JP2000232584A - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理装置の調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】処理される画像データに含まれるノイズを低減
して高品質な画像を得ることができる画像処理装置及び
画像処理方法、並びに画像処理装置の個体差を調整可能
な画像処理装置の調整方法を提供する。 【解決手段】ＣＰＵ３は、原画像データを平滑化するこ
とによってノイズ成分を除去した画像データを作成する
ので、それにより原画像データに含まれるノイズ成分を
除去することができる。一方、平滑化された画像データ
のみに基づいて画像を再現すると、再現画像は、原画像
に対し鮮鋭性を喪失したものとなる恐れがある。そこ
で、ＣＰＵ３が、原画像データから、原画像の輪郭に対
応する高周波成分データを抽出し、かかる高周波成分デ
ータを用いて、平滑化された画像データを補完すること
により、ノイズ成分が少なくかつ鮮鋭性が維持された状
態で、原画像を再現することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置に関
し、特に、フラットベッドスキャナやフィルムスキャナ
を用いて画像を読み込んで、画像データに変換し、又は
デジタルスチルカメラ等により記憶された画像データを
読み込んで、これらを処理する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像が記録された現像済みのネガフィル
ムに光を当て、その透過光を用いて、ネガフィルムに記
録された画像を印画紙に焼き付けることが旧来から行わ
れている。これに対し、フラットベッドスキャナを用い
て写真の画像を読み取り、あるいはフィルムスキャナを
用いてネガフィルムに記録された画像を読み取り、画像
データに変換した後、かかる画像データに基づき画像を
プリントする画像処理装置が開発されている。かかる画
像処理装置によれば、画像データをＣＤ−Ｒ等の記録媒
体に半永久的に記録することができ、また必要に応じて
記録媒体から呼び出して画像をプリントすることが可能
となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の技術
革新により、ＣＰＵなどに用いられる半導体素子の動作
クロック数が高速化してきている。たとえば、以前は動
作周波数が１０〜３０ＭＨｚが一般的であったところ、
最近では１００〜４００ＭＨＺが標準になりつつあり、
かかる傾向は将来的にも続くと考えられる。一方、半導
体を高速で動作させるためには、一般的には高電圧を付
与する必要がある。ところが、必要な高電圧を得るため
に増幅器などを用いると、画像データにノイズが生じや
すくなる。また、高電圧が付与された半導体素子から
は、電磁波等が放射されることがあり、それにより周辺
の素子においてノイズが生じる恐れがある。かかる現象
は、装置を小型化・高密度化するために、素子同士を近
接配置することによって、より顕著となる。従って、こ
のような素子を用いた画像処理装置において処理される
画像データには、何らかのノイズが重畳された状態で付
加されている可能性が高い。

【０００４】しかしながら、素子の再配置やシールドな
どにより、かかるノイズを完全に除去することはスペー
ス的・コスト的にも困難であり、従って何らかのノイズ
除去手段を設けることが必要となっている。このような
問題に対し、従来技術においては、たとえば画像データ
における注目画素値と周辺画素値とのコントラスト差に
応じて、読み込んだ画像個々にノイズを除去することが
行われているが、かかるノイズ除去は、画像毎に行う必
要があるため、手間がかかるという新たな問題を生じさ
せている。

【０００５】更に、光学像を画像データに変換する際に
も、以下に述べるような問題がある。受光面に結像した
光学画像を、対応する電気信号に変換する撮像素子とし
て、ＣＣＤや人工網膜などが知られている。しかるに、
かかる撮像素子を用いて、同一画像を読み込んだ場合で
も、異なる電気信号（画像データ）が出力される恐れが
ある。このような現象は、たとえば原画像に光を照射す
る光源のちらつきや、受光面に照射された光による加熱
に基づく撮像素子の温度上昇や、撮像素子自体における
原子レベルでの揺らぎなどに起因すると考えられる。更
に、撮像素子から出力される電気信号はアナログ信号で
あるため、一旦ノイズが付加されると、本来の信号とノ
イズとの区別がつかず、デジタル信号のごとく比較的簡
単に修正することはできないという問題もある。

