JP2014170986A - Image processing apparatus and parameter storage method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To store a parameter in a parameter memory with the minimum required number of memory accesses.SOLUTION: An image processing apparatus 10 includes: an image input unit 1 for inputting an image; an image memory 2 for storing the image inputted by the image input unit 1; a parameter compression unit 5 for compressing a parameter to be used in image processing on the image stored in the image memory 2; a parameter memory 6 for storing the parameter compressed by the parameter compression unit 5; a parameter decompression unit 7 for decompressing the parameter stored in the parameter memory 6; an image processing unit 4 for performing image processing on the image stored in the image memory 2 using the parameter decompressed by the parameter decompression unit 7; and an image output unit 3 for outputting the image that has undergone the image processing by the image processing unit 4.

Description

本発明は、画像処理装置及びそのパラメータ格納方法に関し、特に、入力される静止画および動画の形状を変形させる画像処理装置及びそのパラメータ格納方法に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus and a parameter storage method thereof, and more particularly to an image processing apparatus and a parameter storage method thereof for deforming the shapes of input still images and moving images.

従来、プロジェクタやHUD(Head Up Display)のような投影装置において、画像の形状を変形させることが知られている。例えば、図10(a)に示すように、投影装置100の設置角度や投射対象となるスクリーン形状やレンズ歪みが原因で、入力画像Iiをそのまま投影すると、投影画像Ipが歪む場合がある。そこで、図10(b)に示すように、入力画像Iiに対して電子的な信号処理を施すことで、この歪みを解消する画像処理装置10が提案されている(特許文献1参照)。   Conventionally, it is known to change the shape of an image in a projection device such as a projector or a HUD (Head Up Display). For example, as shown in FIG. 10A, when the input image Ii is projected as it is due to the installation angle of the projection apparatus 100, the screen shape to be projected, and lens distortion, the projection image Ip may be distorted. Therefore, as shown in FIG. 10B, an image processing apparatus 10 has been proposed that eliminates this distortion by applying electronic signal processing to the input image Ii (see Patent Document 1).

このような画像処理装置10において画像を変形するには次の手順を踏む。まず、画像入力部1より入力された1画面分の画像を走査線順に画像メモリ2へ格納する。次に、画像メモリ2に格納した画像を読み出す際は、走査線順ではなく変形を考慮した画素データ読み出し制御を行う。この読み出し制御は、変形形状を表す変形処理パラメータPに沿って行われる。歪みの形状を台形のように数式で表現できる場合は、変形処理パラメータPを逐次演算して生成することができる。一方、歪みの形状を数式で表現できない場合は、あらかじめ求めておいた変形処理パラメータPを画素単位で一つのメモリに格納しておき、これを参照する方法がとられている。これを実現する場合、変形処理パラメータPを格納するパラメータメモリ6が画像メモリ2とは別に必要となる。変形処理を施された画像は、画像出力部3より出力され、投影装置100に入力される。   In order to transform an image in such an image processing apparatus 10, the following procedure is performed. First, the image for one screen input from the image input unit 1 is stored in the image memory 2 in the order of scanning lines. Next, when the image stored in the image memory 2 is read, pixel data reading control is performed in consideration of deformation, not the scanning line order. This read control is performed along the deformation processing parameter P representing the deformation shape. When the distortion shape can be expressed by a mathematical expression such as a trapezoid, the deformation processing parameter P can be sequentially calculated and generated. On the other hand, when the shape of the distortion cannot be expressed by a mathematical expression, a method is used in which the deformation processing parameter P obtained in advance is stored in one memory for each pixel and is referred to. In order to realize this, a parameter memory 6 for storing the deformation processing parameter P is required separately from the image memory 2. The image subjected to the deformation process is output from the image output unit 3 and input to the projection apparatus 100.

特開2012−19315号公報JP 2012-19315 A

ところで、特許文献1に記載されるパラメータメモリ6のメモリ領域は48ビットである。この48ビットは、パラメータメモリ6にパラメータを格納させるのに必要なメモリ帯域幅を表す。パラメータメモリ6のメモリ領域を48ビット以上に増やした場合、演算処理速度や処理能力の大幅な向上を期待できる反面、コストが上がる。すなわち、メモリ領域の増加は、コスト上の制約からこれ以上は増やすことができないのが現状である。そのため、特許文献1に記載される画像処理装置10では、さらに新しい機能を付加した場合、現状のメモリ帯域幅を超えてしまい、パラメータを効率よくパラメータメモリ6に格納することができない。その過剰分は次のメモリアクセスでパラメータメモリ6に格納されるため、結果的にメモリアクセス回数が増加する問題がある。   By the way, the memory area of the parameter memory 6 described in Patent Document 1 is 48 bits. The 48 bits represent a memory bandwidth necessary for the parameter memory 6 to store the parameter. When the memory area of the parameter memory 6 is increased to 48 bits or more, it is possible to expect a significant improvement in calculation processing speed and processing capacity, but the cost increases. In other words, the increase in the memory area cannot be increased any more due to cost constraints. Therefore, in the image processing apparatus 10 described in Patent Document 1, when a new function is added, the current memory bandwidth is exceeded, and the parameters cannot be efficiently stored in the parameter memory 6. Since the excess is stored in the parameter memory 6 at the next memory access, there is a problem that the number of memory accesses increases as a result.

