JPH0583596A - Gradation corrector - Google Patents
Gradation correctorInfo
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- JPH0583596A JPH0583596A JP3241171A JP24117191A JPH0583596A JP H0583596 A JPH0583596 A JP H0583596A JP 3241171 A JP3241171 A JP 3241171A JP 24117191 A JP24117191 A JP 24117191A JP H0583596 A JPH0583596 A JP H0583596A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル画像の階
調補正装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gradation correcting apparatus for digital images.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９は、特開昭６１−１０５９６２号公
報に示された従来の階調補正装置の構成を示すブロツク
回路図である。図において、４０はビデオ信号源、４１
はＡ／Ｄ変換器で、入力されたビデオ信号はＡ／Ｄ変換
器４１で８ビットに量子化され、フレームメモリ１０に
書き込まれる。フレームメモリ内の画像データは、画像
モニタを有する操作卓４３からの指示により、ＣＰＵ４
２，ＲＡＭ４４，ＲＯＭ４５によって階調補正される。
次に、フレームメモリ１０内の補正された画像データ
は、読み出されてＤ／Ａ変換器４６にてアナログ信号に
変換され、出力端子４７から出力される。2. Description of the Related Art FIG. 9 is a block circuit diagram showing a configuration of a conventional gradation correction device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-105962. In the figure, 40 is a video signal source, 41
Is an A / D converter, and the input video signal is quantized into 8 bits by the A / D converter 41 and written in the frame memory 10. The image data in the frame memory is stored in the CPU 4 by an instruction from the console 43 having an image monitor.
2, gradation correction is performed by the RAM 44 and the ROM 45.
Next, the corrected image data in the frame memory 10 is read out, converted into an analog signal by the D / A converter 46, and output from the output terminal 47.
【０００３】次に、画像データの階調補正アルゴリズム
について説明する。まず、フレームメモリ１０に記憶さ
れた画像データの平均階調Ｄａをランダムサンプルによ
り調べる。次に、入力された希望平均階調Ｄｔと実際の
平均階調Ｄａとにもとづいて、図１０中に実線で示す変
換テーブル（入出力特性グラフ）を作成する。Next, a gradation correction algorithm for image data will be described. First, the average gradation Da of the image data stored in the frame memory 10 is examined by a random sample. Next, a conversion table (input / output characteristic graph) shown by a solid line in FIG. 10 is created based on the input desired average gradation Dt and actual average gradation Da.
【０００４】図１０中の一点鎖線は無補正の場合を示
し、入力データと出力データは一対一で対応する。ここ
でＤａとＤｔが定まれば座標の一点（Ｄａ，Ｄｔ）が決
まるので、図示のように黒〜階調Ｄａおよび階調Ｄａ〜
白の各部について、最も単純な形の線形関数による変換
特性を与える。関数式が求まれば、入出力データの変換
テーブルを作成することができるので、入力データをア
ドレス入力として出力値を読み出すようにＲＡＭ４４を
ＲＯＭ化する。The alternate long and short dash line in FIG. 10 shows the case without correction, and the input data and the output data have a one-to-one correspondence. Here, if Da and Dt are determined, one point (Da, Dt) of the coordinates is determined. Therefore, as shown in the drawing, black-gradation Da and gradation Da-
For each white part, the conversion characteristic by the simplest linear function is given. If a functional expression is obtained, a conversion table of input / output data can be created, so the RAM 44 is ROMized so that the output value is read using the input data as an address input.
