(57)【要約】【課題】この発明は、画像の連続性を不自然とすることなしに平滑化と鮮鋭化の処理を行なうことを可能として、画質の向上を図ることを目的としている。【解決手段】対象画素と周囲画素との輝度差ＢＤがしきい値ｔ０であるとき、画像処理を施さない。輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より大きいときには、鮮鋭化処理を施し、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より小さいときには、平滑化処理を施す。鮮鋭化処理の強度は、ｔ０＜ＢＤ＜ｔ０＋αであるときには、輝度差ＢＤが大きくなるに従い０％から１００％にリニアに上昇し、輝度差ＢＤがｔ０＋α以上では、１００％に保たれる。平滑化処理の強度は、ｔ０−α＜ＢＤ＜ｔ０であるときには、輝度差ＢＤが小さくなるに従い０％から１００％にリニアに上昇し、輝度差ＢＤがｔ０−α以下では、１００％に保たれる。【選択図】        図５
2004355339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素からなる画像データを修整する画像処理装置であって、
前記画像データに含まれる一の対象画素を選択する対象画素選択手段と、
前記対象画素と該対象画素の周囲に位置する周囲画素との画素値の差を求める差算出手段と、
前記求めた画素値の差が、予め定められたしきい値より大きいか小さいかを判別する大小判別手段と、
前記画素値の差の前記しきい値からの偏差に基づいて処理の適用強度を定める適用強度設定手段と、
前記画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたとき、予め定められた鮮鋭化処理を、前記適用強度でもって前記対象画素に適用し、前記画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたとき、予め定められた平滑化処理を、前記適用強度設定手段により定められた適用強度でもって前記対象画素に適用することにより、前記対象画素の画素値を修整する画素修整手段と
を備えた画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記適用強度設定手段は、
前記適用強度を、前記偏差の絶対値が大きいほど大きくなり、前記偏差の絶対値が予め定められた所定値以上となったときに、予め定められた一定強度である１００％とする構成である画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記適用強度を、前記偏差の絶対値が前記所定値に近づくほど緩やかな比率で大きくなるように定めた構成である画像処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記画素修整手段は、
前記画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたとき、予め定められた鮮鋭化処理を前記対象画素に適用し、前記画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたとき、予め定められた平滑化処理を前記対象画素に適用することにより、前記対象画素の中間画素値を演算する手段と、
前記演算された中間画素値と、前記対象画素の元の画素値との差を求めて、該差に前記適用強度を掛けて、該掛けた結果を前記元の画素値に加算することにより、前記対象画素の新たな画素値を決定する手段と
を備える画像処理装置。
【請求項５】
複数の画素からなる画像データを修整する画像処理方法であって、
（ａ）前記画像データに含まれる一の対象画素を選択するステップと、
（ｂ）前記対象画素と該対象画素の周囲に位置する周囲画素との画素値の差を求めるステップと、
（ｃ）前記求めた画素値の差が、予め定められたしきい値より大きいか小さいかを判別するステップと、
（ｄ）前記画素値の差の前記しきい値からの偏差に基づいて処理の適用強度を定めるステップと、
（ｅ）前記画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたとき、予め定められた鮮鋭化処理を、前記適用強度でもって前記対象画素に適用し、前記画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたとき、予め定められた平滑化処理を、前記適用強度設定手段により定められた適用強度でもって前記対象画素に適用することにより、前記対象画素の画素値を修整するステップと
を備えた画像処理方法。
【請求項６】
複数の画素からなる画像データを修整するための処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
（ａ）前記画像データに含まれる一の対象画素を選択する機能と、
（ｂ）前記対象画素と該対象画素の周囲に位置する周囲画素との画素値の差を求める機能と、
（ｃ）前記求めた画素値の差が、予め定められたしきい値より大きいか小さいかを判別する機能と、
（ｄ）前記画素値の差の前記しきい値からの偏差に基づいて処理の適用強度を定める機能と、
