JP2814769B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的に読み取った写
真等の画像データに階調補正等の処理を行った後、出力
する画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像処理技術の発達により、写真
等の画像データを読み取り、さまざまな処理を加えて、
文書に張り付ける等の編集を行うことができる画像処理
装置は、機能の多彩性と、操作性の向上が求められてい
る。

【０００３】従来の画像処理装置には、読み取った画像
データの階調を、作業者の任意の階調に変換する階調補
正の機能が設けられている。この場合、図１０に示すよ
うに、入力画像データの階調を横軸、階調補正後の出力
画像データの階調を縦軸として、階調補正の割合をグラ
フ（以下、トーンカーブという）表示して、マウス等の
入力手段を用いてトーンカーブを変形し、所望の階調補
正の割合を設定できる。図１０の場合、トーンカーブ１
は、入力画像データ＝出力画像データとなっているので
無変換であるが、トーンカーブ２はトーンカーブ１に比
べて全体的に下側に位置するため、出力画像は入力画像
に対して明るくなり、トーンカーブ３はトーンカーブ１
に比べて全体的に下側に位置するため、出力画像は入力
画像に対して暗くなる。また、トーンカーブの勾配が急
な部分は、その部分の階調が強調され、逆にトーンカー
ブの勾配が緩やかな部分は、その部分の階調が弱められ
る。

【０００４】トーンカーブの設定は、作業者が画像デー
タの利用目的に応じて、自由に設定できるものである
が、原画像が写真原稿であった場合、その濃度は被写体
・撮影条件・現像条件等により変換するため、最適な画
像を得るためには、トーンカーブを原稿ごとに設定する
必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像編集装置では、作業者は階調補正のトーンカーブを
設定する際、原画像の濃度を濃度計等によって計測し、
その分布等を考慮した上で、試行錯誤を繰り返すことを
余儀なくされていた。また、この作業は、長年の経験と
習熟を要するものであり、トーンカーブ設定の操作性を
改善する機能の提供が強く望まれている。本発明は、階
調カーブの補正作業若しくは設定作業を容易かつ迅速に
する画像処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために、読み取った一画像の各画素濃度を変
換する際に用いる階調補正のグラフを表示し、前記階調
補正のグラフが補正可能となっている画像処理装置であ
って、前記画像の画素毎の濃度データに基づき各濃度の
出現頻度を計数する濃度分布計数手段と、前記濃度分布
計数手段の計数結果より、濃度値に対応する値を当該濃
度値より小さい全ての濃度値に対応する値の画素数を累
積した値とする累積グラフを作成する累積グラフ作成手
段と、前記階調補正のグラフ及び前記累積グラフを同一
の座標系に重ねて表示する表示手段と、操作者の操作に
応じて前記階調補正のグラフを任意に変更する変更手段
とを備える。

【０００７】

【作用】本発明は、上記した構成により、読み取った画
像データの濃度分の累積グラフを表示し、トーンカーブ
の設定作業の参考とすることがきる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係わる実施例について、図面
を用いて説明する。

【０００９】図１は、本発明の一実施例における画像編
集装置のブロック図であって、１は装置の制御及びデー
タの処理を行う中央演算処理装置（以下、ＣＰＵとい
う）、２はプログラム・データを記憶する磁気ディスク
ドライブ、３はページメモリ、４は表示用メモリ、５は
ＣＲＴ表示装置（以下、ＣＲＴという）、６は画像入力
機、７はプリンター、８はキーボード、９はＣＲＴ５上
での位置を指定するマウスである。

【００１０】図２は、図１における画像入力機６のブロ
ック図であって、１０は画像入力機６の制御を行うＣＰ
Ｕ、１１は光の強弱を電圧の高低（アナログ電圧）に変
換するイメージセンサ（以下、ＣＣＤという）、１２は
ＣＣＤ１１から出力されるアナログ電圧を８ビットのデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１３はＣＣＤ１１
による読み取りのばらつきを補正するシェーディング補
正回路、１４は読み取った画像データの濃度の変換を行
う階調補正回路、１５は階調補正回路１４において補正
された８ビットのデジタル信号に網点化処理を行って、
０／１の２値信号に変換する２値化回路、１６はＣＰＵ
１０の制御により、シェーディング補正回路１３から出
力される８ビットのデジタル信号を所定の割合でサンプ
リングするサンプリング回路、１７はサンプリング回路
１６によってサンプリングされた画像データ等を記憶す
る読み書き可能なメモリ（以下、ＲＡＭという）であ
る。

