(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられる映像信号によって表される画像の輪郭を強調する輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成手段，
上記輪郭強調信号生成手段によって生成された輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上かどうかを判定する判定手段，および
上記判定手段により，上記輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上であると判定されたことに応じて，上記輪郭を構成する画素を表す映像信号レベルと上記輪郭を構成する画素の周りに隣接する画素を表す映像信号レベルとのそれぞれのレベル差の平均値を用いて上記輪郭強調信号を割り算して上記輪郭強調信号のレベルを抑圧する信号抑圧手段，
を備えた輪郭強調信号補正装置。
【請求項２】
上記判定手段が，上記輪郭を構成する画素を表す映像信号レベルと上記輪郭を構成する画素に隣接する画素を表わす映像信号レベルとのレベル差が一定以上あるときに，上記輪郭を強調する上記輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上であると判定するものである，
請求項１に記載の輪郭強調信号補正装置。
【請求項３】
与えられる映像信号によって表される画像の輪郭を強調する輪郭強調信号を生成し，
生成された輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上かどうかを判定し，
上記輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上であると判定されたことに応じて，上記輪郭を構成する画素を表す映像信号レベルと上記輪郭を構成する画素の周りに隣接する画素を表す映像信号レベルとのそれぞれのレベル差の平均値を用いて上記輪郭強調信号を割り算して上記輪郭強調信号のレベルを抑圧する，
輪郭強調信号補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は，輪郭強調信号を補正する装置および方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
画像がぼけている場合には，輪郭強調処理が行われるのが一般的である。輪郭強調により，ぼけている画像がはっきりした画像となる。
【０００３】
しかしながら，単純に輪郭強調をしてしまうと，もともと輪郭がはっきりした部分の画像も一律に強調されてしまい不自然な画像となることがある。
【０００４】
【発明の開示】
この発明は，輪郭強調しても自然な画像が得られるようにすることを目的とする。
【０００５】
この発明による輪郭強調信号補正装置は，与えられる映像信号によって表される画像の輪郭を強調する輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成手段，上記輪郭強調信号生成手段によって生成された輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上かどうかを判定する判定手段，および上記判定手段により，上記輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上であると判定されたことに応じて，上記輪郭強調信号のレベルが高いほど抑圧量が大きくなるように，上記輪郭強調信号のレベルが低いほど抑圧量が小さくなるように上記輪郭強調信号のレベルを抑圧する信号抑圧手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
この発明は，上記装置に適した方法も提供している。すなわち，この方法は，与えられる映像信号によって表される画像の輪郭を強調する輪郭強調信号を生成し，生成された輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上かどうかを判定し，上記輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上であると判定されたことに応じて，上記輪郭強調信号のレベルが高いほど抑圧量が大きくなるように，上記輪郭強調信号のレベルが低いほど抑圧量が小さくなるように上記輪郭強調信号のレベルを抑圧するものである。
【０００７】
この発明によると，画像の輪郭を強調する輪郭強調信号が生成される。生成された輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上かどうかが判定される。所定のしきい値以上と判定されると，輪郭強調信号のレベルが高いほど抑圧量が大きくなるように，輪郭強調信号のレベルが低いほど抑圧量が小さくなるように輪郭強調信号のレベルが抑圧される。生成された輪郭強調信号が所定のしきい値以上のときには，抑圧された輪郭強調信号が映像信号に加算される。生成された輪郭強調信号が所定のしきい値以下のときには抑圧されずに，生成された輪郭強調信号が与えられる映像信号に加算される。
