(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶部と、
画像形成部と、
キャリブレーションを実行する画像濃度調整部と、
一部の画像範囲が処理対象として選択されている多階調モノクロ画像データの前記画像範囲内の輝度値である入力輝度情報から輝度ヒストグラムを作成し、前記輝度ヒストグラムの最低輝度値と最高輝度値間の幅を入力輝度レンジとして認識する入力輝度レンジ認識部と、
前記画像濃度調整部による前記キャリブレーションの結果、前記画像形成部で再現可能な最高濃度に基づく最低輝度値と最高輝度値間の幅を出力輝度レンジとして記憶する前記記憶部から前記出力輝度レンジを取得して認識する出力輝度レンジ認識部と、
前記画像範囲内の入力輝度情報を前記出力輝度レンジ内にマッピングして前記入力輝度レンジを前記出力輝度レンジの範囲内で拡張する輝度レンジ拡張部と、
を備え、
前記マッピングは、前記画像範囲内の前記入力輝度レンジの最低輝度値から最高輝度値までの輝度値を、前記出力輝度レンジの前記最低輝度値から最高輝度値までの輝度値としてマッピングすることにより行われ、
Ｎビットの階調表現が可能な画像形成装置の場合、前記輝度ヒストグラムの輝度レンジの最大色値（ｍａｘ）と最小色値（ｍｉｎ）を用い、式（１）
拡張後の輝度値＝〔（拡張前の輝度値−ｍｉｎ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）〕・２N  …  （１）
により拡張後の輝度値が算出され、
前記画像形成部は、前記拡張後の輝度値を有する拡張後多階調モノクロ画像データに基づいて多階調モノクロ画像を出力する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記一部の画像範囲が処理対象として選択されている前記多階調モノクロ画像データの画像範囲外の輝度値である入力輝度情報をネガポジ反転処理するネガポジ反転部を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
記憶部と、画像形成部と、キャリブレーションを実行する画像濃度調整部と、を備えた画像形成装置のコンピューターに実行させる画像処理プログラムであって、
前記画像処理プログラムは、
一部の画像範囲が処理対象として選択されている多階調モノクロ画像データの前記画像範囲内の輝度値である入力輝度情報から輝度ヒストグラムを作成し、前記輝度ヒストグラムの最低輝度値と最高輝度値間の幅を入力輝度レンジとして認識する入力輝度レンジ認識機能と、
前記画像濃度調整部による前記キャリブレーションの結果、前記画像形成部で再現可能な最高濃度に基づく最低輝度値と最高輝度値間の幅を出力輝度レンジとして記憶する前記記憶部から前記出力輝度レンジを取得して認識する出力輝度レンジ認識機能と、
前記画像範囲内の入力輝度情報を前記出力輝度レンジ内にマッピングして前記入力輝度レンジを前記出力輝度レンジの範囲内で拡張する輝度レンジ拡張機能と、
を前記画像形成装置のコンピューターに実現させ、
前記マッピングは、前記画像範囲内の前記入力輝度レンジの最低輝度値から最高輝度値までの輝度値を、前記出力輝度レンジの前記最低輝度値から最高輝度値までの輝度値としてマッピングすることにより行われ、
Ｎビットの階調表現が可能な画像形成装置の場合、前記輝度ヒストグラムの輝度レンジの最大色値（ｍａｘ）と最小色値（ｍｉｎ）を用い、式（１）
拡張後の輝度値＝〔（拡張前の輝度値−ｍｉｎ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）〕・２N  …  （１）
により拡張後の輝度値が算出される、
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項４】
請求項３記載の画像処理プログラムであって、
前記一部の前記画像範囲が処理対象として選択されている前記多階調モノクロ画像データの画像範囲外の輝度値である入力輝度情報をネガポジ反転処理するネガポジ反転機能を前記画像形成装置のコンピューターに実現させる、
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多階調モノクロ画像中の一部の画像範囲内の画像を階調表現性を維持して出力可能な画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療の分野では、ＣＴ（Computed Tomography）、ＭＲＩ（Magnet Resonance Imaging）、ＣＲ（Computed Radiography）、ＦＤＰ（Flat Panel Detector）、超音波診断装置等の医用画像生成装置により生成された多階調モノクロ画像が診察等に利用されている。
