(57)【要約】【課題】スクロール表示のための処理を行う画像処理装置におけるフリッカの低減。【解決手段】表示メモリ28と、複数入力行の画像データを受信する受信部21,22と、受信した複数入力行の画像データを、前回受信した複数入力行の画像データに続くように行位置をずらしながら表示データを形成するように表示メモリに書き込み、複数回にわたって受信した表示メモリに書き込まれた表示データの１画面分の画像データを読み出す行範囲を順次ずらしながら、スクロール表示に対応するように表示メモリから読み出す表示メモリインターフェース23-27,29と、読み出した１画面分の画像データを表示装置に出力する出力部30,31と、１画面分の画像データにおける各行の画像データを、直前の複数行の画像データに応じて補正する画像データ補正部60,61と、を有する画像処理装置。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数入力行を含む画像データを受信し、
受信した前記複数入力行を含む画像データを、前回受信した複数入力行を含む画像データに続くように行位置をずらしながら表示データを形成するように記憶し、
複数回にわたって受信して記憶した前記表示データの１画面分の画像データを、読み出す行範囲を順次ずらしながら、スクロール表示に対応するように読み出し、
前記１画面分の画像データにおける各行の前記画像データを、直前の複数行の画像データに応じて補正し、
補正した前記１画面分の画像データを出力する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２】
各行の前記画像データの前記補正は、輝度成分について行う請求項１に記載のプログラム。
【請求項３】
各行の前記画像データの前記補正は、前記１画面分の画像データにおける補正する行の画像データおよび直前の複数出力行の画像データを重み付けして加算することにより行う請求項１または２に記載のプログラム。
【請求項４】
各行の前記画像データの前記補正は、オペレータの指示入力に応じて、前記複数出力行の数および前記画像データ補正部における前記重み付けを変化させる請求項３に記載のプログラム。
【請求項５】
前記複数出力行数は、前記複数入力行数に等しい請求項１から４のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項６】
前記複数出力行数は、単位時間当たりのスクロール行数と、単位時間当たりに前記複数入力行を取得する回数を前記複数入力行数に乗じた値との比を、前記複数入力行数に乗じた値である請求項１から４のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項７】
表示メモリ（２８）と、
複数入力行の画像データを受信する受信部（２１、２２）と、
受信した前記複数入力行の画像データを、前回受信した複数入力行の画像データに続くように行位置をずらしながら表示データを形成するように前記表示メモリに書き込み、複数回にわたって受信した前記表示メモリに書き込まれた前記表示データの１画面分の画像データを読み出す行範囲を順次ずらしながら、スクロール表示に対応するように前記表示メモリから読み出す表示メモリインターフェース（２３−２７、２９）と、
読み出した前記１画面分の画像データを表示装置に出力する出力部（３０、３１）と、
前記１画面分の画像データにおける各行の前記画像データを、直前の複数行の画像データに応じて補正する画像データ補正部（６０、６１）と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記画像データ補正部は、輝度成分について補正を行う請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記画像データ補正部は、前記１画面分の画像データにおける補正する行の画像データおよび直前の複数出力行の画像データを重み付けして加算する請求項７または８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像データ補正部は、オペレータの指示入力に応じて、前記複数出力行の数および前記画像データ補正部における前記重み付けを変化させる請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記複数出力行数は、前記複数入力行数に等しい請求項７から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記複数出力行数は、単位時間当たりのスクロール行数と、単位時間当たりに前記複数入力行を取得する回数を前記複数入力行数に乗じた値との比を、前記複数入力行数に乗じた値である請求項７から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
複数入力行の画像データを受信し、
受信した前記複数入力行の画像データを、前回受信した複数入力行の画像データに続くように行位置をずらしながら表示データを形成するように記憶し、
