JPS63234363A - 階調処理方式 - Google Patents

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】 〔概要〕 画像メモリに記憶されている画像データをルックアップ
テーブル（ＬＵＴ）に設定された階調データに基づいて
表示装置に表示する階調処理方式において、上記表示装
置の表示画面の関心領域の位置を指定して、その点、又
は近傍の輝度データに、階調処理カーブの入力変数の中
心座標を合わせるか、或いは上記表示装置の表示画面中
の関心領域の明暗の二点を指定して、その点、又は近傍
の輝度データに、該階調処理カーブの両端を合わせて定
まる階調データを、上記ルックアップテーブル（ＬＵＴ
）に設定し、該設定されたルックアンプテーブル（ＬＵ
Ｔ）によって、画像の階調処理を行うようにしたもので
ある。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、画像メモリに記憶されている画像データをル
ックアップテーブル（ＬＵＴ）に設定された階調データ
に基づいて表示装置に表示する階調処理方式に関する。

最近の計算機技術の進歩に伴って、イメージデータを該
計算機システムで処理する、所謂画像処理が実用化され
るようるなってきた。

例えば、気象観測、宇宙探査、資源探査等の分野におい
て、該画像処理により不鮮明な画像を見易くする手段と
して、公知の階調処理がある。

この階調処理は、入力画像（原画）の僅かの輝度データ
の値の変化に対して、出力画像（処理画像）、或いは表
示装置の表示画面上での輝度、又は濃度に大きな変化が
得られる様に、各画素の輝度値に対して関数演算を行う
ものである。

表示装置の画面上で実時間で表示を行う為には、ルック
アップテーブル（ＬＵＴ）　（数表による関数変換）が
多く用いられる。

然して、原画の性質、輝度分布、又は処理画像に対する
要求、目的等゛によって、適切な関数の形は異なり、該
関数の選択、ルックアンプテーブル（ＬＵＴ）への設定
が、該画像処理の効果を左右する。

従って、簡単な操作で、与えられた原画データに対して
、効果的な階調処理カーブがルックアップテーブル（Ｌ
ＵＴ）に設定できることが必要とされる。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕第４図
は従来の階調処理方式を説明する図であり、（ａ）は構
成例を示し、（ｂ）は階調処理カーブの設定例を示して
いる。

前述のように、表示装置（以下、ＣＲＴディスプレイと
云う）で、実時間で、ある階調の表示を行う場合、例え
ば、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）が良く用いられる
。

このルックアップテーブル（ＬＵＴ）に設定する関数（
階調処理カーブ）の設定方法としては、（ｂ）図に示す
ように、何点かの代表点を入力して、それらの点を滑ら
かな曲線、または折線等で結ぶ方法があり、該代表点の
座標をキーボード等によって数値入力する。

又、該階調処理カーブをＣＲＴディスプレイの画面上に
表示しておき、ライトペン、デジタイザ。

マウス、ジョイステイク、トラックボール等を用いたカ
ーソル指定によって、該階調処理カーブの入力変数の位
置を指定する方法がある。

第４図（ａ）は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）　４
に対して階調データを設定する従来方式の構成例を示し
た図であり、上記階調処理カーブの入力変数Ｘ。、又は
該入力変数の両端点（ｘ＋＋に２）を、キーボード等を
用いた人手操作によって指定し、該指定された入力変数
（×。）を中心座標、又は入力変数（Ｘ＋＋Ｘｚ）を両
端点として決まる階調処理カーブの出力階調データをＬ
ＯＴ設定部３で作り出し、ルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）　４に設定する。

この入力変数は、原画の不鮮明な階調に対応し、該与え
られた入力変数によって出力される階調データは、ＣＲ
Ｔディスプレイ６で表示できる階調に対応している。

この従来方式によっても、画像メモリ２に記憶されてい
る画像の僅かな輝度データの値の変化に対して、出力画
像（処理画像）、或いは、ＣＲＴディスプレイ６の画面
上での輝度、又は濃度に、上記階調処理カーブによって
定まる大きな変化を与え、見易い画像を該ＣＲＴディス
プレイ６に表示することができる。

