JP2004336743A - 画像フィルタリング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル画像内の領域毎に適したフィルタ処理を行う手法を提供する。
【解決手段】本発明は、入力画像をフィルタリングする方法を提供する。この方法は、入力画像およびトーンノードのアレイに基づいてブールトーンマップを作成するステップと、ターゲットピクセルおよびピクセルの近傍領域を検査することにより、ターゲットピクセルがトーン領域内にあるか否かを判断するステップと、ターゲットピクセルがトーン領域内にある場合、トーン領域のための第１のベースフィルタを選択するステップと、を含む。ここで、トーンノードのアレイは、肌色トーンノードのアレイ、草色トーンノードのアレイ、および空色トーンノードのアレイからなるグループから選択され、ブールトーンマップは、相応じて、ブール肌色トーンマップ、ブール草色トーンマップ、およびブール空色トーンマップからなるグループから選択される。
【選択図】図２

Description

本発明はデジタル画像処理に関する。

デジタル画像を再現または表示するために、電子写真プリンタ、インクジェットプリンタ、ファクシミリ装置、デジタル複合機、スキャナ、ビデオカメラ、テレビおよびコンピュータモニタ等のイメージング装置が使用される場合が多い。プリンタのような装置の場合、画像はプリント媒体上に再現される。本明細書において、プリント媒体は、１つまたは複数のシート状またはロール状の所与のプリント媒体を言うものとする。画像形成することができるプリント媒体には、普通紙、コート紙、写真用紙、トランスペアレンシー（transparency、透明な媒体）、布、厚紙、プラスチックおよび金属がある。

通常のデジタル画像は、画像を特定の解像度で表すピクセル化した（pixilated）色の情報を含む。画像の解像度を、たとえばインチ毎のピクセルの数として表してもよい。所与のピクセルにおける色情報を、通常は、特定の色空間の値を表す数のセットとして符号化する。３つの主な色波長、すなわち赤（Ｒ）、青（Ｂ）および緑（Ｇ）に対する人間の眼の感度により、各ピクセルに対する色情報を表すために、ＲＧＢ色空間を頻繁に使用する。人間が感知することができる何百万もの色の各々を、赤、青および緑の光の多様な量の混合として表すことができる。当業者には他の色空間が知られているが、説明のためには、何百万もの色の色空間全体の各色を少数の変数で表すことができる、ということを理解することで十分である。したがって、たとえば、所与のデジタル画像のピクセル化した色の情報を、ＲＧＢ情報として表すことができる。

デジタル画像の再現または表示を改善するために、画像をかかる再現または表示の前にフィルタリングする場合が多い。使用されているイメージング装置に依存して、局所ピクセル分散および勾配等の空間情報に基づいてデジタル画像に固定の平滑化および／または鮮鋭化アルゴリズムが適用されてきた。かかるフィルタリング方法を通して、再現または表示される画像の品質に対する改善を達成することができるが、不都合なことに、それらの方法により、局所領域の誤分類がもたらされる可能性がある。さらに、固定のフィルタのセットで鮮鋭化および平滑化することにより、解像度の低い画像に対し過鮮鋭化または過平滑化がなされる可能性があり、解像度の高い画像に対し不十分なレベルの鮮鋭化または平滑化がなされる可能性があり、それによって画質が不十分な領域が生じる。

本発明は、入力画像をフィルタリングする方法を提供する。この方法は、入力画像およびトーンノードのアレイに基づいてブールトーンマップを作成するステップと、ターゲットピクセルおよびピクセルの近傍領域を検査することにより、ターゲットピクセルがトーン領域内にあるか否かを判断するステップと、ターゲットピクセルがトーン領域内にある場合、トーン領域のための第１のベースフィルタを選択するステップと、を含む。ここで、トーンノードのアレイは、肌色トーンノードのアレイ、草色トーンノードのアレイ、および空色トーンノードのアレイからなるグループから選択され、ブールトーンマップは、相応じて、ブール肌色トーンマップ、ブール草色トーンマップ、およびブール空色トーンマップからなるグループから選択される。

