專利名稱：信號處理系統(tǒng)、信號處理方法以及信號處理程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對數(shù)字化的視頻信號進(jìn)行信號處理的信號處理系統(tǒng)、信號處理方法以及信號處理程序。
背景技術(shù)：
以往，進(jìn)行使圖像的輪廓等變顯著的邊緣強(qiáng)調(diào)處理，作為該邊緣強(qiáng)調(diào)處理，例如使用對被供給的視頻信號實(shí)施微分運(yùn)算的方法。
然而，在許多情況下，由于視頻信號中包含噪聲成分，因而若進(jìn)行上述的使用微分運(yùn)算的邊緣強(qiáng)調(diào)處理，則發(fā)生的課題是，噪聲成分也被強(qiáng)調(diào)。
作為應(yīng)對這種課題的技術(shù)，在例如特開昭58-222383號公報(bào)中記載了以下的例子，即在進(jìn)行邊緣提取之前進(jìn)行平滑化運(yùn)算來去除輸入圖像內(nèi)包含的噪聲，之后進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
另一方面，由于上述那樣的通過微分運(yùn)算進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理的方法對輸入圖像內(nèi)包含的被攝物體是哪種對象的被攝物體不進(jìn)行識別，因而不能進(jìn)行與該被攝物體對應(yīng)的有效的邊緣強(qiáng)調(diào)。
相比之下，在例如特開平9-270005號公報(bào)中記載了根據(jù)輸入圖像的亮度來分割區(qū)域，適當(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)該區(qū)域的邊緣的處理，進(jìn)行根據(jù)亮度的被攝物體分類。
然而，在上述特開昭58-222383號公報(bào)所記載的在邊緣提取前進(jìn)行平滑化運(yùn)算的方法中，由于本來是邊緣的部分也被平滑化而變模糊，因此不能說能充分有效地進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)。
并且，在上述特開平9-270005號公報(bào)所記載的根據(jù)亮度來分割區(qū)域的方法中，由于不能對例如人的皮膚、天空、植物等與特定顏色對應(yīng)的被攝物體進(jìn)行識別，因而在根據(jù)被攝物體適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)上是不夠的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，本發(fā)明的目的是提供能適當(dāng)且有效地進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理的信號處理系統(tǒng)、信號處理方法以及信號處理程序。
為了達(dá)到上述目的，第1發(fā)明的信號處理系統(tǒng)對數(shù)字化的視頻信號進(jìn)行信號處理，該信號處理系統(tǒng)具有推測單元，其根據(jù)上述視頻信號推測與該視頻信號相關(guān)的圖像的特征量；邊緣提取單元，其從上述視頻信號中提取與該視頻信號相關(guān)的圖像的邊緣成分；校正系數(shù)算出單元，其根據(jù)上述特征量算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)；以及邊緣強(qiáng)調(diào)單元，其根據(jù)上述邊緣成分和上述校正系數(shù)進(jìn)行對上述視頻信號的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
并且，第2發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第1發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，還具有邊緣控制單元，其根據(jù)上述特征量對上述邊緣提取單元和上述邊緣強(qiáng)調(diào)單元中的至少一方進(jìn)行控制。
而且，第3發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第2發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述推測單元構(gòu)成為具有噪聲推測單元，其推測噪聲量作為上述特征量，上述邊緣控制單元根據(jù)該噪聲量進(jìn)行控制以使上述邊緣提取單元的動作停止。
第4發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第2發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述邊緣提取單元使用與規(guī)定尺寸的像素陣列對應(yīng)地來排列系數(shù)而成的濾波器，從上述視頻信號中提取邊緣成分，上述邊緣控制單元控制該邊緣提取單元，以便切換上述濾波器的尺寸和系數(shù)中的至少一方。
第5發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第1發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述推測單元構(gòu)成為具有圖像分割單元，其根據(jù)上述視頻信號中的特征量，把與該視頻信號相關(guān)的圖像分割成多個區(qū)域，上述校正系數(shù)算出單元針對由上述圖像分割單元分割后的各區(qū)域算出校正系數(shù)，上述邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對由該圖像分割單元分割后的各區(qū)域進(jìn)行對視頻信號的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
第6發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第5發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述圖像分割單元使用各像素的顏色作為上述特征量，根據(jù)該顏色把與上述視頻信號相關(guān)的圖像分割成多個區(qū)域。
第7發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第1發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述推測單元構(gòu)成為具有噪聲推測單元，其推測噪聲量作為上述特征量，上述校正系數(shù)算出單元根據(jù)該噪聲量算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)。
第8發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第7發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述噪聲推測單元構(gòu)成為具有圖像區(qū)域提取單元，其從上述視頻信號中提取規(guī)定尺寸的區(qū)域；平均亮度算出單元，其算出上述區(qū)域內(nèi)的平均亮度值；放大率算出單元，其算出對與上述視頻信號相關(guān)的圖像的放大率；以及噪聲算出單元，其根據(jù)上述平均亮度值和上述放大率算出噪聲量。
第9發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第8發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述噪聲算出單元根據(jù)與上述平均亮度值和上述放大率相關(guān)的規(guī)定函數(shù)式來算出噪聲量。
第10發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第8發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述噪聲算出單元根據(jù)與上述平均亮度值和上述放大率相關(guān)的規(guī)定表格來算出噪聲量。
