JP2009081848A - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像の階調を変換するΔΣ変調器としての階調変調器200では、加算器250が、画像の画素値と、フィードバック演算部240の出力とを加算し、量子化部210が、加算器250の出力を量子化し、量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力する。そして、減算器230が、加算器250の出力と、加算器250の出力の量子化値との差分を演算することにより、量子化誤差を求め、フィードバック演算部240が、量子化誤差をフィルタリングし、加算器250に出力する。フィードバック演算部240によるフィルタリングのフィルタ係数は、ΔΣ変調器によるノイズシェーピングの振幅特性の中域以上の特性が、人の視覚の空間周波数特性の逆の特性になるように決定される。本発明は、画像の階調変換に適用できる。
【選択図】図4
Description
例えば、10cpdは、視野角1度の範囲に、白線と黒線のペアが10ペア見えることを意味し、20cpdは、視野角1度の範囲に、白線と黒線のペアが20ペア見えることを意味する。
図4は、本発明の実施の形態における画像処理装置の一構成例を示す図である。
・・・(1)
図5は、本発明の実施の形態における画像信号の各画素の処理順序を示す図である。
図6は、図4の固定値検出部110の一構成例を示す図である。
図7は、図6の修正画素値供給部111の一構成例を示す図である。
図8は、図4のフィードバック演算部240の一構成例を示す図である。
図9は、図8の量子化誤差供給部241の一構成例を示す図である。
図10は、人間の視覚特性、および階調変換後の画像を表示する表示装置が表示することができる画像の空間周波数の最高周波数を30cpdとした場合の、図4の階調変調器200のΔΣ変調によるノイズシェーピングの振幅特性を示す図である。
図11は、図4の画像処理装置による階調変換後の画像の一例を示す図である。
次に、図4の画像処理装置の動作について図面を参照して説明する。
図13は、図12の安定化処理(ステップS912)を説明するフローチャートである。
図14は、図12の階調変調処理(ステップS913)を説明するフローチャートである。
図15は、階調変換後の画像を表示する表示装置が表示することができる画像の空間周波数の最高周波数を30cpdとした場合の、図4の階調変調器200のΔΣ変調によるノイズシェーピングの振幅特性とフィルタ係数の第1の例を示している。
次に、上述した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
Claims (15)
- 画像に、ΔΣ変調を施すことにより、前記画像の階調を変換するΔΣ変調手段を備え、
前記ΔΣ変調手段は、
量子化誤差をフィルタリングする演算手段と、
前記画像の画素値と、前記演算手段の出力とを加算する加算手段と、
前記加算手段の出力を量子化し、前記量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力する量子化手段と、
前記加算手段の出力と、前記加算手段の出力の前記量子化値との差分を演算することにより、前記量子化誤差を求める減算手段と
を有し、
前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性の中域以上の特性が、人の視覚の空間周波数特性の逆の特性になるように決定される
画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、人の視覚の空間周波数特性のうちの、前記ΔΣ変調が施された画像を表示する表示手段の解像度に対応する空間周波数以下の特性に基づき、前記ノイズシェーピングの振幅特性の中域以上の特性が、人の視覚の空間周波数特性の逆の特性になるように決定される
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性が、高域で、Floydフィルタを用いたΔΣ変調によるノイズシェーピングの振幅特性よりも急峻に増加するように決定される
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性が、低域又は中域で負になり、高域で、Floydフィルタを用いたΔΣ変調によるノイズシェーピングの振幅特性よりも急峻に増加するように決定される
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、負の値を含み、かつ、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性が、高域で、Floydフィルタを用いたΔΣ変調によるノイズシェーピングの振幅特性よりも急峻に増加するように決定される
請求項1に記載の画像処理装置。 - 画像に、ΔΣ変調を施すことにより、前記画像の階調を変換するΔΣ変調手段を備える画像処理装置の前記ΔΣ変調手段が、
量子化誤差をフィルタリングする演算手段と、
前記画像の画素値と、前記演算手段の出力とを加算する加算手段と、
前記加算手段の出力を量子化し、前記量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力する量子化手段と、
前記加算手段の出力と、前記加算手段の出力の前記量子化値との差分を演算することにより、前記量子化誤差を求める減算手段と
を有し、
前記加算手段が、前記画像の画素値と、前記演算手段の出力とを加算し、
前記量子化手段が、前記加算手段の出力を量子化し、前記量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力し、
前記減算手段が、前記加算手段の出力と、前記加算手段の出力の前記量子化値との差分を演算することにより、前記量子化誤差を求め、
前記演算手段が、前記量子化誤差をフィルタリングし、前記加算手段に出力する
ステップを含み、
前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性の中域以上の特性が、人の視覚の空間周波数特性の逆の特性になるように決定される
画像処理方法。 - 画像に、ΔΣ変調を施すことにより、前記画像の階調を変換するΔΣ変調手段として、コンピュータを機能させるためのプログラムであり、
前記ΔΣ変調手段は、
