JP2004343207A - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置を備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮符号化された画像データを復号化する時に、画像がボヤケているかどうか判定し、ボヤケが生じている場合には、復号化時に高周波成分の強調処理を行うことにより、フィルタ処理を用いずに適応的にボヤケ補正を施すことが可能な画像処理装置・方法・プログラム・記録媒体、および画像処理装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】入力画像データに予め定められる処理を施して出力画像データとする画像処理装置において、入力画像データのボヤケを検出する検出手段（ボヤケ判定部１２６）と、上記検出手段によりボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正を行う補正手段（ボヤケ補正部１２８）を有する。
【選択図】 図２
【解決手段】入力画像データに予め定められる処理を施して出力画像データとする画像処理装置において、入力画像データのボヤケを検出する検出手段（ボヤケ判定部１２６）と、上記検出手段によりボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正を行う補正手段（ボヤケ補正部１２８）を有する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿画像のボヤケを検出して、自動的にボヤケ補正を行う画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＡ機器のデジタル化の進展やコンピュータの普及さらには通信ネットワークが整備されたことにより、スキャナなどの画像入力装置を用いて画像をコンピュータに取り込んだり、ネットワークを介して画像データを送受信したりすることが比較的容易に行われるようになっている。これらの画像データはハードディスクやＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ − Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録媒体に格納され、必要に応じて電子写真方式、インクジェット方式、あるいは熱転写方式などのカラープリンタから出力される。画像データは、情報量が多くファイルサイズが大きくなるので、画質の低下を抑制して圧縮する方法が提案されている。
【０００３】
この方法の一つとして、現在、最も広く用いられているものとして、離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下「ＤＣＴ」と記述）を用いたブロック符号化法がある。この方法は、画像を複数のブロック（例えば８×８画素）に分割し、ブロック内の信号強度を２次元の直交変換であるＤＣＴを用いて空間周波数成分（ＤＣＴ係数）に変換し、さらにこのＤＣＴ係数を量子化した後、量子化されたＤＣＴ係数に対し可変長符号化により符号化コードを割り当てるものである。上記量子化処理では、画像の高周波成分のＤＣＴ係数を切り捨てても視覚的に判別するのが困難であることより、高周波成分のＤＣＴ係数については大きな値で割り算して量子化され情報量が削減される。
【０００４】
上記の方法で符号化された画像データは復号側で上記とは逆の処理、すなわち、デコード、逆量子化、逆直交変換処理がなされ、元の画像が復元される。
【０００５】
この時、デジタルカメラで撮影した画像データやデジタルビデオ、デジタル放送の画像をキャプチャした静止画に手ぶれやデフォーカスによるボヤケが生じている場合がある。
【０００６】
画像のボヤケを検出する技術としては、画像全体について所定の画素毎に離散コサイン変換を行った後、この変換により得られた複数の高周波項に重み係数を乗じてその総和を求め、それを判定基準として画素ブロック毎にボヤケ領域か否かを判定する方式が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
これは、一つの表示画面に、第１の画像と第２の画像とをマルチウィンドウ表示するマルチウィンドウ画像表示方式において、前記表示画面に表示される第１の画像中から精細度が所定レベルに満たない低精細領域および精細度が所定レベル以上の高精細領域のうちの少なくとも一方を検出し、その検出結果を基に第２の画像を表示するに適当なぼけ領域を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記第１の画像中のぼけ領域に前記第２の画像を重ねて表示する表示制御手段とを具備したことを特徴とするマルチウィンドウ画像表示方式である。
【０００８】
手ぶれ補正等の機能を搭載したカメラ等も出現してきているが、撮影後の画像データやキャプチャした静止画に対して、ボヤケが生じているかどうかを検出して、適応的にボヤケ補正を行う機能は有しておらず、ボヤケた画像はそのまま復元されることとなる。
【０００９】
画像のボヤケ補正（先鋭化）を行う方法としては、複写機や複合機ではユーザがキーなどで指定して先鋭化処理を行うか、コンピュータに取り込んだ画像に対しては、フォトショップ（商標名。アドビシステムズ株式会社の画像編集ソフトウェア）などの画像処理アプリケーションでユーザが先鋭化処理を行うのが一般的である。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２８５５８７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタルカメラで撮影した画像データをＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）カードやコンパクトフラッシュ、メモリスティック、スマートメディアに保存して、複写機、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、プリンタのカードスロットに差し込んでダイレクト印刷する際、自動的に画像のボヤケを検出し補正を行う装置は存在していない。
【００１２】
また、特許文献１に開示されている方式では、画像のボヤケは検知するものの、ボヤケ補正を行うのではなく、画像のボヤケが存在する部分に第２の画面を重ねて表示するマルチウィンドウ画像表示に関するものであり、ボヤケが生じている画像に対する改善を行うものではない。
【００１３】
従来技術のこのような課題に鑑み、本発明の目的は、圧縮符号化された画像データを復号化する時に、画像がボヤケているかどうか判定し、ボヤケが生じている場合には、復号化時に高周波成分の強調処理を行うことにより、フィルタ処理を用いずに適応的にボヤケ補正を施すことが可能な画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、入力画像データに予め定められる処理を施して出力画像データとする画像処理装置において、入力画像データのボヤケを検出する検出手段と、上記検出手段によりボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正を行う補正手段を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明の画像処理装置によれば、通常の画像処理部に加えて、画像のボヤケを検出し、自動的に補正を行う手段を有しているため、従来の複写機や画像編集ソフトウェアのようにユーザ自らが画像に対し、ボヤケ補正をするか否かの判断を行い、手動で処理を行うといったようにユーザの手を煩わせることなく、良好な画像を再現することが可能となる。
【００１６】
また、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ：以下「ＪＰＥＧ」と記述）フォーマットの画像データだけではなく、スキャナなどの画像入力装置より読み込まれた入力画像データに対し、ＤＣＴ変換を行ってＤＣＴ係数を求め、本発明の画像処理装置を用いてボヤケの判定処理および補正処理を行うことも可能である。
【００１７】
また、本発明の画像処理装置において、上記検出手段は、ＤＣＴ係数を用いて検出することを特徴としてもよい。
【００１８】
ここで、ＤＣＴとは離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のことである。
【００１９】
この発明の画像処理装置によれば、ＤＣＴ係数を用いて画像のボヤケを検出するようにしたので、ＪＰＥＧのようにＤＣＴを用いた画像データを用いる場合、符号化されたデータを復号する際に、画像がボヤケているか否かを検知し、ボヤケ補正を行うことが可能となるので、新たに余分な処理を追加すること無しに、ボヤケ補正を自動的に行うことが可能となる。
【００２０】
また、本発明の画像処理装置において、上記補正手段は、ＤＣＴ係数にノイズを添加することで補正を行うことを特徴としてもよい。
【００２１】
この発明の画像処理装置によれば、ボヤケ補正手段としてＤＣＴ係数にノイズを添加して行うようにしたので、フィルタ処理等の演算を行うことなく、加減算のみの簡易な方法で、且つＤＣＴ復号時にボヤケを補正することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の画像処理装置において、上記ノイズはブルーノイズであることを特徴としてもよい。
【００２３】
この発明の画像処理装置によれば、ボヤケ補正手段としてブルーノイズを添加して行うようにしたので、ボヤケ補正をむやみに強調し過ぎること無く、人間の視覚特性として違和感無く、ボヤケ画像の補正を行うことが可能となる。
【００２４】
また、本発明の画像処理装置において、上記補正手段はボヤケが発生していると判断されたブロックに対し、補正を行うことを特徴としてもよい。
【００２５】
この発明の画像処理装置によれば、ボヤケが発生していると判断されたブロックに対してのみボヤケの補正を行うようにしたので、ボヤケ補正を行う必要のないブロックをむやみに強調せず、且つボヤケが発生しているブロックのみ適応的にボヤケ補正を行うことが可能となる。
【００２６】
また、本発明の画像処理装置において、上記補正手段は、ボヤケが発生していると判断されたブロックの拡張領域に対しては、ボヤケが発生していると判断されたブロックに対して行うボヤケの補正よりも弱めの補正を行うことを特徴としてもよい。
【００２７】
ここで、拡張領域とは、注目ブロックに対して水平方向では右側に隣接する所定数のブロック、および垂直方向では下側に隣接する所定数のブロックである。
【００２８】
この発明の画像処理装置によれば、ボヤケが発生していると判断されたブロックに対して補正を行うとともに、ボヤケが発生していると判断されたブロックの拡張領域に対しては弱めの補正を行うようにし、ボヤケが発生していない領域に対しては補正を行わないので、ボヤケ補正の必要な領域に対して、周辺領域と違和感なくボヤケ補正を行うことが可能となる。
【００２９】
あるいは、上記目的を達成するため、本発明の画像処理方法は、入力画像データに予め定められる処理を施して出力画像データとする画像処理方法において、入力画像データのボヤケを検出する検出工程と、上記検出工程によりボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正を行う補正工程を有することを特徴とする。
【００３０】
この発明の画像処理方法によれば、通常の画像処理方法に加えて、画像のボヤケを検出する検出工程と、自動的に補正を行う補正工程を有しているため、従来のようにユーザ自らが画像に対し、ボヤケ補正をするか否かの判断を行い、手動で処理を行うといったようにユーザの手を煩わせることなく、良好な画像を再現することが可能となる。また、ＪＰＥＧフォーマットの画像データだけではなく、スキャナなどの画像入力装置より読み込まれた入力画像データに対し、ＤＣＴ変換を行ってＤＣＴ係数を求め、本方法を用いてボヤケの判定処理および補正処理を行うことも可能である。
