JPH0937144A - Digital image processing circuit and image observing device - Google Patents

Digital image processing circuit and image observing device

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Publication number
JPH0937144A
JPH0937144A JP7184490A JP18449095A JPH0937144A JP H0937144 A JPH0937144 A JP H0937144A JP 7184490 A JP7184490 A JP 7184490A JP 18449095 A JP18449095 A JP 18449095A JP H0937144 A JPH0937144 A JP H0937144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital image
image data
coefficient
processing circuit
image processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP7184490A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Takauchi
清司 高内
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.)
Keyence Corp
Original Assignee
Keyence Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Keyence Corp filed Critical Keyence Corp
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Publication of JPH0937144A publication Critical patent/JPH0937144A/en
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  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve picture quality while removing the brightness and noise of an image by smoothly changing output image data in conformity with the change of input image data with simple configuration. SOLUTION: A FIFO type frame memory 22 successively outputs image data outputted from an adder 21 while delaying them one frame by one frame and applies output image data Yout to a coefficient ROM 23 as an address signal. The coefficient ROM 23 stores coefficient data showing the multiplied result of the image data and a previously decided coefficient in a prescribed address and reads out coefficient data D corresponding to the output image data Yout. The adder 21 adds input image data Yin and the coefficient data D outputted from the coefficient ROM 23.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル画像処理
回路およびそれを用いた画像観察装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image processing circuit and an image observation apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】種々の物体を観察または検査するために
マイクロスコープ等の画像観察装置が用いられている。
例えば、マイクロスコープは、カメラ、拡大レンズおよ
びディスプレイを備え、被写体をカメラで撮像し、得ら
れた画像をディスプレイに拡大して表示するものであ
る。このような画像観察装置では、暗い被写体を撮像し
たときに画面に表示される画像を明るくするために、種
々の方法が用いられている。
2. Description of the Related Art Image observing devices such as microscopes are used to observe or inspect various objects.
For example, the microscope includes a camera, a magnifying lens, and a display, images a subject with the camera, and magnifies and displays the obtained image on the display. In such an image observation apparatus, various methods are used to brighten an image displayed on a screen when a dark subject is imaged.

【0003】第1の方法は、露光時間を調整可能なカメ
ラを用いて被写体を長時間露光することにより画像を明
るくするものである。第2の方法は、カメラにより順次
得られる複数フレームの画像データを一定時間、複数の
フレームメモリに順次蓄積し、複数のフレームメモリに
蓄積された複数フレームの画像データを加算するもので
ある。この方法は、時間軸フレーム加算処理と呼ばれて
いる。
The first method is to lighten an image by exposing a subject for a long time using a camera whose exposure time can be adjusted. The second method is to sequentially accumulate image data of a plurality of frames sequentially obtained by a camera in a plurality of frame memories for a predetermined time, and add the image data of the plurality of frames accumulated in the plurality of frame memories. This method is called time axis frame addition processing.

【0004】図5は第2の方法を行なう従来の時間軸フ
レーム加算回路のブロック図である。図5に示すよう
に、アナログ映像信号Vinが増幅器101を介してア
ナログディジタルコンバータ(以下、A/Dコンバータ
と呼ぶ)102に入力され、ディジタル画像データVD
に変換される。順次書込コントロール回路103は、A
/Dコンバータ102から出力されるディジタル画像デ
ータVDを1フレームずつ複数のフレームメモリ104
に順次書込む。アドレス発生回路105は1フレームの
ディジタル画像データVDの各画素データを各フレーム
メモリ104の対応する記憶位置に書き込むためのアド
レス信号を発生する。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional time axis frame addition circuit for performing the second method. As shown in FIG. 5, an analog video signal Vin is input to an analog-digital converter (hereinafter referred to as an A / D converter) 102 via an amplifier 101, and digital image data VD
Is converted to The sequential write control circuit 103 is
The digital image data VD output from the / D converter 102 is stored in a plurality of frame memories 104 one frame at a time.
Is written sequentially. The address generation circuit 105 generates an address signal for writing each pixel data of one frame of digital image data VD into a corresponding storage position of each frame memory 104.

【0005】複数のフレームメモリ104に記憶された
複数フレームのディジタル画像データは全加算器106
に与えられる。全加算器106は、複数フレームのディ
ジタル画像データVDを加算し、加算されたディジタル
画像データをディジタルアナログコンバータ(以下、D
/Aコンバータと呼ぶ)107に与える。D/Aコンバ
ータ107は、全加算器106から与えられたディジタ
ル画像データをアナログ映像信号Voutに変換して出
力する。図5の例では、4つのフレームメモリ104を
用いているが、実際には、必要な数のフレームメモリ1
04を用いる。
Digital image data of a plurality of frames stored in a plurality of frame memories 104 are full adders 106.
Given to. A full adder 106 adds digital image data VD of a plurality of frames, and adds the added digital image data to a digital-analog converter (hereinafter, D).
/ A converter) 107. The D / A converter 107 converts the digital image data given from the full adder 106 into an analog video signal Vout and outputs it. In the example of FIG. 5, four frame memories 104 are used, but in reality, the required number of frame memories 1
04 is used.

【0006】図5の時間軸フレーム加算回路における入
力アナログ映像信号Vinと出力アナログ映像信号Vo
utとの関係は、次式のようになる。 Vout=Vin+Vin-1+Vin-2+Vin-3 上式において、Vinは現在のフレームのアナログ映像
信号を示し、Vin-1は1フレーム前のアナログ映像信
号を示し、Vin-2は2フレーム前のアナログ映像信号
を示し、Vin-3は3フレーム前のアナログ映像信号を
示す。
An input analog video signal Vin and an output analog video signal Vo in the time axis frame addition circuit of FIG.
The relationship with ut is as follows. Vout = Vin + Vin −1 + Vin −2 + Vin −3 In the above formula, Vin represents the analog video signal of the current frame, Vin −1 represents the analog video signal of the previous frame, and Vin −2 represents the analog video signal of the previous frame. A video signal is shown, and Vin -3 is an analog video signal three frames before.