複数回にわたって受信して記憶した前記表示データの１画面分の画像データを、読み出す行範囲を順次ずらしながら、スクロール表示に対応するように読み出し、
前記１画面分の画像データにおける各行の前記画像データを、直前の複数行の画像データに応じて補正し、
補正した前記１画面分の画像データを出力する、ことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
艦船向けのコンソール装置は、音波センサ（ソーナー）で水中を音波により探索し、その結果を表示画面に表示する。音響探査の結果の表示に使用される方式としては、LOFAR (Low Frequency Analyzing and Recording)やBTR (Bearing Time Recording)があり、一方の軸を方位軸、他方の軸（縦軸）を時間軸とし、時間軸に沿って表示がスクロールする。方位軸に沿っては、各方位に物体が存在するか否かが表示される。なお、一方の軸を周波数軸とする場合もあるが、ここでは方位軸の場合を例として説明する。
【０００３】
音波センサ（ソーナー）の検出信号は、画像生成装置により各種の周波数処理（例えば、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)、ウェーブレット(Wavelet Transform)）が行われ、複数ピクセル行（ライン）分の画像データが生成され、画像処理装置に送信される。画像処理装置は、受信した数ライン分の画像データをスクロール表示するための画像データにすると共に、他の画像データ（他の計測値等）を合わせた１画面分の画像データを生成して、液晶表示装置等の画像表示装置に送信する。画像表示装置は、受信した１画面分の画像データを表示画面に表示する。
【０００４】
スクロール表示する場合に、画像処理装置が受信する数ライン分の画像データに対応する表示行数分だけ表示位置を変化させると、飛び飛びに移動する滑らかでないスクロール表示になる。そこで、スクロールによる表示の変化を、表示フレームごとに徐々に変化させることで滑らかなスクロールを行う。例えば、画像表示装置は、３０フレーム／ｓで表示を行っており、スクロール速度が３０ピクセル／ｓであれば、画像処理装置が受信する数ピクセル行分の画像データを、１表示フレームごとに１ピクセル行分ずつ画像データを変化させる。これによりスムーズなスクロール表示が行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５０１７３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のようなスクロール表示を行った場合、操作者（オペレータ）にフリッカ（光（輝度）の点滅によるちらつき）が感じられ、長時間画面を監視するオペレータに対して目の負担を増加させる要因となることが判明した。
【０００７】
本発明の目的は、スクロール表示のための処理を行う画像処理装置において、フリッカを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様のプログラムは、複数入力行の画像データを受信し、受信した複数入力行の画像データを、前回受信した複数入力行の画像データに続くように行位置をずらしながら表示データを形成するように記憶する、処理をコンピュータに実行させる。さらに、複数回にわたって受信して記憶した表示データの１画面分の画像データを、読み出す行範囲を順次ずらしながら、スクロール表示に対応するように読み出す処理をコンピュータに実行させる。さらに、１画面分の画像データにおける各行の画像データを、直前の複数行の画像データに応じて補正し、補正した前記１画面分の画像データを出力する、処理をコンピュータに実行させる。
【０００９】
第２の態様の画像処理装置は、表示メモリと、複数入力行の画像データを受信する受信部と、表示メモリインターフェースと、出力部と、画像データ補正部と、を有する。表示メモリインターフェースは、受信した複数入力行の画像データを、前回受信した複数入力行の画像データに続くように行位置をずらしながら表示データを形成するように表示メモリに書き込む。表示メモリインターフェースは、複数回にわたって受信した表示メモリに書き込まれた表示データの１画面分の画像データを読み出す行範囲を順次ずらしながら、スクロール表示に対応するように表示メモリから読み出す。出力部は、読み出した１画面分の画像データを表示装置に出力する。画像データ補正部は、１画面分の画像データにおける各行の画像データを、直前の複数行の画像データに応じて補正する。
【００１０】
