專利名稱：圖像處理方法、圖像處理裝置及圖像處理程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理方法、圖像處理裝置及圖像處理程序。
背景技術(shù)：
對通過用膠片掃描儀讀取顯像后的照相膠片所取得的圖像信息、通過數(shù)字照相機(jī)的攝影所取得的圖像信息等實(shí)施適當(dāng)?shù)膱D像處理，或打印輸出或輸出到CD-R等記錄介質(zhì)的技術(shù)正在普及。在圖像處理中有各式各樣的種類，但特別頻繁地使用的處理之一有增強(qiáng)圖像的清晰感的清晰性強(qiáng)調(diào)處理。清晰性強(qiáng)調(diào)處理主要是強(qiáng)調(diào)圖像的細(xì)微構(gòu)造的處理，是能夠補(bǔ)充圖像的銳度不足的有用的技術(shù)。
一般，在圖像中存在某種程度的差別，混雜著若干噪音成分。銀鹽膠片的顆粒形狀、CCD傳感器的各種電噪音、在信號處理系統(tǒng)中附加的各種噪音是主要因素，但將這些噪音完全變?yōu)榱銓?shí)質(zhì)上是不可能的。上述的清晰性強(qiáng)調(diào)處理也有強(qiáng)調(diào)這些噪音的性質(zhì)，清晰的圖像往往是或者顆粒形狀顯著，或者電噪音顯著。
因此，提出并使用了使用能夠抑制包含在圖像中的噪音成分同時(shí)強(qiáng)調(diào)清晰性的各種圖像處理方法。作為這樣的圖像處理方法的一例，在專利文獻(xiàn)1中公開了在強(qiáng)調(diào)清晰性的效果上設(shè)置上限、做到不過分地增強(qiáng)強(qiáng)噪音的方法，以及通過在強(qiáng)調(diào)清晰性之前實(shí)施2種噪音濾波器來在清晰性強(qiáng)調(diào)處理之前除去噪音的方法等。
專利文獻(xiàn)1特開2002-262094號公報(bào)但是，在通過噪音處理被除去的噪音成分中，偶爾也有時(shí)候包含細(xì)微的圖像信號，因此如果加強(qiáng)噪音濾波器的效果，則存在著圖像的細(xì)節(jié)不足的問題。尤其是脈沖噪音那樣的孤立點(diǎn)噪音有時(shí)候作為非常強(qiáng)的噪音出現(xiàn)，在圖像中引人注目地存在，但為了要除去這樣的強(qiáng)噪音，必須有除去相應(yīng)噪音效果強(qiáng)的噪音濾波器，因此圖像的細(xì)節(jié)將受到很大損害。另外，如專利文獻(xiàn)1那樣，在強(qiáng)調(diào)清晰性的效果方面具有上限的方法存在著強(qiáng)調(diào)清晰性的效果變?nèi)醯膯栴}。這樣，在現(xiàn)有的圖像處理中，雖然能得到抑制粒狀感、提高清晰感的某種程度的效果，但是談不上能夠充分控制與粒狀感的抑制和清晰感的提高的相反的要素。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上面提到的常規(guī)圖像處理方法和裝置中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供能在抑制圖像中包含的噪聲的同時(shí)提高圖像的清晰度的圖像處理方法和裝置。
因此，為克服上面提到的缺陷，通過下面描述的圖像處理方法和裝置及計(jì)算機(jī)程序能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的。
本發(fā)明的一種用于處理輸入圖像的方法，輸出對所述輸入圖像進(jìn)行了修正處理的圖像，其特征在于包括從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；和根據(jù)所述導(dǎo)出步驟導(dǎo)出的所述圖像特征信息，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
本發(fā)明的一種用于處理輸入圖像的方法，輸出對所述輸入圖像進(jìn)行了修正處理的圖像，其特征在于包括步驟從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；和根據(jù)所述導(dǎo)出步驟中導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系，從多個(gè)彼此不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器；通過使用在所述選擇步驟中選擇的所述特定的空間過濾器，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
本發(fā)明的一種用于處理輸入圖像的裝置，輸出對所述輸入圖像進(jìn)行了修正處理的圖像，其特征在于包括導(dǎo)出部件，用于從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素，并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；圖像處理部件，用于根據(jù)所述導(dǎo)出部件導(dǎo)出的所述圖像特征信息，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
本發(fā)明的一種用于處理輸入圖像的裝置，輸出從所述輸入圖像經(jīng)修正的經(jīng)過處理的圖像，其特征在于包括導(dǎo)出部件，用于從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；和過濾器選擇部件，用于根據(jù)由所述導(dǎo)出部件導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系從多個(gè)彼此不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器；圖像處理部件，用于通過使用由所述過濾器選擇部件選擇的所述特定空間濾波器，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
本發(fā)明的一種用于執(zhí)行處理輸入圖像的操作以便輸出從所述輸入圖像修正的經(jīng)過處理的圖像的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于包括功能步驟從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近。所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；和基于在所述導(dǎo)出步驟中導(dǎo)出的所述圖像特征信息，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
本發(fā)明的一種用于執(zhí)行處理輸入圖像的操作的計(jì)算機(jī)程序，輸出從所述輸入圖像修正的經(jīng)過處理的圖像，其特征在于包括功能步驟從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中，基于所述導(dǎo)出步驟導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系從多個(gè)彼此不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器，通過使用在所述選擇步驟選擇的所述特定的空間過濾器對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
如果依據(jù)本發(fā)明，則能得到下述的效果。
(1)通過根據(jù)沒有包含處理對象象素的周邊區(qū)域的象素的狀況進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理，能夠在孤立點(diǎn)等圖像處理方面抑制容易引人注目的圖像噪音的強(qiáng)調(diào)，并得到噪音感少的圖像。
(2)在能容易導(dǎo)出圖像特性信息的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)高性能的圖像處理。
(3)通過根據(jù)圖像特性信息選擇在清晰性強(qiáng)調(diào)中使用的空間濾波器，能夠得到相應(yīng)于圖像中的各自的區(qū)域的更理想的清晰性強(qiáng)調(diào)效果。
(4)根據(jù)圖像特性信息能夠使用在清晰性強(qiáng)調(diào)中使用的空間濾波器，因此能夠得到相應(yīng)于圖像中的各個(gè)區(qū)域的理想的清晰性強(qiáng)調(diào)效果。
(5)通過使用從多重分辨率變換生成的分解圖像導(dǎo)出圖像特性信息，能夠得到考慮了圖像整體構(gòu)造的圖像特性信息。
(6)通過作為多重分辨率變換使用二元子波變換，能夠得到精度更高的圖像特性信息，并能實(shí)現(xiàn)高性能的圖像處理。
(7)不進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算而能夠得到圖像特性信息，因此能夠容易選擇空間濾波器，并能夠容易得到噪音感少的清晰性強(qiáng)調(diào)效果。


圖1是表示涉及本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)100的構(gòu)成的方框圖。
圖2是用于說明在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中所使用的空間濾波器的處理內(nèi)容的圖。
圖3是用函數(shù)f{X}表示在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的LUT的圖。
圖4是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例1中的濾波器選擇法的一例(濾波器選擇法①)的圖。
圖5是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例1中的濾波器選擇法的變形例(濾波器選擇法②)的圖。
圖6是表示在圖像處理系統(tǒng)100中被實(shí)行的整個(gè)圖像處理流的流程圖。
圖7是表示在圖6的步驟S7中的清晰性強(qiáng)調(diào)處理的流程圖。
圖8是用于說明在本發(fā)明中所使用的空間濾波器的特性的圖。
圖9是表示用圖8表示的空間濾波器的適用例的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例2中的清晰性強(qiáng)調(diào)處理的流程圖。
圖11是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例2中的濾波器選擇法的一例的圖。
