JPS5947881A - 画像処理フイルタ - Google Patents
画像処理フイルタInfo
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- JPS5947881A JPS5947881A JP57157497A JP15749782A JPS5947881A JP S5947881 A JPS5947881 A JP S5947881A JP 57157497 A JP57157497 A JP 57157497A JP 15749782 A JP15749782 A JP 15749782A JP S5947881 A JPS5947881 A JP S5947881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- filter
- image
- sweep
- tau
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Picture 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は画像処理フィルタに関し、特にピントがぼけた
画像やぶれの生じた画像を補正処理する画像処理フィル
タに関する。
画像やぶれの生じた画像を補正処理する画像処理フィル
タに関する。
一般に、インパルス応答が/1.(t)なる系に信号5
(t)を加えると、その応答出力!I(t)は。
(t)を加えると、その応答出力!I(t)は。
q (t)= s (t)X h (t) ・
・・・・・(1)となる。こ\に、矢はたたみこみ積分
を示す。tを画像の一次元の変数と考えると、ピントぼ
けのない画像の時の系のイー・ノパルク応答は、 h
(t)=δ(t)であり第1図(A)に示すような単位
衝撃波で表わされる。これが、いわゆるピンボケのため
図<B)のようにある広がりを持ったとすると、(11
式のA(t)がこのピンボケを示す関数となり、通常ガ
ウス関数となる。
・・・・・(1)となる。こ\に、矢はたたみこみ積分
を示す。tを画像の一次元の変数と考えると、ピントぼ
けのない画像の時の系のイー・ノパルク応答は、 h
(t)=δ(t)であり第1図(A)に示すような単位
衝撃波で表わされる。これが、いわゆるピンボケのため
図<B)のようにある広がりを持ったとすると、(11
式のA(t)がこのピンボケを示す関数となり、通常ガ
ウス関数となる。
このA(t)のフーリエ変換をH(刀とすると図C)の
如くなり、ピンボケ画像から元の画像を復元するには、
インパルス応答のフーリエ変換がi/H(1)なる系す
なわち図D)に示す如き特性の系を通せばよいことが判
る。かXる処理は時間領域でもまた周波数領域でも可能
であるが、た\みこみ積分よりもフーリエ変換の方が計
算容易なため1こ一般に周波数領域で行われる。この処
理を2次元に拡大したものが画像処理である。
如くなり、ピンボケ画像から元の画像を復元するには、
インパルス応答のフーリエ変換がi/H(1)なる系す
なわち図D)に示す如き特性の系を通せばよいことが判
る。かXる処理は時間領域でもまた周波数領域でも可能
であるが、た\みこみ積分よりもフーリエ変換の方が計
算容易なため1こ一般に周波数領域で行われる。この処
理を2次元に拡大したものが画像処理である。
この画像処理方法としては、2次元画像を第2図に示す
如くx軸方向(水平方向)とy軸方向(垂直方向)に細
分化して動索Zヮを作って行われるのが一般的である。
如くx軸方向(水平方向)とy軸方向(垂直方向)に細
分化して動索Zヮを作って行われるのが一般的である。
こ\で、最も簡単な例として、点の画像がピンボケとな
り、第3図及び第4図(A) 、[F])に示すように
2次元のガウス関数の画像となった場合を説明する。す
なわち1点の画像をZ ill上のインパルスであって
第5図(B)のような場合であるとし、これを fo(x、y)二δ(x)・δ(y) ・・・
・・(2)とする。これがピンボケのために。
り、第3図及び第4図(A) 、[F])に示すように
2次元のガウス関数の画像となった場合を説明する。す
なわち1点の画像をZ ill上のインパルスであって
第5図(B)のような場合であるとし、これを fo(x、y)二δ(x)・δ(y) ・・・
・・(2)とする。これがピンボケのために。
f(“・y)−C−(1′□y2.、、.2 ・・
・・・(3)となったとすると(尚、x、y成分が無相
関かつ線型であるとする)と=x、y共ζこ一定の断面
における各位も(3)式より同様にガウス関数となって
。
・・・(3)となったとすると(尚、x、y成分が無相
関かつ線型であるとする)と=x、y共ζこ一定の断面
における各位も(3)式より同様にガウス関数となって
。
第4図(A) 、 (B)のようになる。
まず、yが一定すなイつち” 3’−’10* 、!
