画像補正処理回路及びこれを集積化して成る半導体装置
【課題】本発明は、入力画像に適切な画像補正処理を施して所望の出力画像を生成することが可能な画像補正処理回路を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る画像補正処理回路は、入力画像に所定の画像補正処理を施して出力画像を生成する画像補正部１１と；前記入力画像の１フィールド毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全て（図１の例では、平均輝度値ＡＣＡＶＧと標準偏差値ＡＣＶＲＣ）を算出する演算部１２と；演算部１２で算出された前記輝度ヒストグラムの平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てに基づいて、前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定し、画像補正部１１の制御を行う補正制御部１３と；を有する。
【解決手段】本発明に係る画像補正処理回路は、入力画像に所定の画像補正処理を施して出力画像を生成する画像補正部１１と；前記入力画像の１フィールド毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全て（図１の例では、平均輝度値ＡＣＡＶＧと標準偏差値ＡＣＶＲＣ）を算出する演算部１２と；演算部１２で算出された前記輝度ヒストグラムの平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てに基づいて、前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定し、画像補正部１１の制御を行う補正制御部１３と；を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像に種々の画像補正処理を施して所望の出力画像を生成する画像補正処理回路、及び、これを集積化して成る半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタル画像を取り扱うデバイスないしシステム（屋内外監視カメラ、ネットワークカメラ（ＩＰカメラ）、Ｗｅｂカメラ、インターホンなど）の分野では、入力画像に種々の画像補正処理（霧消し補正処理、逆光補正処理、明暗補正処理など）を施すことにより、所望の出力画像を生成する画像補正処理回路が用いられている。
【０００３】
なお、上記従来の画像補正処理回路は、一般に、入力画像の一フィールドを複数のエリアに分割し、各エリア毎に取得される輝度ヒストグラムに基づいて、入力画像がどのようなシーンであるのか（例えば、霧が掛かっているのか、逆光状態であるのか）を判別し、入力画像に最適な画像補正処理を施す構成とされていた。
【０００４】
上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
【特許文献１】特許第３９８１２６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
確かに、画像補正処理回路を用いれば、霧が掛かった入力画像や逆光の入力画像をより視認性の高い出力画像に変換し、これを表示デバイスに送出することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、上記従来の画像補正処理回路で採用されているシーン判別手法では、必ずしも適切なシーン判別結果が得られないケースもあり、さらなる改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑み、入力画像に適切な画像補正処理を施して所望の出力画像を生成することが可能な画像補正処理回路、及び、これを集積化して成る半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像補正処理回路は、入力画像に所定の画像補正処理を施して出力画像を生成する画像補正部と；前記入力画像の１フィールド毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てを算出する演算部と；前記演算部で算出された前記輝度ヒストグラムの平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てに基づいて、前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定し、前記画像補正部の制御を行う補正制御部と；を有して成る構成（第１の構成）とされている。
【０００９】
なお、上記第１の構成から成る画像補正処理回路において、前記画像補正部は、前記入力画像に対して霧画像補正処理を施すものであり、前記補正制御部は、前記輝度ヒストグラムの平均輝度値と標準偏差値に基づいて、前記霧画像補正処理の要否や補正量を判定するものである構成（第２の構成）にするとよい。
【００１０】
また、上記第２の画像補正処理回路において、前記補正制御部は、前記輝度ヒストグラムの平均輝度値が第１の閾値よりも大きく、かつ、前記輝度ヒストグラムの標準偏差値が第２の閾値よりも小さいとき、前記霧画像補正処理が必要であると判定する構成（第３の構成）にするとよい。
【００１１】
また、上記第３の構成から成る画像補正処理回路において、前記補正制御部は、前記霧画像補正処理が必要であると判定したとき、前記輝度ヒストグラムの標準偏差値が小さいほど、前記霧画像補正処理の補正量を段階的に或いは連続的に大きく設定する構成（第４の構成）にするとよい。
【００１２】
また、上記第３または第４の構成から成る画像補正処理回路において、第１の閾値、及び、第２の閾値の少なくとも一方には、ヒステリシス幅が設定されている構成（第５の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第１〜第５いずれかの構成から成る画像補正処理回路は、前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定する際に前記補正制御部で参照される種々のパラメータを外部設定するためのレジスタを有して成る構成（第６の構成）にするとよい。
【００１４】
また、本発明に係る半導体装置は、上記第１〜第６いずれかの構成から成る画像補正処理回路を集積化して成る構成（第７の構成）とされている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、入力画像に適切な画像補正処理を施して所望の出力画像を生成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る画像処理ＩＣの一実施形態を示すブロック図である。本実施形態の画像処理ＩＣ１０は、霧画像補正部１１と、輝度ヒストグラム演算部１２と、補正制御部１３と、レジスタ１４と、を有して成る画像補正処理回路が集積化された半導体装置である。なお、図１には明示されていないが、画像処理ＩＣ１０には、霧画像補正部１１のほかにも、入力画像に対して種々の画像処理（輝度ダイナミックレンジ補正、明暗補正、逆光補正など）を施す回路ブロックを含めることが可能である。
【００１７】
霧画像補正部１１は、画像ソース２０から入力される入力画像に霧画像補正処理を施して所望の出力画像を生成し、これを表示デバイス３０に出力する手段である。画像ソース２０は、画像処理ＩＣ１０に入力される入力画像を生成する手段であり、例えば、動画撮影を行うデジタルビデオカメラや、静止画撮影を行うデジタルスチルカメラなどを用いることができる。また、画像ソース２０としては、放送受信装置（デジタルテレビジョン放送の受信装置など）やメディア再生装置（ビデオＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ハードディスク、半導体メモリなどの再生機能を備えたドライブ装置のほか、インターネットを介して提供される映像コンテンツの再生機能を備えたパーソナルコンピュータなど）を用いることも可能である。表示デバイス３０は、画像処理ＩＣ１０で霧画像補正処理が施された出力画像を表示する手段であり、ＬＣＤ［Liquid Crystal Display］や有機ＥＬ［Electro-Luminescence］ディスプレイなどを用いることができる。
【００１８】
