JPH1051661A - 低域フィルタリングとヒストグラム等化を用いた画質改善方法及びその回路 - Google Patents
低域フィルタリングとヒストグラム等化を用いた画質改善方法及びその回路Info
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- JPH1051661A JPH1051661A JP9127277A JP12727797A JPH1051661A JP H1051661 A JPH1051661 A JP H1051661A JP 9127277 A JP9127277 A JP 9127277A JP 12727797 A JP12727797 A JP 12727797A JP H1051661 A JPH1051661 A JP H1051661A
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- G06T5/40—Image enhancement or restoration using histogram techniques
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力映像信号のコントラストを改善すると共
にノイズを抑制し画質を改善する方法及びその回路を提
供する。 【解決手段】 低域フィルタリングとヒストグラム等化
を用いた画質改善方法は、入力映像信号を低域フィルタ
リングし、低域フィルタリングされた信号を出力する段
階と、低域フィルタリングされた信号をヒストグラム等
化してコントラストを改善し、改善された信号を出力す
る段階と、入力映像信号で低域フィルタリングされた信
号との差を求める段階と、求められた差値を改善された
信号に加算して等化された出力信号を出力する段階とを
含む。
にノイズを抑制し画質を改善する方法及びその回路を提
供する。 【解決手段】 低域フィルタリングとヒストグラム等化
を用いた画質改善方法は、入力映像信号を低域フィルタ
リングし、低域フィルタリングされた信号を出力する段
階と、低域フィルタリングされた信号をヒストグラム等
化してコントラストを改善し、改善された信号を出力す
る段階と、入力映像信号で低域フィルタリングされた信
号との差を求める段階と、求められた差値を改善された
信号に加算して等化された出力信号を出力する段階とを
含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は低域フィルタリング
とヒストグラム等化を用いた画質改善方法及びその回路
に係り、特に入力映像信号のコントラストを改善すると
共にノイズの増加を抑制させる画質改善方法及びその回
路に関する。
とヒストグラム等化を用いた画質改善方法及びその回路
に係り、特に入力映像信号のコントラストを改善すると
共にノイズの増加を抑制させる画質改善方法及びその回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】グレーレベルのヒストグラムは映像の概
観の全体的な描写を提供する。与えられた映像に対して
適切に調節されたグレーレベルは概観または映像のコン
トラストを改善させる。コントラストの改善のための多
くの方法の中、映像のサンプルの分布により与えられた
映像のコントラストを改善する方法のヒストグラム等化
が最も広く知られており、これは下の文献［１］、
［２］に開示されている。［１］J ．S.Lim，Two-Dimen
sional Signal and Image Processing ，Prentice Hall
， Englewood Cliffs ，New Jersey，1990，［２］R
．C ．Gonzalez and P.Wints,DigitalImage Processin
g ，Addison-Wesley，Reading ，Massachusetts ，197
7．また、メディカル映像処理とレーダー映像処理を含
むヒストグラム等化方法の有用な応用は下の文献
［３］、［４］に開示されている。［３］J ．Zimmerma
n，Ｓ．Pizer ，E ．Staab ，E ．Perry ，W ．McCartn
ey ，and B ．Brenton ，“Evaluation of adaptive hi
stogram equalization for contrast enhancement，”I
EEE Tr ．on medical imaging，pp．304-312 ，Dec ．1
