JP6128319B2

JP6128319B2 - 画像処理装置及びプログラム

Info

Publication number: JP6128319B2
Application number: JP2013144421A
Authority: JP
Inventors: 大悟浜; 正臣坂本; 奥津　優; 優奥津
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: JP2015019192A

Description

本発明は、画像処理装置及びプログラムに関する。

特許文献１は、画像の出力解像度に拘わらず、一定の視覚効果が得られるように周波数処理を行う方法として、画像データに対して周波数処理を施して、所望とする出力解像度および所望とする出力サイズを有する画像を再生可能な処理済み画像データを得る画像処理方法であって、予め定められた基準解像度において前記所望とする出力サイズとなるように、前記画像データにより表される画像の画素数を変換して基準解像度画像データを得、該基準解像度画像データに対して、前記基準解像度に適合する基準周波数処理を施して処理済み基準解像度画像データを得、前記所望とする出力解像度において前記所望とする出力サイズとなるように、前記処理済み基準解像度画像データにより表される処理済み基準解像度画像の画素数を変換して前記処理済み画像データを得ることを特徴とする画像処理方法について開示している。

特許文献２は、画像の出力解像度に拘わらず、一定の視覚効果が得られるように周波数処理を行う方法として、画像データに対して基準解像度に適合する基準周波数処理を施して処理済み画像データを得る画像処理方法において、前記基準解像度よりも高い出力解像度の高解像度画像データから前記処理済み画像データを得るに際し、該高解像度画像データの解像度を変換して、前記出力解像度以上の中間解像度を有する拡大画像データを得、該拡大画像データを、最低解像度が前記基準解像度となるように多重解像度変換して多重解像度画像データを得、前記最低解像度の多重解像度画像データに対して、前記基準周波数処理を施して処理済み最低解像度画像データを得、該処理済み最低解像度画像データおよびこれ以外の前記多重解像度画像データを逆多重解像度変換して逆多重解像度変換画像データを得、該逆多重解像度変換画像データを前記出力解像度となるように解像度変換して、前記出力解像度の前記処理済み画像データを得ることを特徴とする画像処理方法について開示している。

特開２００３−２８１５３２号公報特開２００３−２８３８０７号公報

本発明の目的は、入力画像ごとに所望の周波数特性が異なる場合であっても、所望の周波数特性を有する画像を出力解像度によらず出力することができる画像処理装置及びプログラムを提供することである。

請求項１に係る本発明は、画像に対し適用する周波数補正処理の処理条件と解像度とが付加された画像を受付ける画像受付手段と、出力解像度を取得する出力解像度取得手段と、前記画像受付手段が受付けた画像の解像度を前記出力解像度取得手段が取得した出力解像度へと変換する解像度変換手段と、前記画像受付手段が受付けた画像の解像度及び前記出力解像度取得手段が取得した出力解像度と、前記画像受付手段が受付けた処理条件とに基づいて、前記解像度変換手段により変換された画像に対して適用する周波数補正処理の処理条件を決定する処理決定手段と、前記処理決定手段が決定した処理条件で前記解像度変換手段により変換された画像に対して周波数補正処理を実施する処理実施手段とを有する画像処理装置である。

請求項２に係る本発明は、前記処理決定手段は、前記処理実施手段による処理によって補正される画像の周波数帯が、前記画像受付手段が受付けた画像に対し前記画像受付手段が受付けた処理条件に従って周波数補正処理を行った場合に補正される画像の周波数帯に対応するよう処理条件を決定する請求項１記載の画像処理装置である。

請求項３に係る本発明は、前記処理決定手段は、前記処理実施手段による処理によって補正される度合いが、前記画像受付手段が受付けた画像に対し前記画像受付手段が受付けた処理条件に従って周波数補正処理を行った場合に補正される度合いに対応するよう処理条件を決定する請求項１又は２記載の画像処理装置である。

請求項４に係る本発明は、画像に対し適用する周波数補正処理の処理条件と解像度とが付加された画像を受付ける画像受付ステップと、出力解像度を取得する出力解像度取得ステップと、受付けた画像の解像度を取得した出力解像度へと変換する解像度変換ステップと、受付けた画像の解像度及び取得した出力解像度と、受付けた処理条件とに基づいて、解像度が変換された画像に対して適用する周波数補正処理の処理条件を決定する処理決定ステップと、決定した処理条件で解像度が変換された画像に対して周波数補正処理を実施する処理実施ステップとをコンピュータに実行させるプログラムである。