輝度ヒストグラム演算部１２は、画像ソース２０から入力される入力画像の１フィールド（フレーム）毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てを算出する手段である。なお、図１の例において、輝度ヒストグラム演算部１２は、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと標準偏差値ＡＣＶＲＣを算出する構成とされている。
【００１９】
補正制御部１３は、輝度ヒストグラム演算部１２で算出された輝度ヒストグラムの平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てに基づいて、入力画像に対する霧画像補正処理の要否や補正量を判定し、その判定結果に基づいて霧画像補正部１１の制御を行う手段である。なお、図１の例において、補正制御部１３は、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ＡＣＡＶＧＴＨ１、ＡＣＡＶＧＴＨ２）とを比較する第１比較部１３１と、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣと第２の閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１〜ＡＣＶＲＣＴＨ３）とを比較する第２比較部１３２と、第１比較部１３１及び第２比較部１３２の比較結果に基づいて霧画像補正処理の要否や補正量を判定する判定部１３３と、を有して成る構成とされている。なお、補正制御部１３による霧画像補正部１１の制御動作については、後ほど詳細な説明を行う。
【００２０】
レジスタ１４は、入力画像に対する霧画像補正処理の要否や補正量を判定する際に補正制御部１３で参照される種々のパラメータ（先に述べた第１の閾値や第２の閾値を含む）をマイコン４０から外部設定するためのパラメータ格納手段である。
【００２１】
次に、補正制御部１３の動作説明に先立ち、霧が掛かっている入力画像と霧が掛かっていない入力画像との間で、各々の輝度ヒストグラムにどのような差違が生じるかを考察する。図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ、霧が掛かっている入力画像とその輝度ヒストグラムを示す模式図であり、図３Ａ、図３Ｂは、それぞれ、霧が掛かっていない入力画像とその輝度ヒストグラムを示す模式図である。
【００２２】
一般に、霧が掛かっている入力画像（図２Ａ）は、霧が掛かっていない入力画像（図３Ａ）に比べて、全体的に白く（明るく）、コントラストの低い（輝度ダイナミックレンジの狭い）画像となる。すなわち、霧が掛かっている入力画像の輝度ヒストグラムは、霧が掛かっていない入力画像の輝度ヒストグラムに比べて、平均輝度値が高く、かつ、その標準偏差値が小さいものとなる（図２Ｂ、図３Ｂ）。
【００２３】
補正制御部１３は、上記の考察に鑑み、輝度ヒストグラム演算部１２で算出された輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと標準偏差値ＡＣＶＲＣに基づいて、入力画像に対する霧画像補正処理の要否や補正量を判定し、その判定結果に基づいて霧画像補正部１１の制御を行う構成とされている。
【００２４】
図４は、補正制御部１３（特に判定部１３３）による霧画像補正処理の要否判定を説明するためのフローチャートである。なお、本フローチャートの開始時には、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「１（霧画像補正処理：自動）」に設定されており、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「０（霧画像補正処理：停止中）」に設定されているものとする。
【００２５】
まず、本フローチャートの内容説明を行うに先立ち、上記のレジスタ値ＦＲ＿ＡＴ及びレジスタ値ＦＲ＿ＥＮについて詳細に説明する。レジスタ値ＦＲ＿ＡＴは、霧画像補正処理の実行方法を設定するためのレジスタ値である。レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０」に設定されているときには、霧画像補正処理が手動で実行され、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「１」に設定されているときには、霧画像補正処理が自動的に実行される。なお、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「１」に設定されているときには、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮのビット制御（霧画像補正処理の動作確認制御）も自動的に行われる。
【００２６】
レジスタ値ＦＲ＿ＥＮは、霧画像補正処理の動作制御（イネーブル制御）ないしは動作確認を行うためのレジスタ値である。レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０（霧画像補正処理：手動）」に設定されている場合、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮは霧画像補正処理の動作制御（イネーブル制御）に用いられる。すなわち、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「０」に設定されているときには、霧画像補正処理がディセーブルとされ、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されているときには、霧画像補正処理がイネーブルとされる。一方、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「１（霧画像補正処理：自動）」に設定されている場合、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮは霧画像補正処理の動作確認に用いられる。すなわち、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「０」に設定されているときには、霧画像補正処理が停止中であると確認され、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されているときには霧画像補正処理が動作中であると確認される。
【００２７】
次に、図４に示すフローチャートの内容について具体的に説明する。本フローチャートが開始されると、ステップＳ１では、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ステップＳ１では上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１）との比較判定が行われる。ここで、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ１であると判定された場合には、フローがステップＳ２（補正量調整ステート）に進められる。一方、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ１ではないと判定された場合には、フローがステップＳ４に進められる。
【００２８】
ステップＳ１において、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ１であると判定された場合、ステップＳ２では、霧画像補正部１１における霧画像補正処理がオン（基本的にはレジスタ値ＦＲ＿ＥＮ＝「１」）とされ、補正量（補正強度）の調整処理が実施される。なお、ステップＳ２での補正量調整処理については、後ほど詳細に説明する。
【００２９】