988，［４］Y ．Li，W ．Wang，and D ．Y ．Yu，“App
lication of adaptive histogram equalizition to x-r
ay chest image ，”Proc．of the SPIE ，pp．513-514
，vol ．2321，1994．一般的に、ヒストグラム等化は
動的範囲を伸ばす効果を有するのでヒストグラム等化は
結果映像のグレー分布を平らにし、その結果として映像
のコントラストを改善する。
観の全体的な描写を提供する。与えられた映像に対して
適切に調節されたグレーレベルは概観または映像のコン
トラストを改善させる。コントラストの改善のための多
くの方法の中、映像のサンプルの分布により与えられた
映像のコントラストを改善する方法のヒストグラム等化
が最も広く知られており、これは下の文献［１］、
［２］に開示されている。［１］J ．S.Lim，Two-Dimen
sional Signal and Image Processing ，Prentice Hall
， Englewood Cliffs ，New Jersey，1990，［２］R
．C ．Gonzalez and P.Wints,DigitalImage Processin
g ，Addison-Wesley，Reading ，Massachusetts ，197
7．また、メディカル映像処理とレーダー映像処理を含
むヒストグラム等化方法の有用な応用は下の文献
［３］、［４］に開示されている。［３］J ．Zimmerma
n，Ｓ．Pizer ，E ．Staab ，E ．Perry ，W ．McCartn
ey ，and B ．Brenton ，“Evaluation of adaptive hi
stogram equalization for contrast enhancement，”I
EEE Tr ．on medical imaging，pp．304-312 ，Dec ．1
988，［４］Y ．Li，W ．Wang，and D ．Y ．Yu，“App
lication of adaptive histogram equalizition to x-r
ay chest image ，”Proc．of the SPIE ，pp．513-514
，vol ．2321，1994．一般的に、ヒストグラム等化は
動的範囲を伸ばす効果を有するのでヒストグラム等化は
結果映像のグレー分布を平らにし、その結果として映像
のコントラストを改善する。
【０００３】広く知られたヒストグラム等化のこのよう
な特性は実際には欠点となる恐れがある。即ち、動的範
囲を伸ばしてコントラストを改善する特性のため映像信
号と共に背景ノイズがヒストグラム等化処理されると背
景ノイズも増加されるので、特に一定したレベルを有す
る領域で画質を劣化させる要因となる問題点があった。
な特性は実際には欠点となる恐れがある。即ち、動的範
囲を伸ばしてコントラストを改善する特性のため映像信
号と共に背景ノイズがヒストグラム等化処理されると背
景ノイズも増加されるので、特に一定したレベルを有す
る領域で画質を劣化させる要因となる問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記の問題点を克服す
るための本発明の目的はガウス形のノイズを含んだ入力
映像を低域フィルタリングし、低域フィルタリングされ
た信号をヒストグラム等化することにより入力映像のコ
ントラストを改善すると同時にノイズが向上されること
を抑制する画質改善方法を提供することにある。
るための本発明の目的はガウス形のノイズを含んだ入力
映像を低域フィルタリングし、低域フィルタリングされ
た信号をヒストグラム等化することにより入力映像のコ
ントラストを改善すると同時にノイズが向上されること
を抑制する画質改善方法を提供することにある。
【０００５】本発明の他の目的はガウス形のノイズを含
んだ入力映像を低域フィルタリングし、低域フィルタリ
ングされた信号をヒストグラム等化することにより入力
映像のコントラストを改善すると同時にノイズの増加を
抑制する画質改善回路を提供することにある。
んだ入力映像を低域フィルタリングし、低域フィルタリ
ングされた信号をヒストグラム等化することにより入力
映像のコントラストを改善すると同時にノイズの増加を
抑制する画質改善回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明による画質改善方法は所定数のグレーレベル
