(57)【要約】【課題】ノイズ成分を強調することなく、輪郭強調が良好に行われるようにする。【解決手段】水平ＨＰＦ１０５、垂直ＨＰＦ１０６および演算部１０９で構成される輪郭強調信号生成部と、右下がり斜めＨＰＦ１０７、左下がり斜めＨＰＦ１０８および演算部１１０で構成される輪郭強調信号生成部を備える。各生成部は、入力ビデオ信号Vinから互いに直交する２方向の高域周波数成分を抽出し、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlを求める。演算部１１１は、輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlのうち、絶対値の大きな方を最終的に使用すべき輪郭強調信号Ｓoとして出力する。ノイズの孤立点では輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlはいずれも小さな値となり、信号Ｓoは小さくなる。【選択図】図２
2008103785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ビデオ信号から第１の方向の高域周波数成分を抽出する第１のハイパスフィルタと、
上記入力ビデオ信号から上記第１の方向と直交する第２の方向の高域周波数成分を抽出する第２のハイパスフィルタと、
上記第１のハイパスフィルタで抽出される上記第１の方向の高域周波数成分および上記第２のハイパスフィルタで抽出される上記第２の方向の高域周波数成分を用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号を求める演算部と、
上記入力ビデオ信号に上記演算部で求められる輪郭強調信号を加算して出力ビデオ信号を得る加算部と
を備えることを特徴とする輪郭強調回路。
【請求項２】
上記演算部は、上記絶対値の小さな高域周波数成分のゲインを調整するゲイン調整器を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭強調回路。
【請求項３】
入力ビデオ信号から輪郭強調信号を生成する複数個の輪郭強調信号生成部と、
上記複数個の輪郭強調信号生成部で生成される各輪郭強調信号から絶対値が最も大きな輪郭強調信号を選択的に出力する選択部と、
上記入力ビデオ信号に上記選択部から出力される輪郭強調信号を加算して出力ビデオ信号を得る加算部とを備え、
上記各輪郭強調信号生成部は、上記入力ビデオ信号から第１の方向の高域周波数成分を抽出する第１のハイパスフィルタと、上記入力ビデオ信号から上記第１の方向と直交する第２の方向の高域周波数成分を抽出する第２のハイパスフィルタと、上記第１のハイパスフィルタで抽出される上記第１の方向の高域周波数成分および上記第２のハイパスフィルタで抽出される上記第２の方向の高域周波数成分を用い、上記第２の方向の高域周波数成分を用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号を求める演算部とを有し、
上記各輪郭強調信号生成部における、上記第１の方向および上記第２の方向は、互いに異なる
ことを特徴とする輪郭強調回路。
【請求項４】
入力ビデオ信号から第１の方向の高域周波数成分を抽出する第１の抽出ステップと、
上記入力ビデオ信号から上記第１の方向と直交する第２の方向の高域周波数成分を抽出する第２の抽出ステップと、
上記第１の抽出ステップで抽出される上記第１の方向の高域周波数成分および上記第２の抽出ステップで抽出される上記第２の方向の高域周波数成分を用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号を求める演算ステップと、
上記入力ビデオ信号に上記演算ステップで求められる輪郭強調信号を加算して出力ビデオ信号を得る加算ステップと
を備えることを特徴とする輪郭強調方法。
【請求項５】
被写体を撮像し、該被写体に対応したビデオ信号を出力する撮像部と、
上記撮像部から出力されるビデオ信号を入力ビデオ信号とし、該入力ビデオ信号に対して輪郭強調処理を行って出力ビデオ信号を得る輪郭強調部とを備え、
上記輪郭強調部は、
上記入力ビデオ信号から第１の方向の高域周波数成分を抽出する第１のハイパスフィルタと、
上記入力ビデオ信号から上記第１の方向と直交する第２の方向の高域周波数成分を抽出する第２のハイパスフィルタと、
上記第１のハイパスフィルタで抽出される上記第１の方向の高域周波数成分および上記第２のハイパスフィルタで抽出される上記第２の方向の高域周波数成分を用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号を求める演算部と、
上記入力ビデオ信号に上記演算部で求められる輪郭強調信号を加算して上記出力ビデオ信号を得る加算部とを有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
ディスプレイを備え、撮像部から出力されるビデオ信号による画像を表示するビューファインダであって、
