JP3513262B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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- 238000003705 background correction Methods 0.000 claims description 5
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を入力し、画
像処理を行って出力する画像処理装置に関するものであ
る。
像処理を行って出力する画像処理装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、複写機やファクシミリ装置等
で、入力した画像信号を処理して記録、或は表示する場
合、その画像信号に含まれる各画素の輝度信号を対数変
換して濃度信号を生成する、いわゆる対数変換が実施さ
れる。こうして対数変換された画像信号は、更にプリン
タ装置等の印刷特性を考慮して、非線型のデータ変換が
行われて出力される。
で、入力した画像信号を処理して記録、或は表示する場
合、その画像信号に含まれる各画素の輝度信号を対数変
換して濃度信号を生成する、いわゆる対数変換が実施さ
れる。こうして対数変換された画像信号は、更にプリン
タ装置等の印刷特性を考慮して、非線型のデータ変換が
行われて出力される。
【０００３】一方、近年画像処理を目的とするＤＳＰ
（ディジタルシグナル・プロセッサ）として、ＮＴＳＣ
信号等の高速ビデオ信号をリアルタイムで処理するため
に、内部に多数の算術演算ユニット（ＡＬＵ）を有し、
１ラスタ分の画素データを各プロセッサで同時に並列処
理できるようになってきている。
（ディジタルシグナル・プロセッサ）として、ＮＴＳＣ
信号等の高速ビデオ信号をリアルタイムで処理するため
に、内部に多数の算術演算ユニット（ＡＬＵ）を有し、
１ラスタ分の画素データを各プロセッサで同時に並列処
理できるようになってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、このような画
像処理は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて行
われるのが一般的であるが、このようなＬＵＴを用いて
画像データを変換する画像処理は、１ラスタの画素数に
拘わらず、単一のＬＵＴを用いてシリアルに処理できる
メリットがある。しかし、この種の画像処理を、前述の
並列処理型ＤＳＰを用いて行うためには、ＬＵＴ用メモ
リが画素数分必要となり、ＬＵＴの規模が膨大なものと
なり実現が困難である。
像処理は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて行
われるのが一般的であるが、このようなＬＵＴを用いて
画像データを変換する画像処理は、１ラスタの画素数に
拘わらず、単一のＬＵＴを用いてシリアルに処理できる
メリットがある。しかし、この種の画像処理を、前述の
並列処理型ＤＳＰを用いて行うためには、ＬＵＴ用メモ
リが画素数分必要となり、ＬＵＴの規模が膨大なものと
なり実現が困難である。
【０００５】例えば、ＴＩ社のＤＳＰ（ＳＶＰ：スキャ
ンライン・ビデオ・プロセッサ）では、各画素データの
演算のために同時に使用できる各レジスタのビット数が
２５６ビットであるため、上述のＬＵＴ変換を行うと現
状の約１０倍の容量のレジスタが必要となる。
ンライン・ビデオ・プロセッサ）では、各画素データの
演算のために同時に使用できる各レジスタのビット数が
２５６ビットであるため、上述のＬＵＴ変換を行うと現
状の約１０倍の容量のレジスタが必要となる。
【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、並列処理する可能なＤＳＰを用いて画像処理を実現
する画像処理装置を提供することを目的とする。
で、並列処理する可能なＤＳＰを用いて画像処理を実現
する画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】本発明の他の目的は、画像処理方法を示す
近似した多項式を用い、画素信号と定数部分とを並行し
て演算し、その結果の中から必要なデータを取り出し、
前記多項式に従って演算することにより、従来のＤＳＰ
を使用して高速に画像処理を行うことができる画像処理
装置を提供することにある。
近似した多項式を用い、画素信号と定数部分とを並行し
て演算し、その結果の中から必要なデータを取り出し、
前記多項式に従って演算することにより、従来のＤＳＰ
を使用して高速に画像処理を行うことができる画像処理
装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理装置は以下のような構成を備える。
即ち、画像信号を入力し、画像処理を行って出力する画
像処理装置であって、前記複数の画素信号を記憶する記
