画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体

【課題】勾配法による動きベクトルの検出精度をさらに向上することができるようにする。
【解決手段】カウンタ値演算部４５１は、有効画素数カウンタ４４１、水平勾配無カウンタ４４２、および垂直勾配無カウンタ４４３から、有効画素の数、水平方向に勾配のない画素の数、および垂直方向に勾配のない画素の数を取得して、演算ブロックにおける有効画素と、有効画素のうち片側勾配の画素の割合を演算し、演算結果に応じて、フラグ設定部４５２が設定するフラグの値を制御する。フラグ設定部４５２は、勾配フラグの値を設定し、勾配フラグを後段に出力する。後段では、勾配フラグに基づいて、勾配法演算およびベクトル評価処理が実行される。本発明は、２４Ｐ信号から６０Ｐ信号へのフレーム周波数変換処理を行う信号処理装置に適用できる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像フレームにおいて、動きベクトルを検出する画像処理装置において、
動きベクトルを検出するための勾配法演算の対象となる演算ブロック内の画素差分に基づいて、前記演算ブロック内の画素が、前記動きベクトルの検出に有効であるか否かを判定する有効画素判定手段と、
前記有効画素判定手段により前記動きベクトルの検出に有効であると判定された有効画素に、水平方向および垂直方向のどちらか一方に対する勾配がない画素が多いか否かを判定する片側勾配画素判定手段と、
前記片側勾配画素判定手段による判定結果に基づいて、前記勾配法演算を、差分二乗和を用いた統合型勾配法演算、または、水平方向および垂直方向毎に実行される独立型勾配法演算に切り替える演算切替手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記片側勾配判定手段により有効画素に、水平方向および垂直方向のどちらか一方に対する勾配がない画素が少ないと判定された場合、前記演算切替手段は、前記勾配法演算を、前記統合型勾配法演算に切り替え、
前記演算切替手段により切り替えられた前記統合型勾配法演算を、前記演算ブロック内の画素のうち、前記有効画素判定手段により前記動きベクトルの検出に有効であると判定された有効画素のみを用いて実行する統合型勾配法演算手段
をさらに備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記片側勾配判定手段により有効画素に、水平方向および垂直方向のどちらか一方に対する勾配がない画素が多いと判定された場合、前記演算切替手段は、前記勾配法演算を、水平方向および垂直方向毎に実行される独立型勾配法演算に切り替え、
前記演算切替手段により切り替えられた水平方向の独立型勾配法演算を、前記有効画素判定手段により前記動きベクトルの検出に有効であると判定された有効画素のうち、前記水平方向に勾配がある画素のみを用いて実行し、前記演算切替手段により切り替えられた垂直方向の独立型勾配法演算を、前記有効画素判定手段により前記動きベクトルの検出に有効であると判定された有効画素のうち、前記垂直方向に勾配がある画素のみを用いて実行する独立型勾配法演算手段
をさらに備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記片側勾配画素判定手段による判定結果に基づいて、前記勾配法演算により検出された動きベクトルの評価値と所定の比較対象ベクトルの評価値とを比較した結果に応じて、前記勾配法演算により検出された動きベクトルを修正するベクトル評価手段を
さらに備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記片側勾配画素判定手段による判定結果に基づいて、前記勾配法演算を反復するか否かを判定する反復判定手段を
さらに備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記有効画素判定手段により前記動きベクトルの検出に有効であると判定された有効画素の水平方向および垂直方向毎の勾配の有無を検出する勾配検出手段をさらに備え、
前記片側勾配画素判定手段は、前記勾配検出手段による検出結果に基づいて、前記有効画素に、水平方向および垂直方向のどちらか一方に対する勾配がない画素が多いか否かを判定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記有効画素判定手段は、
前記動きベクトルを検出する対象の第１のフレーム上の前記演算ブロック内の画素の第１の空間の画素差分を算出する第１の空間差分算出手段と、
前記第１のフレームの次の第２のフレーム上の前記演算ブロック内の画素の第２の空間の画素差分を算出する第２の空間差分算出手段と、
前記第１のフレームおよび前記第２のフレーム上の前記演算ブロック内の画素の時間方向の画素差分を算出する時間差分算出手段と、
前記演算ブロック内の画素が、前記第１および第２の空間差分算出手段、並びに、前記時間差分算出手段により算出された前記第１および第２空間、並びに、前記時間方向の画素差分に基づく、水平方向の勾配に着目した条件、垂直方向の勾配に着目した条件、並びに、水平方向および垂直方向の勾配に着目した条件を満たすか否かを判定する勾配条件判定手段とを備え、
前記勾配条件判定手段により、前記演算ブロック内の画素が、前記水平方向の勾配に着目した条件、前記垂直方向の勾配に着目した条件、並びに、前記水平方向および垂直方向の勾配に着目した条件の少なくとも１つを満たすと判定された場合、前記演算ブロック内の画素が、前記動きベクトルの検出に有効であると判定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記片側勾配画素判定手段は、前記水平方向の勾配に着目した条件、前記垂直方向の勾配に着目した条件、並びに、前記水平方向および垂直方向の勾配に着目した条件のうち、前記勾配条件判定手段により前記動きベクトルの検出に有効であると判定された有効画素が満たした条件に基づいて、前記有効画素に、水平方向および垂直方向のどちらか一方に対する勾配がない画素が多いか否かを判定する
請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルに基づいて、画素値を生成する画像処理装置の画像処理方法において、
動きベクトルを検出するための勾配法演算の対象となる演算ブロック内の画素差分に基づいて、前記演算ブロック内の画素が、前記動きベクトルの検出に有効であるか否かを判定する有効画素判定ステップと、
前記有効画素判定ステップの処理により前記動きベクトルの検出に有効であると判定された有効画素に、水平方向および垂直方向のどちらか一方に対する勾配がない画素が多いか否かを判定する片側勾配画素判定ステップと、
前記片側勾配画素判定ステップの処理による判定結果に基づいて、前記勾配法演算を、差分二乗和を用いた統合型勾配法演算、または、水平方向および垂直方向毎に実行される独立型勾配法演算に切り替える演算切替ステップと
を含む画像処理方法。
【請求項１０】
動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルに基づいて、画素値を生成する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
動きベクトルを検出するための勾配法演算の対象となる演算ブロック内の画素差分に基づいて、前記演算ブロック内の画素が、前記動きベクトルの検出に有効であるか否かを判定する有効画素判定ステップと、
前記有効画素判定ステップの処理により前記動きベクトルの検出に有効であると判定された有効画素に、水平方向および垂直方向のどちらか一方に対する勾配がない画素が多いか否かを判定する片側勾配画素判定ステップと、
前記片側勾配画素判定ステップの処理による判定結果に基づいて、前記勾配法演算を、差分二乗和を用いた統合型勾配法演算、または、水平方向および垂直方向毎に実行される独立型勾配法演算に切り替える演算切替ステップと
を含むプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムが記録されている記録媒体。

【図１】