JP3380660B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/73—Deblurring; Sharpening
- G06T5/75—Unsharp masking
-
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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Description
画像変換処理を行う画像処理装置に関する。
つ特徴を鮮明にしたり、線や縁を強調するような変換、
すなわち画像の鮮鋭化が行われる。この画像の鮮鋭化
は、一定の濃度差を有する画像の境界領域において、境
界部分の濃度差をより大きくする(以下「輪郭強調処
理」)ことにより行われる。
素Pの信号(以下「主信号M」)および当該注目画素P
の近傍領域R(注目画素Pを含んでも良い)の平均化さ
れた信号(以下「アンシャープ信号U」)を画像より取
り出し、両者の差信号(M−U)をもって輪郭強調の基
礎信号(以下「アンシャープマスク信号」)としてい
る。そして、通常は輪郭強調の強さ(以下「シャープネ
ス」)を適度なものにすべく、アンシャープマスク信号
に適当な係数kを乗ずる形で増幅したものを輪郭強調信
号k×(M−U)とし、これを主信号Mに加算して当該
注目画素Pの画像データとすることにより鮮鋭度の改善
を行っている(以下この輪郭強調を「アンシャープマス
キング(USM)」という)。
装置を使用するときには、ユーザーがディスプレイ上の
画像や印刷結果を見ながらUSMパラメータ(上記の近
傍領域Rのサイズや係数k等)を調整することにより、
シャープネスのチューニングを行っている。
上では、処理の効率化を図るために画素を間引いて疎に
した画像(以下「粗画像」)を表示している。しかし、
印刷をともなう画像処理の場合、上記のUSMのかかり
方が粗画像と印刷結果で異なるため、粗画像ではシャー
プネスの状態がディスプレイ上で確認できないという問
題がある。そこで、従来より、印刷処理をするときは、
画素を印刷時の密度に合わせて密にした画像(以下「実
画像」)においてシャープネスをチューニング、確認し
ている。このとき、ユーザーがUSMパラメータを変更
する都度、画像の全画素についてUSMの処理が行われ
るため、画像全体の画素数が多い実画像では、USMの
処理時間が長くなり、特に、試行錯誤的にUSMパラメ
ータを調整する場合には、著しい処理効率の低下が生じ
ている。
を探し出して、シャープネスのチューニング、確認を行
っている。しかしながら、画像の着目箇所を探し出す作
業は、ユーザーのスキルに依存するところが大きい。こ
のため、作業者によってシャープネスの確認結果にバラ
ツキがでるという問題があり、さらに、スキルのないユ
ーザーでは、シャープネスのチューニングは非常に困難
な作業となっている。
Mなどの処理時間が短く、シャープネスのチューニング
などの調整効率の優れた画像処理装置の提供を目的とす
る。
あっても容易に一様なシャープネスのチューニングなど
の画像変換調整が行える画像処理装置の提供を目的とす
る。
理画像の画像変換処理を行う画像処理装置において、上
記の目的を達成するため、(a) 前記被処理画像の複数画
素により構成される各部分の画像データの統計的分析を
する分析手段と、(b) 画像変換パラメータの設定に際し
着目すベき部分画像を、前記統計的分析の結果に基づき
前記被処理画像の各部分の中から抽出するとともに、当
該部分画像を特定の部分画像としてティスプレイに表示
させる抽出表示手段と、(c) 前記特定の部分画像に対す
る画像変換パラメータの候補値を入力する入力手段と、
(d) 前記画像変換パラメータの候補値に応じて前記特定
の部分画像の変換を行なって変換済部分画像とする部分
画像変換手段と、(e) 前記ディスプレイ上の前記特定の
部分画像の表示を前記変換済部分画像の表示へと変更す
る表示変更手段と、(f) 前記画像変換パラメータの候補
値についての確定入力に応答して、前記画像変換パラメ
