WO2009093386A1

WO2009093386A1 - 画像処理装置、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体、及び画像処理方法

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Publication number: WO2009093386A1
Application number: PCT/JP2008/072358
Authority: WO
Inventors: Hideya Aragaki
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2009-07-30

Abstract

画像処理装置は、原画像信号を骨格成分である第１成分画像、および前記原画像信号と前記第１成分画像に基づき算出される第２成分画像を含む複数の成分画像に分解し、前記第１成分画像に対してエッジ成分を抽出し、前記エッジ成分に基づき前記第１成分画像に対するエッジ強調処理を行う。

Description

明細書 m u,画«¾プログラム、画 »aプログラムを記憶したコンピュータり可能な記憶媒体、 Rxmm 擁

本発明は画^ に関し、特に画像のを改善する画 wに関する。背景謹

画像信号を複数の周波数成分に分離し、成分毎の特徴に沿った適切な処理を行った後、両者を合^ ることで、高精度な画質改善を行う手法力 s広く用いられている。例え if®像信号を高周波成分と低周波成分に分離した後、高周波成分に対する強調処理を行うことで、解像力を向上することができる。また低周波成分に対して階調変換処理を行うことで、ノイズの増幅を抑え、エッジ成分を膽した翻変^ Sを行うことが可能となる。

JP2003— 337942 Aでは、顧像に対して多蘭鐘変換を適用することで作成した觀波成分を、顾像から聽することで高周波成分を «する。した高周波成分を TO像に対して加算することで 11羊鋭化を行うが開示されている。

J Ρ4-45486 Aでは、入力信号に対して^ ¾Eされた階調 ϊΕ信号の ίδϋ波成分と、入力信号から抽出した高周分を合 J ^ることで、の劣化を抑えた,補正手法が開示されている。

JP2002-16804 Aでは、入力信号の高周波成分と、入力信号に対して翻補正された |«補正信号と、 Pt M正信号の高周波成分とを合成することにより、角,の劣化を抑えた P»ffiE雜が開示されてレ、る。発明の開示

しかしながら、 J P2003— 337942 Aでは、単純に高周波成分のみを強調し、画像の λ¾的な謝可学隱造を表すエッジ成分のみならず、高周波成分に含まれる微小な変動成分、ノイズ成分も強調されてしまうので、適切 ¾^力を得ることができないといつた問題がある。

また、 J P4— 45486 Aでは、解像感に大きく影響するエツジ成分を含む高周波成分は変わらず、低周分にる,変換により輝度が増幅された領域において、見かけ上 (7¾«i が劣ィるという問題がある。

また、 J P2002— 16804 Aでは、高周波成分に含まれる微小な変動成分、ノィズ成分の影響を考慮しておらず、高周波成分を合成することで、同時にノイズも増加してしまうという問題がある。

本発明のある鎌によれば、麵像信号を画像のェッジおよひ蕭己ェッジによって区分された平坦領域を含む前記画像の大局的な構造を示す骨格成分である第 1成分画像、およひ tfHSe像信号と第 1成分画像に基づき算出される第 2成分画像^^む複数の成分画像にする画像^?手段と、 ήίιϊ己第 1成分画像に対してェッジ成分を抽出するエツジ抽出手段と、編己ェッジ成分に基づき編己第 1成分画像にるェッジ強調処理を行うェッジ強調手段と、を備える画»職置力 s撒される。

本発明の別の鎌によれば、原画像信号を画像のエッジおょひ擺己エッジ以外の部分から抽出した平 ±1 ^分からなる骨格成分である第 1成分画像、およひ ¾ΐηΒΐ¾®像信号と ήίπ己第 1成分画像に基づき算出される第 2成分画像を含む複数の成分画像に ϋする画像手段と、廳己第 1成分画像に対してエッジ成分を抽出するエツ、:^出手段と、嫌己エッジ成分に基づき ine第 1成分画像に ¾~ るエツジ強調処理を行うエツジ¾^手段と、を備える置が繊される。

本発明のさらに別の鎌によれば、上記鎌の各手段に対応する麵をコンピュータに菊亍させる画»理プログラム、これを記憶したコンピュータり可能な記'獻某体、上記鎌の各手段に対応する麵む画 »a ^法がされる。

本発明の態、本発明の利点については、謝された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図面の簡単な説明

図 1は、第 1の実請態に係る画像^ »置を含む置の構成図である。

図 2 A—2 Cは、それぞれ原画像信号 I、第 1成分画像 U、第 2成分画像 Vの一例を示す図である。

図 2 D _ 2 Fは、それぞれフーリェ変換等の周波 i¾¾分に基づく分離を行つたに生成される直滅分、麵«分、及ひ周滅分の一例を^ T図である。

図 3 A— 3 Dはェッジ抽出に関する説明図である。

図 4は、第 1の態における、画像^?部から画像合成部までの^ Mに対応するフローチャートである。

図 5は、第 2の ¾^態に係る画»8¾置置の構成図である。

図 6は、第 2の¾«態における、画像舊部から画像合成部までの麵に対応するフローチャートである。図 7は、第 3の実請$態に係る画像^ ¾置を含む置の構成図である。図 8は、ゲイン算出部の構成図である。

図 9は、 ,変換曲線に関する説明図である。

図 1 0は、第 3の¾»態における、画像舊部から画像合成部までの処理に対応するフローチャートである。

図 1 1は、第 4の実«態に係る画像置を含む置の構成図である。

図 1 2は、ゲイン算出部の構成図である。

図 1 3は、第 4の H»態における、画像 ^?部から画像合成部までの処理に対応するフローチャートである。

図 1 4は、第 5の実態に係る画像^ «置を含む^^置の構成図である。

図 1 5は、ゲイ出部の構成図である。

図 1 6 A— 1 6 Cは、翻纖曲線に関する説明図である。

図 1 7は、の最大値、最小値の関係を示すグラフである。

図 1 8は、第 5の ¾ 態における、画像連部から画像合成部までの処理に対応するフローチャートである。発明を »するための最良の形態

<第 1の実賺態 >

図 1は本発明の第 1の実施形態に係る画像 ^¾置を含む撮像装置のシステム構成図である。撮^ ¾置は、光学系 1 0 1、固^ i像素子 1 0 2、 AZD変換部 1 0 3 (以下、 A ZD 1 0 3) 、信号鍵部 1 0 4、画像部 1 0 5、エツ出部 1 0 6、エッジ強調部 1 0 7、画像合成部 1 0 8、 1±» 1 0 9、記憶メディア 1 1 0、システムコントローラ 1 0 0からなる。固腿像素子 1 0 2は AZD 1 0 3を介して信号処理部 1 0 4^^^されている。信号麵部 1 0 4は画像飾部 1 0 5 ^^されてレヽる。画像連部 1 0 5は画像合成部 1 0 8、エツ出部 1 0 6、エッジ強調部 1 0 7^^^されている。

ェッ、¾出部 1 0 6はェッジ強調部 1 0 7 ^^^されてレ、る。ェッジ強調部 1 0 7は画像合成部 1 0 されている。画像合成部 1 0 8は i£» 1 0 9へ、 J±« 1 0 9は記憶メディア 1 1 0^¾されている。部はシステムコントローラ 1 0 0と双方向に嫌され、システムコントローラ 1 0 0により制御される。

