JPH04205573A

JPH04205573A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH04205573A
Application number: JP2338345A
Authority: JP
Inventors: Akio Oba; 章男大場
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-27
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2956213B2; GB9125518D0; GB2252010B; DE4139401A1; GB2252010A; US5241372A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】こ産業上の利用分野コ本発明は、例えば２次元画像処理用のデジタルフィルタ
に適用して好適な画像処理装置に関する。

［発明の概要口本発明は、例えば２次元画像処理用のデジタルフィルタ
に適用して好適な画像処理装置に関し、入力画像の各画
素毎の処理方法を規定する制御画像データを発生する画
像データ発生手段と、その制御画像データに応じて処理
対象とする画素及びこの画素の周辺の画素の夫々の重み
を示す１組のパラメータを発生するパラメータ発生手段
と、入力画像の内の１組の画素の夫々の画（象データを
その１組のパラメータで重み付けして加算することによ
りその処理対象とする画素の出力画像データを生成する
フィルタ手段とを有することにより、その制御画像デー
タの分布を調整するだけで容易に画像を局所的に処理で
きるようにしたものである。

［従来の技術］ＬＳＩ技術の進展によりデジタルフィルタによる２次元
画像処理が広く行われるようになってきた。２次元画像
処理にはローパスフィルタ処理、バイパスフィルタ処理
、コンポルーンヨンフィルタ処理等がある。そのコンポ
ルーンヨンフィルタ処理においては、処理対象とする画
素を中心とするＮＸＮ個（Ｎは２以上の整数）の画素の
画像データに夫々所定の重み係数を乗算して、これら乗
算結果を加算することにより、その処理対象とする画素
の画像データが形成される。

また、例えば動画領域と静止画領域とで異なるフィルタ
処理を施すような所謂アダプティブ（適応型）フィルタ
もデジタルフィルタにより実現することができる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、ローパスフィルタ処理及びノ＼イバスフ
ィルタ処理は処理対象とする画像の全体に一様に施され
るものであるため、原画像の持つ局所的な情報を有効に
利用する二とができない不都合がある。具体的に例えば
ローパスフィルタを施すと重要なエツジ情報が失われる
ことがあり、／’％イパスフィルタを施すと本来輝度変
化が滑らかな領域でもノイズなどが強調されてざらつい
て見えたりすることがある。また、従来の単純なコンポ
ルージョンフィルタ処理では非線形処理等の多様な画像
処理に対応しにくい不都合がある。

更に、従来の適応型フィルタは構成が複雑であると共に
、その制御が画一的であり、例えば局所的に処理の特性
を変更するようなことが容易にはできない不都合がある
。

本発明は斯かる点に鑑み、比較的簡単な構成で容易に局
所的に画像の特性を変更することができる画像処理装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するた狛の手段二本発明による画像処理装置は、例えば第１図に示す如く
、入力画像の各画素毎の処理方法を規定する制御画像デ
ータを発生する画像データ発生手段（２）と、その制御
画像データに応じて処理対象とする画素及びこの画素の
周辺の画素の夫々の重みを示す１組のパラメータＰ１〜
Ｐ９を発生するパラメータ発生手段（５）と、入力画像
の内の１組の画素の夫々の画像データをその１組のパラ
メータで重み付けして加算することによりその処理対象
とする画素の出力画像データを生成するフィルタ手段（
７）とを有するものである。

［作用コ斯かる本発明によれば、その画像データ発生手段（２）
の制御画像データの状態を局所的に変更することにより
、そのパラメータ発生手段（５）から発生されるパラメ
ータＰ１〜Ｐ９の状態が局所的に変更される。従って、
そのフィルタ手段（７）から出力される出力画像データ
に対応する画像は入力画像の特性を局所的に変更したも
のになる。

［実施例］以下、本発明の一実施例につき第１図〜第４図を参照し
て説明しよう。本例は画像制御型の２次元フィルタ装置
に本発明を適用したものである。

第１図は本例の２次元フィルタ装置を示し、この第１図
において、（１）は入力画像用のフレームメモリ　（内
部の画像は入力画像の一例を示す）、（２）は制御画像
用のフレームメモリ　（内部の画像は制御画像の一例を
示す）であり、フレームメモリ（１）には図示省略した
ＶＴＲ又はビデオカメラ等からアナログ／デジタル変換
器を介して逐次フレーム周期で画像データＶＩを書き込
み、フレームメモリ（２）には各画素について夫々８ビ
ツト（値がＯ〜２５５）の定常的な制御用の画像データ
ＶＴを書き込んでおく。ただし、その入力画像用のフレ
ームメモリ（１）は省くことができると共に、制御画像
用のフレームメモリ（２）はリードオンリーメモリ　（
ＲＯＭ）等で代用することができる。

本例の画像データＶＴは制御画像の輝度レベルに対応す
るものであり、制御画像として中央の楕円の内部のみが
低輝度の画像を使用するものとすると、その画像データ
ＶＴは中央の楕円の内部に対応する領域で値が略Ｏとな
り、その他の領域で値が略２５５となるものである。