ータの候補値を画像変換パラメータの確定値とし、前記
被処理画像の全体を前記画像変換パラメータの確定値に
応じて画像変換する全画像変換手段と、を備えることを
特徴とする。請求項2の発明は、上記目的を達成するた
め、前記抽出表示手段は、前把持定の部分画像を複数箇
所抽出することを特徴とする画像処理装置である。請求
項3の発明は、上記目的を達成するため、前記表示変更
手段は、前記ディスプレイ上の前記特定の部分画像の表
示を、前記変換済部分画像の表示へと変更し、変更後の
前記特定の部分画像を前記被処理画像とともに前記ディ
スプレイ上に表示させることを特徴とする画像処理装置
である。
め、前記分析手段を、前記被処理画像をマトリクス状に
分割して得られた複数の区画画像のそれぞれについて前
記統計的分析を行なう手段とし、前記特定の部分画像は
前記複数の区画画像の中から抽出されるものであること
を特徴とする画像処理装置である。
め、前記画像変換処理を輪郭強調処理とし、前記統計的
分析を前記被処理画像の各部分における画像データの空
間周波数の分布状態を求める分析とし、前記抽出表示手
段は、前記空間周波数の分布状態に基づいて前記被処理
画像の各部分のうちから前記特定の部分画像として抽出
して前記ディスプレイに表示させる手段とされているこ
とを特徴とする画像処理装置である。
め、前記抽出表示手段を、少なくとも、(1) 前記空間
周波数の分布状態において、高周波側成分が最も多い高
周波最多部分画像と、(2) 前記空間周波数の分布状態
において、高周波側成分が最も少ない高周波最小部分画
像と、の2つの部分画像を前記特定の部分画像として抽
出して前記ディスプレイに表示させることとすることを
特徴とする画像処理装置である。
実施の形態の一例について詳細に説明する。
形態で説明する本発明の一例である画像処理装置100
の全体の電気的構成を示すブロック図であり、図2は制
御部10の構成を示すブロック図である。この画像処理
装置100には制御部10のほかに、画像入力部13と
画像出力部14が備えられている。画像入力部13は画
像入力装置(例えば入力スキャナ)であり、制御部10
の指令に基づいて原画から画像データを取り込む役割を
果たしている。また、画像出力部14は出力スキャナで
あり、制御部10の指令に基づいて処理済みの画像を網
点画像として感材上に出力する機能を備えている。
12が付随している。操作部11はキーボードおよびマ
ウスで構成されており、表示部12はディスプレイであ
る。ユーザーは操作部11を通じて制御部10に指令な
どを与えることができるとともに、表示部12によっ
て、後述するように、原画像や変換処理後の画像をディ
スプレイ上で確認することができる。
に接続されており、原画像や変換処理後の画像データを
保存しておくことができる。
る。制御部10は、図2に示すように、画像処理部10
A、抽出処理部10Bおよび内部記憶部10Cを備えて
いる。内部記憶部10Cにはアプリケーションソフトウ
ェア記憶部10C1の他に、データ記憶部10C2が設
けられている。画像処理部10Aはアプリケーションソ
フトウェア記憶部10C1に記憶されたアプリケーショ
ンソフトウェアに基づいて、操作部11からユーザーの
指令を受け取り、データ記憶部10C2に保存された画
像データにUSMや画素の間引き等の画像処理を行い、
処理後の画像を表示部12に表示するとともに、当該画
像データをデータ記憶部10C2や、必要に応じて外部
磁気記憶部15に保存する。このときに、粗画像データ
はデータ記憶部10C2に設けられた粗画像データ記憶
部10C3に記憶され、実画像データは実画像データ記
憶部10C4に記憶される。なお、実画像データ記憶部
10C4には実画像全体が全実画像データとして記憶さ
れるとともに、後述する抽出された部分画像が抽出実画
像データとして記憶される。
0Aを経て画像抽出の指令を受け取ると、実画像データ
記憶部10C4に記憶された全実画像データより、後述
する方法によって、部分画像を抽出し、実画像データ記
憶部10C4に抽出実画像データとして記憶する。
この発明にかかる画像処理装置100の画像処理手順の
