JP2004032281A

JP2004032281A - 画像処理装置

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Publication number: JP2004032281A
Application number: JP2002184523A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kagaya; 加賀谷　淳
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: JP4064168B2

Abstract

【課題】ＪＰＥＧ圧縮された画像データを復元して得た画像データに対して階調硬調化処理を行う際に、ブロック歪みを抑制し、高画質の処理済み画像データを得る。
【解決手段】読出部１０により記録媒体１からＪＰＥＧ圧縮された画像データＳ０を読み出し、圧縮クオリティ算出部１２において画像データＳ０の圧縮クオリティＱを算出する。階調カーブ決定部１６において、圧縮クオリティＱに基づいた階調カーブを決定する。その一方で、復元部１８により画像データＳ０を復元して復元画像データＳ１を得る。補正部２０は、階調カーブ決定部１６により決定された階調カーブを用いて、復元画像データＳ１に対して階調補正処理を行って、処理済み画像データＳ２を得る。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮された画像データを復元することにより得られる復元画像データに対して画質補正処理を施す画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル画像データ（以下略して画像データという）に対してサービスを提供する様々なシステムが出現している。例えば、ネガフィルムをスキャナでスキャンして得たもの、デジタルカメラにより撮影して得たものなどの画像データの保存、管理を行うシステムや、画像データに対して、望ましい画質になるように画質補正処理を行ってプリントするプリントサービスシステムなどがある。
【０００３】
一方、コンピュータなどの端末装置の低価格化およびネットワーク技術の進歩に伴って、インターネットが急激に普及する背景において、上述した様々なシステムの殆どはネットワークを介してサービスを提供している。
【０００４】
例えば、上述したプリントサービスシステムとしては、ユーザが端末装置を用いてサーバ装置にアップロードした画像データに対して画質補正処理を行ってからネットワークにより接続されたミニラボなどのプリンタに出力してプリントアウトさせる構成や、画質補正処理を施した画像データをサーバ装置において保持して、保持場所を示すＵＲＬなどのアドレスだけをミニラボなどに送信し、ミニラボからアクセスされた時に、プリント対象となる画像データをダウンロードさせる構成などはあるが、サーバ装置と端末装置との間、サーバ装置とプリントアウトを行うプリンタとの間の画像データの受渡しは、ネットワークを介して行われている。
【０００５】
また、移動通信の分野において、携帯電話などの携帯端末の普及および携帯端末の機能の充実に伴って、携帯端末を対象とする画像サービスも盛んに行われている。例えば、携帯端末同士間の電子メールを中継する際に、送信側の携帯端末から送信された電子メールに添付された画像データに対して、階調補正や、ホワイトバランス補正、濃度補正、シャープネス処理などの画質補正処理を行ってから受信側の携帯端末に送信したり、受信側の携帯端末が添付ファイルを受信できない場合、画質補正処理を施した画像データを保持して、該画像データの保持場所を示すＵＲＬなどのアドレスだけを受信側の携帯端末に送信して、後に受信側の携帯端末からのアクセスを受け付けたときダウンロードさせたりするなど、画質補正機能を有する通信中継サーバ装置がある。これらのサーバ装置も、ネットワークを介して携帯端末と画像データの受渡しを行うものである。
【０００６】
一方、ネットワークを介して画像データを受渡しする際に、通信時間の短縮など、端末装置およびネットワークの負担を軽減するように、これらの画像データは圧縮される。特に携帯電話機などの携帯端末の場合、撮影して得た画像データの殆どは他の携帯端末装置またはコンピュータなどに送信されるから、容量制限が厳しく、高圧縮されてから携帯電話機の記憶部に保存されるようになっている。
【０００７】
上述した背景および画像データを記憶する記録媒体の容量制限などの理由から、デジタルカメラによって被写体を撮像することによって得られた画像データや、フィルムをスキャナなどによって読み取ることにより得られた画像データは、通常、圧縮されて記録媒体に記録される。
【０００８】
すなわち、画像データに対して画質補正処理を行う画像処理装置に入力される画像データが、殆ど圧縮されており、画像処理装置は、圧縮された画像データに対して復元（伸長）処理を行ってから画質補正処理を施すようになっている。また、画質補正処理としては、階調補正処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理、鮮鋭度強調、すなわちシャープネス強調処理などがあり、そのうちの階調補正処理においては、階調を立てて硬調化することが通常行われている。また、シャープネス強調処理の方法は種々提案されており、例えば、画像データに対して下記の式によりボケマスク処理を施して鮮鋭度を強調するようにした手法が知られている（画像解析ハンドブック，Ｐ．５４９，東京大学出版会，高木幹雄，下田陽久　監修）。
【０００９】
