(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置の画質を調整する輝度調整回路において、
水平方向フィルタの位置とサイズを設定する水平方向フィルタ設定部と、
この水平方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及び前記撮像装置から出力される映像信号を受けてフィルタ内の所定の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値をそれぞれ算出し、それらの値のうち前記対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな前記対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう水平方向フィルタ処理部と、
垂直方向フィルタの位置とサイズを設定する垂直方向フィルタ設定部と、
この垂直方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてフィルタ内の所定の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値をそれぞれ算出し、それらの値のうち前記対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな前記対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう垂直方向フィルタ処理部と、
ウィンドウの位置とサイズを設定するウィンドウ設定部と、
このウィンドウ設定部から出力されるウィンドウの位置とサイズ及び垂直方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてウィンドウで指定された領域の輝度の平均値を算出するウィンドウ内平均値算出部と、
前記撮像装置から出力される映像信号を所定時間遅延させる遅延部と、
この遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて前記対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する減算器と、
を備えたことを特徴とする輝度調整回路。
【請求項２】
撮像装置の画質を調整する輝度調整回路において、
ウィンドウの位置とサイズを設定するウィンドウ設定部と、
このウィンドウ設定部から出力されるウィンドウの位置とサイズ及び前記撮像装置から出力される映像信号を受けてウィンドウで指定された領域の輝度の平均値を算出するウィンドウ内平均値算出部と、
前記撮像装置から出力される映像信号を所定時間遅延させる遅延部と、
前記撮像装置から出力される映像信号を受けて全画面内の輝度の平均値を算出する画面内平均値算出部と、
前記遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて所定の対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する第１の減算器と、
前記遅延部の出力と前記画面内平均値算出部の出力を受けて前記対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部の出力を減算する第２の減算器と、
前記第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を設定する固定加算比率設定部と、
前記第１の減算器の出力と前記固定加算比率設定部の出力を受けて前記第１の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器と、
前記第２の減算器の出力と前記固定加算比率設定部の出力を受けて前記第２の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器と、
前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器と、
を備えたことを特徴とする輝度調整回路。
【請求項３】
撮像装置の画質を調整する輝度調整回路において、
ウィンドウの位置とサイズを設定するウィンドウ設定部と、
このウィンドウ設定部から出力されるウィンドウの位置とサイズ及び前記撮像装置から出力される映像信号を受けてウィンドウで指定された領域の輝度の平均値を算出するウィンドウ内平均値算出部と、
前記撮像装置から出力される映像信号を所定時間遅延させる遅延部と、
前記撮像装置から出力される映像信号を受けて全画面内の輝度の平均値を算出する画面内平均値算出部と、
前記遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて所定の対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する第１の減算器と、
前記遅延部の出力と前記画面内平均値算出部の出力を受けて前記対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部の出力を減算する第２の減算器と、
前記第１の減算器の出力を受けて前記第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を自動的に設定する自動加算比率設定部と、
前記第１の減算器の出力と前記自動加算比率設定部の出力を受けて前記第１の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器と、
前記第２の減算器の出力と前記自動加算比率設定部の出力を受けて前記第２の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器と、
前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器と、
を備えたことを特徴とする輝度調整回路。
【請求項４】
撮像装置の画質を調整する輝度調整回路において、水平方向フィルタの位置とサイズを設定する水平方向フィルタ設定部、この水平方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けてフィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう水平方向フィルタ処理部、垂直方向フィルタの位置とサイズを設定する垂直方向フィルタ設定部、この垂直方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてフィルタ内の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう垂直方向フィルタ処理部、ウィンドウの位置とサイズを設定するウィンドウ設定部、このウィンドウ設定部から出力されるウィンドウの位置とサイズ及び垂直方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてウィンドウで指定された領域の輝度の平均値を算出するウィンドウ内平均値算出部、前記カメラから出力される映像信号をある一定時間遅延させる遅延部、前記カメラから出力される映像信号を受けて全画面内の輝度の平均値を算出する画面内平均値算出部、前記遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する第１の減算器、前記遅延部の出力と前記画面内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部の出力を減算する第２の減算器、前記第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を設定する固定加算比率設定部、前記第１の減算器の出力と前記固定加算比率設定部の出力を受けて第１の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、前記第２の減算器の出力と前記固定加算比率設定部の出力を受けて第２の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器とを備えたことを特徴とする輝度調整回路。
