JP2000196901A

JP2000196901A - 画像の鮮鋭度強調方法、並びに、その処理を実行するためのプログラムを記録した記録媒体

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Publication number: JP2000196901A
Application number: JP10366385A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Murakami; 繁男村上
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-07-14
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: JP3455123B2

Abstract

(57)【要約】【課題】原画像内の肌色の部分における濃度変化をあ
まり強調することなく、画像全体の鮮鋭度を高める。【解決手段】原画像信号Ｓｔを、処理対象画素を中心
とした比較的小さい領域で平均化することによって小領
域平均化信号Ｓｓを作成する。また、原画像信号Ｓｔ
を、処理対象画素を中心とした比較的大きな領域で平均
化することによってボケ信号Ｕを作成する。処理対象画
素の色が肌色範囲に属しているときには、原画像信号Ｓ
ｔの色成分に応じた合成比率を用いて原画像信号Ｓｔと
小領域平均化信号Ｓｓとを合成することによって修正画
像信号Ｓｍを生成する。一方、処理対象画素の色が肌色
範囲に属していないときには原画像信号Ｓｔをそのまま
修正画像信号Ｓｍとして採用する。そして、修正画像信
号Ｓｍとボケ信号Ｕとに基づいて、鮮鋭度強調済み画像
信号Ｓｅを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像の鮮鋭度強
調を行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像の鮮鋭度強調処理は、画像内のエッ
ジを強調して画像の鮮鋭度を高めるために行われる処理
である。図１０は、従来の鮮鋭度強調装置の回路構成を
示すブロック図である。この装置は、ボケ信号作成回路
９０と、減算器９２と、乗算器９４と、加算器９６と、
を備えている。

【０００３】図１１は、図１０の回路による鮮鋭度強調
処理の内容を示す説明図である。図１１（ａ）のような
黒白の原稿を矢印Ａの方向にスキャナで走査すると、図
１１（ｂ）のような原画像信号Ｓｔが得られる。この明
細書において、原画像信号Ｓｔは画像の濃度を表すもの
としており、黒ベタの部分ではダイナミックレンジの最
大値（８ビットの場合には２５５）を取り、白部分では
０レベルを取る。このとき、ダイナミックレンジの最大
値は濃度１００％に相当し、最小値は濃度０％に相当す
る。

【０００４】ボケ信号作成回路９０は、平均化フィルタ
を用いて原画像信号Ｓｔを平均化することによって、図
１１（ｃ）に示すボケ信号Ｕ（「アンシャープ信号」と
も呼ばれる）を生成する。なお、実際の鮮鋭度強調処理
は、２次元の画像に関して行われるが、この明細書で
は、簡単のために、１次元の画像に関する処理を中心に
説明する。減算器９２は、原画像信号Ｓからボケ信号Ｕ
を減算することによって差分信号（Ｓ−Ｕ）を生成す
る。乗算器９４は、この差分信号（Ｓ−Ｕ）に係数ｋを
乗算して図１１（ｄ）に示すエッジ信号ｋ（Ｓ−Ｕ）を
生成する。加算器９６は、エッジ信号ｋ（Ｓ−Ｕ）に原
画像信号Ｓｔを加算することによって、図１１（ｅ）に
示すような強調済み画像信号Ｓｅを生成する。強調済み
画像信号Ｓｅでは、原画像信号Ｓｔの段差の部分が強調
されており、この結果、画像内のエッジが強調されて見
えることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、原画像内に
いわゆる粒状性に起因する濃度変化が存在すると、鮮鋭
度強調処理によって画質がかえって劣化してしまう場合
がある。粒状性とは、写真画像を引き伸ばしたときに、
肉眼では均一に見えた部分が不均一に見えるような性質
を意味する。仮に、フィルムに均一な露光を与えて現像
したとしても、そのフィルム上の画像の濃度をマイクロ
濃度計で測定すると、粒状性に起因する濃度変化が存在
することが知られている。

【０００６】鮮鋭度強調処理では、原画像内の濃度変化
が強調されるので、強調したいエッジ部分に限らず、粒
状性に起因する濃度変化の部分も同時に強調されてしま
う。このような問題は、鮮鋭度強調処理の対象となる画
像が、カラーフィルム上に形成された写真画像をスキャ
ナで読取って得られたものであるときに顕著である。特
に、人物の肌色（やや赤みをおびた薄い黄色）の部分
は、視覚的に滑らかであることが好まれるので、肌色部
分の濃度変化が強調されると、画質が大きく損なわれて
しまうという問題がある。

