(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を補正する画像信号処理装置において、
被写体を撮像して前記画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された前記画像信号の垂直方向の高周波成分を抽出する垂直方向高周波成分抽出手段と、
前記撮像手段から出力された前記画像信号の水平方向の高周波成分を抽出する水平方向高周波成分抽出手段と、
前記抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分の絶対値が等しい場合は、前記抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分を平均した高周波成分を出力し、前記絶対値が等しくない場合は、前記高周波成分のうちの大きい方の高周波成分を選択して出力する選択・混合手段と、
前記選択・混合手段によって出力された前記高周波成分に、ルックアップテーブルから読み出された前記高周波成分の符号および前記撮像手段によって出力された前記画像信号の信号レベルに対応した、ガンマ補正での輝度変化を減少させる補正係数を乗算し、乗算した前記高周波成分を前記撮像手段から出力された前記画像信号に加算することにより、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行うアパーチャ補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】
前記垂直方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号の輝度信号の垂直方向の高周波成分を抽出し、
前記水平方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号の輝度信号の水平方向の高周波成分を抽出すること、を特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項３】
前記垂直方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号のＧ信号の垂直方向の高周波成分を抽出し、
前記水平方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号のＧ信号の水平方向の高周波成分を抽出すること、を特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
画像信号を補正する画像信号処理装置で実行される画像信号処理方法において、
被写体を撮像して前記画像信号を出力する撮像手段から出力された前記画像信号の垂直方向の高周波成分を抽出する垂直方向高周波成分抽出ステップと、
前記撮像手段から出力された前記画像信号の水平方向の高周波成分を抽出する水平方向高周波成分抽出ステップと、
前記抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分の絶対値が等しい場合は、前記抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分を平均した高周波成分を出力し、前記絶対値が等しくない場合は、前記高周波成分のうちの大きい方の高周波成分を選択して出力する選択・混合ステップと、
前記選択・混合ステップによって出力された前記高周波成分に、ルックアップテーブルから読み出された前記高周波成分の符号および前記撮像手段によって出力された前記画像信号の信号レベルに対応した、ガンマ補正での輝度変化を減少させる補正係数を乗算することにより、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行うアパーチャ補正ステップと、
を含むことを特徴とする画像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像信号処理装置および画像信号処理方法に関し、詳細には、ビデオカメラ、デジタルカメラ等に適用される画像信号処理装置および画像信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮像手段から得られた画像信号を処理する画像信号処理装置は、例えば、図８（従来例１）および図９（従来例２）に示すような構成となっている。
【０００３】
図８に基づき画像信号処理装置の従来例１を説明する。図８において、撮像手段３０１から得られる画像信号は、補間マトリクス手段３０２により輝度信号ＹとＲＧＢ信号に変換される。この輝度信号Ｙはアパーチャ補正手段３０６により高周波成分が強調される。
【０００４】
具体的には、アパーチャ補正手段３０６は、輝度信号Ｙに対する２次元のハイパスフィルタ３１０の出力をコアリング（３１２）、ゲイン調整（３１３）、さらにリミット処理（３１４）をして、元の輝度信号Ｙに加算（３１５）する。この高周波成分が強調された輝度信号Ｙはγ変換部３０７によりγ変換される。
【０００５】
