JP4581445B2 - Image processing apparatus, image processing method, and image processing program - Google Patents

Image processing apparatus, image processing method, and image processing program Download PDF

Info

Publication number
JP4581445B2
JP4581445B2 JP2004081516A JP2004081516A JP4581445B2 JP 4581445 B2 JP4581445 B2 JP 4581445B2 JP 2004081516 A JP2004081516 A JP 2004081516A JP 2004081516 A JP2004081516 A JP 2004081516A JP 4581445 B2 JP4581445 B2 JP 4581445B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
histogram
gradation
frame data
value
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004081516A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005267452A (en
Inventor
賢次 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2004081516A priority Critical patent/JP4581445B2/en
Publication of JP2005267452A publication Critical patent/JP2005267452A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4581445B2 publication Critical patent/JP4581445B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、階調値のヒストグラムなどを用いて画像処理を行う画像処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus that performs image processing using a gradation value histogram or the like.

画像データの階調値の頻度分布(ヒストグラム)を作成し、これに基づいて当該画像データの処理を行う方法が知られている。例えば、特許文献1には、画像データの階調値のヒストグラムを作成し、作成されたヒストグラムから有効な範囲を規定する最小階調値と最大階調値(以下、これらの階調値を「特定階調値」と呼ぶ)を求め、この特定階調値を用いて階調値のダイナミックレンジを広げる画像処理方法が記載されている。その他に、特許文献2及び特許文献3にも、上記と同様なヒストグラムを用いた画像処理方法などが記載されている。   There is known a method of creating a frequency distribution (histogram) of gradation values of image data and processing the image data based on the frequency distribution. For example, in Patent Document 1, a histogram of gradation values of image data is created, and a minimum gradation value and a maximum gradation value (hereinafter, these gradation values are defined as “ An image processing method is described in which a specific gradation value is called and the dynamic range of the gradation value is expanded using the specific gradation value. In addition, Patent Document 2 and Patent Document 3 also describe an image processing method using a histogram similar to the above.

しかしながら、前述したような開示技術では、1階調毎にヒストグラムを作成するため、ヒストグラムの作成時に大きなメモリサイズを要していた。さらに、表示フレーム毎にヒストグラムを作成しており、例えば映像ソースが30fpsである動画を60fpsで表示する場合、ヒストグラムを同一の画像(同一の画像を2回用いて2倍のフレームレートにするため)に対しても作成してしまう場合があった。以上のような理由から、上記のような開示技術では、ヒストグラム作成のために比較的大きな記憶容量を有するメモリを画像処理装置に設ける必要があり、メモリコストがかかるという問題があった。   However, since the disclosed technology as described above creates a histogram for each gradation, a large memory size is required when creating the histogram. Furthermore, a histogram is created for each display frame. For example, when a moving image with a video source of 30 fps is displayed at 60 fps, the histogram is the same image (in order to use the same image twice to double the frame rate). ) May also be created. For the reasons described above, the disclosed technique as described above has a problem that it is necessary to provide a memory having a relatively large storage capacity for creating a histogram in the image processing apparatus, which increases the memory cost.

特開平8−317250号公報JP-A-8-317250 特開平10−198802号公報JP 10-198802 A 特許3456032号公報Japanese Patent No. 3456032

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、同一のフレームデータに対して複数の段階に分けて階調値のヒストグラムを作成することで、ヒストグラム作成に使用するメモリを削減することが可能な画像処理装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above points, and by creating a histogram of gradation values in a plurality of stages for the same frame data, the memory used for histogram creation can be reduced. An object is to provide a possible image processing apparatus.

本発明の1つの観点では、画像処理装置は、取得したフレームデータの所定階調数をグループにして頻度分布を示すヒストグラムを作成し、前記作成されたヒストグラムに基づいて有効な階調範囲を決定するヒストグラム作成手段を有し、前記ヒストグラム作成手段は、複数回取得したフレームデータに対して複数回に分けて前記ヒストグラムを作成し、前回のヒストグラム作成において決定された前記有効な階調範囲のみに対してヒストグラムを作成する。   In one aspect of the present invention, an image processing apparatus creates a histogram indicating a frequency distribution by grouping a predetermined number of gradations of acquired frame data, and determines an effective gradation range based on the created histogram. Histogram generating means for generating the histogram divided into a plurality of times for the frame data acquired a plurality of times, and only in the effective gradation range determined in the previous histogram creation. Create a histogram for it.

上記の処理装置は、フレームデータを取得するごとに、取得したフレームデータに対して階調値の頻度分布を示すヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段を有する。ヒストグラム作成手段は、所定の階調ごとに頻度をカウントしてヒストグラムを作成し、作成されたヒストグラムから有効な階調範囲を決定する。また、ヒストグラム作成手段は、複数回取得したフレームデータに対して複数回に分けて前記ヒストグラムを作成する。このとき、ヒストグラム作成手段は、前回ヒストグラム作成時に決定された有効な階調範囲のみに対してヒストグラムを作成する。即ち、ヒストグラム作成手段は、複数の段階に分けてヒストグラムを作成する。これにより、画像処理装置は、ヒストグラムの作成のためのメモリを削減することができる。   The processing apparatus includes a histogram creation unit that creates a histogram indicating the frequency distribution of gradation values for the acquired frame data each time frame data is acquired. The histogram creation means creates a histogram by counting the frequency for each predetermined gradation, and determines an effective gradation range from the created histogram. The histogram creating means creates the histogram by dividing the frame data acquired a plurality of times into a plurality of times. At this time, the histogram creation means creates a histogram only for the effective gradation range determined at the time of the previous histogram creation. That is, the histogram creation means creates the histogram in a plurality of stages. Thereby, the image processing apparatus can reduce the memory for creating the histogram.

本発明の一態様では、画像処理装置は前記有効な階調範囲は、小さい階調値から順に作成されたヒストグラムにおいて第1の所定値を越えた最小の階調数のグループ、又は大きい階調値から順に作成されたヒストグラムにおいて第2の所定値を越えた最大の階調数のグループであり、前記ヒストグラム作成手段は、前回のヒストグラム作成において決定された前記最小の階調数のグループ、又は前記最大の階調数のグループのみに対してヒストグラムを作成する。この態様では、ヒストグラム作成手段は、第1の所定値又は第2の所定値を閾値として用いて有効な階調範囲を決定する。そして、ヒストグラム作成手段は、これらの閾値を超えた最小の階調数のグループ又は最大の階調数のグループに対してのみ、ヒストグラムを作成していく。これにより、画像処理装置は、取得したフレームデータの有効な階調範囲を規定する階調値を精度良く決定することができる。   In one aspect of the present invention, the image processing apparatus may be configured such that the effective gradation range is a group of a minimum gradation number exceeding a first predetermined value in a histogram created in order from a small gradation value, or a large gradation. A group of the maximum number of gradations exceeding a second predetermined value in a histogram created in order from the value, and the histogram generation means is the group of the minimum number of gradations determined in the previous histogram generation, or A histogram is created only for the group with the maximum number of gradations. In this aspect, the histogram creating means determines an effective gradation range using the first predetermined value or the second predetermined value as a threshold value. Then, the histogram creation means creates a histogram only for the group with the minimum number of gradations or the group with the maximum number of gradations exceeding these thresholds. As a result, the image processing apparatus can accurately determine the gradation value that defines the effective gradation range of the acquired frame data.

