(57)【要約】【課題】輪郭補正に利用する高周波数領域の輪郭補正信号から画質劣化成分を除去することができるようにする。【解決手段】フィルタリング部４１は、ＶＬＰＦより入力された信号から、高周波数領域の信号を抽出する。マスク生成部４２は、抽出された高周波数領域の信号に含まれる画質劣化成分（リンギング成分等）をマスキングすることにより、マスクを生成する。ゲイン係数生成部４３は、生成されたマスクに基づいて、画質劣化成分を除去するゲイン係数（ゲイン係数Ｃ３）を生成する。乗算器４４は、抽出された高周波数領域の信号に、ゲイン係数Ｃ３を乗算し、その結果得られた信号（画質劣化成分が除去された水平輪郭補正信号）を、加算器に出力する。すなわち高周波数領域の信号から画質劣化成分を除去して水平輪郭補正信号を生成するので、リンギング等の発生を抑制でき、良好な画質を確保することができる。【選択図】      図６
2004236185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号の輝度信号を生成する生成手段と、
前記入力映像信号から高周波数信号を抽出する抽出手段と、
前記高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクを生成するマスク生成手段と、
前記マスクに基づいてゲイン係数を生成するゲイン係数生成手段と、
前記ゲイン係数を前記高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成手段と、
前記輪郭補正信号に基づいて、前記輝度信号を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記マスク生成手段は、前記高周波数信号に対して、ダイレーション処理またはエロージョン処理を任意の回数繰り返して、前記マスクを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記入力映像信号から、エッジ成分若しくはクロマ成分のいずれか一方、またはそれらの両方を検出する検出手段をさらに備え、
前記ゲイン係数生成手段は、前記マスクに基づくとともに、前記エッジ成分若しくはクロマ成分のいずれか一方、またはそれらの両方の強調量を制御する前記ゲイン係数を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
入力映像信号の輝度信号を生成する生成ステップと、
前記入力映像信号から高周波数信号を抽出する抽出ステップと、
前記高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクを生成するマスク生成ステップと、
前記マスクに基づいてゲイン係数を生成するゲイン係数生成ステップと、
前記ゲイン係数を前記高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成ステップと、
前記輪郭補正信号に基づいて、前記輝度信号を補正する補正ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。
【請求項５】
入力映像信号から抽出された高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクを生成するマスク生成ステップと、
前記マスクに基づいてゲイン係数を生成するゲイン係数生成ステップと、
前記ゲイン係数を前記高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成ステップと、
前記輪郭補正信号に基づいて、前記入力映像信号の輝度信号を補正する補正ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項６】
入力映像信号から抽出された高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクを生成するマスク生成ステップと、
前記マスクに基づいてゲイン係数を生成するゲイン係数生成ステップと、
前記ゲイン係数を前記高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成ステップと、
前記輪郭補正信号に基づいて、前記入力映像信号の輝度信号を補正する補正ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、輪郭補正信号からリンギング成分を適切に除去することができるようにした信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来のＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）カメラからの映像信号を処理する信号処理装置１の構成を示している（例えば、非特許文献参照）。
【０００３】