図１は、ここではインクジェットプリンタ２０として示す、産業、オフィス、家庭または他の環境において紙、トランスペアレンシー、コート媒体、カードストック、写真品質紙および封筒等の種々の媒体にプリントするために使用することができるイメージング装置の実施形態を示す。他の種々のイメージング装置も市販されている。たとえば、本明細書で説明する概念を具体化することができるイメージング装置には、いくつか例を挙げると、デスクトッププリンタ、携帯印刷ユニット、ワイドフォーマットプリンタ、電子写真プリンタ、ハイブリッド電子写真・インクジェットプリンタ、コピー機、カメラ、ビデオプリンタ、ファクシミリ装置、ビデオカメラ、ビデオモニタ、テレビおよびディスプレイがある。便宜上、デジタル画像の再現に関する、本明細書で導入する概念を、インクジェットプリンタ２０の環境で説明する。

プリンタコンポーネントはモデルによって異なる可能性があるということは明らかであるが、通常のインクジェットプリンタ２０は、通常プラスチック材料からなるフレームまたはケーシングエンクロージャ２４によって包囲されるシャシ２２を含む。プリンタ２０はまた、コンピュータまたは携帯情報端末（ＰＤＡ）（図示せず）等のホスト装置から命令を受取る、マイクロプロセッサ２６として概略的に示すプリンタコントローラも有する。また、ホスト装置に連結されたスクリーンを使用して、プリンタステータスまたはホスト装置上で実行されている特定のプログラム等、視覚情報を操作者に表示してもよい。コンピュータおよびＰＤＡ等のプリンタホスト装置と、それらのキーボード、マウス装置、スタイラス装置等の入力装置と、液晶ディスプレイ画面およびモニタ等の出力装置と、はすべて当業者に既知である。

プリント媒体ハンドリングシステム（図示せず）を使用して、シート状のプリント媒体（図示せず）を媒体入力トレイ２８からプリントゾーン３０を通って出力トレイ３１まで前進させてもよい。シャシ２２には、走査軸３４を画定するためにキャリッジガイドロッド３２が取付けられている。ガイドロッド３２は、インクジェットキャリッジ３６を、それがプリントゾーン３０に渡って前後に往復して移動するように摺動自在に支持する。従来のキャリッジ駆動モータ（図示せず）を使用して、コントローラ２６から受取る制御信号に応じてキャリッジ３６を推進してもよい。コントローラ２６にキャリッジ位置フィードバック情報を提供するために、従来のエンコーダストリップ（図示せず）をプリントゾーン３０の長さに沿ってサービス領域（servicing region）３８に渡って延在させてもよい。たとえば、米国特許第５，２７６，９７０号に述べられているように、エンコーダストリップによって提供される位置情報を読出すために、プリントヘッドキャリッジ３６の背面に従来の光エンコーダリーダを取付けてもよい。エンコーダストリップリーダを介して位置フィードバック情報を提供する方法もまた、当業者には既知の種々の方法で達成することができる。

プリントゾーン３０において、媒体シートは、ブラックインクカートリッジ４０およびカラーインクジェットカートリッジ４２等のインクジェットカートリッジからインクを受取る。本明細書では、ブラックインクカートリッジ４０を、顔料ベースインクを含むように説明する。例示の目的で、カラーカートリッジ４２を、シアン、マゼンタおよびイエローに着色された３つの別々の染料ベースインクを含むように説明するが、実施態様によってはカラーカートリッジ４２が顔料ベースインクを含んでもよい、ということは明らかである。カートリッジ４０および４２に、パラフィンベースインクと、染料特性と顔料特性とをともに有するハイブリッドまたは複合インクと、等の他のタイプのインクを使用してもよい、ということが明らかである。図示するプリンタ２０は、取替え可能なプリントヘッドカートリッジを使用し、各カートリッジは、プリントヘッドがプリントゾーン３０上を往復運動する際に全供給インクを収容する貯蔵器を有する。本明細書で使用する「カートリッジ」という用語は、インク供給領域に配置される各インク（システムのインクの数により、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローまたは他の色）に対し主な固定貯蔵器（図示せず）を有する、「軸外（off-axis）」インク供給システムと言ってもよい。軸外システムでは、カートリッジを、プリントヘッド移動の経路から「軸外に」配置された固定主貯蔵器から可撓管システムを通して運ばれるインクによって補充することができ、それにより、キャリッジ３６によってプリントゾーン３０を横切ってわずかなインク供給のみを推進する。永久または半永久プリントヘッドを有するプリントカートリッジに取付けられる取替え可能なインク供給カートリッジ等、他のインク供給または流体供給システムもまた、本明細書で説明するシステムを使用してよい。

