(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像を所定の読取密度で読み取って複数の画素により構成される原画像信号を得、該原画像信号に対して所定のフィルタにより所定のフィルタリング処理を施して前記原画像信号よりも画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、該低解像度画像信号に対して前記フィルタリング処理をさらに施して、前記低解像度画像信号よりもさらに画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、前記低解像度画像信号に対するフィルタリング処理を繰り返し行うことによって、互いに解像度が異なる複数の低解像度画像信号を作成し、該各低解像度画像信号を、該低解像度画像信号の画素数が前記原画像信号の画素数と同じになるようにそれぞれ補間拡大することにより、前記原画像信号の複数の異なる非鮮鋭マスク画像信号を作成し、該非鮮鋭マスク画像信号および前記原画像信号に基づいて所定の非線形処理を行う画像処理方法において、
前記所定のフィルタとして、前記非鮮鋭マスク画像信号の周波数特性が原画像の読取密度に依存しないように前記所定の読取密度に応じて設定されたフィルタ係数を有するフィルタを使用することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記非線形処理が、周波数強調処理であることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記非線形処理が、ダイナミックレンジ圧縮処理であることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項４】
原画像を所定の読取密度で読み取って複数の画素により構成される原画像信号を得、該原画像信号に対して所定のフィルタにより所定のフィルタリング処理を施して前記原画像信号よりも画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、該低解像度画像信号に対して前記フィルタリング処理をさらに施して、前記低解像度画像信号よりもさらに画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、前記低解像度画像信号に対するフィルタリング処理を繰り返し行うことによって、互いに解像度が異なる複数の低解像度画像信号を作成し、該各低解像度画像信号を、該低解像度画像信号の画素数が前記原画像信号の画素数と同じになるようにそれぞれ補間拡大することにより、前記原画像信号の複数の異なる非鮮鋭マスク画像信号を作成する非鮮鋭マスク画像信号の作成方法において、
前記所定のフィルタとして、前記非鮮鋭マスク画像信号の周波数特性が原画像の読取密度に依存しないように前記所定の読取密度に応じて設定されたフィルタ係数を有するフィルタを使用することを特徴とする非鮮鋭マスク画像信号の作成方法。
【請求項５】
原画像を所定の読取密度で読み取って得られる複数の画素により構成される原画像信号に対して所定のフィルタにより所定のフィルタリング処理を施して前記原画像信号よりも画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、該低解像度画像信号に対して前記フィルタリング処理をさらに施して、前記低解像度画像信号よりもさらに画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、前記低解像度画像信号に対するフィルタリング処理を繰り返し行うことによって、互いに解像度が異なる複数の低解像度画像信号を作成するフィルタリング手段と、前記各低解像度画像信号を、該低解像度画像信号の画素数が前記原画像信号の画素数と同じになるようにそれぞれ補間拡大することにより、前記原画像信号の複数の異なる非鮮鋭マスク画像信号を作成する補間拡大手段と、前記非鮮鋭マスク画像信号および前記原画像信号に基づいて所定の非線形処理を行う非線形処理手段とからなる画像処理装置において、
前記読取密度に関する情報を入力するための読取密度情報入力手段と、
前記情報として入力された読取密度に基づいて、前記所定のフィルタのフィルタ係数を、前記非鮮鋭マスク画像信号の周波数特性が原画像の読取密度に依存しないように読取密度ごとに設定されて保持された複数のフィルタ係数の中から選択するフィルタ係数選択手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記非線形処理手段が周波数強調処理を行う手段であることを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記非線形処理手段がダイナミックレンジ圧縮処理を行う手段であることを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項８】