上記撮像部から出力されるビデオ信号を入力ビデオ信号とし、該入力ビデオ信号に対して輪郭強調処理を行って上記ディスプレイに供給する出力ビデオ信号を得る輪郭強調部をさらに備え、
上記輪郭強調部は、
上記入力ビデオ信号から第１の方向の高域周波数成分を抽出する第１のハイパスフィルタと、
上記入力ビデオ信号から上記第１の方向と直交する第２の方向の高域周波数成分を抽出する第２のハイパスフィルタと、
上記第１のハイパスフィルタで抽出される上記第１の方向の高域周波数成分および上記第２のハイパスフィルタで抽出される上記第２の方向の高域周波数成分を用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号を求める演算部と、
上記入力ビデオ信号に上記演算部で求められる輪郭強調信号を加算して上記出力ビデオ信号を得る加算部とを有する
ことを特徴とするビューファインダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、輪郭強調回路、輪郭強調方法、撮像装置およびビューファインダに関する。詳しくは、この発明は、入力ビデオ信号から互いに直交する第１の方向および第２の方向の高域周波数成分を抽出し、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号を求めることにより、ノイズ成分を強調することなく輪郭強調を良好に行い得るようにした輪郭強調回路等に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置（カメラ）では、撮像部から出力されるビデオ信号に対して、画像の輪郭部分を強調する輪郭強調処理を行っている。例えば、特許文献１等に記載されているように、輪郭強調処理は、入力ビデオ信号から水平、垂直の高域周波数成分を抽出し、これらの高域周波数成分を入力ビデオ信号に加算することで行われる。
【０００３】
図１１は、従来の輪郭強調回路２００の構成例を示している。
【０００４】
この輪郭強調回路２００は、入力端子２０１と、ラインメモリ２０２，２０３と、水平ハイパスフィルタ（水平ＨＰＦ）２０５と、垂直ハイパスフィルタ（垂直ＨＰＦ）２０６と、ゲイン調整器２０７，２０８と、加算器２０９，２１０と、出力端子２１１と、遅延回路２１２とを有している。
【０００５】
入力端子２０１は、輪郭強調処理を行う対象である入力ビデオ信号Ｖinを入力するための端子である。ラインメモリ２０２，２０３は、それぞれ、ビデオ信号を１水平期間だけ遅延する遅延線として機能する。水平ＨＰＦ２０５は、画素毎に、当該画素ｎ(0,0)を中心として水平方向に並ぶ３画素n(-1,0)，n(0,0)，n(1,0)の信号を用いて、水平方向の高域周波数成分を抽出する。図１２（Ａ）は、水平ＨＰＦ２０５のフィルタ係数の一例を示している。
【０００６】
垂直ＨＰＦ２０６は、画素毎に、当該画素ｎ(0,0)を中心として垂直方向に並ぶ３画素の信号n(0,-1)，n(0,0)，n(0,1)を用いて、垂直方向の高域周波数成分を抽出する。図１２（Ｂ）は、垂直ＨＰＦ２０６のフィルタ係数の一例を示している。ゲイン調整器２０７は、水平ＨＰＦ２０５で抽出された水平方向の高域周波数成分のゲインを、０〜１の間の係数を掛けることで調整する。ゲイン調整器２０８は、垂直ＨＰＦ２０６で抽出された垂直方向の高域周波数成分のゲインを、０〜１の間の係数を掛けることで調整する。これらゲイン調整器２０７，２０８は、輪郭強調の度合いを調整するためのものであり、係数が１に近づくほど強調度合いが高められる。
【０００７】
加算器２０９は、入力ビデオ信号Ｖinに、ゲイン調整器２０７でゲイン調整された水平方向の高域周波数成分を加算する。加算器２１０は、加算器２０９から出力されるビデオ信号に、ゲイン調整器２０８でゲイン調整された垂直方向の高域周波数成分を加算する。出力端子２１１は、加算器２１０から出力されるビデオ信号を出力ビデオ信号Ｖoutとして出力する。遅延回路２１２は、入力ビデオ信号Ｖinと、この入力ビデオ信号Ｖinに加算される水平、垂直の高域周波数成分とのタイミングを調整する。
【０００８】
図１１に示す輪郭強調回路２００の動作を説明する。入力端子２０１には、入力ビデオ信号Ｖinが入力される。入力ビデオ信号Ｖinは、遅延回路２１２を介して、加算器２０９に供給される。また、入力ビデオ信号Ｖinは、ラインメモリ２０２で１水平期間だけ遅延されて水平ＨＰＦ２０５に入力される。この水平ＨＰＦ２０５では、入力されたビデオ信号に基づいて、画素毎に、水平方向の高域周波数成分が抽出される。この水平方向の高域周波数成分はゲイン調整器２０７でゲイン調整されて加算器２０９に供給される。加算器２０９では、入力ビデオ信号Ｖinにゲイン調整された水平方向の高域周波数成分が加算される。
【０００９】