次に、図 1におレ、て麵のを説明する。

固体撮^子 1 0 2はシステムコントローラ 1 0 0の制御に基づき、光学系 1 0 1を通して固素子 1 0 2面上に結像した光学像をアナログ m像信号として出力する。 m アナログS像信号は AZD 1 0 3^¾される。この魏形態においては、固腿像素子 1 0 2は色フィルタアレイを前面に配置したカラー用 »素子であるが、固^ ¾素子 1 0 2 fま、：、多¾ ^のいずれでも良い。

その後、 A/D 1 0 3でデジタノ K言号に変換され、信号^ ¾部 1 0 4で所定ののカラー画像信号（以下、顾像信号 I ) に変換される。麵像信号 Iは R， G， Bの各色信号により構成されており、以降の纏は色信 "^に独立に麵される。変換後の原画像信号 Iは画像^部 1 0 5^¾¾される。

画像部 1 0 5では、原画像信号 Iの色信雜に第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vに連する。第 1成分画像 Uはェッジ成分およびェッジ以外の部分から抽出した平職分 (^^かに変ィはる成分）を含む顾像信号 Iの骨格成分（謝可学的画像構造）であり、 "願像信号 Iに含まれるなエッジ、及びエッジによって区分され f »度変化の滑ら力な平坦領域 ¾ ^み、顾像信号 Iの ^^的な構造を示す成分"、または "麵像信号 I よりテクスチャの様な細カゝな構»；分（以下、テクスチャ成分）を除いた成分" として定義される。第 2成分画像 Vはテクスチャ成分とノイズ^^む、麵像信号 Iに ¾~Τる第 1 成分画像 1；の¾ ^分として定義される。

例として、図 2 Aに示す像信号 Iに対して成分したにされる第 1成分画像 U、第 2成分画像 Vを図 2 B、 2 Cに示す。（ここでは説明を簡単にするため 1次元の信号としてレ、る。 ) 顾像信号 Iに含まれる ^^的な赚を表す： § なェッジは第 1成分画像 Uに含まれ、翻な漏成分は第 2成分画像 Vに含まれてレ、る。

比較のため、図 2 D— 2 Fに、フーリエ変換等の周波数成分に基づく分離を行った^^ に^^される直«分、低周波成分、及ひ周波成分の例を示す。 β像信号 Iに含まれる^¾的な霞を表す: § なエッジは、各成分の線形和として表されるため、特定の成分のみに含まれることはなレ、。

なお、ここでは、説明を簡単にするために、原画像信号 Iを 2成分に分解する場合について説明するが、 3成分以上にすることも可能である。画像のか法に ¾¾1算型分離と乗算型儘があり、その詳細にっレ、ては後财る。

された第 1成分画像 Uはェッ出部 1 0 6、エツジ強調部 1 0 7へ^ ¾され、第 2成分画像 Vは画像合成部 1 0 される。

ェッ出部 1 0 6は、画像連部 1 0 5からの第 1成分画像 Uに対し、図 3 Aに示されるような注目画素 P 1 1を包^ "る 3 X 3画素サイズの注目領域 P ij (i - 0〜 2， j = 0〜 2 ) を順次抽出し、図 3 Bに示されるような等方的なエッ^出フィルタを用いて注目画素 P 1 1におけるエッジ成分 Eを抽出する。なお、エッ^出フィルタとしては図 3 Bに示されるような等方的なェッ ^出フィルタに限定される必要はなレ、。例えば、図 3 C、 3 Dに示されるような水平方向のエツ^出フィルタの出力 E h、垂直方向のエツ出フィルタの出力 Ewを個別に麵し、式（1 ) 【すようにエッジ成分 Eを求める構成も可能である。

E = (Elf + E^) ' (1 / 2)

•••(1) この他にも、のエツ出法を用いる構成も可能である。抽出されたエッジ成分 E は、エッジ蛍調部 1 0 7^ ^される。

エッジ強調部 1 0 7は、画像適部 1 0 5からの第 1成分画像 Uの注目画素値 U—P 1 1に対して、エツ、;^ ft出部 1 0 6からのエッジ成分 Eを用いて式（2) に示される処理を行うことで、エッジ強調がなされた注目画素値 U，— P 1 1を得る。 Cは、 0. 5〜4. 0 ¾gの所定の係数である。ェッジ強調鍵をこのような簡単な加算麵により構^- ることで、鍵の高速化が可能となる。

U'—Pll = U_P11 + C-E

•••(2) 全画素に対してエッジ強調処理を行った後の第 1成分画像 U，は画像合成部 1 0 8へ転送される。

画像合成部 1 0 8では、エッジ強調がなされた第 1成分画像 U，と、第 2成分画像 Vを所定の比率、例えば 1 ： 1の比率で合成し、願像信号 Iに対してエッジ強調がなされた合成画像 I ' を得る。合成画像は、 ΕΕβ ΐ 0 9において赚処理がなされた後、フラッシュメモリ等で構成される記憶メディア 1 1 0に fe¾される。

画像細羊細

次に画像分解部 1 0 5において行う原画像信号 Iの画像分解の詳細について説明する。 TO像信号 Iから第 1成分画像 Uを抽出するとき、そのとして、平 ±賊分（かに変ィる成分）やエッジ成分を含む麵像信号 Iの骨格成分が麟されるような «を用いる。画像の手法には、上記の通り、カロ算型分離と乗算型分離があり、以下各手法について順に説明する。

加算型爐

加算型分離では、顾像信号 Iが式（ 3 ) で示すように、第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vの和として表される。

I = U + V

••' (3) ここでは、まず、有界変動関数とノルムを用いた施を説明する。

分解を行うために、下記文献に記載の A 2 B C変分モデル (Aujol-Aubert-Blanc- Feraud-Chambolle model)を用いる。

Jean-Francois Aujol, Guy Gilboa, Tony Chan & ¾tan丄 ey Osher, Structure- lexture Image Decomposition ~ Modeling, Algorithms, and Parameter Selection, International Journal of Computer Vision, Volume り 7， Issue 1 (April 2006) Pages:

111 - 136 Year of Publication: 2006

として求められる第 1成分画像 Uの性質としては、不^^界によって区分された複数の "滑らかな輝度変化の小部分領域" から構成された有界変動関数空間 B V (Bounded Variation Function Space)としてモデル化され、第 1成分画像 Uの^ ¾動エネルギ一は式（4 ) の TV (Total Variation)ノルム J(U)で定義される。

•••(4) 一方、式（3 ) 中の第 2成分画像 Vの関輕間は漏関 # ^間 Gとモデル化される。振動関間 Gは、 mmrnwi gi、 _g2によって式（5) のように表現された赚の空間であり、そのエネルギー f试 ( 6) の Gノルム II ν ΐι Gとして錢される。

•••(5)

•••(6) 願像信号 Iの問題は、エネルギー汎関数を最匕する式（7) の変分問題として ^ィ匕される。この変分問題は、 Chambolleの Projection法によって解くことができる。

•••(7) これにより J¾S像信号 Iから^?される第 2成分画像 Vはノイズの影響を受けるが、第 1成分画像 Uはノイズの影響をほとんど受けず、エッジを鈍らせることなく骨格成分（幾何学的画像構 it) 力 S抽出される。すなわち、画像の局動な難に応じた高精度な第 1成分画像 Uの抽出を行うことが可能である。

その他の加算型分^法の例としては、メジアンフィルタ、モホロジフィルタ等による的平滑化を行うようにしてもよい。以下、有界変動関数によらない加算型儘の方法の例を示す。