原画像を所定の読取密度で読み取って得られる複数の画素により構成される原画像信号に対して所定のフィルタにより所定のフィルタリング処理を施して前記原画像信号よりも画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、該低解像度画像信号に対して前記フィルタリング処理をさらに施して、前記低解像度画像信号よりもさらに画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、前記低解像度画像信号に対するフィルタリング処理を繰り返し行うことによって、互いに解像度が異なる複数の低解像度画像信号を作成するフィルタリング手段と、前記各低解像度画像信号を、該低解像度画像信号の画素数が前記原画像信号の画素数と同じになるようにそれぞれ補間拡大することにより、前記原画像信号の複数の異なる非鮮鋭マスク画像信号を作成する補間拡大手段とからなる非鮮鋭マスク画像信号作成装置において、
前記読取密度に関する情報を入力するための読取密度情報入力手段と、
前記情報として入力された読取密度に基づいて、前記所定のフィルタのフィルタ係数を、前記非鮮鋭マスク画像信号の周波数特性が原画像の読取密度に依存しないように読取密度ごとに設定されて保持された複数のフィルタ係数の中から選択するフィルタ係数選択手段を有することを特徴とする非鮮鋭マスク画像信号作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号に対して所定のフィルタリング処理を施すことにより非鮮鋭マスク画像信号を作成し、その非鮮鋭マスク画像信号を用いて周波数強調などを目的とする非線形処理を行う画像処理方法および装置に関し、特に詳しくは、非鮮鋭マスク画像信号の作成に使用されるフィルタの特性に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、本出願人により、非鮮鋭マスク画像信号（以下、ボケ画像信号という）を用いて周波数強調処理あるいはダイナミックレンジ圧縮処理などを行って放射線画像の診断性能を向上させる数々の画像処理方法および装置が提案されている（特開昭55-163472 号、同55-87953号、特開平3-222577号、特願平8-172498号、同8-182155号、同8-182156号など）。
ここで、ボケ画像信号とは、画素数は原画像信号と同じであるが原画像信号よりも鮮鋭度が低い画像を表す画像信号であり、ボケ画像信号の作成は、原画像信号の画素に対して所定間隔ごとに所定のフィルタリング処理を施すことによって画素を間引きし、その後間引きした数分の画素を所定の補間方法によって補間することにより行われる。
【０００３】
上記所定のフィルタリング処理としては、ローパスフィルタにより原画像信号の高周波成分を取り除くような処理、具体的にはフィルタ内の画素値の平均値や、荷重平均値を求めるといった処理が行われている。このフィルタリング処理では、原画像信号に対してフィルタリング処理を施して得られた画素数の少ない信号に対してさらにこのフィルタリング処理を施して、フィルタリングの各段階で得られた画素数の少ない画像信号をそれぞれ原画像信号と同じ画素数となるように補間し、複数の異なるボケ画像信号を作成することが行われている。
【０００４】
このようにして作成されたボケ画像信号は、原画像信号の所定の周波数帯域の成分を表すものとなる。また、異なるボケ画像信号同士の差分をとることにより、さらに限られた周波数帯域の周波数成分を表す信号を得ることもできる。これは、例えば周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理などにおいて、原画像信号の特定の周波数帯域の成分を操作する際に用いられており、例えば、特定の周波数帯域の信号を必要に応じて抑制して原画像信号に加算することによって周波数強調を行うなどの非線形処理が行われている。
【０００５】
なお、ボケ画像信号は、上記のように原画像信号に基づいて作成されるものであるが、この原画像信号は、読取装置により原画像信号を所定の読取密度で読み取ってデジタル信号としたものである。一般に、デジタル化された画像信号を例えばプリント出力として再生する場合、読取密度によって決定されるある周波数（ナイキスト周波数）以下の周波数成分は正しく再生されることが知られている。つまり、読取密度は再生時に必要となる画質レベルを考慮して決定されるものであるため、必ずしも一定であるとは限らないものである。
