KR20070025896A - 화상 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히스토그램 데이터의 취득 처리에 수반되는 CPU의 부하를 경감하고, 또한 히스토그램 취득 처리 속도를 향상시킬 수 있는 화상 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
서브 샘플링 화상 데이터(D2)를 구성하는 각 화소의 계조 데이터를 메모리(5)의 어드레스로 하고, 동일한 계조가 등장할 때마다, 메모리(5)의 해당 어드레스에 저장되어 있는 등장 횟수에 임의의 수를 가감산하여 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 데이터 취득부(4)를 포함한다.

Description

화상 처리 장치{IMAGE PROCESSOR}
도 1은 화상 처리 장치를 도시하는 블록도.
도 2는 서브 샘플링 화상 데이터의 생성 방법을 도시하는 설명도.
도 3은 히스토그램 데이터를 도시하는 설명도.
도 4는 복수 프레임의 히스토그램 데이터를 누적 가산하는 경우를 도시하는 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
4: 히스토그램 데이터 취득부
5: 메모리
6: 계조 변환부
9: CPU
12a 내지 12c: 검색부
13: 비교부
Hd: 히스토그램 데이터
D1: 화상 데이터
D2: 서브 샘플링 화상 데이터
본 발명은 디지털 스틸 카메라 등에 탑재되는 화상 처리 장치에 관한 것이다.
디지털 스틸 카메라에서는 촬상된 화상 데이터에 기초하여 화상의 밝기를 나타내는 히스토그램 데이터가 취득되고, 그 히스토그램 데이터에 기초하여 노출 보정 등을 처리한다. 그리고, 히스토그램 데이터의 취득을 고속화하는 것이 필요로 되고 있다.
디지털 스틸 카메라에서는 촬상된 화상 데이터로부터 히스토그램 데이터를 생성하고, 그 히스토그램 데이터로부터 화상의 특성을 파악하여 노출의 제어 등이 행해진다. 히스토그램 데이터는 화상의 밝기의 분포를 나타내고, 도 3에 도시한 바와 같이, 예컨대 횡축은 계조를 나타내며, 종축은 각 계조의 등장 횟수를 도시한다. 이러한 히스토그램 데이터에 의해, 화상 전체의 밝기가 판정되고, 그 판정 결과에 기초하여 노출 제어가 행해진다.
히스토그램 데이터의 취득은 화상 처리 장치에 구비되는 CPU에서 화상 데이터에서의 각 계조의 출현 횟수를 가산함으로써 행해진다.
또한, 디지털 스틸 카메라는 촬상된 화상 데이터로부터 서브 샘플링 화상 등의 축소 화상이 생성되고, 디스플레이에 표시된다.
특허 문헌 1에는 화상 데이터에 대하여 샘플링 처리를 행하고, 샘플링된 데이터를 사용하여 농도 히스토그램법 등의 계조 보정 처리를 실시하는 화상 형성 장 치가 개시되어 있다.
[특허문헌1] 특허 공개 소63-207650호 공보
촬상된 화상 데이터로부터 CPU에서 히스토그램 데이터를 취득하기 위해서는, 미리 프로그램 영역에 저장되어 있는 프로그램에 기초하여 각 계조의 등장 횟수의 누적 가산 처리가 행해진다.
따라서, 히스토그램 처리를 행하기 위한 프로그램을 프로그램 영역에 미리 저장해야한다. 또한, 최근의 촬상 화상의 화소 수의 증대에 수반하는 데이터량의 증대에 의해, 히스토그램 데이터의 취득 처리가 CPU에 대한 부하를 증대시키는 동시에, 취득 처리에 요하는 시간도 길어진다고 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 히스토그램 데이터의 취득 처리에 수반하는 CPU의 부하를 경감하고, 또한 히스토그램 취득 처리 속도를 향상킬 수 있는 화상 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적은 서브 샘플링 화상 데이터로부터 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 데이터 취득부를 포함하는 화상 처리 장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은 화상 데이터를 구성하는 각 화소의 계조 데이터를 메모리의 어드레스로 하고, 동일한 계조가 등장할 때마다, 상기 메모리의 해당 어드레스에 저장되어 있는 등장 횟수에 임의 값을 가감산하여 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 데이터 취득부를 포함하는 화상 처리 장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은 서브 샘플링 화상 데이터를 구성하는 각 화소의 계조 데이터를 메모리의 어드레스로 하고, 동일한 계조가 등장할 때마다, 상기 메모리의 해당 어드레스에 저장되어 있는 등장 횟수에 임의의 값을 가감산하여 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 데이터 취득부를 포함하는 화상 처리 장치에 의해 달성된다.