図示するブラックカートリッジ４０はプリントヘッド４４を有し、カラーカートリッジ４２は、シアン、マゼンタおよびイエローインクを噴射する３色プリントヘッド４６を有する。プリントヘッド４４、４６は、プリントゾーン３０に入ると、１枚の媒体上に選択的にインクを噴射して画像を形成する。プリントヘッド４４、４６は、各々、当業者には既知の方法で複数のノズルが貫通して形成されているオリフィスプレート（orifice plate）を有する。各プリントヘッド４４、４６のノズルを、通常は、オリフィスプレートに沿って少なくとも１つ、しかし通常は２つの列状アレイに形成する。このように、本明細書で使用する「列状」という用語は、「略列状」または実質的に列状として解釈してもよく、たとえばジグザグ配置で互いから僅かにずれたノズル配置を含んでもよい。各列状アレイを、通常は、走査軸３４に対して垂直な長手方向に位置合せし、各アレイの長さは、プリントヘッドの単一パスに対する最大画像スワス（swath）を求める。プリントヘッド４４、４６を、感熱式インクジェットプリントヘッドとして示すが、圧電式プリントヘッド等の他のタイプのプリントヘッドまたはインク滴発生器を使用してもよい。感熱式プリントヘッド４４、４６は、通常は、ノズルに関連する複数の抵抗器を含む。選択された抵抗器に電圧を印加すると、気泡が形成され、それがインク滴を、ノズルからプリントゾーン３０においてノズルの下にあるプリント媒体上に噴射する。コントローラ２６からプリントヘッドキャリッジ３６に供給される発射コマンド制御信号に応じて、プリントヘッド抵抗器に選択的に電圧を印加する。

プリントジョブ間、インクジェットキャリッジ３６は、キャリッジガイドロッド３２に沿ってサービス領域３８まで移動する。そこでは、サービスステーション４８が、非使用期間中にインクの乾燥とインクジェットプリントヘッドノズルの詰りとを防止して保管するためのプライミング（priming）、スクレーピング（scraping）、およびキャッピング（capping）等、当業者には既知のあらゆるサービス機能を実行してもよい。

実施形態によっては、コントローラ２６は、入力デジタル画像を構成するデジタル情報を受取ってもよい。そして、コントローラ２６は、入力デジタル画像に対して望ましい任意のフィルタリングを実行するとともに、フィルタリングされた画像をプリントカートリッジ４０、４２によりプリントする（再現または表示する）ために準備することができる。画像のフィルタリングには、鮮鋭化および／または平滑化技術が含まれてもよい。他の実施形態では、プリンタ２０に連結されるリモートプロセッサにより、かかる画像フィルタリングおよび準備を行ってもよく、あるいはリモートプロセッサとローカルコントローラ２６との間で分割してもよい。説明のために、画像のフィルタリングおよび準備を、ローカルコントローラ２６で行われるように論考するが、当業者には、本明細書で説明するフィルタリング技術およびそれらの等価物を異なる手段によって実施してもよい、ということが明らかなはずである。

図２は、トーンマップと入力画像解像度５２とに基づいて入力画像５０を選択的に鮮鋭化または平滑化するために行うことができる動作の一実施形態を概略的に示す。入力画像解像度５２は、通常は、デジタルに表現された画像の一部として入手可能である。たとえば、入力画像５０をＪＰＥＧフォーマットで保存する場合、画像解像度５２はＪＰＥＧファイルヘッダに存在する。入力画像５０はピクセルのマトリクスを有し、各ピクセルはそのピクセルの色情報を含む。カラーマップの対象のカラートーンセットに対し、トーンノードのアレイ５４を定義する。たとえば、トーンノードのアレイ５４は、肌色トーンノードのアレイ、草色トーンノードのアレイまたは空色トーンノードのアレイであってもよい。入力画像５０の各ピクセルをトーンノードのアレイ５４と比較することにより、ブールトーンマップ（Boolean tone map）を作成する（５６）。入力画像５０の所与のピクセルがトーンノードのアレイ５４によって画定される空間内に位置する場合、ブールトーンマップの対応する値を、第１のブール値、たとえば「真（true）」の値に設定する。入力画像５０の所与のピクセルが、トーンノードのアレイ５４によって画定される空間内に位置していない場合、ブールトーンマップの対応する値を、第２のブール値、たとえば「偽（false）」の値に設定する。このプロセスを、ブールトーンマップを作成する（５６）ために入力画像５０の各ピクセルに対して繰返す。

