專利名稱：圖像處理裝置、方法、程序及記錄有該程序的記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了得到質(zhì)量良好的圖像，修正通過CCD(Charge CoupledDevice，電荷耦合器件)等所得到的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置、圖像處理方法、圖像處理程序及記錄了圖像處理程序的記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
以往，照片的洗印是采用模擬曝光的形式，即，通過將光照射到記錄有原圖像的照片膠片上、將透過該照片膠片的光照射到感光紙(感光材料)上、進行洗印。另外，在近年來，正變?yōu)楦鶕?jù)通過CCD等的攝像元件讀出照片膠片上的圖像所得到的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)、及通過數(shù)字照相機的拍攝所得到的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)等，通過曝光頭將B，G，R(藍色、綠色、紅色)的單色光照射到感光紙上來實施將各像素進行洗印的數(shù)字曝光。
在這里，在數(shù)字曝光的照片處理裝置中，為了在感光紙上洗印成質(zhì)量良好的圖像，對上述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)實施修正的處理。下面，對該順序進行說明。
首先，CCD等攝像元件從照片膠片所記錄的圖像信息中對每個RGB讀出模擬圖像數(shù)據(jù)(模擬電信號)并將其輸出。然后，通過A/D(AnalogDigital)變換器，將該模擬圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)(數(shù)字電信號)。并且，通過修正用運算存儲器對上述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)實施暗影修正、輝度修正、伽馬修正等的各種修正處理。在這里，所謂暗影修正，是指為了消除上述拍攝元件的各像素的敏感度的不均衡而進行的修正數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的處理；所謂輝度修正，是指為了消除所采用的照片膠片的敏感度特性的不均衡而修正上述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的處理；所謂伽馬修正，是指為了將適合所采用的照片膠片的恰當(dāng)?shù)拿靼刀仍佻F(xiàn)到感光紙上而修正上述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的處理。
然后，曝光頭根據(jù)這樣被修正的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，通過驅(qū)動光調(diào)制元件的各像素，對感光紙實施曝光。這樣，上述照片處理裝置可以不依賴于照片膠片及感光紙的敏感度特性，將質(zhì)量良好的圖像洗印到感光紙上。
但是，適當(dāng)?shù)钠毓庥跋癞?dāng)然不用說，曝光過度/曝光不足及逆光、閃光燈影像等在多種多樣的狀態(tài)下被拍攝到照片膠片的各個格中。另外，在照片膠片的一個格中，也存在有被適當(dāng)?shù)钠毓獾挠跋窈捅黄毓膺^度/曝光不足的影像混合在一起的情況。
在該情況下，在曝光過度/曝光不足的影像中，由于照片膠片的感光特性，成像在照片膠片上的圖像的顆顆粒趨于明顯。其結(jié)果，在通過曝光頭被洗印到感光紙上的圖像中，也會產(chǎn)生出現(xiàn)顆粒狀感的問題。
另外，作為拍攝元件的CCD，為將被照射到每個像素的光的強弱變換為電信號的器件，在該電信號中包含有若干的噪聲。因此，在通過上述CCD所輸入的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)中，也包含有噪聲。其結(jié)果，以該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)為基準被洗印到感光紙上的圖像，也成為包含有噪聲的圖像。
另外，在上述CCD中，為了可以得到適合人的視覺特性的灰度層次，使成為CCD的受光量的每個像素的輝度(以下稱為輸入輝度)成為適當(dāng)?shù)妮x度來進行輸出(以下稱為輸出輝度)。并且，作為電信號的噪聲，根據(jù)對上述輸入輝度的變化的輸出輝度的變化率，處于被放大的狀態(tài)。因此，在曝光過度狀態(tài)下被拍攝的負片及在曝光不足狀態(tài)下被拍攝的正片中，噪聲更加被放大。
通過對被輸入每個照片膠片的格內(nèi)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)整體實施明暗界限模糊等的修正處理，可以解消這樣的顆粒狀感及噪聲。另外，對于噪聲，如在特開2000-357225號公報所發(fā)表的那樣，通過有效地并準確地檢測出噪聲、只對受到噪聲影響的像素實施平滑化處理，可以消除噪聲的影響。
專利文獻1特開2000-357225號(發(fā)表日平成12年12月26日)但是，在對數(shù)字圖像數(shù)據(jù)整體進行明暗界限模糊等的修正處理的情況下，由于對一個格的圖像進行全面的處理，因而在圖像整體為曝光過度/曝光不足的情況下是有效的，但在進行了適當(dāng)?shù)钠毓獾挠跋窈瓦M行了曝光過度/曝光不足的影像混合存在的格的情況下，明暗界限模糊處理的效果會波及被進行了適當(dāng)曝光的部分，因而不能將高品質(zhì)的圖像洗印到感光紙上。
另外，圖像的邊緣部分(如被攝體的輪廓)的清晰度，通過上述明暗界限模糊處理會降低，會出現(xiàn)圖像的邊緣部分不清晰的問題。因此，圖像整體成為不嚴謹?shù)膱D像。
另一方面，在上述特開2000-357225號公報中發(fā)表的技術(shù)，在受到噪聲的影響的像素為構(gòu)成邊緣部分的像素的情況下，通過平滑化處理，邊緣部分的清晰度也會降低。因此，在該情況下，也會出現(xiàn)圖像的邊緣部分不清晰的問題。因此，和上述同樣，圖像整體成為不嚴謹?shù)膱D像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問題點而產(chǎn)生的，其目的在于，提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下，通過高速處理可以抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置、圖像處理方法、圖像處理程序及記錄了圖像處理程序的記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的圖像處理裝置為了解決上述的問題，其特征在于，在對原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正各像素的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置中，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的區(qū)域判斷單元；根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理用的過濾器的過濾器設(shè)定單元；采用所述過濾器，進行所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正的第1處理單元。
另外，所謂邊緣，是指相當(dāng)于被攝體的輪廓的部分、及圖像濃度的變化在相鄰像素之間有較大的不同的部分。另外，所謂表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，為與圖像數(shù)據(jù)的變化相關(guān)聯(lián)的值，如采用成為圖像處理對象的像素(以下稱為主要像素)的圖像數(shù)據(jù)和在該主要像素的周圍的各像素的圖像數(shù)據(jù)的差，可以算出來。另外，取代上述圖像數(shù)據(jù)，也可以采用輝度數(shù)據(jù)。
另外，也可以設(shè)置算出該參數(shù)值的參數(shù)算出裝置，在修正前取得參數(shù)，也可以在修正前輸入另外所求得的參數(shù)。
根據(jù)上述的發(fā)明，區(qū)域判斷單元判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域。另外，過濾器設(shè)定單元根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對在上述區(qū)域判斷單元中所判斷的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理用的過濾器。并且，第1處理單元采用所設(shè)定的過濾器，對上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素進行圖像數(shù)據(jù)的修正。
在這里，一般來講，在被拍攝到照片膠片上的圖像的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，基于照片膠片的感光特性，圖像的顆粒處于明顯狀態(tài)。另外，采用CCD等圖像讀取裝置讀取了被拍攝到照片膠片上的圖像的情況下，在上述的各區(qū)域中，作為電信號的噪聲處于被放大的狀態(tài)。
另外，為了消除上述的顆粒及噪聲的影響，當(dāng)對圖像整體進行明暗界限模糊處理時，明暗界限模糊處理的效果會波及到圖像的邊緣部分，作為圖像整體來講成為不嚴謹?shù)膱D像，不能將高品質(zhì)的圖像洗印到感光紙上。另外，當(dāng)對所讀取的圖像整體進行明暗界限模糊處理時，在圖像處理上需要花費很長的時間。
因此，首先，在上述區(qū)域判斷單元中，事先判斷顆粒容易明顯并容易受到噪聲影響的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，通過只將該區(qū)域作為圖像處理的對象，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時要小，可以縮短圖像處理所需要的時間。
另外，如上所述，通過上述過濾器設(shè)定單元，根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對在上述區(qū)域判斷單元中所判斷的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理用的過濾器。即、根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，可以將各像素的圖像處理所用的過濾器設(shè)定為銳化過濾器、或平滑化過濾器。
比如，如后面所述那樣，在表示邊緣的形成程度的參數(shù)值增大時，由于主要像素屬于形成邊緣的區(qū)域，因而設(shè)定銳化過濾器，在參數(shù)值減小時，由于主要像素屬于不形成邊緣的區(qū)域，因而設(shè)定平滑化過濾器。
另外，在第1處理單元中，采用上述過濾器設(shè)定單元所設(shè)定的過濾器，進行所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正。
因此，可以保持邊緣部分的清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒狀感和噪聲的影響。
根據(jù)以上所述，可以提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下、通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，在上述的圖像處理裝置中，在表示邊緣的形成程度的參數(shù)值增大時，設(shè)定銳化過濾器，在參數(shù)值減小時，設(shè)定平滑化過濾器。
根據(jù)上述的發(fā)明，上述過濾器設(shè)定單元，在表示邊緣的形成程度的參數(shù)值增大時，設(shè)定銳化過濾器，在參數(shù)值減小時，設(shè)定平滑化過濾器。
這樣，可以一方面對不形成邊緣的像素實施明暗界限模糊處理，另一方面對形成邊緣的像素實施清晰度處理。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，在上述的圖像處理裝置中，所述過濾器設(shè)定單元包含有算出適合各像素的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理強度的強度算出單元；和根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值使過濾器系數(shù)的中央值變化，同時將所述中央值以外的系數(shù)設(shè)定為一定值的過濾器生成單元。
