專利名稱：圖象信號輪廓校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視接收機(jī)等利用的圖象信號部分通過使其上升或下降加劇變化來更清晰地校正圖象輪廓的輪廓校正裝置，更詳細(xì)地說，涉及根據(jù)圖象信號的狀態(tài)改變加劇變化方法而不損害原來圖象特征的輪廓校正裝置。
背景技術(shù)：
以往為了使圖象的輪廓部分更鮮明，有各種使該圖象對應(yīng)的輪廓成分的上升或下降加劇變化的輪廓校正手法及輪廓校正裝置已經(jīng)實用化，

圖17所示為作為這種以往輪廓校正裝置的典型例子，是日本專利特公平7-57009號公報揭示的校正圖象信號輪廓的輪廓校正裝置。如圖17所示，輪廓校正裝置OEc包含延遲電路1、減法電路2、延遲電路3、最小值電路4、延遲電路5、減法電路6、延遲電路7、最小值電路8、延遲電路9及減法電路10。
延遲電路1與外部圖象信號源(未圖示)連接，使輸入的圖象信號a僅延遲第1規(guī)定時間P1，生成延遲輸入圖象信號b。減法電路2的正輸入口與前述圖象信號源連接，將圖象信號a輸入，負(fù)輸入口與延遲電路1連接，將延遲輸入圖象信號b輸入。然后，從圖象信號a減去延遲輸入圖象信號b，生成1次微分信號c。
延遲電路3與減法電路2連接，將1次微分c輸入。演唱電路3再使輸入的1次微分信號c延遲第2規(guī)定時間P2，生成延遲1次微分信號d。
最小值電路4與減法電路2及延遲電路3連接，分別將1次微分信號c及延遲1次微分信號d輸入。然后，最小值電路4取出輸入的1次微分信號c及延遲一次微分信號d的最小值，生成最小值1次微分信號e。
延遲電路5及延遲電路7都與最小值電路4連接，將最小值1次微分信號e輸入。然后，輸入的最小值1次微分信號e利用延遲電路5，僅延遲第3規(guī)定時間P3，生成第1延遲最小值1次微分信號f。同樣，最小1次微分信號e利用延遲電路7，僅延遲第4規(guī)定時間P4，生成第2延遲最小值1次微分信號h。
減法電路6的正輸入口與最小值電路4連接，將最小值1次微分信號e輸入，負(fù)輸入口與延遲電路5連接，將第1延遲最小值一次微分信號f輸入。減法電路6從輸入的最小值一次微分信號e減去第1延遲最小值一次微分信號f，生成2次微分信號g。
最小值電路8與減法電路6及延遲電路7連接，分別將2次微分信號g及第2延遲最小值一次微分信號h輸入。最小值電路8取出輸入的2次微分信號g及第2延遲最小值1次微分信號h的最小值，生成校正信號I。
延遲電路9與上述圖象信號源連接，將圖象信號a輸入。然后，延遲電路9使輸入的圖象信號a僅延遲第5規(guī)定時間P5，生成延遲輸入圖象信號j。
減法電路10的正輸入口與延遲電路9連接，將延遲輸入圖象信號j輸入，負(fù)輸入口與最小值電路8連接，將校正信號I輸入。減法電路10從輸入的延遲輸入圖象信號j減去校正信號I，得到輸出圖象信號k。
下面參照圖18，詳細(xì)說明上述構(gòu)成的輪廓校正裝置OEc的圖象信號輪廓校正作用。首先，用延遲器1使輸入圖象信號a延遲，得到延遲圖象輸入信號b。用減法膽略2從輸入圖象信號a減去該延遲圖象輸入信號b，得到1次微分信號c。接著，利用延遲器3使該一次微分信號c僅延遲與延遲器1相同的第1規(guī)定時間，得到延遲一次微分信號d。
然后，最小值電路4選擇一次微分信號c與延遲一次微分信號d之覺得值的小的數(shù)值，作為最小值一次微分信號2輸出。但是，若1次微分信號c與延遲1次微分信號d的符號不同，則輸出0作為最小值1次微分信號e。該最小值1次微分信號e一定具有與輸入圖象信號a的輪廓部分的上升或下降時間相同的寬度。
然后，利用延遲器5及延遲電路7，分別使最小值一次微分信號e僅延遲第3規(guī)定時間P3及第4規(guī)定時間P4，得到第1延遲最小值1次微分信號f及第2延遲最小值一次微分信號h。另外，第4規(guī)定時間P4為第3規(guī)定時間P3的1/2(P4＝P3/2)。
接著，減法電路6從最小值1次微分信號e減去第1延遲最小值1次微分信號f，得到2次微分信號g。用最小值電路8選擇2次微分信號g與第2延遲最小值一次微分信號h之絕對值的小的數(shù)值，得到校正信號I。但是，符號采用與2次微分信號g相同的符號。
接著，減法電路10從延遲輸入圖象信號j減去校正信號I，通過這樣得到輸出圖象信號k。另外，延遲輸入圖象信號j是使圖象信號a僅延遲上述運(yùn)算處理所需的時間(第5規(guī)定時間P5)的信號。結(jié)果，疏忽圖象信號K由于一定具有與輸入圖象信號a的輪廓部分的上升或下降時間相同的寬度，因此無下沖及超調(diào)，進(jìn)行輪廓校正。
這樣，在輪廓校正裝置OEc中，最小值1次微分信號e與第2延遲最小值一次微分信號h取得同步，第4規(guī)定時間P4設(shè)定第3規(guī)定時間P3的一半，同時根據(jù)輪廓校正裝置OEc適當(dāng)設(shè)定第1規(guī)定時間P1、第2規(guī)定時間P2、第3規(guī)定時間P3、第4規(guī)定時間P4第5規(guī)定時間P5，能夠得到集中在圖象信號a的輪廓部分上升或下降期間內(nèi)的校正信號I。然后，用該校正信號I減去圖象信號a，通過這樣能夠得到無下沖及超調(diào)而且具有比輸入信號加劇變化、寬度狹窄的輪廓的輸出圖象信號k。
圖19所示為輪廓校正裝置OEc中的圖形信號a及輸出圖象信號k的理想關(guān)系的一個例子。在該圖中，實線表示輸入的圖象信號a，點劃線表示在輪廓校正裝置OEc中進(jìn)行了輪廓校正的輸出圖象信號K。在該例中，輸出圖象信號K的上升沿及下降沿的斜率比的圖象信號a的各相應(yīng)斜率要大。即輸出圖象信號K進(jìn)行了校正，使得比圖象信號a的輪廓更鮮明。這樣，在輪廓校正裝置OEc中，在圖象信號a是以規(guī)定振幅以上有濃淡或強(qiáng)度變化即所謂輪廓信號的情況下，能夠有效進(jìn)行校正。