ＶＬＰＦ（垂直ｌｏｗ  ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）１１は、ＣＣＤカメラ（図示せず）からの映像信号（以下、入力映像信号と称する）に対して垂直ローパスフィルタ処理を施し、その結果得られた信号を、輝度信号生成部１２および輪郭補正信号生成部１３に出力する。
【０００４】
輝度信号生成部１２は、例えば、水平ＬＰＦ等より構成され、ＶＬＰＦ１１より入力された信号から、図２の点線Ａに示すような周波数特性を有する水平方向の輝度信号を生成する。
【０００５】
輪郭補正信号生成部１３は、ＶＬＰＦ１１より入力された信号から、図２の実線Ｂに示すような周波数特性を有する水平輪郭補正信号（高周波数領域の信号）を生成し、加算器１４に出力する。
【０００６】
図３は、輪郭補正信号生成部１３の構成例を示している。
【０００７】
ＶＬＰＦ１１からの信号は、遅延回路２１と加算回路２３に入力される。遅延回路２１は、入力された信号を、任意のτ時間だけ遅延し、遅延回路２２および引算回路２５に出力する。
【０００８】
遅延回路２２は、遅延回路２１から入力された信号をさらにτ時間だけ遅延して、加算回路２３に出力する。
【０００９】
加算回路２３は、ＶＬＰＦ１１からの信号と遅延回路２２からの信号を加算して、除算回路２４に出力する。
【００１０】
除算回路２４は、加算回路２３から入力された信号を１／２にして、引算回路２５に出力する。引算回路２５は、遅延回路２１より入力された信号から、除算回路２４より入力された信号を引き算し、その結果得られた信号を、水平輪郭補正信号として、加算器１４（図１）に出力する。
【００１１】
加算器１４では、輝度信号生成部１２からの輝度信号と、輪郭補正信号生成部１３からの水平輪郭補正信号とが加算され、その結果得られた信号（輝度信号）が輝度信号処理回路１５に出力される。
【００１２】
このように輝度信号に高周波数領域の水平輪郭補正信号を加算することにより、輝度信号は、立ち上がり時には一旦下がってから上がり、所定のレベルを超えてから戻るようになるので、画像全体の鮮明さを向上させることができる。
【００１３】
輝度信号処理回路１５は、加算器１４より入力された輝度信号に対して、同期信号およびブランキング信号を付加するなどの処理を施す。
【００１４】
【非特許文献】
竹村  裕夫  著「ＣＣＤカメラ技術入門」コロナ出版、ｐ１４４，１４５
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の輪郭補正信号生成部１３（図３）により生成された水平輪郭補正信号には、例えば、図４中の点線の枠Ｒが示すような画質劣化成分（リンギング成分等）がそのまま含まれている。したがって、従来では、その水平輪郭補正信号によって輝度信号が補正されるので、エッジ周辺部にリンギングが発生したり、またはエリアジングが発生し、画質が劣化する問題があった。
【００１６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、高周波数領域の輪郭補正信号から画質劣化成分を除去し、リンギング等による画質劣化を抑制するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号処理装置は、入力映像信号の輝度信号を生成する生成手段と、入力映像信号から高周波数信号を抽出する抽出手段と、高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクを生成するマスク生成手段と、マスクに基づいてゲイン係数を生成するゲイン係数生成手段と、ゲイン係数を高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成手段と、輪郭補正信号に基づいて、輝度信号を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
マスク生成手段は、高周波数信号に対して、ダイレーション処理またはエロージョン処理を任意の回数繰り返して、マスクを生成することができる。
【００１９】
入力映像信号から、エッジ成分若しくはクロマ成分のいずれか一方、またはそれらの両方を検出する検出手段をさらに設け、ゲイン係数生成手段には、マスクに基づくとともに、エッジ成分若しくはクロマ成分のいずれか一方、またはそれらの両方の強調量を制御するゲイン係数を生成させることができる。
【００２０】