Ｓ’＝Ｓｏｒｇ＋ｋ・（Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ）
Ｓｏｒｇ：原画像信号
Ｓｕｓ：ボケマスク信号
また、画像データを圧縮する形式としては、ＪＰＥＧ、ＧＩＦ、ＴＩＦＦ等種々の形式が存在するが、近年画像データを解像度また濃度分解能毎に階層的に分解し、各階層毎のデータ（階層データ）を符号化して圧縮保管するファイル形式が提案されている。このファイル形式は、具体的には画像データをウェブレット変換等により複数の解像度毎あるいは濃度分解能毎の階層データに分解し、この分解された各解像度あるいは各濃度分解能毎の階層データを階層順に符号化して１つのファイルとして圧縮して保存するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＪＰＥＧ圧縮を含む上述の画像圧縮処理は、程度の差はあるものの、圧縮の度合いが高ければ高いほど画像の画質を劣化させるものであり、復元された画像データにおいて、ブロック歪みや、アーチファクトなどが生じるのは、画像ファイルのサイズを小さくするために避けられない代償と考えられている。しかし、画像処理装置において、圧縮画像データに対して画質補正処理、例えば、階調補正処理を行う際に、圧縮の度合いが低い比較的高画質の画像を再現可能な画像データに設定するような程度の階調硬調化処理を、圧縮の度合いが高い画像データに対して施すと、画像のブロック歪みがより目立ってしまい、画質を一層劣化させてしまうという問題がある。
【００１１】
ホワイトバランス補正処理も、濃度補正処理、シャープネス強調処理においても、同様の問題が存在する。
【００１２】
シャープネス強調処理の場合、この問題を解決するために、本願出願人による特開２０００−１４９０１３号に記載されているように、圧縮画像データを復元して得た復元画像データに対して、圧縮画像データの圧縮度合いに基づいてシャープネス強調処理のパラメータを変えることによってアーチファクトの抑制を図る方法が提案されている。しかし、デジタルカメラなどの画像取得デバイスには、画像データを圧縮する前に、シャープネス強調処理を施すものがあり、このシャープネス強調処理の強調度が異なれば、圧縮の度合いが同じでも、圧縮画像データに含まれるアーチファクトの性質や強度も変ってくるので、復元画像データに対して、圧縮の度合いのみに基づいてシャープネス強調処理のパラメータを変えることでは対応しきれない。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ＪＰＥＧなどの圧縮画像データを復元することにより取得した復元画像データに対して画質補正を行う際に、画質劣化を軽減することができる画像処理装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の画像処理装置は、圧縮画像データを復元することにより得られる復元画像データに対して階調硬調化処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理のうち少なくとも１つの処理を施して処理済み画像データを得る画像処理装置であって、前記圧縮画像データの圧縮度合いを取得する圧縮度合い取得手段と、該圧縮度合いに基づいて、前記処理に用いられるパラメータを決定するパラメータ決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
ここで、「圧縮画像データの圧縮度合い」としては、例えば圧縮画像データのタグ情報などの付属情報に含まれる量子化テーブルや、ＲＧＢ信号を輝度色差信号に変換して圧縮を行った場合におけるクロマのサンプリング情報を参照して判定することができる。
【００１６】
また、「処理に用いられるパラメータ」とは、前記処理を行うために用いられる数値、変換式、変換曲線などを意味し、例えば、階調硬調化処理のための階調カーブ、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理に用いられるホワイトバランス補正値、濃度補正値などである。
【００１７】
従って、「圧縮度合いに基づいて」前記パラメータを決定することとは、圧縮度合いに基づいて階調カーブを変えることや、ホワイトバランス補正値、濃度補正値を修正することなどとすることができる。
【００１８】
本発明の第２の画像処理装置は、圧縮画像データを復元することにより得られる復元画像データに対してシャープネス強調処理を施して処理済み画像データを得る画像処理装置であって、前記圧縮画像データの圧縮度合いを取得する圧縮度合い取得手段と、
前記復元画像データの高周波成分の強度を取得する高周波強度取得手段と、
前記圧縮度合いおよび前記高周波強度に基づいて、前記シャープネス強調処理の強調度を決定する強調度決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
ここで、「高周波強度」とは、画像データに含まれる高周波成分の大きさを示す値であり、例えば、画像データの信号から、該画像データに対してボケマスク処理を施して得たボケマスク信号を引いて得た高周波成分の信号から算出することができる。
【００２０】
