JP4629431B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置、及び、画像処理方法に関し、特に、画像データの輪郭成分を強調する画像処理装置、及び、画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, and relates to an image processing method, in particular, an image processing apparatus to enhance the contour component of the image data, and an image processing method.
現在、入力された画像データにおいて、画像データのイラスト化を実行する場合等に、画像データの輪郭成分を抽出している。その場合に使用されるフィルタは、一次微分フィルタとしてソーベルフィルタ、及び、二次微分フィルタとしてラプラシアンフィルタ等である。これらのフィルタにより、入力された画像データは、輪郭成分が抽出された画像データに変換されて出力されている。 At present, the contour component of the image data is extracted when the image data is illustrated in the input image data. The filters used in that case are a Sobel filter as a primary differential filter and a Laplacian filter as a secondary differential filter. By these filters, the input image data is converted into image data from which contour components are extracted and output.
ここで、画像データ内の注目画素、及び、近傍画素を含む画像単位データを、フィルタ処理して注目画素値を出力し、近傍画素値を検出し、フィルタ処理された注目画素値と近傍画素値とのいずれかを選択して輪郭成分が抽出された画像データを出力する技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。
しかし、特許文献1により開示された技術では、入力された画像データを直接にフィルタ処理するので、単純に注目画素値と近傍画素値とが異なる場合が抽出される。よって、入力された画像データから、輪郭成分だけでなく、例えば、芝の目や顔の皺等の細かいテクスチャ成分等の本来不要な成分も抽出される。
However, in the technique disclosed in
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、輪郭成分がより正確に強調されるようにする画像処理装置、及び、画像処理方法を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image processing apparatus and an image processing method that enhance contour components more accurately .
上記課題を解決するために、減算回路、比較回路、選択回路および乗算加算回路を有する画像処理装置が提供される。In order to solve the above problems, an image processing apparatus having a subtraction circuit, a comparison circuit, a selection circuit, and a multiplication and addition circuit is provided.
この画像処理装置において、減算回路は、画像内の注目画素とその近傍に位置する複数の近傍画素とを含む画素群の各画素値を受け付け、画素群内の各近傍画素の画素値から注目画素の画素値を減算し、減算結果を絶対値にし、差分値として出力する。比較回路は、出力された差分値と閾値メモリが記憶する閾値とを比較する。選択回路は、注目画素および近傍画素の各画素値が画素群単位で入力され、比較回路による比較結果に基づき、差分値が閾値以上である場合、この差分値の演算に用いた近傍画素の画素値を選択画素値として出力し、差分値が前記閾値より小さい場合、この差分値の演算に用いた注目画素の画素値を選択画素値として出力する。乗算加算回路は、画素群内の各画素の位置ごとに係数が記憶された係数メモリを参照し、画素群内の前記注目画素の画素値およびこの画素群内の各近傍画素に基づく各選択画素値のそれぞれに対して、この注目画素および各近傍画素の画素群内の位置にそれぞれ対応する係数メモリ内の係数を乗算し、画素群単位の乗算結果を加算して出力する。In this image processing device, the subtraction circuit receives each pixel value of a pixel group including the target pixel in the image and a plurality of neighboring pixels located in the vicinity thereof, and receives the target pixel from the pixel value of each neighboring pixel in the pixel group. Are subtracted, the subtraction result is made an absolute value, and the difference value is output. The comparison circuit compares the output difference value with the threshold value stored in the threshold value memory. The selection circuit receives the pixel values of the pixel of interest and the neighboring pixels in units of pixel groups, and if the difference value is equal to or greater than the threshold based on the comparison result by the comparison circuit, the pixel of the neighboring pixel used for the calculation of the difference value The value is output as the selected pixel value, and when the difference value is smaller than the threshold value, the pixel value of the target pixel used for the calculation of the difference value is output as the selected pixel value. The multiplication and addition circuit refers to a coefficient memory in which a coefficient is stored for each pixel position in the pixel group, and each selected pixel based on the pixel value of the target pixel in the pixel group and each neighboring pixel in the pixel group Each value is multiplied by the coefficient in the coefficient memory corresponding to the position of the pixel of interest and each neighboring pixel in the pixel group, and the multiplication result for each pixel group is added and output.
また、上記課題を解決するために、画像処理装置における画像処理方法が提供される。この画像処理方法において、画像処理装置は、次のような処理を実行する。 In order to solve the above-mentioned problem, an image processing method in an image processing apparatus is provided. In this image processing method, the image processing apparatus executes the following processing.