/ 1*・・・+ YM−1の場合に関しフーリエ交換
して補正関数1/■■−H−’ (X)を乗じ、更に逆
フーリエ交換をする。すると画像のボケはy。すなわち
y −2平面上に収束されて第5図体)の如くなる。同
一操作を今度はXが一定すなわちX二X。、xl、・・
l”N−1について行えば、最終的にはもとの画像であ
るδ(−)・δ(’y)=Z。0が復元されて、第5図
(B)の如くになるのである。
/ 1*・・・+ YM−1の場合に関しフーリエ交換
して補正関数1/■■−H−’ (X)を乗じ、更に逆
フーリエ交換をする。すると画像のボケはy。すなわち
y −2平面上に収束されて第5図体)の如くなる。同
一操作を今度はXが一定すなわちX二X。、xl、・・
l”N−1について行えば、最終的にはもとの画像であ
るδ(−)・δ(’y)=Z。0が復元されて、第5図
(B)の如くになるのである。
か5る従来の画像処理力式では、フーリエ交換及びその
逆変換に時間を要し1例えば1024点の画素さし、各
変換時間が500?ns・とずれば、袖Wに要する全時
間は、最少でも 、5007n、r X 1024 :x:4 = 20
48SeCとなり、実時間処理は不可能である。
逆変換に時間を要し1例えば1024点の画素さし、各
変換時間が500?ns・とずれば、袖Wに要する全時
間は、最少でも 、5007n、r X 1024 :x:4 = 20
48SeCとなり、実時間処理は不可能である。
そこで、本願出願人により実1j、′1′間処理ノj式
が提案されておりその1例が第(3図に示されている。
が提案されておりその1例が第(3図に示されている。
図tこおいて、時間的に連続したM本(第1乃至第M)
の水平掃引信号を1フレームとする画像信号は水平同期
分離器10に人力さね11分離された水平同期信号がス
イッチング割切1器11へ導入される。
の水平掃引信号を1フレームとする画像信号は水平同期
分離器10に人力さね11分離された水平同期信号がス
イッチング割切1器11へ導入される。
水平同期分離器lOを経た画像信号(水平同期信号は含
有している)は、先述したl−1’(、/)なる特性を
有する画像処ψフィルタ12に人力されて水平方向力補
正が行われる。補正処理さIl、た画像信号は、信号切
換回路13へ導入されて、そのM個の出力端子に夫々各
水平掃引信号が分離して出力される、そのために、水平
同期信号に同期して信号切換回路13がスイッチング動
作するように、制御器1】により制御がなされるように
なっている。
有している)は、先述したl−1’(、/)なる特性を
有する画像処ψフィルタ12に人力されて水平方向力補
正が行われる。補正処理さIl、た画像信号は、信号切
換回路13へ導入されて、そのM個の出力端子に夫々各
水平掃引信号が分離して出力される、そのために、水平
同期信号に同期して信号切換回路13がスイッチング動
作するように、制御器1】により制御がなされるように
なっている。
切換回路13iこよる各分離出力すなわち第1乃至第M
の水平掃引信号は、対応する遅延器14−1〜1=L−
Mに夫々人力され対応した遅延が行われる。
の水平掃引信号は、対応する遅延器14−1〜1=L−
Mに夫々人力され対応した遅延が行われる。
ノ番目()は1−Mのすべての数)の遅延器14−ノの
遅延時間τ、は、 τ、=(Mづ)・T+(ノー1)・ΔT ・・・(
4)となるように定められている。こ\に、Tは1水平
掃引期間を示し、ΔTはT/Nを示ず。尚1.Nは正の
整数とする。
遅延時間τ、は、 τ、=(Mづ)・T+(ノー1)・ΔT ・・・(
4)となるように定められている。こ\に、Tは1水平
掃引期間を示し、ΔTはT/Nを示ず。尚1.Nは正の
整数とする。
各遅延器の出力はサンプリング及び垂直掃引変換器15
へ夫々人力される。この変換器15において。
へ夫々人力される。この変換器15において。
各水平掃引信号のN区間の信号部分のサンプIJ ング
が行われて後述するようにM本の水平掃引信号がN本の
垂直掃引信号に変換される。このN本の垂直掃引信号は
一連の連続する掃引信号とするために、夫々所定の遅延
処理が対応する遅延器16−1〜16−Nにより行われ
る。L番目(乙は1〜Nのすべでの数)の遅延器1G−
乙の遅延11.1間τ、は、τ、工(乙−1)・(M−
1)ΔT ・・・(5)となるように選定され
ている。
が行われて後述するようにM本の水平掃引信号がN本の
垂直掃引信号に変換される。このN本の垂直掃引信号は
一連の連続する掃引信号とするために、夫々所定の遅延
処理が対応する遅延器16−1〜16−Nにより行われ
る。L番目(乙は1〜Nのすべでの数)の遅延器1G−
乙の遅延11.1間τ、は、τ、工(乙−1)・(M−
1)ΔT ・・・(5)となるように選定され
ている。
これら各遅延出力は加算器17にて合成されて一連の連
続したN本の垂直掃引信号となり、(IiびH,−’(
f)の補正フィルタ18により垂直方向の補正処理がな
される。この補正出力は垂直掃引ティスプレィ19に表
示される。
続したN本の垂直掃引信号となり、(IiびH,−’(
f)の補正フィルタ18により垂直方向の補正処理がな
