JP2005529416A - 累積ヒストグラムの計算方法 - Google Patents

Abstract

本発明は累積ヒストグラムの計算方法に関する。この方法は少なくとも２つの加算が並行して用いられる複数の計算段階を含む。各加算は加算結果を算出することが可能である。加算は２つのヒストグラム値または１つのヒストグラム値と直前の計算段階で算出された１つの加算結果または直前の１つまたは２つの計算段階で算出された２つの加算結果とを用いて行われる。

Description

本発明は、Ｎ個のヒストグラム値から累積ヒストグラム値を計算する方法に関する。

本発明はまた、そのような方法を実施する計算回路に関する。

本発明はさらにまた、その方法の各段階を実行するプログラムコードインストラクションを含むプログラムに関する。

本発明は、例えば特にリアルタイムシステムにおける画像処理システム等に応用されるものである。

多くの画像処理方法は累積ヒストグラム（累積頻度表）を利用する。それは、例えば画像処理システムにおいてしばしば用いられるしきい値法またはセグメント法と共に用いられるケースである。

画像は普通、例えば、グレイレベル、クロミナンス値、または輝度値（ルミナンス値）のようなピクセル値（画素値）を有する複数のピクセル（画素）を含んでいる。それらのピクセル値は例えばグレイレベルの場合、０ないし２５５のインターバル値の中に位置している。ヒストグラムは与えられたピクセル値を有する画像のピクセルの数を表す。したがって各ピクセル値に対してヒストグラムはそのピクセル値を有するピクセルの数に等しいヒストグラム値を持っている。図１は０から７までの間のピクセル値をとる６４ピクセルの場合のヒストグラムの一例を示すものである。この画像の場合、５ピクセルが０（ゼロ）値を持ち、１０ピクセルが１という値を持っている等の例である。

ヒストグラムに基づいて累積ヒストグラムを計算することができる。累積ヒストグラムは与えられたピクセル値より小さいかそれに等しい（すなわち与えられたピクセル値以下の）値を持つ画像のピクセル数を表すものである。そのようにして各ピクセル値に対して累積ヒストグラムはそのピクセル値より小さいか、それに等しい値を持つピクセルの数に等しい累積ヒストグラムを持っている。図２は図１のヒストグラムから計算された累積ヒストグラムを示すものである。例えば５７ピクセルが５以下のピクセル値を持っていることが分かる。

従来方法においてヒストグラム値からの累積ヒストグラム値の計算は、反復法方式に従い直前の反復過程から得られた累積ヒストグラム値に、この反復過程に対応するヒストグラム値を各反復過程ごとに加えることによって行われる。図１および２の例においては、ピクセル値０に対応する累積ヒストグラム値はピクセル値０に対応するヒストグラム値に等しい値をとる。第１反復過程においては、値１に対応するヒストグラム値が値０に対応する累積ヒストグラム値に加算される。このようにして値１に対応する累積ヒストグラム値が得られる。第２反復過程においては、値２に対応するヒストグラム値が値１に対応する累積ヒストグラム値に加算される。このようにして値２に対応する累積ヒストグラム値が得られる。同様の計算手順をすべてのヒストグラム値について実行することにより、すべての累積ヒストグラム値を得ることができる。

図３は、そのような累積ヒストグラムの反復計算を応用する動作を図表的に示したものである。この例は８個のレジスタ３００ないし３０７に記憶された８個の値を有するヒストグラムに応用される。別の８個のレジスタ３１０ないし３１７は、７つの段階３１ないし３７で加算器３によって計算された累積ヒストグラム値を記憶するものである。

レジスタ３００に記憶された０ピクセル値に対応するヒストグラム値は、レジスタ３１０にコピーされる。次に第１段階３１において、加算器３がレジスタ３０１に記憶されたピクセル値１に対応するヒストグラム値をレジスタ３１０に記憶された累積ヒストグラム値に加算する。得られた結果はピクセル値１に対応する累積ヒストグラム値に対応しており、次にレジスタ３１１に記憶される。第２段階３２において、加算器３がレジスタ３０２に記憶されたピクセル値２に対応するヒストグラム値をレジスタ３１１に記憶された累積ヒストグラム値に加算する。得られた結果はピクセル値２に対応する累積ヒストグラム値に対応しており、レジスタ３１２に記憶される。このような手順を進め、すべての累積ヒストグラム値を得ることができる。