【００３１】
あるいは、上記目的を達成するため、本発明の画像処理プログラムは、コンピュータに上記画像処理方法を実行させることを特徴とする。
【００３２】
この発明の画像処理プログラムによれば、プログラムが実行可能なコンピュータ環境さえあれば、どこにおいても本発明の画像処理方法を実現することができる。さらに、この画像処理プログラムを汎用的なコンピュータで実行可能なものにしておけば、本発明の画像処理方法を実現するために専用のコンピュータ環境を準備する必要もなくなり、本発明の画像処理プログラムの有用性が高まる。
【００３３】
あるいは、上記目的を達成するため、本発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、上記画像処理プログラムを記録していることを特徴とする。
【００３４】
この発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体によれば、本発明の画像処理プログラムを持ち運び自在に提供することができる。また、本発明の画像処理方法を様々な場所や環境で実現することが容易になり、本発明の画像処理方法の汎用性を高めることができる。
【００３５】
あるいは、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記のいずれかの画像処理装置と、入力画像データを読み込む画像入力手段と、出力データに基づいて可視の色材を用いて記録材に画像を形成する画像出力手段とを備えていることを特徴とする。
【００３６】
この発明の画像形成装置によれば、画像のボヤケを検出して、ボヤケが発生している領域に対してボヤケ補正を行うようにしたので、画像に適したボヤケ補正処理が可能となり、より好ましい画像を再現することができる画像形成装置を提供することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置１を備えるカラー画像形成装置１００の構成図である。
【００３９】
ここで、第１実施形態は、本発明をデジタルカメラなどで撮像された画像や静止画に適用する場合に好適なものであり、カラー画像形成装置１００としては、例えば複合機やプリンタなどが挙げられるが、これに限るものではない。
【００４０】
図１に示すように、カラー画像形成装置１００は、カラー画像処理装置１と、操作パネル１０１と、カラー画像出力装置１０２（画像出力手段に相当）とで構成されている。
【００４１】
操作パネル１０１は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示部（不図示）と設定ボタン（不図示）などからなり、信号の取り込みや、カラー画像処理装置１およびカラー画像出力装置１０２の動作を制御するものである。
【００４２】
後述する各処理が施された画像データは、一旦記憶手段（不図示）に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置１０２に入力される。
【００４３】
このカラー画像出力装置１０２は、画像データを記録材（例えば、紙等）に出力するもので、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いたカラー画像出力装置を挙げることができるが、特に限定されるものではない。なお、以上の処理は不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により制御される。
【００４４】
また、カラー画像処理装置１は、復号処理部１２０、入力階調補正部１３０、空間フィルタ処理部１４０、色空間変換部１５０、色補正部１６０、黒生成下色除去部１７０、出力階調補正部１８０、および階調再現処理部１９０から構成されている。
【００４５】
カラー画像処理装置１には、デジタルカメラで撮像された画像やコンピュータ上でソフトウェアを用いて動画からキャプチャされた静止画像がＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：米国電気電子学会）などのインターフェイス（画像入力手段に相当）を介して入力される。これらの画像は、ＪＰＥＧなどの圧縮画像データにフォーマットされている。
【００４６】
カラー画像処理装置１に入力された信号は、カラー画像処理装置１内部を、復号処理部１２０、入力階調補正部１３０、空間フィルタ処理部１４０、色空間変換部１５０、色補正部１６０、黒生成下色除去部１７０、出力階調補正部１８０、および階調再現処理部１９０の順で送られ、ＣＭＹＫのデジタルカラー信号として、カラー画像出力装置１０２へ出力される。
【００４７】
復号処理部１２０は、ＹＣｂＣｒ（Ｙ：輝度、Ｃｂ、Ｃｒ：色差）の符号化データを復号し、さらに逆量子化を行ってボヤケが生じているか否か判定し、その結果に基づいて補正を行い、逆直交変換を行って画素データに変換するものである。
【００４８】
入力階調補正部１３０は、復号処理部１２０にて復元されたＹＣｂＣｒ信号（画素データ）に対して、必要に応じてトーンスケールの補正処理やカラーバランスの補正処理を施す。
【００４９】
空間フィルタ処理部１４０は、入力階調補正部１３０より入力されるＹＣｂＣｒ信号の画像データに対して、先鋭化や平滑化処理を行い、空間周波数特性を補正するものである。
【００５０】
色空間変換部１５０では、ＹＣｂＣｒの画像データをＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号（ＣＩＥ：Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ：国際照明委員会。Ｌ＊：明度、ａ＊・ｂ＊：色度）の色空間に変換し、変換後のデータを後段の色補正部１６０に出力する。
【００５１】
色補正部１６０では、カラー画像出力装置１０２の特性に合わせて色補正を行い、補正後のデータを後段の黒生成下色除去部１７０に出力する。
【００５２】
黒生成下色除去部１７０は、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成、元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理を行うものであって、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。
【００５３】
黒生成処理の一例として、スケルトンブラックによる黒生成を行う方法（一般的方法）がある。この方法では、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力されるデータをＣ、Ｍ、Ｙ、出力されるデータをＣ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ）率をα（０＜α＜１）とすると、黒生成下色除去処理は以下の数式１で表わされる。
【００５４】
【数１】
出力階調補正部１８０では、濃度信号などの信号に対してカラー画像出力装置１０２の階調再現特性に応じた出力階調補正処理が行われる。
【００５５】
階調再現処理部１９０は、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように階調再現処理（中間調生成）を施すものであり、ＣＭＹＫ信号の画像データに対して、例えば、誤差拡散処理を用いて中間調処理を施す。
【００５６】
図２は、本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置１の復号処理部１２０の構成図である。
【００５７】
図２に示すように、復号処理部１２０は、可変長符号復号部１２１、逆量子化部１２２、パラメータ算出部１２５、ボヤケ判定部１２６、閾値格納部１２７、ボヤケ補正部１２８、および逆直交変換部１２９より構成されている。
【００５８】
可変長符号復号部１２１は、ＪＰＥＧなどの圧縮画像の符号化データ（例えばハフマン符号化データ）を復号し、量子化情報と量子化ＤＣＴ係数を分離する。
【００５９】
逆量子化部１２２は、ブロック（８×８）毎に量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化し、ＤＣＴ係数に復元する。
【００６０】
パラメータ算出部１２５は、Ｙ信号を用いて、画像のボヤケの有無を判定するためのパラメータを算出する。ここでは、ブロック毎にＤＣＴ係数の特定エリアの総和を求める。なお、パラメータの算出方法については、図３および図４を参照して後述する。
【００６１】
ボヤケ判定部１２６は、パラメータ算出部１２５で求められたパラメータ（閾値ＴＨ１を超えているものの総数）を閾値ＴＨ２と比較することで、画像にボヤケが生じているか否かを判定する。なお、閾値は閾値格納部１２７に格納されている。
【００６２】
ボヤケ補正部１２８は、ボヤケ判定部１２６にて、ボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正処理を行う。
【００６３】
逆直交変換部１２９は、復号されたＤＣＴ係数（ボヤケがない場合）あるいはボヤケが補正されたＤＣＴ係数（ＹＣｒＣｂ信号）を逆直交変換し、画素データに変換する。
【００６４】
図３は、ＤＣＴ係数に関する説明図であり、（ａ）は８×８画素よりなるブロックのＤＣＴ係数を示し、（ｂ）はＤＣＴ係数の領域分類の一例を示している。
【００６５】
復号処理部１２０では、上述したパラメータの算出、ボヤケ判定およびボヤケ補正処理などが行われる。画像のボヤケの有無の検出には、特定の周波数成分のＤＣＴ係数を用いて、閾値ＴＨ１およびＴＨ２と比較し画像のボヤケの有無を判定する。その後、判定結果に基づきボヤケ補正のための処理を行う。
【００６６】
ここで、ＤＣＴ係数は、一例として８×８画素を１つのブロックとした場合、図３（ａ）に示すものとなる。なお、ＤＣＴ係数は、上下方向では上側ほど低い周波数成分に対応しており、左右方向では左側ほど低い周波数成分に対応している。ＤＣＴ係数の左上角のＰ０は、ＤＣ（直流）成分に対応している。
【００６７】
ボヤケ判定を行うにあたっては、全ての画素ブロックについて、ＤＣＴ係数の領域を分類し、特定の周波数成分に注目して判定が行えるようにする。どのように分類するかは、予め決めておく。例えば、ＤＣＴ係数の左上側の低周波領域をエリア１、右下側の高周波領域をエリア３、その中間の注目周波数領域をエリア２としたときの領域分類の一例を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）では、エリア２（斜線部）が注目周波数領域であり、この領域がボヤケ判定に用いられることになる。
【００６８】
図４は、本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置１の復号処理部１２０の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６９】
図４に示すように、復号処理部１２０（図２参照）に入力されるＹＣｂＣｒ信号の可変長符号化データを、可変長符号復号部１２１（図２参照）によって復号し、量子化情報と量子化ＤＣＴ係数に分離する（ステップＳ１）。
【００７０】
次に、この量子化ＤＣＴ係数を、逆量子化部１２２（図２参照）によって逆量子化して、ＤＣＴ係数に復元する（ステップＳ２）。
【００７１】
