(57)【要約】      （修正有）【課題】  複数の画像データの差分を短時間で算出して、両者の相違部分を明確に表示する画像データ処理装置を提供する。【解決手段】  複数系統の映像信号入力部１０と、映像信号入力部１０から入力された映像データを画像変換する画像変換手段２０と、画像データを記憶する記憶手段６０と、画像データどうしをピクセル単位で差分して差分値を算出する差分値算出手段３０と、算出された差分値に基づいて、新たな画像を生成する差分画像生成手段４０と、画像変換手段２０に変換された画像および、差分画像生成手段４０により生成された画像をそれぞれ出力する出力手段５０とを有することを特徴とする画像データ処理装置１００である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同期した複数の映像信号を入力する複数系統の映像信号入力部と、
前記複数系統の映像信号入力部から入力された複数の映像データからそれぞれの画像に変換する画像変換手段と、
前記画像変換手段により変換された複数の画像データを記憶する記憶手段と、
前記画像変換手段により変換された複数の画像データどうしをピクセル単位で差分して差分値を算出する差分値算出手段と、
前記差分値算出手段により算出された差分値に基づいて、新たな画像を生成する差分画像生成手段と、
前記画像変換手段により変換された画像および、前記差分画像生成手段により生成された画像をそれぞれ出力する出力手段とを有することを特徴とする画像データ処理装置。
【請求項２】
前記差分値算出手段は、差分値を算出する画像の色差成分が一定であると仮定し、輝度成分のみの差分値を算出することを特徴とする請求項１記載の画像データ処理装置。
【請求項３】
前記差分値算出手段は、差分値を算出する画像の輝度成分が一定であると仮定し、色差成分のみの差分値を算出することを特徴とする請求項１記載の画像データ処理装置。
【請求項４】
前記差分値算出手段は、差分値を算出する画像の輝度成分と色差成分の差分値をそれぞれ算出することを特徴とする請求項１記載の画像データ処理装置。
【請求項５】
前記記憶手段には、前記差分値を多段階調化するための閾値が予め記憶されていて、
前記差分値算出手段により算出された前記差分値と前記記憶手段に記憶されている閾値に基づいて、前記差分値を多段階調化するコンパレータを備えていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載の画像データ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ処理装置に関し、より詳細には、同期動画再生画像において、各画像データの差分を確認することが可能な画像データ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の画像データの差分を算出し、差分値を視覚化する画像データ処理装置は、レントゲン写真の比較や、超音波映像の比較等の医療用途で広く用いられている。このような医療用画像データ処理装置としては、例えば特許文献１に記載されているようなものが提案されている。
【特許文献１】特開平７−３７０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１において開示されているディジタル医用画像データ処理装置においては、複数の画像データの位置合わせ手段等が非常に複雑であるため高コストである。また、位置合わせを行うための計算量が多く、画像データの処理に長時間を要するといった課題がある。
【０００４】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、従来技術に比べて非常に簡易な構成でありながら、複数の画像データの差分を短時間で算出すると共に、両者の相違部分を明確に表示することが可能な画像データ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る画像データ処理装置は以下の構成を備える。
すなわち、互いに同期した複数の映像信号を入力する複数系統の映像信号入力部と、前記複数系統の映像信号入力部から入力された複数の映像データからそれぞれの画像に変換する画像変換手段と、前記画像変換手段により変換された複数の画像データを記憶する記憶手段と、前記画像変換手段により変換された複数の画像データどうしをピクセル単位で差分して差分値を算出する差分値算出手段と、前記差分値算出手段により算出された差分値に基づいて、新たな画像を生成する差分画像生成手段と、前記画像変換手段により変換された画像と、前記差分画像生成手段により生成された画像をそれぞれ出力する出力手段を有することを特徴とする画像データ処理装置である。
【０００６】
また、前記差分値算出手段は、差分値を算出する画像の色差成分が一定であると仮定し、輝度成分のみの差分値を算出することを特徴とする。
さらに、前記差分値算出手段は、差分値を算出する画像の輝度成分が一定であると仮定し、色差成分のみの差分値を算出することを特徴とする。
また、前記差分値算出手段は、差分値を算出する画像の輝度成分と色差成分の差分値をそれぞれ算出することを特徴とする。
これらにより、差分値算出手段が実行する計算量を削減することができるため、画像データ処理に要する計算時間を大幅に短縮することが可能になる。
【０００７】
また、前記記憶手段には、前記差分値を多段階調化するための閾値が予め記憶されていて、前記差分値算出手段により算出された前記差分値と前記記憶手段に記憶されている閾値に基づいて、前記差分値を多段階調化するコンパレータを備えていることを特徴とする。
