JP3872943B2 - 輪郭補正装置、輪郭補正方法、及び輪郭補正プログラム記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子映像の輪郭を強調する輪郭補正装置、輪郭補正方法、及び輪郭補正プログラム記録媒体に関し、特に電子映像を高解像度で撮像可能とするものに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子スチルカメラやムービーのようなカメラは、高い解像度の画像を提供することが要求されており、解像度が高くなるように映像の輪郭を強調している。従来のこの種の輪郭補正装置としては、例えば、特開平8−181909号公報に示されるようなものがある。以下に、この従来の輪郭補正装置について説明する。
【0003】
図9は、この従来の輪郭補正装置のブロック図を示すものである。図9において、90は映像の輝度信号を抽出出力する色変調分トラップ回路であり、91,92,99,910はアパーチャ選択回路であり、93,94,95はそれぞれ輪郭強調を行う周波数帯が異なる第1,第2,第3の水平アパーチャ回路であり、96,97,98はそれぞれ輪郭強調を行う周波数帯が異なる第1,第2,第3の垂直アパーチャ回路である。また、911は水平アパーチャ信号と垂直アパーチャ信号と上記輝度信号とを加算する加算器である。
【0004】
以上のように構成された輪郭補正装置について、以下、その動作について説明する。
アパーチャ選択回路91、99は帯域切替信号に応じて連動して切り替わることにより、第1ないし第3の水平アパーチャ回路のいずれか1つを選択する。またアパーチャ選択回路92、910も同様に、第1ないし第3の垂直アパーチャ回路のいずれか1つを選択する。
【0005】
そして、この従来の輪郭補正装置は、光学絞りの開口値に応じて輪郭強調の強度を変え、光学絞りが小絞り時には、第1,第2,第3の水平アパーチヤ回路93,94,95、および第1,第2,第3の垂直アパーチヤ回路96,97,98を、帯域切り替え信号によりアパーチャ選択回路91,92,99,910を操作して輪郭強調の周波数帯域を高い周波数とするように選択する。加算器911はこの輪郭強調の周波数帯域を高い周波数とするように選択された水平アパーチヤ回路、垂直アパーチヤ回路の出力を、色変調分トラップ回路90により抽出された輝度信号に加算することで、輪郭補正を行う。
この構成により、絞り値によって解像度が低下することなく被写体を高解像度で撮像し得る撮像装置を提供することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の輪郭補正装置は以上のように構成されており、光学絞り値にかかわらず被写体を高解像度で撮像し得る効果を有するものであったが、光学絞りの変化時に、水平アパ−チヤ回路、および垂直アパ−チヤ回路の切り替えを伴うため、アパーチャの帯域の変化が不連続になり、見た目に違和感が生じるという問題点や、光学絞りが小絞り時以外のときは、輪郭強調の周波数帯域を低い周波数とするため、高い解像度の画像が得られないという問題点を有していた。
【0007】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたもので、光学絞りの絞り状態に関わらず、常に高い解像度を実現することのできる輪郭補正装置、輪郭補正方法、及び輪郭補正プログラム記録媒体を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1にかかる輪郭補正装置は、映像の輝度信号が順々に1画素づつ入力される輪郭補正装置において、入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタ手段と、上記第1の周波数フィルタ手段の出力値とは異なる帯域の信号を抽出出力する第2の周波数フィルタ手段と、上記入力された輝度信号、及び上記第1の周波数フィルタ手段の出力に対し、上記第1及び第2の周波数フィルタ手段、及び上記第2の周波数フィルタ手段でそれぞれ生じた遅延を補償する第1及び第2の遅延補償手段と、上記第2の遅延補償手段により遅延補償された上記第1の周波数フィルタ手段の出力値に対し所定の乗算を行う第1の演算手段と、上記第2の周波数フィルタ手段の出力値に対し所定の乗算を行う第2の演算手段と、上記第1と第2の演算手段の出力値の差分を演算する差分演算手段と、上記第1の演算手段の出力値と、上記第2の演算手段の出力値とを、上記差分の大きさにより、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算手段と、上記第1の遅延補償手段にて遅延補償された上記輝度信号に対し、上記重み付け演算手段の合成結果を輪郭補正信号として加算する加算手段とを備えたものである。