第11發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第7發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述邊緣強(qiáng)調(diào)單元進(jìn)行把輸入邊緣成分置換成0作為輸出邊緣成分的核化降噪(coring)處理，上述校正系數(shù)算出單元構(gòu)成為具有核化降噪調(diào)整單元，其根據(jù)上述噪聲量設(shè)定由該邊緣強(qiáng)調(diào)單元進(jìn)行的核化降噪處理的調(diào)整范圍。
第12發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第9發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述放大率算出單元構(gòu)成為具有標(biāo)準(zhǔn)值賦予單元，其在沒有取得對與上述視頻信號相關(guān)的圖像的放大率的情況下，賦予作為規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的放大率。
第13發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第1發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述推測單元構(gòu)成為具有攝影場景推測單元，其推測與上述視頻信號相關(guān)的圖像的攝影場景作為上述特征量，上述校正系數(shù)算出單元根據(jù)該攝影場景算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)。
第14發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第13發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述攝影場景推測單元根據(jù)由上述視頻信號得到的圖像內(nèi)存在的特定顏色和該特定顏色存在的范圍，來推測攝影場景。
第15發(fā)明的信號處理系統(tǒng)，在上述第13發(fā)明的信號處理系統(tǒng)中，上述邊緣強(qiáng)調(diào)單元進(jìn)行把輸入邊緣成分置換成0作為輸出邊緣成分的核化降噪處理，上述校正系數(shù)算出單元構(gòu)成為具有核化降噪調(diào)整單元，其根據(jù)上述攝影場景設(shè)定由該邊緣強(qiáng)調(diào)單元進(jìn)行的核化降噪處理的調(diào)整范圍。
第16發(fā)明的信號處理方法是針對數(shù)字化的視頻信號的信號處理方法，該信號處理方法具有下列步驟按任意順序或者并行進(jìn)行根據(jù)上述視頻信號推測與該視頻信號相關(guān)的圖像的特征量的處理，以及從上述視頻信號中提取與該視頻信號相關(guān)的圖像的邊緣成分的處理的步驟；根據(jù)上述特征量算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)的步驟；以及根據(jù)上述邊緣成分和上述校正系數(shù)進(jìn)行對上述視頻信號的邊緣強(qiáng)調(diào)處理的步驟。
第17發(fā)明的信號處理方法，在上述第16發(fā)明的信號處理方法中，上述特征量是噪聲量。
第18發(fā)明的信號處理方法，在上述第16發(fā)明的信號處理方法中，上述特征量是與攝影場景相關(guān)的特征量。
第19發(fā)明的信號處理方法，在上述第16發(fā)明的信號處理方法中，還具有如下步驟根據(jù)上述視頻信號中的特征量，把與該視頻信號相關(guān)的圖像分割成多個區(qū)域的步驟，上述算出校正系數(shù)的步驟是針對上述分割后的各區(qū)域算出校正系數(shù)的步驟，上述進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理的步驟是針對上述分割后的各區(qū)域進(jìn)行該邊緣強(qiáng)調(diào)處理的步驟。
第20發(fā)明的信號處理程序，使計(jì)算機(jī)作為以下各單元來發(fā)揮功能推測單元，其根據(jù)數(shù)字化的視頻信號推測與上述視頻信號相關(guān)的圖像的特征量；邊緣提取單元，其從上述視頻信號中提取與該視頻信號相關(guān)的圖像的邊緣成分；校正系數(shù)算出單元，其根據(jù)上述特征量算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)；以及邊緣強(qiáng)調(diào)單元，其根據(jù)上述邊緣成分和上述校正系數(shù)進(jìn)行對上述視頻信號的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1中的信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是示出上述實(shí)施例1中的推測部的第1結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖3是示出上述實(shí)施例1中的推測部的第2結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖4是用于說明在上述實(shí)施例1中圖像的區(qū)域分割模式的圖。
圖5是示出上述實(shí)施例1中的邊緣提取部的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖6是示出上述實(shí)施例1中的校正系數(shù)算出部的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖7是示出在上述實(shí)施例1中，記錄在參數(shù)用ROM內(nèi)的與亮度值和噪聲量的關(guān)系相關(guān)的函數(shù)的形狀的線圖。
圖8是用于對上述實(shí)施例1中核化降噪調(diào)整進(jìn)行說明的線圖。
圖9是示出在上述實(shí)施例1中，根據(jù)噪聲推測所進(jìn)行的使用軟件的信號處理例的流程圖。
圖10是示出在上述實(shí)施例1中，根據(jù)場景推測所進(jìn)行的使用軟件的信號處理例的流程圖。
圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施例2中的信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖12是示出上述實(shí)施例2中的邊緣提取部的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施例3中的信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖14是示出上述實(shí)施例3中的圖像分割部的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖15是示出在上述實(shí)施例3中，通過信號處理程序利用軟件進(jìn)行的處理例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例1圖1至圖10示出本發(fā)明的實(shí)施例1，圖1是示出信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖1所示，該信號處理系統(tǒng)構(gòu)成為具有攝影光學(xué)系統(tǒng)1，用于成像被攝物體像；為攝像元件的CCD2，對由該攝影光學(xué)系統(tǒng)1所成像的光學(xué)被攝物體像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，輸出電視頻信號；預(yù)處理部3，對從該CCD2輸出的模擬視頻信號進(jìn)行增益放大，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號，并進(jìn)行AF(自動對焦)控制和AE(自動曝光)控制等處理；緩沖器4，臨時存儲從該預(yù)處理部3輸出的數(shù)字視頻信號；為推測單元的推測部5，根據(jù)從上述緩沖器4讀出的視頻信號，進(jìn)行后述的噪聲推測和場景推測等處理；為邊緣提取單元的邊緣提取部6，從上述緩沖器4中讀出規(guī)定尺寸的區(qū)域的視頻信號，提取該區(qū)域的邊緣成分；為校正系數(shù)算出單元的校正系數(shù)算出部7，根據(jù)上述推測部5的推測結(jié)果和由上述邊緣提取部6提取的邊緣成分，算出對邊緣成分的校正系數(shù)；為邊緣強(qiáng)調(diào)單元的邊緣強(qiáng)調(diào)部8，從上述緩沖器4中提取規(guī)定尺寸的區(qū)域的視頻信號，根據(jù)來自上述邊緣提取部6的邊緣成分和來自上述校正系數(shù)算出部7的校正系數(shù)進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理；輸出部9，輸出由該邊緣強(qiáng)調(diào)部8處理后的視頻信號，以記錄保存到例如存儲卡等內(nèi)；外部I/F部11，包括電源開關(guān)、快門按鈕、用于切換攝影時的各種模式的接口等；以及由微計(jì)算機(jī)等構(gòu)成的控制部10，與上述預(yù)處理部3、推測部5、邊緣提取部6、校正系數(shù)算出部7、邊緣強(qiáng)調(diào)部8、輸出部9、以及外部I/F部11雙向連接，對包含這些單元在內(nèi)的該信號處理系統(tǒng)整體進(jìn)行綜合控制。
