DE60022237T2

DE60022237T2 - Bidverarbeitungsverfahren und -System und Aufzeichnungsmedium zur Durchfürung des Verfahrens

Info

Publication number: DE60022237T2
Application number: DE60022237T
Authority: DE
Inventors: Masahiko Ashigarakami-gun Yamada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2020-01-13
Also published as: EP1020816A1; US20040042679A1; EP1020816B1; US7072524B1; US7190848B2; US7221806B2; US20040091166A1; DE60022237D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Durchführen einer Bildverarbeitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9. Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium gemäß Oberbegriff des Anspruchs 17.
Beschreibung des Standes der Technik
Wir haben verschiedene Bildverarbeitungsverfahren und -systeme zum Verbessern der Diagnoseleistungsfähigkeit eines Strahlungsbilds vorgeschlagen, indem bezüglich eines für das Strahlungsbild repräsentativen Strahlungsbildsignals beispielsweise eine Frequenz-Hervorhebungsverarbeitung oder eine Dynamikbereichs-Kompressionsverarbeitung unter Verwendung eines Unschärfemasken-Bildsignal's durchgeführt wurde (es wird im folgenden als „Unschärfebildsignal" bezeichnet). Hierzu wird beispielsweise verwiesen auf die japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nr. JP 55-163472, JP-55 87953, JP 3-222577, JP 10-75395 und JP 10-171983. Bei der Frequenz-Hervorhebungsverarbeitung beispielsweise wird eine vorbestimmte räumliche Frequenzkomponente eines Originalbildsignals dadurch hervorgehoben, daß ein Unschärfebildsignal S_us von dem Originalbildsignal S_orig subtrahiert und der mit einem Hervorhebungs- oder Betonungskoeffizienten β multiplizierte Rest auf das Originalbildsignal Sang addiert wird. Dies wird durch folgende Formel (1) beschrieben: Sproc = Sorg + β × (Sorg – Sus) (1)wobei S_proc ein frequenzbetontes Bildsignal ist, S_org ein Originalbildsignal ist, S_us ein Unschärfebildsignal ist und β ein Hervorhebungs- oder Betonungskoeffizient ist.
In der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. JP 10-75395 ist außerdem ein Verfahren zum Verhindern der Entstehung eines Artefakts im frequenzbetonten Bildsignal durch Einstellen des Frequenzgangs des Additionssignals, welches auf das Originalbildsignal zu addieren ist, beschrieben. Bei diesen Verfahren werden mehrere Unschärfebildsignale, die sich voneinander im Frequenzgang unterscheiden, das heißt in ihrer Schärfe unterscheiden, vorbereitet, es werden Differenzen zwischen jeweils dem Originalbildsignal und einem Unschärfebildsignal gebildet, um dadurch mehrere bandbegrenzte Signale mit zugehörigen Frequenzkomponenten in den beschränkten Frequenzbändern des Originalbildsignals zu erhalten, um die so erhaltenen bandbegrenzten Signale dann in Signale mit Sollwerten zu transformieren, wozu verschiedene Transformationsfunktionen verwendet werden, woraufhin das Additionssignal dadurch gebildet wird, daß die bandbegrenzten Signale aufaddiert werden. Dies wird beispielsweise durch folgende Formel (2) beschrieben: Sproc = Sorg + β(Sorg) × Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, .... SusN) Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, .... SusN) = f1(Sorg – Sus1) + f1(Sus1 – Sus2) + ... + fk(Susk – 1 – Susk) + ... + fN(susN – 1 – SusN) (2)wobei S_proc ein verarbeitetes Bildsignal, S_org ein Originalbildsignal, S_usk (k = 1 bis N) ein Unschärfebildsignal, f_k (k = 1 bis N) eine Transformationsfunktion und β(S_org) ein auf der Grundlage des Originalbildsignals ermittelter Betonungskoeffizient ist.
Außerdem ist in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. JP 10-171983 ein Verfahren zum Verhindern des Zustandekommens eines Artefakts im verarbeiteten Signal bei Durchführung sowohl der Frequenzbetonungsverarbeitung als auch der Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung offenbart. Bei diesem Verfahren werden mehrere bandbegrenzte Signale in der oben beschriebenen Weise gebildet, auf der Grundlage dieser bandbegrenzten Signale werden ein Hochfrequenzkomponentensignal, repräsentativ für Hochfrequenzkomponenten des Originalbildsignals, und ein Niederfrequenzkomponentensignal, repräsentativ für niederfrequente Komponenten des Originalbildsignals, erzeugt, und die Frequenzbetonungsverarbeitung und die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung werden durchgeführt, indem das Hochfrequenzkomponentensignal und das Niederfrequenzkomponentensignal auf das Originalbildsignal addiert werden. Dies wird beispielsweise durch folgende Formel (3) beschrieben: Sproc = Sorg + β(Sorg) × Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, ..... SusN) + D{Sorg – Fdrc(Sorg, Sus1, Sus2, ..... SusN)} Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, ..... SusN) {ful(Sorg – Sus1) + ful(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) (3) wobei S_proc ein verarbeitetes Bildsignal ist, S_org ein Originalbildsignal ist, S_usk (k = 1 bis N) Unschärfebildsignale sind, f_uk (k = 1 bis N) Transformationsfunktionen zum Erhalten des Hochfrequenzkomponentensignals sind, f_dk (k = 1 bis N) eine Transformationsfunktion zum Erhalten des Niederfrequenzkomponentensignals ist, β(S_org) ein Betonungskoeffizient ist, der auf der Grundlage des Originalbildsignals ermittelt wird, und D{S_org – F_drc(S_org, S_us1, S_us2, .... S_usN)} ein Koeffizient für die Dynamikbereichkompression ist, bestimmt auf der Grundlage des Niederfrequenzkomponentensignals, wobei D eine Funktion zum Transformieren von D{S_org – F_drc(S_org, S_us1, S_us2, .... S_usN)} ist.
Bei der Frequenzbetonungsverarbeitung und der Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung (die im folgenden repräsentativ als „Transformationsverarbeitung" bezeichnet werden) kann der Frequenzgang des auf das Originalbildsignal zu addierenden Additionssignals dadurch eingestellt werden, daß die Definition der Transformationsfunktionen und dergleichen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale geändert wird. Folglich läßt sich durch geeignetes Definieren der Transformationsfunktionen ein verarbeitetes Bildsignal gewinnen, welches einen gewünschten Frequenzgang besitzt, sich zum Beispiel für das Unterbinden der Entstehung eines Artefakts eignet. Allerdings ist es nicht einfach, Kenntnis darüber zu erlangen, wie die Transformationsfunktionen zu definieren sind, um ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen. Deshalb wurde in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. JP 10-63838 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein verarbeitetes Bildsignal mit einem gewünschten Frequenzgang in einfacher Weise dadurch gewonnen wird, daß für ein verarbeitetes Bildsignal ein angestrebter Frequenzgang festgelegt wird und Parameter bestimmt werden, um die Transformationsfunktionen (dieser Parameter wird im folgenden als „Transformationsfunktions-Definitionsparameter" bezeichnet) auf der Grundlage des festgelegten Frequenzgangs zu definieren.
Die Unschärfebildsignale, die bei der oben erläuterten Transformationsverarbeitung verwendet werden, werden dadurch erhalten, daß durch Filtern von Bildelementen des Originalbildsignals in vorbestimmten Intervallen und Interpolieren einer entsprechenden Anzahl von Bildelementen eine Ausdünnung von Bildelementen erfolgt. Als Filterverarbeitung wurde eine Verarbeitung zum Beseitigen von Hochfrequenzkomponenten aus dem Originalbildsignal durch Einsatz eines Tiefpaßfilters, insbesondere eine Verarbeitung zum Berechnen eines Durchschnittswerts oder eines gewichteten Durchschnittswerts der Bildelementwerte in dem Filter durchgeführt. Bei der Filterverarbeitung mit dem Zweck, mehrere Unschärfebildsignale zu erreichen, wie es in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. IP 10-75395 oder dergleichen beschrieben ist, werden die Unschärfebildsignale dadurch gewonnen, daß das Originalbildsignal gefiltert wird, um so ein Bildsignal mit weniger Bildelementen zu erhalten, das Bildsignal mit den weniger Bildelementen gefiltert wird und in das Bildsignal mit den weniger Bildelementen, welches durch jede Filterungsstufe erhalten wurde, Bildelemente derart interpoliert werden, daß die Anzahl der Bildelemente in dem Bildsignal derjenigen des Originalbildsignals gleicht.
Jedes Unschärfebildsignal wird somit auf der Grundlage des Originalbildsignals erstellt, erhalten durch Lesen eines Originalbilds mit einer vorbestimmten Lesedichte unter Verwendung eines Bildlesegeräts und durch Digitalisieren des so gewonnenen Bildsignals zu einem digitalen Bildsignal, welches ein Bild mit einer vorbestimmten Bildelementdichte reproduzieren kann. Es ist bekannt, daß Frequenzkomponenten unterhalb einer gewissen, durch die Bildelementdichte festgelegten Frequenz (einer Nyquist-Rate) sich dann korrekt wiedergeben lassen, wenn ein digitalisiertes Bildsignal als gedrucktes Ausgabeelement zu reproduzieren ist. Das heißt: da sie unter Berücksichtigung der Bildqualität, die bei der Wiedergabe erforderlich ist, festgelegt wurde, ist die Lesedichte, das heißt die Bildelementdichte, nicht konstant.
In einem Strahlungsbildlese- und -wiedergabesystem beispielsweise, in welchem ein Strahlungsbild eines menschlichen Körpers, welche auf einem anregbaren Leuchtstoffblatt aufgezeichnet wurde, als digitales Bild ausgelesen wird durch Abtasten des Leuchtstoffblatts mit einem Laserstrahl, schwankt die Lesedichte oder die Bildelementdichte abhängig von der Größe des anregbaren Leuchtstoffblatts und läßt sich von einem Anwender frei einstellen.
Wenn Bildsignale unterschiedlicher Bildelementdichte oder Nyquist-Frequenz der gleichen Filterverarbeitung unter Verwendung gleicher Tiefpaßfilter und anschließend der gleichen Interpolation unterzogen werden, unterscheiden sich die Frequenzgänge der bandbegrenzten Signale (insbesondere der Frequenzbänder der gewonnenen bandbegrenzten Signale) abhängig von der Bildelementdichte. Dies bedeutet, daß beispielsweise dann, wenn ein Paar Bildsignale unterschiedlicher Bildelementdichte durch Lesen eines Originalbilds mit verschiedenen Lesedichten erhalten wird, und eine Frequenzbetonungsverarbeitung oder eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung bezüglich der Bildsignale vorgenommen wird durch Verwendung bandbegrenzter Signale, die auf der Grundlage der selben Unschärfebildsignale erhalten wurden, das betonte Frequenzband oder das komprimierte Frequenzband für die beiden Originalbildsignale unterschiedlich ist.
Um dieses Problem zu überwinden, wurde in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. JP 10-6837 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Unschärfebildsignale dadurch gewonnen werden, daß aus einer Liste von Filterkoeffizienten abhängig von Information über die Bildelementdichte des Originalbildsignals Filterkoeffizienten ausgewählt werden und das Originalbildsignal mit Hilfe von Filtern mit den ausgewählten Filterkoeffizienten gefiltert wird. Das heißt: wenn beispielsweise Originalbildsignale, die mit Lesedichten von 5 Zeilen/mm und 6,7 Zeilen/mm gelesen wurden, mit Hilfe desselben Tiefpaßfilters gefiltert werden, unterscheiden sich die erhaltenen beiden bandbegrenzten Signale voneinander im Frequenzband. Allerdings werden bei dem in der oben angesprochenen japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung vorgeschlagenen Verfahren die beiden Originalbildsignale von verschiedenen Tiefpaßfiltern gefiltert, und folglich können die beiden bandbegrenzten Signale im wesentlichen das gleiche Frequenzband aufweisen. Dementsprechend können Unschärfebildsignale gleicher Frequenzbänder unabhängig von der Bildelementdichte der Originalbildsignale gewonnen werden, wodurch bandbegrenzte Signale gleichen Frequenzgangs möglich sind und durchgehend in konstanter Weise eine angestrebte Transformationsverarbeitung durchgeführt werden kann, beispielsweise die oben angesprochene Frequenzbetonungsverarbeitung.
Da allerdings die Energie eines durch ein bandbegrenztes Signal repräsentierten bandbegrenzten Bilds, das heißt der Spitzenwert des Frequenzgangs eines bandbegrenzten Signals, abhängig von der Bildelementdichte variiert, kann das Verfahren nach der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. JP 10-63837 die Antwort der bandbegrenzten Signale innerhalb desselben Frequenzbands nicht unabhängig von der Bildelementdichte konstant machen, obschon es die Frequenzbänder der bandbegrenzten Signale einander angleichen kann. Selbst wenn also eine Verarbeitung durchgeführt wird, um ein bandbegrenztes Signal in einem speziellen Frequenzband hervorzuheben, schwankt der Frequenzgang des betonten bandbegrenzten Signals abhängig von der Bildelementdichte.
In dem oben beschriebenen Bildverarbeitungssystem wird manchmal ein Objekt-Originalbildsignal (ein zu verarbeitendes Originalbildsignal) eingegeben, welches einem Bild entspricht, das in der Auflösung von Bildern abweicht, die normalerweise von dem Bildverarbeitungssystem verarbeitet werden. (Die Auflösung der Bilder, die normalerweise von dem Bildverarbeitungssystem verarbeitet werden, wird im folgenden als „Referenzauflösung" bezeichnet). Wenn in einem solchen Fall die Transformationsverarbeitung, beispielsweise die Frequenzbetonungsverarbeitung, bezüglich des Objekt-Originalbildsignals durch Verwendung der Transformationsfunktionen durchgeführt wird, die für Originalbildsignale festgelegt wurden, die Bilder mit der Referenzauflösung repräsentieren, so steht zu befürchten, daß der Frequenzgang des Bildes, welches auf der Grundlage des aus dem Objekt-Originalbildsignal erhaltenen Bildsignals reproduziert wird, verschieden ist von jenem des Bildes, welches auf der Grundlage des von einem Bild der Referenzauflösung repräsentierten Originalbildsignals reproduziert wird. Dieses Problem läßt sich zum Beispiel dadurch überwinden, daß mehrere Gruppen von Transformationsfunktionen erstellt werden und entsprechend der Auflösung des von dem Objekt-Originalbildsignals repräsentierten Bilds eine Gruppe der Transformationsfunktionen verwendet wird. Allerdings hat diese Vorgehensweise den Nachteil, daß die Anzahl der Transformationsfunktionen zu groß und die Handhabung der Transformationsfunktionen zu mühselig wird.
Obschon als Formate zum Komprimieren eines Originalbildsignals verschiedene Formate wie zum Beispiel JPEG, Gff, TIFF und dergleichen bekannt sind, wurde in jüngerer Zeit ein Format vorgeschlagen, gemäß dem ein Originalbildsignal hierarchisch gemäß Auflösung in hierarchische Daten zerlegt wurde und die hierarchischen Daten innerhalb jeder Hierarchiestufe kodiert und komprimiert werden. Bei diesem Kompressionsformat wird insbesondere ein Originalbildsignal durch eine Wavelet-Transformation oder dergleichen in mehrere hierarchische Bildsignale zerlegt, die jeweils eine Auflösung von 1/2ⁿ derjenigen des Originalbildsignals aufweisen, und die hierarchischen Bildsignale werden innerhalb der hierarchischen Abfolge kodiert und zu einer einzigen Datei komprimiert.
Das Kompressionsformat weist folgende Merkmale auf:

(1) Da das Bildsignal nicht blockweise verarbeitet wird, im Gegensatz zu dem beim konventionellen JPEG verwendeten DCT-Format, kommt es zu keinem Artefakt in Form einer Block-Verzerrung.
(2) Da die Bildsignale hierarchisch kodiert werden, muß lediglich Information über notwendige Auflösungen nach dem Transfer der Bildsignale transferiert werden, was zu einem effizienten Bildtransfer beiträgt.
(3) Da das Bildsignal in mehrere Auflösungen zerlegt wird, können verschiedene Bildverarbeitungen, beispielsweise eine Bildbetonungsverarbeitung, in relativ einfacher Weise durchgeführt werden.
(4) Da durch eine Mehrfachauflösungsanalyse eine räumliche Zerlegung und eine frequenzmäßige Zerlegung gleichzeitig dwchgeführt werden können, kann eine orthogonale Transformation in einem breiten Bereich in der Niederfrequenzzone erfolgen, was in starkem Maß Einfluß auf die Kodierungseffizienz hat, wenn auch nur in einer schmalen Zone des Hochfrequenzbereichs. Selbst wenn also im Randbereich des Bilds Quantisierungsrauschen entsteht, läßt sich die räumliche Aufspreizung des Rauschens derart unterdrücken, daß man das Rauschen weniger wahrnimmt.

Außerdem wurden verschiedene Dateiformate vorgeschlagen, beispielsweise die von Eastman Kodak vorgeschlagene F1ashPix-File, bei dem Daten unterschiedlicher Arten in einer einzigen Datei gespeichert werden können. Die oben angesprochenen hierarchischen Bildsignale können ebenfalls in einer derartigen FlashPix-Standarddatei gespeichert werden.
Durch Zerlegen eines Originalbildsignals in mehrere Auflösungen ist es möglich, ein Originalbildsignal durch mehrere hierarchische Bildsignale aufzubauen, die jeweils eine Auflösung von dem 1/2ⁿ-fachen des Originalbildsignals besitzen. Dies macht es leicht, ein Bild auf der Grundlage eines Teils der hierarchischen Bildsignale zu rekonstruieren, der entsprechend der von dem Ausgabesystem geforderten Bildqualität ausgewählt wird. Das heißt: wird eine hohe Bildqualität bei der Wiedergabe in beispielsweise einem Drucker gefordert, so läßt sich durch Rekonstruieren des Bildsignals auf der Grundlage von hierarchischen Bildsignalen bis hin zu dem mit der höchsten Auflösung ein Bildsignal mit hoher Qualität entsprechend derjenigen des Originalbilds reproduzieren. Im Gegensatz beispielsweise zu einer Kathodenstrahlröhre, die kein Bild mit einer so hohen Qualität wie bei einem Drucker reproduzieren kann, kann ein Bildsignal ein Bild reproduzieren, welches sich für die Kathodenstrahlröhre eignet, wobei die Qualität allerdings in der Auflösung nicht so hoch ist wie die des Originalbilds, indem das Bildsignal auf der Grundlage der hierarchischen Signale rekonstruiert wird, die nicht das hierarchische Bildsignal mit höchster Auflösung beinhalten, wobei je nach Bedarf das Bildsignal vergrößert oder kontrahiert wird.
Da allerdings die hierarchischen Bildsignale jeweils ein Bild repräsentieren, welches eine geringere Auflösung (im folgenden werden diese hierarchischen Bildsignale als „niedere hierarchische Bildsignale" bezeichnet) aufweist als die des Originalbildsignals, im Frequenzgang verschieden sind vom Originalbildsignal, so steht, wenn die Transformationsfunktion für das Originalbildsignal so, wie sie sind, bei der Frequenzbetonungsverarbeitung der niederen hierarchischen Bildsignale verwendet werden, zu befürchten, daß ein Bildsignal erhalten werden kann, welches sich im Frequenzgang unterscheidet von einem Signal, welches durch Frequenzbetonungsverarbeitung des Originalbildsignals erhalten wird. Dies kann vermieden werden durch Erstellen einer Anzahl von Transformationsfunktionen entsprechend verschiedenen Auflösungen und Verwenden von Transformationsfunktionen gemäß der Auflösung des zu verarbeitenden Bildsignals. Allerdings hat diese Vorgehensweise den Nachteil, daß die Anzahl von zu handhabenden Transformationsfunktionen zu groß wird und die Handhabung der Funktionen zu mühsam wird. Das Problem taucht nicht nur auf, wenn eine Frequenzbetonungsverarbeitung derjenigen Bildsignale durchzuführen ist, die durch Zerlegen eines Originalbildsignals in mehrere Auflösungen erhalten werden, sondern auch dann, wenn eine Frequenzbetonungsverarbeitung eines Bildsignals mit dem Ziel erfolgt, ein Bild mit geringerer Auflösung als das Originalbildsignal zu reproduzieren.
Weiterhin ist beispielsweise ein mit Abständen von 10 Zeilen/mm durch Verdoppeln und Interpolieren eines von einem anregbaren Leuchtstoffblatt mit einer Lesedichte von 5 Zeilen/mm gelesenen Bildsignals in seiner Schärfe schwächer als ein Strahlungsbild, welches mit Abständen von 10 Zeilen/mm auf der Grundlage eines Originalbildsignals reproduziert wurde, welches von einem anregbaren Leuchtstoffblatt mit einer Lesedichte von 10 Zeilen/mm gelesen wurde, obschon die Bildgrößen die gleichen sind. Der Grund hierfür liegt darin, daß Hochfrequenzkomponenten des Originalbildsignals abhängig vom Frequenzgang des verwendeten Filters zum Ändern der Bildelementdichte des Originalbildsignals, das heißt zum Kontrahieren und Interpolieren des Originalbildsignals und dem Frequenzgang des Filters zum Verdoppeln des kontrahierten Originalbildsignals abgeschwächt werden, und weil das erstgenannte Bild sich von letzterem Bild im Frequenzgang unterscheidet.
Wenn außerdem ein Bild geringer Auflösung auf der Grundlage eines hierarchischen Bildsignals zu reproduzieren ist, welches erhalten wird durch Zerlegen eines Originalbildsignals eines Originalbilds in mehrfache Auflösungen, so wird das gewonnene Bild in seiner Schärfe schlechter als das Originalbild, abhängig von den bei der Wavelet-Transformation verwendeten Wavelet-Transformationsfunktionen. Wenn außerdem ein Bild geringer Auflösung auf die gleiche Größe gebracht wird wie das Originalbild, so werden die hochfrequenten Komponenten des Originalbilds abhängig vom Frequenzgang des Filters für die Vergrößerung und Interpolation geschwächt, und das gewonnene Bild ist in seiner Schärfe schlechter als das Originalbild. Das gleiche Problem tritt auch auf, wenn das Originalbild auf eine gewünschte Größe zu erweitern oder zu kontrahieren ist. Wenn also die oben angesprochene Frequenzbetonungsverarbeitung bezüglich eines Bildsignals erfolgt, welches für ein Bild mit geringerer Schärfe als das Originalbild steht, so unterscheidet sich das gewonnene Bild im Ausdruck von einem Bild, welches durch Frequenzbetonungsverarbeitung des Originalbildsignals erhalten wird.
Gemäß Oberbegriff jedes der Ansprüche 1, 9 und 17 zeigt die EP 0 756 247 ein Verfahren, ein System und ein computerlesbares Medium zum Zerlegen eines Bilds in mehrere Bilder unterschiedlicher Frequenzbänder, Durchführen einer Frequenzbetonungsverarbei tung der jeweiligen Bilder derart, daß die Bilder in vorbestimmten Frequenzbändern betont sind, und Durchführen einer inversen Transformationsverarbeitung bei den Bildern, bei denen eine Betonungsverarbeitung durchgeführt wurde, um ein Bild zu reproduzieren. Allerdings berücksichtigen die im Stand der Technik durchgeführten Verarbeitungen nicht die Tatsache, daß der Frequenzgang des Bilds abhängig von der Auflösung variiert.
Im Hinblick auf die obigen Darstellungen und Erläuterungen ist es Hauptziel der Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Bildverarbeitung anzugeben, die in konstanter Weise eine gewünschte Transformationsverarbeitung, beispielsweise eine Verarbeitung zum Hervorheben einer speziellen Frequenzkomponente, durchführen können, um unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals das gleiche Ergebnis zu erzielen.
Erreicht wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 9. Ein computerlesbares Medium wird durch den Anspruch 17 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und ein System zur Bildverarbeitung, welches in konstanter Weise eine Frequenzbetonungsverarbeitung durchführen kann, die zu dem gleichen Ergebnis unabhängig von der Auflösung des zu verarbeitenden Bildes führt, ohne die Notwendigkeit, eine große Anzahl von Transformationsfunktionen abzuspeichern.
Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein System zur Bildverarbeitung, welches in konstanter Weise eine Frequenzbetonungsverarbeitung in der Weise durchführen kann, daß sich dasselbe Ergebnis unabhängig von der Auflösung des zu verarbeitenden Bilds einstellt, ohne die Notwendigkeit, eine große Anzahl von Transformationsfunktionen zu speichern.
Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein System zur Bildverarbeitung, welches eine Frequenzbetonungsverarbeitung eines Bildes durchführen kann, welches sich in der Bildelementdichte und/oder im Maßstab von einem Originalbild unterscheidet, demzufolge der Frequenzgang des erhaltenen Bilds äquivalent zu jenem des Originalbilds ist.
Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, welches mit einem Programm geladen ist, welches einen Computer veranlaßt, eine Bildverarbeitung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen.
Die „Transformationsverarbeitung" beinhaltet beispielsweise eine durch die Formel (2) repräsentierte Frequenzbetonung zum Hervorheben einer speziellen Frequenzkomponente, und eines Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung entsprechend der Formel (3) zum Reduzieren des Kontrasts des Hochdichtebereichs und/oder Niederdichtebereichs, um dadurch den dynamischen Bereich einzuengen, bei dem es sich um die Differenz zwischen maximaler Dichte und minimaler Dichte des Originalbilds handelt.
Die „Bildelementdichte des Originalbilds" kann entweder von der Bedienungsperson eingegeben oder automatisch gewonnen werden, wenn das Originalbildsignal bearbeitet wird. In letzterem Fall wird dem Originalbildsignal vorab Information über die Bildelementdichte hinzugefügt. Die „Bildelementdichte" kann beispielsweise ein Wert der Auflösung (beispielsweise in „dpi") sein, der die Relation zwischen der Größe des Originalbilds und den Abtastintervallen zum Gewinnen des Originalbildsignals ebenso repräsentiert wie die Lesedichte, mit der ein Strahlungsbild, welches auf einem anregbaren Leuchtstoffblatt aufgezeichnet ist, gelesen wird.
Weiterhin bedeutet der Ausdruck „Transformationsfunktions-Definitionsparameter für die Transformationsfunktionen werden auf der Grundlage der Bildelementdichte des Originalbildsignals bestimmt" beispielsweise, daß die Parameter gewonnen werden durch Auflösen von Beziehungsausdrücken der oben erläuterten mehreren Zwischenbildsignale, eines Soll-Frequenzgangs und der Transformationsfunktions-Defmitionsparameter in Form von Simultangleichungen unter Verwendung der mehreren Zwischenbildsignale und des Soll-Frequenzgangs als bekannte Werte und der Transformationsfunktions- Definitionsparameter als Variable, oder um die Transformationsfunktions-Definitionsparameter durch allmähliches Ändern der Parameter unter gleichzeitiger Beobachtung des auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals reproduzierten Bilds zu bestimmen. Als Transformationsfunktionen können verschiedene Funktionen verwendet werden, so zum Beispiel lineare Funktionen, nicht-lineare Funktionen, Konstante und dergleichen.
Es ist bevorzugt, daß die mehreren Zwischenbildsignale, die sich im Frequenzband voneinander unterscheiden, erstellt werden, indem das Originalbildsignal einer Filterverarbeitung unter Verwendung von Filtern unterzogen wird, deren Filterkoeffizienten auf der Grundalge der Bildelementdichte (= Auflösung) des Originalbilds bestimmt werden, um dadurch mehrere Unschärfebildsignale zu erstellen, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, eine Mehrzahl von bandbegrenzten Signalen erstellt wird, die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, und zwar auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals, und die bandbegrenzten Signale als Zwischenbildsignale verwendet werden.
Die „Unschärfebildsignale" sind Bildsignale, die dem Originalbildsignal in der Anzahl von Bildelementen äquivalent sind, allerdings Bilder repräsentieren, die eine geringere Schärfe besitzen als das durch das Originalbildsignal repräsentierte Bild. Die Unschärfebildsignale werden hergestellt durch Ausdünnen von Bildelementen, indem Bildelemente des Originalbildsignals in vorbestimmten Intervallen ausgefiltert werden, weiterhin Bildelemente durch Ausfiltern von Bildelementen des ausgedünnten Bildsignals ausgedünnt werden, diese Prozeduren wiederholt werden, und in das Bildsignal mit weniger Bildelementen, erhalten durch jede Filterstufe, Bildelemente derart interpoliert werden, daß die Anzahl von Bildelementen in dem Bildsignal derjenigen im Originalbildsignal gleicht. Die Filterung erfolgt unter Einsatz von Filtern mit Filterkoeffizienten, die auf der Grundlage der Bildelementdichten bestimmt werden, wie dies im einzelnen in der oben angesprochenen japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. JP 10-63837 beschrieben ist.
Die „mehreren bandbegrenzten Signale, welche die Bildsignale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbilds repräsentieren" können beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß Differenzen zwischen Unschärfebildsignalen in benachbarten Frequenzbändern, Differenzen zwischen dem Originalbildsignal und den jeweiligen Unschärfebildsignalen oder Differenzen zwischen irgendwelchen anderen Kombinationen der Unschärfebildsignale hergenommen werden.
Bevorzugt beinhaltet die Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung, die mehrere Unschärfebildsignale erstellt, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, indem das Originalbildsignal einer Filterung mit Filtern unterzogen wird, deren Filterkoeffizienten auf der Grundlage der Bildelementdichte (Auflösung) des Originalbilds bestimmt werden, und mehrere bandbegrenzte Signale, welche Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals erstellt.
Gemäß dem Verfahren und dem System der vorliegenden Erfindung können, weil die Transformationsfunktions-Definitionsparameter auf der Grundlage der Auflösung (Bildelementdichte) des Originalbilds erhalten werden und die Transformationsverarbeitung gemäß den Transformationsfunktionen erfolgt, welche durch die Transformationsfunktions-Definitionsparameter definiert sind, die Parameter derart eingestellt werden, daß die im Frequenzband verschiedenen bandbegrenzten Signale transformiert werden in transformierte Bildsignale, die den gleichen Frequenzgang haben, unabhängig von der Auflösung (Bildelementdichte) des Originalbilds, wodurch die Transformationsverarbeitung in der Weise durchgeführt werden kann, daß ein verarbeitetes Bildsignal ein Bild reproduzieren kann, welches einen konstanten Frequenzgang hat, ohne abträglichen Einfluß durch die Auflösung (Bildelementdichte) des Originalbilds.
Die „Transformationsverarbeitung" beinhaltet beispielsweise eine durch die Formel (2) repräsentierte Frequenzbetonungsverarbeitung zum Hervorheben einer speziellen Frequenzkomponente, außerdem eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung entsprechend der Formel (3) zum Verringern des Kontrasts des hohen Dichtebereichs und/oder des niederen Dichtebereichs, um dadurch den dynamischen Bereich einzuengen, bei dem es sich um die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Dichte des Originalbilds handelt.
Die „Auflösung des Objekt-Originalbildsignals" kann entweder von der Bedienungsperson eingegeben oder automatisch bei der Verarbeitung des Originalbildsignals gewonnen werden. In letzterem Fall wird dem Originalbildsignal vorab Information über die Auflösung beigefügt. Die „Auflösung" kann beispielsweise ein Auflösungswert (zum Beispiel ausgedrückt in dpi) sein, welcher die Relation zwischen der Größe des Originalbilds und den Abtastintervalien repräsentiert, bei denen das Originalbildsignal gewonnen wird, außerdem die Lesedichte, mit welcher ein auf einem anregbaren Leuchtstoffblatt aufgezeichnetes Strahlungsbild gelesen wird.
Die „Unschärfebildsignale" sind Bildsignale, die dem Originalbildsignal in der Anzahl von Bildelementen äquivalent sind, allerdings für Bilder stehen, die eine geringere Schärfe als das durch das Originalbildsignal repräsentierte Bild haben. Die Unschärfebildsignale werden erstellt durch Ausdünnen von Bildelementen durch Filtern von Bildelementen des Originalbildsignals in vorbestimmten Intervallen, durch weiteres Ausdünnen von Bildelementen durch Filtern von Bildelementen des ausgedünnten Bildsignals, durch Wiederholen dieser Prozeduren und durch Interpolieren von Bildelementen in das weniger Bildelement aufweisende Bildsignal, welches durch jeden Filtervorgang erhalten wurde, derart, daß die Anzahl von Bildelementen in dem Bildsignal derjenigen des Originalbildsignals gleicht. Die Filterverarbeitung wird unter Verwendung von Filtern durchgeführt, deren Filterkoeffizienten auf der Grundlage der Bildelementdichten bestimmt wurden, wie dies im einzelnen in der oben angesprochenen japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 10(1998)-63837 beschrieben ist.
