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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データにおける処理対象エリアの画素に対して所定の画像処理を実行する画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
かかる画像処理としては、例えば「ぼかし処理」のようないわゆる画像のフィルタ処理のように、処理対象エリアとしてm行×n列のエリアを設定して、そのエリアの各画素に重み係数を設定し、各画素の画像データに前記重み係数を乗算すると共にその乗算結果を処理対象エリアの全ての画素について総和することで、前記処理対象エリアの中心の画素の画像データを求めるような処理がある。
更に、例えば、下記特許文献1には、汎用のCPUあるいはDSPを用いて、写真フィルムにキズ等が付いていることによる読取り画像データ中の異常画像データを修正する技術が記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−78038号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような処理を汎用のCPUやDSPによって実行させようとすると、ラスタ走査状態で高速に入力される各画素の画像データをリアルタイムに処理するのは困難である。
具体的な数値で説明すると、処理対象のエリアのサイズを15画素×15画素と想定し、DSP等からのメモリアクセスの周波数を133MHzとすると、15画素×15画素のエリアに対するデータ取り込みの繰返し周波数は、133MHz/(15×15)=0.591MHzとなる。
これは、原則的に高速メモリと汎用の演算素子の組み合わせを用いた場合、各画素の画像データの入力周波数を0.591MHzよりも小さくする必要があることを意味しており、実際には、5画素×5画素程度より大きいサイズでは画像データの入力周波数が数十MHz程度となるような用途には適用できない。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、特定の処理態様について、低コストで高速に処理できる画像処理装置を提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記請求項1記載の構成を備えることにより、処理対象エリア内の各画素の画像データを演算処理するための処理用データを設定するデータ設定回路と、ラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データと前記処理用データとを演算処理する演算処理回路と、前記演算処理回路にて処理された画像データの前記処理対象エリアにおける横方向に並ぶ画素の画像データの加算値を演算する横方向累積加算回路と、前記横方向累積加算回路にて加算処理された画像データを前記処理対象エリアの縦方向で加算する縦方向累積加算回路とが設けられて画像処理装置が構成されている。
【0006】
すなわち、各画素の画像データがラスタ走査状態で順次に入力される状態で、画素の画像データと前記処理用データとを演算処理して、その演算結果を処理対象エリア内の画素について総加算するという処理を、先ず処理対象エリア内の横方向について加算処理を行い、その加算処理の結果を縦方向で加算処理することで、画像処理装置の回路構成を簡素化することができる。
つまり、処理対象エリアについての総和を横方向及び縦方向の区別なく一律に実行しようとすると、処理対象エリアの画素の画像データを保持するためのマトリックス配置されたレジスタと、処理対象エリアの総画素数に相当する加算器と、更に、Dフリップフロップ等の加算器の周辺回路が加算器の夫々について画像データのデータ長分だけ必要となり、例えば、FPGAのような論理回路上にこれらの回路を収めるのは極めて困難なものとなるのに対して、上述のように横方向と縦方向とを分離して加算処理することで、必要となる加算器等の数が極めて少なくすることができ、しかも、汎用のCPU等を使用する場合に比べてはるかに高速に処理できる。
もって、特定の処理態様について、低コストで高速に処理できる画像処理装置を提供できるに至った。
尚、前記横方向及び前記縦方向とはラスタ走査を基準にしたものであり、連続して入力される画素の並び方向が前記横方向であり、その画素の並びで構成される「行」の並び方向が縦方向である。
【0007】
又、上記請求項2記載の構成を備えることにより、前記横方向累積加算回路は、前記演算処理回路からラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データと第1累積加算値とを加算する横方向加算回路と、前記演算処理回路からラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データを、前記処理対象エリアの横方向の画素数に対応する入力タイミング数だけ遅延させる横方向遅延回路と、前記横方向加算回路の加算値から前記横方向遅延回路の出力値を減算して前記第1累積加算値を出力する横方向減算回路とを備えて構成され、前記縦方向累積加算回路は、ラスタ走査状態で順次に入力される前記横方向累積加算回路の出力値と第2累積加算値とを加算する縦方向加算回路と、ラスタ走査状態で順次に入力される前記横方向累積加算回路の出力値を、入力画像における前記処理対象エリアの行数分の画素数に対応する入力タイミング数だけ遅延させる第1縦方向遅延回路と、前記縦方向加算回路の加算値から前記第1縦方向遅延回路の出力値を減算する縦方向減算回路と、前記縦方向減算回路の出力値を、入力画像の1行分の画素数に対応する入力タイミング数だけ遅延させて前記第2累積加算値を出力する第2縦方向遅延回路とを備えて構成されている。
【0008】
すなわち、処理対象エリアの画素の画像データの横方向の加算については、前記横方向加算回路にて、既加算値である前記第1累積加算値に新たに入力される画素の画像データの値を加算して行くと共に、その横方向加算回路の出力値から前記横方向遅延回路の出力値を前記横方向減算回路にて減算することで、新たに入力された画素の画像データを既加算値に加算するに伴って、その既加算値に含まれる画像データのうちの最も先行して入力された画素の画像データを減算することになり、前記横方向減算回路の出力として得られる前記横方向累積加算回路の出力は、常に、処理対象エリアの横幅分の画素の画像データについての加算値を出力することになる。
【0009】
更に、処理対象エリアの画素の画像データの縦方向の加算については、前記縦方向加算回路にて、既加算値である前記第2累積加算値に前記横方向累積加算回路から新たに入力される値を加算して行くと共に、その縦方向加算回路の出力から前記第1縦方向遅延回路の出力値を前記縦方向減算回路にて減算することで、新たに入力された前記横方向累積加算回路の出力値を既加算値に加算するに伴って、その既加算値に含まれる画像データのうちの最も先行して入力された前記横方向累積加算回路の出力値を減算することになり、前記縦方向減算回路の出力として得られる前記縦方向累積加算回路の出力は、常に、処理対象エリア内に存在する全ての画素の画像データについての加算値を出力することになる。尚、この縦方向累積加算回路において、前記第2遅延回路を設けているのは、前記横方向累積加算回路の出力値のうちの縦方向に並ぶものを加算するためである。
以上のような回路構成とすることで、画像処理装置は、最小構成としては、2組の加算器及び減算器と、遅延回路等とからなる極めて簡素な回路構成とすることができる。
【0010】
又、上記請求項3記載の構成を備えることにより、前記データ設定回路は、ラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データに応じて前記処理用データを設定するように構成されている。
従って、入力画像データに対して演算処理するための前記処理用データが、入力画像データによってダイナミックに変化する場合の画像処理に本発明を適用することができ、高機能な画像処理を高速且つ低コストで実現することができる。
【0011】
又、上記請求項4記載の構成を備えることにより、前記処理対象エリアの大きさを、ラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データに応じて設定するエリアサイズ設定回路が設けられている。
すなわち、上述の画像処理の中には、入力画像データによって前記処理対象エリアのサイズをダイナミックに変化させることを必要とする場合があるが、そのような場合に、汎用のCPUやDSPによって画像処理したのでは、処理の複雑化によって処理速度が極めて低下してしまう。
これに対して、上述のように横方向の加算処理と縦方向の加算処理とを分離して実行させることで、簡素な回路構成で対応することができる。
【0012】
又、上記請求項5記載の構成を備えることにより、前記画像データは、写真フィルムの画像の読取りデータであり且つ赤外透過画像データが含まれ、前記データ設定回路は、前記処理用データとして、画素の画像データが写真フィルムに付いたキズあるいは塵埃による異常画像データであると推定されるときに「0」を設定し、且つ、画素の画像データが正常画像データであると推定されるときに「0」以外の値を設定するように構成され、前記演算処理回路は、ラスター走査状態で順次に入力される画素の画像データと前記処理用データとを乗算するように構成され、前記異常画像データであると推定された画素の画像データと、その画素の周囲を前記処理対象エリアとした前記縦方向累積加算回路の出力値との比較により、前記異常画像データであると推定された画素が前記異常画像データであるか否かを確定する異常データ確定回路が設けられている。
【0013】
すなわち、画像処理装置を、写真フィルムに付いたキズ等によって写真フィルムの駒画像の読取りデータに含まれる異常画像データの存在を精度良く特定するための処理装置として構成しているのである。
順次に入力される画素の画像データが前記異常画像データか否かの推定は、一般に写真フィルムの赤外透過画像データを取得することによって行われる。
これは、写真フィルムの赤外透過画像データが、写真フィルム上の被写体画像にはあまり影響を受けず、写真フィルム上にキズ又は塵埃が存在するとそのキズ等によって赤外光が散乱されて像として反映されることを利用している。