に表現される映像信号をヒストグラム等化を用いて画質
を改善する方法において、（ａ）入力映像信号を低域フ
ィルタリングし、低域フィルタリングされた信号を出力
する段階と、（ｂ）前記低域フィルタリングされた信号
をヒストグラム等化してコントラストを改善し、改善さ
れた信号を出力する段階と、（ｃ）前記入力映像信号で
前記低域フィルタリングされた信号との差を求める段階
と、（ｄ）前記求められた差値を前記改善された信号に
加算して出力信号を出力する段階とを含むことを特徴と
する。
め、本発明による画質改善方法は所定数のグレーレベル
に表現される映像信号をヒストグラム等化を用いて画質
を改善する方法において、（ａ）入力映像信号を低域フ
ィルタリングし、低域フィルタリングされた信号を出力
する段階と、（ｂ）前記低域フィルタリングされた信号
をヒストグラム等化してコントラストを改善し、改善さ
れた信号を出力する段階と、（ｃ）前記入力映像信号で
前記低域フィルタリングされた信号との差を求める段階
と、（ｄ）前記求められた差値を前記改善された信号に
加算して出力信号を出力する段階とを含むことを特徴と
する。
【０００７】前記他の目的を達成するため、本発明によ
る画質改善回路は所定数のグレーレベルに表現される映
像信号をヒストグラム等化を用いて画質を改善する回路
において、入力される映像信号を低域フィルタリング
し、低域フィルタリングされた信号を出力する低域フィ
ルタリング手段と、前記低域フィルタリングされた信号
をヒストグラム等化してコントラストが改善された信号
を出力するヒストグラム等化手段と、前記入力サンプル
で低域フィルタリングされた信号との差を検出する検出
手段と、前記検出された差値と前記改善された信号を加
算して出力信号を出力する出力手段とを含むことを特徴
とする。
る画質改善回路は所定数のグレーレベルに表現される映
像信号をヒストグラム等化を用いて画質を改善する回路
において、入力される映像信号を低域フィルタリング
し、低域フィルタリングされた信号を出力する低域フィ
ルタリング手段と、前記低域フィルタリングされた信号
をヒストグラム等化してコントラストが改善された信号
を出力するヒストグラム等化手段と、前記入力サンプル
で低域フィルタリングされた信号との差を検出する検出
手段と、前記検出された差値と前記改善された信号を加
算して出力信号を出力する出力手段とを含むことを特徴
とする。
【０００８】
【本発明の実施の形態】以下、添付された図面に基づき
本発明による低域フィルタリングとヒストグラム等化を
用いた画質改善方法及びその回路の望ましい実施例を説
明する。まず、本発明による画質改善方法に対して説明
する。Ｌ個のグレーレベル｛Ｘ0 ，Ｘ1 ，．．．，Ｘ
L-1 ｝で構成された入力映像を｛Ｙ（i,j)｝と称し、入
力映像｛Ｙ（i,j)｝の低域フィルタリングされた映像信
号を｛Ａ（i,j)｝と称する。
本発明による低域フィルタリングとヒストグラム等化を
用いた画質改善方法及びその回路の望ましい実施例を説
明する。まず、本発明による画質改善方法に対して説明
する。Ｌ個のグレーレベル｛Ｘ0 ，Ｘ1 ，．．．，Ｘ
L-1 ｝で構成された入力映像を｛Ｙ（i,j)｝と称し、入
力映像｛Ｙ（i,j)｝の低域フィルタリングされた映像信
号を｛Ａ（i,j)｝と称する。
【０００９】そして、ヒストグラム等化を用いてコント
ラストの改善された低域フィルタリングされた映像信号
（以下、改善された信号と略称する）をAeq(i,j)と称
し、最終出力信号をＹH (i,j) と称する。ここで、ヒス
トグラム等化を用いてコントラストを向上させる方法と
しては与えられた映像サンプルの累積密度関数（CDF)を
変換関数に使用する典型的なヒストグラム等化技法が挙
げられる。しかし、本発明は典型的なヒストグラム等化
技法外に変形されたヒストグラム等化を用いる応用例も
適用されうる。
ラストの改善された低域フィルタリングされた映像信号
（以下、改善された信号と略称する）をAeq(i,j)と称
し、最終出力信号をＹH (i,j) と称する。ここで、ヒス
トグラム等化を用いてコントラストを向上させる方法と
しては与えられた映像サンプルの累積密度関数（CDF)を
変換関数に使用する典型的なヒストグラム等化技法が挙
げられる。しかし、本発明は典型的なヒストグラム等化
技法外に変形されたヒストグラム等化を用いる応用例も
適用されうる。
【００１０】本発明の最終出力信号ＹH (i,j) は入力信