(실시예)
도 1은 디지털 스틸 카메라의 화상 처리 장치에서의 서브 샘플링 화상 생성부를 도시한다. 입력부(1)에는 촬상 장치로 촬상된 화상 데이터가 공급되고, 그 화상 데이터(D1)는 서브 샘플링 처리부(2)에 공급된다.
서브 샘플링 처리부(2)는 화상 데이터(D1)로부터 서브 샘플링 화상 데이터(D2)를 생성한다. 즉, 서브 샘플링 화상 데이터(D2)는 도 2에 도시한 바와 같이, 화상 데이터(D1)를 구성하는 화소 데이터를 예컨대 하나 걸러 솎아내어 서브 샘플링 화상 데이터(D2)를 생성한다. 따라서, 이 경우에는 서브 샘플링 화상은 1 프레임의 화상 데이터의 화소 수를 1/4로 솎아냄으로써, 1/4 크기의 축소 화면으로 된다.
서브 샘플링 화상 데이터(D2)는 출력부(3)에 출력되고, 그 출력부(3)로부터 서브 샘플링 화상 표시부에 출력된다.
서브 샘플링 화상 데이터(D2)는 히스토그램 데이터 취득부(4)에도 출력된다. 히스토그램 데이터 취득부(4)는 서브 샘플링 화상 데이터(D2)를 구성하는 각 화소의 계조의 등장 횟수를 메모리(5)에 저장함으로써, 히스토그램을 생성하는 것이다.
다음에, 히스토그램 데이터 취득부(4)의 구성을 설명한다. 서브 샘플링 화상 데이터(D2)는 계조 변환부(6)에 순차적으로 입력된다. 서브 샘플링 화상 데이터(D2)는 각 화소마다 계조 데이터를 포함하고, 계조 변환부(6)는 예컨대 12 비트의 계조 데이터의 하위 4 비트를 잘라버리고, 8 비트의 계조 데이터로서 출력한다.
따라서, 8 비트의 계조 데이터는 도 3에 도시한 바와 같이, 00 내지 FF 즉 0 내지 255까지의 256 개의 계조 중 어느 하나가 된다.
상기 계조 변환부(6)로부터 출력되는 계조 데이터는 선택부(7)를 통해 상기 메모리(5)에 어드레스 신호(AD)로서 출력된다.
어드레스 발생부(8)는 메모리(5)의 초기 설정시에 메모리(5)의 전 어드레스 신호(AD)를 순차적으로 생성하고, 선택부(7)를 통해 메모리(5)에 출력한다. 또한, 선택부(7)에는 이 화상 처리 장치를 제어하는 CPU(9)로부터 어드레스 신호(AD)가 입력된다.
선택부(7)는 메모리(5)의 초기 설정시에는 상기 어드레스 발생부(8)로부터 출력되는 어드레스 신호(AD)를 메모리(5)에 출력하고, 히스토그램 데이터의 취득 처리 동작시에는 상기 계조 변환부(6)로부터 출력되는 계조 데이터를 어드레스 신호(AD)로서 메모리(5)에 출력한다. 또한, 메모리(5)의 저장 내용을 CPU(9)로 판독하는 경우에는 CPU(9)로부터 메모리(5)에 어드레스 신호(AD)가 출력된다.