例 1 ：第 1成分画像 Uを願像信号 Iにメジアンフィルタ処理した結果とし、第 2成分画像 Vを麵像信号 Iにる第 1成分画像 Uのとする^

例 2：第 1成分画像 Uを原画像信号 Iに直モホロジフィルタを掛けた結果とし、第 2 成分画像 Vを顾像信号 Iにる第 1成分画像 Uの藤とする方法例 3：第 1成分画像 Uを原画像信号 Iに縮小処理を施し、さらに拡大処理を施した結果とし、第 2成分画像 Vを顾像信号 Iにる第 1成分画像 Uの藤とする方法例 4：第 1成分画像 Uを像信号 Iに Bilateral Filterを施した結果とし、第 2成分画像 Vを麵像信号 Iにる第 1成分画像 Uの藤とする方法

乗算型爐

続いて乗算型分離の方法について説明する。乗算型分離では、原画像信号 Iが第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vの積によって表されるが、顾像信号 Iを対数変換した対麵画像信号を f とすると、式（8) のように加算型適題に変換することができる。

1 =ひ *V

f = u + v;

f = log/, u = logひ' v = logK

•••(8) ここでは、前述と同様に有界変動関数とノルムを用いた售方法を説明する。乗算型分離問題は対数領域にぉレ、てカロ算型^ Ϊと同様に A 2 B C変デルを用レ、て解くことができる。以下では、乗算型分離を «として、対麵域における A 2 B C変分モデルについて簡単に述べる。

式（8) 中の対数第 1成分画像 Uの関数空間は、前述の加算型分離モデルの第 1成分画像 Uと同様に不^^界によって区分された複数の "滑らカゝな纖変ィ匕の小部颁¾"から構成された有界変動関間 B V (Bounded Variation Function Space)としてモデ'ノレ化され、対 1成分画像 Uの全変動エネルギーは式（9 ) の TV (Total Variation)ノルム J(U)で定義される。 J(u) = j lHjdx dy

•••(9) 一方、式（8) の对鶴 2成分画像 Vの関数空間は、振動関数空間 G とモデル化される。攝関間 Gは、 mrnm . gi、 _G2によって式（ι o) のように表現された関数の空間であり、そのエネルギーは式（1 1 ) の Gノルム II V II _Gとして定義される。

v(x,_y) = ^d,Sx(_x,y) +

e ²

(10)

HI_g = inf |fe)² + ) 1し; ^v = + ^d^2

(11) したがって、対画像信号 f の問題は、エネルギー汎関数を最小化する式（1 2) の変分問題として化される。

. · · (12) これにより原画像信号 I力ゝらされる第 2成分画像 Vはノイズの影響を受けている、第 1成分画像 Uはノイズの影響をほとんど受けず、エッジを鈍らせることなく骨格成分（謝可学的画像構 it) 力抽出される。すなわち、画像の局所的な赚に応じた高精度な第 1成分画像 Uの抽出を行うこと力 S可能である。

なお、固 ft«素子 1 0 2をモノクロ用撮像素子に置換し、モノクロ画像信号に基づき処理を構成することも可能である。その、 ira像信号 Iはモノクロ信号となり、 j 像信号から^ Ϊされる各成分 U、 V« ^信号となる。

続レ、て第 1の ^態の作用効果にっレ、て説明する。

第 1の ¾形態によれば、第 1成分画像に含まれる^的なエツ、造に对してエッジ強調を行うので、第 2成分画像に含まれる微小な変動成分の影響を受けなレ、高精度なェッジ強調 ^0®が可能となる。

なお、第 1の ¾6¾形態では、画像舊部 1 0 5力、ら画像合成部 1 0 8までの麵をハードウエアにより H¾することを tfiSとしているが、これらの処理をソフトウェア処理によりしてもよい。

図 4は、画像連部 1 0 5力ら画像合成部 1 0 8までの麵をソフトウェア麵により ¾mする^のフローを示している。ソフトウェアは、磁気ディスク、 «気ディスク、 CD - ROM, DVD - ROM, 半導体メモリ等のコンピュータ読取り可能な記憶媒体 (以下、「記鎌体」という。 ) に欄され、あるいは、通信回線を介して配信される。ソフトウェアは、コンピュータの RAMに読み込まれてコンピュータの C PUによって実行され、上言を難する。

ステップ S 0 1では、顾像信号 Iを第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vに連する。ステップ S O 2では、第 1成分画像 Uから、エッジ抽出フィルタを用い、注目画素におけるエッジ成分を抽出する。

ステップ S 0 3では、ステップ S 0 2で抽出したエッジ成分を用いて、第 1成分画像 U に対しエッジ強調麵を行う。

ステップ S 0 4では、エッジ強調処理後の第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vを合成し、合成画像 I , を得る。

このように画像^!部 1 0 5から画像合成部 1 0 8までの処理をソフトウエア処理により難してもよく、ハードウヱァ纖により難する齢と同じ作用効果が奏される。く第 2の^^態 >

図 5は本発明の第 2の実騎態に係る撮^ g置のシステム構成図である。

»t冓成は第 1の¾»態例と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下、異なる部分のみ説明する。

本実施形態は、図 1に示す第 1の実請態の構成に対し、丫じ分離部301、 Y/C 合成部 700力 ¾i¾口された構成となっている。

画像部 105は YZC^ l¾301に纖されている。 Y/C g|¾301はエツ出部 106、エッジ強調部 107、 Y/C合成部 700にされている。エッジ強調部 107は Y C合成部 700に赚されてレ、る。 Y/C合成部 700は画像合成部 1 08に赚されている。

第 1の魏形態においては、色成に独立にエツ、^ 出、エッジ強調処理を行っていた。これに対し、第 2の実施形態においては、第 1成分画像 Uから) 分 U_Y、色誠分 u_cを^^し、分 υ_γに対してエッジ聽麵を行う。

次に、図 5におレ、て鍵のを説明する。

画像連部 105において^！された第 1成分画像 Uは YZC分 ϋ¾30 される。

YZC^I¾301では、式（13) に基づき、第 1成分画像 Uを構る R， G， B 各械分から ^^分 U_Yゝ色誠分 U_cい U_Crを抽出する。

U_Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

U_a - -ft 169R - 0.331G + 0.500B

U_a = 0.500R - 0.419G - 0.081B

• · · (13) 輝度成分 U_Yはェッ、^出部 106、エツジ強調部 107へ^ Iされ、第 1の开態と同様の手法によりエツジ強調処理がなされたのち、 Y/C合成部 700 される。ただし、第 1の雄形態では、第 1成分画像 Uの各色信号にるエッジ強調処理を行つたが、本謹形態においては、輝舰分 U_Yに财る処理を行う。また、色誠分 U_cい U_{C r}は Y/C合成部 7 0 される。

丫。合成部7 0 0では、エッジ強調処理後の輝度成分 U_Y、及び色^^分 U_cい U_{C r} から、式（1 4 ) に基づき、エッジ強調処理が施された第 1成分画像 Uの R， G, B各色成分を算出する。

R = U_Y + 1. 402U_&

G ^ U_Y - 0. 344U_a - 0. 714UC_r

B = U_Y + 1. 772U_a

. · · (14) 算出した第 1成分画像 Uの R， G， B各触分は画像合成部 1 0 8^¾される。

なお、第 2の¾»態では、第 1成分画像の赚成分 U_Yから抽出したエッジ成分に基づき輝 ^^分 U_Yに対してエッジ強調を行った後、式（1 4 ) により第 1成分画像の R， G， B各色成分を算出する構成となっているが、第 1成分画像の輝舰分 U_Yからエッジ成分を抽出した後、第 1成分画像の R， G， B各械分に対し、抽出したエッジ成分に基づくエツジ強調を行う構成としてもよレ、。