画像処理装置の減算手段は、画像内の注目画素とその近傍に位置する複数の近傍画素とを含む画素群の各画素値を受け付け、画素群内の各近傍画素の画素値から注目画素の画素値を減算し、減算結果を絶対値にし、差分値として出力する。画像処理装置の比較手段は、出力された差分値と閾値メモリが記憶する閾値とを比較する。画像処理装置の選択手段は、注目画素および近傍画素の各画素値が画素群単位で入力され、比較手段による比較結果に基づき、差分値が前記閾値以上である場合、この差分値の演算に用いた近傍画素の画素値を選択画素値として出力し、差分値が前記閾値より小さい場合、この差分値の演算に用いた注目画素の画素値を選択画素値として出力する。画像処理装置の乗算加算手段は、画素群内の各画素の位置ごとに係数が記憶された係数メモリを参照し、画素群内の注目画素の画素値およびこの画素群内の各近傍画素に基づく各選択画素値のそれぞれに対して、この注目画素および各近傍画素の画素群内の位置にそれぞれ対応する係数メモリ内の係数を乗算し、画素群単位の乗算結果を加算して出力する。The subtracting means of the image processing device accepts each pixel value of a pixel group including the target pixel in the image and a plurality of neighboring pixels located in the vicinity thereof, and calculates the pixel of the target pixel from the pixel value of each neighboring pixel in the pixel group Subtract the value, make the subtraction result an absolute value, and output it as a difference value. The comparison unit of the image processing apparatus compares the output difference value with the threshold value stored in the threshold value memory. The selection unit of the image processing apparatus is used to calculate the difference value when the pixel values of the target pixel and the neighboring pixels are input in units of pixel groups and the difference value is equal to or greater than the threshold value based on the comparison result by the comparison unit. If the difference value is smaller than the threshold value, the pixel value of the target pixel used for the calculation of the difference value is output as the selected pixel value. The multiplication / addition means of the image processing apparatus refers to a coefficient memory in which a coefficient is stored for each pixel position in the pixel group, and is based on the pixel value of the target pixel in the pixel group and each neighboring pixel in the pixel group. Each selected pixel value is multiplied by a coefficient in a coefficient memory corresponding to the position of the pixel of interest and each neighboring pixel in the pixel group, and the multiplication result in units of pixel groups is added and output.
上記の画像処理装置によれば、入力された画像において輪郭成分がより正確に強調されるようになる。According to the image processing apparatus, the contour component is more accurately emphasized in the input image.
また、上記の画像処理方法によれば、入力された画像において輪郭成分がより正確に強調されるようになる。Further, according to the above image processing method, the contour component is more accurately emphasized in the input image.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、本発明の概念について説明する。図1は、本発明の概念図である。
図に示すように、画像処理装置10は、端子11、12、減算回路13、閾値メモリ14、比較回路15、選択回路16、係数メモリ17、乗算加算回路18、及び、端子19から構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the concept of the present invention will be described. FIG. 1 is a conceptual diagram of the present invention.
As shown in the figure, the image processing apparatus 10 includes
ここで、画像処理装置10は、横軸方向、及び、縦軸方向に複数の画素が配列される処理対象となる画像データについて、その画像データ内の1画素を注目画素とし、その近傍に存在する画素を近傍画素とする画像単位データを受け付ける。そして、画像処理装置10は、注目画素が有する注目画素値、及び、近傍画素が有する近傍画素値を使用して所定の処理を実行する。この所定の処理が実行される画像データ内の画像単位データは、任意に設定されるが、以下、画像データ内の画像単位データを3×3の9画素として説明する。この9画素内の中心の1画素を注目画素とし、9画素内の注目画素以外の8画素を近傍画素とする。また、1画素値は8ビットで表現され、画素値が0に近くなると黒色に近くなり、画素値が255に近くなると白色に近くなる。この画像データにおいて、左上の画素から右下の画素へ向かって全ての画素を順番に注目画素とし、注目画素値から輪郭成分が抽出された出力注目画素値を出力する。こうすることで、輪郭成分が抽出され、新しい画像データが出力される。 Here, for the image data to be processed in which a plurality of pixels are arranged in the horizontal axis direction and the vertical axis direction, the image processing apparatus 10 uses one pixel in the image data as a target pixel and exists in the vicinity thereof. Image unit data having a pixel to be processed as a neighboring pixel is received. Then, the image processing apparatus 10 performs a predetermined process using the target pixel value of the target pixel and the neighboring pixel value of the neighboring pixel. The image unit data in the image data on which the predetermined processing is executed is arbitrarily set. Hereinafter, the image unit data in the image data will be described as 3 × 3 9 pixels. One pixel at the center of the nine pixels is set as a target pixel, and eight pixels other than the target pixel in the nine pixels are set as neighboring pixels. One pixel value is expressed by 8 bits. When the pixel value is close to 0, it is close to black, and when the pixel value is close to 255, it is close to white. In this image data, all pixels are set as target pixels in order from the upper left pixel to the lower right pixel, and an output target pixel value in which a contour component is extracted from the target pixel value is output. By doing so, the contour component is extracted and new image data is output.