但是，圖16所示的理想的一個例子僅限于圖象信號a的輪廓部分斜率在規(guī)定值以上而且在規(guī)定期間以內(nèi)的情況。在圖象信號a的輪廓部分斜率在規(guī)定值以下(特別是斜率變化)而且達(dá)到規(guī)定期間以上的漸變信號的情況下，或者在圖象信號a是按照規(guī)定規(guī)律的波形信號的情況下，在輪廓校正裝置OEc中不能得到圖19所示的理想結(jié)果。
下面參照圖20及圖21說明這樣的情況。另外，從觀看性來說，圖20及圖21所示為圖19中用圓Ven包圍的下降沿部分。另外，在這些附圖中，也是實線表示圖象信號a，點劃線表示輸出圖象信號k。
首先，圖20所示為圖象信號a是以小的振幅單調(diào)增加或減少那樣的漸變信號情況下的圖象信號a與輸出圖象信號k的一個例子。在輪廓校正裝置OEc中，對于以小的振幅單調(diào)增加或減少那樣的漸變信號，與以規(guī)定振幅以上急劇變化的輪廓信號進(jìn)行相同的輪廓校正因此，如該圖中用圓Lp包圍的部分那樣，若作為漸變信號的圖象信號a與周圍相比以略大一點的振幅變化，則在輪廓校正裝置OEc中，由于進(jìn)行了輪廓矯正，因此輸出圖象信號k的斜率加劇變化。但是，本來單調(diào)變化的漸變信號進(jìn)行這樣的輪廓校正并不是理想的，這一點若設(shè)想漸變信號是人的肌膚那樣的情況就很清楚了。
其次，圖21例如是圖象信號a具有一個由連續(xù)的增加部分及減少部分構(gòu)成的尖頂Po的情況在輸出圖象信號K中，對于該P(yáng)0則具有兩個尖頂Pm及Pe。這樣，在輸出圖象信號K中比圖象信號a出現(xiàn)一個多余的尖頂Pm，很明顯圖象信號a的特征喪失了。
因此，本發(fā)明的目的在于提供解決了上述那樣對于漸變信號或輪廓部分附近具有峰值的波形信號不能正確進(jìn)行輪廓校正的輪廓校正裝置OEc所固有的穩(wěn)妥的輪廓校正裝置，而且明確規(guī)定第1規(guī)定時間P1、第2規(guī)定時間P2、第3規(guī)定時間P3、第4規(guī)定時間P4及第5規(guī)定時間P5的最佳值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，具有下述的特征。
本發(fā)明的第1方面的輪廓校正裝置，以對應(yīng)象素的單位期間來處理輸入圖象信號以強(qiáng)調(diào)該輸入信號的輪廓成分，包括第1延遲器，使所述輸入圖象信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲輸入圖象信號，第1減法器，從所述輸入圖象信號減去所述第1延遲輸入圖象信號，生成第1的一次微分信號，第2延遲器，使所述第1的一次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲一次微分信號，最小絕對值運(yùn)算器，選擇所述第1的一次微分信號與所述2T延遲一次微分信號內(nèi)的小的數(shù)值并生成最小值一次微分信號，第3延遲器，使所述最小值一次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲最小值1次微分信號，第2減法器，從所述最小值一次微分信號Se減去所述第1延遲最小值一次微分信號，生成2次微分信號，第4延遲器，使所述最小值一次微分信號僅延遲所述單位期間，生成1T延遲最小值1次微分信號，第2最小值器，選擇所述2次微分信號與所述一T延遲最小值一次微分信號的小的數(shù)值并生成第1校正信號，運(yùn)算器，將所述第1校正信號與所述2T延遲一次微分信號根據(jù)規(guī)定的函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生成第2校正信號，第5延遲器，使所述輸入圖象信號僅延遲所述單位期間的3倍，生成3T延遲輸入圖象信號，以及第3減法器，從所述3T延遲輸入圖象信號減去所述第2校正信號，生成進(jìn)行了輪廓校正的圖象信號。
如上所述，在本發(fā)明的第1方面中，通過使單調(diào)增加或減少部分的信號波形加劇變化，能夠校正圖象信號的輪廓，還能夠根據(jù)圖象信號的斜率自適應(yīng)地使校正值改變，不喪失原來圖象特征而進(jìn)行輪廓校正。
本發(fā)明的第2方面的輪廓校正裝置，以對應(yīng)于象素的單位期間來處理輸入圖象信號以強(qiáng)調(diào)該輸入信號的輪廓成分，包括第1延遲器，使所述輸入圖象信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲輸入圖象信號，第1減法器，從所述輸入圖象信號減去所述第1延遲輸入圖象信號，生成第1的一次微分信號，第2延遲器，使所述第1的1次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲1次微分信號，最小絕對值運(yùn)算器，選擇所述第1的一次微分信號與所述2T延遲一次微分信號內(nèi)的小的數(shù)值并生成最小值一次微分信號，第4延遲器，使所述最小值一次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲最小值一次微分信號，第2減法器，從所述最小值一次微分信號Se減去所述第1延遲最小值一次微分信號，生成2次微分信號，第5延遲器，使所述最小值一次微分信號僅延遲所述單位期間，生成1T延遲最小值一次微分信號，第6延遲器，使所述輸入圖象信號僅延遲所述單位期間，生成1T延遲輸入圖象信號，第3減法器，從所述輸入圖象信號減去所述1T延遲輸入圖象信號，生成第2的一次微分信號，第7延遲器，使所述第2的一次微分信號僅延遲所述單位期間的3倍，生成3T延遲輸入圖象信號，第2最小值器，選擇所述2次微分信號與1T延遲最小值得1次微分信號與所述第2延遲1次微分信號內(nèi)的最小數(shù)值并生成第1校正信號，以及第4減法器，從所述3T延遲輸入圖象信號減去所述第1校正信號，生成進(jìn)行了輪廓校正的圖象信號。
