JP2010262470A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザへ負担をかけることなく、画質レベルの高い出力画像を効率的に得ることを可能にする。
【解決手段】画像の入力を受け付け、受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成し、生成された複数の処理済画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力された画像に画像処理を施す画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。

センサやカメラによって撮像された画像には、センサやカメラの性能、撮像を行う環境等によって様々なノイズが含まれる。これらのノイズを除去し、撮像された画像に含まれる物体と背景とを明確に区別するための画像処理の方法が報告されている。以降、撮像された画像に含まれる物体のことを対象物体という。

撮像された画像に含まれる背景と対象物体とを明確に区別するための画像処理の方法の一つが例えば、非特許文献１に開示されている。非特許文献１に開示されている方法では、画像に対してｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ（モルフォロジ）の関数であるｅｒｏｓｉｏｎ（収縮）処理と、ｄｉｌａｔｉｏｎ（膨張）処理とを施すことにより、画像に含まれるノイズを除去する。なお、収縮処理とは、画像を水平及び垂直の各方向に１画素単位でずらした画素群と、もとの画素とを重ね合わせてこれらの画素間における濃度値の論理積(２値表示の場合は論理積、階調表示（濃淡表示）の場合は最小値)を演算する処理である。また、膨張処理とは、画像を水平及び垂直の各方向に1画素単位でずらした画素群と、もとの画素とを重ね合わせてこれらの画素間における濃度値の論理和(２値表示の場合は論理和、階調表示（濃淡表示）の場合は最大値)を演算する処理である。

この非特許文献１に開示されている方法において、画像処理を施す画像をＸとし、構造要素をＢとし、（Ｘ＋Ｂ）をＢによるＸの膨張と定義し、（Ｘ−Ｂ）をＢによるＸの収縮と定義する。この場合、ノイズを除去する処理であるｏｐｅｎｉｎｇ処理（Ｘ○Ｂと表記する）とｃｌｏｓｉｎｇ処理（Ｘ・Ｂと表記する）とはそれぞれ、以下に示す式（１）と式（２）とでそれぞれ定義される。なお、ｏｐｅｎｉｎｇ処理は、収縮処理を行った後に膨張処理を行う処理であり、画像の背景に含まれるノイズを除去する。また、ｃｌｏｓｉｎｇ処理は、膨張処理を行った後に収縮処理を行う処理であり、画像の対象物体に含まれるノイズ（穴や細かい窪み）を除去する。

Ｘ○Ｂ＝（Ｘ−Ｂ）＋Ｂ （１）
Ｘ・Ｂ＝（Ｘ＋Ｂ）−Ｂ （２）
また、対象物体の形状に特化した方法として例えば、指紋認証における登録画像の作成アルゴリズムであるＭｅｈｔｒｅ法が非特許文献２に開示されている。この方法では、指紋の隆線方向を求め、その方向に沿ってｃｏｎｔｅｘｔｕａｌフィルタを畳み込み、隆線を強調する。

上述した２つの方法では、様々な画質レベルの入力画像に対して単一の画像処理を施す。そのため、入力画像の画質レベルが著しく低い場合等には、画像処理が施された結果の画像である出力画像にノイズが残留してしまう。つまり、出力画像の画質レベルが十分に高いものにならないという問題点がある。

そこで、出力画像の画質レベルが十分に高いものでない場合に、画像を入力し直すことのできる方法が例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている方法では、指紋の照合を行う際、センサに読み込ませたユーザの指紋の画像に画像処理（２値化や細線化等）が施される。そして、画像処理が施された画像の画質レベルが評価され、画質レベルが低いと判断されると、その旨がユーザに通知される。ユーザは、その通知に従って再度、指紋をセンサに読み込ませる。

また、特許文献２に開示されている技術では、入力画像がモニタに表示され、表示された入力画像の画質レベルをユーザが目視で判断する。そして、ユーザは、入力画像の画質レベルが低いと判断すると、画質レベルの劣化を補正する画像処理を施す。その結果、画質レベルの劣化が補正された画像が出力される。

特開平８−１２９６４４号公報 特開２０００−３２４３３９号公報

J. Serra, "Image Analysis and Mathematical Morphology," Academic Press, London, 1982 B.M.Mehtre, "Fingerprint Image Analysis for Automatic Identification," Machine Vision and Applications, vol.6,no.2-3,pp.124.139, 1993.

上述した特許文献１や特許文献２に開示されている技術を利用すれば、入力画像の画質レベルが著しく低い場合でも、画像の入力や補正を繰り返すことにより、より多くのノイズを除去することができ、出力画像の画質レベルを高くすることができる。

しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、ユーザによる画像の再入力が必要であり、ユーザに負担がかかるとともに、画像を再入力するための時間を要するという問題点がある。

また、特許文献２に開示されている技術では、ユーザによる画質レベルの補正が必要であり、ユーザに対する訓練が必要であるとともに、画質レベルの劣化を補正するための時間を要するという問題点がある。

本発明は、ユーザへ負担をかけることなく、画質レベルの高い出力画像を効率的に得ることを可能にする画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の画像処理装置は、画像の入力を受け付け、該受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成し、該生成された複数の処理済画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を選択する。

また、画像の入力を受け付ける画像処理装置における画像処理方法であって、
前記受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成する処理と、
前記生成された複数の処理済画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を選択する選択処理と、を有する。

また、画像の入力を受け付ける画像処理装置に、
前記受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成する機能と、
前記生成された複数の処理済画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を選択する機能と、を実現させる。

本発明によれば画像処理装置は、画像の入力を受け付け、受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成する。そして、生成された複数の処理済画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を選択する。

そのため、ユーザへ負担をかけることなく、画質レベルの高い出力画像を効率的に得ることができる。

本発明の画像処理装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。 図１に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１〜第３の処理済画像及び第１〜第３の判定用画像の一例を示す図である。 図１に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１〜第３の処理済画像、第１〜第３の判定用画像の他の例を示す図である。 図１に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１〜第３の処理済画像、第１〜第３の判定用画像の他の例を示す図である。 図１に示した画像判定部が画像の画質レベルを評価する方法の一例を説明するための図であり、（ａ）は評価対象画像を示す図、（ｂ）、（ｃ）は画質レベルの評価に利用されるテンプレート画像を示す図である。 図１に示した画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示した画像処理装置から第１〜第３の判定用画像処理部が省略された構成の一例を示すブロック図である。 図１に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１〜第３の処理済画像及び第１〜第３の判定用画像の他の例を示す図である。 図１に示した画像処理装置において画像選択部が評価結果を受け付けてから、画像処理部に画像処理を実行させる場合の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。 図１０に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１の前処理済画像及び第２の前処理済画像、第１〜第３の処理済画像、第１〜第３の判定用画像の一例を示す図である。 図１０に示した画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図１０に示した画像処理装置において画像選択部が評価結果を受け付けてから、画像処理部に画像処理を実行させる場合の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。 図１５に示した画像処理装置に閾値記憶部を設けた構成の一例を示すブロック図である。 図１５に示した画像処理装置に画像数記憶部を設けた構成の一例を示すブロック図である。 図１５に示した画像処理装置に画像記憶部を設けた構成の一例を示すブロック図である。 図１５に示した画像処理装置に画像記憶部を設けた構成の他の例を示すブロック図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の画像処理装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。

本実施形態の画像処理装置は図1に示すように、画像入力部１０と、第1の画像処理部２０−１と、第２の画像処理部２０−２と、第３の画像処理部２０−３と、第１の判定用画像処理部３０−１と、第２の判定用画像処理部３０−２と、第３の判定用画像処理部３０−３と、画像選択部４０と、画像判定部５０とを備えている。