まず、閾値メモリ14は、近傍画素値と注目画素値との差分値の大小を画する閾値を記憶する。また、係数メモリ17は、近傍画素値、及び、注目画素値に対してそれぞれ乗ずる係数を記憶する。例えば、ラプラシアンフィルタが係数メモリ17に記憶された場合、1つの注目画素値に対する係数は−8であり、8つの近傍画素値に対する係数は+1である。
First, the
その後、減算回路13は、画像データ内の1つの注目画素、及び、8つの近傍画素を含む画像単位データを、端子11、12を介して受け付ける。そして、減算回路13は、8つの近傍画素値について、近傍画素値から注目画素値を減算し、減算結果を絶対値にし、8つの差分値として出力する。
Thereafter, the
その後、比較回路15は、8つの差分値について、差分値と閾値とを比較する。ここで、例えば、差分値が31以下の場合、その近傍画素は本来不要な成分とすると、差分値が32以上の場合、その近傍画素は輪郭成分となる。よって、差分値が32以上の近傍画素を抽出するために、閾値は32に設定される。そして、注目画素値と近傍画素値とが入力された選択回路16は、8つの近傍画素値についての比較回路15による比較結果に基づき、差分値が閾値以上である場合、近傍画素値を選択近傍画素値として出力する。また、選択回路16は、差分値が閾値より小さい場合、近傍画素値を注目画素値に置き換えて選択近傍画素値として出力する。ここで、ある近傍画素値が注目画素値に置き換えられた場合、その近傍画素値は注目画素値へのフィルタ処理対象とならないので、その近傍画素はフィルタ処理にかからないことになる。
Thereafter, the
その後、乗算加算回路18は、選択近傍画素値、及び、注目画素値から構成される画素値群と、画像単位データ内の各画素の位置に応じた9つの係数とを乗算する。そして、乗算加算回路18は、全ての乗算結果を加算し、出力注目画素値として端子19へ出力する。
Thereafter, the multiplication /
次に、図1の画像処理装置10の動作の例について説明する。
まず、閾値メモリ14は、閾値”32”を記憶しているとする。また、係数メモリ17は、ラプラシアンフィルタの場合の係数を記憶しているとする。
Next, an example of the operation of the image processing apparatus 10 in FIG. 1 will be described.
First, it is assumed that the
その後、減算回路13により、画像単位データが受け付けられる。そして、減算回路13により、8つの近傍画素値について、近傍画素値から注目画素値が減算され、減算結果が絶対値にされ、8つの差分値として出力される。
Thereafter, the image unit data is received by the
その後、比較回路15により、8つの差分値について、差分値と閾値”32”とが比較される。そして、選択回路16により、8つの近傍画素値についての比較結果に基づき、差分値が閾値”32”以上の場合、近傍画素値が選択近傍画素値として出力される。また、選択回路16により、差分値が閾値”32”より小さい場合、近傍画素値が注目画素値に置き換えられて選択近傍画素値として出力される。
Thereafter, the
その後、乗算加算回路18により、選択近傍画素値、及び、注目画素値から構成される画素値群と、ラプラシアンフィルタとが乗算される。そして、乗算加算回路18により、全ての乗算結果が加算され、出力注目画素値として出力される。
Thereafter, the multiplication and
このようにすると、差分値が閾値以上の輪郭成分の近傍画素値がフィルタ処理され、差分値が閾値より小さい本来不要な成分の近傍画素値が注目画素値に置き換えられてフィルタ処理されるので、画像データの輪郭成分のみを抽出できるようになる。 In this way, the neighboring pixel value of the contour component whose difference value is equal to or greater than the threshold value is filtered, and the neighboring pixel value of the originally unnecessary component whose difference value is smaller than the threshold value is replaced with the target pixel value. Only the contour component of the image data can be extracted.
なお、画像データ内の画像単位データを5×5の25画素、及び、3×5の15画素から構成してもよい。この場合、25画素内の中心の1画素が注目画素となり、25画素内の注目画素以外の24画素が近傍画素となる。また、15画素内の中心の1画素が注目画素となり、15画素内の注目画素以外の14画素が近傍画素となる。 The image unit data in the image data may be composed of 5 × 5 25 pixels and 3 × 5 15 pixels. In this case, one pixel at the center of the 25 pixels is the target pixel, and 24 pixels other than the target pixel in the 25 pixels are the neighboring pixels. In addition, one central pixel in the 15 pixels is a target pixel, and 14 pixels other than the target pixel in the 15 pixels are neighboring pixels.
また、選択近傍画素値に対して係数を乗じているが、差分値に対して乗じることもできる。
次に、本発明の実施の形態の具体的な内容について説明する。ここで、全体構成を説明し、図3で詳細に説明する。図2は、画像処理装置の全体構成の回路図である。
Moreover, although the coefficient is multiplied to the selected neighboring pixel value, it can be multiplied to the difference value.