本発明の信号処理方法は、入力映像信号の輝度信号を生成する生成ステップと、入力映像信号から高周波数信号を抽出する抽出ステップと、高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクを生成するマスク生成ステップと、マスクに基づいてゲイン係数を生成するゲイン係数生成ステップと、ゲイン係数を高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成ステップと、輪郭補正信号に基づいて、輝度信号を補正する補正ステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明の記録媒体のプログラムは、入力映像信号から抽出された高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクを生成するマスク生成ステップと、マスクに基づいてゲイン係数を生成するゲイン係数生成ステップと、ゲイン係数を高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成ステップと、輪郭補正信号に基づいて、入力映像信号の輝度信号を補正する補正ステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明のプログラムは、入力映像信号から抽出された高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクを生成するマスク生成ステップと、マスクに基づいてゲイン係数を生成するゲイン係数生成ステップと、ゲイン係数を高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成ステップと、輪郭補正信号に基づいて、入力映像信号の輝度信号を補正する補正ステップとを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２３】
本発明の信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、入力映像信号の輝度信号が生成され、入力映像信号から高周波数信号が抽出され、高周波数信号に含まれる画質劣化成分をマスキングすることにより、マスクが生成され、マスクに基づいてゲイン係数が生成され、ゲイン係数を高周波数信号に乗算して、輪郭補正信号が生成され、輪郭補正信号に基づいて、輝度信号が補正される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図５は、本発明を適用した信号処理装置３０の構成例を示している。この信号処理装置には、図１の信号処理装置１の輪郭補正信号生成部１３に代えて、輪郭補正信号生成部３１が設けられている。他の部分については、図１における場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００２５】
図６は、輪郭補正信号生成部３１の構成例を示している。
【００２６】
フィルタリング部４１は、ＶＬＰＦ１１（図５）より入力された信号から、高周波数領域の信号を抽出し、マスク生成部４２および乗算器４４に出力する。
【００２７】
マスク生成部４２は、フィルタリング部４１により抽出された高周波数領域の信号に含まれる画質劣化成分（リンギング成分等）をマスキングすることにより、マスクを生成し、ゲイン係数生成部４３に出力する。
【００２８】
ゲイン係数生成部４３は、マスク生成部４２により生成されたマスクに基づいて、画質劣化成分を除去するゲイン係数（ゲイン係数Ｃ３）を生成し、乗算器４４に出力する。
【００２９】
乗算器４４は、フィルタリング部４１により抽出された高周波数領域の信号に、ゲイン係数生成部４３からのゲイン係数Ｃ３を乗算し、その結果得られた信号（画質劣化成分が除去された水平輪郭補正信号）を、加算器１４（図５）に出力する。
【００３０】
すなわちこの信号処理装置３０によれば、高周波数領域の信号から画質劣化成分を除去して水平輪郭補正信号を生成するので、画像全体の鮮明さを向上させることができるとともに、リンギング等の発生を抑制し、良好な画質を確保することができる。
【００３１】
次にフィルタリング生成部４１の詳細を説明する。フィルタリング部４１は、水平ＢＰＦ（ｂａｎｄ  ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）５１およびコアリング部５２より構成されている。なお、この動作については後述する。
【００３２】
水平ＢＰＦ５１は、ＶＬＰＦ１１からの信号に対して水平方向のバンドパスフィルタ処理を施し、その結果得られた信号をコアリング部５２に出力する。なお、水平ＢＰＦ５１のフィルタ係数は、例えば、０．０１２５，−０．０６２５，０．１３７５，−０．１８７５，０．１７５，−０．０７５，０．１７５，０．１７５，−０．１８７５，０．１３７５，−０．０６２５，０．０１２５である。
【００３３】
コアリング部５２は、水平ＢＰＦ５１より入力された信号（信号Ｇ５２−ｉｎ）に対して、以下に示す入出力関係に基づくコアリング処理を施し、その結果得られた信号（信号Ｇ５２−ｏｕｔ）をマスク生成部４２に出力する。図７は、この入出力関係を図示したものである。
Ｇ５２−ｉｎ＜−レベルＬＣのとき、Ｇ５２−ｏｕｔ＝Ｇ５２−ｉｎ＋ＬＣ
−ＬＣ≦Ｇ５２−ｉｎ≦ＬＣのとき、Ｇ５２−ｏｕｔ＝０
Ｇ５２−ｉｎ＞ＬＣのとき、Ｇ５２−ｏｕｔ＝Ｇ５２−ｉｎ−ＬＣ
【００３４】
このようにＶＬＰＦ１１からの信号に対してバンドパスフィルタ処理およびコアリング処理によって高周波数領域の信号が抽出され、その信号は、マスク生成部４２に入力される。
