JPH04230176A - 輪郭補償回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオカメラ等
に用いて好適な画像の輪郭を補償する輪郭補償回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の輪郭補償回路は、入力映像信号を
１種の２次元ハイパスフィルタに供給し、輪郭成分の抽
出を行う。しかし、この抽出した輪郭成分において、画
像の水平方向の輪郭成分及び垂直方向の輪郭成分にはそ
れぞれ各高周波領域にノイズが重畳している。このため
、上記抽出した輪郭成分とノイズとを分離するために空
間的なフィルタ処理を行うと同時に、コアリング又はク
リスプニングと呼ばれる処理を行う。これは、図４（ａ
）に示すような抽出された輪郭成分を、同図（ｂ）に示
すような小レベル成分をカットする非線形の特性を有す
るフィルタに供給し、レベルの小レベル成分はノイズ成
分とみなしてカットし、同図（ｃ）に示すようにノイズ
の重畳していない輪郭成分を得る処理である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなコ
アリング又はクリスプニングと呼ばれる処理は、例えば
人間の毛髪や毛皮の質感等を出すのに重要な小レベルの
輪郭成分をもノイズとみなしてカットしてしまうため、
表示される画像が非常に単調なものとなってしまう。こ
の表示される画像を単調なものにしないためには、上記
小レベル成分のカットレベルを調整すればよいが、この
小レベル成分のカットレベルの調整は、非常に微妙なも
のであるため調整が大変困難であった。本発明は上述の
課題に鑑みてなされたものであり、小レベルの輪郭成分
を保持しつつノイズをカットすることができるような輪
郭補償回路を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力映像信号
から輪郭成分を抽出する輪郭成分抽出手段と、上記輪郭
成分抽出手段により抽出された輪郭成分を、大レベルの
輪郭成分と小レベルの輪郭成分とに分けて出力する輪郭
成分区分け手段と、画像の動きを検出する動き検出手段
と、上記動き検出手段からの検出信号に応じた係数を上
記輪郭成分区分け手段から出力される小レベルの輪郭成
分に乗算する係数乗算手段と、上記小レベルの輪郭成分
からノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、上記係数
乗算手段により係数が乗算されるとともに上記ノイズ除
去手段によりノイズが除去された小レベルの輪郭成分と
、上記輪郭成分区分け手段からの大レベルの輪郭成分と
を加算処理する第１の加算手段と、上記入力映像信号と
上記第１の加算手段からの加算出力とを加算処理する第
２の加算手段とを有することを特徴として上述の課題を
解決する。

