JP4101520B2

JP4101520B2 - Image processing method and image processing apparatus

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Publication number: JP4101520B2
Application number: JP2002005257A
Authority: JP
Inventors: 裕伸藤野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2008-06-18
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Also published as: JP2003208609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号のエッジを急峻化する画像処理方法および画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー信号のエッジを強調する従来の技術として、公開特許公報「特開平１０−１１２８６７号公報（公開日：平成１０年（１９９８）４月２８日）」に記載の方法および装置がある。
【０００３】
図８は、上記装置の構成を示すブロック図である。また、図９は、上記装置の動作を説明するカラー信号の時間線図である。なお、カラー信号Ｑｂ（色差信号Ｂ−Ｙ）の処理系と、カラー信号Ｑｒ（色差信号Ｒ−Ｙ）の処理系とは、同一の構成を有し、同一の処理を行う。
【０００４】
図８に示すように、上記装置では、入力カラー信号Ｑｂin（Ｑｒin）をコピー回路１０１（１１１）および１次微分回路１０２（１１２）に供給する。コピー回路１０１（１１１）は、コピー制御回路１０５（１１５）の制御に従って、入力カラー信号Ｑｂin（Ｑｒin）を画素にコピーして、出力カラー信号Ｑｂout（Ｑｒout）として出力する。
【０００５】
一方、１次微分回路１０２（１１２）に入力された入力カラー信号Ｑｂin（Ｑｒin）は、１次微分回路１０２（１１２）が微分し（１次微分信号Ｑｂa（Ｑｒa））、整流回路１０３（１１３）が整流した後（整流信号Ｑｂb（Ｑｒb））、２次微分回路１０４（１１４）が再度微分して入力カラー信号Ｑｂin（Ｑｒin）に時間的に対応する２次微分信号Ｑｂc（Ｑｒc）を生成する。２次微分回路１０４（１１４）は、２次微分信号Ｑｂc（Ｑｒc）を、コピー制御回路１０５（１１５）に入力するとともに、微分制御回路１０６（１１６）にも入力する。
【０００６】
コピー制御回路１０５（１１５）は、２次微分信号Ｑｂc（Ｑｒc）の値に応じて、コピー回路１０１（１１１）における入力カラー信号Ｑｂin（Ｑｒin）のコピーを制御するためのコピー制御信号Ｑｂe（Ｑｒe）を生成する。そして、微分制御回路１０６（１１６）は、２次微分信号Ｑｂc（Ｑｒc）の値がゼロ交差するか、またはゼロ個所を越えると、コピー回路１０１（１１１）が入力カラー信号Ｑｂin（Ｑｒin）をコピーしないように制御する微分制御信号Ｑｂd（Ｑｒd）を生成して、コピー制御信号Ｑｂe（Ｑｒe）に入力する。
【０００７】
このように、上記装置では、２次微分信号Ｑｂc，Ｑｒcが入力カラー信号Ｑｂin，Ｑｒinに時間的に対応して発生される。そして、２次微分信号Ｑｂc，Ｑｒcが正の場合、入力カラー信号Ｑｂin，Ｑｒinのエッジ画素に先行する基準画素のクロミナンス値をエッジ画素上にコピーする。一方、２次微分信号Ｑｂc，Ｑｒcが負の場合、エッジ画素に後続する基準画素のクロミナンス値をエッジ画素上にコピーする。
【０００８】
これにより、上記装置では、２次微分信号に応じて、入力カラー信号の基準画素のクロミナンス値をカラー信号のエッジ画素上にコピーすることによって、カラー信号のエッジを急峻化している。
【０００９】
この際、カラー信号の急峻化パルスの疑似クロミナンス値をなくすために、基準画素とエッジ画素との間の割当て領域における２次微分信号の値がゼロ交差を有さない場合にだけ、基準画素のクロミナンス値をエッジ画素上にコピーする。その結果、例えば、異なるクロミナンス値を有している近隣のパルスの値が、２つのパルス間の遷移領域でのコピー処理によって混合されてしまうことを防止できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、信号に含まれているノイズ成分のレベルがエッジ強調を行う閾値以上である場合、エッジが誤検出されてしまう。そのため、誤検出したノイズ成分をエッジ強調がエッジ強調した結果、映像が劣化する現象が発生していた。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ノイズによる誤動作を起こすことなく、画像信号のエッジを十分に急峻化できる画像処理方法および画像処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の画像処理方法は、画像信号の１次微分を求める１次微分演算処理と、上記１次微分演算処理で得られた１次微分の絶対値を求める絶対値演算処理と、上記絶対値演算処理で得られた絶対値が、ピークかつ所定の閾値以上であるか否かを判定するピーク検出処理と、上記ピーク検出処理での検出結果に基づいて、対応する画素の上記画像信号を隣接する画素の画像信号で書き換える信号補正処理と、を含むことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の画像処理装置は、画像信号の１次微分を求める１次微分演算手段と、上記１次微分演算手段で得られた１次微分の絶対値を求める絶対値演算手段と、上記絶対値演算手段で得られた絶対値が、ピークかつ所定の閾値以上であるか否かを判定するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段の検出結果に基づいて、対応する画素の上記画像信号を隣接する画素の画像信号で書き換える信号補正手段と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
上記の方法および構成により、入力された画像信号の一次微分後の絶対値が基準画素においてピークであるか否かを判定し、ピークである場合には基準画素の前後の位置の画素の値を基準画素にコピーする。
【００１５】
ここで、上記の方法および構成では、特に、一次微分の絶対値がピークであるか否かを判断する際、その絶対値が所定の閾値以上であるか否かも同時に判定する。そして、この閾値は、１次微分の絶対値のＳ／Ｎ比を考慮して、ピーク量が閾値ｔｈ未満では、エッジ強調を行わないように設定できる。
【００１６】
これにより、一次微分の絶対値がピークかつ所定の閾値以上である時のみ、基準画素の前後の位置の画素の値を基準画素にコピーして、画像信号のエッジを強調できる。よって、従来のように高周波成分に含まれるノイズ成分をエッジとして判断することがないため、ノイズによる誤動作を防止しながら、画像信号のエッジを強調することが可能となる。
【００１７】
具体的には、例えば、基準画素を含む区間の１次微分の絶対値がピークである場合に、ピーク時点でパルスを発生させたパルス信号と、このパルス信号を１クロック分遅延させたパルス信号とを生成する。そして、ピーク時点のパルスとこれを１クロック遅延させたパルスとの組合せが、（１，０）の場合には基準画素に後続する値をコピーする一方、（０，１）の場合には基準画素に先行する値をコピーする。その結果、エッジである基準画素の前後で画素のコピーが行われ、エッジが急峻化された画像信号を得ることができ、画質を改善できる。
【００１８】
なお、上記の方法および構成は、輝度信号を入力画像信号とする白黒画像のエッジ強調処理に適しているほか、カラー画像の色差信号やＲＧＢ信号のエッジ強調処理にも好適である。
【００１９】
さらに、本発明の画像処理方法は、複数の信号を組み合わせて画素の表示を行う画像信号を、上記の各処理を上記信号ごとに行って処理する画像処理方法であって、いずれかの信号のピーク検出処理で、絶対値がピークかつ所定の閾値以上であることを検出した時、すべての信号の処理において、対応する画素の信号を隣接する画素の信号でそれぞれ書き換えるように、各信号補正処理を行う制御処理を含むことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の画像処理装置は、複数の信号を組み合わせて画素の表示を行う画像信号を処理する画像処理装置であって、上記の各手段を上記信号ごとに１系統ずつ備え、かつ、いずれかの系統のピーク検出手段で、ピークかつ所定の閾値以上である絶対値が検出された時、すべての系統において、対応する画素の信号を隣接する画素の信号でそれぞれ書き換えるように、各信号補正手段を制御する制御手段を備えることを特徴としている。
【００２１】
上記の方法および構成により、さらに、入力する画像信号が色差信号によるカラー信号であれば２系統の信号を処理して、また、入力する画像信号がＲＧＢ信号によるカラー信号であれば３系統の信号を処理して、エッジ強調処理を行うことができる。
【００２２】
ここで、上記の方法および構成では、特に、一つの系統でのみピークが検出された場合でも、すべての系統でエッジ強調処理を施す。よって、より細かな検出条件で色エッジを強調することができる。すなわち、複数の入力データに対して個々にピーク検出を行うため、検出分解能が大きくなる。また、カラー画像の色差信号やＲＧＢ信号等の場合、各信号ごとに独立してエッジ強調を行えば色味バランスが崩れてにじみが発生するが、上記の方法および構成によれば、これを防止できる。
【００２３】
具体的には、例えば、各系統において基準画素を含む区間の１次微分の絶対値のピークを検出したパルス信号を、ＯＲ回路に入力して１つの制御信号に合成し、この制御信号に基づいてすべての系統でエッジ強調処理を行えばよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１から図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００２５】
図１は、本実施の形態に係る画像信号のエッジ強調回路（画像処理装置）１の構成の概略を示すブロック図である。
【００２６】
上記エッジ強調回路１は、１系統の画像信号のエッジを検出して、これを強調する処理を行う画像処理回路である。なお、処理する画像信号としては、カラー信号の１つや輝度信号などが可能である。
【００２７】
上記エッジ強調回路１は、処理する画像信号Ｄinを入力する入力端子１１、信号を１クロック遅延させる遅延器１２，１３，１４，１５，１６，２３、画素選択回路（信号補正手段）１７、減算器１８、絶対値演算回路（絶対値演算手段）１９、ピーク位置判定回路（ピーク位置判定手段）２０、ピーク量判定回路（ピーク量判定手段）２１、ＡＮＤ回路２２、処理後の画像信号Ｄoutを出力する出力端子２４を備えて構成されている。なお、遅延器１２と減算器１８とによって、１次微分回路（１次微分演算手段）が構成されている。
