(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル形式のグラフィック画像データを記憶する第１の記憶手段、ディジタル形式のレーダ画像データを記憶する第２の記憶手段、前記第１、第２の記憶手段から前記グラフィック画像データと前記レーダ画像データを１フレームずつ読み出して所定の合成処理を行って第１のフレーム画像データをパラレル形式で出力する画像生成手段、前記画像生成手段から前記第１のフレーム画像データを読み出してパラレル／シリアル変換して出力するパラレル／シリアル変換手段、前記パラレル／シリアル変換手段の出力に対応するディジタル形式の複数の原色信号を出力するカラールックアップテーブル、前記カラールックアップテーブルの出力である前記複数の原色信号を表示する表示装置を有する画像処理装置において、前記パラレル／シリアル変換する前の前記第１のフレーム画像データを各伝送路毎に記録するキャプチャメモリ、前記カラールックアップテーブルからのカラールックアップテーブルデータを記録するバッファメモリ、前記キャプチャメモリに格納された前記第１のフレーム画像データ及び前記バッファメモリに格納された前記カラールックアップテーブルデータを記録媒体に記録する記録装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
ディジタル形式のグラフィック画像データを記憶する第１の記憶手段、ディジタル形式のレーダ画像データを記憶する第２の記憶手段、前記第１、第２の記憶手段から前記グラフィック画像データと前記レーダ画像データを１フレームずつ読み出して所定の合成処理を行って第１のフレーム画像データをパラレル形式で出力する画像生成手段、前記画像生成手段から前記第１のフレーム画像データを読み出してパラレル／シリアル変換して出力するパラレル／シリアル変換手段、前記パラレル／シリアル変換手段の出力に対応するディジタル形式の複数の原色信号を出力するカラールックアップテーブル、前記カラールックアップテーブルの出力である前記複数の原色信号を表示する表示装置を有する画像処理装置において、前記パラレル／シリアル変換する前の前記第１の記憶手段に記憶された前記グラフィック画像データ及び前記第２の記憶手段に記憶された前記レーダ画像データを各伝送路毎に記録するキャプチャメモリ、前記カラールックアップテーブルからのカラールックアップテーブルデータを記録するバッファメモリ、前記キャプチャメモリに格納された前記グラフィック画像データ及び前記レーダ画像データ並びに前記バッファメモリに格納された前記カラールックアップテーブルデータを記録媒体に記録する記録装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
複数の原色信号はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は画像処理装置に関し、特にレーダ装置に用いられ、高精細な画像保存を実現する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なレーダ装置は、レーダ画像とグラフィック画像を合成して表示する。ここでレーダ画像とは、自己の周囲に存在する物体の位置およびその物体の反射波強度を階調表現で表した画像のことである。通常は反射波強度の強い物体は明るく表示し、弱いものは暗く表示する。また、グラフィック画像とは、後述するＣＰＵやグラフィックコントローラが生成する文字やシンボル等の画像のことであり、例えばレーダ画像に映し出された各物体の分析結果や座標軸などを表すものである。さらに具体的には、たとえばレーダ画像は１画素につき８ビットの輝度情報（すなわち白黒情報）を有するディジタル形式のデータであり、グラフィック画像は輝度・色相・彩度の情報（すなわちカラー情報）を１画素につき８ビット有するディジタル形式のデータである。
【０００３】
図４は、従来のレーダ装置の画像処理装置を例示する構成図である。図において、１３はレーダ画像を分析し、後述するグラフィックコントローラ１４に対してグラフィック画像の生成を指示するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、１４はＣＰＵ１３から指示されたグラフィック画像を生成して後述するフレームメモリ１５へ書き込むグラフィックコントローラ、１５はグラフィック画像をフレーム単位で記憶保持するフレームメモリ、１６は入力されたレーダビデオに所定の処理を施して後述するフレームメモリ１７へレーダ画像を書き込むスキャンコンバータ、１７はレーダ画像をフレーム単位で記憶保持するフレームメモリ、１８はグラフィックコントローラ１４およびスキャンコンバータ１６へタイミング信号を供給するタイミング発生器、１９はレーダ画像とグラフィック画像とを合成してその合成画像をパラレル形式のディジタル信号で出力する演算器、２０はこのパラレル形式の信号をシリアル形式の信号に変換するパラレル／シリアル変換器、２１は合成画像の色調整を行いＲ信号・Ｇ信号・Ｂ信号の三系統の独立信号からなるＲＧＢ信号を出力するカラールックアップテーブル、２３はＲＧＢの各信号をそれぞれアナログ変換して出力するＤ／Ａ変換器、２４は当該ＲＧＢ信号が入力されるモニタである。
