JP2007049341A - Image correction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像補正装置に関する。 The present invention relates to an image correction apparatus.
一般に、LCD(液晶ディスプレイ)パネルやPDP(プラズマディスプレイパネル)を採用したテレビ受像機には多様な機種があり、また、同じ機種であっても3原色の色度点がばらついている。そこで、特定の色及びその近傍の色のみを対象に色相、彩度、輝度などを補正する色補正回路が必要である。そして、色を補正するためには2つの色差信号R−Y、B−Yと輝度信号Yにまたがる3次元の補正が要求される。また、色の3つの独立要素として色相、彩度、輝度が直感的にも分かりやすい。それゆえ、色補正回路としてはこの3要素を独立に補正する構成が望ましい。 In general, there are various types of television receivers adopting an LCD (liquid crystal display) panel or a PDP (plasma display panel), and the chromaticity points of the three primary colors vary even in the same model. Therefore, there is a need for a color correction circuit that corrects hue, saturation, luminance, and the like for only a specific color and its neighboring colors. In order to correct the color, three-dimensional correction over the two color difference signals RY and BY and the luminance signal Y is required. In addition, hue, saturation, and luminance are intuitively easy to understand as three independent elements of color. Therefore, it is desirable that the color correction circuit correct these three elements independently.
このような色補正回路として、入力映像信号の輝度信号の平均値をフィールドごと又はフレームごとに検出して輝度信号の平均値が所定値より低い場合に信号レベル補正係数を漸減するようにしたものが提案されている。これらの色補正回路では、補正対象の色を鮮やかに補正することができるとともに、色補正を行うとノイズが目立つ暗いシーンであってもノイズが目立つことを防止することができる。また、フィールドごと又はフレームごとに設定される係数補正係数又は信号レベル補正係数をさらに時間方向にリーク型に積分して設定することによって、動画にも対応できる。 As such a color correction circuit, the average value of the luminance signal of the input video signal is detected for each field or frame, and the signal level correction coefficient is gradually decreased when the average value of the luminance signal is lower than a predetermined value. Has been proposed. In these color correction circuits, the color to be corrected can be corrected vividly, and when color correction is performed, noise can be prevented from being noticeable even in a dark scene where noise is conspicuous. Further, it is possible to cope with moving images by further setting the coefficient correction coefficient or the signal level correction coefficient set for each field or each frame in a leaky manner in the time direction.
このように近年提案されている色補正回路では、映像信号の平均輝度に応じて色補正効果を弱くするという制御を用いると入力映像信号の低輝度、低彩度での各色補正の色軸範囲上に均等に混入されているランダムノイズ低減ができる利点があるが、反面、色補正を行っている全色軸範囲の効果が小さくなり、色を鮮やかに補正したい部分の補正効果をも弱めてしまうという技術的課題があった。
本発明は、上述した技術的課題に鑑みてなされたもので、より各色の効果を持たせつつ階調補正処理などの他の処理を併用してもノイズが目立たない処理ができる映像補正装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described technical problems, and provides a video correction apparatus that can perform processing that makes noise less noticeable even when other processing such as gradation correction processing is used in combination while providing the effect of each color. The purpose is to provide.
請求項1の発明の映像補正装置は、色差平面上の所定の角度範囲を1つの色軸範囲として、この色軸範囲を複数設定して、それぞれの色軸範囲内に含まれる入力映像信号のフィールドごと又はフレームごとの各画素の出現頻度を表す色頻度を検出する色頻度検出手段と、前記入力映像信号の輝度信号の平均値を前記フィールドごと又はフレームごとに検出する平均輝度検出手段と、色相、彩度、輝度を補正するために予め所定の値に設定されている前記色相、彩度、輝度に関する各補正値を、前記色頻度と前記平均輝度とを基にしてフィールドごと又はフレームごとに変化させる制御手段と、前記制御手段により変化させた前記色相、彩度、輝度に関する各補正値により前記入力映像信号を前記各色軸範囲ごとに補正する補正手段とを備えたものであって、映像信号の色成分を表す第1及び第2の色差信号の一方の色差信号のレベルをX軸、他方の色差信号のレベルを前記X軸と直交するY軸とする色差平面を前記色差平面とし、前記色差平面においてX軸とY軸との交点を中心とする回転方向の角度範囲を前記色軸範囲とするものである。 The video correction apparatus according to the first aspect of the present invention sets a plurality of color axis ranges by setting a predetermined angle range on the color difference plane as one color axis range, and sets the input video signal included in each color axis range. Color frequency detection means for detecting a color frequency representing the appearance frequency of each pixel for each field or frame; and an average luminance detection means for detecting an average value of the luminance signal of the input video signal for each field or for each frame; The correction values relating to the hue, saturation, and luminance that are set in advance to correct the hue, saturation, and luminance are set for each field or frame based on the color frequency and the average luminance. And a correction unit that corrects the input video signal for each color axis range based on the correction values related to the hue, saturation, and luminance changed by the control unit. A color difference plane in which the level of one color difference signal of the first and second color difference signals representing the color component of the video signal is the X axis and the level of the other color difference signal is the Y axis perpendicular to the X axis. The color difference plane is defined as an angle range in the rotation direction centered on the intersection of the X axis and the Y axis on the color difference plane.