【００２８】
そして、入力端子１１に入力された画像信号Ｄinは遅延器１２に入力され、遅延器１２が出力した信号Ｄaは遅延器１３に入力され、遅延器１３が出力した信号Ｄbは遅延器１４に入力され、遅延器１４が出力した信号Ｄcは遅延器１５に入力され、遅延器１５が出力した信号Ｄdは遅延器１６に入力され、遅延器１６が出力した信号Ｄeは画素選択回路１７に入力される。すなわち、画像信号Ｄinは、遅延器１２〜１６に順次に入力されて１クロックずつ遅延された後、画素選択回路１７に入力される。なお、遅延器１３，１４は、ピーク検出回路３０とのタイミングを合わせるために設けられている。
【００２９】
これとともに、画素選択回路１７には、遅延器１４が出力した信号Ｄc、遅延器１５が出力した信号Ｄd、遅延器１６が出力した信号Ｄeが入力される。画素選択回路１７は、これらの信号Ｄc，Ｄd，Ｄeのいずれか１つを、後述する信号Ｄm，Ｄnの組合せに応じて選択する（信号補正処理）。そして、画素選択回路１７によって選択された画像信号Ｄoutを、出力端子２４が出力する。
【００３０】
また、入力端子１１に入力された画像信号Ｄinは、遅延器１２が出力した信号Ｄaとともに減算器１８に入力され、１次微分信号Ｄgが生成される（１次微分演算処理）。減算器１８が出力した１次微分信号Ｄgは、絶対値演算回路１９に入力され、１次微分信号Ｄgの絶対値である絶対値信号Ｄhが生成される（絶対値演算処理）。絶対値演算回路１９が出力した絶対値信号Ｄhは、ピーク検出回路（ピーク検出手段）３０に入力され、信号Ｄmが出力される（ピーク検出処理）。ピーク検出回路３０が出力した信号（第１画素選択制御信号）Ｄmは、画素選択回路１７に直接入力されるとともに、遅延器２３で１クロック遅延された信号（第２画素選択制御信号）Ｄnとしても入力される。
【００３１】
ここで、上記ピーク検出回路３０は、絶対値信号Ｄhのピーク位置を検出する回路である。図１に示すように、ピーク検出回路３０は、ピーク位置判定回路２０、ピーク量判定回路２１、ＡＮＤ回路２２を備えて構成されている。また、ピーク検出回路３０の具体的な一例を示すと、図２のとおりである。
【００３２】
図２に示すように、上記ピーク検出回路３０は、信号を１クロック遅延させる遅延器３１，３２，３３，３４，３５、比較器３６，３７，３８，３９，４０、ＡＮＤ回路２２を備えて構成されている。なお、遅延器３１〜３５および比較器３６〜３９がピーク位置判定回路２０に対応する。また、比較器４０がピーク量判定回路２１に対応する。
【００３３】
そして、絶対値演算回路１９から入力された絶対値信号Ｄhは遅延器３１に入力され、遅延器３１が出力した信号Ｅ1は遅延器３２に入力され、遅延器３２が出力した信号Ｅ2は遅延器３３に入力され、遅延器３３が出力した信号Ｅ3は遅延器３４に入力され、遅延器３４が出力した信号Ｅ4は遅延器３５に入力され、遅延器３５は信号Ｅ5を出力する。
【００３４】
また、遅延器３１，３２，３４，３５が出力した信号Ｅ1，Ｅ2，Ｅ4，Ｅ5は、比較器３６，３７，３８，３９にそれぞれ入力される。これとともに、遅延器３３が出力した信号Ｅ3は、比較器３６，３７，３８，３９に入力される。そして、比較器３６，３７，３８，３９は、信号Ｅ3と、信号Ｅ1，Ｅ2，Ｅ4，Ｅ5との大小関係をそれぞれ比較して、信号Ｅ3の方が大きい場合に“１”を信号Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4としてそれぞれ出力する。なお、信号Ｆ1〜Ｆ4は、ピーク位置検出信号Ｄｊ（図１）に含まれている。
【００３５】
また、比較器４０には、遅延器３３が出力した信号Ｅ3と、閾値ｔｈとが入力されている。そして、比較器４０は、信号Ｅ3が閾値ｔｈ以上の場合に、“１”を信号Ｆ5として出力する。なお、信号Ｆ5は、ピーク量判定信号Ｄｉ（図１）に含まれている。
【００３６】
さらに、比較器３６，３７，３８，３９，４０の出力である信号Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4，Ｆ5が、ＡＮＤ回路２２に入力されている。そして、ＡＮＤ回路２２は、信号Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4，Ｆ5の値がすべて“１”の場合には“１”を、それ以外の場合には“０”を、信号Ｄmとして出力する。
【００３７】
これにより、上記ピーク位置判定回路２０は、絶対値信号Ｄhを３クロック遅延した信号Ｅ3が、それより２クロックおよび１クロック先行する信号Ｅ1，Ｅ2と、それより２クロックおよび１クロック遅延する信号Ｅ4，Ｅ5とを合わせた５つの絶対値信号の中でピークであるか否かを判定できる。すなわち、ピーク位置判定回路２０は、５個の絶対値からなる区間で中央の絶対値が最大値であるか否かを判定する。なお、絶対値信号Ｄhのピークを何クロック分の絶対値の中から検出するかは、適宜選択可能であり、それに応じて遅延器および比較器（比較器４０を除く）の数を設定すればよい。
【００３８】
また、上記ピーク量判定回路２１は、絶対値信号Ｄhを３クロック遅延した信号Ｅ3の値Ｙ３４（図３）が閾値ｔｈ以上であるか否かを判定できる。ここで、閾値ｔｈは、画像信号Ｄinのノイズ成分に主に由来する絶対値信号Ｄhに含まれるノイズによるピークを検出しないように設定されている。
【００３９】
よって、上記ピーク検出回路３０によれば、絶対値信号Ｄhを３クロック遅延した信号Ｅ3がピークであり、かつ、その値Ｙ３４が閾値ｔｈ以上であるか否かを判定できる。すなわち、ピーク検出回路３０によれば、絶対値信号Ｄhの閾値ｔｈ以上のピークを検出できる。そして、絶対値信号Ｄhの閾値ｔｈ以上のピークを検出した時、信号Ｄmとして“１”を出力する。
【００４０】
一方、上記画素選択回路１７は、画像信号Ｄinを３，４，５クロック遅延させた信号Ｄc，Ｄd，Ｄeのいずれか１つを、ピーク検出回路３０が出力した信号Ｄmとこれを１クロック遅延させた信号Ｄnとの組合せに応じて選択する。
【００４１】
具体的には、画素選択回路１７は、次の規則、
（Ｄm，Ｄn）＝（０，０）の場合、Ｄout＝Ｄd
（Ｄm，Ｄn）＝（０，１）の場合、Ｄout＝Ｄc
（Ｄm，Ｄn）＝（１，０）の場合、Ｄout＝Ｄe
（Ｄm，Ｄn）＝（１，１）の場合、Ｄout＝Ｄd
に従って、出力する信号を選択する。
【００４２】
すなわち、画素選択回路１７は、（Ｄm，Ｄn）が（０，０）または（１，１）の場合、信号Ｄdの値をそのまま出力して、強調を行わない。また、（Ｄm，Ｄn）が（０，１）の場合、信号Ｄdの値を先行する信号Ｄcの値に置き換えて出力する。逆に、（Ｄm，Ｄn）が（１，０）の場合、信号Ｄdの値を後続する信号Ｄeの値に置き換えて出力する。
【００４３】
これにより、画像信号Ｄinの１次微分信号Ｄgの絶対値信号Ｄhが閾値ｔｈ以上のピークを形成する時、画像信号Ｄinのエッジを強調することができる。
【００４４】
つづいて、図３を用いて、エッジ強調回路１におけるエッジ強調処理を詳細に説明する。なお、図３の横軸は時間軸である。
【００４５】
画像信号Ｄinは、エッジ強調回路１に入力された入力信号である。信号Ｄa〜Ｄeは、画像信号Ｄinが遅延器１２〜１６によって１クロックずつ遅延された信号である。ここで、Ｘ１〜Ｘ６は、連続する６個の画素を示す。
【００４６】
また、信号Ｄgは、上記画像信号Ｄinに基づき減算器１８によって生成された１次微分信号である。さらに、信号Ｄhは、信号Ｄgが絶対値演算回路１９によって変換された絶対値信号である。そして、信号Ｅ1〜Ｅ5は、絶対値信号Ｄhが遅延器３１〜３５によって１クロックずつ遅延された信号である。ここで、Ｙ１２は画素Ｘ１と画素Ｘ２との間の１次微分の絶対値を表す。同様に、Ｙ２３，Ｙ３４，Ｙ４５，Ｙ５６は、それぞれ画素Ｘ２，Ｘ３、画素Ｘ３，Ｘ４、画素Ｘ４，Ｘ５、画素Ｘ５，Ｘ６の１次微分の絶対値を表す。
【００４７】
信号Ｄmは、信号Ｄhに基づいて、１次微分の絶対値が、先行する２クロック分の絶対値と、後続の２クロック分の絶対値とを含む合計５つの絶対値の中で最大、かつ、閾値ｔｈ以上である時にパルスが出力される信号である。そして、信号Ｄnは、信号Ｄmを１クロック遅延させたパルス信号である。
【００４８】
ここで、エッジ強調回路１は、基本的に信号Ｄdを画像信号Ｄoutとして出力し、エッジ画素が検出された場合、すなわち、信号Ｄm，Ｄnにパルスが出力されている場合に、先行する信号Ｄcあるいは後続する信号Ｄeをコピーする。なお、制御パルス（信号Ｄm，Ｄn）の幅はクロック周期分に相当する。
【００４９】
よって、図３の例では、絶対値Ｙ３４が上記の条件を満たすため、絶対値Ｙ３４の元になった画素Ｘ３，Ｘ４と対応してパルスが出力されている。そして、画素Ｘ３の出力時には、（Ｄm，Ｄn）＝（１，０）であるため、信号Ｄdの下方の矢印に示されるように、信号Ｄeすなわち先行する画素Ｘ２をコピーする。次に、画素Ｘ４の出力時には、（Ｄm，Ｄn）＝（０，１）であるため、信号Ｄdの上方の矢印に示されるように、信号Ｄcすなわち後続する画素Ｘ５をコピーする。
【００５０】
このように、上記エッジ強調回路１は、基本的には、入力された画像信号Ｄinを４クロック遅延させた信号Ｄdを画像信号Ｄoutとして出力する。そして、エッジ画素が検出された場合、前後の信号Ｄc，Ｄeをコピーすることにより、エッジ強調処理を施す。ここで、エッジ画素とは、画像信号の１次微分の絶対値信号がピークとなる箇所の両端の画素である。
【００５１】
図３の例では、画素Ｘ３と画素Ｘ４とがエッジ画素である。そして、画素Ｘ３，Ｘ４間の１次微分の絶対値Ｙ３４が、絶対値信号Ｄh上で隣接する５つの絶対値の内でピークとなっている。よって、画素Ｘ３と画素Ｘ４の中間部分が画像信号Ｄinのピーク位置になる。したがって、エッジ画素Ｘ３，Ｘ４において画像信号Ｄinを急峻化した画像信号Ｄoutが得られる。すなわち、上記エッジ強調回路１によれば、基準となる２つのカラー信号のエッジ部分においてエッジ強調処理を行うことができる。
【００５２】
以上のように、上記エッジ強調回路１では、水平に隣接する６画素に対して、時系列的に１次微分（水平に隣接する信号の差分）の絶対値を求めて、得られた水平方向に隣接する５個の絶対値のピーク位置を検出する。なお、ピークを検出する区間の長さは、絶対値３個（すなわち４画素）以上であれば任意に選択できる。これと同時に、エッジ強調回路１では、ピークとなる絶対値の値が閾値以上であるかを検出する。そして、２つの条件を満たす場合のみ、ピーク検出回路３０が画素選択回路１７へ制御信号を出力する。
【００５３】
