(57)【要約】【課題】画像処理を行う際に画像に違和感を生じさせることなく欠陥画素を補正する。【解決手段】記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得する画像信号取得部８、９と、画像信号における欠陥画素の有無を判別する判別部２９と、判別された欠陥画素を補正する補正部２４とを備えた画像処理装置２０において、補正部２４に、欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における画像信号の１回微分値を連続させるように、画像信号の欠陥画素を補正させる。【選択図】        図１５
2004193957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得する画像信号取得部と、前記画像信号における欠陥画素の有無を判別する判別部と、前記判別部により判別された欠陥画素を補正する補正部とを備えた画像処理装置において、
前記補正部は、前記欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における前記画像信号の１階微分値を連続させるように、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記補正部は、前記画像信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換により分解された前記画像信号の高域側成分および低域側成分の信号強度をそれぞれ補正した後に逆多重解像度変換を行うことにより、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理装置において、
前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記画像信号取得部は、前記記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより画像信号を取得し、
前記判別部は、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査することにより得られた画像欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換された信号に基づいて前記欠陥画素の有無を判別することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得する画像信号取得工程と、前記画像信号における欠陥画素の有無を判別する判別工程と、前記判別工程において判別された欠陥画素を補正する補正工程とを含む画像処理方法において、
前記補正工程において、前記欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における前記画像信号の１階微分値を連続させるように、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の画像処理方法において、
前記補正工程において、前記画像信号を補正する際に、前記画像信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換により分解された前記画像信号の高域側成分および低域側成分の信号強度をそれぞれ補正した後に逆多重解像度変換を行う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、
前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記画像信号取得工程では、前記記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより画像信号を取得し、
前記判別工程では、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査することにより得られた画像欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換された信号に基づいて前記欠陥画素の有無を判別することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
記録媒体に記録された画像の画像処理を実行するためのコンピュータに、前記記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得させる画像信号取得機能と、前記画像信号における欠陥画素の有無を判別させる判別機能と、前記判別機能において判別された欠陥画素を補正させる補正機能とを実現させるための画像処理プログラムであって、
前記補正機能を実現させる際に、前記欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における前記画像信号の１階微分値を連続させるように、前記画像信号の欠陥画素を補正させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記補正機能を実現させる際に、前記画像信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換により分解された前記画像信号の高域側成分および低域側成分の信号強度をそれぞれ補正した後に逆多重解像度変換を行わせることにより、前記画像信号の欠陥画素を補正させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像信号取得機能を実現させる際に、前記記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査させることにより画像信号を取得させ、
前記判別機能を実現させる際に、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査させることにより得られた画像欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換された信号に基づいて前記欠陥画素の有無を判別させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１３】
記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得する画像信号取得部と、前記画像信号における欠陥画素の有無を判別する判別部と、前記判別部により判別された欠陥画素を補正する補正部と、補正された画像信号を出力して出力媒体に画像を記録する画像記録部とを有する画像記録装置において、前記補正部は、前記欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における前記画像信号の１階微分値を連続させるように、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする画像記録装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像記録装置において、
前記補正部は、前記画像信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換により分解された前記画像信号の高域側成分および低域側成分の信号強度をそれぞれ補正した後に逆多重解像度変換を行うことにより、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする画像記録装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像記録装置において、
前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする画像記録装置。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
前記画像信号取得部は、前記記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより画像信号を取得し、
前記判別部は、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査することにより得られた画像欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換された信号に基づいて前記欠陥画素の有無を判別することを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、写真の現像や焼き増しを行う際に、カラー写真フィルム上に形成された画像、あるいは写真印画紙上に形成された画像をＲ・Ｇ・Ｂの３色の光を透過あるいは反射させ、ＣＣＤ（Ｃｏｕｐｌｅ  ｃｈａｒｇｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサー等で光電的に読み取って、複数の画素の画像信号に変換することが行われている。
【０００３】
かかる画像信号は、ネガポジ反転、輝度調整、カラーバランス調整、粒状除去、鮮鋭性強調に代表される種々の画像処理を施された後に、ＣＤ−Ｒ（ＣＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、フロッピー（登録商標）ディスク、メモリーカード等の媒体やインターネット経由で配布され、インクジェットプリンタ、サーマルプリンタ等でハードコピー画像として出力されたり、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の各種表示装置装置に表示されたりして鑑賞される。
