CN1125373A - 数字灰度系数校正方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可根据不同的灰度系数特性校正输入图像信号的数字灰度系数校正方法及其装置。该装置包括：用来输出对应于数字图像数据的灰度系数校正图像数据之灰度系数特性校正部；用来贮存所确定的灰度系数校正图像数据值间的差值数据值之存储装置；用来输出为选择用于数字输入图像数据的灰度系数校正的灰度系数特性的选择信号之选择装置；用来从上述存储装置读出所选择的差值数据以产生灰度系数校正信息，并将它存储于灰度系数特性部的控制装置。

Description

数字灰度系数校正方法及其装置

本发明涉及数字灰度系数校正方法及其装置，特别是涉及可以根据不同的灰度系数特性对输入图像信号作校正的数字灰度系数校正方法及其装置。

灰度系数校正在摄像机和接收机场合是使输入到摄像机的光学信号和由接收机输出的光学信号之间保持线性关系。按MTSC方式处理图像信号的场合，因为接收机灰度系数为2.2，所以输出将输入摄像机的光学信号的灰度系数处理成为0.45的电气图像信号。即，用摄像机灰度系数校正接收机灰度系数。从而，对应于输入到摄像机的光学信号和从接收机输出的光学信号的灰度系数值最终变为大概是“1”而上述二者的光学信号间的线性关系保持住了。

但是，在随图像信号处理方式而有接收机的灰度系数特性不同的场合，摄像机的灰度系数特性也仍有必要朝对应于接收机不同的灰度系数特性的情形作校正。适应于此种必要，摄像机或接收机要用对图像信号处理方式适宜的多个不同的灰度系数特性对图像信号进行灰度系数校正。将按图1说明根据不同的二个灰度系数特性校正图像信号的灰度系数的装置。

图1表示现有技术的灰度系数校正装置10。通过输入端12从外部供给的电气图像信号加到第1灰度系数特性校正器14及第2灰度系数特性校正器16。按灰度系数特性校正器14、16分别储存的灰度系数特性来校正电气图像信号的灰度系数。灰度系数特性校正器14、16各自将灰度系数特性存储为查找表形态，这种灰度系数特性的一个例子表示为在图1的灰度系数特性校正器14、16的方框内的曲线。分别经灰度系数特性校正器14、16作灰度系数校正的电气图像信号加到开关18。开关18对应于特性决定装置(图中未示出)的控制信号有选择地输出由第1灰度系数特性校正器14和第2灰度系数校正器16供给的信号中的一个。

在示于图1中这种现有技术的场合，如果要使用于灰度系数校正的灰度系数特性的种类增加，随之用于电气图像信号的灰度系数校正的硬件容量也应同样增加，这是个问题。特别是，此种问题在要求使用多个灰度系数特性的灰度系数校正场合则更为深刻。

本发明的目的是提供一种数字灰度系数校正方法，将各种灰度系数特性分别以差值数据的形式贮存起来，根据利用对应于此的所存储的差值数据再构成对图像信号的灰度系数校正必要的灰度系数特性，以小容量硬件也能对灰度系数特性不同的各种图像信号作灰度系数校正。

本发明的另一目的是提供一种数字灰度系数校正装置，能利用所贮存的对应于一个灰度系数特性的差值数据值再构扰图像数据值，此值是为了数字输入图像数据的灰度系数校正之目的而作灰度系数校正用的。

还有，本发明再一个目的是提供一种数字灰度系数校正装置，能够实现上述方法，虽然缩减硬件的容量解按多种灰度系数特性对电气图像信号校正灰度系数。

为了达到上述本发明目的，对数字输入影响数据作灰度系数校正的方法包括：步骤(a)，贮存根据分别对应于多个不同的灰度系数特性中适用的灰度系数特性确定的灰度系数校正图像数据值间的差值数据值；步骤(b)，选择用于数字输入图像数据灰度系数校正的灰度系数特性；步骤(c)，利用由上述步骤(a)所存储的差值数据值中对应于由上述步骤(b)选择的灰度系数特性的差值数据值，产生由数字图像数据值和对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值组成的灰度系数校正信息；步骤(d)，贮存由上述步骤(c)产生的灰度系数校正信息；步骤(e)，根据由上述步骤(d)存储的灰度系数校正信息输出对应于数字输入图像数据的灰度系数校正图像数据。