また、上記エッジ強調回路１は、基準となる信号に対し、▲１▼時間的に進んでいる信号と、▲２▼遅延している信号とを有している。そして、基準となる信号の立ち上がりまたは立ち下がりを示す上記制御信号（エッジ情報）に応じて、基準となる信号に上記▲１▼または▲２▼の信号をコピーすることにより、基準となる信号のエッジの立ち上がりまたは立ち下がり特性を良くすることができる。
【００５４】
ここで、上記エッジ強調回路１では、特に、ピークとなる絶対値の値が閾値以上であるかを検出している。すなわち、従来のようなノイズの誤検出による誤動作が起こらないように、ピーク量判定回路２１を設けて、１次微分後の絶対値のＳ／Ｎ比を考慮し、ピーク量が閾値ｔｈ（設定値）未満では、補正（エッジ強調）を行わないように制御している。
【００５５】
これにより、高周波成分に含まれるノイズ成分をエッジとして判断することがないため、ノイズによる誤動作を防止して、画像信号のエッジを強調することができる。
【００５６】
また、上記エッジ強調回路１では、入力信号を輝度信号とすると、リンキングを発生することなく、輝度信号のエッジだけを強調することができ、簡単な構成で、映像の精細感を高めることができ、視覚上重要な画質改善効果が得られる。
【００５７】
上述のように、上記エッジ強調回路１は、白黒画像のエッジ強調に適している。しかし、これに限定されず、本発明は、白黒画像信号だけでなく、カラー画像信号を含む画像信号の処理に一般的に適用できるものである。
【００５８】
つづいて、図４および図５を用いて、色差信号を用いて画像表示を行う表示装置に、上記エッジ強調回路１を適用した例について説明する。
【００５９】
図４は、色差信号を入力信号とする液晶表示装置６０の構成の概略を示すブロック図である。
【００６０】
図４に示すように、液晶表示装置６０には、Ｙ，Ｐｂ，Ｐｒ，Ｈ，Ｖの各信号が入力されている。Ｙ，Ｐｂ，Ｐｒの各信号は、Ａ／Ｄ変換器６１…で、デジタル信号に変換された後、ＹＰｂＰｒ／ＲＧＢ変換器６２で、ＲＧＢ信号に変換され、液晶コントローラ６３に入力される。また、Ｈ，Ｖの各信号は、液晶コントローラ６３に入力されるとともに、ＰＬＬ（phase-locked loop）６４にも入力されてＣＬＫ信号が生成される。そして、液晶コントローラ６３の出力信号は、信号ドライバ６５および走査ドライバ６６を介して、液晶パネル６７に入力され、画像表示される。
【００６１】
ここで、液晶表示装置６０は、Ａ／Ｄ変換器６１とＹＰｂＰｒ／ＲＧＢ変換器６２との間に、エッジ強調回路（画像処理装置）２を備えている。このエッジ強調回路２は、デジタル信号に変換された画像信号Ｐｂin，Ｐｒinにエッジ強調処理を施して、画像信号Ｐｂout，Ｐｒoutを出力する。
【００６２】
図５は、上記エッジ強調回路２の構成の概略を示す回路図である。このエッジ強調回路２は、２つの画像信号を処理するために、図１に示したエッジ強調回路１と同一の構成を備えたエッジ強調回路１ｂ，１ｒを備えている。なお、図５には、図１との相違を示す要部のみを示している。図示しない遅延器および減算器（１次微分演算処理）、絶対値演算回路（絶対値演算処理）、およびその他の構成については、図１および図２を用いて上述したとおりである。
【００６３】
図５に示すように、上記エッジ強調回路１ｂの画素選択回路（信号補正手段）１７ｂには、画像信号Ｐｂinを３，４，５クロックずつ遅延させた信号Ｐｂc，Ｐｂd，Ｐｂeが入力されている。ピーク検出回路（ピーク検出手段）３０ｂには、画像信号Ｐｂinの１次微分信号の絶対値信号Ｐｂhが入力されている。同様に、上記エッジ強調回路１ｒの画素選択回路（信号補正手段）１７ｒには、画像信号Ｐｒinを３，４，５クロックずつ遅延させた信号Ｐｒc，Ｐｒd，Ｐｒeが入力されている。ピーク検出回路（ピーク検出手段）３０ｒには、画像信号Ｐｒinの１次微分信号の絶対値信号Ｐｒhが入力されている。
【００６４】
なお、ピーク検出回路３０ｂ，３０ｒ（ピーク検出処理）および画素選択回路１７ｂ，１７ｒ（信号補正処理）の動作の詳細については、図１および図２を用いて上述したとおりである。ただし、ピーク量判定回路の閾値ｂｔｈ，ｒｔｈは、画像信号Ｐｂin，Ｐｒinのノイズ成分に主に由来する絶対値信号Ｐｂh，Ｐｒhに含まれるノイズによるピークを検出しないようにそれぞれ設定されている。
【００６５】
さらに、上記エッジ強調回路２は、２入力のＯＲ回路（制御手段）５１，５２を備えている。上記ＯＲ回路５１は、ピーク検出回路３０ｂが出力した信号Ｐｂmと、ピーク検出回路３０ｒが出力した信号Ｐｒmとが入力され、この２入力の論理和を求めて信号Ｄmとして画素選択回路１７ｂ，１７ｒに入力する（制御処理）。また、上記ＯＲ回路５２は、遅延器２３ｂが出力した信号Ｐｂnと、遅延器２３ｒが出力した信号Ｐｒnとが入力され、この２入力の論理和を求めて信号Ｄnとして画素選択回路１７ｂ，１７ｒに入力する（制御処理）。
【００６６】
そして、上記画素選択回路１７ｂは、信号Ｄm，Ｄnの組合せに応じて、信号Ｐｂc，Ｐｂd，Ｐｂeから１つ選択して、色差信号Ｐｂout（（Ｂ−Ｙ）′）として出力する。同様に、上記画素選択回路１７ｒは、信号Ｄm，Ｄnの組合せに応じて、信号Ｐｒc，Ｐｒd，Ｐｒeから１つ選択して、色差信号Ｐｒout（（Ｒ−Ｙ）′）として出力する。
【００６７】
上記のように、２系統の画像信号Ｐｂin，Ｐｒinに対してエッジ強調処理を施すエッジ強調回路２では、ＯＲ回路５１，５２を設けて、エッジ画素検出信号を合成し、１種類の信号Ｄm，Ｄnを画素選択回路１７ｂ，１７ｒに共通に入力する。
【００６８】
これにより、画素選択回路１７ｂ，１７ｒにおいて、画像信号Ｐｂout，Ｐｒoutとして出力すべき信号の選択の状態が同一になる。特に、エッジ強調回路２では、ＯＲ回路で合成することにより、少なくとも一方の系統でピーク位置が検出されれば、信号Ｄm，Ｄnにパルスを出力する。それゆえ、一方の色差でのみピーク位置が検出された場合にでも、両色差でピーク位置を検出したように、２系統の画像信号Ｐｂin，Ｐｒinに対してエッジ強調処理を施すことができる。
【００６９】
したがって、一つの系統でもピークが検出されれば、すべての系統でエッジ強調処理を施すことにより、より細かな検出条件で色エッジを強調することができる。すなわち、複数の入力データである画像信号Ｐｂin，Ｐｒinに対して個々にピーク検出回路３０ｂ，３０ｒを設けるため、ピークの検出分解能が大きくなる。また、特に色差成分であるＰｂ，Ｐｒ信号の場合には、色差信号ごとに独立してエッジ強調を行った場合に発生する、エッジ強調後の色差信号Ｐｂout，Ｐｒoutの色味バランスの崩れによるにじみを防止できる。
【００７０】
つづいて、図６および図７を用いて、ＲＧＢ信号を用いて画像表示を行う表示装置に、上記エッジ強調回路１を適用した例を説明する。
【００７１】
図６は、ＲＧＢ信号を入力信号とする液晶表示装置８０の構成の概略を示すブロック図である。
【００７２】
図６に示すように、液晶表示装置８０には、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｈ，Ｖの各信号が入力されている。Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号は、Ａ／Ｄ変換器８１…で、デジタル信号に変換された後、液晶コントローラ８３に入力される。また、Ｈ，Ｖの各信号は、液晶コントローラ８３に入力されるとともに、ＰＬＬ８４にも入力されてＣＬＫ信号が生成される。そして、液晶コントローラ８３の出力信号は、信号ドライバ８５と走査ドライバ８６を介して、液晶パネル８７に入力され、画像表示される。
【００７３】
ここで、液晶表示装置８０は、エッジ強調回路（画像処理装置）３を備えている。このエッジ強調回路３は、デジタル信号に変換された画像信号ＰＲin，ＰＧin，ＰＢinにエッジ強調処理を施して、画像信号ＰＲout，ＰＧout，ＰＢoutを出力する。
【００７４】
図７は、上記エッジ強調回路３の構成の概略を示す回路図である。このエッジ強調回路３は、３つの画像信号を処理するために、図１に示したエッジ強調回路１と同一の構成を備えたエッジ強調回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを備えている。なお、図７には、図１との相違を示す要部のみを示している。図示しない遅延器および減算器（１次微分演算処理）、絶対値演算回路（絶対値演算処理）、およびその他の構成については、図１および図２を用いて上述したとおりである。
【００７５】
図７に示すように、上記エッジ強調回路１Ｒの画素選択回路（信号補正手段）１７Ｒには、画像信号ＰＲinを３，４，５クロックずつ遅延させた信号ＰＲc，ＰＲd，ＰＲeが入力されている。ピーク検出回路（ピーク検出手段）３０Ｒには、画像信号ＰＲinの１次微分信号の絶対値信号ＰＲhが入力されている。同様に、上記エッジ強調回路１Ｇの画素選択回路（信号補正手段）１７Ｇには、画像信号ＰＧinを３，４，５クロックずつ遅延させた信号ＰＧc，ＰＧd，ＰＧeが入力されている。ピーク検出回路（ピーク検出手段）３０Ｇには、画像信号ＰＧinの１次微分信号の絶対値信号ＰＧhが入力されている。同様に、上記エッジ強調回路１Ｂの画素選択回路（信号補正手段）１７Ｂには、画像信号ＰＢinを３，４，５クロックずつ遅延させた信号ＰＢc，ＰＢd，ＰＢeが入力されている。ピーク検出回路（ピーク検出手段）３０Ｂには、画像信号ＰＢinの１次微分信号の絶対値信号ＰＢhが入力されている。
【００７６】
なお、ピーク検出回路３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ（ピーク検出処理）および画素選択回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ（信号補正処理）の動作の詳細については、図１および図２を用いて上述したとおりである。ただし、ピーク量判定回路の閾値Ｒｔｈ，Ｇｔｈ，Ｂｔｈは、画像信号ＰＲin，ＰＧin，ＰＢinのノイズ成分に主に由来する絶対値信号ＰＲh，ＰＧh，ＰＢhに含まれるノイズによるピークを検出しないようにそれぞれ設定されている。
【００７７】
さらに、上記エッジ強調回路３は、３入力のＯＲ回路（制御手段）７１，７２を備えている。上記ＯＲ回路７１は、ピーク検出回路３０Ｒが出力した信号ＰＲmと、ピーク検出回路３０Ｇが出力した信号ＰＧmと、ピーク検出回路３０Ｂが出力した信号ＰＢmとが入力され、この３入力の論理和を求めて信号Ｄmとして画素選択回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに入力する（制御処理）。また、上記ＯＲ回路７２は、遅延器２３Ｒが出力した信号ＰＲnと、遅延器２３Ｇが出力した信号ＰＧnと、遅延器２３Ｂが出力した信号ＰＢnとが入力され、この３入力の論理和を求めて信号Ｄnとして画素選択回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに入力する（制御処理）。
