JPH04360286A

JPH04360286A - 空間フィルタリング画像処理装置

Info

Publication number: JPH04360286A
Application number: JP13460791A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Hashimoto; 良樹橋本; Minoru Enomoto; 穣榎本
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1991-06-06
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1992-12-14

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空間フィルタリング及び
ルックアップテーブルにより画像データ変換を行う空間
フィルタリング画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像処理装置において行われる空
間フィルタリング、ルックアップテーブルによるデータ
変換は、図４に示すような構成及び作用において行われ
ていた。即ち、先ずカメラ等で撮影された原画像がフレ
ームメモリ４１に格納される。この格納された原画像が
画素毎に読み出されて空間フィルタプロセッサ４６に入
力する。空間フィルタプロセッサ４６では、例えばＸ方
向の局所微分ＤＸを算出してフレームメモリ４２に出力
する。フレームメモリ４２はこれを格納する（以上、ル
ープ１）。また同様に、フレームメモリ４１に格納され
た原画像が画素毎に読み出されて空間フィルタプロセッ
サ４６に入力する。空間フィルタプロセッサ４６では、
今度はＹ方向の局所微分ＤＹを算出してフレームメモリ
４３に出力する。フレームメモリ４３はこれを格納する
（以上、ループ２）。

【０００３】次に、フレームメモリ４２及びフレームメ
モリ４３に格納された局所微分ＤＸ及び局所微分ＤＹが
画素毎に読み出され、その読み出された各値ｉ，ｊに応
じて２入力ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４７からテ
ーブル値、例えば√（ｉ２　＋ｊ２　）が読み出される
。この読み出された値はフレームメモリ４４に格納され
る（以上、ループ３）。また同様に、フレームメモリ４
２及びフレームメモリ４３に格納された局所微分ＤＸ及
び局所微分ＤＹが画素毎に読み出され、その読み出され
た各値ｉ，ｊに応じてルックアップテーブル４７からテ
ーブル値、今度は例えばｔａｎ−１（ｊ／ｉ）が読み出
される。この読み出された値はフレームメモリ４５に格
納される（以上、ループ４）。

【０００４】２入力ルックアップテーブルとは、ある関
数ｆ（ｘ，ｙ）の演算結果が２次元入力アドレスｘ，ｙ
の交点部に予め記憶されたメモリから成り、２入力ｘ，
ｙをアドレスバスから入力すると、上記演算結果がデー
タバスから出力されるものである。上記２入力ルックア
ップテーブルは入力されるテーブル指定ビットの内容に
応じて切り換えられる２つのテーブルを有し、各テーブ
ルは異なる関数の演算結果を格納している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、空間フィル
タリングやルックアップテーブルによるデータ変換を行
い、原画像から、フレームメモリ４４及びフレームメモ
リ４５に格納されるような画像処理結果を得るには、１
回の処理ループ毎に結果をフレームメモリに書き込まね
ばならず、４回にわたるデータの入出力（４ループ）が
必要であった。また、フレームメモリ４２及びフレーム
メモリ４３の記憶データは最終的には不必要であっても
、こうした従来の装置では、一連の処理の途中で記憶さ
れざるを得ず、従って、こうしたデータを記憶するフレ
ームメモリ４２及びフレームメモリ４３を具備する必要
があった。

【０００６】しかし、以上の要請に応えた従来の装置で
は、処理時間が長くかかり、また製造コストが高いとい
う問題点があった。本発明はこのような点に鑑みてなさ
れたものであり、処理時間が短く、また、製造コストが
低い空間フィルタリング画像処理装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、入力した画像情報の空間フィルタリング
処理をおこない、更にルックアップテーブルにより画像
データ変換を行う空間フィルタリング画像処理装置にお
いて、画像情報を入力し、空間フィルタリング処理を行
い、１画素当たり複数の出力信号を一緒に出力する空間
フィルタと、前記空間フィルタから一緒に出力された前
記出力信号を直接入力し、入力した信号に基づき、テー
ブル値を出力するルックアップテーブルとを有すること
を特徴とする空間フィルタリング画像処理装置が、提供
される。