憶手段と、前記記憶手段に記憶された画素信号のそれぞ
れのべき乗値を算出するべき乗算出手段と、前記べき乗
算出手段により算出されたべき乗値を保持する保持手段
と、前記保持手段に保持されたべき乗値と定数とを乗算
する乗算手段と、前記乗算手段により乗算された値同士
を加算する加算手段とを有する。
に本発明の画像処理装置は以下のような構成を備える。
即ち、画像信号を入力し、画像処理を行って出力する画
像処理装置であって、前記複数の画素信号を記憶する記
憶手段と、前記記憶手段に記憶された画素信号のそれぞ
れのべき乗値を算出するべき乗算出手段と、前記べき乗
算出手段により算出されたべき乗値を保持する保持手段
と、前記保持手段に保持されたべき乗値と定数とを乗算
する乗算手段と、前記乗算手段により乗算された値同士
を加算する加算手段とを有する。
【０００９】
【作用】以上の構成において、記憶手段に記憶された画
素信号のそれぞれのべき乗値を算出するべき乗算出手段
と、べき乗算出手段により算出されたべき乗値を保持す
る保持手段に保持されたべき乗値と定数とを乗算する乗
算手段、及び乗算手段により乗算された値同士を加算す
る加算手段は、画像信号の画像処理方式を多項式で近似
した演算式に基づいて演算する。
素信号のそれぞれのべき乗値を算出するべき乗算出手段
と、べき乗算出手段により算出されたべき乗値を保持す
る保持手段に保持されたべき乗値と定数とを乗算する乗
算手段、及び乗算手段により乗算された値同士を加算す
る加算手段は、画像信号の画像処理方式を多項式で近似
した演算式に基づいて演算する。
【００１０】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。
施例を詳細に説明する。
【００１１】図１は、本実施例で使用するＤＳＰ１００
（ＴＩ社製のスキャナライン・ビデオ・プロセッサ（Ｓ
ＶＰ））の概要を示す図である。
（ＴＩ社製のスキャナライン・ビデオ・プロセッサ（Ｓ
ＶＰ））の概要を示す図である。
【００１２】このＤＳＰ１００は、入力バス１より、最
大４０ビット幅のラスタ画像信号を入力し、このバス１
より入力された画像信号は、データ入力レジスタ（ＤＩ
Ｒ）２に格納される。このデータ入力レジスタ２は、９
６０画素分の画像信号（４０×９６０ビット）を保持す
ることができ、これら９６０画素分の画像信号を並列に
プロセッサ３に出力することができる。このプロセッサ
３は、９６０組のプロセッサ・エレメントで構成され、
各々が１２８ビットの２個のレジスタ・ファイルＲＦ０
とＲＦ１、４個のワーキングレジスタ（ＷＲ）と、９６
０個の算術演算ユニット（ＡＬＵ）を有している。
大４０ビット幅のラスタ画像信号を入力し、このバス１
より入力された画像信号は、データ入力レジスタ（ＤＩ
Ｒ）２に格納される。このデータ入力レジスタ２は、９
６０画素分の画像信号（４０×９６０ビット）を保持す
ることができ、これら９６０画素分の画像信号を並列に
プロセッサ３に出力することができる。このプロセッサ
３は、９６０組のプロセッサ・エレメントで構成され、
各々が１２８ビットの２個のレジスタ・ファイルＲＦ０
とＲＦ１、４個のワーキングレジスタ（ＷＲ）と、９６
０個の算術演算ユニット（ＡＬＵ）を有している。
【００１３】これらＡＬＵの全ては、単一のプログラム
メモリ・ユニット（ＰＭ）５に用意されたプログラムに
従って、入力された画像信号を並行して処理する。尚、
このＳＶＰ１００は、隣接する４画素領域のレジスタを
使うことも可能である。こうして処理された結果は、２
４ビット幅のデータ出力レジスタＤＯＲ４に転送され、
その後、並直変換されて出力データバス６を通して出力
される。
メモリ・ユニット（ＰＭ）５に用意されたプログラムに
従って、入力された画像信号を並行して処理する。尚、
このＳＶＰ１００は、隣接する４画素領域のレジスタを
使うことも可能である。こうして処理された結果は、２
４ビット幅のデータ出力レジスタＤＯＲ４に転送され、
その後、並直変換されて出力データバス６を通して出力
される。
【００１４】図２は、本実施例で行う一連の画像処理を
説明するための図である。
説明するための図である。
【００１５】例えば、イメージスキャナ等の読み取りセ
ンサで読みとられた画像信号２１は、シェーディング補
正部１０で、基準となる白色板を読み取った白信号に基
づいて色ムラが補正される。その後、対数変換部１１で
ＬＯＧ変換され、輝度信号から濃度信号に変換される。
次にエッジ強調部１２において、画像をより鮮明に再生
するためにエッジ強調が行なわれる。そして、濃度調整
部１３で、濃度調整レバーによる濃度調整を行った後、
２値化回路１４において組織ディザで２値化された後、
記録装置に出力して記録される。
ンサで読みとられた画像信号２１は、シェーディング補
正部１０で、基準となる白色板を読み取った白信号に基
づいて色ムラが補正される。その後、対数変換部１１で
ＬＯＧ変換され、輝度信号から濃度信号に変換される。
次にエッジ強調部１２において、画像をより鮮明に再生