【０００６】加えて、画像処理装置を構成する素子（撮
像素子を含む）は、わずかではあるがその特性にバラツ
キがある。かかる素子を組み合わせて画像処理装置を構
成すると、素子の特性バラツキの重畳に基づき、画像処
理装置の性能に個体差が生じる。特に、高機能を実現す
るため、組み込む素子の点数が増大するほど、素子の特
性バラツキが重畳され易くなり、それにより装置の個体
差がより増大する傾向がある。また、画像処理装置にお
ける動作の高速化及び高精度化の要求が、近年において
益々厳しくなってきており、それにより今まで問題とな
らなかった素子の特性バラツキでも、動作のエラーを招
くこともあるという実情もある。このような問題に対
し、素子の特性バラツキをなくすことは、コスト等の問
題から困難であり、かかる特性バラツキがあることを前
提に、何らかの解決策が望まれている。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
み、処理される画像データに含まれるノイズを低減して
高品質な画像を得ることができる画像処理装置及び画像
処理方法、並びに画像処理装置の個体差を調整可能な画
像処理装置の調整方法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及び作用】上記課題を解決
するための手段及び作用を以下に示す。

【０００９】（１）画像データに基づいて画像を処理す
る画像処理装置であって、原画像に対応する前記画像デ
ータを平滑化することによって、ノイズ成分を除去した
第１の画像データを作成する平滑化手段と、原画像に対
応する前記画像データから高周波成分データを抽出する
抽出手段と、抽出された高周波成分データからノイズ成
分を除去することにより、第２の画像データを作成する
除去手段と、前記第１の画像データと前記第２の画像デ
ータとを合成する合成手段とを有する画像処理装置によ
れば、前記平滑化手段により、原画像に対応する前記画
像データを平滑化することによってノイズ成分を除去し
た第１の画像データを作成するので、それにより原画像
に対応する前記画像データに含まれるノイズ成分を除去
することができる。一方、第１の画像データは平滑化さ
れているので、かかる第１の画像データのみに基づいて
再現すると、再現画像は、原画像に対し鮮鋭性を喪失し
たものとなる恐れがある。そこで、前記抽出手段が、原
画像に対応する前記画像データから、原画像の輪郭に対
応する高周波成分データを抽出し、かかる高周波成分デ
ータを用いて、第１の画像データを補完することによ
り、ノイズ成分が少なくかつ鮮鋭性が維持された状態
で、原画像を再現することが可能となる。尚、抽出され
た高周波成分データは、ノイズ成分を含んでいるため
に、そのままの状態で第１の画像データを補完すると、
再現された原画像にノイズが生じる恐れがある。そこ
で、前記除去手段が、前記高周波成分データからノイズ
成分を除去することにより第２の画像データを作成する
ので、作成された第２の画像データを用いて前記第１の
画像データを補完すれば、ノイズがより少ない状態で原
画像を再現することが可能となる。

【００１０】（２）画像データに基づいて画像を処理す
る画像処理装置であって、原画像に対応する前記画像デ
ータを平滑化することによって、ノイズ成分を除去した
第１の画像データを作成する平滑化手段と、前記第１の
画像データから高周波成分データを抽出することによ
り、第２の画像データを作成する抽出手段と、前記第２
の画像データからノイズ成分を除去する除去手段と、ノ
イズ成分が除去された前記第２の画像データをスムージ
ング処理するスムージング手段と、前記第１の画像デー
タと、スムージング処理された前記第２の画像データと
を合成する合成手段とを有する画像処理装置によれば、
前記平滑化手段により、原画像に対応する前記画像デー
タを平滑化することによってノイズ成分を除去した第１
の画像データを作成するので、それにより原画像に対応
する前記画像データに含まれるノイズ成分を除去するこ
とができる。一方、第１の画像データは平滑化されてい
るので、かかる第１の画像データのみに基づいて再現す
ると、再現画像は、原画像に対し鮮鋭性を喪失したもの
となる恐れがある。しかしながら、原画像に対応する画
像データから、原画像の輪郭に対応する高周波成分デー
タを抽出すると、ノイズ成分が多く残存する恐れがあ
る。そこで、前記抽出手段が、前記第１の画像データか
ら、原画像の輪郭に対応する高周波成分データを抽出
し、第１の画像データを補完すべき第２の画像データを
作成する。尚、かかる第２の画像データも未だノイズ成
分が残存しているので、前記除去手段がこれを除去す
る。このようにしてノイズ成分が除去された第２の画像
データに基づき形成される画像は、たとえば原画像では
滑らかに延びていた輪郭が階段状に変化するという、い
わゆるジャギを生じさせている恐れが高いので、前記ス
ムージング手段により、前記第２の画像データをスムー
ジング処理することにより、ジャギを消去もしくは緩和
させるようにしている。このようにスムージング処理さ
れた第２の画像データを用いて前記第１の画像データを
補完すれば、高品質に原画像を再現することが可能とな
る。

