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JP2009302960A - Video signal processing apparatus, program and method - Google Patents

Video signal processing apparatus, program and method Download PDF

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JP2009302960A
JP2009302960A JP2008155823A JP2008155823A JP2009302960A JP 2009302960 A JP2009302960 A JP 2009302960A JP 2008155823 A JP2008155823 A JP 2008155823A JP 2008155823 A JP2008155823 A JP 2008155823A JP 2009302960 A JP2009302960 A JP 2009302960A
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JP
Japan
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video signal
gradation
unit
area
past
Prior art date
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JP2008155823A
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Naritsuyo On
成剛 温
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Olympus Corp
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Olympus Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video signal processing apparatus, a program and a method capable of enhancing image quality by reducing white-out or black-out, and controlling an extent of image quality enhancement. <P>SOLUTION: The video signal processing apparatus is adopted which includes: a gradation converting unit 106 for applying gradation conversion to a video signal; a specific region detecting unit 107 for detecting a specific region having luminance equal to or higher than a specified first threshold or lower than or equal to a specified second threshold from a current video signal after gradation conversion; a past data storage unit 110 storing past video signals in which information of a distance to a subject is made corresponding to gradation information for each pixel or for each predetermined region; and a gradation correcting unit 108 for detecting a region of a past video signal corresponding to the specific region on the basis of the distance information, extracting from the past data storage unit 110 past gradation information indicating gradation information of the region, and correcting a gradation width of the specific region in the current video signal using the past gradation information. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、映像信号に対して階調変換処理を施す映像信号処理装置並びにプログラム及び方法に関するものである。   The present invention relates to a video signal processing apparatus, a program, and a method for performing gradation conversion processing on a video signal.

階調変換処理においては、変換に伴い、階調幅が伸張または圧縮される輝度域が発生する。圧縮される輝度域においては、その画像のコントラストが低下し、特に高輝度部の白飛びや低輝度部の黒つぶれなどの画質上の問題が発生する。   In the gradation conversion process, a luminance region in which the gradation width is expanded or compressed is generated along with the conversion. In the luminance range to be compressed, the contrast of the image is lowered, and in particular, a problem in image quality such as whiteout in a high luminance part and blackout in a low luminance part occurs.

上記問題に対して、基準となる階調変換曲線及び基準外の階調変換曲線に基づき、得られた映像信号を輝度信号と色差信号とに分離し、輝度信号と色差信号とを圧縮する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、露光量の異なる複数枚の画像を合成することによって、階調幅のより広い広ダイナミックレンジの信号を生成する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2005−191711号公報 特開2001−238128号公報
A technique for separating the obtained video signal into a luminance signal and a color difference signal and compressing the luminance signal and the color difference signal based on a reference gradation conversion curve and a non-reference gradation conversion curve. Is disclosed (for example, see Patent Document 1). In addition, a technique for generating a signal with a wide dynamic range with a wider gradation width by combining a plurality of images having different exposure amounts is disclosed (for example, see Patent Document 2).
JP 2005-191711 A JP 2001-238128 A

しかし、特許文献1に開示されている技術によれば、複数の階調変換曲線に基づき、映像信号を輝度信号と色差信号とに分離して圧縮するため、階調の不連続性が発生してしまう可能性がある。また、特許文献2に開示されている技術によれば、露光量の異なる複数枚の画像を合成するために、露光量を調整して複数回の撮像を行わなければならず、時系列の映像信号への適用は困難であるという不都合がある。   However, according to the technique disclosed in Patent Document 1, since the video signal is separated into a luminance signal and a color difference signal and compressed based on a plurality of gradation conversion curves, gradation discontinuity occurs. There is a possibility that. In addition, according to the technique disclosed in Patent Document 2, in order to synthesize a plurality of images with different exposure amounts, it is necessary to adjust the exposure amount and perform imaging multiple times. There is an inconvenience that application to a signal is difficult.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、白飛びや黒つぶれなどを低減して画質を改善するとともに、画質改善の程度を制御できる映像信号処理装置並びにプログラム及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a video signal processing apparatus, program, and method capable of improving image quality by reducing overexposure and blackout, and controlling the degree of image quality improvement. With the goal.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第1の態様は、映像信号に対して階調変換を施す階調変換部と、階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出部と、画素毎または所定の領域毎に、被写体までの距離情報と階調情報とが対応付けられた過去の映像信号が格納された記憶部と、前記距離情報に基づいて前記特定領域に対応する過去の映像信号の領域を検出し、該領域の階調情報を示す過去階調情報を前記記憶部から抽出する過去階調情報抽出部と、前記過去階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正部とを有することを特徴とする映像信号処理装置である。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
According to a first aspect of the present invention, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on a video signal, and a current video signal after gradation conversion are equal to or greater than a predetermined first threshold value or a predetermined second threshold value. A region detection unit for detecting a specific region having the following luminance, and a storage unit storing a past video signal in which distance information to a subject and gradation information are associated with each pixel or for each predetermined region; A past gradation information extraction unit that detects a region of a past video signal corresponding to the specific region based on the distance information, and extracts past gradation information indicating the gradation information of the region from the storage unit; A video signal processing apparatus comprising: a gray level correction unit that corrects a gray level width of the specific area of the current video signal using the past gray level information.

この態様によれば、領域検出部により、階調変換後の現映像信号から、例えば、白とびになる特定領域が検出されるとともに、過去階調情報抽出部により、被写体までの距離情報と階調情報とが対応付けられた過去の映像信号が格納された記憶部から特定領域に対応する過去の映像信号の領域の階調情報が抽出され、該領域の階調情報を用いて現映像信号の特定領域の階調幅が階調補正部により補正される。
これにより、白とびになっている現映像信号の特定領域は、同じ距離情報をもつ過去の映像信号の領域の階調情報を用いて階調幅が補正されるので、照明との距離関係によって対象物の明るさへの影響が大きいシーンを撮像する場合にも、遠近感を保ちながら高画質な映像信号を得ることが可能となる。
According to this aspect, the region detection unit detects, for example, a specific region that is overexposed from the current video signal after the gradation conversion, and the past gradation information extraction unit detects the distance information to the subject and the floor. The gradation information of the past video signal area corresponding to the specific area is extracted from the storage unit storing the past video signal associated with the key information, and the current video signal is extracted using the gradation information of the area. The gradation width of the specific area is corrected by the gradation correction unit.
As a result, the specific area of the current video signal that is overexposed is corrected for the gradation width using the gradation information of the area of the past video signal having the same distance information. Even when a scene having a large influence on the brightness of an object is imaged, a high-quality video signal can be obtained while maintaining a sense of perspective.

本発明の第2の態様は、映像信号に対して階調変換を施す階調変換部と、階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出部と、前記現映像信号から前記特定領域の周辺領域を検出し、該周辺領域の階調情報を示す周辺階調情報を抽出する周辺階調情報抽出部と、前記周辺階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正部とを有することを特徴とする映像信号処理装置である。   According to a second aspect of the present invention, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on a video signal, and a current video signal after gradation conversion are equal to or higher than a predetermined first threshold value or a predetermined second threshold value. An area detection unit for detecting a specific area having the following luminance, and peripheral gradation information for detecting a peripheral area of the specific area from the current video signal and extracting peripheral gradation information indicating gradation information of the peripheral area A video signal processing apparatus comprising: an extraction unit; and a gray level correction unit that corrects a gray level width of the specific area of the current video signal using the peripheral gray level information.

この態様によれば、領域検出部により階調変換後の現映像信号から、例えば、白とびになる特定領域が抽出されるとともに、周辺階調情報抽出部により現映像信号の特定領域の周辺領域の階調情報が抽出され、該周辺領域の階調情報を用いて現映像信号の特定領域の階調幅が階調補正部により補正される。
これにより、白とびになっている現映像信号の特定領域は、周辺領域の階調情報を用いて階調幅が補正されるので、照明との距離関係によって対象物の明るさへの影響が大きいシーンを撮像する場合にも、遠近感を保ちながら高画質な映像信号を得ることが可能となる。
According to this aspect, for example, a specific region that is overexposed is extracted from the current video signal after gradation conversion by the region detection unit, and the peripheral region of the specific region of the current video signal is extracted by the peripheral gradation information extraction unit. Gradation information is extracted, and the gradation width of the specific area of the current video signal is corrected by the gradation correction unit using the gradation information of the peripheral area.
As a result, the specific area of the current video signal that is overexposed is corrected for the gradation width using the gradation information of the peripheral area, so the influence on the brightness of the object is great depending on the distance relationship with the illumination. Even when a scene is imaged, a high-quality video signal can be obtained while maintaining a sense of perspective.

本発明の第3の態様は、映像信号に対して階調変換を施す階調変換処理と、階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出処理と、画素毎または所定の領域毎に、被写体までの距離情報と階調情報とが対応付けられた過去の映像信号から、前記距離情報に基づいて前記特定領域に対応する過去の映像信号の領域を検出し、該領域の階調情報を示す過去階調情報を抽出する過去階調情報抽出処理と、前記過去階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする映像信号処理プログラムである。   According to a third aspect of the present invention, a gradation conversion process for performing gradation conversion on a video signal, and a current video signal after gradation conversion, a predetermined first threshold value or a predetermined second threshold value. Based on the distance information from a past video signal in which the distance information to the subject and the gradation information are associated with each other or for each predetermined area and area detection processing for detecting a specific area having the following luminance A past gradation information extracting process for detecting a past video signal area corresponding to the specific area and extracting past gray scale information indicating the gray scale information of the area; and A video signal processing program that causes a computer to execute gradation correction processing for correcting the gradation width of the specific area of a video signal.

本発明の第4の態様は、映像信号に対して階調変換を施す階調変換処理と、階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出処理と、前記現映像信号から前記特定領域の周辺領域を検出し、該周辺領域の階調情報を示す周辺階調情報を抽出する周辺階調情報抽出処理と、前記周辺階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする映像信号処理プログラムである。   According to a fourth aspect of the present invention, a gradation conversion process for performing gradation conversion on a video signal, and a current video signal after gradation conversion, a predetermined first threshold value or a predetermined second threshold value. Area detection processing for detecting a specific area having the following luminance, and peripheral gradation information for detecting a peripheral area of the specific area from the current video signal and extracting peripheral gradation information indicating gradation information of the peripheral area A video signal processing program causing a computer to execute an extraction process and a gradation correction process for correcting a gradation width of the specific area of the current video signal using the peripheral gradation information.

本発明の第5の態様は、映像信号に対して階調変換を施す階調変換工程と、階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出工程と、画素毎または所定の領域毎に、被写体までの距離情報と階調情報とが対応付けられた過去の映像信号から、前記距離情報に基づいて前記特定領域に対応する過去の映像信号の領域を検出し、該領域の階調情報を示す過去階調情報を抽出する過去階調情報抽出工程と、前記過去階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正工程とを含むことを特徴とする映像信号処理方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a gradation conversion step for performing gradation conversion on a video signal, and a current video signal after gradation conversion based on a predetermined first threshold value or a predetermined second threshold value. Based on the distance information from an area detection step for detecting a specific area having the following luminance and a past video signal in which distance information to the subject and gradation information are associated with each pixel or for each predetermined area. A past gradation information extraction step of detecting a past video signal region corresponding to the specific region and extracting past gradation information indicating the gradation information of the region; and using the past gradation information, the current gradation information is extracted. And a tone correction step of correcting the tone width of the specific area of the video signal.

本発明の第6の態様は、映像信号に対して階調変換を施す階調変換工程と、階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出工程と、前記現映像信号から前記特定領域の周辺領域を検出し、該周辺領域の階調情報を示す周辺階調情報を抽出する周辺階調情報抽出工程と、前記周辺階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正工程とを含むことを特徴とする映像信号処理方法である。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a gradation conversion step for performing gradation conversion on a video signal, and a current video signal after gradation conversion that is equal to or greater than a predetermined first threshold value or a predetermined second threshold value. A region detecting step for detecting a specific region having the following luminance; and peripheral gradation information for detecting a peripheral region of the specific region from the current video signal and extracting peripheral gradation information indicating gradation information of the peripheral region A video signal processing method comprising: an extraction step; and a tone correction step of correcting a tone width of the specific region of the current video signal using the peripheral tone information.

本発明によれば、高画質な映像信号を提供できる。   According to the present invention, a high-quality video signal can be provided.

[第1の実施形態]
以下に、本発明の第1の実施形態に係る映像信号処理装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態に係る映像信号処理装置は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの電子機器に搭載される。この機器は、正しく作動するために電流または電磁界に依存する機器である。
図1は、本実施形態に係る映像信号処理装置の構成図である。
本実施形態に係る映像信号処理装置は、レンズ系100、絞り101、CCD102、Gain103、A/D104、バッファー部105、階調変換部(階調変換部)106、特定領域検出部(領域検出部)107、階調補正部(階調補正部)108、出力部109、過去データ保存部(記憶部)110、赤外線センサー111、距離情報取得部112、制御部113、外部I/F部114、及びROM115を備えている。
[First Embodiment]
A video signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the video signal processing apparatus according to the present embodiment is mounted on an electronic device such as a digital camera or a digital video camera. This equipment is equipment that relies on current or electromagnetic fields to operate correctly.
FIG. 1 is a configuration diagram of a video signal processing apparatus according to the present embodiment.
The video signal processing apparatus according to the present embodiment includes a lens system 100, a diaphragm 101, a CCD 102, a Gain 103, an A / D 104, a buffer unit 105, a gradation conversion unit (gradation conversion unit) 106, a specific region detection unit (region detection unit). ) 107, gradation correction unit (gradation correction unit) 108, output unit 109, past data storage unit (storage unit) 110, infrared sensor 111, distance information acquisition unit 112, control unit 113, external I / F unit 114, And a ROM 115.