然しなから、この従来方式においては、階調処理カーブ
の設定を輝度の値で考える必要があり、経験的な要素を
必要とし、且つ、一度与えた入力変数によって表示され
る画像が不満足なものであると、該階調処理カーブに対
する入力変数を少し変えて、再度同じ操作を繰り返す必
要があり、操作性が極めて悪いと云う問題があった。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、与えられた画像データ
から、単純な操作で、効果的に階調処理カーブを、ルッ
クアンプテーブルに設定する方法を提供することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の階調処理方式の構成例を示した図であ
り、（ａ）は１つの構成例を示し、（ｂ）は他の構成例
を示している。

即ち、本発明においては、 （１）　　画像メモリ２に記憶されている画像データを
ルックアップテーブル（ＬＩＴ）　４に設定された階調
データに基づいて表示装置６に表示する階調処理方式で
あって、 上記表示装置６の画面上に表示された画像の特定の位置
を指定する位置指定部１を設けて、該位置指定部１が指
示する点、又はその近傍の輝度データに、階調処理カー
ブの入力変数の中心座標（Ｘ。

）を合わせて、上記ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４
に、該階調処理カーブの出力データを設定し、該設定さ
れたルックアップテーブル（ＬＵＴ）　４によって、画
像の階調処理を行うように構成する。

（２）画像メモリ２に記憶されている画像データをルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）　４に設定された階調デー
タに基づいて表示装置６に表示する階調処理方式であっ
て、 上記表示装置６の表示画面中の関心領域の明暗の二点を
指定する位置指定部１°を設けて、該位置指定部ｌ゛が
指示する２点、又はその近傍の輝度データを階調処理カ
ーブの両端（Ｘ＋＋ｘｇ）に合わせて定まる階調処理カ
ーブの出力データを、上記ルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）　４に設定し、該設定されたルックアップテーブル
（ＬＵＴ）によって、画像の階調処理を行うように構成
する。

〔作用〕

即ち、本発明によれば、画像メモリに記憶されている画
像データをルックアップテーブル（ＬＵＴ）に設定され
た階調データに基づいて表示装置に表示する階調処理方
式において、上記表示装置の表示画面の関心領域の位置
を指定して、その点、又は近傍の輝度データに、階調処
理カーブの入力変数の中心座標を合わせるか、或いは上
記表示装置の表示画面中の関心領域の明暗の二点を指定
して、その２点、又は近傍の輝度データに、該階調処理
カーブの両端を合わせて定まる階調データを、上記ルッ
クアンプテーブル（ＬＵＴ）に設定し、該設定されたル
ックアップテーブル（ＬＵＴ）によって、画像の階調処
理を行うようにしたものであるので、階調処理を行いた
い表示画面上の位置を、マウス。

トラックボール等でカーソル指定するだけで、有効な階
調処理を実時間で行うことができる効果がある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

前述の第１図が本発明の階調処理方式の構成例を示した
図であり、第２図は本発明の階調処理方式の１つの概念
を説明する図であり、第３図は本発明の階調処理方式の
他の概念を説明する図であって、第１図における位置指
定部１，１°が本発明を実施するのに必要な手段である
。尚、全図を通して、同じ符号は同じ対象物を示してい
る。

以下、第１図を参照しながら、第２図、第３図によって
、本発明の階調処理方式を説明する。

先ず、第２図によって、ＣＲＴディスプレイ上の画面の
位置を指定して、その点、又はその近傍の輝度データに
、階調処理カーブの入力変数の中心座標（に。）を自動
的に合わせる方式を説明する。

本例においては、説明の便宜上、（ａ）図に示すように
、入力変数ｘ０付近の出力勾配は一定として考える。こ
れは、主たる関心領域の輝度の分布が狭い範囲に集中し
ている場合に有効なもので、階調処理カーブのパラメー
タは、該中心座標Ｘ０だけである。

該関心領域の輝度の分布は、（ｂ）図に示すように、入
力画像（原画）や、関心部分領域の平均輝度（明暗）等
によって大きく変化する。

種々の入力画像に対して、適切な階調処理を行う為には
、その都度、階調処理カーブの入力変数の中心座標ｘ０
を設定する必要があり、従来方式においては、前述のよ
うに、該入力変数の中心座標ｘ０をキーボード等により
人手で設定していたが、本発明においては、（ｃ）図に
示すように、該入力変数の中心座標ｘ０を、輝度値で設
定しないで、表示画面中の位置を指定■して、その位置
の画素の輝度値、又はその近傍の画素の輝度値の平均値
を読み取って、その値をｘｏとして、階調処理カーブを
決定■するものである。