そして、ブールトーンマップの各ピクセルを、ターゲットピクセルとしてみなし、検査することによって近傍領域を求める（５８）。近傍領域のサイズおよび形状を選択することは、特定のフィルタの設計者の責務である。たとえば、近傍領域は、ターゲットピクセルを包囲する８つのピクセルにターゲットピクセル自体を足したものを含んでもよい。ターゲットピクセルがトーン領域内にあるか否かの判断を行う（６０）。たとえば、一実施形態では、ターゲットピクセル自体と近傍領域のピクセルの各々（この実施例では９つのピクセル全体）が真のブールトーン値を有する場合、ターゲットピクセルをトーン領域にあるとみなしてもよい。他の実施形態では、ターゲットピクセルをトーン領域にあるとみなすために、真のブール値を有する必要のある近傍領域の何らかの閾値率があってもよい。特定のサイズの近傍領域を画定することにより、ここで、特定の色調の処理を領域のサイズに関連づけることができる。たとえば、肌色トーンを平滑化することが有益であると一般的に考えられる場合、小さい顔等の小さい肌色トーン領域を鮮鋭化することにより、実際に画像の外観が向上する可能性がある。

ターゲットピクセルがトーン領域内にあると確定されると（６２）、トーン領域のためのベースフィルタを選択する（６４）。ターゲットピクセルがトーン領域内にないと確定されると（６６）、非トーン領域のためのベースフィルタを選択する（６８）。言換えれば、そのピクセルに対して何のタイプのトーン領域が存在するかに係らず、フィルタを選択する（６８）。かかるフィルタは、局所分散および勾配等の空間情報を考慮してもよい。たとえば、実施形態によっては、係属中の米国特許出願第１０／１３６，９５８号に述べられているように、鮮鋭化および平滑化に対してユーザが提供する選好を考慮して、非トーン領域の適当なフィルタを選択してもよい。

理想的には、考えられうる入力画像解像度５２の各々に対して最適化されるフィルタが存在する。しかしながら、一連の考えられうる画像解像度に対するフィルタの分散したセットでさえも、イメージング装置において費用のかかるメモリを大量に占有する可能性がある。したがって、いずれのベースフィルタが選択される（６４、６８）かに係らず、入力画像解像度５２に基づいてベースフィルタをスケーリングする（７０）ことが望ましい場合がある。ベースフィルタのセット（平滑化、鮮鋭化および単一解像度でのパスフィルタを含むセット）に加えて、イメージング装置のプロセッサ２６はまた、ベースフィルタのスケーリング７０を可能にするフィルタスケーリングファクタのセットを有してもよく、それによってターゲットピクセルのための選択されたベースフィルタを、入力画像解像度に対して最適化することができる。たとえば、ベースフィルタが４００ｄｐｉ（ドットまたはピクセル／インチ）平滑化フィルタであり、入力画像が２００ｄｐｉ解像度を有する場合、画像に対して過度な平滑化が適用される。ベースフィルタに適用することができるスケールファクタは、必ずしも、解像度間の比率ではない。フィルタスケールファクタの適当な確定については、この明細書において図６に関して後に論考する。最後に、図２の実施形態では、ターゲットピクセルに対してスケール化フィルタ（scaled filter）を適用する（７２）。図２に示す方法とその等価物とは、大域レベルの鮮鋭化および／または平滑化を、入力画像解像度５２と任意の利用可能なユーザによる鮮鋭化／平滑化設定とにより制御する、という利点を有する。また、局所レベルの鮮鋭化および／または平滑化を、局所空間情報とともにトーンカラーノードの特定のアレイ５４からの色情報とにより制御する、という利点も有する。