히스토그램 데이터의 취득 처리 동작시에, 상기 메모리(5)의 입력 데이터는 가산부(10)에 출력된다. 가산부(10)는 입력된 입력 데이터에 「1」을 가산하여 선택부(11)를 통해 메모리(5)에 출력한다.
따라서, 히스토그램 데이터의 취득 처리 동작시에는 계조 변환부(6)로부터 출력되는 계조 데이터에 대응하는 어드레스로부터 판독된 데이터 OUT에 대하여 가산부(10)에서 「1」이 가산되고, 그 가산 데이터가 선택부(11)를 통해 재차 동일 어드레스에 기록된다. 이러한 동작에 의해, 계조 변환부(6)로부터 출력되는 계조 데이터에 기초하여, 256 개의 각 계조의 등장 횟수가 메모리(5)에 저장된다.
상기 선택부(11)는 메모리(5)의 초기 설정시에 예컨대 「0」의 초기값 또는 CPU(9)로부터 출력되는 초기값 중 어느 하나를 기록 데이터(IN)로서 메모리(5)에 출력한다.
상기 가산부(10)의 출력 신호는 검색부(12a 내지 12c)에도 출력된다. 검색부(12a 내지 12c)는 흑측 계조, 중간 계조, 백측 계조 각각, 가산부(10)의 출력 신호에 기초하여, 가산치가 최대가 되는 계조(Hi) 및 그 등장 횟수(Himax)를 기억하는 기능을 갖춘다. 또한, 검색부(12a 내지 12c)에는 특정한 계조(Hi)와, 그 계조(Hi)의 허용 최대 등장 횟수(Hdmax)가 CPU(9)에 의해 설정된다.
상기 가산부(10)의 가산 결과는 비교부(13)에도 출력된다. 비교부(13)는 가산부(10)의 가산 결과와 허용 최대 등장 횟수(Hdmax)를 비교하고, 가산 결과가 허용 최대 등장 횟수(Hdmax)보다 커지면, 경고 신호(Hover)를 CPU(9)에 출력한다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 히스토그램 취득부(4)의 동작을 설명한다.
히스토그램 데이터 취득부(4)는 서브 샘플링 화상 데이터(D2)의 입력에 앞서서 메모리(5)의 초기화를 행한다. 이 때, 어드레스 발생부(8)에서 생성되는 어드레스 신호(AD)에 기초하여 메모리(5)의 각 어드레스가 순차적으로 선택되고, 선택된 어드레스에 「0」이 초기값으로서 순차적으로 기록된다. 이러한 동작에 의해 각 계조의 초기값은 모두 「0」으로 초기화된다.
계속해서, 계조 변환부(6)에 각 화소마다 계조 데이터가 입력되면, 그 계조 데이터는 8 비트의 어드레스 신호(AD)로서 메모리(5)에 입력된다. 그리고, 이 어드레스 신호(AD)에 대응하는 영역에 저장되어 있는 데이터가 메모리(5)로부터 판독되어 가산부(10)에 출력되고, 「1」 가산되어 동일 어드레스에 재차 기록된다.
계조 변환부(6)로부터 출력되는 모든 계조 데이터에 기초하여, 이러한 가산 동작이 반복된다. 그러면, 서브 샘플링 화상 데이터(D2)를 구성하는 각 화소에서, 256 개의 각 계조의 등장 횟수가 카운트되게 된다.
이러한 동작을 1 프레임분의 서브 샘플링 화상 데이터(D2)에 관해서 반복하여 행한 후에, CPU(9)에 의해 각 계조의 가산 결과를 판독함으로써, 도 3에 도시하는 히스토그램 데이터(Hd)를 얻을 수 있다.
또한, 검색부(12a 내지 12c)에는 가산부(10)의 출력 신호가 입력되어 가산치가 최대로 되는 계조(Hi) 및 그 등장 회수(Himax)가 저장되어 있다. CPU(9)는 가산치가 최대로 되는 계조(Hi) 및 그 등장 횟수(HImax)를 판독하여 촬상을 위한 노출 보정을 행한다.
