JP6242431B2 - Image processing apparatus and method, and image display apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、入力画像に対し強調処理を行う画像処理装置及び方法、並びにこれらを用いた画像表示装置に関し、例えば入力画像として、元となる画像を拡大した拡大画像が入力された際に、高周波数成分の生成及び加算をすることによって、解像感の高い出力画像を得るよう画像の強調処理を行うものである。 The present invention relates to an image processing apparatus and method for performing enhancement processing on an input image, and an image display apparatus using the same. For example, when an enlarged image obtained by enlarging an original image is input as an input image, Image enhancement processing is performed so as to obtain an output image with high resolution by generating and adding frequency components.
一般に画像を表す画像信号に対し適宜画像処理を施した後、画像を再生表示するということが行われている。 In general, an image signal representing an image is appropriately subjected to image processing and then reproduced and displayed.
例えば特許文献1に記載された画像処理装置においては、入力画像の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第1の中間画像を生成し、第1の中間画像をもとに第2の中間画像を生成し、入力画像と第2の中間画像を加算することとしている。
For example, in the image processing apparatus described in
しかしながら、上記の画像処理装置では、入力画像に周期的な模様が動くパターンが含まれる場合、強調処理が不適切となり、適正な画質の出力画像を得ることができなかった。これは以下の理由による。 However, in the above-described image processing apparatus, when the input image includes a pattern in which a periodic pattern moves, the enhancement processing becomes inappropriate and an output image with an appropriate image quality cannot be obtained. This is due to the following reason.
従来技術では、入力画像に周期的な模様が含まれる場合、該当部分では明部と暗部の輝度差がより大きくなる。そのため、入力画像に含まれる周期的な模様が動く場合、該当箇所に含まれる各画素の輝度は明るい状態と暗い状態の間を周期的に変化することになる。ここで従来技術によって画素が明るい場合と暗い場合とでその輝度差が極端に大きいと、その画素は周期的に点滅しているように感じられる。つまり従来技術によって処理された結果、周期的な模様が動いた箇所は部分的に点滅することがあり、そのような場合、視覚的に不快に感じられる。 In the related art, when the input image includes a periodic pattern, the luminance difference between the bright part and the dark part becomes larger in the corresponding part. Therefore, when the periodic pattern included in the input image moves, the luminance of each pixel included in the corresponding portion periodically changes between a bright state and a dark state. Here, when the luminance difference between the case where the pixel is bright and the case where the pixel is bright is extremely large according to the conventional technique, it seems that the pixel blinks periodically. That is, as a result of processing by the prior art, a portion where a periodic pattern has moved may blink partially, and in such a case, it is visually uncomfortable.
本発明の画像処理装置は、
入力画像の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第1の中間画像を生成する中間画像生成手段と、
前記第1の中間画像を入力とし第2の中間画像を生成する中間画像処理手段と、
前記第2の中間画像を入力とし前記第2の中間画像を補正した補正画像を出力する補正手段と、
前記入力画像と前記補正画像を加算する第1の加算手段とを有し、
前記補正手段は、
前記第2の中間画像の画素値を、前記画素値の符号を表す符号データと前記画素値の絶対値をn個(nは2以上の整数)の値に分割した第1の分割データとに分割する分割手段と、
前記第1の分割データを構成するn個の値のうち、少なくとも一つの値が減衰されたn個の値から成る第2の分割データを生成する分割データ処理手段と、
前記第2の分割データを構成するn個の値を加算して得られた値に、前記符号データが表す符号を付加して得られる値を出力する合成手段と
を有し、
前記画素値の絶対値をD、TH(j)≦TH(j+1)を満たすn−1個の閾値をTH(j)(j=1〜n−1)で表した場合、
前記第1の分割データを構成するn個の値D(j)(j=1〜n)のうち、
第1の値D(1)は以下の式で表され、
前記分割データ処理手段は、上記の式で表されるn個の値D(j)のうち、第2の値D(2)から前記第nの値D(n)までのn−1個の値のうち、少なくとも一つを減衰させる
ことを特徴とする。
Images processing device of the present invention,
Intermediate image generating means for generating a first intermediate image obtained by extracting a component in the vicinity of a specific frequency band of the input image;
Intermediate image processing means for receiving the first intermediate image and generating a second intermediate image;
Correction means for receiving the second intermediate image as input and outputting a corrected image obtained by correcting the second intermediate image;
First adding means for adding the input image and the corrected image;
The correction means includes
The pixel value of the second intermediate image is converted into code data representing a code of the pixel value and first divided data obtained by dividing the absolute value of the pixel value into n values (n is an integer of 2 or more). A dividing means for dividing;
Divided data processing means for generating second divided data consisting of n values in which at least one value is attenuated among the n values constituting the first divided data;
The value obtained by adding the n values constituting the second divided data, have a synthesizing means for outputting a value obtained by adding a code indicating said code data,
When the absolute value of the pixel value is D and n−1 thresholds satisfying TH (j) ≦ TH (j + 1) are represented by TH (j) (j = 1 to n−1),
Of the n values D (j) (j = 1 to n) constituting the first divided data,
The first value D (1) is represented by the following equation:
The divided data processing means includes n-1 values from the second value D (2) to the nth value D (n) among the n values D (j) represented by the above formula. At least one of the values is attenuated .
本発明によれば、例えば、入力画像として入力される動画内に周期的な模様が動くパターンが含まれる場合に発生しうる部分的な点滅を防止することが出来る。 According to the present invention, for example, it is possible to prevent partial blinking that may occur when a moving pattern input as an input image includes a pattern that moves periodically.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1による画像処理装置の構成を示す。図示の画像処理装置は、例えば画像表示装置の一部として用いることができる。
FIG. 1 shows the configuration of an image processing apparatus according to
図示の画像処理装置は、中間画像生成手段1と、中間画像処理手段2と、補正強度決定手段3と、補正手段4と、加算手段5を有する。
中間画像生成手段1は、入力画像DINの特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した中間画像(第1の中間画像)D1を生成する。
中間画像処理手段2は、中間画像D1に後述する処理を行なった中間画像(第2の中間画像)D2を生成する。
The illustrated image processing apparatus includes an intermediate
The intermediate image generating means 1 generates an intermediate image (first intermediate image) D1 obtained by extracting components near a specific frequency band of the input image DIN.
The intermediate image processing means 2 generates an intermediate image (second intermediate image) D2 obtained by performing processing described later on the intermediate image D1.
補正強度決定手段3は、中間画像D1に対して後述する処理を行って得られる補正強度D3を決定し、補正強度を表すデータを出力する。以下では、補正強度を表すデータを単に補正強度と言うことがあり、同じ符号D3で表す。
補正手段4は、中間画像D2と補正強度D3を基に後述する処理を行って得られる補正画像D4を出力する。
The correction strength determination means 3 determines a correction strength D3 obtained by performing processing to be described later on the intermediate image D1, and outputs data representing the correction strength. Hereinafter, the data representing the correction strength may be simply referred to as correction strength, and is represented by the same symbol D3.
The correcting
加算手段5は、入力画像DINと補正画像D4を加算する。加算手段5による加算結果が出力画像DOUTとして出力される。
なお、以下の説明では図示の画像処理装置に入力される入力画像DINは、一連の画像から成る動画であるとする。
以下、実施の形態1による画像処理装置の詳細な構成、動作について説明を行う。
The adding means 5 adds the input image DIN and the corrected image D4. The addition result by the adding means 5 is output as an output image DOUT.
In the following description, it is assumed that the input image DIN input to the illustrated image processing apparatus is a moving image composed of a series of images.
The detailed configuration and operation of the image processing apparatus according to the first embodiment will be described below.
中間画像生成手段1は、例えば図2に示すように、高周波数成分画像生成手段1Aと、低周波数成分画像生成手段1Bとを備える。
For example, as shown in FIG. 2, the intermediate
高周波数成分画像生成手段1Aでは、入力画像DINの高周波数成分のみを取り出した画像D1Aを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。ここで高周波数成分の取り出しは画像の水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段1Aは、入力画像DINに対し、水平方向のハイパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ高周波数成分を取り出した画像D1Ahを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段1Ahと、垂直方向のハイパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ高周波数成分を取り出した画像D1Avを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段1Avとを備え、画像D1Aは画像D1Ahと画像D1Avから成る。 The high frequency component image generating unit 1A generates an image D1A obtained by extracting only the high frequency component of the input image DIN. High frequency components can be extracted by performing high-pass filter processing. Here, extraction of the high frequency component is performed in each of the horizontal direction and the vertical direction of the image. That is, the high-frequency component image generating unit 1A performs horizontal high-pass filter processing on the input image DIN to generate an image D1Ah in which the high-frequency component is extracted only in the horizontal direction. And vertical direction high frequency component image generation means 1Av that performs high-pass filter processing in the vertical direction to generate an image D1Av obtained from high frequency components only in the vertical direction, and the image D1A is composed of an image D1Ah and an image D1Av.
低周波数成分画像生成手段1Bでは、画像D1Aの低周波数成分のみを取り出した画像D1Bを生成する。低周波数成分の取り出しは、ローパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、低周波数成分の取り出しは水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。すなわち低周波数成分画像生成手段1Bは、画像D1Ahに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行った画像D1Bhを生成する水平方向低周波数成分画像生成手段1Bhと、画像D1Avに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行った画像D1Bvを生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段1Bvとを備え、画像D1Bは画像D1Bhと画像D1Bvから成る。
The low frequency component image generation means 1B generates an image D1B obtained by extracting only the low frequency component of the image D1A. The low frequency component can be extracted by performing a low pass filter process. The low frequency component is extracted in each of the horizontal direction and the vertical direction. That is, the low-frequency component
中間画像生成手段1からは、画像D1Bが中間画像D1として出力される。ここで中間画像D1は、画像D1Bhに相当する画像D1h、及び画像D1Bvに相当する画像D1vから成る。また、中間画像生成手段1では、高周波数成分画像生成手段1Aと低周波数成分画像生成手段1Bとで帯域通過フィルタ手段が構成されている。さらに、画像D1hは、入力画像DINを水平方向に帯域制限した画像となり、画像D1vは、入力画像DINを垂直方向に帯域制限した画像となる。 From the intermediate image generating means 1, the image D1B is output as the intermediate image D1. Here, the intermediate image D1 includes an image D1h corresponding to the image D1Bh and an image D1v corresponding to the image D1Bv. In the intermediate image generating means 1, the high-frequency component image generating means 1A and the low-frequency component image generating means 1B constitute a band pass filter means. Further, the image D1h is an image obtained by band-limiting the input image DIN in the horizontal direction, and the image D1v is an image obtained by band-limiting the input image DIN in the vertical direction.
中間画像処理手段2について説明する。図3は中間画像処理手段2の構成例を示す。図示の中間画像処理手段2は、非線形処理手段2Aと、高周波数成分画像生成手段2Bと、中間画像D1と画像D2Bを加算した画像D2Cを出力する加算手段2Cとを備える。 The intermediate image processing means 2 will be described. FIG. 3 shows a configuration example of the intermediate image processing means 2. The illustrated intermediate image processing means 2 includes a nonlinear processing means 2A, a high frequency component image generating means 2B, and an adding means 2C that outputs an image D2C obtained by adding the intermediate image D1 and the image D2B.
非線形処理手段2Aは、中間画像D1に対し、後述する非線形処理を行った画像D2Aを出力する。ここで、非線形処理手段2Aで行う非線形処理は、水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。すなわち非線形処理手段2Aは、画像D1Bhに対して後述する非線形処理を行って画像D2Ahを生成する水平方向非線形処理手段2Ahと、画像D1Bvに対して後述する非線形処理を行って画像D2Avを生成する垂直方向非線形処理手段2Avとを備え、画像D2Aは画像D2Ahと画像D2Avから成る。 The nonlinear processing means 2A outputs an image D2A obtained by performing nonlinear processing described later on the intermediate image D1. Here, the nonlinear processing performed by the nonlinear processing means 2A is performed in each of the horizontal direction and the vertical direction. That is, the non-linear processing means 2A performs a non-linear process described later on the image D1Bh to generate an image D2Ah, and a vertical non-linear process generates a picture D2Av by performing a non-linear process described later on the image D1Bv. The image D2A includes an image D2Ah and an image D2Av.
非線形処理手段2Aの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段2Aは同様の構成を有する水平方向非線形処理手段2Ah、及び垂直方向非線形処理手段2Avを備える。ここで、水平方向非線形処理手段2Ahは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段2Avは垂直方向の処理を行う。 The operation of the nonlinear processing means 2A will be described in more detail. The nonlinear processing means 2A includes a horizontal nonlinear processing means 2Ah and a vertical nonlinear processing means 2Av having the same configuration. Here, the horizontal nonlinear processing means 2Ah performs horizontal processing, and the vertical nonlinear processing means 2Av performs vertical processing.
図4は水平方向非線形処理手段2Ahの構成例を示す。図示の水平方向非線形処理手段2Ahは、ゼロクロス判定手段311hと、信号増幅手段312hとを備える。なお、水平方向非線形処理手段2Ahには、画像D1hが入力画像DIN311hとして入力される。 FIG. 4 shows an example of the configuration of the horizontal nonlinear processing means 2Ah. The illustrated horizontal non-linear processing means 2Ah includes a zero-cross determining means 311h and a signal amplifying means 312h. Note that the image D1h is input to the horizontal nonlinear processing means 2Ah as the input image DIN311h.
ゼロクロス判定手段311hは入力画像DIN311hにおける画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値或いは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号D311hによってゼロクロス点の前後にある画素(前後において隣接する画素)の位置を信号増幅手段312hに伝達する。例えばゼロクロス点の左右に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。
The zero-
信号増幅手段312hは信号D311hをもとにゼロクロス点の前後にある画素(前後において隣接する画素)を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた(絶対値を大きくした)非線形処理画像D312hを生成する。すなわち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を1より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は1とする。
Based on the signal D311h, the
そして水平方向非線形処理手段2Ahからは画像D2Ahとして非線形処理画像D312hが出力される。 A non-linearly processed image D312h is output as an image D2Ah from the horizontal non-linear processing means 2Ah.
図5は垂直方向非線形処理手段2Avの構成例を示す。図示の垂直方向非線形処理手段2Avは、ゼロクロス判定手段311vと、信号増幅手段312vとを備える。なお、垂直方向非線形処理手段2Avには、画像D1vが入力画像DIN311vとして入力される。 FIG. 5 shows a configuration example of the vertical nonlinear processing means 2Av. The illustrated vertical non-linear processing means 2Av includes a zero-cross determining means 311v and a signal amplifying means 312v. Note that the image D1v is input to the vertical nonlinear processing means 2Av as the input image DIN311v.
ゼロクロス判定手段311vは入力画像DIN311vにおける画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値或いは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号D311vによってゼロクロス点の前後にある画素(前後において隣接する画素)の位置を信号増幅手段312vに伝達する。例えばゼロクロス点の上下に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。
The zero-
信号増幅手段312vは信号D311vをもとにゼロクロス点の前後にある画素(前後において隣接する画素)を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた(絶対値を大きくした)非線形処理画像D312vを生成する。すなわち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を1より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は1とする。
Based on the signal D311v, the
そして垂直方向非線形処理手段2Avからは画像D2Avとして非線形処理画像D312vが出力される。
以上が非線形処理手段2Aの動作である。
Then, the nonlinear processed image D312v is output as the image D2Av from the vertical nonlinear processing means 2Av.
The above is the operation of the nonlinear processing means 2A.
高周波数成分画像生成手段2Bは、画像D2Aの高周波数成分のみを取り出した画像D2Bを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、高周波数成分の取り出しは画像の水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段2Bは、画像D2Ahに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像D2Bhを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段2Bhと、画像D2Avに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像D2Bvを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段2Bvとを備え、画像D2Bは画像D2Bhと画像D2Bvから成る。
The high frequency component
加算手段2Cは、中間画像D1と画像D2Bを加算して画像D2Cを生成する。なお、中間画像D1は画像D1h及び画像D1vから成っており、画像D2Bは画像D2Bh及び画像D2Bvから成っているので、中間画像D1と画像D2Bを加算するとは、画像D1h、D1v、D2Bh、D2Bvの全てを加算することを意味する。ここで、加算手段2Cでの加算処理は単純加算に限らず重み付け加算を用いてもよい。すなわち、画像D1h、D1v、D2Bh、D2Bvの各々をそれぞれ異なる増幅率で増幅してから加算してもよい。
そして中間画像処理手段2からは、画像D2Cが中間画像D2として出力される。
The adding means 2C adds the intermediate image D1 and the image D2B to generate an image D2C. The intermediate image D1 is composed of the image D1h and the image D1v, and the image D2B is composed of the image D2Bh and the image D2Bv. Therefore, when the intermediate image D1 and the image D2B are added, the images D1h, D1v, D2Bh, and D2Bv It means adding all. Here, the addition processing in the adding means 2C is not limited to simple addition, and weighted addition may be used. That is, the images D1h, D1v, D2Bh, and D2Bv may be added after being amplified at different amplification factors.
From the intermediate image processing means 2, the image D2C is output as the intermediate image D2.
補正強度決定手段3について説明する。図6は補正強度決定手段3の構成例を示す。図示の補正強度決定手段3は、比較手段3Aと、比較結果加算手段3Bとを備える。
The correction
比較手段3Aは中間画像D1の各画素について、画素値の絶対値を予め定められた閾値と比較し、その結果を比較結果D3Aとして出力する。すなわち比較結果D3Aとして得られる出力値は、中間画像D1の画素値の絶対値が予め定められた閾値より大きい場合は1になり、そうでない場合は0になる。なお、中間画像D1が画像D1h、D1vから成るので、閾値との比較は画像D1h、D1vそれぞれについて行う。すなわち比較手段3Aは画像D1hに対して後述する処理を行う水平方向比較手段3Ahと、画像D1vに対して後述する処理を行う垂直方向比較手段3Avとを備え、比較結果D3Aは、水平方向比較手段3Ahが出力する比較結果D3Ahと、垂直方向比較手段3Avが出力する比較結果D3Avから成る。以下、水平方向比較手段3Ah、及び垂直方向比較手段3Avの動作についてさらに説明する。 The comparison unit 3A compares the absolute value of the pixel value with a predetermined threshold for each pixel of the intermediate image D1, and outputs the result as a comparison result D3A. That is, the output value obtained as the comparison result D3A is 1 when the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is greater than a predetermined threshold value, and is 0 otherwise. Since the intermediate image D1 includes the images D1h and D1v, the comparison with the threshold value is performed for each of the images D1h and D1v. That is, the comparison unit 3A includes a horizontal direction comparison unit 3Ah that performs processing to be described later on the image D1h, and a vertical direction comparison unit 3Av that performs processing to be described later on the image D1v. The comparison result D3A is a horizontal direction comparison unit. The comparison result D3Ah output by 3Ah and the comparison result D3Av output by the vertical comparison means 3Av. Hereinafter, the operations of the horizontal direction comparison unit 3Ah and the vertical direction comparison unit 3Av will be further described.
水平方向比較手段3Ahは、画像D1hの各画素について、画素値の絶対値を予め定められた閾値と比較し、その結果を比較結果D3Ahとして出力する。比較結果D3Ahとして得られる出力値は、画像D1hの画素値の絶対値が予め定められた閾値より大きい場合は1になり、そうでない場合は0になる。ここで閾値は画像D1hの画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値を用いてもよい。 The horizontal direction comparing means 3Ah compares the absolute value of the pixel value with a predetermined threshold value for each pixel of the image D1h, and outputs the result as a comparison result D3Ah. The output value obtained as the comparison result D3Ah is 1 when the absolute value of the pixel value of the image D1h is greater than a predetermined threshold value, and is 0 otherwise. Here, the threshold value may be different depending on whether the sign of the pixel value of the image D1h is positive or negative.
垂直方向比較手段3Avは、画像D1vの各画素について、画素値の絶対値を予め定められた閾値と比較し、その結果を比較結果D3Avとして出力する。比較結果D3Avとして得られる出力値は、画像D1vの画素値の絶対値が予め定められた閾値より大きい場合は1になり、そうでない場合は0になる。ここで閾値は画像D1hの画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値を用いてもよい。 The vertical direction comparing means 3Av compares the absolute value of the pixel value with a predetermined threshold value for each pixel of the image D1v, and outputs the result as a comparison result D3Av. The output value obtained as the comparison result D3Av is 1 when the absolute value of the pixel value of the image D1v is larger than a predetermined threshold value, and is 0 otherwise. Here, the threshold value may be different depending on whether the sign of the pixel value of the image D1h is positive or negative.
比較結果加算手段3Bは比較結果D3Aとして得られる出力値を複数画素分加算し、その結果を加算結果D3Bとして出力する。この加算においては、各画素(注目画素)について、当該注目画素を中心とする所定の範囲内に位置する複数の画素についての比較結果D3Aとして得られる出力値が加算される。この加算処理は比較結果D3Ah、D3Avのそれぞれに対して行う。すなわち比較結果加算手段3Bは、比較結果D3Ahに対して後述の処理を行う水平方向比較結果加算手段3Bhと、比較結果D3Avに対して後述の処理を行う垂直方向比較結果加算手段3Bvとを備え、加算結果D3Bは、水平方向比較結果加算手段3Bhが出力する加算結果D3Bhと、垂直方向比較結果加算手段3Bvが出力する加算結果D3Bvから成る。以下、水平方向比較結果加算手段3Bh、及び垂直方向比較結果加算手段3Bvの動作についてさらに説明する。
The comparison result adding means 3B adds the output values obtained as the comparison result D3A for a plurality of pixels, and outputs the result as the addition result D3B. In this addition, for each pixel (target pixel), an output value obtained as a comparison result D3A for a plurality of pixels located within a predetermined range centered on the target pixel is added. This addition processing is performed for each of the comparison results D3Ah and D3Av. That is, the comparison
水平方向比較結果加算手段3Bhは、各画素についての比較結果D3Ahについて、その画素を中心とした所定の範囲内に存在する画素の画素値を加算し、その結果を加算結果D3Bhとして出力する。
垂直方向比較結果加算手段3Bvは、各画素についての比較結果D3Avについて、その画素を中心とした所定の範囲内に存在する画素の画素値を加算し、その結果を加算結果D3Bvとして出力する。
The horizontal direction comparison result adding means 3Bh adds the pixel values of the pixels existing within a predetermined range centered on the pixel to the comparison result D3Ah for each pixel, and outputs the result as an addition result D3Bh.
The vertical direction comparison result adding means 3Bv adds the pixel values of the pixels existing within a predetermined range centered on the pixel to the comparison result D3Av for each pixel, and outputs the result as an addition result D3Bv.