【００７８】
そして、上記画素選択回路１７Ｒは、信号Ｄm，Ｄnの組合せに応じて、信号ＰＲc，ＰＲd，ＰＲeから１つ選択して、画像信号ＰＲoutとして出力する。同様に、上記画素選択回路１７Ｇは、信号Ｄm，Ｄnの組合せに応じて、信号ＰＧc，ＰＧd，ＰＧeから１つ選択して、画像信号ＰＧoutとして出力する。同様に、上記画素選択回路１７Ｂは、信号Ｄm，Ｄnの組合せに応じて、信号ＰＢc，ＰＢd，ＰＢeから１つ選択して、画像信号ＰＢoutとして出力する。
【００７９】
上記のように、３系統の画像信号ＰＲin，ＰＧin，ＰＢinに対してエッジ強調処理を施すエッジ強調回路３では、ＯＲ回路７１，７２を設けて、エッジ画素検出信号を合成し、１種類の信号Ｄm，Ｄnを画素選択回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに共通に入力する。
【００８０】
これにより、画素選択回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂにおいて、画像信号ＰＲin，ＰＧin，ＰＢinとして出力すべき信号の選択の状態が同一になる。特に、エッジ強調回路３では、ＯＲ回路で合成することにより、少なくとも一つの系統でピーク位置が検出されれば、信号Ｄm，Ｄnにパルスを出力する。それゆえ、一つの色でのみピーク位置が検出された場合にでも、すべての色でピーク位置を検出したように、３系統の画像信号ＰＲin，ＰＧin，ＰＢinに対してエッジ強調処理を施すことができる。
【００８１】
したがって、一つの系統でもピークが検出されれば、すべての系統でエッジ強調処理を施すことにより、より細かな検出条件で色エッジを強調することができる。すなわち、複数の入力データに対して個々にピーク検出回路を設けるため、検出分解能が大きくなる。また、特に色成分であるＲＧＢ信号の場合には、色信号ごとに独立してエッジ強調を行った場合に発生する、エッジ強調後の色信号ＰＲout，ＰＧout，ＰＢoutの色味バランスの崩れによるにじみを防止できる。
【００８２】
なお、本実施の形態は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００８３】
例えば、本実施の形態では、液晶表示装置に適用したエッジ強調装置について説明したが、本発明は液晶表示装置のほか、テレビビジョン受像機、映像プロジェクタ等の各種映像表示装置のカラー信号処理装置にも、適用可能であることはもちろんである。
【００８４】
また、本発明は、例えば、以下のように構成することができる。
【００８５】
本発明に係るエッジ強調装置は、カラー信号を微分する微分手段と、この微分した信号の絶対値を算出する絶対値演算手段と、この絶対値からカラー信号の水平方向に隣接するｎ＋３個の絶対値のピーク位置を検出するピーク位置検出手段と、この検出されたピーク位置の検出信号に応じてカラー信号のエッジ画素に前後する基準画素の色差値がエッジ画素上に選択されるようにしてカラーのエッジを強調させる画素選択手段と、を備えて構成されていてもよい。
【００８６】
これにより、入力された入力色差信号の１次微分後の絶対値が基準画素においてピークであるかどうかを判断し、ピークである場合にはパルス信号とこのパルス信号を１クロック分遅延させた信号を発生させ基準画素の前後の位置の色差値をエッジ画素上にコピーすることで、カラー信号のエッジがより急峻にされた色差値を得ることができる。
【００８７】
さらに、上記エッジ強調装置は、微分手段が、１クロック分のデータを遅延させるＤフリップフロップと減算器とからなり、出力が正であれば立ち上がり、負であれば立ち下りと判定するものであってもよい。
【００８８】
さらに、上記エッジ強調装置は、カラー信号の立ち上がりか、立ち下がりを検出したときに、エッジ強調を行うものであってもよい。
【００８９】
さらに、上記エッジ強調装置は、各手段が遅延回路、加算器（減算器）、比較器、ＡＮＤ回路、ＯＲ回路より構成されていてもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の画像処理方法は、画像信号の１次微分を求める１次微分演算処理と、上記１次微分演算処理で得られた１次微分の絶対値を求める絶対値演算処理と、上記絶対値演算処理で得られた絶対値が、ピークかつ所定の閾値以上であるか否かを判定するピーク検出処理と、上記ピーク検出処理での検出結果に基づいて、対応する画素の上記画像信号を隣接する画素の画像信号で書き換える信号補正処理と、を含む方法である。
【００９１】
また、本発明の画像処理装置は、画像信号の１次微分を求める１次微分演算手段と、上記１次微分演算手段で得られた１次微分の絶対値を求める絶対値演算手段と、上記絶対値演算手段で得られた絶対値が、ピークかつ所定の閾値以上であるか否かを判定するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段の検出結果に基づいて、対応する画素の上記画像信号を隣接する画素の画像信号で書き換える信号補正手段と、を備える構成である。
【００９２】
それゆえ、一次微分の絶対値がピークであるか否かを判断する際、その絶対値が所定の閾値以上であるか否かも同時に判定する。そして、この閾値は、１次微分の絶対値のＳ／Ｎ比を考慮して、ピーク量が閾値ｔｈ未満では、エッジ強調を行わないように設定できる。
【００９３】
これにより、一次微分の絶対値がピークかつ所定の閾値以上である時のみ、基準画素の前後の位置の画素の値を基準画素にコピーして、画像信号のエッジを強調できる。よって、従来のように高周波成分に含まれるノイズ成分をエッジとして判断することがないため、ノイズによる誤動作を防止しながら、画像信号のエッジを強調することが可能となるという効果を奏する。
【００９４】
さらに、本発明の画像処理方法は、複数の信号を組み合わせて画素の表示を行う画像信号を、上記の各処理を上記信号ごとに行って処理する画像処理方法であって、いずれかの信号のピーク検出処理で、絶対値がピークかつ所定の閾値以上であることを検出した時、すべての信号の処理において、対応する画素の信号を隣接する画素の信号でそれぞれ書き換えるように、各信号補正処理を行う制御処理を含む方法である。
【００９５】
また、本発明の画像処理装置は、複数の信号を組み合わせて画素の表示を行う画像信号を処理する画像処理装置であって、上記の各手段を上記信号ごとに１系統ずつ備え、かつ、いずれかの系統のピーク検出手段で、ピークかつ所定の閾値以上である絶対値が検出された時、すべての系統において、対応する画素の信号を隣接する画素の信号でそれぞれ書き換えるように、各信号補正手段を制御する制御手段を備える構成である。
【００９６】
それゆえ、さらに、一つの系統でのみピークが検出された場合でも、すべての系統でエッジ強調処理を施す。よって、より細かな検出条件で色エッジを強調することができるという効果を奏する。すなわち、複数の入力データに対して個々にピーク検出を行うため、検出分解能が大きくなるという効果を奏する。また、カラー画像の色差信号やＲＧＢ信号等の場合、各信号ごとに独立してエッジ強調を行えば色味バランスが崩れてにじみが発生するが、上記の方法および構成によれば、これを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエッジ強調回路の構成の概略を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示したエッジ強調回路が備えるピーク検出回路の一具体例を示す回路図である。
【図３】図１に示したエッジ強調回路によるエッジ強調処理を説明する時間線図である。
【図４】図１に示したエッジ強調回路を色差信号の補正に適用した液晶表示装置を示すブロック図である。
【図５】図４に示した液晶表示装置に搭載されたエッジ強調回路の構成の概略を示す機能ブロック図である。
【図６】図１に示したエッジ強調回路をＲＧＢ信号の補正に適用した液晶表示装置を示すブロック図である。
【図７】図６に示した液晶表示装置に搭載されたエッジ強調回路の構成の概略を示す機能ブロック図である。
【図８】従来の技術に係るエッジ強調回路を示す機能ブロック図である。
【図９】図８に示したエッジ強調回路によるエッジ強調処理を説明する時間線図である。
【符号の説明】
１，２，３エッジ強調回路（画像処理装置）
１２遅延器（１次微分演算手段）
１７，１７ｂ，１７ｒ，１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ画素選択回路（信号補正手段）
１８減算器（１次微分演算手段）
１９絶対値演算回路（絶対値演算手段）
２０，２０ｂ，２０ｒ，２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂピーク位置判定回路（ピーク位置判定手段）
２１，２１ｂ，２１ｒ，２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂピーク量判定回路（ピーク量判定手段）
３０，３０ｂ，３０ｒ，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂピーク検出回路（ピーク検出手段）
５１，５２，７１，７２ＯＲ回路（制御手段）
Ｄin，Ｐｂin，Ｐｒin，ＰＲin，ＰＧin，ＰＢin 画像信号
Ｄc，Ｐｂc，Ｐｒc，ＰＲc，ＰＧc，ＰＢc 隣接する画素の画像信号
Ｄd，Ｐｂd，Ｐｒd，ＰＲd，ＰＧd，ＰＢd 対応する画素の画像信号
Ｄe，Ｐｂe，Ｐｒe，ＰＲe，ＰＧe，ＰＢe 隣接する画素の画像信号
Ｄg，Ｐｂg，Ｐｒg，ＰＲg，ＰＧg，ＰＢg １次微分
Ｄh，Ｐｂh，Ｐｒh，ＰＲh，ＰＧh，ＰＢh １次微分の絶対値
ｔｈ，ｂｔｈ，ｒｔｈ，Ｒｔｈ，Ｇｔｈ，Ｂｔｈ閾値[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing method and an image processing apparatus that sharpen edges of an image signal.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique for emphasizing an edge of a color signal, there is a method and apparatus described in an open patent publication "Japanese Patent Laid-Open No. 10-112867 (publication date: April 28, 1998)".