レンズ系100は、絞り101、CCD102、Gain103、A/D104、バッファー部105の順に接続されている。バッファー部105は、階調変換部106及び階調補正部108へ接続している。階調変換部106は、特定領域検出部107及び階調補正部108を介して出力部109へ接続している。特定領域検出部107は、出力部109へ接続している。赤外線センサー111は、距離情報取得部112及び過去データ保存部110を介して階調補正部108へ接続している。出力部109は、過去データ保存部110へ接続している。ROM115は、階調変換部106、特定領域検出部107、階調補正部108及び距離情報取得部112へ接続している。制御部113は、Gain103、A/D104、バッファー部105、階調変換部106、特定領域検出部107、階調補正部108、出力部109、過去データ保存部110、赤外線センサー111、距離情報取得部112、ROM115及び外部I/F部114と双方向に接続している。   The lens system 100 is connected in order of an aperture 101, a CCD 102, a Gain 103, an A / D 104, and a buffer unit 105. The buffer unit 105 is connected to the gradation conversion unit 106 and the gradation correction unit 108. The gradation conversion unit 106 is connected to the output unit 109 via the specific area detection unit 107 and the gradation correction unit 108. The specific area detection unit 107 is connected to the output unit 109. The infrared sensor 111 is connected to the gradation correction unit 108 via the distance information acquisition unit 112 and the past data storage unit 110. The output unit 109 is connected to the past data storage unit 110. The ROM 115 is connected to the gradation conversion unit 106, the specific area detection unit 107, the gradation correction unit 108, and the distance information acquisition unit 112. The control unit 113 includes a gain 103, an A / D 104, a buffer unit 105, a gradation conversion unit 106, a specific area detection unit 107, a gradation correction unit 108, an output unit 109, a past data storage unit 110, an infrared sensor 111, and distance information acquisition. Unit 112, ROM 115 and external I / F unit 114 are connected bidirectionally.

上記構成を有する映像信号処理装置における映像信号の流れを説明する。
外部I/F部114を介して動画撮像ボタン(図示略)が押されると、レンズ系100、絞り101、CCD102及びGain103を介して時系列的に撮影された映像信号が、公知の相関二重サンプリングによりアナログ信号として、所定の時間間隔で連続的に出力される。ここでは、時間間隔は1/30秒であると想定する。また、CCD102は、RGB原色フィルタを前面に配置した三板CCDと想定する。なお、以降では、連続的に出力される複数の映像信号を単に映像信号、1枚の映像信号を1フレームと表記する。
The flow of the video signal in the video signal processing apparatus having the above configuration will be described.
When a moving image capturing button (not shown) is pressed through the external I / F unit 114, video signals captured in time series through the lens system 100, the aperture 101, the CCD 102, and the Gain 103 are converted into a known correlated double. By sampling, an analog signal is continuously output at predetermined time intervals. Here, it is assumed that the time interval is 1/30 second. The CCD 102 is assumed to be a three-plate CCD with RGB primary color filters arranged on the front surface. Hereinafter, a plurality of video signals that are continuously output are simply referred to as a video signal, and one video signal is referred to as one frame.

上記アナログ信号は、Gain103にて所定量増幅され、A/D104にてデジタル信号へ変換されてバッファー部105へ転送される。バッファー部105は、1フレームの映像信号を記録可能であり、撮影に伴い順次上書きされることになる。なお、本実施形態においては、上記映像信号がR,G,Bの各原色フィルタをそれぞれの前に配置して構成される三板CCDと想定しているが、単板や二板のCCDでも対応可能である。   The analog signal is amplified by a predetermined amount by Gain 103, converted to a digital signal by A / D 104, and transferred to buffer unit 105. The buffer unit 105 can record a video signal of one frame and is overwritten sequentially as the image is taken. In this embodiment, it is assumed that the video signal is a three-plate CCD configured by arranging R, G, and B primary color filters in front of each other. However, a single-plate or two-plate CCD is also supported. Is possible.

階調変換部106は、制御部113の制御に基づき、バッファー部105から転送されてきた映像信号に対し、ROM115から出力部109にあたる表示装置に適したγ特性データを抽出して階調変換処理を行う。ここでは、図2に示されているように、通常の階調変換処理を行うこととして説明する。そして、制御部113の制御により、処理後の映像信号を特定領域検出部107へ転送する。   Based on the control of the control unit 113, the gradation conversion unit 106 extracts γ characteristic data suitable for the display device corresponding to the output unit 109 from the ROM 115 for the video signal transferred from the buffer unit 105, and performs gradation conversion processing. I do. Here, as shown in FIG. 2, description will be made assuming that normal gradation conversion processing is performed. Then, the processed video signal is transferred to the specific area detection unit 107 under the control of the control unit 113.

特定領域検出部107は、制御部113の制御に基づき、転送されてきた映像信号に白とびや黒つぶれなどの、既定の第一の閾値以上或いは既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域があるか否かを検出する。ここで、本実施形態では、白とびのみを検出することとして説明する。特定領域検出部107では、特定領域が検出されなかった場合には、映像信号を出力部109へ転送する。一方、特定領域が検出された場合には、制御部113の制御に基づいて、特定領域に関する情報及び映像信号を階調補正部108へ転送する。なお、特定領域は、輝度が既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の画素が占める面積、または該画素のカウント数を用いて検出することとしてもよく、画素の面積とカウント数の両方を組み合わせて検出することとしてもよい。なお、特定領域を検出する際の具体的な方法については後述する。   Based on the control of the control unit 113, the specific area detection unit 107 has a luminance that is higher than a predetermined first threshold or lower than a predetermined second threshold, such as overexposure or blackout in a transferred video signal. Detect whether there is an area. Here, in the present embodiment, description will be made assuming that only overexposure is detected. The specific area detection unit 107 transfers the video signal to the output unit 109 when the specific area is not detected. On the other hand, when the specific area is detected, information on the specific area and the video signal are transferred to the gradation correction unit 108 based on the control of the control unit 113. The specific area may be detected by using an area occupied by a pixel whose luminance is equal to or higher than a predetermined first threshold value or lower than a predetermined second threshold value, or the count number of the pixel. It is good also as detecting combining both count numbers. A specific method for detecting the specific area will be described later.

距離情報取得部112は、フレームごとに赤外線センサー111から現映像信号を取得した際の被写体までの距離を示す距離情報を測定し、測定した距離情報を過去データ保存部110へ転送する。過去データ保存部110には、距離情報と階調情報とが対応付けられた階調補正後の過去の映像信号が格納されている。特定領域が存在する場合、過去データ保存部110は、制御部113の制御に基づき、過去の映像信号、現映像信号及び過去の映像信号の距離情報を階調補正部108へ転送する。なお、距離情報を取得する際の具体的な方法については後述する。   The distance information acquisition unit 112 measures distance information indicating the distance to the subject when the current video signal is acquired from the infrared sensor 111 for each frame, and transfers the measured distance information to the past data storage unit 110. The past data storage unit 110 stores a past video signal after gradation correction in which distance information and gradation information are associated with each other. When the specific area exists, the past data storage unit 110 transfers the past video signal, the current video signal, and the distance information of the past video signal to the gradation correction unit 108 based on the control of the control unit 113. A specific method for acquiring the distance information will be described later.

階調補正部108は、制御部113の制御に基づき、特定領域検出部107から転送されてきた現映像信号中の特定領域と該特定領域に対応する過去データ保存部110に保存された過去の映像信号中の領域とを比較する。そして、現映像信号中の特定領域と同じ距離及び同じ色味を持つ過去の映像信号中の領域を検出し、該領域の階調情報を用いて現映像信号中の特定領域の階調幅を補正する。すなわち、階調補正部108は、距離情報に基づいて特定領域に対応する過去の映像信号の領域を検出し、該領域の階調情報を示す過去階調情報を過去データ保存部110から抽出し、この過去階調情報を用いて現映像信号の特定領域の階調幅を補正する。なお、過去階調情報を抽出する際の具体的な方法および特定領域の階調幅を補正する際の具体的な方法については後述する。
ここで、特定領域以外の部分の映像信号は補正しない。そして、補正された特定領域の映像信号と特定領域以外の映像信号とを合成して出力部109へ転送する。ここで、前述した同じ距離とは、まったく等しい距離でなくてもよい、例えば、現映像信号における距離と過去映像信号における距離との差が所定範囲内であれば、同じ距離を持つという意味を指す。この所定範囲は、事前に設定してROM115に保存してもよいし、ユーザが設定してもよい。
Based on the control of the control unit 113, the gradation correction unit 108 stores the specific area in the current video signal transferred from the specific area detection unit 107 and the past data stored in the past data storage unit 110 corresponding to the specific area. Compare with the area in the video signal. Then, an area in the past video signal having the same distance and the same color as the specific area in the current video signal is detected, and the gradation width of the specific area in the current video signal is corrected using the gradation information of the area. To do. That is, the gradation correction unit 108 detects a past video signal region corresponding to the specific region based on the distance information, and extracts past gradation information indicating the gradation information of the region from the past data storage unit 110. The gradation width of the specific area of the current video signal is corrected using the past gradation information. A specific method for extracting past gradation information and a specific method for correcting the gradation width of a specific area will be described later.
Here, the video signal of the part other than the specific area is not corrected. Then, the corrected video signal of the specific area and the video signal other than the specific area are combined and transferred to the output unit 109. Here, the same distance described above does not have to be exactly the same distance. For example, if the difference between the distance in the current video signal and the distance in the past video signal is within a predetermined range, the same distance means Point to. This predetermined range may be set in advance and stored in the ROM 115, or may be set by the user.

以下に、特定領域を検出する際の具体的な方法について説明する。
図3は、特定領域検出107の構成の一例を示す。
図3に示すように、階調変換部106は、輝度信号変換部301、特定輝度域検出部302を介して、階調補正部108及び出力部109へ接続している。ROM115が、特定輝度域検出部302へ接続している。制御部113は、輝度信号変換部301、特定輝度域検出部302と双方向に接続している。
Hereinafter, a specific method for detecting a specific area will be described.
FIG. 3 shows an example of the configuration of the specific area detection 107.
As shown in FIG. 3, the gradation conversion unit 106 is connected to the gradation correction unit 108 and the output unit 109 via the luminance signal conversion unit 301 and the specific luminance range detection unit 302. The ROM 115 is connected to the specific luminance area detection unit 302. The control unit 113 is bi-directionally connected to the luminance signal conversion unit 301 and the specific luminance range detection unit 302.

本実施形態においては、輝度信号変換部301が、以下に示す(1)式により、RGB映像信号から画素ごとに画素値を算出する。
ij=A1×Rij+A2×Gij+A3×Bij・・・(1)
上記の(1)式において、Kijは画素値、A1,A2,A3は定数、RijはR信号、GijはG信号、BijはB信号、i,jは映像信号の座標値を示している。
In the present embodiment, the luminance signal conversion unit 301 calculates a pixel value for each pixel from the RGB video signal according to the following equation (1).
K ij = A1 × R ij + A2 × G ij + A3 × B ij (1)
In the above equation (1), K ij is a pixel value, A1, A2 and A3 are constants, R ij is an R signal, G ij is a G signal, B ij is a B signal, and i and j are coordinate values of a video signal. Show.

図4は、特定輝度域検出部302の構成の一例を示す。
図4に示すように、輝度信号変換部301は、γ特性データ抽出部3021、高輝度域閾値検出部3022、高輝度域判断部3023を介して、階調補正部108及び出力部109へ接続している。ROM115が、γ特性データ抽出部3021、高輝度域閾値検出部3022及び高輝度域判断部3023へ接続している。制御部113は、γ特性データ抽出部3021、高輝度域閾値検出部3022、高輝度域判断部3023と双方向に接続している。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the specific luminance range detection unit 302.
As shown in FIG. 4, the luminance signal conversion unit 301 is connected to the gradation correction unit 108 and the output unit 109 via the γ characteristic data extraction unit 3021, the high luminance range threshold detection unit 3022, and the high luminance range determination unit 3023. is doing. The ROM 115 is connected to the γ characteristic data extraction unit 3021, the high luminance range threshold detection unit 3022, and the high luminance range determination unit 3023. The control unit 113 is bi-directionally connected to the γ characteristic data extraction unit 3021, the high luminance range threshold detection unit 3022, and the high luminance range determination unit 3023.

ここで、本実施形態に係る映像信号処理装置は、階調処理する前に白とびではない領域が、ガンマ特性データを用いて階調変換した後に白とびになってしまう現象を改善することを目的としている。その白とびが発生する原因は、図2(a)に示されているように、高輝度部の階調特性に対応するγ特性データを表わした曲線の曲線変化がほぼ水平となり、その部分に対応する映像信号の濃淡変化が階調変換後になくなり、白とびになってしまうことである。そこで、高輝度部の映像信号の階調特性を改善するために、まず、高輝度領域を識別するための閾値を検出する必要がある。   Here, the video signal processing apparatus according to the present embodiment improves the phenomenon that an area that is not overexposure before gradation processing becomes overexposed after gradation conversion using gamma characteristic data. It is aimed. As shown in FIG. 2A, the cause of the overexposure is that the curve change of the curve representing the γ characteristic data corresponding to the gradation characteristic of the high luminance part becomes almost horizontal, The change in shading of the corresponding video signal disappears after the tone conversion and becomes overexposed. Therefore, in order to improve the gradation characteristics of the video signal in the high luminance part, first, it is necessary to detect a threshold value for identifying the high luminance region.

特定輝度域検出部302は、所定の閾値に基づいて、バッファー部105から転送されてきた映像信号に対して、高輝度映像信号が存在するか否かを判断する。算出された画素値が前記閾値より大きい場合、該当する画素が高輝度映像信号であると判断する。さらに、全画像において、高輝度映像信号と判断された画素数が所定値より多い場合、当該画像は高輝度信号が存在すると判断する。高輝度信号が存在する場合には、その判断結果と映像信号を階調補正部108へ転送する。一方、高輝度信号が存在しない場合には、映像信号を出力部109へ転送する。   The specific luminance area detection unit 302 determines whether a high luminance video signal exists for the video signal transferred from the buffer unit 105 based on a predetermined threshold. If the calculated pixel value is larger than the threshold value, it is determined that the corresponding pixel is a high luminance video signal. Further, when the number of pixels determined to be a high luminance video signal is greater than a predetermined value in all images, it is determined that the high luminance signal exists in the image. If a high luminance signal exists, the determination result and the video signal are transferred to the gradation correction unit 108. On the other hand, when there is no high luminance signal, the video signal is transferred to the output unit 109.