図7(A)〜(C)は水平方向比較結果加算手段3Bhの動作を説明するための図であり、図7(A)は画像D1hを、図7(B)は比較結果D3Ahを、図7(C)は加算結果D3Bhを表す。図7(A)〜(C)では画像の水平方向及び垂直方向に合わせて水平座標、垂直座標及び各座標値が表されている。 7A to 7C are diagrams for explaining the operation of the horizontal direction comparison result adding means 3Bh. FIG. 7A shows the image D1h, FIG. 7B shows the comparison result D3Ah, and FIG. 7 (C) represents the addition result D3Bh. 7A to 7C show horizontal coordinates, vertical coordinates, and coordinate values according to the horizontal and vertical directions of the image.
図7(A)では、水平座標x、垂直座標yの位置にある画素の画素値がD1h(x,y)という記号で表されている。 In FIG. 7A, the pixel value of the pixel at the position of the horizontal coordinate x and the vertical coordinate y is represented by the symbol D1h (x, y).
図7(B)には、図7(A)に示した画像D1hに対して得られる比較結果D3Ahの一例が示されている。図7(B)に示した例ではD1h(2,1)、D1h(2,2)、D1h(4,2)、D1h(4,3)、D1h(2,4)、D1h(3,4)、D1h(4,4)の絶対値が予め与えられた閾値より大きくなっている。 FIG. 7B shows an example of the comparison result D3Ah obtained for the image D1h shown in FIG. In the example shown in FIG. 7B, D1h (2,1), D1h (2,2), D1h (4,2), D1h (4,3), D1h (2,4), D1h (3,4) ), The absolute value of D1h (4, 4) is larger than a predetermined threshold value.
図7(C)には、図7(B)に示した比較結果D3Ahに対して得られる加算結果(水平方向加算結果)D3Bhが示されている。ここで加算結果D3Bhを計算する際、各画素を中心に水平方向に左右2画素の範囲にある比較結果D3Ahの値を加算することとしている。すなわち、水平座標x、垂直座標yの位置にある画素に対して与えられる比較結果D3Ahの値をD3Ah(x,y)という記号で表し、水平座標x、垂直座標yの位置にある画素に対して与えられる加算結果D3Bhの値をD3Bh(x,y)という記号で表すとD3Bh(x,y)は、下記の式(1)で表される。 FIG. 7C shows an addition result (horizontal direction addition result) D3Bh obtained for the comparison result D3Ah shown in FIG. 7B. Here, when the addition result D3Bh is calculated, the value of the comparison result D3Ah in the range of two pixels on the left and right in the horizontal direction around each pixel is added. That is, the value of the comparison result D3Ah given to the pixel at the position of the horizontal coordinate x and the vertical coordinate y is represented by the symbol D3Ah (x, y), and for the pixel at the position of the horizontal coordinate x and the vertical coordinate y. When the value of the addition result D3Bh given in the above is expressed by the symbol D3Bh (x, y), D3Bh (x, y) is expressed by the following equation (1).
なお、図7(C)に示された加算結果D3Bhを計算する際に、図7(B)に示されていない比較結果D3Ahの値、例えばD3Ah(1,6)などは0とした。
なお、ここでは水平方向に左右2画素の範囲内に含まれる比較結果を単純加算することとしているが、加算方法は単純加算に限らず加重加算であってもよい。さらに加算に用いる範囲も左右2画素までに限るものではない。
When the addition result D3Bh shown in FIG. 7C is calculated, the value of the comparison result D3Ah not shown in FIG. 7B, for example, D3Ah (1, 6), etc. is set to zero.
Here, the comparison results included in the range of two pixels on the left and right in the horizontal direction are simply added, but the addition method is not limited to simple addition but may be weighted addition. Further, the range used for addition is not limited to two pixels on the left and right.
図8(A)〜(C)は垂直方向比較結果加算手段3Bvの動作を説明するための図であり、図8(A)は画像D1vを、図8(B)は比較結果D3Avを、図8(C)は加算結果D3Bvを表す。図8(A)〜(C)では画像の水平方向及び垂直方向に合わせて水平座標、垂直座標及び各座標値が表されている。 8A to 8C are diagrams for explaining the operation of the vertical direction comparison result adding means 3Bv. FIG. 8A shows the image D1v, FIG. 8B shows the comparison result D3Av, and FIG. 8 (C) represents the addition result D3Bv. 8A to 8C show horizontal coordinates, vertical coordinates, and coordinate values according to the horizontal and vertical directions of the image.
図8(A)では、水平座標x、垂直座標yの位置にある画素の画素値がD1v(x,y)という記号で表されている。 In FIG. 8A, the pixel value of the pixel at the position of the horizontal coordinate x and the vertical coordinate y is represented by the symbol D1v (x, y).
図8(B)には、図8(A)に示した画像D1vに対して得られる比較結果D3Avの一例が示されている。図8(B)に示した例ではD1v(2,1)、D1v(2,2)、D1v(4,2)、D1v(4,3)、D1v(2,4)、D1v(3,4)、D1v(4,4)の絶対値が予め与えられた閾値より大きくなっている。 FIG. 8B shows an example of the comparison result D3Av obtained for the image D1v shown in FIG. In the example shown in FIG. 8B, D1v (2,1), D1v (2,2), D1v (4,2), D1v (4,3), D1v (2,4), D1v (3,4) ), The absolute value of D1v (4, 4) is larger than a predetermined threshold value.
図8(C)には、図8(B)に示した比較結果D3Avに対して得られる加算結果(垂直方向加算結果)D3Bvが示されている。ここで加算結果D3Bvを計算する際、各画素を中心に垂直方向に上下2画素の範囲にある比較結果D3Avの値を加算することとしている。すなわち、水平座標x、垂直座標yの位置にある画素に対して与えられる比較結果D3Avの値をD3Av(x,y)という記号で表し、水平座標x、垂直座標yの位置にある画素に対して与えられる加算結果D3Bvの値をD3Bv(x,y)という記号で表すとD3Bv(x,y)は、下記の式(2)で表される。 FIG. 8C shows an addition result (vertical addition result) D3Bv obtained for the comparison result D3Av shown in FIG. 8B. Here, when the addition result D3Bv is calculated, the value of the comparison result D3Av in the range of two pixels above and below in the vertical direction around each pixel is added. That is, the value of the comparison result D3Av given to the pixel at the position of the horizontal coordinate x and the vertical coordinate y is represented by the symbol D3Av (x, y), and for the pixel at the position of the horizontal coordinate x and the vertical coordinate y. When the value of the addition result D3Bv given in this way is represented by the symbol D3Bv (x, y), D3Bv (x, y) is represented by the following equation (2).
なお、図8(C)に示された加算結果D3Bvを計算する際に、図8(B)に示されていない比較結果D3Avの値、例えばD3Av(1,6)などは0とした。
なお、ここでは垂直方向に上下2画素の範囲内に含まれる比較結果を単純加算することとしているが、加算方法は単純加算に限らず加重加算であってもよい。さらに加算に用いる範囲も上下2画素までに限るものではない。
When the addition result D3Bv shown in FIG. 8C is calculated, the value of the comparison result D3Av not shown in FIG. 8B, for example, D3Av (1, 6) is set to zero.
Here, the comparison results included in the range of two pixels above and below in the vertical direction are simply added. However, the addition method is not limited to simple addition, and may be weighted addition. Furthermore, the range used for addition is not limited to the upper and lower two pixels.
上記のうち、水平方向比較手段3Ahと水平方向比較結果加算手段3Bhとで、画素毎に水平方向加算結果D3Bhを求める水平方向補正強度決定手段3hが構成され、垂直方向比較手段3Avと垂直方向比較結果加算手段3Bvとで、画素毎に垂直方向加算結果D3Bvを求める垂直方向補正強度決定手段3vが構成される。
水平方向加算結果D3Bhと垂直方向加算結果D3Bvとから成る加算結果D3Bは、画素毎の補正強度D3として出力される。
Among the above, the horizontal direction comparison means 3Ah and the horizontal direction comparison result addition means 3Bh constitute a horizontal direction correction strength determination means 3h for obtaining the horizontal direction addition result D3Bh for each pixel, and the vertical direction comparison means 3Av and the vertical direction comparison. The result adding means 3Bv constitutes a vertical direction correction
The addition result D3B composed of the horizontal direction addition result D3Bh and the vertical direction addition result D3Bv is output as the correction intensity D3 for each pixel.
加算結果D3Bは水平方向加算結果D3Bh及び垂直方向加算結果D3Bvから成るので、補正強度D3は水平方向加算結果D3Bhに相当する水平方向補正強度D3h及び垂直方向加算結果D3Bvに相当する垂直方向補正強度D3vから成る。 Since the addition result D3B includes the horizontal direction addition result D3Bh and the vertical direction addition result D3Bv, the correction strength D3 is the horizontal direction correction strength D3h corresponding to the horizontal direction addition result D3Bh and the vertical direction correction strength D3v corresponding to the vertical direction addition result D3Bv. Consists of.
補正強度決定手段3が以上のように動作することで、補正強度D3の値は、中間画像D1の画素値の絶対値が大きい箇所及びその近傍、或いは中間画像D1において、画素値の絶対値が大きい画素が多く集まっている箇所乃至領域(以下ではこれらの箇所を「画素値の絶対値が大きい画素の分布密度の高い領域」という)においては、0より大きくなり、それ以外の箇所では0になる。即ち、補正強度決定手段3は中間画像D1の画素値の絶対値が大きい画素の分布密度の高い領域を検出することになる。
By operating the correction
補正手段4について説明する。図9は補正手段4の構成例を示す。図示の補正手段4は、補正量決定手段4Aと、補正演算手段4Bとを備える。
The
補正量決定手段4Aは補正量D4Aを決定する。
補正量D4Aは補正強度決定手段3で中間画像D1の画素値の絶対値が大きい画素の分布密度の高いと検出された領域において大きな値になるように求められる。例えば補正量D4Aは補正強度D3に所定の係数を乗ずるといった方法で求める。ここで補正強度D3に乗ずる係数は中間画像D2の画素値の符号が正の場合と負の場合で異なるものとしてもよい。
The correction amount determining means 4A determines the correction amount D4A.
The correction amount D4A is calculated so as to be a large value in a region detected by the correction intensity determination means 3 when the distribution density of pixels having a large absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is high. For example, the correction amount D4A is obtained by a method of multiplying the correction strength D3 by a predetermined coefficient. Here, the coefficient multiplied by the correction strength D3 may be different depending on whether the sign of the pixel value of the intermediate image D2 is positive or negative.
補正量決定手段4Aは、例えば図10に示すように、水平方向補正量決定手段4Ah、垂直方向補正量決定手段4Av、及び加算手段4Apを備える。以下、補正量決定手段4Aの動作の詳細を述べる。
For example, as shown in FIG. 10, the correction
水平方向補正量決定手段4Ahは水平方向補正量D4Ahを求める。ここで水平方向補正量D4Ahは、水平方向補正強度決定手段3hで画素値の絶対値が大きい画素の分布密度の高いと検出された領域において大きな値になるように求められる。例えば水平方向補正量D4Ahは水平方向補正強度D3hに所定の値を乗じることで求められる。ここで、補正強度D3hに乗じる所定の値は、1より大きな値であり、望ましい画像が得られるように、実験的に定められ、また、中間画像D2の画素値が正の場合と負の場合で異なる値としてもよい。
その他の方法として、水平方向補正強度D3hが所定の大きさ未満では、水平方向補正量D4Ahが0であり、水平方向補正強度D3hが所定の大きさ以上となる少なくとも一部の区間において、水平方向補正量D4Ahが所定の大きさ以上の値となるようにしてもよい。例えば図11に示すように、水平方向補正強度D3hが所定の大きさTHD3h未満では、水平方向補正量D4Ahが0であり、水平方向補正強度D3hが上記所定の大きさTHD3h以上である区間の全域において、水平方向補正量D4Ahが所定の大きさD4Ahcとなるようにしてもよい。
The horizontal direction correction amount determining means 4Ah obtains a horizontal direction correction amount D4Ah. Here, the horizontal direction correction amount D4Ah is obtained so as to be a large value in a region detected by the horizontal direction correction intensity determination means 3h when the distribution density of pixels having a large absolute value of pixel values is high. For example, the horizontal direction correction amount D4Ah is obtained by multiplying the horizontal direction correction strength D3h by a predetermined value. Here, the predetermined value to be multiplied by the correction intensity D3h is a value larger than 1, and is determined experimentally so that a desirable image is obtained, and when the pixel value of the intermediate image D2 is positive and negative Different values may be used.
As another method, when the horizontal direction correction strength D3h is less than a predetermined size, the horizontal direction correction amount D4Ah is 0, and the horizontal direction correction strength D3h is in the horizontal direction in at least a portion of the predetermined size or more. The correction amount D4Ah may be a value greater than or equal to a predetermined magnitude. For example, as shown in FIG. 11, when the horizontal correction intensity D3h is less than a predetermined magnitude THD3h, the horizontal correction amount D4Ah is 0, and the entire area of the section in which the horizontal correction intensity D3h is equal to or greater than the predetermined magnitude THD3h. The horizontal direction correction amount D4Ah may be a predetermined magnitude D4Ahc.
垂直方向補正量決定手段4Avは垂直方向補正量D4Avを求める。ここで垂直方向補正量D4Avは、垂直方向補正強度決定手段3vで画素値の絶対値が大きい画素の分布密度の高いと検出された領域において大きな値になるように求められる。例えば垂直方向補正量D4Avは垂直方向補正強度D3vに所定の値を乗じることで求められる。ここで、補正強度D3vに乗じる所定の値は、1より大きな値であり、望ましい画像が得られるように、実験的に定められ、また、所定の値は中間画像D2の画素値が正の場合と負の場合で異なる値としてもよい。
The vertical direction correction amount determining means 4Av obtains the vertical direction correction amount D4Av. Here, the vertical direction correction amount D4Av is obtained so as to be a large value in a region detected by the vertical direction correction
その他の方法として、垂直方向補正強度D3vが所定の大きさ未満では、垂直方向補正量D4Avが0であり、垂直方向補正強度D3vが所定の大きさ以上となる少なくとも一部の区間において、垂直方向補正量D4Avが所定の大きさ以上の値となるようにしてもよい。例えば、垂直方向補正強度D3vと垂直方向補正量D4Avの関係は、図11に示される、水平方向補正強度D3hと水平方向補正量D4Ahの関係と同様であっても良い。 As another method, when the vertical direction correction strength D3v is less than a predetermined size, the vertical direction correction amount D4Av is 0, and the vertical direction correction strength D3v is vertical in at least a part of the predetermined size or more. The correction amount D4Av may be a value greater than a predetermined value. For example, the relationship between the vertical direction correction strength D3v and the vertical direction correction amount D4Av may be the same as the relationship between the horizontal direction correction strength D3h and the horizontal direction correction amount D4Ah shown in FIG.
加算手段4Apは水平方向補正量D4Ahと垂直方向補正量D4Avを加算する。そして加算した結果が補正量D4Aとして補正量決定手段4Aから出力される。
以上が補正量決定手段4Aの動作である。
The adding means 4Ap adds the horizontal direction correction amount D4Ah and the vertical direction correction amount D4Av. The addition result is output from the correction amount determining means 4A as the correction amount D4A.
The above is the operation of the correction
補正演算手段4Bは中間画像D2の画素値を補正量D4Aに基づいて補正する。ここで補正は補正量D4Aの絶対値だけ中間画像D2の画素値の絶対値が小さくなるように行う。すなわち補正演算手段4Bは、中間画像D2の画素値が正の場合はその値から補正量D4Aの絶対値を減算し、中間画像D2の画素値が負の場合はその値に補正量D4Aの絶対値を加算する。そして補正演算手段4Bの出力が補正画像D4として補正手段4から出力される。
The correction calculation means 4B corrects the pixel value of the intermediate image D2 based on the correction amount D4A. Here, the correction is performed so that the absolute value of the pixel value of the intermediate image D2 is reduced by the absolute value of the correction amount D4A. That is, when the pixel value of the intermediate image D2 is positive, the correction calculation means 4B subtracts the absolute value of the correction amount D4A from the value, and when the pixel value of the intermediate image D2 is negative, the
補正量D4Aは中間画像D1の画素値の絶対値が大きい画素の分布密度の高いと検出された領域において大きな値になるように求められることを考慮すると、補正演算手段4Bでは、中間画像D1の画素値の絶対値が大きい画素の分布密度の高い領域で中間画像D2の振幅が減衰するよう補正を加えることとなる。
Considering that the correction amount D4A is calculated so as to be a large value in the detected region when the pixel density of the intermediate image D1 has a large absolute pixel value, the
加算手段5について説明する。
加算手段5は、入力画像DINと補正画像D4を加算する。加算手段5による加算結果が出力画像DOUTとして出力される。
以上が本発明の実施の形態1による画像処理装置の動作である。
The adding means 5 will be described.
The adding means 5 adds the input image DIN and the corrected image D4. The addition result by the adding means 5 is output as an output image DOUT.
The above is the operation of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
以下、本発明における画像処理装置を画像表示装置の一部として利用する例について説明する。この説明を通じて、本発明における画像処理装置の作用、効果も明らかなものとなるであろう。なお、以下の説明では特に断らない限り、符号Fnは入力画像DINのナイキスト周波数を表す。 Hereinafter, an example in which the image processing apparatus according to the present invention is used as a part of an image display apparatus will be described. Through this description, the operation and effect of the image processing apparatus according to the present invention will become clear. In the following description, unless otherwise specified, the symbol Fn represents the Nyquist frequency of the input image DIN.
図12は本発明に係る画像処理装置を利用した画像表示装置の例を示す。図示の画像表示装置では、モニタU3上に原画DORGに対応した画像が表示される。 FIG. 12 shows an example of an image display apparatus using the image processing apparatus according to the present invention. In the illustrated image display device, an image corresponding to the original image DORG is displayed on the monitor U3.
画像拡大手段U1は、原画DORGの画像サイズがモニタU3の画像サイズより小さい場合、原画DORGを拡大した画像DU1を出力する。ここで画像を拡大する手段としては、バイキュービック法などを用いることができる。 When the image size of the original image DORG is smaller than the image size of the monitor U3, the image enlargement unit U1 outputs an image DU1 obtained by enlarging the original image DORG. Here, a bicubic method or the like can be used as means for enlarging the image.
本発明に係る画像処理装置U2は、画像DU1に対し、先に図1〜図11を参照して説明した処理を行った画像DU2を出力する。そしてモニタU8上には画像DU2が表示される。 The image processing apparatus U2 according to the present invention outputs an image DU2 obtained by performing the processing described above with reference to FIGS. 1 to 11 on the image DU1. The image DU2 is displayed on the monitor U8.
以下、原画DORGは、水平方向及び垂直方向ともその画素数がモニタU3の画素数の半分であるとして、まず画像拡大手段U1について説明を行う。 Hereinafter, assuming that the number of pixels of the original image DORG is half the number of pixels of the monitor U3 in both the horizontal direction and the vertical direction, the image enlarging unit U1 will be described first.
図13は画像拡大手段U1の構成例を示す。図示の画像拡大手段U1は水平方向ゼロ挿入手段U1A、水平方向低周波数成分通過手段U1B、垂直方向ゼロ挿入手段U1C、及び垂直方向低周波数成分通過手段U1Dを備える。水平方向ゼロ挿入手段U1Aは原画DORGの水平方向に関して画素値0を持つ画素を適宜挿入した画像DU1Aを生成する。水平方向低周波数成分通過手段U1Bはローパスフィルタ処理により画像DU1Aの低周波数成分のみを取り出した画像DU1Bを生成する。垂直方向ゼロ挿入手段U1Cは画像DU1Bの垂直方向に関して画素値0を持つ画素を適宜挿入した画像DU1Cを生成する。垂直方向低周波数成分通過手段U1Dはローパスフィルタ処理により画像DU1Cの低周波数成分のみを取り出した画像DU1Dを生成する。そして画像DU1Dが原画DORGを水平方向及び垂直方向とも2倍した画像DU1として、画像拡大手段U1から出力される。 FIG. 13 shows a configuration example of the image enlarging means U1. The illustrated image enlargement means U1 includes a horizontal direction zero insertion means U1A, a horizontal direction low frequency component passage means U1B, a vertical direction zero insertion means U1C, and a vertical direction low frequency component passage means U1D. The horizontal zero insertion means U1A generates an image DU1A in which pixels having a pixel value of 0 in the horizontal direction of the original image DORG are appropriately inserted. The horizontal direction low frequency component passing means U1B generates an image DU1B in which only the low frequency component of the image DU1A is extracted by low pass filter processing. The vertical zero insertion unit U1C generates an image DU1C in which pixels having a pixel value of 0 in the vertical direction of the image DU1B are appropriately inserted. The vertical low frequency component passing means U1D generates an image DU1D obtained by extracting only the low frequency component of the image DU1C by low-pass filter processing. The image DU1D is output from the image enlargement unit U1 as an image DU1 obtained by doubling the original image DORG in both the horizontal and vertical directions.
図14(A)〜(E)は画像拡大手段U1の動作を詳しく説明するための図であり、図14(A)は原画DORGを、図14(B)は画像DU1Aを、図14(C)は画像DU1Bを、図14(D)は画像DU1Cを、図14(E)は画像DU1Dを表す。図14(A)〜(E)に関して、四角(各升目)は画素を表し、その中に書かれた記号或いは数値は各画素の画素値を表す。 14A to 14E are diagrams for explaining the operation of the image enlarging means U1 in detail. FIG. 14A shows the original image DORG, FIG. 14B shows the image DU1A, and FIG. ) Represents the image DU1B, FIG. 14D represents the image DU1C, and FIG. 14E represents the image DU1D. 14A to 14E, a square (each square) represents a pixel, and a symbol or a numerical value written therein represents a pixel value of each pixel.
水平方向ゼロ挿入手段U1Aは図14(A)に示す原画DORGに対して、水平方向の1画素につき1個、画素値0をもった画素を挿入し(即ち、原画DORGの水平方向に隣接する画素列相互間に一つの、画素値0の画素から成る画素列を挿入し)、図14(B)に示す画像DU1Aを生成する。水平方向低周波数成分通過手段U1Bは図14(B)に示す画像DU1Aに対して、ローパスフィルタ処理を施し、図14(C)に示す画像DU1Bを生成する。垂直方向ゼロ挿入手段U1Cは図14(C)に示す画像DU1Bに対して、垂直方向の1画素につき1個、画素値0をもった画素を挿入し(即ち、画像DU1Bの垂直方向に隣接する画素行相互間に一つの、画素値0の画素から成る画素行を挿入し)、図14(D)に示す画像DU1Cを生成する。垂直方向低周波数成分通過手段U1Dは図14(D)に示す画像DU1Cに対して、ローパスフィルタ処理を施し、図14(E)に示す画像DU1Dを生成する。以上の処理により原画DORGを水平方向及び垂直方向とも2倍に拡大した画像DU1Dが生成される。 The horizontal direction zero insertion means U1A inserts one pixel with a pixel value of 0 for each pixel in the horizontal direction into the original image DORG shown in FIG. 14A (that is, adjacent to the original image DORG in the horizontal direction). An image DU1A shown in FIG. 14B is generated by inserting one pixel row composed of pixels having a pixel value of 0 between the pixel rows. The horizontal direction low frequency component passing means U1B performs a low-pass filter process on the image DU1A shown in FIG. 14B to generate an image DU1B shown in FIG. The vertical zero insertion means U1C inserts one pixel having a pixel value of 0 for each pixel in the vertical direction into the image DU1B shown in FIG. 14C (that is, adjacent to the image DU1B in the vertical direction). An image DU1C shown in FIG. 14D is generated by inserting one pixel row composed of pixels having a pixel value of 0 between the pixel rows. The vertical low frequency component passing means U1D performs a low pass filter process on the image DU1C shown in FIG. 14D to generate an image DU1D shown in FIG. With the above processing, an image DU1D in which the original image DORG is doubled in both the horizontal direction and the vertical direction is generated.
