JPH0851542A - Image processing method and device therefor - Google Patents
Image processing method and device thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像複写機等に
おいて、人間の視覚心理現象に基づき、見た目に好まし
い画像を再現することができる画像信号処理方法および
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal processing method and apparatus capable of reproducing a visually pleasing image on the basis of human visual psychology in a color image copying machine or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カラー画像複写装置などの出力画像の画
質を考える上で重要な特性としては、色再現性、階調再
現性、鮮鋭性そして粒状性などが挙げられ、これまでに
原稿を忠実に再現するための画像処理の技術が数多く提
案されている。2. Description of the Related Art Color reproducibility, gradation reproducibility, sharpness, and graininess are important characteristics in considering the quality of output images of color image copying machines. There have been proposed many image processing techniques for reproduction.
【０００３】ところで、カラー出力画像を情報の伝達手
段とすると画像の最終受信系は人間の視覚系となる。そ
のため、上述の画像処理は視覚心理現象に基づく視覚系
の知覚特性を考慮した画質設計を行うことが望ましいと
いえる。By the way, when the color output image is used as a means for transmitting information, the final receiving system of the image becomes the human visual system. Therefore, it can be said that it is desirable that the image processing described above be performed in image quality design in consideration of the perceptual characteristics of the visual system based on the visual psychological phenomenon.
【０００４】このことは、例えば、特開平３−２３４１
７８号公報等に見られるように、色補正処理を色知覚均
等空間であるＬ* ａ* ｂ* 空間で行うことにより、めり
はりの効いた画像を得ることができるということを意味
している。This is, for example, disclosed in JP-A-3-2341.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 78, etc., it means that an image with a sharp effect can be obtained by performing the color correction processing in the L * a * b * space, which is a uniform color appearance space. There is.
【０００５】しかしながら、画像の鮮鋭性、粒状性およ
び階調再現性に影響の大きい空間周波数処理に関して
は、一般的には２次微分（ラプラシアン）特性を持った
鮮鋭性強調処理用のフィルタの高周波帯域をカットし
て、粒状性と鮮鋭性の両立を図ろうとするものが用いら
れている。他方、画像ノイズと階調性の関係を視覚特性
から導いた例として、本庄らによって、ノイズによる階
調段差、いわゆる擬似輪郭を遮蔽する効果が報告されて
いる（「1989年１１月にカリフォルニアのサン・ディエ
ゴで開催された、ノンインパクト印刷技術における改善
に関する第５回国際会議の要約書 (Paper Summaries of
the 5th Intern. Congr. on Advances in Non-Inpact
Printing Technologies (SPSE), pp.196) 」。この基本
概念は、中間調生成におけるディザ法等の形で広く応用
されている。However, with respect to spatial frequency processing which greatly affects the sharpness, graininess and gradation reproducibility of an image, generally, the high frequency of a filter for sharpness enhancement processing having a second derivative (Laplacian) characteristic. The one that tries to achieve both graininess and sharpness by cutting the band is used. On the other hand, as an example of deriving the relationship between image noise and gradation from visual characteristics, Honjo et al. Reported the effect of masking gradation step due to noise, so-called pseudo contour. Summary of the Fifth International Conference on Improvements in Non-Impact Printing Technology in San Diego (Paper Summaries of
the 5th Intern. Congr. on Advances in Non-Inpact
Printing Technologies (SPSE), pp.196) ". This basic concept is widely applied in the form of a dither method in halftone generation.
【０００６】また、聴覚心理現象を考慮するオーディオ
の世界においては、例えば２次増幅特性を持つ真空管オ
ーディオアンプ等による２次高調波（和音）成分の効果
が聴覚心理的に良い影響を与えることが指摘されてお
り、近年では指数増幅特性をもったトランジスタに代わ
り２次増幅特性を持つＭＯＳＦＥＴを用いたオーディオ
アンプが発表されるようになっている一方で、視覚心理
現象を扱う画像処理の分野においては、高調波成分に注
目した処理は行われていないのが現状である。In the audio world in which psychoacoustic phenomena are taken into consideration, the effect of the secondary harmonic (chord) component by, for example, a vacuum tube audio amplifier having a secondary amplification characteristic may have a good psychoacoustic effect. It has been pointed out that in recent years, audio amplifiers that use MOSFETs with secondary amplification characteristics instead of transistors with exponential amplification characteristics have been announced, while in the field of image processing that deals with visual psychological phenomena. In the present situation, the processing that focuses on the harmonic component is not performed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
画像処理システムにおける高周波数成分の処理に関して
は、視覚心理現象に基づく画像信号処理方法はあまり提
案されていない。特に高調波成分に関する提案は殆どな
されていない。As described above, as for the processing of high frequency components in the conventional image processing system, the image signal processing method based on the visual psychological phenomenon has not been proposed so much. In particular, few proposals have been made regarding harmonic components.