図３は、肌色トーンマップと入力画像解像度とに基づき入力画像を選択的に鮮鋭化または平滑化するために行うことができる動作の一実施形態を概略的に示す。入力画像５０は、上述したように入力画像解像度５２を有する。入力画像５０の概略的な例を示し、その画像は種々のサイズの肌色トーン領域を有する。この実施形態における対象のトーンノードは、肌色トーンである。コントローラ２６は、ブール肌色マップ７８を作成する（７６）ために入力画像５０と比較する肌色トーンノードのアレイ７４を有する。図示するブール肌色マップ７８は、入力画像５０のピクセル位置に対応する位置を有する。ブール肌色マップ７８における暗い正方形８０は、対応するピクセル位置に肌色トーンが存在することを示す「真」という第１の値を表す。ブール肌色マップ７８における空白色の正方形８２は、対応するピクセル位置に肌色トーンが存在しないことを示す「偽」という第２の値を表す。プロセッサ２６は、ブールマップをデータのアレイとして実施する可能性が高いが、説明のためにブール肌色マップ７８に示す視覚的表現を使用している。

各ターゲットピクセルに対してウィンドウを適用することにより、周囲の近傍ピクセルを求める（８４）。ブール肌色トーンマップ７８上に２つのサンプル５×５ウィンドウ８６、８８を示し、各ウィンドウがそれぞれターゲットピクセル９０、９２を包含する。この実施形態では５×５ウィンドウを使用しているが、特定の実施態様によりウィンドウのサイズおよび形状を当業者が適当であると考えるように変更してもよい。ターゲットピクセルが肌色トーン領域に属するか否かを判断する（９４）。ウィンドウ内の肌色トーンピクセルの数が一定の閾値を下回る場合、ターゲットピクセルを肌色トーン領域内にないとみなす（９６）。この場合、ベースフィルタを、ターゲットピクセルが非肌色ピクセルであるかのように選択する（９８）。かかるフィルタ選択の例は、米国特許出願第１０／１３６，９５８号に記載されている。肌色トーンピクセルの数が閾値を超過すると、ターゲットピクセルを肌色トーン領域内にあるとみなす（１００）。この場合、肌色トーン領域が平滑化から利益を得る可能性があるため、平滑化を強化するようにベースフィルタを選択する（１０２）。他の実施形態では、ターゲットピクセルの色により、２つの閾値レベルを使用してもよい。たとえば、ターゲットピクセルのブール肌色マップの値が「真」である場合、肌色トーン領域の判断９４を行うウィンドウ内で第１の閾値レベルを使用してもよい。一方、ターゲットピクセルのブール肌色マップの値が「偽」である場合、肌色トーン領域の判断９４を行うウィンドウ内で第２の閾値レベル（第１の閾値レベルを下回る）を使用してもよい。第２の閾値レベルを使用することにより、他の実施形態では、誤検出を行うかまたは肌色トーン検出をし損なう可能性を低減することができる。上述したように、ベースフィルタを、入力画像解像度５２に基づいてスケーリングし（７０）、ターゲットピクセルに適用してもよい（７２）。フィルタスケールファクタの適当な確定については、この明細書において図６に関して後述する。

図４は、空色トーンマップと入力画像解像度とに基づいて、入力画像を選択的に鮮鋭化または平滑化するために行うことができる動作の一実施形態を概略的に示す。上述したように、入力画像５０は入力画像解像度５２を有する。この実施形態における対象のトーンノードは空色トーンである。コントローラ２６は、上述したブール肌色マップ７８に類似するブール空色マップを作成する（１０６）ために入力画像５０と比較する空色トーンノードのアレイ１０４を有する。ブール空色マップは、入力画像５０におけるピクセル位置に対応する位置を有する。

