JPH09101766A - 画像処理方法及び装置 - Google Patents
画像処理方法及び装置Info
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- JPH09101766A JPH09101766A JP8183826A JP18382696A JPH09101766A JP H09101766 A JPH09101766 A JP H09101766A JP 8183826 A JP8183826 A JP 8183826A JP 18382696 A JP18382696 A JP 18382696A JP H09101766 A JPH09101766 A JP H09101766A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/20—Image enhancement or restoration by the use of local operators
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
- G06T7/254—Analysis of motion involving subtraction of images
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＦＬＣ液晶により２値画像を動き部分のみを
書き換えながら表示する場合にメモリ容量を削減すると
共にノイズの影響を低減する。 【解決手段】 入力画像はＡ／Ｄ変換器１によりＲＧＢ
各々が８ビットにディジタル化された後、階調変換回路
２で２値化される。２値フレームメモリ５に保持された
前フレームの２値画像はＬＰＦ６で元の８ビット階調に
復元された後、動き検出器３において現フレーム画像と
比較されることにより動きが検出される。フレームメモ
リ制御回路４は変換された２値画像のうち動き部分のみ
を出力してＦＬＣ表示装置７の動き部分を書き換える。 【効果】 従来のように動き検出のための前フレームの
特徴を保持しておくメモリを省略することができる。
書き換えながら表示する場合にメモリ容量を削減すると
共にノイズの影響を低減する。 【解決手段】 入力画像はＡ／Ｄ変換器１によりＲＧＢ
各々が８ビットにディジタル化された後、階調変換回路
２で２値化される。２値フレームメモリ５に保持された
前フレームの２値画像はＬＰＦ６で元の８ビット階調に
復元された後、動き検出器３において現フレーム画像と
比較されることにより動きが検出される。フレームメモ
リ制御回路４は変換された２値画像のうち動き部分のみ
を出力してＦＬＣ表示装置７の動き部分を書き換える。 【効果】 従来のように動き検出のための前フレームの
特徴を保持しておくメモリを省略することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は少ない階調数を持つ
表示装置に対して表示画像の部分的な書換えを行う画像
処理方法及び装置に関するものである。
表示装置に対して表示画像の部分的な書換えを行う画像
処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年コンピュータの小型化、マルチメデ
ィア化が進む状況において、コンピュータに付随した表
示装置にも大きな進展が見られるようになって来た。表
示装置としては液晶表示装置が広く使われるようになっ
てきているが、その１つとして強誘電性液晶表示素子を
利用したもの（以下ＦＬＣＤと称す）がある。ＦＬＣＤ
は高精細で大画面を持つ表示装置を得ることが可能であ
るという特徴を有しているが、液晶素子自体は光の透過
率をアナログ的に変化できない２値デバイスであるた
め、フルカラーの画像などを表示する際にはＯＮとＯＦ
Ｆのドットの組み合わせで疑似的に階調を表現する、デ
ィジタル中間調処理を行って中間階調を再現する必要が
ある。また、大画面を毎秒３０フレーム、あるいはそれ
以上の速度で表示するのは困難であるため、ＦＬＣＤの
特徴であるメモリ性を生かして、画面の中で動きのあっ
た部分のみを書換えることが必要である。このため、画
像の中で動いた部分を検出する必要があるが、このため
に従来では次のような方法を用いていた。
ィア化が進む状況において、コンピュータに付随した表
示装置にも大きな進展が見られるようになって来た。表
示装置としては液晶表示装置が広く使われるようになっ
てきているが、その１つとして強誘電性液晶表示素子を
利用したもの（以下ＦＬＣＤと称す）がある。ＦＬＣＤ
は高精細で大画面を持つ表示装置を得ることが可能であ
るという特徴を有しているが、液晶素子自体は光の透過
率をアナログ的に変化できない２値デバイスであるた
め、フルカラーの画像などを表示する際にはＯＮとＯＦ
Ｆのドットの組み合わせで疑似的に階調を表現する、デ
ィジタル中間調処理を行って中間階調を再現する必要が
ある。また、大画面を毎秒３０フレーム、あるいはそれ
以上の速度で表示するのは困難であるため、ＦＬＣＤの
特徴であるメモリ性を生かして、画面の中で動きのあっ
た部分のみを書換えることが必要である。このため、画
像の中で動いた部分を検出する必要があるが、このため
に従来では次のような方法を用いていた。
【０００３】図６はコンピュータからのアナログ画像信
号をＦＬＣＤに表示するための、動き検出手段を含むＦ
ＬＣＤ用画像処理装置のブロック図である。図におい
て、不図示のコンピュータから出力されたアナログ画像
信号は、Ａ／Ｄ変換器１において所定の階調数、例えば
ＲＧＢ各８ｂｉｔのディジタル信号に変換される。階調
変換回路２は、Ａ／Ｄ変換器１の出力したディジタル信
号を、ディザ法、誤差拡散法などの公知のディジタル中
間調処理手段により、表示装置７の表示可能な階調数、
例えばＲＧＢ各１ｂｉｔの階調を持つディジタル信号に
変換する。階調変換回路２から出力されたディジタル信
号は２値フレームメモリ５にストアされる。
号をＦＬＣＤに表示するための、動き検出手段を含むＦ
ＬＣＤ用画像処理装置のブロック図である。図におい
て、不図示のコンピュータから出力されたアナログ画像
信号は、Ａ／Ｄ変換器１において所定の階調数、例えば
ＲＧＢ各８ｂｉｔのディジタル信号に変換される。階調
変換回路２は、Ａ／Ｄ変換器１の出力したディジタル信
号を、ディザ法、誤差拡散法などの公知のディジタル中
間調処理手段により、表示装置７の表示可能な階調数、
