(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の各ピクセルのカラー成分含有量を表すデータによって形成される画像を調整する方法において、各ピクセルの各カラー成分に対して、
（ａ）中央ピクセルおよびその隣接の重み付き平均である不鮮明（Ｕ）、及び中央ピクセルのオリジナル値である鮮明（Ｓ）データを生成し、さらに該鮮明及び不鮮明データで不鮮明マスキングアルゴリズムを実行して、へりデータ（Ｆ）を生成すること；
（ｂ）ピクセルのカラー成分の全てに対して、３つの不鮮明なデータ値（ＵC,ＵM,ＵY）に従って決定される、特定の画素を取囲む領域の全体の色における重み付けに関する、同じ重み関数（φ）でへりデータを調整すること（４０）；さらに
（ｃ）被調整へりデータをピクセルデータで結合して被修正ピクセルデータ（４１）を生成することからなる方法。
【請求項２】
前記不鮮明データは、ピクセルデータの重み付き平均をピクセル（７０）を囲む領域（７１）内で計算することにより生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記重み関数は、修正の異なる被要求度合いを有する画像領域を選択することにより、また各被選択領域の調整の平均カラー及び被要求度合いに従って重み関数を計算することにより決定される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記重み関数（φ）は、不鮮明カラー信号により形成される座標空間において数学的に連続的な関数である、請求項１、２、３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
カラー補正をピクセルデータに適用してなり、前記ステップ（ｃ）におけるピクセルデータはカラー被補正ピクセルデータである、請求項１、２、３、４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
画像の各ピクセルのカラー成分含有量を表すデータにより形成される画像を調整する装置（２４）において、
各ピクセルの各カラー成分に対して、中央ピクセルおよびその隣接の重み付き平均である不鮮明（Ｕ）、及び中央ピクセルのオリジナル値である鮮明（Ｓ）データを生成する生成手段（２３、３１）と；
不鮮明マスキングアルゴリズムを不鮮明及び鮮明データで実行してへりデータ（Ｆ）を生成する処理手段（３２）と；
ピクセルのカラー成分の全てに対して、３つの不鮮明データ（ＵC,ＵM,ＵY）の値に従ってへりデータを、特定の画素を取囲む領域の全体の色における重み付けに関する、同じ所定重み関数（φ）で調整する手段（３６、４０）と、さらに
被調整へりデータをピクセルデータで結合して被調整ピクセルデータ（４１）を生成する手段（３４）とを具備する装置。
【請求項７】
前記生成手段（３１）は、ピクセル（７０）を囲む領域（７１）においてピクセルデータの重み付け平均を形成することにより不鮮明データを生成する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
調整の異なる被要求度合いを有する画像の領域を選択する手段（４２）と、さらに
各被選択領域の調整の平均カラー及び被要求度合いに従って重み関数を計算する手段（３４）とを具備する、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記関数（φ）は、不鮮明カラー信号により形成される座標空間において数学的に連続的な関数である、請求項６、７、８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
さらに、カラー補正をピクセルデータに適用するカラー変換器（３３）を具備し、カラー被補正ピクセルデータは被調整へりデータと結合される、請求項６、７、８、９のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はカラー画像を調整する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
不鮮明(unsharp)なマスキング（ＵＳＭ）により縁を鮮明にしたり、微細部の描写を強化することは画像又はグラフィックアートの再現の処理では普通である。代表例としては、これは渦巻き処理により実行され、画像を横切ってフィルタウィンドウを通過させて各位置で周囲のピクセルの重み付き平均を取り、いわゆる「鮮明」（中央ピクセルのオリジナル値）及び「不鮮明」（隣接の重み付き平均）のある関数を生成する。