一例について説明する。図3ないし図4は、画像処理手
順を示すフローチャートである。
用する場合には、画像処理の対象となる所望の画像デー
タが読み込まれる(ステップS1)。この際に、画像デ
ータの読み込みは、図1に示した画像入力部13より入
力しても良いし、また、あらかじめ外部磁気記憶部15
に保存されていた画像データを読み込んできても良い。
そして、読み込まれたデータは図2の実画像データ記憶
部10C4に全実画像データとして記憶されるととも
に、当該画像データが画像入力部13より入力された場
合には、外部磁気記憶部15にも保存される。
タについての画素の間引きを行って粗画像データに変換
し、粗画像データ記憶部10C3に記憶するとともに、
表示部12に初期画像として当該粗画像を表示する(ス
テップS2)。図5は、表示部12に初期画像である粗
画像が表示された状態を示す図である。画面50は表示
部12のディスプレイ上の画面であり、この画面50の
一部には「書類」と表示された表示ボックス51が表示
されており、この表示ボックス51には上記の粗画像が
表示されている。また、画面50上の表示ボックス51
の右側には4個のコマンド表示欄52A〜52Dが表示
されている。これらコマンド表示欄52A〜52Dは選
択可能なコマンドを表示するとともに、ユーザーがマウ
スを用いて必要なコマンドを選択することにより、制御
部10に指令を入力する機能も有している。なお、この
例では、コマンド表示欄52CにUSMコマンドが表示
されている。
コマンドが選択されるまで待機する。USMコマンドの
選択は、上述のように、ユーザーがコマンド表示欄52
Cをタッチまたはマウスクリックによって選択すること
により行われる。ステップS3において、USMコマン
ドが選択された場合には、ステップS4に進み、抽出処
理部10Bによってタイル(部分画像)抽出処理が行わ
れる。
ーチャートである。まず、ステップS41では、画像が
タイル状(マトリクス状)の区画画像に分割される。図
6は、画像がタイル状の区画画像に分割された様子を示
す図である。この画像分割は、ステップS1において、
実画像データ記憶部10C4に記憶された全実画像デー
タに対して行われるものであり、この例では、実画像6
0がタイル61A〜61Tに分割されている。これらの
タイル61A〜61Tのそれぞれは、複数の画素からな
っている。なお、図6に示したような画像の分割は抽出
処理部10Bにおいて概念的に行われている処理であ
り、表示部12には表示されない。
リング処理が行われる。図7は、このフィルタリング処
理を説明するための概念図である。図7(a)は画素ブ
ロック図であり、実画像60の左上隅部(タイル61A
の左上隅部)を示している。なお、フィルタリング処理
は実画像60の全画素に対して行われるものであるが、
図7(a)には、説明の便宜上、実画像60の左上隅部
のみを示しており、細かな矩形のそれぞれが画素に相当
している。
プラシアンフィルターF1の概念図である。ラプラシア
ンフィルターF1は3×3の画素行列から構成されてお
り、注目画素Pの画像データ(この例では濃度)に対し
て「8」を乗算し、注目画素Pに隣接する8つの画素の
画像データに対しては「−1」を乗算し、それら9つの
乗算結果を加算して注目画素Pの応答値とするものであ
る。すなわち、注目画素Pとそれに隣接する画素との濃
度差の変化(空間的2次微分)が小さい場合には、低い
応答値となり、逆に、当該濃度差の変化が大きい場合
(画像の境界領域など)には高い応答値となる。
ように、最初の注目画素を実画像60の左上隅部の画素
P11とし、図中のライン71上をX方向(主走査方
向)に沿って順次ラプラシアンフィルターF1による走
査を行わせることによりなされる。ライン71上の画素
P11と反対側の端の画素(図示省略)の処理が終了す
ると、次に、Y方向(副走査方向)に隣接するライン7
2上の画素P12からX方向に沿って順次処理が行わ
れ、以下同様の手順が繰返される。なお、注目画素が実
画像60の端部に存在する場合(例えば画素P11の場
合)は、当該注目画素に隣接する画素が一部存在しな