Next, specific contents of the embodiment of the present invention will be described. Here, the overall configuration will be described and described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of the overall configuration of the image processing apparatus.
図に示すように、画像処理装置30は、端子31、端子32−1〜32−8、演算回路33−1〜33−8、乗算回路36、加算回路37、オフセット値メモリ38、演算回路39、及び、端子40から構成される。
As shown in the figure, the image processing apparatus 30 includes a terminal 31, terminals 32-1 to 32-8, arithmetic circuits 33-1 to 33-8, a
まず、画像処理装置30は、画像データ内の画像単位データ内の1つの注目画素値を端子31を介して受け付け、8つの近傍画素値を端子32−1〜32−8を介して受け付ける。そして、乗算回路36は、1つの注目画素値に対してフィルタ処理等の所定の処理を実行し、加算回路37に出力する。また、演算回路33−1〜33−8は、8つの近傍画素値に対してフィルタ処理等の所定の処理を実行し、加算回路37に出力する。
First, the image processing apparatus 30 receives one target pixel value in the image unit data in the image data through the terminal 31, and receives eight neighboring pixel values through the terminals 32-1 to 32-8. Then, the
その後、加算回路37は、演算回路33−1〜33−8、及び、乗算回路36による全ての処理結果を加算する。そして、演算回路39は、加算回路37による加算結果に対してオフセット値メモリ38が記憶するオフセット値を演算し、出力注目画素値として端子40へ出力する。
Thereafter, the adding
次に、図2の演算回路33−1〜33−8を具体的にし、画像処理装置30について詳細に説明する。図3は、画像処理装置の詳細な回路図である。
図に示すように、画像処理装置30は、端子31、32、減算回路33a、閾値メモリ34、比較回路33b、選択回路33c、係数メモリ35、乗算回路33d、36、加算回路37、オフセット値メモリ38、演算回路39、及び、端子40から構成される。なお、減算回路33a、比較回路33b、選択回路33c、及び、乗算回路33dを1つの演算回路33としてもよい。
Next, the arithmetic circuits 33-1 to 33-8 in FIG. 2 will be specifically described, and the image processing apparatus 30 will be described in detail. FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the image processing apparatus.
As shown in the figure, the image processing apparatus 30 includes
ここで、画像処理装置30は、横軸方向、及び、縦軸方向に複数の画素が配列される処理対象となる画像データについて、その画像データ内の1画素を注目画素とし、その近傍に存在する画素を近傍画素として受け付ける。そして、画像処理装置30は、注目画素が有する注目画素値、及び、近傍画素が有する近傍画素値を使用して所定の処理を実行する。この所定の処理が実行される画像データ内の画像単位データは、任意に設定されるが、以下、画像データ内の画像単位データを3×3の9画素として説明する。この9画素内の中心の1画素を注目画素とし、9画素内の注目画素以外の8画素を近傍画素とする。また、1画素値は8ビットで表現され、画素値が0に近くなると黒色に近くなり、画素値が255に近くなると白色に近くなる。この画像データにおいて、左上の画素から右下の画素へ向かって全ての画素を順番に注目画素とし、注目画素値から輪郭成分が抽出された出力注目画素値を出力する。こうすることで、輪郭成分が抽出され、新しい画像データが出力される。 Here, the image processing apparatus 30 has one pixel in the image data as a target pixel in the image data to be processed in which a plurality of pixels are arranged in the horizontal axis direction and the vertical axis direction, and exists in the vicinity thereof. To be received as neighboring pixels. Then, the image processing device 30 executes a predetermined process using the target pixel value of the target pixel and the neighboring pixel value of the neighboring pixel. The image unit data in the image data on which the predetermined processing is executed is arbitrarily set. Hereinafter, the image unit data in the image data will be described as 3 × 3 9 pixels. One pixel at the center of the nine pixels is set as a target pixel, and eight pixels other than the target pixel in the nine pixels are set as neighboring pixels. One pixel value is expressed by 8 bits. When the pixel value is close to 0, it is close to black, and when the pixel value is close to 255, it is close to white. In this image data, all pixels are set as target pixels in order from the upper left pixel to the lower right pixel, and an output target pixel value in which a contour component is extracted from the target pixel value is output. By doing so, the contour component is extracted and new image data is output.