（３）は画像制御型の２次元フィルタ、（４）はａカ画
像用のフレームメモリ　（内部の画像は出力画像の一例
を示す）を示し、フレームメモリ（１）から逐次読み出
された画像データＶＩをその２次元フィルタ（３）に通
して得られた画像データＶＰがそのフレームメモリ（４
）　　に書き込まれ、このフレームメモリ（４）からフ
レーム周期で読みａされる画像データが例えばデジタル
／アナログ変換器を介して図示省略されたテレビジョン
受像機に供給される。

その２次元フィルタ（３）において、（５）はフレーム
メモリ（２）の画像データＶＴが供給されるパラメータ
生成回路、（６Ａ）〜（６■）は夫々ラッチ回路、（７
）はフレームメモリ（１）の画像データＶＩが供給され
るコンポルージョンフィルタを示シ、パラメータ生成回
路（５）はその画像データＶＴより各画素毎に夫々９個
のコンポルージョンパラメータＰ１〜Ｐ９を生成し、こ
れらパラメータＰ１〜Ｐ９をラッチ回路（６Ａ）〜（６
Ｉ）ヲ介シてコンポルージョンフィルタ（７）に供給す
る。なお、それらラッチ回路（６Ａ）〜（６エ）は省く
ことができる。

第２図を参照してそのコンポルージョンフィルタ（７）
の動作につき説明するに、１フレ一ム分の画像の内の処
理対象とする画素の画像データをＧ３３として、その画
素の周辺の５／５個の画素よりなる長方形の領域を第２
図Ａに示す。それら５Ｉ５個の画素の画像データを、最
上の走査線から下側に向けて、更に同じ走査線上では左
から右方向に向けて夫々Ｇ１１．・・・・、　　Ｇ１５
．　　Ｇ２１．　・・・、Ｇ２５、　　Ｇ３１．　　・
・・・、　　Ｇ３５．・・・・、Ｇ５５て表す。また、
パラメータ生成回路〈５）で生成される９個のパラメー
タＰ１〜Ｐ９を、第２図已に示すように、３Ｉ３個の画
素に割り当てる。

この場合、コンポルージョンフィルタ（７）では次の演
算により処理対象とする画素に対応する出力画像データ
ｇ３３を生成する。

ｇ３３＝Ｇ２２・Ｐｉ　７Ｇ２３・Ｐ２−Ｇ２４・Ｐ３
−Ｇ３２・Ｐ４−Ｇ３３・Ｐ５−・・・−Ｇ４４・Ｐ９
・・・（１）即ち、この出力画像データｇ３３は、画像データがＧ３
３の画素を中心とする３／３個の画素の画像データを９
個のパラメータで重み付けした値を加算したものである
。これらの演算は例えば３原色Ｒ９Ｇ及びＢのコンポー
ネント成分毎に実行するか、又はＹ／Ｃ分離した各成分
毎に実行するようにしてもよい。

同様に処理対象とする画素が同じ走査線上で１個だけ右
側に移動したときには、第２図Ａに示すように新たに処
理対象とする画素の画像データはＧ３４となる。この新
たな画素に対応する出力画像データｇ３４も、その画素
を中心とする３Ｉ３個の画素の画像データを９個のパラ
メータで重み付けして加算することにより得られるので
、その出力画像データｇ３４は式（１）に対応させて次
の式（２）で表すことができる。それら出力画像データ
ｇ３３゜ｇ３４．・・・・が最終的に出力される画像デ
ータＶＰになる。

ｇ３４＝Ｇ２３・Ｐ１＋Ｇ２４・Ｐ２十Ｇ２５・Ｐ３＋
Ｇ３３・Ｐ４＋Ｇ３４・Ｐ５＋・・・・二Ｇ４５・Ｐ９
・・・・（２）一例としてそのパラメータ生成回路（５）は、フレーム
メモリ（２）　から供給される画像データＶＴが高輝度
の映像信号に対応するときにはそれら９個のパラメータ
Ｐ１〜Ｐ９の内のＰ５のみを１に設定して、他のパラメ
ータを０に設定する。一方、その画像データＶＴが低輝
度の映像信号に対応するときには、そのパラメータ生成
回路（５）はそれら９個のパラメータＰ１〜Ｐ９の値を
全て１／９に設定する。このように設定することにより
、本例の２次元フィルタ（３）においては、フレームメ
モリ（２）ノ制御画像が高輝度の領域（中央の楕円の外
部の領域）ではフレームメモリ（１）から供給される画
像データＶＩがそのまま画像データＶＰとしてフレーム
メモリ（４）に供給される。そして、その制御画像が低
輝度の領域（中央の楕円の内部の領域）ではその画像デ
ータＶＩを３Ｉ３個の画素で平均化したデータが画像デ
ータＶＰとしてそのフレームメモリ（４）に供給される
。

このように、本例によれば第１図に示すように、入力画
像の内でその制御画像の楕円の内側に対応する領域のみ
が平均化によりぼかされた画像が出力画像になる。また
、そのように平均化してぼかす領域はその制御画像の低
輝度の領域を変更する（即ち、制御用の画像データＶＴ
の値の分布を変更する）だけで容易に変更することがで
きる。従って、本例によれば、入力画像に局所的に周囲
の領域とは異なる画像処理を施すことができると共に、
その局所的な処理を施す領域を容易に変更できる利益が
ある。