下面，對圖1所示的信號處理系統(tǒng)中的信號流程進(jìn)行說明。
該攝像系統(tǒng)構(gòu)成為可通過上述外部I/F部11設(shè)定ISO靈敏度等攝影條件，在進(jìn)行了這些設(shè)定后，通過按下該外部I/F部11的快門按鈕，開始上述CCD2的視頻信號取入。
通過上述攝影光學(xué)系統(tǒng)1由CCD2攝影并輸出的視頻信號在由上述預(yù)處理部3進(jìn)行了增益放大和A/D轉(zhuǎn)換后，被傳送到上述緩沖器4進(jìn)行存儲。
推測部5根據(jù)上述控制部10的控制，從上述緩沖器4中讀出視頻信號，通過進(jìn)行后述的噪聲推測和場景推測等處理來算出特征量，把所算出的特征量傳送到校正系數(shù)算出部7。
另一方面，邊緣提取部6根據(jù)上述控制部10的控制，提取讀出存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號內(nèi)的規(guī)定尺寸的區(qū)域，提取該區(qū)域的邊緣成分。然后，邊緣提取部6把所提取的邊緣成分傳送到校正系數(shù)算出部7和邊緣強(qiáng)調(diào)部8。
校正系數(shù)算出部7根據(jù)上述控制部10的控制，使用來自上述推測部5的推測量和來自上述邊緣提取部6的邊緣成分，算出對邊緣成分的校正系數(shù)，傳送到邊緣強(qiáng)調(diào)部8。
邊緣強(qiáng)調(diào)部8根據(jù)上述控制部10的控制，提取讀出存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號內(nèi)的規(guī)定尺寸的區(qū)域，根據(jù)來自上述邊緣提取部6的邊緣成分和來自上述校正系數(shù)算出部7的校正系數(shù)，進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理。該邊緣強(qiáng)調(diào)處理可以對RGB信號內(nèi)的G信號進(jìn)行，或者也可以根據(jù)該RGB信號算出亮度信號，對算出的亮度信號進(jìn)行。
上述的推測部5、邊緣提取部6、校正系數(shù)算出部7以及邊緣強(qiáng)調(diào)部8中的各處理在本實(shí)施例中是以規(guī)定尺寸的區(qū)域?yàn)閱挝唬鶕?jù)上述控制部10的控制同步進(jìn)行的。
這樣進(jìn)行了邊緣強(qiáng)調(diào)處理后的視頻信號以規(guī)定尺寸的區(qū)域?yàn)閱挝槐豁槾蝹魉偷捷敵霾?，通過該輸出部9依次記錄保存到存儲卡等內(nèi)。
圖2是示出推測部5的第1結(jié)構(gòu)例的方框圖。
該圖2示出具有噪聲推測功能的、為噪聲推測單元的推測部5的結(jié)構(gòu)例。
該推測部5構(gòu)成為具有為圖像區(qū)域提取單元的局部區(qū)域提取部21，從存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號中提取讀出規(guī)定尺寸的局部區(qū)域；緩沖器22，臨時存儲由該局部區(qū)域提取部21讀出的局部區(qū)域的視頻信號；為平均亮度算出單元的平均亮度算出部23，算出存儲在該緩沖器22內(nèi)的局部區(qū)域的亮度平均值；為放大率算出單元的增益算出部24，根據(jù)通過上述外部I/F部11所設(shè)定的ISO靈敏度算出由上述預(yù)處理部3所執(zhí)行的增益放大率；為標(biāo)準(zhǔn)值賦予單元的標(biāo)準(zhǔn)值賦予部25，賦予作為沒有取得上述ISO靈敏度信息時的標(biāo)準(zhǔn)值的放大率；參數(shù)用ROM27，構(gòu)成噪聲算出單元，該單元存儲有放大率和在噪聲量計(jì)算中使用的函數(shù)信息之間的關(guān)系；以及為噪聲算出單元的噪聲算出部26，根據(jù)從上述增益算出部24或上述標(biāo)準(zhǔn)值賦予部25傳送的放大率，從上述參數(shù)用ROM27中求出函數(shù)信息，把從上述平均亮度算出部23傳送的平均亮度代入到基于所求出的函數(shù)信息的函數(shù)中，算出噪聲量，把算出的噪聲量傳送到上述校正系數(shù)算出部7。
上述控制部10與上述局部區(qū)域提取部21、平均亮度算出部23、增益算出部24、標(biāo)準(zhǔn)值賦予部25以及噪聲算出部26雙向連接，對它們進(jìn)行控制。
下面，對這種推測部5中的處理流程進(jìn)行說明。
首先，上述預(yù)處理部3根據(jù)通過上述外部I/F部11所設(shè)定的ISO靈敏度，將從上述CCD2傳送的視頻信號的增益放大。
上述增益算出部24根據(jù)上述控制部10的控制，求出由該預(yù)處理部3所進(jìn)行的增益放大率，將其傳送到噪聲算出部26。
在本實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中，設(shè)想了作為ISO靈敏度可設(shè)定例如100、200、400的三個等級，與這些ISO靈敏度各自對應(yīng)的放大率分別被設(shè)定為1、2、4倍。另外，在沒有取得ISO靈敏度信息的情況下，控制部10通過控制標(biāo)準(zhǔn)值賦予部25，從該標(biāo)準(zhǔn)值賦予部25把規(guī)定的放大率，例如與ISO靈敏度100對應(yīng)的放大率即1倍的放大率傳送到上述噪聲算出部26。
上述噪聲算出部26根據(jù)上述控制部10的控制，從參數(shù)用ROM27中求出與來自增益算出部24或標(biāo)準(zhǔn)值賦予部25的放大率對應(yīng)的、在噪聲量計(jì)算中使用的函數(shù)信息。
參照圖7對在該噪聲量計(jì)算中使用的函數(shù)進(jìn)行說明。圖7是示出記錄在參數(shù)用ROM27內(nèi)的與亮度值和噪聲量的關(guān)系相關(guān)的函數(shù)的形狀的線圖。
如該圖7所示，噪聲量N大致按亮度值Y的冪的函數(shù)形狀增加。將其進(jìn)行模型化而得到的結(jié)果是數(shù)式1所示的函數(shù)。
N＝αYβ+γ式中，α、β、γ是常數(shù)。
由于噪聲與視頻信號一起通過預(yù)處理部3的增益處理而被放大或減小，因而該噪聲量依賴于該預(yù)處理部3的增益處理中的放大率而增減。圖7示出把ISO靈敏度100、200、400(即，放大率1、2、4)作為參數(shù)，噪聲量N相對于亮度值Y變化的狀況，分別對應(yīng)于與各參數(shù)相關(guān)的3個函數(shù)，描繪了3條曲線。
考慮這種放大率的不同，將數(shù)式1進(jìn)行擴(kuò)展，得到以下數(shù)式2所示的函數(shù)。
N=αiYβi+γi]]>式中，i是表示放大率的參數(shù)，在本實(shí)施例中，i＝1、2、4。
上述參數(shù)用ROM 27用于記錄該數(shù)式2中的常數(shù)項(xiàng)αi、βi、γi(即，與放大率i各自對應(yīng)的常數(shù)項(xiàng)α、β、γ)。
上述噪聲算出部26當(dāng)從上述增益算出部24或標(biāo)準(zhǔn)值賦予部25取得了放大率時，從上述參數(shù)用ROM 27中讀出與所取得的放大率i對應(yīng)的上述常數(shù)項(xiàng)αi、βi、γi。此時，由于放大率在與1張圖像相關(guān)的視頻信號中是相同的，因而讀出該常數(shù)項(xiàng)αi、βi、γi的處理不是針對各局部區(qū)域進(jìn)行的，而是針對與1張圖像相關(guān)的視頻信號僅進(jìn)行一次。
