JP2011234363A - 画像処理システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、画像に占用されるスペースを減らし、画像処理の速度を向上させる画像処理システム及び方法を提供することである。
【解決手段】本発明に係る画像処理システムは、画像を獲得して所定の圧縮ルールにしたがって圧縮して圧縮画像ファイルを生成する画像圧縮装置を備える。獲得された画像を所定の寸法によって複数の画像ブロックに分割する画像分割ユニットと、所定のＲＯＩの位置情報及び精度値情報に基づいて各画像ブロックの精度値を分配する精度分配ユニットと、各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成して圧縮画像ファイルとして構成されるエンコーダーと、を備える。また、本発明は、画像処理方法にも関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理技術に関し、特に画像圧縮・解凍の画像処理システム及び方法に関する。

一般的に、画像処理方式によって工業製品を検出する。検出している過程において、コンピューターで元の画像ファイルを処理する。しかし、検出しようとする画像データが大きすぎる場合、画像データをコンピューターに転送する速度が遅くなり、且つ処理している過程において、画像データが大きすぎるため、コンピューターのメモリを占用し、画像処理の速度を遅くさせ、コンピューターがクラッシュする恐れがある。

従来の技術において、多種の画像圧縮方式が出現された。検出しようとする画像を圧縮したら画像データの転送速度を高めることができる。しかし、従来の画像圧縮方法は、画像の隣り合う画素の間が相関性を有することによってエンコーディングするため、圧縮された画像データを解凍している場合、画像全体をすべて解凍することを必要とする。図１０に示したように、コンピューター１０で前記圧縮方法によって圧縮された画像を分析する場合、画像全体を圧縮してから前記コンピューター１０のメモリのバッファ１１に転送し、それから後続処理を行う。だから、検出圧縮された画像データが大きい場合、即ち、解凍されたデータが依然として大きい場合、コンピューターのメモリを占用する問題が存在し、画像処理の速度が遅くなるか又はコンピューターがクラッシュする。

本発明の第一の目的は、前記問題を解決するために、画像の占用スペースを減らし、画像処理速度を向上させる画像処理システムを提供することである。

本発明の第二の目的は、前記問題を解決するために、画像の占用スペースを減らし、画像処理速度を向上させる画像処理方法を提供することである。

前記第一の目的を達成するため、本発明に係る画像処理システムは、画像を獲得して所定の圧縮ルールにしたがって圧縮して圧縮画像ファイルを生成する画像圧縮装置を備える。獲得された画像を所定の寸法によって複数の画像ブロックに分割する画像分割ユニットと、所定のＲＯＩの位置情報及び精度値情報に基づいて各画像ブロックの精度値を分配する精度分配ユニットと、各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成して圧縮画像ファイルとして構成されるエンコーダーと、を備える。

前記第二の目的を達成するため、本発明に係る画像処理方法は、画像を獲得するステップと、獲得された画像を複数の画像ブロックに分割するステップと、所定のＲＯＩ精度情報によって各画像ブロックの精度値を設定するステップと、各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成し、前記圧縮文字列は、獲得された画像に対応する圧縮画像ファイルを構成するステップと、を備える

本発明に係る画像処理システム及び方法は、ＪＰＥＧ圧縮形式のＪＰＥＧ文字列を採用して処理することによって各圧縮画像ブロックを独立的に作動させ、且つＲＯＩに基づいて一部分の画像ブロックに対して異なる圧縮率を設定することによって圧縮比を高める。又、各圧縮ブロックが独立的に作動して圧縮ファイルに一部を解凍することができるため、画像の占用スペースを減らし、画像処理の速度を向上させる。一部の圧縮ブロックに対してＪＰＥＧ圧縮形式を採用して解凍するため、画像処理速度を向上させる。

本発明の実施形態に係る画像処理システムのブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像処理システムによる画像処理過程を示す図である。 図１に示す画像処理システムによって画像を複数の画像ブロックに分割することを示す図である。 画像ブロックの精度値フォームを示す図である。 画像ブロックの精度値の分配過程を示す図である。 図１に示す画像処理システムの圧縮モデルを示す図である。 図１に示す画像処理システムの圧縮モデルを示す図である。 図１に示す画像処理システムの圧縮モデルを示す図である。 画像ブロックの解凍過程を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像圧縮方法のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る画像解凍方法のフローチャートである。 従来の画像処理過程を示す図である。

本発明の画像処理システム及び方法は、画像の隣り合う画素の間の関連性を切断することができる。従って、圧縮された画像を解凍する際、圧縮された画像の一部分を解凍することができ、画像の占用スペースを減らし、画像処理速度を向上させる。以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１に示したように、本発明の実施形態に係る画像処理システム１００のブロック図である。前記画像処理システム１００は、異常な工業製品（例えば、プリント基板に位置する異常な部品である）を検出するために用いられる。前記画像処理システム１００は、入力装置２００と、画像圧縮装置３００と、画像解凍装置４００と、を備える。

