JP2001333278A - Image processor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置に係
り、特に静止画像に対しエッジを強調する画像処理を施
す画像処理装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus for performing image processing for emphasizing edges on a still image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、昇華型や浸透溶融といった多階調
の熱転写プリンタでは、入力画像データをそのまま印刷
すると、印刷画像がぼやけて見える傾向がある。これは
画像のエッジ部分がなまるために起こる現象で、この現
象をエッジ強調処理によって補正している。2. Description of the Related Art Conventionally, in a multi-gradation thermal transfer printer such as a sublimation type or a permeation-melting type, if the input image data is printed as it is, the printed image tends to be blurred. This is a phenomenon that occurs because the edge portion of the image becomes dull, and this phenomenon is corrected by the edge enhancement processing.
【０００３】図１２は従来の画像処理装置の一例のブロ
ック図を示す。同図において、端子１に入力された画像
データ（輝度データ）は、ラプラシアンフィルタ２に供
給され、ここで画像処理をする注目画素と、これを中心と
する上下左右の画素にラプラシアン係数を乗じられる。
ここで、上記のラプラシアン係数は、図１３に示すよう
に、例えば注目画素ＰＯに乗じられる値が「４」であり、注
目画素ＰＯの上下左右の計４画素に乗じられる各値がそ
れぞれ「−１」である。FIG. 12 is a block diagram showing an example of a conventional image processing apparatus. Referring to FIG. 1, image data (luminance data) input to a terminal 1 is supplied to a Laplacian filter 2, where a pixel of interest to be subjected to image processing and upper, lower, left and right pixels centered on the pixel are multiplied by a Laplacian coefficient. .
Here, as shown in FIG. 13, for example, the Laplacian coefficient is such that the value to be multiplied by the target pixel PO is “4”, and the respective values to be multiplied by a total of four pixels in the upper, lower, left, and right of the target pixel PO are “−”. 1 ".
【０００４】ラプラシアンフィルタ２の出力画像データ
は、乗算器３に供給され、ここで端子４を介して入力され
たゲイン係数と乗算されることにより、エッジ強調の度
合いが調整された後、加算器５に供給され、ここで端子
１を介して入力された画像データと加算されることによ
り、エッジ強調された画像データとして端子６へ出力さ
れる。乗算器３の出力データの値は低輝度から高輝度へ
変化するエッジ部分ではマイナス値、逆に高輝度から低
輝度に変化する場合はプラス値となる。The output image data of the Laplacian filter 2 is supplied to a multiplier 3 where the output image data is multiplied by a gain coefficient input through a terminal 4 to adjust the degree of edge enhancement. 5, and is added to the image data input via the terminal 1 to be output to the terminal 6 as edge-enhanced image data. The value of the output data of the multiplier 3 is a negative value at the edge portion where the luminance changes from low to high, and a positive value when the luminance changes from high to low.
【０００５】これにより、図１４（ａ）及び（ｂ）に示
すような水平方向にのみ輝度データが変化する部分（Ａ
からＢ（Ｂ＞Ａ）へステップ状に変化）にエッジ強調補
正を行うと、図１４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、境
界部分で±△（△＝Ｂ−Ａ）の補正値が加えられ、エッ
ジ部の低輝度側はより低輝度に、高輝度側はより高輝度
となる。これは垂直方向の変化に対しても同様である。As a result, a portion (A) where the luminance data changes only in the horizontal direction as shown in FIGS.
When the edge enhancement correction is performed in a stepwise manner from B to B (B> A), as shown in FIGS. 14C and 14D, the correction value of ± △ (△ = BA) at the boundary portion Is added, the lower luminance side of the edge portion has lower luminance, and the higher luminance side has higher luminance. This is the same for a change in the vertical direction.
【０００６】また、入力画像データが図１５（ａ）の様
に４５°方向にステップ状の輝度変化があった場合は、
図１５（ｃ）に示すように±２△の補正が加わることに
なる。従って、入力画像データが図１５（ｂ）に示す場
合、同図（ｄ）に示すようになる。If the input image data has a stepwise luminance change in the 45 ° direction as shown in FIG.
As shown in FIG. 15C, a correction of ± 2 ° is added. Therefore, when the input image data is as shown in FIG. 15B, it becomes as shown in FIG.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の画像
処理装置では、図１５に示すように、同量の輝度変化で
もその方向によって補正量が２倍異なり、不自然なエッ
ジ強調となる。また、図１６（ａ）の様な２画素単位の
階段状のパターン（粗い画素の斜め線）では、図１６
（ｂ）の様に原画像の境界線上に±２△の補正が交互に
行われるため輝度の濃淡パターンがジャギとなって現れ
てしまう。However, in the conventional image processing apparatus, as shown in FIG. 15, even with the same amount of luminance change, the correction amount differs twice depending on the direction, resulting in unnatural edge enhancement. In the case of a step-like pattern (oblique lines of coarse pixels) in units of two pixels as shown in FIG.
As shown in (b), the correction of ± 2 ° is alternately performed on the boundary line of the original image, so that the brightness density pattern appears as a jaggedness.
【０００８】また、従来の画像処理装置では、エッジ強
調の度合いを加減するゲインの係数は補正を加える画素
の輝度データ毎に設定されており、従来は人間の視覚特
性により高輝度部分では高ゲイン、低輝度部分では低ゲ
インという設定になっているため、高輝度部分ではノイ
ズや、エッジ部分でない滑らかな階調変化部分も高ゲイ
ンで処理されるため、ノイズの強調や誤補正という問題
がある。In the conventional image processing apparatus, a gain coefficient for adjusting the degree of edge enhancement is set for each luminance data of a pixel to be corrected. However, since the low-luminance portion is set to have a low gain, the high-luminance portion is processed with a high gain for noise, and a smooth gradation change portion other than an edge portion is processed at a high gain. .