【請求項５】
撮像装置の画質を調整する輝度調整回路において、水平方向フィルタの位置とサイズを設定する水平方向フィルタ設定部、この水平方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けてフィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう水平方向フィルタ処理部、垂直方向フィルタの位置とサイズを設定する垂直方向フィルタ設定部、この垂直方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてフィルタ内の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう垂直方向フィルタ処理部、ウィンドウの位置とサイズを設定するウィンドウ設定部、このウィンドウ設定部から出力されるウィンドウの位置とサイズ及び垂直方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてウィンドウで指定された領域の輝度の平均値を算出するウィンドウ内平均値算出部、前記カメラから出力される映像信号をある一定時間遅延させる遅延部、前記カメラから出力される映像信号を受けて全画面内の輝度の平均値を算出する画面内平均値算出部、前記遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する第１の減算器、前記遅延部の出力と前記画面内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部の出力を減算する第２の減算器、前記第１の減算器の出力を受けて前記第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を自動的に設定する自動加算比率設定部、前記第１の減算器の出力と前記自動加算比率設定部の出力を受けて第１の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、前記第２の減算器の出力と前記自動加算比率設定部の出力を受けて第２の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器を備えたことを特徴とする輝度調整回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カメラで取得した画素を鮮明なものとしてディスプレイに表示する映像処理装置において、全画面領域の輝度を飽和のない状態にする輝度調整回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の輝度調整回路を図１１、図１２を用いて説明する。図１１は、従来の輝度調整の回路の一例を示すブロック図であり、図１２は図１１の処理過程を説明するための対象画素のアドレス値ａｉ、ａｉ＋１に対するウィンドウ領域を示した図である。ウィンドウ領域は対象画素のアドレス値を中心とする矩型領域で、対象画素のアドレス値がａｉの場合、ウィンドウ領域はａｉを中心とする矩型領域であり、対象画素のアドレス値がａｉ＋１の場合、ウィンドウ領域はａｉ＋１を中心とする矩型領域である。図１１において撮像部１により出力される映像信号は、Ａ／Ｄ変換部２によりディジタル化される。そして、ウィンドウ設定部８において、対象画素に対するウィンドウ内の輝度の平均値を求めるためのウィンドウの位置、サイズを設定している。ウィンドウ設定部８から出力されるウィンドウの位置、サイズと前記Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け、ウィンドウ内平均値算出部７ではウィンドウ内の輝度の平均値を算出する。遅延部９では前記Ａ／Ｄ変換部２の対象画素輝度値の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部７の対象画素平均値の出力のタイミングを合わせるため、前記Ａ／Ｄ変換部２の出力をある一定時間遅延させる。さらに減算器１０では、前記遅延部９より出力される対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７により出力される対象画素に対するウィンドウ内での平均輝度値を減算し、輝度値を変換する。減算した出力は、ウィンドウ内の輝度の平均値からの差分値であり対象画素がウィンドウ内の輝度の平均値とほぼ等しいときは出力はほぼ０になり、平均値と異なる場合は、その差分値のみが出力される。対象画素は、ラスタスキャンで入力する各画素であり、ウィンドウ領域は対象画素を中心とする矩型領域である。対象画素は、減算を行なう際に、ウィンドウ領域で計算された平均値と出力タイミングをそろえるために、遅延部９により遅れて出力される。減算は全画素に対して実行するので、出力の輝度分布はより狭い輝度の範囲に集中する。そして、レベル調整部１１により前記減算器１０からの出力される輝度値を、レベル調整値０を基準としてレベル制御し、ゲイン調整部１２により、前記レベル調整部１１から出力される輝度値に外部から変換可能なゲイン調整値をかけることによって画面内全領域で飽和のない状態に調整する輝度変換処理を行なう。前記ゲイン調整部１２の出力をＤ／Ａ変換部１３によりアナログ化し、前記Ｄ／Ａ変換部１３から出力されるアナログビデオ信号をディスプレイ１４により表示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の輝度調整回路は以上のように構成されているので、画面内全領域で輝度の飽和は回避出来るものの、画面内に極めて高輝度の物体を撮像した場合、物体の周辺部が黒く沈んで表示され、逆に極めて低輝度の物体を撮像した場合、物体の周辺部が白く浮いたように表示されるという課題があった。もう一つの課題は、水平線等の低周波成分を多く含むものを撮像した場合、元々持っている輝度情報を完全に喪失し、水平線を撮像した場合は、水平線より上の空と下の海の部分の輝度差が無くなって表示されるという課題があった。
【０００４】
