(57)【要約】【課題】  より効果的にエンハンス処理を施せるようにする。【解決手段】  非線形平滑化処理部２１は、入力された画像信号を非線形平滑化し、画像信号の構造成分を抽出し、加算器２６に出力する。加算器２２は、入力された画像信号より構造成分を減算し、振幅成分を抽出して帯域分離部２３に出力する。帯域分離部２３は、帯域毎に振幅成分を分離し、それぞれゲイン制御部２４−１，２４−２に供給する。ゲイン制御部２４−１，２４−２は、それぞれの帯域の振幅成分を操作部２７により予め設定された倍率で増幅し（ゲインを制御し）、それぞれ加算器２５に出力する。加算器２５は、帯域毎にゲインが制御された振幅信号を加算して加算器２６に出力する。加算器２６は、構造成分と、帯域毎にゲインが制御された振幅成分とを加算して、最終的なエンハンス処理を施した画像信号として出力する。本発明は、テレビジョン受像機に適用することができる。【選択図】  図７
2005333176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に配置されている信号のレベルを調整する信号処理装置において、
注目信号を基準として、連続的に配置されている前記信号のなかから複数の近傍信号を処理信号として抽出する処理信号抽出手段と、
前記注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいて、前記注目信号と前記複数の処理信号を加重平均して平滑化信号を演算する演算手段と、
前記処理差分と前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいて、前記平滑化信号と前記注目信号との混合比を計算する混合比計算手段と、
前記混合比計算手段により計算された前記混合比に基づいて、前記平滑化信号、および、前記注目信号を混合し、注目信号の構造成分を生成する混合手段と、
前記注目信号と前記注目信号の構造成分との差分からなる前記注目信号の振幅成分を計算する差分計算手段と、
前記差分計算手段により計算された注目信号の振幅成分を複数の帯域毎に分離する帯域分離手段と、
前記帯域分離手段により複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分に所定の処理を施す処理手段と
を含むことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記信号は、画像を構成する画素の画素値である
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】
前記処理手段は、前記帯域分離手段により複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分にゲインを制御する処理を施す
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】
前記帯域分離手段により複数の帯域毎に分離されている、前記処理手段によりゲインを制御する処理が施された注目信号の振幅成分を、前記注目信号、または、前記注目信号の構造成分のいずれかに重畳する重畳手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
連続的に配置されている信号のレベルを調整する信号処理方法において、
注目信号を基準として、連続的に配置されている前記信号のなかから複数の近傍信号を処理信号として抽出する処理信号抽出ステップと、
前記注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいて、前記注目信号と前記複数の処理信号を加重平均して平滑化信号を演算する演算ステップと、
前記処理差分と前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいて、前記平滑化信号と前記注目信号との混合比を計算する混合比計算ステップと、
前記混合比計算ステップの処理で計算された前記混合比に基づいて、前記平滑化信号、および、前記注目信号を混合し、注目信号の構造成分を生成する混合ステップと、
前記注目信号と前記注目信号の構造成分との差分からなる前記注目信号の振幅成分を計算する差分計算ステップと、
前記差分計算ステップの処理で計算された注目信号の振幅成分を複数の帯域毎に分離する帯域分離ステップと、
前記帯域分離ステップの処理で複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分に所定の処理を施す処理ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。
【請求項６】
連続的に配置されている信号のレベルを調整するためのプログラムであって、
注目信号を基準として、連続的に配置されている前記信号のなかから複数の近傍信号の処理信号としての抽出を制御する処理信号抽出制御ステップと、
前記注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいた、前記注目信号と前記複数の処理信号の加重平均による平滑化信号の演算を制御する演算制御ステップと、
前記処理差分と前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいた、前記平滑化信号と前記注目信号との混合比の計算を制御する混合比計算制御ステップと、
前記混合比計算制御ステップの処理で計算された前記混合比に基づいて、前記平滑化信号、および、前記注目信号の混合による、注目信号の構造成分の生成を制御する混合制御ステップと、
前記注目信号と前記注目信号の構造成分との差分からなる前記注目信号の振幅成分の計算を制御する差分計算制御ステップと、
前記差分計算制御ステップの処理で計算された注目信号の振幅成分の複数の帯域毎の分離を制御する帯域分離制御ステップと、
前記帯域分離制御ステップの処理で複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分の所定の処理を施すように制御する処理制御ステップと
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７】
連続的に配置されている信号のレベルを調整するためのプログラムであって、
注目信号を基準として、連続的に配置されている前記信号のなかから複数の近傍信号の処理信号としての抽出を制御する処理信号抽出制御ステップと、
前記注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいた、前記注目信号と前記複数の処理信号の加重平均による平滑化信号の演算を制御する演算制御ステップと、
前記処理差分と前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいた、前記平滑化信号と前記注目信号との混合比の計算を制御する混合比計算制御ステップと、
前記混合比計算制御ステップの処理で計算された前記混合比に基づいて、前記平滑化信号、および、前記注目信号の混合による、注目信号の構造成分の生成を制御する混合制御ステップと、
前記注目信号と前記注目信号の構造成分との差分からなる前記注目信号の振幅成分の計算を制御する差分計算制御ステップと、
前記差分計算制御ステップの処理で計算された注目信号の振幅成分の複数の帯域毎の分離を制御する帯域分離制御ステップと、
前記帯域分離制御ステップの処理で複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分の所定の処理を施すように制御する処理制御ステップと
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】
【技術分野】
【０００１】