Die „mehreren bandbegrenzten Signale, welche Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren" können beispielsweise dadurch gewonnen werden, daß die Differenzen zwischen Unschärfebildsignalen in benachbarten Frequenzbändern, Differenzen zwischen dem Originalbildsignal und den jeweiligen Unschärfebild signalen oder Differenzen zwischen irgendwelchen anderen Kombinationen der Unschärfebildsignale hergenommen werden.
Gemäß dem Verfahren und dem System nach der Erfindung können, weil die Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale, erhalten aus einem Objekt-Originalbildsignal für ein Bild mit einer anderen Auflösung als der Referenzauflösung, durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Auflösung des Objekt-Originalbildsignals erhalten werden, die Transformationsfunktionen derart eingerichtet werden, daß die Zwischenbildsignale transformiert werden in transformierte Bildsignale, welche unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals den gleichen Frequenzgang besitzen, wodurch die Transformation derart durchgeführt werden kann, daß ein verarbeitetes Bildsignal die Reproduktion eines Bildes mit konstantem Frequenzgang ohne Beeinflussung durch die Auflösung des Originalbildsignals ermöglicht.
Da außerdem die Transformationsfunktionen für Originalbildsignale mit Auflösungen, die sich von der Referenzauflösung unterscheiden, durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen erhalten werden, ist es nicht notwendig, eine Mehrzahl von Transformationsfunktionen für unterschiedliche Auflösungen bereitzustellen, wodurch Schwierigkeiten bei der Handhabung einer Vielzahl von Transformationsfunktionen erübrigt werden.
Die „Transformationsfunktionen, die gemäß den Frequenzbändern der betreffenden bandbegrenzten Signale eingerichtet werden" haben eine Anzahl von sechs, wenn sich die Zwischenfrequenzsignale in sechs Frequenzbändern befinden. Die Transformationsfunktionen können Konstante sein. Der Ausdruck „die jeweiligen Referenz-Transformationsfunktionen für die bandbegrenzten Signale in den Frequenzbändern nicht oberhalb desjenigen Frequenzbands, welches der Auflösung des Originalbilds entspricht, welches durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentiert wird" bedeutet beispielsweise, wenn die Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds dem 1/2^k-fachen der Referenzauflösung entspricht, die Referenz-Transformationsfunktionen für das k-te Zwischenbildsignal (bandbegrenztes Signal), ge zählt von der Hochfrequenzseite an, und jenen der Frequenzbänder unterhalb der k-ten Zwischenbildsignale. Wenn zum Beispiel von dem Referenz-Originalbildsignal sechs Zwischenbildsignale erhalten werden und sechs Transformationsfunktionen (f₁ bis f₆, wobei f₁ für das höchste Frequenzband steht) für die jeweiligen Bildzwischensignale mit der Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds mit 1/2 derjenigen des Referenz-Originalbilds eingestellt sind, die Transformationsfunktionen f₂ bis f₆ „die betreffenden Referenz-Transformationsfunktionen für die Zwischenbildsignale in Frequenzbändern nicht oberhalb des Frequenzbands sind, welches der Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds" sind.
Die „Unschärfebildsignale" sind Bildsignale, die dem Originalbildsignal in der Anzahl von Bildelementen äquivalent sind, allerdings Bilder repräsentieren, die geringere Schärfe haben als das dem Originalbildsignal entsprechende Bild. Die Unschärfebildsignale werden gewonnen durch Ausdünnen von Bildelementen durch Filtern von Bildelementen des Originalbildsignals in vorbestimmten Intervallen, durch weiteres Ausdünnen von Bildelementen durch Filtern von Bildelementen des ausgedünnten Bildsignals, durch Wiederholen dieser Prozeduren, um mehrere Bildsignale geringer Auflösung zu gewinnen, die für Bilder stehen, deren Auflösungen 1/2ⁿ derjenigen des durch das Referenz-Originalbildsignal repräsentierten Bilds betragen, und durch Interpolieren von Bildelementen in das Bildsignal geringer Auflösung mit weniger Bildelementen, welches in jeder Filterstufe erhalten wurde, derart, daß die Anzahl von Bildelementen im Bildsignal derjenigen des Originalbildsignals gleicht.
Die „mehreren bandbegrenzten Signale, welche die Signale der jeweiligen Frequenzbänder des Originalbildsignals repräsentieren" können beispielsweise dadurch gewonnen werden, daß die Differenzen zwischen Unschärfebildsignalen in benachbarten Frequenzbändern, Differenzen zwischen dem Originalbildsignal und den jeweiligen Unschärfebildsignalen oder Differenzen zwischen anderen Kombinationen der Unschärfebildsignale hergenommen werden.
Weiterhin wird bevorzugt, daß Information über die Auflösung des Originalbilds, repräsentiert durch das Objekt-Originalbildsignal, gewonnen wird, wobei der Schritt des Einstellens der Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale, die aus dem Objekt-Originalbildsignal gewonnen werden, auf der Grundlage dieser Information ausgeführt wird.
Die Auflösungsinformation kann von der Bedienungsperson über eine Tastatur eingegeben werden oder kann von der Bedienungsperson durch Auswahl eines Werts aus mehreren auf einem Steuerbildschirm angezeigten Auflösungen bestimmt werden. Außerdem kann die Auflösungsinformation dem Objekt-Originalbildsystem beigefügt und von dem Bildverarbeitungssystem erkannt werden. Die Auflösungsinformation kann in beliebiger Weise eingegeben werden, solange das System die Auflösung des durch das Objekt-Originalbild repräsentierten Originalbilds erkennen kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsverfahren werden, wenn das durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierte und zu verarbeitende Originalbild eine geringere Auflösung als die Referenzauflösung besitzt, die Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale (= bandbegrenzten Signale), die aus dem Objekt-Originalbildsignal erhalten wurden, gleichgesetzt werden mit den betreffenden Referenz-Transformationsfunktionen für die Zwischenbildsignale in den Frequenzbändern nicht oberhalb desjenigen Frequenzbands, welches der Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds entspricht. Wenn die Auflösung des dem Objekt-Originalbildsignal entsprechenden Originalbilds 1/2ⁿ der Auflösung des durch das Referenz-Originalbildsignal repräsentierten Referenz-Originalbilds entspricht, so sind die Spitzenfrequenzen der aus dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen Zwischenbildsignale die gleichen wie diejenigen eines Teils der Referenz-Zwischenbildsignale (erhalten aus dem Referenz-Originalbildsignal), die in Frequenzbändern nicht oberhalb desjenigen Frequenzbands liegen, welches der Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds entspricht. Wenn folglich die aus dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen Zwischenbildsignale auf der Grundlage der Referenz-Transformationsfunktionen für denjenigen Teil der Referenz-Zwischenbildsignale ge wonnen werden, deren Frequenzbänder nicht oberhalb desjenigen Frequenzbands liegen, welches der Auflösung des dem Objekt-Originalbildsignal entsprechenden Originalbilds entspricht, so werden die erhaltenen transformierten Bildsignale in ihrem Frequenzgang im wesentlichen die gleichen wie die transformierten Referenzbildsignale. Das verarbeitete Bildsignal kann ein Bild reproduzieren, das im wesentlichen den gleichen Frequenzgang hat wie ein Bild, welches auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals reproduziert wird, welches aus dem Referenz-Originalbildsignal gewonnen wurde. Folglich kann durch das Bildverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung ein verarbeitetes Bildsignal ein Bild reproduzieren, welches im Frequenzgang im wesentlichen konstant ist, unabhängig von der Auflösung des Objekt-Originalbildsignals.
Da außerdem die Transformationsfunktionen zum Gewinnen des verarbeiten Bildsignals aus dem Referenz-Originalbildsignal dazu benutzt werden, das verarbeitete Bildsignal aus dem Objekt-Originalbildsignal zu erhalten, ist es nicht notwendig, eine Mehrzahl von Transformationsfunktionen für unterschiedliche Auflösungen bereitzustellen, wodurch das System in seinem Aufbau vereinfacht werden kann und die Handhabung einer Mehrzahl von Transformationsfunktionen ohne Schwierigkeiten gestaltet werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsverfahren werden aus dem Objekt-Originalbildsignal die Referenzbildsignale geringer Auflösung aus dem Referenz-Originalbildsignal, ein Referenzbildsignal geringer Auflösung für ein Bild, dessen Auflösung der Soll-Auflösung am nächsten kommt, als Objekt-Originalbildsignal zur Gewinnung eines kontraktionsverarbeiteten Bildsignals, und eine Mehrzahl von Bildsignalen geringer Auflösung gewonnen. Folglich sind die Spitzenfrequenzen der bandbegrenzten Signale geringer Auflösung, die aus dem Objekt-Originalbildsignal gewonnen werden, die gleichen wie jene eines Teils der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung, die in Frequenzbändern liegen, die nicht höher sind als das Frequenzband, welches der Auflösung entspricht, die der Soll-Auflösung am nächsten kommt. Wenn also die bandbegrenzten Signale geringer Auflösung, die aus dem Objekt-Originalbildsignal erhalten wurden, auf der Grundlage der Referenz-Transformationsfunktionen für den Teil der bandbegrenzten Referenz-Bildsignale geringer Auflösung transformiert werden, die in Frequenzbän dern nicht oberhalb desjenigen Frequenzbands liegen, dessen Auflösung der Soll-Auflösung am nächsten kommt, so haben die gewonnenen transformierten Bildsignale einen Frequenzgang, der im wesentlichen der gleiche ist wie derjenige der trnansformierten Referenzbildsignale. Das kontraktionsverarbeitete Bildsignal, welches erhalten wird durch Vergrößern oder Kontrahieren des aus den transformierten Bildsignalen gewonnenen verarbeiteten Zwischenbildsignals in der Weise, daß die Auflösung des durch die verarbeiteten Zwischenbildsignale repräsentierten Bilds der Soll-Auflösung gleicht, ein Bild reproduzieren kann, welches im wesentlichen den gleichen Frequenzgang hat wie ein Bild, welches auf der Grundlage des verarbeiteten Referenzbildsignals reproduziert wird. Somit kann unabhängig von der Auflösung des zu reproduzierenden Bilds das Bildverarbeitungsverfahren gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung ein kontraktionsverarbeitetes Bildsignal liefern, welches ein Bild reproduzieren kann, welches einen konstanten Frequenzgang hat.
Da außerdem die Transformationsfunktionen zum Gewinnen des verarbeiteten Referenzbildsignals dazu eingesetzt werden, das kontraktionsverarbeitete Bildsignal zu erhalten, ist es nicht notwendig, eine Mehrzahl von Transformationsfunktionen für unterschiedliche Auflösungen bereitzustellen, wodurch sich das System in seinem Aufbau vereinfachen läßt und Schwierigkeiten bei der Handhabung mehrerer Transformationsfunktionen vermieden werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches die Ausgestaltung eines Bildverarbeitungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Ausgestaltung der Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung, die in dem in 1 gezeigten Bildverarbeitungssystem verwendet wird,
3A und 3B sind Ansichten von Beispielen des bei der Filterverarbeitung eingesetzten Filters,
4 zeigt im Einzelnen den Vorgang der Bildsignalerzeugung für ein Bild geringer Auflösung,
5 ist eine Ansicht eines Beispiels des bei der Interpolations-Nergrößerungsverarbeitung verwendeten Filters,
6 ist eine Ansicht eines Systems zum Ausführen einer Frequenzbetonung als nichtlineare Verarbeitung,
7 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen, erhalten durch Ausführen der Filterverarbeitung mit dem in 3A gezeigten eindimensionalen Filter bezüglich eines Originalbildsignals mit einer Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm,
8 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen, erhalten durch Ausführen der Filtererarbeitung mit dem in 3B gezeigten eindimensionalen Filter bezüglich eines Originalbildsignals mit einer Bildelementdichte von 6,7 Zeilen/mm,
9 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen, erhalten durch Ausführen der Filterverarbeitung mit dem in 3A gezeigten eindimensionalen Filter bezüglich eines Originalbildsignals mit einer Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm,
10 ist ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung,
11 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals, erhalten durch Verarbeiten der aus einem Originalbildsignal bei 10 Zeilen/mm erhaltenen bandbegrenzten Signale mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems der ersten Ausführungsform,
12 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals, erhalten durch Verarbeiten der aus einem Originalbildsignal bei 6,7 Zeilen/mm erhaltenen bandbegrenzten Signale mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems der ersten Ausführungsform,
13 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals, erhalten durch Verarbeiten der aus einem Originalbildsignal bei 5 Zeilen/mm erhaltenen bandbegrenzten Signale mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems der ersten Ausführungsform,
14 ist eine Ansicht eines Beispiels für die Benutzerschnittstelle zum Bestimmen des Frequenzgangs,
15 ist ein Flußdiagramm zum Veranschaulichen der Arbeitsweise des Bildverarbeitungssystems der ersten Ausführungsform,
16 ist eine Ansicht eines Systems zum Ausführen einer Frequenzbetonungsverarbeitung und einer Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung als nicht-lineare Verarbeitung in einem Bildverarbeitungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
17 ist eine Ansicht eines Beispiels der Transformationsfunktionen, die in dem ersten Transformationsteil der zweiten Ausführungsform verwendet werden,
18 ist eine Ansicht eines weiteren Beispiels der Transformationsfunktionen, die in dem ersten Transformationsteil der zweiten Ausführungsform verwendet werden,
19 ist eine Ansicht eines Beispiels der Transformationsfunktionen, die in dem zweiten Transformationsteil der zweiten Ausführungsform verwendet werden,
20 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des durch Verarbeiten eines Originalbildsignals mit 10 Zeilen/mm in dem Bildverarbeitungssystem der zweiten Ausführungsform erhaltenen verarbeiteten Bildsignals S_proc,
21 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des durch Verarbeiten eines Originalbildsignals mit 6,7 Zeilen/mm in dem Bildverarbeitungssystem der zweiten Ausführungsform erhaltenen verarbeiteten Bildsignals S_proc,
22 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des durch Verarbeiten eines Originalbildsignals mit 5 Zeilen/mm in dem Bildverarbeitungssystem der zweiten Ausführungsform erhaltenen verarbeiteten Bildsignals S_proc,
23 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches die Ausgestaltung eines Bildverarbeitungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
24 ist eine Ansicht des Frequenzgangs von bandbegrenzten Signalen, die aus einem Originalbildsignal S_org mit einer Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm erhalten wurden,
25 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals S_proc, erhalten durch Ausführen der Frequenzbetonungsverarbeitung unter Einsatz der in Tabelle 3 gezeigten Transformationsfunktionen in bezug auf das Originalbildsignal S_org mit 10 Zeilen/mm (ausgezogene Linie) und des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches erhalten wurde durch Ausführen der Frequenzbetonungsverarbeitung unter Verwendung der in Tabelle 3 gezeigten Transformationsfunktionen bezüglich des Originalbildsignals S_org mit 300 dpi (gestrichelte Linie),
26 ist eine Ansicht des Frequenzgangs der aus einem Originalbildsignal mit 300 dpi gewonnenen bandbegrenzten Signalen,
27 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals S_proc, erhalten durch Verarbeiten eines Originalbildsignals mit 300 dpi durch die Bildverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung,
28 ist ein Flußdiagramm zum Veranschaulichen der Arbeitsweise des Bildverarbeitungssystems der dritten Ausführungsform,
29A und 29B sind Ansichten zum Veranschaulichen unterschiedlicher Weisen des Auswählens einer Referenz-Bildelementdichte,
30 ist eine Ansicht der Relation zwischen der Anzahl bandbegrenzter Signale und der Auflösung,
31 ist eine Ansicht des Frequenzgangs der aus einem Originalbildsignal mit 200 dpi gewonnenen bandbegrenzten Signale,
32 zeigt den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, gewonnen durch Verarbeiten des Originalbildsignals S_org mit 200 dpi unter Verwendung der Referenz-Transformationsfunktionen (gestrichelte Linie) und des verarbeiteten Bildsignals S_proc, gewonnen durch Verarbeiten des Referenz-Originalbildsignals S_org0 mit der Referenz-Bildelementdichte unter Einsatz der Referenz-Transformationsfunktionen (ausgezogene Linie),
33 ist eine Ansicht der Relation zwischen der Antwort X1[Fi] und der Funktion X1[i],
34 ist eine Ansicht der Relation zwischen den Funktionen X1[i] und Z1[i],
35 ist eine Ansicht eines Systems zum Ausführen einer Frequenzbetonungsverarbeitung und einer Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung als Transformationsverarbeitung in einem Bildverarbeitungssystem gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
36 ist eine Ansicht eines Beispiels der Transformationsfunktionen, die in dem ersten Transformationsteil der fünften Ausführungsform verwendet werden,
37 ist eine Ansicht eines weiteren Beispiels der Transformationsfunktionen, die in dem ersten Transformationsteil der fünften Ausführungsform verwendet werden,
38 ist eine Ansicht eines Beispiels der Transformationsfunktionen, die in dem zweiten Transformationsteil der fünften Ausführungsform verwendet werden,
39A ist eine Ansicht des Frequenzgangs des verarbeiteten Referenzbildsignals, erhalten durch Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem Referenzbildsignal (mit einer Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm) unter Einsatz der Referenz-Transformationsfunktionen, die so eingestellt sind, daß die relativ niedrigen Frequenzkomponenten verstärkt sind, und des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals, erhalten durch Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem Originalbildsignal durch Einsatz der Transformationsfunktionen, die erhalten wurden durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Bildelementdichte (4 Zeilen/mm) des Originalbildsignals derart, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals in Frequenzbändern gleicht, die nicht niedriger liegen als 1/2 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals,
39B ist eine Ansicht des Frequenzgangs des verarbeiteten Referenzbildsignals, erhalten durch Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem Referenzbildsignal (mit einer Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm) unter Einsatz der Referenz-Transformationsfunktionert, die so eingestellt sind, daß die relativ hohen Frequenzkomponenten verstärkt sind, und des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals, erhalten durch Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem Originalbildsignal durch Einsatz der Transformationsfunktionen, die erhalten wurden durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Bildelementdichte (4 Zeilen/mm) des Originalbildsignals derart, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals in Frequenzbändern gleicht, die nicht niedriger liegen als 1/2 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals,
40 ist ein schematisches Blockdiagramm der Ausgestaltung eines Bildverarbeitungssystems gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
41A bis 41C sind Ansichten zum Veranschaulichen des Kodierens der hierarchischen Bildsignale,
42 ist ein schematisches Blockdiagramm der Ausgestaltung der Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung, die in dem in 40 gezeigten Bildverarbeitungssystem verwendet wird,
43 eine Ansicht eines Beispiels des für die Filterverarbeitung zu verwendenden Filters,
44 zeigt im einzelnen den Bildsignal-Erzeugungsvorgang zum Erzeugen eines Bildsignals geringer Auflösung,
45 ist eine Ansicht eines Beispiels für das bei der Interpolations-Nergrößerungsverarbeitung verwendeten Filters,
46 ist eine Ansicht eines Systems zum Ausführen einer Frequenzbetonungsverarbeitung,
47 zeigt den Frequenzgang von aus dem Referenz-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale,
48 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen, die aus einem Originalbildsignal geringer Frequenz mit einer Auflösung von 1/2 derjenigen des Referenz-Originalbildsignals erhalten wurden,
49 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen, die aus einem Originalbildsignal geringer Frequenz mit einer Auflösung von 1/4 derjenigen des Referenz-Originalbildsignals erhalten wurden,
50 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen, die aus einem Originalbildsignal geringer Frequenz mit einer Auflösung von 1/8 derjenigen des Referenz-Originalbildsignals erhalten wurden,
51 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen, die aus einem Originalbildsignal geringer Frequenz mit einer Auflösung von 1/16 derjenigen des Referenz-Originalbildsignals erhalten wurden,
52 ist ein Flußdiagramm, welches den Arbeitsablauf in dem Bildverarbeitungssystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
53 ist eine Ansicht der Entsprechung zwischen den aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen Unschärfebildsignalen und jenen, die aus einem Objektbildsignal geringer Auflösung erhalten wurden,
54 ist eine Ansicht der Entsprechung zwischen den aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen Unschärfebildsignalen und jenen, die aus einem Objektbildsignal geringer Auflösung erhalten wurden,
55 ist eine Ansicht der Entsprechung zwischen den Transformationsfunktionen für die bandbegenzten Signale, die aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnen wurden, und jenen für die bandbegrenzten Signale, die aus einem Objektbildsignal geringer Auflösung erhalten wurden,
56 ist ein Blockdiagramm einer Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung in dem Bildverarbeitungssystem gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung,
57 ist eine Ansicht der Entsprechung zwischen den bandbegrenzten Signalen, die aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnen wurden, und jenen, die aus den Objekt-Originalbildsignalen gewonnen wurden,
58 ist eine Ansicht der Entsprechung zwischen den Transformationsfunktionen für die bandbegrenzten Signale, die aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnen wurden, und jenen für die bandbegrenzten Sigale, die aus den Objekt-Originalbildsignalen erhalten wurden,
59 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches die Ausgestaltung eines Bildverarbeitungssystems gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
60 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des Bildelementdichte-Transformationsfilters,
61 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des Interpolationsfilters,
62 ist eine Ansicht des Frequenzgangs des verarbeiteten Bildsignals S_proc, erhalten durch Ausführen der Frequenzbetonungsverarbeitung unter Verwendung der Transformationsfunktionen f_k, die für die Frequenzbetonung des Grund-Originalbildsignals S_org' in bezug auf das 5-zeilige transformierte Originalbildsignal S_org5 und durch Verdoppeln des erhaltenen verarbeiteten Zwischenbildsignals S_proc' durch Einsatz des Interpolationsfilters mit der Filterkennlinie F2,
63 ist eine Ansicht des Frequenzgangs der bandbegrenzten Signale, die aus dem Grund-Originalbildsignal S_org' erhalten wurden,
64 ist ein Flußdiagramm, welches den Arbeitsablauf des Bildverarbeitungssystems gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
65 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches die Ausgestaltung eines Bildverarbeitungssystems gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
66A bis 66C sind Ansichten zum Veranschaulichen der Kodierung der hierarchischen Bildsignale,
67 ist eine Ansicht des Frequenzgangs der Bildsignale geringer Auflösung, die bis zu einer Auflösung entsprechend 1/2 derjenigen des Grund-Originalbildsignals S_org' wiederhergestellt werden, und die bis zu einer Auflösung von 1/4 derjenigen des Grund-Originalbildsignals S_org' wiederhergestellt werden, wenn dieses Grund-Originalbildsignal S_org' unter Verwendung von Wavelet-Transformationsfunktionen mit ersten Filterkoeffizienten zerlegt wurde,
68 zeigt das Gleiche für den Fall, daß das Grund-Originalbildsignal S_org' unter Verwendung von Wavelet-Transformationsfunktionen mit zweiten Filterkoeffizienten zerlegt wurde,
69 ist eine Ansicht eines Beispiels für Tabellendaten, die eine Raumfrequenzkennlinie entsprechend der Vergrößerungskennlinie oder der Verkleinerungskennlinie speichert, und
70A und 70B sind Ansichten der Parameter, die in einer Gauß-Funktion verwendet werden, die die räumliche Kennlinie repräsentiert, welche ihrerseits die Vergrößerungs- oder Verkleinerungskennlinie darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden wird ein Bildverarbeitungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das Bildverarbeitungssystem dient zum Durchführen einer Frequenzbetonungsverarbeitung (im folgenden: Frequenzbetonung oder -hervorhebung) durch Verwendung von Unschärfebildsignalen bezüglich eines Originalbildsignals, welches gewonnen wurde durch Auslesen eines Strahlungsbilds eines menschlichen Körpers, das auf einem anregbaren Leuchtstoffblatt aufgezeichnet war, so daß ein für eine Diagnose geeignetes Bild gewonnen werden kann. Ein auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals reproduziertes Bild wird in erster Linie auf einen photographischen Film aufgezeichnet und bei der Diagnose verwendet.
In 1 enthält ein Bildverarbeitungssystem 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 2, die eine Mehrzahl von Unschärfebildsignalen aus einem Originalbildsignal S_org erzeugt, welches von einem Bildlesegerät oder dergleichen eingegeben wird und eine vorbestimmte Bildelementdichte besitzt, und eine nicht-lineare Verarbeitungseinrichtung 3, die eine Frequenzbetonung ausführt, um eine spezielle Frequenz hervorzuheben, und die ein verarbeitetes Bildsignal S_proc erzeugt. Das Bildverarbeitungssystem 1 enthält außerdem eine Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4 und eine Bildelement-Dichteinformations-Eingabeeinrichtung 5. Die Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4 ist eine Einrichtung, die Transformationsfunktionen definiert, welche die nicht-lineare Verarbeitungseinrichtung 3 bei der Transformationsverarbeitung verwendet, beispielsweise durch Festlegen von Parametern wie die Steigung der Funktionen und den Grad der Nicht-Linearität auf der Grundlage der Bildelementdichteinformation M, die von der Bildelement-Dichteinformations-Eingabeeinrichtung 5 eingegeben wurde, um die Funktionen auf der Grundlage dieser Parameter zu definieren. Die Bildelement-Dichteinformations-Eingabeeinrichtung 5 ist ein Mittel zum Erhalten von Bildelement-Dichteinformation M über das Originalbildsignal S_org. Die Bildelement-Dichteinformation M kann von der Bedienungsperson über eine Tastatur als Wert eingegeben werden, oder kann von der Bedienungsperson aus mehreren Bildelementdichten, die auf einem Steuerbildschirm angezeigt werden, ausgewählt werden. Außerdem kann die Bildelement-Dichteinformation M in dem Lesegerät dem Originalbildsignal S_org hinzugefügt werden oder kann von dem Bildverarbeitungssystem 1 detektiert werden. Die Bildelement-Dichteinformation M kann auf beliebige Weise eingegeben werden, solange die Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4 die Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org erkennen kann.
Zuerst wird das Erzeugen der Unschärfebildsignale im folgenden erläutert. Wie in 2 gezeigt ist, enthält die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 2 eine erste bis n-te Filtereinrichtung 10. Die erste Filtereinrichtung 10 führt eine Filterverarbeitung bezüglich des Originalbildsignals S_org in x- und y-Richtung durch und erzeugt ein Bildsignal B1 geringer Auflösung, die geringer ist als diejenige des Originalbildsignals S_org. Die zweite Filtereinrichtung 10 führt eine ähnliche Filtererarbeitung bezüglich des so erhaltenen Bildsignals B1 geringer Auflösung durch und erzeugt ein Bildsignal geringer Auflösung, B2, dessen Auflösung geringer ist als diejenige des Bildsignals geringer Auflösung, B1, und die dritte Filtereinrichtung 10 führt eine ähnliche Filterverarbeitung bezüglich des so erhaltenen Bildsignals geringer Auflösung, B2, durch und erzeugt ein Bildsignal geringer Auflösung, B3, dessen Auflösung geringer ist als diejenige des Bildsignals geringer Auflösung, B2. Entsprechend führt die n-te Filtereinrichtung 10 eine ähnliche Filterverarbeitung bezüglich des Bildsignals geringer Auflösung Bn–1 durch und erstellt ein Bildsignal geringer Auflösung Bn, dessen Auflösung geringer ist als diejenige des Bildsignals geringer Auflösung, Bn–1. Die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 2 enthält weiterhin eine erste bis n-te Interpolationseinrichtung 11. Die Interpolationseinrichtung 11 führt eine Interpolations-/Vergrößerungsverarbeitung bezüglich der Bildsignale geringer Auflösung, B1 bis Bn durch, die in den jeweiligen Stufen der Filterung gewonnen werden, um eine Mehrzahl von Unschärfebildsignalen S_us1 bis S_usN zu erzeugen, die unterschiedliche Schärfe besitzen.
Bei dieser speziellen Ausführungsform werden für die Filterverarbeitung Filter verwendet, die im wesentlichen einer eindimensionalen Gauß-Verteilung entsprechen. Das heißt: Filterkoeffizienten werden gemäß folgender Formel (4) bezüglich eines Gauß-Signals bestimmt:
Dies deshalb, weil das Gauß-Signal eine gute Ortung sowohl im realen Raum als auch im Frequenzraum ist. Beispielsweise sind die eindimensionalen Filter der Größe 7 × 1 so ausgestaltet, wie dies in 3A gezeigt ist, wenn σ = 1 in der Formel (4).
Die Filterung wird bezüglich des Originalbildsignals Sorg bzw. bezüglich der Bildsignale geringer Auflösung für jedes zweite Bildelement in der in 4 gezeigten Weise durchgeführt. Wenn eine solche Filterung sowohl in x- als auch in y-Richtung durchgeführt wird, reduziert sich die Anzahl der Bildelemente in dem Bildsignal geringer Auflösung auf 1/4 des vorausgehenden Bildsignals (zum Beispiel des Originalbildsignals S_org im Fall des Bildsignals geringer Auflösung, B1, und des Bildsignals geringer Auflösung, B1, im Fall des Bildsignals geringer Auflösung, B2). Das heißt: die Anzahl von Bildelementen in jedem der Bildsignale geringer Auflösung B_k (k steht für 1 bis n) beträgt 1/2^2k des Originalbildsignals S_org.
Die bezüglich der so erhaltenen Bildsignale geringer Auflösung, Bk, durchzuführende Interpolations-Nergrößerungsverarbeitung wird im folgenden erläutert. Obschon verschiedene Verfahren der Interpolation verwendet werden können, so zum Beispiel das B-Spline-Verfahren, wird für die Interpolation in dieser speziellen Ausführungsform ein Gauß-Signal verwendet, da auf Gauß-Signalen basierende Tiefpaßfilter für die Filterverarbeitung eingesetzt werden. Insbesondere wird eine Approximation σ = 2^k–1 in der folgenden Formel (5) verwendet:
Beim Interpolieren des Bildsignals geringer Auflösung, B1, ist wegen k = 1σ = 1. In diesem Fall wird ein eindimensionales Filter der Größe 5 × 1, wie es in 5 dargestellt ist, bei der Interpolation verwendet. Bei dieser Interpolation wird ein Bildelement mit dem Wert 0 für jedes zweite Bildelement in das Bildsignal B1 geringer Auflösung eingesetzt, so daß dieses Bildsignal B1 auf eine Größe aufgeweitet wird, die derjenigen des Originalbilds entspricht, und das interpolieree Bildsignal geringer Auflösung, B1, wird unter Verwendung des in 5 gezeigten eindimensionalen Filters gefiltert.
Diese Interpolations-Nergrößerungsverarbeitung wird bezüglich sämtlicher Bildsignale geringer Auflösung B1 bis Bn durchgeführt. Wenn ein Bildsignal geringer Auflösung Bk interpoliert wird, wird ein Filter mit der Länge 3 × 2^k – 1 entsprechend der Formel (5) erstellt, und es werden 2^k – 1 Bildelemente mit dem Wert 0 zwischen jedes Paar benachbarter Bildelemente eingefügt, wodurch das Bildsignal geringer Auflösung, Bk, auf eine Größe aufgeweitet wird, die derjenigen des Originalbildsignals entspricht. Dann wird das inter polierte Bildsignal geringer Auflösung, Bk, mit Hilfe eines eine Länge 3 × 2^k – 1 aufweisenden Filters gefiltert.
Die Frequenzbetonung wurde allgemein auf die Annahme gegründet, daß die Bildelementdichte, mit welcher das Originalbild S_org gewonnen wird, konstant ist, und das verarbeitete Bildsignal S_proc erzeugt wurde, ohne die Bildelementdichte zu berücksichtigen. In einem praxistauglichen Bildverarbeitungssystem jedoch werden verschiedene Bildsignale eingegeben, und sämtliche Bildsignale haben nicht die gleiche Bildelementdichte. In dem Strahlungsbildverarbeitungssystem dieser Ausführungsform beispielsweise differiert die Bildelementdichte abhängig von der Größe des anregbaren Leuchtstoffblatts, sie beträgt 5 Zeilen/mm bei halber Größe, 6,7 Zeilen/mm bei Viertelgröße und 10 Zeilen/mm bei Sechstelgröße. Darüber hinaus kann der Benutzer die Bildelementdichte frei einstellen.