各ターゲットピクセルにウィンドウを適用することにより、周囲の近傍ピクセルを求める（８４）。特定の実施態様により、ウィンドウのサイズおよび形状を当業者が適当であると考えるように変更してもよい。ターゲットピクセルが空色トーン領域に属するか否かを判断する（１０８）。ウィンドウ内の空色トーンピクセルの数が一定の閾値を下回る場合、ターゲットピクセルを空色トーン領域内にないとみなす（１１０）。この場合、ターゲットピクセルが非空色ピクセルであるかのようにベースフィルタを選択する（１１２）。かかるフィルタ選択の例は、米国特許出願第１０／１３６，９５８号に記載されている。空色トーンピクセルの数が閾値を超過すると、ターゲットピクセルを空色トーン領域内にあるとみなす（１１４）。この場合、空色トーン領域が平滑化から利益を得る可能性があるため、平滑化を強化するようにベースフィルタを選択してもよい（１１６）。他の実施形態では、ターゲットピクセルの色により２つの閾値レベルを使用してもよい。たとえば、ターゲットピクセルのブール空色マップの値が「真」である場合、空色トーン領域の判断１０８を行うウィンドウ内において第１の閾値レベルを使用してもよい。一方、ターゲットピクセルのブール空色マップの値が「偽」である場合、空色トーン領域の判断１０８を行うウィンドウ内において第２の閾値レベル（第１の閾値レベルを下回る）を使用してもよい。第２の閾値レベルを使用することにより、他の実施形態では、誤検出を行うかまたは空色トーン検出をし損なう可能性を低減することができる。上述したように、ベースフィルタを、入力画像解像度５２に基づいてスケーリングし（７０）、ターゲットピクセルに適用してもよい（７２）。フィルタスケールファクタの適当な確定については、この明細書において図６に関して後述する。

図５は、草色トーンマップと入力画像解像度とに基づいて入力画像を選択的に鮮鋭化または平滑化するために行うことができる動作の一実施形態を概略的に示す。上述したように、入力画像５０は入力画像解像度５２を有する。この実施形態における対象のトーンノードは草色トーンである。コントローラ２６は、上述したブール肌色マップ７８に類似するブール草色マップを作成する（１２０）ために入力画像５０と比較する草色トーンノードのアレイ１１８を有する。ブール草色マップは、入力画像５０におけるピクセル位置に対応する位置を有する。

各ターゲットピクセルに対してウィンドウを適用することにより、周囲の近傍ピクセルを求める（８４）。特定の実施態様により、ウィンドウのサイズおよび形状を当業者が適当であると考えるように変更してもよい。ターゲットピクセルが草色トーン領域に属するか否かを判断する（１２２）。ウィンドウ内の草色トーンピクセルの数が一定の閾値を下回る場合、ターゲットピクセルを草色トーン領域内にないとみなす（１２４）。この場合、ベースフィルタを、ターゲットピクセルが非草色ピクセルであるかのように選択する（１２６）。かかるフィルタ選択の例は、米国特許出願第１０／１３６，９５８号に記載されている。草色トーンピクセルの数が閾値を超過すると、ターゲットピクセルを草色トーン領域内にあるとみなす（１２８）。この場合、草色トーン領域は鮮鋭化から利益を得る可能性があるため、鮮鋭化を強化するようにベースフィルタを選択する（１３０）。他の実施形態では、ターゲットピクセルの色により２つの閾値レベルを使用してもよい。たとえば、ターゲットピクセルのブール草色マップの値が「真」である場合、草色トーン領域の判断１２２を行うウィンドウ内において第１の閾値レベルを使用してもよい。一方、ターゲットピクセルのブール草色マップの値が「偽」である場合、草色トーン領域の判断１２２を行うウィンドウ内において第２の閾値レベル（第１の閾値レベルを下回る）を使用してもよい。第２の閾値レベルを使用することにより、他の実施形態では、誤検出を行うかまたは草色トーン検出をし損なう可能性を低減することができる。上述したように、ベースフィルタを、入力画像解像度５２に基づいてスケーリングし（７０）、ターゲットピクセルに適用してもよい（７２）。

