(57)【要約】【課題】投影法による画像縮小時に、元画像の情報が欠落せず、変換画像がぼやけない画像処理方法およびその装置を提供する【解決手段】元画素領域に対して縮小された変換画素領域を投影する変換画素領域投影部１４と、投影法による変換画素の濃度値を演算する変換画素元濃度値演算部１７と、元画素が配置される各分割領域中における最大濃度値および最小濃度値を検出する最大／最小濃度値検出部２１と、最大濃度値と変換画素濃度値との差分値、および、最小濃度値と変換画素濃度値との差分値を演算する各差分値演算部２４と、各差分値を比較し、小さい値の側を判断する各差分比較／小値側判断部２５と、変換画素の濃度値を、差分が小さい側の最大濃度値あるいは最小濃度値に補正する変換画素濃度値補正部２３を備える。【選択図】        図１
2004246564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力する画像を縮小する時に元画素を投影法により変換して変換画素を求める画像処理方法であって、
投影法により変換画素の元濃度値を演算するステップと、
変換画素が投影された元画素の各分割領域中から最大濃度値および最小濃度値を検出するステップと、
前記元濃度値が、前記最大濃度値および前記最小濃度値間の中心値よりも、前記最大濃度値あるいは前記最小濃度値の何れか一方の側の値に近い場合に、前記元濃度値をその近い側の値に近づけるか、あるいは、一致させて補正濃度値を得る式に、前記各濃度値を代入して補正濃度値を演算するステップと、
変換画素の元濃度値を前記補正濃度値に補正するステップ
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記元濃度値と前記最大濃度値との差分値、および、前記元濃度値と前記最小濃度値との差分値を演算するステップと、
前記各差分値を比較して差が小さい値の側の濃度値を選択するステップと、
前記補正濃度値に対して、前記差が小さい側の濃度値の側にエッジ強調処理を実施するステップ
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
入力する画像を縮小する時に元画素を投影法により変換して変換画素を求める画像処理方法であって、
投影法により変換画素の元濃度値を演算するステップと、
変換画素が投影された元画素の各分割領域中から最大濃度値および最小濃度値を検出するステップと、
前記最大濃度値と前記最小濃度値の制限値内で変換画素の元濃度値に対してエッジ強調処理を実施するステップ
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
入力する画像信号における元画素の配置された領域に対して縮小された変換画素の領域を投影する変換画素領域投影部と、
投影法により縮小される変換画素の濃度値を演算する変換画素元濃度値演算部とを少なくとも備える画像処理装置であって、さらに、
元画素が配置される各分割領域中における最大濃度値および最小濃度値を検出する最大／最小濃度値検出部と、
前記元濃度値が、前記最大濃度値および前記最小濃度値間の中心値よりも、前記最大濃度値あるいは前記最小濃度値の何れか一方の側の値に近い場合に、前記元濃度値をその近い側の値に近づけるか、あるいは、一致させて補正濃度値を得る式に、前記各濃度値を代入して補正濃度値を演算する補正濃度値演算部と、
変換画素の元濃度値を前記補正濃度値に補正する変換画素濃度値補正部
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記最大濃度値と変換画素の元濃度値との差分値、および、最小濃度値と変換画素の元濃度値との差分値を演算する各差分値演算部と、
前記各差分値を比較し、小さい値の側を判断する各差分比較／小値側判断部と、
前記補正濃度値に対して、前記差分値が小さい側の濃度値の側にエッジ強調処理を実施するエッジ強調処理部
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
入力する画像信号における元画素の配置された領域に対して縮小された変換画素の領域を投影する変換画素領域投影部と、
投影法により縮小される変換画素の濃度値を演算する変換画素元濃度値演算部とを少なくとも備える画像処理装置であって、さらに、
元画素が配置される各分割領域中における最大濃度値および最小濃度値を検出する最大／最小濃度値検出部と、
前記最大濃度値と前記最小濃度値の制限値内で各変換画素の元濃度値に対してエッジ強調処理を実施する濃度制限値内エッジ強調処理部