Wenn Bildsignale mit unterschiedlicher Bildelementdichte und entsprechend der Nyquist-Frequenz einer Filterung mit gleichen Tiefpaßfiltern und der gleichen Interpolationsverarbeitung unterzogen werden, werden die aus den Unschärfesignalen S_usk in später zu beschreibender Weise erhaltenen bandbegrenzten Signale im Frequenzgang abhängig von der Bildelementdichte voneinander verschieden. Wenn beispielsweise bandbegrenzte Signale aus Unschärfebildsignalen S_usk erstellt werden, die durch eine Filterung mit einem eindimensionalen Filter gemäß 3A bezüglich Originalbildsignalen erhalten wurden, die mit 10 Zeilen/mm, 5 Zeilen/mm und 6,7 Zeilen/mm gelesen wurden, so unterscheiden sich die bandbegrenzten Signale aus dem Originalbildsignal mit 6,7 Zeilen/mm in den Frequenzbändern deutlich von jenen aus den Originalbildsignalen mit 10 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm, obschon letztere bandbegrenzte Signale in den Frequenzbändern die gleichen sind, da das Originalbildsignal mit 5 Zeilen/mm die Hälfte von demjenigen mit 10 Zeilen/mm bezüglich der Nyquist-Frequenz ist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Filterung unter Verwendung des in 3A gezeigten Filters bezüglich Originalbildsignalen mit 10 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm, und unter Verwendung des in 3B gezeigten Filters bezüglich des Originalbildsignals mit 6,7 Zeilen/mm, so daß die Frequenzbänder der gewonnenen bandbegrenzten Signale im wesentlichen gleich werden, unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals. Die Unschärfebildsignal- Erzeugungseinrichtung 2 schaltet die Filter auf der Grundlage der Bildelement-Dichteinformation M um, welche über die Bildelement-Dichteinformations-Eingabeeinrichtung 5 eingegeben wird.
Die bezüglich der Unschärfebildsignale S_usk (k steht für 1 bis n) durchzuführende nicht-lineare Verarbeitung wird im folgenden beschrieben. 6 zeigt ein System zum Durchführen einer Frequenzbetonung (ein Beispiel für die nicht-lineare Verarbeitung) zusammen mit der Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 2. Wie in 6 gezeigt ist, werden die Unschärfebildsignale S_usk aus dem Originalbildsignal S_org gebildet, und es werden von zugehörigen Subtrahierern 21 Differenzen zwischen dem Originalbildsignal S_org und den Unschärfebildsignalen S_usk gebildet, wodurch bandbegrenzte Signale (S_org – S_us1, S_us1 – S_us2 und dergleichen) entstehen, wobei es sich um Komponenten in begrenzten Frequenzbändern des Originalbildsignals S_org handelt.
Die bandbegrenzten Signale werden mit unterschiedlichen Transformationsfunktionen f₁ bis f_N in jeweiligen Transformationsschaltungen 22 auf vorbestimmte Amplituden transformiert, und die transformierten bandbegrenzten Signale werden aufaddiert und dann noch durch einen Operator 23 auf das Originalbildsignal S_org entsprechend der nachstehend angegebenen Formel (2) addiert, wodurch ein verarbeitetes Bildsignal S_proc erzeugt wird, in welchem eine gewünschte Frequenzkomponente auf ein angestrebtes Maß angehoben ist. 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)wobei S_proc das verarbeitete Bildsignal ist, in welchem die Hochfrequenzkomponenten betont sind, S_org ein Originalbildsignal ist, S_usk (k = 1 bis N) Unschärfebildsignale sind, f_k (k = 1 bis N) eine Transformationsfunktion und β(S_org) ein auf der Basis des Originalbildsignals bestimmter Betonungskoeffizient ist.
Als Transformationsfunktionen f_k werden nicht-lineare Funktionen gemäß folgender Formel (6) verwendet: f(Sin) = Sout = Sin × Y × {exp(X/Sin) – 1}/{exp(X/Sin) + 1} (6)wobei S_in ein Eingabesignal, S_out ein Ausgabesignal, X ein Parameter, der das Ausmaß der Nicht-Linearität repräsentiert und Y ein Parameter, der die Steigung der Gesamtfunktion steuert, ist. Durch Einstellen der Parameter X und Y läßt sich der Frequenzgang des bandbegrenzten Signals ändern.
Auf diese Weise wird das verarbeitete Bildsignal S_proc erstellt. Das durch diese Ausführungsform zu lösende Problem und die Art und Weise des Lösens des Problems gemäß dieser Ausführungsform werden im folgenden anhand eines Beispiels erläutert. Wenn die Filterung bezüglich des Originalbildsignals S_org mit einem Filter durchgeführt wird, welches abhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org festgelegt wird, um dadurch Unschärfebildsignale S_usk zu erhalten, und bandbegrenzte Signale aus den Unschärfebildsignalen S_usk gewonnen werden, wie dies in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. JP 10-63837 beschrieben ist, so können die bandbegrenzten Signale unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org in gleichen Frequenzbändern liegen. In diesem Fall allerdings differieren die Frequenzgänge der bandbegrenzten Signale abhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org.
7 zeigt den Frequenzgang der bandbegrenzten Signale (S_org– S_us1, S_us1 – S_us2, S_us2 – S_us3, S_us3 – S_us4, S_us4 – S_us5, S_us5 – S_us6), gewonnen durch Ausführen der Filterverarbeitung mit dem in 3A gezeigten eindimensionalen Filter bezüglich eines Originalbildsignals mit einer Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm. 8 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen (S_org – S_us1, S_us1 – S_us2, S_us2 – S_us3, S_us3 – S_us4, S_us4 – S_us5, S_usS – S_us6), die gewonnen werden, indem bezüglich eines Originalbildsignals mit einer Bildelement dichte von 6,7 Zeilen/mm die Filterung mit dem in 3B gezeigten eindimensionalen Filter durchgeüphrt wird. 9 zeigt den Frequenzgang der bandbegrenzten Signale (S_org– S_us1, S_us1 – S_us2, S_us2 – S_us3, S_us3 – S_us4, S_us4 – S_us5, S_us5 – S_us6), die erhalten werden, indem bezüglich eines Originalbildsignals mit einer Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm eine Filterverarbeitung mit dem in 3A gezeigten eindimensionalen Filter durchgeführt wird. Wie aus den 7 bis 9 ersichtlich ist, ist zwar das maximale Frequenzband der bandbegrenzten Signale entsprechend der Bildelementdichte bestimmbar, allerdings sind die Spitzenfrequenzen der bandbegrenzten Signale, die aus den betreffenden Originalbildsignalen außer dem maximalen Frequenzband erhalten werden, um 1/2 auf 1/2 reduziert, zum Beispiel 1 (nur im Fall einer Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm); 0,5; 0,25; 0,125 ... Das heißt: die Spitzenfrequenz des k-ten bandbegrenzten Signals beträgt 1/2 des (k–1)-ten bandbegrenzten Signals für jede Bildelementdichte. Dabei differiert die Antwort jeder Spitzenfrequenz, das heißt die Energie jedes bandbegrenzten Signals, abhängig von der Bildelementdichte. Wenn also die gleichen Parameter X und Y (Formel (6)) für unterschiedliche Bildelementdichten verwendet werden, so differiert der Frequenzgang des erhaltenen verarbeiteten Bildsignals S_proc abhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org.
Erfindungsgemäß stellt zur Überwindung dieses Problems die Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4 die Parameter X und Y der Transformationsfunktion auf der Grundlage der Bildelement-Dichteinformation M, die über die Bildelement-Dichteinformations-Eingabeeinrichtung 5 eingegeben wird, ein, und die bandbegrenzten Signale werden entsprechend der Transformationsfunktion transformiert, die abhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org definiert ist. 10 zeigt im einzelnen den Aufbau der Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4. Wie in 10 gezeigt ist, enthält die Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4 eine Parametereinstelleinrichtung 7 und einen Speicher 8, in welchem Kombinationen der Parameter X und Y für jede Bildelementdichte gespeichert sind.
Ein Beispiel für die Kombination der Parameter X und Y ist in der nachstehenden Tabelle 1 dargestellt. In der Kombination der Parameter X und Y gemäß Tabelle 1 sind die Para meter X und Y für die Bildelementdichten von 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm derart eingestellt, daß ein verarbeitetes Bildsignal S_proc mit einer Frequenzantwort im wesentlichen gleich derjenigen, die erhalten wird von den Parametern X und Y für die Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm. In Tabelle 1 gelten die Parameter X und Y für jede Bildelementdichte in den oberen Zeilen für bandbegenzte Signale in höheren Frequenzbändern, und da es kein bandbegrenztes Signal mit einer Frequenzspitze von 0,03 Zyklen/mm für die Bildelementdichten von 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm gibt, ist kein Parameter angegeben.
Tabelle 1
Die Parametereinstelleinrichtung 7 wählt die Kombinationen von Parametern X und Y aus, die in dem Speicher 8 gespeichert sind, und zwar abhängig von der Bildelementdichte, die durch die Bildelement-Dichteinformation M repräsentiert wird, welche von der Bildelement-Dichteinformations-Eingabeeinrichtung 5 eingegeben wird, und die ausgewählten Kombinationen von Parametern X und Y werden in die Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4 eingegeben. Diese definiert die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der ausgewählten Kombinationen der Parameter X und Y, und die nicht-lineare Verarbeitungseinrichtung 3 führt bezüglich der bandbegrenzten Signale auf der Grundlage der so definierten Transformationsfunktionen die Berechnung gemäß Formel (2) durch.
11 zeigt den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches gewonnen wird durch Verarbeiten der aus dem Originalbildsignal mit 10 Zeilen/mm unter Verwendung der in oben beschriebener Weise definierten Transformationsfunktionen gewonnenen bandbegrenzten Signale. 12 zeigt den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches erhalten wird durch Verarbeiten der bandbegrenzten Bildsignale, die unter Verwendung der in oben beschriebener Weise definierten Transformationsfunktionen aus einem Originalbildsignal mit 6,7 Zeilen/mm. 13 zeigt den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches erhalten wird durch Verarbeiten der bandbegrenzten Signale, die aus einem Originalbildsignal mit 5 Zeilen/mm unter Verwendung der in oben beschriebener Weise definierten Transformationsfunktionen erhalten werden. Wie aus den 11 bis 13 entnehmbar ist, ist, wenn die Frequenzbetonung unter Verwendung der durch die Parameter X und Y gemäß Tabelle 1 definierten Transformationsfunktionen durchgeführt wird, der Frequenzgang des erhaltenen verarbeiteten Bildsignals S_proc im wesentlichen konstant, unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals.
Die Parameter X und Y können beispielsweise nach dem Verfahren eingestellt werden, welches in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. JP 10-63838 offenbart ist. Dieses Verfahren soll im folgenden erläutert werden. Als System zum Einstellen der Parameter X und Y gibt es ein System, welches den Benutzer auffordert, einen gewünschten Frequenzgang über eine Anzeige einzugeben, um anhand der Eingabe zu erkennen, welchen Frequenzgang der Benutzer wünscht. Insbesondere enthält das System Software, ein Eingabesystem, eine Anzeige und dergleichen.
Wenn die Parameter X und Y eingestellt werden, zeigt ein Bildschirm 7a (14) den Frequenzgangverlauf des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches erhalten wird, wenn die bandbegrenzten Signale von den laufenden Transformationsfunktionen verarbeitet werden (den Anfangs-Transformationsfunktionen). Auf der Kennlinie sind sechs bewegliche Punkte angezeigt. Das heißt: wenn die Bildverarbeitung eine nicht-lineare Verarbeitung unter Verwendung von n bandbegrenzten Signalen ist, beträgt die Anzahl beweglicher Punkte n.
Der Anwender bewegt den benötigten Punkt bzw. die benötigten Punkte zu einer Stelle entsprechend einem angestrebten Frequenzgang, indem eine Zeigereinrichtung, beispielsweise eine Maus, betätigt wird. Der Bildschirm 7b in 14 zeigt diesen Vorgang. Er läuft so ab, daß die Antworten in den jeweiligen Frequenzbändern einander gleichen. Nach dem Bewegen der benötigten Punkte werden die neuen Punkte erkannt als Kennzeichnung für die gewünschten Frequenzantworten bei den Frequenzen, die durch die Punkte bezeichnet sind, und es wird die Frequenzgangkurve zurückgerechnet, um eine neue Kennlinie anzuzeigen, die durch die neuen Punkte hindurchgeht. Der in 14 gezeigte Bildschirm 7c veranschaulicht diesen Zustand. Wenn eine neue Kennlinie der gewünschten Kennlinie entspricht, wählt der Anwender den in 7d gezeigten „OK"-Knopf oder wählt ansonsten die Taste „Löschen" aus, um die Parametereinstellung erneut durchzuführen. Die Parameter können auf verschiedene Weise eingestellt werden. Beispielsweise kann die Parametereinstelleinrichtung derart ausgebildet sein, daß mehrere Frequenzwerte auf dem Bildschirm in einer Folge dargestellt werden und der Benutzer eine gewünschte Frequenzantwort für die angezeigte Frequenz eingibt.
Erfolgt die Anweisung, daß eine Parametereinstellung erfolgen soll, so werden die eingegebenen gewünschten Frequenzantwort-Kennwerte a1 bis a6 (für den Fall, daß die Bildverarbeitung unter Verwendung von sechs bandbegrenzten Signalen durchgeführt werden soll) beispielsweise in die folgenden Simultangleichungen (7) eingesetzt: a1 = Y1 × S11 + Y2 × S21 + y3 × S31 + Y4 × S41 + Y5 × S51 + Y6 × S61 a2 = Y1 × S12 + Y2 × S22 + Y3 × S32 + Y4 × S42 + Y5 × S52 + Y6 × S62 a3 = Y1 × S13 + Y2 × S23 + y3 × S33 + Y4 × S43 + y5 × S53 + Y6 × S63 a4 = Y1 × S14 + Y2 × S24 + Y3 × S34 + y4 × S44 + Y5 × S54 + Y6 × S64 a5 = Y1 × S15 + Y2 × S25 + Y3 × S35 + Y4 × S45 + y5 × S55 + Y6 × S65 a6 = Y1 × S16 + Y2 × S26 + Y3 × S36 + Y4 × S46 + y5 × S56 + y6 × S66 Y1 ~ Y6 ≥ 0 (7) wobei a1 bis a6 den gewünschten Frequenzgang repräsentieren, S11 bis S66 für den Frequenzgang der bandbegrenzten Signale stehen, erstellt auf der Grundlage des Originalbildsignals, und Y1 bis Y6 Parameter sind, die die Steigungen der Transformationsfunktionen in der Nähe von 0 angeben. Der Grad der Gleichungen bestimmt sich durch die Anzahl der bandbegrenzten Signale, wobei die obigen Gleichungen lediglich als Beispiel gegeben sind.
Durch Lösen der Simultangleichungen (7) mit dem Soll-Frequenzgang a1 bis a5 und dem Frequenzgang der bandbegrenzten Signale S11 bis S66 als bekannte Werte sowie den Parametern Y1 bis Y6 als Variable, werden die Parameter Y1 bis Y6 gewonnen, und es werden die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Parameter definiert. Die Parameter X, welche den Grad der Nicht-Linearität repräsentieren, können auf beliebige Werte entsprechend den Parametern Y1 bis Y6 eingestellt werden, und lassen sich beispielsweise auf feste Werte einstellen, die entsprechend den Bildelementdichten gemäß der obigen Tabelle 1 bestimmt werden. Die Parameter X und Y in Abhängigkeit der Bildelementdichte sind im Speicher 8 gespeichert.
Die Werte für den Frequenzgang der bandbegrenzten Signale S11 bis S66 gelten für sechs bandbegrenzte Signale, wobei S11 bis S16 (S21 bis S26,... S61 bis S66) den Frequenzgang für sechs Frequenzen eines bandbegrenzten Signals repräsentieren. Die Werte des Frequenzgangs der bandbegrenzten Signale S11 bis S66 lassen sich gewinnen durch ein Transformationsverfahren, welches normalerweise für die Frequenzanalyse auf der Grundlage der Filterkoeffizienten und der Interpolationskoeffizienten verwendet wird für die Erzeugung der Unschärfebildsignale.
Die Parameter X und Y können durch Ausprobieren eingestellt werden.
Im folgenden wird anhand des in 15 gezeigten Flußdiagramms die Arbeitsweise des Bildverarbeitungssystems 1 dieser Ausführungsform erläutert. Als erstes wird ein Originalbildsignal S_org in das Bildverarbeitungssystem 1 eingegeben, beispielsweise von einem Bildlesegerät (Schritt S1). Das Originalbildsignal S_org wird in die Unschärfebildsignal- Erzeugungseinrichtung 2 eingegeben, und entsprechend der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org werden die Unschärfebildsignale S_usk erzeugt (Schritt S2). Die Bildelement-Dichteinformation M bezüglich des Originalbildsignals S_org wird in die Bildelement-Dichteinformations-Eingabeeinrichtung 5 eingegeben (Schritt S3). Dann werden in der Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4 auf der Grundlage der Bildelement-Dichteinformation M in der oben beschriebenen Weise Kombinationen der Parameter ausgewählt, und es werden die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der ausgewählten Parameterkombinationen definiert (Schritt S4). Die Schritte S3 und S4 können vor den Schritten S1 und S2 ausgeführt werden.
Werden die Schritte S3 und S4 einerseits und die Schritte S1 und S2 andererseits parallel ausgeführt, läßt sich die Arbeitszeit verkürzen. Auf der Grundlage der Unschärfebildsignale S_usk werden frequenzbeschränkte Signale erzeugt, und es wird von der nichtlinearen Verarbeitungseinrichtung 3 auf der Grundlage der durch die Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung 4 definierten Transformationsfunktionen die nichtlineare Verarbeitung (Frequenzbetonung) gemäß obiger Formel (2) ausgeführt, wodurch ein verarbeitetes Bildsignal S_proc gewonnen wird (Schritt S5).
Die Frequenzbetonungsverarbeitung dient dazu, Additionssignale zu bilden, die auf das Originalbildsignal zu addieren sind, um erwünschte Frequenzkomponenten zu betonen, wozu die Unschärfebildsignale verwendet werden. Die Frequenzbänder werden differenziert verarbeitet, so daß die Signale in den betreffenden Frequenzbändern, welche die einzelnen Additionssignale bilden, zu den gewünschten Signalen werden, um die Entstehung eines Artefakts aufgrund der Frequenzbetonungsverarbeitung zu unterbinden. Um die gewünschten Signale zu erzeugen, ist es bevorzugt, wenn Sigale den gewünschten Frequenzgang unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org aufweisen. In dem Bildverarbeitungssystem 1 dieser Ausführungsform sind die Parameter der Transformationsfunktionen derart definiert, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc im wesentlichen konstant wird, unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org, und demzufolge ein verarbeitetes Bildsignal S_proc mit im wesentlichen konstantem Frequenzgang unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org gewonnen werden kann.
Obschon bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die durch die obige Formel (2) repräsentierte Frequenzbetonungsverarbeitung als nicht-lineare Verarbeitung durchgeführt wird, kann in ähnlicher Weise gleichzeitig als nicht-lineare Verarbeitung eine Dynamikbereich-Kompression und eine Frequenzbetonungsverarbeitung durchgeführt werden. 16 ist eine Ansicht eines Systems zum Ausführen einer Frequenzbetonung und einer Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung als nicht-lineare Verarbeitung in einem Bildverarbeitungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Wie in 16 gezeigt ist, werden Differenzen zwischen zwei Signalen aus dem Originalbildsignal S_org und den Unschärfebildsignalen S_usk, die durch die Filtereinrichtung 10 und die Interpolationseinrichtung 11 gebildet wurden, erzeugt, wodurch eine Mehrzahl von bandbegrenzten Signalen (beispielsweise S_org – S_us1, S_us1 – S_us2 und dergleichen) entstehen, die die Frequenzkomponenten in begrenzten Frequenzbändern des Originalbildsignals darstellen. Die in der Filtereinrichtung 19 verwendeten Filter werden entsprechend der Bildelementdichte des Originalbildsignals in der Weise festgelegt, die der oben beschriebenen Art und Weise ähnlich ist. Die so gewonnenen bandbegrenzten Signale werden in den ersten und den zweiten Transformationsteil 3a und 3b eingegeben und von jeweiligen Transformationseinrichtungen 22a und 22b in dem ersten bzw. dem zweiten Transformationsfeil 3a und 3b verarbeitet.
Die von der Transformationseinrichtung 22a im ersten Transformationsteil 3a durchgeführte Transformation beruht auf dem Einsatz der Transformationsfunktionen, die auf der Grundlage der Bildelement-Dichteinformation M bezüglich des Originalbildsignals S_org definiert sind, wie es oben erläutert wurde. Beispielsweise werden die Transformationsfunktionen gemäß 17 oder 18 oder Kombinationen aus den in den 17 und 18 dargestellten Transformationsfunktionen verwendet. Diese Transformationsfunktionen werden dadurch erhalten, daß die Parameter derart eingestellt werden, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org im wesentlichen konstant wird.
Gemäß den in 17 dargestellten Transformationsfunktionen werden die bandbegrenzten Signale derart transformiert, daß solche mit großer Amplitude unterdrückt wird und das Ausmaß der Unterdrückung zunimmt, wenn das Frequenzband des bandbegrenzten Signals höher liegt. Dies geschieht deshalb, weil der Umstand berücksichtigt werden soll, daß die höherfrequenten Komponenten in den Rändern eines aktuellen Strahlungsbilds eine geringere Amplitude haben als die niederfrequenten Komponenten. In aktuellen Strahlungsbildern hat selbst eine scharfe Kante nicht die Form einer korrekten Stufe, die Amplitude wird häufig geringer, wenn die Frequenz größer wird. Folglich ist es bevorzugt, wenn die Unterdrückung aus einer kleineren Amplitude erfolgt, wenn die Frequenz der bandbegrenzten Signale größer wird. Die in 17 dargestellten Funktionen dienen diesem Zweck.
Die in 18 dargestellten Transformationsfunktionen dienen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale in solche mit Werten nicht größer als die Absolutwerte der bandbegrenzten Signale, welche Werte auf der Grundlage der Absolutwerte der bandbegrenzten Signale bestimmt werden. Wenn die Frequenz des von der Funktion zu verarbeitenden Frequenzbands niedriger wird, wird der Absolutwert des durch Transformieren eines bandbegrenzten Signals mit einem Absolutwert in einem vorbestimmten Bereich in der Nähe von 0 erhaltenen transformierten Bildsignals kleiner. Das heißt: sämtliche Funktionen verlaufen durch den Ursprung, und sämtliche haben Steigungen von weniger als 1. Außerdem ist die Steigung in der Nähe von 0 kleiner, wenn die Frequenz des durch die Funktion zu verarbeitenden Frequenzbands niedriger wird. Wenn ein Additionssignal, welches durch Aufaddieren der transformierten Bildsignale gewonnen wird, auf das Originalbildsignal S_org addiert wird, tragen diese Funktionen dazu bei, den Verbindungspunkt zwischen dem Originalbildsignal S_org und dem Additionssignal zu glätten, das heißt den Anstieg des Signals zu glätten.
In ähnlicher Weise wird die Transformation von jeder Transformationseinrichtung 22b in dem zweiten Transformationsteil 3b unter Verwendung der in 19 oder 18 gezeigten Transformationsfunktionen oder Kombinationert aus diesen Transformationsfunktionen ausgeführt. Die transformierten Bildsignale, die von dem ersten und dem zweiten Trans formationsteil 3a und 3b ausgegeben werden, werden in die Operatoren 23a und 23b eingegeben. Der Operator 23a führt den Vorgang der Erzeugung von Signalen durch, die für die Frequenzbetonung notwendig sind, und der Operator 23b führt die Operation zum Erzeugen von Signalen durch, die für die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung erforderlich sind.
Der Operator 23a führt eine Frequenzbetonung ähnlich derjenigen durch, die oben in Verbindung mit 6 erläutert wurde. Das heißt: die von dem ersten Transformationsteil 3a transformierten, bandbegrenzten Signale werden aufaddiert, und ein so erhaltenes Additionssignal wird mit einem Betonungskoeffizienten β multipliziert, der gemäß dem Wert des Originalbildsignals S_org bestimmt wird.
Der Operator 23b führt eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung in folgender Weise durch: die von dem Transformationsteil 3b transformierten, bandbegrenzten Signale werden aufaddiert, und das so erhaltene Additionssignal wird von dem Originalbildsignal S_org subtrahiert. Dann wird das so gewonnene Differenzsignal auf der Grundlage einer Transformationsfunktion transformiert, um einen Dynamikbereich-Kompressionskoeffizienten zu gewinnen. Die durch die Operatoren 23a und 23b gewonnenen Signale werden von einem Addierer 28 auf das Originalbildsignal S_org addiert, wodurch ein verarbeitetes Bildsignal S_proc gewonnen wird.
Die oben beschriebene Verarbeitung wird durch folgende Formel (3) beschrieben: Sproc = Sorg + β(Sorg) × Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, ..... SusN) + D{Sorg – Fdrc(Sorg, Sus1, Sus2, ..... SusN)} 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) (3)wobei S_proc ein verarbeitetes Bildsignal ist, S_org ein Originalbildsignal ist, S_usk (k = 1 bis N) ein Unschärfebildsignal ist, f_uk (k = 1 bis N) eine im ersten Transformationsteil verwendete Transformationsfunktion ist, f_dk (k = 1 bis N) eine im zweiten Transformationsteil verwendete Transformationsfunktion ist, β(S_org) ein Betonungskoeffizient ist, der auf der Grundlage des Originalbildsignals bestimmt wird, und D{S_org – F_drc(S_org, S_us1, S_us2, ... S_usN)} ein Koeffizient für die Dynamikbereich-Kompression ist, gewonnen auf der Grundlage des Niederfrequenz-Komponentensignals, und D eine Funktion zum Transformieren D{S_org – F_drc(S_org, S_us1, S_us2, ... S_usN)} ist.
In dem in 16 gezeigten Verarbeitungssystem werden das bei der Frequenzbetonung verwendete Additionssignal und das bei der Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung verwendete Signal getrennt auf der Grundlage des Originalbildsignals S_org gewonnen und schließlich addiert. Allerdings ist es möglich, zunächst die Frequenzbetonung oder die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung bezüglich des Originalbildsignals S_org durchzuführen und dann die andere Verarbeitung bezüglich des resultierenden Signals vorzunehmen. Im allgemeinen enthält der Teil geringer Dichte eines Strahlungsbilds eine relativ große Menge Rauschen, weil der Teil geringer Dichte beim Aufnehmen des Strahlungsbilds weniger Strahlung ausgesetzt ist. Da die Frequenzbetonungsverarbeitung eine dichteabhängige Verarbeitung ist, bei der das Ausmaß der Betonung mit zunehmender Dichte steigt, wird der Teil geringer Dichte nicht verstärkt, und folglich wird auch das Rauschen nicht verstärkt, wenn die Frequenzbetonung direkt bezüglich des Originalbildsignals vorgenommen wird. Wenn hingegen die Frequenzbetonung durchgeführt wird, nachdem die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung bezüglich des Originalbildsignals durchgeführt wurde, wird der Teil geringer Dichte in der Dichte noch durch die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung gesteigert, und folglich wird der Teil geringer Dichte durch die nachfolgende Frequenzbetonung verstärkt, wobei auch das Rauschen verstärkt wird. Folglich ist es bevorzugt, daß jedes Signal auf der Grundlage des Originalbildsignals S_org gewonnen wird. Im Hinblick auf Einsparung von Verarbeitungszeit ist es außerdem bevorzugt, wenn die beiden Verarbeitungen parallel durchgeführt werden.
Durch Definieren der Parameter für die Transformationsfunktionen in der Weise, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org konstant wird, kann das verarbeitete Bildsignal S_proc einen im wesentlichen konstanten Frequenzgang unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org besitzen.
Bei der zweiten Ausführungsform gemäß obiger Beschreibung wird der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc so, wie er in 20 gezeigt wird, wenn die Parameter der Transformationsfunktionert gemäß nachstehender Tabelle 2 für den Fall eingestellt werden, daß die Bildelementdichte des Originalbildsignals 10 Zeilen/mm beträgt. Wie in den 7 bis 9 zu sehen ist, existiert im Fall eines Originalbildsignals von 10 Zeilen/mm ein bandbegrenztes Signal, welches 1 Zyklus/mm entspricht, im Fall eines Originalbildsignals mit 6,7 Zeilen/mm oder 5 Zeilen/mm existiert hingegen kein bandbegrenztes Signal, welches 1 Zyklus/mm entspricht. Im Fall von Originalbildsignalen von 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm kann also der Frequenzgang der verarbeiteten Bildsignale S_proc nicht mit dem verarbeiteten Bildsignal S_proc für das Originalbildsignal von 10 Zeilen/mm in den gesamten Frequenzbändern übereinstimmen. In einem durch Wiedergabe eines verarbeiteten Bildsignals gewonnenen Bild sind die niederfrequenten Komponenten visuell deutlicher zu erkennen als die hochfrequenten Komponenten. Folglich ist es in diesem Fall bevorzugt, wenn die Transformationsfunktionen für bandbegrenzte Signale mit 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm durch die in Tabelle 2 gezeigten Parameter X und Y definiert werden, damit die hochfrequenten Komponenten von nicht weniger als 1 Zyklus/mm mit jenen der bandbegrenzten Signale bei 10 Zeilen/mm bis zu einem gewissen Maß übereinstimmen, und die niederfrequenten Komponenten unterhalb von 1 Zyklus/mm mit jenen der bandbegrenzten Signale mit 10 Zeilen/mm übereinstimmen. Wenn die Parameter der Transformationsfunktionen gemäß nachstehender Tabelle 2 für den Fall eingestellt sind, daß die Bildelementdichten der Originalbildsignale 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm betragen, wird der Frequenzgang der verarbeiteten Bildsignale S_proc so, wie es in den 21 und 22 gezeigt ist. Wie dort zu sehen ist, stimmen, wenn Originalbildsignale mit 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm unter Verwendung der durch die in Tabelle 2 gezeigten Parameter definierten Transformationsfunktionen verarbeitet werden, der Frequenzgang der verarbeiteten Bildsignale S_proc gut überein mit dem verarbeiteten Bildsignal S_proc für das Originalbildsignal mit 10 Zeilen/mm, was die niederfrequenten Komponenten unterhalb von 1 Zyklus/mm angeht, obschon wenig Übereinstimmung mit dem verarbeiteten Bildsignal S_proc für das Originalbildsignal mit 10 Zeilen/mm bei den höherfrequenten Komponenten von nicht weniger als 1 Zyklus/mm vorliegt. Folglich kann der Frequenzgang erhalten werden, der unabhängig von der Bildelementdichte des Originalbildsignals zumindest bei den niederfrequenten Komponenten, die deutlicher sichtbar sind als die hochfrequenten Komponenten, konstant ist.
Tabelle 2
Obschon bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen das Originalbildsignal S_org ein Bildsignal ist, welches von einem anregbaren Leuchtstoffblatt gelesen wurde, kann das Originalbildsignal S_org jedes Bildsignal sein, vorausgesetzt, die Auflösung des durch das Bildsignal repräsentierten Bilds, das ist die Relation zwischen Objektgröße und Abtastintervallen (dpi), ist bekannt.
Obschon bei den oben beschriebenen Ausführungsformen nicht-lineare Funktionen verwendet werden und eine nicht-lineare Verarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Signale durchgeführt wird, können lineare Funktionen oder Konstante als Transformationsfunktionen verwendet werden. In einem solchen Fall werden die Parameter der linearen Funktionen oder die Werte der Konstanten entsprechend der Bildelementdichte des Originalbildsignals eingestellt.
Obschon bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Unschärfebildsignale aus dem Originalbildsignal durch Filtern und Interpolation/Vergrößerung erhalten werden und die bandbegrenzten Signale aus dem Originalbildsignal und den Unschärfebildsignalen gewonnen werden, können die bandbegrenzten Signale beispielsweise auch erzeugt werden durch Transformieren des Originalbildsignals in Mehrfachauflösungs-Bildsignale unter Verwendung einer Wavelet-Transformation oder einer Laplace-Pyramide, wobei die Unschärfebildsignale aus den Bildsignalen der jeweiligen Auflösungen erzeugt werden und die bandbegrenzten Signale wiederum aus den Unschärfebildsignalen gewonnen werden.
