JP4741057B2 - イメージデータのガンマ補正装置 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、イメージセンサに関し、特にイメージデータをガンマ補正する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、イメージセンサから出力される赤色(red、以下Rと表す)、緑色(green、以下Gと表す)、青色(blue、以下Bと表す)イメージデータに対するガンマ補正の際、ガンマ補正されたデータは、指数関数を利用して得る。しかしながら、ハードウェアを利用して指数関数を正確に具現することは難しく、多くのハードウェアの構成要素を必要とする。
【0003】
図1は、ルックアップテーブル(lookup table)を利用する従来のガンマ補正装置を示すブロック図である。ルックアップテーブルは、予め計算したガンマ補正値を、ROM(read only memory)、RAM(random access memory)などに貯蔵している。
【0004】
図1において、従来のガンマ補正装置は、イメージデータをラッチするためのラッチ部100、イメージデータに対する予め計算したガンマ補正値を貯蔵しているルックアップテーブル部108、及びルックアップテーブル部108から出力されるガンマ補正されたデータをラッチするためのガンマラッチ部116からなる。
【0005】
ラッチ部100は、RイメージデータDREDをラッチするためのRラッチ102、GイメージデータDGREENをラッチするためのGラッチ104、及びBイメージデータDBLUEをラッチするためのBラッチを含む
【0006】
ルックアップテーブル部108は、Rイメージデータに関するガンマ補正値を貯蔵する第1ルックアップテーブル110、Gイメージデータに関するガンマ補正値を貯蔵する第2ルックアップテーブル112、及びBイメージデータに関するガンマ補正値を貯蔵する第3ルックアップテーブル114からなる。
【0007】
ガンマラッチ部116は、Rガンマラッチ118、Gガンマラッチ120、及びBガンマラッチ112からなり、第1、第2、及び第3ルックアップテーブル110、120、122から出力されるガンマ補正されたデータを各々ラッチする。
【0008】
このような従来のガンマ補正装置で、R、G、Bイメージデータは、それぞれに該当するラッチ102、104、106にラッチされる。次に、ラッチされた各イメージデータに対応するガンマ補正値をルックアップテーブルから読み出す。読み出されたガンマ補正値を各ガンマラッチ112、114、116を通じて次のイメージ処理手段に出力する。
【0009】
しかし、従来のガンマ補正装置では、R、G、Bそれぞれのイメージデータに関して予め計算したガンマ補正値をルックアップテーブルとして個別に貯蔵するため、これらのルックアップテーブルを実現するためのハードウェアが必要となり、回路面積が増大する問題点がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためのものであり、R、G、Bイメージデータに対するガンマ補正動作のためのハードウェアを共有することによって、回路面積を減少可能なガンマ補正装置を提供することにその目的がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、赤色(R)イメージデータ、緑色(G)イメージデータ及び青色(B)イメージデータを含むイメージデータをリアルタイムでガンマ補正するための装置であって、イメージ処理クロックを発生するイメージ処理クロック発生手段と、上記イメージ処理クロックの周波数の3倍の周波数を有するガンマ補正クロックを発生するガンマ補正クロック発生手段と、上記イメージ処理クロックの立ち上がりに応答して上記赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)イメージデータを受信して、上記イメージ処理クロックの次の立ち上がりまで、上記赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)イメージデータを貯蔵するイメージデータ入力手段と、上記イメージ処理クロックの1周期内に含まれる第1ないし第3の上記ガンマ補正クロックに応答して、上記イメージデータ入力手段からの上記赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)イメージデータを選択的に出力する第1選択手段と、第1ないし第3の上記ガンマ補正クロックに応答して該当イメージデータに対する始点値を出力する第2選択手段と、第1ないし第3の上記ガンマ補正クロックに応答して該当イメージデータに対するガンマ傾き値を出力する第3選択手段と、上記第1、第2及び第3選択手段からの出力値を入力されて該当イメージデータに対する部分ガンマ補正動作を実行して、上記イメージ処理クロックの1周期内の上記赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)イメージデータに対するガンマ補正されたイメージデータを出力する部分ガンマ補正手段と、