JP2008015661A - 画像処理装置およびぼやけ検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリンタ100は、JPEGデータからブロック毎に水平方向のDCT係数群と垂直方向のDCT係数群とを取得し、これらの係数群によって表される輝度変化に近似するエッジパターンを所定のテーブルから選出して、そのパターン番号をRAM170に記録する。プリンタ100は、RAM170に記録された各ブロックのパターン番号に基づき、水平方向および垂直方向に隣接するブロック同士の輝度変化が連続するか否かを判断し、その輝度変化が連続する場合にエッジパターンを連結していくことで、ブロックを跨いで存在するぼやけの幅を累積する。そして、この累積値に基づき、画像のぼやけの有無を判定する。
【選択図】図9
Description
複数の画素からなるブロックの集合として構成された画像のぼやけを検出する画像処理装置であって、
前記ブロックを単位として行われた空間領域から周波数領域への変換により得られた係数が、該ブロック毎に記録されて構成された画像データを入力する画像データ入力部と、
前記ブロック内の画素値の変化の代表的な勾配形状を前記係数によって表した複数種類の基本エッジパターンと、該各基本エッジパターンにそれぞれ一意に割り振られたパターン番号とが対応付けて記憶されたエッジパターン記憶部と、
前記入力した画像データの各ブロックから、所定方向の周波数成分を表す係数群を抽出する係数抽出部と、
前記抽出した係数群が表す勾配形状に近似する基本エッジパターンを前記エッジパターン記憶部から選出するパターン照合部と、
前記選出された基本エッジパターンに対応する前記パターン番号を前記ブロックに関連づけて記憶するパターン番号記憶部と、
前記パターン番号記憶部に記憶されたパターン番号を参照し、前記画像内における前記ブロックの連なりに沿って前記基本エッジパターンの勾配の方向が一致する範囲をぼやけ幅として検出するぼやけ幅検出部と、
前記検出されたぼやけ幅に基づいて、前記画像データが表す画像のぼやけを判定するぼやけ判定部と
を備えることを要旨とする。
前記エッジパターン記憶部には、更に、前記パターン番号に対応付けて、前記各基本エッジパターンが表す勾配の幅が記憶されており、
前記ぼやけ幅検出部は、前記基本エッジパターンの勾配の方向が一致する範囲に存在する各ブロックのパターン番号に対応付けられた前記勾配の幅を前記エッジパターン記憶部から読み出し、該勾配の幅を加算して、前記ぼやけ幅を算出するものとしてもよい。
前記ぼやけ幅検出部は、前記ブロックの連なりに沿って、注目するブロックを、前記画像データ内に移動させていき、該注目ブロックと該注目ブロックの移動先の隣接ブロックとにそれぞれ関連づけられた前記パターン番号を参照して、該注目ブロックと該隣接ブロックの基本エッジパターンの勾配の方向が一致するか否かを判定し、該勾配の方向が一致する場合に、該注目ブロックのパターン番号に対応付けられた前記勾配の幅を累積加算していくことで、前記ぼやけ幅を算出するものとしてもよい。
前記画像データには、前記ブロックが水平方向および垂直方向に連なっており、
前記係数抽出部は、前記係数群として、水平方向の周波数成分を表す第1の係数群と、垂直方向の周波数成分を表す第2の係数群とを抽出し、
前記パターン照合部は、前記第1の係数群と前記第2の係数群とについて、それぞれ、前記基本エッジパターンを選出し、
前記パターン番号記憶部は、前記選出された2つの基本エッジパターンに対応する前記パターン番号をそれぞれ前記ブロックに関連付けて記憶し、
前記ぼやけ幅検出部は、水平方向および垂直方向についてそれぞれ前記ぼやけ幅を算出し、
前記ぼやけ判定部は、前記水平方向と垂直方向とについてそれぞれ算出された前記ぼやけ幅のうち、大きい方のぼやけ幅に基づき、前記画像データが表す画像のぼやけを判定するものとしてもよい。
前記ぼやけ幅検出部は、前記水平方向について累積加算した勾配の幅を、ブロック1つ分保持する横累積バッファに保存し、前記垂直方向について累積加算した勾配の幅を、ブロック1行分保持する縦累積バッファに保存し、前記注目ブロックを移動させた場合に、これらのバッファを参照することで移動前のブロックに累積された水平および垂直方向の勾配の幅を取得するものとしてもよい。
前記パターン番号記憶部は、前記注目ブロックが含まれる第1の行と該注目ブロックの下側に隣接するブロックが含まれる第2の行とについて前記パターン番号を記憶可能な記憶領域を有し、前記注目ブロックが該注目ブロックの属する行の右端に移動した場合に、前記第2の行以降に記憶されたパターン番号を、それぞれ前の行に繰り上げて記憶することで、次に選出されたブロックのパターン番号を、該パターン番号記憶部の空領域に記憶していくものとしてもよい。
