JPH0562879B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明はカラー画像信号から雑音成分を除去す
るための画像処理方法、特に詳細には例えば人間
の肌、空等の特定色部分が雑音成分によつて荒れ
ることが無く、しかもこの特定色部分内のその他
の物の質感が損われないようにカラー画像を形成
するための画像処理方法に関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 従来より、オリジナル画像信号に含まれるラン
ダムな雑音成分を除去するための空間画像処理が
種々公知となつている。この種の空間画像処理の
一例として、雑音成分が含まれているオリジナル
画像信号の高周波成分を一律に低減させる処理が
知られているが、この処理によると雑音成分は除
去されるものの、得られた画像はシヤープさが失
われ、ぼけた感じのものとなつてしまう。このよ
うな欠点を解消するために、オリジナル画像信号
から低周波成分と高周波成分とを分離し、この分
離された高周波成分から、雑音成分が含まれる低
レベル信号を除去し、その後低周波成分と高周波
成分とを合成するようにした処理も知られてい
る。この処理を施した画像信号によつて画像を形
成すると、雑音が除去され、しかも鮮鋭度の高い
画像が得られるが、その一方この画像は、ニユア
ンスが失われたいわゆる水彩画のようなものとな
つてしまう。

上述の不具合を解消する方法として、例えば特
開昭58−14270号公報に示される方法が知られて
いる。この方法は、画像内の指定領域とその他の
領域とでそれぞれ異なつた画像処理条件を設定し
て画像処理を行なうようにしたものである。この
方法によれば、エツジ像を有効に残したりするこ
とが可能になり、上記不具合の発生を防止するこ
とができる。しかしここで、例えばカラー写真の
プリントや、カラー印刷等において特に多く取扱
われる。人間の肌を含むカラー画像の形成に際し
て上記の方法を適用すると、また新たな問題が生
じる。

つまりこのようなカラー画像において、雑音成
分による画像の荒れが特に目立つのは上記肌の部
分であるから、この肌の部分を前記指定領域と
し、この指定領域に関して前述の雑音成分除去処
理が行なわれるが、肌の部分には、例えば顔にあ
つては毛髪、眉、目、エクボ、シワ、さらには細
かい前景等、肌以外のものが入り込んでいること
が多く、したがつて上述の処理を行なうと、指定
領域内にあるこれらのものがにじんでしまい、そ
れらの質感が損われるものである。

（発明の目的） そこで本発明は、上述の不具合を招くことなく
カラー画像の特定色の部分を美しく仕上げること
ができる画像処理方法を提供することを目的とす
るものである。

（発明の構成） 本発明の画像処理方法は、濃度情報と色情報と
を含みカラー画像を担持する画像信号から、各画
素毎の色情報を検出し、この色情報に基づいて上
記カラー画像の特定色領域を識別し、この特定色
領域とその他の画像領域とでそれぞれ異なる画像
処理条件の下に、画像信号に雑音除去のための空
間画像処理を施すようにしたことを特徴とするも
のである。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明を
詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施態様方法により画像処
理を行なうシステムを概略的に示すものである。
人間の肌の部分を含むカラー画像１０（例えば通
常のカラープリントやカラーフイルムあるいは印
刷物等）は、画像入力部１１において読み取ら
れ、その読取画像信号Ｓはデイジタル変換部１２
において、各画素毎に３色濃度情報を担持したデ
イジタル画像信号Sdに変換される。上記画像入
力部１１の画像読取手段としては、例えばテレビ
カメラ等の撮像管やCCD等からなる２次元撮像
素子、あるいは撮像素子からなるラインセンサー
３本にそれぞれ各色フイルターを組み合わせた３
色読取ヘツドを用いるもの、さらにはカラー画像
用ミクロデンシトメーター、一般的なカラースキ
ヤナ等が用いられうる。またデイジタル変換部１
２においては、画像が例えば、500×500、512×
512、1000×1000等の画素に分割され、それぞれ
の画素についてＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）
３色毎に例えば４〜8bit程度の階調信号が与えら
れて、上記デイジタル画像信号Sdが生成される。
なおこのデイジタル画像信号Sdは、一たんフレ
ームメモリーに記憶されてもよい。

