(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を補正する画像処理装置であって、
前記入力画像を示す輝度信号に対し、前記入力画像のエッジを強調する補正を行う輝度補正部と、
補正前の輝度信号に対する補正後の輝度信号の比である第１係数を取得する係数取得部と、
前記第１係数に基づいて、前記入力画像の色を示す信号を補正する色補正部とを備え、
前記輝度補正部は、
前記輝度信号を受け取り、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタと、
前記複数のフィルタの出力に基づいて得られる絶対値に第２係数を乗じた値に、前記複数のフィルタのうちの、通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を付加することにより得られる補正量を、前記輝度信号に加算する補正処理部とを含むことを特徴とする、画像処理装置。
【請求項２】
前記色補正部は、前記第１係数に基づいて、前記入力画像を示す色差信号を補正することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記色補正部は、前記色差信号に前記第１係数を乗じ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】
前記色補正部は、前記係数取得部が取得した前記第１係数を調整する係数調整部を含み、調整後の第１係数を前記色差信号に乗じ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５】
前記係数調整部は、前記係数取得部が取得した前記第１係数が１よりも小さいときには、当該第１係数を１とすることを特徴とする、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記入力画像を示す補正前の輝度信号および色差信号を原色信号に変換する原色変換部をさらに備え、
前記色補正部は、前記原色変換部により得られた原色信号を、前記第１係数に基づいて補正することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記絶対値は、各フィルタの出力の絶対値の和であることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記入力画像は、輝度信号および色差信号で示されることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記入力画像を示す原色信号を、前記入力画像を示す輝度信号および色差信号に変換する輝度・色差変換部をさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
入力画像を補正する画像処理方法であって、
前記入力画像を示す輝度信号に対し、前記入力画像のエッジを強調する補正を行う輝度補正ステップと、
補正前の輝度信号に対する補正後の輝度信号の比である第１係数を取得する係数取得ステップと、
前記第１係数に基づいて、前記入力画像の色を示す信号を補正する色補正ステップとを備え、
前記輝度補正ステップは、
前記輝度信号を、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタに与えるステップと、
前記複数のフィルタの出力に基づいて得られる絶対値に第２係数を乗じた値に、前記複数のフィルタのうちの、通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を付加することにより得られる補正量を、前記輝度信号に加算する補正処理ステップとを含むことを特徴とする、画像処理方法。
【請求項１１】
入力画像を補正する画像処理プログラムであって、
前記入力画像を示す輝度信号に対し、前記入力画像のエッジを強調する補正を行う輝度補正ステップと、
補正前の輝度信号に対する補正後の輝度信号の比である第１係数を取得する係数取得ステップと、
前記第１係数に基づいて、前記入力画像の色を示す信号を補正する色補正ステップとをコンピュータに実行させ、
前記輝度補正ステップは、
前記輝度信号を、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタに与えるステップと、
前記複数のフィルタの出力に基づいて得られる絶対値に第２係数を乗じた値に、前記複数のフィルタのうちの、通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を付加することにより得られる補正量を、前記輝度信号に加算する補正処理ステップとを含むことを特徴とする、画像処理プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像処理プログラムを記録したことを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、例えばエッジ強調処理を行う画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および画像処理プログラムを記憶した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入力画像のエッジを強調する画像処理であるエッジ強調処理が知られている。このようなエッジ強調処理に関する技術は、例えば特許文献１，２などに記載されている。
【０００３】
特許文献１，２などに記載の従来のエッジ強調処理では、輝度信号および色差信号で示される入力画像について、輝度信号に対してのみ補正が行われ、色差信号に対しては補正が行われない。このため、エッジ強調処理前後では、輝度のみが変化し色差は不変となる。これにより、エッジ強調処理前後で輝度と色差との比が変化する。その結果、エッジ強調処理により例えば輝度が大きくなった場合に、輝度に対して色差が相対的に小さくなることに起因して色あせを生じる。
【０００４】
本願発明に関連して、特許文献３には、輝度信号および色差信号に対してそれぞれブライトネス制御および色ゲイン制御を行う画像表示装置が開示されている。色ゲイン制御では、ブライトネス制御で得られた入力画像の平均輝度に応じた色ゲイン量で色差が補正される。この画像表示装置によれば、輝度および色差の双方を変化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９２４６２号公報
【特許文献２】特開２００１−２４５１５８号公報
【特許文献３】特開２００６−２８５０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献３に記載の画像表示装置では、入力画像の平均輝度を用いて全画素に対して一律の色ゲイン量で色差が補正される。このため、入力画像の画素毎に異なる輝度変化が生じ得る輝度補正が行われる場合には、補正前後で輝度と色差との比が維持されるものではない。これにより、上述の色あせの抑制が困難となる。
【０００７】
そこで、本発明は、例えばエッジ強調処理などの輝度補正を行う際に生じ得る色あせを抑制する画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および画像処理プログラムを記憶した記録媒体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】
【０００８】
本発明の第１の局面は、入力画像を補正する画像処理装置であって、
入力画像を補正する画像処理装置であって、
前記入力画像を示す輝度信号に対し、前記入力画像のエッジを強調する補正を行う輝度補正部と、