される。この補正出力は垂直掃引ティスプレィ19に表
示される。
第7図は第6図1こ示したブロックの動作を示す波形図
であり1本例では簡単化のためにM=4及びN=5の場
合すなイつち、4本の水平掃引信号の各々を5区間のサ
ンプリングを行って5本の面直掃引信号に変換する場合
が示されているが一当然にM、Nを一般化し得ることは
明らかである。
であり1本例では簡単化のためにM=4及びN=5の場
合すなイつち、4本の水平掃引信号の各々を5区間のサ
ンプリングを行って5本の面直掃引信号に変換する場合
が示されているが一当然にM、Nを一般化し得ることは
明らかである。
先、ず1画像入力信号として第7図(A)に示す如く第
1乃至第4の連続した水平掃引信号が印加され。
1乃至第4の連続した水平掃引信号が印加され。
フィルタ12において水平方向の補正か実時間で行われ
る。しかる後に、先ず第1の水平掃引信号(t)が遅延
器14−1において、(M−1) T+0 @ΔT二3
Tだけ遅延されて出力される。この第1の掃引信号(1
)が丁度3Tだけ遅延されて出力された波形を図(B)
に示し、この波形を基進として各遅延器による第2.第
3及び第4の掃引信号(2) 、 (31及び(4)の
出力波形を図(C1、CD)及び0)に夫々示す。第2
の掃引信号は2T+ΔTだけ遅延されるから、第1の掃
引信号(1)に対しΔTだけ遅れており、同様にして第
3及び第4の各掃引信号(3)及び(4)は夫々第1の
掃引信号(1)に対し2ΔT及び3ΔTだけ遅れて出力
されることになる。
る。しかる後に、先ず第1の水平掃引信号(t)が遅延
器14−1において、(M−1) T+0 @ΔT二3
Tだけ遅延されて出力される。この第1の掃引信号(1
)が丁度3Tだけ遅延されて出力された波形を図(B)
に示し、この波形を基進として各遅延器による第2.第
3及び第4の掃引信号(2) 、 (31及び(4)の
出力波形を図(C1、CD)及び0)に夫々示す。第2
の掃引信号は2T+ΔTだけ遅延されるから、第1の掃
引信号(1)に対しΔTだけ遅れており、同様にして第
3及び第4の各掃引信号(3)及び(4)は夫々第1の
掃引信号(1)に対し2ΔT及び3ΔTだけ遅れて出力
されることになる。
この時間遅れ関係を維持して各掃引信号は次段のサンブ
リング回路15へ印加される。このサンプリング回路で
は、ΔTのザンブリング期間毎に第1乃至第4の掃引信
号の各区間lの信号部分を順次サンプリングする。この
一連のサンプリング出力が4・ΔTだけの期間連続して
サンプリング回路15の出力端(1)に導出される。そ
して、この一連のサンブリング動作が開始されてからΔ
Tの時間経過すれば、第1の掃引信号の第2のサンプリ
ング部分が遅延器14−1の出力から導出され、これを
基草として夫々ΔT、2ΔT、3ΔTだけ遅れて第2,
3及び4の掃引信号の各第2のサンプリング部分が導出
されてくる3、そこで、各掃引信号の第2のサンプリン
グ部分のサンプリンタ動作が、先の第1のサンプリング
部分の一9連の一リーンブリング動作の開始からΔT後
に続いて行われ、この第2の一連のす:ノ′ブリング出
力が4・ΔTの期間でかつ先の第1の一連のシーンプリ
ング出力1こ対してΔTだけ遅れてサンプリング回路1
5の出力端(2)から導出される。
リング回路15へ印加される。このサンプリング回路で
は、ΔTのザンブリング期間毎に第1乃至第4の掃引信
号の各区間lの信号部分を順次サンプリングする。この
一連のサンプリング出力が4・ΔTだけの期間連続して
サンプリング回路15の出力端(1)に導出される。そ
して、この一連のサンブリング動作が開始されてからΔ
Tの時間経過すれば、第1の掃引信号の第2のサンプリ
ング部分が遅延器14−1の出力から導出され、これを
基草として夫々ΔT、2ΔT、3ΔTだけ遅れて第2,
3及び4の掃引信号の各第2のサンプリング部分が導出
されてくる3、そこで、各掃引信号の第2のサンプリン
グ部分のサンプリンタ動作が、先の第1のサンプリング
部分の一9連の一リーンブリング動作の開始からΔT後
に続いて行われ、この第2の一連のす:ノ′ブリング出
力が4・ΔTの期間でかつ先の第1の一連のシーンプリ
ング出力1こ対してΔTだけ遅れてサンプリング回路1
5の出力端(2)から導出される。
同様にして第3,4及び50)各一連のサンプリング出
力が各々4・ΔTの期間でかつ先の第10)一連のサン
プリング出力lこ対し2ΔT、3ΔT及び4ΔTだけ夫
々遅れて回路15の出力端(3) 、 (41及び(5
)から導出される。従って、これら各一連のサンプリン
グ出力は互いにΔTづつ時間的に重なり合って回路15
の各出力A11;から出力されることになるから、これ
らを時間的に連続した5本の垂直掃引信号とするために
遅延器16−1〜16−5を通すことになる。
力が各々4・ΔTの期間でかつ先の第10)一連のサン
プリング出力lこ対し2ΔT、3ΔT及び4ΔTだけ夫
々遅れて回路15の出力端(3) 、 (41及び(5
)から導出される。従って、これら各一連のサンプリン
グ出力は互いにΔTづつ時間的に重なり合って回路15
の各出力A11;から出力されることになるから、これ