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、入力された画像信号に効果的にエンハンス処理を施せ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。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラにおいては、CCD(Charge Coupled Device)，CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの撮像素子により撮像された画像のコントラスト（明暗の差）および鮮鋭度（境界の明確さ）を向上させる方法として、階調変換によるコントラスト強調方法や画像中の高域成分のコントラストを強調する高域成分強調方法が考えられている。
【０００３】
コントラスト強調方法としては、画像の各画素に対して、その画素レベルを所定の入出力関係を持つ関数（以下、これをレベル変換関数と称する）で変換するトーンカーブ調整や、画素レベルの頻度分布に応じてレベル変換関数を適応的に変化させるヒストグラムイコライゼーションと呼ばれる方法が提案されている。
【０００４】
高域成分強調方法としては、画像からエッジを抽出し、抽出したエッジを強調するいわゆる輪郭強調を行うアンシャープマスクと呼ばれる方法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、コントラスト強調方法においては、画像の全ダイナミックレンジ（最大レベルと最小レベルの差）のうち一部の輝度域しかコントラストを向上させることができない問題があることに加えて、トーンカーブ調整の場合には画像の最明部と最暗部において、またヒストグラムイコライゼーションの場合には頻度分布の少ない輝度域付近において、逆にコントラストが低下するという問題があった。さらに高域成分強調方法においては、画像の高域成分のコントラストのみが強調され、これにより画像のエッジ付近が不自然に強調され、画質が劣化してしまうという問題点があった。
【０００６】
そこで、従来、図１に示すように構成される画像信号処理装置により、入力画像データのうち画素値の変化が急峻なエッジを保存した状態で、そのエッジ以外の部分を増幅することにより、エッジ以外の部分を強調する方法が存在する（例えば、特許文献１）。
【０００７】
図１に示された画像信号処理装置において、入力された画像信号（画素値）は、εフィルタ１、および減算部２に入力される。εフィルタ１は、所定の閾値ε1よりも大きいエッジ、例えば、図２Ａに示されるような急峻なエッジを挟んで僅かに変動する画像信号が入力された場合、図２Ｂに示されるようなエッジのみが抽出された画像信号に変換して、減算部２および加算部４に出力する。
【０００８】
εフィルタ１の具体的な処理について、図３および図４を参照して説明する。εフィルタ１は、入力画像の各画素を順次、注目画素Ｃに決定し、図３に示すように、注目画素Ｃを中心として水平方向に連続する複数の近傍画素（いまの場合、４画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２）からなるタップを設定し、次式（１）のように、注目画素Ｃおよび複数の近傍画素の画素値を、タップ係数（例えば、｛１，２，３，２，１｝）を用いて加重平均して、注目画素Ｃに対応する変換結果Ｃ’として出力する。
Ｃ’＝（１・Ｌ２＋２・Ｌ１＋３・Ｃ＋２・Ｒ１＋１・Ｒ２）／９
・・・（１）
【０００９】
ただし、図４に示すように、注目画素Ｃの画素値との差分が、所定の閾値ε1よりも大きい近傍画素（図４の場合、近傍画素Ｒ２）については、画素値を注目画素Ｃのものと置換して計算するようにする。すなわち、図４の場合、次式（２）が計算される。
Ｃ’＝（１・Ｌ２＋２・Ｌ１＋３・Ｃ＋２・Ｒ１＋１・Ｃ）／９
・・・（２）
【００１０】
尚、εフィルタ１により平滑化された画像信号は、特に、画像信号の構造成分とも称される。
【００１１】
図１に戻る。減算部２は、前段から入力される画像信号（εフィルタ１に対する入力と同一のもの）から、εフィルタ１から入力される画像信号を減算することにより、画像信号の構造成分以外の僅かに変動している画像信号を抽出して増幅部３に出力する。増幅部３は、減算部２の出力を増幅して加算部４に出力する。尚、構造成分以外の僅かに変動している画像信号の成分は、特に、画像信号の振幅成分とも称される。加算部４は、増幅部３から出力される構造成分以外の部分が増幅されている画像信号と、εフィルタ１から入力される画像信号の構造成分を加算する。この加算結果が、急峻なエッジが保持された状態で、そのエッジ以外の部分が増幅されている画像信号となっている。
【００１２】
ところで、図１に示された画像信号処理装置のεフィルタ１では、例えば、図５に示されるように、画素値の変化に急峻なエッジが存在しても、そのサイズが所定の閾値ε1よりも小さい場合、εフィルタ１から出力される変換後の画像信号は、図６に示すように平滑化されてしまい、急峻なエッジがなくなってしまうので、特に微小なエッジで構成された単純なパターン画像等で著しく画質の劣化が生じてしまうという課題があった。
【００１３】
そこで、連続的に配置されている信号を、順次、注目信号に指定し、指定された注目信号を基準として、連続的に水平方向、または、垂直方向に配置されている信号のなかから複数の近傍信号を決定し、注目信号と各近傍信号との差分を演算し、差分が第１の閾値より小さい近傍信号と、注目信号とを加重平均して平滑化信号を演算し、注目信号と各近傍信号との差分を演算し、差分と第１の閾値よりも小さな第２の閾値と比較して、第２の閾値よりも大きな値があるか否かにより、注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定し、判定結果に基づいて、平滑化信号または注目信号の一方を選択することが提案されている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−２９８６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、以上の手法では、増幅部３により振幅成分に対してコントラストや鮮鋭度を強調することができるものの、例えば、振幅成分を増幅するように制御する場合、振幅成分に含まれているノイズ成分をも増幅させてしまうことになってしまい、結果として、コントラストや鮮鋭度を強調するといったエンハンス処理を効果的に施すことができないという課題があった。
【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、特に、振幅成分を帯域毎に分離して、それぞれに必要な処理を施すことにより、入力された画像信号のコントラストや鮮鋭度を強調するといったエンハンス処理を効果的に施すことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の信号処理装置は、注目信号を基準として、連続的に配置されている信号のなかから複数の近傍信号を処理信号として抽出する処理信号抽出手段と、注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の処理信号を加重平均して平滑化信号を演算する演算手段と、処理差分と第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいて、平滑化信号と注目信号との混合比を計算する混合比計算手段と、混合比計算手段により計算された混合比に基づいて、平滑化信号、および、注目信号を混合し、注目信号の構造成分を生成する混合手段と、注目信号と注目信号の構造成分との差分からなる注目信号の振幅成分を計算する差分計算手段と、差分計算手段により計算された注目信号の振幅成分を複数の帯域毎に分離する帯域分離手段と、帯域分離手段により複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分に所定の処理を施す処理手段とを含むことを特徴とする。
【００１８】
前記信号は、画像を構成する画素の画素値とするようにすることができる。
【００１９】