【０００４】
ところで、ネガフィルムやポジフィルムあるいは写真等の保存状態や取り扱い方が悪いと、これらの表面に掻き傷が形成されたり、塵、指紋等の各種汚れが付着する場合がある。これらの記録媒体の欠陥は、画像読取光を屈折させたり吸収したりするので画像信号に影響を及ぼし、出力画像に画像欠陥を生じさせる。
このような記録媒体の欠陥は赤外光（ＩＲ：ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）の透過を妨げるが、他の部分は着色の有無に関わらず赤外光を透過する。これを利用して、画像読取光とは別に記録媒体を赤外光で走査することにより赤外画像信号を得て、この赤外画像信号に基づいて記録媒体の欠陥個所に対応する画素の画像信号を補正することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、赤外画像信号の信号強度がある閾値を超える画素を欠陥画素であると判別し、画像信号がある閾値よりも大きい場合には当該画像信号を赤外線信号で除算することにより欠陥画素を補正し、ある閾値よりも小さい場合には欠陥画素の周囲の画素の信号強度に基づく補間処理により欠陥画素の補正が行われていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８４６８号公報（特許第２５５９９７０号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来（特許文献１）の欠陥画素の補正方法では、例えば、壁等の色や明るさの変化の少ない平坦な画像の場合、欠陥画素を非欠陥画素と連続性を有した状態で何ら問題なく補正することができるが、人間の顔のアップ等のような微細な構造を表す画像の場合、補正を行っても欠陥画素と非欠陥画素の不連続性を解消することができず、画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性が生じて、顔の表情や質感等に違和感を生じさせてしまう場合があった。
本発明の課題は、画像に違和感を生じさせることなく欠陥画素を補正することができる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム及び画像記録装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得する画像信号取得部と、前記画像信号における欠陥画素の有無を判別する判別部と、前記判別部により判別された欠陥画素を補正する補正部とを備えた画像処理装置において、前記補正部は、前記欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における前記画像信号の１階微分値を連続させるように、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得する画像信号取得工程と、前記画像信号における欠陥画素の有無を判別する判別工程と、前記判別工程において判別された欠陥画素を補正する補正工程とを含む画像処理方法において、前記補正工程において、前記欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における前記画像信号の１階微分値を連続させるように、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする。
【０００９】
請求項９に記載の発明は、記録媒体に記録された画像の画像処理を実行するためのコンピュータに、前記記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得させる画像信号取得機能と、前記画像信号における欠陥画素の有無を判別させる判別機能と、前記判別機能において判別された欠陥画素を補正させる補正機能とを実現させるための画像処理プログラムであって、前記補正機能を実現させる際に、前記欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における前記画像信号の１階微分値を連続させるように、前記画像信号の欠陥画素を補正させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１３に記載の発明は、記録媒体に記録された画像を表す画像信号を取得する画像信号取得部と、前記画像信号における欠陥画素の有無を判別する判別部と、前記判別部により判別された欠陥画素を補正する補正部と、補正された画像信号を出力して出力媒体に画像を記録する画像記録部とを有する画像記録装置において、前記補正部は、前記欠陥画素と当該欠陥画素に隣接する非欠陥画素における前記画像信号の１階微分値を連続させるように、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする。
【００１１】
請求項１、５、９、１３のいずれか一項に記載の発明によれば、欠陥画素を補正する場合に欠陥画素と隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値を連続させるように補正処理を行うことで、画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることなく、違和感を覚えさせることのない自然な画像に補正することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記補正部は、前記画像信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換により分解された前記画像信号の高域側成分および低域側成分の信号強度をそれぞれ補正した後に逆多重解像度変換を行うことにより、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像処理方法において、前記補正工程において、前記画像信号を補正する際に、前記画像信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換により分解された前記画像信号の高域側成分および低域側成分の信号強度をそれぞれ補正した後に逆多重解像度変換を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像処理プログラムにおいて、前記補正機能を実現させる際に、前記画像信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換により分解された前記画像信号の高域側成分および低域側成分の信号強度をそれぞれ補正した後に逆多重解像度変換を行わせることにより、前記画像信号の欠陥画素を補正させることを特徴とする。
【００１５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の画像記録装置において、前記補正部は、前記画像信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換により分解された前記画像信号の高域側成分および低域側成分の信号強度をそれぞれ補正した後に逆多重解像度変換を行うことにより、前記画像信号の欠陥画素を補正することを特徴とする。
【００１６】
請求項２、６、１０、１４のいずれか一項に記載の発明によれば、画像信号を多重解像度変換し、得られた多重解像度信号に対して補正処理を施し、その後多重解像度逆変換することにより、欠陥画素と隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値を連続させるように欠陥画素を補正することができる。それにより画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることなく、違和感を覚えさせることのない自然な画像に補正することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置において、前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする。
【００１８】
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、前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の画像記録装置において、前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする。
【００２１】