らを時間的に連続した5本の垂直掃引信号とするために
遅延器16−1〜16−5を通すことになる。
すなイつち、第1の一連のサンブリンク出力す゛なわち
第1の垂直掃引信号に対し、第2の垂直掃引信号は3・
ΔTだけ第1の垂直掃引信号と重なっているから、第2
の垂直掃引信号は3・ΔTだけ遅延器1G−2において
遅延さノ9.る。同様に第3゜4.5の谷垂直掃引信号
の各々は6ΔT、9ΔT。
第1の垂直掃引信号に対し、第2の垂直掃引信号は3・
ΔTだけ第1の垂直掃引信号と重なっているから、第2
の垂直掃引信号は3・ΔTだけ遅延器1G−2において
遅延さノ9.る。同様に第3゜4.5の谷垂直掃引信号
の各々は6ΔT、9ΔT。
工2ΔTだけ各遅延器16−3 、16−4及び16−
5により遅延される。結局1図r)に模式的に示す如く
時間的に連続した5本の垂直掃引信号に変換されたこと
になる8 換言4″れば、第8図(A)に示す如き周期TのM本の
水平掃引信号が1図(B)に示す様な周期RTのN本の
垂直掃引信号に変換されたことになり、この信号がH7
’(f)なる特性を有する画像処理フィルタ18により
垂直方向の補正を受け2次元補正が完了するのである。
5により遅延される。結局1図r)に模式的に示す如く
時間的に連続した5本の垂直掃引信号に変換されたこと
になる8 換言4″れば、第8図(A)に示す如き周期TのM本の
水平掃引信号が1図(B)に示す様な周期RTのN本の
垂直掃引信号に変換されたことになり、この信号がH7
’(f)なる特性を有する画像処理フィルタ18により
垂直方向の補正を受け2次元補正が完了するのである。
画像信号の1フレームの補正に要する時間は、TxN=
MTとなり、はソ実時間の画像処理が可能となる。
MTとなり、はソ実時間の画像処理が可能となる。
第9図は本願出願人により提案中の実時間画像処理の他
の例を示すもので、水平方向の画像処理フィルター2を
経たM本の連続する水平掃引信号は遅延時間が外部から
制御される遅延器20へ人力される。この場合1M本の
掃引信号のうち第2番目の信号の遅延時間τが、 ノ τノ= () 〜 1 ) Δ T
・・・・・・(6)となるように、制御器21によ
りコントロールされる。
の例を示すもので、水平方向の画像処理フィルター2を
経たM本の連続する水平掃引信号は遅延時間が外部から
制御される遅延器20へ人力される。この場合1M本の
掃引信号のうち第2番目の信号の遅延時間τが、 ノ τノ= () 〜 1 ) Δ T
・・・・・・(6)となるように、制御器21によ
りコントロールされる。
遅延器20の出力は信号切換回路22に人力されて、Δ
T毎lこ順次この回路22の出力端子(++ 、 (2
) 、・・・(t)。
T毎lこ順次この回路22の出力端子(++ 、 (2
) 、・・・(t)。
・・、(N+1)へ導出される。この切換回路22の各
出力端子は、記録、P+上可能なビデオずイスク23へ
の記録ヘッドへ接続される。記録ヘッド24−1〜24
−NはN+1個設けられており、記録ディスクの一円周
上において等間隔に配置されている。
出力端子は、記録、P+上可能なビデオずイスク23へ
の記録ヘッドへ接続される。記録ヘッド24−1〜24
−NはN+1個設けられており、記録ディスクの一円周
上において等間隔に配置されている。
第6番目のヘッド24−乙には、回路22のIX i番
目の出力端子(乙)が接続されている。尚、ビデオディ
スク23は一定角速度ωをも−〕で回転するものとする
。
目の出力端子(乙)が接続されている。尚、ビデオディ
スク23は一定角速度ωをも−〕で回転するものとする
。
か\る構成において、第10図及び第11図のチャ−ト
を用いて動作を説明する。補正フィルタ12において水
平方向の補正がなされたM本の掃引信号の各々を第1O
図に示すように、ΔT−工の長さを有するN個の区間に
夫々分割して考える。先ず、第1の水平掃引信号は遅延
器20において遅延されず直接切換回路22へ印加され
るから、その第1区間の信号1−1は、切換回路22の
第1の出力端子(1)へ直接導出されて、これが第1の
記録ヘッド24−1へ導入される。ΔTの期間経過後に
、切換回路22はその人力を第2の出力端子(2)へ導
出するように動作するから次のΔTの間は、第1の掃引
信号の第2の区間信号が第2のヘッド24−2へ供給さ
れる。従って、第1の記録ヘッド24−1により記録さ
れる記録トラック区間D1の先頭部分には、第1の掃引
信号の第1区聞伝号1−1が、また第2の記録ヘッド2
4−2により記録される記録トラック区間D2の先頭部
分には、第1の掃引信号の第2区聞伝号1−2が夫々記
録される。同様にして。
を用いて動作を説明する。補正フィルタ12において水
平方向の補正がなされたM本の掃引信号の各々を第1O
図に示すように、ΔT−工の長さを有するN個の区間に
夫々分割して考える。先ず、第1の水平掃引信号は遅延
器20において遅延されず直接切換回路22へ印加され
るから、その第1区間の信号1−1は、切換回路22の
第1の出力端子(1)へ直接導出されて、これが第1の
記録ヘッド24−1へ導入される。ΔTの期間経過後に