根據(jù)上述的發(fā)明，上述過濾器設(shè)定單元具有強度算出單元和過濾器生成單元。并且，在上述過濾器設(shè)定單元中，算出適合各像素的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理強度。另外，在過濾器生成單元中，根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，在使過濾器系數(shù)的中央值變化的同時，將所述中央值以外的系數(shù)設(shè)定為一定值。
在這里，在上述過濾器生成單元中，只有過濾器系數(shù)的中央值根據(jù)上述參數(shù)值進行變化。這樣，比如表示邊緣的形成程度的參數(shù)值大的話，通過將上述中央值設(shè)定為比中央值以外的系數(shù)大，可以達到銳化。另外，如果參數(shù)值小的話，通過將上述中央值設(shè)定為和中央值以外的系數(shù)大致相同的值，可以達到平滑化。另外，也可以將上述中央值以外的系數(shù)設(shè)定為1。
另外，通過由上述強度算出單元和過濾器生成單元構(gòu)成上述過濾器設(shè)定單元，可以分別設(shè)定圖像處理強度和第2過濾器的中央值。
因此，對于處理后圖像的輸出結(jié)果，可以判斷調(diào)整哪個參數(shù)(圖像處理強度、第2過濾器的中央值)的話可以得到所希望的圖像，輸出(結(jié)果)圖像的調(diào)整變得很容易。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，其特征在于在上述的圖像處理裝置中，還具有對原圖像的圖像數(shù)據(jù)作成明暗界限模糊蒙板圖像的明暗界限模糊蒙板圖像作成單元。
根據(jù)上述的發(fā)明，在明暗界限模糊蒙板圖像作成單元中，對原圖像作成明暗界限模糊蒙板圖像。
在這里，當(dāng)采用包含噪聲的圖像數(shù)據(jù)求得上述圖像處理強度時，會出現(xiàn)得不到噪聲的影響及最合適的圖像處理強度的情況。
因此，在求得上述圖像處理強度之前，先作成明暗界限模糊蒙板圖像，通過除去噪聲，可以得到最合適的圖像處理強度。因此，可以得到高品位的輸出圖像。
另外，對于作成上述蒙板圖像，也可以只對曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域作成，也可以對整體圖像作成。
本發(fā)明的圖像處理裝置，為了解決上述的問題，其特征在于，在對原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正各像素的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置中，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的區(qū)域判斷單元；和對于所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)的低頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元；對于所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從原圖像數(shù)據(jù)中抽出由原圖像數(shù)據(jù)所包含的高頻成分所構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)的高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元；從所述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲的噪聲除去單元；將所述低頻波圖像數(shù)據(jù)和除去了噪聲的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，作成疊加圖像數(shù)據(jù)的圖像疊加單元；對于曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，將原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像數(shù)據(jù)的第2處理單元。
根據(jù)上述的發(fā)明，區(qū)域判斷單元判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域。另外，低頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元在上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)。還有，高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元從原圖像數(shù)據(jù)中抽出原圖像數(shù)據(jù)的高頻波圖像數(shù)據(jù)。
另外，噪聲除去單元從上述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分。還有，圖像疊加單元將所述低頻波圖像數(shù)據(jù)和除去了噪聲成分的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，作成疊加圖像數(shù)據(jù)。
然后，第2處理單元將曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像數(shù)據(jù)。
在這里，一般來講，在被拍攝到照片膠片上的圖像的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，基于照片膠片的感光特性，圖像的顆粒處于明顯狀態(tài)。另外，在采用CCD等圖像讀取裝置讀取了被拍攝到照片膠片上的圖像的情況下，在上述的各區(qū)域中，作為電信號的噪聲處于被放大的狀態(tài)。
另外，為了消除上述的顆粒及噪聲的影響，當(dāng)對圖像整體進行明暗界限模糊處理時，明暗界限模糊處理會波及到圖像的邊緣部分(相當(dāng)于被攝體的輪廓的部分及圖像的濃度變化在相鄰像素之間有較大不同的部分)，作為圖像整體來講成為不嚴謹?shù)膱D像，不能將高品質(zhì)的圖像洗印到感光紙上。另外，當(dāng)對所讀取的圖像整體進行明暗界限模糊處理時，在圖像處理上需要花費很長的時間。
因此，首先，在上述區(qū)域判斷單元中，事先判斷顆粒容易明顯并容易受到噪聲影響的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，通過只將該區(qū)域作為圖像處理的對象，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時變小，可以縮短圖像處理所需要的時間。
這樣，可以大致將原圖像數(shù)據(jù)區(qū)別為由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)和由高頻成分構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)。并且，一般來講，在原圖像數(shù)據(jù)的高頻波圖像數(shù)據(jù)中包含有構(gòu)成圖像的邊緣部分的像素的圖像數(shù)據(jù)。另外，同時，在該高頻波圖像數(shù)據(jù)中也包含有噪聲成分。
因此，首先，通過上述低頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出低頻波圖像數(shù)據(jù)。這樣，低頻波圖像數(shù)據(jù)在曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，成為顆粒狀感被抑制的圖像數(shù)據(jù)。然后，通過高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元，從所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的原圖像數(shù)據(jù)中抽出高頻波圖像數(shù)據(jù)。這樣，可以將原圖像數(shù)據(jù)大致區(qū)別為低頻波圖像數(shù)據(jù)和高頻波圖像數(shù)據(jù)。
另外，根據(jù)噪聲除去單元，通過從所述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分，成為在高頻波圖像數(shù)據(jù)中只剩下構(gòu)成邊緣部分的像素的圖像數(shù)據(jù)。還有，在圖像疊加單元中，通過將上述顆粒狀感被抑制的低頻波圖像數(shù)據(jù)和由構(gòu)成邊緣部分的像素的圖像數(shù)據(jù)所構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，可以得到除去了噪聲的圖像數(shù)據(jù)。
另外，在第2處理單元中，只對上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域?qū)⒃瓐D像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像的圖像數(shù)據(jù)。
因此，可以對邊緣部分保持清晰度，在邊緣以外抑制顆粒狀感和噪聲的影響。
根據(jù)以上所述，可以提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下，通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，其特征在于在上述的圖像處理裝置中，所述高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元通過從所述原圖像的圖像數(shù)據(jù)中除去所述低頻波圖像數(shù)據(jù)來抽出高頻波圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述的發(fā)明，通過從原圖像數(shù)據(jù)中除去低頻波圖像數(shù)據(jù)可以得到高頻波圖像數(shù)據(jù)。
因此，不用進行復(fù)雜的圖像處理，可以得到高頻波圖像數(shù)據(jù)。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，其特征在于在上述的圖像處理裝置中，在所述區(qū)域判斷單元中，在將各像素的各色的圖像數(shù)據(jù)比閾值α小的像素定為曝光不足的像素、比閾值β大的像素定為曝光過度的像素的情況下，對原圖像判斷被充填了曝光不足像素的密度比閾值φ多的區(qū)域為曝光不足區(qū)域，被充填了曝光過度像素的密度比閾值φ多的區(qū)域為曝光過度區(qū)域。
在上述的發(fā)明中，對于構(gòu)成各色的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的各像素，可以將各色的圖像數(shù)據(jù)比閾值α小的像素設(shè)定為曝光不足的像素，并可以將各色的圖像數(shù)據(jù)比閾值β大的像素設(shè)定曝光過度的像素。
還有，在照片膠片的格圖像中，將被充填的曝光不足像素的數(shù)比閾值φ多的區(qū)域設(shè)定為曝光不足區(qū)域，將被充填了曝光過度像素的數(shù)比閾值β多的區(qū)域設(shè)定為曝光過度區(qū)域。
這樣，可以區(qū)別被實施了合適的曝光的區(qū)域和被實施了曝光不足的區(qū)域、被實施了曝光過度的區(qū)域。
本發(fā)明的圖像處理方法，為了解決上述的問題，其特征在于，在對于原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正各像素的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理方法中，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的第1步驟；和根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理用的過濾器的第2步驟；采用所述過濾器，進行所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正的第3步驟。
根據(jù)上述的方法，在第1步驟中，判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域。另外，在第2步驟中，根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對在上述第1步驟所判斷的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理用的過濾器。并且，在第3步驟中，采用所設(shè)定的過濾器，對上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素實施圖像數(shù)據(jù)的修正。
