(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１成分生成手段と、
元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２成分生成手段と、
上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調圧縮する階調変換手段と、
上記中周波・高周波成分と、階調圧縮した上記低周波成分とを合成する合成手段と、
デジタル画像の所定画素とその周辺画素との輝度値の差を求める輝度差検出手段と、
上記輝度値の差が全て所定の閾値以下となるように各画素の輝度値を設定し、このように設定した画像データを上記第１成分生成手段に供給する輝度値設定手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項２】
上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換する変換手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
上記変換手段は、中周波・高周波成分を強調することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
上記変換テーブルは、低周波成分の階調圧縮の度合いに応じた度合いにて上記中周波・高周波成分を強調することができるように設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１の工程と、
元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２の工程と、
上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調圧縮する第３の工程と、
上記中周波・高周波成分と、階調圧縮した上記低周波成分とを合成する第４の工程とからなり、
上記第１の工程は、デジタル画像の所定画素とその周辺画素との輝度値の差を求め、輝度値の差が全て所定の閾値以下となるように各画素の輝度値を設定した後、このように設定した画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する工程であることを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換した後、階調圧縮した上記低周波成分と合成する工程であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項７】
上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を強調した後、階調圧縮した上記低周波成分と合成する工程であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項８】
上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を低周波成分の階調圧縮の度合いに応じた度合いにて強調した後、階調圧縮した上記低周波成分と合成する工程であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項９】
デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１の処理と、
元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２の処理と、
上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調圧縮する第３の処理と、
上記中周波・高周波成分と、階調圧縮した上記低周波成分とを合成する第４の処理とからなり、
上記第１の処理は、デジタル画像の所定画素とその周辺画素との輝度値の差を求め、輝度値の差が全て所定の閾値以下となるように各画素の輝度値を設定した後、このように設定した画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する処理であり、
これら各処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１０】
上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換した後、階調圧縮した上記低周波成分と合成する処理であることを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１１】
上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を強調した後、階調圧縮した上記低周波成分と合成する処理であることを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１２】
上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を低周波成分の階調圧縮の度合いに応じた度合いにて強調した後、階調圧縮した上記低周波成分と合成する処理であることを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばネガフィルムのような写真フィルムに記録された画像の画像データに階調変換等の画像処理を施して写真焼付装置に供給する画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ネガフィルムに記録された画像を印画紙に焼き付ける写真焼付装置として、ネガフィルムを介して印画紙を直接露光するアナログプリンタや、ネガフィルムに記録された画像をスキャナ等で一旦読み取り、得られた画像データに基づいて印画紙を露光するデジタルプリンタが種々提案されている。特に、デジタルプリンタは、画像データに対して色補正や濃度補正等の画像処理を行う画像処理装置と組み合わせて用いることで、アナログプリンタでは実現できないような色補正や濃度補正等を行うことができると共に、顧客の要望に応じた画像を容易にかつ迅速に得ることができるという利点があり、現在広く用いられている。
【０００３】
ところで、アナログプリンタにおいては、覆い焼きという技術が一般的に知られている。この覆い焼きとは、ネガフィルムに記録された画像中に輝度差の激しい部分がある場合に、この輝度差を和らげて印画紙に焼き付ける処理のことを言い、例えば、光源とネガフィルムとの間の光路中に遮光板やＮＤフィルタを挿入し、印画紙の露光量を部分的に調整することにより行われる。このような覆い焼きを用いれば、例えばスキー場で雪山をバックに人間を撮影した場合に、人間の顔が通常よりも黒く焼き付けられるのを防止することができる。
【０００４】
一方、デジタルプリンタでは、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）で画像全体の階調を変換したり、階調を変換したい部分を人為的に選択して階調変換することによって、アナログプリンタにおける覆い焼きと同等の効果を得る手法がある。しかし、上記前者の方法では、画像全体の階調が上がったり下がったりするので、画像全体のめりはりがなくなったり、逆にコントラストが強くなったりする。一方、上記後者の方法では、階調変換したい部分の選択に時間と手間とがかかる。
【０００５】
そこで、例えば特開平９−１３０６０９号公報、特開平９−２１４７６６号公報、特開平９−１８７０４号公報および特開平９−３３１４３７号公報では、デジタル画像の画像データの低周波成分を階調圧縮して元の画像を再現することにより、覆い焼き効果を得る試みがなされている。以下、覆い焼き効果を得る原理について以下に説明する。なお、上記の各公報では覆い焼き効果を得るための基本的構成は共通しているので、ここでは、特開平９−１３０６０９号公報に開示された技術を例示して説明する。
【０００６】
図１２は、上記公報に開示された画像再生装置の主要部の構成を示している。この画像再生装置は、ＬＵＴ５１と、ＭＴＸ（マトリクス）５２・５３と、ＬＰＦ５４（ローパスフィルタ）と、ＬＵＴ５５と、加算器５６と、ＬＵＴ５７と、Ｄ／Ａ変換器５８とを有している。
【０００７】
ネガフィルムに記録された画像は、図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Device ）にて読み取られ、ＣＣＤにてＲ、Ｇ、Ｂの各画像信号に変換される。各画像信号がＬＵＴ５１に入力されると、ＬＵＴ５１にてグレイバランス、明るさ、階調の補正が行われ、次に、ＭＴＸ５２にてマトリクス演算による色補正が行われ、ＭＴＸ５３と加算器５６とに入力される。
【０００８】
ＭＴＸ５３では、ＭＴＸ５２から送られるＲ、Ｇ、Ｂの画像信号から明暗信号が作成され、この明暗信号がＬＰＦ５４にてボケマスク信号に変換される。このボケマスク信号は、ＬＵＴ５５にてダイナミックレンジが圧縮処理された後、加算器５６に入力され、加算器５６にてＭＴＸ５２から直接入力される画像信号と加算される。したがって、加算信号は、画像の低周波成分のダイナミックレンジが圧縮されたものとなっている。
【０００９】
この加算信号はＬＵＴ５７にて最終的な出力媒体（例えば感光材料）に合わせた階調処理が施され、Ｄ／Ａ変換器５８にてアナログ信号に変換された後、図示しない現像部に送られる。現像部は、Ｄ／Ａ変換器５８から送られる信号に基づいて感光材料である印画紙を露光することになる。
