(57)【要約】【課題】輪郭強調処理において生成されるシュート成分の幅の広がりを抑制することができる、画像信号処理装置を提供する。【解決手段】入力される画像信号からエッジ部分に対応する特定帯域の周波数成分を抽出する複数のタップで構成された混合機能付きＢＰＦ５と、画像信号からエッジに相当する画素を検出するエッジ検出部２と、エッジ検出部２で検出された画素の信号レベルを所定のエッジ判定用閾値と比較して強エッジを抽出し、強エッジとして抽出された画素のエッジの強さレベルをエッジ判定用閾値を用いて判定する強エッジ抽出部３と、を備えており、混合機能付きＢＰＦ５のセンタータップに入力された画素のエッジの強さに応じて、センタータップから所定距離以上離れた位置に配置されている周辺タップの出力値に対し、センタータップの出力値を用いて補正処理を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2014171042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像信号から前記画像の輪郭部分に対応する特定帯域の周波数成分を抽出する複数のタップで構成された第一のデジタルフィルタと、
前記画像信号から前記輪郭部分に相当する画素を検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部で検出された前記画素の信号レベルを、複数設定されたエッジ判定用閾値と比較して強エッジを抽出し、前記強エッジとして抽出された前記画素のエッジの強さレベルを前記複数のエッジ判定用閾値を用いて判定する強エッジ抽出部と、
を備えており、
前記第一のデジタルフィルタは、前記第一のデジタルフィルタの前記複数のタップのうち、中心に位置するタップであるセンタータップに入力された前記画素が、強エッジとして抽出されていない場合、前記周辺タップの出力値と前記センタータップの出力値との差分値が所定の信号レベル閾値よりも大きいときには、前記差分が閾値よりも大きいと判定された前記周辺タップの出力値を前記センタータップの出力値に置き換える置換処理を行い、前記センタータップに入力された前記画素が強エッジとして抽出された場合、前記周辺タップの出力値と前記センタータップの出力値とを、前記センタータップのエッジの強さが低いほど前記センタータップの出力値の比率が高くなるように設定された所定の混合比率で混合し、前記周辺タップの出力値とする混合処理を行う補正回路を有することを特とする、画像信号処理装置。
【請求項２】
入力される画像信号から前記画像の輪郭部分に対応する特定帯域の周波数成分を抽出する複数のタップで構成された第一のデジタルフィルタと、
前記画像信号から前記輪郭部分に相当する画素を検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部で検出された前記画素の信号レベルを所定のエッジ判定用閾値と比較して強エッジを抽出し、前記強エッジとして抽出された前記画素のエッジの強さレベルを前記エッジ判定用閾値を用いて判定する強エッジ抽出部と、
を備えており、前記第一のデジタルフィルタの前記複数のタップのうち、中心に位置するタップであるセンタータップに入力された前記画素のエッジの強さに応じて、前記センタータップから所定距離以上離れた位置に配置されている周辺タップの出力値に対し、前記センタータップの出力値を用いて補正処理を行うことを特徴とする、画像信号処理装置。
【請求項３】
前記強エッジ抽出部には、複数の前記エッジ判定用閾値が設定されていることを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記センタータップに入力された前記画素が、強エッジとして抽出されていない場合における前記補正処理は、前記周辺タップの出力値と前記センタータップの出力値との差分値が所定の信号レベル閾値よりも大きい場合、前記差分が閾値よりも大きいと判定された前記周辺タップの出力値を前記センタータップの出力値に置き換える置換処理であることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記センタータップに入力された前記画素が強エッジとして抽出された場合における前記補正処理は、前記周辺タップの出力値と前記センタータップの出力値とを所定の混合比率で混合し、前記周辺タップの出力値とする混合処理であることを特徴とする、請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記混合比率は、前記センタータップのエッジの強さが低いほど前記センタータップの出力値の比率が高くなるように設定されることを特徴する、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第一のデジタルフィルタは、前記補正処理を行う補正回路を有することを特徴とする、請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第一のデジタルフィルタと同数の前記タップで構成され、入力される前記画像信号から前記第一のデジタルフィルタと同じ特定帯域の周波数成分を抽出する第二のデジタルフィルタと、前記第一のデジタルフィルタの出力と前記第二のフィルタの出力とを、前記センタータップに入力された前記画素のエッジの強さに応じて所定の比率で混合する選択混合部と、を更に有し、前記第二のフィルタは前記置換処理を行う置き換え回路を有することを特徴とする、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、画像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビのディスプレイの画面解像度は高解像度化の一途をたどっており、フルハイビジョンや、フルハイビジョンの４倍である４ｋのモデルが実用化されている。その一方で、表示させる画像信号はハイビジョンやフルハイビジョンのフォーマットに対応が留まっている。従って、これらの画像信号を４ｋのテレビで再生する場合には、超解像技術などを用いて画質を高精細化することが必要である。
【０００３】
従来、画像の解像度を向上させる処理の１つとして、画像信号の輪郭を強調する輪郭強調処理が行われている。輪郭強調処理は、画像の拡大化処理に伴う画像のぼけを改善し、あるいは更なる鮮鋭度を得るために行われる処理である。一般的には、画像信号の高周波成分をハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦと示す）またはバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと示す）を用いて抽出し、画像信号に加算することで輪郭強調を行う。
