JP3485454B2 - Image gradation conversion device, image gradation changing method, medium recording program for executing the method, and infrared camera - Google Patents

Image gradation conversion device, image gradation changing method, medium recording program for executing the method, and infrared camera

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JP3485454B2
JP3485454B2 JP28719097A JP28719097A JP3485454B2 JP 3485454 B2 JP3485454 B2 JP 3485454B2 JP 28719097 A JP28719097 A JP 28719097A JP 28719097 A JP28719097 A JP 28719097A JP 3485454 B2 JP3485454 B2 JP 3485454B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像階調変換装
置、画像階調変換方法およびその方法を実行するプログ
ラムを記録した媒体に係わり、特に超多階調の画像を低
階調の画像に変換する階調変換装置、画像階調変換方法
およびその方法を実行するプログラムを記録した媒体に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image gradation conversion device, an image gradation conversion method, and a medium recording a program for executing the method, and more particularly to a super multi-gradation image to a low gradation image. The present invention relates to a gradation conversion device for conversion, an image gradation conversion method, and a medium recording a program for executing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】赤外線カメラで撮影した赤外画像、CT
(Computed Tomography )等で撮影した医療画像等では
高解像度を実現するために例えば4096(12ビッ
ト)の超多階調を有するものがある。しかし一般的に使
用されている汎用ディスプレイで表示可能な階調は高々
256(8ビット)であるため、超多階調の画像を汎用
ディスプレイに表示する場合には階調を低減する階調変
換を行う必要があるが、単純な線型変換を使用した場合
には以下のような課題が生じる。
2. Description of the Related Art Infrared images taken by an infrared camera, CT
Some medical images captured by (Computed Tomography) and the like have a super multi-gradation of 4096 (12 bits), for example, in order to realize high resolution. However, the gradation that can be displayed on a general-purpose display that is generally used is 256 (8 bits) at most, so when displaying an image with super-multi-gradation on a general-purpose display, gradation conversion that reduces the gradation is performed. However, when the simple linear conversion is used, the following problems occur.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】例えば赤外線カメラで
撮影した赤外画像にあっては相対的に温度の高い物体
(例えば人間)の画像は高い輝度を有するが、相対的に
温度の低い物体(例えば背景)の画像は低輝度であるた
め、単純な線型変換を使用した場合には温度の高い物体
は階調変化の少ない高輝度の画像となり温度の低い物体
は階調変化の少ない低輝度の画像となり、細かい情報
(例えば、滑らかな階調変化を示す階調情報)は明確に
表示されない。
For example, in an infrared image taken by an infrared camera, an image of an object having a relatively high temperature (for example, a human) has high brightness, but an object having a relatively low temperature ( For example, the background image has low brightness, so when simple linear conversion is used, an object with a high temperature has a high brightness image with little gradation change, and an object with a low temperature has a low brightness with little gradation change. It becomes an image, and detailed information (for example, gradation information indicating a smooth gradation change) is not clearly displayed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、分離手段
により超多階調を有する原画像を大局的階調変動を表す
低周波成分と、局所的階調変動を表す高周波成分とに分
離する。その際、エッジ強度手段により原画像の隣接す
る画像間の階調差であるエッジ強度を検出し、分離特性
変更手段によりエッジ強度に応じて原画像を低周波成分
と高周波成分とに分離する分離特性を変更する。
A first invention is a separating means.
A low frequency component representing the global gradation change an original image having a super multi-gradation manner, is separated into a high-frequency component representing the local gradation variations. At that time, the edge strength , which is the difference in gradation between the adjacent images of the original image, is detected by the edge strength means , and the separation characteristic is determined.
The changing means changes the separation characteristic for separating the original image into the low frequency component and the high frequency component according to the edge strength.

【0005】 第1の発明では、原画像のエッジ強度に
応じて分離特性を変更することにより低周波成分からエ
ッジ情報が失われることが防止される。第1の発明は、
さらに分離段階により分離された低周波成分の階調を低
減するとともに、分離段階により分離された高周波成分
と階調が低減された低周波成分とを合成する。
In the first aspect of the invention, loss of edge information from low frequency components is prevented by changing the separation characteristic according to the edge strength of the original image. The first invention is
Further, the gradation of the low frequency component separated by the separation step is reduced, and the high frequency component separated by the separation step and the low frequency component with the reduced gradation are combined.

【0006】 第1の発明では、さらに超多階調画像を
低階調ディスプレイに表示した場合にエッジ周辺の細か
い階調情報が失われることが防止される。第2の発明
は、分離段階が、エッジ強度検出段階で検出されたエッ
ジ強度に応じて原画像から低周波成分を抽出する低周波
成分抽出特性が変更され、原画像と抽出された低周波成
分とに基づいて高周波成分が抽出される。
[0006] In the first invention, it is possible to prevent the fine gradation information of the peripheral edge is lost if further displaying the super multi-tone image to a low tone display. According to a second aspect of the invention, in the separating step, the low frequency component extraction characteristic for extracting the low frequency component from the original image is changed in accordance with the edge strength detected in the edge strength detecting step, and the original image and the extracted low frequency component are changed. The high frequency component is extracted based on and.

【0007】 第2の発明では、階調差の大きい情報が
低周波成分に取り込まれる。第3の発明は、画素をエッ
ジを中心とする所定画素数幅内のエッジ周辺画素とそれ
以外の非エッジ周辺画素に分離し、エッジ周辺画素に対
してはエッジ保存フィルタにより低周波成分を抽出し非
エッジ周辺画素に対してはエッジ非保存フィルタにより
低周波成分を抽出する。
According to the second aspect of the invention, information having a large gradation difference is incorporated in the low frequency component. According to a third aspect of the present invention, a pixel is divided into an edge peripheral pixel within a predetermined pixel number width centered on an edge and other non-edge peripheral pixels, and an edge preservation filter extracts a low frequency component from the edge peripheral pixel. Then, for the non-edge peripheral pixels, the low frequency component is extracted by the edge non-conservation filter.

【0008】 第3の発明では、原画像を予めエッジ周
辺画素と非エッジ周辺画素に分離することにより、低周
波成分抽出の際にエッジ保存フィルタを使用するかエッ
ジ非保存フィルタを使用するかを各画素毎に判断する必
要がなくなる。第4の発明は、エッジ強度が高であるほ
どフィルタの大きさを小さくする。この第4の発明で
は、エッジ強度が高であるときは大きさの小さいフィル
タを使用することによりエッジ情報を保持したまま低周
波成分が抽出され、エッジ強度が低であるときには大き
さの大きいフィルタを使用することにより低周波成分が
抽出される。
According to the third aspect of the present invention, by separating the original image into edge peripheral pixels and non-edge peripheral pixels in advance, it is possible to determine whether to use the edge-preserving filter or the edge-preserving filter when extracting the low-frequency component. It is not necessary to make a judgment for each pixel. In the fourth invention, the size of the filter is reduced as the edge strength is higher. In the fourth aspect of the present invention, when the edge strength is high, a filter having a small size is used to extract the low frequency component while retaining the edge information, and when the edge strength is low, a filter having a large size is extracted. The low frequency component is extracted by using.

