JP4027098B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関し、より詳細には、スキャナをプリ・スキャンさせて読み取った画像情報の画像内容、読取条件から本スキャン時の画像の濃度特性を変換するトーン補正係数を決定する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、画像入力装置の処理機能として、入力したプリ・スキャン画像データをもとに、処理すべき画像に適したフィルタ処理及びガンマ補正処理(ヒストグラム適正化)等のパラメータを決定し、同パラメータを用いて本スキャン画像のフィルタ処理およびガンマ補正処理を実施して画像品質を向上させることが行われている。
【0003】
フィルタ処理は画像の局所的な特徴を強調、もしくは改善して原稿画像の画質を改善するものであり、ノイズ感を軽減する積分フィルタや、画像内のエッジを強調してメリハリ感をつける微分フィルタ等がある。
【0004】
もう一つのガンマ補正処理は、画像濃度の階調補正を行う処理である。濃度の階調補正の例としては、濃度値の取り得る範囲を一様に引き伸ばしたり縮めたりする処理、特定の濃度領域を他の部分より伸長または圧縮する非線形変換等がある。
【0005】
また処理対象画像に対して適切なトーン・カーブを用いてガンマ補正処理を施すものとして特開2000−236452号公報がある。このガンマ補正方法では、プリ・スキャン(粗読取り)入力画像のヒストグラムから分布の傾向を示す代表値を求め、この代表値を基にトーン・カーブの修正を行い本スキャン画像のガンマ補正処理に適用している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の手法による本スキャン画像データに対するガンマ補正処理が良好に行われるためには、プリ・スキャン画像データにおけるヒストグラム分布と本スキャン画像データにおけるヒストグラム分布が同じ比率で分布している必要がある。しかし実際には、プリ・スキャン画像の解像度は本スキャン画像の解像度より低い場合がほとんどであり、この場合プリ・スキャン画像のヒストグラム分布は解像度が低いほど平均値に近づくため解像度のより高い本スキャン画像のヒストグラム分布とは異なる。したがって、プリ・スキャン画像のヒストグラムから最適化されたトーン補正係数は厳密には本スキャン画像に対する最適なトーン補正係数とはならない。
【0007】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、プリ・スキャン入力された原稿画像上の全指定範囲のヒストグラム分布特性から算出したトーン補正係数を用いて本スキャン画像に対しても最適なトーン補正係数を決定、ガンマ補正処理を施すことができる画像処理装置もしくは画像処理方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、原稿上の画像情報を入力するスキャナ手段を有し、該スキャナ手段によって同一の前記原稿に対して2度のスキャンを実行し、最初のプリ・スキャンによって入力した画像情報に基づいて、次の本スキャンによって入力した画像情報を処理する画像処理装置において、前記スキャナをプリ・スキャンすることによって得られたプリ・スキャン画像情報の個々の画素の濃度レベル値から、原稿画像上の所定範囲の画像の濃度度数分布を表すデータを求める濃度度数分布取得手段と、前記濃度度数分布取得手段によって取得した濃度度数分布を表すデータの最小の濃度レベル値を基準および累積の開始点として、濃度レベル値の高い方向に前記濃度度数値を累積演算して、濃度レベル値と累積演算値の関係を表す累積度数分布を求める累積度数分布取得手段と、前記累積度数分布に近似する近似ベキ乗関数を算出し、算出した関数のベキ数からプリ・スキャン画像のトーン補正係数を表す第1のγ値を求める第1γ値取得手段と、プリ・スキャンと本スキャンのそれぞれの解像度をパラメータとして、前記第1のγ値を本スキャン時のトーン補正係数を表す第2のγ値に変換するγ値変換手段と、前記スキャナに対して本スキャンを実行して本スキャン画像情報を入力して、その濃度範囲を求め、求めた濃度範囲を表すデータと前記第2のγ値に基づいて、前記入力した本スキャン画像情報に対してトーン補正処理のための変換を実行する画像トーン補正手段とを具備することを特徴とするものである。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置であって、前記第1のγ値と前記濃度度数分布取得手段からのデータに基づいて、前記プリ・スキャン画像情報のトーン補正処理を実行する画像トーン補正手段と、前記画像トーン補正手段からの出力を受けて表示する表示手段と、前記表示手段への前記プリ・スキャン画像の表示に応答してオペレータから入力されるトーン補正指示を入力するトーン補正指示入力手段と、前記トーン補正指示入力手段からトーン補正指示によって前記第1のγ値を補正して第1の補正済みγ値を生成するγ値補正手段、をさらに備え、前記画像トーン補正手段は、前記第1の補正済みγ値を入力した際には前記画像トーン補正処理を実行して前記表示手段に出力することを特徴とするものである。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像処理装置であって、前記表示手段への前記プリ・スキャン画像の表示に応答してオペレータから入力される本スキャン開始指示を受けて、前記γ値変換手段は、前記表示装置に出力した画像を作成する際に前記画像トーン補正手段が使用した前記第1のγ値あるいは第1の補正済みγ値を入力して第2のγ値に本スキャン時のトーン補正係数を変換することを特徴とするものである。