【００１０】
このように、人間が見てコントラストを感じにくいボケマスク信号（低周波成分）を階調圧縮して元の画像を再現することで、画像全体のコントラストの変化を感じさせずに画像の白から黒までの階調を制御することが可能となり、アナログプリンタにおける覆い焼きと同等の効果を得ることが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、覆い焼き効果を確実に得るためには、ＬＰＦ５４にて、ぼけ具合の十分な画像を作ることが必要であるが、画像を十分にぼかそうとすればＬＰＦ５４での処理時間が増大すると共に処理するハードウェアの規模も大きくなる。また、画像がぼけすぎると、オーバーシュート（偽輪郭）が目立つなどの不都合が生じる。したがって、以上のことを考慮して装置を構成すれば、ＬＰＦ５４でのぼけ画像は不十分となりやすい。
【００１２】
しかし、ぼけ画像が不十分では、ぼけ画像（低周波成分）に中周波・高周波成分が残ることになり、ＬＵＴ５５での階調圧縮の際に、低周波成分のみならず、中周波・高周波成分までもが圧縮されてしまう。中周波・高周波成分は、画像のコントラストに対応するものであり、中周波・高周波成分が圧縮されるとコントラストが低下する。したがって、上記従来の構成では、ぼけ画像が不十分となった場合に、覆い焼き効果を得ることはできても画質が低下するという問題が生ずる。
【００１３】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ぼけ画像が不十分であっても、コントラストを低下させることなく覆い焼き効果を確実に得ることができる画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、上記の課題を解決するために、デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１成分生成手段と、元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２成分生成手段と、上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調変換する階調変換手段と、上記中周波・高周波成分と、階調変換した低周波成分とを合成する合成手段とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、デジタル画像の低周波成分（ぼけ画像）が第１成分生成手段にて生成される一方で、中周波・高周波成分が第２成分生成手段で別途生成される。そして、低周波成分が階調変換手段によって階調変換されると、この低周波成分は従来のように元の画像データと合成されるのではなく、合成手段にて残りの中周波・高周波成分と合成される。
【００１６】
このように、低周波成分とは別に中周波・高周波成分を生成しておくことにより、例えば、中周波・高周波成分だけを単独で強調することが可能となる。これにより、例えば、第１成分生成手段にて得られる低周波成分のぼけ具合が不十分でこれに中周波・高周波成分が若干残り、階調変換手段にて中周波・高周波成分までもが変換（例えば圧縮）されるようなことがあっても、例えば第２成分生成手段にて得られる中周波・高周波成分を強調し、階調変換した低周波成分と合成することで、階調変換手段での中周波・高周波成分の変換分（圧縮分）を補完することが可能となる。
【００１７】
したがって、上記構成によれば、ぼけ画像が不十分な場合であっても、中周波・高周波成分の変換に起因するコントラストの低下を生じさせることなく、低周波成分を階調変換して元の画像を再現することによる覆い焼き効果を得ることができる。
【００１８】
また、中周波・高周波成分を単独で生成しているので、例えば中周波・高周波成分の強調度合いを弱める、すなわち中周波・高周波成分を軟調することも可能となる。したがって、中周波・高周波成分の強調強度を調整することが可能となるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができる。
【００１９】
上記の画像処理装置において、上記階調変換手段は、低周波成分を階調圧縮することを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、低周波成分を階調圧縮して元の中周波・高周波成分と合成することにより、覆い焼き効果を確実に得ることができる。
【００２１】
上記の画像処理装置は、上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換する変換手段をさらに備えていることを特徴としている。
【００２２】
上記の構成によれば、階調変換手段にて低周波成分と共に中周波・高周波成分が例えば圧縮されれば、変換手段にて中周波・高周波成分を例えば強調することにより、中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができる。
【００２３】
また、中周波・高周波成分を自由に強調または軟調することができるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができる。
【００２４】
上記の画像処理装置において、上記変換手段は、中周波・高周波成分を強調することを特徴としている。
【００２５】
上記の構成によれば、階調変換手段にて低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮された場合でも、変換手段にて中周波・高周波成分を強調することで中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができる。
【００２６】
上記の画像処理装置において、上記変換テーブルは、低周波成分の階調変換の強度に応じた強度で上記中周波・高周波成分を変換することができるように設定されていることを特徴としている。
【００２７】
例えば、低周波成分の圧縮強度が高いと、低周波成分の階調の幅が狭くなるので、めりはりのない画像が得られてしまう場合がある。しかし、上記構成によれば、低周波成分の例えば圧縮強度に応じた強度で中周波・高周波成分を例えば強調することにより、たとえ低周波成分の圧縮強度が高い場合でもコントラストをある程度維持することができる。したがって、低周波成分の圧縮強度が高いことに起因して画質低下が生じるのを抑制することができる。
【００２８】
上記の画像処理装置は、デジタル画像の所定画素とその周辺画素との画像データ（例えば輝度値）の差を求めるデータ差検出手段と、画像データの差が全て所定の閾値以下となるように各画素の画像データを設定し、設定した画像データを上記第１成分生成手段に供給するデータ設定手段とをさらに備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記の構成によれば、例えばデータ差検出手段にて検出される２画素間での画像データの差が閾値を越える場合には、データ設定手段は、画像データの差が例えば閾値となるように一方の画像データを変更し、それを新しい画像データとして設定する。また、例えば２画素間での画像データの差が既に閾値以下となっている場合には、データ設定手段は、例えば画像データを変更せずに、初期のデータを画像データとして設定する。設定された画像データは、データ設定手段から第１成分生成手段に供給される。
【００３０】
通常、画像データの差が大きくなる境界部分では、コントラストがはっきりしている。したがって、上記の部分では、中周波・高周波成分の量が多く、低周波成分の量は少ないこととなり、そのため、低周波成分を階調変換（例えば圧縮）して中周波・高周波成分を合成すると、上記境界部分の近傍で、圧縮した階調よりも外側の階調で画像が現れる、いわゆるオーバーシュート（例えば白い線）およびアンダーシュート（例えば黒い線）が発生する。したがって、このオーバーシュートおよびアンダーシュートは、画質低下の要因ともなる。
【００３１】
しかし、上記構成では、上述のように画像データの差が全て閾値よりも小さくなるように各画素の画像データが設定されるので、画像データの差が本来大きくなるような境界部分で、大きな輝度差を保存する中周波・高周波成分を多くすることが可能となる。これにより、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分を合成した際に、画像上でのオーバーシュートおよびアンダーシュートの量（線幅）が小さくなる。したがって、上記構成によれば、オーバーシュートおよびアンダーシュートの発生による画質低下を抑制することができる。
【００３２】
本発明の画像処理方法は、上記の課題を解決するために、デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１の工程と、元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２の工程と、上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調変換する第３の工程と、上記中周波・高周波成分と、階調変換した低周波成分とを合成する第４の工程とからなることを特徴としている。
【００３３】