Obschon bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die in 10 dargestellte Parametereinstelleinrichtung 7 derart ausgebildet ist, daß die Parameter X und Y auf der Grundlage des Originalbildsignals und dessen Bildelementdichte jedesmal eingestellt werden, wenn ein Originalbildsignal S_org eingegeben wird, kann die Parametereinstelleinrichtung 7 auch so ausgebildet sein, daß die Parameter X und Y für das Originalbildsignal S_org festgelegt werden durch Vergleichen der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org mit Referenz-Bildelementdichten, die in dem Speicher 8 zusammen mit den Parametern X und Y für die einzelnen Bildelementdichten gespeichert wurden, wobei als Parameter X und Y für das Originalbildsignal S_org die Parameter X und Y für die Referenz-Bildelementdichte festgelegt wird, die der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org am nächsten kommt. Die der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org am nächsten kommende Referenz-Bildelementdichte läßt sich zum Beispiel in folgender Weise bestimmen: angenommen, die in dem Speicher 8 zusammen mit den Parametern X und Y für die jeweiligen Referenz-Bildelementdichten gespeicherten Werte seien a, b und c (a < b < c) und die Bildelementdichte des zu verarbeitenden Originalbildsignals S_org sei x, die Referenz-Bildelementdichte sei c, wenn x > b + (c – b)/2, sei b, wenn b + (c – b)/2 ≥ x > a + (b – a)/2 und sei a, wenn a + (b – a)/2 ≥ x, so können mindestens zwei Referenz-Bildelementdichte für 10 Zeilen/mm, 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm gegeben sein. Wenn in diesem Fall die Bildelementdichte des zu verarbeitenden Originalbildsignals S_proc größer ist als 6,7 + (10 – 6,7)/2 = 8,35, so werden die Kombinationen der Parameter X und Y für die Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm gemäß Tabelle 1 oder gemäß Tabelle 2 als die Parameter X und Y für das Originalbildsignal S_org eingestellt. Wenn die Bildelementdichte des zu verarbeitenden Originalbildsignals S_org nicht größer ist als 6,7 + (10 – 6,7)/2 = 8,35 und höher ist als 5 + (6,7 – 5)/2 = 5,85, so werden die Kombinationen der Parameter X und Y für die Bildelementdichte von 6,7 Zeilen/mm gemäß Tabelle 1 oder Tabelle 2 als die Parameter X und Y für das Originalbildsignal S_org eingestellt. Wenn die Bildelementdichte des zu verarbeitenden Originalbildsignals S_org nicht größer ist als 5 + (6,7 – 5)/2 = 5,85, so werden die Kombinationen der Parameter X und Y für die Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm gemäß Tabelle 1 oder 2 als die Parameter X und Y für das Originalbildsignal S_org eingestellt.
Es ist bevorzugt, wenn die für die Speicherung ausgewählten Parameter Bezug haben zu dem verarbeiteten Bildsignal S_proc und/oder der Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org. Wenn bei dieser Ausgestaltung ein Bildsignal ein weiteres Mal ausgegeben wird (als Hartkopie auf einem photographischen Film ausgegeben oder auf einem Bildschirm angezeigt wird), kann ein Bild mit einer Qualität gewonnen werden, welches jener des zuvor ausgegebenen Bilds entspricht. Die ausgewählten Parameter und die Bildelementdichte des Originalbildsignals S_org können im gleichen Speichermedium oder in verschiedenen Speichermedien gespeichert werden.
Im folgenden wird ein Bildverarbeitungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Ein Bildverarbeitungssystem 101 nach der dritten Ausführungsform der Erfindung eignet sich auch zum Durchführen einer Frequenzbetonung unter Verwendung von Unschärfebildsignalen bezüglich des Originalbildsignals, welches durch Auslesen eines Strahlungsbilds eines menschlichen Körpers gewonnen wird, welches auf einem anregbaren Leuchtstoffblatt aufgezeichnet wurde, so daß ein für eine Diagnose taugliches Bild gewonnen werden kann. Ein auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals reproduziertes Bild wird in erster Linie auf einem photographischen Film aufgezeichnet und für die Diagnose herangezogen.
Wie in 23 zu sehen ist, ist das Bildverarbeitungssystem 101 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen das Gleiche wie das Bildverarbeitungssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Folglich tragen in 23 solche Elemente, die denjenigen nach 1 äquivalent sind, gleiche Bezugszeichen, und sie werden hier nicht im einzelnen beschrieben. Das Bildverarbeitungssystem dieser Ausführungsform enthält eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 2, eine Verarbeitungseinrichtung 3, die eine Frequenzbetonung zum Hervorheben einer speziellen Frequenz durchführt und ein verarbeitetes Bildsignal S_proc liefert, eine Transformationsfunktions-Berechnungseinrichtung 104 und eine Auflösungsinformations-Eingabeeinrichtung 105. Das Bildverarbeitungssystem der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von jenem der ersten Ausführungsform hauptsächlich durch die Ausgestaltung der Transformationsfunktions-Berechnungseinrichtung. Das heißt: bei dieser Ausführungsform berechnet die Transformationsfunktions-Berechnungseinrichtung 104 diejenigen Transformationsfunktionen, welche die Verarbeitungseinrichtung 3 bei der Frequenzbetonung verwendet, indem Referenz-Transformationsfunktionen korrigiert werden, die dazu eingesetzt werden, die Frequenzbetonung bezüglich eines Originalbildsignals vorzunehmen, welches eine bekannte Referenz-Bildelementdichte besitzt, abhängig von der Auflösung des Originalbildsignals S_org und repräsentiert durch die Auflösungsinformation M, die über die Auflösungsinformations-Eingabeeinrichtung 105 eingegeben wird, was aus der folgenden Erläuterung deutlich wird. Die Transformationsfunktionen für das Originalbildsignal wurden vorab ermittelt und gespeichert.
Unschärfebildsignale S_usk werden in der gleichen Weise ermittelt, wie dies oben in Verbindung mit 2 erläutert wurde, und die Frequenzbetonung wird unter Verwendung der Unschärfebildsignale S_usk in der gleichen Weise durchgeführt, wie sie oben in Verbindung mit 6 erläutert wurde.
Bei dieser Ausführungsform werden die Transformationsfunktionen f_k (k steht für 1 bis N) zum Transformieren der bandbegrenzten Signale auf folgende Weise ermittelt: bei dieser speziellen Ausführungsform sind die Transformationsfunktionen f_k Konstante, wobei die Referenzauflösung 10 Zeilen/mm beträgt. 24 zeigt den Frequenzgang der aus dem Originalbildsignal S_org mit einer Auflösung von 10 Zeilen/mm gewonnenen bandbegrenzten Signale. Wie in 24 zu sehen ist, werden aus dem Originalbildsignal S_org sechs bandbegrenzte Signale erhalten. Das Originalbildsignal S_org mit einer Auflösung von 10 Zeilen/mm besitzt eine Nyquist-Frequenz von 5 Zyklen/mm. Die Spitzenfrequenz des bandbegrenzten Signals im höchsten Frequenzband fällt mit der Nyquist-Frequenz zusammen. Die Spitzenfrequenz des bandbegrenzten Signals im zweithöchsten Frequenzband beträgt 1,0 Zyklus/mm, nämlich 1/5 der Nyquist-Frequenz. Die Spitzenfrequenz des bandbegrenzten Signals reduziert sich jeweils um 1/2, beispielsweise auf 0,5 Zyklen/mm, 0,25 Zyklen/mm, 0,12 Zyklen/mm und 0,06 Zyklen/mm, wenn das Frequenzband des bandbegrenzten Signals kleiner wird. Bei dieser speziellen Ausführungsform sind die Transformationsfunktionen f_k (k steht für 1 bis N) zum Transformieren der aus dem Originalbildsignal S_org eine Auflösung von 10 Zeilen/mm gewonnenen bandbegrenzten Signale so, wie dies der folgenden Tabelle 3 zu entnehmen ist:
Tabelle 3
Um eine gewünschte Frequenzkomponente des Originalbildsignals S_org zu betonen oder hervorzuheben, ist es notwendig, die Frequenzbetonung durch Verwendung von Transformationsfunktionen f_k durchzuführen, die Frequenz für Frequenz der bandbegrenzten Signale festgelegt sind. Wenn allerdings die Transformationsfunktionen für ein Original bildsignal S_org mit einer Auflösung von 10 Zeilen/mm so, wie sie sind, verwendet werden, so unterscheidet sich für eine Frequenzbetonung eines Originalbildsignals S_org mit einer Auflösung von 300 dpi der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc von jenem des verarbeiteten Bildsignals S_proc, das aus dem Originalbildsignal S_org mit einer Auflösung von 10 Zeilen/mm gewonnen wurde. In 25 zeigt die ausgezogene Linie den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, das gewonnen wurde durch Ausführen der Frequenzbetonung unter Verwendung der in Tabelle 3 gezeigten Transformationsfunktionen bezüglich des Originalbildsignals S_org mit 10 Zeilen/mm, die gestrichelte Linie zeigt den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, gewonnen durch Ausführender Frequenzbetonung unter Verwendung der in Tabelle 3 gezeigten Transformationsfunktionen in bezug auf das Originalbildsignal S_org mit 300 dpi.
Um dieses Problem zu überwinden werden, wenn das Originalbild S_org mit einer von 10 Zeilen/mm (Referenzauflösung) abweichenden Auflösung eingegeben wird, die Transformationsfunktionen gemäß Tabelle 3 (die Referenz-Transformationsfunktionen) entsprechend der Auflösung (in diesem speziellen Ausführungsbeispiel 300 dpi) des Originalbildsignals S_org korrigiert.
26 zeigt den Frequenzgang der aus einem Originalbildsignal S_org mit einer Auflösung von 300 dpi gewonnenen bandbegrenzten Signale. Wie aus 26 ersichtlich ist, beträgt das Originalbildsignal S_org mit 300 dpi 5,9 Zyklen/mm in der Nyquist-Frequenz, was mit der Spitzenfrequenz des bandbegrenzten Signals im höchsten Frequenzband übereinstimmt. Die Spitzenfrequenz des bandbegrenzten Signals im zweithöchsten Frequenzband beträgt 1,018 Zyklen/mm, also 1/5 der Nyquist-Frequenz. Die Spitzenfrequenz des bandbegrenzten Signals reduziert sich in Schritten von 1/2, zum Beispiel 0,59 Zyklen/mm, 0,30 Zyklen/mm, 0,15 Zyklen/mm und 0,07 Zyklen/mm, wenn das Frequenzband des bandbegrenzten Signals niedriger wird. Diese Relation stimmt im wesentlichen überein mit der Relation für das Originalbildsignal S_org mit 10 Zeilen/mm gemäß 24, und gilt unabhängig für die Auflösung des Originalbildsignals S_org, solange die bei der Erzeugung der niederfrequenten Bildsignale verwendeten Filter nicht geändert werden.
Die Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus einem Originalbildsignal S_org mit 300 dpi erhaltenen bandbegrenzten Signale werden dadurch erhalten, daß die in Tabelle 3 gezeigten Referenz-Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Spitzenfrequenzen der aus dem Originalbildsignal S_org mit 10 Zeilen/mm (Referenz-Originalbildsignal S_org0) erhaltenen bandbegrenzten Signale und jener der aus dem Originalbildsignal S_org mit 300 dpi erhaltenen bandbegrenzten Signale korrigiert werden. Diese Korrektur kann beispielsweise durch Interpolation oder Extrapolation vorgenommen werden. Beispielsweise wird die Transformationsfunktion für die bandbegrenzten Signale, deren Spitzenfrequenz 1,18 Zyklen/mm beträgt, dadurch gewonnen, daß die Relation zwischen den Spitzenfrequenzen und den Werten der Transformationsfunktionen ermittelt werden auf der Grundlage der Werte der Transformationsfunktionen bei 5 Zyklen/mm und 1 Zyklus/mm in Tabelle 3, wobei der Wert der Spitzenfrequenz (1,18) in die folgende Formel (6) eingesetzt wird, welche die vorbestimmte Relation zwischen den Spitzenfrequenzen und den Werten der Transformationsfunktionen wiedergibt: fx = 1/40 × C + 0,875 (6),wobei fx = der Wert der Transformationsfunktion ist und C die Spitzenfrequenz darstellt. Eine solche lineare Interpolation wird bezüglich sämtlicher Spitzenfrequenzen der aus dem Originalbildsignal S_org mit 300 dpi erhaltenen bandbegrenzten Signale durchgeführt, um dadurch die Transformationsfunktionen für sämtliche bandbegrenzten Signale zu erhalten, wie in der nachstehenden Tabelle 4 dargestellt ist:
Tabelle 4
Obschon gemäß obiger Beschreibung von einer linearen Interpolation Gebrauch gemacht wird, können auch andere Interpolationen verwendet werden.
In 27 zeigt die ausgezogene Linie den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches durch Frequenzbetonung unter Verwendung der in Tabelle 3 dargestellten Transformationsfunktionen bezüglich des Originalbildsignals S_org mit 10 Zeilen/mm erhalten wurde, und die gestrichelte Linie zeigt den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches durch die Frequenzbetonungsverarbeitung unter Verwendung der in Tabelle 4 dargestellten Transformationsfunktionen für das Originalbildsignal S_org mit 300 dpi erhalten wurde. Wie aus 27 ersichtlich ist, sind die verarbeiteten Bildsignale S_proc im Frequenzgang etwa gleich.
Im folgenden wird anhand des in 28 dargestellten Flußdiagramms die Arbeitsweise des Bildverarbeitungssystems 101 dieser Ausführungsform erläutert. Zunächst wird ein Originalbildsignal S_org in das Bildverarbeitungssystem 101 eingegeben, beispielsweise von einem Bildlesegerät (Schritt S11). Das Originalbildsignal S_org wird in die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 2 eingegeben, und es werden von ihr Unschärfebildsignale S_usk erzeugt (Schritt S12). Auflösungsinformation M bezüglich des Originalbildsignals S_org wird in die Auflösungsinformations-Eingabeeinrichtung 105 eingegeben (Schritt S13). Dann berechnet die Transformationsfunktions-Berechnungseinrichtung 4 die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Auflösungsinformation M in der gleichen Weise, wie es oben erläutert wurde (Schritt S14). Die Schritte S3 und S4 können vor den Schritten S1 und S2 ausgeführt werden. Wenn die Schritte S3 und S4 und die Schritte S1 und S2 parallel ausgeführt werden, läßt sich die Verarbeitungszeit verkürzen. Auf der Grundlage der Unschärfebildsignale S_usk werden frequenzbeschränkte Signale erzeugt, und die durch die obige Formel (2) repräsentierte Frequenzbetonung wird von der Verarbeitungseinrichtung 3 auf der Grundlage der Transformationsfunktionen, die durch die Transformationsfunktions-Berechnungseinrichtung 4 errechnet wurden, ausgeführt, um ein verarbeitetes Bildsignal S_proc zu erhalten (Schritt S15).
Die Frequenzbetonungsverarbeitung (Frequenzbetonung) dient zum Erzeugen von Additionssignalen, die auf das Originalbildsignal addiert werden, um gewünschte Frequenzkomponenten zu betonen, wozu von den Unschärfebildsignalen Gebrauch gemacht wird. Die Frequenzbänder werden in unterschiedlicher Weise verarbeitet, so daß die Signale in den betreffenden Frequenzbändern, welche die einzelnen Additionssignale bilden, die gewünschten Signale werden, um die Entstehung eines Artefakts aufgrund der Frequenzbetonungsverarbeitung zu unterbinden. Um die gewünschten oder Soll-Signale zu erzeugen, ist es bevorzugt, daß Signale mit einem Soll-Frequenzgang unabhängig von der Auflösung des Originalbildsignals S_org verwendet werden. In dem Bildverarbeitungssystem 101 dieser Ausführungsform werden die Transformationsfunktionen derart berechnet, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc unabhängig von der Auflösung des Originalbildsignals S_org im wesentlichen konstant wird, und dementsprechend wird ein verarbeitetes Bildsignal S_proc mit einem im wesentlichen konstanten Frequenzgang unabhängig von der Auflösung des Originalbildsignals S_org gewonnen.
Da außerdem die Transformationsfunktionen für Originalbildsignale S_org mit von der Referenzauflösung verschiedenen Auflösungen durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen erhalten werden, ist es nicht notwendig, eine Mehrzahl von Transformationsfunktionen für unterschiedliche Auflösungen zu erstellen, wodurch Mühe bei der Handhabung einer Vielzahl von Transformationsfunktionen vermieden werden kann.
Obschon bei der dritten, oben beschriebenen Ausführungsform lediglich eine Folge von Referenz-Transfonnationsfunktionen für eine Referenzauflösung von 10 Zeilen/mm aufbereitet wird und Transformationsfunktionen für andere Auflösungen auf der Grundlage dieser einen Reihe von Referenz-Transformationsfunktionen berechnet werden, ist es möglich, eine Mehrzahl aus einer Folge von Referenz-Transformationsfunktionen für eine Mehrzahl von Auflösungen zu erstellen, welche relativ häufig verwendet werden, um Transformationsfunktionen für eine Objekt-Bildelementdichte auf der Grundlage einer der Referenzauflösungen zu berechnen. Wenn beispielsweise vorab eine erste und eine zweite Referenz-Transformationsfunktion für eine erste bzw. eine zweite Auflösung erstellt werden, so können Transformationsfunktionen für ein zu verarbeitendes Objekt-Originalbildsignal auf der Grundlage der ersten Referenz-Transformationsfunktionen berechnet werden, wenn die Auflösung des Objekt-Originalbildsignals geringer ist als die Mitte zwischen der ersten und der zweiten Auflösung, wie es durch den Pfeil A in 29A dargestellt ist, hingegen auf der Grundlage der zweiten Referenz-Transformationsfunktionen, wenn die Auflösung des Objekt-Originalbildsignals nicht geringer ist als die Mitte zwischen der ersten und der zweiten Auflösung, wie durch den Pfeil B dargestellt ist. Ansonsten können die Transformationsfunktionen für das Objekt-Originalbildsignal auf der Grundlage der ersten Referenz-Transformationsfunktionen berechnet werden, wenn die Auflösung des Objekt-Originalbildsignals nicht größer ist als die erste Auflösung, wie in 29B durch den Pfeil C dargestellt ist, und auf der Grundlage der zweiten Referenz-Transformationsfunktionen, wenn die Auflösung des Objekt-Originalbildsignals größer als die erste Auflösung ist, wie durch den Pfeil D angedeutet ist.
Obschon bei der dritten oben beschriebenen Ausführungsform die Transformationsfunktionen Konstante sind, so können sie auch nicht-lineare Funktionen mit vorbestimmten Steigungen sein.
Im folgenden wird ein Bildverarbeitungssystem gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der von nicht-linearen Funktionen Gebrauch gemacht wird.
Bei der vierten Ausführungsform werden als Transformationsfunktionen f_k nicht-lineare Funktionen verwendet, die durch folgende Formel (8) beschrieben werden: f(Sin) = Sout = Sin × Y × {exp(X/Sin) – 1}/{exp(X/Sin) + 1} (8)wobei S_in ein Eingangssignal ist, S_out ein Ausgangssignal ist, X einen Parameter angibt, der das Maß der Nicht-Linearität angibt, beispielsweise einen Unterdrückungszustand, und Y einen Parameter angibt, der die Steigung der Gesamtfunktion steuert, das heißt den Frequenzgang. Durch Einstellen der Parameter X und Y läßt sich der Frequenzgang des bandbegrenzten Signals ändern. Bei dieser Ausführungsform werden die in der nachstehenden Tabelle 5 angegebenen Parameter X und Y verwendet. Tabelle 5 zeigt Kombinationen der Parameter X und Y für Auflösungen von 10 Zeilen/mm; 6,7 Zeilen/mm bzw. 5 Zeilen/mm. In Tabelle 5 gelten die Parameter X und Y für jede Auflösung höherer Zeilen für bandbegenzte Signale in höheren Frequenzbändern. Wie in 30 gezeigt ist, reduziert sich mit niedriger werdender Nyquist-Frequenz die Anzahl der für die nicht-lineare Verarbeitung verwendeten bandbegenzten Signale. Für ein Originalbildsignal mit 10 Zeilen/mm beispielsweise beträgt die Anzahl der bandbegrenzten Signale 6, während im Fall von Originalbildsignalen mit 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm die Anzahl der bandbegrenzten Signale 5 beträgt. Dies deshalb, weil kein bandbegenztes Signal mit einer Spitzenfrequenz bei 0,03 Zyklen/mm für Auflösungen von 6,7 Zeilen/mm und 5 Zeilen/mm existiert. Wenn als Referenzauflösung 10 Zeilen/mm gelten, so werden die durch Kombinationen der Parameter X und Y nach Tabelle 5 definierten Transformationsfunktionen als Referenz-Transformationsfunktionen verwendet, und die Auflösung des zu verarbeitenden Originalbildsignals beträgt 200 dpi, was im folgenden beschrieben wird.
Tabelle 5
31 zeigt den Frequenzgang von bandbegrenzten Signalen, die aus einem Originalbildsignal Sog mit einer Auflösung von 200 dpi erhalten werden. Wie aus 31 entnehmbar ist, beträgt für das Originalbildsignal S_org mit 200 dpi die Nyquist-Frequenz etwa 4,0 Zyklen/mm (genauer: 3,937 Zyklen/mm), was mit der Spitzenfrequenz des bandbegenzten Signals im höchsten Frequenzband übereinstimmt. Die Spitzenfrequenz des bandbegenzten Signals im zweithöchsten Frequenzband beträgt 0,8 Zyklen/mm, das sind 1/5 der Nyquist-Frequenz. Die Spitzenfrequenz des bandbegrenzten Signals reduziert sich in Schritten von 1/2, zum Beispiel 0,4 Zyklen/mm; 0,2 Zyklen/mm; 0,1 Zyklen/mm und 0,05 Zyklen/mm, wenn das Frequenzband des bandbegrenzten Signals niedriger wird.
Diese Relation stimmt im wesentlichen überein mit der Relation für das Originalbildsignal S_org mit 10 Zeilen/mm, das in 24 gezeigt ist, und sie gilt unabhängig von der Auflösung des Originalbildsignals S_org, solange wie die zur Erzeugung der Bildsignale geringer Auflösung verwendeten Filter nicht geändert werden. 32 zeigt den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, das durch Verarbeitung des Originalbildsignals S_org mit 200 dpi unter Verwendung der Referenz-Transformationsfunktionen (gestrichelte Linie) erhalten wurde, und des verarbeiteten Bildsignals S_proc0, welches erhalten wurde durch Verarbeiten des Referenz-Originalbildsignals S_org0 mit der Referenzauflösung unter Einsatz der Referenz-Transformationsfunktionen (ausgezogene Linie). Wie aus 32 entnehmbar ist, wird das verarbeitete Bildsignal S_proc in den Frequenzbändern unterhalb jener des verarbeiteten Bildsignals S_proc0 betont.
Folglich werden wie bei der dritten Ausführungsform die Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus einem Originalbildsignal S_org mit 200 dpi erhaltenen bandbegrenzten Signale dadurch erhalten, daß die Referenz-Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Auflösung des Originalbildsignals S_org korrigiert werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Spitzenfrequenzen der bandbegrenzten Signale aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org mit 10 Zeilen/mm, die Parameter der Referenz-Transformationsfunktionert (die Werte Y in Tabelle 5) und die Spitzenfrequenzen der bandbegrenzten Signale aus dem Originalbildsignal S_org mit 200 dpi ebenso wie die Anzahl der zu gewinnenden Transformationsfunktionen (sechs) bekannt. Folglich werden zunächst die Antworten bei Spitzenfrequenzen der aus dem Originalbildsignal S_org mit 200 dpi erhaltenen bandbegrenzten Signalen zuerst gewonnen entsprechend der Formel (9), und zwar auf der Grundlage des Frequenzgangs der aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org mit 10 Zeilen/mm erhaltenen bandbegrenzten Signale, der Parameter Y der Referenz-Transformationsfunktionen und der Spitzenfrequenzen der bandbegrenzten Signale, die aus dem Originalbildsignal mit 200 dpi erhalten werden. 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 (9) wobei R1 bis R6 Antworten bei Spitzenfrequenzen (200 dpi) repräsentieren, X1[F1] bis X6[F6] Antworten der bandbegrenzten Signale darstellen, die aus dem Referenz-Originalbildsignal bei Frequenzen von F1 bis F6 erhalten wurden, und Y1 bis Y6 die Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen sind.
Anschließend werden durch Auflösen der nachstehend angegebenen Simultangleichungen 10 die Parameter A1 bis A6 der Transformationsfunktionen für das Originalbildsignal mit 200 dpi gewonnen: R1 = Z1[F1]·A2 + 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[F5]·A6 (10) wobei R1 bis R6 die Antworten bei Spitzenfrequenzen (200 dpi) gemäß Formel (9) sind, Z1[F1] bis Z6[F6] Antworten der bandbegrenzten Signale sind, die aus dem Originalbild signal mit 200 dpi bei Frequenzen F1 bis F6 erhalten wurden, und A1 bis A6 die Parameter der Transformationsfunktionen für das Originalbildsignal bei 200 dpi sind.
Wenn die Frequenzbetonung bezüglich des Originalbildsignals mit 200 dpi unter Einsatz der so erhaltenen Transformationsfunktionen durchgeführt wird, kann unabhängig von der Auflösung des Originalbildsignals ein verarbeitetes Bildsignal S_proc gewonnen werden, welches in seinem Frequenzgang etwa konstant ist.
Im folgenden wird ein Verfahren zum Berechnen von Z1[F1] bis Z6[F6] in der Formel (10) beschrieben. Wie oben ausgeführt wurde, besitzen die aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org0 mit 10 Zeilen/mm erhaltenen bandbegrenzten Signale den in 24 dargestellten Frequenzgang. Die Charakteristik des im höchsten Frequenzband erhaltenen bandbegrenzten Signals, dargestellt durch die ausgezogene Linie, läßt sich ermitteln, indem man den Frequenzgang des Unschärfebildsignals gewinnt durch Multiplizieren des Fourier-transformierten Werts des Filterkoeffizienten des in 3A gezeigten eindimensionalen Filters mit einem Fourier-transformierten Wert des Filterkoeffizienten des in 5 dargestellten eindimensionalen Filters, woraufhin der Frequenzgang des so erhaltenen Unschärfebildsignals subtrahiert wird von dem Frequenzgang des Referenz-Originalbildsignals S_org0 (= 1 in den gesamten Frequenzbändern). Die Charakteristik der bandbegrenzten Signale in den niedrigeren Frequenzbändern läßt sich ermitteln durch Gewinnen des Frequenzgangs des Unschärfebildsignals auf der Grundlage des Filterkoeffizienten zum Gewinnen des Bildsignals geringer Auflösung entsprechend dem Frequenzband und dem Filterkoeffizienten zum Gewinnen des Unschärfebildsignals, woraufhin der Frequenzgang des so erhaltenen Unschärfebildsignals subtrahiert wird vom Frequenzgang des Unschärfebildsignals in dem um eine Stufe höherliegenden Frequenzband.
Wenn die Antwort des bandbegrenzten Signals im höchsten Frequenzgang des Referenz-Originalbildsignals S_org0 dargestellt wird durch eine Funktion X1[Fi] (Fi ist eine Frequenz) und Werte, die durch Abtasten der Antwort des bandbegrenzten Signals im höchsten Frequenzband des Referenz-Originalbildsignals bei 2048 Frequenzen dargestellt wird durch eine Funktion X1[I], lautet die Relation zwischen Fi und i entsprechend der folgenden Formel (11): i = 2047 × Fi/fnq (11)wobei fnq eine Nyquist-Frequenz und 2047 ≥ i ≥ 0 sind. Dies ist in 33 dargestellt. Wenn die Funktion X1[i] als Tabelle dargestellt wird, bedeutet i eine Adresse. Durch Ermitteln von Antworten für die bandbegrenzten Signale in sämtlichen Frequenzbändern in Form von Funktionen X1[i] bis X6[i] und Handhaben dieser Funktionen als Tabellen, lassen sich Werte für X1[F1] bis X6[F6] in den obigen Formeln (9) und (10) auf einfache Weise gewinnen.
Die Antwort Z1[F1] bis Z6[F6] werden auf der Grundlage der Funktionen X1[i] bis X6[i] gewonnen. Die Antwort Z1[Fi] bei einer gegebenen Frequenz Fi wird aus der Funktion X1[i] in folgender Weise gewonnen: Die Antwort Z1[Fi] ist die Antwort des bandbegrenzten Signals im höchsten Frequenzband innerhalb der bandbegrenzten Signale, die aus dem Originalbildsignal mit 200 dpi erhalten werden. Die Nyquist-Frequenz des Originalbildsignals mit 200 dpi beträgt 4 Zyklen/mm, und wenn die Werte, die durch Abtasten der Antwort des bandbegrenzten Signals im Frequenzgang, in welchem die Antwort Z1[Fi] beträgt, bei 2048 Frequenzen erhalten werden, durch eine Funktion Z1[i] dargestellt werden, so lautet wie im Fall von X1[i] die Relation zwischen Fi und i so, wie dies durch die obige Formel (11) dargestellt wird. 34 zeigt die Relation zwischen den Funktionen X1[i] und Z1[i]. Obschon die Funktionen X1[i] und Z1[i] im Konzept unterschiedliche Funktionen verschieden in der Nyquist-Frequenz sind, läßt sich die Antwort Z1[Fi] unter Verwendung der Funktion X1[i] approximieren. Beispielsweise erhält man die Antwort Z1[Fi] bei 2 Zyklen/mm in folgender Weise: Da i = 2047 × 2/4 = 1024 gemäß obiger Formel (11) ist, ergibt sich die Antwort Z1[Fi] bei 2 Zyklen/mm als der Wert der Funktion X1[i] bei der Adresse 1024.
Durch Behandeln der Funktionen X1[i] bis X6[i] als Tabellen und durch Ermitteln der Adresse i auf der Grundlage der Formel (11) und der Nyquist-Frequenz des Originalbild signals, mit der die Frequenzbetonung durchzuführen ist, und unter Bezugnahme auf die Tabellen (die Funktionen X1[i] bis X6[i]) entsprechend der Adresse i lassen sich die Antworten Z1[F1] bis Z6[F6] approximieren.
Wenn die Frequenzbetonung bezüglich eines Originalbildsignals S_org mit 300 dpi durchzuführen ist, werden die Antworten bei Frequenzen entsprechend den Spitzenfrequenzen der aus dem Originalbildsignal mit 300 dpi erhaltenen bandbegrenzten Signale entsprechend der obigen Formel (8) auf der Grundlage des Frequenzgangs der aus dem Referenz-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale, den Spitzenfrequenzen der aus dem Originalbildsignal bei 300 dpi erhaltenen bandbegrenzten Signale und der Parameter Y der Referenz-Transformationsfunktionen gewonnen. Anschließend werden die Parameter für die Transformationsfunktionen durch die obige Formel (10) gewonnen. In dem Originalbildsignal mit 300 dpi beträgt die Nyquist-Frequenz 5,9 Zyklen/mm und liegt damit höher als die Nyquist-Frequenz des Referenz-Originalbildsignals S_org0. Da X1[F1] bis X6[F6] der obigen Formel (9) Funktionen für den Bereich von 0 bis 5 Zyklen/mm sind, wird durch die obige Formel (9) kein Wert für 5,9 Zyklen/mm geliefert, und der Wert R1 kann nicht ermittelt werden. In diesem Fall werden die Spitzenfrequenzen der aus dem Referenz-Originalbildsignal erhaltenen bandbegrenzten Signale als die Spitzenfrequenzen der aus dem Originalbildsignal mit 300 dpi erhaltenen bandbegrenzten Signale hergenommen.
Im folgenden soll der Fall erläutert werden, bei dem die Frequenzbetonung bezüglich eines Originalbildsignals S_org mit 100 dpi durchgeführt wird. Da die Nyquist-Frequenz des Originalbildsignals mit 100 dpi etwa 2,0 Zyklen/mm beträgt (genauer: 1,97 Zyklen/mm), beträgt die Anzahl der bandbegrenzten Signale 5. Dementsprechend werden die obigen Formeln (9) und (10) in folgende Formeln (12) und (13) umgeschrieben, und für die Transformationsfunktionen erhält man entsprechend den Formeln (12) und (13) fünf Parameter: 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 (12) wobei R1 bis R5 Antworten bei Spitzenfrequenzen (100 dpi) darstellen, X1[F1] bis X6[F5] Antworten der bandbegenzten Signale sind, die aus dem Referenz-Originalbildsignal bei Frequenzen F1 bis F5 erhalten wurden, und Y1 bis Y6 die Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen sind. 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 (13) wobei R1 bis R5 Antworten bei Spitzenfrequenzen (100 dpi) sind, die entsprechend der Formel (12) erhalten wurden, Z1[F1] bis Z5[F5] Antworten der bandbegenzten Signale sind, die aus dem Originalbildsignal mit 100 dpi bei Frequenzen F1 bis F5 gewonnen wurden, und A1 bis A5 die Parameter der Transformationsfunktionen für das Originalbildsignal bei 100 dpi sind.
Obschon bei der dritten und vierten oben beschriebenen Ausführungsform die Frequenzbetonung entsprechend der Formel (2) als Transformationsverarbeitung durchgeführt wird, kann gleichzeitig mit der Transformationsverarbeitung eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung sowie eine Frequenzbetonung durchgeführt werden. 35 ist eine Ansicht eines Systems zum Ausführen einer Frequenzbetonungsverarbeitung und einer Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung als Transformationsverarbeitung in einem Bildverarbeitungssystem gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Wie in 35 gezeigt ist, werden Differenzen zwischen zwei Signalen, nämlich dem Originalbildsignal S_org und einem Unschärfebildsignal S_usk, welches durch die Filtereinrichtung 100 und die Interpolationseinrichtung 111 erhalten wurde, wodurch mehrere bandbegrenzte Signale (zum Beispiel S_org – S_us1, S_us1 – S_us2 und dergleichen) erhalten werden, die Frequenzkomponenten in beschränkten Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren. Die so erhaltenen bandbegrenzten Signale werden in einen ersten und einen zweiten Transformationsteil 103a und 103b eingegeben und von betreffenden Transformationseinrichtungen 122a und 122b innerhalb des ersten bzw. des zweiten Transformationsteils 103a und 103b verarbeitet.