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、必要最小限のメモリアクセス回数でパラメータをパラメータメモリに格納することのできる画像処理装置及びそのパラメータ格納方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of storing parameters in the parameter memory with the minimum number of memory accesses and a parameter storage method thereof. It is.

前記課題を解決するために、本発明の実施形態に係る画像処理装置は、画像を入力する画像入力部と、前記画像入力部により入力された画像を格納する画像メモリと、前記画像メモリに格納された画像に施す画像処理に使用されるパラメータを圧縮するパラメータ圧縮部と、前記パラメータ圧縮部により圧縮されたパラメータを格納するパラメータメモリと、前記パラメータメモリに格納されたパラメータを復号するパラメータ復号部と、前記パラメータ復号部により復号されたパラメータを使用して、前記画像メモリに格納された画像に画像処理を施す画像処理部と、前記画像処理部により画像処理が施された画像を出力する画像出力部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an image input unit that inputs an image, an image memory that stores an image input by the image input unit, and a storage in the image memory. A parameter compression unit for compressing parameters used for image processing performed on the processed image, a parameter memory for storing parameters compressed by the parameter compression unit, and a parameter decoding unit for decoding parameters stored in the parameter memory An image processing unit that performs image processing on the image stored in the image memory using the parameters decoded by the parameter decoding unit, and an image that outputs an image subjected to image processing by the image processing unit And an output unit.

ここで、前記パラメータ圧縮部は、絶対値で表わされた2つのパラメータをペアとして差分を取って相対値を求め、その相対値で表わされたパラメータと絶対値で表わされたパラメータのペアを同時に前記パラメータメモリに転送してもよい。   Here, the parameter compression unit obtains a relative value by taking a difference between the two parameters represented by the absolute value as a pair, and calculates the relative value of the parameter represented by the relative value and the parameter represented by the absolute value. Pairs may be simultaneously transferred to the parameter memory.

また、前記パラメータ圧縮部は、奇数列のパラメータとその隣り合う偶数列のパラメータの差分を取り、偶数列のパラメータを絶対値から相対値に変換してもよい。   The parameter compression unit may take a difference between the odd-numbered column parameter and the adjacent even-numbered column parameter, and convert the even-numbered column parameter from an absolute value to a relative value.

また、前記パラメータ復号部は、相対値で表わされたパラメータと絶対値で表わされたパラメータのペアを同時に前記パラメータメモリから読み出し、その相対値で表されたパラメータを絶対値に変換してもよい。   The parameter decoding unit simultaneously reads a pair of a parameter represented by a relative value and a parameter represented by an absolute value from the parameter memory, and converts the parameter represented by the relative value into an absolute value. Also good.

また、前記パラメータ復号部は、奇数列のパラメータに基づいて、その隣り合う偶数列のパラメータを相対値から絶対値に変換してもよい。   The parameter decoding unit may convert the parameter of the adjacent even column from the relative value to the absolute value based on the parameter of the odd column.

また、前記パラメータは、二次元座標値の情報を持つ数値データであってもよい。   The parameter may be numerical data having information on two-dimensional coordinate values.

前記課題を解決するために、本発明の実施形態に係るパラメータ格納方法は、画像処理装置においてパラメータを格納するパラメータ格納方法であって、画像を入力するステップと、前記入力された画像を画像メモリに格納するステップと、前記画像メモリに格納された画像に施す画像処理に使用されるパラメータを圧縮するステップと、前記圧縮されたパラメータをパラメータメモリに格納するステップとを備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a parameter storage method according to an embodiment of the present invention is a parameter storage method for storing parameters in an image processing apparatus, the step of inputting an image, and the input image is stored in an image memory. And storing the compressed parameter in the parameter memory, and compressing the parameter used in the image processing performed on the image stored in the image memory, and storing the compressed parameter in the parameter memory.

本発明によれば、必要最小限のメモリアクセス回数でパラメータをパラメータメモリに格納することのできる画像処理装置及びそのパラメータ格納方法を提供することが可能である。   According to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus capable of storing parameters in the parameter memory with the minimum necessary number of memory accesses, and a parameter storage method thereof.