【0009】
また、本発明の請求項2にかかる輪郭補正装置は、請求項1記載の輪郭補正装置において、上記第1の周波数フィルタ手段は、上記入力された輝度信号の変化点を抽出し、上記第2の周波数フィルタ手段は、上記第1の周波数フィルタ手段で抽出した信号の変化点を抽出出力するものである。
【0010】
また、本発明の請求項3にかかる輪郭補正装置は、請求項1記載の輪郭補正装置において、上記第1の周波数フィルタ手段は、入力された任意の画素Aと、上記画素Aに対してその1画素前に入力された画素Bと、上記画素Aに対してその1画素後に入力された画素Cとについて、画素B−(画素A+画素C)/2に相当する演算を行い、上記第2の周波数フィルタ手段は、上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Aと、該値Aに対してその1画素前に上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Bと、上記値Aに対してその1画素後に上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Cとについて、値B−(値A+値C)/2に相当する演算を行うものである。
【0011】
また、本発明の請求項4にかかる輪郭補正装置は、請求項1記載の輪郭補正装置において、上記差分演算手段は、上記第 1 の演算手段が出力した値と上記第2の演算手段が出力した値のそれぞれの絶対値を演算し、上記算出したそれぞれの絶対値の差分値に任意の正数を乗算し、上記乗算結果に任意の値を加算し、上記加算結果に対し上限、下限を制限した値を上記差分として出力するものである。
【0012】
また、本発明の請求項5にかかる輪郭補正装置は、請求項1記載の輪郭補正装置において、上記重み付け演算手段は、 ka ×第1の演算手段の出力値+ kb ×第2の演算手段の出力値を演算することにより重み付け演算を行うものであり、上記パラメータ ka は、上記差分演算手段より出力される差分値 K が増加する場合はその値が増加し、上記差分値 K が減少する場合はその値が減少するものであり、上記パラメータ kb は、上記差分値 K が増加する場合はその値が減少し、上記差分値 K が減少する場合はその値が増加するものである。
【0013】
また、本発明の請求項6にかかる輪郭補正方法は、映像の輝度信号を順々に1画素づつ入力して輪郭補正する輪郭補正方法であって、入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタリングステップと、上記第1の周波数フィルタリングステップによる出力値に対し、これとは異なる帯域の信号を抽出出力する第2の周波数フィルタリングステップと、上記第1および第2の周波数フィルタリングステップの出力値に対しそれぞれ所定の乗算を行う演算ステップと、上記演算ステップによる2つの演算結果の差分を演算する差分演算ステップと、上記演算ステップの2つの演算結果を、上記差分演算ステップの演算結果により、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算ステップと、上記入力された輝度信号に対し上記第1の周波数フィルタリングステップ、及び上記第1及び第2の周波数フィルタリングステップで生じた遅延が補償された輝度信号に対し、上記重み付け演算ステップによる合成結果を輪郭補正信号として加算する加算ステップとを含むものである。
【0014】
また、本発明の請求項7にかかる輪郭補正プログラム記録媒体は、映像の輝度信号を順々に1画素づつ入力して輪郭補正する輪郭補正プログラムを記録した情報記録媒体であって、入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタリングステップと、上記第1の周波数フィルタリングステップによる出力値に対し、これよりも帯域を限定した信号を抽出出力する第2の周波数フィルタリングステップと、上記第1および第2の周波数フィルタリングステップの出力値に対しそれぞれ所定の乗算を行う演算ステップと、上記演算ステップによる2つの演算結果の差分を演算する差分演算ステップと、上記演算ステップの2つの演算結果を、上記差分演算ステップの演算結果により、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算ステップと、上記入力された輝度信号に対し上記第1の周波数フィルタリングステップ、及び上記第1及び第2の周波数フィルタリングステップで生じた遅延が補償された輝度信号に対し、上記重み付け演算ステップによる合成結果を輪郭補正信号として加算する加算ステップとを含む輪郭補正プログラムを記録したものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1に係る輪郭補正装置について、図面を参照しながら説明する。