Die von der Transformationseinrichtung 122a im ersten Transformationsteil 103a ausgeführte Transformation erfolgt unter Einsatz von Transformationsfunktionen, die auf der Grundlage der Auflösung des Originalbildsignals S_org in der oben beschriebenen Weise berechnet werden. Beispielsweise werden als Referenz-Transformationsfunktionen die in 36 oder 37 gezeigten Transformationsfunktionen oder Kombinationen daraus verwendet, und es werden Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Referenz-Transformationsfunktionen abhängig von der Auflösung des zu verarbeitenden Originalbildsignals S_org derart berechnet, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc unabhängig von der Auflösung des Originalbildsignals S_org im wesentlichen konstant wird.
Gemäß den in 36 dargestellten Transformationsfunktionen werden die bandbegrenzten Signale derart transformiert, daß solche mit größerer Amplitude unterdrückt und das Unterdrückungsmaß gesteigert wird, wenn das Frequenzband des bandbegrenzten Signals höher liegt. Dies deshalb, um den Umstand zu berücksichtigen, daß in den Rändern des aktuellen Strahlungsbilds enthaltene höherfrequente Komponenten eine kleinere Amplitude haben als niederfrequente Komponenten. Bei aktuellen Strahlungsbildern wird bei höherer Frequenz die Amplitude häufig selbst dann kleiner, wenn keine scharfe Kante in Form einer korrekten Stufe vorliegt. Folglich ist es bevorzugt, wenn die Unterdrückung von einer kleineren Amplitude aus erfolgt, wenn die Frequenz der bandbegrenzten Signale größer wird. Die in 36 dargestellten Funktionen dienen diesem Zweck.
Die in 37 gezeigten Transformationsfunktionen dienen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale in solche Signale, deren Werte nicht größer sind als der Absolutwert der bandbegrenzten Signale, wobei die Werte auf der Grundlage der Absolutwerte der bandbegrenzten Signale bestimmt werden. Wenn die Frequenz des von der Funktion zu verarbeitenden Frequenzbands geringer wird, wird der Absolutwert eines transformierten Bildsignals, welches durch Transformieren eines bandbegrenzten Signals mit einem Absolutwert in einem vorbestimmten Bereich nahe 0 erhalten wird, kleiner. Das heißt: die Funktionen laufen sämtlich durch den Ursprung und haben sämtlich Steigungen von weniger als 1. Außerdem ist die Steigung in der Nähe von 0 kleiner, wenn die Frequenz des von der Funktion zu verarbeitenden Frequenzbands geringer wird. Wenn ein durch Aufaddieren der transformierten Bildsignale gewonnenes Additionssignal auf das Originalbildsignal S_org addiert wird, so tragen diese Funktionen zum Glätten des Übergangs zwischen dem Originalbildsignal S_org und dem Additionssignal bei, das heißt zu einem Anstieg des Signals.
In ähnlicher Weise wird die Transformation von der Transformationseinrichtung 22b in dem zweiten Transformationsteil 103b durch Verwendung der in 38 oder 37 dargestellten Transformationsfunktionen oder Kombinationen daraus durchgeführt. Die von dem ersten und dem zweiten Transformationsteil 103a und 103b ausgegebenen, transformierten Bildsignale werden in betreffende Operatoren 123a bzw. 123b eingegeben. Der Operator 123a führt eine Operation aus, die Signale erzeugt, die für die Frequenzbetonungsverarbeitung erforderlich sind, und der Operator 123b führt eine Operation zum Erzeugen von Signalen aus, die für die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung erforderlich sind.
Der Operator 123a führt eine ähnliche Frequenzbetonung durch wie bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform. Das heißt: die von dem ersten Transformationsteil 103a transformierten, bandbegrenzten Signale werden aufaddiert, und ein so erhaltenes Additionssignal wird mit einem Betonungs- oder Verstärkungskoeffizienten β multipliziert, der entsprechend dem Wert des Originalbildsignals S_org bestimmt wird. Der Operator 123b führt in folgender Weise eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung aus: die von dem zweiten Transformationsteil 103b transformierten, bandbegrenzten Bildsignale werden aufaddiert, und das so erhaltene Additionssignal wird von dem Originalbildsignal S_org subtrahiert. Dann wird das so erhaltene Differenzsignal auf der Grundlage einer Transformationsfunktion transformiert, um einen Dynamikbereich-Kompressionskoeffizienten zu gewinnen.
Die durch die Operatoren 123a und 123b erhaltenen Signale werden von einem Addierer 128 auf das Originalbildsignal S_org addiert, um ein verarbeitetes Bildsignal S_proc zu gewinnen.
Die oben beschriebene Verarbeitung wird durch folgende Formel (3) beschrieben: Sproc = Sorg + β(Sorg) × Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN) + D{Sorg – Fdrc(Sorg, Sus1, Sus2, ... SusN)} Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, ...SusN) = {ful(Sorg – Sus1) + fu2(Sus1 – Su22) + ... + fuk(Susk – 1 – Susk) + ... + f(SusN – 1 –SusN) Fdrc(Sorg,Sus1, Sus2, ..... SusN) = {fd1(Sorg – Sus1) + fd2(Sus1 – Sus2) + ... + fdk(Susk – 1 – Susk) + ... +fdN(SusN – 1 – SusN) (3)wobei S_proc ein verarbeitetes Bildsignal ist, S_org ein Originalbildsignal ist, S_usk (k = 1 bis N) ein Unschärfebildsignal ist, f_uk (k = 1 bis N) eine im ersten Transformationsteil verwendete Transformation ist, f_dk (k = 1 bis N) eine im zweiten Transformationsteil verwendete Transformationsfunktion ist, β(S_org) ein Betonungskoeffizient ist, bestimmt auf der Grundlage des Originalbildsignals, und D{S_org – F_drc(S_org, S_us1, S_us2, .... S_usN)} ein Koeffizient der Dynamikbereich-Kompression ist, der auf der Grundlage des niederfrequenten Komponentensignals bestimmt wird und D eine Funktion zum Transformieren von D{S_org – F_drc(S_org, S_us1, S_us2, .... S_usN)} ist.
Bei dem in 35 dargestellten Bildverarbeitungssystem werden das bei der Frequenzbetonung verwendete Signal und das bei der Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung verwendete Signal separat auf der Grundlage des Originalbildsignals S_org gewonnen und schließlich addiert. Allerdings ist es ebenfalls möglich, zuerst entweder die Frequenzbetonung oder die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung bezüglich des Originalbildsignals S_org durchzuführen, um anschließend das resultierende Signal der weiteren Verarbeitung zu unterziehen. Grundsätzlich enthält der Teil geringerer Dichte eines Strahlungsbilds eine relativ große Menge Rauschen, da der untere Dichtebereich weniger Strahlung beim Aufnehmen des Strahlungsbilds ausgesetzt wird. Da die Frequenzbetonung eine dichteabhängige Verarbeitung ist, bei welcher das Ausmaß der Betonung mit zunehmender Dichte größer wird, wird der Bereich geringer Dichte nicht hervorgehoben, und folglich wird auch das Rauschen nicht betont, wenn die Frequenzbetonung direkt bezüglich des Originalbildsignals erfolgt. Wenn hingegen die Frequenzbetonung durchgeführt wird, nachdem die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung bezüglich des Originalbildsignals vorgenommen wurde, wird der Anteil geringer Dichte in seiner Dichte noch durch die Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung erhöht, und folglich wird auch der Anteil geringer Dichte durch die nachfolgende Frequenzbetonung verstärkt, so daß auch das Rauschen verstärkt wird. Folglich ist es bevorzugt, wenn jedes Signal auf der Grundlage des Originalbildsignals S_org behandelt wird. Aus dem Gesichtspunkt der Einsparung von Verarbeitungszeit ist es außerdem bevorzugt, wenn beide Verarbeitungen parallel durchgeführt werden.
Durch Berechnen der Transformationsfunktionen in der Weise, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc unabhängig von der Auflösung des Originalbildsignals S_org konstant wird, kann das verarbeitete Bildsignal S_proc einen im wesentlichen konstanten Frequenzgang unabhängig von der Auflösung des Originalbildsignals S_org aufweisen.
Obschon bei der dritten bis fünften Ausführungsform die Transformationsfunktionen dadurch berechnet werden, daß die Referenz-Transformationsfunktionen auf der Grundlage der eingegebenen Auflösung des Originalbildsignals S_org korrigiert werden, können die gewonnenen Transformationsfunktionen weiter aufgrund von Information der Antwortcharakteristik des Originalbildsignals S_org korrigiert werden. Das heißt: das Originalbildsignal S_org wird von verschiedenen Vorrichtungen gewonnen, beispielsweise von einem Halbleitersensor, der verschieden ist von dem Strahlungsbildlesegerät, wenn ein Strahlungsbild auf einem anregbaren Leuchtstoffblatt ausgelesen wird, wobei die Antwort des Originalbildsignals S_org von Gerät zu Gerät verschieden ist. Durch Korrigieren der Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Information über die Antwortcharakteristik des Originalbildsignals S_org kann schließlich ein verarbeitetes Bildsignal S_proc gewonnen werden, welches einen von dem jeweiligen Gerät, von dem das Originalbildsignal S_org gewonnen wurde, unabhängigen Frequenzgang aufweisen. Wenn zum Beispiel die Antwort bei 2 Zyklen/mm eines Originalbildsignals S_org, welches von einem gewissen Gerät erhalten wurde, um 40 % unterhalb einer Referenzantwort liegt, so wird der Umstand in das Bildverarbeitungssystem eingegeben, und dieses korrigiert die Transformationsfunktionen derart, daß die Antwort für 2 Zyklen/mm der Referenzantwort gleicht.
Obschon bei der vierten und fünften, oben beschriebenen Ausführungsform nicht-lineare Funktionen verwendet werden und bezüglich der bandbegrenzten Signale eine nichtlineare Verarbeitung durchgeführt wird, können als Transformationsfunktionen auch lineare Funktionen oder Konstanten verwendet werden.
Obschon bei der oben beschriebenen dritten bis fünften Ausführungsform die Unschärfebildsignale aus dem Originalbildsignal durch Filtern und Interpolieren/Vergrößern gewonnen werden und die bandbegrenzten Signale aus dem Originalbildsignal und den Unschärfebildsignalen erhalten werden, können die bandbegrenzten Signale zum Beispiel auch durch Transformieren des Originalbildsignals in Mehrfachauflösungs-Bildsignale mittels einer Wavelet-Transformation oder einer Laplace-Pyramide erzeugt werden, wobei die Unschärfebildsignale aus den Bildsignalen mit den jeweiligen Auslösungen erzeugt und die bandbegrenzten Signale aus den Unschärfebildsignalen gewonnen werden.
Wenn die Transformationsfunktionen zum Transformieren bandbegrenzter Signale, die aus einem Originalbildsignal gewonnen wurden, welches sich in der Auflösung vom Referenz-Originalbildsignal unterscheidet, durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gewonnen werden, so ist es im allgemeinen nicht möglich, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc mit dem verarbeiteten Referenz-Bildsignal S_proc0 (dies ist das verarbeitete Bildsignal S_proc, welches man durch Transformieren bandbegrenzter Signale aus dem Referenz-Bildsignal unter Verwendung der Referenz-Transformationsfunktionen gewinnt) in den gesamten Frequenzbändern übereinstimmt. In einem Bild, welches gewonnen wird durch Wiedergabe eines verarbeiteten Bildsignals, sind die niederfrequenten Komponenten visuell deutlicher erkennbar als die hochfrequenten Komponenten. Folglich ist es bevorzugt, wenn die Transformationsfunktionen für bandbegrenzte Signale für das zu verarbeitende Originalbildsignal derart berechnet werden, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc übereinstimmt mit jenem des verarbeiteten Referenz-Bildsignals S_proc0 innerhalb von Frequenzbändern von nicht weniger als 1/5, bevorzugter nicht weniger als 1/2 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals. Wenn zum Beispiel die Auflösung 5 Zeilen/mm beträgt und die Auflösung des zu verarbeitenden Originalbildsignals S_org4 Zeilen/mm beträgt, so ist es bevorzugt, wenn die Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus dem Originalbildsignal S_org gewonnenen bandbegrenzten Signale auf der Grundlage von Referenz-Transformationsfunktionen für 5 Zeilen/mm in folgender Weise berechnet werden.
Wenn das Bildsignal schrittweise um 1/2 reduziert wird und mehrere bandbegrenzte Signale gewonnen werden, so besitzt das bandbegrenzte Signal im höchsten Frequenzband mindestens eine Kennlinienbreite von 1,0 bis 2,0 Zyklen/mm. In dem Bildverarbeitungssystem gemäß der dritten bis fünften Ausführungsform der Erfindung, bei dem die Verstärkungen der bandbegrenzten Signale gesteuert werden durch die Transformationsfunktionen, ist es folglich unmöglich, die Antwort in dem Frequenzband zwischen 1,0 und 2,0 Zyklen/mm fein zu steuern, und wenn folglich der Frequenzgang einer scharfen Änderung im Frequenzband zwischen 1,0 und 2,0 Zyklen/mm unterliegt, ist es unmöglich, die Transformationsfunktionen für die 4 Zeilen/mm zu erhalten, die präzise Übereinstimmung mit dem Frequenzgang des verarbeiteten Signals S_proc und demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals S_proc0 im Frequenzband zwischen 1,0 und 2,0 Zyklen/mm bringen. Folglich ist es bevorzugt, daß die Transformationsfunktionen für bandbegrenzte Signale des Originalbildsignals (mit 4 Zeilen/mm) derart berechnet werden, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc übereinstimmt mit jenem des verarbeiteten Referenzbildsignals S_proc0 innerhalb derjenigen Frequenzbänder, die nicht unterhalb von 1/5, noch mehr bevorzugt von nicht unterhalb 1/2 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbilds liegen, wie in den 39A und 39B gezeigt ist. In 39A bedeutet die gestrichelte Linie den Frequenzgang des verarbeiteten Referenzsignals S_proc0, gewonnen durch Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem Referenzbildsignal (mit einer Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm) unter Verwendung von Referenz-Transformationsfunktionen, die so eingestellt sind, daß relativ niederfrequente Komponenten verstärkt sind, während die ausgezogene Linie den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc zeigt, welches erhalten wird durch Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem zu verarbeitenden Originalbildsignal Sarg unter Verwendung der Transformationsfunktionen, die gewonnen werden durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Auflösung (4 Zeilen/mm) des zu verarbeitenden Originalbildsignals S_org. In 39B zeigt die gestrichelte Linie den Frequenzgang des verarbeiteten Referenzbildsignals S_proc0, gewonnen durch Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem Referenzbildsignal (mit einer Auflösung von 5 Zeilen/mm) durch Verwendung von Referenz-Transformationsfunktionen, die so eingestellt sind, daß relativ hohe Frequenzkomponenten verstärkt sind, während die ausgezogene Linie den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc darstellt, welches erhalten wird durch Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem verarbeitenden Originalbildsignal S_org unter Verwendung von Transformationsfunktionen, welche gewonnen werden durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Auflösung (4 Zeilen/mm)des zu verarbeitenden Originalbildsignals S_org. Ein Bildverarbeitungssystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden erläutert. Das Bildverarbeitungssystem dient zum Durchführen einer Frequenzbetonung unter Verwendung von Unschärfebildsignalen eines Originalbildsignals, welches erhalten wird durch Auslesen eines Strahlungsbilds eines menschlichen Körpers, welches auf einem anregba ren Leuchtstoffblatt aufgezeichnet wurde, so daß man ein für die Diagnose geeignetes Bild erhält. Ein auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals reproduziertes Bild wird vornehmlich auf einem photographischen Film aufgezeichnet und bei der Diagnose eingesetzt.
In 40 enthält ein Bildverarbeitungssystem 201 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202, die aus Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org', die aus einem Originalbildsignal S_org durch Transformieren dieses Signals in einen Mehrfachauflösungsraum und Kodieren der transformierten Bildsignale gewonnen werden, eine Mehrzahl von Unschärfebildsignalen erzeugt, und eine Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 203, die eine Frequenzbetonung oder -hervorhebung zum Betonen einer speziellen Frequenz durchführt und ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' gewinnt. Das Bildverarbeitungssystem 201 enthält weiterhin eine Parametereinstelleinrichtung 204, eine Maßstabseingabeeinrichtung 205 und eine Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 206. Die Parametereinstelleinrichtung 204 ist eine Einrichtung, die Transformationsfunktionen einstellt, welche die Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 203 bei der Frequenzbetonung verwendet, und zwar auf der Grundlage von Maßstabsinformation S, die über die Maßstabseingabeeinrichtung 205 eingegeben wird. Die Maßstabseingabeeinrichtung 205 ist eine Einrichtung zum Erhalten von Maßstabs- oder Skaleninformation S bezüglich des Originalbildsignals S_org. Diese Maßstabsinformation S kann von der Bedienungsperson über eine Tastatur als Wert eingegeben werden, oder aber dadurch, daß die Bedienungsperson einen Wert aus mehreren auf einem Steuerbildschirm angezeigten Maßstäben auswählt. Die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 206 vergrößert oder kontrahiert ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc', welches von der Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 203 gewonnen wurde, auf der Grundlage der Maßstabsinformation S, um dadurch ein endgültiges verarbeitetes Bildsignal S_proc zu erhalten.
Das Originalbildsignal S_org wird in einen Mehrfachauflösungsbereich transformiert, und die transformierten Bildsignale werden in folgender Weise kodiert. Wie in 41A gezeigt ist, wird das Originalbildsignal S_org einer Wavelet-Transformation unterzogen und in vier Datenstücke oder -blöcke LL1, HL0, LH0 und HH0 auflösungsabhängig zerlegt. Die Daten LL1 repräsentieren ein Bild, welches man erhält, wenn man das Originalbild sowohl in Längs- als auch in Seitenrichtung um 1/2 reduziert. Die Daten HL0, LH0 und HH0 repräsentieren eine Längskante, eine Seitenkante und eine schräge Kante. Wenn die vier Datenstücke LL1, HL0, LH0 und HH0 einer inversen Wavelet-Transformation unterzogen werden, erhält man wieder das Originalbildsignal S_org. Dann werden die Daten LL1 weiter einer Wavelet-Transformation unterzogen und in die vier Datenstücke LL2, HL1, LH1 und HH1 zerlegt, wie in 41B zu sehen ist. Die Daten LL2 repräsentieren ein Bild, welches man erhält, wenn man die Daten LL1 sowohl in Längs- als auch in Seitenrichtung um 1/2 reduziert. Die Daten HL1, LH1 und HH1 repräsentieren eine Längskanterikomponente, eine Seitenkantenkomponente und eine Schrägkantenkomponente der Daten LL1. Wenn die vier Datenstücke LL2, HL1, LH1 und HH1 einer inversen Wavelet-Transformation unterzogen werden, erhält man ein Bildsignal geringer Auflösung mit einer Auflösung entsprechend 1/2 derjenigen des Originalbildsignals. Die Wavelet-Transformation wird mit einer gewünschten Häufigkeit bezüglich der Daten LL wiederholt, die bei jeder Ausführung der Wavelet-Transformation gewonnen werden, so daß schließlich mehrere Datenstücke mit unterschiedlichen Auflösungen erhalten werden. Anschließend werden die Daten für jede Auflösung gemäß 41C kodiert, und man erhält Bildsignale mit Mehrfachauflösung, S_org'.
Durch Dekodieren lediglich der Bildsignale bis zu einer gewünschten Auflösung von den Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org' und Durchführen der inversen Wavelet-Transformation bezüglich der Bildsignale, läßt sich ein Bildsignal geringer Auflösung gewinnen, welches ein Bild mit einer Auflösung von 1/2^k (k entspricht der gewünschten Auflösung) derjenigen des Originalbilds repräsentiert.
Im folgenden wird die Erzeugung der Unschärfebildsignale beschrieben. Wie in 42 gezeigt ist, enthält die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202 eine erste bis n-te Filtereinrichtung 210. Die erste Filtereinrichtung 210 führt eine Filterverarbeitung bezüglich des aus den Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org' rekonstruierten Originalbildsignals S_org in x- und in y-Richtungen durch und bildet ein Bildsignal geringer Auflösung, B1, welches eine geringere Auflösung hat als das Originalbildsignal S_org. Die zweite Filtereinrichtung 210 führt eine ähnliche Filterverarbeitung bezüglich des Bildsignals B1 geringer Auflösung durch und erzeugt ein Bildsignal geringer Auflösung, B2, bei dem die Auflösung geringer ist als diejenige des Bildsignals B1, und die dritte Filtereinrichtung 210 führt eine ähnliche Filterbearbeitung bezüglich des so erhaltenen Bildsignals B2 geringer Auflösung durch, um ein Bildsignal B3 geringer Auflösung zu erzeugen, dessen Auflösung geringer ist als diejenige des Bildsignals B2. Auf diese Weise führt die n-te Filtereinrichtung 210 eine ähnliche Filterung des Bildsignals geringer Auflösung Bn–1 durch und erzeugt ein Bildsignal Bn geringer Auflösung, dessen Auflösung kleiner ist als diejenige des Bildsignals Bn–1. Die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202 enthält weiterhin eine erste bis n-te Interpolationseinrichtung 211. Die Interpolationseinrichtung 211 führt eine Interpolations-/Vergrößerungsverarbeitung bezüglich der Bildsignale B1 bis Bn geringer Auflösung durch, die durch die einzelnen Filterstufen erhalten wurden, und sie erzeugt mehrere Unschärfebildsignale S_usk (S_us1 bis S_usN, die unterschiedliche Schärfe besitzen.
Bei dieser speziellen Ausführungsform werden Filter mit im wesentlichen einer eindimensionalen Gauß-Verteilung für die Filterung verwendet. Das heißt: Filterkoeffizienten werden gemäß folgender Formel (4) bestimmt, die sich auf ein Gauß-Signal bezieht.
Dies deshalb, weil das Gauß-Signal eine gute Ordnung sowohl im realen Raum als auch im Frequenzraum bietet. Beispielsweise werden die in 43 dargestellten eindimensionalen 5 × 1-Filter verwendet, wobei σ = 1 in der Formel (4) ist.
Die Filterung erfolgt bezüglich des Originalbildsignals S_org oder der Bildsignale geringer Auflösung bei jedem zweiten Bildelement, wie in 44 zu sehen ist. Wenn eine solche Filterung sowohl in x- als auch in y-Richtung durchgeführt wird, reduziert sich die Anzahl der Bildelemente in dem gewonnenen Bildsignal geringer Auflösung auf 1/4 des vorher gehenden Bildsignals (zum Beispiel des Originalbildsignals S_org im Fall des Bildsignals B1 geringer Auflösung, und des Bildsignals B1 geringer Auflösung im Fall des Bildsignals B2 geringer Auflösung). Das heißt: die Anzahl von Bildelementen in jedem der Bildsignale geringer Auflösung, Bk (k steht für 1 bis n) beträgt 1/2^k des Originalbildsignals S_org.
Die Interpolations-Vergrößerungsverarbeitung, die in bezug auf die so erhaltenen Bildsignale geringer Auflösung, Bk, durchzuführen sind, wird im folgenden beschrieben. Obschon verschiedene Verfahren des Interpolierens, beispielsweise das B-Spline-Verfahren, verwendet werden können, wird für die Interpolation hier ein Gauß-Signal verwendet, da die auf Gauß-Signalen beruhenden Tiefpaßfilter für die Filterverarbeitung verwendet werden. Speziell wird in der folgenden Formel (5) eine Approximation σ = 2^k–1 verwendet:
Beim Interpolieren des Bildsignals geringer Auflösung, B1, gilt wegen k = 1 folglich σ = 1. In diesem Fall wird ein in 45 dargestelltes eindimensionales 5 × 1-Filter für die Interpolation verwendet. Bei dieser Interpolation wird ein Bildelement mit dem Wert 0 in jedes zweite Bildelement des Bildsignals geringer Auflösung, B1, interpoliert, wobei dieses Bildsignal B1 auf eine Größe entsprechend der Originalbildgröße erweitert ist, und das interpolierte Bildsignal geringer Auflösung, B1, mit Hilfe des in 45 gezeigten eindimensionalen Filters einer Filterung unterzogen wird.
Diese Interpolations-Vergrößerungsverarbeitung erfolgt bezüglich sämtlicher Bildsignale geringer Auflösung Bk (B1 bis Bn). Beim Interpolieren des Bildsignals Bk geringer Auflösung wird ein Filter mit einer Länge von 3 × 2^k – 1 entsprechend der Formel (5) erstellt, und 2^k – 1 Bildelemente mit dem Wert 0 werden zwischen jeweils ein Paar benachbarter Bildelemente eingefügt, wodurch das Bildsignal Bk geringer Auflösung aufgeweitet wird auf eine Größe, die der Originalbildgröße entspricht. Dann wird das interpolierte Bildsi gnal Bk geringer Auflösung mit Hilfe des Filters der Länge 3 × 2^k-leiner Filterung unterzogen.
Im folgenden wird die Frequenzbetonung beschrieben, die in bezug auf die so erhaltenen Unschärfebildsignale S_usk durchgeführt wird. 46 zeigt ein System zum Durchführen einer Frequenzbetonung zusammen mit der Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202. Wie 46 zeigt, werden Unschärfebildsignale S_usk aus dem Originalbildsignal S_org gebildet, und es werden Differenzen zwischen dem Originalbildsignal S_org und den Unschärfebildsignalen S_usk von zugehörigen Subtrahierern 221 gebildet, wodurch bandbegrenzte Signale (S_org – S_us1, S_us1 – S_us2 und dergleichen) entstehen, deren Komponenten in den beschränkten Frequenzbändern des Originalbildsignals S_org liegen.
Die bandbegrenzten Signale werden auf vorbestimmte Amplituden mit Hilfe unterschiedlicher Transformationsfunktionen f₁ bis f_N in den zugehörigen Transformationsschaltungen 222 transformiert, und die transformierten bandbegrenzten Signale werden von einem Operator 223 entsprechend der nachstehend angegebenen Formel (2') auf das Originalbildsignal S_org aufaddiert, wobei das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' erzeugt wird, in welchem eine gewünschte Frequenzkomponente auf ein gefordertes Maß verstärkt ist. Sproc' = Sorg + β(Sorg) × Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, ..... SusN) Fusm(Sorg, Sus, Sus2, ..... SusN) = f1(Sorg – Sus1) + f1(Sus1 – Sus2) + ... + fk(Susk – 1 – Susk) + ... + fN(SusN – 1 – SusN) (2')wobei S_proc' ein verarbeitetes Zwischenbildsignal ist, in welchem die hochfrequenten Komponenten betont sind, S_org ein Originalbildsignal ist, S_usk (k = 1 bis N) Unschärfebildsignale sind, f_k (k = 1 bis N) eine Transformationsfunktion ist und β(S_org) ein Betonungskoeffizient ist, der auf der Grundlage des Originalbildsignals bestimmt wird.
Auf diese Weise wird das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' erstellt. Das durch diese Ausführungsform zu lösende Problem und die Art und Weise der Problemlösung gemäß dieser Ausführungsform werden im folgenden anhand eines Beispiels erläutert. Wie oben beschrieben wurde, kann zwar ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' entsprechend einem Bild äquivalent zu dem Originalbildsignal in seiner Auflösung (entweder das gleiche Bild wie das Originalbild oder ein davon abweichendes Bild) gewonnen werden, indem man eine Frequenzbetonung unter Verwendung von Transformationsfunktionen f_k vornimmt, die entsprechend den Frequenzbändern der bandbegrenzten Signale bestimmt werden, jedoch muß ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' gewonnen werden, welches ein Bild mit einer geringeren Auflösung als das Originalbildsignal (entweder das gleiche Bild wie das Originalbild oder ein davon abweichendes Bild) repräsentiert, indem eine Frequenzbetonung unter Verwendung von Transformationsfunktionen f_k durchgeführt, die gemäß der Auflösung des verarbeiteten Zwischenbildsignals S_proc bestimmt werden. Wenn derartige Transformationsfunktionen für die einzelnen Auflösungen gespeichert werden, wird die Anzahl zu speichernder Transformationsfunktionen zu groß, und die Handhabung dieser Transformationsfunktionen wird zu mühselig. Wird die Frequenzbetonungsverarbeitung bezüglich eines Originalbildsignals S_org durchgeführt, wenn dieses in sechs Frequenzbänder aufgetrennt ist, so hat der Frequenzgang der bandbegrenzten Signale sechs Spitzen, wie in 47 gezeigt ist. Die Frequenzen der einzelnen Spitzen betragen 5 Zyklen/mm; 1,0 Zyklus/mm; 0,5 Zyklen/mm; 0,25 Zyklen/mm; 0,12 Zyklen/mm bzw. 0,06 Zyklen/mm. In einem Bildsignal eines Bilds mit einer Auflösung von 1/2 derjenigen des Originalbildsignals betragen die Spitzenfrequenzen der bandbegrenzten Signale 2,5 Zyklen/mm; 0,5 Zyklen/mm; 0,25 Zyklen/mm; 0,125 Zyklen/mm und 0,06 Zyklen/mm, wie in 48 zu sehen ist. Wie weiterhin in den 49 bis 51 gezeigt ist, sind in Bildsignalen von Bildern, deren Auflösungen 1/4; 1/8 und 1/16 derjenigen des Originalbilds betragen, die Spitzenfrequenzen der bandbegrenzten Signale einander gleich, ausgenommen ihre obersten Frequenzbänder.
Wenn bei dieser Ausführungsform ein verarbeitetes Bildsignal entsprechend einem Bild mit einer gewünschten Auflösung, die geringer ist als die Auflösung des Originalbilds, gewonnen werden soll, so wird eines der Signale geringer Auflösung entsprechend einem Bild geringer Auflösung, welches demjenigen mit der gewünschten Auflösung am nächsten kommt, als Referenz-Bildsignal geringer Auflösung verwendet, und auf der Grundlage dieses Signals werden bandbegrenzte Signale geringer Auflösung gewonnen, und diese werden auf der Grundlage von Transformationsfunktionen entsprechend den Frequenzbändern der bandbegrenzten Signale in Bildsignale transformiert, wodurch ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' gewonnen wird. Dann wird das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' vergrößert oder kontrahiert, abhängig von der Maßstabsinformation S, und es wird ein verarbeitetes Bildsignal S_proc entsprechend einem Bild mit der gewünschten Auflösung erhalten.
Unter Bezugnahme auf das in 52 gezeigte Flußdiagramm wird im folgenden die Arbeitsweise des Bildverarbeitungssystems 201 dieser Ausführungsform beschrieben, wenn ein verarbeitetes Bildsignal S_proc entsprechend einem Bild mit einer Auflösung von 1/2 derjenigen des Originalbildsignals gewonnen werden soll. Dabei wird angenommen, daß die aus dem Originalbildsignal S_org gewonnenen bandbegrenzten Signale in sechs Frequenzbändern liegen, die in 47 gezeigt ist.
Zunächst gibt der Benutzer über die Maßstabseingabeeinrichtung 205 einen gewünschten Maßstab ein (Schritt S21). Dann gibt die Maßstabseingabeeinrichtung 205 in die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202, die Parametereinstelleinrichtung 204 und die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 206 eine Maßstabsinformation S ein, und die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202 rekonstruiert auf der Grundlage der Maßstabsinformation S ein Bildsignal niedriger Auflösung, welches ein Bild repräsentiert, das eine Auflösung besitzt, die derjenigen des gewünschten Maßstabs von den Bildsignalen geringer Auflösung, B_k, entspricht (Schritt S22), und sie erzeugt Unschärfebildsignale S_usk geringer Auflösung aus den Bildsignalen geringer Auflösung (Schritt S23). Da in diesem Beispiel die Auflösung des durch das zu gewinnende verarbeitete Bildsignal S_proc repräsentierten Bilds (hier als „die gewünschte" oder „Soll-Auflösung" bezeichnet) 1/2 derjenigen des durch das Originalbildsignal S_org repräsentierten Bilds entspricht, werden Unschärfebildsignale S_us1 bis S_us5 in Entsprechung zwischen den Unschärfebildsignalen, die aus dem Originalbildsignal S_org (einschließlich des Originalbildsignals S_org) erhalten werden, und jenen, die aus einem Bildsignal gegebener geringer Auflösung erhalten werden, ist in 53 dargestellt. Wie aus 53 ersichtlich ist, werden, wenn die gewünschte Auflösung 1/2 derjenigen des Originalbilds entspricht, Unschärfebildsignale S_usk in der Weise erstellt, daß das Unschärfebildsignal S_us1, welches sich in der höchsten hierarchischen Stufe der aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org erhaltenen Unschärfebildsignal befindet, als Originalbildsignal S_org1/2. Folglich entspricht in diesem Fall das Originalbildsignal S_org1/2 geringer Auflösung dem aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen Unschärfebildsignal S_us1, die Unschärfebildsignale S_us1_1/2 entspricht den Bildsignalen S_us2, die aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org erhalten werden, die Unschärfebildsignale S_us2_1/2 entsprechen den Unschärfebildsignalen S_us3, die aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnen werden, usw. Anschließend werden die bandbegrenzten Signale geringer Auflösung auf der Grundlage des Originalbildsignals S_org1/2 und der Unschärfebildsignale geringer Auflösung S_us1_1/2 bis S_us5_1/2 erstellt (Schritt S24). Die Entsprechung zwischen den bandbegrenzten Signalen, die aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnen wurden, und jenen, die aus einem Bildsignal gegebener geringer Auflösung erhalten werden, ist in 54 dargestellt. Selbst wenn die bandbegrenzten Signale von nicht mehr als 0,06 Zyklen/mm verarbeitet werden, verbessert sich das verarbeitete Bildsignal S_proc in der Qualität nicht nennenswert, die bandbegrenzten Signale geringer Frequenz von nicht mehr als 0,06 Zyklen/mm werden nicht verarbeitet.