、切換回路22はその人力を第2の出力端子(2)へ導
出するように動作するから次のΔTの間は、第1の掃引
信号の第2の区間信号が第2のヘッド24−2へ供給さ
れる。従って、第1の記録ヘッド24−1により記録さ
れる記録トラック区間D1の先頭部分には、第1の掃引
信号の第1区聞伝号1−1が、また第2の記録ヘッド2
4−2により記録される記録トラック区間D2の先頭部
分には、第1の掃引信号の第2区聞伝号1−2が夫々記
録される。同様にして。
第1の掃引信号の乙番目区間信号1−乙が、第6の記録
ヘッド24−乙による記録トラック区間痔の先頭部分に
記録される。この状、態が第11図jこ示されている。
ヘッド24−乙による記録トラック区間痔の先頭部分に
記録される。この状、態が第11図jこ示されている。
第2の掃引信号は遅延器20においてτ2二ΔTだけ遅
延されて切換回路22へ人力される。第1の掃引信号の
N番目の記録が終了した1174″点で、ディスク23
は1/M回転しているので、この時記録1、ラック区間
D1の先頭位置が第N −1−1(ハヘッド24− N
+1と対向することになる。従って、第2の掃引信号の
第1区間借号2−1は第N+1のヘッド24−N+1へ
印加されて、記、禄トラック区間D10)信号1−1に
続いて記録される。同Hcこして、第2の掃引信号の第
り区間・1@号ノー乙は、記、禄トラック区間り、のノ
番目の部分に記録されることになり。
延されて切換回路22へ人力される。第1の掃引信号の
N番目の記録が終了した1174″点で、ディスク23
は1/M回転しているので、この時記録1、ラック区間
D1の先頭位置が第N −1−1(ハヘッド24− N
+1と対向することになる。従って、第2の掃引信号の
第1区間借号2−1は第N+1のヘッド24−N+1へ
印加されて、記、禄トラック区間D10)信号1−1に
続いて記録される。同Hcこして、第2の掃引信号の第
り区間・1@号ノー乙は、記、禄トラック区間り、のノ
番目の部分に記録されることになり。
結局第11図に示す如き記録トラックが得られる。
すなイっち、記録トラックの一円周上D1〜DNの各部
分には、M本の水平掃引信号の行対応区間信号が順次サ
ンプリングされて連続して記録されたことになる。
分には、M本の水平掃引信号の行対応区間信号が順次サ
ンプリングされて連続して記録されたことになる。
そこで、第12図に示すように、このビデオティスク2
3を同一角速度ωにて回転しつつ内生ヘッド25により
再生すれば、時間的↓こ連続したN本の垂直掃引信号が
得られて、これが垂直同期分離器26及び画1象処理フ
ィルタ18へ印加されることにより。
3を同一角速度ωにて回転しつつ内生ヘッド25により
再生すれば、時間的↓こ連続したN本の垂直掃引信号が
得られて、これが垂直同期分離器26及び画1象処理フ
ィルタ18へ印加されることにより。
垂直方向の補正がなされろ。
この方式では、記録ディスク1回転で1フイールドの画
像変換処理が行われるから、1フレームの信号処理を行
うには、この系を2つ用意(2つの記録トラックとして
もよい)しておき、記録再生を交互に行えば実時間の画
像処理かり能となる。
像変換処理が行われるから、1フレームの信号処理を行
うには、この系を2つ用意(2つの記録トラックとして
もよい)しておき、記録再生を交互に行えば実時間の画
像処理かり能となる。
次に画像処理フィルタについて考察する。
画像は2次元関数であるが、簡単・のために1次元につ
いて述べるが、2次元に拡張適用することは容易である
。いま、1次元のボケ関数(以下I) S Fという)
を時間領域で/1.(t)2周波数領域でHU)とする
と1画像後元用の補正フィルタのインパルス応答のフー
リエ変換は、前述した如<H−’(、/)となる。例え
ば、カラス分布のボケのPSFは。
いて述べるが、2次元に拡張適用することは容易である
。いま、1次元のボケ関数(以下I) S Fという)
を時間領域で/1.(t)2周波数領域でHU)とする
と1画像後元用の補正フィルタのインパルス応答のフー
リエ変換は、前述した如<H−’(、/)となる。例え
ば、カラス分布のボケのPSFは。
となる。また1等速度のブレのI) S Fは、となる
。尚、reCt (t)は単位時間長の矩形波信号を示
すO(7) 、 (8)式におけるIt ’(1)の特
性を有するフィルタを実現する必要があるが、これには
特異点(ポール)が存在するため1こ利得が無限大の回
路が必要となって、実現が困難となっている1、本発明
の目的は補正されるべき画〔象は号に利応して適正な補
正が可能な画像処理フィルタを提供することである。
。尚、reCt (t)は単位時間長の矩形波信号を示
すO(7) 、 (8)式におけるIt ’(1)の特
性を有するフィルタを実現する必要があるが、これには
特異点(ポール)が存在するため1こ利得が無限大の回
路が必要となって、実現が困難となっている1、本発明
の目的は補正されるべき画〔象は号に利応して適正な補
正が可能な画像処理フィルタを提供することである。
本発明による画像処理フィルタは、所定伝達関数を有す
るフィルタ手段と、所定装置係数を有する帰還手段と、