【０００５】次に、フレームメモリ１０内の画像データ
を作成した変換テーブルにしたがって階調変換する。こ
の場合、図１０中の実線の変換特性によれば、黒〜Ｄａ
は黒〜Ｄｔに伸長され、逆にＤａ〜白はＤｔ〜白に圧縮
される。これによって、例えば黒側に偏っていた画像を
白側に修正することができる。更に、一回の変換で良好
な画像が得られなかった場合は、補正された画像データ
に対して新たな希望平均階調Ｄｔを与え、再度これらの
処理を繰り返すことで最適な変換テーブルを作成する。Next, gradation conversion is performed on the image data in the frame memory 10 according to the conversion table created. In this case, according to the conversion characteristic of the solid line in FIG. 10, black to Da
Is expanded to black to Dt, and conversely, Da to white is compressed to Dt to white. Thereby, for example, an image that is biased to the black side can be corrected to the white side. Further, when a good image cannot be obtained by one conversion, a new desired average gradation Dt is given to the corrected image data, and these processes are repeated again to create an optimum conversion table. To do.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の階調補正装置
は、以上のように、平均階調と希望平均階調から変換テ
ーブルを作成しているので、画像データがある階調付近
に集中している場合の階調のダイナミックレンジ拡張が
できず、また、階調変換をＲＡＭやＲＯＭの変換テーブ
ルにより行っているので、直線性の強い変換を行う場合
には冗長性が高い。更に、変換テーブルの作成および変
更時に膨大な量のデータを演算しなければならないの
で、処理速度が遅い等の問題点があった。As described above, since the conventional gradation correction device creates the conversion table from the average gradation and the desired average gradation, the image data is concentrated near a certain gradation. In this case, the dynamic range of gradation cannot be expanded, and since gradation conversion is performed by a conversion table of RAM or ROM, redundancy is high when conversion with strong linearity is performed. Furthermore, since a huge amount of data must be calculated when creating and changing the conversion table, there is a problem that the processing speed is slow.
【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、画像データの階調のダイナミッ
クレンジの拡張ができ、また、冗長性が低く、変換特性
の変更が高速で行える階調補正装置を得ることを目的と
する。The present invention has been made in order to solve the above problems, and can extend the dynamic range of gradation of image data, has low redundancy, and can change conversion characteristics at high speed. An object is to obtain a gradation correction device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、任意
の階調とその目標値，白レベルおよび黒レベルを変換パ
ラメータとして入力する手段と、この変換パラメータの
任意の階調，白レベルおよび黒レベルをそれぞれ目標
値，１００％白階調および０階調に変換するという条件
にもとづいて変換係数を算出する手段と、この変換係数
および上記変換パラメータにもとづいて入力画像データ
を変換する変換手段とを備えたものである。According to a first aspect of the invention, means for inputting an arbitrary gradation and its target value, white level and black level as conversion parameters, and arbitrary gradation and white level of this conversion parameter. And means for calculating a conversion coefficient under the condition that the black level is converted into a target value, 100% white gradation and 0 gradation, respectively, and conversion for converting the input image data based on the conversion coefficient and the conversion parameter. And means.
【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、目
標値，白レベルおよび黒レベルを決定するための判定デ
ータを入力する手段と、入力画像データを記憶するフレ
ームメモリと、このフレームメモリに記憶された画像デ
ータのヒストグラムを生成する手段と、このヒストグラ
ム，および判定データから変換パラメータとして用いる
白レベル，黒レベル，および任意階調として平均階調を
算出する手段とを備えた点を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, means for inputting determination data for determining a target value, a white level and a black level, a frame memory for storing input image data, and this frame memory A feature is that it is provided with means for generating a histogram of the stored image data, and means for calculating an average gradation as a white level, a black level, and an arbitrary gradation used as conversion parameters from the histogram and the judgment data. To do.
【００１０】請求項３の発明は、請求項２において、白
レベルおよび黒レベルを決定するための判定データを個
別に設定できるように構成し、これら２つの判定データ
をあらかじめ用意された複数の判定データの中から画像
データの平均階調に応じて選択するようにした点を特徴
とする。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the determination data for determining the white level and the black level can be individually set, and the two determination data are prepared in advance. The feature is that it is selected from the data according to the average gradation of the image data.
【００１１】[0011]
【作用】請求項１の発明によれば、その変換特性を数個
のパラメータで設定できるので、変換特性の変更が高速
に行え、回路の冗長性の低減が図れる。また、変換特性
を外部から入力する４つの変換パラメータから求めてい
るので、画像の階調の偏りを調整できると同時に、ダイ
ナミックレンジの拡張を行うことができる。According to the first aspect of the present invention, since the conversion characteristic can be set by using several parameters, the conversion characteristic can be changed at high speed and the redundancy of the circuit can be reduced. Further, since the conversion characteristic is obtained from four conversion parameters input from the outside, it is possible to adjust the bias of the gradation of the image and at the same time to extend the dynamic range.
【００１２】請求項２の発明は、請求項１の階調補正装
置で用いる変換パラメータを決定する任意の階調，白レ
ベルおよび黒レベルを、白レベルおよび黒レベルを決定
する判定データおよび画像データのヒストグラムから自
動的に求めるので、画像に応じた適切な値を設定するこ
とができ、一定の品質の画像を得ることができる。According to a second aspect of the present invention, an arbitrary gradation for determining a conversion parameter used in the gradation correction apparatus for the first aspect, a white level and a black level are determined, and determination data and image data for determining a white level and a black level. Since it is automatically obtained from the histogram of, it is possible to set an appropriate value according to the image and obtain an image of constant quality.
