(57)【要約】【課題】画像に適した鮮鋭性調整処理を行う。【解決手段】まず、原画像内の注目画素における画像特性値Ａ１を算出する（ステップＳ１）。次に、原画像の注目画素に階調変換処理を施し（ステップＳ２）、階調変換処理後の注目画素における画像特性値Ａ２を算出する（ステップＳ３）。そして、原画像内の注目画素における画像特性値Ａ１と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値Ａ２とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出する（ステップＳ４）。算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて、階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す（ステップＳ５）。【選択図】図３
2006074573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像に階調変換処理を施す階調変換工程と、
前記原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、前記階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出工程と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
原画像内の注目画素に施す階調変換処理の階調変換量を算出する階調変換量算出工程と、
前記原画像内の注目画素における画像特性値と、前記算出された階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出工程と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像処理方法において、
前記注目画素における画像特性値は、前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の平均輝度であることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素値に基づいて前記注目画素における周波数成分を算出する周波数成分算出工程と、
前記算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、前記注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出工程と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載の画像処理方法において、
前記レベル算出工程では、前記鮮鋭性調整処理レベルとして、注目画素値と当該注目画素における低周波成分値との混合比率を算出し、
前記鮮鋭性調整工程では、前記注目画素値を前記算出された混合比率に基づいて更新することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の画像処理方法において、
前記周波数成分は前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の複数の画素値の平均値であり、
前記周波数成分算出工程では、高周波成分の算出時に求めた画像特性値を、より低周波の周波数成分の算出時に再利用することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項６に記載の画像処理方法において、
前記注目画素における周波数成分を算出する際に用いる注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素数は、２のべき乗であることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記周波数成分の算出は、色差成分に対して行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記鮮鋭性調整処理は、色差成分に対して行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
原画像に階調変換処理を施す階調変換手段と、
前記原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、前記階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出手段と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
原画像内の注目画素に施す階調変換処理の階調変換量を算出する階調変換量算出手段と、
前記原画像内の注目画素における画像特性値と、前記算出された階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出手段と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の画像処理装置において、
前記注目画素における画像特性値は、前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の平均輝度であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素値に基づいて前記注目画素における周波数成分を算出する周波数成分算出手段と、
前記算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、前記注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出手段と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像処理装置において、
前記レベル算出手段は、前記鮮鋭性調整処理レベルとして、注目画素値と当該注目画素における低周波成分値との混合比率を算出し、
前記鮮鋭性調整手段は、前記注目画素値を前記算出された混合比率に基づいて更新することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の画像処理装置において、
前記周波数成分は前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の複数の画素値の平均値であり、
