JP2012133521A - Image processing device - Google Patents

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Masaki Ogasawara
正樹 小笠原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for properly correcting distortion of an image having the distortion while suppressing cost increase in a distortion correction processing device.SOLUTION: An image processing device (4) comprises: a calculation part (11) for correcting image distortion included in an input image and creating an output image; an input side memory (12) for performing AD conversion on an input image signal indicating the input image, and for holding obtained input image data; an output side memory (14) for holding output image data corresponding to the output image; a memory (13) for calculation having a storage area for storing pixel data; and correction processing memory copy table data (15) which is referred to when the image distortion is corrected. The calculation part (11) performs processing of pixel data corresponding to multiple pixels to be processed by single data processing, when the multiple pixels to be processed are indicated by processing object pixel information (25).

Description

本発明は、画像処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus.

バックガイドモニターカメラを備える自動車の普及や、防犯などの目的で設置される監視カメラの増加などに伴って、動画の撮影を行うカメラの低価格化が求められてきている。また、バックガイドモニターカメラや監視カメラなどに使用されるカメラに対しては、広い視野を有することが求められている。   With the widespread use of automobiles equipped with back guide monitor cameras and an increase in surveillance cameras installed for the purpose of crime prevention, etc., there has been a demand for lower prices for cameras that take moving pictures. Further, a camera used for a back guide monitor camera or a surveillance camera is required to have a wide field of view.

光学レンズを備えるカメラで被写体を撮像する場合、程度の違いはあれ、そのレンズを通した画像に幾何学的歪(歪曲収差)が発生する。撮像装置に備えられる撮影用レンズは、複数のレンズを組み合わせることで、所望の視野や倍率などを確保している。撮像された画像に生じる歪みは、使用される撮影用レンズに含まれる光学レンズの枚数が少ないほど大きくなる。また、より広角なレンズほど、画像に生じる歪みが大きくなることが知られている。   When a subject is imaged with a camera equipped with an optical lens, geometric distortion (distortion aberration) occurs in an image that passes through the lens to some extent. The imaging lens provided in the imaging apparatus ensures a desired field of view, magnification, and the like by combining a plurality of lenses. The distortion generated in the captured image increases as the number of optical lenses included in the used imaging lens decreases. It is also known that the wider the lens, the greater the distortion that occurs in the image.

歪曲収差が大きい広角レンズで撮像された画像に対して歪補正を行わない場合、その画像の周辺部は大きく歪んだままになってしまう。ユーザにとって、そのような画像は見難いものである。この歪曲収差を補正する歪補正処理の技術として、撮影用レンズに組み込むレンズの枚数を増加させて、光学的に画像を補正する処理技術が知られている。   If distortion correction is not performed on an image captured by a wide-angle lens having a large distortion, the peripheral portion of the image remains largely distorted. Such an image is difficult for the user to see. As a technique for distortion correction processing for correcting this distortion aberration, a processing technique for optically correcting an image by increasing the number of lenses incorporated in a photographing lens is known.

しかしながら、一般的に、撮影用レンズに組み込まれるレンズの枚数が大きくなると、撮影用レンズの価格が上昇し、それに伴い撮像装置の価格も上昇する。撮像装置の低価格化の要求を満たすために、撮影用レンズに含まれる光学レンズの枚数を少なくする必要がある。コストの増加を抑えつつ歪み補正を行うには、光学処理よりもデジタル処理での補正が適している。デジタルデータ処理による歪補正処理技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   However, generally, when the number of lenses incorporated in the photographing lens increases, the price of the photographing lens increases, and accordingly, the price of the imaging device also increases. In order to satisfy the demand for price reduction of the imaging apparatus, it is necessary to reduce the number of optical lenses included in the photographing lens. In order to perform distortion correction while suppressing an increase in cost, correction by digital processing is more suitable than optical processing. A distortion correction processing technique using digital data processing is known (for example, see Patent Document 1).

特許文献1には、歪補正の他、レンズ中心が撮像面の基準位置からずれた場合でも、ずれに対応した歪補正が実現できる技術が開示されている。図1は、特許文献1に開示された画像歪補正処理装置に構成を示すブロック図である。図1を参照すると、特許文献1に開示された画像歪補正処理装置は、カメラ101にコントローラ102が接続され、コントローラ102にディスプレイ103が接続されている。コントローラ102は、カメラ101に接続されたAD変換器104と、このAD変換器104に接続された演算部105と、演算部105とディスプレイ103との間に接続されたDA変換器106とを有している。さらに、コントローラ102には、演算部105に接続されたメモリ107及びROM108が設けられている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133260 discloses a technique that can realize distortion correction corresponding to the shift even when the lens center is shifted from the reference position of the imaging surface in addition to the distortion correction. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image distortion correction processing apparatus disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. Referring to FIG. 1, in the image distortion correction processing apparatus disclosed in Patent Document 1, a controller 102 is connected to a camera 101, and a display 103 is connected to the controller 102. The controller 102 includes an AD converter 104 connected to the camera 101, a calculation unit 105 connected to the AD converter 104, and a DA converter 106 connected between the calculation unit 105 and the display 103. is doing. Further, the controller 102 is provided with a memory 107 and a ROM 108 connected to the calculation unit 105.

メモリ107はカメラ101により取り込まれた画像信号を格納するためのものである。また、ROM108にはカメラ101のレンズ歪による画像のゆがみを補正するための出力画像の各アドレスに対する画素の必要移動量がマップとして予め記憶されている。   A memory 107 is for storing an image signal captured by the camera 101. In addition, the ROM 108 stores in advance a necessary pixel movement amount for each address of the output image for correcting image distortion due to lens distortion of the camera 101 as a map.

図2は、特許文献1に記載の画像歪補正処理装置において、カメラ101のレンズ中心と撮像面の基準位置とが一致しているときのROMのマップ領域と使用領域とを示す図である。図2に示されるように、ROM108には、予め出力画像に対応したマップデータの使用領域109より広いマップ領域110の画素の必要移動量が記憶されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a map area and a use area of the ROM when the lens center of the camera 101 and the reference position of the imaging surface match in the image distortion correction processing apparatus described in Patent Document 1. As shown in FIG. 2, the ROM 108 stores in advance the necessary movement amount of pixels in the map area 110 wider than the map data use area 109 corresponding to the output image.

特許文献1に記載の画像歪補正処理装置で、歪み補正をする場合、カメラ101により画面の上端のラインの画像信号が順次取り込まれる。取り込まれた画像信号は、AD変換器104でA/D変換された後、演算部105を介してメモリ107に書き込まれる。次いで、画面の上端から第2番目のラインの画像信号が取り込まれ、同様にして順次下方のラインの画像信号が取り込まれてメモリ107に書き込まれる。   In the image distortion correction processing apparatus described in Patent Document 1, when distortion correction is performed, the image signal of the line at the upper end of the screen is sequentially captured by the camera 101. The captured image signal is A / D converted by the AD converter 104 and then written to the memory 107 via the arithmetic unit 105. Next, the image signal of the second line from the upper end of the screen is captured, and the image signal of the lower line is sequentially captured and written in the memory 107 in the same manner.

演算部105は、カメラ101のレンズ歪による画像のゆがみを補正するための各画素の上下左右方向の必要移動量をROM108の使用領域109内のマップデータから読む。演算部105は、ROM108から読み出された移動量に応じて、出力画像の上端のラインに相当する画像信号をメモリ107から読み出し、順次DA変換器106でD/A変換させてディスプレイ103へ出力する。同様に、演算部105は、各画素の移動量に応じて出力画像の上端から第2番目のラインに相当する画像信号をメモリ107から読み出して出力する。   The calculation unit 105 reads from the map data in the use area 109 of the ROM 108 the required vertical and horizontal movement amounts of each pixel for correcting image distortion due to lens distortion of the camera 101. The arithmetic unit 105 reads out an image signal corresponding to the uppermost line of the output image from the memory 107 in accordance with the movement amount read from the ROM 108, sequentially performs D / A conversion with the DA converter 106, and outputs it to the display 103. To do. Similarly, the calculation unit 105 reads out an image signal corresponding to the second line from the upper end of the output image according to the movement amount of each pixel, and outputs the image signal.