請求項１に係る本発明によれば、入力画像ごとに所望の周波数特性が異なる場合であっても、所望の周波数特性を有する画像を出力解像度によらず出力することができる画像処理装置を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加え、補正される周波数帯が所望の周波数帯となるよう周波数補正処理を行うことができる画像処理装置を提供することができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加え、補正される度合いが所望の度合いとなるよう周波数補正処理を行うことができる画像処理装置を提供することができる。

請求項４に係る本発明によれば、入力画像ごとに所望の周波数特性が異なる場合であっても、所望の周波数特性を有する画像を出力解像度によらず出力することができるプログラムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像処理装置２のハードウェア構成を示す模式図である。制御プログラムが実行されることにより実現される画像処理装置２の機能構成を示すブロック図である。入力画像に対し、この入力画像の解像度に適した周波数補正処理を実施後、入力画像の解像度とは異なる解像度へ変換して出力する場合の強調される周波数帯及び強調度合いを示す模式図であり、（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、１００ｄｐｉで出力する場合の一例を示し、（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、６００ｄｐｉで出力する場合の一例を示している。入力画像を出力解像度の画像へと変換し、周波数補正処理決定部２６により強調される周波数帯が調整された周波数補正処理を行った場合の強調周波数特性を示した模式図であり、（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、１００ｄｐｉで出力する場合の一例を示し、（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、６００ｄｐｉで出力する場合の一例を示している。入力画像を出力解像度の画像へと変換し、周波数補正処理決定部２６により強調される度合いが調整された周波数補正処理を行った場合の強調周波数特性を示した模式図であり、（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、１００ｄｐｉで出力する場合の一例を示し、（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、６００ｄｐｉで出力する場合の一例を示している。入力画像を出力解像度の画像へと変換し、周波数補正処理決定部２６により強調される周波数帯及び強調度合いが調整された周波数補正処理を行った場合の強調周波数特性を示した模式図であり、（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、１００ｄｐｉで出力する場合の一例を示し、（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、６００ｄｐｉで出力する場合の一例を示している。本実施形態にかかる画像処理装置２の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像処理装置２のハードウェア構成を示す模式図である。画像処理装置２は、図１に示されるように、ＣＰＵ４、メモリ６、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記憶装置８、ネットワークを介して外部の装置等との間でデータの送信及び受信を行う通信インタフェース（ＩＦ）１０、データの入出力を行う入出力インタフェース（ＩＦ）１２を有する。これらの構成要素は、制御バス１４を介して互いに接続されている。

ＣＰＵ４は、メモリ６または記憶装置８に格納された制御プログラムに基づいて処理を実行して、画像処理装置２の動作を制御する。なお、本実施形態では、ＣＰＵ４は、メモリ６または記憶装置８内に格納された制御プログラムを読み出して実行するものとして説明したが、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ４に提供することも可能であるし、当該プログラムを、ネットワークを介してＣＰＵ４に提供することも可能である。

入出力ＩＦ１２には、キーボードなどの入力装置が接続される。また、入出力ＩＦ１２には、出力装置が接続される。出力装置としては、ディスプレイ装置などの表示装置、プリンタなどの画像形成装置が接続されてもよい。

図２は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される画像処理装置２の機能構成を示すブロック図である。

画像処理装置２は、図２に示されるように、画像受付部２０と、出力解像度取得部２２と、解像度変換部２４と、周波数補正処理決定部２６と、周波数補正処理実施部２８とを備えている。

画像受付部２０は、入力画像を受付ける。本実施形態では、画像受付部２０が受付ける入力画像には、当該入力画像の解像度を示す情報と、この解像度における当該入力画像に対して適用する周波数補正処理の処理条件を示す情報が付加されている。よって、本実施形態の画像受付部２０は、入力画像の画像データと、この画像データに付加された情報とを受付ける。

ここで、周波数補正処理は、画像の空間周波数を補正する処理である。本実施形態では、周波数補正処理は、アンシャープマスキングなどの周波数強調処理であるものとして説明するが、平滑化処理であってもよい。

周波数補正処理の処理条件を示す情報は、強調する周波数帯及び強調度合いを指定する情報であり、例えば、入力画像に示される解像度において出力する場合に、当該入力画像に対して適用するフィルタリング処理におけるフィルタのサイズ、係数といった処理条件であってもよい。

出力解像度取得部２２は、周波数補正処理が行われた画像を出力する際の出力装置の解像度を取得する。出力解像度取得部２２は、入出力ＩＦ１２に接続された出力装置から取得してもよいし、予め出力装置ごとの解像度を記憶装置８に記憶しておき、出力先の解像度を読み出してもよいし、使用者による入力により解像度を取得してもよい。