なお、前記閾値は、ユーザが外部I/F部114を通じて自由に設定可能にしてもよいし、ROM115に用意した複数の閾値の一つをユーザが外部I/F部114を通じて指定する方式をとってもよい。閾値を自動指定する場合には、ROM115からγ特性データを抽出し、そのγ特性データに基づいて閾値を算出する。ここでは、複数種類のγ特性データがROM115に保存されており、このγ特性データに基づいて閾値が自動指定されるとして説明する。   The threshold may be set freely by the user through the external I / F unit 114, or the user may designate one of a plurality of thresholds prepared in the ROM 115 through the external I / F unit 114. Good. When the threshold value is automatically designated, γ characteristic data is extracted from the ROM 115, and the threshold value is calculated based on the γ characteristic data. Here, a description will be given assuming that a plurality of types of γ characteristic data are stored in the ROM 115 and the threshold value is automatically designated based on the γ characteristic data.

閾値を自動指定する場合には、例えば、8ビットの映像信号から8ビット映像信号に階調変換処理する場合、γ特性データは255点があり、入力レベルが255点、出力レベルが255点である。昇順で、以下の(2)式に示すように、255点のγ特性データに対応する傾きΔHが、白とびと認定する角度より小さい点がはじめて出た場合、その点に対応する入力値を閾値(図2のSTh)と設定する。ここで、白とびと認定する角度はROM115に保存されている。
ΔH=tan−1((H255o−Hxo)/(255−Hxi)・・・(2)
ここで、H255oは最大入力レベル255に対応する出力レベル、Hxoはx番目入力レベルに対応する出力レベル、Hxiはx番目入力レベルを示している。
When the threshold value is automatically designated, for example, when gradation conversion processing is performed from an 8-bit video signal to an 8-bit video signal, the γ characteristic data has 255 points, the input level is 255 points, and the output level is 255 points. is there. In the ascending order, as shown in the following formula (2), when the slope ΔH corresponding to the γ characteristic data of 255 points is first smaller than the angle that is recognized as overexposure, the input value corresponding to that point is A threshold value (STh in FIG. 2) is set. Here, the angle that is recognized as overexposed is stored in the ROM 115.
ΔH = tan −1 ((H255o−Hxo) / (255−Hxi) (2)
Here, H255o indicates an output level corresponding to the maximum input level 255, Hxo indicates an output level corresponding to the xth input level, and Hxi indicates an xth input level.

なお、γ特性データに対応する上記の各入力レベルと出力レベルから構成された傾きΔHの情報を前もってROM115に保存してもよい。閾値を自動指定するときに、昇順でROM115から各傾きΔH情報を読みこんで白とびと認定する角度より小さい傾きがはじめて出た場合、その傾きΔHに対応する入力値を閾値と設定する。
また、異なる表示装置に対応するγ特性データに対応する閾値を、前もってROM115に保存し、映像信号を処理する時に所定の表示装置に対応するγ特性データに対応する閾値を抽出する構成も可能である。
It should be noted that information on the slope ΔH composed of the above input levels and output levels corresponding to the γ characteristic data may be stored in the ROM 115 in advance. When the threshold value is automatically designated, if an inclination smaller than the angle that is recognized as an overexposure is read for the first time by reading each inclination ΔH information from the ROM 115 in ascending order, the input value corresponding to the inclination ΔH is set as the threshold value.
In addition, a threshold value corresponding to γ characteristic data corresponding to a different display device may be stored in advance in the ROM 115 and a threshold value corresponding to γ characteristic data corresponding to a predetermined display device may be extracted when the video signal is processed. is there.

ここで、特定領域を検出する際の処理についての変形例を以下に説明する。
白とび及び黒つぶれが同時に存在する場合、例えば、図2(b)に示されているように、高輝度部の階調特性及び低輝度部の階調特性に対応するγ特性データの曲線変化がほぼ水平となり、その部分に対応する映像信号の濃淡変化が階調変換後になくなり、高輝度部の映像信号が白とびに、低輝度部の映像信号が黒つぶれになってしまう。したがって、高輝度部及び低輝度部の映像信号の階調特性を改善するために、まず、高輝度領域及び低輝度領域を識別するための高輝度領域及び低輝度領域の閾値を検出する必要がある。高輝度領域の閾値の算出は前述の実施形態と同じだが、低輝度領域の閾値は、以下に示す(3)式により算出される。
ΔL=tan−1(Lxo/Lxi)・・・(3)
ここで、Lxoはx番目の入力レベルに対応する出力レベル、Lxiはx番目の入力レベルを示している。
Here, a modified example of the process when detecting the specific area will be described below.
When overexposure and underexposure exist simultaneously, for example, as shown in FIG. 2B, the curve change of the γ characteristic data corresponding to the gradation characteristic of the high luminance part and the gradation characteristic of the low luminance part Becomes substantially horizontal, and the change in shading of the video signal corresponding to that portion disappears after the gradation conversion, the video signal in the high-luminance portion is overexposed, and the video signal in the low-luminance portion is obscured. Therefore, in order to improve the gradation characteristics of the video signals of the high luminance part and the low luminance part, first, it is necessary to detect the threshold values of the high luminance area and the low luminance area for identifying the high luminance area and the low luminance area. is there. Although the calculation of the threshold value for the high luminance region is the same as that in the above-described embodiment, the threshold value for the low luminance region is calculated by the following equation (3).
ΔL = tan −1 (Lxo / Lxi) (3)
Here, Lxo represents the output level corresponding to the xth input level, and Lxi represents the xth input level.

図4において、γ特性データ抽出部3021では、ROM115からγ特性データを抽出し、高輝度域閾値検出部3022へ転送する。高輝度域閾値検出部3022では、ROM115から白とびと認定する角度データを抽出し、(2)式に示されるように閾値(ST)を検出し、検出された閾値と映像信号を高輝度域判断部3023へ転送する。高輝度域判断部3023は、転送されてきた閾値に基づいて、全映像信号に対し、高輝度映像信号をカウントする。高輝度判断部3023は、全画像の高輝度映像信号のカウント数がROM115から読み出した所定の閾値より多い場合には、当該画像は高輝度信号が存在すると判断し、少ない場合には、当該画像は高輝度信号が存在しないと判断する。高輝度判断部3023は、制御部113の制御に基づき、高輝度信号が存在しない場合、映像信号を出力部109へ転送する。高輝度判断部3023は、高輝度信号が存在する場合、高輝度信号情報及び映像信号を階調補正部108へ転送する。   In FIG. 4, the γ characteristic data extraction unit 3021 extracts the γ characteristic data from the ROM 115 and transfers it to the high luminance area threshold value detection unit 3022. The high brightness area threshold value detection unit 3022 extracts angle data that is recognized as being overexposed from the ROM 115, detects the threshold value (ST) as shown in the equation (2), and detects the detected threshold value and the video signal in the high brightness area. The data is transferred to the determination unit 3023. The high luminance area determination unit 3023 counts the high luminance video signal with respect to all the video signals based on the transferred threshold value. The high luminance determination unit 3023 determines that the high luminance signal exists when the count number of the high luminance video signals of all the images is larger than the predetermined threshold value read from the ROM 115, and when the number is small, the image Determines that there is no high luminance signal. Based on the control of the control unit 113, the high brightness determination unit 3023 transfers the video signal to the output unit 109 when there is no high brightness signal. The high luminance determination unit 3023 transfers the high luminance signal information and the video signal to the gradation correction unit 108 when there is a high luminance signal.

以下に、距離情報を取得する際の具体的な方法について説明する。
図5は、距離情報取得部112の構成の一例を示しており、距離情報取得部112は領域分割部201及び距離測定部202から構成されている。階調変換部106は、領域分割部201、距離測定部202を介して過去データ保存部110へ接続している。赤外線センサー111は、距離測定部202へ接続している。ROM115は、領域分割部201へ接続している。制御部113は、領域分割部201及び距離測定部202と双方向に接続している。
Below, the specific method at the time of acquiring distance information is demonstrated.
FIG. 5 shows an example of the configuration of the distance information acquisition unit 112, and the distance information acquisition unit 112 includes an area division unit 201 and a distance measurement unit 202. The gradation conversion unit 106 is connected to the past data storage unit 110 via the region division unit 201 and the distance measurement unit 202. The infrared sensor 111 is connected to the distance measuring unit 202. The ROM 115 is connected to the area dividing unit 201. The control unit 113 is bi-directionally connected to the area dividing unit 201 and the distance measuring unit 202.

図5において、領域分割部201は、階調変換部106から転送されてきた映像信号に対し、フレームごとに所定サイズ、例えば3×3の画素ブロックで領域分割処理を行い、分割された映像信号(以下、「分割映像信号」という。)を距離測定部202へ転送する。距離測定部202は、領域分割部201から転送されてきた各分割映像信号に対し、距離測定センサー111を用いて距離情報を測定する。そして、距離測定部202は、制御部113の制御に基づき、各分割映像信号の距離情報、すなわち領域ごとの距離情報を過去データ保存部110へ転送する。   In FIG. 5, an area dividing unit 201 performs an area dividing process on the video signal transferred from the gradation converting unit 106 with a predetermined size, for example, a 3 × 3 pixel block for each frame, and the divided video signal (Hereinafter referred to as “divided video signal”) is transferred to the distance measuring unit 202. The distance measuring unit 202 measures distance information using the distance measuring sensor 111 for each divided video signal transferred from the region dividing unit 201. Then, the distance measurement unit 202 transfers the distance information of each divided video signal, that is, the distance information for each region, to the past data storage unit 110 based on the control of the control unit 113.

ここで、領域分割処理においては、画素ごとに、距離情報を測定することが可能であるが、図6(a)に示されているように、M×N(M、N>=2)の領域で映像を分割し、各領域の距離情報を測定することも可能である。この場合、画素毎に各領域の距離情報を測定し、測定した画素ごとの距離情報を平均化して領域毎の距離情報を算出する。ここでは、精密さが必要となる医療用内視鏡の映像信号も想定しているため、画素毎に距離情報を測定する。なお、図6(b)に示されているように、AFで合焦された領域とそれ以外の領域で分割することも可能である。この場合、合焦位置を決定することによりコントラストが最大になるように設定した距離情報を算出する。そして、制御部113の制御により、距離情報を過去データ保存部110へ転送する。本実施形態においては、過去データ保存部110は、現映像信号の距離情報、及び過去の映像信号の距離情報を記録可能で撮影に伴い順次に上書きされることになる。   Here, in the area division processing, it is possible to measure distance information for each pixel, but as shown in FIG. 6A, M × N (M, N> = 2). It is also possible to divide the video by area and measure the distance information of each area. In this case, distance information of each region is measured for each pixel, and the distance information for each region is calculated by averaging the measured distance information for each pixel. Here, since a video signal of a medical endoscope that requires precision is assumed, distance information is measured for each pixel. In addition, as shown in FIG. 6B, it is possible to divide the area into the area focused by AF and the other areas. In this case, distance information set so that the contrast is maximized by determining the in-focus position is calculated. Then, the distance information is transferred to the past data storage unit 110 under the control of the control unit 113. In the present embodiment, the past data storage unit 110 can record the distance information of the current video signal and the distance information of the past video signal and are sequentially overwritten as the image is taken.

以下に、過去階調情報を抽出する際の具体的な方法および特定領域の階調幅を補正する際の具体的な方法について説明する。
図7は、階調補正部108の構成の一例を示しており、階調補正部108は対応領域抽出部(過去階調情報抽出部)401及び対象領域補正部402から構成されている。バッファー部105、特定領域検出部107及び過去データ保存部110は、対応領域検出部401へ接続している。対応領域検出部401は、対象領域補正部402を介して出力部109へ接続している。ROM115は、対象領域補正部402へ接続している。制御部113は、対応領域抽出部401及び対象領域補正部402と双方向に接続している。
Hereinafter, a specific method for extracting past gradation information and a specific method for correcting the gradation width of a specific area will be described.
FIG. 7 shows an example of the configuration of the gradation correction unit 108, and the gradation correction unit 108 includes a corresponding region extraction unit (past gradation information extraction unit) 401 and a target region correction unit 402. The buffer unit 105, the specific area detection unit 107, and the past data storage unit 110 are connected to the corresponding area detection unit 401. The corresponding area detection unit 401 is connected to the output unit 109 via the target area correction unit 402. The ROM 115 is connected to the target area correction unit 402. The control unit 113 is bi-directionally connected to the corresponding region extraction unit 401 and the target region correction unit 402.

対応領域抽出401は、制御部113の制御に基づき、特定領域検出部107から転送されてきた特定領域の映像信号に対して、過去データ保存部110から転送されてきた過去の映像信号から同じ距離を持つ映像信号を抽出する。また、対応領域抽出401は、バッファー部105から転送されてきた階調変換処理前の映像信号から特定領域と同じ領域の映像信号も抽出する。抽出した2種類の映像信号及び階調変換処理後の映像信号を対象領域補正部402へ転送する。対象領域補正部402は、同じ距離を持つ過去の映像信号情報を用いて現映像信号の特定領域に対して階調補正処理を行い、階調補正処理後の映像信号を出力部109へ転送する。   Based on the control of the control unit 113, the corresponding region extraction 401 is the same distance from the past video signal transferred from the past data storage unit 110 with respect to the video signal of the specific region transferred from the specific region detection unit 107. A video signal having is extracted. The corresponding area extraction 401 also extracts a video signal in the same area as the specific area from the video signal before gradation conversion that has been transferred from the buffer unit 105. The extracted two types of video signals and the video signals after the gradation conversion process are transferred to the target area correction unit 402. The target area correction unit 402 performs gradation correction processing on a specific area of the current video signal using past video signal information having the same distance, and transfers the video signal after the gradation correction processing to the output unit 109. .

