JP2006034987A - 画像処理装置、方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像(入力画像を階調変換した変換画像)f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像(入力画像)の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(f1(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされるように、各手段101〜106による画像処理を行う。
【選択図】 図1
Description
まず、非特許文献1に記載される方法がある。この方法は処理後の画素値SD 、オリジナル画素値(入力画素値)SORG 、オリジナル画像(入力画像)の低周波画像の画素値SUS、定数A,B,C(例えばA=3、B=0.7)をもって、
SD =A〔SORG −SUS+B(SUS)〕+C ・・・(1)
なる式(1)で表わされるものである。
SD =SORG +F[G(Px,Py) ・・・(2)
なる式(2)で表される方法が記載されている。
F〔x〕=E−(E/th)X ・・・(3)
Py=(ΣPyi)/n ・・・(4)
Px=(ΣPxi)/n ・・・(5)
但し、(i=1〜n)、Pyi、Pxiはプロファイル。そして例えば
G=(Px,Py)=max(px,py) ・・・(6)
で表されるものである。この方法は、低周波画像の画素値Dth以下の濃度レンジが圧縮されるものである。
SD =SORG +f(SUS) ・・・(7)
SUS=ΣSORG /M2 ・・・(8)
なる式(7)、(8)で表わされるものである。
SD =SORG +f1(SUS) ・・・(9)
SUS=ΣSORG /M2 ・・・(10)
で表される方法が記載されている。
f1〔x〕=E−(E/th)X ・・・(11)
SD =SORG +B(SORG −SUS) ・・・(12)
SUS=ΣSORG /M2 ・・・(13)
なる式(12)(13)で表わされるものがある。上記(12)式を実行した際には、画像の高周波成分を強調できるという効果がある。
本発明による画像処理装置の一つは、入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑手段と、上記平滑化画像を階調変換し変換画像を得る階調変換手段と、上記入力画像と上記平滑化画像との差分を計算する減算手段と、上記減算手段の出力に定数を乗算する乗算手段と、上記乗算手段の出力と上記変換画像とを加算する加算手段とを設けたことを特徴とする。
本発明による画像処理装置の一つは、入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換手段と、上記入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑手段と、上記入力画像と上記平滑化画像との差分を計算する減算手段と上記減算手段の出力に定数を乗算する乗算手段と、上記乗算手段の出力と上記変換画像とを加算する加算手段とを設けたことを特徴とする。
本発明による画像処理装置の一つは、入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換手段と、上記変換画像を平滑して第1の平滑化画像を得る第1の平滑手段と、上記入力画像を平滑して第2の平滑化画像を得る第2の平滑手段と、上記入力画像と上記第2の平滑化画像との差分を計算する減算手段と、上記減算手段の出力に定数を乗算する乗算手段と、上記乗算手段の出力と上記第1の平滑化画像とを加算する加算手段とを設けたことを特徴とする。
本発明による画像処理装置の一つは、入力画像の階調を変換して変換画像を得る階調変換手段と、上記階調変換手段で用いる階調変換曲線の微係数を記憶する記憶手段と、上記変換画像を平滑して平滑化画像を得る平滑手段と、上記平滑化画像と上記変換画像との差分を計算して高周波成分を得る計算手段と、上記計算された高周波成分を上記変換画像に上記記憶された微係数に基づいて足し込む足し込み手段とを設けたことを特徴とする。
本発明による画像処理装置の一つは、入力画像の階調を変換して変換画像を得る階調変換手段と、上記階調変換手段で用いる階調変換曲線の微係数を記憶する記憶手段と、上記入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑手段と、上記平滑化画像と上記入力画像との差分を計算して高周波成分を得る計算手段と、上記計算された高周波成分を上記変換画像に上記記憶された微分係数に基づいて足し込む足し込み手段とを設けたことを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、第1の画像の平滑化画像(低周波画像)の画素値に、第2の画像の高周波成分を任意の割合で加算もしくは減算することを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x、y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(x,y)×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(f1(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(f0(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(fus(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(fuso(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