(57)【要約】【課題】  ホワイトバランスの係数を用いて、被写体の色温度の変化に適応し、適切な輪郭強調処理を行うことができる画像処理装置、および画像処理プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】  映像信号から算出されたホワイトバランス係数のＲ若しくはＢの係数を用いて輪郭強調係数を決定し、輪郭強調用信号に前記輪郭強調係数を乗算することにより、輪郭強調処理を行った輝度信号を得る。また、輪郭強調用信号のレベルをホワイトバランス係数のＲ若しくはＢの係数を用いて制限し、輪郭の過強調を防ぐ。【選択図】  図１
2006238135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号をＲＧＢ信号と輝度信号に変換する画像処理装置において、
前記映像信号からホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出部と、
前記ホワイトバランス係数を用いて前記ＲＧＢ信号を出力するホワイトバランス処理部と、
前記ホワイトバランス係数のうち、Ｒの係数ＫＲ若しくはＢの係数ＫＢを用いて輪郭強調係数を算出する輪郭強調係数算出部と、
前記映像信号と前記輪郭強調係数に基づいて輪郭強調を行なうことにより得られた前記輝度信号を出力する輪郭強調処理部と、を備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記Ｒの係数を用いる輪郭強調係数算出部は、Ｒの係数ＫＲから強調開始設定係数Ｋｎｏｎｒを減算した差分値を算出し、かつ、前記差分値が０以下の場合には前記差分値に０の値を出力する処理部と、
前記差分値に強調度合いの補正係数Ｋｃｏｎｒを乗算する処理部と、
前記乗算された値に基準輪郭強調係数ＫＹを加算する処理部と、を備え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Ｂの係数を用いる輪郭強調係数算出部は、強調開始設定係数ＫｎｏｎｂからＢの係数ＢＲを減算した差分値を算出し、かつ、前記差分値が０以下の場合には前記差分値に０を出力する処理部と、
前記差分値に所定の強調度合いの補正係数Ｋｃｏｎｂを乗算する処理部と、
前記乗算された値に基準輪郭強調係数を加算する処理部と、を備え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４】
映像信号をＲＧＢ信号と輝度信号に変換する画像処理装置において、
前記映像信号からホワイトバランス係数を算出する処理部と、
前記ホワイトバランス係数を用いて前記ＲＧＢ信号を出力するホワイトバランス処理部と、
前記映像信号と輪郭強調係数を用いて輪郭強調を行うための輪郭強調用信号に基づいて前記輝度信号を出力するリミッタ付き輪郭強調処理部と、
前記ホワイトバランス係数のＲの係数ＫＲ若しくはＢの係数ＫＢを用いて前記輪郭強調用信号の制限値を算出する輪郭強調用信号の制限値算出部とを備え、
前記リミッタ付き輪郭強調処理部には、前記輪郭強調用信号の制限値を用いて前記輪郭強調用信号のレベルに制限を掛けるリミッタを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記Ｒの係数を用いる輪郭信号強調用信号の制限値算出部は制限開始設定係数ＫｎｏｎｌｒからＲの係数ＫＲを減算した差分値を算出し、かつ、前記差分値が０以下の場合には前記差分値に０の値を出力する処理部と、
前記差分値に制限レベル補正係数Ｋｃｏｎｌｒを乗算する処理部と、
基準となる輪郭強調用信号制限値から前記乗算された値を減算する処理部と、を備え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Ｂの係数を用いる輪郭強調係数算出部は、Ｂの係数ＫＢから制限開始設定係数Ｋｎｏｎｌｂを減算した差分値を算出し、かつ、前記差分値が０以下の場合には前記差分値に０の値を出力する処理部と、
前記差分値に制限レベル補正係数Ｋｃｏｎｌｂを乗算する処理部と、
基準となる輪郭強調用信号制限値から前記乗算された値を減算する処理部と、を備え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７】