【００１１】（３）前記平滑化手段がデータを色毎に処
理する画像処理装置によれば、以下の作用効果が奏され
る。たとえば撮像手段としてのＣＣＤは、画像を読み込
んで画像データに変換し、それを前記画像処理装置に出
力することができるが、一般的に緑色、赤色に対して青
色に関する出力値が相当に低いという傾向がある。従っ
て前記画像処理装置が、青色に関する出力値を、他の色
に比してゲインを高めて増幅すると、それに応じて青色
に関する出力値に付随するノイズ成分も増大する恐れが
ある。上述した本発明の画像処理装置によれば、前記平
滑化手段、前記抽出手段及び前記除去手段が、データを
色毎に処理するので、各色に合わせたノイズ除去が可能
となる。

【００１２】（４）画像を読み込んで画像データに変換
する撮像手段を有する画像処理装置によれば、撮像手段
を用いて、原画像を読み込んで画像データに変換するこ
とができる。

【００１３】（５）前記合成手段により合成された画像
データに基づいて、画像をプリントするプリント手段を
有する画像処理装置によれば、プリント手段を用いて、
前記合成手段により合成された画像データに基づいて、
画像をプリントすることができる。

【００１４】（６）原画像に対応する前記画像データを
平滑化することによってノイズ成分を除去するステップ
と、原画像に対応する前記画像データから高周波成分デ
ータを抽出するステップと、抽出された高周波成分デー
タからノイズ成分を除去するステップと、前記平滑化さ
れた画像データと、ノイズ成分が除去された高周波成分
データとを合成するステップとを有する画像処理方法に
よれば、原画像に対応する前記画像データを平滑化する
ことによってノイズ成分を除去した第１の画像データを
作成するので、それにより原画像に対応する前記画像デ
ータに含まれるノイズ成分を除去することができる。一
方、第１の画像データは平滑化されているので、かかる
第１の画像データのみに基づいて再現すると、再現画像
は、原画像に対し鮮鋭性を喪失したものとなる恐れがあ
る。そこで、原画像に対応する前記画像データから、原
画像の輪郭に対応する高周波成分データを抽出し、かか
る高周波成分データを用いて、第１の画像データを補完
することにより、ノイズ成分が少なくかつ鮮鋭性が維持
された状態で、原画像を再現することが可能となる。
尚、抽出された高周波成分データは、ノイズ成分を含ん
でいるために、そのままの状態で第１の画像データを補
完すると、再現された原画像にノイズが生じる恐れがあ
る。そこで、前記高周波成分データからノイズ成分を除
去することにより第２の画像データを作成するので、作
成された第２の画像データを用いて前記第１の画像デー
タを補完すれば、ノイズがより少ない状態で原画像を再
現することが可能となる。

【００１５】（７）原画像に対応する前記画像データを
平滑化することによって、ノイズ成分を除去した第１の
画像データを作成するステップと、前記第１の画像デー
タから高周波成分データを抽出することにより、第２の
画像データを作成するステップと、前記第２の画像デー
タからノイズ成分を除去するステップと、ノイズ成分が
除去された前記第２の画像データをスムージング処理す
るステップと、前記第１の画像データと、スムージング
処理された前記第２の画像データとを合成するステップ
とを有する画像処理方法によれば、原画像に対応する前
記画像データを平滑化することによってノイズ成分を除
去した第１の画像データを作成するので、それにより原
画像に対応する前記画像データに含まれるノイズ成分を
除去することができる。一方、第１の画像データは平滑
化されているので、かかる第１の画像データのみに基づ
いて再現すると、再現画像は、原画像に対し鮮鋭性を喪
失したものとなる恐れがある。しかしながら、原画像に
対応する画像データから、原画像の輪郭に対応する高周
波成分データを抽出すると、ノイズ成分が多く残存する
恐れがある。そこで、前記第１の画像データから、原画
像の輪郭に対応する高周波成分データを抽出し、第１の
画像データを補完すべき第２の画像データを作成する。
尚、かかる第２の画像データも未だノイズ成分が残存し
ているので、これを除去する。このようにしてノイズ成
分が除去された第２の画像データに基づき形成される画
像は、たとえば原画像では滑らかに延びていた輪郭が階
段状に変化するという、いわゆるジャギを生じさせてい
る恐れが高いので、前記第２の画像データをスムージン
グ処理することにより、ジャギを消去もしくは緩和させ
るようにしている。このようにスムージング処理された
第２の画像データを用いて前記第１の画像データを補完
すれば、高品質に原画像を再現することが可能となる。

