(57)【要約】  【課題】  輪郭強調処理において、水平、垂直方向のフィルタを用いるため、入力の画素数に対して出力画素数が減少する。撮像素子の出力形態も、映像信号の表示のサイズも多様化しているが、目標とする有効画像サイズを実現するために、輪郭強調回路による画素数減少も課題となっている。  【解決手段】  ライン毎の画像データを保持するラインメモリ回路１１と、画素単位で遅延する遅延素子の組み合わせからなる画像データ保持回路１２と、中心画素とその周辺画素に係数演算を行い輪郭強調信号Ｓ２を生成する輪郭強調信号生成回路１３と、映像信号の有効／無効の画像境界部分を検出する画像境界検出回路１４と、画像境界検出回路１４の検出結果に基づいてラインメモリ回路１１からの画像データ保持回路１２への入力および輪郭強調信号生成回路１３に対する画像データ保持回路１２の出力を切り替える入出力切替回路１５とを備える。【選択図】  図１
2005341021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン毎の画像データを保持するラインメモリ回路と、
画素単位で遅延する遅延素子の組み合わせからなる画像データ保持回路と、
中心画素とその周辺画素に係数演算を行い輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成回路と、
映像信号の有効／無効の画像境界部分を検出する画像境界検出回路と、
前記画像境界検出回路の検出結果に基づいて前記ラインメモリ回路からの前記画像データ保持回路への入力および前記輪郭強調信号生成回路に対する前記画像データ保持回路の出力を切り替える入出力切替回路
とを備える輪郭強調処理装置。
【請求項２】
前記入出力切替回路は、前記画像境界検出回路からの制御に基づいて、画素境界の有効信号を、隣接する画素境界の無効信号領域に拡張する請求項１に記載の輪郭強調処理装置。
【請求項３】
前記入出力切替回路は、前記画像境界検出回路が垂直方向の画像境界を検出したときは読み出しラインの切り替えを行い、水平方向の画像境界を検出したときは読み出し画素の切り替えを行う請求項１に記載の輪郭強調処理装置。
【請求項４】
ライン毎の画像データを保持するラインメモリ回路と、
画素単位で遅延する遅延素子の組み合わせからなる画像データ保持回路と、
中心画素とその周辺画素に係数演算を行い輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成回路と、
映像信号の有効／無効の画像境界部分を検出する画像境界検出回路とを備え、
前記輪郭強調信号生成回路は、前記画像境界検出回路が垂直方向の上側画像境界を検出したときは注目ラインの上側ラインに対するフィルタ係数を０とし、下側画像境界を検出したときは注目ラインの下側ラインに対するフィルタ係数を０とし、前記画像境界検出回路が水平方向の左側画像境界を検出したときは注目画素の左側画素に対するフィルタ係数を０とし、右側画像境界を検出したときは注目画素の右側画素に対するフィルタ係数を０とする状態で輪郭強調の演算を行うように構成されていることを特徴とする輪郭強調処理装置。
【請求項５】
前記画像境界検出回路は、外部から入力される画像サイズ調整信号が、標準に対して画素数２増またはライン数２増を示すときは動作が停止されるように構成されている請求項１または請求項４に記載の輪郭強調処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、撮像装置などにおいて、解像度感を向上させるために映像信号の輪郭を強調するための輪郭強調処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術における輪郭強調処理装置を図１０に基づいて説明する。図１０において、３１は複数のラインメモリ３１ａ，３１ｂからなり、ライン毎の画像データを保持するラインメモリ回路、３２は画素単位で遅延する遅延素子３２ａ〜３２ｆの組み合わせからなる画像データ保持回路、３３は輪郭成分信号生成回路３３ａと加算器３３ｂからなり、中心画素とその周辺画素に係数演算を行って輪郭強調信号Ｓ２を生成する輪郭強調信号生成回路である。
【０００３】