本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す詳細ブロック図である。1 is a detailed block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 比較例に係る画像処理装置のパラメータメモリにパラメータを格納する方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method of storing a parameter in the parameter memory of the image processing apparatus which concerns on a comparative example. 比較例に係る画像処理装置のパラメータメモリにパラメータを格納する方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method of storing a parameter in the parameter memory of the image processing apparatus which concerns on a comparative example. 本発明の実施形態に係る画像処理装置のパラメータメモリにパラメータを格納する方法の説明図であり、(a)比較例、(b)圧縮前、(c)圧縮後、(d)格納時、(e)復号後。It is explanatory drawing of the method of storing a parameter in the parameter memory of the image processing apparatus which concerns on embodiment of this invention, (a) Comparative example, (b) Before compression, (c) After compression, (d) At the time of storage, ( e) After decryption. 本発明の実施形態に係る画像処理装置における入力画像を符号化したデータの模式的構成図である。It is a typical block diagram of the data which encoded the input image in the image processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図6に示される入力画像のパラメータを作成する方法の説明図であり、(a)二次元座標グラフ、(b)走査経路。FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of a method for creating the parameters of the input image shown in FIG. 図7に示される作成方法により作成されたパラメータを差分圧縮し、2個目のパラメータとしてパラメータメモリに格納する方法の説明図であり、(a)相対値に変換する前、(b)相対値に変換した後。It is explanatory drawing of the method of carrying out differential compression of the parameter produced by the production method shown by FIG. 7, and storing it in a parameter memory as a 2nd parameter, (a) Before converting into a relative value, (b) Relative value After converting to. 本発明の実施形態に係る画像処理装置の適用例の説明図であり、飲料ボトルのラベル検査の様子を示す模式的平面図である。It is explanatory drawing of the example of application of the image processing apparatus which concerns on embodiment of this invention, and is a schematic plan view which shows the mode of the label test | inspection of a drink bottle. 従来の投影装置による投影画像の説明図であり、(a)画像を変形しない場合、(b)画像を変形する場合。It is explanatory drawing of the projection image by the conventional projector, (a) When not deform | transforming an image, (b) When transforming an image.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(画像処理装置の構成)
図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置10の構成を示す概略ブロック図である。この画像処理装置10は、入力された画像(静止画及び動画)に画像処理を施して出力する装置であり、画像入力部1と、画像メモリ2と、画像出力部3と、画像処理部4と、パラメータ圧縮部5と、パラメータメモリ6と、パラメータ復号部7とを備えている。画像入力部1は、画像を入力する入力ポート等である。画像メモリ2は、画像入力部1により入力された画像を格納する。パラメータ圧縮部5は、画像メモリ2に格納された画像に施す画像処理に使用されるパラメータを圧縮する。パラメータメモリ6は、パラメータ圧縮部5により圧縮されたパラメータを格納する。パラメータ復号部7は、パラメータメモリ6に格納されたパラメータを復号する。画像処理部4は、パラメータ復号部7により復号されたパラメータを使用して、画像メモリ2に格納された画像に画像処理を施す。画像出力部3は、画像処理部4により画像処理が施された画像を出力する出力ポート等である。
(Configuration of image processing apparatus)
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of an image processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The image processing apparatus 10 is an apparatus that performs image processing on an input image (still image and moving image) and outputs the image. An image input unit 1, an image memory 2, an image output unit 3, and an image processing unit 4. A parameter compression unit 5, a parameter memory 6, and a parameter decoding unit 7. The image input unit 1 is an input port for inputting an image. The image memory 2 stores the image input by the image input unit 1. The parameter compression unit 5 compresses parameters used for image processing applied to the image stored in the image memory 2. The parameter memory 6 stores the parameters compressed by the parameter compression unit 5. The parameter decoding unit 7 decodes the parameters stored in the parameter memory 6. The image processing unit 4 performs image processing on the image stored in the image memory 2 using the parameters decoded by the parameter decoding unit 7. The image output unit 3 is an output port or the like that outputs an image subjected to image processing by the image processing unit 4.

例えば、パラメータ圧縮部5は、絶対値で表わされた2つのパラメータをペアとして差分を取って相対値を求め、その相対値で表わされたパラメータと絶対値で表わされたパラメータのペアを同時にパラメータメモリ6に転送する。具体的には、奇数列のパラメータとその隣り合う偶数列のパラメータの差分を取り、偶数列のパラメータを絶対値から相対値に変換するようになっている。   For example, the parameter compression unit 5 obtains a relative value by taking a difference between a pair of two parameters represented by an absolute value, and a pair of the parameter represented by the relative value and the parameter represented by the absolute value. Are simultaneously transferred to the parameter memory 6. Specifically, the difference between the parameter of the odd-numbered column and the parameter of the even-numbered column adjacent thereto is taken, and the parameter of the even-numbered column is converted from an absolute value to a relative value.

また、パラメータ復号部7は、相対値で表わされたパラメータと絶対値で表わされたパラメータのペアを同時にパラメータメモリ6から読み出し、その相対値で表されたパラメータを絶対値に変換する。具体的には、奇数列のパラメータに基づいて、その隣り合う偶数列のパラメータを相対値から絶対値に変換するようになっている。   The parameter decoding unit 7 simultaneously reads a parameter pair represented by a relative value and a parameter represented by an absolute value from the parameter memory 6 and converts the parameter represented by the relative value into an absolute value. Specifically, based on the odd-numbered column parameters, the adjacent even-numbered column parameters are converted from relative values to absolute values.

このように、本発明の実施形態に係る画像処理装置10では、画像処理に必要なパラメータをパラメータメモリ6に格納する際に差分圧縮を用いる。2つの二次元座標値で表わされた絶対値を相対表現で差分圧縮してパラメータを作成することで、パラメータの転送に必要なメモリ帯域幅を半減させてパラメータメモリ6に格納することができる。   As described above, the image processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention uses differential compression when storing parameters necessary for image processing in the parameter memory 6. By creating a parameter by differentially compressing the absolute value represented by two two-dimensional coordinate values by relative expression, the memory bandwidth required for parameter transfer can be halved and stored in the parameter memory 6. .

