差分画像生成装置、差分画像生成方法、及びプログラム
【課題】複数の入力画像信号の間の差分が反映された出力画像信号を生成する差分画像生成装置において、出力画像信号の表示に関するユーザの試行錯誤による調整を減らし、ユーザの利便性を向上させる。
【解決手段】差分画像生成装置１は、計測部１１及びスケーリング部１３を含む。計測部１１は、入力画像信号Ｓ１及びＳ２を減算処理することにより得られる差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅を計測する。スケーリング部１３は、予め定められたビット幅で差分画像信号ＤＳ１を階調表現できるように、ＤＳ１の画素値の変化幅の計測結果に応じてＤＳ１の各画素値をスケーリングし、スケーリング後の差分画像信号ＤＳ３を出力する。
【解決手段】差分画像生成装置１は、計測部１１及びスケーリング部１３を含む。計測部１１は、入力画像信号Ｓ１及びＳ２を減算処理することにより得られる差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅を計測する。スケーリング部１３は、予め定められたビット幅で差分画像信号ＤＳ１を階調表現できるように、ＤＳ１の画素値の変化幅の計測結果に応じてＤＳ１の各画素値をスケーリングし、スケーリング後の差分画像信号ＤＳ３を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の入力画像信号の差分が反映された出力画像信号を生成する差分画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、画像処理後の画像信号の画質評価を簡単にするための画像処理装置を開示している。当該装置は、２つの入力画像信号（原画像信号及び測定画像信号）を比較し、これら２つの画像信号の差分を強調するよう特徴化処理を施した出力画像信号を生成する。ここで、測定画像信号とは、原画像信号に何らかの画像処理を施して得られる画像信号である。測定画像信号の一例は、原画像信号を圧縮した後にこれを伸張して得られる画像信号である。
【０００３】
より具体的に述べると、当該装置は、２つの入力画像信号（原画像信号及び測定画像信号）の差分の絶対値を生成し、得られた差分絶対値を閾値と比較する。差分絶対値が閾値を超える場合、当該装置は、差分絶対値に"乗算係数"を乗算することによって差分絶対値信号を生成する。差分絶対値が閾値を超えない場合、当該装置によって生成される差分絶対値信号の値はゼロとなる。なお、差分絶対値信号の大きさを決める"乗算係数"は、ユーザによって指定される。
【０００４】
次に、当該装置は、"オフセット量"を差分絶対値信号に加算することによって、"特徴化画像信号"を生成する。"オフセット量"もまたユーザによって指定される。最後に、当該装置は、差分絶対値信号の値がゼロである場合、つまり２つの入力画像の差分絶対値が閾値以下である場合、入力画像信号のいずれか一方（例えば原画像信号）を選択して出力画像信号として出力する。これに対して、２つの入力画像の差分絶対値が閾値を超えた場合、入力画像信号に替えて"特徴化画像信号"を出力画像信号として出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１２８５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された画像処理装置を使用することによって、２つの入力画像信号の差分が反映された出力画像信号を得ることができる。しかしながら、特許文献１に開示された画像処理装置は、２つの入力画像信号の差分が反映された出力画像信号の生成に必要な調整パラメータをユーザが試行錯誤により決定しなければならず、調整が煩雑であるという問題を有する。すなわち、特許文献１の画像処理装置を使用する場合、ユーザは、当該装置の出力画像信号を表示装置に供給することで得られる表示画面を目視確認しながら、調整パラメータである"乗算係数"及び"オフセット量"の設定値を決定しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様にかかる差分画像生成装置は、計測部及びスケーリング部を含む。前記計測部は、第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測する。前記スケーリング部は、予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングし、スケーリング後の差分画像信号を出力する。
【０００８】
本発明の第２の態様にかかる差分画像生成方法は、以下のステップ（ａ）〜（ｂ）を含む。
（ａ）第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測すること；及び
（ｂ）予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングすること。
【０００９】
本発明の第３の態様は、差分画像生成処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。当該プログラムを実行するコンピュータによってもたらされる前記差分画像生成処理は、以下のステップ（ａ）〜（ｂ）を含む。
（ａ）第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測すること；及び
（ｂ）予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングすること。
【００１０】
上述した本発明の第１〜第３の態様によれば、２つの入力画像信号の差分が反映された出力画像信号の調整を、２つの入力画像信号を減算して得られる差分画像信号の画素値の変化幅に基づいて自動的に行うことができる。よって、ユーザが表示画面を見ながら試行錯誤によって調整パラメータ（特許文献１における乗算係数およびオフセット量など）を決定する必要がなく、ユーザの利便性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上述した本発明の第１〜第３の態様によれば、複数の入力画像信号の間の差分が反映された出力画像信号を生成する差分画像生成装置において、出力画像信号の表示に関するユーザの試行錯誤による調整を減らすことができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】発明の実施の形態１にかかる差分画像生成装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】発明の実施の形態１にかかる差分画像生成装置の使用例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した差分画像生成装置による差分画像信号のスケーリングの具体例を示すテーブルである。
【図４】発明の実施の形態２にかかる差分画像生成装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】スケーリング手順の具体例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１４】
＜発明の実施の形態１＞
