JP2003281533A - 画像処理装置および画像出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャープネス処理を適度に施すことにより、
自然に画像の尖鋭度を向上させる。 【解決手段】 画像処理装置（１０）は、元画像データ
の入力を受け、シャープネス処理を施し、補正画像デー
タ（Ｓｃ）を出力する。具体的には、元画像データ（Ｓ
ｏ）からは、そのレベル変化の程度が検出され、検出さ
れたレベル変化の程度に基づいて、シャープネス補正の
程度を決定する基準となる補正基準量データ（Ｓｒ）が
生成される。一方、シャープネス補正を行う補正量（Ｓ
ａ）と、補正基準量（Ｓｒ）との関係は予め決められた
補正量特性パターンにより規定されている。補正量演算
手段は、補正量特性パターンに従って適切な補正量を演
算し、シャープネス処理手段がその補正量に従って元画
像データに対してシャープネス処理を施す。ここで、補
正量決定パターンは、補正基準量の大きさに応じて補正
量が変化する特性を有するので、元画像データのレベル
変化に応じて、適切な補正量だけシャープネス補正が行
われることになり、適切な程度に元画像データの先鋭化
を行うことができる。

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、特に携帯電話や携帯型端末装置などの表示領域の比
較的小さい装置上に画像を表示する際に好適なシャープ
ネス処理方法に関連する。

【０００２】

【背景技術】画像表示装置などにおいては、表示される
画像に対して、画像の輪郭などを尖鋭化して画像を見や
すくする、いわゆるシャープネス処理を施すことが行わ
れる。シャープネス処理により、多少ぼけた元画像を鮮
明に表示することができる。また、携帯電話や携帯型端
末装置など、比較的表示領域が小さい装置においては、
シャープネス処理を多少強めに施すことにより、表示画
像の輪郭などが明瞭になり、見やすくなることが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、シャープネス
処理を強く施し過ぎると表示画像が却って不自然となる
場合もある。例えば、人間の顔の画像を表示する場合、
シャープネス処理の程度が強すぎると、顔と黒い髪の毛
との境界付近において、シャープネス処理により顔の画
像データが白くなりすぎてしまうことがある（このよう
な現象を「白抜け」とも呼ぶ。）。その一方で、シャー
プネス処理の程度を抑えすぎると、画像によっては尖鋭
度が不足し、ぼやけた画像となってしまう。

【０００４】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、シャープネス処理を適度に施すことにより、自
然に画像の尖鋭度を向上させることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、元画像データのレベル変化の程度を検出し、検出し
たレベル変化の程度に基づいて、シャープネス処理によ
る補正の基準量を示す補正基準量データを生成する補正
基準量決定手段と、前記補正基準量データに基づき、予
め決められた補正量決定パターンに従って補正量を演算
する補正量演算手段と、前記補正量に応じて前記元画像
データに対してシャープネス処理を施して補正画像デー
タを生成するシャープネス処理手段と、を備え、前記補
正量決定パターンは、前記補正基準量の大きさに応じて
前記補正量が変化する特性を有する。

【０００６】上記の画像処理装置は、元画像データの入
力を受け、シャープネス処理を施して補正画像データを
出力する。元画像データからは、そのレベル変化の程度
が検出される。元画像データがカラー画像データである
場合には輝度レベルの変化が検出され、元画像データが
ＲＧＢ各色の別個の画像データである場合は、各色の画
像データのレベル変化が検出される。そして、検出され
たレベル変化の程度に基づいて、シャープネス補正の程
度を決定する基準となる補正基準量データが生成され
る。

【０００７】一方、シャープネス補正を行う補正量と、
補正基準量との関係は予め決められた補正量特性パター
ンにより規定されている。補正量演算手段は、補正量特
性パターンに従って適切な補正量を演算し、シャープネ
ス処理手段がその補正量に従って元画像データに対して
シャープネス処理を施す。ここで、補正量決定パターン
は、補正基準量の大きさに応じて補正量が変化する特性
を有する。よって、元画像データのレベル変化に応じ
て、必要な補正量だけシャープネス補正が行われること
になり、適切に元画像データの先鋭化を行うことができ
る。

【０００８】上記の画像処理装置の一態様では、前記補
正量決定パターンは、前記補正基準量が正の値である場
合の前記補正量の変化割合と、前記補正基準量が負の値
である場合の前記補正量の変化割合とが異なる特性を有
するものとすることができる。また、上記画像処理装置
の他の一態様では、前記補正量決定パターンは、前記元
画像データの白色成分が増加するように前記補正基準量
が変化する場合の前記補正量の変化割合が、前記元画像
データの黒色成分が増加するように前記補正基準量が変
化する場合の前記補正量の変化割合よりも小さくなる特
性を有するものとしてもよい。これらの態様によれば、
元画像データが白色又は黒色レベル方向において非対称
な特性を有する場合などにおいても、適切な程度にシャ
ープネス補正を行うことができる。