補正前の輝度信号に対する補正後の輝度信号の比である第１係数を取得する係数取得部と、
前記第１係数に基づいて、前記入力画像の色を示す信号を補正する色補正部とを備え、
前記輝度補正部は、
前記輝度信号を受け取り、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタと、
前記複数のフィルタの出力に基づいて得られる絶対値に第２係数を乗じた値に、前記複数のフィルタのうちの、通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を付加することにより得られる補正量を、前記輝度信号に加算する補正処理部とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
前記色補正部は、前記第１係数に基づいて、前記入力画像を示す色差信号を補正することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
前記色補正部は、前記色差信号に前記第１係数を乗じることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の局面は、本発明の第２の局面において、
前記色補正部は、前記係数取得部が取得した前記第１係数を調整する係数調整部を含み、調整後の第１係数を前記色差信号に乗じることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
前記係数調整部は、前記係数取得部が取得した前記第１係数が１よりも小さいときには、当該第１係数を１とすることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第６の局面は、本発明の第１の局面において、
前記入力画像を示す補正前の輝度信号および色差信号を原色信号に変換する原色変換部をさらに備え、
前記色補正部は、前記原色変換部により得られた原色信号を、前記第１係数に基づいて補正することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第７の局面は、本発明の第１の局面において、
前記絶対値は、各フィルタの出力の絶対値の和であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第８の局面は、本発明の第１の局面から第６の局面までのいずれかにおいて、
前記入力画像は、輝度信号および色差信号で示されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第９の局面は、本発明の第８の局面において、
前記入力画像を示す原色信号を、前記入力画像を示す輝度信号および色差信号に変換する輝度・色差変換部をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１０の局面は、入力画像を補正する画像処理方法であって、
前記入力画像を示す輝度信号に対し、前記入力画像のエッジを強調する補正を行う輝度補正ステップと、
補正前の輝度信号に対する補正後の輝度信号の比である第１係数を取得する係数取得ステップと、
前記第１係数に基づいて、前記入力画像の色を示す信号を補正する色補正ステップとを備え、
前記輝度補正ステップは、
前記輝度信号を、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタに与えるステップと、
前記複数のフィルタの出力に基づいて得られる絶対値に第２係数を乗じた値に、前記複数のフィルタのうちの、通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を付加することにより得られる補正量を、前記輝度信号に加算する補正処理ステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１１の局面は、入力画像を補正する画像処理プログラムであって、
前記入力画像を示す輝度信号に対し、前記入力画像のエッジを強調する補正を行う輝度補正ステップと、
補正前の輝度信号に対する補正後の輝度信号の比である第１係数を取得する係数取得ステップと、
前記第１係数に基づいて、前記入力画像の色を示す信号を補正する色補正ステップとをコンピュータに実行させ、
前記輝度補正ステップは、
前記輝度信号を、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタに与えるステップと、
前記複数のフィルタの出力に基づいて得られる絶対値に第２係数を乗じた値に、前記複数のフィルタのうちの、通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を付加することにより得られる補正量を、前記輝度信号に加算する補正処理ステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明の第１２の局面は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
本発明の第１１の局面に係る画像処理プログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の局面によれば、第１係数に基づいて色が補正されるので、入力画像のエッジを強調する輝度補正による輝度変化に応じて色変化が決定される。このため、輝度補正後の輝度と色差との比を調整できる。例えば、入力画像のエッジを強調する輝度補正によって輝度が大きくなるときに、第１係数に基づいて色を輝度に比例させることにより、輝度補正前後で輝度と色差との比が維持される。これにより、輝度に対して色差が相対的に小さくなることに起因して生じ得る色あせを抑制できる。
また、本発明の第１の局面によれば、補正量の生成にあたって、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタの出力に基づいて得られる絶対値に第２係数を乗じた値を用いているので、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタの出力を平均化した補正量が得られる。また、補正量の符号として複数のフィルタの中で通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を用いているので、輝度変化の極めて少ない（周波数の極めて小さい）入力画像を除く全ての入力画像において出力結果が得られる当該最も周波数特性の低いフィルタの出力の符号によって補正量の符号が適切に設定される。例えば、比較的太い（緩やかな）エッジが含まれた入力画像に対しては、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタの出力を平均化した値が当該エッジを適切に強調する方向に作用する。一方、ノイズが含まれた入力画像に対しては、ノイズを抑制する方向に作用する符号である上記通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を補正量の符号とすることにより、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタの出力を平均化した値がノイズを抑制する方向に作用する。このようにして、ノイズを抑制しつつ比較的太いエッジを強調できる。
【００２３】
本発明の第２の局面によれば、第１係数に基づいて色差信号が補正されるので、輝度補正による輝度変化に応じて色差変化が決定される。このようにして、本発明の第１の局面と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