図１３は課題を説明する図である。撮像シーンとして模式的に図１３（ａ）のように、球状の高輝度物体を撮像したシーンを想定する。図１３（ｂ）は画面上の水平方向１ラインの輝度分布を示した図であり、ＰＨは球状物体の輝度値で、周囲の輝度値ＰＬと比較して極めて高輝度な部分に属する。またＷｈはウィンドウ内平均値算出するウィンドウの水平方向のサイズであり、対比のために図中に示す。図１３（ｃ）はウィンドウ内平均値算出部７出力の図１３（ｂ）と同一の水平方向１ラインの分布を示した図である。高輝度物体周辺部分の平均値は、ウィンドウ内に存在する高輝度物体の輝度値の影響を受ける。図１３（ｄ）は減算器１０出力の図１３（ｂ）と同一の水平方向の１ラインの分布を示した図で、図１３（ｂ）より図１３（ｃ）を減算した分布となる。後段では減算器１０の出力に対し、レベル調整及びゲイン調整が行なわれた後、Ｄ／Ａ変換が行なわれディスプレイに表示される。図１３（ｅ）は処理画像のディスプレイ表示イメージ図であり、高輝度の球状物体の周辺部は黒く沈んで表示されるという課題があった。図１４は第２の課題を説明する図である。撮像シーンとして模式的に図１４（ａ）のように、低周波成分を多く含んだ水平線を撮像したシーンを想定する。図１４（ｂ）は画面上の垂直方向１ラインの輝度分布を示した図であり、水平線の上方は輝度値ＳＨを有す比較的高輝度に属する空の部分、水平線の下方は輝度値ＳＬを有す比較的低輝度に属する海の部分であり、Ｈｉｎの部分が水平線の部分を示し、輝度の変化点となる。またＷｖはウィンドウ内平均値算出するウィンドウの垂直方向のサイズであり、対比のために図中に示す。図１４（ｃ）はウィンドウ内平均値算出部７出力の図１４（ｂ）と同一の垂直方向１ラインの分布を示した図である。Ｈｉｎの周辺部分の平均値は、Ｈｉｎの輝度変化の影響を受けるものの、それ以外の部分でのウィンドウ内平均値は対象画素の輝度値とほぼ同一となる。図１４（ｄ）は減算器１０出力の図１４（ｂ）と同一の垂直方向１ラインの分布を示した図で、図１４（ｂ）より図１４（ｃ）を減算した分布となる。後段では、減算器１０の出力に対し、レベル調整及びゲイン調整が行なわれた後、Ｄ／Ａ変換が行なわれディスプレイに表示される。図１４（ｅ）は処理画像のディスプレイ表示イメージ図であり、水平線上方の空の部分と下方の海の部分は同じ輝度として表示され、元々持っている輝度情報が失われるという課題があった。
【０００５】
この発明はウィンドウ内の平均値を元に輝度値を変換を行なうことによって生じる極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮き、及び水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ映像処理装置の画面内全領域の輝度を飽和のない状態に調整することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による輝度調整回路は、水平方向フィルタの位置とサイズを設定する水平方向フィルタ設定部、この水平方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けてフィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう水平方向フィルタ処理部、垂直方向フィルタの位置とサイズを設定する垂直方向フィルタ設定部、この垂直方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてフィルタ内の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう垂直方向フィルタ処理部とをウィンドウ内平均値算出部の前段に備えることにより、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮きを緩和し、かつ映像信号の画面内全領域の輝度を飽和のない状態に調整することを特徴とするものである。
【０００７】
また、第２の発明による輝度調整回路は、ウィンドウの位置とサイズを設定するウィンドウ設定部、このウィンドウ設定部から出力されるウィンドウの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けてウィンドウで指定された領域の輝度の平均値を算出するウィンドウ内平均値算出部、カメラから出力される映像信号をある一定時間遅延させる遅延部、カメラから出力される映像信号を受けて全画面内の輝度の平均値を算出する画面内平均値算出部、前記遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する第１の減算器、前記遅延部の出力と前記画面内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部の出力を減算する第２の減算器、前記第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を設定する固定加算比率設定部、前記第１の減算器の出力と前記固定加算比率設定部の出力を受けて第１の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、前記第２の減算器の出力と前記固定加算比率設定部の出力を受けて第２の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器とを備えることにより、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ映像信号の画面内全領域の輝度を飽和のない状態に調整することを特徴とするものである。
【０００８】
また、第３の発明による輝度調整回路は、ウィンドウの位置とサイズを設定するウィンドウ設定部、このウィンドウ設定部から出力されるウィンドウの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けてウィンドウで指定された領域の輝度の平均値を算出するウィンドウ内平均値算出部、カメラから出力される映像信号をある一定時間遅延させる遅延部、前記カメラから出力される映像信号を受けて全画面内の輝度の平均値を算出する画面内平均値算出部、前記遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する第１の減算器、前記遅延部の出力と前記画面内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部の出力を減算する第２の減算器、前記第１の減算器の出力を受けて前記第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を自動的に設定する自動加算比率設定部、前記第１の減算器の出力と前記自動加算比率設定部の出力を受けて第１の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、前記第２の減算器の出力と前記自動加算比率設定部の出力を受けて第２の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器を備えることより、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を自動的に緩和し、かつ映像信号の画面内全領域の輝度を飽和のない状態に調整することを特徴とするものである。
【０００９】