本実施の形態にかかる差分画像生成装置１は、原画像信号Ｓ１及び測定画像信号Ｓ２を入力し、これら２つの画像信号の差分が反映された出力画像信号ＯＳ１を生成する。なお、測定画像信号Ｓ２は、原画像信号Ｓ１に対してシャープネス（輪郭強調）、ガンマ補正、及びノイズリダクション等の何らかの画像処理を施すことによって生成された画像信号である。
【００１５】
より具体的に述べると、装置１は、信号Ｓ１及びＳ２の対応する画素間で画素値の差を計算することによって差分画像信号ＤＳ１を生成する。さらに、装置１は、差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅を計測し、出力画像信号ＯＳ１のビット幅で差分画像信号ＤＳ１を階調表現できるように、差分画像信号ＤＳ１の各画素値を自動的にスケーリングする。
【００１６】
例えば、入力される画像信号Ｓ１及びＳ２並びに出力画像信号ＯＳ１のビット幅が同じｎビットである場合を考える。このとき、差分画像信号ＤＳ１の画素値の最大変化幅をそのまま階調表現するためには、ＤＳ１の信号幅として少なくともｎ＋１ビットが必要であり、オフセット加算等を行うことを考慮するとｎ＋２ビットが必要である。よって、出力画像信号ＯＳ１のビット幅（ｎビット）で差分画像信号ＤＳ１の最大変化幅を階調表現するためには、差分画像信号ＤＳ１のビット幅を１又は２ビット減らすスケーリングが必要となる。一方で、差分画像信号ＤＳ１の変化幅がｎビットで階調表現できる程度に小さい場合には、スケーリングを行わない方がＳ１及びＳ１の差分を強調できる。そこで、差分画像生成装置１は、差分画像信号ＤＳ１の変化幅の計測結果に基づいてスケーリングの要否を決定し、必要に応じてスケーリングを実行する。
【００１７】
以下では、差分画像生成装置１の具体的な構成例について図１を参照しながら説明する。図１は、装置１の構成例を示すブロック図である。減算部１０は、信号Ｓ１及びＳ２の画素値を順次入力し、これらの画素値の減算処理を行って差分画像信号ＤＳ１を生成する。生成された差分画像信号ＤＳ１は、計測部１１及び加算部１２に供給される。なお、差分画像信号ＤＳ１は、負の値をとり得る。差分画像信号ＤＳ１の負の値は、２の補数で表現されるものとする。
【００１８】
計測部１１は、差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅を計測する。より具体的に述べると、計測部１１は、差分画像信号ＤＳ１を順次入力し、予め定められた信号範囲内におけるＤＳ１の最大値及び最大値を検出し、最大値と最小値の差によって変化幅を決定する。図１の例では、計測部１１は、１フレーム画像単位で繰り返し集計を行い、１フレーム画像毎に差分画像信号ＤＳ１の最大値及び最小値を検出し、差分画像信号ＤＳ１の変化幅を算出する。
【００１９】
最小値検出部１１０は、１フレーム期間（垂直帰線期間）の開始毎に差分画像信号ＤＳ１がとり得る最大値を初期値として動作を開始する。最小値検出部１１０は、順次入力される差分画像信号の画素値（入力値）と保持値とを比較し、入力値のほうが小さい場合に入力値によって保持値を更新する。最小値検出部１１０は、この動作を１フレーム期間にわたって行い、１フレーム期間終了時における保持値を差分画像ＤＳ１の最小値として出力する。１フレーム期間毎の繰り返し動作を実現するために、１フレーム期間を規定するタイミング信号である垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を最小値検出部１１０に供給するとよい。
【００２０】
最大値検出部１１１は、最小値検出部１１０の上述の動作と類似した動作を行い、１フレーム期間毎に差分画像ＤＳ１の最大値を出力する。最大値検出部１１１は、差分画像信号ＤＳ１がとり得る最小値を初期値として動作を開始し、順次入力される差分画像信号（入力値）と保持値を比較し、入力値のほうが大きい場合に入力値によって保持値を更新すればよい。
【００２１】
符号反転部１１２及び加算部１１３は、差分画像信号ＤＳ１の最大値から最小値を減算することで１フレーム期間におけるＤＳ１の変化幅を計算する。具体的には、符号反転部１１２が、ＤＳ１の最小値を符号反転する。加算部１１３は、ＤＳ１の最大値と符号反転後のＤＳ１の最小値を加算することでＤＳ１の変化幅を算出する。
【００２２】
加算部１２は、差分画像信号ＤＳ１と、１フレーム前のフレーム画像に関して計測された差分画像信号ＤＳ１の最小値を符号反転した値（補正値と呼ぶ）を入力し、これら２つの値を加算する。つまり、加算部１２は、差分画像信号ＤＳ１の画素値の下限がゼロになるように、差分画像信号ＤＳ１にオフセットを与える。加算部１２によってオフセット補正を行った後の差分画像信号ＤＳ２は、スケーリング部１３に供給される。
【００２３】
スケーリング部１３は、計測部１１によって計測された差分画像信号ＤＳ１の変化幅の大きさが出力画像信号ＯＳ１のビット幅で階調表現可能な大きさを超える場合に、差分画像信号ＤＳ１（具体的にはオフセット補正後の信号ＤＳ２）を右ビットシフトすることでスケーリングを行う。図１の構成例では、スケーリング部１３は、右シフタ１３０及び１３１を含む。右シフタ１３０は、差分画像信号ＤＳ１の変化幅を予め定められたビット数だけ右ビットシフトすることで、右シフタ１３１が差分画像信号ＤＳ２に与えるシフト量を決定する。
【００２４】
一例として、出力画像信号ＯＳ１のビット幅がｎビットであり、差分画像信号ＤＳ１の変化幅のビット幅がｎ＋１ビットである場合を考える。この場合、差分画像信号ＤＳ１の変化幅の入力値（ｎ＋１ビット）をｎビットだけ右シフトすればよい。これにより、右シフタ１３０出力の最下位ビットには、差分画像信号ＤＳ１の変化幅のｎ＋１ビット目が現れ、右シフタ１３１のシフト量を決定できる。
【００２５】
右シフタ１３１は、右シフタ１３０から供給されるシフト量だけオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２の値を右シフトする。つまり、右シフタ１３１は、オフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２を出力画像信号ＯＳ１のビット幅で階調表現可能な大きさにスケーリングする。スケーリング後の差分画像信号ＤＳ３は、出力部１４に供給される。
【００２６】
出力部１４は、スイッチ１４０を含む。スイッチ１４０は、２つの入力画像信号Ｓ１及びＳ２並びにスケーリング後の差分画像信号ＤＳ３うちいずれかを選択して出力画像信号ＯＳ１として出力する。なお、スイッチ１４０は、入力画像信号Ｓ１及びＳ２のうちの一方と差分画像信号ＤＳ３との間で出力画像を切り替えるように構成されてもよい。
【００２７】
出力信号を切り替えることが可能な出力部１４は、図２に示すように、差分画像生成装置１を画像処理回路３３と表示装置３４の間に配置する場合に有効である。図２において、読み出し回路３１は、タイミング・ジェネレータ３２から供給される垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、データイネーブル信号（ＤＥ）等の同期信号に基づいて、記憶装置３０から原画像データ（原画像信号Ｓ１）をスキャンライン単位で読み出す。画像処理回路３３は、原画像信号Ｓ１に対する画像処理を行って測定画像信号Ｓ２を生成する。表示装置３４は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等である。一方、出力画像を切り替える必要のない用途に装置１を用いる場合には、出力信号を切り替えることが可能な出力部１４を装置１に設ける必要はない。