請求項３、７、１１、１５のいずれか一項に記載の発明によれば、画像信号を変換する際に画像をダウンサンプリングする必要がないので、欠陥画素や欠陥画素に隣接する非欠陥画素が間引かれず、欠陥画素の補正をより微細に行うことができ、補正済み画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることがない。このため、人間の顔のアップのような微細な構造を表す画像であっても、顔の表情や質感等を損ねることなく、より自然な印象に画像を補正することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記画像信号取得部は、前記記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより画像信号を取得し、前記判別部は、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査することにより得られた画像欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換された信号に基づいて前記欠陥画素の有無を判別することを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像処理方法において、前記画像信号取得工程では、前記記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより画像信号を取得し、前記判別工程では、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査することにより得られた画像欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換された信号に基づいて前記欠陥画素の有無を判別することを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の画像処理プログラムにおいて、前記画像信号取得機能を実現させる際に、前記記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査させることにより画像信号を取得させ、前記判別機能を実現させる際に、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査させることにより得られた画像欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換された信号に基づいて前記欠陥画素の有無を判別させることを特徴とする。
【００２５】
請求項１６に記載の発明は、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記画像信号取得部は、前記記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより画像信号を取得し、前記判別部は、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査することにより得られた画像欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、多重解像度変換された信号に基づいて前記欠陥画素の有無を判別することを特徴とする。
【００２６】
請求項４、８、１２、１６のいずれか一項に記載の発明によれば、多重解像度変換を欠陥検出信号に施して得られる高域側成分には、ノイズ成分を信号強度としてほとんど含まないので精度よく欠陥画素を判別することができる。また、多重解像度空間において欠陥画素を判別し、判別された欠陥画素に対応する画像信号を同じ多重解像度空間で補正することにより、補正後の画像をより自然な印象することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
本発明は、記録媒体に記録された画像の画像信号を取得し、画像信号の欠陥画素の有無を判別し、欠陥画素と欠陥画素に隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値が連続するように画像信号を補正する画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像記録装置に係るものである。
【００２８】
ここで、画像信号は、画像を多数の小領域に分割して、その小領域毎に各色成分の明るさ等を信号強度で表したものである。
【００２９】
画像が記録された記録媒体とは、アナログカメラ等で撮像した画像を記録したネガフィルムやリバーサルフィルム等の透過性記録媒体または既に現像されて画像が形成されている銀塩印画紙等の非透過性記録媒体等の各種アナログ記録媒体をいい、デジタルカメラ等で撮像した画像を画像信号として記録したフロッピー（登録商標）ディスクまたはＰＣカード等の各種デジタル記録媒体を含んでもよい。以下、記録媒体という場合、特に限定しない場合は、アナログ記録媒体を指すものとして説明する。
【００３０】
記録媒体に記録された画像は、画像読取光とＣＣＤセンサ等の光電変換素子により光電的に読み取られて画像信号として取得される。画像読取光として、カラー画像の場合、一般的にＲ・Ｇ・Ｂの３色の可視光が用いられる。なお、画像読取光としてＲ・Ｇ・Ｂの３色の可視光を用いた場合、画像信号は各色成分毎に得られる。デジタルカメラ等で被写体を撮像した場合にも、Ｒ・Ｇ・Ｂのそれぞれに対して画像信号が得られる。
【００３１】
欠陥画素とは、画像信号が何らかの原因により本来その画素が示すべき信号強度を有していない状態を指し、出力画像において画像の断続や不鮮明さ等の画像欠陥を生じさせるものをいう。欠陥画素を生じさせる原因として、例えば、記録媒体の表面に形成された掻き傷や、その表面に付着した塵、指紋等の汚れ等がある。これらの記録媒体の欠陥は画像読取光を屈折させたり、吸収したりするので画像信号に影響を及ぼし、欠陥画素を生じさせる。
【００３２】
欠陥画素の検出方法として、例えば、赤外光を欠陥検出用光に用いて、赤外光で記録媒体を走査して光電的に記録媒体の欠陥を読み取ることが行われている。記録媒体の欠陥個所は赤外光の透過を妨げるが、記録媒体の非欠陥個所は着色の有無に関わらず赤外光を透過する。これにより、記録媒体の欠陥、すなわち、画像欠陥（欠陥画素）のみを抽出した欠陥検出信号を得ることができる（特許文献１参照）。なお、欠陥検出用光は赤外光に限られるものではなく、画像欠陥を検出可能な光であれば如何なるものであってもよく、例えば、紫外光や画像読取光とは異なる波長の可視光を用いることもできる。
【００３３】
欠陥画素の有無の判別は、上記した欠陥画素検出方法やその他の方法により得られた欠陥検出信号などに基づいて行うことができる。
【００３４】
欠陥画素を補正するに際しては、カラー画像の場合、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの画像信号に対して行う必要があるが、例えば、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの画像信号を輝度信号と色差信号（当業者間では公知のＹＩＱ基底・ＨＳＶ基底・ＹＵＶ基底、あるいはｓＲＧＢやＮＴＳＣなどの規格に基づきＣＩＥ１９３１表色系のＸＹＺ基底・ＣＩＥ１９７６の勧告するＬ＊ａ＊ｂ＊基底・Ｌ＊ｕ＊ｖ＊基底など）に変換してから補正を行っても良い。
【００３５】
本発明において、「欠陥画素と欠陥画素に隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値が連続するように補正する」とは、欠陥画素と欠陥画素に隣接する非欠陥画素における画像信号の信号強度が滑らかに変化しながら連続した曲線（あるいは直線）を描くように、欠陥画素の信号強度を補正することを指し、「１階微分値」とは、画像信号の画素間における信号強度変化の傾きをいう。
【００３６】
図１（ａ）および（ｂ）に欠陥画素を有する画像信号を模式的に示す。図１（ａ）および（ｂ）は、同一の画像信号を示し、横軸は記録媒体のある位置からの距離（画素の位置）を示し、縦軸はそれぞれの画素における画像信号の信号強度を示している。
【００３７】
従来の補間処理は、図１（ａ）に示すように、欠陥画素ａに隣接する非欠陥画素ｂ、ｃの信号強度の平均値になるように欠陥画素ａの信号強度を補正するものであり、非欠陥画素ｂと非欠陥画素ｃの信号強度を直線で結ぶように画像信号を補正していた。このため、補正後の画像に違和感が生じる場合があった。一方、本発明においては、図１（ｂ）に示すように、欠陥画素と隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値を連続させるように、すなわち滑らかな曲線を描くように欠陥画素の信号強度を補正するので、画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることなく、違和感を覚えさせることのない自然な画像に補正することができる。
【００３８】
欠陥画素と隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値を連続させるように欠陥画素を補正するには、画像信号を多重解像度変換し、得られた多重解像度信号に対して補正処理を施し、その後多重解像度逆変換することにより行うことができる。
【００３９】
多重解像度変換とは、ウェーブレット変換、完全再構成フィルターバンク、ラプラシアンピラミッド等に代表される手法の総称をいい、１回の変換操作により入力信号を周波数の高域側成分信号と低域側成分信号に分解し、得られた低域側成分信号に対して同様の変換操作を行い、周波数帯域が異なる複数の信号からなる多重解像度信号を得る手法である。得られた多重解像度信号を逆多重解像度変換した場合、元の信号が再構成される。こうした手法については、例えば、“ｗａｖｅｌｅｔ  ａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｂａｎｋｓ”ｂｙ  Ｇ．  Ｓｔｒａｎｇ  ＆  Ｔ．  Ｎｇｕｙｅｎ，  Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ−Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｐｒｅｓｓ（邦訳「ウエーブレット解析とフィルタバンク」，  Ｇ．ストラング・Ｔ．グエン共著，  培風館  ）に詳細な解説がなされている。ここでは、ウェーブレット変換の概要を説明する。
【００４０】
ウェーブレット変換とは、図２に例示されるような有限範囲で振動するウェーブレット関数（下記式（１）参照）を用いて、入力信号ｆ（ｘ）に対するウェーブレット変換係数（ｆ，Ψａ，ｂ）を下記式（２）で求めることにより、下記式（３）で示されるウェーブレット関数の総和に分解する変換方法である。