上記の構成によれば、低周波成分とは別に中周波・高周波成分を生成しておくことにより、例えば、中周波・高周波成分だけを単独で強調することが可能となる。これにより、例えば、低周波成分の生成時にその生成が不十分でこれに中周波・高周波成分が若干残り、中周波・高周波成分までも変換（例えば圧縮）するようなことがあっても、別途生成した中周波・高周波成分を変換（例えば強調）して階調変換された低周波成分と合成することにより、中周波・高周波成分の変換分（圧縮分）を補完することが可能となる。
【００３４】
したがって、上記構成によれば、ぼけ画像が不十分な場合であっても、中周波・高周波成分の変換に起因するコントラストの低下を生じさせることなく、低周波成分を階調変換して元の画像を再現することによる覆い焼き効果を得ることができる。
【００３５】
また、中周波・高周波成分を単独で生成しているので、例えば中周波・高周波成分の強調度合いを弱める、すなわち軟調することも可能となる。このように、中周波・高周波成分の強調強度を調整することが可能となるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができる。
【００３６】
上記の画像処理方法において、上記第３の工程は、低周波成分を階調圧縮する工程であることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、低周波成分を階調圧縮して元の中周波・高周波成分と合成することにより、覆い焼き効果を確実に得ることができる。
【００３８】
上記の画像処理方法において、上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換した後、階調変換した低周波成分と合成する工程であることを特徴としている。
【００３９】
上記の構成によれば、低周波成分と共に中周波・高周波成分が例えば圧縮されれば、中周波・高周波成分を例えば強調することにより、中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができる。
【００４０】
また、中周波・高周波成分を自由に強調または軟調することができるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができる。
【００４１】
上記の画像処理方法において、上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を強調した後、階調変換した低周波成分と合成する工程であることを特徴としている。
【００４２】
上記の構成によれば、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮された場合でも、中周波・高周波成分を強調することで中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができる。
【００４３】
上記の画像処理方法において、上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を低周波成分の階調変換の強度に応じた強度で変換した後、階調変換した低周波成分と合成する工程であることを特徴としている。
【００４４】
例えば、低周波成分の圧縮強度が高いと、低周波成分の階調の幅が狭くなるので、めりはりのない画像が得られてしまう場合がある。しかし、上記構成によれば、低周波成分の例えば圧縮強度に応じた強度で中周波・高周波成分を例えば強調することにより、たとえ低周波成分の圧縮強度が高い場合でもコントラストをある程度維持することができる。したがって、低周波成分の圧縮強度が高いことに起因して画質低下が生じるのを抑制することができる。
【００４５】
上記の画像処理方法において、上記第１の工程は、デジタル画像の所定画素とその周辺画素との画像データ（例えば輝度値）の差を求め、画像データの差が全て所定の閾値以下となるように各画素の画像データを設定した後、設定した画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する工程であることを特徴としている。
【００４６】
上記の構成によれば、例えば２画素間での画像データの差が閾値を越える場合には、画像データの差が例えば閾値となるように一方の画像データが変更、設定される。また、例えば２画素間での画像データの差が既に閾値以下となっている場合には、例えば画像データが変更されずに、初期のデータが画像データとして設定される。そして、設定された画像データに基づいて、画像の低周波成分が生成される。
【００４７】
通常、画像データの差が大きくなる境界部分では、コントラストがはっきりしている。したがって、上記の部分では、中周波・高周波成分の量が多く、低周波成分の量は少ないこととなり、そのため、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分を合成すると、上記境界部分の近傍で、圧縮した階調よりも外側の階調で画像が現れる、いわゆるオーバーシュートおよびアンダーシュートが発生する。したがって、このオーバーシュートおよびアンダーシュートは、画質低下の要因ともなる。
【００４８】
しかし、上記方法では、上述のように画像データの差が全て閾値よりも小さくなるように各画素の画像データが設定されるので、画像データの差が本来大きくなるような境界部分で、大きな輝度差を保存する中周波・高周波成分を多くすることが可能となる。これにより、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分を合成した際に、画像上でのオーバーシュートおよびアンダーシュートの量（線幅）が小さくなる。したがって、上記方法によれば、オーバーシュートおよびアンダーシュートの発生による画質低下を抑制することができる。
【００４９】
本発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体は、上記の課題を解決するために、デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１の処理と、元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２の処理と、上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調変換する第３の処理と、上記中周波・高周波成分と、階調変換した低周波成分とを合成する第４の処理とをコンピュータ（例えば画像処理装置）に実行させるための画像処理プログラムを記録してなることを特徴としている。
【００５０】
上記の構成によれば、低周波成分とは別に中周波・高周波成分が生成されるので、例えば、中周波・高周波成分だけを単独で強調する処理をコンピュータに実行させるプログラムを別途追加することが可能となる。これにより、例えば、低周波成分の生成時にその生成が不十分でこれに中周波・高周波成分が若干残り、中周波・高周波成分までもが変換（例えば圧縮）されるおそれがある場合でも、中周波・高周波成分を変換（例えば強調）して階調変換された低周波成分と合成することで、中周波・高周波成分の変換分（圧縮分）を補完することが可能となる。
【００５１】
したがって、上記構成によれば、低周波成分（ぼけ画像）が不十分に得られた場合であっても、中周波・高周波成分の変換に起因するコントラストの低下を生じさせることなく、低周波成分を階調変換して元の画像を再現することによる覆い焼き効果を得ることができる。
【００５２】
また、中周波・高周波成分が単独で生成されるので、中周波・高周波成分の強調度合いを弱める、すなわち軟調するプログラムを別途追加することも可能となる。このように、中周波・高周波成分の強調強度を調整することが可能となるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができる。
【００５３】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第３の処理は、低周波成分を階調圧縮する処理であることを特徴としている。
【００５４】
上記の構成によれば、低周波成分を階調圧縮して元の中周波・高周波成分と合成することにより、覆い焼き効果を確実に得ることができる。
【００５５】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換した後、階調変換した低周波成分と合成する処理であることを特徴としている。
【００５６】
上記の構成によれば、低周波成分と共に中周波・高周波成分が例えば圧縮されれば、中周波・高周波成分を例えば強調することにより、中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができる。
【００５７】
また、中周波・高周波成分を自由に強調または軟調することができるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができる。
【００５８】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を強調した後、階調変換した低周波成分と合成する処理であることを特徴としている。
【００５９】
上記の構成によれば、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮された場合でも、中周波・高周波成分を強調することで中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができる。