【0012】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の画像処理装置であって、前記γ値変換手段は、さらに読み取られた原稿の種類を表すパラメータを有することを特徴とするものである。
【0013】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の画像処理装置であって処理対象画像の本スキャン時のトーン補正係数を決定するために実行されるプリ・スキャンは、該本スキャン時と異なる解像度で実行されることを特徴とするものである。
【0014】
また、請求項6に記載の発明は、原稿上の画像情報を入力するスキャナを有し、該スキャナによって同一の前記原稿に対して2度のスキャンを実行し、最初のプリ・スキャンによって入力した画像情報に基づいて、次の本スキャンによって入力した画像情報を処理する画像処理方法において、前記スキャナをプリ・スキャンすることによって得られたプリ・スキャン画像情報の個々の画素の濃度レベル値から、原稿画像上の所定範囲の画像の濃度度数分布を表すデータを求める濃度度数分布取得ステップと、前記濃度度数分布取得ステップによって取得した濃度度数分布を表すデータの最小の濃度レベル値を基準および累積の開始点として、濃度レベル値の高い方向に前記濃度度数値を累積演算して、濃度レベル値と累積演算値の関係を表す累積度数分布を求める累積度数分布取得ステップと、前記累積度数分布に近似する近似ベキ乗関数を算出し、算出した関数のベキ数からプリ・スキャン画像のトーン補正係数を表す第1のγ値を求める第1γ値取得ステップと、プリ・スキャンと本スキャンのそれぞれの解像度をパラメータとして、前記第1のγ値を本スキャン時のトーン補正係数を表す第2のγ値に変換するγ値変換ステップと、前記スキャナに対して本スキャンを実行して本スキャン画像情報を入力して、その濃度範囲を求め、求めた濃度範囲を表すデータと前記第2のγ値に基づいて、前記入力した本スキャン画像情報に対してトーン補正処理のための変換を実行する画像トーン補正ステップとを具備することを特徴とする。
【0015】
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の画像処理方法であって、前記第1のγ値と前記濃度度数分布取得手段からのデータに基づいて、前記プリ・スキャン画像情報のトーン補正を実行する画像トーン補正ステップと、前記画像トーン補正ステップで処理された出力を受けて表示部に出力する表示出力ステップと、前記表示出力ステップによる前記プリ・スキャン画像の表示に応答してオペレータから入力されるトーン補正指示を入力するトーン補正指示入力ステップと、前記トーン補正指示入力ステップで受けたトーン補正指示によって前記第1のγ値を補正して第1の補正済みγ値を生成するγ値補正ステップ、をさらに備え、前記画像トーン補正ステップは、前記第1の補正済みγ値を入力した際には前記画像トーン補正ステップ、前記表示出力ステップ処理を実行することを特徴とする。
【0016】
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の画像処理方法前記表示部ステップによる前記プリ・スキャン画像の表示に応答してオペレータから入力される本スキャン開始指示を受ける本スキャン開始指示入力ステップをさらに備え、前記γ値変換ステップは、前記本スキャン開始指示入力ステップで本スキャン開始指示入力を受けた際に、前記表示装置に出力した画像を作成する際に前記画像トーン補正手段が使用した前記第1のγ値あるいは第1の補正済みγ値を入力して第2のγ値に本スキャン時のトーン補正係数を変換することを特徴とする。
【0018】
また、請求項9に記載の発明は、請求項6〜8のいずれかに記載の画像処理方法であって、前記γ値変換ステップにおいて前記変換の際に使用されるパラメータは、さらに読み取られた原稿の種類を表すパラメータを有することを特徴とする。
【0019】
また、請求項10に記載の発明は、請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像処理方法であって、処理対象画像の本スキャン時のトーン補正係数を決定するために実行されるプリ・スキャンは、該本スキャン時と異なる解像度で実行されることを特徴とする。
【0020】
また、請求項11に記載の発明は、プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、スキャナをプリ・スキャンして画像情報を入力する画像入力ステップと、前記画像入力ステップで得られたプリ・スキャン画像情報を入力し、個々の画素の濃度レベル値から、原稿画像上の所定範囲の画像の濃度度数分布を表すデータを求める濃度度数分布取得ステップと、前記濃度度数分布取得ステップによって取得した濃度度数分布を表すデータの最小の濃度レベル値を基準および累積の開始点として、濃度レベル値の高い方向に前記濃度度数値を累積演算して、濃度レベル値と累積演算値の関係を表す累積度数分布を求める累積度数分布取得ステップと、前記累積度数分布に近似する近似ベキ乗関数を算出し、算出した関数のベキ数からプリ・スキャン画像のトーン補正係数を表す第1のγ値を求める第1γ値取得ステップと、プリ・スキャンと本スキャンのそれぞれの条件をパラメータとして、前記第1のγ値を本スキャン時のトーン補正係数を表す第2のγ値に変換するγ値変換ステップと、前記スキャナに対して本スキャンを実行して本スキャン画像情報を入力して、その濃度範囲を求め、求めた濃度範囲を表すデータと前記第2のγ値に基づいて、前記入力した本スキャン画像情報に対してトーン補正処理のための変換を実行する画像トーン補正ステップとを実行することを特徴とする。