また、補間マトリクス手段３０２から出力されるＲＧＢ信号は、ホワイトバランス回路３０３によりホワイトバランス調整された後、γ変換部３０４でγ変換がなされる。そして、色差マトリックス３０５により色差信号Ｒ−Ｙ（Ｃｒ）、Ｂ−Ｙ（Ｃｂ）に変換される。そして、輝度・色差信号は、圧縮記録されたり、ＮＴＳＣ信号などに変換されてディスプレイ装置に表示される。
【０００６】
つぎに、図９に基づき従来例２を説明する。図９において、撮像手段４０１から出力される画像信号は、補間マトリクス手段４０２によりＲＧＢ信号に変換される。このＲＧＢ信号はホワイトバランス回路４０３でホワイトバランスが調整された後、アパーチャ補正手段４０４により高周波成分が強調される。
【０００７】
具体的には、アパーチャ補正手段は、ＲＧＢ信号の各色に対する２次元のハイパスフィルタの出力をコアリング、ゲイン調整、さらにリミット処理して、元のＲＧＢ信号に加算する。この高周波成分が強調されたＲＧＢ信号の各色はγ変換部４０５、４０６、４０７で夫々γ変換される。γ変換されたＲＧＢ信号は、輝度色差マトリクス４０８により輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ（Ｃｒ）、Ｂ−Ｙ（Ｃｂ）に変換される。
【０００８】
しかるに、上記従来例１と従来例２のようなアパーチャ補正処理を行うと、輝度レベルに無関係に一定レベルのアパーチャ補正が行われる。そのため、相対的に低輝度の信号に対してアパーチャ補正の度合いが強くなり過ぎて、画質を低下させるという問題がある。
【０００９】
上記問題を解決するための画像信号処理装置として、例えば、特開平８−９１９９号公報「画像信号処理装置および撮像信号処理方法」に記載された技術が提案されている。かかる特開平８−９１９９号公報に記載された「画像信号処理装置」は、撮像素子からの信号を、輝度信号・色差信号分離器により輝度信号成分と色信号成分に分離し、それぞれ独立に処理を施してビデオ輝度信号とビデオ色信号とを出力する撮像装置信号処理装置において、前記輝度信号・色信号分離器で分離された色信号成分を演算処理する演算手段と、前記輝度信号・色信号分離器で分離された輝度信号のアパーチャ補正制御を、前記演算手段の演算処理により得られた輝度信号を用いて行うアパーチャ補正手段とを有する構成として、表示された処理画像等に違和感の生じないアパーチャ補正を可能とするものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例１、従来例２、および特開平８−９１９９号公報「画像信号処理装置および撮像信号処理方法」に記載された技術では、以下の如き問題を有している。
【００１１】
上記γ変換は、撮影した画像を表示するディスプレイ装置のγ特性を補正するために必要であるが、そのγ特性は図１０に示すように非線形となっている。図１１（ａ）に示すような、規則的に輝度が変化する画像にアパーチャ補正を施すと、図１１（ｂ）に示すように、輝度が大きい部分はさらに大きく、輝度が小さい部分はさらに小さくなる。ところが、γ変換が非線形であるために、アパーチャ補正を施した画像（図１１（ｂ））に、γ変換を施すと、図１１（ｃ）に示すように、輝度が大きい部分における輝度の変化は比較的小さくなるのに対して、輝度が小さい部分における輝度の変化は比較的大きくなってしまい、画像全体としての平均輝度が、アパーチャ補正前の平均輝度と異なってしまう。すなわち、アパーチャ補正の有無で画像の明るさが異なるという問題がある。また、図１２に示すように、ある輝度において、アパーチャ補正を施す際、輝度が増大する場合と輝度が減少する場合とがある。このような場合、γ変換後にアパーチャ補正の効果は、輝度の増大する場合と輝度の減少する場合とで異なってくるため、画質の低下の原因となる。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、アパーチャ補正前とアパーチャ補正後の平均輝度の変化を小さくして、違和感のない処理画像を出力可能な画像信号処理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る画像信号処理装置は、画像信号を補正する画像信号処理装置において、被写体を撮像して前記画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された前記画像信号の垂直方向の高周波成分を抽出する垂直方向高周波成分抽出手段と、前記撮像手段から出力された前記画像信号の水平方向の高周波成分を抽出する水平方向高周波成分抽出手段と、前記抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分の絶対値が等しい場合は、前記抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分を平均した高周波成分を出力し、前記絶対値が等しくない場合は、前記高周波成分のうちの大きい方の高周波成分を選択して出力する選択・混合手段と、前記選択・混合手段によって出力された前記高周波成分に、ルックアップテーブルから読み出された前記高周波成分の符号および前記撮像手段によって出力された前記画像信号の信号レベルに対応した、ガンマ補正での輝度変化を減少させる補正係数を乗算し、乗算した前記高周波成分を前記撮像手段から出力された前記画像信号に加算することにより、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行うアパーチャ補正手段と、を備えたものである。