本発明の第３の画像処理装置は、圧縮画像データを復元することにより得られた復元画像データに対して階調硬調化処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理、シャープネス強調処理のうち少なくとも１つの画質補正処理を施して処理済み画像データを得る画像処理装置であって、前記復元画像データに対して前記画質補正処理を施して補正済み画像データを得る画質補正手段と、前記圧縮画像データの圧縮度合いを取得する圧縮度合い取得手段と、該圧縮度合いに基づいて決定された大きさのランダムノイズを発生させるノイズ生成手段と、該ランダムノイズを前記補正済み画像データに合成して前記処理済み画像データを得る合成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の第１、第２、第３の画像処理装置は、携帯端末付属のデジタルカメラにより撮像して得た画像データに適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の第１の画像処理装置によれば、ＪＰＥＧなどの形式で圧縮処理された圧縮画像データを復元して得た復元画像データに対して階調硬調化処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理を施す際に、圧縮画像データの圧縮度合いに応じて処理のパラメータを決定することによって、ブロック歪みの強調などによる画質劣化を抑制し、高画質な処理済み画像データを得ることを可能とする。
【００２３】
本発明の第２の画像処理装置によれば、ＪＰＥＧなどの形式で圧縮処理された画像データを復元して得た復元画像データに対してシャープネス強調処理を施す際に、圧縮画像データの圧縮度合いに加え、復元画像データの高周波成分の強度に基づいてシャープネス強調処理の強調度を調整することによって、アーチファクトを抑制しつつ、好ましいシャープネス感を有する処理済み画像データを得ることができる。
【００２４】
本発明の第３の画像処理装置によれば、ＪＰＥＧなどの形式で圧縮処理された画像データを復元して得た復元画像データに対して、階調硬調化処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理、シャープネス強調処理などの画質補正処理を行って得た補正済み画像データに、圧縮画像データの圧縮度合いに基づいて決定された大きさのランダムノイズを合成して、ブロック歪みを目立たなくすることによって、高画質な処理済み画像データを得ることができる。
【００２５】
また、携帯電話機などの携帯端末付属のデジタルカメラにより取得した画像データが高圧縮されているため、本発明の第１、第２、第３の画像処理装置は、これらの画像データに適用すれば、上述した画質劣化を軽減する効力をより発揮することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の画像処理装置の実施形態となる画質補正装置Ａの構成を示す概略ブロック図である。図示のように、本実施形態の画質補正装置Ａは、ユーザがデジタルカメラなどにより取得した画像データに対して階調硬調化処理を施してプリント出力するシステムに適用されるものであり、撮像により取得して得た画像データをＪＰＥＧ形式にて圧縮した画像データＳ０が記録された記録媒体１から画像データＳ０を読み出す読出部１０と、種々の圧縮クオリティ係数（以下略して圧縮Ｑ係数という）と量子化テーブルとを対応付けて記憶する量子化テーブル記憶部１４と、読出部１０により読み出された画像データＳ０のタグ情報および量子化テーブル記憶部１４に記憶された圧縮Ｑ係数と量子化テーブルとを参照して、画像データＳ０の圧縮クオリティを算出する圧縮クオリティ算出部１２と、圧縮クオリティ算出部１２により算出された画像データの圧縮クオリティに基づいて階調硬調化処理用の階調カーブを決定する階調カーブ決定手段１６と、画像データＳ０を復元してＲＧＢ画像データとなる復元画像データＳ１を得る復元部１８と、階調カーブ決定手段１６により決定された階調カーブを用いて復元画像データＳ１に対して階調補正処理を行う補正部２０と、処理済みの画像データＳ２をプリンタなどの再生装置に出力するための出力部２２とからなる。
【００２８】
画像データＳ０は例えばデジタルカメラにより被写体を撮像して得たものであり、ＪＰＥＧ形式で圧縮されてメモリカードなどの記録媒体１に記録されて保管されるものである。
【００２９】
画像データＳ０のタグ情報には、圧縮する際に使用された量子化テーブルが含まれており、画質補正装置Ａの読出部１０は、記録媒体１から画像データＳ０を読み出す際に、タグ情報も一緒に読み出して、タグ情報の中に含まれる量子化テーブルＴ０を抽出して圧縮クオリティ算出部１２に提供する。
【００３０】
画像データの圧縮度合いとは、画像データが圧縮された程度を示すことができるいかなる定義に基づいたものであってもよく、例えば、画像データの圧縮Ｑ係数もよければ、画像データのファイルサイズと総画素数の比などでも良いが、本実施形態の画質補正装置Ａは、画像データの圧縮Ｑ係数を画像データの圧縮度合いとして用いるものである。
【００３１】
圧縮クオリティ算出部１２は、読出部１０により提供された画像データＳ０の量子化テーブルＴ０（ここでは、例として、画像データＳ０が８×８のブロックに分割して離散コサイン変換などを経て圧縮されたものとするので、量子化テーブルＴ０は８×８のテーブルとなる）と、量子化テーブル記憶部１４に記憶されたすべての量子化テーブルＴとの類似度Ｆを算出して、最も類似した、すなわち量子化テーブルＴ０との類似度が最も小さい量子化テーブルＴに対応する圧縮Ｑ係数を画像データＳ０の圧縮クオリティＱとする。
【００３２】
なお、圧縮クオリティ算出部１２は、下記の式（１）に従って、画像データＳ０の量子化テーブルＴ０と、量子化テーブル記憶部１４に記憶された各々の量子化テーブルＴとの類似度Ｆを計算する。
【００３３】
【数１】