本発明の他の一態様では、画像処理装置は、前記ヒストグラム作成手段は、n回に分けて前記ヒストグラムを作成し、前記所定階調数を、前記取得したフレームデータの階調数のn乗根に基づいて定める。これにより、1階調数ごとにヒストグラムを作成する場合に要するメモリ量よりも、フレームデータが有する階調数のn乗根のオーダーでヒストグラムの作成のためのメモリ量が削減される。   In another aspect of the present invention, in the image processing apparatus, the histogram creating means creates the histogram in n times, and sets the predetermined number of gradations to the nth power of the number of gradations of the acquired frame data. Determine based on roots. As a result, the amount of memory for creating the histogram is reduced in the order of the nth root of the number of gradations of the frame data, compared to the amount of memory required for creating the histogram for each number of gradations.

本発明の他の一態様では、処理すべきフレームデータを記憶する記憶手段と、前記記憶したフレームデータを読み出す読み出し手段と、を備え、前記ヒストグラム作成手段は、複数回読み出された同一のフレームデータに対して複数回に分けて前記ヒストグラムを作成する。この態様では、ヒストグラム作成手段は、記憶手段に記憶されたフレームデータを複数回読み出す。即ち、ヒストグラム作成手段は同一のフレームデータを複数回読み出し、これに対して複数の段階に分けてヒストグラムを作成する。これにより、同一のフレームデータに対して同一のヒストグラムを作成する処理を繰り返さないので、画像処理装置は、ヒストグラムの作成のためのメモリを削減することができる。   In another aspect of the present invention, a storage means for storing frame data to be processed and a reading means for reading out the stored frame data are provided, and the histogram creation means is configured to read the same frame read a plurality of times. The histogram is created by dividing the data into a plurality of times. In this aspect, the histogram creation means reads the frame data stored in the storage means a plurality of times. That is, the histogram creation means reads the same frame data a plurality of times, and creates a histogram by dividing it into a plurality of stages. As a result, the process of creating the same histogram for the same frame data is not repeated, so that the image processing apparatus can reduce the memory for creating the histogram.

本発明の他の一態様では、画像処理装置は、前記ヒストグラム作成手段は、前記記憶手段が記憶した隣接するフレームデータが近似している場合には、同一のフレームデータが読み出される回数よりも少ない回数にて前記ヒストグラムを作成する。1回目のヒストグラム作成で求まった階調グループの中に前回の特定階調値が含まれている場合など、隣り合うフレームデータが近似している場合には、1回のみヒストグラムを作成して画像処理を行う。このような場合は、前回のフレームデータから決定された特定階調値が次に処理するフレームデータの特定階調値と近いため、複数回、ヒストグラムを作成して正確な特定階調値を決定する必要はない。これにより、処理を行う回路が2回目のヒストグラムを作成しなくてよいため、消費電力を削減することができる。また、上記の処理をソフトウェアで行う場合には、処理時間を短縮することができる。   In another aspect of the present invention, in the image processing apparatus, the histogram creation means is less than the number of times the same frame data is read when adjacent frame data stored by the storage means is approximate. The histogram is created by the number of times. When adjacent frame data is approximated, such as when the previous specific gradation value is included in the gradation group obtained in the first histogram creation, the histogram is created only once and the image Process. In such a case, the specific gradation value determined from the previous frame data is close to the specific gradation value of the next frame data to be processed, so a histogram is created multiple times to determine the exact specific gradation value. do not have to. As a result, the processing circuit does not have to create the second histogram, so that power consumption can be reduced. Further, when the above processing is performed by software, the processing time can be shortened.

本発明の別の一態様によれば、画像処理装置は、前記ヒストグラム作成手段は、前記フレームデータの記憶及び読み出しが所定条件を満たした場合には、同一のフレームデータが読み出される回数よりも少ない回数にて前記ヒストグラムを作成する。所定条件としては、フレームデータの書き込みがフレーム同期信号と完全に同期していない場合などがある。このような場合には、ヒストグラム作成手段は、途中まで作成したヒストグラムから有効な階調範囲を決定する。これにより、ヒストグラムから決定された有効な階調範囲を用いる階調補正などを行っても、その後表示される画像に大きな乱れは生じない。   According to another aspect of the present invention, in the image processing apparatus, the histogram generating means is less than the number of times the same frame data is read when the storage and reading of the frame data satisfy a predetermined condition. The histogram is created by the number of times. As the predetermined condition, there is a case where writing of frame data is not completely synchronized with the frame synchronization signal. In such a case, the histogram creation means determines an effective gradation range from the histogram created halfway. As a result, even if gradation correction using an effective gradation range determined from the histogram is performed, the image to be displayed thereafter is not greatly disturbed.

上記の画像処理装置の好適な実施例では、前記ヒストグラム作成手段は、2回に分けて前記ヒストグラムを作成し、1回目は、前記読み出された256階調のフレームデータに対して16階調数をグループにしてヒストグラムを作成し、2回目は1階調数をグループにしてヒストグラムを作成する。   In a preferred embodiment of the image processing apparatus, the histogram creating means creates the histogram in two steps, and the first time, 16 gradations are applied to the read 256 gradation frame data. A histogram is created by grouping the numbers, and the second time a histogram is created by grouping the number of one gradation.

本発明の他の観点では、画像処理プログラムは、コンピュータ上で実行されることにより、取得したフレームデータの所定階調数をグループにして頻度分布を示すヒストグラムを作成し、前記作成されたヒストグラムに基づいて有効な階調範囲を決定するヒストグラム作成手段を有し、前記ヒストグラム作成手段は、複数回取得したフレームデータに対して複数回に分けて前記ヒストグラムを作成し、前回のヒストグラム作成において決定された前記有効な階調範囲のみに対してヒストグラムを作成する。この画像処理プログラムをコンピュータ上で実行することにより、上記の画像処理装置と同様に、ヒストグラムの作成のためのメモリを削減することができる。   In another aspect of the present invention, an image processing program is executed on a computer to create a histogram showing a frequency distribution by grouping a predetermined number of gradations of acquired frame data, and the generated histogram is stored in the generated histogram. A histogram generation unit that determines an effective gradation range based on the histogram generation unit, which generates the histogram in a plurality of times for frame data acquired a plurality of times, and is determined in the previous histogram generation. A histogram is created only for the effective gradation range. By executing this image processing program on a computer, it is possible to reduce a memory for creating a histogram, as in the case of the above-described image processing apparatus.

本発明のさらに他の観点では、画像処理方法は、取得したフレームデータの所定階調数をグループにして頻度分布を示すヒストグラムを作成し、前記作成されたヒストグラムに基づいて有効な階調範囲を決定するヒストグラム作成工程を有し、前記ヒストグラム作成工程は、複数回取得したフレームデータに対して複数回に分けて前記ヒストグラムを作成し、前回のヒストグラム作成において決定された前記有効な階調範囲のみに対してヒストグラムを作成する。この画像処理方法によっても、上記の画像処理装置と同様に、前述の画像処理装置を実現することができる。   In still another aspect of the present invention, an image processing method creates a histogram showing a frequency distribution by grouping a predetermined number of gradations of acquired frame data, and determines an effective gradation range based on the created histogram. A histogram creation step for determining, wherein the histogram creation step creates the histogram in a plurality of times for the frame data acquired a plurality of times, and only the effective gradation range determined in the previous histogram creation. Create a histogram for. Also by this image processing method, the above-described image processing apparatus can be realized in the same manner as the above-described image processing apparatus.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[画像表示装置の構成]
本発明の実施形態に係る画像処理部を含む画像表示装置について、図1を用いて説明する。図1には、本発明の実施形態に係る画像表示装置20の概略構成を示す。
[Configuration of image display device]
An image display apparatus including an image processing unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a schematic configuration of an image display apparatus 20 according to an embodiment of the present invention.

画像表示装置20は、画像生成部1と、画像処理部2と、画像表示部3とから構成される。画像表示装置20では、画像生成部1で生成された画像を画像処理部2にて適切に画像処理し、画像処理された画像が画像表示部3に表示される。   The image display device 20 includes an image generation unit 1, an image processing unit 2, and an image display unit 3. In the image display device 20, the image generated by the image generation unit 1 is appropriately subjected to image processing by the image processing unit 2, and the image processed image is displayed on the image display unit 3.