【００６０】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を低周波成分の階調変換の強度に応じた強度で変換した後、階調変換した低周波成分と合成する処理であることを特徴としている。
【００６１】
例えば、低周波成分の圧縮強度が高いと、低周波成分の階調の幅が狭くなるので、めりはりのない画像が得られてしまう場合がある。しかし、上記構成によれば、低周波成分の例えば圧縮強度に応じた強度で中周波・高周波成分を例えば強調することにより、たとえ低周波成分の圧縮強度が高い場合でもコントラストをある程度維持することができる。したがって、低周波成分の圧縮強度が高いことに起因して画質低下が生じるのを抑制することができる。
【００６２】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第１の処理は、デジタル画像の所定画素とその周辺画素との画像データの差を求め、画像データの差が全て所定の閾値以下となるように各画素の画像データを設定した後、設定した画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する処理であることを特徴としている。
【００６３】
上記の構成によれば、例えば２画素間での画像データの差が閾値を越える場合には、画像データの差が例えば閾値となるように一方の画像データが変更、設定される。また、例えば２画素間での画像データの差が既に閾値以下となっている場合には、例えば画像データが変更されずに、初期のデータが画像データとして設定される。そして、設定された画像データに基づいて、画像の低周波成分が生成される。
【００６４】
通常、画像データの差が大きくなる境界部分では、コントラストがはっきりしている。したがって、上記の部分では、中周波・高周波成分の量が多く、低周波成分の量は少ないこととなり、そのため、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分を合成すると、上記境界部分の近傍で、圧縮した階調よりも外側の階調で画像が現れる、いわゆるオーバーシュートおよびアンダーシュートが発生する。したがって、このオーバーシュートおよびアンダーシュートは、画質低下の要因ともなる。
【００６５】
しかし、上記構成では、上述のように画像データの差が全て閾値よりも小さくなるように各画素の画像データが設定されるので、画像データの差が本来大きくなるような境界部分で、大きな輝度差を保存する中周波・高周波成分を多くすることが可能となる。これにより、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分を合成した際に、画像上でのオーバーシュートおよびアンダーシュートの量（線幅）幅が小さくなる。したがって、上記構成によれば、オーバーシュートおよびアンダーシュートの発生による画質低下を抑制することができる。
【００６６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００６７】
本実施形態に係るデジタル露光システムは、図１に示すように、フィルムスキャナ１と、画像処理装置２と、写真焼付装置３とで構成されている。フィルムスキャナ１は、例えば、写真フィルムであるネガフィルムを介して得られる光をＣＣＤ（Charge Coupled Device ）等で受光することにより、ネガフィルムに記録された画像を読み取ると共に、上記画像に応じた画像データをＲ、Ｇ、Ｂごとに画像処理装置２に供給するものである。
【００６８】
写真焼付装置３は、画像処理装置２からの画像データに基づいて感光材料である印画紙を露光することにより、印画紙上に画像を焼き付けるデジタルプリンタである。印画紙を露光する露光部としては、デジタル画像データに応じて印画紙への照射光を変調できるものであればよく、例えばＰＬＺＴ露光ヘッド、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）、ＬＣＤ（液晶表示装置）、ＬＥＤパネル、レーザー、ＦＯＣＲＴ（Fiber Optic Cathode Ray Tube）、ＣＲＴ等で構成される。
【００６９】
なお、写真焼付装置３は、ネガフィルムのスキャニングと印画紙の露光とを両方行うことができる構成であってもよい。この場合、デジタル露光システムを画像処理装置２と写真焼付装置３とで構成することにより、システムの簡素化を図ることができる。
【００７０】
画像処理装置２は、フィルムスキャナ１からの画像データに対して色補正や濃度補正、階調変換等の画像処理を行い、写真焼付装置３に供給するものであり、図１に示すように、ＬＵＴ４と、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５と、階調変換部６と、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部７とを備えている。本発明の特徴部分である階調変換部６の詳細な構成については後述する。
【００７１】
ＬＵＴ４は、フィルムスキャナ１から送られるＲＧＢ形式の画像データに対して色変換、濃度変換を行うものである。
【００７２】
ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５は、上記のＲＧＢ形式の画像データから必要に応じて輝度画像データＹ、カラー信号Ｃ１・Ｃ２を生成するものである。輝度画像データＹは、例えば以下の式により演算され、階調変換部６に入力される。
【００７３】
Ｙ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３
または、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
一方、カラー信号Ｃ１・Ｃ２は、以下の式により演算され、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部７に入力される。
【００７４】
Ｃ１＝Ｒ−Ｙ＝  ０．７０１Ｒ−０．５８７Ｇ−０．１１４Ｂ
Ｃ２＝Ｂ−Ｙ＝−０．２９９Ｒ−０．５８７Ｇ＋０．８８６Ｂ
なお、後述する階調圧縮テーブルや強調テーブルを求める処理では、ＲＧＢ形式の画像データを使って処理することも可能である。その場合、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５は、オペレータからの入力指示を受けてＲＧＢ形式の画像データをそのまま階調変換部６のヒストグラム作成部１３に送ることになる。
【００７５】
ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部７は、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５からのカラー信号Ｃ１・Ｃ２と、階調変換部６からの輝度画像データＹとに基づいて、ＲＧＢ画像データを生成し、写真焼付装置３に供給するものである。ＲＧＢの各画像データは例えば以下のようにして求められる。
【００７６】
0003581270.tif 000002
ただし、上記のｒ、ｇ、ｂは、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５にて変換される前のＲ、Ｇ、Ｂの各画像データであり、Ｙは、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５にて変換された後の輝度画像データであり、ｙは、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部７にて変換される前の輝度画像データである。
【００７７】
次に、階調変換部６について説明する。階調変換部６は、図１に示すように、ＬＰＦ８（第１成分生成手段）と、ＬＵＴ９（階調変換手段）と、減算器１０（第２成分生成手段）と、ＬＵＴ１１（変換手段）と、合成部１２（合成手段）と、ヒストグラム作成部１３と、強度計算部１４から構成されている。
【００７８】
ＬＰＦ８は、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５からの画像データから低周波成分（ぼけ画像）だけを抜き出すものである。ＬＰＦ８では、具体的に、例えば移動平均フィルタ、メディアンフィルタ、ガウシアンフィルタ等を用い、注目画素をずらしながら全ての画素に対してマスク処理を行うことにより、低周波成分だけが得られる。ＬＰＦ８にて得られた低周波成分は、ＬＵＴ９および減算器１０に入力される。
【００７９】
ここで、上記の移動平均フィルタ、メディアンフィルタ、ガウシアンフィルタについて簡単に説明すれば以下の通りである。
【００８０】
移動平均フィルタは、図２に示すように、例えば３×３のフィルタであり、各画素の係数は全て同じとなっている。画像データをこの移動平均フィルタを用いてマスク処理することにより、注目画素（中央部の画素）のデータは、９つの画素の１／９データの合計で置換される。言い換えれば、注目画素のデータは、当該注目画素のデータと、８つの周辺画素の各データを足して９で割ったものとなる。
【００８１】
メディアンフィルタは、所定範囲内の画像データを小さいほうから並べたときに、注目画素のデータを、並んでいる画像データの中央値で置換するものである。例えば３×３の範囲内で画像データが図３（ａ）に示す値である場合に、これらの画像データを小さいほうから並べると、『５，２５，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１００』となり、その中央値は７０である。したがって、この場合、注目画素の現在の画像データ“５０”は、図３（ｂ）に示すように“７０”に置換される。このようなメディアンフィルタを用いれば、輝度差が大となるエッジがある程度保存される（エッジがぼけにくくなる）。