ここで、例として、画像データＳ０の圧縮クオリティＱが８０であると算出されたとする。
【００３４】
階調カーブ決定部１６は、圧縮クオリティ算出部１２により算出された画像データＳ０の圧縮クオリティＱに基づいて図２に示すような階調カーブを決定するものである。図２に示す階調カーブにおいて、Ａ（０，０）、Ｃ（１２８，１２８）、Ｅ（２５５，２５５）は常に固定であり、階調カーブ決定部１６は、下記の式（２）に従って、ポイントＢ（入力値Ｘは６４のポイント）とポイントＤ（入力値Ｘは１９２のポイント）の夫々における出力値ＢｙとＤｙを算出し、ポイントＡからポイントＥまで滑らかにつなぐスプライン曲線を求めて、階調カーブとする。
【００３５】
【数２】

ここで、画像データＳ０の圧縮クオリティが８０であるので、ポイントＢとポイントＤは夫々（６４，３２）、（１９２，２２４）になり、図２に示すような階調カーブが決定される。
【００３６】
補正部２０は、復元部１８により画像データＳ０を復元して得た復元画像データＳ１に対して、階調カーブ決定部１６により決定された階調カーブを用いて階調補正を行って、処理済み画像データＳ２を得る。
【００３７】
図３は、本実施形態の画質補正装置Ａの動作を示すフローチャートである。図示のように、まず、読出部１０により記録媒体１から画像データＳ０を読み出し（Ｓ２）、圧縮クオリティ算出部１２において画像データＳ０の圧縮クオリティＱを算出する（Ｓ４）。そして階調カーブ決定部１６において、圧縮クオリティＱに基づいた階調カーブが決定される（Ｓ６）。その一方で、復元部１８において画像データＳ０が復元されて復元画像データＳ１が得られる（Ｓ８）。ステップＳ４、Ｓ６とステップＳ８の処理は並列に行ってもよく、ステップＳ８の処理を先に行ってもよい。次いで、補正部２０において、階調カーブ決定部１６により決定された階調カーブを用いて、復元画像データＳ１に対して階調補正処理を行って、処理済み画像データＳ２を得る（Ｓ１０）。処理済み画像データＳ２は出力部２２からプリンタに出力されて、プリント画像として再生される（Ｓ１２）。
【００３８】
図４は、本発明の画像処理装置の実施形態となる画質補正装置Ｂの構成を示す概略ブロック図である。本実施形態の画質補正装置Ｂは、ユーザがデジタルカメラなどにより取得した画像データに対してホワイトバランス補正処理および濃度補正処理を施してプリント出力するシステムに適用されるものであり、撮像により取得して得た画像データをＪＰＥＧ形式にて圧縮した画像データＳ０が記録された記録媒体１から画像データＳ０を読み出す読出部２３と、種々の圧縮クオリティ係数（以下略して圧縮Ｑ係数という）と量子化テーブルとを対応付けて記憶する量子化テーブル記憶部２４と、読出部２３により読み出された画像データＳ０のタグ情報および量子化テーブル記憶部２４に記憶された圧縮Ｑ係数と量子化テーブルとを参照して、画像データＳ０の圧縮クオリティを算出する圧縮クオリティ算出部２５と、画像データＳ０を復元してＲＧＢ画像データとなる復元画像データＳ１を得る復元部２６と、復元画像データＳ１に対するホワイトバランス補正値および濃度補正値を算出する補正値算出部２８と、圧縮クオリティ算出部２２により算出された画像データの圧縮クオリティＱに基づいて補正値算出部２８により算出されたホワイトバランス補正値および濃度補正値を修正する補正値修正部３０と、補正値修正部３０により修正されたホワイトバランス補正値および濃度補正値を用いて、復元画像データＳ１に対してホワイトバランス補正および濃度補正を施す補正部３２と、補正部３２により処理済みの画像データＳ２をプリンタなどの再生装置に出力するための出力部３４とからなる。
【００３９】
ここで、読出部２３、圧縮クオリティ算出部２５、量子化テーブル記憶部２４、復元部２６は、図１に示す画質補正装置Ａの読出部１０と、圧縮クオリティ算出部１２と、量子化テーブル記憶部１４と、復元部１８と同じものであるとするので、ここで説明を省略する。
【００４０】
補正値算出部２８は、復元画像データＳ１のＲＧＢ値を輝度値Ｙに変換すると共に、下記の式（３）と式（４）を用いて夫々ホワイトバランス補正値ΔＲ、ΔＢと濃度補正値ΔＤを算出する。
【００４１】
【数３】