但し、赤外透過画像データは、写真フィルム上の被写体画像に全く影響を受けないわけではないので、被写体画像の色分布によっては、あるいは、キズ等の程度によっては、正常な画像データを前記異常画像データと判断してしまう場合がある。
【0014】
そこで、赤外透過画像データによって前記異常画像データと推定される画素を前記異常画像データの候補として選び出し、前記異常画像データと推定された画素の画像データとそれの周囲に存在する正常画像データとを比較することで、異常画像データか否かを特定しているのである。
この処理過程において、前記異常画像データと推定された画素の周囲を前記処理対象エリアとして、正常画素の画像データのみを加算対象とするように前記処理用データを設定し、前記横方向累積加算回路及び前記縦方向累積加算回路にて周囲の正常画素の平均的な画像データを求めるのである。
もって、写真フィルムの読み取り画像データにキズ等による異常画像データが存在するか否かの高精度な判別を、高速且つ低コストで行うことができるものとなった。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像処理装置を備えた写真プリント装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態で例示する写真プリント装置DPは、図15に外観を示すように、いわゆるデジタルミニラボ機として知られているものであり、図14のブロック図に示すように、現像処理済みの写真フィルムやメモリーカード,MOあるいはCD−R等から写真プリントを作製するための画像データを取り込んで露光用画像データを生成する画像入力装置IRと、画像入力装置IRにて生成した露光用画像データを印画紙1に露光処理する露光・現像装置EPとから構成されている。
【0016】
〔画像入力装置IRの概略構成〕
画像入力装置IRには、図14に概略的に示すように、写真フィルムの駒画像を赤色,緑色及び青色の画像データとして読み取ると共に写真フィルムの赤外透過画像データを読み取るフィルムスキャナ2と、メモリーリーダ,MOドライブ及びCD−Rドライブ等を備えた外部入出力装置4と、フィルムスキャナ2の制御のほか写真プリント装置DP全体の管理を実行する主制御装置6とが備えられ、更に、主制御装置6には、仕上がりプリント画像をシミュレートしたシミュレート画像や各種の情報を表示出力するモニタ6aと、露光条件の手動設定等や制御情報の入力操作をするための操作卓6bとが接続されている。
【0017】
〔主制御装置6の構成〕
主制御装置6には、図14に概略的に示すように、フィルムスキャナ2から入力された画像データに基づいて作製したときのプリント画像を予測する演算処理を実行するシミュレート演算部10と、フィルムスキャナ2から入力された画像データに基づいて、露光・現像装置EPを露光作動させるための露光用画像データを生成する画像処理装置11と、これらの動作を管理するコントローラ12とが備えられている。
コントローラ12は、フィルムスキャナ2及び後述の露光制御装置21と共にネットワーク接続されて、相互に種々の管理情報の授受を行っている。
【0018】
〔画像処理装置11の構成〕
画像処理装置11は、上述のように前記露光用画像データを生成するのであるが、その画像処理の一部として、フィルムスキャナ2にて写真フィルムの駒画像を読み取る際に、写真フィルムにキズが付いているかあるいは塵埃が付着している等により撮影された本来の画像の一部が欠落したときの補正処理(以下、この補正処理を「キズ消し処理」と称する)を行う機能を有している。
このキズ消し処理のために、フィルムスキャナ2は、赤色,緑色及び青色の読み取り画像データの他に、写真フィルムの赤外線透過画像データを出力している。写真フィルムに赤外線を照射すると、その赤外線は各感色層はそのまま透過するが、前記キズあるいは塵埃等が存在する部分ではそれらによって散乱されて、センサにて検出される赤外線透過光量が減少する。
従って、各画素の赤外線透過画像データが設定判別値より大きいか否かという設定条件によって、キズあるいは塵埃により発生した異常画像データか否かを確認できるのである。
【0019】
但し、単純に、各画素の赤外線透過画像データが前記設定判別より大きいか否かのみで判断すると、赤外線透過画像データへの画像の赤色成分のクロストーク等によりキズあるいは塵埃等の存否を正確に判断できない場合がある。
そのため、画像処理装置11では、先ず、キズあるいは塵埃等の存在箇所であるか否かの判断の対象となっている画素(以下、この画素を「着目画素」と称する)の画像データ単体で前記異常画像データであると推定できるか否かを判定し、次に、その判定で前記異常画像データと推定した画素の近くの画素からキズあるいは塵埃等の存在しない画素(以下、この画素を「正常画素」と称する)を設定個数(本実施の形態では、この設定個数を8個とする)以上選び出し、それらの正常画素の平均赤外線透過光量(すなわち正常画像データ)と前記着目画素の赤外線透過光量とを比較しそれらの差が設定値以上であればキズあるいは塵埃等の存在する画素(以下、この画素を「特徴画素」と称する)と特定する。尚、写真フィルムにおける透過光量の減少は、写真フィルム上の画像濃度の増大に対応するので、便宜上、以下において、前記キズ等による検出赤外線透過光量の減少を赤外線透過濃度の増大と表現する場合がある。
【0020】
上述の処理を行うために、画像処理装置11には、図11に示すように、前記着目画素を中心として前記設定個数の正常画素が存在するできるだけ小さい領域を特定する最小領域特定回路31と、前記着目画素が前記特徴画素に該当するか否かを最終的に特定する特徴画素確定回路32とが備えられ、更に、これらの回路によって前記特徴画素と確定された画素の画像データを修正する特徴画素補正回路33が備えられている。特徴画素補正回路33は、前記特徴画素と確定された画素自身及び近傍の前記正常画素の赤色,緑色及び青色の画像データを参照し、補間等によって画像データを修正する。
最小領域特定回路31及び特徴画素確定回路32等は、論理回路であるFPGAによって構成されているが、後述のように一部をFIFOメモリによって置き換えることもでき、いずれの場合でも、上記処理をリアルタイム処理するように構成されている。
【0021】
〔最小領域特定回路31の構成〕
詳しくは後述するが、本実施の形態では、前記着目画素を中心とする7行7列(7画素×7画素)の画素エリア,前記着目画素を中心とする5行5列(5画素×5画素)の画素エリア及び前記着目画素を中心とする3行3列(3画素×3画素)の画素エリアを夫々処理対象エリアとして、処理対象エリアの大きさを3段階に設定している。
最小領域特定回路31は、上記の3段階の大きさの処理対象エリアのうち、前記着目画素を中心として前記設定個数の正常画素が存在するできるだけ小さい処理対象エリアを特定する。
従って、最小領域特定回路31は、前記処理対象エリアの大きさを、ラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データに応じて設定するエリアサイズ設定回路ASとして機能する。
【0022】
最小領域特定回路31には、図4に示すように、ラスタ走査状態で順次に入力される各画素の画像データ(赤外線透過画像データ)について、設定条件に適合するか否かを1ビットデータとして順次出力する条件判別回路36と、その条件判別回路36の出力データを各画素の画像データの入力に伴って順次にシフト可能な状態で設定行数分について記憶可能な記憶エリアを有し、且つ、その記憶エリアの各行の行端からデータを取り出し可能に構成した第1シフトレジスタ37と、前記条件判別回路36及び第1シフトレジスタ37の各行の夫々に対応して備えられて、条件判別回路36及び第1シフトレジスタ37の各行端からの出力データを設定ビット数分について記憶保持可能な第2シフトレジスタ38と、第2シフトレジスタ38により形成されるエリアを同心状に区分して形成される区分領域の夫々について、同一値(本実施の形態では「1」)となるビットの数を計数する計数回路39と、計数回路39の出力値を内周側ほど高い優先順位となるように順次に加算し且つ各加算値を出力する加算回路40a、及び、前記各加算値と設定値との比較により、前記同一値となるビットの数が前記設定値(「8」)と同数以上となる前記区分領域を特定する領域特定回路40bが一体となった加算&領域特定回路40とが設けられている。
【0023】
〔条件判別回路36の構成〕
条件判別回路36は、上述のように、ラスタ走査状態で順次に入力される各画素の画像データ(赤外線透過画像データ)について、設定条件に適合するか否かを1ビットデータとしてデータの入力と同期して順次出力するのであるが、この設定条件は、本実施の形態では、前記各画素の画像データ(赤外線透過画像データ)が設定判別値より大きいか否かである。この設定判別値は、キズ等の存在しない写真フィルムの平均的な赤外線透過濃度よりも若干大きい値に設定されている。
【0024】
後述のように、条件判別回路36が出力する1ビットデータは各画素の画像データに対して乗算処理されるので、条件判別回路36は、前記処理対象エリア内の各画素の画像データを演算処理(本実施の形態では乗算処理)するための処理用データを設定するデータ設定回路DSとして機能し、ラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データに応じて前記処理用データを設定している。
条件判別回路36には、上記機能を実現するために、図5に示すように、前記正常画素に該当するか否かの設定判別値を保持する比較値設定回路41と、ラスタ走査状態で順次に入力される各画素の画像データ(赤外線透過画像データ)と比較値設定回路41の保持値とを比較する比較回路42とが備えられる他、同期調整用の複数個のDフリップフロップ43が備えられている。Dフリップフロップ43には同期用のクロックが入力されているが、記載を省略している。以下の回路に記載する各Dフリップフロップについても同様である。
本実施の形態では、各画素の画像データは16ビットで構成され、比較回路42の出力は、比較値設定回路41の判別値以下で前記正常画素と判別できる画素を「1」とし、比較値設定回路41の判別値より大きく前記異常画像データからなる特徴画素であると推定できる画素を「0」とする1ビットのデータとして出力(図4等におて「状態出力」と表記)する。
【0025】
〔第1シフトレジスタ37の構成〕