画像生成部1は、図示しないCPU、RAM、ROM、描画装置、ディスクドライブ装置、制御ソフトウェアなどを備えて構成される。画像生成部1は、生成した画像に対応する信号S1を画像処理部2に供給する。なお、画像表示装置20においては、表示すべき画像を生成する画像生成部1を備えずに、処理又は表示すべき画像を外部より取得する受信装置などを備える構成をとってもよい。   The image generation unit 1 includes a CPU, a RAM, a ROM, a drawing device, a disk drive device, control software, and the like (not shown). The image generation unit 1 supplies a signal S1 corresponding to the generated image to the image processing unit 2. Note that the image display device 20 may be configured to include a receiving device that obtains an image to be processed or displayed from the outside without including the image generation unit 1 that generates an image to be displayed.

画像処理部2は、フレームメモリ11と、ヒストグラム作成部12と、階調値探索部13と、階調補正部14とを備える。画像処理部2は、前述した画像処理装置として機能する。なお、図1に示す画像処理部2は、本実施形態に係るヒストグラム作成を行うための処理部のみを備える構成をとっているが、画像処理部2はその他の画像処理を行うことが可能な処理部も備えることができる。   The image processing unit 2 includes a frame memory 11, a histogram creation unit 12, a tone value search unit 13, and a tone correction unit 14. The image processing unit 2 functions as the above-described image processing device. The image processing unit 2 illustrated in FIG. 1 has a configuration including only a processing unit for creating a histogram according to the present embodiment, but the image processing unit 2 can perform other image processing. A processing unit can also be provided.

フレームメモリ11は、画像生成部1から出力される信号S1を取得して、フレームデータが書き込まれる。フレームメモリ11に書き込まれたフレームデータS2は、ヒストグラム作成部12と階調補正部14に読み出される。フレームメモリ11は、前述のフレームデータを記憶する記憶手段として機能する。なお、フレームメモリ11におけるフレームデータの書き込みと読み出しが追い越したり追い越されたりして表示される画像が乱れてしまうこと(即ち、「ティアリング」)を防ぐため、フレームメモリ11への書き込みを読み出しよりも速いタイミング及び速度で行うものとする。   The frame memory 11 acquires the signal S1 output from the image generation unit 1 and is written with frame data. The frame data S2 written in the frame memory 11 is read out by the histogram creation unit 12 and the gradation correction unit 14. The frame memory 11 functions as a storage unit that stores the above-described frame data. It should be noted that writing to the frame memory 11 is more effective than reading to prevent the displayed image from being disturbed (ie, “tearing”) by overwriting or overtaking frame data in the frame memory 11. It shall be performed at a fast timing and speed.

ヒストグラム作成部12は、フレームメモリ11に記憶されたフレームデータS2を読み出して、このフレームデータS2に対して階調値とその頻度の関係を示すヒストグラム(頻度分布)を作成する。このとき、ヒストグラム作成部12は、画像生成部1からヒストグラムの作成処理に関するタイミングに対応する信号S6を取得し、このタイミング信号S6に基づいてヒストグラムを作成する。なお、ヒストグラム作成部12における本実施形態に係るヒストグラム作成処理は、詳細は後述する。   The histogram creation unit 12 reads the frame data S2 stored in the frame memory 11, and creates a histogram (frequency distribution) indicating the relationship between the gradation value and the frequency for the frame data S2. At this time, the histogram creation unit 12 acquires a signal S6 corresponding to the timing related to the histogram creation process from the image generation unit 1, and creates a histogram based on the timing signal S6. Details of the histogram creation processing according to the present embodiment in the histogram creation unit 12 will be described later.

階調値探索部13は、上記のヒストグラム作成部12が作成したヒストグラムに対応する信号S3を取得する。階調値探索部13は、その信号S3から特定階調値を決定する。そして、階調値探索部13は決定した特定階調値に対応する信号S4を階調補正部14に供給する。以上のようにヒストグラム作成部12及び階調値探索部13は、前述したヒストグラム作成手段として機能する。   The gradation value searching unit 13 acquires a signal S3 corresponding to the histogram created by the histogram creating unit 12 described above. The gradation value search unit 13 determines a specific gradation value from the signal S3. Then, the gradation value search unit 13 supplies a signal S4 corresponding to the determined specific gradation value to the gradation correction unit 14. As described above, the histogram creation unit 12 and the gradation value search unit 13 function as the above-described histogram creation unit.

ここで、図2を用いて上記の特定階調値について説明する。図2には、一般的に行われている方法にて作成された階調値のヒストグラムの例を示す。この例では、ヒストグラム作成部12が256階調のフレームデータを取得し、このようなデータに対して処理を行うものとする。図2においては、横軸には階調数の範囲を示し、縦軸にはその範囲にある階調数の頻度(例えば、画素数)を示す。この場合は、1階調ごとに累積の頻度が求められる。1階調ごとに累積の頻度を求めるとは、各階調値毎に、その階調値を有する画素数をカウントし、累積してヒストグラムを作成することをいう。よって、ヒストグラム作成部12は、最大で256階調分の頻度を求める必要がある。更に、図2では、紙面左に階調値0から順に作成されたヒストグラムを示し、紙面右に階調値255から順に作成されたヒストグラムを示す。なお、以下の説明において、「階調値0から順に作成されたヒストグラム」とは、階調値0から、階調値が増加する方向へ作成された累積ヒストグラムを意味する。同様に、「階調値255から順位作成されたヒストグラム」とは階調値255から、階調値が減少する方向へ作成された累積ヒストグラムを意味する。   Here, the specific gradation value will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an example of a histogram of gradation values created by a generally performed method. In this example, it is assumed that the histogram creation unit 12 acquires 256 gradation frame data and performs processing on such data. In FIG. 2, the horizontal axis represents the range of the number of gradations, and the vertical axis represents the frequency of the number of gradations in the range (for example, the number of pixels). In this case, the cumulative frequency is obtained for each gradation. Obtaining the accumulation frequency for each gradation means counting the number of pixels having the gradation value for each gradation value and accumulating it to create a histogram. Therefore, the histogram creation unit 12 needs to obtain a frequency corresponding to 256 gradations at the maximum. Further, FIG. 2 shows a histogram created sequentially from the gradation value 0 on the left side of the paper, and a histogram created sequentially from the gradation value 255 on the right side of the paper. In the following description, “histogram created sequentially from tone value 0” means a cumulative histogram created from tone value 0 in the direction of increasing tone values. Similarly, the “histogram created by ranking from the gradation value 255” means a cumulative histogram created from the gradation value 255 in a direction in which the gradation value decreases.

特定階調値とは、上記のように作成されたヒストグラムにおいて頻度が所定値(閾値)を超える最大の階調値又は最小の階調値である。具体的には、階調値0から順に作成されたヒストグラムにおいて、閾値M1を超える最小の階調値P1が特定階調値に当たる。また、階調値255から順に作成されたヒストグラムにおいて、閾値M2を超える最大の階調値P2が特定階調値に当たる。   The specific gradation value is a maximum gradation value or a minimum gradation value whose frequency exceeds a predetermined value (threshold value) in the histogram created as described above. Specifically, in the histogram created in order from the gradation value 0, the minimum gradation value P1 exceeding the threshold value M1 corresponds to the specific gradation value. In the histogram created in order from the gradation value 255, the maximum gradation value P2 exceeding the threshold value M2 corresponds to the specific gradation value.