上記３色についてのデイジタル画像信号Sdは
信号分離部１３に入力され、ここにおいて画像濃
度のみを示す濃峠信号Ｉと、色相のみを示す色信
号Ｃ（Ｘ、Ｙ）とに分離される。ここでこの色信
号Ｃ（Ｘ、Ｙ）は、各画素の濃度をＩ＝IR＋IG＋
IB（IR、IG、IBは各色濃度）としたときに、Ｘ
＝IG／Ｉ、Ｙ＝IR／ＩなるＸ、Ｙについて規定
される関数であり、これらＸ、Ｙ値によつて色相
を示すものとなる。この色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）は肌
色領域識別部１５に入力され、一方濃度信号Ｉは
空間画像処理部１６に入力される。

上記肌色領域識別部１５には肌色信号生成部１
４から、肌色を示す基準色信号値Cr（ある程度の
帯域を有する）が入力される。肌色領域識別部１
５はこの基準色信号値Crと、各画素についての
上記色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）とを比較し、色信号Ｃ
（Ｘ、Ｙ）の値がこの基準色信号値Crに含まれれ
ば、その画素が肌色部の画素であると判別す。そ
して肌色領域識別部１５はこのようにして肌色部
と判別した画素すべての位置情報、つまりカラー
画像１０における肌色領域を示す情報Ｐを前記空
間画像処理部１６に入力する。なおカラー画像の
各画素の色相を表わすためには、上記のような色
信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）を用いる他、その他色彩論に基
づく公知の種々の方法が用いられてもよい。また
カラー画像１０の肌色領域識別の方法も、上記色
信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）と基準色信号値Crとを比較する
方法に限らず、例えば特開昭52−156624号公報に
示される方法等、公知のその他の方法が採用され
てもよい。

なお印刷用製版等のために、カラー画像１０を
カラースキヤナ等によつて色分解する際には、勿
論このカラースキヤナによる３色画像信号形成の
プロセスを流用して３色デイジタル画像信号Sd
を得ることができる。このような場合、上記肌色
領域識別のためのデイジタル画像信号Sdは、カ
ラー画像１０をラフスキヤンして得るようにし、
画素数を少なく抑えて肌色領域識別の演算処理速
度を高めるようにしてもよい。

前記空間画像処理部１６に入力された濃度信号
Ｉは、この空間画像処理部１６において雑音除去
のための空間画像処理を受ける。第２図は上記空
間画像処理部１６の構成を詳しく示すものであ
り、この第２図に示されるように、濃度信号Ｉは
まず信号分離部２０に入力され、肌色領域の濃度
信号Inと、それ以外の領域の濃度信号Imとに分
離される。すなわち上記信号分離部２０には前述
した肌色領域情報Ｐが入力され、該信号分離部２
０はこの肌色領域情報Ｐにしたがつて濃度信号Ｉ
を上記のように分離する。肌色領域の濃度信号In
は入力切替部２１により、雑音除去用の空間フイ
ルター処理部２２あるいは雑音除去回路２３のい
ずれかに選択的に入力される。

上記空間フイルター処理部２２としては、コン
ピユータによる公知の平滑化フイルター処理シス
テム、あるいはメデイアンフイルター処理システ
ム等が用いられる。平滑化フイルター処理、メデ
イアンフイルター処理は、雑音除去のための空間
フイルター処理として従来より周知のものである
が、以下簡単な例に基づいてこれらを説明する。