例えばＲＧＢ各１ｂｉｔの階調を持つディジタル信号に
変換する。階調変換回路２から出力されたディジタル信
号は２値フレームメモリ５にストアされる。
【０００４】一方、Ａ／Ｄ変換器１の出力したディジタ
ル信号は動き検出器９に入力される。図７は動き検出器
９のブロック図であり、Ａ／Ｄ変換器１から入力した画
像信号は所定のＫ画素分の大きさを持つラインバッファ
９０１に蓄えられる。ラインバッファは図７に示すよう
にＫ個のピクセルを格納するように構成されており、ラ
インバッファに蓄えられる各画素データは乗算器９０
２、加算器９０３、およびアキュムレータ９０４によ
り、次式で示したように加重平均処理を行い、Ｋ個の画
素の集合に対応した特徴値Ｓt に変換される。
ル信号は動き検出器９に入力される。図７は動き検出器
９のブロック図であり、Ａ／Ｄ変換器１から入力した画
像信号は所定のＫ画素分の大きさを持つラインバッファ
９０１に蓄えられる。ラインバッファは図７に示すよう
にＫ個のピクセルを格納するように構成されており、ラ
インバッファに蓄えられる各画素データは乗算器９０
２、加算器９０３、およびアキュムレータ９０４によ
り、次式で示したように加重平均処理を行い、Ｋ個の画
素の集合に対応した特徴値Ｓt に変換される。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここで、ｗi は予め所定の方法により定め
られた重み係数であり、処理中の画像はｔ番目のフレー
ムに属しているものとする。次に求めた特徴量Ｓt と、
前フレームの画像データから求められ図６の特徴量メモ
リ１０にストアされていた特徴量Ｓt-1 とを比較制御器
９０５において比較する。ここで比較の結果である差分
ΔＳを所定の閾値Ｔと比較し、 ΔＳ＝（Ｓt −Ｓt-1 ）＞Ｔ ………（２） であった場合、当該ライン部分で動きがあったとしてそ
の時の画素のラインアドレスをフレームメモリ制御回路
４に出力する。ここでラインアドレスは連続したＫ個の
画素の先頭アドレスとする。
られた重み係数であり、処理中の画像はｔ番目のフレー
ムに属しているものとする。次に求めた特徴量Ｓt と、
前フレームの画像データから求められ図６の特徴量メモ
リ１０にストアされていた特徴量Ｓt-1 とを比較制御器
９０５において比較する。ここで比較の結果である差分
ΔＳを所定の閾値Ｔと比較し、 ΔＳ＝（Ｓt −Ｓt-1 ）＞Ｔ ………（２） であった場合、当該ライン部分で動きがあったとしてそ
の時の画素のラインアドレスをフレームメモリ制御回路
４に出力する。ここでラインアドレスは連続したＫ個の
画素の先頭アドレスとする。
【０００７】以上の動き検出処理がＲＧＢ各色毎に行わ
れ、計算された特徴量は新たに特徴量メモリ１０にスト
アされる。フレームメモリ制御回路４は、２値フレーム
メモリ５にストアされたＲＧＢ各１ｂｉｔの階調を持つ
ディジタル信号の中から動き検出器９の出力したアドレ
ス情報に基づき、動きの検出されたラインのデータを表
示装置７に出力する。以上により連続したアナログ画像
信号を所定の階調に変換し、かつフレーム間の動きを検
出して部分的な書換えを行い、実時間での画像表示を実
現している。
れ、計算された特徴量は新たに特徴量メモリ１０にスト
アされる。フレームメモリ制御回路４は、２値フレーム
メモリ５にストアされたＲＧＢ各１ｂｉｔの階調を持つ
ディジタル信号の中から動き検出器９の出力したアドレ
ス情報に基づき、動きの検出されたラインのデータを表
示装置７に出力する。以上により連続したアナログ画像
信号を所定の階調に変換し、かつフレーム間の動きを検
出して部分的な書換えを行い、実時間での画像表示を実
現している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、動き検出を行うために前フレームの画
像データから得られた特徴量を特徴量メモリ１０に記憶
する必要がある。特に近年の画面サイズの大型化に伴
い、この特徴量メモリに必要な容量は増加する傾向にあ
り、コストアップを招くという問題がある。また、動き
検出を行う際、特徴量を計算せずに２値化された画素デ
ータ同士を直接比較する方式も考えられる。しかしこの
場合、画像信号に伝送経路からのノイズが含まれると、
２値化された画像のビットは容易に反転してしまうた
め、誤検出を起こすという問題があった。
来例においては、動き検出を行うために前フレームの画
像データから得られた特徴量を特徴量メモリ１０に記憶
する必要がある。特に近年の画面サイズの大型化に伴
い、この特徴量メモリに必要な容量は増加する傾向にあ
り、コストアップを招くという問題がある。また、動き
検出を行う際、特徴量を計算せずに２値化された画素デ
ータ同士を直接比較する方式も考えられる。しかしこの
場合、画像信号に伝送経路からのノイズが含まれると、
２値化された画像のビットは容易に反転してしまうた
め、誤検出を起こすという問題があった。
【０００９】従って、本発明の目的は、動き検出のため
に必要な特徴量メモリを可能な限り削減し、これによっ
てシステムのコストダウンを計ると共に、ノイズによる
誤検出の発生しにくい画像処理方法及び装置を提供する
ことである。
に必要な特徴量メモリを可能な限り削減し、これによっ
てシステムのコストダウンを計ると共に、ノイズによる
誤検出の発生しにくい画像処理方法及び装置を提供する
ことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明による画
像処理方法は、入力される階調数Ｌ1 を持つ画像信号を
階調数Ｌ2 （＜Ｌ1 ）を持つ画像信号に変換し、変換さ
れたＬ2 階調の画像信号を出力する際、当該画像の動き
のある部分のみを出力する画像処理方法において、上記
動きを検出する際に、現期間のＬ1 階調の画像信号と、
Ｌ2 階調に変換された前期間の画像信号を所定の復元処
理により復元した復元画像信号とを用いるようにしてい
る。
像処理方法は、入力される階調数Ｌ1 を持つ画像信号を
階調数Ｌ2 （＜Ｌ1 ）を持つ画像信号に変換し、変換さ
れたＬ2 階調の画像信号を出力する際、当該画像の動き
のある部分のみを出力する画像処理方法において、上記
動きを検出する際に、現期間のＬ1 階調の画像信号と、
Ｌ2 階調に変換された前期間の画像信号を所定の復元処
理により復元した復元画像信号とを用いるようにしてい
る。
【００１１】請求項３の発明による画像処理装置におい