画像入力部１０は、画像処理を行う対象となる画像の入力を受け付ける。そして、受け付けた画像を入力画像として、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３と、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３とへ出力する。

第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３のそれぞれは、画像入力部１０から出力された入力画像を受け付け、受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の画像処理である第１〜第３の画像処理を施した第１〜第３の処理済画像を生成する。そして、生成された第１〜第３の処理済画像を画像選択部４０へ出力する。なお、第１〜第３の画像処理の詳細については後述する。

第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３のそれぞれは、画像入力部１０から出力された入力画像を受け付け、受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の画像処理である第１〜第３の判定用画像処理を施した第１〜第３の判定用画像を生成する。そして、生成された第１〜第３の判定用画像を画像判定部５０へ出力する。なお、第１〜第３の判定用画像処理の詳細については後述する。

ここで、第１〜第３の画像処理及び第１〜第３の判定用画像処理について説明する。

ここでは、まず、入力画像が、背景に濃度値の高い（色の濃い）ノイズをランダムに含み、対象物体に濃度値の低い（色の薄い）ノイズをランダムに含む場合について説明する。

図２は、図１に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１〜第３の処理済画像及び第１〜第３の判定用画像の一例を示す図である。

第１の画像処理部２０−１は例えば、入力画像１１ａに対してモルフォロジの平滑化（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ）処理を第１の画像処理として施す。モルフォロジの平滑化処理は、入力画像に対して収縮処理と膨張処理とを組み合わせて施す処理である。モルフォロジの平滑化処理では、収縮処理、膨張処理、膨張処理、収縮処理の順番で処理が行われる。

第１の画像処理が施された結果、背景に含まれる濃度値の高いノイズ１と、対象物体内に含まれる濃度値の低いノイズ２とが除去された第１の処理済画像２１ａ−１が生成される。

第２の画像処理部２０−２は例えば、入力画像１１ａに対して上述した平滑化処理と収縮処理とを組み合わせた第２の画像処理を施す。第２の画像処理が施された結果、濃度値の高いノイズ１がより強く除去された第２の処理済画像２１ａ−２が生成される。

第３の画像処理部２０−３は例えば、入力画像１１ａに対して上述した平滑化処理と膨張処理とを組み合わせた第３の画像処理を施す。第３の画像処理が施された結果、濃度値の低いノイズ２がより強く除去された第３の処理済画像２１ａ−３が生成される。

第１〜第３の処理済画像２１ａ−１〜２１ａ−３は、画像選択部４０へ出力される。

なお、第１〜第３の判定用画像処理のそれぞれと、第１〜第３の画像処理のそれぞれとは対応付けられている。つまり、第１〜第３の判定用画像３１ａ−１〜３１ａ−３のそれぞれと第１〜第３の処理済画像２１ａ−１〜２１ａ−３のそれぞれとは対応付けられている。さらに、ここでは、第１〜第３の判定用画像処理のそれぞれと第１〜第３の画像処理のそれぞれとは同じ処理であるものとする。つまり、図２に示すように、第１の判定用画像３１ａ−１と第１の処理済画像２１ａ−１とが同じ画像となり、第２の判定用画像３１ａ−２と第２の処理済画像２１ａ−２とが同じ画像となり、第３の判定用画像３１ａ−３と第３の処理済画像２１ａ−３とが同じ画像となる。

第１〜第３の判定用画像３１ａ−１〜３１ａ−３は、画像判定部５０へ出力される。

次に、入力画像が、背景に多数の濃度値の高いノイズをランダムに含んでいる場合について説明する。

図３は、図１に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１〜第３の処理済画像、第１〜第３の判定用画像の他の例を示す図である。

第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３は、入力画像１１ｂに対して上述したのと同じ画像処理を施す。すなわち、第１の画像処理部２０−１は、入力画像１１ｂに対して第１の画像処理として平滑化処理を施す。第２の画像処理部２０−２は、入力画像１１ｂに対して平滑化処理と収縮処理とを組み合わせた第２の画像処理を施す。第３の画像処理部２０−３は、入力画像に対して平滑化処理と膨張処理とを組み合わせた第３の画像処理を施す。

その結果、図３に示すような第１〜第３の処理済画像２１ｂ−１〜２１ｂ−３が生成され、生成された第１〜第３の処理済画像２１ｂ−１〜２１ｂ−３は、画像選択部４０へ出力される。

また、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３が、入力画像１１ｂに対して第１〜第３の判定用画像処理を施すことにより、図３に示す第１〜第３の判定用画像３１ｂ−１〜３１ｂ−３が生成される。そして、生成された第１〜第３の判定用画像３１ｂ−１〜３１ｂ−３は画像判定部５０へ出力される。なお、上述したように、第１〜第３の画像処理のそれぞれと第１〜第３の判定用画像処理のそれぞれとは同じ処理である。

次に、入力画像が、対象物体に多数の濃度値の低いノイズをランダムに含んでいる場合について説明する。

図４は、図１に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１〜第３の処理済画像、第１〜第３の判定用画像の他の例を示す図である。

第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３は、入力画像１１ｃに対して上述したのと同じ画像処理を施す。すなわち、第１の画像処理部２０−１は、入力画像１１ｃに対して第１の画像処理として平滑化処理を施す。第２の画像処理部２０−２は、入力画像１１ｃに対して平滑化処理と収縮処理とを組み合わせた第２の画像処理を施す。第３の画像処理部２０−３は、入力画像１１ｃに対して平滑化処理と膨張処理とを組み合わせた第３の画像処理を施す。

その結果、図４に示すような第１〜第３の処理済画像２１ｃ−１〜２１ｃ−３が生成され、生成された第１〜第３の処理済画像２１ｃ−１〜２１ｃ−３は、画像選択部４０へ出力される。

また、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３が、入力画像１１ｃに対して第１〜第３の判定用画像処理を施すことにより、図４に示す第１〜第３の判定用画像３１ｃ−１〜３１ｃ−３が生成される。そして、生成された第１〜第３の判定用画像３１ｃ−１〜３１ｃ−３は画像判定部５０へ出力される。なお、上述したように、第１〜第３の画像処理のそれぞれと第１〜第３の判定用画像処理のそれぞれとは同じ処理である。

再度、図１を参照すると、画像判定部５０は、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３のそれぞれから出力された第１〜第３の判定用画像を、画質のレベルを評価する評価対象画像として受け付ける。そして、受け付けた第１〜第３の判定用画像のそれぞれの画質レベルを評価することにより、第１〜第３の判定用画像のいずれか１つを選択する。そして、選択された第１〜第３の判定用画像のいずれかを示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。

ここで、画像判定部５０が第１〜第３の判定用画像のそれぞれの画質レベルを評価する方法の一例について説明する。

図５は、図１に示した画像判定部５０が画像の画質レベルを評価する方法の一例を説明するための図であり、（ａ）は評価対象画像を示す図、（ｂ）、（ｃ）は画質レベルの評価に利用されるテンプレート画像を示す図である。

画像判定部５０は、画像の画質を評価する際、図５（ａ）に示すような評価対象画像に含まれるノイズを、例えば図５(ｂ)、（ｃ）に示すようなテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングを行うことによって検出する。そして、検出されたノイズの数の総数の逆数を画質スコアとし、画質スコアが高い順番に画質が高いと評価する。

