JPH0492575A - 輪郭強調回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、映像信号処理装置に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、視完的に自然で効果の大きい映像信号の輪郭
強調を可能にするものであり、ディジタル映像信号から
抽出した輪郭信号の符号ビットによって当該信号に掛は
合わせる係数値を変え７元の映像信号に足し合せるもの
である。

本発明を用いると２例えば白地に黒縁があるような被写
体を撮像した場合、この白から黒に変化する部分の白側
輪郭より、黒側輪郭を、より大きく？Ａ調するため、特
にガンマ補正を施こした映像信号の輪郭を強調する際問
題となる白側エツジが目障りになる現象が解決できる。

〔従来の技術〕

第３図に従来の輪郭強調回路の一例のブロック図を示す
。通常のテレビジョンカメラ等の輪郭強調は、水平と垂
直両方向に２次元的に輪郭強調を行うが、原理的には１
次元の場合と全く同じなので、ここでは水平の輪郭強調
についてのみ話を進める。

従来回路の動作を説明すると、入力信号２１は遅延回路
２２で一定時間遅延される。更にこの出力は遅延回路２
３でもう一度同じ時間遅延される。

そして、遅延を受けていない入力信号２１と、２段の遅
延を受けた遅延回路２３の出力は、加算器２４で加算さ
れ、ゲイン変換回路２５で１／２倍され、減算回路２６
で１段だけ遅延を受けた遅延回路２２の出力から差引か
れる。水平方向輪郭強調回路の場合、上記遅延回路２２
．２３と加算器２４、減算器２６は位相特性の良い高域
通過フィルタを構成していることに他ならず、各部の波
形を第４図に示すと、入力信号（Ａ）に対し、減算器２
６の出力波形は（Ｂ）の様になる。したがって、この信
号を乗算器２７で適当な係数倍にし。

加算器２８で遅延回路２２の出力に加算すれば。

この出力からは、水平方向に輪郭強調された映像信号出
力（波形でみると第４図（Ｇ）に示す出方）が得られる
。

以上述べたような従来の輪郭強調回路は、一般のテレビ
ジョンカメラ等で広く使われているが。

この回路が必要な理由は、第１にはテレビジョンカメラ
のレンズ光学系、撮像素子及び電子回路での高域レスポ
ンス劣化を補なうためである。そして、第５図に示す様
に、大部分のテレビジョンカメラの場合、Ｓ／Ｎ等を考
慮して、この輪郭強調回路３１は２図示しない受像機ブ
ラウン管の発光特性の逆補正を行うガンマ補正回路３０
の後段に置かれている。勿論、カメラ以外の装置の中で
輪郭強調を行う場合も、このガンマ補正後に輪郭強調を
行うことになる。

第６図に標準的なガンマ補正の特性カーブを示す。ガン
マ補正では通常低レベル部の信号を３〜５倍に増幅し、
逆に高レベル部の信号を１／２以下に圧縮する。このた
め、＠郭強調をこのガンマ補正後の信号に施こしても、
上記テレビジョンカメラのレンズ光学系等による高域劣
化が完全に補正できず（高域圧縮のため）９本輪郭強調
の第１の目的である高域補償が十分に達成できなくなる
といった問題が生じる。以下、１００％レベルの白地に
、０％レベルの黒線がある被写体を撮像した場合を例に
とり、第７図を用いてこの輪郭強調過程を説明する。な
お、ここでは、ディジタル信号処理を前提にして、信号
波形はサンプリングホールドされた信号の形で示す。

第７図（Ａ）に上記被写体を高域レスポンス低下の全く
ない理想的な撮像装置で電気信号に変換した場合の信号
波形を示す。これに対し、実際のレンズ、撮像素子及び
プリアンプ等からなる撮像装置を用いて得られる信号を
サンプリングして得られる波形は、同図（Ｂ）に示すよ
うに、高域レスポンスが劣化した波形になる。（レスポ
ンスが８０％に低下した例を示した。）これにガンマ補
正を加えると、暗部が大幅に増幅され９元々２０％レベ
ルであった黒線のレベルが、５０％近くまで上昇し、同
１　（Ｃ）に示すような波形になる。

この信号に対し、上記レンズ等のレスポンス劣化を補正
するための輪郭強調を従来の回路で加えると、この信号
波形は同図（Ｄ）のようになる。つまり、理想とする同
図（Ａ）の波形には戻らず。

黒線のレベルは浮き上がり、白側のエツジが、過度に強
調される。

このように、従来の輪郭強調回路では、被写体によって
は白側エツジが目障りで不自然な輪郭強調が行われると
いった欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記欠点を解決するため２白偶の輪郭強調を
黒側に比べ少なくした９輪郭強調を可能にすることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するため、ディジタル映像
信号を入力し１輪郭強調信号を抽出する手段と、当該手
段により得られたディジタル輪郭強調信号の極性を判定
して、その極性により、該輪郭強調信号に対応する所定
の係数値を掛は合せ。