【0021】
また、請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の記憶媒体において、前記記憶媒体として、サーバ・コンピュータおよびクライアント・コンピュータが読むことができるプログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスク、ハード・ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMを用いることを特徴とする。
【0022】
また、請求項13に記載の発明は、請求項11または〜12のいずれかに記載の記憶媒体において、前記記憶媒体は、サーバ・コンピュータおよびクライアント・コンピュータに着脱可能であることを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【0024】
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態による画像処理装置の動作の概要をフローチャートにしたがって説明した後、本発明の主たる要件である本スキャン用トーン補正係数(以下γ係数と呼ぶ)決定処理に関して詳しく述べる。
【0025】
本実施形態における画像処理装置は、まずプリ・スキャン時に低解像度で読み取ったプレビュー画像に基づいてプレビュー画像を最適化するプレビュー用γ係数の算出を行う。次に、プレビュー用γ係数をあらかじめ設けたγ変換テーブルで変換して、本スキャン時に読み取る本スキャン画像用の濃度を最適化する濃度変換テーブル(以下γテーブルと呼ぶ)を作成し、作成した濃度変換テーブルを使用して、本スキャン時に読み取った本スキャン画像の濃度を変換する。ここで、γ変換テーブルは、原稿の種類毎に設けられ、プリ・スキャン時と本スキャン時の解像度に関係付けられている。
【0026】
図1は、第1の実施形態による画像処理装置の画像読み取り、そして画像処理の概略手順を表すフローチャートであり、これにしたがって説明を行う。
【0027】
まず本画像処理装置は、ステップS100で処理が開始された後、ステップS102で画像読み取り装置から読み取った比較的低解像度のプレビュー画像データを入力し、同時にプレビュー画像上において最終的に保存するべき本スキャン読み取り範囲の情報を得る。
【0028】
次に、ステップS104で、後述されるプレビュー用γ係数算出手法により、プレビュー画像上の読み取り指定範囲内の濃度分布に基づいてプレビュー用γ係数を求める演算が行われる。
【0029】
次にステップS106で、プレビュー画像の濃度分布に基づいて算出されたγ係数と濃度分布からの情報から濃度変換のためのγテーブルを作成してステップS102で入力したプレビュー画像データに対して濃度変換処理を行い、プレビュー用画像データを生成する。このプレビュー用画像データは、表示装置に送られ、オペレータに対してその濃度変換結果を表示する。この後ステップS110に進み、表示した画像に対するオペレータ応答を入力する。この表示された濃度変換結果がオペレータの意図に合致しているとのオペレータ応答を受けた場合、ステップS112に進んで、本スキャンデータの処理に移行する。
【0030】
ステップS110でオペレータ応答がγ微調整指示であれば、オペレータ指示にしたがって新たなγ係数を生成し、ステップS106に戻る。この場合のステップS106からS118のループは、オペレータ応答にしたがってγテーブルを微調整するための処理であり、ステップS108で再度プレビュー画像を表示し、ステップS110でオペレータ指示を待つ。
【0031】
ステップS112以降において、オペレータの本来の目的である処理が実行される。まず、ステップS112において、それまでのγ係数値を使用して、オペレータの目的とする本スキャン時の指定解像度に対応した本スキャン用γ係数の算出を行い、そして濃度変換のためのγテーブルの作成を行う。この本スキャン用γ係数の算出の詳細は後述する。
【0032】
次にステップS114で、オペレータの指定した解像度で原稿を読み取る(本スキャン動作)。そして、ステップS116で、読み取った画像データの濃度値の最小値、最大値を得て、入力した画像データの濃度範囲を検出し、ステップS118に進む。ステップS118では、先に確定した本スキャン用γ係数と濃度範囲を基に作成されたγテーブルを用いて、受信した原稿画像(本スキャン画像)データの変換を行うことにより、すなわち入力画像の濃度分布の最適化を行うことにより、原稿画像の内容に応じて最適な濃度階調調整が行われた画像データを作成する。
【0033】
なお、上記説明ではγテーブルを使用した本スキャン画像の濃度分布最適化を画像処理装置が行ったが、画像読み取り装置に外部からγテーブルを受け付けて処理する機能がある場合には、ステップS114の本スキャン動作に先だって画像処理装置から画像読み取り装置へγテーブルを転送し、画像読み取り装置で濃度分布の最適化、すなわち送ったγテーブルによる濃度変換を行う構成も可能である。