第３の態様の画像処理方法は、複数入力行の画像データを受信し、受信した複数入力行の画像データを、前回受信した複数入力行の画像データに続くように行位置をずらしながら表示データを形成するように記憶する。さらに、複数回にわたって受信して記憶した表示データの１画面分の画像データを、読み出す行範囲を順次ずらしながら、スクロール表示に対応するように読み出し、１画面分の画像データにおける各行の画像データを、直前の複数行の画像データに応じて補正する。さらに、補正した１画面分の画像データを出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、数ピクセル行分の画像データを受信しスクロール表示するための画像処理において、処理した画像におけるフリッカを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】音波センサ（ソーナー）による水中の探索結果を表示するためのコンソール装置の概略構成を示す図であり、（Ａ）が全体構成を、（Ｂ）が画像処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】ソーナー画面に表示される表示画像の例を示す図である。
【図３】数ピクセル行分の画像をシフトして表示する様子を示す。
【図４】複数ライン分の画像を表示フレームごとに徐々に変化させることで滑らかな（スムーズな）スクロールを行う動作を説明する図である。
【図５】図４に示したスムーズなスクロール表示を行う場合の画像処理装置のＶＲＡＭに対する書込・読出動作を説明する図である。
【図６】画像処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【図７】フリッカの発生原理を説明する図である。
【図８】実施形態の画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】合成部のフィルタ処理部が行う処理を説明する図である。
【図１０】フィルタ処理部におけるフィルタ処理を説明すると共に、フィルタ処理をＤＳＰ等の演算処理装置で実現する場合の構成を示す図である。
【図１１】実施形態の画像処理装置における処理動作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】
実施形態を説明する前に、艦船向けのコンソール装置で、音波センサ（ソーナー）による水中の探索結果を表示するための画像処理装置について説明する。
【００１４】
図１は、音波センサ（ソーナー）による水中の探索結果を表示するためのコンソール装置の概略構成を示す図であり、（Ａ）が全体構成を、（Ｂ）が画像処理装置の概略構成を示す図である。
【００１５】
図１の（Ａ）に示すように、艦船向けのコンソール装置は、センシング装置１０と、画像生成装置１１と、画像処理装置２０と、画像表示装置１２と、を有する。センシング装置１０は、例えば方位に応じて配置された複数の音波センサからなる１列の音波センサを有し、水中の所定の方位範囲の物体を検出する。さらに、このような音波センサ列を複数列有し、各列の音波センサの検出方向を異ならせることにより、方位に対して垂直な方向（仰角方向）の分解能を向上するものもある。また、１列の音波センサの検出方向を変化させて、仰角方向の分解能を向上するものもある。
【００１６】
画像生成装置１１は、センシング装置１０からの検出信号を受信し、周波数処理（例えば、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)、ウェーブレット(Wavelet Transform)）を行い、数ピクセル行（数ライン）分の画像データを生成する。生成された数ライン分の生成データは、タイミング情報も含み、画像処理装置２０に送信される。
【００１７】
画像処理装置２０は、受信した生成データの数ライン分の画像を前に受信した画像の後につなげてスクロール表示するための画像データにすると共に、他の画像データ（他の計測値等）を合わせた１画面分の画像データを生成して、液晶表示装置等の画像表示装置に送信する。他の画像データは、本発明に直接関係しないので、以下ソーナー画面に表示される画像データに関係する処理について説明する。画像処理装置２０は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等の演算処理素子、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＶＲＡＭ等の記憶素子、およびＤＶＩ通信素子、Ｉ／Ｏ素子等のＩＦ素子を含む演算処理装置（コンピュータ）に、プログラムをインストールして実現される。
【００１８】
画像表示装置１２は、受信した１画面分の画像データを表示画面に表示する。表示画面は、ソーナー画像を表示するソーナー画面１３と、ソーナー画像以外の第１情報および第２情報を表示する第１情報表示画面１４と、第２情報表示画面１５と、を有する。例えば、第１情報は、ソーナー以外の他の計器類が検出した計測値情報（速度、進行方位等）であり、第２情報は伝達情報等である。後述するように、ここでは、ソーナー画像はソーナー画面１３にスクロール表示される。
【００１９】
