JP2009070407A - Method and device for image processing, and recording medium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire the same frequency response characteristics as an original image also for an image of desired resolution in creating a plurality of blurred image signals from an original image signal, creating a plurality of band-limited image signals based on these image signals, transforming each band-limited image signal based on a plurality of transformation functions to prepare a plurality of transformation image signals and adding an integrated signal obtained by integrating the respective transformation image signals, to the original image signal to carry out processing for enhancing a specific frequency component of the original image signal. <P>SOLUTION: The blurred image signals and band-limited image signals are created based on a reference low resolution image signal that can reproduce a resolution image closest to a desired magnification input from a magnification input means 5. The transformation functions are shifted to the desired magnification, and the band-limited image signals are transformed to obtain the transformation image signals. The integrated signal obtained from the transformation image signals is added to the reference low resolution image signal to obtain an intermediate processed image signal Sproc', which is enlarged or reduced to the desired magnification to obtain a processed image signal Sproc. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像信号に対して所定の周波数成分を強調するなどの処理を行なうための画像処理方法および装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。   The present invention relates to an image processing method and apparatus for performing processing such as emphasizing a predetermined frequency component on an image signal, and a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the image processing method. Is.

従来、本出願人により、非鮮鋭マスク画像信号(以下、ボケ画像信号という)を用いて周波数強調処理あるいはダイナミックレンジ圧縮処理などを行って放射線画像の診断性能を向上させる数々の画像処理方法および装置が提案されている(特開昭55-163472号、同55-87953号、特開平3-222577号、特開平10-75395号、同10-171983号など)。例えば周波数強調処理は、原画像信号Sorgからボケ画像信号Susを引いたものに強調係数βを乗じたものを、原画像信号Sorgに加算することにより、原画像信号の所定の空間周波数成分を強調するものである。これを式で表すと下記の式(1)のようになる。
Sproc=Sorg+β×(Sorg−Sus) …(1)
(Sproc:周波数強調処理された信号、Sorg:原画像信号、
Sus:ボケ画像信号、β:強調係数)
Conventionally, a number of image processing methods and apparatuses for improving diagnostic performance of radiographic images by performing frequency enhancement processing or dynamic range compression processing using an unsharp mask image signal (hereinafter referred to as a blurred image signal) by the present applicant. Have been proposed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-163472, 55-87953, Japanese Patent Laid-Open Nos. 3-222577, 10-75395, 10-171983, etc.). For example, in the frequency enhancement process, a predetermined spatial frequency component of the original image signal is enhanced by adding the original image signal Sorg minus the blurred image signal Sus multiplied by the enhancement coefficient β to the original image signal Sorg. To do. This is expressed by the following equation (1).
Sproc = Sorg + β × (Sorg−Sus) (1)
(Sproc: frequency enhanced signal, Sorg: original image signal,
Sus: blurred image signal, β: enhancement coefficient)

また、特開平10-75395号には、原画像信号に加算する加算信号の周波数応答特性を調整することにより、周波数強調処理された信号に対してアーチファクトが発生することを防止する方法が提案されている。この方法とは、まず鮮鋭度の異なる、すなわち周波数応答特性の異なる複数のボケ画像信号を作成し、そのボケ画像信号および原画像信号の中の2つの信号の差分をとることにより、原画像信号の、ある限られた周波数帯域の周波数成分を表す複数の帯域制限画像信号(バンドパス信号)を作成し、さらにその帯域制限画像信号をそれぞれ異なる変換関数によって所望の大きさとなるように変換してから、その複数の抑制された帯域制限画像信号を積算することにより上記加算信号を作成するものである。この処理は例えば下記の式(2)により表すことができる。
Sproc=Sorg+β(Sorg)×Fusm(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
Fusm(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
=f1(Sorg−Sus1)+f2(Sus1−Sus2)+…
+fk(Susk-1−Susk)+…+fN(SusN-1−SusN) …(2)
(但し、Sproc:高周波成分が強調された画像信号
Sorg :原画像信号
Susk(k=1〜N):ボケ画像信号
fk(k=1〜N):各帯域制限画像信号を変換する変換関数
β(Sorg):原画像信号に基づいて定められる強調係数)
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-75395 proposes a method for preventing the occurrence of artifacts in a frequency-enhanced signal by adjusting the frequency response characteristics of the addition signal added to the original image signal. ing. In this method, first, a plurality of blurred image signals having different sharpness, that is, different frequency response characteristics are generated, and the difference between two signals in the blurred image signal and the original image signal is obtained, thereby obtaining the original image signal. A plurality of band-limited image signals (bandpass signals) representing frequency components in a limited frequency band are created, and the band-limited image signals are converted to a desired size by different conversion functions, respectively. From the above, the added signal is created by integrating the plurality of suppressed band-limited image signals. This process can be expressed by, for example, the following formula (2).
Sproc = Sorg + β (Sorg) × Fusm (Sorg, Sus1, Sus2,... SusN)
Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
= F1 (Sorg-Sus1) + f2 (Sus1-Sus2) + ...
+ Fk (Susk-1-Susk) + ... + fN (SusN-1-SusN) (2)
(However, Sproc: Image signal in which high frequency components are emphasized.
Sorg: Original image signal
Susk (k = 1 to N): Blur image signal
fk (k = 1 to N): conversion function for converting each band limited image signal
β (Sorg): enhancement coefficient determined based on the original image signal)

これらの周波数強調処理においては、帯域制限画像信号を変換する変換関数のパラメータを変更することによって原画像信号に加算する加算信号の周波数応答特性を調整することができる。このため、各変換関数の定義次第で、アーチファクトの発生防止など所望の周波数応答特性を有する処理済画像信号を得ることができる。   In these frequency enhancement processes, the frequency response characteristic of the addition signal added to the original image signal can be adjusted by changing the parameter of the conversion function for converting the band limited image signal. Therefore, a processed image signal having a desired frequency response characteristic such as prevention of artifacts can be obtained depending on the definition of each conversion function.

さらに、特開平 10-171983号には、周波数強調処理とダイナミックレンジ圧縮処理とを同時に施す場合において、処理が施された信号に対してアーチファクトが発生することを防止する方法が提案されている。この方法とは、上記特開平10-75395号に記載されたように、複数の帯域制限画像信号を作成し、この帯域制限画像信号に基づいて原画像信号の高周波成分に関する信号(高周波成分信号)および低周波成分に関する信号(低周波成分信号)を得、原画像信号にこれらの高周波成分に関する信号および低周波成分に関する信号を加算することにより周波数強調処理を施すとともにダイナミックレンジ圧縮処理を施すようにしたものである。この処理は例えば下記の式(3)により表すことができる。
Sproc=Sorg +β(Sorg)・Fusm(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
+D(Sorg−Fdrc(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN))…(3)
Fusm(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
={fu1(Sorg−Sus1)+fu2(Sus1 −Sus2)+…
+fuk(Susk-1−Susk )+…+fuN(SusN-1−SusN)}
Fdrc(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
={fd1(Sorg−Sus1)+fd2(Sus1 −Sus2)+…
+fdk(Susk-1−Susk )+…+fdN(SusN-1−SusN)}
(但し、Sproc:処理済画像信号
Sorg:原画像信号
Susk(k=1〜N):ボケ画像信号
fuk(k=1〜N):高周波成分信号を得るために使用する変換関数
fdk(k=1〜N):低周波成分信号を得るために使用する変換関数
β(Sorg):原画像信号に基づいて定められる強調係数
D(Sorg−Fdrc):低周波成分信号に基づいて定められる
ダイナミックレンジ圧縮用の信号
(DはSorg−Fdrcを変換する関数))
Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 10-171983 proposes a method for preventing the occurrence of artifacts in the processed signal when the frequency enhancement process and the dynamic range compression process are performed simultaneously. In this method, as described in JP-A-10-75395, a plurality of band-limited image signals are created, and a signal related to a high-frequency component of the original image signal (high-frequency component signal) based on the band-limited image signal In addition, a signal related to the low frequency component (low frequency component signal) is obtained, and the frequency enhancement process and the dynamic range compression process are performed by adding the signal related to the high frequency component and the signal related to the low frequency component to the original image signal. It is a thing. This process can be expressed by, for example, the following formula (3).
Sproc = Sorg + β (Sorg) · Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
+ D (Sorg−Fdrc (Sorg, Sus1, Sus2,... SusN)) (3)
Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
= {Fu1 (Sorg−Sus1) + fu2 (Sus1−Sus2) +
+ Fuk (Susk-1−Susk) +... + FuN (SusN−1−SusN)}
Fdrc (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
= {Fd1 (Sorg−Sus1) + fd2 (Sus1−Sus2) +
+ Fdk (Susk-1−Susk) +... + FdN (SusN−1−SusN)}
(However, Sproc: processed image signal
Sorg: Original image signal
Susk (k = 1 to N): Blur image signal
fuk (k = 1 to N): conversion function used to obtain a high-frequency component signal
fdk (k = 1 to N): conversion function used to obtain a low frequency component signal
β (Sorg): enhancement coefficient determined based on the original image signal
D (Sorg-Fdrc): determined based on the low frequency component signal
Signal for dynamic range compression
(D is a function that converts Sorg-Fdrc)

一方、上述した周波数強調処理などに用いられるボケ画像信号は、原画像信号の画素に対して所定間隔毎に所定のフィルタリング処理を施すことによって画素を間引きし、その後間引きした数分の画素を所定の補間方法によって補間することにより作成される。このフィルタリング処理としては、ローパスフィルタにより原画像信号の高周波成分を取り除くような処理、具体的にはフィルタ内の画素値の平均値や、荷重平均値を求めるといった処理が行われている。上記特開平10-75395号などにおいてボケ画像信号を得るために行われるフィルタリング処理では、原画像信号に対してフィルタリング処理を施して得られた画素数の少ない信号に対してさらにこのフィルタリング処理を施して、フィルタリングの各段階で得られた画素数の少ない画像信号をそれぞれ原画像信号と同じ画素数となるように補間することにより、複数の異なるボケ画像信号を作成している。   On the other hand, in the blurred image signal used for the frequency enhancement processing described above, pixels are thinned out by performing a predetermined filtering process at predetermined intervals on the pixels of the original image signal, and then, the predetermined number of pixels are thinned out. It is created by interpolating with the interpolation method. As this filtering process, a process of removing a high frequency component of the original image signal by a low-pass filter, specifically, a process of obtaining an average value of pixel values in the filter and a weighted average value is performed. In the filtering process performed in order to obtain a blurred image signal in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-75395 or the like, this filtering process is further performed on a signal having a small number of pixels obtained by filtering the original image signal. Thus, a plurality of different blurred image signals are created by interpolating the image signals with a small number of pixels obtained at each stage of filtering so as to have the same number of pixels as the original image signals.

ボケ画像信号は、上記のように原画像信号に基づいて作成されるものであるが、この原画像信号は、読取装置により原画像信号を所定の読取密度で読取って所定の画素密度を有する画像を再現可能なデジタル信号としたものである。一般に、デジタル化された画像信号を例えばプリント出力として再生する場合、画素密度によって決定されるある周波数(ナイキスト周波数)以下の周波数成分は正しく再生されることが知られている。すなわち、読取密度すなわち画素密度は再生時に必要となる画質レベルを考慮して決定されるため、必ずしも一定であるとは限らない。   The blurred image signal is created based on the original image signal as described above. This original image signal is an image having a predetermined pixel density obtained by reading the original image signal at a predetermined reading density by a reading device. Is a reproducible digital signal. In general, when a digitized image signal is reproduced as, for example, a print output, it is known that frequency components below a certain frequency (Nyquist frequency) determined by the pixel density are correctly reproduced. That is, since the reading density, that is, the pixel density is determined in consideration of the image quality level required at the time of reproduction, it is not always constant.

例えば、放射線画像読取再生システムでは、蓄積性蛍光体シートに記録された人体の放射線画像をレーザビーム走査によりデジタル画像信号として読取っているが、読取密度すなわち画素密度は蓄積性蛍光体シートの大きさによって異なったり、ユーザの設定により任意の値に変更することができるものである。   For example, in a radiation image reading / reproducing system, a radiation image of a human body recorded on a stimulable phosphor sheet is read as a digital image signal by laser beam scanning, but the reading density, that is, the pixel density is the size of the stimulable phosphor sheet. Depending on the user setting, it can be changed to an arbitrary value.

ここで、読み取りの際の画素密度(読取密度)すなわちナイキスト周波数が異なり、該信号に基づいて得られる画像の解像度がそれぞれ異なる画像信号に対し、同一のローパスフィルタによるフィルタリング処理、および同一の補間方法による補間処理を施した場合、得られる帯域制限画像信号の周波数特性、具体的には帯域制限画像信号の周波数帯域は画素密度によって異なることとなる。これにより、例えば1つの原画像を2種類の読取密度で読み取って2種類の画素密度を有する原画像信号を得た場合、同じボケ画像信号を用いて帯域制限画像信号を得て周波数強調処理あるいはダイナミックレンジ圧縮処理を行っても、強調される周波数帯域あるいは圧縮される周波数帯域は2種類の原画像信号でそれぞれ異なってしまうという問題が生じる。   Here, with respect to image signals having different pixel densities (reading densities), that is, Nyquist frequencies, and different image resolutions obtained based on the signals, filtering processing by the same low-pass filter and the same interpolation method are performed. When the interpolation process is performed, the frequency characteristic of the obtained band limited image signal, specifically, the frequency band of the band limited image signal differs depending on the pixel density. Thus, for example, when one original image is read at two types of reading densities and an original image signal having two types of pixel densities is obtained, a band limited image signal is obtained using the same blurred image signal, and frequency enhancement processing or Even if the dynamic range compression processing is performed, the frequency band to be emphasized or the frequency band to be compressed differs depending on the two types of original image signals.

このため、原画像信号の画素密度に関する情報を得、その情報に基づいて複数のフィルタ係数リストからフィルタ係数を選択し、選択されたフィルタ係数のフィルタによって原画像信号に対してフィルタリング処理を行ってボケ画像信号を得るようにした方法が提案されている(特開平10-63837号)。ここで例えば読取密度が5本/mmと6.7本/mmの原画像信号に対して同一のローパスフィルタによりフィルタリング処理を施すことにより得られる帯域制限画像信号はその周波数帯域が異なるものとなるが、この方法によれば各原画像信号に対してそれぞれ異なるローパスフィルタによりフィルタリング処理を施すことにより、各原画像信号から得られる帯域制限画像信号の周波数帯域を略一致させることができる。したがって、画素密度に拘わらず同じ周波数特性のボケ画像信号を作成することができ、これにより同じ周波数特性の帯域制限画像信号を作成し、所望の処理、例えば上述したような周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理などを、常に同じように行なうことができることとなる。   For this reason, information on the pixel density of the original image signal is obtained, filter coefficients are selected from a plurality of filter coefficient lists based on the information, and the original image signal is filtered by the filter of the selected filter coefficient. A method for obtaining a blurred image signal has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 10-63837). Here, for example, band-limited image signals obtained by filtering the original image signals with reading densities of 5 lines / mm and 6.7 lines / mm using the same low-pass filter have different frequency bands. According to this method, the frequency band of the band limited image signal obtained from each original image signal can be made to substantially match by performing filtering processing on each original image signal using a different low-pass filter. Therefore, it is possible to create a blurred image signal having the same frequency characteristic regardless of the pixel density, thereby creating a band-limited image signal having the same frequency characteristic, and performing desired processing such as frequency enhancement processing and dynamic range as described above. The compression process can always be performed in the same manner.

一方、原画像信号を圧縮する(データ数を少なくする)形式としては、JPEG、GIF、TIFFなど種々の形式が存在するが、近年画像信号を解像度毎に階層的に分解し、各階層毎のデータ(階層データ)を符号化して圧縮する形式が提案されている。この圧縮形式は、具体的には原画像信号をウェーブレット変換などにより原画像の1/2n倍の解像度を有する複数の解像度毎の階層画像信号に分解し、この分解された各解像度毎の階層画像信号を階層順に符号化して1つのファイルとして圧縮するものである。   On the other hand, there are various formats such as JPEG, GIF, and TIFF for compressing the original image signal (reducing the number of data). Recently, the image signal is hierarchically decomposed for each resolution, A format for encoding and compressing data (hierarchical data) has been proposed. More specifically, this compression format decomposes the original image signal into a plurality of resolution hierarchical image signals each having a resolution ½n times that of the original image by wavelet transform or the like, and the decomposed hierarchical images for each resolution. The signals are encoded in hierarchical order and compressed as one file.

この圧縮方式は以下のような特徴を有する。
(1)従来のJPEGで用いられているDCT方式のように、画像信号をブロック毎に処理していないため、ブロック歪みのようなアーチファクトが生じない。
(2)画像信号が階層的に符号化されているため、画像信号の転送の際に必要な解像度の情報のみを転送すればよく、効率的な画像転送が可能となる。
(3)画像信号が多重解像度あるいは多重分解能に分解されているため、周波数強調処理など種々の画像処理を比較的簡単に行なうことができる。
(4)多重解像度解析による空間と周波数との同時分解が可能であり、符号化効率に大きく影響を与える低周波数領域に対しては広い範囲で直交変換を行ない、高周波領域に対しては狭い範囲で直交変換が可能となるため、画像中のエッジ周辺部に量子化ノイズが発生しても、その空間的広がりを抑えることができる。このため、ノイズが知覚されにくい。
This compression method has the following characteristics.
(1) Since the image signal is not processed for each block as in the conventional DCT method used in JPEG, artifacts such as block distortion do not occur.
(2) Since the image signal is hierarchically encoded, it is only necessary to transfer information of a resolution necessary for transferring the image signal, and efficient image transfer is possible.
(3) Since the image signal is decomposed into multiple resolutions or multiple resolutions, various image processing such as frequency enhancement processing can be performed relatively easily.
(4) Space and frequency can be decomposed simultaneously by multi-resolution analysis, orthogonal transformation is performed in a wide range for a low frequency region that greatly affects coding efficiency, and a narrow range for a high frequency region. Therefore, even if quantization noise is generated in the peripheral portion of the edge in the image, the spatial spread can be suppressed. For this reason, noise is difficult to perceive.

また、イーストマンコダック社が提案するFlashPixファイルのように、1つのファイル内に複数の性質の異なるデータを記憶することができるファイル形式が提案されているが、このようなFlashPix規格のファイルにも、多重解像度に分解された階層画像信号を保管することも可能である。   In addition, a file format capable of storing a plurality of different data in one file has been proposed, such as a FlashPix file proposed by Eastman Kodak Co., but such a file of the FlashPix standard is also proposed. It is also possible to store hierarchical image signals that have been decomposed into multiple resolutions.

このように、原画像信号を多重解像度に分解することにより、原画像の1/2n 倍の解像度を有する複数の画像を表す階層画像信号から原画像信号を構成することができる。そして、このような多重解像度に分解された信号を用いて圧縮された画像は、その用途によって原画像と同じ解像度レベルで復元して使用されたり、あるいは途中の解像度レベルで復元して使用されたりする。例えば、プリンタのように高画質の画像を再生する必要がある場合には、最高解像度までの画像を表す階層画像信号に基づいて画像を復元することにより原画像と同一解像度を有する高画質の画像を再現可能な画像信号を得ることができる。また、CRTのようにプリンタほど高解像度の画像を再現する必要がない場合には、原画像よりも低解像度の画像を表す階層画像信号に基づいて画像信号を復元し、さらに必要であれば拡大、縮小することにより、原画像よりは解像度が低いもののCRTの解像度に適した画像を再生することができる。   In this way, by decomposing the original image signal into multiple resolutions, the original image signal can be constructed from hierarchical image signals representing a plurality of images having a resolution 1 / 2n times that of the original image. An image compressed using such a signal that has been decomposed into multiple resolutions may be restored and used at the same resolution level as the original image, or may be restored and used at an intermediate resolution level depending on the application. To do. For example, when it is necessary to reproduce a high-quality image like a printer, a high-quality image having the same resolution as the original image is restored by restoring the image based on a hierarchical image signal representing an image up to the maximum resolution. Can be obtained. In addition, when it is not necessary to reproduce an image with a higher resolution than a printer like a CRT, the image signal is restored based on a hierarchical image signal representing an image having a lower resolution than the original image, and further enlarged if necessary By reducing the size, an image suitable for the CRT resolution can be reproduced although the resolution is lower than that of the original image.

しかしながら、多重解像度に分解された信号を用いて圧縮された画像を、原画像と同じ解像度レベルで復元しないで途中の解像度レベルで復元して使用する場合、復元された画像の解像度は、原画像の解像度に対して1/2n 倍の関係を有するものの、上記特開平10-63837号に記載のような、予め想定されている読取密度に応じた解像度とは異なるため、上記特開平10-63837号に記載の方法を用いることは困難であり、原画像信号について設定されるべき変換関数を用いて所望の変換処理を行なうこととなる。この場合、原画像信号と原画像信号よりも低い解像度の画像を表す階層画像信号とでは周波数応答特性が異なるため、上述した周波数強調処理を多重解像度に分解された画像信号における原画像よりも低解像度の画像を表す画像信号に施す場合に、原画像の解像度に対応する変換関数を低解像度の画像に適用したのでは、原画像信号に対して周波数強調処理を施した場合と異なる周波数応答特性を有する画像となるおそれがある。一方この場合においても、上記特開平10-63837号に記載の方法を適用するべく、各レベルの解像度に応じた変換関数を用意し、解像度に応じて変換関数を選択して周波数強調処理を施すことが考えられる。しかしながら、各解像度に応じて変換関数を用意したのでは、変換関数の数が膨大なものとなり、変換関数の管理が非常に煩わしいものとなる。これは原画像信号を多重解像度に分解した画像信号に対して周波数強調処理を施す場合のみならず、原画像よりも低い解像度を有する画像を再生するに際して周波数強調処理を施す場合にも生じる問題である。   However, when an image compressed using a signal decomposed into multiple resolutions is restored at an intermediate resolution level without being restored at the same resolution level as the original image, the resolution of the restored image is the original image However, since the resolution is different from the resolution according to the presumed reading density as described in JP-A-10-63837, the above-mentioned JP-A-10-63837 is used. It is difficult to use the method described in No. 1, and a desired conversion process is performed using a conversion function to be set for the original image signal. In this case, since the frequency response characteristics are different between the original image signal and the hierarchical image signal representing an image having a lower resolution than the original image signal, the frequency enhancement processing described above is lower than the original image in the image signal decomposed into multiple resolutions. When applied to an image signal representing a resolution image, if the conversion function corresponding to the resolution of the original image is applied to the low-resolution image, the frequency response characteristics are different from those when the frequency enhancement processing is applied to the original image signal. There is a risk of an image having On the other hand, in this case as well, in order to apply the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-63837, a conversion function corresponding to each level of resolution is prepared, and a frequency enhancement process is performed by selecting the conversion function according to the resolution. It is possible. However, if a conversion function is prepared according to each resolution, the number of conversion functions becomes enormous and management of the conversion function becomes very troublesome. This is a problem that occurs not only when frequency enhancement processing is performed on an image signal obtained by decomposing an original image signal into multiple resolutions, but also when frequency enhancement processing is performed when an image having a lower resolution than the original image is reproduced. is there.

また、原画像と同じ解像度レベルまで至らない途中の解像度レベルで復元することに限らず、原画像と同じ解像度レベルで復元した原画像と同サイズの画像を拡大し、この拡大により得た画像に対して原画像について設定されるべき変換関数を用いて強調処理などを施す場合においても同様の問題を生じる。例えばCRT上で画像を見て画像の一部分を詳細に読影する場合には、画像の該当する部分を拡大して表示したりあるいはフィルム出力することもある。この場合、同じ変換関数を用いて処理しているにも拘わらず、拡大画像の空間解像度がアップしているために、拡大後に強調処理などを施した画像の画質と、原画像サイズで通常通り強調処理などを施した画像の画質とが異なり、読影に影響をおよぼすことがある。   In addition, the image is not limited to being restored at an intermediate resolution level that does not reach the same resolution level as the original image, but an image of the same size as the original image restored at the same resolution level as the original image is enlarged, and the image obtained by this enlargement is On the other hand, the same problem arises when emphasis processing or the like is performed using a conversion function to be set for the original image. For example, when an image is viewed on a CRT and a part of the image is interpreted in detail, the corresponding part of the image may be enlarged and displayed or output to a film. In this case, since the spatial resolution of the enlarged image is increased despite processing using the same conversion function, the image quality of the image subjected to enhancement processing after enlargement and the original image size are the same as usual. Unlike the image quality of images that have undergone emphasis processing, interpretation may be affected.

さらに、上述したような周波数強調処理などを行なう画像処理装置においては、放射線画像読取再生システムにおいて得られた、予め定められた読取密度(解像度の一指標)で読み取られた原画像信号のみならず、入力モダリティの種類などに応じて読取密度が異なる画像を表す原画像信号が入力される、つまり入力画像の解像度が多様化することもある。このような場合に予め定められた解像度(以下基準解像度とする)に対応する変換関数により、基準解像度とは異なる解像度の画像を表す画像信号に対して上述した周波数強調処理などを施すと、得られる画像が、基準解像度の画像を表す画像信号に対して処理を施した場合と異なる周波数応答特性を有するものとなるおそれがある。この場合、解像度に応じて変換関数を用意し、解像度に応じた変換関数を選択して周波数強調処理などを施すことにより、処理を施す画像の解像度に拘わらず同一の周波数応答特性を有する画像を再現可能な処理済画像信号を得ることができる。しかしながら、解像度に応じて変換関数を用意したのでは、変換関数の数が膨大なものとなり、変換関数の管理が非常に煩わしいものとなる。   Further, in the image processing apparatus that performs the frequency emphasis processing as described above, not only the original image signal read at a predetermined reading density (one index of resolution) obtained in the radiation image reading / reproducing system is used. Depending on the type of input modality, an original image signal representing an image having a different reading density may be input, that is, the resolution of the input image may be diversified. In such a case, when the above-described frequency emphasis processing is performed on an image signal representing an image having a resolution different from the reference resolution by a conversion function corresponding to a predetermined resolution (hereinafter referred to as a reference resolution), it is obtained. The obtained image may have a frequency response characteristic different from that obtained when the image signal representing the image of the standard resolution is processed. In this case, a conversion function is prepared according to the resolution, and an image having the same frequency response characteristic is obtained regardless of the resolution of the image to be processed by selecting the conversion function according to the resolution and performing frequency enhancement processing or the like. A reproducible processed image signal can be obtained. However, if the conversion functions are prepared according to the resolution, the number of the conversion functions becomes enormous, and the management of the conversion functions becomes very troublesome.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、処理する画像の解像度に拘わらず、周波数強調処理などを常に同じように行なうことができる画像処理方法および装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is for causing a computer to execute an image processing method and apparatus that can always perform frequency enhancement processing or the like in the same manner regardless of the resolution of an image to be processed. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium on which the program is recorded.

本発明による第1の画像処理方法は、入力された画像信号から互いに異なる帯域制限特性を有する複数の帯域制限画像信号を作成し、該各帯域制限画像信号に対応して設定された複数の変換関数に基づいて変換処理を施して変換画像信号を得、該変換画像信号に基づいて、入力された画像信号に対して所定の処理を施して処理済画像信号を得る画像処理方法において、
基準解像度を有する基準解像度画像について変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を用意し、基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が入力されたとき、基準変換関数に対応する各帯域制限画像信号の周波数帯域が処理用画像についての各帯域制限画像信号の周波数帯域に最も近くなるように基準変換関数を相対移動させ、この移動させた基準変換関数を処理用画像についての変換関数として設定することを特徴とするものである。
A first image processing method according to the present invention creates a plurality of band limited image signals having different band limiting characteristics from an input image signal, and a plurality of conversions set corresponding to the band limited image signals. In an image processing method for obtaining a converted image signal by performing conversion processing based on a function and obtaining a processed image signal by performing predetermined processing on the input image signal based on the converted image signal,
A reference conversion function corresponding to each band-limited image signal for the reference resolution image, which is used when the conversion process is performed on the reference resolution image having the reference resolution, is prepared, and a processing image having a resolution different from the reference resolution is prepared. When the image signal to be represented is input, the reference conversion function is relatively moved so that the frequency band of each band limited image signal corresponding to the reference conversion function is closest to the frequency band of each band limited image signal for the processing image. The moved reference conversion function is set as a conversion function for the processing image.