【０００３】
図７は鮮明で不鮮明な信号により覆われている領域間の関係を示す。この場合には鮮明(sharp)な信号は現在の処理場所での単一ピクセル７０の値である。同一場所の中央に置かれた不鮮明信号は５×５のピクセル領域７１における２５個のピクセルの重み付き平均である。重み関数は全ピクセルの単純平均であってもよく、すなわち全要素からの寄与を等しくしてもよく、又は中央に近いピクセルにより大きい寄与を与えてもよい。鮮明で不鮮明な信号の双方を得る際に使用される領域の大きさはより小さく又はより大きいいずれでもよい。渦巻き技術はディジタル画像処理適用において周知であり、例えば、テキスト「ディジタル  イメジ  プロセシング（第２版）」、Ｒ．Ｃ．ゴンザレッツ及びＰ．ウインツ著、１９８７年アディソン−ウエスレイ発行、頁１６１−１８３を参照すること。
【０００４】
不鮮明マスキングの原理は図８ａに示されるように画像の高周波へり情報を強調することである。オリジナルな鮮明信号（ローカル）信号Ｓ及び低周波不鮮明（隣接平均）信号Ｕの間の差の関数が計算される。図８ａは周波数の鮮明（Ｓ）データ、不鮮明（Ｕ）データに対するグラフ及び高周波へりデータを与える関数ｋＦ（Ｓ−Ｕ）を表す。
【０００５】
図８ｂ−８ｅは閾差信号（鮮明引くことの不鮮明）のオリジナル不鮮明信号への付加に対して連続段階を示す。図８ｂはオリジナル鮮明ピクセル信号及び低域通過フィルタを経た不鮮明信号Ｕを示す。差（Ｓ−Ｕ）は図８ｃに示され、本図は閾値（Ｔ，−Ｔ）を示す。閾値を越えたへり信号は図８ｄに示され、最後の、強化された出力信号Ｐは図８ｅに示され、本図ではへり信号はオリジナル信号と組み合わされた。代表的な処理式は：
Ｐ＝Ｓ＋Ｋ．ｆ（Ｓ−Ｕ）
ここに、Ｓ＝鮮明信号（ローカル値）
Ｕ＝不鮮明信号（隣接平均）
ｆ（）＝適当なへり発生関数
Ｋ＝適用されるＵＳＭの度の対する重みファクタ
Ｐ＝出力信号（強化された）
不鮮明なマスキングの、グラフィックアートに対する画像スキャンナーにおける処理は、詳細に「エレクトリック  カラー  セパレーション」、Ｒ．Ｋ．モーラ著、１９８８年Ｒ．Ｅ．プリンティング  オブ  チャールストン  ＷＮ  発行、頁２２５−２４０に記載されている。
【０００６】
このような方法は、画像がスキャンされるようにグラフィックアートスキャンナのフライに、又は格納されるディジタル画像についてコンピュータによるポスト−スキャン処理動作として適用されてもよい。
不鮮明マスキングの目的は境界の明確な鮮明さを画像に増加させることである。電子画像再現において不鮮明マスキングは、画像信号から、小さい領域と、画像のその小さい領域を組み込む大きな領域とをそれぞれ見ることに相当する鮮明でかつ不鮮明な信号を得ることにより達成される。これらの信号は、所定の方法で、境界のいずれかの側のコントラストが増加するように結合される。かくして、明るくかつ暗い領域間の境界で、境界に隣接する明るい領域はより明るくなり、そして境界に隣接する暗い領域はより暗くなる。これは鮮明さが増加して視覚効果を与える。
【０００７】
別の慣例的でかつ必要な処理動作は、画像に実行されて、オリジナルな写真の色合い及び印刷インクの間の全範囲のカラー差、照明効果に起因する色合いのようなオリジナルなものの不足、悪い露光時間、又はフィルムの処理誤りそして編集カラー調整を補償するカラー補正に適用されることである。代表例として、カラー補正は索引テーブル(LUT: look-up table)動作により行われ、この動作ではテーブルはカラー補正機能によりロードされ、この機能は全てのファクタの合成物である。
【０００８】
改良画像は、むしろＵＳＭ及びカラー補正の直列動作よりも、並列なものから生じることが示されてきた。欧州特許刊行物EP-A-0171954を参照すること。代表的なグラフィックアートスキャンナにおいて、入力ディジタル信号は、画像検出手段の赤、緑及び青フィルタを介して送出される光から得られ、４つの印刷インクシアン、マゼンタ、黄色及び黒に対して鮮明なカラー被補正信号に変換される。
【０００９】
しかしながら、この方法の問題は、縁及び微細部の描写を鮮明にすることが全てのカラー分離に適用されることである。関数ｆ（Ｓ，Ｕ）がＳ及びＵ信号間のコントラスト差に感受性があってもよいけれど、ここにＳは鮮明信号であり、Ｕは不鮮明信号であり、代表例として、小さい差を減少させ、かつ大きな差を増幅することにより、結果として生じるへり信号ｆ（Ｓ，Ｕ）は画像の実際のカラーから独立する。これは所望される縁詳細部の描写及びオリジナルフィルムに現れ所望されないノイズ及び粒子詳細部の描写の双方を強化するに至る。