【００１５】
また、請求項２に係る画像信号処理装置は、請求項１に記載の画像信号処理装置において、前記垂直方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号の輝度信号の垂直方向の高周波成分を抽出し、前記水平方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号の輝度信号の水平方向の高周波成分を抽出すること、を特徴とする。
【００１６】
また、請求項３に係る画像信号処理装置は、請求項１に記載の画像信号処理装置において、前記垂直方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号のＧ信号の垂直方向の高周波成分を抽出し、前記水平方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号のＧ信号の水平方向の高周波成分を抽出すること、を特徴とする。を備えたものである。
【００１７】
また、請求項４に係る画像信号処理方法は、画像信号を補正する画像信号処理装置で実行される画像信号処理方法において、被写体を撮像して前記画像信号を出力する撮像手段から出力された前記画像信号の垂直方向の高周波成分を抽出する垂直方向高周波成分抽出ステップと、前記撮像手段から出力された前記画像信号の水平方向の高周波成分を抽出する水平方向高周波成分抽出ステップと、前記抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分の絶対値が等しい場合は、前記抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分を平均した高周波成分を出力し、前記絶対値が等しくない場合は、前記高周波成分のうちの大きい方の高周波成分を選択して出力する選択・混合ステップと、前記選択・混合ステップによって出力された前記高周波成分に、ルックアップテーブルから読み出された前記高周波成分の符号および前記撮像手段によって出力された前記画像信号の信号レベルに対応した、ガンマ補正での輝度変化を減少させる補正係数を乗算することにより、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行うアパーチャ補正ステップと、を含むものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像信号処理装置および画像信号処理方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る画像信号処理装置を図１〜図４を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係る画像信号処理装置のブロック図を示す。図１に示す画像信号処理装置は、撮像手段１０１、補間マトリクス部１０２、ホワイトバランス部１０３、γ変換部１０４、色差マトリクス部１０５、アパーチャ補正手段１０６、γ変換部１１９とから構成される。
【００２０】
さらに、上記アパーチャ補正手段１０６は、垂直方向ハイパスフィルタ（Ｖ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）１１０、水平方向ハイパスフィルタ（Ｈ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）１１１、混合器１１２、コアリング部１１３、ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  Ａｄｊｕｓｔ）１１４、ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）１１５、乗算器１１６、リミッタ部１１７、加算器１１８とから構成される。
【００２１】
撮像手段１０１は、ＣＣＤなどの固体撮像素子からなり、図２に示すような補色（ａ）または原色（ｂ）のカラーフィルタが画素毎に配置されている。この撮像手段１０１は、被写体像を撮像し得られる画像信号を補間マトリクス部１０２に出力する。
【００２２】
補間マトリクス部１０２は、撮像手段１０１から入力される画像信号を、輝度信号ＹとＲＧＢ信号に変換し、変換したＲＧＢ信号をホワイトバランス部１０３に出力するとともに、変換した輝度信号Ｙをアパーチャ補正手段１０６に出力する。
【００２３】
ホワイトバランス部１０３は、補間マトリクス部１０２から入力されるＲＧＢ信号に対してホワイトバランス調整を施した後、ホワイトバランス調整したＲＧＢ信号をγ変換部１０４に出力する。
【００２４】