、第1の画像の画素値に、第2の画像の高周波成分を任意の割合で加算もしくは減算することを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値fo(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(x,y)×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値f0(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(f1(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値f0(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(f0(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値f0(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(fus(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値f0(x,y)、第1の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(fuso(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、階調変換関数をF1()、階調変換率c(x,y)、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、画像上の座標x,yを用い、
f0(x,y)=F1(f1(x,y))、
c(x,y)=∂F1(f1(x,y))/∂f1(x,y)
なる関係を有し、
fd(x,y)=f0(x,y)+(1−c(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表されることを特徴とする。
本発明による画像処理方法の一つは、階調変換関数をF1()、階調変換率c(x,y)、処理済み画像の画素値fd(x,y)、階調変換後の画像の画素値f0(x,y)、階調変換後の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fuso(x,y)、階調変換前の画像の画素値f1(x,y)、画像上の座標x,y、定数aを用い、
f0(x,y)=F1(f1(x,y))、
c(x,y)=∂F1(f1(x,y))/∂f1(x,y)
なる関係を有し
fd(x,y)=fuso(x,y)+a×(1/c(x,y))×(f0(x,y)−fuso(x,y))
なる演算式で表されることを特徴とする。
本発明によるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一つは、入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換処理と、上記変換画像を平滑して第1の平滑化画像を得る第1の平滑処理と、上記入力画像を平滑して第2の平滑化画像を得る第2の平滑処理と、上記入力画像と上記第2の平滑化画像との差分を計算する減算処理と、上記減算出力に定数を乗算する乗算処理と、上記乗算出力と上記第1の平滑化画像とを加算する加算処理とを実行するためのプログラムを記憶したことを特徴とする。
本発明によるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一つは、入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑処理と、上記平滑化画像を階調変換し変換画像を得る階調変換処理と、上記入力画像と上記平滑化画像との差分を計算する減算処理と、上記減算出力に定数を乗算する乗算処理と、上記乗算出力と上記変換画像とを加算する加算処理とを実行するためのプログラムを記憶したことを特徴とする。
本発明によるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一つは、入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換処理と、上記入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑処理と、上記入力画像と上記平滑化画像との差分を計算する減算処理と、上記減算出力に定数を乗算する乗算処理と、上記乗算出力と上記変換画像とを加算する加算処理とを実行するためのプログラムを記憶したことを特徴とする。
本発明によるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一つは、入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換処理と、上記変換画像を平滑して第1の平滑化画像を得る第1の平滑処理と、上記入力画像を平滑して第2の平滑化画像を得る第2の平滑処理と、上記入力画像と上記第2の平滑化画像との差分を計算する減算処理と、上記減算に定数を乗算する乗算処理と、上記乗算出力と上記第1の平滑化画像とを加算する加算処理とを実行するためのプログラムを記憶したことを特徴とする。
本発明によるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一つは、入力画像の階調を変換して変換画像を得る階調変換処理と、上記変換画像を平滑して平滑化画像を得る平滑処理と、上記平滑化画像と上記変換画像との差分を計算して高周波成分を得る減算処理と、上記減算された高周波成分を上記変換画像に上記記憶された微係数に基づいて足し込む足し込み処理とを実行するためのプログラムを記憶したことを特徴とする。