如上所述，在本發(fā)明的第2方面中，通過使單調(diào)增加或減少部分的信號波形加劇變化，能夠校正圖象信號的輪廓，能夠抑制相對于原來圖象特征產(chǎn)生較大的變形，同時不喪失原來圖象特征而記性輪廓校正。
本發(fā)明的第3方面的輪廓校正裝置，是在本發(fā)明的第2方面中，還包括第8延遲器，使所述第2的一次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲一次微分信號，所述第2最小值器選擇所述2次微分信號、1T延遲最小值一次微分信號、所述第2延遲一次微分信號及所述2T延遲一次微分信號內(nèi)的最小的數(shù)值，并生成所述第1校正信號。
如上所述，在本發(fā)明的第3方面中，具有與第2方面相同的效果。
本發(fā)明的第4方面的輪廓校正裝置，是在本發(fā)明的第2方面或第3方面中，還包括運(yùn)算器，將所述第1校正信號與所述2T延遲一次微分信號根據(jù)規(guī)定的函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生成第2校正信號，所述第4減法器具有從所述3T延遲輸入圖象信號減去所述第2校正信號后生成進(jìn)行了輪廓校正的圖象信號的第3減法器。
如上所述，在本發(fā)明的第4方面中，通過使單調(diào)增加或單調(diào)減少部分的信號波形加劇變化，能夠校正圖象信號的輪廓，還能夠根據(jù)圖象信號的斜率自適應(yīng)地使校正值改變，能夠抑制相對于原來圖象產(chǎn)生較大的變形，同時不喪失原來圖象特征而進(jìn)行輪廓校正。
本發(fā)明的第5方面的輪廓校正裝置，是在本發(fā)明的第1方面或第4方面中，所述運(yùn)算器按照所述輸入圖象信號的灰度并根據(jù)預(yù)定的函數(shù)進(jìn)行預(yù)算。
附圖簡單說明圖1所示為本發(fā)明第1實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置的構(gòu)成方框圖。
圖2所示為圖1所示的輪廓校正裝置中處理的各種信號值。
圖3為通過對比表示圖1所示的輪廓校正裝置中的輸入圖象信號與輸出圖象信號。
圖4所示為圖1所示的輪廓校正裝置中在使自適應(yīng)校正功能為無效的狀態(tài)下處理的信號值。
圖5為通過對比表示圖4所示狀態(tài)的輪廓校正裝置中的輸入圖象信號與輸出圖象信號。
圖6所示為本發(fā)明第2實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置的構(gòu)成方框圖。
圖7所示為圖6所示的輪廓校正裝置中處理的各種信號值。
圖8為通過對比表示圖6所示的輪廓校正裝置中的輸入圖象信號與輸出圖象信號。
圖9所示為圖6所示的輪廓校正裝置中在除去變形抑制功能的狀態(tài)下處理的信號值。
圖10為通過對比表示圖9所示狀態(tài)的輪廓校正裝置中的輸入圖象信號與輸出圖象信號。
圖11所示為圖6所示的輪廓校正裝置中對具有不連續(xù)部分的輸入圖象信號進(jìn)行處理的有關(guān)的信號值。
圖12為通過對比表示圖11所示狀態(tài)的輪廓校正裝置中的輸入圖象信號與輸出圖象信號。
圖13所示為本發(fā)明第3實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置的構(gòu)成方框圖。
圖14所示為圖13所示的輪廓校正裝置中處理的各種信號值。
圖15為通過對比表示圖13所示的輪廓校正裝置中的輸入圖象信號與輸出圖象信號。
圖16所示為本發(fā)明第4實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置的構(gòu)成方框圖。
圖17所示為以往的輪廓校正裝置的構(gòu)成方框圖。
圖18為圖17所示的輪廓校正裝置中處理的各種信號的波形圖。
圖19為表示利用圖18所示的輪廓校正裝置對具有規(guī)定值以上濃度斜率的輪廓部分的圖象信號進(jìn)行輪廓校正的結(jié)果的說明圖。
圖20為表示利用圖18所示的輪廓校正裝置對具有固定值以下濃度斜率的漸變部分的圖象信號進(jìn)行輪廓校正的結(jié)果的說明圖。
圖21為表示利用圖18所示的輪廓校正裝置對輪廓部分附近具有峰值的圖象信號進(jìn)行輪廓校正的結(jié)果的說明圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)為了更詳細(xì)敘述本發(fā)明，下面根據(jù)附圖對它進(jìn)行說明。
(第1實施形態(tài))在參照附圖具體進(jìn)行說明之前，首先說明本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置的基本概念。本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置OEp1是用來解決參照圖20說明的輪廓校正裝置OEc中的對漸變信號進(jìn)行輪廓校正的問題。
如上所述，在輪廓校正裝置OEc中，由于使輸入的圖象信號a僅延遲第5固定時間P5后生成延遲輸入圖象信號j，從該延遲輸入圖象信號j減去校正信號I后，生成輸出圖象信號，因此在圖象信號a為灰度在整體上緩慢變化的漸變信號的情況下，比周圍的灰度差大的部分顯現(xiàn)過度的輪廓校正(加劇變化)，本來沒有輪廓的部分產(chǎn)生輪廓。為了防止這種情況，在實施形態(tài)中，不是根據(jù)灰度差，而是對應(yīng)于灰度變化的程度調(diào)整輪廓校正量。