補正されるべき画像信号の自己相関関数に応じてフィル
タ手段の伝達関数を測値Iする制御手段とを有すること
を特漱とする。
るフィルタ手段と、所定装置係数を有する帰還手段と、
補正されるべき画像信号の自己相関関数に応じてフィル
タ手段の伝達関数を測値Iする制御手段とを有すること
を特漱とする。
先ず、第13図を用いて本発明の詳細な説明するに1図
において27は伝達関数G(/lを有4−るフィルりで
あり、28は帰還率PU)を有する帰還回路である1、
原画像を5・(1)(フーリエ変換はSσ))、PSF
を/1.(t)(フーリエ変換はH(イ))とすると、
ピンボケ等により劣化した画像は、 5(t)≠h(
t)(S(,7′)・H(、/1)となり、これが第1
3図の回路に人力されると、出力は。
において27は伝達関数G(/lを有4−るフィルりで
あり、28は帰還率PU)を有する帰還回路である1、
原画像を5・(1)(フーリエ変換はSσ))、PSF
を/1.(t)(フーリエ変換はH(イ))とすると、
ピンボケ等により劣化した画像は、 5(t)≠h(
t)(S(,7′)・H(、/1)となり、これが第1
3図の回路に人力されると、出力は。
となる。原画像を復元するには、
なる関係が成立すれば良い。そのためには。
となる0前述したように、l/Hσ)は、特異点を有す
るが、 (1i)式から判るように適当な帰還回路28
のp (f)を与えることで、当該特異点を消去し得る
ことになり、G(、/’)が実現可能となる。
るが、 (1i)式から判るように適当な帰還回路28
のp (f)を与えることで、当該特異点を消去し得る
ことになり、G(、/’)が実現可能となる。
こ\で、(U)式におけるH<f)は入力信号S(0・
H(力により決定されるべきものであるから、(11)
式のG (f)は同様ζこ当該入力信号に応じて定める
必要がある。そこで、このG(f)を最適イ直とするた
めに、自己相関々数(どよる制御1こつき以下に説明む
る。尚1.こ\では、ある区すノられた時間内の自己相
関々数を近似的に求めて、この関数によりG(1)を制
御するものとして述べる。
H(力により決定されるべきものであるから、(11)
式のG (f)は同様ζこ当該入力信号に応じて定める
必要がある。そこで、このG(f)を最適イ直とするた
めに、自己相関々数(どよる制御1こつき以下に説明む
る。尚1.こ\では、ある区すノられた時間内の自己相
関々数を近似的に求めて、この関数によりG(1)を制
御するものとして述べる。
そのために、第14図に示すν11<、入力信号、r(
1)xA (t)全時間t1〜t、において夫hサンブ
リングして&、〜、?5を求め、このリーンシリ/グ値
、5・1〜3・、を自己相関々数の近似的算出に用いろ
。尚9.原画像信号s (t)は帯域制限を受りており
、ザー/ブリーノグ間隔1s(1,〜121 t2
’3 + l:l 〜11 * t4〜7.5の各時間
々隔)はナイキストの条件をi’ii7.Iたすものと
し1期間t1〜t5ではボケあるいは7しによる影響が
充分存在しているものとする。
1)xA (t)全時間t1〜t、において夫hサンブ
リングして&、〜、?5を求め、このリーンシリ/グ値
、5・1〜3・、を自己相関々数の近似的算出に用いろ
。尚9.原画像信号s (t)は帯域制限を受りており
、ザー/ブリーノグ間隔1s(1,〜121 t2
’3 + l:l 〜11 * t4〜7.5の各時間
々隔)はナイキストの条件をi’ii7.Iたすものと
し1期間t1〜t5ではボケあるいは7しによる影響が
充分存在しているものとする。
原画像信号&(t)の自己相関々数ψ (τ)は。
ψss(τ)= f’、 0(t)・r(1+τ)rl
t −(12)で表わされる。この(12)式を上
記5つのサンプル値S、〜8.を用いて近似電ることか
でき、その近似値は。
t −(12)で表わされる。この(12)式を上
記5つのサンプル値S、〜8.を用いて近似電ることか
でき、その近似値は。
・・・・(13)
として与えられる。
いま、劣化を受けた入力画像信号5(t)※A(t)の
自己相関々数をψム(τ)とすると。
自己相関々数をψム(τ)とすると。
ψ履、(τ)二(、、−(−τ)矢h(−τ))殆(,
9(τ)≠h(τ))= (S (−r )x#)lX
d h(r )X−A(r)にψ、、5(τ)誉ψhh
・・・・・(14)となり、原画像信号8
(t)の自己相関々数ψ、l’、S’(τ)と。
9(τ)≠h(τ))= (S (−r )x#)lX
d h(r )X−A(r)にψ、、5(τ)誉ψhh
・・・・・(14)となり、原画像信号8
(t)の自己相関々数ψ、l’、S’(τ)と。
PFSのインパルス応答の自己相関々数ψhh(τ)と
のたたみこみ積分となることが判る。一般にPSFがδ
(t)ではなくずなイっち理想的な伝送系ではなく、ロ
ーパス又はバイパスの要素を有するとき。
のたたみこみ積分となることが判る。一般にPSFがδ
(t)ではなくずなイっち理想的な伝送系ではなく、ロ
ーパス又はバイパスの要素を有するとき。
ψ↑、(τ)はψい(τ)に比しなま−)て広がった形
となる。
となる。