前記画像データには、前記ブロックがn(nは1以上の整数)行毎に記録されており、
前記パターン番号記憶部は、前記ブロック(n+1)行分のパターン番号が記憶可能な記憶領域を用意するものとしてもよい。
前記ぼやけ判定部は、
前記ぼやけ幅と所定の閾値とに基づき、前記ブロック毎にぼやけの有無を判定するブロックぼやけ判定部と、
前記画像データ内の所定のウィンドウ領域に含まれる全ブロックについて、前記ブロックぼやけ判定手段によるぼやけの有無を集計し、該集計結果と所定の閾値とに基づき、該ウィンドウ領域内がぼやけているか否かを判断するウィンドウぼやけ判定部と、
前記画像データ中において、前記ウィンドウ領域を移動させていった結果、少なくとも1カ所、ぼやけていないと判断された前記ウィンドウ領域が存在する場合に、前記画像データが表す画像全体がぼやけていないと判断する画像ぼやけ判定部とを備えるものとしてもよい。
前記ウィンドウ領域は、更に、それぞれが前記ブロックのサイズよりも大きい複数のサブウィンドウによって区画されており、
前記ブロックぼやけ判定部は、前記ブロック毎のぼやけの有無を、該ブロックが含まれる前記サブウィンドウ毎に集計し、
前記ウィンドウぼやけ判定部は、前記サブウィンドウについて集計された集計値を、更に、前記ウィンドウ領域に含まれる全サブウィンドウについて集計することで、該ウィンドウ領域に含まれる全ブロックについての前記ぼやけの有無の集計を行うものとしてもよい。
前記画像ぼやけ判定部は、前記画像データ中において、前記ウィンドウ領域を、前記サブウィンドウ単位の移動距離で移動させるものとしてもよい。
更に、前記ブロックぼやけ判定部によって集計された前記サブウィンドウ毎のぼやけの有無の集計値を記憶する集計値記憶部を備え、
前記集計値記憶部は、前記ウィンドウ領域内に含まれるサブウィンドウの行数分だけ前記集計値を記憶する記憶領域を有し、前記ウィンドウ領域が前記画像データ中において下側に移動された場合には、前記集計値記憶部の各行に記憶された集計値を、それぞれ前記移動された行数分だけ前の行に繰り上げて記憶し、該繰り上げ処理に伴って生じた該集計値記憶部の空領域に前記移動後のウィンドウ領域内に含まれることになった前記サブウィンドウ毎の前記集計値を記憶するものとしてもよい。
更に、前記ぼやけ判定部によってぼやけていないと判定された画像をユーザに提示する提示部を備えるものとしてもよい。
更に、前記提示された画像の中からユーザによって選択された画像を印刷する印刷部を備えるものとしてもよい。
A.プリンタのハードウェア構成:
B.プリンタの機能構成:
C.印刷処理:
D.ぼやけ判定処理:
E.エッジパターン照合処理:
F.エッジ連結処理:
G.ブロックぼやけ判定処理:
H.ウィンドウぼやけ判定処理:
I.効果:
図1は、本願の画像処理装置の実施例としてのプリンタ100の外観を示す説明図である。プリンタ100は、いわゆる複合機タイプのプリンタであり、光学的に画像を読み込むスキャナ110や、画像データの記録されたメモリカードMCを挿入するためのメモリカードスロット120、デジタルカメラ等の機器を接続するUSBインタフェース130等を備えている。プリンタ100は、スキャナ110によって取り込んだ画像や、メモリカードMCから読み取った画像、USBインタフェース130を介してデジタルカメラから読み取った画像を印刷用紙Pに印刷することができる。また、プリンタケーブルやUSBケーブルによって接続された図示していないパーソナルコンピュータから入力した画像の印刷も行うことができる。
制御ユニット150は、CPU160によって実現される機能部として、画像データ入力部161、係数抽出部162、パターン照合部163、エッジ連結部164、ブロックぼやけ判定部165、ウィンドウぼやけ判定部166を備えている。以下、これらの機能部の働きについて簡単に説明する(詳細な働きについては後述する各種処理内容を参照)。
図8は、プリンタ100のCPU160が実行する印刷処理のフローチャートである。この印刷処理は、メモリカードMC等から画像データを入力して印刷を行うための処理である。
