(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
γ補正処理前に入力端子群から入力される第１の色信号を輝度信号に変換する輝度信号変換手段と、
前記輝度信号と前記第１の色信号とを演算して色差信号を得る第１の減算手段と、
前記輝度信号からエッジ信号を検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ信号を絶対値化する絶対値化手段と、
前記絶対値化された値と前記入力端子群から入力された第１の係数信号とを乗算して利得調整する第１の乗算手段と、
前記利得調整された値と前記入力端子群から入力されたリミットレベル設定信号とから第２の出力係数を得るレベルリミット手段と、
前記第２の出力係数と前記第１の減算手段から出力される前記色差信号とを乗算する第２の乗算手段と、
前記第２の乗算手段による乗算結果と前記第１の色信号とを演算して第２の色信号を得る減算手段と、
を有することを特徴とするエッジ色消し回路。
【請求項２】
γ補正処理前に入力端子群から入力される第１の色信号と出力端子群の前段に設けられた第１の減算手段から出力される第２の色信号とを切り替えて出力する切替手段と、
前記切替手段により切り替えられて入力される前記第１の色信号または前記第２の色信号を輝度信号に変換する輝度信号変換手段と、
前記輝度信号と前記切替手段により切り替えられて入力される前記第１の色信号または前記第２の色信号とを演算して色差信号を得る第１の減算手段と、
前記第１の減算手段により得られた色差信号を抽出する第１のサンプルホールド手段と、
前記輝度信号変換手段により出力される輝度信号を抽出する第２のサンプルホールド手段と、
前記第１のサンプルホールド手段で抽出された輝度信号からエッジ信号を検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ信号を絶対値化する絶対値化手段と、
前記絶対値化された値と前記入力端子群から入力された第１の係数信号とを乗算して利得調整する第１の乗算手段と、
前記利得調整された値と前記入力端子群から入力されたリミットレベル設定信号とから第２の出力係数を得るレベルリミット手段と、
前記第２の出力係数と前記第１のサンプルホールド手段により抽出された色差信号とを乗算する第２の乗算手段と、
前記第２の乗算手段による乗算結果と前記切替手段により切り替えられて入力される前記第１の色信号または前記第２の色信号とを演算して第３の色信号を得る第２の減算手段と、
前記第１のサンプルホールド手段の出力から色差信号を抽出する第３のサンプルホールド手段と、
前記第２のサンプルホールド手段の出力から輝度信号成分を抽出する第４のサンプルホールド手段と、
を有することを特徴とするエッジ色消し回路。
【請求項３】
前記エッジ検出手段は、
前記輝度信号変換手段により変換された前記輝度信号を単位時間遅延させて出力する遅延手段と、
前記遅延手段により遅延された遅延輝度信号と前記輝度信号とを演算してエッジ検出信号を出力する第３の減算手段と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載のエッジ色消し回路。
【請求項４】
前記入力端子群は、
Ｒ信号が入力される第１の端子と、
Ｂ信号が入力される第２の端子と、
Ｇ信号が入力される第３の端子と、
前記第１の係数信号が入力される第４の端子と、
前記リミットレベル設定信号が入力される第５の端子と、
から構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエッジ色消し回路。
【請求項５】
第１〜第５の入力端子と、輝度信号演算手段と、第１〜第６の減算手段と、第１〜第４の乗算手段と、エッジ検出手段と、絶対値演算手段と、レベルリミット手段と、第１〜第３の出力端子と、を有し、
前記第１〜第３の入力端子は、前記輝度信号演算手段のＲ信号入力、Ｇ信号入力、Ｂ信号入力と、前記第１〜第３の減算手段の被減数入力と、前記第４〜第６の減算手段の被減数入力に各々接続され、
前記輝度信号演算手段の出力は、前記第１〜第３の減算手段の被減数入力と、前記エッジ検出手段の入力と、に接続され、
前記第１〜第３の減算手段の出力は、前記第１〜第３の乗算手段の一方の入力に接続され、
前記エッジ検出手段の出力は、前記絶対値演算手段の入力に接続され、
前記絶対値演算手段の出力は、前記第４の乗算手段の一方の入力に接続され、
前記第４の入力端子または入力端子群は、前記第４の乗算手段の他方の入力に接続され、
前記第４の乗算手段の出力は、前記レベルリミット手段の入力に接続され、
前記第５の入力端子は、前記レベルリミット手段のリミットレベル入力に接続され、
前記レベルリミット手段の出力は、前記第１〜第３の乗算手段の他方の入力に各々接続され、
前記第１〜第３の乗算手段の出力は、前記第４〜第６の減算手段の減数入力に各々接続され、
前記第４〜第６の減算手段の出力は、前記第１〜第３の出力端子または出力端子群に接続されることを特徴とするエッジ色消し回路。
