JPH0922281A - 画像用フィルタ - Google Patents

画像用フィルタ

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Publication number
JPH0922281A
JPH0922281A JP7173389A JP17338995A JPH0922281A JP H0922281 A JPH0922281 A JP H0922281A JP 7173389 A JP7173389 A JP 7173389A JP 17338995 A JP17338995 A JP 17338995A JP H0922281 A JPH0922281 A JP H0922281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel data
output
spatial filter
input
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP7173389A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiki Kawaoka
芳樹 河岡
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.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP7173389A priority Critical patent/JPH0922281A/ja
Publication of JPH0922281A publication Critical patent/JPH0922281A/ja
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  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハードウェアで画像データをフィルタリング処
理する場合に、入力画像サイズと同サイズの出力画像を
不自然なく出力する画像用フィルタを提供する。 【構成】ラインメモリによって画素データを1水平ライ
ン周期ずつ遅延させて空間フィルタ10に入力し、これ
らの画素データから中央画素データのフィルタリング処
理を行い、セレクタ16に出力する。一方、画素データ
を遅延回路14によって一定時間遅延させて空間フィル
タ10から出力される画素データと時間を合わせてセレ
クタ16に出力する。セレクタ16は、空間フィルタに
5×5個の画素データが入力されているときのみ空間フ
ィルタ10から出力された画素データを選択出力し、5
×5個の画素データが入力されない画像周縁部の画素デ
ータのフィルタリング処理時には遅延回路14から出力
された画素データを選択出力する。これによって、フィ
ルタリング処理が正常に行えない画像周縁部の画素デー
タに関しては、元の画素データが出力され、入力された
画像の画像サイズと同サイズの画像が出力されるともに
不自然でない画像が出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像用フィルタに係
り、特にハードウェアによる画像用フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像データをフィルタリング処理
してその結果を出力する装置では、ソフトウェア処理す
るものと、ハードウェア処理するものとがある。ハード
ウェア処理するものは、ビデオ信号を入力して、順次各
画素データを空間フィルタに取り込んでフィルタリング
処理を施し、その結果を再びビデオ信号として出力す
る。
【0003】一方、ソフトウェア処理するものは、入力
したビデオ信号を画像メモリ上に画素データとして展開
し、その画像メモリから画素データを演算装置に読み出
してフィルタリング処理し、これによって得られた結果
を別の画像メモリに記憶する。そして、全画素データの
フィルタリング処理が終了すると、その結果が記憶され
た画像メモリから画素データを順次読み出して、ビデオ
信号として出力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ハードウェ
ア処理の場合、ソフトウェア処理の場合と比較して、画
像メモリにビデオ信号を展開する必要がない分処理速度
が速いという長所があるが、一方で、画像周縁部の画素
は周囲画素が不足するため正常なフィルタリング処理で