【０００９】また、ゲイン係数は補正を加える画素の輝
度データのみに依存しているため、原画像の画質レベル
に関わらず一定の補正を加えている。つまり、元々エッ
ジ部分がはっきりした原画像（シャープな画像）とそう
でない画像（なまった画像）を従来の画像処理装置で処
理すると、ラプラシアンフィルタの出力の絶対値がシャ
ープな画像は大きく、なまった画像は小さくなり、結
果、シャープな画像は滑らかな階調変化が失われ、なま
った画像は補正の効果が薄くなる。このように、従来の
画像処理装置は、原画像の画質レベルによってエッジ強
調が過補正になったり、未補正になったりする場合があ
るという問題がある。Further, since the gain coefficient depends only on the luminance data of the pixel to be corrected, a constant correction is applied regardless of the image quality level of the original image. That is, when an original image (sharp image) having originally clear edge portions and an image (sharp image) not having such a sharp edge portion are processed by a conventional image processing apparatus, an image in which the absolute value of the output of the Laplacian filter is sharp becomes large. The image becomes smaller, and as a result, a sharp image loses a smooth gradation change, and a corrected image becomes less effective. As described above, the conventional image processing apparatus has a problem that edge enhancement may be overcorrected or uncorrected depending on the image quality level of the original image.
【００１０】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
入力画像データに対し自然なエッジ強調を行えることが
できる画像処理装置を提供することを目的とする。[0010] The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus capable of performing natural edge enhancement on input image data.
【００１１】また、本発明の他の目的は、ジャギの発生を
抑えたエッジ強調補正を行い得る画像処理装置を提供す
ることにある。Another object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of performing edge enhancement correction while suppressing the occurrence of jaggies.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、静止画である入力画像データの複数の画素
にラプラシアン係数を乗算し、その乗算値を加算した値
を出力するラプラシアンフィルタと、ラプラシアンフィ
ルタの出力画像データにゲイン係数を乗算する乗算器
と、ラプラシアンフィルタの入力画像データに、乗算器
の出力データを加算してエッジが強調された補正後の画
像データを出力する加算器とを有する画像処理装置にお
いて、ラプラシアンフィルタのフィルタ係数を、入力画
像データの注目画素の第１のラプラシアン係数の絶対値
が、注目画素の上下左右に位置する計４つの周辺画素の
第２のラプラシアン係数の絶対値と、注目画素の斜めに
位置する計４つの周辺画素の第３のラプラシアン係数の
絶対値よりもそれぞれ大としたことを特徴とする。According to the present invention, there is provided a Laplacian filter for multiplying a plurality of pixels of input image data as a still image by a Laplacian coefficient and outputting a value obtained by adding the multiplied value. A multiplier that multiplies the output image data of the Laplacian filter by a gain coefficient, and an adder that adds the output data of the multiplier to the input image data of the Laplacian filter and outputs corrected image data in which edges are enhanced. And the absolute value of the first Laplacian coefficient of the target pixel of the input image data is the second Laplacian of a total of four peripheral pixels located above, below, left, and right of the target pixel. Each of the absolute value of the coefficient and the absolute value of the third Laplacian coefficient of a total of four peripheral pixels positioned obliquely to the pixel of interest. Characterized in that it was large.
【００１３】この発明では、入力画像データに対し補正
を行うラプラシアンフィルタが、入力画像データの注目
画素の斜め方向の４つの周辺画素についてもラプラシア
ン係数を有しているので、斜め方向のエッジに対して水
平、垂直方向と同量の補正を施すことができる。また、
階段状パターンの交互の濃淡パターン差を縮小できる。According to the present invention, the Laplacian filter for correcting the input image data also has Laplacian coefficients for the four peripheral pixels in the oblique direction of the target pixel of the input image data. And the same amount of correction can be made in the horizontal and vertical directions. Also,
Alternating light and shade pattern differences of the staircase pattern can be reduced.
【００１４】また、本発明は上記の目的を達成するた
め、第１のラプラシアン係数をＬ0、第２のラプラシア
ン係数を−Ｌ1、第３のラプラシアン係数を−Ｌ2とした
とき、 Ｌ0＝４Ｌ1＋４Ｌ2 Ｌ2＞Ｌ1 なる関係式を満足する値に設定したことを特徴とする。
この発明では、入力画像データの斜めエッジの強調度
が、水平、垂直方向のエッジに対して相対的に緩和さ
れ、縦、横、斜めのエッジに対し、目視的に均一化され
たエッジ強調ができる。Further, in order to achieve the above object, according to the present invention, when the first Laplacian coefficient is L 0 , the second Laplacian coefficient is -L 1 , and the third Laplacian coefficient is -L 2 , L 0 = 4L 1 + 4L 2 L 2 > characterized by being set to a value satisfying the L 1 relational expression.
According to the present invention, the degree of emphasis of the oblique edge of the input image data is relatively reduced with respect to the horizontal and vertical edges, and visually uniform edge emphasis is performed on the vertical, horizontal and oblique edges. it can.