入力映像信号はラインメモリ回路３１へ入力され、画像データ保持回路３２を介して輪郭成分信号生成回路３３ａに入力される。輪郭成分信号生成回路３３ａにおいて、所定の演算処理が行われて輪郭成分信号Ｓ１を生成し、加算器３３ｂにおいて、注目画素の映像信号と輪郭成分信号Ｓ１とが加算され、輪郭強調信号Ｓ２を生成出力する。
【０００４】
輪郭成分信号生成回路１３ａでは、図２に示す処理が行われる。入力される映像信号が図２（ａ）の入力信号配列として表現でき、それぞれの信号に対して係数配列（図２（ｂ））を乗算したものの合計を輪郭成分信号Ｓ１とする（図２（ｃ））。この場合、注目画素は配列の中心画素部分となる。
【０００５】
図１１は水平方向で輪郭強調するときのタイミングチャートである。ＳＨは水平同期信号を表し、ＳＥ１は入力された有効画素領域、Ｄ１３〜Ｄ１１は画像データ値を表す。例えば、Ｄ１２を注目画素とした場合、Ｄ１３，Ｄ１１はそれに隣接する画素となる。それらから輪郭成分信号Ｓ１を生成し、輪郭強調信号Ｓ２が出力される。
【０００６】
図１１の状況を例えばタイミングｔ１１で図２のフィルタ領域と照らし合わせる。この場合、係数配列について、ｋ１＝ｋ２＝ｋ３＝ｋ７＝ｋ８＝ｋ９＝０とし、ｋ４＝−１、ｋ５＝２、ｋ６＝−１としている。注目画素の画像データＤ１２は画素Ｐ２２に対応する。１画素先行する画像データＤ１３は画素Ｐ３２に対応し、１画素遅れの画像データＤ１１は画素Ｐ１２に対応する。輪郭成分信号Ｓ１は、
（−１）×８０ｈ＋２×８０ｈ＋（−１）×０＝８０ｈ
となる。輪郭強調信号Ｓ２は、輪郭成分信号Ｓ１と注目画素Ｄ１２との加算であるので、
８０ｈ＋８０ｈ＝ＦＦｈ
となる。ここで加算結果をＦＦｈとしているのは、８ビット精度クリップを行うためである。このようにタイミングｔ１１で輪郭強調信号Ｓ２が大きくなっている。
【０００７】
同様にタイミングｔ１４においても輪郭強調信号Ｓ２が大きな値となる。これは、映像信号外の領域データ（黒レベル信号）は映像信号に比べ低い値となるので、結果的に輪郭強調信号Ｓ２が意図した値よりも大きな値となるからである（ｔ１５，ｔ１６）。すなわち、映像信号外のデータ（タイミングｔ１１においてはＤ１１、タイミングｔ１４においてはＤ１３）は黒色の信号と判断され、輪郭強調を行うと、これらの画素（ｔ１５，ｔ１６）は、映像信号として不自然に白く浮いた映像となってしまうため、有効信号として使用することができない。したがって、実際に使用できる出力有効画素はＳＡ３となる。
【０００８】
図１２は垂直方向で輪郭強調するときのタイミングチャートである。ＳＶは垂直同期信号を表し、ＳＥ２は入力された有効ライン領域、Ｄ２３〜Ｄ２１は画像データ値を表す。ここで、理解しやすいように、１ラインにおいてすべて同じ画像データとしている。例えば、Ｄ２２を注目ラインとした場合、Ｄ２３，Ｄ２１はそれに隣接するラインとなる。それらから輪郭成分信号Ｓ１を生成し、輪郭強調信号Ｓ２が出力される。
【０００９】
図１２の状況を例えばタイミングｔ２１で図２のフィルタ領域と照らし合わせる。この場合、係数配列について、ｋ１＝ｋ３＝ｋ４＝ｋ６＝ｋ７＝ｋ９＝０とし、ｋ２＝−１、ｋ５＝２、ｋ８＝−１としている。注目ラインの画像データＤ２２は画素Ｐ２２に対応する。１ライン先行する画像データＤ２３は画素Ｐ２３に対応し、１ライン遅れの画像データＤ２１は画素Ｐ２１に対応する。
【００１０】
輪郭成分信号Ｓ１の値と注目画素の加算結果をＦＦｈとしているのは、８ビット精度クリップを行うためである。同様にタイミングｔ２２においても輪郭強調信号Ｓ２が大きな値となる。これは、黒レベル信号は映像信号に比べ低い値となるので、結果的に輪郭強調信号Ｓ２が意図した値よりも大きな値となるからである（ｔ２３，ｔ２４）。これらの画素は、映像信号として不自然に白く浮いた映像となってしまうため、有効信号として使用することができない。これらの画素を使用しない場合の出力有効画素はＳＡ４で表すことができる。
【００１１】
上記輪郭強調処理の内容を映像信号の図に示すと、図１３（ｂ）のような信号となる。このとき、信号４１ａ，４１ｂは異常に白く浮いた映像となるため、図１３（ｃ）で示すように有効映像信号を左右上下１画素ずつ削除して、輪郭強調後の信号として出力する。
【００１２】
なお、輪郭強調処理においては、撮影レンズの解像度の中央部と周辺部との相違を相殺し、撮影画面全体にわたって一様な解像度感を得る手法もある（例えば、特許文献１参照。）。しかし、これはレンズの特性によって輪郭補正処理を行うものであり、輪郭強調処理による画素数減少を解決することができない。