【００２８】
次に、図３を用いて、差分画像信号に対するスケーリングの具体例について説明する。例えば、図３に"例１"として示すように、差分画像信号ＤＳ１の最小値及び最小値が１０進数表記で−２５６及び１０２３である場合を考える。この場合、差分の変化幅は１２７９である。この差分の変化幅を２進数表記すると、"10011111111"となり、１１ビットで表すことができる。ここで、出力画像信号ＯＳ１のビット幅が１０ビットである場合、出力画像信号ＯＳ１で階調表現できる差分の変化幅の最大値は１０２３である。このため、右シフタ１３１は、差分の変化幅を１０ビットだけ右シフトすることで得られる値"00000000001"を差分画像信号ＤＳ１のスケーリングのための右シフト量として右シフタ１３１に供給する。また、図３の例１において、計測部１１から加算部１２に供給される補正値（オフセット値）は、＋２５６である。これにより、右シフタ１３１によるスケーリングによって得られる差分画像信号ＤＳ３は、最小値０、最大値６３９となる。したがって、１０ビットの出力画像信号ＯＳ１で差分画像信号ＤＳ３の変化幅を階調表現することができる。
【００２９】
図３の例２〜例４は、いずれも差分画像信号ＤＳ１の変化幅が、出力画像信号ＯＳ１で階調表現できる程度に十分小さい場合を示している。したがって、これらの例では、右シフタ１３０によって決定されるシフト量が０となり、オフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２に対するスケーリングは行われない。
【００３０】
上述したように、本実施の形態にかかる差分画像生成装置１は、差分画像ＤＳ１の変化幅を出力画像信号のビット幅で適切に階調表現できるように、差分画像信号ＤＳ１のスケーリングを自動的に行う。このため、ユーザが試行錯誤によってオフセット値やスケーリングの要否を判定する必要がなく、ユーザの利便性を向上させることができる。また、差分画像生成装置１は、スケーリングを行なっているため、リミッタによる制限処理を行う場合に比べて、ユーザの関心が一般的に高いと考えられる相対的に差分が大きい画素の情報欠落を防止できる。
【００３１】
＜発明の実施の形態２＞
上述した実施の形態１では、差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅の大きさが予め定められたビット幅で階調表現可能な大きさを超えている場合に、右ビットシフトによって差分画像信号ＤＳ１をスケーリングする例を説明した。本実施の形態では、差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅の大きさが予め定められたビット幅（例えばｎビット）より少ないビット幅（例えばｎ−１ビット）で階調表現可能な大きさである場合に、差分画像信号ＤＳ１を左ビットシフトすることで、２つの入力画像信号Ｓ１及びＳ２の差分を強調する例について説明する。
【００３２】
図４は、本実施の形態にかかる差分画像生成装置２の構成例を示すブロック図である。図４中の減算部１０、計測部１１、加算部１２の構成及び動作は上述した実施の形態１
と同様であるため説明を省略する。スケーリング部２３は、上述したスケーリング部１３と同様にビット幅縮小方向のスケーリング（右シフト）を行うのに加えて、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が小さい場合にビット幅拡大方向のスケーリング（左シフト）を行う。
【００３３】
シフト量決定部２３０は、後述するシフタ２３１がオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２に対する右シフト又は左シフトを行う際のシフト量を決定する。具体的に、２つの入力画像信号Ｓ１及びＳ２並びに出力画像信号ＯＳ１のビット幅がｎビットであり、差分画像信号ＤＳ１の変化幅のビット幅がｎ＋１ビットである場合を考える。この場合、シフト量決定部２３０は、差分画像信号ＤＳ１の変化幅の入力値（ｎ＋１ビット）のｎ＋１ビット目とｎビット目の合計２ビット値を参照すればよい。そして、ｎ＋１ビット目の値が"１"である場合、シフト量決定部２３０は、右方向に１ビットシフトするようシフト量を指示すればよい。一方、差分画像信号ＤＳ１の変化幅のｎ＋１ビット目及びｎビット目が共にゼロである場合、シフト量決定部２３０は、左方向に１ビットシフトするようシフト量を指示すればよい。
【００３４】
なお、シフト量決定部２３０は、２ビット以上の左シフトをシフタ２３１に指示してもよい。この場合、差分画像信号ＤＳ１変化幅の上位３ビット以上を参照するように、シフト量決定部２３０を構成すればよい。
【００３５】
シフタ２３１は、シフト量決定部２３０から供給されるシフト量に基づいて、オフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２を右ビットシフト又は左ビットシフトすることによってスケーリングを行う。
【００３６】
本実施の形態で述べたように、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められたビット幅（例えばｎビット）より少ないビット幅（例えばｎ−１ビット）で階調表現可能な大きさである場合に、差分画像信号ＤＳ１を左ビットシフトすることで、２つの入力画像信号Ｓ１及びＳ２の差分を強調することができる。
【００３７】
ところで、上述した差分画像生成装置１及び２が行う各処理（例えば、減算部１０における減算処理、計測部１１における差分画像信号ＤＳ１の変化幅の計測、スケーリング部１３及び２３におけるスケーリング等）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を含むコンピュータにプログラムを実行させることによって実現してもよい。
【００３８】
一例として、実施の形態２で説明したスケーリング部２３の処理内容をコンピュータに実行させるための手順について説明する。図５は、スケーリング手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、コンピュータは、計測部１１によって生成された差分画像信号ＤＳ１の変化幅を取得する。ステップＳ１１では、コンピュータは、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値を超過しているか否かを判定する。上限値は、出力画像信号ＯＳ１のビット幅に応じて定めればよい。差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値を超えている場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、コンピュータは、差分画像信号ＤＳ１（又はオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２）を右方向へ１ビットシフトする（Ｓ１２）。
【００３９】