【０００４】
このような輪郭強調処理において、画質をより高精細化するためには、高域だけでなく、中域から低域にかけての周波数成分も用いて輪郭強調を行う必要がある。この場合、フィルタのタップ数を多くとり、処理対象の画素から離れた位置の画素の信号も用いて演算する必要がある。しかしながら、センタータップから離れた位置のタップに強エッジが存在したり、センタータップの画素信号の値と、センタータップから離れた位置のタップの画素信号の値とのレベル差が大きかったりすると、このレベル差等の影響でエッジ部分のシュート成分の幅が広くなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２１８２１号公報
【特許文献２】特開２００５−２６０５１７号公報
【特許文献３】特開２００３−３３８９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本実施形態は、以上の点に鑑みてなされたもので、輪郭強調処理において生成されるシュート成分の幅の広がりを抑制することができる、画像信号処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の画像信号処理装置は、入力される画像信号から前記画像の輪郭部分に対応する特定帯域の周波数成分を抽出する複数のタップで構成された第一のデジタルフィルタと、前記画像信号から前記輪郭部分に相当する画素を検出するエッジ検出部と、前記エッジ検出部で検出された前記画素の信号レベルを所定のエッジ判定用閾値と比較して強エッジを抽出し、前記強エッジとして抽出された前記画素のエッジの強さレベルを前記エッジ判定用閾値を用いて判定する強エッジ抽出部と、を備えており、前記第一のデジタルフィルタの前記複数のタップのうち、中心に位置するタップであるセンタータップに入力された前記画素のエッジの強さに応じて、前記センタータップから所定距離以上離れた位置に配置されている周辺タップの出力値に対し、前記センタータップの出力値を用いて補正処理を行うことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係わる画像信号処理装置１の構成を説明するブロック図。
【図２】強エッジ抽出部３及びエッジ拡張部４における、エッジ判定結果及び拡張結果を説明する図。
【図３】混合機能付きＢＰＦ５における混合器５０２の構成を説明するブロック図。
【図４】エッジ判定結果及び差分値と信号語レベル閾値との比較結果と、タップ出力係数ｋｔ及びセンター出力係数ｋｃとの関係を示す表。
【図５】混合回路５３における修正前後の画素信号値の比較を説明する図。
【図６】第２の実施形態に係わる画像信号処理装置１´の構成を説明するブロック図。
【図７】置換機能付きＢＰＦ１１の構成を説明するブロック図。
【図８】エッジ判定結果と、ＢＰＦ１０出力係数ｋａ及びＢＰＦ１１出力係数ｋｂとの関係を示す表。
【図９】第３の実施形態に係わる画像信号処理装置２１の構成を説明するブロック図。
【図１０】強エッジの画素の信号が入力されるタップ位置に対するゲイン調整係数ｋｇの値の一例を説明する表。
【図１１】強エッジの画素の信号が入力されるタップ位置に対するゲイン調整係数ｋｇの値の変化を説明する図。
【図１２】第１の実施形態に係わる混合機能付きＢＰＦ５の構成を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係わる画像信号処理装置１の構成を説明するブロック図である。図１に示すように、本実施形態の画像信号処理装置１は、入力される画像信号からエッジ部分を抽出するエッジ検出部２と、検出されたエッジ部分から強エッジ部分を更に抽出する強エッジ抽出部３と、所定の条件に基づき強エッジ部分を周辺領域に拡張するエッジ拡張部４とを有する。
【００１１】
また、本実施形態の画像信号処理装置１は、入力される画像信号から所定の帯域の周波数成分を抽出し、エッジ拡張部４から出力される強エッジ部分に関する情報に基づき、センタータップから離れた位置にあるタップの値に対して所定の補正処理を施す、第一のデジタルフィルタとしての混合機能付きＢＰＦ５と、レベルの低い信号成分を除去してノイズ成分を低減するコアリング部６と、所定のゲイン値を乗じて値の調整を行うゲイン部７と、所定のレベル以上の信号成分を除去して過度に増幅・強調された成分を除去するリミッタ部８と、リミッタ部８から出力される画素信号と元の入力画像信号とを加算して輪郭強調画像信号を生成する加算部９とも有する。
【００１２】
以下、図１に示す画像信号処理装置１の各構成要素について、個別に説明する。まず、エッジ検出部２には、例えばソーベルフィルタやラプラフシアンフィルタなどで構成されている一般的なエッジ検出用のフィルタが用いられる。エッジ検出結果は、強エッジ抽出部３へ出力される。強エッジ抽出部３には、エッジ検出結果のほかに、１つ以上のエッジ判定閾値Tｅが入力される。ここで、エッジ判定閾値Tｅとは、エッジとして検出された画素のエッジの強さのレベルを決定するために用いられる閾値である。
【００１３】
強エッジ抽出部３における強エッジの判定方法について、図２に示す一例を用いて説明する。図２は、強エッジ抽出部３及びエッジ拡張部４における、エッジ判定結果及び拡張結果を説明する図である。図２の上部のグラフにおいて、横軸は水平方向の画素の並びを示しており、縦軸は各画素における信号のレベルを示している。縦軸に示しているＴｅ１、Ｔｅ２は、それぞれエッジ判定閾値である。従って、図２に示す一例では、２個のエッジ判定閾値が設定されている。以下、図２に示す一例を用い、Ｓ１からＳ９の９個の画素についてエッジ判定（及び拡張）を行う場合について説明する。
【００１４】
強エッジ抽出部３では、入力されたエッジ判定閾値Tｅと各画素の信号レベルとを比較し、強エッジを抽出すると共に強さのレベルを決定し、エッジ判定結果として出力する。具体的には、画素の信号レベルがエッジ判定閾値Ｔｅ２より低い場合、エッジ判定結果は“０”となり、強エッジではないと判定される。また、画素の信号レベルがエッジ判定閾値Ｔｅ２より高くエッジ判定閾値Ｔｅ１より低い場合、強さのレベルが“２”の強エッジであると判定される。また、画素の信号レベルがエッジ判定閾値Ｔｅ１より高い場合、強さのレベルが“３”の強エッジであると判定される。従って、エッジ判定結果の数値が高いほど、当該画素のエッジの強さは高いといえる。