映像信号をＲＧＢ信号と輝度信号に変換する画像処理装置において、
前記映像信号からホワイトバランス係数を算出する処理部と、
前記ホワイトバランス係数を用いて前記ＲＧＢ信号を出力するホワイトバランス処理部と、
前記ホワイトバランス係数のうち、Ｒの係数ＫＲ若しくはＢの係数ＫＢを用いて輪郭強調係数を算出する輪郭強調係数算出部と、
前記映像信号と前記輪郭強調係数を用いて輪郭強調を行うための輪郭強調用信号に基づいて前記輝度信号を出力するリミッタ付き輪郭強調処理部と、
前記ホワイトバランス係数のＲの係数ＫＲ若しくはＢの係数ＫＢを用いて前記輪郭強調用信号の制限値を算出する輪郭強調用信号の制限値算出部とを備え、
前記リミッタ付き輪郭強調処理部には、前記輪郭強調用信号の制限値を用いて前記輪郭強調用信号のレベルに制限を掛けるリミッタを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
映像データをＲＧＢデータと輝度データに変換する画像処理に対する制御をコンピュータで実現するためのプログラムであって、
前記映像データからホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出手順と、
前記ホワイトバランス係数を用いて前記ＲＧＢ信号データを出力するホワイトバランス処理手順と、
前記ホワイトバランス係数のＲの係数ＫＲ若しくはＢの係数ＫＢを用いて輪郭強調係数を算出する輪郭強調係数算出手順と、
前記輪郭強調係数を用いて輪郭強調用データを算出する処理手順と、
前記映像信号データと前記輪郭強調用データとを演算し、前記輝度データを出力する処理手順とを、コンピュータで実現することを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項９】
映像データをＲＧＢデータと輝度データに変換する画像処理に対する制御をコンピュータで実現するためのプログラムであって、
前記映像データからホワイトバランス係数を算出する処理手順と、
前記ホワイトバランス係数を用いて前記ＲＧＢデータを出力するホワイトバランス処理手順と、
前記映像データから輪郭強調係数を用いて輪郭強調用データを算出する処理手順と、
前記ホワイトバランス係数のＲの係数ＫＲ若しくはＢの係数ＫＢを用いて輪郭強調用データ制限値を算出する輪郭強調制限値算出手順と、
前記輪郭強調用データ制限値を用いて前記輪郭強調用データのレベルに制限を掛ける処理手順と、
前記映像データと前記輪郭強調用データを演算し、前記輝度データを出力する処理手順とをコンピュータで実現することを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置では、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージャのような撮像素子に入力された映像信号を画像信号に変換しており、この画像信号の画質を向上させるために様々な画像処理を行う画像処理装置を備えて構成されている。これらの装置で実行される画像処理の内、輪郭強調処理は、被写体の画像の輪郭部の信号レベルを大きくすることにより行われる。その方法として、映像信号から輪郭部である高周波成分を抽出し、それに係数を乗算し、元の映像信号と足し合わせることにより輪郭強調をすることが行われている。輪郭強調処理部にて高周波成分に乗算される係数、つまり基準輪郭強調係数は、撮像装置の製造工程における調整工程にて、特定の色温度において最適となる一定の値に固定される。
【０００３】
図３は補色ＣＣＤを用いた従来のビデオカメラの画像処理装置を示す構成図である。レンズ１を通過した光は、ＣＣＤ２の受光面で結像し、電気信号に変換されて、アナログ映像信号が生成される。アナログ映像信号は、ＣＤＳ回路３に入力され、相関２重サンプリングされた後、ＰＧＡ４に出力される。相関２重サンプリングされたアナログ映像信号はＰＧＡ４にて適正レベルに増幅され、ＡＤＣ５に出力される。ＡＤＣ５では増幅されたアナログ映像信号がＡＤ変換され、デジタル映像信号に変換される。
【０００４】
ＡＤＣ５のデジタル映像信号（以降０Ｈ信号と称す）は、補間・演算回路１２と、１Ｈ、２Ｈ遅延線６とに入力される。１Ｈ、２Ｈ遅延線６では、１水平期間遅延した信号（以降１Ｈ信号と称す）と２水平期間遅延した信号（以降２Ｈ信号と称す）が作成され、０Ｈ信号と共に補間・演算回路１２に入力される。１Ｈ信号はＬＰＦ７にも入力される。
