(57)【要約】  【課題】  本発明は、映像に含まれる人工画像の割合を検出し、最適な画像処理を設定することができる画像処理装置を提供することを目的とする。  【解決手段】  映像情報検出部２において、映像信号より輝度分布のヒストグラムを生成し、映像に含まれる人工画像の割合を検出する。そして、パラメータ変更部５において、映像情報検出部２で検出された人工画像の割合に応じて、画像処理部１で行う画像処理の特性を決定するパラメータが設定される。【選択図】      図１
2005285071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号に所定の画像処理用の演算処理を施す演算処理部を備えた画像処理装置において、
入力された映像信号によって生成される１画像における各輝度値毎の頻度を確認することによって、その輝度値の種類が予め限定されて生成された画像となる人工画像が含まれる割合を求める人工画像検出部と、
前記演算処理部で前記映像信号に対して行う前記演算処理の特性を設定するパラメータの値を、前記人工画像検出部において検出された前記人工画像が含まれる割合に基づいて変化させるパラメータ変更部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
入力された映像信号に所定の画像処理用の演算処理を施す演算処理部を備えた画像処理装置において、
入力された映像信号によって生成される１画像における各輝度値毎の頻度を表すヒストグラムを生成し、当該ヒストグラムの形状に基づいて、その輝度値の種類が予め限定されて生成された画像となる人工画像が含まれる割合を求める人工画像検出部と、
前記演算処理部で前記映像信号に対して行う前記演算処理の特性を設定するパラメータの値を、前記人工画像検出部において検出された前記人工画像が含まれる割合に基づいて変化させるパラメータ変更部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記映像信号が動画用の映像信号であり、
１フィールドの画像に対して、前記人工画像検出部において前記人工画像が含まれる割合を求められるとともに、前記パラメータ変更部において前記パラメータの値を変化させることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
入力された第１フィールドの映像信号によって生成される各輝度値毎の頻度を表す第１ヒストグラムと、前記第１フィールドよりも１フィールド以上前に入力された第２フィールドの映像信号によって生成される各輝度値毎の頻度を表す第２ヒストグラムと、を比較することによって、シーンが変化したか否かを検出するシーン変化検出部と、
前記シーン変化検出部において前記シーンの変化が検出されたとき、前記第１フィールドに対して前記パラメータ変更部で値が変化された前記パラメータに基づいて前記第１フィールドに対する前記演算処理の特性を設定するとともに、前記シーン変化検出部において前記シーンの変化が検出されなかったとき、前記第１フィールドよりも前に入力されたフィールドに対して設定された前記演算処理の特性を変化させることで前記第１フィールドに対する前記演算処理の特性を設定するパラメータ平滑化部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記パラメータ平滑化部において、前記シーン変化検出部において前記シーンの変化が検出されなかったとき、設定された複数フィールドに対する前記演算処理の特性を比較した結果に基づいて前記第１フィールドに対する前記演算処理の特性を設定するための変化率を変更することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記シーン変化検出部において、各輝度値における前記第１ヒストグラム及び前記第２ヒストグラムでの頻度の差を計数することで前記シーンの変化を検出することを特徴とすることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
入力された前記映像信号が、１秒間にｎフィールドとする第１規格の映像信号を１秒間にｎフィールドより多いｍフィールドとする第２規格に変更されたテレシネ映像信号であるか否かを検出する映像種別検出部を備えるとともに、
前記パラメータ変更部において、前記映像種別検出部における検出結果に応じても前記パラメータを変化させることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記映像種別検出部が、前記フィールド毎に生成された前記映像信号の前記ヒストグラムを複数フィールド分比較することによって、前記テレシネ映像信号の検出を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記人工画像検出部が、生成された前記ヒストグラムにおける頻度が所定値以上となる輝度値を計数し、計数した輝度値の計数値に基づいて前記人工画像が含まれる割合を求めることを特徴とする請求項２〜請求項８のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記輝度値の計数値が小さいほど前記人工画像が含まれる割合が大きいものとすることを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号にコントラスト強調やエッジ強調などの各種画像処理を施す画像処理装置に関するもので、特に、各フィールドにおいて最適な画像処理を施す画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、再生された映像のコントラストを良好にするための処理として、コントラスト強調処理やエッジ強調処理などの画像処理が使用されている。このような画像処理の１つであるコントラスト強調処理においては、まず、画像処理を行う映像の特性を確認するために、その映像における各輝度値の出現頻度を示すヒストグラムが検出される。そして、検出されたヒストグラムに基づいて、コントラスト強調処理を行うための入出力変換特性を切り換えて、映像の輝度分布に応じた画像処理が行われている。このようにして画像処理が行われるとき、そのノイズ成分が強調されることを防ぐために、ノイズ成分を分離した映像信号に対して画像処理が行われる（特許文献１参照）。又、正確にエッジ部分を検出するとともに、その映像パターンに応じた最適なエッジ強調処理を行うために、タップ数の多い広タップ空間フィルタを用いたエッジ強調処理が行われる。
【０００３】
又、本出願人は、入力された映像信号における各フィールドの関係を解析するにより、映画用からテレビ用に変換された映像信号であるテレシネ映像信号を検出する技術を用いた「２次元映像を３次元映像に変換する方法」を開示している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２１０３２３号公報
【特許文献２】特許第３１０８２８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のコントラスト強調処理においては、その入出力変換特性が輝度値の累積頻度に基づいて生成されるものであるため、出力輝度値として、入力輝度値では表現できない輝度値（輝度のギャップ）や入力輝度値が異なるのに同じ値となる輝度値（輝度の重なり）などが生成される。特に、画像中に現れる輝度がある特定輝度付近にのみ存在する画像に対して、累積頻度に基づいて入出力特性を算出すると、入出力特性は特定輝度付近で大きく変化するとともに他の輝度領域では緩やかに変化し、特定輝度付近において輝度のギャップを発生する。
【０００５】