Die Parametereinstelleinrichtung 204 stellt die Transformationsfunktionen f_k zum Transformieren der bandbegrenzten Signale geringer Auflösung ein (Schritt S25). Da die Spitzenfrequenzen der bandbegrenzten Signale geringer Auflösung denjenigen der aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org erhaltenen bandbegrenzten Signale gleichen, mit Ausnahme von deren höchsten Frequenzbändern, wie in den 47 und 48 gezeigt ist, werden die Transformationsfunktionen f₁ bis f₆ verwendet. Die Entsprechung zwischen den Transformationsfunktionen für die aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen bandbegrenzten Signale und jenen für die bandbegrenzten Signale, die aus einem gegebenen Bildsignal geringer Auflösung erhalten wurden, ist in 55 dargestellt. Wenn die gewünschte Auflösung 1/2ⁿ der Auflösung des Referenz-Originalbildsignals entspricht, werden die Transformationsfunktionen in derjenigen Zeile in 55 verwen det, die um n Zeilen unterhalb von den Transformationsfunktionen liegt, die für das Referenz-Originalbildsignal S_org gelten. Die folgende Formel (14) liefert Fusm in der erwähnten Formel (2') bei der Durchführung der Frequenzbetonung bezüglich des Referenz-Originalbildsignals S_org, wobei die nachstehende Formel (15) für Fusm in der obigen Formel (2') steht bei der Durchführung der Frequenzbetonung bezüglich des Originalbildsignals S_org1/2 mit einer Auflösung von 1/2 derjenigen des Referenz-Originalbildsignals S_org. Fusm(Sorg, Sus1, Sus2, ..... Sus6) = f1(Sorg– Sus1) + f2(Sus1 – Sus2) + ... + f5(Sus4 – Sus5) + f6(Sus5 – Sus6) (14) Fusm(Sorg1/2, Sus11/2, Sus21/2 ..... Sus51/2) = f1(Sorg1/2 – Sus11/2) + f2(Sus11/2 – Sus21/2) + ... + f4(Sus3 – Sus4) + f5(Sus4 – Sus5) (15)
Dann werden aus den bandbegrenzten Signalen geringer Auflösung transformierte Bildsignale geringer Auflösung erzeugt (Schritt S26), um ein Additionssignal geringer Auflösung zu erhalten. Dann wird das Additionssignal geringer Auflösung multipliziert mit dem Betonungskoeffizienten β(S_org1/2), und das Produkt wird auf das Originalbildsignal S_org1/2 geringer Auflösung addiert, wodurch ein verarbeitetes Zwischenbildsignal geringer Auflösung S_proc1/2' gewonnen wird. Der Betonungskoeffizient β(S_org1/2) wird entsprechend dem Originalbildsignal S_org1/2 geringer Auflösung eingestellt.
Das verarbeitete Zwischenbildsignal geringer Auflösung S_proc1/2' welches auf diese Weise gewonnen wurde, wird in die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 206 eingegeben, die das Bildsignal S_proc1/2' auf der Grundlage der über die Maßstabseingabeeinrichtung 205 eingegebene Maßstabsinformation S derart vergrößert oder kontrahiert, daß in Bild geringer Auflösung mit dem gewünschten Maßstab reproduziert werden kann, um dadurch ein endgültiges verarbeitetes Bildsignal geringer Auflösung S_proc1/2 zu erhalten. Da bei diesem speziellen Beispiel die gewünschte Auflösung 1/2 beträgt, braucht die Vergrö ßerungs-/Kontraktionseinrichtung 206 das verarbeitete Zwischenbildsignal geringer Auflösung S_proc1/2' nicht zu vergrößern oder zu kontrahieren.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, werden die bandbegrenzten Signale geringer Auflösung, die aus dem Originalbildsignal geringer Auflösung erhalten werden, auf der Grundlage eines Teils der Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale transformiert, die aus dem Referenz-Originalbildsignal erhalten wurden, entsprechend den bandbegrenzten Signalen geringer Auflösung in den Frequenzbändern, und deshalb stimmt das auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals S_proc1/2 geringer Auflösung reproduzierten Bildsignal im Frequenzgang im wesentlichen dem Bild, welches auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals S_proc reproduziert wurde, gewonnen aus dem Referenz-Originalbildsignal, wodurch ein verarbeitetes Bildsignal erhalten werden kann, welches ein Bild reproduzieren kann, welches unabhängig von der Auflösung einen im wesentlichen konstanten Frequenzgang besitzt.
Da außerdem ein Teil der Transformationsfunktionen, die für die Frequenzbetonung des Originalbildsignals verwendet werden, benutzt wird, brauchen nicht für jede Auflösung Transformationsfunktionen erstellt zu werden, was die Anordnung und Ausgestaltung des Bildverarbeitungssystems vereinfacht und Schwierigkeiten bei der Handhabung einer großen Anzahl von Transformationsfunktionen vermeidet.
Wenn ein Bildsignal mit einer gewünschten Auflösung durch Kontrahieren eines verarbeiteten Bildsignals S_proc erhalten wird, welches seinerseits aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org bei der Erzeugung von Unschärfebildsignalen erhalten wurde, so muß die Erzeugung von bandbegrenzten Signalen ebenso wie die Transformation der bandbegrenzten Signale unter Verwendung sämtlicher Bildsignale geringer Auflösung durchgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform hingegen läßt sich die für die Verarbeitung erforderliche Arbeitszeit verkürzen, da nur die Bildsignale geringer Auflösung bis hin zu jenen rekonstruiert werden müssen, die ein Bild mit einer Auflösung repräsentieren, die der gewünschten Auflösung am nächsten kommt.
Obschon bei der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform die Unschärfebildsignale aus dem Originalbildsignal (dem Referenz-Originalbildsignal oder dem Originalbildsignal geringer Auflösung) durch Filtern und Interpolation/Vergrößerung erhalten werden und die bandbegrenzten Signale aus dem Originalbildsignal und den Unschärfebildsignalen gewonnen werden, können die bandbegrenzten Signale beispielsweise erzeugt werden durch Transformieren des Originalbildsignals in Mehrfachauflösungs-Bildsignale mit Hilfe einer Wavelet-Transformation oder einer Laplace-Pyramide, indem die Unschärfebildsignale aus den Bildsignalen mit den jeweiligen Auflösungen erzeugt werden und die bandbegrenzten Signale wiederum aus den Unschärfebildsignalen erzeugt werden.
Obschon bei dem oben beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiel die Frequenzbetonungsverarbeitung in bezug auf kodierte Mehrfachauflösungs-Bildsignale S_org' durchgeführt wird, läßt sich die Frequenzbetonung auch in Bezug auf das nicht-kodierte Originalbildsignal S_org durchführen.
Ein Bildverarbeitungssystem gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden beschrieben. Bei der sechsten Ausführungsform werden Bildsignale geringer Auflösung bis hin zu der einer gewünschten Auflösung am nächsten kommenden Auflösung aus kodierten Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org' rekonstruiert, und auf der Grundlage der rekonstruierten Bildsignale geringer Auflösung werden Unschärfebildsignale erzeugt. Im Gegensatz dazu werden bei der siebten Ausführungsform Unschärfebildsignale auf der Grundlage von Bildsignalen geringer Auflösung erzeugt, die von der geringsten Auflösung bis hin zu derjenigen Auflösung reichen, die der einem gewünschten Maßstab entsprechenden Auflösung am nächsten kommt. Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform lediglich durch die von der Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung ausgeführten Verarbeitung, so daß die von der Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung bei dieser Ausführungsform vorgenommene Verarbeitung im folgenden in erster Linie beschrieben wird.
56 zeigt eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202 innerhalb des Bildverarbeitungssystems der siebten Ausführungsform. Wie in 56 gezeigt ist, enthält die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202' eine Mehrzahl von Kodierern 230 und eine Mehrzahl von Interpolationseinrichtungen 231. Das heißt: ein Bildsignal geringer Auflösung B_n entsprechend einem Bild mit einer Auflösung von 1/2ⁿ derjenigen des durch das Referenz-Originalbildsignal S_org repräsentierten Originalbilds wird als erstes gebildet durch Dekodieren eines Bildsignals, welches für ein Bild steht, das unter den Bildern entsprechend den Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org' die geringste Auflösung besitzt, und durch Ausführen einer inversen Wavelet-Transformation bezüglich des dekodierten Bildsignals. Anschließend wird ein Bildsignal B_n–1 geringer Auflösung entsprechend einem Bild mit einer Auflösung von 1/2^n–1 derjenigen des Originalbilds auf der Grundlage des Bildsignals B_n erstellt. Auf diese Weise werden Bildsignale geringer Auflösung, B_k, deren Auflösung 1/2^k (k = 1 bis n) derjenigen des Originalbildsignals S_org ebenso wie das Originalbildsignal S_org erzeugt. Die Bildsignale geringer Auflösung B_k entsprechen den Daten LLk, die erhalten werden durch Ausführen einer Wavelet-Transformation bezüglich des Originalbildsignals S_org. Dann führt die Interpolationseinrichtung 231 eine Interpolation/Vergrößerung bezüglich jedes der Bildsignale B_k geringer Auflösung durch, und es entstehen mehrere Unschärfebildsignale S_usk (k = 1 bis N), die sich in der Schärfe voneinander unterscheiden.
Dann werden aus den Unschärfebildsignalen S_usk bandbegrenzte Signale erhalten, und man erhält entsprechend der obigen Formel (2') ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc'.
Beispielhaft soll nun die Arbeitsweise des Bildverarbeitungssystems dieser Ausführungsform für den Fall beschrieben werden, daß ein verarbeitetes Bildsignal S_proc erhalten werden soll, welches ein Bild repräsentiert, dessen Auflösung 1/2 derjenigen des Originalbildsignals entspricht. Dabei wird angenommen, daß die aus dem Originalbildsignal S_org gewonnenen bandbegrenzten Signale in sechs Frequenzbändern liegen.
Zunächst gibt der Anwender über die Maßstabseingabeeinrichtung 205 einen gewünschten Maßstab ein. Die Maßstabseingabeeinrichtung 205 gibt dann Maßstabsinformation S in die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202', die Parametereinstelleinrichtung 204 und die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 206 ein, und die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202' rekonstruiert auf der Grundlage der Maßstabsinformation S Bildsignale geringer Auflösung, B_k, ausgehend von der geringsten Auflösung bis hin zu derjenigen Auflösung, die der Auflösung entsprechend dem gewünschten Maßstab am nächsten kommt, und sie erzeugt Unschärfebildsignale geringer Auflösung S_usk. Da bei diesem Beispiel die Auflösung des durch das zu gewinnende verarbeitete Bildsignal S_proc repräsentierten Bilds (im folgenden auch als die gewünschte oder „Soll-Auflösung" bezeichnet) 1/2 derjenigen des durch das Originalbildsignal S_org repräsentierten Bilds entspricht, werden Unschärfebildsignale S_us1 bis S_us5 erzeugt. Die Entsprechung zwischen den aus dem Originalbildsignal S_org (einschließlich das Originalbildsignal S_org selbst) erhaltenen Unschärfebildsignalen und jenen, die aus den Bildsignalen B_k geringer Auflösung erhalten werden, ausgehend von der geringsten Auflösung bis zu einer der dem gewünschten Maßstab entsprechenden Auflösung am nächsten kommenden Auflösung, ist in 53 dargestellt. Die Entsprechung zwischen den aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen bandbegrenzten Bildsignalen und jenen, die aus den Bildsignalen B_k geringer Auflösung von der niedrigsten Auflösung bis hin zu einer Auflösung, die der dem gewünschten Maßstab am nächsten kommenden Auflösung entspricht, erhalten werden, ist in 54 gezeigt.
Die Parametereinstelleinrichtung 204 stellt die Transformationsfunktionen f_k zum Transformieren der bandbegrenzten Signale geringer Auflösung in der gleichen Weise wie bei der sechsten Ausführungsform ein. Wenn die gewünschte Auflösung 1/2n der Auflösung des Referenz-Originalbildsignals entspricht, werden die Transformationsfunktionen in der Zeile verwendet, die in 55 um n Zeilen unterhalb der Transformationsfunktionen für das Referenz-Originalbildsignal S_org liegt.
Dann werden aus den bandbegrenzten Signalen geringer Auflösung bildtransformierte Bildsignale geringer Auflösung erzeugt, und es wird ein Additionssignal geringer Auflösung gebildet. Dieses Additionssignal geringer Auflösung wird anschließend mit dem Betonungskoeffizienten β(S_org1/2) multipliziert, und das Produkt wird auf das Original bildsignal geringer Auflösung S_org1/2 addiert, wodurch ein verarbeitetes Zwischenbildsignal geringer Auflösung S_proc1/2' gewonnen wird.
Das so gewonnene verarbeitete Zwischenbildsignal geringer Auflösung S_proc1/2' wird in die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 206 eingegeben, die das Signal S_proc1/2' auf der Grundlage der über die Maßstabseingabeeinrichtung 205 eingegebenen Maßstabsinformation S vergrößert oder kontrahiert, so daß ein Bild geringer Auflösung entsprechend dem gewünschten Maßstab reproduziert werden kann, um ein endgültiges verarbeitetes Bildsignal geringer Auflösung S_proc1/2 zu gewinnen. Da bei diesem speziellen Beispiel die gewünschte Auflösung 1/2 beträgt, braucht die Einrichtung 206 das Signal S_proc1/2' nicht zu vergrößern oder zusammenzuziehen.
Wie aus der obigen Beschreibung entnehmbar ist, werden auch bei dieser Ausführungsform die bandbegrenzten Signale geringer Auflösung, die aus dem Originalbildsignal geringer Auflösung gewonnen werden, auf der Grundlage eines Teils der Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus dem Referenz-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale, die in den Frequenzbändern den bandbegrenzten Signalen geringer Auflösung entsprechen, gewonnen, und folglich entspricht das auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals S_proc1/2 geringer Auflösung reproduzierte Bild im Frequenzgang demjenigen Bild, welches auf der Grundlage des verarbeiteten Bilds S_proc reproduziert wird, erhalten aus dem Referenz-Originalbildsignal, so daß ein verarbeitetes Bildsignal gewonnen werden kann, welches ein Bild reproduzieren kann, welches unabhängig von der Auflösung einen im wesentlichen konstanten Frequenzgang besitzt.
Obschon die obige Beschreibung ein Beispiel eines Falls betrifft, bei dem die gewünschte Auflösung 1/2 derjenigen des Referenz-Originalbildsignals beträgt, wird bei einer Auflösung von beispielsweise 1/3 derjenigen des Referenz-Originalbildsignals die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 202 sowie die Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 203 die Frequenzbetonung bezüglich des Bildsignals B₂ geringer Auflösung entsprechend einem Bild mit einer Auflösung (1/4 des Originalbildsignals), die 1/3 am nächsten kommt, durchführen, um auf diese Weise zu einem verarbeiteten Zwischenbildsignal S_proc1/4' zu kommen. Das endgültige verarbeitete Bildsignal S_proc1/4 wird dann dadurch erreicht, daß das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc1/4' 4/3-mal von der Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 206 vergrößert wird. Wenn die gewünschte Auflösung 1/2_n derjenigen des Originalbilds entspricht, kann die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 206 weggelassen werden, was das System vereinfacht.
Obschon bei der sechsten bis siebten Ausführungsform die transformierten Bildsignale dadurch erstellt werden, daß die bandbegrenzten Signale auf der Grundlage der Transformationsfunktionen f_k gemäß obiger Formel (2') transformiert werden, können die transformierten Signale auch dadurch erhalten werden, daß man die bandbegrenzten Signale mit Hilfe von Betonungskoeffizienten α_k (k steht für 1 bis N) anstelle der Transformationsfunktionen f_k betont, wie dies durch die folgende Formel (16) dargestellt ist: 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) (16)
Wenn ein zu verarbeitendes Originalbildsignal eine höhere Auflösung hat als das Referenz-Originalbildsignal S_org, so sind die Anzahl der bandbegrenzten Signale und die Anzahl der Transformationsfunktionen zu deren Transformierung größer als jene des Referenz-Originalbildsignals S_org. 59 zeigt die Entsprechung zwischen den aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org und den aus den Originalbildsignalen, deren Auflösung dem Zweifachen und Vierfachen derjenigen des Referenz-Originalbildsignals S_org entspricht, erhaltenen bandbegrenzten Signale. Wenn das zu verarbeitende Objekt-Originalbildsignal eine doppelt so große Auflösung hat wie das Referenz-Originalbildsignal S_org (dieses Objekt-Originalbildsignal wird in 57 mit S_org2 bezeichnet, und die daraus gewonnenen Unschärfebildsignale werden mit S_us2k bezeichnet (k steht für eine ganze Zahl größer als 0)), so gibt es kein bandbegrenztes Signal innerhalb der aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen bandbegrenzten Signale entsprechend dem bandbe grenzten Signal S_org2 – S_us21 im höchsten Frequenzband de aus dem Objekt-Originalbildsignal S_org2 gewonnenen bandbegrenzten Signale, und dementsprechend gibt es keine Transformationsfunktion zum Transformieren des bandbegrenzten Signals S_org2 – S_us21 in den Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen, bandbegrenzten Signale. In ähnlicher Weise gilt: wenn das zu verarbeitende Objekt-Originalbildsignal eine viermal so große Auflösung hat wie das Referenz-Originalbildsignal S_org (dieses Objekt-Originalbildsignal wird in 57 mit S_org4 bezeichnet, und die daraus gewonnenen Unschärfebildsignale werden mit S_us4k (k steht für eine ganze Zahl größer als 0) bezeichnet)), so gibt es kein bandbegrenztes Signal innerhalb der aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen bandbegrenzten Signale entsprechend den bandbegrenzten Signalen S_org4 – S_us41 und S_us41 – S_us42 im höchsten und zweithöchsten Frequenzband innerhalb der aus dem Objekt-Originalbildsignal S_org4 erhaltenen bandbegrenzten Signale, und dementsprechend gibt es keine Transformationsfunktion zum Transformieren der bandbegrenzten Signale S_org4 – S_us41 und S_us41 – S_us42 unter den Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org gewonnenen bandbegrenzten Signale. In solchen Fällen wird die Transformationsfunktion f1 für die bandbegrenzte Signal S_org – S_us1 im höchsten Frequenzband unter den bandbegrenzten Signalen aus dem Referenz-Originalbildsignal S_org als Transformationsfunktion zum Transformieren des oder der bandbegrenzten Signale im höchsten und zweithöchsten Frequenzband verwendet, die aus dem Objekt-Originalbildsignal erhalten wurde, wie in 58 gezeigt ist.
Wenn eine Mehrzahl von Referenz-Originalbildsignalen S_org aufbereitet wurde, ist es bevorzugt, wenn eines der Referenz-Originalbildsignale S_org, welches dem Objekt-Originalbildsignal in der Auflösung am nächsten kommt, als Referenz-Originalbildsignal S_org in der oben in Verbindung mit der ersten und der zweiten Ausführungsform beschriebenen Weise hergenommen wird. Es ist bevorzugt, wenn die Transformationsfunktionen, die für die aus dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale bestimmt werden, auf das Objekt-Originalbildsignal bezogen werden und zusammen mit der Auflösung des Referenz-Originalbildsignals gespeichert werden. Bei dieser Ausgestaltung läßt sich das durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierte Bild mit gleicher Charakteristik in konstanter Weise reproduzieren.
Im folgenden wird ein Bildverarbeitungssystem gemäß einer siebten Ausführungsform beschrieben. Das Bildverarbeitungssystem dient zum Durchführen einer Frequenzbetonung unter Verwendung von Unschärfebildsignalen eines Originalbildsignals, welches durch Auslesen eines auf einem anregbaren Leuchtstoffblatt aufgezeichneten Strahlungsbilds eines menschlichen Körpers erhalten wurde, so daß ein für eine Diagnose geeignetes Bild gewonnen werden kann. Ein auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals reproduziertes Bild wird in erster Linie auf einem photographischen Film aufgezeichnet und bei der Diagnose eingesetzt.
In 59 enthält ein Bildverarbeitungssystem 301 gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung eine Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304, eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 302, eine Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 303, eine Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 und eine Parameterkorrektureinrichtung 306. Wenn bezüglich eines Originalbildsignals S_org selbst eine Frequenzbetonung vorzunehmen ist, läßt die Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304 das Originalbildsignal S_org unverändert zu der Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 302 durch, die aus dem Originalbildsignal S_org mehrere Unschärfebildsignale erzeugt und diese in die Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 303 führt eine Frequenzbetonung zum Hervorheben einer speziellen Frequenz durch, um ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' zu erhalten, welches in die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 eingegeben wird, die daraufhin das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' unverändert als endgültiges verarbeitetes Bildsignal S_proc ausgibt. Wenn hingegen die Frequenzbetonung bezüglich eines Originalbildsignals S_org durchgeführt werden soll, welches durch Bildelement-Dichtetransformation eines Grund-Originalbildsignals oder Basis-Originalbildsignals S_org' erhalten wurde, welches von einem Bildlesegerät oder dergleichen gelesen wurde und eine vorbestimmte Referenz-Bildelementdichte (bei dieser speziellen Ausführungsform 10 Zeilen/mm) aufweist, so transformiert die Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304 die Bildelementdichte des Grund-Originalbildsignals S_org' auf eine Soll-Bildelementdichte von beispielsweise 6,7 oder 5 Zeilen/mm, um dadurch ein Originalbildsignal S_org mit der gewünschten oder Soll-Bildelementdichte zu erhalten. Anschließend gibt die Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304 das bildelementdichtetransformierte Originalbildsignal S_org in die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 302, die mehrere Unschärfebildsignale aus dem Originalbildsignal S_org erzeugt und sie in die Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 303 eingibt. Diese führt die Frequenzbetonung zum Hervorheben einer speziellen Frequenz durch, um ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' zu erhalten, welches in die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 eingegeben wird. Die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 vergrößert das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' durch Interpolation einer gewünschten Vergrößerung und gibt das vergrößerte verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' als endgültiges verarbeitetes Bildsignal S_proc aus. In der vorliegenden Beschreibung soll der Begriff „Vergrößerung" breit interpretiert werden, also auch eine Vergrößerung von kleiner als 1 umfassen. Die gewünschte Bildelementdichte kann über eine Tastatur oder dergleichen als Wert eingegeben werden, oder sie kann aus einer Menge von Bildelementdichten ausgewählt werden, die auf einem Steuerbildschirm angezeigt werden. In ähnlicher Weise kann die gewünschte Vergrößerung über eine Tastatur oder dergleichen als Wert eingegeben werden, oder sie kann aus mehreren Vergrößerungen ausgewählt werden, die auf einem Steuerbildschirm angezeigt sind.
Die Bildelementdichte-Transformationsverarbeitung wird im folgenden beschrieben. In dem oben erläuterten Strahlungsbild-Lesesystem unter Einsatz eines anregbaren Leuchtstoffblatts differiert die Lesedichte oder Bildelementdichte abhängig von der Größe des anregbaren Leuchtstoffblatts und läßt sich je nach Wunsch des Anwenders frei ändern. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein mit 10 Zeilen/mm gelesenes Grund-Originalbildsignal S_org' transformiert in ein Originalbildsignal S_org mit 6,7 oder 5 Zeilen/mm, indem das Grund-Originalbildsignal S_org' von der Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304 einer Filterverarbeitung unterzogen wird. Das durch Ausführen der Bildelementdichte-Transformation bezüglich des Grund-Originalbildsignals S_org' erhaltene Originalbildsignal S_org wird im folgenden als „in der Bildelementdichte transformiertes Originalbildsignal S_org", um von dem erstgenannten Signal zu unterscheiden.
Die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 302 erzeugt Unschärfebildsignale S_usk in der gleichen Weise, wie es oben erläutert wurde, und die Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 303 führt die Frequenzbetonung unter Verwendung der Unschärfebildsignale S_usk in der beschriebenen Weise durch, so daß ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' gewonnen wird.
Die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 vergrößert das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' durch Interpolieren unter Verwendung eines Interpolationsfilters mit gewünschter Vergrößerung, um dadurch ein endgültiges verarbeitetes Bildsignal S_proc zu erhalten.
Gewünschte Frequenzkomponenten des Originalbildsignals S_org können durch derartiges Ausführen einer Frequenzbetonung bezüglich des Originalbildsignals S_org unter Verwendung von Transformationsfunktionen, die für die jeweiligen Frequenzbänder der bandbegrenzten Signale eingerichtet sind, hervorgehoben werden. Wenn allerdings die Frequenzbetonung bezüglich in der Bildelementdichte transformierter Originalbildsignale S_org unter Verwendung der gleichen Transformationsfunktionen f_k durchgeführt wird wie jenen, die bei der Durchführung der Frequenzbetonung bezüglich des Grund-Originalbildsignals S_org' verwendet werden, so unterscheidet sich das auf der Grundlage des aus dem in der Bildelementdichte transformierten Originalbildsignal S_org gewonnenen verarbeiteten Bildsignals reproduzierte Bild im Frequenzgang von jenem, welches auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals S_proc reproduziert wird, das aus dem Grund-Originalbildsignal S_org' erhalten wurde, und ersteres Bild ist weniger scharf als letzteres, obwohl die Bilder gleiche Größe besitzen. Zurückzuführen ist dies auf die Bildelementdichte-Transformation, die durchgeführt wird, wenn das in der Bildelementdichte transformierte Originalbildsignal S_org gewonnen und die Interpolationsverarbeitung durchgeführt wird, um das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' zu vergrößern.
Bei dieser Ausführungsform werden die Transformationsfunktionen f_k zum Transformieren der aus den in der Bildelementdichte transformierten Originalbildsignal S_org erhaltenen bandbegrenzten Signale gewonnen, indem die Parameter der Transformationsfunktionen f_k zum Transformieren der aus dem Grund-Originalbildsignal S_org' erhaltenen bandbegrenzten Signale entsprechend der Filterkennlinie F1 des Bildelementdichte-Transformationsfilters, welches für die Bildelementdichte-Transformation mit der Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304 verwendet wird, ebenso korrigiert werden wie die Filterkennlinie F2 eines Interpolationsfilters zum Durchführen der Interpolation unter Verwendung der Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305, so daß der Frequenzgang des auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches aus dem in der Bildelementdichte transformierten Originalbildsignal S_org erhalten wurde, reproduzierten Bilds gleich ist dem Frequenzgang des Bilds, welches auf der Grundlage des aus dem Grund-Originalbildsignal S_org' gewonnenen verarbeiteten Bildsignals S_proc.
Im folgenden soll die Korrektur der Parameter für die Transformationsfunktionen durch die Parameterkorrektureinrichtung 306 erläutert werden.
60 zeigt die Filterkennlinie F1 des Bildelementdichte-Transformationsfilters, welches von der Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304 dazu benutzt wird, das Grund-Originalbildsignal S_org' mit einer Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm umzuwandeln in ein in der Bildelementdichte transformiertes Originalbildsignal S_org, welches eine Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm besitzt, und 61 zeigt die Filterkennlinie F2 des Interpolationsfilters für die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 zum Verdoppeln des in der Bildelementdichte transformierten Originalbildsignals S_org. Letzteres Signal S_org, erhalten durch Transformieren des Grund-Originalbildsignals S_org' mit einer Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm unter Verwendung des Bildelementdichte-Transformationsfilters mit der Filterkennlinie F1, in das in der Bildelementdichte transformierte Originalbildsignal S_org, welches eine Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm besitzt, wird im folgenden als „5-zeilig transformiertes Originalbildsignal S_org5" bezeichnet. 62 zeigt den Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches erhalten wird durch Ausführen der Frequenzbetonung unter Verwendung der Transformations funktionen f_k, die für die Frequenzbetonung des Grund-Originalbildsignals S_org' (diese Transformationsfunktionen werden im folgenden als „Grund-Transformationsfunktionen f_kb'' bezeichnet) bezüglich des 5-zeiligen transformierten Originalbildsignals S_org5 und durch Verdoppeln des gewonnenen verarbeiteten Zwischenbildsignals S_proc' unter Einsatz des Interpolationsfilters mit der Filterkennlinie F2. Das so aus dem 5-zeilig transformierten Originalbildsignal S_org5 gewonnene verarbeitete Bildsignal S_proc wird im folgenden als „5-zeiliges verarbeitetes Bildsignal S_proc5" bezeichnet. Außerdem wird das durch Frequenzbetonung des Grund-Originalbildsignals S_org' unter Verwendung der Grund-Transformationsfunktionen f_kb erhaltene verarbeitete Bildsignal S_proc als „das verarbeitete Grundbildsignal S_ProcB" bezeichnet. In 62 ist der Frequenzgang des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_Proc5 in Verbindung mit dem Frequenzgang des verarbeiteten Grundbildsignals S_ProcB mit der Größe 1 dargestellt. Wie aus 62 entnehmbar ist, läßt sich der Frequenzgang des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_proc5 in einfacher Weise anhand der Filterkennlinie F1 des Bildelementdichte-Transformationsfilters und der Filterkennlinie F2 des Interpolationsfilters errechnen. Außerdem läßt sich aus 62 in einfacher Weise die Differenz des Frequenzgangs zwischen dem verarbeiteten Grundbildsignal S_procB und dem 5-zeilig verarbeiteten Bildsignal S_proc5 gewinnen.
Um beispielsweise das Auflösungsverhältnis des auf der Grundlage des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_proc5 reproduzierten Bilds anzupassen an die Verhältnisse des auf der Grundlage des verarbeiteten Grundbildsignals S_procB mit 2 Zyklen/mm reproduzierten Bild, ist es notwendig, die Frequenzantwort bei 2 Zyklen/mm des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_proc5 zu verdoppeln. Folglich wird bei dieser Ausführungsform die Transformationsfunktion für das bandbegrenzte Signal in dem 2 Zyklen/mm entsprechenden Frequenzband dadurch eingestellt, daß die Parameter für die Grund-Transformationsfunktion f_kb für das bandbegrenzte Signal in dem 2 Zyklen/mm entsprechenden Frequenzband derart korrigiert werden, daß sie 2 Zyklen/mm entsprechen und folglich das Betonungsmaß verdoppelt wird. Wie in 63 zu sehen ist, ist das bandbegrenzte Signal in dem Frequenzband entsprechend 2 Zyklen/mm im höchsten Frequenzband angesiedelt, und folglich wird der Parameter der Transformationsfunktion f₁ für das bandbegrenzte Signal im höchsten Frequenzband derart korrigiert, daß das Ausmaß der Betonung oder Verstärkung verdoppelt wird. Speziell wird, wenn die Transformationsfunktion eine Funktion mit einer Steigung ist, die Steigung verdoppelt, und wenn die Transformationsfunktion eine Konstante ist, wird deren Wert verdoppelt. Die Frequenzkomponente, bei der das Auflösungsverhältnis des auf der Grundlage des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_proc5 reproduzierten Bilds anzupassen ist an dasjenige des auf der Grundlage des verarbeiteten Grundbildsignals S_procB reproduzierten Bilds irgendeine beliebige Frequenz, wobei es sich auch um zwei oder mehr Frequenzen handeln kann. Weiterhin kann die Frequenzkomponente von dem Benutzer über eine nicht dargestellte Eingabeeinrichtung eingegeben werden.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Bildverarbeitung dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf das in 64 dargestellte Flußdiagramm beschrieben. Dabei wird angenommen, daß ein 5-zeilig verarbeitetes Bildsignal S_proc5 erhalten wird durch Transformieren eines Grund-Originalbildsignals S_org' mit einer Bildelementdichte von 10 Zeilen/mm in ein 5-zeilig verarbeitetes Originalbildsignal S_org5 mit einer Bildelementdichte von 5 Zeilen/mm, Durchführen der Frequenzbetonung bezüglich des 5-zeilig transformierten Originalbildsignals S_org5, um dadurch ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' zu erhalten, und Verdoppeln des verarbeiteten Zwischenbildsignals S_proc'. Das Grund-Originalbildsignal S_org wird zunächst in das Bildverarbeitungssystem 301 eingegeben (Schritt S31). Dann transformiert die Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304 das Grund-Originalbildsignal S_org' in das 5-zeilig transformierte Originalbildsignal S_org5 (Schritt S32). Dieses wird in die Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 302 eingegeben, die Unschärfebildsignale S_usk aus dem 5-zeilig transformierten Originalbildsignal S_org5 bildet (Schritt S33). Die Filterkennlinien F1 und F2 werden in die Parameterkorrektureinrichtung 306 eingegeben. Weitere Information bezüglich der Frequenzkomponente, bezüglich der das Auflösungsverhältnis des auf der Grundlage des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_proc5 reproduzierten Bilds anzupassen ist an dasjenige des auf der Grundlage des verarbeiteten Grundbildsignals S_procB reproduzierten Bilds, wird in die Parameterkorrektureinrichtung 306 eingegeben (die Frequenzkomponente wird im folgenden als die „Ziel-Frequenzkomponente" bezeichnet) (Schritt S34). Die Parameterkorrektureinrichtung 306 korrigiert die Parameter der Grund-Transformationsfunktionen f_kb auf der Grundlage der Filterkennlinie F1 und F2 und der Information über die Ziel-Frequenzkomponente (Schritt S35). Die Schritte S4 und S5 können vor den Schritten S2 und S3 oder parallel zu diesen ausgeführt werden.