図1は本実施の形態1における輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。図1において、s10は順次1画素づつ入力される映像信号であり、10は映像信号s10の変化点を検出し、これをs11aとして出力するBPF(BandPass Filter)(第1の周波数フィルタ手段)であり、11は映像信号s10の変化点s11aの変化点を検出し、これをs11bとして出力するBPF(第2の周波数フィルタ手段)である。
【0019】
また、12は上記映像信号s11aを1画素分遅延させる遅延素子であり、13は映像信号s10を2画素分遅延させる遅延補償手段としての遅延素子である。
【0020】
14は上記遅延素子12で1画素遅延した信号をG1倍するゲイン調整手段(第1の演算手段)であり、15は上記BPF11から出力される信号s11bをG2倍するゲイン調整手段(第2の演算手段)であり、16は上記ゲイン調整手段14,15から出力される信号s12,s13の差分を演算して出力する差分算出手段であり、17は上記差分算出手段16から出力される信号s14に基づき信号s12,s13に対する重み付けを変えて合成する重み付け演算手段であり、18は上記遅延素子13により2画素遅延した映像信号s16と上記重み付け演算手段17から出力される信号s15とを加算する、加算手段としての加算器である。
【0021】
以上のように構成された本実施の形態1の輪郭補正装置について、以下、動作について説明する。
BPF10は、映像信号s10の任意の周波数帯域の信号を抽出するため映像信号s10の任意の画素Aと、その1画素前の画素Bと、さらにその1画素前の画素Cとについて式1に示す演算をおこない、信号s11aを映像信号s10の輪郭信号として出力する。
s11a=画素B−(画素A+画素C)/2 …(式1)
【0022】
また、BPF11は、映像信号s10より更に周波数帯域を限定した信号を抽出するため、上記BPF10の出力する変化点s11aと、その1画素前に演算された変化点s11a(以下、aと記す)と、更にその1画素前に演算された変化点s11a(以下、bと記す)について式2に示す演算をおこない、信号s11bを映像信号s10の輪郭信号として出力する。
s11b=a−(s11a+b)/2 …(式2)
【0023】
また、ゲイン調整手段14,15は、変化点s11aを1画素遅延させた信号と、上記BPF11から出力される信号s11bについて、それぞれをG1、G2倍(G1、G2は任意の正の数)し、s12、s13としてそれぞれ出力し、差分算出手段16は、前記ゲイン調整手段15から出力される信号s13の絶対値と前記ゲイン調整手段14から出力された信号s12の絶対値との差分を算出して信号s14として出力する。
【0024】
また、重み付け演算手段17は、以下の、式3に示す演算を行うが、その際、上記差分算出手段16の出力する信号s14が増加する場合はパラメータkaを増加し、逆に減少する場合はパラメータkaを減少し、また、上記信号s14が増加する場合はパラメータkbを減少し、逆に減少する場合は、パラメータkbを増加して信号s15を出力する。
s15=ka×s12+kb×s13 …(式3)
【0025】
そして、2画素遅延された映像信号s16と上記重み付け演算手段17の出力である信号s15とを加算器18により加算し、輪郭を強調した映像信号s17として出力する。
【0026】
図2は図1におけるBPF10とBPF11の詳細な構成を示すブロック図である。BPF10とBPF11とは同じ構成となっており、図2中、20、21はそれぞれ入力される信号を1画素分遅延させる遅延素子であり、22は加算器であり、23は信号の値を1/2にする演算素子であり、24は減算器である。
【0027】
以上のように構成されたBPF10、BPF11について、BPF10を例に挙げて、以下、その動作について説明する。
入力信号s10は、遅延素子20、及び21により、これを2画素分遅延した信号s21と加算器22により加算され、加算器22より信号s22として出力される。この信号s22は、後段の演算素子23によって1/2にされ、信号s23として出力される。減算器24は遅延素子20によって1画素分遅延した入力信号s20から前記演算素子23で処理された信号s23を減算してBPF10の出力信号s11aとしている。上記式1と比較すると、式1におけるA、B、Cは、それぞれ信号s10、s20、s21に相当する。
【0028】
図3は図1における差分算出手段16の詳細な構成を示すブロック図である。図3中、30,31は入力信号の絶対値を出力する絶対値手段であり、32はこの絶対値手段30,31の出力を受ける減算器であり、33は入力信号をG3倍するゲイン調整手段、34はゲイン調整手段33の出力とオフセット値発生器36のオフセット値とを加算する加算器であり、35は加算器34の出力信号に対して、上限と下限を設定してクリップするクリップ手段である。