図2は、本発明の実施形態に係る画像処理装置10の構成を示す詳細ブロック図である。FIFO(First-In First-Out)11、12は、格納したデータを転送する機能を持つバスである。Arbiter13は、FIFO11、12のうち、作動させるバスを選択する機能を持つ。Arbiter13がFIFO11を選択している場合は、FIFO11とFIFO14を通って画像入力部1から画像メモリ2へ画像が転送される。一方、Arbiter13がFIFO12を選択している場合は、FIFO14とFIFO12を通って画像メモリ2から画像出力部3へ画像が転送される。変形回路15は、外部の変形ソフト等から変形処理に関する指示が入力されると、差分圧縮の機能を含めたパラメータ作成の演算を行い、FIFO16を通してパラメータメモリ6にパラメータを格納する。画像の変形を開始する際は、パラメータメモリ6からFIFO17を通してパラメータを読み出す。変換回路18及び変形テーブル生成回路19は、読み出したパラメータを変形テーブルに変換し、FIFO20を通してワークメモリ21へ転送する。変形テーブルは、出力画像の変形具合を決定するテーブルである。ワークメモリ21は、変形処理を行う際に使用されるメモリである。画像メモリ2からワークメモリ21へ画像が読み出されるとともに、パラメータメモリ6からワークメモリ21へ変形テーブルが読み出され、変形処理が行われる。その他の様々な処理もワークメモリ21を使用して行うことができる。最後は、FIFO14とFIFO12を通して変形画像を転送し、画像出力部3より出力する。   FIG. 2 is a detailed block diagram showing the configuration of the image processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. FIFOs (First-In First-Out) 11 and 12 are buses having a function of transferring stored data. Arbiter 13 has a function of selecting a bus to be operated among FIFOs 11 and 12. When the Arbiter 13 selects the FIFO 11, the image is transferred from the image input unit 1 to the image memory 2 through the FIFO 11 and the FIFO 14. On the other hand, when the Arbiter 13 selects the FIFO 12, the image is transferred from the image memory 2 to the image output unit 3 through the FIFO 14 and the FIFO 12. When an instruction regarding deformation processing is input from an external deformation software or the like, the deformation circuit 15 performs parameter creation calculation including a differential compression function, and stores the parameter in the parameter memory 6 through the FIFO 16. When starting the deformation of the image, parameters are read from the parameter memory 6 through the FIFO 17. The conversion circuit 18 and the modification table generation circuit 19 convert the read parameters into a modification table and transfer them to the work memory 21 through the FIFO 20. The deformation table is a table for determining the degree of deformation of the output image. The work memory 21 is a memory used when performing deformation processing. An image is read from the image memory 2 to the work memory 21 and a deformation table is read from the parameter memory 6 to the work memory 21 to perform deformation processing. Various other processes can also be performed using the work memory 21. Finally, the deformed image is transferred through the FIFO 14 and the FIFO 12 and output from the image output unit 3.

(比較例:パラメータ格納方法)
図3及び図4は、比較例に係る画像処理装置10のパラメータメモリ6にパラメータを格納する方法の説明図である。例えば、比較例に係る画像処理装置10は、画像入力部1から入力された画像を符号化し、パラメータメモリ6のメモリ領域(48ビット)のうち32ビットのメモリ帯域幅を使用してパラメータP1を格納する。このパラメータP1は、X座標の16ビットとY座標の16ビットで構成された二次元座標値(X,Y)に基づく数値の集合である。この図に示すように、比較例では、パラメータP1の格納に使われない未使用領域が存在する。そこで、図4に示すように、2個目のパラメータP2を作成して未使用領域に格納すると、パラメータP2が残りのメモリ帯域幅を超えてしまい、パラメータP1、P2を効率よくパラメータメモリ6に格納することができない。
(Comparative example: Parameter storage method)
3 and 4 are explanatory diagrams of a method for storing parameters in the parameter memory 6 of the image processing apparatus 10 according to the comparative example. For example, the image processing apparatus 10 according to the comparative example encodes the image input from the image input unit 1 and sets the parameter P1 using the memory bandwidth of 32 bits in the memory area (48 bits) of the parameter memory 6. Store. The parameter P1 is a set of numerical values based on a two-dimensional coordinate value (X, Y) composed of 16 bits of X coordinates and 16 bits of Y coordinates. As shown in this figure, in the comparative example, there is an unused area that is not used for storing the parameter P1. Therefore, as shown in FIG. 4, when the second parameter P2 is created and stored in the unused area, the parameter P2 exceeds the remaining memory bandwidth, and the parameters P1 and P2 are efficiently stored in the parameter memory 6. Cannot be stored.

