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技術 エッジ強調方法またはエッジ強調度演算方法

出願人 EIZO株式会社
発明者 陳海峰
出願日 2011年1月25日 (9年5ヶ月経過) 出願番号 2011-012623
公開日 2012年8月16日 (7年10ヶ月経過) 公開番号 2012-156666
状態 特許登録済
技術分野 画像処理 映像信号回路
主要キーワード 輪郭強調画像 総計値 画素値勾配 テクスチャ部分 周辺画素領域 演算対象画素 エッジ強調係数 エッジ画素数
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

過強調を防止したエッジ強調を行う。

解決手段

エッジ画素判断手段5は、マトリックス状に配置された複数の画素について、エッジ画素か否か判断する。重み付き個別エッジ強調影響度演算手段7は、注目画素が指定されると、注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付き個別エッジ強調影響度を演算する。エッジ強調度演算手段9は、前記注目画素のエッジ強調度W(x,y)について、下限閾値THsよりも小さい場合はゼロとし、上限閾値THhよりも大きい場合は上限係数値Whとし、これらの中間である場合には下記式により演算する。W(x,y)=Wh*(NumE(x,y)−THs)/(THh−THs)

概要

背景

特許文献1には、注目画素を含む所定範囲周辺画素領域画素について、隣接画素との輝度差によって重み付けをして、その総和を求めて、注目画素のエッジ強調を行うエッジ強調方法が開示されている。

具体的には、入力輝度信号の各画素のエッジ成分E1を検出し、入力輝度信号の輝度値が中レベルには大きな重み付けを、低レベル或いは高レベルの画素に関するエッジ成分E1には、小さな重み付けを付加する。

概要

過強調を防止したエッジ強調を行う。エッジ画素判断手段5は、マトリックス状に配置された複数の画素について、エッジ画素か否か判断する。重み付き個別エッジ強調影響度演算手段7は、注目画素が指定されると、注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付き個別エッジ強調影響度を演算する。エッジ強調度演算手段9は、前記注目画素のエッジ強調度W(x,y)について、下限閾値THsよりも小さい場合はゼロとし、上限閾値THhよりも大きい場合は上限係数値Whとし、これらの中間である場合には下記式により演算する。W(x,y)=Wh*(NumE(x,y)−THs)/(THh−THs)

目的

この発明は、上記問題を解決し、過強調を防止したエッジ強調が可能なエッジ強調方法またはその装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素(x,y)が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、注目画素(x,y)が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素(x,y)との距離を重み付けとして考慮した重み付き個別エッジ強調影響度演算し、前記注目画素周辺領域内の前記各重み付き個別エッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ数NumE(x,y)を演算し、前記注目画素(x,y)のエッジ強調度W(x,y)について、下限閾値THsよりも小さい場合はゼロとし、上限閾値THhよりも大きい場合は上限係数値Whとし、これらの中間である場合には下記式により演算し、W(x,y)=Wh*(NumE(x,y)−THs)/(THh−THs)前記注目画素を順次ずらして、全画素についてエッジ強調度を演算し、得られた各画素のエッジ強調度に基づき、エッジ強調処理を行うこと、を特徴とするエッジ強調方法

請求項2

マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付き個別エッジ強調影響度を演算し、前記エッジ画素の重み付き個別エッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を演算すること、を特徴とするエッジ強調度演算方法

請求項3

請求項2のエッジ強調度演算方法において、予め定めた下限閾値および上限閾値と、前記重み付き総エッジ強調影響度とを比較して、前記下限閾値よりも小さい場合は前記注目画素のエッジ強調度をゼロとし、前記上限閾値よりも大きい場合は、前記注目画素のエッジ強調度を予め定めた上限係数値とし、前記上限閾値と前記下限閾値の中間である場合には、前記注目画素のエッジ強調度を前記上限係数値*(前記重み付き総エッジ強調影響度−前記下限閾値)/(前記上限閾値−前記下限閾値)とすること、を特徴とするエッジ強調度演算方法。