本実施の形態では、第1シフトレジスタ37は、図6に示すように、Dフリップフロップ46を直列に接続して構成されている。
フィルムスキャナ2から送られて来る画像データは、各画素を仮想的に四角で示す図12のようにM個の列で構成される画素の画像データがラスタ走査状態で順次入力され、この列数「M」は、写真フィルムの横幅方向(短辺側)におけるCCDラインセンサの読み取り画素数に相当しており、図12における縦方向が写真フィルムの長手方向となる。尚「M」は、本実施の形態では約5000画素としてある。
本実施の形態では、第1シフトレジスタ37は、条件判別回路36の出力データを読取り画像6行分について記憶可能な記憶エリアを有しており、合計「6×M」個のDフリップフロップ46は、図6に示すように、M個毎に信号線(図6において「n行目出力」〜「n+5行目出力」として示す)が引き出されており、第1シフトレジスタ37の記憶エリアの各行の行端からデータと取り出すように構成されている。又、条件判別回路36の出力(「状態出力」)を、「n+6行目出力」としてそのまま出力している。
尚、第1シフトレジスタ37は、Dフリップフロップ46の直列接続ではなく、FIFOメモリとFIFOメモリに対してビット単位で入出力する回路とを備えて構成することも可能であり、この場合、FIFOメモリの読み出しポインタ等を操作することによって前記「M」を可変にして、写真フィルム横幅方向の読み取り画素数が変化した場合にも対応することができる。
【0026】
〔第2シフトレジスタ38の構成〕
第2シフトレジスタ38は、図7に示すように、条件判別回路36の出力である「n+6行目出力」と、第1シフトレジスタ37の各行端からの出力である「n行目出力」〜「n+5行目出力」の夫々とに対して備えられ、各第2シフトレジスタは、夫々、7ビット分のデータを記憶保持できるように、7個のDフリップフロップ47を直列接続して構成されている。
従って、7つの第2シフトレジスタ38は、図12(a)及び図12(b)において黒塗りの四角で示す7行7列の画素についての条件判別回路36の出力データ(「状態出力」)が保持され、図12(a)において黒塗りの四角で示す位置のデータを保持している状態で、次の画素のデータが入力されると中心(前記着目画素)がラスタ走査方向に1つシフトして、図12(b)において黒塗りの四角で示す位置のデータを保持することになる。尚、本実施の形態では、説明を行い易くするために、第2シフトレジスタ38で構成されるデータ保持エリアを7行7列にしているが、キズあるいは塵埃等が存在する画素の判別のためには15行15列以上のデータ保持エリアを有していることが望ましい。
【0027】
7つの第2シフトレジスタ38にて構成される7行7列のデータ保持エリアは、このデータ保持エリアを拡大して示す図13のように、破線Aと1点鎖線Bとの間の第1区分領域と、1点鎖線Bと2点鎖線Cとの間の第2区分領域と、2点鎖線よりも外側の第3区分領域との3つの区分領域の区分され、各区分領域は、前記着目画素(図13において斜線を付して示す中心の画素D)を中心として同心状となっている。尚、図13においては、前記正常画素を黒塗りの四角で例示し、前記特徴画素を白抜きの四角で例示している。
図7では、第1区分領域の各レジスタ(Dフリップフロップ47)の出力(8ビット)を「第1区分領域出力」としてまとめて表示し、第2区分領域の各レジスタ(Dフリップフロップ47)の出力(16ビット)を「第2区分領域出力」としてまとめて表示し、更に、第3区分領域の各レジスタ(Dフリップフロップ47)の出力(8ビット)を「第3区分領域出力」としてまとめて表示している。
【0028】
〔計数回路39の構成〕
計数回路39は、図8に示すように、8ビットの前記「第1区分領域出力」のうち前記正常画素を示すビット値「1」となっているデータ数を計数する第1計数回路81と、16ビットの前記「第2区分領域出力」のうち前記正常画素を示すビット値「1」となっているデータ数を計数する第2計数回路82と、24ビットの前記「第2区分領域出力」のうち前記正常画素を示すビット値「1」となっているデータ数を計数する第3計数回路83とが備えられ、更に、同期調整のためのDフリップフロップ84が備えられている。
第1〜第3計数回路81,82,83は、計数対象のビット数が異なるもののいずれも、3ビットの入力に対して入力値が「1」となっている個数を出力値とする真理値表を形成する論理回路を基本回路として、それらの基本回路の出力を加算して出力する回路構成としてある。
【0029】
〔加算&領域特定回路40の構成〕
加算&領域特定回路40には、図9に示すように、最低限必要な前記正常画素の個数のデータ(「8」)を保持する比較値設定回路91と、前記「第1計数出力」と比較値設定回路91の保持値とを比較する比較回路92と、前記「第2計数出力」を出力するかあるいは「0」値を出力するかを切換えるマルチプレクサ93と、前記「第1計数出力」とマルチプレクサ93の出力とを加算する加算回路94と、加算回路94の出力と比較値設定回路91の保持値とを比較する比較回路95と、前記「第3計数出力」を出力するかあるいは「0」値を出力するかを切換えるマルチプレクサ96と、加算回路94の出力とマルチプレクサ96の出力とを加算する加算回路97と、加算回路97の出力と比較値設定回路91の保持値とを比較する比較回路98とが備えられ、更に、複数の同期調整用のDフリップフロップ99が備えられている。
【0030】
比較回路92は、最も内周側の前記「第1区分領域」の前記正常画素の個数である前記「第1計数出力」を比較値設定回路91の保持値(「8」)と比較し、前記「第1計数出力」が前記保持値以上であるか否かを1ビットのデータで出力する。本実施の形態では、前記「第1計数出力」が前記保持値以上であるときに「1」を、そうでないときに「0」を出力するものとする。
本実施の形態では、前記「第1計数出力」が前記保持値以上であるときは、図9の「第1区分領域出力」として「1」が出力される共に、マルチプレクサ93の出力選択入力にその「1」が入力される。
マルチプレクサ93は、この出力選択入力に伴って「0」値を出力する状態にセットする。
この結果、加算回路94の出力は、前記「第1計数出力」をそのまま出力することになり、従って、比較回路95の出力結果も「1」となって「第2区分領域出力」も「1」となる。
比較回路95の出力はマルチプレクサ96の出力選択入力に入力されて、マルチプレクサ93と同様に「0」値を出力する状態とする。
従って、加算回路97の出力は前記「第1計数出力」をそのまま「データ数出力」として出力する。
加算回路97の出力は比較回路98によって91の保持値と比較されるがここでも「1」が出力される。
【0031】
一方、前記「第1計数出力」が前記保持値未満であるときは、図9の「第1区分領域出力」として「0」が出力される共に、マルチプレクサ93の出力選択入力にその「0」が入力される。
マルチプレクサ93は、この出力選択入力に伴って、前記「第2区分領域」の前記正常画素の個数である前記「第2計数出力」を出力する状態にセットする。
この結果、加算回路94の出力は、前記「第1計数出力」と前記「第2計数出力」とを加算して出力し、比較回路95は、この加算結果と比較値設定回路91の保持値を比較して、加算回路94の出力する加算結果が比較値設定回路91の保持値以上であれば、前記「第2区分領域出力」として「1」を出力する。
この状態では、マルチプレクサ96は「0」値を出力するので、前記「データ出力」には、加算回路94の出力である前記「第1計数出力」と前記「第2計数出力」との加算値が出力される。尚、比較回路98の出力である前記「第3区分領域出力」も「1」を出力する。
【0032】
更に、比較回路95が、前記「第1計数出力」と前記「第2計数出力」との加算結果を比較値設定回路91の保持値と比較して、加算回路94の出力する加算結果が比較値設定回路91の保持値未満であれば、前記「第2区分領域出力」として「0」を出力し、これに伴って、マルチプレクサ96は前記「第3計数出力」を出力して、加算回路97は前記「第1計数出力」,前記「第2計数出力」及び前記「第3計数出力」の加算値が前記「データ出力」として出力される。
比較回路98が、前記「第1計数出力」,前記「第2計数出力」及び前記「第3計数出力」の加算値を比較値設定回路91の保持値と比較して、加算回路97の出力する加算結果が比較値設定回路91の保持値以上であれば、前記「第3区分領域出力」として「1」を出力し、比較値設定回路91の保持値未満であれば前記「第3区分領域出力」として「0」を出力する。
すなわち、加算&領域特定回路40に含まれる加算回路40aは、計数回路39の出力を内周側ほど高い優先順位となるように順次に加算している。
【0033】
以上をまとめると、「第1区分領域出力,第2区分領域出力,第3区分領域出力」の並び順で、「1,1,1」が出力されたときに、第1区分領域内で前記設定個数以上の正常画素が存在して、図13において1点鎖線Bで囲まれる3行3列の画素エリアを前記処理対象エリアとして設定することになり、「0,1,1」が出力されたときに、第1区分領域と第2区分領域とを加えた領域内で前記設定個数以上の正常画素が存在して、図13において2点鎖線Cで囲まれる5行5列の画素エリアを前記処理対象エリアとして設定することになり、「0,0,1」が出力されたときに、第1区分領域〜第3区分領域を加えた領域内で前記設定個数以上の正常画素が存在して、図13における7行7列の画素エリアを前記処理対象エリアとして設定することになる。
【0034】
第2シフトレジスタ38により構成される7行7列のエリアにおける前記正常画素と前記特徴画素との配置が図13に示すものであったとすると(黒塗りの四角が前記正常画素)、図9の回路の処理では、前記「第1計数出力」が「1」、前記「第2計数出力」が「7」、そして、前記「第3計数出力」が「12」であり、前記「第1区分領域出力」が「0」、前記「第2区分領域出力」及び前記「第3区分領域出力」が「1」であり、前記「データ出力」が「8」となる。
これによって、少なくとも8個の前記正常画素が存在する最小のエリア(すなわち前記処理対象エリア)が、前記着目画素を中心とする5行5列の画素エリアであり、その最小エリアに存在する前記正常画素の総数が8個であると特定できる。
【0035】
〔特徴画素確定回路32の構成〕