【０００７】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、原画像内の肌色
の部分における濃度変化をあまり強調することなく、画
像全体の鮮鋭度を高めることのできる技術を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明で
は、まず、原画像信号を、処理対象画素を中心とした比
較的小さい領域で平均化することによって小領域平均化
信号を作成する。また、原画像信号を、処理対象画素を
中心とした比較的大きな領域で平均化することによって
ボケ信号を作成する。そして、処理対象画素に関する原
画像信号の色成分を調べることによって、処理対象画素
の色が所定の肌色範囲に属しているか否かを調べる。処
理対象画素の色が肌色範囲に属しているときには、原画
像信号の色成分に応じた合成比率を用いて原画像信号と
小領域平均化信号とを合成することによって修正画像信
号を生成する。一方、処理対象画素の色が肌色範囲に属
していないときには原画像信号をそのまま修正画像信号
として採用する。そして、修正画像信号とボケ信号とに
基づいて、鮮鋭度強調済み画像信号を生成する。

【０００９】本発明では、以上のように、処理対象画素
の色が肌色範囲に属しているときには、原画像信号と小
領域平均化信号とを合成することによって修正画像信号
を生成し、この修正画像信号とボケ信号とに基づいて鮮
鋭度強調済み画像信号を生成するので、原画像信号をそ
のまま用いる場合に比べて鮮鋭度強調の効果が小さくな
る。一方、処理対象画素が肌色範囲に属していない場合
には、原画像信号をそのまま修正画像号として用いて鮮
鋭度強調済み画像信号を生成するので、肌色範囲以外の
色を有する画像部分に関しては、鮮鋭度強調の効果を大
きく保つことができる。従って、肌色の部分における濃
度変化をあまり強調することなく、画像全体の鮮鋭度を
高めることが可能である。

【００１０】原画像信号の赤色成分Ｒが青色成分Ｂより
も大きく、かつ、原画像信号の赤色成分Ｒが緑色成分Ｇ
よりも大きいときに、処理対象画素の色が肌色範囲に属
していると判断するようにしてもよい。また、処理対象
画素の色が肌色範囲に属しているときに、赤色成分Ｒと
青色成分Ｂとの差分を算出し、この差分の値に応じて合
成比率を算出するようにしてもよい。

【００１１】こうすれば、処理対象画素の色が肌色範囲
内にあるか否かを比較的簡単に、かつ、適切に決定でき
る。

【００１２】なお、合成比率は、上記差分が特定の値に
等しいときにピーク値を有するとともに、この差分が前
記特定の値から離れるに従って減少するように決定され
ていてもよい。このとき、原画像信号と小領域平均化信
号との合成は、合成比率がピーク値をとるときに、修正
画像信号が小領域平均化信号に等しくなるように行なわ
れる。

【００１３】こうすれば、差分が特定の値に等しくなる
ような特定の画像部分において、原画像信号が小領域平
均化信号に等しくなるので、この特定の画像部分におけ
る鮮鋭度強調の効果を小さくすることができる。

【００１４】なお、本発明の具体的な形態としては、方
法や装置、記録媒体などの種々の形態を取ることができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】Ａ．アパーチャサイズと粒状性と
の関係：以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて
説明する。以下ではまず、スキャナにおいてカラーフィ
ルムから原画像を読取る際のアパーチャのサイズと、粒
状性との関係について簡単に説明する。

【００１６】画像の粒状性を示す指標としては、ＲＭＳ
粒状度が使用される。ＲＭＳ粒状度については、例え
ば、「写真用語辞典」（日本写真学会写真用語委員会
編、昭和６３年６月１日、写真工業出版発行）の第１頁
に説明されている。この文献によれば、ＲＭＳ粒状度と
は、均一露光を与えて現像したフィルムをマイクロ濃度
計で走査して多数点での濃度を測定し、その平均濃度値
からの各点の濃度の偏差を求め、その偏差の２乗の平均
値を算出し、さらに、その平均値の平方根を取ることに
よって得られたものである。従って、ＲＭＳ粒状度は、
フィルム上の濃度変動が大きいほど大きくなる。

【００１７】ところで、濃度計は、そのアパーチャとほ
ぼ同じ大きさの画像領域における平均的な濃度を測定す
る装置である。従って、アパーチャが大きいと、測定さ
れる濃度の変動は少なくなり、反対に、アパーチャが小
さいと濃度の変動は大きくなる。そこで、ＲＭＳ粒状度
は、粒状性を示す一般的な指標として用いることができ
るように、所定のサイズ（直径４８ミクロン）のアパー
チャで濃度を測定したときの値として定義されている。