下面參照圖1說明本發(fā)明第1實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置。如該圖所示，輪廓校正裝置OEp1包含2T延遲器101、減法器102、2T延遲器103、最小絕對值運(yùn)算器104、2T延遲器105、減法器106、1T延遲器107、最小絕對值選擇器108、3T延遲器109、減法器110、2T延遲器111及運(yùn)算器112。
2T延遲器101與外部圖象信號源(未圖示)連接，使輸入的模擬或數(shù)字輸入圖象信號Sa僅延遲2T期間，生成2T延遲輸入圖象信號Sb。另外，所謂該2T期間中的T期間是指與輸入圖象信號Sa顯現(xiàn)的1個象素對應(yīng)的期間GP的N倍(N為自然數(shù))。即可以表示為T＝N·GP。這樣，所謂T期間是與任意數(shù)N的象素對應(yīng)的期間。即所謂2T期間是輸入圖象信號Sa的2N個象素期間。而且，最好是根據(jù)輸入圖象信號Sa的頻率決定最佳的N值。但是，在本說明書中，為了說明的簡便起見，若沒有特別說明，則以N＝1的情況作為代表例子進(jìn)行說明。
減法器102的正輸入口與所述圖象信號源連接，將輸入圖象信號Sa輸入，負(fù)輸入口與2T延遲器101連接，將2T延遲輸入圖象信號Sb輸入。然后，從輸入圖象信號Sa減去2T延遲輸入圖象信號Sb，生成第1的一次微分信號Sc。
2T延遲器103與減法器102連接，將第1的一次微分信號Sc輸入。2T延遲器103再使輸入的第1的一次微分信號Sc僅延遲2T期間，生成2T延遲一次微分信號Sd。
最小絕對值運(yùn)算器104與減法器102及2T延遲器103連接，分別將第1的一次微分信號Sc及2T延遲一次微分信號Sd輸入。然后，最小絕對值運(yùn)算器104取出的第1的一次微分信號Sc與2T延遲1次微分信號Sd的最小值，生成最小值1次微分信號Se。
2T延遲器105及1T延遲器107都與最小絕對值運(yùn)算器104連接，將最小值1次微分信號Se輸入。然后，輸入的最小值1次微分信號Se利用2T延遲器105，僅延遲2T期間，生成2T延遲最小值1次微分信號Sf。同樣，最小值1次微分信號Se利用1T延遲器107，僅延遲1T期間(1個象素期間)，生成1T延遲最小值一次微分信號Sh。
減法器106的正輸入口與最小絕對值運(yùn)算器104連接，將最小值1次微分信號Se輸入，負(fù)輸入口與2T延遲器105連接，2T延遲最小值1次微分信號Sf輸入。減法器106從輸入的最小值一次微分信號Se減去2T延遲最小值1次微分信號Sf，生成2次微分信號Sg。
最小絕對值選擇器108與減法器106及1T延遲器107連接，分別將2次微分信號Sg及1T延遲最小值1次微分信號Sh輸入。最小絕對值選擇器108取出輸入的2次微分信號Sg及1T延遲最小值1次微分信號Sh的最小值，生成第1校正信號Si1。
3T延遲器109與上述圖象信號源連接，將輸入圖象信號Sa輸入。然后，3T延遲器109使輸入的2次微分信號Sg僅延遲3T期間，生成3T延遲輸入圖象信號Sj。
2T延遲器111與減法器102連接，將第1的一次微分信號Sc輸入。然后，2T延遲器111使第1的一次微分信號Sc僅延遲2T期間，生成第2延遲1次微分信號Sm。另外，2T延遲一次微分信號Sd與第2延遲1次微分信號Sm是等效的。因此，也可以去掉2T延遲器111，將第1延遲一次微分信號Sd代替第2延遲1次微分信號Sm輸入至運(yùn)算器112。
運(yùn)算器112與最小絕對值選擇器108及2T延遲器111連接，分別將第1校正信號Si1、第2延遲1次微分信號Sm及灰度信息Li輸入。運(yùn)算器112對第1校正信號Si1及第2延遲1次微分信號Sm進(jìn)行單值的固定運(yùn)算，生成第2校正信號Ss，是第1校正信號Si1的調(diào)整器。即該運(yùn)算器112及2T延遲器111實現(xiàn)了是本實施形態(tài)的基本概念即不是根據(jù)灰度而是根據(jù)灰度變化的程度自適應(yīng)地調(diào)整輪廓校正量的自適應(yīng)校正功能。
運(yùn)算器112還與外部設(shè)置的圖象信號灰度指示器(未圖示)連接，將表示輸入圖象信號Sa的灰度的灰度信息Li輸入。然后，根據(jù)灰度信息Li改變第1校正信息Si1與第2延遲一次微分信號Sm的運(yùn)算內(nèi)容，通過這樣生成調(diào)整了的第2校正信號Ss。
減法電路10的正輸入口與3T延遲器109連接，將3T延遲輸入圖象信號Sj輸入，負(fù)輸入口與運(yùn)算器112連接，將第2校正信號Ss輸入。減法電路10從輸入的3T延遲輸入圖象信號Sj減去第2校正信號Ss，得到第1輸出圖象信號Sk1、這樣，利用減法器110從3T延遲輸入圖象信號Sj減去第2校正信號Ss，通過這樣生成輸入圖象信號Sa的輪廓進(jìn)行了校正的第1輸出圖象信號Sx1。這意味著運(yùn)算器112具有以第2延遲一次微分信號Sm及灰度信號Li即所謂二元項來調(diào)整第1輸出圖象信號Sk1的輪廓狀態(tài)的功能。
下面詳細(xì)說明上述構(gòu)成的輪廓校正裝置Oep1的作用。用延遲器1使輸入圖象信號Sa延遲，得到延遲2T期間(2個象素期間)的輸入圖象信號Sa即2T延遲輸入圖象信號Sb。利用減法器102從輸入圖象信號Sa減去該2T延遲輸入圖象信號Sb，得到第1的一次微分信號Sc。
接著，利用2T延遲器103得到使該第1的一次微分信號Sc延遲2T期間的2T延遲1次微分信號Sd，然后用最小絕對值運(yùn)算器104選擇第1的一次微分信號Sc與2T延遲一次微分信號Sd之絕對值的小的數(shù)值，得到最小值一次微分信號Se。但是，若第1的一次微分信號Sc與2T延遲1次微分信號Sd的符號不同，則輸出0。另外，符號采用第1的一次微分信號S的符號。這樣得到的最小值1次微分信號Se移動集中在輸入圖象信號Sa的輪廓部分的上升或下降期間內(nèi)。
接著，利用2T延遲器105及1T延遲器107，得到使該最小值1次微分信號Se分別延遲2T期間及1T期間的2T延遲最小值1次微分信號Sf及1T延遲最小值1次微分信號Sh。
