(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が記録された原稿に光源から光を照射して、該画像を表す画像情報を担持した透過光または反射光を光電変換手段により検出して本読み画像情報を得る本読みに先だって、前記原稿への照射光量および／または前記光電変換手段の光蓄積時間を予め所定の値に設定した読取条件により前記画像情報を検出する先読みを行い、該先読みにより得られた先読み画像情報に基づいて前記照射光量および／または前記光蓄積時間を適切に調整して前記本読みを行う画像読取部と、前記画像の色階調が適正となるように該本読み画像情報を補正し、前記先読み画像情報に基づいて設定されるパラメータに応じて該本読み画像情報に対する補正の程度を決定する色階調補正手段を有する画像処理部とからなる画像読取処理装置において、
前記先読み画像情報に基づいて前記本読み画像情報のランダムノイズを低減させるために必要な前記本読みを行う回数を設定する多重読取回数設定手段をさらに備え、
前記画像読取部は該多重読取回数設定手段により設定された回数分の本読みを行なうことにより、該回数分の本読み画像情報を得、
前記色階調補正手段は、該得られた回数分の本読み画像情報を加算平均した平均画像情報に対して前記色階調の補正を行うことを特徴とする画像読取処理装置。
【請求項２】
前記多重読取回数設定手段は、前記先読み画像情報の最低濃度に対応した値と最高濃度に対応した値との差に基づいて前記多重読取回数を設定することを特徴とする請求項１記載の画像読取処理装置。
【請求項３】
前記多重読取回数設定手段は、前記先読み画像情報のヒストグラム情報に基づいて前記多重読取回数を設定することを特徴とする請求項１記載の画像読取処理装置。
【請求項４】
前記多重読取回数設定手段は、前記先読み画像情報の最低濃度に対応した値と画像の主要部の濃度に対応した値との差に基づいて前記多重読取回数を設定することを特徴とする請求項１記載の画像読取処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像読取処理装置に関し、詳細には写真フイルム（ネガフイルム、リバーサルフイルム）等に記録された透過画像、印画紙に焼き付けられた写真プリント等の反射画像などの原稿から画像を読み取って、その色階調を補正処理した画像信号を得る画像読取処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ネガフイルムやリバーサルフイルム（ポジフイルム）などの写真フイルムに記録された透過画像や、印画紙に焼き付けられた写真プリント等の反射画像等の原稿に所定の光源から光を照射し、これらの画像を表す画像情報を担持した透過光または反射光をＣＣＤ等の光電変換手段によって検出することによりこの画像情報を得、得られた画像情報に基づいて半導体レーザ光等を変調しつつ印画紙等の感光記録材料を走査することにより、この記録材料を露光せしめて前述の画像を再生せしめる、いわゆるデジタル写真プリンタが開発されている。
【０００３】
このデジタル写真プリンタでは、上述した画像を読み取る画像読取部と感光材料を露光せしめるプリント部のほか、プリント部で再生される画像が適切な色階調を有するものとなるように、画像読取部で読み取った画像情報に所定の信号処理を施す画像処理部も設けられている。
【０００４】
ところでデジタル写真プリンタにおける画像読取部（このデジタル写真プリンタ本体から切り離されて単独の画像読取装置として存在する場合も含めて以下、画像読取装置と総称することとする）は、画像の読取り（検出）に際して、例えばＣＣＤ等の光電変換手段のダイナミックレンジ、リニアリティ、分解能等の性能に適した読取り条件で画像を読み取るために、光電変換手段の蓄光時間や原稿に照射する照射光の光量を適当に設定し、この設定された読取条件で原稿に記録された画像の概略を読み取る先読みを行い、先読みによって得られた先読み画像情報に基づいて、本読みの際の読取条件を画像ごとにそれぞれ適切に設定することが行われる。
【０００５】
すなわち、先読みにおいては、どのような濃度分布の画像に対してもその画像の濃度分布の略全域を読み取ることができるように、一般的な画像を基準として照射光量、光電変換手段のダイナミックレンジを設定しており、一方、本読みにおいてはその先読みで得られた濃度分布等の先読み画像情報に基づいて照射光量を調整し、光電変換手段のダイナミックレンジをその濃度分布に略合致するように調整する。
【０００６】
