JPH10294883A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH10294883A
JPH10294883A JP9101937A JP10193797A JPH10294883A JP H10294883 A JPH10294883 A JP H10294883A JP 9101937 A JP9101937 A JP 9101937A JP 10193797 A JP10193797 A JP 10193797A JP H10294883 A JPH10294883 A JP H10294883A
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JP
Japan
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image
image data
motion
frame
value
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JP9101937A
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English (en)
Inventor
Makoto Sato
眞 佐藤
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズの影響を受けずに動き検出を行う。 【解決手段】 現フレーム及び前フレームのj、j+1
ラインにおいて、同一ライン上の互いに対応する画素の
差分をとり、これをラインバッファ301上で2ライン
分の差分を加算し、画素毎に加算値と閾値とを比較器3
02で比較することにより、ノイズ成分をキャンセルし
ながら動き検出を行うことができる。

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場合
に用いて好適な画像処理装置に関し、特に動き検出に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来コンピュータ用の表示装置としては
CRTが広く使用されてきたが、近年表示装置として液
晶表示装置が注目を集めるようになり、製品化も行われ
るようになってきた。液晶表示装置にはいくつかの種類
があるが、その1つとして強誘電性液晶を利用した表示
装置(以下FLCDと称す)がある。
【0003】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OFFのドットの組み合わせで擬似的に
階調を表現する、デシ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、強誘電性液晶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。このためには画像の中で動いた部分を検出する
必要があり、従来以下のような方法を用いていた。
【0004】図4はコンピュータからのアナログ画像信
号をFLCDで表示するための、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
変換装置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6の表示可能な階調数、例
えばRGB各4bitの階調を持つディジタル信号に変
換する。階調変換装置2から出力されたディジタル信号
はフレームメモリ5に蓄えられる。
【0005】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7に入力される。図5は動き検出器
7のブロック図であり、上記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701に蓄えられる。このラインバッファ701は
図5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、このラインバッファ701に蓄えられた各
画素データは乗算器702、加算器703、およびアキ
ュムレータ704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。
【0006】
【数1】
【0007】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4の特徴量メモ
リ8にストアされていた特徴量St-1 を比較制御器70
5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装置
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。尚、以上の動き検出処理は
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8にストアされる。
【0008】フレームメモリ制御装置4は、フレームメ
モリ5にストアされたRGB各4bitの階調を持つデ
ィジタル信号の中から動き検出器7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6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。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例におい
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8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