[0003]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the apparatus. FIG. 9 is a time diagram of color signals for explaining the operation of the apparatus. The color signal Qb (color difference signal BY) processing system and the color signal Qr (color difference signal RY) processing system have the same configuration and perform the same processing.
[0004]
As shown in FIG. 8, the above apparatus supplies the input color signal Qbin (Qrin) to the copy circuit 101 (111) and the primary differentiation circuit 102 (112). The copy circuit 101 (111) copies the input color signal Qbin (Qrin) to the pixel under the control of the copy control circuit 105 (115), and outputs it as the output color signal Qbout (Qrout).
[0005]
On the other hand, the input color signal Qbin (Qrin) input to the primary differentiation circuit 102 (112) is differentiated by the primary differentiation circuit 102 (112) (primary differentiation signal Qba (Qra)), and the rectification circuit 103 (113). ) Is rectified (rectified signal Qbb (Qrb)), and the secondary differential circuit 104 (114) differentiates again to generate a secondary differential signal Qbc (Qrc) corresponding in time to the input color signal Qbin (Qrin). To do. The secondary differential circuit 104 (114) inputs the secondary differential signal Qbc (Qrc) to the copy control circuit 105 (115) and also to the differential control circuit 106 (116).
[0006]
The copy control circuit 105 (115) controls the copy control signal Qbe (Qre) for controlling the copy of the input color signal Qbin (Qrin) in the copy circuit 101 (111) according to the value of the secondary differential signal Qbc (Qrc). ) Is generated. When the value of the secondary differential signal Qbc (Qrc) crosses zero or exceeds zero, the differential control circuit 106 (116) causes the copy circuit 101 (111) to copy the input color signal Qbin (Qrin). A differential control signal Qbd (Qrd) for controlling the signal to be generated is generated and input to the copy control signal Qbe (Qre).
[0007]
Thus, in the above apparatus, the secondary differential signals Qbc and Qrc are generated in correspondence with the input color signals Qbin and Qrin in terms of time. When the secondary differential signals Qbc and Qrc are positive, the chrominance value of the reference pixel preceding the edge pixel of the input color signals Qbin and Qrin is copied onto the edge pixel. On the other hand, when the secondary differential signals Qbc and Qrc are negative, the chrominance value of the reference pixel subsequent to the edge pixel is copied onto the edge pixel.
[0008]
Thus, in the above apparatus, the edge of the color signal is sharpened by copying the chrominance value of the reference pixel of the input color signal onto the edge pixel of the color signal in accordance with the secondary differential signal.
[0009]
At this time, in order to eliminate the pseudo chrominance value of the sharpening pulse of the color signal, only when the value of the secondary differential signal in the allocation region between the reference pixel and the edge pixel does not have a zero crossing, Copy chrominance values onto edge pixels. As a result, for example, the values of neighboring pulses having different chrominance values can be prevented from being mixed by the copy process in the transition region between the two pulses.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional method, when the level of the noise component included in the signal is equal to or higher than the threshold value for edge enhancement, the edge is erroneously detected. Therefore, as a result of edge enhancement by edge enhancement of the erroneously detected noise component, a phenomenon that the image deteriorates has occurred.
[0011]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an image processing method and an image processing apparatus capable of sufficiently sharpening the edge of an image signal without causing malfunction due to noise. There is.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an image processing method of the present invention obtains a first-order differential calculation process for obtaining a first-order derivative of an image signal and an absolute value of a first-order derivative obtained by the first-order differential calculation process. Based on the absolute value calculation process, the peak detection process for determining whether the absolute value obtained by the absolute value calculation process is a peak and a predetermined threshold value or more, and the detection result in the peak detection process, And signal correction processing for rewriting the image signal of the corresponding pixel with the image signal of the adjacent pixel.
[0013]
The image processing apparatus according to the present invention includes a first-order differential calculation unit that calculates a first-order differential of an image signal, an absolute-value calculation unit that calculates an absolute value of a first-order differential obtained by the first-order differential calculation unit, Based on the detection result of the peak detection means and the peak detection means for determining whether or not the absolute value obtained by the absolute value calculation means is a peak and a predetermined threshold value or more, the image signal of the corresponding pixel is obtained. Signal correction means for rewriting with image signals of adjacent pixels.
[0014]
By the above method and configuration, it is determined whether or not the absolute value after first differentiation of the input image signal is a peak in the reference pixel, and in the case of the peak, the values of the pixels at positions before and after the reference pixel are determined. Copy to the reference pixel.
[0015]
Here, in the above method and configuration, in particular, when determining whether or not the absolute value of the first derivative is a peak, it is also determined whether or not the absolute value is greater than or equal to a predetermined threshold value. This threshold value can be set so that edge enhancement is not performed when the peak amount is less than the threshold value th in consideration of the S / N ratio of the absolute value of the first derivative.
[0016]
Thereby, only when the absolute value of the first derivative is a peak and is equal to or greater than a predetermined threshold, the values of the pixels at the positions before and after the reference pixel can be copied to the reference pixel and the edge of the image signal can be emphasized. Therefore, since the noise component included in the high-frequency component is not determined as an edge as in the prior art, it is possible to enhance the edge of the image signal while preventing malfunction due to noise.
[0017]
Specifically, for example, when the absolute value of the first derivative in the section including the reference pixel is a peak, a pulse signal that generates a pulse at the peak time and a pulse signal obtained by delaying the pulse signal by one clock And generate When the combination of the pulse at the peak time and the pulse delayed by one clock is (1, 0), the value following the reference pixel is copied, while in the case of (0, 1), the reference value is copied. Copy the value preceding the pixel. As a result, the pixels are copied before and after the reference pixel which is an edge, and an image signal with a sharp edge can be obtained, and the image quality can be improved.
[0018]
The method and configuration described above are suitable for edge enhancement processing of a monochrome image using a luminance signal as an input image signal, and also suitable for edge enhancement processing of a color difference signal of a color image and an RGB signal.
[0019]
Furthermore, the image processing method of the present invention is an image processing method for processing an image signal for displaying a pixel by combining a plurality of signals by performing each of the above processes for each of the signals. Each signal correction process so that when the peak detection process detects that the absolute value is a peak and is equal to or greater than a predetermined threshold value, the signal of the corresponding pixel is rewritten with the signal of the adjacent pixel in the processing of all signals. It is characterized by including a control process for performing.
[0020]
The image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus for processing an image signal for displaying a pixel by combining a plurality of signals, and each of the above-described means is provided for each of the signals, and When the peak detection means of such a system detects a peak and an absolute value that is equal to or greater than a predetermined threshold value, each signal correction is performed so that the signal of the corresponding pixel is rewritten with the signal of the adjacent pixel in all systems. Control means for controlling the means is provided.
[0021]
According to the above method and configuration, if the input image signal is a color signal based on a color difference signal, two systems of signals are processed. If the input image signal is a color signal based on an RGB signal, three systems of signals are processed. Can be processed to perform edge emphasis processing.
[0022]
Here, in the above-described method and configuration, edge enhancement processing is performed on all systems, particularly when a peak is detected only on one system. Therefore, the color edge can be emphasized under a finer detection condition. That is, since peak detection is individually performed for a plurality of input data, the detection resolution is increased. In the case of color difference signals, RGB signals, etc. of color images, if the edge enhancement is performed independently for each signal, the color balance is lost and blurring occurs. However, the above method and configuration prevent this. it can.
[0023]
Specifically, for example, a pulse signal in which the peak of the first-order differential absolute value in the section including the reference pixel in each system is detected is input to the OR circuit and synthesized into one control signal, and based on this control signal. Thus, edge enhancement processing may be performed for all systems.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 as follows.
[0025]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of an image signal edge enhancement circuit (image processing apparatus) 1 according to the present embodiment.
[0026]
The edge enhancement circuit 1 is an image processing circuit that detects an edge of an image signal of one system and performs a process of enhancing the edge. As an image signal to be processed, one of color signals or a luminance signal can be used.
[0027]
The edge enhancement circuit 1 includes an input terminal 11 for inputting an image signal Din to be processed, delay devices 12, 13, 14, 15, 16, and 23 for delaying the signal by one clock, a pixel selection circuit (signal correction means) 17, and subtraction. 18, an absolute value calculation circuit (absolute value calculation means) 19, a peak position determination circuit (peak position determination means) 20, a peak amount determination circuit (peak amount determination means) 21, an AND circuit 22, and a processed image signal Dout. An output terminal 24 for output is provided. The delay device 12 and the subtractor 18 constitute a primary differentiation circuit (primary differentiation operation means).