【００１５】
図２に示すＳ１からＳ９の９個の画素のうち、Ｓ１、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９の４つの画素は、信号レベルがエッジ判定閾値Ｔｅ２より低い。従って、これらの画素のエッジ判定結果は“０”であり強エッジでないと判定される。また、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５の３つの画素は、信号レベルがエッジ判定閾値Ｔｅ２より高くエッジ判定閾値Ｔｅ１より低い。従って、これらの画素は強さのレベルが“２”の強エッジであると判定される。更に、Ｓ４、Ｓ５の２つの画素は、信号レベルがエッジ判定閾値Ｔｅ１より高い。従って、これらの画素は強さのレベルが“３”の強エッジであると判定される。なお、図２において、グラフの横軸である各画素の下に、それぞれのエッジ判定結果を記している。
【００１６】
エッジ拡張部４は、強エッジ抽出部３から出力されたエッジ判定結果を用い、強エッジ部分を拡張する。具体的には、強エッジ抽出部３でエッジ判定結果が“０”であり強エッジでないと判定されている画素であって、隣接する画素が強エッジであると判定されている場合、当該画素を強エッジとし、強さのレベルを“１”に置き換える処理を行う。図２に示す一例では、強エッジでないと判定されたＳ１、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９の４つの画素のうち、Ｓ１、Ｓ７の２つの画素は、それぞれ強エッジと判定された画素Ｓ２、Ｓ６と隣接している。従って、Ｓ１、Ｓ７の２つの画素の強さのレベルを“０”から“１”に置き換え、強エッジとする。なお、図２において、エッジ判定結果の下に、各画素についての拡張結果を記している。エッジ拡張部４における拡張されたエッジ判定結果は、混合機能付きＢＰＦ５に対して出力される。
【００１７】
なお、エッジ拡張部４において強エッジに拡張される画素の強さのレベルは、“１”に限定されるものでなく、例えば、隣接する画素の強さのレベルから１を減じたレベルとしてもよい。この場合、図２に示す一例では、強さのレベルが“２”である画素Ｓ２と隣接する画素Ｓ１については、強さのレベルは“１”に置き換えられ、強さのレベルが“３”である画素Ｓ６と隣接する画素Ｓ７については、強さのレベルは“２”に置き換えられる。
【００１８】
次に、混合機能付きＢＰＦ５の詳細な構成について、図１２及び図３を用いて説明する。図１２は、第１の実施形態に係わる混合機能付きＢＰＦ５の構成を説明するブロック図である。混合機能付きＢＰＦ５は、例えばＮ個のタップからなるＦＩＲフィルタ（シフトレジスタ５０１、乗算器５０３、加算器）と、複数の混合器５０２とから構成されている。センターから離れているタップ出力に対しては混合器５０２が接続されており、センタータップの出力とセンターから離れているタップ出力とを混合する事ができる。
【００１９】
図３は、混合機能付きＢＰＦ５における混合器５０２の構成を説明するブロック図である。図３に示すように、混合器５０２は、センタータップからの出力値とＮ個のタップからの出力値との差分を算出する差分計算回路５１と、差分計算回路５１で算出された差分値と予め設定された閾値（信号レベル閾値）とを比較する比較回路５２と、比較回路５２からの出力と、エッジ拡張部４から出力される拡張されたエッジ判定結果とに基づき、各タップの出力値とセンタータップの出力値とを設定された割合で混合する、補正回路としての混合回路５３とが付加された構成を有する。
【００２０】
本実施形態の画像信号処理装置１では、中域から低域にかけての周波数成分も用いて輪郭強調処理を行うため、処理対象の画素から離れた位置の画素の信号も用いて演算する必要がある。したがって、処理対象の画素から水平方向に前後５画素〜７画素分程度離れた位置までに配置される画素の信号をＢＰＦ５に取り込んで演算する必要がある。例えば、輪郭強調処理対象の画素から水平方向に前後７画素分の画素信号を用いて輪郭強調処理を行う場合、１５タップのＢＰＦ５が用いられる。このとき、輪郭強調対象画素の画素信号がセンタータップに入力され、前後の７タップに輪郭対象画素の前後７画素分の画素信号が入力される。まず、各タップから出力された画素信号とセンタータップから出力された画素信号とが差分計算回路５１に入力され、差分が算出される。従って、差分計算回路５１からはタップの個数分の差分値が出力される。
【００２１】
各タップの画素信号とセンタータップの画素信号との差分値は、比較回路５２に入力される。比較回路５２には、予め所定の値に設定された信号レベル閾値も入力されており、差分計算回路５１で算出された差分値との比較がなされる。すなわち、Ｎ個のタップのそれぞれについて、差分値と信号レベル閾値との比較が行われ、比較結果が混合回路５３へ出力される。
【００２２】
混合回路５３は、エッジ拡張部４から入力される拡張されたエッジ判定結果のうち、センタータップの画素についての拡張されたエッジ判定結果と、比較回路５２から入力される比較結果とに基づき、各タップの画素信号値の補正を行う。画素信号値の補正は、全タップ行ってもよいが、センタータップから一定距離以上離れた位置にあるタップ（例えばセンタータップから３タップ以上離れた位置にあるタップ）についてのみ行ってもよい。例えば、ＢＰＦ５が１５タップの場合、センタータップから３タップ以上離れた位置にあるタップについてのみ補正を行うのであれば、補正対象のタップの数は１０タップとなる。なお、画素信号値の補正は、以下の（１）式を用いて行われる。
【００２３】
当該タップの出力値×タップ出力係数ｋｔ
＋センタータップの出力値×センター出力係数ｋｃ                      …式（１）
タップ出力係数ｋｔとセンター出力係数ｋｃは、センタータップの画素信号の拡張されたエッジ判定結果と、差分値と信号レベル閾値との比較結果に応じて設定される。タップ出力係数ｋｔとセンター出力係数ｋｃの一例を図４に示す。図４は、エッジ判定結果及び差分値と信号レベル閾値との比較結果と、タップ出力係数ｋｔ及びセンター出力係数ｋｃとの関係を示す表である。
【００２４】