即ち、特定輝度付近のダイナミックレンジを大きくするとともに他の輝度領域でのダイナミックレンジを縮めると、特定輝度付近において輝度のギャップが発生するとともに、他の輝度領域において輝度の重なりが発生する。又、出現輝度が限定され且つ輝度値が離散的となるカラーバーなどの画像においては、その輝度値付近にける輝度変化率が急峻なものとなる。よって、出現輝度の種類が限定される画像（以下、「人工画像」と呼ぶ。）に対して従来のコントラスト強調処理を行うと、輝度が存在する部分で行き過ぎた強調が行われることとなる。尚、人工画像は、カラーバーなどのように、人工的に作成されることで出現輝度が限定される画像である。又、以下において、この人工画像以外の画像については、「自然画像」と呼ぶ。
【０００６】
このような人工画像が、例えば中間調のごく一部の輝度のみで形成されている場合、画像内の明るい部分が必要以上に明るくなりすぎるとともに、逆に、暗い部分が必要以上に暗くなりすぎるという問題点が発生する。又、この人工画像を広タップ空間フィルタによるエッジ強調処理を行った場合、画像の構成が単純であるために、エッジ部分が太く知覚されてしまうという問題もある。
【０００７】
これに対して、弊害が出ない程度にコントラスト強調やエッジ強調の協調性能を落とす手段が用いられるが、本来強調処理を施すべき映像に対しても全体的なコントラスト強調を落とすことになってしまうという問題がある。
【０００８】
このような問題を鑑みて、本発明は、映像に含まれる人工画像の割合を検出し、最適な画像処理を設定することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、入力された映像信号に所定の画像処理用の演算処理を施す演算処理部を備えた画像処理装置において、入力された映像信号によって生成される１画像における各輝度値毎の頻度を確認することによって、その輝度値の種類が予め限定されて生成された画像となる人工画像が含まれる割合を求める人工画像検出部と、前記演算処理部で前記映像信号に対して行う前記演算処理の特性を設定するパラメータの値を、前記人工画像検出部において検出された前記人工画像が含まれる割合に基づいて変化させるパラメータ変更部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
又、本発明の画像処理装置は、入力された映像信号に所定の画像処理用の演算処理を施す演算処理部を備えた画像処理装置において、入力された映像信号によって生成される１画像における各輝度値毎の頻度を表すヒストグラムを生成し、当該ヒストグラムの形状に基づいて、その輝度値の種類が予め限定されて生成された画像となる人工画像が含まれる割合を求める人工画像検出部と、前記演算処理部で前記映像信号に対して行う前記演算処理の特性を設定するパラメータの値を、前記人工画像検出部において検出された前記人工画像が含まれる割合に基づいて変化させるパラメータ変更部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、前記人工画像検出部で検出された前記人工画像の割合に基づいて前記パラメータ変更部が前記パラメータを生成すると、当該パラメータにより前記演算処理部における前記演算処理の特性が設定され、当該特性に従った前記演算処理が前記映像信号に施される。
【００１２】
又、このような画像処理装置において、動画用の映像信号が入力されて、１フィールドの画像に対して、前記人工画像検出部において前記人工画像が含まれる割合を求められるとともに、前記パラメータ変更部において前記パラメータの値を変化させるものとしても構わない。
【００１３】
このとき、入力された第１フィールドの映像信号によって生成される各輝度値毎の頻度を表す第１ヒストグラムと、前記第１フィールドよりも１フィールド以上前に入力された第２フィールドの映像信号によって生成される各輝度値毎の頻度を表す第２ヒストグラムと、を比較することによって、シーンが変化したか否かを検出するシーン変化検出部と、前記シーン変化検出部において前記シーンの変化が検出されたとき、前記第１フィールドに対して前記パラメータ変更部で値が変化された前記パラメータに基づいて前記第１フィールドに対する前記演算処理の特性を設定するとともに、前記シーン変化検出部において前記シーンの変化が検出されなかったとき、前記第１フィールドよりも前に入力されたフィールドに対して設定された前記演算処理の特性を変化させることで前記第１フィールドに対する前記演算処理の特性を設定するパラメータ平滑化部と、を備えるものとしても構わない。
【００１４】
そして、前記パラメータ平滑化部において、前記シーン変化検出部において前記シーンの変化が検出されなかったとき、設定された複数フィールドに対する前記演算処理の特性を比較した結果に基づいて前記第１フィールドに対する前記演算処理の特性を設定するための変化率を変更するものとしても構わない。
【００１５】
これらの画像処理装置は、前記シーン変化検出部において、各輝度値における前記第１ヒストグラム及び前記第２ヒストグラムでの頻度の差を計数することで前記シーンの変化を検出する。このとき、前記第１ヒストグラム及び前記第２ヒストグラムでの頻度の差の総和により検出しても構わないし、前記第１ヒストグラム及び前記第２ヒストグラムでの頻度の差が所定値以上となる輝度値の計数値により検出しても構わない。
【００１６】
又、上述の各画像処理装置において、入力された前記映像信号が、１秒間にｎフィールドとする第１規格の映像信号を１秒間にｎフィールドより多いｍフィールドとする第２規格に変更されたテレシネ映像信号であるか否かを検出する映像種別検出部を備えるとともに、前記パラメータ変更部において、前記映像種別検出部における検出結果に応じても前記パラメータを変化させるものとしても構わない。
【００１７】
このとき、前記映像種別検出部が、前記フィールド毎に生成された前記映像信号の前記ヒストグラムを複数フィールド分比較することによって、前記テレシネ映像信号の検出を行うものとしても構わない。
【００１８】
又、上述の各画像処理装置において、前記人工画像検出部が、生成された前記ヒストグラムにおける頻度が所定値以上となる輝度値を計数し、計数した輝度値の計数値に基づいて前記人工画像が含まれる割合を求めるものとしても構わない。そして、前記輝度値の計数値が小さいほど前記人工画像が含まれる割合が大きいものとする。このとき、前記輝度値の計数値が第１閾値以下となるときは、前記人工画像の割合が１００％であるものとし、前記輝度値の計数値が前記第１閾値より大きい第２閾値以上となるときは、前記人工画像の割合が０％であるものとしても構わない。
【００１９】
又、上述の各画像処理装置において、前記演算処理部における前記演算処理として、入力された前記映像信号の入力値に応じて出力値を変更して前記映像信号による画像の輝度値毎にコントラストを変化させるコントラスト強調処理が行われるものとしても構わない。又、前記演算処理部における前記演算処理として、入力された前記映像信号による画像の輪郭部分を強調するエッジ強調処理が行われるものとしても構わない。又、前記演算処理部における前記演算処理として、入力された前記映像信号による画像の拡大及び縮小が行われるスケーリング処理が行われるものとしても構わない。又、前記演算処理部における前記演算処理として、入力された前記映像信号による画像の色合いの統一を行うカラーマネージメント処理が行われるものとしても構わない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、人工画像の割合を確認するとともにその割合に応じた演算処理の特性に変更することができる。そのため、本来画像処理を施す必要のない人工画像に対して必要以上となる画像処理を施すことを防ぐとともに、人工画像以外の自然画像に対しては、ある程度の画像処理を施すことができる。よって、自然画像と人工画像とが含まれる画像に対して、自然画像のコントラストや鮮鋭感を損なうことなく、且つ、人工画像を元の画像により近い画像として出力することができる。
【００２１】