【００１８】上述のようなアパーチャサイズと粒状性と
の関係は、スキャナによってカラーフィルムから読取ら
れた画像の粒状性についても同様である。すなわち、ス
キャナのアパーチャサイズが小さいほど、読取られた画
像の粒状性（すなわち濃度変動）が顕著になる傾向にあ
る。ところで、スキャナのアパーチャサイズは、読取り
解像度に反比例する。例えば、読取り解像度が３５０ｄ
ｐｉのときには、アパーチャの一辺の大きさは２５４０
０［μｍ／インチ］／３５０[１／インチ]＝７２．６μ
ｍであり、読取り解像度が３５００ｄｐｉのときには、
アパーチャの一辺の大きさは７．２６μｍである。従っ
て、スキャナの解像度が高いほどアパーチャのサイズが
小さくなり、読取られた画像の粒状性は顕著になる。逆
に、スキャナの解像度が低いほどアパーチャのサイズが
大きくなり、読取られた画像の粒状性は緩和される。

【００１９】従来技術においても述べたように、粒状性
は、特に、肌色の画像部分において画質劣化として認識
されやすい。肌色の画像部分において粒状性を緩和する
ためには、肌色の画像部分において、アパーチャのサイ
ズを大きくすればよいことが解る。そこで、本実施例で
は、以下に説明するように、処理対象画素の色が所定の
肌色範囲内にあるときに、より大きなアパーチャサイズ
を用いて得られる信号と等価な画像信号を生成し、この
画像信号に対して鮮鋭度強調処理を実行している。

【００２０】Ｂ．装置の構成：図１は、本発明の実施例
としての画像処理装置の構成を示すブロック図である。
この画像処理装置は、ＣＰＵ２０と、ＲＯＭおよびＲＡ
Ｍを含むメインメモリ２２と、フレームメモリ２６と、
キーボード３０と、マウス３２と、表示装置３４と、ハ
ードディスク３６と、モデム３８と、これらの各要素を
接続するバス４０と、を備えるコンピュータである。な
お、図１では各種のインターフェイス回路は省略されて
いる。モデム３８は、図示しない通信回線を介してコン
ピュータネットワークに接続されている。コンピュータ
ネットワークの図示しないサーバは、通信回線を介して
コンピュータプログラムを画像処理装置に供給するプロ
グラム供給装置としての機能を有する。

【００２１】メインメモリ２２には、鮮鋭度強調処理の
対象となる原画像を表す原画像データを記憶するための
原画像メモリ領域４２と、鮮鋭度強調済みの画像データ
を記憶するための鮮鋭度強調済み画像メモリ領域４８と
が確保されている。また、メインメモリ２２には、肌色
範囲検出部４４と、鮮鋭度強調処理部４６の機能をそれ
ぞれ実現するためのコンピュータプログラムが格納され
ている。

【００２２】これらの肌色範囲検出部４４と鮮鋭度強調
処理部４６の機能を実現するコンピュータプログラム
は、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で提供
される。コンピュータは、その記録媒体からコンピュー
タプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶
装置に転送する。あるいは、通信経路を介してコンピュ
ータにコンピュータプログラムを供給するようにしても
よい。コンピュータプログラムの機能を実現する時に
は、内部記憶装置に格納されたコンピュータプログラム
がコンピュータのマイクロプロセッサによって実行され
る。また、記録媒体に記録されたコンピュータプログラ
ムをコンピュータが読み取って直接実行するようにして
もよい。

【００２３】この明細書において、コンピュータとは、
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各手段
の機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。

【００２４】なお、この発明における「記録媒体」とし
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用できる。

【００２５】図２は、鮮鋭度強調処理に関係する構成要
素の等価回路を示す機能ブロック図である。鮮鋭度強調
処理部４６の機能は、小領域平均化信号生成部５０と、
大領域平均化信号生成部５２と、修正画像信号生成部５
４と、減算器５６と、乗算器５８と、加算器６０と、を
含む等価回路で表現できる。これらの各構成要素の機能
は、以下の処理に即して順次説明する。