前記処理手段には、帯域分離手段により複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分にゲインを制御する処理を施すようにさせることができる。
【００２０】
前記帯域分離手段により複数の帯域毎に分離されている、処理手段によりゲインを制御する処理が施された注目信号の振幅成分を、注目信号、または、注目信号の構造成分のいずれかに重畳する重畳手段をさらに設けるようにさせることができる。
【００２１】
本発明の信号処理方法は、注目信号を基準として、連続的に配置されている信号のなかから複数の近傍信号を処理信号として抽出する処理信号抽出ステップと、注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の処理信号を加重平均して平滑化信号を演算する演算ステップと、処理差分と第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいて、平滑化信号と注目信号との混合比を計算する混合比計算ステップと、混合比計算ステップの処理で計算された混合比に基づいて、平滑化信号、および、注目信号を混合し、注目信号の構造成分を生成する混合ステップと、注目信号と注目信号の構造成分との差分からなる注目信号の振幅成分を計算する差分計算ステップと、差分計算ステップの処理で計算された注目信号の振幅成分を複数の帯域毎に分離する帯域分離ステップと、帯域分離ステップの処理で複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分に所定の処理を施す処理ステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の記録媒体のプログラムは、注目信号を基準として、連続的に配置されている信号のなかから複数の近傍信号の処理信号としての抽出を制御する処理信号抽出制御ステップと、注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいた、注目信号と複数の処理信号の加重平均による平滑化信号の演算を制御する演算制御ステップと、処理差分と第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいた、平滑化信号と注目信号との混合比の計算を制御する混合比計算制御ステップと、混合比計算制御ステップの処理で計算された混合比に基づいて、平滑化信号、および、注目信号の混合による、注目信号の構造成分の生成を制御する混合制御ステップと、注目信号と注目信号の構造成分との差分からなる注目信号の振幅成分の計算を制御する差分計算制御ステップと、差分計算制御ステップの処理で計算された注目信号の振幅成分の複数の帯域毎の分離を制御する帯域分離制御ステップと、帯域分離制御ステップの処理で複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分の所定の処理を施すように制御する処理制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明のプログラムは、注目信号を基準として、連続的に配置されている信号のなかから複数の近傍信号の処理信号としての抽出を制御する処理信号抽出制御ステップと、注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいた、注目信号と複数の処理信号の加重平均による平滑化信号の演算を制御する演算制御ステップと、処理差分と第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいた、平滑化信号と注目信号との混合比の計算を制御する混合比計算制御ステップと、混合比計算制御ステップの処理で計算された混合比に基づいて、平滑化信号、および、注目信号の混合による、注目信号の構造成分の生成を制御する混合制御ステップと、注目信号と注目信号の構造成分との差分からなる注目信号の振幅成分の計算を制御する差分計算制御ステップと、差分計算制御ステップの処理で計算された注目信号の振幅成分の複数の帯域毎の分離を制御する帯域分離制御ステップと、帯域分離制御ステップの処理で複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分の所定の処理を施すように制御する処理制御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。
【００２４】
本発明の信号処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、注目信号を基準として、連続的に配置されている信号のなかから複数の近傍信号が処理信号として抽出され、注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の処理信号を加重平均して平滑化信号が演算され、処理差分と第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいて、平滑化信号と注目信号との混合比が計算され、計算された混合比に基づいて、平滑化信号、および、注目信号が混合され、注目信号の構造成分が生成され、注目信号と注目信号の構造成分との差分からなる注目信号の振幅成分が計算され、計算された注目信号の振幅成分を複数の帯域毎に分離され、複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分に所定の処理が施される。
【００２５】
本発明の信号処理装置は、独立した装置であっても良いし、信号処理を行うブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、入力された信号に効果的にエンハンス処理を施すようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２８】
さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。
【００２９】
即ち、本発明の信号処理装置は、注目信号を基準として、連続的に配置されている信号のなかから複数の近傍信号を処理信号として抽出する処理信号抽出手段（例えば、図９の制御信号発生部５２）と、注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の処理信号を加重平均して平滑化信号を演算する演算手段（例えば、図９のLPF４２）と、処理差分と第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいて、平滑化信号と注目信号との混合比を計算する混合比計算手段（例えば、図９の混合比検出部４３）と、混合比計算手段により計算された混合比に基づいて、平滑化信号、および、注目信号を混合し、注目信号の構造成分を生成する混合手段（例えば、図９の混合部４２）と、注目信号と注目信号の構造成分との差分からなる注目信号の振幅成分を計算する差分計算手段（例えば、図７の加算器２２）と、差分計算手段により計算された注目信号の振幅成分を複数の帯域毎に分離する帯域分離手段（例えば、図７の帯域分離部２３）と、帯域分離手段により複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分に所定の処理を施す処理手段（例えば、図７のゲイン制御部２４−１，２４−２）とを含むことを特徴とする。
【００３０】
前記帯域分離手段により複数の帯域毎に分離されている、処理手段によりゲインを制御する処理が施された注目信号の振幅成分を、注目信号、または、注目信号の構造成分のいずれかに重畳する重畳手段（例えば、図７の加算器２６または図２３の加算器１１１）をさらに設けるようにさせることができる。
【００３１】