か\ルローパス及びノ\イバスの場合のψhh(r)を
示せば以下のようになる。いま、 ψhん(τ)= h(−τ) X A(τ)
・ ・・(15)であり、そのフーリエ変換は。
示せば以下のようになる。いま、 ψhん(τ)= h(−τ) X A(τ)
・ ・・(15)であり、そのフーリエ変換は。
H”(1) f((、/1−l H(1) l 2・−
−−(]、G)で表わされるから、ローパスのI) S
Fを。
−−(]、G)で表わされるから、ローパスのI) S
Fを。
A(L)= a ”2・・・・(17’)トスると、ロ
ーパスのψA h(τ)は、−πτ2 −πτ2
・ ・(18)ψhh(τ) = e % C であり、そのフーリエ変換は、 1e、−7cf212= e−”、f2・・−(19)
となる。また(19)式の逆変換I:よ−トする。バイ
パスの1) S I”のフーリエ変換ヲ、H(1)二1
− A e −” ==−(21)とするさ、そ
のψな(τ)θ)フーリエ変換は。
ーパスのψA h(τ)は、−πτ2 −πτ2
・ ・(18)ψhh(τ) = e % C であり、そのフーリエ変換は、 1e、−7cf212= e−”、f2・・−(19)
となる。また(19)式の逆変換I:よ−トする。バイ
パスの1) S I”のフーリエ変換ヲ、H(1)二1
− A e −” ==−(21)とするさ、そ
のψな(τ)θ)フーリエ変換は。
I 1−4s、e−πf212= 1−2A6−πf2
+A2−e−2πf2・・・・・(22) となり、またその逆変換は。
+A2−e−2πf2・・・・・(22) となり、またその逆変換は。
となる。
従って、正確には(2o)式や(23)式を用いて(1
4)式を算出する必要がある。しかしながら、簡単化の
ために、5(t)がある時刻t−t3においてインパル
スδ(t−t3)とすると、(14)式は。
4)式を算出する必要がある。しかしながら、簡単化の
ために、5(t)がある時刻t−t3においてインパル
スδ(t−t3)とすると、(14)式は。
ψ箒(τ)−ψss(τ)又ψhA (τ)=δ(τ)
歿ψhh(τ)=ψhh(τ) ・・・(24)とな
る。これにより、(20)式や(23)式(A(1の時
)における1ψ/ψ。1,1ψ/ψol+・・・、1ψ
5/ψ。1なる各比が、 A(tl=−δ(t)なる
理想広送糸の、場合の各対応比に対してすべて大となる
のである。
歿ψhh(τ)=ψhh(τ) ・・・(24)とな
る。これにより、(20)式や(23)式(A(1の時
)における1ψ/ψ。1,1ψ/ψol+・・・、1ψ
5/ψ。1なる各比が、 A(tl=−δ(t)なる
理想広送糸の、場合の各対応比に対してすべて大となる
のである。
以−ヒのことから・原画像s (1)を復元するフィル
タの定数を求めるには、第13図のフィルタの定数G(
、f)を変化させて、1ψl/ψ。1,1ψ/ψ1.1
.・・・。
タの定数を求めるには、第13図のフィルタの定数G(
、f)を変化させて、1ψl/ψ。1,1ψ/ψ1.1
.・・・。
!ψ5/ψ。1が最小となるよう:こ当該定数を決定す
れば良いことになる。このように自己相関々数を用いて
フィルタの定数の最適値を求めながら、実時間で画像処
理をなすための本発明の一実施例を第15図に示す、 図1こおいては、第13図に示したG(力の!特性を有
するフィルタ27とP(f)の特性を有する帰還回路2
8とからなる補正フィルタの他に、G(a、f)及びP
(af)の各特性を有する別のフィルタ29及び帰還回
路30とを設け、更に回路人力;こサンプル&メモリ回
路32を設けて、第14図に示した如き信号のサンプリ
ング及び記憶を行うよ徨こなっている。
れば良いことになる。このように自己相関々数を用いて
フィルタの定数の最適値を求めながら、実時間で画像処
理をなすための本発明の一実施例を第15図に示す、 図1こおいては、第13図に示したG(力の!特性を有
するフィルタ27とP(f)の特性を有する帰還回路2
8とからなる補正フィルタの他に、G(a、f)及びP
(af)の各特性を有する別のフィルタ29及び帰還回
路30とを設け、更に回路人力;こサンプル&メモリ回
路32を設けて、第14図に示した如き信号のサンプリ
ング及び記憶を行うよ徨こなっている。
この信号のサンプリング呟を、CI)U(中央演算処理
ユニット)31により読出し制御するが、この読出シ時
の読出しレートはサンプリングレートの6倍とし、別に
付加した回路(29、30)へ人力するのである。この
場合1回路29のG(af)がCPU31により制御さ
れており、サンプリング値s1〜S、を付加回路に導入
してその出力をCPU31に人力し。
ユニット)31により読出し制御するが、この読出シ時
の読出しレートはサンプリングレートの6倍とし、別に
付加した回路(29、30)へ人力するのである。この
場合1回路29のG(af)がCPU31により制御さ
れており、サンプリング値s1〜S、を付加回路に導入
してその出力をCPU31に人力し。
(13)式に示される近似演算を行うようになっている
。この演算により、1ψ、/ψ。1.1ψ2/ψ。1.
・・・。
。この演算により、1ψ、/ψ。1.1ψ2/ψ。1.