第３図はある画素（ｉ、ｊ）とこの画素（ｉ、
ｊ）を中心とする９つの画素を示すものである。
平滑化フイルター処理は最も簡単な例として、こ
れら９つの画素の濃度の単純平均を求め、その平
均値を上記中心の画素（ｉ、ｊ）の濃度とする変
換を行なうものである。また上記中心の画素
（ｉ、ｊ）の濃度には例えば係数３を掛け、その
周囲の各画素の濃度には例えば係数１を掛けてい
わゆる重みづけ平均を行ない、その結果得られた
重みづけ平均値を中心画素（ｉ、ｊ）の濃度とし
てもよい。フイルター領域は上記３×３の平方領
域に限らず、例えば10×10程度までの平方領域と
したり、十字状の領域としたり、さらには円形の
領域とすることができる。また重みづけ係数も上
記の例に限らず、種々に変更することができる。

メデイアンフイルター処理は、上記第３図の例
で説明すれば、９つの画素の濃度のメデイアン値
（中央値）を中心画素（ｉ、ｊ）の濃度とする変
換を行なうものである。このメデイアンフイルタ
ー処理においても、フイルター領域は上述のよう
に種々に設定することができる。

雑音除去回路２３に入力された肌色領域の濃度
信号Inはまず信号分離回路２４において、高周波
成分IHと低周波成分ILとに分離される。ランダ
ム雑音成分を含む高周波成分IHは高レベル強調
回路２５において高レベル成分すなわち本来の信
号成分が強調され、さらに低レベルカツト回路２
６において例えば非線形素子等により低レベル成
分すなわち雑音成分が取り除かれる。このような
処理が施された高周波成分IHと、低周波成分IL
とは信号合成回路２７において合成されて出力さ
れる。なお以上説明のように空間フイルター処理
部２２と雑音除去回路２３とを設けておけば、カ
ラー画像１０に応じて入力切替部２１を操作する
ことにより、各カラー画像１０の雑音に応じた適
切な雑音成分除去処理を行なうことができる。し
かし空間フイルター処理部２２のみ、あるいは雑
音除去回路２３のみを設け、常に定まつた方法に
よつて雑音成分除去を行なうようにしてもよい。

一方、肌色領域以外の濃度信号Imは、以上述
べたような雑音成分除去処理は受けず、そのまま
信号合成回路２８に入力される。この信号合成回
路２８は、前述のようにして雑音成分除去がなさ
れて空間フイルター処理部２２あるいは雑音除去
回路２３から出力された肌色領域の濃度信号In
と、上記濃度信号Imとを合成し、濃度信号I′とし
て出力する。

以上説明のようにして空間画像処理部１６から
出力された濃度信号I′は、第１図に示されるよう
に信号合成部１８に入力され、該信号合成部１８
はこの濃度信号I′と前記色信号Ｃ（Ｘ，Ｙ）とを
合成し、Ｒ、Ｇ、B3色毎のデイジタル画像信号
Sd′に変換して出力する。なお本実施態様におい
ては、上記色信号Ｃ（Ｘ，Ｙ）はローパスフイル
ター１７に通されて、色ムラ成分が除去されるよ
うになつている。このような色ムラ除去処理は必
ずしも必要なものではなく、またカラーバランス
補正等のその他の色調補正処理が行なわれてもよ
い。さらにこの種の色調補正処理およびγバラン
ス補正等の画像処理は、アナログ画像信号Ｓに対
して行なうこともできるし、また色信号Ｃ（Ｘ，
Ｙ）分離前のデイジタル画像信号Sd、あるいは
上記信号合成部１８から出力されたデイジタル画
像信号Sd′に対して、例えばROMに記憶されたテ
ーブルを用いて行なうこともできる。なお上記ロ
ーパスフイルター１７を通過した色信号Ｃ（Ｘ，
Ｙ）、および空間画像処理後の濃度信号I′を、そ
れぞれ一時フレームメモリーに記憶しておけば、
上記信号合成部１８における信号合成が容易にな
り、便利である。また以上説明した信号分離部１
３から信号合成部１８までの処理部は、コンピユ
ータシステムによつて構成することができる。