図15(A)〜(D)は、画像拡大手段U1による処理の作用を周波数空間上で表したものであり、図15(A)は原画DORGの周波数スペクトル、図15(B)は画像DU1Aの周波数スペクトル、図15(C)は水平方向低周波数成分通過手段U1Bの周波数応答、図15(D)は画像DU1Bの周波数スペクトルを表している。なお、図15(A)〜(D)において横軸は水平方向の空間周波数を表す周波数軸であり、縦軸は周波数スペクトルもしくは周波数応答の強度を表している。なお原画DORGの画素数は入力画像DINの半分となっており、言い換えると原画DORGのサンプリング間隔は入力画像DINのサンプリング間隔の2倍になっている。したがって原画DORGのナイキスト周波数は入力画像DINのナイキスト周波数の半分すなわち、Fn/2となる。 FIGS. 15A to 15D show the processing effect of the image enlarging means U1 on the frequency space, FIG. 15A shows the frequency spectrum of the original image DORG, and FIG. 15B shows the image DU1A. FIG. 15C shows the frequency response of the horizontal low frequency component passing means U1B, and FIG. 15D shows the frequency spectrum of the image DU1B. 15A to 15D, the horizontal axis is the frequency axis representing the spatial frequency in the horizontal direction, and the vertical axis represents the frequency spectrum or the intensity of the frequency response. Note that the number of pixels of the original image DORG is half that of the input image DIN. In other words, the sampling interval of the original image DORG is twice the sampling interval of the input image DIN. Therefore, the Nyquist frequency of the original image DORG is half of the Nyquist frequency of the input image DIN, that is, Fn / 2.
なお、図15(A)〜(D)では表記を簡素にするため、1本の周波数軸しか用いていない。しかしながら、通常、画像データは2次元平面状に並んだ画素配列上に与えられた画素値から成り、その周波数スペクトルも水平方向の周波数軸及び垂直方向の周波数軸で張られる平面上に与えられるものである。したがって原画DORG等の周波数スペクトル等を正確に表すためには、水平方向の周波数軸及び垂直方向の周波数軸の両方を記載する必要がある。しかしながらその周波数スペクトルの形状は通常、周波数軸上の原点を中心に等方的に広がったものであり、周波数軸1本で張られる空間上での周波数スペクトルを示しさえすれば、そこから周波数軸2本で張られる空間へ拡張して考察することは当業者にとって容易である。したがって以降の説明でも特に断らない限り、周波数空間上での説明は、1本の周波数軸で張られる空間を用いて行う。 In FIGS. 15A to 15D, only one frequency axis is used to simplify the notation. However, normally, image data consists of pixel values given on a pixel array arranged in a two-dimensional plane, and its frequency spectrum is also given on a plane stretched by a horizontal frequency axis and a vertical frequency axis. It is. Therefore, in order to accurately represent the frequency spectrum of the original picture DORG or the like, it is necessary to describe both the horizontal frequency axis and the vertical frequency axis. However, the shape of the frequency spectrum usually spreads isotropically around the origin on the frequency axis, and as long as the frequency spectrum in the space spanned by one frequency axis is shown, the frequency axis It is easy for those skilled in the art to expand and consider the space spanned by two. Therefore, unless otherwise specified in the following description, the description on the frequency space is performed using a space stretched by one frequency axis.
まず、原画DORGの周波数スペクトルについて説明する。通常、自然画像が原画DORGとして入力されるがそのスペクトル強度は周波数空間の原点周辺に集中している。したがって原画DORGの周波数スペクトルは図15(A)のように表すスペクトルSPOのようになる。 First, the frequency spectrum of the original picture DORG will be described. Normally, a natural image is input as the original image DORG, but its spectral intensity is concentrated around the origin of the frequency space. Therefore, the frequency spectrum of the original picture DORG is a spectrum SPO represented as shown in FIG.
次に、画像DU1Aのスペクトル強度について説明する。画像DU1Aは、原画DORGに対して、水平方向に1画素につき1画素、画素値0を持った画素を挿入することで生成される。このような処理を行うと周波数スペクトルには原画DORGのナイキスト周波数を中心にした折り返しが発生する。すなわち周波数±Fn/2を中心にスペクトルSPOが折り返したスペクトルSPMが発生するので、画像DU1Aの周波数スペクトルは図15(B)のように表される。 Next, the spectral intensity of the image DU1A will be described. The image DU1A is generated by inserting one pixel per pixel and a pixel value of 0 in the horizontal direction with respect to the original image DORG. When such processing is performed, aliasing around the Nyquist frequency of the original picture DORG occurs in the frequency spectrum. That is, since a spectrum SPM in which the spectrum SPO is folded around the frequency ± Fn / 2 is generated, the frequency spectrum of the image DU1A is expressed as shown in FIG.
次に、水平方向低周波数成分通過手段U1Bの周波数応答について説明する。水平方向低周波数成分通過手段U1Bはローパスフィルタによって実現されるので、その周波数応答は図15(C)に示すように周波数が高くなるほど低くなる。 Next, the frequency response of the horizontal low frequency component passing means U1B will be described. Since the horizontal low frequency component passing means U1B is realized by a low pass filter, its frequency response becomes lower as the frequency becomes higher as shown in FIG.
最後に、画像DU1Bの周波数スペクトルについて説明する。図15(B)に示す周波数スペクトルを持った画像DU1Aに対し、図15(C)に示した周波数応答を持ったローパスフィルタ処理を行うことで、画像DU1Bが得られる。したがって画像DU1Bの周波数スペクトルは画像DU1Bに示すように、スペクトルSPMの強度がある程度落ちたスペクトルSP2と、スペクトルSPOの強度がある程度落ちたスペクトルSP1から成る。なお一般に、ローパスフィルタの周波数応答は周波数が高くなるほど低くなる。従って、スペクトルSP1の強度をスペクトルSPOと比較すると、水平方向低周波数成分通過手段U1Bによって、高周波数成分側、すなわち周波数が±Fn/2近傍でのスペクトル強度が減少したものとなる。 Finally, the frequency spectrum of the image DU1B will be described. An image DU1B is obtained by performing low-pass filter processing having the frequency response shown in FIG. 15C on the image DU1A having the frequency spectrum shown in FIG. Therefore, as shown in the image DU1B, the frequency spectrum of the image DU1B includes a spectrum SP2 in which the intensity of the spectrum SPM has dropped to some extent and a spectrum SP1 in which the intensity of the spectrum SPO has dropped to some extent. In general, the frequency response of the low-pass filter decreases as the frequency increases. Therefore, when the intensity of the spectrum SP1 is compared with the spectrum SPO, the spectrum intensity on the high frequency component side, that is, the frequency near ± Fn / 2 is reduced by the horizontal low frequency component passing means U1B.
また、画像拡大手段U1による処理のうち、垂直方向ゼロ挿入手段U1C及び垂直方向低周波数成分通過手段U1Dによる処理について、その周波数空間上での作用についての説明は省略するが、その処理の内容から、垂直方向の空間周波数を表す軸方向に対して、図15(A)〜(D)を用いて説明した内容と同様の作用があることは容易に理解できる。すなわち、画像DU1Dの周波数スペクトルは、図15(D)に示した周波数スペクトルが2次元上に広がったものとなる。 Of the processing by the image enlarging means U1, the description of the operation on the frequency space of the processing by the vertical zero insertion means U1C and the vertical low frequency component passing means U1D is omitted, but from the contents of the processing. It can be easily understood that there is an action similar to that described with reference to FIGS. 15A to 15D with respect to the axial direction representing the spatial frequency in the vertical direction. That is, the frequency spectrum of the image DU1D is obtained by spreading the frequency spectrum shown in FIG. 15D two-dimensionally.
また、以降の説明ではスペクトルSP2のことを折り返し成分と呼ぶ。この折り返し成分は、画像上では、比較的高い周波数成分を持ったノイズ或いは偽の信号として現れる。そのようなノイズ或いは偽の信号としてオーバーシュートやジャギー或いはリンギング等が挙げられる。 In the following description, the spectrum SP2 is referred to as a folded component. This aliasing component appears as noise or a false signal having a relatively high frequency component on the image. Such noise or false signals include overshoot, jaggy or ringing.
以下、本発明に係る画像処理装置の作用、効果について説明する。
図16(A)〜(E)は入力画像DIN(もしくは画像DU1)として原画DORGを拡大して得られた画像DU1Dが入力された場合の、入力画像DINから中間画像D1を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図16(A)は入力画像DINの周波数スペクトルを、図16(B)は高周波数成分画像生成手段1Aの周波数応答を、図16(C)は低周波数成分画像生成手段1Bの周波数応答を、図16(D)は中間画像生成手段1の周波数応答を、図16(E)は中間画像D1の周波数スペクトルを表す。なお、図16(A)〜(E)においても図15(A)〜(D)と同様の理由で周波数軸は1本しか用いていない。
The operation and effect of the image processing apparatus according to the present invention will be described below.
FIGS. 16A to 16E show the operation when the intermediate image D1 is generated from the input image DIN when the image DU1D obtained by enlarging the original image DORG is input as the input image DIN (or image DU1). FIG. 16A schematically shows the effect, FIG. 16A shows the frequency spectrum of the input image DIN, FIG. 16B shows the frequency response of the high-frequency component image generating means 1A, and FIG. FIG. 16D shows the frequency response of the low frequency component image generation means 1B, FIG. 16D shows the frequency response of the intermediate image generation means 1, and FIG. 16E shows the frequency spectrum of the intermediate image D1. In FIGS. 16A to 16E, only one frequency axis is used for the same reason as in FIGS. 15A to 15D.
さらに図16(A)〜(E)では、空間周波数が0以上となる範囲でのみ周波数スペクトル或いは周波数応答の強度を表しているが、以下の説明での周波数スペクトル或いは周波数応答は、周波数軸上の原点を中心に対称的な形状となる。したがって説明に用いる図は、空間周波数が0以上となる範囲のみを示したもので十分である。 Further, in FIGS. 16A to 16E, the intensity of the frequency spectrum or the frequency response is shown only in the range where the spatial frequency is 0 or more, but the frequency spectrum or the frequency response in the following description is on the frequency axis. It becomes a symmetric shape around the origin. Therefore, the figure used for description is sufficient to show only the range where the spatial frequency is 0 or more.
まず、入力画像DINの周波数スペクトルについて説明する。画像DU1Dが入力画像DINとして入力されるので、入力画像DINの周波数スペクトルは図16(A)に示すように、周波数スペクトルは図15(D)で説明したものと同じ形状となり、原画DORGのスペクトルSPOの強度がある程度落ちたスペクトルSP1と折り返し成分となるスペクトルSP2から成る。 First, the frequency spectrum of the input image DIN will be described. Since the image DU1D is input as the input image DIN, the frequency spectrum of the input image DIN has the same shape as that illustrated in FIG. 15D as shown in FIG. 16A, and the spectrum of the original image DORG It consists of a spectrum SP1 in which the intensity of SPO has dropped to some extent and a spectrum SP2 that is a folded component.
次に、高周波数成分画像生成手段1Aの周波数応答について説明する。高周波数成分画像生成手段1Aはハイパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図16(B)に示すように周波数が低くなるほど低くなる。 Next, the frequency response of the high frequency component image generating unit 1A will be described. Since the high frequency component image generating means 1A is composed of a high-pass filter, the frequency response becomes lower as the frequency becomes lower as shown in FIG.
次に、低周波数成分画像生成手段1Bの周波数応答について説明する。低周波数成分画像生成手段1Bはローパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図16(C)に示すように周波数が高くなるほど低くなる。 Next, the frequency response of the low frequency component image generation means 1B will be described. Since the low frequency component image generating means 1B is composed of a low-pass filter, the frequency response thereof becomes lower as the frequency becomes higher as shown in FIG.
次に、中間画像生成手段1の周波数応答について説明する。入力画像DINが持つ周波数成分のうち、図16(D)に示された低周波数成分側の領域RL1の周波数成分については、中間画像生成手段1内の高周波数成分画像生成手段1Aで弱められる。一方、図16(D)に示された高周波数成分側の領域RH1の周波数成分については、中間画像生成手段1内の低周波数成分画像生成手段1Bで弱められる。したがって、中間画像生成手段1の周波数応答は、図16(D)に示すように、低周波数成分側の領域RL1と高周波数成分側の領域RH1によって帯域を制限された中間の領域RM1にピークを持ったものとなる。
この中間の領域RM1は、原画DORGに画素値0を持った画素を挿入することに伴って発生される折り返し成分を含まないものであり、原画DORGのナイキスト周波数Fn/2以下の領域の一部を占める。
Next, the frequency response of the intermediate
This intermediate region RM1 does not include the aliasing component generated when a pixel having a pixel value of 0 is inserted into the original image DORG, and is a part of the region below the Nyquist frequency Fn / 2 of the original image DORG. Occupy.
次に、中間画像D1の周波数スペクトルについて説明する。図16(A)に示す周波数スペクトルを持つ入力画像DINが、図16(D)に示した周波数応答を持つ中間画像生成手段1を通過することで、中間画像D1が得られる。そして中間画像生成手段1の周波数応答は、低周波数成分側の領域RL1と高周波数成分側の領域RH1によって帯域制限された中間の領域RM1にピークを持ったものなので、中間画像D1の周波数スペクトルは、入力画像DINの周波数スペクトルのうち、低周波数成分側の領域RL1と高周波数成分側の領域RH1に含まれる部分の強度が弱くなったものとなる。従って中間画像D1は入力画像DINの持つ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルSP1を取り除いたものとなる。すなわち中間画像生成手段1には、入力画像DINのもつ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルSP1を取り除いた中間画像D1を生成するという効果がある。 Next, the frequency spectrum of the intermediate image D1 will be described. The input image DIN having the frequency spectrum shown in FIG. 16A passes through the intermediate image generating means 1 having the frequency response shown in FIG. 16D, whereby the intermediate image D1 is obtained. The frequency response of the intermediate image generating means 1 has a peak in the intermediate region RM1 band-limited by the region RL1 on the low frequency component side and the region RH1 on the high frequency component side, so the frequency spectrum of the intermediate image D1 is In the frequency spectrum of the input image DIN, the intensity of the portion included in the low frequency component side region RL1 and the high frequency component side region RH1 is weakened. Therefore, the intermediate image D1 is obtained by removing the spectrum SP1 that is the aliasing component from the high frequency component of the input image DIN. That is, the intermediate image generating means 1 has an effect of generating the intermediate image D1 by removing the spectrum SP1 that is the aliasing component from the high frequency component of the input image DIN.
図17(A)〜(C)は中間画像処理手段2の作用、効果を表した図であり、図17(A)は非線形処理画像D2Aの周波数スペクトルを、図17(B)は高周波数成分画像生成手段2Bの周波数応答を、図17(C)は画像D2Bの周波数スペクトルを表す。なお、図17(A)〜(C)では、図16(A)〜(E)と同様の理由で、空間周波数が0以上となる範囲でのみ周波数スペクトル或いは周波数応答の強度を表している。 17 (A) to 17 (C) are views showing the operation and effect of the intermediate image processing means 2, FIG. 17 (A) shows the frequency spectrum of the nonlinear processed image D2A, and FIG. 17 (B) shows the high frequency component. FIG. 17C shows the frequency response of the image generation means 2B, and FIG. 17C shows the frequency spectrum of the image D2B. In FIGS. 17A to 17C, for the same reason as FIGS. 16A to 16E, the intensity of the frequency spectrum or the frequency response is shown only in the range where the spatial frequency is 0 or more.
後述するように非線形処理画像D2Aは、高周波数成分側の領域RH2に相当する高周波数成分を含む。図17(A)はその様子を模式的に表した図である。画像D2Bは非線形処理画像D2Aが高周波数成分画像生成手段2Bを通過することで生成される。高周波数成分画像生成手段2Bはハイパスフィルタで構成されており、その周波数応答は図17(B)に示すように周波数が高くなるほど高いものとなる。従って画像D2Bの周波数スペクトルは図17(C)に示すように非線形処理画像D2Aの周波数スペクトルから低周波数成分側の領域RL2に相当する成分を取り除いたものとなる。言い換えると、非線形処理手段2Aには高周波数成分側の領域RH2に相当する高周波数成分を生成する効果があり、高周波数成分画像生成手段2Bには非線形処理手段2Aで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。 As will be described later, the nonlinear processed image D2A includes a high frequency component corresponding to the region RH2 on the high frequency component side. FIG. 17A is a diagram schematically showing the state. The image D2B is generated by passing the nonlinear processed image D2A through the high frequency component image generating means 2B. The high frequency component image generating means 2B is composed of a high-pass filter, and the frequency response becomes higher as the frequency becomes higher as shown in FIG. Therefore, the frequency spectrum of the image D2B is obtained by removing the component corresponding to the region RL2 on the low frequency component side from the frequency spectrum of the nonlinear processed image D2A as shown in FIG. In other words, the nonlinear processing means 2A has an effect of generating a high frequency component corresponding to the region RH2 on the high frequency component side, and the high frequency component image generating means 2B has only the high frequency component generated by the nonlinear processing means 2A. There is an effect to take out.
上記の作用、効果についてさらに詳しく説明する。
図18(A)〜(C)及び図19(A)〜(C)は、ステップエッジと、ステップエッジをサンプリングした際に得られる相連続する画素の信号の値を示す図である。
図18(A)はステップエッジと、サンプリング間隔S1を表しており、図18(B)はステップエッジをサンプリング間隔S1でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図18(C)は図18(B)に表された信号の高周波数成分(各画素値から各画素近傍の画素値の平均値を引くことで得られる成分)を表している。一方、図19(A)はステップエッジと、サンプリング間隔S1より間隔の広いサンプリング間隔S2を表しており、図19(B)はステップエッジをサンプリング間隔S2でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図19(C)は図19(B)に表された信号の高周波数成分を表している。なお、以下の説明ではサンプリング間隔S2の長さはサンプリング間隔S1の長さ2倍であるとする。
The above operations and effects will be described in more detail.
FIGS. 18A to 18C and FIGS. 19A to 19C are diagrams showing step edges and signal values of pixels that are continuous when the step edges are sampled.
FIG. 18A shows the step edge and the sampling interval S1, and FIG. 18B shows the signal obtained when the step edge is sampled at the sampling interval S1, and FIG. 18 (B) represents a high-frequency component (a component obtained by subtracting an average value of pixel values in the vicinity of each pixel from each pixel value). On the other hand, FIG. 19A shows a step edge and a sampling interval S2 wider than the sampling interval S1, and FIG. 19B shows a signal obtained when the step edge is sampled at the sampling interval S2. FIG. 19C shows high frequency components of the signal shown in FIG. In the following description, it is assumed that the length of the sampling interval S2 is twice the length of the sampling interval S1.
図18(C)及び図19(C)に表されるようにステップエッジの中央は高周波数成分を表した信号においてゼロクロス点Zとして現れる。また、高周波数成分を表した信号のゼロクロス点Zの近傍での傾きは、サンプリング間隔が短いほど急になり、かつゼロクロス点Z近傍での局所的な最大値、最小値を与える点の位置も、サンプリング間隔が短いほどゼロクロス点Zに近づく。 As shown in FIG. 18C and FIG. 19C, the center of the step edge appears as a zero cross point Z in the signal representing the high frequency component. In addition, the slope of the signal representing the high frequency component near the zero cross point Z becomes steeper as the sampling interval is short, and the position of the point giving the local maximum and minimum values near the zero cross point Z is also The shorter the sampling interval, the closer to the zero cross point Z.
すなわち、サンプリング間隔が変わっても、エッジ近傍において高周波数成分を表す信号のゼロクロス点の位置は変化しないが、サンプリング間隔が小さくなるほど(或いは解像度が上がるほど)エッジ近傍での高周波数成分の傾きは急になり、局所的な最大値、最小値を与える点の位置はゼロクロス点に近づく。 That is, even if the sampling interval changes, the position of the zero-cross point of the signal representing the high frequency component does not change near the edge, but the slope of the high frequency component near the edge decreases as the sampling interval decreases (or the resolution increases). The position of the point that gives the local maximum and minimum values approaches the zero-cross point.
図20(A)〜(F)はステップエッジをサンプリング間隔S2でサンプリングした信号が2倍に拡大された後、本発明に係る画像処理装置に入力されるときの、中間画像生成手段1及び中間画像処理手段2の動作を表している。なお、先に述べた通り、中間画像生成手段1及び中間画像処理手段2の内部の処理は水平方向及び垂直方向のそれぞれについて行われるのでその処理は一次元的に行われる。したがって図20(A)〜(F)では一次元信号を用いて処理の内容を表している。
20A to 20F show the intermediate image generation means 1 and the intermediate when the signal obtained by sampling the step edge at the sampling interval S2 is doubled and then input to the image processing apparatus according to the present invention. The operation of the image processing means 2 is shown. As described above, since the internal processing of the intermediate
図20(A)は、図19(B)と同様に、ステップエッジをサンプリング間隔S2でサンプリングした信号である。図20(B)は、図20(A)に表した信号を2倍に拡大した信号である。すなわち、原画DORGに図20(A)に示すようなエッジが含まれる場合、入力画像DINとして図20(B)に示すような信号が入力される。なお、信号を2倍に拡大するとサンプリング間隔は拡大前の半分になるため、図20(B)に表した信号のサンプリング間隔は図18(A)〜(C)中のサンプリング間隔S1と同じになる。また、図20(A)において座標P3で表される位置はエッジ信号の低輝度側の境界部分であり、座標P4で表される位置はエッジ信号の高輝度側の境界部分である。 FIG. 20A shows a signal obtained by sampling the step edge at the sampling interval S2, similarly to FIG. 19B. FIG. 20B is a signal obtained by enlarging the signal shown in FIG. That is, when the original image DORG includes an edge as shown in FIG. 20A, a signal as shown in FIG. 20B is input as the input image DIN. Note that when the signal is doubled, the sampling interval becomes half that before the expansion, so the sampling interval of the signal shown in FIG. 20B is the same as the sampling interval S1 in FIGS. Become. In FIG. 20A, the position represented by the coordinate P3 is the boundary portion on the low luminance side of the edge signal, and the position represented by the coordinate P4 is the boundary portion on the high luminance side of the edge signal.