接著，用減法器106從最小值1次微分信號Se減去2T延遲最小值1次微分信號Sf，得到2次微分信號Sg。用最小絕對值選擇器108選擇2次微分信號Sg與1T延遲最小值1次微分信號Sh之絕對值的小的數(shù)值，得到第1校正信號Si1。但是，符號采用與2次微分信號Sg相同的符號。
2T延遲器111使第1的一次微分信號Sc延遲2T期間，得到第2延遲1次微分信號Sm。該第2延遲一次為分信號Sm比輸入圖象信號Sa僅延遲3T期間。
如上所述，第1校正信號Si1利用運(yùn)算器112，根據(jù)第2延遲1次微分信號Sm及灰度信息Li進(jìn)行規(guī)定運(yùn)算，生成第2校正信號Ss。
即這意味著，在本實施形態(tài)中，第1校正信號Si1、第2校正信號Ss、第2延遲一次微分信號Sm及灰度信息Li之間，最好下式(1)～(9)所示的關(guān)系成立。
Ss＝f(Si1、Sm、Li)……(1)Ss＝f(Si1、Li)×f(Sm、Li) ……(2)根據(jù)上式，作為輸入圖象信號Sa為256級灰度(Li＝256)時的理想的一個例子，第2校正信號Ss表現(xiàn)為2折線段。即第2校正信號Ss根據(jù)第2延遲一次微分信號Sm的值，采用下式(3)及(4)規(guī)定的值Ss＝Si1×Sm/16(Sm≤16)……(3)Ss＝Si1(Sm＞16) ……(4)上式(3)及(4)所示為第2延遲一次微分信號Sm的值將16作為閾值的例子，但根據(jù)所希望的輪廓校正結(jié)果，也可以設(shè)定為32或24這樣的16以外的適當(dāng)?shù)闹怠?br> 另外，如用下式(5)、(6)及(7)規(guī)定那樣，第2校正信號Ss也可以設(shè)定為用3折線段表示。
Ss＝Si1×Sm/32(Sm≤16) ……(5)Ss＝Si1/2+si1×(Sm-16)/64(Sm＞16、Sm≤48)……(6)Ss＝Si1(Sm＞48) ……(7)另外，上式(1)～(7)所示例子的相對于灰度信息Li的值適當(dāng)規(guī)定的函數(shù)或閾值作為表格存儲在運(yùn)算112中。然后，根據(jù)輸入至運(yùn)算器112的灰度信息Li，參照存儲在內(nèi)部的表格，進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算，通過這樣用第2延遲一次微分信號Sm調(diào)整第1校正信號Si1，生成第2校正信號Ss。
另外，作為灰度信息Li的不同數(shù)值的例子，在輸入圖象信號Sa為1024級灰度時，可得到下式(8)及(9)。
Ss＝Si1×Sm/64(Sm≤64)……(8)Ss＝Si1(Sm＞64) ……(9)然后，該Ss作為第2校正信號Ss，輸出給減法器110。
接著，利用減法器110，從延遲了3T期間的輸入圖象信號Sa即3T延遲輸入圖象信號Sj減去該第2校正信號Ss，得到第1輸出圖象信號Sk1。該第1輸出圖象信號Sk1在像漸變信號那樣的平穩(wěn)單調(diào)增加或單調(diào)減少的圖象信號的情況下，如上式(2)所示，利用一次微分值(Sm)的函數(shù)決定增益，通過這樣第1輸出圖象信號Sk1變小，不喪失原來的輸入圖象信號Sa的特征。另外，關(guān)于加劇變化的輪廓部分，與以往例子的輪廓校正裝置OEc的輸出圖象信號K相同，由于第1輸出圖象部分的上升或下降期間內(nèi)，因此進(jìn)行輪廓校正而無下沖及超調(diào)。
另外，對于上述灰度信息Li的值的函數(shù)式(1)～(9)及閾值是一個例子，但可以根據(jù)輸入圖象信號Sa的特性及顯示校正后的第1輸出圖形信號Sk1的顯示器的特性，通過實驗等進(jìn)行各種適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，以便得到最佳的輪廓校正結(jié)果。
下面參照圖2、圖3、圖4及圖5，以對輸入圖象信號Sa進(jìn)行數(shù)字取樣的信號為例，具體說明利用本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置Oep1進(jìn)行的輪廓校正處理。圖2及圖3表示利用本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置Oep1處理的信號值及信號波形，圖4及圖5所示的信號值及信號波形，是從輪廓校正裝置Oep1去掉提供自適應(yīng)校正功能的2T延遲器111及運(yùn)算器112，將用減法器110從3T延遲輸入圖象信號Sj減去第1校正信號Si1的Sj-si作為第1輸出圖象信號Sk1n輸出時的信號值及信號波形。
在圖2中，最左邊一欄所示的符號Sa、Sb、Sc、Sd、Se、Sf、Sg、Sh、Si、Sm、Ss、Sj及Sk1分別表示在輪廓校正裝置Oep1的各部分觀察的上述輸入圖象信號Sa、2T延遲輸入圖象信號Sb、第1的一次微分信號Sc、2T延遲一次微分信號Sd、最小值一次微分信號Se、2T延遲最小值一次微分信號Sf、2次微分信號Sg、1T延遲最小值一次微分信號Sh、第1校正信號Si1、第2延遲一次微分信號Sm、第2校正信號Ss、3T延遲輸入圖象信號Sj及第1輸出圖象信號Sk1。另外，最上行是用期間T的倍數(shù)表示輸入圖象信號Sa輸入輪廓校正裝置Oep1之后經(jīng)過的時間。將用期間T的倍數(shù)表示的各時間分別稱為時刻n×T(n為自然數(shù))。另外，上述信號的包含符號的各分別表示對應(yīng)信號的各時刻的值。
另外，圖3是以時間軸(橫軸)及灰度軸(縱軸)用圖形表示圖2所示的輸入圖象信號Sa及第1輸出圖象信號Sk1的變化。
在圖4中也與圖2相同，但是去掉第2延遲一次微分信號Sm及第2校正信號Ss，同時表示第1輸出圖象信號Sk1n的信號值以代替第1輸出圖象信號Sk1。另外，在圖5中用圖形表示圖4所示的輸入圖象信號Sa及第1輸出圖象信號Sk1n的變化。