圖12是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例2中的濾波器選擇法的一例的圖。
圖13是表示在實(shí)施例2的變形例中在圖像信號的邊緣檢測中所使用的子波函數(shù)的圖。
圖14是表示1級別子波變換的濾波器處理的系統(tǒng)方框圖。
圖15是表示在2維信號中的1級別子波變換的濾波器處理的系統(tǒng)方框圖。
圖16是表示輸入信號S0通過3級別子波變換被信號分解的過程的模式圖。
圖17是表示通過子波逆變換的濾波器處理再構(gòu)成分解前的信號的方法的系統(tǒng)方框圖。
圖18是表示輸入信號S0的波形和通過子波變換得到的各級別修正后的高頻頻帶成分W·γ的波形的圖。
圖19是表示2維信號中的1級別的二元子波變換的濾波器處理的系統(tǒng)方框圖。
圖20是表示2維信號中的1級別的二元子波變換的濾波器處理的系統(tǒng)方框圖。
圖21是表示從對輸入信號S0的二元子波變換到得到實(shí)施了圖像處理的信號S0’為止的處理的系統(tǒng)方框圖。
圖22是表示實(shí)施例2的變形例中的清晰性強(qiáng)調(diào)處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
首先，說明構(gòu)成。
在圖1中表示涉及本發(fā)明的實(shí)施例1的圖像處理系統(tǒng)100的構(gòu)成。圖像處理系統(tǒng)100如圖1所示那樣，由圖像處理部件1、圖像取得部件2、指示輸入部件3、顯示部件4、銀鹽曝光打印機(jī)5、IJ(噴墨)打印機(jī)6、圖像寫入部件7、圖像存儲(chǔ)器部件8構(gòu)成。
圖像處理1由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過被存儲(chǔ)在ROM(只讀存儲(chǔ)器)等存儲(chǔ)部件(圖示略)的圖像處理程序等各種控制程序和CPU(中央處理單元)(圖示略)的協(xié)同工作控制構(gòu)成圖像處理系統(tǒng)100的各部件的動(dòng)作。以下，說明圖像處理部件1的控制動(dòng)作。
圖像處理部件1根據(jù)來自指示輸入部件3的輸入信號(指令信息)，對由圖像取得部件2所取得的圖像信號實(shí)施各種圖像處理。作為由圖像處理部件1執(zhí)行的圖像處理有亮度調(diào)整、色調(diào)調(diào)整、對比度調(diào)整、色度調(diào)整、清晰性調(diào)整、粒狀性調(diào)整、遮蓋處理、曝光搭色修正等。
本發(fā)明中，圖像處理部件1根據(jù)存在于位于處理對象象素附近沒有包含該處理對象象素的規(guī)定區(qū)域中的多個(gè)象素信息求出該規(guī)定區(qū)域的圖像特性，并根據(jù)該圖像特性對處理對象象素實(shí)施清晰性強(qiáng)調(diào)處理(參照圖7)。在圖像特性中，包含所述規(guī)定區(qū)域中的象素間的信號值之差的絕對值的和、該規(guī)定區(qū)域中的各象素的信號值的分散、該各象素的信號值的標(biāo)準(zhǔn)偏差中的至少1個(gè)(參照圖4和圖5)。
圖像處理部件1在清晰性強(qiáng)調(diào)處理時(shí)，根據(jù)規(guī)定區(qū)域的圖像特性，從濾波器強(qiáng)度不同的多個(gè)空間濾波器中選擇(決定)在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器。關(guān)于清晰性強(qiáng)調(diào)處理的詳細(xì)情況和空間濾波器的選擇法的詳細(xì)情況將在后面說明。
另外，圖像處理部件1對被圖像處理的圖像信號實(shí)施相應(yīng)于輸出形式的變換處理(顏色變換)并輸出。作為圖像處理部件1的輸出目的地有顯示部件4、銀鹽曝光打印機(jī)5、IJ打印機(jī)6、圖像寫入部件7、圖像存儲(chǔ)器部件8等。
圖像取得部件2由反射原稿掃描器21、透射原稿掃描器22、介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器23、信息通信I/F24構(gòu)成。
反射原稿掃描器21由光源、CCD(電荷耦合器件)、A/D變換器等構(gòu)成，通過將來自光源的光照射在被放置在原稿臺(tái)上的原稿(照片打印、書畫、各種印刷物)上，用CCD將該反射光變換成電信號(模擬信號)，并由A/D變換器將該模擬信號變換成數(shù)字信號，從而取得數(shù)字圖像信號。透射原稿掃描器22讀取顯像后的負(fù)片、正片等透射原稿，取得數(shù)字圖像信號。
介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器23為可裝載CD-R、存儲(chǔ)棒(登錄商標(biāo))、智能存儲(chǔ)卡(登錄商標(biāo))、微型快閃存儲(chǔ)器(登錄商標(biāo))、多媒體卡(登錄商標(biāo))、SD存儲(chǔ)卡(登錄商標(biāo))、PC卡等各種介質(zhì)的構(gòu)成，并讀入被記錄在這些介質(zhì)中的數(shù)字圖像信號。
信息通信I/F24是用于將被連接到LAN(局域網(wǎng))和因特網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)、以及圖像處理系統(tǒng)100連接起來的接口，從經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)被連接的其它計(jì)算機(jī)接收表現(xiàn)攝像圖像的圖像信號和打印命令信號。
指示輸入部件3具備鍵盤和鼠標(biāo)等，將鍵盤、鼠標(biāo)的操作所產(chǎn)生的操作信號輸出到圖像處理部件1的CPU。另外，指示輸入部件3具備覆蓋顯示部件4的顯示畫面上而被重疊設(shè)置的觸摸面板(接觸傳感器)。觸摸面板利用電磁感應(yīng)式、磁致伸縮式、壓敏式等讀取原理檢測被觸摸指示的坐標(biāo)，并將檢測到的坐標(biāo)作為位置信號輸出到圖像處理部件1的CPU。
顯示部件4具有由LCD(液晶顯示器)等構(gòu)成的顯示畫面，根據(jù)由圖像處理部件1的CPU輸入的顯示控制信號進(jìn)行所要的顯示。
銀鹽曝光打印機(jī)5根據(jù)由圖形處理部件1生成的圖像信號生成曝光用的圖像信息，根據(jù)被生成的曝光用的圖像信息，在感光材料上進(jìn)行圖像的曝光，將被曝光的感光材料進(jìn)行顯像處理后干燥、輸出。IJ打印機(jī)6根據(jù)由圖像處理部件1生成的圖像信號，通過噴墨方式進(jìn)行打印輸出。圖像寫入部件7為可裝載各種介質(zhì)的構(gòu)成，并將由圖像處理部件1生成的圖像信號記錄在被裝載的介質(zhì)上。
圖像存儲(chǔ)器部件8保存由圖像處理部件1處理的圖像信號。被保存在圖像存儲(chǔ)器部件8中的圖像信號能作為圖像源被再利用。
(清晰性強(qiáng)調(diào)處理)參照圖2和圖3說明由圖像處理部件1執(zhí)行的清晰性強(qiáng)調(diào)處理。在本實(shí)施例1(以及實(shí)施例2)中，設(shè)定為用于清晰性強(qiáng)調(diào)處理中的空間濾波器的計(jì)算區(qū)域的尺寸為5×5象素。在圖2(a)中表示實(shí)際的圖像信號的信號值(P11～P55)，在圖2(b)中表示在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器的濾波器系數(shù)(f1～f6)。
如果將位于濾波器計(jì)算區(qū)域中央的象素(信號值＝P33)設(shè)定為清晰性強(qiáng)調(diào)處理對象的象素，則處理后的信號值P33′使用圖2(b)所示的濾波器系數(shù)被表示如以下的式(1)那樣。
數(shù)式1P33′＝P33+f{P33×f1+(P23+P32+P43+P34)×f2+(P22+P24+P42+P44)×f3+(P13+P31+P35+P53)×f4(1)+(P12+P14+P25+P45+P54+P52+P41+P21)×f5+(P11+P15+P51+P55)×f6}/Cdiv此處，Cdiv是調(diào)整空間濾波器的強(qiáng)度的系數(shù)，Cdiv的值越大，空間濾波器的效果變得越弱。另外，在濾波器系數(shù)f1～f6中，以下的式(2)所示的關(guān)系成立。
數(shù)式2f1+4×(f2+f3+f4+2×f5+f6)＝0 (2)如果在濾波器系數(shù)f1～f6中式(2)所示的關(guān)系成立，則在P11～P55的值完全相同的情況下，f{X}被設(shè)定使得變成f{X＝0}＝0(即，P33’＝P33)。
在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中被使用的LUT(查尋表)被表示為式(1)所示的函數(shù)f{X}。圖3是用坐標(biāo)圖表示函數(shù)f{X}的圖。在圖3中，橫軸X是LUT的變換前的信號值的積和計(jì)算值(在式(1)的{}中)，縱軸f{X}是用LUT變換了X后的值。f{X}的正區(qū)域是處理對象象素因f{X}的作用而變得明亮的區(qū)域，f{X}的負(fù)區(qū)域是處理對象象素因f{X}的作用變得暗淡的區(qū)域。
在圖3中，在X＝0附近的區(qū)域W1中，變換后的值變成0。這是因?yàn)樵谖⑿〉脑瓉硇盘柕淖兓袥]有出現(xiàn)清晰性強(qiáng)調(diào)的效果的緣故，例如，在濾波器對數(shù)字圖像信號的最小坑變化沒有感應(yīng)，使計(jì)算機(jī)圖形的層次表現(xiàn)變得平滑，并在存在若干噪音的情況下，具有不強(qiáng)調(diào)這些噪音的效果。
另外，在圖3中，即使在X在X1以上的區(qū)域W2、X在X2以下的區(qū)域W3中，也有變化后的值f{X}沒有變化的區(qū)域。這有防止極端增強(qiáng)電產(chǎn)生的孤立點(diǎn)噪音等強(qiáng)噪音的效果，在想得到強(qiáng)的清晰性強(qiáng)調(diào)效果的情況下尤其有效。
如果將區(qū)域W2中的f{X}的值設(shè)定為Z1，將區(qū)域W3中的f{X}的值設(shè)定為-Z2(Z1、Z2＞0)，則理想的是設(shè)定為Z1＞Z2。這尤其在對負(fù)型銀鹽感光材料進(jìn)行數(shù)字曝光并進(jìn)行圖像形成的情況是理想的形式。即，在對感光材料曝光時(shí)，會(huì)產(chǎn)生因若干光的泄漏、散亂引起的滲出，在接收光并使色素顯色后進(jìn)行圖像形成的類型的記錄材料中有通過光滲出使白的細(xì)微構(gòu)造比黑的細(xì)微構(gòu)造容易破壞的性質(zhì)。因此，如果將f{X}的正區(qū)域的限制值Z1設(shè)定得高，則對白的細(xì)微構(gòu)造的強(qiáng)調(diào)效果將變大。另外，如果f{X}的負(fù)區(qū)域的限制值-Z2設(shè)定得低，則能夠使黑的細(xì)微構(gòu)造被抑制，得到取得平衡的清晰性強(qiáng)調(diào)效果。