【００１１】以上のように構成された本実施例の画像編
集装置が行う処理について、以下、詳細に説明する。 １．画像データの読み取り 先ず、ＣＰＵ１が画像入力機６のＣＰＵ１０にトーンカ
ーブの設定等の読み取り条件と、読み取り命令を発行す
ると、ＣＰＵ１０が、階調補正回路１４にトーンカーブ
の設定を行い、画像の読み取りを開始させる。画像の読
み取りが始まると、原稿に光を照射し、その反射光をレ
ンズで（以上、図示せず）ＣＣＤ１１に結像する。結像
した光はＣＣＤ１１で電気信号に、また、Ａ／Ｄ変換器
１２で８ビットのデジタル信号に変換された後、シェー
ディング補正回路１３で補正が行われる。シェーディン
グ補正後の８ビットの画像データは、階調補正回路１４
に入力されるとともに、サンプリング回路１６にも入力
され、所定の割合でサンプリングされてＲＡＭ１７のサ
ンプリング領域１７−１に格納される。一方、階調補正
後の８ビットの画像データは、２値化回路１５で２値信
号に変換され、ページメモリ３へ直接転送される。原稿
画像の読み取り終了後、ＣＰＵ１は、ページメモリ３内
の画像データをＣＲＴ５の解像度に合わせて拡大・縮小
を行って表示用メモリに転送しＣＲＴ５上に読み取った
画像が表示される。 ２．階調補正 階調補正回路１４には図３に示すように２５６バイトの
ＲＡＭが設けられ、入力画像データの階調レベルをアド
レスとして補正後の出力画像データが、画像読み取り前
の初期設定時にＣＰＵ１０によって設定されている。例
えば、図４に示すようなトーンカーブの設定が行われて
いる場合には、入力画像データの階調レベル１００及び
１０１に対して図３のＲＡＭ内のアドレス１００及び１
０１に格納されているデータ「１１０」が、また、アド
レス２００及びアドレス２０１に対してはアドレス２０
０及び２０１に格納されているデータ「１９０」及びデ
ータ「１９２」が画像データとして出力される。以上の
ように、入力画像データの階調レベルが示すアドレスに
格納されているデータをフェッチして出力画像データと
することにより設定されたトーンカーブに従った階調補
正が行われる。 ３．トーンカーブの設定 磁気ディスク２内には、図８に示すように、階調補正回
路１４内のＲＡＭと同様の構成の領域が設けられてお
り、トーンカーブ表示用の初期値（この場合は、入力画
像データの階調レベルと出力画像データの階調レベルが
等しくなるように設定されている）が設定されている。
ＣＰＵ１は、この初期値を読みだし、入力画像データの
階調レベル（当該領域内のアドレス）を横軸、出力画像
データの階調レベル（当該アドレス内のデータ）を縦軸
として、表示用メモリ４にグラフを描くと、図５に示す
ような階調補正のトーンカーブの初期状態がＣＲＴ５上
に表示される。このトーンカーブをマウス９を用いて所
望の形に変形すると、ＣＰＵ１は、該トーンカーブの上
の座標値を画像入力機６のＣＰＵ１０にトーンカーブの
設定値として送り、ＣＰＵ１０によって階調補正回路１
４内のＲＡＭに設定される。

【００１２】尚、トーンカーブ表示用の初期値が、上述
したような入力と出力のレベルが等しくなるような設定
であることは、必ずしも必要ではなく、例えば、原稿画
像の濃淡に合わせて作業者が選択できるように、複数の
パターンを設けることも可能である。 ４．濃度分布・濃度分布の累積グラフの表示 ＣＰＵ１が、画像入力機１０のＣＰＵ１０に対して、入
力画像の各濃度（階調）の頻度（出現回数）を求める要
求を発行すると、ＣＰＵ１０は、図９に示すように、Ｒ
ＡＭ１７内の作業領域１７−２に２５６バイトのカウン
タ領域を作成し、入力画像の濃度を該カウンタ領域内の
アドレスとして、各バイトを、各濃度の頻度をカウント
するカウンタとして使用することによって、ＲＡＭ１７
内のサンプリング領域１７−１にサンプリングされた画
像データの濃度分布を求める。