一方、ステップＳ１において、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ１ではないと判定された場合、ステップＳ４では、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されているか否かの判定、並びに、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ステップＳ４では下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２（≦ＡＣＡＶＧＴＨ１））との比較判定が行われる。ここで、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されており、かつ、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ２であると判定された場合には、フローが先述のステップＳ２に進められる。一方、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されていない、或いは、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ２ではないと判定された場合には、フローがステップＳ５に進められる。
【００３０】
ステップＳ４において、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されていない、或いは、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ２ではないと判定された場合、ステップＳ５では、霧画像補正部１１における霧画像補正処理がオフ（レジスタ値ＦＲ＿ＥＮ＝「０」）とされ、フローがステップＳ３に進められる。
【００３１】
ステップＳ２において補正量調整処理が完了された後、或いは、ステップＳ５において霧画像補正処理がオフとされた後、ステップＳ３では、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０（霧画像補正処理：手動）」に設定されているか否かの判定が行われる。ここで、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０」に設定されていないと判定された場合には、フローがステップＳ１に戻されて、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ステップＳ１では上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１）との比較判定が繰り返される。一方、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０」に設定されていると判定された場合には、霧画像補正処理を手動実行に切り替えるべく、一連のフローが終了される。
【００３２】
なお、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと比較される第１の閾値については、先に述べたように、上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１と下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２を調整して、所定のヒステリシス幅を設定することが望ましい。このようなヒステリシス幅を設定することにより、図５に示したように、霧画像補正処理がオフされているとき（レジスタ値ＦＲ＿ＥＮ＝「０」であるとき）には、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧが上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１に達するまで霧画像補正処理がオンされることはなく、逆に、霧画像補正処理がオンされているとき（レジスタ値ＦＲ＿ＥＮ＝「１」であるとき）には、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧが下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２を下回るまで霧画像補正処理がオフされることはないので、霧画像補正処理のオン／オフ発振を防止して、出力画像のちらつきを抑制することが可能となる。なお、上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１と下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２は、いずれもマイコン４０からレジスタ１４に外部設定することが可能であり、上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１と下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２を同一値に設定した場合には、上記のヒステリシス機能がオフとなる。
【００３３】
次に、ステップＳ２における補正量調整処理について図６Ａを参照しながら詳述する。図６Ａは、補正量調整処理の一例を示す図である。なお、図６Ａの横軸には、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが示されており、図６Ａの縦軸には霧画像補正処理の補正量（補正強度）を設定するためのレジスタ値ＦＲＡＤＪが示されている。
【００３４】
ステップＳ２における補正量調整処理に際して、補正制御部１３は、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣと第２の閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１〜ＡＣＶＲＣＴＨ３、ＡＣＶＲＣＴＨｘ〜ＡＣＶＲＣＴＨｚ）との比較判定を行い、入力画像に対して霧画像補正処理を施す必要があるか否か、並びに、入力画像に対して霧画像補正処理を施す必要がある場合には、その補正量（補正強度）をレジスタ値ＦＲＡＤＪ１〜ＦＲＡＤＪ５のいずれに設定すべきかの判定を行う。
【００３５】
なお、第２の閾値のうち、３つの閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１、ＡＣＶＲＣＴＨ２、ＡＣＶＲＣＴＨ３）は、マイコン４０からレジスタ１４に外部設定することが可能であり、その余の３つの閾値（ＡＣＶＲＣＴＨｘ、ＡＣＶＲＣＴＨｙ、ＡＣＶＲＣＴＨｚ）は、閾値ＡＣＶＲＣＴＨ１と閾値ＡＣＶＲＣＴＨ２との間を４等分する形で自動的に内部設定されるものである。従って、第２の閾値のうち、３つの閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１、ＡＣＶＲＣＴＨ２、ＡＣＶＲＣＴＨ３）を外部設定する際には、ＡＣＶＲＣＴＨ１＋４≦ＡＣＶＲＣＴＨ２≦ＡＣＶＲＣＴＨ３という関係を満たしておく必要がある。
【００３６】
また、補正量の候補値となるレジスタ値ＦＲＡＤＪ１〜ＦＲＡＤＪ５についても、マイコン４０からレジスタ１４に外部設定することが可能である。なお、レジスタ値ＦＲＡＤＪ１〜ＦＲＡＤＪ５を外部設定する際には、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが小さいほど、霧画像補正処理の補正量を段階的に大きく設定すべく、ＦＲＡＤＪ５≧ＦＲＡＤＪ４≧ＦＲＡＤＪ３≧ＦＲＡＤＪ２≧ＦＲＡＤＪ１（ただし、ＦＲＡＤＪ５＞ＦＲＡＤＪ１）という関係を満たしておく必要がある。
【００３７】
なお、先に説明した第１の閾値（ＡＣＡＶＧＴＨ１、ＡＣＡＶＧＴＨ２）と同様、第２の閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１〜ＡＣＶＲＣＴＨ３、ＡＣＶＲＣＴＨｘ〜ＡＣＶＲＣＴＨｚ）についても、所定のヒステリシス幅を設定しておくことが望ましい。例えば、図６Ａのように、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが次第に小さくなる場合（補正量を増大させていく必要がある場合）には、実線で示される経路で補正量の調整を行い、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが次第に大きくなる場合（補正量を低減していく必要がある場合）には、破線で示される経路で補正量の調整を行えばよい。
【００３８】