【請求項６】
第１〜第５の入力端子と、輝度信号演算手段と、第１〜第６の減算手段と、第１〜第４の乗算手段と、エッジ検出手段と、絶対値演算手段と、レベルリミット手段と、第１〜第３の２入力スイッチ手段と、第１〜第８のサンプルホールド手段と、第１〜第７の出力端子と、を有し、
前記第１〜第３の２入力スイッチ手段は、一方の入力に前記第１〜第３の入力端子からの第１の色信号が入力され、他方の入力に前記第１〜第３の減算手段からの第２の色信号が入力され、
前記第１〜第３の２入力スイッチ手段の出力は、前記輝度信号変換手段と前記第４〜第６の減算手段へ前記第１の色信号または前記第２の色信号を交互に出力し、
前記輝度信号変換手段は、前記第１の色信号から変換された第１の輝度信号または前記第２の色信号から変換された第２の輝度信号とを交互に、前記第４〜６の減算手段と前記第１のサンプルホールド手段とに出力され、
前記第４〜第６の減算手段は、前記第１の色信号と前記第１の輝度信号または前記第２の色信号と前記第２の輝度信号とを演算して、それぞれ第１の色差信号または第２の色差信号を前記第２〜第４のサンプルホールド手段に出力し、
前記第１のサンプルホールド手段は、前記輝度信号変換手段から出力された輝度信号を前記エッジ検出手段と前記第５のサンプルホールド手段とに出力し、
前記エッジ検出手段は、前記輝度信号からエッジ信号を検出して、当該エッジ信号を前記絶対値演算手段に出力し、
前記絶対値演算手段は、前記エッジ信号を絶対値化して前記第１の乗算手段に出力し、
前記第１の乗算手段は、前記絶対値化された値と前記第４の入力端子から入力される任意の第１の出力係数とを演算した値を前記レベルリミット手段に出力し、
前記レベルリミット手段は、前記第１の乗算手段により演算された値と前記第５の入力端子から入力されるレベルリミット設定信号とから第２の出力係数を算出して前記第２〜第４の乗算手段に出力し、
前記第２〜第４の乗算手段は、前記第２の出力係数と前記第２〜第４のサンプルホールド手段から出力される前記第１の色差信号または前記第２の色差信号とを演算して前記第１〜第３の減算手段に出力し、
前記第１〜第３の減算手段は、前記第２〜第４の乗算手段からの出力と前記第１の色信号または前記第２の色信号とを演算して第３の色信号を前記第１〜第３の出力端子に出力し、
前記第５〜第７のサンプルホールド手段は、前記第２〜第４のサンプルホールド手段の出力から色差信号を抽出して前記第４〜第６の出力端子に出力し、
前記第５のサンプルホールド手段は、前記第１のサンプルホールド手段の出力から輝度信号成分を抽出して前記第７の出力端子に出力することを特徴とするエッジ色消し回路。
【請求項７】
前記エッジ検出手段は、入力端子または入力端子群、単位時間遅延手段、減算手段、出力端子または出力端子群を有し、
前記入力端子または前記入力端子群は、前記単位時間遅延手段の入力と前記減算手段の一方の入力に接続され、
前記単位時間遅延手段の出力は、前記減算手段の他方の入力に接続され、
前記減算手段の出力は、前記出力端子または前記出力端子群に接続されることを特徴とする請求項５または６記載のエッジ色消し回路。
【請求項８】
γ補正処理前に入力端子群から入力されるＲＧＢ信号を輝度信号に変換する輝度信号変換工程と、
前記輝度信号と前記ＲＧＢ信号を演算して色差信号を得る第１の減算工程と、
前記輝度信号からエッジ信号を検出するエッジ信号検出工程と、
前記エッジ信号を絶対値化する絶対値化工程と、
前記絶対値化された値と前記入力端子群から入力された第１の係数信号とを乗算して利得調整を行なう第１の乗算工程と、
前記利得調整された値と前記入力端子群から入力されたリミットレベル設定信号とから第２の出力係数を得るレベルリミット工程と、
前記第２の出力係数と前記第１の減算工程により得られた前記色差信号とを乗算する第２の乗算工程と、
前記第２の乗算工程による乗算結果と前記ＲＧＢ信号とを演算して色信号を得る減算工程と、
を有することを特徴とするエッジ色消し方法。
【請求項９】
γ補正処理前に入力端子群から入力される第１の色信号と出力端子群の前段に設けられた第１の減算工程から出力される第２の色信号とを切り替えて出力する切替工程と、
前記切替工程により切り替えられて入力される前記第１の色信号または前記第２の色信号を輝度信号に変換する輝度信号変換工程と、
前記輝度信号と前記切替工程により切り替えられて入力される前記第１の色信号または前記第２の色信号とを演算して色差信号を得る第１の減算工程と、
前記第１の減算工程により得られた色差信号を抽出する第１のサンプルホールド工程と、
前記輝度信号変換工程により出力される輝度信号を抽出する第２のサンプルホールド工程と、
前記第１のサンプルホールド工程で抽出された輝度信号からエッジ信号を検出するエッジ検出工程と、
前記エッジ信号を絶対値化する絶対値化工程と、
前記絶対値化された値と前記入力端子群から入力された第１の係数信号とを乗算して利得調整する第１の乗算工程と、