本発明によれば、頻度検出している色の中で頻度の少ない色の補正だけを抑制し、その他の色の補正効果を持たせることで、色補正を行うとノイズが目立つ暗いシーンに相当する低輝度、低彩度での色ベクトル上の全方向において映像信号上にあるランダムノイズを低減できる。つまり、画面上で色頻度や平均輝度に応じて補正をかけることで色補正効果を落とすことがなく、また、映像信号のランダムノイズは色信号によらず色ベクトルの中心から均等に混入することで色頻度の少ない軸の補正を抑制することができ、その軸上にあるであろうノイズを強調することを抑えることができ、結果として、全体的な低輝度、低彩度におけるノイズの低減も図れる。 According to the present invention, only the correction of the infrequently detected color among the colors whose frequency is detected is suppressed, and the correction effect of the other colors is provided, which corresponds to a dark scene where noise is noticeable when color correction is performed. Thus, random noise on the video signal can be reduced in all directions on the color vector with low luminance and low saturation. In other words, the color correction effect is not reduced by applying correction according to the color frequency and average luminance on the screen, and random noise in the video signal is mixed evenly from the center of the color vector regardless of the color signal. Can suppress the correction of the axis with less color frequency, and can suppress the emphasis of noise that would be on that axis, resulting in the reduction of noise in the overall low brightness and low saturation Can also be planned.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1は本発明の第1の実施の形態の映像補正装置を示すブロック図である。図1中の101が色頻度検出部、102が色補正回路であり、この2つを合わせて映像補正装置100が構成される。また図1中、103は入力画像の特徴検出部、104は本映像補正装置に内蔵される制御手段としてのCPU、105はCPU104に与える補正情報設定部である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a video correction apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1,
図2は図1のCPU104の処理を示す説明図である。図2中の色頻度比較器200は、色補正の各軸からの頻度量CH1、CH2、…、CHnを比較し、どう制御するかを判定する。補正係数生成器201は、この色頻度比較器200で得られた信号CH_valueと画像の特徴検出部103で検出したAPL(Average Picture Level)とによって補正情報設定値から色補正回路102に与える補正値パラメータを決める。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing processing of the
図3は、1フィールド又は1フレームである画面300内に設けられた所定の判定領域を示しており、判定領域内の輝度レベルに基づいて平均輝度(APL)を求めるAPL検出枠301と、色補正回路102において色補正範囲を指定して入力信号レベルより色頻度検出を行う色頻度検出枠302とを示している。図4に示すように映像信号R−Y、B−Yの直交座標における色補正範囲を1軸、2軸、3軸…n軸とし、図3に示した色頻度検出枠302内で各軸の色補正範囲内の検知される後述する補正関数M12の値を1フィールド又は1フレーム単位で表すと、図5に示すグラフとなる。これら算出した各軸の検出量をCPU104に与える。
FIG. 3 shows a predetermined determination area provided in the
図1に示す色補正回路102は図6に示す構成である。特に、肌色と赤色又は黄色の色範囲を指定する回路は図9に示す。色を補正するためには2つの色差信号R−Y、B−Yと輝度信号Yにまたがる3次元の補正が要求される。また、色の3つの独立要素として色相、彩度、輝度が直感的にも分かりやすいので、色補正回路はこの3要素を独立に補正するように構成するのが望ましい。
The
図6に示す色補正回路102では、色差信号R−Y、B−Yはノイズ除去用のLPF1を介して角度T算出部2に印加され、角度T算出部2は色差信号R−Y、B−Yの角度Tを算出する。ここで、色差信号R−Y、B−Yは、例えば図7に示すようにB−YをX軸(横軸)、R−YをY軸(縦軸)とする色差平面で表すことができ、この色差平面では回転方向が色相を表し、半径方向が彩度を表す。また、図7(A)に示すように角度θ0、θ1、θ2(θ1<θ0<θ2)におけるL0、L1、L2は等色相線を表す。等色相線L0が補正の中心線であって補正中心角θ0により設定され、角度θ1〜θ2が補正領域である。補正係数算出部31〜3nには、それぞれの補正領域を決める角度θ0、θ1、θ2、あるいは角度θ0と補正範囲Rが入力される。図6では、補正係数算出部31〜3nそれぞれに供給する各部をθ0、θ1、θ2と、その角度θ0、θ1、θ2をθ01、θ11、θ21〜θ0n、θ1n、θ2nと区別している。そして角度θ01〜θ0nを総称して角度θ0、角度θ11〜θ1nを総称して角度θ1、角度θ21〜θ2nを総称して角度θ2とする。なお、補正領域は重ねて設定することも可能である。
In the
補正係数算出部31〜3nの機能について、図8を用いてさらに説明する。図7の等色相線L1よりも角度の大きい部分を示す関数をFL1とし、これをC言語にて表すと、次の(1)式となる。
この(1)式は、図8(A)に示す特性となる。同様に、図7の等色相線L2よりも角度の小さい部分を示す関数をFL2とし、これをC言語にて表すと、(2)式となる。
この(2)式は、図8(B)に示す特性となる。 This equation (2) has the characteristics shown in FIG.