【0009】 第5の発明は、画素をエッジを中心とす
るエッジ周辺画素とそれ以外に非エッジ周辺画素に分離
し、エッジ周辺画素に対しては大きさの小さいフィルタ
で、非エッジ周辺画素に対しては大きさの大きいフィル
タで低周波成分が抽出される。第5の発明では、原画像
を予めエッジ周辺画素と非エッジ周辺画素に分離するこ
とにより、低周波成分の抽出に使用するフィルタの大き
さを判断する必要がない。
According to a fifth aspect of the present invention, a pixel is separated into an edge peripheral pixel having an edge as a center and a non-edge peripheral pixel other than the edge peripheral pixel. On the other hand, a low-frequency component is extracted by a filter having a large size. In the fifth aspect of the present invention, it is not necessary to determine the size of the filter used for extracting the low frequency component by separating the original image into edge peripheral pixels and non-edge peripheral pixels in advance.

【0010】 第6の発明は、超多階調画像を撮像し、
低周波成分と高周波成分とに分離した後、低周波成分を
より少ない階調に変換し、高周波成分を強調処理する。
そして、低周波成分と高周波成分を合成して低階調モニ
タに表示する。第6の発明では、超多階調画像が細かい
輝度情報を失うことなく低階調モニタに表示される。
A sixth aspect of the present invention captures a super multi-tone image,
After the low-frequency component and the high-frequency component are separated, the low-frequency component is converted into a smaller number of gradations and the high-frequency component is emphasized.
Then, the low frequency component and the high frequency component are combined and displayed on the low gradation monitor. In the sixth aspect , the super-multi-tone image is displayed on the low tone monitor without losing the fine luminance information.

【0011】 第7の発明は、第1から第5の発明の
れか一つを実行するプログラムを記録した媒体を提供す
る。
The seventh aspect of the present invention is the invention of the first to fifth aspects.
A medium for recording a program for executing one of them is provided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、上記課題を解決するため
の超多階調(M階調)の画像を低階調(N階調、N<
M)の画像に変換する階調変換方法の説明図であって、
原画像を撮像する撮像手段10原画像を原画像の局所的
な輝度変化を表す高周波成分と大局的な輝度変化を表す
低周波成分とに分離する分離部11、低周波成分の階調
をM階調からN階調に変換する低周波成分階調変換部1
2(変換方法としては、線型変換、非線型変換(γ補正
法)、Histogram Projection法、Histogram Equalizati
on法等周知の方法が適用される)、高周波成分に強調処
理(例えば線型変換)を施す強調処理部13、N階調に
変換された低周波成分と強調処理の施された高周波成分
を加算した後、再度N階調に変換する合成/再階調変換
部14から構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an image of ultra-multi-gradation (M gradation) for solving the above-mentioned problems.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a gradation conversion method for converting into an image of M),
Image pickup means 10 for picking up an original image Separating section 11 for separating an original image into a high frequency component representing a local brightness change of the original image and a low frequency component representing a global brightness change, and the gradation of the low frequency component is M Low frequency component gradation conversion unit 1 for converting from gradation to N gradations
2 (For the conversion method, linear conversion, non-linear conversion (γ correction method), Histogram Projection method, Histogram Equalizati
A well-known method such as an on method is applied), an emphasis processing unit 13 that performs emphasis processing (for example, linear conversion) on a high frequency component, a low frequency component converted to N gradations and a high frequency component that has been emphasized are added. After that, it is composed of a synthesizing / re-gradation converting section 14 for converting again to N gradations.

【0013】なお、図1中には原画像の1本の水平走査
線に沿う輝度変化波形も例示されており、(a)は原画
像の輝度変化波形(実線)および低周波成分波形(破
線)、(b)は階調変換後の低周波成分波形、(c)は
強調処理後の高周波成分波形、(d)は低周波成分と高
周波成分の合成波形、(e)は再階調変換後の出力波形
を表す。
FIG. 1 also exemplifies a luminance change waveform along one horizontal scanning line of the original image. (A) shows a luminance change waveform (solid line) and a low frequency component waveform (broken line) of the original image. ) And (b) are low-frequency component waveforms after gradation conversion, (c) is a high-frequency component waveform after emphasis processing, (d) is a composite waveform of low-frequency components and high-frequency components, and (e) is re-gradation conversion. The following output waveform is shown.

【0014】まず、撮像手段10で撮像された原画像情
報に対して平均値フィルタ、ガウシアンフィルタ等を使
用して平滑化操作を施すことにより、最大輝度がM1、
最小輝度がM2である原画像の低周波成分波形((a)
の破線)が得られる。この低周波成分波形は、低周波成
分階調変換部12において、(M1−M2+1)段階の
輝度がN段階の輝度に変換され、階調変換後低周波成分
(b)となる。
First, by performing a smoothing operation on the original image information picked up by the image pickup means 10 using an average value filter, a Gaussian filter, etc., the maximum luminance is M1,
The low-frequency component waveform of the original image whose minimum brightness is M2 ((a)
The broken line) is obtained. In the low frequency component gradation conversion unit 12, this low frequency component waveform is converted into (M1−M2 + 1) steps of brightness into N steps of brightness and becomes a low frequency component (b) after gradation conversion.

【0015】一方原画情報から階調変換前の低周波成分
成分波形((a)の破線)を減算することにより算出さ
れる高周波成分波形は、強調処理部13においてその振
幅が例えば2倍に拡大され、強調処理後高周波成分波形
(c)となる。合成/再階調変換部14において階調変
換後低周波成分(b)と強調処理後高周波成分(c)と
を加算した合成して合成波形(d)を生成し、輝度が負
となる部分をカットした後の波形がN段階の輝度内に収
まるように再度階調変換して出力波形(e)が得られ
る。
On the other hand, the amplitude of the high-frequency component waveform calculated by subtracting the low-frequency component component waveform (dashed line in (a)) before gradation conversion from the original image information is doubled in the emphasis processing section 13, for example. Then, the high-frequency component waveform (c) is obtained after the emphasis processing. The synthesis / re-tone conversion section 14 adds the tone-converted low-frequency component (b) and the post-enhancement high-frequency component (c) to perform synthesis to generate a synthesized waveform (d), and the luminance becomes negative. The output waveform (e) is obtained by performing gradation conversion again so that the waveform after cutting is within N levels of luminance.