一方、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値以下である場合（Ｓ１１でＮＯ）、コンピュータは、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値の１／２以下であるかを判定する（Ｓ１３）。差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値の１／２以下である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、コンピュータは、差分画像信号ＤＳ１（又はオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２）を左方向へ１ビットシフトする（Ｓ１４）。
【００４０】
差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値の１／２より大きく、かつ上限値以下である場合（Ｓ１３でＮＯ）、コンピュータは、シフト量をゼロとし、差分画像信号ＤＳ１（又はオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２）のスケーリングを行わない。
【００４１】
＜その他の実施の形態＞
上述した実施の形態１及び２では、１フレーム前の画像における差分画像信号ＤＳ１の変化幅の計測結果に応じて、後続のフレーム画像のスケーリング要否を決定する例を示した。しかしながら、各フレーム画像自身の差分画像信号ＤＳ１の変化幅の計測結果に応じて、各フレーム画像のスケーリングの要否を決定してもよい。このためには、減算部１０と加算部１２の間に、１フレーム分の差分画像信号ＤＳ１を蓄積可能なバッファメモリを配置すればよい。このような構成によれば、各フレーム画像に対するスケーリングの要否をより正確に判定することができる。
【００４２】
また、実施の形態１及び２で説明した計測部１１は、２フレーム画像以上にわたって差分画像信号ＤＳ１の変化幅を計測するよう構成してもよい。これにより、差分画像信号ＤＳ１の変化幅をより正確に計測することができ、スケーリングの精度を向上させることができる。
【００４３】
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１、２ 差分画像生成装置
１０ 減算部
１１ 計測部
１２ 加算部
１３、２３ スケーリング部
１４ 出力部
３０ 記憶装置
３１ 読出回路
３２ タイミング・ジェネレータ
３３ 画像処理回路
３４ 表示装置
１１０ 最小値検出部
１１１ 最大値検出部
１１２ 符号反転部
１３０、１３１ 右シフタ
１４０ スイッチ
２３０ シフト量決定部
２３１ シフタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の入力画像信号の差分が反映された出力画像信号を生成する差分画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、画像処理後の画像信号の画質評価を簡単にするための画像処理装置を開示している。当該装置は、２つの入力画像信号（原画像信号及び測定画像信号）を比較し、これら２つの画像信号の差分を強調するよう特徴化処理を施した出力画像信号を生成する。ここで、測定画像信号とは、原画像信号に何らかの画像処理を施して得られる画像信号である。測定画像信号の一例は、原画像信号を圧縮した後にこれを伸張して得られる画像信号である。
【０００３】
より具体的に述べると、当該装置は、２つの入力画像信号（原画像信号及び測定画像信号）の差分の絶対値を生成し、得られた差分絶対値を閾値と比較する。差分絶対値が閾値を超える場合、当該装置は、差分絶対値に"乗算係数"を乗算することによって差分絶対値信号を生成する。差分絶対値が閾値を超えない場合、当該装置によって生成される差分絶対値信号の値はゼロとなる。なお、差分絶対値信号の大きさを決める"乗算係数"は、ユーザによって指定される。
【０００４】
次に、当該装置は、"オフセット量"を差分絶対値信号に加算することによって、"特徴化画像信号"を生成する。"オフセット量"もまたユーザによって指定される。最後に、当該装置は、差分絶対値信号の値がゼロである場合、つまり２つの入力画像の差分絶対値が閾値以下である場合、入力画像信号のいずれか一方（例えば原画像信号）を選択して出力画像信号として出力する。これに対して、２つの入力画像の差分絶対値が閾値を超えた場合、入力画像信号に替えて"特徴化画像信号"を出力画像信号として出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１２８５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された画像処理装置を使用することによって、２つの入力画像信号の差分が反映された出力画像信号を得ることができる。しかしながら、特許文献１に開示された画像処理装置は、２つの入力画像信号の差分が反映された出力画像信号の生成に必要な調整パラメータをユーザが試行錯誤により決定しなければならず、調整が煩雑であるという問題を有する。すなわち、特許文献１の画像処理装置を使用する場合、ユーザは、当該装置の出力画像信号を表示装置に供給することで得られる表示画面を目視確認しながら、調整パラメータである"乗算係数"及び"オフセット量"の設定値を決定しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様にかかる差分画像生成装置は、計測部及びスケーリング部を含む。前記計測部は、第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測する。前記スケーリング部は、予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングし、スケーリング後の差分画像信号を出力する。
【０００８】
本発明の第２の態様にかかる差分画像生成方法は、以下のステップ（ａ）〜（ｂ）を含む。
（ａ）第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測すること；及び
（ｂ）予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングすること。
【０００９】
本発明の第３の態様は、差分画像生成処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。当該プログラムを実行するコンピュータによってもたらされる前記差分画像生成処理は、以下のステップ（ａ）〜（ｂ）を含む。
（ａ）第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測すること；及び
（ｂ）予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングすること。
【００１０】