【００１６】（８）前記画像処理装置を用いて、階調が
異なる基準画像を読み込んで画像データに変換するステ
ップと、前記画像データに基づいて、各階調毎にノイズ
レベルを検出するステップと、前記ノイズレベルに基づ
き、前記画像処理装置を調整するステップとを有する画
像処理装置の調整方法によれば、前記画像処理装置を用
いて、階調が異なる基準画像を読み込んで画像データに
変換するステップと、前記画像データに基づいて、各階
調毎にノイズレベルを検出するステップと、前記ノイズ
レベルに基づき、前記画像処理装置を調整するステップ
とを有するので、画像の階調毎にノイズレベルの調整が
でき、それにより画像処理装置の個体差を極力小さくす
ることが可能となる。

【００１７】（９）画像処理装置の調整方法によれば、
（１）乃至（５）に記載した画像処理装置を調整するこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体例として、本
発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は以下に説
明される実施の形態に限られるものではない。また、以
下の説明で用語の意義を説明している記載があるかもし
れないが、あくまで実施の形態における用語の意義を説
明するものであり、本発明の用語の意義はこの記載に限
られない。

【００１９】図１は、本発明の実施の形態にかかる画像
処理装置のブロック図である。図１において、多数の画
素からなるＣＣＤ１ａを有するフィルムスキャナ１とＣ
ＰＵ３、及びプリンタ２とＣＰＵ３は、データ送信可能
に接続されている。撮像手段としてのフィルムスキャナ
１は、ＣＣＤ１ａによりネガフィルムの画像を画像デー
タに変換し、ＣＰＵ３に送信可能となっている。尚、フ
ィルムスキャナ１の代わりにフラットベッドスキャナを
用いることも可能である。また、デジタルスチルカメラ
からの画像データをＣＰＵ３に入力することもできる。

【００２０】ＣＰＵ３は、内蔵メモリを含み、かかるメ
モリに記憶された画像データに基づき、画像をディスプ
レイ等の表示手段４を介して表示できるようになってい
る。また、キーボード等の入力手段５を介して、処理に
関する情報がＣＰＵ３へ入力できるようになっている。
ＣＰＵ３において処理された画像データに基づき、プリ
ント手段としてのプリンタ２は、画像をプリントできる
ようになっている。

【００２１】図２は、本実施の形態にかかる画像処理装
置の動作を示すフローチャートである。図２のステップ
Ｓ１０１において、ＣＰＵ３は、フィルムスキャナ１の
ＣＣＤ１ａを介して原画像（フィルムＦの画像）を読み
込んで、対応する画像データ（原画像データ）を内蔵メ
モリに記憶する。かかる原画像データは、フィルムスキ
ャナ１の特性等に基づき生じたノイズ成分が含まれてい
るため、以下の工程で、かかるノイズ成分を除去するこ
とにより、より高画質な画像をプリントできるようにす
る。

【００２２】まずＣＰＵ３は、ステップＳ１０２におい
て、原画像データを読み出して平滑化処理を施し、更に
ステップＳ１０３において、平滑化処理された画像デー
タを新たに記憶する。画像データを平滑化処理すること
により、画像データに含まれていたノイズ成分は除去さ
れることとなる。画像データの平滑化処理の具体的内容
は後述する。

【００２３】ところで、上述した画像データの平滑化処
理によれば、画像のコントラスト差が減少してしまうと
いう問題がある。従って平滑化処理された画像データに
基づき形成される画像は、ノイズは目立たないが、輪郭
の不明瞭なものとなってしまい、従って画像の再現性が
低いものとなる。そこで、本実施の形態においては、以
下の工程で、原画像の輪郭にかかる成分を別途抽出し、
これを用いて平滑化処理された画像データを修正するこ
とにより、画像の再現性を極力高めるようにしている。