【００１５】また、上記の目的を達成するため、本発明
は、静止画である入力画像データの複数の画素にラプラ
シアン係数を乗算し、その乗算値を加算した値を出力す
る第１のラプラシアンフィルタと、第１のラプラシアン
フィルタの出力画像データにゲイン係数を乗算する乗算
器と、第１のラプラシアンフィルタの入力画像データ
に、乗算器の出力データを加算してエッジが強調された
補正後の画像データを出力する加算器とを有する画像処
理装置において、入力画像データが入力される第２のラ
プラシアンフィルタと、予め設定した輝度データ毎の補
正基準値を、第２のラプラシアンフィルタの出力画像デ
ータの輝度データ毎の平均値で除算することにより、高
周波数成分が多く、かつ、輝度変化部分が大きい画像デ
ータに対して小となるゲイン係数を演算して、乗算器へ
出力するゲイン係数演算手段とを設けたことを特徴とす
る。According to another aspect of the present invention, there is provided a first Laplacian filter for multiplying a plurality of pixels of input image data as a still image by a Laplacian coefficient and outputting a value obtained by adding the multiplied value. A multiplier that multiplies the output image data of the first Laplacian filter by a gain coefficient, and a corrected image in which the output data of the multiplier is added to the input image data of the first Laplacian filter to emphasize the edges. In an image processing apparatus having an adder that outputs data, a second Laplacian filter to which input image data is input, and a correction reference value for each set of luminance data, which are output from the second Laplacian filter. By dividing by the average value of each luminance data, image data having many high frequency components and a large luminance change portion is small. By calculating the gain factor, characterized in that a gain coefficient calculation means for outputting to the multiplier.
【００１６】この発明では、ゲイン係数を入力画像デー
タの高周波数成分や輝度変化部分に応じて変化させるよ
うにできる。According to the present invention, the gain coefficient can be changed according to the high-frequency component of the input image data or the luminance change portion.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態につ
いて、図面と共に説明する。図１は本発明になる画像処
理装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図
１２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。図１において、端子１に入力された静止画の画像
データ（輝度データ）は、ラプラシアンフィルタ９に供
給され、ここで画像処理をする注目画素と、これを中心と
する上下左右の画素にラプラシアン係数を乗じられる。
本発明の第１の実施の形態は、ラプラシアンフィルタ９
のラプラシアン係数に特徴があり、図２に示すように、例
えば注目画素ＰＯの値が「８」であり、注目画素の上下左
右の計４画素だけでなく、斜め左上、斜め左下、斜め右上
及び斜め左上の計４画素の各値がそれぞれ「−１」とさ
れている。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention. 12, the same components as those of FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG. 1, image data (luminance data) of a still image input to a terminal 1 is supplied to a Laplacian filter 9, where a pixel of interest to be subjected to image processing and Laplacian coefficients at upper, lower, left and right pixels centered on the pixel are processed. Multiplied by
In the first embodiment of the present invention, the Laplacian filter 9 is used.
As shown in FIG. 2, for example, the value of the pixel of interest PO is “8”, and the Laplacian coefficient of the pixel of interest is not only a total of four pixels above, below, left, and right, but also at the upper left, lower left, lower right, Each value of a total of four pixels on the upper left side is “−1”.
【００１８】端子１の入力画像データは、従来と同様に
乗算器３を経て加算器５に供給されたラプラシアンフィ
ルタ９の出力画像データと加算され、端子１０へ出力さ
れる。この端子１０の出力補正画像データは、乗算器３
でのゲインを従来と同じ値とした場合は、図２に示すよ
うに補正を行う画素に対し斜め方向にもラプラシアン係
数を持つラプラシアンフィルタ９により図１４（ａ）の
垂直エッジ、図１５（ａ）の斜めエッジ、更に図１６
（ａ）の階段パターンのエッジ強調補正を行うと、図３
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の様な結果を得る。The input image data at the terminal 1 is added to the output image data of the Laplacian filter 9 supplied to the adder 5 through the multiplier 3 as in the conventional case, and is output to the terminal 10. The output corrected image data at the terminal 10 is
In the case where the gain is the same as that of the related art, as shown in FIG. 2, the vertical edge of FIG. 14 (a) and the vertical edge of FIG. ), The oblique edge, and FIG.
When the edge enhancement correction of the staircase pattern of FIG.
(A), (b) and (c) are obtained.
【００１９】ここで、図１の本実施の形態においては、
端子４を介して乗算器３に供給されるゲイン調整信号
を、従来装置のゲインに対しゲインを１／３に下げる値
に設定するようにしているため、補正後の端子１０の出
力補正画像データは、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にそ
れぞれ対応して同図（ａ’）、（ｂ’）、（ｃ’）のよ
うになる。Here, in the present embodiment shown in FIG.
Since the gain adjustment signal supplied to the multiplier 3 via the terminal 4 is set to a value that reduces the gain to １ ／ of the gain of the conventional device, the output corrected image data of the terminal 10 after the correction. (A '), (b'), and (c ') correspond to FIGS. 3A, 3B, and 3C, respectively.
【００２０】従って、図３（ａ’）、（ｂ’）、
（ｃ’）に示す第１の実施の形態の補正後の画像データ
を、それぞれ対応する図１４（ｃ）、図１５（ｃ）、図
１６（ｂ）に示した従来の補正後の画像データと比較す
ると垂直（あるいは水平）エッジのエッジ強調は変わら
ず、斜めエッジは垂直エッジと同量の強調が行われ、階
段パターンにおいてはジャギの原因である交互に起こる
濃淡の差が±２△から±（５／３）△に縮小される。Therefore, FIGS. 3 (a '), (b'),
The corrected image data according to the first embodiment shown in (c ′) is converted into the corresponding corrected image data shown in FIGS. 14C, 15C, and 16B, respectively. Compared with, the edge enhancement of the vertical (or horizontal) edge does not change, the diagonal edge is enhanced by the same amount as the vertical edge, and in the staircase pattern, the difference in density that occurs alternately, which is the cause of jaggies, is ± 2 △ It is reduced to ± (5/3) △.