【０００５】
１Ｈ信号は、ＬＰＦ７を介することにより、ＣＣＤ２内部の色フィルタによって発生したキャリア成分が除去され、キャリア除去後信号としてガンマ補正回路８に入力される。キャリア除去後信号は、ガンマ補正回路８にてガンマ補正処理が行われ、ガンマ補正後信号として輪郭強調処理部１０４に入力される。輪郭強調処理部１０４では、ガンマ補正後信号はＨＰＦ９と加算器１１に入力される。ＨＰＦ９ではガンマ補正後信号から、信号の高周波成分、すなわち被写体の輪郭部分が抽出され、輪郭部信号として乗算器１０に入力される。輪郭部信号は乗算器１０にて基準輪郭強調係数ＫＹと乗算され、輪郭部信号が適正レベルとなるように輪郭強調用信号が作成される。ここで、基準輪郭強調係数ＫＹはカメラシステムの製造工程における調整工程にて、特定の色温度において最良の画質が得られるように一定の値に固定された値である。
【０００６】
輪郭強調用信号は加算器１１にてガンマ補正回路８からのガンマ補正後信号と加算され、輪郭強調処理によって得られた輝度信号として外部システムに出力される。
【０００７】
補間・演算回路１２では、前記０Ｈ信号、１Ｈ信号、２Ｈ信号を用いた補間処理にて
Ｙｅ＋ＭＧ、Ｇ＋Ｃｙ、Ｃｙ＋Ｙｅ、Ｙｅ＋Ｇの４種の各フィルタ−が同時化され、次の演算式によってＲＧＢ原信号が作成される。
Ｇ＝［−２＊｛（ＭＧ＋Ｃｙ）−（Ｙｅ＋ＭＧ）｝＋２＊｛（Ｇ＋Ｃｙ）＋（Ｇ＋Ｙｅ）｝
−２＊｛（Ｙｅ＋ＭＧ）−（Ｇ＋Ｃｙ）｝］／１０
Ｒ＝［−２＊｛（ＭＧ＋Ｃｙ）−（Ｙｅ＋ＭＧ）｝＋｛（Ｇ＋Ｃｙ）＋（Ｇ＋Ｙｅ）｝
＋４＊｛（Ｙｅ＋ＭＧ）−（Ｇ＋Ｃｙ）｝］／１０
Ｂ＝［４＊｛（ＭＧ＋Ｃｙ）−（Ｙｅ＋ＭＧ）｝＋｛（Ｇ＋Ｃｙ）＋（Ｇ＋Ｙｅ）｝
−２＊｛（Ｙｅ＋ＭＧ）−（Ｇ＋Ｃｙ）｝］／１０
【０００８】
補間・演算回路１２で作成されたＲＧＢ原信号はホワイトバランス係数算出部２３と、ホワイトバランス処理部１０１に入力される。ホワイトバランス処理部１０１は、乗算器１３、乗算器１４、乗算器１５からなり、Ｒ原信号は乗算器１３に、Ｇ原信号は乗算器１４に、Ｂ原信号は乗算器１５にそれぞれ入力される。ホワイトバランス係数算出部２３では、被写体の無彩色部分のＲＧＢの比率が１：１：１となるように係数ＫＲ、ＫＢ、ＫＧの値が算出され、乗算器１３、乗算器１４、乗算器１５にそれぞれ入力される。乗算器１３、乗算器１４、乗算器１５において前記Ｒ、Ｇ、Ｂ原信号が係数ＫＲ、ＫＢ、ＫＧとそれぞれ乗算されることによりホワイトバランス調整が行われる。ホワイトバランス調整されたＲ、Ｇ、Ｂ信号はガンマ補正回路１６に入力される。ガンマ補正回路１６でホワイトバランス調整されたＲ、Ｇ、Ｂ信号はガンマ補正され、マトリックス回路１７に入力される。マトリックス回路１７では以下の演算式によって、ガンマ補正されたＲＧＢ信号より色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが作成される。
Ｒ−Ｙ＝Ｋ１（Ｒ−Ｇ）＋Ｋ２（Ｂ−Ｇ）
Ｂ−Ｙ＝Ｋ３（Ｂ−Ｇ）＋Ｋ４（Ｒ−Ｇ）
ここでＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４は色差信号を作成するためのマトリックス係数である。
【０００９】
色差信号は、エンコ−ダ回路１８に入力され、エンコ−ダ回路１８にて変調され、変調色信号として外部システムに出力される。
【００１０】
上記回路にて生成された輝度信号と変調色信号が画像データとしてＣＰＵ、表示装置などの外部システムに出力される。
【００１１】
しかしながら、この従来装置では、基準輪郭強調係数ＫＹは固定の値のため、被写体の色温度が変化した場合、被写体の高周波成分が変化し、その結果、輪郭強調の掛け過ぎによるジャギーや、輪郭部分の不足による画像のボケが発生していた。
【００１２】
これらを解決するため、特開２００３−２３００５２号公報では、ホワイトバランス係数算出部１０１により算出された色温度に応じて、色再現マトリックス番号が決定され、それにより輪郭強調係数を決定するという方法が行われている。
【００１３】