(濾波器的強(qiáng)度)接著，說明在本實(shí)施例1的清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器的強(qiáng)度。以下，在圖2(b)中，設(shè)定f1＝24、f2～f6＝-1，將作為Cdiv＝20的濾波器設(shè)定為空間濾波器α。另外，設(shè)定f1＝24、f2～f6＝-1，將作為Cdiv＝10的濾波器設(shè)定為空間濾波器β。再，設(shè)定f1＝24、f2～f6＝-1，將作為Cdiv＝5的濾波器設(shè)定為空間濾波器γ?？臻g濾波器α、β、γ的濾波器系數(shù)是共同的，但Cdiv的值不同。另外，設(shè)定f1＝48、f2～f6＝-2，將作為Cdiv＝10的濾波器設(shè)定為空間濾波器δ。
由于空間濾波器β的Cdiv變成空間濾波器α的Cdiv的二分之一，因此在空間濾波器β的情況下，式(1)的右邊第2項(xiàng)的值變成空間濾波器α的情況下的2倍。從而，空間濾波器β的濾波器強(qiáng)度變成空間濾波器α的2倍的強(qiáng)度。同樣地，由于空間濾波器γ的Cdiv變成空間濾波器β的Cdiv的一半，因此空間濾波器γ的濾波器強(qiáng)度變成空間濾波器β的2倍。在空間濾波器δ的情況下，Cdiv的值與空間濾波器β相同，但濾波器系數(shù)已變成空間濾波器β的2倍。從而，在空間濾波器δ的情況下，式(1)的右邊第2項(xiàng)的值變成空間濾波器β的情況下的2倍。因此，空間濾波器δ的濾波器強(qiáng)度變成空間濾波器β的2倍。
在本實(shí)施例1中的清晰性強(qiáng)調(diào)處理中，設(shè)定使用濾波器強(qiáng)度不同的3種(強(qiáng)、中、弱)空間濾波器，決定分別叫做“強(qiáng)濾波器”、“中等程度濾波器”、“弱濾波器”。例如，在濾波器系數(shù)共同、Cdiv不同的空間濾波器α、β、γ中，規(guī)定空間濾波器α與“弱濾波器”對應(yīng)，空間濾波器β與中等程度濾波器”對應(yīng)，空間濾波器γ與“強(qiáng)濾波器”對應(yīng)。
(濾波器選擇法)接著，說明本實(shí)施例1中的空間濾波器的選擇法(濾波器強(qiáng)度的選擇法)。在本實(shí)施例1中，根據(jù)沒有包含處理對象象素、位于處理對象象素附近(周邊)區(qū)域的特定的象素(以下，叫做“抽樣點(diǎn)”)的信息，決定空間濾波器的強(qiáng)度。
首先，參照圖4，說明濾波器選擇法①。如圖4(a)所示那樣，將作為處理對象象素周邊、沒有包含處理對象象素的16個(gè)象素設(shè)定為抽樣點(diǎn)，并將這些抽樣點(diǎn)的信號值設(shè)定為P1～P16。另外，如圖4(b)所示那樣，作為成為選擇空間濾波器的指標(biāo)的圖像特性信息(以下，叫做“周邊評價(jià)”)，使用抽樣點(diǎn)的鄰接象素的信號值差的絕對值和Ia或抽樣點(diǎn)的信號值的分散值Ib。即，Ia和Ib分別為式(3)、式(4)那樣。
數(shù)式3Ia＝|P1-P2|+|P2-P3|+|P3-P4|+|P4-P5|+|P5-P6|+|P6-P7|+|P7-P8|+|P8-P1|(3)+|P9-P10|+|P10-P11|+|P11-P12|+|P12-P13|+|P13-P14|+|P14-P15|+|P15-P16|+|P16-P9|Ib=116Σi=116(Pi-P0)2···(4)]]>此處，式(4)中的P0是包含抽樣點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)的象素的信號值的平均值。
按照被算出的Ia(或Ib)的值將周邊評價(jià)的評價(jià)基準(zhǔn)區(qū)分為4個(gè)階段(A、B、C、D)，按照該評價(jià)值選擇在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器。在圖4(c)中，表示周邊評價(jià)值和使用的空間濾波器的關(guān)系。如圖4(c)所示那樣，將周邊評價(jià)的指標(biāo)Ia(或Ib)是“非常小”的情況設(shè)定為評價(jià)A，將周邊評價(jià)的指標(biāo)是“少許小”的情況設(shè)定為評價(jià)B，將周邊評價(jià)的指標(biāo)是“少許大”的情況設(shè)定為評價(jià)C，將周邊評價(jià)的指標(biāo)是“非常大”的情況設(shè)定為評價(jià)D。例如，如果作為周邊評價(jià)的指標(biāo)，假定使用式(3)所示的Ia，將用于區(qū)分Ia的大小的值設(shè)定為g1、g2、g3(g1＜＜g2＜＜g3)，則能夠在g1＞Ia的情況下，設(shè)定為評價(jià)A，在g1≤a＜g2的情況下，設(shè)定為評價(jià)B，在g2≤Ia＜g3的情況下，設(shè)定為評價(jià)C，g3≤Ia的情況下，設(shè)定為評價(jià)D。
如圖4(c)所示那樣，因?yàn)樵谥苓呍u價(jià)是A(非常小)的情況下，處理對象象素的周邊的信號幾乎沒有變化，所以使清晰性空間濾波器沒有作用。在周邊評價(jià)是B(少許小)的情況下，作為清晰性空間濾波器，選擇弱濾波器(空間濾波器α)，在周邊評價(jià)是C(少許大)的情況下，選擇中等程度的濾波器(空間濾波器β)，在周邊評價(jià)是D(非常大)的情況下，選擇強(qiáng)濾波器(空間濾波器γ)。
此外，在圖4所示的濾波器選擇法①中，根據(jù)抽樣點(diǎn)的鄰接象素的信號值差的絕對值和Ia或抽樣點(diǎn)的信號值的分散值Ib，決定周邊評價(jià)值(A、B、C、D)，但也可以根據(jù)抽樣點(diǎn)的信號值的標(biāo)準(zhǔn)偏差決定評價(jià)值。
另外，關(guān)于用來選擇在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器的抽樣點(diǎn)的采集方法、周邊評價(jià)的評價(jià)基準(zhǔn)并不限定于圖4所示的濾波器選擇法①。例如，可以按照與圖像采集分辨率、打印時(shí)的打印輸出分辨率、圖像放大率、圖像再現(xiàn)、與觀察MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))有關(guān)的參數(shù)來決定抽樣數(shù)和抽樣點(diǎn)。以下，參照圖5說明濾波器選擇法的變形例(濾波器選擇法②)。
如圖5所示那樣，將作為處理對象象素周邊的、不包含處理對象象素的16個(gè)象素設(shè)定為抽樣點(diǎn)，并將這些抽樣點(diǎn)的信號值設(shè)定為P1～P16。另外，如圖5(b)所示那樣，將周邊評價(jià)的指標(biāo)分成3個(gè)(指標(biāo)1～指標(biāo)3)。
指標(biāo)1使用16個(gè)抽樣點(diǎn)中最接近處理對象象素的4個(gè)象素中的鄰接象素的信號值差的絕對值和I1a或這4個(gè)象素的信號值的分散值I1b。指標(biāo)2使用16個(gè)抽樣點(diǎn)中第2接近處理對象象素的4個(gè)象素中的鄰接象素的信號值差的絕對值和I2a或這4個(gè)象素的信號值的分散值I2b。指標(biāo)3使用16個(gè)抽樣點(diǎn)中離處理對象象素最遠(yuǎn)的4個(gè)象素中的鄰接象素的信號值差的絕對值和I3a或這4個(gè)象素的信號值的分散值I3b。即，指標(biāo)1的I1a、I1b，指標(biāo)2的I2a、I2b，指標(biāo)3的I3a、I3b，變成以下的式(5)～式(10)那樣。
數(shù)式4指標(biāo)1I1a＝|P1-P2|+|P2-P3|+|P3-P4|+|P4-P1| (5)I1b=14Σi=14(Pi-P0)2···(6)]]>指標(biāo)2I2a＝|P5-P6|+|P6-P7|+|P7-P8|+|P8-P5| (7)I2b=14Σi=58(Pi-P0)2···(8)]]>指標(biāo)3
I3a＝|P9-P10|+|P10-P11|+|P11-P12|+|P12-P13|(9)+|P13-P14|+|P14-P15|+|P15-P16|+|P16-P9|I3b=18Σi=916(Pi-P0)2···(10)]]>此處，式(6)、式(8)和式(10)中的P0是包含抽樣點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)的象素的信號值的平均值。
在濾波器選擇法②中，按照指標(biāo)1～指標(biāo)3的值，將周邊評價(jià)的評價(jià)基準(zhǔn)區(qū)分為4個(gè)階段(A′、B′、C′、D′)，按照該評價(jià)值選擇在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器。在圖5(c)中，表示周邊評價(jià)值和使用的空間濾波器的關(guān)系。如圖5(c)所示那樣，將指標(biāo)1是未滿閾值的情況設(shè)定為評價(jià)A′，將指標(biāo)1是閾值以上、指標(biāo)2、3是未滿閾值的情況設(shè)定為評價(jià)B′，將指標(biāo)1和指標(biāo)2是閾值以上、指標(biāo)3是未滿閾值的情況設(shè)定為評價(jià)C′，將全部指標(biāo)是閾值以上的情況設(shè)定為評價(jià)D′。
如圖5(c)所示那樣，在周邊評價(jià)是A′的情況下，因?yàn)榭拷幚韺ο笙笏氐男盘枎缀鯖]有變化，所以使清晰性空間濾波器不起作用。在周邊評價(jià)是B′的情況下，作為清晰性空間濾波器，選擇弱濾波器(空間濾波器α)，在周邊評價(jià)是C′的情況下，選擇中等程度的濾波器(空間濾波器β)，在周邊評價(jià)是D′的情況下，選擇強(qiáng)濾波器(空間濾波器γ)。
此外，在圖5所示的濾波器選擇法②中，也根據(jù)抽樣點(diǎn)的鄰接象素的信號值差的絕對值和I1a～I(xiàn)3a或抽樣點(diǎn)的信號值的分散值I1b～I(xiàn)3b，決定周邊評價(jià)(A′、B′、C′、D′)，但可以根據(jù)抽樣點(diǎn)的信號值的標(biāo)準(zhǔn)偏差決定評價(jià)值。
接著，說明本實(shí)施例1的動(dòng)作。
首先，參照圖6的流程圖，說明在圖像處理系統(tǒng)100中被執(zhí)行的整個(gè)圖像處理流。
