(57)【要約】【課題】  画像を構成する画素値の微小なエッジも保持しつつ、エッジ以外の部分を平滑化する。【解決手段】  ｎフィルタ１１は、入力される画像信号Ｓ０を構成する画素の変動のうち、そのサイズが所定の閾値よりも大きい急峻なエッジを保持し、当該エッジ以外の部分を平滑化する非線形フィルタ１２、入力される画像信号Ｓ０を構成する画素の変動の中に微小なエッジを検出した場合、その旨をスイッチ１６に通知するパターン検出部１５、およびパターン検出部１５からの通知に対応して、入力される画像信号Ｓ０または非線形フィルタ１２の出力である画像信号Ｓ１を後段に出力するスイッチ１６から構成される。本発明は、ビデオカメラ、ディジタルスチルカメラ、プリンタ、ディスプレイ、コンピュータ等のような、画像信号を扱うあらゆる装置に適用することができる。【選択図】  図７
2005033688.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、
連続的に配置されている前記信号を、順次、注目信号に指定する指定手段と、
前記指定手段によって指定された前記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決定する決定手段と、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と第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近傍信号を加重平均して平滑化信号を演算する演算手段と、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と前記第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、前記注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記平滑化信号または前記注目信号の一方を選択する選択手段と
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】
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、
連続的に配置されている前記信号を、順次、注目信号に指定する指定ステップと、
前記指定ステップの処理で指定された前記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決定する決定ステップと、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と第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近傍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、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と前記第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、前記注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記平滑化信号または前記注目信号の一方を選択する選択ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。
【請求項４】
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、
連続的に配置されている前記信号を、順次、注目信号に指定する指定ステップと、
前記指定ステップの処理で指定された前記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決定する決定ステップと、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と第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近傍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、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と前記第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、前記注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記平滑化信号または前記注目信号の一方を選択する選択ステップと
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５】
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、
連続的に配置されている前記信号を、順次、注目信号に指定する指定ステップと、
前記指定ステップの処理で指定された前記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決定する決定ステップと、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と第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近傍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、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と前記第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、前記注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記平滑化信号または前記注目信号の一方を選択する選択ステップと
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、例えば、画像を構成する画素の急峻なエッジを保持したままで、エッジ以外の部分を平滑化する場合に用いて好適な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、当該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、画質が劣化することを避け得ない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当該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・Ｒ２）／９          …（２）
【００１０】
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、エッジ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。加算部４は、増幅部３から出力されるエッジ以外の部分が増幅されている画像信号と、εフィルタ１から入力されるエッジのみが抽出された画像信号を加算する。この加算結果が、急峻なエッジが保持された状態で当該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。
【００１１】
【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】
