JP2014021931A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像の各画素に対してエッジ強調処理を行い、前記画像の各画素の彩度に応じて、前記エッジ強調処理後の画素の補正値を決定し、前記決定された補正値を用いて、前記処理された後の画素の値を補正する。
【選択図】 図3
Description
画像の各画素に対してエッジ強調処理を行うエッジ強調処理手段と、
前記画像の各画素の彩度に応じて、前記エッジ強調処理手段によって処理された後の画素の補正値を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された補正値を用いて、前記処理された後の画素の値を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする。
本実施形態における画像形成装置の構成の一例を、図1に示すブロック図を用いて説明する。図1に示すように、画像形成装置は、画像読取部101、画像処理部102、記憶部103、CPU104、画像出力部105、UI部106、送受信部107を備える。尚、画像形成装置は、画像データを管理するサーバや、印刷の実行を指示するパーソナルコンピュータ(PC)などにネットワークなどを介して接続可能である。
次に、画像形成装置の構造を、図2に示す断面図を用いて説明する。画像読取部101において、原稿台ガラス203及び原稿圧板202の間に載置された原稿204はランプ205の光に照射される。原稿204からの反射光は、ミラー206及び207に導かれ、レンズ208によって3ラインセンサ210上に像が結ばれる。尚、レンズ208には赤外カットフィルタ231が設けられている。
ここで、本発明に係る特徴的な画像処理部102における画像へのエッジ強調処理を、図3に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。図3に示す処理はCPU104からの命令を元に画像処理部102によって各画素を対象として実行される。
Y = 0.2990 * R + 0.5870 * G + 0.1140 * B
Cb = -0.1687 * R - 0.3313 * G + 0.5000 * B
Cr = 0.5000 * R - 0.4187 * G - 0.0813 * B 式(1)
この式により、入力のRGB画像の信号値が、例えば8bitの信号であれば0〜255の値として、輝度Y(0〜255)、色差Cb(-128〜127)、色差Cr(-128〜127)に変換される。この変換により入力のRGB画像は輝度Yと色差CbCrに分離される。
0 -1 0
-1 5 -1
0 -1 0
この処理は輝度Yに対してのみ行い、色差CbCrに対しては行わない。従って、明るさ(明度)のみが強調され、エッジ部の色変化をある程度抑えることができる。この処理により得られたエッジ強調処理後の輝度信号をこれ以降では輝度Y’として扱う。
ΔY = Y’- Y 式(2)。
S = √((Cb)2 +(Cr)2 ) 式(3)
次に、S306において、画像処理部102は、S305で得られた彩度SとS304で得られた符号とからエッジ強調の強調量を制御するための補正値を算出する。この補正値をαとし、その値は0〜1の値を取り、補正値が1に近づくほどエッジ強調が強く反映される値とする。上述したように、この符号によりエッジ強調処理後の画像に対する弊害が違ってくるので、変化量ΔYの符号によって算出方法を切り替える。
Y” = (1.0 - α) * Y + α * Y’ 式(4)
この演算では、補正値αの最大値が1.0なので、輝度Y及び輝度Y’の2つの信号をαブレンドすることで、出力を得ている。図4に示す輝度変化で補正値αが0.5の場合の出力を図6に示す。図6において、太線で示すグラフがαブレンドにより得られた結果であり、この図からも、エッジ強調の強調量(度合い)が抑えられている様子がわかる。この制御を彩度域及び変化方向によって切り替えることで良好なエッジ強調を行うことが可能となる。
R’ = Y” + 1.4020 * Cr
G’ = Y” - 0.3441 * Cb - 0.7141 * Cr
B’ = Y” + 1.7720 * Cb 式(5)。
第1の実施形態では、画像全体に対して一様なフィルタマトリクスや補正値を適用して処理を行っていた。しかしながら、文字画像、写真画像、又はベクトル描画されたようなグラフィック画像といった画像の属性が予め分かっている場合、その属性に適した補正値を適用することで、より画質の向上を図ることができる。また、画像の属性だけでなく、ユーザーがUI部から好みのエッジ強調のレベルを指定可能に構成し、指定されたレベルに応じて、エッジの強調量を制御することで、調整幅が広がる。
0 -0.8 0
-0.8 4.0 -0.8
0 -0.8 0
このまま畳みこみを行ってしまうと、ゲインがダウンして全体に値が低く、暗くなってしまうので、中央の係数4.0をマトリクスの合計が1.0になるようにオフセットさせる。この例では、0.2オフセットさせ、4.2とすることで合計が1.0になる。この演算により弱めのエッジ強調係数を求めることが可能となる。併せて、S306で用いたLUTの補正値αの値に対しても同様に1以下を乗じることでもエッジ強調を弱める作用がある。
第1及び第2の実施形態では、送受信部107や画像出力部105から出力する解像度とエッジ強調処理を行う解像度との違いに関して言及していなかった。エッジ強調の程度は処理する解像度と出力する解像度との違いで大きくレベルが変わる。例えば、低解像度の画像に対してあまり強いエッジ強調をかけた後に拡大して出力すると縁取りがより目視し易く、また画像全体のイメージもノイジーになってしまう。また逆に、高解像度の画像に対して弱めのエッジ強調を行うと殆どその効果が見えない場合も多い。
