JP2006333316A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 色ずれの発生と画像のエッジ部分における黒い縁取りの発生とをできるだけ抑制した輪郭強調を行うことができるようにする。
【解決手段】 色エッジ強調部１４において、輪郭強調の処理前後で色比が変わらないようにする第１の演算（色比保持方式）に基づいて第１の画像成分を求めるとともに、輪郭強調の処理前後で色差が変わらないようにする第２の演算（色差保持方式）に基づいて第２の画像成分を求め、第１の画像成分と第２の画像成分とを混合比ｋに基づいて混合することによって画像の輪郭強調を行うようにすることにより、色比保持方式および色差保持方式のそれぞれの良い点を組み合わせて、色ずれの発生やエッジ部分における黒い縁取りの発生が抑制された良好な輪郭強調を行うことができるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像処理装置に関し、特に、画像の輪郭を際立たせる輪郭強調処理を行う装置に用いて好適なものである。

一般に、画像の輪郭強調処理は、図１１に示すように、輝度が低く暗い信号から輝度が高く明るい信号に移行する部分に対して、（＋）側（つまり明るい側）に輝度値を補正したり、（−）側（つまり暗い側）に輝度値を補正したりする処理を言う。カラー画像における色の表現方式には、輝度成分（Ｙ）と色成分（ＵＶ）によって色を特定するＹＵＶ方式と、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）によって色を特定するＲＧＢ方式とが存在する。ＹＵＶ方式の場合は、輝度値Ｙの強度を調整すれば良いため、輪郭強調によって色成分に影響が及ぶことはない。これに対して、ＲＧＢ方式の場合は、輪郭強調によって色成分に影響が及ぼされる。

ＲＧＢ空間上で画像の輪郭を強調する方法の代表的なものとして、次の２つの方式が存在する。１つは、輪郭強調前と輪郭強調後で、Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇ，Ｒ−Ｂのような色差が変わらないようにする方式である（以下、これを色差保持方式と呼ぶ）。もう１つは、輪郭強調前と輪郭強調後で、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率が変わらないようにする方式である（以下、これを色比保持方式と呼ぶ）。

色差保持方式では、図１２に示すように、輪郭強調の前後で色差は変化しないものの、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率が変わるので、輪郭強調をすると色度座標（ｘ，ｙ）が変化してしまう。なお、色度座標（ｘ，ｙ）とは、｛Ｒ，Ｇ，Ｂ｝の値に対して３×３の所定の行列をかけたときに得られる｛Ｘ，Ｙ，Ｚ｝の値を用いて、ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）、ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）で計算されるものである。

すなわち、色差保持方式では、輪郭強調前の｛Ｒ，Ｇ，Ｂ｝の値から求められる色度座標（ｘ，ｙ）と、輪郭強調後の｛Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´｝の値から求められる色度座標（ｘ´，ｙ´）とが等しくならない。これは、輪郭強調をすると色ずれが生じ、輪郭強調後の色が輪郭強調前の色と異なってしまうことを意味する。具体的には、輝度を（＋）側に輪郭強調すると、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率が１：１：１に近づいていき色が薄くなってしまう。逆に、輝度を（−）側に輪郭強調すると、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率が１：１：１から遠ざかっていき色が濃くなってしまう。

一方、色比保持方式では、輪郭強調の前後でＲ：Ｇ：Ｂの比率が変わらないので、輪郭強調をしても色度座標（ｘ，ｙ）は不変である。すなわち、輪郭強調前の｛Ｒ，Ｇ，Ｂ｝の値から求められる色度座標（ｘ，ｙ）と、輪郭強調後の｛Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´｝の値から求められる色度座標（ｘ´，ｙ´）とが等しくなる。このことは、輪郭強調をしても色ずれが起こらないことを意味する。なお、ＲＧＢ空間上で色ずれを生じることなく輪郭強調を行えるようにすることを目的とした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１６９３０５号公報