また、請求項5,6記載の画像処理装置によれば、入力画像の任意の階調領域の濃度分布を圧縮、伸長することができ、かつ階調変換後の高周波成分の振幅を保持することができる効果がある。
また、本発明による画像処理方法において、請求項9記載の発明によれば、第1の画像の平滑化画像に第2の画像の高周波成分を任意の割合で付与することができる。従って、低周波画像のコントラストは第1の画像のコントラストを保持し、第2の画像の高周波成分を自在に付与することができる効果がある。
請求項10記載の発明によれば、第1の画像の平滑化画像に第2の画像の高周波成分を画像の位置情報に応じて任意の割合で付与することができる。従って、高周波成分の付与の強弱を画像位置に応じて調整できる効果がある。
請求項11記載の発明によれば、処理理効果を制御する関数F()を第2の画像の濃度値f1(x,y)に依存するようにするため、高周波成分の振幅を第2の画像の濃度値に応じて変更できる効果がある。
請求項12記載の発明によれば、処理効果を制御する関数F()を第1の画像の濃度値f0(x,y)に依存するようにするため、変換画像の高周波成分の振幅を第1の画像の濃度値に応じて変更できる効果がある。
請求項13記載の発明によれば、処理効果を制御する関数F()を第2の画像の平滑化(低周波)画像の濃度値fus(x,y)に依存するようにするため、変換画像の高周波成分の振幅を第2の画像の平滑化(低周波)画像の濃度値に応じて変更できる効果がある。さらに、平滑化した画像の濃度に依存して高周波成分の振幅を調整するため、第2の画像の高周波成分の振幅に影響を受けない効果がある。
請求項14記載の発明によれば、処理効果を制御する関数F()を第1の画像の平滑化(低周波)画像の濃度値fuso(x,y)に依存するようにするため、変換画像の高周波成分の振幅を第1の画像の平滑化(低周波)画像の濃度値に応じて変更できる効果がある。さらに、平滑化した画像の濃度に依存して高周波成分の振幅を調整するため、第1の画像の高周波成分の振幅に影響を受けない効果がある。
請求項15記載の発明によれば、第1の画像の平滑化画像に第2の画像の高周波成分を任意の割合で付与することができる。従って、低周波画像のコントラストは第1の画像のコントラストを保持し、第2画像の高周波成分を自在に付与することができる効果がある。また、平滑化画像を一回しか作成しないため、計算時間が短縮できる効果がある。
請求項16記載の発明によれば、第1の画像の平滑化画像に第2の画像の高周波成分を画像の位置情報に応じて任意の割合で付与することができる。従って、高周波成分の付与の強弱を画像位置に応じて調整できる効果がある。
請求項17記載の発明によれば、処理理効果を制御する関数f0を第2の画像の濃度値f1(x,y)に依存するようにするため、高周波成分の振幅を第2の画像の濃度値に応じて変更できる効果がある。
請求項18記載の発明によれば、処理効果を制御する関数F()を第1の画像の濃度値f0(x,y)に依存するようにするため、変換画像の高周波成分の振幅を第1の画像の濃度値に応じて変更できる効果がある。
請求項19記載の発明によれば、処理効果を制御する関数F()を第2の画像の平滑化(低周波)画像の濃度値fus(x,y)に依存するようにするため、変換画像の高周波成分の振幅を第2の画像の平滑化(低周波)画像の濃度値に応じて変更できる効果がある。さらに、平滑化した画像の濃度に依存して高周波成分の振幅を調整するため、第2の画像の高周波成分の振幅に影響を受けない効果がある。
請求項20記載の発明によれば、処理効果を制御する関数F()を第1の画像の平滑化(低周波)画像の濃度値fuso(x,y)に依存するようにするため、変換画像の高周波成分の振幅を第1の画像の平滑化(低周波)画像の濃度値に応じて変更できる効果がある。さらに、平滑化した画像の濃度に依存して高周波成分の振幅を調整するため、第1の画像の高周波成分の振幅に影響を受けない効果がある。
請求項21,22記載の発明によれば、第2の画像の濃度分布の幅と高周波成分を自在に変更できる効果がある。
請求項23記載の発明によれば、第2の画像の濃度分布の幅と高周波成分を自在に変更できる効果がある。さらに、平滑化画像を一回しか作成しなくてすむので計算時間を短縮できる効果がある。
請求項24記載の発明によれば、階調変換率に応じて高周波成分の足し込み量を調整するため、濃度分布の幅を任意に変更しても、高周波成分の振幅を第二の画像の高周波成分の振幅に保つことが可能である。そのため、高周波成分の振幅を一定に保持した状態で濃度分布の幅を任意に変更できる効果がある。
請求項25記載の発明によれば、入力画像の任意の階調領域の濃度分布幅を圧縮、伸張することができ、かつ階調変換後の高周波成分の振幅を階調変換前の画像の高周波成分の振幅に保持できる効果がある。
請求項7,26記載の発明によれば、平滑化画像をモルフォロジカルフィルタで作成するため、元画像のエッジ構造を保存することができ、アンダーシュートやオーバーシュートがおきない効果がある。
請求項8,27記載の発明によれば、平滑化画像を平均濃度値を用いて作成するため、計算時間を短縮できる効果がある。
さらに、請求項29〜34記載の発明による記憶媒体によれば、上記の各請求項で述べた効果と対応する効果を得ることができる。
まず、第1の実施の形態を説明する。
図2は、第1の実施の形態で用いる階調変換関数F1()を示す。ここで、f1(x,y)を2次元の入力原画像の濃度値とし、f0(x,y)を2次元の階調変換後の出力画像(変換画像)の濃度値とし、x,yを2次元上の座標とする。また、横軸を入力画像の濃度値f1(x,y)、縦軸を出力画像(変換画像)の濃度値f0(x,y)とする。この階調変換曲線では、入力濃度値2500以下の傾き(SLOPE)が0.2、入力濃度値2500より上の傾きが1となっている。