前記利得調整された値と前記入力端子群から入力されたリミットレベル設定信号とから第２の出力係数を得るレベルリミット工程と、
前記第２の出力係数と前記第１のサンプルホールド工程により抽出された色差信号とを乗算する第２の乗算工程と、
前記第２の乗算工程による乗算結果と前記切替工程により切り替えられて入力される前記第１の色信号または前記第２の色信号とを演算して第３の色信号を得る第２の減算工程と、
前記第１のサンプルホールド工程の出力から色差信号を抽出する第３のサンプルホールド工程と、
前記第２のサンプルホールド工程の出力から輝度信号成分を抽出する第４のサンプルホールド工程と、
を有することを特徴とするエッジ色消し方法。
【請求項１０】
前記エッジ信号検出工程は、
前記輝度信号変換工程により変換された前記輝度信号を単位時間遅延させて出力する遅延工程と、
前記遅延工程により遅延された遅延輝度信号と前記輝度信号とを演算してエッジ検出信号を出力する第３の減算工程と、
を有することを特徴とする請求項８または９記載のエッジ色消し回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ信号処理におけるエッジ色消し回路及びその方法に関し、特に単板撮像素子を用いたデジタルカメラ信号処理の画像エッジにおける偽色を除去するエッジ色消し回路及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、単板の撮像素子を用いたデジタルカメラにおいて、画像エッジで発生する偽色は、カメラの高画質化が進むにつれて無視できない問題となり、高画質として偽色を抑圧することが要求されている。
【０００３】
この要求に応えるために、例えば、実開昭６３−０７０７７３号公報の「色消しエッジ処理回路」に開示されているように、輝度信号のエッジ部分でクロマ信号の振幅を抑えることにより、画像エッジでの偽色を抑圧することが提案されている。
【０００４】
図６は、上記従来例の「色消しエッジ処理回路」の概略構成を示すブロック図である。図６に示されるように、従来の「色消しエッジ処理回路」は、ＣＣＤ（イメージセンサ）４５と、ＡＭＰ（アンプ）４６，５２，５３と、ＡＧＣ／γ回路（自動利得調整回路及びγ変換回路）４７と、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）４８，４９と、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）５０と、エッジ抽出回路５１と、色分離回路５４と、ＷＢ回路（ホワイトバランス回路）５５と、クロマ変調回路５６と、ＹＣ混合回路５７と、出力端子５８と、を有して構成される。
【０００５】
ＣＣＤ４５の出力は、ＡＭＰ４６とＡＧＣ／γ回路４７で利得調整とγ補正とが行われる。このＡＧＣ／γ回路４７からの出力は、ＬＰＦ４８で帯域制限されることで高周波成分を多く含む輝度信号ＹH に変換され、また、ＬＰＦ４９で帯域制限されることで高周波成分を多く含まない輝度信号ＹL に変換され、さらに、ＢＰＦ５０で帯域制限される。ＢＰＦ５０の出力は、色分離回路５４において、色信号Ｒ，Ｂに変換される。
【０００６】
色信号Ｒ，Ｂは、ＷＢ回路５５にて色バランスがとられ、高周波成分を多く含まない輝度信号ＹL と演算され、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに変換される。色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、クロマ変調回路５６においてビデオ信号のクロマ信号に変換され、ＡＭＰ５３に入力する。また、高周波成分を多く持たない輝度信号ＹH は、エッジ検出回路５１においてエッジ信号に変換され、このエッジ信号は、ＡＭＰ５２において整形され、ＡＭＰ５３に入力する。ＡＭＰ５３では、エッジ信号の大きさが小さいほどクロマ信号の振幅を大きく、エッジ信号の大きさが大きいほどクロマ信号の振幅を小さくするように利得制御される。
【０００７】
このように、従来の「色消しエッジ処理回路」は、高周波成分の比較的少ない輝度成分からエッジ成分を抜き出し、この信号でクロマ信号の利得調整を行うことで偽色を抑圧しようとしたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしがら、上記従来例に示される「色消しエッジ処理回路」においては、クロマ信号に対して輝度のエッジ信号で利得制御を行うため、γ補正をかけてしまった非直線の特性を持つ信号に対して処理を行うこととなり、最終的に画像として再現した場合、不自然な抑制されたものとなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、色差信号でインタフェースする場合、クロマ信号から再度デコードして色差信号に戻さなければならない。これがＮＴＳＣ方式のクロマ信号なら、色差信号は、ローパスフィルタ及びバンドパスフィルタによって帯域制限を受けていることにより、色の信号帯域が無くなり、解像度が劣化するという問題があった。