図１の（Ｂ）に示すように、画像処理装置２０は、生成データ受信部２１と、タイミング抽出部２２と、タイミング制御部２３と、書き込み・読出制御部２４と、受信バッファ２５と、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２６と、を有する。画像処理装置２０は、さらに、ＶＲＡＭ−ＩＦ２７と、ＶＲＡＭ２８と、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２９と、ＤＶＩエンコーダ３０と、ＤＶＩトランシーバ３１と、を有する。
【００２０】
生成データ受信部２１は、生成データを終端して受信し、タイミング信号と共にＲＧＢ画像データを入力する。前述のように、数ライン分の画像データが１回で受信される。タイミング抽出部２２は、生成データをデコードし、受信した生成データを受信タイミング信号および画像データを分離する。タイミング制御部２３は、受信タイミング信号より、フレーム、ライン等の制御信号を抽出し、各部を制御する制御信号を生成する。書き込み・読出制御部２４は、フレームおよびラインの制御信号から決定したＶＲＡＭ２８に画像データを書き込む書込アドレスおよびＶＲＡＭ２８から画像データを読み出す読出アドレスを含むピクセル位置情報を記憶するピクセル位置レジスタ３２を有する。
【００２１】
受信バッファ２５は、ＤＶＩデコーダ２２で分離された画像データをＶＲＡＭ２８に書き込むためのバッファであり、少なくとも２ピクセル行（２ライン）分の容量を有し、ＤＶＩ受信クロックと画像処理装置２０の動作クロックとの差分を吸収する。ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２６は、画像生成装置１１で生成されたＲＧＢカラー画像データをＹＵＶカラー画像データに変換する。
【００２２】
ＶＲＡＭ−ＩＦ２７は、ＶＲＡＭ２８にデータを書込・読出するためのインターフェースである、ＶＲＡＭ２８は、ビデオＲＡＭで、ＶＲＡＭ２８へのデータの書込とＶＲＡＭ２８からのデータの読出が並行して行えるビデオＲＡＭで形成され、スクロール表示するために画像データを記憶する。ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２９は、ＹＵＶカラー画像データをＲＧＢカラー画像データに変換する。ＤＶＩエンコーダ３０は、変換されたＲＧＢカラー画像データを再生のタイミング信号と共にコード化し、ＤＶＩ(Digital Video Interface)信号を生成する。ＤＶＩトランシーバ３１は、ＤＶＩ信号を画像表示装置１２に出力する。ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２６およびＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２９は、画像データの輝度情報を特に使用しない構成では設けず、ＶＲＡＭ２８にＲＧＢカラー画像データを記憶することも可能である。
【００２３】
上記の構成は、コンソール装置および画像処理装置２０の構成は広く知られているので詳しい説明は省略し、実施形態に直接関係する部分のみを説明する。
【００２４】
図２は、ソーナー画面１３に表示される表示画像の例を示す図である。
前述の通り、音響探査の結果の表示に使用される方式としては、LOFAR (Low Frequency Analyzing and Recording)やBTR (Bearing Time Recording)があり、一方の軸を方位軸、他方の軸（縦軸）を時間軸とし、時間軸に沿って表示がスクロールする。方位軸に沿っては、各方位に物体が存在するか否かが表示される。図２において、横軸が方位であり、例えば、艦首方向を０°として、±１８０°の範囲で検出された物体を表す画像データを表示する。画像データは、数ピクセル行（ライン）分の画像を表す。縦軸は時間軸であり、とし、数ライン分の画像が、時間軸に沿ってスクロールするように表示される。なお、前述のように、一方の軸を周波数軸とする場合もある。
【００２５】
例えば、図２において、時間Ｔ以降は、方位方向の画像は一定であり、これは同じ方向に保持され、固定物を検出していると考えられる。時間Ｔ以前には、方位方向の画像は類似の形状であるが、横方向にずれており、ずれ量がゆっくり変化している。これは艦首が回動していると考えられる。
【００２６】
図２に示すように、表示される画像は、数ライン分を単位とする画像である。これは、前述のように、画像生成装置１１により検出信号に対して各種の周波数処理が行われ、数ライン分の画像データが生成されて画像処理装置２０に送信されるためである。
【００２７】
図３は、数ライン分の画像をシフトして表示する様子を示す。なお、ソーナー画面１３はｔピクセル行（ｔライン）を有するとする。