加算器による上述の累積ヒストグラム計算は７段階を必要とすることが分かる。一般的に、Ｎ個のヒストグラム値を有する累積ヒストグラム計算は（Ｎ―１）段階を必要とする。したがって、そのような計算は比較的多くの処理時間を必要とする。これは特に処理時間が制約されるリアルタイム画像処理システムでは欠点となる。

本発明の目的は、少ない処理時間しか必要としない累積ヒストグラムを計算する方法を提供することである。

本発明による計算方法は冒頭に述べた計算方法において、少なくとも２つの並列加算を用いる計算段階を備え、１つの計算段階における各加算は２つのヒストグラム値または１つのヒストグラム値と、直前の計算段階で算出された１つの加算結果または直前の少なくとも１つの計算段階で算出された２つの加算結果と、に基づく加算結果を、導出することを特徴とする。

本発明は、与えられたピクセル値に対応する累積ヒストグラム値はその与えられたピクセル値より小さいかそれに等しいピクセル値に対応するヒストグラム値との和であるという事実を利用する。２つのデータによってなされる加算から両データ値の和を計算するのには種々の方法が存在する。例えば、従来技術による計算方法で用いられる反復法は、反復過程中にこの反復過程に対応するヒストグラム値を直前の反復過程から得られた値の和に加算する過程を含む。他の方法は、例えば対となる２つの値を並行して加算し、次に所望の和の値が得られるまで２つずつ一緒にして得られた結果を加算する過程を含む。

本発明によれば、同じ計算段階の中である一定の複数の加算が並行して行われる。そのため計算段階の数が従来技術に比較して減少する。したがって本発明による方法を実施するのに必要な処理時間は従来技術において必要な処理時間より短くなる。

本発明の好ましい実施態様における計算方法は、連続する少なくとも２つの直列計算段階を備え、各直列計算段階は、厳格に（ｓｔｒｉｃｔｌｙ）Ｎより小さい複数のヒストグラム値を含む、ヒストグラム値のグループに対応する累積ヒストグラム値を計算するように実施される。

この好ましい実施態様によれば、計算段階中に並行して行われる加算の回数を減少させ、短い処理時間を維持することができる。この実施態様は、ヒストグラム値の数が多い場合に特に有利である。さらに本発明による方法が加算結果を記憶するレジスタを備えた回路によって利用されるとすれば、その有利な実施態様は、次に説明するように、必要とされるレジスタ数の減少を可能とする。

本発明はまた複数のヒストグラム値から累積ヒストグラム値を計算する計算回路にも関する。本発明による計算回路は、計算段階で並行して加算を実行することができる少なくとも２つの加算器を備え、１つの計算段階での各加算が、２つのヒストグラム値または１つのヒストグラム値と、直前の計算段階で算出された１つの加算結果または直前の少なくとも１つの計算段階で算出された２つの加算結果と、に基づく加算結果を、導出する。

本発明の以上に述べた考え方および他の考え方は実施例を参照して説明するところから明らかになり、また説明される。なお、図示の実施例は本発明の一実施例を示すものであって、なんら本発明を限定するものではない。

図４は８個のヒストグラム値に基づいて本発明により累積ヒストグラム値を計算する方法を示すものである。この方法は３段階４１ないし４３でそれぞれ並行して加算を実行する４つの加算器４ａないし４ｄを用いて実行される。ヒストグラム値は８個のレジスタ３００ないし３０７に記憶され、この方法によって計算された累積ヒストグラム値は他の８個のレジスタ３１０ないし３１７に記憶される。

第１段階４１において、第１加算器４ａはレジスタ３００に記憶されたピクセル値０に対応するヒストグラム値とレジスタ３０１に記憶されたピクセル値１に対応するヒストグラム値との第１加算を行う。その結果として、ピクセル値１に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１１に記憶される。それと並行して、この第１段階４１で他の３つの加算が第２加算器４ｂ、第３加算器４ｃ、および第４加算器４ｄによって行われる。第２加算器４ｂはピクセル値２に対応するヒストグラム値とピクセル値３に対応するヒストグラム値との加算を行う。第３加算器４ｃはピクセル値４に対応するヒストグラム値とピクセル値５に対応するヒストグラム値との加算を行う。第４加算器４ｄはピクセル値６に対応するヒストグラム値とピクセル値７に対応するヒストグラム値との間の加算を行う。これらの加算の結果は図４には示されていないレジスタに記憶される。