このように本読みに先だって、画像の概略を読み取る先読みを行うことは本読みの読取条件をある程度狭い範囲内に絞り込むことができ、各画像ごとに適切な読取りを行ううえで非常に有効である。
【０００７】
一方、前述のデジタル写真プリンタの画像処理部（このデジタル写真プリンタ本体から切り離されて単独の画像処理装置として存在する場合も含めて以下、画像処理装置と総称することとする）は、適正な色階調等の画像を再生することを目的として、上述の本読みにより得られた本読み画像情報（以下、本読み画像信号も同義）に対して色階調等の補正処理を行うものであるが、例えば色階調の補正の程度については、画像処理装置に含まれる色階調補正手段が、前述の先読み画像情報（以下、先読み画像信号も同義）に基づくパラメータに応じて設定する。
【０００８】
すなわち、先読み画像情報を得た時点で、原稿に記録されている画像の濃度分布等の概略が把握されるため、この先読み画像情報に基づいて、本読み画像情報に対するある程度の補正量等を決定することにより、本読み画像情報を得た後の計算処理を簡単な処理とすることができ、この処理時間を短時間で済ますことができる。
【０００９】
したがって色階調補正手段は、この補正量等を先読み画像情報に基づくパラメータに応じて変化するように設定するのが好ましい。
【００１０】
なお上記画像読取装置と画像処理装置とが機能的に一体化されたものを本明細書中、画像読取処理装置というものとする。
【００１１】
ところで、本読み画像信号は位置的にランダムに生じる、いわゆるランダムノイズが重畳することがあり、このノイズが再生画像のＳ／Ｎを低下させる原因の一つになっている。
【００１２】
このようなランダムノイズを低減せしめるには、同一の画像を複数回読み取り、得られた回数分の本読み画像信号を画素毎に対応させて加算平均することにより、各回の本読みで得られた本読み画像信号ごとに互いに異なる位置に生じるランダムノイズを画像全体で平均化せしめてＳ／Ｎを向上させる多重読取りを行うことが有効である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この多重読取りは読取りを複数回行うため、読取り回数の増加に伴って、当然に全体の読取り時間が長くなり、全体としての読取りサイクル時間が遅くなるという問題がある。
【００１４】
また、ランダムノイズをどの程度まで許容するかは、最終的な再生画像を観察してみないと分からず、再生画像を観察してさらにノイズの低減が必要であると判断した場合は、もう一度最初から読取り操作をやり直す必要があり、読取りから画像再生に亘る一連のサイクルタイムは極めて長いものとなり実用上問題がある。
【００１５】
また、このような操作の繰り返しを避けるために最初から必要以上に多重読取りの回数を多く設定することもある。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、必要以上に読取り時間をかけずにランダムノイズを低減せしめ、さらに再生画像のＳ／Ｎを向上させた画像読取処理装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像読取処理装置は、本読み画像信号のランダムノイズを低減せしめるのに必要な最低限の本読み回数を、先読み画像信号に基づいて適切に設定することにより、必要以上に多くの多重読取りを行う必要がなく、ランダムノイズを低減しつつ読取りのサイクルタイムが必要以上に長くなるのを防止し、さらにこのようなランダムノイズが低下した本読み画像信号に基づいて色階調補正をなすことによりＳ／Ｎが向上した所望の色階調の再生画像を表す処理済み画像信号を得るものである。
【００１８】
すなわち本発明の画像読取処理装置は、画像が記録された原稿に光源から光を照射して、該画像を表す画像情報を担持した透過光または反射光を光電変換手段により検出して本読み画像情報を得る本読みに先だって、前記原稿への照射光量および／または前記光電変換手段の光蓄積時間を予め所定の値に設定した読取条件により前記画像情報を検出する先読みを行い、該先読みにより得られた先読み画像情報に基づいて前記照射光量および／または前記光蓄積時間を適切に調整して前記本読みを行う画像読取部と、前記画像の色階調が適正となるように該本読み画像情報を補正し、前記先読み画像情報に基づいて設定されるパラメータに応じて該本読み画像情報に対する補正の程度を決定する色階調補正手段を有する画像処理部とからなる画像読取処理装置において、前記先読み画像情報に基づいて前記本読み画像情報のランダムノイズを低減させるために必要な前記本読みを行う回数を設定する多重読取回数設定手段をさらに備え、前記画像読取部は該多重読取回数設定手段により設定された回数分の本読みを行なうことにより、該回数分の本読み画像情報を得、前記色階調補正手段は、該得られた回数分の本読み画像情報を加算平均した平均画像情報に対して前記色階調の補正を行うことを特徴とするものである。