首先，對從反射原稿掃描器21、透射原稿掃描器(膠片掃描器)22、其它的介質(zhì)設(shè)備等取得的圖像信息(圖像信號)實(shí)施與輸入屬性相應(yīng)的輸入顏色變換(步驟S1)。在步驟S1中的輸入顏色變換，例如，包含將用傳感器接收膠片透射光量并進(jìn)行數(shù)字信號化后的信號值作為視覺信號值和光學(xué)濃度值等圖像信號，變換為有意義的單位系列的處理，以及將按照各自的分光特性被表現(xiàn)的色調(diào)整合成標(biāo)準(zhǔn)的顏色空間的處理。
接著，對所取得的圖像信號進(jìn)行圖像判定(步驟S2)。它是在所取得的圖像信號具有與目的不相稱的亮度、色調(diào)的情況下，進(jìn)行以下處理預(yù)先自動(dòng)地求出接近正確解釋的灰度等級調(diào)整量，使得能容易地實(shí)施以后的用戶調(diào)整。此處，將求出的灰度等級調(diào)整量與操作員追加的調(diào)整部分合并，并用顏色、亮度調(diào)整、對比度調(diào)整的參數(shù)表示。
通過自動(dòng)和操作員操作調(diào)整了顏色、亮度、對比度的圖像信號被顯示在顯示部件4的顯示畫面上，并由操作員實(shí)施畫面顯示的圖像的評價(jià)(步驟S3)。在圖像評價(jià)中，在按下了指示調(diào)整的鍵的情況下，判斷為有必要再對圖像信號進(jìn)行調(diào)整(步驟S4；NO)，并返回到步驟S2，再一次通過自動(dòng)和操作員操作對該圖像信號實(shí)施顏色、亮度、對比度調(diào)整。
如果通過來自指示輸入部件3的鍵操作等，判斷圖像評價(jià)為OK(步驟S4；YES)，則根據(jù)需要，對處理對象的圖像信號實(shí)施圖像的放大/縮小處理(步驟S5)、噪音除去處理(步驟S6)、清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S7，在圖7中詳述)。另外，對該圖像信號實(shí)施圖像旋轉(zhuǎn)、粘貼合成處理等，得到加工完成圖像信息(步驟S8)。
此外，圖像的放大/縮小、噪音除去處理、圖像旋轉(zhuǎn)、粘貼合成處理等，根據(jù)其處理內(nèi)容而處理順序不相同。另外，在實(shí)際的圖像處理系統(tǒng)100中，在將圖像顯示在顯示畫面上、并調(diào)整對比度等的階段中，不使用大的原圖像，而準(zhǔn)備預(yù)覽用的小圖像，在成為了評價(jià)OK的情況下，重新進(jìn)行對原圖像的處理。
在實(shí)際上打印輸出被加工的圖像信號時(shí)，對該圖像信號，實(shí)施向與打印輸出設(shè)備的特性相應(yīng)的彩色空間的灰度等級變換處理(步驟S9)，并輸出到指示的輸出設(shè)備(步驟S10)，然后結(jié)束本圖像處理。
接著，參照圖7的流程圖，說明圖6的步驟S7中的清晰性強(qiáng)調(diào)處理。此外，在以下的流程圖中，表示適用圖4所示的濾波器選擇法①的情況，但使用圖5所示的濾波器選擇法②也能進(jìn)行與圖7相同的處理。
首先，如用圖4所示的濾波器選擇法①所示的那樣，算出處理對象象素附近的Ia或Ib，根據(jù)算出的Ia或Ib，導(dǎo)出周邊評價(jià)值(A、B、C、D)(步驟S101)。接著，根據(jù)在步驟S101中導(dǎo)出的評價(jià)值判定是否有必要對處理對象象素進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S102)。
在步驟S102中，在周邊評價(jià)值是A的情況下，判定為不需要進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S102；NO)，現(xiàn)在，判定已成為處理對象的象素按處理順序是否是最終的象素(終端部分的象素)(步驟S106)。
在步驟S106中，在處理對象象素被判定是最終象素的情況下(步驟S106；YES)，結(jié)束本清晰性強(qiáng)調(diào)處理。在步驟S106中，在處理對象象素被判定為不是最終象素的情況下(步驟S106；NO)，轉(zhuǎn)移到步驟S101，接著導(dǎo)出針對作為處理對象的象素的周邊評價(jià)值。
在步驟S102中，在周邊評價(jià)值是B、C、D中任何一個(gè)的情況下，判定為有必要進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S102；YES)，并根據(jù)評價(jià)值決定在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器(強(qiáng)濾波器、中等程度的濾波器、弱濾波器)(步驟S103)。
接著，對處理對象象素進(jìn)行在步驟S103中決定的空間濾波器的清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S104)。如果清晰性強(qiáng)調(diào)處理結(jié)束，則判定實(shí)施了該清晰性強(qiáng)調(diào)處理的象素按處理順序是否是最終的象素，即，是否清晰性強(qiáng)調(diào)處理已全部結(jié)束(步驟S105)。
在步驟S105中，在判定為清晰性強(qiáng)調(diào)處理沒有全部結(jié)束的情況下(步驟S105；NO)，轉(zhuǎn)移到步驟S101，接著導(dǎo)出針對作為處理對象的象素的周邊評價(jià)值。在步驟S105中，在判定為清晰性強(qiáng)調(diào)處理全部結(jié)束的情況下(步驟S105，YES)，結(jié)束本清晰性強(qiáng)調(diào)處理。
如以上那樣，如果依據(jù)本實(shí)施例1的圖像處理部件1，則通過根據(jù)沒有包含處理對象象素的周邊區(qū)域的象素的狀況實(shí)施清晰性強(qiáng)調(diào)處理，能夠在孤立點(diǎn)等圖像處理上一邊抑制容易引人注目的圖像噪音的強(qiáng)調(diào)，一邊強(qiáng)調(diào)清晰性。即，在處理對象象素自身是孤立點(diǎn)噪音的情況下，由于在其周邊評價(jià)值中沒有包含處理對象象素自身的值，因此用必要以上強(qiáng)的清晰性強(qiáng)調(diào)使噪音顯著的可能性變得非常低。從而，例如，在對人物圖像進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)的情況下，通過將強(qiáng)的清晰性強(qiáng)調(diào)加在皮膚的平坦區(qū)域，在防止皮膚再現(xiàn)發(fā)皺的副作用的同時(shí)，在具有面部的輪廓、頭發(fā)的毛等圖像構(gòu)造的部分中能得到充分的清晰性強(qiáng)調(diào)的效果。
接著，說明本發(fā)明的實(shí)施例2。在上述實(shí)施例1中，根據(jù)位于沒有包含處理對象的周邊區(qū)域的抽樣象素中的鄰接象素的信號值的差的絕對值和、以及抽樣象素的信號值的分散值導(dǎo)出周邊評價(jià)值，并根據(jù)該評價(jià)值選擇空間濾波器，但在本實(shí)施例2中，通過在該絕對值和或分散值的基礎(chǔ)上，進(jìn)而評價(jià)周邊區(qū)域的邊緣的方向來選擇空間濾波器。
首先，說明實(shí)施例2的構(gòu)成。本實(shí)施例2中的圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)成與在上述的實(shí)施例1中的圖1所示的圖像處理系統(tǒng)100相同，因此附加相同符號，并省略其圖示。在以下的構(gòu)成說明中，說明與實(shí)施例1中的圖像處理系統(tǒng)100不同的部件(圖像處理部件1)。
實(shí)施例2中的圖像處理部件1檢測處理對象象素附近的規(guī)定區(qū)域中包含的邊緣，根據(jù)檢測出的邊緣選擇(決定)在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器的特性(各向同性、各向異性)，并使用具有被選擇的特性的空間濾波器，對處理對象象素實(shí)施清晰性強(qiáng)調(diào)處理(參照圖10)。以下，說明空間濾波器的特性。
(濾波器的特性)接著，說明在本實(shí)施例2的清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器的特性。圖8中展示了在本實(shí)施例2中使用的空間濾波器的例子。
圖8(a)是在圖2(b)中設(shè)定了f1＝24、f2～f6＝-1的濾波器，表示在上述的實(shí)施例1中使用的空間濾波器α、β、γ。圖8(a)所示的空間濾波器α、β、γ因?yàn)楦鞣较虻臑V波器系數(shù)是相同的值，所以是均勻地(等方地)作用于處理對象象素的旋轉(zhuǎn)的各方向。另一方面，圖8(b)所示的空間濾波器ε和圖8(c)所示的空間濾波器ζ，因?yàn)殡S著方向不同而濾波器系數(shù)的值不相同，所以具有隨著方向不同而強(qiáng)調(diào)效果不同的各向異性。
在圖8(d)、圖8(e)和圖8(f)中表示各空間濾波器的強(qiáng)調(diào)效果的概念圖。在圖8(d)～(f)中，各線的粗細(xì)表示強(qiáng)調(diào)效果的大小。例如，空間濾波器α、β、γ如圖8(d)所示那樣，強(qiáng)調(diào)效果在各方向是均勻的。另一方面，空間濾波器ε如圖8(e)所示那樣，特別強(qiáng)調(diào)在處理對象象素的上下方向延伸的邊緣。另外，空間濾波器ζ特別強(qiáng)調(diào)在處理對象象素的斜方向延伸的邊緣。空間濾波器ε和空間濾波器ζ因?yàn)槟軌蛱貏e強(qiáng)調(diào)一個(gè)方向，所以能夠使用這些空間濾波器強(qiáng)調(diào)圖像中的邊緣。用圖8(g)、(h)、(i)所示的圖案分別表示空間濾波器α、β、γ的特性(各向同性、各向異性)。在圖8(h)和圖8(i)中，箭頭的方向是與邊緣方向正交的方向。
接著，參照圖9所示的人物圖像說明空間濾波器的使用例子。在圖9中示出了按照圖像的各區(qū)域被使用的濾波器。在圖9中，針對頭發(fā)的毛、臉部的輪廓等有明確的方向性的邊緣，對與其方向正交的方向使用用來強(qiáng)調(diào)其邊緣的各向異性的空間濾波器。另外，如襯衫的部分那樣，對存在缺乏方向性的邊緣的區(qū)域使用各向同性的空間濾波器。而且，針對臉頰的部分等局部平坦的區(qū)域使空間濾波器沒有作用。
此外，在本實(shí)施例2中，也與實(shí)施例1相同，能夠按照處理對象象素的周邊評價(jià)決定空間濾波器的強(qiáng)度。如圖4(c)和圖5(c)所示那樣，按照Cdiv的值設(shè)定“弱濾波器”、“中等程度濾波器”、“強(qiáng)濾波器”。例如，可以將具有圖8(b)所示的濾波器系數(shù)的空間濾波器ε中Cdiv為20的濾波器設(shè)定為“弱濾波器”，將Cdiv為10的濾波器設(shè)定為“中等程度濾波器”，將Cdiv為5的濾波器設(shè)定為“強(qiáng)濾波器”。