本例のパラメータ生成回路（５）及びコンポルージョン
フィルタ（７）の具体的な構成例につき説明する。

第３図はそのパラメータ生成回路（５）の構成例を示し
、この第３図において、（８Ａ）〜（８■）及び（９）
は夫々ランダムアクセスメモ’Ｊ　　（ＲＡＭ）である
。

これら１０個のＲＡＭには夫々８ビツト　（０〜２５５
番地）のアドレスを設け、各アドレスに対して１個のデ
ータを読み書きできるようにする。従って、これらのＲ
Ａ　Ｍは２５６ワードの所謂テーブルＲＡＭとして使用
される。それらＲＡ　Ｍ（８Ａ）〜（８Ｉ）及び（９）
のアドレス入力部に共通に制御画像用の８ビツトの画像
データＶＴを供給すると、ＲＡ　Ｍ（８Ａ）〜（８■）
から出力されるデータが夫々パラメータＰ１〜Ｐ９にな
る。

本例の２５５番地の近傍のアドレスにおいては、ＲＡ　
Ｍ（８Ｅ）のみに１を書き込み他のＲＡＭ　（ＲＡＭ（
９）を除く）には０を書き込む。また、０番地の近傍の
アドレスにおいては、ＲＡ　Ｍ（８Ａ）〜（８１）に共
通に１／９を書き込む。これにより、制御用の画像デー
タＶＴが２５５に近い高輝度の領域ではパラメータＰ５
のみが１になり、その画像データＶＴが０に近い低輝度
の領域ではパラメータＰｉ〜Ｐ９が全て１／９になる。

また、最後部のＲＡＭ（９）　　の各アドレスにはその
画像データＶＴに対応させて新たな画像データＶＴＩを
書き込む。新たな画像データＶＴｌとしては元の画像デ
ータＶＴを変形したデータが使用される。例えば第１図
例において、その２次元フィルタ（３）とフレームメモ
リ（４）との間に２段目の２次元フィルタを接続して、
この２段目の２次元フィルタに新たな画像データＶＴＩ
及び出力画像データＶＰを供給することにより、初段の
２次元フィルタ（３）で得られた画像に対して更に所望
の画像処理を施すことができる。

第４図はコンポルージョンフィルタ（７）の構成例を示
し、この第４図において、（１０）及び（１１）は縦続
接続されたラインメモリであり、フレームメモ！７　（
１）　　から供給される画像データＶＩをラインメモ！
Ｊ　（１０）で１ライン分遅延させ、この遅延した画像
データをラインメモリ（１１）で更に１ライン分遅延さ
せる。これにより水平方向に平行な３本の走査信号が得
られる。また、各画素のサンプリング周期をＤとすると
、（１２Ａ）〜（１２１）は夫々例えばシフトレジスタ
よりなる遅延時間がＩＤの遅延子を示し、遅延子（１２
Ａ）〜（１２Ｃ）を縦続接続し先頭の遅延子（１２Ａ）
　　に元の画像データＶＩを供給することにより、元の
画像データＶＩから夫々ＩＤ、２Ｄ及び３Ｄだけ遅延し
た水平方向に配列された画像データを形成する。

同様に、１ライン分遅延した画像データから更に遅延子
（１２０）〜（１２Ｆ）を用いて夫々ＩＤ、２Ｄ及び３
Ｄだけ遅延した画像データを形成し、２ライン分遅延し
た画像データから更に遅延子（１２Ｇ）〜（１２１）　
を用いて夫々ＩＤ、２Ｄ及び３Ｄだけ遅延した画像デー
タを形成する。

また、（１３Ａ）〜（１３１）は夫々２入力の乗算回路
、（１４Ａ）〜（１４Ｈ）は夫々２入力の加算回路を示
し、乗算回路（１３＾）〜（１３１）の一方の入力部に
夫々遅延子（１２Ａ）〜（１２＋）による遅延信号を供
給し、乗算回路（１３Ａ）〜（１３１）の他方の入力部
に夫々パラメータＰ１〜Ｐ９を供給する。そしてこれら
乗算回路（１３Ａ）〜（１３１）の乗算結果を加算器（
１４＾）〜（１４）１）　を用いて全て加算することに
より出力用の画像データＶＰが形成される。この第４図
例ではその２個のラインメモ’Ｊ　（１０）　、　（１
１）を除く部分が積和演算部を構成している。

第１図例の画像制御型の２次元フィルタ（３）には種々
の応用例が考えられるので、以下ではそれら応用例につ
いて説明する。

第５図は２次元フィルタをスイッチャへ応用した例を示
し、この篤１図に対応する部分に同−又は類似の符号を
付して示す第５図において、（ＬＡ）　。

（１１３）及び（ＩＣ）は夫々異なる画像に対応する画
像デ−タが書き込まれたフレームメモリである。（７Ａ
）は第４図例の積和演算部に対応するコンポルージョン
フィルタを示し、このコンポルージョンフィルタ（７Ａ
）の水平方向に平行な３本の走査信号として夫々フレー
ムメモリ（ＩＡ＞、　（ＩＢ＞及び（ＩＣ）から読み出
された画像データＶＡ、ＶＢ及びＶＣを供給する。