【0016】しかしながら上記方法においては、輝度変
化が極めて大きい部分(以下エッジと記す)を有する原
画に対して階調変換で必須となるノイズ除去処理を実行
した場合に、エッジ周辺で原画の細かい輝度変化(階調
情報)が失われることを回避することはできない。図2
は課題の説明図であって、輝度がM階調ステップ状に変
化(a’)する部分にノイズ除去処理のために平滑フィ
ルタをかけると低周波成分(b’)ではステップ状の変
化は失われランプ状の変化となる。そしてノイズ除去を
確実にするためにフィルタの大きさを大とするとランプ
部分の傾斜は緩やかとなる。
However, in the above method, when the noise removal processing which is indispensable for gradation conversion is executed on the original image having a portion where the luminance change is extremely large (hereinafter referred to as an edge), the fine luminance of the original image is around the edge. It is impossible to avoid loss of changes (gradation information). Figure 2
Is an explanatory diagram of the problem, and when a smoothing filter is applied to a portion where the luminance changes in M gradation steps (a ′) for noise removal processing, the step change does not occur in the low frequency component (b ′). A ramp-shaped change. When the size of the filter is increased to ensure noise removal, the slope of the ramp portion becomes gentle.

【0017】高周波成分(c’)は{(a’)−
(b’)}として得られるので、零から正方向に徐々に
増加した後ステップ状に負側に反転し、その後徐々に零
に復帰する波形となる。従って、低周波成分(b’)に
階調変換を施した階調変換後低周波成分(b”)と、高
周波成分(c’)に強調操作を施した強調処理後高周波
成分(c”)とを合成した合成波形(d’)には斜線で
示されるオーバーシュート、アンダーシュートが生じ
る。
The high frequency component (c ') is {(a')-
Since it is obtained as (b ′)}, the waveform is such that it gradually increases from zero in the positive direction, then reverses stepwise to the negative side, and then gradually returns to zero. Therefore, the gradation-converted low-frequency component (b ″) obtained by performing gradation conversion on the low-frequency component (b ′) and the post-enhancement-process high-frequency component (c ″) obtained by performing emphasis operation on the high-frequency component (c ′) In the combined waveform (d ') obtained by combining and, overshoot and undershoot indicated by diagonal lines occur.

【0018】合成波形(d’)の負の輝度(即ちアンダ
ーシュート部)をカットした後再度階調変換を施すこと
により得られる出力波形(e’)を汎用ディスプレイに
表示すると、(イ)部は原画像より高輝度(即ち明る
く)に、(ロ)部は最低輝度(即ち真黒)に表示され
る。即ちエッジの一方の側に高輝度の帯域が、エッジの
他方の側に最低輝度の帯域が生じてエッジ周辺の細かい
輝度変化情報が失われることを避けることはできない
が、これは低周波成分を求める際(即ち原画像からノイ
ズを除去する際)に原画像の全体に一定の大きさのノイ
ズ除去フィルタを適用することに起因する。
When the negative waveform (that is, the undershoot portion) of the composite waveform (d ') is cut and then the output waveform (e') obtained by performing the gradation conversion again is displayed on the general-purpose display, the (a) portion is displayed. Is displayed with higher brightness (that is, brighter) than the original image, and the part (b) is displayed with the lowest brightness (that is, black). That is, it is unavoidable that a high-intensity band is generated on one side of the edge and a minimum-intensity band is generated on the other side of the edge, and fine luminance change information around the edge is lost. This is because a noise removal filter having a constant size is applied to the entire original image when obtaining (that is, when removing noise from the original image).

【0019】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、超多階調画像を通常階調の画像に階調変換する際
にエッジ周辺の細かい輝度変化が失われることのない画
像階調変換装置、画像階調変換方法および画像階調変換
方法を実行するためのプログラムを記録したプログラム
記録媒体を提供することを目的とする。図3(イ)は本
発明に係る階調変換装置の1実施例の構成図であって、
赤外線カメラ31、マイクロコンピュータ32、比較的
少ない(例えば256)階調の輝度を表示可能なディス
プレイ33および外部プログラム記録媒体(例えばフレ
キシブルディスク)34から構成される。
The present invention has been made in view of the above problems, and an image gradation in which a fine luminance change around an edge is not lost when converting a super-multi-gradation image into an image of normal gradation. An object of the present invention is to provide a conversion device, an image gradation conversion method, and a program recording medium recording a program for executing the image gradation conversion method. FIG. 3A is a configuration diagram of one embodiment of the gradation conversion device according to the present invention,
The infrared camera 31, the microcomputer 32, the display 33 capable of displaying a relatively small number of luminance levels (for example, 256) and the external program recording medium (for example, a flexible disk) 34.

【0020】即ち赤外線カメラ31で撮影されたビデオ
信号は、超多階調(例えば4096階調)を有し、入力
インターフェイス321を介してマイクロコンピュータ
32に取り込まれる。マイクロコンピュータ32は、入
力インターフェイス321の外、バス322、CPU3
23、出力インターフェイス324およびメモリ325
から構成されており、外部プログラム記録媒体34に記
憶されている階調変換プログラムを実行する。
That is, the video signal photographed by the infrared camera 31 has an ultra-multi gradation (for example, 4096 gradations) and is taken into the microcomputer 32 through the input interface 321. The microcomputer 32 includes an input interface 321, a bus 322, and a CPU 3.
23, output interface 324 and memory 325
And executes the gradation conversion program stored in the external program recording medium 34.

【0021】即ち、階調変換プログラムは外部プログラ
ム記録媒体34に記録されており、階調変換に先立ち階
調変換プログラムが入力インターフェイス321を介し
メモリ325に取り込まれ、CPU323で実行され
る。そして、階調変換された画像は出力インターフェイ
ス324を介してディスプレイ33に表示される。な
お、本発明に係る画像変換方法を赤外線カメラ本体内に
組み込み、図3(ロ)に示す構成とすることもできる。
この場合高階調モニタ314を省略することも可能であ
る。
That is, the gradation conversion program is recorded in the external program recording medium 34, and prior to gradation conversion, the gradation conversion program is loaded into the memory 325 via the input interface 321, and executed by the CPU 323. Then, the gradation-converted image is displayed on the display 33 via the output interface 324. The image conversion method according to the present invention may be incorporated in the infrared camera body to have the configuration shown in FIG.
In this case, the high gradation monitor 314 can be omitted.

【0022】 即ち、レンズ系311を通った赤外象
は、受光素子312で電気信号に変換されビデオアンプ
313で増幅される。ビデオアンプ313で増幅された
ビデオ信号は、高階調モニタで表示されると共に、A/
Dコンバータ321に入力される。A/Dコンバータ3
21は超多階調のデジタル画像を再現可能な12ビット
のデジタル出力を有する。
That is, the infrared image passing through the lens system 311 is converted into an electric signal by the light receiving element 312 and amplified by the video amplifier 313. Amplified by video amplifier 313
The video signal is displayed on a high gradation monitor, and
It is input to the D converter 321. A / D converter 3
Reference numeral 21 has a 12-bit digital output capable of reproducing a super-multi-tone digital image.