【００２６】Ｃ．鮮鋭度強調処理の内容：図３は、鮮鋭
度強調処理の手順を示すフローチャートである。なお、
本実施例では、ＲＧＢの各色成分毎に図３の処理がそれ
ぞれ実行されるが、以下の説明では、必要な場合を除い
て各色成分には言及していない。従って、以下の説明で
使用している各信号は、特に断らない限り、「信号の各
色成分」と読み替えて解釈されるべきものである。

【００２７】ステップＳ１では、原画像内の１つの画素
を処理対象画素として選択する。ステップＳ２では、小
領域平均化信号生成部５０（図２）が、処理対象画素を
中心とする比較的小さな領域内において原画像信号Ｓｔ
を平均化し、これによって小領域平均化信号Ｓｓを生成
する。

【００２８】図４（ａ）は、小領域平均化処理に用いら
れるフィルタの例を示す説明図である。この小領域平均
化フィルタは、処理対象画素Ｐｘの上下左右に存在する
４つの画素（いわゆる４近傍の画素）に、１／４の重み
がそれぞれ割り当てられたものである。小領域平均化信
号生成部５０は、この小領域平均化フィルタを用い、処
理対象画素の周辺の４つの画素の原画像信号Ｓｔにそれ
ぞれ１／４の重みを乗じ、これらを加算することによっ
て、小領域平均化信号Ｓｓを生成する。この小領域平均
化信号Ｓｓは、原画像信号Ｓｔに比べてより大きなアパ
ーチャサイズで画像を読取ったときに得られる画像信号
に相当する。

【００２９】ステップＳ３では、大領域平均化信号生成
部５２が、処理対象画素を中心とする比較的大きな領域
内において原画像信号Ｓｔを平均化することによって大
領域平均化信号Ｕを生成する。なお、この大領域平均化
信号Ｕは、従来のボケ信号（あるいはアンシャープ信
号）と同じものであり、以下では単に「ボケ信号Ｕ」と
呼ぶ。

【００３０】図４（ｂ）は、大領域平均化処理に用いら
れるフィルタの例を示している。この大領域平均化フィ
ルタは、処理対象画素Ｐｘの周辺の２４個の画素に１／
２４の重みが割り当てられたものである。大領域平均化
信号生成部５２は、この大領域平均化フィルタを用い、
処理対象画素の周辺の２４個の画素の原画像信号Ｓｔに
それぞれ１／２４の重みを乗じ、これらを加算すること
によって、ボケ信号Ｕを生成する。

【００３１】なお、小領域平均化フィルタおよび大領域
平均化フィルタとしては、図４（ａ），（ｂ）に示すも
の以外の種々のものを使用することが可能である。例え
ば、小領域平均化フィルタとしては、処理対象画素Ｐｘ
とその４近傍の画素とを含む５つの画素の平均を求める
ものを使用することも可能であり、また、処理対象画素
Ｐｘとその８近傍の画素とを含む９の画素の平均（すな
わち３×３画素領域の平均）を求めるものを使用しても
よい。さらに、大領域平均化フィルタとしては、処理対
象画素Ｐｘを含む５×５画素領域の平均を求めるものも
使用できる。

【００３２】なお、小領域平均化フィルタは、大領域平
均化フィルタよりも小さいものが好ましいが、両者の平
均化領域を等しくすることも可能である。但し、両者の
平均化領域を等しくすると、小領域平均化信号Ｓｓとボ
ケ信号Ｕとが同じものとなるので、肌色に近い色を有す
る画像部分において鮮鋭度強調の効果がほとんど得られ
なくなる。この点についてはさらに後述する。

【００３３】平均化フィルタの重みとしては、処理対象
画素Ｐｘに近いほど大きな重みを用いることも可能であ
る。すなわち、本明細書における「平均化」は、重み付
き平均も含む広い意味を有している。

【００３４】以上の説明からも解るように、図４
（ａ），（ｂ）に示す２つのフィルタは、小領域平均化
フィルタの平均化対象領域が、大領域フィルタの平均化
対象領域以下になるように設定されていればよく、各フ
ィルタ内の重みの値の分布は任意である。

【００３５】図３のステップＳ４では、肌色範囲検出部
４４が、処理対象画素の原画像信号Ｓｔの色成分に基づ
いて、処理対象画素の色が所定の肌色範囲内にあるか否
かを判断する。原画像信号Ｓｔは、加法混色の３原色に
相当する３つの色成分Ｒ，Ｇ，Ｂを含んでいる。このと
き、処理対象画素の色が所定の肌色範囲内にあるか否か
は、以下の判断基準（Ｃ１），（Ｃ２）に従って判断さ
れる。