請求項4

マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素に基づいて前記注目画素のエッジ強調度を演算するエッジ強調度演算方法であって、前記注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素の重み付き個別エッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度を演算し、予め定めた下限閾値および上限閾値と前記エッジ強調度を比較して、前記下限閾値よりも小さい場合は前記注目画素のエッジ強調度をゼロとし、前記上限閾値よりも大きい場合は、前記注目画素のエッジ強調度を予め定めた上限係数値とし、前記上限閾値と前記下限閾値の中間である場合には、前記注目画素のエッジ強調度を前記上限係数値*(前記重み付き総エッジ強調影響度−前記下限閾値)/(前記上限閾値−前記下限閾値)とすること、を特徴とするエッジ強調度演算方法。

請求項5

マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離が近いエッジ画素数が多いほど、前記注目画素のエッジ強調度を大きくすること、を特徴とするエッジ強調度演算方法。

請求項6

マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶する規則記憶手段、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断するエッジ画素判断手段、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付き個別エッジ強調影響度を演算する重み付き個別エッジ強調影響度演算手段、前記エッジ画素の重み付き個別エッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を演算するエッジ強調度演算手段、を備えたことを特徴とするエッジ強調度演算装置

請求項7

コンピュータを下記手段として機能させるためのエッジ強調度演算プログラム。マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶する記憶手段、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断するエッジ画素判断手段、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付き個別エッジ強調影響度を演算する重み付き個別エッジ強調影響度演算手段、前記エッジ画素の重み付き個別エッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を演算するエッジ強調度演算手段。

請求項8

マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素の分布に基づき、前記注目画素周辺領域における前記注目画素のエッジ強調影響度を求めて、このエッジ強調影響度に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を演算すること、を特徴とするエッジ強調度演算方法。

技術分野

0001

この発明は、エッジ強調方法に関し、特に過強調防止処理に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、注目画素を含む所定範囲周辺画素領域画素について、隣接画素との輝度差によって重み付けをして、その総和を求めて、注目画素のエッジ強調を行うエッジ強調方法が開示されている。

0003

具体的には、入力輝度信号の各画素のエッジ成分E1を検出し、入力輝度信号の輝度値が中レベルには大きな重み付けを、低レベル或いは高レベルの画素に関するエッジ成分E1には、小さな重み付けを付加する。

先行技術

0004

特開2009-021905号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、上記特許文献1に開示されたエッジ強調方法では、周りの画素との輝度差に基づいて重み付けをしているので、過強調が生じやすく、これによりリンギングアーティファクトが生ずる。

0006

この発明は、上記問題を解決し、過強調を防止したエッジ強調が可能なエッジ強調方法またはその装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

(1)本発明にかかるエッジ強調方法は、マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素(x,y)が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素について、エッジ画素か否か判断し、注目画素(x,y)が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素(x,y)との距離を重み付けとして考慮した重み付きエッジ強調影響度演算するとともに、前記注目画素周辺領域内の前記各重み付きエッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ数NumE(x,y)を演算し、前記注目画素(x,y)のエッジ強調度W(x,y)について、下限閾値THsよりも小さい場合はゼロとし、上限閾値THhよりも大きい場合は上限係数値Whとし、これらの中間である場合には下記式により演算し、
W(x,y)=Wh*(NumE(x,y)−THs)/(THh−THs)
前記注目画素を順次ずらして、全画素についてエッジ強調度を演算し、得られた各画素のエッジ強調度に基づき、エッジ強調処理を行う。

0008

したがって、前記注目画素周辺領域に存在するエッジ画素の数および各エッジ画素との距離に基づいて、前記注目画素のエッジ強調が可能となる。また、上限閾値および下限閾値を設けているので、平坦部を強調せず、さらに、過強調も防止できる。

0009

(2)本発明にかかるエッジ強調度演算方法は、マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素について、エッジ画素か否か判断し、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付きエッジ強調影響度を演算し、前記エッジ画素の重み付きエッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を演算する。

0010

したがって、前記注目画素周辺領域に存在するエッジ画素の数および各エッジ画素との距離に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を決定することができる。