（ｅ）前記画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたとき、予め定められた鮮鋭化処理を、前記適用強度でもって前記対象画素に適用し、前記画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたとき、予め定められた平滑化処理を、前記適用強度設定手段により定められた適用強度でもって前記対象画素に適用することにより、前記対象画素の画素値を修整する機能と
を実現するコンピュータプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の画素からなる画像データに鮮鋭化と平滑化の画像処理を施す技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像の色修整を行なう処理として、画像の鮮鋭化処理や平滑化処理がある。鮮鋭化処理は、輪郭など変化の激しい部分を強調するものであり、「エッジ領域のみを、よりシャープにする」という処理を行っている。画像全体に鮮鋭化を施すと、ノイズ成分や、本来なめらかにすべき人肌のような領域までも強調してしまうために、処理対象をエッジ領域のみとしている。エッジの判定は、対象画素と周囲画素との画素値（輝度、あるいはＲＧＢそれぞれの階調）の差が、予め定められたしきい値以上であるか否かを判定することによって行なう。
【０００３】
画像の平滑化処理は、ノイズを除去ないしは低減するものであり、「エッジを除いたフラットな領域を、よりなめらかにする」という処理を行なっている。この平滑化処理でも、画像の鮮鋭化処理と同様に、対象画素と周囲画素との画素値の差が、予め定められたしきい値（先鋭化処理で用いたしきい値より小さい値）以上となったか否かから、エッジを判定しており、エッジ以外の場合（上記画素値の差がしきい値を下回った場合）に平滑化を行なうようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、画像に鮮鋭化処理と平滑化処理とを共に施そうとしたとき、対象画素と周囲画素との画素値の差によって次のように処理が切り換えられることになる。すなわち、その画素値の差が、
▲１▼  ＜  平滑化用しきい値  ＜  ▲２▼  ＜  鮮鋭化用しきい値  ＜  ▲３▼
のいずれの範囲に該当するかによって、それぞれの範囲で施される処理は、
▲１▼：平滑化処理
▲２▼：何もしない
▲３▼：鮮鋭化処理
となる。
【０００５】
写真などの自然画像では、上記▲１▼、▲２▼、▲３▼の範囲は連続したものであるが、上記従来の技術では、上記平滑化用しきい値、鮮鋭化用しきい値を境にして、平滑化処理／何もしない／鮮鋭化処理が突然切り替わることから、隣接する画素間の画素値が原画より大きくかけ離れて画像の連続性が不自然となる。不自然な現象としては、例えば擬似輪郭の発生などがある。この結果、画質が劣化するという問題が発生した。特に、平滑化用しきい値と鮮鋭化用しきい値が近い値である場合、平滑化処理と鮮鋭化処理といった正反対の処理が、画素値がごく近い画素で切り替わって施されることになり、画質をより一層悪化させた。
【０００６】
なお、平滑化処理を行なう方法において、平滑化用しきい値を境にして、平滑化する／しないが突然切り替わることを回避するために、上記しきい値付近で平滑化を適用する度合いを画素値の差に応じて徐々に変化させる構成が、特許文献１に提案されている。
【特許文献１】
特開平７−２８８７６８号
【０００７】
この特許文献１でも、平滑化処理／何もしない／鮮鋭化処理と切り替わることを回避することができないことから、画像の連続性が不自然となり、この結果、画質が劣化するという問題が発生した。
【０００８】
この発明は、画像の連続性を不自然とすることなしに平滑化と鮮鋭化の処理を行なうことを可能として、画質の向上を図ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
前述した課題の少なくとも一部を解決するための手段として、以下に示す構成をとった。
【００１０】
この発明の画像処理装置は、
複数の画素からなる画像データを修整する画像処理装置であって、
前記画像データに含まれる一の対象画素を選択する対象画素選択手段と、
前記対象画素と該対象画素の周囲に位置する周囲画素との画素値の差を求める差算出手段と、
前記求めた画素値の差が、予め定められたしきい値より大きいか小さいかを判別する大小判別手段と、
前記画素値の差の前記しきい値からの偏差に基づいて処理の適用強度を定める適用強度設定手段と、
前記画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたとき、予め定められた鮮鋭化処理を、前記適用強度でもって前記対象画素に適用し、前記画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたとき、予め定められた平滑化処理を、前記適用強度設定手段により定められた適用強度でもって前記対象画素に適用することにより、前記対象画素の画素値を修整する画素修整手段と
を備えることを要旨としている。
【００１１】
ここで、画素値とは、画素の持つ色（あるいは濃度）的な性質を示す値であり、カラー画像においては、例えば、輝度であったり、ＲＧＢそれぞれの階調であったりする。単色画像においては、例えば、濃度（階調）である。
【００１２】