接著，說明本實(shí)施例2的動(dòng)作。本實(shí)施例2中的整個(gè)圖像處理流與在實(shí)施例1中圖6所示的流程圖相同，因此省略其說明。以下，參照圖10的流程圖，說明本實(shí)施例2中的清晰性強(qiáng)調(diào)處理。此外，在以下的流程圖中，表示在決定濾波器的強(qiáng)度時(shí)適用在實(shí)施例1中圖4所示的濾波器選擇法①的情況，但也使用圖5所示的選擇法②進(jìn)行與圖10同樣的處理。
首先，如在圖4的濾波器選擇法①中所示的那樣，算出處理對象象素附近的Ia或Ib，根據(jù)算出的Ia或Ib，導(dǎo)出周邊評價(jià)值(A、B、C、D)(步驟S201)。接著，根據(jù)在步驟S201中導(dǎo)出的評價(jià)值判定是否有必要對處理對象象素進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S202)。
在步驟S202中，在周邊評價(jià)值是A的情況下，判定為不需要進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S202；NO)，并判定當(dāng)前已成為處理對象的象素按處理順序是否是最終的象素(終端部分的象素)(步驟S209)。
在步驟S209中，在處理對象象素被判定為是最終象素的情況下(步驟S209；YES)，結(jié)束本清晰性強(qiáng)調(diào)處理。在步驟S209中，在處理對象象素被判定為不是最終象素的情況下(步驟S209；NO)，轉(zhuǎn)移到步驟S201，接著導(dǎo)出針對作為處理對象的象素的周邊的評價(jià)值。
在步驟S202中，在周邊評價(jià)值是B、C、D中任何一個(gè)的情況下，判定為有必要進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S202；YES)，并根據(jù)評價(jià)值決定在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的空間濾波器的強(qiáng)度(強(qiáng)、中、弱)(步驟S203)。
接著，開始處理對象象素附近的邊緣的檢測操作(步驟S204)，實(shí)際上判定是否檢測出了邊緣(步驟S205)。邊緣的檢測方法可以利用現(xiàn)有的各種方法。例如，如果將空間濾波器的計(jì)算區(qū)域的尺寸設(shè)定是5×5象素，則在各方向準(zhǔn)備比這更大的尺寸的具有各向異性的濾波器(例如，9×9象素的濾波器)。然后，可以對處理對象象素實(shí)行基于在其各方向準(zhǔn)備的濾波器的運(yùn)算，并將對應(yīng)于強(qiáng)調(diào)效果最大的濾波器的方向設(shè)定為邊緣的方向。
在步驟S205中，在沒有檢測出邊緣的情況下(步驟S205；NO)，作為使用的空間濾波器，選擇各向同性的濾波器(步驟S206)，并對該處理對象象素實(shí)施具有在步驟S203中決定的強(qiáng)度的各向同性的濾波器的清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S207)。
在步驟S205中，在檢測出與處理對象行素對應(yīng)的邊緣的情況下(步驟S205；YES)，作為使用的空間濾波器，選擇具有與檢測出的該邊緣的方向配合的各向異性的濾波器(步驟S210)，并對該處理對象象素實(shí)施具有在步驟S203中決定的強(qiáng)度、而且具有在步驟S210中選擇的各向異性的濾波器的清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S207)。
如果清晰性強(qiáng)調(diào)處理結(jié)束，則判斷實(shí)施該清晰性強(qiáng)調(diào)處理的象素按處理順序是否是最終的象素，即清晰性強(qiáng)調(diào)處理是否已全部結(jié)束(步驟S208)。在步驟S208中，在清晰性強(qiáng)調(diào)處理被判定為沒有全部結(jié)束的情況下(步驟S208；NO)，轉(zhuǎn)移到步驟S201，接著導(dǎo)出針對作為處理對象的象素的周邊評價(jià)值。在步驟S208中，在清晰性強(qiáng)調(diào)處理被判定為已全部結(jié)束的情況下(步驟S208；YES)，結(jié)束本清晰性強(qiáng)調(diào)處理。
此外，檢測處理對象象素附近的邊緣，選擇濾波器特性(各向同性、各向異性)的方法并不只限定于上述方法。以下，參照圖11和圖12，說明濾波器特性選擇法的其它例子。
如圖11(a)所示那樣，以濾波器處理的處理對象象素為中心，將位于大致等距離的16個(gè)象素設(shè)定為抽樣點(diǎn)，將這些抽樣點(diǎn)的信號值設(shè)定為P1～P16。另外，如圖11(b)所示那樣，設(shè)定4個(gè)用來選擇濾波器特性的指標(biāo)(指標(biāo)1～指標(biāo)4)。
如圖11(b)所示那樣，指標(biāo)1的計(jì)算內(nèi)容是P1～P3的鄰接之間的差的絕對值和與P9～P11的鄰接之間的差的絕對值和的和I1。指標(biāo)2的計(jì)算內(nèi)容是P3～P5的鄰接之間的差的絕對值和與P11～P13的鄰接之間的差的絕對值和的和I2。指標(biāo)3的計(jì)算內(nèi)容是P5～P7的鄰接之間的差的絕對值和與P13～P15的鄰接之間的差的絕對值和的和I3。指標(biāo)4的計(jì)算內(nèi)容是P7～P9的鄰接之間的差的絕對值和與P15、P16、P1的鄰接之間的差的絕對值和的和I4。即，指標(biāo)1～指標(biāo)4成為如以下的式(11)～式(14)那樣。
數(shù)式5

指標(biāo)1I1＝|P1-P2|+|P2-P3|+|P9-P10|+|P10-P11|(11)指標(biāo)2I2＝|P3-P4|+|P4-P5|+|P11-P12|+|P12-P13| (12)指標(biāo)3I3＝|P5-P6|+|P6-P7|+|P13-P14|+|P14-P15| (13)指標(biāo)4I4＝|P7-P8|+|P8-P9|+|P15-P16|+|P16-P1|(14)按照指標(biāo)1～指標(biāo)4的值，選擇在清晰性強(qiáng)調(diào)處理中使用的濾波器的特性(各向同性、各向異性)。在圖12中表示指標(biāo)的狀態(tài)和表示濾波器特性的圖案(參照圖8(g)、(h)、(i))的關(guān)系。在指標(biāo)1～指標(biāo)4中只有指標(biāo)1在預(yù)先設(shè)定的閾值以上的情況下，使用強(qiáng)調(diào)縱方向的各向異性濾波器，在指標(biāo)1～指標(biāo)4中只有指標(biāo)2在預(yù)先設(shè)定的閾值以上的情況下，使用強(qiáng)調(diào)斜方向(向右上)的各向異性濾波器，在指標(biāo)1～指標(biāo)4中只有指標(biāo)3在預(yù)先設(shè)定的閾值以上的情況下，使用強(qiáng)調(diào)橫方向的各向異性濾波器，在指標(biāo)1～指標(biāo)4中只有指標(biāo)4在預(yù)先設(shè)定的閾值以上的情況下，使用強(qiáng)調(diào)斜(向右下)方向的各向異性濾波器。在不存在閾值以上的指標(biāo)的情況下，使用各向同性的濾波。作為其它的選擇法，例如，也可以抽出指標(biāo)1～指標(biāo)4中最大的指標(biāo)(設(shè)定為最大指標(biāo))，接著，算出剩余的3個(gè)指標(biāo)的平均值，作為方向性指標(biāo)值使用平均值除最大指標(biāo)的指標(biāo)值。在這種情況下，在方向性指標(biāo)值比預(yù)先設(shè)定的閾值小的情況下，因?yàn)闆]有斷定方向性，所以使用各向同性的濾波器，在方向性指標(biāo)值比預(yù)先設(shè)定的閾值大的情況下，使用強(qiáng)調(diào)與最大指標(biāo)對應(yīng)的方向的各向異性濾波器。
此外，在圖12中，表示在邊緣檢測中使用圖11(b)所示的指標(biāo)1～4的情況，但也可以與實(shí)施例1相同地在決定濾波器的強(qiáng)度時(shí)利用這些指標(biāo)。如果這么做，則能夠在濾波器強(qiáng)度的決定和邊緣檢測中使用同一指標(biāo)，并使有效地實(shí)行圖像處理變?yōu)榭赡堋?br> 如以上那樣，如果依據(jù)本實(shí)施例2中的圖像處理部件1，則檢測處理對象象素周邊的邊緣，使用適合于邊緣方向的空間濾波器進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理，因此能夠得到與圖像中的各區(qū)域相應(yīng)的、具有理想的線再現(xiàn)性的清晰性強(qiáng)調(diào)效果。
在存在邊緣的情況下，通過使用各向異性濾波器進(jìn)行清晰性強(qiáng)調(diào)處理，在與邊緣正交的方向上更強(qiáng)地實(shí)施清晰性強(qiáng)調(diào)處理，因此能強(qiáng)烈地表現(xiàn)圖像中的線構(gòu)造。另外，如果通過邊緣流動(dòng)的方向的清晰性強(qiáng)調(diào)變?nèi)?，或?yàn)V波器系數(shù)的設(shè)定方法，例如，在圖8(b)中，使中央部分的濾波器系數(shù)從20變成8，使其上下的濾波器系數(shù)從2變成8，則清晰性降低，即被平滑化，因此抑制了邊緣流動(dòng)的方向的粒狀感，使平滑的圖像表現(xiàn)變?yōu)榭赡堋?br> 另外，在存在邊緣的情況下，由于確定清晰性強(qiáng)調(diào)的方向，所以能夠?qū)⒃谶吘墢?qiáng)調(diào)中必需的濾波器系數(shù)全體設(shè)定得比利用各向同性的濾波器的情況下小，因此進(jìn)一步抑制了粒狀感，能夠得到平滑的圖像。
特別，如圖11所示那樣，將從處理對象象素起位于大致相等距離的多個(gè)象素設(shè)定為抽樣點(diǎn)，并通過根據(jù)抽樣點(diǎn)的各方向的信號值的變化檢測邊緣，能夠用簡易的計(jì)算檢測邊緣。
此外，評價(jià)圖像中的邊緣方向的方法(邊緣檢測方法)并不只限于上述方法。作為解析評價(jià)邊緣方向的方法，例如，可以使用多重分辨率變換。以下，說明多重分辨率變換。