【0023】A/Dコンバータ321から出力される超
多階調のデジタル画像は、メモリ325に順次取り込ま
れ前述の通り階調変換される。そして階調変換された画
像は出力インターフェイス324を介して通常のディプ
レイである低階調モニタ33に表示される。赤外線カメ
ラ本体内にマイクロコンピュータ32を組み込む場合
に、マイクロコンピュータ32が汎用性を有すると赤外
線カメラが大型化および高価となるため、マイクロコン
ピュータ32はストアードプログラム方式でない方が望
ましい。よって、本発明に係る画像変換方法を赤外線カ
メラ本体内に組み込む場合、プログラムはメモリ325
に最初から記録されている。
The super multi-tone digital image output from the A / D converter 321 is sequentially taken into the memory 325 and subjected to tone conversion as described above. The gradation-converted image is displayed on the low gradation monitor 33, which is a normal display, via the output interface 324. When the microcomputer 32 is incorporated in the infrared camera body, the infrared camera becomes large and expensive if the microcomputer 32 has general versatility. Therefore, it is preferable that the microcomputer 32 is not a stored program system. Therefore, when the image conversion method according to the present invention is incorporated in the infrared camera body, the program is stored in the memory 325.
It is recorded from the beginning.

【0024】なお、CPU323はデジタルシグナルプ
ロセッサ等で構成してもよく、それに伴いデータバス3
22はデジタルシグナルプロセッサに対応して構成する
必要がある。また、汎用プロセッサとプログラムを用い
る方式のみならず、ハードウェアで構成されたフィルタ
回路やエッジ抽出回路を組み合わせて本発明を実現する
回路を構成してもよい。
The CPU 323 may be composed of a digital signal processor or the like, and accordingly, the data bus 3
22 must be configured to correspond to a digital signal processor. Further, not only a method using a general-purpose processor and a program but also a circuit for realizing the present invention may be configured by combining a filter circuit and an edge extraction circuit configured by hardware.

【0025】図4は本発明に係る階調変換処理の原理を
説明するための流れ図であって、まずM階調を有する原
画像(A)40から隣接する2つの画素が所定のしきい
値以上の階調差を有する領域を強調するエッジ強調処理
を施しエッジ強調画像41を得る。次にエッジ強調画像
41に対して画素膨張処理を施しマスクパターン42を
作成し、エッジ周辺の画素(例えばエッジを中心とする
3画素)だけを通過させるマスク421とエッジ周辺の
画素(例えばエッジを中心とする3画素)以外の画素を
通過させる反転マスク422とを作成する。
FIG. 4 is a flow chart for explaining the principle of the gradation conversion processing according to the present invention. First, two adjacent pixels from the original image (A) 40 having M gradations have a predetermined threshold value. The edge emphasis processing for emphasizing the area having the above gradation difference is performed to obtain the edge emphasis image 41. Next, a pixel expansion process is performed on the edge-enhanced image 41 to create a mask pattern 42, and a mask 421 that allows only pixels around the edge (for example, three pixels centering on the edge) to pass through and pixels around the edge (for example, the edge An inversion mask 422 that allows pixels other than the central three pixels) to pass through is created.

【0026】次に原画像(A)40をエッジ周辺画素通
過マスク421で被いエッジ周辺の画素からエッジ情報
を保持しつつノイズを除去するエッジ保存ノイズ除去処
理43を行い、原画像40を反転マスク422で被いエ
ッジ周辺以外の画素からノイズを除するエッジ非保存ノ
イズ除去処理44を行い、原画像40の大局的な輝度変
化を表す低周波成分画像(D)45を得る。
Next, the original image (A) 40 is subjected to an edge-preserving noise removing process 43 for removing noise from the pixels around the covered edge with the edge peripheral pixel passing mask 421 while retaining the edge information and inverting the original image 40. An edge non-preserving noise removal process 44 for removing noise from pixels other than the periphery of the covered edge is performed by the mask 422, and a low frequency component image (D) 45 representing a global luminance change of the original image 40 is obtained.

【0027】なお、マスク421あるいは反転マスク4
22を使用することなく原画像の画素ごとにエッジ強度
を判断し、使用するノイズ除去処理方法を選択すること
も可能である。その後、低周波成分画像45の階調を減
少する階調変換処理を行い低周波成分階調変換画像4
5’を作成する。次に、原画像40から低周波成分画像
45を減算して画像の局所的な輝度変化を表す高周波成
分画像46を作成した後、輝度変化を強調して高周波成
分輝度強調画像46’を作成する。
The mask 421 or the reversal mask 4
It is also possible to determine the edge strength for each pixel of the original image without using 22, and select the noise removal processing method to be used. After that, gradation conversion processing for reducing the gradation of the low frequency component image 45 is performed, and the low frequency component gradation converted image 4
Create 5 '. Next, the low-frequency component image 45 is subtracted from the original image 40 to create a high-frequency component image 46 representing a local brightness change of the image, and then the brightness change is emphasized to create a high-frequency component brightness enhancement image 46 '. .

【0028】そして、低周波成分階調変換画像45’と
高周波成分輝度強調画像46’とを加算して合成画像4
7を作成し、その後合成画像47全体をN階調に変換し
て出力画像48を得る。即ち本発明は、原画像をエッジ
強度に応じて低周波成分画像を得るフィルタ特性を変更
する点に特徴を有する。
Then, the low-frequency component gradation converted image 45 'and the high-frequency component luminance-enhanced image 46' are added to each other to form a composite image 4
7 is created, and then the entire composite image 47 is converted into N gradations to obtain an output image 48. That is, the present invention is characterized in that the filter characteristics for obtaining the low frequency component image of the original image are changed according to the edge strength.

【0029】図5は第1の低周波成分抽出ルーチンであ
って、ステップ50でエッジ強調画像を記憶するために
メモリ325内に確保されるメモリ領域をクリアする。
ステップ51でノイズ除去フィルタの大きさmを予め定
められた所定値mMAX(例えば25)に設定して、原画
像(A)に対して画素を左上から始めて右下で終る水平
走査を開始する。
FIG. 5 is a first low frequency component extraction routine, and in step 50, the memory area reserved in the memory 325 for storing the edge emphasized image is cleared.
In step 51, the size m of the noise removal filter is set to a predetermined value m MAX (for example, 25), and horizontal scanning is started for the original image (A) starting from the upper left pixel and ending at the lower right pixel. .