【０００５】

【作用】本発明に係る輪郭補償回路は、上記輪郭成分抽
出手段により抽出された輪郭成分を輪郭成分区分け手段
により大レベルの輪郭成分と小レベルの輪郭成分とに分
け、該小レベルの輪郭成分に上記動き検出手段からの検
出信号に応じた係数を乗算するとともにノイズ除去手段
によりノイズを除去してから上記大レベルの輪郭成分と
加算し、この加算出力と入力映像信号とを加算処理する
ことにより、小レベルの輪郭成分を保持しつつノイズを
カットした輪郭成分により上記入力映像信号に輪郭補償
を施す。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係る輪郭補償回路の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。本発明に係る輪郭
補償回路は、例えば図１に示すような構成を有している
。この図１において、入力端子１には、例えばビデオカ
メラ等からのノイズが重畳した入力映像信号が供給され
ている。この入力映像信号は、輪郭成分抽出手段である
空間フィルタ２，動き検出手段である動き検出回路３及
び後に説明する第２の加算手段である第２の加算器１３
に供給される。上記動き検出回路３は、例えば前フレー
ムの画像と現在フレームの画像との差分をとることによ
り画像の動きを検出するとともに、該検出した動きに応
じた係数Ｋを生成し、この係数を後に説明する係数乗算
手段である係数乗算回路６及び係数乗算回路１０に供給
する。すなわち、上記動き検出回路３は検出した動きが
大きくなるに連れ徐々に“１”に近づくように大きくな
る係数Ｋを生成して出力する。上記空間フィルタ２は、
供給される上記入力映像信号から例えば被写体と背景と
の境目の成分である輪郭成分を抽出しこれを輪郭成分区
分け手段である輪郭成分区分け回路４に供給する。 上記輪郭成分区分け回路４には入力端子５を介して図示
しない基準レベル出力回路から基準レベル信号が供給さ
れており、該輪郭成分区分け回路４は、図２（ａ）に示
すような該基準レベル信号以上の輪郭成分を大レベルの
輪郭成分として出力し、該基準レベル信号以下の輪郭成
分を小レベルの輪郭成分として出力する。この輪郭成分
区分け回路４により区分けされ出力された上記大レベル
の輪郭成分は、ディレイ回路１１を介して第１の加算手
段である第１の加算器１２に供給される。一方、上記輪
郭成分区分け回路４により区分けされ出力された上記小
レベルの輪郭成分は、上記係数乗算回路６に供給される
。上記係数乗算回路６には、上述のように上記動き検出
回路３からの係数Ｋが供給されており、該係数乗算回路
６は、この供給される係数Ｋを上記小レベルの輪郭成分
に乗算する。上記係数Ｋは画像の動きが大きくなるに連
れ徐々に大きくなり“１”に近づく値となるため、上記
係数乗算回路６から出力される小レベルの輪郭成分は、
例えば図２（ｂ）の二点鎖線，太線，一点鎖線の順に示
すように画像の動きが大きくなるに連れ徐々に傾きが大
きくなる。このような画像の動きに応じた乗算処理の施
された上記小レベルの輪郭成分は、ノイズ除去手段であ
るノイズ除去回路７内の加算器８を介してフレームメモ
リ９に供給され一旦記憶される。次に、上記フレームメ
モリ９に一旦記憶された上記小レベルの輪郭成分は、１
フレーム分の遅延が施されるタイミイングで読み出され
、係数乗算回路１０に供給される。上記係数乗算回路１
０は、上記フレームメモリ９から読み出された上記小レ
ベルの輪郭成分と、“１”から上記動き検出回路３で画
像の動きに応じて生成された係数Ｋを引いた係数である
“１−Ｋ”とを乗算し、この乗算出力を上記加算器８に
供給する。上記加算器８は、上記係数乗算回路６から供
給される小レベルの輪郭成分と、上記係数乗算回路１０
から供給されるノイズ成分が低減された小レベルの輪郭
成分とを加算処理する。この加算出力は、再度上記フレ
ームメモリ８に供給されるとともに、上記第１の加算器
１２に供給される。ここで、上記ノイズ除去回路７は、
加算器８，フレームメモリ９及び係数乗算回路１０で構
成される、いわゆるリカーシブフィルタであり、上記加
算器８において前フレームの小レベルの輪郭成分と現在
のフレームの小レベルの輪郭成分とを加算処理すること
により該小レベルの輪郭成分に重畳しているノイズ成分
を除去する。上記ノイズ除去回路７から得られる小レベ
ルの輪郭成分は、動きの大きな画像に対しては上記係数
Ｋが“１”に近づき、上記Ｋ−１が“０”に近づくこと
により残像の少ない輪郭成分となる。また、動きの小さ
な画像に対しては上記係数Ｋが“０”に近づき、上記Ｋ
−１が“１”に近づくことによりノイズの極めて少ない
小レベルの輪郭成分が上記ノイズ除去回路７から得られ
る。上記第１の加算器１２には大レベルの輪郭成分が供
給されているが、上記ディレイ回路１１は、該第１の加
算器１２において、大レベルの輪郭成分と小レベルの輪
郭成分とがタイミングよく供給されるように該大レベル
の輪郭成分に遅延を施している。なお、上記大レベルの
輪郭成分は、多少ノイズが重畳していても主信号のレベ
ルが大きく、差ほど気にはならないためノイズ除去され
ることなく上記第１の加算器１２に供給される。 上記第１の加算器１２は、上記大レベルの輪郭成分と上
記加算出力であるノイズ成分の軽減された小レベルの輪
郭成分とを加算処理し、この小レベルのノイズが除去さ
れた輪郭成分を上記第２の加算器１３に供給する。上述
のように、上記第２の加算器１３には、入力映像信号が
供給されており、該第２の加算器１３は、該入力映像信
