JP4306313B2 - Image signal processing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の色に応じて輪郭補正回路と輪郭補正の設定を切替える画像輪郭補正信号処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラのような映像機器は広く一般に使用されるようになり、それにつれて画像信号処理の性能向上・進歩が望まれている。特に人物の人肌の再現性はビデオカメラの主たる被写体であり高画質化が望まれている。その中で人肌の様な特定色を検出してその部分の輪郭補正を調整する装置(以下、スキンディテール装置)で対応する必要がある。
【0003】
以下に従来の画像信号処理装置におけるスキンディテール機能について説明する。
【0004】
従来の画像信号処理装置を図4に示す。図4において、101は被写体からの光学信号が入射されるレンズユニットで、ズームレンズやフォーカスレンズからなる。102はレンズユニット101を介して入射される光学信号を電気信号に変換して出力する固体撮像素子(以下、CCDと記す)である。103はCCD102から出力される画像信号に対してガンマ補正やアパーチャ補正などのアナログ信号処理を施すアナログ信号処理回路、104はアナログ信号処理回路103から出力されるアナログの画像信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換器(以下、A/D変換器と記す)である。
【0005】
112はデジタル信号処理回路で、以下の構成を内包する。105はA/D変換器104から出力される画像信号を輝度信号と色信号とに分離する輝度信号/色信号分離回路(以下、YC分離回路と記す)、106はYC分離回路105から出力される輝度信号を所定のレベルと階調に整える輝度系画像処理回路、107は輝度系画像処理回路106から出力される輝度信号に対して輪郭補正を行う輝度系輪郭補正回路、108は特定の色(本説明では肌色)に対して輝度系輪郭補正回路107における輪郭補正とは異なる補正を行う特定色輝度系輪郭補正回路、109は輝度系輪郭補正回路107及び特定色輝度系輪郭補正回路108のいずれか一方を選択するスイッチで、その切り換え制御は後述する特定色検出回路111によって行われる。110はYC分離回路105で分離された色信号をテレビジョン受像機にて表示可能なように色信号処理を行う色系画像処理回路、111は色系画像処理回路110から出力される色信号から特定色(本説明では肌色)を検出しその検出結果によりスイッチ109の切り換え制御を行う特定色検出回路である。
【0006】
以上のように構成された従来の画像信号処理装置について、以下その動作について説明する。
【0007】
まず図4において、被写体の光学信号がレンズユニット101に入射される。レンズユニット101を介してCCD102に光学信号が入射されると、CCD102にて電気信号に変換され画像信号として出力される。出力された画像信号はアナログ信号処理回路103にて、ガンマ補正やアパーチャ補正などのアナログ信号処理が施される。アナログ信号処理回路103の出力はA/D変換器104に入力され、アナログの画像信号がデジタルの画像信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号はデジタル信号処理回路112のYC分離回路105に入力される。
【0008】
YC分離回路105では画像信号を輝度信号と色信号とに分離し、それぞれ輝度系画像処理回路106と色系画像処理回路110とに入力される。輝度系画像信号処理回路106では輝度信号を所定のレベルと階調に整えられ、輝度系輪郭補正回路107と特定色輝度系輪郭補正回路108とに入力される。
【0009】
一方で、色系画像処理回路110ではYC分離回路105で分離された色信号をテレビジョン方式に合致するような色信号処理が施され出力される。色系画像処理回路110から出力された色信号は、特定色検出回路111において人肌の色(肌色)を検出し、画像の中の人肌に相当する部分を検出する。そしてその部分を人肌に最適な解像度を持たせるために、スイッチ109をb側へ接続し、特定色輝度系輪郭補正回路108において専用の輪郭補正をかけた輝度信号を選択して出力させる。なお、特定色輝度系輪郭補正回路108では、一般被写体より輪郭補正を弱め人肌の滑らかさを再現するように設定している。一方で、特定色検出回路111において肌色を検出していない場合は、スイッチ109をa側へ接続し、輝度系輪郭補正回路107から出力される輝度信号を選択して出力している。このようにして選択された輝度信号と、色系画像処理回路110から出力される色信号とが外部に出力される。
【0010】
次に、輪郭補正回路107及び108の動作について詳述する。
【0011】
特定色輝度系輪郭補正回路108について詳細構成を図5、輝度系輪郭補正回路107の詳細構成を図6、各々の回路の動作説明を図7に示す。図7において、Aは輝度系輪郭補正回路107の出力信号、Bは特定色輝度系輪郭補正回路108の出力信号である。
【0012】