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、元画像から縮小した変換画像を生成する際に、元画素に対応するように変換画素を投影させて、元画素の近傍の画素の濃度から変換画素の濃度を決定する投影法による画像処理方法に関し、特に、投影法による変換画素の補正方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
元画像から縮小した変換画像を得る処理方法の一つとして知られる投影法では、変換画像の画素濃度を得るための演算処理時に、元画素の濃度に対する一種の平均化処理が実施されることから、元画像中に存在する白背景内での細い黒線や黒背景内の細い白線の如き高周波成分についての濃度が反映されず、変換画像では情報が欠落するという問題があった。その問題を防止するために、元画素と近傍画素との濃度差により高周波成分の存在を検知すると共に、縮小で間引かれる元画素を検知して、間引かれる元画素に高周波成分が存在する場合には、変換画素の濃度を面積比率による重み付け係数で補正する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２４２３８４号公報（第１〜２ページ、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の画像縮小処理方法の変換画素の濃度の補正では、その補正方法が面積比率による重み付けによるものであるため、細い線の情報の欠落などの、特定の条件での情報の欠落に対してはある程度の改善は可能であると考えられるが、面積比率による一種の平均化処理が残ることから、若干の情報の欠落が残るという問題があった。また、同様の理由から、縮小処理により変換画像がぼやけるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、投影法による画像縮小時に、元画像の情報が欠落せず、変換画像がぼやけない画像処理方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る画像処理方法は、入力する画像を縮小する時に元画素を投影法により変換して変換画素を求める画像処理方法であって、
投影法により変換画素の元濃度値を演算するステップと、
変換画素が投影された元画素の各分割領域中から最大濃度値および最小濃度値を検出するステップと、
元濃度値が、最大濃度値および最小濃度値間の中心値よりも、最大濃度値あるいは最小濃度値の何れか一方の側の値に近い場合に、元濃度値をその近い側の値に近づけるか、あるいは、一致させて補正濃度値を得る式に、各濃度値を代入して補正濃度値を演算するステップと、
変換画素の元濃度値を補正濃度値に補正するステップ
を有する。
【０００７】
また、本発明に係る画像処理装置は、入力する画像信号における元画素の配置された領域に対して縮小された変換画素の領域を投影する変換画素領域投影部と、
投影法により縮小される変換画素の濃度値を演算する変換画素元濃度値演算部とを少なくとも備える画像処理装置であって、さらに、
元画素が配置される各分割領域中における最大濃度値および最小濃度値を検出する最大／最小濃度値検出部と、
元濃度値が、最大濃度値および最小濃度値間の中心値よりも、最大濃度値あるいは最小濃度値の何れか一方の側の値に近い場合に、元濃度値をその近い側の値に近づけるか、あるいは、一致させて補正濃度値を得る式に、各濃度値を代入して補正濃度値を演算する補正濃度値演算部と、
変換画素の元濃度値を補正濃度値に補正する変換画素濃度値補正部
を備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の画像処理装置における主要部の構成の一例を示すブロック図である。
【００１０】
同図において、変換画素元濃度演算手段１は、上述した投影法により変換画素における補正前の元画素濃度値ＶＭを演算する手段である。変換画素濃度補正手段２は、変換画素元濃度演算手段１から出力される変換画素の元濃度値ＶＭに対し、元画像における各元画素毎の分割領域（以下、単に分割領域と記載）毎の最大濃度値および最小濃度値に基づく補正を実施する変換画素濃度補正手段である。
【００１１】
変換画素元濃度演算手段１内では、元画素領域検出部１１は、元画像信号（元画素の信号）入力から元画素の配置される領域を検出する。元画素領域分割部１２は、元画素領域検出部１１で検出された元画素領域を画素毎の領域に分割して分割領域を設定する。変換画素領域演算部１３では、図示しない制御手段等から指示された縮小率に基づき縮小された画像の変換画素について、投影法により元画像領域に投影させる領域を演算する。変換画素領域投影部１４は、分割領域が設定された元画素領域に、変換画素領域演算部１３で演算された変換画素領域を投影させる。変換画素領域検出部１５は、分割領域が設定された元画素領域に投影された変換画素領域が重なった分割領域を検出する。分割領域面積比率演算部１６は、変換画素領域が重なった各分割領域の面積比率を演算する。変換画素元濃度値演算部１７は、各分割領域における各元画素の濃度値および面積比率から変換画素についての補正前の元濃度値ＶＭを演算する。