また、制御画像用のフレームメモリ（２）には図示する
ような３種類の画像（１５＾）　、　（１５Ｂ）及び（
１５Ｃ）からなる制御画像に対応する画像データＶＴを
書き込む。即ち、その画像データＶＴは３種類の画像に
対して値が夫々０．１２８及び２５５であるようなデー
タであり、この画像データＶＴをパラメータ生成回路（
５）に供給し、このパラメータ生成回路（５）はその画
像データＶＴに対応する９個のパラメータＰ１〜Ｐ９を
コンポルージョンフィルタ（７Ａ）に供給する。

その９個のパラメータＰ１〜Ｐ９を第２図Ｂ：こ示すよ
うな３Ｘ３個の画素よりなるブロックに割り当てるもの
として、このブロックを係数マトリクスと呼ぶ。この場
合、そのパラメータ生成回路（５）においては第５図に
示すように、画像データＶＴＯ値が０．１２８及び２５
５であるときに夫々係数マトリクス（１６＾）、　（１
６Ｂ＞及び（１６Ｃ）　　を選択するようにする。係数
マトリクス（１６八）ではパラメータＰ２のみが１で他
は０てあり、係数マ）　ＩＪクス（１６Ｂ）ではパラメ
ータＰ５のみが１で他は０てあり、係数マトリクス（１
６０）ではパラメータＰ８のみが１で他は０である。

従って、このコンポルージョンフィルタ（７Ａ）　では
制御画像の内の画像（１５Ａ）、　（１５Ｂ）及び（１
５Ｃ）　　に対応して夫々画像データＶＡ、ＶＢ及びＶ
Ｃが選択されて出力画像データＶＰが形成され、この画
像データＶＰがフレームメモリ（４）に供給される。

このフレームメモリ（４）に対応する出力画像は、フレ
ームメモリ＜２）に対応する制御画像の異なる部分を夫
々フレームメモ’Ｊ　（ＩＡ）〜（１０）に対応する入
力画像で置き換えたものであるため、この第５図例はス
イッチアとして動作している。

第６図は２次元フィルタをスポットライト効果を得る装
置へ応用した例を示し、この第６図において、（１８）
及び（２１）は夫々第１及び第２のビデオカメラである
。その第１のビデオカメラ（１８）で所望の場面（１７
）を撮影することにより入力画像用の画像データＶＩを
生成し、その第２のビデオカメラ（２１）で白い背景（
１９）の上に黒い円板（２０）を配した場面を撮影する
ことにより制御画像用の画像データＶＴを生成し、それ
ら画像データｖ工及びＶＴを２次元フィルタ（３）に供
給する。

この２次元フィルタ（３）においては、制御画像用の画
像データＶＴが低輝度又は高輝度の画像に対応するとき
に夫々第１の係数マトリクス（２２Ａ）又は第２の係数
マトリクス（２２Ｂ）　　が選択される。

第１の係数マトリクス（２２Ａ）　　は、中央の画素の
パラメータ（第２図のパラメータＰ５に対応する）のみ
が１で他のパラメータは０であり、第２の係数マトリク
ス（２２Ｂ）　　は、中央の画素のパラメータのみが０
．５で他のパラメータは０である。

従って、本例ではその所望の場面（１７）の内で黒い円
板（２０）に対応する部分では、画像データＶＩがその
まま出力画像データＶＰとしてフレームメモリ（４）に
供給される。一方、その所望の場面（１７）の内で白い
背景（１９）に対応する部分では、画像データＶＩが減
衰されてフレームメモリ（４）に供給されるので、出力
される画像は中央部分にスポットライトが当てられたよ
うな画像になる。

第７図を参照して第１図例の２次元フィルタ（３）を適
応型フィルタの一種である輪郭強調回路に応用した例に
つき説明するに、この第７図において、（２３）は遅延
回路、（２４）はエツジ抽出フィルタであり、その遅延
回路（２３）における遅延時間はそのエツジ抽出フィル
タ（２４）における処理時間に等しく設定する。その遅
延回路（２３）及びエツジ抽出フィルタ（２４）に共通
に入力画像の画像データＶＩを供給することにより、夫
々遅延した画像データＶＪ及びエツジ部でレベルが大き
い制御用の画像データＶＴを得て、これら画像データＶ
Ｊ及びＶＴを２次元フィルタ（３）に併給する。