第２段階４２において第１加算器４ａがピクセル値２に対応するヒストグラム値と直前の段階で算出されたピクセル値１に対応する累積ヒストグラム値との加算を行う。その結果としてピクセル値２に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１２に記憶される。それと並行して第２加算器４ｂがピクセル値１に対応する累積ヒストグラム値と直前の段階で算出されたピクセル値２および３に対応する両ヒストグラム値の和との加算を行う。それによりピクセル値３に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１３に記憶される。それと並行して第３加算器４ｃがピクセル値６に対応するヒストグラム値と直前の段階で算出されたピクセル値４および５に対応する両ヒストグラム値の和との加算を行う。さらにそれと並行して第４加算器４ｄがピクセル値４および５に対応する両ヒストグラム値の和と直前の段階で算出されたピクセル値６および７に対応する両ヒストグラム値の和との加算を行う。

第３段階において第１加算器４ａがピクセル値４に対応するヒストグラム値と第２段階で第２加算器４ｂによって算出された加算結果すなわちピクセル値３に対応する累積ヒストグラム値との加算を行う。それによりピクセル値４に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１４に記憶される。それと並行して第２加算器４ｂが第２段階４２で第２加算器４ｂによって算出された加算結果と第１段階４１で第３加算器４ｃによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値５に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１５に記憶される。それと並行して第３加算器４ｃが第２段階４２で第２加算器４ｂによって算出された加算結果と第２段階４２で第３加算器４ｃによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値６に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１６に記憶される。それと並行して最後に第４加算器４ｄが第２段階４２で第２加算器４ｂによって算出された加算結果と第２段階４２で第４加算器４ｄによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値７に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１７に記憶される。

図４に示された計算方法によって８個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムの計算が、従来技術における８回の計算に代わって３回の計算段階しか必要とされなくなる。したがってこの方法の実行は累積ヒストグラムの計算のために必要な処理時間を相当に減少させることができる。

図４に示された方法は８個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムの計算のために４つの加算を並行して行う。それにより、並行して行われる加算の回数を限定することが可能になる。例えば、そのような計算が加算器を含む回路によって実行されるものとすれば、加算のために用いられる回路面（ｃｉｒｃｕｉｔ ｆａｃｅ）が制限されるので、加算の回数もしばしば制限される。しかしながら、本発明による方法は回路が並行して加算を実行しうる少なくとも２つの加算器を含む場合に実行可能なものである。

図５は８個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムを計算する本発明による方法の他の例を示すものである。この方法では２つの加算器を並行して用いる。

この方法は５つの段階５１ないし５５で並行して加算を実行する２つの加算器５ａおよび５ｂによって実施される。ヒストグラム値は８個のレジスタ３００ないし３０７に記憶され、この方法によって計算された累積ヒストグラム値は他の８個のレジスタ３１０ないし３１７に記憶される。

第１段階５１において、第１加算器５ａはレジスタ３００に記憶されたピクセル値０に対応するヒストグラム値と、レジスタ３０１に記憶されたピクセル値１に対応するヒストグラム値との加算を行う。それによりピクセル値１に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１１に記憶される。それと並行して第２加算器５ｂがピクセル値４に対応するヒストグラム値とピクセル値５に対応するヒストグラム値との加算を行う。

第２段階５２において第１加算器５ａがピクセル値２に対応するヒストグラム値と第１段階５１で第１加算器５ａによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値２に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１２に記憶される。それと並行して第２加算器５ｂがピクセル値６に対応するヒストグラム値と第１段階５１で第２加算器５ｂによって算出された加算結果との加算を行う。