(本実施形態:パラメータ格納方法)
図5は、本発明の実施形態に係る画像処理装置10のパラメータメモリ6にパラメータを格納する方法の説明図である。比較例では、図5(a)に示すように、1回のメモリアクセスで1つのパラメータP1をパラメータメモリ6に格納していた。それに対して、本実施形態では、図5(b)(c)に示すように、1個目のパラメータP1に基づいて2個目のパラメータP2がパラメータP2aに圧縮される。そのため、図5(d)に示すように、1回のメモリアクセスで2個のパラメータP1、P2aをパラメータメモリ6に格納することができる。具体的には、1個目のパラメータP1は0ビットから31ビットまでの32ビットのメモリ領域に格納され、2個目のパラメータP2aは32ビットから47ビットまでの16ビットのメモリ領域に格納される。このように格納された2個のパラメータP1、P2aは、1回のメモリアクセスでパラメータメモリ6から読み出される。そして、図5(e)に示すように、2個目のパラメータP2aが復号され、元の32ビットのパラメータP2に変換される。
(This embodiment: Parameter storage method)
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for storing parameters in the parameter memory 6 of the image processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. In the comparative example, as shown in FIG. 5A, one parameter P1 is stored in the parameter memory 6 by one memory access. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIGS. 5B and 5C, the second parameter P2 is compressed to the parameter P2a based on the first parameter P1. Therefore, as shown in FIG. 5D, two parameters P1 and P2a can be stored in the parameter memory 6 by one memory access. Specifically, the first parameter P1 is stored in a 32-bit memory area from 0 bits to 31 bits, and the second parameter P2a is stored in a 16-bit memory area from 32 bits to 47 bits. The The two parameters P1 and P2a stored in this way are read from the parameter memory 6 by one memory access. Then, as shown in FIG. 5E, the second parameter P2a is decoded and converted into the original 32-bit parameter P2.

(動作例)
次に、本発明の実施形態に係る画像処理装置10の変形回路15が差分圧縮を用いてパラメータを作成し、パラメータメモリ6の未使用領域に格納する動作例を説明する。
(Operation example)
Next, an operation example in which the deformation circuit 15 of the image processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention creates a parameter using differential compression and stores it in an unused area of the parameter memory 6 will be described.

図6は、本発明の実施形態に係る画像処理装置10における入力画像を符号化したデータの模式的構成図である。この図に示すように、入力画像を符号化したデータは、すべて二次元座標グラフで表現される。二次元座標グラフは、入力画像の原点(0,0)からX軸方向に16、Y軸方向に8の(16,8)までの長方形の範囲で構成される。この範囲を1ブロックとして数え、入力画像の解像度に応じたブロック数分だけ繰り返してパラメータを作成する。   FIG. 6 is a schematic configuration diagram of data obtained by encoding an input image in the image processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the data obtained by encoding the input image are all represented by a two-dimensional coordinate graph. The two-dimensional coordinate graph is composed of a rectangular range from the origin (0, 0) of the input image to 16 (16, 8) in the X-axis direction and 8 in the Y-axis direction. This range is counted as one block, and parameters are created by repeating the number of blocks corresponding to the resolution of the input image.

図7は、図6に示される入力画像のパラメータを作成する方法の説明図である。具体的には、図7(a)は、1ブロックの座標を絶対値で表現した二次元座標グラフである。この絶対値表現は、変形に必要な座標と座標の間の小数値も補間する。また、図7(b)は、パラメータを作成するときに辿る座標の走査経路である。この図に示すように、まず、原点A1(0,0)、点A2(1,0)、点A3(2,0)・・・とX軸の右方向へ走査し、パラメータを作成する。点A17(16,0)に到達し、17番目のパラメータを作成すると、点B1(0,1)から次の走査を開始する。すなわち、パラメータ作成のための走査は、ブロックの左端からブロックの右端まで移動した後、ブロック下方向へ1ずれて再びブロックの左端からブロックの右端まで移動する、という経路を辿る。このようにブロック最下段、右端まで順に走査し、パラメータを作成する。1ブロックの走査が終わると、次のブロックへ移動し、同様の方法でパラメータを作成する。   FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for creating the parameters of the input image shown in FIG. Specifically, FIG. 7A is a two-dimensional coordinate graph in which the coordinates of one block are expressed by absolute values. This absolute value representation also interpolates the decimal values between the coordinates necessary for deformation. FIG. 7B shows a scanning path of coordinates followed when creating a parameter. As shown in this figure, first, the origin A1 (0, 0), the point A2 (1, 0), the point A3 (2, 0),... When the point A17 (16, 0) is reached and the 17th parameter is created, the next scan starts from the point B1 (0, 1). In other words, the scan for parameter creation follows a path in which the block moves from the left end of the block to the right end of the block, and then moves downward from the block and moves again from the left end of the block to the right end of the block. In this way, the parameters are created by sequentially scanning the bottom block and the right end. When the scanning of one block is completed, the process moves to the next block, and parameters are created in the same manner.