続レ、て第 2の« ^態の作用効果にっレ、て説明する。

第 2の形態によれば、第 1成分画像に含まれる «的なェッ ^造に対してェッジ強調を行うので、第 2成分画像に含まれる微小な変動成分の影響を受けなレ、高精度なェッジ強調が可能となる。

また、各^ gijではなく、分〖こ対して麵を行うようにしたことで、各 IJに処理を行うに比べ高速なが可能となる。

なお、第 2の雄形態では、画像連部 1 0 5力ら画像合成部 1 0 8までの麵をハードウエアにより H¾することを tfi#としているが、これらの処理をソフトウェア処理により難してもよい。

図 6は、画像舊部 105から画像合成部 108までの麵をソフトウェア麵によりする場合のフローを示している。ソフトウェアは、記憶媒体にされ、あるいは、通信回線を介して配信される。ソフトウェアは、コンピュータの RAMに読み込まれてコンピュータの CPUによって新され、上言 ¾0«を難する。

ステップ SO 1では、顾像信号 Iを第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vにする。ステップ SO 7では、式（13) に基づき、第 1成分画像 Uから ¾^成分 U_Y、色^^ 分 U_cい U_Crを抽出する。

ステップ SO 2では、輝度成分 U_Yから、エッジ抽出フィルタを用い、注目画素におけるエッジ成分を抽出する。

ステップ SO 3では、ステップ SO 2で抽出したエッジ成分を用いて、輝度成分 U_Yに対しェッジ強調理を行う。

ステップ S 10では、式（14) に基づき、エッジ強調処理後の) 分 U_Yと、色差成分 U_cい U_Crからエッジ強調鍵が施された第 1成分画像 U，を算出する。

ステップ S04では、エッジ強調処理後の第 1成分画像 U，と第 2成分画像 Vを合成し、エッジ強調鍵がなされた合成画像 Γ を得る。

このように画像^?部 105から画像合成部 108までの処理をソフトウエア処理により親してもよく、ノヽードウヱァ麵により魏する齢と同じ作用効果が奏される。く第 3の ¾ί ^態〉

図 7は本発明の第 3の実 JS^態に係る撮置のシステム構成図である。

同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下、異なる部分のみ説明する。

本¾»態は、図 1〖 1^.1の¾¾態の構成に対し、ゲイン算出部 3 0 2、エッジ ¾£部2 0 1、 |5^¾換部 3 0 3力された構成となっている。

画像舊部 1 0 5はゲイン算出部 3 0 2、エツ^出部 1 0 6、エッジ強調部 1 0 7、画像合成部 1 0 8にされてレ、る。エツ出部 1 0 6はェッ、 ¾正部 2 0 1に鎌されている。ゲイ ^^出部 3 0 2はェッ、：^ t正部 2 0 1、 ,変換部 3 0 3に纖されてレ、る。エツ正部 2 0 1はエッジ強調部 1 0 7に赚されている。エッジ強調部 1 0 7は ,変換部 3 0 3に^されている。 |¾変換部 3 0 3は画像合成部 1 0 8にされている。

第 3の鍾形態においては、第 1の¾¾態における構成に対し、変^ ¾が ϋ¾口され、変換に係るゲインに応じてエッジ成分を補正する構成となっている。

次に、図 7におレヽて «の»を説明する。

第 3の実施形態にぉレ、ては、原画像信号 Iは R， G， Bの各色信号により構成されており、以降の麵は色信 "^に独立に麵される。

画像連部 1 0 5でされた第 1成分画像 Uはゲイン算出部 3 0 2、エツ、^%出部 1 0 6、エッジ強調部 1 0 7ヘ^され、第 2成分画像 Vは画像合成部 1 0 8へされる。

ゲイン算出部 3 0 2では、変^ aにおレ、て第 1成分画像の各画素にかかるゲイン gを算出する。算出したゲイン gはェッジ補正部 2 0 1、階調変換部 3 0 3はされる。ゲイ^^出^ «の詳細は後る。

エツ、^出部 1 0 6は、画像^?部 1 0 5からの第 1成分画像 Uに対し、第 1の形態と同様の手法によりエッジ成分 Eを抽出する。抽出されたエッジ成分 Eは、エツ ¾正部 2 0 される。

エツ ^¾ΙΕ部 2 0 1では、式（1 5 ) に基づき、エッジ成分 Εに対してゲイン gを用いた補正鍵を行う。 E，は補正後のエッジ成分、 kは所定 (^数である。

E， = k-g-E

• · · (15)

¾E後のェッジ成分 E，はェッジ弓鋼部 1 0 7 ^¾¾される。

ェッジ強調部 1 0 7は、第 1の ¾ ^態と同様の手法により、画像^！部 1 0 5力らの第 1成分画像 Uに対して、ェッジ補正部 2 0 1力らの ¾Eェッジ成分 E，を用レヽてェッジ強調処理を行う。エツジ強調処理後の第 1成分画像 U，は階調変換部 3 0 3へ^ ¾される。

翻変換部 3 0 3では、式（ 1 6 ) に示すように、第 1成分画像 U，に対してゲイン g を乗算することにより階調変換処理を行う。 U" は階調変換処理後の第 1成分画像であり、 U" は画像合成部 1 0 される。

U" = gXU'

•••(16) 画像合成部 1 0 8では、エッジ強調、及び階調変換処理がなされた第 1成分画像 U" と、第 2成分画像 Vを所定の比率、例えば 1 ： 1の比率で合成し、願像信号 Iに対してエッジ強調、翻変^ aがなされた合成画像を得る。合成画像 r は、 iM^i o

9を介して、フラッシュメモリ等で構成される記憶メディア 1 1 0に^^される。

続レ、てゲイ ^^出麵につレ、て説明する。

図 8はゲイン算出部 3 0 2の構成の一例を示すもので、抽出部 4 0 0、バッファ 4 0 1、標準,変換曲線設¾¾ 5 0 0、係出部 4 0 4力らなる。画像^部 1 0 5は抽出部 4 0 0へ、抽出部 4 0 0はバッファ 4 0 している。バッファ 4 0 1、標準階調変換曲線設 5 0 0は係鍵出部 4 0 4 ^^している。係體出部 4 0 4は、 pg 変換部 3 0 3、エツ、: ¾E部 2 0 1 ^^^している。

抽出部 4 0 0は画像連部 1 0 5からされた第 1成分画像 Uに対し、注目画素を中心とする所定サイズの^^領域、本例では例えば 1 6 X 1 6画素単位の局薩域を抽出する。抽出部 4 0 0により抽出された局醒域 (^言号はバッファ 4 0 1を介して係聽出部 4 0 4^¾¾される。

標準^変換曲線設 5 0 0には標準的な固定の変換曲線が ROM等に設定されており、係出部 4 0 4では、標準変換曲線設¾¾ 5 0 0から! ¾ 変換曲線を読み込んだ後、階調変換曲線に基づき、領域の平均信号レベルに対する階調変換ゲイン（以下、ゲイン）を算出する。