上記構成の画像処理装置によれば、対象画素と周囲画素との画素値の差のしきい値からの偏差に基づいて、処理の適用強度が定められる。そして、画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたときには、鮮鋭化処理が、画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたときには、平滑化処理が、それぞれ施されるが、このとき、前記適用強度でもって鮮鋭化処理または平滑化処理が適用されて、対象画素の画素値が修整される。このために、鮮鋭化処理と平滑化処理が、前記しきい値を境に切り替わるが、画素値の差の前記しきい値からの偏差に基づいて適用強度が定められることから、鮮鋭化処理と平滑化処理との切り替えを、画像の連続性を不自然とすることなしに行なうことができる。しかも、鮮鋭化も平滑化も共に行なわない領域は、画素値の差が前記しきい値となる１点だけだから、何もしないこととの切り替えによって連続性を不自然とすることもない。したがって、画像の連続性を不自然とすることなしに平滑化と鮮鋭化の処理を行なうことができ、その結果、優れた画質を得ることができる。
【００１３】
なお、前記構成の画像処理装置において、前記適用強度設定手段は、前記適用強度を、前記偏差の絶対値が大きいほど大きくなり、前記偏差の絶対値が予め定められた所定値以上となったときに、予め定められた一定強度である１００％とする構成とすることができる。
【００１４】
この構成によれば、画像の連続性はより一層自然となる。したがって、より優れた画質を得ることができる。
【００１５】
偏差の絶対値が大きいほど適用強度が大きくなるように構成した前記画像処理装置において、前記適用強度を、前記偏差の絶対値が前記所定値に近づくほど緩やかな比率で大きくなるように定めた構成とすることもできる。
【００１６】
この構成によれば、鮮鋭化処理または平滑化処理の適用強度が１００％に近づく際の変化率をより滑らかなものとすることができる。
【００１７】
前記構成の画像処理装置において、前記画素修整手段は、前記画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたとき、予め定められた鮮鋭化処理を前記対象画素に適用し、前記画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたとき、予め定められた平滑化処理を前記対象画素に適用することにより、前記対象画素の中間画素値を演算する手段と、前記演算された中間画素値と、前記対象画素の元の画素値との差を求めて、該差に前記適用強度を掛けて、該掛けた結果を前記元の画素値に加算することにより、前記対象画素の新たな画素値を決定する手段とを備える構成とすることもできる。
【００１８】
この構成によれば、前記画素修整手段を容易な構成でもって実現することができる。
【００１９】
この発明の画像処理方法は、
複数の画素からなる画像データを修整する画像処理方法であって、
（ａ）前記画像データに含まれる一の対象画素を選択するステップと、
（ｂ）前記対象画素と該対象画素の周囲に位置する周囲画素との画素値の差を求めるステップと、
（ｃ）前記求めた画素値の差が、予め定められたしきい値より大きいか小さいかを判別するステップと、
（ｄ）前記画素値の差の前記しきい値からの偏差に基づいて処理の適用強度を定めるステップと、
（ｅ）前記画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたとき、予め定められた鮮鋭化処理を、前記適用強度でもって前記対象画素に適用し、前記画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたとき、予め定められた平滑化処理を、前記適用強度設定手段により定められた適用強度でもって前記対象画素に適用することにより、前記対象画素の画素値を修整するステップと
を備えることを要旨としている。
【００２０】
この構成の画像処理方法は、この発明の画像処理装置と同様な作用・効果を有しており、画像の連続性を不自然とすることなしに平滑化と鮮鋭化の処理を行なうことができ、画質の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００２１】
この発明のコンピュータプログラムは、
複数の画素からなる画像データを修整するための処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
（ａ）前記画像データに含まれる一の対象画素を選択する機能と、
（ｂ）前記対象画素と該対象画素の周囲に位置する周囲画素との画素値の差を求める機能と、
（ｃ）前記求めた画素値の差が、予め定められたしきい値より大きいか小さいかを判別する機能と、
（ｄ）前記画素値の差の前記しきい値からの偏差に基づいて処理の適用強度を定める機能と、
（ｅ）前記画素値の差が前記しきい値より大きいと判別されたとき、予め定められた鮮鋭化処理を、前記適用強度でもって前記対象画素に適用し、前記画素値の差が前記しきい値より小さいと判別されたとき、予め定められた平滑化処理を、前記適用強度設定手段により定められた適用強度でもって前記対象画素に適用することにより、前記対象画素の画素値を修整する機能と
を実現することを要旨としている。
【００２２】
上記構成のコンピュータプログラムも、上記発明の画像処理装置と同様な作用・効果を有しており、画像の連続性を不自然とすることなしに平滑化と鮮鋭化の処理を行なうことができ、画質の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００２３】