【0029】
以上のように構成された差分算出手段16について、以下、その動作について説明する。絶対値手段30,31はそれぞれ入力信号s12,s13の絶対値を信号s30,s31として出力し、後段に配置された減算器32は、(s31−s30)を演算して信号s32として出力し、ゲイン調整手段33は、上記s32をG3倍(G3は任意の正の数)してs33として出力する。そして、加算器34は、上記ゲイン調整手段33より出力された信号s33に、オフセット(オフセットは任意の数)を加算して信号s34として出力する。
【0030】
よって、信号s34は、入力信号s12、s13を以下に示す式4の演算で得られる。
s34=G3×(|s13|−|s12|)+オフセット …(式4)
クリップ手段35は上記信号s34に対して、上限値と下限値を設定してクリップをかけて信号s14として出力する。
【0031】
さらに、図4は、上記図1における重み付け演算手段17の詳細な構成を示すブロック図である。図4中、40は信号s12,s13を入力とする減算器であり、41は信号s14と信号s40とを入力とする乗算器であり、42は乗算器41の出力を入力とする除算器であり、43は信号s42と信号s13とを入力とする加算器である。
【0032】
以上のように構成された重み付け演算手段17について、以下、その動作について説明する。減算器40は、入力信号s12,s13について(s12−s13)を演算してその演算結果を信号s40として出力し、乗算器41は信号s40と入力信号s14との乗算を行い、その演算結果を信号s41として出力する。そして、除算器42は、信号s41を値G4で除算し(G4は任意の正の数)、その演算結果をs42として出力する。加算器43は、(s42+s13)を演算し、その演算結果を信号s15として出力する。
【0033】
信号s15は入力信号s12,s13,s14を、以下に示す式5の演算で得られる。
s15=s13+(s12−s13)×s14/G4
=(s14/G4)×s12+(1−s14/G4)×s13
…(式5)
【0034】
式5を上述した式3と比較すると、式3におけるパラメータka、kbは、それぞれ、以下の式6,式7に示すように、
ka=s14/G4 …(式6)
kb=1−s14/G4 …(式7)
となる。このため、信号s14が増加する場合はkaが増加し、信号s14が減少する場合はkaが減少し、また、信号s14が増加する場合はkbが減少し、信号s14が減少する場合はkbが増加する動作が得られ、差分s14によって信号s12,s13に対する重み付けを変えて合成し輪郭補正信号s15として出力する。
【0035】
図5(a)、図5(b)、図5(c)、図5(d)は、それぞれ上記信号s10、s11a、s11b、s15を表す信号波形であり、横軸がそれぞれ時間を表し、縦軸が信号の振幅を表している。この図を用いて本実施の形態をもう少し詳しく説明する。
【0036】
入力される映像信号s10が図5(a)のような波形の信号である場合、BPF10の出力信号s11aは上記式1の演算により、図5(b)のように、信号s10のエッジ部分(不連続点)を抽出した波形となる。このため、BPF11の出力信号s11bは上記式2の演算により、図5(c)のように信号s11aのエッジ部分を抽出した波形となる。
【0037】
ここで、図5(c)の円内の部分は、映像信号s10の輪郭補正信号成分となりうるが、それ以外の部分は信号s10の輪郭補正信号のリンギング成分となり、映像信号s10にとってはノイズになってしまう。そこで、重み付け演算手段17を設けて上記式5の演算を行うことにより、差分s14が大きいほど、つまり信号s11bが信号s11aより大きいほど、kbを小さくすることで信号s13の重みを少なくし、s13のリンギング成分を削除して輪郭補正信号成分のみを出力することができる(図5(d)参照)。
【0038】
このように、本実施の形態1によれば、入力される輝度信号のエッジ部分を抽出した信号と、さらにそのエッジ部分を抽出した信号との差分に基づいて輪郭補正用の信号を作成し、この輪郭補正用の信号を用いて輝度信号の輪郭補正をするようにしたから、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができる。また、輪郭強調の周波数帯域は、演算パラメータを変化させることで変化させるようにしているため、帯域切り替えなどによる輪郭強調の強度が不連続になることによる違和感なども生じることが無い。
【0039】