図６は、所与のベースフィルタのためのフィルタスケーリングファクタを求めるために行うことができる動作の一実施形態を概略的に示す。この実施形態では、２００ｄｐｉ入力画像１３４のために最適化されたベースフィルタ１３２を示す。この２００ｄｐｉフィルタに関して説明する同じ技術を、他の解像度のベースフィルタに適用してもよい。２００ｄｐｉ入力画像を、関数f₂₀₀(x，y)として表してもよい。ここで、ｘおよびｙは、それぞれ画像におけるピクセルの水平および垂直座標である。２００ｄｐｉベースフィルタを、関数h₂₀₀(x，y)として表してもよい。この実施形態では、４００ｄｐｉ画像のためのスケールファクタが確定されているが、説明する動作を、いかなる画像解像度のスケールファクタを求めるために適用してもよい。４００ｄｐｉ画像のスケールファクタが確定されているため、２００ｄｐｉ画像を補間して４００ｄｐｉ基準画像１３６を求める。４００ｄｐｉ基準画像１３６を、関数f₄₀₀(x，y)として表してもよい。ベースフィルタ１３２と、入力画像１３４と、基準画像１３６と、を使用して、h₄₀₀(x，y)として表すスケール化フィルタ１３８を確定してもよい。ここで、
h₄₀₀(x，y) = F[h₂₀₀(x，y); k₄₀₀]
であり、h₂₀₀(x，y)** f₂₀₀(x，y)の分散は、h₄₀₀(x，y)** f₄₀₀(x，y)の分散にほぼ等しい。k₄₀₀はベースフィルタの４００ｄｐｉスケールファクタであり、F[h₂₀₀(x，y); k₄₀₀]はスケールファクタk₄₀₀に基づきh₂₀₀(x，y)をh₄₀₀(x，y)にマップする関数であり、「**」は２次元畳み込みを示す。かかるF[h₂₀₀(x，y); k₄₀₀]の一例は、
h₄₀₀(x，y) = k₄₀₀*h₂₀₀(x，y)- d(x, y)(k₄₀₀ - 1)
であってもよく、d(x, y)はデルタ関数である。スケールファクタk₄₀₀を格納してもよく（１４０）、他の所望の画像解像度に対してプロセスを繰返してもよい（１４２）。

実際の適用では、２００ｄｐｉのベースフィルタでは、１００ｄｐｉ、１５０ｄｐｉ、３００ｄｐｉ、４００ｄｐｉ、５００ｄｐｉおよび６００ｄｐｉ等の一般的な解像度の所望のセットに対しいくつかのスケーリングファクタを事前計算することが望ましい場合がある。これらのスケールファクタを適用して、入力画像解像度に基づいてスケール化フィルタを求めることができる。入力画像解像度がベースフィルタ解像度にもスケールファクタの解像度にも整合しない場合、プロセッサが、入力画像解像度に従ってスケールファクタを補間することにより最適なスケーリングファクタを確定してもよい。

種々の利点について上述した。画像において局所色調情報を検査することによって、より知的に鮮鋭化および／または平滑化を行う方法が可能となる。たとえば肌色トーン、空色トーンおよび／または草色トーン等の対象となる特定のトーンを、画像の対応するトーン領域のサイズに基づいて異なってフィルタリングしてもよい。あらゆる実施形態において、肌色、草色および空色トーン領域について説明したが、実質的に望ましいいかなるトーンのセットに対してトーン領域ノードのアレイを指定してもよい。さらに、対象となる各解像度に対して異なるフィルタを格納する必要なく、解像度依存フィルタリングを実施することができる。画像フィルタリング方法を実施するために他の種々の変更および置換を行ってもよいが、それらは依然として特許請求の範囲内にあるということが明らかである。

イメージング装置の一実施形態を示す図である。 トーンマップと入力画像解像度とに基づき、入力画像を選択的に鮮鋭化または平滑化するために行うことができる動作の一実施形態の概略図である。 肌色トーンマップと入力画像解像度とに基づき、入力画像を選択的に鮮鋭化または平滑化するために行うことができる動作の一実施形態の概略図である。 空色トーンマップと入力画像解像度とに基づき、入力画像を選択的に鮮鋭化または平滑化するために行うことができる動作の一実施形態の概略図である。 草色トーンマップと入力画像解像度とに基づき、入力画像を選択的に鮮鋭化または平滑化するために行うことができる動作の一実施形態の概略図である。 フィルタスケールファクタを求めるために行うことができる動作の一実施形態の概略図である。