図8は、対応領域抽出部401の構成の一例を示しており、対応領域抽出部401は、等距離検出部4011及び類似色抽出部(輝度信号抽出部、色信号抽出部)4012から構成されている。特定領域検出部107及び過去データ保存部110は、等距離検出部4011、類似色抽出部4012を介して対象領域補正部402へ接続している。バッファー部105は、類似色抽出部4012へ接続している。制御部113は、等距離検出部4011及び類似色抽出部4012と双方向に接続している。   FIG. 8 shows an example of the configuration of the corresponding area extraction unit 401. The corresponding area extraction unit 401 includes an equidistant detection unit 4011 and a similar color extraction unit (brightness signal extraction unit, color signal extraction unit) 4012. ing. The specific area detection unit 107 and the past data storage unit 110 are connected to the target area correction unit 402 via the equidistance detection unit 4011 and the similar color extraction unit 4012. The buffer unit 105 is connected to the similar color extraction unit 4012. The control unit 113 is bi-directionally connected to the equidistance detection unit 4011 and the similar color extraction unit 4012.

等距離検出部4011は、特定領域検出部107から転送されてきた映像信号及び特定領域に関する情報に基づき、特定領域と同じ距離を持ち、白とびになっていない過去の映像信号を抽出する。そして、制御部113の制御に基づき、特定領域に関する情報、抽出した映像信号に関する情報及び映像信号を類似色抽出部4012へ転送する。   The equidistant detection unit 4011 extracts a past video signal having the same distance as the specific region and not overexposed based on the video signal transferred from the specific region detection unit 107 and information on the specific region. Then, based on the control of the control unit 113, the information on the specific area, the information on the extracted video signal, and the video signal are transferred to the similar color extraction unit 4012.

類似色抽出部4012は、制御部113の制御により、まず等距離検出部4011から転送されてきた特定領域に関する情報に基づいて、以下の(4)式に示すように、画素ごとにバッファー105から転送されてきた階調変換する前の現映像信号が、階調変換処理後に白とびになっている特定領域の色差信号を算出する。次に、特定領域と同じ距離を持ち、白とびになっていない過去の映像信号の画素毎の色差信号を算出する。それと同時に、(1)式を用いて、特定領域の階調変換前の輝度信号及び対応する同じ距離を持つ過去の映像信号の輝度信号をも算出する。
Crij=b1×Rij+b2×Gij+b3×Bij
Cbij=b4×Rij+b5×Gij+b6×Bij・・・(4)
ここで、Cbij、Crijは画素色差値、b1〜b6は定数、RijはR信号、GijはG信号、BijはB信号、i、jは映像信号の座標値を示している。
Under the control of the control unit 113, the similar color extraction unit 4012 starts from the buffer 105 for each pixel as shown in the following formula (4) based on the information regarding the specific area transferred from the equidistance detection unit 4011. A color difference signal of a specific area in which the transferred current video signal before gradation conversion is overexposed after gradation conversion processing is calculated. Next, a color difference signal is calculated for each pixel of the past video signal that has the same distance as the specific region and is not overexposed. At the same time, the luminance signal of the specific area before gradation conversion and the corresponding luminance signal of the past video signal having the same distance are also calculated using equation (1).
Cr ij = b1 × R ij + b2 × G ij + b3 × B ij
Cb ij = b4 × R ij + b5 × G ij + b6 × B ij (4)
Here, Cb ij and Cr ij are pixel color difference values, b1 to b6 are constants, R ij is an R signal, G ij is a G signal, B ij is a B signal, and i and j are coordinate values of the video signal. .

本実施形態では、図9に示されているように、類似色抽出部4012は、色空間を均等に6つの色分割領域に分割し、階調変換処理後に白とびになっている特定領域に対して、画素ごとに(4)式に算出された色差信号がどの色分割領域に入っているのかを判定する。同様に、特定領域と同じ距離を持ち、白とびになっていない過去の映像信号に対しても判定を行う。具体的には、以下に示す(5)式、(6)式を用いて、どの色分割領域に属するかを判定する。
Angleij=arctg(Cbij/Crij)・・・(5)
ここで、arctgは、アークタンジェントを返す関数である。
T1<Angleij<T2・・・(6)
ここで、T1、T2は、ある色分割領域の角度閾値である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the similar color extraction unit 4012 divides the color space equally into six color division regions, and in the specific region that is overexposed after the gradation conversion process. On the other hand, it is determined for each pixel which color division region the color difference signal calculated in the equation (4) is included in. Similarly, a determination is also made for a past video signal that has the same distance as the specific area and is not overexposed. Specifically, it is determined to which color division region the following formulas (5) and (6) are used.
Angle ij = arctg (Cb ij / Cr ij ) (5)
Here, arctg is a function that returns an arc tangent.
T1 <Angle ij <T2 (6)
Here, T1 and T2 are angle threshold values of a certain color division area.

そして、類似色抽出部4012は、制御部113の制御に基づき、色分割領域の所属に関する情報、特定領域の輝度及び色差信号、映像信号を対象領域補正部402へ転送する。
以上のように、類似色抽出部4012は、過去データ保存部110に格納されている階調補正後の過去の映像信号から、階調変換前の現映像信号における特定領域と同じ色差信号を有する領域の輝度信号を色信号毎に抽出する。なお、本実施形態では、Cr、Cb色空間において領域分割する構成になっているが、他の色空間、例えばLab表色系空間などにおいて、領域分割する構成にしてもよい。
Then, based on the control of the control unit 113, the similar color extraction unit 4012 transfers information regarding the affiliation of the color division region, the luminance and color difference signals of the specific region, and the video signal to the target region correction unit 402.
As described above, the similar color extraction unit 4012 has the same color difference signal as the specific region in the current video signal before gradation conversion from the past video signal after gradation correction stored in the past data storage unit 110. The luminance signal of the area is extracted for each color signal. In the present embodiment, the area is divided in the Cr and Cb color spaces. However, the area may be divided in another color space such as a Lab color space.

図10は、対象領域補正部402の構成の一例を示しており、対象領域補正部402は、対象ヒストグラム検出部4021、過去ヒストグラム検出部4022、ヒストグラム補正部(ヒストグラム補正部)4023及び画像合成部(映像信号合成部)4024から構成されている。対応領域抽出部401は、対象ヒストグラム検出部4021、過去ヒストグラム検出部4022及び画像合成部4024へ接続している。対象ヒストグラム検出部4021及び過去ヒストグラム検出部4022は、ヒストグラム補正部4023及び画像合成部4024を介して出力部109へ接続している。ROM115は、画像合成部4024へ接続している。制御部113は、対象ヒストグラム検出部4021、過去ヒストグラム検出部4022、ヒストグラム補正部4023及び画像合成部4024と双方向に接続している。   FIG. 10 shows an example of the configuration of the target region correction unit 402. The target region correction unit 402 includes a target histogram detection unit 4021, a past histogram detection unit 4022, a histogram correction unit (histogram correction unit) 4023, and an image composition unit. (Video signal synthesis unit) 4024. The corresponding area extraction unit 401 is connected to the target histogram detection unit 4021, the past histogram detection unit 4022, and the image composition unit 4024. The target histogram detection unit 4021 and the past histogram detection unit 4022 are connected to the output unit 109 via the histogram correction unit 4023 and the image composition unit 4024. The ROM 115 is connected to the image composition unit 4024. The control unit 113 is bi-directionally connected to the target histogram detection unit 4021, the past histogram detection unit 4022, the histogram correction unit 4023, and the image composition unit 4024.

対象ヒストグラム検出部4021は、対象領域検出部401から転送されてきた色分割領域の所属に関する情報を用いて、各色分割領域において特定領域の色差信号が存在するか否かを検証する。色差信号が存在すれば、特定領域の階調変換処理前の輝度信号のヒストグラムを形成する。そして、形成した輝度ヒストグラムの情報、及び対応する色差信号をヒストグラム補正部4023へ転送する。   The target histogram detection unit 4021 verifies whether or not a color difference signal of a specific region exists in each color division region, using the information regarding the affiliation of the color division region transferred from the target region detection unit 401. If a color difference signal exists, a histogram of the luminance signal before gradation conversion processing in a specific area is formed. Then, the information on the formed luminance histogram and the corresponding color difference signal are transferred to the histogram correction unit 4023.

過去ヒストグラム検出部4022は、制御部113の制御に基づき、色差信号が同じ色分割領域にある特定領域に対応し、かつ同じ距離を持つ過去の映像信号の輝度ヒストグラムを形成する。そして、形成した輝度ヒストグラムの情報、及び対応する色差信号をヒストグラム補正部4023へ転送する。   Based on the control of the control unit 113, the past histogram detection unit 4022 forms a luminance histogram of past video signals corresponding to specific regions in which color difference signals are in the same color division region and having the same distance. Then, the information on the formed luminance histogram and the corresponding color difference signal are transferred to the histogram correction unit 4023.

ヒストグラム補正部4023は、制御部113の制御に基づき、対象ヒストグラム検出部4021から転送されてきた特定領域に対応する階調変換処理前の輝度信号に対し、過去ヒストグラム検出部4022から転送されてきた特定領域に対応する過去の映像信号の輝度ヒストグラム情報を用いて、例えば、イコライゼーション処理等の公知のヒストグラムの累積処理を行って、ヒストグラムの分布を均一化させる。各色分割領域において、特定領域の画素数と同じ距離を持つ過去の映像信号の画素数とが合わない場合、以下に示す(7)式を用いて、補正倍率を算出する。
=S/O・・・(7)
ここで、Nは補正倍率、Sは特定領域の画素数、Oは過去の映像信号の画素数、Kは色分割領域の番号を示している。
Based on the control of the control unit 113, the histogram correction unit 4023 has been transferred from the past histogram detection unit 4022 for the luminance signal before gradation conversion processing corresponding to the specific area transferred from the target histogram detection unit 4021. Using the luminance histogram information of the past video signal corresponding to the specific area, for example, a known histogram accumulation process such as an equalization process is performed to uniformize the histogram distribution. When the number of pixels of the past video signal having the same distance as the number of pixels in the specific region does not match in each color division region, the correction magnification is calculated using the following equation (7).
N k = S k / O k (7)
Here, N k is the correction magnification, S k is the number of pixels in the specific area, O k is the number of pixels in the past video signal, and K is the number of the color division area.

次に、累積処理を行う際、上記の補正倍率を用いて、過去の映像信号の輝度ヒストグラムの輝度値と累積数とを画素ごとに乗算する。この乗算処理した後の過去の映像信号の輝度ヒストグラムに基づき公知の累積処理を行う。すべての色分割領域での輝度ヒストグラム累積処理が完了後、特定領域において、階調変換処理前の色差信号と累積処理後の輝度信号に対して、画素ごとに下記の(8)式を用いてRGB映像信号へ変換する。そして、制御部113の制御に基づき、変換後のRGB映像信号を画像合成部4024へ転送する。
ij=Q1×Kij+Q2×Crij+Q3×Cbij
ij=Q4×Kij+Q5×Crij+Q6×Cbij・・・(8)
ij=Q7×Kij+Q8×Crij+Q9×Cbij
ここで、Q1からQ9は定数を示している。
Next, when the accumulation process is performed, the luminance value of the luminance histogram of the past video signal and the accumulated number are multiplied for each pixel using the correction magnification described above. A known accumulation process is performed based on the luminance histogram of the past video signal after the multiplication process. After the luminance histogram accumulation processing in all the color division regions is completed, the following equation (8) is used for each pixel with respect to the color difference signal before the gradation conversion processing and the luminance signal after the accumulation processing in the specific region. Convert to RGB video signal. Based on the control of the control unit 113, the converted RGB video signal is transferred to the image composition unit 4024.
R ij = Q1 × K ij + Q2 × Cr ij + Q3 × Cb ij
G ij = Q4 × K ij + Q5 × Cr ij + Q6 × Cb ij (8)
B ij = Q7 × K ij + Q8 × Cr ij + Q9 × Cb ij
Here, Q1 to Q9 indicate constants.

画像合成部4024は、制御部113の制御に基づき、ヒストグラム補正部4023から転送されてきた補正後の特定領域の映像信号を用いて、対応領域抽出401からの階調変換処理後の特定領域の映像信号と合成処理を行う。単純に、階調補正後の特定領域を階調補正前の特定領域と入れ替えることも可能だが、映像信号の連続性を保つため、階調補正後の映像信号と白とびになっている特定領域の映像信号を所定の比率で合成してもよい。そして、画像合成部4024は、合成処理後の映像信号を出力部109へ転送する。   Based on the control of the control unit 113, the image composition unit 4024 uses the video signal of the corrected specific area transferred from the histogram correction unit 4023, and the specific area after gradation conversion processing from the corresponding area extraction 401 is performed. Performs composition processing with the video signal. It is possible to simply replace the specific area after gradation correction with the specific area before gradation correction, but in order to maintain the continuity of the video signal, the specific area that is overexposed to the video signal after gradation correction is used. These video signals may be combined at a predetermined ratio. Then, the image synthesis unit 4024 transfers the video signal after the synthesis process to the output unit 109.

以上のように、本実施形態に係る映像信号処理装置によれば、画素ごとに特定領域の階調変換する前の色差信号を算出し、どの色分割領域に所属するかを判定する。また、同じ距離を持ち、同じ色分割領域に属する過去の映像信号の輝度ヒストグラムに基づき、現映像信号の特定領域の輝度ヒストグラムの累積処理を行う。このように、色分割領域ごとで階調補正することで、特定領域の白とびを改善すると同時に、異なる色分割領域の情報を誤用することを防ぐことができる。また、距離情報を用いることで、例えば、照明との距離関係で対象物の明るさに多大に影響を与える内視鏡などの分野において、遠近感を保ちながら高画質な映像信号が得られる。   As described above, according to the video signal processing apparatus according to the present embodiment, the color difference signal before gradation conversion of the specific area is calculated for each pixel, and it is determined to which color division area it belongs. Further, based on the luminance histogram of the past video signal having the same distance and belonging to the same color division region, the cumulative processing of the luminance histogram of the specific region of the current video signal is performed. Thus, by correcting the gradation for each color division area, it is possible to improve overexposure in a specific area and to prevent misuse of information on different color division areas. Further, by using the distance information, for example, in a field such as an endoscope that greatly affects the brightness of an object due to a distance relationship with illumination, a high-quality video signal can be obtained while maintaining perspective.