例えば図２に示した例では、第１の判定用画像３１ａ−１、第２の判定用画像３１ａ−２、第３の判定用画像３１ａ−３の順番に画質スコアが高くなる。従って、画像判定部５０は、第１の判定用画像３１ａ−１を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。また、同様に、図３に示した例では、第２の判定用画像３１ｂ−２、第１の判定用画像３１ｂ−１、第３の判定用画像３１ｂ−３の順番に画質スコアが高くなる。従って、画像判定部５０は、第２の判定用画像３１ｂ−２を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。また、同様に、図４に示した例では、第３の判定用画像３１ｃ−３の画質スコアが最も高くなる。従って、画像判定部５０は、第３の判定用画像３１ｃ−３を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。

再度、図１を参照すると、画像選択部４０は、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３のそれぞれから出力された第１〜第３の処理済画像と、画像判定部５０から出力された評価結果とを受け付ける。そして、第１〜第３の処理済画像のうち、受け付けた評価結果が示す判定用画像に対応する処理済画像を選択する。そして、画像選択部４０は、選択された処理済画像を出力画像として出力する。従って、図２に示した例では、第１の判定用画像３１ａ−１に対応する第１の処理済画像２１ａ−１が出力画像となる。また、同様に、図３に示した例では、第２の判定用画像３１ｂ−２に対応する第２の処理済画像２１ｂ−２が出力画像となる。また、図４に示した例では、第３の判定用画像３１ｃ−３に対応する第３の処理済画像２１ｃ−３が出力画像となる。

以下に、上記のように構成された画像処理装置の動作について説明する。ここでは、図２に示した例に基づいて説明する。

図６は、図１に示した画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、画像入力部１０は、画像の入力を受け付ける（ステップＳ１）。

画像の入力を受け付けた画像入力部１０は、受け付けた画像を入力画像１１ａとして、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３と、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３とへ出力する。

画像入力部１０から出力された入力画像１１ａを受け付けた第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３のそれぞれは、受け付けた入力画像１１ａに対して相互に異なる種類の第１〜第３の画像処理を施した第１〜第３の処理済画像２１ａ−１〜２１ａ−３を生成する（ステップＳ２）。ここでは、第１の画像処理部２０−１は、受け付けた入力画像１１ａに対して第１の画像処理として平滑化処理を施す。また、第２の画像処理部２０−２は、受け付けた入力画像１１ａに対して平滑化処理と収縮処理とを組み合わせた第２の画像処理を施す。また、第３の画像処理部２０−３は、受け付けた入力画像１１ａに対して平滑化処理と膨張処理とを組み合わせた第３の画像処理を施す。

そして、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３のそれぞれは、生成された第１〜第３の処理済画像２１ａ−１〜２１ａ−３を画像選択部４０へ出力する。

また、画像入力部１０から出力された入力画像を受け付けた第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３のそれぞれは、受け付けた入力画像１１ａに対して相互に異なる種類の第１〜第３の判定用画像処理を施した第１〜第３の判定用画像３１ａ−１〜３１ａ−３を生成する（ステップＳ３）。なお、上述したように、第１〜第３の判定用画像処理のそれぞれは、第１〜第３の画像処理のそれぞれと同じ処理である。

次に、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３のそれぞれは、生成された第１〜第３の判定用画像３１ａ−１〜３１ａ−３を画像判定部５０へ出力する。

第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３のそれぞれから出力された第１〜第３の判定用画像３１ａ−１〜３１ａ−３を受け付けた画像判定部５０は、受け付けた第１〜第３の判定用画像３１ａ−１〜３１ａ−３のそれぞれの画質レベルを画質スコアによって評価する（ステップＳ４）。そして、画質スコアが最も高い判定用画像を選択し、選択された判定用画像を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。ここでは、第１の判定用画像３１ａ−１、第２の判定用画像３１ａ−２、第３の判定用画像３１ａ−３の順番に画質スコアが高くなる。従って、画像判定部５０は、最も画質スコアの高い第１の判定用画像３１ａ−１を示す評価結果を出力する。

画像選択部４０は、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３から出力された第１〜第３の処理済画像２１ａ−１〜２１ａ−３と、画像判定部５０から出力された評価結果とを受け付ける（ステップＳ５）。

そして、画像選択部４０は、受け付けた評価結果が示す判定用画像に対応する処理済画像を選択し（ステップＳ６）、選択された処理済画像を出力画像として出力する。ここでは、評価結果が示すのは第１の判定用画像３１ａ−１であるため、第１の判定用画像３１ａ−１に対応する第１の処理済画像２１ａ−１が出力画像として出力される。

なお、本実施形態において、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３のそれぞれと第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３のそれぞれとが行う処理は同じであった。これにより、第１の画像処理部２０−１と第１の判定用画像処理部３０−１、第２の画像処理部２０−２と第２の判定用画像処理部３０−２、及び第３の画像処理部２０−３と第３の判定用画像処理部３０−３とはそれぞれプロセッサを共有することができ、画像処理装置の小型化や低電力化を実現することができる。

また、この場合、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３を省略することも可能である。第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３が省略された場合、画像判定部５０は、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３から出力された第１〜第３の処理済画像を第１〜第３の判定用画像として受け付ける。そして、受け付けた第１〜第３の判定用画像の画質レベルを評価する。

図７は、図１に示した画像処理装置から第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３が省略された構成の一例を示すブロック図である。

図７に示す画像処理装置の第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３は、画像選択部４０だけではなく、画像判定部５０へも第１〜第３の処理済画像を出力する。

このように本実施形態において画像処理装置は、受け付けた入力画像に対してノイズを除去する方法が相互に異なる第１〜第３の画像処理を行った第１〜第３の処理済画像を生成する。そして、生成された第１〜第３の処理済画像のうち、ノイズの数が最も少ない処理済画像を選択する。

そのため、ユーザへ負担をかけることなく、画質レベルの高い出力画像を効率的に得ることができる。

なお、本実施形態において画像判定部５０は、第１〜第３の判定用画像のうち画質スコアが最も高い判定用画像だけを選択した。しかし、例えば、画質スコアが２番目（あるいはそれ以降の順番）に高い判定用画像を選択するようにしてもよい。また、複数の判定用画像を選択するようにしてもよい。これは、指紋認証の登録画像を作成する際など、画質レベルの高い画像と低い画像との複数の画像を用意したい場合に利用できる。例えば、画質スコアの順番が奇数または偶数である複数の判定用画像を選択したり、画質スコアの順番が高いものから所定の数の判定用画像を選択したり、画質スコアの順番が真ん中付近の判定用画像を所定の数だけ選択したりしてもよい。

また、画質スコアの閾値を予め決めておき、第１〜第３の判定用画像の画質スコアと閾値とを比較することにより、判定用画像を選択するようにしてもよい。例えば、予め決められた閾値以上（あるいは閾値以下）の画質スコアの判定用画像の全てを選択するようにしてもよい。また、予め決められた２つの閾値（例えば、Ｔ１、Ｔ２とする（Ｔ１＜Ｔ２））を用いて、画質スコアがＴ１以上Ｔ２未満（あるいはＴ１未満かつＴ２以上）の判定用画像の全てを選択するようにしてもよい。

また、第１〜第３の判定用画像処理を第１〜第３の画像処理よりも簡略化した処理とすることもできる。

図８は、図１に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１〜第３の処理済画像及び第１〜第３の判定用画像の他の例を示す図である。

ここでは、第１の判定用画像処理部３０−１は、入力画像１１ｄに対し、平滑化処理よりも処理量の少ない孤立点除去処理を施す。孤立点除去処理とは、例えば、画像中の着目した画素の濃度値が着目した画素に隣接する４画素の濃度値と異なる場合、着目した画素の濃度値を隣接する４画素の濃度値に変更する画像処理である。この孤立点除去処理が施された第１の判定用画像３１ｄ−１は、入力画像１１ｄに比べ、背景に含まれる濃度値の高いノイズ１と、対象物体内の濃度値の低いノイズ２とのそれぞれが減少した画像となる。