【００３５】
マスク生成部４２の詳細を説明する（この動作についても後述する）。絶対値処理部６１は、フィルタリング部４１からの高周波数領域の信号の絶対値をとり、水平ＬＰＦ６２に出力する。水平ＬＰＦ６２は、絶対値処理部６１からの絶対値信号に対して水平方向のローパスフィルタ処理を施し、その結果得られた信号を、閾値処理部６３およびゲイン係数生成部４３に出力する。なお、水平ＬＰＦ６２のフィルタ係数は、例えば０．２５，０．５，０．２５である。
【００３６】
閾値処理部６３は、例えば、下記に示すように、水平ＬＰＦ６２より入力される信号（信号Ｇ６３−ｉｎ）を、４個の閾値ｔｈ０乃至ｔｈ３を利用して、値０乃至値４の５段階からなるインデックス信号（信号Ｇ６３−ｏｕｔ）に変換し、孤立点除去部６４に出力する。
Ｇ６３−ｉｎ＜ｔｈ０のとき、Ｇ６３−ｏｕｔ＝０
ｔｈ０≦Ｇ６３−ｉｎ＜ｔｈ１のとき、Ｇ６３−ｏｕｔ＝１
ｔｈ１≦Ｇ６３−ｉｎ＜ｔｈ２のとき、Ｇ６３−ｏｕｔ＝２
ｔｈ２≦Ｇ６３−ｉｎ＜ｔｈ３のとき、Ｇ６３−ｏｕｔ＝３
ｔｈ３≦Ｇ６３−ｉｎのとき、Ｇ６３−ｏｕｔ＝４
【００３７】
孤立点除去部６４は、閾値処理部６３から入力されたインデックス信号に対して、孤立点除去処理を施して、マスク処理部６５に出力する。
【００３８】
具体的には、孤立点除去部６４は、注目する画素（注目画素）に対して、所定の位置関係にある画素（周辺画素）のインデックスのすべてが値０であるとき、注目画素のインデックスを値０に変換する。また孤立点除去部６４は、周辺画素のインデックスのすべてが値０以外の値である場合、注目画素のインデックスを、周辺画素のインデックスの中の最大値に変換する。また、それ以外の場合（周辺画素のインデックスのすべてが値０ではないが、値０のものが１個以上存在する場合）、孤立点除去部６４は、注目画素のインデックスを変換せず、そのままの値とする。
【００３９】
例えば、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）に対して水平方向に隣接する２個の画素を周辺画素（ｊ−１，  ｉ），（ｊ＋１，  ｉ）とする場合において、図８の左側に示す、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の値３のインデックスは、周辺画素Ｐ（ｊ−１，  ｉ），（ｊ＋１，  ｉ）のインデックスのすべてが値０であるので、右側に示すように、値０に変換される。図９の左側に示す、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の値２のインデックスは、周辺画素Ｐ（ｊ−１，ｉ），（ｊ＋１，  ｉ）のインデックスのすべてが値０以外の値（値３，４）であるので、その右側に示すように、周辺画素Ｐのインデックスの最大値（値４）に変換される。図１０の左側に示す、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の値２のインデックスは、インデックスが値０の周辺画素Ｐが１個存在するので、その右側に示すように、そのままの値となる。なお、（ｊ，  ｉ）中のｊは、Ｘ座標を、ｉは、Ｙ座標を表している。
【００４０】
この孤立点除去処理により、その値が変換されたまたはそのままの値とされた注目画素のインデックスが、出力信号としてマスク処理部６５（図６）に入力される。
【００４１】
マスク処理部６５は、この例の場合、図１１に示すように、１個のダイレーション部６６と、４個のエロージョン部６７−１乃至６７−４（以下、個々に区別する必要がない場合、単に、エロージョン部６７と称する）より構成されている。
【００４２】
ダイレーション部６６は、インデックスが値０でない周辺画素Ｑが１個以上存在する場合、注目画素のインデックスを、周辺画素のインデックスの中の最大値に変換する。またダイレーション部６６は、周辺画素のインデックスのすべてが値０である場合、注目画素のインデックスを変換せず、そのままの値とする。
【００４３】
例えば、図１２の左側に示す、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の値２のインデックスは、インデックスが値０でない値（値３）の周辺画素Ｐ（ｊ−１，  ｉ）が存在するので、図１２の右側に示すように、周辺画素Ｐ（ｊ−１，  ｉ），（ｊ＋１，  ｉ）のインデックスの中の最大値（値３）に変換される。
【００４４】
このダイレーション処理により、その値が変換されたまたはそのままの値とされた注目画素のインデックスが、エロージョン部６７−１に入力される。
【００４５】
エロージョン部６７−１乃至６７−４は、インデックスが値０の周辺画素が１個以上存在する場合、注目画素のインデックスを、値０に変換し、インデックスが値０の周辺画素が存在しない場合、注目画素のインデックスを変換しない。
【００４６】