为了达到上述另一个本发明目的，关于对数字输入图像数据作灰度系数校正的装置包括：灰度系数特性校正部，用来根据所存储的灰度系数校正信息输出对应于数字输入图像数据的灰度系数校正图像数据；存储装置，用来贮存根据为了对数字输入图像数据作灰度系数校正用的灰度系数特性所确定的灰度系数校正图像数据值之间的差值数据值；控制装置，用来读出贮存在上述存储装置中的差值数据值，产生由数字输入图像数据值和对应于各数字输入影像数据值的灰度系数校正图像数据值所组成的灰度系数校正信息，将所产生的灰度系数校正信息贮存在上述灰度系数特性信息部中。

为了达到本发明再一个目的，关于对数字输入图像数据作灰度系数校正的装置，包括：灰度系数特性校正部，用来遵照所存储的灰度系数校正信息输出对应于数字图像数据的灰度系数校正图像数据；存储装置，用来贮存根据对应于各多个不同的灰度系数特性中适用的灰度系数特性所确定的灰度系数校正图像数据值间的差值数据值；选择装置，用来输出为了选择用于数字输入图像数据的灰度系数校正的灰度系数特性的选择信号；控制装置，用来从上述存储装置读出对应于根据上述选择信号所选择的灰度系数特性的差值数据值，产生由数字输入图像数据值和对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值所组成的灰度系数校正信息，将所产生的灰度系数校正信息贮存于上述灰度系数特性校正部。

图1是按现有技术的灰度系数校正装置。

图2是表示按本发明的所希望的一个实施例的数字灰度系数校正装置的方框图。

图3A是为获得对应于输入图像数据的灰度系数校正图像数据的特性曲线。

图3B是表示对应于各图像数据的灰度系数校正图像数据间的多个差值数据的图。

以下将根据所附图2或图3B详细解释实现本发明的实施例。

图2是表示按本发明优选实施例的数字灰度系数校正装置的方框图。

在图2中，数据存储部26由为了存贮分别对应于M个灰度系数特性的一个基准数据和多个差值数据的M个存储器26(1)、26(2)、…、26(M)构成。其中，M是M≥2的常数。输入选择部22，将通过信号输入端21施加的图像数据和从微处理器25供给的地址数据X(K)有选择地输出到灰度系数特性校正部23。灰度系数特性校正部23输出对应于通过输入选择部22旋加的图像数据作灰度系数校正的图像数据。特性选择部24将相应于外部控制信号进行选择的灰度系数特性选择信号供给微处理器25。微处理器25读出存储在数据存储部26的数据中对应于灰度系数特性选择信号的基准数据和多个差值数据。微处理器25利用读出的基准数据及多个差值数据复原灰度系数特性表。微处理器25将经复原的灰度系数特性表上属输入的地址数据X(K)及属于对应于输入的输出、经灰度系数校正的影像数据G(K)供给灰度系数特性校正部23。灰度系数特性校正部23将从微处理器25来的地址数据X(K)及对应于该数据的灰度系数校正图像数据G(K)以查找列形式贮存起来。

再详细说明此图2装置的动作。

特性选择部24如随外部信号或外部操作输出灰度系数特性选择信号给微处理器25的话，微处理器25为选择从输入选择部22供给灰度系数特性校正部23的数据而控制输入选择部22。由于此种控制选择部22将从微处理器25供给的地址数据X(K)转换成可以输出给灰度系数特性校正部23的状态。微处理器25再控制灰度系数特性校正部23使灰度系数特性校正部23成为可以贮存作灰度系数校正的图像数据G(K)的状态。同时，微处理器25从构成数据存储部2b的多个存储器26(1)、26(2)、…、26(M)中对应于所选择的灰度系数特性的存储器内读出所贮存的基准数据及所有差值数据。基于图3A及图3B说明贮存在数据存储部26中的差值数据如下。

图3A表示为获得对应于输入图像数据X(K)的灰度系数校正影像数据G(K)的灰度系数特性曲线。

图3B表示对应于输入图像数据X(K＋1)的灰度系数校正图像数据G(K＋1)和G(K)之间的差值数据DG(K＋1)。

数据存储部26内的存储器26(1)、26(2)…、26(M)分别各贮存对应于一个灰度系数特性的一个基准数据和多个差值数据。对于拟贮存在存储器26(1)中的差值数据DG(K)，灰度系数校正图像数据G(K)和与其对应的输入图像数据X(K)间的关系如图3A这样的场合，存储器26(1)中贮存了如图3B所示那样的多个差值数据，即，存储器26(1)贮存了对应于图像数据X1的灰度系数校正图像数据G1为基准数据，其余的灰度系数校正图像数据G(K)贮存为具有DG(K)＝G(K)-G(K-1)关系的差值数据DG(K)的形式。因而，存储在存储器26(1)中差值数据DG(K)的地址数据成为X(K)。其他存储器26(2)、26(3)、…26(M)也一样用同样的方法分别贮存相应于不同灰度系数特性的基准数据和多个差值数据。