なお「解像度」という言葉は、一般的には非常に広い意味を有し、例えば鮮鋭度を意味するものとして使用されたり、画像(あるいは画像信号)の画素密度を意味するものとして使用されたりする場合もあるが、本願発明において用いられる解像度は鮮鋭度に関するものを意味するものとする。また、画像(あるいは画像信号)の総画素数を意味するものとして画像サイズという言葉を用いる。ここで「鮮鋭度に関するものを意味する」とは、例えば画素密度を増減(この場合画像サイズも増減する)して鮮鋭度を増減したり、あるいは画素密度を同じに維持しつつ再生する(できる)周波数範囲を拡大・縮小したり信号のレスポンスを変更して鮮鋭度を増減することのいずれをも含む意味である。したがって、例えば、基準解像度画像を画素間引きを用いたフィルタリング処理などによって低解像度画像にしたときには、画素密度が低下されており、低解像度画像は基準解像度画像よりも画像サイズが小さくなる。一方、前記画素間引きを用いたフィルタリング処理によって得た低解像度画像を補間拡大して得た鮮鋭度の低いボケ画像は、画素密度が基準解像度画像と同じで、画像サイズも同じものである。換言すれば、前記画素間引きを用いたフィルタリング処理によって得た低解像度画像は基準解像度画像よりも解像度の低い(小さい)画像であると共に画像サイズが小さい画像である一方、ボケ画像は基準解像度画像よりも解像度の低い(小さい)画像であると共に画像サイズが同じ画像である。   Note that the term “resolution” generally has a very broad meaning, and is used to mean, for example, sharpness or to mean the pixel density of an image (or image signal). In some cases, the resolution used in the present invention refers to the sharpness. The term image size is used to mean the total number of pixels of an image (or image signal). Here, “means something related to sharpness” means, for example, increasing or decreasing the pixel density (in this case also increasing or decreasing the image size) to increase or decrease the sharpness, or reproducing while maintaining the same pixel density (can be done) ) It means to increase or decrease the frequency range or change the signal response to increase or decrease the sharpness. Therefore, for example, when the reference resolution image is converted to a low resolution image by filtering processing using pixel thinning, the pixel density is reduced, and the image size of the low resolution image is smaller than that of the reference resolution image. On the other hand, a low-sharpness blurred image obtained by interpolating and enlarging a low-resolution image obtained by the filtering process using pixel thinning has the same pixel density as the reference resolution image and the same image size. In other words, the low-resolution image obtained by the filtering process using pixel thinning is an image having a lower (smaller) resolution than the reference resolution image and an image having a smaller image size, while the blurred image is lower than the reference resolution image. Are low resolution (small) images and the same image size.

上記において「各帯域制限画像信号に対応して設定された複数の変換関数」は、各帯域制限画像信号が6つの周波数帯域からなるものである場合は、各周波数帯域に対応して6つの変換関数となる。   In the above, “a plurality of conversion functions set corresponding to each band limited image signal” means that if each band limited image signal is composed of six frequency bands, six conversion functions corresponding to each frequency band are used. It becomes a function.

なお、本発明においては、基準変換関数としては、線形関数、非線型関数、定数など種々の態様のものを用いることができる(後述する第2の方法においても同様)。   In the present invention, as the reference conversion function, various forms such as a linear function, a nonlinear function, and a constant can be used (the same applies to the second method described later).

また、「所定の処理」としては、例えば、上記式(2)に示すような原画像信号に含まれる特定の周波数成分を強調する周波数強調処理や、上記式(3)に示すような原画像の最高濃度と最低濃度との差すなわちダイナミックレンジを狭めるように高濃度域もしくは低濃度域あるいは高濃度域および低濃度域の双方のコントラストを下げるダイナミックレンジ圧縮処理などが挙げられる(後述する第2の方法においても同様)。   Further, as the “predetermined processing”, for example, frequency enhancement processing for emphasizing a specific frequency component included in the original image signal as shown in the above equation (2), or original image as shown in the above equation (3). There is a dynamic range compression process for reducing the difference between the highest density and the lowest density, that is, the high density area or the low density area, or the contrast in both the high density area and the low density area so as to narrow the dynamic range. The same applies to the above method).

本発明による第1の画像処理方法において、「基準変換関数を相対移動」させて処理用画像についての変換関数を設定するに際しては、基準変換関数と帯域制限画像信号の組数、並びに基準解像度画像についての帯域制限画像信号と処理用画像についての帯域制限画像信号の共通する周波数範囲の数に基づいて、前記相対移動を行なうのが望ましく、具体的には、以下のようにするとよい。すなわち、処理用画像についての変換関数と該変換関数に対応する各帯域制限画像信号の組数を、処理用画像の解像度が基準解像度の2−(p+1)倍から2−p倍(pは正の整数)の範囲内にあるときにはp個だけ減少させ、処理用画像の解像度が基準解像度の2q−1 倍から2q 倍(qは正の整数)の範囲内にあるときにはq個だけ増加させるとよい。なお、第2の解像度が第1の解像度の2−1倍から1倍(上記においてq,pが0の場合に相当)の範囲内にあるときには前記組数を増減させない。   In the first image processing method according to the present invention, when setting the conversion function for the processing image by “relatively moving the reference conversion function”, the number of sets of the reference conversion function and the band-limited image signal, and the reference resolution image It is desirable to perform the relative movement based on the number of common frequency ranges of the band-limited image signal for and the band-limited image signal for the processing image, and specifically, the following may be performed. That is, the number of sets of the conversion function for the processing image and each band-limited image signal corresponding to the conversion function is set so that the resolution of the processing image is 2- (p + 1) times to 2-p times (p is a positive value). When the resolution of the processing image is within the range of 2q-1 to 2q times the reference resolution (q is a positive integer), the number is increased by q. Good. Note that the number of sets is not increased or decreased when the second resolution is within the range of 2-1 to 1 times the first resolution (corresponding to q and p being 0 in the above).

ここで処理用画像の解像度が基準解像度の2−(p+1)倍から2−p倍の範囲内にあるときにp個だけ減少させるのは、解像度の関係が上述のような状態にあるときには、各帯域制限画像信号のうちの共通する周波数範囲の数がp個分だけ減少するため、処理用画像について強調処理など行なう際には、各帯域制限画像信号のうちの、基準解像度画像についての強調処理には使用されない低周波側の周波数帯域に対応するp個分の基準変換関数を用いる必要がなくなる(むしろ、用いると不具合を生じる虞れがある)からである。   Here, when the resolution of the processing image is in the range of 2- (p + 1) times to 2-p times the reference resolution, the number p is decreased when the resolution relationship is in the above-described state. Since the number of common frequency ranges in each band limited image signal is reduced by p, when performing enhancement processing on the processing image, enhancement of the reference resolution image in each band limited image signal is performed. This is because it is not necessary to use p reference conversion functions corresponding to a frequency band on the low frequency side that is not used for processing (rather, there is a risk of causing a problem if used).

一方、処理用画像の解像度が基準解像度の2q−1 倍から2q 倍の範囲内にあるときには、帯域制限画像信号としては、基準解像度画像についての強調処理には使用される低周波側の周波数帯域成分が不足するため、単に基準変換関数を相対移動させるだけでは低周波側の変換関数に用いるべき帯域制限画像信号が存在せず、画質に影響を与える低周波側の特性を基準解像度画像についての強調処理などによる特性と同じにできないため、処理用画像について強調処理など行なう際には帯域制限画像信号の数をq個だけ増やす必要があるからである。そして、この場合、基準変換関数を相対移動させただけでは、処理用画像についての変換関数の数が生成される帯域制限画像信号の数よりも少なくなるので、生成される帯域制限画像信号のうち、基準解像度画像についての強調処理には使用されない高周波側の周波数帯域に対応する変換関数(不足する分)を新たに定義するのが望ましく、結果的に、処理用画像についての変換関数と該変換関数に対応する各帯域制限画像信号の組数を、q個だけ増加させることになる。   On the other hand, when the resolution of the processing image is in the range of 2q-1 times to 2q times the reference resolution, the band-limited image signal is a frequency band on the low frequency side used for enhancement processing for the reference resolution image. Since there is a shortage of components, there is no band-limited image signal to be used for the low-frequency conversion function simply by relative movement of the reference conversion function, and the low-frequency characteristics that affect image quality This is because the number of band-limited image signals needs to be increased by q when performing the enhancement process on the processing image because the characteristic cannot be made the same as the enhancement process. In this case, only by relatively moving the reference conversion function, the number of conversion functions for the processing image is smaller than the number of band-limited image signals to be generated. It is desirable to newly define a conversion function (a shortage) corresponding to a frequency band on the high frequency side that is not used in the enhancement processing for the reference resolution image, and as a result, the conversion function for the processing image and the conversion The number of sets of each band limited image signal corresponding to the function is increased by q.

また、上記第1の画像処理方法においては、処理用画像の解像度が基準解像度よりも低い場合は、複数の変換関数のうち処理用画像の解像度以下の周波数帯域に対応する変換関数を、前記変換処理を行なう変換関数として設定することもできる。   In the first image processing method, when the resolution of the processing image is lower than the reference resolution, a conversion function corresponding to a frequency band equal to or lower than the resolution of the processing image is selected from the plurality of conversion functions. It can also be set as a conversion function for processing.

ここで、「処理用画像の解像度以下の周波数帯域に対応する変換関数」とは、例えば処理用画像の解像度が基準解像度の1/2k 倍である場合には、各周波数帯域毎の変換関数のうちk個分低周波数帯域側の変換関数のことをいう。例えば基準解像度画像を表す画像信号に対して6つの変換関数f1 〜f6 (f1 が最高周波数帯域に対応)があり、処理用画像の解像度が基準解像度の1/2である場合には、最高周波数帯域に対応する変換関数以外の5つの変換関数f2 〜f6 のことをいう。そして処理用画像を表す画像信号から得られる6つの帯域制限画像信号のうちの、最も低周波側のものを除く5つの帯域制限画像信号を5つの変換関数により変換して変換画像信号が得られることとなる。   Here, the “conversion function corresponding to a frequency band equal to or lower than the resolution of the processing image” means, for example, the conversion function for each frequency band when the resolution of the processing image is 1 / 2k times the reference resolution. Of these, k is a conversion function on the low frequency band side. For example, when there are six conversion functions f1 to f6 (f1 corresponds to the highest frequency band) for the image signal representing the reference resolution image, and the resolution of the processing image is ½ of the reference resolution, the highest frequency The five conversion functions f2 to f6 other than the conversion functions corresponding to the bands are referred to. Then, among the six band limited image signals obtained from the image signal representing the processing image, five band limited image signals excluding the one on the lowest frequency side are converted by five conversion functions to obtain a converted image signal. It will be.

また、上記第1の画像処理方法において、基準解像度画像の画像サイズとは異なる画像サイズの出力画像を得る際には、出力画像の画像サイズに近く(好ましくは最も近く)なるように基準解像度画像の画像サイズを22k(kは整数)倍した変倍画像を処理用画像として変換処理および所定の処理を施し、その後、処理済画像信号が表す画像サイズが22k倍の画像に対して、出力画像の画像サイズと等しくなるように変倍処理を施す、すなわち前記所定の処理が施された処理済画像信号に対して変倍処理を施して変倍処理済画像信号を得ることが望ましい。   In the first image processing method, when an output image having an image size different from the image size of the reference resolution image is obtained, the reference resolution image is close to (preferably closest to) the image size of the output image. The converted image obtained by multiplying the image size of the image by 22k (k is an integer) is subjected to conversion processing and predetermined processing as a processing image, and then the output image is output for an image whose image size represented by the processed image signal is 22k times It is desirable to perform a scaling process so as to be equal to the image size, that is, to perform a scaling process on the processed image signal subjected to the predetermined process to obtain a scaled image signal.

「変倍画像を処理用画像として変換処理および所定の処理を施す」とは、変倍画像を表す変倍画像信号を前記処理用画像を表す画像信号として入力し、この入力された画像信号(変倍画像信号)から各帯域制限画像信号を作成し、設定された変換関数に基づいて変換処理を施し、さらに所定の処理を施すことを意味する。   “Conversion processing and predetermined processing using a variable-magnification image as a processing image” refers to inputting a variable-magnification image signal representing a magnification-varying image as an image signal representing the processing image, and inputting the input image signal ( This means that each band limited image signal is generated from the (magnified image signal), subjected to conversion processing based on the set conversion function, and further subjected to predetermined processing.

「画像サイズが22k倍」とは、主走査方向および副走査方向に画素密度をそれぞれ2k 倍することによって画像サイズを22k倍とすることを意味する。なお、kは整数、すなわちゼロ、あるいは正負いずれかの整数であり、基準解像度画像の画像サイズを22k倍するとは、変倍画像を、拡大(k>0)あるいは縮小(k<0)することだけでなく、基準解像度画像の画像サイズそのまま(k=0)とすることも含む意味である。   “Image size is 22k times” means that the image size is 22k times by multiplying the pixel density by 2k in the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively. Note that k is an integer, that is, an integer of zero or positive and negative. To enlarge the image size of the reference resolution image by 22k means to enlarge (k> 0) or reduce (k <0) the scaled image. In addition to this, it means that the image size of the reference resolution image is set as it is (k = 0).

また、「出力画像の画像サイズと等しくなるように変倍処理を施す」場合においても、「変倍」は、画像サイズを、拡大(変倍率>1)あるいは縮小(変倍率<1)することだけでなく、画像サイズをそのまま(変倍率=1)とすることを含む。例えば、出力画像の画像サイズが基準解像度画像の画像サイズの22kであるときには、前記所定の処理を施して得られた処理済画像信号が表す画像の画像サイズそのものが出力画像の画像サイズと同じになるので、「出力画像の画像サイズと等しくなるように変倍処理を施す」に際しては、変倍率を1倍にすればよく、実際には処理済画像信号をそのまま変倍処理済画像信号とすればよい(つまり変倍処理を行なわなくてもよい)。   Also, in the case of “scaling processing to be equal to the image size of the output image”, “scaling” is to enlarge (magnification> 1) or reduce (magnification> 1) the image size. As well as keeping the image size as it is (magnification = 1). For example, when the image size of the output image is 22k of the image size of the reference resolution image, the image size itself of the image represented by the processed image signal obtained by performing the predetermined processing is the same as the image size of the output image. Therefore, when “scaling processing is performed so as to be equal to the image size of the output image”, the scaling factor may be set to 1. In practice, the processed image signal is directly used as the scaling-processed image signal. (That is, it is not necessary to perform the scaling process).

本発明による第2の画像処理方法は、入力された画像信号から互いに異なる帯域制限特性を有する複数の帯域制限画像信号を作成し、該各帯域制限画像信号に対応して設定された複数の変換関数に基づいて変換処理を施して変換画像信号を得、該変換画像信号に基づいて、入力された画像信号に対して所定の処理を施して処理済画像信号を得る画像処理方法において、
基準解像度を有する基準解像度画像について前記変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を用意し、基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が入力されたとき、処理用画像の解像度と基準解像度の違いに基づいて、処理用画像についての処理済画像信号のレスポンスが、基準解像度画像についての処理済画像信号のレスポンスと略同じになるように基準変換関数を補正(新たな関数を算出)し、この補正により得た関数を処理用画像についての変換関数として設定することを特徴とするものである。
The second image processing method according to the present invention creates a plurality of band limited image signals having mutually different band limiting characteristics from an input image signal, and a plurality of conversions set corresponding to each band limited image signal. In an image processing method for obtaining a converted image signal by performing conversion processing based on a function and obtaining a processed image signal by performing predetermined processing on the input image signal based on the converted image signal,
A processing image having a resolution different from the reference resolution is prepared by preparing a reference conversion function corresponding to each band-limited image signal for the reference resolution image, which is used when the conversion processing is performed on the reference resolution image having the reference resolution. When the image signal representing the image is input, the response of the processed image signal for the processing image is substantially the same as the response of the processed image signal for the reference resolution image based on the difference between the resolution of the processing image and the reference resolution. The reference conversion function is corrected so as to be the same (a new function is calculated), and the function obtained by this correction is set as a conversion function for the processing image.

「処理用画像の解像度と基準解像度の違いに基づいて、処理用画像についての処理済画像信号のレスポンスが、基準解像度画像についての処理済画像信号のレスポンスと略同じになるように基準変換関数を補正」するに際しては、例えば、基準解像度画像を表す画像信号および処理用画像を表す画像信号から得られる、それぞれの各帯域制限画像信号、所望の周波数応答特性、および各画像それぞれに設定されるべき変換関数のパラメータの関係式を、各帯域制限画像信号と周波数応答特性を既知の値とし、変換関数のパラメータを変数とする連立方程式として解くことによりパラメータを求めるなどの方法を用いることができる。あるいは、処理用画像についての変換関数および処理用画像を表す画像信号から得られる複数の画像信号の周波数帯域から、内挿、外挿などの演算を行なうことにより算出する方法であってもよい。   “Based on the difference between the resolution of the processing image and the reference resolution, the reference conversion function is set so that the response of the processed image signal for the processing image is substantially the same as the response of the processed image signal for the reference resolution image. When performing “correction”, for example, each band-limited image signal obtained from an image signal representing a reference resolution image and an image signal representing a processing image, a desired frequency response characteristic, and each image should be set. It is possible to use a method such as obtaining a parameter by solving the relational expression of the parameter of the conversion function as a simultaneous equation with each band-limited image signal and frequency response characteristic as a known value and using the parameter of the conversion function as a variable. Alternatively, it may be a method of calculating by performing operations such as interpolation and extrapolation from the frequency band of a plurality of image signals obtained from the conversion function for the processing image and the image signal representing the processing image.

上記第2の画像処理方法においては、基準変換関数の補正(新たな関数の算出)を、入力された処理用画像を表す画像信号を処理して得た処理済画像信号により表される画像の特性が、処理用画像の解像度に応じたナイキスト周波数の少なくとも1/5以下の周波数範囲において、基準解像度画像を表す画像信号を処理して得た処理済画像信号により表される画像の特性とほぼ一致するように行なうことが望ましい。   In the second image processing method, correction of the reference conversion function (calculation of a new function) is performed on the image represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the input processing image. The characteristic is almost the same as the characteristic of the image represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the reference resolution image in a frequency range at least 1/5 or less of the Nyquist frequency corresponding to the resolution of the processing image. It is desirable to do so.

さらに、本発明による第1および第2の画像処理方法においては、処理用画像の解像度に関する解像度情報を取得し、該解像度情報に基づいて、処理用画像についての変換関数を設定することが好ましい。   Furthermore, in the first and second image processing methods according to the present invention, it is preferable to obtain resolution information regarding the resolution of the processing image and set a conversion function for the processing image based on the resolution information.

なお、解像度情報を取得するに際しては、ユーザ(オペレータ)がキーボードから数値として入力してもよいし、操作画面に数種類の解像度情報を表示してユーザに選択させるといった形態でもよいし、あるいは処理用画像を表す画像信号に解像度情報を添付しておき、処理用画像を表す画像信号を処理する際に解像度情報を自動的に取得するようにしてもよく、解像度情報を取得することができれば、どのような形態であってもよい。   When the resolution information is acquired, the user (operator) may input a numerical value from the keyboard, or may have a form in which several types of resolution information are displayed on the operation screen and selected by the user, or for processing. Resolution information may be attached to an image signal representing an image, and the resolution information may be automatically acquired when the image signal representing the processing image is processed, and any resolution information can be acquired. Such a form may be sufficient.

なお、「解像度情報」は、画像(あるいは画像信号)の鮮鋭度に関する情報である限りどのようなものを用いてもよく、例えば蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像を読み取る際の読取密度(例えばdpiや本/mm)のみならず、例えば画像信号を得る際のサンプリング周波数であってもよい。   The “resolution information” may be any information as long as it is information relating to the sharpness of the image (or image signal). For example, the reading density at the time of reading the radiation image recorded on the stimulable phosphor sheet In addition to (for example, dpi or book / mm), for example, it may be a sampling frequency for obtaining an image signal.

なお、本発明における各帯域制限画像信号は、それぞれが、入力された処理用画像を表す画像信号(原画像信号)の所定の周波数帯域成分を表すものである限りどのような方法を用いて生成してもよく、例えば、原画像信号をウェーブレット変換やラプラシアンピラミッドなどの手法により多重解像度展開して作成することができる。   Each band-limited image signal in the present invention is generated by any method as long as it represents a predetermined frequency band component of an image signal (original image signal) representing an input processing image. For example, the original image signal can be created by multi-resolution expansion by a technique such as wavelet transform or Laplacian pyramid.

また、この帯域制限画像信号は、入力された画像信号に基づいて互いに周波数応答特性が異なる複数のボケ画像信号を作成し、該複数のボケ画像信号および入力された画像信号に基づいて作成することもできる。なお、上述したように原画像信号を多重解像度展開した場合には、各解像度毎の画像を表す階層画像信号を低解像度画像信号とし、低解像度画像信号を補間拡大することによりボケ画像信号を作成することもできる。   Further, the band-limited image signal is generated based on the input image signal and a plurality of blurred image signals having different frequency response characteristics, and is generated based on the plurality of blurred image signals and the input image signal. You can also. As described above, when the original image signal is developed in multiple resolutions, a blurred image signal is created by interpolating and enlarging the low resolution image signal using the hierarchical image signal representing the image for each resolution as the low resolution image signal. You can also

ここで「ボケ画像信号」とは、入力された処理用画像を表す画像信号(原画像信号)と画素数は同じであるが原画像信号よりも鮮鋭度(解像度)が低い画像を表す画像信号である。ボケ画像信号は、まず原画像信号の画素に対して所定間隔毎に所定のフィルタリング処理、線形補間処理、あるいは単純に画素数を減少させる処理などを施すことによって画素を間引きし、そのようにして得た画像信号に対して同様のフィルタリング処理を繰り返してさらに画素数を少なくして解像度が原画像(処理用画像)の1/2n 倍となる低解像度画像を表す低解像度画像信号を複数作成し、そのそれぞれに対して所定の補間方法により原画像と画素数が同じになるように補間処理を施すことにより作成する。ここで、フィルタリング処理や補間は入力された処理用画像の解像度(例えば画素密度)に基づいて定められたフィルタ係数を有するフィルタにより行われるものであり、その具体的手法については、例えば上述した特開平10-63837号に記載されている方法など、一般に広く使用されている種々の方法を用いることができる。   Here, the “blurred image signal” is an image signal that represents an image that has the same number of pixels as the input image for processing (original image signal) but has a lower sharpness (resolution) than the original image signal. It is. The blurred image signal first thins out the pixels by applying predetermined filtering processing, linear interpolation processing, or simply reducing the number of pixels to the pixels of the original image signal at predetermined intervals. The same filtering process is repeated on the obtained image signal to further reduce the number of pixels and create a plurality of low resolution image signals representing a low resolution image whose resolution is 1 / 2n times that of the original image (processing image). Each of them is created by performing an interpolation process so that the number of pixels is the same as that of the original image by a predetermined interpolation method. Here, the filtering process and the interpolation are performed by a filter having a filter coefficient determined on the basis of the resolution (for example, pixel density) of the input processing image. Various generally used methods such as the method described in Kaihei 10-63837 can be used.

この場合、「帯域制限画像信号」は、例えば隣接する周波数帯域のボケ画像信号同士で差分を求めて作成してもよいし、原画像信号と各ボケ画像信号の差分を求めて作成してもよい。あるいは原画像信号とボケ画像信号の他の組み合わせで差分を求めて作成することもできる。なお、変換画像信号の作成、および周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理は例えば上記(2)式や(3)式で表すことができる。   In this case, the “band-limited image signal” may be created by, for example, obtaining a difference between the blurred image signals in adjacent frequency bands, or by creating a difference between the original image signal and each blurred image signal. Good. Alternatively, the difference can be obtained by another combination of the original image signal and the blurred image signal. The creation of the converted image signal, the frequency enhancement process, and the dynamic range compression process can be expressed by, for example, the above expressions (2) and (3).

本発明による第1の画像処理装置は、上記第1の画像処理方法を実施する装置、すなわち、入力された画像信号から互いに異なる帯域制限特性を有する複数の帯域制限画像信号を作成する画像信号作成手段と、該各帯域制限画像信号に対応する複数の変換関数を設定し、設定した変換関数に基づいて変換処理を施して変換画像信号を得、該変換画像信号に基づいて、前記入力された画像信号に対して所定の処理を施して処理済画像信号を得る変換処理手段とを備えた画像処理装置であって、
変換処理手段を、基準解像度を有する基準解像度画像について変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を保持すると共に、基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が画像信号作成手段に入力されたとき、基準変換関数に対応する各帯域制限画像信号の周波数帯域が処理用画像についての各帯域制限画像信号の周波数帯域に最も近くなるように基準変換関数を相対移動させ、この相対移動させた基準変換関数を処理用画像についての変換関数として設定するものとしたことを特徴とするものである。
A first image processing apparatus according to the present invention is an apparatus that performs the first image processing method, that is, an image signal generation that generates a plurality of band limited image signals having different band limiting characteristics from an input image signal. A plurality of conversion functions corresponding to each of the band-limited image signals, a conversion process is performed based on the set conversion function to obtain a conversion image signal, and the input based on the conversion image signal An image processing apparatus including a conversion processing unit that performs predetermined processing on an image signal to obtain a processed image signal,
The conversion processing means holds a reference conversion function corresponding to each band-limited image signal for the reference resolution image, which is used when the conversion process is performed on the reference resolution image having the reference resolution, and has a resolution different from the reference resolution. When an image signal representing a processing image having an image is input to the image signal creating means, the frequency band of each band limited image signal corresponding to the reference conversion function is the highest in the frequency band of each band limited image signal for the processing image. The reference conversion function is relatively moved so as to be close to each other, and the relatively moved reference conversion function is set as a conversion function for the processing image.

上記第1の画像処理装置においては、変換処理手段を、処理用画像についての変換関数と該変換関数に対応する各帯域制限画像信号の組数を、処理用画像の解像度が基準解像度の2−(p+1)倍から2−p倍(pは正の整数)の範囲内にあるときにはp個だけ減少させ、処理用画像の解像度が基準解像度の2q−1 倍から2q 倍(qは正の整数)の範囲内にあるときにはq個だけ増加させるものとすることが望ましい。   In the first image processing apparatus, the conversion processing means determines the number of sets of the conversion function for the processing image and each band limited image signal corresponding to the conversion function, and the resolution of the processing image is the reference resolution. When it is within the range of (p + 1) times to 2-p times (p is a positive integer), the number is reduced by p, and the resolution of the processing image is 2q-1 times to 2q times the reference resolution (q is a positive integer) ) Is preferably increased by q.

また上記第1の画像処理装置においては、変換処理手段を、処理用画像の解像度が基準解像度よりも低い場合は、複数の変換関数のうち処理用画像の解像度以下の周波数帯域に対応する変換関数を、変換処理を行なう変換関数として設定するものとすることもできる。   In the first image processing apparatus, when the resolution of the processing image is lower than the reference resolution, the conversion processing means converts the conversion function corresponding to a frequency band equal to or lower than the resolution of the processing image among the plurality of conversion functions. Can also be set as a conversion function for performing the conversion process.

さらに、本発明による第1の画像処理装置においては、基準解像度画像の画像サイズとは異なる画像サイズの出力画像を得ることができるように、さらに、該出力画像の画像サイズに近い基準解像度画像の22k(kは整数)倍となる第1の倍率と、該第1の倍率で変倍された画像を該画像の画像サイズが前記出力画像の画像サイズと等しくなるように変倍するための第2の倍率とを算出する倍率算出手段と、第1の倍率により基準解像度画像を変倍処理して処理用画像を得る第1の変倍処理手段と、変倍処理を行なって得た処理用画像を表す画像信号から互いに異なる帯域制限特性を有する複数の帯域制限画像信号を作成し、複数の変換関数のうち処理用画像の解像度以下の周波数帯域に対応する変換関数を、変換処理を行なう変換関数として設定して該変換処理を行なって変換画像信号を得、該変換画像信号に基づいて前記処理済画像信号を得るよう画像信号作成手段および変換処理手段を制御する制御手段と、該処理済画像信号を第2の倍率によりさらに変倍処理して出力画像を表す変倍処理済画像信号を得る第2の変倍処理手段とを備えたものとするとよい。   Furthermore, in the first image processing apparatus according to the present invention, in order to obtain an output image having an image size different from the image size of the reference resolution image, a reference resolution image close to the image size of the output image is further obtained. A first scaling factor of 22k (k is an integer), and a scaling factor for scaling the image scaled at the first scaling factor so that the image size of the image is equal to the image size of the output image. A magnification calculating means for calculating a magnification of 2, a first scaling processing means for obtaining a processing image by scaling the reference resolution image with the first magnification, and a processing obtained by performing the scaling process A plurality of band-limited image signals having mutually different band-limiting characteristics are created from an image signal representing an image, and a conversion function corresponding to a frequency band equal to or lower than the resolution of the processing image is converted among the plurality of conversion functions Function and A control means for controlling the image signal generating means and the conversion processing means so as to obtain a converted image signal by performing the conversion processing by setting and obtaining the processed image signal based on the converted image signal, and the processed image It is preferable that the image processing apparatus further includes second scaling processing means for obtaining a scaled image signal representing an output image by further scaling the signal at a second magnification.