しかしながら、色比保持方式で輪郭強調処理を行うと、画像のエッジ部分において黒い縁取りが目立つようになってしまうという問題を生じる。特に、輪郭強調によって輝度値を（＋）側に補正する場合に比べて、（−）側に補正する場合には黒い縁取りが非常に目立つようになる。この現象は、色度座標が同じであっても画像が暗くなると、人の目には色が抜けて黒く見えてしまうことが原因であると考えられる。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、色ずれの発生と画像のエッジ部分における黒い縁取りの発生とをできるだけ抑制した輪郭強調を行うことができるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、輪郭強調の処理前後で色比が変わらないようにする第１の演算に基づいて第１の画像成分を求めるとともに、輪郭強調の処理前後で色差が変わらないようにする第２の演算に基づいて第２の画像成分を求め、第１の画像成分と第２の画像成分とを混合することによって画像の輪郭強調を行うようにしている。
本発明の他の態様では、輪郭強調前の輝度成分と輪郭強調後の輝度成分とのそれぞれの値に基づいて、第１の画像成分と第２の画像成分との混合比を決定するようにしている。

上記のように構成した本発明によれば、処理の前後で色比が変わらないようにする第１の演算に基づいて求められる第１の画像成分による輪郭強調と、処理の前後で色差が変わらないようにする第２の演算に基づいて求められる第２の画像成分による輪郭強調とが、色味についてちょうど逆向きの振る舞いをする。すなわち、第１の画像成分によって、色ずれを生じることなく輪郭を際立たせることが可能である。これだけでは画像のエッジ部分に黒い縁取りを生じてしまうことがあるが、第２の画像成分を混合して第１の画像成分による影響を抑えることによって、第１の画像成分によって色ずれの発生を抑制しつつ、エッジ部分における黒い縁取りの発生も抑制することができる。

すなわち、本発明によれば、第１の画像成分と第２の画像成分とを適切な混合比で混合することにより、色ずれの発生と画像のエッジ部分における黒い縁取りの発生とをできるだけ抑制した輪郭強調を行うことができる。また、その場合の混合比を、輪郭強調前の輝度成分と輪郭強調後の輝度成分とのそれぞれの値に基づいて決定することにより、輪郭強調の内容に応じてちょうど良い色味となるような輪郭強調を実現することができる。

例えば、輪郭強調前の輝度成分より輪郭強調後の輝度成分が大きい場合、すなわち（＋）側への輪郭強調の場合は、色比保持方式で輪郭強調しても、エッジ部分における黒い縁取りはあまり目立たない。よって、この場合は、第１の画像成分の方が第２の画像成分よりも混合比が大きくなるようにすることで、色ずれの発生を極力抑えることができる。一方、輪郭強調前の輝度成分より輪郭強調後の輝度成分が小さい場合、すなわち（−）側への輪郭強調の場合は、色比保持方式だけで輪郭強調すると、エッジ部分の色が抜けて黒い縁取りが目立ってくる。よって、この場合は、第２の画像成分の混合比を大きくすることで、エッジ部分における黒い縁取りの発生を極力抑えることができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態による画像処理装置１０の要部構成例を示す機能ブロック図である。図２は、第１の実施形態による画像処理装置１０を適用したデジタルカメラ２０の一部構成例を示すブロック図である。図３は、第１の実施形態の画像処理装置１０によって行われる輪郭強調処理の内容を示す流れ図である。

図２に示すように、デジタルカメラ２０は、シャッタ、レンズ、アイリスなどを備えた光学系２１と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子２２と、Ａ／Ｄ変換器２３と、色補間部２４と、輪郭強調部２５と、γ補正部２６と、信号分離部２７とを備えて構成されている。

このように構成されたデジタルカメラ２０において、被写体からの光は、光学系２１を介して撮像素子２２にて結像される。撮像素子２２では、結像した入射光を光電変換して、当該入射光に応じたアナログの撮像信号を生成する。ここで生成された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器２３に供給されてデジタルの画像信号に変換される。