第 3の¾ ^態にぉレ、て、翻変換曲線は例えば図 9の様な入出力信^ 14を有してレ、る。 1 2 b i tの入力信号を 8 b i t出力信号に階調変換する Knee処理、または y変換であり、図中、 L (12)は階調変換前の信号レベル、 L(8)は階調変換後の信号レベルを表している。

いま、標準階調変換曲線設定部 5 0 0からの階調変換曲線を t () 、バッファ 4 0 1から^ ¾された局應域の信号レベルから求めた平均信号レベルを A V e、ゲインを gとすると、ゲイン gは式（1 7 ) で与えられる。

g = t(Ave) / Ave

· · · (17) 算出したゲイン gは階調変換部 3 0 3、エツジ補正部 2 0 1へ^ ¾され、階調変換処理、及びエツに用いられる。続レヽて第 3の態による作用効果にっレ、て説明する。

第 3の雄形態によれば、第 1成分画像に含まれる的なェッ、造に対してェッジ強調を行うので、第 2成分画像に含まれる微小な変動成分の影響を受けなレ、高精度なェッジ強調^ ^が可能となる。

また、第 1成分画像にる階調変擁理によりがあがり、見掛け上の力 S劣化する領域に関して、ゲインに応じたェッジ強調処理を行うことで、の低下を防ぐことができる。

また、固定の標準的な変換曲線を用いることで、条 ί伸淀などの娜な麵を伴わなレ、簡略な構成による高速な «が可能となる。

なお、第 3の雄形態では、画像連部 1 0 5から画像合成部 1 0 8までの麵をハードゥエア^ Μにより H¾することを Sとしているが、これらの処理をソフトウェア処理によりしてちよい。

図 1 0は、画像^！部 1 0 5から画像合成部 1 0 8までの処理をソフトウェア処理により実現する ¾^のフローを示している。ソフトウェアは、記憶媒体に格納され、あるいは、通信回線を介して配信される。ソフトウェアは、コンピュータの RAMに読み込まれてコンピュータの C PUによって実行され、上言を実現する。

ステップ S O 1では、顾像信号 Iを第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vに^?する。ステップ S 0 8では、第 1成分画像 Uに基づき階調変換処理に係るゲイン gを算出する。

ステップ S O 2では、第 1成分画像 Uから、エツ、^ ft出フィルタを用い、注目画素におけるエッジ成分を抽出する。

ステップ S O 6では、ステップ S O 2で抽出したエッジ成分に対して、ゲイン gを用いた補正麵を行う。

ステップ S 03では、ステップ S 06で補正したエッジ成分を用いて、第 1成分画像 U に対しェッジ強調鍵を行う。

ステップ SO 9では、エッジ強調処理後の第 1成分画像 Uに対し、ステップ SO 8で算出したゲイン gに基づく ,変換を行う。

ステップ S 04では、ェッジ強調処理、変難理が施された後の第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vを合成し、合成画像を得る。

このように画像^?部 105力ら画像合成部 108までのをソフトウェア処理により翔してもよく、ノ、一ドウヱァ麵により難する^^と同じ作用効果が奏される。く第 4の¾»態 >

図 11は本発明の第 4の実態に係る ^^置のシステム構成図である。

成は第 3の¾»態例と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下、異なる部分のみ説明する。

本猫形態は、図 7に示 3の¾«態の構成に対し、 YZC分 301、 Y/C 合成部 700が i ¾口され、ゲイン算出部 302がゲイン算出部 310に置換された構成となっている。

画像部 105は YZC分 «301に鎌されている。

301はゲイン算出部 310、エッ^ ¾出部 106、エッジ強調部 107に賺されている。ゲイン算出部 310はエッ^ ¾Ε部 201、変換部 303に赚されている。階調変換部 30 3は Y/C合成部 700に赚されてレ、る。 Y/C合成部 700は画像合成部 108に接続されている。

第 3の魏形態にぉレ、ては、械飾に独立にェッ ^出、ェッジ強調処理を行ってレ、た。これに対し、第 4の実施形態においては、第 1成分画像 Uから輝度成分 U_Y、色誠分 U_Cをし、分 U_Yに対して、エッジ強調纏、翻変^ を行う構成となつている。

次に、図 1 1において鍵の»を説明する。

m mn 1 0 5にお、て連された第 ι成分画像 uは YZC分 gt¾ 3 0 1 ^^される。

Υ/C分 ¾|¾ 3 0 1では、式（1 3 ) に基づき、第 1成分画像 Uを構^ Tる R， G， B 各^ ^分から分 U_Y、色 ¾ ^分 U_Cい U_{C R}を抽出する。

輝度成分 U_Yはゲイン算出部 3 1 0、エッ^出部 1 0 6、エッジ強調部 1 0 7へ^ され、第 3の形態と同様の手法によりエッジ強調鍵、翻変が施され、処理後の輝舰分 U_Y" は Y/C合成部 7 0 0 ^^される。ただし、第 3の雄形態では、第 1成分画像 Uの各色信号に対する処理であつたが、第 4の実態は、第 1成分画像 U の ¾ ^分 U_Yにるである点が異なる。

また、第 3の¾»態におけるゲイン算出部 3 0 2では、固定の翻変換曲線によりゲィンを算出してレ、たが、第 4の態ではゲイン算出部 3 1 0におレ、て、第 1成分画像 Uの輝 ^^分 U_Yを局應域に分割し、領域毎に適用的にゲインを算出する構成となっている。成によるゲイン算出により、人の視観能に類似した鎌的により好ましい階調特性をもつた画像信号を生成することが可能となる。ゲイン算出処理の詳細は後述する。

丫/。合成部7 0 0では、変^ i理後の輝舰分 U_Y"、及び色誠分 U_Cb、 U_{C r} 力ら、式（1 4) に基づき、エッジ強調、及ひ薦変擁理が施された第 1成分画像 Uの R, G， B各械分を算出する。算出した第 1成分画像 U" の R， G， B各触分は画像合成部 1 0 8^¾される。

画像合成部 1 0 8では、第 1成分画像 U" と、第 2成分画像 Vを所定の比率、例えば 1 : 1の比率で合成し、顾像信号 Iに対してエッジ強調、及び変^ Mがなされた合成画像 Γ を得る。合成画像は、 1¾¾ 1 0 9を介して、フラッシュメモリ等で構成される記憶メディア 1 1 0に伝される。

続レ、てゲイン算出鍵にっレ、て説明する。

図 1 2はゲイン算出部 3 1 0の構成の一例を^ Tもので、図 8に示すゲイン算出部 3 0 2の構成から標準翻変換曲線設 5 0 0を削除し、ヒストグラム作成部 4 0 2、累積正規化部 4 0 3を il¾卩した構成となっている。

成は図 8に示すゲイ ^出部 3 0 2と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下、異なる部分のみ説明する。

/。分»3 0 1は抽出部4 0 0に賺されてぃる。バッファ 4 0 1はヒストグラム ί乍成部 4 0 2、係出部 4 0 4に^されている。ヒストグラム作成部 4 0 2は累¾£ 規化部 4 0 3に鎌されている。累規化部 4 0 3は係難出部 4 0 4に纖されている。

抽出部 4 0 0は Y/C分離部 3 0 1で分離された第 1成分画像 Uの輝度成分 U_Yに対し、注目画素を中心とする所定サイズの局貝域を抽出する。抽出部 4 0 0により抽出された局域の信号はバッファ 4 0 1へ保存される。