【００１０】
別の共通の動作要求は画像のある領域を、他の領域を同時に円滑する間に、強化し又は鮮明にすることを可能にすることである。非常に共通な例は肖像写真の再現にあり、ここに毛及びまつ毛はできるだけ鮮明にされるが、皮膚は滑らかにされ傷を隠すことができる。
代表例として、この動作は鮮明にされかつ円滑されるべき領域を区別する一又はそれ以上の空間マスクを使用して実行されなければならず、スキャンニング処理に含まれ得ない。
【００１１】
さらに従来の画像強化技術がUS-A-2962548に記載されている。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明の一つの特徴によれば、我々は画像の各ピクセルのカラー成分含有量を表すデータによって形成される画像を調整する方法を提供し、該方法は、各ピクセルの各カラー成分に対して、
（ａ）不鮮明（Ｕ）及び鮮明（Ｓ）データを生成し、さらに該鮮明及び不鮮明データで不鮮明マスキングアルゴリズムを実行して、へりデータ（Ｆ）を生成すること；
（ｂ）ピクセルのカラー成分（ＵC,ＵM,ＵY）の全てに対して鮮明又は不鮮明なデータ値に従って決定される重み関数（φ）でへりデータを調整すること（４０）；さらに
（ｃ）被調整へりデータをピクセルデータで結合して被修正ピクセルデータ（４１）を生成することからなる。
【００１３】
本発明の第２の特徴によれば、我々は画像の各ピクセルのカラー成分含有量を表すデータにより形成される画像を調整する装置を提供し、該装置は各ピクセルの各カラー成分に対して、不鮮明（Ｕ）及び鮮明（Ｓ）データを生成する生成手段（２３、３１）と；不鮮明マスキングアルゴリズムを不鮮明及び鮮明データで実行してへりデータ（Ｆ）を生成する処理手段（３２）と；ピクセルのカラー成分（ＵC,ＵM,ＵY）の全てに対して鮮明又は不鮮明データの値に従ってへりデータを所定重み関数（φ）で調整する手段（３６、４０）と、さらに被調整へりデータをピクセルデータで結合して被調整ピクセルデータ（４１）を生成する手段（３４）とを具備する。
【００１４】
ピクセルを含む領域のカラー（すなわち鮮明又は不鮮明データ値により与えられる３Ｄカラー空間での点により形成されるようなカラー）に関する重み関数を適用することにより、へり振幅は（すなわち鮮明にする度合い）は領域のカラーにより変えられる。これは、画像の部分に適切であるように鮮明にし又は滑らかにし、例えば、毛を鮮明にしまた皮膚カラーを滑らかにすることを可能にする。不鮮明信号値を使用することにより、オリジナルピクセルデータのノイズにより大きな抵抗があるが、鮮明信号値は使用され得る。
【００１５】
代表例として不鮮明データはピクセルを囲む領域（５＊５ピクセル正方形のような）のピクセルデータの重み付け平均を計算することにより決定される。代わりに、不鮮明データは隣接ピクセル値のある他の関数として計算されてもよい。
代表例として、鮮明データはピクセルデータと同一である。しかしながら、それはカラー被補正ピクセルデータであってもよく、又はピクセルデータのある他の関数であってもよい。
【００１６】
好ましくは、画像の多種部分の鮮明度合いはそれぞれ滑らかにされ、鮮明にされるべき画像の領域に向け、オペレータにより決定される。各領域の平均カラーは計算され、またそのカラーに対する重み関数の値は鮮明又は円滑の被要求度合に従って設定される。代わりに、オペレータは画像の点を選択してもよく、またその点を囲む領域の平均カラーは（不鮮明データ値を計算するために使用される領域と同一領域であってもよく又はそうでなくてもよい）計算されまた重み関数の部分を決定するために使用される。代わりに、重み関数はある所定の規則セットにより地頭的に設定されてもよい。
【００１７】
好ましくは、重み関数は、鮮明又は不鮮明カラー信号により形成される座標空間において数学的に連続的な関数である。
好ましくはピクセルデータは、被調整へりデータと結合される前に補正されるカラーである。代わりにピクセルデータは補正されるカラーであってもよく、又は鮮明化後に補正されてもよい。
【００１８】
【実施例】
本発明による画像カラー補正の方法及び装置の例が記載され、また添付図面を参照して従来の方法及び装置と対照されるであろう。