Dann erstellt die Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 303 bandbegrenzte Signale auf der Grundlage der Unschärfebildsignale S_usk und führt die Frequenzbetonung an den Unschärfebildsignalen S_usk unter Verwendung der durch die korrigierten Parameter definierten Transformationsfunktionen aus, um dadurch das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' zu gewinnen (Schritt S36). Dann vergrößert die Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc', um dadurch das endgültige 5-zeilig verarbeitete Bildsignal S_proc zu gewinnen (Schritt S37). Schließlich wird ein Bild mit Hilfe eines Druckers oder dergleichen auf der Grundlage des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_proc5 reproduziert (Schritt S38).
Bei dieser Ausführungsform werden somit die Parameter der Transformationsfunktionen zum Durchführen der Frequenzbetonung bezüglich des in der Bildelementdichte transformierten Originalbildsignals S_org festgelegt durch Korrigieren der Parameter der Grund-Transformationsfunktionen f_kb (der Transformationsfunktionen zum Durchführen der Frequenzbetonung des Grund-Originalbildsignals S_org') auf der Grundlage der Filterkennlinien F1 und F2, so daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc im wesentlichen so wird wie der des verarbeiteten Grundbildsignals S_procB, und dementsprechend kann das auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals S_proc, welches aus dem in der Bildelementdichte transformierten Originalbildsignal S_org gewonnen wurde, reproduzierte Bild hinsichtlich der Schärfe äquivalent sein zu dem Bild, welches auf der Grundlage des verarbeiteten Grundbildsignals S_procB, das aus dem Grund-Originalbildsignal S_org' erhalten wurde, reproduziert wird. Da außerdem der Frequenzgang gleichzeitig mit der Frequenzbetonungsverarbeitung korrigiert wird, läßt sich Arbeitszeit einsparen im Vergleich zu dem Fall, in welchem die Korrektur des Frequenzgangs in bezug auf das verarbeitete Bildsignal S_proc, welches der Frequenzbetonungsverarbeitung unterzogen wurde, durchgeführt wird.
Obschon bei der siebten Ausführungsform die Parameter der Grund-Transformationsfunktionen f_kb entsprechend der Filterkennlinie F1 des Bildelementdichte-Transformationsfilters und der Filterkennlinie F2 des Interpolationsfilters korrigiert werden, besteht die Möglichkeit, vorab eine Tabelle zu erstellen, in welcher die Art der von der Bildelementdichte-Transformationseinrichtung 304 durchzuführenden Bildelementdichte-Transformation und die Art des von der Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 zu verwendenden Interpolationsfilters in Bezug gesetzt sind zu dem Ausmaß der Korrektur der Parameter, um die Parameter unter Bezugnahme auf die Tabelle anhand der Bildelementdichte, der Vergrößerung und der über die Eingabeeinrichtung eingegebenen Ziel-Frequenzkomponente zu korrigieren.
Obschon außerdem bei der siebten Ausführungsform der Frequenzgang des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_proc5 auf der Grundlage der in 58 und 59 gezeigten Filterkennlinien F1 und F2 erhalten wird, und die Parameter der Transformationsfunktion zum Transformieren des der Ziel-Frequenzkomponente entsprechenden, bandbegrenzten Bildsignals derart korrigiert werden, daß die Frequenzantwort des verarbeiteten Bildsignals S_proc aus dem 5-zeilig transformierten Originalbildsignal S_org5 derjenigen des verarbeiteten Grundbildsignals S_procB gleicht, wenn die Filterkennlinien F1 und F2 durch Formeln beschrieben werden, wobei der Frequenzgang des 5-zeilig verarbeiteten Bildsignals S_proc5 anhand der Formel gewonnen werden kann.
Obschon bei der siebten Ausführungsform das Grund-Originalbildsignal S_org' transformiert wird in das in der Bildelementdichte transformierte Originalbildsignal S_org, wozu das Grund-Originalbildsignal S_org' mit Hilfe eines Bildelementdichte-Transformationsfilters gefiltert wird, kann das Grund-Originalbildsignal S_org' auch nach anderen Verfahren in das in der Bildelementdichte transformierte Originalbildsignal S_org umgewandelt werden. Beispielsweise kann man von einer linearen Interpolation oder einer Spline-Interpolation oder von einem Ausdünnen der Bildelemente nach dem Filtern Gebrauch machen. In diesem Fall wird der Frequenzgang des in der Bildelementdichte transformierten Originalbildsignals S_org auf der Grundlage des Kontraktionskoeffizienten der Interpolation berechnet, oder mit Hilfe einer Fourier-Transformation des in der Bild elementdichte transformierten Originalbildsignals S_org, und die Parameter der Grund-Transformationsfunktionen f_kb werden auf der Grundlage des Frequenzgangs korrigiert.
Wenn außerdem ein verarbeitetes Bildsignal S_proc dadurch gewonnen wird, daß ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc', welches aus dem Grund-Originalbildsignal S_org' erhalten wurde, so wie es ist, von der Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 305 vergrößert wird, oder wenn ein verarbeitetes Bildsignal S_proc aus dem in der Bildelementdichte transformierten Originalbildsignal S_org ohne Vergrößerung des verarbeiteten Zwischenbildsignals S_proc' erhalten wird, kann das verarbeitete Bildsignal S_proc im Frequenzgang von dem verarbeiteten Grundbildsignal S_procB abweichen. In diesem Fall können die Grund-Transformationsfunktionen auf der Grundlage einer der Filterkennlinien F1 und F2 korrigiert werden.
Obschon bei der oben beschriebenen siebten Ausführungsform die Unschärfebildsignale aus dem Originalbildsignal durch Filtern und Interpolation/Vergrößerung gewonnen werden und die bandbegrenzten Signale aus dem Originalbildsignal und den Unschärfebildsignalen gewonnen werden, können die bandbegrenzten Signale auch beispielsweise durch Transformieren des Originalbildsignals in Mehrfachauflösungs-Bildsignale mittels Wavelet-Transformation oder einer Laplace-Pyramide erzeugt werden, wobei die Bildsignale mit den jeweiligen Auflösungen als bandbegrenzte Signale hergenommen werden.
Im folgenden wird ein Bildverarbeitungssystem 331 gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung erläutert.
In 65 enthält das Bildverarbeitungssystem 331 nach der achten Ausführungsform der Erfindung eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 332, die mehrere Unschärfebildsignale aus Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org'' erzeugt, die aus einem Grund-Originalbildsignal S_org' durch dessen Transformierung in den Mehrfachauflösungsraum und Kodieren der transformierten Bildsignale gewonnen werden, und eine Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 333, die eine Frequenzbetonung zum Hervorheben einer speziellen Frequenz durchführt und ein verarbeitetes Zwischenbildsignal S_proc' erzeugt. Das Bildverarbeitungssystem 331 enthält außerdem eine Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 335, die das verarbeitete Zwischenbildsignal S_proc' verarbeitet, und eine Parameterkorrektureinrichtung 336. Die von der Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung 332, der Frequenzbetonungs-Verarbeitungseinrichtung 333 und der Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 335 vorgenommene Verarbeitung ist die gleiche wie bei der siebten Ausführungsform und wird folglich hier nicht noch einmal beschrieben. Bei dieser Ausführungsform korrigiert die Parameterkorrektureinrichtung 336 die Parameter der Grund-Transformationsfunktionen f_kb entsprechend den Kennlinien der Wavelet-Transformationsfunktionen, die verwendet werden, wenn das Originalbildsignal S_org in den Mehrfachauflösungsraum transformiert wird.
Das Grund-Originalbildsignal S_org wird in den Mehrfach-Auflösungsraum transformiert, und die transformierten Bildsignale werden in folgender Weise kodiert: wie in 66A gezeigt ist, wird das Grund-Originalbildsignal S_org' einer Wavelet-Transformation unterzogen und in vier Datenstücke oder -blöcke LL1, HL0, LH0 und HH0 durch Auflösung zerlegt. Die Daten LL1 stehen für ein Bild, welches man erhält durch Reduzieren des Originalbilds auf 1/2 sowohl in Längs- als auch in Seitenrichtung. Die Daten HL0, LH0 und HH0 entsprechen einer Längskante, einer Seitenkante und einer schrägen Kante. Wenn die vier Datenblöcke LL1, LH0, LH0 und HH0 einer inversen Wavelet-Transformation unterzogen werden, erhält man das Originalbildsignal S_org. Dann werden die Daten LL1 einer weiteren Wavelet-Transformation unterzogen und in vier Datenblöcke LL2, HL1, LH1 und HH1 zerlegt, wie in 66B gezeigt ist. Die Daten LL2 repräsentieren ein Bild, welches man erhält durch Reduzieren der Daten LL1 um 1/2 sowohl in Längs- als auch in Seitenrichtung. Die Daten HL1, LH1 und HH1 entsprechen einer Längskantenkomponente, einer Seitenkantenkomponente und einer Schrägkantenkomponente der Daten LL1. Wenn die vier Datenblöcke LL2, HL1, LH1 und HH1 einer inversen Wavelet-Transformation unterzogen werden, erhält man ein Bildsignal geringer Auflösung, dessen Auflösung 1/2 derjenigen des Originalbildsignals entspricht. Es werden weitere Wavelet-Transformationen in gewünschter Häufigkeit bezüglich der bei jedem Ausführen einer Wavelet-Transformation gewonnenen Daten ausgeführt, um dadurch eine Mehrzahl von Datenblöcken zu erhalten, die sich in der Auflösung voneinander unterscheiden. An schließend werden die Daten für jede Auflösung gemäß 66C kodiert, und man erhält Mehrfachauflösungs-Bildsignale S_org''.
Durch Dekodieren von ausschließlich Bildsignalen bis hin zu einer gewünschten Auflösung innerhalb der Mehrfachauflösungs-Bildsignale S_org'' und Durchführen der inversen Wavelet-Transformation bezüglich dieser Bildsignale kann ein Bildsignal geringer Auflösung erhalten werden, welches ein Bild mit einer Auflösung von 1/2^k des Originalbilds (k entspricht der gewünschten Auflösung) repräsentiert.
Wie oben beschrieben wurde, kann durch Zurückgewinnen der Bildsignale geringer Auflösung bis hin zu einer gewünschten Auflösung von den Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org'' ein Bildsignal geringer Auflösung für ein Bild mit einer Auflösung von 1/2^k (k entspricht der gewünschten Auflösung) des Originalbilds gewonnen werden. Allerdings wird das auf der Grundalge des Bildsignals geringer Auflösung reproduzierte Bild unscharf, abhängig von den bei der Wavelet-Transformation verwendeten Wavelet-Transformationsfunktionen. 67 zeigt den Frequenzgang der Bildsignale geringer Auflösung, die bis zu einer Auflösung von 1/2 derjenigen des Grund-Originalbildsignals S_org' und bis hin zu einer Auflösung von 1/4 derjenigen des Grund-Originalbildsignals S_org' wiederhergestellt werden, wenn letzteres mit Hilfe von Wavelet-Transformationsfunktionen zerlegt wurde, die erste Filterkoeffizienten aufweisen, und 68 zeigt die gleiche Situation für den Fall, daß das Grund-Originalbildsignal S_org' mit Hilfe von Wavelet-Transformationsfunktionen zweiter Filterkoeffizienten zerlegt wurde. Wie aus den 65 und 66 entnehmbar ist, verschlechtern sich mit verschlechterter Antwort die Hochfrequenzkomponenten, und das Bild wird weniger scharf. In den 65 und 66 beträgt die Frequenzantwort des Grund-Originalbildsignals S_org' in den gesamten Frequenzbändern 1.
Die durch Zerlegen eines Grund-Originalbildsignals S_org' durch Wavelet-Transformation gewonnenen Mehrfachauflösungs-Bildsignale S_org'' werden mit Information über die Größe der Wavelet-Transformationsfunktionen und/oder den dazugehörigen Filterkoeffizienten verknüpft, da die Wavelet-Transformationsfunktionen, die bei der Transformation zu verwenden sind, sich zu den bei der inversen Wavelet-Transformation verwendeten Transformationsfunktionen Eins-zu-Eins entsprechen sollten. Wenn also bei der achten Ausführungsform ein Bildsignal geringer Auflösung mit einer gewünschten Auflösung aus den Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org'', erhalten durch Zerlegen eines Grund-Originalbildsignals S_org', wiedergewonnen und als Objekt-Originalbildsignal S_org hergenommen wird, so wird die Differenz der Antwort bei einer Zielfrequenzkomponente zwischen dem verarbeiteten Bildsignal S_proc, erhalten durch Ausführen einer Frequenzbetonung bezüglich des Objekt-Originalbildsignals S_org unter Verwendung der Grund-Transformationsfunktionen f_kb, und dem verarbeiteten Grundbildsignal S_procB, erhalten durch Ausführen der Frequenzbetonungsverarbeitung bezüglich des Grund-Originalbildsignals S_org' unter Verwendung der Grund-Transformationsfunktionen f_kb, auf der Grundlage der Information über die Wavelet-Transformationsfunktionen gewonnen, die den Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org'' entsprechen, und die Parameter der Transformationsfunktionen zum Transformieren des Objekt-Originalbildsignals S_org werden von der Parameterkorrektureinrichtung 336 derart korrigiert, daß die Differenz kompensiert wird. Wenn Information über die Wavelet-Transformationsfunktionen den Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org'' nicht beigefügt ist, so wird die Information von Hand in das Bildverarbeitungssystem 331 eingegeben.
Wenn zum Beispiel ein bis zu einer Auflösung von 1/4 derjenigen des Grund-Originalbildsignals S_org, erhalten durch Zerlegen des Grund-Originalbildsignals S_org', wiedergewonnenes Bildsignal geringer Auflösung als ein Objekt-Originalbildsignal S_org hergenommen wird, so wird das Auflösungsverhältnis (Aspekt) des auf der Grundlage des Bildsignals mit 1/4 Auflösung bei einer Frequenz von 1 Zyklus/mm reproduzierte Bild in folgender Weise angepaßt an jenes des auf der Grundlage des Grund-Originalbildsignals S_org' reproduzierten Bilds: die Frequenz, bei der das Auflösungsverhältnis des auf der Grundlage des Bildsignals mit 1/4 Auflösung reproduzierten Bilds anzupassen ist an jenes des auf der Grundlage des Grund-Originalbildsignals S_org' reproduzierten Bilds, wird vorab von dem Anwender über eine Eingabeeinrichtung eingegeben. Da die Antwort des auf der Grundlage des Bildsignals mit 1/4 Auflösung bei 1 Zyklus/mm reproduzierten Bilds 0,9 beträgt, während die Antwort des auf der Grundlage des Grund-Originalbildsignals S_org' bei 1 Zyklus/mm reproduzierten Bilds 1 beträgt, ist es notwendig, die Frequenzantwort bei 1 Zyklus/mm des Bilds mit einer Auflösung von 1/4 zu multiplizieren mit 1/0,9, um das Auflösungsverhältnis des auf der Grundlage des Bilds mit 1/4 Auflösung anzugleichen an jenes des aufgrund des Grund-Originalbildsignals S_org' mit 1 Zyklus/mm reproduzierten Bilds. Folglich wird bei dieser Ausführungsform die Transformationsfunktion für das bandbegrenzte Signal in dem 1 Zyklus/mm entsprechenden Frequenzband dadurch eingestellt, daß die Parameter für die Grund-Transformationsfunktion f_kb für das bandbegrenzte Signal in dem 1 Zyklus/mm entsprechenden Frequenzband derart korrigiert werden, daß das Ausmaß der Vergrößerung dem 1/0,9-fachen entspricht. Insbesondere dann, wenn die Transformationsfunktion eine Funktion mit einer Steigung ist, wird die Steigung mit 1/0,9 multipliziert, und wenn die Transformationsfunktion eine Konstante ist, so wird diese mit 1/0,9 multipliziert. Die Frequenzkomponente, bei der das Auflösungsverhältnis des anhand des Bildsignals mit 1/4 Auflösung reproduzierten Bilds anzugleichen ist an jenes des aus dem Grund-Originalbildsignal S_org' reproduzierten Bilds kann irgendeine Frequenz sein, kann aber auch zwei oder mehr Frequenzen umfassen. Weiterhin kann die Frequenzkomponente von dem Anwender über eine nicht gezeigte Eingabeeinrichtung eingegeben werden.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Frequenzbetonung bezüglich eines Bildsignals durchzuführen ist, welches eine geringere Auflösung besitzt als ein Grund-Originalbildsignal S_org', und aus Mehrfachauflösungs-Bildsignalen S_org'' erhalten wird, die ihrerseits durch Wavelet-Transformation des Grund-Originalbildsignals S_org' erhalten wurden, so werden die Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus dem Bildsignal geringer Auflösung erhaltenen bandbegrenzten Signale auf der Grundlage der Wavelet-Transformationsfunktionen korrigiert, die bei der Wavelet-Transformation des Grund-Originalbildsignals S_org verwendet wurden, so daß das auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals aus dem Bildsignal geringer Auflösung reproduzierte Bild im wesentlichen dem Bild gleicht, welches auf der Grundlage des verarbeiteten Bildsignals reproduziert wird, welches aus dem Originalbildsignal erhalten wird, und zwar in bezug auf den Frequenzgang bei einer gewünschten Frequenz. Folglich läßt sich ein verarbeitetes Bildsignal, dessen Frequenzgang im wesentlichen demjenigen eines verarbeiteten Bildsi gnals gleicht, in konstanter Weise aus dem Grund-Originalbildsignal gewinnen, unabhängig von der Auflösung des Bildsignals geringer Auflösung. Da außerdem der Frequenzgang gleichzeitig mit der Frequenzbetonungsverarbeitung korrigiert wird, läßt sich Arbeitszeit einsparen, verglichen zu einer Korrektur des Frequenzgangs, die bezüglich des verarbeiteten Bildsignals S_proc vorgenommen wurde, welches der Frequenzbetonung unterzogen wurde.
Wenn das verarbeitete Bildsignal S_proc von der Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 335 der achten Ausführungsform vergrößert werden soll, werden die Parameter der Grund-Transformationsfunktionen f_kb auf der Grundlage der Filtercharakteristik des von der Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung 335 verwendeten Filters zusätzlich zu den Kennwerten der Wavelet-Transformationsfunktionen korrigiert.
Bei der siebten und achten, oben beschriebenen Ausführungsform wird bevorzugt, wenn das Objekt-Originalbildsignal S_org und die Parameter für das Objekt-Originalbildsignal S_org, die erhalten werden durch Korrigieren der Grund-Transformationsfunktionen entsprechend der Charakteristik der Vergrößerung oder der Charakteristik der Kontraktion, korreliert miteinander abgespeichert werden. Wenn bei dieser Ausgestaltung ein Bild ausgegeben wird (als Hartkopie auf einem photographischen Film ausgegeben oder auf einem Bildschirm oder dergleichen dargestellt), wiederum auf der Grundlage des Objekt-Originalbildsignals S_org, so läßt sich ein Bild mit einer Qualität erhalten, welche derjenigen eines zuvor ausgegebenen Bilds gleicht.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Grund-Originalbildsignal S_org', aus dem das Objekt-Originalbildsignal S_org gewonnen wurde, die Kennwerte für die Vergrößerung oder diejenigen für die Kontraktion, mit denen das Grund-Originalbildsignal S_org' vergrößert oder kontrahiert wird zu dem Objekt-Originalbildsignal S_org, und die Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen korreliert miteinander abgespeichert werden. Mit Hilfe dieser Maßnahme können vergrößerte oder verkleinerte Bilder wiederholt auf der Grundlage des Grund-Originalbildsignals S_org' mit gleicher Bildqualität reproduziert werden.
Die Charakteristik der Vergrößerung oder die Charakteristik der Kontraktion können durch eine Raumfrequenz-Kennlinie dargestellt und in Form von Tabellendaten abgespeichert werden, wie sie in 69 dargestellt sind. Anderenfalls können die Raumfrequenzkennwerte entsprechend der Charakteristik der Vergrößerung oder der Charakteristik der Kontraktion durch eine Funktion approximiert werden, und Parameter dieser Funktion können als Vergrößerungs- oder Kontraktionscharakteristik abgespeichert werden. Als derartige Funktion kann eine Gauß-Funktion folgender Art verwendet werden: Res = (–a2/σ2)wobei a = 0, wenn Fq – m < 0, a = Fq – m sonst; Res die Antwort und Fq die Raumfrequenz bedeutet. In diesem Fall können σ und m als die Parameter entsprechend der Raumfrequenzkennlinie verwendet werden, die ihrerseits wiederum die Charakteristik der Vergrößerung oder die Charakteristik der Kontraktion repräsentiert, wie in den 70A und 70B dargestellt ist.

Claims

Bildverarbeitungsverfahren zum Gewinnen eines verarbeiteten Bildsignals aus einem Originalbildsignal, welches ein Originalbild mit einer gewissen Auflösung repräsentiert, bei dem mehrere, sich im Frequenzband unterscheidende, bandbegrenzte Signale auf der Grundlage des Originalbildsignals erzeugt werden, mehrere transformierte Bildsignale gewonnen werden, indem eine Transformationsverarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Signale auf der Grundlage zugehöriger Transformationsfunktionen durchgeführt wird, und ein verarbeitetes Bildsignal, in welchem eine vorbestimmte Frequenzkomponente hervorgehoben ist, aus den transformierten Bildsignalen erhalten wird, gekennzeichnet durch den Schritt des Verwendens vorbestimmter Transformationsfunktionen, die den jeweiligen bandbegrenzten Signalen entsprechen, auf der Grundlage der Auflösung des Originalbildsignals.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Transformationsfunktionen definiert werden durch Transformationsfunktions-Definitionsparameter für die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Auflösung des Originalbilds bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale dadurch gebildet werden, daß bezüglich des Originalbildsignals eine Filterverarbeitung unter Verwendung von Filtern durchgeführt wird, deren Filterkoeffizienten bestimmt werden auf der Grundlage der Bildelementdichte des Originalbildsignals, um dadurch mehrere Unschärfebildsignale zu schaffen, die sich in ihrem Frequenzgang unterscheiden, und um mehrere bandbegrenzte Signale, welche die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmten Transformationsfunktionen nicht-lineare Funktionen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Frequenzhervorhebungsverarbeitung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Schritt des Speicherns von die Transformationsfunktion definierenden Parametern, die für das Originalbildsignal bestimmt werden anhand von auf das Originalbildsignal bezogenen Parametern.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Definierens der Transformationsfunktionen durch Bestimmung von die Transformationsfunktion definierenden Parametern für die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Auflösung des Originalbilds folgende Schritte enthält: Vorbereiten von Transformationsfunktions-Definitionsparametern für mindestens zwei Referenzauflösungen, Vergleichen der Auflösung des Originalbilds mit den Referenzauflösungen und Bestimmen der Transformationsfunktions-Definitionsparameter für eine der Referenzauflösungen, die der Auflösung des Originalbilds am nächsten kommt, als Transformationsfunktions-Definitionsparameter für das Originalbildsignal.
Bildverarbeitungssystem zum Gewinnen eines verarbeiteten Bildsignals aus einem ein Originalbild mit einer gewissen Auflösung repräsentierendes Originalbildsignal, umfassend eine Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung, die auf der Grundlage des Originalbildsignals mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt, die sich im Frequenzband voneinander unterscheiden, und eine Transformationseinrichtung, die mehrere transformierte Bildsignale dadurch gewinnt, daß eine Transformationsverarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Signale auf der Grundlage zugehöriger Transformationsfunktionen durchgeführt wird, um ein verarbeitetes Bildsignal, in welchem eine vorbestimmte Frequenzkomponente hervorgehoben ist, aus den transformierten Bildsignalen zu gewinnen, gekennzeichnet durch eine Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung, die vorbestimmte Transformationsfunktionen, die den jeweiligen bandbegrenzten Signalen entsprechen, auf der Grundlage der Auflösung des Originalbildsignals verwendet.
System nach Anspruch 9, bei dem die Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung die Transformationsfunktionen dadurch definiert, daß sie Transformationsfunktions-Definitionsparameter für die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Auflösung des Originalbilds bestimmt.
System nach Anspruch 10, bei dem die Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung enthält, die mehrere Unschärfebildsignale bildet, die einen unterschiedlichen Frequenzgang aufweisen, in dem bezüglich des Originalbildsignals eine Filterverarbeitung unter Einsatz von Filtern durchgeführt wird, deren Filterkoeffizienten auf der Grundlage der Auflösung des Originalbilds bestimmt werden, und die Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung als die bandbegrenzten Signale mehrere Signale erstellt, welche die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals.
System nach Anspruch 9, bei dem die vorbestimmten Transformationsfunktionen nicht-lineare Funktionen sind.
System nach Anspruch 9, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Frequenzhervorhebungsverarbeitung ist.
System nach Anspruch 9, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung ist.
System nach Anspruch 9, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Speichern der Transformationsfunktions-Definitionsparameter, die für das Originalbildsignal mit auf das Originalbildsignal bezogenen Parametern bestimmt werden.
System nach Anspruch 9, bei dem die Transformationsfunktions-Bestimmungseinrichtung in sich Transformationsfunktions-Definitionsparameter für mindestens zwei Referenzauflösungen speichert, die Auflösung des Originalbilds entsprechend dem Originalbildsignal mit den Referenzauflösungen vergleicht und die Transformationsfunktions-Definitionsparameter für diejenige Referenzauflösung, die der Auflösung des Originalbilds am nächsten kommt, als die Transformationsfunktions-Definitionsparameter für das Originalbildsignal bestimmt.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium mit einem darauf gespeicherten Programm zum Veranlassen eines Computers, ein Bildverarbeitungsverfahren zum Gewinnen eines verarbeiteten Bildsignals aus einem ein Originalbild mit einer gewissen Auflösung repräsentierenden Originalbildsignal durchzuführen, bei dem mehrere bandbegrenzte Signale, die sich im Frequenzband voneinander unterscheiden, auf der Grundlage des Originalbilds erzeugt werden, mehrere transformierte Bildsignale erhalten werden, indem eine Transformationsverarbeitung bezüglich der einzelnen bandbegrenzten Signale auf der Grundlage zugehöriger Transformationsfunktionen durchgeführt wird, und aus den transformierten Bildsignalen ein verarbeitetes Bildsignal erhalten wird, in welchem eine vorbestimmte Frequenzkomponente hervorgehoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Programm den Schritt des Verwendens vorbestimmter Transformationsfunktionen beinhaltet, welche den einzelnen bandbegrenzten Signalen auf der Grundlage der Auflösung des Originalbildsignals entsprechen.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem die Transformationsfunktionen definiert werden durch Bestimmen von Transformationsfunktions-Definitionsparametern für die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Auflösung des Originalbilds.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 18, bei dem der Schritt des Erzeugens mehrerer bandbegrenzter Signale folgende Schritte aufweist: Durchführen einer Filterverarbeitung bezüglich des Originalbildsignals unter Verwendung von Filtern, deren, Filterkoeffizienten auf der Grundlage der Auflösung des Originalbilds bestimmt werden, um dadurch mehrere Unschärfebildsignale zu bilden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und um mehrere bandbegrenzte Signale, welche Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals zu erzeugen.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 18, bei dem die vorbestimmten Transformationsfunktionen nicht-lineare Funktionen sind.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 18, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Frequenzhervorhebungsverarbeitung ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 18, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 18, bei dem das Programm weiterhin den Schritt des Speicherns der Transformationsfunktions-Definitionsparameter beinhaltet, die für das Originalbildsignal mit auf dieses bezogenen Parametern bestimmt werden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 18, bei dem der Schritt des Definierens der Transformationsfunktonen durch Bestimmen von Transformationsfunktions-Definitionsparametern für die Transformationsfunktionen auf der Grundlage der Auflösung des Originalbilds die folgenden Schritte aufweist: Vorbereiten von Transformationsfunktions-Definitionsparametern für mindestens zwei Referenzauflösungen, Vergleichen der Auflösung des Originalbilds entsprechend dem Originalbildsignal mit den Referenzauflösungen und Bestimmen der Transformationsfunktions-Definitionsparameter für diejenige Referenzauflösung, die der Auflösung des Originalbildsignals am nächsten kommt, als Transformationsfunktions-Definitionsparameter für das Originalbildsignal.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Transformationsfunktionen bestimmt werden durch von der Auflösung des Objekt-Originalbildsignals abhängiges Korrigieren von Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus einem Referenz-Originalbildsignal, welches ein Bild mit einer Referenzauflösung repräsentiert, erhaltenen bandbegrenzten Signale, wobei die Referenz-Transformationsfunktionen vorab bestimmt und gespeichert wurden.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale dadurch erzeugt werden, daß bezüglich des Originalbildsignals eine Filterverarbeitung unter Verwendung von Filtern mit vorbestimmten Filterkoeffizienten durchgeführt wird, um dadurch mehrere Unschärfebildsignale zu erzeugen, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und mehrere bandbegrenzte Signale gebildet werden, welche die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals.
Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 25, bei dem die Transformationsfunktionen nicht-lineare Funktionen sind.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Frequenzhervorhebungsverarbeitung ist.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung ist.
Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 25, bei dem die vorbestimmten Transformationsfunktionen mit den auf das Originalbildsignal bezogenen Funktionen gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die Transformationsfunktionen für bandbegrenzte Signale für das zu verarbeitende Originalbildsignal derart berechnet werden, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals S_proc0 zumindest in Frequenzbändern entspricht, die nicht niedriger liegen als 1/5 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem die Transformationsfunktionen für bandbegrenzte Signale für das zu verarbeitende Originalbildsignal derart berechnet werden, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals S_proc0 zumindest in Frequenzbändern entspricht, die nicht niedriger liegen als 1/2 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals.
System nach Anspruch 9, bei dem die Transformationsfunktions-Definitionseinrichtung eine Transformationsfunktions-Berechnungseinrichtung enthält, welche die Transformationsfunktion zum Verarbeiten der aus einem zu verarbeitenden Objekt-Originalbildsignal erhaltenen bandbegrenzten Signale dadurch berechnet, daß sie abhängig von der Auflösung des Objekt-Originalbildsignals Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale korrigiert, die aus einem Referenz-Originalbildsignal mit einer Referenzauflösung erhalten wurden, wobei die Referenz-Transformationsfunktionen vorab bestimmt und gespeichert wurden.
System nach Anspruch 33, bei dem die Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung aufweist: eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung, die mehrere Unschärfebildsignale bildet, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, indem bezüglich des Originalbildsignals eine Filterverarbeitung unter Verwendung von Filtern durchgeführt wird, deren Filterkoeffizienten auf der Grundlage der Auflösung des Originalbildsignals bestimmt werden, und als bandbegrenzte Signale mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt, welche die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal.
System nach Anspruch 33, bei dem die vorbestimmten Transformationsfunktionen nicht-lineare Funktionen sind.
System nach Anspruch 33, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Frequenzhervorhebungsverarbeitung ist.
System nach Anspruch 33, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung ist.
System nach Anspruch 33, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Speichern der vorbestimmten Transformationsfunktionen mit den auf das Originalbildsignal bezogenen Funktionen.
System nach Anspruch 33, bei dem die Transformationsfunktions-Berechnungseinrichtung die Transformationsfunktionen zum Verarbeiten der aus einem zu verarbeitenden Objekt-Originalbildsignal erhaltenen bandbegrenzten Signale dadurch berechnet, daß sie abhängig von der Auflösung des Objekt-Originalbildsignals Referenz-Transformationsfunktionen derart korrigiert, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals mit demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals zumindest in Frequenzbändern übereinstimmt, die nicht niedriger sind als 1/5 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals.