試將圖3與圖5進(jìn)行比較可知，在圖5中，斜率的振幅不是一定的，而在圖3中，斜率的振幅抑制為近似一定。這就是表示對于以小的振幅單調(diào)增加或減少的那樣的漸變信號，抑制對其進(jìn)行校正，保持了原來圖象信號的特征。通過這樣本發(fā)明有關(guān)的2T延遲器111及運(yùn)算器112構(gòu)成的根據(jù)灰度變化程度的自適應(yīng)校正功能的效果是明顯的。
(第2實施形態(tài))在參照附圖具體進(jìn)行說明之前，首先說明本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置的基本概念。本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置OEc中對輪廓部分附近具有峰值的波形信號不能正確進(jìn)行輪廓校正的輪廓校正裝置OEc所固有的問題。
如圖6所示，本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置Oep2是這樣構(gòu)成的，是在圖1所示的輪廓校正裝置Oep1中，將最小絕對值選擇器108a換成最小絕對值選擇器108b，去掉2T延遲器111及運(yùn)算器12，另外新增加1T延遲器113、減法器114及3T延遲電路115。另外，這些新設(shè)置的1T延遲器113、減法器114及3T延遲電路115在輪廓校正裝置中附加變形抑制功能，該功能抑制輸入圖象信號Sa的波形產(chǎn)生變形那樣的輪廓校正處理。
即由圖象信號源輸入圖象信號Sa利用減法器102、2T延遲器103、最小絕對值運(yùn)算器104、2T延遲器105、減法器106及1T延遲器107，接受與輪廓校正裝置Oep1中相同的處理，由減法器106及1T延遲器107分別將2次微分信號Sg及1T延遲最小值1次微分信號Sh輸出給最小絕對值選擇器108b。
輪廓校正裝置Oep2中新設(shè)置的1T延遲器113與圖象信號源連接，將輸入圖象信號Sa輸入。然后，1T延遲器113使輸入圖象信號Sa僅延遲1T期間，生成1T延遲輸入圖象信號Sn。
減法器114與減法器102相同，正輸入口與前述圖象信號源連接，將輸入圖象信號Sa輸入，負(fù)輸入口與1T延遲器113連接，將1T延遲輸入圖象信號Sn輸入。然后，減法器114從輸入圖象信號Sa減去1T延遲輸入圖象信號Sn，生成第2的一次微分信號Sp。3T延遲電路115與減法器114連接，將第2的一次微分信號Sp輸入。3T延遲電路115使第2的一次微分信號Sp僅延遲3T期間，生成第2延遲一次微分信號Sq，輸出給最小值選擇器108b。
最小絕對值選擇器108b取出由減法器106輸入的2次微分信號Sg、由1T延遲器107輸入的1T延遲最小值1次微分信號Sh及由3T延遲電路115輸入的第2延遲1次微分信號Sg的最小值，生成第1校正信號si2。另外，第1實施形態(tài)有關(guān)的最小絕對值選擇器108a是取出2個輸入信號(2次微分信號Sg與1T延遲最小值1次微分信號Sh)內(nèi)的最小值，但不同的是，最小絕對值選擇器108b是取出3個輸入信號(2次微分信號Sg、1T延遲最小值一次微分信號Sh與第2延遲1次延遲最小值1次微分信號Sh與第2延遲一次微分信號Sg)的最小值。當(dāng)然，由最小絕對值選擇器108a輸出的第1校正信號Si1與由最小絕對值選擇器108b輸出的第1校正信號Si2所能得到的值不同。
下面詳細(xì)說明如上所述構(gòu)成的輪廓校正裝置Oep2的輪廓校正作用。另外，由于由2T延遲器101至最小絕對值選擇器108b的作用與引進(jìn)說明的輪廓校正裝置Oep1的作用相同，因此省略其說明。
1T延遲器113使輸入圖象信號Sa延遲1T期間，得到1T延遲輸入圖象信號Sn。用減法器114以輸入圖象信號Sa減去1T延遲輸入圖象信號Sn，得到第2的一次微分信號Sp。3T延遲電路115得到使第2的一次微分信號Sp。3T延遲電路115得到使第2的一次微分信號Sp延遲3T期間的第2延遲1次微分信號Sg。用最小絕對值選擇器108選擇2次微分信號Sg、1T延遲最小值一次微分信號Sh與第2延遲一次微分信號Sg之絕對值的小的數(shù)值，得到第1校正信號Si2。但是，符號采用與2次微分信號Sg相同的符號。
接著，利用減法趨110從僅延遲了3T期間的輸入圖象信號Sa即3T延遲輸入圖象信號Sj減去第1校正信號Si2，通過這樣得到第1校正信號Si2。與上述輪廓校正裝置OEc中的輸出圖象信號K及輪廓校正裝置Oep1中的第1輸出圖象信號Sk1相同，由于第1校正信號Si2一定集中在輸入圖象信號Sa(a)的輪廓部分的上升或下降期間內(nèi)，因此進(jìn)行輪廓校正而無下沖及超調(diào)。再有，對于某種圖象信號的圖形，解決了相對于輸入圖象信號的特征(增加及減少的圖形)而輸出圖象信號具有不同特征的問題。
下面參照圖7、圖8、圖9、圖10、圖11及圖12，以對輸入圖象信號Sa進(jìn)行數(shù)字樣的信號為例，具體說明利用本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置Oep2進(jìn)行的輪廓校正處理。
圖7及圖8所示為利用本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置Oep2處理的信號值及信號波形，圖9及圖10所示為從輪廓校正裝置Oep2去掉1T延遲器114及3T延遲電路115情況下的處理。在這種情況下，由于對最小絕對選擇器108b不輸入第2延遲1次微分信號Sg，因此從最小絕對值選擇器108b將第1校正信號Si1代替第1校正信號Si2輸出給減法器110。結(jié)果，用減法器110從延遲了3T期間的輸入圖象信號Sa即3T延遲輸入圖象信號Sj減去第1校正信號Si1，生成第1校正信號Si2n。然后，在圖9及圖10中表示這時的信號值及信號波形。