[0028]
The image signal Din input to the input terminal 11 is input to the delay device 12, the signal Da output from the delay device 12 is input to the delay device 13, and the signal Db output from the delay device 13 is input to the delay device 14. The signal Dc output from the delay unit 14 is input to the delay unit 15, the signal Dd output from the delay unit 15 is input to the delay unit 16, and the signal De output from the delay unit 16 is input to the pixel selection circuit 17. The That is, the image signal Din is sequentially input to the delay units 12 to 16 and delayed by one clock, and then input to the pixel selection circuit 17. The delay units 13 and 14 are provided to synchronize the timing with the peak detection circuit 30.
[0029]
At the same time, the pixel selection circuit 17 receives the signal Dc output from the delay unit 14, the signal Dd output from the delay unit 15, and the signal De output from the delay unit 16. The pixel selection circuit 17 selects one of these signals Dc, Dd, and De according to a combination of signals Dm and Dn described later (signal correction processing). Then, the output terminal 24 outputs the image signal Dout selected by the pixel selection circuit 17.
[0030]
The image signal Din input to the input terminal 11 is input to the subtracter 18 together with the signal Da output from the delay device 12 to generate a primary differential signal Dg (primary differential calculation processing). The primary differential signal Dg output from the subtractor 18 is input to an absolute value calculation circuit 19 to generate an absolute value signal Dh that is an absolute value of the primary differential signal Dg (absolute value calculation processing). The absolute value signal Dh output from the absolute value calculation circuit 19 is input to a peak detection circuit (peak detection means) 30 and a signal Dm is output (peak detection processing). A signal (first pixel selection control signal) Dm output from the peak detection circuit 30 is directly input to the pixel selection circuit 17 and is also delayed by one clock by the delay unit 23 (second pixel selection control signal) Dn. Is also entered.
[0031]
Here, the peak detection circuit 30 is a circuit for detecting the peak position of the absolute value signal Dh. As shown in FIG. 1, the peak detection circuit 30 includes a peak position determination circuit 20, a peak amount determination circuit 21, and an AND circuit 22. A specific example of the peak detection circuit 30 is shown in FIG.
[0032]
As shown in FIG. 2, the peak detection circuit 30 includes delay units 31, 32, 33, 34, 35 that delay the signal by one clock, comparators 36, 37, 38, 39, 40, and an AND circuit 22. It is configured. The delay units 31 to 35 and the comparators 36 to 39 correspond to the peak position determination circuit 20. The comparator 40 corresponds to the peak amount determination circuit 21.
[0033]
The absolute value signal Dh input from the absolute value calculation circuit 19 is input to the delay unit 31, the signal E1 output from the delay unit 31 is input to the delay unit 32, and the signal E2 output from the delay unit 32 is the delay unit. 33, the signal E3 output from the delay device 33 is input to the delay device 34, the signal E4 output from the delay device 34 is input to the delay device 35, and the delay device 35 outputs the signal E5.
[0034]
The signals E1, E2, E4, and E5 output from the delay units 31, 32, 34, and 35 are input to the comparators 36, 37, 38, and 39, respectively. At the same time, the signal E3 output from the delay unit 33 is input to the comparators 36, 37, 38, and 39. The comparators 36, 37, 38, and 39 compare the magnitude relationship between the signal E3 and the signals E1, E2, E4, and E5, respectively. When the signal E3 is larger, the comparator 36, 37, 38, and 39 sets “1” to the signal F1, Output as F2, F3, F4 respectively. The signals F1 to F4 are included in the peak position detection signal Dj (FIG. 1).
[0035]
The comparator 40 receives the signal E3 output from the delay device 33 and the threshold th. Then, the comparator 40 outputs “1” as the signal F5 when the signal E3 is equal to or greater than the threshold th. The signal F5 is included in the peak amount determination signal Di (FIG. 1).
[0036]
Further, signals F 1, F 2, F 3, F 4 and F 5 which are outputs of the comparators 36, 37, 38, 39 and 40 are input to the AND circuit 22. The AND circuit 22 outputs “1” as the signal Dm when the values of the signals F1, F2, F3, F4, and F5 are all “1”, and “0” otherwise.
[0037]
As a result, the peak position determination circuit 20 determines that the signal E3 obtained by delaying the absolute value signal Dh by 3 clocks is delayed by 2 clocks and 1 clock, and the signal E4 delayed by 2 clocks and 1 clock. , E5 can be determined as to whether or not there is a peak among the five absolute value signals. That is, the peak position determination circuit 20 determines whether or not the absolute value at the center is the maximum value in a section consisting of five absolute values. The number of clocks for detecting the peak of the absolute value signal Dh can be selected as appropriate, and the number of delay units and comparators (excluding the comparator 40) can be set accordingly. Good.
[0038]
Further, the peak amount determination circuit 21 can determine whether or not the value Y34 (FIG. 3) of the signal E3 obtained by delaying the absolute value signal Dh by 3 clocks is equal to or greater than the threshold th. Here, the threshold th is set so as not to detect a peak due to noise included in the absolute value signal Dh mainly derived from the noise component of the image signal Din.
[0039]
Therefore, according to the peak detection circuit 30, it is possible to determine whether or not the signal E3 obtained by delaying the absolute value signal Dh by 3 clocks is a peak and the value Y34 is equal to or greater than the threshold th. That is, the peak detection circuit 30 can detect a peak equal to or greater than the threshold value th of the absolute value signal Dh. When a peak equal to or greater than the threshold value th of the absolute value signal Dh is detected, “1” is output as the signal Dm.
[0040]
On the other hand, the pixel selection circuit 17 delays one of the signals Dc, Dd and De obtained by delaying the image signal Din by 3, 4 and 5 clocks, the signal Dm output from the peak detection circuit 30 and this by 1 clock. The selection is made according to the combination with the signal Dn.
[0041]
Specifically, the pixel selection circuit 17 has the following rules:
When (Dm, Dn) = (0, 0), Dout = Dd
When (Dm, Dn) = (0, 1), Dout = Dc
When (Dm, Dn) = (1, 0), Dout = De
When (Dm, Dn) = (1, 1), Dout = Dd
To select the signal to be output.
[0042]
That is, when (Dm, Dn) is (0, 0) or (1, 1), the pixel selection circuit 17 outputs the value of the signal Dd as it is and does not perform enhancement. When (Dm, Dn) is (0, 1), the value of the signal Dd is replaced with the value of the preceding signal Dc and output. Conversely, when (Dm, Dn) is (1, 0), the value of the signal Dd is replaced with the value of the subsequent signal De and output.
[0043]
Thereby, when the absolute value signal Dh of the primary differential signal Dg of the image signal Din forms a peak equal to or greater than the threshold th, the edge of the image signal Din can be emphasized.
[0044]
Next, edge enhancement processing in the edge enhancement circuit 1 will be described in detail with reference to FIG. In addition, the horizontal axis of FIG. 3 is a time axis.
[0045]
The image signal Din is an input signal input to the edge enhancement circuit 1. The signals Da to De are signals obtained by delaying the image signal Din by one clock by the delay units 12 to 16. Here, X1 to X6 indicate six consecutive pixels.
[0046]
The signal Dg is a primary differential signal generated by the subtractor 18 based on the image signal Din. Further, the signal Dh is an absolute value signal obtained by converting the signal Dg by the absolute value calculation circuit 19. The signals E1 to E5 are signals obtained by delaying the absolute value signal Dh by one clock by the delay units 31 to 35. Here, Y12 represents the absolute value of the primary differentiation between the pixel X1 and the pixel X2. Similarly, Y23, Y34, Y45, and Y56 represent the absolute values of the primary differentiation of the pixels X2 and X3, the pixels X3 and X4, the pixels X4 and X5, and the pixels X5 and X6, respectively.
[0047]
The signal Dm is based on the signal Dh, and the absolute value of the first derivative is the maximum among the total of five absolute values including the absolute value of the preceding two clocks and the absolute value of the subsequent two clocks, and , A signal to which a pulse is output when it is equal to or greater than the threshold th. The signal Dn is a pulse signal obtained by delaying the signal Dm by one clock.
[0048]
Here, the edge enhancement circuit 1 basically outputs the signal Dd as the image signal Dout, and when the edge pixel is detected, that is, when the pulse is output to the signals Dm and Dn, the preceding signal Dc. Alternatively, the subsequent signal De is copied. The width of the control pulse (signals Dm and Dn) corresponds to the clock period.
[0049]
Therefore, in the example of FIG. 3, since the absolute value Y34 satisfies the above condition, a pulse is output corresponding to the pixels X3 and X4 that are the basis of the absolute value Y34. At the time of output of the pixel X3, since (Dm, Dn) = (1, 0), the signal De, that is, the preceding pixel X2 is copied as indicated by the arrow below the signal Dd. Next, at the time of outputting the pixel X4, since (Dm, Dn) = (0, 1), the signal Dc, that is, the subsequent pixel X5 is copied as indicated by the arrow above the signal Dd.
[0050]
As described above, the edge enhancement circuit 1 basically outputs the signal Dd obtained by delaying the input image signal Din by 4 clocks as the image signal Dout. When an edge pixel is detected, edge enhancement processing is performed by copying the previous and subsequent signals Dc and De. Here, the edge pixels are pixels at both ends of a portion where the absolute value signal of the first-order differential of the image signal has a peak.
[0051]
In the example of FIG. 3, the pixel X3 and the pixel X4 are edge pixels. The absolute value Y34 of the first-order differential between the pixels X3 and X4 is a peak among the five adjacent absolute values on the absolute value signal Dh. Therefore, an intermediate portion between the pixel X3 and the pixel X4 is a peak position of the image signal Din. Therefore, an image signal Dout obtained by sharpening the image signal Din at the edge pixels X3 and X4 is obtained. That is, according to the edge enhancement circuit 1, edge enhancement processing can be performed at the edge portions of two reference color signals.
[0052]
As described above, the edge enhancement circuit 1 obtains the absolute value of the first derivative (difference between horizontally adjacent signals) in time series for six horizontally adjacent pixels, and the obtained horizontal direction. 5 absolute peak positions adjacent to are detected. Note that the length of the section for detecting the peak can be arbitrarily selected as long as it has three or more absolute values (that is, four pixels). At the same time, the edge emphasis circuit 1 detects whether the peak absolute value is greater than or equal to the threshold value. Only when two conditions are satisfied, the peak detection circuit 30 outputs a control signal to the pixel selection circuit 17.