なお、上記「前記本読み画像情報のランダムノイズを低減させるために必要な前記本読みを行う回数」とは、複数回の本読みにより得られた本読み画像情報を加算平均することにより本読み画像情報に含まれるランダムノイズを低減させる場合においてランダムノイズを適切に低減させるために必要な本読みの回数（加算平均することによってランダムノイズを適切に低減させるために必要な本読み画像情報の数）を意味する。
【００１９】
ここで照射光量の調整は、光源自体に印加する電圧、電流を調整することによって光源の光量を直接調整するものであってもよいし、あるいは光源と原稿との間に例えば指数カーブフィルター等の絞りを配設することによるものであってもよい。
【００２０】
また、多重読取回数設定手段は、先読み画像情報の最低濃度に対応した値と最高濃度に対応した値との差に基づいて多重読取回数を設定するものであってもよいし、先読み画像情報のヒストグラムの分布に基づいて多重読取回数を設定するものであってもよい。例えば、先読み画像情報のヒストグラムの分布によれば、ダイナミックレンジが広い画像情報であって、画像の主要部（例えば観察の対象となる部分）が高濃度部に存在する画像を表す先読み画像情報の場合は、多重読取り回数を増加せしめるようにすればよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の画像読取処理によれば、先読み画像信号に応じて本読み画像信号の読取回数を適切に決定するため、過度に多数回の多重読取りを行う必要がなく、かつランダムノイズを適切に低減せしめることができる。したがって読取りのサイクルタイムが必要以上に長くなることがなく、大量の読取りを行う場合に特に有効である。
【００２２】
例えば先読み画像信号の濃度ヒストグラムを分析等することによってその画像情報の濃度分布等が分かり、この分布等から観察対象である画像の主要部が濃度の高い側に分布していることが分かれば、本読みの回数を増加せしめることによってランダムノイズを有効に低減せしめることができる。
【００２３】
また、本読み画像信号は適切にランダムノイズが低減せしめられたことにより全体としてＳ／Ｎが向上し、このＳ／Ｎが向上した本読み画像信号に対して色階調補正を行うことによりＳ／Ｎが向上した処理済み画像信号を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像読取処理装置の具体的な実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は本発明の画像読取処理装置の一実施形態を示すブロック図である。図示の画像読取処理装置は、ポジフイルムＦに記録された画像に光を照射して、その画像を担持した透過光を得、得られた透過光を光電的に検出して画像を表すデジタル画像信号を得、この画像信号に色階調補正を施して他の記憶媒体やプリント装置に出力する装置であって、現実に再生に供される画像情報（本読み画像情報）を読み取るための本読み（ファインスキャン）に先だって、この本読みの読取条件を設定するために、予め所定の読取条件により画像の概略情報（先読み画像情報）を読み取る先読み（プレスキャン）の処理を行うように構成されている。
【００２６】
具体的には光量可変の光源11、色分解・調光ユニット12、拡散ボックス13からなりフイルムキャリア20にセットされたフイルムＦに、これら色分解・調光ユニット12、拡散ボックス13を通して光源11からの光を照射する光源ユニット10と、光を照射されたフイルムＦに記録された透過画像を表す透過光を所定の面上に投影するレンズ31と、この投影面上に配設されて透過光を光電的に検出する、蓄光時間可変のＣＣＤ32と、ＣＣＤ32により得られた画像信号を対数増幅するlog 変換器33と、対数増幅された画像信号をデジタル信号化するＡ／Ｄ変換器34と、このＡ／Ｄ変換器34によりデジタル信号化された画像信号のうちいわゆる先読みにより得られた先読み画像情報（以下、「先読み画像信号」も同義）Ｓp を記憶する第１メモリ41と、本読みにより得られた本読み画像情報（以下、「本読み画像信号」も同義）Ｓf を記憶する第２メモリ42と、先読み画像信号Ｓp に基づいて本読みの画像読取条件である光源11の光量を調整する光量調整手段51と、同様にＣＣＤ32の蓄光時間を調整する蓄光時間調整手段52と、メモリ41，42の入出力を制御するとともに、先読み画像信号Ｓp に基づいて本読みの画像読取条件を決定して光量調整手段51，蓄光時間調整手段52、フイルムスキャナ20等を制御する制御手段40と、本読み画像信号Ｓf に対して入力されるパラメータに応じた色階調の補正を行なって処理済み画像信号Ｓprocを出力する色階調補正手段80と、この色階調補正手段80に入力するパラメータＰを先読み画像情報に基づいて設定するパラメータ設定手段70と、先読み画像信号Ｓp に基づいて本読みを行う回数を設定する多重読取回数設定手段60とを備えた構成である。