い。このような場合には、注目画素を中心に対称複写操
作を行うことにより、仮想の画素を設定している。すな
わち、例えば注目画素が画素P11である場合は、仮想
の画素M12の画像データは画素P12の画像データが
複写されたものになる。
素についてフィルタリング処理を終えると、図4のステ
ップS43へ進んで、先に分割した各タイルに対応する
領域それぞれでのフィルタリング結果の相加平均を求め
る。すなわち、各タイルに含まれる画素の応答値の相加
平均を計算する。このようにして求められた結果は、各
タイルにおける画像データの空間周波数の分布状態に対
応しており、平均値の高いタイルは高周波側成分が多く
(画像の境界領域を多く含んでいる)、逆に、平均値の
低いタイルは高周波側成分が少ない(画像の濃度変化が
平滑である)。
うにして求めた各タイルの空間周波数平均値の最小値、
中央値および最大値に対応するタイルを選び出す。中央
値に対応するタイルは、画像がN個のタイルに分割され
ているとして、Nが偶数の場合には、空間周波数平均値
の大きい方から数えてN/2番目のタイルであり、Nが
奇数の場合には、(N+1)/2番目のタイルである。
この例では、画像が20のタイルに分割されているた
め、空間周波数平均値の大きい方から数えて10番目の
タイルである。ここで考えている例においては、図6に
示したタイル61A(「青空」のタイルであり濃度変化
が平滑)、タイル61L(「山肌」のタイルであり濃度
変化は中程度)およびタイル61O(「車」のタイルで
あり金属などの境界領域を多く含む)がそれぞれ最小
値、中央値および最大値に対応する。
データの空間周波数の分布状態を示したものである。タ
イル61A(図8(a))は高周波側成分をほとんど含
んでいないのに対して、タイル61O(図8(c))は
高周波側成分を多く含んでいる。また、タイル61L
(図8(b))に含まれる高周波側成分は上記両タイル
の中間となっている。
イルの抽出方法は上述した通りであるが、(最大値+最
小値)/2の値に最も近い空間周波数平均値のタイルを
中央値タイルとしても良い。
れらが中央値になる場合には、最初に見つかったタイル
を中央値に対応するタイルとしても良いし、他の条件で
優先度(例えば濃度の低い方を優先的に抽出)を決めて
も良い。
ルの画像データは図2の実画像データ記憶部10C4に
抽出実画像データとして記憶される。
像が画像処理部10Aによって表示部12に表示される
(ステップS5)。図9は、当該抽出実画像が表示され
た状態を示した図である。画面50は表示部12のディ
スプレイ上の画面であり、この画面50には表示ボック
ス51が表示されている。なお、この表示ボックス51
には、図5に示した初期画像で表示された粗画像がその
まま表示され続けている。また、4個のコマンド表示欄
52A〜52Dも、同様に表示され続けている。これら
コマンド表示欄の下側には「パネル」と表示された表示
ボックス91が表示されている。表示ボックス91には
パラメータ入力画面91Aと抽出画像表示画面91Bが
表示されている。抽出画像表示画面91Bには上記3つ
の抽出画像、すなわちタイル61O、タイル61Lおよ
びタイル61Aが左から順(それぞれ表示位置95A、
95Bおよび95C)に表示されている。また、パラメ
ータ入力画面91Aには (1)USMのマスクサイズ(先述した近傍領域Rのサイ
ズ)が表示される数値表示欄92A、(2)USMの強度
(先述した係数k)が表示される数値表示欄92B、
(3)「OK」と表示されたコマンド表示欄92C、(4)
「キャンセル」と表示されたコマンド表示欄92D、が
配置されている。なお、数値表示欄92Aおよび92B
には、この画像処理装置100に予め設定された初期値
が表示されている。
Bに表示された3つの抽出画像、すなわちタイル61
O、61Aおよび61Lは、それぞれUSMが最も強く
かかる部分と最もかかりにくい部分および両部分の中間
の部分であり、これら抽出画面が自動的に抽出されるた
め、スキルのないユーザーであっても容易に着目箇所を
判別することができる。なお、この実施の形態では、抽
出画面が自動で抽出されるが、スキルのあるユーザーが