【0007】各フレームのアナログ映像信号にはフレー
ム間で相関のない白色雑音が重畳しているので、図5の
時間軸フレーム加算回路を用いて複数フレームのアナロ
グ映像信号を加算することにより、映像信号に対する雑
音の割合を小さくするとともに画像を明るくすることが
できる。
Since white noise having no correlation between the frames is superimposed on the analog video signal of each frame, by adding the analog video signals of a plurality of frames by using the time axis frame adding circuit of FIG. The ratio of noise to the signal can be reduced and the image can be brightened.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記の第1の方法にお
いては、露光時間を変化させることができる特殊なカメ
ラを用いて映像信号を得る必要があるので、画像観察装
置が高価になるとともに、すでに撮像された画像の明る
さを調整することはできない。
In the first method described above, since it is necessary to obtain a video signal using a special camera capable of changing the exposure time, the image observation apparatus becomes expensive and It is not possible to adjust the brightness of already captured images.

【0009】また、被写体を長時間露光するので、被写
体の動きに即応して画像が変化しない。そのため、動き
のある被写体を撮像した場合に画像の動きが滑らかでな
くなる。
Further, since the subject is exposed for a long time, the image does not change in response to the movement of the subject. Therefore, when a moving subject is imaged, the movement of the image is not smooth.

【0010】さらに、画像の明るさの調整と同時に入力
映像信号と出力映像信号との間の伝達特性を変更するこ
とができない。そのため、被写体の特徴に応じた画像の
改善を行なうことができない。例えば、暗い背景の一部
に明るい部分が存在する場合に、一部の明るい部分の明
るさを抑えつつ暗い背景を明るくするような画像の改善
を行なうことはできない。
Furthermore, it is not possible to change the transfer characteristics between the input video signal and the output video signal at the same time as adjusting the brightness of the image. Therefore, the image cannot be improved according to the characteristics of the subject. For example, when there is a bright portion in a part of a dark background, it is not possible to improve an image that brightens a dark background while suppressing the brightness of a part of the bright portion.

【0011】また、通常のカメラでは、外部からの光が
全くない状態でも暗電流が流れるため、映像信号のレベ
ルは0とはならない。したがって、このような暗電流を
補償する必要がある。上記の第1の方法では、画像の明
るさの調整と同時に暗電流を補償することができない。
In a normal camera, since the dark current flows even when there is no light from the outside, the level of the video signal does not become zero. Therefore, it is necessary to compensate for such dark current. The first method described above cannot adjust the brightness of the image and simultaneously compensate for the dark current.

【0012】一方、第2の方法においては、複数フレー
ムのディジタル画像データを蓄積するために複数の高速
なフレームメモリが必要となるので、構成が複雑とな
り、画像観察装置が高価になる。
On the other hand, in the second method, since a plurality of high-speed frame memories are required to store digital image data of a plurality of frames, the structure becomes complicated and the image observation apparatus becomes expensive.

【0013】また、複数フレームのディジタル画像デー
タを一定時間蓄積するので、第1の方法と同様に、被写
体の動きに即応して画像が変化しない。そのため、動き
のある被写体を撮像した場合に画像の動きが滑らかでな
くなる。
Further, since the digital image data of a plurality of frames is accumulated for a certain period of time, the image does not change immediately in response to the movement of the subject, as in the first method. Therefore, when a moving subject is imaged, the movement of the image is not smooth.

【0014】さらに、複数フレームのディジタル画像デ
ータを一律に加算しているので、第1の方法と同様に、
伝達特性の変更や暗電流の補償を同時に行なうことによ
り画像の改善を行うことができない。
Furthermore, since the digital image data of a plurality of frames are added uniformly, as in the first method,
The image cannot be improved by simultaneously changing the transfer characteristics and compensating for the dark current.

【0015】本発明の目的は、簡単な構成で、入力画像
データの変化に即応して出力画像データを滑らかに変化
させることができ、かつ画像の明るさの調整および雑音
の除去を行いつつ画像の改善を行うことができるディジ
タル画像処理回路およびそれを用いた画像観察装置を提
供することである。
An object of the present invention is to make it possible to smoothly change the output image data in response to a change in the input image data with a simple structure, and to adjust the brightness of the image and remove the noise. It is an object of the present invention to provide a digital image processing circuit capable of improving the above and an image observation device using the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明に係るディジタル画像処理回路は、入力されたディ
ジタル画像データを処理するディジタル画像処理回路で
あって、ディジタル画像データを順次的に1フレームず
つ遅延させて出力する遅延手段と、遅延手段から出力さ
れるディジタル画像データと予め定められた係数との乗
算結果を出力する演算手段と、入力されたディジタル画
像データと演算手段から出力された乗算結果とを加算し
て遅延手段に与える加算手段とを備えたものである。
A digital image processing circuit according to a first aspect of the present invention is a digital image processing circuit for processing input digital image data, and the digital image data is sequentially processed by 1 Delay means for delaying each frame for output, operation means for outputting a multiplication result of digital image data output from the delay means and a predetermined coefficient, and input digital image data and output by the operation means And an addition means for adding the multiplication result and giving it to the delay means.