【０００９】上記の画像処理装置のさらに他の一態様で
は、前記補正量決定パターンは、前記補正基準量の絶対
値が第１の所定値以上である場合の前記補正値の変化割
合が、前記補正基準量の絶対値が第１の所定値以下であ
る場合の前記補正量の変化割合より小さくなる特性を有
するものとしてもよい。この態様によれば、元画像デー
タがあるレベル以上になる部分にさらにシャープネス処
理が施された結果、画像データ中の輪郭部分やレベル変
化の急峻な部分が不自然に強調されることを防止するこ
とができる。

【００１０】上記の画像処理装置のさらに他の一態様で
は、前記補正量決定パターンは、前記補正基準量が、極
性が負である第２の所定値から極性が正である第３の所
定値の範囲内にある場合に、前記補正量を零とすること
ができる。また、上記の画像処理装置のさらに他の一態
様では、前記補正基準量が、極性が負である第２の所定
値から極性が正である第３の所定値の範囲内にある場合
に、前記元画像データに対してスムージング処理を行う
手段をさらに備えることができる。画像データのレベル
変化がある程度小さい部分においては、そのレベル変化
は画像自体の変化である場合の他に、画像データ上にの
ったノイズによるものである場合が多く、そのようなノ
イズ部分に対してもシャープネス処理を施すとノイズが
強調された画像となってしまう。そこで、ある程度小さ
なレベル変化に対応する部分はノイズであるとみなし、
シャープネス処理を行わないこととしてノイズ成分の強
調を防止することができる。また、そのようなレベル変
化の小さい部分をノイズ部分であるとみなしてスムージ
ング処理を行うことにより、表示画像上のノイズの影響
をさらに抑制することができる。

【００１１】上記の画像処理装置では、前記元画像デー
タをＳｏとし、前記補正基準量データをＳｒとし、前記
補正画像データをＳｃとすると、前記補正量はＦ（Ｓ
ｒ）で表される前記補正基準量データの関数であり、前
記補正画像データＳｃは、Ｓｃ＝Ｓｏ＋Ｆ（Ｓｒ）で表
すことができる。こうして元画像データのレベル変化に
応じて、適切な補正量だけシャープネス補正が行われる
ことになり、適切な程度に元画像データの先鋭化を行う
ことができる。

【００１２】上記の画像処理装置では、前記補正量決定
パターンは、特定の第１の補正基準量（Ｐ）に対する前
記補正量Ｆ（Ｐ）と、前記第１の補正基準量Ｐと絶対値
が等しく極性が異なる第２の補正基準量（−Ｐ）に対す
る前記補正量Ｆ（−Ｐ）との関係が、前記補正基準量Ｐ
が十分大きいときに、｜Ｆ（Ｐ）｜＜｜Ｆ（−Ｐ）｜と
なる特性を有することができる。これにより、元画像デ
ータが白色又は黒色レベル方向において非対称な特性を
有する場合などにおいても、適切な程度にシャープネス
補正を行うことができる。

【００１３】上記の画像処理装置の一態様では、前記補
正基準量データは、前記元画像データのラプラシアンと
してもよい。また、他の態様では、前記補正基準量デー
タは、前記元画像データを所定のアンシャープフィルタ
によりフィルタリングして得られるアンシャープデータ
を、前記元画像データから減算して得られる差信号デー
タとしてもよい。

【００１４】また、本発明の画像出力装置は、上記の画
像処理装置と、前記画像データを出力する際の画像サイ
ズを判定する画像サイズ判定手段と、前記画像サイズ判
定手段により判定された画像サイズが、所定の画像サイ
ズより小さい場合に、前記画像処理装置により前記元画
像データに対してシャープネス処理を実行する制御手段
と、前記元画像データ又は前記シャープネス処理により
得られた補正画像データを出力する出力手段と、を備え
る。

【００１５】上記の画像出力装置によれば、画像データ
を出力する画像サイズが判定され、出力画像サイズが大
きい場合には本発明によるシャープネス処理を行わな
い。一方、出力画像サイズが小さい場合には、本発明に
よるシャープネス処理を行うことにより、適度なシャー
プネス補正が行われ、小さな出力画像においても先鋭化
が施された明瞭な画像を得ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態について説明する。

【００１７】［装置構成］図１に、本発明の実施形態に
かかる画像処理装置の主要部の概略構成を示す。図１に
示すように、本発明の画像処理装置１０は、シャープネ
ス処理部１１と、ドライバ１２と、表示部（又はプリン
ト部）１３とを備える。本発明の画像処理装置１０は、
好適には携帯電話や携帯型端末装置などの、比較的小型
の表示部を備える端末装置に適用される。また、本発明
の画像処理装置１０は、カラープリンタなどに適用する
ことも可能であり、その場合にはプリント部１３を備え
ることになる。

【００１８】シャープネス処理部１１には、元画像デー
タＳｏが入力される。画像処理装置１０が携帯電話など
の場合には、元画像データＳｏは通信路を介して携帯電
話により受信された画像データとなる。また、画像処理
装置１０がプリンタの場合には、元画像データＳｏはパ
ーソナルコンピュータなどからプリンタに供給される画
像データとなる。

【００１９】シャープネス処理部１１は、入力された元
画像データＳｏに対してシャープネス処理を施して補正
画像データＳｃを生成し、補正画像データＳｃをドライ
バ１２へ供給する。ドライバ１２は、補正画像データＳ
ｃに従って表示部（又はプリント部）１３を駆動する。
これにより、画像が表示され、又はプリントされる。