又、本発明は、シーン変化を検出するとともに、シーン変化が行われたとき以外は、演算処理の特性をフィールドの変化量に応じて切り換えることができる。よって、動画などにおいて、シーン変化時以外にフィールド毎の画像特性の急激な変化が行われないようにすることができる。更に、本発明は、テレシネ映像信号を検出することができるので、映画映像をテレビ映像に変化されて生成されたテレシネ映像信号を検出し、最適な画像処理が施されるように演算処理の特性を変換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態の基本構成について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１の画像処理装置は、入力された映像信号に対して各画素毎に各種画像処理を施す画像処理部１と、入力された映像信号の輝度値をフィールド毎に確認してシーンが切り換えられたフィールド位置及びフィールド内に含まれる人工画像の割合を検出する映像情報検出部２と、ユーザが入力を行うユーザインターフェース（Ｉ／Ｆ）３と、ユーザＩ／Ｆ３における入力に応じて画像処理部１での画像処理用のパラメータを設定する特性設定部４と、特性設定部４で設定されたパラメータを映像情報検出部２で検出された人工画像の割合に応じて変更するパラメータ変更部５と、パラメータ変更部５で変更されたパラメータの平滑化を行うパラメータ平滑化部６と、を備える。
【００２４】
このように構成される画像処理装置に対して映像信号が入力されると、映像情報検出部２において、図２の帯グラフのように、入力されたフィールドにおける各輝度値に対する頻度が確認されて、入力されたフィールドの映像信号に対して、１フィールド分の輝度分布を表すヒストグラムが形成される。このように形成されたヒストグラムにおいて、その頻度が閾値IGNORE＿CNT以上となる輝度を計数することで、輝度の計数値CNT1が求められる。この輝度の計数値CNT1は、１フィールド内に現れる頻度が閾値IGNORE＿CNT以上となる輝度値の種別数を表すため、映像信号の輝度が２５６階調である場合、０以上２５５以下の整数値となる。
【００２５】
そして、頻度が閾値IGNORE＿CNT以上となる輝度の計数値CNT1に基づいて、入力されたフィールドにおける人工画像の割合ARTが求められる。このとき、人工画像の割合ARTと輝度CNT1の計数値との関係は、図３のグラフのようになる。即ち、輝度の計数値CNT1が０≦CNT1≦ARTFICAL＿TH１であるときは、人工画像の割合ARTが１００％とされる。又、輝度の計数値CNT1がCNT1≧ARTFICAL＿TH１であるときは、輝度の計数値CNT1の増加に対して人工画像の割合ARTが小さくなり、そして、輝度の計数値CNT1がCNT1≧ARTFICAL＿TH２となるとき、人工画像の割ARTが０％とされる。尚、図３のグラフでは、ARTFICAL＿TH１≦CNT1≦ARTFICAL＿TH２における輝度の計数値CNT1に対する人工画像の割合ARTの関係が、以下の式を満たすものとする。
ART＝100×(CNT1-ARTFICAL＿TH2)/(ARTFICAL＿TH1-ARTFICAL＿TH2)
【００２６】
尚、これまでの説明から自明であると思うが、人工画像の検出に用いる輝度の計数値CNT1の算出には、１フィールド分の輝度分布を表すヒストグラムを正確に求める必要はなく、閾値IGNORE＿CNT以上のある値で輝度をクリップするような形でヒストグラムを求めても構わない。しかし、本発明では、ヒストグラムを用いたコントラスト強調回路の説明上、以下においても、必要以上にヒストグラムの分布を求めた形で説明を行う。
【００２７】
又、本実施形態において、１画面全体に対してヒストグラムを求めるものとしているが、実際のシステムにおいては、１画面内における有効領域に対してヒストグラムを求めるものとしても構わない。又、ヒストグラムの計数を含めたコントラスト強調処理を行う部分の構成位置にもよるが、ＯＳＤ（On Screen Display）処理を行った画像に対してコントラスト強調処理を行う場合は、ＯＳＤによって生成される画像部分を除いてヒストグラムを求めるようにしても構わない。このとき、ＯＳＤによって生成される画像部分を除いて入出力特性の変化を反映させてコントラスト強調処理を行うことが好ましい。
【００２８】
この映像情報検出部２では、更に、１フィールド前及び２フィールド前それぞれのヒストグラムを格納し、この１フィールド前及び２フィールド前それぞれのヒストグラムに基づいてシーン変化を検出する。このとき、例えば、各輝度毎に１フィールド前のヒストグラムにおける頻度H1と２フィールド前のヒストグラムの頻度H2との差分の絶対値｜H1-H2｜を求め、この絶対値｜H1-H2｜が閾値DIF＿TH以上となる入力輝度値が計数される。このとき求められた輝度の計数値CNT2が、閾値SCENE＿THと比較される。そして、この計数値CNT2が閾値SCENE＿TH以上となるとき、シーン変化があるものと判定する。尚、このような方法によって行われるシーン変化の検出以外にも、例えば、１フィールド前のヒストグラムにおける頻度H1と２フィールド前のヒストグラムの頻度H2との差分の絶対値｜H1-H2｜を積算して、その総和を求め、この総和が所定の閾値以上となったときに、シーン変化があるものと判定するようにしても構わない。
【００２９】
又、このようにヒストグラムを用いてシーン変化及び後述するテレシネ映像信号を検出する場合は、計測したヒストグラムの階調数が大きい場合、全階調数を複数の範囲（階調範囲と呼ぶ）に分割しても構わない。このとき、１フィールド前及び２フィールド前における各階調範囲毎の累積頻度Hx1、Hx2を求め、その差分の絶対値｜Hx1-Hx2｜を求めて閾値と比較することで、シーン変化及びテレシネ映像検出が行われる。例えば、０〜２５５の２５６階調で計測したヒストグラムに対して、６４階調毎に０〜６３、６４〜１２７、１２８〜１９１、１９２〜２５５の４つの階調範囲を設定し、各階調範囲毎に、その累積頻度に対するフィールド間の差分の絶対値を求める。尚、以下では、説明を容易にするため、ヒストグラム計測時の階調数で処理を行うものとする。
【００３０】
又、特性設定部４では、ユーザＩ／Ｆ３における入力値に対して、画像処理部１で行うコントラスト強調処理やエッジ強調処理などの各画像処理の入出力特性を決定するための各パラメータが設定される。このパラメータとして、コントラスト強調に対しては、コントラスト強調処理における入出力特性を決めるためのパラメータが、エッジ強調処理に対しては、二次微分値などのエッジ強調成分を生成するためのパラメータが、それぞれ設定される。
【００３１】
このように設定されたパラメータが与えられるパラメータ変更部５は、映像情報検出部２よりフィールドのヒストグラムから求められた人工画像の割合ARTが与えられる。そして、パラメータ変更部５において、人工画像の割合ARTの値に応じて、特性設定部４で設定されたパラメータの値が変化される。即ち、人工画像の割合ARTの値が大きくなると、コントラスト強調処理における入出力特性が入力輝度値Yinと出力輝度値Youtの値が等しくなる特性（Yin=Yout）に近いものとなるように設定することができるパラメータに変更され、又、エッジ強調成分を小さくするためのパラメータに変更される。
【００３２】
そして、パラメータ変更部５において人工画像の割合ARTに応じた値に変更されたパラメータがパラメータ平滑化部６に与えられる。又、パラメータ平滑化部６は、映像情報検出部２で検出された現フィールドのヒストグラムとシーン変化検出結果が与えられるとともに、１フィールド前の映像信号に対して設定された各画像処理を行うための入出力特性が格納されている。このパラメータ平滑化部６は、まず、パラメータ変更部５から与えられるパラメータに基づいて画像処理部１で行う各画像処理の入出力特性（以下、「瞬時処理特性」とする）の設定を行う。このように現フィールドの映像信号に対する各画像処理の入出力特性の設定が行われると、各画像処理の入出力特性に対して、図４のフローチャートのような平滑化処理が施される。