本公報では、色再現処理に用いられる色再現マトリックスを示すマトリックス番号は、ホワイトバランス係数算出部により算出された色温度に応じて、色再現マトリックス選択部により決定される。色再現マトリックス選択部は、ホワイトバランス係数算出部により算出された色温度に応じて、何れのマトリックス番号の色再現マトリックスを用いるかを決定する。そして、色再現マトリックス選択部は、決定したマトリックス番号を、色再現処理部に供給するとともに、輪郭強調係数算出部に供給する。この輪郭強調係数算出部において作成された輪郭強調係数により、輪郭強調の制御が行われる。
【特許文献１】特開２００３−２５００５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、従来の輪郭強調回路にて輝度信号の高周波成分に乗算される基準輪郭強調係数ＫＹは、一定の値に固定される。しかしながら特定の色温度において輪郭強調の度合いを最適に調整しても、被写体の光源の色温度が変化した場合、輝度信号の高周波成分の発生量自体が変化するため、過強調または強調不足となり、輪郭の過強調によるジャギーや強調不足による画像ボケが発生し、画質が劣化していた。
【００１５】
また、これを解決するために、特開２００３−２５００５２号公報に記載された方法では、色再現マトリックスを用いて、ホワイトバランス算出部より計算された色温度に応じて、マトリックス番号を決定し、その番号により輪郭強調係数を決定するといった方法をとっている。この方式では、色再現マトリックスを予め画像処理装置に用意する必要があり、このことによる回路規模の増加や信号処理の複雑化を招いていた。また、色再現マトリックスを選択し、マトリックス番号に応じた輪郭強調処理を選択するために、画像処理装置の応答時間が長くなっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ホワイトバランスのＲ側の係数が被写体光源の色温度が高くなるにつれて値が大きくなる事と、また、本発明者が検討を重ねた結果、高周波成分が被写体光源の色温度が高くなるほど減少する傾向があることを見出したことによりなされたものである。
【００１７】
つまり、本発明の画像処理装置において、映像信号からホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出部と、前記ホワイトバランス係数を用いてＲＧＢ信号を出力するホワイトバランス処理部と、前記ホワイトバランス係数のＲの係数若しくはＢの係数を用いて輪郭強調係数を算出する輪郭強調係数算出部と、前記輪郭強調係数を用いて輪郭強調を行う輪郭強調処理部と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、色温度によって輪郭強調処理が過強調となりうる場合にも、前記ホワイトバランス係数のＲの係数若しくはＢの係数を用いて、過強調を抑制する画像処理装置を提案するものである。つまり、本発明の画像処理装置において、前記映像信号からホワイトバランス係数を算出する処理部と、前記ホワイトバランス係数を用いて前記ＲＧＢ信号を出力するホワイトバランス処理部と、前記映像信号と輪郭強調係数を用いて輪郭強調を行うための輪郭強調用信号に基づいて前記輝度信号を出力するリミッタ付き輪郭強調処理部と、前記ホワイトバランス係数のＲの係数若しくはＢの係数を用いて前記輪郭強調用信号の制限値を算出する輪郭強調用信号の制限値算出部と、を備えた画像処理装置であって、前記リミッタ付き輪郭強調処理部には、前記輪郭強調用信号の制限値を用いて前記輪郭強調用信号のレベルに制限を掛けるリミッタを有することを特徴とする。
【００１９】
また、いずれの発明においても、本発明の特徴部分を実現するための回路構成は、係数の加算、乗算、減算を行うことにより実現しており、従来の回路に対して僅かな回路規模の追加で実現可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、色再現マトリックス等を使用することなく、ホワイトバランスの係数のうちＲもしくはＢの少なくとも１種類を用いて輪郭強調を行うので、被写体光源の色温度の変化による高周波成分の変化に対して敏感に追従し、過強調によるジャギーや強調不足によるボケを防止することが出来る。また、ホワイトバランス係数より直接補正量を決定するため、色温度の変化に対して高速での補正が可能である。さらには、簡単なシステム構成であるため、システムの構成が容易かつ低コストで実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１を示す構成図である。図３と同一な構成には同一の符号を付す。本実施例では、被写体の色温度が高くなった場合に、輪郭強調の度合いを大きくする回路を実現している。