なお、倍率算出手段と第1の変倍処理手段で、出力画像の画像サイズに最も近い、基準解像度画像の画像サイズを22k倍した変倍画像を得、この変倍画像を処理用画像とする手段が構成される。また第2の変倍処理手段は、処理済画像信号が表す22k倍の画像に対して出力画像の画像サイズと等しくなるように変倍処理を施す手段として機能するものである。   Note that a magnification image obtained by multiplying the image size of the reference resolution image by 22k, which is closest to the image size of the output image, is obtained by the magnification calculation means and the first magnification processing means, and this magnification image is used as a processing image. Means are configured. The second scaling processing unit functions as a unit that performs scaling processing on the 22k-fold image represented by the processed image signal so as to be equal to the image size of the output image.

本発明による第2の画像処理装置は、上記第2の画像処理方法を実施する装置、すなわち、入力された画像信号から互いに異なる帯域制限特性を有する複数の帯域制限画像信号を作成する画像信号作成手段と、該各帯域制限画像信号に対応する複数の変換関数を設定し、設定した変換関数に基づいて変換処理を施して変換画像信号を得、該変換画像信号に基づいて、前記入力された画像信号に対して所定の処理を施して処理済画像信号を得る変換処理手段とを備えた画像処理装置であって、
変換処理手段を、基準解像度を有する基準解像度画像について変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を保持すると共に、基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が画像信号作成手段に入力されたとき、処理用画像の解像度と基準解像度の違いに基づいて、処理用画像についての処理済画像信号のレスポンスが、基準解像度画像についての処理済画像信号のレスポンスと略同じになるように基準変換関数を補正し、この補正により得た関数を処理用画像についての変換関数として設定するものとしたことを特徴とするものである。
A second image processing apparatus according to the present invention is an apparatus that implements the second image processing method, that is, an image signal generation that generates a plurality of band limited image signals having mutually different band limiting characteristics from an input image signal. A plurality of conversion functions corresponding to each of the band-limited image signals, a conversion process is performed based on the set conversion function to obtain a conversion image signal, and the input based on the conversion image signal An image processing apparatus including a conversion processing unit that performs predetermined processing on an image signal to obtain a processed image signal,
The conversion processing means holds a reference conversion function corresponding to each band-limited image signal for the reference resolution image, which is used when the conversion process is performed on the reference resolution image having the reference resolution, and has a resolution different from the reference resolution. When an image signal representing a processing image having a processing image is input to the image signal creating means, the response of the processed image signal for the processing image is determined based on the difference between the resolution of the processing image and the reference resolution. The reference conversion function is corrected so as to be substantially the same as the response of the processed image signal for, and the function obtained by this correction is set as the conversion function for the processing image. .

本発明による第2の画像処理装置においては、変換処理手段を、処理用画像を表す画像信号を処理して得た処理済画像信号により表される画像の特性が、該処理用画像の解像度に応じたナイキスト周波数の少なくとも1/5以下の周波数範囲において、基準解像度画像を表す画像信号を処理して得た処理済画像信号により表される画像の特性とほぼ一致するように、基準変換関数の補正を行なうものとすることが望ましい。   In the second image processing apparatus according to the present invention, the conversion processing means causes the image characteristic represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the processing image to be the resolution of the processing image. In the frequency range of at least 1/5 or less of the corresponding Nyquist frequency, the reference conversion function is set so as to substantially match the characteristics of the image represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the reference resolution image. It is desirable to perform correction.

本発明による上記第1および第2の画像処理装置においては、処理用画像の解像度に関する情報を取得する解像度情報取得手段をさらに備えたものとすると共に、変換処理手段を、該解像度情報取得手段により取得された情報に基づいて、処理用画像についての変換関数を設定するものとするのが望ましい。   The first and second image processing apparatuses according to the present invention further include resolution information acquisition means for acquiring information relating to the resolution of the processing image, and the conversion processing means is provided by the resolution information acquisition means. It is desirable to set a conversion function for the processing image based on the acquired information.

また、本発明による上記第1および第2の画像処理装置における基準変換関数は非線形関数であってもよい。   The reference conversion function in the first and second image processing apparatuses according to the present invention may be a nonlinear function.

さらに、本発明による上記第1および第2の画像処理装置における所定の処理は、周波数強調処理あるいはダイナミックレンジ圧縮処理であってもよい。   Further, the predetermined processing in the first and second image processing apparatuses according to the present invention may be frequency enhancement processing or dynamic range compression processing.

なお、本発明による画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。   The image processing method according to the present invention may be provided by being recorded on a computer-readable recording medium as a program for causing a computer to execute the image processing method.

本発明による第1の画像処理方法および装置によれば、基準解像度を有する基準解像度画像について変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を用意し、基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が入力されたとき、基準変換関数に対応する各帯域制限画像信号の周波数帯域が処理用画像についての各帯域制限画像信号の周波数帯域に最も近くなるように基準変換関数を相対移動させ、この移動させた基準変換関数を処理用画像についての変換関数として設定しているので、基準解像度画像を表す入力画像信号(基準解像度画像信号)および処理用画像を表す入力画像信号(処理用画像信号)のそれぞれから得られる各帯域制限画像信号のうちの、同じか若しくは近傍の周波数範囲を示す帯域制限画像信号に対して、ほぼ同様の度合いで強調処理などが施されるように、処理用画像についての変換関数を設定することができる。したがって、処理用画像について所定の処理を施して得た処理済画像信号を再生することにより得られる出力画像においては、基準解像度画像(を表す画像信号)と略同じ周波数範囲である限り、その周波数応答特性を基準解像度画像信号から得られた処理済画像信号を再生することにより得られる出力画像の周波数応答特性と略一致させる、つまり、画像の解像度に影響されることなく、ほぼ同様の周波数応答特性を有する画像を再現可能な処理済画像信号を得ることができる。   According to the first image processing method and apparatus of the present invention, the reference conversion function corresponding to each band limited image signal for the reference resolution image, which is used when the conversion process is performed on the reference resolution image having the reference resolution, is performed. When an image signal representing a processing image having a resolution different from the reference resolution is input, the frequency band of each band limited image signal corresponding to the reference conversion function is the frequency band of each band limited image signal for the processing image. Since the reference conversion function is relatively moved so as to be closest to the frequency band, and the moved reference conversion function is set as the conversion function for the processing image, an input image signal (reference resolution image) representing the reference resolution image is set. Signal) and an input image signal (processing image signal) representing the processing image, the same among the band limited image signals obtained from each of them Or against the band-limited image signal indicating a frequency range in the vicinity, so that enhancement processing or the like is performed in substantially the same degree, it is possible to set a conversion function for processing image. Therefore, in the output image obtained by reproducing the processed image signal obtained by performing the predetermined processing on the processing image, as long as the frequency range is substantially the same as that of the reference resolution image (image signal representing it), the frequency The response characteristics are approximately the same as the frequency response characteristics of the output image obtained by reproducing the processed image signal obtained from the reference resolution image signal. In other words, the frequency response is almost the same without being affected by the resolution of the image. A processed image signal capable of reproducing an image having characteristics can be obtained.

また、処理用画像についての変換関数と該変換関数に対応する各帯域制限画像信号の組数を、処理用画像の解像度が基準解像度の2−(p+1)倍から2−p倍(pは正の整数)の範囲内にあるときにはp個だけ減少させ、処理用画像の解像度が基準解像度の2q−1 倍から2q 倍(qは正の整数)の範囲内にあるときにはq個だけ増加させたり、さらには処理用画像の解像度が基準解像度よりも低い場合は、複数の変換関数のうち処理用画像の解像度以下の周波数帯域に対応する変換関数を、変換処理を行なう変換関数として設定するようにすれば、処理用画像についての変換関数として、基準解像度画像について用いる基準変換関数と同一の変換関数を用いることができ、解像度毎に変換関数を用意する必要が無くなり、これにより本発明を適用したシステムの構成を簡易なものとすることができ、また変換関数の管理の煩わしさをなくすことができる。   Further, the number of sets of the conversion function for the processing image and each band limited image signal corresponding to the conversion function is changed from 2- (p + 1) times to 2-p times (p is a positive value). P) when the resolution is within the range of 2q-1 to 2q times the reference resolution (q is a positive integer). In addition, when the resolution of the processing image is lower than the reference resolution, a conversion function corresponding to a frequency band equal to or lower than the resolution of the processing image among the plurality of conversion functions is set as a conversion function for performing the conversion process. Then, the same conversion function as the reference conversion function used for the reference resolution image can be used as the conversion function for the processing image, and it is not necessary to prepare a conversion function for each resolution. The configuration of the system to which the invention is applied can be simplified, and the troublesome management of the conversion function can be eliminated.

ここで、基準解像度よりも低い解像度を有する処理用画像に対して周波数強調処理を施す場合に、基準解像度画像についての基準変換関数のうち処理用画像の解像度以下の周波数帯域に対応する変換関数を、変換処理を行なう変換関数として設定するということは、基準解像度画像信号から処理済画像信号を得る際に用いられる各周波数帯域毎の所定変換関数を処理用画像信号の周波数帯域に対応させ、対応させた変換関数により処理用画像信号から得られる互いに帯域制限特性が異なる複数の画像信号の変換を行なうようにすることである。処理用画像の解像度が基準解像度の1/2n 倍である場合には、処理用画像信号から得られる各帯域制限画像信号のピーク周波数は基準解像度画像信号から得られる各帯域制限画像信号のピーク周波数と一致する部分を有するため、基準解像度画像に適用する基準変換関数を処理用画像信号から得られる複数の画像信号の周波数帯域に対応させて変換処理を行なうことにより、処理用画像信号から得られる変換画像信号の周波数応答特性を基準解像度画像信号から得られる変換画像信号の周波数応答特性と同一のものとすることができる。このため、処理用画像信号から得られる処理済画像信号を再生することにより得られる画像においては、その周波数応答特性を基準解像度画像信号から得られた処理済画像信号を再生することにより得られる画像の周波数応答特性と略一致させることができ、これにより解像度に影響されない一定の周波数応答特性を有する画像を再現可能な処理済画像信号を得ることができる。   Here, when performing frequency emphasis processing on a processing image having a resolution lower than the reference resolution, a conversion function corresponding to a frequency band equal to or lower than the resolution of the processing image is included in the reference conversion function for the reference resolution image. , Setting as a conversion function for performing the conversion process corresponds to a predetermined conversion function for each frequency band used when obtaining a processed image signal from the reference resolution image signal, corresponding to the frequency band of the processing image signal It is to perform conversion of a plurality of image signals having different band limiting characteristics obtained from the processing image signal by the converted function. When the resolution of the processing image is 1 / 2n times the reference resolution, the peak frequency of each band limited image signal obtained from the processing image signal is the peak frequency of each band limited image signal obtained from the reference resolution image signal. Therefore, the reference conversion function to be applied to the reference resolution image is obtained from the processing image signal by performing conversion processing corresponding to the frequency bands of the plurality of image signals obtained from the processing image signal. The frequency response characteristic of the converted image signal can be the same as the frequency response characteristic of the converted image signal obtained from the reference resolution image signal. For this reason, in an image obtained by reproducing the processed image signal obtained from the processing image signal, an image obtained by reproducing the processed image signal obtained from the reference resolution image signal with its frequency response characteristic. Thus, a processed image signal capable of reproducing an image having a certain frequency response characteristic that is not influenced by the resolution can be obtained.

さらに、本発明による第1の画像処理方法および装置において、基準解像度画像の画像サイズとは異なる画像サイズの出力画像を得る際に、出力画像の画像サイズに近くなるように基準解像度画像の画像サイズを22k倍した変倍画像を処理用画像として変換処理および所定の処理を施すと、第1の倍率は処理用画像の解像度を基準解像度の2k 倍とするものともなり、上述のように、処理用画像信号から得られる各帯域制限画像信号のピーク周波数は基準解像度画像信号から得られる各帯域制限画像信号のピーク周波数と一致する部分を有することとなる。したがって、基準解像度画像に適用する基準変換関数を処理用画像信号から得られる各帯域制限画像信号の周波数帯域に対応させて変換処理を行なうことにより、処理用画像信号から得られる変換画像信号の周波数応答特性を基準解像度画像信号から得られる変換画像信号の周波数応答特性と略同一のものとすることができる。このため、処理用画像信号から得られる処理済画像信号が表す画像サイズが22k倍の画像に対して、所望とする出力画像の画像サイズと等しくなるように変倍処理を施すことにより得られる変倍処理済画像信号を再生して得た画像においては、その周波数応答特性を基準解像度画像信号から得られた処理済画像信号を再生することにより得られる画像の周波数応答特性と略一致させることができ、これにより解像度に影響されない一定の周波数応答特性を有する画像を再現可能な変倍処理済画像信号を得ることができる。   Furthermore, in the first image processing method and apparatus according to the present invention, when an output image having an image size different from the image size of the reference resolution image is obtained, the image size of the reference resolution image is close to the image size of the output image. When the converted image obtained by multiplying the image by 22k is converted into a processing image and subjected to the predetermined processing, the first magnification is obtained by setting the resolution of the processing image to 2k times the reference resolution. The peak frequency of each band limited image signal obtained from the image signal for use has a portion that matches the peak frequency of each band limited image signal obtained from the reference resolution image signal. Therefore, the frequency of the converted image signal obtained from the processing image signal is obtained by performing the conversion processing in such a manner that the reference conversion function applied to the reference resolution image corresponds to the frequency band of each band limited image signal obtained from the processing image signal. The response characteristic can be made substantially the same as the frequency response characteristic of the converted image signal obtained from the reference resolution image signal. For this reason, an image obtained by applying a scaling process to an image having a size of 22k times represented by the processed image signal obtained from the processing image signal so as to be equal to the desired image size of the output image. In an image obtained by reproducing a double-processed image signal, the frequency response characteristic of the image can be substantially matched with the frequency response characteristic of the image obtained by reproducing the processed image signal obtained from the reference resolution image signal. Thus, it is possible to obtain a scaled image signal that can reproduce an image having a certain frequency response characteristic that is not influenced by the resolution.

また、出力画像の画像サイズを基準解像度画像の画像サイズよりも小さくする場合において、前記第1の倍率が22k(kは負の整数)倍となるときには、前記処理用画像が基準解像度画像の画素数よりも少ない縮小画像となり、この縮小画像について強調処理などの所定の処理を施すことができるので、該所定の処理のための演算時間を短縮することができる。   Further, when the image size of the output image is made smaller than the image size of the reference resolution image, when the first magnification is 22k (k is a negative integer), the processing image is a pixel of the reference resolution image. The number of reduced images is smaller than the number, and the reduced image can be subjected to predetermined processing such as enhancement processing, so that the calculation time for the predetermined processing can be shortened.

また、本発明の第2の画像処理方法および装置によれば、基準解像度を有する基準解像度画像について前記変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を用意し、基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が入力されたとき、処理用画像の解像度と基準解像度の違いに基づいて、処理用画像についての処理済画像信号のレスポンスが、基準解像度画像についての処理済画像信号のレスポンスと略同じになるように基準変換関数を補正し、この補正により得た関数を処理用画像についての変換関数として設定しているので、処理用画像信号から得られる処理済画像信号においてはその周波数応答特性を基準変換関数を用いて基準解像度画像信号を処理した場合に得られる処理済画像信号の周波数応答特性と略同一のものとすることができ、これにより得られる処理済画像信号を再生することにより得られる画像においては、その周波数応答特性を解像度に拘わらず略一定のものとすることができる。したがって、解像度に影響されない一定の周波数応答特性を有する画像を再現可能な処理済画像信号を得ることができる。   In addition, according to the second image processing method and apparatus of the present invention, the reference corresponding to each band limited image signal for the reference resolution image used when the conversion process is performed on the reference resolution image having the reference resolution. When a conversion function is prepared and an image signal representing a processing image having a resolution different from the reference resolution is input, a processed image signal for the processing image based on the difference between the resolution of the processing image and the reference resolution Since the reference conversion function is corrected so that the response is substantially the same as the response of the processed image signal for the reference resolution image, and the function obtained by this correction is set as the conversion function for the processing image, In the processed image signal obtained from the processing image signal, the frequency response characteristic is processed using the reference conversion function. In the image obtained by reproducing the processed image signal obtained by this, the frequency response characteristic of the processed image signal can be made almost the same as that of the processed image signal. It can be substantially constant. Therefore, a processed image signal capable of reproducing an image having a certain frequency response characteristic that is not influenced by the resolution can be obtained.

また、基準変換関数を補正しているので、基準変換関数に基づいて処理用画像信号に対して変換処理を行なう場合の変換関数を算出することができ、解像度毎に複数の変換関数を用意する必要が無くなり、これにより変換関数の管理の煩わしさをなくすことができる。   In addition, since the reference conversion function is corrected, the conversion function for performing the conversion process on the processing image signal can be calculated based on the reference conversion function, and a plurality of conversion functions are prepared for each resolution. This eliminates the need to manage the conversion function.

また、処理用画像信号を処理して得た処理済画像信号により表される画像の特性が、処理用画像の解像度に応じたナイキスト周波数の少なくとも1/5以下の周波数範囲において、基準解像度画像信号を処理して得た処理済画像信号により表される画像の特性とほぼ一致するように前記基準変換関数の補正を行なうと、画質に影響を与える度合いの大きい比較的低周波領域における周波数応答特性を、基準解像度画像信号を処理した場合に得られる周波数応答特性と略同一のものとすることができる。   Further, the reference resolution image signal in the frequency range where the characteristic of the image represented by the processed image signal obtained by processing the processing image signal is at least 1/5 or less of the Nyquist frequency according to the resolution of the processing image. When the reference conversion function is corrected so that it substantially matches the image characteristic represented by the processed image signal obtained by processing the image, the frequency response characteristic in a relatively low frequency region having a large degree of influence on the image quality Can be made substantially the same as the frequency response characteristic obtained when the reference resolution image signal is processed.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、蓄積性蛍光体シートに記録された人体の放射線画像を読取って得た画像信号に対して、その画像が診断に適した画像となるように、ボケ画像信号を使用して周波数強調処理を施すものであり、処理された画像信号は主としてフィルムに記録され、診断に用いられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a blurred image signal is used for an image signal obtained by reading a radiation image of the human body recorded on the stimulable phosphor sheet so that the image is suitable for diagnosis. Thus, the frequency enhancement process is performed, and the processed image signal is mainly recorded on a film and used for diagnosis.

図1は本発明の第1の実施形態による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。画像処理装置1は、読取装置などにおいて得られ、後述するように原画像信号Sorg を多重解像度空間に変換して符号化することにより得られた原画像信号Sorg′ からボケ画像信号を作成するボケ画像信号作成手段2と、特定の周波数を強調するための周波数強調処理を行って中間処理済画像信号Sproc′を得る周波数強調処理手段3とを有する。   FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The image processing apparatus 1 is a blur that generates a blurred image signal from an original image signal Sorg ′ obtained by a reading device or the like and converted by encoding the original image signal Sorg into a multi-resolution space as will be described later. The image signal generating means 2 and the frequency emphasis processing means 3 for obtaining an intermediate processed image signal Sproc ′ by performing frequency emphasis processing for emphasizing a specific frequency.

さらに、この画像処理装置1は、パラメータ設定手段4と拡大率入力手段5と拡大縮小手段6とを備える。パラメータ設定手段4は、周波数強調処理手段3が変換処理に使用する変換関数を設定する手段であり、拡大率入力手段5から入力された拡大率に関する情報Mに基づいて変換関数を設定する。拡大率入力手段5は原画像信号Sorg の拡大率情報Mを得るための手段であり、ユーザが拡大率をキーボードから数値として入力してもよく、操作画面に数種類の拡大率を表示してユーザに選択させるといった形態でもよい。拡大縮小手段6は周波数強調処理手段3において得られた中間処理済画像信号Sproc′を拡大率情報Mに基づいて拡大縮小して最終的な処理済画像信号Sprocを得るものである。   Further, the image processing apparatus 1 includes a parameter setting unit 4, an enlargement ratio input unit 5, and an enlargement / reduction unit 6. The parameter setting means 4 is a means for setting a conversion function used by the frequency enhancement processing means 3 for the conversion process, and sets the conversion function based on the information M related to the enlargement ratio input from the enlargement ratio input means 5. The enlargement factor input means 5 is a means for obtaining the enlargement factor information M of the original image signal Sorg. The user may input the enlargement factor as a numerical value from the keyboard, and displays several kinds of enlargement factors on the operation screen and displays the user. It may be in the form of letting the user select. The enlargement / reduction means 6 enlarges / reduces the intermediate processed image signal Sproc ′ obtained by the frequency enhancement processing means 3 based on the enlargement ratio information M to obtain a final processed image signal Sproc.

原画像信号Sorg は以下のようにして多重解像度空間に変換されて符号化される。まず図2(a)に示すように、原画像信号Sorg がウェーブレット変換されて複数の解像度毎の4つのデータLL1、HL0、LH0およびHH0に分解される。ここで、データLL1は原画像の縦横を1/2に縮小した画像を表し、データHL0、LH0およびHH0はそれぞれ縦エッジ、横エッジおよび斜めエッジ成分の画像を表すものとなる。そして、4つのデータLL1、HL0、LH0およびHH0を逆ウェーブレット変換することにより原画像信号Sorgが得られる。次に、図2(b)に示すようにデータLL1をさらにウェーブレット変換して4つのデータLL2、HL1、LH1およびHH1を得る。ここで、データLL2はデータLL1の縦横をさらに1/2に縮小した画像を表すものとなり、データHL1、LH1およびHH1はそれぞれデータLL1の縦エッジ、横エッジおよび斜めエッジ成分の画像を表すものとなる。そしてこれら4つのデータLL2、HL1、LH1およびHH1を逆ウェーブレット変換することにより原画像の1/2の解像度の画像を表す低解像度画像信号が得られる。さらに、ウェーブレット変換を行なう毎に得られるデータLLに対してウェーブレット変換を所望とする回数繰り返して、複数の解像度毎のデータを得る。その後、図2(c)に示すように、各解像度毎のデータを符号化して原画像信号Sorg′ を得る。   The original image signal Sorg is converted into a multi-resolution space and encoded as follows. First, as shown in FIG. 2 (a), the original image signal Sorg is wavelet transformed to be decomposed into four data LL1, HL0, LH0 and HH0 for each of a plurality of resolutions. Here, the data LL1 represents an image obtained by reducing the length and breadth of the original image to ½, and the data HL0, LH0, and HH0 represent images of vertical edges, horizontal edges, and oblique edge components, respectively. Then, the original image signal Sorg is obtained by inverse wavelet transforming the four data LL1, HL0, LH0 and HH0. Next, as shown in FIG. 2B, the data LL1 is further wavelet transformed to obtain four data LL2, HL1, LH1, and HH1. Here, the data LL2 represents an image obtained by further reducing the vertical and horizontal directions of the data LL1 to ½, and the data HL1, LH1, and HH1 represent images of vertical edges, horizontal edges, and oblique edge components of the data LL1, respectively. Become. The four data LL2, HL1, LH1, and HH1 are subjected to inverse wavelet transform to obtain a low-resolution image signal representing an image having a resolution half that of the original image. Further, the wavelet transformation is repeated as many times as desired for the data LL obtained each time the wavelet transformation is performed, thereby obtaining data for a plurality of resolutions. Thereafter, as shown in FIG. 2 (c), the data for each resolution is encoded to obtain the original image signal Sorg '.

なお、原画像信号Sorg′ において所望とする解像度までのデータのみを復号化し、かつ逆ウェーブレット変換を施すことにより、原画像の1/2k (k:所望とする解像度)倍の解像度且つ画像サイズが1/22k倍の画像を表す低解像度画像信号BBk を復元することができる。この機能をなす手段として、ボケ画像信号作成手段2には、後述する第2の実施形態において説明する復号化手段30(図17参照)を複数段設けた構成と同じもの、および復元した所望とする解像度の低解像度画像信号BBk をフィルタリング処理手段10に入力する切替手段が設けられている(いずれも図1においては不図示)。なお、図17に示すような複数の復号化手段30を設けた構成とは異なり、データLLK+1,HLK,LHKおよびHHkを逆ウェーブレット変換して直ちに原画像の1/2k 倍の解像度の画像を表す低解像度画像信号BBk を復元する構成とすることもできる。   Only the data up to the desired resolution in the original image signal Sorg ′ is decoded and subjected to inverse wavelet transform, so that the resolution and image size are 1 / 2k (k: desired resolution) times that of the original image. The low-resolution image signal BBk representing the 1 / 22k times image can be restored. As means for performing this function, the blurred image signal creation means 2 has the same configuration as that provided with a plurality of stages of decoding means 30 (see FIG. 17) described in the second embodiment to be described later, and the restored desired state. Switching means for inputting the low resolution image signal BBk having the resolution to be input to the filtering processing means 10 is provided (both not shown in FIG. 1). Unlike the configuration provided with a plurality of decoding means 30 as shown in FIG. 17, the data LLK + 1, HLK, LHK and HHk are subjected to inverse wavelet transform and immediately represent an image having a resolution of 1 / 2k times the original image. It can also be configured to restore the low resolution image signal BBk.

次に、ボケ画像信号の作成処理について詳細に説明する。図3は第1の実施形態におけるボケ画像信号作成手段の構成を示す概略ブロック図である。   Next, the blur image signal creation process will be described in detail. FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the blurred image signal creation means in the first embodiment.

図3に示すように、第1の実施形態におけるボケ画像信号作成手段2は、まずフィルタリング処理手段10に入力される原画像信号Sorg として原画像信号Sorg′を復元することにより得られた任意の解像度レベルの画像信号を使用し、フィルタリング処理手段10により、この原画像信号Sorg に対し、原画像信号Sorg が表す原画像の画素のx方向およびy方向に対してフィルタリング処理を施して低解像度画像信号B1 を作成し、次にこの低解像度画像信号B1 に対して同様のフィルタリング処理を施してこの低解像度画像信号B1 よりもさらに解像度が低い低解像度画像信号B2 を作成し、以降順次同様のフィルタリング処理を重ねていくものである。そして、補間処理手段11により、このフィルタリング処理の各段において得られる低解像度画像信号Bk に対して、それぞれ補間拡大処理を施して、鮮鋭度の異なる複数のボケ画像信号Sus1 〜SusN (以下Susk ( k=1〜N)で代表させる)を得るものである。   As shown in FIG. 3, the blurred image signal creation unit 2 in the first embodiment first performs arbitrary processing obtained by restoring the original image signal Sorg ′ as the original image signal Sorg input to the filtering processing unit 10. Using the image signal of the resolution level, the filtering processing means 10 applies a filtering process to the original image signal Sorg with respect to the x direction and the y direction of the pixel of the original image represented by the original image signal Sorg. A signal B1 is generated, and then the same filtering process is performed on the low resolution image signal B1 to generate a low resolution image signal B2 having a resolution lower than that of the low resolution image signal B1. The process is repeated. Then, the interpolation processing means 11 applies interpolation enlargement processing to the low-resolution image signal Bk obtained in each stage of the filtering processing, respectively, and a plurality of blurred image signals Sus1 to SusN (hereinafter referred to as Susk (hereinafter referred to as Susk (hereinafter referred to as “Susk”)). k = 1 to N)).

本実施形態においては、上記フィルタリング処理のフィルタとして、1次元ガウス分布に略対応したフィルタを使用する。すなわちフィルタのフィルタ係数を、ガウス信号に関する下記の式(4)にしたがって定める。

Figure 2009070407
In the present embodiment, a filter substantially corresponding to a one-dimensional Gaussian distribution is used as the filter for the filtering process. That is, the filter coefficient of the filter is determined according to the following equation (4) regarding the Gaussian signal.
Figure 2009070407

これは、ガウス信号は周波数空間および実空間の双方において局在性がよいためであり、例えば上記(4)式においてσ=1とした場合の5×1の1次元フィルタは図4に示すようなものとなる。   This is because the Gaussian signal has good locality in both frequency space and real space. For example, a 5 × 1 one-dimensional filter in the case where σ = 1 in the above equation (4) is as shown in FIG. It will be something.

フィルタリング処理は、図5に示すように、原画像信号Sorg に対して、あるいは低解像度画像信号Bk に対して1画素おきに行なう。このような1画素おきのフィルタリング処理をx方向、y方向に行なうことにより、低解像度画像信号B1 の画素数は原画像の1/4となり、フィルタリング処理により得られる低解像度画像信号に対して繰り返しこのフィルタリング処理を施すことにより、得られるn個の低解像度画像信号Bk (k=1〜n)は、それぞれ、画素数が原画像信号Sorg の1/22Kの画像信号となる。   As shown in FIG. 5, the filtering process is performed on the original image signal Sorg or on the low resolution image signal Bk every other pixel. By performing the filtering processing every other pixel in the x direction and the y direction, the number of pixels of the low resolution image signal B1 becomes 1/4 of the original image, and the low resolution image signal obtained by the filtering processing is repeated. By performing this filtering process, the n low-resolution image signals Bk (k = 1 to n) obtained become image signals whose number of pixels is 1 / 22K of the original image signal Sorg.