【０００３】
多階調モノクロ画像の利用時には、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）等の表示装置に多階調モノクロ画像を表示したり、或いは表示された多階調モノクロ画像をプリンター等の出力装置によって用紙上に印刷することが行われている。
【０００４】
このような多階調モノクロ画像の利用においては、その目的から、表示装置及び出力装置での階調再現性を維持することが極めて重要である。
【０００５】
例えば、プリンター等の出力装置は、経年変化等により各部の特性が変化しやすいので、一般的にキャリブレーションにより階調再現性の維持が行われている。
【０００６】
しかしながら、出力装置の各部の特性が大きく変化した場合には、キャリブレーションによっても階調再現性の維持が困難となり、再現可能な階調レンジ（階調数）が低下することがある。この場合は、低下した階調レンジ外の階調を正確に用紙上へ再現することができないので、それまで検出可能であった腫瘍等の検出が行えなくなるおそれもある。
【０００７】
一方、特許文献１のように一部の光学濃度領域において階調度を高くする方法もあるが、この場合には画像全体のバランスが損なわれ、階調再現性が低下する事態も起こり得る。
【０００８】
特に、医用画像システムでは、医用画像中の腫瘍等の疑いのある画像範囲に着目して詳細に観察する必要性もあるが、従来では、そのような場合に、画像全体の階調バランスをとりながら着目画像範囲内の画像の階調再現性を確保するには限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２０６４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする問題点は、多階調モノクロ画像を一部の画像範囲に着目して観察する際等に、その一部の画像範囲内の階調再現性を全体としてのバランスを保ちつつ確保するには限界があった点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、一部の画像範囲内の階調再現性を全体としてのバランスを保ちつつ確保するため、記憶部と、画像形成部と、キャリブレーションを実行する画像濃度調整部と、一部の画像範囲が処理対象として選択されている多階調モノクロ画像データの前記画像範囲内の輝度値である入力輝度情報から輝度ヒストグラムを作成し、前記輝度ヒストグラムの最低輝度値と最高輝度値間の幅を入力輝度レンジとして認識する入力輝度レンジ認識部と、  前記画像濃度調整部による前記キャリブレーションの結果、前記画像形成部で再現可能な最高濃度に基づく最低輝度値と最高輝度値間の幅を出力輝度レンジとして記憶する前記記憶部から前記出力輝度レンジを取得して認識する出力輝度レンジ認識部と、前記画像範囲内の入力輝度情報を前記出力輝度レンジ内にマッピングして前記入力輝度レンジを前記出力輝度レンジの範囲内で拡張する輝度レンジ拡張部と、を備え、前記マッピングは、前記画像範囲内の前記入力輝度レンジの最低輝度値から最高輝度値までの輝度値を、前記出力輝度レンジの前記最低輝度値から最高輝度値までの輝度値としてマッピングすることにより行われ、Ｎビットの階調表現が可能な画像形成装置の場合、前記輝度ヒストグラムの輝度レンジの最大色値（ｍａｘ）と最小色値（ｍｉｎ）を用い、式（１）
拡張後の輝度値＝〔（拡張前の輝度値−ｍｉｎ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）〕・２N  …  （１）
により拡張後の輝度値が算出され、前記画像形成部は、前記拡張後の輝度値を有する拡張後多階調モノクロ画像データに基づいて多階調モノクロ画像を出力することを画像処理装置の最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、多階調モノクロ画像情報中の選択された一部の画像範囲内の画像の輝度レンジを拡張することで、全体のバランスを保ちつつ画像範囲内の階調再現性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置を適用した画像システムの構成を示すブロック図である（実施例１）。
【図２】図１のユーザー端末装置での多階調モノクロ画像の一例を示す図である（実施例１）。