또한, 비교부(13)에서는 가산부(10)의 가산 결과와 미리 설정되어 있는 허용 최대 등장 횟수(Hdmax)와의 비교가 행해지고, 가산 결과가 허용 최대 등장 횟수(Hdmax)보다 커지면, 경고 신호(Hover)를 CPU(9)에 출력한다. CPU(9)는 이 경고 신호(Hover)에 기초하여 노출 보정을 행한다.
상기와 같은 히스토그램 데이터 취득부(4)를 갖춘 화상 처리 장치에서는 다음에 나타내는 작용 효과를 얻을 수 있다.
(1) 히스토그램 데이터는 하드웨어로 구성되는 히스토그램 데이터 취득부(4)에서 취득할 수 있다. 따라서, CPU(9)의 부하를 경감할 수 있는 동시에, 히스토그램 데이터의 취득 처리를 위한 프로그램을 프로그램 영역에 저장할 필요가 없다. 또한, CPU(9)에서 처리하는 경우에 비해 히스토그램 데이터의 취득 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
(2) 히스토그램을 서브 샘플링 화상 데이터(D2)로부터 취득하기 때문에, 화상 데이터(D1)로부터 히스토그램 데이터를 취득하는 경우에 비해, 처리량을 저감하여 히스토그램 데이터의 취득 처리 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 화상 데이터(D1)로부터 취득하는 경우에 비해 차이가 없는 히스토그램 데이터를 취득할 수 있다.
(3) 히스토그램 데이터 취득부(4)에서는 서브 샘플링 화상 데이터(D2)의 계조 데이터를 메모리(5)의 어드레스로 하고, 동일한 계조가 등장할 때마다, 해당 어드레스의 저장 데이터에 1을 가산하도록 하였다. 따라서, 그 가산 결과를 판독함으로써 히스토그램 데이터를 취득하는 동시에, 간단한 구성으로 히스토그램 데이터를 취득할 수 있다.
(4) 메모리(5)에서 가산된 히스토그램 데이터를 CPU(9)에서 판독하여, 노출 보정 처리 등으로 사용할 수 있다.
(5) 검색부(12a 내지 l2c)에서는 등장 횟수가 최대가 되는 계조와 그 등장 횟수를 검색하는 기능을 갖추고 있다. 이 결과, CPU(9)에서 판독한 히스토그램 데이터로부터 검색할 필요 없이, 검색부(12a 내지 12c)의 저장 내용을 CPU(9)로 판독함으로써, 등장 회수가 최대가 되는 계조와 그 등장 횟수를 얻을 수 있다. 따라서, CPU(9)의 부하를 경감할 수 있다.
(6) CPU(9)로부터 검색부(12a 내지 12c)에 임의의 계조와 그 허용 등장 횟수를 미리 설정하고, 검색부(12a 내지 12c)에서는 히스토그램 데이터의 취득 처리시에 해당 계조로 설정된 허용 등장 횟수를 넘었을 때, 경고 신호(Hover)를 CPU(9)로 출력하도록 하였다. 따라서, 히스토그램 데이터를 취득하는 중이라도, 경고 신호(Hover)에 기초하여 노출 보정을 조속히 행할 수 있다.
(7) 검색부(12a 내지 12c)에서는 흑측 계조, 중간 계조, 백측 계조에 관해서 상기와 같은 동작을 각각 행하기 때문에, 화상 데이터의 특징을 용이하게 검출할 수 있다.
(8) 계조 변환부(6)에서 12 비트의 계조를 갖춘 서브 샘플링 화상 데이터(D2)를 8 비트로 변환하여 히스토그램 데이터를 취득하도록 하였다. 12 비트의 계조를 갖춘 화상 데이터의 히스토그램 데이터를 취득하기 위해서는 메모리(5)에 4096 워드분의 어드레스가 필요로 되지만, 8 비트로 변환함으로써 256 워드분이라도 좋다. 따라서, 메모리(5)의 어드레스 영역을 축소할 수 있다.