図１において、再現されるべき透明オリジナル１が透明ドラム１２の表面の周囲に包まれる。キセノンランプ３が光線をドラムにまた４５°ミラー４に向け、ミラー４から光線はドラムの壁を経て透明オリジナル１を通過する。これらの光線はカラーフィルタ及び光電装置を含む分析ヘッド５に達することにより、画１の被スキャン要素の赤、青及び緑密度を表す信号はライン６、７及び８にそれぞれ生成される。分析ヘッド５は親ねじ９に取り付けられ、親ねじ９はドラム１２の回転と同期してモータ１０により駆動される。結果として、分析ヘッドはドラム１２に点を見て、この点は、ドラムが回転しさらに分析ヘッドがその親ねじにそって移動するので、ドラム１２に沿って螺旋経路をたどり、さらに結果として若干の平行スキャンニングラインをオリジナル１にたどる。
【００１９】
露光されるべき光感知シート１１がドラム１２に取り付けられる。ドラム１２はモータ１４により駆動されるシャフト１３に取り付けられる。モータは溝付きディスク１５を駆動し、そのディスク１５の溝周辺は光源１６及び光電セル１７の間に回転する。光電セル１７から得られたパルスは、分析ヘッドのための親ねじを駆動して、モータ１０の回転を制御する制御ユニット１８と、露光ヘッド２１が取り付けられる親ねじ２０を駆動するモータ１９とに印加される。露光ヘッド２１はライン２２の信号により変調される光源を含む。この信号はライン６、７及び８の入力信号から下記のようにして得られる。
ライン６、７及び８のＲＧＢ信号はアナログからディジタルへの変換器２３にまず印加され、この変換器のディジタル出力信号が強化ユニット２４へ供給される。強化ユニット２４は、より詳細に以下に記載され、また、説明されるように、シアン、黄色及びマゼンタに対する被変換及び被補正信号を、黒信号と共に、表す４つの出力信号を提供する。チャンネルセレクタ２５が、シアン、黄色及びマゼンタプリンタ値及び黒プリンタ値を表す４つの信号を受け、さらに光感知シート１１についてなされるべき分離に対応するものを選択する。この信号はＤ／Ａ変換器２６でアナログ形に変換され、光源を露光ヘッド２１で変調するように使用される。
【００２０】
従来装置での強化ユニット２４は図２に部分的に示される。等価回路は、マゼンタ及び黄色出力を緑及び青密度入力信号からそれぞれ生成するために、設けられる。画１の被スキャン要素の赤密度を表す信号Ｒは、ＵＳＭフィルタ３１（そのフィルタ３１の出力は不鮮明信号Ｕである）、ＬＵＴ３２（鮮明信号Ｓとして）及びカラー変換回路３３に平行に入力される。ＬＵＴ３２において、不鮮明マスキングアルゴリズムは鮮明及び不鮮明入力、Ｓ及びＵに適用される。代表例として、不鮮明マスキングは、上記に記載された渦巻き処理により、ＵＳＭフィルタ３１において実行される。
【００２１】
この単純な形態において、各へり発生器ＬＵＴ３２により適用される不鮮明マスキングアルゴリズムは下記のように規定されてもよい：
Ｆ＝ｋ（Ｓ−Ｕ）
ここに、ｋは、鮮明信号Ｓ及び不鮮明信号Ｕ間の差の線形関数としてへり信号Ｆの傾斜である。
【００２２】
実際には、強化の、小さくかつ大きいコントラスト変化に対する異なる度合いを可能にするために、閾関数を差信号Ｓ−Ｕに適用することにより関数を改良し、この差信号が局所化されたコントラストの傾きを表すことは共通である：
0003839067.tif 000002
ここに、ｋ1、ｋ2はへい関数に対する二つの傾斜であり、さらにＴは差
信号Ｓ−Ｕの閾値である。
【００２３】
図３は閾よりも小さい信号のそれに対する負の傾斜ｋ1を有し、信号の円滑に帰し、かつ、閾よりも大きい信号のそれに対する正の傾斜ｋ2とを有し、へり野強化に帰す代表的へり関数Ｆ（Ｓ，Ｕ）を示す。カラー補正回路３３及びＬＵＴ３２（へり信号Ｆ）の出力信号は、混合器３４により結合され、格納のための参照符号４１に出力し露光ヘッドを駆動する。不鮮明マスキング及びカラー補正は画像がスキャンされるようにグラフィックアートスキャンナのフライに、又は格納されるディジタル画像のコンピュータによるポストスキャンニング処理動作として適用されてもよい。
【００２４】
カラー変換回路３３は、代表例として、カラー補正関数にり格納される検索テーブルを具備し、このテーブルは、上記のように全範囲のカラーに影響を与える全ファクタの合成である。画１の被スキャン要素の緑及び青密度を表す信号はカラー補正回路３３に入力され、赤密度のための信号も同様に入力される。
対比により、本発明との使用のために強化ユニット２４は図４に示される。再度、この例は画１からの信号の赤密度のためにある。緑及び青密度のための等価回路は設けられるが、示されない。
【００２５】