図5及び図6において、201及び401は輝度系画像処理回路106(図4)から出力される輝度信号中の輪郭成分を抽出する輪郭成分抽出回路で、例えばバンドパスフィルタなどからなる。202及び402は輪郭成分抽出回路201及び401で抽出された輪郭成分に対して所定の係数K01及びK03と比較して小振幅成分を抑圧する小振幅成分抑圧回路で、K01とK03とは異なり図7に示すようにK01>K03となっている。205及び405は所定係数を発生する係数発生部、203及び403は小振幅成分抑圧回路202及び402から出力される信号に係数発生部205及び405から発生する係数K02を乗算する乗算器、204及び404は乗算器203及び403から出力される信号と入力輝度信号とを加算する加算器である。
【0013】
次に、図7も交えて動作を説明する。
【0014】
輝度系輪郭補正回路107では、入力される輝度信号(図7のAのa)のうち輪郭成分抽出回路401で輪郭成分を抽出し(図7のAのb)、その輪郭成分を小振幅成分抑圧回路402で小振幅成分を圧縮する。つまりK03より絶対値の小さい信号を削除する。その後で、乗算器403により、係数発生部405から発生する係数K02倍して(図7のAのc)、加算器404により入力信号に加算して輪郭補正する(図7のAのd)。
【0015】
特定色輝度系輪郭補正回路108では、入力される輝度信号(図7のBのa)のうち輪郭成分抽出回路201で輪郭成分を抽出し(図7のBのb)、その輪郭成分を小振幅成分抑圧回路202で小振幅成分を圧縮する。つまりK01より絶対値の小さい信号を削除する。その後で、乗算器203により、係数発生部205から発生する係数K02倍して(図7のBのc)、加算器204により入力信号に加算して輪郭補正する(図7のBのd)。通常は輪郭補正を弱める方向に動作させるのでK01は通常の輪郭補正時の係数K03より大きくし、K02は小さくする。
【0016】
このようにして、特定色(主に人肌色)に対する専用輪郭補正を施しホクロ・シワ等の再現性を緩める機能を実現させている。
【0017】
【特許文献1】
特開平7−135667号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、特定色輝度系輪郭補正回路108において特定色の輪郭補正を弱めるときに、人肌の輪郭補正が弱くなり解像感が不足するという問題が発生した。つまり、図7のBのdに示すように、確かに負側の輪郭が弱まってホクロやシワが目立たなくはなっているものの、正側の輪郭も弱まっているため、肌色部分の解像度が低下している。
【0019】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、人肌の解像感を残したまま、ホクロ・シワ等の再現性を弱めることの出来る画像信号処理装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の画像信号処理装置は、入力される画像信号の輝度信号の輪郭成分を検出する輪郭成分検出手段と、入力される画像信号の色信号を基に、前記画像信号中の人肌に相当する部分を検出する特定色検出手段と、前記特定色検出手段で検出された人肌に相当する前記輪郭成分について、正側及び負側に分離する分離手段と、前記分離手段にて分離された正側の信号のうち、第3の係数より小さい小振幅成分を抑圧する第1の抑圧手段と、前記分離手段にて分離された負側の信号を、前記第3の係数より絶対値が大きい第4の係数と比較し、前記第4の係数より小さい小振幅成分を抑圧する第2の抑圧手段と、前記第1の抑圧手段の出力信号に第1の係数を演算する第1の演算手段と、前記第2の抑圧手段の出力信号に第2の係数を演算する第2の演算手段と、前記第1及び第2の演算手段の出力信号を合成する第1の合成手段と、前記第1の合成手段の出力信号と入力信号とを合成する第2の合成手段とを備えた構成にする。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1〜7に記載の発明は、入力される画像信号の輝度信号の輪郭成分を検出する輪郭成分検出手段と、入力される画像信号の色信号を基に、前記画像信号中の人肌に相当する部分を検出する特定色検出手段と、前記特定色検出手段で検出された人肌に相当する前記輪郭成分について、正側及び負側に分離する分離手段と、前記分離手段にて分離された正側の信号のうち、第3の係数より小さい小振幅成分を抑圧する第1の抑圧手段と、前記分離手段にて分離された負側の信号を、前記第3の係数より絶対値が大きい第4の係数と比較し、前記第4の係数より小さい小振幅成分を抑圧する第2の抑圧手段と、前記第1の抑圧手段の出力信号に第1の係数を演算する第1の演算手段と、前記第2の抑圧手段の出力信号に第2の係数を演算する第2の演算手段と、前記第1及び第2の演算手段の出力信号を合成する第1の合成手段と、前記第1の合成手段の出力信号と入力信号とを合成する第2の合成手段とを備えたことにより、主に人肌の再現性で抑圧したいホクロ・シワに対して負側輪郭補正を弱めることで抑圧し、目や輪郭等の輪郭を強調したい被写体に対しては正側輪郭補正の設定で正側輪郭を強調させることにより、抑圧したい輪郭補正と強調したい輪郭補正を分離して処理でき人肌に最適な輪郭補正を得られるという作用を有する。