補正係数算出部31〜3nは、次の(3)式に基づいて、映像(色相、彩度、輝度)を補正するための第1の補正関数M12を生成する。
第1の補正関数M12は、(1)式で示されるFL1と(2)式で示されるFL2との小さい方を選択するものであり、図8(C)に示すように角度θ0に頂点を有する三角形状の特性となる。第1の補正関数M12の特性としては、三角形状に限定されることはなく、上限値を設けて台形状にしたり、余弦関数状にしたりしてもよい。なお、第1の補正関数M12は、補正範囲外である角度θ1、θ2の外側を0とすることが必要である。 The first correction function M12 selects the smaller one of F L1 shown by the equation (1) and F L2 shown by the equation (2), and the angle θ 0 as shown in FIG. 8C. It has a triangular characteristic with a vertex at. The characteristic of the first correction function M12 is not limited to a triangular shape, and may be trapezoidal by providing an upper limit value or may be a cosine function. Note that the first correction function M12 needs to set the outside of the angles θ 1 and θ 2 outside the correction range to 0.
また、同様に、図7の等色相線L0よりも角度の大きい部分と小さい部分とを示す関数をFL0とし、これをC言語にて表すと、(4)式となる。
この(4)式は、図8(D)に示す特性となる。 This equation (4) has the characteristics shown in FIG.
補正係数算出部31〜3nは、次の(5)式に基づいて、映像(色相、彩度、輝度)を補正するための第2の補正関数M0l2を生成する。
第2の補正関数M012は、(4)式で示されるFL0と(1)式で示されるFL1との小さい方を選択し、さらに、これで得たM012と−FL2との大きい方を選択するものである。このようにして得た第2の補正関数M012は、図8(E)に示すように、角度θ1と角度θ0との中央部に正の頂点を有する上に凸の三角形状と、角度θ0と角度θ2との中央部に負の頂点を有する下に凸の三角形状とを合わせた特性となる。第2の補正関数M012も、補正範囲外である角度θ1、θ2の外側を0とすることが必要である。 The second correction function M012 is, (4) F L0 (1) selecting the smaller of the F L1 of formula of formula, further, this larger the M012 and -F L2 obtained Is to select. As shown in FIG. 8E, the second correction function M012 obtained in this way has an upwardly convex triangular shape having a positive vertex at the center between the angles θ 1 and θ 0 , and an angle The characteristic is a combination of a downwardly convex triangular shape having a negative apex at the center of θ 0 and angle θ 2 . The second correction function M012 also needs to have 0 outside the angles θ 1 and θ 2 that are outside the correction range.