第３段階５３において第１加算器５ａがピクセル値３に対応するヒストグラム値と第２段階５２で第１加算器５ａによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値３に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１３に記憶される。それと並行して第２加算器５ｂがピクセル値７に対応するヒストグラム値と第２段階５２で第２加算器５ｂによって算出された加算結果との加算を行う。

第４段階５４において第１加算器５ａがピクセル値４に対応するヒストグラム値と第３段階５３で第１加算器５ａによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値４に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１４に記憶される。それと並行して第２加算器５ｂが第３段階５３で第１加算器５ａによって算出された計算結果と第１段階５１で第２加算器５ｂによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値５に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１５に記憶される。

第５段階５５において第１加算器５ａが第３段階５３で第１加算器５ａによって算出された加算結果と第２段階５２で第２加算器５ｂによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値６に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１６に記憶される。それと並行して第２加算器５ｂが第３段階５３で第１加算器５ａによって算出された計算結果と第３段階５３で第２加算器５ｂによって算出された加算結果との加算を行う。それによりピクセル値７に対応する累積ヒストグラム値が得られ、レジスタ３１７に記憶される。

図５に示された方法によれば、８個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムの計算を、従来技術における８回の計算に代わって５回の計算段階しか必要とされなくなる。したがって並行して行われる加算処理の制限された回数によって、本発明による方法では累積ヒストグラムの計算のために必要な処理時間を相当に減少させることができる。

図５に示された方法はヒストグラム値の数が異なったり並列加算の数が異なったりする場合でも適用可能であることは明らかである。仮に累積ヒストグラムの計算のために並行して行われるＡ回の加算処理を伴うものとすれば、Ａは２以上の整数である。図５に示されているものと同じ方法を利用するために、Ｎ個のヒストグラム値がピクセル値の数の増大に伴ってそれぞれＭ個のヒストグラム値からなるＡ個のグループに分割される。例えば図５に示されている方法においては、Ｎは８、Ａは２であり、４個のヒストグラム値からなる２個のグループが存在することになる。第１グループはピクセル値０ないし３に対応するヒストグラム値からなり、第２グループはピクセル値４ないし７に対応するヒストグラム値からなっている。

もしＮがＡの倍数でない場合は、Ｍ個のヒストグラム値からなるＡ個のグループとＮ−ＭＡ個のヒストグラム値からなる１個のグループとが存在することになる。ＮがＡの倍数であると仮定した場合の本発明の方法は、Ｎ−ＭＡ個のヒストグラム値からなる１個の付加的なグループが存在する場合についての次の説明から容易に推察されよう。

第１段階では各グループの第１ヒストグラム値と第２ヒストグラム値とを並行して加算処理して、Ａ個のサブ累積ヒストグラム値を得る。第１グループ内においてこのようにして算出されたサブ累積ヒストグラム値はピクセル値１に対応する累積ヒストグラム値に対応する。

第２段階は各グループの第３ヒストグラム値を直前の段階で同じグループに対して計算されたサブ累積ヒストグラム値に並行して加算する処理を含む。

各グループの第４ヒストグラム値等々に対しても同様のやり方で手順を進める。結果として第１段階の後で、直前の段階で得られたヒストグラム値の和による第３ヒストグラム値からスタートして、それぞれ各グループの各ヒストグラム値に対して並行して行う加算処理を含むＭ−２回の計算段階が実行される。これらの計算段階は各グループにおいてＭ−２個のサブ累積ヒストグラム値を導出する。

上述の段階は、グループに対して並列に適用される従来技術による累積ヒストグラム計算方法の応用に相当する。

このようにして第１グループのヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値を得て、次のグループのサブ累積ヒストグラムを得ることができる。

次の段階において、第２グループの第１ヒストグラム値およびＡ−１個の第１サブ累積ヒストグラム値が第１グループの最後のヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値に並行して加算される。このようにして、第２グループのＡ個の第１ヒストグラム値に対応するＡ個の第１累積ヒストグラム値が得られる。

次の段階において、第２グループの次のＡ個のサブ累積ヒストグラム値が第１グループの最後のヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値に並行して加算される。

第２グループのヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値がすべて得られるまで同様の手順が進められる。