【００１２】
変換画素濃度補正手段２内では、最大／最小濃度値検出部２１は、投影された変換画素領域と重なる各元画素分割領域中から最大濃度値ＶＭＡＸ及び最小濃度値ＶＭＩＮを検出する。補正濃度値演算部２２は、変換画素元濃度値演算部１７から入力する変換画素の元濃度値ＶＭと、最大／最小濃度値検出部２１から入力する最大濃度値ＶＭＡＸ及び最小濃度値ＶＭＩＮとを後述する所定の式（２）に代入して補正濃度値を演算する。変換画素濃度値補正部２３では、変換画素元濃度値演算部１７から入力する補正前の元濃度値ＶＭを、補正濃度値演算部２２から入力する補正濃度値ＶＱに補正して出力する。
【００１３】
図２は、図１の画像処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【００１４】
変換画素元濃度演算手段１に元画像（元画素）信号が入力されると、元画素領域検出部１１で入力信号から元画素領域が検出され、元画素領域分割部１２では、元画素領域について、さらに元画素毎に各々分割領域を設定する（Ｓ１）。変換画素領域演算部１３では、不図示の制御部等により指示された縮小率で縮小された画像の変換画素について、元画素領域に投影するための変換画素領域を演算する（Ｓ２）。変換画素領域投影部１４では、分割領域が設定された元画素領域に対して変換画素領域を投影する。すなわち、変換画素領域投影部１４では、入力する画像信号における元画素の配置された領域に対して、縮小された変換画素の領域が投影されることになる（Ｓ３）。
【００１５】
分割領域検出部１５では、投影された変換画素領域と重なる各元画素の分割領域を検出する（Ｓ４）。分割領域面積比率演算部１６では、変換画素領域と重なる各元画素の分割領域毎に重なった面積比率を演算する（Ｓ６）。
【００１６】
ここで、上記した元画素領域、分割領域、変換画素領域、および、重なった面積比率について図を用いて説明する。
【００１７】
図３は、図１の画像処理装置において、元画像に対する変換画像の縮小比率が１／２．５倍である場合の、元画素領域と各分割領域の関係、及び、各分割領域と変換画素領域の関係を示す図である。
【００１８】
同図において、点線で区切られた大きい四辺形で示される元画素領域３０は、各元画素Ａ〜Ｉ毎に分割され、分割領域３１〜３９（図中では点線で区切られた小さい四辺形領域）が設定される。ここに、縮小された画像の変換画素の領域が、縮小比率の逆数倍に拡大されて投影される。ここでは縮小比率が１／２．５倍であるので、変換画素領域４０は、元画素の分割領域の大きさの２．５倍の領域として投影されている。
【００１９】
元画素Ａの分割領域３１には、変換画素領域４０は一部分のみ（１／４）が重なっている。重なり領域面積をＷＡとする。元画素Ｂの分割領域３２には、変換画素領域４０は一部分のみ（１／２）が重なっている。重なり領域面積をＷＢとする。同様にして、各元画素Ｄ〜Ｉの分割領域３１〜３９に対する重なり領域面積ＷＤ〜ＷＩとする。これらの重なり領域面積ＷＡ〜ＷＩを、各元画素の分割領域毎の面積比率を演算する場合に用いる。
【００２０】
次に、変換画素元濃度値演算部１７で、分割領域の各濃度値から変換画素の元濃度値を算出する方法について、図３を参照して説明する。
【００２１】
変換画素の元濃度値は、図３の変換画素４０に少なくとも一部が重なる分割領域３１〜３９（元画素Ａ〜Ｉに対応）の元画素Ａ〜Ｉの各濃度値を、各分割領域３１〜３９に投影された変換画素４０の重なり領域の各面積ＷＤ〜ＷＩに比例するように各元画素Ａ〜Ｉの濃度値に係数をかけて加算することにより算出する。
【００２２】
本実施の形態では、投影法による元濃度値ＶＭは、以下の数式（１）により求めることができる。
【数１】
2004246564.tif 000003
ただし、ＷＡ〜ＷＩは、各々の元画素Ａ〜Ｉの分割領域に含まれる部分の面積を示す。また、ＶＡ〜ＶＩは、各々の元画素Ａ〜Ｉの濃度値を示す。
【００２３】
ここで、図２のフローチャートに戻り、上記したステップＳ６で変換画素領域と重なった各分割領域の面積比率が演算されると、変換画素元濃度値演算部１７では、各分割領域に対応する元画素の濃度値と、各分割領域の面積比率とから投影法により縮小される変換画素の濃度値ＶＭを演算する（Ｓ７）。
【００２４】
一方、変換画素濃度補正手段２内の最大／最小濃度値検出部２１では、ステップＳ３で投影された変換画素領域と少なくとも一部が重なる分類領域中の各画素から最大と最小の極値となる濃度値のもの、すなわち、元画素Ａ〜Ｉの濃度値の最大濃度値ＶＭＡＸ及び最小濃度値ＶＭＩＮを検出する（Ｓ５）。続いて、補正濃度値演算部２２では、ステップＳ７で得られた変換画素の元濃度値と、ステップＳ５で得られた最大／最小の画素の各濃度値とを、後述する式（２）に代入して補正濃度値ＶＱを演算する（Ｓ８）。