【００１０】
さらに、エッジ信号のレベルが大きい時、利得を下げるという乗算とは逆特性になるため、デジタル信号処理する場合、回路規模が大きくなってしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、通常、デジタルカメラ信号処理に使用される回路を利用し、信号を多重化する回路を採用することで規模が大きくならず、さらにγ補正を行う前の直線特性を持つ信号に対して処理することにより出力画像不自然さがなく、輝度を保ったまま信号の色を消すエッジ色消し回路及びその方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、γ補正処理前に入力端子群から入力される第１の色信号を輝度信号に変換する輝度信号変換手段と、輝度信号と第１の色信号とを演算して色差信号を得る第１の減算手段と、輝度信号からエッジ信号を検出するエッジ検出手段と、エッジ信号を絶対値化する絶対値化手段と、絶対値化された値と入力端子群から入力された第１の係数信号とを乗算して利得調整する第１の乗算手段と、利得調整された値と入力端子群から入力されたリミットレベル設定信号とから第２の出力係数を得るレベルリミット手段と、第２の出力係数と第１の減算手段から出力される色差信号とを乗算する第２の乗算手段と、第２の乗算手段による乗算結果と第１の色信号とを演算して第２の色信号を得る減算手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、γ補正処理前に入力端子群から入力される第１の色信号と出力端子群の前段に設けられた第１の減算手段から出力される第２の色信号とを切り替えて出力する切替手段と、切替手段により切り替えられて入力される第１の色信号または第２の色信号を輝度信号に変換する輝度信号変換手段と、輝度信号と切替手段により切り替えられて入力される第１の色信号または第２の色信号とを演算して色差信号を得る第１の減算手段と、第１の減算手段により得られた色差信号を抽出する第１のサンプルホールド手段と、輝度信号変換手段により出力される輝度信号を抽出する第２のサンプルホールド手段と、第１のサンプルホールド手段で抽出された輝度信号からエッジ信号を検出するエッジ検出手段と、エッジ信号を絶対値化する絶対値化手段と、絶対値化された値と入力端子群から入力された第１の係数信号とを乗算して利得調整する第１の乗算手段と、利得調整された値と入力端子群から入力されたリミットレベル設定信号とから第２の出力係数を得るレベルリミット手段と、第２の出力係数と第１のサンプルホールド手段により抽出された色差信号とを乗算する第２の乗算手段と、第２の乗算手段による乗算結果と切替手段により切り替えられて入力される第１の色信号または第２の色信号とを演算して第３の色信号を得る第２の減算手段と、第１のサンプルホールド手段の出力から色差信号を抽出する第３のサンプルホールド手段と、第２のサンプルホールド手段の出力から輝度信号成分を抽出する第４のサンプルホールド手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、エッジ検出手段は、輝度信号変換手段により変換された輝度信号を単位時間遅延させて出力する遅延手段と、遅延手段により遅延された遅延輝度信号と輝度信号とを演算してエッジ検出信号を出力する第３の減算手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、入力端子群は、Ｒ信号が入力される第１の端子と、Ｂ信号が入力される第２の端子と、Ｇ信号が入力される第３の端子と、第１の係数信号が入力される第４の端子と、リミットレベル設定信号が入力される第５の端子と、から構成されることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、第１〜第５の入力端子と、輝度信号演算手段と、第１〜第６の減算手段と、第１〜第４の乗算手段と、エッジ検出手段と、絶対値演算手段と、レベルリミット手段と、第１〜第３の出力端子と、を有し、第１〜第３の入力端子は、輝度信号演算手段のＲ信号入力、Ｇ信号入力、Ｂ信号入力と、第１〜第３の減算手段の被減数入力と、第４〜第６の減算手段の被減数入力に各々接続され、輝度信号演算手段の出力は、第１〜第３の減算手段の被減数入力と、エッジ検出手段の入力と、に接続され、第１〜第３の減算手段の出力は、第１〜第３の乗算手段の一方の入力に接続され、エッジ検出手段の出力は、絶対値演算手段の入力に接続され、絶対値演算手段の出力は、第４の乗算手段の一方の入力に接続され、第４の入力端子または入力端子群は、第４の乗算手段の他方の入力に接続され、第４の乗算手段の出力は、レベルリミット手段の入力に接続され、第５の入力端子は、レベルリミット手段のリミットレベル入力に接続され、レベルリミット手段の出力は、第１〜第３の乗算手段の他方の入力に各々接続され、第１〜第３の乗算手段の出