【数１】
2004193957.tif 000003
【数２】
2004193957.tif 000004
【数３】
2004193957.tif 000005
【００４１】
上記（３）式で、ａはウェーブレット関数のスケールを表し、ｂはウェーブレット関数の位置を示す。図２に例示するように、スケールａの値が大きいほどウェーブレット関数Ψａ，ｂ（ｘ）の周波数は小さくなり、位置ｂの値に従ってウェーブレット関数Ψａ，ｂ（ｘ）が振動する位置が移動する。
従って上記式（３）は、入力信号ｆ（ｘ）を種々のスケールと位置を持つウェーブレット関数Ψａ，ｂ（ｘ）の総和に分解する事を意味している。
【００４２】
ウェーブレット変換を行う際に用いられるウェーブレット関数としては多くのものが知られているが、画像処理分野では特に計算を高速に行うことができる直交ウェーブレット変換、双直交ウェーブレット変換が広く用いられている。また、二項ウェーブレットは、直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換と比較すると、画像を間引くことがないので、より高精細に画像を補正することができる。
【００４３】
次に、直交ウェーブレット変換および双直交ウェーブレット変換について説明する。直交ウェーブレット変換および双直交ウェーブレット変換では、下記式（４）で定義されるウェーブレット関数を用いる。
【数４】
2004193957.tif 000006
但し、ｉは自然数である。
【００４４】
前記式（４）と前記式（１）とを比較すると、直交ウェーブレット変換、双直交ウェーブレット変換においては、スケールａの値が２の乗で離散的に定義され、また位置ｂの最小移動単位が２ｉで離散的に定義されている事が判る。このｉの値はレベルと呼ばれる。
【００４５】
また実用的にはレベルｉを有限な上限Ｎまでに制限して、入力信号を下記式（５）、式（６）、式（７）のように変換することが行われる。
【数５】
2004193957.tif 000007
【数６】
2004193957.tif 000008
【数７】
2004193957.tif 000009
【００４６】
上記式（５）の第２項は、第１レベルのウェーブレット関数Ψ１，ｊ（ｘ）の総和で表せない残差の低域側成分を、第１レベルのスケーリング関数φ１，ｊ（ｘ）の総和で表したものである。スケーリング関数はウェーブレット関数に対応して適切なものが用いられる（前述の参考文献を参照）。式（５）に示す１レベルのウェーブレット変換により入力信号ｆ（ｘ）≡Ｓ０は、第１レベルの高域側成分Ｗ１と低域側成分Ｓ１に信号分解された事になる。
【００４７】
なお、画像信号においては、高域側成分は、例えば、髪の毛やまつげの様な微細な構造を表現する成分であり、低域側成分は、例えば、頬の様に信号強度の変化の緩やかな構造を示す成分となる。
【００４８】
ウェーブレット関数Ψ１，ｊ（ｘ）の最小移動単位単位は２ｉなので、入力信号Ｓ０の信号量に対して高域側成分Ｗ１と低域側成分Ｓ１の信号量は各々１／２となり、高域側成分Ｗ１と低域側成分Ｓ１の信号量の総和は、入力信号Ｓ０の信号量と等しくなる。第１レベルのウェーブレット変換により得られる低域側成分Ｓ１は式（６）において、第２レベルの高域側成分Ｗ２と低域側成分Ｓ２に分解され、以下同様に第Ｎレベル迄の変換を繰り返すことで、入力信号Ｓ０は、式（７）に示すように各レベル１〜Ｎにおける高域側成分の総和と第Ｎレベルにおける低域側成分の和に分解される。
【００４９】
ここで、前記式（６）で示す１レベルのウェーブレット変換は、図３に示すようにローパスフィルタＬＰＦとハイバスフィルタＨＰＦを用いたフィルタ処理で計算できる事が知られている（段落番号００３９に記載の文献を参照）。
【００５０】
図３に示すように、入力信号Ｓ０をローパスフィルタＬＰＦとハイパスフィルタＨＰＦで処理し、信号を１つおきに間引くことにより、第１レベルの直交ウェーブレット変換または第１レベルの双直交ウェーブレット変換により得られる高域側成分と低域側成分に分解することができる。なお、図３において２↓は、信号を１つおきに間引くダウンサンプリング処理を示している。
【００５１】
処理の際に用いるローパスフィルタＬＰＦとハイパスフィルタＨＰＦのフィルタ係数はウェーブレット関数に応じて適切に定められる（前述の参考文献を参照）。
【００５２】
欠陥検出信号や画像信号のような２次元信号における第１レベルのウェーブレット変換は、図４に示すようなフィルタ処理で行われる。まず、入力信号Ｓｎ−１をｘ方向のローパスフィルタＬＰＦｘ、ハイパスフィルタＨＰＦｘによりフィルター処理を行い、ｘ方向にダウンサンプリング処理する。これにより入力信号Ｓｎ−１は低域側成分ＳＸｎと、高域側成分ＷＸｎとに分解される。この低域側成分ＳＸｎと高域側成分ＷＸｎに対してそれぞれｙ方向のローパスフィルタＬＰＦｙおよびハイパスフィルタＨＰＦｙによるフィルター処理を行い、次いでｙ方向にダウンサンプリング処理を行う。
【００５３】
これらの処理によって、入力信号Ｓｎ−１を３つの高域側成分Ｗｖｎ、Ｗｈｎ、Ｗｄｎと１つの低域側成分Ｓｎに分解することができる。１回のウェーブレット変換により生成されるＷｖｎ、Ｗｈｎ、Ｗｄｎ、Ｓｎの各々の信号量は、変換前の入力信号Ｓｎ−１に比べて縦横ともに１／２となるので、分解後の４成分の信号量の総和は、分解前のＳｎ−１の信号と等しくなる。
【００５４】
なお、図４においてＬＰＦｘ、ＨＰＦｘ、２↓ｘの様に添字で示したｘはｘ方向の処理を示し、ＬＰＦｙ、ＨＰＦｙ、２↓ｙの様に添字で示したｙはｙ方向の処理を示す。
【００５５】
入力信号Ｓ０が第１レベル、第２レベル、第３レベルのウェーブレット変換で信号分解される過程を模式的に図５に示す。レベル数ｉが増大するにつれて、ダウンサンプリングにより画像信号が間引かれ、分解画像が小さくなっていくことが分かる。
【００５６】
また、図６に示すように、分解後に生成されたＳｎ、Ｗｈｎ、Ｗｖｎ、Ｗｄｎをフィルタ処理等により計算されるウェーブレット逆変換を施すことにより、分解前の信号Ｓｎ−１を完全再構成できる事が知られている。なお、図６においてＬＰＦ’は逆変換用のローパスフィルタ、ＨＰＦ’は逆変換用のハイパスフィルタを示している。また２↑は、信号に１つおきにゼロを挿入するアップサンプリング処理を示す。またＬＰＦ’ｘ、ＨＰＦ’ｘ、２↑ｘの様に添字で示したｘはｘ方向の処理を示し、ＬＰＦ’ｙ、ＨＰＦ’ｙ、２↑ｙの様に添字で示したｙはｙ方向の処理を示す。
【００５７】
図６に示すように、Ｓｎをｙ方向にアップサンプリング処理およびローパスフィルタＬＰＦ’ｙによるフィルター処理を施すことにより得られる信号と、Ｗｈｎをｙ方向におけるアップサンプリング処理およびハイパスフィルタＨＰＦ’ｙによるフィルター処理を施すことにより得られる信号とを加算してＳＸｎを得る。これと同様にして、ＷｖｎとＷｄｎからＷＸｎを生成する。
【００５８】
さらに、ＳＸｎをｘ方向においてアップサンプリング処理およびローパスフィルタＬＰＦ’ｘによるフィルター処理を施すことにより得られる信号と、ＷＸｎをｘ方向においてアップサンプリング処理およびハイパスフィルタＨＰＦ’ｘによるフィルター処理を施すことにより得られる信号とを加算することにより、分解前の信号Ｓｎ−１を再構成することができる。
【００５９】
逆変換の際に用いられるフィルタは、直交ウェーブレット変換の場合には変換する際に用いた係数と同じ係数のフィルタが使用される。双直交ウェーブレット変換の場合には、変換に用いた係数とは異なる係数のフィルタが逆変換の際に使用される（前述の参考文献を参照）。
【００６０】
画像信号に対して、以上説明したような方法により多重解像度変換を施して、高域側成分と低域側成分のそれぞれに対して欠陥画素を補正する際は、両成分の欠陥画素に対して同じような補正処理を行ってもよいし、異なる方法で補正処理を行ってもよい。
【００６１】
欠陥画素の高域側成分を補正する具体的な方法としては、欠陥画素に隣接する非欠陥画素の信号強度に基づく補間処理を挙げることができる。欠陥画素の低域側成分を補正する具体的な方法としては、同様の補間処理により行うことができる。
【００６２】
各帯域成分の欠陥画素に対応する部分を補正した後、逆多重解像度変換により画像信号を再構成することで、欠陥画素を補正する場合に欠陥画素と隣接する非欠陥画素の可視光画像信号の１階微分値を連続させるような補正処理をすることができるので、補正後の画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性が生じさせることなく、自然な印象の補正済み画像を得ることができる。
【００６３】
既に述べたように、画像信号に対して多重解像度変換を施す際に、特に二項ウェーブレット変換により行うことが好ましい。二項ウェーブレット変換については、“Ｓｉｎｇｕｌａｒｉｔｙ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｗａｖｅｌｅｔｓ”ｂｙ  Ｓ．Ｍａｌｌａｔ  ａｎｄ  Ｗ．Ｌ．Ｈｗａｎｇ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｉｎｆｏｒｍ．  Ｔｈｅｏｒｙ  ３８  ６１７  （１９９２）  や  “Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｇｎａｌｓ  ｆｒｏｍ  ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ  ｅｄｇｅｓ”ｂｙ  Ｓ．Ｍａｌｌａｔ  ａｎｄ  Ｓ．Ｚｈｏｎｇ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ａｎａｌ．  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｌ．  １３  ２１０  （１９９２）  や  “Ａ  ｗａｖｅｌｅｔ  ｔｏｕｒ  ｏｆｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ２ｅｄ．”ｂｙ  Ｓ．Ｍａｌｌａｔ，  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  に詳細な説明があるが、以下に概要を説明する。