【図３】図１の画像システムに用いられる画像形成装置の構成を示すブロック図である（実施例１）。
【図４】ＤＡＩＣＯＭ規格のＧＳＤＦに基づく輝度／弁別域特性を示す図表である（実施例１）。
【図５】画像形成装置によって用紙上に階調を再現する際の輝度／弁別域特性を示す図表である（実施例１）。
【図６】画像形成装置の輝度レンジ拡張処理を含む画像処理を示すフローチャートである（実施例１）。
【図７】ユーザー端末装置での画像範囲の選択操作例を示す図である（実施例１）。
【図８】入力されたモノクロ画像データ中の選択画像範囲の輝度ヒストグラムを示す図表である（実施例１）。
【図９】輝度ヒストグラムの輝度レンジを拡張した拡張輝度ヒストグラムを示す図表である（実施例１）。
【図１０】入力輝度レンジの拡張を入力されたモノクロ画像データの画像全域に適用した場合の画像例である（比較例）。
【図１１】入力輝度レンジの拡張を入力されたモノクロ画像データの選択画像範囲にのみ適用した場合の画像例である（実施例１）。
【図１２】選択画像範囲の入力輝度レンジの拡張のピクセル毎の処理を示すフローチャートである（実施例１）。
【図１３】ユーザー端末装置の構成を示すブロック図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
多階調モノクロ画像中の選択された一部の画像範囲内の階調再現性を全体のバランスを保ちつつ向上するという目的を、多階調モノクロ画像データ内の処理対象として選択された画像範囲の入力輝度レンジを出力部で対応可能な出力輝度レンジの範囲内で拡張する画像処理装置によって実現した。
【００１５】
具体的には、一部の画像範囲が処理対象として選択されている多階調モノクロ画像データから画像範囲内の入力輝度情報が分布する入力輝度レンジを認識し、多階調モノクロ画像を出力するための出力部で対応可能な出力輝度レンジを認識し、画像範囲内の入力輝度情報を出力輝度レンジ内にマッピングして入力輝度レンジを出力輝度レンジの範囲内で拡張する。
【００１６】
このような画像処理装置は、印刷出力を行うプリンターやデジタル複合機等の画像形成装置の他、パーソナルコンピューター等の情報処理装置にも適用することができる。 この場合、出力部としては、画像形成装置の用紙上に印刷を行うエンジン等の画像形成部や情報処理装置のモニター等の表示装置等である。
【００１７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１８】
［画像システム及び画像形成装置］
本実施例は、画像処理装置を画像形成装置として適用したものである。図１は、本発明の実施例１に係る画像処理装置を適用した画像システムの構成を示すブロック図である。
【００１９】
本実施例の画像システム１は、医用画像システムとして構成され、図１のように、画像生成装置２、ユーザー端末装置３−１，３−２，…（以下、「ユーザー端末装置３−１，３−２，…」をユーザー端末装置３と総称することがある）、及び画像処理装置としての画像形成装置４−１，４−２，…（以下、「画像形成装置４−１，４−２，…」を画像形成装置４と総称することがある）がインターネットやＬＡＮ等のネットワーク５により接続されている。なお、画像システム１は、多階調モノクロ画像データを印刷するシステムであれば、医用に限られるものではない。
【００２０】
画像生成装置２は、例えば、ＣＴ、ＭＲＩ、ＣＲ、ＦＤＰ、超音波診断装置等であり、輝度情報によって複数の階調が表現される医用画像データである多階調モノクロ画像データ（以下、「モノクロ画像データ」と称することがある）を生成する。
【００２１】
ユーザー端末装置３は、パーソナルコンピューター等の情報処理装置であり、モニター等の表示装置３１を備えている。このユーザー端末装置３は、画像生成装置２で生成されたモノクロ画像データを受信して例えば図２に示すようなモノクロ画像を表示装置３１に表示する。また、ユーザー端末装置３は、表示装置３１に表示されたモノクロ画像に対し、必要に応じて画像形成装置４へ印刷を指示する。
【００２２】
画像形成装置４は、カラープリンターやカラーデジタル複合機等であり、ユーザー端末装置３からの印刷指示に基づき、モノクロ画像を用紙上に印刷出力する。その際、ユーザー端末装置３側で選択された画像範囲内の画像の入力輝度レンジを拡張し、拡張された輝度レンジ内にマッピングして拡張輝度情報に変換する処理を行う。
【００２３】
図３は、図１の画像システムに用いられる画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００２４】