【００１３】請求項３の発明は、請求項２の階調補正装
置において、白レベルおよび黒レベルを決定する判定デ
ータを独立させ、これらの判定データを画像データに応
じて自動的に設定するようにしたので、入力画像の特性
に応じて、より適切なダイナミックレンジの拡張を行う
ことができる。According to a third aspect of the present invention, in the tone correction device according to the second aspect, the determination data for determining the white level and the black level are made independent, and these determination data are automatically set according to the image data. Therefore, the dynamic range can be expanded more appropriately according to the characteristics of the input image.
【００１４】[0014]
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１は８ビットに量子化
された画像データＹｉが入力される入力端子、２は任意
の階調Ｄａが入力される入力端子、３は入力端子２から
入力される任意の階調Ｄａを変換しようとする目標値Ｄ
ｔが入力される入力端子、４は黒レベルＢが入力される
入力端子、５は白レベルＷが入力される入力端子、６は
乗算係数発生器で、入力端子２，３，４，５から入力さ
れる任意の階調Ｄａ，目標値Ｄｔ，黒レベルＢおよび白
レベルＷから、傾きＰ，Ｑを算出する。７は変換回路
で、入力端子２，３，４から入力される任意の階調Ｄ
ａ，目標値Ｄｔ，黒レベルＢおよび乗算係数発生器６で
求められた傾きＰ，Ｑにもとづいて、入力端子１から入
力された画像データＹｉを出力画像データＹｏに変換す
る。８は出力画像データＹｏの出力端子である。EXAMPLES Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is an input terminal to which image data Yi quantized into 8 bits is input, 2 is an input terminal to which an arbitrary gradation Da is input, and 3 is an arbitrary gradation to be input from the input terminal 2. Target value D to convert Da
t is an input terminal, 4 is an input terminal to which a black level B is input, 5 is an input terminal to which a white level W is input, 6 is a multiplication coefficient generator, and is input from input terminals 2, 3, 4, 5 Gradients P and Q are calculated from the input arbitrary gradation Da, target value Dt, black level B, and white level W. Reference numeral 7 is a conversion circuit, which is an arbitrary gradation D input from the input terminals 2, 3, and 4.
The image data Yi input from the input terminal 1 is converted into output image data Yo based on a, the target value Dt, the black level B, and the slopes P and Q obtained by the multiplication coefficient generator 6. Reference numeral 8 is an output terminal for the output image data Yo.
【００１５】図２は変換回路７の実施例のブロツク回路
図である。図において、２０は傾きＱが入力される入力
端子、２１は傾きＰが入力される入力端子、２２は画像
データＹｉと任意の階調Ｄａを比較する比較器、２３〜
２５はセレクタで、比較器２２の出力に応じてそれぞれ
任意の階調Ｄａまたは黒レベルＢ，傾きＱまたは傾き
Ｐ，目標値Ｄｔまたはゼロデータを選択する。２６は画
像データＹｉからセレクタ２３の出力を減算する減算
器、２７は０以下のデータを０にするリミッタ、２８は
リミッタ２７の出力とセレクタ２４の出力を乗算する乗
算器、２９は乗算器２８の出力とセレクタ２５の出力を
加算する加算器、３０は２５５以上のデータを２５５に
するリミッタである。FIG. 2 is a block circuit diagram of an embodiment of the conversion circuit 7. In the figure, 20 is an input terminal for inputting the inclination Q, 21 is an input terminal for inputting the inclination P, 22 is a comparator for comparing the image data Yi with an arbitrary gradation Da, and 23 to
Reference numeral 25 is a selector for selecting an arbitrary gradation Da or black level B, slope Q or slope P, target value Dt or zero data in accordance with the output of the comparator 22, respectively. 26 is a subtractor for subtracting the output of the selector 23 from the image data Yi, 27 is a limiter for setting the data of 0 or less to 0, 28 is a multiplier for multiplying the output of the limiter 27 and the output of the selector 24, 29 is a multiplier 28 Is an adder for adding the output of the selector 25 and the output of the selector 25, and 30 is a limiter for setting 255 or more data to 255.