図４に示すように、センタータップの画素が強エッジであり、そのレベルが“３”であると判定された場合、タップ出力係数ｋｔには１、センター出力係数ｋｃには０が設定される。すなわちこの場合、全タップとも出力される画素信号値をそのまま使用し、補正は行わない。次に、センタータップの画素が強エッジであり、そのレベルが“２”であると判定された場合、タップ出力係数ｋｔには０．２５、センター出力係数ｋｃには０．７５が設定される。これらの設定値を式（１）に代入し、補正対象のタップについて画素信号値の補正を行う。すなわちこの場合、補正対象のタップから出力される画素信号値と、センタータップから出力される画素信号値とが、０．２５：０．７５の比率で混合され、当該タップの画素信号値として置換される。
【００２５】
また、センタータップの画素が強エッジであり、そのレベルが“１”であると判定された場合、タップ出力係数ｋｔには０．１２５、センター出力係数ｋｃには０．８７５が設定される。すなわちこの場合、補正対象のタップから出力される画素信号値と、センタータップから出力される画素信号値とが、０．１２５：０．８７５の比率で混合され、当該タップの画素信号値として置換される。
【００２６】
更に、センタータップの画素が強エッジでない（レベル“０”）と判定され、かつ、差分値が信号レベル閾値より大きい場合、タップ出力係数ｋｔには０、センター出力係数ｋｃには１が設定される。すなわちこの場合、全タップとも出力される画素信号値をセンタータップの画素信号値に置換する。また、センタータップの画素が強エッジでない（レベル“０”）と判定され、かつ、差分値が信号レベル閾値より小さい場合、タップ出力係数ｋｔには１、センター出力係数ｋｃには０が設定される。すなわちこの場合、全タップとも出力される画素信号値をそのまま使用し、補正は行わない。
【００２７】
混合回路５３における画素信号値の補正処理について、図５に示す具体的な一例を用いて説明する。図５は、混合回路５３における修正前後の画素信号値の比較を説明する図である。図５に示すように、処理対象画素の前後７画素の範囲の画素信号を用いて輪郭強調処理を行う場合、タップＰ−７、Ｐ−６、Ｐ−５、Ｐ−４、Ｐ−３、Ｐ−２、Ｐ−１、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７の１５タップで構成されるＢＰＦ１５が用いられる。センター位置であるタップＰ０には、処理対象の画素の画素信号が入力され、タップＰ−１からタップＰ−７には処理対象の画素から水平方向に１〜７画素分後に配置されている画素の画素信号が入力される。また、タップＰ１からタップＰ７には処理対象の画素から水平方向に１〜７画素分前に配置されている画素の画素信号が入力される。
【００２８】
なお、図５には、各タップについて、タップの出力値、センタータップの出力値と当該タップの出力値との差分、混合回路５３による置き換え処理後のタップの出力値（補正値）を示している。
【００２９】
図５に示す一例では、センタータップから３タップ以上離れた位置にあるタップについてのみ補正を行う。従って、図５に示すように、タップＰ−２、Ｐ−１、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２の５タップは補正を行わない通常領域と設定され、残りのタップＰ−７、Ｐ−６、Ｐ−５、Ｐ−４、Ｐ−３、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７の１０タップは補正対象である置き換え領域と設定されている。
【００３０】
まず、各タップＰ−７〜Ｐ７の出力値とセンタータップＰ０の出力値とが、差分計算回路５１に入力される。差分計算回路５１における各タップの差分計算結果は、図５における「センタータップとの差分」の行に記した通りである。すなわち、タップＰ−７は出力値が６４であり、センタータップＰ０の出力値が１９０であるので、差分は１９０−６４＝１２６となる。タップＰ−６も出力値が６４であるので、差分は１９０−６４＝１２６となる。タップＰ−５は出力値が８０であるので、差分は１９０−８０＝１１０となる。タップＰ−４は出力値が１２０であるので、差分は１９０−１２０＝７０となる。タップＰ−３は出力値が１８０であるので、差分は１９０−１８０＝１０となる。残りの１０個のタップＰ−２〜Ｐ７は出力値が１９０であるので、差分は１９０−１９０＝０となる。これらの差分計算結果は比較回路５２へ出力される。
【００３１】
比較回路５２では、差分計算回路３１から入力される各タップＰ−７〜Ｐ７の差分計算結果と、信号レベル閾値とが比較される。例えば、図５に示すように、信号レベル閾値が５０と設定されている場合、タップＰ−７〜Ｐ−４の４個のタップは信号レベル閾値よりも差分計算結果のほうが大きいと判定され、タップＰ−３〜Ｐ７の１１個のタップは信号レベル閾値よりも差分計算結果のほうが小さいと判定される。比較回路５２でのこれらの判定結果は混合回路５３へ出力される。
【００３２】
混合回路５３では、比較回路５２から入力される各タップＰ−７〜Ｐ７の判定結果と、エッジ拡張部４から入力される拡張されたエッジ判定結果とに基づき、タップ出力係数ｋｔとセンター出力係数ｋｃの値が決定される。例えば、図５に示すように、センタータップの拡張されたエッジ判定結果がレベル“０”である場合、信号レベル閾値よりも差分計算結果のほうが大きいと判定されたタップＰ−７〜Ｐ−４の４個のタップは、図４の表よりタップ出力係数ｋｔ＝０、センター出力係数ｋｃ＝１と決定される。また、信号レベル閾値よりも差分計算結果のほうが小さい判定されたタップＰ−３〜Ｐ７の１１個のタップは、同じく図４の表よりタップ出力係数ｋｔ＝１、センター出力係数ｋｃ＝０と決定される。
【００３３】
１５個のタップのうち、補正対象である置き換え領域に設定されている、タップＰ−７、Ｐ−６、Ｐ−５、Ｐ−４、Ｐ−３、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７の１０タップについて、決定されたタップ出力係数ｋｔとセンター出力係数ｋｃの値を上述の式（１）に代入し、画素値の補正を行う。具体的には、タップＰ−７〜Ｐ−４の４個のタップの補正後の出力値は、（各タップの出力値）×０＋１９０×１＝１９０、となる。すなわち、これらの４個のタップの出力値は、センタータップの出力値に置換される。また、タップＰ−３、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７の６個のタップの補正後の出力値は、（各タップの出力値）×１＋１９０×０＝（各タップの出力値）となる。従って、これらの６個のタップの出力値は、それぞれのタップの出力値がそのまま用いられる。
【００３４】