きず、この部分の画像を出力すると不自然な絵になって
しまうという問題から、画像周縁部の画素は出力せず、
出力される画像サイズが入力された画像サイズよりも小
さくなるという欠点があった。
【0005】ソフトウェア処理の場合、上記の理由から
ハードウェア処理の場合と比較して遅いという欠点はあ
るが、画像メモリ上に画像データを展開しておいて処理
が行えるため、上記のようなハードウェア処理の持つ欠
点を容易に実行できるという長所があった。しかしなが
ら、ソフトウェア処理の場合、処理速度が遅いという欠
点のみでなく、画像データを記憶するための画像メモリ
が必要で、特に画像サイズが大きくなるとその分画像メ
モリの容量も必要となり、コストがかかるという欠点も
あった。
【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ハードウェアで画像データをフィルタリング処
理する際に、入力された画像の画像サイズと同サイズの
画像を出力するとともに、不自然にならない画像を出力
する画像用フィルタを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、n個の画素データを同時に取り込むn個の
入力端子を有し、各入力端子から順次取り込み1画素ず
つ遅延させて得られるn×m個の画素データと予め設定
されたn×m個の係数データとの畳み込み積分を行うこ
とにより所定画素データのフィルタリング処理を行う空
間フィルタと、画素データを順次入力し、1水平ライン
周期ずつ遅延させたn個の画素データを前記空間フィル
タのn個の入力端子に出力する画素データ出力手段と、
前記画素データを入力し、該画素データを一定時間遅延
させて前記空間フィルタから出力される画素データと時
間を合わせる遅延手段と、前記空間フィルタから出力さ
れた画素データと、前記遅延手段から出力された画素デ
ータのうち、いずれか一方の画素データを選択出力する
選択手段と、から成る画像用フィルタであって、前記選
択手段は、前記空間フィルタにn×m個の画素データが
入力されているときのみ前記空間フィルタから出力され
た画素データを選択出力し、n×m個の画素データが入
力されない画像周縁部の画素データのフィルタリング処
理時には前記遅延手段から出力された画素データを選択
出力することを特徴としている。
【0008】本発明によれば、画素データ出力手段によ
って画素データを順次入力し、1水平ライン周期ずつ遅
延させたn個の画素データを空間フィルタのn個の入力
端子に出力する。空間フィルタは、画素データ出力手段
から出力されるこれらのn個の画素データを各入力端子
から取り込み、1画素ずつ遅延させて得られるn×m個
の画素データから所定画素データのフィルタリング処理
を行い、選択手段に出力する。
【0009】一方、遅延手段によって前記画素データを
入力し、この画素データを一定時間遅延させて空間フィ
ルタから出力される画素データと時間を合わせて前記選
択手段に出力する。選択手段は、空間フィルタにn×m
個の画素データが入力されているときのみ空間フィルタ
から出力された画素データを選択出力し、n×m個の画
素データが入力されない画像周縁部の画素データのフィ
ルタリング処理時には遅延手段から出力された画素デー
タを選択出力する。
【0010】これによって、フィルタリング処理が正常
に行えない画像周縁部の画素データに関しては、入力さ
れた元の画素データが出力され、入力された画像の画像
サイズと画像用フィルタから出力された画像の画像サイ
ズは一致する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る画像用フィルタの好ましい実施の形態を詳説する。図
1は本発明に係る画像用フィルタの構成の一実施例を示
した構成図である。同図の画像用フィルタは、水平ライ
ン毎に順次出力される画素データ(ビデオ信号)をビデ
オ信号入力端子から入力し、これらの画素データにフィ
ルタリング処理を施して、フィルタリング処理したビデ
オ信号をビデオ信号出力端子から出力する装置で、5×
5の空間フィルタ10、ラインメモリ12B、12C、
12D、12E、遅延回路14、セレクタ16から構成
されている。
【0012】空間フィルタ10は、2次元の画像データ
に対してコンボリーション(畳み込み積分)を行う回路
で5×5の画素データから中央の画素データ(入力端子
10Cから3画素前に取り込んだ画素データ)のフィル
タリング処理を行うものである。この空間フィルタ10