このようにして、画面の上端のラインから下方のラインへと順に画像信号を取り込んでメモリ107に書き込む。各画素の移動量に応じて出力画像の各ラインに相当する画像信号を、順次メモリ107から読み出してディスプレイ103へ出力する。画面下端のラインの画像信号の書き込みが完了すると、再び画面上端のラインの画像信号の取り込みが循環式に行われる。同様に、出力画像の下端のラインの画像信号の出力が完了すると、再び出力画像の上端のラインに相当する画像信号がメモリ107から読み出され、循環式に出力される。   In this way, image signals are taken in order from the uppermost line of the screen to the lower line and written into the memory 107. Image signals corresponding to each line of the output image are sequentially read from the memory 107 and output to the display 103 according to the amount of movement of each pixel. When the writing of the image signal for the line at the lower end of the screen is completed, the image signal for the line at the upper end of the screen is taken in again in a cyclic manner. Similarly, when the output of the image signal of the lower end line of the output image is completed, the image signal corresponding to the upper end line of the output image is read again from the memory 107 and output in a cyclic manner.

特開2001−186409号公報JP 2001-186409 A

歪補正は、非線形の画像変形処理という処理負荷が重い処理であり、歪曲収差が大きいほど処理負荷が重くなるという性質を持っている。例えば、歪みが小さな画像に比べ、歪みが大きい画像の方が、歪補正を行う場合の各画素の上下左右方向の移動量が大きくなる。また、歪みが小さな画像に比べ、歪みが大きい画像の方が、歪補正処理に要する時間が長くなってしまう。   Distortion correction is a non-linear image deformation process that has a heavy processing load, and has a property that the larger the distortion, the heavier the processing load. For example, the amount of movement of each pixel in the vertical and horizontal directions when performing distortion correction is larger in an image with large distortion than in an image with small distortion. In addition, the time required for the distortion correction process is longer for an image with a large distortion compared to an image with a small distortion.

特許文献1には、演算部105が、ROM108に格納された画像の歪みを補正するためのマップデータ通りに画素移動することにより、歪補正処理された出力画像を得ることができることが記載されている。特許文献1に記載の技術は、演算部105の画素移動処理能力が歪補正処理能力を決定している。   Patent Document 1 describes that the calculation unit 105 can obtain an output image subjected to distortion correction processing by moving pixels according to map data for correcting distortion of an image stored in the ROM 108. Yes. In the technique described in Patent Document 1, the pixel movement processing capability of the calculation unit 105 determines the distortion correction processing capability.

歪曲収差が大きい安価な広角レンズを備えた撮像装置で撮影された動画に対し、適切な歪補正処理を行うには、高性能な演算処理回路が必要となる。しかしながら、そのような演算処理回路は高価であり、歪み補正処理装置のコストの増加を引き起こしてしまう。   A high-performance arithmetic processing circuit is required to perform an appropriate distortion correction process on a moving image shot by an imaging apparatus having an inexpensive wide-angle lens with large distortion. However, such an arithmetic processing circuit is expensive and causes an increase in the cost of the distortion correction processing device.

本発明が解決しようとする課題は、歪補正処理装置のコストの増加を抑制しつつ、歪みを有する画像に対し、その歪みを適切に補正する技術を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a technique for appropriately correcting distortion of an image having distortion while suppressing an increase in cost of the distortion correction processing apparatus.

以下に、[発明を実施するための形態]で使用される番号を用いて、[課題を解決するための手段]を説明する。これらの番号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための形態]との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   [Means for Solving the Problems] will be described below using the numbers used in [DETAILED DESCRIPTION]. These numbers are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Mode for Carrying Out the Invention]. However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in [Claims].

上記の課題を解決するために、入力画像に含まれる画像歪を補正して出力画像を生成する演算部(11)と、入力画像を示す入力画像信号をAD変換して得られた入力画像データを保持する入力側メモリ(12)と、出力画像に対応する出力画像データを保持する出力側メモリ(14)と、画素データを記憶する記憶領域を有する演算用メモリ(13)と、画像歪を補正するときに参照される補正処理メモリコピーテーブルデータ(15)とを具備する画像処理装置(4)を構成する。
補正処理メモリコピーテーブルデータ(15)は、処理の順番が決められている複数のレコードを備えていることが好ましい。その複数のレコードの各々は、演算部(11)で実行される命令に関する情報を示す命令フィールド(22)と、命令に応答して1回のデータ処理で処理される少なくとも一つの処理対象画素に関する情報を示す処理対象画素情報(25)とを備えていることが好ましい。
そして、演算部(11)は、処理対象画素情報(25)に複数の処理対象画素が示されているとき、複数の処理対象画素に対応する画素データを1回のデータ処理で処理する。
In order to solve the above-described problem, an arithmetic unit (11) that corrects image distortion included in an input image to generate an output image, and input image data obtained by AD conversion of an input image signal indicating the input image An input side memory (12) that holds output image data, an output side memory (14) that holds output image data corresponding to the output image, an arithmetic memory (13) having a storage area for storing pixel data, and image distortion. An image processing apparatus (4) comprising correction processing memory copy table data (15) referred to when correction is performed is configured.
The correction processing memory copy table data (15) preferably includes a plurality of records in which the processing order is determined. Each of the plurality of records relates to an instruction field (22) indicating information related to an instruction executed by the arithmetic unit (11), and at least one processing target pixel processed in one data process in response to the instruction. It is preferable to include processing target pixel information (25) indicating information.
Then, when a plurality of processing target pixels are indicated in the processing target pixel information (25), the calculation unit (11) processes pixel data corresponding to the plurality of processing target pixels in one data process.

その画像処理装置(4)において、処理対象画素情報(25)は、演算部(11)が読み出す画素データを保持している参照元情報を示す参照元情報フィールド(24)と、演算部(11)が画素データを書き込むときの書き込み先情報を示す書き込み先情報フィールド(23)とを含むものであることが好ましい。   In the image processing apparatus (4), the processing target pixel information (25) includes a reference source information field (24) indicating reference source information holding pixel data read by the calculation unit (11), and a calculation unit (11 ) Includes a writing destination information field (23) indicating writing destination information when writing pixel data.

その画像処理装置(4)において、入力画像データは、複数の入力画像画素データを含み、入力側メモリ(12)は、複数の入力画像画素データの各々に一対一に対応する入力側メモリアドレスを有するものであることが好ましい。また、出力画像データは、複数の出力画像画素データを含み、出力側メモリ(14)は、複数の出力画像画素データの各々に一対一に対応する出力側メモリアドレスを有するものであることが好ましい。   In the image processing device (4), the input image data includes a plurality of input image pixel data, and the input side memory (12) assigns an input side memory address corresponding to each of the plurality of input image pixel data in a one-to-one relationship. It is preferable to have it. The output image data preferably includes a plurality of output image pixel data, and the output side memory (14) preferably has an output side memory address corresponding to each of the plurality of output image pixel data. .

その画像処理装置(4)において、演算部(11)は、命令が、読み出し命令のとき、参照元情報に基づいて入力側メモリアドレスを特定して入力画像画素データを読み出し、読み出した入力画像画素データを、転送対象画素データとして、書き込み先情報に基づいて演算用メモリ(13)の記憶領域に書き込みを行うことが好ましい。また命令が、書き込み命令のとき、参照元情報に基づいて演算用メモリ(13)の記憶領域を特定して転送対象画素データを読み出し、読み出した転送対象画素データを、出力画像画素データとして、書き込み先情報に基づいて出力側メモリアドレスを特定して出力側メモリ(14)に書き込みを行うことが好ましい。   In the image processing device (4), when the command is a read command, the calculation unit (11) reads the input image pixel data by specifying the input-side memory address based on the reference source information and reading the read image pixel data. It is preferable to write the data as transfer target pixel data in the storage area of the calculation memory (13) based on the write destination information. When the command is a write command, the storage area of the calculation memory (13) is specified based on the reference source information, the transfer target pixel data is read, and the read transfer target pixel data is written as output image pixel data. It is preferable to specify the output side memory address based on the previous information and write to the output side memory (14).

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、歪補正処理装置のコストの増加を抑制しつつ、歪みを有する画像に対し、その歪みを適切に補正する技術を提供することができる。   To briefly explain the effects obtained by typical inventions among the inventions disclosed in the present application, the distortion correction processing apparatus is appropriately corrected for distortion while suppressing an increase in cost of the distortion correction processing apparatus. Technology can be provided.