然后，上述局部區(qū)域提取部21根據(jù)上述控制部10的控制，從存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號中提取規(guī)定尺寸的區(qū)域，例如5×5像素單位的區(qū)域，傳送到緩沖器22。
上述平均亮度算出部23根據(jù)上述控制部10的控制，針對存儲在該緩沖器22內(nèi)的區(qū)域內(nèi)的各像素，使用以下數(shù)式3，按像素單位求出亮度信號Y。
Y＝0.299R+0.587G+0.114B而且，上述平均亮度算出部23算出按像素單位算出的亮度信號的局部區(qū)域內(nèi)的平均值，將其傳送到噪聲算出部26。
噪聲算出部26通過把從上述平均亮度算出部23傳送的平均亮度作為上述數(shù)式2的亮度值Y來代入數(shù)式2，算出噪聲量，把算出的噪聲量傳送到上述校正系數(shù)算出部7。把由該噪聲算出部26算出的噪聲量作為是由上述局部區(qū)域提取部21提取的局部區(qū)域的中心像素的噪聲量。
上述局部區(qū)域提取部21根據(jù)上述控制部10的控制，在使規(guī)定尺寸的局部區(qū)域在水平方向或垂直方向上按1像素單位移動的同時，根據(jù)所有視頻信號進(jìn)行噪聲量計(jì)算。
下面，圖3是示出推測部5的第2結(jié)構(gòu)例的方框圖。
該圖3示出具有場景推測功能的為攝影場景推測單元的推測部5的結(jié)構(gòu)例。
該推測部5構(gòu)成為具有對焦位置推測部31，通過上述控制部10取得由上述預(yù)處理部3設(shè)定的AF信息，進(jìn)行與對焦位置對應(yīng)的分類；被攝物體顏色分布推測部32，把存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號分割成多個區(qū)域，在規(guī)定的顏色空間內(nèi)算出各區(qū)域的平均色；夜景推測部33，通過上述控制部10取得由上述預(yù)處理部3設(shè)定的AE信息，并使用存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號來算出畫面整體的平均亮度級別，通過把它們與規(guī)定條件進(jìn)行比較，推測是否是夜景攝影；以及整體推測部34，根據(jù)來自上述對焦位置推測部31的信息、來自上述被攝物體顏色分布推測部32的信息以及來自上述夜景推測部33的信息，推測攝影場景，把推測結(jié)果傳送到上述校正系數(shù)算出部7。
上述控制部10與上述對焦位置推測部31、被攝物體顏色分布推測部32、夜景推測部33以及整體推測部34雙向連接，對它們進(jìn)行控制。
下面，對這種推測部5中的處理流程進(jìn)行說明。
上述對焦位置推測部31從上述控制部10取得由上述預(yù)處理部3設(shè)定的AF信息，將其分類成例如5m～∞(風(fēng)景攝影)、1m～5m(人物攝影)、小于等于1m(宏攝影)等。該對焦位置推測部31的分類結(jié)果被傳送到上述整體推測部34。
上述被攝物體顏色分布推測部32根據(jù)上述控制部10的控制，把來自緩沖器4的視頻信號分割成例如圖4所示的13個區(qū)域a1～a13。圖4是用于對圖像的區(qū)域分割模式進(jìn)行說明的圖。
即，在該圖4所示的例中，該被攝物體顏色分布推測部32把與視頻信號相關(guān)的區(qū)域分類成最中央部、包圍該最中央部的內(nèi)周部、以及圍繞該內(nèi)周部的外周部，進(jìn)一步將各部分分割成以下的區(qū)域。
即，最中央部被分割成正中區(qū)域a1、其左鄰區(qū)域a2以及右鄰區(qū)域a3。
并且，內(nèi)周部被分割成上述區(qū)域a1的上方區(qū)域a4和下方區(qū)域a5、該區(qū)域a4的左方區(qū)域a6和右方區(qū)域a7、以及該區(qū)域a5的左方區(qū)域a8和右方區(qū)域a9。
而且，外周部被分割成左上區(qū)域a10、右上區(qū)域a11、左下區(qū)域a12以及右下區(qū)域a13。
另外，被攝物體顏色分布推測部32把RGB信號轉(zhuǎn)換成規(guī)定的顏色空間的信號，例如L*a*b*顏色空間的信號。向該L*a*b*顏色空間的轉(zhuǎn)換，如以下所示，通過向XYZ信號的轉(zhuǎn)換來進(jìn)行。
即，被攝物體顏色分布推測部32按以下數(shù)式4所示，把RGB信號首先轉(zhuǎn)換成XYZ信號。
X＝0.607R+0.174G+0.200BY＝0.299R+0.587G+0.114BZ＝0.000R+0.0661G+1.116B然后，被攝物體顏色分布推測部32把該XYZ信號按以下數(shù)式5所示轉(zhuǎn)換成L*a*b*信號。
L*=116f(YYn)-16]]>a*=500{f(XXn)-f(YYn)}]]>b*=200{f(YYn)-f(ZZn)}]]>式中，函數(shù)f是按以下數(shù)式6所示來定義的函數(shù)。

然后，被攝物體顏色分布推測部32在上述各區(qū)域a1～a13內(nèi)分別算出基于L*a*b*顏色空間的信號值的平均色，把其計(jì)算結(jié)果傳送到上述整體推測部34。
另一方面，上述夜景推測部33從控制部10取得由上述預(yù)處理部3設(shè)定的AE信息，根據(jù)該控制部10的控制，在是比規(guī)定的快門速度還長的時間的曝光，而且畫面整體的平均亮度級別小于等于規(guī)定閾值的情況下，推測為是夜景攝影。該夜景推測部33的推測結(jié)果被傳送到上述整體推測部34。
上述整體推測部34構(gòu)成攝影場景推測單元，根據(jù)上述控制部10的控制，并根據(jù)來自對焦位置推測部31、被攝物體顏色分布推測部32以及夜景推測部33的各信息，推測攝影場景。
即，整體推測部34在來自夜景推測部33的信息是夜景攝影的情況下，直接推測為是夜景攝影，把該結(jié)果傳送到校正系數(shù)算出部7。
另一方面，在推測為不是夜景攝影的情況下，整體推測部34使用來自上述對焦位置推測部31的分類結(jié)果、和來自上述被攝物體顏色分布推測部32的各區(qū)域a1～a13的平均色信息，推測攝影場景。
整體推測部34在來自上述對焦位置推測部31的AF信息是5m～∞的分類的情況下，推測為是風(fēng)景攝影。此時，進(jìn)一步在區(qū)域a10和區(qū)域a11中的至少一方的平均色是天空顏色的情況下，推測為是上部有天空的風(fēng)景攝影。另一方面，在AF信息是5m～∞的分類，而且區(qū)域a10和區(qū)域a11的平均色全都是天空顏色以外的顏色的情況下，推測為是上部沒有天空的風(fēng)景攝影或者上部天空較少的風(fēng)景攝影。在該情況下，植物和建筑物等具有紋理結(jié)構(gòu)的被攝物體被認(rèn)為是主要被攝物體。
然后，整體推測部34在來自上述對焦位置推測部31的AF信息是1m～5m的分類的情況下，當(dāng)區(qū)域a4的平均色是膚色，而且區(qū)域a6的平均色和區(qū)域a7的平均色是膚色以外的顏色時，推測為是一個人的人物攝影。另一方面，當(dāng)AF信息是1m～5m的分類，而且區(qū)域a4、區(qū)域a6、區(qū)域a7的平均色全都是膚色時，推測為是多個人的人物攝影。并且，在AF信息是1m～5m的分類，而且區(qū)域a4、區(qū)域a6、區(qū)域a7的平均色全都是膚色以外的顏色時，推測為是其它攝影。
最后，整體推測部34在來自上述對焦位置推測部31的AF信息為小于等于1m的分類的情況下，推測為是宏攝影。此時，進(jìn)一步在區(qū)域a2和區(qū)域a3的亮度差大于等于某閾值的情況下，推測為是多個物體的宏攝影。與此相反，在區(qū)域a2和區(qū)域a3的亮度差小于上述閾值的情況下，推測為是單一物體的宏攝影。
這樣由整體推測部34推測的結(jié)果被傳送到上述校正系數(shù)算出部7。
圖5是示出邊緣提取部6的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
該邊緣提取部6構(gòu)成為具有亮度信號算出部41，按像素單位讀出存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號，算出亮度信號；緩沖器42，用于針對所有視頻信號存儲由該亮度信號算出部41按像素單位算出的亮度信號；濾波器用ROM 44，存儲用于進(jìn)行濾波處理的、構(gòu)成為矩陣的濾波器系數(shù)；以及濾波處理部43，針對各規(guī)定尺寸的區(qū)域讀出存儲在上述緩沖器42內(nèi)的亮度信號，使用從該濾波器用ROM 44讀出的由矩陣構(gòu)成的濾波器系數(shù)來算出邊緣成分，傳送到上述校正系數(shù)算出部7和邊緣強(qiáng)調(diào)部8。
