JPS6180464A

JPS6180464A - 濃淡画像演算器

Info

Publication number: JPS6180464A
Application number: JP20333784A
Authority: JP
Inventors: Makoto Imamura; 誠今村; Shinichi Akagi; 赤木　信一
Original assignee: Yokogawa Hokushin Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1986-04-24

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】（産業上の利用分野）本発明は、画像処理装置における濃淡画像演算器に関す
る。

（従来の技術）画像処理装置における、ａ淡画僅；のディジタル処理に
おいて、画像データの積和演算や濃度変換は基本的な１
能である。第５図は従来の積和演算回路の一例を示す構
成ブロック図である。この積和演算回路は、高速並ダｊ
形の乗算器１で第１の画像データ八と、係数設定器２で
設定される定ｒｊ１．にとを受けてに−Ａを演算して出
力し、続く算術論理演算ユニット３で、乗算器１の出力
に−Ａと第２の画像データＢとの和をとり、その結果（
Ｋ・Ａ＋Ｂ）を画侭データとして出力するようになって
いる。図中の信号ラインは、例えば８ビツトのバスであ
る。図中の数字１１　Ｂ　ＩＴは、ビット数を示す（以
下同じ）。算術論理演算ユニット＜ＡＬＵ）３は、この
場合、加口器として動作している。

第６図は、従来の濃度変換回路の一例を示す構成ブロッ
ク図である。（イ）は入力部におかれた場合、（ロ）は
再生部におかれた場合をそれぞれ示している。テレビカ
メラから送られてくる画像信号は、ビデオ入力回路１１
で増幅等の信号処理がなされた後、Ａ／Ｄａ換器１２で
例えば８ビツトのディジタルデータに変換される。なお
、ビデオ入力回路１１とＡ／Ｄ変換器１２とで入力画像
処理回路１０を構成している。Ａ／Ｄ変換器１２の出力
は、アドレスとしてメモリ１３に与えられる。メモリ１
３には、入力画像データに対応した濃度変換データが一
定の関数関係で格納されている。該メモリ１３にアドレ
スが与えられると、当該アドレスに対応した番地に記憶
されている濃度変換データ（８ビツト）が出力される。

１度変換データから画像を再生する場合は以下の通りで
ある。メモリ１３から出力された濃度変換データは、Ｄ
　、′Ａ変換器１４でアナログ信号に変換される。この
アナログ信号は、続くビデオ出力回路１５で増幅等の信
号処理がなされる。なお、Ｄ／△変換器１４とビデオ出
力回路１５とで出力画像処理回路２０を構成している。

ビデオ出力回路１５の出力は、テレビ等の表示器で再生
表示される。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように従来の例によれば、積和演算回路と温度
変換回路は、それぞれ別個独立に設けられており、画像
処理装置の構成が複雑なものとなっていた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、入力画像の積和演算と濃度変換を併せて行
うことができる濃度画像演算器を実現することにある。

（問題点を解決するための手段〉前記した問題点を解決する本発明は、第１に第１の入力
画像信号を入力として受け、該入力に対応した関数関係
を記憶したメモリと、該メモリの出力と第２の入力画像
信号を受けて′ｅ４算を行う算術論理演算ユニットとで
構成され、該算術論理演算ユニットの出力をその出力と
することを特徴とするものであり、第２に第１の入力画
像信号を入力として受け、該入力に対応した関数関係を
記憶したメモリと、該メモリの出力と第２の入力画像信
号を受けて演算を１１う算術論理演算ユニットとで構成
されたａ淡画像演算回路を視ｖ１個直列接続し、最終接
続段の濃淡画ｆｊｌ演障囲障回路力をその出力とするこ
とを特徴とするものである。

（実施例）以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、２１は積和演算時における係数及び濃
度変換テーブルが画像入力に対する関数関係として記憶
されているメモリである。

メモリ２１には、第１の入力画像データがアドレスとし
て与えられている。該メ七り２１は複数のページから構
成されており、ページの指定はページ指定レジスタ２２
により行う。メモリ２１としては、例えばＬＵＴ　（Ｌ
ｏｏｋ　Ｕｐ　Ｔａｂｌｅ）が用いられる。そして、メ
モリとしては例えばＲＯＭや、ＲＡＭが用いられる。２
３は、メモリ２１の出力データをｐ入力に、第２の入力
画像データをｑ入力に受けて各ひ演口処理を行う算術論
理演算ユニット（ＡＬＵ＞である。該算術論理演算ユニ
ット２３は、例えば４１；’ットのＡＬＵを２個組合せ
た８ビツトのものが用いられる。該算術論理演算ユニッ
ト２３の演算の機能（ファンクション）は、ファンクシ
ョン指定レジスタ２４により行う。該算術論理演算ユニ
ット２３の出力が出力画像データとなる。メモリ２１．
ページ指定レジスタ２２゜算術論理演算ユニット２３及
びファンクション指定レジスタ２４とで本発明に係る濃
淡画像演算器３０を構成している。このように構成され
た回路の動作を説明すれば、以下のとおりである。