0011

(3)本発明にかかるエッジ強調度演算方法は、予め定めた下限閾値および上限閾値と、前記重み付き総エッジ強調影響度とを比較して、前記下限閾値よりも小さい場合は前記注目画素のエッジ強調度をゼロとし、前記上限閾値よりも大きい場合は、前記注目画素のエッジ強調度を予め定めた上限係数値とし、前記上限閾値と前記下限閾値の中間である場合には、前記注目画素のエッジ強調度を前記上限係数値*(前記重み付き総エッジ強調影響度−前記下限閾値)/(前記上限閾値−前記下限閾値)とする。

0012

このように、上限閾値および下限閾値を設けていることにより、平坦部を強調せず、さらに、過強調も防止できるエッジ強調度を求めることができる。

0013

(4)本発明にかかるエッジ強調度演算方法は、マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、 注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素に基づいて前記注目画素のエッジ強調度を演算するエッジ強調度演算方法であって、前記注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素の重み付きエッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度を演算し、予め定めた下限閾値および上限閾値と前記エッジ強調度を比較して、前記下限閾値よりも小さい場合は前記注目画素のエッジ強調度をゼロとし、前記上限閾値よりも大きい場合は、前記注目画素のエッジ強調度を予め定めた上限係数値とし、前記上限閾値と前記下限閾値の中間である場合には、前記注目画素のエッジ強調度を前記上限係数値*(前記重み付き総エッジ強調影響度−前記下限閾値)/(前記上限閾値−前記下限閾値)とする。

0014

このように、上限閾値および下限閾値を設けていることにより、平坦部を強調せず、さらに、過強調も防止できるエッジ強調度を求めることができる。

0015

(5)本発明にかかるエッジ強調度演算方法は、マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離が近いエッジ画素数が多いほど、前記注目画素のエッジ強調度を大きくする。

0016

したがって、前記注目画素周辺領域に存在するエッジ画素の数および各エッジ画素との距離が近いほど、前記注目画素のエッジ強調度を大きくすることができる。

0017

(6)本発明にかかるエッジ強調度演算装置は、A)マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶する規則記憶手段、B)前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断するエッジ画素判断手段、C)注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付きエッジ強調影響度を演算する重み付きエッジ強調影響度演算手段、D)前記エッジ画素の重み付きエッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を演算するエッジ強調度演算手段を備えている。

0018

したがって、前記注目画素周辺領域に存在するエッジ画素の数および各エッジ画素との距離に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を決定することができる。

0019

(7)本発明にかかるエッジ強調度演算プログラムは、コンピュータを下記手段として機能させるためのエッジ強調度演算プログラムである。マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶する記憶手段、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断するエッジ画素判断手段、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付きエッジ強調影響度を演算する重み付きエッジ強調影響度演算手段、前記エッジ画素の重み付きエッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を演算するエッジ強調度演算手段。

0020

したがって、前記注目画素周辺領域に存在するエッジ画素の数および各エッジ画素との距離に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を決定することができる。

0021

(8)本発明にかかるエッジ強調度演算方法は、マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素の分布に基づき、前記注目画素周辺領域における前記注目画素のエッジ強調影響度を求めて、このエッジ強調影響度に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を演算する。

0022

したがって、前記注目画素周辺領域に存在するエッジ画素の数に基づいて、前記注目画素のエッジ強調度を決定することができる。

0023

なお、本明細書において「エッジ」とは、画素の輝度値、濃度値、色、模様などの特徴が類似している部分を一つの領域としたとき、上記の特徴が急激に変化している、領域と領域との境界をいう。

0024

「重み付き総エッジ強調影響度」は実施形態では、重み付け総エッジ数NumE(x,y)が該当する。

0025

「距離を考慮した重み付け演算」とは、実施形態では、図8に示すように、重みを線形に変化させる場合はもちろん、非線形に変化させるようにしてもよく、要するに、注目画素に近づくほど大きくすればどのようなものであってもよい。なお、かかる距離に基づく重み付け処理はしないようにしてもよい。