これを元の映像信号に加える手段を有する構成としたも
のである。

〔作用〕

前記したように、ガンマ補正を施こした映像信号の輪郭
を強調する際には、黒側の輪郭を白側の輪郭より多く強
調した方が良い。一方、この白側輪郭、黒側輸郭という
のは９輪郭強調信号抽出手段より得られる信号の正負極
性と一致する。信号がディジタルの場合、この正負の判
定は信号の符号ビットで簡単かつ正確に判定できる。

本発明は、この特徴を利用し、符号ビットにより上記信
号の正負極性を判定し、これによって輪郭強調信号に掛
は合せる係数値を制御して、黒側輪郭をより強く強調す
るεとを可能にしたものである。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例を示す。入力映像信号１はＡ
−Ｄ変換回路２でディジタル信号に変換される。（入力
信号が元々ディジタル信号であれば、このＡ−Ｄ変換回
路は当然不要となる）。このディジタル映像信号３は遅
延回路４，５で各々一定時間遅延され、遅延回路５の出
力と遅延を受けていない映像信号３は加算回路６で加算
され。

１／２倍回路７を通して減算回路８で遅延回路４の出力
から差引かれる。ここまでの処理は従来の回路と処理方
式がディジタルである点を除き全く同じであり、減算回
路８からは輪郭強調信号９が得られる。

本発明の特徴は、この輪郭強調信号９の極性を極性判定
回路１ｏで判定し、この極性によりスイッチ１４を切替
え、＠郭強調信号９に掛は合せる係数値Ｋｌ、に２を格
納しであるレジスタ１２．１３の出力を選択して２乗算
器１１に加えるようにしである虚にある。こうしておい
て、係数値Ｋｌ、　Ｋ２をＫｌ＞Ｋ２になるように設定
し９輪郭強調信号の極性が負であるときは、スイッチ１
４を図中実線に示すように切替え制御すれば１乗算器１
１の出力からは白側に比べ、より黒側を強く輪郭強調す
る輪郭強調信号１５が得られる。よってこの信号１５を
加算器１６で遅延回路４の出力に加算すれば、この出力
１７の波形は、第７図（Ｅ）に示すようになり、レンズ
等の高域レスポンス低下、ガンマ補正により歪んだ入力
信号波形（Ｃ）を理想波形（Ａ）とほぼ等しい波形に補
正することができる。

尚、上記の例では、極性判定回路１０２乗算器１１、レ
ジスタ１２．１３等を用いる構成を説明したが、第２図
に示す本発明の第２の実施例のように回路を簡略化する
ことも可能である。即ち。

通常、極性判定回路１０の出力は、減算器８の出力信号
９の符号ビットに他ならず、またディジタル信号では、
信号を２倍（ｎは整数）する場合。

ビットシフトするだけで簡単にできる。よって。

減算器８の出力信号９を外部から制御可能なビットシフ
ト回路１８に加え、この回路でビットシフトを行うか否
かを、信号９の符号ビットで制御し。

必要に応じて乗算器１１で強調レベルを可変すれば、第
１の実施例とほぼ同等の効果が得られる。

尚、今までの説明では、ガンマ補正を施こした映像信号
に輪郭補正を行う際の効果を強調してきたが１人間の視
覚上、ガンマ補正を施こす前に輪郭強調を行う際にも、
黒側を白側に比べより多く強調した方が効果的な場合も
多く２本発明は、ガンマ補正を施こさない映像信号に対
しても有効である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明を用いると、映像信号の黒側（低輝
度側）エツジを白側（高輝度側）より強く強調すること
が可能となり、ガンマ補正を施こした信号はもとより、
これを施こさない信号に輪郭強調を加えるときも、視覚
的に自然で効果的な補正が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１．第２図は本発明の第１，２の実施例を示すブロッ
ク図、第３図は従来例のブロック図、第４図は従来回路
での信号波形を説明する図、第５図は一般のテレビジョ
ンカメラの概略構成図、第６図はガンマ補正曲線の一例
、第７図はガンマ補正の輪郭強調への影響を説明する図
である。 ４．５：遅延回路、６．１６．　　二加算器、８：減算
器、１０：極性判定回路、１１：乗算器、１４：スイッ
チ、１８二ビットシフト回路。 第σ口 ＠乙口 入 しτ　Ｉし 第３図 ＠４０ 第７図 （ｆ）） （Ｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ディジタル化された映像信号から輪郭強調信号を抽
   出する手段と、当該輪郭強調信号の極性の正負を判定す
   る手段と、この極性に応じて上記輪郭強調信号の利得を
   所定値に制御し、元の映像信号に加算する手段とを有す
   ることを特徴とする映像信号の輪郭強調回路。