第1及び第2の上記ガンマ補正クロックに応答して上記ガンマ補正された赤色(R)イメージデータ及び上記ガンマ補正された緑色(G)イメージデータを所定の時間の間貯蔵し、第3の上記ガンマ補正クロックに応答して、上記ガンマ補正された赤色(R)イメージデータ及び上記ガンマ補正された緑色(G)を外部に出力する出力手段とを含んでなり、上記出力手段は、第1及び第2の上記ガンマ補正クロックに応答して、上記部分ガンマ補正手段からのガンマ補正された赤色(R)イメージデータおよびガンマ補正された緑色(G)イメージデータを貯蔵し、第3の上記ガンマ補正クロックに応答して、上記部分ガンマ補正手段がガンマ補正された青色(B)イメージデータを次のイメージ処理手段に出力すると同時に、上記貯蔵しておいたガンマ補正された上記赤色(R)イメージデータおよび上記緑色(G)イメージデータを、次の前記イメージ処理手段に出力する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい一実施例を詳細に説明する。
【0013】
図2は、本発明にかかるガンマ補正装置に用いられるイメージ処理クロック及びガンマ補正クロックを示す波形図である。
【0014】
図2を参照すれば、ガンマ補正クロックCLK_GMMは、イメージ処理クロックCLK_IMGの3倍に等しい周波数を有する。イメージ処理クロックCLK_IMGは、イメージデータの処理に用いられるクロックであり、ガンマ補正クロックCLK_GMMは、イメージデータのガンマ補正に用いられるクロックである。イメージ処理クロックCLK_IMGの1周期の間、R、G、Bイメージデータは、ガンマ補正クロックCLK_GMMの立ち上がりに同期されてガンマ補正される。
【0015】
ガンマ補正クロックCLK_GMMの第1立ち上がりSR1でRイメージデータがガンマ補正される。ガンマ補正クロックCLK_GMMの第2立ち上がりSG1で、Rイメージデータのガンマ補正動作が完了し、Gイメージデータに対するガンマ補正動作が始まる。次に、ガンマ補正クロックCLK_GMMの第3立ち上がりSB1で、Gイメージデータのガンマ補正動作が完了し、Bイメージデータに対するガンマ補正動作が始まる。同じ方式で、その次のイメージデータがガンマ補正される。
【0016】
図3は、本発明にかかるガンマ補正装置を示すブロック図である。
【0017】
図3において、イメージデータ入力部300は、イメージ処理クロック発生器302から出力されるイメージ処理クロックCLK_IMGの立ち上がりに応答してRイメージデータDRED、GイメージデータDGREEN、及びBイメージデータDBLUEを受信して、イメージ処理クロックCLK_IMGの次の立ち上がりの時まで貯蔵する。
【0018】
第1マルチプレクサ310は、ガンマ補正クロック発生器304から出力されるガンマ補正クロックCLK_GMMに応答してイメージデータDRED、DGREEN、DBLUEを選択的に出力する。
【0019】
すなわち、第1マルチプレクサ310は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの第1立ち上がりSR1に応答してRイメージデータDREDを出力し、第2立ち上がりSG1に応答してGイメージデータDGREENを出力し、第3立ち上がりSB1に応答してBイメージデータDBLUEを出力する。
【0020】
第2マルチプレクサ320は、イメージデータに対する始点値をガンマ補正クロックCLK_GMMに応答して選択的に出力し、第3マルチプレクサ330は、イメージデータに対するガンマ傾き値をガンマ補正クロックCLK_GMMに応答して選択的に出力する。
【0021】
すなわち、ガンマ補正クロックの第1立ち上がりSR1に応答して第2マルチプレクサ320と第3マルチプレクサ330は、各々Rイメージデータの始点値とガンマ傾き値とを出力する。次いで、ガンマ補正クロックの第2立ち上がりSG1に応答して第2マルチプレクサ320と第3マルチプレクサ330とは、各々Gイメージデータの始点値とガンマ傾き値とを出力する。次いで、ガンマ補正クロックの第3立ち上がりSB1に応答して第2マルチプレクサ320と第3マルチプレクサ330は各々Bイメージデータの始点値とガンマ傾き値を出力する。
【0022】
部分ガンマ補正部340は、第1マルチプレクサ310からのイメージデータと、該当イメージデータに対する第2マルチプレクサ320からの始点値と、第3マルチプレクサ330からのガンマ傾き値を受信して部分ガンマ補正動作を実行して、各イメージデータに対するガンマ補正されたイメージデータGRED、GGREEN、GBLUEを出力する。
【0023】
ここで、ガンマ補正クロックCLK_GMMは、イメージ処理クロックCLK_IMGの3倍の周波数を有しているため、1周期のイメージ処理クロックの間に、R、G、Bイメージデータに対してガンマ補正が実行される。
【0024】
図4は、図3の部分ガンマ補正装置内で実行される部分的線型近似を使用する部分ガンマ補正方法を示すグラフである。図4の符号Xは入力イメージデータを示し、符号Yiはガンマ補正されたイメージデータを示す。符号SPは該当イメージデータの始点値を示し、符号Mは該当イメージデータのガンマ傾き値を示す。部分ガンマ補正方法の具体的方法は周知技術であるので、詳細な説明はここでは省略する。