以上の処理により、図５の「置き換え後タップ出力」の行に示す値が、各タップの補正後の出力値として混合回路５３（混合器５０２の出力）として混合機能付きＢＰＦ５の乗算器５０３に出力され演算される。演算結果はコアリング部６へ出力される。
【００３５】
コアリング部６では、混合機能付きＢＰＦ５から出力された、所定の帯域の周波数成分を抽出した画像信号から、レベルの低い信号成分が除去されて、ノイズ成分が低減される。ゲイン部７では、コアリング部６から出力されたノイズ除去後の画像信号に、所定のゲイン値を乗じて値の調整が行われる。リミッタ部８では、ゲイン部７から出力された調整後の画像信号から、入力所定のレベル以上の信号成分が所定のレベルにリミットされ、過度に増幅・強調される事を防ぐ。最後に、加算部９において、リミッタ部８から出力される画像信号と元の入力画像信号とが加算され、所望の輪郭強調画像信号を得る。
【００３６】
上述のように、本実施形態によれば、高域だけでなく中域から低域の周波数帯域も用いて画像信号の輪郭強調処理を行う場合、すなわちタップ数の多いＢＰＦを用いて画像信号から所定の周波数帯域成分を抽出して元の入力画像信号に足しこむことで輪郭強調処理を行う場合、センタータップのエッジの強さのレベルに応じて、センタータップから離れた位置にあるタップの出力値を補正する。すなわち、センタータップがエッジでない（もしくはエッジの強さのレベル低い）場合は、センタータップから離れた位置にあるタップの出力値とセンタータップの出力値とのレベル差が小さくなるように出力値を補正し、センタータップが強エッジである場合は、全てのタップの出力値を補正せずにそのまま用いる。これによって、センタータップから離れた位置にあるタップの出力値に起因するシュート成分の幅の拡張を防ぐことができる。
【００３７】
なお、上述した一例では、強エッジ抽出部３で抽出した強エッジを、周辺領域に拡張する（エッジが急峻にならないようにスムージングを行う）エッジ拡張部４を設けているが、エッジ拡張部４を設けずに強エッジ抽出部３のエッジ判定結果を混合機能付きＢＰＦ５に入力するように構成してもよい。
【００３８】
また、上述した一例では、２つのエッジ判定閾値を用いて強エッジのレベル付けを行っているが、エッジ判定閾値は１つでもよいし、３つ以上設定してもよい。更に、タップ出力係数ｋｔとセンター出力係数ｋｃの値は、図４に示す値に限定されるものでなく、入力される画像信号の特性などに応じて最適な値を設定することができる。
【００３９】
また、混合機能付きＢＰＦ５における出力値補正対象となるタップは、センタータップから３タップ以上離れたタップに限定されるものではなく、全てのタップを補正対象としてもよいし、逆に４タップ以上離れたタップなど、出力値補正対象タップを少なくしてもよい。
【００４０】
更にまた、上述した一例では、所望の周波数帯域成分を抽出するのにＢＰＦを用いているが、ＨＰＦやＬＰＦ(ローパスフィルタ)などの他のデジタルフィルタを用いてもよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態の画像信号処理装置１では、混合機能付きＢＰＦ５においてタップの出力値の補正を行う際に、センタータップが強エッジでない場合には、タップ出力値とセンタータップ出力値との差分値と信号レベル閾値との比較結果に応じてセンタータップの出力値に置き換えを行うか否かを決定していたが、本実施形態においては、所望の周波数帯域成分を抽出する一般的なＢＰＦと、タップ出力値とセンタータップ出力値との差分値と信号レベル閾値との比較結果に従って、補正対象のタップの出力値をセンタータップの出力値に置き換える機能を有するＢＰＦの２つのＢＰＦを設け、センタータップのエッジ強さに応じて両ＢＰＦからの出力値を設定された比率で混合して出力する点が異なっている。本実施形態の画像信号処理装置１´は、ＢＰＦ１０、１１と選択混合部１２以外の構成要素は第１の実施形態と構成要素が同じであるので、同じ符号を付して説明は省略する。
【００４２】
本実施形態の画像信号処理装置１´の構成について、図６を用いて説明する。図６は、
第２の実施形態に係わる画像信号処理装置１´の構成を説明するブロック図である。図６に示すように、本実施形態の画像信号処理装置１´には、入力される画像信号から所望の周波数帯域成分を抽出する一般的なＢＰＦ１０と、入力される画像信号からＢＰＦ１０と同じ周波数帯域成分を抽出した後、補正対象となるタップに関し、当該タップ出力値とセンタータップ出力値との差分値と信号レベル閾値との比較結果に従って、当該タップの出力値をセンタータップの出力値に置き換える機能を有する、第二のデジタルフィルタとしての置換機能付きＢＰＦ１１と、輪郭強調を行う画素のエッジ判定結果に応じて、ＢＰＦ１０の出力値と置換機能付きＢＰＦ１１の出力値を設定された所定の比率で混合して出力する選択混合部１２とを備えている。その他の構成要素は、図１を用いて説明した第１の実施形態と同じである。
【００４３】
置換機能付きＢＰＦ１１の構成について、図７を用いて説明する。図７は、置換機能付きＢＰＦ１１の構成を説明するブロック図である。
【００４４】
置換機能付きＢＰＦ１１は、ＢＰＦ１０のタップと同数のタップからなるＦＩＲフィルタと、補正対象のタップの数と同数の置換回路１１２ａ〜１１２ｅ、１１２ｋ〜１１２ｏで構成されている。
【００４５】
図７には、一例としてセンタータップから３タップ以上離れている１０個のタップを補正対象タップとする、１５タップの置換機能付きＢＰＦ１１を示している。すなわち、１４個の遅延回路１１１ａ〜１１１ｎと、１０個の置換回路１１２ａ〜１１２ｅ、１１２ｋ〜１１２ｏと、１５個の乗算回路１１３ａ〜１１３ｏとから構成されている。１０個の置換回路１１２ａ〜１１２ｅ、１１２ｋ〜１１２ｏは、センタータップから３タップ以上離れている１０個のタップに１つずつ設けられており、遅延回路の出力端子と乗算回路の入力端子との間に配置されている。（ただし、左端のタップには遅延回路がないため、画素信号の入力端子と乗算回路１１３ａの入力端子との間に置換回路１１２ａが配置されている。）
１０個の置換回路１１２ａ〜１１２ｅ、１１２ｋ〜１１２ｏには、対応するそれぞれのタップの出力値と、信号レベル閾値と、センタータップの出力値とが入力される。例えば、左端の置換回路１１２ａには、左端のタップの出力値である置換機能付きＢＰＦ１１に入力される画素信号と、センタータップの出力値である遅延回路１１１ｇの出力値と、信号レベル閾値とが入力される。
【００４６】