【0017】第2の発明に係るディジタル画像処理回路
は、第1の発明に係るディジタル画像処理回路の構成に
おいて、係数が1よりも小さく設定されたものである。
第3の発明に係るディジタル画像処理回路は、第1また
は第2の発明に係るディジタル画像処理回路の構成にお
いて、演算手段が、ディジタル画像データごとに予め設
定された複数の乗算結果を予め定められた記憶位置に記
憶するとともに遅延手段から出力されるディジタル画像
データに対応する記憶位置から乗算結果を読み出す記憶
手段からなるものである。
A digital image processing circuit according to a second aspect of the present invention is the digital image processing circuit according to the first aspect of the invention, in which the coefficient is set to be smaller than 1.
In the digital image processing circuit according to a third aspect of the present invention, in the configuration of the digital image processing circuit according to the first or second aspect of the present invention, the arithmetic means is preset with a plurality of preset multiplication results for each digital image data. The storage means stores the multiplication result from the storage location corresponding to the digital image data output from the delay means.

【0018】第4の発明に係るディジタル画像処理回路
は、第3の発明に係るディジタル画像処理回路の構成に
おいて、演算手段が複数組の乗算結果のパターンを記憶
し、複数組の乗算結果のパターンのいずれかを選択する
選択手段をさらに備えたものである。
In the digital image processing circuit according to the fourth aspect of the present invention, in the configuration of the digital image processing circuit according to the third aspect of the invention, the calculating means stores a plurality of sets of multiplication result patterns, and a plurality of sets of multiplication result patterns. It further comprises a selection means for selecting any of the above.

【0019】第5の発明に係るディジタル画像処理回路
は、第3の発明に係るディジタル画像処理回路の構成に
おいて、記憶手段が書換え可能な記憶手段からなり、書
換え可能な記憶手段に記憶される複数の乗算結果を書き
換える書換え手段をさらに備えたものである。
A digital image processing circuit according to a fifth aspect of the present invention is the digital image processing circuit according to the third aspect of the present invention, in which the storage means is a rewritable storage means, and a plurality of storage means are stored in the rewritable storage means. It further comprises a rewriting means for rewriting the multiplication result of.

【0020】第1〜第5の発明に係るディジタル画像処
理回路においては、加算手段から出力されたディジタル
画像データが遅延手段により順次的に1フレームずつ遅
延される。1フレーム分遅延されたディジタル画像デー
タと係数との乗算結果が加算手段に帰還される。帰還さ
れた乗算結果は、現在のフレームのディジタル画像デー
タに加算されて遅延手段に与えられる。それにより、現
在のフレームのディジタル画像データに過去のフレーム
のディジタル画像データと係数との乗算結果が順次加算
される。
In the digital image processing circuits according to the first to fifth aspects of the invention, the digital image data output from the adding means is sequentially delayed by one frame by the delay means. The multiplication result of the digital image data delayed by one frame and the coefficient is fed back to the adding means. The fed back multiplication result is added to the digital image data of the current frame and given to the delay means. As a result, the multiplication result of the digital image data of the past frame and the coefficient is sequentially added to the digital image data of the current frame.

【0021】このように、加算手段から出力されたディ
ジタル画像データを遅延手段および演算手段を介して加
算手段に帰還することにより、特殊なカメラや複数のフ
レームメモリを用いることなく複数フレームのディジタ
ル画像データを加算することが可能となる。この場合、
通常のディジタル画像データを処理しているので、特殊
な信号を用いる必要はない。したがって、簡単な構成で
安価に、画像の明るさを調整することができるととも
に、白色雑音を除去してS/N比を向上させることがで
きる。
In this way, by feeding back the digital image data output from the adding means to the adding means via the delay means and the calculating means, digital images of a plurality of frames can be obtained without using a special camera or a plurality of frame memories. It is possible to add data. in this case,
Since normal digital image data is processed, it is not necessary to use a special signal. Therefore, the brightness of the image can be adjusted at a low cost with a simple configuration, and white noise can be removed to improve the S / N ratio.

【0022】また、演算手段における係数を任意に設定
することにより入力されるディジタル画像データと出力
されるディジタル画像データとの間の伝達特性を任意に
変更することができ、かつ暗電流を補償することもでき
る。したがって、被写体の特徴に応じた画像の改善を自
由に行なうことができる。
Further, the transfer characteristic between the input digital image data and the output digital image data can be arbitrarily changed by compensating the dark current by arbitrarily setting the coefficient in the arithmetic means. You can also Therefore, it is possible to freely improve the image according to the characteristics of the subject.

【0023】さらに、ディジタル画像データを順次遅延
しつつ帰還して現在のフレームのディジタル画像データ
に加算するので、複数フレームのディジタル画像データ
を一定時間蓄積した後に出力する場合に比べて、入力さ
れるディジタル画像データの変化に即応して出力される
ディジタル画像データが変化する。
Further, since the digital image data is sequentially delayed and fed back to be added to the digital image data of the current frame, the digital image data of a plurality of frames is input as compared with the case where the digital image data is accumulated and output for a certain period of time. The output digital image data changes in response to the change in the digital image data.

【0024】このように、簡単な構成で、入力ディジタ
ル画像データの変化に即応して出力ディジタル画像デー
タが滑らかに変化し、かつ画像の明るさの調整および雑
音の除去を行いつつ画像の改善を行うことができる安価
なディジタル画像処理回路が得られる。
Thus, with a simple structure, the output digital image data changes smoothly in response to changes in the input digital image data, and the image is improved while adjusting the brightness of the image and removing noise. An inexpensive digital image processing circuit that can be implemented is obtained.

【0025】特に、第2の発明に係るディジタル画像処
理回路においては、係数が1よりも小さく設定されてい
るので、より古いディジタル画像データの影響が徐々に
小さくなって消滅する。
Particularly, in the digital image processing circuit according to the second aspect of the present invention, since the coefficient is set to be smaller than 1, the influence of older digital image data gradually decreases and disappears.