【００１６】次に動作について説明する。まず、乗算係
数発生器６において、入力端子２，４，５から入力され
る任意の階調Ｄａ，黒レベルＢ，白レベルＷおよび入力
端子３から入力される目標値Ｄｔから、図３中に実線で
示したような変換特性を規定する傾きＰおよび傾きＱを
求める。この傾きＰは、 Ｐ＝Ｄｔ／（Ｄａ−Ｂ） で求められ、傾きＱは、 Ｑ＝（２５５−Ｄｔ）／（Ｗ−Ｄａ） で求められる。Next, the operation will be described. First, in the multiplication coefficient generator 6, from the arbitrary gradation Da, the black level B, the white level W input from the input terminals 2, 4 and 5, and the target value Dt input from the input terminal 3, The slope P and the slope Q that define the conversion characteristics shown by the solid line are obtained. The slope P is calculated by P = Dt / (Da−B), and the slope Q is calculated by Q = (255−Dt) / (W−Da).
【００１７】次に、乗算係数発生器６にて算出した傾き
ＰおよびＱと、外部から入力される任意の階調Ｄａ，目
標値Ｄｔ，黒レベルＢの５つのパラメータをもとに、変
換回路７において画像データＹｉを画像データＹｏに変
換する。この変換は、まず、比較器２２にて画像データ
Ｙｉと任意の階調Ｄａを比較し、その結果に応じてセレ
クタ２３〜２５にてそれぞれパラメータを選択する。セ
レクタ２３〜２５は比較結果が（Ｙｉ＞Ｄａ）のときＡ
側のパラメータを選択し、（Ｙｉ≦Ｄａ）のときＢ側の
パラメータを選択する。Next, based on the gradients P and Q calculated by the multiplication coefficient generator 6 and five parameters of an arbitrary gradation Da, a target value Dt, and a black level B which are input from the outside, a conversion circuit. In 7, the image data Yi is converted into the image data Yo. In this conversion, first, the comparator 22 compares the image data Yi with an arbitrary gradation Da, and the selectors 23 to 25 select parameters according to the result. Selectors 23 to 25 are A when the comparison result is (Yi> Da).
Side parameter is selected, and when (Yi ≦ Da), the B side parameter is selected.
【００１８】ここで、まず（Ｙｉ≦Ｄａ）の場合につい
て説明する。この場合、セレクタ２３〜２５は全てＢ側
のパラメータを選択するので、減算器２６にて画像デー
タＹｉから黒レベルＢを減算する。減算結果はリミッタ
２７を経て乗算器２８によって傾きＰと乗算され、次に
加算器２９によって乗算結果と０が加算され、リミッタ
３０を経て出力画像データＹｏとなる。First, the case of (Yi ≦ Da) will be described. In this case, since the selectors 23 to 25 all select the B-side parameter, the subtractor 26 subtracts the black level B from the image data Yi. The subtraction result passes through the limiter 27 and is multiplied by the gradient P by the multiplier 28. Then, the multiplication result and 0 are added by the adder 29, and the output image data Yo is passed through the limiter 30.
【００１９】ここで、ＹｉからＹｏへの変換演算は、 Ｙｏ＝Ｐ・（Ｙｉ−Ｂ） ただし、Ｙｏ≦０ のとき Ｙｏ＝０ なる演算式で表される。これは、図３における、任意階
調Ｄａ以下の入力データに対する変換特性を示す変換式
に相当する。Here, the conversion operation from Yi to Yo is expressed by Yo = P. (Yi-B), where Yo = 0, and Yo = 0. This corresponds to the conversion equation showing the conversion characteristic for the input data having the arbitrary gradation Da or less in FIG.
【００２０】次に、（Ｙｉ＞Ｄａ）の場合について説明
する。この場合、セレクタ２３〜２５は全てＡ側のパラ
メータを選択するので、減算器２６によって画像データ
Ｙｉから任意の階調Ｄａを減算する。減算結果はリミッ
タ２７を経て乗算器２８によって傾きＱと乗算され、次
に加算器２９によって乗算結果と目標値Ｄｔが加算さ
れ、リミッタ３０を経て出力画像データＹｏとなる。Next, the case of (Yi> Da) will be described. In this case, since the selectors 23 to 25 all select the parameters on the A side, the subtractor 26 subtracts an arbitrary gradation Da from the image data Yi. The subtraction result is multiplied by the gradient Q by the multiplier 28 through the limiter 27, and then the multiplication result and the target value Dt are added by the adder 29, and the output image data Yo is obtained through the limiter 30.