号Y(i,j)で低域フィルタリングされた信号A(i,j)を減算
した信号を改善された信号Aeq(i,j)に加算した結果であ
り、これは次の式１のように与えられる。 ＹH (i,j) ＝Aeq(i,j)＋（Y(i,j)−A(i,j)) …（式１） ここで、Y(i,j)−A(i,j)は原信号の高周波数成分に該当
する。
号Y(i,j)で低域フィルタリングされた信号A(i,j)を減算
した信号を改善された信号Aeq(i,j)に加算した結果であ
り、これは次の式１のように与えられる。 ＹH (i,j) ＝Aeq(i,j)＋（Y(i,j)−A(i,j)) …（式１） ここで、Y(i,j)−A(i,j)は原信号の高周波数成分に該当
する。
【００１１】本発明の基本的な概念と有用性は出力信号
ＹH (i,j) を示す式１を次のように示すと理解しやす
い。 ＹH (i,j) −Aeq(i,j)＝Y(i,j)−A(i,j) …（式２） 前記式２は最終出力信号ＹH (i,j) と改善された信号Ae
q(i,j)との差は入力信号Y(i,j)と低域フィルタリングさ
れた信号との差と同一なのを意味する。
ＹH (i,j) を示す式１を次のように示すと理解しやす
い。 ＹH (i,j) −Aeq(i,j)＝Y(i,j)−A(i,j) …（式２） 前記式２は最終出力信号ＹH (i,j) と改善された信号Ae
q(i,j)との差は入力信号Y(i,j)と低域フィルタリングさ
れた信号との差と同一なのを意味する。
【００１２】これは、相異なる２つの入力サンプルが同
一な低域フィルタリングされた値を有するとすればこれ
ら２つの入力サンプルの差は前記２つの入力サンプルに
各々対応する２つの出力信号の差と同一になることを意
味する。言換えれば、一定した信号レベルを有する映像
領域で隣接した２つのサンプルがガウス形のノイズによ
り相異なる値を有している際、もしこの２つのサンプル
の低域フィルタリングされた値が同一であると仮定すれ
ばこの２つのサンプルの差は出力端でも同じく保たれる
ことを示す。これは本発明がヒストグラム等化を用いた
コントラスト改善時ノイズの向上を抑制することを意味
する。
一な低域フィルタリングされた値を有するとすればこれ
ら２つの入力サンプルの差は前記２つの入力サンプルに
各々対応する２つの出力信号の差と同一になることを意
味する。言換えれば、一定した信号レベルを有する映像
領域で隣接した２つのサンプルがガウス形のノイズによ
り相異なる値を有している際、もしこの２つのサンプル
の低域フィルタリングされた値が同一であると仮定すれ
ばこの２つのサンプルの差は出力端でも同じく保たれる
ことを示す。これは本発明がヒストグラム等化を用いた
コントラスト改善時ノイズの向上を抑制することを意味
する。
【００１３】そして、一定した信号レベルを有している
映像信号にガウス形のノイズが混じている際、低域フィ
ルタリングを行うと一定した信号レベルを抽出しうるこ
とは周知の事実である。さらに詳しく説明するため、入
力サンプルＹ（i,j)と入力サンプルＹ（i',j')とが同一
な低域フィルタリングされた値を有すると仮定する。即
ち、Ａ（i,j)＝Ａ（i',j')と仮定する。そうすると、Ae
q(i,j)＝Aeq(i',j')である。
映像信号にガウス形のノイズが混じている際、低域フィ
ルタリングを行うと一定した信号レベルを抽出しうるこ
とは周知の事実である。さらに詳しく説明するため、入
力サンプルＹ（i,j)と入力サンプルＹ（i',j')とが同一
な低域フィルタリングされた値を有すると仮定する。即
ち、Ａ（i,j)＝Ａ（i',j')と仮定する。そうすると、Ae
q(i,j)＝Aeq(i',j')である。
【００１４】この際、Ｙ（i,j)＝Ｙ（i',j')に対応され
る出力信号は各々次のように与えられる。 ＹH (i,j) ＝Aeq(i,j)＋（Y(i,j)−A(i,j)) …（式３） Ｙ （i',j')＝Aeq(i',j')＋（Ｙ（i',j')−Ａ（i',j')） …（式４） Ａ（i,j)＝Ａ（i',j')とAeq(i,j)＝Aeq(i',j')を用いる
と、 ＹH （i,j)−ＹH （i',j')＝Ｙ（i,j)−Ｙ（i',j') …（式５） が得られる。
る出力信号は各々次のように与えられる。 ＹH (i,j) ＝Aeq(i,j)＋（Y(i,j)−A(i,j)) …（式３） Ｙ （i',j')＝Aeq(i',j')＋（Ｙ（i',j')−Ａ（i',j')） …（式４） Ａ（i,j)＝Ａ（i',j')とAeq(i,j)＝Aeq(i',j')を用いる
