JPS6254373A - 画像処理装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は画像メモリと演算回路と入力回路と出力回路と
からなり、複数成分よりなる画像例えばカラー画像等を
扱い得るようにした画像処理装置に関する。

口、従来の技術 画像処理には、もとの画像情報が単色的、即ち単一スカ
ラー量の二次元的な分布を表わしているもので、画像処
理を行って表示される画像も単色的である場合もあるが
、最近は画像処理でカラー画像を扱う場合も増えてきた
。所でカラー画像を扱う事例としては、二次元的な温度
分布をカラー表示すると云うような、単一スカラ量の二
次元分布をカラー表示する場合が多く、画像処理として
はスカラ量を幾つかの段階にランク分けし、各ランクに
夫々興る色を割り当てると云う形の処理であって、従来
のカラー画像処理装置は、このような場合に適したもの
である。即ち従来装置は画像入力は一チャンネルで出力
だけが複数チャンネルになっているような構成で、処理
すべき画像がカラー画像であるような場合、画像データ
の三原色成分について同時並列的に画像処理ができず、
−色ずつ順次処理して行かねばならないと云う問題があ
った。第５図は、従来カラー画像処理装置として発表さ
れているものの一例の画像データの流れに着目した構成
を示すものである。図中１は入力回路であって、外部よ
り入力される画像情報を内部形式に合った画像データに
変換し、装置内部に出力するものである。例えば外部の
画像情報とは、ＴＶ左カメラり得られるアナログビデオ
信号などであって、このとき入力回路１は、アナログビ
デオ信号を所定のサンプリング周期で取込み、所定のビ
ット数の所定の形式のディジタルデータに変換し、サン
プリングクロック或は動作の基本となる別のクロックに
従って変換したディジタル画像データを連続的にデータ
バスＡに出力する。

図中２は、画像メモリであって、データバスＡ上に連続
的に送られて来る画像データを順次取込み記憶する。画
像メモリ２は通常複数枚あって、不図示の制御回路によ
って各々独立に入力状、態、出力状、態、又は待機状態
に設定される。各画像メモリ２の出力は３系統あって、
３本で構成されるデータバスＢに接続される。１枚の画
像メモリの出力がデータバスＢの内の１本に接続される
と、他の画像メモリのこのバスへの接続は禁止される。

データバスＢは３本構成であるので、データバスＢに対
して３枚の画像メモリが出力状態になり得る。このとき
、３枚の画像メモリ２に一枚のカラー画像の３原色画像
が記憶されておれば出力回路４は外部へカラー画像デー
タを出力することが可能となる。出力回路４はデータバ
スＢ上の画像データを外部の出力光の形式に適合するよ
う画像データを変換し、出力する。例えば、出力光がＲ
ＧＢ入力のカラーＣＲＴディスプレーであれば、データ
バスＢ上の３つの画像データを３つのＡＤ変換器でアナ
ログ変換し、複合同期信号と共に或は一つの原色信号に
同期信号を付加してカラーＣＲＴディスプレーの入力信
号とする。゛演算回路３は、データバスＢより画像デー
タを得るとデータバスのデータサイクルと同じ周期で次
々に画像データに演算処理を施し、演算結果を再びデー
タバスＡに出力する。演算結果はデータバスＡ経由で画
像メモリ２に書込まれる。演算回路３の入力は３系統あ
るが、常に３人力が使用されるのではない。入力が１系
統の場合は、１枚の白黒画像を定数と比較して２値化す
るような処理とか非線形の変換処理を施して階調鋪正な
どが行われる。入力が２系統の場合は、２枚の白黒画像
間の平均や差分などを求めることが出来る。入力が３系
統の場合は、３枚の白黒画像の線形結合を行ったり、カ
ラー画像の３原色に対して線形結合を行い色座標変換に
よる一成分が得られる。

上述装置構成では装置の動作状態がどうであれ、画像デ
ータの流れは必ず画像メモリを通ることおよび一部の処
理を除いて処理対架が単色画像であることが重要である
。この２点が原因で従来の装置は次のような問題点を有
する。即ち演算結果は一本のデータバスＡに出力され、
画像メモリに一旦格納されてから出力されるから、一時
に入力できるのは単色の画像情報であり、カラー画像の
３原色に対する処理は、基本となる処理を３回繰り返さ
なければならない。例えば、２枚のカラー画像の平均演
算によるカラーの平均画像を得るには、２枚の白黒画像
に対する平均処理をカラー画像の３原色に対して繰返さ
なれけばならない。