画像形成装置４は、少なくとも操作表示パネル４２、ネットワークインターフェイス４３、画像形成部４４、記憶部４５、制御部４６等を備えている。
【００２５】
操作表示パネル４２は、タッチパネル式の液晶表示画面等を備え、画像形成装置４に対する各種入力操作及びその入力結果の表示等を行わせるものである。
【００２６】
ネットワークインターフェイス４３は、画像生成装置２やユーザー端末装置３を含む外部装置に対してネットワーク５を通じたデータの送受信を行う。
【００２７】
画像形成部４４は、印刷指示に基づいて用紙上に画像を形成して印刷出力する出力部である。印刷指示は、例えば、ネットワークインターフェイス４３を介してユーザー端末装置３等から印刷ジョブとして受信する。
【００２８】
本実施例では、ユーザー端末装置３からモノクロ画像データの印刷指示を受け付けると、画像形成部４４がモノクロ画像データに対する印刷出力を行う。
【００２９】
画像形成部４４は、一般的なカラープリンターの色空間であるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄）、Ｋ（黒）のトナー像を重ね合わせることでカラー画像やモノクロ画像を印刷可能とする。なお、モノクロ画像については、Ｋ（黒）のトナー像のみでも印刷が可能となっている。
【００３０】
また、画像形成部４４は、濃度センサー４４１を有している。濃度センサー４４１は、フォトセンサーであり、キャリブレーション処理によって形成される濃度調整画像の濃度を検出する。濃度センサー４４１による検出濃度は、ガンマ補正テーブルを生成するために用いられる。
【００３１】
制御部４６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算装置であり、プログラムを実行することで各種の処理や制御を行う。
【００３２】
記憶部４５は、プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、作業領域としてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、補助記憶装置としてのＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等である。
【００３３】
本実施例の画像形成装置４は、制御部４６が記憶部４５内のプログラムを実行することにより、画像濃度調整部４６１、入力輝度レンジ認識部４６２、出力輝度レンジ認識部４６３、輝度レンジ拡張部４６４、ネガポジ反転部４６５、色変換部４６６、ガンマ補正処理部４６７、印刷実行指示部４６８として動作する。
【００３４】
画像濃度調整部４６１は、画像濃度調整（キャリブレーション）機能を実現し、例えば、湿度、温度、印刷枚数等の一定の環境変化の条件を満たした場合に、階調再現性を維持するためのキャリブレーションを実行する。
【００３５】
具体的には、画像形成部４４を駆動して用紙上にＣＭＹＫ各色の濃度調整画像を形成させるとともに、各色の濃度調整画像を濃度センサー４４１により読み取らせて濃度を検出する。そして、各色の濃度調整画像の濃度が目標濃度となるように、濃度を調整するガンマ補正テーブル４５１を作成して記憶部４５内に記憶（更新）する。
【００３６】
このキャリブレーションの結果、画像形成部４４で再現可能なＣＭＹＫの各色の最高濃度に基づく最低輝度及び最高輝度間の幅である出力輝度レンジが確定され、記憶部４５内に記憶される。
【００３７】
入力輝度レンジ認識部４６２は、入力輝度レンジ認識機能を実現し、モノクロ画像データからユーザーにより処理対象として選択されている一部の画像範囲内の入力輝度情報が分布する入力輝度レンジを認識する。
【００３８】
具体的には、選択されている一部の画像範囲内の画像の入力輝度情報から輝度ヒストグラムを作成し、その輝度ヒストグラムの最高輝度値と最高輝度値間の輝度レンジを入力輝度レンジとして認識する。なお、モノクロ画像データ中の一部の画像範囲を処理対象として選択する操作は、例えばユーザー端末装置３で表示装置３１にモノクロ画像を表示させたうえでユーザーよって行われる（図７参照）。
【００３９】
出力輝度レンジ認識部４６３は、出力輝度レンジ認識機能を実現し、モノクロ画像を出力するための画像形成部４４で対応可能な出力輝度レンジを認識する。本実施例では、記憶部４５内に記憶されている出力輝度レンジを取得する。
【００４０】
輝度レンジ拡張部４６４は、輝度レンジ拡張機能を実現し、選択されている画像範囲内の入力輝度情報を出力輝度レンジ内にマッピングして入力輝度レンジを出力輝度レンジの範囲内で拡張する。