【００２４】より具体的には、ＣＰＵ３は、ステップＳ
１０４において、原画像データを読み出し、微分フィル
タにかけることによってエッジ抽出処理を施し、高周波
成分（すなわち原画像の輪郭に対応）を含む高周波画像
データを抽出する。エッジ抽出処理の具体的内容につい
ては後述する。

【００２５】しかしながら、高周波成分は元のノイズ成
分を含んでいるため、高周波画像データを直接、平滑化
処理された画像データと合成することはできない。そこ
で、ステップＳ１０５において、高周波画像データから
ノイズ成分を除去する。かかるノイズ成分を除去する処
理の具体的内容については後述する。

【００２６】更に、ステップＳ１０６において、ＣＰＵ
３は、平滑化処理された画像データと、ノイズ成分を除
去された高周波画像データとを合成する。合成された画
像データに基づき形成される画像は、たとえば表示手段
４により表示され、プリンタ２によりプリント可能とな
っている。本実施の形態によれば、合成された画像デー
タに基づき形成される画像は、原画像の輪郭（コントラ
スト）を維持しつつも、原画像データに基づき形成され
る画像に比し、よりノイズ成分を減少させているため、
画像の再現性が極めて高いものとなっている。

【００２７】図３、４は、平滑化処理及びエッジ抽出処
理を説明するための図である。図３において、記憶され
た画像データが、Ｍ列Ｎ行の画素値ｐから構成されてい
るとする。平滑化処理及びエッジ抽出処理は、いずれも
フィルタを用いて画素値ｐを変更する。本実施の形態に
おいては、３×３のフィルタＦを用いて、かかる処理を
行う。

【００２８】フィルタＦは、３×３の各領域毎にフィル
タ値を自在に設定できる。図３の例では、フィルタ値
（Ａ）乃至（Ｉ）が設定されている。かかる処理は、ま
ずフィルタＦを画像データの左上に仮想的に配置して、
各フィルタ値と画素値ｐとを掛け合わせ、その和をフィ
ルタＦ中央（対象画素）の画素値とし、更にフィルタを
隣の画素に移動させて同様な手順で画素値ｐを変更して
行き、これを繰り返すことによって行う。フィルタＦが
最後の列に到達したら、図３に示す位置に戻し、１行だ
け下方に移動させた後、同様の手順で処理を続行する。
このようにしてフィルタ値（Ａ）乃至（Ｉ）を適宜変更
することにより、鮮鋭性強調、平滑化、微分（エッジ抽
出）処理等が可能となる。平滑化処理に用いるフィルタ
値の例を図４（ａ）に示し、エッジ抽出処理に用いるフ
ィルタ値の例を図４（ｂ）に示す。平滑化処理、エッジ
抽出処理の度合いは、各値を変更することにより適宜調
整可能である。

【００２９】図５は、ノイズ除去処理を説明するための
変換係数を示す図である。画素値ｐを−１２８から＋１
２８まで２５６段階で表したとき、エッジ抽出処理後
に、負側の画素値は、画像の輪郭に関する情報に対応
し、一方、正側の画素値は強いノイズ成分に関する情報
に対応する。尚、−Ｓから０までの画素値は、画像の輪
郭情報も含むが、弱いノイズ成分に関する情報も含んで
いるため、これを判別することは困難であるので、弱い
ノイズ成分に関する情報として取り扱う。

【００３０】以上より、図に示す変換係数に基づき、−
Ｓ未満の画素値はａ倍し、−Ｓ以上の画素値は全てノイ
ズ成分であると判断してゼロに置換することにより、ノ
イズ除去を行うことが可能となる。尚、非線形のルック
アップテーブル（図５の関数に類似したもの）を、ＣＰ
Ｕ３に記憶しておき、入力された画素値に対して、出力
値を置換することによっても、ノイズ除去処理は可能で
ある。

【００３１】次に、本発明の変形例について、図６を参
照して説明する。図６は、変形例にかかる画像処理装置
の動作を示すフローチャートである。図６のステップＳ
２０１において、ＣＰＵ３は、フィルムスキャナ１のＣ
ＣＤ１ａを介して原画像（フィルムＦの画像）を読み込
んで、対応する画像データ（原画像データ）を内蔵メモ
リに記憶する。かかる原画像データは、フィルムスキャ
ナ１の特性等に基づき生じたノイズ成分が含まれている
ため、以下の工程で、よりかかるノイズ成分を除去する
ことにより、より高画質な画像をプリントできるように
する。

