JPH0851542A - 画像処理方法および装置 - Google Patents
画像処理方法および装置Info
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- JPH0851542A JPH0851542A JP7010902A JP1090295A JPH0851542A JP H0851542 A JPH0851542 A JP H0851542A JP 7010902 A JP7010902 A JP 7010902A JP 1090295 A JP1090295 A JP 1090295A JP H0851542 A JPH0851542 A JP H0851542A
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Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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および装置を提供する。 【構成】 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へ送出する画像
処理方法。また、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とを具備した画像
処理装置。
ンジの広い画像処理方法および装置を提供する。 【構成】 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へ送出する画像
処理方法。また、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とを具備した画像
処理装置。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に基づいて説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
明を詳細に説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
×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。
【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。
−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。
【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。
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。
【0023】この回路における効果は以下のように記述
される。
される。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に基づき説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
表すブロック図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図1】 本発明の概念を示す全体構成図である。
【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。
図である。
【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。
アン特性とテーブル特性の一例を示す概念図である。
【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。
図である。
【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。
算回路の特性を表す概念図である。
【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。
図である。
【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。
ク図である。
【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。
図である。
【図9】 階調変換テーブル特性を示す説明図である。
【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。
示すグラフである。
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
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (10)
- 【請求項1】 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。 - 【請求項2】 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。 - 【請求項3】 画像信号(G)が、カラー画像信号であ
る請求項2記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 高調波成分生成手段(10)が、離散ラ
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。 - 【請求項5】 高調波成分生成手段(10)が、空間周
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。 - 【請求項6】 空間周波数成分抽出手段(41)と高調
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。 - 【請求項7】 高調波成分生成手段(10)および高調
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。 - 【請求項8】 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。 - 【請求項9】 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。 - 【請求項10】 乱数ノイズ生成手段(13)が、離散
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7010902A JPH0851542A (ja) | 1994-05-31 | 1995-01-26 | 画像処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-118794 | 1994-05-31 | ||
JP11879494 | 1994-05-31 | ||
JP7010902A JPH0851542A (ja) | 1994-05-31 | 1995-01-26 | 画像処理方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0851542A true JPH0851542A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=26346265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7010902A Pending JPH0851542A (ja) | 1994-05-31 | 1995-01-26 | 画像処理方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0851542A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008047102A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置及び画像処理方法 |
JP2011024050A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Canon Inc | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2016197430A (ja) * | 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 | Hdr画像のための画像処理 |
-
1995
- 1995-01-26 JP JP7010902A patent/JPH0851542A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008047102A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置及び画像処理方法 |
JP2011024050A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Canon Inc | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2016197430A (ja) * | 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 | Hdr画像のための画像処理 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040109 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040723 |