なお、本実施形態では、色空間が均等に6つの色分割領域に分割されていたが、このような構成に限定される必要はない。さらに高画質な映像信号を得るために、色空間を均等に12分割などすることも可能である。また、必要に応じて、重要視されている色領域をこまめに分割し、その他の色領域を大きく分割する構成も可能である。例えば、内視鏡分野においては、黄色と赤色が重要な色領域とされているため、黄色と赤色領域においてはそれぞれ均等に6分割した色分割領域をさらに2分割、4分割などにし、他の色領域は均等に6分割したままの構成にしてもよい。
また、過去データ保存部110に階調補正後の過去の映像信号を複数格納し、複数の過去の映像信号から過去階調情報を抽出することとしてもよい。なお、過去データ保存部110に格納する過去の映像信号は、階調補正前の映像信号であってもよい。
In the present embodiment, the color space is equally divided into six color division regions, but it is not necessary to be limited to such a configuration. In order to obtain a video signal with higher image quality, the color space can be equally divided into twelve. Further, it is possible to divide an important color area frequently and to divide other color areas greatly as necessary. For example, in the field of endoscopy, yellow and red are important color regions. Therefore, in the yellow and red regions, the color division region equally divided into six is further divided into two divisions, four divisions, etc. The color area may be equally divided into six.
Further, a plurality of past video signals after gradation correction may be stored in the past data storage unit 110, and the past gradation information may be extracted from the plurality of past video signals. The past video signal stored in the past data storage unit 110 may be a video signal before gradation correction.

また、以上説明した本実施形態における映像信号処理は、ハードウェアにより実現しているが、このような構成に限定される必要がない。例えば、CCD102からの信号を未処理のままのロー(RAW)データとしてメモリカードなどの記録媒体に記録するとともに、制御部113からの撮影時の情報(ISO感度やホワイトバランス係数など)及び距離情報取得部112からの距離情報をヘッダ情報として記録媒体に記録しておき、別途のソフトウェアである映像信号処理プログラムをコンピュータに実行させて、記録媒体の情報をコンピュータに読み取らせ、処理することも可能である。なお、コンピュータへの各種情報の転送は、記録媒体を介して行うに限らず、通信回線などを介して行うようにしても構わない。   Further, the video signal processing in the present embodiment described above is realized by hardware, but need not be limited to such a configuration. For example, a signal from the CCD 102 is recorded as raw (RAW) data on a recording medium such as a memory card, and information (ISO sensitivity, white balance coefficient, etc.) and distance information at the time of shooting from the control unit 113 are recorded. It is also possible to record distance information from the acquisition unit 112 as header information on a recording medium, and cause a computer to execute a video signal processing program, which is separate software, so that the information on the recording medium is read by the computer and processed. It is. The transfer of various types of information to the computer is not limited to being performed via a recording medium, and may be performed via a communication line or the like.

図11は、本実施形態における映像信号処理プログラムによる処理を示すフローチャートである。
この処理を開始すると、まず、Step1にて、映像信号、距離情報や上記ヘッダ情報などを読み込むとともに、予め備えている階調特性データなどの情報も読み込んで、Step2へ進む。この処理は、撮像装置である映像信号処理装置において、被写体を撮影した映像信号を取得する処理に相当している。
次に、Step2にて、備えている階調特性データに基づき、映像信号に対して階調変換処理を行い、Step3へ進む。
続いて、Step3にて、映像信号における高輝度映像信号の検出を行い、Step4へ進む。
FIG. 11 is a flowchart showing processing by the video signal processing program in the present embodiment.
When this process is started, first, at Step 1, the video signal, distance information, the header information, and the like are read, and information such as gradation characteristic data provided in advance is also read, and the process proceeds to Step 2. This process corresponds to a process of acquiring a video signal obtained by photographing a subject in a video signal processing apparatus that is an imaging apparatus.
Next, at Step 2, gradation conversion processing is performed on the video signal based on the provided gradation characteristic data, and the process proceeds to Step 3.
Subsequently, at Step 3, a high-luminance video signal is detected in the video signal, and the process proceeds to Step 4.

次に、Step4にて、Step3の検出結果に基づき、映像信号に高輝度映像信号が存在するか否かを判定する。ここで、高輝度映像信号が存在すると判定された場合には、Step5にて、高輝度映像信号に対応する距離情報を抽出し、Step6へ進む。そして、Step6にて、距離情報に基づき、過去の映像信号から現映像信号中の高輝度映像信号に対応する領域の映像信号を抽出し、階調補正処理を行い、Step7及びStep8へ進む。これに対して、高輝度映像信号が存在しないと判定された場合には、階調補正処理を行う必要はないものと判断して、Step7及びStep8へ進む。   Next, in Step 4, it is determined whether or not a high-luminance video signal exists in the video signal based on the detection result in Step 3. If it is determined that a high-luminance video signal exists, distance information corresponding to the high-luminance video signal is extracted at Step 5 and the process proceeds to Step 6. Then, in Step 6, based on the distance information, a video signal in a region corresponding to the high luminance video signal in the current video signal is extracted from the past video signal, gradation correction processing is performed, and the process proceeds to Step 7 and Step 8. On the other hand, if it is determined that there is no high-luminance video signal, it is determined that there is no need to perform gradation correction processing, and the process proceeds to Step 7 and Step 8.

次に、Step7にて、映像信号を出力して、表示装置に表示、あるいは、メモリカードなどに保存してから、この処理を終了する。Step7の処理と同時に、Step8にて、次のフレームの階調補正処理用に、階調補正処理後の映像信号を過去映像信号としてメモリに保存する。   Next, at Step 7, the video signal is output and displayed on the display device or stored in a memory card or the like, and then this process ends. Simultaneously with the processing of Step 7, at Step 8, the video signal after the tone correction processing is stored in the memory as the past video signal for the tone correction processing of the next frame.

次に、図11のStep3における特定領域を検出する際(高輝度映像信号の検出処理)の詳細な処理について、図12に示すフローチャートを用いて説明する。この図12に示す処理は、特定輝度域検出部302において行われる処理に対応するものとなっている。
この処理を開始すると、まず、Step101にて、所定の表示装置に対応するγ特性データを抽出し、Step102へ進む。
Next, detailed processing at the time of detecting a specific area in Step 3 of FIG. 11 (high luminance video signal detection processing) will be described using the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 12 corresponds to the process performed in the specific luminance range detection unit 302.
When this process is started, first, in Step 101, γ characteristic data corresponding to a predetermined display device is extracted, and the process proceeds to Step 102.

Step102にて、図2および(2)式に示されているように、γ特性データに対応する傾きΔHが、白とびと認定する所定の角度より小さい点がはじめて出た場合、その点に対応する入力値を閾値(図2のSTh)と設定し、Step103へ進む。
続いて、Step103にて、画像に含まれる全画素の輝度値を高輝度閾値と比較して、高輝度閾値よりも輝度値が大きい画素(高輝度映像信号と判定される画素)の数をカウントし、Step104へ進む。
In Step 102, if the slope ΔH corresponding to the γ characteristic data is smaller than the predetermined angle that is recognized as overexposure for the first time, as shown in FIG. The input value to be set is set as a threshold value (STh in FIG. 2), and the process proceeds to Step 103.
Subsequently, in Step 103, the luminance values of all the pixels included in the image are compared with a high luminance threshold value, and the number of pixels having a luminance value larger than the high luminance threshold value (pixels determined to be a high luminance video signal) is counted. And it progresses to Step104.

そして、Step104にて、高輝度映像信号のカウント数を所定の閾値と比較して、所定の閾値より多い場合には、画像に高輝度信号が存在すると判断する。これに対して、高輝度映像信号のカウント数が所定の閾値より少ない場合には、画像には高輝度信号が存在しないと判断して、前述のように階調補正処理を行わない。このStep104の処理が完了したら、その後は図11に示した処理へ復帰する。   Then, in Step 104, the count number of the high luminance video signal is compared with a predetermined threshold value, and if it is larger than the predetermined threshold value, it is determined that the high luminance signal exists in the image. On the other hand, when the count number of the high luminance video signal is smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the high luminance signal does not exist in the image, and the gradation correction process is not performed as described above. When the process of Step 104 is completed, the process returns to the process shown in FIG.

次に、図11のStep6における階調補正処理の詳細な処理について、図13に示すフローチャートを用いて説明する。この図13に示す処理は、階調補正部108において行われる処理に対応するものとなっている。
この処理を開始すると、まず、Step201にて、距離情報に基づき、高輝度映像信号領域に対応する過去の映像信号中の領域を抽出し、Step202へ進む。
次に、Step202にて、過去の映像信号に基づき、高輝度映像信号の階調を補正する。このStep202の処理が完了したら、その後は図11に示した処理へ復帰する。
Next, detailed processing of the gradation correction processing in Step 6 of FIG. 11 will be described using the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 13 corresponds to the process performed in the gradation correction unit 108.
When this process is started, first, in Step 201, based on the distance information, an area in the past video signal corresponding to the high-luminance video signal area is extracted, and the process proceeds to Step 202.
Next, in Step 202, the gradation of the high luminance video signal is corrected based on the past video signal. When the process of Step 202 is completed, the process returns to the process shown in FIG.

次に、図13のStep201における対応領域抽出処理の詳細な処理について、図14に示すフローチャートを用いて説明する。この図14に示す処理は、対応領域抽出部401において行われる処理に対応するものとなっている。
この処理を開始すると、まず、Step211にて、距離情報に基づき、高輝度映像信号に対応し、同じ距離を持つ白とびになっていない過去の映像信号を抽出し、Step212へ進む。
Next, detailed processing of the corresponding region extraction processing in Step 201 of FIG. 13 will be described using the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 14 corresponds to the process performed in the corresponding area extraction unit 401.
When this process is started, first, in step 211, based on the distance information, a past video signal corresponding to the high-intensity video signal and having the same distance but not overexposed is extracted, and the process proceeds to step 212.

次に、Step212にて、まず、(4)式に基づいて、高輝度映像信号の階調変換する前の映像信号の色差信号を算出する。次に、特定領域と同じ距離を持ち、白とびになっていない過去の映像信号の画素毎の色差信号を算出する。それと同時に、(1)式を用いて、特定領域の階調変換前の輝度信号及び対応する同じ距離を持つ過去の映像信号の輝度信号をも算出する。そして、図9に示されているように、色空間を均等に6つの色分割領域に分割し、階調変換する前の現映像信号が階調変化処理後に白とびになっている特定領域に対して、画素ごとに(4)式に算出された色差信号が、どの色分割領域に入っているのかを検証する。同様に、特定領域と同じ距離を持ち白とびになっていない過去の映像信号に対しても色差検証処理を行う。そして、(5)式、(6)式を用いて、どの色分割領域に属するかを判定する。このStep212の処理が完了したら、その後は図13の示した処理へ復帰する。   Next, in Step 212, first, based on the equation (4), the color difference signal of the video signal before gradation conversion of the high luminance video signal is calculated. Next, a color difference signal is calculated for each pixel of the past video signal that has the same distance as the specific region and is not overexposed. At the same time, the luminance signal of the specific area before gradation conversion and the corresponding luminance signal of the past video signal having the same distance are also calculated using equation (1). Then, as shown in FIG. 9, the color space is equally divided into six color division regions, and the current video signal before gradation conversion is overexposed to a specific region after gradation change processing. On the other hand, it is verified in which color division region the color difference signal calculated in the equation (4) is included for each pixel. Similarly, color difference verification processing is performed on past video signals that have the same distance as the specific area and are not overexposed. Then, by using the equations (5) and (6), it is determined which color division region belongs. When the process of Step 212 is completed, the process returns to the process shown in FIG.

次に、図13のStep202における対象領域補正処理の詳細な処理について、図15に示すフローチャートを用いて説明する。この図15に示す処理は、対象領域補正部402において行われる処理に対応するものとなっている。
この処理を開始すると、まず、Step221にて、各色分割領域において、高輝度領域の色差信号が存在するか否かを検証する。色差信号が存在すれば、高輝度領域の階調変換処理前の輝度信号のヒストグラムを形成し、Step223へ進む。それと同時に、Step222にて、映像信号の色差信号が同じ色分割領域にある高輝度領域に対応し、かつ同じ距離を持つ過去の映像信号の輝度ヒストグラムを形成し、Step223へ進む。
Next, detailed processing of the target region correction processing in Step 202 of FIG. 13 will be described using the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 15 corresponds to the process performed in the target area correction unit 402.
When this process is started, first, in Step 221, it is verified whether or not there is a color difference signal in the high luminance area in each color division area. If a color difference signal exists, a histogram of the luminance signal before gradation conversion processing in the high luminance region is formed, and the process proceeds to Step 223. At the same time, in Step 222, a luminance histogram of the past video signal corresponding to the high luminance region in which the color difference signal of the video signal is in the same color division region and having the same distance is formed, and the process proceeds to Step 223.

次に、Step223にて、各色分割領域内にある高輝度領域に対応する階調変換処理前の輝度信号に対して、同じ色分割領域にある過去の映像信号の輝度ヒストグラム情報を用いて公知のヒストグラムの累積処理を行い、輝度信号のヒストグラムを補正する。次に、(8)式に基づいて、補正後の輝度信号及び色差信号を用いてRGB信号へ変換し、Step224へ進む。   Next, in Step 223, the luminance signal before gradation conversion processing corresponding to the high luminance area in each color division area is used for the luminance signal information of the past video signal in the same color division area by using publicly known luminance histogram information. A histogram accumulation process is performed to correct the luminance signal histogram. Next, based on the equation (8), the luminance signal and the color difference signal after correction are converted into RGB signals, and the process proceeds to Step 224.