(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2にかかる輪郭補正装置について説明する。図6は本実施の形態2にかかる輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。同図において、図1と同一符号は同一、または相当部分を示し、60は、ゲイン調整手段14,15の出力を入力とするレベル変換手段である。
【0040】
以下、動作について説明する。上記実施の形態1と同様に得られた信号s12,s13をレベル変換手段60に入力し、レベル変換手段60は、信号s12の振幅の大きさに応じて信号s13の大きさを変化させて輪郭補正信号s60として出力し、後段の加算器18で、2画素遅延した映像信号s16と加算され輪郭を強調した映像信号s61として出力される。
【0041】
図7は図6におけるレベル変換手段60の詳細な構成を示すブロック図である。図7中、70は入力信号(s12)の絶対値を出力する絶対値手段であり、71は入力信号(s70)の上限値と下限値を設定してクリップするクリップ手段である。また、72は、クリップ手段71の出力と信号s13とを乗算する乗算器であり、73は乗算器72の出力信号を除算する除算器である。
【0042】
以上のように構成されたレベル変換手段60について、以下、動作について説明する。
絶対値手段70は入力信号s12の絶対値を信号s70として出力し、クリップ手段71は、上記信号s70に対して、設定された上限値と下限値のクリップ処理を行い信号s71として出力する。乗算器72は入力信号s13に上記信号s71を乗じて信号s72として出力する。除算器73は上記得られた信号s72とG5(G5は任意の正の数)との商を輪郭補正信号s60として出力する。以上の構成により輪郭補正信号s60は、以下に示す式8で得られる。
s60=|s12|×s13/G5 …(式8)
この式において、輪郭補正信号s60は、信号s12の振幅の大きさに応じて信号s13の大きさを変化させたものとなっていることがわかる。
【0043】
図8(a)、図8(b)、図8(c)、図8(d)は、それぞれ上記信号s10、s11a、s11b、s60を表す信号波形であり、横軸がそれぞれ時間を表し、縦軸が信号の振幅を表している。この図を用いてもう少し詳しく説明する。
【0044】
入力される映像信号s10が図8(a)のような波形の信号である場合、BPF10の出力信号s11aは上記式1の演算により、図8(b)のように、信号s10のエッジ部分(不連続点)を抽出した波形となる。すると、BPF11の出力信号s11bは上記式2の演算により、図8(c)のように、信号s11aのエッジ部分を抽出した波形となる。ここで、図8(c)の円内の部分は、映像信号s10の輪郭補正信号成分となりうるが、それ以外の部分は映像信号s10の輪郭補正信号のリンギング成分となり、映像信号s10にとってはノイズになってしまう。そこで、レベル変換手段60は、上記式8で示した演算により、信号s12の絶対値が小さいほど信号s13との積が小さくなることで、信号s13のリンギング成分を抑圧して輪郭補正信号成分のみを出力することができる(図8(d)参照)。
【0045】
このように本実施の形態によれば、入力される輝度信号のエッジ部分を抽出した信号と、さらにそのエッジ部分を抽出した信号の2つの信号を、レベル変換手段60を用いて、信号s12の振幅に基づいて信号s13の大きさを変化させて得られた信号を輪郭補正用の信号として用いて輪郭補正するようにしたから、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができる。また、輪郭強調の周波数帯域は、演算パラメータを変化させることで変化させるようにしているため、帯域切り替えなどによる輪郭強調の強度が不連続になることによる違和感なども生じることが無い。
【0046】
なお、上記各実施の形態では、映像信号s10の任意の周波数帯域の信号を抽出するためBPF10を使用し、さらに周波数帯域を限定した信号を抽出するためBPF10の出力信号に、BPF10と同じ構成のBPF11を使用することでBPFを2回通す構成にしているが、2回以上BPFを通す構成にしてもよい。
【0047】
また、上記各実施の形態では、演算回路を用いて説明したが、各演算回路で行ったのと同様の処理を行うステップにより構成された輪郭補正方法を実行するようにしてもよく、内蔵マイコン等のソフトウェアで同様に行うことも可能であり、またCD−ROM等の記録媒体から供給されたプログラムをCPUで演算実行するようにしてもよい。
【0048】
【発明の効果】