【0022】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【0023】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態の特定色輝度系輪郭補正回路の構成を示すブロック図であり、図1において、301は入力される輝度信号から輪郭成分を抽出する輪郭成分抽出手段である輪郭成分抽出回路で、通常バンドパスフィルター等で構成される。302はその輪郭成分を正側輪郭と負側輪郭成分に分離する分離手段である正側/負側分離回路、303a及び303bは正側/負側分離回路302からの輪郭成分に対して所定の係数K11及びK21と比較して小振幅成分を抑圧する抑圧手段である小振幅成分抑圧回路で、係数K11とK21は絶対値としてK11<K21の関係となっている。307a及び307bは係数K21とK22とを発生する第1及び第2の係数発生部、304は小振幅成分抑圧回路303a及び303bからの信号に対して第1及び第2の係数発生部307a及び307bからの係数K21またはK22を乗算する第1及び第2の演算手段である乗算器、305は乗算器304aと304bとの出力を合成する第1の加算手段である加算器、306は第2の加算手段である加算器であり、処理された正側/負側の輪郭成分信号を元の映像信号に合成する回路である。
【0024】
図2は本実施の形態の輝度系輪郭補正回路の構成を示すブロック図である。501は輝度系画像処理回路106(図4)から出力される輝度信号中の輪郭成分を抽出する輪郭成分抽出回路で、例えばバンドパスフィルタなどからなる。502は輪郭成分抽出回路501で抽出された輪郭成分に対して所定の係数K31と比較して小振幅成分を抑圧する小振幅成分抑圧回路で、少なくとも図1のK21は異なり、絶対値としてはK21>K31の関係となっている。505は所定係数を発生する係数発生部、503は小振幅成分抑圧回路502から出力される信号に係数発生部505から発生する係数K32を乗算する乗算器、504は乗算器503から出力される信号と入力輝度信号とを加算する加算器である。
【0025】
図3は本実施の形態の動作原理を示す模式図で、aは輪郭補正を受ける輝度系輪郭補正回路入力波形である。bは輪郭成分抽出回路により抽出された輪郭信号である。cは輪郭成分抽出回路によって抽出された輪郭信号を正側と負側に分離する回路であり、あとに正側と負側それぞれに303小振幅成分抑圧回路と304乗算器を持ち輪郭信号の波形整形を行う。305は信号加算器であり、整形した正側輪郭補正波形と負側輪郭補正波形を現信号に合成する。
【0026】
なお、請求項と実施の形態との対応を図るため、係数K12は第1の係数、K22は第2の係数、K11は第3の係数、K21は第4の係数と定義する。
【0027】
以上のように構成された本実施の形態の特定色輝度系輪郭補正回路について、図面を用いてその動作を説明する。
【0028】
まず、基本構成について図4を用いて説明する。
【0029】
被写体の光学信号がレンズユニット101に入射される。レンズユニット101を介してCCD102に光学信号が入射されると、CCD102にて電気信号に変換され画像信号として出力される。出力された画像信号はアナログ信号処理回路103にて、ガンマ補正やアパーチャ補正などのアナログ信号処理が施される。アナログ信号処理回路103の出力はA/D変換器104に入力され、アナログの画像信号がデジタルの画像信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号はデジタル信号処理回路112のYC分離回路105に入力される。
【0030】
YC分離回路105では画像信号を輝度信号と色信号とに分離し、それぞれ輝度系画像処理回路106と色系画像処理回路110とに入力される。輝度系画像信号処理回路106では輝度信号を所定のレベルと階調に整えられ、輝度系輪郭補正回路107と特定色輝度系輪郭補正回路108とに入力される。
【0031】
一方で、色系画像処理回路110ではYC分離回路105で分離された色信号をテレビジョン方式に合致するような色信号処理が施され出力される。色系画像処理回路110から出力された色信号は、特定色検出回路111において人肌の色(肌色)を検出し、画像の中の人肌に相当する部分を検出する。そしてその部分を人肌に最適な解像度を持たせるために、スイッチ109をb側へ接続し、特定色輝度系輪郭補正回路108において専用の輪郭補正をかけた輝度信号を選択して出力させる。なお、特定色輝度系輪郭補正回路108では、一般被写体より輪郭補正を弱め人肌の滑らかさを再現するように設定している。一方で、特定色検出回路111において肌色を検出していない場合は、スイッチ109をa側へ接続し、輝度系輪郭補正回路107から出力される輝度信号を選択して出力している。このようにして選択された輝度信号と、色系画像処理回路110から出力される色信号とが外部に出力される。
【0032】
次に、輪郭補正回路107及び108の動作について詳述する。
【0033】
図2に示すように輝度系輪郭補正回路107では、入力される輝度信号(図3のAのa)のうち輪郭成分抽出回路501で輪郭成分を抽出し(図3のAのb)、その輪郭成分を小振幅成分抑圧回路502で小振幅成分を圧縮する。つまりK31より絶対値の小さい信号を削除する。その後で、乗算器503により、係数発生部505から発生する係数K32倍して(図3のAのc)、加算器504により入力信号に加算して輪郭補正する(図3のAのd)。