また、第４の発明による輝度調整回路は、水平方向フィルタの位置とサイズを設定する水平方向フィルタ設定部、この水平方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けてフィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう水平方向フィルタ処理部、垂直方向フィルタの位置とサイズを設定する垂直方向フィルタ設定部、この垂直方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてフィルタ内の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう垂直方向フィルタ処理部とをウィンドウ内平均値算出部の前段に備え、さらにカメラから出力される映像信号をある一定時間遅延させる遅延部、カメラから出力される映像信号を受けて全画面内の輝度の平均値を算出する画面内平均値算出部、前記遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する第１の減算器、前記遅延部の出力と前記画面内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部の出力を減算する第２の減算器、前記第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を設定する固定加算比率設定部、前記第１の減算器の出力と前記固定加算比率設定部の出力を受けて第１の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、前記第２の減算器の出力と前記固定加算比率設定部の出力を受けて第２の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器とを備えることにより、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮き、及び水平線等低周波成分の多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ映像信号の画面内全領域の輝度を飽和のない状態に調整することを特徴とするものである。
【００１０】
また、第５の発明による輝度調整回路は、水平方向フィルタの位置とサイズを設定する水平方向フィルタ設定部、この水平方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けてフィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう水平方向フィルタ処理部、垂直方向フィルタの位置とサイズを設定する垂直方向フィルタ設定部、この垂直方向フィルタ設定部から出力されるフィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてフィルタ内の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう垂直方向フィルタ処理部とをウィンドウ内平均値算出部の前段に備え、さらにカメラから出力される映像信号をある一定時間遅延させる遅延部、カメラから出力される映像信号を受けて全画面内の輝度の平均値を算出する画面内平均値算出部、前記遅延部の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部の出力を減算する第１の減算器、前記遅延部の出力と前記画面内平均値算出部の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部の出力を減算する第２の減算器、前記第１の減算器の出力を受けて第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を自動的に設定する自動加算比率設定部、前記第１の減算器の出力と前記自動加算比率設定部の出力を受けて第１の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、前記第２の減算器の出力と前記自動加算比率設定部の出力を受けて第２の減算器の出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器とを備えることにより、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮き、及び水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を自動的に緩和し、かつ映像信号の画面内全領域の輝度を飽和のない状態に調整することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す輝度調整の回路ブロック図であり、１は撮像部、２はＡ／Ｄ変換部、３は水平方向フィルタ処理部、４は水平方向フィルタ設定部、５は垂直方向フィルタ処理部、６は垂直方向フィルタ設定部、７はウィンドウ内平均値算出部、８はウィンドウ設定部、９は遅延部、１０は減算器、１１はレベル調整部、１２はゲイン調整部、１３はＤ／Ａ変換部、１４はディスプレイである。また、図２は、図１の水平方向フィルタ処理の過程を説明するための図で、対象画素のアドレス値ａｉ、ａｉ＋１に対するフィルタ領域を示した図である。フィルタ領域は対象画素のアドレス値を中心とし、水平方向に指定された幅を持つ１ラインの領域で、対象画素のアドレス値がａｉの場合、フィルタ領域はａｉを中心とする領域であり、対象画素のアドレス値がａｉ＋１の場合、フィルタ領域はａｉ＋１を中心とする。また、図３は、図１の垂直方向フィルタ処理の過程を説明するための図で、対象画素のアドレス値ａｉ、ａｉ＋１に対するフィルタ領域を示した図である。フィルタ領域は対象画素のアドレス値を中心とし、垂直方向に指定された幅を持つ１ラインの領域で、対象画素のアドレス値がａｉの場合、フィルタ領域はａｉを中心とする領域であり、対象画素のアドレス値がａｉ＋１の場合、フィルタ領域はａｉ＋１を中心とする領域とする。図１において撮像部１により出力される映像信号は、Ａ／Ｄ変換部２によりディジタル化される。水平方向フィルタ設定部４から出力されるフィルタの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けて水平方向フィルタ処理部３ではフィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。次に垂直方向フィルタ設定部６から出力される垂直方向フィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部３から出力される輝度値を受けてフィルタ内の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。さらに、ウィンドウ内平均値算出部７では垂直方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてウィンドウ設定部８で指定された領域の輝度の平均値を算出する。減算器１０では遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する。レベル調整部１１では前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力に対しレベル調整値０を基準としてレベル制御し、ゲイン調整部１２により、前記レベル調整部１１から出力される輝度値に外部から変換可能なゲイン調整値をかけることによって、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮きを緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に調整した輝度変換処理を行なう。前記ゲイン調整部１２の出力をＤ／Ａ変換部１３によりアナログ化し、前記Ｄ／Ａ変換部１３から出力されるアナログビデオ信号をディスプレイ１４により表示する。
