Aparatos de procesamiento de imágenes y aparatos de comunicación de imágenes que utilizan el mismo
Descripción general
 Reconocimiento de imágenes, extracción, compresión de datos por color. Sustitución] medios para determinar una diferencia de color entre cada componente del color y la tabla de colores para cada píxel de la imagen, la diferencia de color se convierte en el elemento más pequeño del color de cada pixel del elemento de la tabla de colores basada en la determinación resultado, el color de cada píxel unidad de sustitución de la imagen 16 después de la sustitución, cuando el color de los píxeles colocados contiguos en la imagen original incluido en las áreas adyacentes en el espacio de color dividida, con una unidad de integración de pixel 18 que integra estos píxeles. Un color único que se reemplaza con un elemento de la tabla de colores se da de nuevo al grupo de píxeles integrado por la unidad de integración de píxeles 18.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de comunicación de imágenes que utiliza el aparato de procesamiento de imágenes y un aparato, en particular un aparato de procesamiento de imágenes que comprime los datos de imagen de acuerdo con el color de la imagen de cada parte, y un aparato de comunicación de imágenes para transmitir y recibir datos comprimidos por el aparato de procesamiento de imágenes.
Antecedentes de la técnica
2. Descripción de la técnica relacionada En los últimos años, a medida que los terminales de dispositivo de información y los dispositivos de entretenimiento se han hecho populares en hogares y tiendas, se requiere una técnica para transmitir imágenes de color a alta velocidad. Esta es una tendencia técnica representada, por ejemplo, por un sistema de video a pedido en el cual una estación central difunde películas arbitrarias o similares de acuerdo con las demandas de cada hogar. En la transmisión de la imagen, la claridad y la velocidad de transmisión de la imagen que se transmite es siempre la naturaleza conflictiva, si perseguir nitidez y velocidad, es necesario volver a desarrollarse a partir del esquema de línea en sí. Por otro lado, aunque no es necesario obtener imágenes más claras que las imágenes naturales, existen aplicaciones en las que es económico y requiere una gran cantidad de transmisión de datos utilizando líneas existentes como líneas telefónicas. Aquí, se describirá principalmente un ejemplo convencional para la última aplicación.
Ejemplo convencional 1 Cuando una imagen se transmite a través de una línea de baja velocidad, los datos se comprimen y se transmiten en muchos casos. Convencionalmente, como el método de compresión de datos, el método más simple en el pasado es dividir la imagen en bloques en una matriz y extraer los componentes de baja frecuencia de cada bloque. El aparato de transmisión de imágenes puede transmitir el número de bloque y el componente de baja frecuencia del bloque. A medida que disminuye el número de bloques, disminuye el tiempo requerido para transmitir una imagen. Número de bloques, la nitidez requerida para una imagen a transmitir, es decir, se puede determinar en consideración del tiempo tomado para transmitir la calidad de la imagen, a pesar de un método simple, es posible esperar un cierto efecto.
[Ejemplo convencional 2] Como se describe más adelante, en el ejemplo de la técnica anterior 1, el deterioro de la calidad de la imagen se convierte en un problema. Como método para procesar digitalmente una imagen mientras se elimina este inconveniente, existe, por ejemplo, un método de segmentación de imágenes mediante el procesamiento de histogramas. Este enfoque de partición es la información de densidad de cada píxel de una imagen destinada a cambiar de acuerdo con la frecuencia de ocurrencia, una vez para crear un diagrama de frecuencia acumulativa de sombreado de información de cada píxel de la imagen, la dinámica de dividir igualmente el aparato de procesamiento de imagen del eje de frecuencia Se adopta un método de énfasis de contraste que corresponde a la escala completa del rango. Es decir, mientras que las frecuencias con altas frecuencias están finamente divididas en densidad, las concentraciones con menos frecuencias se dividen aproximadamente y se agrupan en una cierta concentración. Como resultado, al enfatizar los componentes importantes de la información de sombreado del área, los datos de la otra parte se eliminan y los datos se comprimen.
Tarea de solución
En el ejemplo convencional anterior, ocurren los siguientes problemas.
Problema del ejemplo convencional 1 Cuando se incluye un límite de una imagen en un determinado bloque, la imagen restaurada para el bloque puede ser muy diferente de la imagen de la imagen original.