第２の判定用画像処理部３０−２は、例えば上述した孤立点除去処理に収縮処理を組み合わせた第２の判定用画像処理を施す。第２の判定用画像処理が施された第２の判定用画像３１ｄ−２は、濃度値の高いノイズ１がより強く除去された画像になる。

第３の判定用画像処理部３０−３は、例えば上述した孤立点除去処理に膨張処理を組み合わせた第３の判定用画像処理を施す。第３の判定用画像処理が施された第３の判定用画像３１ｄ−３は、濃度値の低いノイズ２がより強く除去された画像となる。

画像判定部５０は、第１〜第３の判定用画像３１ｄ−１〜３１ｄ−３を受け付け、受け付けた第１〜第３の判定用画像３１ｄ−１〜３１ｄ−３の画質レベルを判定する。画質を評価する際には例えば、上述したテンプレートマッチングを利用すればよい。ここでは、第１の判定用画像３１ｄ−１、第２の判定用画像３１ｄ−２、第３の判定用画像３１ｄ−３の順番に画質スコアが高くなり、画像判定部５０は、画質スコアが最も高い第１の判定用画像３１ｄ−１を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。

画像選択部４０は、画像判定部５０から出力された評価結果が示す第１の判定用画像３１ｄ−１に対応する第１の処理済画像２１ｄ−１を出力画像として出力する。

図８に示した画像処理装置において、第１〜第３の判定用画像処理は、第１〜第３の画像処理よりも精度は低いが処理量の少ない処理である。従って、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３における第１〜第３の画像処理が終了するのを待つことなく、評価結果を画像選択部４０へ出力することができる。そのため、処理時間を短縮できるとともに低電力化を実現することができる。

また、画像選択部が画像判定部から出力された評価結果を受け付けてから、受け付けた評価結果が示す判定用画像に対応する処理済画像を生成する画像処理部のみに、画像処理を実行させるようにしてもよい。

図９は、図１に示した画像処理装置において画像選択部が評価結果を受け付けてから、画像処理部に画像処理を実行させる場合の構成の一例を示すブロック図である。

図９に示す画像選択部４０ａは、画像判定部５０から出力された評価結果を受け付けてから、第１〜第３の画像処理部２０ａ−１〜２０ａ−３のいずれかにのみ画像処理の実行命令２０１を出力する。これにより、低電力化を実現することができる。また、図９に示す画像処理装置では、第１〜第３の画像処理部２０ａ−１〜２０ａ−３の全てを同時に動作させる必要がない。そのため、第１〜第３画像処理部２０ａ−１〜２０ａ−３と第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３とでプロセッサを共有することができ、画像処理装置の小型化及び低価格化を実現することができる。

（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の画像処理装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。

本実施形態の画像処理装置は、上述した第１の実施形態において図１に示した画像処理装置と比較すると、第１の前処理部６０−１及び第２の前処理部６０−２を備えている点が異なる。なお、図１０において前処理部の数は２つとしているが、前処理部の数は２つに限定されない。

第１の前処理部６０−１は、画像入力部１０から出力された入力画像を受け付け、第１の前処理を施した第１の前処理済画像を生成する。そして、生成された第１の前処理済画像を第２の判定用画像処理部３０−２へ出力する。

第２の前処理部６０−２は、画像入力部１０から出力された入力画像を受け付け、上述した第１の前処理とは種類の異なる第２の前処理を施した第２の前処理済画像を生成する。そして、生成された第２の前処理済画像を第３の判定用画像処理部３０−３へ出力する。

ここで、第１の前処理及び第２の前処理、第１〜第３の画像処理、及び第１〜第３の判定用画像処理について説明する。なお、ここでは、入力画像が、背景に多数の濃度値の高いノイズをランダムに含む場合について説明する。

図１１は、図１０に示した画像処理装置が受け付けた入力画像、第１の前処理済画像及び第２の前処理済画像、第１〜第３の処理済画像、第１〜第３の判定用画像の一例を示す図である。

第１の前処理部６０−１は、画像入力部１０から出力された入力画像１１ｅを受け付ける。そして、受け付けた入力画像１１ｅに第１の前処理を施した第１の前処理済画像６１−１を生成する。ここでは、第１の前処理は一例として、入力画像１１ｅの全面に濃度値の低いノイズ２をランダムに付加する処理としている。生成された第１の前処理済画像６１−１は、対象物体内に濃度値の低いノイズ２が幾つか含まれ、入力画像１１ｅの背景に含まれていた濃度値の高いノイズ１の幾つかが除去された画像となる。この第１の前処理済画像６１−１は、第２の判定用画像処理部３０−２へ出力される。

第２の前処理部６０−２は、画像入力部１０から出力された入力画像１１ｅを受け付ける。そして、受け付けた入力画像１１ｅに第２の前処理を施した第２の前処理済画像６１−２を生成する。ここでは、第２の前処理は一例として、入力画像１１ｅの全面に濃度値の高いノイズ１をランダムに付加する処理としている。生成された第２の前処理済画像６１−２は、背景に含まれる濃度値の高いノイズ１の数が入力画像１１ｅよりも多い画像となる。この第２の前処理済画像６１−２は、第３の判定用画像処理部３０−３へ出力される。

第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３は、第１の実施形態における第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３と同様の判定用画像処理を行う。その結果、図１１に示す第１〜第３の判定用画像３１ｅ−１〜３１ｅ−３が生成され、生成された第１〜第３の判定用画像３１ｅ−１〜３１ｅ−３は、画像判定部５０へ出力される。ここでは、入力画像１１ｅに濃度値の高いノイズ１が多く含まれていた。そのため、第２の前処理によって濃度値の高いノイズ１が付加された第３の判定用画像３１ｅ−３の画質レベルは、第１の判定用画像３１ｅ−１及び第２の判定用画像３１ｅ−２の画質レベルと比較して著しく低くなっている。

なお、前処理は、上述した処理に限定されず、例えばモルフォロジの収縮処理や膨張処理、あるいは平滑化処理等を一つあるいは複数組み合わせた処理としてもよい。

以下に、上記のように構成された画像処理装置の動作について説明する。ここでは、図１１に示した例に基づいて説明する。

図１２は、図１０に示した画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、画像入力部１０は、画像の入力を受け付ける（ステップＳ２１）。

画像の入力を受け付けた画像入力部１０は、受け付けた画像を入力画像１１ｅとして、第１の前処理部６０−１と、第２の前処理部６０−２と、第１の判定用画像処理部３０−１と、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３とへ出力する。

画像入力部１０から出力された入力画像１１ｅを受け付けた第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３のそれぞれは、受け付けた入力画像１１ｅに第１〜第３の画像処理を施した第１〜第３の処理済画像２１ｅ−１〜２１ｅ−３を生成する（ステップＳ２２）。ここでは、第１の画像処理部２０−１は、受け付けた入力画像１１ｅに対して第１の画像処理として平滑化処理を施す。また、第２の画像処理部２０−２は、受け付けた入力画像１１ｅに対して平滑化処理と収縮処理とを組み合わせた第２の画像処理を施す。また、第３の画像処理部２０−３は、受け付けた入力画像１１ｅに対して平滑化処理と膨張処理とを組み合わせた第３の画像処理を施す。

そして、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３のそれぞれは、生成された第１〜第３の処理済画像２１ｅ−１〜２１ｅ−３を画像選択部４０へ出力する。