例えば、前回の比較判定時にＡＣＶＲＣ＝ＡＣＶＲＣＴＨｙと判定され、現在の補正量がレジスタ値ＦＲＡＤＪ３に設定されている場合を考える。この場合、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＶＲＣＴＨｘを下回るまで補正量がレジスタ値ＦＲＡＤＪ４に切り替えられることはなく（図６Ａの実線を参照）、逆に、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＡＶＧＴＨｚ以上になるまで補正量がレジスタ値ＦＲＡＤＪ２に切り替えられることはない（図６Ａの破線を参照）。従って、霧画像補正処理の補正量が頻繁に切り替わることを防止して、出力画像のちらつきを抑制することが可能となる。
【００３９】
また、霧画像補正処理がオフとされている場合、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＶＲＣＴＨ２を下回った時点で、霧画像補正処理がオンとされ、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣに応じた補正量の調整処理が開始される（図６Ａの実線を参照）。一方、霧画像補正処理が一旦オンされた後は、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＶＲＣＴＨ２以上となっても、霧画像補正処理はオン状態に維持され、標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＶＲＣＴＨ３以上になった時点で、霧画像補正処理がオフとされる（図６Ａの破線を参照）。従って、霧画像補正処理のオン／オフ発振を防止して、出力画像のちらつきを抑制することが可能となる。なお、閾値ＡＣＶＲＣＴＨ３を輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが取り得る最大値に設定した場合には、霧画像補正処理が常時オンとされる。
【００４０】
上記したように、本実施形態の画像処理ＩＣ１０において、補正制御部１３は、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧが第１の閾値（図４や図５の例では、閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１または閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２）よりも大きく、かつ、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが第２の閾値（図６Ａの例では、閾値ＡＣＶＲＣＴＨ２またはＡＣＶＲＣＴＨ３）よりも小さいとき、霧画像補正処理が必要であると判定する。このように、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧ及び標準偏差値ＡＣＶＲＣに基づいて、入力画像に対する霧画像補正処理の要否や補正量を判定する構成であれば、入力画像のエリア分割処理を要することなく適切なシーン判別を行い、シーン毎に最適な霧画像補正処理を施すことができるので、出力画像の視認性を高めることが可能となる。
【００４１】
なお、上記で説明した霧画像補正処理の要否や補正量の判定処理は、入力画像の１フィールド（フレーム）毎に行われるが、その判定結果に基づいて霧画像補正部１１への指示内容を更新する頻度については、必ずしも１フィールド毎でなくてもよく、１６フィールド毎、３２フィールド毎、ないしは、６４フィールド毎など、マイコン４０からのレジスタ設定に応じて任意に調整することが可能である。
【００４２】
また、マイコン４０を用いてソフトウェア演算処理を行うことにより、上記で説明した霧画像補正処理やその要否判定並びに補正量調整を行うことも可能ではあるが、本発明に係る画像処理ＩＣ１０を用いてハードウェア演算処理を行えば、マイコン４０に掛かる負荷を減らすことができるので、システム全体として処理速度の向上やコストの低減を実現することが可能となる。
【００４３】
なお、上記の実施形態では、霧画像補正処理回路に本発明を適用した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、その他の画像補正処理回路にも広く適用することが可能である。例えば、逆光画像補正処理回路に本発明を適用する場合であれば、入力画像の１フレーム毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値が比較的低く、標準偏差値が比較的大きく、かつ、中間値が比較的高い場合には、入力画像が逆光状態であると認識して、逆光補正処理を行うように構成すればよい。
【００４４】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００４５】
例えば、上記実施形態において、補正制御部１３は、霧画像補正処理が必要であると判定したとき、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが小さいほど、霧画像補正処理の補正量を段階的に大きく設定する構成（図６Ａを参照）を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが小さいほど、霧画像補正処理の補正量を連続的に大きく設定する構成（図６Ｂを参照）としても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、入力画像に種々の画像補正処理を施して所望の出力画像を生成する画像補正処理回路、及び、これを集積化して成る半導体装置において、出力画像の視認性を高める上で有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】は、本発明に係る画像処理ＩＣの一実施形態を示すブロック図である。
【図２Ａ】は、霧が掛かっている画像を示す模式図である。
【図２Ｂ】は、霧が掛かっている画像の輝度ヒストグラムを示す模式図である。
【図３Ａ】は、霧が掛かっていない画像を示す模式図である。
【図３Ｂ】は、霧が掛かっていない画像の輝度ヒストグラムを示す模式図である。
【図４】は、霧画像補正処理の要否判定を説明するためのフローチャートである。
【図５】は、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ＡＣＡＶＧＴＨ１、ＡＣＡＶＧＴＨ２）との比較判定動作を説明するための図である。
【図６Ａ】は、補正量調整処理の一例を示す図である。
【図６Ｂ】は、補正量調整処理の別の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 画像処理ＩＣ（半導体装置）
１１ 霧画像補正部
１２ 輝度ヒストグラム演算部
１３ 補正制御部
１３１ 第１比較部
１３２ 第２比較部
１３３ 判定部
１４ レジスタ
２０ 画像ソース（撮像デバイスなど）
３０ 表示デバイス（液晶ディスプレイなど）
４０ マイコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像に種々の画像補正処理を施して所望の出力画像を生成する画像補正処理回路、及び、これを集積化して成る半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタル画像を取り扱うデバイスないしシステム（屋内外監視カメラ、ネットワークカメラ（ＩＰカメラ）、Ｗｅｂカメラ、インターホンなど）の分野では、入力画像に種々の画像補正処理（霧消し補正処理、逆光補正処理、明暗補正処理など）を施すことにより、所望の出力画像を生成する画像補正処理回路が用いられている。
【０００３】
なお、上記従来の画像補正処理回路は、一般に、入力画像の一フィールドを複数のエリアに分割し、各エリア毎に取得される輝度ヒストグラムに基づいて、入力画像がどのようなシーンであるのか（例えば、霧が掛かっているのか、逆光状態であるのか）を判別し、入力画像に最適な画像補正処理を施す構成とされていた。
【０００４】
上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
【特許文献１】特許第３９８１２６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