【００１２】
図４と図５は処理の過程を説明するための図で、図５は特に水平方向フィルタ処理の概要を説明する図である。撮像シーンとして模式的に図４（ａ）のように、球状の高輝度物体を撮像したシーンを想定する。図４（ｂ）は画面上の水平方向１ラインの輝度分布を示した図であり、ＰＨの部分が球状物体の輝度値で、周囲の輝度値ＰＬと比較して極めて高輝度な部分に属する。またＷｈはウィンドウ内平均値算出するウィンドウの水平方向のサイズ、Ｆｈは水平方向のフィルタ設定部４で設定された水平方向フィルタの片側のサイズを、対比のために図中に示す。図４（ｃ）は水平方向フィルタ処理部３出力の図４（ｂ）と同一の水平方向１ラインの分布を示した図である。この場合、水平方向フィルタ処理部では、球状物体の中央付近で輝度値が落ち込んだ形に変換される。図５はこの水平方向フィルタ処理の概要を示すもので、より簡単に説明するために水平方向１ラインで図５（ａ）に示す輝度分布をもつ撮像シーンを想定する。図５（ｂ）は対象画素のアドレス値ａｉ、ａｉ＋１、ａｉ＋２、ａｉ＋３、ａｉ＋４に対する水平方向フィルタの領域を示した図であり、図５（ａ）の輝度分布を持つ画素アドレスと対応するものとする。フィルタ領域は対象画素のアドレス値を中心とし、水平方向に左右両側に４画素の幅を持つ１ラインの領域で、対象画素のアドレス値がａｉの場合、フィルタ領域はａｉを中心とする領域であり、対象画素のアドレス値がａｉ＋１の場合、フィルタ領域はａｉ＋１を中心とする領域とする。図５（ｃ）は水平方向フィルタ処理を行なった出力を図５（ａ）と同一の水平方向１ラインの分布を示した図である。対象画素のアドレス値がａｉの場合、フィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値は数１、左側に配列する画素の平均輝度値は、数２になる。
【００１３】
【数１】
0003937541.tif 000002
【００１４】
【数２】
0003937541.tif 000003
【００１５】
それらの値のうち左側に配列する画素の平均輝度値の方が対象画素の輝度値ＰＬにより近いため、この値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。対象画素のアドレス値がａｉ＋１の場合、フィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値は数３、左側に配列する画素の平均輝度値は数４になる。
【００１６】
【数３】
0003937541.tif 000004
【００１７】
【数４】
0003937541.tif 000005
【００１８】
それらの値のうち右側に配列する画素の平均輝度値の方が対象画素の輝度値ＰＨにより近いため、この値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。次に対象画素のアドレス値がａｉ＋２の場合、フィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値は数５、左側に配列する画素の平均輝度値は、数６になる。
【００１９】
【数５】
0003937541.tif 000006
【００２０】
【数６】
0003937541.tif 000007
【００２１】
それらの値のうち右側に配列する画素の平均輝度値の方が対象画素の輝度値ＰＨにより近いため、この値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。対象画素のアドレス値がａｉ＋３、ａｉ＋４の場合も同様な処理を行ない、全ての対象画素に対して輝度値置換処理を行なう。この結果、図５（ａ）に対し、水平方向フィルタ処理を行なうことで、図５（ｃ）のように中央付近で輝度値が落ち込んだ形に変換される。また、水平方向フィルタ処理の後段に垂直方向フィルタ処理を行なうことで、垂直方向にも同様な効果が生じる。図４（ｄ）はウィンドウ内平均値算出部７出力の図４（ａ）と同一の水平方向１ラインの分布を示した図である。水平方向フィルタ処理部３、垂直方向フィルタ部５を用い、前段で輝度値置換処理を行なうことで、ウィンドウ内平均値算出部７の出力はこれらが無い場合と比較して、滑らかになる。図４（ｅ）は減算器１０出力の図４（ｂ）と同一の水平方向１ラインの分布を示した図で、図４（ｂ）より図４（ｄ）を減算した分布となる。後段では、減算器１０出力に対し、レベル調整及びゲイン調整が行なわれた後、Ｄ／Ａ変換が行なわれディスプレイに表示される。図４（ｆ）は処理画像のディスプレイ表示イメージ図であり、高輝度の球状物体の周辺部の黒く沈むのが緩和される。
【００２２】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２を示す輝度調整の回路ブロック図であり、１は撮像部、２はＡ／Ｄ変換部、７はウィンドウ内平均値算出部、８はウィンドウ設定部、９は遅延部、１０ａはこの遅延部９の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する第１の減算器、１０ｂは前記遅延部９の出力と画面内平均値算出部１５の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部１５の出力を減算する第２の減算器、１１はレベル調整部、１２はゲイン調整部、１３はＤ／Ａ変換部、１４はディスプレイ、１５は画面内平均値算出部、１６は前記第１の減算器１０ａの出力と前記第２の減算器１０ｂの出力の加算比率を設定する固定加算比率設定部、１７ａは前記第１の減算器１０ａの出力と前記固定加算比率設定部１６の出力を受けて第１の減算器１０ａの出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、１７ｂは前記第２の減算器１０ｂの出力と前記固定加算比率設定部１６の出力を受けて第２の減算器１０ｂの出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、１８は前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器である。図６において撮像部１により出力される映像信号は、Ａ／Ｄ変換部２によりディジタル化される。ウィンドウ内平均値算出部７ではウィンドウ設定部８から出力されるウィンドウの位置、サイズと前記Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け、ウィンドウ内の輝度の平均値を算出する。減算器１０ａでは遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する。