【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】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、微小なエッジも保持しつつ、エッジ以外の部分を平滑化できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の信号処理装置は、連続的に配置されている信号を、順次、注目信号に指定する指定手段と、指定手段によって指定された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決定する決定手段と、注目信号と各近傍信号との差分を演算し、差分と第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の近傍信号を加重平均して平滑化信号を演算する演算手段と、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の閾値との比較結果に基づいて、注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段の判定結果に基づき、平滑化信号または注目信号の一方を選択する選択手段とを含むことを特徴とする。
【００１５】
前記信号は、画像を構成する画素の画素値であるようにすることができる。
【００１６】
本発明の信号処理方法は、連続的に配置されている信号を、順次、注目信号に指定する指定ステップと、指定ステップの処理で指定された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決定する決定ステップと、注目信号と各近傍信号との差分を演算し、差分と第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の近傍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、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の閾値との比較結果に基づいて、注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定ステップと、判定ステップの判定結果に基づき、平滑化信号または注目信号の一方を選択する選択ステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明の記録媒体のプログラムは、連続的に配置されている信号を、順次、注目信号に指定する指定ステップと、指定ステップの処理で指定された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決定する決定ステップと、注目信号と各近傍信号との差分を演算し、差分と第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の近傍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、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の閾値との比較結果に基づいて、注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定ステップと、判定ステップの判定結果に基づき、平滑化信号または注目信号の一方を選択する選択ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明のプログラムは、連続的に配置されている信号を、順次、注目信号に指定する指定ステップと、指定ステップの処理で指定された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決定する決定ステップと、注目信号と各近傍信号との差分を演算し、差分と第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の近傍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、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の閾値との比較結果に基づいて、注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定ステップと、判定ステップの判定結果に基づき、平滑化信号または注目信号の一方を選択する選択ステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
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、注目信号と各近傍信号との差分が演算され、差分と第１の閾値との比較結果に基づいて、注目信号と複数の近傍信号が加重平均されて平滑化信号が演算される。また、注目信号と各近傍信号との差分が演算されて、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、注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かが判定され、平滑化信号または注目信号の一方が選択される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画素値の微小なエッジも保持しつつ、エッジ以外の部分を平滑化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】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態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、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件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、具体例が構成要件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、その具体例が、その構成要件以外の構成要件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。
【００２２】
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載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、補正により追加されたりする発明の存在を否定するものではない。
【００２３】
［請求項１］
連続的に配置されている信号のレベル（例えば、画像を構成する画素の画素値）を調整（例えば、平滑化）する信号処理装置（例えば、図７のｎフィルタ１１）において、
連続的に配置されている前記信号を、順次、注目信号に指定する指定手段（例えば、図８のステップＳ１の処理を行う図７の制御信号生成部１３）と、
前記指定手段によって指定された前記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決定する決定手段（例えば、図８のステップＳ２の処理を行う図７の制御信号生成部１３）と、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と第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近傍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８のステップＳ３の処理を行う図７のローパスフィルタ１４）と、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と前記第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、前記注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定手段（例えば、図８のステップＳ４の処理を行う図７のパターン検出部１５）と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記平滑化信号または前記注目信号の一方を選択する選択手段（例えば、図７のスイッチ１６）と