図３の（Ａ）に示すように、ソーナー画面１３の下側の数ライン（ｎライン）に画像生成装置１１が出力した数ライン（ｎライン）の画像データに対応する画像Ａを表示する。図３の（Ｂ）に示すように、画像生成装置１１が次に出力した数ライン（ｎライン）の画像データに対応する画像Ｂを表示する場合、下側のｎ〜２ｎ−１ラインに画像Ａを、０〜ｎ−１ラインに画像Ｂを表示する。このような動作を繰り返す。図３の（Ｃ）に示すように、画像生成装置１１が出力したｎライン分の画像データに対応する画像Ｍを表示する場合、下側の０〜ｎ−１ラインに画像Ｍを、上側のｔ−１−２ｎ〜ｔ−１−ｎラインに画像Ａを、ｔ−１−３ｎ〜ｔ−１−２ｎラインに画像Ｂを表示する。さらに、図３の（Ｄ）に示すように、下側の０〜ｎ−１ラインに画像Ｎを、ｎ〜２ｎ−１ラインに画像Ｍを、上側のｔ−１−ｎ〜ｔ−１ラインに画像Ａを、ｔ−１−２ｎ〜ｔ−１−ｎラインに画像Ｂを表示する。
【００２８】
ここで、画像生成装置１１が数（ｎ）ラインの画像データを出力するサイクルをｍ回／ｓとすると、１秒間にｍ×ｎラインの画像データが表示され、スクロール速度はｍ×ｎライン／ｓとなる。また、スクロール速度を、ソーナー画面１３を下から上まで画像が移動する時間で表す場合には、ｔ／ｍｎ秒となる。以下の説明では、スクロール速度はｍ×ｎライン／ｓで表すものとする。なお、一般的ではないが、スクロール速度をｍ×ｎライン／ｓより速くする場合もあり、例えばスクロール速度を２ｍ×ｎライン／ｓにする場合、１ラインの画像データを隣接する２ライン分に書込む。また、スクロール速度をｍ×ｎライン／ｓより遅い場合もあり、例えばスクロール速度をｍ×ｎライン／２ｓにする場合、２ラインの画像データを間引くか、２ラインの画像データの平均を算出して１ラインの画像データとする。
【００２９】
しかし、上記のように、画像生成装置１１がｎラインの画像データを出力するごとに、画像をｎライン分シフトするように表示位置を変化させると、飛び飛びに移動する滑らかでないスクロール表示になる。そこで、スクロールによる表示の変化を、表示フレームごとに徐々に変化させることで滑らかなスクロールを行う。
【００３０】
図４は、複数ライン分の画像を表示フレームごとに徐々に変化させることで滑らかな（スムーズな）スクロールを行う動作を説明する図である。
画像生成装置１１が１回に出力する画像データ１６は、ｎライン（ここでは６ライン）分であり、１ラインを参照番号１８で表す。ある表示フレームで、ソーナー画面１３の画像を上側に１ラインシフトすると共に、ソーナー画面１３の最下ラインに、６ラインのうちの６番目のラインの画像データを表示する。次の表示フレームで、ソーナー画面１３の画像を上側にさらに１ラインシフトすると共に、ソーナー画面１３の最下ラインおよびその次のラインに、６ラインのうちの５番目と６番目のラインの画像データを表示する。以下、６表示フレーム後に、ソーナー画面１３の最下の６ラインに、６ライン分の画像１６が表示される。これにより、スムーズなスクロール表示が実現される。
【００３１】
図５は、図４に示したスムーズなスクロール表示を行う場合の画像処理装置２０のＶＲＡＭ２８に対する書込・読出動作を説明する図である。
図５に示すように、ＶＲＡＭ２８は、ソーナー画面１３のスクロール方向の各ラインに対応して画像データを記憶するメモリ領域４０を有する。メモリ領域４０のライン数は、ソーナー画面１３の表示ライン数ｔに、画像生成装置１１が１回に出力する画像データライン数ｎ（図５ではｎ＝４）を加えたライン数とする。図５において、参照番号４１は、１ライン分のメモリ領域４１を示す。
【００３２】
図５に示すように、メモリ領域４０から上位のライン（Ｒ０＋２ｎ−１から２ｎ）からライン数Ｒ０を読み出している時に、画像処理装置２０が新たに４ライン分の画像データを受信し、メモリ領域４０への書込動作ＷＢを開始する。書込動作ＷＢは、０からｎ−１に対して行われる。ライン数Ｒ０の表示が完了すると、読み出すライン位置を１ずらし、Ｒ０＋２ｎ−２から２ｎ−１を読み出すＲＡ１を行い、さらにＲＡ２、ＲＡ３を行い、Ｒ０＋２ｎ−５から２ｎ−４（＝４）を読み出すＲＡ４を行う。この間には０からｎ−１に対する書込動作ＷＢが完了している。そして、画像処理装置２０が新たに４ライン分の画像データを受信し、メモリ領域４０のＲ０＋２ｎ−１からＲ０＋ｎ−１に対しての書込動作ＷＣを開始する。
【００３３】
ＲＡ４が完了すると、読み出すライン位置を１ずらし、Ｒ０＋ｎ−１からｎ−１を読み出すＲＢ１を行い、さらにＲＢ２、ＲＢ３を行い、Ｒ０＋ｎ−４からｎ−４（＝０）を読み出すＲＢ４を行う。この間には０からｎ−１に対する書込動作ＷＢが完了している。以上の動作を繰り返すことにより、メモリ領域４０に対する書込動作および読出動作がサイクリックに行われ、図４で説明したスムーズなスクロール表示が行える。
【００３４】
図５で説明した動作を行うために、書込・読出制御部２４のピクセル位置レジスタ３２に保持されるピクセル位置情報は、読出動作の開始アドレスおよび書込動作の開始アドレスを含む。読出動作の開始アドレスはフレーム書換ごとに１ずつ更新され、書込動作の開始アドレスは４ずつ更新され、アドレスの最低値（＝０）に到達すると、最大値（Ｒ０＋２ｎ−１）に更新される。
【００３５】