【００４１】
本実施例では、入力輝度レンジ認識部４６２で認識した入力輝度レンジ（輝度ヒストグラム）を画像形成部４４で表現可能な最大輝度レンジまで拡張する。ただし、この輝度レンジの拡張は、必ずしも画像形成部４４で表現可能な最大輝度レンジまで拡張しなくてもよい。
【００４２】
ネガポジ反転部４６５は、ネガポジ反転機能を実現し、モノクロ画像データの選択されている画像範囲の周囲の画像（画像範囲外の画像）の入力輝度情報に対してネガポジ反転処理を施す。ただし、ネガポジ反転処理は省略することも可能である。
【００４３】
色変換部４６６は、色変換機能を実現し、拡張輝度情報を有する拡張後多階調モノクロ画像データに基づいて印刷用の多階調モノクロ画像データを生成する。
【００４４】
具体的には、色変換部４６６は、拡張後多階調モノクロ画像データを画像形成部４４のプロセスカラーの色空間であるＣＭＹＫに変換してモノクロ画像データを生成する。
【００４５】
ガンマ補正処理部４６７は、ガンマ補正処理機能を実現し、色変換部４６６で変換されたモノクロ画像データに対してガンマ補正テーブル４５１を参照してガンマ補正処理を施す。
【００４６】
印刷実行指示部４６８は、印刷実行指示機能を実現し、ガンマ補正等を通じて生成された印刷用のモノクロ画像データに基づき、画像形成部４４で用紙上にモノクロ画像を形成させる。
［画像処理］
図４は、ＤＡＩＣＯＭ規格のＧＳＤＦに基づく輝度／弁別域特性を示す図表、図５は、画像形成装置によって用紙上に階調を再現する際の輝度／弁別域特性を示す図表である。
【００４７】
一般に、医用のユーザー端末装置３の場合は、図４のＧＳＤＦに準拠して、例えば一般画像を約１００〜２００ｃｄ／ｍ２、マンモグラフィー画像を約２００〜８００ｃｄ／ｍ２、レントゲン画像を約３００〜４００ｃｄ／ｍ２の範囲で階調を再現する。
【００４８】
なお、図４においては、０〜４５００ｃｄ／ｍ２の輝度レンジ内の輝度に対するＪＮＤ（Ｊｕｓｔ−Ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）の値がプロットされている。ＪＤＮは、平均的観察者が丁度（最小）識別可能である与えられたターゲットの輝度差であり、弁別域ともいう。
【００４９】
一方、画像形成装置４によって用紙上に再現可能な階調は、図５の特性に応じて５８〜１２６．８ｃｄ／ｍ２の出力輝度レンジ、つまり出力輝度レンジに応じた狭い階調レンジ（「階調数」と称することもある）のものとなっている。
【００５０】
つまり、画像形成装置４は、ユーザー端末装置３では再現できていたモノクロ画像（医用画像）の階調を用紙上で再現することがそもそも実現されていない。
【００５１】
また、医用画像においては、用紙上で階調が再現できている場合であっても、腫瘍等の疑いのある画像範囲に着目して詳細に観察する必要性に迫られたときに、より細かい階調差によって腫瘍等の検出を容易にすることも望まれる。
【００５２】
本実施例の画像処理は、画像形成装置４での印刷による画像出力時に、着目した一部の画像範囲内の階調再現性を全体のバランスを図りつつ向上させる。
【００５３】
図６は、画像形成装置の輝度レンジ拡張処理を含む画像処理を示すフローチャートである。
【００５４】
図６の画像処理は、例えば、ユーザー端末装置３からの印刷指示を受信することで開始される。ユーザー端末３での印刷指示の際は、表示装置３１に表示させているモノクロ画像（モニター画像）中の処理対象となる一部の画像範囲の選択操作が行われる。
【００５５】
図７は、ユーザー端末装置での画像範囲の選択操作例を示す図である。この例では、ユーザーが、表示装置３１に表示されるモニター画像（モノクロ画像）上で矩形領域を選択している。矩形領域の選択の際には、始点Ｐ０から終点Ｐ１までカーソルを移動させることで、始点Ｐ０と終点Ｐ１を端点とする矩形の領域を描いている。
【００５６】
こうして画像範囲が選択されたモノクロ画像に対してユーザー端末装置３上で印刷指示が行われ、これを画像形成装置４上で受信して図６の画像処理が開始される。
【００５７】
図６のステップＳ１では、「画像中の選択された２点の選択」が行われる。この処理では、輝度レンジ認識部４６２が、モノクロ画像データから選択されている画像範囲を規定する２点を選択する。図７の例では、始点Ｐ０と終点Ｐ１の２点が選択される。
【００５８】
こうしてステップＳ１が完了するとステップＳ２に移行する。
【００５９】