本発明の第３の局面によれば、色差信号に第１係数が乗じられることにより、色差が輝度に比例して変化する。このため、輝度補正によって輝度が大きくなるときに、輝度補正前後で輝度と色差との比が維持されるので、色あせを抑制できる。また、輝度補正によって輝度が小さくなるときにも輝度補正前後で輝度と色差との比が維持されるので、輝度に対して色差が相対的に大きくなることに起因して色が不自然に鮮やかになることを防止できる。
【００２５】
本発明の第４の局面によれば、第１係数の調整により、必要に応じて色差補正の程度が変更される。このため、各種用途に応じた彩度の画像を得ることができる。
【００２６】
本発明の第５の局面によれば、輝度補正によって輝度が小さくなるときには色差が変化しない。このため、色あせのみを抑制した鮮やかな画像を得ることができる。
【００２７】
本発明の第６の局面によれば、第１係数に基づいて原色信号が補正されるので、輝度補正による輝度変化に応じて原色変化が決定される。色補正部での補正後の原色信号について輝度信号および色差信号の観点から考えると、輝度補正による輝度変化に応じて原色変化が決定されることにより、輝度補正後の輝度と色差との比を調整できる。このようにして、本発明の第１の局面と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
本発明の第７の局面によれば、互いに周波数特性の異なる複数のフィルタの出力の絶対値の和に所定の係数を乗じた値に、複数のフィルタの中で通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を付加することにより補正量が得られる。すなわち、複数のフィルタの出力が相殺されることなく平均化された値に、上記通過域の周波数が最も低いフィルタの出力の符号を付加した値が補正量となる。このため、例えばノイズが含まれた入力画像に対しては、複数のフィルタの出力が相殺されることなく平均化された値がノイズを抑制する方向に作用する。これにより、ノイズをさらに抑制できる。
【００３１】
本発明の第８の局面によれば、例えばテレビ放送を受信して得られるか、またはビデオシステムから得られる画像信号が示す入力画像を補正して、本発明の第１の局面から第６の局面までのいずれかと同様の効果を奏することができる。
【００３２】
本発明の第９の局面によれば、例えばマルチメディアシステムから受信する画像信号が示す入力画像を補正して、本発明の第１の局面から第６の局面までのいずれかと同様の効果を奏することができる。
【００３３】
本発明の第１０の局面によれば、画像処理方法において、本発明の第１の局面と同様の効果を奏することができる。
【００３４】
本発明の第１１の局面によれば、画像処理プログラムにおいて、本発明の第１の局面と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
本発明の第１２の局面によれば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体において、本発明の第１の局面と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】上記第１の実施形態に係る画像処理装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】上記第１の実施形態におけるエッジ強調部の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】上記第１の実施形態における第１〜第３フィルタの周波数特性を示す図である。
【図５】上記第１の実施形態において、第３フィルタによりエッジが強調される様子を説明するための模式図である。より詳細には、（ａ）は処理前輝度信号を示す模式図であり、（ｂ）は第３フィルタの出力を示す模式図であり、（ｃ）は第３フィルタの出力が加算された処理前輝度信号を示す模式図である。
【図６】上記第１の実施形態における、比較的太いエッジに対する第１〜第３フィルタの出力を示す模式図である。より詳細には、（ａ）は処理前輝度信号を示す模式図であり、（ｂ）は第１フィルタの出力を示す模式図であり、（ｃ）は第２フィルタの出力を示す模式図であり、（ｄ）は第３フィルタの出力を示す模式図である。
【図７】上記第１の実施形態における、ノイズに対する第１〜第３フィルタの出力を示す模式図である。より詳細には、（ａ）は処理前輝度信号を示す模式図であり、（ｂ）は第１フィルタの出力を示す模式図であり、（ｃ）は第２フィルタの出力を示す模式図であり、（ｄ）は第３フィルタの出力を示す模式図である。
【図８】ＣbＣr座標を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の第１〜第３の実施形態について説明する。
【００３８】
＜１．第１の実施形態＞
＜１．１  構成および処理概要＞
図１は、本実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本画像処理装置は、ＣＰＵ１、入力部２、メモリ３、ハードディスク装置４、および出力部５を備えている。ハードディスク装置４には、本実施形態における画像処理をＣＰＵ１に実行させるための画像処理プログラム６が格納されている。画像処理プログラム６は例えば、当該画像処理プログラム６を記憶したＤＶＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体から図示しないＤＶＤドライブなどにより読み取られ、インストールされたものでも良く、また、図示しないネットワークを介して供給され、インストールされたものでも良い。
【００３９】
本画像処理装置には、入力部２を介して入力画像信号ＩＮが外部から入力される。入力画像信号ＩＮは入力画像を示す。メモリ３には、入力画像信号ＩＮ、ハードディスク装置４から読み出された画像処理プログラム６が一時的に格納され、ＣＰＵ１は、画像処理プログラム６に基づいて入力画像を補正する。本実施形態において入力画像に対して行われる補正は、輝度補正および色差補正である。入力画像を補正して得られた出力画像を示す出力画像信号ＯＵＴは、出力部５を介して外部に出力される。
【００４０】
図２は、本実施形態に係る画像処理装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。図２に示すように、本画像処理装置は、輝度補正部としてのエッジ強調部１０、係数取得部２０、色補正部としての色差補正部３０、および原色変換部としてのＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０を備えている。エッジ強調部１０、係数取得部２０、色差補正部３０、およびＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０のそれぞれは、ＣＰＵ１によりソフトウェア的に実現される。なお、エッジ強調部１０、係数取得部２０、色差補正部３０、およびＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０のそれぞれはハードウェア的に実現されても良い。
【００４１】
本画像処理装置は、テレビ放送を受信して得られるか、またはビデオシステムから得られる入力画像信号が示す入力画像に対して補正を行うものである。したがって、入力画像信号ＩＮは、輝度信号Ｙ、第１色差信号Ｃb、および第２色差信号Ｃrからなっている。ここで、第１色差信号Ｃbは、入力画像中の青色成分と輝度信号Ｙとの差分を表す。第２色差信号Ｃrは、入力画像中の赤色成分と輝度信号Ｙとの差分を表す。
【００４２】