【００３６】（Ｃ１）Ｒ＞Ｂ、かつ、Ｒ＞Ｇのとき：肌色範囲内（Ｃ２）上記以外のとき：肌色範囲外

【００３７】図５は、ＲＧＢ色立体における肌色範囲Ｆ
Ｒを示す説明図である。この肌色範囲ＦＲは、色立体の
原点Ｏ（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０の点）を頂点とする四角錐を構
成している。この四角錐の底面は、色立体の６つの面の
中で、赤色の純色を示す頂点Ｒmax と、白色を示す頂点
Ｗmax とを含む面である。この四角錐形状の肌色範囲Ｆ
Ｒは、上記判断基準（Ｃ１）を満たす範囲、すなわちＲ
＞Ｂ、かつ、Ｒ＞Ｇの範囲であることが理解できる。

【００３８】処理対象画素の色成分が肌色範囲ＦＲ内あ
るときには、処理対象画素の色は赤または黄色系統の色
であり、黄色人種の肌色（やや赤みをおびた薄い黄色）
に比較的近い色である。なお、肌色範囲ＦＲの中には、
肌色とはかなり異なる色（例えば赤の純色）も含まれて
いるが、本明細書では上記判断基準（Ｃ１），（Ｃ２）
によって規定される範囲を「肌色範囲」と呼んでいる。

【００３９】図３のステップＳ５では、肌色範囲検出部
４４が、原画像信号Ｓｔの色成分に基づいて、原画像信
号Ｓｔと小領域平均化信号Ｓｓとの合成を行う際に使用
される合成比率ｐを決定する。図６は、合成比率ｐを示
すグラフである。図６の横軸は、処理対象画素の色が所
望の肌色に近いか否かを示す指標値Ｖを示している。こ
の指標値Ｖは、原画像信号Ｓｔの赤色成分Ｒと青色成分
Ｂの差分（Ｒ−Ｂ）である。合成比率ｐは、この指標値
Ｖが特定の基準値Ｗに等しいときにピーク値（１．０）
を取り、指標値Ｖが基準値Ｗから離れるに従って直線的
に減少する。具体的には、合成比率ｐは以下のように設
定される。

【００４０】（１）処理対象画素の色が肌色範囲内のとき：ｐ＝０（２）処理対象画素の色が肌色範囲外のとき：Ｖが０〜Ｗの範囲のとき：ｐ＝Ｖ／Ｗ，ＶがＷ〜２Ｗの範囲のとき：ｐ＝（２−Ｖ／Ｗ），Ｖが０〜２Ｗの範囲外のとき：ｐ＝０

【００４１】なお、基準値Ｗは、所望の肌色における赤
色成分Ｒと青色成分Ｂの差分に等しく設定される。例え
ば、各色成分が８ビット（０〜２５５）で表現されると
きには、基準値Ｗは８０程度の値に設定することができ
る。

【００４２】図７は、合成比率ｐの他の例を示すグラフ
である。図７では、合成比率ｐは、指標値Ｖが特定の基
準値Ｗに等しいときにピーク値（１．０）を取り、指標
値Ｖが基準値Ｗから離れるに従って単調に曲線的に減少
している。この例から解るように、合成比率ｐは、処理
対象画素の色が肌色に近いか否かを示すための指標値Ｖ
が、基準値Ｗに等しいときにピークとなり、基準値Ｗか
ら離れるに従って減少するように設定されていればよ
い。

【００４３】図３のステップＳ６では、修正画像信号生
成部５４（図２）が、以下の（１）式に従って、合成比
率ｐを用いて原画像信号Ｓｔと小領域平均化信号Ｓｓと
を合成することによって、処理対象画素に関する修正画
像信号Ｓｍを生成する。

【００４４】Ｓｍ＝Ｓｓ×ｐ＋（１−ｐ）×Ｓｔ …（１）

【００４５】合成比率ｐが０と１のときには、修正画像
信号Ｓｍは、それぞれ以下の（２ａ）式、（２ｂ）式で
与えられる。ｐ＝０のとき：Ｓｍ＝Ｓｔ …（２ａ）ｐ＝１のとき：Ｓｍ＝Ｓｓ …（２ｂ）