γ変換部１０４は、ホワイトバランス部１０３から入力されるＲＧＢ信号をγ変換した後、γ変換したＲＧＢ信号を色差マトリクス部１０５に出力する。
【００２５】
色差マトリクス部１０５は、γ変換部１０４から入力されるＲＧＢ信号を、色差信号Ｒ−Ｙ（Ｃｒ）、Ｂ−Ｙ（Ｃｂ）に変換して出力する。
【００２６】
一方、アパーチャ補正手段１０６は、補間マトリクス部１０２から入力される輝度信号Ｙの高周波成分を強調して出力する。γ変換部１１９は、アパーチャ補正手段１０６から入力される、高周波成分が強調された輝度信号Ｙをγ変換して出力する。
【００２７】
つぎに、アパーチャ補正手段１０６の具体的な信号処理を説明する。
【００２８】
まず、垂直方向ハイパスフィルタ（Ｖ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）１１０および水平方向ハイパスフィルタ（Ｈ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）１１１は、補間マトリクス部１０２から入力される輝度信号Ｙの垂直方向の高周波成分および水平方向の高周波成分をそれぞれ抽出して混合器１１２に出力する。
【００２９】
混合器１１２は、入力される垂直方向と水平方向の高周波成分のその絶対値を比較し、その値が等しければ垂直方向と水平方向の高周波成分の平均をコアリング部１１３に出力する。また、混合器１１２は、入力される垂直方向と水平方向の高周波成分のその絶対値が等しくなければ大きい方の高周波成分を選択しコアリング部１１３に出力する。
【００３０】
コアリング部１１３は、混合器１１２から入力される高周波成分の値の小さい部分が主にノイズによるものであるため、それを零に置き換え、ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  Ａｄｊｕｓｔ）１１４に出力する。コアリング部１１３は図３に示すような入出力特性を有する回路で構成される。ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  ａｄｊｕｓｔ）１１４は、コアリング部１１３から入力される高周波成分をゲイン調整して乗算器１１６およびルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）１１５に出力する。
【００３１】
ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）１１５は、輝度信号のレベルと高周波成分の符号（Ｓｉｇｎ）に対応させて高周波成分の補正係数を格納しており、入力される輝度信号のレベルと高周波成分の符号（Ｓｉｇｎ）をアドレスとして補正係数が読み出され乗算器１１６に出力される。
【００３２】
乗算器１１６は、ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  Ａｄｊｕｓｔ）１１４から入力される高周波成分とルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）１１５から読み出された補正係数とを乗算してリミッタ部１１７に出力する。
【００３３】
リミッタ部１１７は、加算器１１６から入力される高周波成分をリミッタ処理した後、加算器１１８に出力する。リミッタ部１１７の入出力特性は図４に示す如くとなる。加算器１１６は、補間マトリックス部１０２から入力される輝度信号Ｙにリミッタ部１１４から入力される高周波成分を加算して、輝度信号Ｙの高周波成分を強調してγ変換部１１９に出力する。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態１においては、アパーチャ補正手段１０６は、画像信号の高周波成分を抽出し、当該抽出した高周波成分の符号および当該画像信号の信号レベルに応じて、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行うこととしたので、画像信号の信号レベルに適した度合のアパーチャ補正ができ、また、アパーチャ補正前とアパーチャ補正後の平均輝度を保存することができる。その結果、違和感のない処理画像を出力することが可能となる。
【００３５】
また、本実施の形態１では、アパーチャ補正手段１０６は、垂直方向の高周波成分を抽出する垂直方向ハイパスフィルタ（Ｖ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）１１０と、水平方向の高周波成分を抽出する水平方向ハイパスフィルタ（Ｈ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）１１１と、抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分のレベルに応じて、垂直方向の高周波成分と水平方向の高周波成分を選択または混合する混合器１１２を備えたこととしたので、画像信号の高周波成分を、画像信号の水平および垂直方向の高周波成分の大きさに応じて混合することができ、より効果的なアパーチャ補正を行うことができる。