上述した本発明の第１〜第３の態様によれば、２つの入力画像信号の差分が反映された出力画像信号の調整を、２つの入力画像信号を減算して得られる差分画像信号の画素値の変化幅に基づいて自動的に行うことができる。よって、ユーザが表示画面を見ながら試行錯誤によって調整パラメータ（特許文献１における乗算係数およびオフセット量など）を決定する必要がなく、ユーザの利便性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上述した本発明の第１〜第３の態様によれば、複数の入力画像信号の間の差分が反映された出力画像信号を生成する差分画像生成装置において、出力画像信号の表示に関するユーザの試行錯誤による調整を減らすことができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】発明の実施の形態１にかかる差分画像生成装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】発明の実施の形態１にかかる差分画像生成装置の使用例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した差分画像生成装置による差分画像信号のスケーリングの具体例を示すテーブルである。
【図４】発明の実施の形態２にかかる差分画像生成装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】スケーリング手順の具体例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１４】
＜発明の実施の形態１＞
本実施の形態にかかる差分画像生成装置１は、原画像信号Ｓ１及び測定画像信号Ｓ２を入力し、これら２つの画像信号の差分が反映された出力画像信号ＯＳ１を生成する。なお、測定画像信号Ｓ２は、原画像信号Ｓ１に対してシャープネス（輪郭強調）、ガンマ補正、及びノイズリダクション等の何らかの画像処理を施すことによって生成された画像信号である。
【００１５】
より具体的に述べると、装置１は、信号Ｓ１及びＳ２の対応する画素間で画素値の差を計算することによって差分画像信号ＤＳ１を生成する。さらに、装置１は、差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅を計測し、出力画像信号ＯＳ１のビット幅で差分画像信号ＤＳ１を階調表現できるように、差分画像信号ＤＳ１の各画素値を自動的にスケーリングする。
【００１６】
例えば、入力される画像信号Ｓ１及びＳ２並びに出力画像信号ＯＳ１のビット幅が同じｎビットである場合を考える。このとき、差分画像信号ＤＳ１の画素値の最大変化幅をそのまま階調表現するためには、ＤＳ１の信号幅として少なくともｎ＋１ビットが必要であり、オフセット加算等を行うことを考慮するとｎ＋２ビットが必要である。よって、出力画像信号ＯＳ１のビット幅（ｎビット）で差分画像信号ＤＳ１の最大変化幅を階調表現するためには、差分画像信号ＤＳ１のビット幅を１又は２ビット減らすスケーリングが必要となる。一方で、差分画像信号ＤＳ１の変化幅がｎビットで階調表現できる程度に小さい場合には、スケーリングを行わない方がＳ１及びＳ１の差分を強調できる。そこで、差分画像生成装置１は、差分画像信号ＤＳ１の変化幅の計測結果に基づいてスケーリングの要否を決定し、必要に応じてスケーリングを実行する。
【００１７】
以下では、差分画像生成装置１の具体的な構成例について図１を参照しながら説明する。図１は、装置１の構成例を示すブロック図である。減算部１０は、信号Ｓ１及びＳ２の画素値を順次入力し、これらの画素値の減算処理を行って差分画像信号ＤＳ１を生成する。生成された差分画像信号ＤＳ１は、計測部１１及び加算部１２に供給される。なお、差分画像信号ＤＳ１は、負の値をとり得る。差分画像信号ＤＳ１の負の値は、２の補数で表現されるものとする。
【００１８】
計測部１１は、差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅を計測する。より具体的に述べると、計測部１１は、差分画像信号ＤＳ１を順次入力し、予め定められた信号範囲内におけるＤＳ１の最大値及び最大値を検出し、最大値と最小値の差によって変化幅を決定する。図１の例では、計測部１１は、１フレーム画像単位で繰り返し集計を行い、１フレーム画像毎に差分画像信号ＤＳ１の最大値及び最小値を検出し、差分画像信号ＤＳ１の変化幅を算出する。
【００１９】
最小値検出部１１０は、１フレーム期間（垂直帰線期間）の開始毎に差分画像信号ＤＳ１がとり得る最大値を初期値として動作を開始する。最小値検出部１１０は、順次入力される差分画像信号の画素値（入力値）と保持値とを比較し、入力値のほうが小さい場合に入力値によって保持値を更新する。最小値検出部１１０は、この動作を１フレーム期間にわたって行い、１フレーム期間終了時における保持値を差分画像ＤＳ１の最小値として出力する。１フレーム期間毎の繰り返し動作を実現するために、１フレーム期間を規定するタイミング信号である垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を最小値検出部１１０に供給するとよい。
【００２０】
最大値検出部１１１は、最小値検出部１１０の上述の動作と類似した動作を行い、１フレーム期間毎に差分画像ＤＳ１の最大値を出力する。最大値検出部１１１は、差分画像信号ＤＳ１がとり得る最小値を初期値として動作を開始し、順次入力される差分画像信号（入力値）と保持値を比較し、入力値のほうが大きい場合に入力値によって保持値を更新すればよい。
【００２１】
符号反転部１１２及び加算部１１３は、差分画像信号ＤＳ１の最大値から最小値を減算することで１フレーム期間におけるＤＳ１の変化幅を計算する。具体的には、符号反転部１１２が、ＤＳ１の最小値を符号反転する。加算部１１３は、ＤＳ１の最大値と符号反転後のＤＳ１の最小値を加算することでＤＳ１の変化幅を算出する。
【００２２】
加算部１２は、差分画像信号ＤＳ１と、１フレーム前のフレーム画像に関して計測された差分画像信号ＤＳ１の最小値を符号反転した値（補正値と呼ぶ）を入力し、これら２つの値を加算する。つまり、加算部１２は、差分画像信号ＤＳ１の画素値の下限がゼロになるように、差分画像信号ＤＳ１にオフセットを与える。加算部１２によってオフセット補正を行った後の差分画像信号ＤＳ２は、スケーリング部１３に供給される。
【００２３】
スケーリング部１３は、計測部１１によって計測された差分画像信号ＤＳ１の変化幅の大きさが出力画像信号ＯＳ１のビット幅で階調表現可能な大きさを超える場合に、差分画像信号ＤＳ１（具体的にはオフセット補正後の信号ＤＳ２）を右ビットシフトすることでスケーリングを行う。図１の構成例では、スケーリング部１３は、右シフタ１３０及び１３１を含む。右シフタ１３０は、差分画像信号ＤＳ１の変化幅を予め定められたビット数だけ右ビットシフトすることで、右シフタ１３１が差分画像信号ＤＳ２に与えるシフト量を決定する。
【００２４】
一例として、出力画像信号ＯＳ１のビット幅がｎビットであり、差分画像信号ＤＳ１の変化幅のビット幅がｎ＋１ビットである場合を考える。この場合、差分画像信号ＤＳ１の変化幅の入力値（ｎ＋１ビット）をｎビットだけ右シフトすればよい。これにより、右シフタ１３０出力の最下位ビットには、差分画像信号ＤＳ１の変化幅のｎ＋１ビット目が現れ、右シフタ１３１のシフト量を決定できる。
【００２５】
右シフタ１３１は、右シフタ１３０から供給されるシフト量だけオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２の値を右シフトする。つまり、右シフタ１３１は、オフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２を出力画像信号ＯＳ１のビット幅で階調表現可能な大きさにスケーリングする。スケーリング後の差分画像信号ＤＳ３は、出力部１４に供給される。