La figura 1 muestra una imagen en la que el barco 3 está flotando en el mar 1. Considere ahora la compresión de datos de la parte del bloque 5. Este bloque 5 contiene solo el límite entre el barco 3 y el mar 1. Si el color del mar 1 es azul y el color del barco 3 es rojo, el color del bloque 5 se promedia para que esté cerca del morado. Es decir, como fácilmente se puede imaginar, el contorno de la nave 3 está rodeado por una banda de colores que no se encuentra en la imagen original, y la imagen se vuelve antinatural. La degradación de la imagen de la unidad de bloque se denomina 'distorsión de bloque', que es una seria desventaja del Ejemplo Convencional 1.
[Problemas del ejemplo convencional 2] El método de segmentación de imágenes según el ejemplo convencional 2 permite el procesamiento de imágenes y la compresión de datos de alta precisión dependiendo de la aplicación. Sin embargo, en el momento del proceso de división, se requiere un enorme cálculo para cada imagen. Además, al procesar una imagen, como una imagen espacial en la que el histograma está sesgado o el rango dinámico es extremadamente pequeño, es necesario cambiar intencionalmente la distribución de frecuencia después de la conversión. Dado que estos procesos se realizan para cada imagen, la carga en la computadora es muy grande. Por lo tanto, no se puede decir que el método de segmentar una imagen por procesamiento de histograma sea un método óptimo cuando se procesa una gran cantidad de datos a bajo costo.
[Objetivo] La presente invención se ha realizado para resolver estos problemas, y un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de procesamiento de imágenes, un método de procesamiento de imágenes, un método de procesamiento de imágenes, Y un aparato de comunicación de imágenes que transmite y recibe datos de imágenes usando el aparato de procesamiento de imágenes. En este momento, se minimiza un aparato de procesamiento de imagen que reemplaza el aparato de segmentación de región de la imagen mediante el procesamiento de histograma o similar mientras se minimiza el procesamiento de cálculo necesario.
Solución
El aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención, medios de determinación para diferencia de color entre cada elemento del color y la tabla de colores para cada píxel de la imagen a procesar, en base al resultado de la determinación, a elementos de la tabla de color y el color de cada pixel Reemplazo significa reemplazar, y, después del reemplazo, significa integración para integrar esas áreas al menos una vez.
El dispositivo aún más cuando el procesamiento de la imagen por dichos medios de recambio y dijo integración significa que se complete, generando una tabla de colores para generar una nueva tabla de colores componentes extraídas de la tabla de colores que se requiere para representar la imagen final Medios, y medios de almacenamiento para almacenar la tabla de colores generada por los medios de generación de la tabla de colores.
El dispositivo aún más cuando el procesamiento de la imagen por dichos medios de recambio y dichos medios de integración se ha completado, una unidad de reconocimiento que reconoce la importancia de cada región integrada de acuerdo con el estado de la integración, medios de almacenamiento para almacenar la importancia reconocida .
Por otro lado, en el aparato de comunicación de imágenes de la presente invención, los medios de almacenamiento aparato transmisor tiene un medio de transmisión para transmitir al receptor una tabla de colores almacenada en los medios de almacenamiento, para almacenar una tabla de colores en la que el aparato de recepción se transmite desde el dispositivo de transmisión .
En aún otro aspecto, incluye un medio de determinación para determinar una frecuencia de transmisión de los datos de la zona de acuerdo con la importancia del dispositivo de transmisión se almacena en los medios de almacenamiento, los datos para cada región aparato de recepción se transmiten desde el dispositivo de transmisión Y tiene medios de reproducción para sintetizar y reproducir una imagen.
En el aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención es la diferencia de color se determina entre los elementos respectivos del color y la tabla de colores de cada píxel de la primera a procesar imágenes, y se sustituye tabla de colores elementos basado en el resultado de la determinación y el color de cada pixel. A partir de entonces, esas áreas se fusionan al menos una vez. Para el grupo de píxeles integrado, un color único que se reemplaza con el elemento de tabla de colores se da de nuevo.
En este momento, según el resultado de la determinación, el color de cada píxel se reemplaza por el elemento que tiene la menor diferencia de color con respecto al color de cada píxel entre los elementos de la tabla de colores.
Además, después de la sustitución, cuando los colores de los píxeles adyacentes en posición en la imagen original se incluyen en regiones adyacentes en el espacio de color dividido, esos píxeles están integrados. Además, cuando se completa el procesamiento de la imagen, se extraen los elementos de la tabla de colores necesarios para expresar la imagen final y se genera una nueva tabla de colores. La tabla de colores generada se almacena en los medios de almacenamiento.
