JPS6084084A - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JPS6084084A
JPS6084084A JP58193128A JP19312883A JPS6084084A JP S6084084 A JPS6084084 A JP S6084084A JP 58193128 A JP58193128 A JP 58193128A JP 19312883 A JP19312883 A JP 19312883A JP S6084084 A JPS6084084 A JP S6084084A
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秀明 河村
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卓 佐々木
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    • H04N1/40Picture signal circuits
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    • H04N5/00Details of television systems
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    • H04N5/20Circuitry for controlling amplitude response
    • H04N5/202Gamma control
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/68Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits
    • H04N9/69Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits for modifying the colour signals by gamma correction

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】 (技術分野) この発明は、入力画像信号を印写する画像形成装置等に
おいて、自動的に最適なガンマ補正特性を得ることがで
きる画像信号処理装置に関する。
(背景技術) 印写装置やスキャナ等で、ハイライト部分、中間調部分
及びシャド一部分それぞれの階調表現を行うためには、
例えば第1図のイ、口及びハのガンマ補正曲線で示され
る入出力変換、すなわちガンマ変換を行うことによシ実
現できることは公知である。
ところで種々の入力画像に対して階調のある表現とする
ためには、その画像に対して最適なガンマ補正曲線をめ
なくてはならず、従来多くの試行錯誤や熟練者の経験が
必要とされていた。
(目 的) この発明は、入力画像信号の輝度レベルの度数分布にお
いて発生度数の多い部分の階調を上げ、少ない部分の階
調を下げるようにガンマ補正を行うことによシ全体とし
て階調表現にすぐれた出力画像を得ることができる画像
信号処理装置を提供することを目的とする。
さらに、この発明は、どのような入力信号に対しても自
動的、一義的にガンマ補正を行うことができ、試行錯誤
や熟練者の経験を必要としないで階調表現豊かな出力画
像を得ることができる画像信号処理装置を提供すること
を目的とする。
(実施例による説明) 以下第2図以降の図面を参照して上記の目的を達成する
ためこの発明において講じた手段について例示説明する
。下記の説明は、カラープリンタに適用した例について
、この発明の画像信号処理装置の実#j例、この発明の
実施例における輝度分布及び累積輝度分布をめる装置の
具体例並びにこの発明のその他の実施例の順序で行う。
(この発明の画像信号処理装置の実施例)(第2図、第
3図) 第2図は、入力画像信号の輝度信号レベルの度数分布(
実線)とその累積的#i!(破線)を示している。この
場合輝度レベルはO〜255にデジタル化され、度数分
布は0〜255に正規化されている。また累積度数は・
9−セントで示されている。
この図から明らかなように発生度数の多い部分では累積
曲線が急しゅんになシ、少ない部分ではなだらかになっ
ている。この発明は、上記の性質を利用して上記の累積
曲線をもってガンマ補正曲線とするものである。
第3図は、この発明の画像信号処理装置の全体構成を示
すプロ、り図であり、カラーデコーダ1は入力画像信号
、例えばNTSC信号をR,G、Bの3原色(いわゆる
加法混色の3原色)信号に分解し、フレーム記録が可能
である媒体、例えd゛フレームメモリ2R,G、B信号
を1フレ一ム分記録する。なおフレームメモリ2の代わ
りに他の媒体、例えばアナログ画像記録についてはレー
ザディスク、ビデオテープ及び磁気ディスク等、A/D
変換後のデジタル記録についてはフロッピーディスク等
の磁気ディスクや磁気データ等に記録することもでき、
いずれの場合も1フレーム内の有効画素データが画像処
理回路3に取り出せるものであればよい。画像処理回路
3は、フレームメモリ2に記録されたデータについて輝
度分布をめ、その累積である累積輝度分布曲線を設定し
、これにより前述のガンマ補正を行う。なおこれらの処
理の詳細については、第4図〜第7図を参照して後述す
る。また上記の処理は、後述のシステムコントローラ6
によって行うようにしてもよい。
画像処理回路sVi、さらにR,G、B信号からイエロ
ーY5マゼンタM1シアンCのいわゆる減法混色の3原
色信号に変換し、またUCR処理によシブラック信号B
