JPS583375A - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JPS583375A
JPS583375A JP56102120A JP10212081A JPS583375A JP S583375 A JPS583375 A JP S583375A JP 56102120 A JP56102120 A JP 56102120A JP 10212081 A JP10212081 A JP 10212081A JP S583375 A JPS583375 A JP S583375A
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JP
Japan
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frame
image
picture
emphasis
image signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56102120A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Tofuku
東福 勲
Hiroyuki Ishizaki
石崎 洋之
Yoshinori Tsujino
辻野 佳規
Shoji Doi
土肥 正二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP56102120A priority Critical patent/JPS583375A/ja
Publication of JPS583375A publication Critical patent/JPS583375A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

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】 本発明は与えられた入力画像に対する空間フィルタリン
グを行う新規なlI!ilI#I信号処理装置に関する
ものである。
近年頻繁に行われるようになった画像信号処理に空間フ
ィルタリングという手法がある。これは52次元的な入
力画像の輝度情報を2次元的に処理して新たな画像を得
るための処理であるが、この空間フィルタリングの中で
も特に多く用いられるモノカ該りた+込み炉液(Ker
ne:L ConvolutionF1工ter1ng
 ’ )  と呼ばれる処理である。
第1図はこのたたル込み炉液を説明するための図であっ
て、入力画像の隣接する/Xk個の要素たとえば第1図
れ)にam 11 n−1+ am 1+ nla、1
−1゜n+1・・・・・・・・・aIIl、 n+1 
として示し九8×8個の各ます目に入れられている屯の
は撮像装置等で撮像して得られる画像の各画素であるが
、この9個の画素のうち中央の1jii票am、nは該
画像の標本化点の輝度情報を与えるものでアク、この輝
度情報が大きい場合は該画像の輝度が高くなっているも
のとする。
したがって第1図に)中のam−1,n−1+ aII
−1+ n+・・・・・・・・・a工+l*n+1は上
記中央のIji索am、!1に隣接した各画素の輝度情
報でらる。
このような構成を有する入力1iiIi像の中の一案a
工、nとそのまわりの各画素に対して、水平方向に1個
、垂直方向にに個配列された要素たとえば第1図(至)
に示したオペレータbl 1. bl g、・・・・・
・・・・baaを作用させた場合に対応する第1図(Q
)に示した出力H□はHmn = b11am71. 
n−1+1)11’+1. n+k113am−t−+
1+ b21a@、 n−1+b29Aq、 n + 
1)gleam、 n+1+ k)111am+1. 
n−1+ 1)akl、 n +1)a^叶x 、叶l
として与えられる。
このように中央の画素に対応する位置にある1つの出力
すなわち変換画素信号島、nを求める操作を、第1図に
)の点線で囲んで記号の記入していない池の部分1′t
−含む入力画像全体に対して順次行なっていくには、第
1図(6)に示したオペレータを上下左右に1.ますず
つ順次V〜させて、そのたびに馬−1,’n−1,Hm
−+l、 n+1. 曲””・Hm+1. n+1を求
めていくのであるが、このようにして求められた出力画
像は元の入力画像すなわち第1図銖)と異なった空間周
波数を持つようになる。
たとえば前記のよりな8×8個からなるオベレ低域p波
機能を有するために、入力−像に対して峻′間周波数領
域上で低域が強調されるし、該オペベレータは高域ろ波
機能を有するために、空間周波数領域上で高域が強調さ
れる。
このようなたたみ込みv波操作を実行する最も車輛な方
法は、第2図に見られるような撮像装置101、AD変
換器10L フレームiモリ1GB、演算[104等で
構成された装置によって、撮像装置101で撮像対象物
からの光を検出し、光電変換して得られた画像信号をA
D変換器102でディジタル量となしに後、上記画像の
企画面分をフレームメモリlOBに蓄積しておき、これ
を順次アクセスし、演算器104で演算して端子105
に出力するという操作を全画素にわたって繰り返すもの
である。