図8は、図7に示される作成方法により作成されたパラメータを差分圧縮し、2個目のパラメータとしてパラメータメモリ6に格納する方法の説明図である。まず、図8(a)に示すように、入力画像は符号化されて全てが絶対値の二次元座標グラフで表わされる。ここでは、走査順に左から番号を割り当てている。(0,0)(0,1)(0,2)(0,3)(0,4)…からなる列を第1列(奇数列)と呼び、(1,0)(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)…からなる列を第2列(偶数列)と呼ぶことにする。以降も同様、第3列(奇数列)、第4列(偶数列)、第5列(奇数列)、…の順に続く。   FIG. 8 is an explanatory diagram of a method of differentially compressing the parameter created by the creation method shown in FIG. 7 and storing it in the parameter memory 6 as the second parameter. First, as shown in FIG. 8A, the input image is encoded and expressed as a two-dimensional coordinate graph in which all values are absolute. Here, numbers are assigned from the left in the scanning order. A column composed of (0, 0) (0, 1) (0, 2) (0, 3) (0, 4)... Is called a first column (odd column), and (1, 0) (1, 1) A column composed of (1,2) (1,3) (1,4)... Is called a second column (even column). In the same manner, the third column (odd column), the fourth column (even column), the fifth column (odd column),.

そこで、本実施形態では、図8(b)に示すように、偶数列の座標を相対表現で相対値に変換する。すなわち、連続する奇数列の絶対値とその隣り合う偶数列の絶対値で差分を取り、偶数列の座標を相対表現による相対値に変換する。奇数列の座標は、絶対値のまま1個目のパラメータ作成に使用し、偶数列の座標は、相対値(+1,0)に変換して2個目のパラメータ作成に使用するようになっている。相対値(+1,0)は、絶対値を基準にした相対表現なので、絶対値に戻さずとも絶対値の情報を持つことができる。また、相対値(+1,0)のY座標は常に0であるため、パラメータの転送に必要なメモリ帯域幅を比較例よりも半減させてパラメータメモリ6へ格納することができる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the coordinates of the even-numbered columns are converted into relative values by relative expression. That is, a difference is taken between the absolute values of consecutive odd columns and the adjacent even columns, and the coordinates of the even columns are converted into relative values by relative expression. The coordinates of odd-numbered columns are used for creating the first parameter as absolute values, and the coordinates of even-numbered columns are converted to relative values (+1, 0) and used for creating the second parameter. Yes. Since the relative value (+1, 0) is a relative expression based on the absolute value, it can have information on the absolute value without returning to the absolute value. Further, since the Y coordinate of the relative value (+1, 0) is always 0, the memory bandwidth necessary for parameter transfer can be stored in the parameter memory 6 by half that of the comparative example.

この2つの効果を持つ差分圧縮により、1回のメモリアクセスで2個のパラメータP1、P2をパラメータメモリ6に格納することができる。すなわち、奇数番目の絶対値で1個目のパラメータP1を作成し、32ビットのメモリ帯域幅を使用してパラメータメモリ6へ格納する。また、偶数番目の相対値で2個目のパラメータP2を作成し、未使用領域の16ビットのメモリ帯域幅を使用してパラメータメモリ6へ格納する。これにより、パラメータメモリ6の48ビットのメモリ領域に空きが無いようにパラメータを埋めることができるため、メモリの使用率が改善される。この動作を画素数分だけ繰り返し、出力画像のための変形処理パラメータを完成させる。   By the differential compression having these two effects, two parameters P1 and P2 can be stored in the parameter memory 6 by one memory access. That is, the first parameter P1 is created with an odd-numbered absolute value and stored in the parameter memory 6 using a memory bandwidth of 32 bits. Also, a second parameter P2 is created with the even-numbered relative value, and stored in the parameter memory 6 using the 16-bit memory bandwidth of the unused area. As a result, the parameters can be filled so that there is no space in the 48-bit memory area of the parameter memory 6, so that the memory usage rate is improved. This operation is repeated for the number of pixels to complete the deformation processing parameters for the output image.

次に、パラメータメモリ6に格納されたパラメータを変換回路18及び変形テーブル生成回路19を通してワークメモリ21に転送する動作例を説明する。まず、変換回路18は、パラメータメモリ6からパラメータを読み出し、差分圧縮された16ビットのパラメータを元の32ビットのパラメータに変換する。例えば、絶対値座標(0,0)とペアの相対値座標(+1,0)は、この絶対値座標(0,0)に基づいて絶対値座標(1,0)に変換することができる。次いで、変形テーブル生成回路19は、変換回路18により変換されたパラメータに基づいて変形テーブルを作成し、ワークメモリ21へ転送する。変形テーブルは、復号後のパラメータが格納されるテーブルであるが、そのテーブル構成は特に限定されるものではない。その後、画像メモリ2からワークメモリ21に画像が読み出され、このように読み出された画像が変形テーブルに基づいて変形され、その変形画像が画像出力部3へ転送される。   Next, an operation example in which the parameters stored in the parameter memory 6 are transferred to the work memory 21 through the conversion circuit 18 and the transformation table generation circuit 19 will be described. First, the conversion circuit 18 reads a parameter from the parameter memory 6 and converts the 16-bit parameter subjected to differential compression into the original 32-bit parameter. For example, the absolute value coordinate (0, 0) and the relative value coordinate (+1, 0) of the pair can be converted into the absolute value coordinate (1, 0) based on the absolute value coordinate (0, 0). Next, the deformation table generation circuit 19 creates a deformation table based on the parameters converted by the conversion circuit 18 and transfers the deformation table to the work memory 21. The modification table is a table in which parameters after decoding are stored, but the table configuration is not particularly limited. Thereafter, the image is read from the image memory 2 to the work memory 21, the image thus read is deformed based on the deformation table, and the deformed image is transferred to the image output unit 3.