本発明の記録媒体は、本発明のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を特徴としている。この記録媒体は、本発明の各コンピュータプログラムと同様な作用・効果を有している。
【００２４】
【発明の他の態様】
本発明は、以下のような他の態様も含んでいる。その第１の態様は、本発明のコンピュータプログラムを通信経路を介して供給するプログラム供給装置としての態様である。この第１の態様では、コンピュータプログラムをコンピュータネットワーク上のサーバなどに置き、通信経路を介して、必要なプログラムをコンピュータにダウンロードし、これを実行することで、上記の装置や方法を実現することができる。
【００２５】
その第２の態様は、
複数の画素からなる画像データに含まれる対象画素への画像処理方法であって、
前記対象画素の画素値Ａと、該対象画素の周囲に位置する周囲画素の画素値Ｂとを取得し、
｜Ａ−Ｂ｜＝Ｃを演算し、
適用強度Ｆ（Ｃ）を、Ｃ＞Ｄ＋αのとき、値１に、Ｃ＜Ｄ−αのとき、値−１に、Ｄ−α≦Ｃ≦Ｄ＋αのとき、ｓｉｎ（π／２  ×  （Ｃ−Ｄ）／α）にそれぞれ定め（但し、Ｄはしきい値、αは所定値（＞０））、
前記対象画素に対する修整量をＥ×Ｆ（Ｃ）に定めて（但し、Ｅ＞０）、
前記修整量を前記画素値Ａに加算して新たな画素値Ａ′（但し、Ａ′＞０）とすることを要旨としている。
【００２６】
この第２の態様でも、しきい値Ｄを境に修整量がプラスとマイナスとに切り替わり、画素値の差Ｃのしきい値Ｄからの偏差に基づいて適用強度Ｆ（Ｃ）が定められることから、前記修整量の切り替えを、画像の連続性を不自然とすることなしに行なうことができる。しかも、鮮鋭化も平滑化も共に行なわない領域は、差Ｃがしきい値Ｄと等しくなる１点だけだから、何もしないこととの切り替えによって連続性を不自然とすることもない。したがって、画像の連続性を不自然とすることなしに平滑化と鮮鋭化の処理を行なうことができ、その結果、優れた画質を得ることができる。特に、鮮鋭化処理または平滑化処理の適用強度が予め定めた一定強度である１００％に近づく際の変化率をより滑らかなものとすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。この実施例を、次の順序に従って説明する。
Ａ．装置の構成：
Ｂ．コンピュータ処理：
Ｃ．作用・効果
Ｄ．他の実施形態：
【００２８】
Ａ．装置の構成：
図１は、本発明の一実施例を適用するコンピュータシステムの概略構成を示す説明図である。この実施例のコンピュータシステムは、本発明を構成する画像処理装置としてのパーソナルコンピュータ１０を中心に備える。パーソナルコンピュータ１０は、周辺装置としてのＣＲＴディスプレイ１２とキーボード１４とマウス１６を備える。
【００２９】
パーソナルコンピュータ１０は、デジタルカメラ１８によって撮影した写真画像の画像データを、メモリカードやケーブルを介して読み込み、色修整等の加工処理を施す。パーソナルコンピュータ１０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵを中心にバスにより相互に接続されたＲＯＭ、ＲＡＭ、表示画像メモリ、キーボードインタフェース、マウスインタフェース等を備える。また、パーソナルコンピュータ１０は、内蔵のハードディスクドライブ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ等を備える。このハードディスクドライブには、デジタルカメラ１８によって撮影した写真画像の画像データが格納される。
【００３０】
図では、パーソナルコンピュータ１０は、内部で実現される機能のブロックによって示されている。これら機能ブロックの集まりによって構成される制御部２０はソフトウェア的に構成されたものである。すなわち、制御部２０は、パーソナルコンピュータ１０にインストールされたソフトウェア（コンピュータプログラム）をＣＰＵが実行することにより実現される。ここでは、このソフトウェアは、フォトレタッチソフトウェアであり、ＣＤ−ＲＯＭによって提供されたものである。
【００３１】
なお、このソフトウェアは、ＣＤ−ＲＯＭに替えて、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の他の携帯型記録媒体（可搬型記録媒体）に格納された構成として、これらから提供されたものとすることができる。また、このソフトウェアは、外部のネットワークに接続される特定のサーバから、ネットワークを介して提供されたものとすることもできる。上記ネットワークとしては、インターネットであってもよく、特定のホームページからダウンロードして得たコンピュータプログラムであってもよい。あるいは、電子メールの添付ファイルの形態で供給されたコンピュータプログラムであってもよい。
【００３２】
制御部２０の構成について次に説明する。制御部２０は、画像データ（以下、元画像データ）Ｄ１を色修整するものである。元画像データＤ１は、ハードディスクドライブに格納された上記写真画像の画像データであり、ここでは、ハードディスクドライブからＲＡＭに一旦読み出されたものである。なお、元画像データＤ１は、この写真画像の画像データに換えて、インターネット等を介して外部から送られてきた写真画像とすることもできる。また、写真画像に必ずしも限る必要はなく、図柄等が掲載された他のカラー画像データとすることもできる。また、カラー画像データに限る必要もなく単色の多値画像データとすることもできる。
【００３３】