En otro aspecto, cuando se completa el procesamiento de la imagen, la importancia de cada área integrada se reconoce de acuerdo con la situación de integración, y esto se almacena en los medios de almacenamiento.
Por otra parte, en el aparato de comunicación de imágenes de la presente invención, la tabla de colores se transmite desde el aparato transmisor al aparato receptor, y el aparato receptor almacena la tabla de colores. Antes de la comunicación de los datos de imagen, el dispositivo transmisor y el dispositivo receptor tienen una tabla de colores común.
En otro aspecto, el aparato de transmisión determina la frecuencia de transmisión de los datos de la zona de acuerdo con la importancia de la región, el aparato de recepción para reproducir el sintetizó a los datos de imagen de cada zona, que se transmite desde el dispositivo de transmisión.
Ejemplo 1. Ahora se describirá una realización del aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención con referencia a la FIG.
La figura 2 es un diagrama de configuración esquemática del aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención. Esta forma de realización incluye una unidad de entrada de imagen 10 para la introducción de una imagen, la unidad de eliminación de ruido 12 constituido por un filtro de paso bajo para eliminar el ruido mezclado la imagen de entrada, una imagen que ha sido eliminado de ruido por el ruido sección de extracción 12 unidad de conversión de espacio de 14, una imagen unidad 16 sustitución para reemplazar la imagen convertida por el espacial unidad de transformación 14 para cada elemento por debajo de la tabla de colores para la conversión de la pantalla espacio de color uniforme HVC que se describirá posteriormente de la pantalla espacio de color RGB, sustituido por la imagen unidad 16 reemplazando De los píxeles de la imagen que son adyacentes entre sí y que son posicionalmente adyacentes en la imagen original y aproximados en color.
En primer lugar, se describirá el espacio de color uniforme de HVC transformado a partir del espacio de color RGB por la unidad de transformación de espacio 14.
La figura 3 es un diagrama que muestra la configuración del espacio de color uniforme de HVC. El conocido como espacio de color uniforme HVC, Hue en la dirección rotacional (tono), el valor (brillo) en la dirección de la altura, en la dirección radial teniendo Chrome (saturación) de un espacio de color cilíndrico para clasificar colores, RGB Puede obtenerse del espacio de color a través de ecuaciones de transformación conocidas. La característica del espacio de color uniforme de HVC es que es más intuitivo captar por el sentido visual humano que el espacio de color RGB. Es decir, los colores correspondientes a dos puntos cercanos entre sí en el espacio de color uniforme HVC están muy próximos también como colores reconocidos por los humanos. Por lo tanto, como se describirá más adelante, al reemplazar una pluralidad de colores incluidos en una cierta distancia en este espacio con un solo color, es posible comprimir los datos como el objeto final.
Se describirá el funcionamiento del presente aparato con la configuración anterior.
En primer lugar, la unidad 10 de entrada de imagen introduce una imagen a procesar en el aparato. Dado que esta imagen generalmente contiene un componente de ruido relativamente arbitrario, la unidad de eliminación de ruido 12 elimina el ruido innecesario. A continuación, la unidad de conversión de espacio 14 convierte esta imagen desde el espacio de color RGB al espacio de color uniforme de HVC anterior. Además de realizar esta conversión, la unidad de transformación espacial 14 divide el espacio de color uniforme de HVC después de la conversión en una pluralidad de regiones, y crea una tabla de colores por adelantado. En la presente realización, este espacio de color uniforme de HVC se divide en 40 en las direcciones de H, V, C, respectivamente, y se usa. En este momento,
40 × 40 × 40 = 64000
. Aquí, el color promedio de cada área se define como el color representativo del área, y se obtiene un color representativo de 64,000 colores. El número 64000 es un número que puede expresar una imagen cercana a una imagen natural.
Aquí, la unidad de conversión de espacio 14 usa estos colores representativos como elementos y genera una tabla de colores. Dado que el color representativo que es cada elemento de la tabla de colores puede especificarse por el número de 1 64000, el aparato de procesamiento de imágenes de esta realización puede designar color con datos de 16 bits.