信号合成部１８から出力されたデイジタル画像
信号Sd′は、画像出力装置１９に送られ、この画
像信号Sd′をアナログ変換した画像信号に基づい
て前記カラー画像１０が出力される。この画像出
力装置１９としては、例えばカラーCRT、カラ
ー写真感材を３色のレーザビームによつて露光さ
せる光走査記録装置、さらにはカラー写真感材と
露光光源との間に液晶シヤツタパネル（アレイあ
るいはマトリクス）と３色フイルターとを配し、
この液晶シヤツタパネルを上記画像信号に基づい
て駆動して、３色光によりカラー写真感材に画像
様の露光を行なう装置等、種々のものが用いられ
うる。

このように画像信号Sd′に基づいて出力される
カラー画像は、肌色領域の濃度信号Inに前述した
通りの雑音成分除去処理が施されたため、肌色部
からランダムな雑音が取り除かれたものとなる。
そして肌色領域以外の濃度信号Imには上記雑音
成分除去処理が施されていないので、上記肌色部
内に含まれる例えば毛髪、眉、目、エクボ、シワ
等がにじんでしまうことがない。

なお人物とともに風景を含むカラー画像におい
ては、以上述べた肌色部に加え、空の部分も比較
的雑音が目立ちやすいので、前述と全く同様にし
て空色領域を識別し、上記肌色部に加えてこの空
の部分の画像信号に雑音除去のための空間画像処
理を施すようにしてもよい。

また以上説明した実施態様においては、肌色領
域以外の濃度信号Imに対しては、上記空間画像
処理を全く施さないようにしているが、例えば人
物の背景等における雑音をできるだけ除去するた
めに、上記濃度信号Imに極く弱い空間画像処理
を施すようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の画像処理方法
によれば、カラー画像において特に雑音が目立ち
やすい特定部分からランダムな雑音を取り除い
て、この特定色部分を美しく仕上げることが可能
となる。また本発明方法によれば、この特定色部
に含まれる他のものがにじんでしまうことがない
ので、これらのものは本来の質感を損わずに表現
されるようになる。したがつて本発明方法を用い
れば、例えば比較的低画質のインスタント写真
や、状態の良く無いカラープリント、カラーフイ
ルム、印刷物等から、人物空等から、人物空等が
美しく仕上げられたカラー画像を再生することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様による画像処理を
行なうシステムを示すブロツク図、第２図は上記
第１図のシステムの一部を詳しく示すブロツク
図、第３図は本発明方法において行なわれる空間
フイルタ処理を説明するための説明図である。 １２…デイジタル変換部、１３…信号分離部、
１４…肌色信号生成部、１５…肌色領域識別部、
１６…空間画像処理部、１８…信号合成部、Sd，
Sd′…デイジタル画像信号、Ｃ（Ｘ，Ｙ）…色信
号、Ｉ…濃度信号、In…肌色領域の濃度信号、
Im…肌色領域以外の濃度信号、Ｐ…肌色領域情
報。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 濃度情報と色情報とを含みカラー画像を担持
   する画像信号から、各画素毎の色情報を検出し、
   この色情報に基づいて前記カラー画像の特定色領
   域を識別し、この特定色領域とその他の画像領域
   とでそれぞれ異なる画像処理条件の下に、前記画
   像信号に雑音除去のための空間画像処理を施すこ
   とを特徴とする画像処理方法。 ２ 前記画像信号から濃度信号と色信号とを分離
   し、前記濃度信号に対して前記空間画像処理を施
   すとともに前記色信号に色調補正処理を施したの
   ち、これら濃度信号と色信号とを合成することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像処理
   方法。 ３ 前記空間画像処理が平滑化フイルター処理で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の画像処理方法。 ４ 前記空間画像処理がメデイアンフイルター処
   理であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の画像処理方法。 ５ 前記空間画像処理が、低周波成分と高周波成
   分とを分離し、該高周波成分から低レベルの雑音
   成分を除去し、その後この高周波成分と前記低周
   波成分とを合成する処理であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の画像処
   理方法。 ６ 前記特定色領域を肌色領域としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第５項いずれか
   １項記載の画像処理方法。