は、入力端子10A、10B、10C、10D、10E
の5つの入力端子を有し、それぞれの入力端子から順次
1画素づつ画素データを取り込むとともに5画素前に取
り込んだ画素データを消去し、空間フィルタ10の内部
に記憶された5×5の画素データから中央画素データの
フィルタリング処理を行い、その結果をセレクタ16の
入力端子16Bに出力する。
【0013】ラインメモリ12B、12C、12D、1
2Eは、1水平ライン分の画素データを記憶する容量を
もち、それぞれの出力端子は上記空間フィルタ10の入
力端子10B、10C、10D、10Eに接続される。
また、これらのラインメモリの入力端子は、前段のライ
ンメモリの出力端子、即ち、空間フィルタ10の前段の
出力端子に接続される(ただし、ラインメモリ12Bの
入力端子は、ビデオ信号入力端子、即ち、空間フィルタ
の入力端子10Aに接続される)。
【0014】そして、各ラインメモリは、その出力端子
が接続された空間フィルタ10の入力端子に画素データ
を出力端子側から1画素分づつ出力するとともに、その
入力端子が接続された空間フィルタ10の入力端子に出
力された画素データを記憶する。即ち、ラインメモリ1
2B、12C、12D、12Eは、ビデオ信号入力端子
から入力されたビデオ信号の画素データを1水平ライン
周期から4水平ライン周期まで遅延させて、空間フィル
タ10の入力端子10B、10C、10D、10Eに出
力する。
【0015】遅延回路14は、空間フィルタ10の入力
端子10C、即ち、ラインメモリ12Cの出力端子に接
続される。そして、空間フィルタ10の入力端子10C
にラインメモリ12Cから出力された画素データを2画
素分保持し、入力された画素データを2画素分遅延させ
てセレクタ16の入力端子16Aに画素データを出力す
る。即ち、空間フィルタ10からフィルタリング処理さ
れた画素データが出力されると同時に、その画素データ
の元の画素データ(フィルタリング処理される前の画素
データ)をセレクタ16の入力端子16Aに出力する。
【0016】セレクタ16は、入力端子16Cに出力さ
れるマスク信号がアクティブ(Lowレベル信号)のと
きに入力端子16Aから入力した画素データを出力し、
ノンアクティブ(Highレベル信号)のときに入力端
子16Bから入力した画素データを出力する。即ち、ビ
デオ信号入力端子から入力されたビデオ信号の画素デー
タのうち、そのまま出力するものと、フィルタリング処
理された画素データを出力するものを選択する。入力さ
れたビデオ信号をそのまま出力する画素データは、5×
5の空間フィルタのフィルタリング処理の際に周囲画素
の不足する画像周縁部の2画素分の画像データである。
【0017】次に、上記画像用フィルタの作用を図2の
タイミングチャートを用いて説明する。尚、図2に示す
タイミングチャートは、1水平ライン周期における各信
号のタイミングを示す。また、1水平ラインの画素数は
簡単のため11画素とし、その画素データをD0からD
10で表す。まず、図2に示す各種信号を説明する。同
図(A)のCLK信号は、クロックパルスでクロック周
期を示す。
【0018】同図(B)のHSTART信号は、ビデオ
入力端子から入力されるビデオ信号の各水平ライン毎に
出力される水平同期信号で、各水平ラインの画素データ
の出力開始のタイミングを示す。同図(C)のFILT
ERIN信号は、空間フィルタ10の入力端子10Cに
入力される画素データD0からD10の入力タイミング
を示している。
【0019】同図(D)のFILTEROUT信号は、
空間フィルタ10から画素データが出力されるタイミン
グを示し、画素データD2からD8に付された”’”
は、フィルタリング処理が行われたデータであることを
示している。また、画素データD0、D1、D9、D1
0に付された”*”は無効の画素データであることを示
し、後述するように、この画素データは遅延回路14か
ら出力される画素データと置換される。
【0020】同図(E)のスルーDATA信号は、遅延
回路14から出力される画素データD0からD10の出
力タイミングを示している。同図(F)のHENIN信
号は、空間フィルタ10の入力端子に入力される画素デ
ータの有効期間を示す信号で、Lowレベル信号のとき
空間フィルタ10は入力された画素データを有効データ
として取り込む。
【0021】同図(G)のMASK信号は、上述したよ
うにセレクタ16の入力端子16A、16Bから入力さ
れた画素データのうち、出力する画素データを選択する
信号で、セレクタ16に入力される。この信号がアクテ