一方、画面内平均値算出部１５では、前記Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け、全画面内の輝度の平均値を算出する。減算器１０ｂでは遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部１５の出力を減算する。固定加算比率設定部１６では前記減算器１０ａの出力と減算器１０ｂを加重加算する比率をそれぞれに設定し、その合計が１となるようにする。第１の乗算器１７ａでは前記第１の減算器１０ａの出力と前記固定加算比率設定部１６の出力を乗算する。同様に第２の乗算器１７ｂでは前記第２の減算器１０ｂの出力と前記固定加算比率設定部１６の出力を乗算する。加算器１８では乗算器１７ａと乗算器１７ｂの出力を加算する。レベル調整部１１では前記加算器１８の出力に対しレベル調整値０を基準としてレベル制御し、ゲイン調整部１２により、前記レベル調整部１１から出力される輝度値に外部から変換可能なゲイン調整値をかけることによって、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に調整した輝度変換処理を行なう。前記ゲイン調整部１２の出力をＤ／Ａ変換部１３よりアナログ化し、前記Ｄ／Ａ変換部１３から出力されるアナログビデオ信号をディスプレイ１４により表示する。
【００２３】
図７は処理の過程を説明するための図で、撮像シーンとして模式的に図７（ａ）のように、低周波成分を多く含んだ水平線を撮像したシーンを想定する。水平線の上方は輝度値ＳＨを有す比較的高輝度に属する空の部分、水平線の下方は輝度値ＳＬを有す比較的低輝度に属する海の部分である。図７（ｂ）は画面上の垂直方向１ラインの輝度分布を示した図であり、Ｈｉｎの部分が水平線の部分を示し、輝度の変化点となる。またＷｖはウィンドウ内平均値算出するウィンドウの垂直方向のサイズであり、Ｆｖは垂直方向フィルタ設定部６で設定された垂直方向フィルタの片側のサイズを、対比のために図中に示す。図７（ｃ）はウィンドウ内平均値算出部７出力の図７（ｂ）と同一の垂直方向１ラインの分布を示した図である。Ｈｉｎの周辺部分の平均値は、Ｈｉｎの輝度変化の影響を受けるものの、それ以外の部分でのウィンドウ内平均値は対象画素の輝度値とほぼ同一となる。図７（ｄ）は減算器１０ａの出力の図７（ｂ）と同一の垂直方向１ラインの分布を示した図で、図７（ｂ）より図７（ｃ）を減算した分布となる。画面内平均値算出部１５では全画面内の平均輝度Ｓｔが算出される。図７（ｅ）は減算器１０ｂ出力の図７（ｂ）と同一の垂直方向１ラインの分布を示した図である。固定加算比率設定部１６では乗算器１７ａには係数ｋ、乗算器１７ｂには係数（１−ｋ）を設定し、それぞれの乗算器で係数の乗算を行ない加算器１８で加算を行なう。但し、係数ｋは１以下の値とする。この輝度変換処理はある対象画素の遅延部９の出力輝度値をＳｉｎ、同一の対象画素に対するウィンドウ内平均値算出部７の出力輝度値をＳｗ、同一の対象画素に対する画面内平均値算出部１５の出力輝度値をＳｔとすれば、加算器１８の出力輝度値は数７となる。図７（ｆ）は加算器１８出力の図７（ｂ）と同一の垂直方向１ラインの分布を示した図である。さらに後段では、減算器１０の出力に対し、レベル調整及びゲイン調整が行なわれた後、Ｄ／Ａ変換が行なわれディスプレイに表示される。図７（ｇ）は処理画像のディスプレイ表示イメージ図であり、水平線上方の空の部分と下方の海の部分の輝度差は維持したまま表示され、このように水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失が緩和される。
【００２４】
【数７】
0003937541.tif 000008
【００２５】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３を示す輝度調整の回路ブロック図であり、１は撮像部、２はＡ／Ｄ変換部、７はウィンドウ内平均値算出部、８はウィンドウ設定部、９は遅延部、１０ａはこの遅延部９の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する第１の減算器、１０ｂは前記遅延部９の出力と画面内平均値算出部１５の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部１５の出力を減算する第２の減算器、１１はレベル調整部、１２はゲイン調整部、１３はＤ／Ａ変換部、１４はディスプレイ、１５は画面内平均値算出部、１７ａは前記第１の減算器１０ａの出力と自動加算比率設定部１９の出力を受けて第１の減算器１０ａの出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、１７ｂは前記第２の減算器１０ｂの出力と前記自動加算比率設定部１９の出力を受けて第２の減算器１０ｂの出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、１８は前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器、１９は前記第１の減算器１０ａの出力を受けて前記第１の減算器１０ａの出力と前記第２の減算器１０ｂの出力の加算比率を自動的に設定する自動加算比率設定部である。図８において撮像部１により出力される映像信号は、Ａ／Ｄ変換部２によりディジタル化される。ウィンドウ内平均値算出部７ではウィンドウ設定部８から出力されるウィンドウの位置、サイズと前記Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け、ウィンドウ内の輝度の平均値を算出する。減算器１０ａでは遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する。一方、画面内平均値算出部１５では、前記Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け、全画面内の輝度の平均値を算出する。減算器１０ｂでは遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部１５の出力を減算する。ある対象画素の遅延部９の出力輝度値をＳｉｎ、同一の対象画素に対するウィンドウ内平均値算出部７の出力輝度値をＳｗ、同一の対象画素に対する画面内平均値算出部１５の出力輝度値をＳｔとすれば、自動加算比率設定部１９では数８を満足する係数ｋ１を乗算器１７ａに、数９を満足する係数ｋ２を乗算器１７ｂに設定する。但し、ｃは定数、係数ｋ１、ｋ２は１以下の値とし、ＳｉｎとＳｗが等しい場合、ｋ１は０、ｋ２は１とする。
【００２６】
【数８】
0003937541.tif 000009
【００２７】
【数９】
0003937541.tif 000010
【００２８】