確かに、画像補正処理回路を用いれば、霧が掛かった入力画像や逆光の入力画像をより視認性の高い出力画像に変換し、これを表示デバイスに送出することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、上記従来の画像補正処理回路で採用されているシーン判別手法では、必ずしも適切なシーン判別結果が得られないケースもあり、さらなる改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑み、入力画像に適切な画像補正処理を施して所望の出力画像を生成することが可能な画像補正処理回路、及び、これを集積化して成る半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像補正処理回路は、入力画像に所定の画像補正処理を施して出力画像を生成する画像補正部と；前記入力画像の１フィールド毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てを算出する演算部と；前記演算部で算出された前記輝度ヒストグラムの平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てに基づいて、前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定し、前記画像補正部の制御を行う補正制御部と；を有して成る構成（第１の構成）とされている。
【０００９】
なお、上記第１の構成から成る画像補正処理回路において、前記画像補正部は、前記入力画像に対して霧画像補正処理を施すものであり、前記補正制御部は、前記輝度ヒストグラムの平均輝度値と標準偏差値に基づいて、前記霧画像補正処理の要否や補正量を判定するものである構成（第２の構成）にするとよい。
【００１０】
また、上記第２の画像補正処理回路において、前記補正制御部は、前記輝度ヒストグラムの平均輝度値が第１の閾値よりも大きく、かつ、前記輝度ヒストグラムの標準偏差値が第２の閾値よりも小さいとき、前記霧画像補正処理が必要であると判定する構成（第３の構成）にするとよい。
【００１１】
また、上記第３の構成から成る画像補正処理回路において、前記補正制御部は、前記霧画像補正処理が必要であると判定したとき、前記輝度ヒストグラムの標準偏差値が小さいほど、前記霧画像補正処理の補正量を段階的に或いは連続的に大きく設定する構成（第４の構成）にするとよい。
【００１２】
また、上記第３または第４の構成から成る画像補正処理回路において、第１の閾値、及び、第２の閾値の少なくとも一方には、ヒステリシス幅が設定されている構成（第５の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第１〜第５いずれかの構成から成る画像補正処理回路は、前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定する際に前記補正制御部で参照される種々のパラメータを外部設定するためのレジスタを有して成る構成（第６の構成）にするとよい。
【００１４】
また、本発明に係る半導体装置は、上記第１〜第６いずれかの構成から成る画像補正処理回路を集積化して成る構成（第７の構成）とされている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、入力画像に適切な画像補正処理を施して所望の出力画像を生成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る画像処理ＩＣの一実施形態を示すブロック図である。本実施形態の画像処理ＩＣ１０は、霧画像補正部１１と、輝度ヒストグラム演算部１２と、補正制御部１３と、レジスタ１４と、を有して成る画像補正処理回路が集積化された半導体装置である。なお、図１には明示されていないが、画像処理ＩＣ１０には、霧画像補正部１１のほかにも、入力画像に対して種々の画像処理（輝度ダイナミックレンジ補正、明暗補正、逆光補正など）を施す回路ブロックを含めることが可能である。
【００１７】
霧画像補正部１１は、画像ソース２０から入力される入力画像に霧画像補正処理を施して所望の出力画像を生成し、これを表示デバイス３０に出力する手段である。画像ソース２０は、画像処理ＩＣ１０に入力される入力画像を生成する手段であり、例えば、動画撮影を行うデジタルビデオカメラや、静止画撮影を行うデジタルスチルカメラなどを用いることができる。また、画像ソース２０としては、放送受信装置（デジタルテレビジョン放送の受信装置など）やメディア再生装置（ビデオＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ハードディスク、半導体メモリなどの再生機能を備えたドライブ装置のほか、インターネットを介して提供される映像コンテンツの再生機能を備えたパーソナルコンピュータなど）を用いることも可能である。表示デバイス３０は、画像処理ＩＣ１０で霧画像補正処理が施された出力画像を表示する手段であり、ＬＣＤ［Liquid Crystal Display］や有機ＥＬ［Electro-Luminescence］ディスプレイなどを用いることができる。
【００１８】
輝度ヒストグラム演算部１２は、画像ソース２０から入力される入力画像の１フィールド（フレーム）毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てを算出する手段である。なお、図１の例において、輝度ヒストグラム演算部１２は、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと標準偏差値ＡＣＶＲＣを算出する構成とされている。
【００１９】
補正制御部１３は、輝度ヒストグラム演算部１２で算出された輝度ヒストグラムの平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てに基づいて、入力画像に対する霧画像補正処理の要否や補正量を判定し、その判定結果に基づいて霧画像補正部１１の制御を行う手段である。なお、図１の例において、補正制御部１３は、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ＡＣＡＶＧＴＨ１、ＡＣＡＶＧＴＨ２）とを比較する第１比較部１３１と、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣと第２の閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１〜ＡＣＶＲＣＴＨ３）とを比較する第２比較部１３２と、第１比較部１３１及び第２比較部１３２の比較結果に基づいて霧画像補正処理の要否や補正量を判定する判定部１３３と、を有して成る構成とされている。なお、補正制御部１３による霧画像補正部１１の制御動作については、後ほど詳細な説明を行う。
【００２０】
レジスタ１４は、入力画像に対する霧画像補正処理の要否や補正量を判定する際に補正制御部１３で参照される種々のパラメータ（先に述べた第１の閾値や第２の閾値を含む）をマイコン４０から外部設定するためのパラメータ格納手段である。
【００２１】
次に、補正制御部１３の動作説明に先立ち、霧が掛かっている入力画像と霧が掛かっていない入力画像との間で、各々の輝度ヒストグラムにどのような差違が生じるかを考察する。図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ、霧が掛かっている入力画像とその輝度ヒストグラムを示す模式図であり、図３Ａ、図３Ｂは、それぞれ、霧が掛かっていない入力画像とその輝度ヒストグラムを示す模式図である。
【００２２】
一般に、霧が掛かっている入力画像（図２Ａ）は、霧が掛かっていない入力画像（図３Ａ）に比べて、全体的に白く（明るく）、コントラストの低い（輝度ダイナミックレンジの狭い）画像となる。すなわち、霧が掛かっている入力画像の輝度ヒストグラムは、霧が掛かっていない入力画像の輝度ヒストグラムに比べて、平均輝度値が高く、かつ、その標準偏差値が小さいものとなる（図２Ｂ、図３Ｂ）。
【００２３】
補正制御部１３は、上記の考察に鑑み、輝度ヒストグラム演算部１２で算出された輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと標準偏差値ＡＣＶＲＣに基づいて、入力画像に対する霧画像補正処理の要否や補正量を判定し、その判定結果に基づいて霧画像補正部１１の制御を行う構成とされている。
【００２４】