【００２１】しかしながら、上記の実施の形態では、図
１７（ａ）に示すような水平方向にのみ輝度データが変
化する部分（ＡからＢ（Ｂ＞Ａ）へステップ状に変化）
にエッジ強調補正を行うと、図１７（ｃ）に示すように
境界部分で±３△（△＝Ｂ−Ａ）の補正値が加えられ
る。これは垂直方向の変化に対しても同様である。な
お、図１７（ｂ）は同図（ａ）に三角印で示したライン
の波形、同図（ｄ）は同図（ｃ）に三角印で示したライ
ンの波形を示す。However, in the above embodiment, a portion where the luminance data changes only in the horizontal direction as shown in FIG. 17A (changes from A to B (B> A) in a stepwise manner).
When the edge enhancement correction is performed, a correction value of ± 3 △ (△ = BA) is added at the boundary as shown in FIG. This is the same for a change in the vertical direction. 17 (b) shows the waveform of the line indicated by the triangle in FIG. 17 (a), and FIG. 17 (d) shows the waveform of the line indicated by the triangle in FIG. 17 (c).
【００２２】また、図１８（ａ）の様に４５゜方向にス
テップ状の輝度変化があった場合は、同図（ｃ）に示す
ようになり、水平、垂直方向それぞれに２画素にわたり
±△、±３△の補正が加わることになる。従って、同量
の輝度変化でもその方向によって補正量が異なりエッジ
強調の均一性を損なうという問題がある。なお、図１８
（ｂ）は同図（ａ）に三角印で示したラインの波形、同
図（ｄ）は同図（ｃ）に三角印で示したラインの波形を
示す。When there is a stepwise luminance change in the 45 ° direction as shown in FIG. 18 (a), the luminance changes as shown in FIG. 18 (c). , ± 3 °. Therefore, there is a problem in that even if the luminance change is the same, the correction amount differs depending on the direction, and the uniformity of edge enhancement is impaired. Note that FIG.
(B) shows the waveform of the line indicated by the triangle in FIG. (A), and (d) shows the waveform of the line indicated by the triangle in FIG. (C).
【００２３】そこで、次に説明する第２の実施の形態は
第１の実施の形態の問題を解決したものである。本発明
の第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に図１
のブロック図で表されるが、ラプラシアンフィルタ９の
ラプラシアン係数を、図４に示すように、注目画素ＰＯで
の値（中心のラプラシアン係数）を「Ｌ0」とし、注目画素
ＰＯの上下左右の計４画素での値（水平、垂直方向のラ
プラシアン係数）をそれぞれ「−Ｌ1」とし、注目画素
ＰＯの斜め左上、斜め左下、斜め右上及び斜め左上の計４
画素での各値（斜め方向のラプラシアン係数）をそれぞ
れ「−Ｌ2」とした点に特徴がある。Therefore, the second embodiment described below solves the problem of the first embodiment. The second embodiment of the present invention is similar to the first embodiment in FIG.
Of is represented in block diagram, the Laplacian coefficients of the Laplacian filter 9, as shown in FIG. 4, the value at the target pixel PO (the Laplacian coefficients of the center) and "L 0", the vertical and horizontal pixel of interest PO The values (the Laplacian coefficients in the horizontal and vertical directions) at a total of four pixels are each set to “−L 1 ”, and the diagonally upper left, diagonally lower left, diagonally upper right, and diagonally upper left diagonal of the target pixel PO are calculated.
The feature is that each value (Laplacian coefficient in the oblique direction) at the pixel is set to “−L 2 ”.
【００２４】ここで、上記の各ラプラシアン係数には次
式の関係がある。Here, the above-mentioned Laplacian coefficients have the following relationship.
【００２５】Ｌ0＝４Ｌ1＋４Ｌ2 （１）L 0 = 4L 1 + 4L 2 (1)
【００２６】このような関係式を満足するラプラシアン
係数に設定されたラプラシアンフィルタを用いた画像処
理装置により、図１４（ａ）の垂直エッジ、図１５
（ａ）の斜めエッジに対してエッジ強調補正処理を行う
と、図５（ａ）及び（ｂ）、図５（ｃ）及び（ｄ）に示
す補正後の画像データが得られる。なお、図５（ｂ）は
同図（ａ）に三角印で示したラインの波形、図５（ｄ）
は同図（ｃ）に三角印で示したラインの波形である。An image processing apparatus using a Laplacian filter set to a Laplacian coefficient satisfying such a relational expression provides a vertical edge shown in FIG.
When the edge emphasis correction processing is performed on the oblique edge in (a), the corrected image data shown in FIGS. 5A and 5B and FIGS. 5C and 5D is obtained. FIG. 5B is a waveform of a line indicated by a triangle mark in FIG.
Is the waveform of the line indicated by the triangle in FIG.
【００２７】図５（ａ）及び（ｂ）から分かるように、
垂直エッジに対しては±Ｐ△（Ｐ＝Ｌ1＋２Ｌ2）の補正
値を、図５（ｃ）及び（ｄ）から分かるように、斜めエ
ッジに対しては±Ｒ△（Ｒ＝Ｌ2）、±Ｑ△（Ｑ＝２Ｌ1
＋Ｌ2）の補正値を得ることができる。As can be seen from FIGS. 5A and 5B,
As can be seen from FIGS. 5C and 5D, the correction value of ± P △ (P = L 1 + 2L 2 ) is applied to the vertical edge, and ± R △ (R = L 2 ), ± Q △ (Q = 2L 1
+ L 2 ) can be obtained.
【００２８】ここで、 Ｐ△＞Ｑ△ （２）Here, P △> Q △ (2)
【００２９】つまり、 Ｌ2＞Ｌ1 （３） なる関係にラプラシアン係数Ｌ1及びＬ2を設定すること
により、相対的に斜めエッジの強調度が緩和され、縦、
横、斜めのエッジに対し目視的に均一化されたエッジ強
調が行える。That is, by setting the Laplacian coefficients L 1 and L 2 in the relationship of L 2 > L 1 (3), the degree of emphasis on the oblique edge is relatively reduced, and
Edge emphasis that is visually uniform can be performed on horizontal and oblique edges.