上述控制部10與上述亮度信號算出部41和濾波處理部43雙向連接，對它們進(jìn)行控制。
下面，對這種邊緣提取部6中的處理流程進(jìn)行說明。
上述亮度信號算出部41根據(jù)上述控制部10的控制，按像素單位讀出存儲在緩沖器4內(nèi)的視頻信號，使用以上數(shù)式3算出亮度信號。
緩沖器42依次存儲由上述亮度信號算出部41按像素單位算出的亮度信號，最終存儲與所有視頻信號相關(guān)的亮度信號。
當(dāng)這樣根據(jù)所有視頻信號算出了亮度信號時，濾波處理部43根據(jù)控制部10的控制，從濾波器用ROM 44中讀出用于進(jìn)行濾波處理的構(gòu)成為矩陣的濾波器系數(shù)。
然后，濾波處理部43根據(jù)上述控制部10的控制，針對各個規(guī)定尺寸的區(qū)域，例如5×5像素單位的各區(qū)域讀入存儲在緩沖器42內(nèi)的亮度信號，使用由矩陣構(gòu)成的上述濾波器系數(shù)來求出邊緣成分。然后，濾波處理部43把所求出的邊緣成分分別傳送到上述校正系數(shù)算出部7和邊緣強(qiáng)調(diào)部8。
該濾波處理部43根據(jù)上述控制部10的控制，在使規(guī)定尺寸的區(qū)域在水平方向或垂直方向上按1像素單位移動的同時，根據(jù)所有亮度信號按如上所述來算出邊緣成分。
圖6是示出校正系數(shù)算出部7的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
該校正系數(shù)算出部7構(gòu)成為具有為核化降噪調(diào)整單元的核化降噪調(diào)整部51，根據(jù)從上述推測部5按像素單位傳送的推測量，設(shè)定作為用于進(jìn)行核化降噪的閾值的核化降噪范圍Th；校正系數(shù)用ROM 53，存儲有后述的圖8所示的把輸入邊緣成分和輸出邊緣成分相關(guān)聯(lián)的函數(shù)或表格；以及校正系數(shù)計(jì)算部52，通過把來自上述核化降噪調(diào)整部51的核化降噪范圍Th作為偏置成分，與從該校正系數(shù)用ROM 53讀入的函數(shù)或表格相加，算出對來自上述邊緣提取部6的邊緣成分的校正系數(shù)，傳送到上述邊緣強(qiáng)調(diào)部8。
上述控制部10與上述核化降噪調(diào)整部51和校正系數(shù)計(jì)算部52雙向連接，對它們進(jìn)行控制。
上述核化降噪調(diào)整部51如上所述，根據(jù)上述控制部10的控制，并根據(jù)從推測部5按像素單位傳送的推測量，設(shè)定用于進(jìn)行核化降噪的范圍Th。
圖8是用于對核化降噪調(diào)整進(jìn)行說明的線圖。
核化降噪是把輸入邊緣成分置換成0作為輸出邊緣成分的處理，進(jìn)行核化降噪的范圍可自由設(shè)定。即，如該圖8所示，上述邊緣強(qiáng)調(diào)部8在輸入邊緣成分小于等于核化降噪調(diào)整范圍(閾值)Th的情況下，進(jìn)行把輸出邊緣成分設(shè)定為0的核化降噪處理，然而可在核化降噪調(diào)整部51中可變地設(shè)定此時的核化降噪調(diào)整范圍Th。
例如，在上述推測部5進(jìn)行上述圖2所示的噪聲推測的情況下，該核化降噪調(diào)整部51把包含規(guī)定裕量的系數(shù)(例如1.1)與所推測的噪聲量相乘，把該結(jié)果設(shè)定為核化降噪調(diào)整范圍Th。
另一方面，在上述推測部5進(jìn)行上述圖3所示的場景推測的情況下，核化降噪調(diào)整部51根據(jù)所推測的攝影場景使核化降噪調(diào)整范圍Th變化。
具體地說，核化降噪調(diào)整部51進(jìn)行以下處理，即對于被認(rèn)為噪聲量比較多的攝影場景的圖像，把核化降噪調(diào)整范圍設(shè)定為大值即ThL，對于被認(rèn)為噪聲量比較少的攝影場景的圖像，把核化降噪調(diào)整范圍設(shè)定為小值即ThS，針對其它攝影場景的圖像，把核化降噪調(diào)整范圍設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值即ThS和ThL的中間的值。
即，在通過上述圖3所示的推測部5推測為是例如上部有天空的風(fēng)景攝影的情況下，由于天空是平坦的、而且是主觀上擔(dān)心噪聲成分的區(qū)域，因而核化降噪調(diào)整部51把大值即ThL指定為核化降噪調(diào)整范圍Th。
并且，在通過上述推測部5推測為是上部沒有天空的風(fēng)景攝影或者上部天空少的風(fēng)景攝影的情況下，由于植物或建筑物等具有紋理結(jié)構(gòu)的物體被認(rèn)為是主要被攝物體，因而核化降噪調(diào)整部51把ThS和ThL的中間的值指定為核化降噪調(diào)整范圍Th。
而且，在通過上述推測部5推測為是一個人的人物攝影的情況下，由于臉的面積比較大而且平坦部位增加，另一方面必須考慮頭發(fā)的微細(xì)結(jié)構(gòu)，因而核化降噪調(diào)整部51把ThS和ThL的中間的值指定為核化降噪調(diào)整范圍Th。
然后，在通過上述推測部5推測為是多個人的人物攝影的情況下，由于臉的面積比較小而且難以識別頭發(fā)的微細(xì)結(jié)構(gòu)，因而核化降噪調(diào)整部51把大值即ThL指定為核化降噪調(diào)整范圍Th。
并且，在通過上述推測部5推測為是其它攝影的情況下，由于所攝影的被攝物體為不明物體，因而考慮到通用性，核化降噪調(diào)整部51把ThS和ThL的中間的值指定為核化降噪調(diào)整范圍Th。
而且，在通過上述推測部5推測為是多個物體的宏攝影的情況下，由于考慮到主要被攝物體有微細(xì)結(jié)構(gòu)，因而核化降噪調(diào)整部51把小值即ThS指定為核化降噪調(diào)整范圍Th。
另外，在通過上述推測部5推測為是單一物體的宏攝影的情況下，由于難以判斷有無微細(xì)結(jié)構(gòu)，因而考慮到通用性，核化降噪調(diào)整部51把ThS和ThL的中間的值指定為核化降噪調(diào)整范圍Th。
這樣，根據(jù)推測部5的推測結(jié)果由核化降噪調(diào)整部51指定的核化降噪范圍Th被傳送到校正系數(shù)計(jì)算部52。
校正系數(shù)計(jì)算部52根據(jù)上述控制部10的控制，從上述校正系數(shù)用ROM53讀入上述圖8所示的用于校正邊緣的函數(shù)或表格，把來自上述核化降噪調(diào)整部51的核化降噪范圍Th作為偏置成分，與所讀入的函數(shù)或表格相加，把相加得到的值作為對來自邊緣提取部6的邊緣成分的校正系數(shù)，傳送到邊緣強(qiáng)調(diào)部8。邊緣強(qiáng)調(diào)部8根據(jù)來自上述邊緣提取部6的邊緣成分、和來自該校正系數(shù)計(jì)算部52的校正系數(shù)，進(jìn)行包含核化降噪在內(nèi)的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
上述的校正系數(shù)計(jì)算部52的校正系數(shù)計(jì)算是根據(jù)上述控制部10的控制，按像素單位依次進(jìn)行的。
這樣，在推測部5進(jìn)行噪聲推測的情況下，把小于等于所推測的噪聲量的邊緣成分置換成0，可進(jìn)行噪聲不顯著的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。并且，在推測部5進(jìn)行場景推測的情況下，可進(jìn)行與攝影場景對應(yīng)的邊緣強(qiáng)調(diào)處理，可取得高品質(zhì)的圖像。
另外，上述以使用硬件的處理為前提，然而不限于此。例如，把從上述CCD 2得到的視頻信號作為未處理狀態(tài)的Raw數(shù)據(jù)，把ISO靈敏度信息和圖像尺寸等信息作為頭信息附加到該Raw數(shù)據(jù)上。然后，把附加有該頭信息的Raw數(shù)據(jù)輸出到計(jì)算機(jī)等處理裝置，可以在該處理裝置中使用軟件來進(jìn)行處理。
參照圖9和圖10，對在計(jì)算機(jī)中由信號處理程序所執(zhí)行的處理例進(jìn)行說明。