【００３３】
即ち、この映像情報検出部２からの検出結果によりシーン変化が検出されたか否かが確認される（ＳＴＥＰ１）。このとき、シーン変化が確認されたとき（Ｙｅｓ）、設定された瞬時処理特性を画像処理部１で現フィールドの映像信号に対して使用されるものとして選択する（ＳＴＥＰ２）。又、シーン変化が確認されなかったとき（Ｎｏ）、格納した１フィールド前の映像信号に対する画像処理の入出力特性（以下、「前回処理特性」とする）を読み出す（ＳＴＥＰ３）。そして、設定された瞬時処理特性と読み出された前回処理特性とを比較し、その差が大きいか否かを確認する（ＳＴＥＰ４）。
【００３４】
このとき、瞬時処理特性と前回処理特性との間の差が大きいものと判断されると（Ｙｅｓ）、前回処理特性からの変化量を大きくして、現フィールドの映像信号に対する画像処理の入出力特性として、前回処理特性よりも瞬時処理特性に大きく近づけた入出力特性に設定する（ＳＴＥＰ５）。又、瞬時処理特性と前回処理特性との間の差が小さいものと判断されると（Ｎｏ）、前回処理特性からの変化量を小さくして、現フィールドの映像信号に対する画像処理の入出力特性として、前回処理特性から少しだけ瞬時処理特性に近づけた入出力特性に設定する（ＳＴＥＰ６）。そして、ＳＴＥＰ２で選択された入出力特性、ＳＴＥＰ４又はＳＴＥＰ６で設定された入出力特性が、画像処理部１に出力される（ＳＴＥＰ７）。
【００３５】
このようにして各画像処理の入出力特性が設定されて画像処理部１に与えられると、画像処理部１において、入力された各フィールドの映像信号に対して設定された入出力特性によるコントラスト強調処理やエッジ強調処理などの各画像処理が行われる。よって、画像処理部１で画像処理が施された映像信号は、そのフィールドの人工画像の割合が大きいときは画像処理される度合いが低くなるとともに、そのフィールドの人工画像の割合が小さいときは画像処理される度合いが高くなる。
【実施例１】
【００３６】
上述の実施形態のような構成の画像処理装置における一実施例を、図面を参照して以下に説明する。図５は、本実施例における画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。又、本実施例における画像処理装置は、フィールド毎に与えられる映像信号に対してコントラスト強調処理及びエッジ強調処理を施す。尚、図１の画像処理装置と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３７】
図５の画像処理装置は、画像処理部１として、入力された映像信号の輝度レベルに応じて出力信号の輝度レベルを決定するコントラスト強調処理を行うコントラスト強調部１ａと、エッジ強調成分を生成してエッジ強調処理を行うエッジ強調部１ｂと、コントラスト強調部１ａでコントラスト強調された映像信号にエッジ強調部１ｂで生成されたエッジ強調成分が加算される加算器１ｃと、を備える。
【００３８】
又、映像情報検出部２として、入力された各フィールドの映像信号より各フィールドにおける入力輝度値に対する頻度を確認してそのフィールドの輝度分布を表すヒストグラムを形成するヒストグラム計測部２ａと、ヒストグラム計測部２ａで確認されたヒストグラムに基づいて人工画像の割合ARTを求める人工画像検出部２ｂと、１フィールド前のヒストグラムとの差分を複数フィールド毎に確認して映画用からテレビ用に変換された映像信号（以下、「テレシネ映像信号」とする）であるか否かの確認を行う映像種別検出部２ｃと、１フィールド前のヒストグラムと２フィールド前のヒストグラムとを用いてシーン変化の検出を行うシーン変化検出部２ｄと、を備える。
【００３９】
又、パラメータ変更部５として、特性設定部４で設定されたコントラスト強調処理に使用するパラメータを変更するパラメータ変更部５ａと、特性設定部４で設定されたエッジ強調処理に使用するパラメータを変更するパラメータ変更部５ｂと、を備える。このパラメータ変更部５ａ，５ｂはそれぞれ、人工画像検出部２ｂで得られた人工画像の割合ARTと、映像種別検出部２ｃにおけるテレシネ映像信号の検出結果とが、与えられる。
【００４０】
又、パラメータ平滑化部６として、ヒストグラム計測部２ａで確認されたヒストグラムとシーン変化検出部２ｄにおける検出結果とパラメータ変更部５ａで設定されたコントラスト強調処理用のパラメータとが与えられてコントラスト強調処理に対する入出力特性を算出する特性算出部６ａと、前フィールド及び現フィールドそれぞれのコントラスト強調処理に対する入出力特性の比較により現フィールドの入出力特性を変化させる度合いを設定する時間的安定化データ保持部６ｂと、シーン変化検出部２ｄにおける検出結果とパラメータ変更部５ｂで設定されたエッジ強調処理用のパラメータとが与えられるとともに時間的な変化に応じて平滑化を行うパラメータ平滑化部６ｃと、を備える。
【００４１】
このように構成される画像処理装置の動作について、以下に説明する。映像信号が１フィールド毎に入力されるとき、この映像信号がコントラスト強調部１ａ及びエッジ強調部１ｂ及びヒストグラム計測部２ａに与えられる。又、コントラスト強調部１ａ及びエッジ強調部１ｂから加算器１ｃに出力するタイミングについても、同一のフィールドの信号が加算器１ｃに出力されるタイミングとなるように設定される。
【００４２】
外部から映像信号が入力されるヒストグラム計測部２ａでは、上述したように、現在入力されるフィールド（現フィールド）における映像信号の輝度分布を表すヒストグラムが形成される。このとき、現フィールドの映像信号が各画素毎に入力されると、その輝度値を確認し、確認された輝度値の計数値を１つ計数することで、各輝度毎にその出力頻度が計数される。そして、現フィールドを構成する前画素の映像信号について輝度値の確認を行うと、図２の帯グラフのような、現フィールドの輝度分布を示すヒストグラムが形成される。
【００４３】
このように、ヒストグラム計測部２ａにおいて現フィールドのヒストグラムが形成されると、この形成されたヒストグラムが人工画像検出部２ｂ、映像種別検出部２ｃ、シーン変化検出部２ｄ、及び特性算出部６ａそれぞれに与えられる。そして、人工画像検出部２ｂでは、上述したように、まず、与えられたヒストグラムより、その頻度が閾値IGNORE＿CNT1以上となる輝度を計数することで、輝度の計数値CNT1が求められる。次に、図３のグラフに示す関係に基づいて、計数値CNT1に対する人工画像の割合ARTを求め、現フィールドの人工画像の割合ARTとしてパラメータ変更部５ａ，５ｂに出力する。よって、図６（ａ）のように頻度の多い輝度が離散的に存在し計数値CNT1が少なくなるときは、人工画像の割合が多いものと判定し、逆に、図６（ｂ）のように各輝度の頻度が連続的に変化して計数値CNT1が多くなるときは、人工画像の割合が少ないものと判定する。
【００４４】
又、映像種別検出部２ｃにおいて、予め現フィールドの１フィールド前及び２フィールド前それぞれ輝度分布を表すヒストグラムを格納するとともに、図７に示すフローチャートに従って動作する。この映像種別検出部２ｃにおいて、まず、現フィールド及び１フィールド前それぞれのヒストグラムにおける各入力輝度値の頻度の差分の絶対値DIF1と、現フィールド及び２フィールド前それぞれのヒストグラムにおける各入力輝度値の頻度の差分の絶対値DIF2と、を求める（ＳＴＥＰ１０１）。
【００４５】