するためにエッジ強調が行なわれる。そして、濃度調整
部１３で、濃度調整レバーによる濃度調整を行った後、
２値化回路１４において組織ディザで２値化された後、
記録装置に出力して記録される。
【００１６】ここで本実施例では、対数変換部１１、濃
度調整部１３における非線型なデータ変換処理を、多項
式近似演算を用いて行う。尚、本実施例は、１ラスタが
５１２画素（５１２ノズルのインクジェットヘッドを有
するシリアル式のインクジェットプリンタ装置）のイン
クジェット記録を前提とした例とする。
度調整部１３における非線型なデータ変換処理を、多項
式近似演算を用いて行う。尚、本実施例は、１ラスタが
５１２画素（５１２ノズルのインクジェットヘッドを有
するシリアル式のインクジェットプリンタ装置）のイン
クジェット記録を前提とした例とする。
【００１７】一般に、対数変換処理において、輝度信号
Ｆ（８ビット：０〜２５５）は、以下の式（１）に基づ
いて濃度信号Ｄ（８ビット）に変換できる。
Ｆ（８ビット：０〜２５５）は、以下の式（１）に基づ
いて濃度信号Ｄ（８ビット）に変換できる。
【００１８】
Ｄ＝−Ｋ×Ｌｏｇ（Ｆ／２５５） （Ｋは定数） …（１）
この上記式（１）は、以下に示す様な多項式で近似でき
る。
る。
【００１９】
Ｄ→
Ｋ０＋Ｋ１×Ｆ＋Ｋ２×Ｆ×Ｆ＋Ｋ３×Ｆ×Ｆ×Ｆ
＋Ｋ４×Ｆ×Ｆ×Ｆ×Ｆ＋Ｋ５×Ｆ×Ｆ×Ｆ×Ｆ×Ｆ＋‥‥‥‥‥
＝Ｋ０＋Ｋ１×Ｆ＋Ｋ２×Ｆ×Ｆ＋Ｋ３×Ｆ１×Ｆ
＋Ｋ４×Ｆ２×Ｆ＋Ｋ５×Ｆ３×Ｆ＋‥‥ …（２）
ここで、Ｆ１＝Ｆ×Ｆ，Ｆ２＝Ｆ１×Ｆ，Ｆ３＝Ｆ２×
Ｆ，…とし、また、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ
５，…を定数とする。
Ｆ，…とし、また、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ
５，…を定数とする。
【００２０】上式（２）において、Ｎ次までの多項式近
似演算を行おうとすると、その乗算回数は（１＋２＋３
＋４＋‥‥‥‥＋Ｎ）回となり、加算演算が（Ｎ＋１）
回必要となる。
似演算を行おうとすると、その乗算回数は（１＋２＋３
＋４＋‥‥‥‥＋Ｎ）回となり、加算演算が（Ｎ＋１）
回必要となる。
【００２１】しかし、入力信号Ｆに対してだけのべき乗
演算を独立に順次行い、その求めたべき乗値の中の必要
な値を使って低次の項の積和演算を繰り返してゆけば、
その乗算回数は［１＋２×（Ｎ−１）］回となり、従来
の回数に比べてかなり減少することがわかる。例えばＮ
＝１５の場合、乗算回数は１２０（＝１＋２＋３＋…＋
１５）回から、２９（１＋２×１４）回にまで減少でき
ることがわかる。
演算を独立に順次行い、その求めたべき乗値の中の必要
な値を使って低次の項の積和演算を繰り返してゆけば、
その乗算回数は［１＋２×（Ｎ−１）］回となり、従来
の回数に比べてかなり減少することがわかる。例えばＮ
＝１５の場合、乗算回数は１２０（＝１＋２＋３＋…＋
１５）回から、２９（１＋２×１４）回にまで減少でき
ることがわかる。
【００２２】又、入力信号Ｆの全ての信号領域を１種類
の多項式で近似しなくとも、例えば３つの領域に分割
し、それぞれの領域毎に多項式で近似し、入力信号Ｆの
値に応じて演算式を切り換えれば、その項数が５次程度
であっても、殆ど誤差無く対数変換することができる。
尚、本実施例では対数変換の場合について説明したが、
所謂、一般の非線型なデータ変換、例えば図２のシェー
ディング補正、エッジ強調、濃度調整、２値化処理等も
同様にして容易に実施できる。
の多項式で近似しなくとも、例えば３つの領域に分割
し、それぞれの領域毎に多項式で近似し、入力信号Ｆの
値に応じて演算式を切り換えれば、その項数が５次程度
であっても、殆ど誤差無く対数変換することができる。
尚、本実施例では対数変換の場合について説明したが、
所謂、一般の非線型なデータ変換、例えば図２のシェー
ディング補正、エッジ強調、濃度調整、２値化処理等も
同様にして容易に実施できる。
【００２３】図３は、本発明の一実施例のハードウェア
回路の構成を示すブロック図である。
回路の構成を示すブロック図である。
【００２４】図３において、マルチプレクサ（ＭＰＸ）
９は、ＭＰＵ１６からのデータ入力とラスタ画像信号と
を切り替えてＳＶＰ１００に入力する。全ての上記処理
はＳＶＰ１００の内部で処理され、２値化処理された結
果が出力データバス６より出力される。このＭＰＵ１６
の役割としては、ＭＰＸ９を切り替えてＭＰＵ１６から
ＳＶＰ１００に画像データを入力するとともに、ＳＶＰ
１００への定数及びプログラムのロード、タイミングの
制御などが挙げられる。
９は、ＭＰＵ１６からのデータ入力とラスタ画像信号と
を切り替えてＳＶＰ１００に入力する。全ての上記処理
はＳＶＰ１００の内部で処理され、２値化処理された結
果が出力データバス６より出力される。このＭＰＵ１６
の役割としては、ＭＰＸ９を切り替えてＭＰＵ１６から
ＳＶＰ１００に画像データを入力するとともに、ＳＶＰ
１００への定数及びプログラムのロード、タイミングの