以上のようにして、最小領域特定回路31において前記最小エリア(すなわち処理対象エリア)とその最小エリア内の前記正常画素の総数が求まると、特徴画素確定回路32は、それらのデータに基づいて、前記着目画素がキズあるいは塵埃等が存在する前記特徴画素に該当するか否かを特定する。
このために、特徴画素確定回路32には、図10に示すように、前記「画像出力」に条件判別回路36の前記「状態出力」を係数として乗算する変換値生成回路101と、変換値生成回路101の出力画像データを、前記「第1区分領域出力」,前記「第2区分領域出力」及び前記「第3区分領域出力」の信号にて特定される前記最小エリア内の画素について加算するエリア加算回路102と、エリア加算回路102の出力を前記「データ数出力」の値で除算する除算回路103と、除算回路103の出力と前記着目画素とを比較する比較回路104と、前記着目画素の画像データが適正なタイミングで比較回路104に入力されるように調整する遅延回路105とが備えられている。
【0036】
〔変換値生成回路101の構成〕
前記変換値生成回路101は、図1に示すように、乗算器51と、タイミング調整用のDフリップフロップ52とが備えられ、条件判別回路36から入力される前記「画像出力(16ビット)」と前記「状態出力(1ビット)」とを乗算する。この乗算器51での処理によって、前記異常画像データと推定された前記特徴画素の画像データには「0」が乗算されて「0」を出力し、正常画素の画像データには「1」が乗算されてそのまま通過する。
従って、変換値生成回路101は、ラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データと前記処理用データとを演算処理する演算処理回路PUとして機能する。
【0037】
〔エリア加算回路102の構成〕
エリア加算回路102には、図1に示すように、前記処理対象エリアにおける横方向に並ぶ画素の画像データの加算値を演算する横方向累積加算回路53と、横方向累積加算回路53にて加算処理された画像データを前記処理対象エリアの縦方向で加算する縦方向累積加算回路54とが設けられている。
【0038】
横方向累積加算回路53には、図2に示すように、3行3列の処理対象エリアでの加算処理のために横方向に並ぶ3画素の画像データを累積加算する3画素加算回路55と、5行5列の処理対象エリアでの加算処理のために横方向に並ぶ5画素の画像データを累積加算する5画素加算回路56と、7行7列の処理対象エリアでの加算処理のために横方向に並ぶ7画素の画像データを累積加算する7画素加算回路57と、3画素加算回路55,5画素加算回路56及び7画素加算回路57に対して兼用される形で備えられる横方向遅延回路58とが備えられている。
【0039】
3画素加算回路55,5画素加算回路56及び7画素加算回路57には、夫々、Dフリップフロップ52を経て乗算器51からラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データ(図2において「データ入力」として示す)と後述する第1累積加算値(すなわち既加算値)とを加算する横方向加算回路HAとしての加算器55a,56a,57aと、前記横方向加算回路HAの加算値から前記横方向遅延回路58の出力値を減算して前記第1累積加算値を出力する横方向減算回路HRとしての減算器55b,56b,57bと、タイミング調整用のDフリップフロップ55c,56c,57cとが備えられている。
【0040】
横方向遅延回路58は、8個のDフリップフロップ58aを直列に接続すると共に、画像データの流れの上流側から4個目のDフリップフロップ58aの出力を3画素加算回路55の減算器55bへ入力し、上流側から6個目のDフリップフロップ58aの出力を5画素加算回路56の減算器56bへ入力し、下流端のDフリップフロップ58aの出力を7画素加算回路57の減算器57bへ入力する。尚、図2の各Dフリップフロップ55c,56c,57c,58aは図面を見易くするために簡略化して図示しているが、画像データのビット長に相当する数だけ並列に設けられている。これは、次の図3についても同様である。
従って、横方向遅延回路58は、Dフリップフロップ52を経て乗算器51からラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データを、3行3列,5行5列及び7行7列の夫々の大きさの処理対象エリアに対して、処理対象エリアの横方向の画素数に対応する入力タイミング数だけ遅延させて出力している。
【0041】
上記の回路構成によって、3画素加算回路55,5画素加算回路56及び7画素加算回路57の何れにおいても、画素の画像データが新たに入力される度に、既加算値(前記第1累積加算値)に含まれる画像データのうちの最先に入力された画像データが減算され、横方向に連続する3画素の画像データの加算値(図2において「3×3用出力」として示す),横方向に連続する5画素の画像データの加算値(図2において「5×5用出力」として示す)及び横方向に連続する7画素の画像データの加算値(図2において「7×7用出力」として示す)が求められる。
【0042】
縦方向累積加算回路54には、図3に示すように、横方向累積加算回路53の3行3列の処理対象エリア用の出力である「3×3用出力」,横方向累積加算回路53の5行5列の処理対象エリア用の出力である「5×5用出力」及び横方向累積加算回路53の7行7列の処理対象エリア用の出力である「7×7用出力」の夫々に対応して、3×3用縦方向累積加算回路60,5×5用縦方向累積加算回路61及び7×7用縦方向累積加算回路62が設けられ、更に、3×3用縦方向累積加算回路60,5×5用縦方向累積加算回路61及び7×7用縦方向累積加算回路62間でタイミング調整をするための遅延回路63,64と、3×3用縦方向累積加算回路60,5×5用縦方向累積加算回路61及び7×7用縦方向累積加算回路62のうちのいずれか1つの出力を選択して出力するマルチプレクサ65が備えられている。マルチプレクサ65の出力選択用の制御信号としては、図9に示す加算&領域特定回路40の「第1〜第3区分領域出力」が使用される。
【0043】
3×3用縦方向累積加算回路60,5×5用縦方向累積加算回路61及び7×7用縦方向累積加算回路62の夫々は、ラスタ走査状態で順次に入力される前記横方向累積加算回路53の出力値と後述する第2累積加算値とを加算する縦方向加算回路VAとしての加算器60a,61a,62aと、ラスタ走査状態で順次に入力される前記横方向累積加算回路53の出力値を、入力画像における前記処理対象エリアの行数分の画素数に対応する入力タイミング数だけ遅延させる第1縦方向遅延回路60b,61b,62bと、前記縦方向加算回路VAの加算値から前記第1縦方向遅延回路60b,61b,62bの出力値を減算する縦方向減算回路VRとしての減算器60c,61c,62cと、前記横方向減算回路の出力値を、入力画像の1行分の画素数に対応する入力タイミング数だけ遅延させて前記第2累積加算値を出力する第2縦方向遅延回路60d,61d,62dと、タイミング調整用のDフリップフロップ60e,61e,62eとが備えられている。
【0044】
前記第1縦方向遅延回路60b,61b,62b及び第2縦方向遅延回路60d,61d,62dは、いずれもFIFOメモリにて構成され、3×3用縦方向累積加算回路60用の第1縦方向遅延回路60bでは処理対象エリアの行数が3行であるので入力画像の3行分の画素数に対応する画像データの入力タイミング数だけ遅延させられるだけの記憶容量を有し、5×5用縦方向累積加算回路61用の第1縦方向遅延回路61bでは処理対象エリアの行数が5行であるので入力画像の5行分の画素数に対応する画像データの入力タイミング数だけ遅延させられるだけの記憶容量を有し、7×7用縦方向累積加算回路62用の第1縦方向遅延回路62bでは処理対象エリアの行数が7行であるので入力画像の7行分の画素数に対応する画像データの入力タイミング数だけ遅延させられるだけの記憶容量を有している。
【0045】
上記の回路構成によって、3×3用縦方向累積加算回路60,5×5用縦方向累積加算回路61及び7×7用縦方向累積加算回路62の何れにおいても、横方向に並ぶ3画素,5画素あるいは7画素の画像データが加算された画像データが新たに入力される度に、既加算値(前記第2累積加算値)に含まれる画像データのうちの最先に入力された画像データが減算される。ラスタ走査による画素配置と同様の見方をすると、前記第2縦方向遅延回路60d,61d,62dの存在により、前記既加算値(前記第2累積加算値)は、夫々、縦方向に連続する3つ,5つ及び7つの画像データの加算値であり、この結果として、各縦方向減算回路VRは、3行3列の処理対象エリア,5行5列の処理対象エリア及び7行7列の処理対象エリアについて、並行して、各処理対象エリアの正常画素の画像データの加算値を出力することになる。
3つの大きさの処理対象エリアのいずれを選択するかは前記着目画素毎に異なり、マルチプレクサ65は、ラスタ走査状態の画素の画像データの入力と同期して、上述のように図9に示す加算&領域特定回路40の「第1〜第3区分領域出力」信号によって、いずれか1つの処理対象エリアについての加算値が選択されて出力される。尚、マルチプレクサ65の選択対象入力と選択制御入力とは必要に応じて図示を省略する遅延回路等でタイミング調整が行われる。
【0046】
以上のようにして前記最小エリア(処理対象エリア)内に存在する前記正常画素の画像データの加算値を求め、更に、除算回路103によって平均値を求めると、比較回路104においてその前記正常画素の画像データとの平均値と前記着目画素の画像データとの差が設定値以上であるときに、その着目画素が前記異常画像データにより構成されるものすなわちキズあるいは塵埃等が存在する画素であると特定する。つまり、比較する両者の画像データの差が小さいときは、前記着目画素は周囲の正常画素と変わるところがなく、本来は正常画像データであるものが、誤って前記異常画像データと推定されたものと判断しているのである。
従って、比較回路104は、前記異常画像データであると推定された画素の画像データと、その画素の周囲を前記処理対象エリアとした前記縦方向累積加算回路の出力値との比較により、前記異常画像データであると推定された画素が前記異常画像データであるか否かを確定する異常データ確定回路ECとして機能する。
このようにして前記特徴画素であると特定された前記着目画素の赤色,緑色及び青色の画像データは、特徴画素補正回路33において、例えば前記最小エリア内の前記正常画素の赤色,緑色及び青色夫々の画像データ及び着目画素自身の赤色,緑色及び青色の画像データによって更新されて、キズ消し処理される。