【００２６】
出力部１４は、スイッチ１４０を含む。スイッチ１４０は、２つの入力画像信号Ｓ１及びＳ２並びにスケーリング後の差分画像信号ＤＳ３うちいずれかを選択して出力画像信号ＯＳ１として出力する。なお、スイッチ１４０は、入力画像信号Ｓ１及びＳ２のうちの一方と差分画像信号ＤＳ３との間で出力画像を切り替えるように構成されてもよい。
【００２７】
出力信号を切り替えることが可能な出力部１４は、図２に示すように、差分画像生成装置１を画像処理回路３３と表示装置３４の間に配置する場合に有効である。図２において、読み出し回路３１は、タイミング・ジェネレータ３２から供給される垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、データイネーブル信号（ＤＥ）等の同期信号に基づいて、記憶装置３０から原画像データ（原画像信号Ｓ１）をスキャンライン単位で読み出す。画像処理回路３３は、原画像信号Ｓ１に対する画像処理を行って測定画像信号Ｓ２を生成する。表示装置３４は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等である。一方、出力画像を切り替える必要のない用途に装置１を用いる場合には、出力信号を切り替えることが可能な出力部１４を装置１に設ける必要はない。
【００２８】
次に、図３を用いて、差分画像信号に対するスケーリングの具体例について説明する。例えば、図３に"例１"として示すように、差分画像信号ＤＳ１の最小値及び最小値が１０進数表記で−２５６及び１０２３である場合を考える。この場合、差分の変化幅は１２７９である。この差分の変化幅を２進数表記すると、"10011111111"となり、１１ビットで表すことができる。ここで、出力画像信号ＯＳ１のビット幅が１０ビットである場合、出力画像信号ＯＳ１で階調表現できる差分の変化幅の最大値は１０２３である。このため、右シフタ１３１は、差分の変化幅を１０ビットだけ右シフトすることで得られる値"00000000001"を差分画像信号ＤＳ１のスケーリングのための右シフト量として右シフタ１３１に供給する。また、図３の例１において、計測部１１から加算部１２に供給される補正値（オフセット値）は、＋２５６である。これにより、右シフタ１３１によるスケーリングによって得られる差分画像信号ＤＳ３は、最小値０、最大値６３９となる。したがって、１０ビットの出力画像信号ＯＳ１で差分画像信号ＤＳ３の変化幅を階調表現することができる。
【００２９】
図３の例２〜例４は、いずれも差分画像信号ＤＳ１の変化幅が、出力画像信号ＯＳ１で階調表現できる程度に十分小さい場合を示している。したがって、これらの例では、右シフタ１３０によって決定されるシフト量が０となり、オフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２に対するスケーリングは行われない。
【００３０】
上述したように、本実施の形態にかかる差分画像生成装置１は、差分画像ＤＳ１の変化幅を出力画像信号のビット幅で適切に階調表現できるように、差分画像信号ＤＳ１のスケーリングを自動的に行う。このため、ユーザが試行錯誤によってオフセット値やスケーリングの要否を判定する必要がなく、ユーザの利便性を向上させることができる。また、差分画像生成装置１は、スケーリングを行なっているため、リミッタによる制限処理を行う場合に比べて、ユーザの関心が一般的に高いと考えられる相対的に差分が大きい画素の情報欠落を防止できる。
【００３１】
＜発明の実施の形態２＞
上述した実施の形態１では、差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅の大きさが予め定められたビット幅で階調表現可能な大きさを超えている場合に、右ビットシフトによって差分画像信号ＤＳ１をスケーリングする例を説明した。本実施の形態では、差分画像信号ＤＳ１の画素値の変化幅の大きさが予め定められたビット幅（例えばｎビット）より少ないビット幅（例えばｎ−１ビット）で階調表現可能な大きさである場合に、差分画像信号ＤＳ１を左ビットシフトすることで、２つの入力画像信号Ｓ１及びＳ２の差分を強調する例について説明する。
【００３２】
図４は、本実施の形態にかかる差分画像生成装置２の構成例を示すブロック図である。図４中の減算部１０、計測部１１、加算部１２の構成及び動作は上述した実施の形態１
と同様であるため説明を省略する。スケーリング部２３は、上述したスケーリング部１３と同様にビット幅縮小方向のスケーリング（右シフト）を行うのに加えて、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が小さい場合にビット幅拡大方向のスケーリング（左シフト）を行う。
【００３３】
シフト量決定部２３０は、後述するシフタ２３１がオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２に対する右シフト又は左シフトを行う際のシフト量を決定する。具体的に、２つの入力画像信号Ｓ１及びＳ２並びに出力画像信号ＯＳ１のビット幅がｎビットであり、差分画像信号ＤＳ１の変化幅のビット幅がｎ＋１ビットである場合を考える。この場合、シフト量決定部２３０は、差分画像信号ＤＳ１の変化幅の入力値（ｎ＋１ビット）のｎ＋１ビット目とｎビット目の合計２ビット値を参照すればよい。そして、ｎ＋１ビット目の値が"１"である場合、シフト量決定部２３０は、右方向に１ビットシフトするようシフト量を指示すればよい。一方、差分画像信号ＤＳ１の変化幅のｎ＋１ビット目及びｎビット目が共にゼロである場合、シフト量決定部２３０は、左方向に１ビットシフトするようシフト量を指示すればよい。
【００３４】
なお、シフト量決定部２３０は、２ビット以上の左シフトをシフタ２３１に指示してもよい。この場合、差分画像信号ＤＳ１変化幅の上位３ビット以上を参照するように、シフト量決定部２３０を構成すればよい。
【００３５】
シフタ２３１は、シフト量決定部２３０から供給されるシフト量に基づいて、オフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２を右ビットシフト又は左ビットシフトすることによってスケーリングを行う。
【００３６】
本実施の形態で述べたように、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められたビット幅（例えばｎビット）より少ないビット幅（例えばｎ−１ビット）で階調表現可能な大きさである場合に、差分画像信号ＤＳ１を左ビットシフトすることで、２つの入力画像信号Ｓ１及びＳ２の差分を強調することができる。
【００３７】
ところで、上述した差分画像生成装置１及び２が行う各処理（例えば、減算部１０における減算処理、計測部１１における差分画像信号ＤＳ１の変化幅の計測、スケーリング部１３及び２３におけるスケーリング等）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を含むコンピュータにプログラムを実行させることによって実現してもよい。
【００３８】