上記位置の指定は、ライトペン、デジタイザ。

マウス、ジョイスティック、トラックボール等の既知の
マンマシンインタフェース（Ｍ？１））による位置指定
（カーソル指定）手段によれば良い。

第１図の（ａ）は、このような方法で階調データをルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）　４に設定する第１の構成
例を示したものである。

位置指定部１に、トラックボール等０１ＭＩ）によって
、ＣＲＴディスプレイ６の表示画面中の位置情報が入力
されると、該位置指定部１においては、その位置、又は
その近傍の画素を指定するアドレスを生成して、画像メ
モリ２をアクセスすることにより、該アクセスされた画
素の輝度データχ。

がＬＩＴ設定部３に送出される。

ＬＯＴ設定部３においては、′該入力された輝度データ
を、又は該入力された複数個の輝度データの、例えば、
平均値を階調処理カーブの入力変数の中心座標ｘ０とす
る階調処理カーブを設定し、該階調処理カーブの出力デ
ータをルックアップテーブル（ＬＵＴ）　４に設定する
。

画像メモリ２は、図示していない制御部によって常時ア
クセスされていて、原画の画素の輝度データが読み出さ
れると、該読み出された輝度データによって、上記ルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）　４をアクセスし、上記設
定された階調処理カーブに基づく出力階調データがディ
ジタル−アナログ変換器（Ｄ／＾）５に入力され、アナ
ログ信号に変換される。

このようにして、当該関心領域の指定した位置。

又はその近傍の輝度データによって自動的に定まる階調
処理カーブの出力輝度データが、実時間的に取り出され
、その出力輝度に基づいて階調処理された画像の表示が
行われる。

次に、第３図によって、表示画面中の関心領域中での明
暗二点を指定することで、階調処理カーブの入力変数の
両端点を決定して、自動的に階調処理を行う方式につい
て説明する。

本例においては、説明の便宜上、（ａ）図に示すような
階調処理を考える。これは、主たる関心領域の輝度の分
布が片寄っているような場合に有効なもので、階調処理
カーブのパラメータは、明暗両端の座標χ６．×３の２
つである。

該関心領域の輝度の分布は、入力画像（原画）や、関心
部分領域の平均輝度（明暗）等によって大きく変化する
。

種々の入力画像に対して、適切な階調処理を行う為には
、その都度、階調処理カーブの入力変数の両端の座標Ｘ
１．ｘ！を設定する必要があり、従来方式においては、
前述のように、該入力変数の両端の座標Ｘｌ＋Ｘ！をキ
ーボード等により人手で設定していたが、本発明におい
ては、（ｂ）図に示すように、該入力変数の両端の座標
ＸＩ、ｘ！を、輝度値で設定しないで、表示画面中の明
暗の位置を指定■して、その位置の画素の輝度値、又は
その近傍の画素の輝度値の平均値を読み取って、その値
をＸＩ、×！とし、階調処理カーブを決定■するもので
ある。

上記位置の指定は、ライトペン、デジタイザ。

マウス、ジョイスティック、トラックボール等の既知の
マンマシンインタフェース（ＮＭＩ）による位置指定（
カーソル指定）手段によれば良い。

第１図の（ｂ）は、このような方法で階調データをルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）　４に設定する第２の構成
例を示したものである。

位置指定部１゛に、トラックボール等（Ｍ旧）によって
、ＣＲＴディスプレイ６の表示画面中の明暗２つの位置
情報が入力されると、該位置指定部１゛においては、そ
の位置、又はその近傍の画素を指定するアドレスを生成
して、画像メモリ２をアクセスすることにより、該アク
セスされた画素の輝度データＸＩ＋Ｘ！がＬＯＴ設定部
３”に送出される。

ＬＯＴ設定部３゛においては、該入力された輝度データ
を、又は該入力された複数個の輝度データの、例えば、
平均値を階調処理カーブの入力変数の両端の座標ＸＩ＋
Ｘ！とする階調処理カーブを設定し、該階調処理カーブ
の出力データをルックアンプテーブル（ＬＵＴ）　４に
設定する。

画像メモリ２は、図示していない制御部によって常時ア
クセスされていて、原画の画素の輝度データが読み出さ
れると、該読み出された輝度データによって、上記ルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）　４をアクセスして、上記
設定された階調処理カーブに基づく出力輝度データがデ
ィジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）　５に入力され、
アナログ信号に変換される。