【０００４】
次に動作について説明する。スキャンコンバータ１６に入力されたレーダビデオは極座標形式からＸＹ座標形式（直交座標形式）のデータへと変換され、フレームメモリ１７へレーダ画像として書き込まれる。ＣＰＵ１３は、このフレームメモリ１７へ書き込まれたレーダ画像を分析し、その分析結果に応じてグラフィックコントローラ１４に対して所定のグラフィック画像を生成するように指示する。たとえば分析の結果、レーダ画像の、あるフレームの座標（Ｘ，Ｙ）に飛行機があると判断された場合には、グラフィック画像の対応するフレームの座標（Ｘ，Ｙ）に×印や「ｐｌａｎｅ」といった文字を描くように指示する。グラフィックコントローラ１４が描いたこれらの画像は、フレームメモリ１５へグラフィック画像として書き込まれる。ただし、グラフィックコントローラ１４はＣＰＵ１３から指示のない座標に対しては何も書き込まないものとする。すなわち、空白とする。
【０００５】
演算器１９はこれらフレームメモリ１５、１７に書き込まれたレーダ画像及びグラフィック画像をそれぞれ１フレーム（１画面）づつ読み出し、対応するフレームをディジタル合成する。図５は、この演算器１９の合成方法を例示する説明図であり、図５（ａ）はグラフィック画像、図５（ｂ）はレーダ画像をそれぞれ１フレーム分例示したものであり、図５（ｃ）はこれらの合成結果、すなわち合成画像を１フレーム分例示したものである。図５（ａ）において、斜線部分２５は画像が存在しない部分、すなわち空白を意味し、この斜線部分に替えて図５（ｂ）に示したレーダ画像を挿入することにより合成が行われる。そして、グラフィック画像とレーダ画像を合成する際、グラフィック画像とレーダ画像が重なった部分については、それぞれの画像ビットデータに適当な重みづけを行って、グラフィック画像の方が強調して表示されるように合成する。あるいはグラフィック画像とレーダ画像が重なった部分についてはグラフィック画像のみが表示されるように合成する。具体的には、たとえば１画素あたり８ビットの輝度情報を有したレーダ画像と、１画素あたり８ビットの輝度・色相・彩度の情報を有したグラフィック画像とを合成し、１画素あたり８ビットの輝度・色相・彩度の情報を有した合成画像を生成する。
【０００６】
このようにして合成された合成画像は、パラレル／シリアル変換器２０によってシリアル形式に変換され、カラールックアップテーブル２１でＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の原色ディジタル信号に変換される。この原色信号は明るさを示す輝度信号と色相・彩度の情報をもった色信号とから構成されている。Ｄ／Ａ変換器２３は各Ｒ、Ｇ、Ｂの信号それぞれをアナログ信号に変換し、表示モニタ２４へ出力する。なお、このように複数の原色信号に分離してモニタへ入力する方式は色再現性に優れるため、広く一般に用いられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来のレーダ装置は、レーダ画像とグラフィック画像とを合成した合成画像を表示していた。一方、このような画像を保存する手段、すなわち、合成画像を保存する手段は従来のレーダ装置には備えられていなかった。そして、仮に一般的なＶＴＲで行われるようにＲ、Ｇ、Ｂの各信号を取り込み、それをＡ／Ｄ変換して保存したとしても、画質の劣化が激しく、高精細な画質が求められるレーダ装置の表示画面を保存する方法としては不十分であった。
【０００８】
さらに詳しくは、モニタへ出力される画像は１フレームあたり２５００×２０００画素といった膨大な情報量を有しており、リフレッシュ時の画素データの伝送速度は約５００ＭＨｚを超える。言い換えると、約２ｎｓ間隔で１画素分のデータを伝送しなければならない。そして、このような高速な伝送速度においては、ケーブル長やＤ／Ａ変換器の遅延時間が無視できないものとなり、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）  間に画素ずれが起こりやすい。例えば、Ｒ信号の伝送遅延が他のＧ，Ｂ信号の伝送遅延よりも大きい場合、Ｒの表示映像だけが１つ前の表示映像となる可能性がある。そして、このように画素ずれを起こした画面を保存すると、一般的に画質の劣化がモニタ画面でみるそれ以上に大きくなる。また、レーダ画像に重ね合わされる×印や文字表示などはレーダ装置という性格上、非常にサイズが小さいために、少しでも画質が劣化するとすぐに読み取れなくなる。