再回过来说明图2的装置，微处理器25利用从存储部26读出的基准数据和多个差值数据复原灰度系数校正图像数据。

更详细地，微处理器25将来自数据存储部26的基准数据决定为地址数据X(K)的值为“1”的灰度系数校正图像数据，对于地址数据X(K)比“1”大的灰度系数校正图像数据用下式G(0)＝0时来计算。 $G\left(K\right)=\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{DG}\left(K\right)$

即，第K个灰度系数校正图像数据G(K)由累计从基准数据到第K个差值数据求得。如对全部输入的图像数据的灰度系数校正图像数据的计算结束后，微处理器25将几个灰度系数校正图像数据连同与其对应的地址数据输出给灰度系数特性校正部23。其中，地址数据X(K)通过输入选择部22加给灰度系数特性校正部23。灰度系数特性校正部23将K＝1、2、…n的地址数据X(K)和与此对应的灰度系数校正，图像数据G(K)以查找表形式贮存起来。

对应于所选择的灰度系数特性的查找表贮存到灰度系数特性校正部23完毕以后，微处理器25控制灰度系数特性校正部23使成为可以将对应于输入的图像数据的灰度系数校正图像数据输出的状态。此外，微处理器25控制输入选择部22使从输入端21向图2装置施加的图像数据被加到灰度系数特性校正部23。通过输入端21加给输入选择部22的从外部来的图像数据如果被供给了灰度系数特性校正部23，灰度系数特性校正部23将所输入的图像数据作为地址数据输出相应于此地址数据的灰度系数校正图像数据。

在输出对应于地址数据的灰度系数校正图像数据之灰度系数特性校正部23中将从外部向图2的装置施加的图像数据变换为地址数据的内容是根据加到图2装置的图像数据的大小来决定的设计方面的选择对本领域技术人员应是了解的。

另外，在上述本发明的一个实施例里，在拟作灰度系数校正的多个图像数据之中把对应于有最小值的图像数据的灰度系数校正图像数据作为适用灰度系数特性的基准数据的，但是使用对应于有其他值的拟作灰度系数校正的图像数据之灰度系数校正图像数据作为适用灰度系数特性的基准数据之其他形式变形实施例也是可能的。

在上述的实施例中为贮存与各自的灰度系数特性对应的差值数据使用了多个存储器，但是将各自的灰度系数特性对应的差值数据值互相区分地贮存在一个存储器内的变形实施例也是可能的。因而，只贮存一个灰度系数特性相应的差值数据于数据存储部26内，根据一个灰度系数特性对数字输入图像数据作灰度系数校正的变形实施例对于本领域技术人员来说它也在本发明技术范畴之内是明显的。

由以上所述，本发明的数字灰度系数校正装置可以以对应于各个灰度系数特性的基准数据和差值数据的形式贮存不同的多个灰度系数特性，结果虽然用小容量存储器也可以根据不同的多样的灰度系数特性校正图像信号的灰度系数特性。

还有，能使从具有不同灰度系数特性的图像机器加来的图像数据之灰度系数特性作多种样的变形。

符号说明

22输入选择部

23灰度系数特性校正部

24特性选择部

25微处理器

26数据存储部

26(1)～26(M)…存储器

Claims (18)

1.一种数字灰度系数校正装置，对数字输入图像数据作灰度系数校正，其特征是包括：

灰度系数特性校正部，用来遵照所贮存的灰度系数校正对应于数字图像数据信息输出。

存储装置，用来贮存根据对应于各多个不同的灰度系数特性中适用的灰度系数特性确定的灰度系数校正图像数据值间的差值数据值；

选择装置，用来输出为选择用于数字输入图像数据的灰度系数校正的灰度系数特性之选择信号；

控制装置，用来从上述存储装置读出对应于根据上述选择信号所选择的灰度系数特性的差值数据，产生由数字输入图像数据值和对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正的图像数据值所组成的灰度系数校正信息，将所产生的灰度系数校正信息存储入上述灰度系数特性校正部。

2.根据权利要求1所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述存储装置包括用来贮存分别对应于多个不同的灰度系数特性的差值数据值的多个存储器。

3.根据权利要求1所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述存储装置由用于贮存对应于各不同的灰度系数特性的差值数据值的、具有互相区分的多个存储区的一个存储器构成。

4.根据权利要求1所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述存储装置贮存与由适用的灰度系数特性确定的灰度系数校正的图像数据值有同一值的基准差值数据值，以及关于其大小分别相应于相邻二个数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值间的差异值的多个差值数据值。