このため従来のカラー画像処理装置は、カラー画像に対
する処理時間が長（かかり画像メモリの利用効率も低い
ものとなっている。

ハ１発明が解決しようとする問題点 本発明はカラー画像のような複数成分よりなる画像情報
を入力とし出力とする画像処理装置であって、上述従来
構成の問題点を解消しようとするものである。

二１問題点解決のための手段 同時処理可能な画像情報成分をｎ（例えばカラー画像を
扱うなら、一画面分の画像情報の成分は３）とすると、
画像メモリへの入力データバスをｎ本設け、画像メモリ
からの出力データバスＢをｎ本−組で一チャンネルとし
て複数チャンネル設け、画像メモリへは入力回路および
演算回路の何れからも入力可能、画像メモリからは演算
回路および出力回路の何れへも出力可能とすると共に、
演算回路および入力回路の何れもが画像メモリを経由し
ないで直接出力回路に出力できるようにした。

ホ１作用 画像メモリへの入力データバスがｎ本あり画像メモリか
らの出力データバスが１チャンネルｎ本で複数例えば２
チヤンネルあるので、画像メモリへは同時にｎ成分の画
像情報を入力でき、このためｎ成分の画像情報を同時並
列的に処理でき、また入力回路および演算回路から直接
出力回路へ出力できるので、画像データの流れに一々画
像メモリが介在することによる非能率が解消される。

へ、実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。Ａは入力データバス
で、Ａａ、Ａｂ、Ａｃの３本があり、夫々が画像メモリ
２の入力系統に接続される。画像メモリ２は３画像分あ
るが、それより多くてもよく、多い方が画像処理能力は
向上する。複数の入力データバスと複数の画像メモリと
の接続は固定的でなく、入力データバスの何れもが、画
像メモリの何れとも接続可能であり、この接続の制御は
図外の制御用コンピュータが行っている。入力データバ
スＡには入力回路１および演算回路３が接続され、演算
回路３による画像処理の結果を再び画像メモリ２に格納
することができる。データバスＢおよびＣは夫々出力デ
ータバスでＢは３本のデータバスＢａ、Ｂｂ、Ｂｅより
なリーチヤンネルを構成しており、Ｃも３本のデータバ
スＣａ。

Ｃｂ、、Ｃｃよりなり、もう一つのチャンネルを構成し
ている。チャンネルＢのデータバスＢａ、Ｂｂ、Ｂｃは
画像メモリ２の出力系統および入力回路１の出力系統に
接続されると共に演算回路３および出力回路４の入力系
統に接続されている。またチャンネルＣの各データバス
Ｃａ　ｒ　Ｃｂ　＋　Ｃｃは画像メモリ２および入力回
路１の出力系統に接続されると共に演算回路３の入力系
統に接続されている。更に演算回路３からは出力回路４
へ直接画像データを転送する３チヤンネルのデータライ
ン８ａ、８ｂ、８ｃが設けられている。

第２図に画像メモリ２の内部構成の一例を示す。画像入
力時には入力データバスＡの３本のバス５ａ、５ｂ、５
ｃが３個のバッファｌｏａ、１０ｂ、１０ｃに入力され
、スイッチ１０によって一本のバスが選択されメモリ９
のデータ入力端子９ａに入力される。このとき、メモリ
９に対するアドレスは、画像メモリ内部又は外部よりア
ドレス入力端子９Ｃに与えられる。画像出力時には、メ
モリ９の出力データが９ｂより得られ、スイッチ１２ａ
〜スイツチ１３ｃを経て出力バッファ１４ａ〜１５ｃに
より出力データバスＢ、Ｃに出力される。スイッチ１２
ａ〜１３ｃはどれも独立にＯＮ、ＯＦＦが可能である。

ただし同−出力データバス上での他の画像メモリや画像
入力回路の出力データとの競合が禁止される。このよう
な構成とすることにより、全ての画像メモリは、同様に
全てのバスと接続されることが出来、全てが対等な立場
となり得るので、非常に柔軟性の高い画像メモリの利用
が可能である。例えば、３枚の画像メモリにＲＧＢ３成
分の画像データを格納し、データバスＢを用いてカラー
画像を出力していたものを、ｎ成分とｎ成分の画像を入
れ替えて出方じたいような場合Ｒ用の画像メモリとＢ用
の画像メモリでの出力バッファへのスイッチの接続を入
れ替えるだけでよく画像データ全ての入れ替えは全く必
要ない。また、１枚の白黒画像の格納された画像メモリ
の内容を着色のない白黒映像として観察したい場合従来
は出方用メモリ３枚に同一画像を書込まねばならなかっ
たが、出力データチャンネルの３本のバス６ａ、６ｂ、
６ｃの３本共に同一データが出力されるようにスイッチ
１２ａ〜１２ｃをＯＮにするだけでよい。