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、表示画面を高画質で保存することができる画像処理装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像処理装置は、ディジタル形式のグラフィック画像データを記憶する第１の記憶手段、ディジタル形式のレーダ画像データを記憶する第２の記憶手段、前記第１、第２の記憶手段からグラフィック画像データとレーダ画像データを１フレームずつ読み出して所定の合成処理を行って第１のフレーム画像データをパラレル形式で出力する画像生成手段、画像生成手段から第１のフレーム画像データを読み出してパラレル／シリアル変換して出力するパラレル／シリアル変換手段、パラレル／シリアル変換手段の出力に対応するディジタル形式の複数の原色信号を出力するカラールックアップテーブル、カラールックアップテーブルの出力である複数の原色信号を表示する表示装置を有する画像処理装置において、前記パラレル／シリアル変換する前の第１のフレーム画像データを各伝送路毎に記録するキャプチャメモリ、カラールックアップテーブルからのカラールックアップテーブルデータを記録するバッファメモリ、キャプチャメモリに格納された第１のフレーム画像データ及び前記バッファメモリに格納されたカラールックアップテーブルデータを記録媒体に記録する記録装置を備えたものである。
【００１１】
また、この発明に係る画像処理装置は、ディジタル形式のグラフィック画像データを記憶する第１の記憶手段、ディジタル形式のレーダ画像データを記憶する第２の記憶手段、第１、第２の記憶手段からグラフィック画像データとレーダ画像データを１フレームずつ読み出して所定の合成処理を行って第１のフレーム画像データをパラレル形式で出力する画像生成手段、画像生成手段から前記第１のフレーム画像データを読み出してパラレル／シリアル変換して出力するパラレル／シリアル変換手段、パラレル／シリアル変換手段の出力に対応するディジタル形式の複数の原色信号を出力するカラールックアップテーブル、カラールックアップテーブルの出力である複数の原色信号を表示する表示装置を有する画像処理装置において、前記パラレル／シリアル変換する前の第１の記憶手段に記憶されたグラフィック画像データ及び第２の記憶手段に記憶されたレーダ画像データを各伝送路毎に記録するキャプチャメモリ、カラールックアップテーブルからのカラールックアップテーブルデータを記録するバッファメモリ、キャプチャメモリに格納されたグラフィック画像データ及びレーダ画像データ並びにバッファメモリに格納されたカラールックアップテーブルデータを記録媒体に記録する記録装置を備えたものである。
【００１２】
更にまた、この発明に係る画像処理装置は、複数の原色信号としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色を用いたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本実施の形態１では、合成画像を三系統のＲＧＢ信号に分離される前の段階で取り込み保存することにより高精細な画像保存を実現する。なお、保存される画像データにはカラールックアップテーブルが添付して保存される。そして、保存された画像を表示する際には、その画像データを共に保存されていたカラールックアップテーブルに基づきＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの原色信号に変換する。
【００１５】
図１は本実施の形態１の画像処理装置を例示する構成図である。図において、従来と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図１において、１は静止画保存回路、２は演算器１９が出力する合成画像を取り込むキャプチャメモリ、３はカラールックアップテーブル２１を読み込むバッファメモリ、４はキャプチャメモリ２およびバッファメモリ３の動作タイミングをタイミング発生器１８が出力する水平・垂直同期信号Ｖ・Ｈに基づき制御するコントローラ、５はキャプチャメモリ２およびバッファメモリ３から出力されたデータをフォーマット変換してＬＡＮ（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）へ出力するＩ／Ｏコントロール、６はＩ／Ｏコントロール５などを制御するＣＰＵ、７はハードディスク、ＭＯ、ＣＤＲＯＭなどの記録媒体を備えた記録装置である。
【００１６】
動作について説明する。コントローラ４はタイミング発生器１８が発生するタイミング信号に同期して演算器１９が出力する合成画像をキャプチャメモリ２へ記憶させる。同様に、タイミング発生器１８が発生するタイミング信号にしたがって、カラールックアップテーブルをバッファメモリ３へ記憶させる。キャプチャメモリ２およびバッファメモリ３に記憶された合成画像およびカラールックアップテーブルはＣＰＵ６の制御によりＩ／Ｏコントロール５を経由してＬＡＮにて記録装置７へ伝送される。記録装置７はこれら、伝送されてきた合成画像およびカラールックアップテーブルをハードディスクなどの記録媒体に保存する。
【００１７】