第１の乗算器１７ａでは前記第１の減算器１０ａの出力と前記自動加算比率設定部１９の出力を乗算する。同様に第２の乗算器１７ｂでは前記第２の減算器１０ｂの出力と前記自動加算比率設定部１９の出力を乗算する。加算器１８では乗算器１７ａと乗算器１７ｂの出力を加算し、出力輝度値は数１０となる。ここでＳｉｎとＳｗの差分が大きい場合はｋ１の値は大きくなり、ウィンドウ内平均値との差分値の加重が高く、逆にＳｉｎとＳｗの差分が小さい場合はｋ２の値は大きくなり、画面内平均値との差分値の加重が高くなるように前記自動加算比率設定部１９は作用する。レベル調整部１１では前記加算器１８の出力に対しレベル調整値０を基準としてレベル制御し、ゲイン調整部１２により、前記レベル調整部１１から出力される輝度値に外部から変換可能なゲイン調整値をかけることによって、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に自動調整した輝度変換処理を行なう。前記ゲイン調整部１２の出力をＤ／Ａ変換部１３によりアナログ化し、前記Ｄ／Ａ変換部１３から出力されるアナログビデオ信号をディスプレイ１４により表示する。
【００２９】
【数１０】
0003937541.tif 000011
【００３０】
実施の形態４．
図９はこの発明の実施の形態４を示す輝度調整の回路ブロック図であり、１は撮像部、２はＡ／Ｄ変換部、３は水平方向フィルタ処理部、４は水平方向フィルタ設定部、５は垂直方向フィルタ処理部、６は垂直方向フィルタ設定部、７はウィンドウ内平均値算出部、８はウィンドウ設定部、９は遅延部、１０ａはこの遅延部９の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を受けて対象画素の輝度値からこのウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する第１の減算器、１０ｂは前記遅延部９の出力と画面内平均値算出部１５の出力を受けて対象画素の輝度値からこの画面内平均値算出部１５の出力を減算する第２の減算器、１１はレベル調整部、１２はゲイン調整部、１３はＤ／Ａ変換部、１４はディスプレイ、１５は画面内平均値算出部、１６は前記第１の減算器１０ａの出力と前記第２の減算器１０ｂの出力の加算比率を設定する固定加算比率設定部、１７ａは前記第１の減算器１０ａの出力と前記固定加算比率設定部１６の出力を受けて第１の減算器１０ａの出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、１７ｂは前記第２の減算器１０ｂの出力と前記固定加算比率設定部１９の出力を受けて第２の減算器１０ｂの出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、１８は前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器である。図９において撮像部１により出力される映像信号は、Ａ／Ｄ変換部２によりディジタル化される。水平方向フィルタ設定部４から出力されるフィルタの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けて水平方向フィルタ処理部３ではフィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。次に垂直方向フィルタ設定部６から出力される垂直方向フィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部３から出力される輝度値を受けてフィルタ内の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。さらに、ウィンドウ内平均値算出部７では垂直方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてウィンドウ設定部８で指定された領域の輝度の平均値を算出する。減算器１０では遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する。一方、画面内平均値算出部１５では、前記Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け、全画面内の輝度の平均値を算出する。減算器１０ｂでは遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部１５の出力を減算する。固定加算比率設定部１６では前記減算器１０ａの出力と減算器１０ｂを加重加算する比率をそれぞれに設定し、その合計が１となるようにする。第１の乗算器１７ａでは前記第１の減算器１０ａの出力と前記固定加算比率設定部１６の出力を乗算する。同様に第２の乗算器１７ｂでは前記第２の減算器１０ｂの出力と前記固定加算比率設定部１６の出力を乗算する。加算器１８では乗算器１７ａと乗算器１７ｂの出力を加算する。レベル調整部１１ではこの加算器１８の出力に対しレベル調整値０を基準としてレベル制御し、ゲイン調整部１２により、前記レベル調整部１１から出力される輝度値に外部から変換可能なゲイン調整値をかけることによって、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮き、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に調整した輝度変換処理を行なう。前記ゲイン調整部１２の出力をＤ／Ａ変換部１３によりアナログ化し、前記Ｄ／Ａ変換部１３から出力されるアナログビデオ信号をディスプレイ１４により表示する。
【００３１】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５を示す輝度調整の回路ブロック図であり、１は撮像部、２はＡ／Ｄ変換部、３は水平方向フィルタ処理部、４は水平方向フィルタ設定部、５は垂直方向フィルタ処理部、６は垂直方向フィルタ設定部、７はウィンドウ内平均値算出部、８はウィンドウ設定部、９は遅延部、１０ａはこの遅延部９の出力と前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を受けて対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する第１の減算器、１０ｂは前記遅延部９の出力と画面内平均値算出部１５の出力を受けて対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部１５の出力を減算する第２の減算器、１１はレベル調整部、１２はゲイン調整部、１３はＤ／Ａ変換部、１４はディスプレイ、１５は画面内平均値算出部、１７ａは前記第１の減算器１０ａの出力と自動加算比率設定部１９の出力を受けて第１の減算器１０ａの出力と設定された加算比率を乗算する第１の乗算器、１７ｂは前記第２の減算器１０ｂの出力と前記固定加算比率設定部１９の出力を受けて第２の減算器１０ｂの出力と設定された加算比率を乗算する第２の乗算器、１８は前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力を受けてそれぞれを加算する加算器、１９は前記第１の減算器１０ａの出力を受けて前記第１の減算器１０ａの出力と前記第２の減算器１０ｂの出力の加算比率を自動的に設定する自動加算比率設定部である。図１０において撮像部１により出力される映像信号は、Ａ／Ｄ変換部２によりディジタル化される。水平方向フィルタ設定部４から出力されるフィルタの位置とサイズ及びカメラから出力される映像信号を受けて水平方向フィルタ処理部３ではフィルタ内の対象画素より右側に配列する画素の平均輝度値と左側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。