【００２０】図２にシャープネス処理部１１の構成を示
す。図２に示すように、シャープネス処理部１１は、補
正基準量決定手段１５と、補正量演算手段１６と、シャ
ープネス処理手段１７とを備える。シャープネス処理部
１１に入力された元画像データＳｏは、補正基準量決定
手段１５とシャープネス処理手段１７に供給される。

【００２１】補正基準量決定手段１５は、元画像データ
Ｓｏを利用して、補正基準量を決定する。ここで、補正
基準量とは、元画像データＳｏに対して施すべきシャー
プネス処理の程度を示す量であり、具体的には後述のラ
プラシアン信号及び差信号を含む概念である。補正基準
量演算手段１５は、元画像データＳｏに基づいて補正基
準量信号Ｓｒを生成し、これを補正量演算手段１６に供
給する。

【００２２】補正量演算手段１６は、補正基準量信号Ｓ
ｒにより示される補正基準量に基づいて、シャープネス
処理による補正量を算出し、補正量信号Ｓａをシャープ
ネス処理手段１７に供給する。補正量は、シャープネス
処理の対象となる画像データのレベルをシャープネス処
理により変化させる量に対応する。即ち、補正量の絶対
値が大きい場合は、シャープネス処理により画像データ
のレベルが大きく変化し、画像の尖鋭度が大きく増加す
る。一方、補正量の絶対値が小さい場合は、シャープネ
ス処理による画像データのレベル変化は小さく、画像の
尖鋭度はそれほど大きくは増加しない。また、補正量の
正負は、シャープネス処理により画像データを白色側と
黒色側のいずれに変化させるかを示す。

【００２３】シャープネス処理手段１７は、補正量演算
手段１６から供給される補正量信号Ｓａが示す補正量に
従って元画像データＳｏのレベルを変化させ、シャープ
ネス処理後の画像データである補正画像データＳｃを生
成する。シャープネス処理手段１７は、生成した補正画
像データＳｃを図１に示すドライバ１２へ供給する。

【００２４】［補正基準量］次に、補正基準量について
詳しく説明する。補正基準量とは、シャープネス処理を
施す程度を決定するための基準となる量であり、補正基
準量信号Ｓｒはこの基準量を示す信号である。具体的に
は、補正基準量信号Ｓｒとしては、元画像データＳｏ
のラプラシアン信号、又は、元画像データＳｏから生
成した差信号のいずれかを使用することができる。

【００２５】まず、補正基準量信号としてラプラシアン
信号を使用する場合について説明する。図３（ａ）は、
補正基準量信号としてラプラシアン信号を使用した場合
の、元画像データＳｏ、補正基準量信号Ｓｒ、補正量信
号Ｓａ及び補正画像データＳｃの波形例を示す。なお、
図３（ａ）において各波形の縦軸方向は元画像データの
輝度を示し、図中の上方向を白、下方向を黒とする。ま
た、各波形の横軸方向は時間を示す。

【００２６】ラプラシアン信号は、元画像データＳｏに
対してラプラシアンフィルタによるフィルタリングを適
用することにより得られる。ラプラシアンフィルタは、
画像の空間フィルタリングに使用される微分フィルタの
一種であり、数学的には２次微分操作に相当する処理を
行うフィルタである。ラプラシアンフィルタの係数例を
図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す。ラプラシアンフィル
タは、画像中の濃度が急激に変化する輪郭部や高周波成
分を強調する機能を有する。図３（ａ）に示すように、
ラプラシアン信号は、元画像データＳｏのレベルが増加
を始める部分と、増加が修了して一定レベルになる部分
において波形に凹凸を有している。元画像データＳｏの
波形が下側に凸である部分ではラプラシアン信号は負と
なり、元画像データＳｏの波形が上に凸である部分では
ラプラシアン信号は正となる。このラプラシアン信号を
補正基準量信号として、シャープネス処理を施す程度を
決定することができる。

【００２７】次に、差信号について説明する。図４は、
補正基準量信号として差信号を使用した場合の、元画像
データＳｏ、アンシャープデータＳｕ、補正基準量信号
Ｓｒ、補正量信号Ｓａ及び補正画像データＳｃの波形例
を示す。なお、図４において各波形の縦軸方向は元画像
データの輝度を示し、図中の上方向を白、下方向を黒と
する。また、各波形の横軸方向は時間を示す。差信号
は、元画像データＳｏからアンシャープデータＳｕを減
算することにより得られ、ラプラシアン信号と同様に画
像中の輪郭部分や高周波部分を示す信号である。アンシ
ャープデータＳｕは、元画像データＳｏの所定範囲に対
して平均化フィルタを適用することにより生成される。

【００２８】即ち、図４に示すように、元画像データＳ
ｏを局所平均化することによりアンシャープデータＳｕ
が得られ、これを元画像データＳｏから減算することに
より差信号Ｓｒが得られる。よって、Ｓｒ＝Ｓｏ−Ｓｕ
となる。

【００２９】なお、ラプラシアン信号と差信号はいずれ
も画像中の輪郭部分や高周波部分を示す信号であり、本
発明ではどちらも補正基準量信号として使用することが
できる。但し、アンシャープ信号の生成方法によって、
ラプラシアン信号と差信号とは必ずしも一致しない。