制御部２０は、対象画素選択部２１、差算出部２２、大小判別部２３、適用強度設定部２４、画素修整部２５を備える。元画像データＤ１に含まれる一の対象画素Ｐｉｊを、対象画素選択部２１により選択する。差算出部２２により、対象画素Ｐｉｊと周囲画素との輝度差ＢＤを求め、この輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より大きいか小さいかを、大小判別部２３により判別する。適用強度設定部２４により、輝度差ＢＤのしきい値ｔ０からの偏差に基づいて処理の適用強度Ｆを定める。そうして、大小判別部２３により大きいと判別されたときには、鮮鋭化処理を適用強度Ｆでもって対象画素Ｐｉｊに適用し、一方、小さいと判別されたときには、平滑化処理を適用強度Ｆでもって対象画素Ｐｉｊに適用することにより、対象画素Ｐｉｊの画素値が修整される。対象画素Ｐｉｊは、元画像データＤ１に含まれる全ての画素に順に移行して、最適な鮮鋭化処理および平滑化処理が施された新画像データＤ２が生成される。
【００３４】
Ｂ．コンピュータ処理：
パーソナルコンピュータ１０のＣＰＵでフォトレタッチソフトウェアを実行することで、制御部２０の各部２１ないし２５を実現している。フォトレタッチソフトウェアは、各部２１ないし２５以外にも様々な機能を有する。作業者は、フォトレタッチソフトウェアの起動後にＣＲＴディスプレイ１２に表示されるアプリケーションウィンドウから、画像データを読み込む処理の実行を指示して、画像データを、アプリケーションウィンドウ内の作業エリアに表示させる。これにより、デジタルカメラ１８によって撮影され、ハードディスクドライブに格納された写真画像の画像データが、元画像データＤ１としてＲＡＭ上に読み込まれる。
【００３５】
その後、作業者は、アプリケーションウィンドウから色修整処理の実行を指示する。具体的には、作業者は、アプリケーションウィンドウのメニューバーに表示される所定のコマンドをマウス１６によりクリックすることでその指示を行なう。この指示により、上記制御部２０の各部２１ないし２５を実現する色修整処理のルーチンを実行することができる。この色修整処理のルーチンについて、以下、詳細に説明する。
【００３６】
図２および図３は、色修整処理のルーチンを示すフローチャートである。図２に示すように、処理が開始されると、パーソナルコンピュータ１０のＣＰＵは、まず、元画像データＤ１の横方向の座標を示す変数ｉに値１をセットして（ステップＳ１００）、次いで、元画像データＤ１の縦方向の座標を示す変数ｊに値１をセットする（ステップ１１０）。その後、ＣＰＵは、元画像データＤ１から、変数ｉ，ｊで指定される一つの画素を対象画素Ｐｉｊとして選択する（ステップＳ１２０）。
【００３７】
続いて、ＣＰＵは、その対象画素Ｐｉｊと周囲との輝度差ＢＤを算出する（ステップＳ１３０）。詳細には、対象画素Ｐｉｊと対象画素Ｐｉｊの周囲８方向（上、右上、右、右下、下、左下、左、左上）の各画素の間の輝度差Ｂ１〜Ｂ８をそれぞれ求め、各輝度差Ｂ１〜Ｂ８の中から最大値を、輝度差ＢＤとして求める。すなわち、ここでは、周囲８方向の内の輝度差が最大となる一つを周囲画素として、対象画素Ｐｉｊとの輝度差ＢＤを求めている。なお、輝度差ＢＤは、対象画素Ｐｉｊの輝度から周囲画素の輝度を引いた値の絶対値で、０以上の値である。
【００３８】
なお、周囲画素は、上記に換えて、周囲４方向（上、右、下、左）の内の輝度差が最大となる一つを周囲画素とすることもできる。また、８方向または４方向に替えて他の複数方向として、この複数方向の内の輝度差が最大となる一つを周囲画素とすることもできる。さらに、周囲８方向（または４方向、他の複数方向）の各画素の平均の輝度を仮想的な周囲画素の輝度として、この周囲画素との輝度差を算出するようにしてもよい。なお、平均の輝度を求める際に、位置によって重み付けを加えて（例えば、右上、右下、左下、左上は、上、右、下、左の１／２の重み付けとする）演算を行なってもよい。また、周囲画素は、周囲８方向の内の予め定められた一方向の画素とすることもできる。
【００３９】
さらには、周囲画素は、対象画素と隣接する周囲８画素に加えて、さらに外側の周囲を加えた画素も対象とすることができる。例えば２４画素（５×５から対象画素の１画素分を除いた画素数）、４８画素（７×７から対象画素の１画素分を除いた画素数）等が対象となり得る。この場合も、それら対象となった画素のうちの対象画素との輝度差が最大となる一つを周囲画素としたり、あるいは、それら対象となった画素の平均の輝度を位置によって重み付けを加えて（対象画素から距離的に遠い場合は、重み付けを軽くする）、その演算結果である輝度を仮想的な周囲画素とすることができる。
【００４０】
次いで、ＣＰＵは、その輝度差ＢＤを、予め定めたしきい値ｔ０（例えば、値１０）と比較する（ステップＳ１４０）。ここで、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より大きいと判断された場合には、ＣＰＵは、ステップＳ１５０に処理を進めて、対象画素Ｐｉｊに対して、アンシャープマスクの処理を施す。アンシャープマスクの処理は、明るさが大きく変わる部分を強調する周知の処理である。なお、このステップＳ１５０では、アンシャープマスクの処理の結果得られた輝度は、一旦記憶用の中間画素値ＴＰとして記憶される。
【００４１】