ところで、θ1=θ0−R、θ2=θ0+Rとしたとき、角度算出部4で算出された角度Tは0〜360°の値であり、角度θ1や角度θ2が0°又は360°をまたぐ場合には、角度の値に不連続が生じる。そこで、補正係数算出部31〜3nは、上記の(1)、(2)、(4)式で用いる角度TをC言語にて表す次の(6)式によって予め補正しておく。
この(6)式により、角度θ1や角度θ2が0°又は360°をまたぐ場合であっても、角度θ1〜θ2の範囲内に角度Tが含まれるとき、角度Tを連続的な値に補正することによって角度θ1〜θ2の範囲内で角度Tの値の不連続が生じないようにすることができる。よって、図8(C)、(E)に示す第1、第2の補正関数M12、M012を正しく生成することができる。以上のようにして、角度θ0を中心とする補正領域として、θ1=θ0−R、θ2=θ0+Rとしたとき、補正角度Rを180°近傍まで、すなわち、θ0±180°の補正領域を設定することができる。
According to the equation (6), even when the angle θ 1 and the angle θ 2
補正係数算出部31、32〜3n(以下、任意の補正係数算出部を3iとする。ただし、i=1,2〜n)は補正対象の色の数に応じて設けられ、角度Tをパラメータとして補正対象の色の数に応じて彩度の補正係数Si、色相の補正係数Pi、Y(輝度)ガンマの補正係数GYi、C(彩度)ガンマの補正係数GCiを算出する。このとき、補正係数算出部3iは補正対象の色に応じた所定の補正中心角θ0、角度θ1〜θ2を決める補正範囲Rと、補正の度合いをディスプレイごとに変化させるために色相の補正係数Piを補正する色相1の係数p1、色相2の係数p2、彩度の補正係数Siを補正する彩度係数s、彩度リミッタ、Yガンマの補正係数GYiを補正するYガンマ係数gy、Cガンマの補正係数GCiを補正するCガンマ係数gcが設定され、これらを用いて補正係数Si、Pi、GYi、GCiを算出する。
図6において、補正係数算出部31〜3nの出力であり、上記の(7)〜(10)式に示す補正係数算出式p(T)〜GC(T)によって生成された色相、彩度、Yガンマ、Cガンマの補正係数をそれぞれPi、Si、GYi、GCi(i=1〜n)とする。
In FIG. 6, hues and saturations generated by the correction coefficient calculation formulas p (T) to G C (T) shown in the above formulas (7) to (10), which are outputs of the correction
(1)「色相1補正」では、図7(A)に示すように等色相線L0を中心としてL1〜L2内の色相をその中心の色相L0(又はL1、L2)に補正する。これにより例えば肌色の近傍の色を肌色に近づける。
(1) In “
(2)「色相2補正」では、図7(B)に示すようにL1〜L2内の色相を同一方向に回転して補正する。
(2) In “
(3)「彩度補正」では、図7(C)に示すようにL1〜L2内の色における半径方向を補正する。 (3) In “saturation correction”, as shown in FIG. 7C, the radial direction of the colors in L1 and L2 is corrected.
(4)「Yガンマ補正」では、図7(C)と同様にL1〜L2内の色におけるY信号のガンマを補正する。 (4) In “Y gamma correction”, the gamma of the Y signal in the colors in L1 and L2 is corrected in the same manner as in FIG.
(5)「Cガンマ補正」では、「Yガンマ補正」に連動して彩度のガンマを補正する。 (5) In “C gamma correction”, saturation gamma is corrected in conjunction with “Y gamma correction”.
(6)「高彩度時の飽和補正」では、高彩度の色に対して、彩度増加時の飽和による色相変動を抑制する。補正(1)〜(5)は図6に示す補正係数算出部31、32〜3nで行う。
(6) “Saturation correction at high saturation” suppresses hue fluctuation due to saturation at the time of increase in saturation for a high saturation color. Corrections (1) to (5) are performed by the correction
図6に戻り、加算器4は補正係数算出部3iにより算出された彩度の補正係数Siを加算してその合計ΣSiを求め、また、加算器5、6、7はそれぞれ、色相の補正係数Piの合計ΣPi、Yガンマの補正係数GYiの合計ΣGYi、Cガンマの補正係数GCiの合計ΣGCiを求める。色相/彩度補正処理部8は色差信号R−Y、B−Yの彩度、色相をそれぞれ彩度の補正係数合計値ΣSi、色相の補正係数合計値ΣPiに基づいて積和演算して補正する。このとき、色差信号R−Y、B−Yをそれぞれiry、ibyとする補正演算式は次の通りである。
輝度ガンマ処理・彩度ガンマ処理部9はY信号の輝度ガンマと、色相/彩度補正処理部8により補正された色差信号R−Y、B−Yの彩度ガンマをそれぞれYガンマの補正係数合計値ΣGYi、Cガンマの補正係数合計値ΣGCiに基づいて補正する。また、輝度ガンマを補正すると彩度が見かけ上変化するので、これを防止するために彩度補正部10が輝度ガンマ処理・彩度ガンマ処理部9により補正されたY信号、色差信号R−Y、B−Yの彩度を補正係数SatCorrectに基づいて補正する。
The luminance gamma processing / saturation