前記画像圧縮装置３００は、画像を獲得してから、所定の圧縮ルールによって画像ブロックを単位として単独的に圧縮し且つエンコーディングして圧縮画像ファイルを生成する。前記画像入力装置２００は、使用者に入力されたコマンドを受信して解凍しようとする画像ブロックを確定する。前記画像解凍装置４００は、圧縮画像ファイルの中の解凍しようとする画像ブロックを所定の解凍ルールによって解凍するために用いられ、即ち、圧縮された画像ファイルの一部分を解凍する。図２に示したように、本実施形態において、前記画像圧縮装置３００は、デジタルカメラ３０に適用され、前記画像解凍装置４００は、コンピューター４０に適用される。前記デジタルカメラ３０で被写体に対して撮影してから、前記画像圧縮装置３００によって撮影された画像に対して圧縮して圧縮画像ファイルを生成する。前記コンピューター４０は、解凍コマンドを受信した後、所定の解凍ルールによって圧縮画像ファイルの一部分に対して解凍してから、前記コンピューター４０のメモリのバッファ４１０に送信してしばらく記憶するため、画像データが前記コンピューター４０のメモリのバッファ４１０を占用することを免れ、処理速度を向上させる。

前記画像圧縮装置３００は、画像獲得ユニット３０１と、画像分割ユニット３０２と、精度分配ユニット３０３と、エンコーダー３０４と、内部記憶ユニット３０５と、外部記憶ユニット３０６と、データ処理ユニット３０７と、を備える。

前記画像獲得ユニット３０１は、被写体の画像を獲得する。

前記画像分割ユニット３０２は、獲得された画像を所定の寸法を有する複数の画像ブロックに分割する。本実施形態において、画像ブロックの所定の寸法は、１６＊１６である。図３に示したように、獲得された画像Ｐの寸法が４０００＊４０００である場合、画像Ｐを１６＊１６の寸法を有する２５００＊２５００個の画像ブロックＭに分割することができる。

前記精度分配ユニット３０３は、所定の関心領域（ＲＯＩ）情報に基づいて各画像ブロックの精度値を分配し、且つ各画像ブロックの精度値Ｋを精度表のような方式を採用して前記内部記憶ユニット３０５に記憶する。図４に示したように、前記所定のＲＯＩ情報は、前記内部記憶ユニット３０５に記憶される。前記所定のＲＯＩ情報は、被写体のＲＯＩ位置情報及びＲＯＩ精度値を含む。前記ＲＯＩ位置情報は、座標及び寸法を含む。前記精度分配ユニット３０３は、前記ＲＯＩ位置情報によって画像の中の前記ＲＯＩに対応する画像ブロックを獲得する。本実施形態において、被写体は、プリント基板である。ＲＯＩは、プリント基板に配置されているレジスタンスやコンデンサーやトランジスターなどのような部品である。所定のＲＯＩ精度値は、各々のＲＯＩの必要な解像度を表示するために用いられる。例えば、プリント基板に配置されている大きい素子は、低い解像度を採用してもその特徴をはっきり表示することができる。プリント基板に配置されている小さい素子は、高い解像度を採用しなければその特徴をはっきり表示することができない。プリント基板の素子を配置しなかった位置のような非関心領域に対して最低な解像度を採用することができる。

具体的に説明すると、図５は、前記精度分配ユニット３０３が各画像ブロックの精度値Ｋを分配している過程を示す図である。異なる精度値を有する複数のＲＯＩが１つの画像ブロックに対応する場合、前記精度分配ユニット３０３は、最高な精度値によって前記画像ブロックの精度値Ｋを分配する。ＲＯＩａ及びＲＯＩｂが同時に画像ブロックＭ１に対応し且つそれぞれ異なる精度値４及び８を有する場合、前記画像ブロックＭ１の精度値Ｋは８に設定される。

前記精度分配ユニット３０３は、平滑化処理を行うことができ、即ち、複数のＲＯＩに対応する前記画像ブロックＭ１に平滑化処理を行う。具体的に説明すると、前記精度分配ユニット３０３は、前記画像ブロックＭ１に隣接するブロックの精度値Ｋを調整して各画像ブロックの間を平滑的に変化させて接続性を有する。前記画像ブロックＭ１が平滑化処理された後、前記画像ブロックＭ１に隣接するブロックの精度値Ｋは６となる。

データ処理ユニット３０７は、ＪＰＥＧ圧縮ユニット３５０及びＪＰＥＧ文字列処理ユニット３６０を備える。前記ＪＰＥＧ圧縮ユニット３５０は、標準なＪＰＥＧ圧縮コードルールによって獲得された画像に対してＪＰＥＧ圧縮コードを行ってＪＰＥＧ文字列を得る。一般的に、ＪＰＥＧ圧縮コードの過程において、色空間変換工程と、縮減サンプリング（Ｄｏｗｎｓａｍｐｌｉｎｇ）工程と、離散コサイン変換工程と、量子化工程と、可変長符号化（Ｖｉｄｅｏ Ｌａｎ Ｃｌｉｅｎｔ、ＶＬＣ）工程と、ハフマン符号化工程等々と、を備える。具体的に説明すると、画像は、色空間変換工程によって、ＹＵＶ空間に変換して縮減サンプリングされた後、８＊８のデータブロックを生成する。前記８＊８のデータブロックに離散コサイン変換を行ってから６４個のＤＣＴ変換係数を得る。前記６４個のＤＣＴ変換係数は、６３個のＡＣ係数及び左上角に位置するＤＣ係数を備える。前記８＊８のデータブロックに量子化を行う。量子化された８＊８のデータブロックに対してマトリックスの中で“Ｚ”字形の順番によって編成する。編成されたＺ字形のＤＣ係数及びＡＣ係数に対して可変長符号化する。その中、可変長符号化は、ＤＣ係数に対して差動パルス符号変調（ＤＰＣＭ）を採用して符号化し、ＡＣ係数に対してランレングス法（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ、ＲＬＥ）を採用して符号化する。最後に、ハフマン符号化を採用してＤＰＣＭ符号化されたＤＣ係数及びＲＬＥ符号化されたＡＣ係数に圧縮してＪＰＥＧ圧縮文字列を得る。本実施形態において、ＪＰＥＧ圧縮ユニット３５０は、４：２：０の割合を採用してサンプリングする。