赤密度信号Ｒはカラー変換回路３３、ＵＳＭフィルタ３１及びＬＵＴ３２に並列に入力される。ＵＳＭフィルタ３１からの不鮮明信号ＵCはＬＵＴ３２及び付加的なＬＵＴ３６に並列に入力される。付加的ＬＵＴは不鮮明信号ＵC及び他の不鮮明信号ＵM、ＵYから重み関数を生成するが、ＬＵＴ３２は不鮮明マスキングアルゴリズムを鮮明及び不鮮明信号Ｓ、ＵCに適用する。
【００２６】
ＬＵＴ３２の出力は乗算器４０の側のＬＵＴ３６からの重み関数φにより調整されることにより、図３のへり関数の適用は適用される画１の部分のピクセル野カラーに依存する。図６は適当な重み関数φ（Ｕ）の例を示す。重み関数は３つの入力信号の数学的に連続で、滑らかに変化する関数であるべきである。この例は参照符号６０で十分なへりに至り、参照符号６１ではへりに至らない。この関数を発生する種々の方法は画像修正目的のためにカラー被選択空間マスクの発生に使用されるように可能である。三次元のこの関数の例はEP-A-0441558に記載されている。混合気３４からのこの被補正信号値はプリンタに出力されてもよい。
【００２７】
図５において、重み関数φ〔（Ｕ）〕（ＵC,ＵM,ＵY）を発生する回路の例はより詳細に示される。シアン、マゼンタ及び黄色のそれぞれに対する個々の不鮮明信号Ｕはスプリッタ３５に入力され、ここでは最下位ビットが捨てられてＬＵＴ３６のメモリ要求を減少しそのためセットアップ時間を減少できる。次に、これらの信号はＬＵＴ３６に入力され、ここでは重み関数φ（Ｕ）が発生する。
【００２８】
各３つの入力信号の４つの最上位ビットの好ましいオプションは４０９６のエントリを含むＬＵＴ３６に対して１２−ビットのアドレスに至る。
好ましいオプションが、図４及び５に示されるように、不鮮明信号を使用できるけれど、オリジナル画像のピクセルデータのノイズに対する抵抗を増加させるため、へり重み関数φはオリジナルピクセルデータから又は鮮明信号ＳR,ＳG,ＳBから生成され得るであろう。重み関数のための発生器のより多くの形態が図９に示される。乗算器４０に代わり、へり信号Ｆ及び重み関数φはＬＵＴ９０に入力され、ＬＵＴ９０は混合器３４に対する入力として重みへり信号を生成する。ＬＵＴ９０は二つの入力の任意で適当な合成関数で予め格納され得る。混合器３４は同様にＬＵＴに置換され得る。
【００２９】
実際には、装置のオペレータは接触感知スクリーン４２で（又はある他の入力装置により）それぞれ円滑にされ、鮮明にされるべき画像の領域を指定することにより重み関数を設定する。プロセッサ４３が各領域でピクセルをサンプルして平均カラーを決定し、したがって索引テーブル３６の関数を設定する。本発明は記載された従来のドラムスキャンナにだけでなく、他の型のスキャンナでＣＣＤアレーを使用するものようなものに、ビデオカメラに、事実任意の型のリアルタイム画像取得及び調節装置又は処理にさらに任意の種類のポスト−スキャン画像処理動作に適用される。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ピクセルの全不鮮明値及び特定サンプル領域の入力信号の入力カラー成分含有量に関する重み関数を適用して、へり振幅を領域のカラーに従って変え、画像の部分に適切に鮮明又は滑らかにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は画像スキャンニング装置の例を概略的に示す。
【図２】図２は従来のＵＳＭ／カラー補正回路のブロック図である。
【図３】図３は本発明の実施例に係る方法に使用するための代表的なへり関数のグラフを示す。
【図４】図４は本発明の方法を実行するための装置のブロック図である。
【図５】図５は重み関数を発生するための回路のブロック図である。
【図６】図６は重み関数のグラフである。
【図７】図７は不鮮明及び鮮明画像がいかに得られるかを説明する。
【図８】図８は連続段階の不鮮明マスキング処理のを示す。
【図９】図９は重み関数のための関数のより一般的な形態を示す。
【符号の説明】
２３、３１…生成手段
２４…装置
３２…処理手段
３３…カラー変換器
３４…結合手段
３６…調整手段
４０…乗算器
４１…被調整ピクセルデータ
４３…計算手段
７０…ピクセル
７１…領域
【図１】
0003839067.tif 000003
【図２】
0003839067.tif 000004
【図３】
0003839067.tif 000005
【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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