【０００８】
生成された輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上のときには抑圧された輪郭強調信号が映像信号に加算されるので，必要以上に輪郭強調させるおそれがない。特に，輪郭強調信号のレベルが高いほど抑圧量が大きくなるように，輪郭強調信号のレベルが低いほど抑圧量が小さくなるようにそのレベルが抑圧されているので，抑圧後の輪郭強調信号の波形は，抑圧前の輪郭強調信号の波形に類似している。抑圧前の輪郭強調信号の波形と類似している抑圧後の輪郭強調信号を，映像信号に加算できるので自然な輪郭強調を実現できる。
【０００９】
上記判定手段は，たとえば，上記輪郭を構成する画素を表す映像信号レベルと上記輪郭を構成する画素に隣接する画素を表わす映像信号レベルとのレベル差が一定以上あるときに，上記輪郭強調信号のレベルが所定のしきい値以上であると判定する。
【００１０】
【実施例の説明】
図１は，輪郭強調処理を示している。
【００１１】
輪郭強調処理は，輝度信号（輝度データ）について行われる。
【００１２】
輪郭強調すべき画像の輝度信号が入力すると（入力輝度信号），輝度信号レベルが変化している部分がエッジ（輪郭部分）として検出される。その検出されたエッジ部分の輝度信号にもとづいて輪郭強調信号が生成される。
【００１３】
入力輝度信号に生成された輪郭強調信号が加算される。輪郭強調された輝度信号が生成され，出力される（出力輝度信号）。輪郭強調により，ぼけた画像がメリハリのある画像となる。
【００１４】
図２（Ａ）および（Ｂ）は，この発明の実施例により輪郭強調信号が補正される様子を示している。
【００１５】
図２（Ａ）の中央には上述のようにして生成された輪郭強調信号（原輪郭強調信号）が示されている。この原輪郭強調信号が所定のしきい値以上と判定されたときに，原輪郭強調信号を，入力輝度信号に単に加算すると，装置のダイナミック・レンジに収まらず輪郭強調信号（または輪郭強調された輝度信号）がクリップされることがある（図２（Ａ）の右側参照）。このクリップにより，輪郭強調後の輝度信号によって表される画像の輪郭が太くなり不自然なものとなってしまう。このために，この実施例においては，原輪郭強調信号が所定のしきい値以上と判定されると，原輪郭強調信号の信号波形がほぼ維持されつつ原輪郭強調信号のレベルが抑圧される（図２（Ａ）の左側参照）。
【００１６】
輪郭強調された輝度信号はダイナミック・レンジ内に収まるので，輪郭強調後の輝度信号がクリップされてしまうことを未然に防止される。また，輪郭強調後の輝度信号の信号波形は，原輪郭強調信号の信号波形と類似するように抑圧されるので，輪郭強調後の輝度信号によって表される画像が不自然にならずに済む。
【００１７】
また，図２（Ｂ）の中央に示すように原輪郭強調信号にしきい値以上の信号部分としきい値以下の信号部分とが交互に含まれている場合には，所定のしきい値以上の信号をカットしてしまうと不連続点が発生してしまう（図２（Ｂ）の右側参照）。この実施例においては，上述したように原輪郭強調信号の信号波形をほぼ維持しつつ原輪郭強調信号のレベルが抑圧される（図２（Ｂ）の左側参照）ので，不連続点の発生も未然に防止できる。
【００１８】
図３は，この発明の実施例を示すもので，輪郭強調装置の電気的構成を示すブロック図である。図４は，輪郭強調処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００１９】
ＲＧＢの画像データが与えられ，ＲＧＢ／ＹＣ変換回路１において輝度データＹおよび色差データＣが生成される。生成された輝度データＹは，加算回路12および輪郭強調データ生成回路２に入力する。また，生成された色差データは，色相補正回路12に入力する。
【００２０】
輝度データが輪郭強調データ生成回路２に入力することにより，上述したように原輪郭強調データ（原輪郭強調信号）が生成される（ステップ21）。生成された原輪郭強調データは，ライン・メモリ３に与えられ，一時的記憶される（ステップ22）。このライン・メモリ３は，３ライン分の原輪郭強調データを一時的に記憶できるものである。
【００２１】
ライン・メモリ３に記憶された３ライン分の原輪郭強調データが読み出され，差分回路４に与えられる。差分回路４は，特定の画素のレベルとその特定の画素の周りに隣接する８つの画素のレベルとの差を算出する回路である。この差分回路４において特定の画素とその特定の画素に隣接する８つの画素との差分が算出される（ステップ23）。
【００２２】
図５は，ライン・メモリ３に記憶された輪郭強調データによって表される３画素×３画素の画像部分を示している。
【００２３】
中央の画素が着目する特定の画素（Ｅｇ５）である。その中央の画素の周りに隣接する８つの画素Ｅｇ１からＥｇ４およびＥｇ６からＥｇ９が配置されている。差分回路４において，特定の画素Ｅｇ５とその周りに隣接する画素Ｅｇ１からＥｇ４およびＥｇ６からＥｇ９との差分が算出されることとなる。