【0026】また、第3の発明に係るディジタル画像処
理回路においては、演算手段がディジタル画像データご
とに予め設定された乗算結果を記憶する記憶手段からな
るので、簡単な構成で伝達特性の変更や暗電流の補償を
容易に行なうことができる。したがって、被写体の特徴
に応じた画像の改善を容易に行なうことが可能となる。
Further, in the digital image processing circuit according to the third aspect of the present invention, since the arithmetic means comprises a storage means for storing a preset multiplication result for each digital image data, it is possible to change the transfer characteristic with a simple structure. The dark current can be easily compensated. Therefore, it is possible to easily improve the image according to the characteristics of the subject.

【0027】また、第4の発明に係るディジタル画像装
置においては、記憶手段が複数組の乗算結果のパターン
を記憶し、選択手段により複数組の乗算結果のパターン
のいずれかが選択されるので、種々のパターンで伝達特
性の変更や暗電流の補償を行なうことができる。したが
って、被写体の特徴に応じて種々の方法で画像の改善を
行なうことが可能となる。
In the digital image device according to the fourth aspect of the present invention, the storage means stores a plurality of sets of multiplication result patterns, and the selecting means selects one of the plurality of sets of multiplication result patterns. The transfer characteristics can be changed and the dark current can be compensated with various patterns. Therefore, it is possible to improve the image by various methods according to the characteristics of the subject.

【0028】さらに、第5の発明に係るディジタル画像
処理回路においては、記憶手段が書換え可能な記憶手段
からなり、書換え手段により書換え可能な記憶手段に記
憶される複数の乗算結果を書き換えることができるの
で、種々のパターンで伝達特性の変更や暗電流の補償を
行なうことができる。したがって、被写体の特徴に応じ
て種々の方法で画像の改善を行なうことが可能となる。
Further, in the digital image processing circuit according to the fifth aspect of the present invention, the storage means comprises rewritable storage means, and the rewriting means can rewrite a plurality of multiplication results stored in the rewritable storage means. Therefore, the transfer characteristic can be changed and the dark current can be compensated by various patterns. Therefore, it is possible to improve the image by various methods according to the characteristics of the subject.

【0029】第6の発明に係る画像観察装置は、被写体
を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られた画像に
基づくディジタル画像データを処理する第1、第2、第
3、第4または第5の発明に係るディジタル画像処理回
路と、ディジタル画像処理回路により処理されたディジ
タル画像データに基づく画像を表示する表示手段とを備
える。
An image observation apparatus according to a sixth aspect of the present invention is an image pickup means for picking up an image of a subject and first, second, third, fourth or fourth processing for processing digital image data based on an image obtained by the image pickup means. The digital image processing circuit according to the fifth aspect of the present invention and display means for displaying an image based on the digital image data processed by the digital image processing circuit.

【0030】第5の発明に係る画像観察装置において
は、第1、第2、第3、第4または第5の発明に係るデ
ィジタル画像処理回路が用いられているので、撮像手段
により撮像される被写体の動きに即応して表示手段によ
り表示される画像が滑らかに変化し、かつ画像の明るさ
の調整および雑音の除去を行いつつ画像の改善を行うこ
とができる。
In the image observation apparatus according to the fifth aspect of the invention, since the digital image processing circuit according to the first, second, third, fourth or fifth aspect of the invention is used, the image is taken by the image pickup means. The image displayed by the display unit changes smoothly in response to the movement of the subject, and the image can be improved while adjusting the brightness of the image and removing noise.

【0031】また、特殊なカメラや複数のフレームメモ
リが必要なく、特殊な信号を用いる必要もないので、構
成が簡単で安価な画像観察装置が実現される。
Further, since a special camera and a plurality of frame memories are not required and a special signal is not required, an image observation apparatus having a simple structure and low cost can be realized.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例における
マイクロスコープの構成を示すブロック図である。
1 is a block diagram showing the structure of a microscope according to an embodiment of the present invention.

【0033】図1のマイクロスコープは、拡大レンズを
内蔵するカメラ1、ディスプレイ2、映像信号処理部
3、映像信号加工部4、主制御部5、記憶部6、入出力
部7、キー群8a、マウス8bおよびフロッピーディス
クドライブ装置(以下、FDD装置と呼ぶ)9を含む。
本実施例では、カメラ1が撮像手段を構成し、ディスプ
レイ2が表示手段を構成する。
The microscope of FIG. 1 has a camera 1 having a built-in magnifying lens, a display 2, a video signal processing unit 3, a video signal processing unit 4, a main control unit 5, a storage unit 6, an input / output unit 7, and a key group 8a. , Mouse 8b and floppy disk drive device (hereinafter referred to as FDD device) 9.
In this embodiment, the camera 1 constitutes an image pickup means and the display 2 constitutes a display means.

【0034】カメラ1は、被写体を撮像して映像信号を
出力する。映像信号処理部3は、カメラ1から出力され
る映像信号を受け、その映像信号に基づいてディスプレ
イ2に画像を表示させるとともに、主制御部5にディジ
タル画像データを与える。映像信号加工部4は、ディス
プレイ2の画面上に線やカーソルを表示する等の画像の
加工処理を行なう。
The camera 1 picks up an image of a subject and outputs a video signal. The video signal processing unit 3 receives the video signal output from the camera 1, displays an image on the display 2 based on the video signal, and gives digital image data to the main control unit 5. The video signal processing unit 4 performs image processing such as displaying a line or a cursor on the screen of the display 2.

【0035】主制御部5は、マイクロスコープ内の各部
を制御する。例えば、主制御部5はCPU(中央演算処
理装置)により構成され、映像信号処理部3および映像
信号加工部4はそれぞれIC(集積回路)により構成さ
れる。
The main control section 5 controls each section in the microscope. For example, the main control unit 5 is configured by a CPU (central processing unit), and the video signal processing unit 3 and the video signal processing unit 4 are each configured by an IC (integrated circuit).