【特許文献１】特開平７−７４９８７号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来技術では、ｘ方向ｎ画素、ｙ方向ｍ画素の入力画サイズの画像データに対して輪郭強調処理を行うと、出力画サイズはｘ方向（ｎ−２）画素、ｙ方向（ｍ−２）画素となってしまう。入力画サイズがｘ方向（ｎ＋２）、ｙ方向（ｍ＋２）以上であれば問題ないが、撮像素子の画素数増大に伴って撮像素子の出力形態も多様化している、一方で映像信号の表示のサイズも多様化している。それに伴い、前段処理にてズーム等のフィルタリング処理を行うこともあり、入力画サイズが上記条件を満たせない場合が発生している。このような場合、目標とする出力画サイズを満たすことができなくなるため、輪郭強調処理装置を使用できない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を講じる。
【００１５】
本発明による輪郭強調処理装置は、
ライン毎の画像データを保持するラインメモリ回路と、
画素単位で遅延する遅延素子の組み合わせからなる画像データ保持回路と、
中心画素とその周辺画素に係数演算を行い輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成回路と、
映像信号の有効／無効の画像境界部分を検出する画像境界検出回路と、
前記画像境界検出回路の検出結果に基づいて前記ラインメモリ回路からの前記画像データ保持回路への入力および前記輪郭強調信号生成回路に対する前記画像データ保持回路の出力を切り替える入出力切替回路
とを備えた構成とされている。
【００１６】
上記構成において好ましい態様は、前記入出力切替回路が、前記画像境界検出回路からの制御に基づいて、画素境界の有効信号を、隣接する画素境界の無効信号領域に拡張するように構成されていることである。
【００１７】
また、上記構成において好ましい態様は、前記入出力切替回路が、前記画像境界検出回路が垂直方向の画像境界を検出したときは読み出しラインの切り替えを行い、水平方向の画像境界を検出したときは読み出し画素の切り替えを行うように構成されていることである。
【００１８】
画像境界検出回路が映像信号の有効／無効の画像境界部分を検出して入出力切替回路を制御する。入出力切替回路は、ラインメモリ回路と画像データ保持回路との間および画像データ保持回路と輪郭強調信号生成回路との間に介在されている。
【００１９】
入出力切替回路は、水平方向での画像境界を検出すると、有効画素領域外の境界隣接画素の画像データを、有効画素領域内の境界隣接画素の画像データで補間する。これは、有効画素領域の左側境界でも右側境界でも行う。左側境界では、注目画素（有効画素）の１つ左側の無効画素を注目画素で補間する。右側境界では、注目画素（有効画素）の１つ右側の無効画素を注目画素で補間する。
【００２０】
また、入出力切替回路は、垂直方向での画像境界を検出すると、有効画素領域外の境界隣接ラインの画像データを、有効画素領域内の境界隣接ラインの画像データで補間する。これは、有効画素領域の上側境界でも下側境界でも行う。上側境界では、注目ライン（有効ライン）の１つ上側の無効ラインを注目ラインで補間する。下側境界では、注目ライン（有効ライン）の１つ下側の無効ラインを注目ラインで補間する。
【００２１】
すなわち、有効画素領域の四方の直近隣接の無効信号（黒レベル信号）を、それに隣接する有効画素領域内の有効信号で補間する。このように四方の直近隣接の無効信号が有効画素領域内の隣接有効信号で補間された映像信号を輪郭強調信号生成回路に入力すると、有効画素領域内では異常な輪郭強調成分を生成することがない。したがって、入力画サイズと同じサイズで輪郭強調された出力画を生成することができる。
【００２２】
本発明を上記の入出力切替回路なしに構成することも可能である。
【００２３】
すなわち、本発明による輪郭強調処理装置は、
ライン毎の画像データを保持するラインメモリ回路と、
画素単位で遅延する遅延素子の組み合わせからなる画像データ保持回路と、
中心画素とその周辺画素に係数演算を行い輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成回路と、
映像信号の有効／無効の画像境界部分を検出する画像境界検出回路とを備え、