圖9是示出根據(jù)噪聲推測進(jìn)行的使用軟件的信號處理例的流程圖。
當(dāng)開始處理時，如上所述，讀入包含有ISO靈敏度和圖像尺寸等信息的頭信息(步驟S1)，并讀入作為Raw數(shù)據(jù)的圖像(步驟S2)。
然后，從讀入的Raw數(shù)據(jù)中，讀入以關(guān)注像素為中心的規(guī)定尺寸的塊區(qū)域，例如由7×7像素構(gòu)成的塊區(qū)域(步驟S3)。
接下來，根據(jù)所讀取的塊區(qū)域的數(shù)據(jù)，以關(guān)注像素為單位進(jìn)行噪聲推測(步驟S4)，另一方面，與該處理并行地以關(guān)注像素為單位進(jìn)行邊緣提取處理(步驟S6)。另外，這里是并行地進(jìn)行處理，然而也可以按任意順序依次進(jìn)行。
然后，根據(jù)在上述步驟S4取得的結(jié)果和在上述步驟S6取得的結(jié)果，算出對邊緣成分的校正系數(shù)(步驟S5)。
根據(jù)通過該步驟S5取得的校正系數(shù)、和在上述步驟S6取得的邊緣成分，以關(guān)注像素為單位進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理(步驟S7)。
之后，判斷針對圖像內(nèi)的所有像素的處理是否結(jié)束(步驟S8)，返回上述步驟S3，反復(fù)進(jìn)行上述處理直至結(jié)束。
這樣，在上述步驟S8中判斷為針對所有像素的處理已結(jié)束的情況下，結(jié)束該一系列處理。
圖10是示出根據(jù)場景推測進(jìn)行的使用軟件的信號處理例的流程圖。在該圖10中，與上述圖9所示的處理相同的部分標(biāo)注相同符號，省略說明。
在進(jìn)行了上述步驟S2的處理后，進(jìn)行上述步驟S3和步驟S6的處理，另一方面，在上述步驟S3和步驟S6并行，根據(jù)所讀入的Raw數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像整體的場景推測(步驟S9)。另外，這里是并行地進(jìn)行處理，然而也可以按任意順序依次進(jìn)行。
然后，根據(jù)通過該步驟S9推測的攝影場景、和通過上述步驟S6提取的關(guān)注像素單位的邊緣成分，算出對邊緣成分的校正系數(shù)(步驟S5A)。
之后的處理與上述圖9所示相同。
另外，作為上述CCD 2，也可以使用原色系或補(bǔ)色系的單板CCD、二板CCD、三板CCD等中的任意一種。例如在使用單板CCD的情況下，在上述預(yù)處理部3中，進(jìn)行將單板信號三板化的插值處理。
而且在上述說明中，前提是參照參數(shù)用ROM 27、由噪聲算出部26進(jìn)行的噪聲量的計(jì)算是通過函數(shù)化的手段來進(jìn)行的，然而不限于此，例如，也可以采用把噪聲量記錄為表格的結(jié)構(gòu)。在該情況下，可高精度且快速地進(jìn)行噪聲量計(jì)算。
根據(jù)該實(shí)施例1，由于根據(jù)所推測的噪聲量和所推測的攝影場景使對邊緣強(qiáng)調(diào)的校正系數(shù)變化，因而可進(jìn)行與該攝影場景對應(yīng)的最佳邊緣強(qiáng)調(diào)處理，可得到高品質(zhì)的圖像。
并且，由于根據(jù)所推測的噪聲量和所推測的攝影場景，適應(yīng)性地校正并進(jìn)行與邊緣強(qiáng)調(diào)處理相關(guān)的核化降噪處理，因而可減少由噪聲引起的非自然信號或噪聲自身的強(qiáng)調(diào)，可得到高品質(zhì)的圖像。
而且，由于根據(jù)亮度值和放大率按像素單位進(jìn)行噪聲量的推測，因而可高精度地推測噪聲量。
另外，由于將與噪聲量相關(guān)的信息函數(shù)化來保存，因而可以減少用于保存函數(shù)信息的ROM的容量，可實(shí)現(xiàn)低成本化。并且，在將與噪聲量相關(guān)的信息表格化來保存的情況下，可高精度且快速地執(zhí)行噪聲量計(jì)算。
此外，即使在沒有取得為了算出噪聲量所需的放大率的情況下，由于賦予標(biāo)準(zhǔn)值，因而也可以推測噪聲量，可以保證穩(wěn)定的動作。
并且，由于根據(jù)圖像內(nèi)存在的特定顏色和該特定顏色存在的范圍來推測攝影場景，因而可快速且低成本地進(jìn)行對畫面整體的攝影場景推測。
實(shí)施例2圖11和圖12示出本發(fā)明的實(shí)施例2，圖11是示出信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖，圖12是示出邊緣提取部的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
在該實(shí)施例2中，與上述實(shí)施例1相同的部分標(biāo)注相同符號，省略說明，主要僅對不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
如圖11所示，該實(shí)施例2的信號處理系統(tǒng)對上述圖1所示的實(shí)施例1的信號處理系統(tǒng)附加了為邊緣控制單元的邊緣控制部12。
該邊緣控制部12用于根據(jù)上述控制部10的控制，對上述邊緣提取部6和邊緣強(qiáng)調(diào)部8的動作進(jìn)行控制，與該邊緣提取部6和邊緣強(qiáng)調(diào)部8雙向連接，并與上述控制部10雙向連接。
下面，對圖11所示的信號處理系統(tǒng)中的信號流程進(jìn)行說明。
邊緣提取部6根據(jù)上述控制部10的控制，提取讀出存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號內(nèi)的規(guī)定尺寸的區(qū)域，提取該區(qū)域的邊緣成分。
上述控制部10參照上述推測部5的推測結(jié)果，可根據(jù)該推測結(jié)果，通過上述邊緣控制部12使該邊緣提取部6的動作停止。在使該邊緣提取部6的動作停止后的情況下，不進(jìn)行對規(guī)定區(qū)域的中心像素的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
具體地說，列舉出以下例子控制成在推測部5進(jìn)行噪聲推測的情況下，當(dāng)所推測的噪聲量超過規(guī)定閾值時，使邊緣提取部6的動作停止。并且，列舉出以下例子在推測部5進(jìn)行場景推測的情況下，當(dāng)推測為是夜景攝影時，使邊緣提取部6的動作停止。
下面，參照圖12對邊緣提取部6的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。
該邊緣提取部6構(gòu)成為與上述圖5所示的邊緣提取部6大致相同，不同點(diǎn)在于，濾波處理部43a與上述邊緣控制部12雙向連接并被控制。
控制部10取得上述推測部5的推測結(jié)果，根據(jù)該推測結(jié)果控制上述邊緣控制部12，從而可切換濾波處理部43a從濾波器用ROM 44讀入的濾波器矩陣尺寸、或者構(gòu)成矩陣的系數(shù)，或者雙方。即，在濾波器用ROM 44內(nèi)存儲有把濾波器用系數(shù)排列成陣列而得到的數(shù)據(jù)，作為切換矩陣尺寸的例子，可列舉出從5×5的矩陣切換為3×3的矩陣的例子，作為切換系數(shù)的例子，可列舉出從拉普拉斯算符(Laplacian)切換到Sobel等的例子。
在上述推測部5進(jìn)行噪聲推測的情況下根據(jù)所推測的噪聲量，并且在該推測部5進(jìn)行場景推測的情況下根據(jù)所推測的攝影場景，濾波處理部43a適應(yīng)性地進(jìn)行從濾波器用ROM 44讀入的信息的切換。
另外，這里是以使用硬件進(jìn)行處理為前提，然而不限于此，也可以使用軟件進(jìn)行處理，這與上述實(shí)施例1相同。
根據(jù)該實(shí)施例2，由于可取得與上述實(shí)施例1大致相同的效果，并可根據(jù)需要停止邊緣提取處理，因而針對噪聲成分多的區(qū)域或規(guī)定的攝影場景等，適當(dāng)?shù)厥÷赃吘壧崛√幚?，可使處理速度快速化?br> 并且，在根據(jù)噪聲推測或場景推測適應(yīng)性地切換在邊緣提取中使用的濾波器矩陣尺寸和系數(shù)中的至少一方的情況下，可進(jìn)行不提取噪聲成分的邊緣提取、或與攝影場景對應(yīng)的邊緣提取，可取得高品質(zhì)的圖像。
另外，通過適應(yīng)性地切換矩陣尺寸，可避免以不需要的大矩陣尺寸進(jìn)行的濾波處理，因而可使處理快速化。
