KR100366842B1 - 윤곽검출회로 및 화상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력화상신호의 윤곽부를 검출할 수 있는 윤곽검출회로를 제공한다.

윤곽검출회로 (100) 는 입력화상신호의 1 차 미분값을 산출하는 1 차 미분회로 (102) 와, 입력화상신호의 2 차 미분값을 산출하는 2 차 미분회로 (104) 와, 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값과 소정 타이밍의 입력화상신호에 인접하는 입력화상신호의 적어도 일방의 1 차 미분값으로부터 상기 소정 타이밍의 입력화상신호의 변화의 정도를 얻는 검출연산회로 (106) 와, 상기 2 차 미분회로 (104) 에 있어서의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하고, 타이밍에 대응하는 상기 검출연산회로 (106) 의 연산결과를 참조하여 입력화상신호의 윤곽을 판별하는 판별회로 (108) 를 구비한 것이다.

본 발명의 윤곽검출회로에 의하면 입력화상신호의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출함으로써, 입력화상신호의 파형윤곽을 검출할 수 있고, 또한 윤곽을 보정해야 할 위치를 확실하게 검출할 수 있다.

Description

윤곽검출회로 및 화상표시장치{IMAGE DISPLAY APPARATUS AND CONTOUR DETECTING CIRCUIT PROVIDED THEREIN}

본 발명은 액정표시장치, CRT 등의 화상표시장치에 입력되는 입력화상신호 파형의 윤곽검출회로 및 화질을 향상시키는 기능을 갖는 화상표시장치에 관한 것이다.

화상신호를 취급하는 종래의 화상표시장치에 있어서, 화상신호의 고역의 특성이 불충분한 경우에는 입력화상신호가 높은 주파수성분을 추출하여 그 고주파성분을 본래의 화상신호에 가산하고, 가산한 화상신호의 윤곽부의 상승, 하강을 급격하게 하는 윤곽 급격화처리 (steep-contour generating process) 가 이루어진다.

상기 종래의 윤곽급격화처리를 도 10 을 이용하여 설명한다. 도 10 에서영상신호 (휘도신호) (1101) 의 고주파성분 (윤곽성분) 을 추출하여 그 고주파성분을 출력하는 대역 필터 (BPF) (1102) 와, 대역 필터 (1102) 에 의해 추출된 고주파성분의 레벨에 맞는 처리신호 (1105) 를 출력하는 코어링 (coring) (1103) 과, 본래의 입력영상신호 (1101) 에 코어링 (1103) 으로부터 입력되는 처리신호 (1105) 를 가산하여 출력하는 가산기 (1104) 로 구성되어 있다.

상기 윤곽급격화회로의 도 10 중의 1101, 1105, 1106 으로 나타내는 부분의 각 신호 파형의 모양을 도 11 (a) 내지 (c) 에 나타낸다. 도 11 에서 (a) 는 도 10 의 입력화상신호 파형 (1101) 을 나타내고, (b) 는 도 10 의 처리신호 1105 를 나타내고, (c) 는 도 10 의 가산후의 화상신호 (1106) 의 파형을 나타낸다.

상기 처리에서 도 11 (c) 에 나타낸 처리후의 화상신호 파형은 입력화상신호의 파형에지부의 위치의 판단을 하지 않고 코어링 (1103) 의 처리신호 (1105) 를 원영상신호 (1101) 의 모든 데이터에 대하여 동일하게 가산처리하여 얻고 있으므로, A 부분에 언더슈트, B 부분에 오버슈트가 발생한다. 이 때문에 가산처리후의 화상신호 (1106) 에 의한 화상은 번쩍이는 느낌이 되어 화질을 열화시킬 우려가 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 감안하여 입력화상신호의 파형윤곽을 검출할 수 있는 윤곽검출회로를 제공하는 데 있다.

또 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 감안하여 윤곽급격화처리후의 파형에서 언더슈트, 오버슈트의 발생을 없애고, 화질을 열화시키지 않고, 양호하게 윤곽보정을 할 수 있는 화상표시장치를 제공하는 데 있다.

도 1 은 본 발명의 화상표시장치의 제 1 실시형태를 나타내는 블록도.

도 2 는 도 1 에 나타낸 화상표시장치의 동작 시퀀스를 나타내는 흐름도.

도 3 은 도 1 에 나타낸 화상표시장치의 급격화처리 (steep-contour generating process) 의 동작을 설명하기 위한 각 신호 파형을 나타내는 도면.

도 4 는 도 1 에 나타낸 화상표시장치의 급격화처리의 다른 동작을 설명하기 위한 각 신호 파형을 나타내는 도면.

도 5 는 본 발명의 화상표시장치의 제 2 실시형태를 나타내는 블록도.

도 6 은 도 5 에 나타낸 화상표시장치의 급격화처리의 동작을 설명하기 위한 각 신호 파형을 나타내는 도면.

도 7 은 본 발명의 화상표시장치의 제 3 실시형태를 나타내는 블록도.

도 8 은 도 7 에 나타낸 화상표시장치의 급격화처리의 동작을 설명하기 위한 각 신호 파형을 나타내는 도면.

도 9 는 도 7 에 나타낸 화상표시장치의 급격화처리의 다른 동작을 설명하기 위한 각 신호 파형을 나타내는 도면.