另外，所謂邊緣，是指相當(dāng)于被攝體的輪廓的部分及在圖像的濃度變化在相鄰像素之間有較大不同的部分。另外，所謂表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，為與圖像數(shù)據(jù)的變化相關(guān)聯(lián)的值，如采用成為圖像處理對象的像素(以下稱為主要像素)的圖像數(shù)據(jù)和在該主要像素的周圍的各像素的圖像數(shù)據(jù)的差，可以算出來。另外，取代上述圖像數(shù)據(jù)，也可以采用輝度數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述的發(fā)明，在第1步驟判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域。另外，在第2步驟根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對在上述第1步驟所判斷的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理用的過濾器。并且，在第3步驟采用所設(shè)定的過濾器，對上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素實施圖像數(shù)據(jù)的修正。
在這里，一般來講，在被拍攝到照片膠片上的圖像的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，基于照片膠片的感光特性，圖像的顆粒處于明顯狀態(tài)。另外，在采用CCD等圖像讀取裝置讀取了被拍攝到照片膠片上的圖像的情況下，在上述的各區(qū)域中，作為電信號的噪聲處于被放大的狀態(tài)。
另外，為了消除上述的顆粒及噪聲的影響，當(dāng)對圖像整體進行明暗界限模糊處理時，明暗界限模糊處理會波及到圖像的邊緣部分，作為圖像整體來講成為不嚴謹?shù)膱D像，不能將高品質(zhì)的圖像洗印到感光紙上。另外，當(dāng)對所讀取的圖像整體進行明暗界限模糊處理時，在圖像處理上需要花費很長的時間。
因此，首先，在上述的第1步驟中，事先判斷顆粒容易清晰并容易受到噪聲影響的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，通過只將該區(qū)域作為圖像處理的對象，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時變小，可以縮短圖像處理所需要的時間。
另外，如上所述，通過上述第2步驟，根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對在上述第1步驟中所判斷的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理用的過濾器。即、根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，可以將各像素的圖像處理所用的過濾器設(shè)定為銳化過濾器、或平滑化過濾器。
比如，如后面所述那樣，在表示邊緣的形成程度的參數(shù)值增大時，由于主要像素屬于形成邊緣的區(qū)域，因而設(shè)定銳化過濾器，在參數(shù)值減小時，由于主要像素屬于不形成邊緣的區(qū)域，因而設(shè)定平滑化過濾器。
另外，在第3步驟中，采用在上述第2步驟所設(shè)定的過濾器，進行所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正。
因此，可以對邊緣部分保持清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒狀感和噪聲的影響。
根據(jù)以上所述，可以提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下，通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置。
本發(fā)明的圖像處理方法，為了解決上述的問題，其特征在于，在對原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正各像素的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置中，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的第1步驟；對于所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)的第2步驟；對于所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從原圖像數(shù)據(jù)中抽出原圖像數(shù)據(jù)所包含的由高頻成分所構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)的第3步驟；從所述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分的第4步驟；將所述低頻波圖像數(shù)據(jù)和除去了噪聲成分的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，作成疊加圖像數(shù)據(jù)的第5步驟；對于曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，將原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像數(shù)據(jù)的第6步驟。
根據(jù)上述的發(fā)明，在第1步驟中，判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域。另外，在第2步驟中，在上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)。還有，在第3步驟中，從原圖像數(shù)據(jù)中抽出原圖像數(shù)據(jù)的高頻波圖像數(shù)據(jù)。
另外，在第4步驟中，從上述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分。還有，在第5步驟中，將所述低頻波圖像數(shù)據(jù)和除去了噪聲成分的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，作成疊加圖像數(shù)據(jù)。
并且，在第6步驟中，將曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像數(shù)據(jù)。
在這里，一般來講，在被拍攝到照片膠片上的圖像的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，基于照片膠片的感光特性，圖像的顆粒處于明顯狀態(tài)。另外，在采用CCD等圖像讀取裝置讀取了被拍攝到照片膠片上的圖像的情況下，在上述的各區(qū)域中，作為電信號的噪聲處于被放大的狀態(tài)。
另外，為了消除上述的顆粒及噪聲的影響，當(dāng)對圖像整體進行明暗界限模糊處理時，明暗界限模糊處理會波及到圖像的邊緣部分(相當(dāng)于被攝體的輪廓部分及在圖像的濃度變化在相鄰的像素之間有較大不同的部分)，作為圖像整體來講成為不嚴謹?shù)膱D像，不能將高品質(zhì)的圖像洗印到感光紙上。另外，當(dāng)對所讀取的圖像整體進行明暗界限模糊處理時，在圖像處理上需要花費很長的時間。
因此，首先，在上述第1步驟中，事先判斷顆粒容易明顯并容易受到噪聲影響的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，通過只將該區(qū)域作為圖像處理的對象，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時變小，可以縮短圖像處理所需要的時間。
這樣，可以大致將原圖像數(shù)據(jù)區(qū)別為由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)和由高頻成分構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)。并且，一般來講，在原圖像數(shù)據(jù)的高頻波圖像數(shù)據(jù)中包含有構(gòu)成圖像的邊緣部分的像素的圖像數(shù)據(jù)。另外，同時，在該高頻波圖像數(shù)據(jù)中也包含有噪聲成分。
因此，首先，在第2步驟中，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出低頻波圖像數(shù)據(jù)。這樣，低頻波圖像數(shù)據(jù)在曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，成為顆粒狀感被抑制的圖像數(shù)據(jù)。然后，在第3步驟中，從所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的原圖像數(shù)據(jù)中抽出高頻波圖像數(shù)據(jù)。這樣，可以將原圖像數(shù)據(jù)大致區(qū)別為低頻波圖像數(shù)據(jù)和高頻波圖像數(shù)據(jù)。
另外，在第4步驟中，通過從上述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分，成為在高頻波圖像數(shù)據(jù)中只剩下構(gòu)成邊緣部分的像素的圖像數(shù)據(jù)。還有，在第5步驟中，通過將上述顆粒狀感被抑制的低頻波圖像數(shù)據(jù)和由構(gòu)成邊緣部分的像素的圖像數(shù)據(jù)所構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，可以得到除去了噪聲成分的圖像數(shù)據(jù)。
另外，在第6步驟中，只對上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域?qū)⒃瓐D像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像的圖像數(shù)據(jù)。
因此，可以對邊緣部分保持清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒狀感和噪聲的影響。
根據(jù)以上所述，可以提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下，通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置。
另外，本發(fā)明的圖像處理程序，是使計算機作為上述圖像處理裝置發(fā)揮功能。
通過將上述程序裝入到計算機系統(tǒng)內(nèi)，可以將上述圖像處理裝置提供給用戶。
另外，本發(fā)明的圖像處理程序，是由計算機執(zhí)行上述的圖像處理方法。
通過將上述程序裝入到計算機系統(tǒng)內(nèi)，可以將上述圖像處理方法提供給用戶。
另外，記錄了本發(fā)明的圖像處理程序的記錄介質(zhì)，記錄有上述圖像處理程序。
通過將被記錄到上述記錄介質(zhì)內(nèi)的圖像處理程序裝入到計算機系統(tǒng)內(nèi)，可以將上述圖像處理裝置或圖像處理方法提供給用戶。


圖1為具有本實施例1的圖像處理裝置的照片洗印裝置的方框圖。
圖2為膠片掃描儀的方框圖。
圖3為表示曝光濃度特性曲線的曲線圖。
圖4為表示了移動平均過濾器的過濾器行列的說明圖。
圖5為表示圖像數(shù)據(jù)和抑制強度的關(guān)系的曲線圖。
圖6為表示了本實施例的第2過濾器的過濾器行列的說明圖。
圖7為表示了求得過濾器中央值增加量時的過濾器行列的說明圖。
圖8為表示濃度特性曲線的曲線圖。
圖9為表示了本實施例的圖像處理方法的順序的流程圖。
圖10為表示了具有本實施方式的其他實施例的圖像處理裝置的照片洗印裝置的方框圖。
圖11為表示了高斯過濾器的過濾器行列的說明圖。
圖12為表示了本實施例的圖像處理方法的順序的流程圖。
圖中1-膠片掃描儀，2-圖像處理部(圖像處理裝置)，3-曝光部，11-濃度修正部，12-明暗界限模糊蒙板作成部(明暗界限模糊蒙板作成裝置)，14-噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部，(強度算出單元、過濾器設(shè)定單元)，15-噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部(過濾器生成單元、過濾器設(shè)定單元)，16-噪聲·顆粒狀感抑制處理部(第1處理單元)，17-修正運算處理部，41-低頻波圖像作成部(低頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元)，42-高頻波圖像作成部(高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元)，43-噪聲除去部(噪聲除去單元)，45-噪聲·顆粒狀感抑制處理部(第2處理單元)。
具體實施例方式
第1實施例對于本發(fā)明的第1實施例，根據(jù)圖1至圖9來進行如下說明。
本實施例的照片洗印裝置為將照片膠片所記錄的圖像洗印到作為感光材料的感光紙上的裝置，如圖1所示，具有膠片掃描儀1、圖像處理部(圖像處理裝置)2和曝光部3。