置換回路１１２ａ〜１１２ｅ、１１２ｋ〜１１２ｏでは、対応するそれぞれのタップの出力値とセンタータップの出力値との差分が算出される。算出された差分値は信号レベル閾値と比較される。差分値が信号レベル閾値よりも小さい場合、対応するそれぞれのタップの出力値をそのまま乗算回路１１３ａ〜１１３ｅ、１１３ｋ〜１１３ｏへ出力する。一方、差分値が信号レベル閾値よりも大きい場合、センタータップの出力値を乗算回路１１３ａ〜１１３ｅ、１１３ｋ〜１１３ｏへ出力する。すなわち、置換回路１１２ａ〜１１２ｅ、１１２ｋ〜１１２ｏは、タップの出力値とセンタータップの出力値とのレベル差が大きい場合に、当該タップの出力値をセンタータップの出力値に置換する機能を有している。
【００４７】
このように、置換機能付きＢＰＦ１１では、入力された画像信号から所望の周波数帯域成分を抽出・補正し、選択混合部１２へ出力する。選択混合部１２には、ＢＰＦ１０からの出力と、エッジ拡張部４から出力される拡張されたエッジ判定結果も入力される。
【００４８】
選択混合部１２は、エッジ拡張部４から入力される拡張されたエッジ判定結果のうち、センタータップの画素についての拡張されたエッジ判定結果に基づき、ＢＰＦ１０からの出力値と置換機能付きＢＰＦ１１からの出力値との選択混合を行う。なお、画素信号値の補正は、以下の（２）式を用いて行われる。
【００４９】
ＢＰＦ１０の出力値×ＢＰＦ１０出力係数ｋａ
＋置換機能付きＢＰＦ１１の出力値×ＢＰＦ１１出力係数ｋｂ        …式（２）
ＢＰＦ１０出力係数ｋａとＢＰＦ１１出力係数ｋｂは、センタータップの画素信号の拡張されたエッジ判定結果に応じて設定される。ＢＰＦ１０出力係数ｋａとＢＰＦ１１出力係数ｋｂの一例を図８に示す。図８は、エッジ判定結果と、ＢＰＦ１０出力係数ｋａ及びＢＰＦ１１出力係数ｋｂとの関係を示す表である。
【００５０】
図８に示すように、センタータップの画素が強エッジであり、そのレベルが“３”であると判定された場合、ＢＰＦ１０出力係数ｋａには１、ＢＰＦ１１出力係数ｋｂには０が設定される。すなわちこの場合、置換機能付きＢＰＦ１１からの出力値は使用されず、ＢＰＦ１０からの出力値のみが選択されてコアリング部６に対して出力される。次に、センタータップの画素が強エッジであり、そのレベルが“２”であると判定された場合、ＢＰＦ１０出力係数ｋａには０．２５、ＢＰＦ１１出力係数ｋｂには０．７５が設定される。すなわちこの場合、ＢＰＦ１０からの出力値と置換機能付きＢＰＦ１１の出力値とが０．２５：０．７５の比率で混合されコアリング部６に対して出力される。
【００５１】
また、センタータップの画素が強エッジであり、そのレベルが“１”であると判定された場合、ＢＰＦ１０出力係数ｋａには０．１２５、ＢＰＦ１１出力係数ｋｂには０．８７５が設定される。すなわちこの場合、ＢＰＦ１０からの出力値と置換機能付きＢＰＦ１１の出力値とが０．１２５：０．８７５の比率で混合されコアリング部６に対して出力される。
【００５２】
更に、センタータップの画素が強エッジでない（レベル“０”）と判定された場合、ＢＰＦ１０出力係数ｋａには０、ＢＰＦ１１出力係数ｋｂには１が設定される。すなわちこの場合、ＢＰＦ１０からの出力値は使用されず、置換機能付きＢＰＦ１１からの出力値のみが選択されてコアリング部６に対して出力される。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、同じタップ数、同じ周波数特性を有するＢＰＦを２つ用い、片方のＢＰＦ（置換機能付きＢＰＦ１１）のみ、センタータップから所定距離以上離れたタップ（補正対象のタップ）について、センタータップの出力値と当該タップの出力値との差分が信号レベル閾値よりも大きい場合は、当該タップの出力値をセンタータップの出力値に置換し、選択混合部１２へ出力する。選択混合部１２では、センタータップの（拡張された）エッジ判定結果のみに基づいて、ＢＰＦ１０からの出力と置換機能付きＢＰＦ１１からの出力とのどちらかを選択、または所定の比率で混合して出力すればよい。
【００５４】
すなわち、第1の実施形態の画像信号処理装置１の混合機能付きＢＰＦ５で行っていた２種類の判定結果（信号レベル閾値との比較による判定結果、及びエッジ判定結果）に基づく画像信号の補正処理を、本実施形態の画像信号処理装置１´では、置換機能付きＢＰＦ１１に信号レベル閾値との比較による判定結果に基づく補正処理を割り当て、選択混合部１２にエッジ判定結果に基づく補正処理を割り当てて行っている。従って、第１の実施形態の画像信号処理装置１と同様に、センタータップから離れた位置にあるタップの出力値に起因するシュート成分の幅の拡張を防ぐことができ、かつ、画像信号処理装置１´の構成要素が機能的に分割されているので、保守性や拡張性に優れる。
【００５５】
なお、本実施形態の画像信号処理装置１´も、第１の実施形態の画像信号処理装置１と同様に、強エッジ抽出部３で抽出した強エッジを、周辺領域に拡張する（エッジが急峻にならないようにスムージングを行う）エッジ拡張部４を設けているが、エッジ拡張部４を設けずに強エッジ抽出部３のエッジ判定結果を選択混合部１２に入力するように構成してもよい。
【００５６】
また、上述した一例では、２つのエッジ判定閾値を用いて強エッジのレベル付けを行っているが、エッジ判定閾値は１つでもよいし、３つ以上設定してもよい。更に、ＢＰＦ１０出力係数ｋａとＢＰＦ１１出力係数ｋｂの値は、図８に示す値に限定されるものでなく、入力される画像信号の特性などに応じて最適な値を設定することができる。
【００５７】
また、置換機能付きＢＰＦ１１における出力値補正対象となるタップは、センタータップから３タップ以上離れたタップに限定されるものではなく、全てのタップを補正対象としてもよいし、逆に４タップ以上離れたタップなど、出力値補正対象タップを少なくしてもよい。
【００５８】
更にまた、上述した一例では、所望の周波数帯域成分を抽出するのにＢＰＦを用いているが、ＨＰＦやＬＰＦ(ローパスフィルタ)などの他のデジタルフィルタを用いてもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）
上述した第１及び第２の実施形態の画像信号処理装置１、１´は、出力される画質を高精細化するために、多タップのデジタルフィルタを用い、高域だけでなく中域から低域にかけての周波数成分も用いて輪郭強調処理を行う場合において、センタータップから離れた位置のタップに強エッジが存在したり、センタータップの画素信号の値と離れた位置のタップの画素信号の値とのレベル差が大きかったりすると、このレベル差の影響でエッジ部分のシュート成分の幅が広くなってしまうことを抑制するために、デジタルフィルタの各タップの出力値に対して補正処理を行っていた。しかしながら、デジタルフィルタの各タップの出力値に対して補正処理を行う場合、補正処理のために付加する回路規模が大きくなってしまったり、補正処理の条件を決めるために２種類の判定が必要になるなど、処理が煩雑になってしまったりするという問題があった。