【００２４】
差分回路４において算出された８種類の差分データが絶対値化回路５に与えられ，絶対値化される（ステップ24）。絶対値化された８種類の差分データが平均値算出回路６において平均化される（ステップ25）。上述した画素Ｅｇ１からＥｇ９までのデータ（のレベル）をＥｇ１からＥｇ９とすると，平均化回路６から式１にしたがった平均データEDAVが出力される。
【００２５】
EDAV＝｛（｜Ｅｇ５−Ｅｇ１｜）＋（｜Ｅｇ５−Ｅｇ２｜）＋（｜Ｅｇ５−Ｅｇ３｜）＋（｜Ｅｇ５−Ｅｇ４｜）＋（｜Ｅｇ５−Ｅｇ６｜）＋（｜Ｅｇ５−Ｅｇ７｜）＋（｜Ｅｇ５−Ｅｇ８｜）＋（｜Ｅｇ５−Ｅｇ９｜）｝／８  ・・・式１
【００２６】
平均化回路６から出力された平均化データEDAVは，割算回路７に与えられる。
【００２７】
ライン・メモリ３から，輪郭強調データＥｇ０が読み出され，第１の掛け算回路８にも与えられる。第１の掛け算回路８には，所定のしきい値EDTHを示すデータも与えられている。第１の掛け算回路８において，輪郭強調データＥｇ０にしきい値EDTHが掛けられる（ステップ26）。第１の掛け算回路８からの出力データは，割り算回路７に与えられる。
【００２８】
また，しきい値EDTHを表すデータおよび平均値EDAVを示す平均化データは，比較回路９に入力する。比較回路９において，しきい値EDTHと平均値EDAVとが比較され（ステップ28），その比較結果を示す信号が後述する選択回路10に与えられる。
【００２９】
割り算回路７において，平均値EDAVが第１の掛け算回路から出力されたＥｇ０×EDTHによって割り算処理される（ステップ27）（Ｅｇｐ１＝（Ｅｇ０×EDTH）／EDAV）。この割り算処理により輪郭強調データが抑圧されることとなる（輪郭強調データＥｇｐ１）。抑圧された輪郭強調データＥｇｐ１は，選択回路10に入力する。選択回路10には，ライン・メモリ３から出力される原輪郭強調データＥｇ０も入力する。
【００３０】
比較回路９において，平均値EDAVがしきい値EDTHよりも小さいと判断されれば原輪郭強調データＥｇ０そのものを輝度データに加算してもダイナミック・レンジ内に収まると考えられる。原輪郭強調データＥｇ０が選択回路10から出力される。比較回路９において，平均値EDAVがしきい値EDTHよりも大きいと判断されれば原輪郭強調データＥｇ０そのもの（すなわちＥｇ５）を輝度データに加算するとダイナミック・レンジ内に収まらないことがあると考えられる。抑圧された原輪郭強調データＥｇｐ１が選択回路10から出力される（ステップ29）。
【００３１】
選択回路10から出力された輪郭強調データ（Ｅｇ０またはＥｇｐ１）は，第２の掛け算回路11に入力する。第２の掛け算回路11には，所定のゲイン・アップ・データが与えられている。第２の掛け算回路11において，輪郭強調データが増幅される（ステップ30）。
【００３２】
第２の掛け算回路11から出力された輪郭強調データは，加算回路12に入力し，ＲＧＢ／ＹＣ変換回路１から出力された輝度データＹに加算される（ステップ31）。加算回路12から出力された輝度データは，ＹＣ／ＲＧＢ変換回路13に入力する。色相補正回路14において色相補正された色差データもＹＣ／ＲＧＢ変換回路13に入力する。
【００３３】
ＹＣ／ＲＧＢ変換回路13において輝度データＹおよび色差データＣからＲＧＢ画像データが生成されて出力されることとなる。
【００３４】
上述した実施例においては，各回路はハードウエアにより構成されているが，ソフトウエアにより構成するようにしてもよいのはいうまでもない。
【００３５】
上記において，自画素とこの自画素に隣接する周辺画素との相関が高いほど輪郭強調信号の抑圧量を小さくし，相関が低いほど輪郭強調信号の抑圧量を大きくするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】輪郭強調処理を示している。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は，この実施例による補正された輪郭強調信号と補正されていない原輪郭強調信号と従来の処理により補正された輪郭強調信号とを示している。
【図３】輪郭強調信号補正回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】輪郭強調処理を示すフローチャートである。
【図５】画像の一部を構成する画素を示している。
【符号の説明】
２  輪郭強調データ生成回路
３  ライン・メモリ
４  差分回路
５  絶対値化回路
６  平均値算出回路
７  割算回路
８，11  掛け算回路
９  比較回路
10  選択回路
12  加算回路
【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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