プをきたすという問題がある。この問題は前フレームと
の比較を階調変換装置2の後で行うことで解決すること
も可能である。しかしこの場合は階調変換後のデータの
比較を直接行うため、コンピュータからの伝送系にノイ
ズが重畳している場合は、その影響を直接受けてしま
う。この影響を低減するために、予め適当な閾値を定め
ておき、データの比較結果がその閾値を越えた場合に動
きとする方式も考えられるが、ノイズの大きさはコンピ
ュータの種類や画像により異なるため、この閾値の設定
が難しいという問題がある。
【0010】本発明の目的は、ノイズによる影響の受け
にくい、かつ動き検出のために必要な特徴量メモリを必
要としない動き検出を行うことのできる画像処理装置を
提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における画像処理装置は、現フレームおよび前
フレームの画像データから所定の複数の画素位置を選択
し、選択された画素位置の画像データから現フレームと
前フレームとの差分値を計算し所定の画素位置毎に加算
する演算手段と、上記演算手段により積算された値を記
憶する記憶手段と、上記記憶手段により記憶された値と
所定の閾値とを比較することにより画像の動きを検出す
る比較手段とから構成されている。
【0012】
【作用】上記演算手段は、動き検出の対象となる注目画
素に対し所定の近傍画素を選択し、選択された全ての位
置における現フレームおよび前フレームの画素データの
差分を計算し、上記記憶手段に加算、記憶させる。この
構成により、与えられた画像データに含まれるノイズに
対して次の作用がある。
【0013】一般的に伝送系に含まれるノイズは白色雑
音と考えられるが、これは時間的にランダムに発生して
いると考えられる。このようなノイズの含まれる画像デ
ータはランダムに変化し、連続する2フレームの画像の
ある位置における画像データの差分も空間的にはランダ
ムに変化しているため、空間的に隣接している画素にお
いてノイズによる大きな変化が同時に生じることは、確
率的に小さいとみなすことができる。
【0014】本発明による構成においては、動き検出の
対象となる注目画素に対してその近傍の1つ以上の画素
データを同時に抽出して差分を計算し、それらを積算し
ている。このため、主としてノイズにより発生するラン
ダムな変化は平均化により抑制され、ノイズによる変化
を誤って動きと判定する可能性は大幅に小さくなる。
【0015】さらに本発明による構成では、記憶装置に
記憶された結果に対して閾値との比較を行う比較手段を
有している。この比較手段は、記憶された積算結果があ
る値を越えた場合に、注目画素およびその近傍において
動きがあったと判定し、その結果を出力する。これによ
りある程度以上の変化が空間的にある広がりを持って起
こったことを検出して動きと判定するため、ノイズの影
響を受けにくい動き検出処理を実現することが可能とな
る。
【0016】
【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。図1にお
いて、1はA/D変換器、2は階調変換装置、3は動き
検出器、4はフレームメモリ制御装置、5はフレームメ
モリ、6は表示装置である。
【0017】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。階調変換装置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6の表示可能な階調数、例えばRGB各4b
itの階調を持つディジタル信号に変換する。尚、階調
変換装置2のディザ法は公知の技術で構成可能であるの
で、ここでの説明は省略する。
【0018】階調変換装置2の出力は動き検出器3およ
びフレームメモリ制御装置4に入力されるが、フレーム
メモリ制御装置4は動き検出器3により検出された、現
フレームの画像の中で前フレームと異なる部分、すなわ
ち動きがあって表示装置6上で書換えられるべき部分の
みをフレームメモリ5に出力する。フレームメモリ5に
蓄えられている画像データは順次表示装置6に出力され
ている。この一連の動作により、連続するフレーム間で
変化のあった部分のみが常にフレームメモリ上で更新さ
れ、表示装置6に出力されている。尚、これらの一連の
動作は入力画像の1ライン単位で行われている。
【0019】次に、本発明による動き検出器3について
説明する。図2は図1の動き検出器3の動作を模式的に
現したものである。動き検出器3は、階調変換装置2と
フレームメモリ5より、現フレームおよび前フレームの
画像データを読み込み、画素毎にその差分の絶対値を計
算してラインバッファ301に記憶する。ラインバッフ
ァ301の内容はデータ入力前には全て0にセットされ
ている。
【0020】ここで画像が横M画素、縦N画素の大きさ
で構成されており、今動き検出器3に対して階調変換装
置2よりj番目のラインの画素データが入力されてい
て、図2において黒丸により示された位置における画素
が予め所定の方法により選択されているとすると、当該
位置における差分の絶対値は次のように計算される。 |Pn (i,j)−Pn-1 (i,j)| ………(3) ただし、Pn (i,j)はn番目のフレームの位置
(i,j)の画像データ、Pn-1 (i,j)はn−1番
目のフレームにおける当該位置の画像データである。ま
たPn-1 (i,j)はフレームメモリ5から読み出され
たものである。
【0021】計算された値は、ラインバッファ301の
内容に加算され、この処理は1ライン分のM個の画像デ
ータについて処理が終了するまで続けられる。次にj+
1番目のラインについても同じように水平方向の各画素
位置において画像データのフレーム間差分が計算され、