従来のＪＰＥＧ圧縮コードルールとは、ＤＰＣＭによってＤＣ係数を符号化することであるため、隣接するデータブロックの間は、関連性を有する。従って、各データブロックに単独に解凍する。本実施形態において、画像処理システム１００は、画像に圧縮コードを行って前記画像の中の各画像ブロックに単独に符号化するか又は解凍する。以下、具体的に説明する。

前記ＪＰＥＧ文字列処理ユニット３６０は、ＪＰＥＧ圧縮文字列に対してハフマン符号化工程、ＤＰＣＭ解凍工程及びＲＬＥ解凍工程を行うことによって量子化されたＤＣ係数及びＡＣ係数を得て各画像ブロックに対応するＤＣ係数及びＡＣ係数を生成する。

前記エンコーダー３０４は、各画像ブロックの精度値Ｋに基づいて所定の圧縮ルールによって獲得した画像を符号化して圧縮画像ファイルを生成し、且つ前記圧縮画像ファイルを前記外部記憶ユニット３０６に記憶する。前記外部記憶ユニット３０６は、ＳＤカード、ＣＦカード等であることができる。他の実施形態において、前記外部記憶ユニット３０６は、省略することができるが、前記圧縮画像ファイルを前記内部記憶ユニット３０５に記憶する。

前記エンコーダー３０４は、所定のルールによってＪＰＥＧフォーム３３０を得る第一フォーム作成ユニット３１０及び所定のルールによって圧縮コードフォーム３４０を得る第二フォーム作成ユニット３２０を備える。ＪＰＥＧフォーム３３０及び圧縮コードフォーム３４０は、前記圧縮画像ファイルとして一緒に構成される。

前記第一フォーム作成ユニット３１０は、各画像ブロックの精度値Ｋ及びＪＰＥＧ文字列処理ユニット３６０が生成されたＤＣ係数、ＡＣ係数によってＪＰＥＧフォーム３３０を得る。具体的に説明すると、まず、前記第一フォーム作成ユニット３１０は、精度フォームの中の各画像ブロックの精度値Ｋに基づいて所定の圧縮ルールによって各画像ブロックに対応するＤＣ係数及び一部分／全部のＡＣ係数を選び、即ち、一部分のＡＣ係数を廃棄することができる。次に、選ばれたＡＣ係数にＲＬＥ符号化工程及びハフマン符号化工程を行ってＡＣ符号化文字列を生成し、且つＤＣ係数及びＡＣ符号化文字列をＪＰＥＧフォームの対応する位置に記憶する。

勿論、画像ブロックの精度値Ｋは高ければ高いほど前記画像ブロックの解像度に対して高くなったことを意味する。即ち、廃棄された前記画像ブロックのＡＣ係数が少なれければ少ないほどである。従って、圧縮率が低ければ低いほどであり、解凍された画像の解像度が高い。さもなければ、画像ブロックの精度値Ｋは低ければ低いほど廃棄された前記画像ブロックのＡＣ係数が多ければ多いほどである。従って、圧縮率が高ければ高いほどであり、解凍された画像の解像度が低い。本実施形態において、前記第一フォーム作成ユニット３１０が作成したＪＰＥＧフォーム３３０は、以下の４種の所定の圧縮ルールによって圧縮する。

画像ブロックの精度値Ｋが第一精度値範囲に位置する時、例えば、Ｋ≧８である時、前記画像ブロックの解像度が最大であり、全部のＤＣ係数及びＡＣ係数を選び、選ばれたＡＣ係数にＲＬＥ符号化工程及びハフマン符号化工程を行ってＡＣ符号化文字列を生成し、且つ先にＤＣ係数、後にＡＣ符号化文字列の順番にしたがってＪＰＥＧファイル３３０に記憶して圧縮文字列とする。