そして、図８（ａ）のように、現フィールドのヒストグラムと１フィールド前のヒストグラムとの間における各入力輝度値の頻度の差分の絶対値DIF1が求められると、この頻度の差分の絶対値DIF1が閾値DIF1＿TH以上となる輝度を計数し、その計数値TSCNT1（以下、「第１ヒストグラム変動値」とする）を求める（ＳＴＥＰ１０２）。又、図８（ｂ）のように、現フィールドのヒストグラムと２フィールド前のヒストグラムとの間における各入力輝度値の頻度の差分の絶対値DIF2が求められると、この頻度の差分の絶対値DIF2が閾値DIF2＿TH以上となる輝度を計数し、その計数値TSCNT2（以下、「第２ヒストグラム変動値」とする）を求める（ＳＴＥＰ１０３）。
【００４６】
このようにして第１ヒストグラム変動値TSCNT1及び第２ヒストグラム変動値TSCNT2を求めると、まず、現フィールドに対して求められた第１ヒストグラム変動値TSCNT1が１フィールド前に求められた第１ヒストグラム変動値TSCNT1a（即ち、現フィールドの１フィールド前及び２フィールド前のヒストグラムの入力輝度値の差分に基づいて得られた第１ヒストグラム変動値TSCNT1）との差の絶対値｜TSCNT1-TSCNT1a｜が、閾値TSCNT1＿TH以下であるか否か確認される（ＳＴＥＰ１０４）。この第１ヒストグラム変動値の差の絶対値｜TSCNT1-TSCNT1a｜が閾値TSCNT1＿TH以下であることを確認すると（Ｙｅｓ）、次に、第２ヒストグラム変動値TSCNT2が閾値TSCNT2＿TH以下であるか否かが確認される（ＳＴＥＰ１０５）。
【００４７】
そして、第２ヒストグラム変動値TSCNT2が閾値TSCNT2＿TH以下であることが確認されると（Ｙｅｓ）、１フィールド前に求められた第２ヒストグラム変動値TSCNT2a（即ち、現フィールドの１フィールド前及び３フィールド前のヒストグラムの入力輝度値の差分に基づいて得られた第２ヒストグラム変動値）が閾値TSCNT2a＿TH以上であるか否かが確認される（ＳＴＥＰ１０６）。このとき、第２ヒストグラム変動値TSCNT2aが閾値TSCNT2a＿TH以上であることが確認されると（Ｙｅｓ）、現フィールドがテレシネ映像信号における３フィールド連続するコマの最終コマであることが確認され、テレシネ映像信号の入力を判定するための判定値TSDETを１つ計数する（ＳＴＥＰ１０７）。尚、テレシネ映像信号は、映画用の２４コマの映像信号をテレビ用の６０フィールドの映像信号に変換することで得られるため、同じコマが３フィールド続いて用いられた後に次の同じコマが２フィールド続いて用いられるパターンが繰り返される。
【００４８】
ＳＴＥＰ１０７で判定値TSDETが計数されると、判定値TSDETが閾値TSDET＿TH以上であるか否かが確認される（ＳＴＥＰ１０８）。このとき、判定値TSDETが閾値TSDET＿TH以上であることが確認されると（Ｙｅｓ）、入力された映像信号がテレシネ映像信号であるものと判定し、その判定結果をパラメータ変更部５ａ，５ｂに出力する（ＳＴＥＰ１０９）。又、ＳＴＥＰ１０６において、１フィールド前に求められた第２ヒストグラム変動値TSCNT2aが閾値TSCNT2a＿THより小さいとき（Ｎｏ）、判定値TSDETを１として初期化した後（ＳＴＥＰ１１０）、ＳＴＥＰ１０１に移行する。更に、ＳＴＥＰ１０４において、第１ヒストグラム変動値の差の絶対値｜TSCNT1-TSCNT1a｜が閾値TSCNT1＿THより大きいとき（Ｎｏ）、又は、ＳＴＥＰ１０５において、第２ヒストグラム変動値TSCNT2が閾値TSCNT2＿THより大きいとき（Ｎｏ）、又は、ＳＴＥＰ１０８において、判定値TSDETが閾値TSDET＿THに到達していないとき（Ｎｏ）、それぞれＳＴＥＰ１０１に移行して、次のフィールドの映像信号についての判定動作を行う。
【００４９】
以上のように、本実施形態で示した映像種別検出動作は、テレシネ映像信号において同じコマが３フィールドしか連続しないことに着目して検出している。即ち、ＳＴＥＰ１０１〜ＳＴＥＰ１０５によって３フィールド連続するコマを検出し、ＳＴＥＰ１０６においてコマが変わったことを検出すると、判定値TSDETをインクリメントする（ＳＴＥＰ１０７）。そして、ＳＴＥＰ１０８において閾値TSDET＿THを設けるとともに、ＳＴＥＰ１１０で静止画などのテレシネ映像信号でない映像信号を検出した際に判定値TSDETを初期化することで、誤検出することを防ぐことができる。尚、現フィールドがテレシネ映像信号における３フィールド連続するコマの最終コマでない場合は、ＳＴＥＰ１０６に到達する前にＮｏの判定がなされるため、判定値TSDETに影響が与えられない。
【００５０】
このような図７の判定動作を各フィールド毎に行うことで、映像種別検出部２ｃでは、テレシネ映像信号が入力されたことを検出し、テレシネ映像信号を検出したことを示す検出結果を出力する。
【００５１】
又、シーン変化検出部２ｄにおいて、上述したように、まず、各輝度毎に１フィールド前のヒストグラムにおける頻度H1と２フィールド前のヒストグラムの頻度H2との差分の絶対値｜H1-H2｜を求める。そして、頻度の差分の絶対値｜H1-H2｜が閾値DIF＿TH以上となる入力輝度値が計数して得られた計数値CNT2が、閾値SCENE＿TH以上となるとき、シーン変化があるものと判定する。尚、求めた差分の絶対値｜H1-H2｜を積算して得た総和が所定の閾値以上となったときに、シーン変化があるものと判定するようにしても構わない。
【００５２】
又、特性設定部４では、ユーザＩ／Ｆ３における入力値に対して、コントラスト強調部１ａで行うコントラスト強調処理のための入出力特性を決定するための各パラメータや、エッジ強調部１ｂにおけるエッジ強調成分を決定するための各パラメータが設定される。このパラメータとしては、コントラスト強調処理に対して、後述する入出力特性の上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMが、又、エッジ強調処理に対して、後述するコアリング処理における所定閾値COR＿THと増幅率AMPとが、設定される。
【００５３】
このように各パラメータが設定されると、入出力特性の上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMがパラメータ変更部５ａに与えられるとともに、所定閾値COR＿THと増幅率AMPとがパラメータ変更部５ｂに与えられる。このとき、パラメータ変更部５ａ，５ｂそれぞれには、人工画像検出部２ｂで得られた人工画像の割合ARTと、映像種別検出部２ｃでのテレシネ映像信号の検出結果とが、与えられる。
【００５４】
パラメータ変更部５ａに与えられる入出力特性の上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMと、パラメータ変更部５ｂに与えられる所定閾値COR＿THとについて、以下に説明する。図９にコントラスト強調処理前の映像信号の入力輝度値とコントラスト強調処理後の映像信号の出力輝度値との関係であるコントラスト強調処理による映像信号の入出力特性を示す。図９に示すように、コントラスト強調処理における入出力特性において入力輝度値Yinと出力輝度値Youtの値が等しくなる特性が、Yin=Youtとなる直線Ｌとなる。この直線Ｌを底辺として出力輝度値の高輝度側に三角形を構成する折れ線を上限線AREA＿UPとし、直線Ｌを底辺として出力輝度値の低輝度側に三角形を構成する折れ線を下限線AREA＿BMとする。
【００５５】
又、図１０にコアリング処理前の信号の入力値とコアリング処理後の信号の出力値との関係であるコアリング処理による信号の入出力特性を示す。図１０に示すように、映像信号の二次微分（ラプラシアン）となる信号の入力値LAPinと出力値LAPoutとが、以下のような関係を満たす。
LAPout＝LAPin＋COR＿TH    （LAPin＜-COR＿TH）
LAPout＝0                （-COR＿TH≦LAPin≦COR＿TH）
LAPout＝LAPin−COR＿TH    （COR＿TH＜LAPin）
【００５６】