【００２７】
ここで上記制御手段40は、多重読取回数設定手段60により設定された回数だけ本読みを繰り返す制御を行うとともに、１回の本読みが行われるごとに第２メモリ42に記憶された本読み画像信号を読み出して、その回の本読み画像信号を加算してメモリ42に再格納し、多重読取回数設定手段60により設定された回数の本読みが完了したときは、第２メモリ42に読取回数分の本読み画像信号を加算した総和を格納し、この本読み画像信号の平均値を算出して、これを本読み画像信号として色階調補正手段80に出力するようにしている。
【００２８】
また、多重読取回数設定手段60は入力された先読み画像信号Ｓp のうち、最高濃度に対応した値と最低濃度に対応した値との差および本読みにおけるダイナミックレンジに基づいて、本読みによって得られる本読み画像信号にどの程度のランダムノイズが重畳するかを予測し、このランダムノイズを低減するのに十分な回数の本読み回数を設定するものである。
【００２９】
次に本実施形態の画像読取処理装置の作用について説明する。
【００３０】
制御手段40の制御により、フイルムキャリア10がフイルムＦを１コマ分送り、プレスキャンのために光量調整手段51により予め設定された光量の光Ｌp が光源11から出射され、この光Ｌp は調光・色分解ユニット12、拡散ボックス13を介してフイルムキャリア20にセットされたフイルムＦを照射する。フイルムＦを透過した透過光Ｌp は、フイルムＦに記録された画像情報（濃度）を担持し、結像レンズ31を介してＣＣＤ32に入射する。
【００３１】
ＣＣＤ32は蓄光時間調整手段52により予め設定された蓄光時間でこの透過光Ｌp を光電変換し、先読み画像信号Ｓp として出力する。
【００３２】
出力された先読み画像信号Ｓp はlog 変換器33により対数増幅され、Ａ／Ｄ変換器34によりデジタル画像信号に変換されて制御手段40に入力される。
【００３３】
制御手段40は、入力された先読み画像信号Ｓp を第１メモリ41に出力し、このメモリ41に記憶せしめるとともに、この先読み画像信号Ｓp の濃度幅等を分析して本読みのための最適な読取条件としての照射光の光量、ＣＣＤ32の蓄光時間を設定し、それぞれを光量調整手段51、蓄光時間調整手段52に出力する。
【００３４】
この照射光の光量、ＣＣＤ32の蓄光時間は、例えば、先読み画像信号Ｓp の最低濃度に対応した値（最低濃度値）Ｓp1に基づいて設定することができる。
【００３５】
さらに制御手段40は、先読み画像信号Ｓp をパラメータ設定手段60および多重読取回数設定手段60に出力する。
【００３６】
パラメータ設定手段60は、色階調補正手段80による画像信号の色階調の補正強調処理に係る補正の程度を決定するパラメータＰを設定する。ここで色階調の補正の程度とは、濃度階調やカラーバランス等の補正度合いを意味する。
【００３７】
また、多重読取回数設定手段60は入力された先読み画像信号Ｓp のうち、最高濃度に対応した値と最低濃度に対応した値との差および本読みにおけるダイナミックレンジに基づいて、本読みによって得られる本読み画像信号にどの程度のランダムノイズが重畳するかを予測し、このランダムノイズを低減するのに十分な回数の本読み回数を設定し、この設定回数を制御手段40に出力する。
【００３８】
制御手段40はこの設定された回数分のファインスキャンを行うように光源ユニット10、ＣＣＤ32等を制御する。
【００３９】
次にこのファインスキャンについて説明する。光量調整手段51は、制御手段40により設定された光量となるように光源11の発光光量を調整し、また同様に蓄光時間調整手段52は、制御手段40により設定された蓄光時間となるようにＣＣＤ32の蓄光時間を調整する。
【００４０】
光源11は、光量調整手段51により設定された光量の光Ｌf を発光し、この光Ｌf はプレスキャンと同様に調光・色分解ユニット12、拡散ボックス13を介してフイルムＦを照射する。フイルムＦを透過した透過光Ｌf は結像レンズ31を介してＣＣＤ32に入射する。