【００３０】この関係を実現する一例として、斜めに位
置する画素は縦横の画素に比べ√２倍の距離にあること
から Ｌ2＝１ Ｌ1＝１／√２ Ｌ0＝（４／√２）＋４＝６．８２８… なるラプラシアンフィルタが得られる。このラプラシア
ンフィルタを図１のラプラシアンフィルタ９として用い
ることにより、垂直、水平、斜めエッジで目視的に同程
度の補正量を施すことができるため従来の問題点を解決
し、良好なエッジ強調が行える。As an example of realizing this relationship, since the obliquely located pixel is at a distance of √2 times the length and width of the pixel, L 2 = 1 L 1 = 1 / √2 L 0 = (4 / √2 ) + 4 = 6.828... By using this Laplacian filter as the Laplacian filter 9 in FIG. 1, it is possible to visually correct the same amount of vertical, horizontal, and oblique edges, so that the conventional problem can be solved and good edge enhancement can be performed. .
【００３１】また、図６（ａ）の様な２画素単位の階段
状パターン（粗い画素の斜め線）の入力画像データに本
実施の形態のエッジ強調処理を施すと、図６（ｂ）に示
される補正後の画像データが得られる。従来の補正後画
像データ（図６（ｃ））と比べるため、縦横エッジの補
正値が３になるようゲインを調整、つまりゲインを３／
｛（１／√２）＋２｝倍にして同図（ｂ）の補正後画像
データを修正すると、本実施の形態による補正後の画像
データは同図（ｄ）に示すようになる。When the edge enhancement processing of this embodiment is applied to the input image data of the step-like pattern (oblique lines of coarse pixels) in units of two pixels as shown in FIG. The corrected image data shown is obtained. For comparison with the conventional corrected image data (FIG. 6C), the gain is adjusted so that the correction value of the vertical and horizontal edges becomes 3, that is, the gain is set to 3 /
When the corrected image data of FIG. 13B is modified by {(1 / {2) +2} times, the corrected image data according to the present embodiment becomes as shown in FIG.
【００３２】図６（ｃ）と図６（ｄ）を比較すると、エ
ッジの境界線上（図の左上から右下への対角線）の修正
値が、従来の±５△に対し本実施の形態では±４.８９
△へ減少し、交互の濃淡パターンの濃淡差を縮小でき
る。従って、本実施の形態では、従来及び第１の実施の
形態に比べてジャギの発生をより抑えることができる。Comparing FIG. 6C with FIG. 6D, the correction value on the boundary of the edge (the diagonal line from the upper left to the lower right in the figure) differs from the conventional ± 5 ° in the present embodiment. ± 4.89
It is possible to reduce to Δ, and to reduce the light and shade difference of the alternating light and shade pattern. Therefore, in this embodiment, the occurrence of jaggies can be further suppressed as compared with the conventional and first embodiments.
【００３３】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図７は本発明になる画像処理装置の第３の実
施の形態のブロック図を示す。同図中、エッジ強調処理
すべき静止画の画像データ（輝度データ）は端子１１を
介してゲインテーブル作成処理回路１２に供給され、こ
のゲインテーブル作成処理回路１２をスルーして端子２
０からエッジ強調処理回路１３に供給される一方、ゲイ
ンテーブル作成処理回路１２で作成されたゲインテーブ
ルによるゲインが端子１９からエッジ強調処理回路１３
に供給される。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the image processing apparatus according to the present invention. In the figure, image data (luminance data) of a still image to be subjected to edge enhancement processing is supplied to a gain table creation processing circuit 12 via a terminal 11 and passed through the gain table creation processing circuit 12 to a terminal 2.
0 is supplied to the edge enhancement processing circuit 13 while the gain according to the gain table created by the gain table creation processing circuit 12 is supplied from the terminal 19 to the edge enhancement processing circuit 13.
Supplied to
【００３４】エッジ強調処理回路１３は、図１２に示し
た従来のエッジ強調処理装置と同一ブロックである。す
なわち、この実施の形態は、従来のエッジ強調処理回路
１３の入力段（前段）にゲインテーブル作成処理回路１
２を設けたものである。ここで、ゲインテーブル作成処
理回路１２は、入力画像データをラプラシアンフィルタ
を通した後、補正点の画像データ毎に分類して平均値を
求め、補正基準値をこの平均値で除算した値をゲイン係
数として求め、補正点の画像データ毎のゲイン係数のゲ
インテーブルを作成する回路であり、エッジ強調補正に
おけるゲイン係数を入力画像に応じて変化させるもので
あり、例えば図８に示すブロック図の構成とされてい
る。The edge enhancement processing circuit 13 is the same block as the conventional edge enhancement processing device shown in FIG. That is, in this embodiment, the gain table creation processing circuit 1 is provided at the input stage (previous stage) of the conventional edge enhancement processing circuit 13.
2 is provided. Here, after the input image data is passed through the Laplacian filter, the gain table creation processing circuit 12 classifies the input image data for each image data of a correction point to obtain an average value, and divides the correction reference value by the average value to obtain a gain. This is a circuit for obtaining gain coefficients and creating a gain table of gain coefficients for each image data of correction points. The circuit changes a gain coefficient in edge enhancement correction according to an input image. It has been.