エツジ抽出フィルタ（２４）としては例えば３Ｘ３の係
数マトリクス（２５）を使用するコンポルーションフィ
ルタを使用することができる。その係数マトリクス（２
５）は中央の画素に対応するパラメータ（第２図Ｂのパ
ラメータＰ５に対応するもの）のみが８で他の８個のパ
ラメータが−１であるようなマトリクスである。例えば
入力画像の画像データＶＩが、第８図へに示すように、
エツジ（２７）を境界として左半面での値が０で右半面
での値が１であるものとして、その係数マトリクス（２
５）を用いたコンポルージョンフィルタを施すと、制御
用の画像データＶＴは第８図已に示すように、エツジ（
２７）を挟む境界領域（２８）での値が±３となり他の
領域での値は０となる。これによりエツジ部だけが抽出
される。

第７図例の２次元フィルタ（３）においては、供給され
る制御画像の画像データＶＴの絶対値が例えば１より小
さい領域では係数マトリクス（２６＾）を使用し、その
画像データＶＴの絶対値が１以上である領域では係数マ
トリクス（２６Ｂ）　　を使用する。

前者の係数マトリクス（２６Ａ）　　は中央の画素のパ
ラメータのみが１で他のパラメータはＯであるスルー出
力のマトリクスであり、後者の係数マトリクス（２６Ｂ
）は中央の画素のパラメータのみが１．８で他のパラメ
ータは−０，１であるような輪郭強調用のマトリクスで
ある。

入力画像の画像データＶＩ　　（ＶＪ）及び制御画像の
画像データＶＴが夫々第８図Ａ及び已に示すような特性
である場合には、出力画像データＶＰは第８１ｆｆｌＣ
に示すように、エツジ（２７）を囲む領域（２９）では
輪郭が強調され、それ以外の領域では入力画像の画像デ
ータＶＩそのものになる。従って、本例によれば、エツ
ジ部分に対してのみエツジ強調処理を施して他の部分に
は何隻処理を施さないようにすることができるので、輝
度変化の少ない滑らかな部分のざらつきを抑制すること
ができる。

次に画像制御型の２次元フィルタをモーションブローフ
ィルタに応用した例につき説明する。モーションブロー
フィルタとは動体の画像にその動きの方向及び大きさに
合わせて自然な振れを付加するフィルタをいう。

第９図は本例のモーションブローフィルタを示し、この
第９図において、（３０）及び（３２）は夫々遅延時間
が１フレ一ム期間の遅延回路、（３１）は夫々画像制御
型の２次元フィルタであり、本例では２次元フィルタ（
３１）を多数カスケード接続する。そして、１フレ一ム
周期で内容が順次更新されているフレームメモリ（１）
　から読み出した画像データＶＩをその遅延回路（３０
）を介して画像データＶ１１としてその初段の２次元フ
ィルタ（３１）に供給する。また、（３３）は動きベク
トル検出回路を示し、その画像データＶＩを直接に及び
遅延回路（３２）を介して夫々動きベクトル検出回路（
３３）に供給する。

この動きベクトル検出回路（３３）は、それら１フレ一
ム期間の差のある画像データの差分をとることにより画
素毎に又は画素ブロック毎に動きベクトル（ＭＶ＞を検
出する。例えば前フレームの成る画素の画像データに最
も近い画像データを有する現フレームの画素を目的画素
とすると、その前フレームの画素と目的画素とを結ぶベ
クトルがその前フレームの画素の動きベクトル＜ＭＶ）
となる。この動きベクトル検出回路（３３）はその動き
ベクトル＜ＭＶ＞を１／２にしてなる動きベクトル＜Ｍ
ＶＩ＞を２次元フィルタ（３１）のパラメータ生成回路
（３４〉に供給する。

このパラメータ生成回路（３４）はその動きベクトル（
ＭＶＩ＞に対応して夫々９個のパラメータをラッチ回路
（３５）を介してコンポルージョンフィルタ（３６）に
供給スる。このコンポルージョンフィルタ（３６）は、
その９個のパラメータよりなる係数マトリクスにより遅
延回路（３０）より供給される前フレームの画像データ
ＶＴＩを重み付けして加算することにより、次段の２次
元フィルタ（３１）への画像データＶＩ２を形成する。

また、パラメータ生成回路（３４）にはベクトル減衰回
路（３７）を付加して、このベクトル減衰回路（３７）
は供給されてきた動きベクトル＜ＭＶＩ＞の大きさを減
衰させて動きベクトル＜ＭＶ２＞として次段の２次元フ
ィルタ（３１）に供給する。

本例のパラメータ生成回路（３４）の動作につき第１０
図及び第１１図を参照して更に説明するに、供給される
動きベクトル＜ＭＶＩ＞には第１０図Ａ−Ｅに示すよう
に種々のタイプがある。その動きベクトル（ＭＶＨが０
　（第１０図Ａ）である場合には、そのパラメータ生成
回路（３４）は、９個のパラメータを３／３個の画素に
配列した係数マトリクス（重み分布テーブル）を第１１
図Ａに示すように、中心のパラメータ　（第２図Ｂの）
くラメータＰ５に対応する）のみが１で他は０になるよ
うに設定する。