と、 ＹH （i,j)−ＹH （i',j')＝Ｙ（i,j)−Ｙ（i',j') …（式５） が得られる。
【００１５】式５は２つの入力サンプルの差が対応する
出力信号の差と同一になることを意味し、これは本発明
がヒストグラム等化を用いてコントラストを改善する
際、ノイズの増加を抑制することを示す。次いで、本発
明の理解のため典型的なヒストグラム等化アルゴリズム
に対して説明する。
出力信号の差と同一になることを意味し、これは本発明
がヒストグラム等化を用いてコントラストを改善する
際、ノイズの増加を抑制することを示す。次いで、本発
明の理解のため典型的なヒストグラム等化アルゴリズム
に対して説明する。
【００１６】与えられた入力映像｛Ａ（i,j)｝はＬ個の
離散グレーレベル｛Ｘ0 ，Ｘ1 ，．．．，ＸL-1 ｝で構
成される際、ここで、Ｘ0 ＝０はブラックレベルを示
し、Ｘ 1 ＝１はホワイトレベルを示す。確率密度関数は
次のように示しうる。
離散グレーレベル｛Ｘ0 ，Ｘ1 ，．．．，ＸL-1 ｝で構
成される際、ここで、Ｘ0 ＝０はブラックレベルを示
し、Ｘ 1 ＝１はホワイトレベルを示す。確率密度関数は
次のように示しうる。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで、ｐ（Ｘk ）はｋ番目のグレーレベ
ル（Ｘk ）が入力映像｛Ａ（i,j)｝に示した確率であ
り、ｎk はこのレベルが｛Ａ（i,j)｝に示される回数を
示し、ｎは｛Ａ（i,j)｝の全体サンプル数を示す。ま
た、累積密度函数は次の式７のように限定される。
ル（Ｘk ）が入力映像｛Ａ（i,j)｝に示した確率であ
り、ｎk はこのレベルが｛Ａ（i,j)｝に示される回数を
示し、ｎは｛Ａ（i,j)｝の全体サンプル数を示す。ま
た、累積密度函数は次の式７のように限定される。
【００１９】
【数２】
【００２０】累積密度函数に基づき、典型的なヒストグ
ラム等化の出力Aeq(i,j)は与えられた入力信号Ａ（i,j)
に対して次のように与えられる。 Aeq(i,j)＝ｃ（Ａ（i,j)）ＸL-1 …（式８） ここで、Ａ（i,j)∈｛Ｘ0 ，Ｘ1 ，．．．，ＸL-1 ｝で
ある。次いで、図１及び図２に繋がって本発明による低
域フィルタリングとヒストグラム等化を用いた画質改善
回路の望ましい実施例を説明する。
ラム等化の出力Aeq(i,j)は与えられた入力信号Ａ（i,j)
に対して次のように与えられる。 Aeq(i,j)＝ｃ（Ａ（i,j)）ＸL-1 …（式８） ここで、Ａ（i,j)∈｛Ｘ0 ，Ｘ1 ，．．．，ＸL-1 ｝で
ある。次いで、図１及び図２に繋がって本発明による低
域フィルタリングとヒストグラム等化を用いた画質改善
回路の望ましい実施例を説明する。
【００２１】本発明による低域フィルタリングとヒスト
グラム等化を用いた画質改善回路のブロック図である。
図１において、低域通過フィルター１００は入力信号Ｙ
(i,j) を低域フィルタリングして低域フィルタリングさ
れた信号Ａ(i,j) を出力する。ヒストグラム等化器２０
０は低域通過フィルター１００から出力される低域フィ
ルタリングされた信号Ａ（i,j)をヒストグラム等化を用
いて低域フィルタリングされた信号のコントラストを向
上させる。
グラム等化を用いた画質改善回路のブロック図である。
図１において、低域通過フィルター１００は入力信号Ｙ
(i,j) を低域フィルタリングして低域フィルタリングさ
れた信号Ａ(i,j) を出力する。ヒストグラム等化器２０
０は低域通過フィルター１００から出力される低域フィ
ルタリングされた信号Ａ（i,j)をヒストグラム等化を用
いて低域フィルタリングされた信号のコントラストを向
上させる。
【００２２】減算器３００は入力信号Ｙ（i,j)で低域通
過フィルター１００から出力される低域フィルタリング
された信号Ａ（i,j)を減算する。加算器４００はヒスト
グラム等化器２００から出力される改善された信号Aeq
(i,j)と減算器３００の出力を加算して最終出力信号Ｙ
H （i,j)を出力する。この出力信号ＹH （i,j)は前記式
１として示される。
過フィルター１００から出力される低域フィルタリング
された信号Ａ（i,j)を減算する。加算器４００はヒスト
グラム等化器２００から出力される改善された信号Aeq
(i,j)と減算器３００の出力を加算して最終出力信号Ｙ
H （i,j)を出力する。この出力信号ＹH （i,j)は前記式
１として示される。
【００２３】図２は図１に示された回路の詳細ブロック