【００８２】
ガウシアンフィルタは、例えば図４に示す３×３のフィルタであり、各画素のデータに図４の係数を掛け、その総和を当該係数の合計である１６で割ったものを注目画素の画像データとするものである。このガウシアンフィルタを用いれば、レンズを用いてぼかしたような自然に近いぼけ味を得ることができる。
【００８３】
なお、フィルタの大きさや係数は上記に限定されるわけではなく、処理速度および処理能力に応じて適宜設定されればよい。
【００８４】
ＬＵＴ９は、ＬＰＦ８にて得られた低周波成分を階調変換ＬＵＴによって階調変換する。上記の階調変換ＬＵＴは、ヒストグラムのＬｏｗ側とＨｉｇｈ側とを別々の強度（圧縮率）で圧縮または伸張するためのテーブルであり、強度計算部１４にて得られる強度に基づいて作成される。なお、以下では、階調変換の例として特に階調圧縮を取り上げる。
【００８５】
減算器１０は、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５からの画像データから、ＬＰＦ８にて得られた低周波成分を減算し、中周波・高周波成分を生成するものである。したがって、上述のＬＰＦ８と減算器１０とで、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５からの画像データを低周波成分と中周波・高周波成分とに分離する分離手段が構成される。
【００８６】
ＬＵＴ１１は、減算器１０にて得られた中周波・高周波成分を変換ＬＵＴによって強調または軟調するものである。上記の変換ＬＵＴは、強度計算部１４にて得られる低周波成分の圧縮度合いに応じて決まるものである。
【００８７】
合成部１２は、ＬＵＴ９にて得られる低周波成分と、ＬＵＴ１１にて得られる中周波・高周波成分とを合成し、得られる画像データをＹＣＣ／ＲＧＢ変換部７に供給するものである。
【００８８】
ヒストグラム作成部１３は、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５からの画像データに基づいてＲＧＢ画像ヒストグラムまたは輝度画像ヒストグラムを作成すると共に、作成したヒストグラムの最小値・最大値を求めるものである。なお、ＲＧＢ画像ヒストグラムは、画像中のＲＧＢを合わせた濃度値とその度数との関係を示すものであり、輝度画像ヒストグラムは、画像中の輝度値とその度数との関係を示すものである。ヒストグラム作成部１３が上記したどちらのヒストグラムを作成するかは、オペレータからの設定入力によって決まるが、どちらかのヒストグラムを常に作成するよう最初から設定しておいてもよい。
【００８９】
なお、色補正、濃度補正時には、印画紙上で再現できる範囲を越えた階調が得られることがある。また、階調変換（１６／８ビット変換、ガンマ変換）前には、印画紙上で表現できる階調よりも豊富な階調を持っている。したがって、ヒストグラムに基づいて後述する低周波成分の圧縮や中周波・高周波成分の強調を行うことにより、そのままでは印画紙上で飛んだり潰れたりする部分を画像として再現することができる。
【００９０】
なお、ヒストグラムの両最端部は、他と比べて極端に度数が少なく、本来、誤差の範囲と考えられる。そこで、ヒストグラム作成部１３は、全度数（あるいは面積でもよい）の例えば０．５％に相当する量だけヒストグラムの両端をカットし、誤差範囲を除いてから、ヒストグラムの最小値・最大値を求めるようになっている。このようにヒストグラムの有効部分だけを取り出して後述の処理を行うことにより、本発明における覆い焼き効果の信頼性を高めることができる。なお、ヒストグラムの両端をカットする量については、上記の量に限定されるわけではなく、誤差範囲に応じた量であればよい。
【００９１】
強度計算部１４は、圧縮ポイントを画像中の主要被写体の輝度（濃度）に合わせ、圧縮ポイントのＬｏｗ側とＨｉｇｈ側とで別々に強度を計算するものである。ここで、階調を例えば８ビットで表す場合、出力レンジは０（黒）から２５５（白）までの２５６階調となるが、画像中に人間の顔がある場合には、人間の顔の濃度を圧縮ポイント（例えば出力レンジの略中央値である１２８）に合わせると、人間の顔がきれいに画像として現れる。そこで、強度計算部１４は、画像中における人間の顔を上記の主要被写体に設定すると共に、主要被写体の濃度（例えば１２８）を圧縮ポイントとして設定し、Ｌｏｗ側およびＨｉｇｈ側の強度を別々に計算する。なお、上記の圧縮ポイントは、オペレータからの入力指示により適宜変更可能である。
【００９２】
強度計算部１４にて得られたＬｏｗ側およびＨｉｇｈ側の強度は、ＬＵＴ９・１１にそれぞれ入力される。入力された強度に基づいてＬＵＴ９は階調変換ＬＵＴを作成する一方、ＬＵＴ１１は変換ＬＵＴを作成する。
【００９３】
次に、本実施形態の画像処理装置２における動作について、主に図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００９４】
まず、フィルムスキャナ１からの画像データが、ＬＵＴ４にて色変換、濃度変換された後、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５を介してヒストグラム作成部１３に入力される。ヒストグラム作成部１３では、入力された画像データに基づいて輝度画像ヒストグラムまたはＲＧＢ画像ヒストグラムが作成され（ステップ１；以下、ステップは単にＳと略記する）、その後、ヒストグラムの最小値・最大値がそれぞれ計算される（Ｓ２）。
【００９５】
次に、強度計算部１４は、ヒストグラムにおける圧縮ポイント（例えば１２８）のＬｏｗ側とＨｉｇｈ側とで別々に強度（圧縮率）を以下のようにして計算する。ヒストグラムのＬｏｗ側では、強度計算部１４は、ヒストグラム作成部１３にて求めたヒストグラムの最小値が閾値（例えば０）よりも大きいか否かを判断し、最小値が閾値よりも小さければ、最小値が閾値となるような強度を計算する一方、最小値が閾値以上であれば、圧縮する必要はないと判断し、強度を１に設定する（Ｓ３）。
【００９６】
一方、ヒストグラムのＨｉｇｈ側では、強度計算部１４は、ヒストグラム作成部１３にて求めたヒストグラムの最大値が閾値（例えば２５５）よりも大きいか否かを判断し、最大値が閾値よりも大きければ、最大値が閾値となるような強度を計算する一方、最大値が閾値以下であれば、圧縮する必要はないと判断し、強度を１に設定する（Ｓ４）。
【００９７】
次に、ＬＵＴ９は、強度計算部１４にて求めたＬｏｗ側およびＨｉｇｈ側の強度に基づいて、低周波成分全体を圧縮するための階調変換ＬＵＴを作成する（Ｓ５）。一方、ＬＵＴ１１は、強度計算部１４にて求めたＬｏｗ側およびＨｉｇｈ側の強度に基づいて、中周波・高周波成分を強調するための変換ＬＵＴを作成する（Ｓ６）。したがって、中周波・高周波成分の強調度合いは、低周波成分の圧縮度合いに応じたものとなり、例えば低周波成分の圧縮率が大きい場合には、それに伴って中周波・高周波成分の強調率も大きくなる。
【００９８】
一方、上記の処理と並行して、若しくは、上記の処理の完了後、以下の処理が行われる。
【００９９】
すなわち、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５が、ＬＵＴ４にて処理された画像データから輝度画像データを作成すると（Ｓ７）、この輝度画像データがＬＰＦ８と減算器１０とに入力される。ＬＰＦ８では、上述したマスク処理により、入力された画像データから低周波成分が抜き出され、ＬＵＴ９に送られる（Ｓ８）。
【０１００】
一方、減算器１０では、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５からの輝度画像データから、ＬＰＦ８にて得られる低周波成分が減算され、中周波・高周波成分が作成される（Ｓ９）。得られた中周波・高周波成分はＬＵＴ１１に送られる。
【０１０１】
ＬＵＴ９は、Ｓ５にて作成した階調変換ＬＵＴにより、入力された低周波成分を階調圧縮して合成部１２に送る（Ｓ１０）。一方、ＬＵＴ１１は、Ｓ６にて作成した変換ＬＵＴにより、入力された中周波・高周波成分を強調して合成部１２に送る（Ｓ１１）。そして、合成部１２は、圧縮された低周波成分と強調された中周波・高周波成分とを合成し（Ｓ１２）、合成後のデータをＹＣＣ／ＲＧＢ変換部７に送ると、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部７は、上記データとＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５からのカラー信号Ｃ１・Ｃ２とに基づいてＲＧＢ画像データを作成し、写真焼付装置３に供給する。
【０１０２】
以上のように、本発明は、元の画像信号を低周波成分と中周波・高周波成分とに別々に分けてから低周波成分を階調圧縮する構成なので、低周波成分を階調圧縮する処理と並行して、上述のように中周波・高周波成分のみを強調することが可能となる。これにより、たとえＬＰＦ８にて得られるぼけ画像が不十分で、これに中周波・高周波成分が若干残り、ＬＵＴ９にて中周波・高周波成分までもが圧縮されたとしても、中周波・高周波成分の圧縮分を、別処理（中周波・高周波成分の強調処理）によって補完することができる。したがって、本発明によれば、ぼけ画像が不十分な場合であっても、コントラストを低下させることなく、覆い焼き効果を確実に得ることができる。