前記周波数成分算出手段は、高周波成分の算出時に求めた画像特性値を、より低周波の周波数成分の算出時に再利用することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の画像処理装置において、
前記注目画素における周波数成分を算出する際に用いる注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素数は、２のべき乗であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記周波数成分の算出は、色差成分に対して行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１８】
請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記鮮鋭性調整処理は、色差成分に対して行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１９】
コンピュータに、
原画像に階調変換処理を施す階調変換機能と、
前記原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、前記階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出機能と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項２０】
コンピュータに、
原画像内の注目画素に施す階調変換処理の階調変換量を算出する階調変換量算出機能と、
前記原画像内の注目画素における画像特性値と、前記算出された階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出機能と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項２１】
請求項１９又は２０に記載のプログラムにおいて、
前記注目画素における画像特性値は、前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の平均輝度であることを特徴とするプログラム。
【請求項２２】
コンピュータに、
注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素値に基づいて前記注目画素における周波数成分を算出する周波数成分算出機能と、
前記算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、前記注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出機能と、
前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のプログラムにおいて、
前記レベル算出機能を実現させる際に、前記鮮鋭性調整処理レベルとして、注目画素値と当該注目画素における低周波成分値との混合比率を算出し、
前記鮮鋭性調整機能を実現させる際に、前記注目画素値を前記算出された混合比率に基づいて更新することを特徴とするプログラム。
【請求項２４】
請求項２２又は２３に記載のプログラムにおいて、
前記周波数成分は前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の複数の画素値の平均値であり、
前記周波数成分算出機能を実現させる際に、高周波成分の算出時に求めた画像特性値を、より低周波の周波数成分の算出時に再利用することを特徴とするプログラム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のプログラムにおいて、
前記注目画素における周波数成分を算出する際に用いる注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素数は、２のべき乗であることを特徴とするプログラム。
【請求項２６】
請求項２２〜２５のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
前記周波数成分の算出は、色差成分に対して行うことを特徴とするプログラム。
【請求項２７】
請求項１９〜２６のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
前記鮮鋭性調整処理は、色差成分に対して行うことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法、画像処理装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
銀塩フィルムをフィルムスキャナで読み取った画像情報、あるいは、デジタルスチルカメラで撮影して取得された画像情報に対して、適宜画像処理を施し、プリント出力したり、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）等の各種記録メディアに出力したりする技術が普及している。
【０００３】
さまざまな状況で撮影される機会が増える中で、不十分な光量下での撮影（アンダー画像）も増加している。アンダー画像は暗く、コントラストも低いので、アンダー画像を最適な画像に仕上げるためには、輝度調整、コントラスト調整を含む階調変換を施す必要がある。しかし、大幅な階調変換を実施すると、原画像中のノイズ成分も同時に増加し、画質上好ましくない。
【０００４】
そこで、ノイズ成分を除去する方法として、元画像データの各画素値の空間フィルタ処理前後のデータ変化量に所定の上限値を設け、この上限値を超えない強度の画像処理を施す画像処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２６２０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の画像処理方法によれば、一定のノイズ低減効果が得られるものの、十分ではなかった。原画像に含まれるノイズと、自動又はマニュアルによる階調変換（色調、濃さ、階調）を施した後の画像に含まれるノイズは性質が異なり、階調変換処理前の画像情報を反映していないためである。
【０００６】
例えば、図１２に示すように、デジタルスチルカメラにより撮影されたアンダー画像を、適正露出画像と同程度に階調変換した場合、両者の明るさは略同じとなるが、画像に含まれるノイズ量は明らかにアンダー画像の方が多くなる。両者に同じ鮮鋭性調整処理を施しても、結果は大きく異なる。鮮鋭性調整処理とは、画像のシャープネスを上げる鮮鋭性強調処理や、ノイズ感を低減するノイズ抑制処理を指す。