図9は、複数の補正領域を重ねて設定した場合にそれぞれの補正領域における補正が他の補正領域に及ぼす影響を軽減するための好適な実施の形態を示している。図9に示す回路構成は、図6の回路構成に加えるように構成される。前述のように、図6における累和器4〜7は、補正係数算出部31〜3nより出力された補正係数P、S、GY、GCをそれぞれ累和する。図9に示す回路構成を図6の回路構成に加えた場合には、累和器4〜7には図9に示す回路によって置換又は調整された補正係数P、S、GY、GCが入力される。累和器4〜7より後段の処理は前述の通りである。
FIG. 9 shows a preferred embodiment for reducing the influence of correction in each correction area on other correction areas when a plurality of correction areas are set in an overlapping manner. The circuit configuration shown in FIG. 9 is configured to be added to the circuit configuration of FIG. As described above, cumulative sum unit 4-7 in FIG. 6, the correction
図10は複数の補正領域を重ねて設定した場合の一例を色差平面にて示している。補正領域として肌色と赤色と黄色を考える。ここでは肌色とは一般的な日本人の肌色を指しており、図10の色差平面の125°近辺にあり、赤色は110°近辺、黄色は160°近辺にある。図10に示すように、実線で囲んだ領域を肌色領域Aとして設定し、一点鎖線で囲んだ領域を赤色領域Bとして設定し、二点鎖線で囲んだ領域を黄色領域Cとして設定したとする。肌色領域Aと赤色領域Bとが一部で重なっており、肌色領域Aと黄色領域Cとが一部で重なっている。これらの3つの領域は、補正係数算出部31〜3nの内の3つを用いて設定する。
FIG. 10 shows an example of a color difference plane when a plurality of correction areas are set in an overlapping manner. Consider skin color, red, and yellow as correction areas. Here, the skin color refers to a general Japanese skin color, which is around 125 ° on the color difference plane of FIG. 10, red is around 110 °, and yellow is around 160 °. As shown in FIG. 10, it is assumed that a region surrounded by a solid line is set as a skin color region A, a region surrounded by a one-dot chain line is set as a red region B, and a region surrounded by a two-dot chain line is set as a yellow region C. . The skin color area A and the red area B partially overlap, and the skin color area A and the yellow area C partially overlap. These three areas are set using three of the correction
図9に示す補正係数調整回路は、色差信号R−Y、B−Yを入力して、色差信号R−Y、B−Yがなすベクトル長VCを算出するベクトル長算出部60、入力画素それぞれの輝度信号Yは外部パラメータ(3)と乗算してレベルを変える乗算器61、ベクトル長算出部60より出力されたベクトル長VCと先に述べたレベルを変化させた輝度信号Yを用いて色信号成分の濃淡の程度を検出する濃淡検出部62、この濃淡検出部62の出力にリミットを掛けるリミッタ63、このリミッタ63の出力と補正関数Ml2とを乗算する乗算器64、この乗算器64の出力値のレンジを調整するためのリミッタ65、外部パラメータとして与えられるパラメータ(1)をリミッタ65の出力から減算する減算器66、この減算器66の出力に対してリミットをかけ、領域Aの補正値(1)を得るリミッタ67、また減算器66の出力からこのリミッタ67の出力する補正値(1)を減算することで領域B、Cのそれぞれの補正値(2)を得る減算器68を備えている。
The correction coefficient adjusting circuit shown in FIG. 9 receives the color difference signals RY and BY and calculates a vector length VC formed by the color difference signals RY and BY, respectively, and the input pixels. The luminance signal Y is multiplied by the external parameter (3) to change the level, the vector length VC output from the vector