次の段階で第３グループの第１ヒストグラム値およびＡ−１個の第１サブ累積ヒストグラム値が直前の段階で算出された第２グループの最後のヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値に並行して加算される。このようにして、第３グループのＡ個の第１ヒストグラム値に対応するＡ個の第１累積ヒストグラム値が得られる。

次に、第３グループのヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値がすべて得られるまで上述の手順が進められる。

すべての累積ヒストグラム値が得られるまで他のグループに対する手順が同様に進められる。

図６は本発明による方法を実施するのに用いられうる回路を示すものである。この回路は、メモリ６１１および６１２、一時記憶レジスタ６２１ないし６２７、マルチプレクサ６３１ないし６３４、並びに加算器６４１および６４２を備えている。この回路は次に説明するように図５の方法を実施するのに用いることができる。

メモリ６１１および６１２はヒストグラム値を記憶するために用いられる。これらのメモリは例えばレジスタまたはレジスタバンクであってもよい。

第１段階５１において、ピクセル値０に対応するヒストグラム値が第１メモリ６１１から第１一時記憶レジスタ６２１に送出され、そこからさらに第１マルチプレクサ６３１に送出され、またピクセル値１に対応するヒストグラム値が第１メモリ６１１から第２マルチプレクサ６３２に送出される。これら２つのピクセル値はマルチプレクサ６３１および６３２によって選択される。この目的のためにマルチプレクサ６３１および６３２は図６には示されていない制御回路によって制御される。これら２つのピクセル値は第１加算器６４１によって加算され、得られた加算結果は第２一時記憶レジスタ６２２に記憶される。それと並行して、第２加算器６４２が同様にピクセル値４および５に対応する両ヒストグラム値の加算を行い、その加算結果が第５一時記憶レジスタ６２５に記憶される。

一時記憶レジスタ６２２および６２５は累積ヒストグラム値を記憶する記憶装置、例えば図５のレジスタ３１０ないし３１７に接続される。そのため、もし計算段階で加算結果が累積ヒストグラム値に一致すると、その結果は図６には示されていない他の制御回路によって記憶装置にロードされる。

第２段階５２において第１加算器６４１がピクセル値２に対応するヒストグラム値と第２一時記憶レジスタ６２２に記憶された値との加算を実行する。そこで第１マルチプレクサ６３１が後者の値を選択し、それを第１加算器６４１に送出する。

加算結果が第１加算器６４１または第２加算器６４２によって算出されると、それはそれぞれ第２一時記憶レジスタ６２２または第５一時記憶レジスタ６２５に記憶される。次に両一時記憶レジスタに先に記憶されていた値が次の一時記憶レジスタ、すなわち第３一時記憶レジスタ６２３または第６一時記憶レジスタ６２６にシフトされる。

このようにして第１加算器６４１によって算出された加算結果は第２一時記憶レジスタ６２２に記憶され、次に直前段階で算出された加算結果が第３一時記憶レジスタ６２３に記憶される。それと並行して、第２加算器６４２がピクセル値６に対応するヒストグラム値と第５一時記憶レジスタ６２５に記憶された値との加算を行う。

第３段階５３において第１加算器６４１がピクセル値３に対応するヒストグラム値と第２一時記憶レジスタ６２２に記憶された値との加算を行う。それと並行して第２加算器６４２がピクセル値７に対応するヒストグラム値と第５一時記憶レジスタ６２５に記憶された値との加算を行う。

第４段階５４において第１加算器６４１がピクセル値４に対応するヒストグラム値と第２一時記憶レジスタ６２２に記憶された値との加算を行う。それと並行して第２加算器６４２が第２一時記憶レジスタ６２２に記憶された値と第６一時記憶レジスタ６２６に記憶された値との加算を行う。実際、第２段階５２で第２加算器６４２によって算出された加算結果は第４段階５４で第６レジスタ６２６に記憶される。

第５段階５５において第１加算器６４１が第３一時記憶レジスタ６２３に記憶された値と第７一時記憶レジスタ６２７に記憶された値との加算を行う。それと並行して第２加算器６４２が第３一時記憶レジスタ６２３に記憶された値と第６一時記憶レジスタ６２６に記憶された値との加算を行う。