[0053]
The edge emphasis circuit 1 has a signal that is advanced in time (1) and a signal that is delayed (2) with respect to a reference signal. Then, in accordance with the control signal (edge information) indicating the rise or fall of the reference signal, the signal (1) or (2) is copied to the reference signal, so that the reference signal Edge rising or falling characteristics can be improved.
[0054]
Here, the edge enhancement circuit 1 detects whether or not the absolute value that is a peak is greater than or equal to a threshold value. That is, a peak amount determination circuit 21 is provided so that a malfunction due to erroneous detection of noise as in the conventional case does not occur, and the peak amount is set to the threshold th (set by taking into account the S / N ratio of the absolute value after the first differentiation. If the value is less than (value), control is performed so that correction (edge enhancement) is not performed.
[0055]
Thereby, since the noise component contained in the high frequency component is not determined as an edge, it is possible to prevent malfunction due to noise and enhance the edge of the image signal.
[0056]
Further, in the edge enhancement circuit 1, when the input signal is a luminance signal, only the edge of the luminance signal can be enhanced without causing linking, and the fineness of the image can be enhanced with a simple configuration. The image quality improvement effect which is visually important can be obtained.
[0057]
As described above, the edge enhancement circuit 1 is suitable for edge enhancement of a monochrome image. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is generally applicable to processing of not only a monochrome image signal but also an image signal including a color image signal.
[0058]
Next, an example in which the edge enhancement circuit 1 is applied to a display device that displays an image using a color difference signal will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
[0059]
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the configuration of the liquid crystal display device 60 using the color difference signal as an input signal.
[0060]
As shown in FIG. 4, Y, Pb, Pr, H, and V signals are input to the liquid crystal display device 60. The Y, Pb, and Pr signals are converted into digital signals by the A / D converter 61..., Converted into RGB signals by the YPbPr / RGB converter 62, and input to the liquid crystal controller 63. The H and V signals are input to the liquid crystal controller 63 and also input to a PLL (phase-locked loop) 64 to generate a CLK signal. The output signal of the liquid crystal controller 63 is input to the liquid crystal panel 67 via the signal driver 65 and the scanning driver 66, and an image is displayed.
[0061]
Here, the liquid crystal display device 60 includes an edge enhancement circuit (image processing device) 2 between the A / D converter 61 and the YPbPr / RGB converter 62. The edge enhancement circuit 2 performs edge enhancement processing on the image signals Pbin and Prin converted into digital signals and outputs the image signals Pbout and Prout.
[0062]
FIG. 5 is a circuit diagram showing an outline of the configuration of the edge enhancement circuit 2. The edge enhancement circuit 2 includes edge enhancement circuits 1b and 1r having the same configuration as the edge enhancement circuit 1 shown in FIG. 1 in order to process two image signals. Note that FIG. 5 shows only the main part showing the difference from FIG. The delay unit and subtracter (first-order differential calculation process), the absolute value calculation circuit (absolute value calculation process), and other configurations not shown are as described above with reference to FIGS.
[0063]
As shown in FIG. 5, signals Pbc, Pbd, and Pbe obtained by delaying the image signal Pbin by 3, 4, and 5 clocks are input to the pixel selection circuit (signal correction means) 17b of the edge enhancement circuit 1b. . An absolute value signal Pbh of a primary differential signal of the image signal Pbin is input to the peak detection circuit (peak detection means) 30b. Similarly, signals Prc, Prd, and Pre obtained by delaying the image signal Prin by 3, 4, and 5 clocks are input to the pixel selection circuit (signal correction unit) 17r of the edge enhancement circuit 1r. An absolute value signal Prh of a first-order differential signal of the image signal Prin is input to the peak detection circuit (peak detection means) 30r.
[0064]
The details of the operations of the peak detection circuits 30b and 30r (peak detection processing) and the pixel selection circuits 17b and 17r (signal correction processing) are as described above with reference to FIGS. However, the threshold values bth and rth of the peak amount determination circuit are set so as not to detect peaks due to noise included in the absolute value signals Pbh and Prh mainly derived from noise components of the image signals Pbin and Prin.
[0065]
Further, the edge enhancement circuit 2 includes 2-input OR circuits (control means) 51 and 52. The OR circuit 51 receives the signal Pbm output from the peak detection circuit 30b and the signal Prm output from the peak detection circuit 30r, obtains a logical sum of these two inputs, and outputs the logical sum to the pixel selection circuits 17b and 17r. Input (control processing). The OR circuit 52 receives the signal Pbn output from the delay unit 23b and the signal Prn output from the delay unit 23r. The OR circuit 52 calculates a logical sum of these two inputs and outputs it to the pixel selection circuits 17b and 17r as a signal Dn. Input (control processing).
[0066]
The pixel selection circuit 17b selects one of the signals Pbc, Pbd, and Pbe according to the combination of the signals Dm and Dn, and outputs it as a color difference signal Pbout ((BY) '). Similarly, the pixel selection circuit 17r selects one of the signals Prc, Prd and Pre according to the combination of the signals Dm and Dn and outputs it as a color difference signal Prout ((R−Y) ′).
[0067]
As described above, in the edge enhancement circuit 2 that performs edge enhancement processing on the two systems of image signals Pbin and Prin, OR circuits 51 and 52 are provided to synthesize the edge pixel detection signals and to generate one type of signal Dm, Dn is input in common to the pixel selection circuits 17b and 17r.
[0068]
As a result, the pixel selection circuits 17b and 17r have the same selection state of signals to be output as the image signals Pbout and Prout. In particular, the edge enhancement circuit 2 outputs a pulse to the signals Dm and Dn when the peak position is detected in at least one of the systems by combining with an OR circuit. Therefore, even when the peak position is detected only with one color difference, the edge enhancement process can be performed on the two systems of image signals Pbin and Prin as if the peak position was detected with both color differences.
[0069]
Therefore, if a peak is detected even in one system, the color edge can be emphasized under a finer detection condition by performing edge emphasis processing in all systems. That is, since the peak detection circuits 30b and 30r are individually provided for the image signals Pbin and Prin as a plurality of input data, the peak detection resolution is increased. In particular, in the case of Pb and Pr signals that are color difference components, blurring occurs due to a loss in the color balance of the color difference signals Pbout and Prout after edge enhancement that occurs when edge enhancement is performed independently for each color difference signal. Can be prevented.
[0070]
Next, an example in which the edge enhancement circuit 1 is applied to a display device that displays an image using RGB signals will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
[0071]
FIG. 6 is a block diagram showing an outline of the configuration of the liquid crystal display device 80 using RGB signals as input signals.
[0072]
As shown in FIG. 6, R, G, B, H, and V signals are input to the liquid crystal display device 80. The R, G, B signals are converted into digital signals by the A / D converters 81... And then input to the liquid crystal controller 83. The H and V signals are input to the liquid crystal controller 83 and also to the PLL 84 to generate the CLK signal. The output signal of the liquid crystal controller 83 is input to the liquid crystal panel 87 via the signal driver 85 and the scanning driver 86, and an image is displayed.
[0073]
Here, the liquid crystal display device 80 includes an edge enhancement circuit (image processing device) 3. The edge enhancement circuit 3 performs edge enhancement processing on the image signals PRin, PGin, PBin converted into digital signals and outputs image signals PRout, PGout, PBout.
[0074]
FIG. 7 is a circuit diagram showing an outline of the configuration of the edge enhancement circuit 3. The edge enhancement circuit 3 includes edge enhancement circuits 1R, 1G, and 1B having the same configuration as the edge enhancement circuit 1 shown in FIG. 1 in order to process three image signals. Note that FIG. 7 shows only the main parts that are different from FIG. The delay unit and subtracter (first-order differential calculation process), the absolute value calculation circuit (absolute value calculation process), and other configurations not shown are as described above with reference to FIGS.
[0075]
As shown in FIG. 7, signals PRc, PRd, and PRe obtained by delaying the image signal PRin by 3, 4 and 5 clocks are input to the pixel selection circuit (signal correction means) 17R of the edge enhancement circuit 1R. . The absolute value signal PRh of the primary differential signal of the image signal PRin is input to the peak detection circuit (peak detection means) 30R. Similarly, signals PGc, PGd, and PGe obtained by delaying the image signal PGin by 3, 4, and 5 clocks are input to the pixel selection circuit (signal correction unit) 17G of the edge enhancement circuit 1G. The absolute value signal PGh of the primary differential signal of the image signal PGin is input to the peak detection circuit (peak detection means) 30G. Similarly, signals PBc, PBd, and PBe obtained by delaying the image signal PBin by 3, 4, and 5 clocks are input to the pixel selection circuit (signal correction unit) 17B of the edge enhancement circuit 1B. The absolute value signal PBh of the primary differential signal of the image signal PBin is input to the peak detection circuit (peak detection means) 30B.
[0076]
The details of the operations of the peak detection circuits 30R, 30G, and 30B (peak detection processing) and the pixel selection circuits 17R, 17G, and 17B (signal correction processing) are as described above with reference to FIGS. However, the threshold values Rth, Gth, and Bth of the peak amount determination circuit are respectively set so as not to detect peaks due to noise included in the absolute value signals PRh, PGh, and PBh mainly derived from noise components of the image signals PRin, PGin, and PBin. Is set.
[0077]
Further, the edge enhancement circuit 3 includes 3-input OR circuits (control means) 71 and 72. The OR circuit 71 receives the signal PRm output from the peak detection circuit 30R, the signal PGm output from the peak detection circuit 30G, and the signal PBm output from the peak detection circuit 30B, and calculates the logical sum of these three inputs. The signal Dm is input to the pixel selection circuits 17R, 17G, and 17B (control processing). The OR circuit 72 receives the signal PRn output from the delay unit 23R, the signal PGn output from the delay unit 23G, and the signal PBn output from the delay unit 23B, and calculates the logical sum of these three inputs. The signal Dn is input to the pixel selection circuits 17R, 17G, and 17B (control processing).
[0078]
The pixel selection circuit 17R selects one of the signals PRc, PRd, and PRe according to the combination of the signals Dm and Dn, and outputs the selected signal as an image signal PRout. Similarly, the pixel selection circuit 17G selects one of the signals PGc, PGd, and PGe according to the combination of the signals Dm and Dn and outputs it as the image signal PGout. Similarly, the pixel selection circuit 17B selects one of the signals PBc, PBd, PBe according to the combination of the signals Dm, Dn and outputs it as the image signal PBout.