ここで、実際にはスイッチ１２ａ〜スイツチ１３ｃと出
力バッファ１４ａ〜１５ｃの組合せは出力状態の切換可
能な３ステートバスバツフアＩＣなどを利用すればよい
。

第３図に、画像入力回路１の内部構成の一例を示す。外
２部のカラー画像は３成分が分離して入力端子２３ａ、
２３ｂ、２３ｃに入力され、内部にある第１〜第３のデ
ータ変換回路１６ａ、１６ｂ、１６ｃにて３成分並列に
装置の内部形成に合った画像データに変換される。第１
のデータ変換回路１６の出力データは、スイッチ１７ａ
、１７ｂ、１７ｃを経てバスバッファ２０ａ、２０ｂ、
２０ｃにより、データバスＡａ、データバスＢａ、デー
タバスＣａに送られる。同様に、第２、第３のデータ変
換回路１６ｂ、１６ｃの出力データは、データバスＡｂ
、Ｂｂ、ＣｂおよびデータバスＡｃ、Ｂｃ、、Ｃｃに送
られる。ただしこのとき、データバスＡ上では演算回路
３の出力データと、またデータバスＢ、Ｃ上では画像メ
モリ２の出力データとの競合は禁止されている。外部か
らのカラー画像のＲ，Ｇ、Ｂ成分が入力端子２３ａ、２
３ｂ、２３ｃに入力され、データバスＡの３本のバスＡ
　ａ　−Ａ　ｃに出力される場合には、スイッチ１７ａ
、１８ａ、１９ａが閉じてデータはパスバッファにより
データバスＡに送出される。データバスＢに出力する場
合であれば、スイッチ１７ｂ、１８ｂ、１９ｂが閉じる
。このようにこの画像入力回路では、３つのデータバス
の何れにもカラー画像を出力することが可能である。当
然３回同時に出力状態とせず１回路のみ動作させれば従
来の白黒画像入力が行える。またこの画像入力回路は、
データバスＡ、Ｂ、Ｃ上に何枚あってもよく、例えば、
２枚あって、１枚がデータバスＢへ、１枚がデータバス
Ｃヘカラー画像を送出すれば演算回路３で２枚の外部入
力のカラー画像間の演算が可能になる。出力回路４内部
には、少な（とも３回路の画像データ変換回路があって
、−チャンネルのデータバスＢ６と専用データライン８
ａ、８ｂ、８ｃから入力される３成分より成るカラー画
像データの一方を３成分同時に外部形成の画像信号に変
換出力ライン９ａ、９ｂ、９ｃへ出力することか出来る
。

演算回路３の入出力系統の増加によって３原色からなる
カラー画像を２枚同時に入力し、演算処理を３原色の夫
々の２面の画像間で実行し、その結果を３原色同時に出
力することが出来る。当然、演算回路内部で同種の基本
演算回路が３回路必要であることは云うまでもない。２
枚ではな（１枚のカラー画像を入力し、カラーの演算結
果を出力する処理も当然可能である。カラー画像の各原
色データについて２堕化処理を行ったり、非線形変換に
よる階調補正などがそれに当たる。この場合各原色にお
ける処理のパラメータは３回路独立に与えることが出来
る。このことを利用して一チャンネルのデータバスＢま
たは他の一チャンネルのデータバスＣの何れかの３本の
バスに白黒画像データの書込まれた画像メモリの出力デ
ータを同時にのせ、演算回路３にカラー画像と同じよう
に入力すると疑似カラー演算出力が得られる。演算回路
３の内部に３つの画像データ間の線形結合演算が可能な
回路を３回段ければ、カラー画像入力に対して、色座標
変換処理を施し、変換後のカラー画像をデータバスＡま
たは出力回路４に対して出力することが可能である。

従来通の白黒画像に対する処理も可能であることは当然
であるが、カラー画像が利用する各３本構成のデータバ
スチャンネルの各々２本のデータバスを利用して倍精度
の白黒画像データを扱うことも可能である。例えば各チ
ャンネルが８ビツトのバス３本で構成されているとする
と、倍精度として１６ビツト巾の画像データが扱えるこ
とになる。この場合、演算回路内部にある３組の８ビツ
ト対応の基本演算回路は、２組が結合するなどして１６
ビツト対応に拡張される。同様の考え方で３本構成のデ
ータバスの３本を全て用いて３倍精度に拡張される。ま
た異る白黒画像３枚を同時にデータバスにのせ３つの画
像データに同じ演算処理を施せば見掛は上３倍の処理速
度を得ることが出来る。