図４および５に示された方法は８個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムの計算に適用される。ヒストグラム値の数が多い場合、各段階で並列に実行されるべき加算の数が増大する。例えば、２５６個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムを計算するためには、図４の方法は並行して１２８回の加算処理を必要とすることになる。もし、この方法が回路によって実行される場合、必要とされる加算器の数が増大し、それが欠点となりうる。その理由は加算器が回路内で大きなシリコン面をカバーしてしまうからである。
する相当なものである。

図７はこの欠点を緩和する本発明の好ましい実施態様による方法を示すものである。この方法は１５個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムをそれぞれ並行する２つの加算しか要求しない１０回の計算段階で計算するように構成されている。この方法は直列に行われる２つの直列計算段階を含んでおり、その第１直列計算段階は段階７１ないし７５を含み、第２直列計算段階は段階７６ないし８０を含む。

第１段階７１において、ピクセル値０ないし７に対応するヒストグラム値が８個のレジスタ７００ないし７０７にロードされる。５つの第１段階７１ないし７５でこれらの値に基づいて、図５に示されている方法の５つの段階５１ないし５５で行われる動作と同等の動作が行われる。これによりピクセル値０ないし７に対応する８個の累積ヒストグラム値を得ることができる。次に８個のレジスタ７１０ないし７１７に一時的に記憶されたこれら８個の累積ヒストグラム値が図７には示されていない記憶装置に送出される。

第６段階７６において、ピクセル値７に対応する累積ヒストグラム値がレジスタ７００に送出され、ピクセル値８ないし１４に対応するヒストグラム値が７個のレジスタ７０１ないし７０７にロードされる。段階７６ないし８０において、レジスタ７００ないし７０７に記憶された値に基づいて、図５に示されている方法の５つの段階５１ないし５５で行われる動作と同等の動作が行われる。これによりピクセル値８ないし１４に対応する７個の累積ヒストグラム値を得ることができる。次に７個のレジスタ７１１ないし７１７に一時的に記憶されたこれら７個の累積ヒストグラム値が記憶装置に送出される。

一般的方法では画像におけるピクセル値の数は２の累乗である。ピクセル値のこの累乗数が１６である場合、すなわち累積ヒストグラムが１６個のヒストグラム値に基づいて計算されるべき場合は、図７の方法を容易に利用することができる。実際、この方法は１５個の第１累積ヒストグラム値の計算を可能としている。ピクセル値１５に対応する最後の累積ヒストグラム値を計算するために、段階８０で、レジスタ７１７に記憶された累積ヒストグラム値がレジスタ７００に送出され、図５の方法の第１段階５１に対応する付加段階が実行される。

この実施態様は本発明の方法が回路によって実施される場合に特別な利点をもたらす。実際、図７の方法は図６の回路によって利用されうるものである。次にこの回路は第１直列計算段階でｍ個のヒストグラム値、例えば８個のヒストグラム値からなるグループを処理し、次にｍ個の第１累積ヒストグラム値を計算する。次にこの回路はｍ−１個のヒストグラム値からなるグループを処理する。結果として、ヒストグラム値の数がどうであっても、この好ましい実施態様は少数の加算器を備えた回路によって実行可能であり、一方、従来技術に比較して要求される計算段階の数が少ない。さらに本発明の好ましい実施態様による方法を利用する回路は加算結果を記憶する一時記憶レジスタを限られた数しか必要としない。事実上、一連の計算段階は直前の直列計算段階で算出された加算結果を利用することはなく、ただ直前の直列計算段階で算出された累積ヒストグラム値を利用だけである。したがって、２つ以上の計算段階で加算結果をバックアップする必要がない。

例えば図６に示されている本発明の好ましい実施態様を実現する回路は、２５６個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムを計算するために、従来技術による２５５個の計算段階の代わりに、５＋５×３５＋３＝１７３の計算段階しか必要としない。

当然のことながら、本発明のこの好ましい実施態様を連続的に実施するために、図４による方法の計算段階を利用することも可能である。その場合、２５６個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムの計算には、３＋３５×３＋３＝１１１の計算段階が必要である。この方法は単に４個の加算器しか備えない回路によって実行可能である。