試將圖8與圖10進(jìn)行比較可知，在圖10中，第1校正信號Si2n的增加及減少的尖頂變成2個，而在圖8中的第1校正信號Si2的增加及減少的尖頂與輸入圖象信號Sa相同，抑制為一個。這樣就表示，在本實施形態(tài)中，解決了喪失輸入圖象信號Sa的特征的問題。這樣，1T延遲器113。減法器114及3T延遲電路115提供的抑制使輸入圖象信號Sa的波形變形的輪廓校正的變形抑制功能的效果是明顯的。
下面參照圖11及圖12說明在本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置Oep2中還沒有解決的問題。
圖11所示為與圖7相同的輪廓校正裝置Oep2的各信號的值。但是，在圖11及圖12中，在輸入時刻T11顯著看出來的那樣灰度不連續(xù)的輸入圖象信號Sa時，如圖12所示，本來只有一個在時刻11出現(xiàn)的增加及減少的尖頂，而在第1輸出圖象信號Sk2，在時刻T12及T14產(chǎn)生2個尖頂。為了解決該問題，下面提出本發(fā)明第3實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置的方案。
(第3實施形態(tài))下面參照圖13說明本發(fā)明第3實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置。本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置Oep3是在圖6所示的輪廓校正裝置Oep2中新設(shè)置與3T延遲器115平行的2T延遲器116。然后，將最小絕對值選擇器108b換成最小絕對值選擇器108c。
即2T延遲器116與減法器114連接，將第2的1次微分信號Sp輸入。然后，2T延遲器116使第2的一次微分信號Sp僅延遲2T期間，生成2T延遲一次微分信號Sr，輸出給最小絕對值選擇器108c。結(jié)果，對最小絕對值選擇器108c輸入1T延遲最小值1次微分信號Sh、第2延遲1次微分信號Sg及2T延遲一次微分信號Sr的3個信號，選擇該3個信號內(nèi)的最小值，生成第1校正信號Si3，輸出給減法器110。
另外，第2實施形態(tài)有關(guān)的最小絕對值選擇器108b是取出3個輸入信號(2次微分信號Sg、1T延遲最小值一次微分信號Sh及第2延遲一次微分信號Sq)內(nèi)的最小值，但不同的是，最小絕對值選擇器108c是取出4個輸入信號(2次微分信號Sg、1T延遲最小值1次微分信號Sh、第2延遲1次微分信號Sq及2T延遲1次微分信號Sr)的最小值。當(dāng)然，由最小絕對值選擇器108c輸出的第1校正信號Si3與由最小絕對值選擇器108b輸出的第1校正信號Si2所能得到的值得不同。
下面詳細(xì)說明如上所述構(gòu)成的輪廓校正裝置Oep3的輪廓校正作用。另外，除了如上所述利用2T延遲器116生成2T延遲一次微分信號Sr、利用最小絕對值選擇108c生成第1校正信號Si3、以及利用減法器110從3T延遲輸入圖象信號Sj減去第1校正信號Si3而生成第1輸出圖象信號SK3以外，與利用輪廓校正裝置Oep2的作用相同。
用延遲器116得到使第2的一次微分信號Sp僅延遲2T期間的2T延遲一次微分信號Sr。最小絕對值選擇器108選擇2次微分信號Sg、1T延遲最小值一次微分信號Sh、第2延遲一次微分信號Sq及2T延遲1次微分信號Sr之絕對值的小的數(shù)值，得到第1校正信號Si3。但是，第1校正信號Si3的符號采用與2次微分信號Sg相同的符號。
然后，利用減法器110從僅延遲了3T期間的輸入圖象信號Sa即3T延遲輸入圖象信號Sj減取第1校正信號Si3，得到第1輸出圖象信號Sk3。由于第1輸出圖象信號Sk3一定集中在輸入圖象信號Sa的輪廓部分的上升或下降期間內(nèi)，因此進(jìn)行輪廓校正而無下沖及超調(diào)。
再有，對于輸入圖象信號Sa的圖形，解決了了相對于輸入圖象信號的特征(增加及減少的圖形)而輸出圖象信號具有不同特征的問題。除了第2延遲一次微分信號Sg，再增加2T延遲一次微分信號Sr，通過這樣進(jìn)一步能夠?qū)D象信號的圖形保持輸入圖象信號的特征。
下面參照圖14及圖15，說明對進(jìn)行了數(shù)字采樣的輸入圖象信號Sa進(jìn)行本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正處理時的結(jié)果。試將圖15與上述的圖12進(jìn)行比較，則在圖12中，輸出圖象信號Sk的增加及減少的尖頂變成2個，而在圖7中的輸出圖象信號Sk的增加及減少的尖頂與輸入圖象信號Sa相同，抑制為一個。這表示，在本實施形態(tài)中，還解決了喪失圖象信號特征的問題。
(第4實施形態(tài))下面參照圖16說明本發(fā)明第4實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置。本實施形態(tài)有關(guān)的輪廓校正裝置Oep4是圖1所示的輪廓校正裝置Oep1與圖13所示的輪廓校正裝置Oep3的組合而構(gòu)成的。即輪廓校正裝置Oep4是對輪廓校正裝置Oep3增加輪廓校正裝置OEp1的2T延遲器111及運(yùn)算器112。結(jié)果，同時具有輪廓校正裝置Oep1及輪廓校正裝置Oep3這兩者的特征。
如上所述，在本發(fā)明第1實施形態(tài)中，通過使單調(diào)增加或單調(diào)減少部分的信號波形加劇變化，來校正圖象信號的輪廓，再根據(jù)圖象信號的斜率自適應(yīng)地使校正值變化，能夠不喪失原來圖象的特征而進(jìn)行輪廓校正。
另外，在第2及第3實施形態(tài)中，通過使單調(diào)增加或單調(diào)減少部分的信號波形加劇變化，來校正圖象信號的輪廓，能夠抑制相對于原來圖象特征產(chǎn)生較大的變形，同時不喪失原來圖象特征而進(jìn)行輪廓校正。