加算器２０９から出力されるビデオ信号は加算器２１０に入力される。また、入力ビデオ信号Ｖinは、垂直ＨＰＦ２０６に直接入力されると共に、ラインメモリ２０２で１水平期間だけ遅延されて垂直ＨＰＦ２０６に入力される。また、このラインメモリ２０２から出力されるビデオ信号がラインメモリ２０３でさらに１水平期間だけ遅延されて垂直ＨＰＦ２０６に入力される。この垂直ＨＰＦ２０６では、入力される３ラインのビデオ信号を用いて、画素毎に、垂直方向の高域周波数成分が抽出される。この垂直方向の高域周波数成分はゲイン調整器２０８でゲイン調整されて加算器２１０に供給される。
【００１０】
加算器２１０では、加算器２０９の出力ビデオ信号にゲイン調整された垂直方向の高域周波数成分が加算される。加算器２１０の出力ビデオ信号、つまり入力ビデオ信号Ｖinに、水平方向および垂直方向の高域周波数成分（輪郭強調信号）が加算されたビデオ信号は、出力端子２１１に、出力ビデオ信号Ｖoutとして出力される。
【特許文献１】特開平５−２５２４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図１１に示す輪郭強調回路２００では、入力ビデオ信号Ｖinから水平方向および垂直方向の高域周波数成分が抽出され、各方向の高域周波数成分が輪郭強調信号として入力ビデオ信号Ｖinに加算される。この場合、水平方向または垂直方向に伸びるエッジでは一方向の高域周波数成分しか得られないが、ノイズの孤立点では双方向の高域周波数成分が得られるため、結果的に、エッジよりもノイズの方が強調されるという問題が生じる。
【００１２】
このエッジよりノイズの方が強調されるという問題は、図示しないが、ラプラシアンフィルタのような空間周波フィルタを用いて輪郭強調信号を得るようにした輪郭強調回路においても同様に生じる。
【００１３】
この発明の目的は、ノイズ成分を強調することなく輪郭強調が良好に行われるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の概念は、
入力ビデオ信号から第１の方向の高域周波数成分を抽出する第１のハイパスフィルタと、
上記入力ビデオ信号から上記第１の方向と直交する第２の方向の高域周波数成分を抽出する第２のハイパスフィルタと、
上記第１のハイパスフィルタで抽出される上記第１の方向の高域周波数成分および上記第２のハイパスフィルタで抽出される上記第２の方向の高域周波数成分を用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号を求める演算部と、
上記入力ビデオ信号に上記演算部で求められる輪郭強調信号を加算して出力ビデオ信号を得る加算部と
を備えることを特徴とする輪郭強調回路にある。
【００１５】
この輪郭強調回路は、例えば、撮像装置（カメラ）、あるいはビューファインダに備えられる。この輪郭強調回路においては、入力ビデオ信号から互いに直交する２方向の高域周波数成分が抽出される。つまり、第１のハイパスフィルタでは、入力ビデオ信号から第１の方向の高域周波数成分が抽出される。第２のハイパスフィルタでは、入力ビデオ信号から第１の方向とは直交する第２の方向の高域周波数成分が抽出される。演算部では、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方が差し引かれて輪郭強調信号を求められる。加算部では、この輪郭強調信号が入力ビデオ信号に加算され、輪郭強調処理が施された出力ビデオ信号が得られる。
【００１６】
例えば、第１の方向を水平方向、第２の方向を垂直方向とするとき、水平方向または垂直方向に伸びるエッジに対応して求められる輪郭強調信号は大きな値となるが、ノイズの孤立点に対応して求められる輪郭強調信号は小さな値となる。そのため、この発明では、ノイズ成分を強調することなく輪郭強調を良好に行うことが可能となる。
【００１７】
例えば、演算部は、絶対値の小さな高域周波数成分のゲインを調整するゲイン調整器を有するようにされる。このゲイン調整器により絶対値の大きな高域周波数成分から差し引かれる絶対値の小さな高域周波数成分のゲインが調整され、この発明の輪郭強調回路におけるノイズ成分を強調しないという効果の効き具合が調整される。
【００１８】
また、例えば、上述した輪郭強調信号の生成部を複数個備えるようにしてもよい。複数個の生成部における、第１の方向および第２の方向は、互いに異なるようにされる。この場合、複数個の生成部で生成される各輪郭強調信号のうち、絶対値の最も大きなものが選択されて入力ビデオ信号に加算され、出力ビデオ信号が得られる。このように複数個の生成部を備える構成とすることで、輪郭強調の精度を高めることができる。例えば、上述したように、第１の方向を水平方向、第２の方向を垂直方向とする輪郭強調信号の生成部のみでは斜め方向のエッジで得られる輪郭強調信号は小さな値となることから、当該斜めのエッジにおける輪郭強調が充分に行われなくなる。例えば、第１の方向を右下がり斜め方向、第２の方向を左下がり斜め方向とする輪郭強調信号の生成部がさらに備えられている場合、この生成部では斜め方向のエッジで得られる輪郭強調信号が大きな値となることから、当該斜めのエッジにおける輪郭強調が充分に行われようになる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、入力ビデオ信号から互いに直交する第１の方向および第２の方向の高域周波数成分を抽出し、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号を求めるものであり、ノイズ成分を強調することなく輪郭強調を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態としての、撮像装置（ビデオカメラ）１０の構成を示している。この撮像装置１０は、レンズブロック（撮像レンズ系）１１、撮像素子１２、アナログ信号処理部１３、Ａ／Ｄ変換器１４、輪郭強調部１５、デジタル信号処理部１６、伝送部１７およびＥＶＦ(Electronic View Finder)１８を有している。