着目箇所を判別して所望の部分画像を選択することを併
用させたり、自動的に抽出されたタイルを他のものと置
換させる機能を持たせることも可能である。
が操作部11を通じてUSMのマスクサイズや強度に相
当するパラメータを入力すると、数値表示欄92Aおよ
び92Bにそれぞれの新たな値が表示されるとともに、
3つの抽出画像の画像データに新たなパラメータに基づ
いたUSM処理が施される。USM処理後の画像データ
は画像処理部10Aによってそれぞれ表示位置95A、
95Bおよび95Cに上書き表示される。
おける結果が良好であるか否かがユーザーの視認によっ
て判断される。もし、3つの抽出画像におけるUSMの
かかり方が良好でない場合は、ステップS6に戻って、
ユーザーが再度パラメータを入力し、上記の工程が繰り
返される。
かり方が良好であれば、ユーザーによって「OK」と表
示されたコマンド表示欄92Cが選択され、上記の入力
されたパラメータが確定値とされる。そして、ステップ
S8へ進んで、画像処理部10Aが実画像データ記憶部
10C4に記憶された全実画像データに当該パラメータ
確定値に基づいたUSM処理を行う。そして、USM処
理後の全実画像データは実画像データ記憶部10C4に
記憶されるとともに、表示ボックス51にUSM処理後
の全実画像として表示される。
ザーがパラメータを入力する都度、3つの抽出画像は入
力されたパラメータに基づくUSM処理を施された抽出
画像に変換され、表示される。そして、この処理は「O
K」と表示されたコマンド表示欄92Cが選択されるま
で繰り返されることになる。
Mパラメータを調整したときのUSM処理が3つの抽出
画像に対してのみ行われるので、USM処理対象画素数
が少なくなり、処理時間も短くなる。特に、USMパラ
メータの調整が困難で、何度もUSMパラメータを入力
し直す場合には、処理時間の大幅な短縮が可能になる。
また、ユーザーは3つの抽出画像のみを見ながらパラメ
ータを変化させて、シャープネスを調整することができ
るので、シャープネス調整時間を短時間化させることが
できる。
ックス51に表示された全実画像のシャープネス状態が
良好であるか否かが判断される。もし、当該全実画像の
シャープネス状態が良好でない場合は、ユーザーによっ
て「キャンセル」と表示されたコマンド表示欄92Dが
選択され、再びステップS6に戻って、USMパラメー
タの再入力が行われる。
であるならば、ユーザーによって操作部11から印刷コ
マンドが発行され、画像出力部14において全実画像の
出力処理が行われる(ステップS10)。
が、この発明は上記の例に限定されるものではない。例
えば、この実施の形態の画像処理装置における画像変換
処理は輪郭強調処理であったが、これが色調調整処理や
グラデーションカーブ調整などであっても良い。なお、
色調調整処理における統計分析は、色のバラツキ度や特
定の色(例えば記憶色)の含有度に基づいて行えば良
い。
状に固定分割して、各固定タイルに含まれる画素の応答
値の相加平均を求めていたが、タイル状に分割せずに、
一つのタイルに相当するウィンドウを画素単位で移動さ
せつつ、各移動位置でのウィンドウ内周波数分布を画素
の応答値の局所移動平均として求め、その最高値、中央
値および最小値に対応する領域を抽出画像としても良
い。かかる方法によれば、タイルの分割線と画像の境界
部分とが重なるような場合にも、より正確に対象画像を
抽出することができる。もっとも、上記の実施の形態の
ようにした方が抽出処理時間が短くなる。
求項6の発明によれば、被処理画像の各部分の統計的分
析結果に応じて、部分画像を抽出し、当該特定の部分画
像に対して画像変換パラメータを入力して画像変換し、
画像変換パラメータが確定された後に画像全体を変換し
ているため、画像変換パラメータの設定が容易になると
ともに、画像変換処理に要する時間が短くなる。
析は、被処理画像をマトリクス状に分割して得られた複
数の区画画像のそれぞれについて行われ、特定の部分画
像は複数の区画画像の中から抽出されるものであるた
め、画像変換処理に要する時間が短くなる。