ては、入力される階調数Ｌ1 を持つ画像信号を階調数Ｌ
2 （＜Ｌ1 ）の画像信号に変換する階調変換手段と、上
記階調変換された画像信号を記憶する記憶手段と、上記
階調変換された画像信号を復元する復元手段と、現期間
に入力される画像信号と上記復元された画像信号とに基
づいて画像の動きを検出する動き検出手段と、上記検出
された動きに応じて上記記憶手段を書き換える書き換え
手段とを設けている。
ては、入力される階調数Ｌ1 を持つ画像信号を階調数Ｌ
2 （＜Ｌ1 ）の画像信号に変換する階調変換手段と、上
記階調変換された画像信号を記憶する記憶手段と、上記
階調変換された画像信号を復元する復元手段と、現期間
に入力される画像信号と上記復元された画像信号とに基
づいて画像の動きを検出する動き検出手段と、上記検出
された動きに応じて上記記憶手段を書き換える書き換え
手段とを設けている。
【００１２】
【作用】本発明によれば、Ｌ2 階調の画像から元のＬ1
階調の画像が復元され、復元された前期間のＬ1 階調の
画像と入力された現期間のＬ1 階調の画像とを特徴量化
し、比較することにより動きを検出する。これにより前
期間の特徴量を別途メモリに記憶しておく必要が無く、
システムのコストダウンを図ることができる。さらに前
期間の画像を復元することにより、Ｌ2 階調の画像同士
の比較ではなく特徴量に変換することができるため、ノ
イズに起因する誤検出を防ぐような手法の適用が可能と
なる。
階調の画像が復元され、復元された前期間のＬ1 階調の
画像と入力された現期間のＬ1 階調の画像とを特徴量化
し、比較することにより動きを検出する。これにより前
期間の特徴量を別途メモリに記憶しておく必要が無く、
システムのコストダウンを図ることができる。さらに前
期間の画像を復元することにより、Ｌ2 階調の画像同士
の比較ではなく特徴量に変換することができるため、ノ
イズに起因する誤検出を防ぐような手法の適用が可能と
なる。
【００１３】また、請求項２、４のように、ローパスフ
ィルタを用いることができるので、伝送系のノイズが軽
減され、検出精度を高めることができる。
ィルタを用いることができるので、伝送系のノイズが軽
減され、検出精度を高めることができる。
【００１４】また、請求項５による構成において、階調
変換手段はニューロンの結合が局所的であるセルラーニ
ューラルネットワークで構成される。セルラーニューラ
ルネットワークの動作は大きさがＭ×Ｎの画像を２階調
数へ変換する場合、
変換手段はニューロンの結合が局所的であるセルラーニ
ューラルネットワークで構成される。セルラーニューラ
ルネットワークの動作は大きさがＭ×Ｎの画像を２階調
数へ変換する場合、
【００１５】
【数２】
【００１６】と定義される。ここでＡijmnとＢijmnは位
置（ｍ，ｎ）のニューロンから位置（ｉ，ｊ）ニューロ
ンへの接続にかかる重みである。またｕmnとｙmnは位置
（ｍ，ｎ）における入力画像データ、出力画像データで
ある。セルラーニューラルネットワークは式（３）の動
作により次のように設定されたひずみ関数が最小化され
る出力画像を生成する。
置（ｍ，ｎ）のニューロンから位置（ｉ，ｊ）ニューロ
ンへの接続にかかる重みである。またｕmnとｙmnは位置
（ｍ，ｎ）における入力画像データ、出力画像データで
ある。セルラーニューラルネットワークは式（３）の動
作により次のように設定されたひずみ関数が最小化され
る出力画像を生成する。
【００１７】ひずみ関数ｄｉｓｔ（→ｙi ，→ｕi ）は
階調数変換されたｉ番目の出力画像→ｙi （ベクトルｙ
i 、以下→はベクトルを表すものとする）に所定のフィ
ルタ→Ｈを施した結果と、変換前の入力画像→ｕi との
２乗誤差から式（４）のように定義されている。 ｄｉｓｔ（→ｙi ，→ｕi ） ＝（１／ＭＮ）（→Ｈ→ｙi −→ｕi ）T （→Ｈ→ｙi −→ｕi ） ………（４）
階調数変換されたｉ番目の出力画像→ｙi （ベクトルｙ
i 、以下→はベクトルを表すものとする）に所定のフィ
ルタ→Ｈを施した結果と、変換前の入力画像→ｕi との
２乗誤差から式（４）のように定義されている。 ｄｉｓｔ（→ｙi ，→ｕi ） ＝（１／ＭＮ）（→Ｈ→ｙi −→ｕi ）T （→Ｈ→ｙi −→ｕi ） ………（４）
【００１８】このひずみ関数とニューラルネットワーク
のエネルギ関数を比較することで、ネットワークのパラ
メータである重みは、 →Ａ＝−→ＨT →Ｈ＋ｄｉａｇ｛→ＨT →Ｈ｝ →Ｂ＝→Ｈ Ｓ＝０ ………（５） と設定される。このパラメータによりネットワークを動
作させ出力画像が得られた時、ひずみ関数の値は最小化
されている。
のエネルギ関数を比較することで、ネットワークのパラ
メータである重みは、 →Ａ＝−→ＨT →Ｈ＋ｄｉａｇ｛→ＨT →Ｈ｝ →Ｂ＝→Ｈ Ｓ＝０ ………（５） と設定される。このパラメータによりネットワークを動
作させ出力画像が得られた時、ひずみ関数の値は最小化
されている。
【００１９】上記復元手段は、上記階調変換手段により
出力された１つ前のフレームにおける出力画像→ｙi-1
に対して式（６）に従いフィルタ操作を行って→ｙi-1
を→ｒｅｕi-1 に変換する。 →ｒｅｕi-1 は１つ前のフレームにおける入力画像→ｕ
i-1 との差が最小化された復元画像となる。 →ｒｅｕi-1 ＝→Ｈ→ｙi-1 ………（６）
出力された１つ前のフレームにおける出力画像→ｙi-1
に対して式（６）に従いフィルタ操作を行って→ｙi-1
を→ｒｅｕi-1 に変換する。 →ｒｅｕi-1 は１つ前のフレームにおける入力画像→ｕ
i-1 との差が最小化された復元画像となる。 →ｒｅｕi-1 ＝→Ｈ→ｙi-1 ………（６）
【００２０】上記比較手段は、復元された前フレームの
画像→ｒｅｕi-1 と現在のフレームの入力画像→ｕi と
を入力して連続する２フレーム間で変化の生じた部分、
すなわち動きを検出する。
画像→ｒｅｕi-1 と現在のフレームの入力画像→ｕi と
を入力して連続する２フレーム間で変化の生じた部分、
すなわち動きを検出する。
【００２１】この構成による画像処理装置によれば、 ・前フレームの画像を、前フレームの出力画像から復元
により得ているため、動き検出専用のメモリを必要とし
ない。 ・階調変換された出力画像は、復元により得られる画像
との誤差が最小になるように変換されているため、動き
検出の際の精度向上が可能となる。 ・比較に際してフィルタ処理を行った画像を用いるた