図20(C)は図20(B)に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段1Aから出力される画像D1Aに相当する信号である。なお、画像D1Aは、入力画像DINの高周波数成分を取り出したものなので、その中には折り返し成分も含まれている。 FIG. 20C shows a signal representing the high frequency component of the signal shown in FIG. 20B, that is, a signal corresponding to the image D1A output from the high frequency component image generating means 1A. Note that the image D1A is obtained by extracting the high-frequency component of the input image DIN, and therefore includes an aliasing component.
図20(D)は図20(C)に表した信号の低周波数成分を表した信号、すなわち低周波数成分画像生成手段1Bから出力される画像D1Bに相当する信号である。なお先に述べたとおり画像D1Bが中間画像D1として出力されるので、図20(D)は中間画像D1にも相当する。図20(D)に示すとおり、中間画像D1においてゼロクロス点Z近傍の局所的な最小値は座標P3に、局所的な最大値は座標P4に表れ、その様子は図19(C)に示した、ステップエッジをサンプリング間隔S2でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。また、画像D1Aに含まれていた折り返し成分は、低周波数成分画像生成手段1Bで行うローパスフィルタ処理によって取り除かれる。
FIG. 20D shows a signal representing the low frequency component of the signal shown in FIG. 20C, that is, a signal corresponding to the image D1B output from the low frequency component image generating means 1B. Since the image D1B is output as the intermediate image D1 as described above, FIG. 20D corresponds to the intermediate image D1. As shown in FIG. 20D, the local minimum value in the vicinity of the zero cross point Z in the intermediate image D1 appears at the coordinate P3, and the local maximum value appears at the coordinate P4. The situation is shown in FIG. The step edge coincides with the high frequency component extracted from the signal sampled at the sampling interval S2. Further, the aliasing component included in the image D1A is removed by a low-pass filter process performed by the low-frequency component
図20(E)は、図20(D)に表した信号に対する非線形処理手段2Aに入力された際の出力信号、すなわち、中間画像D1が入力された場合に非線形処理手段2Aから出力される画像D2Aを表している。非線形処理手段2Aではゼロクロス点Zの前後の座標P1、P2の信号値が増幅される。したがって、画像D2Aは図20(E)に示すように座標P1、P2での信号値の大きさが他の値に比べ大きくなり、ゼロクロス点Z近傍で、局所的な最小値の現れる位置が座標P3からよりゼロクロス点Zに近い座標P1に、局所的な最大値の現れる位置が座標P4からよりゼロクロス点Zに近い座標P1へと変化する。これは非線形処理手段2Aにおける、ゼロクロス点Z前後の画素の値を増幅するという非線形処理によって、高周波数成分が生成されたことを意味する。このように画素ごとに適応的に増幅率を変える、或いは画素に応じて処理の内容を適宜変えることで、高周波数成分を生成することが可能になる。すなわち非線形処理手段2Aには、中間画像D1には含まれない高周波数成分、すわなち、図17(A)に示した高周波数成分側の領域RH2に相当する高周波数成分を生成する効果がある。 FIG. 20E shows an output signal when the signal shown in FIG. 20D is input to the nonlinear processing means 2A, that is, an image output from the nonlinear processing means 2A when the intermediate image D1 is input. D2A is represented. In the nonlinear processing means 2A, the signal values of the coordinates P1 and P2 before and after the zero cross point Z are amplified. Therefore, as shown in FIG. 20E, in the image D2A, the magnitude of the signal value at the coordinates P1 and P2 is larger than the other values, and the position where the local minimum value appears near the zero cross point Z is the coordinate. The position where the local maximum value appears at the coordinate P1 closer to the zero cross point Z from P3 changes from the coordinate P4 to the coordinate P1 closer to the zero cross point Z. This means that the high frequency component is generated by the nonlinear processing in the nonlinear processing means 2A that amplifies the values of the pixels before and after the zero cross point Z. In this way, it is possible to generate a high-frequency component by adaptively changing the amplification factor for each pixel, or appropriately changing the content of processing according to the pixel. That is, the nonlinear processing means 2A has an effect of generating a high frequency component not included in the intermediate image D1, that is, a high frequency component corresponding to the region RH2 on the high frequency component side shown in FIG. is there.
図20(F)は図20(E)に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段2Bから出力される画像D2Bに相当する信号である。図20(F)に示すとおり、画像D2Bにおいてゼロクロス点Z近傍の局所的な最小値は座標P1に、最大値は座標P2に表れ、その様子は図18(C)に示した、ステップエッジをサンプリング間隔S1でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。これは非線形処理手段2Aにおいて生成された高周波数成分が高周波数成分画像生成手段2Bによって取り出され、画像D2Bとして出力されることを意味する。また、取り出された画像D2Bはサンプリング間隔S1に対応した周波数成分を含む信号であるといえる。言い換えると、高周波数成分画像生成手段2Bには非線形処理手段2Aで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。 FIG. 20F shows a signal representing the high frequency component of the signal shown in FIG. 20E, that is, a signal corresponding to the image D2B output from the high frequency component image generating means 2B. As shown in FIG. 20 (F), the local minimum value in the vicinity of the zero cross point Z in the image D2B appears at the coordinate P1, and the maximum value appears at the coordinate P2, and this state shows the step edge shown in FIG. 18 (C). This coincides with the high frequency component extracted from the signal sampled at the sampling interval S1. This means that the high frequency component generated in the nonlinear processing means 2A is taken out by the high frequency component image generating means 2B and output as an image D2B. Further, it can be said that the extracted image D2B is a signal including a frequency component corresponding to the sampling interval S1. In other words, the high frequency component image generation means 2B has an effect of extracting only the high frequency component generated by the nonlinear processing means 2A.
加算手段2Cでは中間画像D1と画像D2Bを加算し画像D2Cを生成する。本発明では画像D2Cを入力画像DINに加算するわけではないが、まず仮に画像D2Cを入力画像DINに加算した場合について得られる効果について説明し、次に画像D2Cに代わり画像D4を加算することによる効果について説明する。 The adding means 2C adds the intermediate image D1 and the image D2B to generate an image D2C. In the present invention, the image D2C is not added to the input image DIN, but the effect obtained when the image D2C is added to the input image DIN will be described first, and then the image D4 is added instead of the image D2C. The effect will be described.
先に述べたとおり中間画像D1は入力画像DINの持つ高周波数成分から折り返し成分を取り除いたものであり、図16(E)に示すように原画DORGのナイキスト周波数近傍の高周波数成分に対応している。図15(D)で説明したとおり、原画DORGのナイキスト周波数近傍のスペクトル強度は画像拡大手段U1での拡大処理によって弱められているので、中間画像D1には拡大処理によって弱められたスペクトル成分が含まれている。さらに中間画像D1からは折り返し成分が取り除かれているので、オーバーシュートやジャギー或いはリンギングのもととなるような偽の信号は含まれていない。一方、画像D2Bはサンプリング間隔S1或いは原画DORGのナイキスト周波数成分以上の帯域に対応した高周波数成分である。 As described above, the intermediate image D1 is obtained by removing the aliasing component from the high frequency component of the input image DIN, and corresponds to the high frequency component near the Nyquist frequency of the original image DORG as shown in FIG. Yes. As described with reference to FIG. 15D, since the spectral intensity near the Nyquist frequency of the original image DORG is weakened by the enlargement process in the image enlargement means U1, the intermediate image D1 includes a spectral component weakened by the enlargement process. It is. Furthermore, since the aliasing component is removed from the intermediate image D1, a false signal that causes overshoot, jaggy, or ringing is not included. On the other hand, the image D2B is a high frequency component corresponding to a band equal to or higher than the sampling interval S1 or the Nyquist frequency component of the original image DORG.
画像D2Cは中間画像D1と画像D2Bを加算して得られるものであるので、画像D2Cを入力画像DINに加算することで、折り返し成分を強調することなく拡大処理によって弱められたスペクトル強度を補うことがでる。さらに原画DORGのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分も加算することが出来るので、画像の解像感を高めることも可能となる。 Since the image D2C is obtained by adding the intermediate image D1 and the image D2B, the image D2C is added to the input image DIN to compensate for the spectrum intensity weakened by the enlargement process without enhancing the aliasing component. I get out. Furthermore, since a high frequency component in a band equal to or higher than the Nyquist frequency of the original picture DORG can be added, it is possible to enhance the resolution of the image.
ところで、上記の説明の様にして生成した高周波数成分を入力画像DINに加算することで画像の鮮鋭感を増し、画質を向上することが可能であるが、入力画像によっては高周波数成分が過度に強調され、かえって画質の低下を招くことがある。 By the way, it is possible to increase the sharpness of the image and improve the image quality by adding the high frequency component generated as described above to the input image DIN. However, depending on the input image, the high frequency component may be excessive. In some cases, the image quality may deteriorate.
図21(A)〜図23を用いて高周波数成分の加算による画質の低下について説明する。
図21(A)は入力画像DINに縞模様のような周期的な模様が含まれていた場合を表す図である。特に縦縞のような模様が含まれる箇所の輝度変化を画像の水平方向に沿って表している。
図21(B)は図21(A)に示す入力画像DINに対して得られる中間画像D1を表す。
図21(C)は図21(B)に示す中間画像D1に対して得られる非線形処理画像D2Aを表す。座標P11、P12、P14、P15、P17、P18、P20、P21、P23、P24、P26、P27で示された点の振幅が非線形処理によって増幅される。
図21(D)は図21(C)に示す非線形処理画像D2Aに対して得られる画像D2Bを表す。
The deterioration of image quality due to the addition of high frequency components will be described with reference to FIGS.
FIG. 21A is a diagram illustrating a case where a periodic pattern such as a striped pattern is included in the input image DIN. In particular, a change in luminance at a portion including a pattern such as a vertical stripe is represented along the horizontal direction of the image.
FIG. 21B shows an intermediate image D1 obtained for the input image DIN shown in FIG.
FIG. 21C shows a nonlinear processed image D2A obtained for the intermediate image D1 shown in FIG. The amplitudes of the points indicated by the coordinates P11, P12, P14, P15, P17, P18, P20, P21, P23, P24, P26, and P27 are amplified by nonlinear processing.
FIG. 21D shows an image D2B obtained for the nonlinear processed image D2A shown in FIG.
図21(E)は最終的に得られる出力画像DOUTを表す。出力画像DOUTは、図21(A)に示す入力画像DINに対して、図21(B)に示す中間画像D1と図21(D)に示す画像D2Bを加算して得られた中間画像D2を加算することで得られる。ここで座標P12から座標P14で示される区間、座標P18から座標P20で示される区間、及び座標P24から座標P26で示される区間では、中間画像D1、画像D2Bともに正の値を取っているので、出力画像DOUTの値は入力画像DINより大きくなる。一方、座標P15から座標P17で示される区間及び座標P21から座標P23で示される区間では、中間画像D1、画像D2Bともに負の値を取っているので、出力画像DOUTの値は入力画像DINより小さくなる。結果的に図21(E)に示すように、入力画像DINに含まれていた周期的な模様がよりはっきりと現れ、画像の解像感が増す。 FIG. 21E shows an output image DOUT finally obtained. The output image DOUT is an intermediate image D2 obtained by adding the intermediate image D1 shown in FIG. 21B and the image D2B shown in FIG. 21D to the input image DIN shown in FIG. It is obtained by adding. Here, since the interval indicated by coordinates P12 to P14, the interval indicated by coordinates P18 to P20, and the interval indicated by coordinates P24 to P26, both the intermediate image D1 and the image D2B have positive values. The value of the output image DOUT is larger than that of the input image DIN. On the other hand, in the section indicated by coordinates P15 to P17 and the section indicated by coordinates P21 to P23, the intermediate image D1 and the image D2B both take negative values, so the value of the output image DOUT is smaller than the input image DIN. Become. As a result, as shown in FIG. 21E, the periodic pattern included in the input image DIN appears more clearly, and the resolution of the image increases.
図21(A)〜(E)で説明したように、入力画像DINに含まれる周期的な模様は、明部と暗部の輝度差がより大きくなることで、より鮮明になる。しかし、上記のように暗部と明部の輝度差がより大きくなることによって画質の低下を招くことがある。 As described with reference to FIGS. 21A to 21E, the periodic pattern included in the input image DIN becomes clearer as the luminance difference between the bright part and the dark part becomes larger. However, as described above, the luminance difference between the dark part and the bright part becomes larger, which may cause a reduction in image quality.
ここで説明する画質の低下は、入力画像DINとして入力される動画内に周期的な模様が動くパターンを含む場合に起きやすい。
図22(A)、図23を用いて、入力画像DINとして入力される動画内に周期的な模様が動くパターンを含む場合を例にして考える。
The deterioration in image quality described here is likely to occur when a moving image input as the input image DIN includes a pattern in which a periodic pattern moves.
Consider the case where a moving pattern included in the moving image input as the input image DIN includes a moving pattern using FIG. 22A and FIG.
図22(A)〜(D)は周期的な模様が動くパターンを含む動画を構成する一連の画像を表しており、特に縦縞のような模様が左から右へ動く箇所での輝度の変化を画像の水平方向にそって表している。図21(A)のうちのP10からP20までの範囲を示している。以下、入力画像DINとして図22(A)、(B)、(C)、(D)の順に入力される場合を考える。 22A to 22D show a series of images constituting a moving image including a pattern in which a periodic pattern moves. In particular, a change in luminance at a place where a pattern such as a vertical stripe moves from left to right is shown. It is shown along the horizontal direction of the image. The range from P10 to P20 in FIG. Hereinafter, a case where the input image DIN is input in the order of FIGS. 22 (A), (B), (C), and (D) will be considered.
図22(E)〜(F)は、この時得られる出力画像DOUTを示す。特に、図22(E)は図22(A)に示す入力画像DINに対して得られる出力画像DOUTを示し、図22(F)は図22(B)に示す入力画像DINに対して得られる出力画像DOUTを示し、図22(G)は図22(C)に示す入力画像DINに対して得られる出力画像DOUTを示し、図22(H)は図22(D)に示す入力画像DINに対して得られる出力画像DOUTを示す。 22E to 22F show the output image DOUT obtained at this time. In particular, FIG. 22 (E) shows an output image DOUT obtained for the input image DIN shown in FIG. 22 (A), and FIG. 22 (F) is obtained for the input image DIN shown in FIG. 22 (B). FIG. 22G shows the output image DOUT, FIG. 22G shows the output image DOUT obtained for the input image DIN shown in FIG. 22C, and FIG. 22H shows the input image DIN shown in FIG. The output image DOUT obtained with respect to this is shown.
なお、図22(D)以降に入力される入力画像DINについては図示しないが、図22(A)と図22(D)はほぼ同様の形状となっており、引き続き図22(A)〜(C)と同じパターンの画像が入力されるものと仮定する。このとき、図22(H)以降に得られる出力画像DOUTは図示しないが、引き続き図22(E)〜(G)と同じパターンの出力画像DOUTが得られる。 Although the input image DIN input after FIG. 22D is not illustrated, FIGS. 22A and 22D have substantially the same shape, and continue to FIG. 22A to FIG. Assume that an image having the same pattern as in C) is input. At this time, the output image DOUT obtained after FIG. 22 (H) is not shown, but the output image DOUT having the same pattern as that shown in FIGS. 22 (E) to 22 (G) is obtained.
図23は図22(E)〜(H)に示した出力画像DOUTにおいて座標P13で表される画素の輝度変化を時間軸に沿ってプロットしたものである。
図22(E)に示した出力画像DOUTが得られる時間をN、図22(F)に示した出力画像DOUTが得られる時間をN+1、図22(G)に示した出力画像DOUTが得られる時間をN+2、図22(H)に示した出力画像DOUTが得られる時間をN+3で表している。先に説明したとおり出力画像DOUTは時間N+3以降も図22(E)〜(G)と同じパターンを繰り返すので時間N+3以降も座標P13で表される画素の輝度変化は時間N〜N+2と同じパターンを繰りかえすことになる。
FIG. 23 is a graph in which the luminance change of the pixel represented by the coordinate P13 in the output image DOUT shown in FIGS. 22E to 22H is plotted along the time axis.
The time for obtaining the output image DOUT shown in FIG. 22E is N, the time for obtaining the output image DOUT shown in FIG. 22F is N + 1, and the output image DOUT shown in FIG. 22G is obtained. The time is represented by N + 2, and the time for obtaining the output image DOUT shown in FIG. 22H is represented by N + 3. As described above, since the output image DOUT repeats the same pattern as that in FIGS. 22E to 22G after the time N + 3, the luminance change of the pixel represented by the coordinate P13 is the same pattern as the time N to N + 2 after the
結局、座標P13で表される画素の輝度は明るい状態と暗い状態の間を周期的に変化する。ここで明るい場合と暗い場合の輝度差が極端に離れていると、その画素は周期的に点滅しているように感じられる。
さらに座標P13で表される画素の近傍でも同様のことが起きる。したがって周期的な模様が動いた箇所は部分的に点滅したように見え、視覚的に不快に感じられることがある。
Eventually, the luminance of the pixel represented by the coordinate P13 periodically changes between a bright state and a dark state. Here, when the brightness difference between the bright case and the dark case is extremely far away, it is felt that the pixel blinks periodically.
Further, the same thing occurs in the vicinity of the pixel represented by the coordinate P13. Therefore, the part where the periodic pattern has moved appears to blink partially and may be visually uncomfortable.
このような現象は、中間画像D2を加算することによって、入力画像DINに含まれていた周期的な輝度変化がより大きくなることによって発生する。特に中間画像D2の画素値が大きな正の値或いは小さな負の値(符号が負で絶対値が大きい値)になっていると入力画像DINに含まれる輝度変化はより大きくなる。 Such a phenomenon occurs when the periodic luminance change included in the input image DIN becomes larger by adding the intermediate image D2. In particular, when the pixel value of the intermediate image D2 is a large positive value or a small negative value (a value having a negative sign and a large absolute value), the luminance change included in the input image DIN becomes larger.
したがって、特に中間画像D2の画素値が大きな正の値或いは小さな負の値になっている場合はその画素値を補正してやることで、入力画像DINに含まれた輝度変化が大きくなる程度を軽減し、上記のような点滅を抑えることが出来る。
中間画像D2は中間画像D1と画像D2Bを加算することで得られるので、中間画像D1或いは画像D2Bの画素値が大きな正の値或いは小さな負の値となる場合、中間画像D2の画素値も大きな正の値或いは小さな負の値になると考えられる。
Therefore, in particular, when the pixel value of the intermediate image D2 is a large positive value or a small negative value, the pixel value is corrected to reduce the extent to which the luminance change included in the input image DIN becomes large. , The above flashing can be suppressed.
Since the intermediate image D2 is obtained by adding the intermediate image D1 and the image D2B, when the pixel value of the intermediate image D1 or the image D2B is a large positive value or a small negative value, the pixel value of the intermediate image D2 is also large. It is considered to be a positive value or a small negative value.
ここで中間画像D1の画素値が大きな正の値或いは小さな負の値をとっている時、中間画像D1の画素値の絶対値は大きな値となる。 Here, when the pixel value of the intermediate image D1 is a large positive value or a small negative value, the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is a large value.
また、中間画像D1の画素値の絶対値が大きな値となっている場合、画像D2Bの画素値は大きな正の値又は小さな負の値になる可能性が高い。以下その説明を行う。 Further, when the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is a large value, the pixel value of the image D2B is highly likely to be a large positive value or a small negative value. This will be described below.
中間画像D1の画素値の絶対値が大きくなるのは中間画像D1の画素値が大きな正の値をとっているか、小さな負の値をとっている場合である。
まず、中間画像D1の画素値が大きな正の値をとっている場合について考える。画像D2Bは中間画像D1に対し、非線形処理手段2Aで非線形処理を行った後、高周波数成分画像生成手段2Bにおいてハイパスフィルタ処理を行うことで得られる。非線形処理手段2Aではゼロクロス点の近傍のみ中間画像D1を増幅させるので、基本的に中間画像D1が大きな正の値を持っていると非線形処理手段2Aの出力する画像D2Aも大きな正の値を持っていると考えられる。
また、ハイパスフィルタ処理は各画素値から各画素近傍の画素値の平均値を引く処理と等価であるので画素値が大きな正の値をとっている画素に関してはハイパスフィルタの出力値も大きな正の値となる可能性が高い。したがって、画像D2Aが大きな正の値を持っている場合、画像D2Aに対するハイパスフィルタ処理結果である画像D2Bも大きな正の値をもつ可能性が高い。
まとめると、中間画像D1の画素値が大きな正の値をとっている場合、画像D2Bの画素値も大きな正の値をとる可能性が高い。
The absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is large when the pixel value of the intermediate image D1 is a large positive value or a small negative value.
First, consider a case where the pixel value of the intermediate image D1 is a large positive value. The image D2B is obtained by performing non-linear processing on the intermediate image D1 by the non-linear processing means 2A and then performing high-pass filter processing on the high-frequency component image generating means 2B. Since the non-linear processing means 2A amplifies the intermediate image D1 only in the vicinity of the zero cross point, basically, if the intermediate image D1 has a large positive value, the image D2A output from the non-linear processing means 2A also has a large positive value. It is thought that.
In addition, the high-pass filter process is equivalent to the process of subtracting the average value of the pixel values in the vicinity of each pixel from each pixel value, so that the output value of the high-pass filter is also a large positive value for a pixel that has a large positive value. It is likely to be a value. Therefore, when the image D2A has a large positive value, there is a high possibility that the image D2B, which is the high-pass filter processing result for the image D2A, also has a large positive value.
In summary, when the pixel value of the intermediate image D1 is a large positive value, the pixel value of the image D2B is highly likely to be a large positive value.
次に、中間画像D1の画素値が小さな負の値をとっている場合について考える。画像D2Bは中間画像D1に対し、非線形処理手段2Aで非線形処理を行った後、高周波数成分画像生成手段2Bにおいてハイパスフィルタ処理を行うことで得られる。非線形処理手段2Aではゼロクロス点の近傍のみ中間画像D1を増幅させるので、基本的に中間画像D1が小さな負の値を持っていると非線形処理手段2Aの出力する画像D2Aも小さな負の値を持っていると考えられる。
また、ハイパスフィルタ処理は各画素値から各画素近傍の画素値の平均値を引く処理と等価であるので画素値が小さな負の値をとっている画素に関してはハイパスフィルタの出力値も小さな負の値となる可能性が高い。したがって、画像D2Aが小さな負の値を持っている場合、画像D2Aに対するハイパスフィルタ処理結果である画像D2Bも小さな負の値をもつ可能性が高い。
まとめると、中間画像D1の画素値が小さな負の値をとっている場合、画像D2Bの画素値も小さな負の値をとる可能性が高い。
Next, consider a case where the pixel value of the intermediate image D1 has a small negative value. The image D2B is obtained by performing non-linear processing on the intermediate image D1 by the non-linear processing means 2A and then performing high-pass filter processing on the high-frequency component image generating means 2B. Since the non-linear processing means 2A amplifies the intermediate image D1 only in the vicinity of the zero cross point, basically, if the intermediate image D1 has a small negative value, the image D2A output from the non-linear processing means 2A also has a small negative value. It is thought that.