前記輪郭強調信号生成回路は、前記画像境界検出回路が垂直方向の上側画像境界を検出したときは注目ラインの上側ラインに対するフィルタ係数を０とし、下側画像境界を検出したときは注目ラインの下側ラインに対するフィルタ係数を０とし、前記画像境界検出回路が水平方向の左側画像境界を検出したときは注目画素の左側画素に対するフィルタ係数を０とし、右側画像境界を検出したときは注目画素の右側画素に対するフィルタ係数を０とする状態で輪郭強調の演算を行うように構成されている。
【００２４】
フィルタ係数を上記のように調整することにより、上記と同様に、有効画素領域の四方の直近隣接の無効信号（黒レベル信号）を、それに隣接する有効画素領域内の有効信号で補間する。このように四方の直近隣接の無効信号が有効画素領域内の隣接有効信号で補間された映像信号を輪郭強調信号生成回路で演算処理する。その結果、有効画素領域内では異常な輪郭強調成分を生成することがない。したがって、入力画サイズと同じサイズで輪郭強調された出力画を生成することができる。
【００２５】
さらに発展形として、次のように構成した輪郭強調処理装置も有効である。それは、前記画像境界検出回路が、外部から入力される画像サイズ調整信号によって制御されるものである。すなわち、画像サイズ調整信号が、標準に対して画素数２増またはライン数２増を示すときは動作が停止されるように構成されている。
【００２６】
ズーム等による倍率拡大や、撮像素子からの出力形態で画像サイズが異なる場合にも対応することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、映像信号の画像境界部分の画素が異常な輪郭強調成分を生成することが無いため、入力画サイズと同じサイズで輪郭強調された出力画を生成することができる。
【００２８】
特にズーム等のフィルタリング処理を行った後に、従来は入力画素数が２ライン、２画素不足により輪郭強調ができなかったが、本発明により輪郭強調処理が可能となり、制約が緩和される。特に、ズーム等のフィルタリング処理を行った後は周波数特性（Ｆ特）が落ちるため、画像輪郭処理により効果は大きい。
【００２９】
また従来構成との併用も可能なため、制約が掛かる入力の画素数で、輪郭強調処理を切り替えることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明にかかわる輪郭強調処理装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における輪郭強調処理装置の構成を示すブロック図である。図６は輪郭強調処理装置に相当する輪郭強調処理回路が撮像装置において占める位置関係を示している。図６において、６１１は撮像素子、６１２はＲＡＷデータ処理回路、６１３はラインメモリ、６１４は輝度信号処理回路、６１５は色差信号処理回路、６１６はズーム処理回路、６１７は輪郭強調処理回路、６１８は出力切替回路である。輪郭強調処理回路６１７の前段処理において画素数が減少した場合、あるいは有効画素の少ない撮像素子に対して、本発明は効果を発揮できる。また、輝度信号処理回路６１４において実施することも可能である。
【００３２】
図１において、１１は複数のラインメモリ１１ａ，１１ｂからなり、ライン毎の画像データを保持するラインメモリ回路、１２は画素単位で遅延する遅延素子１２ａ〜１２ｆの組み合わせからなる画像データ保持回路（フィルタ）、１３は輪郭成分信号生成回路１３ａと加算器１３ｂからなり、中心画素とその周辺画素に係数演算を行って輪郭強調信号Ｓ２を生成する輪郭強調信号生成回路、１４は映像信号の有効・無効の画像境界部分を検出する画像境界検出回路、１５はセレクタ１５ａ〜１５ｈからなり、画像境界検出回路１４の検出結果に基づいて画像データ保持回路１２に対するラインメモリ回路１１の出力および輪郭強調信号生成回路１３に対する画像データ保持回路１２の出力を切り替える入出力切替回路である。画素境界検出回路１４では、図２の処理が行われる。
【００３３】
画像境界検出回路１４からのセレクタ制御信号Ｓ３〜Ｓ６と入出力切替回路１５におけるセレクタ１５ａ〜１５ｈの関係は次のとおりである。
【００３４】
セレクタ１５ｈは、セレクタ制御信号Ｓ６がインアクティブのときはラインメモリ１１ｂの出力を選択し、セレクタ制御信号Ｓ６がアクティブのときはラインメモリ１１ａの出力を選択する。
【００３５】