再有，在第4實施形態(tài)中，通過使單調(diào)增加或單調(diào)減少部分的信號波形加劇變化，來校正圖象信號的輪廓，再根據(jù)圖象信號的斜率自適應(yīng)地使校正值變化，能夠抑制相對于原來圖象特征產(chǎn)生較大的變形，同時不喪失原來圖象特征而進(jìn)行輪廓校正。
工業(yè)上的實用性如上所述，本發(fā)明能夠全面用于根據(jù)模擬及數(shù)字圖象信號重放圖象的圖象顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種輪廓校正裝置，以對應(yīng)象素的單位期間來處理輸入圖象信號以強(qiáng)調(diào)該輸入信號的輪廓成分，其特征在于，包括第1延遲器，使所述輸入圖象信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲輸入圖象信號，第1減法器，從所述輸入圖象信號減去所述第1延遲輸入圖象信號，生成第1的一次微分信號，第2延遲器，使所述第1的一次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲一次微分信號，最小絕對值運(yùn)算器，選擇所述第1的一次微分信號與所述2T延遲一次微分信號內(nèi)的小的數(shù)值并生成最小值一次微分信號，第3延遲器，使所述最小值一次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲最小值1次微分信號，第2減法器，從所述最小值一次微分信號Se減去所述第1延遲最小值一次微分信號，生成2次微分信號，第4延遲器，使所述最小值一次微分信號僅延遲所述單位期間，生成1T延遲最小值1次微分信號，第2最小值器，選擇所述2次微分信號與所述一T延遲最小值一次微分信號的小的數(shù)值并生成第1校正信號，運(yùn)算器，將所述第1校正信號與所述2T延遲一次微分信號根據(jù)規(guī)定的函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生成第2校正信號，第5延遲器，使所述輸入圖象信號僅延遲所述單位期間的3倍，生成3T延遲輸入圖象信號，以及第3減法器，從所述3T延遲輸入圖象信號減去所述第2校正信號，生成進(jìn)行了輪廓校正的圖象信號。
2.一種輪廓校正裝置，以對應(yīng)于象素的單位期間來處理輸入圖象信號以強(qiáng)調(diào)該輸入信號的輪廓成分，其特征在于，包括第1延遲器，使所述輸入圖象信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲輸入圖象信號，第1減法器，從所述輸入圖象信號減去所述第1延遲輸入圖象信號，生成第1的一次微分信號，第2延遲器，使所述第1的1次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲1次微分信號，最小絕對值運(yùn)算器，選擇所述第1的一次微分信號與所述2T延遲一次微分信號內(nèi)的小的數(shù)值并生成最小值一次微分信號，第4延遲器，使所述最小值一次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲最小值一次微分信號，第2減法器，從所述最小值一次微分信號Se減去所述第1延遲最小值一次微分信號，生成2次微分信號，第5延遲器，使所述最小值一次微分信號僅延遲所述單位期間，生成1T延遲最小值一次微分信號，第6延遲器，使所述輸入圖象信號僅延遲所述單位期間，生成1T延遲輸入圖象信號，第3減法器，從所述輸入圖象信號減去所述1T延遲輸入圖象信號，生成第2的一次微分信號，第7延遲器，使所述第2的一次微分信號僅延遲所述單位期間的3倍，生成3T延遲輸入圖象信號，第2最小值器，選擇所述2次微分信號與1T延遲最小值得1次微分信號與所述第2延遲1次微分信號內(nèi)的最小數(shù)值并生成第1校正信號，以及第4減法器，從所述3T延遲輸入圖象信號減去所述第1校正信號，生成進(jìn)行了輪廓校正的圖象信號。
3.如權(quán)利要求2所述的輪廓校正裝置，其特征在于，還包括第8延遲器，使所述第2的一次微分信號僅延遲所述單位期間的2倍，生成2T延遲一次微分信號，所述第2最小值器選擇所述2次微分信號、1T延遲最小值一次微分信號、所述第2延遲一次微分信號及所述2T延遲一次微分信號內(nèi)的最小的數(shù)值，并生成所述第1校正信號。
4.如權(quán)利要求2或3所述的輪廓校正裝置，其特征在于，還包括運(yùn)算器，將所述第1校正信號與所述2T延遲一次微分信號根據(jù)規(guī)定的函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生成第2校正信號，所述第4減法器具有從所述3T延遲輸入圖象信號減去所述第2校正信號后生成進(jìn)行了輪廓校正的圖象信號的第3減法器。
5.如權(quán)利要求1或4所述的輪廓校正裝置，其特征在于，所述運(yùn)算器按照所述輸入圖象信號的灰度并根據(jù)預(yù)定的函數(shù)進(jìn)行預(yù)算。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供防止發(fā)生重復(fù)那樣的噪聲及喪失漸變部分的灰度性能的灰度校正器，該灰度校正器根據(jù)圖象信號的斜率自適應(yīng)地控制校正值，檢測重復(fù)那樣的噪聲發(fā)生，抑制噪聲發(fā)生，使大振幅的邊沿加劇變化、圖象質(zhì)量無惡化，從而改善圖象信號的空間頻率。
文檔編號H04N5/208GK1462542SQ02801602
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月11日
發(fā)明者石川雄一, 榛葉充明 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社