【００１３】ＣＰＵ１０が求めた濃度分布をＣＰＵ１に
知らせると、ＣＰＵ１は、対象画像データの全画素数に
対する各濃度の出現頻度の割合（％）の累計を示すデー
タを作成して磁気ディスク２に記憶させ、図６に示すよ
うに、横軸を原稿の濃度（この場合、２５６階調）、縦
軸を各濃度の出現頻度としたヒストグラムと共に、縦軸
を出現頻度の割合の累計とした累積グラフを表示用メモ
リ４に描き、ＣＲＴ５に表示させる。

【００１４】濃度分布の累積グラフは、図６を見れば明
らかなように、濃度の出現頻度が多い部分では急な勾配
を持ち、頻度の少ない部分では緩やかな勾配を持つ。こ
のグラフの形態を階調補正のトーンカーブとして使用す
ると、濃度の出現頻度が多い部分では、その部分の階調
を強調し、頻度の少ない部分ではその部分の階調を弱め
て、全体的に濃度分布の平滑化を行うことができ、最適
な階調補正を得るために非常に有効である。このため、
上記した磁気ディスク２に記憶された画像データの各濃
度の出現頻度の割合の累積データをそれぞれ２５５／１
００倍して（％で表されたデータを１から２５５の階調
データに変換する）、磁気ディスク装置２に保存してお
き、図７に示すように、トーンカーブの設定時に、トー
ンカーブの初期表示と共に表示させる。作業者は、この
累積データを参考にトーンカーブの設定を行えば、最適
な階調補正を行うことができる。

【００１５】以上のように本実施例では、階調補正のト
ーンカーブ設定時に、トーンカーブの初期表示とともに
入力画像の濃度分の累積グラフを表示させるため、作業
者は、平滑化の最適形である累積グラフを参考にして、
容易にトーンカーブの設定を行うことができ、トーンカ
ーブの設定の試行錯誤等の無駄を無くし、また、この作
業における熟練度等の必要がなくなる。

【００１６】更に本実施例では、２５６段階の階調を持
つ８ビットの画像データを、サンプリングして記憶して
おくため、少ないメモリ容量で読み取り後に、画素の濃
度等、画像データに関するさまざまな情報を利用するこ
とができる。

【００１７】尚、本実施例では、メモリ容量を少なくす
るために、２値化する前の８ビットの画像データをサン
プリングすることとしたが、大容量のメモリを画像専用
に用意すれば、読み取った画像データを８ビットのまま
記憶しておいてもよい。また、画像データのビット数、
階調のレベル数等は、本実施例中に記載されたものに限
定されるものではない。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、読み取り手段によって読み取
られた画像データの濃度分布の累積グラフを作成し、表
示する手段を備えるために、階調補正のトーンカーブの
設定時の参考とすることができ、従来のように各点の濃
度を逐次濃度計で測定するという煩わしさを解消するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像編集装置のブロ
ック図

【図２】図１の画像編集装置における画像入力機のブロ
ック図

【図３】階調補正のトーンカーブのデータ構成図

【図４】階調補正のトーンカーブの表示例を示す図

【図５】階調補正のトーンカーブの初期表示例を示す図

【図６】画像データの濃度分布のヒストグラムと、累積
表示グラフの表示例を示す図

【図７】累積表示グラフを表示させた場合のトーンカー
ブの設定画面の表示例を示す図

【図８】階調補正のトーンカーブの初期データの構成図

【図９】画像データの濃度分布を求めるためのカウンタ
領域の構成図

【図１０】階調補正のトーンカーブの表示例を示す図

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】読み取った一画像の各画素濃度を変換する
   際に用いる階調補正のグラフを表示し、前記階調補正の
   グラフが補正可能となっている画像処理装置であって、 前記画像の画素毎の濃度データに基づき各濃度の出現頻
   度を計数する濃度分布計数手段と、 前記濃度分布計数手段の計数結果より、濃度値に対応す
   る値を当該濃度値より小さい全ての濃度値に対応する値
   の画素数を累積した値とする累積グラフを作成する累積
   グラフ作成手段と、 前記階調補正のグラフ及び前記累積グラフを同一の座標
   系に重ねて表示する表示手段と、 操作者の操作に応じて前記階調補正のグラフを任意に変
   更する変更手段とを備える画像処理装置。