セレクタ１５ｇは、セレクタ制御信号Ｓ５がインアクティブのときは入力映像信号を選択し、セレクタ制御信号Ｓ５がアクティブのときはラインメモリ１１ａの出力を選択する。
【００３６】
セレクタ１５ｆは、セレクタ制御信号Ｓ４がインアクティブのときは遅延素子１２ｅへの入力を選択し、セレクタ制御信号Ｓ４がアクティブのときは遅延素子１２ｅの出力を選択する。
【００３７】
セレクタ１５ｅは、セレクタ制御信号Ｓ３がインアクティブのときは遅延素子１２ｆの出力を選択し、セレクタ制御信号Ｓ３がアクティブのときは遅延素子１２ｅの出力を選択する。
【００３８】
セレクタ１５ｄは、セレクタ制御信号Ｓ４がインアクティブのときは遅延素子１２ｃへの入力を選択し、セレクタ制御信号Ｓ４がアクティブのときは遅延素子１２ｃの出力を選択する。
【００３９】
セレクタ１５ｃは、セレクタ制御信号Ｓ３がインアクティブのときは遅延素子１２ｄの出力を選択し、セレクタ制御信号Ｓ３がアクティブのときは遅延素子１２ｃの出力を選択する。
【００４０】
セレクタ１５ｂは、セレクタ制御信号Ｓ４がインアクティブのときは遅延素子１２ａへの入力を選択し、セレクタ制御信号Ｓ４がアクティブのときは遅延素子１２ａの出力を選択する。
【００４１】
セレクタ１５ａは、セレクタ制御信号Ｓ３がインアクティブのときは遅延素子１２ｂの出力を選択し、セレクタ制御信号Ｓ３がアクティブのときは遅延素子１２ａの出力を選択する。
【００４２】
入力映像信号はラインメモリ回路１１へ入力され、入出力切替回路１５の入力側から画像データ保持回路１２および入出力切替回路１５の出力側を介して輪郭成分信号生成回路１３ａに入力される。輪郭成分信号生成回路１３ａにおいて、所定の演算処理が行われて輪郭成分信号Ｓ１を生成し、加算器１３ｂにおいて、注目画素の映像信号と輪郭成分信号Ｓ１とが加算され、輪郭強調信号Ｓ２を生成出力する。
【００４３】
画像境界検出回路１４は、左隅画素の信号を検知すると、セレクタ制御信号Ｓ３を出力する。また、右隅画素の信号を検出すると、セレクタ制御信号Ｓ４を出力する。同様に、上隅ラインを検出すると、セレクタ制御信号Ｓ５を出力する。また、下隅ラインを検出すると、セレクタ制御信号Ｓ６を出力する。
【００４４】
図３は水平方向で輪郭強調するときのタイミングチャートである。
【００４５】
ＳＨは水平同期信号を表し、ＳＥ１は入力された有効画素領域、Ｄ１３〜Ｄ１１は画像データ値を表す。例えば、Ｄ１２を注目画素とした場合、Ｄ１３，Ｄ１１はそれに隣接する画素となる。それらから輪郭成分信号Ｓ１を生成し、輪郭強調信号Ｓ２が出力される。
【００４６】
図３の状況を例えばタイミングｔ１１で図２のフィルタ領域と照らし合わせる。この場合、係数配列について、ｋ１＝ｋ２＝ｋ３＝ｋ７＝ｋ８＝ｋ９＝０とし、ｋ４＝−１、ｋ５＝２、ｋ６＝−１としている。注目画素の画像データＤ１２は画素Ｐ２２に対応する。１画素先行する画像データＤ１３は画素Ｐ３２に対応し、１画素遅れの画像データＤ１１は画素Ｐ１２に対応する。
【００４７】
画像境界検出回路１４は、左隅画素の信号を検出すると、タイミングｔ１１でセレクタ制御信号Ｓ３をイネーブル状態にする。これにより、セレクタ１５ｃは、それまで遅延素子１２ｄの出力を選択していた状態から遅延素子１２ｃの出力を選択する状態に切り替えられる。その結果、画像データＤ１１は、画像データＤ１２で補間される（下向き矢印参照）。このとき、画像データＤ１２は有効画素の境界に相当するため、画像データＤ１１は、無効信号を有効画素領域内の境界画素の画像データＤ１２で補間した形となる。
【００４８】
また、画像境界検出回路１４は、右隅画素の信号を検出すると、タイミングｔ１４でセレクタ制御信号Ｓ４をイネーブル状態にする。これにより、セレクタ１５ｄは、それまで遅延素子１２ｃの入力を選択していた状態から遅延素子１２ｃの出力を選択する状態に切り替えられる。その結果、画像データＤ１３は、画像データＤ１２で補間される（上向き矢印参照）。このとき、画像データＤ１２は有効画素の境界に相当するため、画像データＤ１３は、無効信号を有効画素領域内の境界画素の画像データＤ１２で補間した形となる。
【００４９】
この状態の映像信号は、図５（ａ）のようになる。これは、輪郭強調前の映像信号であり、黒レベルの信号を有効信号の両端の画素で補った形となる。
【００５０】