め、ノイズによる誤検出の抑制効果がある。という特徴
を有しており、従来例で挙げた問題点の解決が可能とな
る。
により得ているため、動き検出専用のメモリを必要とし
ない。 ・階調変換された出力画像は、復元により得られる画像
との誤差が最小になるように変換されているため、動き
検出の際の精度向上が可能となる。 ・比較に際してフィルタ処理を行った画像を用いるた
め、ノイズによる誤検出の抑制効果がある。という特徴
を有しており、従来例で挙げた問題点の解決が可能とな
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は本発明による画像処理装置
の第１の実施の形態を示すブロック図である。尚、図１
中で図６と相当する部分には、同一符号を付して重複す
る説明を省略する。同図において、１はＡ／Ｄ変換器、
２は階調変換回路、３は動き検出器、４はフレームメモ
リ制御回路、５は２値フレームメモリ、７は表示装置、
６は図２および後述する式（９）に示した係数を持つ低
域通過特性を有するフィルタであり、以下ＬＰＦと称す
る。
の第１の実施の形態を示すブロック図である。尚、図１
中で図６と相当する部分には、同一符号を付して重複す
る説明を省略する。同図において、１はＡ／Ｄ変換器、
２は階調変換回路、３は動き検出器、４はフレームメモ
リ制御回路、５は２値フレームメモリ、７は表示装置、
６は図２および後述する式（９）に示した係数を持つ低
域通過特性を有するフィルタであり、以下ＬＰＦと称す
る。
【００２３】次に動作について説明する。不図示のコン
ピュータから出力されたアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変
換器１において所定の階調数、例えばＲＧＢ各８ｂｉｔ
のディジタル信号に変換される。階調変換回路２はＡ／
Ｄ変換器１の出力したディジタル信号を、ディザ法によ
り表示装置７の表示可能な階調数、例えばＲＧＢ各１ｂ
ｉｔの階調を持つディジタル信号に変換する。ここでの
ディザ処理は公知の技術で構成可能であるため説明は省
略する。階調変換回路２から出力されたディジタル信号
は２値フレームメモリ５にストアされる。
ピュータから出力されたアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変
換器１において所定の階調数、例えばＲＧＢ各８ｂｉｔ
のディジタル信号に変換される。階調変換回路２はＡ／
Ｄ変換器１の出力したディジタル信号を、ディザ法によ
り表示装置７の表示可能な階調数、例えばＲＧＢ各１ｂ
ｉｔの階調を持つディジタル信号に変換する。ここでの
ディザ処理は公知の技術で構成可能であるため説明は省
略する。階調変換回路２から出力されたディジタル信号
は２値フレームメモリ５にストアされる。
【００２４】一方、Ａ／Ｄ変換器１の出力したディジタ
ル信号は動き検出器３に入力される。以下図２により本
実施の形態における動き検出器３について説明する。図
２において、Ａ／Ｄ変換器１から出力された画像信号は
所定のＫ画素分の大きさを持つラインバッファ３０１に
蓄えられる。ラインバッファ３０１は図示のように、Ｋ
個のピクセルを格納するように構成されており、ここで
はｔ番目のフレームにおける座標が（ｉ，ｊ）である画
素から走査方向にＫ個分の画素がラインバッファ３０１
に入力されているとする。ラインバッファ３０１に蓄え
られた各画素データは乗算器３０２、加算器３０３、お
よびアキュムレータ３０４により、次式で示すように加
重平均処理を行い、Ｋ個の画素の集合に対応した特徴値
Ｓt に変換される。
ル信号は動き検出器３に入力される。以下図２により本
実施の形態における動き検出器３について説明する。図
２において、Ａ／Ｄ変換器１から出力された画像信号は
所定のＫ画素分の大きさを持つラインバッファ３０１に
蓄えられる。ラインバッファ３０１は図示のように、Ｋ
個のピクセルを格納するように構成されており、ここで
はｔ番目のフレームにおける座標が（ｉ，ｊ）である画
素から走査方向にＫ個分の画素がラインバッファ３０１
に入力されているとする。ラインバッファ３０１に蓄え
られた各画素データは乗算器３０２、加算器３０３、お
よびアキュムレータ３０４により、次式で示すように加
重平均処理を行い、Ｋ個の画素の集合に対応した特徴値
Ｓt に変換される。
【００２５】
【数３】
【００２６】ここで、ｗk は予め所定の方法により定め
られた重み係数であり、Ｐt （ｉ，ｊ）はｔ番目のフレ
ームでの画像における座標が（ｉ，ｊ）である画素を現
している。一方２値フレームメモリ５に記憶されている
ｔ−１番目の２値画像データは、位置が（ｉ，ｊ）であ
る画素を中心に隣接する計９画素分のデータがＬＰＦ６
に取り込まれ、ここで次式による演算が行われ、周辺画
素間で重み付き平均により平均化された値に変換され
る。
られた重み係数であり、Ｐt （ｉ，ｊ）はｔ番目のフレ
ームでの画像における座標が（ｉ，ｊ）である画素を現
している。一方２値フレームメモリ５に記憶されている
ｔ−１番目の２値画像データは、位置が（ｉ，ｊ）であ
る画素を中心に隣接する計９画素分のデータがＬＰＦ６
に取り込まれ、ここで次式による演算が行われ、周辺画
素間で重み付き平均により平均化された値に変換され
る。
【００２７】
【数４】
【００２８】ここでＡmnは各画素に乗ぜられる係数であ
り、次式に示す値から構成されている。
り、次式に示す値から構成されている。
【００２９】
【数５】
【００３０】この平均値＾Ｐt-1 （ｉ，ｊ）は、階調変
換後の値から、周辺画素との重み付け平均により得られ
たＰt-1 （ｉ，ｊ）の復元値となる。こうして得られた
復元値＾Ｐt-1 （ｉ，ｊ）は動き検出器３に設けられた
もう１つのラインバッファ３０６にセットされ、以下Ｋ
個分の２値画素データに対して同様な処理が行われてＫ
個分の平均値がラインバッファ２にセットされる。ライ
ンバッファ２に蓄えられた各画素データは、各画素毎に
乗算器３０７、加算器３０８およびアキュムレータ３０
９により、次式で示すように加重平均処理を行い、Ｋ個
の画素の集合に対応した特徴値Ｓt-1 に変換される。
換後の値から、周辺画素との重み付け平均により得られ
たＰt-1 （ｉ，ｊ）の復元値となる。こうして得られた
復元値＾Ｐt-1 （ｉ，ｊ）は動き検出器３に設けられた
もう１つのラインバッファ３０６にセットされ、以下Ｋ
個分の２値画素データに対して同様な処理が行われてＫ