【００３５】同図において、ゲインテーブル作成処理回
路１２は、ラプラシアンフィルタ１６、ゲイン演算器１
７及び補正基準データメモリ１８よりなる。このゲイン
テーブル作成処理回路１２では、端子１１を介して入力
された画像データ（輝度データ）は、端子２０を介して
そのまま出力される一方、従来と同様の図１３に示した
ようなラプラシアン係数を持つラプラシアンフィルタ１
６により、ラプラシアン係数と乗算後に加算されてから
ゲイン演算器１７に供給され、ここで補正基準データメ
モリ１８からの補正基準値と演算される。In the figure, a gain table creation processing circuit 12 includes a Laplacian filter 16 and a gain calculator 1.
7 and a correction reference data memory 18. In the gain table creation processing circuit 12, the image data (luminance data) input via the terminal 11 is output as it is via the terminal 20, while the Laplacian coefficient as shown in FIG. Laplacian filter 1
6, the result is multiplied by the Laplacian coefficient, added to the gain, and supplied to the gain calculator 17, where it is calculated with the correction reference value from the correction reference data memory 18.
【００３６】補正基準データメモリ１８に予め記憶され
ている補正基準値（補正基準データ）とは、補正点に加
える補正値の最大値や平均値といったもので、図９にそ
の一例を示す。同図中、横軸は予め設定した画面の補正
点の輝度データ（画像データ）を示し、縦軸は平均補正
値の絶対値、つまり前記補正基準値を示し、値の「ｈ」
は１６進数であることを示し、また絶対値が大きいほど
補正が大である。図９の例では、補正点の輝度が１０ｈ
の場合、平均補正値は±０Ｂｈ、補正点の輝度がＣ０ｈ
の場合、平均補正値は±０７ｈなどと設定されている
（低輝度領域に比べ高輝度領域の補正を抑えた設定）。The correction reference value (correction reference data) stored in advance in the correction reference data memory 18 is the maximum value or the average value of the correction values applied to the correction points, and one example is shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates luminance data (image data) of a preset correction point on the screen, and the vertical axis indicates the absolute value of the average correction value, that is, the correction reference value.
Indicates a hexadecimal number, and the greater the absolute value, the greater the correction. In the example of FIG. 9, the brightness of the correction point is 10 h.
In the case of, the average correction value is ± 0 Bh, and the brightness of the correction point is C0h.
In the case of, the average correction value is set to ± 07 h or the like (a setting in which the correction in the high luminance region is suppressed compared to the low luminance region).
【００３７】ゲイン演算器１７は、まず、ラプラシアン
フィルタ１６の出力画像データ（輝度データ）を、補正
点の輝度データ毎に分類し、その平均値を求める。すな
わち、ラプラシアンフィルタ１６における注目画素のそ
れぞれについて輝度値毎に分類し、同じ輝度値の注目画
素のラプラシアンフィルタ１６の出力値の平均値を求め
る。注目画素が同じ値であっても、周辺画素の値は同一
とは限らないから、ラプラシアンフィルタ１６の出力値
も異なるからである。この演算は全ての画素で行っても
よいし、処理軽減のため一定間隔の画素のみで行っても
よい。The gain calculator 17 first classifies the output image data (luminance data) of the Laplacian filter 16 for each correction point luminance data, and obtains an average value. That is, each target pixel in the Laplacian filter 16 is classified for each luminance value, and the average value of the output values of the Laplacian filter 16 of the target pixel having the same luminance value is obtained. This is because even if the target pixel has the same value, the values of the peripheral pixels are not necessarily the same, and the output values of the Laplacian filter 16 are also different. This calculation may be performed on all pixels, or may be performed only on pixels at a fixed interval to reduce processing.
【００３８】ここで、低周波数成分が多く、輝度変化部
分が小さないわゆるなまった画像入力時のラプラシアン
フィルタ１６の出力画像データの補正点の輝度データ毎
の平均値は、例えば図１０に点線Iで示すように値が小
さい。一方、高周波数成分が多く、輝度変化部分が大き
ないわゆるシャープな画像入力時のラプラシアンフィル
タ１６の出力画像データの補正点の輝度データ毎の平均
値は、例えば図１０に実線IIで示すように値が点線Iよ
り相対的に大きい。Here, the average value for each luminance data of the correction points of the output image data of the Laplacian filter 16 at the time of inputting a so-called distorted image having a large number of low frequency components and a small luminance change portion is indicated by a dotted line I in FIG. The value is small as shown. On the other hand, the average value for each luminance data of the correction point of the output image data of the Laplacian filter 16 at the time of inputting a so-called sharp image having a large number of high frequency components and a large luminance change portion is, for example, a value as shown by a solid line II in FIG. Is relatively larger than the dotted line I.
【００３９】ゲイン演算器１７は更に、補正点輝度デー
タ毎に補正基準値を上記の平均値で割った値をゲイン係
数に設定して端子１９へ出力する。従って、図１０に点
線Iで示した、平均値が小さな、なまった画像入力時の
ゲイン係数は、図１１に点線IIIで示すように値が大き
くされ、図１０に実線IIで示した、平均値が大きなシャ
ープな画像入力時のゲイン係数は、図１１に実線IVで示
すように値がなまった画像入力時よりも小さくされる。The gain calculator 17 further sets a value obtained by dividing the correction reference value by the above average value for each correction point luminance data as a gain coefficient, and outputs it to the terminal 19. Therefore, the gain coefficient at the time of image input, which is small and has a small average value and is shown by a dotted line I in FIG. 10, is increased as shown by a dotted line III in FIG. 11, and the average coefficient shown by a solid line II in FIG. The gain coefficient at the time of inputting a sharp image having a large value is made smaller than that at the time of inputting an image whose value is reduced as indicated by a solid line IV in FIG.