図に示す回路で、先ず積和演算を行わせる場合について
説明する。メモリ２１は、ページ指定レジスタ２２から
の指令により入力画像データに対応した係数変換テーブ
ルが格納されたページが選択されている。第２図は、メ
モリ２１に格納されている関数の状態を示す図である。

図において、（イ）は積和演算の場合、（ロ）は濃度変
換の場合をそれぞれ示している。積和演算の場合、メモ
リ２１には（イ）に示す関数の形で変換データが格納さ
れている。即ち、入力と出力が１次関数の形で格納され
ている。なお、図のＡ、ＬＵファンクションは、積和演
算或いは濃度変換のそれぞれの場合における痺術論理演
算ユニット２３の機能をそれぞれ示している。メモリ２
１に第１の入力画像データＡが入力されると、該メモリ
２１は入力に対応した変換データ「　（Ａ）を出力する
。今、メモリ２１は係数変換テーブルが選択されている
ので、その出力ｆ　　（Ａ）は入力Ａに係数Ｋをかけた
ｌａ　Ｋ　−Ａとなる。この変換データ「　（△）は、
締術論理演算ユニット２３に入る。該陣術論理演算ユニ
ット２３は、ファンクション指定レジスタ２４によって
加鋒器として動くように設定されている。従って、算術
論理演算ユニット２３に入った変換データｆ　　（Ａ）
は、第２の入力画像データＢと加算され、加算結果ｆ（
Ａ＞＋８が算術論理演算ユニット２３から画像データと
して出力される。取出された画像データは、例えばＣＲ
Ｔ上に画像として再生される。

次に、図に示す回路で濃度゛変換を行わせる場合につい
て説明する。メモリ２１は、ページ指定レジスタ２２か
らの指令により入力画像データに対応した濃度変換テー
ブルが格納されたページが選択されている。濃度変換の
場合、メモリ２１には第２図（ロ）に示すような非線形
関数の形で変換データが格納されている。メモリ２１に
第１の入力画像データＡが入力されると、該メモリ２１
は入力に対応した濃度変換データｆ　　（Ａ＞を出力す
る。この濃度変換データｆ　　（Ａ＞は、算術論理演算
ユニット２３に入る。今、該算術論理演算ユニット２３
は、ファンクション指定レジスタ２４によってメモリ２
１からのデータのみを通過させ、第２の入力画像データ
の通過を阻止するマルチプレクサとして動くように設定
されている。従って、算術論理演算ユニット２３からは
、メモリ２１の濃度変換データ「　（Ａ）のみが画像デ
ータとして出力される。取出された画像データは、積和
演算の場合と同様に、例えばＣＲＴ上に画像として再生
される。このように、本発明によれば、メモリ２１のペ
ージ、及び算術論理演算ユニット２３のファンクション
をそれぞれの指定レジスタから指定してやることにより
、積和演算及び濃度変換の両方の機能を行わせることが
できる。

上述の説明においては、演算精度が８ビツトで、メモリ
２１として１６８ｉの変換関数を選べる場合の構成を示
したが、メモリ２１としては４にバイトの高速ＲＡＭを
用いて、算術論理演算ユニット２３としては４ビツトの
ＡＬＵを２ｗＡ組合せて用いることができる。また、上
述の説明においては演算精度８ビツトの場合を示したが
、８ビツトに限る必要はない。局所フィルタリング等の
積和演算で更に精度が必要な時は、第３図に示すように
メモリ２１と算術論理演算ユニット２３のハードウェア
を２倍の１６ビツト用に設計すれば、演算Ｒ度も２倍に
向上する。また、メモリ２１のページをレジスタで指定
して乗算の係数を固定にするだけでなく、図に示すよう
に乗口係数を与える画像データをページ指定用に用い係
数をビデオレートで指定し、画像データ同志の乗σを行
わせるようにしてもよい。

第４図は、本発明の他の実施例を示す構成ブロック図で
ある。図に示す回路は、第１図に示す濃淡画像演算器を
バイブラインで３１１１直列接続したものである。第１
段目の濃淡画像演算器１００は、カラービデオ信号のう
ちのＲ（赤）信号を画象データとして受けるマルチレベ
ル・バイブライン・レジスタ（Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ　
Ｐｉｐｅｌｉｎｅ　Ｒｅｇｉｓｔｅｒ　−・・以下単に
ＭＰＲと略す）１１０．該ＭＰＲ１１０の出力を受ける
メモリ１２０１該メモリ１２０の変換出力データと定数
を受ける算術論理演算ユニット１３０及び該算術論理演
算ユニット１３０の出力を受けるレジスタ１４０から構
成されている。