【0030】ステップ52でその画素を中心とするフィ
ルタの中にエッジが含まれるか否かを判定し、エッジ部
でないと判定されればステップ53で大きさmのエッジ
非保存ノイズ除去フィルタ(例えば平均値フィルタある
いはガウシアンフィルタ)を使用してノイズ除去を実施
する。ステップ52でエッジ部であると判定されればス
テップ54でフィルタの大きさmをデクレメントする。
次にステップ55でフィルタの大きさmが最小値mMI N
(例えば3)であるか否かを判定し、最小値でなければ
ステップ52に戻って処理を繰り返す。
In step 52, it is determined whether or not an edge is included in the filter having the pixel at the center. If it is determined that the filter is not an edge portion, in step 53, an edge non-conservative noise removal filter of size m (eg, Noise removal is performed using an average value filter or a Gaussian filter). If it is determined in step 52 that it is an edge portion, the size m of the filter is decremented in step 54.
Next, in step 55, the filter size m is the minimum value m MI N
It is determined whether or not (for example, 3), and if it is not the minimum value, the process returns to step 52 and repeats the processing.

【0031】ステップ55で最小値まで低減されてもエ
ッジが含まれると判定されたときは、ステップ56で大
きさmMIN のエッジ非保存ノイズ除去フィルタ(例えば
メジアンフィルタ)を使用してノイズ除去を実施する。
ステップ57で原画像の全画素について処理が完了した
か否かを判定し、完了していないと判定されたときはス
テップ51にもどって処理を繰り返す。すべての画素に
ついて処理が完了したときは低周波成分抽出画像(D)
が完成してこの処理を完了する。
When it is determined in step 55 that the edge is included even if the edge is reduced to the minimum value, in step 56, noise removal is performed using an edge-preserving noise removal filter (for example, median filter) of size m MIN. carry out.
In step 57, it is determined whether or not the processing has been completed for all the pixels of the original image. If it is determined that the processing has not been completed, the process returns to step 51 to repeat the processing. When processing is completed for all pixels, low-frequency component extracted image (D)
Is completed and this process is completed.

【0032】図6は原画像(A)から局所的な輝度変化
を表す高周波成分を抽出して高周波成分画像(E)を作
成する高周波成分抽出ルーチンのフローチャートであっ
て、ステップ60で高周波成分画像(E)を記憶するた
めにメモリ325内に確保されたメモリ領域をクリアし
た後、ステップ61で画素毎に原画像(A)から低周波
成分画像(D)を減算して高周波成分を求め高周波成分
画像(E)に記憶する。
FIG. 6 is a flowchart of a high frequency component extraction routine for creating a high frequency component image (E) by extracting a high frequency component representing a local luminance change from the original image (A). After clearing the memory area reserved in the memory 325 for storing (E), in step 61, the low frequency component image (D) is subtracted from the original image (A) for each pixel to obtain a high frequency component and a high frequency component is obtained. Store in component image (E).

【0033】ステップ62で原画像(A)の全画素にわ
たって高周波成分を求めたかを判定し、全画素について
高周波成分が算出されるまで処理を繰り返して、このル
ーチンを終了する。図7は低周波成分画像(D)の階調
をM階調からN階調(M>N)に圧縮する低周波成分階
調変換ルーチンのフローチャートであって、ステップ7
0で低周波成分階調変換画像(D’)を記憶するために
メモリ325内に確保されたメモリ領域をクリアする。
In step 62, it is determined whether the high frequency components have been obtained over all the pixels of the original image (A), the processing is repeated until the high frequency components are calculated for all the pixels, and this routine is ended. FIG. 7 is a flowchart of a low frequency component gradation conversion routine for compressing the gradation of the low frequency component image (D) from M gradation to N gradation (M> N).
At 0, the memory area reserved in the memory 325 for storing the low frequency component gradation converted image (D ′) is cleared.

【0034】ステップ71では、例えば低周波成分画像
(D)の画素毎に次式により階調を変換して、階調変換
画像(D’)に記憶する。 D’(i,j)=〔N・{D(i,j)−MMIN }〕/
{MMAX −MMIN } ここで、MMAX は原画像(A)の最大階調でMMAX ≦M
また、MMIN は原画像(A)の最小階調であってMMIN
≦MMAX である。
In step 71, for example, the gradation is converted for each pixel of the low frequency component image (D) by the following equation and stored in the gradation conversion image (D '). D ′ (i, j) = [N · {D (i, j) −M MIN }] /
{M MAX −M MIN } where M MAX is the maximum gradation of the original image (A) and M MAX ≦ M
In addition, M MIN is the minimum gradation of the original image (A) and M MIN
≦ M MAX .

【0035】ステップ72で低周波成分画像(D)の全
画素にわたって階調変換をおこなったかを判定し、全画
素について変換が終了するまで処理を繰り返した後この
ルーチンを終了する。図8は高周波成分画像(E)の全
画素にわたり強調処理する高周波成分強調処理ルーチン
のフローチャートであって、ステップ80で高周波成分
強調処理画像(E’)を記憶するためにメモリ325内
に確保されたメモリ領域をクリアする。
In step 72, it is determined whether the gradation conversion has been performed on all the pixels of the low frequency component image (D), the processing is repeated until the conversion is completed for all the pixels, and then this routine is ended. FIG. 8 is a flowchart of a high frequency component enhancement processing routine for performing enhancement processing on all pixels of the high frequency component image (E). Cleared memory area.

【0036】ステップ81で高周波成分画像(E)の画
素毎に例えば次式に基づいて強調処理を施して、強調処
理画像(E’)に記憶する。 E’(i,j)=n・E(i,j) (例えばn=2) ステップ82で高周波成分画像(E)の全画素にわたっ
て強調処理をおこなったかを判定し、全画素について変
換が終了するまで処理を繰り返した後このルーチンを終
了する。
In step 81, each pixel of the high-frequency component image (E) is subjected to an emphasis process based on the following equation, for example, and is stored in the emphasis process image (E '). E ′ (i, j) = n · E (i, j) (for example, n = 2) In step 82, it is determined whether emphasis processing has been performed on all the pixels of the high frequency component image (E), and conversion is completed for all the pixels. This routine is ended after repeating the processing until

【0037】図9は出力画像F’を得るための合成再階
調変換ルーチンのフローチャートであって、ステップ9
0で合成画像(F)および出力画像(F’)を記憶する
ためにメモリ325内に確保されたメモリ領域をクリア
する。ステップ91で階調変更画像(D’)と強調処理
画像(E’)を画素毎に加算して合成画像(F)を作成
し、ステップ92で合成画像(F)の最大輝度LMAX
よび最小輝度LMIN を探索する。そしてステップ93で
合成画像の階調を画素毎に次式により階調を再変換して
出力画像(F’)を生成する。
FIG. 9 is a flow chart of a synthetic re-gradation conversion routine for obtaining the output image F ′.
At 0, the memory area reserved in the memory 325 for storing the composite image (F) and the output image (F ′) is cleared. In step 91, the gradation-changed image (D ′) and the emphasized image (E ′) are added for each pixel to create a composite image (F), and in step 92, the maximum brightness L MAX and the minimum of the composite image (F) are obtained. Search for luminance L MIN . Then, in step 93, the gradation of the composite image is reconverted for each pixel by the following equation to generate the output image (F ′).