【0036】記憶部6は、ROM(リードオンリメモ
リ)およびRAM(ランダムアクセスメモリ)を含み、
主制御部5の動作を規定するプログラムおよび各種デー
タを記憶する。入出力部7は、キー群8aからのキー入
力およびマウス8bからのマウス入力を主制御部5に与
えるとともに、主制御部5とFDD装置9との間でデー
タおよび制御信号の伝達を行なう。
The storage unit 6 includes a ROM (read only memory) and a RAM (random access memory),
A program that defines the operation of the main control unit 5 and various data are stored. The input / output unit 7 supplies a key input from the key group 8a and a mouse input from the mouse 8b to the main control unit 5, and also transmits data and control signals between the main control unit 5 and the FDD device 9.

【0037】図2は図1の映像信号処理部3の主要部の
構成を示すブロック図である。ここでは、アナログ映像
信号VIおよびアナログ映像信号VOが映像信号のうち
の輝度信号である場合を説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the main part of the video signal processing section 3 of FIG. Here, a case where the analog video signal VI and the analog video signal VO are luminance signals of the video signals will be described.

【0038】アナログ映像信号VIは画像輪郭強調回路
10を介してA/Dコンバータ31に与えられる。画像
輪郭強調回路10は、増幅器11、スルー線路F0、複
数のフィルタ回路F1〜F6、セレクタ12および抵抗
R10を含み、アナログ映像信号VIに関して画像の輪
郭強調処理を行なう。A/Dコンバータ31は、画像輪
郭強調回路10から出力されるアナログ映像信号をディ
ジタル画像データに変換する。A/Dコンバータ31か
ら出力されるディジタル画像データはディジタル画像処
理回路20に与えられる。
The analog video signal VI is supplied to the A / D converter 31 via the image contour emphasizing circuit 10. The image contour enhancement circuit 10 includes an amplifier 11, a through line F0, a plurality of filter circuits F1 to F6, a selector 12 and a resistor R10, and performs image contour enhancement processing on the analog video signal VI. The A / D converter 31 converts the analog video signal output from the image contour enhancement circuit 10 into digital image data. The digital image data output from the A / D converter 31 is given to the digital image processing circuit 20.

【0039】ディジタル画像処理回路20は、加算器2
1、FIFO型フレームメモリ22、および係数ルック
アップテーブル用ROM(以下、係数ROMと呼ぶ)2
3を含み、入力されたディジタル画像データに対して後
述する帰還型時間軸フレーム加算処理を行なう。D/A
コンバータ32はディジタル画像処理回路20から出力
されるディジタル画像データをアナログ映像信号VOに
変換して増幅器33を介して出力する。
The digital image processing circuit 20 includes an adder 2
1. FIFO type frame memory 22 and coefficient look-up table ROM (hereinafter referred to as coefficient ROM) 2
3, the feedback type time axis frame addition process described later is performed on the input digital image data. D / A
The converter 32 converts the digital image data output from the digital image processing circuit 20 into an analog video signal VO and outputs it via the amplifier 33.

【0040】クロックジェネレータ・メモリコントロー
ラ30は、1フレームの画像の各画素に対応したクロッ
ク信号をA/Dコンバータ31、FIFO型フレームメ
モリ22およびD/Aコンバータ32に与えるととも
に、データの書込みおよび読出しのための制御信号をF
IFO型フレームメモリ22に与える。
The clock generator / memory controller 30 gives a clock signal corresponding to each pixel of an image of one frame to the A / D converter 31, the FIFO type frame memory 22 and the D / A converter 32, and also writes and reads data. Control signal for F
It is given to the IFO type frame memory 22.

【0041】CPU40は図1の主制御部5に含まれ、
ROM50およびRAM60は図1の記憶部6に含まれ
る。また、フロッピーディスクコントローラ70は図1
の入出力部7に含まれる。CPU40は出力ポート80
を介して画像輪郭強調回路10のセレクタ12にスルー
線路F0および複数のフィルタ回路F1〜F6のいずれ
かを選択するための選択信号FCを与えるとともに、デ
ィジタル画像処理回路20の係数ROM23にバンクを
切り替えるための切替信号KCを与える。
The CPU 40 is included in the main controller 5 of FIG.
The ROM 50 and the RAM 60 are included in the storage unit 6 of FIG. The floppy disk controller 70 is shown in FIG.
It is included in the input / output unit 7. CPU 40 is an output port 80
The selector 12 of the image contour emphasizing circuit 10 is supplied with a selection signal FC for selecting one of the through line F0 and the plurality of filter circuits F1 to F6, and the bank is switched to the coefficient ROM 23 of the digital image processing circuit 20. Switching signal KC for

【0042】また、ディジタル画像処理回路20から出
力されるディジタル画像データはスイッチ36を介して
フレームメモリ35に蓄積される。メモリコントローラ
34はスイッチ36を切り替えるとともに、フレームメ
モリ35の書込み動作および読出し動作を制御する。メ
モリコントローラ34はCPU40により制御される。
The digital image data output from the digital image processing circuit 20 is stored in the frame memory 35 via the switch 36. The memory controller 34 switches the switch 36 and controls the write operation and the read operation of the frame memory 35. The memory controller 34 is controlled by the CPU 40.