こうした上記の実行方法における問題点は、処理時間が
長くなることである。すなわち上記の例では1つの出力
画素島、nを得るために9回のフレームメモリ108を
アクセスする必要があり、仮に元画面が256 X 2
56 @索で構成されている場合には、1画面の処理、
を行うのに256X256X 9−689.824回フ
レームメモリlo8をアクセスする必要がある。そして
フレームメモリlo3のサイクルタイムを仮に40On
8程度としても、l[IirMを処理するのに589,
824 X 400 X to ’ (sea) = 
2J15 X 1(rl(sea )以上の時間が最低
必要となる。この時間はフレームメモリ10Bのアクセ
スタイムだけであるので実際瞬けとれに演算器104の
演算時間をも含めると、処理時間は秒の桁となる可能性
がある。
さらに上記の計算時間は8×8のオペレータについてで
あって、オペレータのサイズがさらに大きくなった場合
には犬のサイズの2乗に比例して計算時間は増大する。
たとえばオ・ベレータのサイズ逅5 X 5となった場
合には、先の8×8の場合に対して5g/8”〜2.7
倍なる増大が生じる。
したがって、今後このたたみ込みろ波という操作に対す
る高速処理が必要となって来る。
本発明者ものうちの数名は先に特願昭55−18918
4 において水平方向に1個、垂直方向にに個の入力画
像の要素を操作単格とし、該操作単位に含まれる各要素
に対応して重み係数を付与する画像信号処理方法におい
て、ぞれぞれ水平方向の画素信号を入力する複数ライン
の水平方向シフトレジスタ群と、各シフトレジスタの末
端部における1段にそれぞれ接続された水平方向のオペ
レ−タ要素に対応する重み係数を付与するための1個ず
つの検出増幅器と、各ラインごとの4個の検出出力を加
算する加算器と、各ラインの前記加算器の出力を並列に
入力して縦方向に転送する垂直方向シフトレジスタを設
け、さらに該縦方向シフトレジスタの末端部におけるに
段にそれぞれ上記垂直方向のオペレータ要素に対応する
重み係数を付与するためのに個からなる検出増幅器を接
続し、各水平方向シフトレジスタに入力する線素信号を
順次変換処理するようにしたことを特徴とする画像信号
処理装置を提供した。しかるに上記−像信号処理装置を
用いて実現できる伝達特性は限られていたし、その伝達
特性を変化せしめることはできなかった。
そこで本発明はこうした必要性に鑑みてなされたもので
、特定の空間周波数成分を強調して出力する機能を有し
、しかもその処理をリアルタイムに行い、さらKは伝達
特性が可変であるという特徴を有する信号処理装蓋を提
供せんとするもので、−具体的には元の画像から、低域
強調された画像を差し引くことによって高域強am像と
なし得、しかも差し引かれるべき画像の低域強調の度合
を、施されるべ、きフ′イルタリングのサイズの変化に
よって変化さ”せようとするものであって、以下、図面
を用いて詳述する。
第8図は本発明の原理を示す系統図である。tず端子1
11から第1フ、レームの画像信号が入って来たとする
。この場合スイッチ119の接点は117側に倒されて
いるので該第1フレームの画像信号は遅延手段115を
介して差分器tteの正入力端子に達するまでに1フレ
一ム分の時間遅れを生じて差分器116の正入力端子に
達し九とする。そして、この第1フレームの画像信号を
送り終った時点でスイッチ119は接点118側に倒さ
れる。すると第2フレームはttaとして示したブロッ
クA中に供給され、低域強調されて出力され差分器11
6の負入力端子に達する。かくすれば何も処理が施され
ていない第1フレームの画像から低域強調が施された第
2フレームの画像が差し引かれる。このような処理が施
されると出力端子11Bには高域強調がなされた画像が
現れる。しかもこの高域強調の度合は端子112から供
給される制御信号によって空間フィルタすなわちプロプ
゛りA114の低域強調の度合を変化させることによっ
て簡噂に変化させうる。
第4図に示したものは本発明に係る画像信号処理装置で
あるけれども、第8図に示す信号入力の111に相当す
る端子は描かれていない。これは第4図中の工R8I、
工R82,・・・・・・・・・工R8m として示した
ものが水平方向にn個並んだ画素を有する受光部でろっ
て、画像信号はこれら受光部から供給されるためである
この画像信号処理装置では水平方向にngA並んだ画素
を有する受光部が、OIA、 02A、 08A・・・
・・・・・・OmA 、!: シて示したように垂直方
向に平行にm段備わっており、全体でmxn個の各画素
20を有している。そして上記の各受光部01A〜Qm
Aにはそれぞれ図示しない移送ゲートを介して水平方向
のンフト″レジスタOIB、 02B、 08B・・・
・・・・・・OmBが並行に複数ライン配設されており
、これら水平方向のシフトレジスタの末端部における1
段すなわちIIA〜17A、 ILB〜17B、 11
C−L7Cには水平方向切替装置SXI、、’SX2.
SX8・・・・・・・・・SXMを介して、水平方向の
オペレータ要素に対応する重みすなわち利得が1なる検
出増幅器120が接続されていて、各検出増幅器120
の出力は16,26.’86・・・・・・・・・m6 
なる加算器で合算されるようになっている。
上記のOIA、 02A、 08A・・・・・・・・・