【数４】

なお、式（４）におけるＷｍｉｄは、画像データのビット数と関連した定数であり、８ビットの画像データの場合、１２８とすることができる。
【００４２】
補正値修正部３０は、下記の式（５）に従って、補正値算出部２８により算出した各々の補正値に対して修正を行う。
【００４３】
【数５】

すなわち、圧縮クオリティＱが１００である場合、各々の補正値が修正されないが、圧縮クオリティが１００以下である場合は、補正を弱める方向に補正値が修正される。
【００４４】
補正部３２は、補正値修正部３０により修正されたホワイトバランス補正値と濃度補正値を用いて、下記の式（６）に従って復元画像データＳ１に対してホワイトバランス補正および濃度補正を行って処理済み画像データＳ２を得る。
【００４５】
【数６】

なお、補正部３２は、式（６）に示す計算を画像データＳ１の全ての画素に対して行うものである。
【００４６】
図５は、本実施形態の画質補正装置Ｂの動作を示すフローチャートである。図示のように、まず、読出部２３により記録媒体１から画像データＳ０を読み出し（Ｓ２０）、圧縮クオリティ算出部２５において画像データＳ０の圧縮クオリティＱを算出する（Ｓ２２）。その一方で、復元部２６において画像データＳ０が復元されて復元画像データＳ１が得られ（Ｓ２４）、補正値算出部２８においてホワイトバランス補正値および濃度補正値が算出される（Ｓ２６）。ステップＳ２２と、Ｓ２４、Ｓ２６の処理は並列に行ってもよく、ステップＳ２４、Ｓ２６の処理を先に行ってもよい。そして補正値修正部３０において、画像データの圧縮クオリティＱに応じて各々の補正値が修正される（Ｓ２８）。次いで、補正部３２において、補正値修正部３０により修正された補正値を用いて、復元画像データＳ１に対してホワイトバランス補正処理および濃度補正処理施して、処理済み画像データＳ２を得る（Ｓ３０）。処理済み画像データＳ２は出力部３４からプリンタに出力されて、プリント画像として再生される（Ｓ３２）。
【００４７】
このように、上述した実施形態の画質補正装置Ａおよび画質補正装置Ｂにおいて、圧縮画像データを復元して得た復元画像データに対して階調硬調化処理またはホワイトバランス処理、濃度補正処理を行う際に、圧縮画像データの圧縮クオリティに応じて補正のパラメータを決定して補正を行うようにしているので、高圧縮された画像データの復元画像データに対して上述の画質補正処理を行っても、ブロック歪みなどに起因する画質劣化を軽減することができ、高画質な再生画像を得ることを可能とする。
【００４８】
図６は、本発明の画像処理装置の実施形態となる画質補正装置Ｃの構成を示すブロック図である。本実施形態の画質補正装置Ｃは、ユーザがデジタルカメラなどにより取得した画像データに対してシャープネス強調処理を施してプリント出力するシステムに適用されるものであり、撮像により取得して得た画像データをＪＰＥＧ形式にて圧縮した画像データＳ０が記録された記録媒体１から画像データＳ０を読み出す読出部４０と、種々の圧縮クオリティ係数（以下略して圧縮Ｑ係数という）と量子化テーブルとを対応付けて記憶する量子化テーブル記憶部４４と、読出部４０により読み出された画像データＳ０のタグ情報および量子化テーブル記憶部４４に記憶された圧縮Ｑ係数と量子化テーブルとを参照して、画像データＳ０の圧縮クオリティを算出する圧縮クオリティ算出部４２と、画像データＳ０を復元してＲＧＢ画像データとなる復元画像データＳ１を得る復元部４６と、復元画像データＳ１から高周波成分を抽出すると共に、この高周波成分の強度Ｅを算出する高周波強度算出部４８と、圧縮クオリティ算出部４２により算出された画像データＳ０の圧縮クオリティＱおよび高周波強度算出部４８により算出した画像データＳ１の高周波強度Ｅとに基づいてシャープネス強調処理のパラメータを決定するパラメータ決定部５０と、パラメータ決定部５０により決定されたパラメータを用いて復元画像データＳ１に対してシャープネス強調処理を施す補正部５２と、補正部５２により処理済みの画像データＳ２をプリンタなどの再生装置に出力するための出力部５４とからなる。
【００４９】
ここで、読出部４０、圧縮クオリティ算出部４２、量子化テーブル記憶部４４、復元部４６は、図１に示す画質補正装置Ａの読出部１０と、圧縮クオリティ算出部１２と、量子化テーブル記憶部１４と、復元部１８と同じものであるとするので、ここで説明を省略する。
【００５０】
高周波強度算出部４８は、まず、復元画像データＳ１の画素毎のＲＧＢ値を輝度値Ｙに変換し、下記の式（７）に従って、輝度値Ｙに対してボケマスクを適用してアンシャープマスキング輝度値Ｙｕｓを得る。
【００５１】
【数７】