In addition, since the high-pass filter process is equivalent to the process of subtracting the average value of the pixel values in the vicinity of each pixel from each pixel value, the output value of the high-pass filter is also a small negative value for a pixel having a small negative pixel value It is likely to be a value. Therefore, when the image D2A has a small negative value, there is a high possibility that the image D2B that is the result of the high-pass filter processing for the image D2A also has a small negative value.
In summary, when the pixel value of the intermediate image D1 is a small negative value, the pixel value of the image D2B is also likely to be a small negative value.
以上で中間画像D1の画素値の絶対値が大きな値となっている場合、画像D2Bの画素値は大きな正の値又は小さな負の値になる可能性が高いことが説明された。 As described above, when the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is a large value, the pixel value of the image D2B is highly likely to be a large positive value or a small negative value.
結局、中間画像D1の画素値の絶対値が大きな値となっている画素では中間画像D1、及び画像D2Bの画素値がともに大きな正の値或いはともに小さな負の値となり、両者を加算して得られる中間画像D2の画素値も大きな正の値或いは小さな負の値となる可能性が高く、入力画像DINに含まれる輝度変化もより大きくなると考えられる。したがって、中間画像D1の画素値の絶対値が大きな値となっている画素近傍で中間画像D2の振幅が小さくなるよう補正すれば、入力画像DINに含まれる輝度変化が大きくなる程度を軽減し、周期的な模様が動いた箇所に発生しうる部分的に点滅を低減し、視覚的な不快感を未然に防ぐことが可能になる。 Eventually, in the pixel where the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is a large value, the pixel values of the intermediate image D1 and the image D2B are both large positive values or both small negative values. The pixel value of the intermediate image D2 is likely to be a large positive value or a small negative value, and the luminance change included in the input image DIN is considered to be larger. Therefore, if correction is performed so that the amplitude of the intermediate image D2 is reduced in the vicinity of a pixel in which the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is large, the degree of increase in luminance included in the input image DIN is reduced, It is possible to reduce the blinking that can occur at the part where the periodic pattern moves, and to prevent visual discomfort.
本発明による画像処理装置では、先にも述べたように補正演算手段4Bにおいて中間画像D1の画素値の絶対値が大きい画素の分布密度の高い領域で中間画像D2の振幅が減衰するよう補正を加えるので上述のような処理が可能である。 In the image processing apparatus according to the present invention, as described above, the correction calculation means 4B performs correction so that the amplitude of the intermediate image D2 is attenuated in a region where the distribution density of pixels having a large absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is high. In addition, the above-described processing is possible.
以上から本発明による画像処理装置では、中間画像D2によって入力画像DINに含まれる輝度変化が大きくなる程度を軽減することができ、周期的な模様が動いた部分に発生しうる点滅を抑えることが可能になる。 As described above, in the image processing apparatus according to the present invention, the extent to which the luminance change included in the input image DIN is increased by the intermediate image D2 can be reduced, and the blinking that may occur in the portion where the periodic pattern has moved can be suppressed. It becomes possible.
なお、本発明で用いる中間画像処理手段は、入力画像の特定の周波数帯域近傍の周波数成分をもとに、入力画像に強調処理を行うための高周波数成分を計算するものであり、この目的を達成できるものであれば、上記に例示した処理以外のものを用いてもよい。 The intermediate image processing means used in the present invention calculates a high frequency component for performing enhancement processing on the input image based on a frequency component near a specific frequency band of the input image. As long as it can be achieved, processes other than those exemplified above may be used.
また、本発明による画像処理装置では、補正強度D3に所定の係数を乗ずるといった方法で補正量D4Aを求めたが、この際、補正強度D3に乗ずる係数を中間画像D2の画素値の符号が正の場合と負の場合で異なるものとすれば、輝度が明るくなる場合と暗くなる場合とで異なる程度に補正を加えることが可能になる。 Further, in the image processing apparatus according to the present invention, the correction amount D4A is obtained by a method of multiplying the correction intensity D3 by a predetermined coefficient. At this time, the sign of the pixel value of the intermediate image D2 is set to the coefficient to be multiplied by the correction intensity D3. If it is different between the case of negative and the case of negative, it becomes possible to make corrections to different extents when the brightness becomes brighter and when it becomes darker.
また、水平方向比較手段3Ahで用いる閾値を画像D1hの画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値としたり、垂直方向比較手段3Avで用いる閾値を画像D1vの画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値としたり、比較手段3Aで用いる閾値を中間画像D1の画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値とすることでも、輝度が明るくなる場合と暗くなる場合とで、異なる程度に補正を加えることが可能になる。 In addition, the threshold value used in the horizontal direction comparison unit 3Ah is set to a different value depending on whether the sign of the pixel value of the image D1h is positive or negative, or the threshold value used in the vertical direction comparison unit 3Av is set to a positive value. The threshold value used in the comparison means 3A is different from that in the case of negative and the case where the sign of the pixel value of the intermediate image D1 is positive and negative. It is possible to add corrections to different degrees.
また、上記の例では、中間画像D1を、入力画像DINの水平方向に関して周波数帯域を制限した画像D1hと、入力画像DINの垂直方向に関して周波数帯域を制限した画像D1vで構成し、画像D1h、D1vの各々について処理を行うこととしている。したがって入力画像の水平方向及び垂直方向のいずれの方向に関しても、本発明の効果が得られる。 In the above example, the intermediate image D1 is composed of the image D1h in which the frequency band is limited in the horizontal direction of the input image DIN and the image D1v in which the frequency band is limited in the vertical direction of the input image DIN, and the images D1h and D1v The processing is performed for each of the above. Therefore, the effects of the present invention can be obtained in both the horizontal direction and the vertical direction of the input image.
また、上記の例では、比較手段3Aにおいて、中間画像D1の各画素の絶対値を予め定められた閾値と比較する際、画像D1h、D1vそれぞれについて行ったが、比較の方法はこれに留まらない。例えば図24に示すように、まず画像D1h、D1vを加算手段3Cで加算し、得られた画像の各画素値の絶対値を絶対値化手段3Dで求め、該絶対値D3Dを比較手段3Aで予め定められた閾値と比較してもよい。このとき得られる比較結果D3Aの値は、上記絶対値D3Dが、閾値より大きい場合は1に、そうでない場合は0になる。
この時、比較結果加算手段3Bは各画素を中心に所定の範囲内で比較結果D3Aの値を加算し、得られた値を加算結果D3Bとして出力すればよく、補正強度決定手段3は加算結果D3Bを補正強度D3として出力すればよい。
さらに、補正量決定手段4Aは、上記のようにして得られた補正強度D3に所定の係数を乗じることで補正量D4Aを求めればよい。
In the above example, when the comparison unit 3A compares the absolute value of each pixel of the intermediate image D1 with a predetermined threshold value, the comparison is performed for each of the images D1h and D1v. However, the comparison method is not limited to this. . For example, as shown in FIG. 24, the images D1h and D1v are first added by the adding means 3C, the absolute value of each pixel value of the obtained image is obtained by the absolute
At this time, the comparison result adding means 3B may add the value of the comparison result D3A within a predetermined range centering on each pixel, and output the obtained value as the addition result D3B. D3B may be output as the correction strength D3.
Furthermore, the correction
その他の方法として、補正強度D3が所定の大きさ未満では補正量D4Aがゼロであり、補正強度D3が所定の大きさ以上となる少なくとも一部の区間、例えばその全域において、補正量D4Aが所定の大きさ以上の値、例えば一定の値となるようにしてもよい。 As another method, the correction amount D4A is zero when the correction intensity D3 is less than a predetermined magnitude, and the correction amount D4A is predetermined in at least a part of the area where the correction intensity D3 is equal to or greater than the predetermined magnitude, for example, the entire area thereof. You may make it become a value more than the magnitude | size of this, for example, a fixed value.
図24の変形例では、図6に示した補正強度決定手段3のように、比較手段3A内部に、水平方向比較手段3Ahと垂直方向比較手段3Avの双方を設ける必要がなければ、比較結果加算手段3B内部に、水平方向比較結果加算手段3Bhと垂直方向比較結果加算手段3Bvの双方を設ける必要もない。また、図10に示した補正量決定手段4Aのように、水平方向補正量決定手段4Ahと垂直方向補正量決定手段4Avの双方を設ける必要もない。したがって、この変形例では、その回路規模を小さくすることが出来る。
In the modification of FIG. 24, if it is not necessary to provide both the horizontal direction comparison means 3Ah and the vertical direction comparison means 3Av in the comparison means 3A as in the correction strength determination means 3 shown in FIG. It is not necessary to provide both the horizontal direction comparison result adding means 3Bh and the vertical direction comparison result adding means 3Bv inside the
また、比較手段3Aで用いる閾値を、画像D1h、D1vを加算手段3Cで加算して得られる画像の符号が正の場合と負の場合で異なる値としたり、補正量決定手段4Aで用いる係数を、中間画像D2の画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値としたりすることで、輝度が明るくなる場合と暗くなる場合とで異なる程度に補正を加えることが可能になる。
Further, the threshold value used in the comparison unit 3A is set to a different value depending on whether the sign of the image obtained by adding the images D1h and D1v in the
また、図6及び図24の例では比較結果D3Aでは、中間画像D1の画素値の絶対値が予め定められた閾値より大きい場合は1になり、そうでない場合は0になるとしたが、比較結果D3Aの例はこのように二値的なものに限らず、図25(A)に示すように、中間画像D1の画素値の絶対値が予め定められた閾値THD1aより小さい値となる少なくとも一部の区間で0になり、さらに少なくとも一部の区間(THD1aからTHD1bまで)で比較結果D3Aの値が(0からD3Abまで)連続的に変化するものとしてもよい。比較結果D3Aが二値的であると、中間画像D1の画素値の絶対値が予め定められた閾値程度の大きさである箇所に時間方向のノイズが重畳している場合に、動画のフレームによって、該当箇所が補正手段4によって補正されたりされなかったりすることが稀にある。この場合、該当箇所の輝度が明るくなったり暗くなったりすることを繰り返し視覚的に不愉快に感じることがある。一方、図25(A)に示すようにすれば時間方向に重畳したノイズの強度が比較結果D3Aの値が連続的に変化する区間(THD1aからTHD1bの範囲)を超えないものである限りは常に補正手段4によって中間画像D1が補正され、補正の程度が連続的に変化するので、上述した視覚的な不快感が発生しにくくなる。また、比較結果D3Aとして連続的でなくても、図25(B)に示すように多段階的に変化するもの(3値以上のもの)を用いても同様の効果が得られる。
また、比較結果D3Aに対してメディアンフィルタや収縮処理、膨張処理を組み合わせたモルフォロジー演算に代表される孤立点処理を行えば、比較手段3Aの演算精度を高めることも出来る。
In the example of FIGS. 6 and 24, in the comparison result D3A, the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is 1 when it is larger than a predetermined threshold value, and is 0 when it is not. The example of D3A is not limited to such a binary one, and as shown in FIG. 25A, at least a part of the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is smaller than a predetermined threshold value THD1a. The value of the comparison result D3A may be continuously changed (from 0 to D3Ab) in at least some of the sections (from THD1a to THD1b). If the comparison result D3A is binary, when the noise in the time direction is superimposed on a location where the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is about a predetermined threshold value, In rare cases, the corresponding part may or may not be corrected by the correction means 4. In this case, it may be visually unpleasant repeatedly that the brightness of the corresponding part becomes brighter or darker. On the other hand, as shown in FIG. 25 (A), as long as the intensity of the noise superimposed in the time direction does not exceed the interval in which the value of the comparison result D3A continuously changes (the range from THD1a to THD1b), it is always Since the intermediate image D1 is corrected by the correcting
Further, if the isolated point process represented by the morphological calculation combining the median filter, the contraction process, and the expansion process is performed on the comparison result D3A, the calculation accuracy of the comparison unit 3A can be improved.
このような処理を行う場合、比較結果D3Aを比較結果加算手段3Bで加算することで得られる、中間画像D1の各画素についての加算結果D3Bは、各画素とその周辺の領域を含む領域(近傍領域)内に絶対値の大きい画素がより多く存在するほどより大きな値となり、近傍領域内の画素の画素値の絶対値を重み付け加算する場合には、当該重み加算値が大きいほど大きな値となる。
When such a process is performed, the addition result D3B for each pixel of the intermediate image D1 obtained by adding the comparison result D3A by the comparison
実施の形態2.
図26は本発明の実施の形態2による画像処理装置の構成を示す。実施の形態2の画像処理装置も、実施の形態1による画像処理装置と同様、画像表示装置の一部として用いることができる。
FIG. 26 shows a configuration of an image processing apparatus according to
図26において、図1と同じ符号で表される構成要素は、実施の形態1による画像処理装置と同様の動作を行う。図26の画像処理装置には、図1の補正強度決定手段3が設けられておらず、図1の補正手段4の代わりに補正手段40が設けられている。 In FIG. 26, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 perform the same operations as those of the image processing apparatus according to the first embodiment. The image processing apparatus of FIG. 26 is not provided with the correction strength determination means 3 of FIG. 1, but is provided with a correction means 40 instead of the correction means 4 of FIG.
以下、補正手段40について説明を行う。図27は補正手段40の構成例を示す。図示の補正手段40は分割手段40A、分割データ処理手段40B、及び合成手段40Cを備える。補正手段40の構成要素は中間画像D2の各画素値に対し以下のように動作し、補正画像D4を生成する。
Hereinafter, the correction means 40 will be described. FIG. 27 shows a configuration example of the correction means 40. The illustrated
分割手段40Aは中間画像D2の各画素に関して、画素値の符号を表す信号と画素値の絶対値を複数の値に分割した結果を出力する。図示の例では、中間画像D2の画素値の符号を表す符号データD40A0と、画素値の絶対値を分割して得た3つの値D(1)、D(2)、D(3)から成る分割データD40A1を出力する。
For each pixel of the intermediate image D2, the dividing
ここで3つの値D(1)、D(2)、D(3)への分割は例えば2つの閾値TH(1)、TH(2)を用いて行う。中間画像D2の画素値の絶対値をDとすると、3つの値D(1)、D(2)、D(3)は例えば以下のように表される。 Here, division into three values D (1), D (2), and D (3) is performed using, for example, two threshold values TH (1) and TH (2). When the absolute value of the pixel value of the intermediate image D2 is D, the three values D (1), D (2), and D (3) are expressed as follows, for example.
なお、閾値TH(1)、TH(2)は、TH(1)≦TH(2)を満たすものとする。さらに閾値TH(1)、TH(2)の値は中間画像D2の画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値としてもよい。なお、3つの値D(1)、D(2)、D(3)を加算した結果はDと等しくなる。 Note that the thresholds TH (1) and TH (2) satisfy TH (1) ≦ TH (2). Furthermore, the threshold values TH (1) and TH (2) may be different values depending on whether the sign of the pixel value of the intermediate image D2 is positive or negative. The result of adding the three values D (1), D (2), and D (3) is equal to D.
分割データ処理手段40Bは、分割データD40A1を構成する3つの値D(1)、D(2)、D(3)のうち、少なくともひとつを減衰させて得られた3つの値Y(1)、Y(2)、Y(3)から成る分割データD40Bを出力する。図示の例では、減衰手段40B2、40B3がそれぞれ値D(2)、D(3)を減衰させた値Y(2)、Y(3)を出力する。 The divided data processing means 40B has three values Y (1) obtained by attenuating at least one of the three values D (1), D (2), and D (3) constituting the divided data D40A1. Divided data D40B composed of Y (2) and Y (3) is output. In the illustrated example, the attenuation means 40B2 and 40B3 output values Y (2) and Y (3) obtained by attenuating the values D (2) and D (3), respectively.
値D40B2、D40B3は例えば1未満の係数k(2)、k(3)を値D(2)、D(3)に乗じることで求められる。ここで乗ずる係数は、望ましい画像が得られるように、実験的に定められ、符号D40A0が正の場合と負の場合で異なる値としてもよい。 The values D40B2 and D40B3 are obtained, for example, by multiplying the values D (2) and D (3) by coefficients k (2) and k (3) less than 1. The coefficient to be multiplied here is determined experimentally so as to obtain a desired image, and may be a different value depending on whether the sign D40A0 is positive or negative.
合成手段40Cは、各画素について、分割データD40Bすなわち値Y(1)、Y(2)、Y(3)を加算した結果に符号データD40A0で表される符号を付加した値を計算し、得られた値を画素値とする補正画像D4を出力する。
The combining
図28(A)及び(B)は補正手段40の効果を説明するための図である。図28(A)は補正手段40に入力される中間画像D2を表しており、図28(B)はこの時得られる補正画像D4を表している。なお、図示の例では値D(2)、D3(3)ともに減衰させることとし、また値D(3)に対する減衰の程度を値D(2)に対する減衰の程度よりも大きくしている。
FIGS. 28A and 28B are diagrams for explaining the effect of the correcting
図から明らかなように、補正手段40では中間画像D2の画素値がTH(1)より大きい場合と−TH(1)より小さい場合に関してその振幅が減衰している。要するに補正手段40では、中間画像D2の画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えている。
したがって補正手段40によっても、中間画像D2によって入力画像DINに含まれる輝度変化が大きくなる程度を軽減することができ、周期的な模様が動いた部分に発生しうる点滅を抑えることが可能になる。
As is apparent from the figure, the amplitude of the correcting
Therefore, the correction means 40 can also reduce the extent to which the luminance change included in the input image DIN is increased by the intermediate image D2, and can suppress blinking that may occur in a portion where the periodic pattern has moved. .
なお、本発明による画像処理装置では、分割手段40Aで用いる閾値や減衰手段40B2、40B3で乗ずる係数を中間画像D2の画素値の符号に応じて異なるものとすれば、輝度が明るくなる場合と暗くなる場合とで異なる程度に補正を加えることが可能になる。
In the image processing apparatus according to the present invention, if the threshold value used in the
上記の例では値D(2)、D(3)の両方を減衰することとしたが、どちらか一方のみを減衰させてもよい。例えば、値D(3)のみ減衰することとし、中間画像D2の画素値がTH(2)より大きい場合と−TH(2)より小さい場合に関してその振幅を減衰させることが出来る。また、値D(2)のみ減衰することとし、中間画像D2の画素値がTH(1)より大きくてTH(2)以下の場合と−TH(1)より小さくて、−TH(2)以上の場合に関してその振幅を減衰させることが出来る。 In the above example, both values D (2) and D (3) are attenuated, but only one of them may be attenuated. For example, only the value D (3) is attenuated, and the amplitude can be attenuated when the pixel value of the intermediate image D2 is larger than TH (2) and smaller than -TH (2). Further, only the value D (2) is attenuated, and the pixel value of the intermediate image D2 is greater than TH (1) and less than or equal to TH (2), and less than -TH (1) and greater than or equal to -TH (2). In this case, the amplitude can be attenuated.
さらに上記の例では、中間画像D2の画素値の絶対値を3つの値に分割したが、分割する個数は3に限られるものでなく、n個(nは2以上の整数)の値に分割してもよい。中間画像D2の画素値の絶対値Dをn個の値D(j)(j=1〜n)に分割する方法は、n−1個の閾値TH(j)(j=1〜n−1)を用いて例えば以下のように表される。すなわち、D(1)は
この時、分割データ処理手段40Bは、上記のようにして得られたn個の値D(j)から成る分割データD40A1に対して、D(2)からD(n)の値の少なくともひとつを減衰させて得たn個の値Y(j)から成る分割データD40Bを出力する。減衰は例えば1未満の係数をD(j)に乗じることで行われる。減衰の程度は、例えば、より大きなjに対してより大きくされる。
そして合成手段40Cは分割データD40Bを構成するn個の値Y(j)を加算して得た値に対し、符号データD40A0で表される符号を付加して出力すればよい。
At this time, the divided data processing means 40B obtains at least one of the values D (2) to D (n) for the divided data D40A1 composed of the n values D (j) obtained as described above. Divided data D40B composed of n values Y (j) obtained by attenuation is output. Attenuation is performed, for example, by multiplying D (j) by a coefficient less than 1. The degree of attenuation is increased, for example, for a larger j.
The synthesizing
なお、減衰の程度は中間画像D2の画素値の符号が正の場合と負の場合で異なるものとしてもよい。例えば値D(j)を減衰するために所定の係数k(j)を乗じるとした場合、k(j)の値を中間画像D2の画素値の符号が正の場合と負の場合で異なるものとしてもよい。 Note that the degree of attenuation may be different depending on whether the sign of the pixel value of the intermediate image D2 is positive or negative. For example, when a predetermined coefficient k (j) is multiplied to attenuate the value D (j), the value of k (j) differs depending on whether the sign of the pixel value of the intermediate image D2 is positive or negative It is good.
さらに上記の例では、値D(1)を減衰させていないがその目的は以下の通りである。
補正手段40では中間画像D2の画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその値が減衰するよう補正を加えることが目的であり、中間画像D2の画素値が小さな正の値や大きな負の値をとっている箇所では特に補正を加える必要はない。上記の例では、少なくとも値D(1)が減衰されないようにしているので、画素値がTH(1)より小さい正の値になる場合と、−TH(1)より大きな負の値になる場合は、その値が減衰しない。言い換えると、中間画像D2の画素値が小さな正の値や大きな負の値をとっている箇所に不要な補正がかかることがない。
Further, in the above example, the value D (1) is not attenuated, but the purpose is as follows.
The purpose of the correction means 40 is to apply correction so that the pixel value of the intermediate image D2 is attenuated at a location where the pixel value of the intermediate image D2 has a large positive value or a small negative value. There is no need to make any corrections in places where the value of or a large negative value is taken. In the above example, since at least the value D (1) is not attenuated, the pixel value becomes a positive value smaller than TH (1) and the case where the pixel value becomes a negative value larger than -TH (1). Does not decay its value. In other words, unnecessary correction is not applied to a portion where the pixel value of the intermediate image D2 takes a small positive value or a large negative value.
また、上記の例では、中間画像D1を、入力画像DINの水平方向に関して周波数帯域を制限した画像D1hと、入力画像DINの垂直方向に関して周波数帯域を制限した画像D1vで構成し、画像D1h、D1vの各々について処理を行うこととしている。したがって入力画像の水平方向及び垂直方向のいずれの方向に関しても、本発明の効果が得られる。 In the above example, the intermediate image D1 is composed of the image D1h in which the frequency band is limited in the horizontal direction of the input image DIN and the image D1v in which the frequency band is limited in the vertical direction of the input image DIN, and the images D1h and D1v The processing is performed for each of the above. Therefore, the effects of the present invention can be obtained in both the horizontal direction and the vertical direction of the input image.