以上のように、本願の請求項1の発明にかかる輪郭補正装置によれば、映像の輝度信号が順々に1画素づつ入力される輪郭補正装置において、入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタ手段と、上記第1の周波数フィルタ手段の出力値とは異なる帯域の信号を抽出出力する第2の周波数フィルタ手段と、上記入力された輝度信号、及び上記第1の周波数フィルタ手段の出力に対し、上記第1及び第2の周波数フィルタ手段、及び上記第2の周波数フィルタ手段でそれぞれ生じた遅延を補償する第1及び第2の遅延補償手段と、上記第2の遅延補償手段により遅延補償された上記第1の周波数フィルタ手段の出力値に対し所定の乗算を行う第1の演算手段と、上記第2の周波数フィルタ手段の出力値に対し所定の乗算を行う第2の演算手段と、上記第1と第2の演算手段の出力値の差分を演算する差分演算手段と、上記第1の演算手段の出力値と、上記第2の演算手段の出力値とを、上記差分の大きさにより、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算手段と、上記第1の遅延補償手段にて遅延補償された上記輝度信号に対し、上記重み付け演算手段の合成結果を輪郭補正信号として加算する加算手段とを備えたので、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができる輪郭補正装置が得られる効果がある。
【0049】
また、本願の請求項2の発明にかかる輪郭補正装置によれば、請求項1記載の輪郭補正装置において、上記第1の周波数フィルタ手段は、上記入力された輝度信号の変化点を抽出し、上記第2の周波数フィルタ手段は、上記第1の周波数フィルタ手段で抽出した信号の変化点を抽出出力するようにしたので、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができる輪郭補正装置が得られる効果がある。
【0050】
また、本願の請求項3の発明にかかる輪郭補正装置によれば、請求項1記載の輪郭補正装置において、上記第1の周波数フィルタ手段は、入力された任意の画素Aと、上記画素Aに対してその1画素前に入力された画素Bと、上記画素Aに対してその1画素後に入力された画素Cとについて、画素B−(画素A+画素C)/2に相当する演算を行い、上記第2の周波数フィルタ手段は、上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Aと、該値Aに対してその1画素前に上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Bと、上記値Aに対してその1画素後に上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Cとについて、値B−(値A+値C)/2に相当する演算を行うようにしたので、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができる輪郭補正装置が得られる効果がある。
【0051】
また、本願の請求項4の発明にかかる輪郭補正装置によれば、請求項1記載の輪郭補正装置において、上記差分演算手段は、上記第1の演算手段が出力した値と上記第2の演算手段が出力した値のそれぞれの絶対値を演算し、上記算出したそれぞれの絶対値の差分値に任意の正数を乗算し、上記乗算結果に任意の値を加算し、上記加算結果に対し上限、下限を制限した値を上記差分として出力するようにしたので、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができる輪郭補正装置が得られる効果がある。
【0052】
また、本願の請求項5の発明にかかる輪郭補正装置によれば、請求項1記載の輪郭補正装置において、上記重み付け演算手段は、 ka ×第1の演算手段の出力値+ kb ×第2の演算手段の出力値を演算することにより重み付け演算を行うものであり、上記パラメータ ka は、上記差分演算手段より出力される差分値 K が増加する場合はその値が増加し、上記差分値 K が減少する場合はその値が減少するものであり、上記パラメータ kb は、上記差分値 K が増加する場合はその値が減少し、上記差分値 K が減少する場合はその値が増加するものとしたので、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができ、また、輪郭強調の周波数帯域は、演算パラメータを変化させることで変化させるようにしているため、帯域切り替えなどによる輪郭強調の強度が不連続になることによる違和感なども生じることが無いという輪郭補正装置が得られる効果がある。
【0053】