これにより、差分画像生成手段が処理すべき計算量を削減させることができると共に、階調数の設定によって使用目的に合わせた画像データの差分値の算出精度を調整することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る画像データ処理装置によれば、非常に簡易な構成でありながら、複数の画像データの差分を短時間で算出すると共に、両者の相違部分を明確に表示することが可能になる。
また、比較対象である画像と、差分値データから生成した画像をそれぞれ出力することにより、非常にわずかな相違点であっても認識することができるため、高精度で画像データの比較を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施の形態に基づいて、本願発明について詳細に説明を行う。
図１は、本実施の形態における画像データ処理装置の構成を示すブロック図である。図２は、入力画像どうしの差分値の算出方法を示す説明図である。図３は、差分値画像を示す説明図である。本実施の形態においては、図１に示すように、映像信号入力部１０が２系統である画像データ処理装置１００について説明をおこなうことにする。
【００１０】
（第１の実施形態）
本実施の形態における画像データ処理装置１００は、外部接続機器からの映像信号を入力する映像信号入力部１０と、映像信号入力部１０から入力された映像信号データから入力画像ＩＮＰＩＣに変換する画像変換手段２０と、画像変換手段２０により変換された２つの入力画像ＩＮＰＩＣ１およびＩＮＰＩＣ２において、各画像の輝度成分の差分を算出する差分値算出手段３０と、差分値算出手段３０により算出された差分値に基づいて、差分値画像ＤＩＰＩＣを生成する差分画像生成手段４０と、入力画像ＩＮＰＩＣと差分値画像ＤＩＰＩＣをそれぞれ出力する出力手段５０と、入力画像ＩＮＰＩＣと差分値画像ＤＩＰＩＣをそれぞれ記憶する記憶手段６０を有している。本実施の形態における画像データ処理装置１００は、一般的なパーソナルコンピュータにより構成させることができる。
【００１１】
映像信号入力部１０には図示しないビデオカメラが接続されている。ビデオカメラから映像信号入力部１０に入力される映像信号は、互いに同期するように設定されている。図示しないビデオカメラからの映像信号はアナログ信号およびディジタル信号のいずれの形式の信号であってもよい。
画像変換手段２０は、映像信号入力部１０を介して画像データ処理装置１００に取り込まれた映像データを入力画像ＩＮＰＩＣに変換する。画像変換手段２０により変換された入力画像ＩＮＰＩＣは、記憶手段６０にそれぞれ記憶される。
【００１２】
差分値算出手段３０は、記憶手段６０に記憶されている各入力画像ＩＮＰＩＣを読み出して、一方の入力画像ＩＮＰＩＣ１から他方の入力画像ＩＮＰＩＣ２の色差成分をそれぞれ一定として（色差成分についての差分はゼロであるとみなす）、輝度成分のみに注目して、互いの入力画像ＩＮＰＩＣにおける差分値を算出する。
差分画像生成手段４０は、差分値算出手段３０により算出された差分値に基づいて差分値画像ＤＩＰＩＣを生成する。本実施の形態においては、輝度成分のみを対象として差分値を算出しているので、差分値画像ＤＩＰＩＣは、図３に示すようなモノクロ映像（グレースケール）の画像が生成されることになる。
【００１３】
図２から明らかなように、一方の入力画像ＩＮＰＩＣ１と、他方の入力画像ＩＮＰＩＣ２とを肉眼により直接比較をしたとしても、互いの相違点を明らかにすることは非常に困難である。しかしながら、図３に示すように、一方の入力画像ＩＮＰＩＣ１と他方の入力画像ＩＮＰＩＣ２との差分値を算出し、差分値に基づいて差分値画像ＤＩＰＩＣを生成し、出力手段５０に差分値画像ＤＩＰＩＣを出力すると、入力画像ＩＮＰＩＣ１と入力画像ＩＮＰＩＣ２との相違点を非常に明確にすることができる。なお、一方の入力画像ＩＮＰＩＣ１と他方の入力画像ＩＮＰＩＣ２との差分がない場合には、白色のベタ画面または黒色のベタ画面になるのはもちろんである。
図４に示すように、一方の入力画像ＩＮＰＩＣ１と、他方の入力画像ＩＮＰＩＣ２と、差分値画像ＤＩＰＩＣのそれぞれを一つの出力手段５０中に表示すれば、入力画像ＩＮＰＩＣ１と入力画像ＩＮＰＩＣ２との相違部分をより明確に示すことができる。
【００１４】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態における画像データ処理装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態における画像データ処理装置１００の構成は、第１の実施形態と略同様の構成を有している。本実施の形態と第１の実施の形態との相違点は、差分値算出手段３０により算出された差分値に基づいて差分画像ＤＩＰＩＣを生成する前に、差分値を二値化するためのコンパレータ７０を有している点である。また、記憶手段６０には、コンパレータ７０を作動させるために予めユーザにより設定された閾値Ｔが記憶されている。
【００１５】
コンパレータ７０は、差分値算出手段３０により算出された差分値Ｄと記憶手段６０に記憶されている閾値Ｔとを比較して、各ピクセルにおける差分値Ｄが閾値Ｔ未満であった場合には、そのピクセルにおける差分値Ｄを０とみなす。一方、各ピクセルにおける差分値Ｄが閾値Ｔ以上であった場合には、そのピクセルにおける差分値Ｄを１に置き換える。
【００１６】
このように、各ピクセルにおける差分値Ｄが０または１に置き換えられる処理がなされるため、差分値Ｄより生成される差分値画像ＤＩＰＩＣは、相違部分のみが白色または黒色になり、相違部分がより明確に現れることになる。差分値算出手段３０が一方の入力画像ＩＮＰＩＣ１と他方の入力画像ＩＮＰＩＣ２の差分値Ｄを算出する際に、輝度成分と色差成分の両方の成分についての差分値Ｄを算出する場合には、本実施の形態のように差分値Ｄを二値化処理することが好ましい。