次に、パラメータ算出の第１段階として、パラメータ算出部１２５（図２参照）において、上述したようなＤＣＴ係数の領域分類を行う。各ブロック内の注目周波数領域であるエリア２（図３（ｂ）参照）内において、各要素が閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定するとともに、閾値ＴＨ１を超えていると判定した判定数をカウントする（ステップＳ３）。ここで、閾値ＴＨ１の数値例としては１００とする。
【００７２】
これを画像全体にわたって行うため、画像全体にわたって判定が終了したか否かを条件判断し（ステップＳ４）、まだ終了していなければステップＳ３に戻って判定を繰り返し、画像全体にわたって判定が終了していればステップＳ５に進む。
【００７３】
次に、パラメータ算出の第２段階として、ステップＳ３でカウントした判定数を画像全体にわたって加算する（ステップＳ５）。
【００７４】
次に、ステップＳ５で画像全体にわたって加算した判定数と閾値ＴＨ２との大小比較をボヤケ判定部１２６（図２参照）によって行う（ステップＳ６）。加算した判定数が閾値ＴＨ２以下であれば、ボヤケていると判断してボヤケ補正処理を行うためにステップＳ７に進み、加算した判定数が閾値ＴＨ２を超えていればステップＳ８へ進む。ここで、閾値ＴＨ２の数値例としては、画像データの総画素数の５％とする。
【００７５】
加算した判定数が閾値ＴＨ２以下であるということは、エリア２に該当する周波数が再現されていないこと、すなわち、ボヤケていることを意味する。画像にボヤケが生じると、輪郭やエッジなどは不鮮明になる。よって、ボヤケの生じている領域の周波数成分は、本来、高周波領域に現れるものが低周波側にシフトして現れるようになる。従って、高周波領域と低周波領域の中間の領域であるエリア２を抽出することで、画像全体の先鋭度に対する代表的な周波数的特徴を考慮することが可能となり、また、閾値ＴＨ１、ＴＨ２を用いて閾値処理することで画像全体として補正処理を必要とするボヤケが発生しているか否かを判定することが可能となる。なお、抽出する周波数（エリア）は、種々の画像データを基に、事前に決めておく。
【００７６】
ボヤケ補正処理はボヤケ補正部１２８（図２参照）によって行われるが（ステップＳ７）、これについては図５〜図７を参照して後述する。
【００７７】
最後に、ボヤケ補正処理が行われたか否かに関わらず、逆直交変換部１２９（図２参照）によって逆直交変換を行い、画素データに変換する（ステップＳ８）。
【００７８】
図５は、添加するノイズの一例（ブルーノイズ）である。図６は、ノイズ振幅の調整を示す概略図である。図７は、添加するノイズの振幅特性の一例を示す概略図である。図８は、注目ブロックにボヤケが生じているとした場合の拡張領域を示す図である。
【００７９】
ボヤケ画像と判定された画像に対して、ノイズの大きさを調整し、ＤＣＴ係数の調整を行う。
【００８０】
ノイズ添加方法としては、図５に示すノイズパターンを用いる。図５では、６４×６４のノイズマスクを用いているので、６４ブロック（１ブロックは８×８画素）に対して上記ノイズマスクが適用される。ノイズマスクは同じものを繰り返し用いても、あるいは、別のノイズマスクを用いてもよい。
【００８１】
ボヤケ補正は、図６に示すように、ノイズの振幅を調整してＤＣＴ係数に加算することにより行う。調整量は矢印４ａ、４ｂおよび４ｃのように、４５度成分において中心ほど大となる。
【００８２】
ノイズ振幅の最大値の調整は、ボヤケが生じている元画像のＤＣＴ係数の注目周波数領域であるエリア２を参照し、図７に示すように、修正するＡＣ係数の振幅の最大値ＭＡＸが、元画像のＡＣ係数の振幅の最大値ＭＡＸ０の２倍に等しくなるように調整する。図５に示したノイズは、＋１２７〜−１２８の範囲の値を取り得るので、０〜＋１２７、−１〜−１２８の場合に分け、図７に示される関数を用いて加算するノイズの振幅を求める。ノイズの付加はエリア２およびエリア３の領域について、画像全体に対して行われる。
【００８３】
また、ノイズの付加は、上述のように画像全体に対して行ってもよいし、より違和感なく画像のボヤケ補正を行うために、ボヤケが生じていると判定されたブロックに対してのみボヤケ補正を行ってもよい。更には、ボヤケが生じていると判定されたブロック１０の拡張領域１１（図８の網線部で、水平および垂直方向とも２ブロック程度）に対し、弱めの補正（振幅の最大値の１．５倍が最大値となるように調整）を行うようにすることで、更にスムーズなボヤケ補正を行うことも可能である。
【００８４】
図７の例では、付加するノイズの振幅特性を単調減衰の直線で補正しているが、単調減衰となる特性であれば、下に凸となる２次関数を用いてもよい。また、本実施形態では、入力画像と出力画像サイズが等倍である場合を想定して、振幅の最大値の２倍が最大値となるように調整しているが、調整量は、入力画像に対する出力画像の大きさ（拡大率）等を考慮し変更することも可能である。
【００８５】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係るカラー画像処理装置１を備えるデジタルカラー複写機２００の構成図である。
【００８６】
ここでは、本発明の第２実施形態を、デジタルカラー複写機に適用しているが、これに限るものではなく、複合機であってもよい。また、本発明をデジタル複写機や複合機などに適用するには、これらの機能として、例えば、ボヤケ補正などの画像モードを設定することで実現可能である。すなわち、ボヤケ補正モードが設定されている時は、ボヤケ判定およびボヤケ補正処理が施され、ボヤケ補正モードが設定されていない時は、信号変換部以外のボヤケ処理部での処理はスルー（何も処理がなされない）とすればよい。ここで、ボヤケ補正モードの設定は操作パネルより行うものとする。
【００８７】
図９に示すように、カラー画像処理装置１は、Ａ／Ｄ変換部２１０、シェーディング補正部２１５、ボヤケ処理部２２０、入力階調補正部２３０、色空間変換部２５０、領域分離処理部２４５、空間フィルタ処理部２４０、色補正部２６０、黒生成下色除去部２７０、出力階調補正部２８０、および階調再現処理部２９０から構成されており、これに、カラー画像入力装置２０３とカラー画像出力装置２０２とが接続され、全体としてデジタルカラー複写機２００を構成している。
【００８８】
カラー画像入力装置２０３（画像読取手段）は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えたスキャナ部（不図示）より構成され、原稿からの反射光像をＲＧＢ（Ｒ：赤／Ｇ：緑／Ｂ：青）のアナログ信号としてＣＣＤにて読み取って、カラー画像処理装置１に入力するものである。
【００８９】
カラー画像入力装置２０３にて読み取られたアナログ信号は、カラー画像処理装置１内部を、Ａ／Ｄ変換部２１０、シェーディング補正部２１５、ボヤケ処理部２２０、入力階調補正部２３０、色空間変換部２５０、領域分離処理部２４５、空間フィルタ処理部２４０、色補正部２６０、黒生成下色除去部２７０、出力階調補正部２８０、および階調再現処理部２９０の順で送られ、ＣＭＹＫのデジタルカラー信号として、カラー画像出力装置２０２へ出力される。
【００９０】
Ａ／Ｄ変換部２１０は、ＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換するもので、シェーディング補正部２１５は、Ａ／Ｄ変換部２１０より送られてきたデジタルのＲＧＢ信号に対して、カラー画像入力装置２０３の照明系、結像系、および撮像系（いずれも不図示）で生じる各種の歪みを取り除く処理を施すものである。
【００９１】
ボヤケ処理部２２０は、ＲＧＢの反射率信号を濃度信号に変換し、さらにＹＣｂＣｒ信号に変換する。そして、ボヤケ補正モードが設定された時、Ｙ信号を用いて、ボヤケ判定およびボヤケ補正処理を行うものである。
【００９２】
入力階調補正部２３０は、ボヤケ処理部２２０にて処理が施されたＹＣｂＣｒ信号に対して、必要に応じてトーンスケールの補正処理やカラーバランスの補正処理を施す。
【００９３】
色空間変換部２５０では、ＹＣｂＣｒの画像データをＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号（ＣＩＥ：Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ：国際照明委員会。Ｌ＊：明度、ａ＊・ｂ＊：色度）の色空間に変換し、変換後のデータを後段の領域分離処理部２４５に出力する。
【００９４】
領域分離処理部２４５は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号のＬ＊信号を用いて、入力画像中の各画素を文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離するものである。領域分離処理部２４５は、分離結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、空間フィルタ処理部２４０、黒生成下色除去部２７０、および階調再現処理部２９０へと出力すると共に、色空間変換部２５０より出力された入力信号をそのまま後段の空間フィルタ処理部２４０に出力する。
【００９５】
空間フィルタ処理部２４０は、領域分離処理部２４５より入力されるＬ＊ａ＊ｂ＊信号の画像データに対して、先鋭化や平滑化処理を行い、空間周波数特性を補正するものである。
【００９６】
例えば、領域分離処理部２４５にて文字に分離された領域は、特に黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部２４０による空間フィルタ処理における先鋭強調処理で高周波成分の強調量が大きくされる。
【００９７】
また、領域分離処理部２４５にて網点に分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部２４０において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。
【００９８】
色補正部２６０では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の画像データをＣＭＹの色空間に変換すると共に、カラー画像出力装置２０２に合わせて色補正を行い、補正後のデータを後段の黒生成下色除去部２７０に出力する。
【００９９】
黒生成下色除去部２７０は、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成、元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理を行うものであって、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。
【０１００】
出力階調補正部２８０では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置の階調再現特性に応じた出力階調補正処理が行われる。
【０１０１】
階調再現処理部２９０も、空間フィルタ処理部２４０と同様に、ＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号を基に所定の処理を施す。
【０１０２】
例えば、領域分離処理部２４５にて文字に分離された領域は、特に黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、階調再現処理部２９０においては、高域周波成分の再現に適した高解像度のスクリーンでの二値化または多値化処理が選択される。
【０１０３】
また、領域分離処理部２４５にて網点に分離された領域や写真に分離された領域に関しては、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化処理が行われる。
【０１０４】