【0025】
図3のRG出力部350は、部分ガンマ補正部340からのガンマ補正されたRイメージデータGRED及びガンマ補正されたGイメージデータGGREENを受信して貯蔵した後、ガンマ補正されたRイメージデータGRED及びガンマ補正されたGイメージデータGGREENを次のイメージ処理部に出力する。これに対し、部分ガンマ補正部340からのガンマ補正されたBイメージデータGBLUEは、次のイメージ処理部に直接出力される。これらのデータは、同じタイミングで次のイメージ処理部に出力される。すなわち、Bイメージデータに対するガンマ補正動作が完了すれば、ガンマ補正されたRイメージデータGRED及びガンマ補正されたGイメージデータGGREENは、ガンマ補正されたBイメージデータGBLUEと同時に次のイメージ処理部に伝送される。
【0026】
図2及び図3を参照し本発明にかかるガンマ補正装置の動作を説明する。
【0027】
まず、イメージデータDRED、DGREEN、DBLUEがイメージ処理クロックCLK_IMGの上昇エッジに応答してイメージデータ入力部300に入力されて貯蔵される。次いで、イメージデータが第1マルチプレクサ310に出力される。
【0028】
次いで、第1マルチプレクサ310は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの第1立ち上がりSR1に応答してRイメージデータDREDを部分ガンマ補正部340に出力する。また、第2及び第3マルチプレクサ320、330は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの第1立ち上がりSR1に応答してRイメージデータDREDの始点値SPR及びガンマ傾き値MRを部分ガンマ補正部340に出力する。部分ガンマ補正部340は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの1周期内にRイメージデータDREDに対するガンマ補正動作を実行してガンマ補正されたRイメージデータGREDをRG出力部350に出力する。RG出力部350は、ガンマ補正されたRイメージデータを貯蔵する。
【0029】
次いで、第1マルチプレクサ310は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの第2立ち上がりSG1に応答してGイメージデータDGREENを部分ガンマ補正部340に出力する。また、第2及び第3マルチプレクサ320、330は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの第2立ち上がりSG1に応答してGイメージデータDGREENの始点値SPG及びガンマ傾き値MGを部分ガンマ補正部340に出力する。部分ガンマ補正部340は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの1周期内にGイメージデータDGREENに対するガンマ補正動作を実行してガンマ補正されたGイメージデータGGREENをRG出力部350に出力する。RG出力部350は、ガンマ補正されたGイメージデータを貯蔵する。
【0030】
同様に、第1マルチプレクサ310は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの第3立ち上がりSB1に応答してBイメージデータDBLUEを部分ガンマ補正部340に出力する。また、第2及び第3マルチプレクサ320、330は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの第3立ち上がりSB1に応答してBイメージデータDBLUEの始点値SPB及びガンマ傾き値MBを部分ガンマ補正部340に出力する。部分ガンマ補正部340は、ガンマ補正クロックCLK_GMMの1周期内にBイメージデータDBLUEに対するガンマ補正動作を実行してガンマ補正されたBイメージデータGBLUEを出力する。
【0031】
RG出力部350は、次のRイメージデータのガンマ補正を処理するガンマ補正クロックCLK_GMMの第4立ち上がりSR2に応答してガンマ補正されたRイメージデータGRED及びガンマ補正されたGイメージデータGGREENを次のイメージ処理部に出力する。この場合、ガンマ補正されたBイメージデータGBLUEもガンマ補正されたRイメージデータGRED及びガンマ補正されたGイメージデータGGREENと同時に次のイメージ処理部に出力することとなる。
【0032】
本発明の技術思想は、上記の通り好ましい実施例によって具体的に記述されたが、上記の実施例は、その説明のためのものであって制限のためのものではないことに留意されるべきである。また、本発明の技術分野における通常の専門家であるならば、本発明の技術思想の範囲内で種々の変更が可能であることを理解することができる。
【0033】
【発明の効果】