また、その動きベクトルくＭＶｌ〉が第１象限のベクト
ルＶ１又は第３象限のベクトルＶ２（第１０図Ｂ）であ
る場合には、その係数マトリクスを第１１図已に示すよ
うに、ベクトルＶｌ（Ｖ２）に平行な対角線に沿う３個
のパラメータのみが１／３で他は０になるように設定す
る。同様に、その動きベクトル＜ＭＶＩ＞が第２象限の
ベクトルＶ３又は第４象限のベクトルＶ４（第１０図Ｃ
）である場合には、その係数マトリクスを第１１図Ｃに
示すように、ベクトルＶ３　　（Ｖ４）に平行な対角線
に沿う３個のパラメータのみが１／３で他は０になるよ
うに設定する。

そして、その動きベクトル＜ＭＶＨが水平軸（ＸＩ）Ｉ
ｔ）に平行な正のベクトルｖ５又は負のベクトルＶ６（
第１０図Ｄ）である場合には、その係数マトリクスを第
１１図りに示すように、中央の水平ラインに沿う３個の
パラメータのみが１／３で他は０であるように設定し、
その動きベクトル（ＭＶＩ）が垂直軸（Ｙ軸）に平行な
正のベクトルｖ７又は負のベクトルＶ８（第１０１ｆｆ
ｌＥ）である場合には、その係数マ）　ＩＪクスを第１
１図Ｅに示すように、中央の垂直ラインに沿う３個のパ
ラメータのみが１／３で他は０であるように設定する。

例えば係数マ）　ＩＪクスが第１１図Ｂのような場合ニ
は、コンポルージョンフィルタ（３６）では前フレーム
の処理対象とする画素に対応する出力画像データＶＩ２
として、その画素を含む斜約方向に３個の画素の画像デ
ータの平均値が割り当てられる。一般に、そのコンポル
ージョンフィルタ（３６）では処理対象とする画素の出
力画像データＶＩ２として、動きベクトル（ＭＶＩ＞に
略平行な前後３個の画素の画像データの平均値が夫々割
り当てられる。

また、本例のベクトル減衰回路（３７）においては、動
きベクトル＜ＭＶＩ＞を原点の方向に向かって略長さ１
だけ（１は画素１個分の長さを示す）減衰させる。具体
的に、例えば原点からＸ方向及びＹ方向に夫々１画素分
だけ離れたベクトルを〈１゜１〉で表すようにすると、
その動きベクトル減衰回路（３７）ではその元の動きベ
クトル（ＭＶＩ＞が１１０図のベクトルＶ１〜■８であ
るのに対応して、次のように次段への動きベクトル＜Ｍ
Ｖ２＞を設定する。

＜ＭＶ２＞　　＝　　　（ＭＶＩ＞　　−＜１．１＞　
　　、　　　　（＜ＭＶＩ＞　　＝Ｖ１）＜ＭＶ２＞　
　＝　　＜ＭＶＩ）　　−＜−１，−１＞　　、　　　
　（（ＭＶＩ＞　　＝Ｖ２）＜ＭＶ２＞　　＝　　＜！
４Ｖ１＞　　−＜−１，１＞　　、　　　　（＜ＭＶｌ
＞　　＝Ｖ３）（１，ｌＶ２＞　　＝　　＜ＭＶＩ＞　
　−＜Ｌ−１＞　　、　　　　（＜ＭＶＩ）　　−Ｖ４
）＜ＭＶ２＞　　＝　　＜ＭＶＨ−＜１．０＞　　、　
　　　（＜ＭＶＩ＞　　＝Ｖ５）＜ＭＶ２）　　−＜Ｍ
ＶＩ）　　−＜−１，０＞　　　、　　　　（＜ＭＶＩ
＞　　＝Ｖ６）＜ＭＶ２＞　　＝　　　（ＭＶＩ＞　　
−＜０．．１＞　　　、　　　　（＜）Ｊｖｌ）　　＝
Ｖ７）＜ＭＶ２＞　　＝　　＜ＭＶｌ）　　−＜Ｏ，−
１＞　　、　　　　（＜ＭＶＩ）　　＝Ｖ８）また、本
例では初段の２次元フィルタ（３１）に接続された２段
目の２次元フィルタ（３１）においても、前段より供給
される画像データＶＩ２に対して前段より供給される動
きベクトル（ＭＶ２＞に対応したフィルタ処理を施すこ
とにより新たな画像データＶＩ３を形成し、その動きベ
クトル〈Ｍ■２〉を減衰させた新たな動きベクトル（Ｍ
Ｖ３）を形成する。これら画像データＶＩ３及び動きベ
クトル（ＭＶ３＞を更に３段目の２次元フィルタ（３１
）に供給し、この３段目の２次元フィルタ（３１）に続
いて複数段の２次元フィルタ（３１）を接続する。そし
て、最終段の２次元フィルタ（３１）から出力される画
像データＶＰを出力画像用のフレームメモリ（４）に供
給する。

上述のように第９図例の２次元フィルタ（３１）では、
前フレームの処理対象とする画素に対応する出力画像デ
ータとして、供給される動きベクトル＜ＭＶＩ＞に略平
行な前後３個の画素の画像データの平均値が割り当てら
れる。従って、画像を動きの方向に前後にぶらしたよう
な効果くモーションブロー）を得ることができる。また
、その２次元フィルタ（３１）が多数段縦属接続されて
いるので、最初の動きベクトル＜ＭＶ＞の大きさに略比
例してモーションブローの程度を大きくすることができ
る。