力は、第４〜第６の減算手段の減数入力に各々接続され、第４〜第６の減算手段の出力は、第１〜第３の出力端子または出力端子群に接続されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、第１〜第５の入力端子と、輝度信号演算手段と、第１〜第６の減算手段と、第１〜第４の乗算手段と、エッジ検出手段と、絶対値演算手段と、レベルリミット手段と、第１〜第３の２入力スイッチ手段と、第１〜第８のサンプルホールド手段と、第１〜第７の出力端子と、を有し、第１〜第３の２入力スイッチ手段は、一方の入力に第１〜第３の入力端子からの第１の色信号が入力され、他方の入力に第１〜第３の減算手段からの第２の色信号が入力され、第１〜第３の２入力スイッチ手段の出力は、輝度信号変換手段と第４〜第６の減算手段へ第１の色信号または第２の色信号を交互に出力し、輝度信号変換手段は、第１の色信号から変換された第１の輝度信号または第２の色信号から変換された第２の輝度信号とを交互に、第４〜６の減算手段と第１のサンプルホールド手段とに出力され、第４〜第６の減算手段は、第１の色信号と第１の輝度信号または第２の色信号と第２の輝度信号とを演算して、それぞれ第１の色差信号または第２の色差信号を第２〜第４のサンプルホールド手段に出力し、第１のサンプルホールド手段は、輝度信号変換手段から出力された輝度信号をエッジ検出手段と第５のサンプルホールド手段とに出力し、エッジ検出手段は、輝度信号からエッジ信号を検出して、当該エッジ信号を絶対値演算手段に出力し、絶対値演算手段は、エッジ信号を絶対値化して第１の乗算手段に出力し、第１の乗算手段は、絶対値化された値と第４の入力端子から入力される任意の第１の出力係数とを演算した値をレベルリミット手段に出力し、レベルリミット手段は、第１の乗算手段により演算された値と第５の入力端子から入力されるレベルリミット設定信号とから第２の出力係数を算出して第２〜第４の乗算手段に出力し、第２〜第４の乗算手段は、第２の出力係数と第２〜第４のサンプルホールド手段から出力される第１の色差信号または第２の色差信号とを演算して第１〜第３の減算手段に出力し、第１〜第３の減算手段は、第２〜第４の乗算手段からの出力と第１の色信号または第２の色信号とを演算して第３の色信号を第１〜第３の出力端子に出力し、第５〜第７のサンプルホールド手段は、第２〜第４のサンプルホールド手段の出力から色差信号を抽出して第４〜第６の出力端子に出力し、第５のサンプルホールド手段は、第１のサンプルホールド手段の出力から輝度信号成分を抽出して第７の出力端子に出力することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項５または６記載の発明において、エッジ検出手段は、入力端子または入力端子群、単位時間遅延手段、減算手段、出力端子または出力端子群を有し、入力端子または入力端子群は、単位時間遅延手段の入力と減算手段の一方の入力に接続され、単位時間遅延手段の出力は、減算手段の他方の入力に接続され、減算手段の出力は、出力端子または出力端子群に接続されることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、γ補正処理前に入力端子群から入力されるＲＧＢ信号を輝度信号に変換する輝度信号変換工程と、輝度信号とＲＧＢ信号を演算して色差信号を得る第１の減算工程と、輝度信号からエッジ信号を検出するエッジ信号検出工程と、エッジ信号を絶対値化する絶対値化工程と、絶対値化された値と入力端子群から入力された第１の係数信号とを乗算して利得調整を行なう第１の乗算工程と、利得調整された値と入力端子群から入力されたリミットレベル設定信号とから第２の出力係数を得るレベルリミット工程と、第２の出力係数と第１の減算工程により得られた色差信号とを乗算する第２の乗算工程と、第２の乗算工程による乗算結果とＲＧＢ信号とを演算して色信号を得る減算工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、γ補正処理前に入力端子群から入力される第１の色信号と出力端子群の前段に設けられた第１の減算工程から出力される第２の色信号とを切り替えて出力する切替工程と、切替工程により切り替えられて入力される第１の色信号または第２の色信号を輝度信号に変換する輝度信号変換工程と、輝度信号と切替工程により切り替えられて入力される第１の色信号または第２の色信号とを演算して色差信号を得る第１の減算工程と、第１の減算工程により得られた色差信号を抽出する第１のサンプルホールド工程と、輝度信号変換工程により出力される輝度信号を抽出する第２のサンプルホールド工程と、第１のサンプルホールド工程で抽出された輝度信号からエッジ信号を検出するエッジ検出工程と、エッジ信号を絶対値化する絶対値化工程と、絶対値化された値と入力端子群から入力された第１の係数信号とを乗算して利得調整する第１の乗算工程と、利得調整された値と入力端子群から入力されたリミットレベル設定信号とから第２の出力係