さらに、ベクトル長算出部60の出力VCにリミットを掛けるリミッタ71、このリミッタ71の出力に対して外部パラメータ(2)によって低彩度における補正範囲の閾値を設定するセレクタ72、このセレクタ72の出力に領域Aの補正範囲Ml2_sを乗算する乗算器73、この乗算器73の出力にリミットを掛け、領域Aの低彩度における補正値(3)を出力するリミッタ75を備え、また同じように、セレクタ72の出力を領域B、Cのそれぞれの補正範囲Ml2_x、Ml2_yと乗算する乗算器74、この乗算器74の出力にリミットを掛け、領域B、Cの低彩度におけるそれぞれの補正値(4)を得るリミッタ76を備えている。
Further, a
さらに、リミッタ67の出力する領域Aの補正値(1)とリミッタ75の出力する低彩度における補正値(3)とを乗算して領域Aの全体の補正値(5)を得る乗算器77、この乗算器77の出力にリミットを掛けて領域Aにおける補正係数P、S、GY、GCの調整値を得るリミッタ78を備え、また、減算器68の出力する領域B、Cの補正値(2)とリミッタ76の出力する低彩度における補正値(4)を乗算して領域B、Cの全体の補正値(6)を得る乗算器79、この乗算器79の出力にリミットを掛けて領域B、Cにおける補正利得P、S、GY、GCの調整値を得るリミッタ80を備えている。
Further, the
さらに加えて、リミッタ80の出力する領域B、Cにおける補正係数P、S、GY、GCの調整値を赤色領域、黄色領域の信号に乗算する乗算器81とその出力に対する1/limitの除算を行う除算器82、またリミッタ78の出力する領域Aにおける補正係数P、S、GY、GCの調整値を肌色領域の信号に乗算する乗算器83とその出力に対する1/limitの除算を行う除算器84を備えている。
In addition, the region to output of the limiter 80 B, the correction coefficient in the C P, S, G Y, the red region of the adjustment value G C, of 1 / limit a
図1に示した映像補正装置における画像の特徴検出部103は画像の特徴として、入力信号である輝度信号の平均値(APL)をフィールドごと又はフレームごとに算出する。CPU104には、補正の度合いをディスプレイごとに変化させるために補正情報設定部105によって補正情報設定値として、彩度の補正係数Siを補正する彩度係数s、Yガンマの補正係数GYiを補正するYガンマ係数gy、Cガンマの補正係数GCiを補正するCガンマ係数gc、さらに、肌色の色範囲を指定するために必要な輝度範囲パラメータθ0,R(図9中に示すパラメータ(3))、肌色と隣り合う赤色、黄色との境界を設定するパラメータp1,p2(パラメータ(1)、(2))が設定される。そして、CPU104は図6に示す補正係数算出部31〜3nに与える補正値パラメータを、図2に示す補正係数生成器201によって生成する。すなわち、画像の特徴検出部103で得たAPLと色頻度検出部101で検出した色頻度量CHから上記補正情報設定部105から補正情報設定値を映像の場面に適した値に変化させた補正値パラメータを生成し、色補正回路102に与える。
The image
本実施の形態の場合、色補正回路102にて用いる補正値パラメータは、次のようにして求める。図5で示すように検出した各色軸範囲の色頻度量をCPU104に上げ、図2に示す色頻度比較器200にて各色軸範囲の頻度量を比較する。その結果がCH_valueである。CH_valueが、ある1軸範囲だけ頻度が大きく他の検出した色軸範囲の頻度が特に少ない時、頻度の少ない色軸範囲の補正は各係数s、gy、gcの設定値を抑圧する方向で行い、頻度の多いある1色軸範囲の補正は、ある一定値まで補正を行い、色補正効果を持たせるよう制御し、ある一定値以下では補正を抑制するように制御する。例えば、図11に示すようにAPLを2つの閾値s0、slと比較して、中、高輝度であるs1<APLの場合には各係数s、gy、gcの設定値をそのまま設定する。入力映像信号が低輝度であるs0<APL<s1の場合には、APLが小さいほど検出した色頻度の少ない色軸範囲に対して各係数s、gy、gcを0に設定し、色頻度の多い色軸範囲に対してだけは各係数s、gy、gcを小さく設定する。そして、APL<s0の場合には、全色軸範囲に対して、各係数s、gy、gcを0に設定する。色頻度による比較器の結果とAPLによって、低輝度になるほどノイズの目立つ色補正軸に対して色補正効果を適応的に弱めることでノイズの軽減を可能とする。また、閾値s0、s1の値を変化させることにより、ディスプレイごと、機種ごとのばらつきに対応することができる。
In the present embodiment, the correction value parameter used in the
ここで、上記の係数s、gy、gcをフィールドごと又はフレームごとに変化させると、変化が急峻になり、動画の場合に不具合が発生する可能性がある。そこで、上記の係数s、gy、gcの変化をある程度緩やかにすることが望まれる場合がある。APL、色頻度の変化が急峻に変化しても最終的に映像信号に掛ける補正値が緩やかに変化するようになれば動画の場合に不具合は発生しない。 Here, if the coefficients s, gy, and gc are changed for each field or each frame, the change becomes steep, and there is a possibility that a problem occurs in the case of a moving image. Therefore, it may be desired to moderately change the coefficients s, gy, and gc. Even if the change of APL and color frequency changes steeply, if the correction value to be applied to the video signal finally changes gradually, no problem occurs in the case of a moving image.