Ａ／Ｄ変換器２３にて得られたデジタル画像信号は、色補間部２４、輪郭強調部２５およびγ補正部２６によって色補間処理、輪郭強調処理、ノイズ抑制処理、γ補正処理などが順次施される。なお、輪郭強調処理は画像のエッジを強調するための処理であり、ノイズ抑制処理は画像のエッジを抑制するための処理である。つまり、これらの処理は表裏一体の処理であるので、輪郭強調部２５によって実行される。なお、色補間部２４、輪郭強調部２５およびγ補正部２６は、ハードウェアロジック回路として構成することも可能であるし、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）により構成することも可能である。

信号分離部２７は、γ補正部２６から入力される画像信号を輝度信号および色差信号に分離する処理を行う。すなわち、γ補正部２６から入力されるＲ・Ｇ・Ｂ（赤、緑、青）の３原色信号を、Ｙ・Ｃ_ｂ・Ｃ_ｒの輝度信号、青の色差信号、赤の色差信号へと変換する。この変換処理には公知の手法を適用することが可能であり、ここではその詳細な説明は割愛する。なお、この信号分離部２７により分離された輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃ_ｂ・Ｃ_ｒに対してクロマ抑制処理などの各種処理が施されるが、そのための構成については図示を省略している。

上述した輪郭強調部２５が、本実施形態の画像処理装置１０に相当する部分である。図１に示すように、本実施形態の画像処理装置１０は、その機能構成として、輝度抽出部１１と、輝度エッジ強調部１２と、混合比決定部１３と、色エッジ強調部１４（本発明の輪郭強調演算手段に相当）とを備えて構成されている。以下に、これら各部１１〜１４が行う処理の内容を、図３の流れ図を参照しながら具体的に説明する。

輝度抽出部１１は、色エッジ強調部１４による輪郭強調の処理対象として入力される画像信号から輝度成分Ｙを抽出する。輝度抽出部１１に入力される画像信号は、ＲＧＢの３原色信号である。輝度抽出部１１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの成分に基づいて、所定の係数ｋｒ，ｋｇ，ｋｂ（ｋｒ＋ｋｇ＋ｋｂ＝１）を用いて、以下の（式１）によって画像の輝度成分Ｙを求める。
Ｙ＝ｋｒ×Ｒ＋ｋｇ×Ｇ＋ｋｂ×Ｂ ・・・（式１）

輝度エッジ強調部１２は、輝度抽出部１１により求められた輝度成分Ｙに対して、（＋）側または（−）側への輪郭強調処理を行う。（＋）側または（−）側へのどちらの輪郭強調処理を行うかは、例えば以下のように決定する。輪郭強調前の画像からエッジ成分を取り出し、それが（＋）のエッジ成分を持っていたら（＋）側に輪郭強調し、（−）のエッジ成分を持っていたら（−）側に輪郭強調する。（＋）側への輪郭強調を行った場合、輪郭強調前の輝度成分Ｙと輪郭強調後の輝度成分Ｙ´との大小関係は、Ｙ＜Ｙ´となる。逆に、（−）側への輪郭強調を行った場合、輪郭強調前の輝度成分Ｙと輪郭強調後の輝度成分Ｙ´との大小関係は、Ｙ＞Ｙ´となる。

なお、このような輪郭強調と同時に、ノイズ抑制をしても良い。輪郭強調とノイズ抑制は、グレースケールのような一成分の画像に対するものであれば、公知の手法を適用することが可能であり、ここではその詳細な説明は割愛する。

混合比決定部１３は、輝度抽出部１１により抽出された輪郭強調前の輝度成分Ｙと、輝度エッジ強調部１２によって行われた輪郭強調後の輝度成分Ｙ´とのそれぞれの値に基づいて、後述する第１の画像成分と第２の画像成分との混合比ｋを決定する。混合比ｋの決定方法の詳細については後述する。