画素アドレス変換による画像コピーで歪補正処理を実現する場合、メモリコピー処理が処理のボトルネックになっている。本願発明は、このメモリコピー処理を高速化するために、歪補正システムハードウェアに最適化を図ったメモリコピー処理テーブルを備えている。それにより、シーケンシャルなメモリアクセスでメモリコピー処理が行えるようになる。   When the distortion correction processing is realized by image copy by pixel address conversion, the memory copy processing is a bottleneck of processing. The present invention includes a memory copy processing table optimized for distortion correction system hardware in order to speed up the memory copy processing. Thereby, memory copy processing can be performed by sequential memory access.

図1は、従来の画像歪補正処理装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional image distortion correction processing apparatus. 図2は、従来の画像歪補正処理装置において、ROMのマップ領域と使用領域との対応を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a correspondence between a ROM map area and a use area in a conventional image distortion correction processing apparatus. 図3は、第1実施形態の撮像システム1の構成を例示するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the imaging system 1 according to the first embodiment. 図4は、画素アドレス変換データ16の構成を例示するテーブルである。FIG. 4 is a table illustrating the configuration of the pixel address conversion data 16. 図5は、入力画像用メモリ12の構成を例示するブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the input image memory 12. 図6は、出力画像用メモリ14の構成を例示するブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating the configuration of the output image memory 14. 図7は、補正処理メモリコピーテーブルデータ15の構成を例示するテーブルである。FIG. 7 is a table illustrating the configuration of the correction processing memory copy table data 15. 図8は、元画像(補正前の画像)と補正画像(補正後の画像)との対応を例示する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the correspondence between an original image (an image before correction) and a corrected image (an image after correction). 図9は、本実施形態の撮像システム1における画像処理装置4の動作を例示するブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating the operation of the image processing device 4 in the imaging system 1 of the present embodiment. 図10は、補正処理メモリコピーテーブルデータ15の作成方法を例示するブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a method for creating the correction processing memory copy table data 15. 図11は、第2実施形態の撮像システム1の構成を例示するブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of the imaging system 1 of the second embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

図3は、本願発明の第1実施形態に係る撮像システム1の構成を例示するブロック図である。図3を参照すると、撮像システム1は、カメラ2と、A/D変換器3と、画像処理装置4と、D/A変換器5と、ディスプレイ6とを備えている。画像処理装置4は、入力画像用メモリ12と、演算部11と、補正処理メモリコピーテーブルデータ15と、演算用メモリ13と、出力画像用メモリ14とを含んでいる。   FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the imaging system 1 according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the imaging system 1 includes a camera 2, an A / D converter 3, an image processing device 4, a D / A converter 5, and a display 6. The image processing apparatus 4 includes an input image memory 12, a calculation unit 11, correction processing memory copy table data 15, a calculation memory 13, and an output image memory 14.

画像処理装置4は、カメラ2から供給された画像信号をA/D変換することによって得られた入力画像データに対して、歪補正処理を実行する。画像処理装置4は、その実行結果である出力画像データをD/A変換器5に供給する。D/A変換器5は、出力画像データをD/A変換してディスプレイ6に供給する。本実施形態において、画像処理装置4を構成している構成物(演算部11、入力画像用メモリ12、演算用メモリ13および出力画像用メモリ14)が、1つのICチップに備えられていてもよい。A/D変換器3は、カメラ画像に対応するアナログ画像信号を受け取り、デジタルデータに変換し、変換結果であるデジタル入力画像データを入力画像用メモリ12受け渡す。   The image processing device 4 executes distortion correction processing on input image data obtained by A / D converting the image signal supplied from the camera 2. The image processing device 4 supplies output image data as the execution result to the D / A converter 5. The D / A converter 5 D / A converts the output image data and supplies it to the display 6. In the present embodiment, the components constituting the image processing device 4 (the calculation unit 11, the input image memory 12, the calculation memory 13, and the output image memory 14) may be provided in one IC chip. Good. The A / D converter 3 receives an analog image signal corresponding to the camera image, converts it into digital data, and delivers the digital input image data as a conversion result to the input image memory 12.

入力画像用メモリ12は、入力バッファメモリなどに代表される記憶装置である。入力画像用メモリ12は、カメラ2から出力された入力画像データを一時的に蓄える。本実施形態の入力画像用メモリ12は、少なくとも1画面分の画像データを保持することができる。   The input image memory 12 is a storage device represented by an input buffer memory or the like. The input image memory 12 temporarily stores input image data output from the camera 2. The input image memory 12 of this embodiment can hold image data for at least one screen.

演算部11は、画素アドレスが連続している複数の画素データが、メモリアドレスが連続した記憶領域に記憶されている場合、その複数の画素データを一回の処理で扱える機能を備えている。演算部11には、演算用メモリ13が接続されている。演算部11は、補正処理メモリコピーテーブルデータ15の情報に基づいて、入力画像用メモリ12から出力画像用メモリ14へとメモリコピー処理を行う。   The arithmetic unit 11 has a function of handling a plurality of pieces of pixel data in a single process when a plurality of pieces of pixel data having continuous pixel addresses are stored in a storage area having continuous memory addresses. A computing memory 13 is connected to the computing unit 11. The computing unit 11 performs memory copy processing from the input image memory 12 to the output image memory 14 based on the information of the correction processing memory copy table data 15.

演算用メモリ13は、そのメモリコピー処理の際に、メモリコピーバッファとして使用される。本実施形態の画像処理装置4において、演算部11は、補正処理メモリコピーテーブルデータ15の情報に基づいて、入力画像用メモリ12から出力画像用メモリ14へデータの転送を行う。本実施形態の画像処理装置4は、補正処理メモリコピーテーブルデータ15に基づいたメモリコピー処理が行われることによって、処理負荷の軽い歪補正処理を実現する。本実施形態の演算用メモリ13は、演算部11が1回の処理で扱える最大データ量の画像データを保持することができることが好ましい。   The arithmetic memory 13 is used as a memory copy buffer during the memory copy process. In the image processing apparatus 4 of the present embodiment, the calculation unit 11 transfers data from the input image memory 12 to the output image memory 14 based on information in the correction processing memory copy table data 15. The image processing apparatus 4 according to the present embodiment realizes distortion correction processing with a light processing load by performing memory copy processing based on the correction processing memory copy table data 15. The calculation memory 13 of the present embodiment is preferably capable of holding image data having the maximum data amount that can be handled by the calculation unit 11 in one process.

出力画像用メモリ14は、VRAMなどに代表される記憶装置である。本実施形態の出力画像用メモリ14は、少なくとも1画面分の画像データを保持することができる。出力画像用メモリ14には、歪補正後の画像データが保持される。D/A変換器5は、出力画像用メモリ14から供給される歪補正後の画像データ(出力画像データ)をD/A変換して、ディスプレイ6に表示用のアナログ映像信号として渡す。受け取ったアナログ映像信号によって、ディスプレイ6で映像が表示される。   The output image memory 14 is a storage device represented by a VRAM or the like. The output image memory 14 of this embodiment can hold image data for at least one screen. The output image memory 14 holds image data after distortion correction. The D / A converter 5 performs D / A conversion on the distortion-corrected image data (output image data) supplied from the output image memory 14 and passes it to the display 6 as an analog video signal for display. The video is displayed on the display 6 by the received analog video signal.

補正処理メモリコピーテーブルデータ15は、歪補正処理をメモリコピー処理により画素移動することで実現する際に、効率よくメモリコピー処理が行えるように、メモリコピーの方法、手順を保存したテーブルデータである。補正処理メモリコピーテーブルデータ15は、画素アドレス変換データ16の情報を元に構成されている。補正処理メモリコピーテーブルデータ15を使用してメモリコピーを行うことで、処理時間の低減を図り、歪補正処理能力の向上を実現させている。   The correction process memory copy table data 15 is a table data storing a memory copy method and procedure so that the memory copy process can be efficiently performed when the distortion correction process is realized by moving the pixels by the memory copy process. . The correction processing memory copy table data 15 is configured based on information of the pixel address conversion data 16. By performing memory copy using the correction processing memory copy table data 15, the processing time is reduced and the distortion correction processing capability is improved.