【0034】
次に、本実施形態におけるプレビュー用γ係数算出手順を、フローチャート、度数分布図の実例をあげて、詳細に説明する。
【0035】
図2は、第1の実施形態によるプレビュー用γ係数算出を説明するフローチャートであり、ステップS104の詳細を示している。図3は、ある濃度分布を示す原稿を例にとって、γ係数算出の具体例を示す図である。
【0036】
図2のステップS202において、はじめに各色毎の濃度度数分布を作成し、この作成した各色毎の濃度度数分布を加算合成することにより全色成分の合成度数分布を演算する。ここで、各色の濃度値は、カラー・バランスが取れているものと仮定している。
【0037】
次にステップS204で、各色の合成濃度度数分布から、濃度0(ゼロ。すなわち黒)側より、実際に度数分布が存在する濃度値の最小値(以降はShadow値と呼ぶ)と最大値(以降はHighlight値と呼ぶ)を検索しつつ、ステップS206で、それぞれの濃度の度数の累積値を、この最小値から最大値の方向に、濃度値を変数にして計算する。この結果、濃度値dを変数にした累積値h(d)が得られる。
【0038】
次に、ステップS208で、算出されたそれぞれの濃度の度数の累積値から、言い替えれば累積値が表す曲線h(d)と以下の関数値とを比較し、最小自乗法を使用して近似するベキ乗関数のベキ数Gを求める。
g(d)=M(d−Shadow)^G
ここで、演算子A^BはAのB乗を表す演算子であり、Mは近似させる際に使用する任意の数であり、最大値を合わせるための数である。ここで、上述した式と実際に比較される累積値が表す曲線h(d)は、8ビット表現の場合、Shadow値未満の範囲を0、Highlight値およびこれを越える範囲を255にノーマライズしたh’(d)が使用される。
【0039】
図3に示す例において、31から255の範囲に、上述した方法で求めたγ=1.99のグラフを、累積値と重ね合わせて示している。ここで、重ね合わせる際に、ベキ乗関数の表す曲線が累積値の最大値の点を通るようにノーマライズさせている。
【0040】
以上の様にして濃度分布を一様に変換するベキ乗関数、すなわちγ係数が得られるが、元画像の種類の内容によっては元画像の持つ調子も失われてしまう場合も想定されるので、所与のパラメータTを使用して、
プレビュー画面用γ係数=(G^T)、0<T<1.0
にてプレビュー画像に対して演算を施す。ここで、Tは、プレビュー画像の濃度分布に基づいて算出されたγ係数に対して、さらに濃度補正する程度を制御する所与のパラメータであり、このパラメータTは1.0の場合に、パラメータTによって補正する補正量がゼロであり、0.0に向かって補正量が多くなる。補正量全体から見れば、T=1のときに補正量が大きく、原稿の濃度分布をもっとも一様になるように補正し、0.0の場合には補正量がゼロであり、入力された濃度分布に影響を与えない。初期値は、T=1である、この場合、算出されたγ係数をそのまま使用したガンマ補正テーブルを作成し、使用することになる。
【0041】
このようにして得られるγ係数による変換テーブルは、一般的には、図4あるいは図5に示すようなγテーブルになる。たとえば濃度分布が非常に黒側に偏っている場合には図4に示すようなガンマ特性(ガンマ≒0.24)、また白側へやや偏りのある場合には図5に示すようなγ特性(ガンマ≒1.6)となる。なお、図4、図5においては、濃度分布の最小値が8ビット表現で0(16進表記で00h)、最大値が8ビット表現で255(16進表記でFFh)の場合を示し、横軸が入力濃度レベルで、縦軸が出力濃度レベルである。
【0042】
上述した濃度変換テーブルを作成するアルゴリズムによれば、度数分布が集中する濃度領域(範囲)のコントラストを高くする濃度変換テーブルを得られるため、階調の整った画像へ変換することが可能となる。
【0043】
次に、本スキャン指定解像度に対応したγ係数反映テーブルおよび高解像度時における画像データの濃度分布図の実例をあげて、本実施形態における本スキャン用γ係数算出手順を詳細に説明する。
【0044】
図6は、第1の実施形態による本スキャン用γ係数反映テーブルである。この図は、実験的に決められた写真原稿読取時における解像度によるγ倍率変移を示している。たとえば、解像度600dpiの写真原稿に対して最適なγ値は、その1/8の解像度とした場合に1/1.087になること、言い替えれば、75dpiで原稿を読み取った画像の最適γ値は、600dpiで読み取る場合に、その1.087倍としたγ値が最適なγ値となることを示している。
【0045】
まず、図6に示す変換テーブルに、プリ・スキャン時の解像度とオペレータが指定する本スキャン時の解像度を入力し、プリ・スキャン時のγ値に対応した本スキャン時のγ係数倍率Kgを求める。そして、このγ係数倍率Kgと先に求めたプレビュー用γ係数Gから、
G’ = Kg×G
なる本スキャン用γ係数G’を算出する。
【0046】
本スキャンの入力画像データに対してはプレビュー用γテーブル作成時と同様本スキャン用γ係数G’を使用してγテーブルを作成し、作成したγテーブルを使用して本スキャンで読み取った画像の濃度変換を実行することにより読取解像度に最適な濃度階調変換を施すことが可能となる。
【0047】