画像ブロックの精度値Ｋが第二精度値範囲に位置する時、例えば、１＜Ｋ≦７である時、前記画像ブロックの解像度が比較的に大きく、対応するＤＣ係数を選んで対応する精度値Ｋに基づいて一部分のＡＣ係数を選び、選ばれたＡＣ係数をＲＬＥ符号化してからハフマン符号化してＡＣ圧縮文字列を生成し、且つ先にＤＣ係数、後にＡＣ符号化文字列の順番にしたがってＪＰＥＧフォーム３３０に記憶して圧縮文字列とする。例えば、画像ブロックのＹＵＶ成分に対して４：２：０の割合を採用してサンプリングする。各画像ブロックは、６個のＤＣ係数に対応する。即ち、４個のＹ成分に対応する４個のＤＣ係数、１個のＵ成分に対応する１個のＤＣ係数及びＶ成分に対応する１個のＤＣ係数を含む。各画像ブロックに対応するＡＣ係数は、４個のＹ成分に対応する対応する４＊６３個のＡＣ係数、Ｕ成分に対応する６３個のＡＣ係数及びＶ成分に対応する６３個のＡＣ係数を含む。本実施形態において、精度値Ｋは、Ｚ字形によって各マトリックスを編成する時の行数に対応する。例えば、精度値Ｋは４である場合、Ｚ字形によって各マトリックスの前４行で編成するデータは、９個のＡＣ係数であることを意味する。第一フォーム作成ユニット３１０は、ＹＵＶ成分の順番にしたがって対応するＤＣ係数を記憶し、この順番にしたがってＡＣ符号化文字列を記憶する。

画像ブロックの精度値Ｋが第三精度値範囲に位置する時、例えば、Ｋ＝１である時、前記画像ブロックの解像度が比較的に低く、対応するＤＣ係数を選び、全部のＡＣ係数を廃棄し、且つ選ばれたＤＣ係数を所定の順番にしたがって圧縮文字列としてＪＰＥＧファイル３３０に記憶する。各画像ブロックは、それぞれ６個のＤＣ係数に対応し、即ち、４個のＤＣ係数Ｙ_００Ｙ_０１Ｙ_１０Ｙ_１１、１個のＵ成分に対応する１個のＤＣ係数Ｕ及び１個のＶ成分に対応する１個のＤＣ係数Ｖを含む。前記第一フォーム作成ユニット３１０は、ＹＵＶ成分の順番にしたがって対応するＤＣ係数、Ｙ_００Ｙ_０１Ｙ_１０Ｙ_１１ＵＶを圧縮文字列としてＪＰＥＧファイル３３０に記憶する。

画像ブロックの精度値Ｋが第四精度値範囲に位置する時、例えば、Ｋ＝０である時、前記画像ブロックの解像度が最低であり、全部のＡＣ係数及びＤＣ係数を廃棄し、即ち、画像ブロックに対応するＤＣ係数及びＡＣ係数をＪＰＥＧフォーム３３０に記憶しない。

図６Ａないし図６Ｃを参照すると、前記第二フォーム作成ユニット３２０は、ＪＰＥＧファイル３３０及び精度表に基づいて圧縮コードフォーム３４０を得る。前記圧縮コードフォーム３４０は、複数の数組Ｔａｂ[]を含む。各数組と各画像とは、一対一に対応し、且つ画像ブロックの順番にしたがって前記圧縮コードフォーム３４０に記憶する。即ち、各画像ブロックは、独立した圧縮ユニットである。例えば、原始の画像は、２５００＊２５００個の画像ブロックに分割される場合、数組Ｔａｂ[]の数量は、２５００＊２５００個である。各数組Ｔａｂ[]は、３２ｂｉｔで表示し、その高四位は、対応する画像ブロックの精度値Ｋを表示するために用いられ、その低四位は、画像ブロックに対応する圧縮文字列のポインタ文字列を記憶する。前記第二フォーム作成ユニット３２０は、異なる精度値範囲に対応する四種圧縮ルールによってポインタ文字列を対応する圧縮文字列の開始アドレス又は前記画像ブロックに対するＤＣ係数に設置することによって、前記圧縮コードフォーム３４０の中の数組Ｔａｂ[]を三種の圧縮モデルに形成させる。

図６Ａを参照すると、１つの画像ブロックの精度値は０である時、即ち、前記画像ブロックに対応する数組Ｔａｂ[]の圧縮モデルは０＃圧縮モデルであり、前記画像ブロックに対応するＤＣ係数を選んでＹＵＶ成分に対応する３個のＤＣ係数に変換し、且つ所定の順番にしたがってポインタ文字列として数組Ｔａｂ[]に記憶する。前記ポインタ文字列は、ＹＵＶ成分に対応する３個のＤＣ係数であるが、ＪＰＥＧフォーム３３０の圧縮文字列ではない。例えば、１つの画像ブロックは６個のＤＣ係数を有する場合、数組Ｔａｂ[]に記憶されたＹＵＶ成分に対応する３個のＤＣ係数は、４個のＹ成分のＤＣ係数の平均値Ｙ、Ｕ成分に対応するＤＣ係数Ｕ及びＶ成分に対応するＤＣ係数Ｖを含み、且つＹＵＶの順番にしたがって数組Ｔａｂ[]に記憶する。勿論、他の方式によって採用することができ、例えば、画像ブロックは、４個のＹ成分、４個のＵ成分及び４個のＶ成分を有する場合、各成分のＤＣ係数の平均値を前記圧縮コードフォーム３４０に記憶する。

図６Ｂを参照すると、１つの画像ブロックの精度値は１である時、即ち、前記画像ブロックに対応する数組Ｔａｂ[]の圧縮モデルは１＃圧縮モデルであり、数組Ｔａｂ[]に記憶されたポインタ文字列は、前記ＪＰＥＧフォーム３３０の中の圧縮文字列の開始アドレスを指す。この時、前記画像ブロックに対応する圧縮文字列は、６個のＤＣ係数を含む。