【００６４】
二項ウェーブレット変換で用いられるウェーブレット関数は下記式（８）で定義される。
【数８】
2004193957.tif 000010
但し、ｉは自然数である。
【００６５】
前述した直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換では、ウェーブレット関数においてレベルｉにおける位置の最小移動単位が２ｉで離散的に定義されていたのに対し、二項ウェーブレットはレベルｉにかかわらず位置の最小移動単位が一定である。
【００６６】
すなわち、二項ウェーブレット変換では前記式（１）においてｂで示されるウェーブレット関数の位置に、例えば、２ｉのようにｉが現れないため、位置の最小移動単位がレベル数によらず常に一定になる。したがって、直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換のように、フィルタ処理により計算する際にダウンサンプリングする必要がなく、この相違により、二項ウェーブレット変換は下記の特徴を有する。
【００６７】
第一の特徴として、下記式（９）に示す１レベルの二項ウェーブレット変換で生成する、高域側成分Ｗｉと低域側成分Ｓｉの各々の信号量は、変換前の信号Ｓｉ−１と同一である。
【数９】
2004193957.tif 000011
【００６８】
第二の特徴として、スケーリング関数φｉ，ｊ（ｘ）とウェーブレット関数Ψｉ，ｊ（ｘ）の間に下記式（１０）の関係が成立する。
【数１０】
2004193957.tif 000012
【００６９】
従って、第１レベルの二項ウェーブレット変換で生成される高域側成分Ｗｉは、低域側成分Ｓｉの１階微分（勾配）を表す。
【００７０】
第三の特徴として、ウェーブレット変換のレベルｉに応じて定められた係数γｉ（段落番号００６３に記載の二項ウェーブレットに関する参考文献参照）を高域側成分に乗じたＷｉ・γｉ（以下、これを補正済高域側成分と呼ぶ）について、入力信号の信号変化の特異性（ｓｉｎｇｕｌａｒｉｔｙ）に応じて、該変換後の補正済高域側成分Ｗｉ・γｉの信号強度のレベル間の関係が下記に示すように一定の法則に従う。
【００７１】
例えば、図７の（ａ）に入力信号Ｓ０を、（ｂ）に第１レベルの二項ウェーブレット変換により得られる補正済高域側成分Ｗ１・γ１を、（ｃ）に第２レベルの二項ウェーブレット変換により得られる補正済高域側成分Ｗ２・γ２を、（ｄ）に第３レベルの二項ウェーブレット変換により得られる補正済高域側成分Ｗ３・γ３を、（ｅ）に第４レベルの二項ウェーブレット変換により得られる補正済高域側成分Ｗ４・γ４を示す。
【００７２】
各レベルにおける信号強度の変化を見ると、（ａ）において、“１”や“４”に示すなだらかな（微分可能な）信号変化に対応する補正済高域側成分Ｗｉ・γｉは、（ｂ）→（ｅ）に示すようにレベル数ｉが増大するほど信号強度が増大する。
【００７３】
入力信号Ｓ０において、“２”に示すステップ状の信号変化に対応する補正済高域側成分Ｗｉ・γｉはレベル数ｉに関わらず信号強度が一定となる。入力信号Ｓ０において、“３”に示すδ関数状の信号変化に対応する補正済高域側成分Ｗｉ・γｉは、（ｂ）→（ｅ）に示すように、レベル数ｉが増大するほど信号強度が減少する。
【００７４】
第四の特徴として、欠陥検出信号のような２次元信号における１レベルの二項ウェーブレット変換は、前述の直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換とは異なり、図８に示す方法で行われる。図８に示すように、１レベルの二項ウェーブレット変換において、入力信号Ｓｎ−１をｘ方向のローパスフィルタＬＰＦｘおよびｙ方向のローパスフィルタＬＰＦｙで処理することにより低域側成分Ｓｎが得られる。また、入力信号Ｓｎ−１をｘ方向においてハイパスフィルタＨＰＦｘで処理することにより一つの高域側成分Ｗｘｎが得られ、ｙ方向においてハイパスフィルタＨＰＦｙで処理することによりもう一つの高域側成分Ｗｙｙが得られる。
【００７５】
このように、１レベルの二項ウェーブレット変換により、入力信号Ｓｎ−１は２つの高域側成分Ｗｘｎ、Ｗｙｎと１つの低域側成分Ｓｎに分解される。２つの高域側成分は低域側成分Ｓｎの２次元における変化ベクトルＶｎのｘ成分とｙ成分に相当する。変化ベクトルＶｎの大きさＭｎと偏角Ａｎは下記式（１１）、式（１２）で示される。
【数１１】
2004193957.tif 000013
【数１２】
2004193957.tif 000014
【００７６】
二項ウェーブレット変換で得られた２つの高域側成分Ｗｘｎ、Ｗｙｎと１つの低域側成分Ｓｎに図９に示す二項ウェーブレット逆変換を施す事で、変換前の信号Ｓｎ−１を再構成できる。すなわち、Ｓｎに対しては順変換時に用いたｘ方向およびｙ方向におけるローパスフィルタＬＰＦｘ、ＬＰＦｙで処理することにより得られる信号と、Ｗｘｎに対してｘ方向における逆変換用のハイパスフィルタＨＰＦ’ｘとｙ方向における逆変換用のローパスフィルタＬＰＦ’ｙで処理することにより得られる信号と、Ｗｙｎに対してｘ方向における逆変換用のローパスフィルタＬＰＦ’ｘおよびハイパスフィルタＨＰＦ’ｙで処理することにより得られる信号とを加算することによって、変換前の信号Ｓｎ−１を得ることができる。
【００７７】
次に、図１０に基づいて、欠陥検出信号Ｓ０（入力信号）に対して第Ｎレベルの二項ウェーブレット変換を行い、得られた各信号の欠陥画素について補正処理を行い、それを逆多重解像度変換を行うことにより、欠陥画素とその周囲の非欠陥画素における画像信号の１階微分値が連続するように補正した補正後の画像信号Ｓ０’を得る方法について説明する。
【００７８】
入力信号Ｓ０に対する第１レベルのウェーブレット変換は、図８と同様のフィルタ処理により計算し、入力信号Ｓ０を２つの高域側成分Ｗｘ１、Ｗｙ１と低域側成分Ｓ１に分解する。第２レベルのウェーブレット変換は、第１レベルのウェーブレット変換で得られた低域側成分Ｓ１に対して同様のフィルタ処理によって、さらに２つの高域側成分Ｗｘ２、Ｗｙ２と低域側成分Ｓ２に分解する。この様な操作を第Ｎレベルまで繰り返すことにより、入力信号Ｓ０を、複数の高域側成分Ｗｘ１、Ｗｘ２、・・・Ｗｘｎ、Ｗｙ１、Ｗｙ２、・・・Ｗｙｎと、１つの低域側成分Ｓｎとに分解する。
【００７９】
欠陥画素に対応する各高域側成分および低域側成分に対してそれぞれ補正処理を行って逆多重解像度変換を行う。
逆多重解像度変換は、図９に示した手法に従う。すなわち、補正後の第Ｎレベルにおける２つの高域側成分Ｗｘｎ’、Ｗｙｎ’と低域側成分Ｓｎ’から、補正された第（Ｎ−１）レベルの低域側成分Ｓｎ−１’を構成する。このような操作を繰り返し、補正後の第２レベルにおける２つの高域側成分Ｗｘ２’、Ｗｙ２’と低域側成分Ｓ２’から、補正された第１レベルの低域側成分Ｓ１’を構成し、この低域側成分Ｓ１’と、第１レベルにおける２つの高域側成分Ｗｘ１’、Ｗｙ１’から補正後の画像信号Ｓ０’が構成される。
【００８０】
処理に用いられる各フィルタのフィルタ係数はウェーブレット関数に応じて適切に定められる。また二項ウェーブレットにおいては、レベル毎に用いるフィルタのフィルタ係数が異なる。レベルｎにおいて使用するフィルター係数は、レベル１のフィルターの各係数の間に２ｎ−１−１個のゼロを挿入したものが用いられる。なお、これらについては前述（段落番号００６３）の参考文献に記載されている。
【００８１】
なお、二項ウェーブレット変換により得られる低域側成分と、各レベルにおける高域側成分に対して欠陥画素を補正するには、直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換の場合と同様に、欠陥画素に隣接する非欠陥画素の信号強度に基づく補間処理により行うことができる。また、高域側成分に対しては、高域側成分の位相を補間するように補正してもよい。
【００８２】
以上説明したように、二項ウェーブレット変換は、直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換とは異なり、画像信号を変換する際に画像をダウンサンプリングする必要がないので、欠陥画素や欠陥画素に隣接する非欠陥画素が間引かれず、欠陥画素の補正をより微細に行うことができ、補正済み画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることがない。このため、人間の顔のアップのような微細な構造を表す画像であっても、顔の表情や質感等を損ねることなく、より自然な印象に画像を補正することができる。
【００８３】
なお、画像信号の欠陥画素を補正する際に、欠陥画素を精度よく判別するために、欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行い、変換後の信号に基づいて欠陥画素の有無を判別するとより好ましい。
【００８４】
従来から行われているように、赤外光で記録媒体に記録された画像を走査することにより得た欠陥検出信号を予め設定しておいた閾値と比較することにより、欠陥画素を判別してもよいが、このような方法で得た欠陥検出信号にはＣＣＤセンサによる光電変換時、あるいは信号増幅時のノイズが含まれるので、設定した閾値の値によっては、本来、欠陥画素とすべきものを十分に判別できない恐れがある。