図４は、補正制御部１３（特に判定部１３３）による霧画像補正処理の要否判定を説明するためのフローチャートである。なお、本フローチャートの開始時には、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「１（霧画像補正処理：自動）」に設定されており、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「０（霧画像補正処理：停止中）」に設定されているものとする。
【００２５】
まず、本フローチャートの内容説明を行うに先立ち、上記のレジスタ値ＦＲ＿ＡＴ及びレジスタ値ＦＲ＿ＥＮについて詳細に説明する。レジスタ値ＦＲ＿ＡＴは、霧画像補正処理の実行方法を設定するためのレジスタ値である。レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０」に設定されているときには、霧画像補正処理が手動で実行され、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「１」に設定されているときには、霧画像補正処理が自動的に実行される。なお、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「１」に設定されているときには、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮのビット制御（霧画像補正処理の動作確認制御）も自動的に行われる。
【００２６】
レジスタ値ＦＲ＿ＥＮは、霧画像補正処理の動作制御（イネーブル制御）ないしは動作確認を行うためのレジスタ値である。レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０（霧画像補正処理：手動）」に設定されている場合、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮは霧画像補正処理の動作制御（イネーブル制御）に用いられる。すなわち、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「０」に設定されているときには、霧画像補正処理がディセーブルとされ、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されているときには、霧画像補正処理がイネーブルとされる。一方、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「１（霧画像補正処理：自動）」に設定されている場合、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮは霧画像補正処理の動作確認に用いられる。すなわち、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「０」に設定されているときには、霧画像補正処理が停止中であると確認され、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されているときには霧画像補正処理が動作中であると確認される。
【００２７】
次に、図４に示すフローチャートの内容について具体的に説明する。本フローチャートが開始されると、ステップＳ１では、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ステップＳ１では上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１）との比較判定が行われる。ここで、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ１であると判定された場合には、フローがステップＳ２（補正量調整ステート）に進められる。一方、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ１ではないと判定された場合には、フローがステップＳ４に進められる。
【００２８】
ステップＳ１において、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ１であると判定された場合、ステップＳ２では、霧画像補正部１１における霧画像補正処理がオン（基本的にはレジスタ値ＦＲ＿ＥＮ＝「１」）とされ、補正量（補正強度）の調整処理が実施される。なお、ステップＳ２での補正量調整処理については、後ほど詳細に説明する。
【００２９】
一方、ステップＳ１において、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ１ではないと判定された場合、ステップＳ４では、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されているか否かの判定、並びに、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ステップＳ４では下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２（≦ＡＣＡＶＧＴＨ１））との比較判定が行われる。ここで、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されており、かつ、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ２であると判定された場合には、フローが先述のステップＳ２に進められる。一方、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されていない、或いは、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ２ではないと判定された場合には、フローがステップＳ５に進められる。
【００３０】
ステップＳ４において、レジスタ値ＦＲ＿ＥＮが「１」に設定されていない、或いは、ＡＣＡＶＧ≧ＡＣＡＶＧＴＨ２ではないと判定された場合、ステップＳ５では、霧画像補正部１１における霧画像補正処理がオフ（レジスタ値ＦＲ＿ＥＮ＝「０」）とされ、フローがステップＳ３に進められる。
【００３１】
ステップＳ２において補正量調整処理が完了された後、或いは、ステップＳ５において霧画像補正処理がオフとされた後、ステップＳ３では、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０（霧画像補正処理：手動）」に設定されているか否かの判定が行われる。ここで、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０」に設定されていないと判定された場合には、フローがステップＳ１に戻されて、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ステップＳ１では上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１）との比較判定が繰り返される。一方、レジスタ値ＦＲ＿ＡＴが「０」に設定されていると判定された場合には、霧画像補正処理を手動実行に切り替えるべく、一連のフローが終了される。
【００３２】
なお、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと比較される第１の閾値については、先に述べたように、上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１と下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２を調整して、所定のヒステリシス幅を設定することが望ましい。このようなヒステリシス幅を設定することにより、図５に示したように、霧画像補正処理がオフされているとき（レジスタ値ＦＲ＿ＥＮ＝「０」であるとき）には、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧが上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１に達するまで霧画像補正処理がオンされることはなく、逆に、霧画像補正処理がオンされているとき（レジスタ値ＦＲ＿ＥＮ＝「１」であるとき）には、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧが下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２を下回るまで霧画像補正処理がオフされることはないので、霧画像補正処理のオン／オフ発振を防止して、出力画像のちらつきを抑制することが可能となる。なお、上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１と下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２は、いずれもマイコン４０からレジスタ１４に外部設定することが可能であり、上側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１と下側閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２を同一値に設定した場合には、上記のヒステリシス機能がオフとなる。