を含むことを特徴とする信号処理装置。
［請求項３］
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、
連続的に配置されている前記信号を、順次、注目信号に指定する指定ステップ（例えば、図８のステップＳ１）と、
前記指定ステップの処理で指定された前記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決定する決定ステップ（例えば、図８のステップＳ２）と、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と第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近傍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８のステップＳ３）と、
前記注目信号と各近傍信号との差分を演算し、前記差分と前記第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、前記注目信号の近傍に微小エッジが存在するか否かを判定する判定ステップ（例えば、図８のステップＳ４）と、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記平滑化信号または前記注目信号の一方を選択する選択ステップ（例えば、図８のステップＳ５）と
を含むことを特徴とする信号処理方法。
【００２４】
なお、本発明の記録媒体に記録されているプログラム、および本発明のプログラムの請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係は、上述した本発明の情報処理方法のものと同様であるので、その記載は省略する。
【００２５】
本発明の実施の形態について説明する。図７は、本発明の一実施の形態である画素値パターン検出機能付き非線形フィルタ（以下、ｎフィルタと記述する）の構成例を示している。このｎフィルタ１１は、図１に示された画像信号処理装置のεフィルタ１と置換して用いるものであり、入力される画像信号Ｓ０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し、当該エッジ以外の部分を平滑化する非線形フィルタ１２、入力される画像信号Ｓ０を構成する画素の変動の中に微小なエッジを検出した場合、その旨をスイッチ１６に通知するパターン検出部１５、およびパターン検出部１５からの通知に対応して、入力される画像信号Ｓ０または非線形フィルタ１２の出力である画像信号Ｓ１を後段に出力するスイッチ１６から構成される。
【００２６】
非線形フィルタ１２は、注目画素Ｃと、各近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２との画素値の差の絶対値を算出し、その算出結果に基づいてローパスフィルタ(LPF)１４を制御する制御信号発生部１３と、入力される画像信号Ｓ０に非線形フィルタリング処理を施すローパスフィルタ１４から構成される。なお、非線形フィルタ１２として、例えば、上述した従来のεフィルタ１を用いることができる。
【００２７】
ｎフィルタ１１によるフィルタリング処理について、図３に示された注目画素Ｃを含む５画素のタップを用いる場合を例として、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００２８】
ステップＳ１において、制御信号発生部１３は、入力された画像信号Ｓ０を構成するラスター順の画素を、順次、１画素ずつ注目画素Ｃに決定する。また、制御信号発生部１３は、注目画素に決定する。ステップＳ２において、制御信号発生部１３は、注目画素Ｃの水平方向に隣接する近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２を決定する。さらに、制御信号発生部１３は、決定した注目画素Ｃと近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２を、パターン検出部１５に通知する。
【００２９】
ステップＳ３において、制御信号発生部１３は、注目画素Ｃと、各近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２との画素値の差の絶対値｜Ｃ−Ｌ２｜，｜Ｃ−Ｌ１｜，｜Ｃ−Ｒ１｜，｜Ｃ−Ｒ２｜を算出し、算出した各差の絶対値と所定の閾値ε1と比較して、この比較結果に対応して、ローパスフィルタ１４を制御する。ローパスフィルタ１４は、制御信号発生部１３からの制御に基づいて、入力される画像信号Ｓ０に非線形フィルタリング処理を施す。具体的には、例えば、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。ただし、注目画素Ｃの画素値との差の絶対値が、所定の閾値ε1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。
【００３０】
ステップＳ４において、パターン検出部１５は、注目画素Ｃと、各近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２との画素値の差の絶対値を算出し、算出した各差の絶対値と、所定の閾値ε1よりも十分に小さい閾値ε2と比較することにより、注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在するか否かを判定する。
【００３１】
このステップＳ４の処理について、図９のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１１において、パターン検出部１５は、注目画素Ｃと、各近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２との画素値の差の絶対値を算出し、各差の絶対値が全て、閾値ε2よりも小さいか否かを判定し、各差の絶対値が全て閾値ε2よりも小さいと判定した場合、ステップＳ１２において、注目画素Ｃの近傍には、微小なエッジが存在しないと判定する。
【００３２】
反対に、ステップＳ１１において、算出された差の絶対値のうち、１つでも閾値ε2以上のものがあると判定された場合、処理はステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、パターン検出部１５は、注目画素Ｃの左右の一方側の近傍画素（例えば、Ｌ２，Ｌ１）と注目画素Ｃとの差の絶対値が全て閾値ε2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（いまの場合、Ｒ１，Ｒ２）と注目画素Ｃとの差の絶対値が全て閾値ε2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（いまの場合、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。上記条件を満たしていると判定された場合、処理はステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、パターン検出部１５は、注目画素Ｃの近傍に、微小なエッジが存在すると判定する。
【００３３】
なお、ステップＳ１３において、上記条件を満たしていないと判定された場合、処理はステップＳ１２に進み、注目画素Ｃの近傍には、微小なエッジが存在しないと判定される。
【００３４】
例えば、注目画素Ｃと近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２の関係が図１０に示すような場合、注目画素Ｃと左側の近傍画素Ｌ２，Ｌ１の差の絶対値｜Ｌ２−Ｃ｜，｜Ｌ１−Ｃ｜が閾値ε2よりも小さく、かつ、注目画素Ｃと右側の近傍画素Ｒ１，Ｒ２の差の絶対値｜Ｒ１−Ｃ｜，｜Ｒ２−Ｃ｜が閾値ε2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。