【００２１】ここで、ＹｉからＹｏへの変換演算は、 Ｙｏ＝Ｑ・（Ｙｉ−Ｄａ）＋Ｄｔ ただし、Ｙｏ≧２５５ のとき Ｙｏ＝２５５ なる演算式で表される。これは、図３における、任意階
調Ｄａ以上の入力データに対する変換特性を示す変換式
に相当する。この場合、図３の実線の変換特性によれ
ば、黒レベルＢ〜任意階調Ｄａは、黒（０階調）〜目標
値Ｄｔに伸長され、逆に、任意階調Ｄａ〜白レベルＷ
は、目標値Ｄｔ〜白（２５５階調）に圧縮される。これ
によって、例えば、図４（ａ）に示すように黒側に偏っ
ていた画像を図４（ｂ）に示すように白側に修正し、か
つ、階調のダイナミックレンジを広げることができる。Here, the conversion operation from Yi to Yo is expressed by Yo = Q (Yi-Da) + Dt where Yo = 255, and Yo = 255. This corresponds to the conversion equation showing the conversion characteristic for the input data having the arbitrary gradation Da or higher in FIG. In this case, according to the conversion characteristic of the solid line in FIG. 3, the black level B to the arbitrary gradation Da is expanded to black (0 gradation) to the target value Dt, and conversely, the arbitrary gradation Da to the white level W.
Is compressed from the target value Dt to white (255 gradations). As a result, for example, an image that is biased to the black side as shown in FIG. 4A can be corrected to the white side as shown in FIG. 4B and the dynamic range of gradation can be widened.
【００２２】実施例２．図５は、図１に示した実施例１
の階調補正装置において、入力される黒レベルＢ，白レ
ベルＷおよび任意の階調Ｄａとしての平均階調を自動的
に算出するようにした階調補正装置を示すブロツク回路
図である。図において、１０は画像データを記憶するフ
レームメモリ、１１はヒストグラム生成器、９は白レベ
ルＷおよび黒レベルＢを決めるための判定データＳＨが
入力される入力端子、１２は変換パラメータ発生器で、
入力端子３から入力される目標値Ｄｔ，入力端子９から
入力される判定データＳＨおよびヒストグラム生成器１
１によって生成されたヒストグラムから、黒レベルＢ，
白レベルＷおよび平均階調Ｄａを算出する。Example 2. FIG. 5 shows the first embodiment shown in FIG.
6 is a block circuit diagram showing a gradation correction device for automatically calculating an average gradation as an input black level B, a white level W and an arbitrary gradation Da in the gradation correction device of FIG. In the figure, 10 is a frame memory for storing image data, 11 is a histogram generator, 9 is an input terminal to which determination data SH for determining the white level W and the black level B is input, and 12 is a conversion parameter generator.
Target value Dt input from input terminal 3, determination data SH input from input terminal 9 and histogram generator 1
From the histogram generated by 1, the black level B,
The white level W and the average gradation Da are calculated.
【００２３】次に、変換パラメータ発生器における黒レ
ベルＢ，白レベルＷおよび平均階調Ｄａの算出動作につ
いて説明する。まず、入力端子１から入力された画像デ
ータＹｉは、フレームメモリ１０に記憶される。ヒスト
グラム生成器１１は、フレームメモリ１０内の画像デー
タをランダムサンプルして各階調の度数を調べ、図６の
ようなヒストグラムを生成する。図６の横軸は、０〜１
５，１６〜３１，‥‥のように１６階調毎に区分けされ
ている。なお、この区分けは、システムに応じて自由に
設定してもよい。Next, the calculation operation of the black level B, the white level W and the average gradation Da in the conversion parameter generator will be described. First, the image data Yi input from the input terminal 1 is stored in the frame memory 10. The histogram generator 11 randomly samples the image data in the frame memory 10 to check the frequency of each gradation, and generates a histogram as shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 6 is 0 to 1.
5, 16 to 31, ... Are divided into 16 gradations. Note that this division may be set freely according to the system.