解像度変換部２４は、画像受付部２０が受付けた画像の解像度を出力解像度取得部２２が取得した出力解像度へと変換する。解像度変換部２４は、解像度が出力解像度取得部２２が取得した解像度となるよう、画像受付部２０が受付けた画像を拡大又は縮小し、解像度を変換する。なお、解像度変換部２４は、公知の解像度変換手法により解像度を変換すればよい。

周波数補正処理決定部２６は、解像度変換部２４が解像度を変換した画像に対して適用する周波数補正処理の処理条件を決定する。本実施形態では、周波数補正処理決定部２６は、画像受付部２０が受付けた画像の解像度及び出力解像度取得部２２が取得した出力解像度と、画像受付部２０が受付けた画像に付加された処理条件を示す情報とに基づいて、出力解像度取得部２２が取得した出力解像度で出力する場合の周波数補正処理の処理条件を決定する。なお、周波数補正処理決定部２６により決定される周波数補正処理の詳細については、後述する。

このように、本実施形態では、入力画像に付加された処理条件に基づいて、周波数補正処理を実施する。したがって、入力画像ごとに所望の周波数特性が異なる場合であっても、当該入力画像に付加された情報を参照し、各入力画像について所望の周波数特性を有する画像が生成される。

周波数補正処理実施部２８は、周波数補正処理決定部２６が決定した処理条件で解像度変換部２４により解像度が変換された画像に対して周波数補正処理を実施する。本実施形態では、周波数補正処理決定部２６により決定されたフィルタリング処理の処理条件で周波数強調処理を行う。周波数補正処理実施部２８により周波数補正処理がなされた画像は、出力画像として出力装置へ出力される。

次に、周波数補正処理決定部２６により決定される周波数補正処理について説明する。なお、まず、本実施形態に対する比較例について説明し、その後、周波数補正処理決定部２６により決定される周波数補正処理を行った場合の例について説明する。

図３は、入力画像に対し、この入力画像の解像度に適した周波数補正処理を実施後、入力画像の解像度とは異なる解像度へ変換して出力する場合の強調される周波数帯及び強調度合いを示す模式図であり、（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、１００ｄｐｉで出力する場合の一例を示し、（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、６００ｄｐｉで出力する場合の一例を示している。

なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）において、図中のグラフは、視覚的に認識される強調周波数特性を示すグラフであり、周波数強調処理により強調される周波数帯と、強調度合いであるゲイン（強調強度）とを表している。また、図中において、左側のグラフは、入力画像の解像度に適した周波数強調処理を施して得られる所望の強調周波数特性を示すグラフであり、右側のグラフは、出力装置において出力される際の強調周波数特性を示すグラフである。なお、右側のグラフにおいて、破線は、左側のグラフに表された所望の強調周波数特性を示す。

図３（ａ）に示されるように、入力画像の解像度に比べて出力の際の解像度が低い場合、所望の強調周波数特性に比べ、出力の際の強調周波数特性では、強調される周波数帯が低域へと移動する。また、出力の際の周波数特性では、所望の強調度合いに比べ、強調度合いが大きくなっている。これは、入力画像の解像度に比べて解像度が小さくなっているために、画素の大きさが大きくなり、解像度が低い場合（入力画像の解像度の場合）に比べて視覚的に強調が大きく認識されるためと考えられる。

なお、図３（ａ）において、入力画像の解像度における強調周波数特性に比べ、出力の際の強調周波数特性が直線的に変化しているが、これは、入力画像に比べ画像を構成する画素数が減ることによる情報の欠落によるものと考えられる。

また、図３（ｂ）に示されるように、入力画像の解像度に比べて出力の際の解像度が高い場合、所望の強調周波数特性に比べ、出力の際の強調周波数特性では、強調される周波数帯が高域へと移動する。また、出力の際の周波数特性では、図３（ａ）の場合とは逆に、所望の強調度合いに比べ、強調度合い小さくなっている。

このように、入力画像に対し、この入力画像の解像度に適した周波数強調処理を行った場合、出力の際に解像度が変換されることにより所望の周波数特性が得られない。

次に、周波数補正処理決定部２６により決定される周波数補正処理について説明する。
周波数補正処理決定部２６は、例えば、周波数補正処理実施部２８による処理によって補正される画像の周波数帯が、画像受付部２０が受付けた入力画像に対し、この入力画像に付加された処理条件で周波数補正処理を行った場合に補正される画像の周波数帯に対応するよう周波数補正処理を決定する。