図12を用いて、一例として、彩度の係数sの生成例を説明する。加算器121と、レジスタ122と乗算器123は時間方向にリーク型の積分回路を構成し、レジスタ122には1フィールド前又は1フレーム前の係数、彩度1の係数sの値sk−1が格納されている。そして、このリーク型積分回路はCPUから今回のフィールド又はフレームの値skが入力されると、S=sk+sk−1×255/256の演算を行い、この演算結果がレジスタ122に格納される。そして、乗算器124はS’=S×(1/256)の演算を行い、この演算結果を今回のフィールド又はフレームの彩度の係数s1’として補正係数算出部31、32〜3nに設定する。
An example of generating the saturation coefficient s will be described with reference to FIG. The
この構成により、スタティックな処理をダイナミックな処理にすることができる。また、色頻度比較器200の結果CH_valueもフィールドごと又はフレームごとに変化させると、動画によって急峻に値が変動する可能性があるので、上記の係数s、gy、gcの設定と同様に、図11の横軸をCH_valueとすることにより、ある程度緩やかに各軸の色頻度量を検出するようにすれば動画の場合に不具合は発生しない。この構成により、上記のAPL変動によるリーク型積分回路と合わせて、スタティックな処理をダイナミックな処理にすることができる。
With this configuration, static processing can be changed to dynamic processing. Further, if the result CH_value of the
(第2の実施の形態)
上記の係数の補正は、次のようにして行うことも可能である。図2に示す色頻度比較器200の結果CH_valueが、ある1色軸範囲だけ頻度が大きく、他の検出した色軸範囲の頻度が特に少ない時、図11に示すようにAPLを2つの閾値s0、s1と比較して、高輝度(s1<APLの場合)においては、頻度の多い1色軸範囲だけ、色が薄くなりがちなので、そういう時には係数sを大きくすることで色を濃く見せることができる。低・中輝度においては第1の実施の形態と同じ制御を行なう。色頻度による比較器200の結果とAPLによって低輝度になるほどノイズの目立つ色補正軸範囲に対して色補正効果を適応的に弱めることでノイズの軽減を可能とし、かつ色補正の鮮やかさを失うことなく映像の補正効果を得られる。
(Second Embodiment)
The correction of the coefficient can be performed as follows. When the result CH_value of the
(第3の実施の形態)
上記の係数の補正は、さらに次のようにして行うことも可能である。特に肌色軸範囲の補正に関して、入力映像信号の色相が指定した肌色領域に含まれていても輝度の差が大きい場合がある。見た目には輝度が高い白っぽい色や輝度が低い黒っぽい色でも色相が肌色領域内にあれば肌色軸範囲に指定した補正が効いてしまう。また肌色の領域は一般的な映像を見ても多くを占めているため、低輝度又は高輝度において肌色軸範囲の補正を行うと補正差による色ノイズが目立ってしまうことがある。そこで色頻度検出部101において検出した肌色の頻度がその他の色頻度よりも多い時、画像の特徴検出部103で検出したAPLから判断して、肌色軸範囲のみ補正値のコントロールを行う。検出したAPLより映像信号の輝度が、低輝度又は高輝度の時、各係数s、gy、gcを小さく設定し、補正効果を弱くする。中間輝度では各係数s、gy、gcを大きく設定し、効果を強く効かせる。このように、肌色軸範囲の補正に関して、肌色の色頻度が多い場合に肌色軸範囲に関連する補正値パラメータのみを補正し、低輝度又は高輝度のときには補正効果を小さくし、中間輝度のときには補正効果を大きくすることで、肌色の鮮やかさを保ちつつ、各色軸範囲の補正効果の差によるノイズの低減が図れる。
(Third embodiment)
The correction of the above coefficient can also be performed as follows. In particular, regarding correction of the skin color axis range, there may be a large difference in luminance even if the hue of the input video signal is included in the specified skin color region. If the hue is within the flesh color region, the correction specified in the flesh color axis range will be effective even if the appearance is whitish color with high luminance or blackish color with low luminance. In addition, since the skin color region occupies a large amount even when a general image is viewed, if the skin color axis range is corrected at low luminance or high luminance, color noise due to a correction difference may be conspicuous. Therefore, when the skin color frequency detected by the color
(第4の実施の形態)
上記の係数の補正は、さらに次のようにして行うこともできる。画像の特徴検出部103で検出したAPLから判断して、肌色軸範囲を指定する輝度範囲を選択することで第3の実施の形態と同様の効果を得ることができる。輝度範囲の選択は図9のパラメータ(3)によって決まる。低輝度の肌色(黒っぽい色)を選択したくない場合には、このパラメータで輝度成分を小さくし、肌色軸範囲の補正範囲を狭める。補正範囲を狭めることで低輝度部分の補正が効かなくなり、色ノイズの低減が可能となる。逆に高輝度の肌色(白っぽい色)を選択する場合には、輝度成分をリミットし肌色軸範囲の補正範囲を決める。また、肌色と隣り合う赤色、黄色との境界を設定するパラメータ(1)、(2)を変動させることでも肌色の補正範囲を変化させることができる。
(Fourth embodiment)
The correction of the above coefficient can also be performed as follows. The same effect as that of the third embodiment can be obtained by selecting a luminance range that designates the skin color axis range based on the APL detected by the image