エッジ強調部１０は、画像処理装置に入力された輝度信号Ｙにエッジ強調処理を施し、エッジ強調処理後の輝度信号Ｙ１を係数取得部２０およびＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０に与える。以下では、エッジ強調部１０によるエッジ強調処理前の輝度信号Ｙのことを「処理前輝度信号」といい、エッジ強調部１０によるエッジ強調処理後の輝度信号Ｙ１のことを「処理後輝度信号」という。
【００４３】
係数取得部２０は、エッジ強調部１０の出力である処理後輝度信号Ｙ１と入力である処理前輝度信号Ｙとを受け取り、次式（１）で与えられる第１係数αを取得する。
α＝Ｙ１／Ｙ  …（１）
この第１係数αは、処理前輝度信号Ｙに対す処理後輝度信号Ｙ１の比、すなわちエッジ強調処理による輝度変化率を表す。係数取得部２０は、取得した第１係数αを色差補正部３０に与える。
【００４４】
色差補正部３０は、第１，第２色差補正用乗算部３１，３２を備えている。色差補正部３０は、係数取得部２０から受け取った第１係数αを用いて、第１，第２色差信号Ｃb，Ｃrを補正する。
【００４５】
第１色差補正用乗算部３１は第１色差信号Ｃbを補正する。より詳細には、第１色差補正用乗算部３１は、第１色差信号Ｃbを次式（２）で与えられる第１色差信号Ｃb１に補正する。
Ｃb１＝α・Ｃb  …（２）
以下では、第１色差補正用乗算部３１による補正前の第１色差信号Ｃbのことを「補正前第１色差信号」といい、補正後の第１色差信号Ｃb１のことを「補正後第１色差信号」という。第１色差補正用乗算部３１は、補正後第１色差信号Ｃb１をＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０に与える。
【００４６】
第２色差補正用乗算部３２は第２色差信号Ｃrを補正する。より詳細には、第２色差補正用乗算部３２は、第２色差信号Ｃrを次式（３）で与えられる第２色差信号Ｃr１に補正する。
Ｃr１＝α・Ｃr  …（３）
以下では、第２色差補正用乗算部３２による補正前の第２色差信号Ｃrのことを「補正前第２色差信号」といい、補正後の第２色差信号Ｃr１のことを「補正後第２色差信号」という。第２色差補正用乗算部３２は、補正後第２色差信号Ｃr１をＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０に与える。
【００４７】
ＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０は、輝度信号Ｙ１および補正後第１，第２色差信号Ｃb１，Ｃr１を受け取り、それらをＲ（赤）成分を示す原色信号である赤色信号Ｒ、Ｂ（青）成分を示す原色信号である青色信号Ｂ、Ｇ（緑）成分を示す原色信号である緑色信号Ｇに変換する。ＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０は、赤色信号Ｒ、青色信号Ｂ、および緑色信号Ｇからなる出力画像信号を出力部５に与える。ここで、ＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０における信号変換は次式（４）に基づいて行われる。
【数１】
0005933332.tif 000002
なお、式（４）におけるＹ，Ｃb，Ｃrはそれぞれ、処理後輝度信号Ｙ１、補正後第１色差信号Ｃb１、および補正後第２色差信号Ｃr１に相当する。
【００４８】
＜１．２  エッジ強調処理部＞
図３は、本実施形態におけるエッジ強調部１０の機能的構成を示すブロック図である。図３に示すように、エッジ強調部１０は、複数（本実施形態では３つ）のフィルタ１００ａ〜１００ｃ、複数（本実施形態では３つ）の絶対値処理部１０１ａ〜１０１ｃ、第１加算部１０２、第１輝度補正用乗算部１０３、符号取得部１０４、第２輝度補正用乗算部１０５、および第２加算部１０６を備えている。
【００４９】
３つのフィルタ１００ａ〜１００ｃはエッジ強調処理を行うための鮮鋭化フィルタであり、入力画像の輝度変化を強調するための補正量を出力する。３つのフィルタ１００ａ〜１００ｃのそれぞれには処理前輝度信号Ｙが与えられる。ここで、３つのフィルタ１００ａ〜１００ｃの出力をそれぞれ符号ｙ1〜ｙ3で表す。３つのフィルタ１００ａ〜１００ｃは互いに周波数特性が異なっており、以下では３つのフィルタ１００ａ〜１００ｃをそれぞれ「第１〜第３フィルタ」という。第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの周波数特性は図４中の符号Ｆ１〜Ｆ３でそれぞれ示すとおりである。すなわち、第１フィルタ１００ａはハイパスフィルタ、第２フィルタ１００ｂは第１フィルタ１００ａよりも通過域の周波数（より詳細には低域遮断周波数）が低いバンドパスフィルタ、第３フィルタ１００ｃは第２フィルタ１００ｃよりも通過域の周波数（より詳細には低域遮断周波数）が低いバンドパスフィルタとなっている。すなわち、第３フィルタ１００ｃの通過域の周波数は第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの中で最も低い。以下では、通過域の周波数が低いことを「周波数特性が低い」と表現することがある。同様に、通過域の周波数が高いことを「周波数特性が高い」と表現することがある。
【００５０】
なお、図４における正規化周波数は、処理前輝度信号Ｙｘのナイキスト周波数で正規化したものである。第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃは例えばＦＩＲフィルタにより実現される。ＦＩＲフィルタを用いる場合のタップ数は奇数とする。なお、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃを実現するためのＦＩＲフィルタにおけるタップ数およびパラメータ数は当業者にとっては自明であるので、ここでは具体的な数値の例示を省略する。
【００５１】
３つの絶対値処理部１０１ａ〜１０１ｃはそれぞれ、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3の絶対値を出力する。以下では、３つの絶対値処理部１０１ａ〜１０１ｃをそれぞれ「第１〜第３絶対値処理部」という。
【００５２】
第１加算部１０２は、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3の絶対値を受け取り、下記の式（５）により得られる出力ｙ4を出力する。
ｙ4＝｜ｙ1｜＋｜ｙ2｜＋｜ｙ3｜  …（５）
【００５３】
第１輝度補正用乗算部１０３は、第１加算部１０２の出力ｙ4および第２係数ｋを受け取り、下記の式（６）により得られる出力ｙ5を出力する。
ｙ5＝ｋ×ｙ4  …（６）
ここで、第２係数ｋはエッジ強調処理における補正量の度合いを決定するためのものであり、例えば１／３に設定される。この第２係数ｋにより、ｙ5は、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3の絶対値を平均化したものとなる。
【００５４】
符号取得部１０４は、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの中で最も周波数特性の低い第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3を受け取り、当該出力ｙ3の符号を出力ｙ6として出力する。具体的には、出力ｙ6は下記の式（７）により取得される。
ｙ6＝ｓｉｇｎ（ｙ3）  …（７）
すなわち、出力ｙ3が正であればｙ6は１になり、出力ｙ3が正であればｙ6は−１になり、出力ｙ3が０であれば（出力がなければ）ｙ6は０になる。
【００５５】
第２輝度補正用乗算部１０５は、第１輝度補正用乗算部１０３の出力ｙ5および符号取得部１０４の出力ｙ6を受け取り、下記の式（８）により得られる出力ｙ7を出力する。