第２段目の濃淡画像演算器２００は、カラービデオ信号
のうちのＧ（緑）信号を画像データとして受けるＭＰＲ
２１０、該ＭＰＲ２１０の出力を受けるメモリ２２０．
ｆｆｌメモリ２２０の変換出力データと第１の濃淡画像
演算器１００の出力を受ける算術論理演算ユニット２３
０及び該算術論理演算ユニット２３０の出力を受けるレ
ジスタ２４０とから構成され、第３段目の濃淡画像演算
器３○Ｏは、カラービデオ信号のうちのＢ（青）信号を
画像データとして受けるＭＰＲ３１０、ＲＭ　ＰＲ３１
０の出力を受けるメモリ３２０、該メモリ３２０の変換
出力データと第２の濃淡画陳演算器２００の出力を受け
る棹術論理演痺ユニット３３０及び該算術論理囲障ユニ
ット３３０の出力を受けるレジスタ３４０とから構成さ
れている。

第１のｉ淡画像演算器１００のＭＰＲ１１０は１段構成
に、第２の′ａ淡両画像演算器２００ＭＰＲ２１０は２
段構成に、第３の濃淡画像演算器３００のＭＰＲ３１０
は３段構成にそれぞれなっている。これら各ＭＰＲは、
データ遅延による歪を補正するレジスタ群で、シフト段
数はプログラムで可変できるようになっている。又、レ
ジスタ１４０．２４０．３４０はａ炎画像演算器間のデ
ータの受は渡しに伴うデータ遅延を吸収する。

このように構成された回路において、各濃淡画像演算器
の動作については、第１図に示すそれと同じであるので
説明は省略する。今、画像データをＲ、メモリ１２０の
係数をｒ、定数をｔｈとすると、第１段目の出力はｔｈ＋ｒ−Ｒとなる。次に２段目の画像データをＧ、メモリ２２０の
係数を９とすると２段目の出力はし　ｈ＋ｒ−Ｒ＋ｇ−
Ｇとなる。次に３段目の画像データを８、メモリ３２ｏの
係数をｂとすると、第３段目の出力はｔｈ＋ｒ−Ｒ＋ａ
・Ｇ＋ｂ−８＜１）となる。即ち、図に示す回路はＲ，Ｇ、８３色のカラー
画像に対し、〈１）式で表わされるような線形演ｎを行
うことができる。なお、接続段数は３段に限る必要はな
く任意の数であってよい。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によればメモリに積
和演算のための係数及び濃度変換のための変換テーブル
を予め記憶させておき、必要に応じて記憶されているデ
ータを取出すようにすることにより、入力画像の積和演
算と濃度変換を併せて行うことができる濃淡画像演算器
を実現することができる。更にこの回路を複数段、バイ
ブラインで直列接続することにより？！数色のカラー画
像に対する線形囲障を行うこともできる。また、本発明
によれば！！淡両画像演算器メモリと、算術論理演算ユ
ニットで構成しているため、メモリの内容を変えること
で乗算以外の演算（絶対値、２乗等）が可能となり、演
算＋ｉ能が増える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図はメモリの関数変換特性を示す図、第３図、第４図は
本発明の他の実施例を示す構成図、第５図は積和演算回
路の従来例を示す図、第６図は（襞度変換回路の従来例
を示す図である。１・・・乗算器　　　　　２・・・係数設定器３．２３
，１３０，２３０．３３０・・・算術論理演算ユニット１０・・・入力画像処理回路１１・・・ビデオ入力回路１２・・・△／Ｄ変換回路１３．２１．１２０．２２０，２３０−・・メモ１Ｊ１
４・・・Ｄ／△変換器　１５・・・ビデオ出力回路２０
・・・出力画像処理回路２２・・・ページ１旨定レジスタ２４・・・ファンクション指定レジスタ３０．１００，
２００，３００・・・濃淡画像演算器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の入力画像信号を入力として受け、該入力に
対応した関数関係を記憶したメモリと、該メモリの出力
と第２の入力画像信号を受けて演算を行う算術論理演算
ユニットとで構成され、該算術論理演算ユニットの出力
をその出力とする濃淡画像演算器。
（２）第１の入力画像信号を入力として受け、該入力に
対応した関数関係を記憶したメモリと、該メモリの出力
と第２の入力画像信号を受けて演算を行う算術論理演算
ユニットとで構成された濃淡画像演算回路をレジスタを
介して複数個直列接続し、最終接続段の濃淡画像演算回
路の出力をその出力とする濃淡画像演算器。