なる各受光部中の各画素20において光電変換がなされ
て生じ九電荷IA、 2A、 8A、・・・・・・、I
B、 2B、 8B・・・・・・、 to、 2C。
8C・・・・・・、は図示しない移送ゲートを介して−
せいに矢印口方向に、各−累に対向している水平方向の
シフトレジスタOIB、 02B、 08B、・・・・
・・・・・の各段21中に移され、各シフトレジスタO
IB、 02B 。
08B、・・・・・・・・・OmB中を矢印イ方向に転
送されてゆく。
セしてlフレーム分に相当する電荷が上記水平方向シフ
トレジスタOIB、 02B、 08B・・・・・・・
・・の1段すなわちIIA〜17A、 IIB〜17B
、  110−170に満九された時点で水平方向切替
装置SXl、SX2゜SY3.・・・・・・・・仲のス
イッチのいくつかを閉じるのであるが、画像が奇数フレ
ームの場合には該水平方向切替装置SXI、SX2.S
X8.・・・・・・・・・SXM中のスイッチは端子4
01を介して入力される信号CXによって、例えば真中
の1つを、マ゛た偶数フレームの場合には例えば6つを
、それぞれ閉じることとする。
このようにまず画像が奇数フレーム例えば第1フレーム
の場合であると、水平方向切替装置S×1、SX2.S
X8.・・−・・・・・中の真中のスイッチのみを閉じ
ることKなるが、各検出増幅器120の利得すなわち重
み係数は1に選ばれているので、上記真中のスイッチを
介して出て来た信号はそれぞれ16.26.85.・・
・・・・・・・m5なる加算器を通る。
かくすれば該画像信号は水平方向にフィルタリングされ
ていないものと同じことになるが、これらの信号はさら
に垂直方向のシフトレジスタ17の各段すなわち201
.202.208.・・・・・・・・・に電荷として入
力された上で矢印ハ方向に転送され、該垂直方向のシフ
トレジスタ17の下に段すなわち17A〜17Gに導入
される。この場合垂直方向切替装置SY中の例えj/i
真中のスイッチのみを、端子402を介して入力される
信号CYによって閉じておけば、画像信号は検出増幅器
801の真中のものと加算器804六を介して出力端子
806に出力される。
かくすれば該両像信号は垂直方向にもフィルタリングさ
れていないことになり、原画像と何ら変わるところはな
い。ところで、切替器806の動点を接点807側に倒
しておくと、上記の原画像と変わるところのない画像信
号は遅延手段として働くシフトレジスタSOI、 SO
2,80B、・・・・・・・・・80m中を通って所定
の遅延時間τだけの遅れを生じ、差分器400の正入力
端子に達する。
このように第1フレームの元の画像と変わらない画像信
号が差分器400の正入力端子にまで送られている間に
も、OIA、 02A、 08A、・・・・・・・・・
OmA 中の各画素20中には第2フレームの画像電荷
が生ぜしめられ、やはり矢印口方向に移されて水平方向
のシフトレジスタOIB、 02B、 ORB、・・・
・・・・・・OmB中を矢印イ方向に転送され、該シフ
トレジスタの木端部における1段すなわちLIA〜17
A、 IIB〜17B、 tte−17c中に満たされ
る。
ところでこのフレームは第2フレームすなわち偶数フレ
ームであるので、前記の約束に従って、水平方向の切替
器[SXl、SX2.SX8.・・・・・・−・・SX
M中の例えば5個のスイッチを閉じるとする。するとフ
ィルタリングというのは信号に対する積4日であるから
、この第2フレームの画像信号VCはまず水平方向の低
域フィルタリングが施されるととKなる。
かくして加算器16.25.85.・・・・・・・・・
m5を介して出て葦だ信号はやはり垂直方向のシフトレ
ジスタ17中を矢印イ方向に転送され該シフトレジスタ
の下に段すなわち17A−17Gに導入される。
この場合垂直方向切替装置SY中のスイッチは前記水平
方向切替装置SSXl−8Xについて行われたように、
やはり例えばその5個だけが閉じられているとする。し
たがって、該垂直方向切替器[SYを介して加算器80
4を通った第2フレームのI[!Il像信号には垂直方
向にもフィルタリングが施されその結果、該画像信号は
低域強調が施されたものとなる。
ところでこの場合、切替器806の動点は接点808側
に倒しておく。するとこのフィルタリングつまり低域強
調が施された第2フレームの画像信号は直接差分器40
0の負入力端子に達する。
しかるにこの第2フレームの画像信号が該差分器400
の負入力端子に達したのと同時刻に、前記した第1フレ
ームの画像信号が遅延器としてのシフトレジスタSQL
、 SO2,SO8,・・・・・・・・・SOm ヲ通
ってやはり差分器400の正入力端子に達するから、結
局端子401には、何もフィルタリングが施されていな
い第1の画像18号から、垂直方向ならびに水平方向の
フィルタリングが施されたために低域強調された第2の
画像信号を差し引いた結果としての画像信号すなわち誦
埴強調がなされた1!!!瞭信号が出力されることにな
る。
そしてその亮城強調の度合は水平方向切替装置SSX1
−8Xならびに垂直方向切替装置中の閉状鵬となされる
べきスイッチの数によって自由に変化させられる。
すなわち水平方向の切替装置SXt〜SXMならびに垂
直方向の切替装置SY中の閉じられるべきスイッチの数
を例えば5個から8個、あるいは7個に変更するならば