まず、閾値メモリ34は、近傍画素値と注目画素値との差分値の大小を画する閾値を記憶する。また、係数メモリ35は、近傍画素値、及び、注目画素値に対してそれぞれ乗ずる係数を記憶する。例えば、ラプラシアンフィルタが係数メモリ35に記憶された場合、1つの注目画素値に対する係数は−8であり、8つの近傍画素値に対する係数は+1である。また、オフセット値メモリ38は、加算回路37による加算結果をさらに調整するオフセット値を記憶する。
First, the
その後、減算回路33aは、画像データ内の1つの注目画素、及び、8つの近傍画素を含む画像単位データを、端子31、32を介して受け付ける。そして、減算回路33aは、8つの近傍画素値について、近傍画素値から注目画素値を減算し、減算結果を絶対値にし、8つの差分値として出力する。
Thereafter, the
その後、比較回路33bは、8つの差分値について、差分値と閾値とを比較する。ここで、例えば、差分値が31以下の場合、その近傍画素は本来不要な成分とすると、差分値が32以上の場合、その近傍画素は輪郭成分となる。よって、差分値が32以上の近傍画素を抽出するために、閾値は32に設定される。そして、注目画素値と近傍画素値とが入力された選択回路33cは、8つの近傍画素値についての比較回路33bによる比較結果に基づき、差分値が閾値以上である場合、近傍画素値を選択近傍画素値として出力する。また、選択回路33cは、差分値が閾値より小さい場合、近傍画素値を注目画素値に置き換えて選択近傍画素値として出力する。ここで、ある近傍画素値が注目画素値に置き換えられた場合、その近傍画素値は注目画素値への乗算対象とならないので、その近傍画素はフィルタ処理にかからないことになる。
Thereafter, the
その後、乗算回路33dは、選択近傍画素値から構成される画素値群と、画像単位データ内の各画素の位置に応じた8つの係数とを乗算する。また、乗算回路36は、注目画素値と、画像単位データ内の各画素の位置に応じた1つの係数とを乗算する。そして、加算回路37は、乗算回路33d、36による全ての乗算結果を加算する。
Thereafter, the
その後、演算回路39は、加算回路37による加算結果に対してオフセット値を演算し、出力注目画素値として端子40へ出力する。例えば、画像データの輪郭成分は、差分値が大きく、画素値が強調して抽出されている。よって、輪郭成分の画素は白色に近くなり、黒色の背景成分に対して白色の輪郭成分となってしまう。この対策として、演算回路39は、画素について、白色と黒色とを反転させたり、濃度を変更したりする。
Thereafter, the
次に、図3の画像処理装置30の動作の例について説明する。
まず、閾値メモリ34は、閾値”32”を記憶しているとする。また、係数メモリ35は、ラプラシアンフィルタの場合の係数を記憶しているとする。オフセット値メモリ38は、加算回路37による加算結果としての画素について、白色と黒色とを反転させるオフセット値を記憶しているとする。
Next, an example of the operation of the image processing apparatus 30 in FIG. 3 will be described.
First, it is assumed that the
その後、減算回路33aにより、画像単位データが受け付けられる。そして、減算回路33aにより、8つの近傍画素値について、近傍画素値から注目画素値が減算され、減算結果が絶対値にされ、8つの差分値として出力される。
Thereafter, the image unit data is received by the
その後、比較回路33bにより、8つの差分値について、差分値と閾値”32”とが比較される。そして、選択回路33cにより、8つの近傍画素値についての比較結果に基づき、差分値が閾値”32”以上の場合、近傍画素値が選択近傍画素値として出力される。また、選択回路33cにより、差分値が閾値”32”より小さい場合、近傍画素値が注目画素値に置き換えられて選択近傍画素値として出力される。
Thereafter, the
その後、乗算回路33dにより、選択近傍画素値から構成される画素値群とラプラシアンフィルタとが乗算される。また、乗算回路36により、注目画素値とラプラシアンフィルタとが乗算される。そして、加算回路37により、乗算回路33d、36による全ての乗算結果が加算される。
Thereafter, the
その後、演算回路39により、白色と黒色とを反転させるように演算され、出力注目画素値として出力される。
以下、閾値メモリ34、係数メモリ35、及び、オフセット値メモリ38について説明する。
After that, the
Hereinafter, the
まず、閾値メモリ34について説明する。
閾値メモリ34は、近傍画素値と注目画素値との差分値の大小を画する閾値を記憶する。換言すると、ある一定の差分値以上ならば輪郭成分であるとし、その差分値を閾値として記憶する。例えば、閾値メモリ34は、アニメーション用の画像データに対する閾値、映画用の画像データに対する閾値、及び、写真から生成した画像データに対する閾値等を記憶する。ここで、画像処理される画像データに対し、様々な閾値を設定できるので、様々な画像データに対応できる。また、画像処理装置30を使用するユーザが、閾値を変更できるので、経験に基づいて画像処理結果を制御できる。
First, the
The
次に、係数メモリ35について説明する。図4は、係数メモリの例を示す図である。
係数メモリ35は、近傍画素値、及び、注目画素値に対してそれぞれ乗ずる係数を記憶する。図に示すように、係数メモリ35は、フィルタ名、及び、9つの係数から構成される。フィルタ名は、画像処理に使用されるフィルタの名称である。9つの係数は、フィルタ名に関係するフィルタに固有の係数群である。例えば、Aフィルタは輪郭成分を抽出でき、Bフィルタは横軸方向の輪郭成分を抽出でき、Cフィルタは縦軸方向の輪郭成分を抽出できる。ここで、画像処理される画像データを想定し、様々なフィルタを用意できるので、様々な画像データに対応できる。また、画像処理装置30を使用するユーザが、フィルタの各係数を変更できるので、経験に基づいて画像処理結果を制御できる。