(適用例)
本発明の実施形態に係る画像処理装置10は、レンズ歪みの補正、プロジェクタの台形補正など、入力される静止画および動画の形状を変形する装置に適用することができる。例えば、プロジェクタやHUDのような投影装置に適用してもよいし、あるいは、以下に説明するように、工場などで使用される検査用カメラに適用してもよい。
(Application example)
The image processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention can be applied to an apparatus that deforms the shapes of input still images and moving images, such as lens distortion correction and projector keystone correction. For example, the present invention may be applied to a projection device such as a projector or a HUD, or may be applied to an inspection camera used in a factory or the like as described below.

図9は、飲料ボトル32のラベル検査の様子を示す模式的平面図である。複数の飲料ボトル32がベルトコンベア31により搬送されている。飲料ボトル32の胴部にはラベルが貼られている。このラベルは、透明基体フィルムにインクで商品表示等を印刷したものである。ベルトコンベア31の所定位置には複数台の検査用カメラ33が設置されている。検査用カメラ33は、飲料ボトル32の表面に貼られたラベルを撮像し、ラベルの継ぎ目のズレやラベルの表示内容等を撮像画像に基づいて自動的に検査するようになっている。飲料ボトル32の表面は平坦ではないため、本発明の実施形態に係る画像処理装置10を検査用カメラ33に適用し、ラベルを検査する際に撮影画像を変形させるのが望ましい。   FIG. 9 is a schematic plan view showing a state of label inspection of the beverage bottle 32. A plurality of beverage bottles 32 are conveyed by the belt conveyor 31. A label is affixed to the body of the beverage bottle 32. This label is obtained by printing a product display or the like with ink on a transparent substrate film. A plurality of inspection cameras 33 are installed at predetermined positions on the belt conveyor 31. The inspection camera 33 images a label affixed to the surface of the beverage bottle 32, and automatically inspects the gap between the labels and the display content of the label based on the captured image. Since the surface of the beverage bottle 32 is not flat, it is desirable to apply the image processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention to the inspection camera 33 and deform the captured image when inspecting the label.

以上のように、本実施形態によれば、必要最小限のメモリアクセス回数でパラメータをパラメータメモリに格納することができる。すなわち、メモリ領域の制約を緩和するため、差分圧縮を用いてパラメータを格納するようにしている。差分圧縮は、格納したいパラメータの連続したデータの差分を取って圧縮する効果を有することから、パラメータを格納する際に必要なメモリ帯域幅を半減する作用を生じ、1回のメモリアクセスで比較例の二倍となる量のパラメータをパラメータメモリ6に格納するという効果を奏する。   As described above, according to the present embodiment, parameters can be stored in the parameter memory with the minimum number of necessary memory accesses. That is, in order to relax the restriction on the memory area, the parameters are stored using differential compression. The differential compression has the effect of compressing the difference between successive data of the parameters to be stored, so that it has the effect of halving the memory bandwidth required for storing the parameters, and is a comparative example with one memory access. There is an effect that the parameter memory 6 stores an amount of parameters that is twice as large as the above.

本実施形態のポイントをまとめると以下のようになる。   The points of this embodiment are summarized as follows.

(1)パラメータメモリ6には、画像処理を施すためのパラメータが画素単位ごとに格納される。パラメータは、二次元座標値の情報を持つ数値データで表される。この二次元座標値は絶対値である。連続した入力信号であるパラメータは、最初のパラメータから順に1番目、2番目、3番目…というように番号を割り当てることができる。この連続する奇数列と偶数列を1つのペアとして差分を取って相対値を求める。差分を取って求めた相対値は、絶対値と同様の二次元座標値の情報を持っている。 (1) The parameter memory 6 stores parameters for performing image processing for each pixel unit. The parameter is represented by numerical data having two-dimensional coordinate value information. This two-dimensional coordinate value is an absolute value. Parameters that are continuous input signals can be assigned numbers such as first, second, third, etc. in order from the first parameter. The relative value is obtained by taking a difference between the consecutive odd and even columns as one pair. The relative value obtained by taking the difference has the same two-dimensional coordinate value information as the absolute value.

(2)差分を取って求めた相対値を2個目のパラメータとしてパラメータメモリ6に格納する。比較例の場合、パラメータメモリ6には、メモリ領域の制約により1個のパラメータしか格納できなかった。しかし、相対値であるパラメータの容量は絶対値のパラメータの容量の半分であるため、パラメータメモリ6へ格納するのに必要なメモリ領域も比較例の半分になる。こうして圧縮されたパラメータは、1個目のパラメータを格納すると同時にパラメータメモリ6に格納することができる。すなわち、差分圧縮を用いて1回のメモリアクセスで2個のパラメータをパラメータメモリ6に格納することが可能である。 (2) The relative value obtained by taking the difference is stored in the parameter memory 6 as the second parameter. In the case of the comparative example, only one parameter could be stored in the parameter memory 6 due to memory area restrictions. However, since the capacity of the parameter that is a relative value is half of the capacity of the parameter that is an absolute value, the memory area required for storing in the parameter memory 6 is also half that of the comparative example. The parameter compressed in this way can be stored in the parameter memory 6 at the same time as storing the first parameter. That is, two parameters can be stored in the parameter memory 6 by one memory access using differential compression.