【００４６】すなわち、修正画像信号Ｓｍは、合成比率
ｐが０のときには原画像信号Ｓｔに等しく、また、合成
比率ｐが１のときには小領域平均化信号Ｓｓに等しい。
前述したように、小領域平均化信号Ｓｓは、より大きな
アパーチャサイズで原画像を読取ったときに得られる画
像信号に相当する。また、図６に示したように、合成比
率ｐは、指標値Ｖが所望の肌色を示す基準値Ｗに等しい
ときに１となり、指標値Ｖが基準値Ｗから遠く離れると
０になる。従って、修正画像信号Ｓｍは、処理対象画素
の色が所望の肌色に近いときには、より大きなアパーチ
ャサイズで読取られた画像信号と等価な信号になり、一
方、処理対象画素の色が所望の肌色から遠く離れている
ときには、より小さなアパーチャサイズで読取られた画
像信号と等価な信号になる。

【００４７】図３のステップＳ７では、図２に示す減算
器５６と乗算器５８と加算器６０とが、修正画像信号Ｓ
ｍとボケ信号Ｕとに基づいて鮮鋭度強調済み画像信号Ｓ
ｅを生成する。この処理は、前述した図１１（ｄ），
（ｅ）に示された従来の処理と同じである。すなわち、
まず、減算器５６が修正画像信号Ｓｍからボケ信号Ｕを
減算することによって差分信号（Ｓｍ−Ｕ）を算出す
る。乗算器５８は、この差分信号（Ｓｍ−Ｕ）に係数ｋ
を乗算してエッジ信号ｋ（Ｓｍ−Ｕ）を生成する。加算
器６０は、このエッジ信号ｋ（Ｓｍ−Ｕ）に修正画像信
号Ｓｍを加算することによって、強調済み画像信号Ｓｅ
を生成する。

【００４８】なお、上記（２ａ），（２ｂ）式を用いる
と、合成比率ｐが０と１のときの鮮鋭度強調済み画像信
号Ｓｅの値は、それぞれ（３ａ），（３ｂ）式で与えら
れる。

【００４９】ｐ＝０のとき：Ｓｅ＝Ｓｔ＋ｋ（Ｓｔ−Ｕ） …（３ａ）ｐ＝１のとき：Ｓｅ＝Ｓｓ＋ｋ（Ｓｓ−Ｕ） …（３ｂ）

【００５０】すなわち、鮮鋭度強調済み画像信号Ｓｅ
は、合成比率ｐが０のときには原画像信号Ｓｔに対して
鮮鋭度強調処理を行って得られる信号と等しくなり、一
方、合成比率ｐが１のときには小領域平均化信号Ｓｓに
対して鮮鋭度強調処理を行って得られる信号と等しくな
る。従って、合成比率ｐが０に近いほど鮮鋭度強調の効
果が大きく、合成比率ｐが１に近づくほど鮮鋭度強調の
効果が小さくなる傾向にある。

【００５１】なお、小領域平均化フィルタと大領域平均
化フィルタの大きさ（「平均化領域」も呼ぶ）を等しく
すると、小領域平均化信号Ｓｓとボケ信号Ｕとが同じも
のとなる。従って、肌色に近い色を有する画像部分で
は、上記（３ｂ）式の右辺第２項がほぼ０になり、鮮鋭
度強調の効果がほとんど得られなくなる。このような場
合を許容するときには、小領域平均化フィルタの平均化
対象領域は、大領域フィルタの平均化対象領域以下にな
るように設定されていれば良い。一方、肌色に近い色を
有する画像部分でも、ある程度の鮮鋭度強調効果を得た
いときには、小領域平均化フィルタの平均化対象領域
を、大領域フィルタの平均化対象領域よりも小さく設定
すればよい。

【００５２】人物の画像に鮮鋭度強調を行う場合には、
肌色の部分では鮮鋭度強調の効果を小さくすることが好
ましいのに対して、唇（口紅）の部分では鮮鋭度強調の
効果を大きくして、くっきりとした画像を得ることが好
ましい。ところで、唇（口紅）の色は、マゼンタＭに近
い色であることが多いことが知られている。図５からも
理解できるように、マゼンタＭでは赤色成分Ｒと青色成
分Ｂとが等しいので、マゼンタＭに近い色では、上記の
差分Ｖ（＝Ｒ−Ｂ）がほぼ０になる。この結果、合成比
率ｐもほぼ０になるので、マゼンタに近い色の画像部分
では、上記（３ｂ）から原画像信号Ｓｔをそのまま用い
て鮮鋭度強調処理が実行されることが解る。このよう
に、本実施例では、赤色成分Ｒと青色成分Ｂとの差分に
応じて合成比率ｐを決定しているので、肌色の画像部分
では鮮鋭度強調効果を小さくし、一方、マゼンタに近い
色の画像部分では鮮鋭度強調効果を大きくすることがで
きる。