図4は、画素アドレス変換データ16の構成を例示するテーブルである。本実施形態の補正処理メモリコピーテーブルデータ15は、歪みを有する画像の画素アドレスを変換することで歪補正を行う画像処理装置などで使用される画素アドレス変換データ16と同等の情報を含んでいる。図4に示されているように、画素アドレス変換データ16は、画素アドレス変換が実行される前の画素アドレスと、実行された後の画素アドレスとの対応関係をデータとして保持している。   FIG. 4 is a table illustrating the configuration of the pixel address conversion data 16. The correction processing memory copy table data 15 according to the present embodiment includes information equivalent to the pixel address conversion data 16 used in an image processing apparatus or the like that performs distortion correction by converting pixel addresses of an image having distortion. . As shown in FIG. 4, the pixel address conversion data 16 holds the correspondence between the pixel address before the pixel address conversion and the pixel address after the execution as data.

図5は、本実施形態の撮像システム1の入力画像用メモリ12の構成を例示するブロック図である。入力画像用メモリ12は、A/D変換器3から供給される入力画像データの画素アドレスをメモリアドレスに一対一に対応させて保持する。入力画像用メモリ12は、その入力画像データを構成する複数の画素データを、決められた記憶領域に記憶する。   FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the input image memory 12 of the imaging system 1 of this embodiment. The input image memory 12 holds the pixel address of the input image data supplied from the A / D converter 3 in a one-to-one correspondence with the memory address. The input image memory 12 stores a plurality of pixel data constituting the input image data in a predetermined storage area.

図6は、本実施形態の撮像システム1の出力画像用メモリ14の構成を例示するブロック図である。出力画像用メモリ14は、D/A変換器5に供給する出力画像データの画素アドレスをメモリアドレスに一対一に対応させて保持する。出力画像用メモリ14は、その出力画像データを構成する複数の画素データを、決められた記憶領域に記憶する。   FIG. 6 is a block diagram illustrating the configuration of the output image memory 14 of the imaging system 1 of this embodiment. The output image memory 14 holds the pixel address of the output image data supplied to the D / A converter 5 in a one-to-one correspondence with the memory address. The output image memory 14 stores a plurality of pixel data constituting the output image data in a predetermined storage area.

図7は、本実施形態の撮像システム1の補正処理メモリコピーテーブルデータ15の構成を例示するテーブルである。補正処理メモリコピーテーブルデータ15には、メモリコピーを行うプロセスがテーブル状に並べられている。演算部11は、この補正処理メモリコピーテーブルデータ15の並び通りに、入力画像用メモリ12と演算用メモリ13との間、および、演算用メモリ13と出力画像用メモリ14との間でメモリコピー処理を行う。   FIG. 7 is a table illustrating the configuration of the correction processing memory copy table data 15 of the imaging system 1 of this embodiment. In the correction processing memory copy table data 15, processes for performing memory copying are arranged in a table. The arithmetic unit 11 performs memory copying between the input image memory 12 and the arithmetic memory 13 and between the arithmetic memory 13 and the output image memory 14 in accordance with the arrangement of the correction processing memory copy table data 15. Process.

図7を参照すると、補正処理メモリコピーテーブルデータ15は、複数のレコードを備えている。その複数のレコードの各々は、処置順番フィールド21と、命令フィールド22と、処理対象画素情報25を含んでいる。処置順番フィールド21には、メモリコピー処理リストが記載される。命令フィールド22には、メモリコピー関連命令情報が記載される。   Referring to FIG. 7, the correction processing memory copy table data 15 includes a plurality of records. Each of the plurality of records includes a treatment order field 21, an instruction field 22, and processing target pixel information 25. In the treatment order field 21, a memory copy processing list is described. The command field 22 describes memory copy related command information.

処理対象画素情報25は、書き込み先情報フィールド23と参照元情報フィールド24とを含んでいる。書き込み先情報フィールド23には、使用コピーバッファ/レジスタ情報、または、コピー参照元/参照先画素アドレスデータ情報が記載される。同様に、参照元情報フィールド24には、使用コピーバッファ/レジスタ情報、または、コピー参照元/参照先画素アドレスデータ情報が記載される。   The processing target pixel information 25 includes a writing destination information field 23 and a reference source information field 24. The write destination information field 23 describes used copy buffer / register information or copy reference source / reference destination pixel address data information. Similarly, in the reference source information field 24, used copy buffer / register information or copy reference source / reference destination pixel address data information is described.

処置順番フィールド21には、メモリコピー処理リストとして、メモリコピー処理で一度に行う処理内容と、その処理の順番が表記されている。命令フィールド22には、メモリコピー関連命令情報として、ReadやWriteなどのメモリコピー関連命令情報が表記されている。尚、メモリコピー処理の最適化を行うと、Copy命令をReadとWriteに分解して処理したほうが、効率が良くReadやWrite命令が多く見られる。   In the treatment order field 21, the contents of processing performed at one time in the memory copy processing and the order of the processing are described as a memory copy processing list. In the command field 22, memory copy related command information such as Read and Write is written as memory copy related command information. Note that when the memory copy process is optimized, it is more efficient to disassemble the Copy instruction into Read and Write, and more Read and Write instructions can be seen.

書き込み先情報フィールド23には、入力画像用メモリ12と演算用メモリ13との間のメモリコピー処理の場合には、使用コピーバッファ/レジスタ情報として、使用コピーバッファ/レジスタ/FIFOである演算用メモリ13の情報が表記される。また、演算用メモリ13と出力画像用メモリ14との間でメモリコピー処理の場合には、書き込み先情報フィールド23には、コピー参照元/参照先画素アドレスデータ情報として、出力画像用メモリ14のアドレス情報が表記される。   In the write destination information field 23, in the case of memory copy processing between the input image memory 12 and the operation memory 13, the operation memory that is the use copy buffer / register / FIFO is used as the use copy buffer / register information. Thirteen pieces of information are written. In the case of memory copy processing between the arithmetic memory 13 and the output image memory 14, the write destination information field 23 stores the copy reference source / reference destination pixel address data information in the output image memory 14. Address information is displayed.

参照元情報フィールド24には、入力画像用メモリ12と演算用メモリ13との間のメモリコピー処理の場合には、コピー参照元/参照先画素アドレスデータ情報として、入力画像用メモリ12のアドレス情報が表記される。また、演算用メモリ13と出力画像用メモリ14との間でメモリコピー処理の場合には、参照元情報フィールド24には、使用コピーバッファ/レジスタ情報として、使用コピーバッファ/レジスタ/FIFOである演算用メモリ13の情報が表記される。   In the reference source information field 24, in the case of memory copy processing between the input image memory 12 and the arithmetic memory 13, the address information of the input image memory 12 is used as copy reference source / reference destination pixel address data information. Is written. Further, in the case of memory copy processing between the arithmetic memory 13 and the output image memory 14, the reference source information field 24 has an operation that is used copy buffer / register / FIFO as used copy buffer / register information. The information in the memory 13 is displayed.

上述したように、画素アドレスが連続している複数の画素データが、連続したメモリアドレスで記憶されている場合、本実施形態の演算部11は、その複数の画素データを一回の処理で扱える機能を備えている。   As described above, when a plurality of pixel data having consecutive pixel addresses are stored at successive memory addresses, the calculation unit 11 of the present embodiment can handle the plurality of pixel data in one process. It has a function.

本実施形態の撮像システム1において、画像処理装置4が複数画素分の画素データを一度に扱うことができれば、歪補正処理を行う場合の処理の高速化が図ることができる。本実施形態の補正処理メモリコピーテーブルデータ15は、命令フィールド22にメモリコピー関連命令情報を持っている。そのメモリコピー関連命令情報に基づいて、画像処理装置4の機能に最適化された処理を実現させている。   In the imaging system 1 of the present embodiment, if the image processing device 4 can handle pixel data for a plurality of pixels at a time, the processing speed when performing the distortion correction processing can be increased. The correction processing memory copy table data 15 of this embodiment has memory copy related command information in the command field 22. Based on the memory copy related command information, the process optimized for the function of the image processing apparatus 4 is realized.

上述のように、本実施形態の画像処理装置4は、歪み補正機能に応じて、メモリコピー処理の手順の最適化を行って、補正処理メモリコピーテーブルデータ15として保持している。例えば、ある一つの画素アドレスの画素データを、複数の画素アドレスに対してメモリコピー(画素アドレス変換)を行う場合を例示する。このときに、その一つの画素アドレスの画素データを、一旦レジスタなどの演算用メモリ13に書き込み、そして、その演算用メモリ13から、出力画像用メモリ14に複数回メモリ書き込みを行う方が、処理時間が短い場合、そのような動作になるように補正処理メモリコピーテーブルデータ15の最適化を行う。   As described above, the image processing apparatus 4 of the present embodiment optimizes the memory copy processing procedure in accordance with the distortion correction function, and holds the correction processing memory copy table data 15. For example, the case where memory copy (pixel address conversion) is performed on a plurality of pixel addresses of pixel data at a certain pixel address is illustrated. At this time, the pixel data of the one pixel address is once written in the arithmetic memory 13 such as a register, and the memory is written to the output image memory 14 from the arithmetic memory 13 a plurality of times. When the time is short, the correction processing memory copy table data 15 is optimized so as to achieve such an operation.