なお、本例では第１１図に示すように３×３個の画素の
ブロックよりなる係数７）　ＩＪクスを使用しているが
、例えばｌｏＸＩＯ個の画素のブロックよりなる係数マ
トリクスを使用すれば１段の２次元フィルタ（３１）だ
けてもより大きなモーションブローを得ることができる
。しかしながら、このように係数マトリクスを大きくす
ると、メモリ容量が大規模になり回路が複雑且つ大型化
する。

次に画像制御型の２次元フィルタを太線化（細線化）フ
ィルタに応用した例：二つき第１２図を参照して説明す
る。この第１２図において、（３８）は２値化回路、（
３９）は画像制御型の２次元フィルタを示し、フレーム
メモリ（１）から読み出された画像データＶＩをその２
値化回路（３８）を介して２値の画像データＶＩＩとし
てその２次元フィルタ（３９）に供給する。

この２次元フィルタ（３９）において、（４０）は第１
のコンポルージョンフィルタ、（４１）は９個のパラメ
ータをそのコンポルージョンフィルタ（４０）ニ供給す
るラッチ回路を示す。その９個のパラメータは３×３個
の画素に対応する係数マトリクスを構成し、本例ではこ
の係数マトリクスの中央のパラメータはＯとなり、この
中央のパラメータを囲む８個のパラメータの値が順次１
．　２．　２２．　２３゜２’、　　２５．　２６及び
２７になるようｊ二設定する。この係数マ）　ＩＪクス
を用いて２値化された画像データＶ１１にコンポルージ
ョンフィルタを施すと、各画素について夫々８ビツトの
パターンデータが得られる。

一般に処理対象とする画素の周囲の８個の画素の“１”
又は“０”のパターンの組み合わせ（８連結隣接パター
ン）は２８通り存在するが、そのコンポルージョンフィ
ルタ（４０）かろ出力される８ビツトのパターンデータ
がその８連結隣接パターンに対応する。この８ビツトの
パターンブータラパラメータ用のＲＡ　Ｍ（４２）に供
給し、このパラメータ用のＲＡ　Ｍ（４２）はラッチ回
路（４３）を介して９個のパラメータを第２のコンポル
ージョンフィルタ（４４）に供給する。このコンポルー
ジョンフィルタ（４４）では、２値化された画像データ
ＶＩＩをその９個のパラメータを用いて重み付けして加
算することにより、次段への８力画像データＶＩ２を形
成する。

そのパラメータ用のＲＡ　Ｍ（４２）は、処理対象とす
る画素が“１”の線に接しているときには（これは８連
結隣接パターンより認識することができる）、その処理
対象とする画素の出力画像データも“１”になるように
９個のパラメータの値を設定する。具体的に処理対象と
する画素が、例えば第１３図Ａに示すように高輝度の線
に接する画素ＰＩである場合には、そのパラメータ用Ｒ
ＡＭ（４２）からは第１３図已に示すように左側の垂直
ラインに沿う３個のパラメータの値が夫々１／３である
ような係数マトリクスが出力される。この係数マトリク
スを使用することにより、その第２のコンポルージョン
フィルタ（４４）からはその処理対象とする画素ＰＩの
出力画像データＶＩ２として“１”が出力される。従っ
て、その画像データＶＩ２に対応する画像は原画像の高
輝度の線を１画素分だけ太くしたものになる。

本例ではその初段の２次元フィルタ（３９）に続けて２
段目及び３段目等の２次元フィルタ（３９）を縦属接続
する。例えば２段目の２次元フィルタ（３９）から出力
される画像データＶＩ３は原画像の高輝度の線を２画素
分だけ太くした画像に対応する。

そして、最終段の２次元フィルタから出力用のフレーム
メモリ（４）に供給される画像データＶＰに対応する画
像は、原画像の高輝度の線をかなり太くした画像になる
。このように本例によれば、容易に原画像の高輝度の線
を所望の程度まで太くすることができる。

なお、上述の例は太線化フィルタであるが、そのパラメ
ータ用のＲＡ　Ｍ（４２）かろ出力される９個のパラメ
ータの値を変更することにより、その太線化フィルタは
容易に細線化フィルタに変更することができる。例えば
高輝度の線を細くする細線化フィルタの場合には、その
高輝度の線の縁部の画素を低輝度に変換するように係数
マ）ＩＪクスを定すればよい。

次に、画像制御型の２次元フィルタをレンズ収差補正フ
ィルタへ応用した例につき第１４図を参照して説明する
。この第１４図において、（ＩＲ）　。

（ＩＧ）及び（ＩＢ）は入力画像データの夫々赤成分Ｒ
１緑成分Ｇ及び青成分Ｂのコンポーネント成分が書き込
まれたフレームメモリ、（４５Ｒ）、　（４５Ｇ）及び
（４５Ｂ）　　は夫々赤成分Ｒ１緑成分Ｇ及び青成分Ｂ
の収差補正ベクトルのデータが書き込まれたリードオン
リーメモリ　（ＲＯＭ）を示し、その収差補正ベクトル
はレンズの空間座標に応じて予め求とておくものである
。本例では３種類のコンポーネント成分について夫々独
立に収差補正が実行されるが、青成分Ｂの収差補正につ
いてのみ説明する。