【0047】
〔露光・現像装置EPの概略構成〕
露光・現像装置EPは、図14に示すように、筐体内部に、画像入力装置IRから受け取った露光用の画像データの画像を印画紙1上に露光形成する露光ユニット20と、露光ユニット20を制御する露光制御装置21と、露光ユニット20にて露光された印画紙1を現像処理する現像処理装置22と、筐体上面に配置された印画紙マガジン23から引き出された印画紙1を多数の搬送ローラ25等にて現像処理装置22へ搬送する印画紙搬送系PTとが設けられている。露光ユニット20には、PLZT微小光シャッターをライン状に配列した露光ヘッド20aが備えられており、PLZT光シャッタ方式を採用している。
露光・現像装置EPの筐体外部には、図15に示すように、現像処理部22にて現像処理及び乾燥処理された印画紙2をオーダ毎に分類するためのソータ26と、排出口22aから排出された印画紙2をソータ26へ搬送するコンベア27とが設けられている。
更に、印画紙搬送系PTの搬送経路の途中には、印画紙マガジン23から引き出された長尺の印画紙1を設定プリントサイズに切断するカッタ28が備えられている。
【0048】
〔写真プリントの作製動作〕
次に、上記構成の写真プリント装置DPによる写真プリントの作製動作を概略的に説明する。
操作者が写真フィルムの駒画像について写真プリントの作製を指示入力したときは、主制御装置6は、フィルムスキャナ2に対して写真フィルムの読み取りを指令し、フィルムスキャナ2からその写真フィルムの画像データを順次受取って、画像処理装置11にて上述の処理を含む画像処理が施されて内蔵されているメモリに記録する。
一方、操作者がメモリーカード,MOあるいはCD−R等の記録媒体に記録された画像データについて写真プリントの作製を指示入力したときは、主制御装置6は、外部入出力装置4の該当するドライブに画像データの読み取りを指令し、そのドライブから画像データを順次受取って、メモリに記録する。
【0049】
主制御装置6は、入力された画像データに基づいてシミュレート演算部10が求めたシミュレート画像をモニタ6aに表示する。
操作者は、このモニタ6a上のシミュレート画像を観察して、適宜に操作卓6bから画像補正指示情報の入力操作を行う。
主制御装置6は、入力された前記画像補正指示情報を反映した状態で画像処理装置11にて露光用の画像データを生成し、露光制御装置21に送る。
露光制御装置21は、印画紙搬送系PTから得られる印画紙1の搬送情報に基づいて、印画紙1の前端が所定の露光開始位置まで搬送されて来たことを検知すると、露光ユニット20の露光処理スピードに対応した速度で露光用画像データを露光ユニット20へ順次送信する。
露光ユニット20は、受け取った露光用画像データに基づいて露光ヘッド20aの各光シャッタを作動させて印画紙1にプリント画像の潜像を形成する。
露光ユニット20にて露光処理された印画紙1は、印画紙搬送系PTにて現像処理装置22へ搬送されて、各現像処理タンクを順次通過することにより現像され、現像処理された印画紙1は、更に乾燥処理された後に排出口からコンベア27上に排出され、ソータ26にてオーダー毎にまとめられる。
【0050】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
(1)上記実施の形態では、本発明の画像処理装置を写真プリント装置DPにおける写真フィルムのキズ消し処理に用いる場合を例示しているが、写真フィルムの駒画像を処理対象とするものに限らず、ぼかし処理等の各種のフィルタ処理にも本発明を適用できる。
この場合、前記データ設定回路DSにて設定される前記処理用データは、処理対象の画像データによって自動的に求めても良いし、操作者が手動設定しても良い。
又、前記演算処理回路PUの処理内容についても、上記実施の形態の乗算処理以外に、例えば加算処理等、画像処理の処理内容に応じて適宜変更できる。
(2)上記実施の形態では、前記処理対象エリアの大きさを3段階に設定する場合を例示しているが、前記処理対象エリアの大きさは所定の大きさに固定しても良いし、2段階あるいは4段階以上に設定するように構成しても良い。
前記処理対象エリアの大きさ自体も適宜に変更可能である。
【0051】
(3)上記実施の形態では、データ設定回路DSとして機能する条件判別回路36は、前記異常画像データからなる画素(前記特徴画素)と推定される画素に「0」設定し、正常画素に「1」を設定する場合を例示しているが、条件判別回路36の「状態出力」の出力ビット数を2ビット以上として、正常画素に「0」以外の任意の数値を設定しても良い。
(4)上記実施の形態では、写真フィルムの読取り画像データにキズ等による異常画像データが含まれるか否かを赤外線透過画像データのみによって判別しているが、赤色,緑色及び青色の画像データについても前記異常画像データの存否の判定に利用しても良い。
【0052】
(5)上記実施の形態では、データ設定回路DSは、入力される画素の画像データと設定判別値との比較により前記処理用データを設定する場合を例示しているが、例えば、いわゆるルックアップテーブルに入力画像データに応じた前記処理用データを記憶させておき、そのルックアップテーブルに順次に画素の画像データが入力されるに伴って、記憶されている前記処理用データを出力するように構成する等、データ設定回路DSの具体構成は種々変更可能である。
【0053】
【発明の効果】
上記請求項1記載の構成によれば、各画素の画像データがラスタ走査状態で順次に入力される状態で、画素の画像データと前記処理用データとを演算処理して、その演算結果を処理対象エリア内の画素について総加算するという処理を、先ず処理対象エリア内の横方向について加算処理を行い、その加算処理の結果を縦方向で加算処理することで、画像処理装置の回路構成を簡素化することができる。
【0054】
又、上記請求項2記載の構成によれば、処理対象エリアの画素の画像データの横方向の加算については、新たに入力された画素の画像データを既加算値に加算するに伴って、その既加算値に含まれる画像データのうちの最も先行して入力された画素の画像データを減算することになり、前記横方向減算回路の出力として得られる前記横方向累積加算回路の出力は、常に、処理対象エリアの横幅分の画素の画像データについての加算値を出力することになる。
更に、処理対象エリアの画素の画像データの縦方向の加算については、新たに入力された前記横方向累積加算回路の出力値を既加算値に加算するに伴って、その既加算値に含まれる画像データのうちの最も先行して入力された前記横方向累積加算回路の出力値を減算することになり、前記縦方向減算回路の出力として得られる前記縦方向累積加算回路の出力は、常に、処理対象エリア内に存在する全ての画素の画像データについての加算値を出力することになる。
以上のような回路構成とすることで、画像処理装置は、最小構成としては、2組の加算器及び減算器と、遅延回路等とからなる極めて簡素な回路構成とすることができる。
【0055】
又、上記請求項3記載の構成によれば、入力画像データに対して演算処理するための前記処理用データが、入力画像データによってダイナミックに変化する場合の画像処理に本発明を適用することができ、高機能な画像処理を高速且つ低コストで実現することができる。
又、上記請求項4記載の構成によれば、入力画像データによって前記処理対象エリアのサイズをダイナミックに変化させることを必要とする場合に、汎用のCPUやDSPによって画像処理したのでは、処理の複雑化によって処理速度が極めて低下してしまうが、横方向の加算処理と縦方向の加算処理とを分離して実行させることで、簡素な回路構成で対応することができる。
【0056】
又、上記請求項5記載の構成によれば、写真フィルムのキズ消し処理の処理過程において、前記異常画像データと推定された画素の周囲を前記処理対象エリアとして、正常画素の画像データのみを加算対象とするように前記処理用データを設定し、前記横方向累積加算回路及び前記縦方向累積加算回路にて周囲の正常画素の平均的な画像データを求めてキズ等による異常画像データの特定に利用することで、写真フィルムの読み取り画像データにキズ等による異常画像データが存在するか否かの高精度の判別を、高速且つ低コストで行うことができるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる要部ブロック構成図
【図2】本発明の実施の形態にかかる横方向累積加算回路の回路構成図
【図3】本発明の実施の形態にかかる縦方向累積加算回路の回路構成図
【図4】本発明の実施の形態にかかる最小領域特定回路のブロック構成図
【図5】本発明の実施の形態にかかる条件判別回路の回路構成図
【図6】本発明の実施の形態にかかる第1シフトレジスタの回路構成図
【図7】本発明の実施の形態にかかる第2シフトレジスタの回路構成図
【図8】本発明の実施の形態にかかる計数回路のブロック構成図
【図9】本発明の実施の形態にかかる加算&領域特定回路の回路構成図
【図10】本発明の実施の形態にかかる特徴画素確定回路のブロック構成図
【図11】本発明の実施の形態にかかる画像処理装置のブロック構成図
【図12】本発明の実施の形態にかかる第2シフトレジスタへのデータ取り込みを説明するための図
【図13】本発明の実施の形態にかかる第2シフトレジスタに取り込まれたデータの状態を説明するための図
【図14】本発明の実施の形態にかかる写真プリント装置の概略構成図
【図15】本発明の実施の形態にかかる写真プリント装置の外観斜視図
【符号の説明】
53 横方向累積加算回路
54 縦方向累積加算回路
58 横方向遅延回路
60b,61b,62b 第1縦方向遅延回路
60d,61d,62d 第2縦方向遅延回路
AS エリアサイズ設定回路
DS データ設定回路
EC 異常データ確定回路
HA 横方向加算回路
HR 横方向減算回路
PU 演算処理回路
VA 縦方向加算回路
VR 縦方向減算回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus that executes predetermined image processing on pixels in a processing target area in image data of pixels sequentially input in a raster scanning state.