色エッジ強調部１４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの成分に基づいて、輪郭強調の処理前後で色比が変わらないようにする第１の演算（色比保持方式）に基づいて第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´を求めるとともに、輪郭強調の処理前後で色差が変わらないようにする第２の演算（色差保持方式）に基づいて第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´を求める。そして、色比保持方式で求めた第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´と色差保持方式で求めた第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´とを、混合比決定部１３により決定された混合比ｋに基づいて混合することにより、ＲＧＢ空間で輪郭強調された画像Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´を求める。

ここで、第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´は、以下の（式２）に基づいて求める。
Ｒａ´＝α×Ｒ、Ｇａ´＝α×Ｇ、Ｂａ´＝α×Ｂ ・・・（式２）
ただし、α＝Ｙ´／Ｙ
また、第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´は、以下の（式３）に基づいて求める。
Ｒｂ´＝Ｒ＋β、Ｇｂ´＝Ｇ＋β、Ｂｂ´＝Ｂ＋β ・・・（式３）
ただし、β＝Ｙ´−Ｙ

また、第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´と第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´との混合は、以下の（式４）に基づいて行う。
Ｒ´＝（１−ｋ）×Ｒａ´＋ｋ×Ｒｂ´
Ｇ´＝（１−ｋ）×Ｇａ´＋ｋ×Ｇｂ´
Ｂ´＝（１−ｋ）×Ｂａ´＋ｋ×Ｂｂ´ ・・・（式４）

ここで、混合比ｋの値は、例えば以下のように決定する。すなわち、Ｙ´−Ｙの符号に応じて、符号が正の場合（Ｙ＜Ｙ´の場合）はｋ＝０とし、符号が負の場合（Ｙ＞Ｙ´の場合）はｋ＝ｋ_Tとする。なお、ｋ_Tは、ちょうど良い色味の輪郭強調となるようにあらかじめ実験的に求めておいた値である。この方法は、（＋）側への輪郭強調の場合は、色比保持方式で輪郭強調しても、エッジ部分における黒い縁取りは目立たないので、色比保持方式で求めた第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´のみを採用する。しかし、（−）側への輪郭強調の場合は、色比保持方式だけではエッジ部分における黒い縁取りが目立ってくるので、所定の割合で第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´と第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´とを混合しようというものである。

なお、混合比ｋの決定方法は、これに限定されない。例えば、混合比ｋの具体的な値を、輪郭強調前の輝度成分Ｙと輪郭強調後の輝度成分Ｙ´との差分の大きさに応じて決定するようにしても良い。この場合に混合比決定部１３は、輪郭強調前の輝度成分Ｙおよび輪郭強調後の輝度成分Ｙ´の差分値と、混合比ｋの値とを対応付けたテーブル情報を持ち、そのテーブル情報を参照することによって混合比ｋの値を決定する。

以上詳しく説明したように、第１の実施形態によれば、色比保持方式で第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´を求めるとともに、色差保持方式で第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´を求め、これらを混合することによって画像の輪郭強調を行うようにしている。これにより、色比保持方式および色差保持方式のそれぞれの良い点を組み合わせて、色ずれの発生やエッジ部分における黒い縁取りの発生が抑制された良好な輪郭強調を行うことができる。

また、第１の実施形態によれば、輪郭強調前の輝度成分Ｙと輪郭強調後の輝度成分Ｙ´とのそれぞれの値に基づいて、第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´と第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´との混合比ｋを決定するようにしている。これにより、（＋）側に輪郭強調するか（−）側に輪郭強調するかに応じて、より好ましくはその強調の度合いに応じて、第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´と第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´とを混合することができ、ちょうど良い色味となるような輪郭強調を実現することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は、第２の実施形態による画像処理装置３０の要部構成例を示す機能ブロック図である。図５は、第２の実施形態による画像処理装置３０を適用したデジタルカメラ４０の一部構成例を示すブロック図である。図６は、第２の実施形態の画像処理装置３０によって行われる輪郭強調処理の内容を示す流れ図である。