次に、このようにして得られた低解像度画像信号Bk に対して施される補間拡大処理について説明する。補間演算の方法としては、Bスプラインによる方法など種々の方法が挙げられるが、本実施形態においては、補間演算についてガウス信号を用いるものとする。具体的には、下記の式(5)において、σ=2k−1 と近似したものを用いる。

Figure 2009070407
Next, an interpolation enlargement process performed on the low resolution image signal Bk obtained in this way will be described. Various methods such as a B-spline method can be used as the interpolation calculation method. In this embodiment, a Gaussian signal is used for the interpolation calculation. Specifically, in the following formula (5), an approximation of σ = 2k−1 is used.
Figure 2009070407

低解像度画像信号B1 を補間する際には、k=1であるためσ=1となる。この場合、補間処理を行なうためのフィルタは、図6に示すように5×1の1次元フィルタとなる。この補間処理は、まず低解像度画像信号B1 に対して1画素おきに値が0の画素を1つずつ補間することにより低解像度画像信号B1 を原画像と同一のサイズに拡大し、次に、この補間された低解像度画像信号B1 に対して上述した図6に示す1次元フィルタによりフィルタリング処理を施すことにより行われる。   When the low resolution image signal B1 is interpolated, σ = 1 since k = 1. In this case, the filter for performing the interpolation process is a 5 × 1 one-dimensional filter as shown in FIG. This interpolation process first expands the low-resolution image signal B1 to the same size as the original image by interpolating one pixel at a time from every other pixel to the low-resolution image signal B1. This is performed by subjecting the interpolated low-resolution image signal B1 to a filtering process using the one-dimensional filter shown in FIG.

同様に、この補間拡大処理を全ての低解像度画像信号Bk に対して行なう。低解像度画像信号Bk を補間する際には、上記式(5)に基づいて、3×2k −1の長さのフィルタを作成し、画像信号Bk の各画素の間に値が0の画素を2k −1個ずつ補間することにより、原画像と同一サイズに拡大し、この値が0の画素が補間された画像信号Bk に対して3×2k −1の長さのフィルタにより、フィルタリング処理を施すことにより補間拡大する。   Similarly, this interpolation enlargement process is performed for all the low resolution image signals Bk. When interpolating the low-resolution image signal Bk, a filter having a length of 3 × 2k −1 is created based on the above equation (5), and pixels having a value of 0 are inserted between the pixels of the image signal Bk. By interpolating 2k −1 at a time, the image is enlarged to the same size as the original image, and filtering processing is performed by a filter having a length of 3 × 2k −1 on the image signal Bk interpolated with a pixel having this value of 0 The interpolation is enlarged by applying.

次に、上記のようにして作成されたボケ画像信号Susk を用いて行われる周波数強調処理について説明する。図7は周波数強調処理を行なう装置の構成をボケ画像信号作成手段2とともに示す概略ブロック図である。図7に示すように、原画像信号Sorg と、フィルタリング処理手段10および補間処理手段11により作成されたボケ画像信号Susk について、減算器21によりそれらの信号の差分が求められ、原画像信号Sorg の限られた周波数帯域の成分である帯域制限画像信号(Sorg-Sus1、Sus1-Sus2など)が作成される。   Next, frequency enhancement processing performed using the blurred image signal Susk created as described above will be described. FIG. 7 is a schematic block diagram showing the configuration of the apparatus that performs the frequency enhancement process together with the blurred image signal creating means 2. As shown in FIG. 7, the difference between the original image signal Sorg and the blurred image signal Susk created by the filtering processing means 10 and the interpolation processing means 11 is obtained by the subtractor 21, and the original image signal Sorg Band-limited image signals (Sorg-Sus1, Sus1-Sus2, etc.), which are limited frequency band components, are created.

一方、画像処理装置1に設けられているパラメータ設定手段4は、基準解像度を有する基準解像度画像について変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数f1〜fNを不図示のメモリに保持している。そして、フィルタリング処理手段10に入力される原画像信号Sorg として、基準解像度画像信号が入力されたときには、保持している基準変換関数f1〜fNを各帯域制限画像信号に応じて設定する。   On the other hand, the parameter setting means 4 provided in the image processing apparatus 1 uses reference conversion corresponding to each band limited image signal for the reference resolution image, which is used when conversion processing is performed for the reference resolution image having the reference resolution. Functions f1 to fN are held in a memory (not shown). When the reference resolution image signal is input as the original image signal Sorg input to the filtering processing means 10, the held reference conversion functions f1 to fN are set according to each band limited image signal.

そして、フィルタリング処理手段10に基準解像度画像信号が入力されたときには、各帯域制限画像信号が変換器22においてそれぞれ異なる変換関数f1〜fNにより所望の大きさとなるように変換され、さらに下記の式(2′)にしたがって、その複数の変換された帯域制限画像信号(本発明の変換画像信号)が演算器23において積算されて周波数強調処理に必要な信号(積算信号)Fusm が得られ、さらに信号Fusm に所定の係数が乗じられた後原画像信号Sorg と加算されて、処理済画像信号Sproc′が生成される。これにより所望とする周波数成分を目的に応じた度合いで強調した処理済画像信号Sproc′を得ることができる。
Sproc′=Sorg +β(Sorg )×Fusm (Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
Fusm (Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
=f1(Sorg −Sus1)+f2(Sus1 −Sus2)+…
+fk(Susk-1−Susk )+…+fN(SusN-1−SusN)…(2′)
(但し、Sproc′:高周波成分が強調された画像信号
Sorg :原画像信号
Susk(k=1〜N):ボケ画像信号
fk(k=1〜N):各帯域制限画像信号を変換する変換関数
β(Sorg) :原画像信号に基づいて定められる強調係数
When the reference resolution image signal is input to the filtering processing means 10, each band limited image signal is converted by the converter 22 so as to have a desired magnitude by different conversion functions f1 to fN. 2 '), the plurality of converted band-limited image signals (converted image signals of the present invention) are integrated in the arithmetic unit 23 to obtain a signal (integrated signal) Fusm necessary for frequency enhancement processing, and further the signal Fusm is multiplied by a predetermined coefficient and then added to the original image signal Sorg to generate a processed image signal Sproc '. As a result, it is possible to obtain a processed image signal Sproc ′ in which a desired frequency component is enhanced to a degree according to the purpose.
Sproc ′ = Sorg + β (Sorg) × Fusm (Sorg, Sus1, Sus2,... SusN)
Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
= F1 (Sorg-Sus1) + f2 (Sus1-Sus2) +
+ Fk (Susk-1-Susk) + ... + fN (SusN-1-SusN) (2 ')
(However, Sproc ': Image signal with enhanced high-frequency components
Sorg: Original image signal
Susk (k = 1 to N): Blur image signal
fk (k = 1 to N): conversion function for converting each band limited image signal
β (Sorg): enhancement coefficient determined based on the original image signal

以上、処理済画像信号Sproc′の作成について説明したが、次に、第1の実施形態が解決しようとする問題点およびその解決手段について例を示して説明する。上述したように原画像と同一解像度の画像(原画像と同一の画像であっても異なる画像であってもよい)を表す処理済画像信号Sproc′を得る場合には、帯域制限画像信号の周波数帯域に応じた変換関数fk を用いて周波数強調処理を行えばよいが、原画像よりも低解像度の画像(原画像と同一の画像であっても異なる画像であってもよい)を表す処理済画像信号を得る場合に、その解像度に応じた変換関数を用意する必要があるため、変換関数の管理が非常に煩わしいものとなる。ここで、原画像信号Sorg を6つの周波数帯域に分離して周波数強調処理を行なう場合は、帯域制限画像信号の周波数特性は6つのピークを有するものとなる。   The creation of the processed image signal Sproc ′ has been described above. Next, the problem to be solved by the first embodiment and the solution means will be described with an example. As described above, when the processed image signal Sproc ′ representing an image having the same resolution as the original image (which may be the same image as the original image or a different image) is obtained, the frequency of the band limited image signal The frequency enhancement process may be performed using the conversion function fk according to the band, but the processed image representing an image with a lower resolution than the original image (which may be the same image as the original image or a different image) When an image signal is obtained, it is necessary to prepare a conversion function according to the resolution, so that management of the conversion function becomes very troublesome. Here, when the frequency enhancement process is performed by separating the original image signal Sorg into six frequency bands, the frequency characteristics of the band limited image signal have six peaks.

そして、例えば、基準解像度としての10本/mmの読取密度で読み取られた基準解像度画像を表す原画像信号Sorg (以下10本/mmの解像度を有する原画像信号ともいう;他の読取密度においても同様)から帯域制限画像信号を得る場合、原画像信号Sorg のナイキスト周波数は5cycle/mmであり、図8に示すように、最高周波数帯域の帯域制限画像信号のピーク周波数がこのナイキスト周波数5cycle/mmとなり、最高周波数帯域の次の周波数帯域の帯域制限画像信号のピーク周波数はナイキスト周波数の1/5の値を有する1.0cycle/mmとなり、以下低周波数帯域となるにつれて、0.5cycle/mm、0.25cycle/mm、0.12cycle/mm、0.06cycle/mmのようにピーク周波数は前段のピーク周波数の1/2となる。また、基準解像度画像の1/2の解像度の画像(読取密度を5本/mmとしてもよいし、基準解像度画像を間引きなどにより低解像度化してもよい)を表す画像信号を原画像信号Sorg としたときにおける、帯域制限画像信号のピーク周波数は、図9に示すように2.5cycle/mm、0.5cycle/mm、0.25cycle/mm、0.125cycle/mmおよび0.06cycle/mmとなる。   For example, an original image signal Sorg representing a reference resolution image read at a reading density of 10 lines / mm as a reference resolution (hereinafter also referred to as an original image signal having a resolution of 10 lines / mm; also at other reading densities) In the case of obtaining a band-limited image signal from the same), the Nyquist frequency of the original image signal Sorg is 5 cycles / mm, and the peak frequency of the band-limited image signal in the highest frequency band is 5 cycles / mm as shown in FIG. The peak frequency of the band limited image signal in the frequency band next to the highest frequency band is 1.0 cycle / mm having a value that is 1/5 of the Nyquist frequency, and is 0.5 cycle / mm as the frequency band becomes lower. The peak frequency is ½ of the peak frequency of the previous stage, such as 0.25 cycle / mm, 0.12 cycle / mm, and 0.06 cycle / mm. Also, an image signal representing an image having a resolution half that of the reference resolution image (the reading density may be 5 lines / mm or the reference resolution image may be reduced by thinning or the like) is referred to as an original image signal Sorg. The peak frequency of the band-limited image signal is 2.5 cycle / mm, 0.5 cycle / mm, 0.25 cycle / mm, 0.125 cycle / mm, and 0.06 cycle / mm as shown in FIG. .

以下基準解像度画像の1/4、1/8、1/16の解像度の画像を表す画像信号を原画像信号Sorg としたときにおける、帯域制限画像信号のピーク周波数は、図10から図12に示すようになる。つまり、帯域制限画像信号のうち最高周波数帯域の帯域制限画像信号のピーク周波数は解像度レベルに応じたナイキスト周波数となり、最高周波数帯域の次の周波数帯域の帯域制限画像信号のピーク周波数はナイキスト周波数の1/5となり、以下低周波数帯域となるにつれて、前段のピーク周波数の1/2となる。   The peak frequency of the band limited image signal when the image signal representing the 1/4, 1/8, 1/16 resolution image of the reference resolution image is the original image signal Sorg is shown in FIGS. It becomes like this. That is, the peak frequency of the band limited image signal in the highest frequency band among the band limited image signals is the Nyquist frequency corresponding to the resolution level, and the peak frequency of the band limited image signal in the frequency band next to the highest frequency band is 1 of the Nyquist frequency. / 5, and becomes a half of the peak frequency in the previous stage as the frequency band becomes lower.

次に、基準解像度画像の画像サイズとは異なる画像サイズ(以下所望画像サイズともいう)の出力画像を得る場合について説明する。   Next, a case where an output image having an image size different from the image size of the reference resolution image (hereinafter also referred to as a desired image size) is obtained will be described.

例えば、基準解像度画像よりも小さい所望画像サイズの画像を表す処理済画像信号を得る場合には、本発明に係る処理用画像を表す画像信号、すなわちフィルタリング処理手段10に入力する原画像信号Sorg として所望画像サイズに最も近い、基準解像度画像の画像サイズを22k(kは負の整数)倍した変倍画像である低解像度画像を表す画像信号を使用する。以下、この画像サイズを22k倍した低解像度画像の解像度を所定解像度といい、この低解像度画像を表す画像信号を基準低解像度画像信号ともいう。   For example, when a processed image signal representing an image having a desired image size smaller than the reference resolution image is obtained, an image signal representing a processing image according to the present invention, that is, an original image signal Sorg input to the filtering processing means 10 is used. An image signal representing a low-resolution image that is a scaled image obtained by multiplying the image size of the reference resolution image closest to the desired image size by 22k (k is a negative integer) is used. Hereinafter, the resolution of a low resolution image obtained by multiplying the image size by 22k is referred to as a predetermined resolution, and an image signal representing the low resolution image is also referred to as a reference low resolution image signal.

そして、この基準低解像度画像信号から低解像度ボケ画像信号を得、この低解像度ボケ画像信号に基づいて低解像度帯域制限画像信号を作成し、さらに低解像度帯域制限画像信号に対して帯域制限画像信号の周波数帯域に対応した変換関数により変換画像信号を得て、中間処理済画像信号Sproc′を得、さらに中間処理済画像信号Sproc′を拡大率情報Mに基づいて拡大または縮小して所望画像サイズの画像を表す処理済画像信号Sprocを得る。   Then, a low-resolution blurred image signal is obtained from the reference low-resolution image signal, a low-resolution band-limited image signal is created based on the low-resolution blurred image signal, and a band-limited image signal with respect to the low-resolution band-limited image signal A converted image signal is obtained by a conversion function corresponding to the frequency band of the image, an intermediate processed image signal Sproc 'is obtained, and the intermediate processed image signal Sproc' is enlarged or reduced based on the enlargement ratio information M to obtain a desired image size. A processed image signal Sproc representing the image is obtained.

より具体的な態様として、基準解像度画像の1/4の画像サイズで且つ1/2解像度の画像(1/22 縮小画像)を表す処理済画像信号Sprocを得る場合を図13のフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは原画像信号Sorg においては図8に示すように帯域制限画像信号は6つの周波数帯域からなるものとする。   As a more specific mode, a case where a processed image signal Sproc representing an image of ½ resolution (1/22 reduced image) with an image size ¼ of the reference resolution image is obtained will be described with reference to the flowchart of FIG. I will explain. Here, in the original image signal Sorg, the band-limited image signal is assumed to be composed of six frequency bands as shown in FIG.

まず、拡大率入力手段5からユーザが所望とする前記所望画像サイズに対応する拡大率(所望拡大率とする)を入力する(ステップS1)。これにより拡大率入力手段5から拡大率情報Mがボケ画像信号作成手段2、パラメータ設定手段4および拡大縮小手段6に入力される。ボケ画像信号作成手段2においては、拡大率情報Mに基づいて、所望拡大率に最も近い画像サイズが22k(kは負の整数)倍の画像を表す低解像度画像信号BBk を復号化手段30(図17参照)により復元してフィルタリング処理手段10に入力するとともに(ステップS2)、低解像度ボケ画像信号Susk を作成する(ステップS3)。なお、低解像度画像信号BBk が原画像信号Sorg に対応する基準低解像度画像信号となる。また、本実施形態においては、基準解像度画像の1/4の画像サイズに対応する拡大率情報Mが入力されることになるので、画像サイズが1/4倍の画像を表す低解像度画像信号BB1 を復元する。   First, an enlargement factor (desired enlargement factor) corresponding to the desired image size desired by the user is inputted from the enlargement factor input means 5 (step S1). As a result, the enlargement ratio information M is input from the enlargement ratio input means 5 to the blurred image signal creation means 2, the parameter setting means 4, and the enlargement / reduction means 6. Based on the enlargement ratio information M, the blurred image signal creation means 2 decodes a low resolution image signal BBk representing an image whose image size closest to the desired enlargement ratio is 22k (k is a negative integer) times. 17) and is input to the filtering processing means 10 (step S2), and a low resolution blurred image signal Susk is created (step S3). The low resolution image signal BBk becomes a reference low resolution image signal corresponding to the original image signal Sorg. In the present embodiment, since enlargement ratio information M corresponding to an image size of 1/4 of the reference resolution image is input, the low-resolution image signal BB1 representing an image having an image size of 1/4 times. To restore.

ここで、フィルタリング処理手段10に原画像信号Sorg として基準解像度画像信号が入力された場合に得られる6つのボケ画像信号(原画像信号含む)Sorg 〜Sus6 と、所定解像度(所望画像サイズ)に近い、1/2解像度画像(1/22 縮小画像)を表す低解像度画像信号BB1 から得られる低解像度ボケ画像信号Sorg 〜Sus5 との対応関係を、各ボケ画像信号の周波数範囲が同じものが同列となるように図14に示す。なお、図14には、1/4解像度画像(1/42 縮小画像)〜1/16解像度画像(1/162 縮小画像)までの原画像信号Sorg およびボケ画像信号Susk の対応関係も示す。図14に示すように、基準解像度画像におけるボケ画像信号Sus1 が、例えば1/2解像度画像における低解像度ボケ画像信号Sorg に対応し、以下順次図中右側に相対移動している。   Here, six blur image signals (including the original image signal) Sorg to Sus6 obtained when the reference resolution image signal is input to the filtering processing means 10 as the original image signal Sorg, which is close to a predetermined resolution (desired image size). The correspondence relationship between the low-resolution blurred image signals Sorg to Sus5 obtained from the low-resolution image signal BB1 representing the 1/2 resolution image (1/22 reduced image) is the same in the same frequency range of each blurred image signal. As shown in FIG. FIG. 14 also shows the correspondence between the original image signal Sorg and the blurred image signal Susk from a 1/4 resolution image (1/42 reduced image) to a 1/16 resolution image (1/162 reduced image). As shown in FIG. 14, the blurred image signal Sus1 in the reference resolution image corresponds to, for example, the low resolution blurred image signal Sorg in the ½ resolution image, and sequentially moves relative to the right side in the figure.

次に、低解像度ボケ画像信号Susk に基づいて低解像度帯域制限画像信号が作成される(ステップS4)。基準解像度画像信号から得られる6つの帯域制限画像信号と、各解像度画像を表す低解像度画像信号BBk から得られる低解像度帯域制限画像信号との対応関係を、各帯域制限画像信号の周波数範囲が同じものが同列となるように図15に示す。なお、フィルタリング処理手段10に低解像度画像信号BBk が入力された場合において生成される低解像度帯域制限画像信号のうちの0.03cycle/mm以下の低周波数帯域のものは、基準解像度画像についての強調処理には使用されない周波数範囲の信号であるため、強調処理には使用しないようにする。図14〜図16における1/2〜1/16解像度画像について、右側を途中までしか示していないのはこのためである。   Next, a low resolution band limited image signal is created based on the low resolution blurred image signal Susk (step S4). Correspondence relationship between the six band limited image signals obtained from the reference resolution image signal and the low resolution band limited image signal obtained from the low resolution image signal BBk representing each resolution image is the same in the frequency range of each band limited image signal. It shows in FIG. 15 so that things may become the same row. Of the low-resolution band limited image signals generated when the low-resolution image signal BBk is input to the filtering processing means 10, those having a low frequency band of 0.03 cycle / mm or less are emphasized for the reference resolution image. Since it is a signal in a frequency range that is not used for processing, it is not used for enhancement processing. This is why the right side of the 1/2 to 1/16 resolution images in FIGS.

一方、パラメータ設定手段4においては各低解像度帯域制限画像信号に対して施す変換処理の変換関数fk の設定が行われる(ステップS5)。ここで、基準解像度画像信号から得られる6つの帯域制限画像信号に対しては上述したように変換関数f1〜f6が用いられるが、1/2解像度画像を表す低解像度画像信号BB1 から得られる低解像度帯域制限画像信号に対しては、設定する変換関数に対応する低解像度帯域制限画像信号のピーク波長が、それぞれ基準解像度画像信号から得られる各帯域制限画像信号の波長と同じになるように基準変換関数f1〜f6をシフト(相対移動)させる。   On the other hand, the parameter setting means 4 sets the conversion function fk for the conversion process performed on each low resolution band limited image signal (step S5). Here, as described above, the conversion functions f1 to f6 are used for the six band limited image signals obtained from the reference resolution image signal, but the low resolution image signal BB1 representing the 1/2 resolution image is used. For a resolution band limited image signal, a reference is made so that the peak wavelength of the low resolution band limited image signal corresponding to the conversion function to be set is the same as the wavelength of each band limited image signal obtained from the reference resolution image signal. The conversion functions f1 to f6 are shifted (relative movement).

各解像度画像における変換関数の対応関係を図16に示す。例えば、図8、図9、および図14から判るように、例えば基準解像度画像における帯域制限画像信号Sus1−Sus2のピーク波長が、1/2解像度画像における低解像度帯域制限画像信号Sorg−Sus1のピーク波長と同じになり、以下順次図15中右側に相対移動している。したがって、図16に示すように、処理用画像としての低解像度画像の解像度が基準解像度の1/2k 倍となると、低解像度画像についての変換関数fN は基準変換関数f1〜f6のうちのk個分低周波数帯域側のものが用いられることとなる。したがって、基準解像度画像に対して周波数強調処理を施す場合の上記式(2′)における積算信号Fusm を式(6)に示すと、1/2解像度画像に対して周波数強調処理を施す場合の積算信号Fusm は式(7)に示すものとなる。
Fusm (Sorg,Sus1,Sus2,…Sus6)
=f1(Sorg −Sus1)+f2(Sus1 −Sus2)+…
+f5(Sus4−Sus5 )+f6(Sus5−Sus6)…(6)
Fusm (Sorg,Sus1,Sus2,…Sus5)
=f2(Sorg −Sus1)+f3(Sus1 −Sus2)+…
+f4(Sus3−Sus4 )+f5(Sus4−Sus5)…(7)
FIG. 16 shows the correspondence between the conversion functions in each resolution image. For example, as can be seen from FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 14, for example, the peak wavelength of the band limited image signal Sus1-Sus2 in the reference resolution image is the peak of the low resolution band limited image signal Sorg-Sus1 in the 1/2 resolution image. It becomes the same as the wavelength, and subsequently moves relative to the right side in FIG. Therefore, as shown in FIG. 16, when the resolution of the low resolution image as the processing image is 1 / 2k times the reference resolution, the conversion functions fN for the low resolution image are k pieces of the reference conversion functions f1 to f6. The one on the low frequency band side is used. Therefore, when the integration signal Fusm in the above equation (2 ′) when the frequency enhancement process is performed on the reference resolution image is shown in the expression (6), the integration when the frequency enhancement process is performed on the ½ resolution image. The signal Fusm is as shown in equation (7).
Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... Sus6)
= F1 (Sorg-Sus1) + f2 (Sus1-Sus2) +
+ F5 (Sus4−Sus5) + f6 (Sus5−Sus6) (6)
Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... Sus5)
= F2 (Sorg-Sus1) + f3 (Sus1-Sus2) + ...
+ F4 (Sus3-Sus4) + f5 (Sus4-Sus5) (7)

そして、このようにして低解像度帯域制限画像信号から低解像度変換画像信号が作成されて(ステップS6)低解像度積算信号Fusm が得られると、上記式(2′)に示すように、強調係数β(Sorg) が低解像度積算信号Fusm に乗算され、さらに原画像信号Sorg (ここでは基準低解像度画像信号)に加算されて中間処理済画像信号Sproc′が作成される(ステップS7)。この中間処理済画像信号Sproc′は、基準解像度画像の1/4の画像サイズで且つ1/2解像度の画像(1/22 縮小画像)を表すことになる。なお、式(2′)におけるβ(Sorg) は基準低解像度画像信号に基づいて設定されることになる。   Then, when the low resolution converted image signal is generated from the low resolution band limited image signal in this way (step S6) and the low resolution integrated signal Fusm is obtained, the enhancement coefficient β as shown in the above equation (2 ′). (Sorg) is multiplied by the low-resolution integrated signal Fusm and further added to the original image signal Sorg (here, the reference low-resolution image signal) to create an intermediate processed image signal Sproc '(step S7). This intermediate processed image signal Sproc 'represents an image of 1/2 resolution and 1/2 resolution image (1/22 reduced image) of the reference resolution image. Note that β (Sorg) in equation (2 ′) is set based on the reference low-resolution image signal.

そしてこのようにして得られた中間処理済画像信号Sproc′は拡大縮小手段6に入力される。拡大縮小手段6においては、拡大率入力手段5から入力された拡大率情報Mに基づいて、所望拡大率の画像を再現可能なように中間処理済画像信号Sproc′を拡大または縮小して最終的な処理済画像信号Sprocを得る(ステップS8)。ここで、本実施形態においては、拡大率入力手段5から入力された拡大率情報Mは1/4の画像サイズに対応するため、拡大縮小手段6においては1/22 縮小画像(1/2解像度画像)を表す中間処理済画像信号Sproc′を何ら拡大、縮小することなく最終的な処理済画像信号Sprocとする。   The intermediate processed image signal Sproc ′ obtained in this way is input to the enlargement / reduction means 6. The enlargement / reduction means 6 finally enlarges or reduces the intermediate processed image signal Sproc ′ based on the enlargement ratio information M input from the enlargement ratio input means 5 so that an image with a desired enlargement ratio can be reproduced. A processed image signal Sproc is obtained (step S8). In this embodiment, since the enlargement ratio information M input from the enlargement ratio input unit 5 corresponds to an image size of 1/4, the enlargement / reduction unit 6 uses a 1/22 reduced image (1/2 resolution). The intermediate processed image signal Sproc ′ representing the image) is used as the final processed image signal Sproc without any enlargement or reduction.

このように、本実施形態においては、基準解像度画像よりも画像サイズが小さい画像を表す処理済画像信号を得る、あるいは基準解像度画像よりも低解像度の画像を表す処理済画像信号を得る際に、基準解像度画像に対して周波数強調処理を行なうときに使用する基準変換関数を、基準解像度画像についての各帯域制限画像信号の周波数帯域が処理用画像についての各帯域制限画像信号の周波数帯域に最も近くなるように基準変換関数を相対移動させ、この相対移動させた基準変換関数を処理用画像についての変換関数として設定して変換画像信号を求めた後に周波数強調処理を施すようにしたので、得られる処理済画像信号を再生することにより得られる画像においては、その周波数応答特性を基準解像度画像に基づく処理済画像信号Sprocを再生することにより得られる画像の周波数応答特性と略一致させることができ、これにより解像度に影響されない一定の周波数応答特性を有する画像を再現可能な処理済画像信号Sprocを得ることができる。   Thus, in the present embodiment, when obtaining a processed image signal representing an image having an image size smaller than the reference resolution image, or obtaining a processed image signal representing an image having a lower resolution than the reference resolution image, The reference conversion function used when performing frequency enhancement processing on the reference resolution image is the frequency band of each band limited image signal for the reference resolution image closest to the frequency band of each band limited image signal for the processing image. The reference conversion function is relatively moved so that the frequency conversion processing is performed as a result of obtaining the converted image signal by setting the reference conversion function thus moved as a conversion function for the processing image. In the image obtained by reproducing the processed image signal, the frequency response characteristic is processed image signal Sproc based on the reference resolution image. The processed image signal Sproc that can reproduce an image having a certain frequency response characteristic that is not influenced by the resolution can be obtained.

また、基準解像度画像に対して周波数強調処理を行なう際に使用する変換関数と同一の変換関数を用いているため、解像度毎に変換関数を用意する必要が無くなり、これにより本発明を適用したシステムの構成を簡易なものとすることができ、また変換関数の管理の煩わしさをなくすことができる。   In addition, since the same conversion function as that used when performing frequency emphasis processing on the reference resolution image is used, it is not necessary to prepare a conversion function for each resolution, and thus the system to which the present invention is applied. Can be simplified, and the troublesome management of the conversion function can be eliminated.

なお、画素数(画像サイズ)に拘わらず、基準解像度画像よりも低解像度の画像を表す処理済画像信号を得る場合においても、基準変換関数f1〜f6を同様にシフトさせるとよく、得られる効果も略同じである。ただし、拡大縮小手段6における処理では、鮮鋭度を向上させることができないので、最終的に得られる画像は、画像サイズが所望画像サイズになるものの、完全に所望解像度に復元できないこともある。   Even when a processed image signal representing an image having a resolution lower than that of the reference resolution image is obtained regardless of the number of pixels (image size), the reference conversion functions f1 to f6 may be similarly shifted, and the obtained effect. Is almost the same. However, since the sharpness cannot be improved by the processing in the enlargement / reduction means 6, the final image may not be completely restored to the desired resolution although the image size becomes the desired image size.