[0002]
[Prior art]
As such image processing, for example, an area of m rows × n columns is set as a processing target area, and a weight coefficient is set for each pixel of the area, as in a so-called image filtering processing such as “blur processing”. There is a process of multiplying the image data of each pixel by the weighting coefficient and summing up the multiplication result for all the pixels in the processing target area to obtain the image data of the pixel at the center of the processing target area.
Further, for example,
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-78038 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the above-described processing is executed by a general-purpose CPU or DSP, it is difficult to process image data of each pixel input at high speed in a raster scanning state in real time.
In terms of specific numerical values, assuming that the size of the area to be processed is 15 pixels × 15 pixels and the frequency of memory access from a DSP or the like is 133 MHz, the repetition frequency of data acquisition for an area of 15 pixels × 15 pixels Is 133 MHz / (15 × 15) = 0.591 MHz.
This means that, in principle, when a combination of a high-speed memory and a general-purpose arithmetic element is used, the input frequency of the image data of each pixel needs to be lower than 0.591 MHz. A size larger than about 5 pixels × 5 pixels cannot be applied to applications where the input frequency of image data is about several tens of MHz.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of processing a specific processing mode at low cost and at high speed.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
With the configuration according to
[0006]
That is, in a state where the image data of each pixel is sequentially input in a raster scanning state, the image data of the pixel and the processing data are arithmetically processed, and the arithmetic result is added up for the pixels in the processing target area. First, the addition processing is performed in the horizontal direction within the processing target area, and the result of the addition processing is added in the vertical direction, thereby simplifying the circuit configuration of the image processing apparatus.
In other words, if it is attempted to uniformly execute the sum for the processing target area without distinction in the horizontal and vertical directions, a matrix-arranged register for holding the image data of the pixels in the processing target area and the total pixels in the processing target area Adders corresponding to the number and peripheral circuits of the adders such as D flip-flops are required for each of the adders by the data length of the image data. For example, these circuits are arranged on a logic circuit such as an FPGA. While it is extremely difficult to accommodate, by adding the horizontal and vertical directions separately as described above, the number of necessary adders and the like can be extremely reduced, Moreover, processing can be performed at a much higher speed than when a general-purpose CPU or the like is used.
As a result, an image processing apparatus capable of performing low-cost and high-speed processing for a specific processing mode can be provided.
Note that the horizontal direction and the vertical direction are based on raster scanning, and the arrangement direction of continuously input pixels is the horizontal direction. The arrangement direction is the vertical direction.
[0007]
Further, with the configuration according to the second aspect, the horizontal cumulative addition circuit adds the image data of the pixels sequentially input in a raster scanning state from the arithmetic processing circuit to the first cumulative addition value. A horizontal adder circuit, and a horizontal delay circuit that delays image data of pixels sequentially input in a raster scanning state from the arithmetic processing circuit by an input timing number corresponding to the number of horizontal pixels of the processing target area. A horizontal subtraction circuit that subtracts the output value of the horizontal delay circuit from the addition value of the horizontal addition circuit to output the first cumulative addition value, and the vertical cumulative addition circuit includes: A vertical adding circuit for adding the output value of the horizontal cumulative adding circuit and a second cumulative adding value sequentially input in a raster scanning state; and the horizontal cumulative adding circuit sequentially inputting in a raster scanning state A first vertical delay circuit for delaying an output value by an input timing number corresponding to the number of pixels corresponding to the number of rows of the processing target area in the input image; and a first vertical delay circuit based on an addition value of the vertical addition circuit. A vertical subtraction circuit for subtracting an output value of the circuit; and an output value of the vertical subtraction circuit is delayed by an input timing number corresponding to the number of pixels of one row of the input image to output the second cumulative addition value. And a second vertical delay circuit.
[0008]
That is, regarding the horizontal addition of the image data of the pixels in the processing target area, the horizontal addition circuit replaces the value of the image data of the pixel newly input to the first accumulated addition value which is the already added value. Along with the addition, by subtracting the output value of the horizontal delay circuit from the output value of the horizontal addition circuit by the horizontal subtraction circuit, the image data of the newly input pixel is converted to the already added value. Along with the addition, the image data of the pixel that has been input first is subtracted from the image data included in the already added value, and the horizontal accumulation obtained as an output of the horizontal subtraction circuit is obtained. The output of the addition circuit always outputs an addition value for image data of pixels corresponding to the width of the processing target area.
[0009]
Further, regarding the vertical addition of the image data of the pixels in the processing target area, the vertical addition circuit newly inputs the second cumulative addition value which is the already added value from the horizontal cumulative addition circuit. While adding the values, the output value of the first vertical delay circuit is subtracted from the output of the vertical addition circuit by the vertical subtraction circuit, so that the newly input horizontal accumulation circuit is input. With the addition of the output value to the already-added value, the output value of the horizontal-direction accumulative addition circuit, which is input most earlier among the image data included in the already-added value, is subtracted. The output of the vertical accumulation circuit obtained as the output of the vertical subtraction circuit always outputs an addition value for the image data of all the pixels present in the processing target area. The reason why the second delay circuit is provided in this vertical accumulation circuit is to add the output values of the horizontal accumulation circuit arranged in the vertical direction.
With the above-described circuit configuration, the image processing apparatus can have, as a minimum configuration, an extremely simple circuit configuration including two sets of adders and subtractors, a delay circuit, and the like.
[0010]
Further, with the configuration according to the third aspect, the data setting circuit is configured to set the processing data in accordance with image data of pixels sequentially input in a raster scanning state.
Therefore, the present invention can be applied to image processing when the processing data for performing arithmetic processing on input image data dynamically changes according to input image data, and high-performance image processing can be performed at high speed and low speed. It can be realized at cost.
[0011]
Further, with the configuration according to the fourth aspect, there is provided an area size setting circuit for setting the size of the processing target area according to image data of pixels sequentially input in a raster scanning state. .
That is, in the above-described image processing, it may be necessary to dynamically change the size of the processing target area according to the input image data. In such a case, the image processing is performed by a general-purpose CPU or DSP. In this case, the processing speed becomes extremely low due to the complexity of the processing.
On the other hand, as described above, by executing the horizontal addition process and the vertical addition process separately, a simple circuit configuration can be used.
[0012]
Further, by providing the configuration according to
[0013]
That is, the image processing apparatus is configured as a processing apparatus for accurately specifying the presence of abnormal image data included in the read data of the frame image of the photographic film due to a flaw or the like on the photographic film.
Estimation of whether or not the image data of the sequentially input pixels is the abnormal image data is generally performed by acquiring infrared transmission image data of a photographic film.