【００４１】
ＣＣＤ32は蓄光時間調整手段52により設定された蓄光時間でこの透過光Ｌf を光電変換し、本読み画像信号Ｓf として出力する。
【００４２】
出力された本読み画像信号Ｓf はlog 変換器33、Ａ／Ｄ変換器34を介して制御手段40に入力される。
【００４３】
制御手段40は、入力された本読み画像信号Ｓf を第２メモリ42に記憶されている画像信号（第１回目のファインスキャン時においては初期値としてゼロが記憶されている）に対応する画素ごとに加算して第２メモリ42に記憶せしめる。以上のファインスキャンを多重読取回数設定手段60が設定した回数分繰り返す。
【００４４】
この繰り返しによるファインスキャンでの各構成要素の作用は同じである。この結果、第２メモリ42については、１回のファインスキャンが実行される度に、前回（第ｎ−１回）のファインスキャンまでに得られた本読み画像信号Ｓfi（i=１〜ｎ−１）の総和ΣＳfi（ただし、i=１〜ｎ−１）に今回（第ｎ回）の本読み画像信号Ｓfnが加算されて、その回（第ｎ回）までの本読み画像信号の総和ΣＳfi（ただし、i=１〜ｎ）が記憶される。
【００４５】
設定されたｎ回の本読みが終了すると、制御手段40は第２メモリ42に格納された、本読み画像信号の総和ΣＳfiを読み出して本読み画像信号の平均値Ｓfm（＝ΣＳfi／ｎ）を求め、これを色階調補正手段80に出力する。
【００４６】
各回ごとの本読み画像信号Ｓfiには画像の位置的にランダムなノイズが重畳しているが、画像信号の平均値Ｓfmではこのランダムノイズが画像の全体に均されるため、相対的に各画素ごとのノイズは低減し、全体としてＳ／Ｎが向上した画像を再生し得る画像信号となる。
【００４７】
色階調補正手段80にはパラメータ設定手段60により設定されたパラメータＰと本読み画像信号の平均値Ｓfmとが入力され、色階調補正手段80はこの本読み画像信号の平均値Ｓfmに対して、パラメータＰに応じた補正量の補正処理を施す。これにより所望の色階調の補正処理がなされた処理済み画像信号Ｓprocを得ることができる。
【００４８】
このように本実施形態の画像読取処理装置によれば、先読み画像信号Ｓp に基づいて本読み回数を設定し、本読みを複数回行なって求めたその平均値Ｓfmに対して、先読み画像信号Ｓp に基づいて設定したパラメータＰを使用して色階調補正処理を施すことにより、先読み画像信号の濃度分布に応じて、本読み画像信号に生じるランダムノイズを十分低減させて、Ｓ／Ｎが向上した処理済み画像信号を得ることができる。
【００４９】
また多重読取回数設定手段60は、ランダムノイズを適切に低減するのに必要な本読みの多重読取り回数を先読み画像信号Ｓp に基づいて自動的に決定するため、画像の観察者が再生画像を観て個別に読取り回数を設定する必要がなく、また過度に多数回の多重読取りを行うこともないため、読取りのサイクルタイムが必要以上に長くなるのを防止することができる。
【００５０】
なお、本実施形態の画像読取処理装置においては、多重読取回数設定手段60が入力された先読み画像信号Ｓp の最高濃度に対応した値と最低濃度に対応した値との差に基づいて本読みを行う回数を設定するものとしたが、この本読みの回数の設定はこれに限るものではなく、例えば画像の主要部の濃度に対応した値と最低濃度に対応した値との差に基づいて設定するようにしてもよい。
【００５１】
ここに画像の主要部の濃度とは、図２に示すように、先読み画像信号Ｓp の累積濃度ヒストグラムの例えば50％点に対応した濃度（ポジ濃度）などを代表値として採用することができる。
【００５２】
なお、本実施形態においてはポジフイルムを用いるものについて説明したが、これはノイズについてはネガフイルムよりもポジフイルムの方が、より問題となるためであり、ネガフイルムについて本発明の適用を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取処理装置の一実施形態を示すブロック図
【図２】画像の主要部の定義を説明するための濃度ヒストグラム
【符号の説明】
10    光源ユニット
31    結像レンズ
32    ＣＣＤ
33    log 変換器
34    Ａ／Ｄ変換器
40    制御手段
41，42    メモリ
51    光量調整手段
52    蓄光時間調整手段
60    多重読取回数設定手段
70    パラメータ設定手段
80    色階調補正手段
Ｆ    フイルム
【図１】
0003654313.tif 000002
【図２】
0003654313.tif 000003