この状態で係数配列をｋ４＝−１、ｋ５＝２、ｋ６＝−１として輪郭強調信号Ｓ２を生成すると、タイミングｔ１１で画素Ｐ２２に対し画素Ｐ１２の信号は等価であるため、高周波成分は検出されない。また、タイミングｔ１４で画素Ｐ２２に対し画素Ｐ３２の信号は等価であるため、高周波成分は検出されない。すなわち、輪郭強調信号Ｓ２には異常な輪郭強調成分の生成はない。輪郭強調後の映像信号は、ＳＡ１で表される領域を有効信号として使用することが可能となる。
【００５１】
この状態の映像信号は、図５（ｂ）のようになる。画像境界では５１ａ，５１ｂのように平坦になる。これは、輪郭強調後の映像信号であり、図１３に示す従来技術の場合の有効画素領域内での異常な輪郭強調成分４１ａ，４１ｂの発生はない。
【００５２】
図４は垂直方向で輪郭強調するときのタイミングチャートである。
【００５３】
ＳＶは垂直同期信号を表し、ＳＥ２は入力された有効ライン領域、Ｄ２３〜Ｄ２１は画像データ値を表す。ここで、理解しやすいように、１ラインにおいてすべて同じ画像データとしている。例えば、Ｄ２２を注目ラインとした場合、Ｄ２３，Ｄ２１はそれに隣接するラインとなる。それらから輪郭成分信号Ｓ１を生成し、輪郭強調信号Ｓ２が出力される。
【００５４】
図４の状況を例えばタイミングｔ２１で図２のフィルタ領域と照らし合わせる。この場合、係数配列について、ｋ１＝ｋ３＝ｋ４＝ｋ６＝ｋ７＝ｋ９＝０とし、ｋ２＝−１、ｋ５＝２、ｋ８＝−１としている。注目ラインの画像データＤ２２は画素Ｐ２２に対応する。１ライン先行する画像データＤ２３は画素Ｐ２３に対応し、１ライン遅れの画像データＤ２１は画素Ｐ２１に対応する。
【００５５】
画像境界検出回路１４は、上隅ラインの信号を検出すると、タイミングｔ２１でセレクタ制御信号Ｓ５をイネーブル状態にする。これにより、セレクタ１５ｇは、それまで入力映像信号を選択していた状態からラインメモリ１１ａの出力を選択する状態に切り替えられる。その結果、画像データＤ２１は、画像データＤ２２で補間される（下向き矢印参照）。このとき、画像データＤ２２は有効ラインの境界に相当するため、画像データＤ２１は、無効信号を有効画素領域内の境界画素の画像データＤ２２で補間した形となる。
【００５６】
また、画像境界検出回路１４は、下隅ラインの信号を検出すると、タイミングｔ２４でセレクタ制御信号Ｓ６をイネーブル状態にする。これにより、セレクタ１５ｈは、それまでラインメモリ１１ｂの出力を選択していた状態からラインメモリ１１ａの出力を選択する状態に切り替えられる。その結果、画像データＤ２３は、画像データＤ２２で補間される（上向き矢印参照）。このとき、画像データＤ２２は有効ラインの境界に相当するため、画像データＤ２３は、無効信号を有効画素領域内の境界画素の画像データＤ２２２で補間した形となる。
【００５７】
この状態で係数配列をｋ２＝−１、ｋ５＝２、ｋ８＝−１として輪郭強調信号Ｓ２を生成すると、タイミングｔ２１で画素Ｐ２２に対し画素Ｐ２１の信号は等価であるため、高周波成分は検出されない。また、タイミングｔ２４で画素Ｐ２２に対し画素Ｐ２３の信号は等価であるため、高周波成分は検出されない。すなわち、輪郭強調信号Ｓ２には異常な輪郭強調成分の生成はない。輪郭強調後の映像信号は、ＳＡ２で表される領域を有効信号として使用することが可能となる。
【００５８】
以上に説明したように、図３の水平方向の輪郭強調処理、および図４の垂直方向の輪郭強調処理を行うことにより、異常な輪郭強調成分を生じさせない状態での輪郭強調された映像信号を、有効画素領域の削減なしに実現することができる。図１３に示す従来技術と比較すると、従来技術の場合には、図１３（ｃ）のように、入力画サイズに対して、上下１ラインずつ、左右１画素ずつの無効領域が発生していた。これに対して本実施の形態によれば、図５（ｃ）に示すように、出力画サイズを入力画サイズと等しくした状態で、輪郭補正後の映像信号を得ることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２の輪郭強調処理装置の構成を示すブロック図である。
【００６０】
実施の形態１の場合の図１の入出力切替回路１５がなく、画素境界検出回路１４は、輪郭成分信号生成回路１３ａのフィルタ係数を制御するように構成されている。輪郭成分信号生成回路１３ａは、画素境界検出回路１４が垂直方向の上側画像境界を検出したときは注目ラインの上側ラインに対するフィルタ係数を０とし、下側画像境界を検出したときは注目ラインの下側ラインに対するフィルタ係数を０とし、画素境界検出回路１４が水平方向の左側画像境界を検出したときは注目画素の左側画素に対するフィルタ係数を０とし、右側画像境界を検出したときは注目画素の右側画素に対するフィルタ係数を０とする状態で輪郭強調の演算を行うように構成されている。その他の構成については図１と同様であるので、同一部分に同一符号を付すにとどめ、説明を省略する。