例えば、図１３の左側に示す、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の値２のインデックスは、インデックスが値０の周辺画素が１個存在するので、図１３の右側に示すように、値０に変換される。
【００４７】
このエロージョン処理により、その値が変換されたまたはそのままの値とされた注目画素のインデックスが、後段のエロージョン部６７またはゲイン係数生成部４３（図６）に入力される。
【００４８】
このようにダイレーション処理およびエロージョン処理（以下、適宜、これらをまとめてマスク処理と称する）を施すことによって、フィルタリング処理部４１により抽出された高周波数領域の信号に対して、画質劣化成分部分とそれ以外の部分とで異なるインデックス（マスク）が生成される。
【００４９】
マスク生成部４２のマスク処理部６５からのインデックス信号は、ゲイン係数生成部４３に入力される。ここでゲイン係数生成部４３におけるゲイン係数生成処理について説明する。
【００５０】
ゲイン係数生成部４３は、はじめに、図１４に示すように、マスク生成部４２（マスク処理部６５）からのインデックスＥＸに対応した規則に従ってゲイン係数Ｃ１を決定する。
【００５１】
具体的には、インデックスＥＸが値０または値４である場合、ゲイン係数Ｃ１は値０となる。インデックスＥＸが値１である場合、ゲイン係数Ｃ１は、式（１）に従って得られる値となり、インデックスＥＸが値３である場合、式（２）に従って得られる値となる。なお式（１）および式（２）中、Ｇ４３−ｉｎは、水平ＬＰＦ６２からゲイン係数生成部４３に入力される信号を示し、閾値ｔｈ０乃至閾値ｔｈ３は、閾値処理部６３で利用されているものと同じ閾値を示している。
Ｃ１＝（Ｇ４３−ｉｎ−閾値ｔｈ０）／（閾値ｔｈ１−閾値ｔｈ０）・・・（１）
Ｃ１＝１−（Ｇ４３−ｉｎ−閾値ｔｈ２）／（閾値ｔｈ３−閾値ｔｈ２）・・・（２）
【００５２】
ゲイン係数生成部４３は、このように決定したゲイン係数Ｃ１に、ユーザによって可変可能な、所定の強度係数Ｃ２を乗算して、ゲイン係数Ｃ３を生成する。すなわちインデックスＥＸが大きい値（例えば、値４）、または小さい値（例えば、値０）であって、画質劣化成分であると予想されるときは、ゲイン係数Ｃ３が小さいな値（例えば、値０）となる。したがって、このようなゲイン係数Ｃ３を、乗算器４４においてフィルタリング部４１により抽出された高周波数領域の信号に乗算することで、高周波数領域の信号の画質劣化成分を抑制（除去）することができる。
【００５３】
次に、フィルタリング部４１、マスク生成部４２、およびゲイン係数生成部４３の動作を、図１５乃至図２２を参照して説明する。
【００５４】
図１５に示すような、ＶＬＰＦ１１からの信号は、フィルタリング部４１の水平ＢＰＦ５１により水平バンドパスフィルタ処理が施され、図１６に示すような信号に変換された後、コアリング部５２に入力される。そしてそこでコアリング処理が施された結果得られた、図１７に示す信号、すなわち高周波数領域の信号が、マスク生成部４２と乗算器４４に入力される。この高周波数領域の信号には、図１７の点線の枠Ｒで示される画質劣化成分が含まれているが、マスク生成部４２により生成されたマスクに応じてゲイン係数Ｃ３を生成し、それを高周波数領域の信号に乗算することで、その画質劣化成分は除去される。
【００５５】
マスク生成部４２の絶対値処理部６１に入力された信号（図１７）は、そこで絶対値の信号に変換され（図１８）、水平ＬＰＦ６２に入力される。水平ＬＰＦ６２によって水平ローパスフィルタ処理が施された信号（図１９）は、閾値処理部６３とゲイン係数生成部４３に入力される。
【００５６】
閾値処理部６３は、水平ＬＰＦ６２から入力された信号（図１９）のレベルを、図２０Ａに示すように、４個の閾値ｔｈ０乃至閾値ｔｈ４と比較して、値０乃至値４からなるインデックス信号に変換する（図２０Ｂ）。なお、図２０に示されるインデックス信号は、値０乃至値２の値を有している。
【００５７】
閾値処理部６３からのインデックス信号は、孤立点除去部６４によって孤立点が除去された後、マスク処理部６５に入力され、そこでマスク処理が施される。例えば、図２０Ｂに示すインデックス信号は、マスク生成部６５のダイレーション部６６によるダイレーション処理により図２０Ｃに示すように変換された後、４個のエロージョン部６７−１乃至６７−４によるエロージョン処理が順番に施され、図２０Ｄ乃至図２０Ｇに示すようなインデックス信号に順に変換される。
【００５８】
マスク処理部６５での処理の結果得られた信号（エロージョン部６７−４からの信号）（図２０Ｇ）は、ゲイン係数生成部４３に入力される。
【００５９】
ゲイン係数生成部４３は、マスク生成部４２のマスク処理部６５からのインデックスに対応した規則に従って（図１４、式（１）、式（２））、ゲイン係数Ｃ１を決定する。図２１Ｂ（＝図２０Ｇ）に示すインデックス信号（マスク）からは、図２１Ｃに示すようなゲイン係数Ｃ１が求められる。なお、図２１Ａ（＝図１９）は、水平ＬＰＦ６２からゲイン係数生成部４３に入力される信号Ｇ４３−ｉｎを表している。