図5は、本実施の形態による画像処理方法の結果を示し、実線が入力画像のプロファイルf1(X)、点線が本実施の形態により処理された処理済み画像のプロファイルfd(X)を示す。
まず、入力画像f1(x,y)を図2で示す階調変換関数F1()で(14)式に示すように階調変換を行い、出力画像f0(x,y)を得る。
f0(x,y)=F1(f1(x,y)) ・・・(14)
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(x,y)×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(15)
f2(x,y)=min{f1(x+x1,y+y1)−D(x1,y1)|x1×x1+y1×y1≦r1×r1} ・・・(16)
f3(x,y)=max{f2(x+x1,y+y1)+D(x1,y1)|x1×x1+y1×y1≦r1×r1} ・・・(17)
f4(x,y)=max{f3(x+x1,y+y1)+D(x1,y1)|x1×x1+y1×y1≦r1×r1} ・・・(18)
fus(x,y)=min{f4(x+x1,y+y1)−D(x1,y1)|x1×x1+y1×y1≦r1×r1} ・・・(19)
で示される。
D(x,y)=0、x×x+y×y≦r1×r1
=一∞、 その他 ・・・(20)
f5(x,y)=min{f0(x+x1,y+y1)−D(x1,y1)|x1×x1+y1×y1≦r1×r1} ・・・(21)
f6(x,y)=max{f5(x+x1,y+y1)+D(x1,y1)|x1×x1+y1×y1≦r1×r1} ・・・(22)
f7(x,y)=max{f6(x+x1,y+y1)+D(x1,y1)|x1×x1+yl×y1≦r1×r1} ・・・(23)
fuso(x,y)=min{f8(x+x1,y+y1)−D(x1,y1)|x1×x1+y1×y1≦r1×r1} ・・・(24)
図1において、入力画像f1は階調変換手段101で図2の関数に基づいて階調変換され、変換画像f0が得られる。この変換画像f0は次に平滑手段102で平滑されて平滑化画像fusoが得られ、加算手段103に送られる。
図6は、第2の実施の形態による画像処理方法で用いる階調変換関数F1()を示す。ここで、f1(x,y)を2次元の入力原画像の濃度値とし、入力画像の平滑化(低周波)画像をfus(x,y)とし、階調変換後の出力画像(変換画像)をfus0(x,y)とする。
まず、入力画像f1(x,y)の平滑画像fus(x,y)を例えば式(16)〜(20)で作成し、図6で示す階調変換関数F1()で(25)式で示すように階調変換を行い、出力画像fus0(x,y)を得る。
fus0(x,y)=F1(fus(x,y)) ・・・(25)
fd(x,y)=fus0(x,y)+F(x,y)×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(26)
図7において、入力画像f1は平滑手段201で平滑されて平滑化画像fusとなり、この平滑化画像fusは減算手段204に送られると共に、階調変換手段202で図6の関数に基づいて階調変換され、変換画像fus0となり、加算手段203に送られる。
図8は、第3の実施の形態による画像処理方法で用いる階調変換関数F1()を示す。ここで、f1(x,y)を2次元の入力原画像の濃度値とし、f0(x,y)を2次元の階調変換後の出力画像の濃度値とし、x,yを2次元上の座標とする。また、横軸が入力画像の濃度値f1(x,y)、縦軸が出力画像の濃度値f0(x,y)を示す。
まず、入力画像f1(x,y)を図8で示す階調変換関数F1()で(27)式で示すように階調変換を行い、出力画像(変換画像)f0(x,y)を得る。
f0(x,y)=F1(f1(x,y)) ・・・(27)
c(x,y)=∂F1(f1(x,y))/∂f1(x,y) ・・・(28)
fd(x,y)=f0(x,y)+(1−c(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(29)
図10において、入力画像f1は階調変換手段301で図8の階調変換曲線に基づいて階調変換されて変換画像f0が得られ、加算手段302に送られる。一方、上記入力画像f1は平滑手段303で平滑されて平滑化画像fusとなる。減算手段304は入力画像f1から平滑化画像fusを減算して高周波画像が得られる。この高周波画像は加算手段302で上記変換画像f0と加算されることにより、処理済み画像fdが得られる。
本実施の形態は、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像(階調変換後の出力画像)f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像(入力画像)の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(f1(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(31)
fd(x,y)=f0(x,y)+F(f1(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(32)
なる式(21)もしくは式(32)なる演算式で表わすものである。
本実施の形態は、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(f0(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(33)
fd(x,y)=f0(x,y)+F(f0(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(34)