(多重分辨率變換)所謂多重分辨率變換是指以子波變換、完全再構(gòu)成濾波器組、拉普拉斯算符金字塔(角錐)等為代表的方法的總稱，是通過1次變換操作將輸入信號分解成低頻頻帶成分信號和高頻頻帶成分信號，對所得到的低頻頻帶成分信號進(jìn)行同樣的變換操作，得到由頻帶不同的多個(gè)信號組成的多重分辨率信號。在對所得到的多重分辨率信號不加工，而照原樣進(jìn)行了逆多重分辨率變換的情況下，再構(gòu)成原來的信號。關(guān)于這樣的方法，例如，在G.斯特郎和T.古恩合著、培風(fēng)館翻譯出版的“子波解析和濾波器組”(G.Srang and T.Nguyen，“Wavelet and FilterBanks”，Wellesley-Cambridge Press)一書(文獻(xiàn)A)中作了詳細(xì)的解說。
此處，作為多重分辨率變換的典型例子說明子波變換的概要。所謂子波變換是使用如圖13所例示那樣的有限范圍內(nèi)振動(dòng)的子波函數(shù)(下列式(15))，通過下列式(16)那樣求出針對輸入信號f(x)的子波變換系數(shù)<f、ψa、b>，并分解成如下式(17)所示的子波函數(shù)的總和的變換。
數(shù)式6ψa,b(x)=ψ(x-ba)···(15)]]>數(shù)式7⟨f,ψa,b⟩≡1a∫f(x)·ψ(x-ba)dx···(16)]]>數(shù)式8f(x)=Σa,b⟨f,ψa,b⟩·ψa,b(x)···(17)]]>在上列式(15)～(17)中，a表示子波函數(shù)的換算，b表示子波函數(shù)的位置。如圖13例示的那樣，換算a的值越大，子波函數(shù)ψa、b(x)的頻率變得越小，并按照位置b的值移動(dòng)子波函數(shù)ψa、b(x)振動(dòng)的位置。因此，上列式(17)意味著將輸入信號f(x)分解成具有各種換算和位置的子波函數(shù)ψa、b(x)的總和。
在這樣的子波變換中，作為本發(fā)明的“減小圖像尺寸的方式的多重分辨率變換”，人們已知道有正交子波(orthogonal wavelet)變換、雙正交子波(biorthogonal wavelet)變換。以下，說明正交子波和雙正交子波的變換計(jì)算的概要。
正交子波變換和雙正交子波變換的子波函數(shù)如下列式(18)那樣被定義。
數(shù)式9ψi,j(x)=2-iψ(x-j·2i2i)···(18)]]>但是，i是自然數(shù)。
如果比較式(18)和式(15)，則可知，在正交子波變換、雙正交子波變換中，換算a的值用2的i次方離散地被定義，另外，位置b的最小移動(dòng)單位用2i離散地被定義。將該i的值叫做級別。
如果將級別i限制為有限的上限N，則輸入信號f(x)如下列式(19)～(21)那樣被表示。
數(shù)式10f(x)≡S0=Σj⟨S0,ψ1,j⟩·ψ1,j(x)+Σj⟨S0,φ1,j⟩·φ1,j(x)≡ΣjW1(j)·ψ1,j(x)+ΣjS1(j)·φ1,j(x)···(19)]]>數(shù)式11Si-1=Σj⟨Si-1,ψi,j⟩·ψi,j(x)+Σj⟨Si-1,φi,j⟩·φi,j(x)≡ΣjWi(j)ψi,j(x)+ΣjSi(j)·φi,j(x)···(20)]]>數(shù)式12f(x)≡S0=Σi=1NΣjWi(j)·ψi,j(x)+ΣjSN(j)·φi,j(x)···(21)]]>式(19)的第2項(xiàng)是將沒有用級別1的子波函數(shù)ψ1、j(x)的總和表示的殘差的低頻頻帶成分用級別1的換算函數(shù)φ1、j(x)的總和表示。換算函數(shù)使用與子波函數(shù)對應(yīng)的適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)(參照文獻(xiàn)A)。通過式(19)所示的級別1的子波變換，輸入信號f(x)＝S0就會(huì)被信號分解成級別1的高頻頻帶成分W1和低頻頻帶成分S1。
由于子波函數(shù)i、j(x)的最小移動(dòng)單位是2i，因此對于輸入信號S0的信號量，高頻頻帶成分W1和低頻頻帶成分S1的信號量各自變成1/2，高頻頻帶成分W1和低頻頻帶成分S1的信號量的總和等于輸入信號S0的信號量。級別1的低頻頻帶成分S1在式(20)中被分解成級別2的高頻頻帶成分W2和低頻頻帶成分S2，以下同樣地通過重復(fù)到級別N的變換，輸入信號S0如式(21)所示那樣被分解成級別1～N的高頻頻帶成分的總和和級別N的低頻頻帶成分的和。
此處，已知在圖14所示那樣的濾波器處理中能進(jìn)行式(20)所示的1級別的子波變換的計(jì)算。在圖14中，LPF表示低通濾波器，HPF表示高通濾波器。低通濾波器LPF和高通濾波器HPF的濾波系數(shù)根據(jù)子波函數(shù)適當(dāng)?shù)乇粵Q定(參照文獻(xiàn)A)。在圖14中，2↓表示每隔一個(gè)地去掉信號的下降抽樣。
如圖14所示那樣，通過在低通濾波器LPF和高通濾波器HPF中處理輸入信號Sn-1，并每隔1個(gè)地去掉信號，能夠?qū)⑷胄盘朣n-1分解成高頻頻帶成分Wn和低頻頻帶成分Sn。
在圖15所示那樣的濾波器處理中，計(jì)算圖像信號那樣的2維原來信號的1級別的子波變換。在圖15中，LPFx、HPFx、2↓x表示x方向的處理，LPFy、HPFy、2↓y表示y方向的處理。首先，通過x方向的低通濾波器LPFx、高通濾波器HPFx對輸入信號Sn-1進(jìn)行濾波器處理，在x方向進(jìn)行下降抽樣。因此，輸入信號Sn-1被分解成低頻頻帶成分SXn和高頻頻帶成分WXn。對各個(gè)低頻頻帶成分SXn和高頻頻帶成分WXn通過y方向的低通濾波器LPFy、高通濾波器HPFy進(jìn)行濾波器處理，在y方向進(jìn)行下降抽樣。
通過該1級別的子波變換，低頻頻帶成分Sn-1被分解成3個(gè)高頻頻帶成分Wvn、Whn、Wdn和1個(gè)低頻頻帶成分Sn。在分解中生成的Wvn、Whn、Wdn、Sn的各個(gè)信號量與分解前的Sn-1比較，縱橫軸都變成1/2，因此分解后的4個(gè)成分的信號量的總和等于分解前的Sn-1的信號。
圖16模式地展示了輸入信號S0在3級別的子波變換中被信號分解的過程。如圖16所示那樣，已知隨著級別數(shù)變大，通過下降抽樣間隔除去圖像信號，并使分解圖像變小。
另外，如圖17所示的那樣，已知通過對由分解生成的Wvn、Whn、Wdn、Sn，實(shí)施在濾波器處理中計(jì)算出的子波逆變換，能完全再構(gòu)成分解前的信號Sn-1。在圖17中，LPF’表示逆變換用的低通濾波器，HPF’表示逆變換用的高通濾波器。另外，2↑表示向信號中每隔1個(gè)插入零的上升抽樣處理。另外，LPF’x、HPF’x、2↑x表示x方向的處理，LPF’y、HPF’y、2↑y表示y方向的處理。
如圖17所示那樣，如果將通過在y方向?qū)n實(shí)施上升抽樣處理和低通濾波器LPF’y的濾波器處理得到的信號和通過在y方向?qū)hn實(shí)施上升抽樣處理和高通濾波器HPF’y的濾波器處理得到的信號相加得到SXn。與此相同，從Wvn和Wdn生成WXn。
而且，將通過在x方向?qū)Xn實(shí)施上升抽樣處理和低通濾波器LPF’x的濾波器處理得到的信號和通過在x方向?qū)Xn實(shí)施上升抽樣處理和高通濾波器HPF’x的濾波器處理得到的信號相加，能夠再構(gòu)成分解前的信號Sn-1。
在子波逆變換時(shí)使用的濾波器，在正交子波變換的情況下使用與在變換時(shí)使用的系數(shù)相同的系數(shù)的濾波器。在雙正交子波變換的情況下，在逆變換時(shí)使用與變換時(shí)使用的系數(shù)不同的系數(shù)的濾波器(參照文獻(xiàn)A)。
關(guān)于在本發(fā)明中利用的二元子波(Dyadic Wavelet)變換，在上述的非專利文獻(xiàn)1“Chacterization of signal from multiscale edges”byS.Mallat and S.Zhong，IEEE Trans.Pattern Anal.machine Intel.14710(1992)“A wavelet tour of signal processing 2ed.”byS.Mallat，Academic Presss中有詳細(xì)的說明。以下，說明二元子波變換的概要。
在二元子波變換中使用的子波函數(shù)如下列式(22)那樣被定義。
數(shù)式13ψi,j(x)=2-iψ(x-j2i)···(22)]]>其中，i是自然數(shù)。
正交子波變換、雙正交子波變換的子波函數(shù)如上述那樣，級別i中的位置的最小移動(dòng)單位用2i離散地定義，與此相對，二元子波變換與級別i無關(guān)，位置的最小移動(dòng)單位是恒定的。由于這種不同，二元子波變換具有下列特征。
作為第1特征，在下列式(23)所示的1級別的二元子波變換中生成的、高頻頻帶成分Wi和低頻頻帶成分Si的各個(gè)信號量與變換前的信號Si-1相同。
數(shù)式14Si-1=Σj⟨Si-1,ψi,j⟩·ψi,j(x)+Σj⟨Si-1,φi,j⟩·φi,j(x)≡ΣjWi(j)·ψi,j(x)+ΣjS1(j)·φi,j(x)···(23)]]>這樣，二元子波變換與雙正交/正交子波變換不同，變換后的圖像大小比原來圖像沒有減少。
作為二元子波變換的第2特征，在換算函數(shù)φi、j(x)和子波函數(shù)ψi、j(x)之間，下列關(guān)系式(24)成立。
數(shù)式15ψi,j(x)=∂∂xφi,j(x)---(24)]]>因此，用二元子波變換生成的高頻頻帶成分Wi用低頻頻帶成分Si的一階微分(梯度)表示。
作為二元子波變換的第3特征，關(guān)于將按照子波變換的級別i決定的系數(shù)γi(參照有關(guān)上述的二元子波的參考文獻(xiàn))與高頻頻帶成分相乘的Wi·γi(以下，將它稱為修正后高頻頻帶成分)，根據(jù)輸入信號的信號變化的特異性(singularity)，該變換后的修正后高頻頻帶成分Wi·γi的信號強(qiáng)度的級別間的關(guān)系遵從一定的法則。
在圖18中表示輸入信號S0的波形和由子波變換所得到的各級別的修正后高頻頻帶成分的波形。在圖18中，(a)表示輸入信號S0，(b)表示由級別1的二元子波變換所得到的修正后高頻頻帶成分W1·γ1，(c)表示由級別2的二元子波變換所得到的修正后高頻頻帶成分W2·γ2，(d)表示由級別3的二元子波變換所得到的修正后高頻頻帶成分W3·γ3，(e)表示由級別4的二元子波變換所得到的修正后高頻頻帶成分W4·γ4。
如果觀察各級別的信號強(qiáng)度的變化，則在(a)中，與“1”和“4”所示的平穩(wěn)的(可微分的)信號變化對應(yīng)的修正后高頻頻帶成分Wi·γi，如(b)→(e)所示那樣，級別數(shù)i越增大，信號強(qiáng)度越增大。
在輸入信號S0中，與“2”所示的階躍形狀的信號變化對應(yīng)的修正后高頻頻帶成分Wi·γi與級別數(shù)i無關(guān)，信號強(qiáng)度變成恒定。在輸入信號S0中，與“3”所示的δ函數(shù)形狀的信號變化對應(yīng)的修正后高頻頻帶成分Wi·γi如(b)→(e)所示那樣，級別數(shù)i越增大，信號強(qiáng)度越減小。