【００８５】
これに対して、多重解像度変換を欠陥検出信号に施して得られる高域側成分には、ノイズ成分を信号強度としてほとんど含まないので精度よく欠陥画素を判別することができる。また、多重解像度空間において欠陥画素を判別し、判別された欠陥画素に対応する画像信号を同じ多重解像度空間で補正することにより、補正後の画像をより自然な印象することができる。
【００８６】
次に、以上説明したような方法で画像信号の欠陥画素を補正する画像処理部（画像処理装置）を有する画像記録装置について説明する。図１１に本実施の形態における画像記録装置１の外観構成例を示す。
【００８７】
図１１に示すように、画像記録装置１は、筐体２の一側面に備えられたマガジン装填部３と、筐体２の内側に備えられる露光処理部４およびプリント作成部５を有している。筐体２の他側面にはプリント排出用のトレー６が設けられている。筐体２の上部には、表示装置としてのＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）８、フィルムスキャナ部８、反射原稿入力部９、操作部１０が設けられている。操作部１０はタッチパネルなどから構成される入力手段１１を有している。また、筐体２には、フロッピー（登録商標）ディスク等の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取部１３、フロッピー（登録商標）ディスク等の各種出力媒体に画像信号を書き込み（出力）可能な画像書込部１４が備えられている。さらに、図１２に示すように、筐体２の内部には、これら各部を集中制御する制御部１５が備えられている。
【００８８】
マガジン装填部３には画像出力媒体としての感光材料が装填されている。感光材料は、例えば、ハロゲン化銀感光性熱現像材料等からなる銀塩印画紙から構成することができる。マガジン装填部３には、サービスサイズ、ハイビジョンサイズ、パノラマサイズ、Ａ４サイズ、名刺サイズ等の各種サイズの感光材料を装填することができる。図示しない搬送手段は、制御部１５の指令に従い、所定のサイズの感光材料をマガジン装填部３から取り出して露光処理部４に搬送する。
【００８９】
露光処理部４は、画像信号に基づいて感光材料を露光し、感光材料に潜像を形成する。露光処理後、感光材料はプリント作成部５に搬送される。感光材料のサイズに応じて、図１２に示すようにサービスサイズ、ハイビジョンサイズ、パノラマサイズ等のプリントＰ１、Ａ４サイズのプリントＰ２、名刺サイズのプリントＰ３等の各種サイズのプリントが作成される。
【００９０】
プリント作成部５は、搬送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。作成されたプリントはトレー６から排出される。
【００９１】
なお、図１１には、画像記録装置１として感光材料に露光して現像し、プリントを作成するものを例示しているが、これに限らず、画像信号に基づいて画像を形成する装置であればよく、例えば、インクジェット方式、電子写真方式、感熱方式、昇華方式のプリント作成装置であってもよい。
【００９２】
ＣＲＴ７は、制御部１５からの指令に従い、画像処理後の画像や各種操作内容等の表示を行う。なお、表示装置としてはＣＲＴに限定されるものではなく、液晶ディスプレイ（ＬＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等であってもよい。
【００９３】
フィルムスキャナ部８は、図１２に示すように、アナログカメラ等により撮像された画像が現像されたネガフィルムやリバーサルフィルムなどの透過性記録媒体Ｎから、画像および記録媒体の欠陥を読み取るための装置であり、フィルムスキャナーを備えている。
【００９４】
フィルムスキャナーは、画像読取光源、欠陥検出用光源、これらから照射される画像読取光および欠陥検出用光を走査させるための走査手段、透過性記録媒体Ｎを透過した画像読取光や欠陥検出用光を集光するための集光手段、ＣＣＤ等の光電変換素子等から構成される。
【００９５】
フィルムスキャナーは、透過性記録媒体Ｎを画像読取光および欠陥検出用光で走査し、透過性記録媒体Ｎを透過した画像読取光および欠陥検出用光を集光手段により集光し、光電変換素子で光電変換することにより電気信号として画像信号および欠陥検出信号を得る。得られた画像信号および欠陥検出信号は制御部１５へ転送される。
【００９６】
反射原稿入力部９は、アナログカメラ等により撮像された画像が現像（出力）された銀塩印画紙やカラーペーパー等の非透過性記録媒体Ｐから、画像および記録媒体の欠陥を読み取るための装置であり、フラットベットスキャナーを備えている。
【００９７】
フラットベットスキャナーは、フィルムスキャナ部８と同様に、画像読取光光源、欠陥検出用光源、走査手段、集光手段、ＣＣＤセンサ等から構成される。
反射原稿入力部９では、フラットベットスキャナーにより画像読取光および欠陥検出信号で非透過性記録媒体Ｐを走査し、その反射光を集光手段により集光し、ＣＣＤで光電変換することにより画像信号および欠陥検出信号を得る。得られた画像信号および欠陥検出信号は制御部１５へ転送される。
【００９８】
フィルムスキャナ部８および反射原稿入力部９では、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の可視光が画像読取光として用いられ、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの画像信号が得られる。
【００９９】
また、フィルムスキャナ部８および反射原稿入力部９では、赤外光を欠陥検出用光として用いている。欠陥画素を判別するために、ある閾値を設定しておき、欠陥検出信号の信号強度とその閾値とを比較することにより欠陥画素の有無を判別してもよいし、上述したような手法により欠陥検出信号に対して多重解像度変換を施して、得られた高域側成分に基づいて欠陥画素の有無を判別してもよい。
【０１００】
画像読込部１３は、デジタルカメラ等で撮像した駒画像情報を各種デジタル記録媒体１６ａ、１６ｂを介して画像記録装置１に入力するための装置である。
画像読込部１３には、ＰＣカード用アダプタ１３ａ、フロッピー（登録商標）ディスク用アダプタ１３ｂが備えられ、ＰＣカード１６ａやフロッピー（登録商標）ディスク１６ｂに記録された駒画像情報を読み取り、得た画像情報を制御部１５へ転送する。なお、ＰＣカード用アダプタ１３ａ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。
【０１０１】
この画像読込部１３から読入力される画像信号はフィルムスキャナ部８や反射原稿入力部９から入力される画像信号と同様に適宜信号処理が施され、感光材料等に出力することができる。
【０１０２】
さらに、画像記録装置１はフィルムスキャナ部８、反射原稿入力部９、画像読込部１３から入力された駒画像情報に画像処理等を行った上で、感光材料、ＣＲＴ７の他に、画像書込部１４を介して各種出力媒体１７ａ、１７ｂ、１７ｃに画像を出力することができる。
【０１０３】
画像書込部１４にはフロッピー（登録商標）ディスク用アダプタ１４ａ、ＭＯ用アダプタ１４ｂ、光ディスク用アダプタ１４ｃが備えられており、出力媒体としてはフロッピー（登録商標）ディスク１７ａ、ＭＯ（光磁気型記憶装置）１７、光ディスク１７ｃ等を使用することができる。
【０１０４】
さらに、制御部１５には図１３に示す通信手段１８が設けられており、この通信手段１８によりＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット等の通信ネットワーク等を介して他のコンピュータから直接、撮像画像を表す画像信号とプリント命令を受信し、所謂ネットワークプリンタ装置として機能することが可能になっている。本発明の画像処理を施した後の撮影画像を表す画像信号と付帯するオーダー情報を、施設内の別のコンピュータやインターネット等を介した遠方のコンピュータに対して送付することも可能になっている。
【０１０５】
次に、制御部１５について説明する。制御部１５は画像処理部２０を有し、この画像処理部２０においてＲＯＭ（図示せず。）等の記憶装置に記憶された欠陥判別プログラム、画像処理プログラム等の各種制御プログラムとＣＰＵ（図示せず。）との協働により、欠陥画素の有無を判別し、欠陥画素がある場合に画像信号の多重解像度変換を行い、得られた高域側成分と低域側成分のそれぞれに補正処理を施して、出力媒体に出力するための画像信号を生成する。
【０１０６】
画像処理部２０は、図１３に示すように、フィルムスキャンデータ処理部２１、反射原稿スキャンデータ処理部２２、画像データ書式解読処理部２３、画像調整処理部２４、ＣＲＴ固有処理部２５、第一のプリンタ固有処理部２６、第二のプリンタ固有処理部２７、画像データ書式作成処理部２８、欠陥検出信号に基づいて欠陥画素の有無を判別する判別部２９を有している。
【０１０７】
フィルムスキャンデータ処理部２１では、フィルムスキャナ部８から入力された画像信号に対して、フィルムスキャナ部８固有の校正操作、ネガ原稿の場合のネガポジ反転、グレーバランス調整、コントラスト調整などの各種信号処理を施し、画像調整処理部２４に送る。また、フィルムサイズ、ネガポジ種別、フィルムに光学的或いは磁気的に記録されたＩＳＯ感度、メーカー名、主要被写体に関わる情報、撮影条件に関する情報（例えばＡＰＳの記載情報内容）なども、併せて画像調整処理部２４に送る。
【０１０８】
反射原稿スキャンデータ処理部２２では、反射原稿入力部９から入力された画像信号に対して、反射原稿入力部９固有の校正操作、ネガ原稿の場合のネガポジ反転、グレーバランス調整、コントラスト調整などを施し、画像調整処理部２４に送る。