【０００６】
例えば、上記引用例に示されている放射線画像読取再生システムでは、蓄積性蛍光体シートに記録された人体の放射線画像をレーザビーム走査によりデジタル画像信号として読み取っているが、読取密度は蓄積性蛍光体シートの大きさによって異なるものとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、読取密度が異なる画像信号、すなわちナイキスト周波数が異なる画像信号に対し、同一のローパスフィルタによるフィルタリング処理、および同一の補間方法による補間処理を施した場合、得られるボケ画像信号の周波数特性は読取密度によって異なることになる。これにより、例えば１つの原画像を２種類の読取密度で読み取って２種類の原画像信号を得た場合、同じボケ画像信号を用いて周波数強調処理あるいはダイナミックレンジ圧縮処理を行っても、強調される周波数帯域あるいは圧縮される周波数帯域は２種類の原画像信号でそれぞれ異なってしまうという問題が生ずる。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みて、読取密度に拘わらず同じ周波数特性のボケ画像信号を作成することができ、これにより所望の非線形処理、例えば特定の周波数成分を強調するような処理を、常に同じように行うことができる画像処理方法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理方法は、原画像を所定の読取密度で読み取って複数の画素により構成される原画像信号を得、該原画像信号に対して所定のフィルタにより所定のフィルタリング処理を施して前記原画像信号よりも画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、該低解像度画像信号に対して前記フィルタリング処理をさらに施して、前記低解像度画像信号よりもさらに画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、前記低解像度画像信号に対するフィルタリング処理を繰り返し行うことによって、互いに解像度が異なる複数の低解像度画像信号を作成し、該各低解像度画像信号を、該低解像度画像信号の画素数が前記原画像信号の画素数と同じになるようにそれぞれ補間拡大することにより、前記原画像信号の複数の異なるボケ画像信号を作成し、そのボケ画像信号および前記原画像信号に基づいて所定の非線形処理を行う画像処理方法において、前記所定のフィルタとして、前記読取密度に基づいて定められたフィルタ係数を有するフィルタを使用することを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、前記非線形処理とは、具体的には、原画像信号に含まれる特定の周波数成分を強調する周波数強調処理や、原画像の最高濃度と最低濃度との差すなわちダイナミックレンジを狭めるように高濃度域もしくは低濃度域あるいは画像全体のコントラストを下げるダイナミックレンジ圧縮処理などが挙げられる。また、上記方法により作成されるボケ画像信号は、必ずしもそれを用いて非線形処理を行うためだけに作成されるものではなく、原画像よりも鮮鋭度の低い画像としてそれ自体を使用することも可能である。
【００１１】
なお、「所定のフィルタ」とは、例えば上述のようにフィルタ内の画素値の平均値を求めるようなローパスフィルタであり、所定の周波数以上の高周波成分を除去するようなフィルタである。また「所定のフィルタリング処理」とは、原画像信号を構成する画素の、例えば１画素おきに、フィルタによる演算を行うことであり、フィルタリングの結果得られる画像信号の画素数が、原画像信号の画素数よりも少なくなるように、すなわち画素を間引くような処理である。また、「補間拡大」の処理の演算方法としては、一般に知られている、例えばＢスプラインによる方法など、種々の方法を適用することができる。
【００１２】