【００２２】
レンズ１から補間・演算回路１２を経由し、変調色信号を生成するまでの回路構成は従来例の図３と同様である。
【００２３】
従来技術との相違点は、本構成では輪郭強調係数算出部１０２を有し、輪郭強調係数をホワイトバランスのＲ側の係数ＫＲから算出する点である。このことを下記に詳細に説明する。
【００２４】
本実施例では、ホワイトバランスのＲ側の係数ＫＲの値は乗算器１３に入力されるとともに、輪郭強調係数算出部１０２内の減算器１９にも入力される。
【００２５】
ここで、係数ＫＲが、強調開始設定係数Ｋｎｏｎｒ以下の時（ＫＲ−Ｋｎｏｎｒ＜０）、すなわち被写体の色温度が一定の値より低いときは輪郭の過強調をしないようにするため、乗算器２０に差分値として０を出力する。係数ＫＲの値が強調開始設定係数Ｋｎｏｎｒ以上のときは、ＫＲ−ｋｎｏｎｒの差分値が乗算器２０に出力される。ここで、強調開始設定係数Ｋｎｏｎｒは、色温度によって輪郭強調を行うか行わないかを決定する係数であり、ビデオカメラの画像処理装置に応じて所定値に固定される。
【００２６】
次に、乗算器２０にて、この差分値と、強調度合いの補正係数Ｋｃｏｎｒとが乗算される。強調度合いの補正係数ｋｎｏｎｒは、色温度に応じて良好な画像が得られるような輪郭強調が行われるように、どの程度の強調を行うかを決定される係数であり、ビデオカメラの画像処理装置に応じて所定値に固定される。これにより、輪郭強調度合いの補正量が調整される。
【００２７】
次に、その結果が加算器２１にて、基準輪郭強調係数ＫＹと加算され、その結果が輪郭強調係数算出部１０２の出力となり、乗算器１０の輪郭強調係数として使用される。ここで、基準輪郭強調係数ＫＹは、従来の画像処理装置で用いたのと同様係数であり、カメラシステムの製造工程における調整工程にて、特定の色温度において最良の画質が得られるように一定の値に固定された値である。
【００２８】
一方、従来装置と同様に、ＬＰＦ７に入力された１Ｈ信号は、ＣＣＤ２の色フィルタによって発生したキャリア成分が除去され、キャリア除去後信号としてガンマ補正回路８に入力される。キャリア除去後信号は、ガンマ補正回路８にてガンマ補正され、ガンマ補正後信号として輪郭強調処理部１０４に入力される。輪郭強調処理部１０４では、ガンマ補正後信号はＨＰＦ９と加算器１１に入力される。ガンマ補正後信号は、ＨＰＦ９にて高周波成分、すなわち被写体の輪郭部分が抽出され、輪郭部信号として乗算器１０に入力される。
【００２９】
乗算器１０では輪郭部信号に前述の輪郭強調係数算出部１０２で算出された輪郭強調係数が乗算されることにより、輪郭強調用信号が得られる。乗算器１０の輪郭強調用信号は加算器１１でガンマ補正回路８からの出力信号と加算され、輪郭強調処理によって得られた輝度信号が作成される。
【００３０】
このような構成とすることによって、色温度が変化する場合にも適正な輪郭強調処理がなされた画像信号を得ることができる。
【００３１】
また、図１ではホワイトバランスのＲ側の係数で制御する方法を示したが、ホワイトバランスのＢ側の係数ＫＢでも制御することができる。この場合、係数ＫＢの値が輪郭強調係数算出部１０２内の減算器１９に入力される。ここで、係数ＫＢが強調開始設定係数Ｋｎｏｎｂ以上（Ｋｎｏｎｂ−ＫＢ＜０）の時、すなわち被写体の色温度が一定の値より低い場合は、輪郭の過強調をしないようにするため、乗算器２０に差分値として０を出力する。係数ＫＢの値がＫｎｏｎｂ以上の場合は、Ｋｎｏｎｂ−ＫＢの差分値が乗算器２０に出力される。次に、乗算器２０にてこの差分値と強調度合いの補正係数Ｋｃｏｎｒと乗算される。これにより、輪郭強調用信号の強調度合いの補正量が調整される。次に、その結果が加算器２１にて、基準輪郭強調係数ＫＹと加算され、その結果が乗算器１０の輪郭強調係数として使用される。