【００３０】［補正量の決定方法］次に、補正基準量に
基づいて補正量を決定する方法について説明する。補正
量は、シャープネス処理により元画像データに対して与
えられるレベル変化を示す量である。一般的には、シャ
ープネス処理により得られる補正画像データは、元画像
データに対して、補正基準量の定数倍に対応する補正量
を加算することにより生成される。よって、 補正画像データＳｃ＝元画像データＳｏ＋補正量 ＝元画像データＳｏ＋α・補正基準量Ｓｒ（αは定数） となる。即ち、補正量は、補正基準量の定数α倍であ
る。

【００３１】これに対し、本発明によるシャープネス処
理では、補正量を単純に補正基準量Ｓｒの定数倍とする
のではなく、補正基準量に応じて変化させることとし
た。言い換えれば、補正量＝Ｆ（Ｓｒ）として補正量を
補正基準量の関数として定義し、補正量を補正基準量Ｓ
ｒに応じて変化させることとした。即ち、 となる。これにより、画像中のある部分においてシャー
プネス補正が強く施されすぎて画像自体が不自然となる
ことを防止しつつ、必要な部分には適度なシャープネス
補正を行うことができる。

【００３２】以下、補正基準量Ｓｒに基づいて補正量を
決定する具体的な方法を、図５乃至９に例示する補正量
決定パターンを参照して説明する。図５乃至９の各補正
量決定パターンにおいて、横軸は補正基準量Ｓｒを示
し、縦軸はシャープネス処理による補正量を示す。即
ち、図５乃至９は、それぞれ、補正基準量の変化に対し
てシャープネス処理による補正量がどのように変化する
かを示すグラフである。

【００３３】なお、実際に補正基準量に基づいて補正量
を決定する方法としては、図５乃至９に例示するような
補正量決定パターンを予めルックアップテーブルなどに
記憶しておき、それを参照して補正量を求める方法があ
る。また、その代わりに、補正量決定パターンを規定し
た関数を予め用意し、その関数を使用して補正基準量か
ら補正量を算出する方法もある。現実にどちらを採用す
るかは、本発明を適用する装置の要求する処理速度、処
理精度などに応じて決定されることになる。

【００３４】図５（ａ）は本発明による補正量の決定方
法の理解を容易にするために挙げた比較例であり、シャ
ープネス補正量が補正基準量に比例する場合、つまり前
述のように、補正基準量の定数倍を元画像データに加算
してシャープネス処理を行う方法を示している。よっ
て、図５（ａ）におけるグラフの傾きは前述の定数αに
相当する。

【００３５】図５（ｂ）に、本発明による補正量決定パ
ターンの例１ａを示す。例１ａでは、基本的に補正量は
補正基準量に比例する。しかし、補正基準量が所定値ａ
より大きい、又は、所定値−ａより小さい場合には、補
正基準量が−ａ〜＋ａの範囲内のときに比べて補正量の
増加割合を小さくしている。補正基準量の絶対値が大き
いということは、その部分は画像のレベルが白色又は黒
色側に急激に変化していることを示している。よって、
そのような画像レベルが急激に変化する領域において
は、補正基準量の増加に伴う補正量の増加割合を幾分抑
制する。即ち、輝度の変化の大きい領域ではシャープネ
ス処理による補正量を抑えることとして、シャープネス
処理による過度な強調により画像が不自然となることを
防止する。これによれば、前述のように、顔の画像の輪
郭部がシャープネス処理の過度な強調により白く抜けて
表示されることを防止できる。

【００３６】図５（ｃ）に示す例１ｂは例１ａの変形で
あり、補正基準量の絶対値が所定値ｂ未満である場合に
は補正量をゼロとする、即ちシャープネス補正を行わな
いこととする方法である。補正基準量は画像データのレ
ベルの急激な変化を示しており、補正基準量が大きい領
域では画像データのレベルが大きく変化していることに
なる。一方、補正基準量が小さい領域では画像データの
レベルはそれほど大きく変化しているわけではない。つ
まり、補正基準量の比較的小さな変化は、画像自体の内
容によるレベルの変化ではなく、画像データに加わった
ノイズに対応するものである場合が多い。このような観
点から、補正基準量の絶対値が所定値ｂ未満である場合
には、その程度の補正基準量の変化はノイズによるもの
であるとみなし、シャープネス処理を行わないこととす
る。画像中のノイズが大きい領域にシャープネスをかけ
ると、そのノイズを強調、増大させてしまって画像がみ
にくくなる傾向があるので、例１ｂのように所定値ｂ以
下の補正基準量の変化をノイズと見なしてシャープネス
処理の対象から除外することは、ノイズの比較的多い画
像を見やすく表示するために有効である。

【００３７】図５（ｃ）に示す例１ｃは基本的に例１ｂ
と同様の考え方に基づき、補正基準量の絶対値が所定値
ｃ未満である領域ではシャープネス処理を行わない。但
し、例１ｃでは、補正基準量がシャープネス処理を行わ
ない領域からシャープネス処理を行う領域に入るにつれ
て（即ち、補正基準量が所定値ｃ未満から増加して所定
値ｃを超えるのに応じて）、補正量をゼロから少しずつ
増加させている。これにより、補正基準量の絶対値が所
定値ｃに近い領域でシャープネス処理の適用、不適用が
急激に変わることにより画像が不自然になることを防止
することができる。