図9は、図8に示した印刷処理のステップS30で実行されるぼやけ判定処理のフローチャートである。この処理が開始されると、まず、CPU160は、ぼやけ判定を行うべきブロック(以下、「注目ブロック」という)をその連なりに沿って移動する(ステップS100)。最初の移動先は、JPEGデータの最も左上に存在するブロックである。注目ブロックは、ステップS100の処理が実行される度に、右方向へ移動し、右端まで到達すると、次の行の左端に移動する。この注目ブロックの移動順序は、図3や図4に示したブロックの格納順とは独立した順序である。
図13は、図9に示したぼやけ判定処理のステップS140で実行されるエッジパターン照合処理の詳細なフローチャートである。この処理は、各ブロックの水平方向および垂直方向の勾配形状に近似する基本エッジパターンをエッジパターンテーブル181から選出するとともに、ブロック内の輝度差を算出するための処理である。
図16は、図9に示したぼやけ判定処理のステップS150で実行されるエッジ連結処理の詳細なフローチャートである。この処理は、図6に示したように、上下左右に隣接したブロックに基づき、中央のブロック(注目ブロック)のぼやけ幅と輝度差とを決定するための処理である。かかる処理は、水平方向と垂直方向とについて行われるが、説明を簡単にするため、特記しない限り、水平方向に対して行われる処理の説明をする。
(1)A1〜A16 A1〜A16
(2)A1〜A16 D1〜D16
(3)B1〜B16 B1〜B16
(4)B1〜B16 C1〜C16
(5)C1〜C16 C1〜C16
(6)C1〜C16 B1〜B16
(7)D1〜D16 D1〜D16
(8)D1〜D16 A1〜A16
図21は、図9に示したぼやけ判定処理のステップS160で実行されるブロックぼやけ判定処理の詳細なフローチャートである。この処理は、上述したエッジ連結処理に引き続いて実行される処理であり、注目ブロックが合焦しているか否かを判定する処理である。
図22は、図9に示したぼやけ判定処理のステップS190で実行されるウィンドウぼやけ判定処理の詳細なフローチャートである。上述したブロックぼやけ判定処理がブロック毎にぼやけの有無を判定する処理であるのに対して、このウィンドウぼやけ判定処理は、図7に示したウィンドウ領域毎にぼやけの有無を判定する処理である。この処理は、1つのサブウィンドウに属する全てのブロックのブロックぼやけ判定処理が完了した際に実行される。
以上で説明した本実施例のプリンタ100によれば、JPEGデータをRGBやYCbCr等によって表される空間領域まで伸張することなく、周波数領域であるDCT係数まで伸張した段階で、ぼやけの有無を判定することができる。従って、ぼやけの判定処理を高速に行うことができる。また、本実施例では、8画素×8画素のDCT係数のうち、図5に示した第1の係数群および第2の係数群を構成する計14個のDCT係数のみによってぼやけの有無を判定することができるので、演算量を低減することができる。
110…スキャナ
120…メモリカードスロット
130…USBインタフェース
140…操作パネル
145…液晶ディスプレイ
150…制御ユニット
160…CPU
161…画像データ入力部
162…係数抽出部
163…パターン照合部
164…エッジ連結部
165…ブロックぼやけ判定部
166…ウィンドウぼやけ判定部
170…RAM
171…パターン番号バッファ
172…合焦ブロック数バッファ
173…縦累積バッファ
174…横累積バッファ
180…ROM
181…エッジパターンテーブル
182…正規化輝度差テーブル
210…キャリッジ
211…インクヘッド
212…インクカートリッジ
220…キャリッジモータ
230…紙送りモータ
260…駆動ベルト
270…プラテン
280…摺動軸
Claims (17)
- 複数の画素からなるブロックの集合として構成された画像のぼやけを検出する画像処理装置であって、
前記ブロックを単位として行われた空間領域から周波数領域への変換により得られた係数が、該ブロック毎に記録されて構成された画像データを入力する画像データ入力部と、
前記ブロック内の画素値の変化の代表的な勾配形状を前記係数によって表した複数種類の基本エッジパターンと、該各基本エッジパターンにそれぞれ一意に割り振られたパターン番号とが対応付けて記憶されたエッジパターン記憶部と、
前記入力した画像データの各ブロックから、所定方向の周波数成分を表す係数群を抽出する係数抽出部と、
前記抽出した係数群が表す勾配形状に近似する基本エッジパターンを前記エッジパターン記憶部から選出するパターン照合部と、
前記選出された基本エッジパターンに対応する前記パターン番号を前記ブロックに関連づけて記憶するパターン番号記憶部と、
前記パターン番号記憶部に記憶されたパターン番号を参照し、前記画像内における前記ブロックの連なりに沿って前記基本エッジパターンの勾配の方向が一致する範囲をぼやけ幅として検出するぼやけ幅検出部と、