図６は、画像処理装置２０における処理動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１０で、生成データ受信部２１が画像生成装置１１から数ピクセル行（ライン）分の画像の生成データを受信する。この生成データの受信は周期的に行われる。
【００３６】
ステップＳ１１で、タイミング抽出部２２が、受信した生成データからタイミングを抽出する処理を行い、画像データは受信バッファ２５に格納され、抽出したタイミング情報はタイミング制御部２３に格納される。
【００３７】
ステップＳ１２で、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２６が、受信バッファ２５に格納された画像データを、ＲＧＢカラー画像データからＹＵＶカラー画像データに変換する。
【００３８】
ステップＳ１３で、ＶＲＡＭ−ＩＦ２７は、ＹＵＶカラー画像データを受け取り、ＶＲＡＭ２８に対し、ピクセル位置レジスタ３２に保持された書込動作の開始アドレスからＹＵＶカラー画像データを書き込む（格納する）。
【００３９】
ステップＳ１４で、ＶＲＡＭ−ＩＦ２７は、読出しのタイミングを制御した上で、ＶＲＡＭ２８から、ピクセル位置レジスタ３２に保持された読出動作の開始アドレスから順に格納されている画像データを読出す。さらに、ＶＲＡＭ−ＩＦ２７は、ＶＲＡＭ２８に格納されている図示していないソーナー画像以外の第１情報および第２情報を、表示画面を成すように読み出すことで画像合成を行う。
【００４０】
ステップＳ１５で、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２９が、画像合成したＹＵＶカラー画像データをＲＧＢカラー画像データに変換する。
ステップＳ１６で、ＤＶＩエンコーダ３０が、ＲＧＢカラー画像データをエンコードしてＤＶＩ用の画像データに変換する。
【００４１】
ステップＳ１７で、ＤＶＩトランシーバ３１が、エンコードしたＤＶＩ用の画像データを画像表示装置１２に送信する。
【００４２】
以上、一般的な艦船向けのコンソール装置および音波センサ（ソーナー）による水中の探索結果を表示するための画像処理装置の構成および動作について説明した。これらの構成および動作は広く知られているので、これ以上の詳しい説明は省略する。
【００４３】
画像生成装置１１は、音波センサ（ソーナー）の検出信号を周波数処理して数ピクセル行（ライン）分の画像データを生成するが、処理の特性から、物体の存在を示す部分でラインごとに濃淡が生じ、図２に示すような特有の縞が現れる。例えば、１０ライン分の画像データが出力される場合、奇数番目のラインは、偶数番目のラインより輝度が高く、さらに奇数番目のラインのうちの特定のライン（例えば５番目のライン）は他のラインより輝度が特に高くなる。さらに、輝度が特に高くなるのは１ラインに限らず、複数のライン（例えば３番目と７番目のライン）が他のラインより輝度が高くなる場合もある。これは、画像生成装置から出力される数ライン分の画像データで同じ傾向を示す。
【００４４】
上記のような縞が現れる画像データをスクロール表示した場合、操作者（オペレータ）にフリッカ（光（輝度）の点滅によるちらつき）が感じられ、長時間画面を監視するオペレータに対して目の負担を増加させる要因となることが判明した。以下、この原因について考察する。
【００４５】
図７は、フリッカの発生原理を説明する図である。
画像生成装置１１が、６ライン分の画像データを生成して画像処理装置２０に送信し、６ライン分の画像データの４ライン目に輝度の高いラインが現れるものとする。図７において、ソーナー画面１３に６ライン分の画像データ１６が順にスクロールするように表示され、６ラインのうち４ライン目のライン１９の輝度が高いとする。ソーナー画面１３は、３０フレーム／ｓで書き換えられ、スクロール表示は、１フレームごとに１ライン表示位置を上側にずらすように行われる。
【００４６】
図７に示すように、輝度の高いラインが１／３０秒ごとに上側に移動する。ソーナー画面１３中のあるラインに着目すると、６ラインスクロールすると、すなわち１／５秒ごとに、再び輝度の高いラインが出現する。言い換えれば、各ラインには、１／５秒周期で輝度の高いラインが現れることになる。この変化は、輝度の高いラインは隣接する上側の位置に移動するので、各ラインが独立して点滅するのではないが、輝度の高いラインの６ラインの範囲での周期的な位置変化である。人間は、１／２０秒から数分の１秒の周期での点滅に対してフリッカを感じることが知られており、上記の輝度の高いラインのある範囲での周期的な位置変化が、フリッカの原因と考えられる。
【００４７】
以下に説明する実施形態では、フリッカを低減したスクロール表示を行うための画像処理装置が開示される。
実施形態の画像処理装置は、図１の（Ａ）に示した艦船向けの音波センサ（ソーナー）による水中の探索結果を表示するコンソール装置で使用されるものである。したがって、実施形態の画像処理装置は、画像生成装置１１から数ピクセル行（ライン）分の画像データを含む生成データを受信する。実施形態の画像処理装置は、受信した数ライン分の画像データをスクロール表示するための画像データにすると共に、他の画像データを合わせた１画面分の画像データを生成し、画像表示装置１２に送信する。