図４，５および７に示された例と同様の多数の方法が本発明により推察できることは明らかである。例えば、２５６個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラムを計算するために、複数の直列計算段階を実行することができる。ここで第１直列計算段階は１６個の第１ヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値を計算するものであり、第２直列計算段階は次の１５個の第１ヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値を計算するものであり、第３直列計算段階はさらに次の１５個の第１ヒストグラム値に対応する累積ヒストグラム値を計算するものであり、以下同様の計算が行われる。これらの計算段階には、例えば並行動作する４つの加算器を利用することができる。

図６に示されたものと同様の回路はピクセルをスクリーン上に表示するためのピクセル値を計算するように構成された画像処理システムにおいて利用することができる。このような画像処理システムは、例えばデコーダ（復号器）や、セットトップボックス、テレビジョン、中央コンピュータ装置、あるいはコンピュータスクリーンに組み込んで用いることができる。このような画像処理システムは、少なくとも１つの画像を表す信号を送信しうる少なくとも１つの送信機、送信ネットワーク、および前記信号を受信しうる受信機を備えた通信ネットワークにおいて用いることができる。

原理的に本発明による方法は適当にプログラムされた集積回路によって実現することができる。プログラムメモリに含まれたインストラクションのセットは前述の種々の段階を実行するために集積回路に命令を出すことができる。インストラクションのセットは、例えばインストラクションのセットがコーディングされたディスクのようなデータキャリアからそのデータを読み出すことによってプログラムメモリにロードされうる。読み出しは例えばインターネットのような通信ネットワークを介して実行することも可能である。その場合、関心を持つ人の処理内容に従ったインストラクションのセットをサービスプロバイダが提供することになる。

「備える（ｔｏ ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という動詞およびその活用形は広義に解釈されるべきものあって、この動詞の対象となる構成要素とは異なる他の要素の存在を排除するものではなく、また構成要素に単数または複数の積極的表現が存在しない場合は、そのいずれもが含まれるべきものである。

ヒストグラムの一例を示すグラフである。 図１のヒストグラムから計算された累積ヒストグラムを示すグラフである。 図２の累積ヒストグラムを計算する従来技術の方法を説明するための説明図である。 本発明による方法の第１例を説明するための説明図である。 本発明による方法の第２例を説明するための説明図である。 図５に示されている方法を実施する回路を示す回路図である。 本発明の好ましい実施態様による方法を説明するための説明図である。

Claims (8)

1. Ｎ個のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラム値の計算を実行する、画像を処理する方法において、少なくとも２つの並列加算を用いる計算段階を備え、１つの計算段階における各加算は２つのヒストグラム値または１つのヒストグラム値と、直前の計算段階で算出された１つの加算結果または直前の少なくとも１つの計算段階で算出された２つの加算結果と、に基づく加算結果を、導出することを特徴とする累積ヒストグラム値の計算を実行する、画像を処理する方法。
2. 連続する少なくとも２つの直列計算段階を備え、各直列計算段階は、厳格にＮより小さい複数のヒストグラム値を含むところのヒストグラム値のグループに対応する、累積ヒストグラム値を計算するように実施されることを特徴とする請求項１に記載の画像を処理する方法。
3. 計算段階で並行して加算を実行することができる少なくとも２つの加算器を備え、１つの計算段階での各加算が、２つのヒストグラム値または１つのヒストグラム値と、直前の計算段階で算出された１つの加算結果または直前の少なくとも１つの計算段階で算出された２つの加算結果と、に基づく加算結果を、導出することを特徴とする複数のヒストグラム値に基づく累積ヒストグラム値を算出する計算回路。
4. 請求項３に記載の計算回路を備えた画像処理システム。
5. 請求項４に記載の画像処理システムを少なくとも１つ備えたセットトップボックス。
6. 画像を表示するように構成された少なくとも１つのスクリーンと請求項４に記載の画像処理システムとを備えた装置。
7. 少なくとも１つの画像を表す信号を送信することができる少なくとも１つの送信機と、送信ネットワークと、前記信号を受信することができる受信機と、請求項４に記載の画像処理システムとを備えた通信ネットワーク。
8. プロセッサ上でプログラムが実行されるとき請求項１または２に記載の方法の段階を実行するプログラムコードインストラクションを備えたプログラム。

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