こうして階調値探索部13にて決定された特定階調値は、階調補正部14に供給される。階調補正部14は、階調値探索部13が決定した特定階調値に対応する信号S4と、フレームメモリに記憶されたフレームデータS2を取得する。そして、階調補正部14は、フレームデータを特定階調値に基づいて階調補正を行う。これによって、階調値のダイナミックレンジを有効に利用した画像が作成される。   The specific gradation value thus determined by the gradation value search unit 13 is supplied to the gradation correction unit 14. The tone correction unit 14 acquires a signal S4 corresponding to the specific tone value determined by the tone value search unit 13 and frame data S2 stored in the frame memory. Then, the gradation correction unit 14 performs gradation correction on the frame data based on the specific gradation value. As a result, an image that effectively uses the dynamic range of the gradation value is created.

階調補正部14が行う具体的な階調補正について、図3を用いて説明する。図3の横軸には入力階調を示し、縦軸に階調補正された出力階調を示す。入力階調と出力階調は、直線A1で示すような関係を有する。直線A1は、階調値探索部13にて決定された最小階調値P1と最大階調値P2を用いて規定されている。直線A1を用いる階調補正は、入力階調値が最小階調値P1以下の場合は階調値0に変換し、入力階調値が最大階調値P2以上の場合は階調値255に変換する。また、入力階調値が最小階調値P1より大きく最大階調値P2より小さい場合(Qで示す範囲にある場合)は、階調値0から255の間の値をとるように変換する。以上のように、階調補正部14は、最小階調値P1以下又は最大階調値P2以上の階調値はつぶし、最小階調値P1より大きく最大階調値P2より小さい範囲にある階調値を精細に表現するように補正変換を行う。   Specific gradation correction performed by the gradation correction unit 14 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the input gradation, and the vertical axis represents the output gradation after gradation correction. The input gradation and the output gradation have a relationship as indicated by a straight line A1. The straight line A1 is defined using the minimum gradation value P1 and the maximum gradation value P2 determined by the gradation value search unit 13. In the gradation correction using the straight line A1, when the input gradation value is the minimum gradation value P1 or less, it is converted to the gradation value 0, and when the input gradation value is the maximum gradation value P2 or more, the gradation value is 255. Convert. Further, when the input gradation value is larger than the minimum gradation value P1 and smaller than the maximum gradation value P2 (in the range indicated by Q), conversion is performed so as to take a value between gradation values 0 and 255. As described above, the gradation correction unit 14 eliminates gradation values that are less than or equal to the minimum gradation value P1 or greater than or equal to the maximum gradation value P2, and is in a range that is greater than the minimum gradation value P1 and less than the maximum gradation value P2. Correction conversion is performed so that the tone value is expressed finely.

図1に戻って、画像表示部3について説明する。画像表示部3は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)やOLED(Organic Light Emitting Diode)などの表示デバイスを備え、画像処理部2での処理後の画像データS5を表示する。また、画像表示部3は、取得した画像データS5を更に画像処理することもできる。   Returning to FIG. 1, the image display unit 3 will be described. The image display unit 3 includes a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an OLED (Organic Light Emitting Diode), and displays the image data S5 processed by the image processing unit 2. Further, the image display unit 3 can further perform image processing on the acquired image data S5.

図4は、上記した処理部における信号及び処理の流れの具体例を示すタイムチャートである。図4に示す例では、画像表示部20は、映像ソースのレートの2倍のレートで画像表示部20に表示させるものについて示している。例えば、画像表示部20は、映像ソースが30fpsであるフレームデータを60fpsで画像表示部20に表示させる。この場合、フレーム同期信号S10のひとつおきにフレームデータS1を送信し、フレームメモリ11にそのフレームデータS1が書き込まれる。   FIG. 4 is a time chart showing a specific example of signals and processing flow in the processing unit. In the example shown in FIG. 4, the image display unit 20 is displayed on the image display unit 20 at a rate twice the rate of the video source. For example, the image display unit 20 causes the image display unit 20 to display frame data whose video source is 30 fps at 60 fps. In this case, frame data S1 is transmitted every other frame synchronization signal S10, and the frame data S1 is written into the frame memory 11.

フレームメモリ11に書き込まれたフレームデータS1は、フレーム同期信号S10に同期してヒストグラム作成部12に読み出される。図4に示すように、ヒストグラム作成部12は、同一のフレームデータを2回読み出す。例えば、フレーム#0及びフレーム#1がフレームメモリ11に書き込まれるのは1度であるが、ヒストグラム作成部12はそのデータを2度読み出す。ヒストグラム作成部12は、読み出された同一のフレームデータに対して2回に分けてヒストグラムを作成する。この場合、ヒストグラム作成部12は、1回目にフレームデータを読み出したときは、粗く設定した階調範囲にてヒストグラムを作成し、特定階調値が含まれる階調値のグループを大まかに決定する。そして、ヒストグラム作成部12は、2回目にフレームデータを読み出したときは、1回目に決定した特定階調値が含まれるグループのみに対して細かい階調範囲にてヒストグラムを作成する。即ち、ヒストグラム作成部12は、2回に渡るヒストグラム作成処理にて特定階調値が決定されるようにする。よって、ヒストグラム作成部12は、読み出した同一のフレームデータに対して同一のヒストグラムを作成しない。   The frame data S1 written in the frame memory 11 is read out to the histogram creation unit 12 in synchronization with the frame synchronization signal S10. As shown in FIG. 4, the histogram creation unit 12 reads the same frame data twice. For example, although frame # 0 and frame # 1 are written into the frame memory 11 once, the histogram creation unit 12 reads out the data twice. The histogram creation unit 12 creates a histogram in two steps for the same read frame data. In this case, when the frame data is read for the first time, the histogram creation unit 12 creates a histogram in the coarsely set gradation range, and roughly determines a group of gradation values including the specific gradation value. . Then, when the frame data is read for the second time, the histogram creation unit 12 creates a histogram with a fine gradation range only for the group including the specific gradation value determined for the first time. That is, the histogram creation unit 12 determines the specific gradation value by performing the histogram creation process twice. Therefore, the histogram creation unit 12 does not create the same histogram for the read same frame data.

上記のように2回目に作成されたヒストグラムに対応する信号S3は、階調値探索部13に供給される。階調値探索部13は、取得した2回目に作成されたヒストグラムから特定階調値を決定する。この決定された特定階調値に対応する信号S4は、階調補正部14に供給される。そして、階調補正部14は、フレームメモリ11に記憶されたフレームデータS1を取得し、特定階調値を用いて階調補正する。そして、階調補正されたフレームデータに対応する信号S5は、画像表示部3に供給されて表示される。   The signal S3 corresponding to the histogram created for the second time as described above is supplied to the gradation value search unit 13. The gradation value search unit 13 determines a specific gradation value from the acquired histogram created for the second time. The signal S4 corresponding to the determined specific gradation value is supplied to the gradation correction unit 14. Then, the gradation correction unit 14 acquires the frame data S1 stored in the frame memory 11, and performs gradation correction using the specific gradation value. Then, the signal S5 corresponding to the tone-corrected frame data is supplied to the image display unit 3 and displayed.

[ヒストグラム作成方法]
次に、本発明の実施形態に係るヒストグラム作成方法について説明する。本実施形態に係るヒストグラム作成方法は、前述したようにフレームデータが書き込まれるレートよりもフレームデータを読み出すレートの方が大きい場合、即ち同一のフレームデータを複数回読み出して表示する場合に行われる。なお、以下では、2回に分けてヒストグラムを作成するヒストグラム作成方法を例に挙げて説明していく。
[Histogram creation method]
Next, a histogram creation method according to the embodiment of the present invention will be described. As described above, the histogram creation method according to the present embodiment is performed when the rate of reading frame data is higher than the rate of writing frame data, that is, when the same frame data is read and displayed a plurality of times. In the following description, a histogram creation method for creating a histogram in two steps will be described as an example.