さらに、本発明の画像処理装置は、上記画像処理方法に基づいて画像処理を実施する装置であり、原画像を所定の読取密度で読み取って得られる複数の画素により構成される原画像信号に対して所定のフィルタにより所定のフィルタリング処理を施して前記原画像信号よりも画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、該低解像度画像信号に対して前記フィルタリング処理をさらに施して、前記低解像度画像信号よりもさらに画素数が少ない低解像度画像信号を作成し、前記低解像度画像信号に対するフィルタリング処理を繰り返し行うことによって、互いに解像度が異なる複数の低解像度画像信号を作成するフィルタリング手段と、前記各低解像度画像信号を、該低解像度画像信号の画素数が前記原画像信号の画素数と同じになるようにそれぞれ補間拡大することにより、前記原画像信号の複数の異なる非鮮鋭マスク画像信号を作成する補間拡大手段と、前記非鮮鋭マスク画像信号および前記原画像信号に基づいて所定の非線形処理を行う非線形処理手段と、前記読取密度に関する情報を入力するための読取密度情報入力手段と、前記情報として入力された読取密度に基づいて、前記所定のフィルタのフィルタ係数を予め保持された複数のフィルタ係数の中から選択するフィルタ係数選択手段を有することを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の画像処理方法および装置によれば、画像信号に対して所定のフィルタリング処理を施すことによりボケ画像信号を作成し、そのボケ画像信号を用いて周波数強調などを目的とする非線形処理を行う場合に、ボケ画像信号の作成に使用するフィルタの特性を、原画像信号を読み取った際の読取密度に応じて設定することにより、読取密度が異なっても、同じ周波数特性のボケ画像信号を作成することができ、これにより読取密度の異なる原画像信号に対して同様の非線形処理を施すことができ、原画像信号の読取密度に影響されない一定の画像処理結果が得られるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像処理方法および装置の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に示す画像処理装置は、蓄積性蛍光体シートに記録された人体の放射線画像を読み取って得た画像信号に対して、その画像が診断に適した画像となるように、ボケ画像信号を使用して周波数強調処理あるいはダイナミックレンジ圧縮処理などを施すものであり、処理された画像信号は主としてフィルムに記録され、診断に用いられる。
【００１５】
図１はこの画像処理装置の概略を表す図である。画像処理装置１は、ボケ画像信号を作成するための手段として、フィルタリング処理を行うフィルタリング手段２と、補間係数リスト８として記憶された補間係数を使用して補間拡大処理を行う補間拡大手段３とを有する。さらに、画像処理の目的に応じて、例えば周波数強調処理などを行う手段として、非線形処理手段４を有する。この際、画像処理装置１はフィルタ係数リスト７として数種類の係数を記憶しており、フィルタ係数選択手段５がその中の１種類を選択し、フィルタリング手段２はその選択されたフィルタ係数を使用する。この選択は、処理する画像信号の読取密度に基づいて行われるものであり、この読取密度情報を得るための手段として読取密度情報入力手段６が備えられている。
【００１６】
読取密度情報入力手段６による入力は、ユーザがキーボードから数値として入力してもよいし、操作画面に数種類の密度を表示してユーザに選択させるといった形態でもよい。あるいは、読取装置側で、読取密度情報を画像信号に添付しておき、画像処理装置１が入力された画像信号ごとに添付された情報を認識するようにしてもよく、画像処理装置１、詳しくはフィルタ係数選択手段５が読取密度を認識することができれば、どのような形態であってもよい。
【００１７】
ここで、まずボケ画像信号の作成、すなわちフィルタリング手段２および補間拡大手段３の処理について詳細に説明する。図２はボケ画像信号作成処理の概要を示すブロック図である。図２に示されるように、フィルタリング手段２は、まず原画像信号Ｓorgに対し、原画像の画素のｘ方向およびｙ方向に対してフィルタリング処理を施して原画像信号よりも解像度が低い第１の低解像度画像信号Ｂ1を作成し、次に第１の低解像度画像信号Ｂ1に対して同様のフィルタリング処理を施して第１の低解像度画像信号よりもさらに解像度が低い第２の低解像度画像信号Ｂ2を作成し、以降順次同様のフィルタリング処理を重ねていくものである。そして、補間拡大手段３は、前記フィルタリング処理の各段において得られる低解像度画像信号に対して、それぞれ補間拡大処理を施して、鮮鋭度の異なる複数のボケ画像信号Ｓus1〜ＳusNを得るものである。
【００１８】
本実施の形態においては、上記フィルタリング処理のフィルタとして、一次元ガウス分布に略対応したフィルタを使用する。すなわちフィルタのフィルタ係数を、ガウス信号に関する下記の式（１）
【００１９】
【数１】
0003738791.tif 000002
【００２０】
