JP6473608B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
まず、本開示の一実施形態に係る画像処理装置の特徴をよりわかりやすくするために、図1〜図3を参照して、本実施形態に係る画像処理装置の課題について整理する。
まず、図4を参照して、本実施形態に係る画像処理装置10の機能構成の一例について説明する。図4は、本実施形態に係る画像処理装置10の機能構成の一例を示したブロック図である。
拡大処理部110は、入力画像データに対して、所謂バイリニア(Bilinear)法や、バイキュービック(Bicubic)法等の補間処理に基づく拡大処理を施すことで、当該入力画像データを、より解像度の高い拡大画像データに変換する。
次に、エッジ方向判定部120について説明する。例えば、図6は、エッジ方向判定部120の機能構成の一例を示したブロック図である。図6に示すように、エッジ方向判定部120は、エッジ方向信頼度算出部121と、エッジ方向信頼度フィルタ123とを含む。
エッジ方向信頼度算出部121は、入力として拡大画像データを拡大処理部110から取得する。エッジ方向信頼度算出部121は、取得した拡大画像データの各画素を逐次注目画素として、注目画素の画素値と、当該注目画素の周辺に位置する周辺画素の画素値とに基づき、当該注目画素を含むエッジのエッジ方向を判定し、当該エッジ方向の信頼度を算出する。以下に、エッジ方向信頼度算出部121による処理の内容について、具体的な例を挙げてより詳細に説明する。
エッジ方向信頼度フィルタ123は、拡大画像データ中の画素ごとに、判定されたエッジ方向と算出された当該エッジ方向の信頼度とを、エッジ方向信頼度算出部121から取得する。エッジ方向信頼度フィルタ123は、当該拡大画像データの各画素を逐次注目画素として、注目画素と、当該注目画素の周辺画素とのそれぞれに対応するエッジ方向と、注目画素と周辺画素との間の位置関係とに基づき、当該注目画素に対応するエッジ方向の信頼度を補正する。以下に、エッジ方向信頼度フィルタ123による処理の内容について、具体的な例を挙げてより詳細に説明する。
次に、図4に示すフィルタ係数算出部130について説明する。フィルタ係数算出部130は、拡大画像データ中の画素ごとに、判別された当該画素に対応するエッジ方向と、補正後の当該エッジ方向の信頼度とを、エッジ方向信頼度フィルタ123から取得する。そして、フィルタ係数算出部130は、取得した画素ごとのエッジ方向及び当該エッジ方向の信頼度に基づき、フィルタ係数を当該画素ごとに算出する。以下に、フィルタ係数算出部130による、フィルタ係数の算出に係る処理の詳細について説明する。
フィルタ処理部140は、拡大処理部110から出力された拡大画像データに対して、ジャギーを低減するためのフィルタ処理を施すための構成である。
次に、本実施形態に係る画像処理装置10の変形例について説明する。
まず、図15を参照して、変形例1に係る画像処理装置について説明する。図15は、変形例1に係る画像処理装置の機能構成の一例を示したブロック図である。なお、以降の説明では、変形例1に係る画像処理装置を、前述した実施形態に係る画像処理装置10と区別するために、「画像処理装置20」と称する場合がある。また、本説明では、変形例1に係る画像処理装置20について、前述した実施形態に係る画像処理装置10と異なる部分に着目して説明し、当該画像処理装置10と同様の部分については、詳細な説明は省略する。
次に、変形例2に係る画像処理装置について説明する。本実施形態に係る画像処理装置10は、フィルタ処理部140によるフィルタ処理により、拡大画像データ中のジャギーが低減される。その一方で、フィルタ処理部140によるフィルタ処理により、エッジ近傍における画素間の画素値の変化が小さくなり、当該エッジがなまる傾向にある。そこで、変形例2として、拡大画像データ中のエッジを強調する処理を追加した場合の、画像処理装置の構成の一例について説明する。
以上説明したように、本実施形態に係る画像処理装置10は、拡大画像データの各画素を逐次注目画素として、注目画素と当該注目画素の周辺画素とのそれぞれの画素値(輝度)に基づき、当該注目画素に対応するエッジ方向と当該エッジ方向の信頼度とを算出する。そして、画像処理装置10は、拡大画像データの画素ごとに算出されたエッジ方向及び信頼度に基づき、当該画素ごとにフィルタ係数を算出し、当該フィルタ係数に基づき、拡大画像データに対してフィルタ処理を施す。
110 拡大処理部
120 エッジ方向判定部
121 エッジ方向信頼度算出部
123 エッジ方向信頼度フィルタ
130 フィルタ係数算出部
140 フィルタ処理部
150 RGB−YCbCr変換部
160 YCbCr−RGB変換部
Claims (18)
- 入力画像データ中の各画素を注目画素として、あらかじめ決められたエッジ方向の候補ごとに、前記注目画素を含む第1のブロック中の画素と、前記第1のブロックに対して当該候補に基づく方向に位置する複数の第2のブロック中の画素との間の相関値に基づき、前記エッジ方向を判定し、当該エッジ方向の信頼度を算出するエッジ方向判定部と、
前記注目画素に対応する前記エッジ方向及び前記信頼度と、当該注目画素を基準として当該エッジ方向に位置する複数のタップ画素それぞれに対応する前記エッジ方向及び前記信頼度とに基づき、当該注目画素に対応するフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
前記注目画素ごとに算出された前記フィルタ係数に基づき、前記入力画像データに対して、フィルタ処理を施すことで、出力画像データを生成するフィルタ処理部と、
を備えたことを特徴とする、画像処理装置。 - 前記第1のブロック及び前記第2のブロックは、複数の画素を含むように、前記候補ごとにあらかじめ設定され、
前記エッジ方向判定部は、前記第1のブロックと、複数の前記第2のブロックそれぞれとの間で、当該第1のブロック中の画素と、当該画素にあらかじめ関連付けられた前記第2のブロック中の画素との間の画素値の差分を算出し、算出された前記差分に基づき、前記相関値を算出することを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記エッジ方向判定部は、前記第1のブロックと、複数の前記第2のブロックそれぞれとの間で算出された前記差分の平均に基づき、前記相関値を算出する、請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記エッジ方向判定部は、算出された前記相関値が最小となる前記候補を、前記エッジ方向として判定することを特徴とする、請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記エッジ方向判定部は、前記エッジ方向として判定した前記候補に対応する前記相関値に基づき、前記信頼度を算出することを特徴とする、請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記エッジ方向判定部は、前記注目画素に対応する前記エッジ方向と、当該注目画素を基準とした所定の範囲内に含まれる周辺画素に対応する前記エッジ方向とに応じた第1の重みと、当該注目画素と当該周辺画素との間の距離に応じた第2の重みとに基づき、当該注目画素に対応する前記信頼度を補正することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記フィルタ係数算出部は、
前記注目画素に対応する前記エッジ方向と、前記タップ画素に対応する前記エッジ方向とに基づき第3の重みを算出し、
算出した第3の重みと、当該注目画素に対応する前記信頼度と、当該タップ画素に対応する前記信頼度とに基づき、前記フィルタ係数を算出することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ係数算出部は、
前記注目画素を基準として、互いに異なる方向に位置する第1のタップ画素及び第2のタップ画素それぞれについて、前記第3の重みを算出し、
前記第1のタップ画素及び前記第2のタップ画素それぞれに対応する前記第3の重み及び前記信頼度と、前記注目画素に対応する前記信頼度とに基づき、前記フィルタ係数を算出することを特徴とする、請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記エッジ方向判定部は、前記第1のブロック中の画素の輝度成分と、前記第2のブロック中の画素の輝度成分との間の前記相関値に基づき、前記エッジ方向を判定し、当該エッジ方向の信頼度を算出し、
前記フィルタ処理部は、前記注目画素ごとに算出された前記フィルタ係数に基づき、前記入力画像データの輝度成分に対して、前記フィルタ処理を施すことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記入力画像データに対して、エッジを強調するためのエッジ強調処理を施す、エッジ強調処理部を備えることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記フィルタ処理部は、前記エッジ強調処理部により前記エッジ強調処理が施された前記入力画像データに対して、前記フィルタ処理を施すことを特徴とする、請求項12に記載の画像処理装置。
- 前記エッジ強調処理部は、前記フィルタ処理部により前記フィルタ処理が施された前記入力画像データに対して、前記エッジ強調処理を施すことを特徴とする、請求項12に記載の画像処理装置。
- 前記エッジ強調処理部は、前記入力画像データの輝度成分に対して、前記エッジ強調処理を施すことを特徴とする、請求項12〜14のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 第1の解像度の第1の画像データに所定の拡大処理を施すことで、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度の第2の画像データに変換し、当該第2の画像データを前記入力画像データとして出力する拡大処理部を備えることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 入力画像データ中の各画素を注目画素として、あらかじめ決められたエッジ方向の候補ごとに、前記注目画素を含む第1のブロック中の画素と、前記第1のブロックに対して当該候補に基づく方向に位置する複数の第2のブロック中の画素との間の相関値に基づき、前記エッジ方向を判定し、当該エッジ方向の信頼度を算出することと、
前記注目画素に対応する前記エッジ方向及び前記信頼度と、当該注目画素を基準として当該エッジ方向に位置する複数のタップ画素それぞれに対応する前記エッジ方向及び前記信頼度とに基づき、当該注目画素に対応するフィルタ係数を算出することと、
前記注目画素ごとに算出された前記フィルタ係数に基づき、前記入力画像データに対して、フィルタ処理を施すことで、出力画像データを生成することと、
を含むことを特徴とする、画像処理方法。 - コンピュータに、
入力画像データ中の各画素を注目画素として、あらかじめ決められたエッジ方向の候補ごとに、前記注目画素を含む第1のブロック中の画素と、前記第1のブロックに対して当該候補に基づく方向に位置する複数の第2のブロック中の画素との間の相関値に基づき、前記エッジ方向を判定し、当該エッジ方向の信頼度を算出することと、
前記注目画素に対応する前記エッジ方向及び前記信頼度と、当該注目画素を基準として当該エッジ方向に位置する複数のタップ画素それぞれに対応する前記エッジ方向及び前記信頼度とに基づき、当該注目画素に対応するフィルタ係数を算出することと、
前記注目画素ごとに算出された前記フィルタ係数に基づき、前記入力画像データに対して、フィルタ処理を施すことで、出力画像データを生成することと、
を実行させることを特徴とする、プログラム。
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