【００３６】
また、本実施の形態１においては、アパーチャ補正手段１０６は、画像信号の輝度信号の高周波成分を抽出し、当該抽出した高周波成分の符号および当該輝度信号の信号レベルに応じて、当該輝度信号に対してアパーチャ補正を行うこととしたので、輝度信号の信号レベルに適したアパーチャ補正を行うことができ、また、輝度信号のみアパーチャ補正しているため回路構成を簡単にすることができる。
【００３７】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る画像信号処理装置を図５を参照して説明する。上記実施の形態１においては、アパーチャ補正手段１０６が画像信号の輝度信号の高周波成分を抽出し、当該抽出した高周波成分の符号および当該輝度信号の信号レベルに応じて、当該輝度信号に対してアパーチャ補正を行う構成であるのに対して、実施の形態２においては、アパーチャ補正手段２０４が、画像信号のＧ信号の高周波成分を抽出し、当該抽出した高周波成分の符号および当該Ｇ信号の信号レベルに応じて、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行う構成である。
【００３８】
図５は、実施の形態２に係る画像信号処理装置のブロック図を示す。図５に示す画像信号処理装置は、撮像手段２０１、補間マトリクス部２０２、ホワイトバランス部２０３、アパーチャ補正手段２０４、γ変換部２０５、輝度色差マトリクス部２０６とから構成される。
【００３９】
さらに、上記アパーチャ補正手段２０４は、乗算器２１０、２１１、２１２、垂直方向ハイパスフィルタ（Ｖ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）２１３、水平方向ハイパスフィルタ（Ｈ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）２１４、混合器２１５、コアリング部２１６、ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  Ａｄｊｕｓｔ）２１７、ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）２１８、乗算器２１９、リミッタ部２２０、乗算係数算出手段２２１とから構成される。
【００４０】
撮像手段２０１は、ＣＣＤなどの固体撮像素子からなり、図２に示すような補色（ａ）または原色（ｂ）のカラーフィルタが画素毎に配置されている。この撮像手段２０１は、被写体像を撮像し得られる画像信号を補間マトリクス部２０２に出力する。
【００４１】
補間マトリクス部２０２は、撮像手段２０１から入力される画像信号を、ＲＧＢ信号に変換し、変換したＲＧＢ信号をホワイトバランス部２０３に出力する。
【００４２】
ホワイトバランス部２０３は、補間マトリクス部２０２から入力されるＲＧＢ信号に対してホワイトバランス調整を施した後、ホワイトバランス調整したＲＧＢ信号をアパーチャ補正手段２０４に出力する。
【００４３】
アパーチャ補正手段２０４は、ホワイトバランス部２０３から入力されるＲＧＢ信号の高周波成分を強調してγ変換部２０５に出力する。γ変換部２０５は、アパーチャ補正手段２０４から入力される、高周波成分が強調されたＲＧＢ信号をγ変換し、γ変換したＲＧＢ信号を輝度色差マトリクス部２０６に出力する。
【００４４】
輝度色差マトリクス部２０６は、γ変換部２０５から入力されるＲＧＢ信号を、輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ（Ｃｒ）、Ｂ−Ｙ（Ｃｂ）に変換して出力する。
【００４５】
つぎに、アパーチャ補正手段２０４の具体的な信号処理を説明する。
【００４６】
まず、垂直方向ハイパスフィルタ（Ｖ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）２１３および水平方向ハイパスフィルタ（Ｈ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）２１４は、ホワイトバランス調整部２０３から入力されるＧ信号の輝度信号Ｙの垂直方向の高周波成分および水平方向の高周波成分をそれぞれ抽出して混合器２１５に出力する。
【００４７】
混合器２１５は、入力される垂直方向と水平方向の高周波成分のその絶対値を比較し、その値が等しければ垂直方向と水平方向の高周波成分の平均をコアリング部２１６に出力する。また、混合器２１５は、入力される垂直方向と水平方向の高周波成分のその絶対値が等しくなければ大きい方の高周波成分を選択しコアリング部２１６に出力する。
【００４８】
コアリング部２１６は、混合器２１５から入力される高周波成分の値の小さい部分が主にノイズによるものであるため、それを零に置き換え、ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  Ａｄｊｕｓｔ）２１７に出力する。コアリング部２１６は図３に示すような入出力特性を有する回路で構成される。ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  ａｄｊｕｓｔ）２１７は、コアリング部２１６から入力される高周波成分をゲイン調整して乗算器２１９およびルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）２１８に出力する。