図５において、図２に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。第２の実施形態では、図５に示すように、信号分離部２７によってＲ・Ｇ・Ｂの３原色信号を輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃ_ｂ・Ｃ_ｒに変換した後に、輪郭強調部４１によって輪郭強調処理を行う。この構成の場合、信号分離部２７が本発明の輝度抽出手段を構成することになる。

輪郭強調部４１が、第２の実施形態による画像処理装置３０に相当する部分である。図４に示すように、本実施形態の画像処理装置３０は、その機能構成として、輝度エッジ強調部１２と、混合比決定部１３と、色エッジ強調部３１（本発明の輪郭強調演算手段に相当）とを備えて構成されている。なお、この図４において、図１に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下に、図１の構成と重複していない色エッジ強調部３１が行う処理の内容を中心にして、画像処理装置３０の動作を図６の流れ図を参照しながら具体的に説明する。

混合比決定部１３は、信号分離部２７により抽出された輪郭強調前の輝度成分Ｙと、輝度エッジ強調部１２によって行われた輪郭強調後の輝度成分Ｙ´とのそれぞれの値に基づいて、第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´と第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´との混合比ｋを決定する。混合比ｋの決定方法は、第１の実施形態と同様で良い。

色エッジ強調部３１は、信号分離部２７より入力される色差成分Ｃ_ｂ，Ｃ_ｒに基づいて、色比保持方式に従って第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´を求めるとともに、色差保持方式に従って第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´を求める。そして、色比保持方式で求めた第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´と色差保持方式で求めた第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´とを、混合比決定部１３により決定された混合比ｋに基づいて混合することにより、ＹＵＶ空間で輪郭強調された色差信号Ｃ_ｂ´，Ｃ_ｒ´を求める。なお、ＹＵＶ空間で輪郭強調された輝度信号Ｙ´は、輝度エッジ強調部１２により求められたものを用いる。

ここで、第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´は、以下の（式５）に基づいて求める。
Ｃ_ｂａ´＝α×Ｃ_ｂ、Ｃ_ｒａ´＝α×Ｃ_ｒ、 ・・・（式５）
ただし、α＝Ｙ´／Ｙ
また、第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´は、次の（式６）に基づいて求める。
Ｃ_ｂｂ´＝Ｃ_ｂ、Ｃ_ｒｂ´＝Ｃ_ｒ ・・・（式６）
また、第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´と第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´との混合は、以下の（式７）に基づいて行う。
Ｃ_ｂ´＝（１−ｋ）×Ｃ_ｂａ´＋ｋ×Ｃ_ｂｂ´
Ｃ_ｒ´＝（１−ｋ）×Ｃ_ｒａ´＋ｋ×Ｃ_ｒｂ´ ・・・（式７）

以上詳しく説明したように、第２の実施形態によれば、色比保持方式で第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´を求めるとともに、色差保持方式で第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´を求め、これらを混合することによって画像の輪郭強調を行うようにしている。これにより、色比保持方式および色差保持方式のそれぞれの良い点を組み合わせて、色ずれの発生やエッジ部分における黒い縁取りの発生が抑制された良好な輪郭強調を行うことができる。

また、第２の実施形態によれば、輪郭強調前の輝度成分Ｙと輪郭強調後の輝度成分Ｙ´とのそれぞれの値に基づいて、第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´と第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´との混合比ｋを決定するようにしている。これにより、（＋）側に輪郭強調するか（−）側に輪郭強調するかに応じて、より好ましくはその強調の度合いに応じて、第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´と第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´とを混合することができ、ちょうど良い色味となるような輪郭強調を実現することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図面に基づいて説明する。第３の実施形態では、３原色の画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂまたは色差信号Ｃ_ｂ，Ｃ_ｒに対して偽色抑制ローパスフィルタ処理を施し、これによって得られた信号を用いて輪郭強調処理を行うようにしたものである。