【００５３】このように、本実施例では、処理対象画素
の色が所望の肌色に近いときには、比較的大きなアパー
チャを用いて得られたものと等価な画像信号を用いて鮮
鋭度強調処理を行うので、肌色の画像部分の粒状性を悪
化させることがないという効果がある。また、処理対象
画素の色が所望の肌色から遠く離れているときには、比
較的小さなアパーチャを用いて得られたものと等価な画
像信号を用いて鮮鋭度強調処理を行うので、その画像部
分の鮮鋭度を高めることができるという効果がある。

【００５４】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【００５５】（１）処理対象画像の色が肌色範囲内にあ
るか否かの判断方法としては、上記実施例の方法以外の
ものを使用することができる。例えば、処理対象画素の
赤色成分Ｒと青色成分Ｂとの差分（Ｒ−Ｂ）が所定の第
１の範囲内にあり、かつ、赤色成分Ｒと緑色成分Ｇとの
差分（Ｒ−Ｇ）が所定の第２の範囲内にあるときに、処
理対象画像の色が肌色範囲内にあるものと判断すること
も可能である。

【００５６】（２）上記実施例では、処理対象画素の赤
色成分Ｒと青色成分Ｂとの差分Ｖ（＝Ｒ−Ｂ）の値に応
じて合成比率ｐを決定していたが、合成比率ｐを、緑色
成分Ｂに依存して決定するようにしてもよい。すなわ
ち、一般には、合成比率ｐは、処理対象画素の原画像信
号の色成分に応じて決定されていればよい。

【００５７】（３）鮮鋭度強調済み画像信号Ｓｅは、修
正画像信号Ｓｍとボケ信号Ｕとに基づいて作成されてい
ればよく、その具体的な処理としては以下に示すような
種々のものを利用可能である。例えば、原画像信号のＲ
ＧＢ成分からグレー成分Ｓｇを求め、このグレー成分Ｓ
ｇに関して図３のステップＳ２〜Ｓ６の処理を実行して
修正画像信号Ｓｇｍを算出し、この修正画像信号Ｓｇｍ
から得られたエッジ信号ｋ（Ｓｇｍ−Ｕ）を３つの色成
分にそれぞれ加算するようにしてもよい。

【００５８】また、図２に示す乗算器５８と加算器６０
との間に、エッジ信号ｋ（Ｓｍ−Ｕ）を補正するための
エッジ補正部を追加するようにしてもよい。図８は、エ
ッジ補正部６２を備えた鮮鋭度強調処理部４６’の構成
を示している。エッジ補正部６２は、図９に示すエッジ
補正関数を用いてエッジ信号ｋ（Ｓｍ−Ｕ）を補正す
る。この補正関数は、０レベル付近に不感帯を有してお
り、不感帯以外のレベルでは、出力信号のレベルが入力
信号のレベルに応じて直線的に変化する。この結果、エ
ッジ補正部６２は、入力信号からその不感帯部分を削除
するとともに、不感帯を超える信号レベルを一定の幅で
低下させたような波形を有する出力信号を生成する。な
お、不感帯は、０レベル付近に存在する画像のノイズを
強調しないようにすることによって、画像の粒状性を緩
和する効果がある。すなわち、不感帯の幅を広くするほ
ど画像の粒状性をより緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としての画像処理装置の構成を
示すブロック図。