号と上記第１の加算器１２からの加算出力である輪郭成
分とを加算し、これを映像信号として出力端子１４を介
して出力する。このように、入力映像信号から輪郭成分
を抽出し、この輪郭成分を大レベルの輪郭成分と小レベ
ルの輪郭成分とに分け、該小レベルの輪郭成分に画像の
動きに応じた係数を乗算するとともに該小レベルの輪郭
成分に重畳しているノイズを除去し、この小レベルの輪
郭成分と上記大レベルの輪郭成分とを加算しノイズの除
去された輪郭成分とし、このノイズの除去された輪郭成
分と入力映像信号とを加算処理することにより、小レベ
ルの輪郭成分を含む輪郭成分によって輪郭補償を施した
映像信号を得ることができる。このため、画像の輪郭が
明確となり、また、毛髪や毛皮等の質感の向上を図るこ
とができ、よりリアルな映像を得ることができる。なお
、上記動き検出回路３における画像の動き検出は難しい
ものであるが、例え該動き検出回路３で画像の動き検出
を誤っても、影響があるのは画像の輪郭成分のうち小レ
ベル成分の輪郭成分だけであるため、全体の画像に与え
る視覚的悪影響は少なくて済む。このため、上記動き検
出回路３の構成を簡単なものとすることができ、ローコ
スト化を図ることができる。また、上記輪郭成分区分け
回路４での大レベルの輪郭成分と小レベルの輪郭成分と
の区分けを行うための基準レベル信号のレベル調整を比
較的容易に行うことができ、該調整段階での手間を省く
ことができる。ここで、上記第１の加算器１２により、
画像の動きに応じて傾きが変動する小レベルの輪郭成分
と大レベルの輪郭成分とを加算した加算出力は、例えば
図２（ｃ）に示すように基準レベルで急峻に立ち上がる
ような特性となる。このような加算出力特性であると、
上記基準レベルを境として輪郭成分のレベルが急峻に変
化することにより表示される画像に多少なりとも影響を
及ぼす虞れがある。このような影響を防止するためには
、例えば基準レベルまでの小レベルの輪郭成分を滑らか
に立ち上がらせるような演算を行い、この演算結果を予
めＲＯＭ（リードオンリメモリ）等に記憶しておき、上
記第１の加算器１２で加算処理する際に該ＲＯＭから演
算結果を読み出し加算処理を行うことにより、例えば図
２（ｄ）に示すように滑らかに小レベルの輪郭成分と大
レベルの輪郭成分とが加算された加算出力特性を得るよ
うにすれば良い。これにより、上記加算出力が基準レベ
ルで急峻に立ち上がるような特性となり表示画像に与え
る悪影響を防止することができる。次に、上述の実施例
の説明ではノイズ除去手段を輪郭成分区分け手段の後段
に設置したが、該ノイズ除去手段は輪郭成分区分け手段
の前段に設置するようにしてもよい。このような、輪郭
成分区分け手段の前段にノイズ除去手段を設置した輪郭
補償回路を図３に示す。この図３において、入力端子１
５から供給された入力映像信号は空間フィルタ１６，動
き検出回路１７及び第２の加算器２６に供給される。上
記動き検出回路１７は、画像の動きを検出し、この検出
した画像の動きに応じた係数Ｋを係数乗算回路２４に供
給する。上記空間フィルタ１６は、供給される入力映像
信号から輪郭成分を抽出し、この輪郭成分をディレイ回
路１８を介して第１の加算器２５及びノイズ除去回路１
９に供給する。なお、上記ノイズ除去回路１９は、上述
のノイズ除去回路７と同様のリカーシブフィルタを用い
ることができる。上記ノイズ除去回路１９は、供給され
た輪郭成分に重畳しているノイズ成分を除去し、このノ
イズ成分を除去した輪郭成分を小レベル用輪郭成分区分
け回路２２に供給する。上記小レベル用輪郭成分区分け
回路２２には入力端子２３を介して以下に説明する大レ
ベル用輪郭成分区分け回路２１に供給される基準レベル
信号と同レベルの基準レベル信号が供給されている。上
記小レベル用輪郭成分区分け回路２２は、この基準レベ
ル信号以下の輪郭成分を小レベルの輪郭成分として出力
する。この小レベルの輪郭成分は係数乗算回路２４に供
給される。上記係数乗算回路２４は、上記動き検出回路
１７から供給される画像の動きに応じた係数Ｋを、上記
小レベルの輪郭成分に乗算する。この乗算処理された小
レベルの輪郭成分は、上記第１の加算器２５に供給され
る。一方、上記大レベル用輪郭成分区分け回路２１には
、入力端子２０を介して基準レベル信号が供給されてお
り、該大レベル用輪郭成分区分け回路２１はこの基準レ
ベル信号以上の輪郭成分を大レベルの輪郭成分として出
力する。この大レベルの輪郭成分は第１の加算器２５に
供給される。上記ディレイ回路１８は、上記大レベルの
輪郭成分と小レベルの輪郭成分とが上記第１の加算器２
５に供給されるタイミングをはかるため、上記供給され
る輪郭成分に所定時間分の遅延を施し出力している。上
記第１の加算器２５は、上記大レベルの輪郭成分と、上
記ノイズ除去されるとともに画像の動きに応じた係数Ｋ
が乗算された小レベルの輪郭成分とを加算し、この加算
出力を第２の加算器２６に供給する。上記第２の加算器
２６は、供給される入力映像信号と、上記第１の加算器
２５からの加算出力とを加算処理し、これを映像信号と
して出力端子２７を介して出力する。このような、輪郭
成分区分け手段の前段にノイズ除去手段を設置した輪郭
補償回路も上述の輪郭成分区分け手段の後段にノイズ除
去手段を設置した輪郭補償回路と同様の効果を得ること
ができる。なお、上述の２つの実施例では、ノイズ除去
手段としてリカーシブフィルタを用いることとしたが、
これは、該リカーシブフィルタでなくともノイズを除去
するものであったら何でも良いこと等は勿論である。