本発明の信号処理方法は、注目信号を基準として、連続的に配置されている信号のなかから複数の近傍信号を処理信号として抽出する処理信号抽出ステップ（例えば、図１０のフローチャートのステップＳ１の処理）と、注目信号と各処理信号との差分である処理差分と、第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の処理信号を加重平均して平滑化信号を演算する演算ステップ（例えば、図１１のフローチャートのステップＳ２２の処理）と、処理差分と第１の閾値よりも小さな第２の閾値との比較結果に基づいて、平滑化信号と注目信号との混合比を計算する混合比計算ステップ（例えば、図１１のフローチャートのステップＳ２５，Ｓ２７の処理）と、混合比計算ステップの処理で計算された混合比に基づいて、平滑化信号、および、注目信号を混合し、注目信号の構造成分を生成する混合ステップ（例えば、図１１のフローチャートのステップＳ２６の処理）と、注目信号と注目信号の構造成分との差分からなる注目信号の振幅成分を計算する差分計算ステップ（例えば、図１０のフローチャートのステップＳ２の処理）と、差分計算ステップの処理で計算された注目信号の振幅成分を複数の帯域毎に分離する帯域分離ステップ（例えば、図１０のフローチャートのステップＳ３の処理）と、帯域分離ステップの処理で複数の帯域毎に分離された注目信号の振幅成分に所定の処理を施す処理ステップ（例えば、図１０のフローチャートのステップＳ４の処理）とを含むことを特徴とする。
【００３２】
図７は、本発明を適用した画像信号にエンハンス処理を施すエンハンス処理装置１１の一実施の形態の構成を示す図である。
【００３３】
非線形平滑化処理部２１は、入力された画像信号について、それぞれ注目画素とその近傍の画素とを用いて、注目画素を非線形平滑化処理し、入力された画像信号の構造成分として加算器２２，２６に出力する。非線形平滑化処理部２１の詳細な構成については、図９を参照して後述する。
【００３４】
加算器２２は、入力された画像信号から、非線形平滑化処理部２１より供給される、入力された画像信号の構造成分を減算し、減算した結果を入力された画像信号の振幅成分として帯域分離部２３に供給する。すなわち、非線形平滑化処理部２１と加算器２２により入力された画像信号は、構造成分と振幅成分に分離される。従って、非線形平滑化処理部２１と加算器２２とにより分離された構造成分と振幅成分との和は、入力された画像信号である。
【００３５】
帯域分離部２３は、加算器２２より供給される、入力された振幅成分を帯域毎に２の信号に分離し、それぞれ分離した信号をゲイン制御部２４−１，２４−２に出力する。帯域分離部２３は、より詳細には、図８で示されるように、LPF３１と加算器３２により構成される。すなわち、LPF３１は、入力された振幅成分のうち、所定の周波数よりも小さい、低周波成分を抽出して、ゲイン制御部２４−１、および、加算器３２に出力する。加算器３２は、入力された振幅成分から、LPF３１より供給された低周波成分を減算し、高周波成分のみを抽出して、ゲイン制御部２４−２に出力する。尚、図７においては、図８のLPF３１の所定の周波数を特定する閾値よりも低い低周波成分と、それ以外の高周波成分の２帯域に振幅成分を分離する例についての構成が示されているがそれ以上の数の帯域に分離するようにしてもよく、その場合、例えば、図８で示されているLPF３１と加算器３２を多段に構成することで、それ以上の数の帯域に分離するようにしてもよい。
【００３６】
ゲイン制御部２４−１，２４−２は、それぞれ帯域分離部２３より供給される低周波成分と高周波成分を、操作部２７により設定される倍率に増幅し（増幅量を求め、さらに、入力された信号の低周波成分と高周波成分にそれぞれ加算し）、加算器２５に出力する。加算器２５は、ゲイン制御部２４−１，２４−２より供給される所定の倍率に増幅された振幅成分の低周波成分と高周波成分とを加算して、加算器２６に出力する。すなわち、加算器２６は、帯域毎に増幅処理がなされた信号（エンハンス処理された信号）を加算して、振幅成分を生成する。
【００３７】
加算器２６は、非線形平滑化処理部２１より供給されてくる構造成分と、加算器２５より供給される、帯域毎に増幅処理がなされた振幅成分を加算し、エンハンス処理された画像信号として出力する。
【００３８】
操作部２７は、キーボードや操作ボタンなどから構成され、ゲイン制御部２４−１，２４−２のそれぞれの増幅率を設定するとき操作され、操作内容に応じた信号を発生し、ゲイン制御部２４−１，２４−２の増幅率を設定する。
【００３９】
次に、図９を参照して、非線形平滑化処理部２１の詳細な構成について説明する。
【００４０】
この非線形平滑化処理部２１の非線形フィルタ４１は、入力される画像信号ＳIを構成する画素の変動のうち、そのサイズが閾値ε1よりも大きい急峻なエッジを保持すると共に、エッジ以外の部分を平滑化し、平滑化した画像信号SLPF-Hを混合部４２に出力する。
【００４１】
混合比検出部４３は、入力される画像信号ＳIを構成する画素の変動の中の微小な変化に基づいて、混合比を計算し、混合部４２に供給する
【００４２】
混合部４２は、平滑化処理された画像信号SLPF-Hと平滑化されていない入力された画像信号SIを、混合比検出部４３より供給される混合比に基づいて、混合し、非線形平滑化された画像信号SF-Hとして出力する。
【００４３】
非線形フィルタ４１のLPF（Low Pass Filter）４１は、制御信号発生部５２より供給される制御信号に基づいて、注目画素と、その隣接する２画素の画素値を用いて、注目画素を平滑化して、平滑化された画像信号SLPF-Hを混合部４２に出力する。制御信号発生部５２は、注目画素と、隣接する画素との画素値の差分絶対値を算出し、その算出結果に基づいてLPF５１を制御する制御信号を発生し、LPF５１に供給する。尚、非線形フィルタ４１としては、例えば、上述した従来のεフィルタ１を用いるようにしてもよい。
【００４４】
次に、図１０のフローチャートを参照して、図７のエンハンス処理装置１１によるエンハンス処理について説明する。
【００４５】
ステップＳ１において、非線形平滑化処理部２１は、入力された画像信号の非線形平滑化処理を実行する。
【００４６】
ここで、図１１のフローチャートを参照して、非線形平滑化処理部２１による非線形平滑化処理について説明する。
【００４７】
ステップＳ２１において、非線形フィルタ４１の制御信号発生部５２は、注目画素と、近傍画素との画素値の差分絶対値を計算する。すなわち、例えば、図３の場合、制御信号発生部５２は、注目画素Ｃと、各近傍画素である画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２との画素値の差分絶対値｜Ｃ−Ｌ２｜，｜Ｃ−Ｌ１｜，｜Ｃ−Ｒ１｜，｜Ｃ−Ｒ２｜を計算する。
【００４８】
ステップＳ２２において、LPF５１は、制御信号発生部５２により計算された各差分絶対値と所定の閾値ε2と比較して、この比較結果に対応して、入力される画像信号ＳIに非線形フィルタリング処理を施す。より具体的には、LPF５１は、例えば、式（１）のように、注目画素Ｃおよび近傍画素の画素値を、タップ係数を用いて加重平均して、注目画素Ｃに対応する変換結果Ｃ’を平滑化された画像信号SLPF-Hとして混合部４２に出力する。ただし、注目画素Ｃの画素値との差分絶対値が、所定の閾値ε2よりも大きい近傍画素については、画素値を注目画素Ｃの画素値と置換して加重平均するようにする（例えば、式（２）で示されるように演算する）。
【００４９】
ステップＳ２３において、混合比検出部４３は、微小エッジ判定処理を実行し、微小なエッジが存在するか否かを判定する。
【００５０】
ここで、図１２のフローチャートを参照して、微小エッジ判定処理について説明する。
【００５１】
ステップＳ４１において、混合比検出部４３は、注目画素と、各近傍画素との画素値の差分絶対値を算出し、各差分絶対値が全て、閾値ε3（≪ε2）よりも小さいか否かを判定し、その判定結果に基づいて、微小なエッジが存在するか否かを判定する。
【００５２】