画像入力部１０から出力された入力画像１１ｅを受け付けた第１の前処理部６０−１は、受け付けた入力画像１１ｅに対し、第１の前処理を施した第１の前処理済画像６１−１を生成する。同様に、画像入力部１０から出力された入力画像１１ｅを受け付けた第２の前処理部６０−２は、受け付けた入力画像１１ｅに対し、第２の前処理を施した第２の前処理済画像６１−２を生成する（ステップＳ２３）。ここでは、第１の前処理部６０−１は、濃度値の低いノイズ２を入力画像１１ｅの全面にランダムに付加する第１の前処理を施す。また、第２の前処理部６０−２は、濃度値の高いノイズ１を入力画像１１ｅの全面にランダムに付加する第２の前処理を施す。

そして、第１の前処理部６０−１は、生成された第１の前処理済画像６１−１を第２の判定用画像処理部３０−２へ出力し、第２の前処理部６０−２は、生成された第２の前処理済画像６１−２を第３の判定用画像処理部３０−３へ出力する。

画像入力部１０から出力された入力画像１１ｅを受け付けた第１の判定用画像処理部３０−１と、第１の前処理部６０−１から出力された第１の前処理済画像６１−１を受け付けた第２の判定用画像処理部３０−２と、第２の前処理部６０−２から出力された第２の前処理済画像６１−２を受け付けた第３の判定用画像処理部３０−３とのそれぞれは、第１〜第３の判定用画像処理を施し、第１〜第３の判定用画像３１ｅ−１〜３１ｅ−３を生成する（ステップＳ２４）。なお、第１〜第３の判定用画像処理のそれぞれは、第１〜第３の画像処理と同じ処理でもよいし、上述したような第１〜第３の画像処理よりも処理量の少ない処理でもよい。

次に、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３のそれぞれは、生成された第１〜第３の判定用画像３１ｅ−１〜３１ｅ−３を画像判定部５０へ出力する。

以降の動作であるステップＳ２５〜Ｓ２７は、上述した第１の実施形態において図６に示した動作フローのステップＳ４〜Ｓ６と同じなので、ここでは説明を省略する。但し、ここでは、第２の判定用画像３１ｅ−２の画質スコアが最も高くなるため、第２の判定用画像３１ｅ−２に対応する第２の処理済画像２１ｅ−２が出力画像として出力される。

このように本実施形態において画像処理装置は、第１〜第３の判定用画像処理を行う前に、第１〜第３の判定用画像のそれぞれの画質レベルの差を明確にするための前処理を入力画像に対して施す。そのため、処理量が少なく精度の低い評価手法でも判定用画像の画質レベルを適切に評価することができ、画質レベルを評価するための処理時間を短縮することができるとともに画像処理装置を小型化することができる。

なお、本実施形態においても上述した第１の実施形態と同様に、画像選択部が画像判定部から出力された評価結果を受け付けてから、受け付けた評価結果が示す判定用画像に対応する処理済画像を生成する画像処理部のみに、画像処理を実行させるようにしてもよい。

図１３は、図１０に示した画像処理装置において画像選択部が評価結果を受け付けてから、画像処理部に画像処理を実行させる場合の構成の一例を示すブロック図である。

図１３に示す画像選択部４０ａは、画像判定部５０から出力された評価結果を受け付けてから、第１〜第３の画像処理部２０ａ−１〜２０ａ−３のいずれかにのみ画像処理の実行命令２０１を出力する。これにより、低電力化を実現することができる。また、図１３に示す画像処理装置では、第１〜第３の画像処理部２０ａ−１〜２０ａ−３の全てを同時に動作させる必要がない。そのため、第１〜第３画像処理部２０ａ−１〜２０ａ−３と第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３とでプロセッサを共有することができ、画像処理装置の小型化及び低価格化を実現することができる。

また、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態において、画像判定部及び画像選択部が画像入力部１０から出力された入力画像を受け付け、受け付けた入力画像を評価対象画像に加えてもよい。この場合、画像選択部は、画像入力部１０から出力された入力画像の画質が十分に高いと判断すれば、画像処理部から出力される第１〜第３の処理済画像を受け付ける前に、入力画像を出力画像として出力することもできる。この場合、画像処理を行うための処理時間を短縮することができ、低電力化を実現することができる。また、画像判定部５０は、受け付けた入力画像の画質が十分に高いと判断すれば、第１〜第３の処理済画像のいずれを出力画像としてもよいことを示す評価結果を画像選択部に出力するようにしてもよい。これにより、画像選択部は、第１〜第３の画像処理のうち最も処理時間の短い画像処理の処理済画像を出力画像として出力することができ、画像処理を行うための処理時間を短縮でき、低電力化を実現することができる。

（第３の実施形態）
図１４は、本発明の画像処理装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。

本実施形態の画像処理装置は、上述した第１の実施形態において図１に示した画像処理装置と比較すると、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３が省略されている点が異なる。そのため、画像判定部１５０は、画像入力部１０から出力された入力画像を直接受け付け、受け付けた入力画像の画質レベルを評価する。

画像判定部１５０は、画像入力部１０から出力された入力画像を受け付け、受け付けた入力画像に含まれるノイズを上述したテンプレートマッチングによって検出する。そして、検出されたノイズの数に基づき、入力画像の画質の評価を行う。具体的には例えば、画像判定部１５０は、図５（ｂ）に示したテンプレートによって検出される濃度値の高いノイズの個数（Ｎｂとする）と、図５（ｃ）に示したテンプレートによって検出される濃度値の低いノイズの個数（Ｎｗとする）とを別々に検出する。そして、ＮｂがＮｗよりも十分に多い場合（Ｎｂ−Ｎｗ＞Ｃ；Ｃは任意の値）、濃度値の高いノイズがより強く除去される第２の画像処理が施された第２の処理済画像の画質レベルが最も高いと判断する。一方、ＮｂがＮｗよりも十分に少ない場合（Ｎｗ−Ｎｂ＞Ｃ；Ｃは任意の値）、濃度値の低いノイズがより強く除去される第３の画像処理が施された第３の処理済画像の画質レベルが最も高いと判断する。また、それ以外の場合には（｜Ｎｗ−Ｎｂ｜＜Ｃ）、第１の画像処理が施された第１の処理済画像の画質レベルが最も高いと判断する。そして、画像判定部１５０は、判断された処理済画像を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。

画像選択部４０は、画像判定部１５０から出力された評価結果を受け付ける。そして、第１〜第３の処理済画像のうち、受け付けた評価結果が示す処理済画像を出力画像として出力する。

このように本実施形態においては、画像判定部１５０が画質レベルを評価する画像の数は１つだけである。そのため、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態よりも処理時間が短縮されるとともに画像処理装置の低電力化及び小型化を実現することができる。

なお、本実施形態においても上述した第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、画像選択部が画像判定部から出力された評価結果を受け付けてから、受け付けた評価結果が示す処理済画像を生成する画像処理部のみに画像処理を実行させるようにしてもよい。これにより、低電力化を実現することができる。

（第４の実施の形態）
図１５は、本発明の画像処理装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。

本実施形態の画像処理装置は、上述した第１の実施形態において図１に示した画像処理装置と比較すると、画像判定部２５０が画像入力部２１０に対して再入力命令１０１を出力する点が異なる。再入力命令１０１は、画像判定部２５０が行う画質レベルの評価の結果に応じ、画像入力部２１０に画像の受け付けを再度行わせるための命令である。

画像判定部２５０は、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３のそれぞれから出力された第１〜第３の判定用画像を受け付け、受け付けた第１〜第３の判定用画像の画質スコアにより、それぞれの判定用画像の画質レベルを評価する。ここで、第１〜第３の判定用画像の画質スコアをそれぞれＩｑ１〜Ｉｑ３とし、Ｉｑ３、Ｉｑ２、Ｉｑ１の順番に画質スコアが高いものとする。このとき、画質スコア間の差が小さい場合（Ｉｑ３−Ｉｑ１＜Ｃ、Ｃは任意の定数）、画像判定部２５０は、再入力命令１０１を画像入力部２１０へ出力する。一方、画質スコア間の差が大きい場合（Ｉｑ３−Ｉｑ１＞Ｃ）、画像判定部２５０は、画質スコアが最も高い第３の判定用画像を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。