【０００７】
また、アンダー画像と判定されたからといって、必ずノイズ抑制処理を必要とするわけではない。アンダー画像が階調変換されないまま出力されるのであれば、ノイズは視認困難であり、ノイズ抑制処理は不要である。
【０００８】
本発明は上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、画像処理方法において、原画像に階調変換処理を施す階調変換工程と、前記原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、前記階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出工程と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、画像処理方法において、原画像内の注目画素に施す階調変換処理の階調変換量を算出する階調変換量算出工程と、前記原画像内の注目画素における画像特性値と、前記算出された階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出工程と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像処理方法において、前記注目画素における画像特性値は、前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の平均輝度であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、画像処理方法において、注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素値に基づいて前記注目画素における周波数成分を算出する周波数成分算出工程と、前記算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、前記注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出工程と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像処理方法において、前記レベル算出工程では、前記鮮鋭性調整処理レベルとして、注目画素値と当該注目画素における低周波成分値との混合比率を算出し、前記鮮鋭性調整工程では、前記注目画素値を前記算出された混合比率に基づいて更新することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の画像処理方法において、前記周波数成分は前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の複数の画素値の平均値であり、前記周波数成分算出工程では、高周波成分の算出時に求めた画像特性値を、より低周波の周波数成分の算出時に再利用することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像処理方法において、前記注目画素における周波数成分を算出する際に用いる注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素数は、２のべき乗であることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載の画像処理方法において、前記周波数成分の算出は、色差成分に対して行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像処理方法において、前記鮮鋭性調整処理は、色差成分に対して行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、画像処理装置において、原画像に階調変換処理を施す階調変換手段と、前記原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、前記階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出手段と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、画像処理装置において、原画像内の注目画素に施す階調変換処理の階調変換量を算出する階調変換量算出手段と、前記原画像内の注目画素における画像特性値と、前記算出された階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出手段と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は１１に記載の画像処理装置において、前記注目画素における画像特性値は、前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の平均輝度であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、画像処理装置において、注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素値に基づいて前記注目画素における周波数成分を算出する周波数成分算出手段と、前記算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、前記注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出手段と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の画像処理装置において、前記レベル算出手段は、前記鮮鋭性調整処理レベルとして、注目画素値と当該注目画素における低周波成分値との混合比率を算出し、前記鮮鋭性調整手段は、前記注目画素値を前記算出された混合比率に基づいて更新することを特徴とする。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３又は１４に記載の画像処理装置において、前記周波数成分は前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の複数の画素値の平均値であり、前記周波数成分算出手段は、高周波成分の算出時に求めた画像特性値を、より低周波の周波数成分の算出時に再利用することを特徴とする。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の画像処理装置において、前記注目画素における周波数成分を算出する際に用いる注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素数は、２のべき乗であることを特徴とする。