【００４９】
ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）２１８は、Ｇ信号のレベルと高周波成分の符号（Ｓｉｇｎ）に対応させて高周波成分の補正係数を格納しており、入力される輝度信号のレベルと高周波成分の符号（Ｓｉｇｎ）をアドレスとして補正係数が読み出され乗算器２１９に出力される。
【００５０】
乗算器２１９は、ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  Ａｄｊｕｓｔ）２１７から入力される高周波成分とルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）２１８から読み出された補正係数とを乗算してリミッタ部２２０に出力する。リミッタ部２２０は、乗算器２１９から入力される高周波成分をリミッタ処理した後、乗算係数算出手段２２１に出力する。リミッタ部２２０の入出力特性は図４の如くとなる。
【００５１】
乗算係数算出手段２２１は、ホワイトバランス部２０３から入力されるＧ信号と、リミッタ部２２０から入力される高周波成分Ｅに基づき、ＲＧＢ信号を補正するための乗算係数Ｍを算出して、乗算器２１０、２１１、２１２に夫々出力する。。ここで、乗算係数算出部２２１は、乗算係数を例えば下式（１）により算出する。
Ｍ＝１＋Ｅ／Ｇ・・・・（１）
【００５２】
乗算器２１０、２１１、２１２は、それぞれ、ホワイトバランス部２０３から入力されるＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号に、乗算係数算出手段２２１から入力される乗算係数Ｍをそれぞれ乗算し、ＲＧＢ信号の高周波成分の強調して、γ補正部２０５に出力する。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態２においては、アパーチャ補正手段２０４は、画像信号のＧ信号の高周波成分を抽出し、当該抽出した高周波成分の符号および当該Ｇ信号の信号レベルに応じて、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行うこととしたので、Ｇ信号の信号レベルに適したアパーチャ補正を行うことができ、また、Ｇ信号の高周波成分を抽出することとしたので、輝度信号を予め抽出する必要がなくなるという効果を奏する。
【００５４】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る画像信号処理方法（実施の形態１の画像信号処理装置に対応）を図６のフローチャートを参照して説明する。図６は実施の形態３に係る画像信号処理方法を説明するためのフローチャートである。
【００５５】
図６において、まず、輝度信号Ｌに対して、垂直方向のラプラシアンａおよび水平方向のラプラシアンｂをそれぞれ演算する（ステップＳ１０１）。ついで、垂直方向のラプラシアンａおよび水平方向のラプラシアンｂの絶対値を比較し（ステップＳ１０２）、垂直方向のラプラシアンａが大きい場合には垂直方向のラプラシアンａを選択し（ステップＳ１０３）、水平方向のラプラシアンｂが大きい場合には水平方向のラプラシアンｂを選択し（ステップＳ１０５）、また、大きさが等しい場合は、垂直方向のラプラシアンａと水平方向のラプラシアンｂの平均を選択し（ステップＳ１０４）、ラプラシアン出力として次のステップに渡す。
【００５６】
次に、ラプラシアン出力にコアリングを行う（ステップＳ１０６）。これは図３に示すような入出力特性を持つように、ＬＵＴ処理、あるいは演算を行う。コアリングされたラプラシアンは、ゲイン調整される（ステップＳ１０７）。ゲイン調整後のラプラシアンの符号と輝度信号Ｌをアドレスとして乗算係数をＬＵＴから読み出す（ステップＳ１０８）。ＬＵＴから読み出した乗算係数をゲイン調整後のラプラシアン信号と乗算する（ステップＳ１０９）。その出力の大きい値に対して図４に示すようなリミット処理を行う（ステップＳ１１０）。最後に、輝度信号Ｌとリミット処理後のラプラシアンを加算し（ステップＳ１１１）、アパーチャ補正後の輝度信号を出力する。
【００５７】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る画像信号処理方法（実施の形態２の画像信号処理装置に対応）を図７のフローチャートを参照して説明する。図７は実施の形態４に係る画像信号処理方法を説明するためのフローチャートである。
【００５８】