なお、ステップＳ１５０では、アンシャープマスクの処理に換えて、対象画素の値を単純に加減するだけの「シャープ」の処理、「ウィナーフィルタ」を用いた処理、「最大エントロピー法」の処理等の他の鮮鋭化の処理であってもよい。
【００４２】
一方、ステップＳ１４０で、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より小さいと判断された場合には、ＣＰＵは、対象画素Ｐｉｊに対して、平滑化処理を施す（ステップＳ１６０）。平滑化処理は、移動平均法によるもの、メディアンフィルタ処理によるもの等が該当する。移動平均法は、対象画素と周囲画素との輝度の平均値をとるものである。メディアンフィルタ処理は、対象画素とその周囲にある画素の輝度を、大小順に並べその中央値を出力とするものである。なお、このステップＳ１６０では、平滑化処理の結果得られた輝度は、一旦記憶用の中間画素値ＴＰとして記憶される。
【００４３】
ステップＳ１４０で、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０と等しいと判断された場合には、ＣＰＵは、対象画素Ｐｉｊの輝度に変更はないものとして、その輝度を新画像データＤ２に転送する（ステップＳ１７０）。新画像データＤ２は、元画像データＤ１の色修正後の画像データを表わすものであり、ＲＡＭに元画像データＤ１と同じ配列のデータが用意されている。ステップＳ１７０では、詳細には、対象画素Ｐｉｊの輝度が、新画像データＤ２の座標位置（ｉ，ｊ）に送られる。
【００４４】
ステップＳ１５０またはＳ１６０の実行後、ＣＰＵは、ステップＳ１８０に処理を進めて、ステップＳ１２０で算出した輝度差ＢＤに応じた適用強度Ｆを算出する処理を行なう。適用強度Ｆは、ステップＳ１４０またはＳ１５０で求めた画像処理を対象画素Ｐｉｊに適用する強度を示すパラメータである。ここでは、ＲＡＭに予め記憶した適用強度演算用のマップに、輝度差ＢＤを照らし合わせることで適用強度Ｆを求めている。
【００４５】
図４は、適用強度演算用のマップの一例を示すグラフである。図示するように、横軸に輝度差ＢＤが、縦軸に適用強度Ｆが示されている。輝度差ＢＤがｔ０（ステップＳ１３０で用いたしきい値ｔ０と同じ値）のとき、適用強度Ｆ＝０％であり、ＢＤがｔ０＋α（例えば、値３）以上であるとき、Ｆ＝１００％であり、ＢＤがｔ０−α以下であるとき、Ｆ＝１００％である。ｔ０＜ＢＤ＜ｔ０＋αであるときには、輝度差ＢＤが大きくなるに従いＦは０％から１００％にリニアに上昇する。ｔ０−α＜ＢＤ＜ｔ０であるときには、輝度差ＢＤが小さくなるに従いＦは０％から１００％にリニアに上昇する。適用強度演算用のマップに、輝度差ＢＤを照らし合わせることで輝度差ＢＤに対応した適用強度Ｆを求めている。
【００４６】
図２に戻り、ステップＳ１６０で適用強度Ｆが求まると、次いで、ＣＰＵは、対象画素Ｐｉｊの画素値を、ステップＳ１５０またはＳ１６０で求めた中間画素値ＴＰと、ステップＳ１８０で求めた適用強度Ｆとに基づいて修整する処理を行なう（ステップＳ１７０）。詳細には、次のような演算を行なう。対象画素Ｐｉｊの値と中間画素値ＴＰとの輝度差を求めて、この輝度差に適用強度Ｆを掛ける。この掛けた結果である積は小数点以下四捨五入する。なお、四捨五入に替えて、切り上げたり、切り下げたりすることもできる。そうして、その積と対象画素Ｐｉｊの画素値とを加算して、その加算結果を、新画素値として記憶する。続いて、ＣＰＵは、その新画素値を、新画像データＤ２の座標位置（ｉ，ｊ）に転送する（ステップＳ２００）。
【００４７】
その後、ＣＰＵは、変数ｊを値１だけインクリメントして（ステップＳ２１０）、その後、変数ｊが、元画像データＤ１の縦方向の画素数ｎを越えているか否かを判別する（ステップＳ２２０）。ここで、変数ｊが定数ｎを越えていないと判別された場合には、ステップＳ１２０に処理を戻して、対象画素から縦方向に一つ移動した次の画素Ｐｉｊを選択する。
【００４８】
一方、ステップＳ２２０で、変数ｊが定数ｎを越えていると判別された場合には、図３のステップＳ２３０に処理を進めて、変数ｉを値１だけインクリメントする。その後、変数ｉが、元画像データＤ１の横方向の画素数ｍを越えているか否かを判別する（ステップＳ２４０）。ここで、変数ｉが定数ｍを越えていないと判別された場合には、図２のステップＳ１１０に処理を戻して、対象画素から縦列を一つ横に移動した次の画素Ｐｉｊを選択する。
【００４９】
図３のステップＳ２４０で、変数ｉが定数ｍを越えていると判別された場合には、元画像データＤ１に含まれる全ての画素に対する色修整の処理が完了したことになることから、この色修整処理を終了する。
【００５０】
なお、ステップＳ１２０の処理が、対象画素選択部２１（図１）に対応し、ステップＳ１３０の処理が、差算出部２２（図１）に対応し、ステップＳ１４０の処理が、大小判別部２３（図１）に対応し、ステップＳ１８０の処理が、適用強度設定部２４（図１）に対応し、ステップＳ１５０，Ｓ１６０，Ｓ１９０の処理が、画素修整部２５（図１）に対応する。
【００５１】
Ｃ．作用・効果：