Kを作り出し、使用するインクのにとシ成分を除くため
のマスキング処理を行う。
へ、ドドライバ4は、画像処理回路3から出力される前
記のイエローY1マゼンタM1シアンC及びブラックB
Kの濃度データから電圧変換を行う。この変換された電
圧が記録ヘッド5に印加され、記録が行われる。
システムコントローラ6は、記録へ、ド5に印加する知
7圧のタイミング制御をはじめ第3図の各部の装置のタ
イミング制御を行うt−fか、へ、ド送りのためのキャ
リ、ジモータ7及び被記録体の送りのだめのラインフィ
ードモータ8の制御を行う。
上記構成において、入力画像信号はデコーダ1でR,G
、Bの原色信号に分解され、0〜255のデジタルデー
タに変換されてフレームメモリ2にi己録される。これ
らの色データはR=G=B=255で白を示し、その値
が大きいtよと明るいことを示している。入力画像信号
の輝度をYとすると、例えば Y=0.3OR+0.59G十〇、I I Bの関係式
でめることができ、やはりO〜255の値になる。この
関係式により記録すべき両r1コの1フレーム全域にわ
たり、例えばNTSC信号では640X480ドツトに
ついて輝度レベルの分布をめると、第2図の実線で示す
ようなヒストグラムが得られる。この画像データについ
て上記のヒストグラムの累積をめると同図の破線で示す
累積輝度分布曲線が得られる。
この累積輝度分布曲線の横軸Uは入力輝度レベルの0〜
255であり、縦軸Vの値も0〜255になるように正
規化すれば、この曲線を示す関係式がめられる。この関
数をv = F (u)とすれば、■は入力輝度レベル
Uのガンマ変換された値としてめることができる。実際
はこの関数をデープルとして画像処理回路3又はシステ
ムコントロー26に内蔵しておいて出力輝度レベルをテ
ーブル参照によりめればよい。上記の処理を行うための
乗算、加算及びテーブル変換等は、画像処理回路3又は
システムコントローラ6にマイクロコンピーータ等の演
算能力を有する装置を設けることにより容易に実行する
ことができる。
実際に入力画像信号を記録する場合には、その都度あら
かじめ累積輝度分布曲線を設定した後に記録する仁とも
可能であって、上記のガンマ補正−入力画像(g号に応
じて適時に変化させることができる。
上記の実施例では前記の累積輝度分布曲線をRlG、B
各データに共通に用いることによシ、色バランスがよく
全域にわたって階調表現の豊かな出力画1象を得ること
ができる。
また前記の累積輝度分布を利用して入力データに土限又
d(及び)下限を設け、この限界に従って正規化された
データを用いることもできる。
第4図−1この発明の実施例における輝度分布及び累積
輝度分布をめる装置の具体例を示すもので、第3図との
対比では同図の画像処理回路3を詳細に示すものである
。前述の乗算、加算及びテーブル変換等の演算処理を行
うCPU及びこれに関連するRAM 、 ROM等の装
置は画像処理回路3に設けてもよく、あるいはこれらを
システムコントローラ6に設けてこれらが画像処理回路
3の作動を制御するようにしてもよいが、ここではCP
U等が画像処理回路3に設けられているとして説明する
第4図において、入力カラー画像信号はカラーテコ−1
’ 1でR,G、Hの各原色信号に分解され、k勺変換
器9で8ビツトデータ(0〜255)に変換され、■フ
レームを縦480 x+g640 ノ画素としてフレー
ムメモリ2土に記録される。フレームメモリ2内のデー
タは並列■沖ポート3Aを経てCPU 3 Bと接続さ
れていて、その任意の画素データはアドレス(x、y)
を与えることにより自由に読み出し及び書きこみが可能
である。以下フレームメモリ2内のデータを、R,G、
B成分ごとにそれぞれRデータ(XIF)、Gデータ(
XI3’)1Bデータ(x、y)で宍わず。ここにx 
r y iiそれぞれX座標上、y座標上の位INを表
わし、x = 1〜640、y=l〜480であるとす
る。またRAM 3 Cには輝度レベルの度数分布デー
タや正規化された累積度数分布データ等が格納され、R
OM 3 Dにはプログラム等が格納される。なおヘッ
ドドライバ4は第3図のものと同じであって、記録へ、
ド5を枢動する電圧を与えるためのD/A変換器及び増
幅器がY、M、C及びBK倍信号とに設けられている。
次に第5図を参照して、前記の1フレ一ム全体について
輝度分布をめる態様を説明する。第5図において輝度分
布(0〜255)は、A/D変換された(O〜255)
の輝度レベルの発生度数、を示しておシ、このデータは
第4図ではRAM J Cに格納されている。先ずステ
ップ101でこの発生度数を示すデータが格納されてい
るデータエリアをクリアする。次にステップ102で画
面全体について行うX方向及びy方向のループカウント
の初j男設定を行い、ステップ103でR,G、B信号
のデータより図示の関係式によって輝度レベルをめる。
次にステップ104でその輝度レベルの発生度数に1を
加える。ステップ105でX方向のループカウントを実
行し、y)480になtlは(ステップ106)、次に
ヌテッf107でX方向のループカウントを実行し、x
)640になJlば(ステップ108)、1フレ一ム全
体についての輝度分布をめる処理か終了する。なおステ
ップ109はy方向のループカウントの初期tIり定で
ある。
第6図は、前述の処理でめた輝度分布のデータから累積
輝度分布曲線をめる流れ図を示し、この発明は、前述の
ように、例えば第6図に示す処理によりめた累積輝度分
布曲線をガ゛ンマ補IE曲線とするものである。第6図
においてd1スデッゾ201〜206で輝度分布の累積
度数ガンマ(0〜255)をめ、ステップ207〜21
0でこの累積度数ガンマの値を(0〜255)に正規化
する。ここでガンマ(255)は総累積度数を示し、前