上述膠片掃描儀1如圖2所示那樣，是由將光照射到照片膠片上的掃描儀光源21、輸送上述照片膠片的膠片托架22、通過檢測由掃描儀光源21所發(fā)射的透過上述照片膠片的光、輸入上述照片膠片所記錄的圖像的掃描儀單元23所構(gòu)成。
上述掃描儀光源21按照沿著光的行進方向的順序，具有發(fā)射光的鹵素?zé)?4和熱線吸收過濾器25、調(diào)光過濾器26、反光鏡27、散射箱28。另外，上述掃描儀單元23按照沿著光的行進方向的順序，具有掃描儀透鏡(變焦影像)29和反光鏡30、3版式的CCD(Charge Coupled Device)31。另外，上述CCD31與A/D(Analog to Digital)變換部32相連接。
上述圖像處理部2根據(jù)構(gòu)成照片膠片的1個格的圖像的各像素的R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，進行上述圖像的對比度及濃度的修正處理。即、圖像處理部2根據(jù)由膠片掃描儀1所發(fā)送來的RGB的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，對每個RGB算出曝光量的修正值，并將這些信息發(fā)送到曝光部3。另外，關(guān)于圖像處理部2的詳細的構(gòu)造在后面進行敘述。
另外，上述圖像處理部2也可以由被設(shè)置在照片洗印裝置內(nèi)的微型處理器及/或DSP(Digital Signal Processor)等所構(gòu)成，也可以由被設(shè)置在裝置的外部的PC(Personal Computer)所構(gòu)成。另外，圖像處理部2具有將來自膠片掃描儀的圖像數(shù)據(jù)暫時儲存的存儲器(圖中未示)。
上述曝光部3根據(jù)在圖像處理部2所修正的RGB的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，通過驅(qū)動光調(diào)制元件的各像素，將感光紙進行曝光。作為上述的光調(diào)制元件，比如可以列舉PLZT曝光頭、DMD(數(shù)字·微型反射鏡·器件)、LCD(液晶顯示裝置)、LCS(液晶快門)、LED板、激光、FOCRT(Fiber OpticCathode Ray Tube)、CRT。
下面，對為本發(fā)明的特征的圖像處理部2進行說明。上述圖像處理部2如圖1所示，是由濃度修正部11、區(qū)域設(shè)定部(區(qū)域判斷單元)12、明暗界限模糊蒙板作成部(明暗界限模糊蒙板圖像作成單元)13、噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部(強度算出單元)14、噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部(過濾器生成單元)15、噪聲·顆粒狀感抑制處理部(第1處理單元)16及修正運算處理部17所構(gòu)成。
另外，在將上述噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部(強度算出單元)14和噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部(過濾器生成單元)15所進行的處理綜合為一個濾光處理的情況下，將設(shè)定該過濾器的部分稱為過濾器設(shè)定部(過濾器設(shè)定單元)。
上述濃度修正部11為將由膠片掃描儀1所發(fā)送來的RBB的圖像數(shù)據(jù)修正為適合所采用的照片膠片的感光特性的圖像數(shù)據(jù)的單元。更具體地來講，濃度修正部11根據(jù)圖3所示的膠片的種類，采用表示事先所定的輸入值和輸出值的關(guān)系的曝光濃度特性曲線，將來自膠片掃描儀1的輸入值變換為輸出值。
上述區(qū)域設(shè)定部12為；以上述濃度修正部11的輸出值為基準，在由R，G，B的圖像數(shù)據(jù)所構(gòu)成的一個格的圖像中，將曝光不足的區(qū)域設(shè)定為曝光不足區(qū)域，將曝光過多的區(qū)域設(shè)定為曝光過度區(qū)域的單元。下面，對在上述區(qū)域設(shè)定部12所執(zhí)行的順序進行具體的說明。
在這里，是將對每個R，G，B判斷為曝光不足的圖像數(shù)據(jù)比如定為閾值α、將判斷為曝光過度的圖像數(shù)據(jù)比如定為閾值β、將被設(shè)定為曝光過度區(qū)域或曝光不足區(qū)域的像素密度(在格圖像中被充填的曝光不足像素或曝光過度像素的數(shù))比如事先定為閾值φ，將閾值α、β及φ事先存儲到ROM等(圖中未示)的存儲裝置內(nèi)。
首先，在任意的格的圖像數(shù)據(jù)中的某個像素中，在各色的圖像數(shù)據(jù)全部為閾值α以下的情況下，便將該像素定為曝光不足像素，在各色的圖像數(shù)據(jù)全部為閾值β以上的情況下，便定為曝光過度像素。即、在著眼于某個像素的情況下，在將該像素的R，G，B的圖像數(shù)據(jù)分別定為r，g，b時，在滿足了r＜α，g＜α，b＜α的條件的情況下，將該像素定為曝光不足像素，在滿足了r＞β，g＞β，b＞β的條件的情況下，將該像素定為曝光過度像素。
還有，對于構(gòu)成任意的格的圖像的曝光不足像素或曝光過度像素，將被充填的像素的密度在φ以上的區(qū)域設(shè)定為曝光不足區(qū)域或曝光過度區(qū)域。然后，區(qū)域設(shè)定部12將相當(dāng)于被設(shè)定的曝光不足區(qū)域或曝光過度區(qū)域的像素的信息(以下稱為區(qū)域信息)輸出到明暗界限模糊蒙板作成部13。
另外，也可以在各色中將閾值α設(shè)定為同樣的值，也可以設(shè)定為不同的值。也可以在各色中將閾值β設(shè)定為同樣的值，也可以設(shè)定為不同的值。
根據(jù)以上所述，通過區(qū)域設(shè)定部12來判斷曝光不足區(qū)域和曝光過度區(qū)域。
在上述明暗界限模糊蒙板作成部13中，對上述曝光過度區(qū)域及曝光不足區(qū)域的各像素實施采用了移動平均過濾器(以下稱為第1過濾器)的濾光處理，作成明暗界限模糊圖像。另外，在圖4中，表示了上述移動平均過濾器的例子。
在這里，作成明暗界限模糊圖像主要依據(jù)以下的理由。
在原圖像數(shù)據(jù)中，通常在各像素中包含有很多噪聲。因此，當(dāng)采用包含有噪聲的圖像數(shù)據(jù)、進行后面所述的噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14的抑制強度的計算時，不能得到恰當(dāng)?shù)膹姸取＜?、有必要采用除去了噪聲成分的值對主要像素進行上述抑制強度的設(shè)定。
這是因為求得上述抑制強度的計算公式為比如采用以下的(1)公式所計算出來的。在該情況下，將主要像素原來的圖像數(shù)據(jù)定為a＝10、將在該主要像素內(nèi)包含有噪聲的情況下的圖像數(shù)據(jù)定為a＝5時，抑制強度分別為γ＝55、γ＝155。即、抑制強度的值在兩者之間相差100，當(dāng)受到噪聲的影響時，不能進行恰當(dāng)?shù)奶幚?。因此，在上述明暗界限模糊蒙板作成?3中，先作成明暗界限模糊圖像，盡可能除去噪聲成分。
γ＝-20×a+255 … (1)另外，作成上述明暗界限模糊圖像并不是必須要進行的處理。即、明暗界限模糊蒙板作成部13不是作為本發(fā)明的必須的構(gòu)成要件。但是，通過在該明暗界限模糊蒙板作成部13作成明暗界限模糊圖像，可以得到更高品位的圖像。
接下來，在上述噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14中，設(shè)定適合在上述明暗界限模糊蒙板作成部13所作成的圖像的各像素的圖像數(shù)據(jù)的抑制強度P(抑制強度的值)。詳細情況在后面敘述，即、該噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14求得對上述區(qū)域設(shè)定部12所得到的曝光過度區(qū)域及曝光不足區(qū)域的像素的抑制強度P。
這樣，對曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域計算抑制強度的理由，是因為在通過CCD讀入對應(yīng)上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的區(qū)域時，會產(chǎn)生很多噪聲。
即、在上述噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14中，根據(jù)各像素的圖像數(shù)據(jù)，通過變化曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的抑制強度P，將抑制強度P設(shè)定為盡可能保存原來的圖像數(shù)據(jù)的信息并充分減少噪聲的值。另外，對每個R，G，B設(shè)定上述抑制強度。
在這里，在圖5中，作為一個例子，表示了對R的圖像數(shù)據(jù)的抑制強度P。另外，在該圖的情況下，用216位、即用65536(從0開始到65535)來表示R的圖像數(shù)據(jù)。另外，在曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，在每個像素看的話，也具有各種各樣的圖像數(shù)據(jù)。比如，在曝光不足區(qū)域中也包含具有高的圖像數(shù)據(jù)的像素。另外，在曝光過度區(qū)域中也包含具有低的圖像數(shù)據(jù)的像素。因此，無論是曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，都可以在可取得圖像數(shù)據(jù)的范圍(在圖5中，從0到65535的范圍)內(nèi)事先設(shè)定上述抑制強度P。
上述R的圖像數(shù)據(jù)在從0到V1的范圍內(nèi)，將抑制強度P定為P1。另外，上述圖像數(shù)據(jù)在從V1到V2的范圍內(nèi)，在隨著圖像數(shù)據(jù)的上升的同時，將抑制強度從P1開始以一次函數(shù)的比例進行減少，圖像數(shù)據(jù)在V2的地方，抑制強度變?yōu)镻2。并且，上述圖像數(shù)據(jù)在從V2到V3的范圍內(nèi)，在隨著圖像數(shù)據(jù)的上升的同時，將抑制強度從P2開始以一次函數(shù)的比例進行減少，圖像數(shù)據(jù)在V3的地方，抑制強度變?yōu)镻3。另外，上述圖像數(shù)據(jù)在從V3到V4的范圍內(nèi)，在隨著圖像數(shù)據(jù)的上升的同時，將抑制強度從P3開始以一次函數(shù)的比例進行增加，圖像數(shù)據(jù)在V4的地方，抑制強度變?yōu)镻4。然后，上述R的圖像數(shù)據(jù)在從V4到65535的范圍內(nèi)，將抑制強度P維持在P4的狀態(tài)。
另外，上述的抑制強度的設(shè)定例，只不過是個例子，并不限于此。對圖像數(shù)據(jù)低的像素及高的像素也可以將抑制強度P設(shè)定為很強。
接下來，在上述噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部15中，對上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定適合后面所述的過濾器中央值增加量ΔC(邊緣信息)的值的過濾器(以下稱為第2過濾器)。
比如，如圖6所示那樣，可以該第2過濾器定設(shè)定為以3×3所表示的過濾器。并且，在該情況下，利用在上述明暗界限模糊蒙板作成部13所作成的圖像的圖像數(shù)據(jù)，來設(shè)定第2過濾器的中央值C。另外，在上述圖6所示的第2過濾器中，將過濾器中央以外的值全部設(shè)定為1。
象這樣將第2過濾器中央以外的值定為1、并對每個像素設(shè)定中央值C的理由，如下所述。
在原來的圖像數(shù)據(jù)中，在圖像的邊緣部的相互毗鄰的圖像彼此之間，兩像素的圖像數(shù)據(jù)的差變大。特別是在邊緣部分為清晰的圖像的情況下，上述圖像數(shù)據(jù)的差會變大。
但在后面所述的噪聲·顆粒狀感抑制處理部16中，在曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域內(nèi)，對原圖像實施噪聲·顆粒狀感抑制處理。即、對原圖像實施明暗界限模糊處理。
因此，在不考慮邊緣部、進行上述噪聲·顆粒狀感抑制處理時，相鄰像素之間的圖像數(shù)據(jù)的差變小，成為邊緣的清晰度很低的圖像。這樣，在上述噪聲·顆粒狀感抑制處理部16的處理中，有必要采用對邊緣部分的像素有很強的影響、并可進行明暗界限模糊處理的過濾器。
另一方面，對于非邊緣部分，有必要對該非邊緣部分的像素實施整體的明暗界限模糊處理。即、在曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域中，由于顆粒非常明顯，因此有必要對非邊緣部分實施充分的明暗界限模糊處理。
因此，如上述那樣，第2過濾器將其中央以外的值定為1，并對每個像素設(shè)定中央值C。在下面，對上述中央值C的具體的設(shè)定方法進行說明。另外，對每個R，G，B也設(shè)定該中央值C。