Next, the
The
次に、オフセット値メモリ38について説明する。
オフセット値メモリ38は、加算回路37による加算結果をさらに調整するオフセット値を記憶する。ここで、画像処理される画像データを想定し、様々なオフセット値を用意できるので、様々な画像データに対応できる。また、画像処理装置30を使用するユーザが、オフセット値を変更できるので、経験に基づいて画像処理結果を制御できる。
Next, the offset
The offset
次に、画像処理装置30によった画像単位データの流れについて説明する。図5は、画像単位データの流れを示すブロック図である。なお、説明の簡略のため、演算回路39を省略して説明する。
Next, the flow of image unit data by the image processing apparatus 30 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing the flow of image unit data. For simplification of description, the
まず、減算回路33aは、画像単位データ51を受け付ける。そして、減算回路33aは、8つの近傍画素値について、近傍画素値から注目画素値を減算し、減算結果を絶対値にし、8つの差分値52として出力する。
First, the
その後、比較回路33bは、8つの差分値52について、差分値と閾値53とを比較する。そして、選択回路33cは、8つの近傍画素値についての比較回路33bによる比較結果に基づき、差分値が閾値53以上の場合、近傍画素値を選択近傍画素値として出力する。また、選択回路33cは、差分値が閾値53より小さい場合、近傍画素値を注目画素値に置き換えて選択近傍画素値として出力する。そして、一時的に、新しい画像単位データ54が出力される。
After that, the
その後、乗算回路33dは、選択近傍画素値、及び、注目画素値から構成される画素値群と、画像単位データ54内の各画素の位置に応じた9つの係数55とを乗算する。そして、加算回路37は、全ての乗算結果を加算し、出力注目画素値56として出力する。
Thereafter, the multiplying
なお、出力注目画素値56は、例えば、次のような式で定義される。 The output target pixel value 56 is defined by the following equation, for example.
F(X)=0 :−ε≦X≦ε ・・・(2)
F(X)=X :X≦−ε X≧ε ・・・(3)
ここで、式(1)において、p`(0,0)は出力注目画素値であり、p(0,0)は注目画素値であり、p(a,b)は近傍画素値である。また、k(a,b)は、a、及び、bに対する係数である。このa、及び、bは、注目画素からの近傍画素の位置を示し、整数であって−1、0、+1の値をとる。なお、式(1)は、1つの注目画素についてのみ説明している。そして、式(2)と式(3)とにおいて、Xは差分値であり、εは閾値である。また、F(X)は、差分値が閾値以上の場合Xとなり、差分値が閾値より小さい場合0となる。
F (X) = 0: −ε ≦ X ≦ ε (2)
F (X) = X: X ≦ −ε X ≧ ε (3)
Here, in Expression (1), p` (0,0) is an output target pixel value, p (0,0) is a target pixel value, and p (a, b) is a neighboring pixel value. K (a, b) is a coefficient for a and b. These a and b indicate the positions of neighboring pixels from the target pixel, and are integers having values of −1, 0, and +1. Note that equation (1) describes only one pixel of interest. In Expressions (2) and (3), X is a difference value, and ε is a threshold value. Further, F (X) becomes X when the difference value is equal to or larger than the threshold value, and becomes 0 when the difference value is smaller than the threshold value.
次に、画像処理装置30において、注目画素値が出力注目画素値へ加工される処理の概念について、図6を参照して説明する。なお、図6のフローチャートは、画像処理装置30が画像データを受け付けた場合に実行される。図6のフローチャートが実行されると、以下のステップが実行される。図6は、画像処理装置の処理を示すフローチャートである。 Next, the concept of processing in which the target pixel value is processed into the output target pixel value in the image processing device 30 will be described with reference to FIG. Note that the flowchart in FIG. 6 is executed when the image processing apparatus 30 receives image data. When the flowchart of FIG. 6 is executed, the following steps are executed. FIG. 6 is a flowchart showing processing of the image processing apparatus.
