(57)【要約】【課題】元データのヒストグラムを縮小しても特徴点を有効に抽出できるヒストグラム作成装置、および元データの階調を縮小しても良好な画質を獲得できる階調設定装置等を提供する。【解決手段】検索手段１０１は、元画像データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を特定する。ヒストグラム生成手段１０２は、検索手段１０１で特定された輝度の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成する。階調設定手段１０３は、検索手段１０１で特定された輝度の範囲を含むように新たな階調を設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
元データのヒストグラムを縮小して新たなヒストグラムを作成するヒストグラム作成装置において、
元データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を特定する検索手段と、
前記検索手段で特定されたデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、
を備えることを特徴とするヒストグラム作成装置。
【請求項２】
ヒストグラム生成手段は、前記データ値の間引きを行ったうえで前記新たなヒストグラムを生成することを特徴とする請求項１に記載のヒストグラム作成装置。
【請求項３】
元データの階調を縮小して新たな階調を設定する階調設定装置において、
元データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を特定する検索手段と、
前記検索手段で特定された輝度の範囲を含むように新たな階調を設定する階調設定手段と、
を備えることを特徴とする階調設定装置。
【請求項４】
前記階調設定手段は、前記輝度の間引きを行ったうえで前記新たな階調を設定することを特徴とする請求項３に記載の階調設定装置。
【請求項５】
元データのヒストグラムを縮小して新たなヒストグラムを作成するヒストグラム作成方法において、
元データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を特定するステップと、
前記範囲を特定するステップで特定されたデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するステップと、
を備えることを特徴とするヒストグラム作成方法。
【請求項６】
元データの階調を縮小して新たな階調を設定する階調設定方法において、
元データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を特定するステップと、
前記範囲を特定するステップで特定された輝度の範囲を含むように新たな階調を設定するステップと、
を備えることを特徴とする階調設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、元データのヒストグラムを縮小して新たなヒストグラムを作成するヒストグラム作成装置、および元データの階調を縮小して新たな階調を設定する階調設定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像処理において、元画像データの階調数が大きい場合には、画像処理あるいは画像の表示に際して階調数を維持することができないことが多い。このため、元画像データの輝度値を間引くことで階調数を落とし、画像処理あるいは画像表示を行うことになる。
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１３４７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
元画像データの輝度値が高輝度から低輝度の広い範囲にわたって存在するようなデータであれば、輝度を間引いても画像の特徴が失われることはない。しかし、アプリケーションによっては、元画像データの輝度値が狭い範囲に集中する場合がある。例えば、蛍光顕微鏡や共焦点顕微鏡などの画像のように、非常に暗い画像では、低輝度でしかも狭い輝度範囲にヒストグラムの山が集中する。図４は、狭い輝度範囲にヒストグラムの高い値が集中する場合を示している。このような画像の場合、輝度全体を均等に間引くと、例えば、矢印で示すピークの位置などの重要な情報を示す輝度領域での階調数が少なくなり、コントラストが低く重要な特徴部分が表現されない画像しか得られない。
【０００５】
本発明の目的は、元データのヒストグラムを縮小しても特徴点を有効に抽出できるヒストグラム作成装置、および元データの階調を縮小しても良好な画質を獲得できる階調設定装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヒストグラム作成装置は、元データのヒストグラムを縮小して新たなヒストグラムを作成するヒストグラム作成装置において、元データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を特定する検索手段と、前記検索手段で特定されたデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、を備えることを特徴とする。
このヒストグラム作成装置によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するので、元データの特徴点を有効に抽出できる。