首先，求得過濾器中央值增加量ΔC。該過濾器中央值增加量ΔC為表示將過濾器的中央值C從1增加到哪個程度為好的量(值)。即、過濾器的中央值C用以下的公式(2)來表示。另外，對每個R，G，B也設(shè)定過濾器中央值增加量ΔC。
C＝1+ΔC … (2)采用主要像素(即、打算進行圖像處理的主要像素)的圖像數(shù)據(jù)和與該主要像素相鄰的8個像素的圖像數(shù)據(jù)來求得上述過濾器中央值增加量ΔC。具體說明的話，如圖7所示，在將縱橫3×3的像素分別定為從Q1到Q9、將對應(yīng)從Q1到Q9的圖像數(shù)據(jù)定為從q1到q9的情況下，根據(jù)以下公式(3)來進行計算。
另外，中央的Q5為主要像素，Q1和Q9、Q2和Q8、Q3和Q7以及Q4和Q6分別夾著Q5相對。還有，Q1和Q3夾著Q2，Q7和Q9夾著Q8。并且，將Q1的右邊相鄰的像素定為Q2。另外，以下的公式(3)的Kc，為過濾器中央值強度系數(shù)，詳細情況在后面敘述。
ΔC＝Kc×10×{(|q2-q8|+|q4-q6|+|q1-q9|+|q3-q7|)/3+(|q2+q8|-|q4+q6|+|q1+q9|-|q3+q7|)/2}/(65535-0) … (3)采用上述的公式(3)來計算過濾器中央值增加量ΔC的理由為因為在上述過濾器中央值增加量ΔC(邊緣信息)將過濾器中央值強度系數(shù)Kc定為常數(shù)的情況下，具有主要像素如果為構(gòu)成邊緣部分的像素的話，其值會變大、如果為不構(gòu)成邊緣部分的像素的話，其值會變小這一特性。更詳細來講，這是因為在原圖像中，具有邊緣如果越清晰的話，上述過濾器中央值增加量ΔC的值會變得越大、邊緣如果越是為不清晰的地方的話，上述值會變得更小的特性。
另外，將上述過濾器中央值增加量ΔC及在下述的公式(4)所表示的ΔC’的值稱為表示邊緣的形成程度的參數(shù)值。但這些只是一個例子，并不限于此。
ΔC’＝{(|q2-q8|+|q4-q6|+|q1-q9|+|q3-q7|)/3+(|(q2+q8)-(q4+q6)|+|(q1+q9)-(q3+q7)|)/2} … (4)根據(jù)該特性，上述第2過濾器一方面在上述過濾器中央值增加量ΔC(邊緣信息)大的情況下，發(fā)揮作為根據(jù)邊緣信息的增加來增加主要像素的清晰化程度的過濾器(清晰化過濾器)的功能，一方面在上述過濾器中央值增加量ΔC(邊緣信息)小的情況下，發(fā)揮根據(jù)邊緣信息的降低來增加平滑化程度的過濾器(平滑化過濾器)的功能。
另外，過濾器中央值強度系數(shù)Kc為控制過濾器中央值增加量的變量。象這樣控制過濾器中央值強度系數(shù)Kc，是因為對主要像素設(shè)定什么樣的過濾器中央值增加量ΔC為恰當(dāng)，是因讀出圖像的掃描儀的特性、及為輸出設(shè)備的打印機的能力等各種各樣的因素而不同。
另外，在以下為了說明上的方便，在將過濾器中央值強度系數(shù)Kc固定為一定的值時，在過濾器中央值增加量ΔC的值為所定的值以上的情況下，記錄為構(gòu)成邊緣部分，在為上述所定的值以下的情況下，記錄為不構(gòu)成邊緣部分。另外，將構(gòu)成邊緣部分的像素稱為邊緣部分的像素，將不構(gòu)成邊緣部分的像素稱為非邊緣部分的像素。
另外，在ΔC的值變大、C的值為一定值(Clim)以上的情況下，根據(jù)Clim的值來限制C的值。另一方面，在ΔC的值變小、C的值為0以下的情況下，將C的值定為0。
在本實施例中，最好設(shè)定以上那樣的第2過濾器，但并不限于上述的設(shè)定。也可以為在邊緣部分中，充分反映了主要像素的像素信息，并在非邊緣部分中，實現(xiàn)圖像的平滑化的過濾器。
另外，比如，在ΔC的值比所定的值小、可以判斷主要像素為非邊緣部分的情況下，也可以另外采用將ΔC的值固定為0(即、C＝1)的非邊緣部分用的過濾器。
如上述那樣，也可以采用不和非邊緣部分同樣的強度對邊緣部分實施明暗界限模糊處理的、使明暗界限模糊的程度降低、不使邊緣消失的過濾器。
另外，上述第2過濾器及移動平均過濾器，為對主要像素參照3×3像素的過濾器，但如果為參照了周圍的像素的圖像數(shù)據(jù)的處理的話，被參照的像素數(shù)并不限于此。另外，在明暗界限模糊處理中，參照了與主要像素相鄰的周圍的像素，但也可參照不毗鄰的周圍的像素。
接下來為在上述噪聲·顆粒狀感抑制處理部16中、采用具有在上述噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14所計算出的抑制強度、和在上述噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部15所設(shè)定的中央值C的第2過濾器、對上述區(qū)域設(shè)定部12所設(shè)定的區(qū)域的各像素實施明暗界限模糊處理的部分。另外，分別對R，G，B進行該明暗界限模糊處理。
在這里，所謂明暗界限模糊處理，是指比如對于某主要像素的圖像數(shù)據(jù)，通過參照周圍的像素的圖像數(shù)據(jù)，使圖像產(chǎn)生模糊感的處理。另外，也可以說通過將周圍的色彩與中心的一點的色彩相混合，產(chǎn)生明暗界限模糊效果的處理。
在該噪聲·顆粒狀感抑制處理部16的明暗界限模糊處理中，在將明暗界限模糊處理前的原圖像的圖像數(shù)據(jù)定為Rin、將采用上述第2過濾器對上述Rin實施了濾光處理后的值定為X1、將第2過濾器的過濾器要素值的總和(即、在圖6中為C+8)定為SumF1時，明暗界限模糊處理后的圖像數(shù)據(jù)Rout用以下的公式(5)來表示。
Rout＝Rin-{λ×(P/100)/255}×(Rin-X1/SumF1) … (5)其中，上述λ為控制在上述噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14所求得的抑制強度P的變量。象這樣采用變量λ控制抑制強度P，這是因為設(shè)定什么樣的抑制強度P為恰當(dāng)，是因讀出圖像的掃描儀的特性、及為輸出設(shè)備的打印機的能力等各種各樣的因素而不同的。
另外，在公式(5)所求得的Rout，在超過65535的情況下，將Rout定為65535、在Rout為0以下的情況下，將Rout定為0。
另外，上述的公式(5)為一個例子，并不限于該公式。
接下來為上述修正運算處理部17實施將適合所采用的照片膠片的恰當(dāng)?shù)拿靼刀日丈涞礁泄饧埳系馁ゑR修正的部分。更具體地來講，修正運算處理部17采用作為表示圖8所示的輸入值和輸出值的關(guān)系的伽馬曲線的濃度特性曲線(伽馬修正運算用LUT)，將來自濃度修正部的輸入值變換為輸出值。另外，圖8表示了照片膠片為負片的情況下的伽馬曲線。另外，上述伽馬修正是對圖像整體進行的。即、對曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域以外的正常的區(qū)域也實施伽馬修正。
然后，在上述圖像處理部2(即、濃度修正部11、區(qū)域設(shè)定部12、明暗界限模糊蒙板作成部13、噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14、噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部15、噪聲·顆粒狀感抑制處理部16及修正運算處理部17)的各種處理之后，如上述那樣，將在上述曝光部3實施圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)曝光到感光紙上。
如上所述，在本實施例中，其構(gòu)造為在上述噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14中，根據(jù)各像素的圖像數(shù)據(jù)來設(shè)定抑制強度P，在上述噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部15中，進行過濾器的中央值C的設(shè)定。
另外，也可以取代上述的構(gòu)造，采用可以考慮到上述抑制強度P和上述中央值C兩方的過濾器(以下成為其他的過濾器)來進行處理。但最好為可以個別地設(shè)定抑制強度P和中央值C的構(gòu)造。下面對該理由進行說明。
首先，作為結(jié)果，是在主要像素不構(gòu)成邊緣部分的區(qū)域內(nèi)、并是在通常的曝光狀態(tài)(即、在像素單位判斷的情況下為恰當(dāng)?shù)钠毓?的情況(以下稱為第1條件)下，將主要像素的明暗界限模糊處理程度設(shè)定為比較弱、或設(shè)定對主要像素不實施明暗界限模糊處理，或是在主要像素為構(gòu)成邊緣部分的像素的情況(以下稱為第2條件)下，將主要像素的明暗界限模糊處理程度設(shè)定為比較弱、或設(shè)定對主要像素不實施明暗界限模糊處理。
在這里，在不可以個別地設(shè)定抑制強度P和中央值C的情況下，根據(jù)上述第1條件或第2條件中的任意的一個條件，不能判斷是否設(shè)定了對主要像素不實施明暗界限模糊處理的過濾器。
因此，通過可以個別地設(shè)定抑制強度P和中央值C、增加圖像處理用的參數(shù)、個別地設(shè)定該參數(shù)，對于處理后的圖像的輸出結(jié)果很容易進行調(diào)整。
下面，根據(jù)圖9的流程圖，對具有上述構(gòu)造的圖像處理部2的照片洗印裝置的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的處理順序進行說明。另外，在這里作為照片膠片是采用負片的，但采用正片也可以。另外，在以下的說明中，對照片膠片中任意的一個格的圖像處理的順序進行說明。
首先，在照片膠片的任意的格被圖2所示的膠片托架22所支托時，從鹵素?zé)?4射出的光在熱線吸收過濾器25被除去熱線成分，并被射入到調(diào)光過濾器26內(nèi)，在調(diào)光過濾器26被調(diào)光后，根據(jù)反射鏡27改變其行進方向，被射入到散射箱28內(nèi)。在散射箱28中，射入光被散射為均勻的光，該光被照射到膠片托架22所支托的照片膠片的任意的格內(nèi)(S1)。
另外，在膠片掃描儀1所得到的圖像數(shù)據(jù)，比照片膠片原本所包含的信息所取得的值的范圍狹窄。照片膠片所包含的信息比如可以考慮0(黑)～255(白)的8位的數(shù)據(jù)、0(黑)～4095(白)的12位的數(shù)據(jù)、0(黑)～65535(白)的16位的數(shù)據(jù)等。
然后，透過照片膠片的光，在掃描儀透鏡29通過反射鏡30變換為可以射入CCD31的受光面的光后，通過反射鏡30改變其行進方向，射入到CCD31的受光面。這樣，CCD31可以取得照片膠片的任意的格的模擬圖像數(shù)據(jù)(模擬電信號)(S2)。
然后，CCD31在每個RGB將適合在各像素的受光量的模擬圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到A/D變換部32。并且，在A/D變換部32將這些模擬圖像數(shù)據(jù)變換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)(數(shù)字電信號)(S3)。
這樣，在每個R，G，B可以得到照片膠片所記錄的圖像的各像素的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。這些數(shù)字圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像處理部2的濃度修正部11。然后，當(dāng)將這樣所讀出的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)輸入到濃度修正部11時，濃度修正部11如采用圖3所示的曝光濃度特性曲線，將R，G，B的輸入圖像數(shù)據(jù)變換為輸出圖像數(shù)據(jù)(S4)。這樣，可以將在膠片掃描儀1所得到的圖像數(shù)據(jù)的明暗度和所用的照片膠片所記錄的圖像的明暗度合并起來。另外，在濃度修正部11，如圖3所示那樣，將12位的輸入值變換為16位的輸出值，但輸入值及輸出值并不限于該位數(shù)。
另外，照片膠片所包含的圖像數(shù)據(jù)信息，也可以為從0到255的256個輝度(8位)及從0到4095的4096個輝度(12位)。無論在哪種情況下，均表示值越小濃度越濃、值越大濃度越淡。另外，將0～65535的圖像數(shù)據(jù)信息的哪里定為0、將哪里定為65535，也可以根據(jù)來自圖中未示的輸入部的輸入來進行設(shè)定，也可以通過缺省來自動設(shè)定。
還有，將通過濃度修正部11被實施了變換處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到區(qū)域設(shè)定部12。在該區(qū)域設(shè)定部12，如上所述那樣，根據(jù)被實施了上述變換處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，來設(shè)定照片膠片的任意的一個格的曝光不足區(qū)域和曝光過度區(qū)域(S5)。