【００３２】
本実施例では輪郭情報を１Ｈ信号からＬＰＦ、ガンマ補正、ＨＰＦを用いて算出したが、他の方法で算出しても、同様に本発明の輪郭強調係数を用いて輪郭強調用信号を形成することにより同じ効果が得られる。
【００３３】
(実施例２)
図２は本発明の第２の実施形態を示す構成図である。レンズ１から補間・演算回路１２を経由し、変調色信号を生成するまでの回路構成は従来例の図３と同様である。
【００３４】
従来技術と異なる点は、輪郭強調用信号制限値算出部１０３と、リミッタ２２を備えている点である。輪郭強調用信号制限値算出部１０３は、減算器２４、乗算器２５、減算器２６で構成される。
【００３５】
ホワイトバランスのＲ側の係数ＫＲは乗算器１３に入力されるとともに輪郭強調用信号制限値算出部１０３内の減算器２４にも入力される。
【００３６】
減算器２４では係数ＫＲが、制限開始設定係数Ｋｎｏｎｌｒより大きい（Ｋｎｏｎｌｒ−ＫＲ＜０）場合は、差分値として０を乗算器２５に入力する。これは係数ＫＲがＫｎｏｎｌｒ以上の時、すなわち被写体の色温度が高い場合には、リミッタの制限レベルを基準となる輪郭強調用信号制限値ＫＬのままにするためである。Ｋｎｏｎｌｒ−ＫＲが０より大きくなった場合、この差分値を乗算器２５に入力する。ここで、制限開始設定係数Ｋｎｏｎｌｒは、輪郭強調の制限を開始する値を決定する係数であり、色温度によってリミッタの制限レベルを変えるかどうかを決める基準となる。
【００３７】
次に、乗算器２５ではこの差分値に制限レベル補正係数Ｋｃｏｎｌｒを乗算し、結果を減算器２６に入力する。制限レベル補正係数とは、２つの係数の差（Ｋｎｏｎｌｒ―ＫＲ）に乗ずることによって、輪郭強調用信号制限値を補正する量を決定する係数である。次に、減算器２６では基準となる輪郭強調用信号制限値ＫＬから乗算器２５の結果を減算し、その結果を輪郭強調用信号制限値としてリミッタに入力する。
【００３８】
背景技術と同様に、ＬＰＦ７に入力された１Ｈ信号は、ＣＣＤ２の色フィルタにより発生したキャリア成分が除去され、ガンマ補正回路８にてガンマ補正が行われる。ガンマ補正回路８の出力は、ガンマ補正後信号としてリミッタ付き輪郭強調処理部１０５に入力される。リミッタ付き輪郭強調処理部１０５は、ＨＰＦ９と乗算器１０とリミッタ２２と加算器１１を備えており、輝度信号を出力している。ＨＰＦ９では高周波成分、すなわち被写体の輪郭部分が抽出され、輪郭部信号として乗算器１０に入力される。乗算器１０では基準輪郭強調係数ＫＹが乗算されることにより、輪郭強調用信号が作成される。この輪郭強調用信号はリミッタ２２に入力され、輪郭強調用信号制限値算出部１０３からの輪郭強調用信号制限値を超える輪郭強調用信号はすべて輪郭強調用信号制限値に変換する。制限値を超えないレベルの輪郭強調用信号はそのままリミッタ２２から出力される。この信号は加算器１１に入力され、ガンマ補正回路８の出力と加算され、輪郭強調により得られた輝度信号が作成される。
【００３９】
図２ではホワイトバランスのＲ側の係数で制御する方法を示したが、Ｂ側の係数ＫＢでも制御することができる。この場合、係数ＫＢの値が大きいときは色温度が低いため、高周波信号成分が大きくなり、リミッタのレベルを低くする必要がある。輪郭強調用信号制限値算出部内の減算器２４にてＫＢ―Ｋｎｏｎｌｂを計算し、この値が０以下の場合は差分値として０を乗算器２５に入力する。これは係数ＫＢが制限レベル補正係数Ｋｎｏｎｌｒ以下の時、すなわち被写体の色温度が高く、過強調を行うことのない場合は、リミッタのレベルを基準となる輪郭強調用信号制限値ＫＬとするためである。ＫＢ−Ｋｎｏｎｌｂが０より大きくなった場合、この差分値を乗算器２５に入力する。次に、乗算器２５ではこの値に制限レベル補正係数Ｋｃｏｎｌｂを乗算し、結果を減算器２６に入力する。次に、減算器２６では基準となる輪郭強調用信号制限値ＫＬから乗算器２５の結果を減算し、その結果を輪郭強調用信号制限値としてリミッタに出力する。本実施例２では、輪郭強調を掛け過ぎた信号に対して、輪郭強調用信号のレベルを制限することにより、輪郭強調の掛け過ぎを補正する回路を実現している。
【００４０】
(実施例３)