すなわち、例えば、図３で示したように、混合比検出部４３は、注目画素Ｃと、各近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２との画素値の差分絶対値を算出し、各差分絶対値が全て、閾値ε3よりも小さいか否かを判定し、各差分絶対値が全て閾値ε3よりも小さいと判定した場合、近傍画素と注目画素との画素値に変化がないものとみなし、ステップＳ４４に進み、注目画素の近傍には、微小なエッジが存在しないものと判定する。
【００５３】
一方、ステップＳ４１において、算出された差分絶対値のうち、１つでも閾値ε3以上のものがあると判定された場合、ステップＳ４２に進み、混合比検出部４３は、注目画素の左右の一方側の近傍画素と注目画素との差分絶対値が全て閾値ε3よりも小さく、かつ、注目画素の左右の他方側の近傍画素と注目画素との差分絶対値が全て閾値ε3以上であって、かつ、注目画素の左右の他方側の近傍画素と注目画素との各差分の正負が一致しているか否かを判定する。
【００５４】
すなわち、注目画素Ｃの左右の一方側の近傍画素が、例えば、図３の画素Ｌ２，Ｌ１であり、注目画素Ｃの左右の他方側の近傍画素が、図３の画素Ｒ２，Ｒ１である場合、混合比検出部４３は、注目画素Ｃの左右の一方側の近傍画素と注目画素Ｃとの差分絶対値が全て閾値ε3よりも小さく、かつ、注目画素Ｃの左右の他方側の近傍画素Ｒ１，Ｒ２と注目画素Ｃとの差分絶対値が全て閾値ε3以上であって、かつ、注目画素Ｃの左右の他方側の近傍画素Ｒ１，Ｒ２と注目画素Ｃとの各差の正負が一致しているか否かを判定する。
【００５５】
例えば、上記の条件が満たされていると判定された場合、ステップＳ４３において、混合比検出部４３は、注目画素の近傍に、微小なエッジが存在すると判定する。
【００５６】
一方、ステップＳ４２において、上記条件を満たしていないと判定された場合、ステップＳ４４において、混合比検出部４３は、注目画素の近傍には、微小なエッジが存在しないと判定する。
【００５７】
例えば、注目画素Ｃと近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２の関係が図１３に示すような場合、注目画素Ｃと左側の近傍画素Ｌ２，Ｌ１の差分絶対値｜Ｌ２−Ｃ｜，｜Ｌ１−Ｃ｜が閾値ε3よりも小さく、かつ、注目画素Ｃと右側の近傍画素Ｒ１，Ｒ２の差分絶対値｜Ｒ１−Ｃ｜，｜Ｒ２−Ｃ｜が閾値ε3以上であり、かつ、注目画素Ｃと右側の近傍画素Ｒ１，Ｒ２の差（Ｒ１−Ｃ），（Ｒ２−Ｃ）の符号が一致する（いまの場合、ともに正）ので、注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在すると判定される。
【００５８】
また、例えば、注目画素Ｃと近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２の関係が図１４に示すような場合、注目画素Ｃと左側の近傍画素Ｌ２，Ｌ１の差分絶対値｜Ｌ２−Ｃ｜，｜Ｌ１−Ｃ｜が閾値ε3よりも小さく、かつ、注目画素Ｃと右側の近傍画素Ｒ１，Ｒ２の差分絶対値｜Ｒ１−Ｃ｜，｜Ｒ２−Ｃ｜が閾値ε3以上ではあるが、注目画素Ｃと右側の近傍画素Ｒ１，Ｒ２の差（Ｒ１−Ｃ），（Ｒ２−Ｃ）の符号が一致しない（いまの場合、それぞれ正、負）ので、注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在しないと判定される。
【００５９】
さらに、例えば、注目画素Ｃと近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２の関係が図１５に示すような場合、注目画素Ｃの左右いずれの側も、注目画素Ｃと近傍画素の差分絶対値が全て閾値ε3よりも小さいわけではないので、注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在しないと判定される。
【００６０】
このようにして、注目画素の近傍に微小なエッジが存在するか否かが判定された後、処理は図１１のステップＳ２４に戻る。
【００６１】
ステップＳ２３の処理が終了すると、ステップＳ２４において、混合比検出部４３は、ステップＳ２３における微小エッジ判定処理による判定結果が、「注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在する」であるか否かを判定する。例えば、微小エッジ判定処理による判定結果が、「注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在する」である場合、ステップＳ２５において、混合比検出部４３は、水平方向に非線形フィルタリング処理された画像信号SLPF-Hと入力された画像信号SIの混合比であるMixレートMr-Hを最大MixレートMr-H maxとして混合部４２に出力する。尚、最大MixレートMr-H maxは、MixレートMr-Hの最大値、すなわち、画素値のダイナミックレンジの最大値と最小値の差分絶対値である。
【００６２】
ステップＳ２６において、混合部４２は、混合比検出部４３より供給されるMixレートMr-Hに基づいて、入力される画像信号SIと非線形フィルタ４１により非線形平滑化処理された画像信号SLPF-Hとを混合し、非線形平滑化された画像信号SF-Hとしてバッファ２３に出力する。より詳細には、混合部４２は、以下の式（３）を演算して、入力される画像信号SIと非線形フィルタにより非線形平滑化された画像信号SLPF-Hとを混合し、構造成分として加算器２２，２６にそれぞれ出力する。
【００６３】
ＳF-H＝SI×Mr-H／Mr-H max＋SLPF-H×（１−Mr-H／Mr-H max）
・・・（３）
ここで、Mr-Hは、Mixレートであり、Mr-H maxは、MixレートMr-Hの最大値、すなわち、画素値の最大値と最小値の差分絶対値である。
【００６４】
式（３）で示されるように、MixレートMr-Hが大きければ、非線形フィルタ４１により処理された画像信号SLPF-Hの重みが小さくなり、入力された処理されていない画像信号SIの重みが大きくなる。逆に、MixレートMr-Hが小さければ、すなわち、隣接する画素間の画素値の差分絶対値が小さいほど、非線形フィルタにより処理された画像信号SLPF-Hの重みが大きくなり、入力された処理されていない画像信号の重みが小さくなる。
【００６５】
従って、微小エッジが検出された場合、MixレートMr-Hは最大MixレートMr-H maxとなるので、実質的に入力された画像信号SIが、そのまま出力されることになる。
【００６６】
一方、ステップＳ２４において、「微小エッジが存在しない」と判定された場合、ステップＳ２７において、混合比検出部４３は、注目画素と、各近傍画素との画素値の差分絶対値をそれぞれ計算し、計算した各差分絶対値のうちの最大値を混合比である、MixレートMr-Hとして求め、混合部４２に出力し、その処理は、ステップＳ２６に進む。
【００６７】
すなわち、図３の場合、混合比検出部４３は、注目画素Ｃと、各近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２との画素値の差分絶対値｜Ｃ−Ｌ２｜，｜Ｃ−Ｌ１｜，｜Ｃ−Ｒ１｜，｜Ｃ−Ｒ２｜を計算し、計算した各差分絶対値のうちの最大値を混合比であるMixレートMr-Hとして求め、混合部４２に出力する。
【００６８】
すなわち、微小エッジが存在しない場合、注目画素と各近傍画素との画素値の差分絶対値の最大値に応じて、非線形フィルタリング処理された画像信号SLPF-Hと、入力された画像信号SIとが混合されて、非線形平滑化処理された画像信号SF-Hが構造成分として生成され、微小エッジが存在した場合、入力された画像信号SIが構造成分として、そのまま出力される。
【００６９】
結果として、非線形平滑化処理部２１においては、閾値ε3を基準として微小エッジが検出されることになるので、微小エッジが存在する部分については、非線形平滑化処理が施されないようにすると共に、エッジが存在しない部分についても、その差分絶対値の大きさに応じて非線形平滑化処理が施された画素値と、入力された画像信号とを混合するようにしたので、特に、微小なエッジで構成された単純なパターン画像等で著しく画質の劣化が生じてしまうという事態を抑止することが可能になる。