なる式(33)もしくは式(34)なる演算式で表わすものである。
本実施の形態は、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(fus(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(35)
fd(x,y)=f0(x,y)+F(fus(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(36)
なる式(35)もしくは式(36)なる演算式で表わすものである。
本実施の形態は、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(fuso(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(37)
fd(x,y)=f0(x,y)+F(fuso(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y)) ・・・(38)
なる式(37)もしくは式(38)なる演算式で表わすものである。
図2においては、第1の実施の形態と同様に、f1(x,y)を2次元の入力原画像の濃度値、f0(x,y)を2次元の階調変換後の出力画像の濃度値とし、x,yは2次元上の座標を示す。また、横軸が入力画像の濃度値f1(x,y)、縦軸が出力画像の濃度値f0(x,y)を示す。入力濃度値2500以下の傾きが0.2、入力濃度値2500より上の傾きが1となっている。
また、図5の実線が入力画像のプロファイルf1(X)、点線が本実施の形態による画像処理方法の結果である処理済み画像のプロファイルfd(X)を示す。
まず、入力画像f1(x,y)を図2で示す階調変換関数F1()で前記(4)式で示すように階調変換を行い、出力画像f0(x,y)を得る。
次に処理済み画像の画素値fd(x,y)を(39)式に従い得る。ここでc(x,y)は階調変換曲線の傾きを表わす関数で、前記(28)式で示される。
ここで、aは定数、fuso(x,y)は出力画像f0(x,y)の平滑化(低周波)画像の画素値であり、例えば前記(16)〜(20)式で示される。
尚、第1の実施の形態と同様に、平滑化画像は例えば前記(30)式による平均濃度を用いてもよく、上記モルフォロジカルフィルタを用いてもよい。
図11において、入力画像f1は階調変換手段801で階調変換されて変換画像f0が得られ、減算手段805に送られると共に、平滑手段802で平滑されて平滑化画像fusoが得られる。この平滑化画像fusoは加算手段803に送られる。
図12において、900は原画像としての入力画像を示し、901は原画像900の階調を変換する階調変換手段、902は階調変換した変換画像、903は階調変換手段901で用いる階調変換曲線の微係数を記憶する微係数記憶手段、904は上記変換画像902の平滑化画像(低周波画像)905を作成する平滑化画像作成手段、906は変換画像902と平滑化画像905との差分を計算する高周波成分作成手段、907は高周波成分作成手段106で作成された高周波成分を、微係数記憶手段903に記憶した階調変換曲線の微係数に基づいて変換画像902に足し込む高周波成分足し込み手段である。
階調変換手段901は原画像900を例えば図14又は図15に示す階調変換曲線に基づき(40)式で示すように階調を変換する(ステップS201)。ここで、f1(x,y)を2次元の入力原画像900の濃度値とし、f0(x,y)を2次元の階調変換後の変換画像902の濃度値とし、F1()を階調変換曲線とする。x,yは2次元上の座標を示す。
f0(x,y)=F1(f1(x,y)) ・・・(40)
c(F1(x))=1−〔∂F1(x)/∂x〕 ・・・(41)
次に、高周波成分作成手段906は(42)式で示すように、階調変換後画像902と平滑化画像905から高周波画像を計算する(S204)。ここでfh(x,y)を高周波画像の画素値とする。
fh(x,y)=f0(x,y)−fus(x,y) ・・・(42)
fd(x,y)=f0(x,y)十a×c(f0(x,y))×fh(x,y) ・・・(43)
ここで、aは定数である。
ここで得られたfus(x,y)のプロファイルはエッジ構造を保存しているものであり、従来ダイナミックレンジ圧縮の欠点であるオーバーシュート、アンダーシュートが起きないものである。
図1、図7、図10、図11、図12等を含む各実施の形態によるシステムは、ハード的に構成してもよく、また、CPUやメモリ等からなるコンピュータシステムに構成してもよい。コンピュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明による記憶媒体を構成する。この記憶媒体媒体には、図13を含む前述した各実施の形態の処理を実行するためのプログラムが記憶される。
102、104、201、303、802、904 平滑手段
103、203、302、803 加算手段
105、204、304、805 減算手段
106、205、305、806 乗算手段
900、f1 入力画像
902、f0、fus0 出力画像(変換画像)
905、fus、fuso 平滑化画像
906 高周波成分作成手段
907 高周波成分足し込み手段
fd 処理済み画像
Claims (34)
- 入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換手段と、
上記変換画像を平滑して第1の平滑化画像を得る第1の平滑手段と、
上記入力画像を平滑して第2の平滑化画像を得る第2の平滑手段と、
上記入力画像と上記第2の平滑化画像との差分を計算する減算手段と、
上記計算手段の出力に定数を乗算する乗算手段と、
上記乗算手段の出力と上記第1の平滑化画像とを加算する加算手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑手段と、