ここで、画像データ内の画像単位データが3×3の9画素の場合、T=3となってS=3となる。そして、a、及び、bは、注目画素からの近傍画素の位置を示し、整数であって−1、0、+1の値をとる。フローチャートが実行されると、近傍画素(-1,+1)から近傍画素(+1,+1)へ処理が移り、そして、近傍画素(-1,0)から近傍画素(+1,0)へ処理が移り、そして、近傍画素(-1,-1)から近傍画素(+1,-1)へ処理が移る。また、注目画素(0,0)は注目画素値p(0,0)を有し、近傍画素(a,b)は近傍画素値p(a,b)を有する。 Here, when the image unit data in the image data is 3 × 3 9 pixels, T = 3 and S = 3. A and b indicate positions of neighboring pixels from the target pixel, and are integers having values of −1, 0, and +1. When the flowchart is executed, the process shifts from the neighboring pixel (-1, + 1) to the neighboring pixel (+ 1, + 1), and from the neighboring pixel (-1,0) to the neighboring pixel (+1,0). Then, the process moves to the neighboring pixel (+1, -1) from the neighboring pixel (-1, -1). Further, the target pixel (0,0) has the target pixel value p (0,0), and the neighboring pixel (a, b) has the neighboring pixel value p (a, b).
[ステップS11]加算回路37は、出力注目画素値p`(0,0)をリセットして0にする。
[ステップS12]比較回路33bは、a=−1、及び、b=+1と初期設定する。換言すると、比較回路33bは、近傍画素(a,b)を最も左側で最も上側に設定する。
[Step S11] The
[Step S12] The
[ステップS13]比較回路33bは、差分値|p(a,b)-p(0,0)|と閾値εとを比較する。差分値|p(a,b)-p(0,0)|が閾値ε以上の場合、処理はステップS14へ進み、小さい場合、処理はステップS15へ進む。
[Step S13] The
[ステップS14]差分値|p(a,b)-p(0,0)|が閾値ε以上の場合、乗算回路33d、36は、近傍画素値p(a,b)と、画像単位データ内のその近傍画素(a,b)の位置に応じた係数k(a,b)とを乗算する。
[Step S14] When the difference value | p (a, b) −p (0,0) | is equal to or larger than the threshold ε, the
[ステップS15]差分値|p(a,b)-p(0,0)|が閾値εより小さい場合、乗算回路33d、36は、近傍画素値p(a,b)に置き換えられた注目画素値p(0,0)と、画像単位データ内のその近傍画素(a,b)の位置に応じた係数k(a,b)とを乗算する。
[Step S15] When the difference value | p (a, b) −p (0,0) | is smaller than the threshold value ε, the
[ステップS16]加算回路37は、乗算回路33d、36による全ての乗算結果を加算する。
[ステップS17]比較回路33bは、aが+1か否かを判断する。換言すると、比較回路33bは、近傍画素(a,b)が最も右側か否かを判断する。+1である場合、処理はステップS19へ進み、+1でない場合、処理はステップS18へ進む。
[Step S16] The adding
[Step S17] The
[ステップS18]aが+1でない場合、比較回路33bは、近傍画素(a,b)について、左側から右側へ横軸方向に1つ移動する。
[ステップS19]aが+1である場合、比較回路33bは、a=−1と再設定する。換言すると、比較回路33bは、近傍画素(a,b)を最も左側に再設定する。
[Step S18] If a is not +1, the
[Step S19] When a is +1, the
[ステップS20]比較回路33bは、bが−1か否かを判断する。換言すると、比較回路33bは、近傍画素(a,b)が最も下側か否かを判断する。−1である場合、処理はステップS22へ進み、−1でない場合、処理はステップS21へ進む。
[Step S20] The
[ステップS21]bが−1でない場合、比較回路33bは、近傍画素(a,b)について、上側から下側へ縦軸方向に1つ移動する。
[ステップS22]bが−1である場合、演算回路39は、加算回路37による加算結果に対してオフセット値を演算する。
[Step S21] When b is not -1, the
[Step S <b> 22] When b is −1, the
なお、図6のフローチャートは、1つの注目画素についてのみ説明している。
このようにすると、差分値が閾値以上の輪郭成分の近傍画素値がフィルタ処理され、差分値が閾値より小さい本来不要な成分の近傍画素値が注目画素値に置き換えられてフィルタ処理されるので、画像データの輪郭成分のみを抽出できるようになる。
Note that the flowchart of FIG. 6 describes only one target pixel.
In this way, the neighboring pixel value of the contour component whose difference value is greater than or equal to the threshold value is filtered, and the neighboring pixel value of the originally unnecessary component whose difference value is smaller than the threshold value is replaced with the target pixel value. Only the contour component of the image data can be extracted.
なお、画像データ内の画像単位データを5×5の25画素、及び、3×5の15画素から構成してもよい。この場合、25画素内の中心の1画素が注目画素となり、25画素内の注目画素以外の24画素が近傍画素となる。また、15画素内の中心の1画素が注目画素となり、15画素内の注目画素以外の14画素が近傍画素となる。 The image unit data in the image data may be composed of 5 × 5 25 pixels and 3 × 5 15 pixels. In this case, one pixel at the center of the 25 pixels is the target pixel, and 24 pixels other than the target pixel in the 25 pixels are the neighboring pixels. In addition, one central pixel in the 15 pixels is a target pixel, and 14 pixels other than the target pixel in the 15 pixels are neighboring pixels.