図面の簡単な説明

0026

エッジ強調装置1の機能ブロック図である。
エッジ強調装置1を、CPUを用いて構成した場合のハード構成の一例である。
全体のフローチャートである。
図3テップS1の詳細フローチャートである。
本実施形態においてエッジ検出に用いたフィルタである。
図3ステップS5の詳細フローチャートである。
本実施形態において用いたウインドウ(15*3)を示す図である。
重み付けマスクである。
重み付けエッジ総計値強調係数との関係を示すグラフである。
エッジ強調装置1をロジック回路で構成した場合のハード構成の一例である。

実施例

0027

以下、本発明における実施形態について、図面を参照して説明する。

0028

(1.1機能ブロック)
図1に、本発明の1実施形態にかかるエッジ強調装置1の機能ブロック図を示す。

0029

エッジ強調装置1は、規則記憶手段3、エッジ画素判断手段5、重み付きエッジ強調影響度演算手段7、エッジ強調度演算手段9、およびエッジ強調処理手段11を備えている。

0030

規則記憶手段3は、マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素(x,y)が指定されるとその注目画素(x,y)に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶する。エッジ画素判断手段5は、前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断する。重み付きエッジ強調影響度演算手段7は、注目画素(x,y)が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素(x,y)との距離を重み付けとして考慮した重み付きエッジ強調影響度を演算するとともに、前記注目画素周辺領域内の前記各重み付きエッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ数NumE(x,y)を演算する。エッジ強調度演算手段9は、前記注目画素(x,y)のエッジ強調度W(x,y)について、下限閾値THsよりも小さい場合はゼロとし、上限閾値THhよりも大きい場合は上限係数値Whとし、これらの中間である場合には下記式により演算する。

0031

W(x,y)=Wh*(NumE(x,y)−THs)/(THh−THs)
エッジ強調処理手段11は、前記注目画素を順次ずらして、全画素についてエッジ強調度を演算して、得られた各画素のエッジ強調度に基づき、エッジ強調処理を行う。

0032

(1.2ハードウェア構成
図2にエッジ強調装置1のハードウェア構成を示す。エッジ強調装置1は、CPU23、フレームメモリ27、RAM25、フラッシュメモリ26を備えている。フラッシュメモリ26には、プログラム26pが記憶されている。プログラム26pには、後述するように、エッジ強調処理を行う。RAM25は演算結果等を記憶する。フレームメモリ27は1画面の画像データを保持する。

0033

CPU23は、プログラム26Pに従い、フレームメモリ27に記憶された画像データに対し、15*3画素のウインドウを設定し、設定した領域内の重み付けエッジ総計値に基づいてエッジ強調係数を決定して、適切なエッジ強調処理を行い、結果をRAM25に記憶する。

0034

(1.3フローチャートの説明)
図2に示すプログラム26Pによる処理について図3を用いて説明する。CPU23は、1フレーム分の画素からエッジを検出する(図3ステップS1)。エッジ検出処理について図4を用いて説明する。

0035

CPU23は、エッジ量演算対象画素(x,y)のエッジ量g(x,y)を演算する(ステップS21)。本実施形態においては、エッジ量演算対象画素(x,y)のエッジ量g(x,y)をソーベル(Sobel)フィルタを用いて、さらに、得られた水平方向、および垂直方向合計値加算することにより、演算した。すなわち、図5A,Bに示すような水平方向、および垂直方向の係数行列を用いた演算を行い、水平方向の合計値gHSの絶対値と垂直方向の合計値gVSの絶対値を求め、これらを加算するようにした。このように、二乗計算でなく、合計値gHSの絶対値と垂直方向の合計値gVSで求めている為、演算が容易となる。

0036

CPU23は、エッジ量演算対象画素(x,y)の閾値THg(x,y)を演算する。本実施形態においては、閾値THg(x,y)を、前16フレームの当該画素の平均輝度に予め定めた係数Kthを乗算した値とした。