上記平滑化画像を階調変換し変換画像を得る階調変換手段と、
上記入力画像と上記平滑化画像との差分を計算する減算手段と、
上記減算手段の出力に定数を乗算する乗算手段と、
上記乗算手段の出力と上記変換画像とを加算する加算手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換手段と、
上記入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑手段と、
上記入力画像と上記平滑化画像との差分を計算する減算手段と
上記減算手段の出力に定数を乗算する乗算手段と、
上記乗算手段の出力と上記変換画像とを加算する加算手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換手段と、
上記変換画像を平滑して第1の平滑化画像を得る第1の平滑手段と、
上記入力画像を平滑して第2の平滑化画像を得る第2の平滑手段と、
上記入力画像と上記第2の平滑化画像との差分を計算する減算手段と、
上記減算手段の出力に定数を乗算する乗算手段と、
上記乗算手段の出力と上記第1の平滑化画像とを加算する加算手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像の階調を変換して変換画像を得る階調変換手段と、
上記階調変換手段で用いる階調変換曲線の微係数を記憶する記憶手段と、
上記変換画像を平滑して平滑化画像を得る平滑手段と、
上記平滑化画像と上記変換画像との差分を計算して高周波成分を得る計算手段と、
上記計算された高周波成分を上記変換画像に上記記憶された微係数に基づいて足し込む足し込み手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像の階調を変換して変換画像を得る階調変換手段と、
上記階調変換手段で用いる階調変換曲線の微係数を記憶する記憶手段と、
上記入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑手段と、
上記平滑化画像と上記入力画像との差分を計算して高周波成分を得る計算手段と、
上記計算された高周波成分を上記変換画像に上記記憶された微分係数に基づいて足し込む足し込み手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 上記平滑手段は、モルフォロジカルフィルタを用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 上記平滑手段は、濃度平均値により平滑することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 第1の画像の平滑化画像(低周波画像)の画素値に、第2の画像の高周波成分を任意の割合で加算もしくは減算することを特徴とする画像処理方法。
- 処理済み画像の画素値fd(x、y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(x,y)×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(f1(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(f0(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(fus(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)の平滑化画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=fuso(x,y)+F(fuso(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 第1の画像の画素値に、第2の画像の高周波成分を任意の割合で加算もしくは減算することを特徴とする画像処理方法。
- 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値fo(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(x,y)×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値f0(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(f1(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値f0(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(f0(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値f0(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(fus(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像の画素値f0(x,y)、第1の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fuso(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)(f0(x,y)≠f1(x,y))、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、処理効果を制御する関数F()、画像上の座標x,yを用い、