ィブ(Lowレベル信号)のとき、入力端子16Aから
入力された画素データ(スルーDATA信号)を出力
し、ノンアクティブ(Highレベル信号)のとき、入
力端子16Bから入力された画素データ(FILTER
OUT信号)を出力する。
【0022】同図(H)のHENOUT信号は、空間フ
ィルタ10から出力される画素データの有効期間を示す
信号で、Lowレベル信号のとき空間フィルタ10から
出力された画素データは有効となる。次に上記画像用フ
ィルタの作用を説明する。HSTART信号がアクティ
ブになると、空間フィルタ10の入力端子10Aにある
水平ラインの画素データの入力が開始されるとともに、
入力端子10B、10C、10D、10Eには、それぞ
れ1から4水平ライン周期前の画素データの入力が開始
される。空間フィルタ10の入力端子10Cには同図
(C)のFILTERIN信号の画素データD0からD
10が入力される。
【0023】そして、空間フィルタ10の入力端子10
Cに画素データD0からD10が入力され始めると、2
画素分遅れて空間フィルタ10からフィルタリング処理
されたFILTEROUT信号の画素データ、即ち、空
間フィルタの入力端子10Cに入力された画素データD
0からD10のフィルタリング処理された画素データが
セレクタ16の入力端子16Bに出力され始める。ま
た、同時に遅延回路14からも空間フィルタ10の入力
端子10Cに入力された画素データが2画素分遅れてセ
レクタ16の入力端子16Aに出力され始める。
【0024】このように、空間フィルタ10及び遅延回
路14からセレクタ16に画素データが出力されている
とき、セレクタ16に入力される同図(G)のMASK
信号は、水平ラインの端部の2画素分の画素データD0
(D0*)、D1(D1*)、D9(D9*)及びD1
0(D10*)が出力されている間でアクティブとな
り、それ以外の画素データが出力されている間でノンア
クティブとなる。
【0025】即ち、水平ラインの端部の2画素分の画素
データD0、D1、D9、D10は、5×5の空間フィ
ルタでは周囲画素が不足して正常にフィルタリング処理
出来ないため、MASK信号をアクティブにして、遅延
回路14から出力されるスルーDATA信号の画素デー
タD0、D1、D9、D10をセレクタ16から出力す
る。そして、水平ラインの端部の2画素分以外の画素デ
ータD2からD8までは、MASK信号をノンアクティ
ブにして、空間フィルタから出力されるFILTERO
UT信号の画素データD2’からD8’までをセレクタ
16から出力する。
【0026】このように、空間フィルタ10から出力さ
れた1水平ラインの画素データのうち、フィルタリング
処理を正常に行えない画像両端の2画素分の画素データ
は、遅延回路14から出力される元の画素データで置換
する。同様に画像の上端及び下端の2画素分の画素デー
タも、フィルタリング処理を正常に行えないため、この
区間の画素データも遅延回路14から出力される画素デ
ータで置換する。
【0027】即ち、ビデオ信号入力端子から空間フィル
タ10の入力端子10Aに最初(画像の最上端)の水平
ラインの画素データが入力され始めてから、4水平ライ
ンの画素データが入力されるまで、まず、HENIN信
号をノンアクティブにして空間フィルタ10のフィルタ
リング処理を行わずに(尚、この間に空間フィルタ10
から出力される画素データを無効にすれば、フィルタリ
ング処理を行ってもよい。)最初の4水平ラインの画素
データをラインメモリ12Bから12Eまでに蓄積す
る。
【0028】この間において、ビデオ信号入力端子から
空間フィルタ10の入力端子10Aに最初の水平ライン
から2水平ラインと3画素目の画素データが入力された
ときに、遅延回路14からセレクタ16の入力端子16
Aに最初の水平ラインの画素データの出力が開始され
る。この時点から2水平ライン分(画像の上端2水平ラ
イン分)の画素データが出力されるまで、MASK信号
をアクティブにして遅延回路14から出力される画素デ
ータをセレクタ16から出力する。
【0029】この後、画像の最下端まで残り2段となる
水平ラインまで図2に示したような手順で、フィルタリ
ング処理を行い、残り2水平ラインとなったところで、
MASK信号をアクティブにして遅延回路14からの画
素データをセレクタ16から出力する。以上によって、
画像周縁部のフィルタリング処理が正常に行えない画素
データに関しては、入力されたビデオ信号のそのままの
画素データで置換することができ、画像用フィルタの入