画像判定部２５０から出力された再入力命令１０１を受け付けた画像入力部２１０は、画像の入力を再度受け付け、受け付けた画像を入力画像として出力する。

これは、入力画像の画質レベルが著しく低い場合、第１〜第３の処理済画像及び第１〜第３の判定用画像のいずれも画質レベルが低くなり、その結果、画質スコア間の差が小さくなること（Ｉｑ３−Ｉｑ１＜Ｃ）を利用している。

なお、画像判定部２５０が画像入力部１０への再入力命令１０１を出力するか、画像選択部４０へ評価結果を出力するかどうかを決定する条件は、上述したような条件以外も任意に設定することができる。例えば、入力画像の画質レベルが常にある一定のレベル以上であると仮定した場合に、第１〜第３の判定用画像の画質スコア間の差が大きければ（Ｉｑ３−Ｉｑ１＞Ｃ）画像入力部２１０へ再入力命令１０１を出力するようにしてもよい。また、その場合、第１〜第３の判定用画像の画質スコア間の差が小さい場合には（Ｉｑ３−Ｉｑ１＜Ｃ）、評価結果を画像選択部４０へ出力するようにしてもよい。

このように本実施形態においては、画像判定部２５０が受け付けた第１〜第３の判定用画像の画質レベルの差が小さい場合、つまり、第１〜第３の判定用画像のいずれの画質レベルも低い場合、画像入力部２１０が画像の入力を再度受け付ける。そのため、第１〜第３の実施形態における出力画像よりも画質レベルの高い画像を出力画像として得ることができる。

なお、一般的に、指紋認証装置では、指の表面の汗の状態等により、センシングする度に画質レベルの異なる画像が入力される。同様に、物体を撮影する場合でも、周囲の明るさ等が変化することにより、入力画像の画質レベルが変化する。また、周囲の明るさや、対象物体の向き、カメラやセンサのパラメータを意図的に変えて画像を入力し直してもよい。

また、画像判定部２５０が画像入力部２１０から出力された入力画像も受け付け、受け付けた入力画像も第１〜第３の判定用画像とともに評価対象画像としてもよい。この場合、今回受け付けた入力画像の画質スコア（ＩｑＮとする）と、前回受け付けた入力画像の画質スコア（Ｉｑ０とする）とを比較し、ＩｑＮがＩｑ０よりも高い場合（ＩｑＮ＞Ｉｑ０）、画像選択部４０に評価結果を出力し、ＩｑＮがＩｑ０以下の場合には（ＩｑＮ≦Ｉｑ０）、再入力命令１０１を画像入力部２１０に出力するようにしてもよい。

また、本実施形態において画像処理装置は、画質スコアの閾値を記憶する閾値記憶部を備えていてもよい。

図１６は、図１５に示した画像処理装置に閾値記憶部７０を設けた構成の一例を示すブロック図である。なお、ここでは、画像判定部２５０ａ及び画像選択部４０は、画像入力部２１０から出力された入力画像を受け付ける。

閾値記憶部７０は、予め決められた画質スコアの閾値（Ｔｈとする）を記憶する。

画像判定部２５０ａは、入力画像及び第１〜第３の判定用画像を受け付けると、閾値記憶部７０に記憶された閾値を取得する。そして、取得された閾値と、受け付けた入力画像の画質スコア（ＩｑＮ）及び第１〜第３の判定用画像の画質スコア（Ｉｑ１、Ｉｑ２、Ｉｑ３とする(Ｉｑ１＜Ｉｑ２＜Ｉｑ３)）とを比較する。そして、受け付けた入力画像及び第１〜第３の判定用画像の全ての画質スコアが取得した閾値よりも低い場合（ＩｑＮ＜ＴｈかつＩｑ３＜Ｔｈ）、再入力命令１０１を画像入力部２１０へ出力する。一方、取得した閾値よりも高い画質スコアの画像がある場合には（ＩｑＮ＞ＴｈまたはＩｑ３＞Ｔｈ）、入力画像または第３の判定用画像のうち画質スコアの高い画像を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。

このように、画像判定部２５０ａは、予め決められた閾値よりも高い画質スコアの画像を受け付けるまで入力画像及び第１〜第３の判定用画像の受け付けを継続する。そのため、任意のレベル以上の画質レベルの画像を出力画像として得ることができる。

なお、閾値と、入力画像及び第１〜第３の判定用画像の画質スコアとを比較するための方法は上述した方法に限定されない。例えば、画像判定部５０は、入力画像及び第１〜第３の判定用画像のうち、任意の数の画像の画質スコアが閾値よりも低い場合に画像の再入力命令１０１を出力するようにしてもよい。また、入力画像及び第１〜第３の判定用画像のうち、任意の数の画像の画質スコアが閾値よりも高い場合に再入力命令１０１を出力するようにしてもよい。

また、閾値の数は１つに限定されない。例えば、２つの閾値（Ｔｈ１、Ｔｈ２とする（Ｔｈ１＜Ｔｈ２））を用い、入力画像及び第１〜第３の判定用画像のうち、任意の数の入力画像及び第１〜第３の判定用画像の画質スコアがＴｈ１以上Ｔｈ２未満である場合に（あるいはＴ１未満かつＴ２以上の場合に）、再入力命令１０１を出力するようにしてもよい。

また、本実施形態において画像処理装置は、受け付ける入力画像の数の最大値を記憶する画像数記憶部を備えていてもよい。

図１７は、図１５に示した画像処理装置に画像数記憶部８０を設けた構成の一例を示すブロック図である。なお、ここでも、画像判定部２５０ｂ及び画像選択部４０は、画像入力部２１０から出力された入力画像を受け付ける。

画像数記憶部８０は、画像判定部２５０ｂが受け付ける入力画像の数の最大値である最大入力画像数（Ｎ１）を記憶する。

画像判定部２５０ｂは、受け付けた入力画像数（Ｎ２とする）を記憶する。画像判定部２５０ｂは、再入力命令１０１を出力すると決定した場合、画像数記憶部８０から最大入力画像数（Ｎ１）を取得する。そして、受け付けた入力画像数（Ｎ２）が取得した最大入力画像数（Ｎ１）よりも少ない場合（Ｎ１＞Ｎ２）、再入力命令１０１を画像入力部２１０へ出力する。一方、受け付けた入力画像数（Ｎ２）が取得した最大入力画像数（Ｎ１）以上である場合（Ｎ１≦Ｎ２）には、再入力命令１０１を出力せずに、評価結果を画像選択部４０へ出力する。

このように、入力画像を受け付ける回数の上限を設けることができ、画像選択部４０は、任意の時間内に出力画像を出力することができる。

なお、入力画像数（Ｎ２）と最大入力画像数（Ｎ１）とを用い、再入力命令１０１を出力するか、評価結果を出力するかを決定する条件は上述した条件に限定されない。再入力命令１０１を出力すると決定した場合、例えば入力画像数（Ｎ２）が最大入力画像数（Ｎ１）よりも多い場合に（Ｎ１＜Ｎ２）、再入力命令１０１を出力するようにしてもよい。また、再入力命令１０１を出力すると決定した場合、例えば入力画像数（Ｎ２）が最大入力画像数（Ｎ１）と等しい場合に（Ｎ１＝Ｎ２）、再入力命令１０１を出力するようにしてもよい。また、評価結果を出力すると決定した場合でも、例えば入力画像数（Ｎ２）が最大入力画像数（Ｎ１）よりも小さな場合には（Ｎ１＞Ｎ２）（あるいは大きな場合（Ｎ１＜Ｎ２））、再入力命令１０１を出力するようにしてもよい。また、評価結果を出力すると決定した場合でも、例えば入力画像数（Ｎ２）が最大入力画像数（Ｎ１）と等しい場合には（Ｎ１＝Ｎ２）、再入力命令１０１を出力するようにしてもよい。