図６Ｃを参照すると、１つの画像ブロックの精度値は１より大きい時、即ち、前記画像ブロックに対応する数組Ｔａｂ[]の圧縮モデルは２＃圧縮モデルであり、数組Ｔａｂ[]に記憶されたポインタ文字列は、対応する圧縮文字列の開始アドレスを指す。この時、前記画像ブロックに対応する圧縮文字列は、６個のＤＣ係数及び保留されたＡＣ符号化文字列を含む。

前記エンコーダー３０４が圧縮コードフォーム３４０を作成するステップは、まず、各画像ブロックの精度値Ｋによって各画像ブロックの精度値を対応するＴａｂ[]の対応する位置に記憶する。次に、各画像ブロックの精度値Ｋに対応する精度範囲によって記憶された各画像ブロックのＪＰＥＧ文字列のＤＣ係数又は対応する圧縮文字列の開始アドレスを選び。

前記入力装置２００は、ユーザ入力に応答するために用いられる。所定のＲＯＩに基づいて解凍命令を生成する。例えば、画像処理システムは、ＲＯＩアイコンを提供し、ＲＯＩアイコンをクリックすることによって解凍ブロックの位置情報を記載する解凍命令が生成される。

前記画像解凍装置４００は、解凍ユニット４０１及び記憶ユニット４０２を備える。前記解凍ユニット４０１は、テスト領域の命令によって圧縮ファイルの中のＲＯＩに対応する圧縮文字列の開始アドレスを捜し、各画像ブロックの精度値Ｋによって解凍するために用いられる。前記記憶ユニット４０２は、解凍された画像を記憶して後続操作のために用意をする。圧縮フィイルは三種の圧縮モデルに対応するため、それに対応して前記解凍ユニット４０１も三種の解凍モデルを有する。

図７を参照すると、画像ブロックの精度値Ｋ＝０である時、前記解凍ユニット４０１は、対応する数組Ｔａｂ[]のポインタ文字列を直接的に獲得される。即ち、ＹＵＶ成分に対応する３個のＤＣ係数をＹＵＶ値として、ＹＵＶ値をＹＵＶ空間からＲＧＢ空間まで変換することによってＲＧＢ値を獲得する。

精度値Ｋ＝１である時、前記画像解凍装置４００は、対応する数組Ｔａｂ[]のポインタ文字列によってＪＰＥＧファイルのＤＣ係数を獲得する。即ち、Ｙ_００Ｙ_０１Ｙ_１０Ｙ_１１ＵＶを４個のＹ成分、１個のＶ成分及び１個のＶ成分として、それをＹＵＶ空間からＲＧＢ空間まで変換して対応するＲＧＢ値を獲得するが、他の解凍作動をする必要がない。

精度値Ｋ＞１である時、前記画像解凍装置４００は、対応する数組Ｔａｂ[]のポインタ文字列のＪＰＥＧファイルの圧縮文字列によってＤＣ係数及びＡＣ符号化文字列を獲得し、且つ前記ＡＣ符号化文字列にハフマンデコード及びランレングス法デコードをしてＡＣ係数を得る。逆量子化工程及び逆コサイン変換工程によってＤＣ係数及びＡＣ係数を変換してＹＵＶ値を得てＹＵＶ空間からＲＧＢ空間まで変換する。

前記画像処理システムは、ＪＰＥＧ圧縮形式の中のＪＰＥＧ圧縮文字列で処理して各圧縮ブロックを独立的に作動させ、且つＲＯＩに基づいて一部の圧縮ブロックに対して異なる圧縮率を設定して圧縮比を高める。又、各圧縮ブロックが独立的に作動して圧縮ファイルに一部を解凍することができるため、画像に占用されるスペースを減らし、画像処理の速度を向上させる。一部の圧縮ブロックに対してＪＰＥＧ圧縮形式を採用して解凍するため、画像処理速度を向上させる。

図８を参照すると、画像圧縮方法のフローチャートである。
ステップ８０１、画像を獲得する。即ち、被写体を撮影した画像を獲得する。

ステップ８０３、獲得された画像を複数の画像ブロックに分割する。例えば、所定の寸法によって画像ブロックを分割する。

ステップ８０５、所定のＲＯＩ精度情報によって各画像ブロックの精度値を設定する。前記所定のＲＯＩ精度情報は、ＲＯＩ位置情報及び精度値を含む。例えば、各画像ブロックの精度値は、まずＲＯＩ位置情報によってＲＯＩに対応する画像ブロックを確定することができ、次に対応する画像ブロックの精度値にＲＯＩ精度値を設定する。又、異なる精度値を有する複数のＲＯＩを１つの画像ブロックに対応する場合、複数ＲＯＩの中の最大な精度値を前記画像ブロックの精度値に設定する。又、ＲＯＩに対応する画像ブロックと相隣する画像ブロックに平滑化処理を行うことによって各画像ブロックの間を平滑に変化させて接続性を維持する。