実施の形態3.
図29は本発明の実施の形態3による画像処理装置の構成を示す。実施の形態3の画像処理装置も、実施の形態1、2による画像処理装置と同様、画像表示装置の一部として用いることができる。
FIG. 29 shows the configuration of an image processing apparatus according to
図29において、図1と同じ符号で表される構成要素は、実施の形態1による画像処理装置と同様の動作を行う。図29の画像処理装置には、図1の補正強度決定手段3及び補正手段4が設けられておらず、図1の中間画像処理手段2及び加算手段5の代わりに中間画像処理手段20及び加算手段50が設けられている。以下、加算手段50、及び中間画像処理手段20について述べる。
In FIG. 29, constituent elements denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 perform the same operations as those of the image processing apparatus according to the first embodiment. 29 is not provided with the correction
加算手段50は入力画像DINに後述の方法で生成される中間画像D2を加算し、加算した結果を出力画像DOUTとして出力する。 The adding means 50 adds an intermediate image D2 generated by a method described later to the input image DIN, and outputs the addition result as an output image DOUT.
図30は中間画像処理手段20の構成例を示す。図30において、図3と同じ符号で表される構成要素は実施の形態1と同様の動作を行うのでその説明は省略する。図30の中間画像処理手段20は、図3の中間画像処理手段2と概して同じであるが、以下の点で異なる。即ち、補正手段2C1、2C2が付加され、図3の加算手段2Cの代わりに、加算手段2Dが設けられている。以下、補正手段2C1、2C2、及び加算手段2Dについて説明する。 FIG. 30 shows a configuration example of the intermediate image processing means 20. In FIG. 30, the constituent elements denoted by the same reference numerals as those in FIG. The intermediate image processing means 20 in FIG. 30 is generally the same as the intermediate image processing means 2 in FIG. 3, but differs in the following points. That is, correction means 2C1 and 2C2 are added, and an addition means 2D is provided instead of the addition means 2C of FIG. Hereinafter, the correcting means 2C1 and 2C2 and the adding means 2D will be described.
補正手段2C1は補正手段2C1h、2C1vを有する。補正手段2C1h、2C1vの各々は、実施の形態2に関し、図27を参照して説明した補正手段40と同様に構成されている。
補正手段2C1hは、実施の形態2における補正手段40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D1hに対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2C1hとして出力する。
補正手段2C1vは、実施の形態2における補正手段40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D1vに対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2C1vとして出力する。
補正手段2C1からは画像D2C1h、D2C1vから成る画像D2C1が出力される。
The correcting unit 2C1 includes correcting units 2C1h and 2C1v. Each of the correction means 2C1h and 2C1v is configured in the same manner as the correction means 40 described with reference to FIG.
The correcting unit 2C1h performs the same correction on the image D1h as the correction performed on the intermediate image D2 by the correcting
The correcting unit 2C1v performs the same correction on the image D1v as the correction performed on the intermediate image D2 by the correcting
An image D2C1 composed of images D2C1h and D2C1v is output from the correcting means 2C1.
補正手段2C2は補正手段2C2h、2C2vを有する。補正手段2C2h、2C2vの各々も、実施の形態2に関し、図27を参照して説明した補正手段40と同様に構成されている。
補正手段2C2hは、実施の形態2における補正手段40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D2Bhに対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2C2hとして出力する。
補正手段2C2vは、実施の形態2における補正手段40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D2Bvに対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2C2vとして出力する。
補正手段2C2からは画像D2C2h、D2C2vから成る画像D2C2が出力される。
The correcting unit 2C2 includes correcting units 2C2h and 2C2v. Each of the correction means 2C2h and 2C2v is configured similarly to the correction means 40 described with reference to FIG.
The correcting unit 2C2h performs the same correction on the image D2Bh as the correction performed on the intermediate image D2 by the correcting
The correcting unit 2C2v performs the same correction on the image D2Bv as the correction performed on the intermediate image D2 by the correcting
An image D2C2 composed of images D2C2h and D2C2v is output from the correcting means 2C2.
加算手段2Dは画像D2C1、D2C2を加算する。
ここで画像D2C1は画像D2C1h、D2C1vから成り、画像D2C2は画像D2C2h、D2C2vから成るので、画像D2C1、D2C2を加算するとは画像D2C1h、D2C1v、D2C2h、D2C2vを加算することを意味する。なお、ここでの加算は単純加算であってもよいし重み付け加算であってもよい。
The adding means 2D adds the images D2C1 and D2C2.
Here, the image D2C1 is composed of the images D2C1h and D2C1v, and the image D2C2 is composed of the images D2C2h and D2C2v. Therefore, adding the images D2C1 and D2C2 means adding the images D2C1h, D2C1v, D2C2h, and D2C2v. The addition here may be simple addition or weighted addition.
補正手段2C1hでは、画像D1hの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2C1hを生成することができ、補正手段2C1vでは、画像D1vの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2C1vを生成することができ、補正手段2C2hでは、画像D2Bhの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2C2hを生成することができ、補正手段2C2vでは、画像D2Bvの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2C2vを生成することができる。 The correction unit 2C1h can generate an image D2C1h that is corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value of the image D1h takes a large positive value or a small negative value. In the correction unit 2C1v, It is possible to generate an image D2C1v that is corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value of the image D1v takes a large positive value or a small negative value, and the correction means 2C2h can generate a pixel value of the image D2Bh. Can generate an image D2C2h that has been corrected so that the amplitude is attenuated at a place where the value is large and a small negative value. In the correction means 2C2v, the pixel value of the image D2Bv is a large positive value. It is possible to generate an image D2C2v that has been corrected so that the amplitude is attenuated at a place where a small negative value is taken.
ここで仮に補正手段2C1、2C2による補正が加えられなかった場合を考える。この場合、中間画像D2は画像D1h、D1v、D2Bh、D2Bvを加算して得られることになる。したがって、画像D1h、D1v、D2Bh、D2Bvの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所では中間画像D2の画素値も大きな正の値や小さな負の値をとりやすいと考えられる。 Here, let us consider a case where correction by the correction means 2C1 and 2C2 is not applied. In this case, the intermediate image D2 is obtained by adding the images D1h, D1v, D2Bh, and D2Bv. Therefore, it is considered that the pixel value of the intermediate image D2 is likely to take a large positive value or a small negative value when the pixel values of the images D1h, D1v, D2Bh, D2Bv are large positive values or small negative values. It is done.
一方、先に述べたように、補正手段2C1hでは、画像D1hの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2C1hを生成することができ、補正手段2C1vでは、画像D1vの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2C1vを生成することができ、補正手段2C2hでは、画像D2Bhの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2C2hを生成することができ、補正手段2C2vでは、画像D2Bvの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2C2vを生成することができるので、それらを加算して得られる中間画像D2は、画像D1h、D1v、D2Bh、D2Bvの画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所、すなわち、中間画像D2の画素値が大きな正の値や小さな負の値をとりやすい箇所で、その振幅が減衰するよう補正が加えられたものとなる。したがって、中間画像D2によって入力画像DINに含まれる輝度変化が大きくなる程度を軽減することができ、周期的な模様が動いた部分に発生しうる点滅を抑えることが可能になる。 On the other hand, as described above, the correction unit 2C1h generates the image D2C1h that is corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value of the image D1h takes a large positive value or a small negative value. The correction unit 2C1v can generate an image D2C1v that has been corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value of the image D1v takes a large positive value or a small negative value. The means 2C2h can generate an image D2C2h that is corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value of the image D2Bh takes a large positive value or a small negative value. The correction means 2C2v Since it is possible to generate an image D2C2v that is corrected so that the amplitude is attenuated at a place where the pixel value of D2Bv takes a large positive value or a small negative value, The intermediate image D2 obtained by calculation is a positive value where the pixel values of the images D1h, D1v, D2Bh, D2Bv are large positive values or small negative values, that is, the pixel values of the intermediate image D2 are large. In a place where it is easy to take a small negative value, correction is made so that the amplitude is attenuated. Therefore, it is possible to reduce the extent to which the luminance change included in the input image DIN becomes large due to the intermediate image D2, and it is possible to suppress blinking that may occur in a portion where the periodic pattern has moved.
なお実施の形態2における補正手段40に対する変形は補正手段2C1h、2C1v、2C2h、2C2vに対しても適用可能であり、変形による効果も実施の形態2について述べたのと同様である。
The modification of the
また本発明による画像処理装置の効果は、補正手段2C1h、2C1v、2C2h、2C2vの全てを備えることで最大となるが、補正手段2C1h、2C1v、2C2h、2C2vの少なくとも一つを備えることでも効果を得ることは出来る。 The effect of the image processing apparatus according to the present invention is maximized by including all of the correction units 2C1h, 2C1v, 2C2h, and 2C2v. I can get it.
また、上記の例では、中間画像D1を、入力画像DINの水平方向に関して周波数帯域を制限した画像D1hと、入力画像DINの垂直方向に関して周波数帯域を制限した画像D1vで構成し、画像D1h、D1vの各々について処理を行うこととしている。したがって入力画像の水平方向及び垂直方向のいずれの方向に関しても、本発明の効果が得られる。 In the above example, the intermediate image D1 is composed of the image D1h in which the frequency band is limited in the horizontal direction of the input image DIN and the image D1v in which the frequency band is limited in the vertical direction of the input image DIN, and the images D1h and D1v The processing is performed for each of the above. Therefore, the effects of the present invention can be obtained in both the horizontal direction and the vertical direction of the input image.
実施の形態4.
実施の形態4による画像処理装置の全体的構成は図29に示す通りであり、実施の形態4による画像処理装置も、実施の形態1〜3の画像処理装置と同様、画像表示装置の一部として用いることができる。実施の形態4による画像処理装置を実施の形態3による画像処理装置と比較した場合、中間画像処理手段20の構成及び動作が異なる。以下、実施の形態4における中間画像処理手段20について説明する。
The overall configuration of the image processing apparatus according to the fourth embodiment is as shown in FIG. 29, and the image processing apparatus according to the fourth embodiment is also a part of the image display apparatus, like the image processing apparatuses according to the first to third embodiments. Can be used as When the image processing apparatus according to the fourth embodiment is compared with the image processing apparatus according to the third embodiment, the configuration and operation of the intermediate image processing means 20 are different. Hereinafter, the intermediate image processing means 20 according to the fourth embodiment will be described.
実施の形態4における中間画像処理手段20は、例えば図31に示すように、非線形処理手段2A、高周波数成分画像生成手段2B、加算手段2E1、補正手段2F1、加算手段2E2、補正手段2F2、及び加算手段2Gを有する。
図31において、図3或いは図30と同じ符号で表される構成要素は、実施の形態2或いは実施の形態3による画像処理装置と同様の動作を行う。図31の中間画像処理手段20には、図30の補正手段2C1、2C2が設けられておらず、代わりに加算手段2E1、2E2、補正手段2F1、2F2が設けられている。以下では、実施の形態1或いは実施の形態3とは異なる加算手段2E1、2E2、補正手段2F1、2F2、加算手段2Gについて述べる。
For example, as shown in FIG. 31, the intermediate image processing means 20 in the fourth embodiment includes a nonlinear processing means 2A, a high frequency component image generating means 2B, an adding means 2E1, a correcting means 2F1, an adding means 2E2, a correcting means 2F2, and Addition means 2G is provided.
In FIG. 31, the constituent elements denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3 or FIG. 30 perform the same operations as those of the image processing apparatus according to the second embodiment or the third embodiment. The intermediate image processing means 20 in FIG. 31 is not provided with the correction means 2C1 and 2C2 in FIG. 30, but is provided with addition means 2E1 and 2E2 and correction means 2F1 and 2F2. Hereinafter, addition means 2E1 and 2E2, correction means 2F1 and 2F2, and addition means 2G which are different from those in the first or third embodiment will be described.
加算手段2E1は、画像D1h、D1vを加算した結果を画像D2E1として出力する。ここで加算の方法は単純加算でも加重加算でもよい。 The adding means 2E1 outputs the result of adding the images D1h and D1v as an image D2E1. Here, the addition method may be simple addition or weighted addition.
加算手段2E2は、画像D2Bh、D2Bvを加算した結果を画像D2E2として出力する。ここで加算の方法は単純加算でも加重加算でもよい。 The adding means 2E2 outputs the result of adding the images D2Bh and D2Bv as an image D2E2. Here, the addition method may be simple addition or weighted addition.
補正手段2F1、2F2の各々は、実施の形態2に関し、図27を参照して説明した補正手段40と同様に構成されている。 Each of the correction means 2F1 and 2F2 is configured in the same manner as the correction means 40 described with reference to FIG.
補正手段2F1は、実施の形態2における補正手段40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D2E1に対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2F1として出力する。
The correcting unit 2F1 performs the same correction on the image D2E1 as the correction performed by the correcting
補正手段2F2は、実施の形態2における補正手段40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D2E2に対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2F2として出力する。
The correcting unit 2F2 performs the same correction on the image D2E2 as the correction performed on the intermediate image D2 by the correcting
加算手段2Gは、画像D2F1、D2F2を加算した結果を中間画像D2として出力する。ここで加算の方法は単純加算でも加重加算でもよい。 The adding means 2G outputs the result of adding the images D2F1 and D2F2 as an intermediate image D2. Here, the addition method may be simple addition or weighted addition.
実施の形態4による画像処理装置の、補正手段2F1では、画像D2E1の画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2F1を生成することができ、補正手段2F2では、画像D2E2の画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正を加えた画像D2F2を生成することができる。 The correction unit 2F1 of the image processing apparatus according to the fourth embodiment generates an image D2F1 that is corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value of the image D2E1 takes a large positive value or a small negative value. The correction unit 2F2 can generate an image D2F2 that is corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value of the image D2E2 takes a large positive value or a small negative value.
ここで仮に補正手段2F1、2F2による補正が加えられなかった場合を考える。この場合、中間画像D2は画像D2E1、D2E2を加算して得られることになる。したがって画像D2E1や画像D2E2の画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所では中間画像D2の画素値も大きな正の値や小さな負の値をとりやすいと考えられる。 Here, let us consider a case where correction by the correction means 2F1 and 2F2 is not applied. In this case, the intermediate image D2 is obtained by adding the images D2E1 and D2E2. Therefore, it is considered that the pixel value of the intermediate image D2 is likely to take a large positive value or a small negative value at a location where the pixel value of the image D2E1 or the image D2E2 takes a large positive value or a small negative value.
一方、先に述べたように、補正手段2F1では、画像D2E1に対し、その画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正が加えられ、補正手段2F2では、画像D2E2に対し、その画素値が大きな正の値や小さな負の値をとっている箇所でその振幅が減衰するよう補正が加えられるので、それらを加算して得られる中間画像D2は、その画素値が大きな正の値や小さな負の値になる箇所では、その振幅が減衰するよう補正が加えられたものとなる。したがって、中間画像D2によって入力画像DINに含まれる輝度変化が大きくなる程度を軽減することができ、周期的な模様が動いた部分に発生しうる点滅を抑えることが可能になる。 On the other hand, as described above, in the correction means 2F1, correction is applied to the image D2E1 so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value takes a large positive value or a small negative value. In the means 2F2, the image D2E2 is corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value takes a large positive value or a small negative value, so that an intermediate image D2 obtained by adding them is added. Is corrected so that the amplitude is attenuated at a location where the pixel value is a large positive value or a small negative value. Therefore, it is possible to reduce the extent to which the luminance change included in the input image DIN becomes large due to the intermediate image D2, and it is possible to suppress blinking that may occur in a portion where the periodic pattern has moved.
なお実施の形態2における補正手段40に対する変形は補正手段2F1、2F2に対しても適用可能であり、変形による効果も実施の形態2について述べたのと同様である。
The modification of the
また本発明による画像処理装置の効果は、補正手段2F1、2F2の双方を備えることで最大となるが、補正手段2F1、2F2の少なくとも一つを備えることでも効果を得ることは出来る。 The effect of the image processing apparatus according to the present invention is maximized by providing both of the correcting means 2F1 and 2F2, but the effect can also be obtained by providing at least one of the correcting means 2F1 and 2F2.
また、上記の例では、中間画像D1を、入力画像DINの水平方向に関して周波数帯域を制限した画像D1hと、入力画像DINの垂直方向に関して周波数帯域を制限した画像D1vで構成し、画像D1h、D1vの各々について処理を行うこととしている。したがって入力画像の水平方向及び垂直方向のいずれの方向に関しても、本発明の効果が得られる。 In the above example, the intermediate image D1 is composed of the image D1h in which the frequency band is limited in the horizontal direction of the input image DIN and the image D1v in which the frequency band is limited in the vertical direction of the input image DIN, and the images D1h and D1v The processing is performed for each of the above. Therefore, the effects of the present invention can be obtained in both the horizontal direction and the vertical direction of the input image.
実施の形態5.
図32は本発明の実施の形態5による画像処理方法を示す。図示の画像処理方法は、中間画像生成ステップST1、中間画像処理ステップST2、補正強度決定ステップST3、補正ステップST4及び加算ステップST5により実現される。
FIG. 32 shows an image processing method according to the fifth embodiment of the present invention. The illustrated image processing method is realized by an intermediate image generation step ST1, an intermediate image processing step ST2, a correction intensity determination step ST3, a correction step ST4, and an addition step ST5.
以下、各ステップの詳細について説明する。
中間画像生成ステップST1は、例えば図33に示すように、高周波数成分画像生成ステップST1A、及び低周波数成分画像生成ステップST1Bを含む。
Details of each step will be described below.
The intermediate image generation step ST1 includes a high frequency component image generation step ST1A and a low frequency component image generation step ST1B as shown in FIG. 33, for example.
高周波数成分画像生成ステップST1Aは、水平方向高周波数成分画像生成ステップST1Ah、及び垂直方向高周波数成分画像生成ステップST1Avを含み、低周波数成分画像生成ステップST1Bは、水平方向低周波数成分画像生成ステップST1Bh、及び垂直方向高周波巣成分画像ST1Bvを含む。 The high frequency component image generation step ST1A includes a horizontal direction high frequency component image generation step ST1Ah and a vertical direction high frequency component image generation step ST1Av. The low frequency component image generation step ST1B includes a horizontal direction low frequency component image generation step ST1Bh. , And a vertical high-frequency nest component image ST1Bv.
高周波数成分画像生成ステップST1Aでは、図示しない画像入力ステップにて入力された入力画像DINに対し、以下のような処理が行われる。まず、水平方向高周波数成分画像生成ステップST1Ahでは、水平方向のハイパスフィルタ処理によって、入力画像DINから水平方向の高周波数成分を取り出した画像D1Ahを生成する。垂直方向高周波数成分画像生成ステップST1Avでは、垂直方向のハイパスフィルタ処理によって、入力画像DINから垂直方向の高周波数成分を取り出した画像D1Avを生成する。すなわち、高周波数成分画像生成ステップST1Aは、入力画像DINから、画像D1Ah及び画像D1Avから成る画像D1Aを生成する。この動作は高周波数成分画像生成手段1Aと同等である。 In the high frequency component image generation step ST1A, the following processing is performed on the input image DIN input in an image input step (not shown). First, in the horizontal high-frequency component image generation step ST1Ah, an image D1Ah obtained by extracting a horizontal high-frequency component from the input image DIN is generated by horizontal high-pass filter processing. In the vertical high-frequency component image generation step ST1Av, an image D1Av obtained by extracting the high-frequency component in the vertical direction from the input image DIN is generated by high-pass filtering in the vertical direction. That is, the high frequency component image generation step ST1A generates an image D1A composed of the image D1Ah and the image D1Av from the input image DIN. This operation is equivalent to the high frequency component image generating means 1A.
低周波数成分画像生成ステップST1Bでは、画像D1Aに対し、以下のような処理が行われる。まず、水平方向低周波数成分画像生成ステップST1Bhでは、水平方向のローパスフィルタ処理によって、画像D1Ahから水平方向の低周波数成分を取り出した画像D1Bhを生成する。垂直方向低周波数成分画像生成ステップSTBvでは、垂直方向のローパスフィルタ処理によって、画像D1Avから垂直方向の低周波数成分を取り出した画像D1Bvを生成する。すなわち、低周波数成分画像生成ステップST1Bは、画像D1Aから、画像D1Bh及び画像D1Bvから成る画像D1Bを生成する。この動作は低周波数成分画像生成手段1Bと同等である。 In the low frequency component image generation step ST1B, the following processing is performed on the image D1A. First, in the horizontal direction low frequency component image generation step ST1Bh, an image D1Bh obtained by extracting a horizontal low frequency component from the image D1Ah is generated by a horizontal low-pass filter process. In the vertical direction low frequency component image generation step STBv, an image D1Bv obtained by extracting the low frequency component in the vertical direction from the image D1Av is generated by the low pass filter processing in the vertical direction. That is, the low frequency component image generation step ST1B generates an image D1B composed of the image D1Bh and the image D1Bv from the image D1A. This operation is equivalent to the low frequency component image generation means 1B.
以上が中間画像生成ステップST1の動作であり、中間画像生成ステップST1は画像D1Bhを画像D1hとし、画像D1Bvを画像D1vとし、画像D1h及び画像D1vから成る第1の中間画像D1を出力する。以上の動作は中間画像生成手段1と同等である。
The operation of the intermediate image generation step ST1 is as described above. In the intermediate image generation step ST1, the image D1Bh is set as the image D1h, the image D1Bv is set as the image D1v, and the first intermediate image D1 composed of the image D1h and the image D1v is output. The above operation is the same as that of the intermediate
中間画像処理ステップST2は、例えば図34に示すように、非線形処理ステップST2A、高周波数成分画像生成ステップST2B、及び加算ステップST2Cを含む。 For example, as shown in FIG. 34, the intermediate image processing step ST2 includes a non-linear processing step ST2A, a high frequency component image generation step ST2B, and an addition step ST2C.
非線形処理ステップST2Aは、水平方向非線形処理ステップST2Ah、及び垂直方向非線形処理ステップST2Avを含み、高周波数成分画像生成ステップST2Bは、水平方向高周波数成分画像生成ステップST2Bh、及び垂直方向高周波数成分画像生成ステップST2Bvを含む。 The non-linear processing step ST2A includes a horizontal non-linear processing step ST2Ah and a vertical non-linear processing step ST2Av, and the high frequency component image generation step ST2B includes a horizontal high frequency component image generation step ST2Bh and a vertical high frequency component image generation. Step ST2Bv is included.