次いで高周波強度算出部４８は、画素毎に輝度値Ｙとアンシャープマスキング輝度値Ｙｕｓとの差を算出して復元画像データＳ１の高周波成分Ｙｈとし、下記の式（８）に従って、画像データＳ１の高周波成分強度Ｅを算出する。
【００５２】
【数８】

パラメータ決定部５０は、圧縮クオリティ算出部４２により算出された圧縮クオリティＱおよび高周波強度算出部４８により算出された高周波強度Ｅに基づいてシャープネス強調処理のパラメータを決定するものである。なお、本実施形態において補正部５２は、画像データのコントラストに依存してシャープネス処理を行うもの、すなわち図７に示すように、低コントラスト部（所定の低コントラスト閾値Ｃ_ｌ以下のコントラストを有する部分）に対して固定のシャープネスゲインα_ｌを、高コントラスト部（所定の高コントラスト閾値Ｃｈ以上のコントラストを有する部分）に対して固定のシャープネスゲインα_ｈを、中間コントラスト部（Ｃ_ｌとＣｈとの間のコントラストを有する部分）に対しては、α_ｌとα_ｈとの間にコントラストに依存して直線的に変化するシャープネスゲインαを用いるようにしてシャープネス強調処理を行うものであるため、パラメータ決定部５０は、図７に示すように、コントラストＣに依存したシャープネスゲインαを決定するものである。
【００５３】
パラメータ決定部５０には、パラメータ決定テーブルを記憶する、図示しない記憶部を有し、このパラメータ決定テーブルは、画像データの圧縮クオリティＱと高周波強度Ｅとの組合せに対応したα_ｌとα_ｈを決定するもので、図８はその１例を示している。
【００５４】
パラメータ決定部５０は、図８に示すテーブルを参照し、画像データＳ０の圧縮クオリティＱおよび画像データＳ１の高周波強度Ｅとに基づいて、シャープネスゲインα_ｌおよびα_ｈを決定すると共に、図７に示すように、Ｃ_ｌとＣｈの間のコントラストを有する部分のシャープネスゲインαを決定する。
【００５５】
補正部５２は、パラメータ決定部５０により決定されたシャープネスゲインαを用いて、下記の式（９）に従ってシャープネス強調処理を行う。
【００５６】
【数９】