上述した各処理が施された画像データは、一旦記憶手段（不図示）に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置２０２に入力される。
【０１０５】
このカラー画像出力装置２０２は、画像データを記録材（例えば紙等）上に出力するもので、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いたカラー画像出力装置等を挙げることができるが、特に限定されるものではない。なお、以上の処理は不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により制御される。
【０１０６】
図１０は、本発明の第２実施形態に係るカラー画像処理装置１のボヤケ処理部２２０の構成図である。
【０１０７】
ボヤケ処理部２２０は、信号変換部２２３、直交変換部２２４、パラメータ算出部１２５、ボヤケ判定部１２６、閾値格納部１２７、およびボヤケ補正部１２８より構成される。
【０１０８】
シェーディング補正部２１５より入力されたＲＧＢの反射率信号は、信号変換部２２３にて濃度信号に変換され、さらにＹＣｂＣｒ信号に変換される。
【０１０９】
次に直交変換部２２４においてＤＣＴ変換がなされ、ＤＣＴ係数が算出される。
【０１１０】
なお、パラメータ算出部１２５、ボヤケ判定部１２６、閾値格納部１２７、ボヤケ補正部１２８での処理内容は、図２を参照して説明した第１実施形態に係るカラー画像処理装置１と同じである。
【０１１１】
＜プリンタ・ドライバをコンピュータに備える例＞
図１１は、本発明の画像処理方法をプリンタ・ドライバ１ａに内蔵する一例である。
【０１１２】
上述したように、本発明の第１実施形態では画像処理装置をカラー画像形成装置に備える構成を示し、第２実施形態では画像処理装置をデジタルカラー複写機に備える構成を示したが、本発明の画像処理方法をコンピュータで実行可能な画像処理プログラムとして実現し、プリンタ・ドライバに内蔵してコンピュータに備えるようにしてもよい。すなわち、スキャナなどで読み込まれた画像、あるいはデジタルカメラで撮像された画像や動画からキャプチャされた静止画像に対して、ボヤケ判定処理やボヤケ補正処理を画像処理プログラムとして実施し、処理が施された画像をプリンタで出力するようにしてもよい。
【０１１３】
図１１に示すように、コンピュータ３００は画像出力装置としてのインクジェット方式のプリンタ３０２と接続されている。コンピュータ３００には、プリンタ３０２との通信を行うためのインターフェイスとしての通信ポート３０４（例えば、ＲＳ２３２ＣやＬＡＮ等）が備わるとともに、コンピュータ３００のオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアとして、通信ポート３０４を介してプリンタ３０２との通信を行う通信ポートドライバ３０３と、プリンタ・ドライバ１ａが備えられている。プリンタ・ドライバ１ａは、ボヤケ処理部３２０と、色補正部３６０と、出力階調補正部３８０と、階調再現処理部３９０と、プリンタ言語翻訳部３９５とを有している。
【０１１４】
プリンタ・ドライバ１ａに入力された画像データは、ボヤケ処理部３２０において上述したボヤケ判定処理やボヤケ補正処理が行われる。さらに、色補正部３６０においてプリンタ３０２の特性に合わせて色補正処理（黒生成下色除去処理も含まれる）が行われ、次に、出力階調補正部３８０においてプリンタ３０２の階調再現特性に応じた出力階調補正処理が行われる。続けて、階調再現処理部３９０において、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように階調再現処理が行われ、プリンタ言語翻訳部３９５ではプリンタ言語への変換が行われる。
【０１１５】
このようにして、プリンタ言語翻訳部３９５から出力されるデータは、通信ポートドライバ３０３と通信ポート３０４とを介してプリンタ３０２へ送られ、プリンタ３０２において記録材（例えば、紙等）に出力される。
【０１１６】
＜プログラムおよび記録媒体としての例＞
本発明の画像処理方法をコンピュータで実行可能な画像処理プログラムとして実現する場合、上述のようなプリンタ・ドライバへの内蔵に限るわけではなく、画像処理用アプリケーションプログラムなどの機能として内蔵してもよい。
【０１１７】
また、本発明によるこれらの画像処理プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。
【０１１８】
この結果、本発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示していないメモリ、例えば、ＲＯＭのようなものそのものがプログラムメディアであってもよいし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。
【０１２０】
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいは、いずれの場合もプログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【０１２１】
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピーディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【０１２２】
また、本実施の形態においては、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であることから、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであってもよい。
【０１２３】
上記記録媒体は、デジタルカラー画像形成装置やコンピュータシステムに備えられるプログラム読み取り装置により読み取られることで、上述した画像処理方法が実行される。
【０１２４】
以上、この発明を上述した実施の形態により説明したが、この発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらをこの発明の範囲から排除するものではない。
【０１２５】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の画像処理装置によれば、通常の画像処理部に加えて、画像のボヤケを検出し、自動的に補正を行う手段を有しているため、従来の複写機や画像編集ソフトウェアのようにユーザ自らが画像に対し、ボヤケ補正をするか否かの判断を行い、手動で処理を行うといったようにユーザの手を煩わせることなく、良好な画像を再現することが可能となる。また、ＪＰＥＧフォーマットの画像データだけではなく、スキャナなどの画像入力装置より読み込まれた入力画像データに対し、ＤＣＴ変換を行ってＤＣＴ係数を求め、本発明の画像処理装置を用いてボヤケの判定処理および補正処理を行うことも可能である。
【０１２６】
なお、ＤＣＴ係数を用いてボヤケを検出するようにすれば、ＪＰＥＧのようにＤＣＴを用いた画像データを用いる場合、符号化されたデータを復号する際に、画像がボヤケているか否かを検知し、ボヤケ補正を行うことが可能となるので、新たに余分な処理を追加すること無しに、ボヤケ補正を自動的に行うことが可能となる。
【０１２７】
また、本発明の画像処理方法によれば、通常の画像処理方法に加えて、画像のボヤケを検出する検出工程と、自動的に補正を行う補正工程を有しているため、従来のようにユーザ自らが画像に対し、ボヤケ補正をするか否かの判断を行い、手動で処理を行うといったようにユーザの手を煩わせることなく、良好な画像を再現することが可能となる。
【０１２８】
また、本発明の画像処理プログラムによれば、プログラムが実行可能なコンピュータ環境さえあれば、どこにおいても本発明の画像処理方法を実現することができる。さらに、この画像処理プログラムを汎用的なコンピュータで実行可能なものにしておけば、本発明の画像処理方法を実現するために専用のコンピュータ環境を準備する必要もなくなり、本発明の画像処理プログラムの有用性が高まる。
【０１２９】
また、本発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体によれば、本発明の画像処理プログラムを持ち運び自在に提供することができる。また、本発明の画像処理方法を様々な場所や環境で実現することが容易になり、本発明の画像処理方法の汎用性を高めることができる。
【０１３０】
また、本発明の画像形成装置によれば、画像のボヤケを検出して、ボヤケが発生している領域に対してボヤケ補正を行うようにしたので、画像に適したボヤケ補正処理が可能となり、より好ましい画像を再現することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置を備えるカラー画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置の復号処理部の構成図である。
【図３】ＤＣＴ係数に関する説明図であり、（ａ）は８×８画素よりなるブロックのＤＣＴ係数を示し、（ｂ）はＤＣＴ係数の領域分類の一例を示している。
【図４】本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置の復号処理部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】添加するノイズの一例（ブルーノイズ）である。
【図６】ノイズ振幅の調整を示す概略図である。
【図７】添加するノイズの振幅特性の一例を示す概略図である。
【図８】注目ブロックにボヤケが生じているとした場合の拡張領域を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るカラー画像処理装置を備えるデジタルカラー複写機の構成図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るカラー画像処理装置のボヤケ処理部の構成図である。
【図１１】本発明の画像処理方法をプリンタ・ドライバに内蔵する一例である。
【符号の説明】
１ カラー画像処理装置
１ａ プリンタ・ドライバ
１００ カラー画像形成装置
１０１ 操作パネル
１０２ カラー画像出力装置
１２０ 復号処理部
１２１ 可変長符号復号部
１２２ 逆量子化部
１２５ パラメータ算出部
１２６ ボヤケ判定部
１２７ 閾値格納部
１２８ ボヤケ補正部
１２９ 逆直交変換部
１３０ 入力階調補正部
１４０ 空間フィルタ処理部
１５０ 色空間変換部
１６０ 色補正部
１７０ 黒生成下色除去部
１８０ 出力階調補正部
１９０ 階調再現処理部
２００ デジタルカラー複写機
２０１ 操作パネル
２０２ カラー画像出力装置
２０３ カラー画像入力装置
２１０ Ａ／Ｄ変換部
２１５ シェーディング補正部
２２０ ボヤケ処理部
２２３ 信号変換部
２２４ 直交変換部
２３０ 入力階調補正部
２５０ 色空間変換部
２４５ 領域分離処理部
２４０ 空間フィルタ処理部
２６０ 色補正部
２７０ 黒生成下色除去部
２８０ 出力階調補正部
２９０ 階調再現処理部
３００ コンピュータ
３０２ プリンタ
３０３ 通信ポートドライバ
３０４ 通信ポート
３２０ ボヤケ処理部
３６０ 色補正部
３８０ 出力階調補正部
３９０ 階調再現処理部
３９５ プリンタ言語翻訳部