図7は、図3に示したと同様の原稿を、図3に示した場合よりも高い解像度400dpiで読み取った画像データの濃度分布を示している。この図のγ値は2.13であり、濃度レベル11〜255の範囲に分布している。図3においては、それぞれ1.99、31〜255である。読取解像度の比較的低い図3のプレビュー画像における濃度分布は、近傍の画素データとの平均値に近づくため図7のような本スキャン画像の濃度分布よりヒストグラム形状が平滑になり、また分布の様子も若干変化する。その結果最適な濃度変換テーブルも、写真原稿が同じ場合であっても解像度に応じて異なることが理解される。すなわち、濃度範囲に変化が生じ、またその度数分布にも変化が生じている。図3と図7から理解されるように、図3に示すプリ・スキャン時の総画素数は累積値の最大値から約54万であり、図7に示す本スキャン時の総画素数は累積値の最大値から約1580万である。したがって、プリ・スキャン時のデータ量は、処理時間短縮のために、本スキャン時の約1/29に低減されていることが理解される。
【0048】
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置によれば、入力原稿画像上の指定範囲における合成濃度度数分布から累積度数分布を求め、この累積度数分布に近似したベキ乗関数を算出し、さらには指定された本スキャン解像度に対応したγ係数を、ベキ乗関数のベキ数から算出することにより、画像に最適な濃度変換テーブルを作成して濃度階調を最適化することが可能となる。
【0049】
(第2の実施形態)
第2の実施形態による画像処理装置は、原稿種別に応じた本スキャン用γ係数反映テーブルを具備し、プレビュー用γ係数、本スキャン指定解像度、原稿種類の3つのパラメータを用いて本スキャン用のγ係数の算出およびγテーブルの作成を行い、本スキャン画像の濃度を最適化する機能を持つ。以下、写真原稿およびイラスト原稿を例に説明する。
【0050】
図8は、第2の実施形態による画像処理装置の本スキャン用γ係数反映テーブルを表す図である。ここで、写真原稿およびイラスト原稿におけるテーブルは実験的に決められた原稿読取時における解像度によるγ倍率変移を示している。一般的にイラスト原稿は均一色で占められる面積が写真原稿に比べて大きいため高解像度化に伴うγ係数の変移が少ない。
【0051】
第2の実施形態によれば、特徴の異なる原稿に対しても本スキャン画像に対してそのスキャンに適した濃度階調へ変更することが可能となる。
【0052】
図9は、上述したそれぞれの実施形態について、本発明を分かり易く説明するためのブロック・ダイヤグラムである。図9を簡単に説明する。図9において、スキャナ900からの画像データは、ハード・ディスクなどの大容量記憶媒体から構成される格納部901に一時的に格納される。格納されたデータは、濃度変換部921に、あるいは濃度変換部921で実行する濃度変換のためのトーン補正係数算出のために符号910で示すブロックに入力される。濃度変換部921の出力は、表示装置に送られたり、あるいは格納装置に格納されたり、あるいは印刷装置などの出力装置に送られる。
【0053】
符号910〜913の部分は、プリ・スキャンして得たプリ・スキャン画像を処理して、プリ・スキャン画像に適したトーン補正係数を得るブロックであり、図1のステップ104に相当する。ここでは、最終的に近似ベキ乗関数のベキ数が、トーン補正係数を意味するγ値として得られる。
【0054】
符号910では、プリ・スキャン画像を入力して、各画素データの最小値と最大値を求める処理をしながら、濃度度数分布を算出する。ここで得た濃度値の最小値と最大値は、符号920で示す補正テーブルの作成部に送られる。また、濃度度数分布のデータは、符号911で示すブロックで累積度数分布が作成され、さらにこの累積度数分布の最小値と最大値は、原稿の画像そしてプリ・スキャン条件に特有の個別の値を有しているため、あらかじめ定めた範囲、たとえば最小値を0とし、最大値を255として、ノーマライズした累積度数分布を得る。このノーマライズされた累積度数分布のデータは、符号913に示す近似レベル確認のブロックに入力される。このブロック913は、ブロック911からのデータを受けて、このデータに近似する近似ベキ乗関数演算のブロック912を制御し、最小自乗法を使用して、最終的に近似ベキ乗関数のベキ数を求める。
【0055】
ブロック912からのベキ数は、トーン補正係数、すなわちγ係数としてブロック914に送られる。このブロックは、プリ・スキャン画像から得られたγ係数を補正するブロックであり、上述したようにオペレータの指示により、微調整される。しかしながら、プリ・スキャン直後においては入力されたγ係数値は、そのままブロック920に送られ、ブロック910からの濃度値の最小値と最大値を含めた入力データに基づいて、補正テーブル、この場合は、プリ・スキャン画像用の補正テーブルを作成する。作成された補正テーブルは、ブロック921に送られ、ここで、プリ・スキャン画像の濃度変換が行われる。濃度変換後のデータは、そのデータがプリ・スキャン画像の場合は、表示装置に送られ、オペレータに提示される。オペレータは、提示された画像を観察し、必要がある場合は、ブロック914を操作し、γ係数値を微調する。
【0056】