・・・。
1ψ、/ψ+ll が最小となるようにG(cLf)
が制御される1、この場合、一般にH(f)がローパス
特性であることから、G(af)をノ・イパス特性とし
てその定数を変化させる。サンプリング間隔1s以内の
時間で必要な回数、ぞけ演算ができるように時間圧縮係
数aを選定しておけば実時間処理が可能となる。
が制御される1、この場合、一般にH(f)がローパス
特性であることから、G(af)をノ・イパス特性とし
てその定数を変化させる。サンプリング間隔1s以内の
時間で必要な回数、ぞけ演算ができるように時間圧縮係
数aを選定しておけば実時間処理が可能となる。
CPU31による演算とG(/jf)の制御によってG
(af)の最適値が判別されると、スイッチ33が閉と
なり、フィルタ27のG(7’)がその最適値にセット
されることになる。
(af)の最適値が判別されると、スイッチ33が閉と
なり、フィルタ27のG(7’)がその最適値にセット
されることになる。
こウ−4−ることにより、ある時刻を二t3の時の53
のまわりの画像が、自己相関々数ができるだけδ(t−
t3)に近づくようまたψ04.(τ)がτ−0ででき
るだけピークを有するようりこ処理され復元され、1.
て出力されることになる。次の111間で、同様に時刻
”+ (’4 )の近傍の5つのす”ンブリング値によ
って画像処理が行イつ着71.5・4のまわりの補tT
Eが行−1つれる。尚” PC/) 、 P(a、/)
は10周波x&’ml J−のバイアス的な役割を有す
ることから、 P(、/’l−,1、p(、t)二δ(
t)に近い特性に選定されるのが良い。
のまわりの画像が、自己相関々数ができるだけδ(t−
t3)に近づくようまたψ04.(τ)がτ−0ででき
るだけピークを有するようりこ処理され復元され、1.
て出力されることになる。次の111間で、同様に時刻
”+ (’4 )の近傍の5つのす”ンブリング値によ
って画像処理が行イつ着71.5・4のまわりの補tT
Eが行−1つれる。尚” PC/) 、 P(a、/)
は10周波x&’ml J−のバイアス的な役割を有す
ることから、 P(、/’l−,1、p(、t)二δ(
t)に近い特性に選定されるのが良い。
こうすることにより1画像の部分的なボケやブレに応じ
て補正フィルタの特性が制御されるので適正な画像補正
が実時間にて処理「jJ能となる0、従って、第15図
のフィルタを第6図、第9図、第12図の各フィルタ1
2 、18に用いれば良好な特性が得られるものである
。
て補正フィルタの特性が制御されるので適正な画像補正
が実時間にて処理「jJ能となる0、従って、第15図
のフィルタを第6図、第9図、第12図の各フィルタ1
2 、18に用いれば良好な特性が得られるものである
。
第1図乃至第5図は周知の画像処理方法を説明する図、
第6図は本願出願人により提案中の画像処理方法の原理
を説明するブロック図、第7図及び第8図は第6図のブ
ロックの動作を説IJノする図。 第9及び第12図は本願出願人による提案中の他の画像
処理方法を示すブロック図4第10図及び第11図は第
9図及び第12図のブロックの動作を説明する図、第1
3図は本発明の詳細な説明する補正フィルタのブロック
図、第171図は第13図のフィルタの動作原理を説明
する図、第15図は本発明の一実施例のブo ’7り図
である。 主要部分の符号0)説明 27.29・・・フィルタ 28 、30・・帰
粱回路3工・・・CI)U 32・・・サンプル&メモリ回路 33・・・スイッチ 出願人 パイオニア株式会社 代理人 弁理士 藤 伺 ノC彦 L/ (Aン 幕2 図 ′rffl C8) お3図
第6図は本願出願人により提案中の画像処理方法の原理
を説明するブロック図、第7図及び第8図は第6図のブ
ロックの動作を説IJノする図。 第9及び第12図は本願出願人による提案中の他の画像
処理方法を示すブロック図4第10図及び第11図は第
9図及び第12図のブロックの動作を説明する図、第1
3図は本発明の詳細な説明する補正フィルタのブロック
図、第171図は第13図のフィルタの動作原理を説明
する図、第15図は本発明の一実施例のブo ’7り図
である。 主要部分の符号0)説明 27.29・・・フィルタ 28 、30・・帰
粱回路3工・・・CI)U 32・・・サンプル&メモリ回路 33・・・スイッチ 出願人 パイオニア株式会社 代理人 弁理士 藤 伺 ノC彦 L/ (Aン 幕2 図 ′rffl C8) お3図
Claims (1)
- 画像の補正をなす画像処理フィルタであって、所定伝達
関数を有むるフィルタ手段と、所定帰還係数を有する帰
・還手段と、補正されるべき画像信号の自己相関関数に
応じて前記所定伝達関数を制御する制御手段とを有する
画像処理フィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57157497A JPS5947881A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 画像処理フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57157497A JPS5947881A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 画像処理フイルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5947881A true JPS5947881A (ja) | 1984-03-17 |
JPH0351152B2 JPH0351152B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=15650971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57157497A Granted JPS5947881A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 画像処理フイルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5947881A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998051072A1 (en) * | 1997-05-06 | 1998-11-12 | Sony Corporation | Image converter and image conversion method |
JP2012141725A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Sony Corp | 信号処理装置、信号処理方法、およびプログラム |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56172063U (ja) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP57157497A patent/JPS5947881A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56172063U (ja) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998051072A1 (en) * | 1997-05-06 | 1998-11-12 | Sony Corporation | Image converter and image conversion method |
US6233019B1 (en) | 1997-05-06 | 2001-05-15 | Sony Corporation | Image converter and image converting method for improving image quality |
JP2012141725A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Sony Corp | 信号処理装置、信号処理方法、およびプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0351152B2 (ja) | 1991-08-05 |
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