【図２】鮮鋭度強調処理に関係する構成要素の等価回路
を示す機能ブロック図。

【図３】鮮鋭度強調処理の手順を示すフローチャート。

【図４】平均化処理に用いられるフィルタの例を示す説
明図。

【図５】ＲＧＢ色立体における肌色範囲ＦＲを示す説明
図。

【図６】合成比率ｐを示すグラフ。

【図７】合成比率ｐの他の例を示すグラフ。

【図８】鮮鋭度強調処理部の変形例を示すブロック図。

【図９】エッジ補正関数を示す説明図。

【図１０】従来の鮮鋭度強調装置の回路構成を示すブロ
ック図。

【図１１】鮮鋭度強調処理の内容を示す説明図。

【符号の説明】

２０…ＣＰＵ２２…メインメモリ２６…フレームメモリ３０…キーボード３２…マウス３４…表示装置３６…ハードディスク３８…モデム４０…バス４２…原画像メモリ領域４４…肌色範囲検出部４６…鮮鋭度強調処理部４８…鮮鋭度強調済み画像メモリ領域５０…小領域平均化信号生成部５２…大領域平均化信号生成部（ボケ信号生成部）５４…修正画像信号生成部５６…減算器５８…乗算器６０…加算器６２…エッジ補正部９０…ボケ信号作成回路９２…減算器９４…乗算器９６…加算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 9/68 １０３Ｈ０４Ｎ 1/46 ＺＦターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC02 CE03 CE04 CE08 CE16 CH01 CH11 DB02 DB06 DB09 DC25 5C066 AA01 BA20 CA05 EB03 EC02 GA01 KD06 KE02 KE03 KE05 KE09 KM11 5C077 LL19 MP08 NP01 PP03 PP23 PP32 PP46 PQ12 PQ18 PQ20 PQ22 5C079 HB01 LA02 LA10 LA40 MA01 MA11 NA01 PA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像の鮮鋭度強調を行う方法であ
って、（ａ）原画像信号を、処理対象画素を中心とした
比較的小さい領域で平均化することによって小領域平均
化信号を作成する工程と、（ｂ）原画像信号を、処理対
象画素を中心とした比較的大きな領域で平均化すること
によってボケ信号を作成する工程と、（ｃ）前記処理対
象画素に関する原画像信号の色成分を調べることによっ
て、前記処理対象画素の色が所定の肌色範囲に属してい
るか否かを調べる工程と、（ｄ）前記処理対象画素の色
が前記肌色範囲に属しているときには、前記原画像信号
の色成分に応じた合成比率を用いて前記原画像信号と前
記小領域平均化信号とを合成することによって修正画像
信号を生成するとともに、前記処理対象画素の色が前記
肌色範囲に属していないときには前記原画像信号をその
まま修正画像信号として採用する工程と、（ｆ）前記修
正画像信号と前記ボケ信号とに基づいて、鮮鋭度強調済
み画像信号を生成する工程と、を備えることを特徴とす
る鮮鋭度強調方法。
【請求項２】請求項１記載の鮮鋭度強調方法であっ
て、前記原画像信号は、加法混色の３原色に対応する赤色成
分Ｒと緑色成分Ｇと青色成分Ｂとを含んでおり、前記工程（ｃ）は、前記原画像信号の赤色成分Ｒが青色
成分Ｂよりも大きく、かつ、前記原画像信号の赤色成分
Ｒが緑色成分Ｇよりも大きいときに、前記処理対象画素
の色が前記肌色範囲に属していると判断する工程を含
み、前記工程（ｄ）は、前記処理対象画素の色が前記肌色範囲に属しているとき
に、前記赤色成分Ｒと前記青色成分Ｂとの差分を算出す
る工程と、前記差分の値に応じて前記合成比率を算出する工程と、を含む鮮鋭度強調方法。
【請求項３】請求項２記載の鮮鋭度強調方法であっ
て、前記合成比率は、前記差分が特定の値に等しいときにピ
ーク値を有するとともに、前記差分が前記特定の値から
離れるに従って減少するように決定され、前記原画像信号と前記小領域平均化信号との合成は、前
記合成比率がピーク値をとるときに、前記修正画像信号
が前記小領域平均化信号に等しくなるように行なわれ
る、鮮鋭度強調方法。
【請求項４】カラー画像の鮮鋭度強調を行うためのコ
ンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体であって、原画像信号を、処理対象画素を中心とした比較的小さい
領域で平均化することによって小領域平均化信号を作成
する小領域平均化機能と、原画像信号を、処理対象画素を中心とした比較的大きな
領域で平均化することによってボケ信号を作成する大領
域平均化機能と、前記処理対象画素に関する原画像信号の色成分を調べる
ことによって、前記処理対象画素の色が所定の肌色範囲
に属しているか否かを調べる肌色範囲検出機能と、前記処理対象画素の色が前記肌色範囲に属しているとき
には、前記原画像信号の色成分に応じた合成比率を用い
て前記原画像信号と前記小領域平均化信号とを合成する
ことによって修正画像信号を生成するとともに、前記処
理対象画素の色が前記肌色範囲に属していないときには
前記原画像信号をそのまま修正画像信号として採用する
修正画像信号生成機能と、前記修正画像信号と前記ボケ信号とに基づいて、鮮鋭度
強調済み画像信号を生成する強調機能と、をコンピュー
タに実現させるためのコンピュータプログラムを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。