図７において、まず、ＲＧＢカラー画像信号のうちのグリーン信号Ｇに対して、垂直方向のラプラシアンａおよび水平方向のラプラシアンｂをそれぞれ演算する（ステップＳ２０１）。ついで、垂直方向のラプラシアンａおよび水平方向のラプラシアンｂの絶対値を比較し（ステップＳ２０２）、垂直方向のラプラシアンａが大きい場合には垂直方向のラプラシアンａを選択し（ステップＳ２０３）、水平方向のラプラシアンｂが大きい場合には水平方向のラプラシアンｂを選択し（ステップＳ２０５）、また、大きさが等しい場合は、垂直方向のラプラシアンａと水平方向のラプラシアンｂの平均を選択し（ステップＳ２０４）、ラプラシアン出力として次のステップに渡す。
【００５９】
次に、ラプラシアン出力にコアリングを行う（ステップＳ２０６）。これは、図３に示すような入出特性を持つように、ＬＵＴ処理、あるいは演算を行う。コアリングされたラプラシアンは、ゲイン調整される（ステップＳ２０７）。ゲイン調整後のラプラシアンの符号とグリーン信号Ｇをアドレスとして乗算係数をＬＵＴから読み出す（ステップＳ２０８）。ＬＵＴから読み出した乗算係数をゲイン調整後のラプラシアン信号と乗算する（ステップＳ２０９）。その出力の大きい値に対して図４に示すようなリミット処理を行う（ステップＳ２１０）。リミット処理されたラプラシアンを基にＲＧＢ信号と乗算するための乗算係数を式（１）を用いて算出する（ステップＳ２１１）。最後に各ＲＧＢ信号に乗算係数を乗算し（ステップＳ２１２）、アパーチャ補正後のＲＧＢ信号を出力する。
【００６０】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施可能である。
【００６１】
また、本発明に係る画像信号処理装置および画像処理方法は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に広く適用可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る画像信号処理装置によれば、被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、撮像手段から出力された画像信号の垂直方向の高周波成分を抽出する垂直方向高周波成分抽出手段と、撮像手段から出力された画像信号の水平方向の高周波成分を抽出する水平方向高周波成分抽出手段と、抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分の絶対値が等しい場合は、抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分を平均した高周波成分を出力し、絶対値が等しくない場合は、高周波成分のうちの大きい方の高周波成分を選択して出力する選択・混合手段と、選択・混合手段によって出力された高周波成分に、ルックアップテーブルから読み出された高周波成分の符号および撮像手段によって出力された前記画像信号の信号レベルに対応した、ガンマ補正での輝度変化を減少させる補正係数を乗算し、乗算した前記高周波成分を前記撮像手段から出力された前記画像信号に加算することにより、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行うアパーチャ補正手段と、を備えたこととしたので、画像信号の信号レベルに適したアパーチャ補正ができ、また、アパーチャ補正前とアパーチャ補正後の平均輝度を保存することが可能となる。その結果、違和感のない処理画像を出力することが可能となる。また、画像信号の高周波成分を、画像信号の水平および垂直方向の高周波成分の大きさに応じて混合することができ、より効果的なアパーチャ補正を行うことができる。
【００６４】
また、請求項２に係る画像信号処理装置によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置において、垂直方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号の輝度信号の垂直方向の高周波成分を抽出し、前記水平方向高周波成分抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像信号の輝度信号の水平方向の高周波成分を抽出することとしたので、輝度信号の信号レベルに適したアパーチャ補正を行うことができ、また、輝度信号のみアパーチャ補正しているため回路構成を簡単にすることができる。
【００６５】
また、請求項３に係る画像信号処理装置によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置において、垂直方向高周波成分抽出手段は、撮像手段から出力された画像信号のＧ信号の垂直方向の高周波成分を抽出し、水平方向高周波成分抽出手段は、撮像手段から出力された画像信号のＧ信号の水平方向の高周波成分を抽出することとしたので、Ｇ信号の信号レベルに適したアパーチャ補正を行うことができ、また、Ｇ信号の高周波成分を抽出することとしたので、輝度信号を予め抽出する必要がなくなるという効果を奏する。
【００６６】