【０００７】

【発明の効果】本発明に係る輪郭補償回路は、上記輪郭
成分抽出手段により抽出された輪郭成分を輪郭成分区分
け手段により大レベルの輪郭成分と小レベルの輪郭成分
とに分け、該小レベルの輪郭成分に上記動き検出手段か
らの検出信号に応じた係数を乗算するとともにノイズ除
去手段によりノイズを除去してから上記大レベルの輪郭
成分と加算し、この加算出力と入力映像信号とを加算処
理することにより、小レベルの輪郭成分を保持しつつノ
イズをカットした輪郭成分により輪郭補償を施した映像
信号を出力することができる。このため、画像の輪郭が
明確となり、また、毛髪や毛皮等の質感の向上を図るこ
とができ、よりリアルな映像を得ることができる。また
、例え動き検出手段で画像の動き検出を誤っても、影響
があるのは画像の小レベルの輪郭成分だけであるため、
全体の画像に与える視覚的悪影響は少なくて済み、適正
な輪郭補償を行うことができる。そして、上記動き検出
手段で画像の動き検出を誤っても適正な輪郭補償を行う
ことができるため、該動き検出手段の構成を簡単なもの
とすることができ、ローコスト化を図ることができる。 さらに、上記輪郭成分区分け手段での大レベルの輪郭成
分と小レベルの輪郭成分との区分けを行うための信号レ
ベルの調整は、大まかな調整で済むため、該レベル調整
段階での手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図　　１】本発明に係る輪郭補償回路の実施例のブロ
ック図である。

【図　　２】本発明に係る輪郭補償回路の輪郭補償動作
を説明するための特性図である。

【図　　３】本発明に係る輪郭補償回路の他の実施例の
ブロック図である。

【図　　４】従来のコアリングを説明するための波形図
である。

【符号の説明】

２，１６・・・・・・・空間フィルタ ３，１７・・・・・・・動き検出回路 ４・・・・・・・・・・輪郭成分区分け回路６，１０，
２４・・・・係数乗算回路 ７，１９・・・・・・・ノイズ除去回路８・・・・・・
・・・・加算器 ９・・・・・・・・・・フレームメモリ１１，１８・・
・・・・ディレイ回路 １２，２５・・・・・・第１の加算器 １３，２６・・・・・・第２の加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力映像信号から輪郭成分を抽出する
   輪郭成分抽出手段と、上記輪郭成分抽出手段により抽出
   された輪郭成分を、大レベルの輪郭成分と小レベルの輪
   郭成分とに分けて出力する輪郭成分区分け手段と、画像
   の動きを検出する動き検出手段と、上記動き検出手段か
   らの検出信号に応じた係数を上記輪郭成分区分け手段か
   ら出力される小レベルの輪郭成分に乗算する係数乗算手
   段と、上記小レベルの輪郭成分からノイズ成分を除去す
   るノイズ除去手段と、上記係数乗算手段により係数が乗
   算されるとともに上記ノイズ除去手段によりノイズが除
   去された小レベルの輪郭成分と、上記輪郭成分区分け手
   段からの大レベルの輪郭成分とを加算処理する第１の加
   算手段と、上記入力映像信号と上記第１の加算手段から
   の加算出力とを加算処理する第２の加算手段とを有する
   ことを特徴とする輪郭補償回路。