This is because the infrared transmission image data of the photographic film is not much affected by the subject image on the photographic film, and if there is a flaw or dust on the photographic film, the infrared light is scattered by the flaw and the like to form an image. I use that being reflected.
However, the infrared transmission image data is not completely unaffected by the subject image on the photographic film. Therefore, depending on the color distribution of the subject image, or depending on the degree of flaws or the like, the normal image data is converted into the abnormal image data. It may be determined that the data is image data.
[0014]
Therefore, a pixel estimated as the abnormal image data by infrared transmission image data is selected as a candidate for the abnormal image data, and the image data of the pixel estimated as the abnormal image data and the normal image data existing around the pixel data are selected. Are compared to determine whether the image data is abnormal image data.
In this process, the processing data is set so that the periphery of the pixel estimated as the abnormal image data is set as the processing target area, and only the image data of the normal pixel is set as the addition target. The average image data of surrounding normal pixels is obtained by the vertical accumulation circuit.
Thus, it is possible to perform high-speed and low-cost determination of whether or not abnormal image data due to a flaw or the like exists in the read image data of the photographic film.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a photographic printing apparatus including an image processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
A photo print device DP exemplified in the present embodiment is known as a so-called digital mini-lab machine as shown in FIG. 15 as an external view, and as shown in a block diagram in FIG. An image input device IR that takes in image data for producing a photographic print from a film, a memory card, an MO or a CD-R, and generates image data for exposure, and an image data for exposure generated by the image input device IR. An exposure / development apparatus EP that performs exposure processing on the
[0016]
[Schematic Configuration of Image Input Device IR]
As schematically shown in FIG. 14, the image input device IR reads a frame image of a photographic film as red, green, and blue image data and reads infrared transmission image data of the photographic film, and a memory. An external input /
[0017]
[Configuration of Main Controller 6]
As schematically shown in FIG. 14, the
The
[0018]
[Configuration of Image Processing Apparatus 11]
The image processing apparatus 11 generates the image data for exposure as described above. As a part of the image processing, when the frame image of the photographic film is read by the
For this flaw erasure processing, the
Therefore, whether or not the image data is abnormal image data caused by scratches or dust can be confirmed based on the setting condition of whether or not the infrared transmission image data of each pixel is larger than the setting determination value.
[0019]
However, if it is simply determined whether or not the infrared transmission image data of each pixel is larger than the setting determination, the presence or absence of a flaw or dust is accurately determined by the crosstalk of the red component of the image to the infrared transmission image data. In some cases, it cannot be determined.
Therefore, in the image processing apparatus 11, first, the image data alone of a pixel (hereinafter, this pixel is referred to as a "pixel of interest") which is a target of determination as to whether or not there is a flaw or dust is described above. It is determined whether or not it can be estimated that the image data is abnormal image data. Next, a pixel having no scratches or dust (hereinafter, referred to as “normal”) is determined from pixels near the pixel estimated as abnormal image data. The number of pixels (hereinafter referred to as “pixels”) is selected to be equal to or greater than a set number (in the present embodiment, the set number is eight). And if the difference is equal to or greater than the set value, the pixel is identified as a pixel having a flaw or dust (hereinafter, this pixel is referred to as a “characteristic pixel”). Since the decrease in the amount of transmitted light in a photographic film corresponds to an increase in the image density on a photographic film, for convenience, a decrease in the amount of transmitted infrared light detected by the flaw or the like may be referred to as an increase in the density of transmitted infrared light. is there.
[0020]
In order to perform the above-described processing, the image processing apparatus 11 includes, as shown in FIG. 11, a minimum
The minimum
[0021]
[Configuration of the minimum area specifying circuit 31]
As will be described in detail later, in the present embodiment, a pixel area of 7 rows and 7 columns (7 pixels × 7 pixels) centered on the target pixel, and a 5 rows and 5 columns (5 pixels × 5 pixels) centered on the target pixel The size of the area to be processed is set in three stages, with the pixel area of the pixel) and the pixel area of 3 rows and 3 columns (3 pixels × 3 pixels) centered on the pixel of interest being the processing area.
The minimum
Therefore, the minimum
[0022]
As shown in FIG. 4, the minimum
[0023]
[Configuration of Condition Determination Circuit 36]
As described above, the
[0024]
As will be described later, the 1-bit data output from the
As shown in FIG. 5, the
In the present embodiment, the image data of each pixel is composed of 16 bits, and the output of the
[0025]
[Configuration of First Shift Register 37]
In the present embodiment, the
In the image data sent from the
In the present embodiment, the
Note that the
[0026]
[Configuration of Second Shift Register 38]
As shown in FIG. 7, the
Accordingly, the seven second shift registers 38 output data (“state output”) of the
[0027]
The data holding area of 7 rows and 7 columns constituted by the seven second shift registers 38 has a first area between the broken line A and the one-dot chain line B as shown in FIG. A divided region is divided into three divided regions: a divided region, a second divided region between the one-dot chain line B and the two-dot chain line C, and a third divided region outside the two-dot chain line. It is concentric about the pixel of interest (the central pixel D indicated by hatching in FIG. 13). In FIG. 13, the normal pixels are illustrated by black squares, and the characteristic pixels are illustrated by white squares.
In FIG. 7, the output (8 bits) of each register (D flip-flop 47) in the first partitioned area is collectively displayed as "first partitioned area output", and each register (D flip-flop 47) in the second partitioned area is displayed. (16 bits) are collectively displayed as “second section area output”, and the output (8 bits) of each register (D flip-flop 47) in the third section area is referred to as “third section area output”. They are displayed together.
[0028]
[Configuration of the counting circuit 39]
As shown in FIG. 8, the
Each of the first to
[0029]
[Configuration of Addition & Area Specification Circuit 40]
As shown in FIG. 9, the addition &
[0030]
The
In the present embodiment, when the “first count output” is equal to or larger than the held value, “1” is output as the “first divisional area output” in FIG. "1" is input.
The
As a result, the output of the
The output of the
Therefore, the output of the
The output of the adding
[0031]
On the other hand, when the “first count output” is less than the hold value, “0” is output as the “first section area output” in FIG. 9 and the “0” is output to the output selection input of the
The
As a result, the output of the
In this state, the
[0032]
Further, the
The
That is, the adding
[0033]
To summarize the above, when "1, 1, 1" is output in the order of "output of the first divided area, output of the second divided area, output of the third divided area", There are more than the set number of normal pixels, and the pixel area of three rows and three columns surrounded by the dashed line B in FIG. 13 is set as the processing target area, and “0, 1, 1” is output. When there are more than the set number of normal pixels in the area obtained by adding the first divided area and the second divided area, the pixel area of 5 rows and 5 columns surrounded by the two-dot chain line C in FIG. The area is set as the processing target area, and when “0, 0, 1” is output, the number of normal pixels equal to or more than the set number exists in the area including the first to third divisional areas. Therefore, the pixel area of 7 rows and 7 columns in FIG. 13 is set as the processing target area. It will be.
[0034]
Assuming that the arrangement of the normal pixels and the characteristic pixels in the area of 7 rows and 7 columns constituted by the
As a result, the smallest area in which at least eight normal pixels exist (that is, the processing target area) is a pixel area of 5 rows and 5 columns centering on the target pixel, and the normal area existing in the minimum area. It can be specified that the total number of pixels is eight.
[0035]
[Configuration of the characteristic pixel determination circuit 32]
As described above, when the minimum
For this purpose, as shown in FIG. 10, the characteristic
[0036]
[Configuration of Conversion Value Generation Circuit 101]
As shown in FIG. 1, the conversion
Therefore, the conversion
[0037]
[Configuration of Area Addition Circuit 102]
As shown in FIG. 1, the
[0038]
As shown in FIG. 2, the horizontal
[0039]
To the three-
[0040]
The
Accordingly, the
[0041]
With the above-described circuit configuration, in each of the three-
[0042]
As shown in FIG. 3, “3 × 3 output”, which is the output for the processing target area of 3 rows and 3 columns of the horizontal direction
[0043]
The 3 × 3 vertical
[0044]
Each of the first
[0045]
With the above circuit configuration, in each of the 3 × 3 vertical
Which one of the three sizes of the processing target area is selected differs for each pixel of interest, and the
[0046]
As described above, the addition value of the image data of the normal pixels existing in the minimum area (processing target area) is obtained, and the average value is obtained by the
Therefore, the
The red, green, and blue image data of the pixel of interest identified as the characteristic pixel in this manner is output to the characteristic
[0047]
[Schematic Configuration of Exposure / Development Apparatus EP]
As shown in FIG. 14, the exposure / developing device EP includes an exposure unit 20 for exposing and forming an image of image data for exposure received from the image input device IR on the
As shown in FIG. 15, outside the housing of the exposure / developing apparatus EP, a
Further, a
[0048]
[Photo print production operation]
Next, the operation of producing a photographic print by the photographic print apparatus DP having the above configuration will be schematically described.