【００２５】
変換画素濃度値補正部２３では、入力する補正濃度値ＶＱ値に基づき、濃度値ＶＭを補正して出力する（Ｓ９）。
【００２６】
次に、補正濃度値演算部２２における換画素補正濃度値ＶＱの演算の方法を示す。
【００２７】
本実施の形態では、変換画素補正濃度値ＶＱは、以下の数式（２）により求めることができる。式（２）は、元濃度値が最大濃度値および最小濃度値の中心値よりも最大濃度値あるいは最小濃度値の何れか一方の側の値に近い場合に、元濃度値をその近い側の値に近づけるか、あるいは、一致させて補正濃度値を得る式である。
【数２】
2004246564.tif 000004
ただし、ｎの値は３である。
【００２８】
この数式（２）から、変換画素補正濃度値ＶＱの値は、元濃度値ＶＭの値が最小濃度値ＶＭＩＮと比較して最大濃度値ＶＭＡＸに近い場合は、最大濃度値ＶＭＡＸと元濃度値ＶＭの間の値になり、元濃度値ＶＭの値が最大濃度値ＶＭＡＸと比較して最小濃度値ＶＭＩＮに近い場合は、最小濃度値ＶＭＩＮと元濃度値ＶＭの間の値となる。
【００２９】
図４は、上記した数式（２）に基づき、最小濃度値ＶＭＩＮの値を１００、最大濃度値ＶＭＡＸの値を２００と仮に想定した場合の元濃度値ＶＭと、変換画素の補正濃度値ＶＱの関係を示す図である。
【００３０】
同図では、元濃度値ＶＭが最大濃度値ＶＭＡＸ側に近い値の場合、変換画素補正濃度値ＶＱは、より最大補正濃度値ＶＱＭＡＸに近い値となり、逆に、元濃度値ＶＭが最大濃度値ＶＭＩＮ側に近い値の場合、変換画素補正濃度値ＶＱは、より最大補正濃度値ＶＱＭＩＮに近い値となっている。具体的な数値としては、例えば、元濃度値ＶＭが１７０の場合、変換画素補正濃度値ＶＱは１９３である。上記した図４及び具体的な数字から、元濃度値ＶＭが、最大濃度値ＶＭＡＸと最小濃度値ＶＭＩＮのちょうど中間位置の近辺以外では、最大濃度値ＶＭＡＸもしくは最小濃度値ＶＭＩＮに近い値になることがわかる。
【００３１】
このように本実施の形態の補正方法によれば、従来の投影法の欠点である、複数の元画素の濃度値に対して一種の平均を演算することにより、必然的に、各元画素の濃度値の最大値、最小値などの極値が、変換後の濃度値に十分に反映されないという問題点を是正する効果を有することがわかる。すなわち、投影法の一種の平均化により失われた最大値、最小値などの極値を、本実施の形態の式（２）を利用した補正により、ある程度は復元できることがわかる。なお、以後、本実施の形態の変換画素の濃度値を算出して補正する方法を、補正投影法と記載する。
【００３２】
図５は、元画素の濃度値、元画素の濃度値から投影法による変換画素の元濃度値、本実施の形態の補正投影法による変換画素の補正濃度値の関係を示した折れ線グラフの一例を示す図である。
【００３３】
図５の横軸は各画素の位置を表わし、縦軸は各画素の濃度値を表わしている。また、図５は、図３と同様に縮小の倍率が、１／２．５倍の場合の例であり、説明を簡単にする便宜上から、元画素および変換画素が一次元の画素位置に配置された場合の、各元画素の濃度値と縮小処理後の各変換画素の濃度値の関係を示している。なお、実際の処理においても、二次元の平面上に配された元画素の縮小処理は、横方向、縦方向の一次元の処理を順次実施することにより実現可能である。
【００３４】
図５では、元画素の濃度値を「▲」、従来の投影法による縮小処理の変換画素の元濃度値を「●」、及び、本実施の形態の補正投影法による縮小処理後の変換画素の補正濃度値を「■」で示した。また、隣り合う位置にある元画素の各濃度値「▲」は破線で接続し、従来の投影法による各元濃度値「●」は一点鎖線で接続し、本実施の形態の補正投影法による各補正濃度値「■」は、実線で接続している。また、図５からわかるように、「▲」で示される元画素の数に対して、「●」で示される縮小後の各変換画素の数は、この画素位置を一次元で表現した場合においては、１／２．５倍の数となる。
【００３５】
図５の折れ線グラフにおいて、「●」で示される従来の投影法で変換後の折れ線波形は、「▲」で示される元画素の濃度値の折れ線波形に対して、最大値および最小値等の極値の部分で、平均値あるいは中心値に近いた値になっており、いわゆる「なまった」波形となっている。
【００３６】
具体的には、丸枠５１、丸枠５２に示したように、元画像の濃度値の波形で最大／最小の極値に該当する部位において、「▲」と波線で示された元画像の濃度値の最大／最小の各極値に対して、「●」と一点鎖線で示された従来の投影法で縮小した変換画素の濃度値は十分に追従できておらず、その波形は「なまった」ものになっている。図５において、画素の濃度値が「なまった」波形であることは、画像に高周波の成分をあまり持たないことを示し、視感上、ぼやけた印象を与える画像になることを意味する。従って、従来の方法による縮小処理後の各変換画素による画像は、視感上、ぼやけた印象を与える画像であることになる。