【０１０３】
また、低周波成分の圧縮強度は、Ｌｏｗ側、Ｈｉｇｈ側の閾値をそれぞれ調整することにより調整可能であるが、圧縮ポイントからの距離がＬｏｗ側とＨｉｇｈ側とで異なるように閾値を設定することにより、Ｌｏｗ側、Ｈｉｇｈ側を別々の強度で圧縮することも可能である。これにより、覆い焼き画像を得るに当たって、例えば、暗い部分をさわっても意味がなく、明るい部分だけを暗くしたい場合や、逆に暗くつぶれている部分だけを明るくして、見えなかった部分を見えるようにしたい場合にも容易に対応することができる。さらに、低周波成分を均等に圧縮すると、画像のヒストグラムがＬｏｗ側やＨｉｇｈ側にずれている場合に、明るい部分が暗くなりすぎたり、ちょうどよい部分が明るくなりすぎたりする場合があるが、本発明によれば、そのような不都合を確実に回避することもできる。つまり、白側および黒側の画像の浮き上がらせ方を変えて、顧客の好みに応じた画像を得ることができる。また、階調変換ＬＵＴを調整することで、低周波成分を圧縮だけでなく伸張することもできる。
【０１０４】
また、中周波・高周波成分の強度調整は、ＬＵＴ１１における変換ＬＵＴを調整することで容易に対応できるので、これによって、コントラストの微妙に異なる写真を容易に得ることもできる。具体的には、例えば強度を１よりも小さくすれば、ぼかしフィルタを用いたときと同等の、コントラストの弱い写真（軟調の写真）を得ることができる。一方、強度を１よりも大きくすれば、鮮鋭化（エッジ強調）フィルタを用いたときと同等の、コントラストの強い写真（硬調な写真）を得ることができる。
【０１０５】
また、本実施形態のように、ＲＧＢ画像信号ではなく輝度信号を用いて画像処理を行うことにより、全般的に計算時間（処理時間）を短縮することができる。また、ＲＧＢ画像信号を用いて中周波・高周波成分を変換すると彩度を強めたり弱めたりすることができるが、輝度信号（輝度差）を用いて中周波・高周波成分を変換すると、彩度を保存することができる。
【０１０６】
なお、本実施形態では、低周波成分をＬｏｗ側とＨｉｇｈ側とでそれぞれの強度で圧縮する構成について説明したが、例えば低周波成分を輝度値（濃度値）に応じて３つ以上の領域に分けて、各領域ごとに独自の圧縮強度で圧縮する構成としてもよい。この場合、画像のぼけ具合を細かく調整することができるので、より顧客の好みに応じた画像を得ることができる。
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図６ないし図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１０７】
例えば、黒色に近い建物が明るい空をバックとして撮影された画像において、その低周波成分を階調圧縮して元の画像を再現すると、建物と空との輝度差が激しすぎるために、建物と空との境界に対して空側（高輝度側）に建物の縁に沿って白い輪郭（オーバーシュート）が発生すると共に、建物側（低輝度側）に建物の縁に沿って黒い輪郭（アンダーシュート）が発生する場合がある。このようなオーバーシュートおよびアンダーシュートが発生する理由は以下の通りである。
【０１０８】
なお、ここでの説明を理解しやすくするため、黒から白までを０〜２５５の２５６階調で示すと共に、図６に示すように、印画紙１５の左半分の一面に白のベタ画像が形成され、右半分の一面に黒のベタ画像（図中の斜線部分に対応している）が形成されているとする。
【０１０９】
この場合、印画紙１５の一面に形成された画像に対応する画像信号のプロファイルとしては、高輝度部分では階調値が２５５で一定であり、低輝度部分では階調値が０で一定である実線１が得られる。
【０１１０】
画像信号に含まれる低周波成分は、一般的に濃度を持っていると言われ、そのプロファイルは、実線２で示すように、濃度（輝度）変化のないところではなだらかであり、濃度変化のあるところ（白画像と黒画像との境界部分）では急激に変化する。
【０１１１】
残りの中周波・高周波成分は、元の画像信号から上記の低周波成分を差し引いたものであることは実施の形態１で述べた通りであり、量的には実線１と２とで囲まれた斜線部分に相当する。したがって、中周波・高周波成分のプロファイルは、実線３で示すものとなる。
【０１１２】
ここで、低周波成分を階調圧縮（例えば、階調値を３０〜２００に圧縮）し、このときのプロファイルとして例えば実線４が得られたとすると、この低周波成分と残りの高周波・中周波成分とを合成した場合には、プロファイルとしては実線５が得られる。この実線５を見れば分かるように、白画像と黒画像との境界よりも白画像側では、階調値が２００よりも高い部分が現れ、これが白い輪郭となる。一方、上記境界よりも黒画像側では、階調値が３０よりも低い部分が現れ、これが黒い輪郭となる。
【０１１３】
そこで、本実施形態では、輝度差をある程度に抑えてから低周波成分を作成することにより、このようなオーバーシュートやアンダーシュートを低減するようにしている。そのため、本実施形態の画像処理装置２’は、図７に示すように、実施の形態１の画像処理装置２における階調変換部６を階調変換部６’に置き換えたものとなっている。階調変換部６’は、階調変換部６の構成に、さらに輝度差検出部１６（データ差検出手段）と、輝度値設定部１７（データ設定手段）とを備えたものとなっている。
【０１１４】
輝度差検出部１６は、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５にて得られた輝度画像データから各画素の輝度値を検出し、オペレータが図示しない入力部を介して設定した注目画素の輝度値とその周辺画素の輝度値との差を求める。例えば、ｍ行ｎ列（ただし、ｍ、ｎは正数）の画素からなる画像に、図８に示す３×３の画素ａ11〜ａ33があるとすると、オペレータが真ん中の画素ａ22を現在の注目画素として設定した場合には、輝度差検出部１６は、画素ａ11〜ａ33の各輝度値と画素ａ22の輝度値との差をそれぞれ求める。そして、輝度差検出部１６は、得られた各輝度差を輝度値設定部１７に送る。
【０１１５】
輝度値設定部１７は、輝度差検出部１６によって得られた輝度差と所定の閾値とを比較し、輝度差が閾値を越える場合には、輝度差が閾値以下となるように周辺画素の輝度値を変更するギャップ処理を行う。例えば、画素ａ11〜ａ33の輝度値が図９（ａ）に示す値であり、上記の閾値を５０に設定した場合には、画素ａ13・ａ33においてのみ、注目画素ａ22との輝度値の差が上記の閾値５０を越えることになる。この場合、輝度値設定部１７は、図９（ｂ）に示すように、輝度値の差が閾値５０以下となるように、画素ａ13・画素ａ33の輝度値を例えば１５０にそれぞれ変更する。なお、上記の閾値は、オペレータが適宜設定入力することもできるし、常に固定値とすることもできる。
【０１１６】
次に、画像処理装置２’における動作について、主に図１０のフローチャートに基づいて説明する。なお、本実施形態では、低周波成分の作成工程（図５におけるＳ８）が異なる以外は実施の形態１と全く同様なので、以下ではこの工程のみ説明する。
【０１１７】
まず、ＲＧＢ／ＹＣＣ変換部５にて得られる輝度画像データが輝度差検出部１６に入力されると共に、オペレータまたはプログラムによって注目画素が設定される（Ｓ２１）。すると、輝度差検出部１６は、輝度画像データに基づいて各画素の輝度値を検出すると共に、設定された注目画素とその周辺の所定画素（以下、周辺画素と記載する）とにおける輝度値の差を検出し、当該輝度差を輝度値設定部１７に送る（Ｓ２２）。
【０１１８】
輝度値設定部１７は、上記輝度差と閾値とを比較し（Ｓ２３）、上記輝度差が閾値以下となる場合は、元々の輝度値を当該周辺画素の輝度値とし、Ｓ２５に移行する。一方、上記輝度差が閾値を越える場合は、輝度値設定部１７は、輝度差が閾値以下となるように以下のように周辺画素の輝度値を変更する。すなわち、輝度値設定部１７は、注目画素の輝度値が周辺画素の輝度値よりも小さい場合には、周辺画素の輝度値を、注目画素の輝度値に閾値を足したものに変更する一方、注目画素の輝度値が周辺画素の輝度値よりも大きい場合には、周辺画素の輝度値を、注目画素の輝度値から閾値を引いたものに変更する（Ｓ２４）。これにより、注目画素と周辺画素との輝度値の差は、確実に閾値以下となる。変更後の周辺画素の輝度値は、輝度値設定部１７から輝度差検出部１６に送られる。
【０１１９】
その後、輝度差検出部１６は、周辺画素を１個ずつずらしながら（Ｓ２６）、同じマスク内の全ての周辺画素に対して上記のギャップ処理を行う（Ｓ２５）。
【０１２０】
Ｓ２５にて、マスク内の全画素について上記のギャップ処理が終了すると、輝度値設定部１７は各画素の輝度値をＬＰＦ８に送り、ＬＰＦ８が実施の形態１で説明したようなマスク処理を行う（Ｓ２７）。Ｓ２１〜Ｓ２７の処理は、画像の最端に位置する画素（画素ａ11〜ａ1m、画素ａ11〜ａn1、画素ａ1m〜ａnm、画素ａn1〜ａnm）を除く全画素を注目画素として行うまで繰り返し続けられ（Ｓ２８）、最終的に低周波成分が得られる。
【０１２１】
以上のように、注目画素と周辺画素との輝度差を小さくしてからＬＰＦ８にてマスク処理を行うことにより、輝度差の大きい部分でぼけ具合の小さな低周波成分を作成することが可能となり、図１１の実線６で示すように、図６中の斜線部分（中周波・高周波成分）の輝度差を保存するように中周波・高周波成分を残すことが可能となる。これにより、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分と足し合わせたときには、白い輪郭や黒い輪郭の幅が、実線２の低周波成分を用いたときよりも狭くなる。したがって、ギャップ処理を行って低周波成分を作成し、この低周波成分を階調圧縮して元の画像を再現することにより、オーバーシュートやアンダーシュートを確実に低減することができ、画質を低下させずに実施の形態１で説明した覆い焼き効果を得ることができる。