図９は、本実施形態の画質補正装置Ｃの動作を示すフローチャートである。図示のように、まず、読出部４０により記録媒体１から画像データＳ０を読み出し（Ｓ４０）、圧縮クオリティ算出部４２において画像データＳ０の圧縮クオリティＱを算出する（Ｓ４２）。その一方で、復元部４６において画像データＳ０が復元されて復元画像データＳ１が得られ（Ｓ４４）、高周波強度算出部４８において復元画像データＳ１の高周波強度Ｅが算出される（Ｓ４６）。ステップＳ４２と、Ｓ４４、Ｓ４６の処理は並列に行ってもよく、ステップＳ４４、Ｓ４６の処理を先に行ってもよい。そしてパラメータ決定部５０において、画像データＳ０の圧縮クオリティＱおよび画像データＳ１の高周波強度Ｅに応じてシャープネス強調処理のパラメータが決定される（Ｓ４８）。次いで、補正部５２において、パラメータ決定部５０により決定されたパラメータを用いて、復元画像データＳ１に対してシャープネス強調処理を施して、処理済み画像データＳ２を得る（Ｓ５０）。処理済み画像データＳ２は出力部５４からプリンタに出力されて、プリント画像として再生される（Ｓ５２）。
【００５７】
このように、本実施形態の画質補正装置Ｃによれば、圧縮画像データの圧縮クオリティに加え、復元画像データの高周波成分の強度に基づいてシャープネス強調処理のパラメータを決定するようにしているので、圧縮画像データが圧縮される前にシャープネス処理が施されたものであっても、アーチファクトを抑制しつつ、好ましいシャープネス感を有する処理済み画像データを得ることができる。
【００５８】
図１０は、本発明の画像処理装置の実施形態となる画質補正装置Ｄの構成を示すブロック図である。本実施形態の画質補正装置Ｄは、ユーザがデジタルカメラなどにより取得した画像データに対して階調補正処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理、シャープネス強調処理を施してプリント出力するシステムに適用されるものであり、撮像により取得して得た画像データをＪＰＥＧ形式にて圧縮した画像データＳ０が記録された記録媒体１から画像データＳ０を読み出す読出部６０と、種々の圧縮クオリティ係数（以下略して圧縮Ｑ係数という）と量子化テーブルとを対応付けて記憶する量子化テーブル記憶部６４と、読出部６０により読み出された画像データＳ０のタグ情報および量子化テーブル記憶部６４に記憶された圧縮Ｑ係数と量子化テーブルとを参照して、画像データＳ０の圧縮クオリティを算出する圧縮クオリティ算出部６２と、圧縮クオリティ算出部６２により算出された圧縮クオリティに基づいてランダムノイズを生成するノイズ生成部６８と、画像データＳ０を復元してＲＧＢ画像データとなる復元画像データＳ１を得る復元部６６と、復元画像データＳ１に対して階調補正処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理、シャープネス強調処理を施して補正済み画像データＳ１’を得る補正部７０と、補正済み画像データＳ１’に、ノイズ生成部６８により生成されたランダムノイズを合成して処理済み画像データＳ２を得る合成部７２と、処理済みの画像データＳ２をプリンタなどの再生装置に出力するための出力部７４とからなる。
【００５９】
ここで、読出部６０、圧縮クオリティ算出部６２、量子化テーブル記憶部６４、復元部６６は、図１に示す画質補正装置Ａの読出部１０と、圧縮クオリティ算出部１２と、量子化テーブル記憶部１４と、復元部１８と同じものであるとするので、ここで説明を省略する。
【００６０】
補正部７０は、従来の画質補正方法を用いて復元画像データＳ１に対して画質補正を行うものであってもよいし、上述した画質補正装置Ａ、Ｂ、Ｃに用いられた夫々の画質補正方法を用いて画質補正を行うものであってもよい。
【００６１】
ノイズ生成部７２は、３×ｎ（ｎ：画像データＳ０の総画素数）個のノイズを発生させるものであり、これらのノイズの分布は平均０で、分散は下記の式（１０）に示すように、σのガウス分布に従うものである。
【００６２】
【数１０】