図７は、第１の実施形態で示した画像処理装置１０に偽色抑制ローパスフィルタを追加した第３の実施形態による画像処理装置５０の要部構成例を示す機能ブロック図である。図８は、第３の実施形態による画像処理装置５０が行う輪郭強調処理の内容を示す流れ図である。なお、図７において、図１に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。

また、図９は、第２の実施形態で示した画像処理装置３０に偽色抑制ローパスフィルタを追加した第３の実施形態による画像処理装置６０の要部構成例を示す機能ブロック図である。図１０は、第３の実施形態による画像処理装置６０が行う輪郭強調処理の内容を示す流れ図である。なお、図９において、図４に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。

図７および図８に示すように、偽色抑制ローパスフィルタ５１は、輪郭強調の処理対象として入力される画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂに対して偽色抑制ローパスフィルタ処理を行うことにより、偽色の抑制された画像信号Ｒｆ，Ｇｆ，Ｂｆを求める。なお、このフィルタ処理には公知の手法を適用することが可能であり、ここではその詳細な説明は割愛する。

第２の輝度抽出部５２は、偽色抑制ローパスフィルタ５１によって求められた画像信号Ｒｆ，Ｇｆ，Ｂｆに基づいて、所定の係数ｋｒ，ｋｇ，ｋｂ（ｋｒ＋ｋｇ＋ｋｂ＝１）を用いて、次の（式８）によって画像の輝度成分Ｙｆを求める。
Ｙｆ＝ｋｒ×Ｒｆ＋ｋｇ×Ｇｆ＋ｋｂ×Ｂｆ ・・・（式８）
なお、輝度抽出部１１を省略し、第２の輝度抽出部５２で抽出された輝度成分Ｙｆに対して輝度エッジ強調部１２により強調処理を行うようにしても良い。

色エッジ強調部５３は、偽色抑制されたＲｆ，Ｇｆ，Ｂｆの成分に基づいて、色比保持方式に従って第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´を求めるとともに、色差保持方式に従って第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´を求める。そして、第１の画像成分Ｒａ´，Ｇａ´，Ｂａ´と第２の画像成分Ｒｂ´，Ｇｂ´，Ｂｂ´とを、混合比決定部１３により決定された混合比ｋに基づいて混合することにより、ＲＧＢ空間で輪郭強調された画像Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´を求める。この輪郭強調された画像信号Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´を求める際に、輪郭強調前の画像信号としてＲ，Ｇ，Ｂの代わりにＲｆ，Ｇｆ，Ｂｆを用い、輪郭強調前の輝度成分としてＹの代わりにＹｆを用いる点以外は、第１の実施形態と同様である。

また、図９および図１０に示すように、偽色抑制ローパスフィルタ６１は、輪郭強調の処理対象として入力される色差信号Ｃ_ｂ，Ｃ_ｒに対して偽色抑制ローパスフィルタ処理を行うことにより、偽色の抑制された色差信号Ｃ_ｂｆ，Ｃ_ｒｆを求める。なお、このフィルタ処理には公知の手法を適用することが可能であり、ここではその詳細な説明は割愛する。

色エッジ強調部６２は、偽色抑制されたＣ_ｂｆ，Ｃ_ｒｆの成分に基づいて、色比保持方式に従って第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´を求めるとともに、色差保持方式に従って第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´を求める。そして、第１の画像成分Ｃ_ｂａ´，Ｃ_ｒａ´と第２の画像成分Ｃ_ｂｂ´，Ｃ_ｒｂ´とを、混合比決定部１３により決定された混合比ｋに基づいて混合することにより、ＹＵＶ空間で輪郭強調された画像Ｃ_ｂ´，Ｃ_ｒ´を求める。この輪郭強調された色差信号Ｃ_ｂ´，Ｃ_ｒ´を求める際に、輪郭強調前の色差信号としてＣ_ｂ，Ｃ_ｒの代わりにＣ_ｂｆ，Ｃ_ｒｆを用いる点以外は、第２の実施形態と同様である。