以上に説明した処理においては、ブロック920、921はプリ・スキャン画像を処理している。次に、以上の動作、あるいは処理の結果、オペレータからの本スキャン指示を受けると、ブロック910、920、921は本スキャン画像に対して処理を実行する。まず、オペレータからの本スキャン指示を受けると、その時点で、ブロック914に保存されているプリ・スキャン画像に対するγ係数は、オペレータがプリ・スキャン画像に対して表示装置で確認した、あるいは微調整して最終的にokとしたトーン補正係数である。このトーン補正係数(γ係数)は、プリ・スキャン時の解像度、本スキャン時の解像度、原稿種類の情報を入力している本スキャン用γ係数変換のブロック930に入力され、本スキャン用のγ係数に変換される。ブロック920は、本スキャン時においては、ブロック930からのγ係数を入力する。
【0057】
同時に、スキャナ900は本スキャン時の条件で原稿画像をスキャンして、格納部901に本スキャン画像を格納する。この後、ブロック910は、格納部からのデータを読み出し、プリ・スキャン時と同じように、濃度レベルの最小値と最大値を取得してブロック920に送る。
【0058】
ブロック910からの最小/最大値、そしてブロック930からの本スキャン用γ値を得てブロック920は、本スキャン画像の輝度変換用の濃度補正テーブルを作成する。作成された濃度補正テーブルは、ブロック921で、本スキャン画像の濃度変換に使用され、変換された本スキャン画像は、たとえば印刷装置、格納装置等に出力される。
【0059】
ここで、ブロック920において、補正テーブルは以下の様に作成される。たとえば、ブロック914あるいはブロック930からのγ係数のみでは、たとえば図4、図5に示すような変換特性しか得られない。この変換特性では、たとえば図3に示すように濃度レベルが31から255(8ビットの場合)の場合、変換後の濃度値は、図4に示す変換特性の場合は約110〜255の範囲に、また図5に示す変換特性の場合は、約9〜255の範囲に変換されてしまう。このような変換ではなく、入力した濃度レベルの範囲に対して図4あるいは図5のような曲線を適用するように、ブロック920は、最小/最大値を入力する。たとえば、図3に示すγ=1.99の曲線のように、入力濃度レベルの0から30までは出力値として0とし、入力濃度レベルの31から255の範囲の入力濃度値に対して、図5に示すようなγ=1.99の曲線を(256−31)/256=0.879に水平方向に圧縮した形に変換し、そして合成した変換特性としている。
【0060】
上述したように変換テーブルを作成した場合、最小の濃度レベルは、たとえばレベル31は出力濃度レベルとしてゼロに変換することができる。すなわち、このように変換した場合、変換しない場合よりも濃度範囲が拡大するようになる。また、変換後の最小濃度値を変換前の最小濃度値と等しくするように変換することも可能である。
【0061】
第1および第2の実施形態において説明した画像処理装置および画像処理手段では、指定された範囲を同一の画像種別であるものとして処理を行ったが、本発明に係る判定を行うに先立ち、簡便な評価関数または判定関数により画像の特徴が類似する部分に分割した後に、各部分について本発明に係る判定を行うことは本発明の範疇に属する。
【0062】
上で言及した簡便な評価関数または判定関数により画像の特徴が類似する部分に分割する手順については、従来より像域分離処理として知られている技術であり、ここで詳細を記述することはしない。
【0063】
なお、本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム・コードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラム・コードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【0064】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム・コード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラム・コードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【0065】
プログラム・コードを供給するための記憶媒体としては、たとえば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハード・ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。
【0066】
また、コンピュータが読み出したプログラム・コードを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラム・コードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。
【0067】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラム・コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラム・コードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。
【0068】
本発明は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム・コードを記録した記憶媒体からそのプログラムを、パソコン通信など通信ラインを介して要求者にそのプログラムを配信する場合にも適用できることは言うまでもない。