ステップＳ２では、「画像中の選択された２点の位置情報の取得」を行う。この処理では、輝度レンジ認識部４６２が、ステップＳ１で選択した２点のモノクロ画像データ上での位置情報を取得する。
【００６０】
ステップＳ２の処理が完了すると、ステップＳ３に移行する。
【００６１】
ステップＳ３では、「処理対象の画像範囲の特定」が行われる。この処理では、まず、入力輝度レンジ認識部４６２が、ステップＳ２で取得した２点の位置情報に基づきモノクロ画像データ中の選択されている画像範囲（以下、選択画像範囲ともいう）を特定する。図７の例では、始点Ｐ０と終点Ｐ１のそれぞれの位置情報に基づいて点線で示す矩形の範囲を選択画像範囲として特定する。
【００６２】
こうしてステップＳ３が完了すると、ステップＳ４に移行する。
【００６３】
ステップＳ４では、「選択画像範囲の輝度ヒストグラムの分析」を行う。この処理では、入力輝度レンジ認識部４６２が、モノクロ画像データから選択画像範囲内の入力輝度情報を取得し、これら入力輝度情報の分布、すなわち輝度ヒストグラムを生成する。そして、入力輝度レンジ認識部４６２は、生成した輝度ヒストグラムの最小輝度値と最大輝度値に基づいて選択画像範囲の入力輝度レンジを認識する。
【００６４】
こうしてステップＳ４の処理が完了すると、ステップＳ５に移行する。
【００６５】
ステップＳ５では、「選択画像範囲の入力輝度レンジの拡張」が行われる。この処理では、輝度レンジ拡張部４６４が、選択画像範囲内のピクセルの入力輝度情報（輝度値）を出力輝度レンジ内にマッピングして入力輝度レンジを出力輝度レンジの範囲内で拡張する。なお、出力輝度レンジは、出力輝度レンジ認識部４６３が記憶部４５から取得する。
【００６６】
図８は、入力されたモノクロ画像データ中の選択画像範囲の輝度ヒストグラムを示す図表、図９は、図８の輝度ヒストグラムの輝度レンジを拡張した拡張輝度ヒストグラムを示す図表である。
【００６７】
本実施例のマッピング処理は、図８に示す選択画像範囲内の入力輝度レンジの最小輝度値（ｍｉｎ）から最大輝度値（ｍａｘ）までの輝度値（輝度情報）を、図９に示す出力輝度レンジの最小輝度値（ｍｉｎ’）から最大輝度値（ｍａｘ’）までの輝度値（輝度情報）としてマッピングする。
【００６８】
輝度値のマッピングとしては、Ｎビットの階調表現が可能な画像形成装置４を例に説明すると、図８の輝度ヒストグラムの輝度レンジの最大色値（ｍａｘ）と最小色値（ｍｉｎ）を用い、下式（１）により拡張後の輝度値を算出する。
【００６９】
拡張後の輝度値＝〔（拡張前の輝度値−ｍｉｎ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）〕・２N  …  （１）
こうして輝度レンジが拡張された選択画像範囲は、拡張前の階調数よりも多い階調数となる。
【００７０】
なお、モノクロ画像データ中の選択画像範囲外については、本ステップＳ５において、ネガポジ反転部４６５がネガポジ反転する。
【００７１】
これら選択画像範囲内の出力輝度レンジへのマッピング及び選択画像範囲外のネガポジ反転は、後述するようにモノクロ画像データのピクセル毎に行われる。
【００７２】
こうしてステップＳ５の処理が完了すると、ステップＳ６に移行する。
【００７３】
ステップＳ６では「色変換処理」が行われる。この処理では、色変換部４６６が、拡張輝度情報を有する拡張後多階調モノクロ画像データを画像形成部４４のプロセスカラーの色空間であるＣＭＹＫに変換する。
【００７４】
こうしてステップＳ６が終了すると、ステップＳ７に移行する。
【００７５】
ステップＳ７では、「ガンマ補正処理」が行われる。この処理では、ガンマ補正処理部４６７が、ステップＳ６で色変換した多階調モノクロ画像データをガンマ補正テーブル４５１を用いてガンマ補正する。
【００７６】
ステップＳ７でのガンマ補正処理が完了すると、一連の画像処理が終了する。
【００７７】
その後は、印刷実行指示部４６８が、ガンマ補正等がなされた多階調モノクロ画像データに基づき、画像形成部４４による多階調モノクロ画像の印刷を行わせる。
【００７８】
図１０は、比較例に係り、入力輝度レンジの拡張を入力されたモノクロ画像データの画像全域に適用した場合の画像例である。図１１は、本実施例に係り、入力輝度レンジの拡張を入力されたモノクロ画像データの選択画像範囲にのみ適用した場合の画像例である。
【００７９】
図１０の比較例では、モノクロ画像データの全体にわたって入力輝度レンジを拡張したことで、階調再現性が低下して階調潰れが生じている。
【００８０】