このとき、パラメータ変更部５ａにおいて、人工画像の割合ARTに基づいて、上限線AREA＿UPを構成する折れ線の屈曲点Ｕと直線Ｌとの距離DIS＿UPと、下限線AREA＿BMを構成する折れ線の屈曲点Ｂと直線Ｌとの距離DIS＿BMとが、設定されることによって、上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMが設定される。即ち、人工画像の割合ARTが大きく１００％に近くなるほど、図１１（ａ）のように距離DIS＿UP，DIS＿BMを短くして、上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMによって囲まれる領域を狭くする。又、人工画像の割合ARTが小さく０％に近くなるほど、図１１（ｂ）のように距離DIS＿UP，DIS＿BMを長くして、上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMによって囲まれる領域を広くする。このように上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMを設定することで、人工画像の割合ARTが大きいほど、コントラスト強調処理における入出力特性がYin=Youtとなる直線Ｌに近づけるように設定することができる。
【００５７】
又、映像種別検出部２ｃによりテレシネ映像信号が検出されたことを示す検出結果が与えられると、例えば、距離DIS＿UPを距離DIS＿BMよりも長くなるように設定して、下限線AREA＿BMの低輝度側での傾きをYin=Youtとなる直線Ｌの傾きに近づけるようにする。このように上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMを設定することで、コントラスト強調処理における入出力特性において、低輝度部分が通常の設定より明るくなりやすくする。よって、映画でよく問題となる低輝度部分の視認性の悪さをコントラスト強調により更に悪化させることなくコントラスト感のある良好な映像を提供可能な設定にすることができる。
【００５８】
尚、コントラスト強調処理における入出力特性の傾きの各入力輝度値における上限値FMAX＿INC及び下限値FMIN＿INCが図１２のように設定されるとき、人工画像の割合ARTが大きくなると、各入力輝度値における上限値FMAX＿INC及び下限値FMIN＿INCそれぞれがYin=Youtとなる直線Ｌの傾きに近い値となるように設定されるものとしても構わない。このとき、人工画像の割合ARTが小さくなるにつれて上限値FMAX＿INCが大きくなるとともに下限値FMIN＿INCが小さくなるように設定される。又、映像種別検出部２ｃによりテレシネ映像信号が検出されると、パラメータ変更部５ａにおいて、低輝度側の下限値FMIN＿INCが大きくなるように設定されるとともに、高輝度側の下限値FMAX＿INCが小さくなるように設定されるものとしても構わない。
【００５９】
又、パラメータ変更部５ｂにおいて、人工画像の割合ARTに基づいて、コアリング処理における所定閾値COR＿THとコアリング処理後のエッジ強調成分の増幅率AMPとが設定される。このとき、人工画像の割合ARTが大きくなるとエッジ強調成分を小さくするために、所定閾値COR＿THが大きくなるように設定するとともに増幅率AMPが小さくなるように設定する。又、人工画像の割合ARTが大きくなると逆にエッジ強調成分を大きくするために、所定閾値COR＿THが小さくなるように設定するとともに増幅率AMPが大きくなるように設定する。
【００６０】
このとき、映像種別検出部２ｃによりテレシネ映像信号が検出されたことを示す検出結果が与えられると、テレシネ映像信号に応じたエッジ強調処理が行われるように、コアリング処理における所定閾値COR＿THとコアリング処理後のエッジ強調成分の増幅率AMPとが設定される。このようにして設定された所定閾値COR＿TH及び増幅率AMPが、パラメータ平滑化部６ｃに与えられる。
【００６１】
そして、特性算出部６ａ、時間的安定化データ保持部６ｂ及びパラメータ平滑化部６ｃそれぞれによって、コントラスト強調処理及びエッジ強調処理それぞれに対する特性に対して、フィールド毎の変化に応じた時間的な変化を与える。この特性算出部６ａ、時間的安定化データ保持部６ｂ及びパラメータ平滑化部６ｃそれぞれにおける動作について、以下に説明する。
【００６２】
まず、特性算出部６ａでは、ヒストグラム計測部２ａで形成された現フィールドの輝度分布を表すヒストグラムと、パラメータ変更部５ａで値が変更された上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMとが与えられるとともに、シーン変化検出部２ｄでの検出結果が与えられる。この特性算出部６ａは、図１３（ａ）のように、与えられた現フィールドの輝度分布を表すヒストグラムに対して、その輝度分布における最小輝度値Y＿MINから所定の輝度幅CUT＿MINにおける各輝度の頻度及び最大輝度値Y＿MAXからCUT＿MAXにおける各輝度の頻度が、除去される。即ち、現フィールドの輝度範囲を、最小輝度値をY＿MIN＋CUT＿MINとするとともに最大輝度値をY＿MAX−CUT＿MAXとする範囲に設定する。
【００６３】
このようにY＿MIN＋CUT＿MIN〜Y＿MAX−CUT＿MAXに設定された輝度範囲における各入力輝度値の頻度を、有効頻度として使用する範囲CLIP＿BM〜CLIP＿UPにクリップする。即ち、その頻度が有効頻度の上限値CLIP＿UPよりも大きくなる入力輝度値の頻度をCLIP＿UPとし、その頻度が有効頻度の下限値CLIP＿BMよりも小さくなる入力輝度値の頻度をCLIP＿BMとする。又、その頻度が有効頻度の範囲CLIP＿BM〜CLIP＿UP内にある頻度については、変更しない。よって、図１３（ａ）のように設定された輝度範囲Y＿MIN＋CUT＿MIN〜Y＿MAX−CUT＿MAXにおける各入力輝度値における頻度が、図１３（ｂ）のように、有効頻度の範囲CLIP＿BM〜CLIP＿UPでクリップされる。
【００６４】
そして、輝度範囲をY＿MIN＋CUT＿MIN〜Y＿MAX−CUT＿MAXとされるとともに各入力輝度値における頻度が有効頻度の範囲CLIP＿BM〜CLIP＿UPの値とされた現フィールドのヒストグラムに対して、その頻度を累積することで、図１４のような現フィールドにおける各入力輝度値の累積頻度を表すヒストグラムが形成される。尚、図１４において、帯状グラフが累積頻度を表し、実線がYin=Youtとなる直線Ｌを表し、破線が上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMを表す。このとき、設定された現フィールドの輝度範囲Y＿MIN＋CUT＿MIN〜Y＿MAX−CUT＿MAXの最大輝度値Y＿MAX−CUT＿MAXにおける累積頻度と上限値AREA＿UPとを確認し、確認した累積頻度と上限値AREA＿UPとが同一の値となるように、現フィールドにおける各入力輝度値の累積頻度を表すヒストグラムを正規化する。
【００６５】
即ち、入力輝度値Yに対する頻度をh[Y]とし、入力輝度値Yに対する累積頻度をha[Y]とし、入力輝度値Yに対する正規化後の累積頻度をhb[Y]としたとき、頻度h[Y]及び累積頻度ha[Y]，hb[Y]が以下の式のような関係となる。よって、図１４のような累積頻度によるヒストグラムが、その最大輝度値Y＿MAX−CUT＿MAXにける累積頻度が上限値AREA＿UPとなる図１５のような累積頻度によるヒストグラムに変更される。
【００６６】
【数１】
2005285071.tif 000003
【００６７】