【００１７】
以上に、本願発明に係る画像データ処理装置１００について実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本願発明は以上に示す実施の形態に限定されるものではないのはもちろんである。
例えば、以上に説明した実施形態においては、映像信号入力部１０が２系統である形態について説明しているが、映像信号入力部１０は３つ以上としても良いのはもちろんである。この場合、差分画像ＤＩＰＩＣは、複数の映像信号入力部１０のうちのある一つの映像信号入力部１０から得られた入力画像ＩＮＰＩＣを基準として、他の映像信号入力部１０から得られた入力画像ＩＮＰＩＣと基準とした入力画像ＩＮＰＩＣとをピクセルごとに差分して差分値を算出し、算出した差分値から差分画像ＤＩＰＩＣを生成すれば良い。
【００１８】
また、以上の実施の形態においては、差分値画像ＤＩＰＩＣがグレースケール画像（第１の実施形態）または、白黒二値画像（第２の実施形態）である形態についてそれぞれ説明しているが、これらの画像形式に限定されるものではなく、例えば、４階調、８階調、１６階調、３２階調、６４階調、１２８階調、２５６階調等といった多段階調化処理した画像にすることも可能である。
この場合、記憶手段６０には、各多段階調処理に応じた階調毎の閾値がそれぞれ記憶されていることは云うまでもない。
【００１９】
また、画像データ処理装置１００に接続されている入力手段（図示せず）を介して、ユーザが指定する差分値をとりたい映像信号入力部１０をそれぞれ画像データ処理装置１００に入力し、差分値算出手段３０が、ユーザにより指定された映像信号入力部１０から得られた入力画像ＩＮＰＩＣどうしを差分することにより差分値を算出し、差分画像生成手段４０が、算出された差分値に基づいて差分値画像ＤＩＰＩＣを生成して、出力手段８０に出力する形態とすることももちろん可能である。
【００２０】
さらに、以上の実施の形態においては、差分値算出手段３０により、一方の入力画像ＩＮＰＩＣ１と他方の入力画像ＩＮＰＩＣ２において、色差成分が一定であるとして輝度成分のみの差分値を産出している形態と、差分値算出手段３０により、色差成分と輝度成分の両成分の差分値を算出すると共に、算出された差分値Ｄをコンパレータ７０により二値化処理する形態についてそれぞれ説明しているが、これらの実施形態に限定されるものではない。
例えば、輝度成分が一定であるとして、色差成分のみに注目した差分値Ｄを差分値算出手段３０により算出する形態や、色差成分または輝度成分のいずれか一方のみに注目して差分値Ｄを差分値算出手段３０により算出した場合において、差分値Ｄをコンパレータ７０により二値化以外の多段階調化処理する形態や、色差成分と輝度成分の両成分に注目して差分値Ｄを算出した場合において、差分値Ｄをコンパレータ７０により二値化以外の多段階調化処理をする形態や、これらを組み合わせた形態としても良いのはもちろんである。
【００２１】
また、以上の実施の形態においては、画像データ処理装置１００そのものについて説明しているが、一般的な構成を有するパーソナルコンピュータのＣＰＵに、映像信号入力部１０、画像変換手段２０、差分値算出手段３０、差分画像生成手段４０が行う処理を実行させ、ハードディスクドライブやメモリ、光ディスク、光磁気ディスク等の各種記憶媒体に、記憶手段６０が行う処理を実行させ、ディスプレイに、出力手段５０が行う処理を実行させるための画像データ処理プログラムとしても良いのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本願発明は、例えば、放送局からの電波を受信して得られた映像と、オリジナル映像との差異を求め、各地における電波状態の確認や、電波障害が生じた差異におけるノイズの入り方などを特定するために用いることができる。
また、インターネットなどのネットワークを介して、端末が受信したデータから得られる映像とサーバのオリジナルデータから得られた画像データとを比較することにより、ネットワークのデータ送受信性能の評価等を行う上で本願発明を適用することができる。
さらには、立体視映像を提供する際におけるカメラ位置の微調整を行う際に本願発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態における画像データ処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】入力画像どうしの差分値の算出方法を示す説明図である。
【図３】差分値画像を示す説明図である。
【図４】入力画像と差分値画像を一画面に出力した状態を示す説明図である。
【図５】第２の実施形態における画像データ処理装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  映像信号入力部
２０  画像変換手段
３０  差分値算出手段
４０  差分画像生成手段
５０  出力手段
６０  記憶手段
７０  コンパレータ
１００  画像データ処理装置
【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図２】
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【図４】
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