接下來，在明暗界限模糊蒙板作成部13中，如上述那樣，對曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的圖像作成蒙板(S6)。然后，在噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14中，算出對曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各圖像的抑制強度P(S7)。在噪聲抑制強度被算出后，在噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部15中，對于曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，對應(yīng)每個像素生成上述第2過濾器(S8)。
在上述第2過濾器被設(shè)定后，在上述噪聲·顆粒狀感抑制處理部16中，采用在噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14所設(shè)定的強度、和在噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部15所設(shè)定的第2過濾器，在構(gòu)成任意的格像素的像素當(dāng)中，對相當(dāng)于根據(jù)上述區(qū)域信息所設(shè)定的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的像素實施噪聲·顆粒狀感抑制處理(S9)。
在上述噪聲·顆粒狀感抑制處理之后，在修正運算處理部17中，對圖像整體進行伽馬修正(S10)。并在進行了伽馬修正后，根據(jù)一系列的圖像處理后的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，通過曝光部3將圖像洗印到感光紙上，可以將任意的格的的圖像再現(xiàn)到感光紙上(S11)。
另外，在上述的順序中，在S7計算出抑制強度后，在S8設(shè)定了對應(yīng)邊緣部分及非邊緣部分的各部分的過濾器，但并不限于此。比如，也可以為在設(shè)定了上述過濾器后、計算出上述抑制強度的順序。
如上述那樣，在本實施例的圖像處理裝置中，在上述區(qū)域設(shè)定部12中，事先判斷顆粒容易清晰、并容易受到噪聲影響的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，通過只將該區(qū)域作為圖像處理的對象，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時要小，可以縮短圖像處理所需要的時間。
另外，如上述那樣，通過上述過濾器設(shè)定部(噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14及噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部15)，根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，可以將對在明暗界限模糊蒙板作成部13所得到的圖像實施處理所用的過濾器設(shè)定為銳化過濾器，或設(shè)定為平滑化過濾器。
另外，在噪聲·顆粒狀感抑制處理部16中，采用在上述過濾器設(shè)定部所設(shè)定的過濾器，實施所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像處理。
因此，可以對邊緣部分保持清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒和噪聲的影響。
根據(jù)以上所述，可以提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下、通過高速處理可以抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置。
另外，在上述的說明中，根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，可以將對在明暗界限模糊蒙板作成部13所得到的圖像實施處理所用的過濾器設(shè)定為銳化過濾器，或設(shè)定為平滑化過濾器，但也可以如以下那樣來設(shè)定該過濾器。
即、上述過濾器設(shè)定單元(噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部14及噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部15)也可以根據(jù)是否為構(gòu)成邊緣的像素，對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素分別設(shè)定各像素的圖像處理用的過濾器。即、也可以為在構(gòu)成邊緣的情況(比如，在上述過濾器中央值增加量ΔC的值為所定的值以上的情況)下，設(shè)定一個銳化過濾器、在沒有構(gòu)成邊緣的情況(在上述過濾器中央值增加量ΔC的值為所定的值以下的情況)下，設(shè)定一個平滑化過濾器的構(gòu)造。
另外，也可以為將表示邊緣的形成程度的參數(shù)值分類為多個分段、在各個分段設(shè)定不同的過濾器的構(gòu)造。比如，將上述分段分為4個，將可取得參數(shù)值的范圍設(shè)定為從0到100。還有，將第1分段的范圍設(shè)定為0以上不足25、第2分段的范圍設(shè)定為25以上不足50、第3分段的范圍設(shè)定為50以上不足75、第4分段的范圍設(shè)定為75以上不足100。在該情況下，如果在第1分段設(shè)定平滑化強度強的過濾器、在第2分段設(shè)定平滑化強度弱的過濾器、在第3分段設(shè)定清晰化強度弱的過濾器、在第4分段設(shè)定清晰化強度強的過濾器的話即可。
第2實施例對于本發(fā)明的其他的實施例，根據(jù)圖10至圖12，進行如下說明。另外，為了便于說明，對于和所述實施例1的圖面所表示的器件具有同樣功能的器件附與同樣的符號，省略其說明。
本實施例的照片洗印裝置，為將照片膠片所記錄的圖像洗印到作為感光材料的感光紙上的裝置，如圖10所示，具有膠片掃描儀1、圖像處理部(圖像處理裝置)2’和曝光部3。
上述圖像處理部2’和上述實施例1的圖像處理部2同樣，根據(jù)構(gòu)成照片膠片的1個格的圖像的各像素的R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，進行上述圖像的對比度及濃度的修正處理。即、圖像處理部2’根據(jù)由膠片掃描儀1所發(fā)送來的RGB的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，對每個RGB算出曝光量的修正值，并將這些信息發(fā)送到曝光部3。
另外，上述圖像處理部2也可以由被設(shè)置在照片洗印裝置內(nèi)的微型處理器及/或DSP(Digital Signal Processor)等所構(gòu)成，也可以由被設(shè)置在裝置的外部的PC(Personal Computer)所構(gòu)成。另外，圖像處理部2’具有將來自膠片掃描儀1的圖像數(shù)據(jù)暫時儲存的存儲器(圖中未示)。
另外，上述圖像處理2’如圖10所示，是由濃度修正部11、區(qū)域設(shè)定部(區(qū)域判斷單元)12’、低頻波圖像作成部(低頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元)41、高頻波圖像作成部(高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元)42、噪聲除去部(噪聲除去單元)43、圖像疊加部(圖像疊加單元)44、噪聲·顆粒狀感抑制處理部(第2處理單元)45及修正運算處理部17所構(gòu)成。
上述區(qū)域設(shè)定部12’在除了取代將相當(dāng)于被設(shè)定的曝光不足區(qū)域或曝光過度區(qū)域的像素的信息(以下稱為區(qū)域信息)輸出到上述實施例1的明暗界限模糊蒙板作成部13、而輸出到低頻波圖像作成部41和高頻波圖像作成部42這一點以外，其他的功能和上述實施例1的區(qū)域設(shè)定部12完全相同。
接下來，在上述低頻波圖像作成部41中，首先，以在濃度修正部11所處理的圖像的各像素的輝度數(shù)據(jù)為基準，作成馬賽克圖像。另外該馬賽克圖像是通過對原圖像數(shù)據(jù)的輝度數(shù)據(jù)實施加法平均處理所作成的。另外，所謂馬賽克圖像為明暗界限模糊圖像的一種。在本實施例中是采用馬賽克圖像來進行說明的，但并不限于此，如果采用明暗界限模糊圖像的話也可以。
然后，接下來對上述馬賽克圖像實施兩次縱橫n×n的尺寸的高斯過濾器的濾光處理。另外，如上述那樣，進行兩次高斯過濾器的濾光處理，是因為在通過硬件來實現(xiàn)本濾光處理的方法時，可以達到處理的高速化。
即、在只進行一次的濾光處理的情況下，以兩倍的尺寸、面積考慮的話，必須將高斯過濾器的一邊的尺寸定為4倍的尺寸，不能達到高速化。因此，如上述那樣，要進行兩次濾光處理。但是，在沒有必要特別高速化的情況下，也可以進行一次濾光處理。圖H表示了上述高斯過濾器的例子。
另外，在高斯濾光處理后，根據(jù)事先設(shè)定的過濾器強度T，對處理后的輸出值X2實施輸出值的加權(quán)。
在這里，在將原圖像數(shù)據(jù)的輝度數(shù)據(jù)定為D、將高斯過濾器的濾光要素值的總和定為SumF2時，上述一系列的處理后的輝度數(shù)據(jù)D’成為如以下的公式(6)所表示的值。
D’＝D+(X2/SumF2-D)×T/128…(6)另外，上述的原圖像數(shù)據(jù)的主要像素的輝度數(shù)據(jù)D和為該主要像素的周圍的像素、主要像素的高斯濾光處理所用的像素(以下稱為運算對象像素)的輝度數(shù)據(jù)的差，在一定值以上的情況下，采用修正了該運算對象像素的輝度數(shù)據(jù)的修正值來進行高斯濾光處理。該修正更詳細地來講，是運算對象像素的輝度數(shù)據(jù)在從主要像素的輝度數(shù)據(jù)離開一定值以上的情況下，將運算對象像素的輝度數(shù)據(jù)定為從主要像素只離開一定值的輝度數(shù)據(jù)。
比如，在上述一定值為8000、主要像素的輝度數(shù)據(jù)為32000、運算對象像素的輝度數(shù)據(jù)為42000的情況下，通過上述修正，運算對象像素的輝度數(shù)據(jù)的修正值為40000(32000+8000)。另外，在上述運算對象像素的輝度數(shù)據(jù)為20000的情況下，通過上述修正，修正值為24000(32000-8000)。
象以上那樣將運算對象像素的輝度數(shù)據(jù)進行修正、實施高斯濾光處理，這是因為該運算對象像素不是低頻像素所包含的像素，而是高頻像素應(yīng)包含的像素。
接下來，在上述高頻波圖像作成部42中，通過從原圖像中扣除在上述低頻波圖像作成部41作成的低頻波圖像的圖像數(shù)據(jù)，可以作成由高頻成分構(gòu)成的高頻波圖像。
在這里，高頻成分是由主要像素和與該主要像素相鄰的相鄰像素的輝度數(shù)據(jù)的差來表現(xiàn)的。因此，和相鄰的像素的輝度數(shù)據(jù)的差為非常大的主要像素，可以判斷為邊緣部分的像素，或判斷為不是邊緣部分的像素、只是包含很多噪聲成分的像素。
另外，在主要像素為構(gòu)成邊緣部分的像素的情況下，在考慮和該主要像素的周圍的各像素的輝度數(shù)據(jù)的差時，在周圍的各像素當(dāng)中，一方面在和某一方向(比如實施例1的圖7所示的從Q2到Q8的方向)的像素(在圖7中為Q2及Q8)的輝度數(shù)據(jù)的差變大的同時，另一方面和上述一方向為直角方向(在圖7中，從Q4到Q6的方向)的像素(在圖7中為Q4及Q6)的輝度數(shù)據(jù)的差變小。并且，在主要像素為構(gòu)成邊緣部分的像素的情況下，使主要像素向輝度數(shù)據(jù)的差少的像素的方向移動，和上述同樣在求得了輝度數(shù)據(jù)的差時，上述的關(guān)系便成立。
另一方面，在主要像素為包含很多噪聲成分的像素、不是構(gòu)成邊緣部分的像素的情況下，輝度數(shù)據(jù)的差為大的方向和為小的方向的關(guān)系，基本來講，不能成為象上述主要像素構(gòu)成邊緣部分的情況那樣的關(guān)系。比如，某主要像素的輝度數(shù)據(jù)的差為大的方向和為小的方向的關(guān)系，即使成為象上述主要像素構(gòu)成邊緣部分的情況那樣的關(guān)系，在使主要像素向輝度數(shù)據(jù)的差少的像素的方向移動、和上述同樣在求得了輝度數(shù)據(jù)的差的情況下，上述的關(guān)系(即、在上述主要像素為構(gòu)成邊緣部分的情況下成立的輝度數(shù)據(jù)的差為大的方向和為小的方向的關(guān)系)也不成立。
根據(jù)上述的性質(zhì)，可以判斷主要像素為邊緣部分的像素，或判斷為不是邊緣部分的像素、只是包含很多噪聲成分的像素(以下稱為包含很多噪聲的像素)。因此，可以從高頻波圖像中抽出邊緣部分的像素或包含很多噪聲的像素。
另外，作為其他的方法，也可以對高頻波圖像采用傅立葉變化，從高頻波圖像中除去噪聲成分。