【０１０９】
画像データ書式解読処理部２３は、画像読込部１３や通信手段１８から入力された画像信号のデータ書式が解読され、その信号のデータ書式に従い必要に応じて圧縮符号の復元・色信号の表現方法の変換等を行い、画像調整処理部２４内の演算に適したデータ形式に画像信号を変換して画像調整処理部２４に送る。
【０１１０】
画像調整処理部２４では、操作部１０または制御部１５の指令により、判別部２９による判別結果に基づいて、フィルムスキャナ部８、反射原稿入力部９から受け取った画像信号が欠陥画素を有する場合、その欠陥画素を補正する処理を行い、ＣＲＴ固有処理部２５、第一のプリンタ固有処理部２６、第二のプリンタ固有処理部２７、画像データ書式作成部２７に処理済みの画像信号を送出する。
なお、画像読込部１３、通信手段１８から送られた画像情報に欠陥検出信号が含まれる場合には、同様に判別部２９における判別結果に基づいて、当該欠陥画素の信号強度を補正する処理を行う。
【０１１１】
ＣＲＴ固有処理部２５では、画像調整処理部２４から受け取った補正済みの画像信号に対して、必要に応じて画素数変更、カラーマッチング等の処理を行い、制御情報等表示が必要な情報と合成した表示用の信号をＣＲＴ７に送出する。
【０１１２】
第一のプリンタ固有処理部で２６は、必要に応じて露光処理部４固有の校正処理、カラーマッチング、画素数変更等を行い、露光処理部４に画像信号を送出する。
【０１１３】
本実施の形態の画像記録装置１に、更に大判インクジェットプリンタなど、外部プリンタ装置３０を接続する場合には、接続するプリンタ装置ごとに第二のプリンタ固有処理部２７のようにプリンタ固有処理部を設け、プリンタ固有の適正な校正処理、カラーマッチング、画素数変更等を行なうようにする。
【０１１４】
画像データ書式作成処理部２８においては、画像調整処理部２４から受け取った画像信号に対して、必要に応じてＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）、ＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ  Ｉｍａｇｅ  Ｆｉｌｅ  Ｆｏｒｍａｔ）、Ｅｘｉｆ（Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｆｉｌｅ  Ｆｏｒｍａｔ）等に代表される各種の汎用画像フオーマットへの変換を行い、画像書込部１４や通信手段１８へ画像信号を転送する。
【０１１５】
判別部は、フィルムスキャナ部８、反射原稿入力部９から受け取った欠陥検出信号に基づいて欠陥画素の有無を判別するもので、欠陥検出信号と閾値と比較することにより欠陥画素の有無を判別してもよいし、欠陥検出信号に対して画像調整処理部において多重解像度変換を行わせ、得られた高域側成分に基づいて欠陥画素の有無を判別してもよい。
【０１１６】
以上説明したフィルムスキャンデータ処理部２１、反射原稿スキャンデータ処理部２２、画像データ書式解読処理部２３、画像調整処理部２４、ＣＲＴ固有処理部２５、第一のプリンタ固有処理部２６、第二のプリンタ固有処理部２７、画像データ書式作成処理部２８という区分は、本実施の形態における画像処理部２０の機能の理解を助ける為に設けた区分であり、必ずしも物理的に独立したデバイスとして実現される必要はなく、単一のＣＰＵにおけるソフトウエア処理の種類の区分として実現されてもよい。
【０１１７】
次に、図１３における画像調整部２４において実行される画像信号の欠陥画素の補正処理について実施例１〜実施例３を挙げて説明する。
【０１１８】
〈実施例１〉
本実施例１では、画像信号の欠陥画素を補正するに際して、画像信号に双直交ウェーブレット変換を施した。図１４に本実施例１における画像調整処理部２４における画像信号の双直交ウェーブレット変換に係るシステムブロック図を示す。
【０１１９】
Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの画像信号毎に、第１レベルの双直交ウェーブレット変換を行った。なお、図１４において各画像信号を包括的にＳ０で表す。
【０１２０】
まず、画像信号Ｓ０をｘ方向のローパスフィルタＬＰＦｘ、ハイパスフィルタＨＰＦｘで処理し、ｘ方向においてダウンサンプリングすることにより、ｘ方向における低域側成分ＳＸ１と高域側成分ＷＸ１に分解した。
【０１２１】
続いて、低域側成分ＳＸ１および高域側成分ＷＸ１の双方にそれぞれｙ方向のローパスフィルタＬＰＦｙ、ハイパスフィルタＨＰＦｙで処理し、ｙ方向においてダウンサンプリングすることにより低域側成分Ｓ１と３つの高域側成分Ｗｈ１、Ｗｖ１、Ｗｄ１を得た。
【０１２２】
なお、第１レベルの双直交ウェーブレット変換および逆変換時に用いたフィルターのフィルタ係数は表１に示すものとした（Ｃｏｈｅｎ，  Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ，  Ｆｅａｕｖｅａｕ  ５−３）。
【表１】
2004193957.tif 000015
【０１２３】
但し、上記表１において、ｘ＝０のフィルター係数は、現在処理している画素に対する係数であり、ｘ＝−１は一つ前の画素に対する係数、ｘ＝１は１つ後の画素に対する係数である（以下、同じ）。
【０１２４】
次に、判別部２９により判別された欠陥画素について、低域側成分Ｓ１、高域側成分Ｗｈ１、Ｗｖ１、Ｗｄ１のそれぞれに対して、欠陥画素に隣接する非欠陥画素の信号強度に基づき補間処理を行うことにより欠陥画素の信号強度を補正した低域側成分Ｓ１’、高域側成分Ｗｈ１’、Ｗｖ１’、Ｗｄ１’を得た。
【０１２５】
その後、補正された低域側成分Ｓ１’、高域側成分Ｗｈ１’、Ｗｖ１’、Ｗｄ１’から、逆変換により補正された画像信号Ｓ０’を構成した。画像信号Ｓ０’の構成は、図１４に示すように、まず、低域側成分Ｓ１’と高域側成分Ｗｈ１’に対してそれぞれアップサンプリング処理、所定のフィルタ処理を行うことにより得られた信号を加算して信号ＳＸ１’を得る。同様に、２つの高域側成分Ｗｖ１’、Ｗｄ１’に対してアップサンプリング処理、所定のフィルタ処理を行うことにより得られた信号を加算して信号ＷＸ１’を得る。さらに信号ＳＸ１’と信号ＷＸ１’に対してそれぞれアップサンプリング処理、所定のフィルタ処理を行うことにより得られた信号を加算することにより、画像信号Ｓ０’が構成される。
【０１２６】
本実施例１において、欠陥画素を補正する際に、画像信号に対して双直交ウェーブレット変換を施し、各高域側成分および低域側成分に対して補間処理を行うことで、画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることなく自然な印象に補正された出力画像を得ることができた。
【０１２７】
〈実施例２〉
次に、実施例２について説明する。本実施例では、画像信号の欠陥画素を補正するに際して、画像信号に二項ウェーブレット変換を施した。図１５に本実施例１における画像調整処理部２４における画像信号の二項ウェーブレット変換に係るシステムブロック図を示す。
【０１２８】
図１５に示すように第１レベルの二項ウェーブレット変換を行うに際して、まず、画像信号Ｓ０を第１レベル用のフィルター係数を有するｘ方向およびｙ方向のハイパスフィルタＨＰＦ１ｘ、ＨＰＦ１ｙおよびｘ方向およびｙ方向のローパスフィルタＬＰＦ１ｘ、ＬＰＦ１ｘにより２つの高域側成分ＷＸ１、ＷＹ１と１つの低域側成分Ｓ１とに分解した。なお、各フィルタの係数は表２に示すものを用いた。
【表２】
2004193957.tif 000016
但し、上記表において、ｘ＝０のフィルター係数は、現在処理している画素に対する係数であり、ｘ＝−１は一つ前の画素対する係数、ｘ＝１は一つ後の画素に対する係数である。
【０１２９】
なお、本実施例においては第１レベルの二項ウェーブレット変換を行ったが、一般的な二項ウェーブレット変換では、レベル毎に異なる係数のフィルタを用いる。第ｎレベルのフィルター係数は、第１レベルのフィルターの各係数の間に２ｎ−１−１個のゼロを挿入したものが用いられる（前述の参考文献を参照）。
【０１３０】
また二項ウェーブレット変換のレベルｉに応じて定められる補正係数γｉは、下記表３で示される。
【表３】
2004193957.tif 000017
【０１３１】
図１５に示すフィルタ処理により得られた高域側成分信号Ｗｘ１，Ｗｙ１と低域側成分Ｓ１のそれぞれの欠陥画素に対して、それに隣接する周囲の非欠陥画素の信号強度に基づく補間処理により画像信号を補正した。
【０１３２】
その後、補正された低域側成分Ｓ１’、高域側成分Ｗｘ１’、Ｗｙ１’から、逆変換により補正された画像信号Ｓ０’を構成した。画像信号Ｓ０’の構成は、図１５に示すように、低域側成分Ｓ１’に対しては第１レベルのウェーブレット変換時に用いたものと同じローパスフィルタＬＰＦ１ｘ、ＬＰＦ１ｙによるフィルター処理を行い、高域側成分Ｗｘ１’、Ｗｙ１’のそれぞれに対しては逆変換用のハイパスフィルタＨＰＦ’１ｘ、ＨＰＦ’１ｙおよびローパスフィルタＬＰＦ’１ｘ、ＬＰＦ’１ｙによるフィルター処理を行い、得られた信号を加算することにより行った。
【０１３３】
本実施例２により、欠陥画素を補正する際に、画像信号に対して二項ウェーブレット変換を施し、各高域側成分および低域側成分に対して補間処理を行うことで、画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることなく自然な印象に補正された出力画像を得ることができた。
【０１３４】