【００３７】
それに対して、図５中に「■」と実線で示された本実施の形態の補正投影法による変換画素の濃度値は、「▲」と波線で示された元画素の示す波形に対する追従性が良好であり、特に、丸枠５１、及び、丸枠５２の極値の部位において、追従性が良好であることから、従来の方法による「なまった」波形を改善できることが確認できる。
【００３８】
このように本実施の形態の補正投影法を用いた画像処理方法および画像処理装置では、元画像の濃度値の最大／最小の各極値に対して、縮小した変換画素の濃度値が十分に追従できることから、縮小処理後でも元画像が有する高周波成分を継承でき、従って、縮小処理後の画像を、視感上、ぼやけておらず、くっきりした印象を与える画質の良い画像とすることができる。
【００３９】
実施の形態２．
実施の形態１では、元画像の濃度値の各極値への追従性を改善することで、縮小した画像の画質を改善できたが、以下に示す実施の形態２では、周辺の各変換画素との濃度差を利用したエッジ強調処理を組み合わせることでさらに濃度値の追従性を改善し、さらに縮小した画像の画質を改善する場合を説明する。
【００４０】
図６は、本発明の実施の形態２の画像処理装置における主要部の構成の一例を示すブロック図である。
【００４１】
図６の画像処理装置が、図１に示した実施の形態１の画像処理装置と異なる点は、変換画素濃度補正手段３中において、変換画素元濃度値演算部１７から入力する変換画素の元濃度値ＶＭに対し、最大／最小濃度値検出部２１から入力する最大濃度値ＶＭＡＸ及び最小濃度値ＶＭＩＮの各差分値を演算する各差分値演算部２４と、入力する最大濃度値ＶＭＡＸ側の差分値及び最小濃度値ＶＭＩＮ側の差分値について大小を比較し、小さい値の側を判断する各差分値比較／小値側判断部２５と、変換画素濃度値補正部２３の出力に対して、さらに、周辺の変換画素との濃度値の差を利用したエッジ強調処理を実施するエッジ強調処理部２６が設けられている点である。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
エッジ強調処理部２６では、変換画素元濃度値補正部２３から入力する補正濃度値ＶＱに対して、各差分値比較／小値側判断部２５で得られた小さい側にエッジを強調する処理を実施して出力する。
【００４２】
図７は、図６の画像処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【００４３】
上記したように実施の形態２は、実施の形態１で検出した最大／最小の画素の濃度値を利用してエッジ強調処理を加えるものであるので、ステップＳ１〜Ｓ８までの処理は実施の形態１と同様である。
【００４４】
実施の形態２では、元画素Ａ〜Ｉの濃度値の最大濃度値ＶＭＡＸ及び最小濃度値ＶＭＩＮを検出するステップＳ５に続いて、ステップＳ８と並列に、各差分値演算部２４において、ステップＳ７で得られた変換画素の元濃度値に対して、ステップＳ５で得られた最大／最小の画素の濃度値との各差分値が演算される（Ｓ１０）。
【００４５】
各差分値比較／小値側判断部２５では、最大濃度値側の差分値と最小濃度値側の差分値とを大小比較し、小さい値の側を判断する（Ｓ１１）。エッジ強調処理部２６では、最大濃度値側の差分値の方が値が小さい場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、変換画素の補正濃度値ＶＱを最大濃度値ＶＭＡＸ側にエッジ強調処理して出力し（Ｓ１２）、最大濃度値側の差分値の方が値が小さくない場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、変換画素の補正濃度値ＶＱを最小濃度値ＶＭＩＮ側にエッジ強調処理して出力する（Ｓ１３）。
【００４６】
以下に、本実施の形態に特有のエッジ強調処理の方法について一例を説明する。
本実施の形態の場合では、ステップＳ８までの行程により得られた縮小処理された変換画素を注目画素として、その注目画素を中心として、例えば、周辺の縦３変換画素×横３変換画素の範囲で、各変換画素の濃度値の差を検出し、その差が所定値より大きい場合にはエッジであると判断してその差を拡大することでエッジを強調する処理である。従って、前記した濃度値の極値近辺でエッジ強調処理を実施する場合、平均値側から極値側に濃度値の差を拡大することができることになる。
【００４７】