図であって、ヒストグラム等化器を典型的なヒストグラ
ム等化器として使用した場合であり、ヒストグラム等化
器２００を中心に説明する。図２において、フレームヒ
ストグラム計算器２１０は低域通過フィルター１００か
ら出力される低域フィルタリングされた信号Ａ（i,j)＝
Ｘk を画面単位に入力してグレーレベル分布度を計算
し、計算されたグレーレベル分布度に基づき前記式６と
して表現される確率密度函数ｐ（Ｘk ）を計算する。画
面単位としてはフィールドも構わないが、ここではフレ
ームにする。
図であって、ヒストグラム等化器を典型的なヒストグラ
ム等化器として使用した場合であり、ヒストグラム等化
器２００を中心に説明する。図２において、フレームヒ
ストグラム計算器２１０は低域通過フィルター１００か
ら出力される低域フィルタリングされた信号Ａ（i,j)＝
Ｘk を画面単位に入力してグレーレベル分布度を計算
し、計算されたグレーレベル分布度に基づき前記式６と
して表現される確率密度函数ｐ（Ｘk ）を計算する。画
面単位としてはフィールドも構わないが、ここではフレ
ームにする。
【００２４】ＣＤＦ計算器２２０はフレームヒストグラ
ム計算器２１０から出力される確率密度函数ｐ（Ｘk ）
を入力して前記式７を用いて累積密度函数ｃ（Ｘk ）を
計算する。ＣＤＦメモリ２３０ではＣＤＦ計算器２２０
から計算された累積密度関数ｃ（Ｘk ）を同期信号（Ｓ
ＹＮＣ）によりフレーム単位で更新し、更新される間貯
蔵された１フレーム前の入力サンプルＣ（Ｘk ）に対し
た累積密度関数値ｃ（Ｘk）をマッパ２４０に供給す
る。ここで、同期信号は画面単位がフィールドならフィ
ールド同期信号となり、フレームならフレーム同期信号
となり、ＣＤＦメモリ２３０はバッファとして使用され
る。
ム計算器２１０から出力される確率密度函数ｐ（Ｘk ）
を入力して前記式７を用いて累積密度函数ｃ（Ｘk ）を
計算する。ＣＤＦメモリ２３０ではＣＤＦ計算器２２０
から計算された累積密度関数ｃ（Ｘk ）を同期信号（Ｓ
ＹＮＣ）によりフレーム単位で更新し、更新される間貯
蔵された１フレーム前の入力サンプルＣ（Ｘk ）に対し
た累積密度関数値ｃ（Ｘk）をマッパ２４０に供給す
る。ここで、同期信号は画面単位がフィールドならフィ
ールド同期信号となり、フレームならフレーム同期信号
となり、ＣＤＦメモリ２３０はバッファとして使用され
る。
【００２５】マッパ２４０は低域通過フィルター１００
から出力される低域フィルタリングされた信号Ｘk に対
応する累積密度関数値ｃ（Ｘk ）をＣＤＦメモリ２３０
から読出して低域フィルタリングされた入力サンプルＸ
k を０からＸL-1 までのグレーレベル中の１つでマッピ
ングする。本発明の他の実施例において、ＣＤＦ計算器
２２０から出力される累積密度関数と同一フレームの入
力信号をマッパ２４０に入力させるため低域通過フィル
ター１００から出力される低域フィルタリングされた信
号Ｘk を１フレーム遅延させるフレームメモリがさらに
含まれる。
から出力される低域フィルタリングされた信号Ｘk に対
応する累積密度関数値ｃ（Ｘk ）をＣＤＦメモリ２３０
から読出して低域フィルタリングされた入力サンプルＸ
k を０からＸL-1 までのグレーレベル中の１つでマッピ
ングする。本発明の他の実施例において、ＣＤＦ計算器
２２０から出力される累積密度関数と同一フレームの入
力信号をマッパ２４０に入力させるため低域通過フィル
ター１００から出力される低域フィルタリングされた信
号Ｘk を１フレーム遅延させるフレームメモリがさらに
含まれる。
【００２６】本発明は映像信号の画質改善に関連された
広範な分野に応用されうる。即ち、放送機器、レーダー
信号処理システム、医用工学、家電製品等に応用されう
る。
広範な分野に応用されうる。即ち、放送機器、レーダー
信号処理システム、医用工学、家電製品等に応用されう
る。
【００２７】
【発明の効果】前述したように、本発明は入力信号を低
域フィルタリングし、低域フィルタリングされた信号を
ヒストグラム等化することによりコントラストを改善す
ると同時にノイズの増加を抑制させ画質を改善しうる。
域フィルタリングし、低域フィルタリングされた信号を
ヒストグラム等化することによりコントラストを改善す
ると同時にノイズの増加を抑制させ画質を改善しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による低域フィルタリングとヒストグラ
ム等化を用いた画質改善回路のブロック図である。