【００２５】
請求項１７に記載の発明は、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記周波数成分の算出は、色差成分に対して行うことを特徴とする。
【００２６】
請求項１８に記載の発明は、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記鮮鋭性調整処理は、色差成分に対して行うことを特徴とする。
【００２７】
請求項１９に記載の発明は、コンピュータに、原画像に階調変換処理を施す階調変換機能と、前記原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、前記階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出機能と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整機能と、を実現させるためのプログラムである。
【００２８】
請求項２０に記載の発明は、コンピュータに、原画像内の注目画素に施す階調変換処理の階調変換量を算出する階調変換量算出機能と、前記原画像内の注目画素における画像特性値と、前記算出された階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出機能と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整機能と、を実現させるためのプログラムである。
【００２９】
請求項２１に記載の発明は、請求項１９又は２０に記載のプログラムにおいて、前記注目画素における画像特性値は、前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の平均輝度であることを特徴とする。
【００３０】
請求項２２に記載の発明は、コンピュータに、注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素値に基づいて前記注目画素における周波数成分を算出する周波数成分算出機能と、前記算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、前記注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するレベル算出機能と、前記算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて前記注目画素に鮮鋭性調整処理を施す鮮鋭性調整機能と、を実現させるためのプログラムである。
【００３１】
請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載のプログラムにおいて、前記レベル算出機能を実現させる際に、前記鮮鋭性調整処理レベルとして、注目画素値と当該注目画素における低周波成分値との混合比率を算出し、前記鮮鋭性調整機能を実現させる際に、前記注目画素値を前記算出された混合比率に基づいて更新することを特徴とする。
【００３２】
請求項２４に記載の発明は、請求項２２又は２３に記載のプログラムにおいて、前記周波数成分は前記注目画素及び／又は当該注目画素近傍の複数の画素値の平均値であり、前記周波数成分算出機能を実現させる際に、高周波成分の算出時に求めた画像特性値を、より低周波の周波数成分の算出時に再利用することを特徴とする。
【００３３】
請求項２５に記載の発明は、請求項２４に記載のプログラムにおいて、前記注目画素における周波数成分を算出する際に用いる注目画素及び／又は当該注目画素近傍の画素数は、２のべき乗であることを特徴とする。
【００３４】
請求項２６に記載の発明は、請求項２２〜２５のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、前記周波数成分の算出は、色差成分に対して行うことを特徴とする。
【００３５】
請求項２７に記載の発明は、請求項１９〜２６のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、前記鮮鋭性調整処理は、色差成分に対して行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
請求項１、１０、１９に記載の発明によれば、原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するので、階調変換処理により原画像がどのように変換されるかに応じて鮮鋭性調整処理レベルを変更することができる。したがって、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。
【００３７】
請求項２、１１、２０に記載の発明によれば、原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するので、階調変換処理により原画像がどのように変換されるかに応じて鮮鋭性調整処理レベルを変更することができる。したがって、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。
【００３８】
請求項３、１２、２１に記載の発明によれば、注目画素及び／又は注目画素近傍の平均輝度に基づいて、鮮鋭性調整処理レベルを適切かつ容易に算出することができる。
【００３９】
請求項４、１３、２２に記載の発明によれば、注目画素及び／又は注目画素近傍の画素値に基づいて注目画素における周波数成分を算出し、算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するので、画像中のエッジとノイズの判別が可能となり、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。
【００４０】
請求項５、１４、２３に記載の発明によれば、注目画素値と注目画素における低周波成分値との混合比率を算出し、注目画素値を算出された混合比率に基づいて更新するので、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。