【００３８】図６に示す例２ａ及び例２ｂは、いずれも
補正基準量に対して補正量が比例する関係にあるが、補
正基準量が正である領域と負である領域とで補正量の増
加割合を異ならせている点に特徴を有する。

【００３９】なお、補正基準量は、対象となる画素と、
その画素の周辺の画素の相対的なレベル差により決まる
ものであり、対象となる画素自体のレベルとは無関係な
量である。補正基準量が正の場合は画素データが上に
凸、つまり、その画素が周辺画素に比べて白側に寄って
いることを示している。また、補正基準量が負の場合は
画素データが下に凸、つまり、その画素が周辺画素に比
べて黒側に寄っていることを示している。シャープネス
処理では一般的に、補正基準量が正の場合はシャープネ
ス補正量も正側、即ち白側に補正し、補正基準量が負の
場合はシャープネス補正量も負側、即ち黒側に補正す
る。但し、補正基準量が小さい場合にはシャープネス補
正をしない場合もある。即ち、補正基準量が正でも白側
に補正せず、補正基準量が負でも黒側に補正しない場合
もある。

【００４０】例２ａでは、補正基準量が正である領域
（即ち画像データが上に凸、つまり該当画素が周辺画素
に比べ白側に寄っており、補正方向としては白方向に補
正される領域）の方が、補正基準量が負である領域（即
ち画像データが下に凸、つまり該当画素が周辺画素に比
べ黒側に寄っており、補正方向としては黒方向に補正さ
れる領域）より補正量の増加割合を抑えている。この例
は、特に前述の人間の顔の一部が白く抜けるという現象
を防止するために有効である。人間の肌色の輝度レベル
は白色よりにあるので、画像データの白色よりの輝度領
域で急激な輝度の変化がある表示画像上の場所では、シ
ャープネスによる強調の程度を抑え気味にして、肌色領
域が白く抜けてしまう不具合を効果的に防止することが
できる。

【００４１】一方、例２ｂでは、補正基準量が負である
領域の方が、補正基準量が正である領域より補正量の増
加割合を抑えている。これは、肌色部分が白く抜けるこ
とを防止する発想とは逆であるが、画像データのソース
及び／又は画像データの処理方法などに依存して、シャ
ープネス処理の対象となる元画像データが黒色よりの輝
度レベルにおいてノイズを含みやすい独特の特性を有す
るなどの場合に、そのようなノイズを抑制するために有
効となる。

【００４２】図７に示す例３ａ及び例３ｂは、いずれも
補正基準量が所定値ｄを超える場合に補正量の増加割合
を抑える方法であり、これも前述の肌色部分の白抜けと
いう不具合を防止するために有効である。なお、例３ａ
では、補正基準量が所定値ｄ以下であれば、補正基準量
が負でも、補正基準量に対して同じ増加割合で補正量が
決定される。これに対し、例３ｂでは、補正基準量が所
定値ｅより小さい場合にも補正基準量に対する補正量の
増加割合を抑えている。

【００４３】図８に示す例４ａ〜例４ｄは、いずれも補
正基準量が正である領域の補正量の増加割合を、補正基
準量が負である領域よりも小さく設定している。これに
より、前述のように肌色の白抜けを防止している。ま
た、いずれも場合も補正基準量の絶対値が所定値ｆ未満
である場合には補正量をゼロとしてシャープネス処理を
行わないこととし、ノイズの強調を防止している。例４
ａでは、補正基準量の絶対値が所定値ｆとなる領域で不
連続に補正量が決定される。即ち、補正基準量の絶対値
がｆに至るまではシャープネス処理は行わないが、補正
基準量の絶対値がｆになると所定の補正量でシャープネ
ス処理が行われることになる。これに対して、例４ｂ及
び例４ｃでは、補正基準量の絶対値がｆになると、その
後補正量がゼロから徐々に増加していき、シャープネス
処理による画像の強調が徐々に行われることになる。な
お、例４ｂでは補正基準量の絶対値がｆになった後、補
正量が最初は曲線的に、その後直線的に増加するのに対
し、例４ｃ及び例４ｄでは補正基準量の絶対値がｆにな
った後、補正量が最初から直線的に増加する。なお、例
４ｃは補正量が傾きの異なる２つの直線に沿って増加す
る例であり、例４ｄは１つ傾きの直線に沿って増加する
例である。

【００４４】図９（ａ）に示す例５では、補正基準量の
絶対値が小さい場合にはシャープネス処理を行わないこ
ととし、かつ、補正基準量が正方向（白色方向に凸の度
合い）及び負方向（黒色方向に凸の度合い）に増加した
場合に、シャープネス処理を開始する値を異ならせてい
る。即ち、補正基準量が正方向に増加する場合は、補正
基準量が所定値ｇになるまでシャープネス処理を行わな
いのに対し、補正基準量が負方向に増加する場合は、所
定値−ｈ（ｈ＜ｇ）でシャープネス処理を開始する。ま
た、補正基準量が所定値ｊより大きい場合は、補正量は
一定値Ｌ１とし、補正基準量が所定値−ｋより小さい場
合は、補正量は一定値Ｌ２とする。即ち、補正基準量が
所定値を超えた場合は、補正量を一定値に維持して、シ
ャープネス処理による過度の強調を防止する。また、そ
の場合にも、補正基準量が白色方向に増加する場合に
は、黒色方向に増加する場合よりも小さい値（Ｌ１）に
補正量を維持して、肌色部分の白抜けを防止している。