数を得るレベルリミット工程と、第２の出力係数と第１のサンプルホールド工程により抽出された色差信号とを乗算する第２の乗算工程と、第２の乗算工程による乗算結果と切替工程により切り替えられて入力される第１の色信号または第２の色信号とを演算して第３の色信号を得る第２の減算工程と、第１のサンプルホールド工程の出力から色差信号を抽出する第３のサンプルホールド工程と、第２のサンプルホールド工程の出力から輝度信号成分を抽出する第４のサンプルホールド工程と、を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項８または９記載の発明において、エッジ信号検出工程は、輝度信号変換工程により変換された輝度信号を単位時間遅延させて出力する遅延工程と、遅延工程により遅延された遅延輝度信号と輝度信号とを演算してエッジ検出信号を出力する第３の減算工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
〈作用〉
本発明によるエッジ色消し回路は、γ補正処理を行う前のＲＧＢ信号を輝度信号に変換し、この輝度信号からエッジ信号検出し、このエッジ信号を絶対値化して利得調整し、レベルリミットすることで出力係数αを求め、当該算出された出力係数αと色差信号とを演算し、この演算結果と入力された元のＲＧＢ信号とを演算するものである。
【００２３】
このエッジ色消し回路は、輝度信号のエッジ成分が大きくなり、出力係数αが１に近くなると回路の出力は全て輝度信号Ｙが出力することとなり、輝度信号が小さくなり、出力係数αが０に近くなると回路の出力はＲ、Ｇ、Ｂそれぞれがそのまま出力されることとなる。従って、輝度信号のエッジが大きくなると、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙに差が無くなり、再現された色は薄くなり偽色が抑圧されるという効果が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明の実施形態であるエッジ色消し回路及びその方法を詳細に説明する。図１から図５を参照すると、本発明に係るエッジ色消し回路及びその方法の実施の形態が示されている。
【００２５】
〈第１の実施形態〉
図１は、本発明の第１の実施形態であるエッジ色消し回路の概略構成を示すブロック図である。図１において、本発明の第１の実施形態であるエッジ色消し回路は、入力端子１〜５と、出力端子６〜８と、輝度信号演算マトリックス回路９と、エッジ検出回路１０と、絶対値化回路１１と、レベルリミット回路１２と、乗算回路１３〜１６と、減算回路１７〜２２と、を有して構成される。
【００２６】
入力端子１〜３から入力する色信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、輝度信号演算マトリックス回路９に供給され、輝度信号Ｙに変換される。その出力は、減算回路１７〜１９において処理され、色差信号Ｒ−Ｙ信号、Ｇ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号に変換される。また、輝度信号演算マトリックス回路９によって求められた輝度信号Ｙは、エッジ検出回路１０においてエッジ信号△Ｙに変換される。
【００２７】
エッジ信号△Ｙは、絶対値化回路１１において絶対値｜△Ｙ｜に変換される。絶対値｜△Ｙ｜は、乗算回路１６において入力端子４から入力する係数信号βと乗算され信号β｜△Ｙ｜となる。信号β｜△Ｙ｜は、レベルリミット回路１２において入力端子５から入力されるリミットレベル設定信号εでレベルリミットされ出力係数αを得る。
【００２８】
出力係数αは、乗算回路１３〜１５において色差信号Ｒ−Ｙ、Ｇ−Ｙ、Ｂ−Ｙと演算され、出力信号α（Ｒ−Ｙ）、α（Ｇ−Ｙ）、α（Ｂ−Ｙ）に変換される。この変換された出力信号α（Ｒ−Ｙ）、α（Ｇ−Ｙ）、α（Ｂ−Ｙ）は、減算回路２０〜２２において、入力端子１〜３からそれぞれ入力される色信号Ｒ、Ｇ、Ｂと演算され、Ｒ―α（Ｒ−Ｙ）、Ｇ―α（Ｇ−Ｙ）、Ｂ―α（Ｂ−Ｙ）に変換されて出力端子６〜８に供給され、色信号として出力される。
【００２９】
図２は、本発明の第１の実施形態におけるエッジ検出回路の概略構成を示すブロック図である。図２を参照すると、本発明の第１の実施形態におけるエッジ検出回路１０は、入力端子１０１と、遅延回路１０２と、減算回路１０３と、出力端子１０４と、を有して構成される。
【００３０】
入力端子１０１から入力した信号は、遅延回路１０２によって単位時間遅延される。その出力信号と入力端子１０１から入力信号とは、減算回路１０３において演算され、出力端子１０４から出力される。入力端子１０１に入力される輝度信号Ｙは、このエッジ検出回路１０において、上述されるような処理が実行された後、エッジ信号（△Ｙ）が後段の絶対値化回路１１に出力される。
【００３１】