図８は、元画素の濃度値、元画素の濃度値から投影法による変換画素の元濃度値、本実施の形態の補正投影法による変換画素の補正濃度値の関係を示した折れ線グラフの一例を示す図である。
【００４８】
また、図８は、実施の形態１の図５と同様の手法により記載された図であるが、折れ線グラフにプロットされる各点のうち、元画素以外の点はエッジ強調処理が施された点になっている。
【００４９】
従って、図８の横軸は各画素の位置、縦軸は各画素の濃度値を表わし、縮小の倍率が、１／２．５倍の場合であり、元画素および変換画素が一次元の画素位置に配置された場合の、各元画素の濃度値と縮小処理後にさらにエッジ強調処理が施された各変換画素の濃度値の関係を示している。
【００５０】
図８では、元画素の濃度値を「▲」、従来の投影法による縮小処理にさらにエッジ強調処理が施された変換画素の濃度値を「●」、及び、本実施の形態の補正投影法による縮小処理後の変換画素にさらにエッジ強調処理が施された補正濃度値を「■」で示した。他は、図５と同様である。
【００５１】
図８では、従来の投影法による縮小処理後の変換画素にエッジ強調処理を施した場合の濃度値「●」と、本実施の形態補正投影法による縮小処理後の変換画素にエッジ強調処理を施した場合の補正濃度値「■」は、その縮小変換後の画像の濃度値が、共に元画像の最大／最小の極値の元画素の濃度値に届いているので、実施の形態１よりも、さらに濃度値の追従性が改善されていることがわかる。
【００５２】
しかし、例えば、図８の丸枠６１〜６３の部位のように極値以外の過渡的な部分あるいは小さなピークの部位等では、従来の投影法に単純にエッジ強調を組み合わせた場合の濃度値は、元画像のもつ濃度値を大きく超えており、いわゆる過補正された状態となっている。
【００５３】
この過補正を避けるためには、例えば、エッジ強調の程度を弱くする方法が考えられ、その方法は従来の投影法による縮小処理後の変換画素にエッジ強調処理を施した場合にも適用が可能である。しかし、その方法を実施した場合、各変換画素の濃度値に対して全般的にエッジ強調の程度を弱くすることになることから、過補正された変換画素以外の変換画素についても同時にエッジ強調の程度が小さくなり、現在、届いている極値への追従が不十分になる可能性がある。つまり、従来の単純な投影法による縮小処理後の変換画素に対してエッジ強調処理を施した場合には、過補正になることと、補正が不十分になることを、同時に回避することはできなかった。
【００５４】
これと比較して、本実施の形態の補正投影法にエッジ強調を組み合わせた場合には、図８の丸枠６３の小さなピークの部位に示したように、元画像のもつ濃度値を大きく超える過補正にならない。これは、本実施の形態では、エッジ強調の前段階となる実施の形態１で示した補正投影法と同様な補正により、ある程度、元画像の極値に追従できているため、その後のエッジ強調処理における強調程度を少なくできるためである。
【００５５】
また、図８の丸枠６１、及び、丸枠６２で示した過渡的な部位のように、従来の方法では、極値以外の部分でも、元画像の濃度値の変化への追従の悪い部分が認められる。これに対して、本実施の形態の方法では、丸枠６３と同様に、な理由から顕著に追従性が悪い部位がなくなっている。これも、実施の形態１で示した補正投影法が、元画素に、ある程度追従できているためである。
【００５６】
このように本実施の形態の補正投影法にエッジ強調処理を組み合わせた画像処理方法および画像処理装置では、元画像の濃度値の最大／最小の各極値に対して、縮小した変換画素の濃度値に届く程度まで追従できることから、縮小処理後の画像を、実施の形態１よりもさらに、視感上、ぼやけておらず、くっきりした印象を与える画質の良い画像とすることができる。
【００５７】
実施の形態３．
上記した実施の形態２では、補正投影法にエッジ強調処理を組み合わせることにより、元画素素の濃度値に対する変換画素の濃度値の追従性を改善でき、画質を改善できることを説明したが、例えば、図８の元画素の濃度値の最大／最小の極値の部分に示されるように、若干の過補正になる場合があった。この極値の過補正分を抑え込むようにエッジ強調処理の程度を制御することで、図８の丸枠６１〜６３の過補正の程度を緩和することが可能となる。また、エッジ強調処理の程度の制御は、上記した実施の形態１および２と組み合わせることは可能であるが、必然ではないので、以下の実施の形態３では、最も簡単な構成でエッジ強調処理の程度を制御する場合について説明する。
【００５８】
図９は、本発明の実施の形態３の画像処理装置における主要部の構成の一例を示すブロック図である。
【００５９】