【０００８】

【作用】空間フィルタは、画像情報を入力し、空間フィ
ルタリング処理を行い、１画素当たり複数の出力信号を
一緒に、ルックアップテーブルへ直接出力する。空間フ
ィルタからルックアップテーブルへの出力にフレームメ
モリの介在がない。ルックアップテーブルでは、空間フ
ィルタから一緒に出力された出力信号に基づき、テーブ
ル値を出力する。従って、複数の出力信号用の複数のフ
レームメモリが不要であり、しかも、複数の出力信号を
フレームメモリに書き込んだり、読み出したりする処理
時間が節約できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２はロボット装置に接続された画像処理装置
の概略構成図である。ホストプロセッサ２１は、カメラ
インタフェース２２を介してカメラ２３から入力する画
像情報を、ＲＯＭ２４に記憶された処理プログラムに従
って処理し、通信制御部２５を介してロボット装置２６
に伝える。カメラ２３からの画像情報は、一旦フレーム
メモリ２７に記憶され、ホストプロセッサ２１が、その
記憶情報を読み出して処理を行い、処理結果をＲＡＭ２
８やフレームメモリ２７に記憶する。フレームメモリ２
７は複数のフレームを記憶できる構成となっており、本
発明に係る空間フィルタリング画像処理装置用には３つ
のフレーム記憶部を備えている。

【００１０】本発明に係る空間フィルタリング画像処理
装置は、上記フレームメモリ２７と、空間フィルタプロ
セッサ２９、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）３０とか
ら成る。これらフレームメモリ２７、空間フィルタプロ
セッサ２９、ルックアップテーブル３０の作動は、ホス
トプロセッサ２１の制御によって行われる。３１はバス
を表す。

【００１１】図１は、図２の空間フィルタリング画像処
理装置部分を取り出したブロック図である。フレームメ
モリ２７１，２７２，２７３は、フレームメモリ２７の
構成部分の一部であり、フレームメモリ２７１はカメラ
２３から入力する原画像を記憶する部分、フレームメモ
リ２７２，２７３は２つの異なる画像処理結果を記憶す
る部分である。ルックアップテーブル３０は、ある関数
ｆ（ｘ，ｙ）の演算結果が２次元入力アドレスｘ，ｙの
交点部に予め記憶されたメモリから成り、２入力ｘ，ｙ
をアドレスバスから入力すると、上記演算結果がデータ
バスから出力されるものである。またルックアップテー
ブル３０は、テーブル指定ビットの内容に応じて切り換
えられる第１及び第２の２つのテーブルを有し、各テー
ブルは異なる関数の演算結果を格納している。

【００１２】空間フィルタプロセッサ２９には、８ビッ
トのデータバス１を経てフレームメモリ２７１から、画
素毎の画像情報が入力する。空間フィルタプロセッサ２
９では、１画素に対し、Ｘ方向用の微分オペレータを用
いてＸ方向の局所微分ＤＸを演算し、出力用の１７ビッ
トのレジスタの内の８ビットの低位バイト部に記憶する
とともに、Ｙ方向用の微分オペレータを用いてＹ方向の
局所微分ＤＹを演算し、出力用のレジスタの内の８ビッ
トの高位バイト部に記憶する。レジスタの残りの１ビッ
トのテーブル指定部には初め０を入力し、空間フィルタ
プロセッサ２９は、レジスタに記憶された全情報を１７
ビットのアドレスバス２を介してルックアップテーブル
３０へ送る。この情報に基づいてルックアップテーブル
３０が第１のテーブルの読出を行い、読み出されたテー
ブル値は８ビットのデータバス３を介してフレームメモ
リ２７２に記憶される。この第１のテーブルの読出が終
了すると、次にレジスタの前記残りの１ビットのテーブ
ル指定部に１を入力して、空間フィルタプロセッサ２９
は、前からレジスタに記憶された１６ビットの情報と合
わせてレジスタに記憶された全情報をルックアップテー
ブル３０へ送る。ルックアップテーブル３０はこの情報
に基づいて第２のテーブルの読出を行い、読み出された
テーブル値は８ビットのデータバス４を介してフレーム
メモリ２７３に記憶される。この第２のテーブルの読出
の終了後、空間フィルタプロセッサ２９は、次の画素の
画像情報をフレームメモリ２７１から読み込み、上記一
連の画像処理を繰り返す。