A continuación, el color de cada píxel de la imagen a procesar por la unidad de reemplazo de imagen 16 se reemplaza por el número de color de 1 64000. Aquí, dado que cada píxel tiene un color arbitrario, incluso si tiene 64000 colores, no coincide por completo con ninguno de los elementos. Por lo tanto, la unidad de sustitución de imagen 16 mide la diferencia de color entre cada píxel y cada elemento de la tabla de colores, y reemplaza el elemento que tiene la diferencia de color más pequeña como el color del píxel. Sin embargo, la diferencia de color puede reemplazarse por un elemento que se encuentre dentro de un cierto rango. Es deseable buscar el elemento más pequeño, pero esto requiere un cierto tiempo de cálculo. En cualquier caso, como resultado de la sustitución, la imagen que se procesará está representada por el número de color 1 64000.
A continuación, se describirá una manera en la que la imagen en el estado de procesamiento intermedio está comprimida integralmente por la unidad de integración de píxeles 18.
La figura 4 muestra dieciséis píxeles ampliando una cierta porción de la imagen a procesar. La figura 5 es un diagrama que muestra la relación de posición ocupada por los números de color de estos 16 píxeles en el espacio de color uniforme de HVC.
En primer lugar, en la figura 4, el número de color de los ocho píxeles superiores de estos 16 píxeles (en lo sucesivo denominado 'grupo de píxeles A') es
n 1, n, n + 1
Por otro lado, el número de color de la mitad inferior de 8 píxeles (en lo sucesivo, 'grupo de píxeles B') es
m 1, m, m + 1
.
Por otra parte, se puede ver a partir de la figura 5 que los elementos adyacentes entre sí son adyacentes entre sí incluso en el espacio de color uniforme de HVC. Como resultado, se puede confirmar que los grupos de píxeles A y B son sustancialmente del mismo color. Por lo tanto, para el grupo de píxeles A, todos ellos están integrados como el número de color n, y para el grupo de píxeles B, todos ellos están integrados como el número de color m. La unidad de integración de píxeles 18 realiza tal procesamiento de integración en toda la imagen, e integra todas las áreas que pueden integrarse. Mediante el procesamiento anterior, se completa la compresión de datos.
En el caso de esta realización, dado que el número de color es tan grande como 64,000, no está limitado a aquellos que tienen números de color adyacentes, y todos los píxeles dentro de un cierto rango pueden estar integrados. Estos píxeles pueden no solo estar adyacentes en la imagen original, sino que también pueden integrarse al ingresar a una región determinada. El rango que se va a integrar se puede determinar a partir de la tasa de compresión de datos y la calidad de imagen.
En esta realización, la unidad de conversión de espacio 14 crea una tabla de colores. Sin embargo, esta tabla no es un requisito indispensable para el presente aparato, y puede colocarse fuera del aparato. En ese caso, es posible no crear mediante la unidad de conversión de espacio 14, sino hacer referencia a la tabla externa cuando sea necesario.
Ejemplo 2 En la primera realización, se ha descrito el aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención. Aquí, se describirá un aparato de comunicación de imágenes que transmite y recibe datos de imágenes comprimidas usando el aparato de procesamiento de imágenes.
La figura 6 es un diagrama que muestra la configuración del aparato de comunicación de imágenes de acuerdo con la segunda realización.
En la figura, el aparato de procesamiento de imágenes está constituido por un aparato de transmisión de imágenes 30 y un aparato de recepción de imágenes 32. aparato de transmisión de imagen 30, el aparato de recepción 32 tanto se utiliza el aparato de procesamiento de imagen de la primera realización, el aparato de transmisión de imágenes 30, las siguientes mejoras se han hecho para el aparato de procesamiento de imágenes de la primera realización. Es decir, con el fin de garantizar la seguridad de la comunicación cuando se transmiten los datos de imagen comprimidos, se agrega una unidad de asignación de importancia 34 al aparato de transmisión de imágenes 30. Además, el dispositivo de transmisión de imágenes 30, después de que se completó la integración región por el pixel unidad 18 de integración, el generador de tabla de color 36 para generar una componentes nueva tabla de colores extraídas de la tabla de colores que se requiere para representar la imagen final .
Se describirá un estado de transmisión y recepción de datos de imagen según esta configuración.
Antes de la transmisión de los datos, el procesamiento hasta que la imagen es procesada por el dispositivo de transmisión de imágenes 30 es el mismo que en la primera realización. A continuación, el generador de tabla de colores 36 extrae todos los colores utilizados para la imagen final y genera una nueva tabla de colores. La tabla de colores así generada se transmite primero al aparato 32 de recepción de imágenes antes de la transmisión de los datos de imagen. Como resultado, el aparato 30 de transmisión de imágenes y el aparato 32 de recepción de imágenes comparten una tabla de colores necesaria y suficiente para reproducir la imagen transmitida.