fd(x,y)=f0(x,y)+F(fuso(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表わされる画像処理方法。 - 階調変換関数をF1()、第1の画像f0(x,y)と第2の画像f1(x,y)、画像上の座標x,yを用い、
f0(x,y)=F1(f1(x,y))なる関係を有することを特徴とする請求項7〜19のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 階調変換関数をF1()、第1の画像f0(x,y)と第2の画像f1(x,y)、画像上の座標x,yを用い、
f0(x,y)=F1(fuso(x,y))なる関係を有することを特徴とする請求項7〜19のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 階調変換関数をF1()、第1の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fuso(x,y)と第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、画像上の座標x,yを用い、
fus(x,y)=F1(fuso(x,y))なる関係を有することを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 階調変換関数をF1()、階調変換率c(x,y)、処理済み画像の画素値fd(x,y)、第1の画像f0(x,y)、第2の画像の画素値f1(x,y)、第2の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fus(x,y)、画像上の座標x,yを用い、
f0(x,y)=F1(f1(x,y))、
c(x,y)=∂F1(f1(x,y))/∂f1(x,y)
なる関係を有し、
fd(x,y)=f0(x,y)+(1−c(x,y))×(f1(x,y)−fus(x,y))
なる演算式で表される画像処理方法。 - 階調変換関数をF1()、階調変換率c(x,y)、処理済み画像の画素値fd(x,y)、階調変換後の画像の画素値f0(x,y)、階調変換後の画像の平滑化(低周波)画像の画素値fuso(x,y)、階調変換前の画像の画素値f1(x,y)、画像上の座標x,y、定数aを用い、
f0(x,y)=F1(f1(x,y))、
c(x,y)=∂F1(f1(x,y))/∂f1(x,y)
なる関係を有し
fd(x,y)=fuso(x,y)+a×(1/c(x,y))×(f0(x,y)−fuso(x,y))
なる演算式で表される画像処理方法。 - モルフロジカルフィルタを用いた平滑化画像を用いることを特徴とする請求項9〜25のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 濃度平均値を用いた平滑化画像を用いることを特徴とする請求項9〜25のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 上記第1の画像は、入力画像を階調変換した画像であり、上記第2の画像は、上記入力画像であることを特徴とする請求項9〜25のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換処理と、
上記変換画像を平滑して第1の平滑化画像を得る第1の平滑処理と、
上記入力画像を平滑して第2の平滑化画像を得る第2の平滑処理と、
上記入力画像と上記第2の平滑化画像との差分を計算する減算処理と、
上記減算出力に定数を乗算する乗算処理と、
上記乗算出力と上記第1の平滑化画像とを加算する加算処理とを実行するためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑処理と、
上記平滑化画像を階調変換し変換画像を得る階調変換処理と、
上記入力画像と上記平滑化画像との差分を計算する減算処理と、
上記減算出力に定数を乗算する乗算処理と、
上記乗算出力と上記変換画像とを加算する加算処理とを実行するためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換処理と、
上記入力画像を平滑して平滑化画像を得る平滑処理と、
上記入力画像と上記平滑化画像との差分を計算する減算処理と、
上記減算出力に定数を乗算する乗算処理と、
上記乗算出力と上記変換画像とを加算する加算処理とを実行するためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 入力画像を階調変換し変換画像を得る階調変換処理と、
上記変換画像を平滑して第1の平滑化画像を得る第1の平滑処理と、
上記入力画像を平滑して第2の平滑化画像を得る第2の平滑処理と、
上記入力画像と上記第2の平滑化画像との差分を計算する減算処理と、
上記減算に定数を乗算する乗算処理と、
上記乗算出力と上記第1の平滑化画像とを加算する加算処理とを実行するためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 入力画像の階調を変換して変換画像を得る階調変換処理と、
上記変換画像を平滑して平滑化画像を得る平滑処理と、
上記平滑化画像と上記変換画像との差分を計算して高周波成分を得る減算処理と、
上記減算された高周波成分を上記変換画像に上記記憶された微係数に基づいて足し込む足し込み処理とを実行するためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 上記請求項9〜25のいずれか1項に記載の演算式を用いた演算処理を実行するためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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