0037

CPU23は、エッジ量演算対象画素(x,y)のエッジ量g(x,y)が閾値THg(x,y)を越えているか否か判断し(ステップS25)、エッジ量演算対象画素(x,y)のエッジ量g(x,y)が閾値THg(x,y)を越えている場合には、そのエッジ量演算対象画素(x,y)はエッジであるとし(ステップS27)、エッジ量演算対象画素(x,y)のエッジ量g(x,y)が閾値THg(x,y)を越えていない場合は、そのエッジ量演算対象画素(x,y)はエッジでないと決定する(ステップS29)。

0038

CPU23は、図4エッジ判定を全画素について実行する。

0039

つぎに、CPU23は、エッジ強調度を決定するための注目画素番号iを初期化し(図3ステップS3)、所定のウインドウ内のエッジ分布に基づき、注目画素のエッジ強調係数を決定する(ステップS5)。

0040

注目画素のエッジ強調係数処理について、図6を用いて説明する。CPU23は、注目画素に対するウインドウを決定する(図6ステップS31)。本実施形態においては、当該ウインドウとして、図7に示すような注目画素を中心とする15*3画素の範囲とした。これにより、注目画素を中心としてウインドウ内に位置するエッジの分布が得られる。

0041

CPU23は、決定したウインドウにおけるエッジ画素を特定する(ステップS33)。CPU23は、図7に示すフィルタを採用して、当該範囲において注目画素に近い位置にどの程度エッジ画素が存在するかを示す重み付けエッジ総計値NumE(x,y)を演算する(ステップS35)。本実施形態においては、重み付けエッジ総計値NumE(x,y)は、前記注目画素周辺領域内の画素について、エッジ画素である場合は「1」を、エッジ画素でない場合は「0」とし、これに図8に示すフィルタをかけた値を総計したものとした。

0042

CPU23は、得られた重み付けエッジ総計値NumE(x,y)について、予め定めた下限閾値THs、上限値THhと比較する(ステップS37)。重み付けエッジ総計値NumE(x,y)が下限閾値THsよりも小さい場合は、エッジ強調係数W(x,y)=0とする(ステップS39)。また、重み付けエッジ総計値NumE(x,y)が上限閾値THhよりも大きい場合は、エッジ強調係数W(x,y)を予め定めた上限係数値Whとする(ステップS43)。また、重み付けエッジ総計値NumE(x,y)が下限閾値THsと上限閾値THhの間である場合には、下記式によって演算する(ステップS41)。

0043

W(x,y)=Wh*(NumE(x,y)−THs)/(THh−THs)
これにより、重み付けエッジ総計値NumE(x,y)とエッジ強調係数W(x,y)との関係は、図9に示すように、下限閾値THsと上限閾値THhの間では線形に対応し、下限閾値THsよりも小さければゼロに、上限閾値THhよりも大きければ上限係数値Whとなる。

0044

よって、平坦部分を強調せず、テクスチャエッジ部分は線形で強調係数W(x,y)が決定される。これによりテクスチャ部分を、より強く強調することができる。また、上限を設けることで、過強調の可能性がある部分の過強調を防止でき、これにより、リンギングアーティファクトを低減することもできる。

0045

つぎに、CPU23は、注目画素のエッジ強調処理を行う(図3ステップS7)。エッジ強調処理については従来の手法を採用すればよい。

0046

CPU23は、全画素についてステップS5〜ステップS7の処理をしたか否か判断し(ステップS9)、前画素について行っていない場合には、注目画素番号iをインクリメントし(ステップS11)、ステップS5以下の処理を繰り返す。

0047

このようにして、エッジ強調処理が終了する。

0048

(2.他の実施形態)
上記実施形態においては、図1に示す機能を実現するために、CPU23を用い、ソフトウェアによってこれを実現している。しかし、その一部もしくは全てを、ロジック回路などのハードウェアによって実現してもよい。なお、プログラムの一部の処理を、オペレーティングシステム(OS)にさせるようにしてもよい。