【００７０】
ここで、図１０のフローチャートの説明に戻る。
【００７１】
ステップＳ２において、加算器２２は、入力された画像信号から、非線形平滑化処理部２１より非線形平滑化処理されて生成された、入力された画像信号の構造成分を減算することにより、入力された画像信号の振幅成分を抽出して生成し、帯域分離部２３に出力する。
【００７２】
ステップＳ３において、帯域分離部２３は、入力された画像信号の振幅成分に振幅成分帯域分離処理を施し、分離されたそれぞれの帯域の振幅成分の信号をゲイン制御部２４−１，２４−２のそれぞれに出力する。
【００７３】
ここで、図１６のフローチャートを参照して、帯域分離部２３による、振幅成分帯域分離処理について説明する。
【００７４】
ステップＳ６１において、帯域分離部２３のLPF３１は、加算器２２より供給された振幅成分の所定の周波数より低い、低周波成分をゲイン制御部２４―１および加算器３２に供給する。
【００７５】
ステップＳ６２において、加算器３２は、加算器２２より供給された振幅成分から、帯域分離部２３より供給された振幅成分の低周波成分を減算し、振幅成分の高周波成分を抽出して、ゲイン制御部２４−２に供給する。
【００７６】
以上の処理により、LPF３１より振幅成分の低周波成分が分離抽出され、加算器３２により振幅成分の高周波成分が分離抽出される。
【００７７】
ここで、図１０のフローチャートの説明に戻る。
【００７８】
ステップＳ４において、ゲイン制御部２４−１，２４−２は、それぞれ帯域分離部２３より供給されてくる振幅成分の低周波成分と高周波成分を、予め操作部２７により設定された増幅率で増幅し（増幅して増幅量を求め、さらに、入力された振幅成分の低周波成分と高周波成分とにそれぞれ加算し）、ゲインを制御して（エンハンス処理して）、加算器２５に出力する。
【００７９】
例えば、図１７で示されるように、低周波成分の増幅率を大きくして、高周波成分の増幅率を小さくするようにしてもよい。ここで、図１７において、実線で示されているのが、入力された振幅成分のうち、ゲイン制御部２４−１により増幅される低周波成分の増幅量である。また、図１７において、点線で示されているのが、入力された振幅成分のうち、ゲイン制御部２４−１により増幅される高周波成分の増幅量である。ここで、図１７は、横軸が入力された信号のレベルを示し、縦軸が増幅される信号の増幅量を示している。
【００８０】
図１７で示されるように、低周波成分の増幅量は、入力信号のレベルの絶対値が０付近の範囲では大きな倍率が設定され、レベルの絶対値が大きくなると、小さな倍率で増幅されるようになっている。一方、高周波成分の増幅量も、低周波成分の増幅率に対応した変化をするが、低周波成分に比べてノイズ成分を多く含むので、低周波成分よりも総じて増幅倍率が小さくされており、入力信号のレベルの絶対値が０近傍の場合、増幅率を０とし、ノイズの増幅を抑制するように設定されている。
【００８１】
尚、図１７で示される増幅率は、一例に過ぎず、操作部２７により、それ以外の増幅率となるように設定するようにしても良い。
【００８２】
ステップＳ５において、加算器２５は、ゲイン制御部２４−１，２４−２より供給される、それぞれ帯域毎にゲインが制御された（エンハンス処理された）信号を加算し、加算器２６に出力する。すなわち、加算器２５は、帯域毎にゲインが制御された信号を合成して、ゲイン制御された振幅成分を生成し、加算器２６に供給する。
【００８３】
ステップＳ６において、加算器２６は、非線形平滑化処理部２１より供給されてくる構造成分と、加算器２５より供給されてくる帯域毎にゲイン調整された（エンハンス処理された）振幅成分を加算して、振幅成分が帯域毎にゲイン調整された画像信号を出力信号として出力する。
【００８４】
ステップＳ７において、非線形平滑化処理部２１は、次の画像信号が入力されてきたか否かを判定し、例えば、次の画像信号が入力されてきていると判定した場合、その処理は、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。一方、ステップＳ７において、次の画像信号が入力されてきていないと判定された場合、その処理は終了する。
【００８５】
以上の処理により、振幅成分の周波数帯域毎に増幅率を設定することが可能になり、各周波数帯域の設定により、例えば、ある特定の周波数帯域にのみ増幅処理を加えて処理することが可能になる。結果として、ノイズを多く含む周波数帯域の振幅成分の増幅処理を抑制し、その他のノイズを含まない周波数帯域の振幅成分を強調して増幅することが可能となり、ノイズの増幅を抑制しつつ、効果的なエンハンス処理を実現することが可能となる。
【００８６】
以上においては、画像信号の振幅成分を所定の周波数より低い低周波成分と、それ以外の高周波成分の２に分離して、それぞれにゲイン制御する場合について説明してきたが、例えば、それ以上の数の帯域に分離して処理するようにしても良い。
【００８７】
図１８は、画像信号の振幅成分をｎ個の周波数帯域に分離して、それぞれにゲイン制御する場合のエンハンス処理装置１１の構成を示している。尚、図１８において、図７のエンハンス処理装置１１の構成と対応する構成については、同一の符号を付しており、その説明は、適宜省略するものとする。
【００８８】
図１８のエンハンス処理装置１１において、図７のエンハンス処理装置１１と異なる点は、帯域分離部２３、ゲイン制御部２４−１，２４−２、加算器２５、および、操作部２７に代えて、帯域分離部７１、ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎ、加算器７４−１乃至７４−（ｎ−１）、および、操作部７２を設けた点である。
【００８９】
帯域分離部７１の基本的な機能は、帯域分離部２３と同様であり、入力された振幅成分をｎ個の周波数帯域に分離して、それぞれゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎに供給する。より詳細には、帯域分離部７１は、例えば、図８のLPF３１および加算器３２を多段に構成することにより、複数の帯域に分離するようにしても良いが、例えば、図１９で示されるように、BPF（Band Pass Filter）９１−１乃至９１−ｎを設けて、それぞれ所定の帯域毎に振幅成分より信号を抽出して、ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎに供給する要にしても良い。
【００９０】
ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎは、基本的にゲイン制御部２４−１，２４−２と同様の機能を有しており、それぞれの帯域毎に操作部７２により設定された倍率で増幅し（増幅して増幅量を求め、さらに、入力された帯域毎に分離された信号に加算し）、それぞれ加算器７４−１乃至７４−（ｎ−１）に出力する。
【００９１】
加算器７４−１乃至７４−（ｎ−１）は、ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎより供給される、個々の帯域毎にゲイン調整された信号を順次加算する。結果として、最終的に加算器７４−１より全てが加算された信号が、個々の帯域毎にゲイン調整された振幅成分として加算器２６に出力される。
【００９２】
操作部７２は、操作部２７と基本的に同様の機能を有しているが、操作部２７が増幅率を設定していたゲイン制御部２４−１，２４−２の２個であったのに対して、操作部７２は、ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎのｎ個の増幅率を設定する。
【００９３】