【０００７】
ヒストグラム生成手段は、前記データ値の間引きを行ったうえで前記新たなヒストグラムを生成してもよい。
【０００８】
本発明の階調設定装置は、元データの階調を縮小して新たな階調を設定する階調設定装置において、元データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を特定する検索手段と、前記検索手段で特定された輝度の範囲を含むように新たな階調を設定する階調設定手段と、を備えることを特徴とする。
この階調設定装置によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を含むように新たな階調を設定するので、元データの階調を縮小しても良好な画質を獲得できる。
【０００９】
前記階調設定手段は、前記輝度の間引きを行ったうえで前記新たな階調を設定してもよい。
【００１０】
本発明のヒストグラム作成方法は、元データのヒストグラムを縮小して新たなヒストグラムを作成するヒストグラム作成方法において、元データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を特定するステップと、前記範囲を特定するステップで特定されたデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するステップと、を備えることを特徴とする。
このヒストグラム作成方法によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するので、元データの特徴点を有効に抽出できる。
【００１１】
本発明の階調設定方法は、元データの階調を縮小して新たな階調を設定する階調設定方法において、元データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を特定するステップと、前記範囲を特定するステップで特定された輝度の範囲を含むように新たな階調を設定するステップと、を備えることを特徴とする。
この階調設定方法によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を含むように新たな階調を設定するので、元データの階調を縮小しても良好な画質を獲得できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヒストグラム作成装置によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するので、元データの特徴点を有効に抽出できる。
【００１３】
本発明の階調設定装置によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を含むように新たな階調を設定するので、元データの階調を縮小しても良好な画質を獲得できる。
【００１４】
本発明のヒストグラム作成方法によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するので、元データの特徴点を有効に抽出できる。
【００１５】
本発明の階調設定方法によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を含むように新たな階調を設定するので、元データの階調を縮小しても良好な画質を獲得できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１〜図３を参照して、本発明によるヒストグラム作成装置の一実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態のヒストグラム作成装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のヒストグラム作成装置は、元画像データのヒストグラムを検索することで、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を特定する検索手段１０１と、検索手段１０１で特定された輝度の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段１０２と、検索手段１０１で特定された輝度の範囲を含むように新たな階調を設定する階調設定手段１０３と、を備える。
【００１９】
図２は、本実施形態のヒストグラム作成装置の動作を示すフローチャートである。
【００２０】
図２のステップＳ１では、元画像データのすべての階調（例えば、１４ビット、１６３８４階調）のヒストグラムデータを作成する。
【００２１】
次に、ステップＳ２では、検索対象の輝度を元画像データの最小輝度に設定する。
【００２２】
次にステップＳ３では、検索手段１０１により、前記ヒストグラムデータから検索対象である現在の輝度についてヒストグラム値を求めるとともに、このヒストグラム値が予め定められた設定値以上か否か判断する。この判断が否定されればステップＳ４へ進み、判断が否定されればステップＳ５へ進む。
【００２３】
ステップＳ４では、検索対象の輝度を１段階大きな次の輝度に設定し、ステップＳ３へ戻る。
【００２４】
一方、ステップＳ５では、新たなヒストグラムの最小輝度Ｘ１を現在の輝度に設定し、ステップＳ２Ａへ進む。
【００２５】
次に、ステップＳ２Ａでは、検索対象の輝度を元画像データの最大輝度に設定する。
【００２６】