述の画素数については640X480になる。正規化さ
れたガンマ(0〜255)の値(ステップ208参照)
をテーブルとしてRAM3Cに内蔵しておけば、出力=
ガンマ(入力)というテーブルV換により、ガンマ変換
を行うことができる。ここで入力はフレームメモリ2内
のデータ値(0〜255)を意味し、出力は正規化され
た値である(0〜255)を意味する。この実施例で1
土MLの変換をR,G、B各層色信号について共通に行
うととによりガンマ補正を行っている。
第6図にもどって、先ずステップ20ノで累積度数ガン
マ(0〜255)が格納されているRAM5C内のデー
タエリアをクリアする。次にヌテ。
ループカウントの初期設定を行う。ステラ76204で
その直前のループに対する累積度数、すなわちガンマ(
ループ)に当該ループにおける輝度分布(当該輝度レベ
ルの発生度数)を加える。ステップ205でループカウ
ントに1を加え、これらの処理をループ〉255になる
までくシ返す(ステラf206)。
次に前述の正規化を行う処理については、ステップ20
7でループカウントの初期設定を行い、ステップ208
で正規化するための演算を行う。
ヌテッfzo9でループカウントに1を加え、これらの
処理をループ〉255になるまでくり返す(ステップ2
10)。
第7図は、笥4図〜第6図に示すこの発明の実施例にお
ける輝度分布及び累積輝度分布をめる装置の機能ブロッ
ク図を示すものである。
(この発明のその他の実施例) 前述の実施例は、入力画像信号の輝度レベルのヒストグ
ラムを作成し、その累積である累積輝度分布曲線によ#
)R,G、B各層色信号について共通にガンマ補正を行
うものであるが、この発明は、任意の1色(例えばR信
号)又は任意の2色(例えばR信号及びG信号)の信号
についてヒストグラムを作成し、その累伊である累積輝
度分布曲線により例えば各原色信号について共通に、又
は前記の1色もしくは2色の信号についてのみガンマ補
正を行う場合にも適用することができる。またこの発明
を白黒再生プリンタに適用する場合には、入カイへ号と
しては輝度信号をその壕まフレームメモリ等の記録媒体
に記録すれば、前記と同様の処理が可能である。
(効果) 以上詳細に説明したように、この発明によれば、入力画
#信号について輝度レベルのヒストグラムを作成し、こ
のヒストグラムの累積輝度分布曲線をめ、これをガンマ
補正曲線としてガンマ補正を行うことによ勺、情報弼S
の多い部分の階ルM表現が可能であって輝度レベルの度
数分布において発生度数の多い部分の階調を上け、少な
い部分の階調を下けることができるので、暗い画像の場
合はシャト°一部の階調を上けた効果、明るい画像の場
合はハイライト部の階調を上けた効果と同等の効果を奏
し、全体階調表現にすぐれた出力画像を得ることができ
る。
また、どのような入力画像信号に対しても自動的、一義
的にガンマ補正を行うことかで色、試行錯誤や熟練者の
経験を必要としないで階調表現豊かな出力画像を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は画像信号に対する公知のガンマ補正曲線を示す
線図、第2図は入力画像信号の輝度レベルのヒスドグ2
ムとその累積曲線とを示す線図、第3図はこの発明の画
像信号処理装置の実施例のブロック図、第4図はこの発
明の実施例にふ・ける輝度分布及び累積輝度分布をめる
装置の具体例のブロック図、第5図及び第6図はそれぞ
れ第4図の装置において輝度分布及び累積輝度分布をめ
る処理を説明する流れ図、第7図は第4図の装置の機能
ブロック図である。 図中1はカラーデコーダ、2はフレームメモリ、3は画
像処理回路、3AはI10ポート、3BはCPU、JC
はRAM、 4はへラドドライノ々、5は記録ヘッド、
6はシステムコントローラを示す。 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力fi倍信号ついて輝度レベルのヒスドグ2ムを作成
    する手段と、 前記ヒストグラムの累積である累積輝度分布曲線を設定
    する手段と、 を具え、前記累積輝度分布曲線によシガンマ補正を行う
    画像信号処理装置。
JP58193128A 1983-10-14 1983-10-14 画像信号処理装置 Granted JPS6084084A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58193128A JPS6084084A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 画像信号処理装置
US06/659,948 US4667228A (en) 1983-10-14 1984-10-11 Image signal processing apparatus
DE3437748A DE3437748A1 (de) 1983-10-14 1984-10-15 Einrichtung zur bildsignalaufbereitung

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JP58193128A JPS6084084A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 画像信号処理装置

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JPS6084084A true JPS6084084A (ja) 1985-05-13
JPH0580193B2 JPH0580193B2 (ja) 1993-11-08

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