【０００８】いま、画像の鮮鋭性を良くするため前述の
鮮鋭性強調処理を離散ラプラシアンフィルタで行った場
合、鮮鋭性を強くした場合には画像ノイズも増幅させ粒
状性を劣化させる。逆に画像ノイズを低減させるために
フィルタの空間周波数特性を低くした場合、鮮鋭性が劣
化したいわゆる「ねむい」画像となってしまう。また、
画像のエッジ度、彩度等に応じて複数の離散ラプラシア
ンフィルタ係数を切り換えあるいは混合させる提案もい
くつかなされているが、この場合も、エッジ度の低い領
域では画像信号と出力装置の生成する網点の干渉防止等
のため空間周波数特性を低くする必要があり、ダイナミ
ックレンジの低下を招き、ムラや階調段差（擬似輪郭）
に対しても欠陥を顕在化させるという結果をもたらす。When the sharpness enhancement processing described above is performed by a discrete Laplacian filter in order to improve the sharpness of an image, image noise is also amplified and graininess is deteriorated when the sharpness is increased. Conversely, when the spatial frequency characteristic of the filter is lowered in order to reduce image noise, a so-called "sleepy" image with deteriorated sharpness is obtained. Also,
Several proposals have been made to switch or mix a plurality of discrete Laplacian filter coefficients according to the edge degree, saturation, etc. of the image, but in this case as well, in a region with low edge degree, the network generated by the image signal and the output device is generated. It is necessary to lower the spatial frequency characteristics in order to prevent point interference, which leads to a reduction in the dynamic range, unevenness and gradation step (pseudo contour).
It also brings about the result of revealing defects.
【０００９】本発明は以上のような技術課題を解決する
ためになされたものであって、高調波成分のもつ視覚心
理特性について注目し、これを重畳させることで、鮮鋭
で階調性、粒状性が良くダイナミックレンジの広い画像
処理方法と装置を提供するものである。The present invention has been made in order to solve the above technical problems, and pays attention to the visual psychological characteristics of the harmonic components, and by superimposing them, sharpness, gradation, and granularity can be obtained. The present invention provides an image processing method and apparatus having good performance and a wide dynamic range.
【００１０】また本発明は、高調波成分に併せて乱数ノ
イズも重畳することにより、更に特性を改善できる画像
処理方法と装置を提供するものである。The present invention also provides an image processing method and apparatus capable of further improving the characteristics by superimposing random noise in addition to the harmonic component.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像処理方
法は、図１（ａ）に示すように、画像入力装置１１にて
入力された画像信号Ｇを画像出力装置１９に適合した画
像信号Ｇに変換処理するのに際し、前記画像信号Ｇに対
し、該画像信号Ｇに応じた高調波成分Ｈを重畳させた
後、当該高調波成分Ｈが重畳された画像信号Ｇを画像出
力装置１９へ送出するようにしたものである。As shown in FIG. 1 (a), an image processing method according to the present invention uses an image signal G input from an image input device 11 and an image signal adapted to an image output device 19. Upon conversion into G, a harmonic component H corresponding to the image signal G is superimposed on the image signal G, and then the image signal G on which the harmonic component H is superimposed is sent to the image output device 19. It is designed to be sent out.
【００１２】この画像処理方法を具現化する画像処理装
置は、図１（ｂ）に示すように、画像入力装置１１にて
入力された画像信号Ｇを画像出力装置１９に適合した画
像信号Ｇに変換処理する画像処理装置において、前記画
像信号Ｇに対し、該画像信号Ｇに応じた高調波成分Ｈを
生成する高調波成分生成手段１０と当該高調波成分Ｈを
画像信号Ｇに重畳させる高調波成分重畳手段３４とを具
備したことを特徴とするものである。An image processing apparatus embodying this image processing method converts an image signal G input from an image input apparatus 11 into an image signal G suitable for an image output apparatus 19, as shown in FIG. In an image processing device for conversion processing, a harmonic component generation means 10 for generating a harmonic component H corresponding to the image signal G, and a harmonic for superimposing the harmonic component H on the image signal G in the image signal G. And a component superposing means 34.
【００１３】[0013]
【作用】上述したような技術的手段の作用を図１（ｂ）
に基づいて説明する。The operation of the technical means described above is shown in FIG.
It will be described based on.
【００１４】同図において、高調波成分生成手段１０
は、画像信号Ｇのレベルに対応した量の高調波成分Ｈを
生成する。そして、高調波成分樹上手段３４は生成され
た高調波成分Ｈをカラー画像信号Ｇに重畳する。In the figure, the harmonic component generating means 10
Generates a harmonic component H in an amount corresponding to the level of the image signal G. Then, the harmonic component tree-forming means 34 superimposes the generated harmonic component H on the color image signal G.
【００１５】この結果、重畳された高調波成分は入力画
像のエッジ部分においてはエッジ強調の効果を持つとと
もに、リンギングと呼ばれるような過剰なエッジ強調に
よるダイナミックレンジの減少を防止し、さらに階調段
差（擬似輪郭）の発生しやすい空間的濃度変化の少ない
領域では微小な振幅の歪みを発生させることによって、
階調段差を相殺するという効果を持つ。さらに粒状性を
劣化させるような低周波数ノイズについても、高周波数
成分を持たせることで視覚心理的にノイズレベルを減少
させることができる。As a result, the superposed harmonic components have an edge enhancing effect at the edge portion of the input image, and prevent the dynamic range from being reduced due to excessive edge enhancement called ringing, and further, the gradation step difference. By generating a small amplitude distortion in the area where the spatial density change where (pseudo contour) is likely to occur is small,
It has the effect of canceling out gradation steps. Even for low-frequency noise that deteriorates graininess, it is possible to visually and psychologically reduce the noise level by adding a high-frequency component.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づきこの発
明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.