【0043】スイッチ36が接点Aの側に設定されてい
るときには、ディジタル画像処理回路20から出力され
るディジタル画像データがフレームメモリ35に蓄積さ
れ、スイッチ36が接点Bの側に設定されているときに
は、フレームメモリ35に蓄積されたディジタル画像デ
ータがRAM60に転送される。RAM60に記憶され
たディジタル画像データは必要に応じてフロッピーディ
スクコントローラ70を介してFDD装置9に与えら
れ、フロッピーディスクに保存される。
When the switch 36 is set to the contact A side, the digital image data output from the digital image processing circuit 20 is accumulated in the frame memory 35, and when the switch 36 is set to the contact B side. The digital image data stored in the frame memory 35 is transferred to the RAM 60. The digital image data stored in the RAM 60 is given to the FDD device 9 via the floppy disk controller 70 as necessary and stored in the floppy disk.

【0044】本実施例では、デジタル画像処理回路20
の加算器21が加算手段を構成し、FIFO型フレーム
メモリ22が遅延手段を構成し、係数ROM23が演算
手段または記憶手段を構成する。また、CPU40が選
択手段を構成する。
In the present embodiment, the digital image processing circuit 20
The adder 21 constitutes an adding means, the FIFO type frame memory 22 constitutes a delay means, and the coefficient ROM 23 constitutes an arithmetic means or a storage means. Further, the CPU 40 constitutes a selecting means.

【0045】図3は図2のディジタル画像処理回路20
の詳細な構成を示すブロック図である。このディジタル
画像処理回路20は帰還型時間軸フレーム加算処理を行
う。係数ROM23は、ディジタル画像データと予め定
められた1より小さい係数との乗算結果を示すデータ
(以下、係数データと呼ぶ)をディジタル画像データご
とに予め定められたアドレスに記憶している。加算器2
1の一方の入力端子には、図2のA/Dコンバータ31
から出力される8ビットのディジタル画像データが入力
画像データYinとして与えられる。加算器21の他方
の入力端子には、係数ROM23から出力される8ビッ
トの係数データDが与えられる。加算器21は、入力画
像データYinおよび係数データDを加算し、加算結果
を示す8ビットの画像データSをFIFO型フレームメ
モリ22のデータ入力端子DI0〜DI7に与える。
FIG. 3 shows the digital image processing circuit 20 of FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of FIG. The digital image processing circuit 20 performs feedback type time axis frame addition processing. The coefficient ROM 23 stores data (hereinafter referred to as coefficient data) indicating a multiplication result of digital image data and a predetermined coefficient smaller than 1 at a predetermined address for each digital image data. Adder 2
1 has one input terminal connected to the A / D converter 31 of FIG.
The 8-bit digital image data output from is supplied as input image data Yin. The 8-bit coefficient data D output from the coefficient ROM 23 is applied to the other input terminal of the adder 21. The adder 21 adds the input image data Yin and the coefficient data D, and supplies 8-bit image data S indicating the addition result to the data input terminals DI0 to DI7 of the FIFO frame memory 22.

【0046】FIFO型フレームメモリ22は、先入れ
先出し方式により順次与えられた画像データSを1フレ
ームずつ遅延させてデータ出力端子DO0〜DO7から
出力画像データYoutとして出力する。FIFO型フ
レームメモリ22から出力された出力画像データYou
tは、係数ROM23のアドレス端子A0〜A7にアド
レス信号として与えられる。それにより、その出力画像
データYoutに対応する係数データDがテーブルルッ
クアップ方式により係数ROM23から読み出される。
テーブルルックアップ方式とは、メモリにデータを予め
記憶させておき、メモリのアドレスを指定することによ
り対応するデータを読み出すことである。
The FIFO type frame memory 22 delays the image data S sequentially given by the first-in first-out method by one frame and outputs it as output image data Yout from the data output terminals DO0 to DO7. Output image data You output from the FIFO frame memory 22
t is given as an address signal to the address terminals A0 to A7 of the coefficient ROM 23. Thereby, the coefficient data D corresponding to the output image data Yout is read from the coefficient ROM 23 by the table lookup method.
The table lookup method is to store data in a memory in advance and read the corresponding data by designating an address of the memory.

【0047】係数ROM23の記憶領域は複数のバンク
に分割されており、各バンクに係数データのパターン
(以下、係数パターンと呼ぶ)が記憶されている。係数
ROM23のアドレス端子A8〜A12には図2のCP
U40から出力ポート80を介して切替信号KCが与え
られる。この切替信号KCにより複数のバンクのうち1
つが選択され、選択されたバンクから出力画像データY
outに対応する係数データが読み出される。
The storage area of the coefficient ROM 23 is divided into a plurality of banks, and each bank stores a pattern of coefficient data (hereinafter referred to as a coefficient pattern). The address terminals A8 to A12 of the coefficient ROM 23 have the CP of FIG.
A switching signal KC is applied from U40 via the output port 80. One of a plurality of banks is generated by this switching signal KC.
Output image data Y from the selected bank
The coefficient data corresponding to out is read.

【0048】入力画像データYinと出力画像データY
outとの間の関係は次式のようになる。 Yout=Yin+K・Yin-1+K2 ・Yin-2+K
3 ・Yin-3+… 上式において、Yin-1は1フレーム前の画像データを
示し、Yin-2は2フレーム前の画像データを示し、Y
in-3は3フレーム前の画像データを示す。
Input image data Yin and output image data Y
The relationship with out is as follows. Yout = Yin + K ・ Yin -1 + K 2・ Yin -2 + K
3 · Yin −3 + ... In the above formula, Yin −1 indicates the image data of one frame before, Yin −2 indicates the image data of 2 frames before, Y
in -3 indicates image data three frames before.