さらに、出力画像の画像サイズを基準解像度画像の画像サイズよりも小さくする場合において、フィルタリング処理手段10に入力される画像の大きさが基準解像度画像の22k(kは負の整数)倍となるときには、処理用画像が基準解像度画像の画素数よりも少ない縮小画像となり、この縮小画像について強調処理などの所定の処理を施すことができるので、該所定の処理のための演算時間を短縮することができる。   Further, when the image size of the output image is made smaller than the image size of the reference resolution image, when the size of the image input to the filtering processing means 10 is 22k (k is a negative integer) times the reference resolution image. The processing image becomes a reduced image having a number smaller than the number of pixels of the reference resolution image, and the reduced image can be subjected to predetermined processing such as enhancement processing, so that the calculation time for the predetermined processing can be shortened. it can.

なお、上記第1の実施形態においては、基準解像度画像信号あるいは基準低解像度画像信号からフィルタリングおよび補間拡大によりボケ画像信号を求め、基準解像度画像信号およびボケ画像信号から帯域制限画像信号を作成しているが、これに限定されるものではなく、例えば基準解像度画像信号あるいは基準低解像度画像信号をウェーブレット変換やラプラシアンピラミッドなどの手法により多重解像度に変換し、変換された各解像度毎の画像信号を帯域制限画像信号としてもよい。   In the first embodiment, a blurred image signal is obtained from the reference resolution image signal or the reference low resolution image signal by filtering and interpolation expansion, and a band limited image signal is created from the reference resolution image signal and the blurred image signal. However, the present invention is not limited to this. For example, a reference resolution image signal or a reference low resolution image signal is converted into multiple resolutions by a method such as a wavelet transform or a Laplacian pyramid, and the converted image signal for each resolution is converted into a band. It may be a restricted image signal.

また、上記第1の実施形態においては、多重解像度に変換されて符号化された原画像信号Sorg′ に基づいて所定解像度の画像を復元した後に周波数強調処理を施しているが、これに限定されるものではなく、何ら符号化されない画像信号、あるいはこの符号化されない画像信号とは異なる解像度の画像信号に対して周波数強調処理を施してもよい。   In the first embodiment, the frequency enhancement process is performed after the image of the predetermined resolution is restored based on the original image signal Sorg ′ converted into the multi-resolution and encoded. However, the present invention is not limited to this. However, frequency enhancement processing may be performed on an image signal that is not encoded at all or an image signal having a resolution different from that of the image signal that is not encoded.

次いで、本発明の第2の実施形態について説明する。上記第1の実施形態においては、原画像信号Sorg を多重解像度空間に変換して符号化した原画像信号Sorg′を所望画像サイズに最も近い、1/2k 解像度の画像(1/22k縮小画像)を表す低解像度画像信号BBk まで復元し、この復元された低解像度画像信号BBk をフィルタリングおよび補間拡大を順次繰り返して複数のボケ画像信号を作成していたが、第2の実施形態においては、最低解像度(最小画像サイズ)から所望画像サイズに最も近い、1/2k 解像度の画像(1/22k縮小画像)までの各解像度レベル(各画像サイズ)の低解像度画像信号BBk をそれぞれ補間拡大して複数のボケ画像信号を作成するものである。なお、第2の実施形態においては、ボケ画像信号作成手段2における処理が異なるのみであって、他の構成については第1の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the original image signal Sorg ′ obtained by converting the original image signal Sorg into a multi-resolution space and encoding the original image signal Sorg ′ that is closest to the desired image size is a 1 / 2k resolution image (1 / 22k reduced image). In the second embodiment, the low-resolution image signal BBk representing a plurality of blurred image signals is generated by sequentially repeating filtering and interpolation expansion on the restored low-resolution image signal BBk. A plurality of low resolution image signals BBk of each resolution level (each image size) from the resolution (minimum image size) to the image of 1 / 2k resolution (1 / 22k reduced image) closest to the desired image size are interpolated and enlarged. This creates a blurred image signal. In the second embodiment, only the process in the blurred image signal creating unit 2 is different, and the other configuration is the same as that of the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

ここで、第2の実施形態におけるボケ画像信号の作成処理について説明する。図17は第2の実施形態におけるボケ画像信号作成手段2の構成を示す概略ブロック図である。図17に示すように、まず復号化手段30により原画像信号Sorg′ における最低解像度の画像を表すデータを復号化および逆ウェーブレット変換して原画像の1/2n 倍の解像度の画像を表す低解像度画像信号BBn を作成し、次にこの低解像度画像信号BBn を用いて原画像の1/2n−1 倍の解像度の画像を表す低解像度画像信号BBn−1 を作成し、以降順次復号化および逆ウェーブレット変換を行なって原画像の1/2k (k=1〜n)倍の解像度を表す低解像度画像信号BBk および最高解像度の画像すなわち原画像(基準解像度画像)を表す原画像信号Sorg を作成する。なお、低解像度画像信号BBk は原画像信号Sorg をウェーブレット変換することにより得られるデータLLkに対応するものとなる。そして、補間処理手段31により、この復号化処理の各段において得られる低解像度画像信号BBk に対して、それぞれ上記第1の実施形態と同様の補間拡大処理を施して、鮮鋭度の異なる複数のボケ画像信号Sus1 〜SusN (以下Susk(k=1〜N)で代表させる)を得る。   Here, a blur image signal creation process in the second embodiment will be described. FIG. 17 is a schematic block diagram showing the configuration of the blurred image signal creation means 2 in the second embodiment. As shown in FIG. 17, first, the data representing the lowest resolution image in the original image signal Sorg ′ is decoded and inverse wavelet transformed by the decoding means 30 to obtain a low resolution representing an image having a resolution of 1 / 2n times the original image. An image signal BBn is generated, and then a low resolution image signal BBn-1 representing an image having a resolution 1 / 2n-1 times that of the original image is generated using the low resolution image signal BBn. Wavelet transform is performed to generate a low resolution image signal BBk that represents a resolution 1 / 2k (k = 1 to n) times the original image and an original image signal Sorg that represents the highest resolution image, that is, the original image (reference resolution image). . The low resolution image signal BBk corresponds to data LLk obtained by wavelet transforming the original image signal Sorg. Then, the interpolation processing means 31 performs an interpolation enlargement process similar to that in the first embodiment on the low resolution image signal BBk obtained at each stage of the decoding process, and a plurality of different sharpness levels are obtained. Blurred image signals Sus1 to SusN (hereinafter represented by Susk (k = 1 to N)) are obtained.

次に、このボケ画像信号Susk から帯域制限画像信号を得る。そして、上記式(2′)に示すように周波数強調処理を施して処理済画像信号Sproc′を得る。   Next, a band limited image signal is obtained from the blurred image signal Susk. Then, as shown in the above equation (2 ′), a frequency enhancement process is performed to obtain a processed image signal Sproc ′.

ここで、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様にして基準解像度画像よりも小さい所望画像サイズの画像(基準解像度よりも低い所定解像度の画像と同じ意味)を表す処理済画像信号Sprocを得る場合について説明する。なお、第2の実施形態においても第1の実施形態と同様に生成される帯域制限画像信号の周波数帯域は6つであり、所望画像サイズが基準解像度画像の1/4サイズであるとする。   Here, also in the second embodiment, a processed image representing an image having a desired image size smaller than the reference resolution image (same meaning as an image having a predetermined resolution lower than the reference resolution), as in the first embodiment. A case where the signal Sproc is obtained will be described. In the second embodiment, it is assumed that the frequency band of the band limited image signal generated in the same manner as in the first embodiment is six, and the desired image size is a quarter size of the reference resolution image.

まず、拡大率入力手段5からユーザが所望拡大率を入力する。これにより拡大率入力手段5から拡大率情報Mがボケ画像信号作成手段2、パラメータ設定手段4および拡大縮小手段6に入力される。ボケ画像信号作成手段2においては、拡大率情報Mに基づいて、最低解像度から所望拡大率に最も近い画像サイズが22k(kは負の整数)倍までの各画像サイズ(各解像度)の画像を表す低解像度画像信号BBk を復元するとともに、低解像度ボケ画像信号Susk を作成する。なお、低解像度画像信号BBk が原画像信号Sorg に対応する基準低解像度画像信号となる。また、本実施形態においては、基準解像度画像の1/4の画像サイズに対応する拡大率情報Mが入力されることになるので、画像サイズが1/4倍の画像を表す低解像度画像信号BBn 〜BB1 を復元する。   First, the user inputs a desired enlargement ratio from the enlargement ratio input means 5. As a result, the enlargement ratio information M is input from the enlargement ratio input means 5 to the blurred image signal creation means 2, the parameter setting means 4, and the enlargement / reduction means 6. Based on the enlargement ratio information M, the blurred image signal creation unit 2 generates images of each image size (each resolution) from the lowest resolution up to 22k (k is a negative integer) times the image size closest to the desired enlargement ratio. The low resolution image signal BBk to be represented is restored and the low resolution blurred image signal Susk is created. The low resolution image signal BBk becomes a reference low resolution image signal corresponding to the original image signal Sorg. In the present embodiment, since enlargement ratio information M corresponding to an image size of 1/4 of the reference resolution image is input, the low-resolution image signal BBn representing an image having an image size of 1/4 times. Restore ~ BB1.

ここで、生成される6つのボケ画像信号(原画像信号含む)Sorg 〜Sus6 と、所定解像度(所望画像サイズ)に最も近い、1/2解像度画像(1/22 縮小画像)を表す低解像度画像信号BB1 から得られる低解像度ボケ画像信号Sorg 〜Sus5 との対応関係、および基準解像度画像信号から得られる帯域制限画像信号と各解像度画像を表す低解像度画像信号BBk から得られる帯域制限画像信号の関係は、上記図14および図15に示すものとなる。また、パラメータ設定手段4においては各低解像度帯域制限画像信号に対して施す変換処理の変換関数の設定が第1の実施形態と同様に行われ、解像度が1/2k となると変換関数fN は、上記式(6)および式(7)に示すように、基準変換関数f1 〜f6 のうちのk個分低周波数帯域側のものが用いられることとなる。   Here, the generated six blurred image signals (including the original image signal) Sorg to Sus6 and the low resolution image representing the 1/2 resolution image (1/22 reduced image) closest to the predetermined resolution (desired image size). Correspondence relationship between the low-resolution blurred image signals Sorg to Sus5 obtained from the signal BB1 and the relationship between the band-limited image signal obtained from the reference resolution image signal and the band-limited image signal obtained from the low-resolution image signal BBk representing each resolution image Is as shown in FIG. 14 and FIG. In the parameter setting means 4, the setting of the conversion function of the conversion process performed on each low resolution band limited image signal is performed in the same manner as in the first embodiment, and when the resolution is 1 / 2k, the conversion function fN As shown in the above equations (6) and (7), k of the reference conversion functions f1 to f6 are used on the low frequency band side.

そして、このようにして低解像度帯域制限画像信号から低解像度変換画像信号が作成されて低解像度積算信号が得られると、強調係数β(Sorg) が積算信号に乗算され、さらに所定解像度の画像に対応する原画像信号Sorg (基準低解像度画像信号)に加算されて中間処理済画像信号Sproc′が得られる。   When the low-resolution converted image signal is generated from the low-resolution band-limited image signal in this way and the low-resolution integrated signal is obtained, the enhancement signal β (Sorg) is multiplied by the integrated signal, and an image with a predetermined resolution is further obtained. An intermediate processed image signal Sproc 'is obtained by adding to the corresponding original image signal Sorg (reference low resolution image signal).

そしてこのようにして得られた中間処理済画像信号Sproc′は拡大縮小手段6に入力される。拡大縮小手段6においては、拡大率入力手段5から入力された拡大率情報Mに基づいて、所望拡大率の画像を再現可能なように中間処理済画像信号Sproc′を拡大または縮小して最終的な処理済画像信号Sprocを得る。ここで、第2の実施形態においても、拡大率入力手段5から入力された拡大率情報Mは1/4の画像サイズに対応するため、拡大縮小手段6においては1/22 縮小画像(1/2解像度画像)を表す中間処理済画像信号Sproc′を何ら拡大、縮小することなく最終的な処理済画像信号Sprocとする。   The intermediate processed image signal Sproc ′ obtained in this way is input to the enlargement / reduction means 6. The enlargement / reduction means 6 finally enlarges or reduces the intermediate processed image signal Sproc ′ based on the enlargement ratio information M input from the enlargement ratio input means 5 so that an image with a desired enlargement ratio can be reproduced. A processed image signal Sproc is obtained. Here, also in the second embodiment, the enlargement factor information M input from the enlargement factor input unit 5 corresponds to an image size of ¼. Therefore, the enlargement / reduction unit 6 uses a 1/22 reduced image (1 / The intermediate processed image signal Sproc ′ representing the (2 resolution image) is used as the final processed image signal Sproc without any enlargement or reduction.

このように、第2の実施形態においても、基準解像度画像よりも画像サイズが小さい画像を表す処理済画像信号を得る際に、基準解像度画像に対して周波数強調処理を行なう際に使用する基準変換関数を所望画像サイズ(所定解像度)に応じてシフト(相対移動)して帯域制限画像信号の変換を行なうようにしたため、得られる処理済画像信号を再生することにより得られる画像においては、その周波数応答特性を基準解像度画像に基づく処理済画像信号Sprocを再生することにより得られる画像の周波数応答特性と略一致させることができ、これにより解像度に影響されない一定の周波数応答特性を有する画像を再現可能な処理済画像信号Sprocを得ることができる。   As described above, also in the second embodiment, when obtaining a processed image signal representing an image having an image size smaller than the reference resolution image, the reference conversion used when the frequency enhancement process is performed on the reference resolution image. Since the band-limited image signal is converted by shifting (relatively moving) the function according to the desired image size (predetermined resolution), the frequency of the image obtained by reproducing the obtained processed image signal is The response characteristic can be made to substantially match the frequency response characteristic of the image obtained by reproducing the processed image signal Sproc based on the reference resolution image, thereby reproducing an image having a constant frequency response characteristic that is not influenced by the resolution. A processed image signal Sproc can be obtained.

なお、上記第1および第2の実施形態においては、1/2縮小画像を得る場合について説明しているが、例えば1/32 縮小画像(1/3解像度画像)を得る場合には、ボケ画像信号作成手段2および周波数強調処理手段3において、1/32 縮小画像に最も近い1/42 縮小画像(1/4解像度画像)を表す低解像度画像信号に基づいて周波数強調処理が行われて中間処理済画像信号Sproc′が得られる。そして、この中間処理済画像信号Sproc′を拡大縮小手段6において、(4/3)2 倍に拡大して最終的な処理済画像信号Sprocが得られることとなる。なお、所望画像サイズが基準解像度画像の1/22k倍の場合には、拡大縮小手段6を省略することができるため、装置の構成を簡易なものとすることができる。   In the first and second embodiments, a case where a 1/2 reduced image is obtained has been described. For example, when a 1/32 reduced image (1/3 resolution image) is obtained, a blurred image is obtained. In the signal generating means 2 and the frequency enhancement processing means 3, frequency enhancement processing is performed based on a low resolution image signal representing a 1/42 reduced image (1/4 resolution image) closest to the 1/32 reduced image, and intermediate processing is performed. A finished image signal Sproc 'is obtained. Then, the intermediate processed image signal Sproc ′ is enlarged by (4/3) 2 times in the enlargement / reduction means 6 to obtain the final processed image signal Sproc. If the desired image size is 1 / 22k times the reference resolution image, the enlargement / reduction means 6 can be omitted, and the configuration of the apparatus can be simplified.

また、上記第1および第2の実施形態においては、式(2′)に基づいて帯域制限画像信号を変換関数fk により変換して変換画像信号を作成しているが、下記の式(8)に示すように、変換関数fk に代えて強調係数αk を用いて帯域制限画像信号を強調して変換画像信号を得てもよい。この場合、基準解像度画像用に設定される強調係数α1〜α6を、上記変換関数fk をシフトさせたと同じように所望画像サイズ(所定解像度)に応じてシフトして強調処理が行われることとなる。
Sproc=Sorg+β(Sorg)×Fusm(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
Fusm(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
=α1(Sorg−Sus1)+α2(Sus1−Sus2)+…
+αk(Susk-1−Susk)+…+αN(SusN-1−SusN) …(8)
In the first and second embodiments, the converted image signal is created by converting the band limited image signal by the conversion function fk based on the equation (2 ′). As shown in FIG. 5, the band limited image signal may be emphasized using the enhancement coefficient αk instead of the conversion function fk to obtain a converted image signal. In this case, the emphasis processing is performed by shifting the emphasis coefficients α1 to α6 set for the reference resolution image according to the desired image size (predetermined resolution) in the same manner as the conversion function fk is shifted. .
Sproc = Sorg + β (Sorg) × Fusm (Sorg, Sus1, Sus2,... SusN)
Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
= Α1 (Sorg−Sus1) + α2 (Sus1−Sus2) +
+ Αk (Susk-1-Susk) + ... + αN (SusN-1-SusN) (8)

上記各実施形態は所望画像サイズ(所定解像度)が基準解像度画像よりも小さい場合についてのものであるが、逆に、所望画像サイズ(所定解像度)が基準解像度画像よりも大きい場合についても、上記各実施形態と略同様の方法を用いることができる。以下、この場合について説明する。   Each of the above embodiments is for the case where the desired image size (predetermined resolution) is smaller than the reference resolution image. A method substantially similar to that of the embodiment can be used. Hereinafter, this case will be described.

医療診断などにおいて、CRT上で画像を見て画像の一部分を詳細に読影する場合には、画像の該当する部分を拡大して表示したりあるいはフィルム出力することがある。この場合、従来の態様では、拡大処理した画像信号に対して基準解像度画像に対する変換関数を用いて処理して強調処理を施すことになる。一方、拡大処理に際しては、補間処理を施して22n倍拡大画像(nは正の整数)を得る態様と、多重解像度信号として、予め拡大画像用に用意された2n 倍解像度レベルの信号を用いる態様とが考えられる。ここで、拡大画像を表す画像信号の周波数帯域は、前者の場合には画素数は22n倍になるものの最大でも基準解像度画像の周波数帯域と同じであり、後者の場合には2n 倍解像度レベルの信号を用いている分だけ拡がる。   In medical diagnosis or the like, when an image is viewed on a CRT and a part of the image is interpreted in detail, the corresponding part of the image may be enlarged and displayed or output to a film. In this case, in the conventional mode, the enlarged image signal is processed using the conversion function for the reference resolution image to perform the enhancement process. On the other hand, in the enlargement process, an interpolation process is performed to obtain a 22n-fold enlarged image (n is a positive integer), and a 2n-fold resolution level signal prepared in advance for the enlarged image is used as the multi-resolution signal. You could think so. Here, the frequency band of the image signal representing the enlarged image is the same as the frequency band of the reference resolution image at the maximum although the number of pixels is 22n times in the former case, and the frequency band of the 2n times resolution level in the latter case. Expands as much as the signal is used.

これに対して、帯域制限画像信号の生成過程、変換処理、および強調処理としては、入力される画像信号の態様に拘わらず同じ処理がなされ、拡大処理に際して補間処理を施すか2n 倍解像度レベルの信号を用いるかに拘わらず、画像サイズと帯域制限画像信号との間には、図15から推測されるように、処理対象となる帯域制限画像信号と変換関数の組数が増えるため基準解像度に存在しない変換関数を定義する必要が生じる。   On the other hand, the generation process, the conversion process, and the enhancement process of the band limited image signal are the same regardless of the mode of the input image signal, and the interpolation process is performed in the enlargement process or the 2n times resolution level is applied. Regardless of whether a signal is used, the number of sets of band-limited image signals and conversion functions to be processed increases between the image size and the band-limited image signal as estimated from FIG. It is necessary to define a conversion function that does not exist.

一方、拡大画像における各帯域制限画像信号が担持する周波数成分は、拡大処理に際して2n 倍解像度レベルの信号を用いた場合には、図18に示す同列部分が同じ周波数範囲となり、各帯域制限画像信号のピーク波長は、例えば、基準解像度画像におけるSorg−Sus1が、2倍解像度画像(22 倍拡大画像)におけるSus1 −Sus2 、4倍解像度画像(42 倍拡大画像)におけるSus2 −Sus3 と同じになる。そして、2倍解像度画像におけるSorg−Sus1、4倍解像度画像におけるSorg −Sus1 およびSus1 −Sus2 が、基準解像度画像に存在しない高周波成分(高周波帯域制限画像信号)となる。そこで、拡大画像用に用意された2n 倍解像度レベルの信号を用いて強調処理を行なうに際しては、図19に示すように、基準解像度画像と同じ周波数成分に対しては基準解像度画像についてのものと同じ変換関数が用いられるようにすると共に、基準解像度画像に存在しない高周波成分に対応する変換関数として、基準解像度画像の最高周波数帯域で用いた変換関数f1 をそのまま利用することとする。これにより、拡大画像を担持する処理済画像信号Sprocの応答を、視覚的に影響が大きな低周波側から基準解像度画像の最高周波数(ナイキスト周波数)までに亘って、基準解像度画像と略同じにすることができるとと共に、基準解像度画像に存在しない高周波成分についても、変換関数f1 を用いることで、基準解像度画像についてのものとある程度の対応関係をもつ強調処理を施すことができる。   On the other hand, the frequency component carried by each band-limited image signal in the enlarged image has the same frequency range in the same column portion shown in FIG. 18 when a signal of 2n times resolution level is used in the enlargement process. For example, Sorg-Sus1 in the reference resolution image is the same as Sus1-Sus2 in the 2 times resolution image (22 times enlarged image) and Sus2 -Sus3 in the 4 times resolution image (42 times enlarged image). Then, Sorg-Sus1 in the double-resolution image and Sorg-Sus1 and Sus1-Sus2 in the quadruple-resolution image are high-frequency components (high-frequency band limited image signals) that do not exist in the reference resolution image. Therefore, when performing enhancement processing using a 2n-fold resolution level signal prepared for an enlarged image, as shown in FIG. 19, for the same frequency component as that of the reference resolution image, that for the reference resolution image is used. The same conversion function is used, and the conversion function f1 used in the highest frequency band of the reference resolution image is used as it is as a conversion function corresponding to a high frequency component that does not exist in the reference resolution image. As a result, the response of the processed image signal Sproc carrying the enlarged image is made substantially the same as the reference resolution image from the low frequency side having a large visual influence to the highest frequency (Nyquist frequency) of the reference resolution image. In addition, high-frequency components that do not exist in the reference resolution image can be subjected to enhancement processing having a certain degree of correspondence with the reference resolution image by using the conversion function f1.

他方、補間処理を施して22n倍拡大画像を得、この拡大画像を表す画像信号を用いて強調処理を行なう場合には、拡大画像における各帯域制限画像信号のピーク波長は、例えば基準解像度画像におけるSorg−Sus1が22 倍拡大画像におけるSus1 −Sus2 、42 倍拡大画像におけるSus2 −Sus3 と同じになる。そして、22 倍拡大画像におけるSorg−Sus1、42 倍拡大画像におけるSorg −Sus1 およびSus1 −Sus2 が基準解像度画像の最高周波数(ナイキスト周波数)と同じになる。そこで、補間処理を施して得た22n倍拡大画像を用いて強調処理などを行う場合には、基準解像度画像と同じ周波数成分に対しては基準解像度画像と同じ変換関数が用いられるように、図19と同様の変換関数を用いる。つまり、22 倍拡大画像におけるSus1 −Sus2 、42 倍拡大画像におけるSus2 −Sus3 、および22 倍拡大画像におけるSorg−Sus1、42 倍拡大画像におけるSorg −Sus1 、Sus1 −Sus2 に対して変換関数f1 を用いる。これにより、拡大画像を担持する処理済画像信号Sprocの応答を、視覚的に影響が大きな低周波側から基準解像度画像の最高周波数まで(本例では略全帯域となる)に亘って、基準解像度画像と略同じにすることができる。   On the other hand, when interpolation processing is performed to obtain a 22n-fold enlarged image and enhancement processing is performed using an image signal representing this enlarged image, the peak wavelength of each band limited image signal in the enlarged image is, for example, that in the reference resolution image Sorg-Sus1 is the same as Sus1-Sus2 in the 22-fold magnified image and Sus2-Sus3 in the 42-fold magnified image. Then, Sorg-Sus1 in the 22-fold magnified image and Sorg-Sus1 and Sus1-Sus2 in the 42-fold magnified image are the same as the highest frequency (Nyquist frequency) of the reference resolution image. Therefore, when performing enhancement processing using the 22n-fold enlarged image obtained by performing the interpolation processing, the same conversion function as the reference resolution image is used for the same frequency component as the reference resolution image. The same conversion function as 19 is used. That is, the conversion function f1 is used for Sus1-Sus2 in the 22-fold magnified image, Sus2-Sus3 in the 42-fold magnified image, Sorg-Sus1 in the 22-fold magnified image, Sorg-Sus1, Sus1-Sus2 in the 42-fold magnified image. . As a result, the response of the processed image signal Sproc carrying the enlarged image is changed from the low frequency side having a large visual influence to the highest frequency of the reference resolution image (in this example, substantially the entire band). It can be almost the same as the image.

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図20は本発明の第3の実施形態による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。この図20において、第1の実施形態の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a schematic block diagram showing the configuration of the image processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 20, elements that are the same as those of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted unless particularly required.

第3の実施形態に係る画像処理装置1は、読取装置などにおいて得られた任意の解像度を有する原画像信号Sorg からボケ画像信号を作成するボケ画像信号作成手段2と、上述した式(2)に基づいて特定の周波数を強調するための周波数強調処理を行って処理済画像信号Sprocを得る、第1の実施形態にかかる周波数強調処理手段3と同じ機能をなす変換処理手段3とを有する。さらに、この第3の実施形態にかかる画像処理装置1は、変換関数算出手段40と解像度情報入力手段50とを備える。変換関数算出手段40は、変換処理手段3が変換処理に使用する変換関数を算出する手段であり、後述するように解像度情報入力手段50から入力される解像度情報に基づいて、基準解像度を有する基準解像度画像信号(以下基準原画像信号とする)Sorg0 に対して周波数強調処理を施す際に使用する変換関数を用いて、入力された画像信号が表す画像の解像度に応じた変換関数を算出するものである。解像度情報入力手段50は原画像信号Sorg の解像度情報Mを得るための手段である。解像度情報入力手段50による入力は、ユーザがキーボードから数値として入力してもよいし、操作画面に数種類の密度を表示してユーザに選択させるといった形態でもよい。あるいは読取装置側で、解像度情報Mを原画像信号Sorgに添付しておき、画像処理装置1が入力された画像信号毎に添付された解像度情報Mを認識するようにしてもよく、変換関数算出手段40が解像度を認識することができれば、どのような形態であってもよい。   The image processing apparatus 1 according to the third embodiment includes a blurred image signal generating unit 2 that generates a blurred image signal from an original image signal Sorg having an arbitrary resolution obtained by a reading device and the above-described equation (2). Conversion processing means 3 having the same function as the frequency enhancement processing means 3 according to the first embodiment, which obtains a processed image signal Sproc by performing frequency enhancement processing for emphasizing a specific frequency based on. Furthermore, the image processing apparatus 1 according to the third embodiment includes a conversion function calculation unit 40 and a resolution information input unit 50. The conversion function calculation means 40 is a means for calculating a conversion function used by the conversion processing means 3 for the conversion process, and a reference having a reference resolution based on resolution information input from the resolution information input means 50 as will be described later. A conversion function corresponding to the resolution of the image represented by the input image signal is calculated using a conversion function used when frequency enhancement processing is performed on the resolution image signal (hereinafter referred to as a reference original image signal) Sorg0. It is. The resolution information input means 50 is means for obtaining resolution information M of the original image signal Sorg. The input by the resolution information input means 50 may be input by the user as a numerical value from the keyboard, or may be in a form in which several types of density are displayed on the operation screen and selected by the user. Alternatively, the reading apparatus may attach the resolution information M to the original image signal Sorg, and the image processing apparatus 1 may recognize the attached resolution information M for each input image signal. Any form may be used as long as the means 40 can recognize the resolution.

なお、第3の実施形態の変換器22において用いられる変換関数f1〜fNは定数とする。ここで、第1の実施形態の図8に示すように、10本/mmの読取密度で読み取られた原画像信号Sorg から得られる各帯域制限画像信号に対して設定される変換関数は下記の表1に示すような値を有するものとする。

Figure 2009070407
Note that the conversion functions f1 to fN used in the converter 22 of the third embodiment are constants. Here, as shown in FIG. 8 of the first embodiment, the conversion function set for each band limited image signal obtained from the original image signal Sorg read at a reading density of 10 lines / mm is as follows. It shall have a value as shown in Table 1.
Figure 2009070407

次に、第3の実施形態が解決しようとする問題点およびその解決手段について例を示して説明する。上述したように原画像信号Sorgの所望とする周波数成分を強調するためには、帯域制限画像信号の周波数帯域に応じた変換関数fkを用いて周波数強調処理を行えばよい。しかしながら、10本/mmの解像度を有する原画像信号Sorgに対して周波数強調処理を行なう際に使用する変換関数を、300dpiの解像度を有する原画像信号Sorgに対して適用した場合、10本/mmの解像度を有する原画像信号Sorgから得られる処理済画像信号Sprocと300dpiの解像度を有する原画像信号Sorgから得られる処理済画像信号Sprocとにおいて、得られる画像の周波数応答特性が図21に示すように異なるものとなってしまう。   Next, the problem to be solved by the third embodiment and the means for solving the problem will be described with an example. As described above, in order to enhance the desired frequency component of the original image signal Sorg, the frequency enhancement process may be performed using the conversion function fk corresponding to the frequency band of the band limited image signal. However, when the conversion function used when performing the frequency emphasis processing on the original image signal Sorg having a resolution of 10 lines / mm is applied to the original image signal Sorg having a resolution of 300 dpi, 10 lines / mm. FIG. 21 shows the frequency response characteristics of the image obtained in the processed image signal Sproc obtained from the original image signal Sorg having a resolution of λ and the processed image signal Sproc obtained from the original image signal Sorg having a resolution of 300 dpi. Will be different.