【００１７】〔第１実施例〕図２は、本発明を適用した
カラー画像複写装置の第１の実施例の概略構成を示す。
同図において、カラー画像複写装置は、画像入力装置１
１、入力された画像信号の階調を補正する階調変換回路
１２、画像信号をさらに明度色度信号Ｌ* ，ａ* ，ｂ*
に分離する明度色度変換回路１３、精鋭度を補正する鮮
鋭度補正回路１４、離散ラプラシアンフィルタ３２、画
像信号Ｇを非線型変換するのルックアップテーブル３１
および３３、得られた高調波成分を画像信号に重畳させ
る高調波成分重畳回路３４、画像信号を減法混色情報に
変換する減法混色変換回路１５、適切な墨情報を生成す
るＵＣＲ回路１６、画像出力装置の階調補正を行う階調
変換回路１７、中間調画像を画像出力装置に応じて２値
化する２値化回路１８、および画像を出力する画像出力
装置１９を具備し、画像信号Ｇに応じた高調波成分を画
像信号自身に重畳するようにしたものである。[First Embodiment] FIG. 2 shows a schematic configuration of a first embodiment of a color image copying apparatus to which the present invention is applied.
In the figure, the color image copying apparatus is an image input apparatus 1
1, a gradation conversion circuit 12 for correcting the gradation of the input image signal, and the image signal as a lightness chromaticity signal L * , a * , b *
, A brightness / chromaticity conversion circuit 13 for separating the image signal, a sharpness correction circuit 14 for correcting the sharpness, a discrete Laplacian filter 32, and a lookup table 31 for non-linearly converting the image signal G.
And 33, a harmonic component superimposing circuit 34 that superimposes the obtained harmonic component on the image signal, a subtractive color mixture conversion circuit 15 that converts the image signal into subtractive color mixture information, a UCR circuit 16 that generates appropriate black information, and an image output. An image signal G is provided with a tone conversion circuit 17 for performing tone correction of the device, a binarization circuit 18 for binarizing a halftone image according to the image output device, and an image output device 19 for outputting an image. The corresponding harmonic component is superimposed on the image signal itself.
【００１８】この実施例において、画像入力装置１１は
カラー画像を読み取りディジタルデータに変換する装置
であって、具体的にはカラーテレビカメラやカラーイメ
ージスキャナ等を表している。本実施例においては、画
像信号のＲ，Ｇ，Ｂ各成分を各々８ビットで表してい
る。また、階調変換回路１２は画像信号のＲ，Ｇ，Ｂ各
成分を等価明度に変換するルックアップテーブルであ
る。更に、明度色度変換回路１３は等価明度変換された
Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を明度Ｌ* および色度ａ* ，ｂ* に変換
するものである。また、鮮鋭度補正回路１４は離散ラプ
ラシアンフィルタを用いた鮮鋭度強調処理を行ってい
る。In this embodiment, the image input device 11 is a device for reading a color image and converting it into digital data, and specifically represents a color television camera, a color image scanner or the like. In this embodiment, each of the R, G and B components of the image signal is represented by 8 bits. Further, the gradation conversion circuit 12 is a look-up table for converting each component of R, G, B of the image signal into an equivalent brightness. Further, the lightness / chromaticity conversion circuit 13 converts the equivalent lightness-converted R, G, and B components into lightness L * and chromaticity a * , b * . Further, the sharpness correction circuit 14 performs a sharpness enhancement process using a discrete Laplacian filter.
【００１９】また、図３（ａ）は離散ラプラシアンフィ
ルタ３２の特性を、図３（ｂ）は本発明に係る高調波生
成回路のルックアップテーブル３１、図３（ｃ）はルッ
クアップテーブル３３の内容を各々表している。3A shows the characteristics of the discrete Laplacian filter 32, FIG. 3B shows the look-up table 31 of the harmonic generation circuit according to the present invention, and FIG. 3C shows the look-up table 33. The contents are shown respectively.
【００２０】離散ラプラシアンフィルタ３２はサイズ５
×５でＤＣ成分を除去する働きを持ち、各係数は -0.01133 -0.04848 -0.06587 -0.04848 -0.01133 -0.04848 -0.05350 -0.00918 -0.05350 -0.04848 -0.06587 -0.00910 -0.94732 -0.00910 -0.06587 -0.04848 -0.05350 -0.00918 -0.05350 -0.04848 -0.01133 -0.04848 -0.06587 -0.04848 -0.01133 ・・・（１） で与えられている。ここで、離散ラプラシアンフィルタ
３２はビット落ちを防ぐため、０から２５５の８ビット
入力を−１２８から１２７の８ビットへ変換するように
してある。The discrete Laplacian filter 32 has a size of 5.
It has a function of removing DC component at × 5, and each coefficient is -0.01133 -0.04848 -0.06587 -0.04848 -0.01133 -0.04848 -0.05350 -0.00918 -0.05350 -0.04848 -0.06587 -0.00910 -0.94732 -0.00910 -0.06587 -0.04848 -0.05350-. 0.00918 -0.05350 -0.04848 -0.01133 -0.04848 -0.06587 -0.04848 -0.01133 ・ ・ ・ (1). Here, the discrete Laplacian filter 32 converts the 8-bit input from 0 to 255 to 8-bit from 127 to 127 in order to prevent bit loss.