5.根据权利要求1所述的数据灰度系数校正装置，其特征是所述控制装置包括微处理器，用来生成对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值，此值是将从所述存储装置读出的差值数据值中适用的差值数据值全部累计而成；将表示了和所生成的数据值的大小以及数字输入图像数据值相对应的灰度系数校正图像数据间连结关系的灰度系数校正信息贮存于所述灰度系数特性校正部中。

6.根据权利要求1所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述控制装置，以各数字输入图像数据值为地址，把对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据变成和该地址相应的数据而形成的灰度系数校正信息贮存在所述灰度系数特性校正部中。

7.根据权利要求6所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述灰度系数特性校正部输出有和数字输入图像数据值一致的地址的灰度系数校正图像数据值。

8.根据权利要求1所述的数字灰度系数校正装置，其特征是还含有具备用来从外部输入数字图像数据的第1输入端的输入选择部；

所述控制装置控制输入选择部，使所产生的灰度系数校正信息在被贮存入所述灰度系数特性校正部之前通过所述第1输入端从外部输入的数字图像数据不加到所述灰度系数特性校正部去；因而，如果所产生的灰度系数校正信息被存入所述灰度系数特性校正部，则通过所述第1输入端从外部输入的数字图像数据被加到所述灰度系数特性校正部。

9.一种数字灰度系数校正方法，对数字输入图像数据进行灰度系数校正，其特征是包括步骤：

(a)，贮存由分别对应于多个不同的灰度系数特性中适用的灰度系数特性确定的灰度系数校正图像数据值间的差值数据值；

(b)，选择用于数字输入图像数据灰度系数校正的灰度系数特性；

(c)，利用由上述步骤(a)所存储的差值数据值中对应于由上述步骤(b)选择的灰度系数特性的差值数据值，产生由数字图像数据值和对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值组成的灰度系数校正信息；

(d)，贮存由上述步骤(c)产生的灰度系数校正信息；

(e)根据由上述步骤(d)存储的灰度系数校正信息输出对应于数字输入图像数据的灰度系数校正图像数据。

10.根据权利要求9所述的数字灰度系数校正方法，其特征是所述步骤(a)包括一个步骤：贮存和根据适用灰度系数特性确定的灰度系数校正图像数据值有相同值的基准差值数据值，以及关于其大小分别相应于相邻二个数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值间的差异值的多个差值数据值。

11.根据权利要求9所述的数字灰度系数校正方法，其特征是所述步骤(c)包括一个步骤：将对应于所选择的灰度系数特性的差值数据值累计生成对应于数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值。

12.根据权利要求9所述的数字灰度系数校正方法，其特征是所述步骤(d)包括一个步骤：将灰度系数校正信息内的各数字输入影像数据值作为地址，将如所述步骤(c)中那样把分别对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值变成对应于该地址的数据而产生的灰度系数校正信息贮存起来。

13.根据权利要求9所述的数字灰度系数校正方法，其特征是所述步骤(e)包括一个步骤：输出有和数字输入图像数据值一致的地址的灰度系数校正图像数据值。

14.数字灰度系数校正装置，是一种对数字输入图像数据进行灰度系数校正的装置，其特征是包括：

灰度系数特性校正部，根据存储的灰度系数校正信息输出对应于数字输入图像数据的灰度系数校正图像数据；

存储装置，用来贮存由用于数字输入图像数据的灰度系数校正的灰度系数特性确定的灰度系数校正图像数据值间的差值数据值；

控制装置，用来读出贮存在所述存储装置中的差值数据值，产生由数字输入图像数据值和对应于各自数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值所组成的灰度系数校正信息，将所产生的灰度系数校正信息贮存在所述灰度系数特性校正部中。

15.根据权利要求14所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述存储装置贮存和由灰度系数特性确定的灰度系数校正图像数据值有同一值的基准差值数据值，以及关于其大小分别对应于相邻二个数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值间的差异值的多个差值数据值。

16.根据权利要求14所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述控制装置包括微处理器，用于生成对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值，此值是把从所述存储装置读出的差值数据值中适用的差值数据值全部累计而成；把表示了和所生成的数据值的大小以及数字输入图像数据值相对应的经灰度系数校正的图像数据间连结关系的灰度系数校正信息贮存在所述灰度系数特性校正部中。

17.根据权利要求14所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述控制装置，以数字输入图像数据值分别为地址，把对应于各数字输入图像数据值的灰度系数校正图像数据值变成对应于该地址的数据而形成的灰度系数校正信息贮存于所述灰度系数特性校正部中。

18.根据权利要求17所述的数字灰度系数校正装置，其特征是所述灰度系数特性校正部输出有和数字输入图像数据值一致的地址的灰度系数校正图像数据值。

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