このようにして、当該関心領域の指定した明暗二点の位
置、又はその近傍の輝度データによって自動的に定まる
階調処理カーブの出力輝度データが、実時間的に取り出
され、その出力輝度に基づいて、階調処理された画像の
表示が行われる。

このように、本発明は、ルックアンプテーブル（ＬＵＴ
）に設定された階調処理カーブに基づいて、原画の階調
を変更して表示する階調処理方式において、表示画面上
で、特に階調の変化を急峻にして輝度（又は、濃度）の
微妙な変化を拡大して見たい時に、関心領域上で輝度分
布の中央付近の輝度を持った点にカーソル指定を行うか
、又は、表示画面上で輝度分布が偏在しているような輝
度分布を広げて見たい時に、関心領域上で輝度分布の明
暗の両端の輝度を持った点にカーソル指定を行うことに
より、自動的に最適な階調処理カーブを得て、有効な階
調処理を実時間で行うようにした所に特徴がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の階調処理方式は
、画像メモリに記憶されている画像データをルックアッ
プテーブル（ＬＵＴ）に設定された階調データに基づい
て表示装置に表示する階調処理方式において、上記表示
装置の表示画面の関心領域の位置を指定して、その点、
又は近傍の輝度データに、階調処理カーブの入力変数の
中心座標を合わせるか、或いは上記表示装置の表示画面
中の関心領域の明暗の二点を指定して、その２点、又は
近傍の輝度データに、該階調処理カーブの両端を合わせ
て定まる階調データを、上記ルックアップテーブル（Ｌ
ＵＴ）に設定し、該設定されたルックアップテーブル（
ＬＵＴ）によって、画像の階調処理を行うようにしたも
のであるので、階調処理を行いたい表示画面上の位置を
、マウス、トラックボール等でカーソル指定するだけで
、有効な階調処理を実時間で行うことができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の階調処理方式の構成例を示した図。 第２図は本発明の階調処理方式の１つの概念を説明する
図。 第３図は本発明の階調処理方式の他の概念を説明する図
。 第４図は従来の階調処理方式を説明する図。 である。 図面において、 １．１′は位置指定部、　　２は画像メモリ。 ３．３゛はＬＩＴ設定部。 ４はルックアップテーブル（ＬＵＴ）　。 ５はディジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）　。 ６は表示装置、又はＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）　。 ■、■は処理手段。 をそれぞれ示す。 （αン （）ｌ） 本発明のＦｔ請訓処理ｆ式の構成例を免しｒ；図面素の
ｉ膚分布 （Ｑ） ■明暗２点１指定する。　　　　　０２点のＷ崖（が理
釣）χ１．χ２１ミ！、Ｚｍ＊ｔｍ７）−７７／自動的
ｔ；＞＊ｉろ。 （ｈ） 本発明の階調処Ｉ！方氏のイ亡の雇む念を説明４ろ口第
　３［！１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像メモリ（２）に記憶されている画像データを
   ルックアップテーブル（ＬＵＴ）（４）に設定された階
   調データに基づいて表示装置（６）に表示する階調処理
   方式であって、 上記表示装置（６）の画面上に表示された画像の特定の
   位置を指定する位置指定部（１）を設けて、該位置指定
   部（１）が指示する点、又はその近傍の輝度データに、
   上記階調処理カーブの入力変数の中心座標（ｘ＿０）を
   合わせて、上記ルックアップテーブル（ＬＵＴ）（４）
   に、該階調処理カーブの出力データを設定し、 該設定されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）（４）に
   よって、画像の階調処理を行うことを特徴とする階調処
   理方式。
2. （２）画像メモリ（２）に記憶されている画像データを
   ルックアップテーブル（ＬＵＴ）（４）に設定された階
   調データに基づいて表示装置（６）に表示する階調処理
   方式であって、 上記表示装置（６）の表示画面中の関心領域の明暗の二
   点を指定する位置指定部（１′）を設けて、該位置指定
   部（１′）が指示する２点、又はその近傍の輝度データ
   に、上記階調処理カーブの両端（ｘ＿１、ｘ＿２）を合
   わせて定まる階調データを、上記ルックアップテーブル
   （ＬＵＴ）（４）に設定し、 該設定されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）（４）に
   よって、画像の階調処理を行うことを特徴とする階調処
   理方式。