【００２１】さらにまた、ルックアップテーブル３１は
−１２８から１２７の８ビットの入力に対して規格化さ
れた３次の非線型出力を有する。即ち、ルックアップテ
ーブル３１は、 ｆｌ（ｘ）＝ｘ3 ÷１２８2 ・・・（２） で表される。なお、ルックアップテーブル３３はルック
アップテーブル３１の逆変換を表している。Furthermore, the look-up table 31 has a standardized third-order nonlinear output for an 8-bit input from -128 to 127. That is, the lookup table 31 is expressed by fl (x) = x 3 ÷ 128 2 (2) The look-up table 33 represents an inverse conversion of the look-up table 31.
【００２２】また、高調波成分重畳回路３４は、鮮鋭度
補正回路１４から出力された画像信号Ｇに対して、ルッ
クアップテーブル３３の出力に画像信号に応じた重みα
を掛けた値を足し込む加算回路である。Further, the harmonic component superimposing circuit 34, for the image signal G output from the sharpness correction circuit 14, outputs a weight α to the output of the look-up table 33 according to the image signal.
It is an adder circuit that adds the value multiplied by.
【００２３】この回路における効果は以下のように記述
される。The effect in this circuit is described as follows.
【００２４】離散ラプラシアンフィルタ３２による出力
はＤＣ成分を持たない。ルックアップテーブル３１は３
次非線型であるためその出力は次式（３）のように３次
の高調波を発生する。The output from the discrete Laplacian filter 32 has no DC component. Look-up table 31 is 3
Since it is a second non-linear type, its output generates a third harmonic as shown in the following expression (3).
【００２５】 ｃｏｓ（ｘ）3 ＝ 3/4ｃｏｓ（ｘ）＋ 1/4ｃｏｓ（３ｘ）・・・（３） 式（３）の第二項は３次高調波の発生を表している。離
散ラプラシアンフィルタ３２によって、ＤＣ成分が除去
され周波数成分のみが残留する。これによって画像信号
の持つ高調波成分を含んだ周波数成分のみが抽出され
る。Cos (x) 3 = 3/4 cos (x) +1/4 cos (3x) (3) The second term of the equation (3) represents the generation of the third harmonic. The DC component is removed by the discrete Laplacian filter 32, and only the frequency component remains. As a result, only the frequency component including the harmonic component of the image signal is extracted.
【００２６】なお、離散ラプラシアンフィルタ３２とル
ックアップテーブル３１または３３の順序を交換した場
合、また離散ラプラシアンフィルタ３２の前段にルック
アップテーブル３１を挿入した場合等、種々の形態にお
いても高調波成分の抽出が可能である。さらに、本実施
例における高調波としては３次高調波が鮮鋭度の増加に
効果が最も高いためこれを採用しているが、他の次数の
高調波に対しても容易に発生が可能であることは言うま
でもない。Note that the harmonic component of various forms can be obtained in various forms such as when the order of the discrete Laplacian filter 32 and the lookup table 31 or 33 is exchanged, or when the lookup table 31 is inserted in the preceding stage of the discrete Laplacian filter 32. Extraction is possible. Further, as the higher harmonic wave in the present embodiment, the third higher harmonic wave is used because it is most effective in increasing the sharpness, but it can be easily generated for the higher order harmonic wave. Needless to say.
【００２７】〔実施例２〕以下、に第２の実施例につい
て詳細に説明する。図４は第２の実施例の概略構成を示
す。[Second Embodiment] The second embodiment will be described in detail below. FIG. 4 shows a schematic configuration of the second embodiment.
【００２８】本実施例において、図２に示した第１の実
施例と同様な構成要素については同一の符号を付して説
明を省略する。本実施例においては、高調波成分生成回
路は周波数成分抽出回路４１、および高調波成分計算回
路４２からなっている。該周波数成分抽出回路４１は離
散フーリエ展開を注目画素の近傍において実施する回路
であり、高調波成分計算回路４２は該近傍で空間周波数
次元における拡大と離散ラプラシアンフィルタリングを
実施することで拡大倍率に応じた次数の高調波を発生さ
せるものである。図５（ａ）は高調波成分計算回路４２
の入力画像の空間周波数分布、図５（ｂ）は出力画像空
間周波数分布を示す。In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the present embodiment, the harmonic component generation circuit comprises a frequency component extraction circuit 41 and a harmonic component calculation circuit 42. The frequency component extraction circuit 41 is a circuit that executes discrete Fourier expansion in the vicinity of the pixel of interest, and the harmonic component calculation circuit 42 executes expansion in the spatial frequency dimension and discrete Laplacian filtering in the vicinity thereof to respond to the expansion magnification. It produces harmonics of different orders. FIG. 5A shows the harmonic component calculation circuit 42.
5B shows the spatial frequency distribution of the input image and FIG. 5B shows the spatial frequency distribution of the output image.
【００２９】〔実施例３〕以下、に第３の実施例につい
て詳細に説明する。図６は第３の実施例の原理を説明す
る模式図である。[Third Embodiment] The third embodiment will be described in detail below. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the principle of the third embodiment.
【００３０】第３の実施例においては、図６（ａ）に示
すように、画像入力装置１にて入力された画像信号Ｇを
画像出力装置１９に適合した画像信号Ｇに変換処理する
に際し、前記画像入力装置１にて入力された画像信号Ｇ
の高調波成分Ｈおよび乱数ノイズＮを、画像信号Ｇのレ
ベルに応じて切換えあるいは混在し重畳させ、当該高調
波成分Ｈおよび乱数ノイズＮが重畳された画像信号Ｇを
画像出力装置９へ送出するものである。In the third embodiment, as shown in FIG. 6A, when the image signal G input by the image input device 1 is converted into the image signal G suitable for the image output device 19, The image signal G input by the image input device 1
Of the harmonic component H and the random noise N are switched or mixed according to the level of the image signal G and superimposed, and the image signal G on which the harmonic component H and the random noise N is superimposed is sent to the image output device 9. It is a thing.