なお、カラールックアップテーブルとは、例えば入力された８ビットの画像データに応じてＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ８ビットのデータを出力する変換テーブルのことであり、８ビットのデータと、Ｒ，Ｇ，Ｂデータそれぞれ８ビット（計２４ビット）との対応関係全てをカラールックアップテーブルとして記憶保持している。ここでは、各画像フレーム毎にこのカラールックアップテーブルを添付して保存するようにしている。すなわち、入力データと出力ＲＧＢデータとの関係すべてを示すカラールックアップテーブルを各フレームに添付して保存する。
【００１８】
これにより、カラー情報も含めてフレーム画像を忠実に保存することができる。なお、カラールックアップテーブルの内容は時変、時不変のどちらでも構わない。保存画像を表示するときには、記録媒体から読み出された合成画像およびカラールックアップテーブルに基づきＲＧＢ信号を生成してモニタ表示する。
【００１９】
以上のように本実施の形態１では、複数の原色信号に分離される前の画像信号を取り込み保存するようにしたので、原色信号に分離した後の各原色信号を別々に取り込み保存するのに比べ、画素数の多い画像を高画質で保存することができる。
【００２０】
また、ここでは、グラフィック画像とレーダ画像とを合成した後であって、パラレル／シリアル変換を行う前の画像データを各伝送路毎に取り込み保存するようにした。ここでいうパラレル／シリアル変換とは、６４本の伝送路（線路）を用いたデータ送信を８本の伝送路を用いたデータ送信に変換することをいい、この変換後は各伝送路におけるデータ送信速度は速くなる。シリアル変換後の画像データを取り込むようにしてもよいが、このようにパラレル／シリアル変換を行う前のデータを取り込むようにすると、各伝送路毎に取り込まなければならない単位時間あたりのデータ量が比較的少なくてすむ。
【００２１】
また、ここでは、合成画像に加え、カラールックアップテーブルの内容も一緒に保存するようにしたので、色情報を正確に保存することができる。なお、ここではカラールックアップテーブルによりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色の原色信号に分離される場合について説明したが、これらの色に限るものではなく、Ｗ（白）、Ｙ（黄）などを用いた分離方法であってもよい。
【００２２】
また、ＬＡＮにて送信する際に差分法などでデータを圧縮して送信してもよいことはいうまでもない。また、ここではＬＡＮを用いる場合を説明したが、専用回線等その他の回線を用いてもよいことはいうまでもない。また、マスク処理（キャプチャメモリとマスクメモリとの論理和をとる処理）などを施してレーダ画像の重要な部分のみを伝送して保存するようにしてもよい。また、キャプチャメモリとして書き込みと読み込みが同時に行えるタイプのものを用いることにより処理速度を高速化してもよい。たとえば、キャプチャメモリとしてＦＩＦＯを用いることにより、当該キャプチャメモリに一画面分のデータが全て書き込まれる前でも一部分ずつ当該ＦＩＦＯからデータを読み出し圧縮し、記憶装置に順次出力するようにして、高速処理を実現するようにしてもよい。
【００２３】
実施の形態２．
本実施の形態２では、グラフィック画像とレーダ画像との合成画像を保存するのではなく、それぞれを別々に保存することにより、レーダ画像をなるべく正確に保存する。既に説明したように合成画像を生成する際、グラフィック画像とレーダ画像とが重なった部分については、グラフィック画像を優先して採用するため、レーダ画像の一部が失われてしまう。そこで、グラフィック画像とレーダ画像とを別々に保存することにより、後にレーダ画像の全体を表示できるようにする。なお、この別々に保存されたグラフィック画像とレーダ画像とを合成することにより、合成画像を正確に表示できることはいうまでもない。
【００２４】
図２は本実施の形態２の画像処理装置を例示する構成図である。図において、図１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図において、９はグラフィック画像をフレームメモリ１５から取り込むキャプチャメモリ、１１はレーダ画像をフレームメモリ１７から読み込むキャプチャメモリ、８および１０はカラールックアップテーブルを読み込むバッファメモリである。これらキャプチャメモリ９、１１およびバッファメモリ８、１０の読み込みタイミングはコントローラ４によって制御されている。そして、これら読み込まれたデータは、ＣＰＵ６の制御によりＩ／Ｏコントロール５を経由してＬＡＮにて記録装置７へ伝送される。そして記録装置７はこれらをそれぞれ記録媒体へ保存する。グラフィック画像、レーダ画像それぞれにはカラールックアップテーブルが添付され保存される。
【００２５】
以上のようにグラフィック画像とレーダ画像を合成する前の段階で読み込み、それぞれを保存することにより、後にレーダ画像のみを正確に表示することが可能となる。また、実施の形態１と同様に複数の原色信号に分離される前の段階で画像を取り込み保存するようにしたので、画素数の多い画像を高画質で保存することができる。
【００２６】
実施の形態３．