ステップ８０７、ＪＰＥＧ圧縮アルゴリズムによって各画像ブロックのＪＰＥＧ圧縮文字列を生成し、且つ処理して各画像ブロックに対応するＹＵＶ成分のＤＣ係数及びＡＣ係数を得る。本実施形態において、各画像ブロックのＹＵＶ成分は、４：２：０の割合を採用してサンプリングする。各画像ブロックは、それぞれ６個のＤＣ係数を含む。即ち、４個のＤＣ係数Ｙ_００Ｙ_０１Ｙ_１０Ｙ_１１、１個のＵ成分に対応する１個のＤＣ係数Ｕ及び１個のＶ成分に対応する１個のＤＣ係数Ｖを含む。各Ｙ成分、各Ｕ成分及び各Ｖ成分は、それぞれ６３個のＡＣ係数に対応する。

ステップ８０９、各画像ブロックの精度値及び対応するＤＣ係数、ＡＣ係数に基づいてＪＰＥＧフォーム及び圧縮コードフォームを作成する。

ステップ８１１、順に画像ブロックの精度値を選んで圧縮コードフォームの対応する位置に記憶する。

ステップ８１３、前記圧縮コードフォームの精度値は、１より大きいか又は等しいかどうかを判断する。前記圧縮コードフォームの精度値が１より小さい場合、ステップ８１５を行う。前記圧縮コードフォームの精度値が１より大きいか又は等しい場合、ステップ８１７を行う。

ステップ８１５、対応するＤＣ係数を選び、ＹＵＶ成分に対応する３個のＤＣ係数に変換し、且つ変換されたＤＣ係数を所定の順番にしたがって圧縮コードフォームの対応する位置に記憶して圧縮文字列とする。各画像ブロックは、６個のＤＣ係数に対応する。即ち、４個のＹ成分に対応する４個のＤＣ係数、１個のＵ成分に対応する１個のＤＣ係数及びＶ成分に対応する１個のＤＣ係数を含む。前記画像ブロックのＹＵＶ成分の３個ＤＣ係数は、それぞれ４個のＹ成分のＤＣ係数の平均値Ｙ、Ｕ成分に対応するＤＣ係数Ｕ及びＶ成分に対応するＤＣ係数Ｖであり、且つＹ、Ｕ、Ｖの順番にしたがって圧縮コードフォームに記憶して対応する圧縮文字列を生成する。

ステップ８１７、前記圧縮コードフォームの中の精度値は１より大きいかどうかを判断する。前記圧縮コードフォームの中の精度値は１より大きい場合、ステップ８１９を行う。前記圧縮コードフォームの中の精度値は１である場合、ステップ８２１を行う。

ステップ８１９、対応する精度値によって対応するＤＣ係数及び一部分／全部のＡＣ係数を選び、ＡＣ係数にハフマンエンコード及びランレングス法エンコードをしてＡＣ符号化文字列を生成し、且つ先にＤＣ係数、後にＡＣ符号化文字列の順番にしたがってＪＰＥＧフォームに記憶して圧縮文字列とする。その中、選ばれたＡＣ係数は、精度値の範囲に基づいて選ばれたＪＰＥＧ文字列の中の一部分／全部のＡＣ係数である。例えば、１＜Ｋ≦７である時、一部分のＡＣ係数を選び、ＡＣ係数の個数は、精度値Ｋに対応するＺ字形の順番にしたがってマトリックスを編成する際の編成された行数である。例えば、画像ブロックの精度値が４である場合、Ｚ字形の順番にしたがって各マトリックスの前４行で編成して９個のＡＣ係数を生成する。画像ブロックの精度値Ｋ≧８である時、全部の対応するＡＣ係数を選び。

ステップ８２１、対応するＤＣ係数を選び、所定の順番にしたがってＪＰＥＧフォームに記憶して対応する文字列を生成する。各画像ブロックは、それぞれ６個のＤＣ係数を含む。即ち、４個のＹ成分に対応する４個のＤＣ係数Ｙ_００Ｙ_０１Ｙ_１０Ｙ_１１、１個のＵ成分に対応する１個のＤＣ係数Ｕ及び１個のＶ成分に対応する１個のＤＣ係数Ｖであり、且つＹ_００Ｙ_０１Ｙ_１０Ｙ_１１ＵＶの順番にしたがって圧縮コードフォームに記憶して対応する圧縮文字列を生成する。

ステップ８２３、圧縮文字列に対応するＪＰＥＧフォームの開始アドレスを獲得して圧縮コードフォームの対応する位置に記憶する。

ステップ８２５、全部の画像ブロックの精度値がすべて選ばれたかどうかを判断する。全部の画像ブロックの精度値がすべて選ばれた場合、ＪＰＥＧフォーム及び圧縮コードフォームを作成し、即ち、圧縮画像ファイルを作成した。プロセスを終了する。さもなければ、ステップ８１１を行う。

図９を参照すると、画像解凍方法のフローチャートである。

ステップ９０１、画像ブロックの情報を記載する解凍命令を受信するかどうかを判断する。

ステップ９０３、画像ブロックの情報を記載する解凍命令を受信する場合、解凍命令に基づいて圧縮コードフォームから対応する画像ブロックの精度値を獲得する。

ステップ９０５、対応する精度値は、１より大きいか又は等しいかどうかを判断する。対応する精度値は、１より小さい場合、ステップ９０７を行う。対応する精度値は、１より大きいか又は等しい場合、ステップ９０９を行う。