【0049】1フレーム前の画像データは係数ROM2
3を介して1回帰還されているので、Yin-1に係数K
が1回掛け合わされる。2フレーム前の画像データYi
-2は係数ROM23を介して2回帰還されているの
で、Yin-2に係数Kが2回掛け合わされる。3フレー
ム前の画像データYin-3は係数ROM23を介して3
回帰還されているので、Yin-3に係数Kが3回掛け合
わされる。
The image data of one frame before is stored in the coefficient ROM 2
Since it has been returned once through 3, the coefficient K to Yin -1
Are multiplied once. Image data Yi two frames before
Since n −2 is fed back twice via the coefficient ROM 23, Yin −2 is multiplied by the coefficient K twice. The image data Yin -3 of three frames before is set to 3 via the coefficient ROM 23.
Since it has been fed back, the coefficient K is multiplied by Yin -3 three times.

【0050】このようにして、帰還型時間軸フレーム加
算処理では、前のフレームのディジタル画像データを帰
還して現在のフレームのディジタル画像データに加算し
てフレームメモリに順次蓄積および出力することにより
1つのフレームメモリで複数フレームの加算を行う。ま
た、前のフレームのディジタル画像データを帰還する際
に1よりも小さい係数を用いて重み付けを行うことによ
り、古いディジタル画像データの影響を徐々に小さくし
て消滅させる。
In this way, in the feedback type time axis frame addition processing, the digital image data of the previous frame is fed back, added to the digital image data of the current frame, and sequentially stored and output in the frame memory. Add multiple frames in one frame memory. Further, when the digital image data of the previous frame is fed back, weighting is performed using a coefficient smaller than 1, so that the influence of the old digital image data is gradually reduced and eliminated.

【0051】このように、現在のフレームの画像データ
に過去のフレームの画像データが順次加算されるので、
画像の明るさが増加するとともに、白色雑音の除去によ
るS/N比の向上が図られる。
In this way, since the image data of the past frame is sequentially added to the image data of the current frame,
The brightness of the image is increased and the S / N ratio is improved by removing the white noise.

【0052】このとき、FIFO型フレームメモリ22
から出力される出力画像データYoutは常に現在のフ
レームの画像データを含むので、動きのある被写体を撮
像した場合でも表示される画像の動きが滑らかになる。
At this time, the FIFO type frame memory 22
The output image data Yout output from always includes the image data of the current frame, so that the displayed image moves smoothly even when a moving subject is imaged.

【0053】また、係数の設定により入力画像データY
inと出力画像データYoutとの間の伝達特性を任意
に変更することができるので、自由度の高い画像の改善
が可能となる。
The input image data Y can be set by setting the coefficient.
Since the transfer characteristic between in and the output image data Yout can be arbitrarily changed, it is possible to improve the image with a high degree of freedom.

【0054】図4(a),(b),(c)は係数ROM
23に記憶される係数パターンの例を示すである。アド
レスは出力画像データYoutに対応し、係数データは
出力画像データYoutと係数との積を表わす。
4A, 4B, and 4C are coefficient ROMs.
23 is an example of coefficient patterns stored in FIG. The address corresponds to the output image data Yout, and the coefficient data represents the product of the output image data Yout and the coefficient.

【0055】図4(a)の係数パターンでは、係数デー
タがアドレスに比例している。この場合、係数Kの値は
例えば0.5で一定である。したがって、出力画像デー
タYoutに比例した係数データDが係数ROM23か
ら読み出される。
In the coefficient pattern of FIG. 4A, the coefficient data is proportional to the address. In this case, the value of the coefficient K is constant at 0.5, for example. Therefore, the coefficient data D proportional to the output image data Yout is read from the coefficient ROM 23.

【0056】図4(b)の係数パターンでは、アドレス
の増加に従って係数データの値が飽和している。この場
合、暗い画像に対応する画像データの帰還量が大きく、
明るい画像に対応する画像データの帰還量が抑えられ
る。したがって、暗い部分の画像の明るさが増加し、明
るい部分の画像の明るさが抑えられる。
In the coefficient pattern of FIG. 4B, the value of coefficient data is saturated as the address increases. In this case, the amount of feedback of image data corresponding to a dark image is large,
The feedback amount of image data corresponding to a bright image can be suppressed. Therefore, the brightness of the image in the dark portion is increased, and the brightness of the image in the bright portion is suppressed.

【0057】図4(c)の係数パターンでは、アドレス
がある値以下において係数データが0となっている。こ
の場合、光量がある値以下の画像に対応する画像データ
の帰還量が0となり、暗電流に対応する出力画像データ
が減衰される。その結果、雑音が除去されるとともに、
暗電流が補償される。
In the coefficient pattern of FIG. 4C, the coefficient data is 0 when the address is below a certain value. In this case, the amount of feedback of the image data corresponding to the image whose light amount is less than a certain value becomes 0, and the output image data corresponding to the dark current is attenuated. As a result, noise is removed and
Dark current is compensated.

【0058】このように、切替信号KCにより係数RO
M23のバンクを切り替えることにより、種々の方法で
画像の改善を行なうことが可能となる。上記実施例で
は、映像信号VIおよび映像信号VOが輝度信号の場合
を説明したが、色差信号に上記実施例の帰還型時間軸フ
レーム加算処理を行なってもよい。その場合、色差信号
の雑音を除去しつつ画像の色も改善することができる。
また、RGB処理において、R(赤色)信号、G(緑
色)信号、B(青色)信号の各々に上記実施例の帰還型
時間軸フレーム加算処理を行ってもよい。
Thus, the coefficient RO is changed by the switching signal KC.
By switching the bank of M23, it is possible to improve the image by various methods. In the above embodiment, the case where the video signal VI and the video signal VO are luminance signals has been described, but the feedback type time base frame addition processing of the above embodiment may be performed on the color difference signals. In that case, the color of the image can be improved while removing the noise of the color difference signal.
In addition, in the RGB processing, the feedback type time base frame addition processing of the above embodiment may be performed on each of the R (red) signal, the G (green) signal and the B (blue) signal.