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿画像のボヤケを検出して、自動的にボヤケ補正を行う画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＡ機器のデジタル化の進展やコンピュータの普及さらには通信ネットワークが整備されたことにより、スキャナなどの画像入力装置を用いて画像をコンピュータに取り込んだり、ネットワークを介して画像データを送受信したりすることが比較的容易に行われるようになっている。これらの画像データはハードディスクやＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ − Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録媒体に格納され、必要に応じて電子写真方式、インクジェット方式、あるいは熱転写方式などのカラープリンタから出力される。画像データは、情報量が多くファイルサイズが大きくなるので、画質の低下を抑制して圧縮する方法が提案されている。
【０００３】
この方法の一つとして、現在、最も広く用いられているものとして、離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下「ＤＣＴ」と記述）を用いたブロック符号化法がある。この方法は、画像を複数のブロック（例えば８×８画素）に分割し、ブロック内の信号強度を２次元の直交変換であるＤＣＴを用いて空間周波数成分（ＤＣＴ係数）に変換し、さらにこのＤＣＴ係数を量子化した後、量子化されたＤＣＴ係数に対し可変長符号化により符号化コードを割り当てるものである。上記量子化処理では、画像の高周波成分のＤＣＴ係数を切り捨てても視覚的に判別するのが困難であることより、高周波成分のＤＣＴ係数については大きな値で割り算して量子化され情報量が削減される。
【０００４】
上記の方法で符号化された画像データは復号側で上記とは逆の処理、すなわち、デコード、逆量子化、逆直交変換処理がなされ、元の画像が復元される。
【０００５】
この時、デジタルカメラで撮影した画像データやデジタルビデオ、デジタル放送の画像をキャプチャした静止画に手ぶれやデフォーカスによるボヤケが生じている場合がある。
【０００６】
画像のボヤケを検出する技術としては、画像全体について所定の画素毎に離散コサイン変換を行った後、この変換により得られた複数の高周波項に重み係数を乗じてその総和を求め、それを判定基準として画素ブロック毎にボヤケ領域か否かを判定する方式が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
これは、一つの表示画面に、第１の画像と第２の画像とをマルチウィンドウ表示するマルチウィンドウ画像表示方式において、前記表示画面に表示される第１の画像中から精細度が所定レベルに満たない低精細領域および精細度が所定レベル以上の高精細領域のうちの少なくとも一方を検出し、その検出結果を基に第２の画像を表示するに適当なぼけ領域を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記第１の画像中のぼけ領域に前記第２の画像を重ねて表示する表示制御手段とを具備したことを特徴とするマルチウィンドウ画像表示方式である。
【０００８】
手ぶれ補正等の機能を搭載したカメラ等も出現してきているが、撮影後の画像データやキャプチャした静止画に対して、ボヤケが生じているかどうかを検出して、適応的にボヤケ補正を行う機能は有しておらず、ボヤケた画像はそのまま復元されることとなる。
【０００９】
画像のボヤケ補正（先鋭化）を行う方法としては、複写機や複合機ではユーザがキーなどで指定して先鋭化処理を行うか、コンピュータに取り込んだ画像に対しては、フォトショップ（商標名。アドビシステムズ株式会社の画像編集ソフトウェア）などの画像処理アプリケーションでユーザが先鋭化処理を行うのが一般的である。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２８５５８７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタルカメラで撮影した画像データをＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）カードやコンパクトフラッシュ、メモリスティック、スマートメディアに保存して、複写機、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、プリンタのカードスロットに差し込んでダイレクト印刷する際、自動的に画像のボヤケを検出し補正を行う装置は存在していない。
【００１２】
また、特許文献１に開示されている方式では、画像のボヤケは検知するものの、ボヤケ補正を行うのではなく、画像のボヤケが存在する部分に第２の画面を重ねて表示するマルチウィンドウ画像表示に関するものであり、ボヤケが生じている画像に対する改善を行うものではない。
【００１３】
従来技術のこのような課題に鑑み、本発明の目的は、圧縮符号化された画像データを復号化する時に、画像がボヤケているかどうか判定し、ボヤケが生じている場合には、復号化時に高周波成分の強調処理を行うことにより、フィルタ処理を用いずに適応的にボヤケ補正を施すことが可能な画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、入力画像データに予め定められる処理を施して出力画像データとする画像処理装置において、入力画像データのボヤケを検出する検出手段と、上記検出手段によりボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正を行う補正手段を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明の画像処理装置によれば、通常の画像処理部に加えて、画像のボヤケを検出し、自動的に補正を行う手段を有しているため、従来の複写機や画像編集ソフトウェアのようにユーザ自らが画像に対し、ボヤケ補正をするか否かの判断を行い、手動で処理を行うといったようにユーザの手を煩わせることなく、良好な画像を再現することが可能となる。
【００１６】
また、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ：以下「ＪＰＥＧ」と記述）フォーマットの画像データだけではなく、スキャナなどの画像入力装置より読み込まれた入力画像データに対し、ＤＣＴ変換を行ってＤＣＴ係数を求め、本発明の画像処理装置を用いてボヤケの判定処理および補正処理を行うことも可能である。
【００１７】
また、本発明の画像処理装置において、上記検出手段は、ＤＣＴ係数を用いて検出することを特徴としてもよい。
【００１８】
ここで、ＤＣＴとは離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のことである。
【００１９】
この発明の画像処理装置によれば、ＤＣＴ係数を用いて画像のボヤケを検出するようにしたので、ＪＰＥＧのようにＤＣＴを用いた画像データを用いる場合、符号化されたデータを復号する際に、画像がボヤケているか否かを検知し、ボヤケ補正を行うことが可能となるので、新たに余分な処理を追加すること無しに、ボヤケ補正を自動的に行うことが可能となる。
【００２０】
また、本発明の画像処理装置において、上記補正手段は、ＤＣＴ係数にノイズを添加することで補正を行うことを特徴としてもよい。
【００２１】
この発明の画像処理装置によれば、ボヤケ補正手段としてＤＣＴ係数にノイズを添加して行うようにしたので、フィルタ処理等の演算を行うことなく、加減算のみの簡易な方法で、且つＤＣＴ復号時にボヤケを補正することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の画像処理装置において、上記ノイズはブルーノイズであることを特徴としてもよい。
【００２３】
この発明の画像処理装置によれば、ボヤケ補正手段としてブルーノイズを添加して行うようにしたので、ボヤケ補正をむやみに強調し過ぎること無く、人間の視覚特性として違和感無く、ボヤケ画像の補正を行うことが可能となる。
【００２４】
また、本発明の画像処理装置において、上記補正手段はボヤケが発生していると判断されたブロックに対し、補正を行うことを特徴としてもよい。
【００２５】
この発明の画像処理装置によれば、ボヤケが発生していると判断されたブロックに対してのみボヤケの補正を行うようにしたので、ボヤケ補正を行う必要のないブロックをむやみに強調せず、且つボヤケが発生しているブロックのみ適応的にボヤケ補正を行うことが可能となる。
【００２６】
また、本発明の画像処理装置において、上記補正手段は、ボヤケが発生していると判断されたブロックの拡張領域に対しては、ボヤケが発生していると判断されたブロックに対して行うボヤケの補正よりも弱めの補正を行うことを特徴としてもよい。
【００２７】
ここで、拡張領域とは、注目ブロックに対して水平方向では右側に隣接する所定数のブロック、および垂直方向では下側に隣接する所定数のブロックである。
【００２８】
この発明の画像処理装置によれば、ボヤケが発生していると判断されたブロックに対して補正を行うとともに、ボヤケが発生していると判断されたブロックの拡張領域に対しては弱めの補正を行うようにし、ボヤケが発生していない領域に対しては補正を行わないので、ボヤケ補正の必要な領域に対して、周辺領域と違和感なくボヤケ補正を行うことが可能となる。
【００２９】
あるいは、上記目的を達成するため、本発明の画像処理方法は、入力画像データに予め定められる処理を施して出力画像データとする画像処理方法において、入力画像データのボヤケを検出する検出工程と、上記検出工程によりボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正を行う補正工程を有することを特徴とする。
【００３０】
この発明の画像処理方法によれば、通常の画像処理方法に加えて、画像のボヤケを検出する検出工程と、自動的に補正を行う補正工程を有しているため、従来のようにユーザ自らが画像に対し、ボヤケ補正をするか否かの判断を行い、手動で処理を行うといったようにユーザの手を煩わせることなく、良好な画像を再現することが可能となる。また、ＪＰＥＧフォーマットの画像データだけではなく、スキャナなどの画像入力装置より読み込まれた入力画像データに対し、ＤＣＴ変換を行ってＤＣＴ係数を求め、本方法を用いてボヤケの判定処理および補正処理を行うことも可能である。
【００３１】
あるいは、上記目的を達成するため、本発明の画像処理プログラムは、コンピュータに上記画像処理方法を実行させることを特徴とする。
【００３２】
この発明の画像処理プログラムによれば、プログラムが実行可能なコンピュータ環境さえあれば、どこにおいても本発明の画像処理方法を実現することができる。さらに、この画像処理プログラムを汎用的なコンピュータで実行可能なものにしておけば、本発明の画像処理方法を実現するために専用のコンピュータ環境を準備する必要もなくなり、本発明の画像処理プログラムの有用性が高まる。
【００３３】
あるいは、上記目的を達成するため、本発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、上記画像処理プログラムを記録していることを特徴とする。
【００３４】
この発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体によれば、本発明の画像処理プログラムを持ち運び自在に提供することができる。また、本発明の画像処理方法を様々な場所や環境で実現することが容易になり、本発明の画像処理方法の汎用性を高めることができる。
【００３５】
あるいは、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記のいずれかの画像処理装置と、入力画像データを読み込む画像入力手段と、出力データに基づいて可視の色材を用いて記録材に画像を形成する画像出力手段とを備えていることを特徴とする。
【００３６】