これに対し、本実施例では、入力されたモノクロ画像データ中の一部の選択画像範囲内のみの入力輝度レンジを拡張し、選択画像範囲外については入力輝度レンジの拡張を行わずにネガポジ反転が施される。
【００８１】
その結果、図１１に示すように、選択画像範囲内の階調数を増加させてより詳細な画像として出力することが可能となる。また、選択画像範囲外については、ネガポジ反転されることで、選択画像範囲内の画像が引き立ち、特定が容易となる。
［選択画像範囲の入力輝度レンジの拡張（ステップＳ５）］
図１２は、図６の選択画像範囲の入力輝度レンジの拡張のピクセル毎の処理を示すフローチャートである。
【００８２】
図１２のように、ステップＳ５１では、「選択画像範囲内のピクセルか？」が行われる。この処理では、輝度レンジ拡張部４６４が、入力モノクロ画像データから１ピクセルずつ読み出してそれが選択画像範囲内のピクセルか否かを判断する。
【００８３】
読み出したピクセルが選択画像範囲内である場合は、ステップＳ５２に移行し（ＹＥＳ）、選択画像範囲外である場合は、ステップＳ５３に移行する（ＮＯ）。
【００８４】
ステップＳ５２では、「入力輝度情報を拡張輝度情報に変換」が行われる。この処理では、ステップＳ５で説明したように、上述の式（１）によって輝度レンジ拡張部４６４が選択画像範囲内のピクセルの入力輝度情報（輝度値）を出力輝度レンジ内にマッピングする。
【００８５】
一方、ステップＳ５３では、「入力輝度情報のネガポジ反転」が行われる。この処理では、ネガポジ反転部４６５が、入力モノクロ画像データから読み出したピクセルの入力輝度情報をネガポジ変換する。
【００８６】
ステップＳ５２及びステップＳ５３が完了すると、ステップＳ５４に移行する。
【００８７】
ステップＳ５４では、「次のピクセルなし？」が行われる。この処理では、輝度レンジ拡張部４６４が、入力モノクロ画像データ中に未処理のピクセルがあるか否かを判断する。
【００８８】
次のピクセルがある場合は、ステップＳ５１へ戻って以降の処理を繰り返し（ＮＯ）、次のピクセルがない場合は、図６のステップＳ６に移行する（ＹＥＳ）。
【００８９】
こうして、選択画像範囲の入力輝度レンジの拡張のピクセル毎の処理を確実に行うことができる。
［実施例１の効果］
本実施例では、一部の画像範囲が処理対象として選択されている多階調モノクロ画像データから選択画像範囲内の入力輝度情報が分布する入力輝度レンジを認識する入力輝度レンジ認識部４６２と、多階調モノクロ画像を出力するための画像形成部４４で対応可能な出力輝度レンジを認識する出力輝度レンジ認識部４６３と、選択画像範囲内の入力輝度情報を出力輝度レンジ内にマッピングして入力輝度レンジを出力輝度レンジの範囲内で拡張する輝度レンジ拡張部４６４とを備える。
【００９０】
従って、本実施例では、モノクロ画像データ中の一部の選択画像範囲内の入力輝度レンジのみを拡張することで、選択画像範囲内の階調数を増加させてより詳細な画像を出力することが可能となる。しかも、選択画像範囲内の階調数を増加させても、選択画像範囲外の入力輝度レンジに影響を与えることがないので、画像全体としての階調バランスを保つことが可能となる。
【００９１】
すなわち、本実施例では、多階調モノクロ画像を一部の画像範囲に着目して観察する際等に、その一部の画像範囲内の階調再現性を全体としてのバランスを保ちつつ確保することが可能となる。
【００９２】
結果として、ＣＲＴなど出力輝度レンジが大きい画像処理装置３の表示装置３１でかろうじて検出することができた腫瘍等に対しても階調差を表すことができ、腫瘍等に対する正確な診断が行えるようになる。
【００９３】
また、本実施例では、選択画像範囲外の入力輝度情報をネガポジ反転処理するネガポジ反転部４６５を備える。
【００９４】
従って、周囲のネガポジ反転画像に対して、選択画像範囲内の画像を階調差を出して引き立たせることができる。
【００９５】
また、本実施例では、輝度レンジ拡張部４６４が入力輝度情報の入力輝度レンジを画像形成部４４で対応可能な出力輝度レンジにまで拡張するので、選択画像範囲内の階調数をより確実に増加させることができる。
【実施例２】
【００９６】
本実施例は、図１の画像システム１において、画像処理装置をユーザー端末装置３として適用したものである。図１３は、ユーザー端末装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施例は、基本構成が上記実施例１と共通するため、対応する構成部分に同符号を付して重複した説明を省略する。
【００９７】