【００３１】図６（ｂ）は、上記処理を具現するための
画像処理装置を示す。この画像処理装置は、画像入力装
置１にて入力された画像信号Ｇを画像出力装置９に適合
した画像信号Ｇに変換処理する画像信号処理装置におい
て、前記画像信号Ｇに対し、該画像信号Ｇに応じた高調
波成分Ｈを生成する高調波成分生成手段１０と乱数ノイ
ズ発生手段１３、当該高調波成分Ｈを画像信号Ｇに重畳
させる高調波成分重畳手段３４と乱数ノイズ重畳手段２
０を具備した事を特徴とするものである。FIG. 6B shows an image processing apparatus for implementing the above processing. This image processing apparatus is an image signal processing apparatus for converting an image signal G input by the image input apparatus 1 into an image signal G suitable for the image output apparatus 9, and the image signal G Harmonic component generating means 10 and random noise generating means 13 for generating a harmonic component H according to the above, harmonic component superimposing means 34 for superimposing the harmonic component H on the image signal G, and random noise superimposing means 2.
It is characterized by having 0.
【００３２】上述した画像処理装置の作用を図６（ｂ）
に基づき説明する。The operation of the image processing apparatus described above is shown in FIG.
It will be explained based on.
【００３３】同図において、高調波成分生成手段１０
は、画像信号Ｇレベルに対応した量の高調波成分生成Ｈ
を生成し、乱数ノイズ発生手段１３は画像信号Ｇのレベ
ルに対応した量の乱数ノイズＮを生成する。そして、高
調波成分重畳手段３４および乱数ノイズ重畳手段２０
は、生成された高調波成分Ｈおよび乱数ノイズＮをカラ
ー画像信号Ｇに重畳する。In the figure, the harmonic component generating means 10
Is a harmonic component generation H of an amount corresponding to the image signal G level.
And the random noise generator 13 generates the random noise N in an amount corresponding to the level of the image signal G. Then, the harmonic component superimposing means 34 and the random noise superimposing means 20.
Superimposes the generated harmonic component H and random noise N on the color image signal G.
【００３４】この結果、重畳された高調波成分は入力画
像のエッジ部分においてエッジ強調の効果を持つととも
に、リンギングと呼ばれるような過剰なエッジ強調によ
るダイナミックレンジの減少を防止する。また、乱数ノ
イズは、階調段差（疑似輪郭）の発生しやすい空間的濃
度変化の少ない領域で微小な振幅のノイズを発生させる
事によって、階調段差を目立たなくするという効果を持
つ。重畳する乱数ノイズの量は、たとえば、最大で階調
段差の半分程度とする。As a result, the superimposed harmonic components have an edge enhancing effect at the edge portion of the input image, and prevent the dynamic range from being reduced due to excessive edge enhancement called ringing. Further, the random number noise has an effect of making the gradation step inconspicuous by generating a noise having a minute amplitude in a region where the spatial density change is less likely to cause a gradation step (pseudo contour). The amount of random noise to be superimposed is, for example, at most about half of the gradation step.
【００３５】図７は、第３の実施例の具体的な構成例を
表すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a concrete configuration example of the third embodiment.
【００３６】同図において、画像入力装置１から入力さ
れる画像信号は、鮮鋭度検出および切換え手段２により
鮮鋭度が検出され、鮮鋭度が高い画像信号と鮮鋭度が低
い画像信号とに分けられ、鮮鋭度が高いと判断された領
域の画像信号は、鮮鋭度補正手段３により鮮鋭性が補正
された後、高調波歪生成手段４により鮮鋭度に応じた高
調波歪を重畳され、階調補正手段７を経て画像出力装置
９に対応した中間調信号を出力する中間調生成手段８に
送られる。一方、鮮鋭度検出および切換え手段２によっ
て鮮鋭度が低いと判断された領域の画像信号は、乱数ノ
イズ発生手段５および合成手段６によって、適正なノイ
ズを重畳されたのち階調補正手段７、中間調生成手段８
へと送られる。In the figure, the image signal input from the image input device 1 has its sharpness detected by the sharpness detecting and switching means 2, and is divided into an image signal having high sharpness and an image signal having low sharpness. The sharpness correction means 3 corrects the sharpness of the image signal in the area determined to have a high sharpness, and the harmonic distortion generation means 4 superimposes the harmonic distortion according to the sharpness on the gradation level. It is sent to the halftone generating means 8 which outputs the halftone signal corresponding to the image output device 9 through the correcting means 7. On the other hand, the image signal in the area determined to have a low sharpness by the sharpness detection / switching means 2 is superposed with appropriate noise by the random number noise generating means 5 and the synthesizing means 6, and then the gradation correcting means 7, intermediate Key generation means 8
Sent to.