ラインバッファ301に加算される。ここまでの処理で
ラインバッファ301のアドレスiに格納される値B
(i)は次のようになる。 B(i)= |Pn (i,j) −Pn-1 (i,j) | +|Pn (i,j+1)−Pn-1 (i,j+1)| ………(4)
【0022】次に比較器302において、計算された各
々のラインバッファ301の値B(i)に対して予め設
定した閾値Thとの比較を行い、 B(i)>Th ………(5) となるB(i)が1つ以上あった場合、j番目あるいは
j+1番目のラインで動きがあったと判断してその結果
をフレームメモリ制御装置4に出力する。また、結果を
フレームメモリ制御装置4に出力後、ラインバッファ3
01の全ての値を0にクリアする。尚、上記黒丸により
示されている選択画素と閾値Thの値は、入力データに
含まれるノイズの量を予め評価することで適切な値に設
定することができる。
【0023】フレームメモリ制御装置4は階調変換装置
2より、動き検出器3と同期して現フレームの画像デー
タを受け取っている。ここで動き検出器3によりj番目
およびj+1番目のラインで動きが検出された場合はフ
レームメモリ5に対し、入力した2ライン分、すなわち
j番目とj+1番目のラインの画像データを出力する。
一方、動きが検出されなかった場合は入力データは出力
されない。
【0024】以上の一連の動作は次のラインが入力され
た後も同じように繰り返され、最終的にフレームメモリ
5において現フレーム1フレーム分の画像データの中で
前フレームと比較して動きのあったラインのみが更新さ
れて表示装置6に出力される。
【0025】以上のように本実施の形態では、個々の画
像データのフレーム間差分値を縦方向に2画素分積算
し、この大きさから動きを検出している。これによりノ
イズによる輝度変化が生じた場合でも、それが縦方向に
連続してある閾値を越えて生じない限り、誤って動きと
して検出することはない。また、ノイズの重畳した画像
において、マウスのカーソルなどのような細い線が動い
ているような場合であっても、細い線の動きによる輝度
変化は積算により強調されるため、安定した検出を行う
ことができる。
【0026】次に第2の実施の形態について説明する。
上記第1の実施の形態では縦方向のみ差分値を積算した
が、本実施の形態ではこれを水平方向に拡張したもので
ある。図3は第2の実施の形態による動き検出器3の機
能説明図である。尚、画像処理装置全体の構成は図1と
同様である。
【0027】図3において、差分計算のため選択された
画素位置は黒丸により示されており、j番目のライン処
理時におけるラインバッファ301のB(i)の値は、
水平方向に隣接した画素位置での値も含めて次のように
計算される。 B(i)= |Pn (i,j) −Pn-1 (i,j) | +|Pn (i+1,j)−Pn-1 (i+1,j)| ………(6) ただし、Pn (i,j)およびPn (i+1,j)はn
番目のフレームの位置(i,j)および位置(i+1,
j)の画像データ、Pn-1 (i,j)およびP n-1 (i
+1,j)はn−1番目のフレームにおける当該位置の
画像データである。またPn-1 (i,j)およびPn-1
(i+1,j)はどちらもフレームメモリ5から読み出
されたものである。この処理は1ライン分の画像データ
について処理が終了するまで続けられる。
【0028】次にj+1番目のラインについても同じよ
うに水平方向の隣接する各画素位置において画像データ
のフレーム間差分の和が計算され、ラインバッファ30
1に加算される。これにより最終的にラインバッファ3
01のアドレスiに格納される値B(i)は次のように
なる。 B(i)= |Pn (i,j) −Pn-1 (i,j) | +|Pn (i,j+1) −Pn-1 (i,j+1) | +|Pn (i+1,j) −Pn-1 (i+1,j) | +|Pn (i+1,j+1)−Pn-1 (i+1,j+1)| ………(7)
【0029】次に比較器302において、計算された各
々のラインバッファ301の値B(i)に対して予め設
定した閾値Th2 との比較を行い、 B(i)>Th2 ………(8) となるB(i)が1以上あった場合、j番目あるいはj
+1番目のラインで動きがあったと判断してその結果を
フレームメモリ制御装置4に出力する。閾値Th 2 の値
は、コンピュータから入力されるノイズの量に応じて決
めればよい。また、結果をフレームメモリ制御装置4に
出力後、ラインバッファ301の全ての値は0にクリア
される。
【0030】尚、ここでは選択される画素位置は予め決
められていたが、接続するコンピュータや、ノイズの量
により選択可能な構成にしてもよい。
【0031】また、差分計算の際に画像データの値をそ
のまま使わずに、表示装置6に表示する際のレベル数に
変換してもよい。この場合、ラインバッファ301に保
存される値は、表示装置6に表示可能なレベル数をLと
すると、 B(i)=(1/L)・(|Pn (i,j)−Pn-1 (i,j)| +|Pn (i,j+1) −Pn-1 (i,j+1) | +|Pn (i+1,j) −Pn-1 (i+1,j) | +|Pn (i+1,j+1)−Pn-1 (i+1,j+1)|) ………(9) となる。これによりラインバッファ301を構成するた
めのメモリ容量を抑制することができる。
【0032】
【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の発明に示す構成により、コンピュータからの
画像信号にノイズが含まれている場合であっても、前フ
レームとの差分を積算することで、ノイズ成分はキャン
セルされ、結果としてノイズの影響を受けにくい動き検
出を実現することができる。