【００２４】次に、このヒストグラムからフレームメモ
リ１０内の画像データの黒レベルＢ，白レベルＷおよび
平均階調Ｄａを求める。黒レベルＢは、ヒストグラムの
０階調側から順に、度数と入力端子９から入力される判
定データＳＨを比較し、最初に（ＳＨ≦度数）を満たし
たときの階調とする。図６の例では、黒レベルＢは３２
である。白レベルＷは、逆に２５５階調側から順に、度
数と判定データＳＨとを比較し、最初に（ＳＨ≦度数）
を満たしたときの階調とする。図６の例では、白レベル
Ｗは１９１である。平均階調Ｄａは、（各階調×各階調
の度数）／（サンプル数）で求めてもよく、また、ヒス
トグラムの０階調または２５５階調から順にその度数を
累積し、累積値が（サンプル数／２）を超えたときの階
調を平均階調Ｄａとしてもよい。Next, the black level B, the white level W and the average gradation Da of the image data in the frame memory 10 are obtained from this histogram. The black level B is a gradation when the frequency and the determination data SH input from the input terminal 9 are compared in order from the 0 gradation side of the histogram, and (SH ≦ frequency) is first satisfied. In the example of FIG. 6, the black level B is 32.
Is. On the contrary, the white level W is compared from the 255th gradation side in order of frequency and the judgment data SH, and first (SH ≦ frequency).
The gradation when the above is satisfied. In the example of FIG. 6, the white level W is 191. The average gradation Da may be calculated by (each gradation × frequency of each gradation) / (sample number), or the frequency is accumulated in order from 0 gradation or 255 gradation of the histogram, and the cumulative value is (sample The gradation when the number exceeds the number of 2/2 may be the average gradation Da.
【００２５】実施例３．図７は、図５に示した実施例２
において、入力される黒レベルＢおよび白レベルＷを決
定するための判定データＳＨを、黒レベルＢを決定する
ための判定データＢＳＨと、白レベルＷを決定するため
の判定データＷＳＨの２つに分けて与え、かつ、これら
の判定データＢＳＨ，ＷＳＨを平均階調Ｄａに応じて自
動的に設定するようにしたものである。図７において、
１３は判定データ発生器で、黒レベルＢを決定する判定
データＢＳＨと、白レベルＷを決定する判定データＷＳ
Ｈを自動的に設定する。その他の構成は、図５と同様で
ある。Example 3. FIG. 7 shows the second embodiment shown in FIG.
In the above, the determination data SH for determining the input black level B and white level W is divided into two, determination data BSH for determining the black level B and determination data WSH for determining the white level W. The determination data BSH and WSH are separately provided and are automatically set according to the average gradation Da. In FIG.
Reference numeral 13 is a determination data generator, which is determination data BSH for determining the black level B and determination data WS for determining the white level W.
Set H automatically. Other configurations are the same as those in FIG.
【００２６】次に、動作について説明する。判定データ
発生器１３では、あらかじめ用意されている判定データ
の中から、平均階調Ｄａすなわち画像の明るさに応じて
黒レベルを決定する判定データＢＳＨと、白レベルＷを
決定する判定データＷＳＨを選択する。例えば、極端に
白側に偏っているような画像を黒側に拡張しすぎると、
不自然な画像となるため、極端に白側に偏っているよう
な場合、すなわち、平均階調Ｄａがかなり大きい場合に
はＢＳＨを小さめにして黒側への拡張度を抑え、逆に極
端に黒側に偏っている場合、すなわち、平均階調Ｄａが
かなり小さい場合にはＷＳＨを小さめにして白側への拡
張度を抑える機能を有しているものである。Next, the operation will be described. In the judgment data generator 13, judgment data BSH for deciding a black level and judgment data WSH for deciding a white level W according to the average gradation Da, that is, the brightness of the image are selected from the judgment data prepared in advance. select. For example, if an image that is extremely biased to the white side is expanded to the black side too much,
Since it becomes an unnatural image, when it is extremely biased to the white side, that is, when the average gradation Da is considerably large, BSH is made small to suppress the expansion degree to the black side, and conversely to the extreme. When it is biased to the black side, that is, when the average gradation Da is considerably small, it has a function of reducing WSH to a small extent to suppress the expansion degree to the white side.