図５は、上記のように構成した色修整処理ルーチンによって、対象画素Ｐｉｊに対してどのような画像処理が施されることになるかをまとめたグラフである。図示するように、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０であるとき、画像処理は施されない。輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より大きいときには、鮮鋭化処理が施され、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より小さいときには、平滑化処理が施されることになる。鮮鋭化処理の強度は、ｔ０＜ＢＤ＜ｔ０＋αであるときには、輝度差ＢＤが大きくなるに従い０％から１００％にリニアに上昇し、輝度差ＢＤがｔ０＋α以上では、１００％に保たれる。平滑化処理の強度は、ｔ０−α＜ＢＤ＜ｔ０であるときには、輝度差ＢＤが小さくなるに従い０％から１００％にリニアに上昇し、輝度差ＢＤがｔ０−α以下では、１００％に保たれる。
【００５２】
したがって、本実施例のコンピュータシステムによれば、鮮鋭化処理と平滑化処理が、前記しきい値ｔ０を境に切り替わるが、輝度差ＢＤのしきい値ｔ０からの偏差に基づいて各処理の強度が定められることから、鮮鋭化処理と平滑化処理との切り替えを、画像の連続性を不自然とすることなしに行なうことができる。しかも、鮮鋭化も平滑化も共に行なわないのは、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０となるときだけだから、何もしないこととの切り替えによって連続性を不自然とすることもない。したがって、画像の連続性を不自然とすることなしに平滑化と鮮鋭化の処理を行なうことができ、その結果、優れた画質を得ることができる。
【００５３】
Ｄ．他の実施形態：
本発明の他の実施形態について、次に説明する。
【００５４】
（１）前記実施例では、図５に示すように、輝度差ＢＤに応じて鮮鋭化処理と平滑化処理とが切り換えられ、しかもその切り換えられる過程であるｔ０−α＜ＢＤ＜ｔ０＋αの範囲では、処理の強度がリニアに変わるように構成されていたが、これに換えて、図６に示すように、ｔ０−α＜ＢＤ＜ｔ０＋αの範囲において、輝度差ＢＤがｔ０＋αまたはｔ０−αに近づくほど、変化率が穏やかになるように構成してもよい。すなわち、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０と等しい時は、最も大きな変化率で、ｔ０＋αまたはｔ０−αに近づくほど、変化率が穏やかになっている。この構成は、適用強度演算用のマップを、上記図６のグラフを実現可能な形態に変更することで行なう。具体的には、図５に対応する図４のように、図６のグラフにおいて、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より小さくなる範囲を、横軸よりも上側で示すグラフとする。この構成によれば、鮮鋭化処理または平滑化処理の適用強度が１００％に近づく際の変化率をより滑らかなものとすることができる。
【００５５】
（２）また、図７に示すように、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より大きいとき、鮮鋭化処理の強度が、輝度差ＢＤが大きくなるに従いリニアに上限を定めず上昇し、輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より小さいときには、平滑化処理の強度が、輝度差ＢＤが小さくなるに従いリニアに上限を定めず上昇する構成とすることもできる。この構成も、適用強度演算用のマップを、上記図７のグラフを実現可能な形態に変更することで行なう。
【００５６】
（３）前記実施例の色修整処理ルーチンの構成に換えて、適用強度設定部２４に対応するステップＳ１８０の処理を、ステップＳ１３０とＳ１４０の間に移行する構成としてもよい。
【００５７】
（４）また、図８に示すように、ステップＳ１８０の処理を、ステップＳ１３０とＳ１４０の間に移行した上で、ステップＳ１４０で輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より大きいと判断されたときに、ステップＳ３５０に処理を進めて、アンシャープマスク処理が、ステップＳ１８０で算出した適用強度Ｆで対象画素Ｐｉｊに施されるよう演算し、一方、ステップＳ１４０で輝度差ＢＤがしきい値ｔ０より小さいと判断されたとき、ステップＳ３６０に処理を進めて、平滑化処理が、ステップＳ１８０で算出した適用強度Ｆで対象画素Ｐｉｊに施されるよう演算する構成としてもよい。ステップＳ３５０，Ｓ３６０の演算結果は新画素値となってステップＳ２００で新画像データＤ２に転送される。なお、このフローチャートでは、前記実施例と同一の処理には同じステップ番号をつけた。
【００５８】
すなわち、前記実施例では、鮮鋭化処理または平滑化処理を対象画素Ｐｉｊに一旦施して画素値がいくつになるかを演算して、その演算結果と元の画素値との差を、適用強度で定まる比率でもって補整するように構成していたが、これに替えて、この実施形態では、鮮鋭化処理または平滑化処理を、前記適用強度でもって前記対象画素に一度に演算してしまうものである。この構成によれば、色修整処理ルーチンを短くすることができる。
【００５９】
（５）前記実施例では、適用強度演算用のマップは、図４に示すように、ＢＤ＝ｔ０の縦線に対して左右対称となっているが、必ずしも左右対称となる必要がない。例えば、図９に示すように、輝度差ＢＤがｔ０＋α（例えば、値３）以上であるとき、Ｆ＝１００％であり、輝度差ＢＤがｔ０−β（例えば、値４）以下であるとき、Ｆ＝１００％であり、ｔ０＜ＢＤ＜ｔ０＋αであるときには、輝度差ＢＤが大きくなるに従いＦは０％から１００％にリニアに上昇し、ｔ０−β＜ＢＤ＜ｔ０であるときには、輝度差ＢＤが小さくなるに従いＦは０％から１００％にリニアに上昇する構成とすることもできる。