【００６０】
ゲイン係数生成部４３は、図２１Ｃに示すようなゲイン係数Ｃ１に、ユーザにより設定された強度係数Ｃ２を乗算して、ゲイン係数Ｃ３を算出し、乗算器４４に出力する。すなわち乗算器４４で、図２２Ａ（＝図１７に示したフィルタリング部４１により抽出された高周波数領域の信号に、図２２Ｂ（＝図２１Ｃ）のゲイン係数Ｃ１に強度係数Ｃ２が乗算されて得られたゲイン係数Ｃ３が乗算され、その結果、図２２Ｃに示すように、画質劣化成分（図１７の枠Ｒの部分）が除去された高周波数領域の信号（水平輪郭補正信号）が生成される。
【００６１】
なお、以上においては、マスク処理部６５が、１個のダイレーション部６６、および４個のエロージョン部６７より構成されていたが、入力映像信号における映像の複雑さ等に応じて、選択的にダイレーション部６６およびエロージョン部６７の数を変更することができるようにすることもできる。
【００６２】
図２３は、信号処理装置３０の他の構成例を示している。この信号処理装置には、図５の輪郭補正信号生成部３１に代えて、輪郭補正信号生成部７１が設けられている。輪郭補正信号生成部７１には、ＶＬＰＦ１１からの信号とともに、ＣＣＤカメラからの入力映像信号が入力されている。
【００６３】
図２４は、輪郭補正信号生成部７１の構成例を示している。この輪郭補正信号生成部７１は、図６の輪郭補正信号生成部３１に、エッジ検出部８１をさらに設けた構成を有している。
【００６４】
ＣＣＤカメラからの入力映像信号は、エッジ検出部８１の水平ＬＰＦ９１に入力される。水平ＬＰＦ９１は、入力映像信号に対して水平ローパスフィルタ処理を施し、その結果得られた信号を、差分検出部９２に出力する。なお、水平ＬＰＦ９１のフィルタ係数は、例えば、０．５，０．５である。
【００６５】
差分検出部９２は、水平ＬＰＦ９１より入力された信号から、その水平方向の差分値を検出し、その差分値と所定の閾値との比較結果に基づく値（比較結果ＤＲ）を、近傍探索部９３に出力する。
【００６６】
具体的には、例えば、図２５に示すように、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）に対して水平方向に隣接する２個の周辺画素Ｐ（ｊ−１，ｉ），Ｐ（ｊ＋１，ｉ）について、下記に示すような差分値ｄ０，ｄ１，ｄ２が算出される。
差分値ｄ０＝注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の画素値−周辺画素Ｐ（ｊ−１，ｉ）の画素値
差分値ｄ１＝注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の画素値−周辺画素Ｐ（ｊ＋１，ｉ）の画素値
差分値ｄ２＝周辺画素Ｐ（ｊ−１，ｉ）の画素値−周辺画素Ｐ（ｊ＋１，ｉ）の画素値
【００６７】
差分検出部９２は、算出した差分値ｄ０乃至ｄ２の中で１個以上、所定の閾値ｅｔより大きいものがある場合（エッジが存在すると予想される場合）、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）における比較結果ＤＲ（ｊ，  ｉ）として値１を出力し、差分値ｄのすべてが閾値ｅｔ以下である場合（エッジが存在しないと予想される場合）、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）における比較結果ＤＲ（ｊ，  ｉ）として値０を出力する。
【００６８】
近傍探索部９３は、差分検出部９２からの比較結果ＤＲを利用して、注目画素を含む所定の領域にエッジが存在するか否かを判定し、存在すると判定した場合、探索結果ＲＲとして値０を、存在しないと判定した場合、値１を、ゲイン係数生成部４３に出力する。
【００６９】
具体的には、例えば、図２６に示すように、差分検出部９２からの、画素Ｐ（ｊ−１，  ｉ）の比較結果ＤＲ（ｊ−１，  ｉ）、画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の比較結果ＤＲ（ｊ，  ｉ）、および画素Ｐ（ｊ＋１，  ｉ）の比較結果ＤＲ（ｊ＋１，  ｉ）を１つの領域とした場合、それらの比較結果ＤＲの中に、値１の比較結果ＤＲが１個以上存在する場合（その領域にはエッジが存在する予想される場合）、注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）の近傍探索結果ＲＲとして、値０を出力する。一方、領域内の比較結果ＤＲがすべて値０である場合（その領域にはエッジが存在しないと予想される場合）、注目画素Ｐ（ｊ，
ｉ）の近傍探索結果ＲＲとして、値１を出力する。
【００７０】