【００２７】この黒レベルＢおよび白レベルＷは、変換
パラメータ発生器１２において、判定データＢＳＨとＷ
ＳＨをもとに、図５の実施例２と同様な方法で求められ
る。すなわち、図８に示したヒストグラムの０階調側か
ら順に度数と判定データＢＳＨを比較し、最初に（ＢＳ
Ｈ≦度数）を満たしたときの階調を黒レベルＢとし、逆
にヒストグラムの２５５階調側から順に度数と判定デー
タＷＳＨとを比較し、最初に（ＷＳＨ≦度数）を満たし
たときの階調を白レベルＷとする。図８に示した例で
は、黒レベルＢは４８となり、白レベルＷは２０７とな
る。以上の処理で得られた黒レベルＢと白レベルＷを使
用し、図５の実施例２と同様な処理で階調を補正する。In the conversion parameter generator 12, the black level B and the white level W are compared with the judgment data BSH and W.
Based on SH, it is obtained by the same method as that of the second embodiment shown in FIG. That is, the frequency and the judgment data BSH are compared in order from the 0 gradation side of the histogram shown in FIG.
The gradation when H ≦ frequency is satisfied is defined as the black level B, and conversely, the frequency and the determination data WSH are compared in order from the 255 gradation side of the histogram, and the level when (WSH ≦ frequency) is first satisfied The key is the white level W. In the example shown in FIG. 8, the black level B is 48 and the white level W is 207. Using the black level B and the white level W obtained by the above processing, the gradation is corrected by the same processing as in the second embodiment of FIG.
【００２８】なお、上記実施例では、８ビット量子化を
例に説明したが、他のビット数でも発明の主旨を適用で
きる。In the above embodiment, 8-bit quantization is described as an example, but the gist of the invention can be applied to other numbers of bits.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明では、任
意の階調Ｄａ，目標値Ｄｉ，白レベルＷおよび黒レベル
Ｂを変換パラメータとし、任意の階調を目標値に、白レ
ベルを１００％白階調に、黒レベルを０階調に変換する
条件にもとづいて変換係数を算出し、この変換係数にも
とづいて入力画像データを階調変換するようにしたもの
であるから、階調変換を論理回路で構成できるので、回
路的には冗長性が低く、数個の、パラメータにより変換
特性が規定できるので変換特性の変更が高速に行える効
果が得られる。As described above, according to the first aspect of the invention, the arbitrary gradation Da, the target value Di, the white level W and the black level B are used as conversion parameters, and the arbitrary gradation is the target value and the white level is set. Is converted to 100% white gradation and the black level is converted to 0 gradation, the conversion coefficient is calculated, and the input image data is converted in gradation based on this conversion coefficient. Since the key conversion can be configured by a logic circuit, the redundancy is low in the circuit, and the conversion characteristic can be defined by several parameters, so that the conversion characteristic can be changed at high speed.
【００３０】また、変換特性を決める条件として、平均
階調を目標値に変換するという条件だけでなく、原画像
より検出した原画像データの黒レベルと白レベルをそれ
ぞれ０階調および１００％白の階調に変換するという条
件を用いたので、階調のダイナミックレンジの拡張がで
きる効果がある。As the condition for determining the conversion characteristic, not only the condition that the average gradation is converted into the target value but also the black level and the white level of the original image data detected from the original image are 0 gradation and 100% white, respectively. Since the condition of converting to gradation is used, there is an effect that the dynamic range of gradation can be expanded.
【００３１】請求項２の発明は、請求項１において、入
力画像データのヒストグラムを作成し、このヒストグラ
ムと判定データを用いて白レベル，黒レベルおよび平均
階調を算出して変換パラメータとして用いるようにした
ものであるから、変換パラメータを自動的に設定でき、
一定の品質の画像を得ることができる効果がある。According to a second aspect of the present invention, the histogram of the input image data is created in the first aspect, and the white level, the black level and the average gradation are calculated using the histogram and the judgment data and used as conversion parameters. The conversion parameters can be set automatically,
There is an effect that an image with a constant quality can be obtained.
【００３２】請求項３の発明は、請求項２において、白
レベルと黒レベルを決定する判定データを個別に与える
構成とし、入力画像データの平均階調に応じて予め定め
た判定データのなかから選択して設定するようにしたも
のであるから、入力画像の特性に応じて、より適切なダ
イナミックレンジの拡張を行うことができる効果があ
る。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the determination data for determining the white level and the black level is individually provided, and the determination data determined in advance according to the average gradation of the input image data is selected. Since it is selected and set, there is an effect that the dynamic range can be expanded more appropriately according to the characteristics of the input image.