個分の平均値がラインバッファ２にセットされる。ライ
ンバッファ２に蓄えられた各画素データは、各画素毎に
乗算器３０７、加算器３０８およびアキュムレータ３０
９により、次式で示すように加重平均処理を行い、Ｋ個
の画素の集合に対応した特徴値Ｓt-1 に変換される。
【００３１】
【数６】
【００３２】ここで、ｗk は先程Ｓt を求めたときと同
じ重み係数である。こうして得られた２つの特徴量
Ｓt 、Ｓt-1 は比較制御器３０５に入力される。比較制
御器３０５は比較を行い、比較の結果である差分ΔＳを
所定の閾値Ｔと比較して、
じ重み係数である。こうして得られた２つの特徴量
Ｓt 、Ｓt-1 は比較制御器３０５に入力される。比較制
御器３０５は比較を行い、比較の結果である差分ΔＳを
所定の閾値Ｔと比較して、
【００３３】 ΔＳ＝（Ｓt −Ｓt-1 ）＞Ｔ ………（１１）
【００３４】であった場合、当該ライン部分で動きがあ
ったとして、その時の画素のラインアドレスを図１のフ
レームメモリ制御回路４に出力する。ここでラインアド
レスは連続したＫ個の画素の先頭アドレスとする。以上
の動き検出処理がＲＧＢ各色毎に行われる。
ったとして、その時の画素のラインアドレスを図１のフ
レームメモリ制御回路４に出力する。ここでラインアド
レスは連続したＫ個の画素の先頭アドレスとする。以上
の動き検出処理がＲＧＢ各色毎に行われる。
【００３５】フレームメモリ制御回路４は動き検出器３
の出力したアドレス情報から、動きの検出されたライン
のデータを表示装置７に出力するように２値フレームメ
モリ５を制御する。以上により連続したアナログ画像信
号を所定の階調に変換し、かつフレーム間にまたがる動
きを検出して部分的な書換えを行って実時間での画像表
示を実現している。
の出力したアドレス情報から、動きの検出されたライン
のデータを表示装置７に出力するように２値フレームメ
モリ５を制御する。以上により連続したアナログ画像信
号を所定の階調に変換し、かつフレーム間にまたがる動
きを検出して部分的な書換えを行って実時間での画像表
示を実現している。
【００３６】図３は本発明による画像処理装置の第２の
実施の形態を示すブロック図である。尚、図３中で図１
に相当する部分には、同一符号を付して重複する説明を
省略する。同図において、１はＡ／Ｄ変換器、２は階調
変換回路、５は２値フレームメモリ、６はＬＰＦ、８は
比較回路、４はフレームメモリ制御回路、７は表示装置
である。
実施の形態を示すブロック図である。尚、図３中で図１
に相当する部分には、同一符号を付して重複する説明を
省略する。同図において、１はＡ／Ｄ変換器、２は階調
変換回路、５は２値フレームメモリ、６はＬＰＦ、８は
比較回路、４はフレームメモリ制御回路、７は表示装置
である。
【００３７】次に動作について説明する。不図示のコン
ピュータから出力されたアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変
換器１により所定の階調数、例えば１色当たり２５６の
階調を持つディジタル画像信号→ｕに変換される。→ｕ
は階調変換回路２により表示装置７の表示可能な階調
数、例えば１色当たり２階調に変換され、２値フレーム
メモリ５に出力される。ここで表示装置７はＦＬＣＤで
あり、１フレームの画像の中で前フレームと比較して動
きのある部分のみがフレームメモリ制御回路４により２
値フレームメモリ５より送出されている。本構成におい
てフレーム間の動きは比較回路８により検出されてい
る。
ピュータから出力されたアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変
換器１により所定の階調数、例えば１色当たり２５６の
階調を持つディジタル画像信号→ｕに変換される。→ｕ
は階調変換回路２により表示装置７の表示可能な階調
数、例えば１色当たり２階調に変換され、２値フレーム
メモリ５に出力される。ここで表示装置７はＦＬＣＤで
あり、１フレームの画像の中で前フレームと比較して動
きのある部分のみがフレームメモリ制御回路４により２
値フレームメモリ５より送出されている。本構成におい
てフレーム間の動きは比較回路８により検出されてい
る。
【００３８】階調変換回路２は、前述したようにニュー
ロンが局所的に結合されているセルラーニューラルネッ
トワークから構成されており、Ａ／Ｄ変換器１から入力
したｎ番目のフレームのディジタル画像信号→ｕn か
ら、式（１２）に示すニューラルネットワークの動作に
より画像→ｙn に変換し、出力するように動作する。
ロンが局所的に結合されているセルラーニューラルネッ
トワークから構成されており、Ａ／Ｄ変換器１から入力
したｎ番目のフレームのディジタル画像信号→ｕn か
ら、式（１２）に示すニューラルネットワークの動作に
より画像→ｙn に変換し、出力するように動作する。
【００３９】
【数７】
【００４０】ここでｕn ij（ｔ）、ｙn ij（ｔ）は画面
上の位置（ｉ，ｊ）に対応する入力画像信号→ｕn およ
び出力画像信号→ｙn の、ｔ回目のニューラルネットワ
ークの動作における値である。また、ｆは表示装置７の
表示可能な階調数により決定される非線形関数、
Ａijmn、Ｂijmnはｙn ijおよびｕn ijに適用される空間
フィルタ操作のためのフィルタ係数であり、予め式
（５）により決定されている。ここでフィルタ→Ｈは人
間の視覚特性に似通っている２次元のガウス分布であ
る。
上の位置（ｉ，ｊ）に対応する入力画像信号→ｕn およ
び出力画像信号→ｙn の、ｔ回目のニューラルネットワ
ークの動作における値である。また、ｆは表示装置７の
表示可能な階調数により決定される非線形関数、
Ａijmn、Ｂijmnはｙn ijおよびｕn ijに適用される空間
フィルタ操作のためのフィルタ係数であり、予め式
（５）により決定されている。ここでフィルタ→Ｈは人
間の視覚特性に似通っている２次元のガウス分布であ
る。
【００４１】図４はｆの例を図示したもので、入力に対
する出力のレベル数は、表示装置７が表示可能な階調数
と同じであり、その出力は表示装置に表示可能な階調数
を持つ画像データとなる。図４では出力階調数は２であ
り、表示装置７はＯＮまたはＯＦＦのいずれかの状態を
取る２値デバイスとする。
する出力のレベル数は、表示装置７が表示可能な階調数
と同じであり、その出力は表示装置に表示可能な階調数
を持つ画像データとなる。図４では出力階調数は２であ