【００２１】
レンズブロック１１は、被写体に対応した光学像を撮像素子１２の撮像面に結像する。撮像素子１２は、ＣＣＤ(Charged Coupled Device)あるいはＣＭＯＳ(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子である。アナログ信号処理部１３は、撮像素子１２から出力されるアナログビデオ信号に対して、増幅処理、白／黒バランス調整、白／黒シェーディング補正、フレア補正等の各種アナログ信号処理を行う。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器１４は、アナログ信号処理部１３から出力されるビデオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。輪郭強調部１５は、Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換されたビデオ信号に対して輪郭強調処理を行う。この輪郭強調部１５の詳細については、後述する。
【００２３】
デジタル信号処理部１６は、ニー処理、ガンマ補正処理、白／クリップ処理等の各種デジタル信号処理を行う。伝送部１７は、例えば、デジタル信号処理部１６から出力されるビデオ信号に変調処理を施して所定周波数帯域のＲＦ信号を形成し、図示しないが、このＲＦ信号をカメラコントロールユニットに伝送する。ビューファインダ１８は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等のディスプレイを備え、デジタル信号処理部１６から出力されるビデオ信号による画像を表示する。
【００２４】
図１に示す撮像装置１０の動作を説明する。被写体からの像光がレンズブロック１１を介して撮像素子１２の撮像面に照射され、この撮像面に被写体像が結像される。撮像素子１２では、撮像面に被写体像が結像された状態で撮像が行われる。撮像素子１２から出力されるビデオ信号はアナログ信号処理部１３に供給される。アナログ信号処理部１３では、ビデオ信号に対して、増幅処理、白／黒バランス調整、白／黒シェーディング補正、フレア補正等の各種アナログ信号処理が行われる。
【００２５】
アナログ信号処理部１３から出力されるビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換器１４でアナログ信号からデジタル信号に変換されて、輪郭強調部１５に供給される。輪郭強調部１５では、ビデオ信号に対して、輪郭強調処理が行われる。輪郭強調部１３から出力されるビデオ信号はデジタル信号処理部１６に供給される。このデジタル信号処理部１６では、ビデオ信号に対して、ニー処理、ガンマ補正処理、白／クリップ処理等の各種デジタル信号処理が行われる。
【００２６】
デジタル信号処理部１６から出力されるビデオ信号は、伝送部１７を通じて、例えばカメラコントロールユニットに伝送される。また、デジタル信号処理部１６から出力されるビデオ信号は、ＥＶＦ１８に供給される。ＥＶＦ１８では、ディスプレイに、デジタル信号処理部１６から供給されるビデオ信号による画像（撮像）が表示される。
【００２７】
輪郭強調部１５について説明する。図２は、輪郭強調部１５の具体的な構成を示している。輪郭強調部１５は、入力端子１０１と、ラインメモリ１０２，１０３と、水平ハイパスフィルタ（水平ＨＰＦ）１０５と、垂直ハイパスフィルタ（垂直ＨＰＦ）１０６と、右下がり斜めハイパスフィルタ（右下がり斜めＨＰＦ）１０７と、左下がり斜めハイパスフィルタ（左下がり斜めＨＰＦ）１０８と、演算部１０９〜１１１と、ゲイン調整器１１２と、加算器１１３と、出力端子１１４と、遅延回路１１５とを有している。
【００２８】
入力端子１０１は、Ａ／Ｄ変換器１４から出力されるビデオ信号、つまり輪郭強調処理を行う対象である入力ビデオ信号Ｖinを入力するための端子である。ラインメモリ１０２，１０３は、それぞれ、ビデオ信号を１水平期間だけ遅延する遅延線として機能する。ラインメモリ１０２，１０３は、３ライン分のビデオ信号を同時に得るために設けられている。
【００２９】