【０１２２】
以上の各実施の形態１・２で説明した画像処理をコンピュータとしての画像処理装置２・２’に実行させるためのプログラムを、光ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に記録しておき、このような記録媒体を用いて画像処理装置２・２’を自動的に稼働させる構成としてもよい。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明の画像処理装置は、以上のように、デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１成分生成手段と、元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２成分生成手段と、上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調変換する階調変換手段と、上記中周波・高周波成分と、階調変換した低周波成分とを合成する合成手段とを備えている構成である。
【０１２４】
それゆえ、低周波成分とは別に中周波・高周波成分を生成しておくことにより、例えば、中周波・高周波成分だけを単独で強調することが可能となる。これにより、例えば、第１成分生成手段にて得られる低周波成分のぼけ具合が不十分でこれに中周波・高周波成分が若干残り、階調変換手段にて中周波・高周波成分までもが変換（例えば圧縮）されるようなことがあっても、例えば第２成分生成手段にて得られる中周波・高周波成分を強調し、階調変換した低周波成分と合成することで、階調変換手段での中周波・高周波成分の変換分（圧縮分）を補完することが可能となる。
【０１２５】
したがって、上記構成によれば、ぼけ画像が不十分な場合であっても、中周波・高周波成分の変換に起因するコントラストの低下を生じさせることなく、低周波成分を階調変換して元の画像を再現することによる覆い焼き効果を得ることができるという効果を奏する。
【０１２６】
また、中周波・高周波成分を単独で生成しているので、例えば中周波・高周波成分を軟調することも可能となる。したがって、中周波・高周波成分の強調強度を調整することが可能となるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができるという効果を併せて奏する。
【０１２７】
上記の画像処理装置において、上記階調変換手段は、低周波成分を階調圧縮する構成である。
【０１２８】
それゆえ、低周波成分を階調圧縮して元の中周波・高周波成分と合成することにより、覆い焼き効果を確実に得ることができるという効果を奏する。
【０１２９】
上記の画像処理装置は、上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換する変換手段をさらに備えている構成である。
【０１３０】
それゆえ、階調変換手段にて低周波成分と共に変換される中周波・高周波成分の変換分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が変換されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができるという効果を奏する。
【０１３１】
また、中周波・高周波成分を自由に強調または軟調することができるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができるという効果を併せて奏する。
【０１３２】
上記の画像処理装置において、上記変換手段は、中周波・高周波成分を強調する構成である。
【０１３３】
それゆえ、階調変換手段にて低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮された場合でも、変換手段にて中周波・高周波成分を強調することで中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができるという効果を奏する。
【０１３４】
上記の画像処理装置において、上記変換テーブルは、低周波成分の階調変換の強度に応じた強度で上記中周波・高周波成分を変換することができるように設定されている構成である。
【０１３５】
それゆえ、低周波成分の例えば圧縮強度に応じた強度で中周波・高周波成分を例えば強調することにより、たとえ低周波成分の圧縮強度が高い場合でもコントラストをある程度維持することができる。したがって、低周波成分の圧縮強度が高いことに起因して画質低下が生じるのを抑制することができるという効果を奏する。
【０１３６】
上記の画像処理装置は、デジタル画像の所定画素とその周辺画素との画像データ（例えば輝度値）の差を求めるデータ差検出手段と、画像データの差が全て所定の閾値以下となるように各画素の画像データを設定し、設定した画像データを上記第１成分生成手段に供給するデータ設定手段とをさらに備えている構成である。
【０１３７】
それゆえ、階調変換の前後での画像データの差が全て閾値よりも小さくなるように各画素の画像データが設定されるので、画像データの差が本来大きくなるような境界部分で、大きな輝度差を保存する中周波・高周波成分を多くすることが可能となる。これにより、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分を合成した際に、画像上でのオーバーシュートおよびアンダーシュートの量（線幅）が小さくなる。したがって、上記構成によれば、オーバーシュートおよびアンダーシュートの発生による画質低下を抑制することができるという効果を奏する。
【０１３８】
本発明の画像処理方法は、以上のように、デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１の工程と、元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２の工程と、上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調変換する第３の工程と、上記中周波・高周波成分と、階調変換した低周波成分とを合成する第４の工程とからなる構成である。
【０１３９】
それゆえ、例えば、低周波成分の生成時にその生成が不十分でこれに中周波・高周波成分が若干残り、中周波・高周波成分までも変換（例えば圧縮）するようなことがあっても、別途生成した中周波・高周波成分を変換（例えば強調）して階調変換された低周波成分と合成することにより、中周波・高周波成分の変換分（圧縮分）を補完することが可能となる。
【０１４０】
したがって、上記構成によれば、ぼけ画像が不十分な場合であっても、中周波・高周波成分の変換に起因するコントラストの低下を生じさせることなく、低周波成分を階調変換して元の画像を再現することによる覆い焼き効果を得ることができるという効果を奏する。
【０１４１】
また、中周波・高周波成分を単独で生成しているので、中周波・高周波成分を強調あるいは軟調することも可能となる。したがって、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができるという効果を併せて奏する。
【０１４２】
上記の画像処理方法において、上記第３の工程は、低周波成分を階調圧縮する工程である構成である。
【０１４３】
それゆえ、低周波成分を階調圧縮して元の中周波・高周波成分と合成することにより、覆い焼き効果を確実に得ることができるという効果を奏する。
【０１４４】
上記の画像処理方法において、上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換した後、階調変換した低周波成分と合成する工程である構成である。
【０１４５】
それゆえ、低周波成分の階調変換時に共に変換される中周波・高周波成分の変換分を、中周波・高周波成分の単独での変換によって補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が変換されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができるという効果を奏する。
【０１４６】
また、中周波・高周波成分を自由に強調または軟調することができるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができるという効果を併せて奏する。
【０１４７】
上記の画像処理方法において、上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を強調した後、階調変換した低周波成分と合成する工程である構成である。
【０１４８】
それゆえ、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮された場合でも、中周波・高周波成分を強調することで中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができるという効果を奏する。
【０１４９】