さらに、二項ウェーブレット変換は、直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換とは異なり、画像信号を変換する際に画像をダウンサンプリングする必要がないので、欠陥画素や欠陥画素に隣接する非欠陥画素が間引かれず、欠陥画素の補正をより微細に行うことができる。このため、人間の顔のアップのような微細な構造を表す画像であっても、顔の表情や質感等を損ねることなく、より自然な印象に画像を補正することができる。
【０１３５】
なお、本実施例２においては画像信号に対して第１レベルの二項ウェーブレット変換を施したが、これに限られるものではなく、さらに高レベルの変換を施してもよいのは勿論である。
【０１３６】
〈実施例３〉
次に、実施例３について説明する。本実施例３では、判別部２９において欠陥検出信号に基づく欠陥画素の判別を行うに際して、まず画像調整部２４において欠陥検出信号に対する多重解像度変換を行わせた。判別部２９では、多重解像度変換により得られた欠陥検出信号の高域側成分に基づいて、欠陥画素の有無を判別した。
【０１３７】
図１６に本実施例３における画像調整処理部２４における欠陥検出信号ＳＥ０の多重解像度変換に係るシステムブロック図を示す。本実施例では、多重解像度変換を第１レベルの二項ウェーブレット変換により行った。欠陥検出信号ＳＥ０を第１レベル用のフィルター係数を有するｘ方向およびｙ方向のハイパスフィルタＨＰＦ１ｘ、ＨＰＦ１ｙとｘ方向およびｙ方向のローパスフィルタＬＰＦ１ｘ、ＬＰＦ１ｙによりフィルター処理を行い、欠陥検出信号ＳＥ０を２つの高域側成分ＷＥＸ１、ＷＥＹ１と１つの低域側成分ＳＥ１とに分解した。なお、各フィルタの係数は表２に示したものを同じものを用いた。
【０１３８】
その後、判別部２９において、高域側成分信号ＷＥｘ１，ＷＥｙ１の信号強度を比較し、ある特定画素が欠陥画素であるかどうかを判別した。欠陥画素であると判別された場合には、画像調整部２４において、上記実施例２と同様の方法により画像信号に対して第１レベルの二項ウェーブレット変換を行い、得られた高域側成分Ｗｘ１，Ｗｙ１および低域側成分Ｓ１に対してそれぞれ欠陥画素に隣接する非欠陥画素の画像信号の信号強度に基づく補間処理を行い、画像信号を補正した。
【０１３９】
本実施例３の様に、二項ウェーブレット変換を施すことにより得られた欠陥検出信号ＳＥ０の高域側成分Ｗｘ１，Ｗｙ１には、ノイズ成分が信号強度としてほとんど含まれないので精度よく欠陥画素を判別することができる。また、多重解像度空間において欠陥画素を判別し、判別された欠陥画素に対応する画像信号を同じ多重解像度空間で補正することにより、補正後の画像をより自然な印象することができる。
【０１４０】
なお、本実施例３では欠陥検出信号ＳＥ０の多重解像度変換を第１レベルの二項ウェーブレット変換により得られた高域側成分で欠陥判別を行ったが、第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行う事により得られる高域側成分と組み合わせて判別することも、より欠陥検出精度を高める上で好ましい。また、二項ウェーブレット変換に限らず、直交ウェーブレット変換、双直交ウェーブレット変換、その他の多重解像度変換手法を適宜用いることができる。
【０１４１】
【発明の効果】
請求項１、５、９、１３のいずれか一項に記載の発明によれば、欠陥画素を補正する場合に欠陥画素と隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値を連続させるように補正処理を行うことで、画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることなく、違和感を覚えさせることのない自然な画像に補正することができる。
【０１４２】
請求項２、６、１０、１４のいずれか一項に記載の発明によれば、請求項１、５、９、１３のいずれか一項と同様の効果が得られるのは勿論のこと、画像信号を多重解像度変換し、得られた多重解像度信号に対して補正処理を施し、その後多重解像度逆変換することにより、欠陥画素と隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値を連続させるように欠陥画素を補正することができる。それにより画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることなく、違和感を覚えさせることのない自然な画像に補正することができる。
【０１４３】
請求項３、７、１１、１５のいずれか一項に記載の発明によれば、請求項２、６、１０、１４のいずれか一項と同様の効果が得られるのは勿論のこと、画像信号を変換する際に画像をダウンサンプリングする必要がないので、欠陥画素や欠陥画素に隣接する非欠陥画素が間引かれず、欠陥画素の補正をより微細に行うことができ、補正済み画像に微細な凹凸を感じさせるような不連続性を生じさせることがない。このため、人間の顔のアップのような微細な構造を表す画像であっても、顔の表情や質感等を損ねることなく、より自然な印象に画像を補正することができる。
【０１４４】
請求項４、８、１２、１６のいずれか一項に記載の発明によれば、請求項１〜３、５〜７、８〜１１、１２〜１５のいずれか一項と同様の効果が得られるのは勿論のこと、多重解像度変換を欠陥検出信号に施して得られる高域側成分には、ノイズ成分を信号強度としてほとんど含まないので精度よく欠陥画素を判別することができる。また、多重解像度空間において欠陥画素を判別し、判別された欠陥画素に対応する画像信号を同じ多重解像度空間で補正することにより、補正後の画像をより自然な印象することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）画像信号の欠陥画素を従来の補間処理により補正した図である。（ｂ）欠陥画素と欠陥画素に隣接する非欠陥画素における画像信号の１階微分値が連続するように画像信号の欠陥画素を補正した図である。
【図２】本発明に係る欠陥検出信号の多重解像度変換において用いられるウェーブレット関数を示した図である。
【図３】第１レベルの直交ウェーブレット変換又は双直交ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図４】２次元信号における第１レベルの直交ウェーブレット変換又は双直交ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図５】直交ウェーブレット変換又は双直交ウェーブレット変換において、入力信号が第３レベルのウェーブレット変換において信号が分解される過程を示した模式図である。
【図６】直交ウェーブレット変換又は双直交ウェーブレット変換により分解された入力信号Ｓｎ−１をフィルタ処理による逆ウェーブレット変換を行うことにより再構成する方法を示したブロック図である。
【図７】入力信号Ｓ０の波形と、ウェーブレット変換により得られる高域側成分の各レベル毎の波形を示した図である。
【図８】第１レベルの二項ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図９】２次元信号における第１レベルの二項ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図１０】２次元信号における第Ｎレベルの二項ウェーブレット変換と、その逆変換を行うことにより画像信号を補正する処理を示したブロック図である。
【図１１】本発明の一例の画像記録装置を示した斜視図である。
【図１２】図１０に示した画像記録装置の機能的構成を示したブロック図である。
【図１３】図１１に示した画像処理部の機能的構成を示したブロック図である。
【図１４】実施例１において第１レベルの双直交ウェーブレット変換により画像信号を補正する処理を示したブロック図である。
【図１５】実施例２において第１レベルの二項ウェーブレット変換により画像信号を補正する処理を示したブロック図である。
【図１６】実施例３において第１レベルの二項ウェーブレット変換を欠陥検出信号に施して欠陥画素の判別を行う処理を示したブロック図である。
【符号の説明】
１  画像記録装置
４  露光処理部（画像記録部）
５  プリント作成部（画像記録部）
８  フィルムスキャナ部（画像信号取得部）
９  反射画像読込部（画像信号取得部）
１３  画像読込部（画像信号取得部）
１４  画像書込部（画像記録部）
１５  制御部
１８  通信手段
２０  画像処理部（画像処理装置）
２１  フィルムスキャンデータ処理部
２２  反射原稿スキャンデータ処理部
２４  画像調整処理部（補正部）
２５  ＣＲＴ固有処理部
２６  第一のプリンタ固有処理部
２７  第二のプリンタ固有処理部
２８  画像データ書式作成処理部
２９  判別部
３０  外部プリンタ
Ｎ    記録媒体
Ｐ    記録媒体
【図１】
2004193957.tif 000018
【図２】
2004193957.tif 000019
【図３】
2004193957.tif 000020
【図４】
2004193957.tif 000021
【図５】
2004193957.tif 000022
【図６】
2004193957.tif 000023
【図７】
2004193957.tif 000024
【図８】
2004193957.tif 000025
【図９】
2004193957.tif 000026
【図１０】
2004193957.tif 000027
【図１１】
2004193957.tif 000028
【図１２】
2004193957.tif 000029
【図１３】
2004193957.tif 000030
【図１４】
2004193957.tif 000031
【図１５】
2004193957.tif 000032
【図１６】
2004193957.tif 000033