【００４０】このようにゲインテーブルを作成すること
により、入力画像の輝度１０ｈ点のエッジ強調補正値
（エッジ強調処理回路１３内の乗算器３の出力値）は平
均的に±０Ｂｈとなり、輝度Ｃ０ｈ点のエッジ強調補正
値は±０７ｈとなる。すなわち、入力画像のエッジ強調
補正値は、平均的には補正基準データメモリ１８に予め
記憶されている補正基準値に対応した値になる。この結
果、図１１に示すように、入力画像が元々シャープな場
合、ゲインが低めに設定されるため、必要以上のエッジ
強調が抑えられ、なまった画像に対してはゲインが高め
に設定されて効果的なエッジ強調が施される。By creating the gain table in this manner, the edge enhancement correction value (output value of the multiplier 3 in the edge enhancement processing circuit 13) at the luminance 10h point of the input image becomes ± 0 Bh on average, and the luminance C0h The edge enhancement correction value of the point is ± 07h. That is, the edge enhancement correction value of the input image becomes a value corresponding to the correction reference value stored in advance in the correction reference data memory 18 on average. As a result, as shown in FIG. 11, when the input image is originally sharp, the gain is set to a low value, so that unnecessary edge enhancement is suppressed, and the gain is set to a high value for a dull image. Effective edge enhancement is applied.
【００４１】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、図７のエッジ強調処理回路
１３は従来のエッジ強調処理回路であるものとして説明
したが、前記の第１又は第２の実施の形態のエッジ強調
処理回路であってもよい。ただし、いずれの場合も、ゲ
インテーブル作成処理回路１２内のラプラシアンフィル
タ１６は、エッジ強調処理回路１３内のラプラシアンフ
ィルタと同一特性のものを使用する必要がある。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the edge enhancement processing circuit 13 shown in FIG. 7 has been described as a conventional edge enhancement processing circuit. Alternatively, the edge enhancement processing circuit according to the second embodiment may be used. However, in any case, it is necessary to use the Laplacian filter 16 in the gain table creation processing circuit 12 having the same characteristic as the Laplacian filter in the edge enhancement processing circuit 13.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力画像データに対し補正を行うラプラシアンフィルタ
として、入力画像データの注目画素の斜め方向の４つの
周辺画素についてもラプラシアン係数を有するように
し、斜め方向のエッジに対して水平、垂直方向と同量の
補正を施すようにしたため、自然なエッジ強調が行え、
また、階段状パターンで起こる交互の濃淡パターンの濃
淡差を縮小できるため、ジャギの発生を抑えることがで
きる。As described above, according to the present invention,
As a Laplacian filter for correcting the input image data, the four peripheral pixels in the oblique direction of the target pixel of the input image data also have Laplacian coefficients, and the same amount of horizontal and vertical directions as to the diagonal edges is obtained. Because the correction is applied, natural edge enhancement can be performed,
Further, since the difference in shading between the alternating shading patterns occurring in the step-like pattern can be reduced, the occurrence of jaggies can be suppressed.
【００４３】また、本発明によれば、入力画像データの
斜めエッジの強調度が、水平、垂直方向のエッジに対し
て相対的に緩和され、縦、横、斜めのエッジに対し、目
視的に均一化されたエッジ強調ができる。Further, according to the present invention, the degree of emphasis of the oblique edge of the input image data is relatively reduced with respect to the horizontal and vertical edges, and the vertical, horizontal and oblique edges are visually observed. Uniform edge enhancement can be performed.
【００４４】更に、本発明によれば、ゲイン係数を入力
画像データの高周波数成分や輝度変化部分に応じて変化
させるようにしたため、本来、エッジの立ち上がりが急
峻な画像に対しては過度のエッジ強調を抑え、エッジ強
調が必要な画像に対しては十分なエッジ強調を行うこと
かでき、入力画像の画質レベルに応じたエッジ強調補正
を行うことができる。Further, according to the present invention, since the gain coefficient is changed in accordance with the high frequency component of the input image data and the luminance change portion, an excessively high edge is originally required for an image having a sharp edge rise. Enhancement can be suppressed and sufficient edge enhancement can be performed on an image that requires edge enhancement, and edge enhancement correction can be performed according to the image quality level of the input image.
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるラプラシア
ンフィルタのラプラシアン係数の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a Laplacian coefficient of a Laplacian filter according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるエッジ補正
の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of edge correction according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるラプラシア
ンフィルタのラプラシアン係数の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of Laplacian coefficients of a Laplacian filter according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるエッジ強調
を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating edge enhancement according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２の実施の形態における階段パター
ンエッジ補正結果と従来における階段パターンエッジ補
正結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a staircase pattern edge correction result according to the second embodiment of the present invention and a conventional staircase pattern edge correction result.
【図７】本発明の第３の実施の形態のブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.
【図８】図７中のゲインテーブル作成処理回路の一例の
ブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of an example of a gain table creation processing circuit in FIG. 7;
【図９】図８の補正点の補正基準値の一例である。9 is an example of a correction reference value of the correction point in FIG.
【図１０】図８の画質によるフィルタ出力の違いを示す
図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a difference in filter output depending on the image quality of FIG. 8;
【図１１】図８の画質によるゲインの違いを示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram illustrating a difference in gain depending on the image quality in FIG. 8;
【図１２】従来の画像処理装置の一例のブロック図であ
る。FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a conventional image processing apparatus.
【図１３】図１２中のラプラシアンフィルタのラプラシ
アン係数を示す図である。13 is a diagram illustrating Laplacian coefficients of the Laplacian filter in FIG.
【図１４】従来の垂直エッジの補正の一例を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of conventional vertical edge correction.
【図１５】従来の斜めエッジの補正の一例を示す図であ
る。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of conventional correction of a diagonal edge.
【図１６】従来の階段パターンの補正の一例を示す図で
ある。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of conventional correction of a staircase pattern.