System nach Anspruch 39, bei dem die Transformationsfunktionen für bandbegrenzte Signale für das zu verarbeitende Originalbildsignal derart berechnet werden, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals S_proc demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals S_proc0 zumindest in Frequenzbändern entspricht, die nicht niedriger liegen als 1/2 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem das Programm den Schritt des Berechnens der Transformationsfunktionen zum Verarbeiten der von einem zu verarbeitenden Objekt-Originalbildsignal erhal tenen bandbegrenzten Signale beinhaltet, welcher durchgeführt durch in Abhängigkeit der Auflösung des Objekt-Originalbildsignals erfolgenden Korrektur von Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus einem Referenz-Originalbildsignal mit einer Referenzauflösung erhaltenen Zwischenbildsignale, wobei die Referenz-Transformationsfunktionen vorab bestimmt und gespeichert wurden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 41, bei dem der Schritt des Erzeugens der mehreren bandbegrenzten Signale folgende Schritte beinhaltet: Durchführen einer Filterverarbeitung bezüglich des Originalbildsignals unter Verwendung von Filtern, deren Filterkoeffizienten bestimmt werden auf der Grundlage der Auflösung des Originalbildsignals, um dadurch mehrere Unschärfebildsignale zu erhalten, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und indem mehrere bandbegrenzte Signale, welche die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, als Zwischenbildsignale verwendet werden, basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 41, bei dem die vorbestimmten Transformationsfunktionen nicht-lineare Funktionen sind.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 41, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Frequenzhervorhebungsverarbeitung ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 41, bei dem die Transformationsverarbeitung eine Dynamikbereich-Kompressionsverarbeitung ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 41, bei dem das Programm weiterhin den Schritt des Speicherns der bestimmten Transformationsfunktionen mit auf das Originalbildsignal bezogenen Funktionen beinhaltet.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 41, wobei die Referenz-Transformationsfunktionen abhängig von der Auflösung des Objekt-Originalbildsignals derart korrigiert werden, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals zumindest in Frequenzbändern entspricht, die nicht niedriger sind als 1/5 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 47, wobei die Referenz-Transformationsfunktionen abhängig von der Auflösung des Objekt-Originalbildsignals derart korrigiert werden, daß der Frequenzgang des verarbeiteten Bildsignals demjenigen des verarbeiteten Referenzbildsignals zumindest in Frequenzbändern entspricht, die nicht niedriger sind als 1/2 der Nyquist-Frequenz des zu verarbeitenden Originalbildsignals.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend folgende Schritte: Erstellen von Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale, die aus einem Referenz-Originalbildsignal erhalten wurden, welches ein Referenz-Originalbild mit einer Referenzauflösung repräsentiert, die entsprechend den Frequenzbändern der zugehörigen bandbegrenzten Signale eingestellt sind, und, wenn ein zu verarbeitendes Objekt-Originalbildsignal für ein Originalbild mit einer Auflösung steht, die geringer ist als die Referenzauflösung, Einstellen der Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten, aus dem Objekt-Originalbildsignal erhaltenen Signale derart, daß sie den jeweiligen Referenz-Transformationsfunktionen für die bandbegrenzten Signale in den Frequenzbändern gleichen, die nicht höher liegen als das Frequenzband entsprechend der Auflösung des Originalbilds, welches durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentiert wird.
Verfahren nach Anspruch 49, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale dadurch erstellt werden, daß auf der Grundlage des Originalbildsignals mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und mehrere bandbegrenzte Signale für die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 49, bei dem Information über die Auflösung des Objekt-Originalbildsignals erhalten wird, und der Schritt des Einstellens der Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale, die aus dem Objekt-Originalbildsignal erhalten werden, auf der Grundlage jener Information ausgeführt wird.
System nach Anspruch 9, bei dem die Transformationsverarbeitungseinrichtung Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren bandbegrenzter Signale erstellt, die von einem Referenz-Originalbildsignal erhalten werden, welches für ein Referenz-Originalbild mit einer Referenzauflösung steht, welche entsprechend den Frequenzbändern der einzelnen bandbegrenzten Signale eingestellt werden, und, wenn das zu verarbeitende Objekt-Originalbildsignal ein Originalbild repräsentiert, dessen Auflösung geringer als die Referenzauflösung ist, die Transformationsfunktionen zum Transformieren der aus dem Objekt-Originalbildsignal erhaltenen bandbegrenzten Signale so einstellt, daß sie den zugehörigen Referenz-Transformationsfunktionen für die bandbegrenzten Signale in den Frequenzbändern gleichen, die nicht höher liegen als das Frequenzband entsprechend der Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds.
System nach Anspruch 52, bei dem die Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung aufweist: eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung, die basierend auf dem Originalbild mehrere sich im Frequenzgang unterschei dende Unschärfebildsignale erzeugt und als Zwischenbildsignale mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt, die die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbilds repräsentieren, basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal.
System nach Anspruch 52, bei dem eine Auflösungsinformations-Gewinnungseinrichtung zum Gewinnen von Information über die Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds vorgesehen ist, und die Transformationsverarbeitungseinrichtung die Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale, die aus dem Objekt-Originalbildsignal erhalten wurden, auf der Grundlage dieser Information einstellt.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem das Programm folgende Schritte beinhaltet: Erstellen von Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale, die aus einem Referenz-Originalbildsignal erhalten wurden, welches für ein Referenz-Originalbild mit einer Referenzauflösung steht, die abhängig von den Frequenzbändern der einzelnen bandbegrenzten Signale eingestellt werden, und, wenn das zu verarbeitende Objekt-Originalbildsignal für ein Originalbild mit einer Auflösung steht, die geringer als die Referenzauflösung ist, die Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem Objekt-Originalbildsignal derart einstellen, daß sie gleich sind den Referenz-Transformationsfunktionen für die bandbegrenzten Signale in den Frequenzbändern, die nicht höher liegen als das Frequenzband entsprechend der Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 55, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale dadurch hergestellt werden, daß auf der Grundlage des Originalbildsignals mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, repräsentiert durch die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals, basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 55, bei dem Information über die Auflösung des Objekt-Originalbildsignals erhalten wird, und der Schritt des Einstellens der Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale aus dem Objekt-Originalbildsignal auf der Grundlage jener Information ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 zum Erzeugen eines kontraktionsverarbeiteten Bildsignals, welches für ein Bild mit einer gewünschten Auflösung steht, die geringer ist als jene eines durch ein verarbeitetes Referenzbildsignal repräsentiertes Bild, wobei das verarbeitete Referenzbildsignal dadurch erzeugt wird, daß aus einem für ein Referenzoriginalbild stehenden Referenz-Originalbildsignal ein erstes bis n-tes Referenzbild geringer Auflösung erzeugt werden, wobei sich die Referenzbildsignale geringer Auflösung voneinander im Frequenzband unterscheiden und jeweils Bilder repräsentieren, deren Auflösungen 1/2^k (k = 1 bis n) der Auflösung des Referenz-Originalbildsignals betragen; auf der Grundlage der Referenzbildsignale geringer Auflösung bandbegrenzte Referenzsignale geringer Auflösung erzeugt werden; mehrere transformierte Referenzbildsignale dadurch gewonnen werden, daß eine vorbestimmte Transformationsverarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung auf der Grundlage mehrerer Referenz-Transformationsfunktionen durchgeführt wird, die abhängig von den jeweiligen Frequenzbändern der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung eingestellt werden; und eine vorbestimmte Verarbeitung bezüglich der transformierten Referenzbildsignale durchgeführt wird, wobei das Bildverarbeitungsverfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: als Originalbildsignal wird eines von dem ersten bis n-ten Referenzbildsignal geringer Auflösung hergenommen, welches ein Bild repräsentiert, dessen Auflösung der gewünschten Auflösung in den durch die Referenzbildsignale geringer Auflösung repräsentierten Bildern am nächsten kommt; aus dem Originalbildsignal werden ein erstes bis m-tes Bildsignal geringer Auflösung erzeugt, die sich voneinander im Frequenzband unterscheiden und Bilder repräsentieren, deren Auflösungen 1/2^k (k' = 1 bis m) der Auflösung des Originalbildsignals betragen; auf der Grundlage der Bildsignale geringer Auflösung werden bandbegrenzte Signale geringer Auflösung erzeugt; es werden mehrere transformierte Bildsignale gewonnen, indem die vorbestimmte Transformationsverarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Signale geringer Auflösung auf der Grundlage eines Teils der Referenz-Transformationsfunktionen durchgeführt wird, die für die jeweiligen Frequenzbänder der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung eingestellt sind, die nicht höher liegen als das Frequenzband, welches der gewünschten Auflösung am nächsten kommenden Auflösung entspricht; die vorbestimmte Verarbeitung der transformierten Bildsignale wird durchgeführt, um dadurch ein verarbeitetes Zwischenbildsignal zu erhalten; das verarbeitete Zwischenbild wird vergrößert oder zusammengezogen, demzufolge die Auflösung des durch das verarbeitete Zwischenbildsignal repräsentierten Bilds der gewünschten Auflösung gleicht; und das vergrößerte oder zusammengezogene verarbeitete Zwischenbildsignal wird als kontraktionsverarbeitetes Bildsignal verwendet.
Verfahren nach Anspruch 58, bei dem die bandbegrenzten Signale geringer Auflösung dadurch erzeugt werden, daß auf der Grundlage des Originalbildsignals mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, die für die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals stehen, basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal.
Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 9, ausgebildet zum Erzeugen eines kontraktionsverarbeiteten Bildsignals, welches für ein Bild mit einer gewünschten Auflösung steht, die geringer ist als jene eines durch ein verarbeitetes Referenzbildsignal repräsentiertes Bild, wobei das verarbeitete Referenzbildsignal dadurch erzeugt wird, daß aus einem für ein Referenzoriginalbild stehenden Referenz-Originalbildsignal ein erstes bis n-tes Referenzbild geringer Auflösung erzeugt werden, wobei sich die Referenzbildsignale geringer Auflösung voneinander im Frequenzband unterscheiden und jeweils Bilder repräsentieren, deren Auflösungen 1/2^k (k = 1 bis n) der Auflösung des Referenz-Originalbildsignals betragen; auf der Grundlage der Referenzbildsignale geringer Auflösung bandbegrenzte Referenzsignale geringer Auflösung erzeugt werden; mehrere transformierte Referenzbildsignale dadurch gewonnen werden, daß eine vorbestimmte Transformationsverarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung auf der Grundlage mehrerer Referenz-Transformationsfunktionen durchgeführt wird, die abhängig von den jeweiligen Frequenzbändern der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung eingestellt werden; und eine vorbestimmte Verarbeitung bezüglich der transformierten Referenzbildsignale durchgeführt wird, wobei das Bildverarbeitungsverfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: eine Auswahleinrichtung, die als Originalbildsignal eines von dem ersten bis n-ten Referenzbildsignal geringer Auflösung auswählt, welches ein Bild repräsentiert, dessen Auflösung der gewünschten Auflösung in den durch die Referenzbildsignale geringer Auflösung repräsentierten Bildern am nächsten kommt; eine Niedrigauflösungsbildsignal-Erzeugungseinrichtung, die ein erstes bis m-tes Bildsignal niedriger Auflösung aus dem Originalbildsignal erzeugt, welche sich voneinander in ihrem Frequenzband unterscheiden, und die für Bilder stehen, deren Auflösungen 1/2^k' (k' = 1 bis m) der Auflösung des Originalbildsignals betragen; eine Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung für Signale niedriger Auflösung, die bandbegrenzte Signale geringer Auf lösung auf der Grundlage der Bildsignale geringer Auflösung erzeugt; eine Transformationsverarbeitungseinrichtung, die mehrere transformierte Bildsignale dadurch gewinnt, daß sie die vorbestimmte Transformationsverarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Signale geringer Auflösung auf der Grundlage eines Teils der Referenz-Transformationsfunktionen ausführt, die für die einzelnen Frequenzbänder der Referenz-Bildsignale geringer Auflösung eingestellt sind, die nicht höher liegen als das Frequenzband entsprechend der Auflösung, die der gewünschten Auflösung am nächsten kommt, und die vorbestimmte Verarbeitung bezüglich der transformierten Bildsignale durchführt, um dadurch ein verarbeitetes Zwischenbildsignal zu gewinnen; und eine Vergrößerungs-/Kontraktionseinrichtung, welche das verarbeitete Zwischenbild derart vergrößert oder zusammenzieht, daß die Auflösung des durch das verarbeitete Zwischenbildsignal repräsentierten Bilds der gewünschten Auflösung gleicht.
System nach Anspruch 60, bei dem die Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung auf der Grundlage des Originalbildsignals mehrere Unschärfebildsignale erzeugt, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt, die die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem das Programm einen Computer veranlaßt, ein Verfahren zum Erzeugen eines kontraktionsverarbeiteten Bildsignals durchzuführen, welches ein Bild repräsentiert, wobei das verarbeitete Referenzbildsignal dadurch erzeugt wird, daß aus einem für ein Referenzoriginalbild stehenden Referenz-Originalbildsignal ein erstes bis n-tes Referenzbild geringer Auflösung erzeugt werden, wobei sich die Referenzbildsignale geringer Auflösung voneinander im Frequenzband unterscheiden und jeweils Bilder repräsentieren, deren Auflösungen 1/2^k (k = 1 bis n) der Auflösung des Referenz-Originalbildsignals betragen; auf der Grundlage der Referenzbildsignale geringer Auflösung bandbegrenzte Referenzsignale geringer Auflösung erzeugt werden; mehrere transformierte Referenzbildsignale dadurch gewonnen werden, daß eine vorbestimmte Transformationsverarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung auf der Grundlage mehrerer Referenz-Transformationsfunktionen durchgeführt wird, die abhängig von den jeweiligen Frequenzbändern der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung eingestellt werden; und eine vorbestimmte Verarbeitung bezüglich der transformierten Referenzbildsignale durchgeführt wird, wobei das Programm folgende Schritte enthält: als Originalbildsignal wird eines von dem ersten bis n-ten Referenzbildsignal geringer Auflösung hergenommen, welches ein Bild repräsentiert, dessen Auflösung der gewünschten Auflösung in den durch die Referenzbildsignale geringer Auflösung repräsentierten Bildern am nächsten kommt; aus dem Originalbildsignal werden ein erstes bis m-tes Bildsignal geringer Auflösung erzeugt, die sich voneinander im Frequenzband unterscheiden und Bilder repräsentieren, deren Auflösungen 1/2^k' (k' = 1 bis m) der Auflösung des Originalbildsignals betragen; auf der Grundlage der Bildsignale geringer Auflösung werden bandbegrenzte Signale geringer Auflösung erzeugt; es werden mehrere transformierte Bildsignale gewonnen, indem die vorbestimmte Transformationsverarbeitung bezüglich der bandbegrenzten Signale geringer Auflösung auf der Grundlage eines Teils der Referenz-Transformationsfunktionen durchgeführt wird, die für die jeweiligen Frequenzbänder der bandbegrenzten Referenzsignale geringer Auflösung eingestellt sind, die nicht höher liegen als das Frequenzband, welches der gewünschten Auflösung am nächsten kommenden Auflösung entspricht; die vorbestimmte Verarbeitung der transformierten Bildsignale wird durchgeführt, um dadurch ein verarbeitetes Zwischenbildsignal zu erhalten; das verarbeitete Zwischenbild wird vergrößert oder zusammengezogen, demzufolge die Auflösung des durch das verarbeitete Zwischenbildsignal repräsentierten Bilds der gewünschten Auflösung gleicht; und das vergrößerte oder zusammengezogene verarbeitete Zwischenbildsignal wird als kontraktionsverarbeitetes Bildsignal verwendet.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 62, bei dem die bandbegrenzten Signale geringer Auflösung dadurch erzeugt werden, daß auf der Grundlage des Originalbildsignals mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich in ihrem Frequenzgang voneinander unterscheiden, und daß mehrere bandbegrenzte Signale, welche die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend folgende Schritte: Vorbereiten von Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale, die von einem für ein Referenz-Originalbild mit einer Referenzauflösung stehendes Referenz-Originalbildsignal erhalten werden, die entsprechend den Frequenzbändern der einzelnen bandbegrenzten Signale eingestellt sind, und, wenn ein zu verarbeitendes Objekt-Originalbildsignal ein Originalbild repräsentiert, welches eine Auflösung hat, die höher als die Referenzauflösung ist, Einstellen der Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale von dem Objekt-Originalbildsignal in Frequenzbändern, die nicht höher sind als das Frequenzband entsprechend der Referenzauflösung derart, daß sie den betreffenden Referenz-Transformationsfunktionen gleichen, und der Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale von dem Objekt-Originalbildsignal in Frequenzbändern höher als dem Frequenzband entsprechend der Referenzauflösung derart, daß sie der Referenz-Transformationsfunktion zum Transformieren des bandbegrenzten Signals gleicht, welches von dem Referenz-Originalbildsignal im höchsten Frequenzband erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 64, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale erzeugt werden, indem auf der Grundlage des Originalbildsignals mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und daß auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, welche repräsentativ sind für die Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals.
Verfahren nach Anspruch 64, bei dem Information über die Auflösung des Objekt-Originalbildsignals erhalten wird, und bei dem der Schritt des Einstellens der Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale, die aus dem Objekt-Originalbildsignal erhalten werden, auf der Grundlage jener Information ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 64, weiterhin umfassend den Schritt des Speicherns der Transformationsfunktions-Definitionsparameter, die für das Originalbildsignal bestimmt wurden, mit den sich darauf beziehenden Parametern.
Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 9, bei dem eine Transformationsverarbeitungseinrichtung Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale vorbereitet, die von einem Referenz-Originalbildsignal erhalten wurden, welches für ein Referenz-Originalbild mit einer Referenzauflösung steht, wobei die Transformationen abhängig von den Frequenzbändern der einzelnen bandbegrenzten Signale eingestellt werden, und, wenn ein zu verarbeitendes Objekt-Originalbildsignal für ein Originalbild mit einer Auflösung steht, die größer als die Referenzauflösung ist, sie die Transformationsfunktionen zum Transformieren der von dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale in Frequenzbändern, die nicht höher sind als das der Referenzauflösung entsprechende Frequenzband, so einstellt, daß sie den betreffenden Referenz-Transformationsfunktionen gleichen, und die Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale, die von dem Objekt-Originalbildsignal in Frequenzbändern oberhalb des der Referenzauflösung entsprechenden Frequenzbands erhalten werden, so einstellt, daß sie gleich der Referenz-Transformationsfunktion zum Transformieren des bandbegrenzten Signals sind, welches von dem Referenz-Originalbildsignal im höchsten Frequenzband erhalten wird.
System nach Anspruch 68, bei dem die Bandbegrenztes-Signal-Erzeugungseinrichtung eine Unschärfebildsignal-Erzeugungseinrichtung aufweist, welche mehrere Unschärfebildsignale erzeugt, die sich in ihrem Frequenzgang voneinander unterscheiden, basierend auf dem Originalbild, und mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt, welche die Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren, basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal.
System nach Anspruch 68, bei dem eine Auflösungsinformations-Gewinnungseinrichtung zum Erhalten von Information über die Auflösung des durch das Objekt-Originalbildsignal repräsentierten Originalbilds vorgesehen ist, und die Transformationsverarbeitungseinrichtung die Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale, die von dem Objekt-Originalbildsignal erhalten wurden, auf der Grundlage jener Information einstellt.
System nach Anspruch 68, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Speichern der Transformationsfunktions-Definitionsparameter, die für das Originalbildsignal bestimmt wurden, mit den sich darauf beziehenden Parametern.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem das Programm folgende Schritte aufweist: Vorbereiten von Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale, die von einem für ein Referenz-Originalbild mit einer Referenzauflösung stehendes Referenz-Originalbildsignal erhalten werden, die entsprechend den Frequenzbändern der einzelnen bandbegrenzten Signale eingestellt sind, und, wenn ein zu verarbeitendes Objekt-Originalbildsignal ein Originalbild repräsentiert, welches eine Auflösung hat, die höher als die Referenzauflösung ist, Einstellen der Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale von dem Objekt-Originalbildsignal in Frequenzbändern, die nicht höher sind als das Frequenzband entsprechend der Referenzauflösung derart, daß sie den betreffenden Referenz-Transformationsfunktionen gleichen, und der Transformationsfunktionen zum Transformieren der bandbegrenzten Signale von dem Objekt-Originalbildsignal in Frequenzbändern höher als dem Frequenzband entsprechend der Referenzauflösung derart, daß sie der Referenz-Transformationsfunktion zum Transformieren des bandbegrenzten Signals gleicht, welches von dem Referenz-Originalbildsignal im höchsten Frequenzband erhalten wird.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 72, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale erzeugt werden, indem auf der Grundlage des Originalbildsignals mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und daß auf der Grundlage der Unschärfebildsignale und des Originalbildsignals mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, welche repräsentativ sind für die Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 72, bei dem Information über die Auflösung des Objekt-Originalbildsignals erhalten wird, und bei dem der Schritt des Einstellens der Transformationsfunktionen zum Transformieren der Zwischenbildsignale, die aus dem Objekt-Originalbildsignal erhalten werden, auf der Grundlage jener Information ausgeführt wird.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 72, bei dem das Programm weiterhin den Schritt des Speicherns der Transformationsfunktions-Definitionsparameter, die für das Originalbildsignal bestimmt wurden, mit den sich darauf beziehenden Parametern beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem, wenn ein zu verarbeitendes Objekt-Originalbildsignal ein kontrahiertes Bildsignal ist, gewonnen durch Ausführen einer Auflösungstransformationsverarbeitung bezüglich eines Referenz-Originalbildsignals, welches ein Bild mit einer Referenzauflösung repräsentiert, die Transformationsfunktionen zum Verarbeiten der aus dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale bestimmt werden, indem abhängig von der Charakteristik der Auflösungs-Transformationsverarbeitung Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der von dem Referenz-Originalbild gewonnenen Zwischenbildsignale derart korrigiert werden, daß der Frequenzgang einer gewünschten Frequenzkomponente des von dem Objekt-Originalbildsignal erhaltenen verarbeiteten Bildsignals äquivalent wird zu jenem des verarbeiteten, Bildsignals, das von dem Referenz-Originalbildsignal gewonnen wurde, wobei die Referenz-Transformationsfunktionen vorab bestimmt und abgespeichert wurden.
Verfahren nach Anspruch 76, bei dem dann, wenn das von dem kontrahierten Bildsignal gewonnene verarbeitete Bildsignal mit einer Vergrößerung vergrößert ist, die Transformationsfunktionen zum Verarbeiten der von dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale dadurch bestimmt werden, daß die Referenz-Transformationsfunktionen gemäß sowohl der Charakteristik der Auflösungs-Transformationsverarbeitung als auch der Charakteristik der Vergrößerung korrigiert werden.
Verfahren nach Anspruch 76, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale erzeugt werden, indem aus dem Originalbildsignal mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und basierend auf den Unschärfesignalen und dem Originalbildsignal mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, welche die Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren.
Verfahren nach Anspruch 76, bei dem das Objekt-Originalbildsignal und die Parameter für das Objekt-Originalbildsignal, die durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Kontraktions-Charakteristik erhalten wurde, korreliert miteinander abgespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 76, bei dem das Referenz-Originalbildsignal, aus welchem das Objekt-Originalbildsignal erhalten wird, die Kontraktionskennlinie, mit welcher das Referenz-Originalbildsignal kontrahiert wird, und die Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen korreliert miteinander abgespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem, wenn ein einer Vergrößerungsverarbeitung unterzogenes Bildsignal durch Vergrößern des verarbeiteten Bildsignals mit einer gewünschten Vergrößerung erhalten werden soll, indem eine Vergrößerungstransformation an dem verarbeiteten Bildsignal durchgeführt wird, die Transformationsfunktionen zum Transformieren der jeweiligen bandbegrenzten Signale abhängig von der Charakteristik der Vergrößerungstransformation derart korrigiert werden, daß der Frequenzgang einer gewünschten Frequenzkomponente des vergrößerten verarbeiteten Bildsignals zu einem vorbestimmten Frequenzgang wird.
Verfahren nach Anspruch 81, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale erzeugt werden, indem aus dem Originalbildsignal mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und daß basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, welche die Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren.
Verfahren nach Anspruch 81, bei dem das Objekt-Originalbildsignal und die Parameter für das Objekt-Originalbildsignal, die erhalten werden durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Vergrößerungscharakteristik, korreliert miteinander abgespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 81, bei dem das Referenz-Originalbildsignal, von welchem das Objekt-Originalbildsignal erhalten wird, die Vergrößerungscharakteristik, mit der das Referenz-Originalbildsignal zu dem Objekt-Originalbildsignal vergrößert wird, und die Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen korreliert miteinander abgespeichert werden.
Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 9, umfassend: eine Transformationsfunktions-Korrektureinrichtung, die, wenn ein zu verarbeitendes Objekt-Originalbildsignal ein kontrahiertes Bildsignal ist, gewonnen durch Ausführen einer Auflösungs-Transformationsverarbeitung bezüglich eines Referenz-Originalbildsignals, welches für ein Bild mit einer Referenzauflösung steht, die Transformationsfunktionen zum Verarbeiten der von dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale dadurch bestimmt, daß sie abhängig von der Charakteristik der Auflösungs-Transformationsverarbeitung Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der von dem Referenz-Originalbild gewonnenen bandbegrenzten Signale derart bestimmt, daß der Frequenzgang einer gewünschten Frequenzkomponente des von dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen verarbeiteten Bildsignals äquivalent wird zu demjenigen des verarbeiteten Bildsignals, welches von dem Referenz-Originalbildsignal gewonnen wurde, wobei die Referenz-Transformationsfunktionen vorab bestimmt und gespeichert sind.
System nach Anspruch 85, bei dem, wenn das von dem kontrahierten Bildsignal erhaltene verarbeitete Bildsignal mit einer Vergrößerung vergrößert ist, die Transformationsfunktions-Korrektureinrichtung die Transformationsfunktionen zum Verarbeiten der von dem Objekt-Originalbildsignal erhaltenen Zwischenbildsignale dadurch bestimmt, daß sie die Referenz-Transformationsfunktionen gemäß sowohl der Charakteristik der Auflösungs-Transformationsverarbeitung als auch der Vergrößerungscharakteristik korrigiert.
System nach Anspruch 85, bei dem die mehreren bandbegrenzten Bildsignale dadurch erzeugt werden, daß aus dem Originalbildsignal mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und das basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, die die Signale in den einzelnen Frgeuenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren.
System nach Anspruch 85, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Speichern des Objekt-Originalbildsignals und der Parameter für das Objekt-Originalbildsignal, welches durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen entsprechend der Kontraktionscharakteristik erhalten wurden, in korrelierter Weise.
System nach Anspruch 85, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Speichern des Referenz-Originalbildsignals, von welchem das Objekt-Originalbildsignal gewonnen wurde, der Kontraktionscharakteristik, mit welcher das Referenz-Originalbildsignal zu dem Objekt-Originalbildsignal kontrahiert wird, und der Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen in zueinander korrelierter Weise.
System nach Anspruch 9, umfassend: eine Transformationsfunktions-Korrektureinrichtung, die, wenn ein einer Vergrößerungsverarbeitung unterzogenes Bildsignal durch Vergrößern des verarbeiteten Bildsignals mit einer gewünschten Vergrößerung erhalten werden soll, indem eine Vergrößerungstransformation bezüglich des verarbeiteten Bildsignals durchgeführt wird, die Transformationsfunktionen zum Transformieren der einzelnen bandbegrenzten Signale abhängig von der Charakteristik der Vergrößerungstransformation derart korrigiert, daß der Frequenzgang einer gewünschten Frequenzkomponente des einer Vergrößerungsverarbeitung unterzogenen Bildsignals zu einem vorbestimmten Frequenzgang wird.
System nach Anspruch 90, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale dadurch erzeugt werden, daß aus dem Originalbildsignal mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und daß basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, welche die Signale in den einzelnen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren.
System nach Anspruch 90, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Speichern des Objekt-Originalbildsignals und der Parameter für das Objekt-Originalbildsignal, die durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen entsprechend der Vergrößerungscharakteristik erhalten wurden, in miteinander korrelierter Weise.
System nach Anspruch 90, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Speichern des Referenz-Originalbildsignals, von welchem das Objekt-Origi nalbildsignal erhalten wird, der Vergrößerungscharakteristik, mit der das Referenz-Originalbildsignal auf das Objekt-Originalbildsignal vergrößert wird, und der Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen in zueinander korrelierter Weise.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem das Programm den Schritt beinhaltet, daß, wenn ein zu verarbeitendes Objekt-Originalbildsignal ein kontrahiertes Bildsignal ist, gewonnen durch Ausführen einer Auflösungstransformationsverarbeitung bezüglich eines Referenz-Originalbildsignals, welches ein Bild mit einer Referenzauflösung repräsentiert, die Transformationsfunktionen zum Verarbeiten der aus dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale bestimmt werden, indem abhängig von der Charakteristik der Auflösungs-Transformationsverarbeitung Referenz-Transformationsfunktionen zum Transformieren der von dem Referenz-Originalbild gewonnenen Zwischenbildsignale derart korrigiert werden, daß der Frequenzgang einer gewünschten Frequenzkomponente des von dem Objekt-Originalbildsignal erhaltenen verarbeiteten Bildsignals äquivalent wird zu jenem des verarbeiteten Bildsignals, das von dem Referenz-Originalbildsignal gewonnen wurde, wobei die Referenz-Transformationsfunktionen vorab bestimmt und abgespeichert wurden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 94, bei dem das Programm weiterhin den Schritt beinhaltet, daß, wenn das von dem kontrahierten Bildsignal gewonnene verarbeitete Bildsignal mit einer Vergrößerung vergrößert ist, die Transformationsfunktionen zum Verarbeiten der von dem Objekt-Originalbildsignal gewonnenen bandbegrenzten Signale dadurch bestimmt werden, daß die Referenz-Transformationsfunktionen gemäß sowohl der Charakteristik der Auflösungs-Transformationsverarbeitung als auch der Charakteristik der Vergrößerung korrigiert werden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 94, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale erzeugt werden, indem aus dem Originalbildsignal mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und basierend auf den Unschärfesignalen und dem Originalbildsignal mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, welche die Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 94, bei dem das Objekt-Originalbildsignal und die Parameter für das Objekt-Originalbildsignal, die durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Kontraktions-Charakteristik erhalten wurde, korreliert miteinander abgespeichert werden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 94, bei dem das Programm weiterhin den Schritt des Speicherns des Referenz-Originalbildsignals, von dem das Objekt-Originalbildsignal erhalten wird, der Kontraktionscharakteristik, mit der das Referenz-Originalbildsignal auf das Objekt-Originalbildsignal kontrahiert wird, und der Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen in zueinander korrelierter Weise.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem das Programm den Schritt beinhaltet, bei dem, wenn ein einer Vergrößerungsverarbeitung unterzogenes Bildsignal durch Vergrößern des verarbeiteten Bildsignals mit einer gewünschten Vergrößerung erhalten werden soll, indem eine Vergrößerungstransformation an dem verarbeiteten Bildsignal durchgeführt wird, die Transformationsfunktionen zum Transformieren der jeweiligen bandbegrenzten Signale abhängig von der Charakteristik der Vergrößerungstransformation derart korrigiert werden, daß der Frequenzgang einer gewünschten Frequenzkomponente des vergrößerten verarbeiteten Bildsignals zu einem vorbestimmten Frequenzgang wird.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 99, bei dem die mehreren bandbegrenzten Signale erzeugt werden, indem aus dem Originalbildsignal mehrere Unschärfebildsignale erzeugt werden, die sich im Frequenzgang voneinander unterscheiden, und daß basierend auf den Unschärfebildsignalen und dem Originalbildsignal mehrere bandbegrenzte Signale erzeugt werden, welche die Signale in den jeweiligen Frequenzbändern des Originalbildsignals repräsentieren.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 99, bei dem das Objekt-Originalbildsignal und die Parameter für das Objekt-Originalbildsignal, die erhalten werden durch Korrigieren der Referenz-Transformationsfunktionen gemäß der Vergrößerungscharakteristik, korreliert miteinander abgespeichert werden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 99, bei dem das Programm weiterhin den Schritt beinhaltet, daß das Referenz-Originalbildsignal, von welchem das Objekt-Originalbildsignal gewonnen wird, die Vergrößerungscharakteristik, mit der das Referenz-Originalbildsignal auf das Objekt-Originalbildsignal vergrößert wird, und die Parameter der Referenz-Transformationsfunktionen in zueinander korrelierter Weise gespeichert werden.