ｙ7＝ｙ6×ｙ5  …（８）
本実施形態では出力ｙ7が補正量になる。このため、以下では出力ｙ7ことを「補正量」ともいう。
【００５６】
第２加算部１０６は、処理前輝度信号Ｙおよび第２輝度補正用乗算部１０５の出力ｙ7を受け取り、下記の式（９）により得られる処理後輝度信号Ｙ１を出力する。
Ｙ１＝Ｙ＋ｙ7  …（９）
【００５７】
以上のような処理が入力画像の各画素に対して行われることにより、処理後輝度信号Ｙ２が生成される。本実施形態では、第１〜第３絶対値処理部１０１ａ〜１０１ｃ、第１加算部１０２、第１輝度補正用乗算部１０３、符号取得部１０４、第２輝度補正用乗算部１０５、および第２加算部１０６により補正処理部が実現されている。
【００５８】
ここで、本実施形態におけるフィルタの機能についてさらに説明する。図５は、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃのうちの第３フィルタ１００ｃのみを用いて処理前輝度信号Ｙにエッジ強調処理を施すと仮定した場合に、当該第３フィルタ１００によりエッジが強調される様子を説明するための模式図である。より詳細には、図５（ａ）は処理前輝度信号Ｙを示す模式図であり、図５（ｂ）は第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3を示す模式図であり、図５（ｃ）は第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3が加算された処理前輝度信号Ｙを示す模式図である。図中では横軸は画素位置を、縦軸は輝度を示している。ここで、図中の画素位置は画像の横方向の位置または縦方向の位置のどちらでも良い。また、図５（ａ）に示す処理前輝度信号Ｙで最も輝度変化が生じている画素位置を符号ＥＤで示している。以下では、符号ＥＤで示す画素位置のことを「位置ＥＤ」という。
【００５９】
図５（ｂ）に示すように、第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3は、位置ＥＤを挟んで輝度の高い側（以下「明るい側」ともいう）で正の値になり、位置ＥＤを挟んで輝度の低い側（以下「暗い側」ともいう）で負の値になる。より詳細には、バンドパスフィルタである第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3は、図４中の符号Ｆ３の周波数特性に基づいて得られる二次微分値の符号を反転させたものである。このような出力ｙ3が処理前輝度信号Ｙに加算されることにより、図５（ｃ）に示すように、位置ＥＤ近傍の輝度変化が強調され、結果としてエッジが強調される。なお、第１フィルタ１００ａの出力ｙ1は、詳細には、図４中の符号Ｆ１の周波数特性に基づいて得られる二次微分値の符号を逆転させたものである。同様に、第２フィルタ１００ｂの出力ｙ2は、詳細には、図４中の符号Ｆ２の周波数特性に基づいて得られる二次微分値の符号を逆転させたものである。これらの第１フィルタ１００ａおよび第２フィルタ１００ｂの機能については周波数特性を除き第３フィルタ１００ｃと同様であるのでその説明を省略する。
【００６０】
次に、本実施形態において、互いに周波数特性の異なる第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃを用いると共に、それらの出力の絶対値の和である出力ｙ4および最も周波数特性の低い第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3の符号である出力ｙ6を用いることによる利点について、比較的太いエッジ（輝度変化が比較的緩やかなエッジともいえる。）が入力画像に含まれる例、およびノイズに代表される急峻なエッジが入力画像に含まれる例を挙げて説明する。
【００６１】
図６は、本実施形態における、比較的太いエッジに対する第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を示す模式図である。より詳細には、図６（ａ）は処理前輝度信号Ｙを示す模式図であり、図６（ｂ）は第１フィルタの出力ｙ1を示す模式図であり、図６（ｃ）は第２フィルタの出力ｙ2を示す模式図であり、図６（ｄ）は第３フィルタの出力ｙ3を示す模式図である。図６（ａ）に示す処理前輝度信号Ｙの周波数成分は、第３フィルタ１００ｃの通過域のピークにおける周波数を上限とする、図４における符号ＥＸＡで示した範囲に含まれるものとする。すなわち、図６（ａ）に示す処理前輝度信号Ｙには、位置ＥＤ近傍において第３フィルタ１００ｃの通過域のピークにおける周波数に相当する輝度変化が生じているものとする。
【００６２】
第３フィルタ１００ｃは、図６（ｄ）に示すように、位置ＥＤ近傍の輝度変化を、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの中で最も大きく強調するように作用する。このため、第３フィルタ１００ｃは、位置ＥＤを挟んで明るい側で大きな正の値になり、位置ＥＤを挟んで暗い側で大きな負の値になる出力ｙ3を得る。このようにして、第３フィルタ１００ｃは、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの中で位置ＥＤ近傍の輝度変化を最も大きく強調する出力ｙ3を得る。
【００６３】
また、第２フィルタ１００ｂは、図６（ｃ）に示すように、位置ＥＤ近傍の輝度変化を僅かに強調するように作用する。このため、第２フィルタ１００ｂは、位置ＥＤを挟んで明るい側で小さな正の値になり、位置ＥＤを挟んで暗い側の輝度を小さな負の値になる出力ｙ2を得る。このようにして、第２フィルタ１００ｂは、位置ＥＤ近傍の輝度変化を僅かに強調する出力ｙ2を得る。
【００６４】
これらに対して、第１フィルタ１００ａは、図６（ｂ）に示すように、符号ＥＸＡで示す範囲は通過域に含まれないので（図４を参照）、位置ＥＤ近傍の輝度変化を強調するようには作用しない。したがって、第１フィルタ１００ａの出力ｙ1は０となる。
【００６５】
例えば、第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3のみを用いて、図６（ａ）に示す比較的太いエッジを含む入力画像のエッジ強調処理を行う場合を考える。この場合、図６（ｄ）からわかるように、位置ＥＤを挟んで比較的広い範囲で輝度補正が行われることになる。一方で、第２フィルタ１００ｂの出力ｙ2のみを用いるとすると、位置ＥＤを挟んで、第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3のみを用いるときよりも狭い範囲で輝度補正が行われることになる。また、第１フィルタ１００ａの出力ｙ3は本例では出力が０になっているが、本例よりも僅かに高い周波数成分を入力画像が含んでいる場合に第１フィルタ１００ａの出力ｙ1のみを用いるとすると、位置ＥＤを挟んで、第２フィルタ１００ｃの出力ｙ2のみを用いるときよりも狭い範囲で輝度補正が行われることになる。このように、単一のフィルタを用いるとすると、位置ＥＤを挟んで比較的広い範囲で輝度補正が行われることによりエッジ強調が過度になるか、または、エッジの強調が不十分もしくはされないおそれがある。
【００６６】