作為二元子波變換的第4特征，圖像信號那樣的2維原來信號的1級別的二元子波變換的方法與上述的正交子波變換和雙正交子波變換不同，用圖19所示的方法進(jìn)行。
如圖19所示那樣，通過用1級別的二元子波變換，在x方向的低通濾波器和y方向的低通濾波器中處理輸入信號Sn-1，得到低頻頻帶成分Sn。另外，通過在x方向的低通濾波器中處理輸入信號Sn-1，得到高頻頻帶成分Wxn。而且，通過在y方向的低通濾波器中處理輸入信號Sn-1，又得到一個(gè)高頻頻帶成分Wyn。
這樣，通過1級別的二元子波變換，輸入信號Sn-1被分解成2個(gè)高頻頻帶成分Wxn、Wyn和1個(gè)低頻頻帶成分Sn。2個(gè)高頻頻帶成分Wxn、Wyn相當(dāng)于低頻頻帶成分Sn的2維變化矢量Vn的x成分和y成分。變化矢量Vn的大小和偏角An在下列式(25)和(26)中給出。
數(shù)式16Mn=Wxn2+Wyn2---(25)]]>數(shù)式17An＝argument(Wxn+iWyn)(26)另外，通過對在二元子波變換中得到的2個(gè)高頻頻帶成分Wxn、Wyn和1個(gè)低頻頻帶成分Sn實(shí)施圖20所示的二元子波逆變換，能夠再構(gòu)成變換前的信號Sn-1。即，通過將在x方向的低通濾波器LPFx和y方向的低通濾波器LPFy中處理Sn所得到的信號、在x方向的低通濾波器HPFx和y方向的低通濾波器LPFy中處理Wxn所得到的信號、以及在x方向的低通濾波器LPFx和高通濾波器HPFy中處理Wyn所得到的信號相加，能夠得到二元子波變換前的信號Sn-1。
接著，根據(jù)圖21的方框圖，說明這樣的方法，即，對輸入信號S0進(jìn)行n級別的二元子波變換，并在對所得到的高頻頻帶成分、低頻頻帶成分(在圖21中記述為“編輯”)進(jìn)行了任何圖像處理后，進(jìn)行n級別的二元子波逆變換得到輸出信號S0’。
通過針對輸入信號S0的級別1的二元子波變換，輸入信號S0被分解成2個(gè)高頻頻帶成分Wx1、Wy1和1個(gè)低頻頻帶成分S1。通過級別2的子波變換，在級別1的二元子波變換中得到的低頻頻帶成分S1再被分解成2個(gè)高頻頻帶成分Wx2、Wy2和1個(gè)低頻頻帶成分S2。通過使這樣的分解操作重復(fù)直到級別n，輸入信號S0被分解成多個(gè)高頻頻帶成分Wx1、Wx2、…、Wxn、Wy1、Wy2、…、Wyn和1個(gè)低頻頻帶成分Sn。
對這樣得到的高頻頻帶成分Wx1、Wx2、…、Wxn、Wy1、Wy2、…、Wyn、低頻頻帶成分Sn進(jìn)行圖像處理(編輯)，得到高頻頻帶成分Wx1’、Wx2’…、Wxn’、Wy1’、Wy2’、…、Wyn’、低頻頻帶成分Sn’。
然后，對這些高頻頻帶成分Wx1’、Wx2’…、Wxn’、Wy1’、Wy2’、…、Wyn’、低頻頻帶成分Sn’實(shí)施二元子波逆變換。即，由圖像處理(編輯)后的級別n的2個(gè)高頻頻帶成分Wxn’、Wyn’和低頻頻帶成分Sn’構(gòu)成圖像處理后的級別n-1的低頻頻帶成分Sn-1’。重復(fù)這樣的操作，由圖像處理后的級別2的2個(gè)高頻頻帶成分Wx2’、Wy2’和低頻頻帶成分S2’構(gòu)成圖像處理后的級別1的低頻頻帶成分S1’。并由該低頻頻帶成分S1’和圖像處理后的級別1的2個(gè)高頻頻帶成分Wx1’、Wy1’構(gòu)成圖像信號S0’。
此外，在圖21中使用的各濾波器的濾波器系數(shù)根據(jù)二元子波變換適當(dāng)?shù)乇粵Q定。另外在二元子波變換中，在每個(gè)級別中使用的濾波器的濾波器系數(shù)不同。在級別n中使用的濾波器系數(shù)是在級別1的濾波器的各系數(shù)之間插入2n-1-1個(gè)零的系數(shù)。
另外，在圖21中，表示對由二元子波變換所得到的高頻頻帶成分和最終級別的低頻頻帶成分的圖像進(jìn)行圖像處理(編輯)的例子，但也可以根據(jù)需要，對二元子波逆變換后合成的低頻頻帶成分的圖像進(jìn)行圖像處理。而且，可以對在二元子波變換過程中的低頻頻帶成分的圖像進(jìn)行圖像處理。
接著，參照圖22的流程圖，說明使用子波變換檢測邊緣的情況下的清晰性強(qiáng)調(diào)處理。
首先，評價(jià)清晰性處理對象的圖像的尺寸(步驟S301)，并判定圖像尺寸是否比預(yù)先設(shè)定的值(規(guī)定值)大(步驟S302)。評價(jià)圖像尺寸是因?yàn)槔缭趯D像輸出到高分別率的打印機(jī)的情況下，圖像尺寸變得非常大，但在該情況下的圖像構(gòu)造的評價(jià)中，往往不太需要細(xì)節(jié)的構(gòu)造，因而減少耗費(fèi)在它上面的無用的圖像處理時(shí)間的緣故。
在步驟S302中，在圖像尺寸被判定為比規(guī)定值小的情況下(步驟S302；NO)，對處理對象的圖像實(shí)施二元子波變換(步驟S303)。如果將二元子波所必需的級別設(shè)定為n級別，則在步驟S303中，按照級別1、級別2、…、級別n的順序?qū)嵤┒硬ㄗ儞Q。從由在步驟S303中的各級別的二元子波變換生成的分解圖像中取得并保存作為邊緣信息的矢量數(shù)據(jù)(式(25)和式(26))。
根據(jù)在各級別中取得的矢量數(shù)據(jù)(式(25)和式(26))檢測邊緣(步驟S304)。此處，式(25)表示邊緣的強(qiáng)度，式(26)表示邊緣的方向。接著，根據(jù)由步驟S304中的邊緣檢測取得的邊緣信息(邊緣的強(qiáng)度、邊緣的方向)，選擇(決定)對圖像內(nèi)的各象素實(shí)施的空間濾波器(步驟S305)?；谶吘壍目臻g濾波器的選擇方法，例如，可以使用在圖8～圖12中所示的方法。
一方面進(jìn)行邊緣檢測、濾波器的選擇，另一方面對通過步驟S303的各級別的二元子波變換產(chǎn)生的高頻成分和殘差成分(級別n的低頻成分)實(shí)施各種圖像(編輯)處理(步驟S308)。接著，對在每個(gè)級別中被編輯的圖像(分解圖像)實(shí)施子波逆變換(步驟S309)，而成為原來尺寸的圖像。
接著，針對子波逆變換后的圖像，實(shí)施在步驟S305中選擇的空間濾波器的清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S310)，并結(jié)束本清晰性強(qiáng)調(diào)處理。
在步驟S302中，在判定為比規(guī)定值大的情況(步驟S302；YES)下，對處理對象的圖像實(shí)施級別1的雙正交子波變換(步驟S306)。在圖像尺寸過大的情況下，使用雙正交子波變換是由于在雙正交子波變換中，通過變換使圖像的尺寸變小的緣故。
接著，對由級別1的雙正交子波變換產(chǎn)生的低頻成分實(shí)施從級別2到級別n的二元子波變換(步驟S307)。在級別2以后轉(zhuǎn)換到二元子波變換是由于二元子波變換能取得高精度的信息的緣故。從通過在步驟S307的各級別中的二元子波變換生成的分解圖像中取得并保存作為邊緣信息的矢量數(shù)據(jù)(式(25)和式(26))。
從在各級別中取得的矢量數(shù)據(jù)中(式(25)和式(26))檢測邊緣(步驟S304)。此處，式(25)表示邊緣的強(qiáng)度，式(26)表示邊緣的方向。接著，根據(jù)通過步驟S304中的邊緣檢測取得的邊緣信息(邊緣的強(qiáng)度、邊緣的方向)，選擇(決定)對圖像內(nèi)的各象素實(shí)施的空間濾波器(步驟S305)?；谶吘壍目臻g濾波器的選擇方法，例如，使用在圖8～圖12中所示的方法。
一方面進(jìn)行邊緣檢測、濾波器的選擇，另一方面對通過步驟S307的各級別的二元子波變換產(chǎn)生的高頻成分和殘差成分(級別n的低頻成分)實(shí)施各種圖像(編輯)處理(步驟S308)。接著，針對在每個(gè)級別中被編輯的圖像(分解圖像)、通過級別1的雙正交子波變換產(chǎn)生的高頻成分實(shí)施子波逆變換(步驟S309)，而成為原來尺寸的圖像。
接著，對子波逆變換后的圖像實(shí)施在步驟S305中選擇的空間濾波器的清晰性強(qiáng)調(diào)處理(步驟S310)，并結(jié)束本清晰性強(qiáng)調(diào)處理。
如在圖22的流程圖中所示的那樣，通過使用二元子波變換，能夠容易地取得邊緣信息，但從上述的子波變換的說明所明白的那樣，二元子波變換的計(jì)算量非常大，不適用于只用于檢測邊緣的利用。但是，從通過二元子波變換生成的分解圖像得到的信息能夠應(yīng)用于各種高度的圖像處理中。
例如，能夠評價(jià)由二元子波變換得到的邊緣的構(gòu)造及其強(qiáng)度、性質(zhì)，并用于場景分割、被攝物體圖案抽出等作業(yè)中。另外，應(yīng)用由二元子波變換得到的這些信息，能夠?qū)崿F(xiàn)主要被攝物體的判別、重要度的識別、高度的覆蓋處理。如果是安裝了這樣高度的圖像處理功能的圖像處理系統(tǒng)，則作為副信息能夠容易地得到邊緣信息。
此外，上述各實(shí)施例中的記述內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍能夠作適當(dāng)?shù)淖兏?br> 權(quán)利要求
1.一種用于處理輸入圖像的方法，輸出對所述輸入圖像進(jìn)行了修正處理的圖像，其特征在于包括從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；和根據(jù)所述導(dǎo)出步驟導(dǎo)出的所述圖像特征信息，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述圖像特征信息包括存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素之間的微分信號絕對值的總和、存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素的每一個(gè)信號值的殘差以及存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素的每一個(gè)信號值的標(biāo)準(zhǔn)偏差中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于進(jìn)一步包括以下步驟根據(jù)所述導(dǎo)出步驟導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系從多個(gè)彼引不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器，其中，在所述選擇步驟中選擇的所述特定的空間過濾器用于所述提高清晰度的處理。