次にステップＳ３Ａでは、検索手段１０１により、前記ヒストグラムデータから検索対象である現在の輝度についてヒストグラム値を求めるとともに、このヒストグラム値が予め定められた設定値以上か否か判断する。この判断が否定されればステップＳ４Ａへ進み、判断が否定されればステップＳ５Ａへ進む。
【００２７】
ステップＳ４Ａでは、検索対象の輝度を１段階小さな輝度に設定し、ステップＳ３Ａへ戻る。
【００２８】
一方、ステップＳ５Ａでは、新たなヒストグラムの最大輝度Ｘ２を現在の輝度に設定し、ステップＳ６へ進む。
【００２９】
ステップＳ６では、ヒストグラム生成手段１０２によって、最小輝度Ｘ１から最大輝度Ｘ２までの輝度分布を示すヒストグラムを生成する。この場合、最小輝度Ｘ１から最大輝度Ｘ２までの階調数が新たなヒストグラムの階調数を越えている場合には、輝度を適宜間引きして、新たなヒストグラムを生成する。
【００３０】
次に、ステップＳ７では、階調設定手段１０３により、作成されたヒストグラムを用いて、元画像データの階調と新たな画像データの階調を対応付けるルックアップテーブルが作成される。ルックアップテーブルにより、元画像データの輝度は、新たなヒストグラムの最小輝度Ｘ１から最大輝度Ｘ２までのいずれかの輝度に対応付けられることになる。最小輝度Ｘ１未満の輝度および最大輝度Ｘ２を超える輝度については、階調が与えられる範囲から切り落とされる。
【００３１】
図３は、新たなヒストグラムの作成および階調を設定する手順を示す図である。
【００３２】
図３（ａ）は、元画像データのヒストグラムを示している。この例では、元画像データのデータ値（輝度）として最小輝度から最大輝度まで分布する輝度分布の中で、矢印で示すピークが認められる。
【００３３】
図３（ｂ）は、最小輝度Ｘ１を定めるステップＳ２〜ステップＳ５の処理、および最大輝度Ｘ２を定めるステップＳＡ２〜ステップＳＡ５の処理手順を示している。図３（ｂ）に示すように、ヒストグラム値が設定値に到達する最小の輝度として最小輝度Ｘ１が、ヒストグラム値が設定値に到達する最大の輝度として最大輝度Ｘ２が、それぞれ抽出される。
【００３４】
図３（ｃ）は、新たに作成されるヒストグラムを示している。図３（ｃ）に示すように、新たに作成されるヒストグラムは、最小輝度Ｘ１から最大輝度Ｘ２までの輝度分布を詳細に示しており、矢印で示すピークは失われない。
【００３５】
以上のように、本実施形態のヒストグラム作成装置によれば、予め定められた設定値以上のヒストグラム値をもつ輝度の範囲を抽出してヒストグラムを作成しているので、ヒストグラム上のピーク等の特徴を見失うことがない。また、予め定められた設定値以上のヒストグラム値をもつ輝度の範囲に、新たに最小輝度Ｘ１〜最大輝度Ｘ２の階調を割り当てるため、画像の特徴を表わす重要な輝度の範囲に十分な階調数を与えることができ、コントラストの良好な画像を得ることができる。
【００３６】
上記実施形態では、輝度の切り落とし処理を最小値の側および最大値の側でのみ行っているが、ヒストグラム値が所定値に到達しない輝度の範囲をさらに広く切り落とした上で、ヒストグラムを作成し、あるいは階調を設定してもよい。
【００３７】
また、輝度の切り落としを行う輝度範囲を決めるアルゴリズムは上記実施形態に限定されることなく、適宜、定めることができる。例えば、ヒストグラム値が所定値に到達しない輝度がある程度連続的に出現する範囲についてのみ、切り落とし処理の対象としてもよい。
【００３８】
また、新たなヒストグラムを作成する際に輝度範囲を選定する基準となる上記設定値を定めるにあたり、元画像データに基づいて設定値を計算して定めてもよい。設定値を適切に定めることにより、ヒストグラムの作成や階調の設定に必要な輝度の範囲を、より精度よく抽出することが可能となる。
【００３９】
以上説明したように、本発明のヒストグラム作成装置およびヒストグラム作成方法によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとるデータ値の範囲を含むように新たなヒストグラムを生成するので、元データの特徴点を有効に抽出できる。また、本発明の階調設定装置および階調設定方法によれば、ヒストグラム値が所定値以上をとる輝度の範囲を含むように新たな階調を設定するので、元データの階調を縮小しても良好な画質を獲得できる。
【００４０】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、元データのヒストグラムを縮小して新たなヒストグラムを作成するヒストグラム作成装置および元データの階調を縮小して新たな階調を設定する階調設定装置等に対し、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施形態のヒストグラム作成装置の構成を示すブロック図。
【図２】ヒストグラム作成装置の動作を示すフローチャート。
【図３】新たなヒストグラムの作成および階調を設定する手順を示す図であり、（ａ）は、元画像データのヒストグラムを示す図、（ｂ）は、最小輝度Ｘ１および最大輝度Ｘ２を定める処理手順を示す図、（ｃ）は、新たに作成されるヒストグラムを示す図。
【図４】輝度全体を均等に間引く方法を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１０１  検索手段
１０２  ヒストグラム生成手段
１０３  階調設定手段
【図１】
2008287605.tif 000003
【図２】
2008287605.tif 000004
【図３】
2008287605.tif 000005
【図４】
2008287605.tif 000006