にしたがって定める。これは、ガウス信号は周波数空間および実空間の双方において、局在性がよいためである。
【００２１】
フィルタリング処理は、図３に示すように、原画像信号Ｓorg に対して、あるいは低解像度画像信号に対して１画素おきに行う。このような１画素おきのフィルタリング処理をｘ方向、ｙ方向に行うことにより、低解像度画像信号Ｂ1の画素数は原画像の１／４となり、フィルタリング処理により得られる低解像度画像信号に対して繰り返しこのフィルタリング処理を施すことにより、得られるｎ個の低解像度画像信号Ｂk （ｋ＝１〜ｎ）は、それぞれ、画素数が原画像信号の１／２2kの画像信号となる。
【００２２】
図４は、このようにして生成された低解像度画像信号Ｂk の周波数レスポンスを示すものであり、横軸中に示されるＮ／２はナイキスト周波数を表している。この図のように、低解像度画像信号Ｂkのレスポンスはｋが大きいほど高周波成分が除去されたものとなっている（なお、図４においてはｋ＝１〜３としている）。
【００２３】
次に、このようにして得られた低解像度画像信号Ｂkに対して施される補間拡大処理について説明する。補間演算の方法としては、Ｂスプラインによる方法など種々の方法が挙げられるが、本実施の形態においては、上記フィルタリング処理においてガウス信号に基づくローパスフィルタを用いているため、補間演算についてもガウス信号を用いるものとする。具体的には、下記の式（２）
【００２４】
【数２】
0003738791.tif 000003
【００２５】
において、σ＝２k-1 と近似したものを用いる。
【００２６】
低解像度画像信号Ｂ1を補間する際には、ｋ＝１であるためσ＝１となる。この場合、補間処理を行うためのフィルタは、図５に示すように５×１の一次元フィルタとなる。この補間処理は、まず低解像度画像信号Ｂ1に対して１画素おきに値が０の画素を１つずつ補間することにより低解像度画像信号Ｂ1を原画像と同一のサイズに拡大し、次に、この補間された低解像度画像信号Ｂ1に対して上述した図５に示す一次元フィルタによりフィルタリング処理を施すことにより行われる。
【００２７】
図６は、値が０の画素が補間された低解像度画像信号Ｂ1を一次元的に示すものである。この図からわかるように、図５のフィルタは５×１のフィルタであるが、このフィルタによるフィルタリング処理は、実質的には２×１のフィルタ（0.5，0.5）および３×１のフィルタ（0.1，0.8，0.1）の２種類のフィルタによるフィルタリング処理と等価なものである。以上のような補間拡大処理により、原画像信号Ｓorgと同一画素数、すなわち原画像と同一サイズのボケ画像信号Ｓus1が得られる。
【００２８】
次に、低解像度画像信号Ｂ2に対して補間拡大処理が施される。低解像度画像信号Ｂ2の補間においては、ｋ＝２であるため、σ＝２となる。この場合、補間処理を行うためのフィルタは、図７に示すように１１×１の一次元フィルタとなる。この補間処理は、まず低解像度画像信号Ｂ2に対して１画素おきに値が０の画素を３つずつ補間することにより低解像度画像信号Ｂ2を原画像と同一のサイズに拡大し、次に、この補間された低解像度画像信号Ｂ2に対して上述した図７に示す一次元フィルタによりフィルタリング処理を施すことにより行われる。
【００２９】
図８は、値が０の画素が補間された低解像度画像信号Ｂ2を一次元的に示すものである。この図からわかるように、図７のフィルタは１１×１のフィルタであるが、このフィルタによるフィルタリング処理は、実質的には２×１のフィルタ（0.5，0.5）および３×１のフィルタ（0.3，0.65，0.05）、（0.13，0.74，0.13）および（0.05，0.65，0.3）の４種類のフィルタによるフィルタリング処理と等価なものである。以上のような補間拡大処理により、原画像信号Ｓorgと同一画素数、すなわち原画像と同一サイズのボケ画像信号Ｓus2が得られる。
【００３０】
同様に、この補間拡大処理を全ての低解像度画像信号Ｂkに対して行う。低解像度画像信号Ｂkを補間する際には、上記式（２）に基づいて、３×２k−１の長さのフィルタを作成し、低解像度画像信号Ｂkの各画素の間に値が０の画素を２k−１個ずつ補間することにより、原画像と同一サイズに拡大し、この値が０の画素が補間された低解像度画像信号Ｂkに対して３×２k−１の長さのフィルタにより、フィルタリング処理を施すことにより補間拡大する。
【００３１】
ここで、この３×２k−１の長さのフィルタによるフィルタリング処理を施すことは、２k周期で長さが２または３のフィルタによりフィルタリング処理を施すことと等価なものとなる。つまり、フィルタ長が長くなっても、実質的には長さが２または３のフィルタによりフィルタリング処理を施していることと同様であるため、演算量はそれほど多くはならず、したがって、高速なボケ画像信号作成処理を行うことが可能である。