【図１】この発明の実施例１を示すブロツク回路図であ
る。FIG. 1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】実施例１の変換回路の構成を示すブロツク回路
図である。FIG. 2 is a block circuit diagram showing the configuration of the conversion circuit of the first embodiment.
【図３】この変換回路の変換特性の一例を示すグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing an example of conversion characteristics of this conversion circuit.
【図４】図３の変換特性を用いた場合の変換例を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a conversion example when the conversion characteristic of FIG. 3 is used.
【図５】この発明の実施例２を示すブロツク回路図であ
る。FIG. 5 is a block circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図６】実施例２で作成されるヒストグラムと、その動
作を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a histogram created in the second embodiment and its operation.
【図７】この発明の実施例３を示すブロツク回路図であ
る。FIG. 7 is a block circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図８】実施例３で作成されるヒストグラムと、その動
作を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a histogram created in Example 3 and its operation.
【図９】従来例を示すブロツク回路図である。FIG. 9 is a block circuit diagram showing a conventional example.
【図１０】従来例の変換特性の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of conversion characteristics of a conventional example.
６ 乗算係数発生器 ７ 変換回路 １０ フレームメモリ １１ ヒストグラム生成器 １２ 変換パラメータ発生器 １３ 判定データ発生器 ２２ 比較器 6 Multiplication coefficient generator 7 Conversion circuit 10 Frame memory 11 Histogram generator 12 Conversion parameter generator 13 Judgment data generator 22 Comparator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 染谷 潤 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社電子商品開発研究所内 (72)発明者 山本 芳枝 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社電子商品開発研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Jun Someya, No. 1 Baba Institute, Nagaokakyo, Kyoto Prefecture Mitsubishi Electric Co., Ltd. Electronic Product Development Laboratory (72) Yoshie Yamamoto, No. 1 Baba Institute, Nagaokakyo, Kyoto Mitsubishi Electric Electronic Product Development Laboratory Co., Ltd.
Claims (3)
布を所望の階調分布に変換する装置であって、任意の階
調とその目標値，白レベルおよび黒レベルを変換パラメ
ータとして入力する手段と、これらの入力データから乗
算係数を算出する手段と、入力画像データと上記任意の
階調を比較する手段と、この比較結果にもとづいて変換
パラメータおよび乗算係数を選択する手段と、この選択
した変換パラメータおよび乗算係数にもとづいて階調変
換を行う手段とを具備したことを特徴とする階調補正装
置。1. A device for converting a gradation distribution of quantized two-dimensional image data into a desired gradation distribution, wherein an arbitrary gradation and its target value, a white level and a black level are input as conversion parameters. Means, a means for calculating a multiplication coefficient from these input data, a means for comparing the input image data with the arbitrary gradation, a means for selecting a conversion parameter and a multiplication coefficient based on the comparison result, A gradation correction device, comprising: means for performing gradation conversion based on a selected conversion parameter and multiplication coefficient.
ベルを決定するための判定データを入力する手段と、入
力画像データを記憶するフレームメモリと、このフレー
ムメモリ内の画像データのヒストグラムを生成する手段
と、このヒストグラム，および判定データから変換パラ
メータの白レベル，黒レベルおよび任意階調としての平
均階調を算出する手段とを備えたことを特徴とする階調
補正装置。2. A means for inputting determination data for determining a white level and a black level, a frame memory for storing input image data, and a histogram of the image data in the frame memory according to claim 1. A gradation correction device comprising means and means for calculating a white level, a black level of a conversion parameter and an average gradation as an arbitrary gradation from the histogram and the judgment data.
ための判定データおよび黒レベルを決定するための判定
データをあらかじめ用意された複数の判定データの中か
ら入力画像データの平均階調に応じて選択する手段を備
えたことを特徴とする階調補正装置。3. The determination data for determining a white level and the determination data for determining a black level according to an average gradation of input image data from among a plurality of determination data prepared in advance. A gradation correction device, characterized in that it is provided with a means for selecting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241171A JP2779080B2 (en) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Gradation correction device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP3241171A JP2779080B2 (en) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Gradation correction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0583596A true JPH0583596A (en) | 1993-04-02 |
| JP2779080B2 JP2779080B2 (en) | 1998-07-23 |
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ID=17070303
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| JP3241171A Expired - Lifetime JP2779080B2 (en) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Gradation correction device |
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| JP (1) | JP2779080B2 (en) |
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Also Published As
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|---|---|
| JP2779080B2 (en) | 1998-07-23 |
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