水平ＨＰＦ１０５は、画素毎に、当該画素ｎ(0,0)を中心として水平方向に並ぶ３画素n(-1,0)，n(0,0)，n(1,0)の信号を用いて、水平方向の高域周波数成分を抽出する。図３（Ａ）は、水平ＨＰＦ１０５のフィルタ係数の一例を示している。垂直ＨＰＦ１０６は、画素毎に、当該画素ｎ(0,0)を中心として垂直方向に並ぶ３画素の信号n(0,-1)，n(0,0)，n(0,1)を用いて、垂直方向の高域周波数成分を抽出する。図３（Ｂ）は、垂直ＨＰＦ１０６のフィルタ係数の一例を示している。水平方向および垂直方向は、互いに直交する第１の方向および第２の方向を構成している。
【００３０】
右下がり斜めＨＰＦ１０７は、画素毎に、当該画素ｎ(0,0)を中心として右下がり斜め方向に並ぶ３画素の信号n(-1,-1)，n(0,0)，n(1,1)を用いて、右下がり斜め方向の高域周波数成分を抽出する。図３（Ｃ）は、右下がり斜めＨＰＦ１０７のフィルタ係数の一例を示している。左下がり斜めＨＰＦ１０８は、画素毎に、当該画素ｎ(0,0)を中心として左下がり斜め方向に並ぶ３画素の信号n(1,-1)，n(0,0)，n(-1,1)を用いて、左下がり斜め方向の高域周波数成分を抽出する。図３（Ｄ）は、左下がり斜めＨＰＦ１０８のフィルタ係数の一例を示している。右下がり斜め方向および左下がり斜め方向も、互いに直交する第１の方向および第２の方向を構成している。
【００３１】
演算部１０９は、水平ＨＰＦ１０５で抽出された水平方向の高域周波数成分Ｓhおよび垂直ＨＰＦ１０６で抽出された垂直方向の高域周波数成分Ｓvを用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号Ｓhvを求める。水平ＨＰＦ１０５、垂直ＨＰＦ１０６および演算部１０９は、一個の輪郭強調信号生成部を構成している。
【００３２】
図４は、演算部１０９の構成を示している。この演算部１０９は、減算器１２１，１２２と、ゲイン調整器１２３，１２４と、絶対値化部（ＡＢＳ部）１２５，１２６と、比較部１２７と、セレクタ１２８とを有している。
【００３３】
ゲイン調整器１２３，１２４は、それぞれ、高域周波数成分Ｓｖ，Ｓhのゲインを、例えば、０〜１の間の係数α，βを掛けることで調整する。減算器１２１は、水平方向の高域周波数成分Ｓhからゲイン調整器１２３でゲイン調整された垂直方向の高域周波数成分αＳvを減算する。減算器１２２は、垂直方向の高域周波数成分Ｓvからゲイン調整器１２４でゲイン調整された水平方向の高域周波数成分βＳhを減算する。
【００３４】
図４に示す演算部１０９の動作を説明する。水平ＨＰＦ１０５（図２参照）で抽出される水平方向の高域周波数成分Ｓhは、直接減算器１２１に供給されると共に、ゲイン調整器１２４でゲイン調整されて減算器１２２に供給される。また、垂直ＨＰＦ１０６（図２参照）で抽出される垂直方向の高域周波数成分Ｓvは、直接減算器１２２に供給されると共に、ゲイン調整器１２３でゲイン調整されて減算器１２１に供給される。
【００３５】
減衰器１２１では水平方向の高域周波数成分Ｓhからゲイン調整された垂直方向の高域周波数成分αＳvが減算されて出力信号（Ｓh−αＳv）が得られ、この出力信号（Ｓh−αＳv）はセレクタ１２８に供給される。減衰器１２２では垂直方向の高域周波数成分Ｓvからゲイン調整された水平方向の高域周波数成分βＳhが減算されて出力信号（Ｓv−βＳh）が得られ、この出力信号（Ｓv−βＳh）はセレクタ１２８に供給される。
【００３６】
水平ＨＰＦ１０５（図２参照）で抽出される水平方向の高域周波数成分Ｓhは絶対値化部１２５に供給され、その絶対値｜Ｓh｜が求められる。この絶対値｜Ｓh｜は、比較部１２７に供給される。垂直ＨＰＦ１０６（図２参照）で抽出される垂直方向の高域周波数成分Ｓvは絶対値化部１２６に供給され、その絶対値｜Ｓv｜が求められる。この絶対値｜Ｓv｜は、比較部１２７に供給される。
【００３７】
比較部１２７では、絶対値｜Ｓh｜と絶対値｜Ｓv｜とが比較される。この比較部１２７から出力される比較結果はセレクタ１２８に制御信号として供給される。セレクタ１２８からは、｜Ｓh｜＞｜Ｓv｜であるときは減算器１２１の出力信号（Ｓh−αＳv）が輪郭強調信号Ｓhvとして出力され、｜Ｓh｜＜｜Ｓv｜であるときは減算器１２２の出力信号（Ｓv−βＳh）が輪郭強調信号Ｓhvとして出力される。
【００３８】
このように、セレクタ１２８においては、水平方向の高域周波数成分Ｓhおよび垂直方向の高域周波数成分Ｓvが用いられ、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方が差し引かれて生成された輪郭強調信号Ｓhvが得られる。この輪郭強調信号Ｓhvから見ると、ゲイン調整器１２３，１２４は絶対値の小さな高域周波数成分のゲインを調整していることになる。
【００３９】
図２に戻って、演算部１１０は、右下がり斜めＨＰＦ１０７で抽出された右下がり斜め方向の高域周波数成分Ｓrおよび左下がり斜めＨＰＦ１０８で抽出された左下がり斜め方向の高域周波数成分Ｓlを用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号Ｓrlを求める。詳細説明は省略するが、この演算部１１０も、上述した演算部１０９（図４参照）と同様に構成されている。右下がり斜めＨＰＦ１０７、左下がり斜めＨＰＦ１０８および演算部１１０mo、一個の輪郭強調信号生成部を構成している。