次に垂直方向フィルタ設定部６から出力される垂直方向フィルタの位置とサイズ及び水平方向フィルタ処理部３から出力される輝度値を受けてフィルタ内の対象画素より上側に配列する画素の平均輝度値と下側に配列する画素の平均輝度値を算出し、それらの値のうち対象画素の輝度値に近い方の値を選択し、その値を新たな対象画素の輝度値とする輝度値置換処理を行なう。さらに、ウィンドウ内平均値算出部７では垂直方向フィルタ処理部から出力される輝度値を受けてウィンドウ設定部８で指定された領域の輝度の平均値を算出する。減算器１０では遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記ウィンドウ内平均値算出部７の出力を減算する。一方、画面内平均値算出部１５では、前記Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け、全画面内の輝度の平均値を算出する。減算器１０ｂでは遅延部９によりタイミングの調整が行なわれた対象画素の輝度値から前記画面内平均値算出部１５の出力を減算する。自動加算比率設定部１９では前記第１の減算器の出力をもとに前記第１の減算器の出力と前記第２の減算器の出力の加算比率を自動的にそれぞれ設定し、その合計が１となるようにする。第１の乗算器１７ａでは前記第１の減算器１０ａの出力と前記自動加算比率設定部１９の出力を乗算する。同様に第２の乗算器１７ｂでは前記第２の減算器１０ｂの出力と前記自動加算比率設定部１９の出力を乗算する。加算器１８では乗算器１７ａと乗算器１７ｂの出力を加算する。レベル調整部１１では前記加算器１８の出力に対しレベル調整値０を基準としてレベル制御し、ゲイン調整部１２により、前記レベル調整部１１から出力される輝度値に外部から変換可能なゲイン調整値をかけることによって、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮き、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に自動調整した輝度変換処理を行なう。前記ゲイン調整部１２の出力をＤ／Ａ変換部１３によりアナログ化し、前記Ｄ／Ａ変換部１３から出力されるアナログビデオ信号をディスプレイ１４により表示する。
【００３２】
【発明の効果】
第１の発明によれば、水平方向フィルタ処理、垂直方向フィルタ処理を用い、ウィンドウ内平均値算出の前段で輝度値置換処理を行なう。置換え後の輝度値をウィンドウ内平均値算出部の入力とし、ウィンドウ内平均値を算出し、対象画素の輝度値から減算する輝度変換処理を行なうことによって、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮きを緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に調整することが出来る。
【００３３】
また、第２の発明によれば、ウィンドウ内の平均値を算出する一方で、全画面内の平均値を算出し、対象画素の輝度値に対しそれらの平均値を減算する。それらの差分値を加重加算する輝度変換処理を行なうことによって、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に調整することが出来る。
【００３４】
また、第３の発明によれば、ウィンドウ内の平均値を算出する一方で、全画面内の平均値を算出し、対象画素の輝度値に対しそれらの平均値を減算する。それらの差分値を加重加算し、さらに加重加算する係数をウィンドウ内の平均値との差分をもとに自動的に設定可能な輝度変換処理を行なうことによって、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に自動的に調整することが出来る。
【００３５】
また、第４の発明によれば、水平方向フィルタ処理、垂直方向フィルタ処理を用い、ウィンドウ内平均値算出の前段で輝度値置換処理を行なう。置換え後の輝度値をウィンドウ内平均値算出部の入力とし、ウィンドウ内平均値を算出する。さらにウィンドウ内の平均値を算出する一方で、全画面内の平均値を算出し、対象画素の輝度値に対しそれらの平均値を減算し、それらの差分値を加重加算する輝度変換処理を行なうことによって、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮き、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に調整することが出来る。
【００３６】
また、第５の発明によれば、水平方向フィルタ処理、垂直方向フィルタ処理を用い、ウィンドウ内平均値算出の前段で輝度値置換処理を行なう。置換え後の輝度をウィンドウ内平均値算出部の入力とし、ウィンドウ内平均値を算出する。さらにウィンドウ内の平均値を算出する一方で、全画面内の平均値を算出し、対象画素の輝度値に対しそれらの平均値を減算し、それらの差分値を加重加算し、さらに加重加算する係数をウィンドウ内の平均値との差分をもとに自動的に設定可能な輝度変換処理を行なうことによって、極めて高輝度の物体が存在するシーンの場合の高輝度物体周辺の黒沈み、逆に極めて低輝度の物体が存在するシーンの場合の低輝度の物体周辺の白浮き、水平線等低周波成分が多いシーンの場合の輝度差の喪失を緩和し、かつ画面内全領域で飽和のない状態に調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による輝度調整回路の実施の形態１を示す図である。
【図２】  対象画素に対する水平方向フィルタの領域を示した図である。
【図３】  対象画素に対する垂直方向フィルタの領域を示した図である。
【図４】  この発明による処理の過程を説明するための図である。
【図５】  この発明による処理の過程を説明するための図であり、特に水平方向フィルタ処理の概要を説明する図である。
【図６】  この発明による輝度調整回路の実施の形態２を示す図である。
【図７】  この発明による処理の過程を説明するための図である。
【図８】  この発明による輝度調整回路の実施の形態３を示す図である。
【図９】  この発明による輝度調整回路の実施の形態４を示す図である。
【図１０】  この発明による輝度調整回路の実施の形態５を示す図である。
【図１１】  従来の技術を示す図である。
【図１２】  対象画素に対するウィンドウ領域を示した図である。
【図１３】  従来の技術の第１の課題を示した図である。
【図１４】  従来の技術の第２の課題を示した図である。
【符号の説明】
１  撮像部、２  Ａ／Ｄ変換部、３  水平方向フィルタ処理部、４  水平方向フィルタ設定部、５  垂直方向フィルタ処理部、６  垂直方向フィルタ設定部、７  ウィンドウ内平均値算出部、８  ウィンドウ設定部、９  遅延部、１０  減算器、１１  レベル調整部、１２  ゲイン調整部、１３  Ｄ／Ａ変換部、１４  ディスプレイ、１５  画面内平均値算出部、１６  固定加算比率設定部、１７  乗算器、１８  加算器、１９  自動加算比率設定部。
【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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