第1乃至第3の実施形態では、入力画像として輝度信号であるRGB画像を例に挙げて説明したが、インク濃度の信号であるCMYK画像に対しても処理することが可能である。第4の実施形態では、入力画像としてCMYK画像を例に挙げてエッジ強調の強調量を補正する処理を説明する。尚、画像形成装置の構成及び装置構造は第1の実施形態で説明した図1及び図2と同様であるため、記載及び重複する処理の説明は割愛する。
R = 255 - C
G = 255 - M
B = 255 - Y
L = 255 - K 式(6)
この計算は、CMYKがそれぞれ8bitの256階調の信号データであることを前提とした計算である。そして、RGB画像は、S902〜S909の処理によりエッジ強調処理後のR’G’B’画像に変換される。
C = 255 - R’
M = 255 - G’
Y = 255 - B’
K = 255 - L’ 式(7)
この構成を取ることで、入力がCMYKの画像に対しても上述した実施形態で説明したRGBの入力画像と同様に、良好なエッジ強調処理を行うことが可能になる。また、これ以外にもCMYKからRGBに変換する方法はある。例えば、以下の変換式を用いた上でエッジ強調処理を行うことも可能である。
R = 255 - Min(255,C+K)
G = 255 - Min(255,M+K)
B = 255 - Min(255,Y+K) 式(8)。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (14)
- 画像処理装置であって、
画像の各画素に対してエッジ強調処理を行うエッジ強調処理手段と、
前記画像の各画素の彩度に応じて、前記エッジ強調処理手段によって処理された後の画素の補正値を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された補正値を用いて、前記処理された後の画素の値を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記エッジ強調処理手段におけるエッジ強調処理は、前記画像がRGB画像の場合、前記RGB画像を変換した輝度に対して行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記画像がCMYK画像の場合、前記CMYK画像をRGB画像に変換し、当該RGB画像を変換した輝度に対して行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記画像が前記CMYK画像の場合、前記決定手段は、前記画素におけるK版の割合に応じて、前記補正値を決定することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記エッジ強調処理により前記画像の輝度が、少なくとも明るく変化したか暗く変化したかに応じて、前記補正値が決定されることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記エッジ強調処理により前記画像の画素の輝度が明るく変化した場合には、前記画像における第一の閾値よりも小さい低彩度域において、彩度が小さいほど前記補正値は小さくなることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記エッジ強調処理により前記画像の画素の輝度が明るく変化した場合には、前記画像における第二の閾値よりも大きい高彩度域において、彩度が大きいほど前記補正値は小さくなることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記エッジ強調処理により前記画像の画素の輝度が暗く変化した場合には、前記画像における第三の閾値よりも大きい高彩度域において、彩度が大きいほど前記補正値は小さくなることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記補正値は、前記彩度の変化に応じて算出される連続的な値であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記画像に対してエッジ強調のレベルを指定する指定手段を更に有し、
前記補正手段は、前記指定されたエッジ強調のレベルに応じて、前記処理された後の画素の値を補正することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 前記決定手段は、入力された画像の属性に応じて、前記補正値を変更することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、入力された画像の解像度に応じて、前記補正値を変更することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 画像処理装置の画像処理方法であって、
エッジ強調処理手段が、画像の各画素に対してエッジ強調処理を行うエッジ強調処理工程と、
決定手段が、前記画像の各画素の彩度に応じて、前記エッジ強調処理工程において処理された後の画素の補正値を決定する決定工程と、
補正手段が、前記決定工程において決定された補正値を用いて、前記処理された後の画素の値を補正する補正工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを請求項1乃至12の何れか1項に記載の画像処理装置における各手段として機能させるためのプログラム。
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