【００４８】
図８は、実施形態の画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図８に示すように、実施形態の画像処理装置は、図１の（Ｂ）に示した画像処理装置２０と類似の構成を有するが、フィルタ処理を行う合成部６０を設けたことおよび他の部分がフィルタ処理に関係する処理を行うことが異なる。合成部６０は、フィルタ処理部６１を有する。図８では、図１の（Ｂ）に示した画像処理装置２０と同じ処理を行う部分には同じ参照番号を付し、それらの部分についての説明を省略する。
【００４９】
図９は、合成部６０のフィルタ処理部６１が行う処理を説明する図である。
合成部６０のフィルタ処理部６１は、フリッカを低減するため、表示画面１３における１ライン（ピクセル行）の画像データの各ピクセル（画素）の輝度を、スクロール方向の前の数ライン分の画像データの輝度に応じて補正する。これにより、スクロール方向におけるピクセル間の輝度変化が緩和され、フリッカを低減できる。もちろん、このようなフィルタ処理を行うと画像の鮮明度が低下するので、画像の鮮明度の低下とフィルタ処理によるフリッカの低減はトレードオフの関係にあり、どの程度のフィルタ処理を行うかは適宜設定することが望ましい。特に、実施形態の画像処理装置では、操作者（オペレータ）がフリッカの状態に応じてどの程度のフィルタ処理を行うかを任意に設定可能にしている。これについては後述する。
【００５０】
実施形態では、画像生成装置１１から１回に受信する画像データのライン（ピクセル行）数がｎの場合、各ピクセルの輝度を、スクロール方向の前のｎ−１ライン分の画像データの輝度に応じて補正するが、これに限定されるものではない。例えば、各ピクセルの輝度を、スクロール方向の前のｎライン分以上、例えば、２ｎ−１ライン分の画像データの輝度に応じて補正するようにしてもよい。これにより、フリッカを一層低減でき、フリッカが大きい場合に有効である。また、各ピクセルの輝度を、スクロール方向の前のｎ−２ライン分以下、例えば、ｎ／２ライン分の画像データの輝度に応じて補正するようにしてもよい。
【００５１】
ＶＲＡＭ２８への画像データの書込は、図５で説明したように行われるが、ＶＲＡＭ２８が記憶する画像データのライン数を、フィルタ処理に使用する画像データのライン数分増加させる。合成部６０のフィルタ処理部６１は、フィルタ処理に使用するライン数ｎ−１分の画像データを一時的に記憶するレジスタ（バッファメモリ）を有し、各ラインの各ピクセルの画像データについてスクロール方向の前のｎ−１ライン分の画像データを使用したフィルタ処理を行う。
【００５２】
図１０は、フィルタ処理部６１におけるフィルタ処理を説明すると共に、フィルタ処理をＤＳＰ等の演算処理装置で実現する場合の構成を示す図である。図１０は、読み出すラインの前の４ライン分の画像データを使用したフィルタ処理を行う場合の構成を示す。
【００５３】
ＶＲＡＭ２８から読み出されたＹＵＶカラー画像データのうち輝度を表すＹ成分のみに対してフィルタ処理を行い、Ｕ成分およびＶ成分についてはそのままの値が維持される。図１０に示すように、読み出されたＹＵＶカラー画像データのＹ成分は、画像表示装置１２への１ラインの出力周期に同期してレジスタ９１、９２、９３、９４、９５の順に移動する。したがって、レジスタ９５は４ライン前のＹ成分を保持し、レジスタ９４は３ライン前のＹ成分を保持し、レジスタ９３は２ライン前のＹ成分を保持し、レジスタ９２は１ライン前のＹ成分を保持する。なお、レジスタ９１は現時点のラインのＹ成分を保持し、Ｕ成分レジスタ８１およびＶ成分８２は現時点のラインのＵ成分およびＶ成分を保持する。乗加算器９６は、レジスタ９１、９２、９３、９４、９５の各ピクセルに対応する出力に所定の係数を乗じた後加算する。乗加算器９６は、このような演算を１ラインのすべてのピクセルについて行う。
【００５４】
係数は、例えば、レジスタ９１の出力に対して０．６、レジスタ９２の出力に対して０．２、レジスタ９３の出力に対して０．１０、レジスタ９４および９５の出力に対して０．０５である。レジスタ９７、８３および８４は、乗加算器９６の演算終了に同期して、乗加算器９６の出力、レジスタ８１の出力およびレジスタ８２の出力を取り込む。レジスタ９７、８３および８４は、１ラインのすべてのピクセルについての演算結果の取り込みを行い、その後現時点のラインのフィルタ処理済のＹＵＶカラー画像データとして出力する。フィルタ処理済のＹＵＶカラーデータは、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２９においてＹＵＶカラー画像データからＲＧＢカラー画像データに変換される。
【００５５】