【００４０】
演算部１１１は、演算部１０９，１１０で求められた輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlのうち、絶対値が最も大きな輪郭強調信号Ｓoを選択的に出力する。この演算部１１１は、選択部を構成している。
【００４１】
図５は、演算部１１１の構成を示している。この演算部１１１は、絶対値化部（ＡＢＳ部）１３１，１３２と、比較部１３３と、セレクタ１３４とを有している。絶対値化部１３１は、演算部１０９で得られる輪郭強調信号Ｓhvの絶対値｜Ｓhv｜を求める。絶対値化部１３２は、演算部１１０で得られる輪郭強調信号Ｓrlの絶対値｜Ｓrl｜を求める。比較部１３３は、絶対値｜Ｓhv｜と絶対値｜Ｓrl｜を比較し、その比較結果をセレクタ１３４に送る。
【００４２】
セレクタ１３４は、比較部１３３から得られる比較結果に基づいて、演算部１０９からの輪郭強調信号Ｓhvまたは演算部１１０からの輪郭強調信号Ｓrlを出力する。つまり、セレクタ１３４は、｜Ｓhv｜＞｜Ｓrl｜であるときは、輪郭強調信号Ｓhvを、使用すべき輪郭強調信号Ｓoとして出力し、｜Ｓhv｜＜｜Ｓrl｜であるときは、輪郭強調信号Ｓrlを、使用すべき輪郭強調信号Ｓoとして出力する。
【００４３】
図５に示す演算部１１１の動作を説明する。演算部１０９，１１０（図２参照）で得られる輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlは、それぞれ、セレクタ１３４に供給される。
【００４４】
演算部１０９で得られる輪郭強調信号Ｓhvは絶対値化部１３１に供給され、その絶対値｜Ｓhv｜が求められる。この絶対値｜Ｓhv｜は、比較部１３３に供給される。演算部１１０で得られる輪郭強調信号Ｓrlは絶対値化部１３２に供給され、その絶対値｜Ｓrl｜が求められる。この絶対値｜Ｓrl｜は、比較部１３３に供給される。
【００４５】
比較部１３３では、絶対値｜Ｓhv｜と絶対値｜Ｓrl｜とが比較される。この比較部１３３から出力される比較結果はセレクタ１３４に制御信号として供給される。セレクタ１３４からは、｜Ｓhv｜＞｜Ｓrl｜であるときは演算部１０９で得られる輪郭強調信号Ｓhv｜が最終的に使用すべき輪郭強調信号Ｓoとして出力され、｜Ｓhv｜＜｜Ｓrl｜であるときは演算部１１０で得られる輪郭強調信号Ｓrlが最終的に使用すべき輪郭強調信号Ｓoとして出力される。
【００４６】
図２に戻って、ゲイン調整器１１２は、演算部１１１から出力される輪郭強調信号Ｓoのゲインを、０〜１の間の係数を掛けることで調整する。このゲイン調整器１１２は、輪郭強調の度合いを調整するためのものであり、係数が１に近づくほど強調度合いが高められる。加算器１１３は、入力ビデオ信号Ｖinに、ゲイン調整器１１２でゲイン調整された輪郭強調信号を加算する。出力端子１１４は、加算器１１３から出力されるビデオ信号を出力ビデオ信号Ｖoutとして出力する。遅延回路１１５は、入力ビデオ信号Ｖinと、この入力ビデオ信号Ｖinに加算される輪郭強調信号とのタイミングを調整する。
【００４７】
図２に示す輪郭強調部１５の動作を説明する。入力端子１０１には、入力ビデオ信号Ｖinが入力される。入力ビデオ信号Ｖinは、遅延回路１１５を介して、加算器１１３に供給される。また、入力ビデオ信号Ｖinは、ラインメモリ１０２で１水平期間だけ遅延されて水平ＨＰＦ１０５に入力される。この水平ＨＰＦ１０５では、入力されたビデオ信号に基づいて、画素毎に、水平方向の高域周波数成分Ｓhが抽出される。
【００４８】
また、入力ビデオ信号Vinは、垂直ＨＰＦ１０６、右下がり斜めＨＰＦ１０７および左下がりＨＰＦ１０８に直接入力されると共に、ラインメモリ１０２で１水平期間だけ遅延されて垂直ＨＰＦ１０６、右下がり斜めＨＰＦ１０７および左下がりＨＰＦ１０８に入力される。また、このラインメモリ１０２から出力されるビデオ信号がラインメモリ１０３でさらに１水平期間だけ遅延されて垂直ＨＰＦ１０６、右下がり斜めＨＰＦ１０７および左下がりＨＰＦ１０８に入力される。
【００４９】
垂直ＨＰＦ１０６では、入力される３ラインのビデオ信号を用いて、画素毎に、垂直方向の高域周波数成分Ｓvが抽出される。右下がり斜めＨＰＦ１０７では、入力される３ラインのビデオ信号を用いて、画素毎に、右下がり斜め方向の高域周波数成分Ｓrが抽出される。左下がり斜めＨＰＦ１０８では、入力される３ラインのビデオ信号を用いて、画素毎に、左下がり斜め方向の高域周波数成分Ｓlが抽出される。
【００５０】
水平ＨＰＦ１０５で抽出される水平方向の高域周波数成分Ｓhおよび垂直ＨＰＦ１０６で抽出される垂直方向の高域周波数成分Ｓｖは、演算部１０９に供給される。演算部１０９では、高域周波数成分Ｓh，Ｓvを用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方が差し引かれて輪郭強調信号Ｓhvが求められる（図４参照）。
【００５１】