前記検出されたぼやけ幅に基づいて、前記画像データが表す画像のぼやけを判定するぼやけ判定部と
を備える画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置であって、
前記エッジパターン記憶部には、更に、前記パターン番号に対応付けて、前記各基本エッジパターンが表す勾配の幅が記憶されており、
前記ぼやけ幅検出部は、前記基本エッジパターンの勾配の方向が一致する範囲に存在する各ブロックのパターン番号に対応付けられた前記勾配の幅を前記エッジパターン記憶部から読み出し、該勾配の幅を加算して、前記ぼやけ幅を算出する
画像処理装置。 - 請求項2に記載の画像処理装置であって、
前記ぼやけ幅検出部は、前記ブロックの連なりに沿って、注目するブロックを、前記画像データ内に移動させていき、該注目ブロックと該注目ブロックの移動先の隣接ブロックとにそれぞれ関連づけられた前記パターン番号を参照して、該注目ブロックと該隣接ブロックの基本エッジパターンの勾配の方向が一致するか否かを判定し、該勾配の方向が一致する場合に、該注目ブロックのパターン番号に対応付けられた前記勾配の幅を累積加算していくことで、前記ぼやけ幅を算出する
画像処理装置。 - 請求項3に記載の画像処理装置であって、
前記画像データには、前記ブロックが水平方向および垂直方向に連なっており、
前記係数抽出部は、前記係数群として、水平方向の周波数成分を表す第1の係数群と、垂直方向の周波数成分を表す第2の係数群とを抽出し、
前記パターン照合部は、前記第1の係数群と前記第2の係数群とについて、それぞれ、前記基本エッジパターンを選出し、
前記パターン番号記憶部は、前記選出された2つの基本エッジパターンに対応する前記パターン番号をそれぞれ前記ブロックに関連付けて記憶し、
前記ぼやけ幅検出部は、水平方向および垂直方向についてそれぞれ前記ぼやけ幅を算出し、
前記ぼやけ判定部は、前記水平方向と垂直方向とについてそれぞれ算出された前記ぼやけ幅のうち、大きい方のぼやけ幅に基づき、前記画像データが表す画像のぼやけを判定する
画像処理装置。 - 請求項4に記載の画像処理装置であって、
前記ぼやけ幅検出部は、前記水平方向について累積加算した勾配の幅を、ブロック1つ分保持する横累積バッファに保存し、前記垂直方向について累積加算した勾配の幅を、ブロック1行分保持する縦累積バッファに保存し、前記注目ブロックを移動させた場合に、これらのバッファを参照することで移動前のブロックに累積された水平および垂直方向の勾配の幅を取得する
画像処理装置。 - 請求項4または請求項5に記載の画像処理装置であって、
前記パターン番号記憶部は、前記注目ブロックが含まれる第1の行と該注目ブロックの下側に隣接するブロックが含まれる第2の行とについて前記パターン番号を記憶可能な記憶領域を有し、前記注目ブロックが該注目ブロックの属する行の右端に移動した場合に、前記第2の行以降に記憶されたパターン番号を、それぞれ前の行に繰り上げて記憶することで、次に選出されたブロックのパターン番号を、該パターン番号記憶部の空領域に記憶していく
画像処理装置。 - 請求項6に記載の画像処理装置であって、
前記画像データには、前記ブロックがn(nは1以上の整数)行毎に記録されており、
前記パターン番号記憶部は、前記ブロック(n+1)行分のパターン番号が記憶可能な記憶領域を用意する
画像処理装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記ぼやけ判定部は、
前記ぼやけ幅と所定の閾値とに基づき、前記ブロック毎にぼやけの有無を判定するブロックぼやけ判定部と、
前記画像データ内の所定のウィンドウ領域に含まれる全ブロックについて、前記ブロックぼやけ判定手段によるぼやけの有無を集計し、該集計結果と所定の閾値とに基づき、該ウィンドウ領域内がぼやけているか否かを判断するウィンドウぼやけ判定部と、
前記画像データ中において、前記ウィンドウ領域を移動させていった結果、少なくとも1カ所、ぼやけていないと判断された前記ウィンドウ領域が存在する場合に、前記画像データが表す画像全体がぼやけていないと判断する画像ぼやけ判定部と
を備える画像処理装置。 - 請求項8に記載の画像処理装置であって、
前記ウィンドウ領域は、更に、それぞれが前記ブロックのサイズよりも大きい複数のサブウィンドウによって区画されており、
前記ブロックぼやけ判定部は、前記ブロック毎のぼやけの有無を、該ブロックが含まれる前記サブウィンドウ毎に集計し、