り、表示装置７はＯＮまたはＯＦＦのいずれかの状態を
取る２値デバイスとする。
【００４２】階調変換回路２は、出力データ→ｙ
n （ｔ）を式（１２）により計算し、その結果得られる
画像信号の繰り返し間の差分の１画面内での総和を計算
し、式（１３）に示すようにそれがある値Ｔs 以下にな
った時に、その時の出力画像信号→ｙn （ｔ）を階調変
換された画像→ｙn として２値フレームメモリ５に出力
する。
n （ｔ）を式（１２）により計算し、その結果得られる
画像信号の繰り返し間の差分の１画面内での総和を計算
し、式（１３）に示すようにそれがある値Ｔs 以下にな
った時に、その時の出力画像信号→ｙn （ｔ）を階調変
換された画像→ｙn として２値フレームメモリ５に出力
する。
【００４３】
【数８】
【００４４】この時出力された画像信号→ｙn 、入力画
像信号→ｕn との間において、セルラーニューラルネッ
トワークの動作により、式（４）で示すひずみ関数が最
小化されている。
像信号→ｕn との間において、セルラーニューラルネッ
トワークの動作により、式（４）で示すひずみ関数が最
小化されている。
【００４５】次に後続するｎ＋１番目のフレームの画像
信号が入力され、前フレームの場合と同様にＡ／Ｄ変換
器１によりディジタル画像信号→ｕn+1 に変換された後
に比較回路８に入力される。一方、先にフレームメモリ
に記憶された前フレームの画像→ｙn はＬＰＦ６に入力
され、式（１４）に従って次のように変換される。
信号が入力され、前フレームの場合と同様にＡ／Ｄ変換
器１によりディジタル画像信号→ｕn+1 に変換された後
に比較回路８に入力される。一方、先にフレームメモリ
に記憶された前フレームの画像→ｙn はＬＰＦ６に入力
され、式（１４）に従って次のように変換される。
【００４６】 →ｒｅｕn ＝→Ｈ→ｕn ………（１４）
【００４７】→ｕn+1 と→ｒｅｕn とはライン単位で比
較回路８に入力され、これらのデータに基づき連続した
２フレーム間の当該ラインでの動きが検出される。
較回路８に入力され、これらのデータに基づき連続した
２フレーム間の当該ラインでの動きが検出される。
【００４８】図５は、比較回路８の構成例を示すブロッ
ク図である。ライン単位で比較回路８に入力された→ｒ
ｅｕn と→ｕn+1 とは、それぞれ各画素毎に加算器８０
１に入力され、差分ｄが計算される。
ク図である。ライン単位で比較回路８に入力された→ｒ
ｅｕn と→ｕn+1 とは、それぞれ各画素毎に加算器８０
１に入力され、差分ｄが計算される。
【００４９】
【数９】
【００５０】ただし、→ｒｅｕn ijと→ｕn+1 ijは、ｊ
番目のラインにおけるｉ番目の画像データを表す。この
ｄはまず比較器８０３に入力されて予め決められた閾値
Ｔｈ１と比較される。比較器８０３はｄがＴｈ１より大
きい場合に１を出力し、そうでない場合は０を出力して
後続のカウンタ８０４に与えている。また画素数カウン
タ８０２は入力される画素の数をカウントしており、カ
ウント数が予め設定されたＬを越えると、カウンタ８０
４に対してリセット信号を出力する。カウンタ８０４は
リセット信号を受けると、それまで入力された１のデー
タの個数Ｋを後続の比較器８０５に出力し、内部のカウ
ンタを０にクリアする。比較器８０５は入力されたデー
タの個数Ｋを入力し、それと予め設定されている閾値Ｔ
ｈ２とを比較して、ＫがＴｈ２を越えた場合に１を出力
し、そうでない場合は０を出力している。
番目のラインにおけるｉ番目の画像データを表す。この
ｄはまず比較器８０３に入力されて予め決められた閾値
Ｔｈ１と比較される。比較器８０３はｄがＴｈ１より大
きい場合に１を出力し、そうでない場合は０を出力して
後続のカウンタ８０４に与えている。また画素数カウン
タ８０２は入力される画素の数をカウントしており、カ
ウント数が予め設定されたＬを越えると、カウンタ８０
４に対してリセット信号を出力する。カウンタ８０４は
リセット信号を受けると、それまで入力された１のデー
タの個数Ｋを後続の比較器８０５に出力し、内部のカウ
ンタを０にクリアする。比較器８０５は入力されたデー
タの個数Ｋを入力し、それと予め設定されている閾値Ｔ
ｈ２とを比較して、ＫがＴｈ２を越えた場合に１を出力
し、そうでない場合は０を出力している。
【００５１】一方、加算器８０１から出力されたｄはア
キュムレータ８０６にも入力される。アキュムレータ８
０６は画素毎に入力したｄの値を積算しており、画素数
カウンタ８０２のリセット信号を受け取るとそれまでの
積算値Ｖを後続の比較器８０７に出力する。比較器８０
７は入力したＶと予め設定されている閾値Ｔｈ３とを比
較し、ＶがＴｈ３を越えた場合に１を出力し、そうでな
い場合は０を出力する。最終的に比較回路８は、オアゲ
ート８０９により比較器８０５と８０７から出力された
結果の論理和をとり、現在有効なラインに対する書換え
フラグとして出力している。また、ラインカウンタ８０
８により画素数カウンタ８０２の出力からライン番号を
カウントし、現在有効なラインＮｏ．として出力してい
る。
キュムレータ８０６にも入力される。アキュムレータ８
０６は画素毎に入力したｄの値を積算しており、画素数
カウンタ８０２のリセット信号を受け取るとそれまでの
積算値Ｖを後続の比較器８０７に出力する。比較器８０
７は入力したＶと予め設定されている閾値Ｔｈ３とを比
較し、ＶがＴｈ３を越えた場合に１を出力し、そうでな
い場合は０を出力する。最終的に比較回路８は、オアゲ
ート８０９により比較器８０５と８０７から出力された
結果の論理和をとり、現在有効なラインに対する書換え
フラグとして出力している。また、ラインカウンタ８０
８により画素数カウンタ８０２の出力からライン番号を
カウントし、現在有効なラインＮｏ．として出力してい
る。
【００５２】図３において、フレームメモリ制御回路４
は比較回路８から入力した書換えフラグおよびラインＮ
ｏ．から、表示装置７に出力するべきラインのデータを
表示装置７に出力するように２値フレームメモリ５を制
御する。このように、比較の際にＬＰＦ処理を行い、複
数の閾値を組み合わせて比較することにより、入力画像
にノイズが重畳されている場合であっても安定した検出
を行うことができる。
は比較回路８から入力した書換えフラグおよびラインＮ
ｏ．から、表示装置７に出力するべきラインのデータを
表示装置７に出力するように２値フレームメモリ５を制
御する。このように、比較の際にＬＰＦ処理を行い、複