【図１７】第１の実施の形態の垂直エッジの補正の一例
を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of vertical edge correction according to the first embodiment.
【図１８】第１の実施の形態の斜めエッジの補正の一例
を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the correction of the oblique edge according to the first embodiment.
１、１１ 画像データ（輝度データ）入力端子 ３ 乗算器 ４ ゲイン調整信号入力端子 ５ 加算器 ９、１６ ラプラシアンフィルタ １０、１４ 補正後の画像データ出力端子 １２ ゲインテーブル作成処理回路 １３ エッジ強調処理回路 １７ ゲイン演算器 １８ 補正基準データメモリ ＰＯ 注目画素 1, 11 Image data (luminance data) input terminal 3 Multiplier 4 Gain adjustment signal input terminal 5 Adder 9, 16 Laplacian filter 10, 14 Image data output terminal after correction 12 Gain table creation processing circuit 13 Edge enhancement processing circuit 17 Gain calculator 18 Correction reference data memory PO Target pixel
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CA12 CB08 CB12 CC03 CE02 CE03 CE06 CE11 CH09 DB02 DB09 5C077 LL05 MP01 MP07 PP03 PP10 PP46 PP68 PQ03 PQ12 PQ18 PQ23 5L096 EA05 EA07 GA12 GA55 Continued on the front page F term (reference) 5B057 CA08 CA12 CB08 CB12 CC03 CE02 CE03 CE06 CE11 CH09 DB02 DB09 5C077 LL05 MP01 MP07 PP03 PP10 PP46 PP68 PQ03 PQ12 PQ18 PQ23 5L096 EA05 EA07 GA12 GA55
Claims (3)
素にラプラシアン係数を乗算し、その乗算値を加算した
値を出力するラプラシアンフィルタと、 前記ラプラシアンフィルタの出力画像データにゲイン係
数を乗算する乗算器と、 前記ラプラシアンフィルタの入力画像データに、前記乗
算器の出力データを加算してエッジが強調された補正後
の画像データを出力する加算器とを有する画像処理装置
において、前記ラプラシアンフィルタのフィルタ係数
を、前記入力画像データの注目画素の第１のラプラシア
ン係数の絶対値が、前記注目画素の上下左右に位置する
計４つの周辺画素の第２のラプラシアン係数の絶対値
と、前記注目画素の斜めに位置する計４つの周辺画素の
第３のラプラシアン係数の絶対値よりもそれぞれ大とし
たことを特徴とする画像処理装置。1. A Laplacian filter that multiplies a plurality of pixels of input image data as a still image by a Laplacian coefficient and outputs a value obtained by adding the multiplied value, and multiplies an output image data of the Laplacian filter by a gain coefficient. An image processing apparatus comprising: a multiplier; and an adder for adding output data of the multiplier to input image data of the Laplacian filter and outputting corrected image data in which edges are enhanced. The filter coefficient is defined as the absolute value of the first Laplacian coefficient of the pixel of interest of the input image data, the absolute value of the second Laplacian coefficient of a total of four peripheral pixels located above, below, left and right of the pixel of interest, and the pixel of interest. The absolute value of the third Laplacian coefficient of a total of four peripheral pixels positioned diagonally to is larger than the absolute value of the third Laplacian coefficient. The image processing apparatus.
記第２のラプラシアン係数を−Ｌ1、前記第３のラプラ
シアン係数を−Ｌ2としたとき、 Ｌ0＝４Ｌ1＋４Ｌ2 Ｌ2＞Ｌ1 なる関係式を満足する値に、前記第１乃至第３のラプラ
シアン係数をそれぞれ設定したことを特徴とする請求項
１記載の画像処理装置。2. When the first Laplacian coefficient is L 0 , the second Laplacian coefficient is −L 1 , and the third Laplacian coefficient is −L 2 , L 0 = 4L 1 + 4L 2 L 2 > a value satisfying the L 1 relational expression, the image processing apparatus according to claim 1, characterized in that respectively set the first to third Laplacian coefficients.
素にラプラシアン係数を乗算し、その乗算値を加算した
値を出力する第１のラプラシアンフィルタと、 前記第１のラプラシアンフィルタの出力画像データにゲ
イン係数を乗算する乗算器と、 前記第１のラプラシアンフィルタの入力画像データに、
前記乗算器の出力データを加算してエッジが強調された
補正後の画像データを出力する加算器とを有する画像処
理装置において、 前記入力画像データが入力される第２のラプラシアンフ
ィルタと、 予め設定した輝度データ毎の補正基準値を、前記第２の
ラプラシアンフィルタの出力画像データの輝度データ毎
の平均値で除算することにより、高周波数成分が多く、
かつ、輝度変化部分が大きい画像データに対して小とな
る前記ゲイン係数を演算して、前記乗算器へ出力するゲ
イン係数演算手段とを設けたことを特徴とする画像処理
装置。3. A first Laplacian filter that multiplies a plurality of pixels of input image data as a still image by a Laplacian coefficient and outputs a value obtained by adding the multiplied value, and output image data of the first Laplacian filter. And a multiplier for multiplying the input image data of the first Laplacian filter by:
An image processing apparatus having an adder for adding output data of the multiplier and outputting corrected image data in which edges are emphasized; a second Laplacian filter to which the input image data is input; By dividing the corrected reference value for each luminance data by the average value for each luminance data of the output image data of the second Laplacian filter, there are many high frequency components,
An image processing apparatus further comprising: a gain coefficient calculating unit that calculates the gain coefficient that becomes smaller with respect to image data having a large luminance change portion and outputs the gain coefficient to the multiplier.
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2000
- 2000-05-19 JP JP2000147219A patent/JP2001333278A/en active Pending
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