１第４図は本発明の他の実施例である。上述第１図に示
した実施例との違いは、演算回路３がら出力回路４ヘデ
ータを転送する専用のデータライン８Ｘ：１〜８ｃを廃
し、データバスＡａ−Ａｃを出力回路４の入力系統の一
つに接続し、これによって第１図のデータライン８ａ〜
８ｃの機能を行わせるようにした点にあり、総合的な装
置機能は第１図の実施例と同じである。

ちっとも、第１図の実施例では演算回路３の出力系統が
二つ必要であるのに対し、第４図の構成では一系統でよ
いと云う点と、第１図の構成では演算結果を出力回路に
転送している間に、空いているデータバスＡａ−Ａｃを
使って入力回路１がら画像メモリにデータを書込むこと
ができたの１等 が、第４図の実施例ではそれができないと云うダ失が雨
間にはある。

以上の実施例では、カラー画像信号を処理するもの七し
て３本構成（Ｒ，Ｇ、Ｂ）のデータバスについて説明し
たが、４本以上のデータバスについても、同様に構成す
れば、多機能でかつ高速なデータ処理ができることは云
うまでもない。４本以上のデータバス（データ処理）を
必要とする例を上げろと、人工衛生などによるリモート
センシング画像があり、通常は赤外領域の４バンド以上
の画像データに対して処理を行っている。これを本実施
例のように必要な数のデータバスを構成すれば、一度に
処理することができ、処理速度を速くすることができる
。又任意のバスを選択すれば、特定の波長領域同士を組
み合わせた処理ら行え非常に多機能になる。

このように、本発明は一般的に二次元的座標上の一点に
対応する量が複数成分よりなる量であるような情報を入
力とし、それに演算処理を施して出力することができる
装置であって、同時並列に取り扱われる情報量が３種に
限定されるものではない。

ト、効果 画像メモリの入力系統に複数のデータバスが接続された
ことにより、データの流れの全ての経路てｎ成分を同時
に扱えるようになった。また従来データの流れは全て画
像メモリを経由するようになっていたのが、演算回路か
ら直接出力回路へ出力できるので画像入力時には、従来
動作していなかった演算回路を利用でき画像処理時には
、演算回路に対する画像データの入出刃先が画像メモリ
だけであったのが、入力回路、出力回路を直接利用でき
、画像出力には画像データ源が画像メモリだけであった
のが、入力回路、演算回路からの画像データも直接でき
るので、無駄な画像メモリの使用が減り、画像メモリの
利用効率が向上し、他の回路も有効利用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の〜実施例のブロック図、第２図は上記
における画像メモリの周辺回路図、第３図は同じく画像
入力回路の周辺回路図、第４図は本発明の他の実施例の
ブロック図、第５図は従来例のブロック図である。 代理人　　弁理士　縣　　浩　介 第２図面イ象メ毛り／）ａ成例 第５図従兼例 已−ａ　Ｉ＝３−ｂ　Ｂ−ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２以上の値ｎに対してｎ成分同時入力可能な画像
   情報入力回路と、ｎ面以上の画像メモリと、ｎ成分同時
   演算処理可能な演算回路と、ｎ成分の画像情報の同時出
   力可能な出力回路と、上記入力回路及び演算回路から上
   記画像メモリに画像情報を入力するｎ本よりなるデータ
   バスと、上記入力回路および上記面像メモリから上記演
   算回路に画像情報を転送する一チャンネルがデータバス
   で構成される複数チャンネルのデータバスとよりなり、
   上記入力回路からのｎ成分の画像情報とｎ面の画像メモ
   リからのｎ成分の画像情報と演算回路からのｎ成分の画
   像情報とを上記出力回路へ同時出力可能とした画像処理
   装置。
2. （２）演算回路から出力回路への画像情報の出力が演算
   回路と出力回路との間に設けられた複数チャンネルの専
   用データラインである特許請求の範囲第１項記載の画像
   処理装置。
3. （３）各画像メモリは、ｎ本の入力データバスからの画
   像データが入力され、内一つの入力データを選択する選
   択回路と選択回路で選択された一成分の画像データ一画
   面分を記憶可能なメモリ回路と、メモリ回路の出力デー
   タが同時に入力される非出力状態、出力状態が切換可能
   なｎ×チャンネル数の出力回路より構成され、該出力回
   路は各々独立に接続された出力データバスに画像データ
   を出力することが可能であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の画像処理装置。