ヒストグラム作成部 4 0 2は，バッファ 4 0 1内の信号に基づき、局戸 J fi域毎にヒストグラムを ί乍成し、累 ¾Ε¾ィ匕部 4 0 3 ^¾する。累 ¾E規化部 4 0 3は、ヒストグラムを累針ることで累積ヒストグラムを作成し、これを ^幅にあわせて正規化することで変換曲線を^^する。本形態では Y/C分 81^3 0 1から出力される画像信号の ,幅を 1 2 b i tと膝するので、上記 «変換曲線は 1 2 b i t入力、 8 b i t出力になる。変換曲線は係藤出部 4 0 4 ^^される。

係出部 4 0 4では、第 3の¾»態におけるゲイン算出部 3 0 2と同様のにより、式（1 7) によりゲイン gを算出する。算出したゲイン gは,変換部 3 0 3、エツ ¾E¾52 0 1 ^¾され、 mm, 及ぴェッ i¾E鍵に用レ、られる。

なお、第 4の実施形態では、第 1成分画像の輝度成分 U_Yから抽出したエッジ成分、及びゲイン gに基づき輝度成分 U_Yに対してエッジ強調、階調変換処理を行った後、式（1 4) により第 1成分画像の R， G， B各触分を算出する構成となっているが、第 1成分画像の輝度成分 U_Yからエッジ成分、及びゲイン gを抽出した後、第 1成分画像の R， G， B各械分に対して、抽出したエッジ成分、及びゲイン gに基づくエッジ強調麵、を行う構成としてもよレ、。

続レヽて第 4の態による作用効果にっレ、て説明する。

第 4の鍾形態によれば、第 1の態同様に第 1成分画像に含まれる^ なエツ造に対してェッジ強調を行うので、第 2成分画像に含まれる微小な変動成分の影響を受けなレヽ高精度なェッジ調麵が可能となる。

また、各^ SiJではなく、輝舰分に対して麵を行うようにしたことで、各 feSUに処理を行うに比べ高速なが可能となる。

また、第 1成分画像に対する階調変換処理により輝度があがり、見掛け上の解^ Sが劣化する領域に関して、ゲインに応じたェッジ強調処理を行うことで、の低下を防ぐことができる。

また、注目画素、及び近傍領域のヒストグラムに基づき、階調変換曲線を設定するので、明暗比の大きレ、シーンに対しても高ロ¾{立な鍵が可能となる。なお、第 4の魏形態では、画像連部 105力ら画像合成部 108までの鍵をハードウヱァ理により^；することを ft應としているが、これらの処理をソフトウェア理によりしてもよレヽ。

図 13は、画像^?部 105から画像合成部 108までの処理をソフトウエア処理により実現する齢のフローを示している。ソフトウェアは、記憶媒体に格納され、あるいは、通信回線を介して配信される。ソフトウェアは、コンピュータの RAMに読み込まれてコンピュータの CPUによって Hi亍され、上 ΙΞΜを実現する。

ステップ SO 1では、 β像信号 Iを第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vに^する。ステップ SO 7では、式（13) に基づき、第 1成分画像 Uから輝度成分 U_Y、色分 u_cい U_Crを抽出する。

ステップ S 11では、輝度成分 υ_γを局域に分割してヒストグラムを作成し、これに基づき変換曲線を^^し、領域毎にゲイン gを算出する。

ステップ SO 2では、第 1成分画像しから、図 3 Bに示されるような等方的なエツ出フィルタを用レ、て注目画素におけるェッジ成分を抽出する。

ステップ SO 6では、ステップ S02で抽出したエッジ成分に対して、ゲイン gを用いた補正麵を行う。

ステップ S03では、ステップ SO 6で補正したエッジ成分を用いて、第 1成分画像 U に对しェッジ強調麵を行う。

ステップ S 09では、ェッジ強調処理後の第 1成分画像 Uに対し、ステップ S 08で算出したゲイン gに基づく |¾ 変換を行う。

ステップ S 10では、式（14) に基づき、エッジ強調処理、階調変換処理が施された後の輝 ^^分 U_Y、及び色分 U_Cb、 U_Crからエッジ強調処理、変換処理が施された第 1成分画像 Uを算出する。

ステップ S O 4では、エッジ強調処理、変^理が施された後の第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vを合成し、合成画像を得る。

このように画像^?部 1 0 5から画像合成部 1 0 8までの処理をソフトウエア処理により難してもよく、ハードウェア麵により魏する # ^と同じ作用効果が奏される。ぐ第 5の¾»態 >

図 1 4 ίίφ発明の第 5の^^態に係る置のシステム構成図である。

成は第 4の¾»態例と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下、異なる部分のみ説明する。

第 5の実 JS^態は、図 1 1 す第 4の実賺纖の構成に対し、ゲイン算出部 3 1 0がゲイ^出部 8 0 0に纖された構成となっている。

Υ/0^ϋ¾3 0 1はゲイ^^出部 8 0 0、エッ^ ffi出部 1 0 6、エッジ強調部 1 0 7 に赚されてレ、る。ゲイン算出部 8 0 0はェッ正部 2 0 1、翻変換部 3 0 3に接続されている。

次に、図 1 4において麵の »を説明する。

YZC分離部 3 0 1により抽出した輝度成分 U_Yはゲイン算出部 8 0 0、エツジ抽出部 1 0 6、エッジ強調部 1 0 7^ ^され、第 4の雄形態と同様の手法によりエッジ強調処理、階調変換処理が施された後、処理後の輝舰分 U_Y，，は YZC合成部 7 0 0へ転送される。

ここで、第 4の態におけるゲイン算出部 3 1。では、第 1成分画像 Uの輝舰分 U_Yを局薩域に分割し、領域毎に適用的にゲインを算出する構成となっていたが、第 5 の¾»態においては、領域毎に分の最大値と最小値を算出し、最大値と最小値の隱に基づき、翻変換曲線を;！^]に設定する構成となっている。成によるゲイン算出により、領域のコントラスト条件に応じた適正な^!特性をもった画像信号を生成することが可能となる。

続レ、てゲイ ^^出麵につレ、て説明する。

図 1 5はゲイン算出部 8 0 0の構成の一例を示すもので、図 8に示すゲイン算出部 3 0 2の構成から標準階調変換曲線設定部 5 0 0を削除し、輝度最大最小値算出部 8 0 1、差分算出部 8 0 2、ノレックアツプテーブル（以下、 L U T) 8 0 3、階調変換曲^！^部 8

0 4を ϋ¾口した構成となってレ、る。

成は図 8に示すゲイン算出部 3 0 2と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下、異なる部分のみ説明する。

バッファ 4 0 1 « ^最^^/ Jィ直算出部 8 0 1、係藤出部 4 0 4に赚されている。艇最 / M直算出部 8 0 1は散算出部 8 0 2に鎌されている。算出部 8 0 2、 LUT 8 0 3は P 変換曲^!^部 8 0 4にされている。 |¾ 変換曲択部 8 0 4 は係難出部 4 0 4^^^されている。

抽出部 4 0 0は YZC分離部 3 0 1で分離された第 1成分画像 Uの輝度成分 U_Yに対し、注目画素を中心とする所定サイズの局薩域を抽出する。抽出部 4 0 0により抽出された局薩域の信号はバッファ 4 0 1へ保存される。離最^ ¾小値算出部 8 0 1はバッファ 4 0 1内の信号に基づき、局薩域毎に輝度値の最大値、及び最 /W直を算出し、算出部 8 0 2へする。 ^^算出部 8 0 2で〖滴度値の最大値、及び最小値の差 dを算出し、最大値、最直とともに! ¾ 変換曲 « ^部 8 0 する。