【００３２】まずＣＰＵ３は、ステップＳ２０２におい
て、原画像データを読み出して上述のごとく平滑化処理
を施し、更にステップＳ２０３において、平滑化処理さ
れた画像データを新たに記憶する。画像データを平滑化
処理することにより、画像データに含まれていたノイズ
成分は除去されることとなる。

【００３３】ところで、上述した画像データの平滑化処
理によれば、画像のコントラスト差が減少してしまうと
いう問題がある。従って平滑化処理された画像データに
基づき形成される画像は、ノイズは目立たないが、輪郭
の不明瞭なものとなってしまい、従って画像の再現性が
低いものとなる。そこで、原画像の輪郭を抽出し、これ
を用いて平滑化処理された画像データを修正することに
より、画像の再現性を高めることが必要となる。

【００３４】ところが、上述した実施の形態のように、
原画像データから高周波成分データを抽出すると、原画
像データにおいてノイズ量が少ないかノイズ強度が高い
場合には、高周波成分データと同時に多量もしくは高強
度のノイズ成分も抽出されてしまう恐れがある。かかる
ノイズ成分を放置すると、修正不可能なジャギが生じる
恐れが高い。ジャギとは、本来滑らかであるべきエッジ
が階段状となる現象をいい、ジャギが発生する一つの要
因としては、多量もしくは高強度のノイズ成分を含む画
像データの場合に、輪郭情報の一部がノイズに埋没して
区別がつかなくなるため、高周波画像のノイズ除去時に
輪郭情報の一部も削除されてしまうことがある。そこ
で、以下の変形例においては、抽出されるノイズ成分の
量を極力抑えたエッジ抽出処理を行い、それにより多量
のノイズ成分を含む原画像データの処理を可能とする。

【００３５】より具体的には、ＣＰＵ３は、ステップＳ
２０４において、平滑化処理された画像データを読み出
し、上述したごとく微分フィルタにかけることによって
エッジ抽出処理を施し、高周波成分（すなわち原画像の
輪郭に対応）を含む高周波画像データを抽出する。

【００３６】かかる高周波画像データにも、少量のノイ
ズ成分が含まれているため、ステップＳ２０５において
ノイズ除去を行う。尚、かかる高周波画像データに基づ
く画像には、修正可能な程度の軽いジャギが生じている
可能性が高い。

【００３７】そこで、本変形例においては、ステップＳ
２０６において、ＣＰＵ３が高周波画像データをスムー
ジング処理する。かかるスムージング処理については、
たとえばプリントされるべき文字等の輪郭を滑らかにす
る技術として、一般的に知られているため、以下に詳細
は記載しない。

【００３８】更に、ステップＳ２０７において、ＣＰＵ
３は、平滑化処理された画像データと、スムージング処
理された高周波画像データとを合成する。合成された画
像データに基づき形成される画像は、たとえば表示手段
４により表示され、プリンタ２によりプリント可能とな
っている。本実施の形態によれば、合成された画像デー
タに基づき形成される画像は、原画像の輪郭（コントラ
スト）を維持しつつも、原画像データに基づき形成され
る画像に比し、よりノイズ成分を減少させているため、
画像の再現性が極めて高いものとなっている。

【００３９】ところで、画像処理装置を構成する素子
（撮像素子を含む）は、わずかではあるがその特性にバ
ラツキがある。かかる素子を組み合わせて画像処理装置
を構成すると、素子の特性バラツキの重畳に基づき、画
像処理装置の性能に個体差（機差）が生じる。画像処理
装置においては、ある程度の機差は存在するとの前提に
立った上で、素子間で伝達される信号レベルや信号幅が
所定範囲内でばらついても、画像処理装置の機能が損な
われないように設計している。

【００４０】ところが、特に、高機能を実現するため、
組み込む素子の点数が増大するほど、素子の特性バラツ
キが重畳され易くなり、それにより装置の個体差がより
増大する傾向がある。また、画像処理装置において要求
される動作の高速化及び高精度化が、近年において益々
厳しくなってきており、それにより今まで問題とならな
かった素子の特性バラツキでも、動作のエラーを招くこ
ともあるということもある。加えて、画像処理装置の機
差は、たとえばプリントされる画像の品質に直接関与す
るものであるので、別の画像処理装置のプリント結果と
比較するまでもなく、直接ユーザーがその善し悪しを判
断できるということがある。