また、本願の請求項6の発明にかかる輪郭補正方法によれば、映像の輝度信号を順々に1画素づつ入力して輪郭補正する輪郭補正方法であって、入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタリングステップと、上記第1の周波数フィルタリングステップによる出力値に対し、これとは異なる帯域の信号を抽出出力する第2の周波数フィルタリングステップと、上記第1および第2の周波数フィルタリングステップの出力値に対しそれぞれ所定の乗算を行う演算ステップと、上記演算ステップによる2つの演算結果の差分を演算する差分演算ステップと、上記演算ステップの2つの演算結果を、上記差分演算ステップの演算結果により、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算ステップと、上記入力された輝度信号に対し上記第1の周波数フィルタリングステップ、及び上記第1及び第2の周波数フィルタリングステップで生じた遅延が補償された輝度信号に対し、上記重み付け演算ステップによる合成結果を輪郭補正信号として加算する加算ステップとを含むようにしたので、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができる輪郭補正方法が得られる効果がある。
【0054】
また、本願の請求項7の発明にかかる輪郭補正プログラム記録媒体によれば、映像の輝度信号を順々に1画素づつ入力して輪郭補正する輪郭補正プログラムを記録した情報記録媒体であって、入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタリングステップと、上記第1の周波数フィルタリングステップによる出力値に対し、これよりも帯域を限定した信号を抽出出力する第2の周波数フィルタリングステップと、上記第1および第2の周波数フィルタリングステップの出力値に対しそれぞれ所定の乗算を行う演算ステップと、上記演算ステップによる2つの演算結果の差分を演算する差分演算ステップと、上記演算ステップの2つの演算結果を、上記差分演算ステップの演算結果により、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算ステップと、上記入力された輝度信号に対し上記第1の周波数フィルタリングステップ、及び上記第1及び第2の周波数フィルタリングステップで生じた遅延が補償された輝度信号に対し、上記重み付け演算ステップによる合成結果を輪郭補正信号として加算する加算ステップとを含む輪郭補正プログラムを記録するようにしたので、光学絞りの大小に関わらず、相対的に映像信号の高域部分のコントラストを上げることができ、高い解像度の映像を実現することができる輪郭補正プログラム記録媒体が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。
【図2】上記実施の形態1における輪郭補正装置を構成するBPF10、BPF11の詳細な構成を示すブロック図である。
【図3】上記実施の形態1における輪郭補正装置を構成する差分算出手段の詳細な構成を示すブロック図である。
【図4】上記実施の形態1における輪郭補正装置を構成する重み付け演算手段の詳細な構成を示すブロック図である。
【図5】上記実施の形態1における輪郭補正装置の信号の波形を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態2における輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。
【図7】上記実施の形態2における輪郭補正装置を構成するレベル変換手段の詳細な構成を示すブロック図である。
【図8】上記実施の形態12における輪郭補正装置の信号の波形を示す図である。
【図9】従来の輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 第1のBPF(周波数フィルタ手段)
11 第2のBPF(周波数フィルタ手段)
12 遅延素子(遅延補償手段)
13 遅延素子(遅延補償手段)
14 演算素子(第1の演算手段)
15 演算素子(第2の演算手段)
16 差分算出手段
17 重み付け演算手段
18 加算器(加算手段)
60 レベル変換手段
Claims (7)
- 映像の輝度信号が順々に1画素づつ入力される輪郭補正装置において、
入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタ手段と、
上記第1の周波数フィルタ手段の出力値とは異なる帯域の信号を抽出出力する第2の周波数フィルタ手段と、
上記入力された輝度信号、及び上記第1の周波数フィルタ手段の出力に対し、上記第1及び第2の周波数フィルタ手段、及び上記第2の周波数フィルタ手段でそれぞれ生じた遅延を補償する第1及び第2の遅延補償手段と、
上記第2の遅延補償手段により遅延補償された上記第1の周波数フィルタ手段の出力値に対し所定の乗算を行う第1の演算手段と、
上記第2の周波数フィルタ手段の出力値に対し所定の乗算を行う第2の演算手段と、
上記第1と第2の演算手段の出力値の差分を演算する差分演算手段と、