なお、フィルタ処理における係数は、上記の例に限定されず、適宜設定されるべきものである。図１０におけるレジスタ９２−９５の個数は、フィルタ処理において使用する画像データのスクロール方向のライン数に対応する。ここでは、現時点のラインの画像データを保持するレジスタ９１を含めて、レジスタ９１−９５の個数をフィルタ処理の段数と称する。前述の通り、フィルタ処理の段数は、画像生成装置１１から１回に受信する画像データのライン（ピクセル行）数に限定されず、任意に設定すべきものであり、それに応じて図１０におけるレジスタの個数も任意に設定される。
【００５６】
図８に示すように、実施形態の画像処理装置は、さらに、フリッカ調整入力部７０と、フィルタ変更処理部７１と、を有する。図１０の合成部６０におけるフィルタ処理部６１の段数および係数は、変更可能に形成されている。
【００５７】
オペレータは、画像処理装置または画像表示装置に付属した調整入力機構を使用してフリッカ低減のレベルを変化させ、表示の鮮明度とフリッカとが好ましい状態になるように調整を行う。フリッカ調整入力部７０は、この調整入力機構の指示するレベルを検出し、検出したレベルをフィルタ変更処理部７１に送る。フィルタ変更処理部７１は、オペレータの調整に対応して、その時点のフィルタ処理部６１の段数および係数を変更する。そして、オペレータが適切な状態であると判定すると、調整入力機構による入力は変化しない状態になり、その時点のフィルタ処理部６１の変更状態が維持される。
【００５８】
例えば、フィルタ変更処理部７１は、オペレータの調整量が小さければフィルタ処理の係数を変更し、オペレータの調整量が大きければフィルタ処理の段数を変更するなど、あらかじめ変更のアルゴリズムを決めておき、それにしたがってフィルタ構成を変更する。
【００５９】
図１１は、実施形態の画像処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
図１１のフローチャートは、図６のフローチャートにステップＳ３１、ステップＳ３２およびステップＳ３２が加えられている。
ステップＳ３１では、ＶＲＡＭ２８から読み出した画像データに対して、フィルタ処理部６１が上記のフィルタ処理を行う。フィルタ処理が行われた画像データについては、ステップＳ２５以下の処理が行われる。
【００６０】
ステップＳ３２およびＳ３３は、オペレータがフリッカの調整動作を行い、それに応じてフィルタ処理部６１の段数および係数を変更する場合に行われる。
ステップＳ３２で、フリッカ調整入力部７０が、オペレータによる調整入力を検出する。
【００６１】
ステップＳ３３で、フィルタ変更処理部７１は、フリッカ調整入力部７０の検出した調整入力に応じて、フィルタ処理部６１の段数および係数を変更する。これに応じて、フィルタ処理部６１が段数および係数を変更し、表示装置１２のソーナー画面の画像が変化する。
【００６２】
以上、実施形態を説明したが、各種の変形例が可能であるのは言うまでもない。ＶＲＡＭは、複数フレームを独立して記憶する容量の大きなＶＲＡＭを使用することも可能であり、その場合にはそれに対する画像の書込および読出の処理も異なるが、これは当業者には容易に変更が行えるものである。
【００６３】
さらに、実施形態では、画像生成装置１１が１回に出力する画像データのライン数ｎと１秒当たりに出力する回数ｍの乗算値ｍ×ｎライン／ｓがスクロール速度に等しいとして説明した。しかし、スクロール速度をｍ×ｎライン／ｓより速い場合も遅い場合もあり得る。その場合には、ライン数ｎの画像データは、スクロール速度とｍ×ｎライン／ｓの比を乗じたライン数の範囲に表示されるので、ライン数ｎのこの比を乗じた範囲（現時点の読出ラインも含めて）についてフィルタ処理をすることが望ましい。
【００６４】
以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものである。特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではなく、明細書のそのような例の構成は発明の利点および欠点を示すものではない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００６５】
２０    画像処理装置
２１    生成データ受信部
２２    タイミング抽出部
２３    タイミング制御部
２４    書き込み・読出制御部
２５    受信バッファ
２６    ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部
２７    ＶＲＡＭ−ＩＦ
２８    ＶＲＡＭ
２９    ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部
３０    ＤＶＩエンコーダ
３１    ＤＶＩトランシーバ
６０    合成部
６１    フィルタ処理部
７０    フリッカ調整入力部
７１    フィルタ変更処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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