【００３５】
また例えば、注目画素Ｃと近傍画素Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２の関係が図１１に示すような場合、注目画素Ｃと左側の近傍画素Ｌ２，Ｌ１の差の絶対値｜Ｌ２−Ｃ｜，｜Ｌ１−Ｃ｜が閾値ε2よりも小さく、かつ、注目画素Ｃと右側の近傍画素Ｒ１，Ｒ２の差の絶対値｜Ｒ１−Ｃ｜，｜Ｒ２−Ｃ｜が閾値ε2以上ではあるが、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。
【００３６】
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１２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と近傍画素の差の絶対値が全て閾値ε2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。
【００３７】
このようにして、注目画素Ｃ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８のステップＳ５に戻る。ステップＳ５において、パターン検出部１５は、ステップＳ４の判定結果が、「注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在する」であった場合、ステップＳ６に進み、注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在する旨をスイッチ１６に通知する。この通知に対応し、スイッチ１６は、入力された画像信号Ｓ０を後段に出力する。
【００３８】
反対に、ステップＳ５において、ステップＳ４の判定結果が、「注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在しない」であった場合、ステップＳ７に進み、注目画素Ｃの近傍に微小なエッジが存在しない旨をスイッチ１６に通知する。この通知に対応し、スイッチ１６は、入力された非線形フィルタ１２の出力Ｓ１を後段に出力する。
【００３９】
この後、処理はステップＳ１に戻り、今まで近傍画素Ｒ１とされていた画素が、注目画素Ｃとされて、同様の処理が繰り返される。以上、ｎフィルタ１１によるフィルタリング処理の説明を終了する。
【００４０】
このように、ｎフィルタ１１では、閾値ε2を基準として微小エッジを検出し、微小エッジが存在する部分については、非線形フィルタ１２の出力を適用しないようにしたので、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できる。
【００４１】
なお、本発明は、ビデオカメラ、ディジタルスチルカメラ、プリンタ、ディスプレイ、コンピュータ等のような、画像信号を扱うあらゆる装置に適用することが可能である。
【００４２】
例えば、画像処理を実行するコンピュータに適用した場合、画像コントラストを修正する際、ダイナミックレンジを維持しながら高品位なコントラスト修正画像を得ることができ、また異なる照明条件下で得られた画像同士を合成する際、それぞれのコントラスト成分の違いだけを補正でき、自然な合成画像を生成することができる。
【００４３】
ところで、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、各種の機能を実行することが可能な、例えば、図１３に示すように構成される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。
【００４４】
このパーソナルコンピュータ５０は、CPU(Central Processing Unit)５１を内蔵している。CPU５１にはバス５４を介して、入出力インタフェース５５が接続されている。バス５４には、ROM(Read Only Memory)５２およびRAM(Random Access Memory)５３が接続されている。
【００４５】
入出力インタフェース５５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウス、リモートコントローラなどの入力デバイスよりなる入力部５６、合成された映像信号をディスプレイに出力する出力部５７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部５８、およびモデム、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インタネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部５９が接続されている。また、磁気ディスク６１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク６２（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク６３（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、およびは半導体メモリ６４などの記録媒体に対してデータを読み書きするドライブ６０が接続されている。
【００４６】
CPU５１に上述した第１または第２のフィルタリング処理を実行させるプログラムは、磁気ディスク６１乃至半導体メモリ６４に格納された状態でパーソナルコンピュータに供給され、ドライブ６０によって読み出されて記憶部５８に内蔵されるハードディスクドライブにインストールされている。あるいは、ネットワークを介して供給されることも考えられる。記憶部５８にインストールされているプログラムは、入力部５６に入力されるユーザからのコマンドに対応するCPU５１の指令によって、記憶部５８からRAM５３にロードされて実行される。
【００４７】
なお、本明細書において、各フローチャートを記述するステップは、記載された順序に従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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【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】本発明の一実施の形態であるｎフィルタの構成例を示すブロック図である。
【図８】図７のｎフィルタによるフィルタリング処理を説明するフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ４の処理を説明するフローチャートである。
【図１０】微小エッジと判定される例を示す図である。
【図１１】微小エッジと判定されない例を示す図である。
【図１２】微小エッジと判定されない例を示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態である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】
【００４９】
１１  ｎフィルタ，  １２  非線形フィルタ，  １３  制御信号発生部，  １４  炉＾パスフィルタ，  １５  パターン検出部，  １６  スイッチ
【図１】
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【図２】
2005033688.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005033688.tif 000006
【図５】
2005033688.tif 000007
【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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