ステップ９０７、圧縮コードフォームから獲得された圧縮文字列を対応するＹＵＶ値とする。

ステップ９０９、ＹＵＶ空間からＲＧＢ空間まで変換することによってＲＧＢ値を獲得する。

ステップ９１１、圧縮コードフォームから対応する圧縮文字列に対応するアドレスを獲得する。

ステップ９１３、対応する精度値は１より大きいかどうかを判断する。対応する精度値は１より大きい場合、ステップ９１５を行う。対応する精度値は１である場合、ステップ９１９を行う。

ステップ９１５、獲得された対応するアドレスに基づいてＪＰＥＧフォームから対応する圧縮文字列を獲得して逆変換をしてＹＵＶ成分値を得る。前記ＹＵＶ成分値を獲得するステップは、圧縮文字列のＤＣ係数及びＡＣ符号化文字列を獲得するステップ、ＡＣ符号化文字列にハフマンデコード及びランレングス法デコードをしてＡＣ係数を生成する。ＤＣ係数及びＡＣ係数に対して逆量子化工程及び逆コサイン変換工程によってＤＣ係数及びＡＣ係数を変換してＹＵＶ値を得る。

ステップ９１７、前記ＹＵＶ値をＹＵＶ空間からＲＧＢ空間まで変換することによってＲＧＢ値を獲得する。

ステップ９１９、獲得されたアドレスに基づいて対応するＪＰＥＧフォームから対応する圧縮文字列を獲得してＹＵＶ成分とする。

ステップ９２１、ＹＵＶ空間からＲＧＢ空間まで変換することによってＲＧＢ値を獲得する。

ステップ９２３、獲得されたＲＧＢ値及び対応する画像ブロック情報に基づいて画像ブロックを解凍する。

上記画像処理方法は、ＪＰＥＧ圧縮形式のＪＰＥＧ文字列を採用して処理することによって各圧縮画像ブロックを独立的に作動させ、且つＲＯＩに基づいて一部分の画像ブロックに対して異なる圧縮率を設定することによって圧縮比を高める。又、各圧縮ブロックが独立的に作動して圧縮ファイルに一部を解凍することができるため、画像の占用スペースを減らし、画像処理の速度を向上させる。一部の圧縮ブロックに対してＪＰＥＧ圧縮形式を採用して解凍するため、画像処理速度を向上させる。

他の実施方式において、画像処理システム及び画像処理方法は、画像に対してＪＰＥＧ圧縮をしてＪＰＥＧ文字列を得てからＪＰＥＧ文字列に対して処理することによってＤＣ係数及びＡＣ係数を得る必要がないことができるが、画像に対してコサイン変換工程及び量子化工程を行ってＤＣ係数及びＡＣ係数を得るとともに、データ処理ユニット３０７は、ＪＰＥＧ圧縮ユニット３５０及びＪＰＥＧ文字列処理ユニット３６０をコサイン変換ユニット及び量子化ユニットに変更する。

以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって決まる。

１０ コンピューター
１１、４１０ バッファ
３０ デジタルカメラ
４０ コンピューター
１００ 画像処理システム
２００ 入力装置
３００ 画像圧縮装置
３０１ 画像獲得ユニット
３０２ 画像分割ユニット
３０３ 精度分配ユニット
３０４ エンコーダー
３０５ 内部記憶ユニット
３０６ 外部記憶ユニット
３０７ データ処理ユニット
３１０ 第一フォーム作成ユニット
３２０ 第二フォーム作成ユニット
３３０ ＪＰＥＧフォーム
３４０ 圧縮コードフォーム
３５０ ＪＰＥＧ圧縮ユニット
３６０ ＪＰＥＧ文字列処理ユニット
４００ 画像解凍装置
４０１ 解凍ユニット
４０２ 記憶ユニット

Claims (12)