なお、上記第１〜第３の実施形態では、色比保持方式の演算式として（式２）および（式５）を例に挙げ、色差保持方式の演算式として（式３）および（式６）を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。色比が保持される演算式または色差が保持される演算式であれば、これ以外の演算式を適用することも可能である。

また、上記第１〜第３の実施形態では、例えば（式４）および（式７）のような線形演算によって第１の画像成分と第２の画像成分とを混合する例について説明したが、これに限定されるものではない。第１の画像成分と第２の画像成分を混合比ｋに基づいて混合する演算式であれば、これ以外の演算式を適用することも可能である。

なお、上記第１〜第３の実施形態では、本発明の画像処理装置を適用するデジタルカメラの構成として図２および図５を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、色補間部２４、γ補正部２６の処理が抜けていたり、順序が入れ替わっていたりしても良い。また、図示しない他の処理ブロックが追加されていても良い。

また、上記第１〜第３の実施形態においては、本発明の画像処理装置をデジタルカメラに実施する場合の例について説明したが、実施可能な電子機器はデジタルカメラに限定されない。画像信号を扱う電子機器には広く適用することが可能である。

その他、上記第１〜第３の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の画像処理装置は、画像信号の処理を行うことが必要な画像処理装置に広く用いることが可能である。例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、テレビジョン受像機、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）プレーヤなどに有用である。また、デジタル信号処理するものに限らず、アナログ信号処理する画像処理装置にも適用することが可能である。

第１の実施形態による画像処理装置の要部構成例を示す機能ブロック図である。 第１の実施形態による画像処理装置を適用したデジタルカメラの一部構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態の画像処理装置によって行われる輪郭強調処理の内容を示す流れ図である。 第２の実施形態による画像処理装置の要部構成例を示す機能ブロック図である。 第２の実施形態による画像処理装置を適用したデジタルカメラの一部構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態の画像処理装置によって行われる輪郭強調処理の内容を示す流れ図である。 第３の実施形態による画像処理装置の要部構成例を示す機能ブロック図である。 図７の画像処理装置によって行われる輪郭強調処理の内容を示す流れ図である。 第３の実施形態による画像処理装置の別の要部構成例を示す機能ブロック図である。 図９の画像処理装置によって行われる輪郭強調処理の内容を示す流れ図である。 一般的な画像の輪郭強調処理の概念を示す図である。 色差保持方式による輪郭強調処理の概念を示す図である。

符号の説明

１０，３０，５０，６０ 画像処理装置
１１ 輝度抽出部
１２ 輝度エッジ強調部
１３ 混合比決定部
１４，３１，５３，６２ 色エッジ強調部
２５，４１ 輪郭強調部
２７ 信号分離部
５１，６１ 偽色抑制ローパスフィルタ
５２ 第２の輝度抽出部

Claims (2)

1. 輪郭強調の処理前後で色比が変わらないようにする第１の演算に基づいて第１の画像成分を求めるとともに、輪郭強調の処理前後で色差が変わらないようにする第２の演算に基づいて第２の画像成分を求め、上記第１の画像成分と上記第２の画像成分とを、与えられる混合比に基づいて混合することによって画像の輪郭強調を行う輪郭強調演算手段と、
   上記混合比を決定する混合比決定手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 上記輪郭強調演算手段による処理対象の画像信号から輝度成分を抽出する輝度抽出手段を備え、
   上記混合比決定手段は、上記輝度抽出手段により抽出された輪郭強調前の輝度成分と、輪郭強調後の輝度成分とのそれぞれの値に基づいて、上記混合比を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。

Images