【００３３】
次に、ステップＳ２における補正量調整処理について図６Ａを参照しながら詳述する。図６Ａは、補正量調整処理の一例を示す図である。なお、図６Ａの横軸には、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが示されており、図６Ａの縦軸には霧画像補正処理の補正量（補正強度）を設定するためのレジスタ値ＦＲＡＤＪが示されている。
【００３４】
ステップＳ２における補正量調整処理に際して、補正制御部１３は、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣと第２の閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１〜ＡＣＶＲＣＴＨ３、ＡＣＶＲＣＴＨｘ〜ＡＣＶＲＣＴＨｚ）との比較判定を行い、入力画像に対して霧画像補正処理を施す必要があるか否か、並びに、入力画像に対して霧画像補正処理を施す必要がある場合には、その補正量（補正強度）をレジスタ値ＦＲＡＤＪ１〜ＦＲＡＤＪ５のいずれに設定すべきかの判定を行う。
【００３５】
なお、第２の閾値のうち、３つの閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１、ＡＣＶＲＣＴＨ２、ＡＣＶＲＣＴＨ３）は、マイコン４０からレジスタ１４に外部設定することが可能であり、その余の３つの閾値（ＡＣＶＲＣＴＨｘ、ＡＣＶＲＣＴＨｙ、ＡＣＶＲＣＴＨｚ）は、閾値ＡＣＶＲＣＴＨ１と閾値ＡＣＶＲＣＴＨ２との間を４等分する形で自動的に内部設定されるものである。従って、第２の閾値のうち、３つの閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１、ＡＣＶＲＣＴＨ２、ＡＣＶＲＣＴＨ３）を外部設定する際には、ＡＣＶＲＣＴＨ１＋４≦ＡＣＶＲＣＴＨ２≦ＡＣＶＲＣＴＨ３という関係を満たしておく必要がある。
【００３６】
また、補正量の候補値となるレジスタ値ＦＲＡＤＪ１〜ＦＲＡＤＪ５についても、マイコン４０からレジスタ１４に外部設定することが可能である。なお、レジスタ値ＦＲＡＤＪ１〜ＦＲＡＤＪ５を外部設定する際には、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが小さいほど、霧画像補正処理の補正量を段階的に大きく設定すべく、ＦＲＡＤＪ５≧ＦＲＡＤＪ４≧ＦＲＡＤＪ３≧ＦＲＡＤＪ２≧ＦＲＡＤＪ１（ただし、ＦＲＡＤＪ５＞ＦＲＡＤＪ１）という関係を満たしておく必要がある。
【００３７】
なお、先に説明した第１の閾値（ＡＣＡＶＧＴＨ１、ＡＣＡＶＧＴＨ２）と同様、第２の閾値（ＡＣＶＲＣＴＨ１〜ＡＣＶＲＣＴＨ３、ＡＣＶＲＣＴＨｘ〜ＡＣＶＲＣＴＨｚ）についても、所定のヒステリシス幅を設定しておくことが望ましい。例えば、図６Ａのように、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが次第に小さくなる場合（補正量を増大させていく必要がある場合）には、実線で示される経路で補正量の調整を行い、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが次第に大きくなる場合（補正量を低減していく必要がある場合）には、破線で示される経路で補正量の調整を行えばよい。
【００３８】
例えば、前回の比較判定時にＡＣＶＲＣ＝ＡＣＶＲＣＴＨｙと判定され、現在の補正量がレジスタ値ＦＲＡＤＪ３に設定されている場合を考える。この場合、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＶＲＣＴＨｘを下回るまで補正量がレジスタ値ＦＲＡＤＪ４に切り替えられることはなく（図６Ａの実線を参照）、逆に、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＡＶＧＴＨｚ以上になるまで補正量がレジスタ値ＦＲＡＤＪ２に切り替えられることはない（図６Ａの破線を参照）。従って、霧画像補正処理の補正量が頻繁に切り替わることを防止して、出力画像のちらつきを抑制することが可能となる。
【００３９】
また、霧画像補正処理がオフとされている場合、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＶＲＣＴＨ２を下回った時点で、霧画像補正処理がオンとされ、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣに応じた補正量の調整処理が開始される（図６Ａの実線を参照）。一方、霧画像補正処理が一旦オンされた後は、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＶＲＣＴＨ２以上となっても、霧画像補正処理はオン状態に維持され、標準偏差値ＡＣＶＲＣが閾値ＡＣＶＲＣＴＨ３以上になった時点で、霧画像補正処理がオフとされる（図６Ａの破線を参照）。従って、霧画像補正処理のオン／オフ発振を防止して、出力画像のちらつきを抑制することが可能となる。なお、閾値ＡＣＶＲＣＴＨ３を輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが取り得る最大値に設定した場合には、霧画像補正処理が常時オンとされる。
【００４０】
上記したように、本実施形態の画像処理ＩＣ１０において、補正制御部１３は、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧが第１の閾値（図４や図５の例では、閾値ＡＣＡＶＧＴＨ１または閾値ＡＣＡＶＧＴＨ２）よりも大きく、かつ、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが第２の閾値（図６Ａの例では、閾値ＡＣＶＲＣＴＨ２またはＡＣＶＲＣＴＨ３）よりも小さいとき、霧画像補正処理が必要であると判定する。このように、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧ及び標準偏差値ＡＣＶＲＣに基づいて、入力画像に対する霧画像補正処理の要否や補正量を判定する構成であれば、入力画像のエリア分割処理を要することなく適切なシーン判別を行い、シーン毎に最適な霧画像補正処理を施すことができるので、出力画像の視認性を高めることが可能となる。
【００４１】
なお、上記で説明した霧画像補正処理の要否や補正量の判定処理は、入力画像の１フィールド（フレーム）毎に行われるが、その判定結果に基づいて霧画像補正部１１への指示内容を更新する頻度については、必ずしも１フィールド毎でなくてもよく、１６フィールド毎、３２フィールド毎、ないしは、６４フィールド毎など、マイコン４０からのレジスタ設定に応じて任意に調整することが可能である。
【００４２】
また、マイコン４０を用いてソフトウェア演算処理を行うことにより、上記で説明した霧画像補正処理やその要否判定並びに補正量調整を行うことも可能ではあるが、本発明に係る画像処理ＩＣ１０を用いてハードウェア演算処理を行えば、マイコン４０に掛かる負荷を減らすことができるので、システム全体として処理速度の向上やコストの低減を実現することが可能となる。
【００４３】