処理を輪郭強調処理とし、統計的分析を被処理画像の各
部分における画像データの空間周波数の分布状態を求め
る分析とし、特定の部分画像は空間周波数の分布状態に
基づいて被処理画像の各部分のうちから抽出されるた
め、輪郭強調処理が容易になり、要する時間も短くな
る。
数の分布状態において、高周波側成分が最も多い高周波
最多部分画像と、高周波側成分が最も少ない高周波最少
部分画像と、の少なくとも2つの部分画像を特定の部分
画像として抽出しているため、輪郭強調処理が容易にな
り、要する時間も短くなる。
全体の電気的構成を示すブロック図である。
る。
チャートである。
である。
図である。
ある。
布状態の一例を示した図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 被処理画像の画像変換処理を行う装置で
あって、 (a) 前記被処理画像の複数画素により構成される各部分
の画像データの統計的分析をする分析手段と、 (b) 画像変換パラメータの設定に際し着目すベき部分画
像を、前記統計的分析の結果に基づき前記被処理画像の
各部分の中から抽出するとともに、当該部分画像を特定
の部分画像としてティスプレイに表示させる抽出表示手
段と、 (c) 前記特定の部分画像に対する画像変換パラメータの
候補値を入力する入力手段と、 (d) 前記画像変換パラメータの候補値に応じて前記特定
の部分画像の変換を行なって変換済部分画像とする部分
画像変換手段と、 (e) 前記ディスプレイ上の前記特定の部分画像の表示を
前記変換済部分画像の表示へと変更する表示変更手段
と、 (f) 前記画像変換パラメータの候補値についての確定入
力に応答して、前記画像変換パラメータの候補値を画像
変換パラメータの確定値とし、前記被処理画像の全体を
前記画像変換パラメータの確定値に応じて画像変換する
全画像変換手段と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 請求項1の装置において、 前記抽出表示手段は、前記特定の部分画像を複数箇所抽
出することを特徴とする画像処理装置 。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2の装置におい
て、 前記表示変更手段は、前記ディスプレイ上の前記特定の
部分画像の表示を、前記変換済部分画像の表示へと変更
し、変更後の前記変換済部分画像を前記被処理画像とと
もに前記ディスプレイ上に表示させることを特徴とする
画像処理装置。 - 【請求項4】 請求項2または請求項3の装置におい
て、 前記分析手段は、前記被処理画像をマトリクス状に分割
して得られた複数の区画画像のそれぞれについて前記統
計的分析を行なう手段であり、 前記特定の部分画像は前記複数の区画画像の中から抽出
されるものであること を特徴とする画像処理装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかの装
置において、 前記画像変換処理は輪郭強調処理であり、 前記統計的分析は、前記被処理画像の各部分における画
像データの空間周波数の分布状態を求める分析であり、 前記抽出表示手段は、前記空間周波数の分布状態に基づ
いて前記被処理画像の各部分のうちから前記特定の部分
画像として抽出して前記ディスプレイに表示させる手段
とされていることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項6】 請求項5の装置において、 前記抽出表示手段は、少なくとも、 (1) 前記空間周波数の分布状態において、高周波側成
分が最も多い高周波最多部分画像と、 (2) 前記空間周波数の分布状態において、高周波側成
分が最も少ない高周波最少部分画像と、 の2つの部分画像を前記特定の部分画像として抽出して
前記ディスプレイに表示させることを特徴とする画像処
理装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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