【００３２】
なお、この補間拡大処理におけるフィルタリング処理のフィルタは、必ずしも一次元フィルタに限られるものではなく、２次元フィルタにより行ってもよい。この場合も同様に、フィルタサイズが大きくなっても、実質的には２×２または３×３のフィルタによるフィルタリング処理と等価になるため、高速な演算処理を行うことができる。また、ガウス信号のフィルタの代わりに、Ｂスプライン補間演算により上記補間拡大処理を行っても良く、その他種々の補間演算方法を適用することができる。
【００３３】
以上、ボケ画像信号の作成について説明したが、次に、本発明が解決しようとする問題点およびその解決手段について、例を示して説明する。従来、上記のようなボケ画像信号作成処理では、原画像信号が取得される際の読取密度は常に一定であることが前提となっており、ボケ画像信号を作成するにあたり、この読取密度については何ら考慮がなされていなかった。しかしながら、実際の画像処理システムにおいては、種々の画像信号が入力されるため、全ての画像信号の読取密度が同じであるとは限らない。例えば、本実施の形態の放射線画像処理システムでは、この読取密度は蓄積性蛍光体シートの大きさによって異なっており、半切／大角サイズで５本／mm、４つ切サイズで6.7本／mm、６つ切サイズで10本／mmとなっている。
【００３４】
しかしながら、読取密度が異なる画像信号、すなわちナイキスト周波数が異なる画像信号に対し、同一のローパスフィルタによるフィルタリング処理、および同一の補間方法による補間処理を施した場合、得られるボケ画像信号の周波数特性は読取密度によって異なるものとなる。例えば、読取密度が10本／mm、５本／mm、6.7本／mmのそれぞれの原画像信号に対して、図９に示す一次元フィルタを使用したフィルタリング処理を施して作成したボケ画像信号の周波数特性を、読取密度が10本／mmの場合を図１０に、５本／mmの場合を図１１に、6.7本／mmの場合を図１２にそれぞれ示す。
【００３５】
ここで、上記のようなボケ画像信号作成処理では、ｋ段目の低解像度画像信号Ｂkのナイキスト周波数はｋ-１段目の低解像度画像信号Ｂk-1のナイキスト周波数の１／２になる。そのため、読取密度が10本／mmと５本／mmのようにナイキスト周波数が１／２の関係になっている場合、読取密度10本／mmのときのボケ画像信号Ｓuskと読取密度５本／mmのときのボケ画像信号Ｓusk-1の周波数特性は等しくなる。これは、図１０と図１１の比較からも明らかである。これは、読取密度が10本／mmの画像信号と５本／mmの画像信号からは、同一の周波数特性を持つボケ画像信号を作成することができるということであり、したがって、同一のボケ画像信号を使用して同一の非線形処理を行うことができるということを表している。
【００３６】
これに対し、図１２に示される読取密度6.7本／mmのときのボケ画像信号の周波数特性は、図１０および図１１とは全く異なるものであり、したがってこのようなボケ画像信号を用いて上記読取密度が10本／mmと５本／mmの場合と同様な非線形処理を施しても、10本／mmと５本／mmの場合と同様の効果、例えば特定の周波数成分の強調などの効果は得られない。
【００３７】
そこで、本発明の画像処理方法および装置では、図９のフィルタの他に、図１３に示すような別のフィルタをも用意しておき、読取密度情報に基づいて、読取密度が10本／mmと５本／mmの場合には図９のフィルタを、読取密度が6.7本／mmの場合には図１３のフィルタを選択的に使用する。図１４は、読取密度が6.7本／mmの場合に図１３のフィルタを使用して作成したボケ画像信号の周波数特性を示す図であるが、図11の読取密度が５本／mmの場合に図９のフィルタを使用して作成したボケ画像信号の周波数特性とほぼ等しくなっていることが、図１１と図１４の比較によりわかる。すなわち、読取密度が6.7本／mmの場合でも、図１３のフィルタを使用してボケ画像信号を作成すれば、読取密度が10本／mmと５本／mmの場合と同様な非線形処理により、10本／mmと５本／mmの場合と同様の効果を得ることが可能となる。
【００３８】
以上、２種類のフィルタを原画像信号の読取密度に応じて切り替える方法および装置について説明したが、画像処理装置に入力される画像信号の読取密度の種類の数に応じて何種類ものフィルタを用意しておき、選択的に使用することができることはいうまでもない。また、本実施の形態では１次元フィルタを使用しているが、２次元フィルタでも同様の効果が得られることは明らかである。