【0059】なお、係数ROM23の代わりにRAMを
用い、CPU40によりRAMに記憶される係数パター
ンを書き換えるように構成してもよい。この場合、RA
Mが書換え可能な記憶手段を構成し、CPU40が書換
え手段を構成する。
A RAM may be used instead of the coefficient ROM 23, and the coefficient pattern stored in the RAM may be rewritten by the CPU 40. In this case, RA
M constitutes rewritable storage means, and the CPU 40 constitutes rewrite means.

【0060】また、上記実施例では、ディジタル画像デ
ータと予め定められた係数との乗算結果を出力する演算
手段として係数ROM23を用いているが、ディジタル
画像データと係数とを乗算する乗算器を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the coefficient ROM 23 is used as the arithmetic means for outputting the multiplication result of the digital image data and the predetermined coefficient, but a multiplier for multiplying the digital image data and the coefficient is used. May be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例におけるマイクロスコープの
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a microscope according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示される映像信号処理部の主要部の構成
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part of the video signal processing unit shown in FIG.

【図3】図2に示されるディジタル画像処理回路の詳細
な構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the digital image processing circuit shown in FIG.

【図4】図3のディジタル画像処理回路の係数ROMに
記憶される係数パターンの例を示す図である。
4 is a diagram showing an example of a coefficient pattern stored in a coefficient ROM of the digital image processing circuit of FIG.

【図5】従来の時間軸フレーム加算回路を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional time axis frame addition circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カメラ 2 ディスプレイ 3 映像信号処理部 5 主制御部 6 記憶部 20 ディジタル画像処理回路 21 加算器 22 FIFO型フレームメモリ 23 係数ROM 40 CPU 50 ROM 60 RAM 1 Camera 2 Display 3 Video Signal Processing Section 5 Main Control Section 6 Storage Section 20 Digital Image Processing Circuit 21 Adder 22 FIFO Type Frame Memory 23 Coefficient ROM 40 CPU 50 ROM 60 RAM

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力されたディジタル画像データを処理
するディジタル画像処理回路であって、 ディジタル画像データを順次的に1フレームずつ遅延さ
せて出力する遅延手段と、 前記遅延手段から出力されるディジタル画像データと予
め定められた係数との乗算結果を出力する演算手段と、 前記入力されたディジタル画像データと前記演算手段か
ら出力された乗算結果とを加算して前記遅延手段に与え
る加算手段とを備えたことを特徴とするディジタル画像
処理回路。
1. A digital image processing circuit for processing input digital image data, comprising: delay means for sequentially delaying and outputting digital image data by one frame; and a digital image output from the delay means. An arithmetic unit that outputs a multiplication result of data and a predetermined coefficient, and an addition unit that adds the input digital image data and the multiplication result output from the arithmetic unit to give to the delay unit A digital image processing circuit characterized by the above.
【請求項2】 前記係数が1よりも小さく設定されたこ
とを特徴とする請求項1記載のディジタル画像処理回路
2. The digital image processing circuit according to claim 1, wherein the coefficient is set to be smaller than 1.
【請求項3】 前記演算手段は、ディジタル画像データ
ごとに予め設定された複数の乗算結果をそれぞれ予め定
められた記憶位置に記憶するとともに前記遅延手段から
出力されるディジタル画像データに対応する記憶位置か
ら乗算結果を読み出す記憶手段からなることを特徴とす
る請求項1または2記載のディジタル画像処理回路。
3. The calculating means stores a plurality of preset multiplication results for each digital image data in predetermined storage locations and stores storage locations corresponding to the digital image data output from the delay means. 3. The digital image processing circuit according to claim 1, further comprising storage means for reading the multiplication result from the.
【請求項4】 前記記憶手段は複数組の乗算結果のパタ
ーンを記憶し、 前記複数組の乗算結果のパターンのいずれかを選択する
選択手段をさらに備えたことを特徴とする請求項3記載
のディジタル画像処理回路。
4. The storage unit according to claim 3, further comprising a selection unit that stores a plurality of sets of multiplication result patterns and selects any one of the plurality of sets of multiplication result patterns. Digital image processing circuit.
【請求項5】 前記記憶手段は書換え可能な記憶手段か
らなり、 前記書換え可能な記憶手段に記憶される複数の乗算結果
を書き換える書換え手段をさらに備えたことを特徴とす
る請求項3記載のディジタル画像処理回路。
5. The digital storage device according to claim 3, wherein the storage means is a rewritable storage means, and further comprises rewriting means for rewriting a plurality of multiplication results stored in the rewritable storage means. Image processing circuit.
【請求項6】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により得られた画像に基づくディジタル画
像データを処理する請求項1〜5のいずれかに記載のデ
ィジタル画像処理回路と、 前記ディジタル画像処理回路により処理されたディジタ
ル画像データに基づく画像を表示する表示手段とを備え
たことを特徴とする画像観察装置。
6. An image pickup means for picking up an image of a subject, a digital image processing circuit according to claim 1, which processes digital image data based on an image obtained by the image pickup means, and the digital image processing. An image observation apparatus comprising: a display unit that displays an image based on digital image data processed by a circuit.
JP7184490A 1995-07-20 1995-07-20 Digital image processing circuit and image observing device Pending JPH0937144A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856739A (en) * 2019-04-30 2020-10-30 莱卡微系统Cms有限责任公司 Image processing apparatus, system and method for improving signal-to-noise ratio of microscope images

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JP2020184072A (en) * 2019-04-30 2020-11-12 ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングLeica Microsystems CMS GmbH Image processing device, system, and method for improving signal-to-noise ratio of microscopy images
US11238566B2 (en) 2019-04-30 2022-02-01 Leica Microsystems Cms Gmbh Image processing device, system, and method for improving signal-to-noise of microscopy images

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