そして、各入力輝度値Yに対して、この累積頻度のヒストグラムに応じて出力輝度値f[Y]を上限値AREA＿UP[Y]と下限値AREA＿BM[Y]との間で変更させて、現フィールドの映像信号に対するコントラスト強調処理に対する入出力特性が求められる。このとき、各入力輝度値Yにおける入出力特性の傾きhb[Y]−f[Y-1]が最大値FMAX＿INC[Y]と最小値FMIN＿INC[Y]との間の値となるようにする。このようにしてコントラスト強調処理に対する入出力特性が求められるとき、入力輝度値Yを２５６階調としたとき、入力輝度値の最小値となる１から順に、以下の式を用いて入力輝度値０〜２５５それぞれに対する出力輝度値f[0]〜f[255]を求めることで、図１５のようなコントラスト強調処理の入出力特性ｆが得られる。
【００６８】
f[Y]＝Limit(f[Y-1]＋Limit(hb[Y]−f[Y-1],FMIN＿INC[Y],FMAX＿INC[Y])，AREA＿UP[Y]，AREA＿DM[Y])
Limit(X，BM，UP)＝BM    （X＜BM＜UP）
Limit(X，BM，UP)＝UP    （BM＜UP＜X）
Limit(X，BM，UP)＝X     （BM＜X＜UP）
f[0]＝hb[0]＝０
【００６９】
このようにしてコントラスト強調処理の入出力特性ｆが求められると、シーン変化検出部２ｄにおける検出結果より現フィールドにおいてシーンの変化が検出されたか否かが確認される。そして、シーンの変化が検出された場合、上述のようにして求めた入出力特性ｆをコントラスト強調処理の入出力特性としてコントラスト強調部１ａに出力する。
【００７０】
又、シーンの変化が検出されていない場合は、時間的安定化データ保持部６ｂに格納された１フィールド前の入出力特性ｆａと生成された入出力特性ｆとを各入力輝度値Y毎に比較する。そして、１フィールド前の入出力特性ｆａとの差が大きい入力輝度値部分については生成された入出力特性ｆに大きく近づけるとともに、１フィールド前の入出力特性ｆａとの差が小さい入力輝度値部分については生成された入出力特性ｆに少しだけ近づけるようにして、新たな入出力特性ｆｂを生成され、この入出力特性ｆｂをコントラスト強調処理の入出力特性としてコントラスト強調部１ａに出力する。
【００７１】
即ち、各入力輝度値Yに対する１フィールド前の入出力特性fa[Y]と生成された入出力特性f[Y]とを用いて以下のような式を用いた演算を行うことで、新たな入出力特性fb[Y]を求められる。このとき、１フィールド前の入出力特性fa[Y]と生成された入出力特性f[Y]との差の絶対値｜fa[Y]−f[Y]｜を閾値th＿vと比較して、閾値th＿vより大きくなるときは、１フィールド前の入出力特性fa[Y]からの変化率がr1以内となるように、又、閾値th＿vより小さくなるときは、１フィールド前の入出力特性fa[Y]からの変化率がr2×r1（r2＜１）以内となるように、それぞれ設定される。
fb[Y]＝fa[Y]＋Limit((f[Y]−fa[Y])，−r1，r1)      （｜fa[Y]−f[Y]｜＞th＿v）
fb[Y]＝fa[Y]＋r2×Limit((f[Y]−fa[Y])，−r1，r1)  （｜fa[Y]−f[Y]｜≦th＿v）
【００７２】
尚、平滑化処理に用いられる値は、小数点以下の部分も有効として処理を行うものとする。これは、後述する平滑化処理に関しても同様であるが、以下では個々に記述しないものとする。又、本実施形態では、人工画像とテレシネ映像信号を検出した場合に入出力特性を変換させるものとしているが、映像情報検出部２に対して更なる機能を追加できる。即ち、例えば、ヒストグラムが下位階調に頻度が集中するような暗い画像を検出した場合、テレシネ映像信号を検出したときと同様の上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMや最大値FMAX＿INC及び最小値FMIN＿INCを用いることで、通常のコントラスト強調よりも強いコントラスト感を生成することができる。
【００７３】
又、パラメータ平滑化部６ｃでは、パラメータ変更部５ｂで値が変更されたコアリング処理における所定閾値COR＿THとコアリング処理後のエッジ強調成分の増幅率AMPとが与えられるとともに、シーン変化検出部２ｄでの検出結果が与えられる。このとき、シーン変化検出部２ｄにおける検出結果より現フィールドにおいてシーンの変化が検出されたか否かが確認される。そして、シーンの変化が検出された場合、パラメータ変更部５ｂで値が変更された所定閾値COR＿THと増幅率AMPとを、現フィールドのエッジ強調処理に対する特性を示すものとしてエッジ強調部１ｂに出力する。
【００７４】
又、シーンの変化が検出されていない場合は、１フィールド前のエッジ強調処理に対して設定された所定閾値COR＿THaと増幅率AMPaと、パラメータ変更部５ｂで値が変更された所定閾値COR＿THと増幅率AMPとを、それぞれ比較する。そして、１フィールド前の所定閾値COR＿THaとパラメータ変更部５ｂからの所定閾値COR＿THとの差が大きいときは、所定閾値COR＿THに大きく近づけた値とするとともに、１フィールド前の所定閾値COR＿THaとパラメータ変更部５ｂからの所定閾値COR＿THとの差が小さいときは、所定閾値COR＿THに少しだけ近づけた値として、新たな所定閾値COR＿THbを生成する。
【００７５】
同様に、１フィールド前の増幅率AMPaとパラメータ変更部５ｂからの増幅率AMPとの差が大きいときは、増幅率AMPに大きく近づけた値とするとともに、１フィールド前の増幅率AMPaとパラメータ変更部５ｂからの増幅率AMPとの差が小さいときは、増幅率AMPに少しだけ近づけた値として、新たな増幅率AMPbを生成する。そして、新たに生成した所定閾値COR＿THbと増幅率AMPbとを、現フィールドのエッジ強調処理に対する特性を示すものとしてエッジ強調部１ｂに出力する。
【００７６】
即ち、１フィールド前の所定閾値COR＿THaとパラメータ変更部５ｂから与えられた所定閾値COR＿THとを用いて以下のような式を用いた演算を行うことで、新たな所定閾値COR＿THbを求められる。このとき、１フィールド前の所定閾値COR＿THaと与えられた所定閾値COR＿THとの差の絶対値｜COR＿THa−COR＿TH｜を閾値th＿CORと比較して、閾値th＿CORより大きくなるときは、１フィールド前の所定閾値COR＿THaからの変化率がrc1以内となるように、又、閾値th＿CORより小さくなるときは、１フィールド前の所定閾値COR＿THaからの変化率がrc2×rc1（rc2＜１）以内となるように、それぞれ設定される。
COR＿THb＝COR＿THa＋Limit((COR＿TH−COR＿THa)，−rc1，rc1)
（｜COR＿THa−COR＿TH｜＞th＿COR）
COR＿THb＝COR＿THa＋rc2×Limit((COR＿TH−COR＿THa)，−rc1，rc1)
（｜COR＿THa−COR＿TH｜≦th＿COR）
【００７７】
又、同様に、１フィールド前の増幅率AMPaとパラメータ変更部５ｂから与えられた増幅率AMPとを用いて以下のような式を用いた演算を行うことで、新たな増幅率AMPbを求められる。このとき、１フィールド前の増幅率AMPaと与えられた増幅率AMPとの差の絶対値｜AMPa−AMP｜を閾値th＿AMPと比較して、閾値th＿AMPより大きくなるときは、１フィールド前の増幅率AMPaからの変化率がra1以内となるように、又、閾値th＿AMPより小さくなるときは、１フィールド前の増幅率AMPaからの変化率がra2×ra1（ra2＜１）以内となるように、それぞれ設定される。
AMPb＝AMPa＋Limit((AMP−AMPa)，−ra1，ra1)       （｜AMPa−AMP｜＞th＿AMP）
AMPb＝AMPa＋ra2×Limit((AMP−AMPa)，−ra1，ra1)  （｜AMPa−AMP｜≦th＿AMP）
【００７８】