【0033】請求項1および請求項2の発明に示す構成
により、動き検出に必要な前フレームのデータを、動き
検出専用のメモリから得ることはないため、従来例と比
較してコストを抑制することができる。
【0034】請求項1および請求項4に示す構成によ
り、動き検出用の記憶装置としては、ラインバッファが
1つあればよく、またその容量を抑制しているので、更
にコストを抑制することができる。
【0035】請求項3の発明に示す構成により、特にF
LCDを表示手段に用いた場合に有効となる。
【0036】請求項5に示す構成により、入力画像デー
タに含まれるノイズの量に応じた動き検出を実現するこ
とが可能となる。
【0037】請求項6の発明により、垂直方向にノイズ
成分をキャンセルすることができ、請求項7の発明によ
り、さらに水平方向にもキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1および第2の実施の形態を示すブ
ロック図である。
【図2】第1の実施の形態の動き検出器の機能を説明す
る構成図である。
【図3】第2の実施の形態の動き検出器の機能を説明す
る構成図である。
【図4】従来の画像処理装置のブロック図である。
【図5】従来の動き検出器のブロック図である。
【符号の説明】
1 A/D変換装置 2 階調変換装置 3 動き検出器 4 フレームメモリ制御装置 5 フレームメモリ 6 表示装置 301 ラインバッファ 302 比較器 701 ラインバッファ 702 乗算器 703 加算器 704 アキュムレータ 705 比較制御器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現フレームおよび前フレームの画像デー
    タから所定の複数の画素位置を選択し、選択された画素
    位置の画像データから現フレームと前フレームとの差分
    値を計算し所定の画素位置毎に加算する演算手段と、 上記演算手段により積算された値を記憶する記憶手段
    と、 上記記憶手段により記憶された値と所定の閾値とを比較
    することにより画像の動きを検出する比較手段とを備え
    た画像処理装置。
  2. 【請求項2】 フレーム画像信号を記憶し上記前フレー
    ムの画像データとして上記演算手段に与える画像記憶手
    段と、 入力されたL1 の階調数を有する画像データをL2 (<
    1 )の階調数を有する画像データに変換し、変換され
    た画像データを上記画像記憶手段に与えると共に上記現
    フレームの画像データとして上記演算手段に与える階調
    変換手段と、 上記比較手段から得られる動き検出情報に応じて上記画
    像記憶手段を書換える制御手段とを設けたことを特徴と
    する請求項1記載の画像処理装置。
  3. 【請求項3】 上記画像記憶手段から上記書換えられた
    部分の画像データを受け取り、表示する表示手段を設け
    たことを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
  4. 【請求項4】 上記演算手段において加算される値は上
    記表示手段で表示可能な上記L2 の階調数を単位とした
    離散値であることを特徴とする請求項3記載の画像処理
    装置。
  5. 【請求項5】 上記演算手段において上記選択される画
    素位置を変更可能としたことを特徴とする請求項1記載
    の画像処理装置。
  6. 【請求項6】 上記演算手段において上記選択される複
    数の画素位置は、上記現フレームおよび前フレームの連
    続する複数ライン上の互いに対応する画素位置であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  7. 【請求項7】 上記演算手段において上記選択される複
    数の画素位置は、上記現フレームおよび前フレームの連
    続する複数ライン上の互いに対応する水平方向に連続す
    る複数の画素位置であることを特徴とする請求項1記載
    の画像処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6995774B2 (en) * 2002-07-10 2006-02-07 L3 Communications Corporation Display system and method of diminishing unwanted artifacts
KR100944245B1 (ko) 2003-03-24 2010-02-24 주식회사 에스원 저 조도 환경 하에서의 영상 노이즈 제거를 위한 필터장치및 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6995774B2 (en) * 2002-07-10 2006-02-07 L3 Communications Corporation Display system and method of diminishing unwanted artifacts
US7768537B2 (en) 2002-07-10 2010-08-03 L3 Communications Corporation Display system and method of diminishing unwanted movement of a display element
KR100944245B1 (ko) 2003-03-24 2010-02-24 주식회사 에스원 저 조도 환경 하에서의 영상 노이즈 제거를 위한 필터장치및 방법

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