数の閾値を組み合わせて比較することにより、入力画像
にノイズが重畳されている場合であっても安定した検出
を行うことができる。
【００５３】
【発明の効果】本発明による効果は以下の通りである。
請求項１、３に示す構成によれば、動き検出の際前フレ
ームのデータを表示用フレームメモリから復元により得
ているため、従来例のように動き検出専用のメモリを備
える必要がなく、コストの観点から有利なシステムを構
成することができる。
請求項１、３に示す構成によれば、動き検出の際前フレ
ームのデータを表示用フレームメモリから復元により得
ているため、従来例のように動き検出専用のメモリを備
える必要がなく、コストの観点から有利なシステムを構
成することができる。
【００５４】また、請求項２、４に示す構成によれば、
復元手段を一般的なローパスフィルタから構成すること
が可能であるため、簡易なハードウェアで構成でき、コ
ストの点から有利である。また、ローパスフィルタを適
用することで、伝送系ノイズが重畳している場合であっ
ても、ノイズ除去の効果があり検出精度を高めることが
できる。
復元手段を一般的なローパスフィルタから構成すること
が可能であるため、簡易なハードウェアで構成でき、コ
ストの点から有利である。また、ローパスフィルタを適
用することで、伝送系ノイズが重畳している場合であっ
ても、ノイズ除去の効果があり検出精度を高めることが
できる。
【００５５】請求項５に示す構成によれば、本発明によ
る復元により得られる復元画像は、原画像との差分から
与えられるひずみ関数が最小であるため、復元画像を用
いることにより精度の高い動き検出を行うことができ
る。
る復元により得られる復元画像は、原画像との差分から
与えられるひずみ関数が最小であるため、復元画像を用
いることにより精度の高い動き検出を行うことができ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１の動き検出器の構成例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】図３の階調変換回路における非線形関数の一例
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図５】図３の比較回路の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】従来の画像処理装置を示すブロック図である。
【図７】図６の動き検出器を示すブロック図である。
１ Ａ／Ｄ変換器 ２ 階調変換回路 ３ 動き検出器 ４ フレームメモリ制御回路 ５ ２値フレームメモリ ６ ＬＰＦ ７ 表示装置 ８ 比較回路
Claims (8)
- 【請求項１】 入力される階調数Ｌ1 を持つ画像信号を
階調数Ｌ2 （＜Ｌ1）を持つ画像信号に変換し、変換さ
れたＬ2 階調の画像信号を出力する際、当該画像の動き
のある部分のみを出力する画像処理方法において、 上記動きを検出する際に、現期間のＬ1 階調の画像信号
と、Ｌ2 階調に変換された前期間の画像信号を所定の復
元処理により復元した復元画像信号とを用いることを特
徴とする画像処理方法。 - 【請求項２】 上記復元処理は、所定の重み値と出力画
像信号との積和演算を行うことにより、低域通過特性を
持つフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項１記載
の画像処理方法。 - 【請求項３】 入力される階調数Ｌ1 を持つ画像信号を
階調数Ｌ2 （＜Ｌ1）の画像信号に変換する階調変換手
段と、 上記階調変換された画像信号を記憶する記憶手段と、 上記階調変換された画像信号を復元する復元手段と、 現期間に入力される画像信号と上記復元された画像信号
とに基づいて画像の動きを検出する動き検出手段と、 上記検出された動きに応じて上記記憶手段を書き換える
書き換え手段とを備えた画像処理装置。 - 【請求項４】 上記復元手段は、所定の重み値と出力画
像信号との積和演算を行うことにより、低域通過特性を
持つフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項３記載
の画像処理装置。 - 【請求項５】 上記階調変換手段は、階調数を変換する
際に所定のひずみ関数が最小化されるように成され、 上記復元手段は、上記階調変換手段から出力される画像
信号を上記ひずみ関数のパラメータにより元の階調数の
画像信号を復元するように成され、 上記動き検出手段は、上記復元手段で復元した画像信号
と入力される画像信号とを比較することにより連続する
フレーム間の動きを検出するように成されていることを
特徴とする請求項３記載の画像処理装置。 - 【請求項６】 上記ひずみ関数は、所定の係数との積和
演算を施した入力画像信号と出力画像信号との２乗誤差
を最小化することを特徴とする請求項５記載の画像処理
装置。 - 【請求項７】 上記階調変換手段は、セルラーニューラ
ルネットワークに基づき入力画像信号をディジタル処理
するように成され、入力画像信号の所定領域内の複数の
画素と所定の入力重み値との積和を演算処理する第１の
積和演算手段と、出力画像信号の所定領域内の複数の画
素と所定の出力重み値との積和を演算処理する第２の積
和演算手段と、上記第１および第２の積和演算手段の演
算結果を入力して所定の非線形特性に基づいて出力デー
タを決定する非線形作用手段とから構成されることを特
徴とする請求項５記載の画像処理装置。 - 【請求項８】 上記記憶手段から読み出された画像信号
を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項３
記載の画像処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18382696A JP3347591B2 (ja) | 1995-07-31 | 1996-07-12 | 画像処理方法及び装置 |
| US08/687,185 US6246780B1 (en) | 1995-07-31 | 1996-07-25 | Motion detection of an input image signal during a current period with respect to a restored image signal in a previous period |