そして、コントラスト強調部１ａでは、現フィールドの各画素の映像信号に対して、その映像信号の入力輝度値を特性算出部６ａより与えられた入出力特性による出力輝度値に変換して加算器１ｃに出力する。又、エッジ強調部１ｂでは、まず、エッジ検出用フィルタでエッジ検出を行うとともに、二次微分を施すことによってラプラシアンを求めてエッジ強調成分を生成する。そして、得られたエッジ強調成分の値を、パラメータ平滑化部６ｃより与えられた所定閾値に基づいてコアリング処理を施した後、同様にパラメータ平滑化部６ｃより与えられた増幅率で増幅して加算器１ｃに出力する。
【００７９】
又、加算器１ｃでは、コントラスト強調部１ａでコントラスト強調処理が施された映像信号に、エッジ強調部１ｂで抽出されたエッジ強調成分が加算される。よって、加算器１ｃより出力される映像信号が、現フィールドに最適なコントラスト強調処理及びエッジ強調処理が施された映像信号に変換されて出力される。
【００８０】
尚、本実施例において、パラメータ変更部５ａ及び特性算出部６ａにおいて値が変更されるパラメータが上述したパラメータに限定されるものではなく、例えば、各輝度毎の頻度を表すヒストグラムから省く最低輝度値及び最高輝度値それぞれからの輝度幅CUT＿MIN，CUT＿MAXや、ヒストグラムの有効頻度の上限値CLIP＿UP及び下限値CLIP＿BMが変更されるものとしても構わない。又、パラメータ変更部５ｂ及びパラメータ平滑化部６ｃにおいて、エッジ強調成分となるラプラシアンを生成するためのフィルタのタップ数や係数が変更されるものとしても構わない。
【００８１】
更に、特性算出部６ａにおいて、パラメータ変更部５ａからのパラメータなどからコントラスト強調処理の入出力特性を求めた後に、シーン変化検出結果や前フィールドとの差分値により平滑化処理が成されるものとしたが、パラメータ変更部５ａからのパラメータに対して平滑化処理を行った後にコントラスト強調処理の入出力特性を求めるものとしても構わない。
【００８２】
尚、実施例１において、画像処理装置が行う画像処理として、コントラスト強調処理及びエッジ強調処理を例に挙げてたが、このコントラスト強調処理及びエッジ強調処理に限らず、例えば、任意の領域内の画像を拡大又は縮小するスケーリング処理や、色座標において所定の座標位置周辺の色をその座標位置に収束させるカラーマネージメント処理などを行うものとしても構わない。
【００８３】
即ち、スケーリング処理が行われる場合、拡大時における補間処理に関するパラメータが、図１の画像処理装置のパラメータ変更部５において人工画像の割合に応じて変更されるとともに、パラメータ平滑化部６においてシーン変化などのフィールド毎のヒストグラムの変化に応じて変更される。このとき、補間処理を行うためのフィルタのタップ数及びタップ毎の係数を人工画像の割合やフィールド毎のヒストグラムの変化に応じて変更するように動作する。よって、例えば、人工画像の割合が大きいとき、注目画素に対する係数を大きくするとともに注目画素周辺の周辺画素に対する係数を小さくして、周辺画素の影響を受けにくい状態（平滑化されない状態）とするようにしても構わない。
【００８４】
又、カラーマネージメントや色に対する処理においても適用可能である。現在のカラーテレビではより画像を美しく見せるために、各種色処理を行っている。この各種色処理の一つとして、例えば、人の肌色を良く見せるために肌色付近の色を好ましい肌色の値に近づけるように、任意の特定色に収束させる処理などがある。又、カラーマネージメントの技術を用いて、人が好みそうな色の出現輝度を高めて色空間の補正を行うことがある。これらの処理を強調した場合、一般的な絵などの自然画像は美しい色合いを備える画像となるが、カラーバーなどの人工画像では製作時の意図と異なる値となって好ましい色合いではなくなる。特に、肌色に近い色を含んだカラーバーにおいては、違和感を感じる可能性もある。
【００８５】
そこで、このような各種色処理に、本発明を適用することによって、人工画像における処理の影響を弱めて、違和感のない画像とすることができる。このとき、例えば、収束させるための所定の座標位置と所定の座標位置に収束させる座標領域とが、図１の画像処理装置のパラメータ変更部５において人工画像の割合に応じて変更されるとともに、パラメータ平滑化部６においてシーン変化などのフィールド毎のヒストグラムの変化に応じて変更されるものとしても構わない。このとき、例えば、人工画像の割合が大きいとき、収束させるための所定の座標位置を多くするとともに収束させる座標領域を狭くして、入力された色信号による色座標の変化が少ない状態とするようにしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の画像処理装置は、コントラスト強調処理、エッジ強調処理、スケーリング処理、カラーマネージメント処理などの画像処理を行う画像処理装置として適用可能であり、撮像された映像信号を表示又は記録する撮像装置や入力された映像信号を再生する映像再生装置や入力された映像信号を記録する映像記録装置などに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】は、本発明の一実施形態による画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】は、図１の画像処理装置の映像情報検出部での人工画像の割合の検出動作を説明するための図である。
【図３】は、輝度値の計数値と人工画像の割合の関係の一例を示すグラフである。
【図４】は、図１の画像処理装置の映像情報検出部でのシーン変化検出動作を示すフローチャートである。
【図５】は、実施例１の画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図６】は、人工画像の割合によるヒストグラムの違いを示す図である。
【図７】は、図５の画像処理装置における映像種別検出部によるテレシネ映像信号の検出動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】は、図５の画像処理装置における映像種別検出部での動作を説明するための図である。
【図９】は、コントラスト強調処理前の映像信号の入力輝度値とコントラスト強調処理後の映像信号の出力輝度値との関係を示すグラフである。
【図１０】は、コアリング処理前の信号の入力値とコアリング処理後の信号の出力値との関係であるコアリング処理による信号の入出力特性を示すグラフである。
【図１１】は、人工画像の割合ARTと上限線AREA＿UP及び下限線AREA＿BMとの関係を示す図である。
【図１２】は、コントラスト強調処理における入出力特性の傾きに設定される上限値及び下限値を示す図である。
【図１３】は、図５の画像処理装置における特性算出部での動作を説明するための図である。
【図１４】は、正規化された累積頻度によるヒストグラムを示す図である。
【図１５】は、図５の画像処理装置における特性算出部で生成されたコントラスト強調処理に対する入出力特性を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１    画像処理部
１ａ    コントラスト強調部
１ｂ    エッジ強調部
１ｃ    加算器
２    映像情報検出部
２ａ    ヒストグラム計測部
２ｂ    人工画像検出部
２ｃ    映像種別検出部
２ｄ    シーン変化検出部
３    ユーザＩ／Ｆ
４    特性設定部
５，５ａ，５ｂ    パラメータ変更部
６，６ｃ    パラメータ平滑化部
６ａ    特性算出部
６ｂ    時間的安定化データ保持部
【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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【図１４】
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【図１５】
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