【００６１】
図３および図４のタイミングチャートを援用する。
【００６２】
図３のタイミングｔ１１において、画素境界検出回路１４が左隅画素の信号を検出し、その検出結果に基づいて輪郭成分信号生成回路１３ａは、係数配列をｋ４＝０、ｋ５＝１、ｋ６＝−１とし、それ以外の係数をすべて０とする。その結果、画像データＤ１１は、画像データＤ１２で補間される（下向き矢印参照）。このとき、画像データＤ１２は有効画素の境界に相当するため、画像データＤ１１は、無効信号を有効画素領域内の境界画素の画像データＤ１２で補間した形となる。
【００６３】
また、タイミングｔ１４において、画素境界検出回路１４が右隅画素の信号を検出し、その検出結果に基づいて輪郭成分信号生成回路１３ａは、係数配列をｋ４＝−１、ｋ５＝１、ｋ６＝０とし、それ以外の係数をすべて０とする。その結果、画像データＤ１３は、画像データＤ１２で補間される（上向き矢印参照）。このとき、画像データＤ１２は有効画素の境界に相当するため、画像データＤ１３は、無効信号を有効画素領域内の境界画素の画像データＤ１２で補間した形となる。
【００６４】
また、図４のタイミングｔ２１において、画素境界検出回路１４が上隅ラインを検出し、その検出結果に基づいて輪郭成分信号生成回路１３ａは、係数配列をｋ２＝０、ｋ５＝１、ｋ８＝−１とし、それ以外の係数をすべて０とする。その結果、画像データＤ２１は、画像データＤ２２で補間される（下向き矢印参照）。このとき、画像データＤ２２は有効ラインの境界に相当するため、画像データＤ２１は、無効信号を有効画素領域内の境界画素の画像データＤ２２で補間した形となる。
【００６５】
また、タイミングｔ２４において、画素境界検出回路１４が下隅ラインを検出し、その検出結果に基づいて輪郭成分信号生成回路１３ａは、係数配列をｋ２＝−１、ｋ５＝１、ｋ８＝０とし、それ以外の係数をすべて０とする。その結果、画像データＤ２３は、画像データＤ２２で補間される（上向き矢印参照）。このとき、画像データＤ２２は有効ラインの境界に相当するため、画像データＤ２３は、無効信号を有効画素領域内の境界画素の画像データＤ２２２で補間した形となる。
【００６６】
本実施の形態によれば、注目画素が境界であるか否かに応じて係数配列を切り替えるもので、セレクタ切り替えを伴う入出力切替回路１５をもたなくても、実施の形態１の場合と同様の作用効果が発揮される。
【００６７】
（実施の形態３）
上記の実施の形態１，２では、出力画サイズとしてｘ方向ｎ画素、ｙ方向ｍ画素を標準とする場合に、入力画サイズがｘ方向ｎ画素または（ｎ＋１）画素、ｙ方向ｍ画素または（ｍ＋１）画素であれば、有効画素を減少させることなしに輪郭強調できる手法である。
【００６８】
これに対して、前記標準の出力画サイズに対して、入力画サイズがｘ方向（ｎ＋２）画素以上、ｙ方向（ｍ＋２）画素以上であれば、従来技術の手法で輪郭強調しても特に問題は生じない。このことに対応したのが本発明の実施の形態３である。
【００６９】
図８は本発明の実施の形態３の輪郭強調処理装置の構成を示すブロック図である。
【００７０】
画素境界検出回路１４に作用する画像サイズ調整信号Ｓｃが追加されている。画素境界検出回路１４は、画像サイズ調整信号Ｓｃが標準に対して画素数２増またはライン数２増を示すときは動作が停止されるように構成されている。画素境界検出回路１４の動作を停止したときは、当該の輪郭強調処理装置は従来技術の輪郭強調処理装置と同等の機能となる。その他の構成については図１と同様であるので、同一部分に同一符号を付すにとどめ、説明を省略する。
【００７１】
画像サイズ調整信号Ｓｃは、標準に対して画素数２増またはライン数２増を示すときに、画素境界検出回路１４の動作を停止させる。すなわち、標準の出力画サイズがｘ方向ｎ画素、ｙ方向ｍ画素の場合に、入力画サイズがｘ方向ｎ画素または（ｎ＋１）画素、ｙ方向ｍ画素または（ｍ＋１）画素であれば、画素境界検出回路１４は動作し、逆に、入力画サイズがｘ方向（ｎ＋２）画素以上、ｙ方向（ｍ＋２）画素以上の場合には、画素境界検出回路１４は動作停止する。