Por otro lado, la unidad de asignación de importancia 34 determina la importancia de cada área de la imagen final sometida a la integración del área y asigna prioridades en la transmisión. Esta es una medida para minimizar al menos la pérdida de datos de la parte importante cuando se produce una situación inesperada, como la pérdida de datos en la ruta de comunicación. En esta realización, la unidad de asignación de importancia 34 decide asignar alta prioridad en orden descendente de área de las áreas divididas. La prioridad se asocia con el área y se almacena en el dispositivo de transmisión de imágenes 30, y la frecuencia de transmisión del área con alta prioridad en la transmisión se establece en un valor grande. Como resultado, se hizo repetir la emisión de conformidad con la prioridad, incluso si se produce algún problema en la ruta de comunicación, al reproducir una imagen en el aparato 32, una situación en la que grandes áreas que faltan se pueden evitar tanto como sea posible la recepción.
Lo anterior es el contorno del aparato de comunicación de imágenes de acuerdo con la presente realización.
El criterio de asignación de prioridad por la unidad de asignación de importancia 34 no está limitado al tamaño del área. Por ejemplo, las grandes diferencias en el número del color de las otras regiones, la zona debe mirar aguda del ojo humano o zona de alta luminosidad, y similares, pueden ser sometidos a una alta prioridad en cualquier área dependiendo de la aplicación. En particular, videoteléfono, etc., en aplicaciones que tratan con imágenes que consisten principalmente en la cara humana, el área aparece a los ojos o la boca del centro del área de color de la piel de la pantalla y la región de color de la piel, que lleva a cabo el procesamiento como el aumento de la prioridad Es considerado.
Efecto de la invención
Según el aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención descrito anteriormente en detalle, una unidad de píxel mínimo de la integración de datos de imagen, ya que incluso en píxeles adyacentes no integrado número de color es significativamente diferente, siempre que el bloque ejemplo 1 convencional La distorsión es evitada. Este es un efecto esencial obtenido por el aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención con el fin de comprimir datos por información de color, mientras que el Ejemplo convencional 1 comprime datos solamente desde la información de posición de la imagen original. Además, la cantidad de cálculo requerida para la integración del dominio es pequeña, y se resuelve el problema del ejemplo convencional 2.
Además, mediante la realización de la integración de los datos de imagen por el aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención, no sólo los datos pueden ser comprimidos, ya que es posible extraer una región de píxeles que tienen un cierre color en el espacio de color, que se utiliza como un dispositivo de reconocimiento de imágenes También es posible hacer. En este caso, no sólo el espacio de color RGB, HVC espacio de color uniforme, etc., se puede utilizar el espacio de color de la imagen cerca de la visión humana, es ventajoso durante el reconocimiento y análisis.
En cualquier aplicación, para la integración de región por el aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención es una forma muy simple, no sólo puede reproducir de forma estable la integración, punto de relación de compresión de la calidad de imagen requerida y datos armonía Se puede descubrir fácilmente y se puede usar para un uso óptimo según la situación.
Por otro lado, de acuerdo con el aparato de comunicación de imágenes de la presente invención, es posible transmitir y recibir datos de imágenes mientras se evita la pérdida de áreas importantes. En este momento, en los dos dispositivos de transmisión y recepción, es posible compartir la tabla de colores necesaria y suficiente para reproducir la imagen como un pre-transmisión de la diana, más lenta es la línea, adecuado para una demanda para transmitir información más limitada , Que es excelente en practicidad.
La figura 1 es una vista que muestra una imagen en la que un barco 3 flota en el mar 1.
La figura 2 es un diagrama de configuración esquemática de un aparato de procesamiento de imágenes de la presente invención.
Fig. 3 HVC diagrama de espacio de color uniforme.
La figura 4 es una vista que muestra 16 píxeles ampliando una imagen a procesar.
La figura 5 es un diagrama que muestra la relación de posición ocupada por los números de color de los 16 píxeles en la figura 4 en el espacio de color uniforme de HVC.
La figura 6 es un diagrama que muestra una configuración de un aparato de comunicación de imágenes de acuerdo con una segunda realización.
14 unidad de conversión de espacio, la imagen 16 unidad de sustitución, unidad de integración de 18 píxeles, 30 aparato de transmisión de imagen, 32 una imagen aparato de recepción, la unidad de impartir 34 importancia.
Dibujo :
Application number :1996-154179
Inventors :三洋電機株式会社
Original Assignee :鈴木信也