図5に、本実施形態に係るヒストグラム作成方法にて作成したヒストグラムの具体例を示す。この例では、ヒストグラム作成部12が256階調のフレームデータを取得し、これに対して処理を行うものとする。図5は、上記した図2と同様に、横軸には階調値の範囲を示し、縦軸にはその範囲にある階調値の頻度(例えば、画素数)を示す。図5では、紙面左に階調値0から順に作成されたヒストグラムを示し、紙面右に階調値255から順に作成されたヒストグラムを示す。更に、図5(a)は、1回目に作成されたヒストグラムを示し、図5(b)は2回目に作成されたヒストグラムを示す。   FIG. 5 shows a specific example of a histogram created by the histogram creation method according to this embodiment. In this example, it is assumed that the histogram creation unit 12 acquires frame data of 256 gradations and performs processing on it. In FIG. 5, as in FIG. 2 described above, the horizontal axis indicates the range of gradation values, and the vertical axis indicates the frequency (for example, the number of pixels) of the gradation values in the range. In FIG. 5, a histogram created in order from the gradation value 0 is shown on the left side of the page, and a histogram created in order from the gradation value 255 is shown on the right side of the page. Further, FIG. 5A shows a histogram created for the first time, and FIG. 5B shows a histogram created for the second time.

まず、1回目に作成するヒストグラム等について示した図5(a)を説明する。図5(a)に示すように、ヒストグラム作成部12は、1階調ごとにではなく16階調ごとに、階調値の累積頻度を求めている。例えば、ヒストグラム作成部12は、0階調から15階調の範囲、0階調から31階調の範囲、という具合に、16階調からなる範囲毎階調値の頻度を求める。よって、ヒストグラム作成部12は、最大でも16のグループに対してのみ頻度を求めればよい。なお、ヒストグラムを作成する際の16階調という数は、入力される256階調の平方根に相当する。   First, FIG. 5A showing the histogram and the like created for the first time will be described. As shown in FIG. 5A, the histogram creating unit 12 obtains the cumulative frequency of gradation values for every 16 gradations, not for every gradation. For example, the histogram creation unit 12 obtains the frequency of the gradation value for each range of 16 gradations, such as a range of 0 gradations to 15 gradations, a range of 0 gradations to 31 gradations, and so on. Therefore, the histogram creation unit 12 only needs to obtain the frequency for at most 16 groups. Note that the number of 16 gradations when creating a histogram corresponds to the square root of 256 gradations to be input.

次に、ヒストグラム作成部12は、階調値0から16階調ごとの16個のグループ単位で作成されたヒストグラムを用いて、閾値M1を超える最小の階調値のグループ(以下、「最小階調グループ」と呼ぶ)、及び、閾値M2を超える最大の階調値のグループ(以下、「最大階調グループ」と呼ぶ)を決定する。図5(a)に示す例の場合、最小階調グループは「64〜79」のグループであり、最大階調グループは「160〜175」のグループである。このようにして、1回目のヒストグラム作成によって特定階調値を含む階調値のグループが決定される。なお、1回目のヒストグラム作成時の最小階調グループ及び最小階調グループの決定を、階調値探索部13が行ってもよい。   Next, the histogram creating unit 12 uses a histogram created in units of 16 groups for each gradation value from 0 to 16 gradations, and uses the histogram of the smallest gradation value exceeding the threshold M1 (hereinafter referred to as “minimum floor”). And a group of maximum gradation values exceeding the threshold M2 (hereinafter referred to as “maximum gradation group”). In the example shown in FIG. 5A, the minimum gradation group is a group of “64 to 79”, and the maximum gradation group is a group of “160 to 175”. In this way, a group of gradation values including a specific gradation value is determined by the first histogram creation. Note that the gradation value search unit 13 may determine the minimum gradation group and the minimum gradation group at the time of creating the first histogram.

図5(b)を用いて、2回目のヒストグラム作成について説明する。図5(b)に示すように、2回目のヒストグラムは、最小階調グループは「64〜79」の各階調値に対して、最大階調グループは「160〜175」の各階調値に対してのみ作成される。この場合、ヒストグラム作成部12は、1階調ごとに頻度を求めている。よって、ヒストグラム作成部12は、最大で16階調分の頻度を求めることになる。階調値探索部13は、こうして作成された64〜79の最小階調グループに対して作成されたヒストグラムを用いて、閾値M1を超える最小階調値を決定する。この場合、最小階調値は72になる。また、階調値探索部13は、160〜175の最大階調グループに対して作成されたヒストグラムを用いて、閾値M2を超える最大階調値を決定する。この場合、最大階調値は169になる。このように決定された最小階調値と最大階調値が、特定階調値に当たる。   The second histogram creation will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5B, in the second histogram, the minimum gradation group is for each gradation value of “64 to 79” and the maximum gradation group is for each gradation value of “160 to 175”. Only created. In this case, the histogram creation unit 12 obtains the frequency for each gradation. Therefore, the histogram creation unit 12 obtains the frequency for 16 gradations at the maximum. The tone value search unit 13 determines the minimum tone value exceeding the threshold M1 using the histogram created for the 64 to 79 minimum tone groups created in this way. In this case, the minimum gradation value is 72. In addition, the tone value search unit 13 determines the maximum tone value that exceeds the threshold M2 using the histogram created for the maximum tone groups 160 to 175. In this case, the maximum gradation value is 169. The minimum gradation value and the maximum gradation value determined in this way correspond to the specific gradation value.

以上のように、本実施形態に係るヒストグラム作成方法では、同一のフレームデータを複数回表示する場合などに、複数回に分けてヒストグラムを作成して特定階調値を決定する。ここで、本実施形態に係るヒストグラム作成方法による効果について説明する。まず、ヒストグラム作成部12では、頻度を算出すべき1つの階調グループに対して、それに対応する頻度値を保持するためのメモリを確保する必要がある。そのため、頻度を算出すべき階調グループの数に応じて確保すべきメモリ量が増えることになる。例えば、頻度を算出すべき1つの階調グループに対して6ビットのメモリを確保するとき、一般的に行われるヒストグラム作成方法では1階調毎に頻度を求めるので、最大で6×256ビットのメモリが使用されることになる。一方、本実施形態に係るヒストグラム作成方法では16階調毎に頻度を求めているので、1つの階調グループに対して6ビットのメモリを確保すると、最大で6×16ビットのメモリが使用されることになる。よって、本実施形態に係るヒストグラム作成方法を一般的な方法と比較すると、256階調の平方根のオーダーでメモリ量が削減されていることがわかる。このように、本実施形態に係るヒストグラム作成方法では、複数回に分けてヒストグラムを作成しているのでヒストグラム作成に要するメモリ量が少なくてよい。したがって、画像処理部2におけるメモリコストを削減することができる。   As described above, in the histogram creation method according to the present embodiment, when the same frame data is displayed a plurality of times, a specific gradation value is determined by creating a histogram divided into a plurality of times. Here, the effect of the histogram creation method according to the present embodiment will be described. First, the histogram creation unit 12 needs to secure a memory for holding a frequency value corresponding to one gradation group whose frequency is to be calculated. For this reason, the amount of memory to be secured increases according to the number of gradation groups whose frequencies are to be calculated. For example, when a 6-bit memory is secured for one gradation group for which the frequency is to be calculated, the frequency is calculated for each gradation in a generally performed histogram creation method, so that a maximum of 6 × 256 bits is obtained. Memory will be used. On the other hand, since the frequency is obtained every 16 gradations in the histogram creation method according to the present embodiment, if a 6-bit memory is secured for one gradation group, a maximum 6 × 16-bit memory is used. Will be. Therefore, comparing the histogram creation method according to this embodiment with a general method, it can be seen that the amount of memory is reduced on the order of the square root of 256 gradations. As described above, in the histogram creation method according to the present embodiment, since the histogram is created in a plurality of times, the amount of memory required for creating the histogram may be small. Therefore, the memory cost in the image processing unit 2 can be reduced.