前記ウィンドウぼやけ判定部は、前記サブウィンドウについて集計された集計値を、更に、前記ウィンドウ領域に含まれる全サブウィンドウについて集計することで、該ウィンドウ領域に含まれる全ブロックについての前記ぼやけの有無の集計を行う
画像処理装置。 - 請求項9に記載の画像処理装置であって、
前記画像ぼやけ判定部は、前記画像データ中において、前記ウィンドウ領域を、前記サブウィンドウ単位の移動距離で移動させる
画像処理装置。 - 請求項10に記載の画像処理装置であって、
更に、前記ブロックぼやけ判定部によって集計された前記サブウィンドウ毎のぼやけの有無の集計値を記憶する集計値記憶部を備え、
前記集計値記憶部は、前記ウィンドウ領域内に含まれるサブウィンドウの行数分だけ前記集計値を記憶する記憶領域を有し、前記ウィンドウ領域が前記画像データ中において下側に移動された場合には、前記集計値記憶部の各行に記憶された集計値を、それぞれ前記移動された行数分だけ前の行に繰り上げて記憶し、該繰り上げ処理に伴って生じた該集計値記憶部の空領域に前記移動後のウィンドウ領域内に含まれることになった前記サブウィンドウ毎の前記集計値を記憶する
画像処理装置。 - 請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の画像処理装置であって、
更に、前記ぼやけ判定部によってぼやけていないと判定された画像をユーザに提示する提示部を備える
画像処理装置。 - 請求項12に記載の画像処理装置であって、
更に、前記提示された画像の中からユーザによって選択された画像を印刷する印刷部を備える
画像処理装置 - 請求項1ないし請求項13のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記画像データは、JPEG形式の画像データである
画像処理装置。 - コンピュータが複数の画素からなるブロックの集合として構成された画像のぼやけを検出するぼやけ検出方法であって、
前記ブロックを単位として行われた空間領域から周波数領域への変換により得られた係数が、該ブロック毎に記録されて構成された画像データを入力し、
前記入力した画像データの各ブロックから、所定方向の周波数成分を表す係数群を抽出し、
前記ブロック内の画素値の変化の代表的な勾配形状を前記係数によって表した複数種類の基本エッジパターンと、該各基本エッジパターンにそれぞれ一意に割り振られたパターン番号とが対応付けて記憶されたエッジパターン記憶部を参照して、前記抽出した係数群が表す勾配形状に近似する基本エッジパターンを選出し、
前記選出された基本エッジパターンに対応する前記パターン番号を前記ブロックに関連づけて所定のパターン番号記憶部に記憶し、
前記パターン番号記憶部に記憶されたパターン番号を参照し、前記画像内における前記ブロックの連なりに沿って前記基本エッジパターンの勾配の方向が一致する範囲をぼやけ幅として検出し、
前記検出されたぼやけ幅に基づいて、前記画像データが表す画像のぼやけを判定する
ぼやけ検出方法。 - コンピュータが複数の画素からなるブロックの集合として構成された画像のぼやけを検出するためのコンピュータプログラムであって、
前記ブロックを単位として行われた空間領域から周波数領域への変換により得られた係数が、該ブロック毎に記録されて構成された画像データを入力する機能と、
前記入力した画像データの各ブロックから、所定方向の周波数成分を表す係数群を抽出する機能と、
前記ブロック内の画素値の変化の代表的な勾配形状を前記係数によって表した複数種類の基本エッジパターンと、該各基本エッジパターンにそれぞれ一意に割り振られたパターン番号とが対応付けて記憶されたエッジパターン記憶部を参照して、前記抽出した係数群が表す勾配形状に近似する基本エッジパターンを選出する機能と、
前記選出された基本エッジパターンに対応する前記パターン番号を前記ブロックに関連づけて所定のパターン番号記憶部に記憶する機能と、
前記パターン番号記憶部に記憶されたパターン番号を参照し、前記画像内における前記ブロックの連なりに沿って前記基本エッジパターンの勾配の方向が一致する範囲をぼやけ幅として検出する機能と、
前記検出されたぼやけ幅に基づいて、前記画像データが表す画像のぼやけを判定する機能と
をコンピュータに実現させるコンピュータプログラム。 - 請求項16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。
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