この発明の画像形成装置によれば、画像のボヤケを検出して、ボヤケが発生している領域に対してボヤケ補正を行うようにしたので、画像に適したボヤケ補正処理が可能となり、より好ましい画像を再現することができる画像形成装置を提供することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置１を備えるカラー画像形成装置１００の構成図である。
【００３９】
ここで、第１実施形態は、本発明をデジタルカメラなどで撮像された画像や静止画に適用する場合に好適なものであり、カラー画像形成装置１００としては、例えば複合機やプリンタなどが挙げられるが、これに限るものではない。
【００４０】
図１に示すように、カラー画像形成装置１００は、カラー画像処理装置１と、操作パネル１０１と、カラー画像出力装置１０２（画像出力手段に相当）とで構成されている。
【００４１】
操作パネル１０１は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示部（不図示）と設定ボタン（不図示）などからなり、信号の取り込みや、カラー画像処理装置１およびカラー画像出力装置１０２の動作を制御するものである。
【００４２】
後述する各処理が施された画像データは、一旦記憶手段（不図示）に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置１０２に入力される。
【００４３】
このカラー画像出力装置１０２は、画像データを記録材（例えば、紙等）に出力するもので、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いたカラー画像出力装置を挙げることができるが、特に限定されるものではない。なお、以上の処理は不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により制御される。
【００４４】
また、カラー画像処理装置１は、復号処理部１２０、入力階調補正部１３０、空間フィルタ処理部１４０、色空間変換部１５０、色補正部１６０、黒生成下色除去部１７０、出力階調補正部１８０、および階調再現処理部１９０から構成されている。
【００４５】
カラー画像処理装置１には、デジタルカメラで撮像された画像やコンピュータ上でソフトウェアを用いて動画からキャプチャされた静止画像がＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：米国電気電子学会）などのインターフェイス（画像入力手段に相当）を介して入力される。これらの画像は、ＪＰＥＧなどの圧縮画像データにフォーマットされている。
【００４６】
カラー画像処理装置１に入力された信号は、カラー画像処理装置１内部を、復号処理部１２０、入力階調補正部１３０、空間フィルタ処理部１４０、色空間変換部１５０、色補正部１６０、黒生成下色除去部１７０、出力階調補正部１８０、および階調再現処理部１９０の順で送られ、ＣＭＹＫのデジタルカラー信号として、カラー画像出力装置１０２へ出力される。
【００４７】
復号処理部１２０は、ＹＣｂＣｒ（Ｙ：輝度、Ｃｂ、Ｃｒ：色差）の符号化データを復号し、さらに逆量子化を行ってボヤケが生じているか否か判定し、その結果に基づいて補正を行い、逆直交変換を行って画素データに変換するものである。
【００４８】
入力階調補正部１３０は、復号処理部１２０にて復元されたＹＣｂＣｒ信号（画素データ）に対して、必要に応じてトーンスケールの補正処理やカラーバランスの補正処理を施す。
【００４９】
空間フィルタ処理部１４０は、入力階調補正部１３０より入力されるＹＣｂＣｒ信号の画像データに対して、先鋭化や平滑化処理を行い、空間周波数特性を補正するものである。
【００５０】
色空間変換部１５０では、ＹＣｂＣｒの画像データをＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号（ＣＩＥ：Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ：国際照明委員会。Ｌ＊：明度、ａ＊・ｂ＊：色度）の色空間に変換し、変換後のデータを後段の色補正部１６０に出力する。
【００５１】
色補正部１６０では、カラー画像出力装置１０２の特性に合わせて色補正を行い、補正後のデータを後段の黒生成下色除去部１７０に出力する。
【００５２】
黒生成下色除去部１７０は、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成、元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理を行うものであって、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。
【００５３】
黒生成処理の一例として、スケルトンブラックによる黒生成を行う方法（一般的方法）がある。この方法では、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力されるデータをＣ、Ｍ、Ｙ、出力されるデータをＣ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ）率をα（０＜α＜１）とすると、黒生成下色除去処理は以下の数式１で表わされる。
【００５４】
【数１】
【００５５】
階調再現処理部１９０は、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように階調再現処理（中間調生成）を施すものであり、ＣＭＹＫ信号の画像データに対して、例えば、誤差拡散処理を用いて中間調処理を施す。
【００５６】
図２は、本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置１の復号処理部１２０の構成図である。
【００５７】
図２に示すように、復号処理部１２０は、可変長符号復号部１２１、逆量子化部１２２、パラメータ算出部１２５、ボヤケ判定部１２６、閾値格納部１２７、ボヤケ補正部１２８、および逆直交変換部１２９より構成されている。
【００５８】
可変長符号復号部１２１は、ＪＰＥＧなどの圧縮画像の符号化データ（例えばハフマン符号化データ）を復号し、量子化情報と量子化ＤＣＴ係数を分離する。
【００５９】
逆量子化部１２２は、ブロック（８×８）毎に量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化し、ＤＣＴ係数に復元する。
【００６０】
パラメータ算出部１２５は、Ｙ信号を用いて、画像のボヤケの有無を判定するためのパラメータを算出する。ここでは、ブロック毎にＤＣＴ係数の特定エリアの総和を求める。なお、パラメータの算出方法については、図３および図４を参照して後述する。
【００６１】
ボヤケ判定部１２６は、パラメータ算出部１２５で求められたパラメータ（閾値ＴＨ１を超えているものの総数）を閾値ＴＨ２と比較することで、画像にボヤケが生じているか否かを判定する。なお、閾値は閾値格納部１２７に格納されている。
【００６２】
ボヤケ補正部１２８は、ボヤケ判定部１２６にて、ボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正処理を行う。
【００６３】
逆直交変換部１２９は、復号されたＤＣＴ係数（ボヤケがない場合）あるいはボヤケが補正されたＤＣＴ係数（ＹＣｒＣｂ信号）を逆直交変換し、画素データに変換する。
【００６４】
図３は、ＤＣＴ係数に関する説明図であり、（ａ）は８×８画素よりなるブロックのＤＣＴ係数を示し、（ｂ）はＤＣＴ係数の領域分類の一例を示している。
【００６５】
復号処理部１２０では、上述したパラメータの算出、ボヤケ判定およびボヤケ補正処理などが行われる。画像のボヤケの有無の検出には、特定の周波数成分のＤＣＴ係数を用いて、閾値ＴＨ１およびＴＨ２と比較し画像のボヤケの有無を判定する。その後、判定結果に基づきボヤケ補正のための処理を行う。
【００６６】
ここで、ＤＣＴ係数は、一例として８×８画素を１つのブロックとした場合、図３（ａ）に示すものとなる。なお、ＤＣＴ係数は、上下方向では上側ほど低い周波数成分に対応しており、左右方向では左側ほど低い周波数成分に対応している。ＤＣＴ係数の左上角のＰ０は、ＤＣ（直流）成分に対応している。
【００６７】
ボヤケ判定を行うにあたっては、全ての画素ブロックについて、ＤＣＴ係数の領域を分類し、特定の周波数成分に注目して判定が行えるようにする。どのように分類するかは、予め決めておく。例えば、ＤＣＴ係数の左上側の低周波領域をエリア１、右下側の高周波領域をエリア３、その中間の注目周波数領域をエリア２としたときの領域分類の一例を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）では、エリア２（斜線部）が注目周波数領域であり、この領域がボヤケ判定に用いられることになる。
【００６８】
図４は、本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置１の復号処理部１２０の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６９】
図４に示すように、復号処理部１２０（図２参照）に入力されるＹＣｂＣｒ信号の可変長符号化データを、可変長符号復号部１２１（図２参照）によって復号し、量子化情報と量子化ＤＣＴ係数に分離する（ステップＳ１）。
【００７０】
次に、この量子化ＤＣＴ係数を、逆量子化部１２２（図２参照）によって逆量子化して、ＤＣＴ係数に復元する（ステップＳ２）。
【００７１】
次に、パラメータ算出の第１段階として、パラメータ算出部１２５（図２参照）において、上述したようなＤＣＴ係数の領域分類を行う。各ブロック内の注目周波数領域であるエリア２（図３（ｂ）参照）内において、各要素が閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定するとともに、閾値ＴＨ１を超えていると判定した判定数をカウントする（ステップＳ３）。ここで、閾値ＴＨ１の数値例としては１００とする。
【００７２】
これを画像全体にわたって行うため、画像全体にわたって判定が終了したか否かを条件判断し（ステップＳ４）、まだ終了していなければステップＳ３に戻って判定を繰り返し、画像全体にわたって判定が終了していればステップＳ５に進む。
【００７３】
次に、パラメータ算出の第２段階として、ステップＳ３でカウントした判定数を画像全体にわたって加算する（ステップＳ５）。
【００７４】
次に、ステップＳ５で画像全体にわたって加算した判定数と閾値ＴＨ２との大小比較をボヤケ判定部１２６（図２参照）によって行う（ステップＳ６）。加算した判定数が閾値ＴＨ２以下であれば、ボヤケていると判断してボヤケ補正処理を行うためにステップＳ７に進み、加算した判定数が閾値ＴＨ２を超えていればステップＳ８へ進む。ここで、閾値ＴＨ２の数値例としては、画像データの総画素数の５％とする。
【００７５】
加算した判定数が閾値ＴＨ２以下であるということは、エリア２に該当する周波数が再現されていないこと、すなわち、ボヤケていることを意味する。画像にボヤケが生じると、輪郭やエッジなどは不鮮明になる。よって、ボヤケの生じている領域の周波数成分は、本来、高周波領域に現れるものが低周波側にシフトして現れるようになる。従って、高周波領域と低周波領域の中間の領域であるエリア２を抽出することで、画像全体の先鋭度に対する代表的な周波数的特徴を考慮することが可能となり、また、閾値ＴＨ１、ＴＨ２を用いて閾値処理することで画像全体として補正処理を必要とするボヤケが発生しているか否かを判定することが可能となる。なお、抽出する周波数（エリア）は、種々の画像データを基に、事前に決めておく。
【００７６】
ボヤケ補正処理はボヤケ補正部１２８（図２参照）によって行われるが（ステップＳ７）、これについては図５〜図７を参照して後述する。
【００７７】