【００４１】これに対しフィルムスキャナやフラットベ
ッドスキャナなどの撮像手段を調整することにより、た
とえば階調などにかかる機差を調整することは可能であ
る。しかしながら、ノイズレベルに関する調整は、従来
技術の画像処理装置では行っていない。そこで、以下に
述べる実施の形態においては、ノイズレベルにかかる画
像処理装置の機差の調整を行えるようにしている。

【００４２】図７は、第２の実施の形態にかかる画像処
理装置の調整方法を示すフローチャートである。図８
は、画像処理装置の調整に用いる基準画像の例を示す図
である。図７のステップＳ３０１において、ＣＰＵ３
は、フィルムスキャナ１のＣＣＤ１ａを介して、図８に
示す基準画像を読み込んで、対応する画像データ（基準
画像データ）を内蔵メモリに記憶する。基準画像は、た
とえば６段階に階調を異ならせた画像であって、その寸
法・濃度等に関しては予め既知であるものとする。ここ
で、基準画像における階調（色）の境界部はエッジであ
るため、以下の工程で微分フィルタをかけると、エッジ
として抽出され、ノイズとの区別が困難となる恐れがあ
る。そこで、基準画像の寸法が既知であることを利用
し、エッジの領域（座標）を予め求めて、ＣＰＵ３がか
かる領域のデータを無視することにより、基準画像デー
タから高周波成分を削除する（ステップＳ３０２）。

【００４３】更にＣＰＵ３は、ステップＳ３０３におい
て、高周波成分が削除された基準画像データを、上述し
たごとく微分フィルタにかけることによって微分処理を
施す。その後、ステップＳ３０４において、ＣＰＵ３
は、得られた微分値を正規化し、それによりノイズレベ
ルの比較が容易となるようにする。尚、微分値の正規化
は色毎（ＲＧＢやＣＭＹＫ）に行うことが好ましい。た
とえば、ＣＣＤは青色周波数の入力に対し、出力が比較
的低いという特性を有するからである、また、正規化の
態様としては、平均正規化が考えられる。平均正規化と
は、値の平均値を算出し、全ての値から平均値を引くと
いう演算であり、それにより異なる階調（色）間でも、
値の比較が直接できるようになる。

【００４４】ＣＰＵ３は、ステップＳ３０５において、
正規化した微分値の負側の平均値と分散値を求める。
尚、ステップＳ３０２の処理により、基準画像のエッジ
成分は既に削除されているので、微分値の負側の情報は
全てノイズに関するものとすることができる。

【００４５】ＣＰＵ３は、ステップＳ３０６において、
求めた平均値と分散値に対応する値を記憶されたテーブ
ルから読み出す。求めた平均値と分散値は、かかる画像
処理装置の機差に関する情報を含んでいる。従って、前
記値は、かかる機差を補正するために必要な値（たとえ
ば平滑度、ノイズ除去度等）である。ＣＰＵ３は、かか
る値に基づき、画像処理装置を調整することによって、
画像処理装置の機差を調整する。

【００４６】このように、本実施の形態によれば、画像
処理装置毎に存在する機差を排除又は減少させ、それに
よりいずれの画像処理装置を用いても、同様に原画像を
再生できるという効果が奏される。

【００４７】尚、色毎に平滑化係数等を変更することに
より、撮像素子の周波数応答特性や暗電流ノイズレベル
にあった平滑化を行うことができ、それにより原画像の
再現性を高めることができる。また、画像処理装置個々
の特性に応じた設定値を算出し、設定可能とすることに
より、いかなる画像処理装置に対しても安定したノイズ
レベル除去を行うことができる。更に、フィルムスキャ
ナに対しては透過フィルム、フラットベッドスキャナに
対しては印画紙などの印刷物というように、撮像手段に
応じて基準画像を用意すれば、いかなる画像処理装置に
対しても、設定値を自動的に算出することが可能とな
る。