図４は、入力画像を出力解像度の画像へと変換し、周波数補正処理決定部２６により強調される周波数帯が調整された周波数補正処理を行った場合の強調周波数特性を示した模式図であり、（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、１００ｄｐｉで出力する場合の一例を示し、（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、６００ｄｐｉで出力する場合の一例を示している。

図４に示した例では、周波数補正処理決定部２６は、入力画像に付加された情報に示される周波数補正処理の処理条件について、強調する周波数帯を調整し、調整した周波数補正処理を周波数補正処理実施部２８が実施する周波数補正処理の処理条件として決定する。

なお、調整量については、例えば、入力画像の解像度と出力解像度との違いにより生じる、強調される周波数帯のずれ量を予め調査し、この調査結果に基づいて調整量は予め定められている。

出力解像度が、入力画像の解像度よりも低い場合、図３（ａ）に示されるとおり、入力画像に付加された情報に示される処理条件で周波数補正処理を実施してしまうと、強調される周波数帯が所望の周波数帯よりも低域側へと移動してしまう。したがって、出力解像度が、入力画像の解像度よりも低い場合、周波数補正処理決定部２６は、入力画像に付加された情報に示される処理条件について、強調される周波数帯が高域側へと移動するよう調整する。

例えば、入力画像に付加された情報に示される処理条件として、フィルタのサイズ、強調度合いの係数が含まれる場合、周波数補正処理決定部２６は、出力解像度が、入力画像の解像度よりも低いとき、付加された情報により示されているフィルタのサイズよりも小さいサイズのフィルタを用いるよう処理条件を決定する。例えば、入力画像の解像度が３００ｄｐｉであり、出力解像度が１００ｄｐｉである場合、付加された情報により示されているフィルタのサイズを１／３にして処理するよう決定する。

一方、出力解像度が、入力画像の解像度よりも高い場合、図３（ｂ）に示されるとおり、入力画像に付加された情報に示される処理条件で周波数補正処理を実施してしまうと、強調される周波数帯が所望の周波数帯よりも高域側へと移動してしまう。したがって、出力解像度が、入力画像の解像度よりも高い場合、周波数補正処理決定部２６は、入力画像に付加された情報に示される処理条件について、強調される周波数帯が低域側へと移動するよう調整する。

例えば、入力画像に付加された情報に示される処理条件として、フィルタのサイズ、強調度合いの係数が含まれる場合、周波数補正処理決定部２６は、出力解像度が、入力画像の解像度よりも高いとき、付加された情報により示されているフィルタのサイズよりも大きいサイズのフィルタを用いるよう処理条件を決定する。例えば、入力画像の解像度が３００ｄｐｉであり、出力解像度が６００ｄｐｉである場合、付加された情報により示されているフィルタのサイズを２倍にして処理するよう決定する。

また、周波数補正処理決定部２６は、周波数補正処理実施部２８による処理によって補正される度合いが、画像受付部２０が受付けた入力画像に対し、この入力画像に付加された処理条件で周波数補正処理を行った場合に補正される度合いに対応するよう周波数補正処理を決定してもよい。

図５は、入力画像を出力解像度の画像へと変換し、周波数補正処理決定部２６により強調される度合いが調整された周波数補正処理を行った場合の強調周波数特性を示した模式図であり、（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、１００ｄｐｉで出力する場合の一例を示し、（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、６００ｄｐｉで出力する場合の一例を示している。

図５に示した例では、周波数補正処理決定部２６は、入力画像に付加された情報に示される周波数補正処理の処理条件について、強調する度合いを調整し、調整した周波数補正処理を周波数補正処理実施部２８が実施する周波数補正処理の処理条件として決定する。

なお、調整量については、例えば、入力画像の解像度と出力解像度との違いにより生じる、強調度合いのずれ量を予め調査し、この調査結果に基づいて調整量は予め定められている。

出力解像度が、入力画像の解像度よりも低い場合、図３（ａ）に示されるとおり、入力画像に付加された情報に示される処理条件で周波数補正処理を実施してしまうと、強調度合いが、所望の強調度合いよりも大きくなってしまう。したがって、出力解像度が、入力画像の解像度よりも低い場合、周波数補正処理決定部２６は、入力画像に付加された情報に示される処理条件について、強調度合いを弱めるよう調整する。

例えば、入力画像に付加された情報に示される処理条件として、フィルタのサイズ、強調度合いの係数が含まれる場合、周波数補正処理決定部２６は、出力解像度が、入力画像の解像度よりも低いとき、付加された情報により示されている強調度合いの係数よりも小さい強調度合いの係数を用いるよう処理条件を決定する。