【００４１】
請求項６、１５、２４に記載の発明によれば、周波数成分として注目画素及び／又は注目画素近傍の複数の画素値の平均値を用いることにより、簡易な手法で周波数成分を算出することができる。また、高周波成分の算出時に求めた画像特性値を、より低周波の周波数成分の算出時に再利用するので、同様の計算を重複して行う必要がなくなり、処理時間を短縮することができる。
【００４２】
請求項７、１６、２５に記載の発明によれば、注目画素における周波数成分を算出する際に用いる注目画素及び／又は注目画素近傍の画素数を２のべき乗とすることにより、処理の高速化が可能となり、処理時間を短縮することができる。
【００４３】
請求項８、１７、２６に記載の発明によれば、色差成分に対して画像中のエッジとノイズの判別が可能となり、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。
【００４４】
請求項９、１８、２７に記載の発明によれば、色差成分に対して鮮鋭性調整処理を行うので、色差ノイズの抑制が可能となり、鮮鋭性を失うことなく見た目のノイズ感を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図を参照して本発明の最良の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００４６】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態の画像処理装置１について説明する。
図１は、画像処理装置１の概観構成を示す斜視図である。
図１に示すように、画像処理装置１には、本体２の一側面に感光材料を装填するためのマガジン装填部３が設けられている。本体２の内側には、感光材料に露光する露光処理部４と、露光された感光材料を現像処理して乾燥し、プリントを作成するプリント作成部５が設けられている。作成されたプリントは、本体２の他側面に設けられたトレー６に排出される。
【００４７】
また、本体２の上部には、表示装置としてのＣＲＴ（Cathode Ray Tube）８、透過原稿を読み込む装置である透過原稿入力装置９、反射原稿入力装置１０、操作部１１が備えられている。さらに、本体２には、各種デジタル記録媒体に記録された画像情報を読み取り可能な画像読込部１４、各種デジタル記録媒体に画像信号を書き込み（出力）可能な画像書込部１５が備えられている。また、本体２の内部には、これらの各部を集中制御する制御部７が備えられている。
【００４８】
画像読込部１４には、ＰＣカード用アダプタ１４ａ、フロッピー（登録商標）ディスク用アダプタ１４ｂが備えられ、ＰＣカード１３ａやフロッピーディスク１３ｂが差し込み可能になっている。ＰＣカード１３ａやフロッピーディスク１３ｂには、例えば、デジタルカメラで撮像された複数の画像データが記録されている。その他、画像データを有する記録媒体としては、マルチメディアカード、メモリースティック、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等が挙げられる。
【００４９】
画像書込部１５には、フロッピーディスク用アダプタ１５ａ、ＭＯ用アダプタ１５ｂ、光ディスク用アダプタ１５ｃが備えられ、各々、フロッピーディスク１６ａ、ＭＯ１６ｂ、光ディスク１６ｃが差し込み可能になっており、画像情報を画像記録メディアに書き込むことができるようになっている。光ディスク１６ｃとしては、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ-Recordable）等がある。
【００５０】
なお、図１では、操作部１１、ＣＲＴ８、透過原稿入力装置９、反射原稿入力装置１０、画像読込部１４が、本体２に一体的に備えられた構造となっているが、これらのいずれか１つ以上を別体として設けるようにしてもよい。
【００５１】
なお、図１に示した画像処理装置１では、感光材料に露光して現像してプリントを作成するものが例示されているが、プリント作成方式はこれに限定されず、例えば、インクジェット方式、電子写真方式、感熱方式、昇華方式等の方式を用いてもよい。
【００５２】
図２は、画像処理装置１の内部構成を示すブロック図である。画像処理装置１は、図２に示すように、制御部７、露光処理部４、プリント作成部５、ＣＲＴ８、透過原稿入力装置９、反射原稿入力装置１０、操作部１１、画像読込部１４、画像書込部１５、データ蓄積手段１７から構成される。
【００５３】
制御部７は、マイクロコンピュータにより構成され、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部（図示略）に記憶されている画像処理プログラム等の各種制御プログラムと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（図示略）との協働により、画像処理装置１を構成する各部の動作を統括的に制御する。
【００５４】
制御部７は、画像処理部７０を有し、操作部１１からの入力信号（指令情報）に基づいて、透過原稿入力装置９や反射原稿入力装置１０により取得した画像データ、画像読込部１４から読み込まれた画像データに対して、画像処理を施して出力用画像データ生成し、露光処理部４に出力する。また、画像処理部７０は、画像処理された画像データに対して出力形態に応じた変換処理を施して出力する。出力先としては、ＣＲＴ８、画像書込部１５等がある。
【００５５】
具体的に、画像処理部７０は、画像データに階調変換処理を施す。また、画像処理部７０は、原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出し、算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す。すなわち、画像処理部７０は、階調変換手段、レベル算出手段及び鮮鋭性調整手段としての機能を有する。注目画素における画像特性値とは、注目画素及び／又は注目画素近傍の画素値の平均、分散、標準偏差、加算値、周波数成分等、注目画素及び／又は注目画素近傍の画素値から算出された値をいう。
【００５６】
露光処理部４は、感光材料に画像の露光を行い、この感光材料をプリント作成部５に出力する。プリント作成部５は、露光された感光材料を現像処理して乾燥し、プリントＰ１、Ｐ２、Ｐ３を作成する。プリントＰ１は、サービスサイズ、ハイビジョンサイズ、パノラマサイズ等のプリントであり、プリントＰ２は、Ａ４サイズのプリントであり、プリントＰ３は、名刺サイズのプリントである。