力前の画像サイズと出力後の画像サイズは同じになる。
【0030】尚、上記実施例では、5×5の空間フィル
タを使用していたが、空間フィルタのサイズは任意でよ
く、その場合、その空間フィルタで周囲画素の不足する
画素データに関しては、遅延回路から出力される元の画
素データで置換するようにすればよい。また、上記実施
例では、遅延回路の入力端子を空間フィルタの中間に位
置する入力端子に接続していたが、遅延回路の入力端子
の接続位置は、空間フィルタから画素データが出力され
た時点で、その画素データの元の画素データが通過して
いる位置であればどこでもよく、フィルタリング処理さ
れた画素データとその元の画素データとがセレクタ16
に同時に入力されるように遅延回路14の遅延時間を設
定すればよい。
【0031】更に、入力される画素データが隣接する水
平ライン又垂直ライン毎に順次出力される場合には全画
素データが連続して入力される場合でも上記実施例と同
様の処理手順で本発明の画像用フィルタを適用できる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る画像用
フィルタによれば、画像周縁部の周囲画素が不足して正
常にフィルタリング処理できない画素に関しては、画像
用フィルタに入力された画素データがそのまま出力され
るため、入力された画像の画像サイズと同サイズの画像
が出力されるとともに、不自然でない画像が出力される
ようになる。また、ハードウェアでフィルタリング処理
を行うため、ソフトウェアの演算処理で実行する場合に
比べて、画像処理が高速になり、またメモリ容量も少な
いためコストも安くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る画像用フィルタの構成の一
実施例を示した構成図である。
【図2】図2は本発明に係る画像用フィルタの作用を示
すタイミングチャートである。
【符号の説明】
10…空間フィルタ 12B、12C、12D、12E…ラインメモリ 14…遅延回路 16…セレクタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 n個の画素データを同時に取り込むn個
    の入力端子を有し、各入力端子から順次取り込み1画素
    ずつ遅延させて得られるn×m個の画素データと予め設
    定されたn×m個の係数データとの畳み込み積分を行う
    ことにより所定画素データのフィルタリング処理を行う
    空間フィルタと、 画素データを順次入力し、1水平ライン周期ずつ遅延さ
    せたn個の画素データを前記空間フィルタのn個の入力
    端子に出力する画素データ出力手段と、 前記画素データを入力し、該画素データを一定時間遅延
    させて前記空間フィルタから出力される画素データと時
    間を合わせる遅延手段と、 前記空間フィルタから出力された画素データと、前記遅
    延手段から出力された画素データのうち、いずれか一方
    の画素データを選択出力する選択手段と、 から成る画像用フィルタであって、 前記選択手段は、前記空間フィルタにn×m個の画素デ
    ータが入力されているときのみ前記空間フィルタから出
    力された画素データを選択出力し、n×m個の画素デー
    タが入力されない画像周縁部の画素データのフィルタリ
    ング処理時には前記遅延手段から出力された画素データ
    を選択出力することを特徴とする画像用フィルタ。
JP7173389A 1995-07-10 1995-07-10 画像用フィルタ Pending JPH0922281A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100409657C (zh) * 2005-09-08 2008-08-06 奥林巴斯映像株式会社 图像处理方法及图像处理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100409657C (zh) * 2005-09-08 2008-08-06 奥林巴斯映像株式会社 图像处理方法及图像处理装置
US7936940B2 (en) 2005-09-08 2011-05-03 Olympus Imaging Corp. Image processing method and device

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040204