【００６０】
そこで、本実施形態では、回路規模の増大を抑制しつつ簡素な処理で、輪郭強調処理において生成されるシュート成分の広がりを抑制することができる、画像信号処理装置を提供することを目的とする。
【００６１】
図９は、第３の実施形態に係わる画像信号処理装置２１の構成を説明するブロック図である。図９に示すように、本実施形態の画像信号処理装置２１は、入力される画像信号からエッジを検出するエッジ検出部２２と、検出されたエッジの中から強エッジを抽出する強エッジ抽出部２３と、抽出された強エッジが、後述するＢＰＦ２６を構成しているＮ個のタップのうち、どのタップ位置にあたるかを判定する強エッジ位置判定部２４と、強エッジ位置判定部２４の判定結果に従って、後述するゲイン部２８で用いるゲイン値の調整を行うゲイン調整部２５を有する。
【００６２】
また、本実施形態の画像信号処理装置２１は、入力される画像信号から所定の帯域の周波数成分を抽出する、Ｎ個のタップから構成されるＢＰＦ２６と、レベルの低い信号成分を除去してノイズ成分を低減するコアリング部２７と、所定のゲイン値を乗じて値の調整を行うゲイン部２８と、所定のレベル以上の信号成分を除去して過度に増幅・強調された成分を除去するリミッタ部２９と、リミッタ部８から出力される画素信号と元の入力画像信号とを加算して輪郭強調画像信号を生成する加算部３０とも有する。
【００６３】
以下、図９に示す画像信号処理装置２１の各構成要素について、個別に説明する。まず、エッジ検出部２２には、例えばソーベルフィルタやラプラフシアンフィルタなどで構成されている一般的なエッジ検出用のフィルタが用いられる。エッジ検出結果は、強エッジ抽出部２３へ出力される。強エッジ抽出部２３には、エッジ検出結果のほかに、エッジ判定閾値が入力される。ここで、エッジ判定閾値とは、エッジとして検出された画素のエッジから強エッジを抽出するために用いられる閾値である。エッジとして検出された画素の信号レベルがエッジ判定閾値よりも高い場合、当該画素は強エッジであるとして抽出される。
【００６４】
強エッジ位置判定部２４は、強エッジ抽出部２３において強エッジであるとして抽出された画素の信号が、ＢＰＦ２６を構成するＮ個のタップのうちどのタップに入力されているかを判定する。強エッジの画素の信号が入力されたタップ位置は、ゲイン調整部２５へ出力される。
【００６５】
ゲイン調整部２５では、強エッジ位置判定部２４から入力される強エッジの画素の信号のタップ内位置情報を用い、ゲイン部２８で用いられるゲイン値の調整が行われる。具体的には、外部から与えられる設定されたゲイン値に対してゲイン調整係数ｋｇを乗ずることによりゲイン値の調整を行う。ゲイン調整係数ｋｇは、強エッジの画素の信号がセンタータップもしくはセンタータップ近傍のタップに位置する場合は大きい値に設定され、逆にセンタータップから離れるほど小さい値に設定される。
【００６６】
強エッジの画素の信号が入力されるタップ位置とゲイン調整係数ｋｇとの関係を、図１０及び図１１に示す一例を用いて具体的に説明する。図１０は、強エッジの画素の信号が入力されるタップ位置に対するゲイン調整係数ｋｇの値の一例を説明する表である。図１１は、強エッジの画素の信号が入力されるタップ位置に対するゲイン調整係数ｋｇの値の変化を説明する図である。なお、図１０、図１１共に、ＢＰＦは１５タップで構成されている場合について示している。
【００６７】
例えば図１０に示すように、センタータップＰ０を含む前後２タップ、すなわちタップＰ−２〜Ｐ２の位置に強エッジの画素の信号が入力されている場合、ゲイン調整係数ｋｇは１に設定される。センタータップＰ０から３タップ離れた位置（Ｐ−３、Ｐ３）に強エッジの画素の信号が入力されている場合、ゲイン調整係数ｋｇは１より小さな値、例えば０．８に設定される。センタータップＰ０から４タップ離れた位置（Ｐ−４、Ｐ４）に強エッジの画素の信号が入力されている場合、ゲイン調整係数ｋｇは０．８よりも小さな値、例えば０．４に設定される。
【００６８】
以降も同様に、センタータップＰ０から５タップ離れた位置（Ｐ−５、Ｐ５）に強エッジの画素の信号が入力されている場合、ゲイン調整係数ｋｇは０．３に設定され、センタータップＰ０から６タップ離れた位置（Ｐ−６、Ｐ６）に強エッジの画素の信号が入力されている場合、ゲイン調整係数ｋｇは０．２に設定される。そして、センタータップＰ０から最も離れた位置（Ｐ−７、Ｐ７）に強エッジの画素の信号が入力されている場合、ゲイン調整係数ｋｇは０．１に設定される。
【００６９】
なお、ＢＰＦの複数のタップに強エッジの画素の信号が入力されている場合、センタータップに近いタップに着目してゲイン調整係数ｋｇを設定する。例えば、センタータップから７タップ離れた位置（Ｐ−７、）と、３タップ離れた位置（Ｐ３）に強エッジの画素の信号が入力されている場合、３タップ離れた位置（Ｐ３）に着目するので、ゲイン調整係数ｋｇは０．８に設定される。
【００７０】
強エッジの画素の信号が入力されるタップ位置とゲイン調整係数ｋｇとの関係が、図１０の表に示すように設定されている場合において、ゲイン調整係数ｋｇが時間の経過と共にどのように変化していくかを、図１１を用いて説明する。図１１の一番上の段に示すように、水平方向に順に並んでいる画素Ｓ１１、Ｓ１２、…、Ｓ４１、Ｓ４２において、画素Ｓ２５が強エッジであるとする。画素は水平方向の並び順にＢＰＦ２６に読み込まれるので、最初にＢＰＦ２６のタップに強エッジである画素Ｓ２５が読み込まれるのは、画素Ｓ２５から７つ前に位置する画素Ｓ１８に関する演算を行うときである。
【００７１】
換言すれば、センタータップに画素Ｓ１８の信号が入力されているとき、センタータップから７タップ離れた位置に強エッジである画素Ｓ２５の信号が入力される。（図１１の真ん中の段、「ＢＰＦ２６に入力される画素」の１番上の行を参照。）従って、画素Ｓ１８の処理に用いられるゲイン調整係数ｋｇには、図１０の表において、センタータップＰ０から７タップ離れた位置（Ｐ７）に強エッジの画素の信号が入力されている場合のゲイン調整係数ｋｇである０．１が設定される。
【００７２】