また、請求項４に係る画像信号処理方法によれば、被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段から出力された画像信号の垂直方向の高周波成分を抽出し、撮像手段から出力された画像信号の水平方向の高周波成分を抽出し、抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分の絶対値が等しい場合は、抽出された垂直方向と水平方向の高周波成分を平均した高周波成分を出力し、絶対値が等しくない場合は、高周波成分のうちの大きい方の高周波成分を選択して出力し、出力された高周波成分に、ルックアップテーブルから読み出された高周波成分の符号および撮像手段によって出力された画像信号の信号レベルに対応した、ガンマ補正での輝度変化を減少させる補正係数を乗算することにより、当該画像信号に対してアパーチャ補正を行うこととしたので、画像信号の信号レベルに適したアパーチャ補正ができ、また、アパーチャ補正前とアパーチャ補正後の平均輝度を保存することが可能となる。その結果、違和感のない処理画像を出力することが可能となる。また、画像信号の高周波成分を、画像信号の水平および垂直方向の高周波成分の大きさに応じて混合することができ、より効果的なアパーチャ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る画像信号処理装置のブロック図である。
【図２】撮像手段のフィルタの配列例を示す図である。
【図３】コアリング部の入出力特性を示す図である。
【図４】リミッタ部の入出力特性を示す図である。
【図５】実施の形態２に係る画像信号処理装置のブロック図である。
【図６】実施の形態３に係る画像信号処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】実施の形態４に係る画像信号処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来技術１に係る画像信号処理装置のブロック図である。
【図９】従来技術２に係る画像信号処理装置のブロック図である。
【図１０】ディスプレイ装置のγ特性を示す図である。
【図１１】規則的に輝度が変化する画像に、アパーチャ補正・γ変換を施した場合を説明するための説明図である。
【図１２】ある輝度の画像に、アパーチャ補正・γ変換を施した場合を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０１      撮像手段
１０２      補間マトリクス部
１０３      ホワイトバランス部
１０４      γ変換部
１０５      色差マトリクス部
１０６      アパーチャ補正手段
１０９      γ変換部
１１０      垂直方向ハイパスフィルタ（Ｖ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）
１１１      水平方向ハイパスフィルタ（Ｈ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）
１１２      混合器
１１３      コアリング部
１１４      ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  Ａｄｊｕｓｔ）
１１５      ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）
１１６      乗算器
１１７      リミッタ部
１１８      加算器
２０１      撮像手段
２０２      補間マトリクス部
２０３      ホワイトバランス部
２０４      アパーチャ補正手段
２０５      γ変換部
２０６      輝度色差マトリクス部
２１０、２１１、２１２  加算器
２１３      垂直方向ハイパスフィルタ（Ｖ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）
２１４      水平方向ハイパスフィルタ（Ｈ−ＨｉｇｈＰａｓｓ）
２１５      混合器
２１６      コアリング部
２１７      ゲイン調整部（Ｇａｉｎ  Ａｄｊｕｓｔ）
２１８      ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ）
２１９      乗算器
２２０      リミッタ部
２２１      乗算係数算出手段
【図１】
0003992403.tif 000002
【図２】
0003992403.tif 000003
【図３】
0003992403.tif 000004
【図４】
0003992403.tif 000005
【図５】
0003992403.tif 000006
【図６】
0003992403.tif 000007
【図７】
0003992403.tif 000008
【図８】
0003992403.tif 000009
【図９】
0003992403.tif 000010
【図１０】
0003992403.tif 000011
【図１１】
0003992403.tif 000012
【図１２】
0003992403.tif 000013