水平方向非線形処理ステップST2Ahは、例えば図35に示すように、ゼロクロス判定ステップST311h、及び信号増幅ステップST312hを含み、垂直方向非線形処理ステップST2Avは、例えば図36に示すように、ゼロクロス判定ステップST311v、及び信号増幅ステップST312vを含む。 The horizontal non-linear processing step ST2Ah includes a zero-cross determination step ST311h and a signal amplification step ST312h, for example, as shown in FIG. 35. The vertical non-linear processing step ST2Av is, for example, as shown in FIG. And signal amplification step ST312v.
非線形処理ステップST2Aでは第1の中間画像D1に対し、以下のような処理を行う。
まず、水平方向非線形処理ステップST2Ahでは、図35に示すフローに従った処理で画像D1hから画像D2Ahを生成する。図35に示すフローでの処理は以下の通りである。まず、ゼロクロス判定ステップST311hでは、画像D1hにおける画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値或いは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、ゼロクロス点の左右に位置する画素を信号増幅ステップST312hに通知する。信号増幅ステップST312hでは画像D1hについて、ゼロクロス点の左右に位置すると通知された画素の画素値を増幅し、その画像を画像D2Ahとして出力する。すなわち、水平方向非線形処理ステップST2Ahは、画像D1hに対し、水平方向非線形処理手段2Ahと同様の処理を行い、画像D2Ahを生成する。
In the nonlinear processing step ST2A, the following processing is performed on the first intermediate image D1.
First, in the horizontal non-linear processing step ST2Ah, an image D2Ah is generated from the image D1h by processing according to the flow shown in FIG. The processing in the flow shown in FIG. 35 is as follows. First, in the zero cross determination step ST311h, a change in pixel value in the image D1h is confirmed along the horizontal direction. A location where the pixel value changes from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value is regarded as a zero cross point, and the pixels located on the left and right of the zero cross point are notified to the signal amplification step ST312h. In the signal amplification step ST312h, for the image D1h, the pixel value of the pixel notified to be positioned on the left and right of the zero cross point is amplified, and the image is output as the image D2Ah. That is, in the horizontal non-linear processing step ST2Ah, the image D1h is subjected to the same processing as the horizontal non-linear processing means 2Ah to generate the image D2Ah.
次に、垂直方向非線形処理ステップST2Avでは、図36に示すフローに従った処理で画像D1vから画像D2Avを生成する。図36に示すフローでの処理は以下の通りである。まず、ゼロクロス判定ステップST311vでは、画像D1vにおける画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値或いは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、ゼロクロス点の上下に位置する画素を信号増幅ステップST312vに通知する。信号増幅ステップST312vでは画像D1vについて、ゼロクロス点の上下に位置すると通知された画素の画素値を増幅し、その画像を画像D2Avとして出力する。すなわち、垂直方向非線形処理ステップST2Avは、画像D1vに対し、垂直方向非線形処理手段2Avと同様の処理を行い、画像D2Avを生成する。 Next, in the vertical nonlinear processing step ST2Av, an image D2Av is generated from the image D1v by processing according to the flow shown in FIG. The processing in the flow shown in FIG. 36 is as follows. First, in the zero cross determination step ST311v, a change in pixel value in the image D1v is confirmed along the vertical direction. Then, a point where the pixel value changes from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value is regarded as a zero cross point, and the pixels located above and below the zero cross point are notified to the signal amplification step ST312v. In the signal amplification step ST312v, the pixel value of the pixel notified to be positioned above and below the zero cross point is amplified for the image D1v, and the image is output as the image D2Av. That is, in the vertical non-linear processing step ST2Av, the image D1v is subjected to the same processing as the vertical non-linear processing means 2Av to generate the image D2Av.
以上が非線形処理ステップST2Aの動作であり、非線形処理ステップST2Aは画像D2Ah及び画像D2Avから成る画像D2Aを生成する。その動作は非線形処理手段2Aと同等である。 The above is the operation of the non-linear processing step ST2A, and the non-linear processing step ST2A generates an image D2A composed of the image D2Ah and the image D2Av. The operation is equivalent to the nonlinear processing means 2A.
次に、高周波数成分画像生成ステップST2Bでは画像D2Aに対し、以下の様な処理を行う。
まず、水平方向高周波数成分画像生成ステップST2Bhでは、画像D2Ahに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像D2Bhを生成する。すなわち、水平方向高周波数成分画像生成ステップST2Bhは、水平方向高周波数成分画像生成手段2Bhと同様の処理を行う。
Next, in the high frequency component image generation step ST2B, the following processing is performed on the image D2A.
First, in the horizontal direction high frequency component image generation step ST2Bh, an image D2Bh obtained by performing a high-pass filter process in the horizontal direction on the image D2Ah is generated. That is, the horizontal direction high frequency component image generation step ST2Bh performs the same processing as the horizontal direction high frequency component image generation means 2Bh.
次に、垂直方向高周波数成分画像生成ステップST2Bvでは、画像D2Avに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像D2Bvを生成する。すなわち、垂直方向高周波数成分画像生成ステップST2Bvは、垂直方向高周波数成分画像生成手段2Bvと同様の処理を行う。 Next, in the vertical direction high-frequency component image generation step ST2Bv, an image D2Bv obtained by performing vertical high-pass filter processing on the image D2Av is generated. That is, the vertical high frequency component image generation step ST2Bv performs the same processing as the vertical high frequency component image generation means 2Bv.
以上が高周波数成分画像生成ステップST2Bの動作であり、高周波数成分画像生成ステップST2Bは画像D2Bh及び画像D2Bvから成る画像D2Bを生成する。その動作は高周波数成分画像生成手段2Bと同等である。 The above is the operation of the high frequency component image generation step ST2B, and the high frequency component image generation step ST2B generates an image D2B composed of the image D2Bh and the image D2Bv. The operation is the same as that of the high frequency component image generating means 2B.
加算ステップST2Cは画像D2Bと第1の中間画像D1を加算して画像D2Cを生成する。この際、画像D2BとD1の加算は重み付け加算でもよい。この動作は加算手段2Cと同等である。 In the addition step ST2C, the image D2B and the first intermediate image D1 are added to generate an image D2C. At this time, the addition of the images D2B and D1 may be weighted addition. This operation is equivalent to the adding means 2C.
以上が中間画像処理ステップST2の動作であり、中間画像処理ステップST2は画像D2Cを第2の中間画像D2として出力する。この動作は中間画像処理手段2と同等である。 The above is the operation of the intermediate image processing step ST2, and the intermediate image processing step ST2 outputs the image D2C as the second intermediate image D2. This operation is equivalent to the intermediate image processing means 2.
補正強度決定ステップST3は、例えば図37に示すように比較ステップST3A、及び比較結果加算ステップST3Bを含む。比較ステップST3Aは水平方向比較ステップST3Ah、及び垂直方向比較ステップST3Avを含み、比較結果加算ステップST3Bは水平方向比較結果加算ステップST3Bh、及び垂直方向比較結果加算ステップST3Bvを含む。 The correction strength determination step ST3 includes a comparison step ST3A and a comparison result addition step ST3B as shown in FIG. 37, for example. The comparison step ST3A includes a horizontal direction comparison step ST3Ah and a vertical direction comparison step ST3Av, and the comparison result addition step ST3B includes a horizontal direction comparison result addition step ST3Bh and a vertical direction comparison result addition step ST3Bv.
比較ステップST3Aは、中間画像D1の各画素について、画素値の絶対値を予め定められた閾値と比較し、その結果を比較結果D3Aとして出力する。すなわち比較結果D3Aとして得られる出力値は、中間画像D1の画素値の絶対値が予め定められた閾値より大きい場合は1になり、そうでない場合は0になる。なお、中間画像D1は画像D1h、D1vから成るので、閾値との比較は画像D1h、D1vのそれぞれについて行う。すなわち比較ステップST3Aは画像D1hに対して後述の処理を行う水平方向比較ステップST3Ahと、画像D1vに対し後述の処理を行う垂直方向比較ステップST3Avを含み、比較結果D3Aは、水平方向比較ステップST3Ahが出力する比較結果D3Ahと、垂直方向比較ステップST3Avが出力する比較結果D3Avから成る。以下、水平方向比較ステップST3Ah、及び垂直方向比較ステップST3Avの動作についてさらに説明する。 The comparison step ST3A compares the absolute value of the pixel value with a predetermined threshold value for each pixel of the intermediate image D1, and outputs the result as a comparison result D3A. That is, the output value obtained as the comparison result D3A is 1 when the absolute value of the pixel value of the intermediate image D1 is greater than a predetermined threshold value, and is 0 otherwise. Since the intermediate image D1 is composed of the images D1h and D1v, the comparison with the threshold value is performed for each of the images D1h and D1v. That is, the comparison step ST3A includes a horizontal direction comparison step ST3Ah that performs a later-described process on the image D1h, and a vertical direction comparison step ST3Av that performs a later-described process on the image D1v. The comparison result D3A includes the horizontal direction comparison step ST3Ah. The comparison result D3Ah to be output and the comparison result D3Av to be output in the vertical direction comparison step ST3Av. Hereinafter, the operations of the horizontal direction comparison step ST3Ah and the vertical direction comparison step ST3Av will be further described.
水平方向比較ステップST3Ahは、画像D1hの各画素について、画素値の絶対値を予め定められた閾値と比較し、その結果を比較結果D3Ahとして出力する。比較結果D3Ahとして得られる出力値は、画像D1hの画素値の絶対値が予め定められた閾値より大きい場合は1になり、そうでない場合は0になる。ここで閾値は画像D1hの画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値を用いてもよい。 In the horizontal direction comparison step ST3Ah, for each pixel of the image D1h, the absolute value of the pixel value is compared with a predetermined threshold value, and the result is output as a comparison result D3Ah. The output value obtained as the comparison result D3Ah is 1 when the absolute value of the pixel value of the image D1h is greater than a predetermined threshold value, and is 0 otherwise. Here, the threshold value may be different depending on whether the sign of the pixel value of the image D1h is positive or negative.
垂直方向比較ステップST3Avは、画像D1vの各画素について、画素値の絶対値を予め定められた閾値と比較し、その結果を比較結果D3Avとして出力する。比較結果D3Avとして得られる出力値は、画像D1vの画素値の絶対値が予め定められた閾値より大きい場合は1になり、そうでない場合は0になる。ここで閾値は画像D1vの画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値を用いてもよい。
以上が比較ステップST3Aの動作であり、この動作は比較手段3Aと同等である。
In the vertical direction comparison step ST3Av, the absolute value of the pixel value is compared with a predetermined threshold value for each pixel of the image D1v, and the result is output as the comparison result D3Av. The output value obtained as the comparison result D3Av is 1 when the absolute value of the pixel value of the image D1v is larger than a predetermined threshold value, and is 0 otherwise. Here, the threshold value may be different depending on whether the sign of the pixel value of the image D1v is positive or negative.
The above is the operation of the comparison step ST3A, and this operation is equivalent to the comparison means 3A.
比較結果加算ステップST3Bは比較結果D3Aとして得られる出力値を複数画素分加算し、その結果を加算結果D3Bとして出力する。この加算においては、各画素(注目画素)について、当該注目画素を中心とする所定の範囲内に位置する複数の画素についての比較結果D3Aとして得られる出力値が加算される。この加算処理は比較結果D3Ah、D3Avのそれぞれについて行う。すなわち比較結果加算ステップST3Bは、比較結果D3Ahに対し後述の処理を行う水平方向比較結果加算ステップST3Bhと、比較結果D3Avに対し後述の処理を行う垂直方向比較結果加算ステップST3Bvを含み、加算結果D3Bは、水平方向比較結果加算ステップST3Bhが出力する加算結果D3Bhと、垂直方向比較結果加算ステップST3Bvが出力する加算結果D3Bvから成る。 The comparison result addition step ST3B adds the output values obtained as the comparison result D3A for a plurality of pixels, and outputs the result as the addition result D3B. In this addition, for each pixel (target pixel), an output value obtained as a comparison result D3A for a plurality of pixels located within a predetermined range centered on the target pixel is added. This addition process is performed for each of the comparison results D3Ah and D3Av. That is, the comparison result addition step ST3B includes a horizontal direction comparison result addition step ST3Bh that performs a later-described process on the comparison result D3Ah and a vertical direction comparison result addition step ST3Bv that performs a later-described process on the comparison result D3Av. Consists of an addition result D3Bh output from the horizontal direction comparison result addition step ST3Bh and an addition result D3Bv output from the vertical direction comparison result addition step ST3Bv.
水平方向比較結果加算ステップST3Bhは水平方向比較結果加算手段3Bhと同様の方法で加算結果D3Bhを計算する。すなわち、各画素についての比較結果D3Ahについて、その画素を中心とした所定の範囲内に存在する画素の画素値を加算し、その結果を加算結果D3Bhとする。 In the horizontal direction comparison result addition step ST3Bh, the addition result D3Bh is calculated by the same method as the horizontal direction comparison result addition means 3Bh. That is, for the comparison result D3Ah for each pixel, the pixel values of the pixels existing within a predetermined range centered on that pixel are added, and the result is taken as the addition result D3Bh.
垂直方向比較結果加算ステップST3Bvは垂直方向比較結果加算手段3Bvと同様の方法で加算結果D3Bvを計算する。すなわち、各画素についての比較結果D3Avについて、その画素を中心とした所定の範囲内に存在する画素の画素値を加算し、その結果を加算結果D3Bvとする。 In the vertical direction comparison result addition step ST3Bv, the addition result D3Bv is calculated in the same manner as the vertical direction comparison result addition means 3Bv. That is, for the comparison result D3Av for each pixel, the pixel values of the pixels existing within a predetermined range centered on that pixel are added, and the result is taken as the addition result D3Bv.
上記のうち、水平方向比較ステップST3Ahと水平方向比較結果加算ステップST3Bhとで、画素毎に水平方向加算結果D3Bhを求める水平方向補正強度決定ステップST3hが構成され、垂直方向比較ステップST3Avと垂直方向比較結果加算ステップST3Bvとで、画素毎に垂直方向加算結果D3Bvを求める垂直方向補正強度決定ステップST3vが構成される。
水平方向加算結果D3Bhと垂直方向加算結果D3Bvとから成る加算結果D3Bは、画素毎の補正強度D3として出力される。
Among the above, the horizontal direction comparison step ST3Ah and the horizontal direction comparison result addition step ST3Bh constitute a horizontal direction correction intensity determination step ST3h for obtaining the horizontal direction addition result D3Bh for each pixel, and the vertical direction comparison step ST3Av and vertical direction comparison The result addition step ST3Bv constitutes a vertical direction correction strength determination step ST3v for obtaining the vertical direction addition result D3Bv for each pixel.
The addition result D3B composed of the horizontal direction addition result D3Bh and the vertical direction addition result D3Bv is output as the correction intensity D3 for each pixel.
補正強度決定ステップST3は、加算結果D3Bhに相当する水平方向補正強度D3h及び加算結果D3Bvに相当する垂直方向補正強度D3vから成る補正強度D3を出力する。この動作は補正強度決定手段3と同等である。 The correction strength determination step ST3 outputs a correction strength D3 including a horizontal direction correction strength D3h corresponding to the addition result D3Bh and a vertical direction correction strength D3v corresponding to the addition result D3Bv. This operation is equivalent to the correction strength determination means 3.
補正ステップST4について説明する。図示の補正ステップST4は、例えば図38に示すように、補正量決定ステップST4Aと、補正演算ステップST4Bとを含む。 The correction step ST4 will be described. The illustrated correction step ST4 includes a correction amount determination step ST4A and a correction calculation step ST4B as shown in FIG. 38, for example.
補正量決定ステップST4Aは補正量D4Aを決定する。補正量D4Aの決定は補正量決定手段4Aと同様に行われる。補正量決定ステップST4Aは、例えば図39に示すように、水平方向補正量決定ステップST4Ah、垂直方向補正量決定ステップST4Av、加算ステップST4Apを含む。以下、補正量決定ステップST4Aの動作の詳細を述べる。 The correction amount determination step ST4A determines the correction amount D4A. The correction amount D4A is determined in the same manner as the correction amount determination means 4A. For example, as shown in FIG. 39, the correction amount determination step ST4A includes a horizontal direction correction amount determination step ST4Ah, a vertical direction correction amount determination step ST4Av, and an addition step ST4Ap. Details of the operation of the correction amount determination step ST4A will be described below.
水平方向補正量決定ステップST4Ahは水平方向補正量D4Ahを求める。ここで水平方向補正量D4Ahは水平方向補正量決定手段4Ahと同様に行われ、例えば水平方向補正強度D3hに所定の値を乗じることで求められる。ここで補正強度D3hに乗じる所定の値は中間画像D2の画素値が正の場合と負の場合で異なる値としてもよい。 In the horizontal direction correction amount determination step ST4Ah, a horizontal direction correction amount D4Ah is obtained. Here, the horizontal direction correction amount D4Ah is performed in the same manner as the horizontal direction correction amount determination unit 4Ah, and is obtained, for example, by multiplying the horizontal direction correction strength D3h by a predetermined value. Here, the predetermined value multiplied by the correction intensity D3h may be different depending on whether the pixel value of the intermediate image D2 is positive or negative.
垂直方向補正量決定ステップST4Avは垂直方向補正量D4Avを求める。ここで垂直方向補正量D4Avは垂直方向補正量決定手段4Avと同様に行われ、例えば垂直方向補正強度D3vに所定の値を乗じることで求められる。ここで補正強度D3vに乗じる所定の値は中間画像D2の画素値が正の場合と負の場合で異なる値としてもよい。 In the vertical direction correction amount determination step ST4Av, a vertical direction correction amount D4Av is obtained. Here, the vertical direction correction amount D4Av is performed in the same manner as the vertical direction correction amount determination unit 4Av, and is obtained, for example, by multiplying the vertical direction correction strength D3v by a predetermined value. Here, the predetermined value to be multiplied by the correction strength D3v may be a different value depending on whether the pixel value of the intermediate image D2 is positive or negative.
加算ステップST4Apは水平方向補正量D4Ahと垂直方向補正量D4Avを加算する。そして加算した結果が補正量D4Aとして補正量決定ステップSTD4Aから出力される。
以上が補正量決定ステップST4Aの動作であり、この動作は補正量決定手段4Aと同等である。
In addition step ST4Ap, the horizontal direction correction amount D4Ah and the vertical direction correction amount D4Av are added. The addition result is output as the correction amount D4A from the correction amount determination step STD4A.
The above is the operation of the correction amount determination step ST4A, and this operation is equivalent to the correction amount determination means 4A.
補正演算ステップST4Bは中間画像D1の画素値を補正量D4Aに基づいて補正する。ここで補正は補正量D4Aの絶対値だけ中間画像D2の画素値の絶対値が小さくなるように行う。すなわち補正演算ステップST4Bの動作は、補正演算手段4Bと同等である。
以上が補正ステップST4の動作であり、この動作は補正手段4と同等である。
The correction calculation step ST4B corrects the pixel value of the intermediate image D1 based on the correction amount D4A. Here, the correction is performed so that the absolute value of the pixel value of the intermediate image D2 is reduced by the absolute value of the correction amount D4A. That is, the operation of the correction calculation step ST4B is the same as that of the correction calculation means 4B.
The above is the operation of the correction step ST4, and this operation is equivalent to the
加算ステップST5について説明する。
加算ステップST5は、入力画像DINと補正画像D4を加算する。加算ステップST5による加算結果が出力画像DOUTとして出力される。
以上が加算ステップST5の動作であり、この動作は加算手段5と同等である。
The adding step ST5 will be described.
In the addition step ST5, the input image DIN and the corrected image D4 are added. The addition result in the addition step ST5 is output as an output image DOUT.
The above is the operation of the adding step ST5, and this operation is equivalent to the adding
以上が本発明の実施の形態5による画像処理方法の動作であり、その動作は実施の形態1による画像処理装置と同等である。したがって本発明の実施の形態5による画像処理方法では、実施の形態1による画像処理装置と同じ効果を得ることが出来る。また、本発明の実施の形態5によって得られた出力画像DOUTを画像表示装置に表示させることも可能である。 The above is the operation of the image processing method according to the fifth embodiment of the present invention, and the operation is equivalent to that of the image processing apparatus according to the first embodiment. Therefore, the image processing method according to the fifth embodiment of the present invention can achieve the same effect as the image processing apparatus according to the first embodiment. Further, the output image DOUT obtained by the fifth embodiment of the present invention can be displayed on the image display device.
また、上記の例では、比較ステップST3Aにおいて、中間画像D1の各画素の絶対値を予め定められた閾値と比較する際、画像D1h、D1vそれぞれについて行ったが、比較の方法はこれに留まらない。例えば図40に示すように、まず画像D1h、D1vを加算し(ST3C)、得られた画像の各画素値の絶対値D3Dを求め(ST3D)、求めた絶対値D3Dを予め定められた閾値と比較してもよい。このとき得られる比較結果D3Aの値は、上記絶対値D3Dが、閾値より大きい場合は1に、そうでない場合は0になる。 In the above example, when the absolute value of each pixel of the intermediate image D1 is compared with a predetermined threshold value in the comparison step ST3A, the comparison is performed for each of the images D1h and D1v. However, the comparison method is not limited to this. . For example, as shown in FIG. 40, first, the images D1h and D1v are added (ST3C), the absolute value D3D of each pixel value of the obtained image is obtained (ST3D), and the obtained absolute value D3D is set to a predetermined threshold value. You may compare. The value of the comparison result D3A obtained at this time is 1 when the absolute value D3D is greater than the threshold value, and is 0 otherwise.
図40に示される比較ステップST3Aの動作は、図24に示される比較手段3Aと同等である。
図40に示される比較ステップST3Aによる処理が行われる場合、比較結果加算ステップST3Bは各画素を中心に所定の範囲内で比較結果D3Aの値を加算した値を加算結果D3Bとして出力すればよく、補正強度決定ステップST3は加算結果D3Bを補正強度D3として出力すればよい。
さらに、補正量決定ステップST4Aは、上記のようにして得られた補正強度D3に所定の係数を乗じることで補正量D4Aを求めればよい。
The operation of the comparison step ST3A shown in FIG. 40 is equivalent to that of the comparison means 3A shown in FIG.
When the processing by the comparison step ST3A shown in FIG. 40 is performed, the comparison result addition step ST3B may output a value obtained by adding the values of the comparison result D3A within a predetermined range around each pixel as the addition result D3B. The correction strength determination step ST3 may output the addition result D3B as the correction strength D3.
Furthermore, the correction amount determination step ST4A may determine the correction amount D4A by multiplying the correction strength D3 obtained as described above by a predetermined coefficient.