また、参照元である入力画像用メモリ12から、その一つの画素アドレスの画素データを複数回読みだして、出力画像用メモリ14に複数回メモリ書き込みを行うほうが、高速にメモリコピーを行うことができる場合、そのような動作になるように補正処理メモリコピーテーブルデータ15の最適化を行う。   Also, it is possible to perform memory copying at a higher speed when the pixel data of the one pixel address is read from the reference image source memory 12 as a reference source a plurality of times and the memory data is written in the output image memory 14 a plurality of times. If possible, the correction processing memory copy table data 15 is optimized so as to achieve such an operation.

図7を参照すると、補正処理メモリコピーテーブルデータ15の複数のレコードは、複数の画素アドレスが表記されているレコードを含んでいる。演算部11は、補正処理メモリコピーテーブルデータ15に基づいて、一つのメモリコピー関連命令で複数の画素データを処理している。本実施形態の入力画像用メモリ12や出力画像用メモリ14が、同時に複数の画素データに対するデータ処理に対応している。演算部11は、一つのメモリコピー関連命令で複数の画素データを処理することで、歪み補正の処理時間を短くさせている。   Referring to FIG. 7, the plurality of records of the correction processing memory copy table data 15 include records in which a plurality of pixel addresses are written. The computing unit 11 processes a plurality of pixel data with one memory copy related command based on the correction processing memory copy table data 15. The input image memory 12 and the output image memory 14 according to the present embodiment simultaneously support data processing for a plurality of pixel data. The computing unit 11 shortens the distortion correction processing time by processing a plurality of pixel data with one memory copy related command.

図7には、k−2番目の処理で、画素アドレスが連続している4つの画素データを入力画像用メモリ12から読み出し、演算用メモリ13である4つのレジスタに、アドレスが連続するように格納する動作が例示されている。次のk−1番目の処理で、その演算用メモリ13の4つのレジスタに保持されている画素データを一回の処理で読み出し、画素アドレスが連続となるように出力画像用メモリ14に書き込みを行っている。   In FIG. 7, in the k-2th process, four pixel data having consecutive pixel addresses are read from the input image memory 12 so that the addresses are consecutive in the four registers as the calculation memory 13. The operation of storing is illustrated. In the next k-1th process, the pixel data held in the four registers of the arithmetic memory 13 is read out in a single process, and written in the output image memory 14 so that the pixel addresses are continuous. Is going.

また、図7に示されているように、k番目の処理、k+1番目の処理、および、k+2番目の処理では、入力画像の画素アドレスが(156、2)の画素データを、出力画像の画素アドレスが(154、2)、(155、2)、(156、2)になるように、メモリコピーを行っている。また、入力画像の画素アドレスが(157、2)の画素データを、出力画像の画素アドレスが(157、2)、(158、2)になるように、メモリコピーを行っている。また、入力画像の画素アドレスが(158、2)の画素データを、出力画像の画素アドレスが(159、2)、(160、2)になるように、メモリコピーを行っている。さらに、入力画像の画素アドレスが(159、2)の画素データを、出力画像の画素アドレスが(161、2)になるように、メモリコピーを行っている。   Further, as shown in FIG. 7, in the k-th processing, the k + 1-th processing, and the k + 2-th processing, the pixel data whose pixel address is (156, 2) is used as the pixel of the output image. The memory copy is performed so that the addresses are (154, 2), (155, 2), (156, 2). Further, the memory copy is performed so that the pixel data of the pixel address of the input image is (157, 2) and the pixel address of the output image is (157, 2), (158, 2). Further, the memory copy is performed so that the pixel data of the pixel address of the input image is (158, 2) and the pixel address of the output image is (159, 2), (160, 2). Further, the memory copy is performed so that the pixel data of the pixel address of the input image is (159, 2) and the pixel address of the output image is (161, 2).

このように、k+1番目の処理、および、k+2番目の処理で扱われる書き込みデータの元データが同一であるため、k番目の処理で一度だけレジスタに読み出しを行う。それをk+1番目の処理、および、k+2番目の処理で書き込みをすることで、その都度読み出す必要がないように効率化が図られている。   As described above, since the original data of the write data handled in the (k + 1) th process and the (k + 2) th process is the same, the register is read only once in the kth process. By writing it in the (k + 1) th process and the (k + 2) th process, the efficiency is improved so that it is not necessary to read out each time.

図8は、本実施形態の元画像(補正前の画像)と補正画像(補正後の画像)との対応を例示する図である。図8に例示されているように、元画像の画素アドレスが(5,6)の画像データは、補正画像の画素アドレスが(7,8)の画素データとなる。同様に、元画像の画素アドレスが(18,5)の画像データは、補正画像の画素アドレスが(19,7)の画素データとなる。画素座標のx座標とy座標との両方が大きく変化する場合、画素アドレス変換データ16に示される情報だけでは、連続した画素アドレスの画素データを読み出すことが困難となる、また、画素アドレス変換データ16に示される情報だけでは、出力画像用メモリ14に連続な画素データとして書き込むことが困難となる。   FIG. 8 is a diagram illustrating the correspondence between the original image (image before correction) and the corrected image (image after correction) according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 8, the image data with the pixel address (5, 6) of the original image is the pixel data with the pixel address (7, 8) of the corrected image. Similarly, the image data whose pixel address of the original image is (18, 5) is pixel data whose pixel address of the corrected image is (19, 7). When both the x coordinate and the y coordinate of the pixel coordinate change greatly, it becomes difficult to read out the pixel data of the continuous pixel address with only the information shown in the pixel address conversion data 16, and the pixel address conversion data Only the information indicated by 16 makes it difficult to write continuous pixel data in the output image memory 14.

本実施形態の画像処理装置4は、図7に示した通り、歪補正処理に必要なメモリコピー処理が既にメモリコピー処理が可能な限り連続なアドレスになるようにメモリコピー処理が並び替えられており、効率の良いメモリアクセスが可能になる。また書き込み元の読み込みアドレスが同じメモリコピー処理に関しては、1度の読み込みで複数の書き込みを行うことでメモリ読み込み、書き込み処理の総処理数削減が実現し、メモリアクセス処理の効率化が行える。   As shown in FIG. 7, the image processing apparatus 4 according to the present embodiment has the memory copy process rearranged so that the memory copy process necessary for the distortion correction process is already as continuous as possible. Thus, efficient memory access becomes possible. In addition, regarding memory copy processing with the same read address of the write source, a plurality of writes can be performed at one time, thereby reducing the total number of memory read and write processing, thereby improving the efficiency of the memory access processing.

図9は、本実施形態の撮像システム1における画像処理装置4の動作を例示するブロック図である。図9の(a)は、比較のために、補正処理メモリコピーテーブルデータ15使用しない場合の動作を例示している。図9の(b)は、メモリコピー処理のハードウェア機能の最適化例を示している。
図9は、画像データのバス長がデータbit幅で64bit、最小アクセスbit幅が
FIG. 9 is a block diagram illustrating the operation of the image processing device 4 in the imaging system 1 of the present embodiment. FIG. 9A illustrates an operation when the correction processing memory copy table data 15 is not used for comparison. FIG. 9B shows an optimization example of the hardware function of the memory copy process.
In FIG. 9, the bus length of image data is 64 bits in data bit width, and the minimum access bit width is

16bitであるようなハードウェア機能の場合での最適化例である。このbit幅は、演算部11の内部bit長と、この演算部11に接続されている構成物の接続bit長に対応している。 This is an optimization example in the case of a hardware function of 16 bits. The bit width corresponds to the internal bit length of the calculation unit 11 and the connection bit length of the component connected to the calculation unit 11.

図9の(a)に示されているように、画像の最小単位である1画素分のデータ量が16bitであった場合に、1画素分だけメモリコピーを行うと、1度に64bit幅でデータに読み書きするが、有効なデータはそのうち16bit分になる。   As shown in FIG. 9A, when the data amount for one pixel, which is the minimum unit of an image, is 16 bits, if memory copy is performed for one pixel, the data is 64-bit wide at a time. Data is read and written, but valid data is 16 bits.