本発明の実施例１と実施例２の両方の制御方法を実施することによっても、輪郭強調を行うことができる。図４に実施例を示す。本実施例３では、輪郭強調係数算出部１０２と輪郭強調用信号制限値算出部１０３の両方を有している。レンズ１から補間・演算回路１２を経由し、変調色信号を生成するまでの回路構成は実施例１、実施例２と同様である。ホワイトバランスのＲ側の係数ＫＲは減算器１９と減算器２４に入力される。減算器１９に入力された係数ＫＲは実施例１と同様の演算が減算器１９、乗算器２０、加算器２１で行われ、輪郭強調用信号に乗算される輪郭強調係数として乗算器１０に入力される。減算器２４に入力された係数ＫＲは実施例２と同様の演算が減算器２４、乗算器２５、減算器２６で行われ、輪郭強調用信号制限値がリミッタ２２に入力される。
【００４１】
一方、従来技術と同様に、ＬＰＦ７に入力された１Ｈ信号は、ＣＣＤ２の色フィルタによって発生したキャリア成分が除去され、キャリア除去後信号としてガンマ補正回路８に入力される。キャリア除去後信号は、ガンマ補正回路８にてガンマ補正され、ガンマ補正後信号として輪郭強調処理部１０５に入力される。輪郭強調処理部１０５では、ガンマ補正後信号はＨＰＦ９と加算器１１に入力される。ガンマ補正後信号は、ＨＰＦ９にて高周波成分、すなわち被写体の輪郭部分が抽出され、輪郭部信号として乗算器１０に入力される。
【００４２】
乗算器１０では輪郭部信号に前述の輪郭強調係数算出部１０２で算出された輪郭強調係数が乗算されることにより、輪郭強調用信号が得られる。
【００４３】
この輪郭強調用信号はリミッタ２２に入力され、前記輪郭強調用信号制限値算出部１０３からの輪郭強調用信号制限値を超える輪郭強調用信号は、すべて輪郭強調用信号制限値に変換する。制限値を超えないレベルの輪郭強調用信号はそのままリミッタ２２から出力される。この信号は加算器１１に入力され、ガンマ補正回路８の出力と加算され、輪郭強調された輝度信号が作成される。
【００４４】
本実施例では、各係数と輪郭強調用信号レベルの最大値の両方で制御できるため、実施例１、実施例２のみの場合と比較して、より広くの色温度範囲に対して適切な輪郭強調が可能となる。
【００４５】
また、本実施例では、輪郭強調係数も輪郭強調用信号制限値もＲ側の係数ＫＲを用いて画像処理を行ったが、どちらか或いは両方の輪郭強調係数、輪郭強調用信号制限値をＢ側の係数ＫＢを用いても構わない。
【００４６】
なお、本実施例では、撮像装置に用いる画像処理装置について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述した処理動作をプログラムコード化して、本発明に対応する画像処理プログラムを作成してもよい。この画像処理プログラムは、コンピュータに入力される。コンピュータでは、この画像処理プログラムを実行することにより、撮像装置などで作成された映像データ（例えばデジタル映像データ）に対して、本実施形態と同様の処理を実施することが可能になる。つまり、映像信号からホワイトバランス調整を行って、輝度信号とＲＧＢ信号を算出する画像処理をコンピュータで行う場合にも、ホワイトバランス調整を行う際のホワイトバランス係数のうち、Ｒの係数或いはＢの係数を用いて輪郭強調係数を算出することを画像処理プログラム上で行う。このような画像プログラムを実行することにより、コンピュータを本発明の画像処理装置として機能させることができる。
【００４７】
このような映像データをＲＧＢデータと輝度データに変換する画像処理に対する制御をコンピュータで実現するための画像プログラムは、前記映像データからホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出手順と、前記ホワイトバランス係数を用いて前記ＲＧＢ信号データを出力するホワイトバランス処理手順と、前記ホワイトバランス係数のＲの係数若しくはＢの係数を用いて輪郭強調係数を算出する輪郭強調係数算出手順と、前記輪郭強調係数を用いて輪郭強調用データを算出する処理手順と、前記映像信号データと前記輪郭強調用データとを演算し、前記輝度データを出力する処理手順とを、コンピュータで実現することを特徴とする。ここで、ホワイトバランス係数算出手順とは、ホワイトバランス係数算出部２３での処理に相当する。また、ホワイトバランス処理手順は、ホワイトバランス処理部１０１での処理に相当する。また、輪郭強調係数算出手順は、輪郭強調係数算出部１０２での処理に相当する。さらに、輪郭強調用データを算出する処理手順は、ＨＰＦ９及び乗算器１０での処理に相当し、前記輝度データを出力する処理手順は、加算器１１での処理に相当する。これらは当業者であれば、容易にプログラム化できるものである。