右下がり斜めＨＰＦ１０７で抽出される右下がり斜め方向の高域周波数成分Ｓrおよび左下がり斜めＨＰＦ１０８で抽出される左下がり斜め方向の高域周波数成分Ｓlは、演算部１１０に供給される。演算部１１０では、上述の演算部１０９と同様にして、高域周波数成分Ｓr，Ｓlを用い、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方が差し引かれて輪郭強調信号Ｓrlが求められる（図４参照）。
【００５２】
演算部１０９で求められる輪郭強調信号Ｓhvおよび演算部１１０で求められる輪郭強調信号Ｓrlは、演算部１１１に供給される。演算部１１１からは、輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlのうち、絶対値の最も大きな輪郭強調信号Ｓoが、最終的に使用すべき輪郭強調信号Ｓoとして出力される。この輪郭強調信号Ｓoはゲイン調整器１１２でゲイン調整されて加算器１１３に供給される。加算器１１３では、入力ビデオ信号Ｖinにゲイン調整された輪郭強調信号が加算される。この加算器１１３の出力ビデオ信号、つまり、輪郭強調処理されたビデオ信号は、出力端子１１４に、出力ビデオ信号Ｖoutとして出力される。
【００５３】
図２に示す輪郭強調部１５においては、入力ビデオ信号Vinから互いに直交する２方向の高域周波数成分を抽出し、絶対値の大きい方から絶対値の小さい方を差し引いて輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlを求めるものであり、ノイズ成分を強調することなく輪郭強調を良好に行うことができる。
【００５４】
例えば、水平方向または垂直方向に伸びるエッジに対応して求められる輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlのいずれかは大きな値となるが、ノイズの孤立点に対応して求められる輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlはいずれも小さな値となる。したがって、この輪郭強調部１５を用いることで、ノイズ成分を強調することなく輪郭強調を良好に行うことができる。
【００５５】
ここで、図６を用いて、具体例に説明する。この図６において、「画像１」は強調したい斜めエッジの例、「画像２」は強調したい垂直エッジの例、「画像３」は強調したくないノイズの孤立点の例、「画像４」は強調したくない平面の例である。なお、以下の画像に関する説明は、図６の上部に示した、各画素位置に対応したアルファベットを用いて行う。
【００５６】
図６の4つの画像の場合、直交する成分はdefとbeh、aeiとcegの2種類になる。図７は、画像１〜４について、def、beh、aei、cegのそれぞれに対し、（−１，２，−１）のフィルタ係数のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）をかけた結果を示している。
【００５７】
図７に示す結果から、演算部１０９，１１０の処理にあたる、直交する２つのＨＰＦ出力のうち、絶対値の大きい方から小さい方を減算したものを算出すると、以下のようになる。
画像１：  def−beh＝０    aei−ceg＝８
画像２：  def−beh＝８    aei−ceg＝０
画像３：  def−beh＝０    aei−ceg＝０
画像４：  def−beh＝０    aei−ceg＝０
【００５８】
２つの演算結果のうち、絶対値の大きい方を選択すると、画像１、画像２は８、画像３、画像４は０となる。したがって、強調したいエッジは強調されるが、強調したくないノイズの孤立点などは強調されないことが分かる。
【００５９】
また、図２に示す輪郭強調部１５においては、水平ＨＰＦ１０５、垂直ＨＰＦ１０６および演算部１０９で構成される輪郭強調信号生成部と共に、右下がり斜めＨＰＦ１０７、左下がり斜めＨＰＦ１０８および演算部１１０で構成される輪郭強調信号生成部を備え、これら２つの輪郭強調信号生成部で生成される輪郭強調信号Ｓhv，Ｓrlのうち、絶対値の大きな方を最終的に使用すべき輪郭強調信号Ｓoとするものであり、輪郭強調の精度を高めることができる。
【００６０】
例えば、水平ＨＰＦ１０５、垂直ＨＰＦ１０６および演算部１０９で構成される輪郭強調信号生成部のみでは斜め方向のエッジで得られる輪郭強調信号Ｓhvは小さな値となることから、当該斜めのエッジにおける輪郭強調が充分に行われなくなる。しかし、図２に示す輪郭強調部１５においては、右下がり斜めＨＰＦ１０７、左下がり斜めＨＰＦ１０８および演算部１１０で構成される輪郭強調信号生成部をさらに備えており、この生成部では斜め方向のエッジで得られる輪郭強調信号Ｓrlが大きな値となることから、当該斜めのエッジにおける輪郭強調も充分に行われようになる。
【００６１】
また、図２に示す輪郭強調部１５においては、演算部１０９，１１０には、絶対値の小さな高域周波数成分のゲインを調整するゲイン調整器１２３，１２４が設けられている（図４参照）。このゲイン調整器１２３，１２４により絶対値の大きな高域周波数成分から差し引かれる絶対値の小さな高域周波数成分のゲインを調整することで、この輪郭強調部１５におけるノイズ成分を強調しないという効果の効き具合を調整できる。