本実施例のユーザー端末装置３は、少なくとも、操作部３２、ネットワークインターフェイス３３、外部インターフェイス３４、記憶部３５、及び制御部３６を備えている。
【００９８】
操作部３２は、各種のマウスやキーボード等であり、各種入力操作を行う入力装置である。画像形成装置４に対するモノクロ画像の印刷指示、及びその際における着目する画像範囲の選択（図６のステップＳ１等参照）操作等も操作部３２により行われる。
【００９９】
ネットワークインターフェイス３３は、画像生成装置２や画像形成装置４を含む外部装置に対してネットワーク５を通じたデータの送受信を行う。
【０１００】
外部インターフェイス３４は、表示装置３１と接続され、表示装置３１にモノクロ画像等を表示する際の表示インターフェイス機能を司る。
【０１０１】
制御部３６は、ＣＰＵ等の演算装置であり、プログラムを実行することで各種の処理や制御を行う。
【０１０２】
記憶部３５は、プログラムを記憶するＲＯＭ、作業領域としてのＲＡＭ、補助記憶装置としてのＨＤＤ等である。
【０１０３】
本実施例のユーザー端末装置３では、図１３に示すように、制御部３６が、実施例１の画像形成装置４の入力輝度レンジ認識機能（入力輝度レンジ認識部４６２参照）、出力輝度レンジ認識機能（出力輝度レンジ認識部４６３参照）、輝度レンジ拡張機能（輝度レンジ拡張部４６４参照）、ネガポジ反転機能（ネガポジ反転部４６５参照）とそれぞれ同等の機能を有する入力輝度レンジ認識部３６１、出力輝度レンジ認識部３６２、輝度レンジ拡張部３６３、ネガポジ反転部３６４として動作するとともに、表示実行指示部３６５として更に動作する。
【０１０４】
表示実行指示部３６５は、表示実行指示機能を実現し、出力部としての表示装置３１に対してモノクロ画像等を表示する処理を行う。また、表示実行指示部３６５は、表示装置３１に表示されたモノクロ画像に対し、ユーザによって一部の画像範囲が選択されると、その画像範囲の入力輝度レンジを拡張した後のモノクロ画像を表示させる。
【０１０５】
これに先立って、入力輝度レンジ認識部３６１、出力輝度レンジ認識部３６２、輝度レンジ拡張部３６３、ネガポジ反転部３６４は、図６のステップＳ１〜Ｓ６と同等の処理を行う。
【０１０６】
すなわち、入力輝度レンジ認識部３６１は、操作部３２での操作により一部の画像範囲が処理対象として選択されると、モノクロ画像データに対して選択画像範囲内の入力輝度情報が分布する輝度レンジを認識し、出力輝度レンジ認識部３６２は、画像形成部４４で対応可能な出力輝度レンジを認識する（ステップＳ１〜Ｓ４）。輝度レンジ拡張部３６３は、上記選択画像範囲内の入力輝度レンジを表示装置３１で対応可能な出力輝度レンジの範囲内で拡張する（ステップＳ６）。
【０１０７】
そして、表示実行指示部３６５は、拡張後多階調モノクロ画像データに基づいて、表示装置３１に対して一部の画像範囲の輝度レンジが拡張された多階調モノクロ画像の表示を行う。
【０１０８】
このように、本実施例では、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができるのに加え、モニター等の表示装置３１上で多階調モノクロ画像を一部の画像範囲に着目して観察する際等に、その一部の画像範囲内の階調再現性を全体としてのバランスを保ちつつ確保することが可能となる。
【０１０９】
結果として、それまで画像処理装置３の表示装置３１でかろうじて検出することができた腫瘍等に対してもより明確に階調差を表すことができ、腫瘍等に対する正確な診断が行えるようになる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  画像システム
２  画像生成装置
３，３−１，３−２  ユーザー端末装置（画像処理装置）
４，４−１，４−２  画像形成装置（画像処理装置）
３１  表示装置（出力部）
４４  画像形成部（出力部）
４６２，３６１  入力輝度レンジ認識部
４６３，３６２  出力輝度レンジ認識部
４６４，３６３  輝度レンジ拡張部
４６５，３６４  ネガポジ反転部
４６８  印刷実行指示部
３６５  表示実行指示部
【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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【図１２】
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【図１３】
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