實(shí)施例3圖13至圖15示出本發(fā)明的實(shí)施例3，圖13是示出信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖，圖14是示出圖像分割部的結(jié)構(gòu)例的方框圖，圖15是示出通過信號處理程序使用軟件進(jìn)行的處理例的流程圖。
在該實(shí)施例3中，與上述實(shí)施例1、2相同的部分標(biāo)注相同符號，省略說明，主要僅對不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
該信號處理系統(tǒng)設(shè)置有為圖像分割單元的圖像分割部13來取代上述圖1所示的信號處理系統(tǒng)的推測部5。
該圖像分割部13把存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號分割成規(guī)定尺寸的區(qū)域，賦予標(biāo)簽，把該結(jié)果傳送到校正系數(shù)算出部7。并且，該圖像分割部13與上述控制部10雙向連接并被控制。
下面，對圖13所示的信號處理系統(tǒng)中的信號流程進(jìn)行說明。
圖像分割部13把存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號分割成規(guī)定尺寸的區(qū)域，進(jìn)行標(biāo)簽賦予，把該結(jié)果傳送到校正系數(shù)算出部7。
校正系數(shù)算出部7根據(jù)上述控制部10的控制，使用來自圖像分割部13的區(qū)域信息、和來自上述邊緣提取部6的邊緣成分，算出對邊緣成分的校正系數(shù)。由該校正系數(shù)算出部7算出的校正系數(shù)被傳送到邊緣強(qiáng)調(diào)部8。
接下來，參照圖14對圖像分割部13的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。
該圖像分割部13構(gòu)成為具有顏色信號算出部61，按像素單位讀出存儲在上述緩沖器4內(nèi)的視頻信號，算出顏色信號；緩沖器62，存儲由該顏色信號算出部61算出的顏色信號；特定顏色檢測部63，讀出存儲在該緩沖器62內(nèi)的顏色信號，通過與規(guī)定閾值進(jìn)行比較等來分割成與顏色對應(yīng)的區(qū)域，賦予標(biāo)簽；暗部檢測部64，讀出存儲在上述緩沖器62內(nèi)的顏色信號內(nèi)的例如相當(dāng)于亮度信號的信號，通過與規(guī)定閾值進(jìn)行比較等來分割成暗部區(qū)域以及暗部區(qū)域以外的區(qū)域，進(jìn)行標(biāo)簽賦予；以及區(qū)域推測部65，根據(jù)來自上述特定顏色檢測部63的信息和來自上述暗部檢測部64的信息進(jìn)行區(qū)域推測，賦予綜合標(biāo)簽，傳送到上述校正系數(shù)算出部7。
上述控制部10與上述顏色信號算出部61、特定顏色檢測部63、暗部檢測部64以及區(qū)域推測部65雙向連接，對它們進(jìn)行控制。
下面，對這種圖像分割部13中的處理流程進(jìn)行說明。
上述顏色信號算出部61根據(jù)上述控制部10的控制，按像素單位讀出存儲在緩沖器4內(nèi)的視頻信號，算出顏色信號，傳送到緩沖器62。這里，顏色信號是指參照例如上述數(shù)式4～數(shù)式6所說明的L*a*b*信號等。
上述特定顏色檢測部63根據(jù)上述控制部10的控制，讀出存儲在緩沖器62內(nèi)的L*a*b*信號內(nèi)的a*b*信號，進(jìn)行與規(guī)定閾值相比較的處理，從而把與視頻信號相關(guān)的圖像分割成膚色區(qū)域、植物顏色區(qū)域、天空顏色區(qū)域以及其它區(qū)域。然后，該特定顏色檢測部63按像素單位對例如膚色區(qū)域賦予標(biāo)簽1，對植物顏色區(qū)域賦予標(biāo)簽2，對天空顏色區(qū)域賦予標(biāo)簽3，對其它區(qū)域賦予標(biāo)簽0，傳送到區(qū)域推測部65。
上述暗部檢測部64根據(jù)上述控制部10的控制，讀出存儲在緩沖器62內(nèi)的L*a*b*信號內(nèi)的L*信號，進(jìn)行與規(guī)定閾值相比較的處理，從而把與視頻信號相關(guān)的圖像分割成暗部區(qū)域和其它區(qū)域。另外，該暗部檢測部64按像素單位對例如暗部區(qū)域賦予標(biāo)簽4，對其它區(qū)域賦予標(biāo)簽0，傳送到區(qū)域推測部65。
上述區(qū)域推測部65根據(jù)上述控制部10的控制，進(jìn)行把來自特定顏色檢測部63的標(biāo)簽和來自暗部檢測部64的標(biāo)簽相加的處理。具體地說，區(qū)域推測部65分別對膚色區(qū)域賦予標(biāo)簽1，對植物顏色區(qū)域賦予標(biāo)簽2，對天空顏色區(qū)域賦予標(biāo)簽3，對暗部區(qū)域賦予標(biāo)簽4，對膚色區(qū)域且暗部區(qū)域賦予標(biāo)簽5，對植物顏色區(qū)域且暗部區(qū)域賦予標(biāo)簽6，對天空顏色區(qū)域且暗部區(qū)域賦予標(biāo)簽7，對其它區(qū)域賦予標(biāo)簽0，作為綜合標(biāo)簽，傳送到校正系數(shù)算出部7。
上述校正系數(shù)算出部7根據(jù)這些標(biāo)簽信息，針對標(biāo)簽1(膚色區(qū)域)、標(biāo)簽4(暗部區(qū)域)、或者標(biāo)簽6(植物顏色區(qū)域且暗部區(qū)域)的各區(qū)域，把核化降噪調(diào)整范圍Th指定為ThS和ThL的中間的值。
并且，校正系數(shù)算出部7針對標(biāo)簽2(植物顏色區(qū)域)或標(biāo)簽0(其它區(qū)域)的各區(qū)域，把核化降噪調(diào)整范圍指定為ThS。
另外，校正系數(shù)算出部7針對標(biāo)簽3(天空顏色區(qū)域)、標(biāo)簽5(膚色區(qū)域且暗部區(qū)域)、或者標(biāo)簽7(天空顏色區(qū)域且暗部區(qū)域)的各區(qū)域，把核化降噪調(diào)整范圍Th指定為ThL。
另外，上述說明中以使用硬件的處理為前提，然而不限于此，也可以使用軟件進(jìn)行處理，這與上述實(shí)施例1、2相同。
參照圖15，對在計(jì)算機(jī)中通過信號處理程序使用軟件執(zhí)行的處理例進(jìn)行說明。在該圖15中，與上述實(shí)施例1的圖9所示的處理相同的部分標(biāo)注相同符號，省略說明。
在進(jìn)行了上述步驟S2的處理后，進(jìn)行上述步驟S3和步驟S6的處理，另一方面，與上述步驟S3和步驟S6的處理并行，根據(jù)讀入的Raw數(shù)據(jù)，按照各特定顏色來分割圖像，進(jìn)行標(biāo)簽賦予(步驟S11)。另外，這里是并行地進(jìn)行處理，然而也可以按任意順序依次進(jìn)行。
然后，根據(jù)通過該步驟S11所分割的圖像、和通過上述步驟S6所提取的關(guān)注像素單位的邊緣成分，算出對邊緣成分的校正系數(shù)(步驟S5B)。
之后的處理與上述圖9所示相同。
另外，在該圖15中，在步驟S5B，按關(guān)注像素單位來進(jìn)行校正系數(shù)計(jì)算，然而也可以按照分割并賦予標(biāo)簽后的各區(qū)域來進(jìn)行。同樣，也可以按照分割并賦予標(biāo)簽后的各區(qū)域來進(jìn)行步驟S7的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
根據(jù)該實(shí)施例3，由于取得與上述實(shí)施例1、2大致相同的效果，并按照圖像中包含的各特定顏色進(jìn)行適應(yīng)性的邊緣強(qiáng)調(diào)處理，因而可得到高品質(zhì)的圖像。而且，由于根據(jù)顏色信息和是否是暗部的信息來進(jìn)行圖像分割，因而可快速進(jìn)行區(qū)域分割。