上記第1の演算手段の出力値と、上記第2の演算手段の出力値とを、上記差分の大きさにより、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算手段と、
上記第1の遅延補償手段にて遅延補償された上記輝度信号に対し、上記重み付け演算手段の合成結果を輪郭補正信号として加算する加算手段とを備えたことを特徴とする輪郭補正装置。 - 請求項1記載の輪郭補正装置において、
上記第1の周波数フィルタ手段は、上記入力された輝度信号の変化点を抽出し、
上記第2の周波数フィルタ手段は、上記第1の周波数フィルタ手段で抽出した信号の変化点を抽出出力するものであることを特徴とする輪郭補正装置。 - 請求項1記載の輪郭補正装置において、
上記第1の周波数フィルタ手段は、入力された任意の画素Aと、上記画素Aに対してその1画素前に入力された画素Bと、上記画素Aに対してその1画素後に入力された画素Cとについて、
画素B−(画素A+画素C)/2
に相当する演算を行い、
上記第2の周波数フィルタ手段は、上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Aと、該値Aに対してその1画素前に上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Bと、上記値Aに対してその1画素後に上記第1の周波数フィルタ手段から出力された値Cとについて、
値B−(値A+値C)/2
に相当する演算を行うことを特徴とする輪郭補正装置。 - 請求項1記載の輪郭補正装置において、
上記差分演算手段は、
上記第1の演算手段が出力した値と上記第2の演算手段が出力した値のそれぞれの絶対値を演算し、
上記算出したそれぞれの絶対値の差分値に任意の正数を乗算し、
上記乗算結果に任意の値を加算し、
上記加算結果に対し上限、下限を制限した値を上記差分として出力することを特徴とする輪郭補正装置。 - 請求項1記載の輪郭補正装置において、
上記重み付け演算手段は、
ka×第1の演算手段の出力値+kb×第2の演算手段の出力値
を演算することにより重み付け演算を行うものであり、
上記パラメータkaは、上記差分演算手段より出力される差分値Kが増加する場合はその値が増加し、上記差分値Kが減少する場合はその値が減少するものであり、
上記パラメータkbは、上記差分値Kが増加する場合はその値が減少し、上記差分値Kが減少する場合はその値が増加するものであることを特徴とする輪郭補正装置。 - 映像の輝度信号を順々に1画素づつ入力して輪郭補正する輪郭補正方法であって、
入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタリングステップと、
上記第1の周波数フィルタリングステップによる出力値に対し、これとは異なる帯域の信号を抽出出力する第2の周波数フィルタリングステップと、
上記第1および第2の周波数フィルタリングステップの出力値に対しそれぞれ所定の乗算を行う演算ステップと、
上記演算ステップによる2つの演算結果の差分を演算する差分演算ステップと、
上記演算ステップの2つの演算結果を、上記差分演算ステップの演算結果により、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算ステップと、
上記入力された輝度信号に対し上記第1の周波数フィルタリングステップ、及び上記第1及び第2の周波数フィルタリングステップで生じた遅延が補償された輝度信号に対し、上記重み付け演算ステップによる合成結果を輪郭補正信号として加算する加算ステップとを含むことを特徴とする輪郭補正方法。 - 映像の輝度信号を順々に1画素づつ入力して輪郭補正する輪郭補正プログラムを記録した情報記録媒体であって、
入力された輝度信号の任意の周波数帯域成分を抽出出力する第1の周波数フィルタリングステップと、
上記第1の周波数フィルタリングステップによる出力値に対し、これよりも帯域を限定した信号を抽出出力する第2の周波数フィルタリングステップと、
上記第1および第2の周波数フィルタリングステップの出力値に対しそれぞれ所定の乗算を行う演算ステップと、
上記演算ステップによる2つの演算結果の差分を演算する差分演算ステップと、
上記演算ステップの2つの演算結果を、上記差分演算ステップの演算結果により、それぞれの重み付けを変えて合成する重み付け演算ステップと、
上記入力された輝度信号に対し上記第1の周波数フィルタリングステップ、及び上記第1及び第2の周波数フィルタリングステップで生じた遅延が補償された輝度信号に対し、上記重み付け演算ステップによる合成結果を輪郭補正信号として加算する加算ステップとを含む輪郭補正プログラムを記録したことを特徴とする輪郭補正プログラム記録媒体。
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