【００５７】
透過原稿入力装置９は、アナログカメラＣ１により撮像された現像済みのネガフィルムＦやリバーサルフィルム等の透過原稿に記録された画像を読み取る。
【００５８】
反射原稿入力装置１０は、図示しないフラットベッドスキャナにより、プリントＰ（写真プリント、書画、各種の印刷物）に形成された画像を読み取る。
【００５９】
操作部１１は、情報入力手段１２を有する。情報入力手段１２は、例えば、タッチパネル等により構成されており、情報入力手段１２の押下信号を入力信号として制御部７に出力する。なお、操作部１１は、キーボードやマウス等を備えて構成するようにしてもよい。ＣＲＴ８は、制御部７から入力された表示制御信号に従って、画像データ等を表示する。
【００６０】
画像読込部１４は、ＰＣカード１３ａやフロッピーディスク１３ｂに記録されているデジタルカメラＣ２により撮像された画像データを読み出して制御部７に転送する。ＰＣカード用アダプタ１４ａとしては、例えばＰＣカードリーダやＰＣカードスロット等が用いられる。
【００６１】
画像書込部１５は、制御部７から入力される書込信号に従って、フロッピーディスク１６ａ、ＭＯ１６ｂ又は光ディスク１６ｃに、生成された画像データを書き込む。
【００６２】
データ蓄積手段１７は、ハードディスク等の記憶媒体により構成され、透過原稿入力装置９、反射原稿入力装置１０又は画像読込部１４から入力された画像データや、画像処理が施された処理後の画像データ等を記憶し、順次蓄積する。
【００６３】
次に、画像処理装置１における動作について説明する。
図３は、画像処理部７０により実行される第１の画像処理を説明するフローチャートである。図３に示す第１の画像処理は、１画素分の処理を示している。
【００６４】
図３に示すように、まず、原画像内の注目画素における画像特性値Ａ１が算出される（ステップＳ１）。画像特性値として注目画素の画像値を用いてもよいが、ノイズの影響を受ける場合があるため、ここでは、注目画素及び注目画素近傍の９画素の平均輝度値を用いる。画像信号を、輝度成分、色差成分で表現する方法としては、例えば、ＣＩＥ１９７６Ｌ*ｕ*ｖ*色空間、ＣＩＥ１９７６Ｌ*ａ*ｂ*色空間、ＹＣＣ色空間等がある。
【００６５】
次に、原画像の注目画素に階調変換処理が施される（ステップＳ２）。階調変換処理とは、画像のコントラストを変化させて硬調化、軟調化するコントラスト調整処理や、色味、明るさを調整する色濃度調整処理をいう。階調変換処理はＬＵＴ（Look Up Table）等を用いて行われる。ＲＧＢ色別に異なるＬＵＴを使用すれば、カラーバランスを変えることもできる。
【００６６】
次に、階調変換処理後の注目画素における画像特性値Ａ２が算出される（ステップＳ３）。そして、原画像内の注目画素における画像特性値Ａ１と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値Ａ２とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルが算出される（ステップＳ４）。
【００６７】
図４を参照して、鮮鋭性調整処理レベルとしてノイズ抑制強度を算出する方法を説明する。図４（ａ）に、原画像輝度Ｌ１から算出されるノイズ抑制強度ｆ（Ｌ１）、図４（ｂ）に、階調変換処理後の画像輝度Ｌ２から算出されるノイズ抑制強度ｇ（Ｌ２）を示す。原画像輝度Ｌ１が低いほどＳ／Ｎ比は低く、ノイズ抑制強度を上げる必要がある。逆に、階調変換画像輝度Ｌ２が低ければ、ノイズの視認が困難であるためノイズ抑制強度を弱くしてもよい。この例の場合、ｆ（Ｌ１）×ｇ（Ｌ２）の値が最終的なノイズ抑制強度となる。
【００６８】
一般に、画像低輝度領域には、フィルムの粒状成分や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の電気的ノイズが存在する。原画像に階調変換処理を実施することにより、低輝度領域にあったノイズが高輝度領域に移動し、見え難かったノイズが容易に視認可能となる。そこで、例えば、図４（ａ）及び（ｂ）において矢印で示した部分のように、暗い原画像が明るく変換された場合には、ノイズ抑制強度を強め、ノイズ成分を低減する。なお、鮮鋭性強調を弱めてもよく、実質的にノイズ感を低減すればよい。
【００６９】
次に、図３に示すように、算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて、階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理が施される（ステップＳ５）。例えば、算出されたノイズ抑制強度に基づいて、平滑化フィルタ等の強度(係数)を変化させ、ノイズ抑制が実施される。鮮鋭性調整処理は、色差成分のみに対して行われることとしてもよい。色差成分に対して鮮鋭性調整処理を行うことにより、色差ノイズの抑制が可能となり、鮮鋭性を失うことなく見た目のノイズ感を低減することができる。
以上で、第１の画像処理が終了する。
【００７０】
図５は、第１の画像処理の概念図である。
図５に示す階調変換ＬＵＴは、原画像を全体的に明るく変換する例を示している。原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出し、算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す。
【００７１】
第１の実施の形態の画像処理装置１によれば、原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換処理後の注目画素における画像特性値とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するので、階調変換処理により原画像がどのように変換されるかに応じて鮮鋭性調整処理レベルを変更することができる。したがって、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。ノイズの視認が困難である部分に対してはノイズ抑制を行わずにすむため、処理時間を短縮することができる。
【００７２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明を適用した第２の実施の形態を詳細に説明する。
第２の実施の形態における画像処理装置は、第１の実施の形態に示した画像処理装置１と同様の構成であるため、同一の構成部分については同一の符号を付し、その構成については図示及び説明を省略する。以下、第２の実施の形態に特徴的な構成及び処理について説明する。