なお、本実施形態に係るヒストグラム作成方法は、フレームデータの書き込みがフレーム同期信号S10と完全に同期していない場合にも対処することができる。以下では、その対処方法などについて図6を用いて説明する。   Note that the histogram creation method according to the present embodiment can cope with a case where writing of frame data is not completely synchronized with the frame synchronization signal S10. Below, the coping method etc. are demonstrated using FIG.

図6は、ヒストグラムの作成方法及び階調補正に用いるヒストグラムについて、フレームデータが書き込まれる時期によって場合分けしたものを示す。図6は、横軸には時間を表し、上段にフレーム同期信号S10を表し、中段に示すC1の領域はフレームデータの書き込み開始位置と書き込み終了位置を表し、下段に示すC3の領域はフレームメモリ11からフレームデータを読み出してヒストグラムを作成する処理の開始位置と終了位置を表している。なお、以下で説明する処理は、ヒストグラム作成部12及び階調値探索部13が、フレームメモリ11の書き込みアドレスと読み出しアドレスを観測することにより行うものとする。即ち、書込みおよび読み出しの開始から終了までの間ずっと、アドレスを観測し続ける。   FIG. 6 shows the histogram creation method and the histogram used for gradation correction, which are classified according to the time when the frame data is written. In FIG. 6, the horizontal axis represents time, the upper row represents the frame synchronization signal S10, the middle area C1 represents the frame data write start position and the write end position, and the lower section C3 represents the frame memory. 11 shows the start position and end position of processing for reading out frame data from 11 and creating a histogram. Note that the processing described below is performed by the histogram creation unit 12 and the gradation value search unit 13 observing the write address and the read address of the frame memory 11. That is, the address is continuously observed from the start to the end of writing and reading.

図6(a)には、2回目のヒストグラムの作成処理の途中に次のフレームデータが書き込まれた場合について示す。矢印B1はフレームデータ#1の書き込み開始位置を示し、矢印B2はフレームデータ#2の書き込み開始位置を示す。図6(a)より、本来は矢印B22で示す位置からフレームデータ#2が書き込まれるはずであったものが、矢印B2で示す位置から書き込まれていることがわかる。この場合、フレームデータ#1の書き込みは、フレームデータ#0に対する2回目のヒストグラム作成処理を追い越していない。よって、フレームデータ#0から求められた2回目のヒストグラムに基づいて、フレームデータ#1は階調補正される。   FIG. 6A shows a case where the next frame data is written during the second histogram creation process. An arrow B1 indicates a writing start position of the frame data # 1, and an arrow B2 indicates a writing start position of the frame data # 2. From FIG. 6A, it can be seen that the frame data # 2 that should have been originally written from the position indicated by the arrow B22 is written from the position indicated by the arrow B2. In this case, the writing of the frame data # 1 does not pass the second histogram creation process for the frame data # 0. Therefore, tone correction is performed on the frame data # 1 based on the second histogram obtained from the frame data # 0.

図6(b)は、2回目のヒストグラムの作成処理の途中に次のフレームデータが追い越した場合を示す。図6(b)より、フレームデータ#0に対する2回目のヒストグラム作成処理の途中にフレームデータ#1の書き込みが開始し、破線B3の位置で追い越しが生じていることがわかる。即ち、ヒストグラム作成部12では、2回目のヒストグラム作成処理の途中に、フレームメモリ11より読み出すフレームデータがフレームデータ#0からフレームデータ#1に変わっている。よって、ヒストグラム作成部12が作成した2回目のヒストグラムは、フレームデータ#0とフレームデータ#1が混在したものとなる。   FIG. 6B shows a case where the next frame data is overtaken during the second histogram creation process. From FIG. 6B, it can be seen that the writing of the frame data # 1 starts in the middle of the second histogram creation process for the frame data # 0, and the overtaking occurs at the position of the broken line B3. That is, in the histogram creating unit 12, the frame data read from the frame memory 11 is changed from the frame data # 0 to the frame data # 1 during the second histogram creating process. Therefore, the second histogram created by the histogram creation unit 12 is a mixture of frame data # 0 and frame data # 1.

上記の場合、2回目に作成されたヒストグラムが1回目に作成されたヒストグラムの結果とずれる場合がある。例えば、1回目に作成されたヒストグラムにおいて最小階調グループが64〜79であったとき、2回目に作成されたヒストグラムでは階調値64における頻度値が閾値を大きく超えている場合や、階調値79での頻度値が閾値に届かないといった場合がある。このような場合、階調値探索部13は、2回目に作成されたヒストグラムの両端にある階調値(例えば、64、或いは79)を特定階調値として用いる。このような処理は、次のフレームデータの特徴に近づかせる方向の変化となるため、問題はない。   In the above case, the histogram created at the second time may be different from the result of the histogram created at the first time. For example, when the minimum gradation group is 64 to 79 in the histogram created at the first time, the frequency value at the gradation value 64 greatly exceeds the threshold in the histogram created at the second time, In some cases, the frequency value at the value 79 does not reach the threshold value. In such a case, the gradation value search unit 13 uses gradation values (for example, 64 or 79) at both ends of the histogram created second time as the specific gradation value. Such processing causes a change in the direction to approach the feature of the next frame data, so there is no problem.

図6(c)は、1回目のヒストグラムの作成処理の途中に次のフレームデータが書き込まれた場合について示す。図6(c)より、フレームデータ#0に対する1回目のヒストグラム作成処理の途中に、フレームデータ#1の書き込みが開始していることがわかる。よって、次のフレームデータ#1は、フレームデータ#0に対する1回目のヒストグラムのみに基づいて階調補正される。この場合、階調値探索部13は、特定階調値として、1回目のヒストグラムから求まった最小階調グループ及び最大階調グループから、前回の階調補正時に用いた特定階調値に最も近い値を選択するものとする。   FIG. 6C shows a case where the next frame data is written during the first histogram creation process. FIG. 6C shows that the writing of the frame data # 1 has started during the first histogram creation process for the frame data # 0. Therefore, the tone of the next frame data # 1 is corrected based on only the first histogram for the frame data # 0. In this case, the gradation value search unit 13 is closest to the specific gradation value used in the previous gradation correction from the minimum gradation group and the maximum gradation group obtained from the first histogram as the specific gradation value. A value shall be selected.

図6(d)は、1回目のヒストグラムの作成処理の途中に次のフレームデータが追い越した場合を示す。図6(d)より、フレームデータ#0に対する1回目のヒストグラム作成処理の途中にフレームデータ#1の書き込みが開始し、破線B4の位置で追い越しが生じていることがわかる。よって、ヒストグラム作成部12は、フレームデータ#0とフレームデータ#1が混在した1回目のヒストグラムを作成する。そして、前述と同様の方法で、階調値探索部13は1回のみ作成されたヒストグラムから特定階調値を決定する。   FIG. 6D shows a case where the next frame data is overtaken during the first histogram creation process. FIG. 6D shows that the writing of the frame data # 1 starts during the first histogram creation process for the frame data # 0, and an overtaking occurs at the position of the broken line B4. Therefore, the histogram creation unit 12 creates the first histogram in which frame data # 0 and frame data # 1 are mixed. Then, the gradation value search unit 13 determines a specific gradation value from the histogram created only once by the same method as described above.