도 10 은 종래 기술에 의한 윤곽 급격화처리회로를 나타내는 회로도.

도 11 은 도 10 에 나타낸 급격화처리회로의 동작을 설명하기 위한 파형의 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100, 500, 700 : 윤곽검출회로

102, 502, 702 : 1 차 미분처리회로

104, 504, 704 : 2 차 미분처리회로

106, 506, 706 : 검출연산회로

108, 508, 708 : 판별제어회로

110, 510, 710 : 연산회로

본 발명의 윤곽검출회로는 입력화상신호의 1 차 미분값을 산출하는 1 차 미분회로와, 입력화상신호의 2 차 미분값을 산출하는 2 차 미분회로와, 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값과 상기 소정 타이밍의 입력화상신호에 인접하는 입력화상신호의 적어도 일방의 1 차 미분값으로부터 상기 소정 타이밍의 입력화상신호의 변화의 정도를 얻는 검출연산회로와, 상기 2 차 미분회로에 있어서의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하고, 이 타이밍에 대응하는 상기 검출연산회로의 연산결과를 참조하여 입력화상신호의 윤곽을 판별하는 판별회로를 구비한 것이다.

본 발명의 윤곽검출회로에 의하면 입력화상신호의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출함으로써, 입력화상신호의 파형윤곽을 검출할 수 있고, 또한 윤곽을 보정해야 할 위치를 확실하게 검출할 수 있다.

검출연산회로가 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값을 피제수(被除數)로 하고, 소정 타이밍의 입력화상신호의 전후에 인접하는 입력화상신호의 적어도 일방의 1 차 미분값을 제수(除數)로 하는 제산처리(除算處理)를 실시하는 수단을 갖는 것은 입력화상신호의 변화의 정도를 입력화상신호의 진폭성분에 영향받지 않고, 원하는 주파수성분의 변화에 대하여만 측정하는 데 바람직하다.

검출연산회로가 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값을 피감수(被減數)로 하고, 소정 타이밍의 입력화상신호의 전후에 인접하는 입력화상신호의 적어도 일방의 1 차 미분값을 감수(減數)로 하는 감산처리(減算處理)를 실시하는 수단을 갖는 것은 검출연산회로의 회로구성을 간략화하는 데 바람직하다.

연산회로가 급격화처리의 연산을, 급격화처리를 실시하는 타이밍의 입력화상신호와 입력화상신호에 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호의 1 차 미분값을 이용하여 실시하는 것은 윤곽보정후의 화상을 주변의 화상신호의 변화에 조화시켜 처리후의 화상을 매끄럽게 한다.

또한, 본 발명의 화상표시장치는 입력화상신호의 2 차 미분값을 산출하는 2 차 미분회로와, 2 차 미분회로에 있어서의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하는 판별회로와, 판별회로가 검출한 타이밍에 대응하는 입력화상신호에 대하여 급격화처리를 실시하는 연산회로를 구비한 것이다.

본 발명의 화상표시장치에 의하면 입력화상신호의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하고, 이 타이밍에 대응하는 입력화상신호에 대하여 급격화처리를 실시함으로써, 윤곽을 보정시켜야 할 위치를 확실하게 검출할 수 있고, 검출된 위치에만 급격화처리를 할 수 있으므로, 윤곽의 보정이 필요없는 영역에서 급격화처리가 이루어지지 않는다.

따라서, 윤곽급격화처리후의 파형에서 언더슈트, 오버슈트의 발생이 없어져서 화질을 열화시키지 않고 양호하게 윤곽보정할 수 있다.

본 발명의 다른 화상표시장치는 입력화상신호의 1 차 미분값을 산출하는 1 차 미분회로와, 입력화상신호의 2 차 미분값을 산출하는 2 차 미분회로와, 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값과 상기 소정 타이밍의 입력화상신호 전후에 인접하는 입력화상신호의 적어도 일방의 1 차 미분값으로부터 소정 타이밍의 입력화상신호의 변화의 정도를 얻는 검출연산회로와, 2 차 미분회로에 있어서의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하고, 이 타이밍에 대응하는 검출연산회로의 연산결과를 참조하여 입력화상신호의 급격화처리를 실시하는 윤곽을 판별하는 판별회로와, 판별회로의 판별결과에 의거하여 입력화상신호에 대하여 급격화처리를 실시하는 연산회로를 구비한 것이다.

연산회로가 급격화처리를 실시하는 타이밍에 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호의 1 차 미분값으로부터 상기 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호 사이의 보간데이터를 측정하고, 급격화처리를 실시하는 것은 화상변화를 보다 매끄럽게 하는 데 바람직하다.

또한 연산회로에 입력화상신호의 파형변화의 상황에 의거하여 보간데이터의 생성을 제어하는 수단을 마련함으로써 한층 자연적인 화상을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 윤곽검출회로 및 화상표시장치의 제 1 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 윤곽검출회로 및 화상표시장치의 제 1 실시형태의 블록도로서, 입력화상신호의 데이터가 휘도인 경우를 예로 설명하고 있다.