【００７２】
本実施の形態によれば、有効画素領域を出力画サイズより大きめに設定することで、実際の有効データを基に輪郭強調を行うことで、出力画サイズを削減しないですむ自然な輪郭強調を行うことができる。すなわち、常に最適な状態で輪郭強調信号を生成することができる。
【００７３】
なお、図９に示すように、図７の構成において、その画素境界検出回路１４を画像サイズ調整信号Ｓｃで上記と同様に制御するように構成してもよい。
【００７４】
以上で基本的な実施の形態の説明を行ったが、本発明は次のような形態で実施することも可能である。
【００７５】
（１）上記の実施の形態では、フィルタ領域としては注目画素を中心に３×３画素としたが、これに代えて、５×５画素としてもよい。この場合、左右上下の画像境界にある２画素に関して上記と同等の処理を行うものとする。
【００７６】
（２）フィルタ領域を５×５画素とする場合、実施の形態３については、入力画サイズがｘ方向（ｎ＋４）画素以上、ｙ方向（ｍ＋４）画素以上の場合に画像サイズ調整信号Ｓｃをアクティブとする。
【００７７】
（３）その他、任意サイズのｎｘ画素×ｎｙ画素のフィルタ領域とし、それに対する係数配列を用いる場合にも応用できる。
【００７８】
（４）複数の構成要素につき、それぞれはハードウエアで構成してもよいし、ソフトウエアで構成してもよいし、あるいはハードウエアとソフトウエアとのハイブリッド構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の輪郭強調処理装置は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話等において、画像処理の輪郭強調処理の技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態１における輪郭強調処理装置の構成を示すブロック図
【図２】輪郭強調信号生成回路による輪郭強調信号生成の説明図
【図３】本発明の実施の形態１における輪郭強調処理装置の水平方向での輪郭強調のタイミングチャート
【図４】本発明の実施の形態１における輪郭強調処理装置の垂直方向での輪郭強調のタイミングチャート
【図５】本発明の実施の形態１における輪郭強調処理装置の輪郭強調処理の映像信号説明図
【図６】輪郭強調処理装置が装備される撮像装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２における輪郭強調処理装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３における輪郭強調処理装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３の変形の形態の輪郭強調処理装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来の技術における輪郭強調処理装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来技術における輪郭強調処理装置の水平方向での輪郭強調のタイミングチャート
【図１２】従来技術における輪郭強調処理装置の垂直方向での輪郭強調のタイミングチャート
【図１３】従来技術における輪郭強調処理装置の輪郭強調処理の映像信号説明図
【符号の説明】
【００８１】
１１  ラインメモリ回路
１１ａ，１１ｂ  ラインメモリ
１２  画像データ保持回路
１２ａ〜１２ｆ  遅延素子
１３  輪郭強調信号生成回路
１３ａ  輪郭成分信号生成回路
１３ｂ  加算器
１４  画像境界検出回路
１５  入出力切替回路
１５ａ〜１５ｇ  セレクタ
Ｓ１  輪郭成分信号
Ｓ２  輪郭強調信号
Ｓ３〜Ｓ４  セレクタ制御信号
Ｓｃ  画像サイズ調整信号
【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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【図１２】
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【図１３】
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