以上のように肌色軸範囲の補正範囲を変化させることができるので、検出した肌色の頻度量に応じて適応的に補正範囲を変化させることで、肌色の鮮やかさを保ちつつ、かつ補正による色ノイズの低減効果も得られる。また逆に、補正範囲を変えることで肌色軸範囲の色頻度量も変わってくる。そこで第3の実施の形態に示すような制御と組み合わせて使用することもできる。上記のパラメータの設定は第1の実施の形態で示したように時間方向にリーク型の積分回路を構成することで緩やかに変化させるようにすることで、スタティックな処理をダイナミックな処理にすることができる。 As described above, the correction range of the flesh color axis range can be changed, so by changing the correction range adaptively according to the detected amount of flesh color frequency, the color of the flesh color can be maintained while maintaining the vividness of the flesh color. Noise reduction effect can also be obtained. Conversely, changing the correction range also changes the color frequency amount in the skin color axis range. Therefore, it can also be used in combination with the control shown in the third embodiment. As described in the first embodiment, the setting of the above parameters can be changed gradually by configuring a leaky integration circuit in the time direction, thereby making static processing dynamic processing. Can do.
1 ローパスフィルタ(LPF)
2 角度T算出部
31〜3n 補正係数算出部
4〜7 累和演算器
8 色相/彩度補正処理部
9 輝度ガンマ処理・彩度ガンマ処理部
10 彩度補正部
60 ベクトル長算出部
61、64、73、74、77、79 乗算器
62 濃淡検出部
63、65、67、71、75、76、78、80 リミッタ
70 低彩度階調補正部
81、83 乗算器
82、84 除算器
100 映像補正装置
101 色頻度検出部
102 色補正回路
103 画像の特徴検出部
104 CPU
105 補正情報設定部
200 色頻度比較器
201 補正係数生成器
1 Low-pass filter (LPF)
2 Angle
105 correction
Claims (1)
前記入力映像信号の輝度信号の平均値を前記フィールドごと又はフレームごとに検出する平均輝度検出手段と、
色相、彩度、輝度を補正するために予め所定の値に設定されている前記色相、彩度、輝度に関する各補正値を、前記色頻度と前記平均輝度とを基にしてフィールドごと又はフレームごとに変化させる制御手段と、
前記制御手段により変化させた前記色相、彩度、輝度に関する各補正値により前記入力映像信号を前記各色軸範囲ごとに補正する補正手段とを備えた映像補正装置であって、
映像信号の色成分を表す第1及び第2の色差信号の一方の色差信号のレベルをX軸、他方の色差信号のレベルを前記X軸と直交するY軸とする色差平面を前記色差平面とし、
前記色差平面においてX軸とY軸との交点を中心とする回転方向の角度範囲を前記色軸範囲とするものである映像補正装置。 A predetermined angle range on the color difference plane is set as one color axis range, a plurality of color axis ranges are set, and the appearance frequency of each pixel for each field or frame of the input video signal included in each color axis range Color frequency detection means for detecting a color frequency representing
Average luminance detection means for detecting an average value of the luminance signal of the input video signal for each field or each frame;
The correction values relating to the hue, saturation, and luminance that are set in advance to correct the hue, saturation, and luminance are set for each field or frame based on the color frequency and the average luminance. Control means to change to,
A correction unit that corrects the input video signal for each of the color axis ranges using correction values related to the hue, saturation, and luminance changed by the control unit;
A color difference plane in which the level of one of the first and second color difference signals representing the color component of the video signal is the X axis and the level of the other color difference signal is the Y axis orthogonal to the X axis is the color difference plane. ,
An image correction apparatus in which an angular range in a rotation direction centering on an intersection of an X axis and a Y axis is the color axis range in the color difference plane.
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- 2005-08-09 JP JP2005230607A patent/JP2007049341A/en not_active Withdrawn
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