도 1 에서 100 은 윤곽검출회로이고, 윤곽검출회로 (100) 에서 101 은 원화상의 입력신호, 102 는 입력화상신호 (101) 에 대하여 미분처리를 실시하는 1 차 미분처리회로, 103 은 입력화상신호 (101) 에 대하여 1 차 미분화된 신호, 104 는 입력화상신호 (101) 를 1 차 미분화한 신호에 대하여 미분처리를 실시하는 2 차 미분처리회로, 105 는 입력화상신호 (101) 를 2 차 미분화한 신호, 106 은 입력화상신호 (101) 를 1 차 미분화한 신호에 대하여, 인접하는 위치에 있는 신호의 1 차 미분화한 신호에 의해 입력화상신호의 변화의 정도를 검출하는 검출연산회로, 107 은 검출연산회로 (106) 의 연산결과의 값, 108 은 연산결과의 값 (107) 과 외부에서 설정된 임계값 (Dth) 을 비교함으로써 급격화처리의 판단 및 제어를 실시하는 판별제어회로이다. 109 는 제어회로 (108) 에서 연산회로 (110) 로의 제어신호, 110 은 입력신호 (101) 에 대하여 제어신호 (109) 에 의거하여 급격화처리를 실시하는 연산회로, 111 은 연산회로 (110) 에서 출력되는 영상신호, 112 는 급격화처리의 판단기준이 되는 임계값 (Dth), 113 은 급격화처리의 검출횟수의 설정값 (Wth) 이다. 이 Wth 는 검출하는 윤곽의 길이도 지정할 수 있는 값으로서, Wth 에 1 을 가산한 값을 급격화처리를 실시하는 윤곽의 길이로 한다.

도 2 는 도 1 의 화상표시장치의 판별제어회로 (108) 의 동작 시퀀스를 나타내는 도면이며, 이하 도 2 를 사용하여 판별제어회로 (108) 의 동작을 설명한다.

스텝 (S0) 의 검출개시의 스테이지를 기점으로 하여, 스텝 (S1) 에 있어서, 입력신호에 대한 1 차 미분값의 극성이 연속적으로 동일한지를 검출연산회로 (106) 의 출력값 (107) 을 참조하여 조사한다. 스텝 (21) 의 조건을 만족하는 경우, 윤곽의 개시가 검출된 것으로 되어 스텝 (S2) 로 진행한다. 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않는 경우, 스텝 (S0) 로 복귀한다.

스텝 (S2) 에 있어서, 윤곽의 개시로 검출된 시점으로부터 2 차 미분값의 극성이 전환되는지를 2 차 미분처리회로 (104) 의 출력신호 (105) 를 바탕으로 조사한다. 스텝 (S2) 의 조건을 만족하는 경우, 스텝 (S3) 로 진행한다. 만족하지 않는 경우, 스텝 (S1) 로 복귀한다.

스텝 (S3) 에 있어서, 연속하는 화상데이터의 1 차 미분값의 극성이 변화하는지를 검출연산회로 (106) 의 출력값 (107) 을 참조하여 조사한다. 극성이 연속하지 않는 경우, 윤곽의 종료가 검출된 것으로 되어 스텝 (S4) 로 진행한다. 극성이 연속하는 경우, 스텝 (S3) 인 채로 동일한 처리를 실시한다. 스텝 (S3a) 의 처리횟수가 외부에서 설정하는 검출횟수의 임계값 (Wth) 을 초과하는 경우에는 강제적으로 스텝 (S4) 로 이행한다.

스텝 (S4) 에 있어서, 윤곽의 개시에서 윤곽의 종료로 검출된 범위내에서 2 차 미분값의 극성이 변화하고 있는 점을 기준으로, 검출연산회로 (106) 가 실시한 연산결과와 외부에서 설정되는 임계값 (Dth) 을 비교한다. 연산결과가 임계값 (Dth) 보다 큰 경우, 스텝 (S5) 로 진행한다. 임계값 (Dth) 보다 작은 경우, 스텝 (S0) 로 복귀한다.

스텝 (S5) 에 있어서, 윤곽의 개시에서 윤곽의 종료로 검출된 범위내에 있어서 윤곽의 급격화처리를 실시한다. 급격화처리가 종료된 후에는 스텝 (S0) 로 복귀한다.

이 같이 본 발명에 의한 윤곽검출회로 (100) 에 의하면 입력화상신호 (101) 의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하고, 이 타이밍에 대응하는 검출연산회로 (106) 의 연산결과 (107) 에 의해 급격화처리가 이루어진다.

도 3 은 도 1 의 구성에 있어서 도 2 에 나타낸 시퀀스에 의해 화상표시장치의 급격화처리동작을 설명하기 위한 파형의 도면이다. 101 은 입력신호의 파형, A1 내지 A6 은 입력신호 (101) 내의 시각 (t1 내지 t6) 에 있어서의 각 데이터, 103 이 입력신호에 대한 1 차 미분값, 105 가 입력신호에 대한 2 차 미분값의 시각 (t1 내지 t6) 에 있어서의 파형이다. 입력신호 (101) 의 시각 (t1) 이전의 데이터는 A1 과 동일한 데이터값, 시각 (t6) 이후의 데이터는 A6 과 동일한 데이터값으로 한다. 입력신호 (101) 는 A3 의 데이터에서 A4 의 데이터 사이의 변화가 다른 데이터 사이의 변화에 비하여 큰 것으로 한다.