なお、ここでは、画像処理として変形処理を例示したが、本発明は、必要最小限のメモリアクセス回数でパラメータをパラメータメモリに格納することが必要な画像処理全般に適用することができる。もちろん、必要最小限のメモリアクセス回数で複数種類の画像処理を同時に行うことも可能である。   Here, the deformation process is exemplified as the image process. However, the present invention can be applied to all image processes that require the parameters to be stored in the parameter memory with the minimum number of memory accesses. Of course, it is possible to simultaneously perform a plurality of types of image processing with the minimum number of memory accesses.

また、本発明は、画像処理装置10として実現することができるだけでなく、このような画像処理装置10が備える特徴的な処理部をステップとするパラメータ格納方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。このようなプログラムは、CD−ROM等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのはいうまでもない。   In addition, the present invention can be realized not only as the image processing apparatus 10 but also as a parameter storage method that uses a characteristic processing unit included in the image processing apparatus 10 as a step, or the steps can be performed by a computer. It can also be realized as a program to be executed. It goes without saying that such a program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM or a transmission medium such as the Internet.

1…画像入力部
2…画像メモリ
3…画像出力部
4…画像処理部
5…パラメータ圧縮部
6…パラメータメモリ
7…パラメータ復号部
10…画像処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image input part 2 ... Image memory 3 ... Image output part 4 ... Image processing part 5 ... Parameter compression part 6 ... Parameter memory 7 ... Parameter decoding part 10 ... Image processing apparatus

Claims (7)

画像を入力する画像入力部と、
前記画像入力部により入力された画像を格納する画像メモリと、
前記画像メモリに格納された画像に施す画像処理に使用されるパラメータを圧縮するパラメータ圧縮部と、
前記パラメータ圧縮部により圧縮されたパラメータを格納するパラメータメモリと、
前記パラメータメモリに格納されたパラメータを復号するパラメータ復号部と、
前記パラメータ復号部により復号されたパラメータを使用して、前記画像メモリに格納された画像に画像処理を施す画像処理部と、
前記画像処理部により画像処理が施された画像を出力する画像出力部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
An image input unit for inputting an image;
An image memory for storing an image input by the image input unit;
A parameter compression unit for compressing parameters used for image processing applied to the image stored in the image memory;
A parameter memory for storing parameters compressed by the parameter compression unit;
A parameter decoding unit for decoding the parameters stored in the parameter memory;
An image processing unit that performs image processing on an image stored in the image memory using the parameters decoded by the parameter decoding unit;
An image output unit that outputs an image subjected to image processing by the image processing unit;
An image processing apparatus comprising:
前記パラメータ圧縮部は、絶対値で表わされた2つのパラメータをペアとして差分を取って相対値を求め、その相対値で表わされたパラメータと絶対値で表わされたパラメータのペアを同時に前記パラメータメモリに転送することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   The parameter compressing unit obtains a relative value by taking a difference between two parameters represented by absolute values as a pair, and simultaneously pairs the parameter represented by the relative value and the parameter represented by the absolute value. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus transfers the parameter memory. 前記パラメータ圧縮部は、奇数列のパラメータとその隣り合う偶数列のパラメータの差分を取り、偶数列のパラメータを絶対値から相対値に変換することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 2, wherein the parameter compression unit takes a difference between an odd-numbered column parameter and an adjacent even-numbered column parameter, and converts the even-numbered column parameter from an absolute value to a relative value. 前記パラメータ復号部は、相対値で表わされたパラメータと絶対値で表わされたパラメータのペアを同時に前記パラメータメモリから読み出し、その相対値で表されたパラメータを絶対値に変換することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   The parameter decoding unit simultaneously reads a pair of a parameter represented by a relative value and a parameter represented by an absolute value from the parameter memory, and converts the parameter represented by the relative value into an absolute value. The image processing apparatus according to claim 1. 前記パラメータ復号部は、奇数列のパラメータに基づいて、その隣り合う偶数列のパラメータを相対値から絶対値に変換することを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 4, wherein the parameter decoding unit converts a parameter of an adjacent even-numbered column from a relative value to an absolute value based on an odd-numbered column parameter. 前記パラメータは、二次元座標値の情報を持つ数値データであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the parameter is numerical data having information of a two-dimensional coordinate value. 画像処理装置においてパラメータを格納するパラメータ格納方法であって、
画像を入力するステップと、
前記入力された画像を画像メモリに格納するステップと、
前記画像メモリに格納された画像に施す画像処理に使用されるパラメータを圧縮するステップと、
前記圧縮されたパラメータをパラメータメモリに格納するステップと、
を備えることを特徴とするパラメータ格納方法。
A parameter storage method for storing parameters in an image processing apparatus,
Inputting an image;
Storing the input image in an image memory;
Compressing parameters used for image processing applied to the image stored in the image memory;
Storing the compressed parameters in a parameter memory;
A parameter storage method comprising:
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