這是因為在對高頻波圖像進行傅立葉變化時，一方面表示構(gòu)成邊緣成分的像素的信號的頻率在各像素均為規(guī)則地分布，一方面表示高頻波圖像的噪聲成分的信號的頻率集中到極其狹窄的區(qū)域內(nèi)。這樣，可以特定噪聲成分，并可以除去噪聲成分。
然后，在上述噪聲除去部43中，從高頻波圖像的包含很多噪聲的像素中除掉噪聲成分。這樣，在維持具有構(gòu)成邊緣部分的像素的邊緣信息的同時，可以得到除去了噪聲成分的高頻波圖像。
在上述圖像疊加部44中，將在上述低頻波圖像作成部41所作成的低頻波圖像和在上述噪聲除去部43所得到的除去了噪聲像素的圖像(即、由構(gòu)成邊緣部分的像素所構(gòu)成的圖像)疊加起來。
另外，對于上述疊加，也可以為如上述的那樣單純地疊加，也可以為在實施了輝度變換處理后進行疊加。
在上述噪聲·顆粒狀感抑制處理部45中，采用在上述圖像疊加部44中被疊加的圖像的圖像數(shù)據(jù)，實施原圖像數(shù)據(jù)的噪聲·顆粒狀感抑制處理。更詳細來講，在上述濃度修正部11中被修正的原圖像數(shù)據(jù)的當(dāng)中，曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)被修正為在圖像疊加部44中被新疊加的圖像數(shù)據(jù)。
然后，通過上述曝光部3進行曝光處理。
另外，在上述低頻波圖像作成部41、高頻波圖像作成部42中，以輝度數(shù)據(jù)為基準，作成了低頻波圖像及高頻波圖像，但并不限于此，也可以以圖像數(shù)據(jù)為基準，作成低頻波圖像及高頻波圖像。
下面，根據(jù)圖12的流程圖，對具有上述構(gòu)造的圖像處理部2’的照片洗印裝置的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的處理順序進行說明。另外，和上述實施例1同樣，作為照片膠片是采用負片的，但也可以采用正片。另外，在以下的說明中，對于照片膠片的任意的一個格的圖像處理的順序進行說明。
首先，按順序進行從S21到S24的處理。在這里，從S21到S24，由于和上述實施例1的從S1到S4分別為同樣的處理，因而在本實施例中省略了其說明，對S25以后的處理進行說明。
在S24之后，將通過上述濃度修正部11實施了變換處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到區(qū)域設(shè)定部12’。該區(qū)域設(shè)定部12’如上述那樣，根據(jù)被實施了上述變換處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)來設(shè)定照片膠片的任意的一個格的曝光不足區(qū)域和曝光過度區(qū)域。
接下來，在上述低頻波圖像作成部41中，如上述那樣，對曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域作成低頻波圖像(S26)。然后，在高頻波圖像作成部42中，通過從在濃度修正部11處理后的原圖像數(shù)據(jù)中除去低頻波圖像的圖像數(shù)據(jù)，作成高頻波圖像。(S27)。
然后，在上述噪聲除去部43中，從上述高頻波圖像中除去噪聲成分(S28)。然后，在上述圖像疊加部44中，將上述低頻波圖像和除去噪聲成分的高頻波圖像疊加起來(S29)。
接下來，在噪聲·顆粒狀感抑制處理部45中，采用在圖像疊加部44中被疊加的圖像的圖像數(shù)據(jù)，對在濃度修正部11處理后的原圖像數(shù)據(jù)實施噪聲·顆粒狀感抑制處理(S30)。
在上述噪聲·顆粒狀感抑制處理后，在修正運算處理部17對圖像整體實施伽馬修正(S31)。并在實施了伽馬修正后，根據(jù)一系列的圖像處理后的數(shù)字圖像，通過曝光部3將圖像洗印到感光紙上，可以將任意的格的圖像再現(xiàn)到感光紙上(S32)。
在本實施例的圖像處理裝置中，在上述區(qū)域設(shè)定部12’中，事先判斷顆粒容易清晰并容易被噪聲影響的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，通過只將該區(qū)域作為圖像處理的對象，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時變小，可以縮短圖像處理所需要的時間。
另外，在上述低頻波圖像作成部41中，根據(jù)對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)，通過作成(抽出)低頻波圖像數(shù)據(jù)，可以使低頻波圖像數(shù)據(jù)成為顆粒狀感被抑制的圖像數(shù)據(jù)。
另一方面，對于高頻波圖像數(shù)據(jù)，通過噪聲除去部43從上述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分，可以在高頻波圖像數(shù)據(jù)中只剩下構(gòu)成邊緣部分的像素的圖像數(shù)據(jù)。
還有，在圖像疊加部44中，通過將上述顆粒狀感被抑制的低頻波圖像數(shù)據(jù)和由構(gòu)成邊緣部分的像素的圖像數(shù)據(jù)所構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，可以得到除去了噪聲成分的圖像數(shù)據(jù)。
在這里，在噪聲·顆粒狀感抑制處理部45中，通過對上述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域?qū)嵤⒃瓐D像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理，可以對邊緣部分保持清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒和噪聲的影響。
根據(jù)以上，可以提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下、通過高速處理可以抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置。
在這里，上述實施例1的圖像處理裝置和實施例2的圖像處理裝置，如上所述那樣，為在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下、通過高速處理可以抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置，但在除去噪聲成分這一點上，可以說實施例2的圖像處理裝置方面可以得到比實施例1的圖像處理裝置更高的處理能力。另外，在通過硬件及軟件來實現(xiàn)用上述圖像處理裝置所實施的功能的情況下，在處理速度及容易程度這一點上，可以說實施例1的圖像處理裝置方面比實施例2的圖像處理裝置更出色。
但在上述的實施例1及2中說明的處理，均可以通過程序來實現(xiàn)。該程序被存儲于用計算機可讀取的記錄介質(zhì)內(nèi)。在本發(fā)明中，作為該記錄介質(zhì)，也可以為在圖像處理部2進行處理所必要的、圖中未示的存儲器(如ROM)，另外，也可以為作為圖中未示的外部存儲裝置設(shè)置讀取程序裝置，通過將記錄介質(zhì)插入其內(nèi)、可以讀取的程序介質(zhì)。
無論在上述的哪種情況中，也可以為通過訪問微型處理器(圖中未示)來執(zhí)行所儲存的程序的構(gòu)造，也可以為讀出所儲存的程序、通過將讀出的程序下載到圖中未示的程序存儲區(qū)域內(nèi)來執(zhí)行該程序的構(gòu)造。在該情況下，將下載用的程序事先儲存到本體裝置內(nèi)。
在這里，上述程序介質(zhì)為可以和本體分離的構(gòu)造的記錄介質(zhì)，也可以為包含有磁帶及盒式磁帶等磁帶系列、軟盤(注冊商標)磁盤及硬盤等磁盤及CD-ROM/MO/MD/DVD等光盤的磁盤系列、IC卡(包括存儲卡)/光卡的卡系列、或包含掩膜ROM、EPROM、閃存ROM等的半導(dǎo)體存儲器的固定的程序的介質(zhì)。
最后，上述的實施例1及2，并不限定本發(fā)明的范圍，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進行種種的變更。
發(fā)明效果

本發(fā)明的圖像處理裝置，如上述那樣，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的區(qū)域判斷單元；和根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理所用的過濾器的過濾器設(shè)定單元；采用所述過濾器，實施所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正的第1處理單元。
因此，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時要小，可以縮短圖像處理所需要的時間。另外，可以對邊緣部分保持清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒狀感和噪聲的影響。
因此，可以達到提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下，通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置這一效果。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，在上述的圖像處理裝置中，所述過濾器設(shè)定單元在表示邊緣的形成程度的參數(shù)值如果變大的話，設(shè)定銳化過濾器，參數(shù)值如果變小的話，設(shè)定平滑化過濾器。
因此，可以達到一方面對不形成邊緣的像素實施明暗界限模糊處理，一方面對形成邊緣的像素實施清晰化處理的效果。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，在上述的圖像處理裝置中，所述過濾器設(shè)定單元包含有算出適合各像素的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理強度的強度算出單元；和根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，使過濾器系數(shù)的中央值變化的同時，將所述中央值以外的系數(shù)設(shè)定為一定值的過濾器生成單元。
因此，對于處理后圖像的輸出結(jié)果，只要調(diào)整任何一方的參數(shù)(圖像處理強度、第2過濾器的中央值)的話，可以判斷是否能得到所希望的圖像，達到使輸出圖像的調(diào)整變得容易的效果。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，在上述的圖像處理裝置中，還具有對原圖像的圖像數(shù)據(jù)作成明暗界限模糊蒙板圖像的明暗界限模糊蒙板圖像作成單元。
這樣，在求得上述圖像處理強度之前，通過事先作成明暗界限模糊蒙板圖像、除去噪聲，可以得到最合適的圖像處理強度。因此，可以達到得到高品位的輸出圖像的效果。
本發(fā)明的圖像處理裝置，如上述那樣，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的區(qū)域判斷單元；和對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)的低頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元；對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從原圖像數(shù)據(jù)中抽出原圖像數(shù)據(jù)所包含的由高頻成分構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)的高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元；從所述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分的噪聲除去單元；將所述低頻波圖像數(shù)據(jù)和除去了噪聲成分的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，作成疊加圖像數(shù)據(jù)的圖像疊加單元；對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，將原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像數(shù)據(jù)的第2處理單元。
這樣，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時要小，可以縮短圖像處理所需要的時間。另外，可以對邊緣部分保持清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒狀感和噪聲的影響。