【0038】F’(i,j)=〔N・{F(i,j)−
MIN }〕/{LMAX −LMIN } ステップ94で合成画像(F)の全画素にわたって再階
調変換処理をおこなったかを判定し、全画素について変
換が終了するまで処理を繰り返した後このルーチンを終
了する。そして、出力画像(F’)を出力インターフェ
イス324を介してディスプレイ33に出力することに
よりエッジ周辺のグラデーションも失われない画像が表
示される。
F '(i, j) = [N {F (i, j)-
L MIN }] / {L MAX −L MIN } In step 94, it is determined whether the re-gradation conversion processing has been performed on all the pixels of the composite image (F), and the processing is repeated until the conversion is completed for all the pixels. Exit the routine. Then, by outputting the output image (F ′) to the display 33 via the output interface 324, an image in which gradation around edges is not lost is displayed.

【0039】上記の第1の階調変換方法によれば、原画
像の画素ごとにその画素を中心とするノイズ除去用フィ
ルタ内にエッジが含まれるか否かを判定してノイズ除去
に使用するフィルタを決定する必要があるため処理量が
多くなることは回避できない。第2の階調変換方法はこ
の点を解決するためのものであって、予めマスクを作成
することによって画素ごとの判定を省略する。
According to the above first gradation conversion method, it is determined for each pixel of the original image whether or not an edge is included in the noise removal filter centered on the pixel and used for noise removal. Since it is necessary to determine the filter, it is unavoidable that the processing amount becomes large. The second gradation conversion method is for solving this point, and the determination for each pixel is omitted by creating a mask in advance.

【0040】図10は原画像(A)からマスクの元とな
るエッジ強調画像(B)を作成するエッジ強調処理ルー
チンのフローチャートであって、ステップ100でエッ
ジ強調画像(B)を記憶するためにメモリ325内に確
保されるメモリ領域をクリアする。原画像(A)の画素
に対して左上から始めて右下で終る水平走査を開始し、
ステップ101で各画素毎のエッジ強度を算出する。
FIG. 10 is a flow chart of an edge emphasis processing routine for creating an edge emphasized image (B) which is a source of a mask from the original image (A), and in order to store the edge emphasized image (B) in step 100. The memory area secured in the memory 325 is cleared. Start horizontal scanning starting from the upper left for the pixels of the original image (A) and ending at the lower right,
In step 101, the edge strength of each pixel is calculated.

【0041】エッジ強度の算出には周知の方法を使用す
ることができるが、例えばラプラシアン法を適用した場
合は原画像(A)の画素A(i,j)のエッジ強度ES
(i,j)は次式で定義される。 ES(i,j) ={f(i,j+1)−f(i,j)}−{f(i,j)−f(i,j−1)} +{f(i+1,j)−f(i,j)}−{f(i,j)−f(i−1,j)} =f(i,j+1)+f(i,j−1)+f(i+1,j)+f(i−1,j) −4・f(i,j) ここで、f(i,j)は画素A(i,j)の輝度を表
す。
A known method can be used to calculate the edge strength. For example, when the Laplacian method is applied, the edge strength ES of the pixel A (i, j) of the original image (A) is calculated.
(I, j) is defined by the following equation. ES (i, j) = {f (i, j + 1) -f (i, j)}-{f (i, j) -f (i, j-1)} + {f (i + 1, j) -f (I, j)}-{f (i, j) -f (i-1, j)} = f (i, j + 1) + f (i, j-1) + f (i + 1, j) + f (i-1) , J) −4 · f (i, j) where f (i, j) represents the luminance of the pixel A (i, j).

【0042】ステップ102でエッジ強度ESが予め定
められたしきい値ε以上であるか否かを判定し、エッジ
強度ESが予め定められたしきい値ε以上であればステ
ップ103で画素B(i,j)の画素値を "1" に設定
する。逆にエッジ強度ESがしきい値ε未満であればス
テップ104で画素B(i,j)の画素値を "0" に設
定する。
In step 102, it is determined whether the edge strength ES is equal to or larger than a predetermined threshold value ε. If the edge strength ES is equal to or larger than the predetermined threshold value ε, in step 103, the pixel B ( Set the pixel value of i, j) to "1". On the contrary, if the edge strength ES is less than the threshold value ε, the pixel value of the pixel B (i, j) is set to "0" in step 104.

【0043】そしてステップ105で原画像(A)のす
べての画素についてエッジ強調処理が完了したかを判定
し、全画素の処理が完了していない場合はステップ10
1に戻る。一方、全画素の処理が完了した場合はこのル
ーチンを終了する。図11はエッジ強調画像(B)から
マスク画像(C)を作成する画素拡張処理ルーチンのフ
ローチャートであって、ステップ110で拡張処理の繰
り返し回数Lを所定の正の整数に設定し、ステップ11
1でマスク画像(C)および反転マスク画像(C’)を
記憶するためにメモリ325内に確保されたメモリ領域
をクリアする。
Then, in step 105, it is determined whether the edge enhancement processing has been completed for all the pixels of the original image (A), and if the processing of all pixels has not been completed, step 10
Return to 1. On the other hand, when the processing of all pixels is completed, this routine is ended. FIG. 11 is a flowchart of a pixel extension processing routine for creating a mask image (C) from the edge-enhanced image (B). In step 110, the number of times L of extension processing is repeated is set to a predetermined positive integer, and step 11
At 1, the memory area reserved in the memory 325 for storing the mask image (C) and the inverted mask image (C ′) is cleared.

【0044】ステップ112でマスク画像(C)にエッ
ジ強調画像(B)を転写した後、マスク画像(C)を左
上から始めて右下で終る水平走査するが、ステップ11
3で画素値C(i,j)が "1" であるか否かを判定す
る。画素値C(i,j)が "1" であればステップ11
4で画素C(i,j)のいわゆる8近傍に画素値が "
0" である画素があるか否かを判定し、画素値が "0"
である画素があればステップ115で画素値を "1" に
置き換える画素拡張処理を実行してステップ116に進
む。なおステップ113で画素値C(i,j)が "0"
であるとき、およびステップ114で8近傍に画素値が
"0" である画素がないときは直接ステップ116に進
む。
After the edge-enhanced image (B) is transferred to the mask image (C) in step 112, the mask image (C) is horizontally scanned starting from the upper left and ending at the lower right.
At 3, it is determined whether the pixel value C (i, j) is "1". If the pixel value C (i, j) is "1", step 11
In 4 the pixel value is "8" near the pixel C (i, j).
It is determined whether there is a pixel that is "0", and the pixel value is "0".
If there is a pixel that is, the pixel expansion process for replacing the pixel value with "1" is executed in step 115, and the process proceeds to step 116. In step 113, the pixel value C (i, j) is "0".
, And in step 114 the pixel values in 8 neighborhoods are
If there is no pixel that is "0", the process directly proceeds to step 116.