ゲイン係数生成部４３は、マスク生成部４２からのインデックスに対応した規則に従って（図１４，式（１），式（２））ゲイン係数Ｃ１を決定するとともに、そのゲイン係数Ｃ１、強度係数Ｃ２、およびエッジ検出部８１からの出力（近傍探索結果ＲＲ）を乗算してゲイン係数Ｃ３を算出する。すなわち注目画素Ｐ（ｊ，  ｉ）を含む所定の領域にエッジが存在する場合、近傍探索結果ＲＲは値０となるので、ゲイン係数Ｃ３が値０となる。その結果、エッジ周辺部のエンハンス強度は０となり、エッジ周辺に発生するリンギングを抑制することができる。
【００７１】
図２７は、図２３の輪郭補正信号生成部７１の他の構成例を示している。この輪郭補正信号生成部は、図６の輪郭補正信号生成部３１に、クロマ検出部１０１をさらに設けた構成を有している。
【００７２】
クロマ検出部１０１は、ＣＣＤカメラより入力された入力映像信号からクロマ成分を検出する。
【００７３】
具体的には、図２８に示すように、注目画素Ｐ（ｊ，ｉ）と、それに対して所定の位置関係にある８個の周辺画素Ｐ（ｊ，  ｉ−１），Ｐ（ｊ＋１，ｉ−１），Ｐ（ｊ＋２，ｉ−１），Ｐ（ｊ＋１，ｉ），Ｐ（ｊ＋２，ｉ），Ｐ（ｊ，  ｉ＋１），Ｐ（ｊ＋１，ｉ＋１），Ｐ（ｊ＋２，  ｉ＋１）の画素値間の差分値ｄを式（３）に従って算出する。
【数１】
2004236185.tif 000003
【００７４】
そしてクロマ検出部１０１は、算出した差分値ｄの中の最大値を、注目画素Ｐ（ｊ，ｉ）のクロマ成分として、ゲイン係数生成部４３に出力する。
【００７５】
ゲイン係数生成部４３は、図２９に示すような、クロマ検出部１０１から入力されたクロマ成分の大きさに応じたゲイン係数ＣＧを検出する。すなわちゲイン係数ＣＧは、クロマ成分が大きいとき（映像が有彩色部であるとき）、小さい値となり、クロマ成分が小さいとき（無彩色部であるとき）、大きな値となる。
【００７６】
ゲイン係数生成部４３は、マスク生成部４２からのインデックスに対応した規則に従って（図１４，式（１），式（２））ゲイン係数Ｃ１を決定するとともに、そのゲイン係数Ｃ１、強度係数Ｃ２、およびゲイン係数ＣＧを乗算してゲイン係数Ｃ３を算出する。すなわち無彩色部についてのゲイン係数Ｃ３を大きな値とすることができるので、高い水平解像度を有する無彩色部を高解像度で生成することができる。
【００７７】
図３０は、図２３の輪郭補正信号生成部７１の他の構成例を示している。この輪郭補正信号生成部は、図６の輪郭補正信号生成部３１に、図２４に示すエッジ検出部８１と、図２７に示すクロマ検出器１０１をさらに設けた構成を有している。
【００７８】
すなわちゲイン係数生成部４３は、マスク生成部４２からのインデックスに対応した規則に従ってゲイン係数Ｃ１を決定するとともに、そのゲイン係数Ｃ１、強度係数Ｃ２、エッジ検出部８１から近傍探索結果ＲＲ、およびゲイン係数ＣＧを乗算してゲイン係数Ｃ３を算出する。したがってこの場合、ヘッジ周辺部に発生するリンギングを抑制できるとともに、無彩色部を高解像度で生成することができる。
【００７９】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実現させることもできるが、ソフトウエアにより実現させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実現する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムがコンピュータにインストールされ、そのプログラムがコンピュータで実行されることより、上述したが機能的に実現される。
【００８０】
図３１は、上述のような水平輪郭補正信号生成部３１，７１として機能するコンピュータの一実施の形態の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１１にはバス１１５を介して入出力インタフェース１１６が接続されており、ＣＰＵ１１１は、入出力インタフェース１１６を介して、ユーザから、キーボード、マウスなどよりなる入力部１１８から指令が入力されると、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１２、ハードディスク１１４、またはドライブ１２０に装着される磁気ディスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３３、若しくは半導体メモリ１３４などの記録媒体に格納されているプログラムを、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１３にロードして実行する。これにより、上述した各種の処理が行われる。さらに、ＣＰＵ１１１は、その処理結果を、例えば、入出力インタフェース１１６を介して、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などよりなる出力部１１７に必要に応じて出力する。なお、プログラムは、ハードディスク１１４やＲＯＭ１１２に予め記憶しておき、コンピュータ１０１と一体的にユーザに提供したり、磁気ディスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３３，半導体メモリ１３４等のパッケージメディアとして提供したり、衛星、ネットワーク等から通信部１１９を介してハードディスク１１４に提供することができる。