一方で、図9の(b)に示されているように、データのアドレスが4つ連続した画素である場合には、1度に64bit分のデータに読み書きが可能になり、メモリコピー処理の効率化が行える。メモリコピー処理では、読み出し処理と書き込み処理、すなわち、入力画像用メモリ12からの読み出し処理と出力画像用メモリ14への書き込み処理の2種類の処理が必要であるが、この読み出し/書き込み共に、1度にアクセスするデータが連続したアドレスであると、この場合では最大4つの画素データを1度に処理することが可能になる。   On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the data address is four consecutive pixels, it is possible to read / write data of 64 bits at a time, and the memory copy process Efficiency can be improved. In the memory copy process, two types of processes are required: a read process and a write process, that is, a read process from the input image memory 12 and a write process to the output image memory 14. If the data accessed every time is a continuous address, in this case, it is possible to process a maximum of four pixel data at a time.

従来技術に対して、本発明の中でも複数分のデータを扱える機能に対してそれを実際に扱えるように処理命令情報を追加した場合の効果は、図6の本発明のメモリアクセス有効データが4つ分全て埋まることはできず、非連続アクセスデータが発生するとメモリアクセス有効データ率が低くなる。そのため、複数分のデータを扱える機能に対してそれを実際に扱えるように処理命令情報を追加するだけでなく、連続アドレスでアクセスできるように処理の並べ替え処理も処理の効率化で必要である。   Compared with the prior art, the effect of adding processing instruction information so that it can actually handle a function that can handle a plurality of data in the present invention is that the memory access valid data of the present invention of FIG. It is not possible to fill all of them, and the memory access effective data rate is lowered when non-continuous access data is generated. Therefore, not only processing instruction information is added to a function that can handle data for a plurality of data, but also processing rearrangement processing is necessary for efficient processing so that it can be accessed by continuous addresses. .

以上説明したとおり、本実施形態の画像処理装置4は、歪補正システムハードウェアに最適化を図った補正処理メモリコピー処理テーブルデータを持つことにより、メモリコピー処理の最適化が実現でき、歪補正処理能力が向上している。   As described above, the image processing apparatus 4 according to the present embodiment has the correction processing memory copy processing table data optimized for the distortion correction system hardware, thereby realizing the optimization of the memory copy processing and the distortion correction. Processing capacity is improved.

本実施形態において、補正処理メモリコピーテーブルデータ15は、事前に作成されていることが好ましい。以下では、その補正処理メモリコピーテーブルデータ15の作成方法について説明を行う。なお、本実施形態における補正処理メモリコピーテーブルデータ15の作成タイミングに制限はない。例えば、必要に応じてその都度補正処理メモリコピーテーブルデータ15を作成する場合であっても、本願の効果を奏することが可能である。   In the present embodiment, the correction processing memory copy table data 15 is preferably created in advance. Hereinafter, a method of creating the correction processing memory copy table data 15 will be described. In addition, there is no restriction | limiting in the preparation timing of the correction process memory copy table data 15 in this embodiment. For example, even when the correction processing memory copy table data 15 is created whenever necessary, the effects of the present application can be achieved.

図10は、補正処理メモリコピーテーブルデータ15の作成方法を例示するブロック図である。補正用画像31として、直線や格子状の図形が描かれた印刷物を用いて、補正を行いたいカメラ2で実際にこのカメラ画像データ32の撮影を行う。撮影されたカメラ画像データ32を取り込み、補正用画像31とカメラ画像データ32との間の相関関係を外部コンピュータ33にて解析することで、歪みの解析、補正を行い、カメラ画像データ32の画素データを切り貼りして画素移動による補正を実現するための画素アドレス変換データ16を作成する。   FIG. 10 is a block diagram illustrating a method for creating the correction processing memory copy table data 15. The camera image data 32 is actually photographed by the camera 2 to be corrected using a printed matter on which straight or grid-like figures are drawn as the correction image 31. The captured camera image data 32 is taken in, and the correlation between the correction image 31 and the camera image data 32 is analyzed by the external computer 33 to analyze and correct the distortion. The pixel address conversion data 16 for realizing correction by pixel movement by cutting and pasting data is created.

この歪補正では、レンズによって歪んでしまった画像が、本来はどの位置にあるべき画像なのかを、補正用画像31を、カメラを通して撮影することにより、カメラの光学特性を知ることなく補正が可能になる。また装置の取り付け後に補正データの作成を行えば、レンズの中心部のずれや、取り付け誤差なども補正される。   In this distortion correction, it is possible to correct without knowing the optical characteristics of the camera by photographing the correction image 31 through the camera to determine the position where the image distorted by the lens should be originally located. become. Further, if correction data is created after the apparatus is attached, the deviation of the center of the lens, the attachment error, and the like are also corrected.

補正処理装置アーキテクチャ情報34には画像用データのメモリデータ長、バスデータ長、画像用メモリ操作仕様、画像取り込みタイミング、画像出力タイミングなどの、入力画像用メモリ12から出力画像用メモリ14へとメモリコピー処理する際に関連のあるハードウェア機能情報を使用する。   The correction processor architecture information 34 includes the memory data length of the image data, the bus data length, the image memory operation specifications, the image capture timing, the image output timing, and the like from the input image memory 12 to the output image memory 14. Use hardware function information that is relevant for the copy process.

この補正処理装置アーキテクチャ情報34と画素アドレス変換データ16を用いて、メモリコピー処理による画素移動のメモリコピー処理が速くなるよう、メモリコピーの方法、順番を外部コンピュータ33にて最適化計算を行い、ハードウェア機能最適化されたメモリコピー処理方法である補正処理メモリコピーテーブルデータ15が作成される。このデータが格納されているのが補正処理メモリコピーテーブルデータ15である。   Using this correction processor architecture information 34 and the pixel address conversion data 16, the external computer 33 performs optimization calculation for the memory copy method and order so that the memory copy process of pixel movement by the memory copy process is accelerated. Correction processing memory copy table data 15 which is a memory copy processing method optimized for hardware functions is created. This data is stored in the correction processing memory copy table data 15.

[比較例]
以下に、本願発明の比較例について説明を行う。上述した特許文献1の技術において、その文献に具体的な記載がないが、歪補正処理を施した画像データは、ディスプレイ103への出力タイミングの関係から、DA変換器106の前で、一旦コントローラ102内部の記憶領域に保持される場合がある。特許文献1に記載された画像の歪補正処理は、メモリ107からDA変換器106直前に搭載される記憶領域へのメモリコピー処理の間に行われるものだといえる。
[Comparative example]
Below, the comparative example of this invention is demonstrated. In the technique of Patent Document 1 described above, although there is no specific description in the document, the image data subjected to the distortion correction process is temporarily transferred to the controller before the DA converter 106 because of the output timing to the display 103. In some cases, the data is stored in a storage area inside the memory 102. It can be said that the image distortion correction process described in Patent Document 1 is performed during the memory copy process from the memory 107 to the storage area mounted immediately before the DA converter 106.

メモリコピー処理は、連続したアドレスでのシーケンシャルアクセスデータコピーと、不連続なアドレスでのランダムアクセスデータコピーで処理時間が異なる。連続したアドレスでのメモリコピー処理に比べ、不連続になればなるほどメモリコピー処理能力は低下していく。そのため、同じ回数のメモリコピー処理だとしても、不連続なアドレスでの処理になればなるほど、メモリコピー処理に時間がかかり、歪補正処理能力が低下する。   Memory copy processing differs in processing time between sequential access data copy at consecutive addresses and random access data copy at discontinuous addresses. Compared with the memory copy processing at continuous addresses, the memory copy processing capability decreases as it becomes discontinuous. Therefore, even if the same number of memory copy processes are performed, the longer the process is at discontinuous addresses, the longer the time required for the memory copy process and the lower the distortion correction processing capability.

一方で、歪曲収差が大きい(広角率が高い)画像ほど不連続なアドレスでの画像データの並べ替えが必要になる。また、遠近法補正や、拡大補正処理などの、より複雑な補正処理を行うほど不連続なアドレスでの画像データの並べ替えが必要になる。そのため、従来技術では時間がかかる不連続なアドレスでのランダムデータコピーより歪補正処理能力の低下を引き起こしていた。   On the other hand, rearrangement of image data at discontinuous addresses is necessary for an image having a large distortion aberration (a high wide-angle ratio). Further, the more complicated correction processing such as perspective correction and enlargement correction processing is performed, the rearrangement of image data at discontinuous addresses becomes necessary. For this reason, in the prior art, the distortion correction processing capability is reduced compared to random data copying at discontinuous addresses, which takes time.