When the operator instructs the production of a photographic print with respect to the frame image of the photographic film, the
On the other hand, when the operator gives an instruction to produce a photographic print for image data recorded on a recording medium such as a memory card, MO or CD-R, the
[0049]
The operator observes the simulated image on the
The
When the
The exposure unit 20 operates each optical shutter of the
The
[0050]
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be listed.
(1) In the above embodiment, the case where the image processing apparatus of the present invention is used for the erasing processing of the photographic film in the photographic printing apparatus DP is exemplified. Instead, the present invention can be applied to various filter processes such as a blur process.
In this case, the processing data set by the data setting circuit DS may be automatically obtained based on image data to be processed, or may be manually set by an operator.
Also, the processing content of the arithmetic processing circuit PU can be appropriately changed according to the processing content of image processing such as addition processing, for example, in addition to the multiplication processing of the above-described embodiment.
(2) In the above embodiment, the case where the size of the processing target area is set in three stages is illustrated, but the size of the processing target area may be fixed to a predetermined size, You may comprise so that it may set to two steps or four or more steps.
The size of the processing target area itself can be changed as appropriate.
[0051]
(3) In the above embodiment, the
(4) In the above embodiment, whether or not abnormal image data due to a flaw or the like is included in the read image data of the photographic film is determined only by the infrared transmission image data. May also be used to determine the presence or absence of the abnormal image data.
[0052]
(5) In the above-described embodiment, the case where the data setting circuit DS sets the processing data by comparing the image data of the input pixel with the setting determination value is exemplified. The processing data corresponding to the input image data is stored in a table, and as the image data of the pixels are sequentially input to the lookup table, the stored processing data is output. The specific configuration of the data setting circuit DS can be variously changed.
[0053]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect, the image data of the pixels and the processing data are arithmetically processed in a state where the image data of each pixel is sequentially input in a raster scanning state, and the arithmetic result is processed. The processing of total addition for pixels in the target area is performed by first performing the addition processing in the horizontal direction in the processing target area, and adding the result of the addition processing in the vertical direction, thereby simplifying the circuit configuration of the image processing apparatus. Can be
[0054]
According to the configuration of the second aspect, the addition of the image data of the newly input pixel to the already added value is performed in the horizontal direction of the image data of the pixel in the processing target area. The image data of the pixel that was input first in the image data included in the already added value will be subtracted, and the output of the horizontal cumulative addition circuit obtained as the output of the horizontal subtraction circuit will always be , And outputs an added value for image data of pixels corresponding to the width of the processing target area.
Further, the addition in the vertical direction of the image data of the pixels in the processing target area is included in the already added value as the newly input output value of the horizontal accumulation circuit is added to the already added value. The output value of the horizontal accumulative addition circuit that is input most earlier among the image data will be subtracted, and the output of the vertical accumulative addition circuit obtained as the output of the vertical subtraction circuit is always An added value for the image data of all the pixels existing in the processing target area is output.
With the above-described circuit configuration, the image processing apparatus can have, as a minimum configuration, an extremely simple circuit configuration including two sets of adders and subtractors, a delay circuit, and the like.
[0055]
Further, according to the configuration of the third aspect, the present invention can be applied to image processing when the processing data for performing arithmetic processing on input image data dynamically changes according to input image data. Thus, high-performance image processing can be realized at high speed and at low cost.
Further, according to the configuration of the fourth aspect, when it is necessary to dynamically change the size of the processing target area according to the input image data, if the image processing is performed by the general-purpose CPU or the DSP, Although the processing speed is extremely reduced due to the complication, it is possible to cope with a simple circuit configuration by executing the addition processing in the horizontal direction and the addition processing in the vertical direction separately.
[0056]
According to the fifth aspect of the present invention, in the process of erasing the scratches on the photographic film, only the image data of normal pixels is added with the area around the pixel estimated to be abnormal image data as the processing target area. The processing data is set as a target, and the horizontal cumulative addition circuit and the vertical cumulative addition circuit determine average image data of surrounding normal pixels to specify abnormal image data due to scratches or the like. By using the method, it is possible to perform high-speed and low-cost determination of whether or not abnormal image data due to a flaw or the like exists in read image data of a photographic film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a main part according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a horizontal accumulation circuit according to the embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a vertical accumulation circuit according to the embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram of a minimum area specifying circuit according to the embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a condition determination circuit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a first shift register according to the embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a second shift register according to the embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a block diagram of a counting circuit according to the embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of an addition and area specifying circuit according to the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a block diagram of a characteristic pixel determination circuit according to the embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a diagram for describing data fetch into a second shift register according to the embodiment of the present invention;
FIG. 13 is a view for explaining a state of data taken into the second shift register according to the embodiment of the present invention;
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a photographic printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an external perspective view of a photographic printing device according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
53 horizontal accumulator
54 Vertical accumulation circuit
58 Lateral delay circuit
60b, 61b, 62b First vertical delay circuit
60d, 61d, 62d Second vertical delay circuit
AS area size setting circuit
DS data setting circuit
EC abnormal data determination circuit
HA horizontal addition circuit
HR horizontal subtraction circuit
PU operation processing circuit
VA vertical direction addition circuit
VR vertical subtraction circuit
Claims (5)
ラスタ走査状態で順次に入力される画素の画像データと前記処理用データとを演算処理する演算処理回路と、
前記演算処理回路にて処理された画像データの前記処理対象エリアにおける横方向に並ぶ画素の画像データの加算値を演算する横方向累積加算回路と、
前記横方向累積加算回路にて加算処理された画像データを前記処理対象エリアの縦方向で加算する縦方向累積加算回路とが設けられた画像処理装置。A data setting circuit that sets processing data for calculating image data of each pixel in the processing target area;
An arithmetic processing circuit that performs arithmetic processing on image data of the pixels sequentially input in the raster scanning state and the processing data;
A horizontal cumulative addition circuit that calculates an addition value of image data of pixels arranged in a horizontal direction in the processing target area of the image data processed by the arithmetic processing circuit;
An image processing apparatus comprising: a vertical cumulative addition circuit that adds the image data added by the horizontal cumulative addition circuit in the vertical direction of the processing target area.
前記縦方向累積加算回路は、ラスタ走査状態で順次に入力される前記横方向累積加算回路の出力値と第2累積加算値とを加算する縦方向加算回路と、ラスタ走査状態で順次に入力される前記横方向累積加算回路の出力値を、入力画像における前記処理対象エリアの行数分の画素数に対応する入力タイミング数だけ遅延させる第1縦方向遅延回路と、前記縦方向加算回路の加算値から前記第1縦方向遅延回路の出力値を減算する縦方向減算回路と、前記縦方向減算回路の出力値を、入力画像の1行分の画素数に対応する入力タイミング数だけ遅延させて前記第2累積加算値を出力する第2縦方向遅延回路とを備えて構成されている請求項1記載の画像処理装置。A horizontal adder for adding image data of pixels sequentially input in a raster scanning state from the arithmetic processing circuit to a first cumulative addition value; A horizontal delay circuit for delaying the image data of the pixels sequentially input by the number of input timings corresponding to the number of pixels in the horizontal direction of the processing target area; A horizontal subtraction circuit that subtracts the output value of the circuit and outputs the first cumulative addition value,
The vertical cumulative addition circuit includes a vertical addition circuit that adds an output value of the horizontal cumulative addition circuit and a second cumulative addition value that are sequentially input in a raster scanning state, and is sequentially input in a raster scanning state. A first vertical delay circuit for delaying the output value of the horizontal cumulative addition circuit by the number of input timings corresponding to the number of pixels in the input image corresponding to the number of rows of the processing target area; A vertical subtraction circuit for subtracting an output value of the first vertical delay circuit from a value, and an output value of the vertical subtraction circuit being delayed by an input timing number corresponding to the number of pixels for one row of the input image. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a second vertical delay circuit that outputs the second cumulative addition value.
前記データ設定回路は、前記処理用データとして、画素の画像データが写真フィルムに付いたキズあるいは塵埃による異常画像データであると推定されるときに「0」を設定し、且つ、画素の画像データが正常画像データであると推定されるときに「0」以外の値を設定するように構成され、
前記演算処理回路は、ラスター走査状態で順次に入力される画素の画像データと前記処理用データとを乗算するように構成され、
前記異常画像データであると推定された画素の画像データと、その画素の周囲を前記処理対象エリアとした前記縦方向累積加算回路の出力値との比較により、前記異常画像データであると推定された画素が前記異常画像データであるか否かを確定する異常データ確定回路が設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。The image data is read data of an image of a photographic film and includes infrared transmission image data,
The data setting circuit sets “0” as the processing data when the image data of the pixel is estimated to be abnormal image data due to scratches or dust attached to the photographic film, and Is configured to set a value other than “0” when is estimated to be normal image data,
The arithmetic processing circuit is configured to multiply image data of pixels sequentially input in a raster scanning state by the processing data,
By comparing the image data of the pixel estimated to be the abnormal image data with the output value of the vertical accumulation circuit with the periphery of the pixel as the processing target area, the image data is estimated to be the abnormal image data. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising an abnormal data determination circuit configured to determine whether a pixel that has failed is the abnormal image data.
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