[0079]
As described above, in the edge enhancement circuit 3 that performs edge enhancement processing on the three systems of image signals PRin, PGin, and PBin, OR circuits 71 and 72 are provided to synthesize the edge pixel detection signals and to generate one type of signal. Dm and Dn are input to the pixel selection circuits 17R, 17G, and 17B in common.
[0080]
As a result, the pixel selection circuits 17R, 17G, and 17B have the same signal selection state to be output as the image signals PRin, PGin, and PBin. In particular, the edge enhancement circuit 3 outputs a pulse to the signals Dm and Dn if the peak position is detected in at least one system by combining with an OR circuit. Therefore, even when a peak position is detected for only one color, edge enhancement processing is performed on the three systems of image signals PRin, PGin, and PBin so that the peak positions are detected for all colors. it can.
[0081]
Therefore, if a peak is detected even in one system, the color edge can be emphasized under a finer detection condition by performing edge emphasis processing in all systems. That is, since the peak detection circuit is individually provided for a plurality of input data, the detection resolution is increased. In particular, in the case of RGB signals that are color components, blurring occurs due to the loss of the color balance of the edge-enhanced color signals PRout, PGout, and PBout that occurs when edge enhancement is performed independently for each color signal. Can be prevented.
[0082]
In addition, this Embodiment does not limit the scope of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
[0083]
For example, in this embodiment, an edge enhancement device applied to a liquid crystal display device has been described. However, the present invention is applied to a color signal processing device of various video display devices such as a television vision receiver and a video projector in addition to the liquid crystal display device. Of course, it is applicable.
[0084]
Moreover, this invention can be comprised as follows, for example.
[0085]
An edge enhancement device according to the present invention includes a differentiating means for differentiating a color signal, an absolute value calculating means for calculating an absolute value of the differentiated signal, and n + 3 absolute values adjacent to the color signal in the horizontal direction from the absolute value. The peak position detecting means for detecting the peak position of the value, and the color difference value of the reference pixel before and after the edge pixel of the color signal is selected on the edge pixel in accordance with the detection signal of the detected peak position. And a pixel selection unit that emphasizes the edge of the image.
[0086]
Thus, it is determined whether or not the absolute value after the first-order differentiation of the input input color difference signal is a peak in the reference pixel. If the absolute value is a peak, the pulse signal and a signal obtained by delaying the pulse signal by one clock are determined. And the color difference values at the positions before and after the reference pixel are copied onto the edge pixels, so that the color difference value in which the edge of the color signal is made steeper can be obtained.
[0087]
Further, in the above edge enhancement device, the differentiating means comprises a D flip-flop and a subtractor that delays data for one clock, and determines that the output rises when the output is positive and falls when the output is negative. May be.
[0088]
Further, the edge enhancement device may perform edge enhancement when the rising edge or the falling edge of the color signal is detected.
[0089]
Further, in the edge enhancement device, each means may be constituted by a delay circuit, an adder (subtracter), a comparator, an AND circuit, and an OR circuit.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the image processing method of the present invention, the primary differential calculation process for obtaining the first derivative of the image signal and the absolute value calculation process for obtaining the absolute value of the primary derivative obtained by the primary differential calculation process are performed. And a peak detection process for determining whether the absolute value obtained by the absolute value calculation process is a peak and a predetermined threshold value or more, and a detection result of the corresponding pixel based on the detection result of the peak detection process. Signal correction processing for rewriting the image signal with an image signal of an adjacent pixel.
[0091]
The image processing apparatus according to the present invention includes a first-order differential calculation unit that calculates a first-order differential of an image signal, an absolute-value calculation unit that calculates an absolute value of a first-order differential obtained by the first-order differential calculation unit, Based on the detection result of the peak detection means and the peak detection means for determining whether or not the absolute value obtained by the absolute value calculation means is a peak and a predetermined threshold value or more, the image signal of the corresponding pixel is obtained. Signal correcting means for rewriting with the image signal of the adjacent pixel.
[0092]
Therefore, when determining whether or not the absolute value of the first derivative is a peak, it is also determined whether or not the absolute value is equal to or greater than a predetermined threshold value. This threshold value can be set so that edge enhancement is not performed when the peak amount is less than the threshold value th in consideration of the S / N ratio of the absolute value of the first derivative.
[0093]
Thereby, only when the absolute value of the first derivative is a peak and is equal to or greater than a predetermined threshold, the values of the pixels at the positions before and after the reference pixel can be copied to the reference pixel and the edge of the image signal can be emphasized. Therefore, since the noise component included in the high-frequency component is not determined as an edge as in the prior art, the edge of the image signal can be enhanced while preventing malfunction due to noise.
[0094]
Furthermore, the image processing method of the present invention is an image processing method for processing an image signal for displaying a pixel by combining a plurality of signals by performing each of the above processes for each of the signals. Each signal correction process so that when the peak detection process detects that the absolute value is a peak and is equal to or greater than a predetermined threshold, the signal of the corresponding pixel is rewritten with the signal of the adjacent pixel in the processing of all signals. It is a method including the control process which performs.
[0095]
The image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus for processing an image signal for displaying a pixel by combining a plurality of signals, and each of the above-described means is provided for each of the signals, and When the peak detection means of such a system detects a peak and an absolute value that is equal to or greater than a predetermined threshold value, each signal correction is performed so that the signal of the corresponding pixel is rewritten with the signal of the adjacent pixel in all systems. It is the structure provided with the control means which controls a means.
[0096]
Therefore, even when a peak is detected only in one system, edge enhancement processing is performed in all systems. Therefore, there is an effect that the color edge can be emphasized under a finer detection condition. That is, since peak detection is individually performed for a plurality of input data, the detection resolution is increased. In the case of color difference signals, RGB signals, etc. of color images, if the edge enhancement is performed independently for each signal, the color balance is lost and blurring occurs. However, the above method and configuration prevent this. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an outline of the configuration of an edge enhancement circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a peak detection circuit included in the edge enhancement circuit shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a time diagram for explaining edge enhancement processing by the edge enhancement circuit shown in FIG. 1;
4 is a block diagram showing a liquid crystal display device in which the edge enhancement circuit shown in FIG. 1 is applied to correction of a color difference signal.
5 is a functional block diagram illustrating an outline of a configuration of an edge enhancement circuit mounted on the liquid crystal display device illustrated in FIG. 4;
6 is a block diagram showing a liquid crystal display device in which the edge enhancement circuit shown in FIG. 1 is applied to correction of RGB signals.
7 is a functional block diagram illustrating an outline of a configuration of an edge emphasis circuit mounted on the liquid crystal display device illustrated in FIG. 6;
FIG. 8 is a functional block diagram showing an edge enhancement circuit according to a conventional technique.
FIG. 9 is a time diagram for explaining edge enhancement processing by the edge enhancement circuit shown in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
1,2,3 edge enhancement circuit (image processing device)
12 Delay device (first derivative calculation means)
17, 17b, 17r, 17R, 17G, 17B Pixel selection circuit (signal correction means)
18 Subtractor (first derivative calculation means)
19 Absolute value calculation circuit (absolute value calculation means)
20, 20b, 20r, 20R, 20G, 20B Peak position determination circuit (peak position determination means)
21, 21b, 21r, 21R, 21G, 21B Peak amount determination circuit (peak amount determination means)
30, 30b, 30r, 30R, 30G, 30B Peak detection circuit (peak detection means)
51, 52, 71, 72 OR circuit (control means)
Din, Pbin, Prin, PRin, PGin, PBin Image signal
Dc, Pbc, Prc, PRc, PGc, PBc Image signals of adjacent pixels
Dd, Pbd, Prd, PRd, PGd, PBd Image signal of corresponding pixel
De, Pbe, Pre, PRe, PGe, PBe Image signals of adjacent pixels
Dg, Pbg, Prg, PRg, PGg, PBg First derivative
Dh, Pbh, Prh, PRh, PGh, PBh Absolute value of the first derivative
th, bth, rth, Rth, Gth, Bth threshold

Claims

An image processing method for processing an image signal for displaying a pixel by combining a plurality of color difference signals,
A primary differential calculation process for obtaining a primary differential of the color difference signal;
An absolute value calculation process for obtaining an absolute value of the first derivative obtained by the first differential calculation process;
A peak detection process for determining whether or not the absolute value obtained by the absolute value calculation process is a peak and a predetermined threshold value or more;
And a signal correction process for rewriting the color difference signal of the corresponding pixel with the color difference signal of an adjacent pixel based on the detection result in the peak detection process,
When each of the above processes is performed for each of the color difference signals and the peak detection process of any one of the color difference signals detects that the absolute value is a peak and is equal to or greater than a predetermined threshold value, all the color difference signals are processed. the color difference signals of pixels to rewrite each color difference signals of the adjacent pixels, further look including the control process for each signal correction process,
In the above control processing, when the combination of the pulse signal that generated the pulse at the peak time and the pulse signal obtained by delaying the pulse signal by one clock is (1, 0), the value subsequent to the corresponding pixel is set. On the other hand, in the case of (0, 1), the value preceding the corresponding pixel is copied in the case of copying .

An image processing apparatus for processing an image signal for displaying a pixel by combining a plurality of color difference signals,
Primary differential calculation means for obtaining a primary differential of the color difference signal;
Absolute value calculating means for obtaining an absolute value of the first derivative obtained by the first derivative calculating means;
Peak detection means for determining whether the absolute value obtained by the absolute value calculation means is a peak and a predetermined threshold value or more;
Based on the detection result of the peak detection means, a signal correction means for rewriting the color difference signal of the corresponding pixel with the color difference signal of an adjacent pixel is provided for each of the color difference signals.
In addition, when the peak detection means of any color difference signal system detects a peak and an absolute value that is equal to or greater than a predetermined threshold value, the color difference signal of the corresponding pixel is detected for the adjacent pixel in all color difference signal systems. Control means for controlling each signal correction means so as to rewrite each with a color difference signal ,
When the combination of the pulse signal that generated the pulse at the peak time and the pulse signal obtained by delaying the pulse signal by one clock is (1, 0), the value following the corresponding pixel is copied, In the case of 0, 1), an image processing apparatus that copies a value preceding a corresponding pixel .