【００７３】
画像処理部７０は、原画像内の注目画素に施す階調変換処理の階調変換量を算出し、原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出し、算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す。すなわち、画像処理部７０は、階調変換量算出手段、レベル算出手段及び鮮鋭性調整手段としての機能を有する。
【００７４】
図６は、画像処理部７０により実行される第２の画像処理を説明するフローチャートである。図６に示す第２の画像処理は、１画素分の処理を示している。
【００７５】
図６に示すように、まず、原画像内の注目画素における画像特性値Ａ３が算出される（ステップＳ１１）。画像特性値として、例えば、注目画素及び注目画素近傍の９画素の平均輝度値を用いる。
【００７６】
次に、原画像に施す階調変換処理に用いる階調変換ＬＵＴが参照される（ステップＳ１２）。階調変換ＬＵＴは、予め作成されているＬＵＴが参照されることとしてもよいし、原画像に応じて新たに作成されることとしてもよい。また、階調変換ＬＵＴは、原画像の明るさを解析することにより、どの程度明るくするかが自動的に判断されてもよいし、ユーザの好みにより、操作部１１からの指示に基づいて作成されてもよい。
【００７７】
そして、原画像内の注目画素の階調変換量が算出される（ステップＳ１３）。階調変換量とは、変換対象となる値の階調変換処理前後の変化量をいい、色濃度変更予定量やコントラスト変更予定量等が用いられる。
【００７８】
次に、原画像内の注目画素における画像特性値Ａ３と、注目画素の階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルが算出される（ステップＳ１４）。例えば、画像のコントラストを硬調化した場合、ノイズ成分も同時に拡大するため、コントラスト増加時には、ノイズ抑制処理を強める。また、画像特性値Ａ３を参照することにより、例えばＳ／Ｎ比の低い低輝度領域に対し、より強いノイズ抑制処理を実施する。
【００７９】
次に、原画像の注目画素に階調変換処理が施される（ステップＳ１５）。そして、算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて、階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理が施される（ステップＳ１６）。鮮鋭性調整処理は、色差成分に対してのみ行われることとしてもよい。
以上で、第２の画像処理が終了する。
【００８０】
図７は、第２の画像処理の概念図である。
図７に示す階調変換ＬＵＴは、原画像を全体的に明るく変換する例を示している。原画像内の注目画素に対し、どの程度の変換(明るさ、コントラスト)を行うか、すなわち階調変換量を階調変換ＬＵＴから算出する。そして、原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出し、算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて階調変換処理後の注目画素に鮮鋭性調整処理を施す。
【００８１】
第２の実施の形態の画像処理装置によれば、原画像内の注目画素における画像特性値と、階調変換量とに基づいて、階調変換処理後の注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するので、階調変換処理により原画像がどのように変換されるかに応じて鮮鋭性調整処理レベルを変更することができる。したがって、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。
【００８２】
なお、第２の画像処理において、階調変換処理は、階調変換処理に用いる階調変換ＬＵＴが確定してから鮮鋭性調整処理が行われるまでであれば、どこで行われることとしてもよい。
【００８３】
［第３の実施の形態］
次に、本発明を適用した第３の実施の形態を詳細に説明する。
第３の実施の形態における画像処理装置は、第１の実施の形態に示した画像処理装置１と同様の構成であるため、同一の構成部分については同一の符号を付し、その構成については図示及び説明を省略する。以下、第３の実施の形態に特徴的な構成及び処理について説明する。
【００８４】
画像処理部７０は、注目画素及び注目画素近傍の画素値に基づいて注目画素における周波数成分を算出し、算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出し、算出された鮮鋭性調整処理レベルに基づいて注目画素に鮮鋭性調整処理を施す。すなわち、画像処理部７０は、周波数成分算出手段、レベル算出手段及び鮮鋭性調整手段としての機能を有する。
【００８５】
図８は、画像処理部７０により実行される第３の画像処理を説明するフローチャートである。図８に示す第３の画像処理は、１画素分の処理を示している。
【００８６】
図８に示すように、まず、注目画素及び注目画素近傍の画素値に基づいて、注目画素における周波数成分が算出される（ステップＳ２１）。周波数成分の算出方法は特に限定しないが、ここでは、注目画素及び注目画素近傍の複数の画素値の平均値を用いる。また、画素値として用いる値は、各画素の色濃度であってもよいし、輝度成分、色差成分であってもよい。
【００８７】
図９を参照して、注目画素における周波数成分算出処理を説明する。
図９に示すように、注目画素及び注目画素近傍の領域１にある画素値が加算され、Total１が算出される（ステップＳ３１）。Total１はメモリ上に保存される。そして、次式に示すように、Total１と領域１の画素数Pixel１から領域１の画素値の平均値Ave１が算出される（ステップＳ３２）。
Ave１ ＝ Total１ ／ Pixel１
領域１における画素値の平均値Ave１は、注目画素における高周波成分に相当する。
【００８８】
次に、注目画素及び注目画素近傍の領域２（ただし、領域１は領域２に含まれる。）内であって、領域１以外の画素値が加算され、Tmp２が算出される（ステップＳ３３）。そして、このTmp２とメモリに保存されているTotal１から注目画素及び注目画素近傍の領域２にある画素値の加算値Total２が算出される（ステップＳ３４）。
Total２ ＝ Total１ ＋ Tmp２
【００８９】
次に、次式に示すように、Total２と領域２の画素数Pixel２から領域２の画素値の平均値Ave２が算出される（ステップＳ３５）。