次に、図１８のエンハンス処理装置１１によるエンハンス処理について説明するが、基本的な処理は、図１０のフローチャートにおける処理と同様である。すなわち、帯域分離部７１によるステップＳ３の振幅成分帯域分離処理は、図２０で示されるような処理となる。従って、ステップＳ７１において、BPF７３−１乃至７３−ｎは、それぞれ所定の帯域毎に振幅成分を抽出し、それぞれゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎに出力する。このように、BPF７３−１乃至７３−ｎによりｎ個の帯域に振幅成分が分離されることになる。
【００９４】
その他の処理については、基本的に同様であるが、ステップＳ４において、ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎは、それぞれの帯域毎に操作部７２により設定された倍率で増幅し（増幅して増幅量を求め、さらに、入力された帯域毎に分離された信号に加算し）、それぞれ加算器７４−１乃至７４−（ｎ−１）に出力する。
【００９５】
さらに、ステップＳ５において、加算器７４−１乃至７４−（ｎ−１）は、ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎより供給される、個々の帯域毎にゲイン調整された信号（エンハンス処理された信号）を順次加算し、最終的に加算器７４−１より全てが加算された信号を、個々の帯域毎にゲイン調整された振幅成分として加算器２６に出力する。
【００９６】
その他の処理については、同様であるので、その説明は省略する。
【００９７】
また、以上においては、振幅成分を周波数帯域毎に分離し、それぞれにゲイン制御を施す例について説明してきたが、振幅成分のみならず、構造成分についても同様に帯域毎に分離してゲイン制御するようにしても良い。
【００９８】
図２１は、構造成分についてもｋ個の帯域に分離し、それぞれの帯域毎にゲイン制御を施すようにしたエンハンス処理装置１１の構成を示している。尚、図１８のエンハンス処理装置１１と対応する構成については、同一の符号を付しており、その説明は、適宜省略するものとする。
【００９９】
図２１のエンハンス処理装置１１において、図２１のエンハンス処理装置１１と異なる点は、構造成分用の帯域分離部１０２、ゲイン制御部１０３−１乃至１０３−ｋ、加算器１０４−１乃至１０４−（ｋ−１）が設けられ、さらに、操作部７２に代えて操作部１０１が設けられている点である。
【０１００】
帯域分離部１０２、ゲイン制御部１０３−１乃至１０３−ｋ、加算器１０４−１乃至１０４−（ｋ−１）は、それぞれ基本的に帯域分離部７１、ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｋ、加算器７４−１乃至７４−（ｎ−１）と機能的に同様のものであるが、ゲイン制御部１０３−１乃至１０３−ｋのそれぞれの処理帯域が異なるものである。また、操作部１０１についても、その機能は操作部７２と基本的に同様であって、ゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎに加えて、ゲイン制御部１０３−１乃至１０３−ｋの増幅率も設定できるようになった点のみが異なるだけである。
【０１０１】
次に、図２２のフローチャートを参照して、図２１のエンハンス処理装置１１によるエンハンス処理について説明するが、図２２のステップＳ１０１乃至Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９、および、Ｓ１１０の処理については、図１０のフローチャートを参照して説明したステップＳ１乃至Ｓ７と同様であるので、その説明は省略する。
【０１０２】
ステップＳ１０４において、帯域分離部１０２は、入力された画像信号の構造成分に構造成分帯域分離処理を施し、分離されたそれぞれの帯域の振幅成分の信号をゲイン制御部７３−１乃至７３−ｎのそれぞれに出力する。尚、構造成分帯域分離処理は、振幅成分帯域分離処理における処理対象が振幅成分から構造成分に代えられている以外は、同様の処理であるので、その処理の説明は省略する。
【０１０３】
ステップＳ１０６において、ゲイン制御部１０３−１乃至１０３−ｋは、それぞれ帯域分離部１０２より供給されてくる構造成分より分離された個々の周波成分を、予め操作部１０１により設定された増幅率で増幅し（増幅して増幅量を求め、さらに、入力された個々の周波数成分の信号に加算し）、ゲインを制御して、加算器１０４−１乃至１０４−（ｋ−１）に出力する。
【０１０４】
加算器１０４−１乃至１０４−（ｋ−１）は、ゲイン制御部１０３−１乃至１０３−ｋより供給される、それぞれ帯域毎にゲインが制御された（エンハンス処理された）信号を加算し、加算器２６に出力する。すなわち、加算器１０４−１乃至１０４−（ｋ−１）は、帯域毎にゲインが制御された信号を合成して、ゲイン制御された構造成分を生成し、加算器２６に供給する。
【０１０５】
以上の処理により、振幅成分のみならず、構造成分についても、帯域毎にゲインを制御して画像信号にエンハンス処理を施すことが可能となり、ノイズを抑制しつつ、効果的に構造成分に対するゲインを制御することが可能となり、より効果的なエンハンス処理を実現することが可能となる。
【０１０６】
以上においては、構造成分と帯域毎にゲイン調整された振幅成分を加算して、最終的な出力信号とする例について説明してきたが、例えば、帯域毎にゲイン調整された振幅成分を入力信号に加算することで、最終的な出力信号を生成するようにしても良い。
【０１０７】
図２３は、帯域毎にゲイン調整された振幅成分を入力信号に加算することで、最終的な出力信号を生成するようにしたエンハンス処理装置１１の構成を示している。尚、図２３のエンハンス処理装置１１の構成において、図７のエンハンス処理装置１１の構成と対応する構成については、同一の符号を付しており、その説明を適宜省略する。
【０１０８】
図２３において、図７と異なるのは、構造成分の出力を廃止し、加算器２６に代えて加算器１１１を設けて、帯域毎にゲイン制御された振幅成分と、入力された画像信号を加算している点と、ゲイン制御部２４−１，２４−２に代えて、ゲイン制御部１１２−１，１１２−２を設けた点である。
【０１０９】
ゲイン制御部１１２−１，１１２−２は、基本的にゲイン制御部２４−１，２４−２と同様に、入力された構造成分の帯域毎に分離された信号に増幅処理を施すが、その増幅処理が厳密には異なる。
【０１１０】
すなわち、例えば、図７におけるゲイン制御部２４−１，２４−２がそれぞれ１．５倍、および、１．３倍に帯域毎の振幅成分を増幅しているものとする。帯域毎に振幅成分は１．５倍、および、１．３倍に増幅されるが、構造成分は変化がないまま、最終的に帯域毎にゲイン調整された振幅成分と加算されることになる。尚、ここで、ゲイン制御部２４−１，２４−２が、帯域毎に振幅成分を１．５倍、および、１．３倍に増幅するとは、入力された信号を帯域毎に、それぞれ０．５倍、および、０．３倍して増幅量を求めた後、入力された信号に加算することであり、帯域毎に分離された振幅成分を直接１．５倍、および、１．３倍に増幅して求めるわけではない。すなわち、ゲイン制御部２４−１，２４−２の出力は、増幅量（＝増幅率×帯域毎の入力信号）と帯域毎の入力信号との和となっている。
【０１１１】
一方、図２３において、ゲイン制御部１１２−１，１１２−２は、それぞれ単に０．５倍、および、０．３倍に増幅して、増幅量そのものを出力するのみである。結果として、加算器１１１において、入力画像に含まれている振幅成分のそれぞれの帯域に元々含まれている成分に加算されることにより、上述した図７におけるゲイン制御部２４−１，２４−２がそれぞれ１．５倍、および、１．３倍に帯域毎に増幅している場合と同様のエンハンス処理が実現できることになる。すなわち、ゲイン制御部１１２−１，１１２−２の出力は、増幅量（＝増幅率×帯域毎の入力信号）そのものとなっている。
【０１１２】
以上のような関係から、構成としては、図７であっても、図２３であっても、同様のエンハンス処理を実現することが可能である。尚、図１８、図２１のエンハンス処理装置１１についても同様の構成とすることが可能である。また、図２３のエンハンス処理装置１１によるエンハンス処理については、上述したゲイン制御部１１２における増幅処理が異なる点を除いては、図７のエンハンス処理装置１１によるエンハンス処理と同様であるので、その説明は省略するものとする。