また、本実施形態において画像処理装置は、画像を記憶する記憶部である画像記憶部を備えていてもよい。

図１８は、図１５に示した画像処理装置に画像記憶部９０を設けた構成の一例を示すブロック図である。なお、ここでも、画像判定部２５０ｃ及び画像選択部４０は、画像入力部２１０から出力された入力画像を受け付ける。

画像記憶部９０は、入力画像及び第１〜第３の判定用画像の画質レベルを評価する際の基準となる基準画像と、その基準画像の画質スコアとを記憶する。

画像判定部２５０ｃは、最初に再入力命令１０１を出力する際、受け付けた入力画像及び第１〜第３の判定用画像の中で画質スコアが最も高い画像を基準画像とし、その基準画像及びその基準画像の画質スコア（Ｉｑ４とする）を画像記憶部９０に記憶させる。そして、画像判定部２５０ｃは、２回目以降に再入力命令１０１を出力する際には、まず、画像記憶部９０に記憶された基準画像と、その基準画像の画質スコア（Ｉｑ４）とを取得する。そして、取得された基準画像の画質スコア（Ｉｑ４）と、入力画像及び第１〜第３の判定用画像の画質スコア（ＩｑＮ、Ｉｑ１、Ｉｑ２、Ｉｑ３、（Ｉｑ１＜Ｉｑ２＜Ｉｑ３)）とを比較する。そして、取得された基準画像の画質スコア（Ｉｑ４）よりも入力画像の画質スコア（ＩｑＮ）または第３の判定用画像の画質スコア（Ｉｑ３）が高い場合（Ｉｑ４＜ＩｑＮまたはＩｑ４＜Ｉｑ３）、画質スコアが最も高い画像及びその画質スコア（ＩｑＮまたはＩｑ３）を基準画像及びその基準画像の画質スコアとして画像記憶部９０に記憶させる。一方、入力画像の画質スコア（ＩｑＮ）または第３の判定用画像の画質スコア（Ｉｑ３）が取得された基準画像の画質スコア（Ｉｑ４）以下である場合には（Ｉｑ４≧ＩｑＮまたはＩｑ４≧Ｉｑ３）、取得された基準画像とその画像の画質スコア（Ｉｑ４）とをそのまま画像記憶部９０に記憶させる。

また、画像判定部２５０ｃは、評価結果を出力すると決定した場合、画像記憶部９０から基準画像とその基準画像の画質（Ｉｑ４）を取得する。そして、入力画像及び第１〜第３の判定用画像のうち、画質スコアが最も高い画像の画質スコアよりも取得された基準画像の画質スコア（Ｉｑ４）が高い場合（Ｉｑ４＞ＩｑＮまたはＩｑ４＞Ｉｑ３）、取得された基準画像を画像選択部４０へ出力する。このとき、画像選択部４０は、画像判定部５０から出力された基準画像を出力画像とする。一方、取得された基準画像の画質スコアが入力画像または第１〜第３の判定用画像の画質スコア以下であるの場合には（Ｉｑ４≦ＩｑＮまたはＩｑ４≦Ｉｑ３）、入力画像及び第１〜第３の判定用画像のうち、画質スコアが最も高い画像を示す評価結果を画像選択部４０へ出力する。

なお、画像判定部２５０ｃは、最初に画像記憶部９０に基準画像を記憶させる際、入力画像及び第１〜第３の判定用画像のうち、画質スコアが最も高い画像以外の画像を画像記憶部９０に記憶させてもよい。また、予め任意の基準画像を画像記憶部９０に記憶させておいてもよい。

また、画像判定部２５０ｃが２回目以降に再入力命令１０１を出力する際には、取得された基準画像の画質スコアよりも画質スコアが高い（または低い）入力画像及び第１〜第３の判定用画像が所定の数だけあった場合、その入力画像及び第１〜第３の判定用画像のいずれかを画像記憶部９０に記憶させるようにしてもよい。

また、画像記憶部９０に記憶させる基準画像の数は任意の数でよく、例えば、入力画像及び第１〜第３の判定用画像のうち、画質スコアが高い上位２つの画像を記憶させるようにしてもよい。

また、画像判定部２５０ｃは、評価結果を出力すると決定した場合、画像記憶部９０から取得した基準画像の画質スコア（Ｉｑ４）が入力画像及び第１〜第３の判定用画像のうち最も画質スコアが高い画像の画質スコアよりも低い場合に、基準画像を画像選択部４０へ出力するようにしてもよい。

ここで、処理時間は増加するが、画質レベルがより高い出力画像を得るための方法として、画像記憶部９０に記憶させる基準画像を、第１〜第３の判定用画像ではなく、それぞれに対応する第１〜第３の処理済画像としてもよい。

図１９は、図１５に示した画像処理装置に画像記憶部９０を設けた構成の他の例を示すブロック図である。図１９に示すように、画像判定部２５０ｄは、第１〜第３の判定用画像処理部３０−１〜３０−３からの出力だけではなく、第１〜第３の画像処理部２０−１〜２０−３からの出力も受け付ける。

図１９に示す画像処理装置において画像判定部２５０ｄは、例えば第１の判定用画像の画質スコアが最も高いと評価した場合、第１の判定用画像に対応する第１の処理済画像を基準画像として画像記憶部９０に記憶させる。なお、この場合、画像判定部２５０ｄは、第１の判定用画像の画質スコアではなく、第１の処理済画像の画質スコアを第１の処理済画像とともに画像記憶部９０に記憶させてもよい。

これにより、画像入力部２１０が画像の入力の受け付けを複数回行った場合に、画像判定部２５０ｄは、入力画像、第１〜第３の判定用画像及び第１〜第３の処理済画像の中から画質スコアが最も高い画像を選択することができ、さらに画質レベルの高い出力画像を得ることができる。

なお、本実施形態における画像処理装置の基本となる構成は一例として、第１の実施形態において図１に示した画像処理装置の構成とした。しかし、本実施形態における画像処理装置は、上述した第２の実施形態及び第３の実施形態の画像処理装置の構成を基本とした場合でも適用できる。

また、上述した第１〜第４の実施形態では、画像処理部及び判定用画像処理部が３つある場合を一例として説明したが、画像処理部または判定用画像処理部の数は３つに限定されない。

また、上述した第１〜第４の実施形態において第１〜第３の画像処理は、上述した平滑処理や収縮処理、膨張処理に限定されず、他の様々な手法の画像処理とすることもできるし、それらを幾つか組み合わせた処理とすることもできる。

また、上述した第１〜第４の実施形態において画像判定部が行う画質レベルの評価方法としては、上述したテンプレートマッチングに限定されず、他の様々な評価方法でもよいし、それらを幾つか組み合わせた評価方法でもよい。

また、本発明においては、画像処理装置内の処理は上述の専用のハードウェアにより実現されるもの以外に、その機能を実現するためのプログラムを画像処理装置にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを画像処理装置に読み込ませ、実行するものであってもよい。画像処理装置にて読取可能な記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、画像処理装置に内蔵されたＨＤＤなどを指す。また、上記のプログラムは、通信回線を介して提供することも可能である。