【００４５】図９（ｂ）に示す例６では、補正基準量に
対して、補正量が段階的に設定されている。この方法に
よれば、補正基準量に基づく補正量の決定をルックアッ
プテーブルを用いて行う場合には、ルックアップテーブ
ル内に記憶すべきデータ量を低減することができるし、
補正基準量に基づく補正量の決定を所定の関数を利用し
た演算により行う場合には、演算に要する処理負担及び
処理時間を軽減することができるという利点を有する。

【００４６】また、図９（ｃ）に示すように、シャープ
ネス処理の対象となる画像データの特性に応じて、補正
基準量に対する補正量の変化を、予め設計された曲線に
より規定し、なめらかに補正値を制御することもでき
る。

【００４７】［シャープネス処理］次に、本発明による
シャープネス処理の流れについて説明する。図１０は、
本発明のシャープネス処理のフローチャートである。な
お、以下の説明では、本発明のシャープネス処理を実行
する画像処理装置を携帯電話に適用した場合について説
明する。

【００４８】まず、携帯電話は表示すべき元画像データ
Ｓｏを受信し、図１に示すシャープネス処理部１１へ供
給する（ステップＳ１）。

【００４９】シャープネス処理部１１内では、供給され
た元画像データＳｏを図示しない作業メモリなどに一時
的に展開し、その元画像データＳｏを使用して補正基準
量決定手段１５が補正基準量を決定し、補正基準量信号
Ｓｒを生成する（ステップＳ２）。この補正基準量信号
Ｓｒは、前述のように図３（ａ）に示すラプラシアン信
号である場合と、図４に示す差信号である場合とがあ
る。ラプラシアン信号である場合は、補正基準量決定手
段１５は、作業メモリなどに展開された元画像データＳ
ｏに対して例えば図３（ｂ）又は（ｃ）に示すようなラ
プラシアンフィルタを用いてフィルタリングを行い、ラ
プラシアン信号を生成して補正基準量信号Ｓｒとする。
一方、補正基準量信号Ｓｒが差信号である場合は、補正
基準量決定手段１５は所定のアンシャープフィルタを使
用して図４に示すアンシャープデータを生成し、元画像
データＳｏからアンシャープデータを減算して差信号を
生成して補正基準量信号Ｓｒとする。

【００５０】次に、こうして得られた補正基準量信号Ｓ
ｒを利用して、図２に示す補正量演算手段１６が補正量
を演算し、補正量信号Ｓａを生成する（ステップＳ
３）。補正量の演算は、図５乃至図９に示した補正量決
定パターンのいずれかを使用して行われる。補正量決定
パターンは前述のように、予めルックアップテーブルの
形態で用意され、又は関数として定義されている。補正
量演算手段１６は、補正基準量信号Ｓｒに含まれる各補
正基準量毎に、ルックアップテーブルを参照し、又は関
数に従って演算を行うことにより補正量を算出して補正
量信号Ｓａを生成する。そして、補正量演算手段１６は
得られた補正量信号Ｓａをシャープネス処理手段１７へ
供給する。

【００５１】シャープネス処理手段１７は、元画像デー
タＳｏに対して、補正量信号Ｓａに基づいてシャープネ
ス処理を行い、補正画像データＳｃを生成する（ステッ
プＳ４）。具体的には、図３（ａ）及び図４に示すよう
に、補正量信号Ｓａを元画像データＳｏに加算すること
により補正画像データＳｃを生成する。そして、生成し
た補正画像データＳｃをドライバ１２に出力する。

【００５２】ドライバ１２は、受信した補正画像データ
Ｓｃを表示部１３に表示する（ステップＳ５）。こうし
て、本発明によるシャープネス処理が行われ、シャープ
ネス処理により補正された補正画像データＳｃが表示部
１３に表示される。

【００５３】［変形例］上記の説明では、画像データを
色成分を含むカラー画像データとしているが、本発明の
シャープネス処理を適用する画像表示装置などが画像デ
ータをＲＧＢ毎の画像データとして処理し、表示する場
合には、上記のシャープネス処理をＲＧＢ各色の画像デ
ータごとに個別に適用することができる。

【００５４】その場合には、シャープネス処理部１１内
の補正基準量決定手段は、ＲＧＢ各色の画像データから
まず輝度データを算出し、その輝度データを利用して補
正基準量、即ち、ラプラシアン信号又は差信号を生成す
ればよい。その場合、シャープネス処理による補正前の
ＲＧＢ各色の元画像データをそれぞれＲ、Ｇ、Ｂとし、
元画像データから算出した輝度データＹに基づいて算出
された補正基準量をＹｒとすると、補正後のＲＧＢ各色
の画像データＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃは、 Ｒｃ＝Ｒ＋Ｆ（Ｙｒ） Ｇｃ＝Ｇ＋Ｆ（Ｙｒ） Ｂｃ＝Ｂ＋Ｆ（Ｙｒ） と表すことができる。