【0034】
次に、図1に示す特定色輝度系輪郭補正回路108の動作について、図3(B)において人肌の一部を図3aの様な矩形波と仮定して説明する。図3aの波形の輪郭成分を輪郭成分抽出回路301によって抽出すると、図3bの波形となる。この輪郭成分の中で、人肌について言えばホクロ・シワ等の黒側、言い換えれば負側の信号は画像的には抑圧したい信号で、輪郭・目等の白側、言い換えれば正側の信号は強調したい信号である。そこで正側/負側分離回路302で輪郭信号を正側/負側に分離すると図3cの波形となる。分離されたそれぞれの輪郭信号には、それぞれの小振幅成分抑圧回路303a及び303bと、乗算器304a及び304bが設置されており、独立して設定が可能である。人肌を例にとると、負側はホクロ・シワを抑圧するために小振幅成分抑圧を大きくし、ゲインK22を小さくする。また顔の輪郭・目に相当する正側輪郭成分は強調するために小振幅成分抑圧K11を小さくし、ゲインK12を大きく設定する。
【0035】
結果として輪郭成分は図3dのように、正側の信号が増幅され、負側の信号が0となる。これら信号が加算器305で合成され、加算器306で入力輝度信号に合成することで図3eとなる。図示のように、正側輪郭は強調されているが負側輪郭補正は抑圧されていることなり、被写体の肌部分の解像度を低下させずに、ホクロやシワなどは目立たなくすることができる。
【0036】
以上のように本実施の形態によれば、特定色輪郭特に人肌に対して抑圧したいホクロ・シワに対しては負側輪郭信号を抑圧することによって効果を得られ、輪郭・目等に対しては正側輪郭信号を強調することによって解像感を得られる。このように解像感の劣化を最小限にしたうえで肌のホクロ・シワを抑圧できる効果的なスキンディテール機能を実現できる。
【0037】
また、係数21と係数22よりも高く設定することにより、正側成分(肌の部分)はさらに強調され、負側成分(ホクロやシワ)は目立たなくすることができる。
【0038】
本実施の形態において、係数K11、K12、K21、K22、K31、K32は定数にする必要はなく、変動させる値としてもよい。
【0039】
また本実施の形態において、第1及び第2の小振幅抑圧回路303a及び303bの両方を動作させる構成としたが、少なくとも第2の小振幅抑圧回路303bのみを動作させることで、ホクロやシワなどを低減させることができる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ホクロ・シワを抑圧しながら輪郭等の解像感劣化を最小限にとどめるスキンディテール効果画得られるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の特定色輝度系輪郭補正回路の構成を示すブロック図
【図2】同実施の形態における輝度系輪郭補正回路の構成を示すブロック図
【図3】同実施の形態の特定色輝度系輪郭補正回路の特性図
【図4】一般的な撮像装置の信号処理系全体を示すブロック図
【図5】従来の特定色輝度系輪郭補正回路の構成を示すブロック図
【図6】従来の輝度系輪郭補正回路の構成を示すブロック図
【図7】従来の特定色輝度系輪郭補正回路の特性図
【符号の説明】
301 輪郭成分抽出回路
302 正側/負側分離回路
303a、303b 小振幅成分抑圧回路
304a、304b 乗算器
305、306 加算器
307a、307b 係数発生部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image contour correction signal processing device that switches a contour correction circuit and contour correction settings in accordance with the color of a subject.
[0002]
[Prior art]
In recent years, video equipment such as a video camera has been widely used, and along with this, improvement in performance and progress of image signal processing is desired. In particular, human skin reproducibility is the main subject of video cameras, and high image quality is desired. Among them, it is necessary to cope with a device (hereinafter referred to as a skin detail device) that detects a specific color such as human skin and adjusts the contour correction of that portion.