これに対して、本実施形態では、補正量ｙ7の生成にあたって、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3の絶対値の和である出力ｙ4に係数ｋを乗じた出力ｙ5を用いているので、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を相殺することなく平均化した補正量ｙ7が得られる。また、補正量ｙ7の符号として第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの中で最も周波数特性の低い第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3の符号を用いているので、輝度変化の極めて少ない（周波数の極めて小さい）入力画像等を除く全ての入力画像において出力結果が得られる第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3の符号によって補正量ｙ7の符号が適切に設定される。このような設定において、比較的太いエッジが含まれた入力画像に対しては、上述のように、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を平均化した値（出力ｙ5）が当該エッジを適切に強調する方向に作用する。
【００６７】
なお、最も周波数特性の高い第１フィルタ１００ａの出力ｙ1の符号を補正量ｙ7の符号として用いるとすると、比較的太いエッジが入力画像に含まれる例において、当該符号が得られなくなるので（すなわち出力ｙ6が０になるので）。このため、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を相殺することなく平均化した補正量ｙ7により輝度を補正すべき位置において、第２フィルタ１００ｂの出力ｙ2および第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3があったとしても、補正量ｙ7が０になるので、当該補正が行われなくなる。上記図６（ａ）に示すエッジに代えて、当該エッジよりも太いエッジが含まれる場合には、第２フィルタ１００ｂの符号を補正量ｙ7の符号として用いたときにも同様の問題が生じ得る。
【００６８】
これに対して、本実施形態では、補正量ｙ7の符号として最も周波数特性の低い第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3の符号を用いている。比較的太いエッジが入力画像に含まれる例では、図６（ｄ）からわかるように、位置ＥＤを挟んだ比較的広い範囲で第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3が存在する。このため、補正量ｙ7の符号として第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3の符号を用いることにより、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を相殺することなく平均化した補正量ｙ7により輝度を補正すべき位置において、補正量ｙ7が０にならずに適切に正または負のいずれかの符号が適切に設定されるので、当該補正を行うことができる。
【００６９】
ところで、上述のように、輝度変化の極めて少ない（周波数の極めて小さい）入力画像に対しては、最も周波数特性の低い第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3も０になる。しかし、輝度変化の極めて少ない入力画像はエッジを含んでいないと考えられる。このため、このような入力画像に対してはそもそもエッジ強調処理が必要ないので、出力ｙ3の符号が定まらないことにより補正量ｙ7が０になっても問題は生じない。
【００７０】
図７は、本実施形態における、ノイズに代表される急峻なエッジに対する第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を示す模式図である。より詳細には、図７（ａ）は処理前輝度信号Ｙを示す模式図であり、図７（ｂ）は第１フィルタの出力ｙ1を示す模式図であり、図７（ｃ）は第２フィルタの出力ｙ2を示す模式図であり、図７（ｄ）は第３フィルタの出力ｙ3を示す模式図である。図７（ａ）における処理前輝度信号Ｙの周波数成分は、第１フィルタ１００ａおよび第２フィルタ１００ｂのゲインが等しくなる周波数を上限とする、図４における符号ＥＸＢで示した範囲に含まれるものとする。具体的には、図７（ａ）に示す処理前輝度信号Ｙには、位置ＥＤ近傍において第１フィルタ１００ａおよび第２フィルタ１００ｂのゲインが等しくなる周波数に相当する輝度変化が生じ、位置ＥＤよりも僅かに明るい側の符号ＥＤＢで示した画素位置（以下「位置ＥＤＢ」という）近傍および位置ＥＤよりも僅かに暗い側の符号ＥＤＣで示した画素位置（以下「位置ＥＤＣ」という）近傍において第２フィルタ１００ｂの通過域のピークにおける周波数に相当する輝度変化が生じ、位置ＥＤＢよりも僅かに明るい側の符号ＥＤＡで示した画素位置（以下「位置ＥＤＡ」という）近傍および位置ＥＤＣよりも僅かに暗い側の符号ＥＤＤで示した画素位置（以下「位置ＥＤＤ」という）近傍において第３フィルタ１００ｃの通過域のピークにおける周波数に相当する輝度変化が生じているものとする。
【００７１】
なお、図７（ａ）では、説明の便宜上、ノイズのうちの、本図の左側を基準として暗い輝度から明るい輝度への変化部分のみを示している。しかし実際には、ノイズのうちの、本図の左側を基準として明るい輝度から暗い輝度への変化部分が図７（ａ）に示す曲線の右側に存在する。なお、ノイズの種類としては、図７（ａ）に示す例よりも輝度変化が急峻なものもあるが、ここでは第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3の符号が異なる例を示すため、便宜上、図７（ａ）に示す程度の輝度変化のノイズを例に挙げて説明する。
【００７２】
第１フィルタ１００ａは、図７（ｂ）に示すように、位置ＥＤを挟んで明るい側で正の値になり、位置ＥＤを挟んで暗い側で負の値になる出力ｙ1を得る。すなわち、第１フィルタ１００ａは、位置ＥＤ近傍の輝度変化を強調する出力ｙ1を得る。
【００７３】
これに対して、第２フィルタ１００ｂは、位置ＥＤＢを挟んで明るい側で正の値になり、位置ＥＤＢを挟んで暗い側で負の値になると共に、位置ＥＤＣを挟んで出力ｙ2明るい側で正の値になり、位置ＥＤＣを挟んで暗い側で負の値になる出力ｙ2を得る。すなわち、第２フィルタ１００ｂは、位置ＥＤＢ近傍および位置ＥＤＣ近傍の輝度変化を強調する出力ｙ2を得る。なお、図７（ｃ）からわかるとおり、出力ｙ2は、位置ＥＤを挟んで明るい側で負の値になり、位置ＥＤを挟んで暗い側で正の値になるので、位置ＥＤ近傍の輝度変化を抑える方向に作用する。
【００７４】
また、第３フィルタ１００ｃは、位置ＥＤＡを挟んで明るい側で正の値になり、位置ＥＤＡを挟んで暗い側で負の値になると共に、位置ＥＤＤを挟んで出力ｙ2明るい側で正の値になり、位置ＥＤＤを挟んで暗い側で負の値になる出力ｙ3を得る。すなわち、第３フィルタ１００ｃは、位置ＥＤＡ近傍および位置ＥＤＤ近傍の輝度変化を強調する出力ｙ3を得る。なお、図７（ｄ）からわかるとおり、出力ｙ3は、位置ＥＤを挟んで明るい側で負の値になり、位置ＥＤを挟んで暗い側で正の値になるので、位置ＥＤ近傍の輝度変化を抑える方向に作用する。
【００７５】
以上のように、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示す例において、処理前輝度信号Ｙの輝度変化が最も大きい位置ＥＤに着目すると、第１フィルタの出力ｙ1は位置ＥＤ近傍の輝度変化を強調する方向に作用するのに対して、第２フィルタの出力ｙ2および第３フィルタの出力ｙ3は位置ＥＤ近傍の輝度変化を抑える方向に作用する。このように、ノイズが含まれた入力画像に対しては、画素位置によって各フィルタで出力の符号が異なると共に、第２フィルタの出力ｙ2および第３フィルタの出力ｙ3はノイズを抑制する方向に作用する。なお、ここで挙げた各フィルタの出力の符号が異なる場合の例は単なる一例であり、より輝度変化の複雑な実際の入力画像では様々な場合において各フィルタの出力の符号が異なり得る点に留意されたい。