したがって、第3の実施形態においては、例えば10本/mmの解像度を有する原画像信号Sorgを基準原画像信号Sorg0とし、基準原画像信号Sorg0に対して周波数強調処理を施す際に使用する基準変換関数を用いて、300dpiの原画像信号Sorgに対して周波数強調処理を施す際に使用する変換関数を算出するようにしたものである。以下、変換関数の算出について説明する。   Therefore, in the third embodiment, for example, an original image signal Sorg having a resolution of 10 lines / mm is set as a reference original image signal Sorg0, and a reference conversion used when frequency enhancement processing is performed on the reference original image signal Sorg0. Using this function, a conversion function used when frequency enhancement processing is performed on an original image signal Sorg of 300 dpi is calculated. Hereinafter, calculation of the conversion function will be described.

図22は300dpi解像度の原画像信号Sorgから得られる帯域制限画像信号の周波数応答特性を示す図である。図22に示すように、300dpi解像度の原画像信号Sorgのナイキスト周波数は5.9cycle/mmであり、最高周波数帯域の帯域制限画像信号のピーク周波数がこのナイキスト周波数となる。そして、最高周波数帯域の次の周波数帯域の帯域制限画像信号のピーク周波数はナイキスト周波数の1/5の値である1.18cycle/mmとなり、以下低周波数帯域となるにつれて、0.59cycle/mm、0.30cycle/mm、0.15cycle/mm、0.07cycle/mmのようにピーク周波数は前段の周波数帯域の1/2の関係となっている。この関係は図7に示した基準原画像信号Sorg0の帯域制限画像信号の周波数応答特性の関係と一致するものであり、この関係は、低解像度画像信号を作成する際のフィルタを変更しない限り原画像信号Sorgの解像度に拘わらず成立するものである。   FIG. 22 is a diagram showing the frequency response characteristics of the band-limited image signal obtained from the 300 dpi resolution original image signal Sorg. As shown in FIG. 22, the Nyquist frequency of the original image signal Sorg with 300 dpi resolution is 5.9 cycle / mm, and the peak frequency of the band limited image signal in the highest frequency band is this Nyquist frequency. The peak frequency of the band-limited image signal in the frequency band next to the highest frequency band is 1.18 cycle / mm, which is 1/5 of the Nyquist frequency, and 0.59 cycle / mm as the frequency band becomes lower. The peak frequency has a half of the previous frequency band, such as 0.30 cycle / mm, 0.15 cycle / mm, and 0.07 cycle / mm. This relationship coincides with the relationship of the frequency response characteristics of the band limited image signal of the reference original image signal Sorg0 shown in FIG. 7, and this relationship is the same as long as the filter for creating the low resolution image signal is not changed. This is true regardless of the resolution of the image signal Sorg.

したがって、基準原画像信号Sorg0から得られる帯域制限画像信号のピーク周波数、300dpi解像度の原画像信号Sorgから得られる帯域制限画像信号のピーク周波数および基準変換関数に基づいて、内挿あるいは外挿の線形補間を行なうことにより、下記の表2に示すように300dpi画像に対する変換関数を求めることができる。具体的には、ピーク周波数が1.18cycle/mmとなる帯域制限画像信号に対応する変換関数は、表1における5cycle/mmおよび1cycle/mmの変換関数の値から、ピーク周波数と変換関数の値との関係を下記の式(6)により求め、この式(9)に300dpi解像度のピーク周波数の値を代入してそのピーク周波数における変換関数の値を求める。そして、この線形補間を全ピーク周波数に対して行ない、各帯域制限画像信号に対応する変換関数を求める。なお、ここでは線形補間により求めているが、これに限定されるものではない。

Figure 2009070407
Therefore, based on the peak frequency of the band-limited image signal obtained from the reference original image signal Sorg0, the peak frequency of the band-limited image signal obtained from the original image signal Sorg having a 300 dpi resolution, and the reference conversion function, linear interpolation or extrapolation is performed. By performing the interpolation, a conversion function for a 300 dpi image can be obtained as shown in Table 2 below. Specifically, the conversion function corresponding to the band limited image signal with the peak frequency of 1.18 cycle / mm is the peak frequency and the conversion function value from the conversion function values of 5 cycle / mm and 1 cycle / mm in Table 1. And the value of the conversion function at the peak frequency is obtained by substituting the value of the peak frequency of 300 dpi resolution into the equation (9). Then, this linear interpolation is performed for all peak frequencies to obtain a conversion function corresponding to each band limited image signal. In addition, although calculated | required by linear interpolation here, it is not limited to this.
Figure 2009070407

fx=1/40×C+0.875 (9)
但し、fx:求めるべき変換関数の値
C:ピーク周波数
fx = 1/40 × C + 0.875 (9)
Where fx: value of the conversion function to be obtained
C: Peak frequency

そしてこのようにして求められた変換関数により変換処理手段3において、変換処理(周波数強調処理)が行われて処理済画像信号Sprocが得られる。ここで、上述したようにして求められた変換関数により処理が施された処理済画像信号Sprocと基準原画像信号Sorg0に対して基準変換関数により処理を施すことにより得られた処理済画像信号Sproc0とにおける周波数応答特性の関係を図23に示す。図23に示すように、第1の実施形態によれば処理を施す原画像信号の解像度に拘わらず略同一の周波数応答特性を有する処理済画像信号Sprocが得られることが分かる。   Then, the conversion processing means 3 performs conversion processing (frequency emphasis processing) by the conversion function thus obtained, and a processed image signal Sproc is obtained. Here, the processed image signal Sproc0 obtained by processing the processed image signal Sproc processed by the conversion function obtained as described above and the reference original image signal Sorg0 using the reference conversion function. FIG. 23 shows the relationship between the frequency response characteristics of and. As shown in FIG. 23, according to the first embodiment, a processed image signal Sproc having substantially the same frequency response characteristics can be obtained regardless of the resolution of the original image signal to be processed.

次いで、第3の実施形態の動作について説明する。図24は本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、読取装置などから原画像信号Sorgが画像処理装置1に入力される(ステップS1)。原画像信号Sorgはボケ画像信号作成手段2に入力されてここでボケ画像信号Suskが作成される(ステップS2)。一方、解像度情報入力手段50には、原画像信号Sorgの解像度情報Mが入力され(ステップS3)、入力された解像度情報Mに基づいて変換関数算出手段40において上述したように解像度に応じた変換関数が算出される(ステップS4)。なお、ステップS1,2の処理よりもステップS3,4の処理を先に行ってもよいが、これらの処理を並列して行なうことにより演算時間を短縮することができる。変換処理手段3においては、ボケ画像信号Suskに基づいて帯域制限画像信号が作成され、さらに変換関数算出手段40において算出された変換関数に基づいて上記式(2)に示す周波数強調処理が行われ処理済画像信号Sprocが得られる(ステップS5)。   Next, the operation of the third embodiment will be described. FIG. 24 is a flowchart showing the operation of this embodiment. First, an original image signal Sorg is input to the image processing apparatus 1 from a reading device or the like (step S1). The original image signal Sorg is input to the blurred image signal creating means 2 where the blurred image signal Susk is created (step S2). On the other hand, resolution information M of the original image signal Sorg is input to the resolution information input means 50 (step S3). Based on the input resolution information M, the conversion function calculation means 40 performs conversion according to the resolution as described above. A function is calculated (step S4). In addition, although the process of step S3, 4 may be performed previously rather than the process of step S1, 2, calculation time can be shortened by performing these processes in parallel. In the conversion processing unit 3, a band limited image signal is created based on the blurred image signal Susk, and further, the frequency enhancement processing shown in the above equation (2) is performed based on the conversion function calculated in the conversion function calculation unit 40. A processed image signal Sproc is obtained (step S5).

この周波数強調処理は、ボケ画像信号を用いて強調のために原画像信号に加算する加算信号を作成するものであり、周波数強調処理を行なうことによってアーチファクトが発生しないようにするために、この加算信号を構成する各周波数帯域の信号がそれぞれ所望の信号となるよう、周波数帯域毎に異なる変換処理を施すものである。所望の信号を作成するためには、原画像信号Sorgの解像度に拘わらず所望の周波数応答特性を有する信号となることが好ましい。第3の実施形態によれば、解像度に拘わらず処理済画像信号Sprocの周波数応答特性が略同一のものとなるように変換関数を算出するようにしたため、原画像の解像度に拘わらず略同一の周波数応答特性を有する処理済画像信号Sprocを得ることができる。   This frequency enhancement process creates an addition signal to be added to the original image signal for enhancement using the blurred image signal, and this addition is performed in order to prevent artifacts from occurring by performing the frequency enhancement process. A different conversion process is performed for each frequency band so that each frequency band signal constituting the signal becomes a desired signal. In order to create a desired signal, it is preferable that the signal has a desired frequency response characteristic regardless of the resolution of the original image signal Sorg. According to the third embodiment, since the conversion function is calculated so that the frequency response characteristics of the processed image signal Sproc are substantially the same regardless of the resolution, the conversion function is substantially the same regardless of the resolution of the original image. A processed image signal Sproc having frequency response characteristics can be obtained.

また、基準変換関数に基づいて解像度毎に変換関数を算出しているため、解像度毎に複数の変換関数を用意する必要が無くなり、これにより変換関数の管理の煩わしさをなくすことができる。   Moreover, since the conversion function is calculated for each resolution based on the reference conversion function, it is not necessary to prepare a plurality of conversion functions for each resolution, thereby eliminating the troublesome management of the conversion function.

なお、上記第3の実施形態においては、基準変換関数を10本/mmの解像度に対応する1組のみ用いて任意の解像度に対応する変換関数を算出しているが、例えば利用頻度が高い数種類の基準解像度に対応する変換関数を基準変換関数として用意し、処理を施す画像の解像度が上記数種類の基準解像度のいずれに近い値を有するか否かを判断し、解像度が近い方の基準変換関数を用いて処理を施す画像の解像度に対応した変換関数を求めてもよい。例えば、2種類の基準解像度およびこれらに対応する変換関数を第1および第2の基準解像度、第1および第2の基準変換関数とし、さらに第1および第2の基準変換関数の使用範囲を図25(a)に示すように設定した場合において、処理を施す原画像信号により表される画像の解像度が図中矢印Aの部分である場合には第1の基準変換関数を使用し、矢印Bの部分である場合には第2の基準変換関数を使用する。また、第1および第2の基準変換関数の使用範囲を図25(b)に示すように設定した場合において、処理を施す原画像信号により表される画像の解像度が図中矢印Cの部分である場合には第1の基準変換関数を使用し、矢印Dの部分である場合には第2の基準変換関数を使用してもよい。   In the third embodiment, the conversion function corresponding to an arbitrary resolution is calculated using only one set corresponding to the resolution of 10 lines / mm as the reference conversion function. A conversion function corresponding to the reference resolution is prepared as a reference conversion function, and it is determined whether the resolution of the image to be processed has a value close to any of the above-mentioned several kinds of reference resolutions. A conversion function corresponding to the resolution of the image to be processed may be obtained. For example, two types of reference resolutions and conversion functions corresponding to these are used as first and second reference resolutions, first and second reference conversion functions, and the usage ranges of the first and second reference conversion functions are illustrated. In the case of setting as shown in FIG. 25 (a), when the resolution of the image represented by the original image signal to be processed is a portion indicated by an arrow A in the figure, the first reference conversion function is used, and the arrow B In the case of the second part, the second reference conversion function is used. In addition, when the usage range of the first and second reference conversion functions is set as shown in FIG. 25B, the resolution of the image represented by the original image signal to be processed is indicated by an arrow C in the figure. In some cases, the first reference conversion function may be used, and in the case of the part of the arrow D, the second reference conversion function may be used.

また、上記第3の実施形態においては変換関数を定数としているが、所定の傾きを有する非線形関数を用いてもよい。以下、変換関数を非線形関数とした場合における解像度に応じた変換関数の算出について第4の実施形態として説明する。第4の実施形態においては、変換関数fkとして下記の式(10)に示す非線形関数が用いられる。
f(Sin)=Sout=Sin×Y×(exp(X/Sin)-1)/(exp(X/Sin)+1) …(10)
In the third embodiment, the conversion function is a constant, but a nonlinear function having a predetermined slope may be used. Hereinafter, calculation of the conversion function according to the resolution when the conversion function is a nonlinear function will be described as a fourth embodiment. In the fourth embodiment, a nonlinear function represented by the following equation (10) is used as the conversion function fk.
f (Sin) = Sout = Sin × Y × (exp (X / Sin) −1) / (exp (X / Sin) +1) (10)

式(10)において、Sinは入力信号、Soutは出力信号、Xは非線形の程度すなわち抑制条件を決定するパラメータ、Yは関数全体の傾きすなわち周波数応答特性をコントロールするパラメータである。そして、パラメータX,Yを調整することにより帯域制限画像信号の周波数応答特性を変更することができる。第4の実施形態においては、パラメータX,Yとして、下記の表3に示すものを用いる。なお、表3においては、10本/mm、6.7本/mmおよび5本/mmの画素密度を有する原画像信号に対するパラメータを示すものであり、上の行ほど高周波帯域の帯域制限画像信号に対するパラメータとなっている。ここで、ナイキスト周波数が低くなるほど非線形処理に使用する帯域制限画像信号の数は図26に示すように少なくなる。例えば10本/mmの解像度の場合には6つの帯域制限画像信号を用いるが6.7本/mmおよび5本/mmの解像度の場合には5つの帯域制限画像信号のみが用いられる。これは、6.7本/mmおよび5本/mmの画素密度において0.03cycle/mmにピークを有する低周波数帯域に対しては、10本/mmに相当する低周波数帯域が存在しないためである。また、ここでも基準原画像信号の解像度を10本/mmとし、表3に示すパラメータX,Yの組からなる変換関数を基準変換関数とする。また、処理が施される原画像信号により表される画像の解像度を200dpiとする。

Figure 2009070407
In Expression (10), Sin is an input signal, Sout is an output signal, X is a parameter that determines the degree of nonlinearity, that is, a suppression condition, and Y is a parameter that controls the slope of the entire function, that is, the frequency response characteristic. Then, by adjusting the parameters X and Y, the frequency response characteristics of the band limited image signal can be changed. In the fourth embodiment, parameters X and Y shown in Table 3 below are used. In Table 3, parameters for original image signals having pixel densities of 10 lines / mm, 6.7 lines / mm, and 5 lines / mm are shown. Parameters in the upper row are parameters for band-limited image signals in a high frequency band. It has become. Here, the lower the Nyquist frequency, the smaller the number of band-limited image signals used for nonlinear processing as shown in FIG. For example, six band-limited image signals are used for a resolution of 10 lines / mm, but only five band-limited image signals are used for a resolution of 6.7 lines / mm and 5 lines / mm. This is because there is no low frequency band corresponding to 10 lines / mm for the low frequency band having a peak at 0.03 cycle / mm at pixel densities of 6.7 lines / mm and 5 lines / mm. In this case as well, the resolution of the reference original image signal is 10 lines / mm, and a conversion function composed of a set of parameters X and Y shown in Table 3 is used as the reference conversion function. Further, the resolution of the image represented by the original image signal to be processed is set to 200 dpi.
Figure 2009070407

図27は200dpi解像度の原画像信号Sorgから得られる帯域制限画像信号の周波数応答特性を概略的に示す図である。図27に示すように、200dpi解像度の原画像信号Sorgのナイキスト周波数は約4.0(厳密には3.937)cycle/mmであり、最高周波数帯域の帯域制限画像信号のピーク周波数がこのナイキスト周波数となる。そして、最高周波数帯域の次の周波数帯域の帯域制限画像信号のピーク周波数はナイキスト周波数の1/5の値である0.8cycle/mmとなり、以下低周波数帯域となるにつれて、0.4cycle/mm、0.2cycle/mm、0.1cycle/mm、0.05cycle/mmのようにピーク周波数は前段の周波数帯域の1/2の関係となっている。この関係は図8に示した10本/mmの解像度を有する基準原画像信号Sorg0の帯域制限画像信号の周波数応答特性の関係と一致するものであり、この関係は、低解像度画像信号を作成する際のフィルタを変更しない限り原画像信号Sorgの解像度に拘わらず成立するものである。このような周波数応答特性を有する200dpi画像を表す原画像信号Sorgに対して基準変換関数により処理を施すことにより得られる処理済画像信号Sprocと基準原画像信号Sorg0に対して基準変換関数により処理を施すことにより得られる処理済画像信号Sproc0との周波数応答特性を図28に示す。図28に示すように処理済画像信号Sprocは処理済画像信号Sproc0と比較して低周波数帯域が強調された画像となってしまう。   FIG. 27 is a diagram schematically showing the frequency response characteristics of the band limited image signal obtained from the 200 dpi resolution original image signal Sorg. As shown in FIG. 27, the Nyquist frequency of the 200 dpi resolution original image signal Sorg is about 4.0 (strictly 3.937) cycle / mm, and the peak frequency of the band limited image signal in the highest frequency band is the Nyquist frequency. It becomes frequency. And the peak frequency of the band limited image signal in the frequency band next to the highest frequency band is 0.8 cycle / mm, which is 1/5 of the Nyquist frequency. The peak frequency has a half of the frequency band of the previous stage, such as 0.2 cycle / mm, 0.1 cycle / mm, and 0.05 cycle / mm. This relationship coincides with the relationship of the frequency response characteristics of the band limited image signal of the reference original image signal Sorg0 having a resolution of 10 lines / mm shown in FIG. 8, and this relationship creates a low resolution image signal. This is true regardless of the resolution of the original image signal Sorg unless the filter at that time is changed. The processed image signal Sproc obtained by processing the original image signal Sorg representing the 200 dpi image having such frequency response characteristics by the reference conversion function and the reference original image signal Sorg0 are processed by the reference conversion function. FIG. 28 shows frequency response characteristics with the processed image signal Sproc0 obtained by applying the frequency response. As shown in FIG. 28, the processed image signal Sproc is an image in which the low frequency band is emphasized as compared with the processed image signal Sproc0.

このため、上記第3の実施形態と同様にして、処理を施す原画像信号の解像度に応じて基準変換関数から処理に用いる変換関数を算出する。以下変換関数の算出について説明する。第4の実施形態においては、基準原画像信号から得られる帯域制限画像信号のピーク周波数、変換関数のパラメータ(ここでは表3におけるYの値)および処理を施す200dpi画像を表す原画像信号Sorgから得られる帯域制限画像信号のピーク周波数が予め分かっており、さらには求める変換関数の数が6個であることも分かっている。そこで、まず下記の式(12)により基準原画像信号の帯域制限画像信号の周波数応答特性、200dpi解像度の原画像信号に基づく帯域制限画像信号のピーク周波数、および基準変換関数のパラメータYから200dpi解像度の原画像信号Sorgに基づく帯域制限画像信号のピーク周波数に対応する周波数でのレスポンスを求める。
R1=X1[F1]*Y1+X2[F1]*Y2+X3[F1]*Y3+X4[F1]*Y4+X5[F1]*Y5+X6[F1]*Y6
R2=X1[F2]*Y1+X2[F2]*Y2+X3[F2]*Y3+X4[F2]*Y4+X5[F2]*Y5+X6[F2]*Y6
R3=X1[F3]*Y1+X2[F3]*Y2+X3[F3]*Y3+X4[F3]*Y4+X5[F3]*Y5+X6[F3]*Y6
R4=X1[F4]*Y1+X2[F4]*Y2+X3[F4]*Y3+X4[F4]*Y4+X5[F4]*Y5+X6[F4]*Y6
R5=X1[F5]*Y1+X2[F5]*Y2+X3[F5]*Y3+X4[F5]*Y4+X5[F5]*Y5+X6[F5]*Y6
R6=X1[F6]*Y1+X2[F6]*Y2+X3[F6]*Y3+X4[F6]*Y4+X5[F6]*Y5+X6[F6]*Y6
…(12)
但し、R1〜R6 : ピーク周波数におけるレスポンス(200dpi画像)
X1[F1]〜X6[F6]:基準原画像信号に基づいて作成された帯域制限画像信号 のF1〜F6の周波数におけるレスポンス
Y1〜Y6 : 基準変換関数のパラメータ
Therefore, as in the third embodiment, a conversion function used for processing is calculated from the reference conversion function according to the resolution of the original image signal to be processed. Hereinafter, calculation of the conversion function will be described. In the fourth embodiment, the peak frequency of the band limited image signal obtained from the reference original image signal, the parameter of the conversion function (here, the Y value in Table 3), and the original image signal Sorg representing the 200 dpi image to be processed. It is known that the peak frequency of the obtained band-limited image signal is known in advance, and further, the number of conversion functions to be obtained is six. Therefore, first, the frequency response characteristic of the band-limited image signal of the reference original image signal, the peak frequency of the band-limited image signal based on the original image signal of 200 dpi resolution, and the parameter Y of the reference conversion function are expressed by the following equation (12). A response at a frequency corresponding to the peak frequency of the band limited image signal based on the original image signal Sorg is obtained.
R1 = X1 [F1] * Y1 + X2 [F1] * Y2 + X3 [F1] * Y3 + X4 [F1] * Y4 + X5 [F1] * Y5 + X6 [F1] * Y6
R2 = X1 [F2] * Y1 + X2 [F2] * Y2 + X3 [F2] * Y3 + X4 [F2] * Y4 + X5 [F2] * Y5 + X6 [F2] * Y6
R3 = X1 [F3] * Y1 + X2 [F3] * Y2 + X3 [F3] * Y3 + X4 [F3] * Y4 + X5 [F3] * Y5 + X6 [F3] * Y6
R4 = X1 [F4] * Y1 + X2 [F4] * Y2 + X3 [F4] * Y3 + X4 [F4] * Y4 + X5 [F4] * Y5 + X6 [F4] * Y6
R5 = X1 [F5] * Y1 + X2 [F5] * Y2 + X3 [F5] * Y3 + X4 [F5] * Y4 + X5 [F5] * Y5 + X6 [F5] * Y6
R6 = X1 [F6] * Y1 + X2 [F6] * Y2 + X3 [F6] * Y3 + X4 [F6] * Y4 + X5 [F6] * Y5 + X6 [F6] * Y6
(12)
However, R1 to R6: Response at peak frequency (200 dpi image)
X1 [F1] to X6 [F6]: Response at the frequency of F1 to F6 of the band limited image signal created based on the reference original image signal
Y1 to Y6: Standard conversion function parameters

そしてこのようにしてレスポンスR1〜R2が求められると下記の連立方程式(13)を解くことにより、200dpi解像度画像に対応する変換関数のパラメータA1〜A6を求める。
R1=Z1[F1]*A1+Z2[F1]*A2+Z3[F1]*A3+Z4[F1]*A4+Z5[F1]*A5+Z6[F1]*A6
R2=Z1[F2]*A1+Z2[F2]*A2+Z3[F2]*A3+Z4[F2]*A4+Z5[F2]*A5+Z6[F2]*A6
R3=Z1[F3]*A1+Z2[F3]*A2+Z3[F3]*A3+Z4[F3]*A4+Z5[F3]*A5+Z6[F3]*A6
R4=Z1[F4]*A1+Z2[F4]*A2+Z3[F4]*A3+Z4[F4]*A4+Z5[F4]*A5+Z6[F4]*A6
R5=Z1[F5]*A1+Z2[F5]*A2+Z3[F5]*A3+Z4[F5]*A4+Z5[F5]*A5+Z6[F5]*A6
R6=Z1[F6]*A1+Z2[F6]*A2+Z3[F6]*A3+Z4[F6]*A4+Z5[F6]*A5+Z6[F6]*A6
…(13)
但し、R1〜R6 : 上記式(12)により求めたレスポンス
Z1[F1]〜Z6[F6]:200dpi解像度の原画像信号に基づいて作成され た帯域制限画像信号のF1〜F6の周波数におけるレスポンス
A1〜A6 : 変換関数のパラメータ
When the responses R1 to R2 are obtained in this way, the parameters A1 to A6 of the conversion function corresponding to the 200 dpi resolution image are obtained by solving the following simultaneous equations (13).
R1 = Z1 [F1] * A1 + Z2 [F1] * A2 + Z3 [F1] * A3 + Z4 [F1] * A4 + Z5 [F1] * A5 + Z6 [F1] * A6
R2 = Z1 [F2] * A1 + Z2 [F2] * A2 + Z3 [F2] * A3 + Z4 [F2] * A4 + Z5 [F2] * A5 + Z6 [F2] * A6
R3 = Z1 [F3] * A1 + Z2 [F3] * A2 + Z3 [F3] * A3 + Z4 [F3] * A4 + Z5 [F3] * A5 + Z6 [F3] * A6
R4 = Z1 [F4] * A1 + Z2 [F4] * A2 + Z3 [F4] * A3 + Z4 [F4] * A4 + Z5 [F4] * A5 + Z6 [F4] * A6
R5 = Z1 [F5] * A1 + Z2 [F5] * A2 + Z3 [F5] * A3 + Z4 [F5] * A4 + Z5 [F5] * A5 + Z6 [F5] * A6
R6 = Z1 [F6] * A1 + Z2 [F6] * A2 + Z3 [F6] * A3 + Z4 [F6] * A4 + Z5 [F6] * A5 + Z6 [F6] * A6
... (13)
However, R1 to R6: Response obtained by the above formula (12)
Z1 [F1] to Z6 [F6]: Responses at the frequencies F1 to F6 of the band limited image signal created based on the 200 dpi resolution original image signal
A1 to A6: Conversion function parameters

このようにして求められた変換関数を用いて上記第3の実施形態と同様にして200dpi解像度の画像信号に対して周波数強調処理を施すことにより、解像度に拘わらず処理済画像信号Sprocの周波数応答特性が略同一のものとすることができ、これにより原画像の解像度に拘わらず略同一の周波数応答特性を有する処理済画像信号Sprocを得ることができる。   The frequency response of the processed image signal Sproc regardless of the resolution is obtained by performing frequency enhancement processing on the image signal with 200 dpi resolution in the same manner as in the third embodiment using the conversion function thus obtained. The characteristics can be made substantially the same, whereby a processed image signal Sproc having substantially the same frequency response characteristics can be obtained regardless of the resolution of the original image.

ここで、上記式(13)におけるZ1[F1]〜Z6[F6]の算出方法について説明する。10本/mmの解像度を有する基準原画像信号Sorg0の帯域制限画像信号は上記図8に示す特性を有するものとなる。図8に示す特性において実線で示す最高周波数帯域の特性は、図4に示す1次元フィルタのフィルタ係数をフーリエ変換した結果と、図6に示す1次元フィルタのフィルタ係数をフーリエ変換した結果とを乗算することによりボケ画像信号の周波数応答特性を得、さらにこの周波数応答特性を基準原画像信号Sorg0の周波数応答特性(全周波数帯域に亘って1の値を有する)から減算することにより求められる。さらに低周波数帯域の特性については、その周波数帯域に対応する低解像度画像信号を求めるフィルタのフィルタ係数およびボケ画像信号を求めるフィルタ係数に基づいて上記と同様にしてボケ画像信号の周波数応答特性を得、これを1つ高周波数帯域のボケ画像信号の周波数応答特性から減算することにより求められる。   Here, a method of calculating Z1 [F1] to Z6 [F6] in the above equation (13) will be described. The band limited image signal of the reference original image signal Sorg0 having a resolution of 10 lines / mm has the characteristics shown in FIG. In the characteristic shown in FIG. 8, the characteristic of the highest frequency band indicated by a solid line is the result of Fourier transform of the filter coefficient of the one-dimensional filter shown in FIG. 4 and the result of Fourier transform of the filter coefficient of the one-dimensional filter shown in FIG. The frequency response characteristic of the blurred image signal is obtained by multiplication, and further this frequency response characteristic is obtained by subtracting this frequency response characteristic from the frequency response characteristic of the reference original image signal Sorg0 (having a value of 1 over the entire frequency band). Further, for the characteristics of the low frequency band, the frequency response characteristic of the blurred image signal is obtained in the same manner as described above based on the filter coefficient of the filter for obtaining the low resolution image signal corresponding to the frequency band and the filter coefficient for obtaining the blurred image signal. This is obtained by subtracting this from the frequency response characteristic of the blurred image signal in one high frequency band.