最後に、Step224にて、高輝度領域においては、階調補正後の映像信号と階調変換処理後の映像信号の合成処理を行う。高輝度領域以外の領域においては、階調変換処理後の映像信号を用いる。このStep224の処理が完了したら、その後は図13の示した処理へ復帰する。   Finally, in Step 224, in the high luminance region, the video signal after gradation correction and the video signal after gradation conversion processing are combined. In a region other than the high luminance region, a video signal after gradation conversion processing is used. When the process of Step 224 is completed, the process returns to the process shown in FIG.

〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について以下に説明する。
基本的な構成は第1の実施形態と同様であり、第1の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる部分について主に説明する。また、第1の実施形態と同一の機能の部分には同一の番号を付し、説明を省略する。
本実施形態に係る動画像撮像処理装置において、まず、図16に示される階調補正部108における信号の流れを説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described below.
The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and description of points that are the same as those of the first embodiment will be omitted, and different portions will be mainly described. Also, the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the moving image capturing processing apparatus according to the present embodiment, first, a signal flow in the gradation correction unit 108 shown in FIG. 16 will be described.

図16は、階調補正部108の構成の一例を示しており、階調補正部108は対応領域抽出部(周辺階調情報抽出部)411及び対象領域補正部412から構成されている。バッファー部105、特定領域検出部107及び過去データ保存部110は、対応領域抽出部411へ接続している。対応領域抽出部411は、対象領域補正部412を介して出力部109へ接続している。ROM115は、対象領域補正部412へ接続している。制御部113は、対応領域抽出部411及び対象領域補正部412と双方向に接続している。   FIG. 16 shows an example of the configuration of the gradation correction unit 108, and the gradation correction unit 108 includes a corresponding region extraction unit (peripheral gradation information extraction unit) 411 and a target region correction unit 412. The buffer unit 105, the specific region detection unit 107, and the past data storage unit 110 are connected to the corresponding region extraction unit 411. The corresponding area extraction unit 411 is connected to the output unit 109 via the target area correction unit 412. The ROM 115 is connected to the target area correction unit 412. The control unit 113 is bidirectionally connected to the corresponding region extraction unit 411 and the target region correction unit 412.

図16において、対応領域抽出部411は、制御部113の制御に基づき、特定領域検出部107から転送されてきた特定領域の映像信号に対して、過去データ保存部110から転送されてきた過去の映像信号から同じ距離を持つ映像信号を抽出する。また、バッファー部105から転送されてきた階調変換処理前の現映像信号から特定領域の周辺領域の映像信号も抽出する。そして、抽出した2種類の映像信号及び階調補正処理後の映像信号を対象領域補正部412へ転送する。
対象領域補正部412は、同じ距離を持つ過去の映像信号情報を用いて特定領域に対して階調補正処理を行う。階調補正処理後の映像信号を出力部109へ転送する。
In FIG. 16, the corresponding area extraction unit 411 is based on the control of the control unit 113, and with respect to the video signal of the specific area transferred from the specific area detection unit 107, the corresponding area extraction unit 411 A video signal having the same distance is extracted from the video signal. Further, the video signal in the peripheral area of the specific area is also extracted from the current video signal before gradation conversion processing transferred from the buffer unit 105. Then, the two types of extracted video signals and the video signal after the gradation correction process are transferred to the target area correction unit 412.
The target area correction unit 412 performs gradation correction processing on the specific area using past video signal information having the same distance. The video signal after the gradation correction processing is transferred to the output unit 109.

図17は、対応領域抽出部411の構成の一例を示しており、対応領域抽出部411は等距離検出部4011、類似色抽出部4012、近隣検出部(周辺検出部)4013及び近隣類似色抽出部(周辺輝度信号抽出部,周辺色信号抽出部)4014から構成されている。特定領域検出部107は、等距離検出部4011及び近隣検出部4013へ接続している。等距離検出部4011は、類似色抽出部4012を介して対象領域補正部412へ接続している。近隣検出部4013は、近隣類似色抽出部4014を介して対象領域補正部412へ接続している。バッファー部105は、類似色抽出部4012及び近隣類似色抽出部4014へ接続している。過去データ保存部110は、等距離検出部4011及び類似色抽出部4012へ接続している。制御部113は、等距離検出部4011、類似色抽出部4012、近隣検出部4013及び近隣類似色抽出部4014と双方向に接続している。   FIG. 17 shows an example of the configuration of the corresponding region extraction unit 411. The corresponding region extraction unit 411 includes an equidistant detection unit 4011, a similar color extraction unit 4012, a neighborhood detection unit (periphery detection unit) 4013, and a neighborhood similar color extraction. Part (peripheral luminance signal extraction unit, peripheral color signal extraction unit) 4014. The specific area detection unit 107 is connected to the equidistant detection unit 4011 and the proximity detection unit 4013. The equidistant detection unit 4011 is connected to the target region correction unit 412 via the similar color extraction unit 4012. The neighborhood detection unit 4013 is connected to the target region correction unit 412 via the neighborhood similar color extraction unit 4014. The buffer unit 105 is connected to the similar color extracting unit 4012 and the neighboring similar color extracting unit 4014. The past data storage unit 110 is connected to the equidistance detection unit 4011 and the similar color extraction unit 4012. The control unit 113 is bidirectionally connected to the equidistant detection unit 4011, the similar color extraction unit 4012, the neighborhood detection unit 4013, and the neighborhood similar color extraction unit 4014.

図17において、等距離検出部4011及び類似色抽出部4012での処理は図8と同じであるため、ここで説明を省略する。
近隣検出部4013は、制御部113の制御に基づき、特定領域検出107からの特定領域の映像信号及び階調変換後の映像信号を用いて、特定領域の周辺領域を近隣領域として検出する。具体的には、図18に示されているように、特定領域に対して、上下左右に所定の幅で均等に領域を拡張し、特定領域と拡張領域の間の部分を近隣領域とする。この近隣領域に対応する領域の階調情報を示す周辺階調情報を検出し、特定領域の映像信号及び階調変換処理後の映像信号と一緒に近隣類似色抽出部4014へ転送する。
In FIG. 17, the processing in the equidistance detection unit 4011 and the similar color extraction unit 4012 is the same as that in FIG.
Based on the control of the control unit 113, the neighborhood detection unit 4013 detects a peripheral region of the specific region as a neighborhood region using the video signal of the specific region and the video signal after gradation conversion from the specific region detection 107. Specifically, as shown in FIG. 18, the area is uniformly expanded with a predetermined width in the vertical and horizontal directions with respect to the specific area, and a portion between the specific area and the extended area is set as a neighboring area. The peripheral gradation information indicating the gradation information of the area corresponding to the neighboring area is detected and transferred to the neighboring similar color extracting unit 4014 together with the video signal of the specific area and the video signal after the gradation conversion process.

近隣類似色抽出部4014は、制御部113の制御により近隣検出部4013から転送されてきた特定領域に関する情報および(4)式に基づいて、画素ごとにバッファー105から転送されてきた階調変換する前の現映像信号が階調変換処理後に白とびになっている特定領域の色差信号を算出する。また、同様に近隣領域の映像信号から画素ごとの色差信号を算出する。それと同時に、(1)式を用いて、特定領域の階調変換前の輝度信号及び近隣領域の映像信号の輝度信号をも算出する。つまり、近隣類似色抽出部4014は、近隣検出部4013により検出された近隣領域から色差信号を抽出するとともに、現映像信号から特定領域と同じ色差信号を有する近隣領域の輝度信号を色信号毎に抽出する。
本実施形態では、図9に示されているように、色空間を均等に6つの色分割領域に分割し、階調変換する前の現映像信号が階調変換処理後に白とびになっている特定領域に対して、画素ごとに(4)式に算出された色差信号がどの色分割領域に入っているのかを検証する。また、近隣領域の映像信号に対しても同様の検証を行う。(5)式、(6)式を用いてどの色分割領域に属するかを判定する。
The neighborhood similar color extraction unit 4014 performs gradation conversion transferred from the buffer 105 for each pixel based on the information on the specific area transferred from the neighborhood detection unit 4013 and the expression (4) under the control of the control unit 113. A color difference signal of a specific area in which the previous current video signal is overexposed after gradation conversion processing is calculated. Similarly, a color difference signal for each pixel is calculated from the video signal in the neighboring area. At the same time, the luminance signal of the specific area before gradation conversion and the luminance signal of the video signal of the neighboring area are also calculated using the equation (1). In other words, the neighborhood similar color extraction unit 4014 extracts the color difference signal from the neighborhood area detected by the neighborhood detection unit 4013, and obtains the luminance signal of the neighborhood area having the same color difference signal as the specific area from the current video signal for each color signal. Extract.
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the color space is equally divided into six color division regions, and the current video signal before gradation conversion is overexposed after gradation conversion processing. With respect to the specific area, it is verified which color division area the color difference signal calculated in the equation (4) is included for each pixel. The same verification is performed on the video signal in the neighboring area. It is determined to which color division area the formula (5) and (6) belong.

そして、近隣類似色抽出部4014は、制御部113の制御に基づき、色分割領域の所属に関する情報、特定領域の輝度及び色差信号、近隣領域の輝度及び色差信号、階調変換処理後の映像信号を対象領域補正部412へ転送する。
なお、本実施形態では、Cr、Cb色空間において領域分割する構成になっているが、他の色空間、例えばLab表色系空間などにおいて、領域分割する構成にしてもよい。
Then, based on the control of the control unit 113, the neighborhood similar color extraction unit 4014, information on the affiliation of the color division region, the luminance and color difference signal of the specific region, the luminance and color difference signal of the neighboring region, the video signal after the gradation conversion process Is transferred to the target area correction unit 412.
In the present embodiment, the area is divided in the Cr and Cb color spaces. However, the area may be divided in another color space such as a Lab color space.

図19は、対象領域補正部412の構成の一例を示しており、対象領域補正部412は、対象ヒストグラム検出部4021、過去ヒストグラム検出部4022、ヒストグラム4023、画像合成部(合成部)4124、近隣ヒストグラム検出部4025及び近隣ヒストグラム補正部4028から構成されている。   FIG. 19 shows an example of the configuration of the target region correction unit 412. The target region correction unit 412 includes a target histogram detection unit 4021, a past histogram detection unit 4022, a histogram 4023, an image composition unit (composition unit) 4124, and a neighborhood. A histogram detection unit 4025 and a neighborhood histogram correction unit 4028 are included.

類似色抽出部4012は、対象ヒストグラム検出部4021、過去ヒストグラム検出部4022及び画像合成部4124へ接続している。対象ヒストグラム検出部4012は、近隣ヒストグラム補正部4026へ接続している。対象ヒストグラム検出部4021及び過去ヒストグラム検出部4022は、ヒストグラム4023及び画像合成部4124を介して出力部109へ接続している。ROM115は、画像合成部4124へ接続している。近隣類似色抽出部4014は、近隣ヒストグラム検出部4025及び近隣ヒストグラム補正部4026を介して画像合成部4124へ接続している。制御部113は、対象ヒストグラム検出部4021、過去ヒストグラム検出部4022、ヒストグラム4023画像合成部4124、近隣ヒストグラム検出部4025及び近隣ヒストグラム補正部4028と双方向に接続している。   The similar color extraction unit 4012 is connected to the target histogram detection unit 4021, the past histogram detection unit 4022, and the image composition unit 4124. The target histogram detection unit 4012 is connected to the neighborhood histogram correction unit 4026. The target histogram detection unit 4021 and the past histogram detection unit 4022 are connected to the output unit 109 via the histogram 4023 and the image composition unit 4124. The ROM 115 is connected to the image composition unit 4124. The neighborhood similar color extraction unit 4014 is connected to the image composition unit 4124 via the neighborhood histogram detection unit 4025 and the neighborhood histogram correction unit 4026. The control unit 113 is bi-directionally connected to the target histogram detection unit 4021, the past histogram detection unit 4022, the histogram 4023 image composition unit 4124, the neighborhood histogram detection unit 4025, and the neighborhood histogram correction unit 4028.

ここで、対象領域ヒストグラム検出部4021、過去ヒストグラム検出部4022及びヒストグラム4023での処理は、第1の実施形態の処理と同じであるため、説明を省略する。
近隣ヒストグラム検出部4025は、制御部113の制御に基づき近隣類似色抽出部4014からの色分割領域の所属に関する情報を用いて、近隣領域の各色分割領域での輝度ヒストグラムを形成する。そして、形成したヒストグラム情報を、近隣類似色抽出4014からの各映像信号及び色分割領域の所属に関する情報などと一緒に近隣ヒストグラム補正部4026へ転送する。
Here, the processing in the target region histogram detection unit 4021, the past histogram detection unit 4022, and the histogram 4023 is the same as the processing in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
Based on the control of the control unit 113, the neighborhood histogram detection unit 4025 uses the information related to the color division region affiliation from the neighborhood similar color extraction unit 4014 to form a luminance histogram in each color division region of the neighborhood region. Then, the formed histogram information is transferred to the neighborhood histogram correction unit 4026 together with each video signal from the neighborhood similar color extraction 4014 and information regarding the affiliation of the color division region.

近隣ヒストグラム補正部4026は、制御部113の制御に基づき、対象ヒストグラム検出部4021から転送されてきた特定領域に対応する階調変換処理前の輝度信号に対し、近隣ヒストグラム検出部4025から転送されてきた近隣領域の輝度ヒストグラム情報を用いて、公知のヒストグラムの累積処理を行う。各色分割領域において、特定領域部分の画素数と近隣領域部分の映像信号の画素数とが合わない場合、(7)式を用いて、補正倍率を算出する。   The neighborhood histogram correction unit 4026 is transferred from the neighborhood histogram detection unit 4025 with respect to the luminance signal before gradation conversion processing corresponding to the specific area transferred from the target histogram detection unit 4021 based on the control of the control unit 113. A known histogram accumulation process is performed using the luminance histogram information of the neighboring area. In each color division area, when the number of pixels in the specific area portion and the number of pixels of the video signal in the neighboring area portion do not match, the correction magnification is calculated using equation (7).