【００５５】なお、本発明のシャープネス処理を適用す
る画像表示装置などのハードウェア能力に制限があり、
又は、高速処理が要求されるなどの理由により、上記の
ようにＲＧＢ各色の画像データから輝度データを算出す
ることが望ましくない場合には、輝度データの代わりに
Ｇ（緑色）データのみを使用することができる。即ち、
Ｇデータに基づいて、補正基準量決定手段１５がラプラ
シアン信号又は差信号を生成して補正基準量とすること
ができる。この理由は、画像データをＲＧＢ各色の画像
データとした場合、一般的にＧ（緑色）が最も感度が高
く、かつ、ノイズが少ないと言われているためである。
よって、Ｇデータを利用して補正基準量を求めることと
すれば、本来の輪郭とノイズとの区別が比較的つけやす
く、ＢやＧなどの輪郭とノイズとの区別がつけにくい色
画像データにおいても先鋭化が行いやすいという利点が
ある。また、上述のようにＲＧＢ各色の画像データから
輝度データを算出する必要がないので、当然処理負担が
軽くなり、処理を高速化できるという利点がある。

【００５６】そのように、Ｇデータを使用して補正基準
量を求める場合、補正後のＲＧＢ各色の画像データＲ
ｃ、Ｇｃ、Ｂｃは、Ｇデータに基づいて生成された補正
基準量をＧｒとすると、 Ｒｃ＝Ｒ＋Ｆ（Ｇｒ） Ｇｃ＝Ｇ＋Ｆ（Ｇｒ） Ｂｃ＝Ｂ＋Ｆ（Ｇｒ） と表すことができる。

【００５７】［応用例］次に、本発明のシャープネス処
理の応用例を説明する。まず、図１１（ａ）を参照して
第１の応用例を説明する。

【００５８】図１１（ａ）は本発明のシャープネス処理
を、ネットワークを通じた画像データの送信に応用した
例である。画像送信者であるサーバはネットワークを介
してある画像データを受信者Ａと受信者Ｂへ送信する。
受信者Ａは画像表示装置として携帯電話を使用し、受信
者Ｂは画像表示装置としてパーソナルコンピュータ（Ｐ
Ｃ）を使用している。ここで、サーバは、各受信者Ａ及
びＢが使用している画像表示装置が何であるか（携帯電
話であるかＰＣであるか）を、通信信号中に含まれるデ
ータにより把握している。即ち、サーバは受信者Ａとの
通信中に、受信者Ａが使用している装置が携帯電話であ
ることを示す機器種別情報を携帯電話から受信している
し、受信者Ｂとの通信中には、受信者Ｂが使用している
装置がＰＣであることを示す機器種別情報をＰＣから受
信している。

【００５９】サーバは、受信者Ａから特定の画像データ
の送信要求を受け取ると、その画像データに対して要求
された画像データを送信する。その際、携帯電話の表示
領域は一般的に小さいので、送信すべき画像データに対
して、本発明によるシャープネス処理を施してから送信
する。受信者Ａの携帯電話は、サーバから受信した画像
データをそのまま携帯電話の表示部上に表示するので、
表示領域が比較的小さい携帯電話の表示部上でもシャー
プネス処理により画像が効果的に先鋭化された画像が表
示される。

【００６０】サーバは、受信者Ｂから特定の画像データ
の送信要求を受け取ると、その画像データに対して要求
された画像データを送信する。その際、ＰＣの表示領域
は一般的に比較的大きいので、送信すべき画像データに
対して、本発明によるシャープネス処理を施さずに送信
する。受信者ＢのＰＣは、サーバから受信した画像デー
タをそのまま携帯電話の表示部上に表示するので、表示
領域が比較的大きい携帯電話の表示部上には適度なシャ
ープネス処理がなされた画像が表示される。

【００６１】なお、携帯電話及びＰＣからサーバが受信
できる機器種別情報に、携帯電話やＰＣなどの画像表示
領域の大きさを示す情報が含まれる場合には、サーバ装
置は、その画像表示領域の大きさに応じて、送信すべき
画像データに本発明のシャープネス処理を適用するか否
かを決定することができる。

【００６２】次に、図１１（ｂ）を参照して第２の応用
例を説明する。第２の応用例は、本発明のシャープネス
処理をカラープリンタによる画像のプリント出力に応用
したものである。プリンタは外部のＰＣなどからプリン
ト指示及びプリントデータの供給を受ける。プリント指
示には、プリントすべき画像データの大きさを示すプリ
ントサイズ情報が含まれている。よって、プリンタはプ
リントサイズ情報を参照し、所定のプリントサイズより
も大きいプリントを行う場合には本発明によるシャープ
ネス処理を行わずにプリントデータをプリントする。一
方、プリント指示に含まれるプリントサイズ情報が所定
のプリントサイズよりも小さいプリントサイズを指定し
ている場合には、本発明によるシャープネス処理を適用
した後のプリントデータをプリントする。これにより、
プリントデータのサイズが小さい場合には、本発明のシ
ャープネス処理により先鋭化を行った画像データがプリ
ントされるので、プリントサイズが小さい場合でも明瞭
な画像をプリントすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシャープネス処理を行う画像処理
装置の主要部の概略構成を示す