ここで、基準原画像信号Sorg0の最高周波数帯域の帯域制限画像信号のレスポンスをX1[Fi](Fi:周波数)なる関数で表し、周波数を2048によりサンプリングした場合の帯域制限画像信号のレスポンスをX1[i]なる関数とすると、Fiとiとの関係は、
i=2047×Fi/fnq (14)
但し、fnq:ナイキスト周波数
0≦i≦2047
となる。また、この対応関係を図29に示す。なお、iは関数X1[i]をテーブルとして扱った場合におけるアドレスとなる。このようにして帯域制限画像信号の全周波数帯域におけるレスポンスを関数X1[i]〜X6[i]として求め、これらの関数X1[i]〜X6[i]をテーブルとして扱うことにより、上記式(12)および式(13)におけるX1[F1]〜X6[F6]の値を式(14)を用いて容易に求めることができる。
Here, the response of the band limited image signal in the highest frequency band of the reference original image signal Sorg0 is represented by a function X1 [Fi] (Fi: frequency), and the response of the band limited image signal when the frequency is sampled by 2048 is X1. Given the function [i], the relationship between Fi and i is
i = 2047 x Fi / fnq (14)
However, fnq: Nyquist frequency 0 ≦ i ≦ 2047
It becomes. This correspondence relationship is shown in FIG. Note that i is an address when the function X1 [i] is handled as a table. In this way, the responses in the entire frequency band of the band-limited image signal are obtained as functions X1 [i] to X6 [i], and these functions X1 [i] to X6 [i] are handled as a table, whereby the above formula ( The values of X1 [F1] to X6 [F6] in 12) and Equation (13) can be easily obtained using Equation (14).

このようにして求められた全周波数帯域のレスポンスの関数X1[i]〜X6[i]に基づいてレスポンスZ1[F1]〜Z6[F6]を求める。なお、ここでは関数X1[i]から任意の周波数FiにおけるレスポンスZ1[Fi]を求める場合について説明する。レスポンスZ1[Fi]は200dpi解像度の原画像信号に基づいて作成された帯域制限画像信号のうち最高周波数帯域の帯域制限画像信号の周波数Fiにおけるレスポンスである。200dpi解像度の原画像信号のナイキスト周波数は4cycle/mmであり、レスポンスZ1[Fi]の周波数を2048によりサンプリングした場合のレスポンスをZ1[i]なる関数で表すものとすると、周波数Fiとiとの関係はX1[i]と同様に式(14)に示すものとなる。関数X1[i]と関数Z1[i]の関係を図30に示す。概念的には関数X1[i]と関数Z1[i]とはナイキスト周波数が異なる別の関数であるが、関数X1[i]を用いてレスポンスZ1[Fi]を近似的に求めることができる。例えば、2cycle/mmのレスポンスZ1[Fi]を求める場合は、上記式(14)により、
i=2047×2/4=1024
となるため、関数X1[i]におけるアドレスが1024となる所の値を求め、それを2cycle/mmにおけるレスポンスZ1[Fi]として求める。
Responses Z1 [F1] to Z6 [F6] are obtained based on the response functions X1 [i] to X6 [i] of all frequency bands obtained in this way. Here, a case where a response Z1 [Fi] at an arbitrary frequency Fi is obtained from the function X1 [i] will be described. The response Z1 [Fi] is a response at the frequency Fi of the band limited image signal of the highest frequency band among the band limited image signals created based on the original image signal of 200 dpi resolution. The Nyquist frequency of the original image signal with 200 dpi resolution is 4 cycles / mm, and the response when the frequency of the response Z1 [Fi] is sampled by 2048 is expressed by the function Z1 [i]. Similar to X1 [i], the relationship is as shown in equation (14). FIG. 30 shows the relationship between the function X1 [i] and the function Z1 [i]. Conceptually, the function X1 [i] and the function Z1 [i] are different functions having different Nyquist frequencies, but the response Z1 [Fi] can be approximately obtained using the function X1 [i]. For example, when obtaining the response Z1 [Fi] of 2 cycle / mm, the above equation (14)
i = 2047 × 2/4 = 1024
Therefore, the value where the address in the function X1 [i] is 1024 is obtained, and it is obtained as the response Z1 [Fi] at 2 cycles / mm.

このように、関数X1[i]〜X6[i]をテーブルとして持ち、周波数強調処理を行なう原画像信号のナイキスト周波数および上記式(14)に基づいてアドレスiを求めることにより、関数X1[i]〜X6[i]のテーブルを参照して近似的にレスポンスZ1[F1]〜Z6[F6]を求めることができる。   As described above, the function X1 [i] to X6 [i] is stored as a table, and the address i is obtained based on the Nyquist frequency of the original image signal to be subjected to frequency enhancement processing and the above equation (14), thereby obtaining the function X1 [i ] To X6 [i] with reference to the table, responses Z1 [F1] to Z6 [F6] can be obtained approximately.

なお、300dpi解像度の画像を表す原画像信号Sorgに対して周波数強調処理を施す場合には、上記式(12)により基準原画像信号の帯域制限画像信号の周波数応答特性、300dpi解像度画像信号に基づく帯域制限画像信号のピーク周波数、および基準変換関数のパラメータYから300dpi解像度の原画像信号に基づく帯域制限画像信号のピーク周波数に対応する周波数でのレスポンスを求める。そして、上記式(13)により変換関数のパラメータを求めることができる。なお、300dpi解像度においてはナイキスト周波数は5.9cycle/mmであって基準原画像信号Sorg0のナイキスト周波数5cycle/mmを越えるものとなる。ここで、上記式(12)におけるX1[F1]〜X6[F6]は、0〜5cycle/mmの範囲に対する関数値と考えているため、5.9cycle/mmに対応する値がなく、式(12)におけるR1を求めることができない。したがって、300dpi解像度の画像においては、ピーク周波数として基準原画像信号から得られる帯域制限画像信号のピーク周波数を用いる。   When the frequency enhancement process is performed on the original image signal Sorg representing the 300 dpi resolution image, based on the frequency response characteristic of the band limited image signal of the reference original image signal and the 300 dpi resolution image signal according to the above equation (12). A response at a frequency corresponding to the peak frequency of the band limited image signal based on the 300 dpi resolution original image signal is obtained from the peak frequency of the band limited image signal and the parameter Y of the reference conversion function. And the parameter of a conversion function can be calculated | required by said Formula (13). At 300 dpi resolution, the Nyquist frequency is 5.9 cycle / mm, which exceeds the Nyquist frequency 5 cycle / mm of the reference original image signal Sorg0. Here, since X1 [F1] to X6 [F6] in the above equation (12) are considered as function values for the range of 0 to 5 cycle / mm, there is no value corresponding to 5.9 cycle / mm. R1 in 12) cannot be obtained. Therefore, in the 300 dpi resolution image, the peak frequency of the band limited image signal obtained from the reference original image signal is used as the peak frequency.

また、100dpi解像度の画像を表す原画像信号Sorgに対して周波数強調処理を施す場合について下記に説明する。100dpi解像度のナイキスト周波数は約2.0cycle/mm(厳密には1.97cycle/mm)であるため、帯域制限画像信号の数は5つとなる。したがって、上記式(12)、(13)は下記の式(15)、(16)に示すように変更され、これにより変換関数の5つのパラメータが求められることとなる。
R1=X1[F1]*Y1+X2[F1]*Y2+X3[F1]*Y3+X4[F1]*Y4+X5[F1]*Y5+X6[F1]*Y6
R2=X1[F2]*Y1+X2[F2]*Y2+X3[F2]*Y3+X4[F2]*Y4+X5[F2]*Y5+X6[F2]*Y6
R3=X1[F3]*Y1+X2[F3]*Y2+X3[F3]*Y3+X4[F3]*Y4+X5[F3]*Y5+X6[F3]*Y6
R4=X1[F4]*Y1+X2[F4]*Y2+X3[F4]*Y3+X4[F4]*Y4+X5[F4]*Y5+X6[F4]*Y6
R5=X1[F5]*Y1+X2[F5]*Y2+X3[F5]*Y3+X4[F5]*Y4+X5[F5]*Y5+X6[F5]*Y6
…(15)
但し、R1〜R5 : ピーク周波数におけるレスポンス(100dpi画像)
X1[F1]〜X6[F5]:原画像信号に基づいて作成された帯域制限画像信号の F1〜F5の周波数におけるレスポンス
Y1〜Y6 : 基準変換関数のパラメータ
R1=Z1[F1]*A1+Z2[F1]*A2+Z3[F1]*A3+Z4[F1]*A4+Z5[F1]*A5
R2=Z1[F2]*A1+Z2[F2]*A2+Z3[F2]*A3+Z4[F2]*A4+Z5[F2]*A5
R3=Z1[F3]*A1+Z2[F3]*A2+Z3[F3]*A3+Z4[F3]*A4+Z5[F3]*A5
R4=Z1[F4]*A1+Z2[F4]*A2+Z3[F4]*A3+Z4[F4]*A4+Z5[F4]*A5
R5=Z1[F5]*A1+Z2[F5]*A2+Z3[F5]*A3+Z4[F5]*A4+Z5[F5]*A5
…(16)
但し、R1〜R5 :上記式(15)により求めたレスポンス
Z1[F1]〜Z5[F5]:100dpi解像度の原画像信号に基づいて作成され た帯域制限画像信号のF1〜F5の周波数におけるレスポンス
A1〜A5 : 変換関数のパラメータ
A case where the frequency emphasis process is performed on the original image signal Sorg representing an image with 100 dpi resolution will be described below. Since the Nyquist frequency of 100 dpi resolution is about 2.0 cycle / mm (strictly 1.97 cycle / mm), the number of band-limited image signals is five. Therefore, the above equations (12) and (13) are changed as shown in the following equations (15) and (16), thereby obtaining five parameters of the conversion function.
R1 = X1 [F1] * Y1 + X2 [F1] * Y2 + X3 [F1] * Y3 + X4 [F1] * Y4 + X5 [F1] * Y5 + X6 [F1] * Y6
R2 = X1 [F2] * Y1 + X2 [F2] * Y2 + X3 [F2] * Y3 + X4 [F2] * Y4 + X5 [F2] * Y5 + X6 [F2] * Y6
R3 = X1 [F3] * Y1 + X2 [F3] * Y2 + X3 [F3] * Y3 + X4 [F3] * Y4 + X5 [F3] * Y5 + X6 [F3] * Y6
R4 = X1 [F4] * Y1 + X2 [F4] * Y2 + X3 [F4] * Y3 + X4 [F4] * Y4 + X5 [F4] * Y5 + X6 [F4] * Y6
R5 = X1 [F5] * Y1 + X2 [F5] * Y2 + X3 [F5] * Y3 + X4 [F5] * Y4 + X5 [F5] * Y5 + X6 [F5] * Y6
... (15)
However, R1 to R5: Response at peak frequency (100 dpi image)
X1 [F1] to X6 [F5]: Response at the frequency of F1 to F5 of the band limited image signal created based on the original image signal
Y1 to Y6: Standard conversion function parameters
R1 = Z1 [F1] * A1 + Z2 [F1] * A2 + Z3 [F1] * A3 + Z4 [F1] * A4 + Z5 [F1] * A5
R2 = Z1 [F2] * A1 + Z2 [F2] * A2 + Z3 [F2] * A3 + Z4 [F2] * A4 + Z5 [F2] * A5
R3 = Z1 [F3] * A1 + Z2 [F3] * A2 + Z3 [F3] * A3 + Z4 [F3] * A4 + Z5 [F3] * A5
R4 = Z1 [F4] * A1 + Z2 [F4] * A2 + Z3 [F4] * A3 + Z4 [F4] * A4 + Z5 [F4] * A5
R5 = Z1 [F5] * A1 + Z2 [F5] * A2 + Z3 [F5] * A3 + Z4 [F5] * A4 + Z5 [F5] * A5
... (16)
However, R1 to R5: Response obtained by the above formula (15)
Z1 [F1] to Z5 [F5]: Responses at the frequencies F1 to F5 of the band limited image signal created based on the original image signal with 100 dpi resolution
A1 to A5: Conversion function parameters

なお、上記第4および第4の実施形態においては、変換処理として上記式(2)に示す周波数強調処理を行っているが、周波数強調処理とダイナミックレンジ圧縮処理とを同時に行なう処理であってもよい。以下この処理を行なう装置について第5の実施形態として説明する。   In the fourth and fourth embodiments, the frequency emphasis process shown in the above equation (2) is performed as the conversion process, but the frequency emphasis process and the dynamic range compression process may be performed simultaneously. Good. Hereinafter, an apparatus for performing this process will be described as a fifth embodiment.

図31は、本発明の第5の実施形態による変換処理の一例としての周波数強調処理およびダイナミックレンジ圧縮処理を行なう装置の構成をボケ画像信号作成手段2とともに示す概略ブロック図である。図31に示すように、原画像信号Sorgと、フィルタリング処理手段10および補間処理手段11により作成されたボケ画像信号Suskについて、減算器21によりそれらの信号の差分が求められ、原画像信号の限られた周波数帯域の成分である帯域制限画像信号(Sorg-Sus1、Sus1-Sus2など)が作成される。このようにして求められた帯域制限画像信号は、図31に示すように第1の変換手段3aおよび第2の変換手段3bにそれぞれ入力され、各変換手段の変換器22a,22bにより処理される。   FIG. 31 is a schematic block diagram showing the configuration of a device that performs frequency enhancement processing and dynamic range compression processing as an example of conversion processing according to the fifth embodiment of the present invention, together with the blurred image signal creation means 2. As shown in FIG. 31, the difference between the original image signal Sorg and the blurred image signal Susk created by the filtering processing means 10 and the interpolation processing means 11 is obtained by the subtractor 21, and the limit of the original image signal is obtained. Band-limited image signals (Sorg-Sus1, Sus1-Sus2, etc.) that are components of the frequency band thus created are created. The band-limited image signal thus obtained is input to the first conversion means 3a and the second conversion means 3b as shown in FIG. 31, and is processed by the converters 22a and 22b of each conversion means. .

第1の変換手段3aの変換器22aによる変換は、上述したように原画像信号Sorgの解像度に応じて算出された変換関数を使用して行なう。具体的には、例えば図32、図33に示される変換関数、あるいはこれらを組み合わせた関数を基準変換関数とし、原画像信号Sorgの解像度に拘わらず処理済画像信号Sprocの周波数応答特性が略同一のものとなるように、基準となる変換関数に基づいて解像度に応じた変換関数を算出し、算出された変換関数を使用して行なう。   The conversion by the converter 22a of the first conversion means 3a is performed using the conversion function calculated according to the resolution of the original image signal Sorg as described above. Specifically, for example, the conversion function shown in FIGS. 32 and 33 or a combination of these functions is used as a reference conversion function, and the frequency response characteristics of the processed image signal Sproc are substantially the same regardless of the resolution of the original image signal Sorg. Based on the reference conversion function, a conversion function corresponding to the resolution is calculated, and the calculated conversion function is used.

ここで、図32に示す変換関数は、振幅の大きな帯域制限画像信号を抑制するような変換を行なうものであり、周波数帯域の高い帯域制限画像信号の抑制の度合いを、周波数帯域の低い帯域制限画像信号よりも強くするものであるが、これは実際の放射線画像のエッジに含まれている高周波成分が、低周波成分に比べてその振幅が小さいということを考慮したものである。実際の放射線画像においては、かなり急峻なエッジでさえも正確な階段状にはなっておらず、高周波成分になるほどその振幅が小さくなっていることが多い。このため、各周波数成分の振幅に合わせて、周波数の高い帯域制限画像信号ほど小さい振幅から抑制を行なうことが望ましく、本関数によりそれを実現することができる。   Here, the conversion function shown in FIG. 32 performs conversion that suppresses a band-limited image signal having a large amplitude, and the degree of suppression of the band-limited image signal having a high frequency band is set to a band limit having a low frequency band. Although it is stronger than the image signal, it takes into account that the amplitude of the high frequency component contained in the edge of the actual radiographic image is smaller than that of the low frequency component. In an actual radiographic image, even a steep edge is not accurately stepped, and the amplitude is often reduced as the frequency component becomes higher. For this reason, it is desirable to suppress the band-limited image signal having a higher frequency from a smaller amplitude in accordance with the amplitude of each frequency component, and this function can realize this.

また図33の関数は、帯域制限画像信号を、帯域制限画像信号の絶対値に基づいて決まる、その絶対値以下の値となるように変換を行なうもので、この関数が低周波帯域を処理する関数であるほど、帯域制限画像信号の絶対値が0近傍の所定の範囲内の値である帯域制限画像信号を変換した際に得られる変換画像信号の絶対値が小さい値であることを特徴とするものである。言い換えれば、これらの関数はそれぞれ、原点を通り、関数の傾きがその関数により処理される値に拘わらず1以下であり、その関数の0近傍における傾きが、低周波帯域を処理する関数であるほど小さいことを特徴とするものである。これらの関数は、変換画像信号を積算して得られる信号を、原画像信号Sorgに加えた場合、原画像信号Sorg と加算された信号とのつなぎ目、すなわち信号の立ち上がりをより自然なものとするという効果がある。   The function shown in FIG. 33 is for converting the band-limited image signal so that the band-limited image signal is determined based on the absolute value of the band-limited image signal, and is equal to or less than the absolute value. The more the function, the smaller the absolute value of the converted image signal obtained when the band limited image signal whose absolute value is within a predetermined range near 0 is converted. To do. In other words, each of these functions passes through the origin, the slope of the function is 1 or less regardless of the value processed by the function, and the slope in the vicinity of 0 of the function is a function for processing the low frequency band. It is characterized by being as small as possible. In these functions, when a signal obtained by integrating the converted image signals is added to the original image signal Sorg, the connection between the original image signal Sorg and the added signal, that is, the rise of the signal becomes more natural. There is an effect.

同様に、第2の変換手段3bの変換器22bによる変換は、例えば図34に示される関数、前述の図33の関数、あるいは図34と図33の関数を組み合わせたものを使用して行なう。上記各変換手段3a,3bにより出力された変換画像信号は、それぞれ演算器23a,23bに入力される。ここで演算器23aは周波数強調処理に必要な信号を作成するための演算を行ない、演算器23bはダイナミックレンジ圧縮処理に必要な信号を作成するための演算を行なうものである。   Similarly, the conversion by the converter 22b of the second conversion means 3b is performed using, for example, the function shown in FIG. 34, the function of FIG. 33 described above, or a combination of the functions of FIG. 34 and FIG. The converted image signals output by the conversion means 3a and 3b are input to the calculators 23a and 23b, respectively. Here, the calculator 23a performs a calculation for creating a signal necessary for the frequency enhancement process, and the calculator 23b performs a calculation for creating a signal necessary for the dynamic range compression process.

演算器23aは、上述した第3の実施形態と同様の周波数強調処理を行なうものである。この演算器23aにおいては次のような処理が行われる。まず、上述したように第1の変換手段3aにより変換された帯域制限画像信号は積算される。そしてこの積算信号が求められると、さらに原画像信号Sorg の値に応じた強調度βが乗じられる。   The computing unit 23a performs frequency enhancement processing similar to that in the third embodiment described above. The calculator 23a performs the following processing. First, as described above, the band limited image signals converted by the first conversion means 3a are integrated. When this integrated signal is obtained, the degree of enhancement β corresponding to the value of the original image signal Sorg is further multiplied.

一方、演算器23bは、ダイナミックレンジ圧縮処理を行なうものである。この演算器23bにおいては次のような処理が行われる。まず、上述したように第2の変換手段3bにより変換された帯域制限画像信号は積算される。そして求められた積算信号は原画像信号Sorgから減じられる。さらにその減算により作成された差分信号が変換関数により変換され、ダイナミックレンジ圧縮係数が得られる。   On the other hand, the calculator 23b performs dynamic range compression processing. The calculator 23b performs the following processing. First, as described above, the band limited image signals converted by the second conversion means 3b are integrated. The obtained integrated signal is subtracted from the original image signal Sorg. Further, the difference signal created by the subtraction is converted by a conversion function, and a dynamic range compression coefficient is obtained.

演算器23a,23bにより求められた信号は、それぞれ加算手段28により原画像信号Sorgに加算され処理済画像信号Sprocが得られる。   The signals obtained by the calculators 23a and 23b are added to the original image signal Sorg by the adding means 28, respectively, and a processed image signal Sproc is obtained.

以上の処理は、従来技術で述べたと同様の下記の式(3)により表される。
Sproc=Sorg +β(Sorg)・Fusm(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
+D(Sorg−Fdrc(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN))…(3)
Fusm(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
={fu1(Sorg−Sus1)+fu2(Sus1 −Sus2)+…
+fuk(Susk-1−Susk )+…+fuN(SusN-1−SusN)}
Fdrc(Sorg,Sus1,Sus2,…SusN)
={fd1(Sorg−Sus1)+fd2(Sus1 −Sus2)+…
+fdk(Susk-1−Susk )+…+fdN(SusN-1−SusN)}
(但し、Sproc:処理済画像信号
Sorg :原画像信号
Susk(k=1〜N):ボケ画像信号
fuk(k=1〜N):第1の変換処理に使用する変換関数
fdk(k=1〜N):第2の変換処理に使用する変換関数
β(Sorg):原画像信号に基づいて定められる強調係数
D(Sorg−Fdrc):低周波成分信号に基づいて定められる
ダイナミックレンジ圧縮係数
(DはSorg−Fdrcを変換する関数))
The above processing is expressed by the following equation (3) similar to that described in the prior art.
Sproc = Sorg + β (Sorg) · Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
+ D (Sorg−Fdrc (Sorg, Sus1, Sus2,... SusN)) (3)
Fusm (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
= {Fu1 (Sorg−Sus1) + fu2 (Sus1−Sus2) +
+ Fuk (Susk-1−Susk) +... + FuN (SusN−1−SusN)}
Fdrc (Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)
= {Fd1 (Sorg−Sus1) + fd2 (Sus1−Sus2) +
+ Fdk (Susk-1−Susk) +... + FdN (SusN−1−SusN)}
(However, Sproc: processed image signal
Sorg: Original image signal
Susk (k = 1 to N): Blur image signal
fuk (k = 1 to N): conversion function used for the first conversion process
fdk (k = 1 to N): conversion function used for the second conversion process
β (Sorg): Enhancement coefficient determined based on the original image signal
D (Sorg-Fdrc): determined based on the low frequency component signal
Dynamic range compression factor
(D is a function that converts Sorg-Fdrc)

ここで、図31に示す第5の実施形態においては、周波数強調処理に使用する信号とダイナミックレンジ圧縮処理に使用する信号をそれぞれ原画像信号Sorgに基づいて作成して最後に加算を行なうものであるが、原画像信号Sorgに対して周波数強調処理あるいはダイナミックレンジ圧縮処理のいずれか一方の処理を先に行ない、その結果得られた信号に対して他の一方の処理を行なうようにする場合も含むものとする。但し、一般に放射線画像の低濃度部は撮影時の撮影線量が少ない部分であるためノイズが比較的多く含まれている。これに対し、周波数強調処理では高濃度部ほど強調の度合いが高くなる濃度依存の強調処理を行っているため、原画像信号に対して直接周波数強調処理を行えばこの低濃度部は強調されず、ノイズが強調されることがない。一方、例えば原画像信号に対しダイナミックレンジ圧縮処理を施してから周波数強調処理を行なうと、低濃度部はダイナミックレンジ圧縮処理により濃度が高められることになる。つまり、強調処理においてその部分が強調されることとなり、同時にその部分に含まれるノイズが強調されてしまうことになる。したがって、望ましくは図31に示す第5の実施形態のように原画像信号Sorgに基づいて各信号を作成するのがよい。また処理時間の短縮という意味でも、2つの処理は並列に行なうことが望ましい。   Here, in the fifth embodiment shown in FIG. 31, a signal used for frequency emphasis processing and a signal used for dynamic range compression processing are respectively created based on the original image signal Sorg and finally added. However, there is a case where either the frequency enhancement process or the dynamic range compression process is first performed on the original image signal Sorg, and the other one process is performed on the resulting signal. Shall be included. However, in general, the low-density part of the radiographic image is a part with a small imaging dose at the time of imaging, and therefore contains a relatively large amount of noise. On the other hand, in the frequency emphasis process, the density-dependent emphasis process is performed such that the emphasis degree becomes higher as the high-density part increases. Therefore, if the frequency emphasis process is performed directly on the original image signal, the low-density part is not emphasized. The noise is never emphasized. On the other hand, for example, when the frequency enhancement process is performed after the dynamic range compression process is performed on the original image signal, the density of the low density portion is increased by the dynamic range compression process. That is, the part is emphasized in the enhancement process, and noise included in the part is enhanced at the same time. Therefore, each signal is preferably generated based on the original image signal Sorg as in the fifth embodiment shown in FIG. Also in terms of shortening the processing time, it is desirable to perform the two processes in parallel.

このように、ダイナミックレンジ圧縮処理を行なう場合においても、原画像信号Sorgの解像度に応じて処理済画像信号Sprocの周波数応答特性が略同一のものとなるように変換関数を算出することにより、原画像信号Sorgの解像度に拘わらず略同一の周波数応答特性を有する処理済画像信号Sprocを得ることができる。   As described above, even when the dynamic range compression process is performed, the conversion function is calculated so that the frequency response characteristics of the processed image signal Sproc are substantially the same according to the resolution of the original image signal Sorg, thereby obtaining the original function. A processed image signal Sproc having substantially the same frequency response characteristics can be obtained regardless of the resolution of the image signal Sorg.

なお、上記第3の実施形態において述べたと同様に、第4および第5の実施形態においても、10本/mmの解像度に対応する1組の基準変換関数を用いるのみならず、表3右側に示すように、利用頻度が高い数種類の基準解像度に対応する変換関数を基準変換関数の組として用意し、基本解像度以外の所定解像度の画像を原画像とする場合には、この処理を施す原画像の所定解像度が上記数種類の基準解像度のいずれに近い値を有するか否かを判断して解像度が近い方を選択するなど、前記組から最適な組を選択し、選択した基準変換関数の組と基本解像度および所定解像度情報を用いて処理を施す画像の解像度に対応した変換関数を算出し、算出した変換関数を用いて変換処理を行なうようにしてもよい。このとき、複数の基本解像度から処理対象に適切な基本解像度を選択する方法としては、特開平10-63838号に記載の方法を用いたり、試行錯誤により設定してもよいし、あるいは、以下のような方法を用いることもできる。   As described in the third embodiment, not only a set of reference conversion functions corresponding to a resolution of 10 lines / mm is used in the fourth and fifth embodiments, but also on the right side of Table 3. As shown in the figure, conversion functions corresponding to several types of reference resolutions that are frequently used are prepared as a set of reference conversion functions. When an image having a predetermined resolution other than the basic resolution is used as an original image, the original image subjected to this processing is used. The optimal resolution is selected from the set, such as determining whether the predetermined resolution is close to any of the above-mentioned several types of reference resolutions, and selecting the optimal set from the set, and the selected set of reference conversion functions A conversion function corresponding to the resolution of the image to be processed may be calculated using the basic resolution and the predetermined resolution information, and the conversion process may be performed using the calculated conversion function. At this time, as a method of selecting an appropriate basic resolution for a processing target from a plurality of basic resolutions, the method described in JP-A-10-63838 may be used, or may be set by trial and error, or the following Such a method can also be used.

まず、上記表3に示すような基本解像度(a,b,c;a<b<c:cが最高解像度、上記例では、a=5,b=6.7 ,c=10)の定義パラメータのテーブルを用意しておき、処理対象となる原画像解像度Rsが基本解像度(a,b,c;a<b<c:cが最高解像度)と異なる場合には、基本解像度a,b,cの内、最も近い基本解像度の定義パラメータを以下のルールにしたがって選択する。
Rs>b+(c−b)/2のとき、c用のパラメータ
b+(c−b)/2≧Rs>a+(b−a)/2のとき、b用のパラメータ
b+(c−b)/2≧Rsのときa用のパラメータ
この方法を用いると、変換関数の定義パラメータの決定を簡単に行なうことができる。
First, a table of definition parameters with basic resolutions (a, b, c; a <b <c: c is the highest resolution, and in the above example, a = 5, b = 6.7, c = 10) as shown in Table 3 above. If the original image resolution Rs to be processed is different from the basic resolution (a, b, c; a <b <c: c is the highest resolution), the basic resolutions a, b, c The closest basic resolution definition parameter is selected according to the following rules.
When Rs> b + (c−b) / 2, c parameter b + (c−b) / 2 ≧ Rs> a + (ba−2) When b parameter b + (c−b) / Parameter for a when 2 ≧ Rs By using this method, the definition parameter of the conversion function can be easily determined.