一方、出力解像度が、入力画像の解像度よりも高い場合、図３（ｂ）に示されるとおり、入力画像に付加された情報に示される処理条件で周波数補正処理を実施してしまうと、強調度合いが、所望の強調度合いよりも小さくなってしまう。したがって、出力解像度が、入力画像の解像度よりも高い場合、周波数補正処理決定部２６は、入力画像に付加された情報に示される処理条件について、強調度合いを強めるよう調整する。

例えば、入力画像に付加された情報に示される処理条件として、フィルタのサイズ、強調度合いの係数が含まれる場合、周波数補正処理決定部２６は、出力解像度が、入力画像の解像度よりも高いとき、付加された情報により示されている強調度合いの係数よりも小さい強調度合いの係数を用いるよう処理条件を決定する。

また、周波数補正処理決定部２６は、強調される周波数帯と強調度合いの両方を調整してもよい。

図６は、入力画像を出力解像度の画像へと変換し、周波数補正処理決定部２６により強調される周波数帯及び強調度合いが調整された周波数補正処理を行った場合の強調周波数特性を示した模式図であり、（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、１００ｄｐｉで出力する場合の一例を示し、（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉである入力画像について、６００ｄｐｉで出力する場合の一例を示している。

次に、画像処理装置２の動作について説明する。
図７は、本実施形態にかかる画像処理装置２の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップ１００（Ｓ１００）において、画像受付部２０が、周波数補正処理の処理条件についての情報が付加された画像を受付ける。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、出力解像度取得部２２が、出力解像度を取得する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、解像度変換部２４が、ステップ１００で受付けた画像の解像度をステップ１０２で取得した出力解像度へと変換する。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、周波数補正処理決定部２６が、ステップ１０４で解像度が変換された画像に対して適用する周波数補正処理の処理条件を決定する。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、周波数補正処理実施部２８が、ステップ１０４で解像度が変換された画像に対し、ステップ１０６で決定された処理条件の周波数補正処理を実施する。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、ステップ１０８で周波数補正処理がなされた画像が出力される。なお、画像は、通信ＩＦ１０を介して出力されてもよい。

２画像処理装置
２０画像受付部
２２出力解像度取得部
２４解像度変換部
２６周波数補正処理決定部
２８周波数補正処理実施部

Claims

画像に対し適用する周波数補正処理の処理条件と解像度とが付加された画像を受付ける画像受付手段と、
出力解像度を取得する出力解像度取得手段と、
前記画像受付手段が受付けた画像の解像度を前記出力解像度取得手段が取得した出力解像度へと変換する解像度変換手段と、
前記画像受付手段が受付けた画像の解像度及び前記出力解像度取得手段が取得した出力解像度と、前記画像受付手段が受付けた処理条件とに基づいて、前記解像度変換手段により変換された画像に対して適用する強調周波数補正処理の処理条件を決定する処理決定手段と、
前記処理決定手段が決定した処理条件で前記解像度変換手段により変換された画像に対して強調周波数補正処理を実施する処理実施手段と、を有し、
前記処理決定手段は、前記出力解像度取得手段が取得した出力解像度と前記画像受付手段が受付けた画像の解像度との大小関係に応じて強調周波数補正を行う周波数帯を前記受付手段が受付けた処理条件に比べて高域側または低域側へと移動するように決定する
画像処理装置。
前記処理決定手段は、前記画像受付手段が受付けた画像の解像度が前記出力解像度取得手段が取得した出力解像度よりも低い場合、強調される周波数帯が高域側へ移動するように決定する
請求項１記載の画像処理装置。
前記処理決定手段は、前記画像受付手段が受付けた画像の解像度が前記出力解像度取得手段が取得した出力解像度よりも高い場合、強調される周波数帯が低域側へ移動するように決定する
請求項１記載の画像処理装置。
画像に対し適用する周波数補正処理の処理条件と解像度とが付加された画像を受付ける画像受付ステップと、
出力解像度を取得する出力解像度取得ステップと、
受付けた画像の解像度を取得した出力解像度へと変換する解像度変換ステップと、
受付けた画像の解像度及び取得した出力解像度と、受付けた処理条件とに基づいて、解像度が変換された画像に対して適用する強調周波数補正処理の処理条件を決定する処理決定ステップと、
決定した処理条件で解像度が変換された画像に対して強調周波数補正処理を実施する処理実施ステップと、を有し、
前記処理決定ステップは、前記出力解像度取得ステップで取得した出力解像度と前記画像受付手ステップで受付けた画像の解像度との大小関係に応じて強調周波数補正を行う周波数帯を前記受付ステップで受付けた処理条件に比べて高域側または低域側へと移動するように決定する
をコンピュータに実行させるプログラム。