次に、累積処理を行う際、上記の補正倍率を用いて、近隣領域の輝度ヒストグラムの輝度値と累積数とを画素ごとに乗算する。この乗算処理した後の近隣領域の映像信号の輝度ヒストグラムに基づき公知の累積処理を行う。すべての色分割領域での輝度ヒストグラム累積処理が完了後、特定領域の累積処理後の輝度信号に対して、画素ごとに(8)式を用いてRGB映像信号へ変換する。そして、制御部113の制御に基づき、変換後のRGB映像信号を画像合成部4124へ転送する。   Next, when performing the accumulation process, the luminance value of the luminance histogram of the neighboring region and the accumulated number are multiplied for each pixel using the correction magnification described above. A known accumulation process is performed based on the luminance histogram of the video signal in the neighboring area after the multiplication process. After the luminance histogram accumulation processing in all the color division regions is completed, the luminance signal after the accumulation processing in the specific region is converted into an RGB video signal for each pixel using equation (8). Based on the control of the control unit 113, the converted RGB video signal is transferred to the image composition unit 4124.

画像合成部4124は、制御部113の制御に基づき、特定領域に対してヒストグラム4023からの過去の映像信号で補正した映像信号と、近隣ヒストグラム補正部4026からの近隣領域映像信号で補正した映像信号を用いて、所定の比率で合成処理を行う。合成比率に関しては、両方の映像信号の合成率は合わせて100%になるのは基本だが、一方の映像信号を100%、もう一方の映像信号を0%という設定も可能である。特定領域以外の領域においては、階調変換処理後の映像信号を用いる。合成処理後の映像信号を出力部109へ転送する。   Based on the control of the control unit 113, the image composition unit 4124 corrects the specific region with the past video signal from the histogram 4023 and the video signal corrected with the neighborhood region video signal from the neighborhood histogram correction unit 4026. Is used to perform the composition process at a predetermined ratio. Regarding the composition ratio, the composition ratio of both video signals is basically 100%, but it is possible to set 100% for one video signal and 0% for the other video signal. In an area other than the specific area, a video signal after gradation conversion processing is used. The combined video signal is transferred to the output unit 109.

距離情報に基づき、過去の映像信号を用いて特定領域を補正する場合、同じ距離を持つ過去の映像信号が十分ではない可能性がある。また、はじめから白とびになっている領域がある場合、過去の映像信号がないため、階調補正できないことも考えられる。一方で、近隣領域映像信号を用いて、特定領域の階調を補正する場合、近隣領域の映像信号が十分ではない、あるいは、近隣領域に色にじみが含まれているなどの可能性がある。これに対して、本実施形態に係る映像信号処理装置によれば、距離情報に基づき過去の映像信号で補正した映像信号と近隣領域の映像信号で補正した映像信号とを合成することで、高画質な階調補正映像信号が得られる。   When correcting a specific area using past video signals based on distance information, past video signals having the same distance may not be sufficient. In addition, when there is an overexposed area from the beginning, there is no past video signal, so it is possible that gradation correction cannot be performed. On the other hand, when the gradation of the specific area is corrected using the neighboring area video signal, there is a possibility that the neighboring area video signal is not sufficient, or the neighboring area includes a color blur. On the other hand, according to the video signal processing apparatus according to the present embodiment, the video signal corrected with the past video signal based on the distance information and the video signal corrected with the video signal in the neighboring area are synthesized, A tone-corrected video signal with high image quality is obtained.

以上説明した本実施形態における映像信号処理は、ハードウェアにより実現しているが、このような構成に限定される必要がない。ここで、本実施形態例における映像信号処理プログラムによる処理を示すフローチャート、特定領域を検出する際(高輝度映像信号の検出処理)の詳細を示すフローチャート、及び階調補正処理の詳細を示すフローチャートは第1の実施形態のものと同じのため、ここでは説明省略し、異なる部分を主に説明する。   The video signal processing in the present embodiment described above is realized by hardware, but need not be limited to such a configuration. Here, a flowchart showing processing by the video signal processing program in the present embodiment example, a flowchart showing details of detecting a specific area (high luminance video signal detection processing), and a flowchart showing details of the gradation correction processing are as follows: Since it is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here, and different portions will be mainly described.

図20は、図13のStep201における対応領域抽出処理の詳細を示すフローチャートである。この図20に示す処理は、図16の対応領域抽出部411において行われる処理に対応するものとなっている。等距離検出処理及び類似色抽出処理は第1の実施形態の図14に示されている処理内容と同じであるため、この2つの部分の処理内容の説明を省略し、近隣検出処理及び近隣類似色抽出処理について説明する。   FIG. 20 is a flowchart showing details of the corresponding area extraction processing in Step 201 of FIG. The process shown in FIG. 20 corresponds to the process performed in the corresponding area extraction unit 411 in FIG. Since the equidistant detection process and the similar color extraction process are the same as the process contents shown in FIG. 14 of the first embodiment, the description of the process contents of these two parts is omitted, and the neighbor detection process and the neighbor similarity process are omitted. The color extraction process will be described.

この処理を開始すると、まず、Step231にて、高輝度映像信号領域の近隣領域を検出し、Step232へ進む。
次に、Step232にて、(4)式に基づいて、高輝度映像信号の階調変換する前の映像信号の色差信号を算出する。次に、近隣領域の映像信号から画素ごとの色差信号も同様に算出する。それと同時に、(1)式を用いて、特定領域の階調変換前の輝度信号及び近隣領域の映像信号の輝度信号をも算出する。図9に示されているように、色空間を均等に6つの色分割領域に分割し、階調変換する前の現映像信号が階調変化処理後に白とびになっている特定領域に対して、画素ごとに(4)式に算出された色差信号がどの色分割領域に入っているのかを検証する。また、近隣領域の映像信号に対しても同様の検証を行う。(5)式、(6)式を用いてどの色分割領域に属するかを判定する。このStep232の処理が完了したら、その後は図13の示した処理へ復帰する。
When this process is started, first, in Step 231, a neighboring area of the high luminance video signal area is detected, and the process proceeds to Step 232.
Next, in Step 232, based on the equation (4), the color difference signal of the video signal before gradation conversion of the high luminance video signal is calculated. Next, the color difference signal for each pixel is calculated in the same manner from the video signal in the neighboring area. At the same time, the luminance signal of the specific area before gradation conversion and the luminance signal of the video signal of the neighboring area are also calculated using the equation (1). As shown in FIG. 9, the color space is equally divided into six color division areas, and the current video signal before gradation conversion is overexposed to a specific area that is overexposed after gradation change processing. For each pixel, it is verified which color division region the color difference signal calculated in the equation (4) is in. The same verification is performed on the video signal in the neighboring area. It is determined to which color division area the formula (5) and (6) belong. When the process of Step 232 is completed, the process returns to the process shown in FIG.

図21は、図13のStep202における対象領域補正処理の詳細を示すフローチャートである。この図21に示す処理は、図16の対象領域補正部412において行われる処理に対応するものとなっている。対象ヒストグラム検出処理及びヒストグラム補正処理は図15に示されている処理内容と同じであるため、この2つの部分の処理内容の説明を省略する。   FIG. 21 is a flowchart showing details of the target area correction processing in Step 202 of FIG. The process shown in FIG. 21 corresponds to the process performed in the target area correction unit 412 in FIG. Since the target histogram detection process and the histogram correction process are the same as the process contents shown in FIG. 15, the description of the process contents of these two parts is omitted.

この処理を開始すると、まず、Step241にて、各色分割領域において、高輝度領域の色差信号が存在するか否かを検証する。色差信号が存在すれば、高輝度領域部分に対応する近隣領域の輝度ヒストグラムを形成し、Step242へ進む。   When this process is started, first, in Step 241, it is verified whether or not there is a color difference signal in the high luminance area in each color division area. If a color difference signal exists, a luminance histogram of a neighboring region corresponding to the high luminance region portion is formed, and the process proceeds to Step 242.

次に、Step242にて、特定領域に対応する階調変換処理前の輝度信号に対し、近隣領域の輝度ヒストグラム情報を用いて公知のヒストグラムの累積処理を行う。各色分割領域において、特定領域の画素数と近隣領域の映像信号の画素数とが合わない場合、(7)式を用いて、補正倍率を算出する。次に、累積処理を行う際、上記の補正倍率を用いて、近隣領域の輝度ヒストグラムの輝度値と累積数とを画素ごとに乗算する。この乗算処理した後の近隣領域の映像信号の輝度ヒストグラムに基づき公知の累積処理を行う。すべての色分割領域での輝度ヒストグラム累積処理が完了後、特定領域の累積処理後の輝度信号に対して、画素ごとに(8)式を用いてRGB映像信号へ変換し、Step244へ進む。   Next, in Step 242, a known histogram accumulation process is performed on the luminance signal before the gradation conversion process corresponding to the specific area using the luminance histogram information of the neighboring area. In each color division area, when the number of pixels in the specific area does not match the number of pixels in the video signal in the neighboring area, the correction magnification is calculated using equation (7). Next, when performing the accumulation process, the luminance value of the luminance histogram of the neighboring region and the accumulated number are multiplied for each pixel using the correction magnification described above. A known accumulation process is performed based on the luminance histogram of the video signal in the neighboring area after the multiplication process. After the luminance histogram accumulation processing in all the color division regions is completed, the luminance signal after the accumulation processing in the specific region is converted into an RGB video signal for each pixel using Equation (8), and the process proceeds to Step 244.

最後に、Step224にて、高輝度領域においては、階調補正後の映像信号と階調変換処理後の映像信号の合成処理を行う。高輝度領域以外の領域においては、階調変換処理後の映像信号を用いる。このStep224の処理が完了したら、その後は図13の示した処理へ復帰する。   Finally, in Step 224, in the high luminance region, the video signal after gradation correction and the video signal after gradation conversion processing are combined. In a region other than the high luminance region, a video signal after gradation conversion processing is used. When the process of Step 224 is completed, the process returns to the process shown in FIG.

以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、前述の各実施形態では、過去データ保存部110に格納された階調補正後の過去の映像信号は一つの例を示したが、これに限られず、変形例として、複数であってもよい。
As mentioned above, although each embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention. .
For example, in each of the above-described embodiments, one example of the past video signal after gradation correction stored in the past data storage unit 110 has been shown. However, the present invention is not limited to this. Good.

第1の実施形態に係る動画撮像装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the video imaging device concerning a 1st embodiment. γ特性データを示すグラフであって、(a)は本実施形態のγ特性データを示すグラフ、(b)は変形例のγ特性データを示すグラフである。It is a graph which shows (gamma) characteristic data, Comprising: (a) is a graph which shows the gamma characteristic data of this embodiment, (b) is a graph which shows the gamma characteristic data of a modification. 図1の特定領域検出部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the specific area | region detection part of FIG. 図3の特定輝度域検出部の機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram of a specific luminance area detection unit in FIG. 3. 図1の距離情報取得部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the distance information acquisition part of FIG. 距離測定用の映像分割方法を説明する図であって、(a)は本実施形態の分割方法を説明する図、(b)は変形例の分割方法を説明する図である。It is a figure explaining the image | video division | segmentation method for distance measurement, Comprising: (a) is a figure explaining the division | segmentation method of this embodiment, (b) is a figure explaining the division | segmentation method of a modification. 図1の階調補正部の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of a gradation correction unit in FIG. 1. 図7の対応領域抽出部の機能ブロック図である。FIG. 8 is a functional block diagram of a corresponding area extraction unit in FIG. 7. 色領域分割の方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of color area division. 図7の対象領域補正部の機能ブロック図である。FIG. 8 is a functional block diagram of a target area correction unit in FIG. 7. 第1の実施形態に係る映像信号処理プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the video signal processing program which concerns on 1st Embodiment. 図11の高輝度映像信号の検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the detection process of the high-intensity video signal of FIG. 図11の階調補正処理のフローチャートである。It is a flowchart of the gradation correction process of FIG. 図13の対応領域処理のフローチャートである。It is a flowchart of the corresponding | compatible area | region process of FIG. 図13の対象領域補正処理のフローチャートである。It is a flowchart of the object area | region correction process of FIG. 第2の実施形態に係る階調補正部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the gradation correction | amendment part which concerns on 2nd Embodiment. 図16の対応領域抽出部の機能ブロック図である。FIG. 17 is a functional block diagram of a corresponding area extraction unit in FIG. 16. 近隣領域検出の方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of neighborhood detection. 図16の対象領域補正部の機能ブロック図である。FIG. 17 is a functional block diagram of a target area correction unit in FIG. 16. 第2の実施形態に係る対応領域処理のフローチャートである。It is a flowchart of the corresponding | compatible area process which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る対象領域補正処理のフローチャートである。It is a flowchart of the object area | region correction process which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

106 階調変換部
107 特定領域検出部
108 階調補正部
109 出力部
110 過去データ保存部
111 赤外線センサー
112 距離情報取得部
113 制御部
201 領域分割部
202 距離測定部
301 輝度信号変換部
302 特定輝度域検出部
401 対応領域抽出部
402 対象領域補正部
411 対応領域抽出部
412 対象領域補正部
4011 等距離検出部
4012 類似色抽出部
4013 近隣検出部
4014 近隣類似色抽出部
4021 対象ヒストグラム検出部
4022 過去ヒストグラム検出部
4023 ヒストグラム補正部
4024 画像合成部
4025 近隣ヒストグラム検出部
4026 近隣ヒストグラム補正部
4124 画像合成部
106 gradation conversion unit 107 specific region detection unit 108 gradation correction unit 109 output unit 110 past data storage unit 111 infrared sensor 112 distance information acquisition unit 113 control unit 201 region division unit 202 distance measurement unit 301 luminance signal conversion unit 302 specific luminance Area detection unit 401 Corresponding region extraction unit 402 Target region correction unit 411 Corresponding region extraction unit 412 Target region correction unit 4011 Equal distance detection unit 4012 Similar color extraction unit 4013 Neighborhood detection unit 4014 Neighborhood similar color extraction unit 4021 Target histogram detection unit 4022 Past Histogram detection unit 4023 Histogram correction unit 4024 Image composition unit 4025 Neighborhood histogram detection unit 4026 Neighborhood histogram correction unit 4124 Image composition unit