【００８１】
なお、本明細書において、記録媒体により提供されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、輪郭補正信号から、画質劣化成分を適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】輝度信号と輪郭補正信号の周波数特性を示す図である。
【図３】図１の輪郭補正信号生成部の構成例を示すブロック図である。
【図４】従来の水平輪郭補正信号の波形を示す図である。
【図５】本発明を適用した信号処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５の輪郭補正信号生成部の構成例を示すブロック図である。
【図７】コアリング処理を説明する図である。
【図８】孤立点除去処理を説明する図である。
【図９】孤立点除去処理を説明する他の図である。
【図１０】孤立点除去処理を説明する他の図である。
【図１１】図６のマスク処理部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】ダイレーション処理を説明する図である。
【図１３】エロージョン処理を説明する図である。
【図１４】インデックスとゲイン係数Ｃ１との関係を示す図である。
【図１５】入力映像信号の波形を示す図である。
【図１６】図６の水平ＢＰＦの出力の波形を示す図である。
【図１７】図６のコアリング部の出力波形を示す図である。
【図１８】図６の絶対値処理部の出力波形を示す図である。
【図１９】図６の水平ＬＰＦの出力波形を示す図である。
【図２０】図６の閾値処理部乃至マスク処理部の出力波形を示す図である。
【図２１】ゲイン係数Ｃ３の生成処理を説明する図である。
【図２２】輝度信号の補正処理を説明する図である。
【図２３】本発明の信号処理装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図２４】図２３の輪郭補正信号生成部の構成例を示すブロック図である。
【図２５】差分検出処理を説明する図である。
【図２６】近傍探索処理を説明する図である。
【図２７】図２３の輪郭補正信号生成部の他の構成例を示すブロック図である。
【図２８】クロマ検出処理を説明する図である。
【図２９】ゲイン係数ＣＧの決定方法を説明する図である。
【図３０】図２３の輪郭補正信号生成部の他の構成例を示すブロック図である。
【図３１】パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
３０  信号処理装置，  ３１  輪郭補正信号生成部，  ４１  フィルタリング部，  ４２  マスク生成部，  ４３  ゲイン係数生成部，  ４４  乗算器，  ５１  水平ＢＰＦ，  ５２  コアリング部，  ６１  絶対値処理部，  ６２  水平ＬＰＦ，  ６３  閾値処理部，  ６４  孤立点除去部，  ６５  マスク処理部，６６  ダイレーション部，  ６７  エロージョン処理部，  ７１  輪郭補正信号生成部，  ８１  エッジ検出部，  ９１  水平ＬＰＦ，  ９２  差分検出部，９３  近傍探索部，  １０１  クロマ検出部
【図１】
2004236185.tif 000004
【図２】
2004236185.tif 000005
【図３】
2004236185.tif 000006
【図４】
2004236185.tif 000007
【図５】
2004236185.tif 000008
【図６】
2004236185.tif 000009
【図７】
2004236185.tif 000010
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004236185.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
2004236185.tif 000022
【図２０】
2004236185.tif 000023
【図２１】
2004236185.tif 000024
【図２２】
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【図２３】
2004236185.tif 000026
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2004236185.tif 000029
【図２７】
2004236185.tif 000030
【図２８】
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【図２９】
2004236185.tif 000032
【図３０】
2004236185.tif 000033
【図３１】
2004236185.tif 000034