また、画素アドレス変換データだけしか情報がないと、歪補正システムハードウェア的には連続アドレスであれば複数分の画素データを一度に処理可能な機能であったとしても、アドレスの連続、非連続によりメモリコピー処理内容を変更するようなことができず、一画素単位でしか処理を行わないため、効率的な処理を行えないことがある。   In addition, if there is only information for pixel address conversion data, the distortion correction system hardware is a continuous address, even if it is a function that can process a plurality of pixel data at once if it is a continuous address As a result, the contents of the memory copy process cannot be changed, and the process is performed only in units of one pixel, so that an efficient process may not be performed.

上述した本実施形態の撮像システム1は、歪補正処理として画素アドレス変換データを使用したデジタル処理に対応しつつ、画素移動処理能力不足を解消するために、複数分の画素データを一度に処理可能な構成を備えることで、画素移動処理能力の向上を実現している。   The imaging system 1 according to the present embodiment described above can process a plurality of pieces of pixel data at a time in order to solve the shortage of pixel movement processing capability while supporting digital processing using pixel address conversion data as distortion correction processing. By providing such a configuration, the pixel movement processing capability is improved.

[第2実施形態]
以下に、本願発明の第2実施形態について説明を行う。図11は、第2実施形態の撮像システム1の構成を例示するブロック図である。第2実施形態の撮像システム1は、第1実施形態のディスプレイ6と画像処理装置4が一体化された画像補正付表示装置41を構成している。その画像補正付表示装置41は、画像処理装置4と、表示用インターフェース(C8)42と、ディスプレイ43とを備えている。第2実施形態のディスプレイ43は、アナログ信号インターフェース仕様ではなく、デジタル信号インターフェース仕様の表示装置である。
[Second Embodiment]
Below, 2nd Embodiment of this invention is described. FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of the imaging system 1 of the second embodiment. The imaging system 1 of the second embodiment constitutes a display device 41 with an image correction in which the display 6 and the image processing device 4 of the first embodiment are integrated. The display device with image correction 41 includes an image processing device 4, a display interface (C 8) 42, and a display 43. The display 43 according to the second embodiment is a display device with a digital signal interface specification instead of an analog signal interface specification.

図11に示されているように、第2実施形態の撮像システム1は、カメラ2及び画像補正付表示装置41から構成されている。画像補正付表示装置41に備えられている表示用インターフェース(C8)42、ディスプレイ43を除く、他の構成要素は、第1実施形態と同様の構成および動作をするため、詳細な説明を省略する。   As shown in FIG. 11, the imaging system 1 of the second embodiment includes a camera 2 and a display device 41 with image correction. Since the other components except for the display interface (C8) 42 and the display 43 provided in the display device with image correction 41 have the same configuration and operation as in the first embodiment, detailed description thereof is omitted. .

出力画像用メモリ14であるVRAMには、歪補正後の画像データが保持される。表示用インターフェース(C8)42は、そのVRAMからディスプレイ43に、表示用のデジタル映像信号を受け渡す。受け取った映像がディスプレイ43で表示される。   The VRAM that is the output image memory 14 holds image data after distortion correction. The display interface (C8) 42 delivers a display digital video signal from the VRAM to the display 43. The received video is displayed on the display 43.

第2実施形態では、第1実施形態とは歪補正処理後の画像出力インターフェースが異なっている。画像出力インターフェースが異なると、信号インターフェース規格に合わせて、画像データの送信方法、送信タイミング、送信周期が変化する。そのような場合には、歪補正処理時間の必要時間が異なり、より速いタイミングでデータを送信する必要が発生する場合がある。その際には、その短いタイミング内に必要な処理時間で歪補正を処理しきることが必要になる。本実施形態の画像処理装置4は、歪補正処理システムハードウェアに最適化を図った補正処理メモリコピー処理テーブルデータを持つことにより、メモリコピー処理の最適化が実現でき、歪補正処理能力の向上が図れる。そのため、歪補正処理時間の短縮が必要な用途でも本発明が適応できる。   The second embodiment is different from the first embodiment in the image output interface after the distortion correction processing. If the image output interface is different, the image data transmission method, transmission timing, and transmission cycle change according to the signal interface standard. In such a case, the time required for the distortion correction processing time is different, and it may be necessary to transmit data at a faster timing. In that case, it is necessary to complete the distortion correction within the short timing within the necessary processing time. The image processing apparatus 4 according to the present embodiment has the correction processing memory copy processing table data optimized for the distortion correction processing system hardware, so that the memory copy processing can be optimized and the distortion correction processing capability can be improved. Can be planned. Therefore, the present invention can be applied to applications that require a reduction in distortion correction processing time.

上述の複数の実施形態で示したように、本発明によれば、歪補正処理に要する時間を短縮することができ、従来の補正処理装置に比較して、全体で約数倍高速な補正処理装置を構成することができる。例えば、最大4つのカラーデータを扱うことが可能なハードウェア機能が構成されている場合であって、入出力画像が16bitカラーの場合を以下に説明する、その場合、ハードウェア機能への最適化は、最大4並列データを扱え、その際には4倍の効果になる。実際に全ての処理で4並列にて扱うことはできなくても、実効値で約数倍の効果になる。   As shown in the above-described embodiments, according to the present invention, the time required for the distortion correction processing can be shortened, and the correction processing is approximately several times faster as a whole compared to the conventional correction processing device. A device can be configured. For example, a case where a hardware function capable of handling a maximum of four color data is configured and the input / output image is 16-bit color will be described below. In this case, optimization to the hardware function is performed. Can handle up to 4 parallel data, which is 4 times more effective. Actually, even if it is not possible to handle all four processes in parallel, the effective value is about several times as effective.

メモリアクセスの最適化は、メモリコピーを行うための読み込み、書き込み命令の命令順、データ数を並び替えることにより、最適化前に比べ読み込み、書き込み命令数の削減で約数割の向上を実現する。したがって、両方の効果を合わせると約3倍の高速化が実現できる。   Memory access optimization is achieved by rearranging the instruction order and the number of data for reading and writing instructions to perform memory copy, so that the number of reading and writing instructions can be reduced by about a few percent compared to before optimization. . Therefore, when both effects are combined, a speed increase of about 3 times can be realized.

本実施形態の画像処理装置4を含む撮像システム1としては、歪補正専用モジュールで処理を実現するものだけでなく、カーナビゲーションシステム用プロセッサで歪補正処理も行うシステムなどにも適用可能である。   The imaging system 1 including the image processing apparatus 4 of the present embodiment is applicable not only to a system that implements processing using a distortion correction module, but also to a system that performs distortion correction processing using a car navigation system processor.

また、上述の実施形態では、演算用メモリ13がレジスタと想定した例で説明している。例えば演算部11がDMAなどで実現されている場合には、演算用メモリ13がFIFOであってもよい。演算用メモリ13がFIFOの場合の補正処理メモリコピーテーブルデータ15では、一画素単位で、FIFO経由でメモリコピーを行うよりも、複数画素分データを、それを保持できるFIFOに一度に読み出し、一度に書き込むバースト転送のほうが、処理時間が速くなる。そのため、そのような処理になるように処理内容が最適化されている。   In the above-described embodiment, the calculation memory 13 is described as an example. For example, when the calculation unit 11 is realized by DMA or the like, the calculation memory 13 may be a FIFO. In the correction processing memory copy table data 15 when the arithmetic memory 13 is a FIFO, the data for a plurality of pixels is read out to the FIFO that can hold the data at once, rather than performing memory copy via the FIFO in units of one pixel. The processing time is faster in the burst transfer that writes data to. For this reason, the processing content is optimized so as to achieve such processing.