一例として、実施の形態２で説明したスケーリング部２３の処理内容をコンピュータに実行させるための手順について説明する。図５は、スケーリング手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、コンピュータは、計測部１１によって生成された差分画像信号ＤＳ１の変化幅を取得する。ステップＳ１１では、コンピュータは、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値を超過しているか否かを判定する。上限値は、出力画像信号ＯＳ１のビット幅に応じて定めればよい。差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値を超えている場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、コンピュータは、差分画像信号ＤＳ１（又はオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２）を右方向へ１ビットシフトする（Ｓ１２）。
【００３９】
一方、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値以下である場合（Ｓ１１でＮＯ）、コンピュータは、差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値の１／２以下であるかを判定する（Ｓ１３）。差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値の１／２以下である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、コンピュータは、差分画像信号ＤＳ１（又はオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２）を左方向へ１ビットシフトする（Ｓ１４）。
【００４０】
差分画像信号ＤＳ１の変化幅が予め定められた上限値の１／２より大きく、かつ上限値以下である場合（Ｓ１３でＮＯ）、コンピュータは、シフト量をゼロとし、差分画像信号ＤＳ１（又はオフセット補正後の差分画像信号ＤＳ２）のスケーリングを行わない。
【００４１】
＜その他の実施の形態＞
上述した実施の形態１及び２では、１フレーム前の画像における差分画像信号ＤＳ１の変化幅の計測結果に応じて、後続のフレーム画像のスケーリング要否を決定する例を示した。しかしながら、各フレーム画像自身の差分画像信号ＤＳ１の変化幅の計測結果に応じて、各フレーム画像のスケーリングの要否を決定してもよい。このためには、減算部１０と加算部１２の間に、１フレーム分の差分画像信号ＤＳ１を蓄積可能なバッファメモリを配置すればよい。このような構成によれば、各フレーム画像に対するスケーリングの要否をより正確に判定することができる。
【００４２】
また、実施の形態１及び２で説明した計測部１１は、２フレーム画像以上にわたって差分画像信号ＤＳ１の変化幅を計測するよう構成してもよい。これにより、差分画像信号ＤＳ１の変化幅をより正確に計測することができ、スケーリングの精度を向上させることができる。
【００４３】
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１、２ 差分画像生成装置
１０ 減算部
１１ 計測部
１２ 加算部
１３、２３ スケーリング部
１４ 出力部
３０ 記憶装置
３１ 読出回路
３２ タイミング・ジェネレータ
３３ 画像処理回路
３４ 表示装置
１１０ 最小値検出部
１１１ 最大値検出部
１１２ 符号反転部
１３０、１３１ 右シフタ
１４０ スイッチ
２３０ シフト量決定部
２３１ シフタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測する計測部と、
予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングし、スケーリング後の差分画像信号を出力するスケーリング部と、
を備える差分画像生成装置。
【請求項２】
前記計測部は、前記第１及び第２の入力画像信号の少なくとも１フレーム画像内において前記変化幅を計測するよう構成されている、請求項１に記載の差分画像生成装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の入力画像信号の各々はフレーム画像列を含み、
前記スケーリング部は、前記計測部による前記変化幅の計測結果を、前記変化幅の計測が行われる前記少なくとも１フレーム画像より後のフレーム画像に適用してスケーリングを行うよう構成されている、請求項２に記載の差分画像生成装置。
【請求項４】
前記計測部における前記変化幅の計測期間は、２フレーム画像以上である、請求項２に記載の差分画像生成装置。
【請求項５】
前記計測部は、１フレーム画像毎に前記変化幅の計測を行い、
前記スケーリング部は、前記計測部による１フレーム画像毎の前記変化幅の計測結果に基づいて１フレーム画像毎にスケーリングを行う、
請求項２に記載の差分画像生成装置。
【請求項６】
前記スケーリング部は、前記差分画像信号の変化幅が前記予め定められたビット幅で階調表現可能な大きさを超える場合に、前記差分画像信号を右ビットシフトする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の差分画像生成装置。
【請求項７】
前記スケーリング部は、前記差分画像信号の変化幅が前記予め定められたビット幅より少ないビット幅で階調表現可能な大きさである場合に、前記差分画像信号を左ビットシフトする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の差分画像生成装置。
【請求項８】
スケーリング後の前記差分画像信号の最小値がゼロとなるように、前記差分画像信号の最小値に基づくオフセットを前記差分画像信号の各画素値に加える加算部をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の差分画像生成装置。
【請求項９】
前記計測部は、前記第１及び第２の入力画像信号の予め定められた信号範囲内において計測した前記差分画像信号の最大値および最小値に基づいて前記変化幅を算出する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の差分画像生成装置。
【請求項１０】
第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測すること、及び
予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングすること、
を含む、差分画像生成方法。
【請求項１１】
前記変化幅の計測は、前記第１及び第２の入力画像信号の少なくとも１フレーム画像にわたって行われる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の入力画像信号の各々はフレーム画像列を含み、