ム等化を用いた画質改善回路のブロック図である。
【図２】図１に示された画質改善回路の一実施例による
詳細ブロック図である。
詳細ブロック図である。
１００ 低域通過フィルター ２００ ヒストグラム等化器 ２１０ フレームヒストグラム計算器 ２２０ ＣＤＦ計算器 ２３０ ＣＤＦメモリ ２４０ マッパ ３００ 減算器 ４００ 加算器
Claims (7)
- 【請求項１】 所定数のグレーレベルに表現される映像
信号をヒストグラム等化を用いて画質を改善する方法に
おいて、 （ａ） 入力映像信号を低域フィルタリングし、低域フ
ィルタリングされた信号を出力する段階と、 （ｂ） 前記低域フィルタリングされた信号をヒストグ
ラム等化してコントラストを改善し、改善された信号を
出力する段階と、 （ｃ） 前記入力映像信号で前記低域フィルタリングさ
れた信号との差を求める段階と、 （ｄ） 前記求められた差値を前記改善された信号に加
算して出力信号を出力する段階とを含むことを特徴とす
る画質改善方法。 - 【請求項２】 前記（ｂ）段階は、 前記低域フィルタリングされた信号を入力して画面単位
にグレーレベル分布度を計算して確率密度関数を出力す
る段階と、 前記確率密度関数に基づき累積密度関数を計算する段階
と、 前記低域フィルタリングされた信号を前記計算された累
積密度関数値に応じてグレーレベルにマッピングする段
階とを含むことを特徴とする請求項１に記載の画質改善
方法。 - 【請求項３】 前記出力信号と改善された信号との差は
入力映像信号と低域フィルタリングされた信号との差と
同一であることを特徴とする請求項１に記載の画質改善
方法。 - 【請求項４】 所定数のグレーレベルに表現される映像
信号をヒストグラム等化を用いて画質を改善する回路に
おいて、 入力される映像信号を低域フィルタリングし、低域フィ
ルタリングされた信号を出力する低域フィルタリング手
段と、 前記低域フィルタリングされた信号をヒストグラム等化
してコントラストが改善された信号を出力するヒストグ
ラム等化手段と、 前記入力サンプルで低域フィルタリングされた信号との
差を検出する検出手段と、 前記検出された差値と前記改善された信号を加算して出
力信号を出力する出力手段とを含むことを特徴とする画
質改善回路。 - 【請求項５】 前記ヒストグラム等化手段は、 前記低域フィルタリングされた信号を入力して画面単位
でグレーレベル分布を計算する第１計算手段と、 前記画面単位のグレーレベル分布に基づき累積密度関数
を計算する第２計算手段と、 前記低域フィルタリングされた信号を前記計算された累
積密度関数値に応じてグレーレベルにマッピングするマ
ッピング手段とを含むことを特徴とする請求項４に記載
の画質改善回路。 - 【請求項６】 前記第２手段から計算された累積密度関
数と同一画面の信号を前記マッピング手段に入力するた
め前記低域フィルタリングされた信号を一画面遅延する
画面メモリをさらに含むことを特徴とする請求項５に記
載の画質改善回路。 - 【請求項７】 前記第２計算手段から計算された累積密
度関数値を画面単位に更新し、更新される間貯蔵された
一画面前の累積密度関数値を前記マッピング手段に供給
するバッファをさらに含むことを特徴とする請求項５に
記載の画質改善回路。
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|---|---|---|---|
| KR1019960017209A KR0176601B1 (ko) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 저역 필터링과 히스토그램 등화를 이용한 화질개선 방법 및 그 회로 |
| KR17209/1996 | 1996-05-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051661A true JPH1051661A (ja) | 1998-02-20 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0809209A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1051661A (ja) |
| KR (1) | KR0176601B1 (ja) |
| CN (1) | CN1105992C (ja) |
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