以上のように、フレームデータの書き込みがフレーム同期信号S10と完全に同期していない場合にも、本実施形態に係る画像処理部2は即座に対応することができる。よって、ヒストグラム作成部12及び階調値探索部13で決定された特定階調値を用いて階調補正されたフレームデータが画像表示部3に表示されても、その表示画像が大きく乱れることはない。   As described above, even when the writing of the frame data is not completely synchronized with the frame synchronization signal S10, the image processing unit 2 according to the present embodiment can respond immediately. Therefore, even when frame data that has been tone-corrected using the specific tone values determined by the histogram creation unit 12 and the tone value search unit 13 is displayed on the image display unit 3, the display image is greatly disturbed. Absent.

なお、上記したヒストグラムを1回のみ作成して行う画像処理は、フレームデータの書き込みがフレーム同期信号S10と同期していない場合以外にも行うことができる。例えば、1回目のヒストグラム作成で求まった階調グループの中に、前回の特定階調値が含まれている場合など、隣り合うフレームデータが近似している場合には、1回のみヒストグラムを作成して画像処理を行う。このような場合は、前回のフレームデータから決定された特定階調値が次に処理するフレームデータの特定階調値と近いため、複数回、ヒストグラムを作成して正確な特定階調値を決定する必要はない。これにより、処理を行う回路が2回目のヒストグラムを作成しなくてよいため、消費電力を削減することができる。また、上記の処理をソフトウェアで行う場合には、処理時間を短縮することができる。   Note that the image processing performed by creating the histogram only once can be performed in a case other than when the writing of the frame data is not synchronized with the frame synchronization signal S10. For example, when adjacent frame data is approximated, such as when the previous specific gradation value is included in the gradation group obtained by the first histogram creation, a histogram is created only once Image processing. In such a case, the specific gradation value determined from the previous frame data is close to the specific gradation value of the next frame data to be processed, so a histogram is created multiple times to determine the exact specific gradation value. do not have to. As a result, the processing circuit does not have to create the second histogram, so that power consumption can be reduced. Further, when the above processing is performed by software, the processing time can be shortened.

なお、上記では、映像ソースが30fpsである動画を60fpsで表示するものを例に挙げて説明したが、これに限定はされない。例えば、映像ソースが60fpsである動画を60fpsで表示する場合には、表示のための画像読み出しとは別に、ヒストグラム作成のために1フレーム期間中に2倍の速度で2回画像を読み出してヒストグラムを作成してもよい。   In the above description, an example in which a moving image whose video source is 30 fps is displayed at 60 fps has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, when displaying a moving image with a video source of 60 fps at 60 fps, apart from reading out the image for display, the image is read out twice at a double speed during one frame period to create a histogram. May be created.

本発明の実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention. 階調値のヒストグラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the histogram of a gradation value. ヒストグラムを用いた階調補正の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the gradation correction | amendment using a histogram. 本発明の実施形態に係る画像処理部における信号処理の流れを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the flow of the signal processing in the image processing part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るヒストグラム作成方法について示す図である。It is a figure shown about the histogram creation method which concerns on embodiment of this invention. 書き込みがフレーム同期信号と完全に同期していない場合の画像処理について示す図である。It is a figure shown about image processing in case writing is not completely synchronized with a frame synchronizing signal.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像生成部、 2 画像処理部、 3 画像表示部、 11 フレームメモリ、 12 ヒストグラム作成部、 13 階調値探索部、 14 階調補正部、 20 画像表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image generation part, 2 Image processing part, 3 Image display part, 11 Frame memory, 12 Histogram creation part, 13 Tone value search part, 14 Tone correction part, 20 Image display apparatus

Claims (7)