(9) 선택부(7, 11)에 의해 메모리(5)에 저장되는 각 계조의 등장 횟수를 임의로 초기화할 수 있다. 따라서, 메모리(5)에서 가산되는 히스토그램 데이터는 복수 프레임의 화상 데이터로 누적 가산할 수 있다. 예컨대, 화상 데이터가 RGB 신호 로 공급되는 경우에는 도 4에 도시한 바와 같이, RGB의 각 프레임의 히스토그램 데이터(dR, dG, dB)를 누적 가산함으로써, 도 3과 유사한 히스토그램 데이터를 취득할 수 있다.
상기 실시예는 이하의 형태로 실시되더라도 좋다.
· 계조 변환부(6)는 서브 샘플링 화상 데이터(D2)를 8 비트 이외의 임의 비트수 계조로 변환하더라도 좋다.
· 계조 변환부(6)는 서브 샘플링 처리부(2)에 포함되어도 좋다.
· 검색부(12a 내지 12c) 및 비교부(13)를 생략한 구성으로 하여도 좋다.
· 계조 변환부(6)를 생략한 구성으로 하여도 좋다.
· 히스토그램 데이터 취득부(4)에서는 서브 샘플링 화상 데이터(D2)의 계조 데이터를 메모리(5)의 어드레스로 하고, 동일한 계조가 등장할 때마다, 해당 어드레스의 저장 데이터에 임의의 값을 가감산하도록 하더라도 좋다. 예컨대, 2를 가산하도록 하더라도 좋다. 또한, 임의의 값을 초기값으로서 감산하고, 수평축으로 반전하여 표시하도록 하더라도 유사한 히스토그램 데이터를 얻을 수 있다.
· 화상 데이터(D1)의 계조 데이터를 메모리(5)의 어드레스로 하고, 동일한 계조가 등장할 때마다, 해당 어드레스의 저장 데이터에 임의의 값을 가감산하도록 하더라도 좋다.
본 발명에 의하면, 히스토그램 데이터의 취득 처리에 수반하는 CPU의 부하를 경감하고, 또한 히스토그램 취득 처리 속도를 향상시킬 수 있는 화상 처리 장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 촬상된 화상 데이터에 기초하여, 서브 샘플링 화상 데이터와 히스토그램 데이터를 생성하는 화상 처리 장치로서,
    상기 서브 샘플링 화상 데이터로부터 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 데이터 취득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  2. 촬상된 화상 데이터에 기초하여, 서브 샘플링 화상 데이터와 히스토그램 데이터를 생성하는 화상 처리 장치로서,
    상기 화상 데이터를 구성하는 각 화소의 계조 데이터를 메모리의 어드레스로 하고, 동일한 계조가 등장할 때마다, 상기 메모리의 해당 어드레스에 저장되어 있는 등장 횟수에 임의의 값을 가감산하여 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 데이터 취득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  3. 촬상된 화상 데이터에 기초하여, 서브 샘플링 화상 데이터와 히스토그램 데이터를 생성하는 화상 처리 장치로서,
    상기 서브 샘플링 화상 데이터를 구성하는 각 화소의 계조 데이터를 메모리의 어드레스로 하고, 동일한 계조가 등장할 때마다, 상기 메모리의 해당 어드레스에 저장되어 있는 등장 횟수에 임의의 값을 가감산하여 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 데이터 취득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 히스토그램 데이터 취득부에는 상기 등장 횟수가 최대가 되는 계조와 그 등장 횟수를 검색하는 검색부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 히스토그램 데이터 취득부에는
    히스토그램 데이터를 취득하기 위한 화상 데이터의 임의의 계조와 그 허용 등장 횟수를 미리 설정 가능하게 한 검색부와,
    상기 메모리에 저장되는 등장 횟수가 허용 등장 횟수를 넘길 때, 경고 신호를 출력하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 히스토그램 데이터 취득부에는 히스토그램 데이터를 취득하기 위한 화상 데이터의 계조를 축소하는 계조 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 히스토그램 데이터 취득부에는 상기 등장 횟수를 누적하여 가산 또는 감산한 값과, 초기값을 선택하여 상기 메모리에 입력하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
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