【００３９】
最後に、上記のようにして作成されたボケ画像信号を用いて行う非線形処理の一例を以下に示す。以下に示す処理は、特願平8-182155号などに示される周波数強調処理であり、図15はこの周波数強調処理装置の一例を示す図である。図15に示すように、原画像信号Ｓorgと、フィルタリング手段２および補間拡大手段３により作成されたボケ画像信号Ｓuskについて、減算器21によりそれらの信号の差分がとられ、原画像信号の、限られた周波数帯域の成分である帯域制限画像信号（Ｓorg-Ｓus1、Ｓus1-Ｓus2など）が作成される。
【００４０】
そして、この各帯域制限画像信号が変換器22によりそれぞれ異なる関数f1〜fNにより変換される。この関数としては例えば図16に示されるような関数が使用される。図中の「高」「低」はそれぞれ、高周波帯域の帯域制限画像信号の変換に使用される関数、低周波帯域の帯域制限画像信号の変換に使用される関数を示しており、高周波帯域を処理する関数ほど小さい値で傾き０に収束するような関数であることを示している。
【００４１】
次に、演算器23において所定の演算式に基づいて原画像信号Ｓorgに変換された信号を加算することによって、それぞれの周波数成分を目的に応じた度合いで強調する。これらの処理は、下記の式（３）
0003738791.tif 000004
（但し、Ｓproc：高周波成分が強調された画像信号
Ｓorg ：原画像信号
Ｓusk(k=1〜N）：非鮮鋭マスク画像信号
ｆk(k=1〜N）：前記各帯域制限画像信号を変換する関数
β（Ｓorg）：原画像信号に基づいて定められる強調係数）
として表すことができる。
【００４２】
なお、この周波数強調処理は、ボケ画像信号を用いて、強調のために原画像信号に加算する加算信号を作成するものであり、周波数強調処理を行うことによってアーチファクトが発生しないようにするために、この加算信号を構成する各周波数帯域の信号がそれぞれ所望の信号となるよう、周波数帯域ごとに異なる変換処理を施すことを特徴としている。所望の信号を作成するためには、その信号の基礎となるボケ画像信号が所望の特性を有する信号であることが好ましい。つまり、従来の、読取密度によってボケ画像信号の周波数特性が異なってしまう従来の画像処理方法では、このような周波数強調処理の効果を十分に得ることができなかった。本発明の画像処理方法および装置により、原画像信号の読取密度に拘わらず、上記のような周波数強調処理、あるいはその他の例えばダイナミックレンジ圧縮処理において、その画像処理の効果を十分に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理装置の概略を示す図
【図２】ボケ画像信号作成処理の概要を示すブロック図
【図３】低解像度画像信号作成処理の詳細を示す図
【図４】低解像度画像信号の周波数応答特性を示す図
【図５】補間拡大処理に使用されるフィルタの一例を示す図
【図６】補間拡大処理におけるフィルタリング処理を説明するための図
【図７】補間拡大処理に使用されるフィルタの他の例を示す図
【図８】補間拡大処理におけるフィルタリング処理を説明するための図
【図９】低解像度画像信号作成のためのフィルタリング処理に使用されるフィルタを示す図
【図１０】読取密度が10本／mmの原画像信号に基づいて、図９のフィルタを使用して作成されたボケ画像信号の周波数応答特性を示す図
【図１１】読取密度が５本／mmの原画像信号に基づいて、図９のフィルタを使用して作成されたボケ画像信号の周波数応答特性を示す図
【図１２】読取密度が6.7本／mmの原画像信号に基づいて、図９のフィルタを使用して作成されたボケ画像信号の周波数応答特性を示す図
【図１３】低解像度画像信号作成のためのフィルタリング処理に使用される他のフィルタを示す図
【図１４】読取密度が6.7本／mmの原画像信号に基づいて、図１３のフィルタを使用して作成されたボケ画像信号の周波数応答特性を示す図
【図１５】周波数強調処理装置の概要を示す図
【図１６】変換関数の一例を示す図
【符号の説明】
１  画像処理装置
２  フィルタリング手段
３  補間拡大手段
４  非線形処理手段
５  フィルタ係数選択手段
６  読取密度情報入力手段
７  フィルタ係数リスト
８  補間係数リスト
21  減算器
22  変換器
23  演算器
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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