ベクトル信号処理に基づくカラー画像信号処理アルゴリズムの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650428
• Research Institution: Musashi Institute of Technology
• Principal Investigator: 田口 亮 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (40216825)
• Keywords: ベクトル信号 / カラー画像信号 / RGB色空間 / コントラスト強調 / 高解像度化 / カラーTV信号 / JPEG符号化画像

Research Abstract

カラー画像信号はR(赤),G(緑),B(青)の3成分からなるベクトル(マルチチャネル)信号であるが、カラー画像信号に対して独自の処理形態は殆どなく、3成分独立に、または、輝度信号成分を抽出しその成分のみに濃淡画像の方法を施すことが一般的な処理形態となっている。カラー画像信号がベクトル信号であることを考えれば、成分間の関係を考慮するなどベクトル信号として処理を施すことにより、処理性能の向上が期待される。また、カラー画像の符号化(TV信号、JPEG符号化等)においては、RGB色空間から変換を施した色空間(YIQ等)で処理され、特に伝送時に輝度信号(Y信号)が重視され、色差信号の情報を圧縮している。このような符号化カラー画像における画質改善も重要な問題である。本年度は昨年からの継続として、カラー画像の強調に関する研究と、符号化カラー画像の復元法開発のための準備を行った。
1)カラー画像のコントラスト強調
画像信号処理においてコントラスト強調は重要な処理である。例えば、暗い部屋で撮影したカラー写真等は、全体が暗く不鮮明であることは言うまでもない。そのようなカラー写真をディジタルデータ化し強調することは有意義である。カラー写真の場合、視覚的に自然な強調が要求されるため、R, G, Bの3成分を独立にコントラスト強調すると、その要求を満たすことができない。そのため、カラー画像空間(3次元色空間)で強調する必要があり、そのために利用できる空間が視覚特性を考慮したHSI色空間(H:色相, S:彩度, I:輝度:Y)である。特に色相は視覚的に敏感な成分で、色相を保存し、かつ強調度の高い方法を提案した。
2)符号化画像の復元法開発のための準備
JPEG符号化画像等では、色差信号の劣化が無視できず、特に拡大して表示を行う場合などはエッジ信号の色漏れによるボケが無視できない。本年度はカラーTV信号(YC分離信号)やJPEG信号(4:1:1フォーマット等)の色の取り扱い方を調査し、輝度(Y)信号情報に基づくC信号の補間法やJPEG画像の色差画像の補間法を考察中である。

Research Products

• [Publications] 田口 亮, 池田吉徳: "簡略化ヒストグラムエクスプロージョン法の提案とカラー画像強調への応用"電子情報通信学会論文誌A. Vol.J85-A No.12. 1454-1457 (2002)
• [Publications] 田口 亮: "非線形ディジタル信号処理の過去・現在・未来(招待論文)"システム/制御/情報. Vol.47 No.1. 2-9 (2003)
• [Publications] 田口 亮, 志村 厚, 高橋靖正: "Higher Resolution Method of Color Digital Image for Communication Systems"Proc. of 2002 IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems. (CD-ROM). (2002)