符号の説明

５０ 入力画像
５４ トーンノードのアレイ
７８ ブールトーンマップ

Claims (10)

1. 入力画像をフィルタリングする方法であって、
   前記入力画像およびトーンノードのアレイに基づいてブールトーンマップを作成するステップと、
   ターゲットピクセルおよびピクセルの近傍領域を検査することにより、該ターゲットピクセルがトーン領域内にあるか否かを判断するステップと、
   前記ターゲットピクセルが前記トーン領域内にある場合、該トーン領域のための第１のベースフィルタを選択するステップと、
   を含む入力画像をフィルタリングする方法。
2. 前記トーンノードのアレイは、肌色トーンノードのアレイ、草色トーンノードのアレイ、および空色トーンノードのアレイからなるグループから選択され、
   前記ブールトーンマップは、相応じて、ブール肌色トーンマップ、ブール草色トーンマップ、およびブール空色トーンマップからなるグループから選択される、請求項１に記載の方法。
3. 請求項１に記載の方法を実施するように構成されたプロセッサを具備するイメージング装置。
4. 前記ターゲットピクセルがトーン領域内にあるか否かを判断するステップは、
   前記ブールトーンマップ内の前記ターゲットピクセルに対してウィンドウを適用し、前記ピクセルの近傍領域を求めるステップと、
   前記ウィンドウ内の、前記ブールトーンマップからの第１のブールトーン値を有するピクセルの数を求めるステップと、
   前記ウィンドウ内の前記第１のブールトーン値を有するピクセルの数を、ピクセルの閾値数と比較するステップと、
   前記ウィンドウ内の前記第１のブールトーン値を有する前記ピクセルの数が、前記ピクセルの閾値数を上回る場合、前記ターゲットピクセルを、前記トーン領域内にあると指定するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ターゲットピクセルのブールトーン値が前記第１のブールトーン値に等しい場合、前記ピクセルの閾値数はピクセルの第１の閾値数であり、
   前記ターゲットピクセルの前記ブールトーン値が前記第１のブールトーン値に等しくない場合、前記ピクセルの閾値数はピクセルの第２の閾値数である、請求項４に記載の方法。
6. 前記ピクセルの第１の閾値数は前記ピクセルの第２の閾値数より大きい、請求項５に記載の方法。
7. 入力画像をフィルタリングする方法であって、
   前記入力画像とトーンノードのアレイとに基づいてブールトーンマップを作成するステップと、
   ターゲットピクセルとピクセルの近傍領域とを検査することにより、該ターゲットピクセルがトーン領域内にあるか否かを判断するステップと、
   前記ターゲットピクセルが前記トーン領域内にある場合、該トーン領域のための第１のベースフィルタを選択するステップと、
   前記ターゲットピクセルが前記トーン領域内にない場合、非トーン領域のための第２のベースフィルタを選択するステップと、
   前記入力画像の画像解像度に基づいて前記第１のベースフィルタまたは第２のベースフィルタのいずれかをスケーリングし、スケール化フィルタを作成するステップと、
   前記スケール化フィルタを前記ターゲットピクセルに適用するステップと、
   を含む入力画像をフィルタリングする方法、
8. 解像度依存フィルタリングの方法であって、
   第１の画像解像度に基づくスケーリングファクタを第２の解像度のベース解像度フィルタに適用し、スケール化解像度フィルタを求めるステップと、
   前記スケール化解像度フィルタを前記第１の画像解像度の入力画像に適用するステップと、
   を含む解像度依存フィルタリングの方法。
9. 前記スケーリングファクタは、前記ベース解像度フィルタと前記第２の解像度の画像との２次元畳み込みの分散が、前記スケール化フィルタと前記第１の解像度の画像との２次元畳み込みの分散とほぼ等しくなるように、前記スケーリングファクタと前記ベース解像度フィルタとによって画定されるスケール化フィルタを計算することによって確定され、前記第１の解像度の画像は、前記第２の解像度の画像の補間されたバージョンである、請求項８に記載の方法。
10. 前記スケーリングファクタは、何らかの既知の解像度のための事前計算されたスケーリングファクタ間で補間することにより確定される、請求項８に記載の方法。
    

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