なお、図１に示される輝度信号演算マトリックス回路９、絶対値化回路１１、レベルリミット回路１２などは、当業者にとってよく知られており、またその構成が本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【００３２】
図３は、本発明の第１の実施形態であるエッジ色消し回路の動作例を示すタイミングチャートである。図３において、入力端子１〜３からそれぞれ色信号Ｒ、Ｇ、Ｂがそれぞれ入力される。これらの入力信号は、輝度信号演算マトリックス回路９で輝度信号Ｙに変換され、エッジ検出回路１０において１次差分が取られたエッジ信号△Ｙとなり、絶対値化回路１１で負の値が正の値となり絶対値｜△Ｙ｜として出力される。次に、絶対値｜△Ｙ｜は、乗算回路１６で出力係数βと乗算され、この乗算された値をレベルリミット回路１２において、レベルリミット設定信号εに基づきレベル調整が行われて出力係数αが得られる。
【００３３】
減算回路１７〜１９では、入力端子１〜３から入力されたＲＧＢ信号と輝度信号演算マトリックス回路９により変換された輝度信号Ｙとを演算し、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｇ−Ｙ、Ｂ−Ｙを出力する。乗算回路１３〜１５では、レベルリミット回路１２からの出力である出力係数αと減算回路１７〜１８のそれぞれの出力である（Ｒ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）とが演算され、α（Ｒ−Ｙ）、α（Ｇ−Ｙ）、α（Ｂ−Ｙ）が得られる。減算回路２０〜２２においては、減算回路１７〜１８のそれぞれの出力である（Ｒ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）と入力端子１〜３から入力されるＲＧＢ信号とが演算され、Ｒ−α（Ｒ−Ｙ）、Ｇ−α（Ｇ−Ｙ）、Ｂ−α（Ｂ−Ｙ）が得られる。これらの値が、出力端子６〜８から出力される。
【００３４】
レベルリミット回路１２から出力される出力係数αは、エッジ信号の大きさによって連続で変化し、リミットレベルを１（ε＝１）に設定すると、出力係数αは０から１までの値を取ることになり、αが０の時は入力がそのまま出力、αが１の時はＲＧＢ信号の出力が全て輝度Ｙになり無彩色となる。
【００３５】
このように、輝度信号のエッジ部分で連続的に無彩色化しているので、自然な画像が得られる。さらに、本発明の第１の実施形態では、除算器や逆数演算回路などを用いていないので、回路規模が大きくならないという効果もある。
【００３６】
〈第２の実施形態〉
図４は、本発明の第２の実施形態であるエッジ色消し回路の概略構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態であるエッジ色消し回路は、その基本的構成は上述の第１の実施形態の通りであるが、輝度信号演算マトリックス回路９、減算回路１７〜１９を再利用して、出力をＲＧＢからＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、Ｇ−Ｙとしている点で相違するものである。
【００３７】
図４において、本発明の第２の実施形態でるエッジ色消し回路は、入力端子１〜５と、出力端子６〜８、３７〜４０と、輝度信号演算マトリックス回路９と、エッジ検出回路１０と、絶対値化回路１１と、レベルリミット回路１２と、乗算回路１３〜１６と、減算回路１７〜２２と、２入力スイッチ回路２７〜２９と、Ｓ／Ｈ回路（サンプルホールド回路）３０〜３６、４１と、を有する。
【００３８】
入力端子１〜３からの色信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、２入力スイッチ回路２７〜２９の一方の入力にそれぞれ入力され、また、２入力スイッチ回路２７〜２９の他方の入力には、減算回路２０〜２２の出力である色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’がそれぞれ入力される。２入力スイッチ回路２７〜２９において、入力信号となるＲＧＢ、または、Ｒ’Ｇ’Ｂ’は、それぞれ交互に出力されＲs 、Ｇs 、Ｂs となる。
【００３９】
出力Ｒs 、Ｇs 、Ｂs は、輝度信号演算マトリックス回路９のＲＧＢ入力と減算回路１７〜１９の一方の入力と接続され、当該減算回路１７〜１９の出力は、サンプルホールド回路４１〜４３に接続される。
【００４０】
輝度信号演算マトリックス回路９において入力された信号Ｒs 、Ｇs 、Ｂs は、輝度信号Ｙs に変換される。この輝度信号Ｙs は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号から変換されたＹs 信号とＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号から変換されたＹ’s 信号とが２入力スイッチ回路２７〜２９の切り替え動作により交互に出力される。
【００４１】