また、このように、基本解像度が複数存在し且つ各基本解像度用パラメータがそれぞれ存在するシステムとする場合には、それらの中から1つの基本解像度と基本解像度パラメータを選択し、選択した基本解像度とパラメータおよび処理対象となる画像の解像度情報を処理対象となる画像に関連付けて保存するとよい。これにより、画像をフィルムやモニターに再出力するとき、前回出力した画像のに対応する定義パラメータなどを記憶装置から読み出し、この読み出した定義パラメータを使用して処理済画像信号procを生成して、前回出力した画像と同等画質の画像を得ることができる。また、定義パラメータを決定する処理を省略できるので、短時間で画像が出力される。   Further, when the system has a plurality of basic resolutions and parameters for each basic resolution as described above, one basic resolution and basic resolution parameter are selected from them, and the selected basic resolution and The parameters and the resolution information of the image to be processed may be stored in association with the image to be processed. Thereby, when re-outputting the image to the film or the monitor, the definition parameter corresponding to the image output last time is read from the storage device, and the processed image signal proc is generated using the read definition parameter, An image with the same image quality as the image output last time can be obtained. Further, since the process of determining the definition parameter can be omitted, an image is output in a short time.

なお、上記第3および第4の実施形態において示した周波数強調処理、あるいは第5の実施形態において示したダイナミックレンジ圧縮処理を行なうに際しては、所定解像度画像信号を処理して得た処理済画像信号により表される画像の特性が、所定解像度を規定するナイキスト周波数の1/5(より好ましくは1/2)以下の周波数において、原画像信号(上記例では基準原画像信号Sorg0 など)を処理して得た処理済画像信号Sprocにより表される画像の特性と略一致するように変換関数を算出するのが好ましい。以下、この点について、強調特性と処理済画像信号が表す画像のレスポンスの関係を示した図35を参照して説明する。   When performing the frequency enhancement processing shown in the third and fourth embodiments or the dynamic range compression processing shown in the fifth embodiment, a processed image signal obtained by processing a predetermined resolution image signal. The original image signal (such as the reference original image signal Sorg0 in the above example) is processed at a frequency equal to or lower than 1/5 (more preferably 1/2) of the Nyquist frequency that defines the predetermined resolution. The conversion function is preferably calculated so as to substantially match the characteristics of the image represented by the processed image signal Sproc obtained in this way. Hereinafter, this point will be described with reference to FIG. 35 showing the relationship between the emphasis characteristic and the response of the image represented by the processed image signal.

例えば、基本解像度として、5本/mm,6.7 本/mm,10本/mmが存在し、各々に対してそれぞれ変換関数群が定義されているシステムの場合において、例えば処理対象となる画像の解像度が4本/mmである場合には、最も近い基本解像度は5本/mmとなるので、5本/mm用の変換関数群を用いて、上述したようにして4本/mm用の変換関数群を計算することになる。   For example, in the case of a system in which there are 5 lines / mm, 6.7 lines / mm, and 10 lines / mm as basic resolutions, and a conversion function group is defined for each, for example, the resolution of an image to be processed Is 4 lines / mm, the closest basic resolution is 5 lines / mm, so the conversion function group for 4 lines / mm is used as described above using the conversion function group for 5 lines / mm. The group will be calculated.

ここで、各帯域制限画像信号を得る際には画像信号を1/2単位で縮小しているため、4本/mm用の画像信号における、各帯域制限画像信号のうちの最高周波数帯域信号の特性幅(例えばレスポンス0.8以上の略平坦部分)は、少なくとも1.0cycle/mm〜2.0cycle/mm位となり、各帯域制限画像信号のゲインを変換関数で制御するような変換処理を行なう場合において、例えば1.0 cycle/mm近傍の特性を基本解像度特性に一致させようとすれば2.0 cycle/mm近傍のレスポンスを持ち上げることができず2.0 cycle/mm近傍では基本解像度特性と一致しなくなり、逆に2.0 cycle/mm近傍の特性を基本解像度特性に一致させようとすれば、1.0 cycle/mm近傍のレスポンスも持ち上がるため1.0 cycle/mm近傍では基本解像度特性と一致しなくなるというように、1.0cycle/mm〜2.0cycle/mmの間のレスポンスを微調整することが難しい(できない)。   Here, when each band limited image signal is obtained, the image signal is reduced by ½ unit. Therefore, in the image signal for 4 lines / mm, the highest frequency band signal among the band limited image signals. The characteristic width (for example, a substantially flat portion with a response of 0.8 or more) is at least about 1.0 cycle / mm to 2.0 cycle / mm, and when performing a conversion process in which the gain of each band limited image signal is controlled by a conversion function For example, if you try to match the characteristics near 1.0 cycle / mm to the basic resolution characteristics, you can not raise the response near 2.0 cycle / mm, and it will not match the basic resolution characteristics near 2.0 cycle / mm. If you try to match the characteristics in the vicinity of cycle / mm with the basic resolution characteristics, the response in the vicinity of 1.0 cycle / mm will rise, so it will not match the basic resolution characteristics in the vicinity of 1.0 cycle / mm. 2.0cycle / mm It is difficult to fine-tune the response of (can not).

したがって、基本解像度5本/mm用の変換関数群として、図35(A)に示すように、比較的低周波側から比較的高周波側に亘って強調するような特性となる変換関数群(パラメータ)の設定となっている場合において、4本/mm用の変換関数群を計算する際には、最高周波数帯域信号を除く低周波側の帯域信号に対する変換関数として、最高周波数帯域信号に対する変換関数によって1.0 cycle/mm近傍が持ち上がる分を補正するような値にすることができ、計算された変換関数群に基づく処理済画像信号Sprocのレスポンスを、図35(B)に示すように、1.0cycle/mm〜2.0cycle/mm近傍においても、基本解像度特性と略一致させることができる。   Therefore, as a conversion function group for a basic resolution of 5 lines / mm, as shown in FIG. 35A, a conversion function group (parameters) having characteristics that emphasize from the relatively low frequency side to the relatively high frequency side, as shown in FIG. When the conversion function group for 4 lines / mm is calculated, the conversion function for the highest frequency band signal is used as the conversion function for the low frequency band signal excluding the highest frequency band signal. As shown in FIG. 35B, the response of the processed image signal Sproc based on the calculated conversion function group can be set to 1.0 cycle. Even in the vicinity of / mm to 2.0 cycle / mm, the basic resolution characteristics can be substantially matched.

しかしながら、基本解像度5本/mm用の変換関数群として、図35(C)に示すように、比較的高周波成分のみを強調するなどナイキスト周波数に近い周波数帯域で急激な特性変化を持つような特性となる変換関数群の設定となっている場合には、上述のように1.0cycle/mm〜2.0cycle/mmの間のレスポンスを微調整することが難しいという問題があるため、処理済画像信号Sprocの全周波数帯域に亘ってレスポンスを基本解像度特性と一致させるということはできない。この場合、図35(D)に示すように、視覚的に影響が大きな(画質に影響を与える度合いの大きい)低周波側のレスポンスを重視し、例えばナイキスト周波数(本例では2.0 cycle/mm)の1/5以下の周波数において、処理済画像信号Sprocのレスポンスが基本解像度特性と一致するようにするのが好ましい。また、ナイキスト周波数の1/2以下の低周波帯域成分を重視して基本解像度特性に合わせるようにすれば、よりよい結果となる。   However, as a conversion function group for a basic resolution of 5 lines / mm, as shown in FIG. 35C, characteristics that have a sudden characteristic change in a frequency band close to the Nyquist frequency, such as emphasizing only a relatively high frequency component. When the conversion function group is set as follows, there is a problem that it is difficult to fine-tune the response between 1.0 cycle / mm and 2.0 cycle / mm as described above, and thus the processed image signal Sproc is It is impossible to make the response coincide with the basic resolution characteristics over the entire frequency band. In this case, as shown in FIG. 35D, importance is placed on the response on the low frequency side that has a large visual influence (the degree of influence on the image quality is large). For example, the Nyquist frequency (2.0 cycle / mm in this example) It is preferable to make the response of the processed image signal Sproc coincide with the basic resolution characteristic at a frequency equal to or lower than 1/5. In addition, better results can be obtained by focusing on the low frequency band component of 1/2 or less of the Nyquist frequency so as to match the basic resolution characteristics.

また、上記第3から第5の実施形態においては、入力される原画像信号Sorgの解像度に応じて変換関数を算出しているが、入力する原画像信号Sorgのレスポンスに関する特性情報に基づいて変換関数を補正してもよい。すなわち、原画像信号Sorgを取得するための装置としては、蓄積性蛍光体シートから放射線画像を読み取る装置の他、半導体センサなどもあり、得られる原画像信号Sorgのレスポンスが装置に応じて異なるものである。このため、装置に応じた原画像信号Sorgのレスポンスに関する特性情報に基づいて変換関数を補正することにより、原画像信号Sorgを取得する装置に拘わらず、一定の周波数応答特性を有する処理済画像信号Sprocを得ることができる。例えば、ある装置において得られる原画像信号Sorgの2cycle/mmにおけるレスポンスが基準となるレスポンスから40%劣っているような場合には、その旨を特性情報として本発明による画像処理装置に入力し、画像処理装置においては2cycle/mmのレスポンスが基準レスポンスとなるように変換関数を補正し、補正された変換関数により処理済画像信号Sprocを得る。   In the third to fifth embodiments, the conversion function is calculated according to the resolution of the input original image signal Sorg. However, the conversion function is converted based on the characteristic information regarding the response of the input original image signal Sorg. The function may be corrected. That is, as a device for obtaining the original image signal Sorg, there are a semiconductor sensor and the like in addition to a device that reads a radiation image from a stimulable phosphor sheet, and the response of the obtained original image signal Sorg varies depending on the device. It is. For this reason, a corrected image signal having a constant frequency response characteristic is obtained regardless of the apparatus that acquires the original image signal Sorg by correcting the conversion function based on the characteristic information regarding the response of the original image signal Sorg according to the apparatus. Sproc can be obtained. For example, when the response at 2 cycles / mm of the original image signal Sorg obtained in a certain apparatus is 40% inferior to the reference response, that fact is input to the image processing apparatus according to the present invention as characteristic information, In the image processing apparatus, the conversion function is corrected so that the response of 2 cycle / mm becomes the reference response, and the processed image signal Sproc is obtained by the corrected conversion function.

さらに、上記第4および第5の実施形態においては、変換関数を非線形関数として帯域制限画像信号に対して変換処理を施しているが、非線形関数に限定されるものではなく、変換関数を線形関数や定数としてもよい。   Furthermore, in the fourth and fifth embodiments, the conversion function is applied to the band limited image signal using the conversion function as a nonlinear function. However, the conversion function is not limited to the nonlinear function, and the conversion function is a linear function. Or a constant.

また、上記第3から第5の実施形態においては、原画像信号からフィルタリングおよび補間拡大によりボケ画像信号を求め、原画像信号およびボケ画像信号から帯域制限画像信号を作成しているが、これに限定されるものではなく、例えば原画像信号をウェーブレット変換やラプラシアンピラミッドなどの手法により多重解像度に変換し、変換された各解像度毎の画像信号からボケ画像信号を作成して帯域制限画像信号を作成してもよい。   In the third to fifth embodiments, the blurred image signal is obtained from the original image signal by filtering and interpolation expansion, and the band limited image signal is created from the original image signal and the blurred image signal. Without limitation, for example, the original image signal is converted to multiple resolutions using a method such as wavelet transform or Laplacian pyramid, and a blurred image signal is created from the converted image signal for each resolution to create a band-limited image signal May be.

本発明の実施形態による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図1 is a schematic block diagram showing the configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 原画像信号をウェーブレット変換して階層毎に符号化する状態を示す図The figure which shows the state which carries out wavelet transform of the original image signal and encodes it for every hierarchy 第1の実施形態におけるボケ画像信号作成手段の構成を示す概略ブロック図Schematic block diagram showing a configuration of a blurred image signal creating unit in the first embodiment フィルタリング処理に使用されるフィルタの一例を示す図The figure which shows an example of the filter used for filtering processing 低解像度画像信号作成処理の詳細を示す図Diagram showing details of low-resolution image signal creation processing 補間拡大処理に使用されるフィルタの一例を示す図The figure which shows an example of the filter used for interpolation expansion processing 周波数強調処理装置の一例を示す図The figure which shows an example of a frequency emphasis processing apparatus 帯域制限画像信号の周波数応答特性を示す図(基準解像度)Diagram showing frequency response characteristics of band-limited image signal (reference resolution) 帯域制限画像信号の周波数応答特性を示す図(1/2解像度)Diagram showing frequency response characteristics of band-limited image signal (1/2 resolution) 帯域制限画像信号の周波数応答特性を示す図(1/4解像度)Diagram showing frequency response characteristics of band-limited image signal (1/4 resolution) 帯域制限画像信号の周波数応答特性を示す図(1/8解像度)Diagram showing frequency response characteristics of band-limited image signal (1/8 resolution) 帯域制限画像信号の周波数応答特性を示す図(1/16解像度)Diagram showing frequency response characteristics of band-limited image signal (1/16 resolution) 第1の実施形態の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of 1st Embodiment. 基準解像度画像から得られる6つのボケ画像信号と、最低解像度から所定解像度に最も近い周波数帯域までの低解像度画像から得られる低解像度ボケ画像信号との対応関係を示す図The figure which shows the correspondence of six blur image signals obtained from a reference | standard resolution image, and the low resolution blur image signal obtained from the low resolution image from the lowest resolution to the frequency band nearest to predetermined resolution. 基準解像度画像から得られる6つの帯域制限画像信号と、各解像度画像に基づく原画像信号および低解像度ボケ画像信号から得られる低解像度帯域制限画像信号との対応関係を示す図The figure which shows the correspondence of the 6 band limitation image signals obtained from a reference | standard resolution image, and the low resolution zone limitation image signal obtained from the original image signal and low resolution blur image signal based on each resolution image 基準解像度画像と各解像度画像とにおける変換関数の対応関係を示す図The figure which shows the correspondence of the conversion function in a reference | standard resolution image and each resolution image 第2の実施形態におけるボケ画像信号作成手段の構成を示す概略ブロック図Schematic block diagram showing a configuration of a blurred image signal creating unit in the second embodiment 基準解像度の画像と拡大画像における、各帯域制限画像信号の対応関係を示す図The figure which shows the correspondence of each band limitation image signal in the image of a standard resolution, and an enlarged image 基準解像度の画像と拡大画像における、各変換関数の対応関係を示す図The figure which shows the correspondence of each conversion function in the standard resolution image and the enlarged image 本発明の第3の実施形態による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図The schematic block diagram which shows the structure of the image processing apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 処理済画像信号の周波数応答特性を示す図Diagram showing frequency response characteristics of processed image signal 帯域制限画像信号の周波数応答特性を示す図(300dpi)The figure which shows the frequency response characteristic of a band-limited image signal (300dpi) 第3の実施形態により得られた処理済画像信号の周波数応答特性を示す図The figure which shows the frequency response characteristic of the processed image signal obtained by 3rd Embodiment 第3の実施形態の処理を示すフローチャートThe flowchart which shows the process of 3rd Embodiment 変換関数の選択状態を示す図Diagram showing conversion function selection status 解像度に応じた帯域制限画像信号の数を示す図Diagram showing the number of band-limited image signals according to resolution 帯域制限画像信号の周波数応答特性を示す概略図(200dpi)Schematic (200 dpi) showing frequency response characteristics of band limited image signal 処理済画像信号の周波数応答特性を示す図Diagram showing frequency response characteristics of processed image signal レスポンスX1[F1]と関数X1[i]との対応関係を示す図Diagram showing correspondence between response X1 [F1] and function X1 [i] 関数X1[i]と関数Z1[i]との関係を示す図Diagram showing the relationship between function X1 [i] and function Z1 [i] ダイナミックレンジ圧縮処理装置の一例を示す図The figure which shows an example of a dynamic range compression processing apparatus 第1の変換手段における変換関数の一例を表す図The figure showing an example of the conversion function in a 1st conversion means 第1の変換手段における変換関数の他の例を表す図The figure showing the other example of the conversion function in a 1st conversion means 第2の変換手段における変換関数の一例を表す図The figure showing an example of the conversion function in a 2nd conversion means 強調特性と処理済画像信号が表す画像のレスポンスの関係を示す図The figure which shows the relationship between an emphasis characteristic and the response of the image which a processed image signal represents

符号の説明Explanation of symbols


1 画像処理装置
2 ボケ画像信号作成手段
3 周波数強調処理手段、変換処理手段
4 パラメータ設定手段
5 拡大率入力手段
6 拡大縮小手段
10 フィルタリング処理手段
11,31 補間処理手段
21 減算器
22 変換器
23 演算器
30 復号化手段
40 変換関数算出手段
50 解像度情報入力手段

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image processing apparatus 2 Blurred image signal preparation means 3 Frequency emphasis processing means, conversion processing means 4 Parameter setting means 5 Enlargement ratio input means 6 Enlarging / reducing means
10 Filtering means
11, 31 Interpolation processing means
21 Subtractor
22 Converter
23 Calculator
30 Decryption means
40 Conversion function calculation means
50 Resolution information input means

Claims (21)

入力された画像信号から互いに異なる帯域制限特性を有する複数の帯域制限画像信号を作成し、該各帯域制限画像信号に対応して設定された複数の変換関数に基づいて変換処理を施して変換画像信号を得、該変換画像信号に基づいて、前記入力された画像信号に対して所定の処理を施して処理済画像信号を得る画像処理方法において、
基準解像度を有する基準解像度画像について前記変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての前記各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を用意し、
前記基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が入力されたとき、前記処理用画像の解像度と前記基準解像度の違いに基づいて、前記処理用画像についての処理済画像信号のレスポンスが、前記基準解像度画像についての処理済画像信号のレスポンスと略同じになるように前記基準変換関数を補正し、この補正により得た関数を前記処理用画像についての変換関数として設定するものであり、
前記解像度が、画素密度を表すものであることを特徴とする画像処理方法。
A plurality of band-limited image signals having mutually different band-limiting characteristics are created from the input image signal, and a conversion process is performed based on a plurality of conversion functions set corresponding to each band-limited image signal. In an image processing method of obtaining a signal and performing a predetermined process on the input image signal based on the converted image signal to obtain a processed image signal,
Preparing a reference conversion function corresponding to each of the band-limited image signals for the reference resolution image, which is used when the conversion processing is performed on the reference resolution image having the reference resolution;
When an image signal representing a processing image having a resolution different from the reference resolution is input, a response of the processed image signal for the processing image based on a difference between the resolution of the processing image and the reference resolution However, the reference conversion function is corrected so as to be substantially the same as the response of the processed image signal for the reference resolution image, and the function obtained by this correction is set as the conversion function for the processing image. ,
An image processing method, wherein the resolution represents a pixel density.
前記基準変換関数の補正を、前記処理用画像を表す画像信号を処理して得た前記処理済画像信号により表される画像の特性が、該処理用画像の解像度に応じたナイキスト周波数の少なくとも1/5以下の周波数範囲において、前記基準解像度画像を表す画像信号を処理して得た前記処理済画像信号により表される画像の特性とほぼ一致するように行なうことを特徴とする請求項1項記載の画像処理方法。   The characteristic of the image represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the processing image is corrected at least one of the Nyquist frequencies corresponding to the resolution of the processing image. The frequency range of / 5 or less is performed so as to substantially match the characteristics of the image represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the reference resolution image. The image processing method as described. 前記処理用画像の解像度に関する情報を取得し、該情報に基づいて、前記処理用画像についての変換関数を設定することを特徴とする請求項1または2記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein information regarding the resolution of the processing image is acquired, and a conversion function for the processing image is set based on the information. 前記入力された画像信号に基づいて互いに周波数応答特性が異なる複数のボケ画像信号を作成し、該複数のボケ画像信号および前記入力された画像信号に基づいて前記帯域制限画像信号を作成することを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の画像処理方法。   Creating a plurality of blurred image signals having different frequency response characteristics based on the inputted image signal, and creating the band-limited image signal based on the plurality of blurred image signals and the inputted image signal. The image processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the image processing method is characterized. 前記基準変換関数は、非線形関数であることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein the reference conversion function is a non-linear function. 前記所定の処理は、周波数強調処理であることを特徴とする請求項1から5いずれか1項記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein the predetermined process is a frequency enhancement process. 前記所定の処理は、ダイナミックレンジ圧縮処理であることを特徴とする請求項1から5いずれか1項記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein the predetermined process is a dynamic range compression process. 入力された画像信号から互いに異なる帯域制限特性を有する複数の帯域制限画像信号を作成する画像信号作成手段と、該各帯域制限画像信号に対応する複数の変換関数を設定し、設定した変換関数に基づいて変換処理を施して変換画像信号を得、該変換画像信号に基づいて、前記入力された画像信号に対して所定の処理を施して処理済画像信号を得る変換処理手段とを備えた画像処理装置において、
前記変換処理手段が、基準解像度を有する基準解像度画像について前記変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての前記各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を保持すると共に、前記基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が前記画像信号作成手段に入力されたとき、前記処理用画像の解像度と前記基準解像度の違いに基づいて、前記処理用画像についての処理済画像信号のレスポンスが、前記基準解像度画像についての処理済画像信号のレスポンスと略同じになるように前記基準変換関数を補正し、この補正により得た関数を前記処理用画像についての変換関数として設定するものであり、
前記解像度が、画素密度を表すものであることを特徴とする画像処理装置。
An image signal generating means for generating a plurality of band limited image signals having mutually different band limiting characteristics from the input image signal, and a plurality of conversion functions corresponding to each of the band limited image signals are set, and the set conversion function And a conversion processing means for obtaining a converted image signal by performing a conversion process based on the conversion image signal and performing a predetermined process on the input image signal based on the converted image signal. In the processing device,
The conversion processing means holds a reference conversion function corresponding to each of the band-limited image signals for the reference resolution image, which is used when the conversion processing is performed on a reference resolution image having a reference resolution, and the reference resolution When an image signal representing a processing image having a resolution different from that of the processing image is input to the image signal creating means, a processed image for the processing image is based on the difference between the resolution of the processing image and the reference resolution. The reference conversion function is corrected so that the response of the signal is substantially the same as the response of the processed image signal for the reference resolution image, and the function obtained by this correction is set as the conversion function for the processing image. Is,
An image processing apparatus, wherein the resolution represents a pixel density.
前記変換処理手段が、前記基準変換関数の補正を、前記処理用画像を表す画像信号を処理して得た前記処理済画像信号により表される画像の特性が、該処理用画像の解像度に応じたナイキスト周波数の少なくとも1/5以下の周波数範囲において、前記基準解像度画像を表す画像信号を処理して得た前記処理済画像信号により表される画像の特性とほぼ一致するように行なうものであることを特徴とする請求項8記載の画像処理装置。   The characteristic of the image represented by the processed image signal obtained by the conversion processing means correcting the reference conversion function and processing the image signal representing the processing image depends on the resolution of the processing image. Further, in a frequency range of at least 1/5 or less of the Nyquist frequency, it is performed so as to substantially match the characteristics of the image represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the reference resolution image. The image processing apparatus according to claim 8. 前記処理用画像の解像度に関する情報を取得する解像度情報取得手段をさらに備え、前記変換処理手段は、該解像度情報取得手段により取得された情報に基づいて、前記処理用画像についての変換関数を設定するものであることを特徴とする請求項8または9記載の画像処理装置。   Resolution information acquisition means for acquiring information related to the resolution of the processing image is further provided, and the conversion processing means sets a conversion function for the processing image based on the information acquired by the resolution information acquisition means. The image processing apparatus according to claim 8, wherein the image processing apparatus is an image processing apparatus. 前記画像信号作成手段は、前記入力された画像信号に基づいて互いに周波数応答特性が異なる複数のボケ画像信号を作成し、該複数のボケ画像信号および前記入力された画像信号に基づいて前記帯域制限画像信号を作成するものであることを特徴とする請求項8から10いずれか1項記載の画像処理装置。   The image signal generating means generates a plurality of blurred image signals having different frequency response characteristics based on the input image signal, and the band limitation based on the plurality of blurred image signals and the input image signal. The image processing apparatus according to claim 8, wherein the image processing apparatus creates an image signal. 前記基準変換関数は、非線形関数であることを特徴とする請求項8から11いずれか1項記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 8, wherein the reference conversion function is a nonlinear function. 前記所定の処理は、周波数強調処理であることを特徴とする請求項8から12いずれか1項記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 8, wherein the predetermined process is a frequency enhancement process. 前記所定の処理は、ダイナミックレンジ圧縮処理であることを特徴とする請求項8から12いずれか1項記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 8, wherein the predetermined process is a dynamic range compression process. 入力された画像信号から互いに異なる帯域制限特性を有する複数の帯域制限画像信号を作成する手順と、該各帯域制限画像信号に対応して設定された複数の変換関数に基づいて変換処理を施して変換画像信号を得、該変換画像信号に基づいて、前記入力された画像信号に対して所定の処理を施して処理済画像信号を得る手順とを有する画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体において、
基準解像度を有する基準解像度画像について前記変換処理を行なう際に用いられる、該基準解像度画像についての前記各帯域制限画像信号に対応する基準変換関数を用意する手順と、
前記基準解像度とは異なる解像度を有する処理用画像を表す画像信号が入力されたとき、前記処理用画像の解像度と前記基準解像度の違いに基づいて、前記処理用画像についての処理済画像信号のレスポンスが、前記基準解像度画像についての処理済画像信号のレスポンスと略同じになるように前記基準変換関数を補正し、この補正により得た関数を前記処理用画像についての変換関数として設定する手順を有し、
前記解像度が、画素密度を表すものであることを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
A procedure for creating a plurality of band-limited image signals having different band-limiting characteristics from the input image signal and a conversion process based on a plurality of conversion functions set corresponding to each band-limited image signal A program for causing a computer to execute an image processing method including a procedure of obtaining a converted image signal and performing a predetermined process on the input image signal to obtain a processed image signal based on the converted image signal In a computer-readable recording medium that records
A procedure for preparing a reference conversion function corresponding to each of the band-limited image signals for the reference resolution image, which is used when the conversion process is performed on the reference resolution image having the reference resolution;
When an image signal representing a processing image having a resolution different from the reference resolution is input, a response of the processed image signal for the processing image based on a difference between the resolution of the processing image and the reference resolution However, there is a procedure for correcting the reference conversion function so as to be substantially the same as the response of the processed image signal for the reference resolution image, and setting the function obtained by this correction as the conversion function for the processing image. And
The computer-readable recording medium, wherein the resolution represents a pixel density.
前記変換関数を設定する手順が、前記基準変換関数の補正を、前記処理用画像を表す画像信号を処理して得た前記処理済画像信号により表される画像の特性が、該処理用画像の解像度に応じたナイキスト周波数の少なくとも1/5以下の周波数範囲において、前記基準解像度画像を表す画像信号を処理して得た前記処理済画像信号により表される画像の特性とほぼ一致するように行なう手順であることを特徴とする請求項15項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。   The procedure for setting the conversion function includes correcting the reference conversion function, and determining the characteristics of the image represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the processing image. In a frequency range at least 1/5 or less of the Nyquist frequency corresponding to the resolution, it is performed so as to substantially match the characteristics of the image represented by the processed image signal obtained by processing the image signal representing the reference resolution image. The computer-readable recording medium according to claim 15, wherein the recording medium is a procedure. 前記処理用画像の解像度に関する情報を取得する手順をさらに有し、前記変換関数を設定する手順が、該情報に基づいて、前記処理用画像についての変換関数を設定する手順であることを特徴とする請求項15または16記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。   The method further comprises a step of obtaining information on the resolution of the processing image, and the step of setting the conversion function is a step of setting a conversion function for the processing image based on the information. The computer-readable recording medium according to claim 15 or 16. 前記複数の画像信号を作成する手順は、前記入力された画像信号に基づいて互いに周波数応答特性が異なる複数のボケ画像信号を作成し、該複数のボケ画像信号および前記入力された画像信号に基づいて前記帯域制限画像信号を作成する手順であることを特徴とする請求項15から17いずれか1項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。   The procedure of creating the plurality of image signals is to create a plurality of blurred image signals having different frequency response characteristics based on the input image signal, and based on the plurality of blurred image signals and the input image signal. The computer-readable recording medium according to any one of claims 15 to 17, wherein the band-limited image signal is generated by a procedure. 前記基準変換関数は、非線形関数であることを特徴とする請求項15から18いずれか1項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。   The computer-readable recording medium according to claim 15, wherein the reference conversion function is a nonlinear function. 前記所定の処理は、周波数強調処理であることを特徴とする請求項15から19いずれか1項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。 The computer-readable recording medium according to claim 15, wherein the predetermined process is a frequency enhancement process. 前記所定の処理は、ダイナミックレンジ圧縮処理であることを特徴とする請求項15から19いずれか1項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。   20. The computer-readable recording medium according to claim 15, wherein the predetermined process is a dynamic range compression process.
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