【００３７】図８は、乱数ノイズ発生手段５の構成例を
示すブロック図である。乱数ノイズ発生手段５に入力さ
れる画像信号は、鮮鋭度検出および切換え手段２により
鮮鋭度が低いと判断された領域の画像信号である。この
画像信号は、階調変換テーブル５１を経てフィルタ回路
５２による重み付けに応じて乱数発生回路５３により乱
数ノイズを発生させる。乱数発生回路５３により発生さ
れた乱数ノイズは、空間周波数特性補正回路５４により
空間周波数特性を補正され、合成手段６に送られる。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the random noise generator 5. The image signal input to the random noise generating means 5 is an image signal of an area determined to have a low sharpness by the sharpness detecting and switching means 2. This image signal passes through the gradation conversion table 51, and the random number generating circuit 53 generates random noise according to the weighting by the filter circuit 52. The random frequency noise generated by the random number generation circuit 53 is corrected in spatial frequency characteristic by the spatial frequency characteristic correction circuit 54 and sent to the synthesizing means 6.
【００３８】図９は、階調変換テーブル５１の特性を説
明するものである。いま画像出力装置９が図９（Ａ）の
ような階調再現特性ｙ＝ｆ1 （ｘ）を持つとする。横軸
は入力段数であり機器やシステムの要求によって種々の
段数が選択される。図の例では８ビット（２５６段）と
している。縦軸は出力画像の測定値であり、濃度
（Ｄ）、明度（Ｌ* ）、色度（ａ* 、ｂ* など）、飽和
度等目的に応じた単位が用いられている。図９（Ｂ）
は、画像出力装置９の目標とする階調再現特性ｙ＝ｆ2
（ｘ）を表している。図９（Ｃ）は、この時の階調補正
手段７の特性ｙ＝ｆ3 （ｘ）を表し、ｆ2 （ｘ）とｆ1
（ｘ）の逆関数ｆ1 -1１（ｘ）の合成関数として ｆ3 （ｘ）＝ｆ2 （ｆｌ-1１（ｘ））・・・ （４） と表される。十分大きな段数を持つシステムでは、合成
出力された階調再現特性は、図９（Ｂ）に一致するが、
階調段数に制限のあるシステムでは、図９（Ｄ）にみら
れるようにビット落ちが生じる。階調変換テーブル５１
は、このような実効階調特性を補正するためのルックア
ップテーブルを与えるものである。FIG. 9 illustrates the characteristics of the gradation conversion table 51. It is now assumed that the image output device 9 has the gradation reproduction characteristic y = f 1 (x) as shown in FIG. The horizontal axis is the number of input stages, and various numbers of stages are selected according to the requirements of the equipment and system. In the example of the figure, it is set to 8 bits (256 stages). The vertical axis is the measured value of the output image, and units such as density (D), lightness (L * ), chromaticity (a * , b *, etc.) and saturation are used according to the purpose. FIG. 9 (B)
Is a target gradation reproduction characteristic of the image output device 9 y = f 2
(X) is shown. FIG. 9C shows the characteristic y = f 3 (x) of the gradation correcting means 7 at this time, and f 2 (x) and f 1 (f 1 )
As a composite function of the inverse function f 1 -1 1 (x) of (x), it is expressed as f 3 (x) = f 2 (fl -1 1 (x)) (4). In a system having a sufficiently large number of steps, the synthesized and reproduced tone reproduction characteristics match those in FIG. 9B,
In a system having a limited number of gradation steps, bit loss occurs as shown in FIG. Gradation conversion table 51
Provides a look-up table for correcting such an effective gradation characteristic.
【００３９】フィルタ回路５２はラプラシアン（２次微
分）フィルタであり、図１０のような空間周波数特性を
有する。これは、画像処理においてエッジ検出用フィル
タとして用いられる特性である。階調変換テーブル５１
に入力される信号は既に鮮鋭度検出および切換え手段２
により鮮鋭度が低いと判断されたものであり、本実施例
においては、実効階調特性の劣化に伴う疑似輪郭をエッ
ジとしてとらえるために用いられている。フィルタ回路
５２によりエッジ度即ち疑似輪郭度に応じて乱数発生回
路５３により乱数ノイズを発生させ、空間周波数特性補
正回路５４によって低空間周波数領域での粒状性劣化を
防いた後、出力はノイズ量として、合成手段６に送られ
る。The filter circuit 52 is a Laplacian (second derivative) filter and has a spatial frequency characteristic as shown in FIG. This is a characteristic used as an edge detection filter in image processing. Gradation conversion table 51
The signal input to the device is already sharpness detection and switching means 2
Therefore, the sharpness is determined to be low, and in the present embodiment, the sharp contour is used as an edge to catch a pseudo contour due to deterioration of the effective gradation characteristic. After the random number noise is generated by the random number generation circuit 53 according to the edge degree, that is, the pseudo contour degree by the filter circuit 52 and the granularity deterioration in the low spatial frequency region is prevented by the spatial frequency characteristic correction circuit 54, the output is the noise amount. , To the synthesizing means 6.
【００４０】一方、鮮鋭度検出および切換え手段２によ
り、鮮鋭度が高いと判断された領域については、空間周
波数補正回路による鮮鋭度補正手段３を経て、高調波歪
生成手段４により高調波歪みを付加され合成手段６に送
られる。On the other hand, for a region judged to have a high sharpness by the sharpness detection / switching means 2, the harmonic distortion generation means 4 applies the harmonic distortion through the sharpness correction means 3 by the spatial frequency correction circuit. It is added and sent to the synthesizing means 6.
【００４１】高調波歪生成手段４としては、図２に示さ
れる第１実施例において使用された高調波成分生成回路
１０と同様な回路が使用される。As the harmonic distortion generating means 4, a circuit similar to the harmonic component generating circuit 10 used in the first embodiment shown in FIG. 2 is used.