最後に、ボヤケ補正処理が行われたか否かに関わらず、逆直交変換部１２９（図２参照）によって逆直交変換を行い、画素データに変換する（ステップＳ８）。
【００７８】
図５は、添加するノイズの一例（ブルーノイズ）である。図６は、ノイズ振幅の調整を示す概略図である。図７は、添加するノイズの振幅特性の一例を示す概略図である。図８は、注目ブロックにボヤケが生じているとした場合の拡張領域を示す図である。
【００７９】
ボヤケ画像と判定された画像に対して、ノイズの大きさを調整し、ＤＣＴ係数の調整を行う。
【００８０】
ノイズ添加方法としては、図５に示すノイズパターンを用いる。図５では、６４×６４のノイズマスクを用いているので、６４ブロック（１ブロックは８×８画素）に対して上記ノイズマスクが適用される。ノイズマスクは同じものを繰り返し用いても、あるいは、別のノイズマスクを用いてもよい。
【００８１】
ボヤケ補正は、図６に示すように、ノイズの振幅を調整してＤＣＴ係数に加算することにより行う。調整量は矢印４ａ、４ｂおよび４ｃのように、４５度成分において中心ほど大となる。
【００８２】
ノイズ振幅の最大値の調整は、ボヤケが生じている元画像のＤＣＴ係数の注目周波数領域であるエリア２を参照し、図７に示すように、修正するＡＣ係数の振幅の最大値ＭＡＸが、元画像のＡＣ係数の振幅の最大値ＭＡＸ０の２倍に等しくなるように調整する。図５に示したノイズは、＋１２７〜−１２８の範囲の値を取り得るので、０〜＋１２７、−１〜−１２８の場合に分け、図７に示される関数を用いて加算するノイズの振幅を求める。ノイズの付加はエリア２およびエリア３の領域について、画像全体に対して行われる。
【００８３】
また、ノイズの付加は、上述のように画像全体に対して行ってもよいし、より違和感なく画像のボヤケ補正を行うために、ボヤケが生じていると判定されたブロックに対してのみボヤケ補正を行ってもよい。更には、ボヤケが生じていると判定されたブロック１０の拡張領域１１（図８の網線部で、水平および垂直方向とも２ブロック程度）に対し、弱めの補正（振幅の最大値の１．５倍が最大値となるように調整）を行うようにすることで、更にスムーズなボヤケ補正を行うことも可能である。
【００８４】
図７の例では、付加するノイズの振幅特性を単調減衰の直線で補正しているが、単調減衰となる特性であれば、下に凸となる２次関数を用いてもよい。また、本実施形態では、入力画像と出力画像サイズが等倍である場合を想定して、振幅の最大値の２倍が最大値となるように調整しているが、調整量は、入力画像に対する出力画像の大きさ（拡大率）等を考慮し変更することも可能である。
【００８５】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係るカラー画像処理装置１を備えるデジタルカラー複写機２００の構成図である。
【００８６】
ここでは、本発明の第２実施形態を、デジタルカラー複写機に適用しているが、これに限るものではなく、複合機であってもよい。また、本発明をデジタル複写機や複合機などに適用するには、これらの機能として、例えば、ボヤケ補正などの画像モードを設定することで実現可能である。すなわち、ボヤケ補正モードが設定されている時は、ボヤケ判定およびボヤケ補正処理が施され、ボヤケ補正モードが設定されていない時は、信号変換部以外のボヤケ処理部での処理はスルー（何も処理がなされない）とすればよい。ここで、ボヤケ補正モードの設定は操作パネルより行うものとする。
【００８７】
図９に示すように、カラー画像処理装置１は、Ａ／Ｄ変換部２１０、シェーディング補正部２１５、ボヤケ処理部２２０、入力階調補正部２３０、色空間変換部２５０、領域分離処理部２４５、空間フィルタ処理部２４０、色補正部２６０、黒生成下色除去部２７０、出力階調補正部２８０、および階調再現処理部２９０から構成されており、これに、カラー画像入力装置２０３とカラー画像出力装置２０２とが接続され、全体としてデジタルカラー複写機２００を構成している。
【００８８】
カラー画像入力装置２０３（画像読取手段）は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えたスキャナ部（不図示）より構成され、原稿からの反射光像をＲＧＢ（Ｒ：赤／Ｇ：緑／Ｂ：青）のアナログ信号としてＣＣＤにて読み取って、カラー画像処理装置１に入力するものである。
【００８９】
カラー画像入力装置２０３にて読み取られたアナログ信号は、カラー画像処理装置１内部を、Ａ／Ｄ変換部２１０、シェーディング補正部２１５、ボヤケ処理部２２０、入力階調補正部２３０、色空間変換部２５０、領域分離処理部２４５、空間フィルタ処理部２４０、色補正部２６０、黒生成下色除去部２７０、出力階調補正部２８０、および階調再現処理部２９０の順で送られ、ＣＭＹＫのデジタルカラー信号として、カラー画像出力装置２０２へ出力される。
【００９０】
Ａ／Ｄ変換部２１０は、ＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換するもので、シェーディング補正部２１５は、Ａ／Ｄ変換部２１０より送られてきたデジタルのＲＧＢ信号に対して、カラー画像入力装置２０３の照明系、結像系、および撮像系（いずれも不図示）で生じる各種の歪みを取り除く処理を施すものである。
【００９１】
ボヤケ処理部２２０は、ＲＧＢの反射率信号を濃度信号に変換し、さらにＹＣｂＣｒ信号に変換する。そして、ボヤケ補正モードが設定された時、Ｙ信号を用いて、ボヤケ判定およびボヤケ補正処理を行うものである。
【００９２】
入力階調補正部２３０は、ボヤケ処理部２２０にて処理が施されたＹＣｂＣｒ信号に対して、必要に応じてトーンスケールの補正処理やカラーバランスの補正処理を施す。
【００９３】
色空間変換部２５０では、ＹＣｂＣｒの画像データをＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号（ＣＩＥ：Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ：国際照明委員会。Ｌ＊：明度、ａ＊・ｂ＊：色度）の色空間に変換し、変換後のデータを後段の領域分離処理部２４５に出力する。
【００９４】
領域分離処理部２４５は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号のＬ＊信号を用いて、入力画像中の各画素を文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離するものである。領域分離処理部２４５は、分離結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、空間フィルタ処理部２４０、黒生成下色除去部２７０、および階調再現処理部２９０へと出力すると共に、色空間変換部２５０より出力された入力信号をそのまま後段の空間フィルタ処理部２４０に出力する。
【００９５】
空間フィルタ処理部２４０は、領域分離処理部２４５より入力されるＬ＊ａ＊ｂ＊信号の画像データに対して、先鋭化や平滑化処理を行い、空間周波数特性を補正するものである。
【００９６】
例えば、領域分離処理部２４５にて文字に分離された領域は、特に黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部２４０による空間フィルタ処理における先鋭強調処理で高周波成分の強調量が大きくされる。
【００９７】
また、領域分離処理部２４５にて網点に分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部２４０において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。
【００９８】
色補正部２６０では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の画像データをＣＭＹの色空間に変換すると共に、カラー画像出力装置２０２に合わせて色補正を行い、補正後のデータを後段の黒生成下色除去部２７０に出力する。
【００９９】
黒生成下色除去部２７０は、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成、元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理を行うものであって、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。
【０１００】
出力階調補正部２８０では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置の階調再現特性に応じた出力階調補正処理が行われる。
【０１０１】
階調再現処理部２９０も、空間フィルタ処理部２４０と同様に、ＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号を基に所定の処理を施す。
【０１０２】
例えば、領域分離処理部２４５にて文字に分離された領域は、特に黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、階調再現処理部２９０においては、高域周波成分の再現に適した高解像度のスクリーンでの二値化または多値化処理が選択される。
【０１０３】
また、領域分離処理部２４５にて網点に分離された領域や写真に分離された領域に関しては、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化処理が行われる。
【０１０４】
上述した各処理が施された画像データは、一旦記憶手段（不図示）に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置２０２に入力される。
【０１０５】
このカラー画像出力装置２０２は、画像データを記録材（例えば紙等）上に出力するもので、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いたカラー画像出力装置等を挙げることができるが、特に限定されるものではない。なお、以上の処理は不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により制御される。
【０１０６】
図１０は、本発明の第２実施形態に係るカラー画像処理装置１のボヤケ処理部２２０の構成図である。
【０１０７】
ボヤケ処理部２２０は、信号変換部２２３、直交変換部２２４、パラメータ算出部１２５、ボヤケ判定部１２６、閾値格納部１２７、およびボヤケ補正部１２８より構成される。
【０１０８】
シェーディング補正部２１５より入力されたＲＧＢの反射率信号は、信号変換部２２３にて濃度信号に変換され、さらにＹＣｂＣｒ信号に変換される。
【０１０９】
次に直交変換部２２４においてＤＣＴ変換がなされ、ＤＣＴ係数が算出される。
【０１１０】
なお、パラメータ算出部１２５、ボヤケ判定部１２６、閾値格納部１２７、ボヤケ補正部１２８での処理内容は、図２を参照して説明した第１実施形態に係るカラー画像処理装置１と同じである。
【０１１１】
＜プリンタ・ドライバをコンピュータに備える例＞
図１１は、本発明の画像処理方法をプリンタ・ドライバ１ａに内蔵する一例である。
【０１１２】
上述したように、本発明の第１実施形態では画像処理装置をカラー画像形成装置に備える構成を示し、第２実施形態では画像処理装置をデジタルカラー複写機に備える構成を示したが、本発明の画像処理方法をコンピュータで実行可能な画像処理プログラムとして実現し、プリンタ・ドライバに内蔵してコンピュータに備えるようにしてもよい。すなわち、スキャナなどで読み込まれた画像、あるいはデジタルカメラで撮像された画像や動画からキャプチャされた静止画像に対して、ボヤケ判定処理やボヤケ補正処理を画像処理プログラムとして実施し、処理が施された画像をプリンタで出力するようにしてもよい。