| DE69631721T DE69631721D1 (de) | 1995-07-31 | 1996-07-29 | Verfahren und Gerät zur Bildverarbeitung |
| EP96305528A EP0757331B1 (en) | 1995-07-31 | 1996-07-29 | Image processing method and apparatus |
| KR1019960031823A KR100229376B1 (ko) | 1995-07-31 | 1996-07-31 | 화상 처리 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19494195 | 1995-07-31 | ||
| JP7-194941 | 1995-07-31 | ||
| JP18382696A JP3347591B2 (ja) | 1995-07-31 | 1996-07-12 | 画像処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101766A true JPH09101766A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3347591B2 JP3347591B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=26502107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18382696A Expired - Fee Related JP3347591B2 (ja) | 1995-07-31 | 1996-07-12 | 画像処理方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6246780B1 (ja) |
| EP (1) | EP0757331B1 (ja) |
| JP (1) | JP3347591B2 (ja) |
| KR (1) | KR100229376B1 (ja) |
| DE (1) | DE69631721D1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100552290B1 (ko) * | 1998-09-03 | 2006-05-22 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치의구동회로및구동방법 |
| KR100864492B1 (ko) * | 2002-05-03 | 2008-10-20 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 |
| KR100897163B1 (ko) * | 2007-11-28 | 2009-05-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 액정표시장치 |
| JP2009110027A (ja) * | 2009-02-13 | 2009-05-21 | Seiko Epson Corp | 表示駆動装置、表示装置および電子機器 |
| KR100966698B1 (ko) * | 2003-07-04 | 2010-06-29 | 엘지전자 주식회사 | 휴대폰 및 그의 영상 표시방법 |
| JP2013195861A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Japan Display West Co Ltd | 表示装置および電子機器 |
Families Citing this family (17)
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|---|---|---|---|---|
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| US7330886B2 (en) | 1999-10-27 | 2008-02-12 | American Power Conversion Corporation | Network appliance management |
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| US7392309B2 (en) * | 1999-10-27 | 2008-06-24 | American Power Conversion Corporation | Network appliance management |
| US8271626B2 (en) | 2001-01-26 | 2012-09-18 | American Power Conversion Corporation | Methods for displaying physical network topology and environmental status by location, organization, or responsible party |
| JP5388393B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2014-01-15 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法、制御プログラム |
| ES2340478T3 (es) * | 2002-05-03 | 2010-06-04 | American Power Conversion Corporation | Procedimiento y aparato para recoger y mostrar la informacion de un dispositivo de red. |
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| US7148796B2 (en) | 2003-04-14 | 2006-12-12 | American Power Conversion Corporation | Environmental monitoring device |
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