【００７６】
＜１．３  エッジ強調処理前後について＞
上記式（１）、式（２）、および式（３）に示すように、処理後輝度信号Ｙ１および補正後補正前第１，第２色差信号Ｃb１，Ｃr１は、処理前輝度信号Ｙおよび補正前第１，第２色差信号Ｃb，Ｃrにそれぞれ第１係数αを乗じた値となっている。これにより、処理前輝度信号Ｙと補正前第１，第２色差信号Ｃb，Ｃrとの比と、処理後輝度信号Ｙ１と補正後補正前第１，第２色差信号Ｃb１，Ｃr１との比が互いに等しくなる。すなわち、エッジ強調処理前後で輝度と色差との比が維持されている。
【００７７】
図８は、ＣbＣr座標を示す図である。ＣrＣb座標において、彩度ｒは次式（１０）で与えられる。
【数２】
0005933332.tif 000003
【００７８】
式（１０）、式（２）、および式（３）から、補正前第１色差信号Ｃbおよび補正前第２色差信号Ｃrにより得られる彩度ｒと補正後第１色差信号Ｃb１および補正後第２色差信号Ｃr１により得られる彩度ｒ１との関係は、次式（１１）で表すことができる。
ｒ１＝α・ｒ  …（１１）
式（１１）から、エッジ強調処理による輝度変化率と同じ比で彩度が変化することがわかる。すなわち、上述のようにエッジ強調処理前後で輝度と色差との比が維持されることは、エッジ強調処理前後で輝度（明度に相当する。）と彩度との比が維持されることを意味する。
【００７９】
なお、色相θは、次式（１２）で与えられる。
【数３】
0005933332.tif 000004
式（１２）、式（２）、および式（３）から、エッジ強調処理前後で色相θは変化しないことがわかる。
【００８０】
＜１．４  効果＞
本実施形態によれば、テレビ放送を受信して得られるかまたはビデオシステムから得られる画像信号が示す画像に対してエッジ強調処理を行う画像処理装置において、第１係数αを用いて補正前第１，第２色差信号Ｃb，Ｃrが補正されるので、エッジ強調による輝度変化に応じて色差変化が決定される。より詳細には、補正前第１，第２色差信号Ｃb，Ｃrに第１係数αが乗じられることにより、色差が輝度に比例して変化する。エッジ強調によって輝度が大きくなるときには、輝度に比例して色差が大きくなることにより、輝度補正前後で輝度と色差との比が維持される。このため、輝度に対して色差が相対的に小さくなることに起因して生じ得る色あせを抑制できる。また、エッジ強調によって輝度が小さくなるときにも、輝度に比例して色差が小さくなることにより、輝度補正前後で輝度と色差との比が維持される。これにより、輝度に対して色差が相対的に大きくなることに起因して色が不自然に鮮やかになることを防止できる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、補正量ｙ7の生成にあたって、互いに周波数特性の異なる第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3の絶対値の和である出力ｙ4に第２係数ｋを乗じた出力ｙ5を用いているので、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を相殺することなく平均化した補正量ｙ7が得られる。また、補正量ｙ7の符号として第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの中で最も周波数特性の低い第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3の符号を用いているので、輝度変化の極めて少ない（周波数の極めて小さい）入力画像を除く全ての入力画像において出力結果が得られる第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3の符号によって補正量ｙ7の符号が適切に設定される。例えば、比較的太いエッジが含まれた入力画像に対しては、上述のように、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を相殺することなく平均化した値（出力ｙ5）が当該エッジを適切に強調する方向に作用する。一方、ノイズが含まれた入力画像に対しては、ノイズを抑制する方向に作用する符号である第３フィルタ１００ｃの出力ｙ3の符号を補正量ｙ7の符号とすることにより、第１〜第３フィルタ１００ａ〜１００ｃの出力ｙ1〜ｙ3を相殺することなく平均化した値（出力ｙ5）がノイズを抑制する方向に作用する。このようにして、ノイズを抑制しつつ比較的太いエッジを強調できる。
【００８２】
＜２．第２の実施形態＞
＜２．１  構成＞
図９は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。図９に示すように、本画像処理装置は、上記第１の実施形態に係る画像処理装置に、輝度・色差変換部としてのＲＧＢ−ＹＣbＣr変換部５０を加えたものである。ＲＧＢ−ＹＣbＣr変換部５０は、ＣＰＵ１によりソフトウェア的に実現される。なお、その他の構成および動作などは上記第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。本実施形態に係る画像処理装置は、マルチメディアシステムから受信する入力画像信号が示す入力画像に対して補正を行うものである。したがって、上記第１の実施形態と異なり、本実施形態では、入力画像信号ＩＮは赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、および青色信号Ｂからなっている。
【００８３】
ＲＧＢ−ＹＣbＣr変換部５０は、赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、および青色信号Ｂを受け取り、それらを処理前輝度信号Ｙおよび補正前第１，第２色差信号Ｃb，Ｃrに変換する。ＲＧＢ−ＹＣbＣr変換部５０は、変換した処理前輝度信号Ｙをエッジ強調部１０および係数取得部２０に与え、補正前第１，第２色差信号Ｃb，Ｃrを第１，第２色差補正用乗算部３１，３２にそれぞれ与える。ここで、ＲＧＢ−ＹＣbＣr変換部５０における信号変換は次式（１３）に基づいて行われる。
【数４】
0005933332.tif 000005
【００８４】
本実施形態におけるＲＧＢ−ＹＣbＣr変換部５０による信号形式変換後の動作については、上記第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８５】
＜２．２  効果＞
本実施形態によれば、マルチメディアシステムから受信する画像信号が示す画像に対してエッジ強調処理を行う場合において、上記第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８６】
＜３．第３の実施形態＞
＜３．１  構成＞
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。図１０に示すように、本画像処理装置は、上記第１の実施形態に係る画像処理装置の色差補正部３０内に係数調整部３３を加えたものである。なお、その他の構成および動作などは上記第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８７】
係数調整部３３は、係数取得部２０から第１係数αを受け取り、当該第１係数αを調整する。より詳細には、係数調整部３３は、次式（１４）に示すように、第１係数αが１以上であるときには第１係数αをそのままとし、第１係数αが１よりも小さいときには当該第１係数αを１にする調整を行う。