図９の画像処理装置が、図６に示した実施の形態２の画像処理装置と異なる点は、変換画素濃度補正手段４中において、図６における補正濃度値演算部２２、変換画素濃度値補正部２３、各差分値演算部２４、および、各差分値比較／小値側判断部２５が削除されると共に、エッジ強調処理部２６が濃度制限値内エッジ強調処理部２７に変更されている点であり、さらに、残った最大／最小濃度値検出部２１の出力により、濃度制限値内エッジ強調処理部２７の処理の程度を制御している点である。その他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００６０】
図１０は、図９の画像処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【００６１】
上記したように実施の形態３は、実施の形態１に、エッジ強調処理を最大／最小濃度値検出部２１の出力により制御するものであるので、実施の形態１の処理を示す図２のフローチャートと、ステップＳ１〜Ｓ７までの処理は同様である。また、ステップＳ７の後のエッジ強調処理では、実施の形態２の、ステップＳ１０〜Ｓ１１と同様である。
【００６２】
各差分値比較／小値側判断部２５で、最大濃度値側の差分値と最小濃度値側の差分値とを大小比較して小さい値の側を判断するステップＳ１１で、最大濃度値側の差分値の方が値が小さい場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、濃度制限内エッジ強調処理部２７では、変換画素の元濃度値ＶＭを最大濃度値ＶＭＡＸ側に、かつ、最大濃度値ＶＭＡＸを超えない制限値内でエッジ強調処理して出力し（Ｓ１４）、最大濃度値側の差分値の方が値が小さくない場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、変換画素の濃度値ＶＭを最小濃度値ＶＭＩＮ側に、かつ、最小濃度値ＶＭＩＮを超えない制限値内でエッジ強調処理して出力する（Ｓ１５）。
【００６３】
エッジ強調の基本的な処理は、実施の形態２と同様であり、縮小処理された変換画素を注目画素として、その注目画素を中心として、例えば、周辺の縦３変換画素×横３変換画素の範囲で、各変換画素の濃度値の差を検出し、その差が所定値より大きい場合にはエッジであると判断してその差を拡大することでエッジを強調する。但し、本実施の形態では、上記したようにそのエッジを強調させる程度を最大／最小濃度値検出部２１の出力により制御して、元画素の最大／最小濃度値の制限値内となるように、とりうる値に制限を加える。
【００６４】
図１１は、元画素の濃度値、元画素の濃度値から投影法で得られた変換画素の元濃度値、本実施の形態の制限付きエッジ強調処理により変換画素の補正濃度値の関係を示した折れ線グラフの一例を示す図である。
【００６５】
また、図１１は、実施の形態１の図５と同様の手法により記載された図であり、折れ線グラフにプロットされる各点のうち、元画素濃度、変換画素の濃度については、図５と同様であるが、変換画素補正濃度についてはエッジ強調処理が施された点になっている。
【００６６】
従って、図１１の横軸は各画素の位置、縦軸は各画素の濃度値を表わし、縮小の倍率が、１／２．５倍の場合であり、元画素および変換画素が一次元の画素位置に配置された場合の、各元画素の濃度値と縮小処理後にさらにエッジ強調処理が施された各変換画素の濃度値の関係を示している。
【００６７】
図１１では、元画素の濃度値を「▲」、従来の投影法による縮小処理にさらにエッジ強調処理が施された変換画素の濃度値を「●」、及び、本実施の形態の投影法による縮小処理後の変換画素にさらに濃度制限値内でエッジ強調処理が施された補正濃度値を「■」で示した。他は、図５と同様である。
【００６８】
図１１では、本実施の形態の補正投影法による縮小処理後の変換画素に制限値内のエッジ強調処理を施した場合の濃度値「■」は、その縮小変換後の画像の濃度値が、元画像の最大／最小の極値の元画素の濃度値と同値となり、実施の形態２のように過補正されることがなくなっていることがわかる。
【００６９】
例えば、図１１の丸枠７１、７２の部位のように最大／最小の極値の部位では、元画像のもつ濃度値と、本実施の形態の制限値内のエッジ強調処理を施した場合の濃度値とは同じ画素濃度値となっている。
【００７０】
また、実施の形態２の図８の丸枠６３の小さなピークの部位に対応する図１１の部位でも、元画像のもつ濃度値を超えないので過補正にならない。また、実施の形態２の図８の丸枠６１、及び、丸枠６２で示した過渡的な部位に対応する図１１の部位では、制限値内でエッジ強調処理が実施されることから、過補正が若干抑制されている。
【００７１】
このように本実施の形態の投影法に制限値内のエッジ強調処理を組み合わせた画像処理方法および画像処理装置では、元画像の濃度値の最大／最小の各極値に対して、縮小した変換画素の濃度値を同じ値にできることから、縮小処理後の画像を、実施の形態１よりもさらに、視感上、ぼやけておらず、くっきりした印象を与える画質の良い画像とすることができ、元画素の濃度値の最大／最小の極値の過補正を無くし、元画像の濃度値を忠実に継承することができる。