ここで、比較ステップST3Aで用いる閾値を、画像D1h、D1vを加算ステップST3Cで加算して得られる画像の符号が正の場合と負の場合で異なる値としたり、補正量決定ステップST4Aで用いる係数を、中間画像D2の画素値の符号が正の場合と負の場合で異なる値としたりすることで、輝度が明るくなる場合と暗くなる場合とで異なる程度に補正を加えることが可能になる。 Here, the threshold value used in the comparison step ST3A is set to a different value depending on whether the sign of the image obtained by adding the images D1h and D1v in the addition step ST3C is positive or negative, or the coefficient used in the correction amount determination step ST4A. By making different values depending on whether the sign of the pixel value of the intermediate image D2 is positive or negative, it is possible to make corrections to different degrees depending on whether the brightness is brighter or darker.
実施の形態6.
図41は本発明の実施の形態6による画像処理方法を示す。図示の画像処理方法は、中間画像生成ステップST1、中間画像処理ステップST2、補正強度決定ステップST3、補正ステップST40及び加算ステップST5により実現される。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 41 shows an image processing method according to the sixth embodiment of the present invention. The illustrated image processing method is realized by an intermediate image generation step ST1, an intermediate image processing step ST2, a correction intensity determination step ST3, a correction step ST40, and an addition step ST5.
図41において、図32と同じ符号で表されるステップは、実施の形態5による画像処理方法と同様の動作を行う。図41の画像処理方法には、図32の補正強度決定ステップST3が設けられておらず、図32の補正ステップST4の代わりに補正ステップST40が設けられている。以下では補正ステップST40についてのみ説明を行い、その他のステップについての説明は省略する。 In FIG. 41, steps denoted by the same reference numerals as in FIG. 32 perform the same operations as those in the image processing method according to the fifth embodiment. The image processing method in FIG. 41 is not provided with the correction strength determination step ST3 in FIG. 32, and is provided with a correction step ST40 in place of the correction step ST4 in FIG. Hereinafter, only the correction step ST40 will be described, and description of the other steps will be omitted.
実施の形態6の補正ステップST40は、例えば図42に示すように、分割ステップST40A、分割データ処理ステップST40B、及び合成ステップST40Cを含む。補正ステップST40は中間画像D2の各画素値に対し以下のように動作し、補正画像D4を生成する。 For example, as shown in FIG. 42, the correction step ST40 of the sixth embodiment includes a division step ST40A, a division data processing step ST40B, and a synthesis step ST40C. The correction step ST40 operates as follows for each pixel value of the intermediate image D2 to generate a corrected image D4.
分割ステップST40Aは中間画像D2の各画素を実施の形態2の分割手段40Aと同様の方法で分割した結果を出力する。例えば中間画像D2の画素値の符号を表す符号データD40A0と、画素値の絶対値を分割して得た3つの値D(1)、D(2)、D(3)から成る分割データD40A1を出力する。
The division step ST40A outputs the result of dividing each pixel of the intermediate image D2 by the same method as the dividing
分割データ処理ステップST40Bは、分割データD40A1を構成する3つの値D(1)、D(2)、D(3)のうち、少なくともひとつを減衰させて得られた3つの値Y(1)、Y(2)、Y(3)から成る分割データD40B、例えば、値D(1)と同じ値をもつ値Y(1)、並びに値D(2)、D(3)を減衰手段40B2、40B3と同様の方法で減衰させた値Y(2)、Y(3)から成る分割データD40Bを出力する。 The divided data processing step ST40B includes three values Y (1) obtained by attenuating at least one of the three values D (1), D (2), and D (3) constituting the divided data D40A1. The divided data D40B composed of Y (2) and Y (3), for example, the value Y (1) having the same value as the value D (1), and the values D (2) and D (3) are attenuated means 40B2 and 40B3. The divided data D40B composed of the values Y (2) and Y (3) attenuated by the same method is output.
合成ステップST40Cは、各画素について、分割データD40Bを構成する値Y(1)、Y(2)、Y(3)を加算した結果に符号データD40A0で表される符号を付加した値を計算し、得られた値を画素値とする補正画像D4を出力する。 The synthesis step ST40C calculates, for each pixel, a value obtained by adding the value represented by the code data D40A0 to the result of adding the values Y (1), Y (2), Y (3) constituting the divided data D40B. Then, a corrected image D4 having the obtained value as a pixel value is output.
以上が補正ステップST40の動作であり、この動作は補正手段40と同等である。以上の説明から明らかなように実施の形態6による画像処理方法は実施の形態2による画像処理装置と同様の動作を行うので、実施の形態2による画像処理装置と同様の効果が得られる。また、本発明の実施の形態6によって得られた出力画像を画像表示装置に表示させることも可能である。 The above is the operation of the correction step ST40, and this operation is equivalent to the correction means 40. As is apparent from the above description, the image processing method according to the sixth embodiment performs the same operation as the image processing apparatus according to the second embodiment, so that the same effect as that of the image processing apparatus according to the second embodiment can be obtained. It is also possible to display the output image obtained by the sixth embodiment of the present invention on the image display device.
なお、上記の例では分割ステップST40Aで、中間画像D2の画素値の絶対値を3つの値に分割したが、分割する個数は3に限られるものでなく、n個(nは2以上の整数)の値に分割してもよい。中間画像D2の画素値の絶対値Dをn個の値D(j)(j=1〜n)に分割する方法は、実施の形態2と同様である。そして、分割データ処理ステップは、上記のようにして得られたn個の値D(j)のうち、D(2)からD(n)の値の少なくともひとつを減衰させて得たn個の値Y(j)を生成し、合成ステップはn個の値Y(j)を加算して得られた値に中間画像D2の画素値の符号を付加して得られた値を補正画像D4の画素値として出力すればよい。 In the above example, the absolute value of the pixel value of the intermediate image D2 is divided into three values in the division step ST40A. However, the number of division is not limited to three, and n (n is an integer of 2 or more). ) May be divided. The method of dividing the absolute value D of the pixel value of the intermediate image D2 into n values D (j) (j = 1 to n) is the same as in the second embodiment. In the divided data processing step, among the n values D (j) obtained as described above, at least one of the values D (2) to D (n) is attenuated. A value Y (j) is generated, and the synthesis step adds the value obtained by adding n values Y (j) to the value obtained by adding the sign of the pixel value of the intermediate image D2 to the corrected image D4. What is necessary is just to output as a pixel value.
実施の形態7.
図43は本発明の実施の形態7による画像処理方法を示す。実施の形態7の画像処理方法で得られた画像も画像表示装置に表示させることができる。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 43 shows an image processing method according to the seventh embodiment of the present invention. An image obtained by the image processing method of Embodiment 7 can also be displayed on the image display device.
図43において、図32と同じ符号で表されるステップは、実施の形態5による画像処理方法と同様の動作を行う。図43の画像処理方法には、図32の補正強度決定ステップST3及び補正ステップST4が設けられておらず、図32の中間画像処理ステップST2及び加算ステップST5の代わりに中間画像処理ステップST20及び加算ステップST50が設けられている。以下、加算ステップST50、及び中間画像処理ステップST20について述べる。 43, steps denoted by the same reference numerals as those in FIG. 32 perform the same operations as those in the image processing method according to the fifth embodiment. The image processing method of FIG. 43 is not provided with the correction intensity determination step ST3 and the correction step ST4 of FIG. 32, and instead of the intermediate image processing step ST2 and the addition step ST5 of FIG. Step ST50 is provided. Hereinafter, the addition step ST50 and the intermediate image processing step ST20 will be described.
加算ステップST50は入力画像DINに後述の方法で生成される中間画像D2を加算し、加算した結果を出力画像DOUTとして出力する。 In addition step ST50, an intermediate image D2 generated by a method described later is added to the input image DIN, and the addition result is output as an output image DOUT.
中間画像処理ステップST20は、例えば図44に示すように、非線形処理ステップST2A、補正ステップST2C1、補正ステップST2C2、及び加算ステップST2Dを含む。図44で、図34と同じ符号で表されるステップは、実施の形態5と同様の処理を行うものであるので、その説明を省略する。以下、補正ステップST2C1、2C2、及び加算ステップST2Dについて説明する。 For example, as shown in FIG. 44, the intermediate image processing step ST20 includes a non-linear processing step ST2A, a correction step ST2C1, a correction step ST2C2, and an addition step ST2D. In FIG. 44, steps denoted by the same reference numerals as those in FIG. 34 perform the same processing as in the fifth embodiment, and thus description thereof is omitted. Hereinafter, the correction steps ST2C1 and 2C2 and the addition step ST2D will be described.
補正ステップST2C1は補正ステップST2C1h、2C1vを有する。補正ステップST2C1h、ST2C1vの各々は、実施の形態6に関し、図42を参照して説明した補正ステップST40と同様に構成されている。
補正ステップST2C1hは、実施の形態6における補正ステップST40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D1hに対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2C1hとして出力する。
補正ステップST2C1vは、実施の形態6における補正ステップST40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D1vに対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2C1vとして出力する。
補正ステップST2C1からは画像D2C1h、D2C1vから成る画像D2C1が出力される。
The correction step ST2C1 includes correction steps ST2C1h and 2C1v. Each of the correction steps ST2C1h and ST2C1v is configured in the same manner as the correction step ST40 described with reference to FIG. 42 regarding the sixth embodiment.
In the correction step ST2C1h, the same correction as the correction performed on the intermediate image D2 in the correction step ST40 in the sixth embodiment is performed on the image D1h. The resulting image is output as an image D2C1h.
In the correction step ST2C1v, the same correction as that performed on the intermediate image D2 by the correction step ST40 in the sixth embodiment is performed on the image D1v. Then, an image obtained as a result is output as an image D2C1v.
From the correction step ST2C1, an image D2C1 including images D2C1h and D2C1v is output.
補正ステップST2C2は補正ステップST2C2h、2C2vを有する。補正ステップST2C2h、ST2C2vの各々も、実施の形態6に関し、図42を参照して説明した補正ステップST40と同様に構成されている。
補正ステップST2C2hは、実施の形態6における補正ステップST40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D2Bhに対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2C2hとして出力する。
補正ステップST2C2vは、実施の形態6における補正ステップST40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D2Bvに対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2C2vとして出力する。
補正ステップST2C2からは画像D2C2h、D2C2vから成る画像D2C2が出力される。
The correction step ST2C2 includes correction steps ST2C2h and 2C2v. Each of the correction steps ST2C2h and ST2C2v is configured similarly to the correction step ST40 described with reference to FIG. 42 regarding the sixth embodiment.
In the correction step ST2C2h, the same correction as that performed on the intermediate image D2 by the correction step ST40 in the sixth embodiment is performed on the image D2Bh. The resulting image is output as an image D2C2h.
In the correction step ST2C2v, the same correction as that performed on the intermediate image D2 by the correction step ST40 in the sixth embodiment is performed on the image D2Bv. The resulting image is output as an image D2C2v.
From the correction step ST2C2, an image D2C2 composed of images D2C2h and D2C2v is output.
加算ステップST2Dは画像D2C1、D2C2を加算する。
ここで画像D2C1は画像D2C1h、D2C1vから成り、画像D2C2は画像D2C2h、D2C2vから成るので、画像D2C1、D2C2を加算するとは画像D2C1h、D2C1v、D2C2h、D2C2vを加算することを意味する。なお、ここでの加算は単純加算であってもよいし重み付け加算であってもよい。
In addition step ST2D, the images D2C1 and D2C2 are added.
Here, the image D2C1 is composed of the images D2C1h and D2C1v, and the image D2C2 is composed of the images D2C2h and D2C2v. Therefore, adding the images D2C1 and D2C2 means adding the images D2C1h, D2C1v, D2C2h, and D2C2v. The addition here may be simple addition or weighted addition.
以上が実施の形態7による画像処理方法の動作に対する説明である。実施の形態7による画像処理方法は実施の形態3による画像処理装置と同様の動作を行うので、実施の形態3による画像処理装置と同様の作用、効果を持つ。 This completes the description of the operation of the image processing method according to the seventh embodiment. Since the image processing method according to the seventh embodiment performs the same operation as the image processing apparatus according to the third embodiment, it has the same operations and effects as the image processing apparatus according to the third embodiment.
なお、本発明による画像処理装置の効果は、補正ステップST2C1h、ST2C1v、ST2C2h、ST2C2vの全てを備えることで最大となるが、補正ステップST2C1h、ST2C1v、ST2C2h、ST2C2vの少なくとも一つを備えることでも効果を得ることは出来る。 The effect of the image processing apparatus according to the present invention is maximized by including all of the correction steps ST2C1h, ST2C1v, ST2C2h, and ST2C2v. Can be obtained.
実施の形態8.
実施の形態8による画像処理方法の全体的構成は図43に示す通りであり、実施の形態8による画像処理方法によって得られる画像も画像表示装置に表示させることができる。実施の形態8による画像処理方法を実施の形態7による画像処理装置と比較した場合、中間画像処理ステップST20の構成及び動作が異なる。以下、実施の形態8における中間画像処理ステップST20について説明する。
Embodiment 8 FIG.
The overall configuration of the image processing method according to the eighth embodiment is as shown in FIG. 43, and an image obtained by the image processing method according to the eighth embodiment can also be displayed on the image display device. When the image processing method according to the eighth embodiment is compared with the image processing apparatus according to the seventh embodiment, the configuration and operation of the intermediate image processing step ST20 are different. Hereinafter, the intermediate image processing step ST20 in the eighth embodiment will be described.
実施の形態8における中間画像処理ステップST20は、例えば図45に示すように、非線形処理ステップST2A、高周波数成分画像生成ステップST2B、加算ステップST2E1、補正ステップST2F1、加算ステップST2E2、補正ステップST2F2、及び加算ステップST2Gを含む。
図45において、図34或いは図44と同じ符号で表されるステップは、実施の形態5或いは実施の形態7による画像処理方法と同様の動作を行う。図31の中間画像処理ステップST20には、図44の補正ステップST2C1、2C2が設けられておらず、代わりに加算ステップST2E1、2E2、補正ステップST2F1、2F2が設けられている。以下では、実施の形態5或いは実施の形態7とは異なる加算ステップST2E1、2E2、補正ステップST2F1、2F2、及び加算ステップST2Gについて述べる。
For example, as shown in FIG. 45, the intermediate image processing step ST20 in the eighth embodiment includes a nonlinear processing step ST2A, a high-frequency component image generation step ST2B, an addition step ST2E1, a correction step ST2F1, an addition step ST2E2, a correction step ST2F2, and Addition step ST2G is included.
In FIG. 45, steps denoted by the same reference numerals as those in FIG. 34 or 44 perform the same operation as the image processing method according to the fifth or seventh embodiment. The intermediate image processing step ST20 of FIG. 31 is not provided with the correction steps ST2C1 and 2C2 of FIG. 44, but is provided with addition steps ST2E1 and 2E2 and correction steps ST2F1 and 2F2. Hereinafter, addition steps ST2E1 and 2E2, correction steps ST2F1 and 2F2, and addition step ST2G different from those in the fifth embodiment or the seventh embodiment will be described.
加算ステップST2E1は、画像D1h、D1vを加算した結果を画像D2E1として出力する。ここで加算の方法は単純加算でも加重加算でもよい。 Addition step ST2E1 outputs the result of adding images D1h and D1v as image D2E1. Here, the addition method may be simple addition or weighted addition.
加算ステップST2E2は、画像D2Bh、D2Bvを加算した結果を画像D2E2として出力する。ここで加算の方法は単純加算でも加重加算でもよい。 In addition step ST2E2, the result of adding the images D2Bh and D2Bv is output as an image D2E2. Here, the addition method may be simple addition or weighted addition.
補正ステップST2F1、ST2F2の各々は、実施の形態6に関し、図42を参照して説明した補正ステップST40と同様に構成されている。 Each of the correction steps ST2F1 and ST2F2 is configured in the same manner as the correction step ST40 described with reference to FIG. 42 regarding the sixth embodiment.
補正ステップST2F1は、実施の形態6における補正ステップST40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D2E1に対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2F1として出力する。 In the correction step ST2F1, the same correction as that performed on the intermediate image D2 by the correction step ST40 in the sixth embodiment is performed on the image D2E1. Then, an image obtained as a result is output as an image D2F1.
補正ステップST2F2は、実施の形態6における補正ステップST40が中間画像D2に対して行った補正と同様の補正を画像D2E2に対して行う。そしてその結果得られた画像を画像D2F2として出力する。 In the correction step ST2F2, the same correction as that performed on the intermediate image D2 by the correction step ST40 in the sixth embodiment is performed on the image D2E2. The resulting image is output as an image D2F2.
加算ステップST2Gは、画像D2F1、D2F2を加算した結果を中間画像D2として出力する。ここで加算の方法は単純加算でも加重加算でもよい。
以上が中間画像処理ステップST20の構成及び動作である。
The addition step ST2G outputs the result of adding the images D2F1 and D2F2 as an intermediate image D2. Here, the addition method may be simple addition or weighted addition.
The above is the configuration and operation of the intermediate image processing step ST20.
以上が実施の形態8による画像処理方法の動作であり、実施の形態8による画像処理方法の動作は実施の形態4による画像処理装置と同等である。したがって実施の形態8による画像処理方法は実施の形態4による画像処理装置と同じ作用、効果を持つ。 The above is the operation of the image processing method according to the eighth embodiment. The operation of the image processing method according to the eighth embodiment is the same as that of the image processing apparatus according to the fourth embodiment. Therefore, the image processing method according to the eighth embodiment has the same operations and effects as the image processing apparatus according to the fourth embodiment.
なお、実施の形態8による画像処理方法の効果は、補正ステップST2F1、2F2の双方を備えることで最大となるが、補正ステップST2F1、2F2の少なくとも一つを備えることでも効果を得ることは出来る。 The effect of the image processing method according to the eighth embodiment is maximized by providing both of the correction steps ST2F1 and 2F2, but the effect can also be obtained by providing at least one of the correction steps ST2F1 and 2F2.
1 中間画像生成手段、 2 中間画像処理手段、 3 補正強度決定手段、 4 補正手段、 5 加算手段、 DIN 入力画像、 D1 中間画像、 D2 中間画像、 D3 補正強度、 D4 補正画像、 DOUT 出力画像。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の中間画像を入力とし第2の中間画像を生成する中間画像処理手段と、
前記第2の中間画像を入力とし前記第2の中間画像を補正した補正画像を出力する補正手段と、
前記入力画像と前記補正画像を加算する第1の加算手段とを有し、
前記補正手段は、
前記第2の中間画像の画素値を、前記画素値の符号を表す符号データと前記画素値の絶対値をn個(nは2以上の整数)の値に分割した第1の分割データとに分割する分割手段と、
前記第1の分割データを構成するn個の値のうち、少なくとも一つの値が減衰されたn個の値から成る第2の分割データを生成する分割データ処理手段と、
前記第2の分割データを構成するn個の値を加算して得られた値に、前記符号データが表す符号を付加して得られる値を出力する合成手段と
を有し、
前記画素値の絶対値をD、TH(j)≦TH(j+1)を満たすn−1個の閾値をTH(j)(j=1〜n−1)で表した場合、
前記第1の分割データを構成するn個の値D(j)(j=1〜n)のうち、
第1の値D(1)は以下の式で表され、
前記分割データ処理手段は、上記の式で表されるn個の値D(j)のうち、第2の値D(2)から前記第nの値D(n)までのn−1個の値のうち、少なくとも一つを減衰させる
ことを特徴とする画像処理装置。 Intermediate image generating means for generating a first intermediate image obtained by extracting a component in the vicinity of a specific frequency band of the input image;
Intermediate image processing means for receiving the first intermediate image and generating a second intermediate image;
Correction means for receiving the second intermediate image as input and outputting a corrected image obtained by correcting the second intermediate image;
First adding means for adding the input image and the corrected image;
The correction means includes
The pixel value of the second intermediate image is converted into code data representing a code of the pixel value and first divided data obtained by dividing the absolute value of the pixel value into n values (n is an integer of 2 or more). A dividing means for dividing;
Divided data processing means for generating second divided data consisting of n values in which at least one value is attenuated among the n values constituting the first divided data;
Combining means for outputting a value obtained by adding a code represented by the code data to a value obtained by adding n values constituting the second divided data;
Have
When the absolute value of the pixel value is D and n−1 thresholds satisfying TH (j) ≦ TH (j + 1) are represented by TH (j) (j = 1 to n−1),
Of the n values D (j) (j = 1 to n) constituting the first divided data,
The first value D (1) is represented by the following equation:
The divided data processing means includes n-1 values from the second value D (2) to the nth value D (n) among the n values D (j) represented by the above formula. among the values, images processor characterized by attenuating at least one.
前記第1の中間画像を入力とし第2の中間画像を生成する中間画像処理ステップと、
前記第2の中間画像を入力とし前記第2の中間画像を補正した補正画像を出力する補正ステップと、
前記入力画像と前記補正画像を加算する第1の加算ステップとを有し、
前記補正ステップは、
前記第2の中間画像の画素値を、前記画素値の符号を表す符号データと前記画素値の絶対値をn個(nは2以上の整数)の値に分割した第1の分割データとに分割する分割ステップと、
前記第1の分割データを構成するn個の値のうち、少なくとも一つの値が減衰されたn個の値から成る第2の分割データを生成する分割データ処理ステップと、
前記第2の分割データを構成するn個の値を加算して得られた値に、前記符号データが表す符号を付加して得られる値を出力する合成ステップと
を有し、
前記画素値の絶対値をD、TH(j)≦TH(j+1)を満たすn−1個の閾値をTH(j)(j=1〜n−1)で表した場合、
前記第1の分割データを構成するn個の値D(j)(j=1〜n)のうち、
第1の値D(1)は以下の式で表され、
前記分割データ処理ステップは、上記の式で表されるn個の値D(j)のうち、第2の値D(2)から前記第nの値D(n)までのn−1個の値のうち、少なくとも一つを減衰させる
ことを特徴とする画像処理方法。 An intermediate image generation step of generating a first intermediate image obtained by extracting a component in the vicinity of a specific frequency band of the input image;
An intermediate image processing step that receives the first intermediate image as an input and generates a second intermediate image;
A correction step of receiving the second intermediate image as an input and outputting a corrected image obtained by correcting the second intermediate image;
A first addition step of adding the input image and the corrected image;
The correction step includes
The pixel value of the second intermediate image is converted into code data representing a code of the pixel value and first divided data obtained by dividing the absolute value of the pixel value into n values (n is an integer of 2 or more). A splitting step to split;
A divided data processing step of generating second divided data composed of n values in which at least one value is attenuated among n values constituting the first divided data;
The value obtained by adding the n values constituting the second divided data, possess a combining step of outputting a value obtained by adding a code indicating said code data,
When the absolute value of the pixel value is D and n−1 thresholds satisfying TH (j) ≦ TH (j + 1) are represented by TH (j) (j = 1 to n−1),
Of the n values D (j) (j = 1 to n) constituting the first divided data,
The first value D (1) is represented by the following equation:
The divided data processing step includes n−1 values from the second value D (2) to the nth value D (n) among the n values D (j) represented by the above formula. An image processing method , wherein at least one of the values is attenuated .
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