【図２】図１に示すシャープネス処理部の構成を示す

【図３】補正基準量信号としてラプラシアン信号を使用
する場合の各信号の例、及び、ラプラシアンフィルタフ
ィルタの係数例を示す。

【図４】補正基準量信号として差信号を使用する場合の
各信号の例を示す。

【図５】本発明のシャープネス処理により使用する補正
量決定パターンの例を示す。

【図６】本発明のシャープネス処理により使用する補正
量決定パターンの他の例を示す。

【図７】本発明のシャープネス処理により使用する補正
量決定パターンのさらに他の例を示す。

【図８】本発明のシャープネス処理により使用する補正
量決定パターンのさらに他の例を示す。

【図９】本発明のシャープネス処理により使用する補正
量決定パターンのさらに他の例を示す。

【図１０】本発明のシャープネス処理のフローチャート
である。

【図１１】本発明のシャープネス処理の応用例を示す。

【符号の説明】

１０ 画像処理装置 １１ シャープネス処理部 １２ ドライバ １３ 表示部（プリント部） １５ 補正基準量決定手段 １６ 補正量演算手段 １７ シャープネス処理手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CE03 CE11 DA17 DB02 DB06 DB09 DC22 DC25 DC36 5C077 LL01 LL19 MP01 MP07 PP03 PP47 PP51 PQ12

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 元画像データのレベル変化の程度を検出
   し、検出したレベル変化の程度に基づいて、シャープネ
   ス処理による補正の基準量を示す補正基準量データを生
   成する補正基準量決定手段と、 前記補正基準量データに基づき、予め決められた補正量
   決定パターンに従って補正量を演算する補正量演算手段
   と、 前記補正量に応じて前記元画像データに対してシャープ
   ネス処理を施して補正画像データを生成するシャープネ
   ス処理手段と、を備え、 前記補正量決定パターンは、前記補正基準量の大きさに
   応じて前記補正量が変化する特性を有することを特徴と
   する画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記補正量決定パターンは、前記補正基
   準量が正の値である場合の前記補正量の変化割合と、前
   記補正基準量が負の値である場合の前記補正量の変化割
   合とが異なる特性を有することを特徴とする請求項１に
   記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記補正量決定パターンは、前記元画像
   データの白色成分が増加するように前記補正基準量が変
   化する場合の前記補正量の変化割合が、前記元画像デー
   タの黒色成分が増加するように前記補正基準量が変化す
   る場合の前記補正量の変化割合よりも小さくなる特性を
   有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記補正量決定パターンは、前記補正基
   準量の絶対値が第１の所定値以上である場合の前記補正
   値の変化割合が、前記補正基準量の絶対値が第１の所定
   値以下である場合の前記補正量の変化割合より小さくな
   る特性を有することを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れか一項に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記補正量決定パターンは、前記補正基
   準量が、極性が負である第２の所定値から極性が正であ
   る第３の所定値の範囲内にある場合に、前記補正量を零
   とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項
   に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記補正基準量が、極性が負である第２
   の所定値から極性が正である第３の所定値の範囲内にあ
   る場合に、前記元画像データに対してスムージング処理
   を行う手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に
   記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記元画像データをＳｏとし、前記補正
   基準量データをＳｒとし、前記補正画像データをＳｃと
   すると、 前記補正量はＦ（Ｓｒ）で表される前記補正基準量デー
   タの関数であり、 前記補正画像データＳｃは、Ｓｃ＝Ｓｏ＋Ｆ（Ｓｒ）で
   表されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一
   項に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記補正量決定パターンは、特定の第１
   の補正基準量（Ｐ）に対する前記補正量Ｆ（Ｐ）と、前
   記第１の補正基準量Ｐと絶対値が等しく極性が異なる第
   ２の補正基準量（−Ｐ）に対する前記補正量Ｆ（−Ｐ）
   との関係が、前記補正基準量Ｐが十分大きいときに、 ｜Ｆ（Ｐ）｜ ＜ ｜Ｆ（−Ｐ）｜ となる特性を有することを特徴とする請求項７に記載の
   画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記補正基準量データは、前記元画像デ
   ータのラプラシアンであることを特徴とする請求項１乃
   至８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記補正基準量データは、前記元画像
    データを所定のアンシャープフィルタによりフィルタリ
    ングして得られるアンシャープデータを、前記元画像デ
    ータから減算して得られる差信号データであることを特
    徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像処
    理装置。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれか一項に記
    載の画像処理装置と、 前記画像データを出力する際の画像サイズを判定する画
    像サイズ判定手段と、 前記画像サイズ判定手段により判定された画像サイズ
    が、所定の画像サイズより小さい場合に、前記画像処理
    装置により前記元画像データに対してシャープネス処理
    を実行する制御手段と、 前記元画像データ又は前記シャープネス処理により得ら
    れた補正画像データを出力する出力手段と、を備えるこ
    とを特徴とする画像出力装置。