輝度信号演算マトリックス回路９の出力は、減算回路１７〜１９において色信号Ｒ、Ｇ、Ｂと演算処理され、色差信号Ｒs −Ｙs 、Ｇs −Ｙs 、Ｂs −Ｙs に変換される。この色差信号は、２入力スイッチ回路２７〜２９の切り替え動作により、Ｒ−Ｙ信号、Ｇ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号とＲ’−Ｙ’信号、Ｇ’−Ｙ’信号、Ｂ’−Ｙ’信号とを交互に出力する。輝度信号演算マトリックス回路９によって求められた輝度信号ＹまたはＹ’は、Ｓ／Ｈ回路３３を用いてＹ信号またはＹ’信号を抽出され、エッジ検出回路１０においてエッジ信号△Ｙまたは△Ｙ’に変換される。
【００４２】
また、Ｙs は、Ｓ／Ｈ回路４１によってＹ信号成分が抽出され、出力端子３７から出力される。エッジ信号△Ｙは、絶対値化回路１１において絶対値｜△Ｙ｜に変換される。
【００４３】
絶対値化回路１１で変換された絶対値｜△Ｙ｜は、乗算回路１６において入力端子４から入力される係数信号βと乗算され信号β｜△Ｙ｜となる。この信号β｜△Ｙ｜は、レベルリミット回路１２において、入力端子５から入力されるリミットレベル設定信号γでレベルリミットされ出力係数αを得る。出力係数αは、乗算回路１３，１４，１５において、乗算回路１７〜１９で演算された色差信号からＳ／Ｈ回路３０〜３２によってＲ−Ｙ、Ｇ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号を抽出された信号と演算され、出力信号α（Ｒ−Ｙ）、α（Ｇ−Ｙ）、α（Ｂ−Ｙ）に変換される。
【００４４】
乗算回路１３〜１５の出力信号であるα（Ｒ−Ｙ）、α（Ｇ−Ｙ）、α（Ｂ−Ｙ）は、減算回路２０〜２２において、入力端子１〜３からの色信号Ｒ、Ｇ、Ｂと演算されＲ―α（Ｒ−Ｙ）、Ｇ―α（Ｇ−Ｙ）Ｂ―α（Ｂ−Ｙ）に変換され、Ｒ’Ｇ’Ｂ’として出力端子６〜８と２入力スイッチ回路２７〜２９の他方入力に出力される。
【００４５】
また、Ｓ／Ｈ回路３０〜３１にて抽出された色差信号は、Ｓ／Ｈ回路３０〜３１とＳ／Ｈ回路３４〜３６においてＲ’−Ｙ’信号、Ｇ’−Ｙ’信号、Ｂ’−Ｙ’信号がそれぞれ抽出され、出力端子３８〜４０に出力される。
【００４６】
図５は、本発明の第２の実施形態であるエッジ色消し回路の動作例を示すタイミングチャートである。図３に示される本発明の第１の実施形態と異なる点は、２入力スイッチ２７〜２９の出力信号であるＲs ，Ｇs ，Ｂs を入力として得られたＹs 、さらにＳ／Ｈ回路３０〜３２の出力であるＲ−Ｙ，Ｇ−Ｙ, Ｂ−Ｙ, Ｒ’−Ｙ',Ｇ’−Ｙ',Ｂ' −Ｙ',に関するタイミングチャートを示している。
【００４７】
なお、上述される実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明のエッジ色消し回路及びその方法によれば、急激な変化を信号に与えることなく、エッジ部分の色消しを行うので、画像に不自然さを与えることがない。
【００４９】
また、本発明のエッジ色消し回路及びその方法によれば、回路構成に除算器や逆数演算器などを使用することなく、エッジ部分の色消しを行なうことができ、画像に不自然さを与えることがないので、回路規模を縮小することができる。
【００５０】
さらに、本発明のエッジ色消し回路及びその方法によれば、デジタルカメラ処理として必要な回路を構成要素としているため、その回路を再利用することでシステムに規模的な負担を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるエッジ色消し回路の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態におけるエッジ検出回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態であるエッジ色消し回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態であるエッジ色消し回路の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態であるエッジ色消し回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図６】従来のエッジ色消し回路の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１〜５  入力端子
６〜８  出力端子
９  輝度信号演算マトリックス回路
１０  エッジ検出回路
１１  絶対値化回路
１２  レベルリミット回路
１３〜１６  乗算回路
１７〜２２  減算回路
２７〜２９  ２入力スイッチ回路
３０〜３６  Ｓ／Ｈ回路（サンプルホールド回路）
３７〜４０  出力端子
４１  Ｓ／Ｈ回路（サンプルホールド回路）
【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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