【００６２】
なお、ゲイン調整器１２３，１２４におけるゲインは基本的に１が最大で０に近づいていくほど効果が小さくなってく。ここで、ゲインを１以上にすると、ノイズの孤立点に対しては輪郭強調信号が画素信号のレベルとは逆方向にでるため、ノイズを抑える効果が得られる。
【００６３】
なお、図１に撮像装置１０においては、Ａ／Ｄ変換器１４とデジタル信号処理部１６との間に輪郭強調部１５を配置したものを示したが、図８に示す撮像装置１０Ａのように、輪郭強調部１５を電子ビューファインダ１８Ａの内部に配置することも考えられる。この図８において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００６４】
この場合、デジタル信号処理部１６から出力され、電子ビューファインダ１８Ａに供給されるビデオ信号は、輪郭強調部１５で輪郭強調処理された後にディスプレイに供給される。ディスプレイには、輪郭強調された画像が表示される。
【００６５】
また、図２に示す輪郭強調部１５は、水平ＨＰＦ１０５、垂直ＨＰＦ１０６および演算部１０９で構成される輪郭強調信号生成部と、右下がり斜めＨＰＦ１０７、左下がり斜めＨＰＦ１０８および演算部１１０で構成される輪郭強調信号生成部とを備えるものを示したが、一個あるいは３個以上の輪郭強調信号生成部を備えるものも同様に構成できる。一個の輪郭強調信号生成部のみを備えるものでは、演算部１１１は不要となる。また、３個以上の輪郭強調信号生成部を備えることで、輪郭強調の精度をさらに高めることができる。
【００６６】
また、上述実施の形態においては、高域周波数成分を抽出するために（−１，２，−１）のフィルタ係数のハイパスフィルタを用いるものを示したが、エッジの方向が判別できるハイパスフィルタならば全て利用できる。例えば、図９にフィルタ係数を示すSobelフィルタ、図１０にフィルタ係数を示すPrewittフィルタ等を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明は、ノイズ成分を強調することなく輪郭強調を良好に行うことができ、撮像装置（ビデオカメラ）、ビューファインダなどに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】撮像装置（ビデオカメラ）の構成を示すブロック図である。
【図２】輪郭強調部の構成を示すブロック図である。
【図３】輪郭強調部で使用される水平、垂直、右下がり斜め、左下がり斜めのハイパスフィルタのフィルタ係数を示す図である。
【図４】輪郭強調部を構成する演算部の構成を示すブロック図である。
【図５】輪郭強調部を構成する演算部の構成を示すブロック図である。
【図６】効果の説明するための画像例を示す図である。
【図７】各画像における各方向の高域周波数成分の抽出結果を示す図である。
【図８】撮像装置（ビデオカメラ）の他の構成を示すブロック図である。
【図９】Ｓｏｂｅｌフィルタのフィルタ係数を示す図である。
【図１０】Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタのフィルタ係数を示す図である。
【図１１】従来の輪郭強調回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】輪郭強調回路で使用される水平、垂直のハイパスフィルタのフィルタ係数を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０，１０Ａ・・・撮像装置、１１・・・レンズブロック、１２・・・撮像素子、１３・・・アナログ信号処理部、１４・・・Ａ／Ｄ変換器、１５・・・輪郭強調部、１６・・・デジタル信号処理部、１７・・・伝送部、１８，１８Ａ・・・電子ビューファインダ、１０１・・・入力端子、１０２，１０３・・・ラインメモリ、１０５・・・水平ハイパスフィルタ、１０６・・・垂直ハイパスフィルタ、１０７・・・右下がり斜めハイパスフィルタ、１０８・・・左下がり斜めハイパスフィルタ、１０９〜１１１・・・演算部、１１２・・・ゲイン調整器、１１３・・・加算器、１１４・・・出力端子、１１５・・・遅延回路、１２１，１２２・・・減算器、１２３，１２４・・・ゲイン調整器、１２５，１２６・・・絶対値化部、１２７・・・比較部、１２８・・・セレクタ、１３１，１３２・・・絶対値化部、１３３・・・比較部、１３４・・・セレクタ
【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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【図１２】
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【図６】
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