另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，當(dāng)然可在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種信號處理系統(tǒng)，對數(shù)字化的視頻信號進(jìn)行信號處理，其特征在于，該信號處理系統(tǒng)具有推測單元，其根據(jù)上述視頻信號推測與該視頻信號相關(guān)的圖像的特征量；邊緣提取單元，其從上述視頻信號中提取與該視頻信號相關(guān)的圖像的邊緣成分；校正系數(shù)算出單元，其根據(jù)上述特征量算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)；以及邊緣強(qiáng)調(diào)單元，其根據(jù)上述邊緣成分和上述校正系數(shù)對上述視頻信號進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，還具有邊緣控制單元，其根據(jù)上述特征量對上述邊緣提取單元和上述邊緣強(qiáng)調(diào)單元中的至少一方進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述推測單元構(gòu)成為具有噪聲推測單元，其推測噪聲量作為上述特征量，上述邊緣控制單元根據(jù)該噪聲量進(jìn)行控制以使上述邊緣提取單元的動作停止。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述邊緣提取單元使用與規(guī)定尺寸的像素陣列對應(yīng)地來排列系數(shù)而成的濾波器，從上述視頻信號中提取邊緣成分，上述邊緣控制單元控制該邊緣提取單元，以便切換上述濾波器的尺寸和系數(shù)中的至少一方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述推測單元構(gòu)成為具有圖像分割單元，其根據(jù)上述視頻信號中的特征量，把與該視頻信號相關(guān)的圖像分割成多個區(qū)域，上述校正系數(shù)算出單元針對由上述圖像分割單元分割后的各區(qū)域算出校正系數(shù)，上述邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對由該圖像分割單元分割后的各區(qū)域進(jìn)行對視頻信號的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述圖像分割單元使用各像素的顏色作為上述特征量，根據(jù)該顏色把與上述視頻信號相關(guān)的圖像分割成多個區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述推測單元構(gòu)成為具有噪聲推測單元，其推測噪聲量作為上述特征量，上述校正系數(shù)算出單元根據(jù)該噪聲量算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述噪聲推測單元構(gòu)成為具有圖像區(qū)域提取單元，其從上述視頻信號中提取規(guī)定尺寸的區(qū)域；平均亮度算出單元，其算出上述區(qū)域內(nèi)的平均亮度值；放大率算出單元，其算出對與上述視頻信號相關(guān)的圖像的放大率；以及噪聲算出單元，其根據(jù)上述平均亮度值和上述放大率算出噪聲量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述噪聲算出單元根據(jù)與上述平均亮度值和上述放大率相關(guān)的規(guī)定函數(shù)式來算出噪聲量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述噪聲算出單元根據(jù)與上述平均亮度值和上述放大率相關(guān)的規(guī)定表格來算出噪聲量。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述邊緣強(qiáng)調(diào)單元進(jìn)行把輸入邊緣成分置換成0作為輸出邊緣成分的核化降噪處理，上述校正系數(shù)算出單元構(gòu)成為具有核化降噪調(diào)整單元，其用于根據(jù)上述噪聲量設(shè)定由該邊緣強(qiáng)調(diào)單元進(jìn)行的核化降噪處理的調(diào)整范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述放大率算出單元構(gòu)成為具有標(biāo)準(zhǔn)值賦予單元，其在沒有取得對與上述視頻信號相關(guān)的圖像的放大率的情況下，賦予作為規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的放大率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述推測單元構(gòu)成為具有攝影場景推測單元，其推測與上述視頻信號相關(guān)的圖像的攝影場景作為上述特征量，上述校正系數(shù)算出單元根據(jù)該攝影場景算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝影場景推測單元根據(jù)由上述視頻信號得到的圖像內(nèi)存在的特定顏色和該特定顏色存在的范圍，來推測攝影場景。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述邊緣強(qiáng)調(diào)單元進(jìn)行把輸入邊緣成分置換成0作為輸出邊緣成分的核化降噪處理，上述校正系數(shù)算出單元構(gòu)成為具有核化降噪調(diào)整單元，其用于根據(jù)上述攝影場景設(shè)定由該邊緣強(qiáng)調(diào)單元進(jìn)行的核化降噪處理的調(diào)整范圍。
16.一種針對數(shù)字化的視頻信號的信號處理方法，其特征在于，該信號處理方法具有下列步驟按任意順序或者并行進(jìn)行根據(jù)上述視頻信號推測與該視頻信號相關(guān)的圖像的特征量的處理，以及從上述視頻信號中提取與該視頻信號相關(guān)的圖像的邊緣成分的處理的步驟；根據(jù)上述特征量算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)的步驟；以及根據(jù)上述邊緣成分和上述校正系數(shù)對上述視頻信號進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信號處理方法，其特征在于，上述特征量是噪聲量。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信號處理方法，其特征在于，上述特征量是與攝影場景相關(guān)的特征量。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信號處理方法，其特征在于，還具有如下步驟根據(jù)上述視頻信號中的特征量，把與該視頻信號相關(guān)的圖像分割成多個區(qū)域的步驟，上述算出校正系數(shù)的步驟是針對上述分割后的各區(qū)域算出校正系數(shù)的步驟，上述進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)處理的步驟是針對上述分割后的各區(qū)域進(jìn)行該邊緣強(qiáng)調(diào)處理的步驟。
20.一種信號處理程序，使計(jì)算機(jī)作為以下各單元來發(fā)揮功能推測單元，其根據(jù)數(shù)字化的視頻信號推測與上述視頻信號相關(guān)的圖像的特征量；邊緣提取單元，其從上述視頻信號中提取與該視頻信號相關(guān)的圖像的邊緣成分；校正系數(shù)算出單元，其根據(jù)上述特征量算出對上述邊緣成分的校正系數(shù)；以及邊緣強(qiáng)調(diào)單元，其根據(jù)上述邊緣成分和上述校正系數(shù)進(jìn)行對上述視頻信號的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
全文摘要
一種信號處理系統(tǒng)，具有推測部(5)，其根據(jù)由CCD(2)拍攝并由預(yù)處理部(3)數(shù)字化后的視頻信號，推測噪聲量或攝影場景作為特征量；邊緣提取部(6)，其提取與視頻信號相關(guān)的圖像的邊緣成分；校正系數(shù)算出部(7)，其根據(jù)特征量和邊緣成分算出用于校正該邊緣成分的校正系數(shù)；以及邊緣強(qiáng)調(diào)部(8)，其根據(jù)邊緣成分和校正系數(shù)進(jìn)行對視頻信號的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。
文檔編號H04N1/60GK1871847SQ20048003144
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者三本木將夫 申請人:奧林巴斯株式會社