Claims (20)

映像信号に対して階調変換を施す階調変換部と、
階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出部と、
画素毎または所定の領域毎に、被写体までの距離情報と階調情報とが対応付けられた過去の映像信号が格納された記憶部と、
前記距離情報に基づいて前記特定領域に対応する過去の映像信号の領域を検出し、該領域の階調情報を示す過去階調情報を前記記憶部から抽出する過去階調情報抽出部と、
前記過去階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正部と
を有することを特徴とする映像信号処理装置。
A gradation conversion unit that performs gradation conversion on the video signal;
An area detection unit for detecting a specific area having a luminance equal to or higher than a predetermined first threshold value or lower than a predetermined second threshold value from the current video signal after gradation conversion;
A storage unit storing a past video signal in which distance information to a subject and gradation information are associated with each other or for each predetermined region;
A past gradation information extraction unit that detects a region of a past video signal corresponding to the specific region based on the distance information, and extracts past gradation information indicating gradation information of the region from the storage unit;
A video signal processing apparatus comprising: a gray level correction unit that corrects a gray level width of the specific area of the current video signal using the past gray level information.
映像信号に対して階調変換を施す階調変換部と、
階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出部と、
前記現映像信号から前記特定領域の周辺領域を検出し、該周辺領域の階調情報を示す周辺階調情報を抽出する周辺階調情報抽出部と、
前記周辺階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正部と
を有することを特徴とする映像信号処理装置。
A gradation conversion unit that performs gradation conversion on the video signal;
An area detection unit for detecting a specific area having a luminance equal to or higher than a predetermined first threshold value or lower than a predetermined second threshold value from the current video signal after gradation conversion;
A peripheral gradation information extracting unit for detecting a peripheral area of the specific area from the current video signal and extracting peripheral gradation information indicating gradation information of the peripheral area;
A video signal processing apparatus comprising: a gray level correction unit that corrects a gray level width of the specific area of the current video signal using the peripheral gray level information.
前記領域検出部によって検出された前記特定領域の周辺領域を検出し、該周辺領域の階調情報を示す周辺階調情報を前記現映像信号から抽出する周辺階調情報抽出部を有し、
前記階調補正部が、前記過去階調情報および前記周辺階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正することを特徴とする請求項1に記載の映像信号処理装置。
A peripheral gradation information extraction unit that detects a peripheral region of the specific region detected by the region detection unit and extracts peripheral gradation information indicating gradation information of the peripheral region from the current video signal;
The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the gradation correction unit corrects a gradation width of the specific area of the current video signal using the past gradation information and the peripheral gradation information. .
前記過去階調情報抽出部は、
前記記憶部に格納された階調補正後の過去の映像信号から、前記過去階調情報を抽出することを特徴とする請求項1または請求項3に記載の映像信号処理装置。
The past gradation information extraction unit
4. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the past gradation information is extracted from a past video signal after gradation correction stored in the storage unit.
前記過去階調情報抽出部は、
前記現映像信号の前記特定領域に対応する過去の映像信号の領域の輝度信号を前記記憶部から抽出する輝度信号抽出部を有し、
前記階調補正部は、
前記輝度信号を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正することを特徴とする請求項1および請求項3から請求項4のいずれかに記載の映像信号処理装置。
The past gradation information extraction unit
A luminance signal extraction unit that extracts a luminance signal of a region of a past video signal corresponding to the specific region of the current video signal from the storage unit;
The gradation correction unit
5. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein a gradation width of the specific area of the current video signal is corrected using the luminance signal. 6.
前記過去階調情報抽出部は、
前記現映像信号の前記特定領域に対応する過去の映像信号の領域の色信号を前記記憶部から抽出する色信号抽出部を有し、
前記階調補正部は、
前記色信号および前記輝度信号を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正することを特徴とする請求項5に記載の映像信号処理装置。
The past gradation information extraction unit
A color signal extraction unit that extracts a color signal of a region of a past video signal corresponding to the specific region of the current video signal from the storage unit;
The gradation correction unit
6. The video signal processing apparatus according to claim 5, wherein a gradation width of the specific area of the current video signal is corrected using the color signal and the luminance signal.
前記記憶部には、画素毎または所定の領域毎に、被写体までの距離情報と階調情報とが対応付けられた階調補正前または階調補正後の過去の映像信号が格納されており、
前記色信号抽出部は、
前記記憶部に格納されている階調補正前または階調補正後の過去の映像信号から、階調変換前の前記現映像信号における前記特定領域と同じ色信号を有する領域の輝度信号を色信号毎に抽出し、
前記階調補正部は、
前記色信号抽出部により抽出された輝度信号を用いて、色信号毎に前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正することを特徴とする請求項6に記載の映像信号処理装置。
The storage unit stores, for each pixel or predetermined area, past video signals before or after gradation correction in which distance information to the subject and gradation information are associated with each other,
The color signal extraction unit includes:
A luminance signal of an area having the same color signal as that of the specific area in the current video signal before gradation conversion from a past video signal before or after gradation correction stored in the storage unit is a color signal. Extract every
The gradation correction unit
The video signal processing apparatus according to claim 6, wherein a gradation width of the specific area of the current video signal is corrected for each color signal using the luminance signal extracted by the color signal extraction unit.
前記階調補正部は、
過去の映像信号のヒストグラムに基づいて、色信号毎に前記現映像信号の前記特定領域の輝度信号のヒストグラムを補正するヒストグラム補正部を有し、
該ヒストグラム補正部が、
前記ヒストグラムの累積処理を行って、前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正することを特徴とする請求項7に記載の映像信号処理装置。
The gradation correction unit
A histogram correction unit that corrects a histogram of a luminance signal of the specific area of the current video signal for each color signal based on a histogram of a past video signal;
The histogram correction unit
The video signal processing apparatus according to claim 7, wherein the gradation width of the specific area of the current video signal is corrected by performing accumulation processing of the histogram.
前記階調補正部によって補正された現映像信号と補正前の現映像信号とを合成する映像信号合成部を有する請求項1から請求項8のいずれかに記載の映像信号処理装置。   9. The video signal processing apparatus according to claim 1, further comprising a video signal synthesis unit that synthesizes the current video signal corrected by the gradation correction unit and the current video signal before correction. 前記周辺階調情報抽出部は、
前記現映像信号の前記特定領域の周辺領域を検出する周辺検出部と、
前記周辺検出部により検出された前記周辺領域から輝度信号を抽出する周辺輝度信号抽出部とを有し、
前記階調補正部は、
前記周辺領域の輝度信号を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の映像信号処理装置。
The peripheral gradation information extraction unit
A peripheral detection unit for detecting a peripheral region of the specific region of the current video signal;
A peripheral luminance signal extraction unit that extracts a luminance signal from the peripheral region detected by the peripheral detection unit;
The gradation correction unit
4. The video signal processing apparatus according to claim 2, wherein a gradation width of the specific area of the current video signal is corrected using a luminance signal of the peripheral area.
前記周辺階調情報抽出部は、
前記周辺検出部により検出された前記周辺領域から色信号を抽出する周辺色信号抽出部を有し、
前記階調補正部は、
前記周辺領域の色信号および輝度信号を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正することを特徴とする請求項10に記載の映像信号処理装置。
The peripheral gradation information extraction unit
A peripheral color signal extraction unit that extracts a color signal from the peripheral region detected by the peripheral detection unit;
The gradation correction unit
The video signal processing apparatus according to claim 10, wherein a gradation width of the specific area of the current video signal is corrected using a color signal and a luminance signal of the peripheral area.
前記周辺色信号抽出部は、
前記現映像信号から前記特定領域と同じ色信号を有する周辺領域の輝度信号を色信号毎に抽出し、
前記階調補正部は、
前記周辺色信号抽出部により抽出された前記周辺領域の輝度信号を用いて、色信号毎に前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正することを特徴とする請求項11に記載の映像信号処理装置。
The peripheral color signal extraction unit
Extracting the luminance signal of the peripheral area having the same color signal as the specific area from the current video signal for each color signal,
The gradation correction unit
12. The video according to claim 11, wherein the gradation width of the specific area of the current video signal is corrected for each color signal using the luminance signal of the peripheral area extracted by the peripheral color signal extraction unit. Signal processing device.
前記階調補正部によって前記過去階調情報を用いて補正された現映像信号と前記周辺階調情報を用いて補正された現映像信号とを合成する合成部を有する請求項3に記載の映像信号処理装置。   4. The video according to claim 3, further comprising: a synthesis unit that synthesizes the current video signal corrected by using the past gradation information and the current video signal corrected by using the peripheral gradation information by the gradation correction unit. Signal processing device. 前記領域検出部は、
階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する画素が占める面積、および該画素のカウント数の少なくとも一つを用いて前記特定領域を検出することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれかに記載の映像信号処理装置。
The region detection unit
The identification is performed using at least one of the area occupied by the pixels having the luminance equal to or higher than the predetermined first threshold or lower than the predetermined second threshold from the current video signal after the gradation conversion, and the count number of the pixels. 14. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the video signal processing apparatus detects an area.
前記領域検出部は、
階調変換後の現映像信号のガンマ特性を示す曲線の傾きが所定値以下となる領域を特定領域として検出する請求項1から請求項14のいずれかに記載の映像信号処理装置。
The region detection unit
15. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein an area where the slope of the curve indicating the gamma characteristic of the current video signal after gradation conversion is equal to or less than a predetermined value is detected as a specific area.
映像信号に対して階調変換を施す階調変換処理と、
階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出処理と、
画素毎または所定の領域毎に、被写体までの距離情報と階調情報とが対応付けられた過去の映像信号から、前記距離情報に基づいて前記特定領域に対応する過去の映像信号の領域を検出し、該領域の階調情報を示す過去階調情報を抽出する過去階調情報抽出処理と、
前記過去階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする映像信号処理プログラム。
Gradation conversion processing for performing gradation conversion on the video signal;
An area detection process for detecting a specific area having a luminance equal to or higher than a predetermined first threshold value or lower than a predetermined second threshold value from a current video signal after gradation conversion;
A past video signal region corresponding to the specific region is detected based on the distance information from a past video signal in which distance information to the subject and gradation information are associated with each other or for each predetermined region. Past gradation information extraction processing for extracting past gradation information indicating gradation information of the area;
A video signal processing program for causing a computer to execute gradation correction processing for correcting the gradation width of the specific area of the current video signal using the past gradation information.
映像信号に対して階調変換を施す階調変換処理と、
階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出処理と、
前記現映像信号から前記特定領域の周辺領域を検出し、該周辺領域の階調情報を示す周辺階調情報を抽出する周辺階調情報抽出処理と、
前記周辺階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする映像信号処理プログラム。
Gradation conversion processing for performing gradation conversion on the video signal;
An area detection process for detecting a specific area having a luminance equal to or higher than a predetermined first threshold value or lower than a predetermined second threshold value from a current video signal after gradation conversion;
A peripheral gradation information extraction process for detecting a peripheral area of the specific area from the current video signal and extracting peripheral gradation information indicating gradation information of the peripheral area;
A video signal processing program for causing a computer to execute a gradation correction process for correcting a gradation width of the specific area of the current video signal using the peripheral gradation information.
請求項1または請求項2に記載の映像信号処理装置を有することを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the video signal processing device according to claim 1. 映像信号に対して階調変換を施す階調変換工程と、
階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出工程と、
画素毎または所定の領域毎に、被写体までの距離情報と階調情報とが対応付けられた過去の映像信号から、前記距離情報に基づいて前記特定領域に対応する過去の映像信号の領域を検出し、該領域の階調情報を示す過去階調情報を抽出する過去階調情報抽出工程と、
前記過去階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正工程と
を含むことを特徴とする映像信号処理方法。
A gradation conversion step for performing gradation conversion on the video signal;
A region detecting step for detecting a specific region having a luminance equal to or higher than a predetermined first threshold value or equal to or lower than a predetermined second threshold value from the current video signal after gradation conversion;
A past video signal region corresponding to the specific region is detected based on the distance information from a past video signal in which distance information to the subject and gradation information are associated with each other or for each predetermined region. A past gradation information extracting step of extracting past gradation information indicating gradation information of the area;
A gradation correction step of correcting a gradation width of the specific area of the current image signal using the past gradation information.
映像信号に対して階調変換を施す階調変換工程と、
階調変換後の現映像信号から、既定の第一の閾値以上或は既定の第二の閾値以下の輝度を有する特定領域を検出する領域検出工程と、
前記現映像信号から前記特定領域の周辺領域を検出し、該周辺領域の階調情報を示す周辺階調情報を抽出する周辺階調情報抽出工程と、
前記周辺階調情報を用いて前記現映像信号の前記特定領域の階調幅を補正する階調補正工程と
を含むことを特徴とする映像信号処理方法。
A gradation conversion step for performing gradation conversion on the video signal;
A region detecting step for detecting a specific region having a luminance equal to or higher than a predetermined first threshold value or equal to or lower than a predetermined second threshold value from the current video signal after gradation conversion;
A peripheral gradation information extracting step of detecting a peripheral area of the specific area from the current video signal and extracting peripheral gradation information indicating gradation information of the peripheral area;
And a gradation correction step of correcting a gradation width of the specific area of the current video signal using the peripheral gradation information.
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