【0045】図12は画素拡張処理の説明図であって、
"1" は画素値が "1" であることを示し、斜線は画素
拡張処理の結果 "1" に置き換えられた画素を表す。画
素(7,6)を例にとると、この8近傍画素は(6,
5)、(7,5)、(8,5)、(6,6)、(8,
6)、(6,7)、(7,7)、(8,7)となるが、
画素(8,5)および(6,7)はもともと画素値 "
1" であるので他の6画素の画素値を "0" から "1"
に変更することによって画素(7,6)は1画素分拡張
される。
FIG. 12 is an explanatory diagram of the pixel expansion processing.
"1" indicates that the pixel value is "1", and the diagonal line represents the pixel replaced by "1" as a result of the pixel expansion processing. Taking the pixel (7, 6) as an example, the 8 neighboring pixels are (6,
5), (7,5), (8,5), (6,6), (8,
6), (6,7), (7,7), (8,7),
Pixels (8,5) and (6,7) are originally pixel values "
Since it is 1 ", the pixel values of the other 6 pixels are changed from" 0 "to" 1 ".
By changing to, the pixel (7, 6) is expanded by one pixel.

【0046】ステップ116で全画素について処理が完
了したか否かを判定し、全画素について処理が完了して
いなければステップ113に戻り処理を繰り返す。逆に
全画素について処理が完了していればステップ117で
拡張処理の繰り返し回数Lが"1" であるかを判定し、
Lが "1" でなければステップ118で繰り返し回数L
をデクレメントしてステップ113に戻る。
In step 116, it is determined whether or not the processing has been completed for all pixels, and if the processing has not been completed for all pixels, the process returns to step 113 to repeat the processing. On the other hand, if the processing has been completed for all pixels, it is determined in step 117 whether the number of times L the extension processing is repeated is "1",
If L is not "1", the number of repetitions L is repeated in step 118.
Is decremented and the process returns to step 113.

【0047】繰り返し回数Lが "1" であれば、ステッ
プ119でマスク画像(C)の画素値を反転した反転マ
スク画像(C’)を作成してこのルーチンを終了する。
即ち、繰り返し回数Lを "1" に設定した場合はエッジ
はエッジを中心として両側に1画素分拡張され、 "2"
に設定した場合は2画素分拡張される。図13は原画像
(A)から大局的な輝度変化を表す低周波成分を抽出し
て低周波成分画像(D)を作成する第2の低周波成分抽
出ルーチンのフローチャートであって、ステップ130
で低周波成分画像(D)を記憶するためにメモリ325
内に確保されたメモリ領域をクリアする。
If the number of repetitions L is "1", a reversed mask image (C ') in which the pixel value of the mask image (C) is reversed is created in step 119, and this routine is finished.
That is, when the number of repetitions L is set to "1", the edge is expanded by 1 pixel on both sides centering on the edge, and "2"
When set to, the pixel is expanded by 2 pixels. FIG. 13 is a flowchart of a second low frequency component extraction routine for creating a low frequency component image (D) by extracting a low frequency component representing a global luminance change from the original image (A).
Memory 325 for storing the low frequency component image (D) at
Clears the memory area secured within.

【0048】ステップ131で原画像(A)をマスク画
像(C)で覆って、即ち{A×C}を演算することによ
って原画像(A)からエッジ周辺の画素を取り出し、ス
テップ132でエッジ周辺の画素、即ち画素値が "0"
でない画素に対してエッジ情報を保持しつつノイズを除
去するエッジ保存ノイズ除去処理を施し、その結果を低
周波成分画像(D)に保存する。
In step 131, the original image (A) is covered with the mask image (C), that is, {A × C} is calculated to extract the pixels around the edge from the original image (A), and in step 132, the pixels around the edge are extracted. Pixel, that is, the pixel value is "0"
Edge preservation noise removal processing for removing noise while retaining edge information is performed on non-pixels, and the result is stored in the low frequency component image (D).

【0049】エッジ保存ノイズ除去処理としては周知の
フィルタを使用することが可能であるが、メジアンフィ
ルタを使用することが適当である。メジアンフィルタは
マスク画像(C)で規定される領域に含まれる画素、例
えば繰り返し回数L=1であるときには3×3領域に含
まれる9画素の輝度の中央値(メジアン)を中心画素の
輝度とするフィルタである。従ってメジアンフィルタの
大きさ(繰り返し回数Lが1であるときはフィルタの大
きさは“3”となる)を大きくするとエッジ情報が不明
確となるだけでなく計算時間も長くなるので、メジアン
フィルタの大きさを小さくするためにマスク作成の繰り
返し回数Lは小に設定することが有利である。
A well-known filter can be used for the edge-preserving noise removal processing, but it is suitable to use a median filter. The median filter uses the median value (median) of the brightness of the pixels included in the area defined by the mask image (C), for example, 9 pixels included in the 3 × 3 area when the number of repetitions L = 1 as the brightness of the central pixel. It is a filter to do. Therefore, if the size of the median filter (when the number of repetitions L is 1, the size of the filter becomes “3”), not only the edge information becomes unclear but also the calculation time becomes long. In order to reduce the size, it is advantageous to set the number of repetitions L of mask making to be small.

【0050】ステップ133でマスク画像(C)の全画
素のメジアンフィルタ処理が終了したかを判定し、終了
していない場合はステップ132に戻り処理を繰り返
し、終了した場合はステップ134に進む。ステップ1
34では原画像(A)をマスク画像(C’)で覆って、
即ち{A×C’}を演算することによって原画像(A)
からエッジ周辺の画素以外の画素を取り出し、ステップ
135で "0" でない輝度を有するエッジ周辺の画素以
外の画素に対しエッジ情報に拘らずノイズを確実に除去
するためにエッジ非保存ノイズ除去処理を施し、その結
果を低周波成分画像(D)に保存する。
In step 133, it is determined whether or not the median filter process for all the pixels of the mask image (C) is completed. If not completed, the process returns to step 132 to repeat the process, and if completed, the process proceeds to step 134. Step 1
In 34, the original image (A) is covered with the mask image (C ′),
That is, by calculating {A × C ′}, the original image (A)
Pixels other than the pixels around the edge are extracted from step S1, and edge non-conserved noise removal processing is performed in step 135 in order to reliably remove noise regardless of the edge information with respect to pixels other than the pixels around the edge that have non-zero brightness. Then, the result is stored in the low frequency component image (D).