図３は本実施の形態３の画像処理装置を例示する構成図である。実施の形態１においては合成画像を保存するキャプチャメモリは１画面分であったが、本実施の形態３では二つのキャプチャメモリ２ａ及び２ｂを設けて、一方に合成画像を書き込んでいる間にもう一方のキャプチャメモリから読み出しを行うことによって連続的な保存を可能にする。メモリの切替はコントローラ４、マルチプレクサ１２、ＣＰＵ６によって行う。この図３には２つのキャプチャメモリしか示していないが更に複数のキャプチャメモリを設け切替えて使用することによりいくつもの連続した合成画像を保存することができる。なお、ここでは、実施の形態１の図１の回路にキャプチャメモリを複数設けるようにしたが、実施の形態２の図２のキャプチャメモリ９および１１のそれぞれに複数のキャプチャメモリを設けるようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
この発明に係る画像処理装置においては、グラフィック画像データを記憶する第１の記憶手段と、レーダ画像データを記憶する第２の記憶手段と、第１、第２の記憶手段からグラフィック画像データ、レーダ画像データを読み出して、グラフィック画像データの一部をレーダ画像データの一部で置き換えた第１のフレーム画像を生成してパラレル形式で出力する画像生成手段と、該画像生成手段から前記第１のフレーム画像を読み出してパラレル／シリアル変換して出力するパラレル／シリアル変換手段と、前記パラレル／シリアル変換手段の出力に対応するディジタル形式の複数の原色信号を出力するカラールックアップテーブルと、前記カラールックアップテーブルの出力である前記複数の原色信号を表示する表示装置を有する画像処理装置において、前記パラレル／シリアル変換する前の前記第１のフレーム画像を各伝送路毎に記録するキャプチャメモリ、前記カラールックアップテーブルからのカラールックアップテーブルデータを記録するバッファメモリ、前記キャプチャメモリに格納された前記第１のフレーム画像及び前記バッファメモリに格納された前記カラールックアップテーブルデータを記録媒体に記録する記録装置を備えたので、高精細な画像保存が可能な画像処理装置を得ることができる。
【００２８】
また、この発明に係る画像処理装置においては、グラフィック画像データを記憶する第１の記憶手段と、レーダ画像データを記憶する第２の記憶手段と、第１、第２の記憶手段からグラフィック画像データ、レーダ画像データを読み出して、グラフィック画像データの一部をレーダ画像データの一部で置き換えた第１のフレーム画像を生成してパラレル形式で出力する画像生成手段と、前記画像生成手段から前記第１のフレーム画像を読み出してパラレル／シリアル変換して出力するパラレル／シリアル変換手段と、前記パラレル／シリアル変換手段の出力に対応するディジタル形式の複数の原色信号を出力するカラールックアップテーブルと、前記カラールックアップテーブルの出力である前記複数の原色信号を表示する表示装置を有する画像処理装置において、前記パラレル／シリアル変換する前の前記第１の記憶手段に記憶された前記グラフィック画像データ及び前記第２の記憶手段に記憶された前記レーダ画像データを各伝送路毎に記録するキャプチャメモリ、前記カラールックアップテーブルからのカラールックアップテーブルデータを記録するバッファメモリ、前記キャプチャメモリに格納された前記グラフィック画像データ及び前記レーダ画像データ並びに前記バッファメモリに格納された前記カラールックアップテーブルデータを記録媒体に記録する記録装置を備えたので、高精細な画像保存が可能な画像処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の画像処理装置を例示する構成図である。
【図２】実施の形態２の画像処理装置を例示する構成図である。
【図３】実施の形態３の画像処理装置を例示する構成図である。
【図４】従来のレーダ装置の画像処理装置を例示する構成図である。
【図５】演算器の合成方法を例示する説明図である。
【符号の説明】
１  静止画保存回路    ２  キャプチャメモリ    ３  バッファメモリ    ４  コントローラ    ５  Ｉ／Ｏコントロール    ６  ＣＰＵ    ７  記録装置
８  バッファメモリ    ９  キャプチャメモリ    １０  バッファメモリ  １１  キャプチャメモリ    １２  マルチプレクサ    １３  ＣＰＵ    １４グラフィックコントローラ    １５  フレームメモリ    １６  スキャンコンバータ    １７  フレームメモリ    １８  タイミング発生器    １９  演算器
２０  パラレル／シリアル変換器    ２１  カラールックアップテーブル  ２３  Ｄ／Ａ変換器    ２４  モニタ
【図１】
0003587112.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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