4.一種用于處理輸入圖像的方法，輸出對所述輸入圖像進(jìn)行了修正處理的圖像，其特征在于包括步驟從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；和根據(jù)所述導(dǎo)出步驟中導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系，從多個(gè)彼此不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器；通過使用在所述選擇步驟中選擇的所述特定的空間過濾器，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于在所述導(dǎo)出步驟中，對所述輸入圖像進(jìn)行多分辨率的轉(zhuǎn)換處理，從而將所述輸入圖像分解成多個(gè)分解圖像，然后，從所述多分辨率轉(zhuǎn)換處理產(chǎn)生的所述多個(gè)分解圖像導(dǎo)出所述圖像特征信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于在所述導(dǎo)出步驟中，將二元子波變換用于至少比所述多分辨率轉(zhuǎn)換處理的級別2更高的級別上的圖像分解處理中，然后，從所述二元子波變換產(chǎn)生的所述多個(gè)分解圖像導(dǎo)出邊緣信息，作為關(guān)于包含于所述輸入圖像的邊緣部分的所述圖像特征信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于在所述導(dǎo)出步驟中，導(dǎo)出代表多個(gè)像素信號值的分散值的信息作為所述圖像特征信息，所述像素存在于與所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述圖像處理目標(biāo)像素基本上距離相等的位置上。
8.一種用于處理輸入圖像的裝置，輸出對所述輸入圖像進(jìn)行了修正處理的圖像，其特征在于包括導(dǎo)出部件，用于從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素，并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；圖像處理部件，用于根據(jù)所述導(dǎo)出部件導(dǎo)出的所述圖像特征信息，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于所述圖像特征信息包括存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素之間的微分信號絕對值的總和、存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素的每一個(gè)信號值的殘差以及存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素的每一個(gè)信號值的標(biāo)準(zhǔn)偏差中的至少一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括過濾器選擇部件，用于根據(jù)由所述導(dǎo)出部件導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系從多個(gè)彼此不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器；其中，所述圖像處理部件使用由所述過濾器選擇部件選擇的所述特定的空間過濾器進(jìn)行所述提高清晰度的處理。
11.一種用于處理輸入圖像的裝置，輸出從所述輸入圖像經(jīng)修正的經(jīng)過處理的圖像，其特征在于包括導(dǎo)出部件，用于從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；過濾器選擇部件，用于根據(jù)由所述導(dǎo)出部件導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系從多個(gè)彼此不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器；和圖像處理部件，用于通過使用由所述過濾器選擇部件選擇的所述特定空間濾波器，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于所述導(dǎo)出部件對所述輸入圖像進(jìn)行多分辨率轉(zhuǎn)換處理以便將所述輸入圖像分解成多個(gè)分解圖像，然后，從通過使用所述多分辨率轉(zhuǎn)換處理產(chǎn)生的所述多個(gè)分解圖像中導(dǎo)出所述圖像特征信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于所述導(dǎo)出部件在圖像分解處理中在至少比所述多分辨率處理的級別2更高的級別上使用二元子波變換，然后，從通過使用所述二元子波變換產(chǎn)生的所述多個(gè)分解圖像中導(dǎo)出邊緣信息，作為關(guān)于包含于所述輸入圖像的邊緣部分的所述圖像特征信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于所述導(dǎo)出部件導(dǎo)出代表多個(gè)像素信號值的分散值的信息作為所述圖像特征信息，所述像素存在于與所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述圖像處理目標(biāo)像素基本上距離相等的位置上。
15.一種用于執(zhí)行處理輸入圖像的操作以便輸出從所述輸入圖像修正的經(jīng)過處理的圖像的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于包括功能步驟從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中；和基于在所述導(dǎo)出步驟中導(dǎo)出的所述圖像特征信息，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
16.根據(jù)要求15的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于所述圖像特征信息包括存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素之間的微分信號絕對值的總和、存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素的每一個(gè)信號值的殘差以及存在于所述預(yù)定區(qū)域的所述相鄰像素的每一個(gè)信號值的標(biāo)準(zhǔn)偏差中的至少一個(gè)。
17.根據(jù)要求1的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于進(jìn)一步包括以下功能步驟基于在所述導(dǎo)出步驟導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系從多個(gè)彼此不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器，其中，在所述選擇步驟中選擇的所述特定的空間過濾器用于所述提高清晰度的處理。
18.一種用于執(zhí)行處理輸入圖像的操作的計(jì)算機(jī)程序，輸出從所述輸入圖像修正的經(jīng)過處理的圖像，其特征在于包括功能步驟從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，所述預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是所述相鄰像素附近，所述相鄰像素和所述圖像處理目標(biāo)像素均包含于所述輸入圖像之中，基于所述導(dǎo)出步驟導(dǎo)出的所述圖像特征信息，按照圖像邊緣方向和邊緣增強(qiáng)度之間的關(guān)系從多個(gè)彼此不同的空間過濾器中選擇一個(gè)特定的空間過濾器，通過使用在所述選擇步驟選擇的所述特定的空間過濾器對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于在所述導(dǎo)出步驟中，對所述輸入圖像進(jìn)行多分辨率轉(zhuǎn)換處理，以便將所述輸入圖像分解成多個(gè)被分解的圖像，然后，從由所述多分辨率轉(zhuǎn)換處理產(chǎn)生的所述多個(gè)分解圖像中導(dǎo)出所述圖像特征信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于在所述導(dǎo)出步驟中，二元子波變換被用于比所述多分辨率轉(zhuǎn)換處理的至少級別2更高的級別上的圖像分解處理，然后，從由所述二元子波變換產(chǎn)生的所述多個(gè)分解圖像導(dǎo)出邊緣信息，作為關(guān)于包含于所述輸入圖像的邊緣部分的所述圖像特征信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于在所述導(dǎo)出步驟中，導(dǎo)出代表多個(gè)像素信號值的分散值的信息作為所述圖像特征信息，所述像素存在于與所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述圖像處理目標(biāo)像素基本上距離相等的位置上。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于處理輸入圖像的圖像處理方法及裝置，輸出經(jīng)過處理的圖像。該方法包括以下步驟從存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的信息中導(dǎo)出所述預(yù)定區(qū)域的圖像特征信息，這個(gè)預(yù)定區(qū)域包括相鄰像素并且位于圖像處理目標(biāo)像素附近，而不是相鄰像素附近，相鄰像素和圖像處理目標(biāo)像素均包含于輸入圖像之中；以及基于圖像特征信息，對所述圖像處理目標(biāo)像素進(jìn)行提高清晰度的處理。圖像特征信息包括存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素之間的微分信號絕對值的總和，存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的每一個(gè)信號值的殘差以及存在于預(yù)定區(qū)域的相鄰像素的每一個(gè)信號值的標(biāo)準(zhǔn)偏差中的至少一種。
文檔編號G06T5/00GK1542693SQ20041003281
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月15日
發(fā)明者野村莊一 申請人:柯尼卡美能達(dá)影像株式會(huì)社