【数５】
0005933332.tif 000006
ここで、α１は係数調整部３３による調整後の第１係数（以下「調整後第１係数」という。）を表す。係数調整部３３は、調整後第１係数α１を第１，第２色差補正用乗算部３１，３２に与える。
【００８８】
このようにして、本実施形態では、第１係数αに代えて調整後第１係数α１が色差補正に用いられる。このため、第１係数αが１以上であるとき、すなわちエッジ強調によって輝度が大きくなるかまたは変化しないときには、上記第１の実施形態と同様の色差補正結果が得られるので、色あせが抑制される。一方、第１係数αが１よりも小さいとき、すなわちエッジ強調によって輝度が小さくなるときには、色差補正が行われないこととなる。これにより、エッジ強調によって輝度が小さくなるときには、輝度に対して色差が相対的に大きくなることに起因して色が本来よりも鮮やかになる。しかし、鮮やかな色の画像が要求される場合には、色が本来よりも鮮やかになることを積極的に活用することが望ましい。このような場合に、上記式（１４）で示されるような調整後第１係数α１を用いた本実施形態は好適である。
【００８９】
＜３．２  効果＞
本実施形態によれば、エッジ強調によって輝度が小さくなるときには色差が変化しない。このため、色あせのみを抑制した鮮やかな出力画像を得ることができる。
【００９０】
なお、係数調整部３３による第１係数αの調整方法は上記式（１４）に基づくものに限定されるものではなく、その他種々の調整方法を用いることができる。
【００９１】
＜４．第４の実施形態＞
＜４．１  構成＞
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本画像処理装置は、上記第１の実施形態に係る画像処理装置の色差補正部３０に代えて、ＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０の後段に原色補正部６０を設けたものである。本実施形態では、原色補正部６０により色補正部が実現されている。なお、その他の構成および動作などは上記第１の実施形態と同様であるので、適宜説明を省略する。
【００９２】
ＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０は、輝度信号Ｙ、第１、第２色差信号Ｃb，Ｃrを赤色信号Ｒ、青色信号Ｂ、および緑色信号Ｇに変換する。ＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部４０は、赤色信号Ｒ、青色信号Ｂ、および緑色信号Ｇを原色補正部６０に与える。
【００９３】
原色補正部６０は、第１〜第３原色補正用乗算部６１〜６３を備えている。原色補正部６０は、係数取得部２０から受け取った第１係数αを用いて、赤色信号Ｒ、青色信号Ｂ、および緑色信号Ｇを補正する。
【００９４】
第１原色補正用乗算部６１は赤色信号Ｒを補正する。より詳細には、第１原色補正用乗算部６１は、赤色信号Ｒを次式（１５）で与えられる赤色信号Ｒ１に補正する。
Ｒ１＝α・Ｒ  …（１５）
以下では、第１原色補正用乗算部６１による補正前の赤色信号Ｒのことを「補正前赤色信号」といい、補正後の赤色信号Ｒ１のことを「補正後赤色信号」という。
【００９５】
第２原色補正用乗算部６２は緑色信号Ｇを補正する。より詳細には、第２原色補正用乗算部６２は、緑色信号Ｇを次式（１６）で与えられる緑色信号Ｇ１に補正する。
Ｇ１＝α・Ｇ  …（１６）
以下では、第２原色補正用乗算部６２による補正前の緑色信号Ｇのことを「補正前緑色信号」といい、補正後の緑色信号Ｇ１のことを「補正後緑色信号」という。
【００９６】
第３原色補正用乗算部６３は青色信号Ｂを補正する。より詳細には、第３原色補正用乗算部６３は、青色信号Ｂを次式（１７）で与えられる青色信号Ｂ１に補正する。
Ｂ１＝α・Ｂ  …（１７）
以下では、第３原色補正用乗算部６３による補正前の青色信号Ｂのことを「補正前青色信号」といい、補正後の青色信号Ｂ１のことを「補正後青色信号」という。
【００９７】
原色補正部６０は、以上のようにして得られた補正後赤色信号Ｒ１、補正後緑色信号Ｇ１、および補正後青色信号Ｂ１からなる出力画像信号を出力部５に与える。
【００９８】
＜４．２  効果＞
本実施形態によれば、第１係数αを用いて補正前赤色信号Ｒ、補正前緑色信号Ｇ、および補正後青色信号Ｂが補正されるので、エッジ強調による輝度変化に応じて原色変化が決定される。より詳細には、補正前赤色信号Ｒ、補正前緑色信号Ｇ、および補正後青色信号Ｂに第１係数αが乗じられることにより、原色が輝度に比例して変化する。原色補正部６０での補正後の原色信号である補正後赤色信号Ｒ１、補正後緑色信号Ｇ１、および補正後青色信号Ｂ１について輝度信号および色差信号の観点から考えると、エッジ強調による輝度変化に応じて原色変化が決定されることにより、輝度補正前後で輝度と色差との比が維持される。このようにして、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００９９】
なお、本実施形態において、上記第２の実施形態のようにＲＧＢ−ＹＣbＣr変換部５０を設けるようにしても良いし、上記第３の実施形態のように係数調整部３３を設けるようにしても良い。
【０１００】
＜５．その他＞
上記第１の実施形態では、互いに周波数特性の異なるフィルタを３つ用いる例を挙げて説明したが本発明はこれに限定されるものではない。互いに周波数特性の異なるフィルタは２つでも良く、または４つ以上でも良い。また、複数のフィルタの周波数特性は互いに異なっていれば良く、図４に示される例に限定されるものではない。また、本発明に用いるフィルタとしてハイパスフィルタは必須のものではなく、互いに周波数特性の異なる２つ以上のバンドパスフィルタのみを用いるようにしても良い。
【０１０１】
また、上記第１の実施形態で説明したエッジ強調部１０の構成および動作は単なる一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。なお、エッジ強調に関わらず、他の輝度補正を行う態様にも本発明は適用できる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態を種々変形して実施することができる。
【０１０２】
以上より、本発明によれば、例えばエッジ強調処理などの輝度補正を行う際に生じ得る色あせを抑制する画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および画像処理プログラムを記憶した記録媒体を提供することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１…ＣＰＵ
３…メモリ
６…画像処理プログラム
１０…エッジ強調部（輝度補正部）
２０…係数取得部
３０…色差補正部（色補正部）
３１，３２…色差補正用乗算部
３３…係数調整部
４０…ＹＣbＣr−ＲＧＢ変換部（第１信号形式変換部）
５０…ＲＧＢ−ＹＣbＣr変換部（第２信号形式変換部）
６０…原色補正部（色補正部）
６１〜６３…原色補正用乗算部
１００ａ〜１００ｃ…第１〜第３フィルタ
１０１…絶対値処理部
１０１ａ〜１０１ｃ…第１〜第３絶対値処理部
１０３，１０５…輝度補正用乗算部
１０４…符号取得部
１０２，１０６…加算部
ＩＮ…入力画像信号
ＯＵＴ…出力画像信号
Ｙ，Ｙ１…輝度信号
Ｃb，Ｃr…色差信号
α，α１…第１係数
ｋ…第２係数
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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