なお、上記の実施形態では、霧画像補正処理回路に本発明を適用した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、その他の画像補正処理回路にも広く適用することが可能である。例えば、逆光画像補正処理回路に本発明を適用する場合であれば、入力画像の１フレーム毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値が比較的低く、標準偏差値が比較的大きく、かつ、中間値が比較的高い場合には、入力画像が逆光状態であると認識して、逆光補正処理を行うように構成すればよい。
【００４４】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００４５】
例えば、上記実施形態において、補正制御部１３は、霧画像補正処理が必要であると判定したとき、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが小さいほど、霧画像補正処理の補正量を段階的に大きく設定する構成（図６Ａを参照）を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、輝度ヒストグラムの標準偏差値ＡＣＶＲＣが小さいほど、霧画像補正処理の補正量を連続的に大きく設定する構成（図６Ｂを参照）としても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、入力画像に種々の画像補正処理を施して所望の出力画像を生成する画像補正処理回路、及び、これを集積化して成る半導体装置において、出力画像の視認性を高める上で有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】は、本発明に係る画像処理ＩＣの一実施形態を示すブロック図である。
【図２Ａ】は、霧が掛かっている画像を示す模式図である。
【図２Ｂ】は、霧が掛かっている画像の輝度ヒストグラムを示す模式図である。
【図３Ａ】は、霧が掛かっていない画像を示す模式図である。
【図３Ｂ】は、霧が掛かっていない画像の輝度ヒストグラムを示す模式図である。
【図４】は、霧画像補正処理の要否判定を説明するためのフローチャートである。
【図５】は、輝度ヒストグラムの平均輝度値ＡＣＡＶＧと第１の閾値（ＡＣＡＶＧＴＨ１、ＡＣＡＶＧＴＨ２）との比較判定動作を説明するための図である。
【図６Ａ】は、補正量調整処理の一例を示す図である。
【図６Ｂ】は、補正量調整処理の別の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 画像処理ＩＣ（半導体装置）
１１ 霧画像補正部
１２ 輝度ヒストグラム演算部
１３ 補正制御部
１３１ 第１比較部
１３２ 第２比較部
１３３ 判定部
１４ レジスタ
２０ 画像ソース（撮像デバイスなど）
３０ 表示デバイス（液晶ディスプレイなど）
４０ マイコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像に所定の画像補正処理を施して出力画像を生成する画像補正部と；
前記入力画像の１フィールド毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てを算出する演算部と；
前記演算部で算出された前記輝度ヒストグラムの平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てに基づいて、前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定し、前記画像補正部の制御を行う補正制御部と；
を有して成ることを特徴とする画像補正処理回路。
【請求項２】
前記画像補正部は、前記入力画像に対して霧画像補正処理を施すものであり、
前記補正制御部は、前記輝度ヒストグラムの平均輝度値と標準偏差値に基づいて、前記霧画像補正処理の要否や補正量を判定するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像補正処理回路。
【請求項３】
前記補正制御部は、前記輝度ヒストグラムの平均輝度値が第１の閾値よりも大きく、かつ、前記輝度ヒストグラムの標準偏差値が第２の閾値よりも小さいとき、前記霧画像補正処理が必要であると判定することを特徴とする請求項２に記載の画像補正処理回路。
【請求項４】
前記補正制御部は、前記霧画像補正処理が必要であると判定したとき、前記輝度ヒストグラムの標準偏差値が小さいほど、前記霧画像補正処理の補正量を段階的に或いは連続的に大きく設定することを特徴とする請求項３に記載の画像補正処理回路。
【請求項５】
第１の閾値、及び、第２の閾値の少なくとも一方には、ヒステリシス幅が設定されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の画像補正処理回路。
【請求項６】
前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定する際に前記補正制御部で参照される種々のパラメータを外部設定するためのレジスタを有して成ることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像補正処理回路。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像補正処理回路を集積化して成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
入力画像に所定の画像補正処理を施して出力画像を生成する画像補正部と；
前記入力画像の１フィールド毎に輝度ヒストグラムを取得し、その平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てを算出する演算部と；
前記演算部で算出された前記輝度ヒストグラムの平均輝度値、標準偏差値、及び、中間値のいずれか２値ないしは３値全てに基づいて、前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定し、前記画像補正部の制御を行う補正制御部と；
を有して成ることを特徴とする画像補正処理回路。
【請求項２】
前記画像補正部は、前記入力画像に対して霧画像補正処理を施すものであり、
前記補正制御部は、前記輝度ヒストグラムの平均輝度値と標準偏差値に基づいて、前記霧画像補正処理の要否や補正量を判定するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像補正処理回路。
【請求項３】
前記補正制御部は、前記輝度ヒストグラムの平均輝度値が第１の閾値よりも大きく、かつ、前記輝度ヒストグラムの標準偏差値が第２の閾値よりも小さいとき、前記霧画像補正処理が必要であると判定することを特徴とする請求項２に記載の画像補正処理回路。
【請求項４】
前記補正制御部は、前記霧画像補正処理が必要であると判定したとき、前記輝度ヒストグラムの標準偏差値が小さいほど、前記霧画像補正処理の補正量を段階的に或いは連続的に大きく設定することを特徴とする請求項３に記載の画像補正処理回路。
【請求項５】
第１の閾値、及び、第２の閾値の少なくとも一方には、ヒステリシス幅が設定されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の画像補正処理回路。
【請求項６】
前記入力画像に対する画像補正処理の要否や補正量を判定する際に前記補正制御部で参照される種々のパラメータを外部設定するためのレジスタを有して成ることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像補正処理回路。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像補正処理回路を集積化して成ることを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【公開番号】特開２０１０−１４７９６９（Ｐ２０１０−１４７９６９Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２５１６６（Ｐ２００８−３２５１６６）
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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