制御などが挙げられる。
【００２５】図４は、本実施例のＳＶＰ１００における
ＬＯＧ変換処理を説明するためのフローチャートで、こ
こでは説明のために、並行して行われる処理の流れを示
したもので、必ずしも実際の動作の順番を表していな
い。
ＬＯＧ変換処理を説明するためのフローチャートで、こ
こでは説明のために、並行して行われる処理の流れを示
したもので、必ずしも実際の動作の順番を表していな
い。
【００２６】ＭＰＵ１６は、ＳＶＰ１００へ入力するデ
ータを管理しており、ステップＳ１で、シェーディング
補正部１０で補正された画素信号（輝度信号Ｆ）を９６
０画素分並列に入力する。この画素信号の入力が終了す
るとステップＳ２で、これら画素の輝度信号のべき乗
（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，…）が計算され、その計算結果が
レジスタＲＦ０又はＲＦ１に保持される。
ータを管理しており、ステップＳ１で、シェーディング
補正部１０で補正された画素信号（輝度信号Ｆ）を９６
０画素分並列に入力する。この画素信号の入力が終了す
るとステップＳ２で、これら画素の輝度信号のべき乗
（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，…）が計算され、その計算結果が
レジスタＲＦ０又はＲＦ１に保持される。
【００２７】一方、これと並行して、ステップＳ４で、
ＭＰＵ１９からＭＰＸ９を介して定数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ
２，…の各値が入力されており、これら各定数と、ステ
ップＳ３でレジスタに保持されているＦのべき乗値（Ｆ
１，Ｆ２，Ｆ３…）とが掛け算され、更に、その結果が
上記式（２）に従って加算される。こうして濃度信号Ｄ
の値が求められ、その結果が出力レジスタＤＯＲにセッ
トされた後、出力バス４を通して出力される。
ＭＰＵ１９からＭＰＸ９を介して定数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ
２，…の各値が入力されており、これら各定数と、ステ
ップＳ３でレジスタに保持されているＦのべき乗値（Ｆ
１，Ｆ２，Ｆ３…）とが掛け算され、更に、その結果が
上記式（２）に従って加算される。こうして濃度信号Ｄ
の値が求められ、その結果が出力レジスタＤＯＲにセッ
トされた後、出力バス４を通して出力される。
【００２８】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置に本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できる。
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置に本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できる。
【００２９】以上説明したように本実施例によれば、１
ラスタの画像を並列処理可能なプロセッサを用いても、
従来メモリを用いたＬＵＴ変換方式で行っていた非線型
データ変換を、高速でかつ精度よく安価に実現できる。
ラスタの画像を並列処理可能なプロセッサを用いても、
従来メモリを用いたＬＵＴ変換方式で行っていた非線型
データ変換を、高速でかつ精度よく安価に実現できる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、並
列処理する可能なＤＳＰを用いて画像処理を実現できる
効果がある。
列処理する可能なＤＳＰを用いて画像処理を実現できる
効果がある。
【００３１】また本発明によれば、画像処理方法を示す
近似した多項式を用い、画素信号と定数部分とを並行し
て演算し、その結果の中から必要なデータを取り出し、
前記多項式に従って演算することにより、従来のＤＳＰ
を使用して高速に画像処理を行うことができるという効
果がある。
近似した多項式を用い、画素信号と定数部分とを並行し
て演算し、その結果の中から必要なデータを取り出し、
前記多項式に従って演算することにより、従来のＤＳＰ
を使用して高速に画像処理を行うことができるという効
果がある。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例で使用するＤＳＰ１００（ＴＩ社製の
スキャナライン・ビデオ・プロセッサ（ＳＶＰ））の概
要を示す図である。
スキャナライン・ビデオ・プロセッサ（ＳＶＰ））の概
要を示す図である。
【図２】本実施例で行う一連の画像処理を説明するため
の図である。
の図である。
【図３】本発明の一実施例のハードウェアの構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】本発明の一実施例のＳＶＰにおける処理の流れ
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 入力バス