ＢＰＦ２６において画素Ｓ１８に関する演算が終わると、各タップに読み込まれている画素は一つ前のタップに移動し、最後のタップに画素Ｓ２６が読み込まれる。つまり、ＢＰＦ２６には画素Ｓ１２〜Ｓ２６の１５個の画素が読み込まれ、センタータップには画素Ｓ１９の信号が入力される。このとき、強エッジである画素Ｓ２５の信号は、センタータップから６タップ離れた位置に入力される。（図１１の真ん中の段、「ＢＰＦ２６に入力される画素」の上から２番目の行を参照。）従って、画素Ｓ１９の処理に用いられるゲイン調整係数ｋｇには、図１０の表において、センタータップＰ０から６タップ離れた位置（Ｐ６）に強エッジの画素の信号が入力されている場合のゲイン調整係数ｋｇである０．２が設定される。
【００７３】
このように、強エッジである画素Ｓ２５の信号は、処理の経過と共に１つずつ前のタップに移動していくので、センタータップに読み込まれる演算対象の画素が変わるごとに、センタータップとの距離が１タップずつ近づいていく。従って、次の演算対象である画素Ｓ２０の信号がセンタータップに入力された場合、強エッジである画素Ｓ２５の信号が入力されるタップの位置はセンタータップから５タップ離れた位置になる。処理が進んで、センタータップに入力される画素信号が、画素Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、と移動していくと、強エッジである画素Ｓ２５の信号が入力されるタップの位置もセンタータップから４タップ前、３タップ前、２タップ前、１タップ前、と移動していく。従って、ゲイン調整係数ｋｇも、０．２、０．３、０．４、０．８、１、１、と大きくなる方向に変化していく。
【００７４】
更に処理が進み、強エッジである画素Ｓ２５の信号がセンタータップに入力されて演算が行われるときは、ゲイン調整係数ｋｇは１に設定される。この後は、強エッジである画素Ｓ２５の信号は、処理の経過と共に１つずつ前のタップに移動していくので、センタータップに読み込まれる演算対象の画素が変わるごとに、センタータップとの距離が１タップずつ離れていく。従って、処理が進み、センタータップに入力される画素信号が、画素Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２、と移動していくと、強エッジである画素Ｓ２５の信号が入力されるタップの位置もセンタータップから１タップ後、２タップ後、３タップ後、４タップ後、５タップ後、６タップ後、７タップ後と移動していく。従って、ゲイン調整係数ｋｇも、１、１、０．８、０．４、０．３、０．２、０．１、と小さくなる方向に変化していく。
【００７５】
なお、強エッジである画素Ｓ２５の信号がＢＰＦ２６に読み込まれる範囲外である場合、すなわち、センタータップに入力される画素信号が画素Ｓ１１〜画素Ｓ１７の場合、及び、画素Ｓ３３〜画素Ｓ４２の場合は、ゲイン調整係数ｋｇは１に設定され、通常のゲインが用いられる。
【００７６】
このようにして、ゲイン調整部２５では、強エッジの画素の信号のタップ内位置情報に基づいてゲイン調整係数ｋｇを設定し、これを外部から与えられる設定されたゲイン値に対して乗ずることによりゲイン値の調整を行う。調整されたゲイン値は、ゲイン部２８に出力される。
【００７７】
ＢＰＦ２６では入力される画像信号から所定の帯域の周波数成分（高域だけでなく、低域〜中域の周波数成分も含む）を抽出して出力する。コアリング部２７では、ＢＰＦ２６から出力された、所定の帯域の周波数成分を抽出した画像信号からレベルの低い信号成分が除去され、ノイズ成分が低減される。ゲイン部２８では、コアリング部２７から出力されたノイズ除去後の画像信号に、ゲイン調整部２５から出力される調整されたゲイン値を乗じて値の調整が行われる。リミッタ部２９では、ゲイン部２８から出力された調整後の画像信号から、入力所定のレベル以上の信号成分が除去され、過度に増幅・強調された成分が除去される。最後に、加算部３０において、リミッタ部２９から出力される画像信号と元の入力画像信号とが加算され、所望の輪郭強調画像信号を得る。
【００７８】
上述のように、本実施形態によれば、高域だけでなく中域から低域の周波数帯域も用いて画像信号の輪郭強調処理を行う場合、すなわちタップ数の多いＢＰＦを用いて画像信号から所定の周波数帯域成分を抽出して元の入力画像信号に足しこむことで輪郭強調処理を行う場合、強エッジの画素の信号が入力されるタップとセンタータップとの距離に応じて、ゲイン部２８で用いるゲイン値を調整している。すなわち、強エッジの画素がセンタータップもしくはセンタータップ近傍のタップに位置する場合は予め設定されたゲイン値（もしくはそれに近い値）を用いるが、強エッジの画素がセンタータップから離れたタップに位置する場合はゲイン値を小さくする。これによって、センタータップから離れた位置に強エッジが存在する場合にもシュート成分の幅の拡張を防ぐことができる。
【００７９】
なお、上述した一例では、所望の周波数帯域成分を抽出するのにＢＰＦを用いているが、ＨＰＦやＬＰＦ(ローパスフィルタ)などの他のデジタルフィルタを用いてもよい。また、ゲイン調整係数ｋｇの値は図１０の表に示した値に限定されるものでなく、入力される画像信号やＢＰＦの特性などに応じて適切な値を用いることができる。
【００８０】
本明細書における各「部」は、実施の形態の各機能に対応する概念的なもので、必ずしも特定のハードウェアやソフトウエア・ルーチンに１対１には対応しない。従って、本明細書では、実施の形態の各機能を有する仮想的回路ブロック（部）を想定して実施の形態を説明した。
【００８１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８２】
１…画像信号処理装置、２…エッジ検出部、３…強エッジ抽出部、４…エッジ拡張部、５…混合機能付きＢＰＦ、６…コアリング部、７…ゲイン部、８…リミッタ部、９…加算部、
【図１】
2014171042.tif 000003
【図２】
2014171042.tif 000004
【図３】
2014171042.tif 000005
【図４】
2014171042.tif 000006
【図５】
2014171042.tif 000007
【図６】
2014171042.tif 000008
【図７】
2014171042.tif 000009
【図８】
2014171042.tif 000010
【図９】
2014171042.tif 000011
【図１０】
2014171042.tif 000012
【図１２】
2014171042.tif 000013
【図１１】
2014171042.tif 000014