1. 画像を獲得して所定の圧縮ルールにしたがって圧縮して圧縮画像ファイルを生成する画像圧縮装置を備える画像処理システムであって、
   獲得された画像を所定の寸法によって複数の画像ブロックに分割する画像分割ユニットと、
   所定のＲＯＩの位置情報及び精度値情報に基づいて各画像ブロックの精度値を分配する精度分配ユニットと、
   各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成して圧縮画像ファイルとして構成されるエンコーダーと、
   を備えることを特徴とする画像処理システム。
2. 前記画像処理システムは、データ処理ユニットをさらに備え、前記データ処理ユニットは、各画像に対してコサイン変換工程及び量子化工程を行って各画像ブロックに対応するＤＣ係数及びＡＣ係数を得て、前記エンコーダーは、ＤＣ係数及びＡＣ係数に基づいて各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
3. 前記データ処理ユニットは、ＪＰＥＧ圧縮ユニット及びＪＰＥＧ文字列処理ユニットを備え、前記ＪＰＥＧ圧縮ユニットは、標準なＪＰＥＧ圧縮コードルールによって獲得された画像に対してＪＰＥＧ圧縮コードを行ってＪＰＥＧ文字列を得て、前記標準なＪＰＥＧ圧縮コードルールは、コサイン変換工程及び量子化工程を少なくとも備え、前記ＪＰＥＧ文字列処理ユニットは、前記ＪＰＥＧ文字列を変換することによってＤＣ係数及びＡＣ係数を得ることを特徴とする請求項２に記載の画像処理システム。
4. 前記エンコーダーは、ＪＰＥＧフォームを作成することに用いられる第一フォーム作成ユニット及び圧縮コードフォームを作成することに用いられる第二フォーム作成ユニットを備え、前記圧縮文字列は、ＪＰＥＧフォーム及び圧縮コードフォームに記憶し、前記第一フォーム作成ユニットが１つの画像ブロックにおける精度値は、第一精度値範囲に位置する時、全部のＤＣ係数及びＡＣ係数を選び、選ばれたＤＣ係数及びＡＣ係数に基づいて所定のコードルールにしたがって符号化して圧縮文字列を生成してＪＰＥＧファイルに記憶し、前記第一フォーム作成ユニットが１つの画像ブロックにおける精度値は、第二精度値範囲に位置する時、対応するＤＣ係数を選んで対応する精度値Ｋに基づいて一部分のＡＣ係数を選び、選ばれたＤＣ係数及びＡＣ係数に基づいて所定のコードルールにしたがって符号化して圧縮文字列を生成してＪＰＥＧファイルに記憶し、前記第一フォーム作成ユニットが１つの画像ブロックにおける精度値は、第三精度値範囲に位置する時、対応するＤＣ係数を選び、選ばれたＤＣ係数を所定のコードルールにしたがって圧縮文字列を生成してＪＰＥＧファイルに記憶し、前記第二フォーム作成ユニットは、各画像ブロックの精度値を前記圧縮コードフォームの対応する位置に記憶し、且つ前記画像ブロックが第一、第二、第三精度値範囲に位置する時、前記ＪＰＥＧファイルから圧縮文字列の開始アドレスを獲得して圧縮コードフォームの対応する位置に記憶することに用いられ、前記第二フォーム作成ユニットが画像ブロックにおける精度値は、第四精度値範囲に位置する時、対応するＤＣ係数を選び、対応するＤＣ係数に対して所定のコードルールにしたがって符号化して圧縮文字列を生成して圧縮コードフォームに記憶することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
5. 前記第一フォーム作成ユニットは、１つの画像ブロックのＤＣ係数及びＡＣ係数を同時に選ぶ場合、選ばれたＡＣ係数にＲＬＥ符号化工程及びハフマン符号化工程を行ってＡＣ符号化文字列を生成し、且つ先にＤＣ係数、後にＡＣ符号化文字列の順番にしたがってＪＰＥＧファイルに記憶して前記圧縮文字列を生成することを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
6. 前記第一フォーム作成ユニットは、１つの画像ブロックのＤＣ係数だけを選ぶ場合、所定の順番にしたがってＤＣ係数をＪＰＥＧファイルに記憶して前記圧縮文字列を生成することを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
7. 前記第二フォーム作成ユニットは、ＹＵＶ成分に対応する３個のＤＣ係数を変換する時、各画像ブロックがそれぞれ複数のＹＵＶ成分を含む場合、複数のＹＵＶ成分に対応する複数のＤＣ係数の平均値を計算して該成分のＤＣ係数とすることを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
8. 前記第一フォーム作成ユニットは、１つの画像ブロックのＤＣ係数だけを選ぶ場合、選ばれたＤＣ係数をＹＵＶ成分に対応する３個のＤＣ係数に変換してから、所定の順番にしたがってＤＣ係数を圧縮コードファイルに記憶して前記圧縮文字列を生成することを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
9. 前記画像処理システムは、入力装置及び画像解凍装置を備え、前記入力装置は、ユーザ入力に応答して画像ブロック情報を含む解凍命令を生成することに用いられ、前記画像解凍装置は、画像ブロック情報に基づいて圧縮画像ファイルの圧縮コードフォームの対する位置を捜し、圧縮コードフォームの対応する位置の数値に基づいて解凍することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像処理システム。
10. 前記画像解凍装置は、圧縮コードフォームの対応する位置の精度値に基づいて圧縮コードフォームの対応する位置に記憶されるのが圧縮文字列であるか又は圧縮文字列の開始アドレスであることを判断し、圧縮文字列である場合、前記圧縮文字列をＹＵＶ成分の値としてＹＵＶ空間からＲＧＢ空間まで変換することによってＲＧＢ値を獲得し、圧縮文字列の開始アドレスである場合、圧縮文字列の開始アドレスに基づいて、それに対応する圧縮文字列を獲得して精度値の範囲によって解凍方式を選んで解凍することを特徴とする請求項９に記載の画像処理システム。
11. 画像を獲得するステップと、
    獲得された画像を複数の画像ブロックに分割するステップと、
    所定のＲＯＩ精度情報によって各画像ブロックの精度値を設定するステップと、
    各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成し、前記圧縮文字列は、獲得された画像に対応する圧縮画像ファイルを構成するステップと、
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
12. 前記圧縮文字列を生成する時、
    各画像ブロックに対してコサイン変換工程及び量子化工程を行って各画像ブロックに対応するＤＣ係数及びＡＣ係数を獲得するステップと、
    ＤＣ係数及びＡＣ係数に基づいて各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成するステップと、
    を備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。

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