前記スケーリングは、過去のフレーム画像に対する前記変化幅の計測結果に基づいて、後続のフレーム画像をスケーリングすることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記変化幅の計測期間は、２フレーム画像以上である、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記スケーリングは、前記差分画像信号の変化幅が前記予め定められたビット幅で階調表現可能な大きさを超える場合に、前記差分画像信号を右ビットシフトすることを含む、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記スケーリングは、前記差分画像信号の変化幅が前記予め定められたビット幅より少ないビット幅で階調表現可能な大きさである場合に、前記差分画像信号を左ビットシフトすることを含む、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
スケーリング後の前記差分画像信号の最小値がゼロとなるように、前記差分画像信号の最小値に基づくオフセットを前記差分画像信号の各画素値に加えること、をさらに含む、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
差分画像生成処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記差分画像生成処理は、
第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測すること、及び
予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングすること、
を含む、プログラム。
【請求項１】
第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測する計測部と、
予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングし、スケーリング後の差分画像信号を出力するスケーリング部と、
を備える差分画像生成装置。
【請求項２】
前記計測部は、前記第１及び第２の入力画像信号の少なくとも１フレーム画像内において前記変化幅を計測するよう構成されている、請求項１に記載の差分画像生成装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の入力画像信号の各々はフレーム画像列を含み、
前記スケーリング部は、前記計測部による前記変化幅の計測結果を、前記変化幅の計測が行われる前記少なくとも１フレーム画像より後のフレーム画像に適用してスケーリングを行うよう構成されている、請求項２に記載の差分画像生成装置。
【請求項４】
前記計測部における前記変化幅の計測期間は、２フレーム画像以上である、請求項２に記載の差分画像生成装置。
【請求項５】
前記計測部は、１フレーム画像毎に前記変化幅の計測を行い、
前記スケーリング部は、前記計測部による１フレーム画像毎の前記変化幅の計測結果に基づいて１フレーム画像毎にスケーリングを行う、
請求項２に記載の差分画像生成装置。
【請求項６】
前記スケーリング部は、前記差分画像信号の変化幅が前記予め定められたビット幅で階調表現可能な大きさを超える場合に、前記差分画像信号を右ビットシフトする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の差分画像生成装置。
【請求項７】
前記スケーリング部は、前記差分画像信号の変化幅が前記予め定められたビット幅より少ないビット幅で階調表現可能な大きさである場合に、前記差分画像信号を左ビットシフトする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の差分画像生成装置。
【請求項８】
スケーリング後の前記差分画像信号の最小値がゼロとなるように、前記差分画像信号の最小値に基づくオフセットを前記差分画像信号の各画素値に加える加算部をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の差分画像生成装置。
【請求項９】
前記計測部は、前記第１及び第２の入力画像信号の予め定められた信号範囲内において計測した前記差分画像信号の最大値および最小値に基づいて前記変化幅を算出する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の差分画像生成装置。
【請求項１０】
第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測すること、及び
予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングすること、
を含む、差分画像生成方法。
【請求項１１】
前記変化幅の計測は、前記第１及び第２の入力画像信号の少なくとも１フレーム画像にわたって行われる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の入力画像信号の各々はフレーム画像列を含み、
前記スケーリングは、過去のフレーム画像に対する前記変化幅の計測結果に基づいて、後続のフレーム画像をスケーリングすることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記変化幅の計測期間は、２フレーム画像以上である、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記スケーリングは、前記差分画像信号の変化幅が前記予め定められたビット幅で階調表現可能な大きさを超える場合に、前記差分画像信号を右ビットシフトすることを含む、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記スケーリングは、前記差分画像信号の変化幅が前記予め定められたビット幅より少ないビット幅で階調表現可能な大きさである場合に、前記差分画像信号を左ビットシフトすることを含む、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
スケーリング後の前記差分画像信号の最小値がゼロとなるように、前記差分画像信号の最小値に基づくオフセットを前記差分画像信号の各画素値に加えること、をさらに含む、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
差分画像生成処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記差分画像生成処理は、
第１及び第２の入力画像信号を減算処理することにより得られる差分画像信号の画素値の変化幅を計測すること、及び
予め定められたビット幅で前記差分画像信号を階調表現できるように、前記変化幅の計測結果に応じて前記差分画像信号の各画素値をスケーリングすること、
を含む、プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２５０６７１（Ｐ２０１０−２５０６７１Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１００８４４（Ｐ２００９−１００８４４）
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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