式（１０）から分かるように、画像データＳ０の圧縮クオリティＱが小さいほど分散σが大きく（ノイズのサイズが大きい）、画像データＳ０の圧縮クオリティＱが大きいほど分散σが小さくなる（ノイズのサイズが小さい）。
【００６３】
図１１は、本実施形態の画質補正装置Ｄの動作を示すフローチャートである。図示のように、まず、読出部６０により記録媒体１から画像データＳ０を読み出し（Ｓ６０）、圧縮クオリティ算出部６２において画像データＳ０の圧縮クオリティＱを算出する（Ｓ６２）。ノイズ生成部６８において、圧縮クオリティＱに応じて決められた大きさのランダムノイズが生成される（Ｓ６４）。その一方で、復元部６６において画像データＳ０が復元されて復元画像データＳ１が得られ（Ｓ６６）、補正部７０において復元画像データＳ１に対して画質補正処理を施し補正済み画像データＳ１’を得る（Ｓ６８）。ステップＳ６２、Ｓ６４と、Ｓ６６、Ｓ６８の処理は並列に行ってもよく、ステップＳ６６、Ｓ６８の処理を先に行ってもよい。そして合成部７２において、補正済み画像データＳ１’とノイズ生成部６８により生成されたランダムノイズとが合成され、処理済み画像データＳ２が得られる（Ｓ７０）。処理済み画像データＳ２は出力部７４からプリンタに出力されて、プリント画像として再生される（Ｓ７２）。
【００６４】
このように、本実施形態の画質補正装置Ｄによれば、圧縮画像データを復元して得た復元画像データに対して画質補正を施して得た補正済み画像データに対して、圧縮画像データの圧縮クオリティに応じて決められた大きさのランダムノイズを合成することによって、画質補正から起因するブロック歪みなどの画質劣化を軽減することができ、高画質の処理済み画像データを得ることができる。
【００６５】
上述において、本発明の画像処理の望ましい実施形態について説明したが、本発明の画像処理装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の主旨を変えない限り、様々な変更を加えることができる。
【００６６】
例えば、上述した画質補正装置Ａ、Ｂ、Ｃは夫々階調硬調化処理、ホワイトバランス補正および濃度補正処理、シャープネス強調処理を個別に行うものであるが、本発明の画像処理装置は、上記各々の画質補正処理を単独に行うものは勿論、これらの画質補正処理を複数組み合わせて処理を行うものであってもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態においては、圧縮画像データとしてＪＰＥＧ形式で圧縮された画像データとしたが、本発明の画像処理装置はＪＰＥＧの他の圧縮方式で圧縮された画像データを復元して得た復元画像データに対して画質補正を行う装置としても適用することができる。
【００６８】
また、上述した実施形態において、圧縮画像データの圧縮度合いとして圧縮Ｑ係数を用いたが、圧縮クオリティの定義、求め方など、これに限られるものではなく、圧縮画像データの圧縮度合いを表すことができるいかなるものであってもよい。
【００６９】
また、上述した実施形態の画質補正装置は、処理済みの画像データがプリンタに出力されるシステムに適用されているが、処理済みの画像データを再圧縮してネットワーク介して送信したり、ハードディスクなどの記憶装置に保存したりするなどのシステムにも適用することができる。
【００７０】
勿論、ネットワークを介して受信した圧縮画像データに対して画質補正処理を行うシステムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態となる画質補正装置Ａの構成を示すブロック図
【図２】図１に示す画質補正装置Ａの階調カーブ決定部１６の動作を説明するための図
【図３】図１に示す画質補正装置Ａの動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施形態となる画質補正装置Ｂの構成を示すブロック図
【図５】図４に示す画質補正装置Ｂの動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施形態となる画質補正装置Ｃの構成を示すブロック図
【図７】図６に示す画質補正装置Ｃの補正部５２の動作を説明するための図
【図８】図６に示す画質補正装置Ｃのパラメータ決定部５０が有するパラメータ決定テーブルの１例を示す図
【図９】図６に示す画質補正装置Ｃの動作を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施形態となる画質補正装置Ｄの構成を示すブロック図
【図１１】図１０に示す画質補正装置Ｄの動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１　　記録媒体
１０，２３，４０，６０　　読出部
１２，２５，４２，６２　　圧縮クオリティ算出部
１４，２４，４４，６４　　量子化テーブル記憶部
１６　　階調カーブ決定部
１８，２６，４６，６６　　復元部
２０，３２，５２，７０　　補正部
２２，３４，５４，７４　　出力部
２８　　補正値算出部
３０　　補正値修正部
４８　　高周波強度算出部
５０　　パラメータ決定部
６８　　ノイズ生成部
７２　　合成部
Ｓ０　　圧縮画像データ
Ｓ１，Ｓ１’，Ｓ２　　ＲＧＢ画像データ
Ｑ　　圧縮クオリティ
α　　シャープネスゲイン

Claims

圧縮画像データを復元することにより得られる復元画像データに対して階調硬調化処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理のうち少なくとも１つの処理を施して処理済み画像データを得る画像処理装置であって、
前記圧縮画像データの圧縮度合いを取得する圧縮度合い取得手段と、
該圧縮度合いに基づいて、前記処理に用いられるパラメータを決定するパラメータ決定手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
圧縮画像データを復元することにより得られる復元画像データに対してシャープネス強調処理を施して処理済み画像データを得る画像処理装置であって、
前記圧縮画像データの圧縮度合いを取得する圧縮度合い取得手段と、
前記復元画像データの高周波成分の強度を取得する高周波強度取得手段と、
前記圧縮度合いおよび前記高周波強度に基づいて、前記シャープネス強調処理の強調度を決定する強調度決定手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
圧縮画像データを復元することにより得られた復元画像データに対して階調硬調化処理、ホワイトバランス補正処理、濃度補正処理、シャープネス強調処理のうち少なくとも１つの画質補正処理を施して処理済み画像データを得る画像処理装置であって、
前記復元画像データに対して前記画質補正処理を施して補正済み画像データを得る画質補正手段と、
前記圧縮画像データの圧縮度合いを取得する圧縮度合い取得手段と、
該圧縮度合いに基づいて決定された大きさのランダムノイズを発生させるノイズ生成手段と、
該ランダムノイズを前記補正済み画像データに合成して前記処理済み画像データを得る合成手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
前記圧縮画像データが、携帯端末付属のデジタルカメラにより撮像して得たものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像処理装置。