因此，可以達到提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下，通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置這一效果。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，在上述的圖像處理裝置中，所述高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元通過從所述原圖像的圖像數(shù)據(jù)中除去所述低頻波圖像數(shù)據(jù)來抽出高頻波圖像數(shù)據(jù)。
因此，可以達到不用進行復(fù)雜的圖像處理、可以得到高頻波圖像數(shù)據(jù)的效果。
另外，本發(fā)明的圖像處理裝置，在上述的圖像處理裝置中，在所述區(qū)域判斷單元中，在將各像素的各色的圖像數(shù)據(jù)比閾值α小的像素定為曝光不足的像素、比閾值β大的像素定為曝光過度的像素的情況下，對原圖像判斷被充填了曝光不足像素的密度比閾值φ多的區(qū)域為曝光不足區(qū)域、被充填了曝光過度像素的密度比閾值φ多的區(qū)域為曝光過度區(qū)域。
因此，可以達到區(qū)分被實施了恰當(dāng)曝光的區(qū)域和被實施了曝光不足的區(qū)域、被實施了曝光過度的區(qū)域的效果。
本發(fā)明的圖像處理方法，如上述那樣，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的第1步驟；和根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定各像素的圖像處理所用的過濾器的第2步驟；采用所述過濾器，實施所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正的第3步驟。
因此，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時要小，可以縮短圖像處理所需要的時間。另外，可以對邊緣部分保持清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒狀感和噪聲的影響。
因此，可以達到提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下，通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置這一效果。
本發(fā)明的圖像處理方法，如上述那樣，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的第1步驟；和對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)的第2步驟；對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從原圖像數(shù)據(jù)中抽出原圖像數(shù)據(jù)所包含的由高頻成分構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)的第3步驟；從所述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分的第4步驟；將所述低頻波圖像數(shù)據(jù)和除去了噪聲成分的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，作成疊加圖像數(shù)據(jù)的第5步驟；對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，將原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像數(shù)據(jù)的第6步驟。
因此，圖像處理對象的區(qū)域比對圖像整體實施圖像處理時要小，可以縮短圖像處理所需要的時間。另外，可以對邊緣部分保持清晰度、在邊緣部分以外抑制顆粒狀感和噪聲的影響。
因此，可以達到提供在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下，通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感的圖像處理裝置這一效果。
另外，本發(fā)明的圖像處理程序，作為上述圖像處理裝置使計算機發(fā)揮功能。
通過將上述程序裝入到計算機系統(tǒng)內(nèi)，可以將上述圖像處理裝置提供給用戶。
另外，本發(fā)明的圖像處理程序，讓計算機執(zhí)行上述的圖像處理方法。
通過將上述程序裝入到計算機系統(tǒng)內(nèi)，可以將上述圖像處理方法提供給用戶。
另外，記錄了本發(fā)明的圖像處理程序的記錄介質(zhì)，記錄了上述圖像處理程序。
通過將上述記錄介質(zhì)所記錄的圖像處理程序裝入到計算機系統(tǒng)內(nèi)，可以將上述圖像處理裝置或圖像處理方法提供給用戶。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，對原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正各像素的圖像數(shù)據(jù)，其特征在于，具有判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的區(qū)域判斷單元；根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定在各像素的圖像處理中使用的過濾器的過濾器設(shè)定單元；采用所述過濾器，進行所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正的第1處理單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于所述過濾器設(shè)定單元，在表示邊緣的形成程度的參數(shù)值增大時，設(shè)定銳化過濾器，在參數(shù)值減小時，設(shè)定平滑化過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述過濾器設(shè)定單元具有算出對應(yīng)各像素的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理強度的強度算出單元；根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，改變過濾器系數(shù)的中央值，同時將所述中央值以外的系數(shù)設(shè)定為一定值的過濾器生成單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于還具有對原圖像的圖像數(shù)據(jù)作成明暗界限模糊蒙板圖像的明暗界限模糊蒙板圖像作成單元。
5.一種圖像處理裝置，對原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正各像素的圖像數(shù)據(jù)，其特征在于，具有判斷所述原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的區(qū)域判斷單元；對于所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中，抽出由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)的低頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元；對于所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從原圖像數(shù)據(jù)中抽出原圖像數(shù)據(jù)所包含的由高頻成分構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)的高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元；從所述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分的噪聲除去單元；將所述低頻波圖像數(shù)據(jù)和除去了噪聲成分的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，作成疊加圖像數(shù)據(jù)的圖像疊加單元；對于曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，將原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像數(shù)據(jù)的第2處理單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其特征在于所述高頻波圖像數(shù)據(jù)抽出單元通過從所述原圖像的圖像數(shù)據(jù)中除去所述低頻波圖像數(shù)據(jù)，抽出高頻波圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的圖像處理裝置，其特征在于在所述區(qū)域判斷單元中，在將各像素的各色的圖像數(shù)據(jù)比閾值α小的像素定為曝光不足的像素、比閾值β大的像素定為曝光過度的像素的情況下，對原圖像判斷被充填了曝光不足的像素的密度比閾值φ多的區(qū)域為曝光不足區(qū)域，被充填了曝光過度的像素的密度比閾值φ多的區(qū)域為曝光過度區(qū)域。
8.一種圖像處理方法，對原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正各像素的圖像數(shù)據(jù)，其特征在于，具有判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的第1步驟；根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定在各像素的圖像處理中使用的過濾器的第2步驟；采用所述過濾器，進行所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正的第3步驟。
9.一種圖像處理方法，對原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正各像素的圖像數(shù)據(jù)，其特征在于，具有判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的第1步驟；對于所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從對所述原圖像數(shù)據(jù)實施明暗界限模糊處理所得到的圖像數(shù)據(jù)中，抽出由低頻成分構(gòu)成的低頻波圖像數(shù)據(jù)的第2步驟；對于所述曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，從原圖像數(shù)據(jù)中抽出原圖像數(shù)據(jù)所包含的由高頻成分構(gòu)成的高頻波圖像數(shù)據(jù)的第3步驟；從所述高頻波圖像數(shù)據(jù)中除去噪聲成分的第4步驟；將所述低頻波圖像數(shù)據(jù)和除去了噪聲成分的高頻波圖像數(shù)據(jù)疊加起來，作成疊加圖像數(shù)據(jù)的第5步驟；對于曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域，將原圖像的圖像數(shù)據(jù)修正為所述疊加圖像數(shù)據(jù)的第6步驟。
10.一種圖像處理程序，其特征在于，使計算機作為權(quán)利要求1至7中任意一項所述的圖像處理裝置發(fā)揮功能。
11.一種圖像處理程序，其特征在于，由計算機執(zhí)行權(quán)利要求8或9所述的圖像處理方法。
12.一種記錄介質(zhì)，其特征在于，記錄有權(quán)利要求10或11所述的圖像處理程序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像處理裝置、方法、程序及記錄有該程序的記錄介質(zhì)。該圖像處理裝置具有判斷原圖像中的曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的區(qū)域設(shè)定部(12)、根據(jù)表示邊緣的形成程度的參數(shù)值，對曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素設(shè)定在各像素的圖像處理中所使用的過濾器的噪聲·顆粒狀感抑制強度算出部(14)及噪聲·顆粒狀感抑制過濾器生成部(15)、和使用該過濾器，進行曝光不足區(qū)域及曝光過度區(qū)域的各像素的圖像數(shù)據(jù)的修正的噪聲·顆粒狀感抑制處理部(16)。由此可以在保持圖像的清晰度的狀態(tài)下、通過高速處理抑制噪聲及顆粒狀感。
文檔編號G06T5/50GK1520153SQ20041000285
公開日2004年8月11日 申請日期2004年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月3日
發(fā)明者村上謙二 申請人:諾日士鋼機株式會社