Ave２ ＝ Total２ ／ Pixel２
領域２における画素値の平均値Ave２は、高周波成分として算出された平均値Ave１より低周波成分に相当する。同様に、より低周波成分を算出する場合は、必要分だけ繰り返す。このように、低周波成分の算出時に、先に算出した値（Total１等）を再利用可能なため、加算計算に要する処理時間を短縮することができる。
【００９０】
図８に戻り、算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルが算出される（ステップＳ２２）。高周波成分と低周波成分の差が大きい場合は、被写体として本来存在するエッジである可能性が高く、ノイズ抑制は好ましくない。逆に、高周波成分と低周波成分の差が小さい場合は、ノイズ成分である可能性が高く、より強いノイズ抑制を行うことにより、ノイズ感を低減することができる。
【００９１】
具体的には、鮮鋭性調整処理レベルとして、ノイズ抑制強度が算出される。図１０に、高周波成分と低周波成分の差分値に対するノイズ抑制強度を示す。図１０に示すように、高周波成分と低周波成分の差分値が小さいほど、ノイズ抑制強度を強くする。
【００９２】
そして、算出された鮮鋭性調整処理レベル（ノイズ抑制強度）に基づいて、注目画素に鮮鋭性調整処理が施される（ステップＳ２３）。注目画素値OrgPに対して鮮鋭性調整処理を施すことにより得られる処理後注目画素値NewPは、低周波成分値をLowV、ノイズ抑制強度をα(１≧α≧０)として、次式で表される。
NewP = OrgP × (１−α) ＋ LowV × α
つまり、ここで、ノイズ抑制強度αは、注目画素値と当該注目画素における低周波成分値との混合比率を示しており、処理後注目画素値NewPは注目画素値OrgPと低周波成分値LowVを(１−α)：αの比率で加算した値である。
以上で、第３の画像処理が終了する。
【００９３】
第３の実施の形態の画像処理装置によれば、注目画素及び注目画素近傍の画素値に基づいて注目画素における周波数成分を算出し、算出された高周波成分と低周波成分の差分値に基づいて、注目画素に施す鮮鋭性調整処理の鮮鋭性調整処理レベルを算出するので、画像中のエッジとノイズの判別が可能となり、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。
【００９４】
また、周波数成分を算出する際に画素値として色差成分を用いることにより、画像中のエッジとノイズの判別が可能となり、画像に適した鮮鋭性調整処理を行うことができる。
【００９５】
また、周波数成分として注目画素及び注目画素近傍の複数の画素値の平均値を用いることにより、簡易な手法で周波数成分を算出することができる。また、高周波成分の算出時に求めた画像特性値を、より低周波の周波数成分の算出時に再利用するので、同様の計算を重複して行う必要がなくなり、処理時間を短縮することができる。
【００９６】
なお、周波数成分を算出する際には、注目画素及び／又は注目画素近傍の各領域内の画素を部分的に用いることとしてもよい。例えば、図１１（ａ）に示すように、注目画素を中心とした３×３の領域１に対して、四隅の４画素（斜線で示した画素）を用いて平均値を算出する。より低周波の周波数成分を算出する際には、図１１（ｂ）に示すように、注目画素を中心とした９×９の領域２に対して、斜線で示した１６画素を用いて平均値を算出する。さらに、より低周波の周波数成分を算出する際には、図１１（ｃ）に示すように、注目画素を中心とした１７×１７の領域３に対して、斜線で示した３２画素を用いて平均値を算出する。このように、周波数成分を算出する際に用いる注目画素及び／又は注目画素近傍の画素数を、２のべき乗とすることにより、除算処理を２進数のビットシフト演算に置き換えることができ、処理の高速化が可能となり、処理時間を短縮することができる。また、間引きを行うことにより、処理時間が短縮されるため、より低周波成分を算出することが可能となり、低周波ノイズの抽出や、低減が容易となる。
【００９７】
なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る好適な画像処理装置の例であり、これに限定されるものではない。画像処理装置を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の画像処理装置１の概観構成を示す斜視図である。
【図２】画像処理装置１の内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における第１の画像処理を説明するフローチャートである。
【図４】ノイズ抑制強度を算出する方法を説明するための図である。
【図５】第１の画像処理の概念図である。
【図６】第２の実施の形態における第２の画像処理を説明するフローチャートである。
【図７】第２の画像処理の概念図である。
【図８】第３の実施の形態における第３の画像処理を説明するフローチャートである。
【図９】周波数成分算出処理を説明するフローチャートである。
【図１０】高周波成分と低周波成分の差分値に対するノイズ抑制強度を示す図である。
【図１１】注目画素及び／又は注目画素近傍の各領域内の画素を部分的に用いて周波数成分を算出する例を説明するための図である。
【図１２】従来技術の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  画像処理装置
２  本体
３  マガジン装填部
４  露光処理部
５  プリント作成部
６  トレー
７  制御部
７０  画像処理部
８  ＣＲＴ
９  透過原稿入力装置
１０  反射原稿入力装置
１１  操作部
１２  情報入力手段
１４  画像読込部
１５  画像書込部
１７  データ蓄積手段
【図１】
2006074573.tif 000003
【図２】
2006074573.tif 000004
【図３】
2006074573.tif 000005
【図４】
2006074573.tif 000006
【図５】
2006074573.tif 000007
【図６】
2006074573.tif 000008
【図７】
2006074573.tif 000009
【図８】
2006074573.tif 000010
【図９】
2006074573.tif 000011
【図１０】
2006074573.tif 000012
【図１１】
2006074573.tif 000013
【図１２】
2006074573.tif 000014