（４６Ｂ）　　は青成分用の画像制御型の２次元フィル
タを示し、この２次元フィルタ（４６Ｂ）　　を所定段
縦続接続する。初段の２次元フィルタ（４６Ｂ）　　に
おいて、フレームメモ’Ｊ　（ＩＢ）から読み出した画
像データｖ■１をコンポルージョンフィルタ（４９）に
供給し、ＲＯＭ（４５Ｂ）　から読み出した収差補正ベ
クトル＜ＡＶＩ＞をパラメータ用のＲＡＭ（４７）に供
給する。このパラメータ用のＲＡ！ｖｌ（４７）は、そ
の収差補正ベクトル＜ＡＶＩ＞に対応する９個のパラメ
ータよりなる係数マトリクスをラッチ回路（４８）を介
してそのコンポルーンヨンフィルタ（４９）！：ｍ供給
すると共に、その収差補正ベクトルくＡＶｌ〉をベクト
ル変換回路（５０）に供給する。

コンポルーンヨンフィルタ（４９）はその係数マトリク
スと画像データＶｌｌとを演算することにより出力画像
データＶＩ２を求め、この画像データＶＩ２を次段の２
次元フィルタ（４６Ｂ＞に供給する。

ベクトル変換回路（５０）はその収差補正ベクトル＜Ａ
ＶＩ＞を所定量だけ減衰させて収差補正ベクトル＜ＡＶ
２＞を形成し、このベクトル＜ＡＶ２＞を次段の２次元
フィルタ（４６Ｂ）に供給する。次段以後の２次元フィ
ルタ（４６Ｂ）においても同様の処理が実行され、最終
段の２次元フィルタから出力される画像データＶＰが出
力用のフレームメモリ（４Ｂ）に供給される。

また、２次元フィルタ（４６Ｂ）　　と並列に赤成分Ｒ
用の２次元フィルタ（４６Ｒ）　及び緑成分Ｇ用の２次
元フィルタ（４６Ｇ）　　が設けられ、その青成分Ｂの
処理と並行に夫々赤成分Ｒ及び緑成分Ｇの処理が実行さ
れる。本例では画像制御型の２次元フィルタ（４６Ｂ）
　等がカスケード接続されているので、収差量が多い場
合でも正確に収差補正を行うことができる。

なお、本発明は上述実施例に限定されず本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論であ
る。

［発明の効果］本発明によれば、入力画像の各画素毎の処理方法を規定
する制御画像データを発生するようにしているので、そ
の制御画像データの分布を調整するだけで容易に入力画
像の処理方法を局所的に変更できる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像制御型の２次元フィル
タ装置の構成を示すブロック図、第２図はその実施例の
コンポルーンヨンフィルタの動作の説明に供する線図、
第３図はパラメータ生成回路の一例を示す構成図、第４
図はコンポルージョンフィルタの一例を示す構成図、第
５図は画像制御型の２次元フィルタを応用したスイッチ
アの構成を示すブロック図、第６図は画像制御型の２次
元フィルタを応用してスポノ）ライト効果を得る装置を
示すブロック図、第７図は画像制御型の２次元フィルタ
を応用した適応型フィルタを示すブロック図、第８図は
その適応型フィルタの動作の説明に供する線図、第９図
は画像制御型の２次元フィルタを応用したモーションブ
ローフィルタを示すブロック図、第１０図は動きベクト
ルの種類を示す線図、第１１図はそのモーションブロー
フィルタにおける係数マｌ−ＩＪクス（重み分布テーブ
ル）の種類を示す線図、第１２図は画像制御型の２次元
フィルタを応用した太線化（細線化）フィルタを示すブ
ロック図、第１３図は太線化動作の説明に供する線図、
第１４図は画像制御型の２次元フィルタを応用したレン
ズ収差補正フィルタの構成を示すブロック図である。（１）、　（２）、　（４）は夫々フレームメモリ、（
３）は画像制御型の２次元フィルタ、（５）はパラメー
タ生成回路、（７）はコンポルージョンフィルタである
。代　　理　　人　　　　　松　　隈　　秀　　盛スイ・
ソ、−＋−ヤへの鳥用Ａ夕・］第５図ス寸！ットラ掻ト効５累−への肉用イラ１」第６図第９図第１０図　　　　　　第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

入力画像の各画素毎の処理方法を規定する制御画像デー
タを発生する画像データ発生手段と、上記制御画像デー
タに応じて処理対象とする画素及び該画素の周辺の画素
の夫々の重みを示す１組のパラメータを発生するパラメ
ータ発生手段と、入力画像の内の１組の画素の夫々の画
像データを上記１組のパラメータで重み付けして加算す
ることにより上記処理対象とする画素の出力画像データ
を生成するフィルタ手段とを有する画像処理装置。