LUT 8 0 3には予め複数の階調変換曲線が ROM等に設定されており、階調変換曲線 51^部 8 0 4は、 LUT 8 0 3から任意の,変換曲線を読み出すことが可能となっている。本 ¾W態においては、例えば図 1 6 A—1 6 C〖す翻変換曲線が設定されている。

変換曲部 8 0 4は ¾ ^算出部 8 0 2からされた輝度値の最大値、最 /』ィ直 1^、差 dに基づき、変換曲線の賺を行う。舰した ,変換曲線は LUT 8 0 3力、ら読み出された後、係 # ^出部 4 0 4ϋされる。

次に、、の隱を示相 1 7を用レヽて、変換曲線の ¾ ^法を説明する。図 1 7におレ、て ¾および ¾を赌の赚を示し、値を 0〜4095としてレ、る。

まず、 0≤d且つく ¾且つ ≤1¾の# ^は、繊 Aに当てはまり、鍵値の最大値力〜中靈領域にあり、且つ最 /Jィ直が暗い領域にあるので、領域が全体的に比較的喑ぃ領域にあると考えられる。そのため図 1 6 A :^すよう ¾H域の明るさを全脑に上げるような! ¾ 変換曲線を藤する。

0≤d且つく ¾且つ Th_a<I_nlll≤Th_b

領域 Bに当てはまり、値の最大値およぴ最 /』ィ直が中間^ S域にあり、且つ贿値の最大値と最 zJィ直の差カ沘較的小さいことから、領域全体でコントラストが弱いと考えられる。そのため図 1 6 Bにような、領域のコントラストを強めるような翻変換曲線を職する。

0 ^且つく 4095且つ ¾くのは、領域 Cに当てはまり、讀値の駄値が明るい領域にあり、且つ最 /Jィ直が中間〜高贿領域にあるので、領域が全働に比較的明るレヽ領域にあると考えられる。そのため図 1 6 C〖すよう ¾ ^域の明るさを全体的に下げるような,変換曲線をしている。

また、上記のどの条件にも当てはまらなレ、は、 ¾ 変換曲線のを行わず、階調変自体をスキッ,プする。顧した Ρ¾ 変換曲線は係聽出部 4 0 される。係贿出部 4 0 4では、第 3の雄形態におけるゲイン算出部 3 0 2と同様の手法により、式（1 7) によりゲイン gを算出する。算出したゲイン gは Ιβ変換部 3 0 3、エツ、：¾£部2 0 1 ^¾¾され、 ¾ 変^ «、及びエッ^ t正麵に用いられる。

続レヽて第 5の ^態による作用効果にっレ、て説明する。

第 5の難形態によれば、第 1成分画像に含まれる ^^的なエツ、^ f造に对してエッジ強調を行うので、第 2成分画像に含まれる微小な変動成分の影響を受けなレ、高精度なェッジ強調が可能となる。

また、各 ^ではなく、輝舰分に対して麵を行うようにしたことで、各^ SIJに処理を行うに比べ高速なが可能となる。

また、第 1成分画像に対する階調変換処理により輝度があがり、見掛け上の解が劣化する領域に関して、ゲインに応じたェッジ強調処理を行うことで、の低下を防ぐことができる。

また、注目画素、及び近^ g域の輝度値の最大値と最 /Jィ直の隱を取り、暗い ¾ ^は明るくコントラストを強め、白とぴしている^^には暗くコントラストを強める等、状況に応じた変換を行うので、 ¾S的な翻変 m«が可能となる。

図 1 8は、画像分解部 1 0 5から画像合成部 1 0 8までの処理をソフトウエア処理により実現するのフローを示している。ソフトウェアは、記憶媒体にされ、あるいは、通信回線を介して配信される。ソフトウェアは、コンピュータの RAMに読み込まれてコンピュータの C PUによって実行され、上を実現する。

ステップ S O 1では、願像信号 Iを第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vに舊する。ステップ S O 7では、式（1 3 ) に基づき、第 1成分画像 Uから輝度成分 U_Y、色誠分 U_cい U_{C r}を抽出する。ステップ SI 2では、輝 ^^分 U_Yを局應域に分割し、領域毎の最大値と最小値に基づき翻変換曲線を藤し、娜毎にゲイン gを算出する。

ステップ S 02では、第 1成分画像 Uから、図 3 B〖されるような等方的なェッ出フィルタを用レ、て注目画素におけるェッジ成分を抽出する。

ステップ S 06では、ステップ S 02で抽出したェッジ成分に対して、ゲイン gを用レヽた補正麵を行う。

ステップ S 03では、ステップ S 06で補正したエッジ成分を用いて、第 1成分画像 U に対しェッジ強調理を行う。

ステップ S 09では、ェッジ強調処理後の第 1成分画像 Uに対し、ステップ S 08で算出したゲイン gに基づく階調変換を行う。

ステップ S 10では、式（14) に基づき、エッジ強調鍵、階調変擦理が施された後の « ^分 U_Y、及び色誠分 U_Cb、 U_Crからエッジ強調処理、変^ L理が施された第 1成分画像 Uを算出する。

ステップ SO 4では、エッジ強調処理、 β¾ 変 ,理が施された後の第 1成分画像 Uと第 2成分画像 Vを合成し、合成画像 I ' を得る。

このように画像部 105力ら画像合成部 108までの処理をソフトウェア処理により難してもよく、ハードウェア麵により翔する^^と同じ作用効果が奏される。以上、本発明の « ^態について説明したが、上記雄形態〖鉢発明の適用例を示したに過ぎず、本発明の範囲を上記 ^態の具体 W«成に限定する趣旨ではない。本願は 2008年 1月 21日に日本国特許庁に出願された特願 2008— 10536に基づく優先権を主張し、この離の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

請求の範囲

1. i^ii像信号を画像のエッジおよひ己エッジによって区分された平坦領域を含む前記画像の大局的な構造を示す骨格成分である第 1成分画像、およひ像信号と廳己第 1成分画像に基づき算出される第 2成分画像を含む複数の成分画像にする画像 ϋ手段と、

ΜΪΒ第 1成分画像に対してェッジ成分を抽出するェッ ^出手段と、

tinsェッジ成分に基づき爾己第 1成分画像に财るェッジ強調処理を行うエツジ強調手段と、

を備える]

2. 麵像信号を画像のェッジおよひ蕭己ェッジ以外の部分から抽出した平 ±滅分からなる骨格成分である第 1成分画像、およひ nara像信号と tins第 1成分画像に基づき算出される第 2成分画像 ¾r^tf複数の成分画像にする画像手段と、

膽己第 1成分画像に対してェッジ成分を抽出するェッ出手段と、

ήίΐ ェッジ成分に基づき嫌己第 1成分画像に m "るエツジ強調を行うエツジ強調手段と、

を備える画»«

3. 請求項 1または 2に記載の画像 W¾置であって、

tins第 1成分画像に対して変換に関するゲインを設定するゲイ ^定手段と、

IfiiEゲインに基づき ήϋΐΕエッジ成分を補正する補正手段と、 ΗίίΙΒ^ッジ¾¾調処理後の第 1成分画像に対して l己ゲインに基づき変を行う変換手段と、

を備え、

ΙΞ^ッジ強調手段は、 ΙίίΙΞΜ正手段により補正された «ΠΕエッジ成分に基づき、 tijfS エッジ強調麵を行う、

4. 請求項 3に纖の置であって、

嫌己ゲイ ^定手段は、

所定の |«変換曲線を設定する! ¾»換曲鍵定手段と、

Silt己変換曲線に基づき ttifSゲインを算出するゲイ ^^出手段と、

を備える画氍

5. 請求項 3に言の画置であって、

廳己ゲイ ^定手段は、

tins第 1成分画像に対して注目画素^"む近f s域毎にヒストグラムを算出するヒストグラム算出手段と、

MIEヒストグラムに基づき Ιβ変換曲線を設定する |¾変換曲^! ¾定手段と、

tina 変換曲線に基づき M ゲインを算出するゲイ出手段と、

を備える画齓

6. 請求項 3に言 2¾の画置であって、 tinsゲイ定手段は、

第 1成分画像に対して注目画素 ^む近 ί繊域毎に画素の輝度値の最大び最小値を算出する算出手段と、

^¾大«ぴ最直の関係に応じて予め設定された！^変換曲線を舰する^ 変換曲^ 手段と、

Ιϋΐ己^ 変換曲線に基づき l己ゲインを算出するゲイン算出手段と、

を備える画

7. 請求項 3に纖の置であって、

第 1成分画像に対し嫌 2ffi正ェッジ成分を加算することで嫌己エッジ強調麵を行う、

8. 請求項 1から 7のレ、ずれか一つに言 2¾の！ |»3¾置であつて、

ΙίίΐΕ第 2成分画像は辦源画像信号から IE第 1成分画像を蘭することにより得られる、

9. 請求項 1から 7のレヽずれか一つに記載の置であって、

ΙίίΙΞ第 2成分画像は嫌己原画像信号を廳己第 1成分画像で隨することにより得られる、

1 0. 請求項 1から 7のレ、f¾Xか一つに言の置であって、漏己画像連手段は、

IS第 1成分画像に対して、 Total Variation ノルムを算出するエネルギー算出手段と、

嫌己 Total Variation ノルムを最 /WtTることにより、 B^®像信号から膽己第 1成分画像を抽出する第 1成分抽出手段と、

を備える齓 1 1 . 請求項 1または 2に記載の画像 W¾置であって、

Mfam®像信号は、複数の械分から構成され、

tins画像手段、謝己エッ^ ¾出手ひ己エッジ強調手段は、嫌 E^B像信号のにされる、

1 2. 請求項 3に識の画^ «置であって、

觸 E^®像信号は、複数の械分から構成され、

嫌己画像連手段、嫌己ゲイン設定手段、謝己エッ^ 出手段、謂 S lE手段、觸己ェッジ強調手 ¾¾ひ¾12 変換手段は、 tirfsje像信号の触飾に適用される、 m ^m.

3. 請求項 1または 2に記載の画像 W¾置であって、 Εβ像信号は、複数の分から構成され、

faiM像信号の械に謂己画像手段を適用しした、械飾の編己第 1 成分画像に基づき、爾己第 1成分画像の^^分を^ る) 分手段を備え、嫌ッ、: ¾出手厳 U¾filS^ッジ強調手段は、 ΜΙΞ¾¾ ^に対し翻される、

1 4. 請求項 3に識の画^ w¾置であって、

m m i 複数の械分から構成され、

謂源画像信号の械飾に編己画像手段を適用し連した、械の嫌己第 1 成ゝ画像に基づき、 tin己第 1成分画像の iM^分を^ r る分^^手段を備え、廳己ゲイ定手段、嫌己エツ、: ¾出手段、 tat正手段、 tiifEエッジ強調手段及ひ記!^変換手段は、嫌 s¾¾ ^分に対して薩される、

1 5. 原画像信号を画像のエッジおよび肖!Ξエッジによって区分された平坦領域を含む前記画像の^的な構造を示す骨格成分である第 1成分画像、およひ窗 ara像信号と嫌己第 1成分画像に基づき算出される第 2成分画像^む複数の成分画像にする画像^? ステップと、

tilt己第 1成分画像に対してェッジ成分を抽出するエツジ抽出ステップと、

爾ッジ成分に基づき廳己第 1成分画像に ¾ "るエツジ強調処理を行うエツジ強調ステツプと、

をコンピュータに節させる画^ プログラム。

1 6. 顾像信号を画像のエッジおよひ ¾ίί|Ξエッジ： Wの部分から抽出した平職分からなる骨格成分である第 1成分画像、およひ蕭 ara像信号と is第 1成分画像に基づき算出される第 2成分画像 ¾r ^む複数の成分画像に^する画像^?ステップと、

嫌己第 1成分画像に対してェッジ成分を抽出するェッ出ステップと、

rn^-ッジ成分に基づき tin己第 1成分画像にるエツジ強調処理を行うエツジ強調ステツプと、

をコンピュータに実 ί亍させる画^ プログラム。 1 7. 請求項 1 5または 1 6に記載の画像プログラムであって、

嫌己第 1成分画像に対して変換に関するゲインを設定するゲイ ^定ステップと、 fiilEゲインに基づき嫌己エッジ成分を補正する補正ステップと、

ΙίίΙΞェッジ強調鍵後の第 1成分画像に対して、漏己ゲインに基づき翻変難理を行う翻変換ステップと、

を備え、

ΙίίΙΕ^ッジ強調ステップは、 tii ffi正ステップにより補正された補正エッジ成分に基づき ΙΒ^ッジ強調麵を行う、

画^ 0®プログラム。 1 8. 請求項 1 5から 1 7のレ、ずれか一つに |Ε¾の画»理プロダラムを記憶したコンビユータ蘇り可能な記灘体。

1 9. 原画像信号を画像のエッジおよび tinsエッジによって区分された平坦領域を含む前記画像の^的な構造を示す骨格成分である第 1成分画像、およひ窗像信号と嫌己第 1成分画像に基づき算出される第 2成分画像む複数の成分画像に^?する画像^? ステップと、

tillH第 1成分画像に対してェッジ成分を抽出するェッ出ステップと、

m&^ッ、ジ成分に基づき ΐϋΐΒ第 1成分画像に ¾~ るェッジ強調処理を行うエツジ強調ステツプと、

2 0. 願像信号を画像のエッジおよ rmiaエッジの部分から抽出した平 ί滅分からなる骨格成分である第 1成分画像、およ tmtarai像信号と漏己第 ι成分画像に基づき算出される第 2成分画像む複数の成分画像に^?する画像^?ステップと、

ΙίίΙΒ第 1成分画像に対してェッジ成分を抽出するェッ出ステップと、

tiff己ェッ、ジ成分に基づき tin己第 1成分画像にるエツジ強調処理を行うエツジ強調ステツプと、

を含むあ

2 1 · 請求項 1 9または 2 0に言の画^ であって、

己第 1成分画像に対して^変換に関するゲインを設定するゲイ ^定ステップと、 ΙίίΐΞゲインに基づき藤ッジ成分を補正する補正ステップと、

編己ェッジ調処理後の第 1成分画像に対して、 tinsゲインに基づき ι¾ 変^理を行う変換ステップと、 ¾r ^み、

鍵正ステップにより補正された補正ェッジ成分に基づき ΜΙΒ^ッジ強調鍵を行う、