量子化誤差をフィルタリングする演算手段と、
前記画像の画素値と、前記演算手段の出力とを加算する加算手段と、
前記加算手段の出力を量子化し、前記量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力する量子化手段と、
前記加算手段の出力と、前記加算手段の出力の前記量子化値との差分を演算することにより、前記量子化誤差を求める減算手段と
を有し、
前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性の中域以上の特性が、人の視覚の空間周波数特性の逆の特性になるように決定される
プログラム。 - 画像の、注目している注目画素と、前記注目画素の周辺の画素との画素値の一致を検出する一致検出手段と、
ランダムノイズを発生するノイズ発生手段と、
前記画素値の一致が検出されている場合には前記注目画素の前記画素値に前記ランダムノイズを加算した値を前記注目画素の画素値として出力し、それ以外の場合には前記注目画素の画素値をそのまま出力する第1の加算手段と、
前記画像に、ΔΣ変調を施すことにより、前記画像の階調を変換するΔΣ変調手段と
を備え、
前記ΔΣ変調手段は、
量子化誤差をフィルタリングする演算手段と、
前記第1の加算手段が出力する前記注目画素の画素値と、前記演算手段の出力とを加算する第2の加算手段と、
前記第2の加算手段の出力を量子化し、前記量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力する量子化手段と、
前記第2の加算手段の出力と、前記第2の加算手段の出力の前記量子化値との差分を演算することにより、前記量子化誤差を求める減算手段と
を有する
画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性の中域以上の特性が、人の視覚の空間周波数特性の逆の特性になるように決定される
請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、人の視覚の空間周波数特性のうちの、前記ΔΣ変調が施された画像を表示する表示手段の解像度に対応する空間周波数以下の特性に基づき、前記ノイズシェーピングの振幅特性の中域以上の特性が、人の視覚の空間周波数特性の逆の特性になるように決定される
請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性が、高域で、Floydフィルタを用いたΔΣ変調によるノイズシェーピングの振幅特性よりも急峻に増加するように決定される
請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性が、低域又は中域で負になり、高域で、Floydフィルタを用いたΔΣ変調によるノイズシェーピングの振幅特性よりも急峻に増加するように決定される
請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記演算手段によるフィルタリングのフィルタ係数は、負の値を含み、かつ、前記ΔΣ変調手段によって行われるノイズシェーピングの振幅特性が、高域で、Floydフィルタを用いたΔΣ変調によるノイズシェーピングの振幅特性よりも急峻に増加するように決定される
請求項9に記載の画像処理装置。 - 画像の、注目している注目画素と、前記注目画素の周辺の画素との画素値の一致を検出する一致検出手段と、
ランダムノイズを発生するノイズ発生手段と、
前記画素値の一致が検出されている場合には前記注目画素の前記画素値に前記ランダムノイズを加算した値を前記注目画素の画素値として出力し、それ以外の場合には前記注目画素の画素値をそのまま出力する第1の加算手段と、
前記画像に、ΔΣ変調を施すことにより、前記画像の階調を変換するΔΣ変調手段と
を備える画像処理装置の前記ΔΣ変調手段が、
量子化誤差をフィルタリングする演算手段と、
前記第1の加算手段が出力する前記注目画素の画素値と、前記演算手段の出力とを加算する第2の加算手段と、
前記第2の加算手段の出力を量子化し、前記量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力する量子化手段と、
前記第2の加算手段の出力と、前記第2の加算手段の出力の前記量子化値との差分を演算することにより、前記量子化誤差を求める減算手段と
を有し、
前記第1の加算手段が、前記画素値の一致が検出されている場合には前記注目画素の前記画素値に前記ランダムノイズを加算した値を前記注目画素の画素値として出力し、それ以外の場合には前記注目画素の画素値をそのまま出力し、
前記第2の加算手段が、前記第1の加算手段が出力する前記注目画素の画素値と、前記演算手段の出力とを加算し、
前記量子化手段が、前記第2の加算手段の出力を量子化し、前記量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力し、
前記減算手段が、前記第2の加算手段の出力と、前記第2の加算手段の出力の前記量子化値との差分を演算することにより、前記量子化誤差を求め、
前記演算手段が、前記量子化誤差をフィルタリングし、前記第2の加算手段に出力する
ステップを含む画像処理方法。 - 画像の、注目している注目画素と、前記注目画素の周辺の画素との画素値の一致を検出する一致検出手段と、
ランダムノイズを発生するノイズ発生手段と、
前記画素値の一致が検出されている場合には前記注目画素の前記画素値に前記ランダムノイズを加算した値を前記注目画素の画素値として出力し、それ以外の場合には前記注目画素の画素値をそのまま出力する第1の加算手段と、
前記画像に、ΔΣ変調を施すことにより、前記画像の階調を変換するΔΣ変調手段と
して、コンピュータを機能させるためのプログラムであり、
前記ΔΣ変調手段は、
量子化誤差をフィルタリングする演算手段と、
前記第1の加算手段が出力する前記注目画素の画素値と、前記演算手段の出力とを加算する第2の加算手段と、
前記第2の加算手段の出力を量子化し、前記量子化誤差を含む量子化値を、ΔΣ変調の結果として出力する量子化手段と、
前記第2の加算手段の出力と、前記第2の加算手段の出力の前記量子化値との差分を演算することにより、前記量子化誤差を求める減算手段と
を有する
プログラム。
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