【0069】
【発明の効果】
本発明によれば、プリ・スキャン入力された原稿画像の所定エリアの濃度度数分布データから算出された、プリ・スキャン画像に対して最適な濃度変換を与えるγ係数値を求め、この係数値から本スキャン画像データに対してトーン補正処理を行うためのγ係数をあらかじめ定めたテーブルによって求めるようにしているので、本スキャンして得た画像データを本スキャン画像データにとって最適な濃度階調への変換することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による画像処理装置の概略処理手順を表すフローチャートである。
【図2】本発明の第1の実施形態による画像処理装置のプレビュー用γ係数算出手順を表すフローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施形態によるプレビュー用γ係数算出のための演算概要を示す図である。
【図4】本発明の実施形態により得られる写真原稿に適したγテーブルの一例を示す図である。
【図5】本発明の実施形態により得られる写真原稿に適したγテーブルの他の一例を示す図である。
【図6】本発明の第1の実施形態による本スキャン用γ係数反映テーブルを示す図である。
【図7】本発明の第1の実施形態による本スキャン入力画像データの濃度度数分布、累積度数分布を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施形態による本スキャン用γ係数反映テーブルである。
【図9】本発明を説明するブロック図である。
【符号の説明】
900 スキャナ
901 格納部
910 濃度の最小値/最大値、濃度度数分布処理部
911 累積度数分布、ノーマライズ処理部
912 近似ベキ乗関数演算部
913 近似レベル確認部
914 γ係数微調整部
920 補正テーブル作成部
921 濃度変換部
930 本スキャン用γ係数変換
Claims (13)
- 原稿上の画像情報を入力するスキャナ手段を有し、該スキャナ手段によって同一の前記原稿に対して2度のスキャンを実行し、最初のプリ・スキャンによって入力した画像情報に基づいて、次の本スキャンによって入力した画像情報を処理する画像処理装置において、
前記スキャナをプリ・スキャンすることによって得られたプリ・スキャン画像情報の個々の画素の濃度レベル値から、原稿画像上の所定範囲の画像の濃度度数分布を表すデータを求める濃度度数分布取得手段と、
前記濃度度数分布取得手段によって取得した濃度度数分布を表すデータの最小の濃度レベル値を基準および累積の開始点として、濃度レベル値の高い方向に前記濃度度数値を累積演算して、濃度レベル値と累積演算値の関係を表す累積度数分布を求める累積度数分布取得手段と、
前記累積度数分布に近似する近似ベキ乗関数を算出し、算出した関数のベキ数からプリ・スキャン画像のトーン補正係数を表す第1のγ値を求める第1γ値取得手段と、
プリ・スキャンと本スキャンのそれぞれの解像度をパラメータとして、前記第1のγ値を本スキャン時のトーン補正係数を表す第2のγ値に変換するγ値変換手段と、
前記スキャナに対して本スキャンを実行して本スキャン画像情報を入力して、その濃度範囲を求め、求めた濃度範囲を表すデータと前記第2のγ値に基づいて、前記入力した本スキャン画像情報に対してトーン補正処理のための変換を実行する画像トーン補正手段と
を具備することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第1のγ値と前記濃度度数分布取得手段からのデータに基づいて、前記プリ・スキャン画像情報のトーン補正処理を実行する画像トーン補正手段と、
前記画像トーン補正手段からの出力を受けて表示する表示手段と、
前記表示手段への前記プリ・スキャン画像の表示に応答してオペレータから入力されるトーン補正指示を入力するトーン補正指示入力手段と、
前記トーン補正指示入力手段からトーン補正指示によって前記第1のγ値を補正して第1の補正済みγ値を生成するγ値補正手段、をさらに備え、
前記画像トーン補正手段は、前記第1の補正済みγ値を入力した際には前記画像トーン補正処理を実行して前記表示手段に出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記表示手段への前記プリ・スキャン画像の表示に応答してオペレータから入力される本スキャン開始指示を受けて、前記γ値変換手段は、前記表示装置に出力した画像を作成する際に前記画像トーン補正手段が使用した前記第1のγ値あるいは第1の補正済みγ値を入力して第2のγ値に本スキャン時のトーン補正係数を変換する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記γ値変換手段は、さらに読み取られた原稿の種類を表すパラメータを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像処理装置。
- 処理対象画像の本スキャン時のトーン補正係数を決定するために実行されるプリ・スキャンは、該本スキャン時と異なる解像度で実行されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 原稿上の画像情報を入力するスキャナを有し、該スキャナによって同一の前記原稿に対して2度のスキャンを実行し、最初のプリ・スキャンによって入力した画像情報に基づいて、次の本スキャンによって入力した画像情報を処理する画像処理方法において、