、1記奇数番目のフレームの画像信号の低域強調のされ
がたはそのたびに異なって来て、その結果、端子401
に出力される画像信号の高域強調のされかたも異なって
来る。
その結果は第5図のごとくであって、規準化伝達特性を
縦軸に、また空間周波数を横軸に、そしてオペレータの
サイズつまり水平方向および垂直方向の切替装置S×1
〜SXMおよびSY中の閉じられるべきスイッチの数n
を助父数にそれぞれとって示されており、該オペレータ
サイズnが大きくなるにつれ低域が強調されることがわ
かる。
そしてこの特性を示すものは原画像から差し引かれるべ
き前記奇数フレームの画像信号であるので、第4図に示
した画像信号処理装置が帯びる伝達特性は結局該第5図
と相捕的な関係にある高域強調特性となる。
要するに本発明は特定の空間周波数成分を強調して出力
する機能を有し、かつ伝達特性が可変であるとhう特徴
を有する信号処理回路の提供であり、本発明に係る画像
信号処理袋装置については実用上多大の効果が期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(至)、(C)はたたみ込みろ波の原理
を説明するための図、第2図は従来のたたみ込みPI操
作を実行する最も単純な構成の系統図、第8図は本発明
に係る画像信号処理装置の原理的構成を示すブロック図
、第4図は本発明に係る画像信号処理装置の系統図、第
5図は規準化伝達特性と空間周波数との関係を示す図で
ある。 01A〜OmA :水平方向のシフトレジスタ、15゜
25、85.・・・・・・・・・m5:加算器、17:
垂直方向のシフトレジスタ、20:画素、tot、 g
ot :検出増幅器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  受光部から得られた原ll!Il像信号を特
    定の通過帯域を有する空間フィルタに通して所定のフィ
    ルタリングがなされた処理信号を得る一方、前記受光部
    からの対応する信号を遅延回路に通して遅延信号を得、
    これら2系統の画像信号を差分器に導入して、当該2系
    統の画像信号の差分を上記空間フィルタの特性と相補的
    な関係を有する画像信号処理出力として取り出すように
    したことを特徴とする画像信号処理装置。
  2. (2)上記空間フィルタは、それぞれ水平方向の画・素
    信号を入力する複数ラインの水平方向Vブトレジスタ群
    と、各シフトレジスタの末端部における1段にそれぞれ
    接続された1個ずつのスイッチにそれぞれ接続された検
    出増幅器と、各フィンごとの1個の検出出力を加算する
    加算器と、各フィンの前記加算器の出力を並列に入力し
    て縦方向に転送する垂直方向シフ)L/ジスタ増増幅器
    方力加算する加算器とで構成されていることを特徴とす
    る特許鋼求の範囲第(1)項に記載の画像信号処理装置
JP56102120A 1981-06-29 1981-06-29 画像信号処理装置 Pending JPS583375A (ja)

Priority Applications (1)

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JP56102120A JPS583375A (ja) 1981-06-29 1981-06-29 画像信号処理装置

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JP56102120A JPS583375A (ja) 1981-06-29 1981-06-29 画像信号処理装置

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JPS583375A true JPS583375A (ja) 1983-01-10

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ID=14318931

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JP56102120A Pending JPS583375A (ja) 1981-06-29 1981-06-29 画像信号処理装置

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JP (1) JPS583375A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6277682A (ja) * 1985-09-30 1987-04-09 Hitachi Ltd 信号処理装置
JPS6289173A (ja) * 1985-10-15 1987-04-23 Fuji Photo Film Co Ltd 医療画像情報表示方法および装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6277682A (ja) * 1985-09-30 1987-04-09 Hitachi Ltd 信号処理装置
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