フレームデータを順次記憶するフレームメモリと、
前記フレームメモリにフレームデータが記憶されると、前記フレームメモリから前記フレームデータを読み出し、所定の階調数を第1グループにして前記第1グループ毎の累積頻度分布を示す第1ヒストグラムを作成する第1ヒストグラム作成部と、
前記作成したヒストグラムに基づいて有効な階調範囲を決定する有効階調範囲決定部と、
前記第1ヒストグラムの作成後、前記フレームメモリから前記フレームデータを再度読み出し、前記有効な階調範囲について、前記第1グループにおける最小階調グループまたは最大階調グループを前記所定の階調数より少ない階調数第2グループに分けて前記第2グループ毎の階調値の累積頻度を示す第2ヒストグラムを作成する第2ヒストグラム作成部と、
前記第2ヒストグラムの作成中に、前記フレームメモリに次のフレームデータが記憶された場合は、前記次のフレームデータが混在した第2ヒストグラムを作成し、前記次のフレームデータが混在した第2ヒストグラムの累積頻度が、不良値である場合、前記第2ヒストグラムの両端にある階調値を、前記累積頻度が所定値を超える最大の階調値または最小の階調値として決定する階調値探索部と、
前記最大の階調値または最小の階調値に基づいて前記フレームデータの階調補正を行う階調補正部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
A frame memory for sequentially storing frame data;
When the frame data is stored in the frame memory, the frame data is read from the frame memory, and a first histogram showing a cumulative frequency distribution for each first group is created with a predetermined number of gradations as the first group. A first histogram creation unit;
An effective gradation range determining unit that determines an effective gradation range based on the created histogram;
After the creation of the first histogram, the frame data is read again from the frame memory, and the minimum gradation group or the maximum gradation group in the first group is less than the predetermined number of gradations for the effective gradation range. a second histogram creation unit that creates a second histogram indicating the cumulative frequency of the tone value of each of the second group is divided into a second group of gradation number,
When the next frame data is stored in the frame memory during the creation of the second histogram, a second histogram in which the next frame data is mixed is created, and the second histogram in which the next frame data is mixed If the accumulated frequency of the second histogram is a defective value, the tone value search for determining the tone values at both ends of the second histogram as the maximum tone value or the minimum tone value at which the accumulated frequency exceeds a predetermined value. And
An image processing apparatus comprising: a gradation correction unit that performs gradation correction of the frame data based on the maximum gradation value or the minimum gradation value.
前記有効な階調範囲は、小さい階調値から順に作成された第1ヒストグラムにおいて第1の所定値を越えた最小の階調値の第1グループ、又は大きい階調値から順に作成された第1ヒストグラムにおいて第2の所定値を越えた最大の階調値の第2グループであり、
前記第2ヒストグラム作成部は、前記第1ヒストグラムの作成において決定された前記最小の階調値の第1グループ、又は前記最大の階調値の第2グループのみに対して前記第2ヒストグラムを作成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
The effective gradation range is a first group of minimum gradation values exceeding a first predetermined value in a first histogram created in order from a small gradation value, or a first gradation created in order from a large gradation value. A second group of maximum gradation values exceeding a second predetermined value in one histogram;
The second histogram creation unit creates the second histogram only for the first group of the minimum gradation values or the second group of the maximum gradation values determined in the creation of the first histogram. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記第2ヒストグラム作成部は、n回に分けて前記第2ヒストグラムを作成し、前記所定の階調数を、前記フレームデータの階調数のn乗根に基づいて定めることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。   The second histogram creating unit creates the second histogram in n times, and determines the predetermined number of gradations based on an nth root of the number of gradations of the frame data. Item 3. The image processing apparatus according to Item 1 or 2. 処理すべきフレームデータを記憶する記憶部と、
前記記憶したフレームデータを読み出し部と、を備え、
前記第2ヒストグラム作成部は、複数回読み出された同一のフレームデータに対して複数回に分けて前記第2ヒストグラムを作成することを特徴とする請求項1及至3のいずれか一項に記載の画像処理装置。
A storage unit for storing frame data to be processed;
A reading unit for reading the stored frame data;
The said 2nd histogram preparation part produces | generates the said 2nd histogram divided into multiple times with respect to the same frame data read in multiple times, The said any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Image processing apparatus.
前記第1ヒストグラム作成手段は、前記読み出された256階調のフレームデータに対して16階調数をグループにしてヒストグラムを作成し、
前記第2ヒストグラム作成手段は、1階調数をグループにしてヒストグラムを作成することを特徴とする請求項1及至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
The first histogram creating means creates a histogram by grouping 16 gradation numbers for the read 256 gradation frame data,
5. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second histogram creating unit creates a histogram by grouping one gradation number. 6.
コンピュータ上で実行されることにより、
フレームデータをフレームメモリに順次記憶させ、
前記フレームメモリにフレームデータが記憶されると、前記フレームメモリから前記フレームデータを読み出し、所定の階調数を第1グループにして前記第1グループ毎の累積頻度分布を示す第1ヒストグラムを作成し、
前記作成したヒストグラムに基づいて有効な階調範囲を決定し、
前記第1ヒストグラムの作成後、前記フレームメモリから前記フレームデータを再度読み出し、前記有効な階調範囲について、前記第1グループにおける最小階調グループまたは最大階調グループを前記所定の階調数より少ない階調数第2グループに分けて前記第2グループ毎の階調値の累積頻度を示す第2ヒストグラムを作成し、
前記第2ヒストグラムの作成中に、前記フレームメモリに次のフレームデータが記憶された場合は、前記次のフレームデータが混在した第2ヒストグラムを作成し、前記次のフレームデータが混在した第2ヒストグラムの累積頻度が、不良値である場合、前記第2ヒストグラムの両端にある階調値を、前記累積頻度が所定値を超える最大の階調値または最小の階調値として決定し、
前記最大の階調値または最小の階調値に基づいて前記フレームデータの階調補正を行うことを特徴とする画像処理プログラム。
By running on the computer,
Frame data is stored sequentially in the frame memory,
When the frame data is stored in the frame memory, the frame data is read from the frame memory, and a first histogram indicating a cumulative frequency distribution for each of the first groups is created with a predetermined number of gradations as the first group. ,
An effective gradation range is determined based on the created histogram,
After the creation of the first histogram, the frame data is read again from the frame memory, and the minimum gradation group or the maximum gradation group in the first group is less than the predetermined number of gradations for the effective gradation range. divided into a second group of gradation number to create a second histogram indicating the cumulative frequency of the tone value of each of the second group,
When the next frame data is stored in the frame memory during the creation of the second histogram, a second histogram in which the next frame data is mixed is created, and the second histogram in which the next frame data is mixed cumulative frequency of, when a defective value, the gradation value at each end of the second histogram, the cumulative frequency is determined as the maximum gradation value or the minimum tone value exceeds a predetermined value,
An image processing program that performs gradation correction of the frame data based on the maximum gradation value or the minimum gradation value.
フレームデータをフレームメモリに順次記憶させ、
前記フレームメモリにフレームデータが記憶されると、前記フレームメモリから前記フレームデータを読み出し、所定の階調数を第1グループにして前記第1グループ毎の累積頻度分布を示す第1ヒストグラムを作成し、
前記作成したヒストグラムに基づいて有効な階調範囲を決定し、
前記第1ヒストグラムの作成後、前記フレームメモリから前記フレームデータを再度読み出し、前記有効な階調範囲について、前記第1グループにおける最小階調グループまたは最大階調グループを前記所定の階調数より少ない階調数第2グループに分けて前記第2グループ毎の階調値の累積頻度を示す第2ヒストグラムを作成し、
前記第2ヒストグラムの作成中に、前記フレームメモリに次のフレームデータが記憶された場合は、前記次のフレームデータが混在した第2ヒストグラムを作成し、前記次のフレームデータが混在した第2ヒストグラムの累積頻度が、不良値である場合、前記第2ヒストグラムの両端にある階調値を、前記累積頻度が所定値を超える最大の階調値または最小の階調値として決定し、
前記最大の階調値または最小の階調値に基づいて前記フレームデータの階調補正を行うことを特徴とする画像処理方法。
Frame data is stored sequentially in the frame memory,
When the frame data is stored in the frame memory, the frame data is read from the frame memory, and a first histogram indicating a cumulative frequency distribution for each of the first groups is created with a predetermined number of gradations as the first group. ,
An effective gradation range is determined based on the created histogram,
After the creation of the first histogram, the frame data is read again from the frame memory, and the minimum gradation group or the maximum gradation group in the first group is less than the predetermined number of gradations for the effective gradation range. divided into a second group of gradation number to create a second histogram indicating the cumulative frequency of the tone value of each of the second group,
When the next frame data is stored in the frame memory during the creation of the second histogram, a second histogram in which the next frame data is mixed is created, and the second histogram in which the next frame data is mixed cumulative frequency of, when a defective value, the gradation value at each end of the second histogram, the cumulative frequency is determined as the maximum gradation value or the minimum tone value exceeds a predetermined value,
An image processing method, wherein gradation correction of the frame data is performed based on the maximum gradation value or the minimum gradation value.
JP2004081516A 2004-03-19 2004-03-19 Image processing apparatus, image processing method, and image processing program Expired - Fee Related JP4581445B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081516A JP4581445B2 (en) 2004-03-19 2004-03-19 Image processing apparatus, image processing method, and image processing program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081516A JP4581445B2 (en) 2004-03-19 2004-03-19 Image processing apparatus, image processing method, and image processing program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005267452A JP2005267452A (en) 2005-09-29
JP4581445B2 true JP4581445B2 (en) 2010-11-17

Family

ID=35091916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004081516A Expired - Fee Related JP4581445B2 (en) 2004-03-19 2004-03-19 Image processing apparatus, image processing method, and image processing program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4581445B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101751270B1 (en) 2010-01-25 2017-07-11 고려대학교 산학협력단 Appratus and method for generating video peculiarity and system thereof
JP6547606B2 (en) * 2015-11-26 2019-07-24 ブラザー工業株式会社 Image reading system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001144962A (en) * 1999-11-11 2001-05-25 Fuji Xerox Co Ltd Image processing unit
JP2002312775A (en) * 2001-04-13 2002-10-25 Canon Inc Image processor, radiation image processing system and image processing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001144962A (en) * 1999-11-11 2001-05-25 Fuji Xerox Co Ltd Image processing unit
JP2002312775A (en) * 2001-04-13 2002-10-25 Canon Inc Image processor, radiation image processing system and image processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005267452A (en) 2005-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3956887B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing program
JP2005215679A (en) Frame-shifted dynamic gamma correction method and its system
US20090027559A1 (en) Video signal processing apparatus performing gamma correction by cubic interpolation computation, and method thereof
EP2541891A1 (en) Data-generating device, data-generating method, data-generating program, and recording medium
KR102500625B1 (en) Image processing device, display device having the same, and image processing method of the same
JP4581445B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing program
US8885939B2 (en) Image processing apparatus configured to perform image processing for plural images and control method thereof
US11107435B2 (en) Display apparatus and method of driving the same
JP4232831B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing program
JP7134883B2 (en) Video output device, display system and video output method
WO2022155889A1 (en) Method and apparatus for signal processing, and display apparatus
CN107845373B (en) Method and device for adjusting refresh rate
US7405768B2 (en) Apparatus and method for determining image region
JP7129347B2 (en) Display system and display method
US20170148134A1 (en) Driving circuit and operating method thereof
JP2009294292A (en) Image display device
JP2007310577A (en) Device, method, and program for extracting drawing-data
JP2007071940A (en) Memory for display
JP2008064831A (en) Image processing circuit, image processing method, electro-optical device, and electronic equipment
JP4400866B2 (en) Pattern generator
US20090092329A1 (en) Image processing apparatus and image display system
KR20230094271A (en) Memory, Timing Controller Including the same and Display Driving Device Including the same
JP2005151029A (en) Display method of image data
JP4557090B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing program
CN116192319A (en) Method, device and equipment for updating TDDI frame synchronization integrated with touch control and display driver

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070315

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070403

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100616

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100803

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100816

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees