JP4907470B2 - Image signal processing apparatus, image encoding apparatus and image decoding apparatus, method thereof, processor thereof and image processor for video conference system - Google Patents

Image signal processing apparatus, image encoding apparatus and image decoding apparatus, method thereof, processor thereof and image processor for video conference system Download PDF

Info

Publication number
JP4907470B2
JP4907470B2 JP2007224111A JP2007224111A JP4907470B2 JP 4907470 B2 JP4907470 B2 JP 4907470B2 JP 2007224111 A JP2007224111 A JP 2007224111A JP 2007224111 A JP2007224111 A JP 2007224111A JP 4907470 B2 JP4907470 B2 JP 4907470B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
distortion
picture
correction
image signal
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.)
Active
Application number
JP2007224111A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008086007A (en
Inventor
眞也 角野
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.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007224111A priority Critical patent/JP4907470B2/en
Publication of JP2008086007A publication Critical patent/JP2008086007A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4907470B2 publication Critical patent/JP4907470B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

本発明は、主としてTV会議・TV電話システムにおいて、カメラの設置位置・方向に基づき撮影した画像に発生する歪みを補正し、違和感の少ない画像に変形するための画像信号処理方法に関する。   The present invention relates to an image signal processing method for correcting distortion generated in an image photographed based on the installation position and direction of a camera, mainly in a TV conference / TV phone system, and transforming the image into a less uncomfortable image.

ディジタル放送や次世代光ディスクがHDTVに対応したことにより、HDTV対応のPDPディスプレイや液晶ディスプレイ等の大画面表示装置の普及が急速に進んでいる。更に、ネットワークは光ファイバを用いた高速ネットワーク環境が普及し、一般家庭でも数Mbit/sを越えるビットレートで送受信が可能となっている。今後数年で、数十Mbit/sの送受信が可能になる見込であり、前述の画像符号化技術を用いることで、専用回線を用いた企業だけでなく、一般家庭でも高画質のTV電話・TV会議システムの導入が進むと予想される。   As digital broadcasting and next-generation optical discs are compatible with HDTV, large-screen display devices such as HDTV compatible PDP displays and liquid crystal displays are rapidly spreading. Furthermore, high-speed network environments using optical fibers have become widespread for networks, and transmission and reception are possible at bit rates exceeding several Mbit / s even in ordinary homes. In the next few years, it is expected that transmission and reception of several tens of Mbit / s will be possible. By using the above-mentioned image encoding technology, high-quality videophones can be used not only for companies using dedicated lines but also for general households. The introduction of the TV conference system is expected to progress.

さて、TV会議・TV電話においては、話者の正面画像を撮影して相手に送ることが好ましい。これは、対話において、相手に視線を向けて話すことで良い印象を与え、会話がスムーズに行えることから容易に類推できる。しかしながら、現実のTV会議・TV電話では、表示装置の表示面に正対することの多い話者の正面から画像を撮影することは容易ではない。   In a TV conference / TV phone, it is preferable to take a front image of a speaker and send it to the other party. This can be easily inferred from the fact that a good impression is given by speaking with a gaze at the other party in the conversation, and the conversation can be performed smoothly. However, in an actual TV conference / TV phone, it is not easy to take an image from the front of a speaker who often faces the display surface of the display device.

図23はTV会議システムの表示装置とカメラの設置例を示す図である。カメラ101は表示装置102の上に設置される。正面画像を撮影することを考えると、カメラ101を表示装置102の中央に設置することが望ましいが、表示装置102の中央にカメラ101を設置するとカメラ101が目障りで表示装置102に表示される対話者の画像が見えにくくなる。従って、図23のように設置するのが一般的である。   FIG. 23 is a diagram showing an installation example of a display device and a camera of the TV conference system. The camera 101 is installed on the display device 102. Considering that a front image is taken, it is desirable to install the camera 101 in the center of the display device 102. However, when the camera 101 is installed in the center of the display device 102, the dialogue that the camera 101 is displayed on the display device 102 is obstructive. The person's image becomes difficult to see. Therefore, it is common to install as shown in FIG.

さて、近年は表示装置102が大型化し、家庭でも40インチを超える大型ディスプレイが設置されることが多くなった。大型の表示装置102を使用することで、対話者の画像が見やすくなるが、その反面、表示装置102の上部に設置されるカメラ101の位置は話者の正面から大きくずれることになってしまう。   In recent years, the size of the display device 102 has increased, and a large display exceeding 40 inches has been often installed even at home. The use of the large display device 102 makes it easier to see the image of the conversation person, but on the other hand, the position of the camera 101 installed on the upper part of the display device 102 is greatly deviated from the front of the speaker.

図24は垂直であるべきものが歪んで撮影される画像の例を示す図である。話者は床に垂直な壁104とそれを支える柱103の前に正立している。カメラ101は表示装置102の上部に設置され、話者を撮影するためにカメラ101はやや下の方を向いている。図24(a)は設置されている状態を話者の横から見た図、図24(b)は話者の正面から見た図、図24(c)は話者の上部から見た図である。   FIG. 24 is a diagram showing an example of an image that is taken with a vertical one distorted. The speaker stands upright in front of the wall 104 perpendicular to the floor and the pillar 103 that supports it. The camera 101 is installed on the upper part of the display device 102, and the camera 101 faces slightly downward to photograph a speaker. 24A is a view of the installed state as viewed from the side of the speaker, FIG. 24B is a view of the speaker as viewed from the front, and FIG. 24C is a view of the speaker as viewed from above. It is.

さて、カメラ101が表示装置102の上部に設置されることから、カメラ101から話者や、壁104および柱103までの距離が位置によって大きく異なることになる。すなわち、カメラ101から柱103の上部までの距離Ltと比べて、カメラ101から柱103の下部までの距離Lbの長さがかなり長くなる。カメラで撮影した画像は、被写体までの距離が遠いほど小さく撮影されることは良く知られている。従って、このように設置されたカメラ101で撮影した画像は、図24(d)のようになる。図24(b)と図24(d)を比較すれば、図24(d)は画像の下部(つまり、カメラ101からの距離が遠い部分)は小さく撮影されるため、本来は垂直になるべき柱103が斜めに撮影され、見た目の違和感が大きいことがわかる。   Now, since the camera 101 is installed in the upper part of the display apparatus 102, the distance from the camera 101 to the speaker, the wall 104, and the pillar 103 varies greatly depending on the position. That is, the distance Lb from the camera 101 to the lower part of the pillar 103 is considerably longer than the distance Lt from the camera 101 to the upper part of the pillar 103. It is well known that an image taken with a camera is taken smaller as the distance to the subject increases. Accordingly, an image taken by the camera 101 installed in this way is as shown in FIG. Comparing FIG. 24B and FIG. 24D, in FIG. 24D, the lower part of the image (that is, the part far from the camera 101) is taken small, so it should be vertical in nature. It can be seen that the pillar 103 is photographed obliquely, and the discomfort is great.

このカメラ101の設置位置が話者の正面でないことに起因する歪みは、カメラ101と被写体(この場合は話者や、壁104、柱103)までの距離がわかれば、計算によって補正することが可能である。例えば、カメラ101と被写体の位置および向きが固定であれば、予め距離を測定して補正のための方法を計算することができる(特許文献1参照。)。特許文献1で開示されているカメラは書画カメラであり、カメラ101と被写体(書画台)の距離やカメラ101の向きをセンサで測定し、測定した距離や向きに基づいて撮影した画像を画像信号処理で補正している。
特許第3109580号公報
The distortion caused by the installation position of the camera 101 not being in front of the speaker can be corrected by calculation if the distance between the camera 101 and the subject (in this case, the speaker, the wall 104, and the pillar 103) is known. Is possible. For example, if the position and orientation of the camera 101 and the subject are fixed, the distance can be measured in advance and a correction method can be calculated (see Patent Document 1). The camera disclosed in Patent Document 1 is a document camera, and the distance between the camera 101 and a subject (document table) and the orientation of the camera 101 are measured by a sensor, and an image captured based on the measured distance and orientation is an image signal. It is corrected by processing.
Japanese Patent No. 3109580

しかしながら、TV会議・TV電話においては、会議開始前に設置場所を移動したり、会議の参加人数や撮影範囲が頻繁に変わったり等のことがあり、カメラ101と被写体の距離やカメラ101の向きを測定することが困難である。よって、上記の従来の手法を用いた画像の補正が簡単に行えないという課題がある。   However, in a video conference / telephone call, the installation location may change before the conference starts, the number of participants in the conference and the shooting range may change frequently. The distance between the camera 101 and the subject and the orientation of the camera 101 Is difficult to measure. Therefore, there is a problem that the image cannot be easily corrected using the conventional method.

また、カメラ101と被写体との距離やカメラ101の向きを測定し、測定した距離や向きに基づいて画像を補正するのではなく、撮影された画像そのものを解析して画像の歪みを検出し、検出された歪みを補正する方法も考えられている。この方法によれば、カメラ101の設置場所や撮影角度などが頻繁に変更された場合でも、その影響を受けることなく画像の補正を行うことができるというメリットがある。   Further, the distance between the camera 101 and the subject and the orientation of the camera 101 are measured, and the image is not corrected based on the measured distance or orientation, but the captured image is analyzed to detect image distortion. A method for correcting the detected distortion is also considered. According to this method, there is a merit that the image can be corrected without being influenced even when the installation location of the camera 101, the shooting angle, and the like are frequently changed.

しかし、この場合でも、撮影された画像を解析して画像の歪みを検出するために、少なくとも1ピクチャの遅延を生じる。このため、少なくとも1ピクチャ分の画像データを保持しておくためのメモリが必要になるという問題がある。   However, even in this case, there is a delay of at least one picture in order to analyze the captured image and detect image distortion. Therefore, there is a problem that a memory for holding image data for at least one picture is required.

上記課題を解決するために、本発明は、撮影された画像から歪みを検出して補正する場合であっても、画像データを保持しておくためのメモリを節約することができる画像信号処理装置及び画像信号処理方法を提供することを目的とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides an image signal processing apparatus capable of saving a memory for holding image data even when distortion is detected and corrected from a captured image. It is another object of the present invention to provide an image signal processing method.

上記課題を解決するために、本発明の画像信号処理装置は、順次入力される複数のピクチャで構成される動画像の画像の歪みを補正する画像信号処理装置であって、歪み検出の対象となる歪み検出ピクチャ内で画像の垂直方向の線の歪みを検出する歪み検出手段と、前記歪み検出手段によって検出された垂直方向の線の歪みに相当する画像の水平方向へのずれを打ち消すように、前記歪み検出ピクチャより後に入力される補正対象ピクチャの画像を補正する補正手段とを備え、前記歪み検出手段は、前記歪み検出ピクチャの少なくとも2つの水平方向のライン上に位置する画素同士であって、水平方向に同じずれ量を持つ相対的位置関係にある画素同士の画素値の相関を複数のずれ量に対して計算する垂直相関計算部を備え、前記補正手段は、前記歪み検出ピクチャにおいて計算された前記相関で表される相関の度合いが最大となる水平方向への前記ずれ量だけ逆方向にずらすように補正対象ピクチャを補正することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image signal processing apparatus of the present invention is an image signal processing apparatus that corrects image distortion of a moving image composed of a plurality of pictures that are sequentially input. A distortion detecting means for detecting a distortion of a vertical line of the image in the distortion detection picture, and a horizontal displacement of the image corresponding to the distortion of the vertical line detected by the distortion detecting means. , and a correcting means for correcting the image of the correction target picture to be inputted later than the strain detecting picture, the distortion detection unit is a pixel each other located in at least two horizontal on line of the distortion detection picture And a vertical correlation calculation unit that calculates a correlation between pixel values of pixels in a relative positional relationship having the same shift amount in the horizontal direction with respect to a plurality of shift amounts, and the correction unit includes Wherein the degree of correlation represented by the calculated the correlation in the distortion detection picture correcting the correction target picture to shift only in the opposite direction the shift amount in the horizontal direction becomes maximum.

自然界、特に人工的な建造物では、完全な垂直および水平のものが多く垂直方向や水平方向の相関は大きいが、斜め方向の相関はそれほど多くない。また、撮影した映像で最も歪みが目立つのは、垂直方向や水平方向の歪みである。従って、撮影した画像から相関の強さを計算し、その相関がほぼ垂直方向で大きくなっている場合は、本来それは完全な垂直方向で相関が最も大きくなっているべきと見なし、垂直方向の相関が大きくなるように水平方向に拡大縮小の画像変形を行う。このようにすることで、実際のカメラ101と被写体の間の距離や、カメラ101の向きを用いずに画像変形を行い、見た目の違和感の少ない垂直方向に相関が強い画像を再構成できる。   In the natural world, especially artificial buildings, there are many vertical and horizontal ones, and the vertical and horizontal correlations are large, but the diagonal correlations are not so many. Also, the distortion most noticeable in the captured video is the distortion in the vertical direction and the horizontal direction. Therefore, if the strength of the correlation is calculated from the captured image and the correlation is large in the vertical direction, it is assumed that the correlation should be the largest in the complete vertical direction, and the correlation in the vertical direction is assumed. The image is enlarged / reduced in the horizontal direction so that becomes larger. In this way, it is possible to reconstruct an image without using the actual distance between the camera 101 and the subject and the orientation of the camera 101, and to reconstruct an image that has a strong correlation in the vertical direction with little visual discomfort.

更に、TV会議・TV電話においては、会議を開始した直後はカメラの設置位置や向きを変えることはほとんどない。そこで、歪みを補正する補正対象ピクチャで歪みを検出するのではなく、補正対象ピクチャより前に入力されたピクチャで予め歪みを検出しても、補正対象ピクチャとほぼ同じ歪みを検出することができる。そこで、計算量が多く、実時間計算が困難な歪み検出と、それを補正するための補正方法を予め計算しておき、補正対象ピクチャでは計算量が少ない画像変形処理のみ実時間で実施することで、短時間で遅延時間の少ない画像信号処理を行うことができる。   Furthermore, in a TV conference / TV phone, there is almost no change in the installation position and orientation of the camera immediately after the start of the conference. Therefore, it is possible to detect almost the same distortion as the correction target picture even if the distortion is detected in advance in a picture input before the correction target picture, instead of detecting the distortion in the correction target picture for correcting the distortion. . Therefore, distortion detection, which requires a large amount of calculation and is difficult to calculate in real time, and a correction method for correcting the distortion are calculated in advance, and only the image deformation processing with a small amount of calculation is performed in real time on the correction target picture. Thus, it is possible to perform image signal processing with a short delay time in a short time.

本来は垂直となっていると思われる部分が垂直となるように画像信号を変形することで、被写体正面から撮影できない場合でも撮影した画像の歪みを大きく低減し、TV会議・TV電話での違和感を小さくすることができる。   By transforming the image signal so that the part that is supposed to be vertical is vertical, the distortion of the captured image is greatly reduced even when shooting from the front of the subject is not possible, and uncomfortable feeling in video conferences and videophones Can be reduced.

本発明では、撮影した画像の情報のみを用いて画像信号を変形するので、カメラと被写体の距離やカメラの向きを、予め測定したりセンサで取得したりする必要が無く、安価且つ容易に実現することができる。   In the present invention, since the image signal is deformed using only the information of the captured image, the distance between the camera and the subject and the orientation of the camera need not be measured in advance or acquired by a sensor, and can be realized inexpensively and easily. can do.

以下、本発明の実施の形態について、図1から図22を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態1)
図1は実施の形態1の画像信号処理装置3000の構成を示すブロック図である。本実施の形態の画像信号処理装置は、入力画像信号Vinで表されるピクチャの垂直方向の相関を計算し、計算された相関が最も高くなるようピクチャを変形して出力画像を生成する画像信号処理装置である。ただし、垂直方向の相関を計算した最初のピクチャは変形せず、そのまま出力し、次以降のピクチャを変形して出力画像を生成する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image signal processing apparatus 3000 according to the first embodiment. The image signal processing device according to the present embodiment calculates the correlation in the vertical direction of the picture represented by the input image signal Vin, and generates an output image by modifying the picture so that the calculated correlation becomes the highest. It is a processing device. However, the first picture for which the correlation in the vertical direction has been calculated is output as it is without being deformed, and the subsequent picture is deformed to generate an output image.

この画像信号処理装置3000は、歪検出部306と補正処理部300とを備える。
歪検出部306は、順次入力される複数のピクチャで構成される動画像のうち、所定の画像信号(歪検出ピクチャ)を入力し、該ピクチャ(〔i〕番目のピクチャ)内の垂直方向の線の歪み信号D〔i〕(または垂直方向の歪みに相当する信号)を出力する。
The image signal processing device 3000 includes a distortion detection unit 306 and a correction processing unit 300.
The distortion detection unit 306 inputs a predetermined image signal (distortion detection picture) from among the moving images composed of a plurality of pictures that are sequentially input, and the vertical direction in the picture ([i] -th picture) A line distortion signal D [i] (or a signal corresponding to distortion in the vertical direction) is output.

補正処理部300は、該i番目のピクチャの垂直方向の歪み信号を入力し、該ピクチャより後に入力される画像(補正対象ピクチャ:〔i+1〕番目以降のピクチャ)の水平方向のずれを打ち消すように補正する。   The correction processing unit 300 receives a vertical distortion signal of the i-th picture, and cancels a horizontal shift of an image (correction target picture: [i + 1] -th and subsequent pictures) input after the picture. To correct.

図2は、図1に示した歪検出部306の構成を示すブロック図である。図2に示すように、実施の形態1における歪検出部306は、分割部401及び相関計算部402を備える。分割部401は、入力画像信号Vinで表される1画面(歪検出ピクチャ)のピクチャを分割し、画面をどのように分割したかを示す情報を出力する。相関計算部402は、分割された画面ごとに垂直方向の画素値の相関関係を所定の単位毎(ライン毎、分割単位毎)に算出し、垂直方向の線の歪みを検出し出力する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the distortion detection unit 306 illustrated in FIG. As shown in FIG. 2, the distortion detection unit 306 in the first embodiment includes a division unit 401 and a correlation calculation unit 402. The dividing unit 401 divides a picture of one screen (distortion detection picture) represented by the input image signal Vin, and outputs information indicating how the screen is divided. The correlation calculation unit 402 calculates the correlation between the pixel values in the vertical direction for each divided screen for each predetermined unit (for each line or for each division unit), and detects and outputs the distortion of the vertical line.

図3は、図1に示した補正処理部300の構成を示すブロック部である。図3に示すように、実施の形態1における補正処理部300は、パラメータ検出部5303、パラメータ・メモリ5304、及び画像補正部5305を含み構成される。   FIG. 3 is a block unit illustrating a configuration of the correction processing unit 300 illustrated in FIG. As shown in FIG. 3, the correction processing unit 300 according to the first embodiment includes a parameter detection unit 5303, a parameter memory 5304, and an image correction unit 5305.

パラメータ検出部5303は、歪検出ピクチャ(i番目のピクチャ)に対して導出された歪検出部306の出力を入力し後述する画像単位(あるいは分割単位)の補正パラメータを導出する。パラメータ・メモリ5304は導出された補正パラメータや初期値として有するパラメータ(以下これらを補正パラメータと呼ぶ)をピクチャ単位に保持する。画像補正部5305は、補正対象ピクチャ(〔i+1〕番目以降のピクチャ)について、前述の補正パラメータを用いて画像(あるいは分割単位)を補正する。   The parameter detection unit 5303 receives the output of the distortion detection unit 306 derived for the distortion detection picture (i-th picture) and derives correction parameters for each image (or division unit) described later. The parameter memory 5304 holds the derived correction parameters and parameters as initial values (hereinafter referred to as correction parameters) in units of pictures. The image correction unit 5305 corrects an image (or division unit) for the correction target picture ([i + 1] th and subsequent pictures) using the correction parameters described above.

図4は図3に示した補正処理部300の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、補正処理部300は、パラメータ検出部5303、パラメータ・メモリ5304、画像補正部5305、スイッチ310及びスイッチ311を備える。パラメータ検出部5303は、図2に示した相関計算部402で算出された歪みを補正するためのパラメータを検出する。パラメータ検出部5303は、検出したパラメータをスイッチ311で接続された方のパラメータ・メモリ5304に格納する。パラメータ・メモリ5304は、格納されたパラメータを保持する。パラメータ・メモリ5304は、スイッチ310により画像補正部5305に接続されたとき、格納していたパラメータを画像補正部5305に出力する。画像補正部5305は、パラメータ・メモリ5304から入力されたパラメータを入力画像に適用して垂直方向の線の歪みを補正する。   FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the correction processing unit 300 shown in FIG. As shown in the figure, the correction processing unit 300 includes a parameter detection unit 5303, a parameter memory 5304, an image correction unit 5305, a switch 310, and a switch 311. The parameter detection unit 5303 detects a parameter for correcting the distortion calculated by the correlation calculation unit 402 shown in FIG. The parameter detection unit 5303 stores the detected parameter in the parameter memory 5304 connected by the switch 311. The parameter memory 5304 holds stored parameters. When the parameter memory 5304 is connected to the image correction unit 5305 by the switch 310, the parameter memory 5304 outputs the stored parameters to the image correction unit 5305. The image correction unit 5305 applies the parameters input from the parameter memory 5304 to the input image to correct vertical line distortion.

なお、パラメータ・メモリ5304は、パラメータ・メモリ1とパラメータ・メモリ2からなる2つのパラメータ・メモリで構成され、パラメータ・メモリ1とパラメータ・メモリ2とは、それぞれスイッチ311及びスイッチ310を介して切り替えられる。スイッチ310及びスイッチ311は、パラメータ検出部5303からの制御信号に従って切り替えられる。例えば、最初の入力画像(ピクチャ)についてパラメータ検出部5303によってパラメータが検出される場合、スイッチ311はパラメータ検出部5303とパラメータ・メモリ1とを接続する。これによりパラメータ検出部5303により検出されたパラメータは、パラメータ・メモリ1に蓄積される。この間、パラメータ・メモリ5304と画像補正部5305とを接続するスイッチ310は、制御信号によりパラメータ・メモリ2と画像補正部5305とを接続するよう制御される。パラメータ・メモリ2には、画像を変形しないパラメータが格納されている。この結果、パラメータの検出が行われる最初の入力画像は、パラメータ・メモリ1内に蓄積されたパラメータが適用されることなく、画像補正部5305からそのまま出力画像として出力される。   The parameter memory 5304 is composed of two parameter memories including the parameter memory 1 and the parameter memory 2. The parameter memory 1 and the parameter memory 2 are switched via the switch 311 and the switch 310, respectively. It is done. The switch 310 and the switch 311 are switched according to a control signal from the parameter detection unit 5303. For example, when a parameter is detected by the parameter detection unit 5303 for the first input image (picture), the switch 311 connects the parameter detection unit 5303 and the parameter memory 1. As a result, the parameters detected by the parameter detector 5303 are accumulated in the parameter memory 1. During this time, the switch 310 that connects the parameter memory 5304 and the image correction unit 5305 is controlled to connect the parameter memory 2 and the image correction unit 5305 by a control signal. The parameter memory 2 stores parameters that do not deform the image. As a result, the first input image for which the parameter is detected is output as an output image as it is from the image correction unit 5305 without applying the parameters stored in the parameter memory 1.

また、次のパラメータ検出処理が開始されると、スイッチ310はパラメータ・メモリ1と画像補正部5305とを接続するよう切り替えられる。これにより、パラメータ・メモリ1に蓄積されているパラメータが画像補正部5305に読み出され、画像補正部5305に入力されている現在の入力画像に適用される。これにより、画像補正部5305において、入力画像に含まれる垂直方向の線の歪が補正され、出力される。一方、スイッチ311は、パラメータ検出部5303とパラメータ・メモリ2とを接続するように切り替えられる。これにより、現在パラメータ検出部5303に入力されている歪信号から検出されたパラメータがパラメータ・メモリ2に蓄積される。   When the next parameter detection process is started, the switch 310 is switched to connect the parameter memory 1 and the image correction unit 5305. As a result, the parameters stored in the parameter memory 1 are read out to the image correction unit 5305 and applied to the current input image input to the image correction unit 5305. As a result, the image correcting unit 5305 corrects and outputs the distortion of the vertical line included in the input image. On the other hand, the switch 311 is switched so as to connect the parameter detection unit 5303 and the parameter memory 2. As a result, parameters detected from the distortion signal currently input to the parameter detection unit 5303 are accumulated in the parameter memory 2.

さらに、次のパラメータ検出処理が行われるときにスイッチ310を切り替えて、パラメータ・メモリ2と画像補正部5305とを接続し、パラメータ・メモリ2に蓄積されているパラメータを適用して歪の補正を行う。   Further, when the next parameter detection process is performed, the switch 310 is switched to connect the parameter memory 2 and the image correction unit 5305 and apply the parameters stored in the parameter memory 2 to correct the distortion. Do.

なお、パラメータの検出が実時間で行える場合は、検出されたパラメータを次のピクチャに適用して、ピクチャごとに順次、直前のピクチャで得られたパラメータで補正を行なうことが好ましいが、本発明はこれに限定されず、パラメータの検出の計算量が多い場合には入力されたピクチャから検出されたパラメータを適用して、それ以後の全ての入力画像(ピクチャ)の補正を行うとしてもよい。また、最初に入力されたピクチャから検出されたパラメータを最後まで使い続ける必要もなく、あらかじめ定めた枚数のピクチャごとにパラメータを検出し、パラメータが検出されたピクチャから後のピクチャに対し、検出されたパラメータを適用して垂直方向の線の歪みを補正するようにしてもよい。   In the case where the parameter can be detected in real time, it is preferable to apply the detected parameter to the next picture, and sequentially perform correction using the parameter obtained in the immediately preceding picture for each picture. However, the present invention is not limited to this, and when the calculation amount of parameter detection is large, the parameters detected from the input picture may be applied to correct all the input images (pictures) thereafter. In addition, it is not necessary to continue to use the parameters detected from the first input picture until the end, the parameters are detected for each predetermined number of pictures, and the parameters are detected from the picture where the parameters are detected to the subsequent pictures. The parameters may be applied to correct the distortion of the vertical line.

図5は本実施の形態においてパラメータを検出する対象となる画面と、検出されたパラメータを用いて変形の対象となる画面との関係を説明する図である。動画像信号は複数の時間的に連続する画像で構成されており、連続する画像の相関は非常に大きい。TV会議・TV電話でカメラ101の位置や向き、被写体の位置が連続する画像の中で変わることは殆ど無い。そこで、現在カメラ101で撮影した画像である“変形対象画像”でなく、より早い時刻の画像を“パラメータ検出対象画像”として使用して画像変形パラメータを検出し、検出した画像変形パラメータを、“変形対象画像”に適用するのが、実施の形態1の考え方である。   FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between a screen that is a target of parameter detection in this embodiment and a screen that is a target of deformation using the detected parameter. The moving image signal is composed of a plurality of temporally continuous images, and the correlation between the continuous images is very large. In a video conference / telephone, the position and orientation of the camera 101 and the position of the subject hardly change in a continuous image. Therefore, an image deformation parameter is detected by using an image at an earlier time as a “parameter detection target image” instead of the “deformation target image” that is an image currently captured by the camera 101, and the detected image deformation parameter is “ The concept of the first embodiment is applied to the “deformation target image”.

図2に示した歪検出部306において、分割部401は入力画像(ピクチャ)を分割単位に分割し、相関計算部402で相関値を計算する。パラメータ検出部5303は、相関計算部402で計算した相関値から、垂直相関が大きくなるような画像変形パラメータを検出し、パラメータ・メモリ5304に一時的に格納する。画像補正部5305は、パラメータ・メモリ5304から読み出した画像変形パラメータに基づいて、入力画像信号Vinに画像変形を施し、垂直相関が大きい出力画像信号Voutとして出力する。   In the distortion detection unit 306 illustrated in FIG. 2, the division unit 401 divides an input image (picture) into division units, and the correlation calculation unit 402 calculates a correlation value. The parameter detection unit 5303 detects an image deformation parameter that increases the vertical correlation from the correlation value calculated by the correlation calculation unit 402 and temporarily stores it in the parameter memory 5304. The image correction unit 5305 performs image deformation on the input image signal Vin based on the image deformation parameter read from the parameter memory 5304, and outputs the image as an output image signal Vout having a large vertical correlation.

尚、図4において、パラメータ検出部5303は、歪検出部306の相関計算部402からの出力信号を入力するとして説明したが、パラメータ検出部が直接入力画像信号Vinを入力し相関計算部と同様の処理をすることとしてもよい。   In FIG. 4, the parameter detection unit 5303 has been described as receiving an output signal from the correlation calculation unit 402 of the distortion detection unit 306. However, the parameter detection unit directly inputs the input image signal Vin and is similar to the correlation calculation unit. It is good also as processing.

この場合、パラメータ検出部5303は、「歪み検出の対象となる歪み検出ピクチャ内で画像の垂直方向の線の歪みを検出する歪み検出手段」及び「特定のピクチャにおいて歪みを検出する前記歪み検出手段」に相当し、画像補正部5305は、「前記歪み検出手段によって検出された垂直方向の線の歪みに相当する画像の水平方向へのずれを打ち消すように、前記ピクチャより後に入力される補正対象ピクチャの画像を補正する補正手段」及び「前記歪み検出手段で検出しないピクチャに対して、当該ピクチャより前に検出した垂直方向の線の歪みに基づいて前記補正対象ピクチャを補正する前記補正手段」に相当することとなり、この場合分割部401は必須の構成ではない。   In this case, the parameter detection unit 5303 includes “a distortion detection unit that detects a distortion of a line in the vertical direction of an image in a distortion detection picture to be a distortion detection target” and “the distortion detection unit that detects a distortion in a specific picture”. The image correction unit 5305 is a correction target that is input after the picture so as to cancel the horizontal shift of the image corresponding to the distortion of the vertical line detected by the distortion detection unit. “Correction means for correcting the image of a picture” and “the correction means for correcting the picture to be corrected based on the distortion of the vertical line detected before the picture for a picture not detected by the distortion detection means” In this case, the dividing unit 401 is not an essential component.

図6は、実施の形態1の画像信号処理装置の歪み補正処理における動作の一例を示すフローチャートである。まず、画像信号処理装置は、カメラ101で撮影された入力画像信号Vinを取得する(S601)。次いで、画像信号処理装置は、処理すべき入力画像信号Vinがあるか否か、すなわち処理対象画像で未処理のものがあるかどうかを判断し(S602)、なければ終了する。処理すべき入力画像信号Vinがあれば、さらに、入力された画像が最初のピクチャ又は補正しないピクチャか否かを判断する(S603)。ステップ603での判断の結果、入力された画像が最初のピクチャ又は補正しないピクチャであれば、入力された入力画像信号Vinをそのまま出力する(S604)。ステップ603での判断の結果、入力された画像が最初のピクチャ又は補正しないピクチャのいずれでもなければ、画像補正部5305は、パラメータ検出部5303によってすでに検出され、パラメータ・メモリ5304に保持されているパラメータに基づいて入力画像を補正し、出力する。次いで、パラメータ検出部5303は入力画像の垂直方向の線の歪みを検出し(S606)、歪み補正のためのパラメータを検出してパラメータ・メモリ5304に格納する(S607)。この後、画像信号処理装置は、ステップ601の処理に戻り、処理すべき入力画像がなくなるまで、ステップ601からステップ607の処理を繰り返す。   FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation in the distortion correction processing of the image signal processing device according to the first embodiment. First, the image signal processing apparatus acquires an input image signal Vin photographed by the camera 101 (S601). Next, the image signal processing apparatus determines whether there is an input image signal Vin to be processed, that is, whether there is an unprocessed image to be processed (S602). If there is an input image signal Vin to be processed, it is further determined whether or not the input image is the first picture or a picture not to be corrected (S603). If the result of determination in step 603 is that the input image is the first picture or a picture that is not corrected, the input image signal Vin that has been input is output as it is (S604). If the result of determination in step 603 is that the input image is neither the first picture nor the uncorrected picture, the image correction unit 5305 has already been detected by the parameter detection unit 5303 and is stored in the parameter memory 5304. The input image is corrected based on the parameters and output. Next, the parameter detection unit 5303 detects the distortion of the line in the vertical direction of the input image (S606), detects a parameter for distortion correction, and stores it in the parameter memory 5304 (S607). Thereafter, the image signal processing apparatus returns to the process of step 601 and repeats the processes of step 601 to step 607 until there is no input image to be processed.

図7は、図3に示した補正処理部300の他の例である補正処理部700の詳細な構成を示すブロック図である。実施の形態1の画像処理信号装置では、何枚ものピクチャを同じパラメータを用いて補正した場合、背景画像はほぼ静止しているものの、入力画像信号Vinが動画像であるために、補正が実際の画面の歪みより過度に行われたり、補正の度合いが足りなかったりする可能性がある。そのため、実施の形態1の他の例である画像処理信号装置は、補正処理部700を備える。補正処理部700は、何枚かのピクチャ(例えば、ピクチャ1、2、3)の補正パラメータを検出して、それぞれパラメータ・メモリに蓄積しておき、何枚目か後のピクチャ(例えば、ピクチャ4)に対して補正を行なうときには、それまでに蓄積したパラメータの平均値(すなわち、ピクチャ1、2、3のそれぞれの補正パラメータの平均値)などの時間的に平滑化された補正値を用いて補正を行なう構成である。ここで、パラメータ検出部703は「複数の特定のピクチャにおいて歪みを検出する前記歪み検出手段」に相当し、画像補正部705は「前記歪み検出手段で歪が検出されないピクチャに対して、当該ピクチャより前に検出された前記ずれ量を平均することによって補正量を時間的に平滑化して前記補正対象ピクチャを補正する前記補正手段」に相当する。   FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of a correction processing unit 700, which is another example of the correction processing unit 300 shown in FIG. In the image processing signal device according to the first embodiment, when many pictures are corrected using the same parameters, the background image is almost stationary, but the input image signal Vin is a moving image, so the correction is actually performed. It may be performed more excessively than the screen distortion, or the degree of correction may be insufficient. Therefore, the image processing signal device which is another example of the first embodiment includes a correction processing unit 700. The correction processing unit 700 detects the correction parameters of several pictures (for example, pictures 1, 2, and 3), accumulates them in the parameter memory, respectively, and sets the several subsequent pictures (for example, pictures When the correction is performed on 4), a temporally smoothed correction value such as an average value of parameters accumulated so far (that is, an average value of correction parameters of pictures 1, 2, and 3) is used. Thus, the correction is performed. Here, the parameter detection unit 703 corresponds to “the distortion detection unit that detects distortion in a plurality of specific pictures”, and the image correction unit 705 applies “the picture for which distortion is not detected by the distortion detection unit. The correction means corresponds to the “correction means for correcting the correction target picture by temporally smoothing the correction amount by averaging the deviation amounts detected earlier.

補正処理部700は、パラメータ検出部703、パラメータ・メモリ704、画像補正部705、スイッチ710及びスイッチ711を備える。パラメータ・メモリ704は、例えば、N(Nは自然数)個のパラメータ・メモリ1、パラメータ・メモリ2、・・・、パラメータ・メモリNを備える。パラメータ検出部703は、入力画像のピクチャごとに画像変形パラメータを検出して、スイッチ711を切り替え、検出した画像変形パラメータをそれぞれパラメータ・メモリ1、パラメータ・メモリ2、・・・、パラメータ・メモリNに順次、格納する。この場合、パラメータ検出部703はピクチャ1枚ずつにつき画像変形パラメータを検出する必要はなく、ピクチャの所定枚数ごとであってもよい。例えば、最初のピクチャのパラメータをパラメータ・メモリ1に格納し、2番目のピクチャをパラメータ・メモリ1に格納されているパラメータを用いて補正したとする。その後、2番目のピクチャで検出したパラメータをパラメータ・メモリ2に格納し、順次、N個のパラメータ・メモリに格納する。例えば、それまで、最初のピクチャで検出したパラメータを用いて補正を行なっていたとすると、(N+1)番目のピクチャを補正するときには、パラメータ検出部703は切り替え信号により、スイッチ710を順次、画像補正部705に接続して、パラメータ・メモリ1〜パラメータ・メモリNに格納されているパラメータを画像補正部705に読み出させる。画像補正部705では、パラメータ・メモリ1〜パラメータ・メモリNから読み出したN個のパラメータの平均値などを算出し、算出したパラメータを用いて(N+1)番目のピクチャの垂直方向の線の歪みを補正する。これにより、少しずつ変化していた画像に対して、補正の度合いが急に大きく変化することなく、画面の動きに応じてより適切な量だけ歪みの補正が行なえるという効果がある。   The correction processing unit 700 includes a parameter detection unit 703, a parameter memory 704, an image correction unit 705, a switch 710, and a switch 711. The parameter memory 704 includes, for example, N (N is a natural number) parameter memory 1, parameter memory 2,..., Parameter memory N. The parameter detection unit 703 detects an image deformation parameter for each picture of the input image, switches the switch 711, and sets the detected image deformation parameter to the parameter memory 1, the parameter memory 2,. Store sequentially. In this case, the parameter detection unit 703 does not need to detect the image deformation parameter for each picture, and may be for every predetermined number of pictures. For example, it is assumed that the parameters of the first picture are stored in the parameter memory 1 and the second picture is corrected using the parameters stored in the parameter memory 1. Thereafter, the parameters detected in the second picture are stored in the parameter memory 2 and sequentially stored in N parameter memories. For example, assuming that correction has been performed using the parameters detected in the first picture until then, when correcting the (N + 1) -th picture, the parameter detection unit 703 sequentially switches the switch 710 in response to the switching signal. The image correction unit 705 is caused to read out the parameters stored in the parameter memory 1 to the parameter memory N. The image correction unit 705 calculates an average value of the N parameters read from the parameter memory 1 to the parameter memory N, and uses the calculated parameters to correct the vertical line distortion of the (N + 1) th picture. to correct. As a result, there is an effect that the distortion can be corrected by a more appropriate amount in accordance with the movement of the screen without causing the degree of correction to change abruptly with respect to the image that has changed little by little.

本実施の形態では、最初のピクチャでは画像変形パラメータを検出するだけで画像変形処理を行わない。従って、画像変形パラメータは古い時刻の画像で計算されるため、入力画像信号Vinを一時的にメモリ等に保持しておく必要がなく画像変形処理が行える。従って、最初のピクチャについて、入力画像信号Vinが入力されてから出力画像信号Voutが出力されるまでが短時間になり、低遅延を実現できる長所がある。更に、本実施の形態1では、最初のピクチャを保持しておく必要がないので、画像変形処理のために画面メモリを備える必要がない。従って、たとえ画像変形パラメータを格納するためのパラメータ・メモリ5304を備える必要があるとしてもパラメータ・メモリ5304の容量は、画像(1フレーム又は1フィールドのピクチャ)を格納する画面メモリの容量よりも少ないので、メモリ容量を節約できるという長所がある。   In the present embodiment, only the image deformation parameter is detected in the first picture, and the image deformation process is not performed. Therefore, since the image deformation parameter is calculated from an image at an old time, it is not necessary to temporarily hold the input image signal Vin in a memory or the like, and image deformation processing can be performed. Therefore, for the first picture, the time from when the input image signal Vin is input to when the output image signal Vout is output is short, and there is an advantage that low delay can be realized. Further, in the first embodiment, since it is not necessary to hold the first picture, it is not necessary to provide a screen memory for image deformation processing. Therefore, even if it is necessary to provide the parameter memory 5304 for storing the image deformation parameters, the capacity of the parameter memory 5304 is smaller than the capacity of the screen memory for storing the image (one frame or one field picture). Therefore, there is an advantage that the memory capacity can be saved.

図8は、入力画像信号Vinの垂直方向の相関を計算するための分割部401による画面の分割例を示す図である。図8(a)は、相関を計算する画面の例を示している。図8(b)は、図8(a)に示した画面を分割単位に分割する例を示している。同図では画面を水平方向に2分割し、垂直方向に8分割しているが、同図は一例であり、水平方向に2分割以上にしたり、垂直分割数を8分割以上にしたりすることも可能である。理想的には、垂直方向はライン毎に分割することが望ましい。ここでは、分割した単位を、L0〜L7、R0〜R7とする。   FIG. 8 is a diagram showing an example of screen division by the dividing unit 401 for calculating the correlation in the vertical direction of the input image signal Vin. FIG. 8A shows an example of a screen for calculating the correlation. FIG. 8B shows an example in which the screen shown in FIG. 8A is divided into division units. In the figure, the screen is divided into two parts in the horizontal direction and eight parts in the vertical direction. However, the figure is only an example, and the horizontal direction may be divided into two parts or more, or the number of vertical divisions may be made eight or more. Is possible. Ideally, the vertical direction should be divided for each line. Here, the divided units are L0 to L7 and R0 to R7.

相関計算部402は分割した単位ごとに、水平方向のライン上の画素値を水平方向に1画素ずつずらしつつ、それぞれのずれ量に対する垂直方向の画素値の相関値を計算する。相関値を計算する水平方向の幅は、数画素とする。具体的には、分割した単位であるL0〜L7、R0〜R7のそれぞれについて、上下方向に隣接するライン間で、ライン上に配置される画素の値の垂直方向の相関値を計算する。   For each divided unit, the correlation calculation unit 402 shifts the pixel values on the horizontal line by one pixel in the horizontal direction, and calculates the correlation value of the vertical pixel value with respect to each shift amount. The horizontal width for calculating the correlation value is several pixels. Specifically, for each of the divided units L0 to L7 and R0 to R7, the correlation value in the vertical direction of the values of the pixels arranged on the line is calculated between the adjacent lines in the vertical direction.

図9は画面分割単位L0〜L7、R0〜R7のそれぞれについて、上下方向に隣接するライン間で、ライン上に配置される画素の値の垂直方向の相関値を計算した場合の相関の例を示すグラフである。相関値CorDは、対象となるラインを水平方向に移動し、真上のライン上の画素との相関を計算した値である。相関値CorA〜CorCは対象となるラインの画素をそれぞれ左方向に3〜1画素、相関値CorE〜CorGはそれぞれ右方向に1〜3画素ずらし、垂直方向の相関を計算したものである。ここでは、例えば、分割単位L0〜L7、R0〜R7のそれぞれについて、隣接する2ラインの組の垂直相関を上から順に計算する。そして、この2ラインの組を1行ずつ下にずらしながら、分割単位内のすべての2ラインの組の垂直相関を計算する。さらに、例えば、分割単位内のすべての隣接2ラインの組について垂直相関値を計算し、それらの和を当該分割単位の垂直相関とする。この例では、分割単位L0〜L7は左に1画素ずらした相関値CorCが最も大きく、分割単位R0〜R7は右に1画素ずらした相関値CorEが最も大きい。これは、分割単位L0〜L7が垂直な状態から右にずれており、分割単位R0〜R7が垂直な状態から左にずれていることを示す。   FIG. 9 shows an example of the correlation when the vertical correlation value of the pixel value arranged on the line is calculated between the lines adjacent in the vertical direction for each of the screen division units L0 to L7 and R0 to R7. It is a graph to show. The correlation value CorD is a value obtained by moving the target line in the horizontal direction and calculating the correlation with the pixel on the line immediately above. Correlation values CorA to CorC are obtained by calculating the correlation in the vertical direction by shifting the pixels of the target line by 3 to 1 pixel in the left direction and correlation values CorE to CorG by 1 to 3 pixels in the right direction, respectively. Here, for example, for each of the division units L0 to L7 and R0 to R7, the vertical correlation of a set of two adjacent lines is calculated in order from the top. Then, the vertical correlation of all the two line sets in the division unit is calculated while shifting the two line sets downward by one line. Further, for example, a vertical correlation value is calculated for a set of all adjacent two lines in the division unit, and the sum thereof is set as the vertical correlation of the division unit. In this example, the division units L0 to L7 have the largest correlation value CorC shifted by one pixel to the left, and the division units R0 to R7 have the largest correlation value CorE shifted by one pixel to the right. This indicates that the division units L0 to L7 are shifted to the right from the vertical state, and the division units R0 to R7 are shifted to the left from the vertical state.

さて、右方向を正の値、左方向を負の値として、分割単位L0〜L7を右にXL画素、分割単位R0〜R7を右にXR画素だけずらした位置の相関が最も大きくなるとする。また、分割単位L0〜L7および分割単位R0〜R7の水平画素数をWとすれば、当該行の画素位置X(行の左端の画素位置を0とすると、Xは0以上2W未満となる)の画素を
(XR−XL)(X−W/2)/W+XL
だけ右にずらすような画像補正を行うことで、垂直方向に相関が強い画像に修正することができる。すなわち、上記の式により、分割単位L0〜L7ではX=W/2の位置でXL画素、分割単位R0〜R7ではX=3W/2の位置でXR画素ずらす補正を行い、それ以外の位置ではX=W/2からのX方向の距離に応じて、ずれ量を比例配分して補正を行う。
Now, suppose that the right direction is a positive value, the left direction is a negative value, and the correlation at the position where the division units L0 to L7 are shifted to the right by XL pixels and the division units R0 to R7 are shifted to the right by XR pixels is the largest. Further, if the number of horizontal pixels of the division units L0 to L7 and the division units R0 to R7 is W, the pixel position X of the row (if the pixel position at the left end of the row is 0, X is 0 or more and less than 2W) Pixels (XR-XL) (X-W / 2) / W + XL
By performing image correction such that the image is shifted to the right only, it can be corrected to an image having a strong correlation in the vertical direction. That is, according to the above formula, correction is performed by shifting the XL pixel at the position of X = W / 2 in the division units L0 to L7, shifting the XR pixel at the position of X = 3W / 2 in the division units R0 to R7, and at other positions. In accordance with the distance in the X direction from X = W / 2, correction is performed by proportionally distributing the deviation amount.

一例を挙げると、上記の例のように、分割単位L0〜L7は左に1画素(つまり、XLが−1)、分割単位R0〜R7は右に1画素(つまり、XRが1)とすれば、
(1−(−1))(X−W/2)/W−(1)=2X/W−2
だけの画素数分、右にずらすことで、垂直方向のずれがなくなることになる。なお、XLは分割単位L0〜L7のそれぞれで垂直相関が大きくなる位置の平均値、XRは分割単位R0〜R7のそれぞれで垂直相関が大きくなる位置の平均値、とするのが簡単であるが、必ずしも平均値を計算する必要は無く、最頻値(モード)や中央値(メディアン)などを用いてもよい。また、画素位置Xの画素を計算されたずれ量だけ移動する補正は、整数画素数分だけ画素位置をずらすだけでなく、動き検出や動き補償の場合と同様に画素間フィルタなどを用いて画素補間を行うことによって小数画素分のずれ量だけ移動することもできる。
For example, as in the above example, the division units L0 to L7 are 1 pixel left (that is, XL is -1), and the division units R0 to R7 are 1 pixel right (that is, XR is 1). If
(1-(-1)) (X-W / 2) / W- (1) = 2X / W-2
By shifting to the right by the number of pixels, the vertical shift is eliminated. It should be noted that XL is simply the average value of the position where the vertical correlation is large in each of the division units L0 to L7, and XR is the average value of the position where the vertical correlation is large in each of the division units R0 to R7. However, it is not always necessary to calculate an average value, and a mode value (mode) or a median value (median) may be used. Further, the correction for moving the pixel at the pixel position X by the calculated shift amount not only shifts the pixel position by the number of integer pixels, but also uses an inter-pixel filter or the like as in the case of motion detection or motion compensation. It is also possible to move by a shift amount of a fractional pixel by performing interpolation.

パラメータ検出部5303は相関計算部402によって計算された垂直相関値CorA〜CorGから、このように各画素を補正するための移動量(パラメータ)であるずれ量XR、XLを計算する。画像補正部5305ではパラメータ検出部5303で計算した移動量(パラメータ) XR、XLに基づいて、画像補正を行い、出力画像信号Voutを出力する。   The parameter detection unit 5303 calculates the shift amounts XR and XL, which are the movement amounts (parameters) for correcting each pixel, from the vertical correlation values CorA to CorG calculated by the correlation calculation unit 402. The image correction unit 5305 performs image correction based on the movement amounts (parameters) XR and XL calculated by the parameter detection unit 5303 and outputs an output image signal Vout.

ここで、相関計算部402は、「歪み検出ピクチャの少なくとも2つの水平方向のライン上に位置する画素同士であって、水平方向に同じずれ量を持つ相対的位置関係にある画素同士の画素値の相関を複数のずれ量に対して計算する垂直相関計算部」に相当し、画像補正部5305は、「前記歪み検出ピクチャにおいて計算された前記相関で表される相関の度合いが最大となる水平方向への前記ずれ量だけ逆方向にずらすように補正対象ピクチャを補正する前記補正手段」に相当する。   Here, the correlation calculation unit 402 determines that “a pixel value of pixels that are located on at least two horizontal lines of a distortion detection picture and that have a relative positional relationship with the same shift amount in the horizontal direction. Is equivalent to a “vertical correlation calculation unit that calculates the correlation of a plurality of deviations”, and the image correction unit 5305 displays a “horizontal that maximizes the degree of correlation represented by the correlation calculated in the distortion detection picture”. This corresponds to the “correcting means for correcting the correction target picture so as to shift in the reverse direction by the amount of shift in the direction”.

図10は、本発明の画像信号処理装置の補正によって得られる画像の一例を示す図である。以上のようにして、図24のように垂直であるべきものが歪んで撮影されてしまった画像が、本発明の画像信号処理装置で変形されることによって図10の画像のように補正される。なお、この処理は補正された結果のラインを真上のラインとして逐次処理を行うことで、画面全体の補正が行える。   FIG. 10 is a diagram showing an example of an image obtained by the correction of the image signal processing apparatus of the present invention. As described above, an image obtained by distorting what is supposed to be vertical as shown in FIG. 24 is corrected by the image signal processing apparatus of the present invention to be corrected as shown in FIG. . In this process, the entire screen can be corrected by sequentially performing the corrected line as the line immediately above.

次に行単位でなく、画面単位で補正する方法について説明する。図11は、XY座標を用いて画面単位で画像の歪みを補正する方法の一例を示す図である。図11(a)は補正の対象となる入力画像信号Vinを示し、図11(b)は補正後の補正画像を示している。同図に示すように、1画面の幅を2Wとし、画面の左上隅を(X,Y)=(0,0)として、補正前の上下の隣接する行のずれXLが画面内で一定であるとすると、Y行目のXLであるXL(Y)は垂直座標に比例すると仮定できるので下記のように表現できる。   Next, a description will be given of a method of correcting not on a line basis but on a screen basis. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method for correcting image distortion in units of screens using XY coordinates. FIG. 11A shows an input image signal Vin to be corrected, and FIG. 11B shows a corrected image after correction. As shown in the figure, assuming that the width of one screen is 2 W and the upper left corner of the screen is (X, Y) = (0, 0), the shift XL between adjacent upper and lower lines before correction is constant in the screen. If there is, XL (Y), which is XL in the Yth row, can be assumed to be proportional to the vertical coordinate, and can be expressed as follows.

XL(Y) = a・Y+b     XL (Y) = a · Y + b

よって、Y+1行目のXLであるXL(Y+1)を用いると下記のようにaとbを検出することができる。   Therefore, when XL (Y + 1) which is XL of the Y + 1th row is used, a and b can be detected as follows.

a = XL(Y+1)−XL(Y)
b = XL(Y)−Y{XL(Y+1)−XL(Y)}
a = XL (Y + 1) -XL (Y)
b = XL (Y) -Y {XL (Y + 1) -XL (Y)}

このaとbをYが偶数の行について計算し、画面単位でaとbの平均値a_ave、b_aveを計算すれば、
XL(Y) = a_ave・Y+b_ave
によってY行目のXLが検出できる。
If this a and b are calculated for rows where Y is an even number, and average values a_ave and b_ave of a and b are calculated in units of screens,
XL (Y) = a_ave · Y + b_ave
Thus, XL in the Yth row can be detected.

Y行目のXRについても同様である。   The same applies to XR in the Yth row.

c = XR(Y+1)−XR(Y)
d = XR(Y)−Y{XR(Y+1)−XR(Y)}
XR(Y) = c_ave・Y+d_ave
c = XR (Y + 1) -XR (Y)
d = XR (Y) -Y {XR (Y + 1) -XR (Y)}
XR (Y) = c_ave · Y + d_ave

これを用いると、補正後の座標位置(x,y)に対応する補正前の画素位置X,Yは、下記の位置で取得できる。   When this is used, the pixel positions X and Y before correction corresponding to the corrected coordinate position (x, y) can be acquired at the following positions.

Figure 0004907470
Figure 0004907470

図12は、画面単位で画像を補正する場合の計算手順の一例を示すフローチャートである。上記の計算方法では、相関計算部402は、例えば、偶数行を挟む上下3ラインで、上2つのライン同士と下2つのライン同士とで相関値CorA〜CorGを計算しておき(S102)、パラメータ検出部5303は上2つのライン同士のずれ量と、下2つのライン同士のずれ量とから垂直方向の相関が大きい位置を計算する(S103)。相関計算部402とパラメータ検出部5303とは、上記のステップS103とステップS102との処理を、偶数行単位で繰り返すことにより(S101)、画面の上から順次、各偶数行について偶数行を挟む上下3ラインで上2つと下2つのライン同士の相関値CorA〜CorGを計算する。そして、計算により得られた相関値CorA〜CorGから、垂直方向の直線の方程式XL(Y)=a・Y+bとXR(Y)=c・Y+dとを計算し、その直線の方程式の係数の平均値a_ave、b_ave、c_ave、d_aveを算出する(S104)。これによって、1画面における垂直方向の直線の方程式XL(Y)=a_ave・Y+b_aveおよびXR(Y)=c_ave・Y+d_aveを得ることができるので、得られた方程式から、画像補正部5305は、その直線の角度を垂直にするよう画面内の画像を補正する。具体的には、画像補正部5305は、式Aを用いて補正前の画素位置(X,Y)から補正後の画素位置(x,y)の画素値を算出する(S107)。画像補正部5305は、ステップS107での処理を、補正後の各行につき(S105)、1画素ずつ(S106)繰り返して行うことによって、1画面の画像を補正する。   FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a calculation procedure for correcting an image in units of screens. In the above calculation method, for example, the correlation calculation unit 402 calculates the correlation values CorA to CorG between the upper two lines and the lower two lines with the upper and lower three lines sandwiching the even-numbered rows (S102). The parameter detection unit 5303 calculates a position having a large vertical correlation from the amount of deviation between the upper two lines and the amount of deviation between the lower two lines (S103). The correlation calculation unit 402 and the parameter detection unit 5303 repeat the above-described processing of step S103 and step S102 in units of even lines (S101), so that the upper and lower sides sandwich the even lines for each even line sequentially from the top of the screen. Correlation values CorA to CorG between the upper two lines and the lower two lines in three lines are calculated. Then, from the correlation values CorA to CorG obtained by calculation, vertical line equations XL (Y) = a · Y + b and XR (Y) = c · Y + d are calculated, and the average of the coefficients of the straight line equations is calculated. Values a_ave, b_ave, c_ave, and d_ave are calculated (S104). As a result, the equations XL (Y) = a_ave · Y + b_ave and XR (Y) = c_ave · Y + d_ave in the vertical direction in one screen can be obtained. From the obtained equation, the image correction unit 5305 The image on the screen is corrected so that the angle of is vertical. Specifically, the image correction unit 5305 calculates the pixel value of the corrected pixel position (x, y) from the uncorrected pixel position (X, Y) using Expression A (S107). The image correcting unit 5305 corrects the image on one screen by repeatedly performing the processing in step S107 for each corrected row (S105) and one pixel at a time (S106).

図13は、図1に示した相関計算部402の構成の一例を示すブロック図である。入力された画像信号は画素遅延器PelDelayB〜PelDelayGで1画素遅延され、行遅延器LineDelayでは1ラインと3画素遅延される。従って、行遅延器LineDelayの出力と、画素遅延器PelDelayDの出力が1ライン分ずれていることになる。同様に、行遅延器LineDelayの出力と、画素遅延器PelDelayEの出力が1ライン−1画素、つまり1ラインと左に1画素分ずれていることになる。行遅延器LineDelayの出力は、入力された画像信号および画素遅延器PelDelayB〜PelDelayGの出力と乗算器MulA〜MulGで乗算される。乗算器MulA〜MulGで乗算された値は、それぞれ積算器SumA〜SumGで分割単位分の累積加算が行われ、相関値CorA〜CorGとなる。すなわち、相関値CorA〜CorGは、各分割単位内の1ライン目と2ライン目との相関値、2ライン目と3ライン目との相関値、3ライン目と4ライン目との相関値、・・・、(H−2)ライン目と(H−1)ライン目との相関値の和で表される。   FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the correlation calculation unit 402 illustrated in FIG. The input image signal is delayed by one pixel by the pixel delay units PelDelayB to PelDelayG, and delayed by one line and three pixels by the row delay unit LineDelay. Therefore, the output of the row delay device LineDelay and the output of the pixel delay device PelDelayD are shifted by one line. Similarly, the output of the row delay device LineDelay and the output of the pixel delay device PelDelayE are shifted by one pixel to one line, that is, one pixel to the left from one line. The output of the row delay device LineDelay is multiplied by the input image signal and the outputs of the pixel delay devices PelDelayB to PelDelayG by the multipliers MulA to MulG. The values multiplied by the multipliers MulA to MulG are cumulatively added for each division unit by the multipliers SumA to SumG, respectively, and become correlation values CorA to CorG. That is, the correlation values CorA to CorG are the correlation value between the first line and the second line in each division unit, the correlation value between the second line and the third line, the correlation value between the third line and the fourth line, ..., represented by the sum of correlation values between the (H-2) th line and the (H-1) th line.

ここで、相関計算部402は、「前記水平方向のライン間で、前記各ライン上に位置する画素同士の画素値の積和を、前記ずれ量ごとに計算する垂直相関計算部」に相当する。   Here, the correlation calculation unit 402 corresponds to “a vertical correlation calculation unit that calculates a product sum of pixel values of pixels located on each line between the horizontal lines for each shift amount”. .

なお、図13に示した相関計算部402のように、隣接する2ライン上の画素値を乗算器MulA〜MulGで乗算する代わりに、計算がより簡単な差分絶対値器AbsDifA〜AbsDifGで差分絶対値を計算するようにしてもよい。図14は、図13に示した乗算器MulA〜MulGの代わりに、差分絶対値器AbsDifA〜AbsDifGを用いた相関計算部402の構成例を示すブロック図である。図13に示した構成と同様に、各画素遅延器PelDelayB〜PelDelayGは入力画像信号Vinを1画素遅延し、行遅延器LineDelayは入力画像信号Vinを1ラインと3画素遅延する。差分絶対値器AbsDifA〜AbsDifGは入力画像信号Vin及び画素遅延器PelDelayB〜PelDelayGの出力と、行遅延器LineDelayの出力との差分の絶対値を出力する。積算器SumA〜SumGは分割単位分の差分の絶対値を累積加算する。但し、この場合には相関値CorA〜CorGが小さいほど相関が大きくなるので、相関値CorA〜CorGが大きいほど相関が大きくなる図13の場合と逆になる。本明細書では、以下、相関値CorA〜CorGが大きいほど相関が大きくなる図13の場合で説明するので、図14の本発明の相関計算のブロック図の場合は、相関の大小の解釈が逆になることを注意されたい。   As in the case of the correlation calculation unit 402 shown in FIG. 13, instead of multiplying the pixel values on two adjacent lines by the multipliers MulA to MulG, the difference absolute value units AbsDifA to AbsDifG are easier to calculate. A value may be calculated. FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of the correlation calculation unit 402 using difference absolute value units AbsDifA to AbsDifG instead of the multipliers MulA to MulG illustrated in FIG. 13. Similarly to the configuration shown in FIG. 13, each of the pixel delay units PelDelayB to PelDelayG delays the input image signal Vin by one pixel, and the row delay unit LineDelay delays the input image signal Vin by one line by three pixels. The difference absolute value units AbsDifA to AbsDifG output the absolute value of the difference between the input image signal Vin and the outputs of the pixel delay units PelDelayB to PelDelayG and the output of the row delay unit LineDelay. The accumulators SumA to SumG cumulatively add the absolute values of the differences for the division units. However, in this case, since the correlation increases as the correlation values CorA to CorG are smaller, the correlation is larger as the correlation values CorA to CorG are larger. In the present specification, the correlation will be described below in the case of FIG. 13 where the correlation values CorA to CorG are larger. Therefore, in the case of the correlation calculation block diagram of the present invention in FIG. Please be careful.

ここで、相関計算部402は、「前記水平方向のライン間で、前記各ライン上に位置する画素同士の画素値の差分の絶対値の和を、前記ずれ量ごとに計算する前記垂直相関計算部」に相当する。   Here, the correlation calculation unit 402 is “the vertical correlation calculation that calculates the sum of the absolute values of the pixel values of the pixels located on each line between the horizontal lines for each shift amount. Part.

図13および図14では、検出するずれの個数に比例して演算量が増加するが、ライン単位でのずれはわずかのため、検出するずれの個数はそれほど多く必要としない。更に、カメラの設置位置の問題によって垂直相関がずれている場合には、垂直位置からのずれが極端に大きくないと考えられるため、相関計算部402で計算が必要とされる相関値の範囲(水平画素のずれ範囲)が小さいことも加味すると、検出するずれの個数を十分小さくして相関計算部402の計算量を削減しても、画像補正に必要な精度は十分と考えられる。   In FIG. 13 and FIG. 14, the amount of calculation increases in proportion to the number of deviations to be detected, but since the deviation in line units is small, the number of deviations to be detected is not so large. Further, when the vertical correlation is shifted due to the problem of the camera installation position, it is considered that the shift from the vertical position is not extremely large. Therefore, the range of the correlation value that the correlation calculation unit 402 needs to calculate ( Considering that the horizontal pixel shift range is small, the accuracy required for image correction is considered to be sufficient even if the number of shifts to be detected is sufficiently reduced and the amount of calculation of the correlation calculation unit 402 is reduced.

図15は、画像に含まれる直線の各種のパターンの例を示す図である。図15(a)は完全に垂直なパターン、図15(b)〜図15(e)は垂直に近いパターンである。この、図15(a)〜図15(e)の範囲が、相関値Corで相関を計算可能なパターンである。一方、図15(f)〜図15(j)の水平に近いパターンや、図15(k)〜図15(p)の垂直および水平のいずれとも異なるパターンの場合には、相関値Corで相関のピークを検出できない。このピークが検出できない場合には、最大となる相関値Corが小さくなる。従って、ピークとなる相関値Corが小さい場合には、その相関値Corを画像補正に使用しないようにすることで、本来垂直の相関が含まれないパターンを画像補正の計算から排除し、画像補正の精度を向上できる。   FIG. 15 is a diagram illustrating examples of various patterns of straight lines included in an image. FIG. 15A shows a completely vertical pattern, and FIGS. 15B to 15E show patterns close to vertical. The range of FIG. 15A to FIG. 15E is a pattern in which the correlation can be calculated with the correlation value Cor. On the other hand, in the case of a pattern close to the horizontal in FIGS. 15 (f) to 15 (j) or a pattern different from both vertical and horizontal in FIGS. 15 (k) to 15 (p), the correlation value Cor is used as the correlation. The peak cannot be detected. When this peak cannot be detected, the maximum correlation value Cor becomes small. Therefore, when the correlation value Cor that is a peak is small, the correlation value Cor is not used for image correction, so that a pattern that originally does not include a vertical correlation is excluded from the image correction calculation. Accuracy can be improved.

図16は本発明の画像信号処理装置における画像信号処理方法の手順を示すフローチャートである。相関計算部402は、分割領域(所定範囲)内で相関値を計算し(S11)、計算した相関値にピーク値があるかどうかを判定する(S12)。ピーク値があれば、ピーク位置の中心位置からのずれを計算する(S13)。この相関値計算と、ピーク位置の中心位置からのずれの計算を、画像内の全分割領域で実施する。画像内の全分割領域で上記処理を実施した後、ピーク値を左右の分割領域の中心にするための画像変形パラメータを計算する(S14)。計算した画像変形パラメータを用いて全画像に変形を行い(S15)、垂直の相関が強くなるように補正された変形画像が得られる。   FIG. 16 is a flowchart showing the procedure of the image signal processing method in the image signal processing apparatus of the present invention. The correlation calculation unit 402 calculates a correlation value within the divided region (predetermined range) (S11), and determines whether the calculated correlation value has a peak value (S12). If there is a peak value, the deviation of the peak position from the center position is calculated (S13). The correlation value calculation and the calculation of the deviation of the peak position from the center position are performed in all the divided areas in the image. After the above processing is performed on all the divided areas in the image, an image deformation parameter for making the peak value the center of the left and right divided areas is calculated (S14). The entire image is deformed using the calculated image deformation parameter (S15), and a deformed image corrected to increase the vertical correlation is obtained.

なお、上記実施の形態では、相関計算部402が上下に隣接するライン間の垂直方向の相関値CorA〜CorGを計算し、計算された相関値CorA〜CorGのピークから補正すべき画像のずれ量を計算した。しかし、本発明はこれに限定されず、他の方法によって画像のずれを計算するとしてもよい。例えば、従来のエッジ検出の手法を用いて垂直方向の線を検出し、その傾きを補正するとしてもよい。エッジ検出には、例えば、3行3列の画素値に、以下の係数を乗算して各列方向および各行方向に積和を算出するフィルタを用いる。図17は、垂直エッジ検出のための演算に用いられる画素フィルタの簡単な一例を示す図である。同図に示す○の中の数字は、対応する位置にある画素の画素値に乗算する係数を示している。具体的には、1列目の画素について、(1,1)の位置にある画素では画素値に(−1)を乗算する。(1,2)の位置にある画素では画素値に(+2)を乗算する。さらに、(1,3)の位置にある画素では画素値に(−1)を乗算する。これらの乗算結果を加算すると、それぞれの画素値が同じであれば、0になる。2行目の画素、3行目の画素についても同様である。列方向については、どの行についても、すべての画素値が0でない限り、何らかの値を持つことになる。すなわち、垂直方向に同じ画素値(輝度)の線がある場合、このフィルタを用いると、列方向の積和は行ごとに異なる値を持つが、線に垂直な水平方向の積和は0になる。この演算をピクチャ内のすべての画素に適用することにより、垂直方向の線を検出することができる。また、このようなフィルタを、角度を変えて適用することによって、様々な角度の線を検出することができる。これにより、垂直方向に対して一定範囲内の角度をなす線を検出して、その傾きを垂直に補正することにより、所望の画像を得ることができる。   In the above-described embodiment, the correlation calculation unit 402 calculates the correlation values CorA to CorG in the vertical direction between vertically adjacent lines, and the amount of image shift to be corrected from the calculated peak of the correlation values CorA to CorG. Was calculated. However, the present invention is not limited to this, and image displacement may be calculated by other methods. For example, a vertical line may be detected using a conventional edge detection method, and the inclination may be corrected. For edge detection, for example, a filter that multiplies a pixel value of 3 rows and 3 columns by the following coefficient to calculate a sum of products in each column direction and each row direction is used. FIG. 17 is a diagram showing a simple example of a pixel filter used for calculation for vertical edge detection. The numbers in the circles in the figure indicate the coefficients that are multiplied by the pixel values of the pixels at the corresponding positions. Specifically, for the pixel in the first column, the pixel value at the position of (1, 1) is multiplied by (−1). For the pixel at the position (1, 2), the pixel value is multiplied by (+2). Further, the pixel value at the position (1, 3) is multiplied by (−1). When these multiplication results are added, it becomes 0 if the pixel values are the same. The same applies to the pixels in the second row and the pixels in the third row. In the column direction, any row has some value unless all pixel values are 0. That is, when there is a line having the same pixel value (luminance) in the vertical direction, if this filter is used, the product sum in the column direction has a different value for each row, but the product sum in the horizontal direction perpendicular to the line is zero. Become. By applying this operation to all the pixels in the picture, a vertical line can be detected. Also, by applying such a filter at different angles, lines with various angles can be detected. Thus, a desired image can be obtained by detecting a line that forms an angle within a certain range with respect to the vertical direction and correcting the inclination to be vertical.

また、上記実施の形態では、ピクチャごとに相関値CorA〜CorGを計算し、画像を補正したが、本発明はこれに限定されず、一定間隔のピクチャごとに相関値CorA〜CorGを計算し、その計算結果に基づいて、それに続くピクチャの画像を補正するとしてもよい。例えば、5分ないし10分おきに相関値CorA〜CorGを計算し、ずれ量を算出するとしてもよいし、本画像信号処理装置が起動される都度、ずれ量を算出するとしてもよい。   In the above embodiment, the correlation values CorA to CorG are calculated for each picture and the image is corrected. However, the present invention is not limited to this, and the correlation values CorA to CorG are calculated for each picture at a fixed interval. Based on the calculation result, the image of the subsequent picture may be corrected. For example, the correlation values CorA to CorG may be calculated every 5 to 10 minutes to calculate the deviation amount, or the deviation amount may be calculated every time the image signal processing apparatus is activated.

さらに、上記実施の形態では、1つのピクチャで検出されたパラメータを使って1つのピクチャの入力画像信号Vinに画像変形を施すとして説明したが、必ずしも一対一の関係でなくてもよい。例えば、過去の1つのピクチャで算出されたずれ量を、後に続く複数のピクチャに比例配分し、複数の画像を補正するとしてもよい。比例配分は、ずれ量が検出されたピクチャから変形対象となるピクチャまでの時間的距離に応じて、重み付けの係数を乗算することにより行う。このようにすることによって、パラメータが検出されたピクチャから徐々に変形が加えられ、ユーザに違和感を与えることなく、垂直であるべき直線が垂直に補正された画像が表示されるというメリットがある。また、逆に、複数のピクチャでパラメータを検出しておき、それらの平均値を用いて、後のピクチャの垂直方向の線の歪みを補正するとしてもよい。このようにすることによって、カメラの前を人が横切ったりして起こる一時的な変化(ノイズ)の影響を低減して、より精度よく画像の歪みを補正することができるという効果がある。   Furthermore, in the above-described embodiment, it has been described that image transformation is performed on the input image signal Vin of one picture using parameters detected in one picture, but the relationship may not necessarily be one-to-one. For example, the shift amount calculated for one past picture may be proportionally distributed to a plurality of subsequent pictures to correct a plurality of images. Proportional distribution is performed by multiplying a weighting coefficient in accordance with a temporal distance from a picture in which a deviation amount is detected to a picture to be deformed. By doing so, there is an advantage that an image in which a straight line that should be vertical is corrected is displayed without giving a sense of incongruity to the user while gradually deforming the picture from which the parameter is detected. Conversely, parameters may be detected in a plurality of pictures, and the average value of these may be used to correct vertical line distortion in subsequent pictures. By doing so, it is possible to reduce the influence of a temporary change (noise) that occurs when a person crosses in front of the camera and correct image distortion more accurately.

また、上記実施の形態では、隣接するライン同士で相関値CorA〜CorGを計算したが、必ずしも隣接するライン同士で相関値CorA〜CorGを計算する必要はなく、例えば、1行おき、3行おきなどのように飛び飛びのライン同士で相関値CorA〜CorGを計算するとしてもよい。   In the above embodiment, the correlation values CorA to CorG are calculated between adjacent lines. However, it is not always necessary to calculate the correlation values CorA to CorG between adjacent lines, for example, every other row. For example, the correlation values CorA to CorG may be calculated between the skipped lines.

(実施の形態2)
図18は本発明の実施の形態2の画像信号処理装置4000の構成を示すブロック図である。実施の形態2の画像信号処理装置4000は、入力画像信号Vinの垂直方向の相関を計算し、計算された相関が最も高くなるよう入力画像信号Vinを変形して出力画像を生成する点は実施の形態1の画像信号処理装置3000と同じである。しかし、表示対象となるi番目の1画面分の入力画像信号Vin〔i〕を画像メモリ内に保持しておき、保持している入力画像信号Vin〔i〕から画像変形パラメータを計算するとともに、保持しているその入力画像信号Vin〔i〕に対しても画像変形パラメータを適用して垂直方向の線の歪みが補正された出力画像を出力する装置である。この画像信号処理装置4000は、画面メモリ307、補正処理部300及び歪検出部306を備える。画面メモリ307は、画像データを画面(ピクチャ)単位で保持するメモリで、例えば、i番目のピクチャである入力画像信号Vin〔i〕はそのピクチャの画像変形のための処理パラメータが検出される間、memに一時的に格納される。i番目のピクチャである入力画像信号Vin〔i〕に対して、画像変形のための処理パラメータが検出されると、memに格納されていた入力画像信号Vin〔i〕が補正処理部300に入力される。補正処理部300では、検出された画像変形のための処理パラメータを適用して垂直方向の線の歪みを補正し、i番目のピクチャである入力画像信号Vin〔i〕の出力画像信号Vout〔i〕を出力する。
(Embodiment 2)
FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the image signal processing apparatus 4000 according to the second embodiment of the present invention. The image signal processing apparatus 4000 according to the second embodiment calculates the correlation in the vertical direction of the input image signal Vin, and generates the output image by modifying the input image signal Vin so that the calculated correlation becomes the highest. This is the same as the image signal processing apparatus 3000 of the first embodiment. However, the input image signal Vin [i] for the i-th screen to be displayed is held in the image memory, the image deformation parameter is calculated from the held input image signal Vin [i], and This is an apparatus for applying an image deformation parameter to the held input image signal Vin [i] and outputting an output image in which vertical line distortion is corrected. The image signal processing device 4000 includes a screen memory 307, a correction processing unit 300, and a distortion detection unit 306. The screen memory 307 is a memory that holds image data in units of screens (pictures). For example, an input image signal Vin [i] that is an i-th picture is detected while processing parameters for image deformation of the picture are detected. , Mem are temporarily stored. When a processing parameter for image deformation is detected for the input image signal Vin [i] as the i-th picture, the input image signal Vin [i] stored in mem is input to the correction processing unit 300. Is done. The correction processing unit 300 applies the detected processing parameters for image deformation to correct vertical line distortion, and outputs the output image signal Vout [i] of the input image signal Vin [i] as the i-th picture. ] Is output.

(実施の形態3)
図19は本発明の実施の形態3の画像信号処理装置の構成を示すブロック図である。実施の形態3の画像信号処理装置は、外部装置として図示しない入力部を備え、ユーザが外部の入力部から入力するユーザ指定パラメータUserによって、相関値を計算する範囲、画像変形の度合いや画像変形の有無を切り替えられるようにしたことが、実施の形態1にない実施の形態3の特徴である。この画像信号処理装置は、歪検出部1910及び補正処理部1911及びスイッチ1903を備える。歪検出部1910は、分割部401、相関計算部1901を備え、補正処理部1911は、パラメータ・メモリ5304、パラメータ検出部1902及び画像補正部1904を備える。
(Embodiment 3)
FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of the image signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. The image signal processing apparatus according to the third embodiment includes an input unit (not shown) as an external device, and a range in which a correlation value is calculated, a degree of image deformation, and image deformation by a user-specified parameter User input from an external input unit by a user The feature of the third embodiment which is not in the first embodiment is that the presence or absence can be switched. The image signal processing apparatus includes a distortion detection unit 1910, a correction processing unit 1911, and a switch 1903. The distortion detection unit 1910 includes a division unit 401 and a correlation calculation unit 1901, and the correction processing unit 1911 includes a parameter memory 5304, a parameter detection unit 1902, and an image correction unit 1904.

分割部401は入力画像信号Vinを分割単位に分割し、相関計算部1901で相関値を計算する。相関計算部1901にはユーザ指定パラメータUserが入力されている。このユーザ指定パラメータUserは、例えば、入力画像信号Vinに対し、相関値を計算する範囲を指定するためのパラメータのセットである。例えば、TV会議・TV電話などで、背景に垂直の柱などがある場合に、ユーザがユーザ指定パラメータUserでこの部分を指示し、この柱を含む分割単位でのみ相関値を計算することで、計算処理が大幅に削減でき、更にこの柱の部分以外の影響を受けないので柱の部分の垂直相関を高め、柱を垂直とする精度が向上する。ここで、相関計算部1901は、「ユーザインタフェースを介して、画像の垂直方向の線の歪みを検出すべきピクチャ内の領域の指定をユーザから受け付け、受け付けられた領域内で、前記垂直方向の線の歪みを検出する前記歪み検出手段」に相当する。   The division unit 401 divides the input image signal Vin into division units, and the correlation calculation unit 1901 calculates a correlation value. A user-specified parameter User is input to the correlation calculation unit 1901. The user-specified parameter User is a set of parameters for specifying a range for calculating a correlation value for the input image signal Vin, for example. For example, when there is a vertical pillar in the background, such as in a video conference / TV phone, the user designates this part with the user-specified parameter User, and calculates the correlation value only in the division unit including this pillar. The calculation processing can be greatly reduced, and further, since there is no influence other than the column portion, the vertical correlation of the column portion is enhanced, and the accuracy of making the column vertical is improved. Here, the correlation calculation unit 1901 accepts, via the user interface, designation of an area in the picture in which the vertical line distortion of the image is to be detected from the user, and within the received area, the vertical direction This corresponds to the above-mentioned distortion detecting means for detecting line distortion.

また、パラメータ検出部1902は、垂直相関が大きいと思われる領域が垂直となるような画像変形パラメータを検出し、パラメータ・メモリ5304に格納する。パラメータ検出部1902には外部からのユーザ指定パラメータUserが入力されている。本来垂直であるものを元の通りの垂直に補正することは正しい補正であるが、垂直相関が大きい領域を完全に垂直に変形するのではなく、やや弱めの(すなわち、少し垂直に近い状態に近づける)変形を行った方が、画像変形による副作用を抑えることができる。画像変形による副作用とは、本来は垂直でない領域を誤って垂直に変形する処理である。そこで、外部からのユーザ指定パラメータUserにより、画像変形の度合いを弱める指示を行う。又はユーザ指定パラメータUserにより指示されたピクチャもしくは期間では画像変形を行わないとするような指示を行なう。これにより、パラメータ検出部1902は、ユーザ指定パラメータUserの指示により適合した画像変形パラメータを検出し、パラメータ・メモリ5304に格納したパラメータを修正できるようにしておけば効果的である。なお、この処理は、パラメータ検出部1902で行う場合に限らず、パラメータ検出部1902は通常と同様のパラメータをパラメータ・メモリ5304に格納するだけでよく、その代わりスイッチ1903または画像補正部1904で行うこととしてもよい。   Further, the parameter detection unit 1902 detects an image deformation parameter such that a region that is considered to have a large vertical correlation is vertical, and stores it in the parameter memory 5304. The parameter detection unit 1902 receives a user-specified parameter User from the outside. Correcting what is originally vertical to the original vertical is correct, but it does not transform the area with high vertical correlation completely vertically, but rather weakly (i.e., a little closer to vertical) Side effects caused by image deformation can be suppressed by performing deformation. The side effect due to image deformation is a process of erroneously deforming a non-vertical area vertically. Therefore, an instruction to weaken the degree of image deformation is given by an externally designated user parameter User. Alternatively, an instruction is given not to perform image deformation in the picture or period specified by the user-specified parameter User. In this way, it is effective if the parameter detection unit 1902 can detect an image deformation parameter adapted according to an instruction from the user-specified parameter User and can correct the parameter stored in the parameter memory 5304. Note that this processing is not limited to the case where the parameter detection unit 1902 performs the process, and the parameter detection unit 1902 only needs to store the same parameters as usual in the parameter memory 5304, and instead, the switch 1903 or the image correction unit 1904. It is good as well.

画像補正部1904は、パラメータ・メモリ5304から読み出した画像変形パラメータに基づいて、入力画像信号Vinに画像変形を施し、垂直相関が大きくなるように変形された出力画像信号Voutとして出力する。ただし、画像補正部1904は、ユーザ指定パラメータUserによってユーザから指定される画像変形の度合いに応じて、画像変形パラメータXR、XLにあらかじめ定めた係数を乗算して変形の度合いを調整する。なお、この処理を上記のパラメータ検出部1902で行う場合には、画像補正部1904はユーザ指定パラメータUserを無視する。ここで、画像補正部1904は、「ユーザインタフェースを介して、補正の度合いの指定をユーザから受け付け、受け付けられた前記補正の度合いに対応して、前記歪み検出手段によって検出された前記画像の水平方向へのずれ量を調整し、調整された前記ずれ量だけ逆方向にずらすように補正対象ピクチャを補正する前記補正手段」に相当する。   The image correction unit 1904 performs image deformation on the input image signal Vin based on the image deformation parameter read from the parameter memory 5304, and outputs it as an output image signal Vout that has been deformed so as to increase the vertical correlation. However, the image correction unit 1904 adjusts the degree of deformation by multiplying the image deformation parameters XR and XL by a predetermined coefficient according to the degree of image deformation designated by the user with the user-specified parameter User. When this process is performed by the parameter detection unit 1902, the image correction unit 1904 ignores the user-specified parameter User. Here, the image correction unit 1904 accepts the designation of the degree of correction from the user via the user interface, and the horizontal direction of the image detected by the distortion detection unit corresponding to the received degree of correction. It corresponds to the “correction means for correcting the correction target picture” by adjusting the shift amount in the direction and shifting the adjusted shift amount in the reverse direction.

スイッチ1903は、外部からのユーザ指定パラメータUserによって、画像を変形したくない場合は変形する前の画像(すなわち、入力画像信号Vin)をそのまま出力する。ここで、スイッチ1903は、「ユーザインタフェースを介して、補正しない期間の指定をユーザから受け付け、受け付けられた前記期間は、前記補正対象ピクチャに対応する入力ピクチャをそのまま出力する前記補正手段」に相当する。変形したくない場合とは、変形の有無による効果をユーザが確認する場合や、本来は垂直でない線が補正で垂直に補正されてしまう場合である。   The switch 1903 outputs the unmodified image (that is, the input image signal Vin) as it is when the image is not to be deformed according to the user-specified parameter User from the outside. Here, the switch 1903 corresponds to “the correction unit that accepts designation of a non-correction period from the user via the user interface, and the received period outputs the input picture corresponding to the correction target picture as it is”. To do. The case where the user does not want to deform is a case where the user confirms an effect due to the presence or absence of deformation, or a case where a line that is not originally vertical is corrected vertically.

なお、ユーザ指定パラメータUserによって、相関値計算の範囲、画像変形の度合いや有無を切り替える例を示したが、これらの全てを切り替える必要は無く、一部のみをユーザが切り替えられるようにしても良い。   In addition, although the example which switches the range of correlation value calculation, the degree of image deformation, and presence / absence according to the user-specified parameter User has been shown, it is not necessary to switch all of these, and only a part of the user may be switched. .

更に、相関値計算や画像変形パラメータの検出に必要な計算量を更に削減するために、動画像信号の必ずしも全ての画像に対し、相関値計算や画像変形パラメータの検出を実施しなくてもよい。例えば、数画像毎に1回処理を実施するようにしたり、また外部からユーザが指示したタイミングで、相関値計算や画像変形パラメータの検出を実施したりするようにしても良い。   Furthermore, in order to further reduce the amount of calculation required for correlation value calculation and image deformation parameter detection, it is not necessary to perform correlation value calculation and image deformation parameter detection for all images of a moving image signal. . For example, the processing may be performed once every several images, or the correlation value calculation or the image deformation parameter detection may be performed at a timing designated by the user from the outside.

(実施の形態4)
図20は本実施の形態4の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。同図において、破線で囲まれた部分は、図1に示した本発明の画像信号処理装置3000の構成と同じである。画像符号化部2001は画像補正部5305で変形した画像を符号化し、画像符号化ストリームStrとして出力する。
(Embodiment 4)
FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of the image coding apparatus according to the fourth embodiment. In the figure, the portion surrounded by a broken line is the same as the configuration of the image signal processing device 3000 of the present invention shown in FIG. The image encoding unit 2001 encodes the image deformed by the image correction unit 5305 and outputs it as an image encoded stream Str.

本実施の形態4のTV会議・TV電話システムでは、カメラ101で撮影した画像を符号化し、相手に送信する。図1に構成を示した画像信号処理装置により、カメラ101で撮影した画像を、垂直の相関値が大きくなるように画像変形を実施してから画像符号化部2001で符号化する。従って、相手側(受信側)では、画像符号化ストリームStrを受信して復号化するだけで、本来垂直であるべき物体が傾きを持つことなく正しく垂直に補正された画像を表示できる。ここで、画像符号化部2001は「前記補正手段によって補正された補正後ピクチャを符号化して、符号列を出力する符号化手段」に相当する。   In the TV conference / TV phone system of the fourth embodiment, an image captured by the camera 101 is encoded and transmitted to the other party. With the image signal processing apparatus having the configuration shown in FIG. 1, an image obtained by the camera 101 is subjected to image modification so that the vertical correlation value is increased, and then encoded by the image encoding unit 2001. Therefore, the other party (reception side) can display an image that has been corrected vertically without an inclination of an object that should be vertical by simply receiving and decoding the encoded image stream Str. Here, the image encoding unit 2001 corresponds to “an encoding unit that encodes the corrected picture corrected by the correcting unit and outputs a code string”.

(実施の形態5)
図21は実施の形態5の画像復号装置の構成を示すブロック図である。同図において、破線で囲まれた部分は、図1の構成と同じである。画像復号部2111は画像符号化ストリームStrを復号し、図1の画像信号処理装置によりライン上の画素間の垂直の相関値が大きくなるように画像変形を実施してから、表示装置102の表示用に出力画像信号Voutを出力する。
(Embodiment 5)
FIG. 21 is a block diagram showing the configuration of the image decoding apparatus according to the fifth embodiment. In the same figure, the part enclosed with the broken line is the same as the structure of FIG. The image decoding unit 2111 decodes the image encoded stream Str, performs image deformation by the image signal processing device in FIG. 1 so that the vertical correlation value between pixels on the line becomes large, and then displays the image on the display device 102. For this purpose, an output image signal Vout is output.

TV会議・TV電話システムの送信側で、カメラ101で撮影した画像をそのまま符号化した画像符号化ストリームStrを送信された場合には、受信側で画像符号化ストリームStrを受信して復号化するだけでは、本来は垂直であるべき物体がそのように表示されない。そこで、画像復号部2111で復号した画像を、図1の画像信号処理装置の処理で画像変形パラメータを検出して、画像を変形する。これにより、本来は垂直であるべき物体が正しく垂直になるように画像変形されるので、カメラ101で撮影した画像に対して画像変形を実施しないで符号化した画像符号化ストリームStrでも、正しく垂直に補正されて表示できるようになる。ここで、画像復号部2111は、「入力される符号列を復号化する復号化手段」に相当し、相関計算部402およびパラメータ検出部5303は、「前記復号化手段で復号化されることによって得られた動画像について、歪み検出の対象となる歪み検出ピクチャ内で画像の垂直方向の線の歪みを検出する前記歪み検出手段」に相当し、画像補正部5305は、「前記歪み検出手段によって検出された垂直方向の線の歪みを、前記補正対象ピクチャを対象として補正する前記補正手段」に相当する。   When the transmission side of the video conference / telephone system receives the encoded image stream Str obtained by encoding the image captured by the camera 101 as it is, the reception side receives the encoded image stream Str and decodes it. By itself, objects that should be vertical are not displayed as such. Therefore, the image decoded by the image decoding unit 2111 is detected by the image signal processing apparatus in FIG. As a result, an image that is supposed to be vertical is deformed so that an object that is supposed to be vertical is correctly vertical. Therefore, an image encoded stream Str that is encoded without performing image deformation on an image captured by the camera 101 is also correctly vertical. Will be displayed after being corrected. Here, the image decoding unit 2111 corresponds to “a decoding unit that decodes an input code string”, and the correlation calculation unit 402 and the parameter detection unit 5303 are “by being decoded by the decoding unit. The obtained moving image corresponds to the “distortion detecting unit that detects distortion of a line in the vertical direction of an image in a distortion detection picture to be subjected to distortion detection”. This corresponds to the “correction means for correcting the detected vertical line distortion for the correction target picture”.

なお、上記実施の形態では、TV会議やTV電話のカメラを対象とし、動画像に含まれる垂直方向の線について傾きを補正すると説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、行と列との処理を入れ替えることによって、上記実施の形態と同じ方法を用いて、水平方向の線の傾きを補正することも可能である。   In the above-described embodiment, it has been described that the camera is used for a TV conference or a TV phone and the inclination is corrected with respect to the vertical line included in the moving image. However, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to correct the inclination of the line in the horizontal direction by using the same method as in the above-described embodiment by switching the processing of the row and the column.

また、実施の形態2記載の本発明によれば、歪み検出の対象となるピクチャと補正対象となるピクチャとが同じ場合であっても上記の補正を施すことができる。従って、動画像に限らず、静止画についても同様にして垂直方向の画像の歪みを補正することができる。   Further, according to the present invention described in the second embodiment, the above correction can be performed even when the picture to be subjected to distortion detection and the picture to be corrected are the same. Accordingly, not only a moving image but also a still image can be corrected similarly in the vertical direction.

(実施の形態6)
さらに、上記各実施の形態で示した画像信号処理方法を実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録するようにすることにより、上記各実施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。
(Embodiment 6)
Further, by recording a program for realizing the image signal processing method shown in each of the above embodiments on a recording medium such as a flexible disk, the processing shown in each of the above embodiments can be performed independently. It can be easily implemented in a computer system.

図22は、上記各実施の形態の画像信号処理方法を、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録されたプログラムを用いて、コンピュータシステムにより実施する場合の説明図である。   FIG. 22 is an explanatory diagram when the image signal processing method of each of the above embodiments is implemented by a computer system using a program recorded on a recording medium such as a flexible disk.

図22(b)は、フレキシブルディスクの正面からみた外観、断面構造、及びフレキシブルディスクを示し、図22(a)は、記録媒体本体であるフレキシブルディスクの物理フォーマットの例を示している。フレキシブルディスクFDはケースF内に内蔵され、該ディスクの表面には、同心円状に外周からは内周に向かって複数のトラックTrが形成され、各トラックは角度方向に16のセクタSeに分割されている。従って、上記プログラムを格納したフレキシブルディスクでは、上記フレキシブルディスクFD上に割り当てられた領域に、上記プログラムが記録されている。   FIG. 22B shows an appearance, a cross-sectional structure, and a flexible disk as seen from the front of the flexible disk, and FIG. 22A shows an example of a physical format of the flexible disk that is a recording medium body. The flexible disk FD is built in the case F, and on the surface of the disk, a plurality of tracks Tr are formed concentrically from the outer periphery toward the inner periphery, and each track is divided into 16 sectors Se in the angular direction. ing. Therefore, in the flexible disk storing the program, the program is recorded in an area allocated on the flexible disk FD.

また、図22(c)は、フレキシブルディスクFDに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示す。画像信号処理方法を実現する上記プログラムをフレキシブルディスクFDに記録する場合は、コンピュータシステムCsから上記プログラムを、フレキシブルディスクドライブFDDを介して書き込む。また、フレキシブルディスク内のプログラムにより画像信号処理方法を実現する上記画像信号処理方法をコンピュータシステム中に構築する場合は、フレキシブルディスクドライブFDDによりプログラムをフレキシブルディスクから読み出し、コンピュータシステムに転送する。   FIG. 22C shows a configuration for recording and reproducing the program on the flexible disk FD. When the program for realizing the image signal processing method is recorded on the flexible disk FD, the program is written from the computer system Cs via the flexible disk drive FDD. When the image signal processing method for realizing the image signal processing method by the program in the flexible disk is constructed in the computer system, the program is read from the flexible disk by the flexible disk drive FDD and transferred to the computer system.

なお、上記説明では、記録媒体としてフレキシブルディスクを用いて説明を行ったが、光ディスクを用いても同様に行うことができる。また、記録媒体はこれに限らず、ICカード、ROMカセット等、プログラムを記録できるものであれば同様に実施することができる。   In the above description, a flexible disk is used as the recording medium, but the same can be done using an optical disk. Further, the recording medium is not limited to this, and any recording medium such as an IC card or a ROM cassette capable of recording a program can be similarly implemented.

なお、ブロック図(図1、図18、図19、図20、図21)の各機能ブロックは典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように1チップ化されても良い。例えばメモリ以外の機能ブロックが1チップ化されていても良い。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。   Each functional block in the block diagrams (FIGS. 1, 18, 19, 20, and 21) is typically realized as an LSI that is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them. For example, the functional blocks other than the memory may be integrated into one chip. The name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.

また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。   Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。   Further, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. Biotechnology can be applied.

また、各機能ブロックのうち、符号化または復号化の対象となるデータを格納する手段だけ1チップ化せずに別構成としても良い。   In addition, among the functional blocks, only the means for storing the data to be encoded or decoded may be configured separately instead of being integrated into one chip.

以上のように、本発明では、撮影した画像の情報のみを用いて画像信号を変形するので、カメラと被写体の距離やカメラの向きを、予め測定したりセンサで取得したりする必要が無く、安価且つ容易に本来は垂直線もしくは水平線となっていると思われる部分が垂直線もしくは水平線となるように画像信号を変形することができる。   As described above, in the present invention, since the image signal is deformed using only the information of the photographed image, there is no need to measure the distance between the camera and the subject or the camera direction in advance or acquire it with a sensor. The image signal can be transformed inexpensively and easily so that a portion that is supposed to be a vertical line or a horizontal line becomes a vertical line or a horizontal line.

従って、被写体正面から撮影できない場合でも撮影した画像の歪みを大きく低減し、TV会議・TV電話での違和感を小さくすることができ、その産業上の利用価値は高い。   Therefore, even when the image cannot be taken from the front of the subject, the distortion of the taken image can be greatly reduced, and the uncomfortable feeling in the TV conference / TV phone can be reduced, and its industrial utility value is high.

実施の形態1の画像信号処理装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image signal processing device according to a first embodiment. 図1に示した実施の形態1における歪検出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the distortion | strain detection part in Embodiment 1 shown in FIG. 図1に示した補正処理部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a correction processing unit illustrated in FIG. 1. 図3に示した補正処理部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the correction | amendment process part shown in FIG. 実施の形態1においてパラメータを検出する対象となる画面と、検出されたパラメータを用いて変形の対象となる画面との関係を説明する図である。6 is a diagram illustrating a relationship between a screen that is a target for detecting a parameter and a screen that is a target for deformation using the detected parameter in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の画像信号処理装置の歪み補正処理における動作の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of an operation in distortion correction processing of the image signal processing device according to the first embodiment. 図2に示した補正処理部の他の例である補正処理部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the correction process part which is another example of the correction process part shown in FIG. 入力画像信号Vinの垂直方向の相関を計算するための画面の分割例を示す図である。It is a figure which shows the example of a division | segmentation of a screen for calculating the correlation of the vertical direction of the input image signal Vin. 画面分割単位L0〜L7、R0〜R7のそれぞれについて、上下方向に隣接するライン間で、ライン上に配置される画素の値の垂直方向の相関値を計算した場合の相関の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the correlation at the time of calculating the correlation value of the vertical direction of the value of the pixel arrange | positioned on a line between the lines adjacent to an up-down direction about each of screen division unit L0-L7, R0-R7. is there. 本発明の画像信号処理装置の補正によって得られる画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image obtained by correction | amendment of the image signal processing apparatus of this invention. XY座標を用いて画面単位で画像の歪みを補正する方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of correct | amending the distortion of an image per screen using XY coordinate. 画面単位で画像を補正する場合の計算手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the calculation procedure in the case of correct | amending an image per screen. 図1に示した相関計算部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the correlation calculation part shown in FIG. 図11に示した乗算器MulA〜MulGの代わりに、差分絶対値器AbsDifA〜AbsDifGを用いた相関計算部の構成例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of a correlation calculation unit using difference absolute value units AbsDifA to AbsDifG instead of the multipliers MulA to MulG illustrated in FIG. 11. 画像に含まれる直線の各種のパターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the various patterns of the straight line contained in an image. 本発明の画像信号処理装置における画像信号処理方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the image signal processing method in the image signal processing apparatus of this invention. エッジ検出のための演算に用いられる画素フィルタの簡単な一例を示す図である。It is a figure which shows a simple example of the pixel filter used for the calculation for edge detection. 実施の形態2の画像信号処理装置の構成を示すブロック図である。5 is a block diagram illustrating a configuration of an image signal processing device according to a second embodiment. FIG. 実施の形態3の画像信号処理装置の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image signal processing device according to a third embodiment. 実施の形態4の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to a fourth embodiment. 実施の形態5の画像復号化装置の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to a fifth embodiment. 上記各実施の形態の画像信号処理方法を、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録されたプログラムを用いて、コンピュータシステムにより実施する場合の説明図である。It is explanatory drawing when the image signal processing method of each said embodiment is implemented by a computer system using the program recorded on recording media, such as a flexible disk. TV会議システムの表示装置とカメラの設置例を示す図である。It is a figure which shows the example of installation of the display apparatus and camera of a video conference system. 垂直であるべきものが歪んで撮影される画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image image | photographed by distorting what should be perpendicular | vertical.

符号の説明Explanation of symbols

101 カメラ
102 表示装置
103 柱
104 壁
300、700、1911 補正処理部
306、1910 歪検出部
307 画面メモリ
310、311、710、711、1903 スイッチ
401 分割部
402、1901 相関計算部
1804 画面メモリ
2001 画像符号化部
2111 画像復号部
3000、4000 画像信号処理装置
5303、703、1803、1902 パラメータ検出部
5304、704 パラメータ・メモリ
5305、705、1805、1904 画像補正部
PelDelayA〜PelDelayF 画素遅延器
LineDelay 行遅延器
MulA〜MulG 乗算器
SumA〜SumG 積算器
CorA〜CorG 相関値
AbsDifA〜AbsDifG 差分絶対値器
Vin 入力画像信号
Vout 出力画像信号
Str 画像符号化ストリーム
User ユーザ指定パラメータ
Cs コンピュータシステム
FD フレキシブルディスク
FDD フレキシブルディスクドライブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Camera 102 Display apparatus 103 Column 104 Wall 300, 700, 1911 Correction processing part 306, 1910 Distortion detection part 307 Screen memory 310, 311, 710, 711, 1903 Switch 401 Dividing part 402, 1901 Correlation calculation part 1804 Screen memory 2001 Image Encoding unit 2111 Image decoding unit 3000, 4000 Image signal processing device 5303, 703, 1803, 1902 Parameter detection unit 5304, 704 Parameter memory 5305, 705, 1805, 1904 Image correction unit PelDelayA to PelDelayF Pixel delay line delay line delay unit MulA to MulG Multiplier SumA to SumG Accumulator CorA to CorG Correlation value AbsDifA to AbsDifG Difference absolute value calculator Vin Input image signal Vo t output image signal Str coded image stream User user-specified parameters Cs computer system FD flexible disk FDD flexible disk drive

Claims (14)

順次入力される複数のピクチャで構成される動画像の画像の歪みを補正する画像信号処理装置であって、
歪み検出の対象となる歪み検出ピクチャ内で画像の垂直方向の線の歪みを検出する歪み検出手段と、
前記歪み検出手段によって検出された垂直方向の線の歪みに相当する画像の水平方向へのずれを打ち消すように、前記歪み検出ピクチャより後に入力される補正対象ピクチャの画像を補正する補正手段とを備え,
前記歪み検出手段は、前記歪み検出ピクチャの少なくとも2つの水平方向のライン上に位置する画素同士であって、水平方向に同じずれ量を持つ相対的位置関係にある画素同士の画素値の相関を複数のずれ量に対して計算する垂直相関計算部を備え、
前記補正手段は、前記歪み検出ピクチャにおいて計算された前記相関で表される相関の度合いが最大となる水平方向への前記ずれ量だけ逆方向にずらすように補正対象ピクチャを補正する
ことを特徴とする画像信号処理装置。
An image signal processing device for correcting distortion of a moving image composed of a plurality of pictures that are sequentially input,
Distortion detection means for detecting distortion of a line in the vertical direction of an image in a distortion detection picture to be subjected to distortion detection;
Correction means for correcting an image of a correction target picture input after the distortion detection picture so as to cancel a horizontal shift of the image corresponding to the distortion of the vertical line detected by the distortion detection means ; Preparation ,
The distortion detection means calculates a correlation between pixel values of pixels located on at least two horizontal lines of the distortion detection picture and having a relative positional relationship with the same shift amount in the horizontal direction. It has a vertical correlation calculator that calculates multiple deviations,
The correction means corrects the correction target picture so as to shift in the reverse direction by the shift amount in the horizontal direction where the degree of correlation represented by the correlation calculated in the distortion detection picture is maximized. An image signal processing device.
前記垂直相関計算部は、前記水平方向のライン間で、前記各ライン上に位置する画素同士の画素値の積和を、前記ずれ量ごとに計算し、
前記補正手段は、前記垂直相関計算部によって計算された前記積和の値が大きいほど前記相関の度合いが大きいと判断する
ことを特徴とする請求項記載の画像信号処理装置。
The vertical correlation calculation unit calculates a product sum of pixel values of pixels located on each line between the horizontal lines for each shift amount,
It said correction means, the image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the determining the degree of the larger the calculated value of the product sum correlation by said vertical correlation calculation unit is larger.
前記垂直相関計算部は、前記水平方向のライン間で、前記各ライン上に位置する画素同士の画素値の差分の絶対値の和を、前記ずれ量ごとに計算し、
前記補正手段は、前記垂直相関計算部によって計算された前記差分の絶対値の和の値が小さいほど前記相関の度合いが大きいと判断する
ことを特徴とする請求項記載の画像信号処理装置。
The vertical correlation calculation unit calculates, for each shift amount, a sum of absolute values of pixel value differences between pixels located on each line between the horizontal lines,
It said correction means, the image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the determining the absolute value the degree of the correlation smaller value of the sum of the difference calculated by said vertical correlation calculation unit is larger.
順次入力される複数のピクチャで構成される動画像の画像の歪みを補正する画像信号処理装置であって、  An image signal processing device for correcting distortion of a moving image composed of a plurality of pictures that are sequentially input,
歪み検出の対象となる歪み検出ピクチャ内で画像の垂直方向の線の歪みを検出する歪み検出手段と、  Distortion detection means for detecting distortion of a line in the vertical direction of an image in a distortion detection picture to be subjected to distortion detection;
前記歪み検出手段によって検出された垂直方向の線の歪みに相当する画像の水平方向へのずれを打ち消すように、前記ピクチャより後に入力される補正対象ピクチャの画像を補正する補正手段とを備え,  Correction means for correcting an image of a correction target picture input after the picture so as to cancel a horizontal shift of the image corresponding to the distortion of the vertical line detected by the distortion detection means,
前記補正手段は、さらに、ユーザインタフェースを介して、補正しない期間の指定をユーザから受け付け、受け付けられた前記期間は、前記補正対象ピクチャに対応する入力ピクチャをそのまま出力する  The correction means further receives a designation of a period not to be corrected from the user via the user interface, and outputs the input picture corresponding to the correction target picture as it is during the received period.
ことを特徴とする画像信号処理装置。  An image signal processing apparatus.
前記歪み検出手段は、さらに、ユーザインタフェースを介して、画像の垂直方向の線の歪みを検出すべきピクチャ内の領域の指定をユーザから受け付け、受け付けられた領域内で、前記垂直方向の線の歪みを検出する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像信号処理装置。
The distortion detection unit further receives, from the user, designation of an area in the picture in which a vertical line distortion of the image is to be detected via a user interface, and the vertical line is detected within the received area. the image signal processing apparatus according to any one of claims 1-4, characterized in that to detect the strain.
前記補正手段は、さらに、ユーザインタフェースを介して、補正の度合いの指定をユーザから受け付け、受け付けられた前記補正の度合いに対応して、前記歪み検出手段によって検出された前記画像の水平方向へのずれ量を調整し、調整された前記ずれ量だけ逆方向にずらすように補正対象ピクチャを補正する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像信号処理装置。
The correction means further accepts designation of the degree of correction from the user via the user interface, and in the horizontal direction of the image detected by the distortion detection means, corresponding to the accepted degree of correction. adjust the amount of deviation, the image signal processing apparatus according to any one of claims 1-4, characterized in that for correcting the correction target picture to shift only in the reverse direction adjusted the amount of deviation.
前記補正手段は、さらに、ユーザインタフェースを介して、補正しない期間の指定をユーザから受け付け、受け付けられた前記期間は、前記補正対象ピクチャに対応する入力ピクチャをそのまま出力する
ことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項5、請求項6のいずれか1項に記載の画像信号処理装置。
The correction means further accepts designation of a period not to be corrected from a user via a user interface, and outputs an input picture corresponding to the correction target picture as it is during the accepted period. The image signal processing device according to claim 1 , claim 2, claim 3, claim 5, or claim 6 .
前記歪み検出手段は、特定のピクチャにおいて歪みを検出し、
前記補正手段は、前記歪み検出手段で検出しないピクチャに対して、当該ピクチャより前に検出した垂直方向の線の歪みに基づいて前記補正対象ピクチャを補正する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像信号処理装置。
The distortion detection means detects distortion in a specific picture,
Said correction means, for the picture that is not detected by the distortion detecting means, according to claim 1-7, characterized by correcting the correction target picture based on the distortion of the detected vertical lines before the picture The image signal processing device according to any one of the above.
前記歪み検出手段は複数の特定のピクチャにおいて歪みを検出し、
前記補正手段は、前記歪み検出手段で歪が検出されないピクチャに対して、当該ピクチャより前に検出された前記ずれ量を平均することによって補正量を時間的に平滑化して前記補正対象ピクチャを補正する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像信号処理装置。
The distortion detection means detects distortion in a plurality of specific pictures,
The correction unit corrects the correction target picture by temporally smoothing a correction amount by averaging the deviation amounts detected before the picture for a picture in which distortion is not detected by the distortion detection unit. The image signal processing device according to any one of claims 1 to 7, wherein
前記画像信号処理装置は、さらに、
前記補正手段によって補正された補正後のピクチャを符号化して、符号列を出力する符号化手段
を備えることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の画像信号処理装置。
The image signal processing device further includes:
Said encoded picture after correction is corrected by the correction means, the image signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises coding means for outputting a code string.
前記画像信号処理装置は、さらに、
入力される符号列を復号化する復号化手段を備え、
前記歪み検出手段は、前記復号化手段で復号化されることによって得られた動画像について、歪み検出の対象となる歪み検出ピクチャ内で画像の垂直方向の線の歪みを検出し、
前記補正手段は、前記歪み検出手段によって検出された垂直方向の線の歪みを、前記補正対象ピクチャを対象として補正する
ことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の画像信号処理装置。
The image signal processing device further includes:
Decoding means for decoding an input code string,
The distortion detection means detects distortion of a line in the vertical direction of an image in a distortion detection picture that is a distortion detection target for a moving image obtained by being decoded by the decoding means,
The image signal according to any one of claims 1 to 9 , wherein the correction unit corrects the distortion of the vertical line detected by the distortion detection unit with respect to the correction target picture. Processing equipment.
順次入力される複数のピクチャで構成される動画像の画像の歪みを補正する画像信号処理方法であって、
歪み検出の対象となる歪み検出ピクチャ内で画像の垂直方向の線の歪みを検出する歪み検出ステップと、
前記歪み検出ステップによって検出された垂直方向の線の歪みに相当する画像の水平方向へのずれを打ち消すように、前記ピクチャより後に入力される補正対象ピクチャの画像を補正する補正ステップとを含み、
前記歪み検出ステップにおいては、前記歪み検出ピクチャの少なくとも2つの水平方向のライン上に位置する画素同士であって、水平方向に同じずれ量を持つ相対的位置関係にある画素同士の画素値の相関を複数のずれ量に対して計算し、
前記補正ステップにおいては、前記歪み検出ピクチャにおいて計算された前記相関で表される相関の度合いが最大となる水平方向への前記ずれ量だけ逆方向にずらすように補正対象ピクチャを補正する
ことを特徴とする画像信号処理方法。
An image signal processing method for correcting image distortion of a moving image composed of a plurality of sequentially input pictures,
A distortion detection step for detecting distortion of a vertical line of the image in a distortion detection picture to be subjected to distortion detection ;
A correction step of correcting an image of a correction target image input after the picture so as to cancel a shift in a horizontal direction of the image corresponding to the distortion of the vertical line detected by the distortion detection step ,
In the distortion detection step, a correlation between pixel values of pixels located on at least two horizontal lines of the distortion detection picture and having a relative positional relationship with the same shift amount in the horizontal direction. For multiple deviations,
In the correction step, the correction target picture is corrected so as to be shifted in the reverse direction by the shift amount in the horizontal direction where the degree of correlation represented by the correlation calculated in the distortion detection picture is maximized. An image signal processing method.
請求項12に記載の画像信号処理方法をコンピュータに実行させる  A computer executes the image signal processing method according to claim 12.
プログラム。  program.
請求項1〜1のいずれか1項に記載の前記画像信号処理装置が備える前記各手段
を備えることを特徴とする集積回路。
Integrated circuit characterized in that it comprises the respective means included in the image signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 1 1.
JP2007224111A 2006-08-30 2007-08-30 Image signal processing apparatus, image encoding apparatus and image decoding apparatus, method thereof, processor thereof and image processor for video conference system Active JP4907470B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007224111A JP4907470B2 (en) 2006-08-30 2007-08-30 Image signal processing apparatus, image encoding apparatus and image decoding apparatus, method thereof, processor thereof and image processor for video conference system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006234527 2006-08-30
JP2006234527 2006-08-30
JP2007224111A JP4907470B2 (en) 2006-08-30 2007-08-30 Image signal processing apparatus, image encoding apparatus and image decoding apparatus, method thereof, processor thereof and image processor for video conference system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008086007A JP2008086007A (en) 2008-04-10
JP4907470B2 true JP4907470B2 (en) 2012-03-28

Family

ID=39356316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007224111A Active JP4907470B2 (en) 2006-08-30 2007-08-30 Image signal processing apparatus, image encoding apparatus and image decoding apparatus, method thereof, processor thereof and image processor for video conference system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4907470B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9536133B2 (en) 2013-01-09 2017-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and control method for adjusting the eyes of a photographed user

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6156653B2 (en) * 2014-10-06 2017-07-05 コニカミノルタ株式会社 Image transformation device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0824366B2 (en) * 1991-07-23 1996-03-06 大日本スクリーン製造株式会社 Image interpolation method
JPH06197261A (en) * 1992-12-24 1994-07-15 Canon Inc Image pickup device
JP2000101982A (en) * 1998-09-18 2000-04-07 Kokusai Electric Co Ltd Image communication device
JP3874985B2 (en) * 2000-02-18 2007-01-31 富士通株式会社 Image arithmetic unit
JP2002325200A (en) * 2001-04-26 2002-11-08 Victor Co Of Japan Ltd Data presentation device
JP2003009108A (en) * 2001-06-26 2003-01-10 Minolta Co Ltd Picture communication system, picture communication equipment and picture communication method
JP4075418B2 (en) * 2002-03-15 2008-04-16 ソニー株式会社 Image processing apparatus, image processing method, printed material manufacturing apparatus, printed material manufacturing method, and printed material manufacturing system
JP4431948B2 (en) * 2003-10-23 2010-03-17 ノーリツ鋼機株式会社 A tilt correction method, a tilt correction program, and a photo printing apparatus with a tilt correction function
JP2005303941A (en) * 2004-04-16 2005-10-27 Casio Comput Co Ltd Correction reference designation device and correction reference designation method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9536133B2 (en) 2013-01-09 2017-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and control method for adjusting the eyes of a photographed user

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008086007A (en) 2008-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102685388B (en) Image forming device and image forming method
US8072511B2 (en) Noise reduction processing apparatus, noise reduction processing method, and image sensing apparatus
US20110262055A1 (en) Image scaling curve generation
JP4083266B2 (en) Motion vector generation method and apparatus
WO2008016149A1 (en) Image display control device, image processing device, image display control method, its program, and recording medium with the program recorded therein
JP2009105533A (en) Image processing device, imaging device, image processing method, and picked-up image processing method
US8154654B2 (en) Frame interpolation device, frame interpolation method and image display device
CN102918830B (en) Image processing apparatus, method therefor, image display apparatus, and method therefor
CN100493175C (en) Apparatus for implementing video frequency sequential to interlaced conversion and converting method
JPH08171450A (en) Handwriting input device and control method therefor
JP7334470B2 (en) VIDEO PROCESSING DEVICE, VIDEO CONFERENCE SYSTEM, VIDEO PROCESSING METHOD, AND PROGRAM
JP4907470B2 (en) Image signal processing apparatus, image encoding apparatus and image decoding apparatus, method thereof, processor thereof and image processor for video conference system
JP4872672B2 (en) Learning device, learning method, and learning program
US8189102B2 (en) Image processing apparatus using interpolation direction
US7847831B2 (en) Image signal processing apparatus, image coding apparatus and image decoding apparatus, methods thereof, processors thereof, and, imaging processor for TV conference system
JP2003069859A (en) Moving image processing adapting to motion
US8879864B2 (en) Generating sub-frame images for driving display
US20220318962A1 (en) Video systems with real-time dynamic range enhancement
JP4363199B2 (en) Information signal processing apparatus and information signal processing method
JP2009135847A (en) Video processor and frame rate conversion method
WO2016117480A1 (en) Telecommunication system
JP2010073074A (en) Image signal processor, image display device, video recording/reproducing device, and image signal processing method
JP4719564B2 (en) Imaging apparatus, control method thereof, and program
KR100587164B1 (en) Method and apparatus for coverting equal interval vertical image as CIF image convert into NTSC image
US20070253489A1 (en) Image processing circuit and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111130

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: 20111220

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: 20120111

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150120

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4907470

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250