A1 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (102) 의 출력이 0 이어서 판별회로 (106) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S0) 상태가 된다.

A2 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (102) 의 출력데이터 (103) 의 극성이 정(正)으로 되지만, 극성이 연속하지 않으므로 판별제어회로 (108) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않아서 스텝 (S0) 상태가 된다.

A3 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (102) 의 출력데이터 (103) 의 극성이 정으로 되어 판별회로 (108) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하고, 스텝 (S2) 로 진행한다. 동일 극성의 1 차 미분값이 시작되는 A2 의 데이터가 윤곽의 개시로 인식된다. 스텝 (S2) 에 있어서 2 차 미분값의 극성이 정(正)에서 부(負)로 반전하고, 스텝 (S2) 의 조건을 만족하게 되어 스텝 (S3) 로 진행한다.

A4 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (102) 의 출력데이터(103) 의 극성이 정으로 되어 동일 극성이어서 판별제어회로 (108) 에 있어서 스텝 (S3) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S3) 상태 그대로이다.

A5 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (102) 의 출력데이터 (103) 의 값이 0 으로 되고, 판별제어회로 (108) 에 있어서 1 차 미분값의 동일 극성의 연속이 Wth 의 설정값 3 이상이고, 스텝 (S3) 의 조건을 만족하므로, 스텝 (S4) 로 진행한다. A5 의 데이터가 윤곽의 종료로 인식된다.

스텝 (S4) 에 있어서 검출연산회로 (106) 가 실시한 연산결과와 임계값 (Dth) 을 비교한다. 윤곽의 개시로 인식된 A2 의 데이터로부터 윤곽의 종료로 인식된 A5 의 데이터 사이의 1 차 미분값에 대하여 제산처리가 이루어진다.

제산처리는 A2, A4 의 1 차 미분값을 제수, A3 의 1 차 미분값을 피제수로 하여 다음 수학식 1 에 따라 실시된다.

{(A3 의 1 차 미분값)/(A2 의 1 차 미분값)＋(A3 의 1 차 미분값)/(A4 의 1 차 미분값)}

상기 연산결과가 임계값 (Dth) 보다 커서 스텝 (S5) 로 진행한다.

스텝 (S5) 에 있어서 윤곽의 개시로 인식된 A2 의 데이터에서 윤곽의 종료로 인식된 A5 의 데이터에 대하여 연산회로 (110) 에서 급격화처리를 실시한다.

급격화처리의 연산은 윤곽의 개시에서 윤곽의 종료 범위내의 데이터를 입력신호 (101) 의 2 차 미분화신호 (105) 의 극성이 반전하는 A3 의 데이터를, 윤곽의 개시로 인식된 테이터 (A2) 와 동일하게 하고, A4 의 데이터를 윤곽의 종료로 인식된 A5 의 데이터와 동일하게 하는 것이다.

급격화처리후의 신호 파형은 도 3 (a) 의 굵은선 (111) 으로 나타내는 바와 같이 윤곽의 개시와 윤곽의 종료의 데이터를 그대로 사용한다.

이어서, 급격화처리를 실시하지 않는 동작에 대하여 도 4 의 파형을 이용하여 설명한다. 101 은 입력신호의 파형, D1 내지 D6 은 입력신호 (101) 의 각 데이터, 103 이 입력신호에 대한 1 차 미분값, 105 가 입력신호에 대한 2 차 미분값의 파형이다. D1 이전의 파형의 데이터는 D1 과 동일한 데이터값, D6 이후의 데이터는 D6 과 동일한 데이터값으로 한다. 도 4 의 입력신호 (101) 의 파형은 도 3 의 입력신호 (101) 의 파형에 비하여 파형의 변화가 단조로운 파형이다.

D1 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (102) 의 출력이 0 이어서 판별제어회로 (108) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않으므로, 스텝 (S0) 상태가 된다.

D2 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (102) 의 출력데이터 (103) 의 극성이 정으로 되지만, 극성이 연속하지 않는 상태이기 때문에 판별제어회로 (108) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않아서 스텝 (S0) 상태가 된다.

D3 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (102) 의 출력데이터 (103) 의 극성이 정으로 되어 판별제어회로 (108) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하고, 스텝 (S2) 로 진행한다. 동일 극성의 1 차 미분값이 시작되는 D2 의 데이터가 윤곽의 개시로 인식된다. 스텝 (S2) 에서도 2 차 미분처리회로 (104) 의출력인 2 차 미분값 (105) 의 극성이 정에서 0 으로 변화하고, 스텝 (S2) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S1) 로 복귀한다.

D4 이후의 데이터가 입력되어도 파형의 변화가 단조롭기 때문에 판별제어회로 (108) 에 있어서의 스텝 (S2) 의 조건을 만족할 수 없기 때문에 도 4 에 나타내는 파형에 대하여는 급격화의 처리가 이루어지지 않는다.

이상 설명한 바와 같이 윤곽검출회로 (100) 에 의해 입력화상신호의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하고, 이 타이밍에 대응하는 입력화상신호에 대하여 급격화처리를 실시함으로써, 윤곽을 보정시켜야 할 위치를 확실하게 검출할 수 있고, 검출된 위치에만 급격화처리를 할 수 있으므로, 윤곽의 보정이 필요없는 영역에서 급격화처리가 이루어지지 않는다.

따라서, 윤곽급격화처리후의 파형에서 언더슈트, 오버슈트의 발생이 없어져서 화질을 열화시키지 않고 양호하게 윤곽보정을 할 수 있다.

또한, 화상표시장치에 의해 급격화시켜야 할 파형의 윤곽을 확실하게 검출하여 파형의 상태에 맞춘 급격화처리를 실시할 수 있다.

그리고, 제 1 실시형태의 화상표시장치에서 검출연산회로 (106) 를 삭제하고, 2 차 미분값의 극성이 반전하는 점을 기준으로 간이적으로 급격화처리를 실시할 수도 있다.

또한, 제 1 실시형태에 있어서는 검출연산회로 (106) 의 연산처리를, A2, A4 의 1 차 미분값을 제수, A3 의 1 차 미분값을 피제수로 하여 연산을 실시하는 제산처리로 하였으나, A3 을 제수, A2, A4 를 피제수로 한 제산처리를 사용할 수도 있다.

그리고 또, 검출연산회로 (106) 의 연산처리를, A2, A4 의 1 차 미분값을 감수, A3 을 피감수로 하여 다음 수학식 2 에 따라 연산을 실시할 수도 있다.

{(A3 의 1 차 미분값)－(A2 의 1 차 미분값)}＋{(A3 의 1 차 미분값)－(A4 의 1 차 미분값)}

또한 A3 을 감수, A2, A4 를 피감수로 한 감산처리에 대하여도 적용할 수 있다.

도 5 는 본 발명의 윤곽검출회로 및 화상표시장치의 제 2 실시형태의 블록도로서, 입력영상신호의 데이터가 휘도인 경우의 예이다. 제 2 실시형태는 제 1 실시형태와 비교하여 급격화처리의 연산방법을 주변의 데이터의 변화에 맞춘 것 (제 1 실시형태에서는 윤곽의 개시, 윤곽의 종료의 데이터를 그대로 사용하였다) 이다.

도 5 에서 500 은 윤곽검출회로이며, 윤곽검출회로 (500) 에서 501 은 원화상의 입력화상신호, 502 는 입력화상신호 (501) 에 대하여 미분처리를 실시하는 1 차 미분처리회로, 503 은 입력화상신호 (501) 에 대하여 1 차 미분화된 신호, 504 는 입력화상신호 (501) 를 1 차 미분화한 신호에 대하여 미분처리를 실시하는 2 차 미분처리회로, 505 는 입력화상신호 (501) 를 2 차 미분화한 신호, 506 은 입력화상신호 (501) 에 대하여 2 차 미분화한 신호를 바탕으로 입력화상신호 (501) 를 1 차 미분화한 신호에 대하여 입력화상신호의 변화의 정도를 검출하는 검출연산회로,507 은 검출연산회로 (506) 의 연산결과의 값, 508 은 연산결과의 값 (507) 과 외부에서 입력되는 임계값 (Dth) 을 비교함으로써 급격화처리의 판단 및 제어를 실시하는 판별제어회로이다.

이 판별제어회로 (508) 의 동작은 제 1 실시형태의 경우와 동일하다. 509 는 판별제어회로 (508) 에서 연산회로 (510) 로의 제어신호, 510 은 입력신호 (501) 에 대하여 제어신호에 의거하여 입력신호 (501) 와 입력신호 (501) 에 대하여 1 차 미분화된 신호 (503) 를 사용하여 급격화처리를 실시하는 연산회로, 511 은 연산회로 (510) 에서 출력되는 영상신호, 512 는 급격화처리의 판단기준이 되는 임계값 (Dth), 513 은 급격화처리가 검출하는 파형의 폭을 설정하는 값 (Wth) 이다.

도 6 은 도 5 의 구성에 있어서 도 2 에 나타낸 시퀀스에 의해 화상표시장치의 급격화처리동작을 설명하기 위한 파형의 도면이다. 501 은 입력신호의 파형, E1 내지 E9 는 입력신호 (501) 내의 시각 (t1 내지 t9) 에 있어서의 각 데이터, 503 이 입력신호에 대한 1 차 미분값, 505 가 입력신호에 대한 2 차 미분값의 시각 (t1 내지 t9) 에 있어서의 파형이다. 입력신호 (501) 의 시각 (t1) 이전의 데이터는 E1 과 동일한 데이터값, 시각 (t9) 이후의 데이터는 E9 와 동일한 데이터값으로 한다. 입력신호 (501) 는 E4 의 데이터에서 E5 의 데이터 사이의 변화가 다른 데이터 사이의 변화에 비하여 큰 것으로 한다. 여기서는 Wth ＝ 2 로 한다.

E1 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (502) 의 출력이 0 이어서 판별제어회로 (108) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (SO) 상태가 된다.

E2 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (502) 의 출력데이터 (503) 의 극성이 정으로 되지만, 극성이 연속하지 않는 상태여서 판별제어회로 (508) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S0) 상태가 된다.

E3 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (502) 의 출력데이터 (503) 의 극성이 정으로 되어 판별제어회로 (508) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하고, 스텝 (S2) 로 진행한다. 동일 극성의 1 차 미분값이 시작되는 E2 의 데이터가 윤곽의 개시로 인식된다. 스텝 (S2) 에 있어서 2 차 미분값의 극성이 정인 채로 스텝 (2) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S1) 로 복귀한다.

E4 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (502) 의 출력데이터 (503) 의 극성이 정으로 되어 판별제어회로 (508) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하고, 스텝 (S2) 로 진행한다. 스텝 (S2) 에 있어서 2 차 미분값의 극성이 정에서 부로 변하기 때문에 스텝 (S2) 의 조건을 만족하고, 스텝 (S3) 로 진행한다.

E5 의 데이터가 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (502) 의 출력데이터 (503) 의 값이 정이기 때문에 판별제어회로 (508) 에 있어서 스텝 (S3) 의 조건을 만족하지만, 스텝 (S3a) 의 조건을 만족하지 않기 때문에 스텝 (S3) 의 상태 그대로이다.

E6 의 데이터가 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (502) 의 출력데이터 (503) 의 값이 정이기 때문에 판별제어회로 (508) 에 있어서 스텝 (S3) 의 조건을 만족하지 않지만, Wth 가 2 로 설정되어 있기 때문에 스텝 (S4) 로 강제적으로 이행한다.

이 경우, 윤곽의 종료가 E6 으로 설정되고, 그에 맞춰 윤곽의 길이가 Wth 에 1 을 가산한 값 3 으로 설정되어 있기 때문에 윤곽의 개시가 E2 에서 E3 으로 변경된다.

판별제어회로 (508) 의 시퀀스의 스텝 (S4) 에 있어서, 검출연산회로 (506) 가 윤곽의 개시로 인식된 E3 의 데이터에서 윤곽의 종료로 인식된 E6 의 데이터 사이의 1 차 미분값에 대하여 검출연산처리를 실시하고, 연산결과와 임계값 (Dth) 을 비교한다. 검출연산처리는 제 1 실시형태의 경우와 동일하다. 이 연산결과가 외부에서 설정되는 임계값 (Dth) 보다 커서 스텝 (S5) 로 진행한다.

스텝 (S5) 에 있어서, 윤곽의 개시로 인식된 E3 의 데이터에서 윤곽의 종료로 인식된 E6 의 데이터에 대하여 연산회로 (510) 에 있어서 급격화처리를 실시한다.

급격화처리를 실시하는 경우, 윤곽의 개시, 종료로 검출된 데이터에 대하여는 그대로의 값을 이용하여 E4, E5 의 데이터를 다음 수학식 3, 4 와 같이 윤곽의 개시보다 시간적으로 하나 이전 데이터의 1 차 미분값, 윤곽의 종료의 1 차 미분값을 사용하여 산출한다.

(E4 의 처리후의 데이터값) ＝ (E3 의 데이터값) ＋ (E2 의 1 차 미분값)

(E5 처리후의 데이터값) ＝ (E6 의 데이터값) － (E6 의 1 차 미분값)

상기 연산처리의 결과를 도 6 의 굵은선 (609) 으로 나타낸다. 제 1 실시형태와 동일한 처리방법을 사용한 경우의 결과를 비교하기 위하여 도 6 의 점선 (610) 으로 나타낸다. 이 2 개의 파형을 비교함으로써, 급격화처리를 실시하는 경우, 급격화처리를 실시하는 윤곽과 위치적으로 인접하는 데이터값의 1 차 미분값을 사용함으로써, 급격화처리후의 파형의 형상을 윤곽 주변의 휘도변화에 맞추고 있으므로 자연스럽고 첨예한 윤곽급격화처리를 실시할 수 있다. 이 처리의 범위는 화상의 종류에 맞춰 가변시킬 수도 있다. 본 실시예에서는 단순하게 1 차 미분처리를 사용하였으나, 사용하는 1 차 미분값의 값을 가변시킴으로써, 급격도의 정도를 조절할 수 있으므로 다양한 화상의 상태에 맞춰 급격화처리를 실시할 수 있다.

이어서 본 발명의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 제 3 실시형태는 입력화상신호보다 높은 해상도의 신호로 변환하는 경우에 본 발명을 적용한 것이다.

도 7 은 본 발명에 있어서의 윤곽검출회로 및 화상표시장치의 제 3 실시형태의 블록도이고, 입력화상신호의 데이터가 휘도인 경우의 예이다. 도 7 에서 700 은 윤곽검출회로이고, 윤곽검출회로 (700) 에서 701 은 원화상의 입력화상신호, 702 는 입력화상신호 (701) 에 대하여 미분처리를 실시하는 1 차 미분처리회로, 703 은 입력화상신호 (501) 에 대하여 1 차 미분화된 신호, 704 는 입력화상신호 (701) 를 1 차 미분화한 신호에 대하여 미분처리를 실시하는 2 차 미분처리회로, 705 는 입력화상신호 (701) 를 2 차 미분화한 신호, 706 은 입력화상신호(701) 에 대하여 1 차 미분화한 신호를 바탕으로 입력화상신호 (701) 를 1 차 미분화한 신호에 대하여 입력화상신호의 변화의 정도를 검출하는 검출연산회로, 707 은 검출연산회로 (706) 의 연산결과의 값, 708 은 연산결과의 값 (707) 과 외부에서 입력되는 임계값 (Dth) 을 비교함으로써 급격화처리의 판단 및 제어를 실시하는 판별제어회로이다.

도 8 은 도 7 의 구성에 있어서 도 2 에 나타낸 시퀀스에 의한 신호 파형의 변화이며, 화상표시장치의 급격화처리동작을 설명하기 위한 파형이다. 701 은 입력신호의 파형, G1 내지 G9 는 입력신호내의 각 데이터, H1 내지 H9 는 보간데이터, 703 은 입력신호에 대한 1 차 미분처리후의 파형, 705 는 입력신호에 대한 2 차 미분처리후의 파형이다. G1 이전의 파형의 데이터는 G1 과 동일한 데이터값, G9 이후의 데이터는 G9 와 동일한 데이터값으로 한다. 파형은 G4 의 데이터에서 G5 의 데이터 사이의 변화가 다른 데이터 사이의 변화에 비하여 크고, G5 의 데이터에서 G6 의 데이터의 변화가 G3 에서 G4 의 데이터의 변화에 비하여 큰 것으로 한다.

그리고, G3′내지 G6′는 급격화처리후의 데이터이다.

G1 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (702) 의 출력이 0 이기 때문에 판별제어회로 (708) 에 있어서, 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S0) 상태가 된다.

G2 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (702) 의 출력데이터 (703) 의 극성이 정으로 되지만, 극성이 연속하지 않는 상태여서 판별제어회로(708) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S0) 상태가 된다.

G3 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (702) 의 출력데이터 (703) 의 극성이 정으로 되어 판별제어회로 (708) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하고, 스텝 (S2) 로 진행한다. G3 의 데이터가 윤곽의 개시로 인식된다. 스텝 (S2) 에 있어서, 2 차 미분값의 극성이 정인 채로 스텝 (2) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S1) 로 복귀한다.

G4 의 데이터값이 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (702) 의 출력데이터 (703) 의 극성이 정으로 되어 판별제어회로 (708) 에 있어서 스텝 (S1) 의 조건을 만족하고, 스텝 (S2) 로 진행한다. 스텝 (S2) 에 있어서, 2 차 미분값의 극성이 정에서 부로 변하기 때문에 스텝 (2) 의 조건을 만족하고, 스텝 (S3) 로 진행한다.

G5 의 데이터가 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (702) 의 출력데이터 (703) 의 값이 정이기 때문에 판별제어회로 (708) 에 있어서 스텝 (S3) 의 조건을 만족하고 있지만 스텝 (S3a) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S3) 상태 그대로이다.

G6 의 데이터가 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (702) 의 출력데이터 (703) 의 값이 정이기 때문에 판별제어회로 (708) 에 있어서 스텝 (S3) 의 조건을 만족하고 있지만 스텝 (S3a) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S3) 상태 그대로이다.

G7 의 데이터가 입력된 경우, 1 차 미분처리회로 (702) 의 출력데이터 (703) 의 값이 0 이기 때문에 판별제어회로 (708) 에 있어서 스텝 (S3) 의 조건을 만족하지 않으므로 스텝 (S4) 로 진행하고, G7 의 데이터가 윤곽의 종료로 인식된다.

판별제어회로 (708) 의 시퀀스의 스텝 (S4) 에 있어서, 윤곽의 개시로 인식된 G3 의 데이터에서 윤곽의 종료로 인식된 G7 의 데이터 사이의 1 차 미분값에 대하여 검출연산처리를 실시한다. 검출연산처리는 제 1 실시형태와 동일하고, 이 연산결과가 외부에서 설정된 임계값 (Dth) 보다 커서 스텝 (S5) 로 진행한다.

스텝(S5) 에 있어서, 윤곽의 개시로 인식된 G3 의 데이터에서 윤곽의 종료로 인식된 G7 의 데이터에 대하여 연산회로 (710) 에 있어서 급격화처리를 실시한다. 이 급격화처리를 실시할 때에 보간데이터를 삽입한다. 이하, 각 데이터의 작성방법에 대하여 설명한다.

H1, H8 의 데이터의 값은 윤곽의 바깥쪽의 장소에 존재하는 데이터이기 때문에 각각의 보간데이터에 인접하는 원데이터의 평균값이 된다.

G3, G4 및 H2, H3, H4 의 데이터는 윤곽의 개시로 인식된 G3 직전의 G2 데이터와 동일한 값으로 하고, G5, G6 및 H5, H6 의 데이터는 윤곽의 종료로 인식된 G7 데이터와 동일한 값으로 한다.

이 삽입후의 파형이 도 8 의 점선 (819) 의 파형이다. 본래의 파형에 대하여 급격하면서 고해상도인 데이터의 파형으로 되어 있다.

상기 실시형태에서는 G5 의 데이터에서 G6 의 데이터의 변화가 G3 에서 G4 의 데이터의 변화에 비하여 큰 것으로 하였으나, 이 대소관계가 반대인 경우에는 도 9 에 나타내는 바와 같이 도 9 의 H4 의 데이터를 윤곽의 종료로 인식된 G7 의 데이터로 하도록 보간데이터를 입력신호의 형상에 맞춰 변화시킬 수도 있다.

또한, 제 2 실시형태에서 나타낸 바와 같이 급격화한 윤곽으로 검출된 범위에 인접하는 데이터의 1 차 미분값을 사용하여 보간데이터를 작성하는 것에 대하여도 적용이 가능하다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명의 화상표시장치에 의하면 입력화상신호의 2 차 미분값을 산출하는 2 차 미분회로와, 2 차 미분회로에 있어서의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하고, 이 타이밍에 대응하는 입력화상신호에 대하여 급격화처리를 실시하는 연산회로를 구비함으로써, 윤곽을 보정하는 장소를 확실하게 검출할 수 있으므로 윤곽의 보정이 필요없는 영역에서 급격화처리가 이루어지지 않는다.

따라서, 윤곽 급격화처리후의 파형에서 언더슈트, 오버슈트의 발생이 없어져서 화질을 열화시키지 않고 양호하게 윤곽보정할 수 있다.

또한, 금회의 실시예서는 입력화상신호 데이터에 대하여 급격화처리를 실시하는 예에서 설명을 한 바와 같이 화상의 수평방향에 대하여 윤곽의 보정처리를 하는 예이지만, 화상의 수직방향에 대하여도 동일 윤곽의 보정처리를 적용할 수 있음은 물론이다.

Claims (13)

1. 입력화상신호의 1 차 미분값을 산출하는 1차 미분회로와, 상기 입력화상신호의 2 차 미분값을 산출하는 2 차 미분회로와, 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값과 상기 소정 타이밍의 입력화상신호의 변화의 정도를 얻고, 입력신호에 대한 1 차 미분값의 극성이 연속적으로 동일한 상태를 입력화상신호의 윤곽의 개시로서 인식하는 검출연산회로와, 상기 2 차 미분회로에 있어서의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하는 판별회로와, 상기 판별회로가 검출한 타이밍에 대응하는 입력화상신호에 대하여 적어도 상기 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍의 화상신호를 윤곽의 개시로 인식된 화상신호와 동일하게 하는 급격화처리를 실시하는 연산회로를 구비한 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
2. 입력화상신호의 1 차 미분값을 산출하는 1 차 미분회로와, 상기 입력화상신호의 2 차 미분값을 산출하는 2 차 미분회로와, 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값과 상기 소정 타이밍의 입력화상신호에 인접하는 입력화상신호의 적어도 일방의 1 차 미분값으로부터 상기 소정 타이밍의 입력화상신호의 변화의 정도를 얻고, 입력신호에 대한 1 차 미분값의 극성이 연속적으로 동일한 상태를 입력화상신호의 윤곽의 개시로서 인식함과 동시에, 연속하는 화상신호의 1 차 미분값의 극성이 연속하지 않는 상태를 입력화상신호의 윤곽의 종료로서 인식하는 검출연산회로와, 상기 2 차 미분회로에 있어서의 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍을 검출하고, 이 타이밍에 대응하는 상기 검출연산회로의 연산결과를 참조하여 입력화상신호의 급격화처리를 실시하는 윤곽을 판별하는 판별회로와, 이 판별회로의 판별결과에 의거하여 윤곽의 개시로부터 윤곽의 종료의 범위내의 입력화상신호에 대하여 적어도 상기 2 차 미분값의 극성이 반전하는 타이밍의 화상신호를 윤곽의 개시로 인식된 화상신호와 동일하게 함과 동시에, 적어도 상기 윤곽의 종료에 인접한 화상신호를 윤곽의 종료로 인식된 화상신호와 동일하게 하는 급격화처리를 실시하는 연산회로를 구비한 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 검출연산회로가 상기 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값을 피제수로 하고, 상기 소정 타이밍의 입력화상신호에 인접하는 입력화상신호의 적어도 일방의 1 차 미분값을 제수로 하는 제산처리를 실시하는 수단을갖는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 검출연산회로가 상기 소정 타이밍의 입력화상신호의 1 차 미분값을 피감수로 하고, 상기 소정 타이밍의 입력화상신호에 인접하는 입력화상신호의 적어도 일방의 1 차 미분값을 감수로 하는 감산처리를 실시하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 연산회로가 급격화처리의 연산을, 급격화처리를 실시하는 타이밍의 입력화상신호와 입력화상신호에 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호의 1 차 미분값을 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 연산회로가 급격화처리의 연산을, 급격화처리를 실시하는 타이밍의 입력화상신호와 입력화상신호에 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호의 1 차 미분값을 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 연산회로가 급격화처리를 실시하는 타이밍의 입력화상신호와 입력화상신호에 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호의 1 차 미분값으로부터, 상기 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호 사이의 보간데이터를 생성하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 연산회로가 입력화상신호의 파형의 변화에 의거하여 보간데이터의 생성을 제어하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
9. 제 2 항에 있어서, 상기 연산회로가 급격화처리를 실시하는 타이밍의 입력화상신호와 입력화상신호에 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호의 1 차 미분값으로부터, 상기 인접하는 위치관계에 있는 입력화상신호 사이의 보간데이터를 생성하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 연산회로가 입력화상신호의 파형의 변화에 의거하여 보간데이터의 생성을 제어하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
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