１ 濃度値の高いノイズ
２ 濃度値の低いノイズ
１０，２１０ 画像入力部
１１ａ〜１１ｅ 入力画像
２０−１〜２０−３，２０ａ−１〜２０ａ−３ 第１〜第３の画像処理部
２１ａ−１〜２１ａ−３，２１ｂ−１〜２１ｂ−３，２１ｃ−１〜２１ｃ−３，２１ｄ−１〜２１ｄ−３，２１ｅ−１〜２１ｅ−３ 第１〜第３の処理済画像
３０−１〜３０−３ 第１〜第３の判定用画像処理部
３１ａ−１〜３１ａ−３，３１ｂ−１〜３１ｂ−３，３１ｃ−１〜３１ｃ−３，３１ｄ−１〜３１ｄ−３，３１ｅ−１〜３１ｅ−３ 第１〜第３の判定用画像
４０，４０ａ 画像選択部
５０，１５０，２５０，２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄ 画像判定部
６０−１ 第１の前処理部
６０−２ 第２の前処理部
６１−１ 第１の前処理済画像
６１−２ 第２の前処理済画像
７０ 閾値記憶部
８０ 画像数記憶部
９０ 画像記憶部
１０１ 再入力命令
２０１ 実行命令

Claims (14)

1. 画像の入力を受け付け、該受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成し、該生成された複数の処理済画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を選択する画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   画像の入力を受け付け、該受け付けた画像を入力画像として出力する画像入力部と、
   前記画像入力部から出力された入力画像を受け付け、該受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成し、該生成された複数の処理済画像を出力する画像処理部と、
   前記画像処理部から出力された複数の処理済画像を、画質レベルが評価される評価対象画像として受け付け、該受け付けた複数の処理済画像のそれぞれの画質レベルを評価し、当該複数の処理済画像のうち画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を示す評価結果を出力する画像判定部と、
   前記画像処理部から出力された複数の処理済画像と、前記画像判定部から出力された評価結果とを受け付け、前記受け付けた複数の処理済画像のうち、前記受け付けた評価結果が示す処理済画像を選択する画像選択部と、を有する画像処理装置。
3. 請求項２に記載の画像処理装置において、
   前記画像入力部から出力された入力画像を受け付け、前記相互に異なる種類の複数の画像処理のそれぞれと対応付けられ、当該画像処理よりも処理量が少ない複数の判定用画像処理を前記受け付けた入力画像に施すことにより、前記複数の処理済画像のそれぞれと対応付けられた複数の判定用画像を生成し、該生成された複数の判定用画像を出力する判定用画像処理部を有し、
   前記画像判定部は、前記判定用画像処理部から出力された複数の判定用画像を、前記評価対象画像として受け付け、該受け付けた複数の判定用画像のそれぞれの画質レベルを評価し、当該複数の判定用画像のうち画質レベルが所定の条件を満たす判定用画像を示す評価結果を出力し、
   前記画像選択部は、前記画像処理部から出力された複数の処理済画像と、前記画像判定部から出力された評価結果とを受け付け、前記受け付けた複数の処理済画像のうち、前記受け付けた評価結果が示す判定用画像と対応する処理済画像を選択する画像処理装置。
4. 請求項３に記載の画像処理装置において、
   前記画像入力部から出力された入力画像を受け付け、該受け付けた入力画像に対し、前記複数の判定用画像の間の画質レベルの差を明確にするための前処理を施した前処理済画像を生成し、該生成された前処理済画像を出力する前処理部を有し、
   前記判定用画像処理部は、前記画像入力部から出力された入力画像と、前記前処理部から出力された前処理済画像とを受け付け、前記複数の判定用画像処理のうち所定の１つの判定用画像処理を前記受け付けた入力画像に施し、前記複数の判定用画像処理のうち前記所定の１つの判定用画像処理以外の判定用画像処理を前記受け付けた前処理済画像に施すことにより、前記複数の判定用画像を生成する画像処理装置。
5. 請求項４に記載の画像処理装置において、
   前記前処理部は、前記受け付けた入力画像にランダムにノイズを付加することによって前記前処理済画像を生成する画像処理装置。
6. 請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
   前記画像判定部は、前記評価対象画像の画質レベルに応じ、画像の入力を再度受け付けさせるための再入力命令を出力し、
   前記画像入力部は、前記画像判定部から出力された再入力命令を受け付けると、画像の入力を再度受け付け、該受け付けた画像を前記入力画像として出力する画像処理装置。
7. 請求項６に記載の画像処理装置において、
   記憶部を有し、
   前記画像判定部は、前記評価対象画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす評価対象画像を、画質レベルを評価する際の基準となる基準画像として前記記憶部に記憶させ、その後、さらに前記評価対象画像を受け付けると、前記記憶部に記憶された基準画像を取得し、該取得された基準画像の画質レベルと前記受け付けた前記評価対象画像の画質レベルとを比較することにより、前記評価結果あるいは前記基準画像のいずれかを選択して出力し、
   前記画像選択部は、前記画像判定部から出力された前記基準画像を受け付けた場合、該受け付けた前記基準画像を選択する画像処理装置。
8. 請求項２乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
   前記画像判定部は、前記画像入力部から出力された入力画像を受け付け、該受け付けた入力画像を前記評価対象画像として加え、
   前記画像選択部は、前記画像入力部から出力された入力画像を受け付け、該受け付けた入力画像及び前記受け付けた複数の処理済画像のうち、前記評価結果が示す画像に対応する入力画像及び処理済画像を選択する画像処理装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
   前記相互に異なる種類の複数の画像処理は、画像中に含まれるノイズを除去する方法が相互に異なる画像処理であり、
   前記画質レベルは、画像中に含まれるノイズの数に応じて評価される画像処理装置。
10. 画像の入力を受け付ける画像処理装置における画像処理方法であって、
    前記受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成する処理と、
    前記生成された複数の処理済画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を選択する選択処理と、を有する画像処理方法。
11. 請求項１０に記載の画像処理方法において、
    前記選択処理は、
    前記相互に異なる種類の複数の画像処理のそれぞれと対応付けられ、当該画像処理よりも処理量が少ない複数の判定用画像処理を前記入力画像に施すことにより、前記複数の処理済画像のそれぞれと対応付けられ、画質レベルが評価される評価対象画像である複数の判定用画像を生成する判定用画像生成処理と、
    前記生成された複数の判定用画像の画質レベルを評価する処理と、
    前記複数の判定用画像のうち画質レベルが所定の条件を満たす判定用画像に対応する前記処理済画像を選択する処理と、を含む処理である画像処理方法。
12. 請求項１１に記載の画像処理方法において、
    前記判定用画像生成処理は、
    前記入力画像に対し、前記複数の判定用画像の間の画質レベルの差を明確にするための前処理を施した前処理済画像を生成する処理と、
    前記複数の判定用画像処理のうち所定の１つの判定用画像処理を前記入力画像に施し、前記複数の判定用画像処理のうち前記所定の１つの判定用画像処理以外の判定用画像処理を前記前処理済画像に施すことにより、前記複数の判定用画像を生成する処理と、を含む処理である画像処理方法。
13. 請求項１１または請求項１２に記載の画像処理方法において、
    前記評価対象画像の画質レベルに応じ、画像の入力を再度受け付ける処理をさらに有する画像処理方法。
14. 画像の入力を受け付ける画像処理装置に、
    前記受け付けた入力画像に対して相互に異なる種類の複数の画像処理を施した複数の処理済画像を生成する機能と、
    前記生成された複数の処理済画像のうち、画質レベルが所定の条件を満たす処理済画像を選択する機能と、を実現させるためのプログラム。