(57)【要約】【課題】  画像信号処理装置において、解像度感向上と効果的なノイズ低減を両立することを図った画像信号処理装置及び信号処理方法を提供する。【解決手段】  上記課題を解決するため、被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、ノイズ除去処理を行う画像信号周波数帯域制限手段と、解像度向上処理を行う画像信号周波数帯域向上手段と、該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ、画像信号周波数帯域制限手段と画像信号周波数帯域向上手段の各々の強度を変更する、強度変更手段と、を有する画像信号処理装置を提供する。【選択図】図１
2010273375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画素信号に対し周波数帯域を制限する画像信号周波数帯域制限手段と、
入力画素信号に対し周波数帯域を向上させる画像信号周波数帯域向上手段と、
入力画像信号のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、
前記エッジ特徴検出手段の出力に応じ、前記画像信号周波数帯域制限手段と前記画像信
号周波数帯域向上手段からの出力画素信号を加算し出力する出力手段と、
を有する画像信号処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像信号処理装置であって、
前記画像信号周波数帯域制限手段はローパスフィルタを構成要素として、
前記画像信号周波数帯域向上手段はハイパスフィルタを構成要素として、
有する画像信号処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像信号処理装置であって、
前記エッジ特徴検出手段は注目画素と周辺画素との差分値を検出する、
画像信号処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像信号処理装置であって、
前記エッジ特徴検出手段は注目画素と周辺画素の信号レベルの絶対値を検出する、
画像信号処理装置。
【請求項５】
入力画像信号のエッジの特徴を検出し、
前記検出に応じて、
前記入力画像信号に対し周波数帯域を制限し、
前記入力画像信号に対し周波数帯域を向上させ、
前記制限された入力画像信号と前記向上された入力画像信号とを加算し出力する、
画像信号処理方法。
【請求項６】
入力画像信号の輪郭を検出し、
前記検出に応じて、
前記入力画像信号に対し周波数帯域を制限し、
前記入力画像信号に対し周波数帯域を向上させ、
前記制限された入力画像信号と前記向上された入力画像信号とを加算し出力する、
画像信号処理方法。
【請求項７】
入力画像信号を外部または内部表示手段に出力する画像信号処理装置であって、
前記表示手段の一画面上に表示される画像信号を、異なる周波数帯域で制限する、
画像信号処理装置。
【請求項８】
入力画像信号を外部または内部表示手段に出力する画像信号処理装置であって、
前記表示手段の一画面上に表示される画像信号を、異なる周波数帯域で向上させる、
画像信号処理装置。
【請求項９】
被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、
入力画素信号に対し周波数帯域を制限する画像信号周波数帯域制限手段と、
入力画素信号に対し周波数帯域を向上させる画像信号周波数帯域向上手段と、
該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ画像信号周波数帯域制限手段と画像信号周波数帯
域向上手段からの出力画素信号の各々の強度比率を変更し加算する強度変更手段と、
を有する画像信号処理装置。
【請求項１０】
被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、
入力画素信号に対し周波数帯域を制限する画像信号周波数帯域制限手段と、
該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ画像信号周波数帯域制限手段の出力画素信号と入
力画素信号の各々の強度比率を変更し加算する第１の強度変更手段と、
前記第１の強度変更手段からの出力画素信号に対し周波数帯域を向上させる画像信号周波
数帯域向上手段と、
前記エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ該画像信号周波数帯域向上手段からの出力画像
信号と該第１の強度変更手段からの出力画素信号の各々の強度比率を変更し加算する第２
の強度変更手段と、
を有する画像信号処理装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の画像信号処理装置において、
前記画像信号周波数帯域制限手段はローパスフィルタにより構成され、前記画像信号周波
数帯域向上手段はハイパスフィルタの出力信号を入力画素信号に対し加算することで実現
すること、
を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１２】
請求項９または請求項１０に記載の画像信号処理装置において、
前記エッジ特徴検出手段は、注目画素と周辺画素との差分値を検出すること、
を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１３】
請求項９または請求項１０に記載の画像信号処理装置において、
前記エッジ特徴検出手段は、注目画素と周辺画素の信号レベルの絶対値を検出すること、
を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１４】
デジタル画像信号を入力し補間信号を生成する画素補間装置において、
生成される補間データの前の補間用元データから外挿点を求めそれを補間データとする第
１の補間手段と、生成される補間データの後の補間用元データから外挿点を求めそれを補
間データとする第２の補間手段と、生成される補間データの前後の補間データを用いて前
記補間データを出力する第３の補間手段と、
前記補間用元データのスロープを検出し信号の並びが上に凸か下に凸かを判定する判定手
段を有し、前記補間用元データの並びが上に凸であるならば、前記第１の補間手段の出力
と前記第２の補間手段の出力の小さい方を選択し、前記補間用元データの並びが下に凸で
あるならば、前記第１の補間手段の出力と上記第２の補間手段の出力の大きい方を出力す
る外挿補間信号生成手段と、を備える画素補間装置において、
被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、
該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ前記外挿補間信号生成手段からの出力画素信号と
前記第３の補間手段からの出力画素信号の各々の強度比率を変更し加算する強度変更手段
と、
を有する画像信号処理装置。
【請求項１５】
被写体からの光を露光し電気信号に変換する撮像素子と、
撮像素子から出力された画素信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、
該デジタルデータ化された画素信号から輝度信号と色差信号を生成するカメラ信号処理回
路と、
水平走査方向を１ラインとし複数ライン分の画素信号を保存しておくラインメモリと、
を有する撮像装置において、
前記請求項１４記載の補間信号生成法によりズーム処理を行うこと
を特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
デジタル画像信号を入力し被写体の輪郭補正を行う画像信号処理装置において、
該入力されたデジタル画像信号を輪郭補正処理する第１の輪郭部補正手段と、
該入力されたデジタル画像信号の輪郭部を検出する輪郭部検出手段と、
該輪郭部検出手段の検出結果を基に該入力されたデジタル画像信号の輪郭部を補正する第
２の輪郭部補正手段と、
被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、
該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ該第１の輪郭部補正手段からの出力画素信号と該
第２の輪郭部補正手段からの出力画像信号の各々の強度比率を変更し加算する強度変更手
段と、
を有することを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１７】
複数の色フィルタが配列された被写体からの光を露光し電気信号に変換する撮像素子と、
撮像素子から出力された画素信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、
を有する撮像装置において、
上記複数の色フィルタによる画素信号のうち任意に選択し取り出した第１の信号と同種の
第１の信号列を上記信号源から取り出す第１のサンプル手段と、
該第１の信号列とは種類の異なる信号の第２の信号列を上記信号源から取り出す第２のサ
ンプル手段と、
該第１及び第２のサンプル手段の出力信号をそれぞれ波形整形する第１および第２の波形
整形手段と、
該第１の波形整形手段の出力信号に対する該第２の波形整形手段の出力信号の係数を求め
る係数手段と、
該第１及び第２のサンプル手段の出力信号に対して周波数帯域制限を行う周波数帯域制限
手段と、
被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、
該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ該第１及び第２のサンプル手段の出力信号からの
出力画素信号と該デジタルデータ化された撮像素子からの画素信号の各々の強度比率を変
更し加算する強度変更手段と、
該係数手段の出力信号と上記強度変更手段の出力信号との間の演算を行なう演算手段と、
該演算手段の出力信号で上記第２のサンプル手段の出力信号を補間する補間手段と、
を備えたことを特徴とする信号補間装置。
【請求項１８】
デジタル画像信号を入力し輪郭補正信号を生成する画像信号処理装置において、
水平走査方向を１ラインとし複数ライン分の画素信号を保存しておくラインメモリと、
該ラインメモリからの出力画像信号から水平走査方向に２次微分した信号を生成する水平
走査方向２次微分手段と、
該ラインメモリからの出力画像信号から垂直走査方向に２次微分した信号を生成する垂直
走査方向２次微分手段と、
被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、
該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ該水平走査方向２次微分手段からの出力画素信号
と該垂直走査方向２次微分手段からの出力画像信号と該入力されたデジタル画像信号との
各々の強度比率を変更し加算する強度変更手段と、
を有することを特徴とする画像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号処理装置および画像信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術としては、例えば特願平１０−１１３６８０号公報がある。また
、本技術分野の背景技術としては、例えば特願平１−２６２１５８号公報がある。また、
本技術分野の背景技術としては、例えば特開２００４−２０８０３８号公報がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願平１０−１１３６８０号
【特許文献２】特願平１−２６２１５８号
【特許文献３】特開２００４−２０８０３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、画像解像度を向上させる信号処理は、周辺画素との差分情報等を用いて高周波の
信号の利得を上げることで実現していた。しかし、カメラにより撮影された画像信号には
、被写体の純粋な画素信号以外に、撮像素子等のアナログ回路によるノイズが重畳されて
いる。このため、前述の画像解像度を向上させる信号処理は、ノイズ成分を増幅させてし
まう要因となる。
【０００５】
例えば図７は、特許文献１記載の外挿補間信号生成時の例である。図７（ａ）は入力画
素信号であり、中心の画素のａからｆのうち、ｃとｄにノイズ量Ｎｓのノイズが重畳して
いるとする。各画素の間に補間信号を生成する際、線形補間の場合、図７（ｂ）のように
、ノイズ量はＮｓと、入力画素信号と同等のノイズ量となる。しかし、外挿補間を行う場
合はノイズ量は(１＋α)Ｎｓとなり、Ｓ／Ｎが劣化することになる。このように、従来の
画像解像度を向上させる信号処理は、ノイズ増幅の大きな要因となっていた。
【０００６】
また例えば、特許文献２記載の補間信号生成方法では、信号の相関性を基に係数を決定
し、補間信号を生成している。例えば、原色ベイヤ配列の撮像素子を用いた場合に対する
補間信号生成時に、Ｇ信号から求めたＲの補間信号Ｒｇ（ｔ）は、
Ｒｇ（ｔ）＝Ｒｃ（ｔ）／Ｇｃ（ｔ）×Ｇ（ｔ）
となるが、ここで、各画素信号にＮｓのノイズが重畳していたとすると、
Ｒｇ（ｔ）＝（Ｒｃ（ｔ）＋αＮｓ）／（Ｇｃ（ｔ）＋αＮｓ）×（Ｇ（ｔ）＋Ｎｓ）
となる。但し、ノイズは高周波のＡＣ成分であり、ローパスフィルタ透過後のノイズ成分
は小さくなるため、α＜１であり、ｔ→∞とするならば、α≒０である。よって、
Ｒｇ（ｔ）＝Ｒｃ（ｔ）／Ｇｃ（ｔ）×（Ｇ（ｔ）＋Ｎｓ）
となり、つまり補間信号Ｒｇ（ｔ）のノイズ成分は、
Ｒｇ（ｔ）＝Ｒｃ（ｔ）／Ｇｃ（ｔ）×Ｎｓ
であり、Ｒｃ（ｔ）／Ｇｃ（ｔ）分のノイズが重畳されることになる。このため、特にＲ
ｃ（ｔ）／Ｇｃ（ｔ）の値が１以上と大きくなる場合、本来のノイズ量以上のノイズ成分
が補間信号に重畳するという課題がある。
【０００７】
一方、従来、ノイズを除去する信号処理方法は、高周波の帯域を下げることでノイズレ
ベルを下げることで実現している。これは被写体のエッジ成分など必要な信号の高周波成
分の利得も下げることとなり、解像度を劣化させる要因となっていた。
【０００８】
以上のように、従来から用いられている高解像度化処理とノイズ除去処理は、相反する
性質を持っており、両立が難しいという課題があった。
【０００９】
そこで本発明では、ノイズ低減と解像度向上処理を効果的に行うことで、画像信号処理
装置および画像信号処理方法の使い勝手を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、特許請求の範囲に記載の発明により解決される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像信号処理装置および画像信号処理方法の使い勝手を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明における最良の形態１の概念図
【図２】本発明における最良の形態２の概念図
【図３】本発明における実施例１の概念図
【図４】本発明における実施例２の概念図
【図５】本発明における実施例３の概念図
【図６】本発明における実施例４の概念図
【図７】従来技術における課題点の例図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて実施例を説明する。
【００１４】
図１は、本発明における最良の形態１を表す概念図である。
【００１５】
周波数帯域制限手段１０１は、入力画像信号に対しノイズ成分を除去するものである。
例としては、ローパスフィルタやメディアンフィルタである。
【００１６】
周波数帯域向上手段１０２は、入力画像信号に対し高解像度化処理を行うものであり、
例えばオーバーシュートとアンダーシュートを入力画像信号に対して付加することで、被
写体のエッジを検出し補正等するものである。例としては、補間信号を生成する際に周波
数帯域を伸ばすよう補間信号を生成する手段である。
【００１７】
エッジ特徴検出手段１０３は、入力画像信号に対しある特定の画素とその周辺画素との
差分値情報、あるいは信号レベルの絶対値からその領域における被写体のエッジの特徴を
検出するものである。例としては、ある特定の画素とその周辺の画素との差分値が大きい
場合には、被写体の輪郭（エッジ）であると検出する。逆に上記差分値が小さければ、輝
度レベルが平坦な空などの背景であると検出する手段である。別の例としては、中心画素
に対し上下左右あるいは斜め方向の画素との差分値のそれぞれの大きさを比較することで
、被写体の輪郭（エッジ）の向きを検出する手段である。また別の例としては、差分値に
加え、輝度信号レベルの絶対値や色信号の色相情報から、人間の肌や空のような平坦な部
分を検出する手段である。
【００１８】
強度変更手段１０４は、エッジ特徴検出手段１０３からの出力に応じて、周波数帯域制
限手段１０１と周波数帯域向上手段１０２の出力結果の比重を変化させ加算処理する手段
である。
【００１９】
以上の形態により、エッジ特徴検出手段１０３の出力に応じ、ノイズ成分が目立ちやす
く高解像度化処理が必要ない画像領域に対しては、周波数帯域制限手段１０１の効果をよ
り強くし、周波数帯域向上手段１０２の効果を弱くすることで、効果的にノイズ成分を除
去することができる。また、被写体のエッジ成分が多くノイズが目立ちにくい画像領域に
対しては、周波数帯域制限手段１０１の効果を弱くし、周波数帯域向上手段１０２の効果
を強くすることで、効果的に解像度を向上させることができる。
【００２０】
図２は、本発明における最良の形態２を表す概念図である。
【００２１】
図２のように周波数帯域制限手段１０１と周波数帯域向上手段１０２を直列に接続して
もノイズ低減と解像度向上処理を効果的行うことができる。ここで図１の構成と図２の構
成との効果の差異としては、次のようなことが考えられる。すなわち、図１の構成は、図
２の構成に比べ処理速度が速い。一方、図２の構成は、図１の構成に比べ実装が容易であ
る。なお、周波数帯域制限手段１０１と周波数帯域向上手段１０２の順番を入れ替える、
あるいは片方のみを適用することでも本発明の効果が得られることは言うまでも無い。
【００２２】
また、本発明における各手段は、回路だけでなくソフトウェア処理のよって代用できる
ことも言うまでも無い。
【００２３】
図３は、本発明を撮像装置における画素補間回路に適用した実施例である。
【００２４】
被写体からの光を露光し電気信号に変換する撮像素子３０１は、画素毎に水平方向に点
順次で画素信号を出力する。この画素信号は、Ａ／Ｄ３０２によりデジタルデータに変換
される。カメラ信号処理回路３０３は、このデジタルデータ化された画素信号からＹＣｒ
Ｃｂ信号あるいはＲＧＢ信号を生成する。ラインメモリ３０４は、水平方向に点順次で出
力されたＹＣｒＣｂ信号、あるいはＲＧＢ信号を、１水平走査期間を1ラインとし、複数
ライン分の画素を保存しておく。禁止条件判定回路３０５及び線形補間回路３０７及び前
傾斜補間回路３０８及び後傾斜補間回路３０９及び補間判定回路３１０は、特許文献１に
記載のものと同等の回路構成である。
【００２５】
エッジ特徴検出手段１０３は、入力画像信号に対し、ある特定の画素とその周辺画素と
の差分値情報、あるいは信号レベルの絶対値からその領域における被写体のエッジの特徴
を検出するものである。強度変更手段１０４は、エッジ特徴検出手段１０３からの出力に
応じて、補間判定回路３１０と線形補間回路３０７の出力結果の比重を変化させ加算処理
する手段である。
【００２６】
即ち、本実施例における前傾斜補間回路３０８と後傾斜補間回路３０９と補間判定回路
３１０により生成された画素信号が、前で述べた周波数帯域向上手段１０２により生成さ
れた画素信号に相当する。
【００２７】
また、本実施例における線形補間回路３０７により生成された画素信号が、前で述べた
周波数帯域制限手段１０１により生成された画素信号に相当する。
【００２８】
以上の構成によれば、補間信号生成時に、被写体のエッジ成分が少なくノイズが目立ち
やすい画像領域に対しては、線形補間が強くなりノイズ増幅が抑えられた補間信号を生成
できる。また、被写体のエッジ成分が多くノイズが目立ちにくい画像領域に関しては、外
挿補間が強くなり、解像度を向上させた補間信号を生成することができる。
【００２９】
なお、本実施例の構成としては、デジタル画像信号を入力し補間信号を生成する画素補
間装置において、生成される補間データの前の補間用元データから外挿点を求めそれを補
間データとする第１の補間手段と、生成される補間データの後の補間用元データから外挿
点を求めそれを補間データとする第２の補間手段と、生成される補間データの前後の補間
データを用いて前記補間データを出力する第３の補間手段と、前記補間用元データのスロ
ープを検出し信号の並びが上に凸か下に凸かを判定する判定手段を有し、前記補間用元デ
ータの並びが上に凸であるならば、前記第１の補間手段の出力と前記第２の補間手段の出
力の小さい方を選択し、前記補間用元データの並びが下に凸であるならば、前記第１の補
間手段の出力と上記第２の補間手段の出力の大きい方を出力する外挿補間信号生成手段と
、を備える画素補間装置において、被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段
と、該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ前記外挿補間信号生成手段からの出力画素信
号と前記第３の補間手段からの出力画素信号の各々の強度比率を変更し加算する強度変更
手段とを有する画像信号処理装置とすることができる。また、本実施例を撮像装置に適用
すると次のようになる。即ち、被写体からの光を露光し電気信号に変換する撮像素子と、
撮像素子から出力された画素信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、該デジタ
ルデータ化された画素信号から輝度信号と色差信号を生成するカメラ信号処理回路と、水
平走査方向を１ラインとし複数ライン分の画素信号を保存しておくラインメモリと、を有
する撮像装置において、上述した補間信号生成法によりズーム処理を行う撮像装置となる
。
【００３０】
図４は、本発明を被写体の輪郭補正を行う画像信号処理装置に適用した実施例である。
【００３１】
周波数帯域制限手段１０１とエッジ特徴検出手段１０３は、前述した手段と同様の機能
を有するものとする。
【００３２】
第１強度変更手段１０４ａは、エッジ特徴検出手段１０３からの出力に応じて、周波数
帯域制限手段１０１と入力画素信号の比重を変化させ加算処理する手段である。輪郭補正
手段４０１とエッジ検出手段４０２とエッジ生成手段４０３は、特許文献３に記載のもの
と同等の回路構成である。第２強度変更手段１０４ｂは、エッジ特徴検出手段１０３から
の出力に応じて、輪郭補正手段４０１とエッジ生成手段４０３の出力結果の比重を変化さ
せ加算処理する手段である。
【００３３】
即ち、本実施例におけるエッジ検出手段４０２とエッジ生成手段４０３により生成され
た画素信号が、前で述べた周波数帯域向上手段１０２により生成された画素信号に相当す
る。
【００３４】
以上の構成によれば、被写体のエッジ成分が少なくノイズが目立ちやすい画像領域に対
しては、周波数帯域制限手段が強くなりノイズ増幅が抑えられた信号を生成できる。また
、被写体のエッジ成分が多くノイズが目立ちにくい画像領域に関しては、輪郭補正が強く
なり、解像度を向上させることができる。
【００３５】
なお、本実施例の構成としては、デジタル画像信号を入力し被写体の輪郭補正を行う画
像信号処理装置において、該入力されたデジタル画像信号を輪郭補正処理する第１の輪郭
部補正手段と、該入力されたデジタル画像信号の輪郭部を検出する輪郭部検出手段と、該
輪郭部検出手段の検出結果を基に該入力されたデジタル画像信号の輪郭部を補正する第２
の輪郭部補正手段と、被写体のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、該エッジ
特徴検出手段の出力結果に応じ該第１の輪郭部補正手段からの出力画素信号と該第２の輪
郭部補正手段からの出力画像信号の各々の強度比率を変更し加算する強度変更手段とを有
する画像信号処理装置となる。
【００３６】
図５は、本発明を特許文献２記載の被写体のエッジ部でも偽の色信号が発生することの
ない信号補間装置に適用した実施例である。
【００３７】
撮像素子３０１とＡ／Ｄ３０２については説明を省略する。
【００３８】
また、同期回路６０１、サンプル回路６０２、変換回路６０３、係数回路６０４、演算
回路６０５は、特許文献２記載のものと同等の回路構成となる。
【００３９】
また、周波数帯域制限手段１０１とエッジ特徴検出手段１０３は、前述した手段と同様
の機能を有するものとする。
【００４０】
強度変更手段１０４は、エッジ特徴検出手段１０３からの出力に応じて、周波数帯域制
限手段１０１とサンプリング後の画素信号との比重を変化させ加算処理する手段である。
この補間処理では、ローパスフィルタの通過帯域と１画素（瞬時値）の周波数帯域との差
が大きいほどより高周波な補間信号を生成することができる。即ち、この１画素（瞬時値
）の周波数帯域を落とすことで、高周波のノイズ成分の増幅を防ぐことができる。
以上の構成によれば、補間信号生成時に、被写体のエッジ成分が少なくノイズが目立ちや
すい画像領域に対しては、周波数帯域制限手段が強くなりノイズ増幅が抑えられた補間信
号を生成できる。また、被写体のエッジ成分が多くノイズが目立ちにくい画像領域に関し
ては、解像度を向上させた補間信号を生成することができる。
【００４１】
尚、本実施例は、原色ベイヤ配列の撮像素子に限らず、補色配列（Ｍｇ：マゼンタ、Ｇ
ｒ：グリーン、Ｃｙ：シアン、Ｙｅ：イエロー）の撮像素子であっても適用できることは
言うまでも無い。
【００４２】
なお、本実施例の構成としては、複数の色フィルタが配列された被写体からの光を露光
し電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子から出力された画素信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換部とを有する撮像装置において、上記複数の色フィルタによる画素信
号のうち任意に選択し取り出した第１の信号と同種の第１の信号列を上記信号源から取り
出す第１のサンプル手段と、該第１の信号列とは種類の異なる信号の第２の信号列を上記
信号源から取り出す第２のサンプル手段と、該第１及び第２のサンプル手段の出力信号を
それぞれ波形整形する第１および第２の波形整形手段と、該第１の波形整形手段の出力信
号に対する該第２の波形整形手段の出力信号の係数を求める係数手段と、該第１及び第２
のサンプル手段の出力信号に対して周波数帯域制限を行う周波数帯域制限手段と、被写体
のエッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、該エッジ特徴検出手段の出力結果に応
じ該第１及び第２のサンプル手段の出力信号からの出力画素信号と該デジタルデータ化さ
れた撮像素子からの画素信号の各々の強度比率を変更し加算する強度変更手段と、該係数
手段の出力信号と上記強度変更手段の出力信号との間の演算を行なう演算手段と、該演算
手段の出力信号で上記第２のサンプル手段の出力信号を補間する補間手段とを備えた信号
補間装置となる。
【００４３】
図６は、本発明をオーバーシュートとアンダーシュートを入力画像信号に対して付加す
ることで解像度を向上させる画像信号処理装置に適用した実施例である。
【００４４】
ラインメモリ３０４は、水平方向に点順次で出力されたＹＣｒＣｂ信号、あるいはＲＧ
Ｂ信号、あるいは撮像素子からの画素信号を、１水平走査期間を１ラインとし、複数ライ
ン分の画素を保存しておく。水平走査方向２次微分手段７０１は、水平方向の画素に対し
て２次微分することでエッジ成分を抽出するフィルタ手段であり、水平走査方向２次微分
手段７０２は、垂直方向の画素に対して２次微分することでエッジ成分を抽出するフィル
タ手段であり、各々入力画素信号に対して加算処理を行うことで被写体のエッジ付近に対
しオーバーシュートとアンダーシュートが生成され、解像度感が向上するものである。
【００４５】
エッジ特徴検出手段１０３は、入力画像信号に対し、ある特定の画素とその周辺画素と
の差分値情報、あるいは信号レベルの絶対値からその領域における被写体のエッジの特徴
を検出するものである。強度変更手段１０４は、エッジ特徴検出手段１０３からの出力に
応じて、水平走査方向２次微分手段７０１及び垂直走査方向２次微分手段７０２の出力を
加算したものと、入力画素信号との比重を変化させ加算処理する手段である。
【００４６】
以上の構成によれば、補間信号生成時に、被写体のエッジ成分が少なくノイズが目立ち
やすい画像領域に対しては、オーバーシュートアンダーシュート付加が弱くなりノイズ増
幅が抑えられた信号を生成できる。また、被写体のエッジ成分が多くノイズが目立ちにく
い画像領域に関しては、オーバーシュートアンダーシュート付加が強くなり解像度を向上
させることができる。
【００４７】
なお、本実施例の構成としては、デジタル画像信号を入力し輪郭補正信号を生成する画
像信号処理装置において、水平走査方向を１ラインとし複数ライン分の画素信号を保存し
ておくラインメモリと、該ラインメモリからの出力画像信号から水平走査方向に２次微分
した信号を生成する水平走査方向２次微分手段と、該ラインメモリからの出力画像信号か
ら垂直走査方向に２次微分した信号を生成する垂直走査方向２次微分手段と、被写体のエ
ッジの特徴を検出するエッジ特徴検出手段と、該エッジ特徴検出手段の出力結果に応じ該
水平走査方向２次微分手段からの出力画素信号と該垂直走査方向２次微分手段からの出力
画像信号と該入力されたデジタル画像信号との各々の強度比率を変更し加算する強度変更
手段とを有する画像信号処理装置となる。
【００４８】
以上説明してきた構成によれば、第１として、画像の被写体のエッジ成分が少なくノイ
ズが目立ちやすい領域のノイズ除去処理を強くし、不必要な高解像度化処理を弱くするこ
とができる。また第２として、画像の被写体が多く、ノイズ成分が目立ちにくい領域のノ
イズ除去処理を弱くし、高解像度化処理を強くすることができる。
【００４９】
この第１と第２により、効果的にノイズ除去と高解像度化処理を行った画像を生成する
画像信号処理装置またはプログラムを提供することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０１  周波数帯域制限手段
１０２  周波数帯域向上手段
１０３  エッジ特徴検出手段
１０４  強度変更手段
３０１  撮像素子
３０２  Ａ／Ｄ
３０３  カメラ信号処理回路
３０４  ラインメモリ
３０５  禁止条件判定回路
３０６  ズーム制御回路
３０７  線形補間回路
３０８  前傾斜補間回路
３０９  後傾斜補間回路
３１０  補間判定回路
４０１  輪郭補正手段
４０２  エッジ検出手段
４０３  エッジ生成手段
４０４  選択手段
６０１  同期回路
６０２  サンプル回路
６０３  変換回路
６０４  係数回路
６０５  演算回路
７０１  水平走査方向２次微分手段
７０２  垂直走査方向２次微分手段
【図１】
2010273375.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年7月22日(2010.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号を外部または内部表示手段に出力する画像信号処理装置であって、
前記表示手段の一画面上に表示される画像信号を、異なる周波数帯域で制限する、
画像信号処理装置。
【請求項２】
入力画像信号を外部または内部表示手段に出力する画像信号処理装置であって、
前記表示手段の一画面上に表示される画像信号を、異なる周波数帯域で向上させる、
画像信号処理装置。