【００４２】[0042]
【発明の効果】上述したように、本発明は人間のノイズ
に対する知覚特性に基づき、画像の空間周波数成分に高
調波を重畳することによって、像の鮮鋭性の向上と擬似
輪郭の減少とを両立させることができ、より視覚的に好
ましい画像を得ることができるものである。As described above, according to the present invention, by superimposing a harmonic on the spatial frequency component of an image based on the human perception of noise, both improvement of image sharpness and reduction of false contour are achieved. It is possible to obtain a more visually preferable image.
【００４３】更に、階調段差（疑似輪郭）の発生しやす
い空間的濃度変化の少ない領域で微小な振幅の乱数ノイ
ズを発生させる事によって、階調段差が目立たなくな
る。Further, by generating random noise with a minute amplitude in a region in which the gradation difference (pseudo contour) is apt to occur and the spatial density change is small, the gradation step becomes inconspicuous.
【図１】 本発明の概念を示す全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a concept of the present invention.
【図２】 本発明における第１の実施例の概略全体構成
図である。FIG. 2 is a schematic overall configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明における第１の実施例の離散ラプラシ
アン特性とテーブル特性の一例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a discrete Laplacian characteristic and a table characteristic according to the first embodiment of the present invention.
【図４】 本発明における第２の実施例の概略全体構成
図である。FIG. 4 is a schematic overall configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図５】 本発明における第２の実施例の高調波成分計
算回路の特性を表す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing characteristics of a harmonic component calculation circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図６】 本発明における第３の実施例の概略全体構成
図である。FIG. 6 is a schematic overall configuration diagram of a third embodiment of the present invention.
【図７】 第３の実施例の具体的な構成例を表すブロッ
ク図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a specific configuration example of a third embodiment.
【図８】 乱数ノイズ発生手段の構成例を示すブロック
図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a random noise generator.
【図９】 階調変換テーブル特性を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing characteristics of a gradation conversion table.
【図１０】 ラプラシアンフィルタの空間周波数特性を
示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a spatial frequency characteristic of a Laplacian filter.
１…画像入力装置、２…鮮鋭度検出および切換え手段、
３…鮮鋭度補正手段、４…高調波歪生成手段、５…乱数
ノイズ発生手段、６…合成手段、７…階調補正手段、８
…中間調生成手段、９…画像出力装置、１０…高調波成
分生成手段、１１…画像入力装置、１２…階調変換回
路、１３…明度色度変換手段、１４…鮮鋭度補正回路、
１５…減法混色変換回路、１６…ＵＣＲ回路、１７…階
調変換回路、１８…２値化回路、１９…画像出力装置、
２０…乱数ノイズ重畳手段、３１，３３…ルックアップ
テーブル、３２…離散ラプラシアンフィルタ、３４…高
調波成分重畳手段、４１…周波数成分抽出回路、４２…
高調波成分計算回路、４３，４５…ルックアップテーブ
ル、４４…離散ラプラシアンフィルタ、５１…階調変換
テーブル、５２…フィルタ回路、５３…乱数発生回路、
５４…空間周波数特性補正回路1 ... Image input device, 2 ... Sharpness detection and switching means,
3 ... Sharpness correction means, 4 ... Harmonic distortion generation means, 5 ... Random noise generation means, 6 ... Synthesis means, 7 ... Gradation correction means, 8
... halftone generation means, 9 ... image output device, 10 ... harmonic component generation means, 11 ... image input device, 12 ... gradation conversion circuit, 13 ... lightness / chromaticity conversion means, 14 ... sharpness correction circuit,
15 ... Subtractive color mixture conversion circuit, 16 ... UCR circuit, 17 ... Gradation conversion circuit, 18 ... Binarization circuit, 19 ... Image output device,
20 ... Random noise superimposing means, 31, 33 ... Look-up table, 32 ... Discrete Laplacian filter, 34 ... Harmonic component superimposing means, 41 ... Frequency component extracting circuit, 42 ...
Harmonic component calculation circuit, 43, 45 ... lookup table, 44 ... discrete Laplacian filter, 51 ... gradation conversion table, 52 ... filter circuit, 53 ... random number generation circuit,
54 ... Spatial frequency characteristic correction circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０ Ｊ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H04N 1/46 G06F 15/68 310 J H04N 1/46 Z
Claims (10)
像信号Ｇを画像出力装置（１９）に適合した画像信号Ｇ
に変換処理するに際し、前記画像入力装置（１１）にて
入力された画像信号（Ｇ）の高調波成分（Ｈ）を、画像
信号（Ｇ）のレベルに応じて重畳させ、当該高調波成分
Ｈが重畳された画像信号（Ｇ）を画像出力装置（１９）
へ送出することを特徴とする画像処理方法。1. An image signal G obtained by adapting an image signal G input by an image input device (11) to an image output device (19).
When performing the conversion processing into the above, the harmonic component (H) of the image signal (G) input by the image input device (11) is superimposed according to the level of the image signal (G), and the harmonic component H An image output device (19)
An image processing method characterized in that the image is transmitted to
像信号（Ｇ）を画像出力装置（１９）に適合した画像信
号（Ｇ）に変換処理する画像処理装置において、前記画
像入力装置（１１）にて入力された画像信号（Ｇ）の高
調波成分（Ｈ）を生成する高調波成分生成手段（１０）
と、画像信号（Ｇ）のレベルに応じて重畳させる高調波
成分重畳手段（３４）とを具備したことを特徴とする画
像処理装置。2. An image processing apparatus for converting an image signal (G) input by an image input apparatus (11) into an image signal (G) suitable for an image output apparatus (19), wherein the image input apparatus ( 11) Harmonic component generation means (10) for generating a harmonic component (H) of the image signal (G) input in
And an harmonic component superposing means (34) for superposing according to the level of the image signal (G).