【００４８】
また、実施例２と同様に、ホワイトバランス係数のうちＲの係数あるいはＢの係数を用いて、輪郭強調用信号のレベルに制限をかける制限値を補正することを画像処理プログラム上で行うことができる。このような画像プログラムを実行することにより、コンピュータを本発明の画像処理装置として機能させることができる。
【００４９】
実施例２に相当する画像プログラムでは、映像データからホワイトバランス係数を算出する処理手順と、前記ホワイトバランス係数を用いてＲＧＢデータを出力するホワイトバランス処理手順と、前記映像データから輪郭強調係数を用いて輪郭強調用データを算出する処理手順と、前記ホワイトバランス係数のＲの係数若しくはＢの係数を用いて輪郭強調用データ制限値を算出する輪郭強調制限値算出手順と、前記輪郭強調用データ制限値を用いて前記輪郭強調用データのレベルに制限を掛ける処理手順と、前記映像データと前記輪郭強調用データを演算することにより得られた前記輝度データを出力する処理手順とをコンピュータで実現することを特徴とする。ここで、ホワイトバランス係数算出手順とは、ホワイトバランス係数算出部２３での処理に相当する。また、ホワイトバランス処理手順は、ホワイトバランス処理部１０１での処理に相当する。また、輪郭強調制限値算出手順は、輪郭強調制限値算出部１０３での処理に相当する。さらに、輪郭強調用データを算出する処理手順は、ＨＰＦ９及び輪郭強調係数を用いた乗算器１０での処理に相当する。また、輪郭強調用データのレベルに制限を掛ける処理手順は、リミッタ２２での処理に相当する。前記輝度データを出力する処理手順は、加算器１１での処理に相当する。これらは当業者であれば、容易にプログラム化できるものである。
【００５０】
このようにして、実施例２と同様に、ホワイトバランス係数のうちＲの係数あるいはＢの係数を用いて、輪郭強調用信号のレベルに制限をかける制限値を補正することを画像処理プログラム上で行うことができる。このような画像プログラムを実行することにより、コンピュータを本発明の画像処理装置として機能させることができる。
【００５１】
本実施例では画像処理装置として、撮像素子からの映像信号を入力し、変調色信号を出力するものについて説明したが、これらに限定されるものではなく、ＲＧＢ信号の係数を用いて行うホワイトバランス処理と輪郭強調処理とを行うものであれば構わない。例えば、本発明の画像処理装置として、デジタル映像信号を入力して、ＲＧＢ信号を出力するものや色差信号を出力するものでも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す構成図。
【図３】従来のビデオカメラの画像処理部を示す構成図。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す構成図。
【符号の説明】
【００５３】
１  レンズ
２  補色ＣＣＤ
３  ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路
４  ＰＧＡ
５  ＡＤＣ
６  １Ｈ、２Ｈ遅延線
７  ＬＰＦ
８  ガンマ補正回路
９  ＨＰＦ
１０  乗算器
１１  加算器
１２  補間・演算回路
１３  乗算器
１４  乗算器
１５  乗算器
１６  ガンマ補正回路
１７  マトリックス回路
１８  エンコーダ
１９  減算器
２０  乗算器
２１  減算器
２２  リミッタ
２３  ホワイトバランス係数算出部
２４  減算器
２５  乗算器
２６  減算器
１０１  ホワイトバランス処理部
１０２  輪郭強調係数算出部
１０３  輪郭強調用信号制限値算出部
１０４  輪郭強調処理部
１０５  リミッタ付き輪郭強調処理部
【図１】
2006238135.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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