９ マルチプレクサ（ＭＰＸ）
１０ シェーディング補正部
１１ 対数変換部
１２ エッジ強調部
１３ 濃度調整部
１４ ２値化部
１６ ＭＰＵ
１００ ＳＶＰ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｎ 1/401 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ａ
1/409 １０１Ｄ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 1/20
G06T 5/00
H04N 1/401
H04N 1/409
G06F 17/10
Claims (7)
- 【請求項１】 画像信号を入力し、画像処理を行って出
力する画像処理装置であって、 前記複数の画素信号を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された画素信号のそれぞれのべき乗
値を算出するべき乗算出手段と、 前記べき乗算出手段により算出されたべき乗値を保持す
る保持手段と、 前記保持手段に保持されたべき乗値と定数とを乗算する
乗算手段と、 前記乗算手段により乗算された値同士を加算する加算手
段とを有し、 前記べき乗算出手段と前記乗算手段及び前記加算手段
は、前記画像信号の画像処理方式を多項式で近似した演
算式に基づいて演算することを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項２】 前記べき乗算出手段と前記乗算手段とは
並行して動作することを特徴とする請求項１に記載の画
像処理装置。 - 【請求項３】 前記画像処理は対数変換であることを特
徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 【請求項４】 前記画像処理はシェーディング補正であ
ることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 【請求項５】 前記画像処理はエッジ強調であることを
特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 【請求項６】 前記画像処理は濃度調整であることを特
徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 【請求項７】 前記画像処理は２値化処理であることを
特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11984095A JP3513262B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 画像処理装置 |
| DE69619586T DE69619586T2 (de) | 1995-05-18 | 1996-05-17 | Verfahren und Vorrichtung zur Bildverarbeitung |
| EP96303509A EP0743617B1 (en) | 1995-05-18 | 1996-05-17 | Image processing method and apparatus thereof |
| US08/649,470 US6067088A (en) | 1995-05-18 | 1996-05-17 | Image processing method and apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11984095A JP3513262B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08315126A JPH08315126A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3513262B2 true JP3513262B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=14771566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11984095A Expired - Fee Related JP3513262B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3513262B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-18 JP JP11984095A patent/JP3513262B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08315126A (ja) | 1996-11-29 |
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