【００６０】
（６）前記実施例では、しきい値ｔ０を境に、鮮鋭化処理と平滑化処理という正反対の処理を施しているが、両処理は、適用強度を正負逆にすることで簡単に実現することができる。こうした場合には、ステップＳ１５０，Ｓ１６０では一つの演算式に従う同一の処理を行ない、ステップＳ１８０で用いる適用強度演算用のマップを、適用強度Ｆが−１００％から１００％まで変化する、図５に示すような形のグラフとすることができる。すなわち、適用強度Ｆの値を、しきい値ｔ０を境に正負を切り換えることで、鮮鋭化処理と平滑化処理という正反対の処理が行なえる構成とすることができる。
【００６１】
（７）前記実施例では、適用強度演算用のマップを用いて適用強度Ｆを求めていたが、これに換えて、計算式に従って適用強度Ｆを求める構成とすることができる。詳細には、次のようにして画像データに含まれる対象画素Ｐｉｊへの画像処理を行なう。
【００６２】
まず、対象画素Ｐｉｊの画素値Ａと、該対象画素の周囲に位置する周囲画素の画素値Ｂとを取得する。次いで、対象画素Ｐｉｊと周囲画素との輝度差Ｃ（第１実施例のＢＤに相当する）を次式に従って求める。
｜Ａ−Ｂ｜＝Ｃ
【００６３】
続いて、適用強度Ｆ（Ｃ）を次のように求める。
Ｃ＞Ｄ＋αのとき、適用強度Ｆ（Ｃ）＝１
Ｄ−α≦Ｃ≦Ｄ＋αのとき、Ｆ（Ｃ）＝ｓｉｎ（π／２  ×  （Ｃ−Ｄ）／α）
Ｃ＜Ｄ−αのとき、適用強度Ｆ（Ｃ）＝−１
但し、Ｄはしきい値（第１実施例のｔ０に相当する）であり、αは所定値（＞０）であり、上記Ｆ（Ｃ）が取りうる１、−１は、１００％、−１００％に相当する。
【００６４】
その後、対象画素Ｐｉｊに対する修整量ＡＰを、Ｅ×Ｆ（Ｃ）に定める。Ｅは、アンシャープマスク等の画像処理による所定の補正量で、値０より大きな値である。続いて、前記修整量ＡＰを前記輝度Ａに加算して新たな輝度Ａ′（但し、Ａ′＞０）として新画像データＤ２に記憶する。
【００６５】
この構成によれば、Ｄ−α≦Ｃ≦Ｄ＋αのときには、適用強度Ｆ（Ｃ）は、−π／２≦Ｘ≦π／２の条件下でのｓｉｎＸの曲線と同様に変化する。このため、しきい値Ｄを境に修整量ＡＰがプラスとマイナスとに切り替わり、かつ、輝度差Ｃのしきい値Ｄからの偏差に基づいて適用強度Ｆ（Ｃ）が定められることから、前記修整量ＡＰの切り替えを、画像の連続性を不自然とすることなしに行なうことができる。しかも、鮮鋭化も平滑化も共に行なわない領域は、輝度差Ｃがしきい値Ｄと等しくなる１点だけだから、何もしないこととの切り替えによって連続性を不自然とすることもない。したがって、前記実施例と同様に、画像の連続性を不自然とすることなしに平滑化と鮮鋭化の処理を行なうことができ、その結果、優れた画質を得ることができる。
【００６６】
特に、この実施形態では、前記（１）の実施形態と同様に、鮮鋭化処理または平滑化処理の適用強度が１００％に近づく際の変化率をより滑らかなものとすることができる。なお、この実施形態では、Ｄ−α≦Ｃ≦Ｄ＋αのときを、ｓｉｎ関数を用いて計算式を定義していたが、これに換えて、３次曲線等、他の関数を用いて定義する構成とすることもできる。
【００６７】
（８）記実施例では、画素値を輝度として、その輝度に基づいて画像処理を行なっていたが、画素値をＲＧＢそれぞれの階調として、各階調に基づいて画像処理を行なう構成とすることもできる。また、単色の画像においては、画素値を濃度（階調）とすればよい。なお、画素値は、これらに限るものではなく、カラー画像においては、画素が持つ色的な性質を示す値であればよく、単色の画像においては、画素が持つ濃度的な性質を示す値であればよい。
【００６８】
以上、本発明の一実施例とその変形例を詳述してきたが、本発明は、こうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様にて実施することができるのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を適用するコンピュータシステムの概略構成を示す説明図である。
【図２】色修整処理ルーチンの前半部分を示すフローチャートである。
【図３】色修整処理ルーチンの後半部分を示すフローチャートである。
【図４】適用強度演算用のマップの一例を示すグラフである。
【図５】輝度差ＢＤに対する画像処理の変化を示すグラフである。
【図６】他の実施形態における輝度差ＢＤに対する画像処理の変化を示すグラフである。
【図７】他の実施形態における輝度差ＢＤに対する画像処理の変化を示すグラフである。
【図８】他の実施形態における色修整処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】他の実施形態における適用強度演算用のマップの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…パーソナルコンピュータ
１２…ＣＲＴディスプレイ
１４…キーボード
１６…マウス
１８…デジタルカメラ
２０…制御部
２１…対象画素選択部
２２…差算出部
２３…大小判別部
２４…適用強度設定部
２５…画素修整部
Ｄ１…元画像データ
Ｄ２…新画像データ
Ｐｉｊ…対象画素
ＢＤ…輝度差
ｔ０…しきい値
【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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