また、例えば、市場では、入力画像や出力画像が従来画素アドレス変換データでの画素移動処理で処理しきれていた画面解像度より高い解像度や、既知技術である遠近法補正や、拡大補正処理など、より複雑な歪補正処理が求められている。そのような複雑な歪補正処理では、専用演算器による歪補正処理が一般的に使われている。専用演算器による歪補正処理は、画素アドレス変換データでの画素移動処理方法よりも実装コストが高価である。本願の技術を、その複雑な歪補正処理に適用することで、コストの増加を抑制しつつ歪補正処理能力を向上させることが可能となる。   In addition, for example, in the market, the input image and the output image have a resolution higher than the screen resolution that has been processed by the pixel movement process with the conventional pixel address conversion data, the perspective correction that is a known technique, the enlargement correction process, etc. More complicated distortion correction processing is required. In such complicated distortion correction processing, distortion correction processing by a dedicated arithmetic unit is generally used. The distortion correction processing by the dedicated arithmetic unit is more expensive to implement than the pixel movement processing method using pixel address conversion data. By applying the technique of the present application to the complicated distortion correction processing, it is possible to improve the distortion correction processing capability while suppressing an increase in cost.

以上、本願発明の実施の形態を具体的に説明した。本願発明は上述の実施の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で種々変更可能である。   The embodiment of the present invention has been specifically described above. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

1…撮像システム
2…カメラ
3…A/D変換器
4…画像処理装置
5…D/A変換器
6…ディスプレイ
11…演算部
12…入力画像用メモリ
13…演算用メモリ
14…出力画像用メモリ
15…補正処理メモリコピーテーブルデータ
16…画素アドレス変換データ
21…処置順番フィールド
22…命令フィールド
23…書き込み先情報フィールド
24…参照元情報フィールド
25…処理対象画素情報
31…補正用画像
32…カメラ画像データ
33…外部コンピュータ
34…補正処理装置アーキテクチャ情報
41…画像補正付表示装置
42…表示用インターフェース(C8)
43…ディスプレイ
101…カメラ
102…コントローラ
103…ディスプレイ
104…AD変換器
105…演算部
106…DA変換器
107…メモリ
108…ROM
109…使用領域
110…マップ領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging system 2 ... Camera 3 ... A / D converter 4 ... Image processing apparatus 5 ... D / A converter 6 ... Display 11 ... Calculation part 12 ... Memory for input image 13 ... Memory for calculation 14 ... Memory for output image 15 ... Correction processing memory copy table data 16 ... Pixel address conversion data 21 ... Treatment order field 22 ... Command field 23 ... Write destination information field 24 ... Reference source information field 25 ... Processing target pixel information 31 ... Correction image 32 ... Camera image Data 33 ... External computer 34 ... Correction processing device architecture information 41 ... Display device with image correction 42 ... Display interface (C8)
43 ... Display 101 ... Camera 102 ... Controller 103 ... Display 104 ... AD converter 105 ... Arithmetic unit 106 ... DA converter 107 ... Memory 108 ... ROM
109 ... Usage area 110 ... Map area

Claims (7)

入力画像に含まれる画像歪を補正して出力画像を生成する演算部と、
前記入力画像を示す入力画像信号をAD変換して得られた入力画像データを保持する入力側メモリと、
前記出力画像に対応する出力画像データを保持する出力側メモリと、
画素データを記憶する記憶領域を有する演算用メモリと、
前記画像歪を補正するときに参照される補正処理メモリコピーテーブルデータと
を具備し、
前記補正処理メモリコピーテーブルデータは、
処理の順番が決められている複数のレコードを備え、
前記複数のレコードの各々は、
前記演算部で実行される命令に関する情報を示す命令フィールドと、
前記命令に応答して1回のデータ処理で処理される少なくとも一つの処理対象画素に関する情報を示す処理対象画素情報と、
を備え、
前記演算部は、
前記処理対象画素情報に複数の処理対象画素が示されているとき、前記複数の処理対象画素に対応する画素データを1回のデータ処理で処理する
画像処理装置。
An arithmetic unit that corrects image distortion included in the input image and generates an output image;
An input side memory for holding input image data obtained by AD converting an input image signal indicating the input image;
An output side memory for holding output image data corresponding to the output image;
An arithmetic memory having a storage area for storing pixel data;
Correction processing memory copy table data referred to when correcting the image distortion,
The correction processing memory copy table data is:
It has multiple records whose processing order is determined,
Each of the plurality of records is
An instruction field indicating information on an instruction executed by the arithmetic unit;
Processing target pixel information indicating information on at least one processing target pixel to be processed in one data processing in response to the command;
With
The computing unit is
An image processing apparatus that processes pixel data corresponding to the plurality of processing target pixels in one data process when a plurality of processing target pixels are indicated in the processing target pixel information.
請求項1に記載の画像処理装置において、
前記処理対象画素情報は、
前記演算部が読み出す画素データを保持している参照元情報を示す参照元情報フィールドと、
前記演算部が画素データを書き込むときの書き込み先情報を示す書き込み先情報フィールドと、
を含む
画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1.
The processing target pixel information is
A reference source information field indicating reference source information holding pixel data read by the arithmetic unit;
A write destination information field indicating write destination information when the calculation unit writes pixel data;
An image processing apparatus.
請求項2に記載の画像処理装置において
前記入力画像データは、複数の入力画像画素データを含み、
前記入力側メモリは、
前記複数の入力画像画素データの各々に一対一に対応する入力側メモリアドレスを有し、
前記出力画像データは、複数の出力画像画素データを含み、
前記出力側メモリは、
前記複数の出力画像画素データの各々に一対一に対応する出力側メモリアドレスを有する
画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the input image data includes a plurality of input image pixel data,
The input side memory is
Each of the plurality of input image pixel data has an input side memory address corresponding to one to one,
The output image data includes a plurality of output image pixel data,
The output side memory is
An image processing apparatus having an output side memory address corresponding to each of the plurality of output image pixel data on a one-to-one basis.
請求項3に記載の画像処理装置において、
前記演算部は、
前記命令が、読み出し命令のとき、
前記参照元情報に基づいて前記入力側メモリアドレスを特定して入力画像画素データを読み出し、
読み出した前記入力画像画素データを、転送対象画素データとして、前記書き込み先情報に基づいて前記演算用メモリの前記記憶領域に書き込み、
前記命令が、書き込み命令のとき、
前記参照元情報に基づいて前記演算用メモリの前記記憶領域を特定して前記転送対象画素データを読み出し、
読み出した前記転送対象画素データを、出力画像画素データとして、前記書き込み先情報に基づいて前記出力側メモリアドレスを特定して前記出力側メモリに書き込む
転送対象画素データとして
画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 3.
The computing unit is
When the command is a read command,
Read the input image pixel data by specifying the input side memory address based on the reference source information,
The read input image pixel data is written to the storage area of the arithmetic memory as transfer target pixel data based on the write destination information.
When the command is a write command,
Identify the storage area of the arithmetic memory based on the reference source information and read the transfer target pixel data,
The read processing target pixel data is output image pixel data, the output side memory address is specified based on the write destination information, and the transfer target pixel data is written to the output side memory.
請求項4に記載の画像処理装置において、
前記演算部は、
前記処理対象画素情報に複数の参照元情報が示されているとき、前記複数の参照元情報に対応する複数の画素データを1回のデータ処理で読み出し、
前記処理対象画素情報に複数の書き込み先情報が示されているとき、前記複数の書き込み先情報に対応する領域に複数の画素データを1回のデータ処理で書き込む
画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 4.
The computing unit is
When a plurality of pieces of reference source information are indicated in the processing target pixel information, a plurality of pieces of pixel data corresponding to the plurality of pieces of reference source information are read out in one data process,
An image processing apparatus that writes a plurality of pixel data in a region corresponding to the plurality of write destination information in one data process when a plurality of write destination information is indicated in the processing target pixel information.
請求項5に記載の画像処理装置において、さらに、
二つ以上の画素データを同時に転送できるデータバス幅を有するデータバスを備え、
前記演算部、前記入力側メモリ、前記出力側メモリおよび前記演算用メモリは、前記データバスを介して接続される
画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 5, further comprising:
A data bus having a data bus width capable of simultaneously transferring two or more pixel data,
The image processing apparatus, wherein the arithmetic unit, the input side memory, the output side memory, and the arithmetic memory are connected via the data bus.
請求項6に記載の画像処理装置において、
前記入力側メモリは、
1画面分の入力画像画素データを記憶する記憶容量を有し、
前記出力側メモリは、
1画面分の出力画像画素データを記憶する記憶容量を有する
画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 6.
The input side memory is
It has a storage capacity to store input image pixel data for one screen,
The output side memory is
An image processing apparatus having a storage capacity for storing output image pixel data for one screen.
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