上記の画像処理方法において、上記第４の工程は、上記中周波・高周波成分を低周波成分の階調変換の強度に応じた強度で変換した後、階調変換した低周波成分と合成する工程である構成である。
【０１５０】
それゆえ、低周波成分の例えば圧縮強度に応じた強度で中周波・高周波成分を例えば強調することにより、たとえ低周波成分の圧縮強度が高い場合でもコントラストをある程度維持することができる。したがって、低周波成分の圧縮強度が高いことに起因して画質低下が生じるのを抑制することができるという効果を奏する。
【０１５１】
上記の画像処理方法において、上記第１の工程は、デジタル画像の所定画素とその周辺画素との画像データの差を求め、画像データの差が全て所定の閾値以下となるように各画素の画像データを設定した後、設定した画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する工程である構成である。
【０１５２】
それゆえ、階調変換前後での画像データの差が全て閾値よりも小さくなるように各画素の画像データが設定されるので、画像データの差が本来大きくなるような境界部分で、大きな輝度差を保存する中周波・高周波成分を多くすることが可能となる。これにより、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分を合成した際に、画像上でのオーバーシュートおよびアンダーシュートの量（線幅）が小さくなる。したがって、上記構成によれば、オーバーシュートおよびアンダーシュートの発生による画質低下を抑制することができるという効果を奏する。
【０１５３】
本発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体は、以上のように、デジタル画像の画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する第１の処理と、元のデジタル画像と上記低周波成分とに基づいてデジタル画像の中周波・高周波成分を生成する第２の処理と、上記低周波成分を階調変換テーブルによって階調変換する第３の処理と、上記中周波・高周波成分と、階調変換した低周波成分とを合成する第４の処理とをコンピュータに実行させるための画像処理プログラムを記録してなる構成である。
【０１５４】
それゆえ、例えば、低周波成分の生成時にその生成が不十分でこれに中周波・高周波成分が若干残り、中周波・高周波成分までもが変換（例えば圧縮）されるおそれがある場合でも、中周波・高周波成分を変換（例えば強調）して階調変換された低周波成分と合成することで、中周波・高周波成分の変換分（圧縮分）を補完することが可能となる。
【０１５５】
したがって、上記構成によれば、低周波成分（ぼけ画像）が不十分に得られた場合であっても、中周波・高周波成分の変換に起因するコントラストの低下を生じさせることなく、低周波成分を階調変換して元の画像を再現することによる覆い焼き効果を得ることができるという効果を奏する。
【０１５６】
また、中周波・高周波成分が単独で生成されるので、中周波・高周波成分の強調強度を調整することが可能となる。これにより、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができるという効果を併せて奏する。
【０１５７】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第３の処理は、低周波成分を階調圧縮する処理である構成である。
【０１５８】
それゆえ、低周波成分を階調圧縮して元の中周波・高周波成分と合成することにより、覆い焼き効果を確実に得ることができるという効果を奏する。
【０１５９】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を変換テーブルによって変換した後、階調変換した低周波成分と合成する処理である構成である。
【０１６０】
それゆえ、階調変換時に低周波成分と共に変換される中周波・高周波成分の変換分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が変換されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができるという効果を奏する。
【０１６１】
また、中周波・高周波成分を自由に強調または軟調することができるので、コントラストの微妙に異なる画像を容易に得ることができ、顧客の要望に応じた画像を得ることができるという効果を併せて奏する。
【０１６２】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を強調した後、階調変換した低周波成分と合成する処理である構成である。
【０１６３】
それゆえ、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮された場合でも、中周波・高周波成分を強調することで中周波・高周波成分の圧縮分を補完することができる。これにより、低周波成分と共に中周波・高周波成分が圧縮されることによって生じるコントラスト低下を確実に回避することができるという効果を奏する。
【０１６４】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第４の処理は、上記中周波・高周波成分を低周波成分の階調変換の強度に応じた強度で変換した後、階調変換した低周波成分と合成する処理である構成である。
【０１６５】
それゆえ、低周波成分の例えば圧縮強度に応じた強度で中周波・高周波成分を例えば強調することにより、たとえ低周波成分の圧縮強度が高い場合でもコントラストをある程度維持することができる。したがって、低周波成分の圧縮強度が高いことに起因して画質低下が生じるのを抑制することができるという効果を奏する。
【０１６６】
上記の画像処理プログラムを記録した記録媒体において、上記第１の処理は、デジタル画像の所定画素とその周辺画素との画像データの差を求め、画像データの差が全て所定の閾値以下となるように各画素の画像データを設定した後、設定した画像データに基づいてデジタル画像の低周波成分を生成する処理である構成である。
【０１６７】
それゆえ、階調変換前後での画像データの差が全て閾値よりも小さくなるように各画素の画像データが設定されるので、画像データの差が本来大きくなるような境界部分で、大きな輝度差を保存する中周波・高周波成分を多くすることが可能となる。これにより、低周波成分を階調圧縮して中周波・高周波成分を合成した際に、画像上でのオーバーシュートおよびアンダーシュートの量（線幅）幅が小さくなる。したがって、上記構成によれば、オーバーシュートおよびアンダーシュートの発生による画質低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】上記画像処理装置のＬＰＦとしての移動平均フィルタの構成例を示す説明図である。
【図３】（ａ）は、各画素の画像データの一例を示す説明図であり、（ｂ）は、上記ＬＰＦとしてのメディアンフィルタによって注目画素の画像データを変換した場合の各画素の画像データを示す説明図である。
【図４】上記ＬＰＦとしてのガウシアンフィルタの構成例を示す説明図である。
【図５】上記画像処理装置における動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】オーバーシュートおよびアンダーシュートが発生する原理を説明するための説明図である。
【図７】本発明に係る画像処理装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図８】デジタル画像の画素を示す説明図である。
【図９】（ａ）は、図８で示した各画素の輝度値を示す説明図であり、（ｂ）は、周辺画素の一部の輝度値を輝度値変更部によって変更した場合の各画素の輝度値を示す説明図である。
【図１０】上記画像処理装置における動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】ギャップ処理によってオーバーシュートやアンダーシュートが低減される原理を説明するための説明図である。
【図１２】従来の画像再生装置の主要部の概略の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２・２’    画像処理装置
８          ＬＰＦ（第１成分生成手段）
９          ＬＵＴ（階調変換手段）
１０          減算器（第２成分生成手段）
１１          ＬＵＴ（変換手段）
１２          合成部（合成手段）
１６          輝度差検出部（データ差検出手段）
１７          輝度値設定部（データ設定手段）
【図１】
0003581270.tif 000003
【図２】
0003581270.tif 000004
【図３】
0003581270.tif 000005
【図４】
0003581270.tif 000006
【図５】
0003581270.tif 000007
【図６】
0003581270.tif 000008
【図７】
0003581270.tif 000009
【図８】
0003581270.tif 000010
【図９】
0003581270.tif 000011
【図１０】
0003581270.tif 000012
【図１１】
0003581270.tif 000013
【図１２】
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