【０１１３】
図１１に示すように、コンピュータ３００は画像出力装置としてのインクジェット方式のプリンタ３０２と接続されている。コンピュータ３００には、プリンタ３０２との通信を行うためのインターフェイスとしての通信ポート３０４（例えば、ＲＳ２３２ＣやＬＡＮ等）が備わるとともに、コンピュータ３００のオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアとして、通信ポート３０４を介してプリンタ３０２との通信を行う通信ポートドライバ３０３と、プリンタ・ドライバ１ａが備えられている。プリンタ・ドライバ１ａは、ボヤケ処理部３２０と、色補正部３６０と、出力階調補正部３８０と、階調再現処理部３９０と、プリンタ言語翻訳部３９５とを有している。
【０１１４】
プリンタ・ドライバ１ａに入力された画像データは、ボヤケ処理部３２０において上述したボヤケ判定処理やボヤケ補正処理が行われる。さらに、色補正部３６０においてプリンタ３０２の特性に合わせて色補正処理（黒生成下色除去処理も含まれる）が行われ、次に、出力階調補正部３８０においてプリンタ３０２の階調再現特性に応じた出力階調補正処理が行われる。続けて、階調再現処理部３９０において、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように階調再現処理が行われ、プリンタ言語翻訳部３９５ではプリンタ言語への変換が行われる。
【０１１５】
このようにして、プリンタ言語翻訳部３９５から出力されるデータは、通信ポートドライバ３０３と通信ポート３０４とを介してプリンタ３０２へ送られ、プリンタ３０２において記録材（例えば、紙等）に出力される。
【０１１６】
＜プログラムおよび記録媒体としての例＞
本発明の画像処理方法をコンピュータで実行可能な画像処理プログラムとして実現する場合、上述のようなプリンタ・ドライバへの内蔵に限るわけではなく、画像処理用アプリケーションプログラムなどの機能として内蔵してもよい。
【０１１７】
また、本発明によるこれらの画像処理プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。
【０１１８】
この結果、本発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示していないメモリ、例えば、ＲＯＭのようなものそのものがプログラムメディアであってもよいし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。
【０１２０】
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいは、いずれの場合もプログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【０１２１】
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピーディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【０１２２】
また、本実施の形態においては、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であることから、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであってもよい。
【０１２３】
上記記録媒体は、デジタルカラー画像形成装置やコンピュータシステムに備えられるプログラム読み取り装置により読み取られることで、上述した画像処理方法が実行される。
【０１２４】
以上、この発明を上述した実施の形態により説明したが、この発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらをこの発明の範囲から排除するものではない。
【０１２５】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の画像処理装置によれば、通常の画像処理部に加えて、画像のボヤケを検出し、自動的に補正を行う手段を有しているため、従来の複写機や画像編集ソフトウェアのようにユーザ自らが画像に対し、ボヤケ補正をするか否かの判断を行い、手動で処理を行うといったようにユーザの手を煩わせることなく、良好な画像を再現することが可能となる。また、ＪＰＥＧフォーマットの画像データだけではなく、スキャナなどの画像入力装置より読み込まれた入力画像データに対し、ＤＣＴ変換を行ってＤＣＴ係数を求め、本発明の画像処理装置を用いてボヤケの判定処理および補正処理を行うことも可能である。
【０１２６】
なお、ＤＣＴ係数を用いてボヤケを検出するようにすれば、ＪＰＥＧのようにＤＣＴを用いた画像データを用いる場合、符号化されたデータを復号する際に、画像がボヤケているか否かを検知し、ボヤケ補正を行うことが可能となるので、新たに余分な処理を追加すること無しに、ボヤケ補正を自動的に行うことが可能となる。
【０１２７】
また、本発明の画像処理方法によれば、通常の画像処理方法に加えて、画像のボヤケを検出する検出工程と、自動的に補正を行う補正工程を有しているため、従来のようにユーザ自らが画像に対し、ボヤケ補正をするか否かの判断を行い、手動で処理を行うといったようにユーザの手を煩わせることなく、良好な画像を再現することが可能となる。
【０１２８】
また、本発明の画像処理プログラムによれば、プログラムが実行可能なコンピュータ環境さえあれば、どこにおいても本発明の画像処理方法を実現することができる。さらに、この画像処理プログラムを汎用的なコンピュータで実行可能なものにしておけば、本発明の画像処理方法を実現するために専用のコンピュータ環境を準備する必要もなくなり、本発明の画像処理プログラムの有用性が高まる。
【０１２９】
また、本発明の画像処理プログラムを記録した記録媒体によれば、本発明の画像処理プログラムを持ち運び自在に提供することができる。また、本発明の画像処理方法を様々な場所や環境で実現することが容易になり、本発明の画像処理方法の汎用性を高めることができる。
【０１３０】
また、本発明の画像形成装置によれば、画像のボヤケを検出して、ボヤケが発生している領域に対してボヤケ補正を行うようにしたので、画像に適したボヤケ補正処理が可能となり、より好ましい画像を再現することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置を備えるカラー画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置の復号処理部の構成図である。
【図３】ＤＣＴ係数に関する説明図であり、（ａ）は８×８画素よりなるブロックのＤＣＴ係数を示し、（ｂ）はＤＣＴ係数の領域分類の一例を示している。
【図４】本発明の第１実施形態に係るカラー画像処理装置の復号処理部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】添加するノイズの一例（ブルーノイズ）である。
【図６】ノイズ振幅の調整を示す概略図である。
【図７】添加するノイズの振幅特性の一例を示す概略図である。
【図８】注目ブロックにボヤケが生じているとした場合の拡張領域を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るカラー画像処理装置を備えるデジタルカラー複写機の構成図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るカラー画像処理装置のボヤケ処理部の構成図である。
【図１１】本発明の画像処理方法をプリンタ・ドライバに内蔵する一例である。
【符号の説明】
１ カラー画像処理装置
１ａ プリンタ・ドライバ
１００ カラー画像形成装置
１０１ 操作パネル
１０２ カラー画像出力装置
１２０ 復号処理部
１２１ 可変長符号復号部
１２２ 逆量子化部
１２５ パラメータ算出部
１２６ ボヤケ判定部
１２７ 閾値格納部
１２８ ボヤケ補正部
１２９ 逆直交変換部
１３０ 入力階調補正部
１４０ 空間フィルタ処理部
１５０ 色空間変換部
１６０ 色補正部
１７０ 黒生成下色除去部
１８０ 出力階調補正部
１９０ 階調再現処理部
２００ デジタルカラー複写機
２０１ 操作パネル
２０２ カラー画像出力装置
２０３ カラー画像入力装置
２１０ Ａ／Ｄ変換部
２１５ シェーディング補正部
２２０ ボヤケ処理部
２２３ 信号変換部
２２４ 直交変換部
２３０ 入力階調補正部
２５０ 色空間変換部
２４５ 領域分離処理部
２４０ 空間フィルタ処理部
２６０ 色補正部
２７０ 黒生成下色除去部
２８０ 出力階調補正部
２９０ 階調再現処理部
３００ コンピュータ
３０２ プリンタ
３０３ 通信ポートドライバ
３０４ 通信ポート
３２０ ボヤケ処理部
３６０ 色補正部
３８０ 出力階調補正部
３９０ 階調再現処理部
３９５ プリンタ言語翻訳部
Claims (10)
- 入力画像データに予め定められる処理を施して出力画像データとする画像処理装置において、
入力画像データのボヤケを検出する検出手段と、
上記検出手段によりボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正を行う補正手段を有することを特徴とする画像処理装置。 - 上記検出手段は、ＤＣＴ（離散コサイン変換：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下「ＤＣＴ」と記述）係数を用いて検出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 上記補正手段は、ＤＣＴ係数にノイズを添加することで補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 上記ノイズはブルーノイズであることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
- 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像処理装置において、上記補正手段はボヤケが発生していると判断されたブロックに対し、補正を行うことを特徴とする画像処理装置。
- 請求項５に記載の画像処理装置において、上記補正手段は、ボヤケが発生していると判断されたブロックの拡張領域に対しては、ボヤケが発生していると判断されたブロックに対して行うボヤケの補正よりも弱めの補正を行うことを特徴とする画像処理装置。
- 入力画像データに予め定められる処理を施して出力画像データとする画像処理方法において、
入力画像データのボヤケを検出する検出工程と、
上記検出工程によりボヤケが生じていると判断された場合、ボヤケの補正を行う補正工程を有することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項７に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
- 請求項８に記載の画像処理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。
- 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像処理装置と、入力画像データを読み込む画像入力手段と、出力データに基づいて可視の色材を用いて記録材に画像を形成する画像出力手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
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