【００７２】
なお、上記した各実施の形態では、元画像を縮小処理して変換画像を生成する場合の元画素の濃度値に変換画素の濃度値を近づける場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、カラー画像信号におけるＲＧＢの各色信号等についても同様の手法により元画像と変換画像のレベルを近づけることができることは言うまでもないことである。
【００７３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００７４】
このように本発明の画像処理方法および画像処理装置では、元画像の濃度値の最大／最小の各極値に対する、縮小した変換画素の濃度値の追従性を改善できることから、縮小処理後でも元画像が有する高周波成分を継承でき、従って、縮小処理後の画像を、視感上、ぼやけておらず、くっきりした印象を与える画質の良い画像とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の画像処理装置における主要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の画像処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の画像処理装置における元画像に対する変換画像の縮小比率が１／２．５倍である場合の元画素領域と各分割領域の関係及び各分割領域と変換画素領域の関係を示す図である。
【図４】数式（２）に基づき最小濃度値ＶＭＩＮの値を１００、最大濃度値ＶＭＡＸの値を２００と仮に想定した場合の元濃度値ＶＭと変換画素の補正濃度値ＶＱの関係を示す図である。
【図５】元画素の濃度値、元画素の濃度値から投影法による変換画素の元濃度値、実施の形態１の補正投影法による変換画素の補正濃度値の関係を示した折れ線グラフの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２の画像処理装置における主要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】図６の画像処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【図８】元画素の濃度値、元画素の濃度値から投影法による変換画素の元濃度値、本実施の形態の補正投影法による変換画素の補正濃度値の関係を示した折れ線グラフの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３の画像処理装置における主要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】図９の画像処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【図１１】元画素の濃度値、元画素の濃度値から投影法で得られた変換画素の元濃度値、本実施の形態の制限付きエッジ強調処理により変換画素の補正濃度値の関係を示した折れ線グラフの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  変換画素元濃度演算手段、  ２、３、４  変換画素濃度補正手段、  １１元画素領域検出部、  １２  元画素領域分割部、  １３  変換画素領域演算部、  １４  変換画素領域投影部、  １５  （分割領域中に投影された）変換画素領域検出部、  １６  分割領域面積比率演算部、  １７  変換画素元濃度値演算部、  ２１  （各分割領域中の）最大／最小濃度値検出部、  ２２  補正濃度値演算部、  ２３  変換画素濃度値補正部、  ２４  （変換画素濃度値と最大／最小濃度値との）各差分値演算部、  ２５  各差分値比較／小値側判断部、  ２６エッジ強調処理部、  ２７  濃度制限内エッジ強調処理部、  ３０  元画素領域、  ３１〜３９  各元画素領域、  ４０  変換画素領域、  ５１  丸枠（元画素の濃度最大側極値部位）、  ５２  丸枠（元画素の濃度最小側極値部位）、  ６１  丸枠（エッジ強調画素の濃度最大側過補正部位）、  ６２  丸枠（エッジ強調画素の濃度最小側過補正部位）、  ７１  丸枠（制限付きエッジ強調画素の濃度最大側極値部位）、  ７２  丸枠（制限付きエッジ強調画素の濃度最小側極値部位）。
【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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