上述したとおり、R、G、B各イメージデータのガンマ補正を行うハードウェアを共有化し、イメージ処理クロック周波数の3倍の周波数を有するガンマ補正クロックを利用して、イメージ処理クロックの1周期内に、すなわち、ガンマ補正クロックの3周期内にR、G、B各イメージデータのガンマ補正動作を実行させることで、従来と同様のガンマ補正処理が可能であり、従来技術に比較して回路面積を減少可能な優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のルックアップテーブル方式を使用したガンマ補正装置に関するブロック図である。
【図2】 本発明の一実施例にかかるクロック信号の波形図である。
【図3】 本発明の一実施例にかかるガンマ補正装置のブロック図である。
【図4】 部分線形近似方式のガンマ補正動作に関するグラフである。
【符号の説明】
CLK_IMG イメージ処理クロック
CLK_GMM ガンマ補正クロック
300 イメージデータ入力部
310、320、330 マルチプレクサ
340 部分ガンマ補正部
350 RG出力部
Claims (5)
- 赤色(R)イメージデータ、緑色(G)イメージデータ及び青色(B)イメージデータを含むイメージデータをリアルタイムでガンマ補正するための装置であって、
イメージ処理クロックを発生するイメージ処理クロック発生手段と、
上記イメージ処理クロックの周波数の3倍の周波数を有するガンマ補正クロックを発生するガンマ補正クロック発生手段と、
上記イメージ処理クロックの立ち上がりに応答して上記赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)イメージデータを受信して、上記イメージ処理クロックの次の立ち上がりまで、上記赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)イメージデータを貯蔵するイメージデータ入力手段と、
上記イメージ処理クロックの1周期内に含まれる第1ないし第3の上記ガンマ補正クロックに応答して、上記イメージデータ入力手段からの上記赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)イメージデータを選択的に出力する第1選択手段と、
第1ないし第3の上記ガンマ補正クロックに応答して該当イメージデータに対する始点値を出力する第2選択手段と、
第1ないし第3の上記ガンマ補正クロックに応答して該当イメージデータに対するガンマ傾き値を出力する第3選択手段と、
上記第1、第2及び第3選択手段からの出力値を入力されて該当イメージデータに対する部分ガンマ補正動作を実行して、上記イメージ処理クロックの1周期内の上記赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)イメージデータに対するガンマ補正されたイメージデータを出力する部分ガンマ補正手段と、
第1及び第2の上記ガンマ補正クロックに応答して上記ガンマ補正された赤色(R)イメージデータ及び上記ガンマ補正された緑色(G)イメージデータを所定の時間の間貯蔵し、第3の上記ガンマ補正クロックに応答して、上記ガンマ補正された赤色(R)イメージデータ及び上記ガンマ補正された緑色(G)を外部に出力する出力手段とを含んでなり、
上記出力手段は、
第1及び第2の上記ガンマ補正クロックに応答して、上記部分ガンマ補正手段からのガンマ補正された赤色(R)イメージデータおよびガンマ補正された緑色(G)イメージデータを貯蔵し、
第3の上記ガンマ補正クロックに応答して、上記部分ガンマ補正手段がガンマ補正された青色(B)イメージデータを次のイメージ処理手段に出力すると同時に、上記貯蔵しておいたガンマ補正された上記赤色(R)イメージデータおよび上記緑色(G)イメージデータを、次の前記イメージ処理手段に出力することを特徴とするガンマ補正装置。 - 上記第1選択手段は、
上記ガンマ補正クロックの第1立ち上がりに応答して上記赤色(R)イメージデータを出力し、
上記ガンマ補正クロックの第2立ち上がりに応答して上記緑色(G)イメージデータを出力し、
上記ガンマ補正クロックの第3立ち上がりに応答して上記青色(B)イメージデータを出力する請求項1に記載のガンマ補正装置。 - 上記第2選択手段は、
上記ガンマ補正クロックの第1立ち上がりに応答して上記赤色(R)イメージデータに対する始点値を出力し、
上記ガンマ補正クロックの第2立ち上がりに応答して上記緑色(G)イメージデータに対する始点値を出力し、
上記ガンマ補正クロックの第3立ち上がりに応答して上記青色(B)イメージデータに対する始点値を出力する請求項2に記載のガンマ補正装置。 - 上記第3選択手段は、
上記ガンマ補正クロックの第1立ち上がりに応答して上記赤色(R)イメージデータに対するガンマ傾き値を出力し、
上記ガンマ補正クロックの第2立ち上がりに応答して上記緑色(G)イメージデータに対するガンマ傾き値を出力し、
上記ガンマ補正クロックの第3立ち上がりに応答して上記青色(B)イメージデータに対するガンマ傾き値を出力する請求項3に記載のガンマ補正装置。 - 上記第1、第2及び第3選択手段がマルチプレクサであることを特徴とする請求項1に記載のガンマ補正装置。
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