0049

図10に、全ての処理をロジック回路で実現する場合の機能ブロック図を示す。8近傍平滑フィルタ可変フィルタ51は入力データYを平滑化する。差分器53は、入力データYと8近傍平滑フィルタ可変フィルタ51の出力との差分を求める。最適強調係数算出部55は、図3ステップS3の処理を実行して、エッジ強調係数を演算する。差分器53からの出力値輪郭成分であり、乗算器57は、これにエッジ強調係数を乗算する。これにより輪郭部分についてエッジ強調処理がなされる。加算器59は、入力データYにエッジ強調処理された輪郭部分を加算した輪郭強調画像出力選択部61に与える。また、8近傍平滑フィルタ可変フィルタ51の出力は輪郭ぼかし画像として出力選択部61に与えられる。最適強調係数算出部55は、演算したエッジ強調係数に基づいて、出力選択部61に輪郭強調画像か輪郭ぼかし画像のいずれかを選択する選択命令を与える。出力選択部61は、選択命令に応じて出力データY’を出力する。

0050

本実施形態において、図7に示すウインドウを15*3画素としたのは、必要なラインメモリとの関係で、コストパフォーマンスが良いサイズであり、これに限定されるものではない。

0051

本実施形態においては、エッジ検出処理に、ソーベル(Sobel)フィルタを採用したが、プレヴィット(Prewitt)フィルタなど、他のエッジ検出処理を採用してもよい。

0052

また、X方向とY方向の値を単純に加算するのではなく、二乗したものを加算して、その平方根を求めるという従来の手法を採用してもよい。

0053

本実施形態においては、1画面の画像データを保持するフレームメモリ27を採用したが、数ライン画像データを保持するラインメモリがあれは、フレームメモリは必須ではない。

0054

また、本実施形態においては、エッジ画素か否かを、対象画素とその周辺画素との画素値勾配に基づいて、判断するようにしたが、他の手法によって実現するようにしてもよい 。

0055

本実施形態においては、エッジ強調装置として把握した場合について説明したが、エッジ強調度の演算装置として把握することもできる。

0056

本実施形態においては、1フレーム分の画素についてエッジか否か判断し、その後、注目画素についての重み付き総エッジ強調影響度を演算している。しかし、これに限定されず、注目画素が特定された段階で必要な範囲についてエッジ画素であるかを判断するようにしてもよい。

0057

本実施形態においては、エッジ画素の判定において、過去の16フレームの平均値を閾値として採用したが、これに限定されず、全画素が同じ値でもよい。特に、静止画の場合は前フレームが存在しない為、有効である。

0058

また、本実施形態に開示した演算方法を、下記発明として把握することもできる。

0059

マトリックス状に配置された複数の画素から注目画素が指定されるとその注目画素に対する注目画素周辺領域を決定する注目画素周辺領域特定規則を記憶しておき、
前記複数の画素についてエッジ画素か否か判断し、
注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素に基づいて前記注目画素のエッジ強調度を演算するエッジ強調度演算方法であって、
前記注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素の重み付きエッジ強調影響度を総計した重み付き総エッジ強調影響度を演算し、
予め定めた下限閾値および上限閾値と前記エッジ強調度を比較して、
前記下限閾値よりも小さい場合は前記注目画素のエッジ強調度をゼロとし、
前記上限閾値よりも大きい場合は、前記注目画素のエッジ強調度を予め定めた上限係数値とし、
前記上限閾値と前記下限閾値の中間である場合には、前記注目画素のエッジ強調度を前記上限係数値*(前記重み付き総エッジ強調影響度−前記下限閾値)/(前記上限閾値−前記下限閾値)とすること、
を特徴とするエッジ強調度演算方法。

0060

本実施形態においては、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離が近いエッジ画素数が多いほど、前記注目画素のエッジ強調度を大きくするようにした。しかし、これに限定されず、注目画素が指定されると、前記注目画素周辺領域特定規則によって決定された注目画素周辺領域内に存在するエッジ画素について、前記注目画素との距離を重み付けとして考慮した重み付きエッジ強調影響度を演算する発明として把握するようにしてもよい。

0061

23 CPU
25 RAM
26 フラッシュメモリ

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