また、選択近傍画素値に対して係数を乗じているが、差分値に対して乗じることもできる。 Moreover, although the coefficient is multiplied to the selected neighboring pixel value, it can be multiplied to the difference value.
10 画像処理装置
11、12、19 端子
13 減算回路
14 閾値メモリ
15 比較回路
16 選択回路
17 係数メモリ
18 乗算加算回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (5)
前記差分値と閾値メモリが記憶する閾値とを比較する比較回路と、
前記注目画素および前記近傍画素の各画素値が前記画素群単位で入力され、前記比較回路による比較結果に基づき、前記差分値が前記閾値以上である場合、当該差分値の演算に用いた前記近傍画素の画素値を選択画素値として出力し、前記差分値が前記閾値より小さい場合、当該差分値の演算に用いた前記注目画素の画素値を前記選択画素値として出力する選択回路と、
前記画素群内の各画素の位置ごとに係数が記憶された係数メモリを参照し、前記画素群内の前記注目画素の画素値および当該画素群内の前記各近傍画素に基づく前記各選択画素値のそれぞれに対して、当該注目画素および当該各近傍画素の前記画素群内の位置にそれぞれ対応する前記係数メモリ内の係数を乗算し、前記画素群単位の乗算結果を加算して出力する乗算加算回路と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 Receiving each pixel value of a pixel group including the target pixel in the image and a plurality of neighboring pixels located in the vicinity thereof, subtracting the pixel value of the target pixel from the pixel value of each neighboring pixel in the pixel group, and a subtraction result A subtracting circuit that outputs an absolute value and a difference value;
A comparison circuit for comparing the difference value with a threshold value stored in a threshold memory;
When the pixel values of the pixel of interest and the neighboring pixels are input in units of the pixel group , and the difference value is equal to or greater than the threshold based on the comparison result by the comparison circuit, the neighborhood used for the calculation of the difference value and outputs the pixel value of the pixel as selection window pixel value if the difference value is smaller than the threshold value, a selection circuit for outputting a pixel value of the pixel of interest used in the calculation of the difference value as the selected pixel value,
Refer to a coefficient memory in which a coefficient is stored for each pixel position in the pixel group, and each selected pixel value based on the pixel value of the target pixel in the pixel group and the neighboring pixels in the pixel group Multiplication addition for multiplying each of the pixel of interest by the coefficient in the coefficient memory corresponding to the position of the pixel of interest and each of the neighboring pixels in the pixel group, and adding and outputting the multiplication result in units of the pixel group Circuit,
An image processing apparatus comprising:
前記画像処理装置の比較手段が、前記差分値と閾値メモリが記憶する閾値とを比較するステップと、
前記画像処理装置の選択手段が、前記注目画素および前記近傍画素の各画素値が前記画素群単位で入力され、前記比較手段による比較結果に基づき、前記差分値が前記閾値以上である場合、当該差分値の演算に用いた前記近傍画素の画素値を選択画素値として出力し、前記差分値が前記閾値より小さい場合、当該差分値の演算に用いた前記注目画素の画素値を前記選択画素値として出力するステップと、
前記画像処理装置の乗算加算手段が、前記画素群内の各画素の位置ごとに係数が記憶された係数メモリを参照し、前記画素群内の前記注目画素の画素値および当該画素群内の前記各近傍画素に基づく前記各選択画素値のそれぞれに対して、当該注目画素および当該各近傍画素の前記画素群内の位置にそれぞれ対応する前記係数メモリ内の係数を乗算し、前記画素群単位の乗算結果を加算して出力するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 The subtracting means of the image processing device accepts each pixel value of a pixel group including the target pixel in the image and a plurality of neighboring pixels located in the vicinity thereof, and calculates the target pixel from the pixel value of each neighboring pixel in the pixel group. Subtracting the pixel value, making the subtraction result an absolute value, and outputting as a difference value;
A step of comparing the difference value and a threshold value stored in a threshold value memory by a comparison unit of the image processing apparatus ;
If the selection means of the image processing apparatus, each pixel value of the pixel of interest and the neighboring pixel is inputted in the pixel group unit, based on a comparison result by the comparison means, the difference value is greater than or equal to the threshold, the the pixel values of the neighboring pixels used in the calculation of the difference value and outputs it as selection window pixel value if the difference value is smaller than said threshold value, said selected pixel value of the pixel of interest used in the calculation of the difference value Outputting as pixel values ;
The multiplication and addition means of the image processing device refers to a coefficient memory in which a coefficient is stored for each pixel position in the pixel group, and the pixel value of the target pixel in the pixel group and the pixel value in the pixel group Each selected pixel value based on each neighboring pixel is multiplied by a coefficient in the coefficient memory corresponding to the position of the target pixel and each neighboring pixel in the pixel group, and the pixel group unit Adding and outputting the multiplication results ;
An image processing method comprising:
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