【００１３】図３はルックアップテーブル３０に記憶さ
れる第１及び第２のテーブルを示す図である。図３（Ａ
）は、テーブル指定ビットが０のときに使用される第１
のテーブルを示し、図３（Ｂ）は、テーブル指定ビット
が１のときに使用される第２のテーブルを示す。各テー
ブルとも、入力信号の低位バイトに位置する微分値ＤＸ
、例えばｉ（１６進数で表した場合０〜ＦＦ）を欄３０
１，３０４に示し、入力信号の高位バイトに位置する微
分値ＤＹ、例えばｊ（１６進数で表した場合０〜ＦＦ）
を欄３０２，３０５に示す。欄３０３には、関数√（Ｄ
Ｘ２　＋ＤＹ２　）の演算値が、欄３０６には関数ｔａ
ｎ−１（ＤＹ／ＤＸ）の演算値が記載されている。即ち
、例えば図３（Ａ）において、入力された局部微分値Ｄ
Ｘがｉであり、局部微分値ＤＹがｊであるとき、ｉ列と
ｊ行との交点に記載された関数√（ｉ２　＋ｊ２　）の
演算値が出力として読み出される。

【００１４】以上のように、空間フィルタプロセッサ２
９からのＸ方向微分ＤＸとＹ方向微分ＤＹとの出力を、
フレームメモリに記憶させることなく、直接ルックアッ
プテーブル３０に送るようにしたので、図４に示す従来
の装置のフレームメモリ４２，４３が不要になり、且つ
各フレームメモリから読み出し、記憶する処理ループも
従来の４回に比べ１回で済み、従って、２つのフレーム
メモリの部品コストが節約されるとともに、３回分の処
理ループに要する処理時間も節約される。

【００１５】上記の説明では、空間フィルタプロセッサ
２９は微分値ＤＸ，ＤＹを求めているが、空間フィルタ
プロセッサ２９で他の例えば平滑化等の空間フィルタリ
ング処理が行われる場合でも本発明は適用でき、また１
画素に対する空間フィルタプロセッサ２９の出力は、２
以上であってもよい。但し、１画素に対する空間フィル
タプロセッサ２９の出力が、例えばｎ個であれば、ルッ
クアップテーブル３０はｎ次元の入力アドレスを有する
テーブルを用意する必要がある。さらに、上記の説明で
は、ルックアップテーブル３０は、第１及び第２のテー
ブルを有しているが、これに限られるものではなく、テ
ーブルの数は任意に選べ、また関数の内容も任意に選べ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、空間フ
ィルタが画像情報の空間フィルタリング処理を行い、１
画素当たり複数の出力信号を一緒に、フレームメモリ等
を介在させずに直接、ルックアップテーブルに出力し、
ルックアップテーブルがこの一緒に出力された前記出力
信号に基づきテーブル値を出力するようにしたので、処
理時間の減少と製造コストの低減を実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空間フィルタリング画像処理装置のブ
ロック図である。

【図２】ロボット装置に接続された画像処理装置の概略
構成図である。

【図３】ルックアップテーブルに記憶される第１及び第
２のテーブルを示す図である。

【図４】従来の画像処理装置のブロック図である。

【符号の説明】

１　　データバス２　　アドレスバス３　　データバス４　　データバス２９　　空間フィルタプロセッサ３０　　ルックアップテーブル２７１　　フレームメモリ２７２　　フレームメモリ２７３　　フレームメモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　入力した画像情報の空間フィルタリン
グ処理をおこない、更にルックアップテーブルにより画
像データ変換を行う空間フィルタリング画像処理装置に
おいて、画像情報を入力し、空間フィルタリング処理を
行い、１画素当たり複数の出力信号を一緒に出力する空
間フィルタと、前記空間フィルタから一緒に出力された
前記出力信号を直接入力し、入力した信号に基づき、テ
ーブル値を出力するルックアップテーブルと、を有する
ことを特徴とする空間フィルタリング画像処理装置。
【請求項２】　　前記空間フィルタは、入力した画像情
報から画素毎にＸ方向の局所微分及びＹ方向の局所微分
を算出し、出力することを特徴とする請求項１記載の空
間フィルタリング画像処理装置。
【請求項３】　　前記算出されたＸ方向の局所微分値及
びＹ方向の局所微分値は、１つの出力信号の上位ビット
及び下位ビットとして一緒に出力されることを特徴とす
る請求項２記載の空間フィルタリング画像処理装置。
【請求項４】　　前記ルックアップテーブルは、異なる
複数のテーブルから成り、前記空間フィルタから一緒に
出力された前記出力信号に対し、前記テーブル毎に各テ
ーブル値を出力することを特徴とする請求項１記載の空
間フィルタリング画像処理装置。