【０１１３】
以上によれば、振幅成分の周波数帯域毎に増幅率を設定することが可能になり、ノイズを多く含む周波数帯域の振幅成分の増幅処理を抑制し、その他のノイズを含まない周波数帯域の振幅成分を強調して増幅することが可能となり、ノイズの増幅を抑制しつつ、効果的なエンハンス処理を実現することが可能となる。
【０１１４】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行させることが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに記録媒体からインストールされる。
【０１１５】
図２４は、図７，図１８，図２１，図２３のエンハンス処理装置１１の電気的な内部構成をソフトウェアにより実現する場合のパーソナルコンピュータの一実施の形態の構成を示している。パーソナルコンピュータのCPU２０１は、パーソナルコンピュータの全体の動作を制御する。また、CPU２０１は、バス２０４および入出力インタフェース２０５を介してユーザからキーボードやマウスなどからなる入力部２０６から指令が入力されると、それに対応してROM(Read Only Memory)２０２に格納されているプログラムを実行する。あるいはまた、CPU２０１は、ドライブ２１０に接続された磁気ディスク２２１、光ディスク２２２、光磁気ディスク２２３、または半導体メモリ２２４から読み出され、記憶部２０８にインストールされたプログラムを、RAM(Random Access Memory)２０３にロードして実行する。これにより、上述した図７，図１８，図２１，図２３のエンハンス処理装置１１の機能が、ソフトウェアにより実現されている。さらに、CPU２０１は、通信部２０９を制御して、外部と通信し、データの授受を実行する。
【０１１６】
プログラムが記録されている記録媒体は、図２４に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク２２１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク２２２（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)，DVD（Digital Versatile Disk）を含む）、光磁気ディスク２２３（MD（Mini-Disc）を含む）、もしくは半導体メモリ２２４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM２０２や、記憶部２０８に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１１７】
尚、本明細書において、記録媒体に記録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含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】画像内の急峻なエッジを保存した状態でエッジ以外の部分を強調する画像信号処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のεフィルタに入力される画像信号と、出力される画像信号を示す図である。
【図３】図１のεフィルタで用いられるタップの一例を示す図である。
【図４】図１のεフィルタの動作を説明するための図である。
【図５】図１のεフィルタの問題点を説明するための図である。
【図６】図１のεフィルタの問題点を説明するための図である。
【図７】本発明を適用したエンハンス処理装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の帯域分離部の構成を示すブロック図である。
【図９】図７の非線形平滑化処理部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図７のエンハンス処理装置によるエンハンス処理を説明するフローチャートである。
【図１１】図７のエンハンス処理装置による非線形平滑化処理を説明するフローチャートである。
【図１２】図７のエンハンス処理装置による微小エッジ判定処理を説明するフローチャートである。
【図１３】図７のエンハンス処理装置による微小エッジ判定処理を説明する図である。
【図１４】図７のエンハンス処理装置による微小エッジ判定処理を説明する図である。
【図１５】図７のエンハンス処理装置による微小エッジ判定処理を説明する図である。
【図１６】図７のエンハンス処理装置による振幅成分帯域分離処理を説明するフローチャートである。
【図１７】図７のエンハンス処理装置によるゲイン制御を説明する図である。
【図１８】エンハンス処理装置のその他の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８の帯域分離部の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１８のエンハンス処理装置による振幅成分帯域分離処理を説明するフローチャートである。
【図２１】エンハンス処理装置のさらにその他の構成を示すブロック図である。
【図２２】図２１のエンハンス処理装置によるエンハンス処理を説明するフローチャートである。
【図２３】エンハンス処理装置のさらにその他の構成を示すブロック図である。
【図２４】媒体を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１１  エンハンス処理装置，  ２１  非線形平滑化処理部，  ２２  加算器，  ２３  帯域分離部，  ２４−１，２４−２  ゲイン制御部，  ２５，２６  加算器，  ２７  操作部，  ３１  LPF，  ３２  加算器，  ４１  非線形フィルタ，  ４２  混合部，  ４３  混合比検出部，  ５１  LPF，  ５２  制御信号発生部，  ７１  帯域分離部，  ７２  操作部，７３−１乃至７３−ｎ  ゲイン制御部，  ７４−１乃至７４−（ｎ−１）  加算器，  ９１−１乃至９１−ｎ  BPF，  １０１  操作部，  １０２  帯域分離部，１０３−１乃至１０３−ｋ  ゲイン制御部，  １０４−１乃至１０４−（ｋ−１）  加算器，  １１１  加算器，  １１２−１，１１２−２  ゲイン制御部
【図１】
2005333176.tif 000003
【図２】
2005333176.tif 000004
【図３】
2005333176.tif 000005
【図４】
2005333176.tif 000006
【図５】
2005333176.tif 000007
【図６】
2005333176.tif 000008
【図７】
2005333176.tif 000009
【図８】
2005333176.tif 000010
【図９】
2005333176.tif 000011
【図１０】
2005333176.tif 000012
【図１１】
2005333176.tif 000013
【図１２】
2005333176.tif 000014
【図１３】
2005333176.tif 000015
【図１４】
2005333176.tif 000016
【図１５】
2005333176.tif 000017
【図１６】
2005333176.tif 000018
【図１７】
2005333176.tif 000019
【図１８】
2005333176.tif 000020
【図１９】
2005333176.tif 000021
【図２０】
2005333176.tif 000022
【図２１】
2005333176.tif 000023
【図２２】
2005333176.tif 000024
【図２３】
2005333176.tif 000025
【図２４】
2005333176.tif 000026