る請求項２記載の画像処理装置。3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the image signal (G) is a color image signal.
プラシアンフィルタ（３２）と互いに逆関数の関係にあ
る二つのルックアップテーブル（３１），（３３）の組
合せによって高調波成分（Ｈ）を生成するものである請
求項２または３記載の画像処理装置。4. The harmonic component (H) is generated by a combination of two look-up tables (31), (33) which have an inverse function relationship with the discrete Laplacian filter (32) in the harmonic component generating means (10). The image processing apparatus according to claim 2 or 3, which generates the.
波数調整手段と信号レベル変換手段との組合せによって
高調波成分（Ｈ）を生成するものである請求項２または
３記載の画像処理装置。5. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the harmonic component generating means (10) generates the harmonic component (H) by a combination of the spatial frequency adjusting means and the signal level converting means. .
波成分計算手段（４２）をさらに具備したことを特徴と
する請求項２または３記載の画像処理装置。6. The image processing apparatus according to claim 2, further comprising a spatial frequency component extracting means (41) and a harmonic component calculating means (42).
波成分重畳手段（３４）が、それぞれ高調波成分（Ｈ）
として特に３次高調波成分を生成および重畳するもので
ある請求項２または３記載の画像処理装置。7. The harmonic component generating means (10) and the harmonic component superimposing means (34) respectively include a harmonic component (H).
The image processing apparatus according to claim 2 or 3, which particularly generates and superimposes a third harmonic component.
信号（Ｇ）を画像出力装置（９）に適合した画像信号
（Ｇ）に変換処理するに際し、前記画像入力装置（１）
にて入力された画像信号（Ｇ）の高調波成分（Ｈ）およ
び乱数ノイズ（Ｎ）を、画像信号（Ｇ）レベルに応じて
切換えあるいは混在し重畳させ、当該高調波成分（Ｈ）
および乱数ノイズ（Ｎ）が重畳された画像信号（Ｇ）を
画像出力装置（９）へ送出することを特徴とする画像処
理方法。8. The image input device (1) when converting the image signal (G) input by the image input device (1) into an image signal (G) suitable for the image output device (9).
The harmonic component (H) and random noise (N) of the image signal (G) input at are switched or mixed according to the level of the image signal (G) and superposed, and the harmonic component (H)
And an image signal (G) on which random noise (N) is superimposed is sent to an image output device (9).
信号（Ｇ）を画像出力装置（９）に適合した画像信号
（Ｇ）に変換処理する画像処理装置において、前記画像
入力装置（１）にて入力された画像信号（Ｇ）の高調波
成分（Ｈ）を生成する高調波成分生成手段（１０）と、
前記画像入力装置（１）にて入力された画像信号（Ｇ）
から乱数ノイズ（Ｎ）を生成する乱数ノイズ生成手段
（１３）と、画像信号（Ｇ）のレベルに応じて高調波成
分（Ｈ）あるいは乱数ノイズ（Ｎ）を重畳させる重畳手
段（３４），（２０）とを具備したことを特徴とする画
像処理装置。9. An image processing device for converting an image signal (G) input by an image input device (1) into an image signal (G) suitable for an image output device (9), wherein the image input device ( 1) a harmonic component generation means (10) for generating a harmonic component (H) of the image signal (G) input;
Image signal (G) input by the image input device (1)
Random noise generating means (13) for generating random noise (N) from the superimposing means (34) for superimposing a harmonic component (H) or random noise (N) depending on the level of the image signal (G). 20) An image processing device comprising:
ラプラシアンフィルタ、ルックアップテーブル、乱数発
生手段の組合せによって乱数ノイズ（Ｎ）を生成するも
のである請求項９記載の画像処理装置。10. The image processing apparatus according to claim 9, wherein the random noise generating means (13) generates random noise (N) by a combination of a discrete Laplacian filter, a look-up table and a random number generating means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7010902A JPH0851542A (en) | 1994-05-31 | 1995-01-26 | Image processing method and device therefor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11879494 | 1994-05-31 | ||
| JP6-118794 | 1994-05-31 | ||
| JP7010902A JPH0851542A (en) | 1994-05-31 | 1995-01-26 | Image processing method and device therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0851542A true JPH0851542A (en) | 1996-02-20 |
Family
ID=26346265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7010902A Pending JPH0851542A (en) | 1994-05-31 | 1995-01-26 | Image processing method and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0851542A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008047102A (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image processing apparatus and image processing method |
| JP2011024050A (en) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Canon Inc | Image processing apparatus, and image processing method |
| JP2016197430A (en) * | 2012-08-08 | 2016-11-24 | ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション | Image processing for HDR images |
-
1995
- 1995-01-26 JP JP7010902A patent/JPH0851542A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008047102A (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image processing apparatus and image processing method |
| JP2011024050A (en) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Canon Inc | Image processing apparatus, and image processing method |
| JP2016197430A (en) * | 2012-08-08 | 2016-11-24 | ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション | Image processing for HDR images |
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