[0003]
The skin detail function in the conventional image signal processing apparatus will be described below.
[0004]
A conventional image signal processing apparatus is shown in FIG. In FIG. 4,
[0005]
A digital
[0006]
The operation of the conventional image signal processing apparatus configured as described above will be described below.
[0007]
First, in FIG. 4, the optical signal of the subject enters the
[0008]
The
[0009]
On the other hand, in the color
[0010]
Next, the operation of the
[0011]
FIG. 5 shows the detailed configuration of the specific color luminance system
[0012]
5 and 6,
[0013]
Next, the operation will be described with reference to FIG.
[0014]
The luminance system
[0015]
In the specific color luminance system
[0016]
In this way, a special contour correction for a specific color (mainly human skin color) is performed to realize a function of relaxing the reproducibility of moles and wrinkles.
[0017]
[Patent Document 1]
JP-A-7-135667 Publication
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, when the specific color
[0019]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image signal processing apparatus that can reduce the reproducibility of moles and wrinkles while leaving a sense of resolution of human skin.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the image signal processing apparatus of the present invention is based on the contour component detecting means for detecting the contour component of the luminance signal of the input image signal and the color signal of the input image signal. Specific color detecting means for detecting a portion corresponding to human skin in the signal, separation means for separating the contour component corresponding to human skin detected by the specific color detecting means into a positive side and a negative side, and of the separated positive side of the signal by separating means, a first suppression means for suppressing the third coefficient smaller small-amplitude components, the negative side of the signal separated by said separating means, said third A second suppression means for suppressing a small amplitude component smaller than the fourth coefficient, and a first coefficient in the output signal of the first suppression means. The first calculation means for calculating and the output signal of the second suppression means Second calculating means for calculating a second coefficient, a first combining means for combining an output signal of said first and second calculating means, the output signal and the input signal of the first combining means and And a second synthesizing means for synthesizing.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to
[0022]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a specific color luminance system contour correction circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1,
[0024]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the luminance system outline correction circuit of the present embodiment.
[0025]
FIG. 3 is a schematic diagram showing the operation principle of the present embodiment, and a is a luminance system contour correction circuit input waveform subjected to contour correction. b is a contour signal extracted by the contour component extraction circuit. c is a circuit for separating the contour signal extracted by the contour component extraction circuit into a positive side and a negative side, and has a 303 small amplitude component suppression circuit and a 304 multiplier on each of the positive side and the negative side, and the waveform of the contour signal. Perform shaping. A
[0026]
In order to make correspondence between the claims and the embodiments, the coefficient K12 is defined as a first coefficient, K22 is defined as a second coefficient, K11 is defined as a third coefficient, and K21 is defined as a fourth coefficient.
[0027]
The operation of the specific color luminance system contour correction circuit of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the drawings.
[0028]
First, the basic configuration will be described with reference to FIG.
[0029]
An optical signal of the subject enters the
[0030]
The
[0031]
On the other hand, in the color
[0032]
Next, the operation of the
[0033]
As shown in FIG. 2, in the luminance system
[0034]
Next, the operation of the specific color luminance system
[0035]
As a result, as shown in FIG. 3d, the contour component is amplified on the positive side and becomes 0 on the negative side. These signals are combined by the
[0036]
As described above, according to the present embodiment, an effect can be obtained by suppressing the negative side contour signal for moles and wrinkles that are to be suppressed against a specific color contour, particularly human skin. In other words, a sense of resolution can be obtained by enhancing the positive contour signal. In this way, it is possible to realize an effective skin detail function capable of suppressing moles and wrinkles on the skin while minimizing degradation of the resolution.
[0037]
Moreover, by setting higher than the coefficient 21 and the coefficient 22, the positive side component (skin part) is further emphasized, and the negative side component (mole and wrinkle) can be made inconspicuous.
[0038]
In the present embodiment, the coefficients K11, K12, K21, K22, K31, and K32 do not need to be constants, and may be variable values.
[0039]
In this embodiment, both the first and second small
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides an excellent effect of obtaining a skin detail effect image that minimizes degradation of resolution such as contours while suppressing moles and wrinkles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a specific color luminance system contour correction circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a luminance system contour correction circuit according to the embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing an entire signal processing system of a general imaging apparatus. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional specific color luminance system contour correction circuit. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional luminance system contour correction circuit. FIG. 7 is a characteristic diagram of a conventional specific color luminance system contour correction circuit.
301 Contour
Claims (3)
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