【００４８】尚、平均値と分散値から、機差を補正する
値を求めるには、ニューラルネットワークを用いること
も考えられる。図９は、ニューラルネットワークの一例
を示す概念図である。図９に示すごときニューラルネッ
トワークによれば、平均値と分散値とを入力すると、こ
れに適当な重み付け（ｗ１〜ｗ１０）を行い、予め設定
された平滑度及びノイズ除去度のいずれかを選択して出
力することができる。かかる平滑度及びノイズ除去度を
用いることにより、画像処理装置の機差調整を行うこと
ができる。設定される平滑度及びノイズ除去度は経験値
であっても良い。

【００４９】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。たとえば、本発明の画像処理装置は、
カラー画像、黒白画像のいずれでも処理可能である。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、処理される画像データ
に含まれるノイズを低減して高品質な画像を得ることが
でき、並びに画像処理装置の個体差を調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる画像処理装
置のブロック図である。

【図２】本実施の形態にかかる画像処理装置の動作を示
すフローチャートである。

【図３】平滑化処理及びエッジ抽出処理を説明するため
の図である。

【図４】フィルタ値の例を示す図である。

【図５】ノイズ除去処理を説明するための変換係数を示
す図である。

【図６】変形例にかかる画像処理装置の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図７】第２の実施の形態にかかる画像処理装置の調整
方法を示すフローチャートである。

【図８】画像処理装置の調整に用いる基準画像の例を示
す図である。

【図９】ニューラルネットワークの一例を示す概念図で
ある。

【符号の説明】

１ フィルムスキャナ ２ プリンタ ３ ＣＰＵ ４ 表示手段 Ｆ フィルム

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに基づいて画像を処理する画
   像処理装置において、 原画像に対応する前記画像データを平滑化することによ
   って、ノイズ成分を除去した第１の画像データを作成す
   る平滑化手段と、 原画像に対応する前記画像データから高周波成分データ
   を抽出する抽出手段と、 抽出された高周波成分データからノイズ成分を除去する
   ことにより、第２の画像データを作成する除去手段と、 前記第１の画像データと前記第２の画像データとを合成
   する合成手段とを有することを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 画像データに基づいて画像を処理する画
   像処理装置において、 原画像に対応する前記画像データを平滑化することによ
   って、ノイズ成分を除去した第１の画像データを作成す
   る平滑化手段と、 前記第１の画像データから高周波成分データを抽出する
   ことにより、第２の画像データを作成する抽出手段と、 前記第２の画像データからノイズ成分を除去する除去手
   段と、 ノイズ成分が除去された前記第２の画像データをスムー
   ジング処理するスムージング手段と、 前記第１の画像データと、スムージング処理された前記
   第２の画像データとを合成する合成手段とを有すること
   を特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記平滑化手段は、データを色毎に処理
   することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 前記画像処理装置は、画像を読み込んで
   画像データに変換する撮像手段を有することを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記画像処理装置は、前記合成手段によ
   り合成された画像データに基づいて、画像をプリントす
   るプリント手段を有することを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 原画像に対応する前記画像データを平滑
   化することによってノイズ成分を除去するステップと、 原画像に対応する前記画像データから高周波成分データ
   を抽出するステップと、 抽出された高周波成分データからノイズ成分を除去する
   ステップと、 前記平滑化された画像データと、ノイズ成分が除去され
   た高周波成分データとを合成するステップとを有するこ
   とを特徴とする画像処理方法。
7. 【請求項７】 原画像に対応する前記画像データを平滑
   化することによって、ノイズ成分を除去した第１の画像
   データを作成するステップと、 前記第１の画像データから高周波成分データを抽出する
   ことにより、第２の画像データを作成するステップと、 前記第２の画像データからノイズ成分を除去するステッ
   プと、 ノイズ成分が除去された前記第２の画像データをスムー
   ジング処理するステップと、 前記第１の画像データと、スムージング処理された前記
   第２の画像データとを合成するステップとを有すること
   を特徴とする画像処理方法。
8. 【請求項８】 画像処理装置の調整方法において、 前記画像処理装置を用いて、階調が異なる基準画像を読
   み込んで画像データに変換するステップと、 前記画像データに基づいて、各階調毎にノイズレベルを
   検出するステップと、 前記ノイズレベルに基づき、前記画像処理装置を調整す
   るステップとを有することを特徴とする画像処理装置の
   調整方法。
9. 【請求項９】 前記画像処理装置は、請求項１乃至５の
   いずれかに記載の画像処理装置であることを特徴とする
   請求項８に記載の画像処理装置の調整方法。