前記スキャナをプリ・スキャンすることによって得られたプリ・スキャン画像情報の個々の画素の濃度レベル値から、原稿画像上の所定範囲の画像の濃度度数分布を表すデータを求める濃度度数分布取得ステップと、
前記濃度度数分布取得ステップによって取得した濃度度数分布を表すデータの最小の濃度レベル値を基準および累積の開始点として、濃度レベル値の高い方向に前記濃度度数値を累積演算して、濃度レベル値と累積演算値の関係を表す累積度数分布を求める累積度数分布取得ステップと、
前記累積度数分布に近似する近似ベキ乗関数を算出し、算出した関数のベキ数からプリ・スキャン画像のトーン補正係数を表す第1のγ値を求める第1γ値取得ステップと、
プリ・スキャンと本スキャンのそれぞれの解像度をパラメータとして、前記第1のγ値を本スキャン時のトーン補正係数を表す第2のγ値に変換するγ値変換ステップと、
前記スキャナに対して本スキャンを実行して本スキャン画像情報を入力して、その濃度範囲を求め、求めた濃度範囲を表すデータと前記第2のγ値に基づいて、前記入力した本スキャン画像情報に対してトーン補正処理のための変換を実行する画像トーン補正ステップと
を具備することを特徴とする画像処理方法。 - 前記第1のγ値と前記濃度度数分布取得手段からのデータに基づいて、前記プリ・スキャン画像情報のトーン補正を実行する画像トーン補正ステップと、
前記画像トーン補正ステップで処理された出力を受けて表示部に出力する表示出力ステップと、
前記表示出力ステップによる前記プリ・スキャン画像の表示に応答してオペレータから入力されるトーン補正指示を入力するトーン補正指示入力ステップと、
前記トーン補正指示入力ステップで受けたトーン補正指示によって前記第1のγ値を補正して第1の補正済みγ値を生成するγ値補正ステップ、をさらに備え、
前記画像トーン補正ステップは、前記第1の補正済みγ値を入力した際には前記画像トーン補正ステップ、前記表示出力ステップ処理を実行する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。 - 前記表示部ステップによる前記プリ・スキャン画像の表示に応答してオペレータから入力される本スキャン開始指示を受ける本スキャン開始指示入力ステップをさらに備え、前記γ値変換ステップは、前記本スキャン開始指示入力ステップで本スキャン開始指示入力を受けた際に、前記表示装置に出力した画像を作成する際に前記画像トーン補正手段が使用した前記第1のγ値あるいは第1の補正済みγ値を入力して第2のγ値に本スキャン時のトーン補正係数を変換する
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。 - 前記γ値変換ステップにおいて前記変換の際に使用されるパラメータは、さらに読み取られた原稿の種類を表すパラメータを有することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の画像処理方法。
- 処理対象画像の本スキャン時のトーン補正係数を決定するために実行されるプリ・スキャンは、該本スキャン時と異なる解像度で実行されることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- スキャナをプリ・スキャンして画像情報を入力する画像入力ステップと、
前記画像入力ステップで得られたプリ・スキャン画像情報を入力し、個々の画素の濃度レベル値から、原稿画像上の所定範囲の画像の濃度度数分布を表すデータを求める濃度度数分布取得ステップと、
前記濃度度数分布取得ステップによって取得した濃度度数分布を表すデータの最小の濃度レベル値を基準および累積の開始点として、濃度レベル値の高い方向に前記濃度度数値を累積演算して、濃度レベル値と累積演算値の関係を表す累積度数分布を求める累積度数分布取得ステップと、
前記累積度数分布に近似する近似ベキ乗関数を算出し、算出した関数のベキ数からプリ・スキャン画像のトーン補正係数を表す第1のγ値を求める第1γ値取得ステップと、
プリ・スキャンと本スキャンのそれぞれの解像度をパラメータとして、前記第1のγ値を本スキャン時のトーン補正係数を表す第2のγ値に変換するγ値変換ステップと、
前記スキャナに対して本スキャンを実行して本スキャン画像情報を入力して、その濃度範囲を求め、求めた濃度範囲を表すデータと前記第2のγ値に基づいて、前記入力した本スキャン画像情報に対してトーン補正処理のための変換を実行する画像トーン補正ステップと
を実行するプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 請求項11に記載の記憶媒体において、
前記記憶媒体として、サーバ・コンピュータおよびクライアント・コンピュータが読むことができるプログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスク、ハード・ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMを用いることを特徴とする記憶媒体。 - 請求項11または〜12のいずれかに記載の記憶媒体において、
前記記憶媒体は、サーバ・コンピュータおよびクライアント・コンピュータに着脱可能であることを特徴とする記憶媒体。
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