【0051】エッジ非保存ノイズ除去処理としては、周
知のフィルタを使用することが可能であるが、平均値フ
ィルタもしくはガウシアンフィルタを使用することが適
当である。なお、エッジ周辺の画素以外の画素に対して
はエッジ情報を保存する必要はなく、ノイズを確実に除
去する必要があるためフィルタの大きさをできるかぎり
大に設定することが有利である。
A well-known filter can be used for the edge non-preserving noise removal processing, but it is suitable to use an average value filter or a Gaussian filter. It is advantageous to set the size of the filter as large as possible because it is not necessary to store the edge information in pixels other than the pixels around the edge and it is necessary to reliably remove noise.

【0052】ステップ136でマスク画像(C)の全画
素の平均値フィルタもしくはガウシアンフィルタ処理が
終了したかを判定し、終了していない場合はステップ1
35に戻り処理を繰り返し、終了した場合はこのルーチ
ンを終了する。即ち第2の画像変換方法は、原画像から
エッジを中心とした所定画素幅の画素だけを抽出するマ
スクおよびそれ以外の画素だけを抽出する反転マスクを
生成し、マスクで抽出される画素に対してはエッジ保存
ノイズ除去処理を、反転マスクで抽出される画素に対し
てはエッジ非保存ノイズ除去処理を施すことにより、画
素毎にノイズ除去処理方法を判断する操作を省いてい
る。
In step 136, it is determined whether the average value filter or Gaussian filter process of all the pixels of the mask image (C) is completed. If not, step 1 is executed.
Returning to step 35, the process is repeated, and when it is finished, this routine is finished. That is, the second image conversion method generates a mask for extracting only pixels having a predetermined pixel width centering on an edge from the original image and an inversion mask for extracting only other pixels, and for the pixels extracted by the mask, By performing the edge-preserving noise removal processing and performing the edge-non-preserving noise removal processing on the pixels extracted by the inversion mask, the operation of determining the noise removal processing method for each pixel is omitted.

【0053】なお低周波成分抽出以後の処理は第1の画
像変換方法と同一である。図14は第2の階調変換方法
の機能線図であって、ブロック140において原画像
(A)からエッジ強調処理(図10)を実施してエッジ
強調画像(B)を生成し、ブロック141においてエッ
ジ強調画像(B)からマスク画像(C)および反転マス
ク画像(C’)を生成(図11)する。
The process after the extraction of the low frequency components is the same as the first image conversion method. FIG. 14 is a functional diagram of the second gradation conversion method. In block 140, edge enhancement processing (FIG. 10) is performed from the original image (A) to generate an edge enhanced image (B), and block 141 In, the mask image (C) and the inverted mask image (C ′) are generated from the edge emphasized image (B) (FIG. 11).

【0054】ブロック142において原画像(A)をマ
スク画像(C)で覆ってエッジ保存ノイズ除去処理を、
ブロック143において原画像(A)をマスク画像
(C’)で覆ってエッジ非保存ノイズ除去処理を実施
(図8)して、ブロック144で低周波成分画像(D)
を得た後、ブロック145で階調を圧縮した画像
(D’)を得るために階調変換(図7)を行う。
In block 142, the original image (A) is covered with the mask image (C) to perform the edge-preserving noise removal processing.
In block 143, the original image (A) is covered with the mask image (C ′) to perform edge non-preserving noise removal processing (FIG. 8), and in block 144, the low frequency component image (D).
After obtaining, the tone conversion (FIG. 7) is performed in order to obtain the image (D ′) whose tone is compressed in block 145.

【0055】ブロック146で原画像(A)から低周波
成分画像(D)を減算して高周波成分画像(E)を算出
(図6)した後、ブロック147で高周波成分を強調処
理(図8)した画像(E’)を得る。そして、ブロック
148で階調を圧縮した低周波画像(D’)と強調処理
を施した高周波成分画像(E’)とを合成した合成画像
(F)を得た後、再度階調圧縮する階調変換を実行して
出力画像(F’)を得る(図9)。
After the low frequency component image (D) is subtracted from the original image (A) in block 146 to calculate the high frequency component image (E) (FIG. 6), the high frequency component is emphasized in block 147 (FIG. 8). The obtained image (E ') is obtained. Then, in block 148, after obtaining a composite image (F) in which the low-frequency image (D ′) whose gradation is compressed and the high-frequency component image (E ′) that has been subjected to the emphasis process are combined, gradation compression is performed again. Tonal conversion is performed to obtain an output image (F ') (FIG. 9).

【0056】第2の階調変換方法ではエッジを含む画素
に対してエッジ保存ノイズ除去処理を、エッジを含まな
い画素に対してエッジ非保存ノイズ除去処理を行ってノ
イズを除去しているが、ノイズ除去のために2種類のフ
ィルタを設置することが必要であるため処理は複雑とな
る。第3の階調変換方法は上記欠点を解決するためのも
のであって、ノイズ除去のためのフィルタの形式を変更
せずに同一形式のフィルタの大きさをエッジ周辺画素か
非エッジ周辺画素かであるかに応じて変更することによ
って、プログラムを簡素化したものである。
In the second gradation conversion method, the edge-preserving noise removal processing is performed on pixels that include edges, and the edge-non-preserving noise removal processing is performed on pixels that do not include edges. The process becomes complicated because it is necessary to install two types of filters for noise removal. The third gradation conversion method is for solving the above-mentioned drawback, and the size of the filter of the same format is set to be an edge peripheral pixel or a non-edge peripheral pixel without changing the filter format for noise removal. The program is simplified by changing it depending on

【0057】図15は低周波成分画像を生成するための
第3の低周波成分抽出ルーチンのフローチャートであっ
て、ステップ150で低周波成分画像(D)を記憶する
ためにメモリ325内に確保されたメモリ領域をクリア
する。ステップ151でノイズ除去のためのノイズ除去
処理のためのフィルタ(例えば平均値フィルタ、ガウシ
アンフィルタ)の大きさmを所定の正整数値m0 (例え
ば25)に設定した後、原画像(A)に対し左上から始
めて右下で終る水平走査を開始する。
FIG. 15 is a flowchart of a third low frequency component extraction routine for generating a low frequency component image, which is reserved in the memory 325 to store the low frequency component image (D) in step 150. Cleared memory area. In step 151, the size m of the filter for noise removal processing (for example, average value filter, Gaussian filter) for noise removal is set to a predetermined positive integer value m 0 (for example, 25), and then the original image (A) On the other hand, the horizontal scanning starts from the upper left and ends at the lower right.

【0058】そしてステップ152で大きさm0 のフィ
ルタ内にエッジがあるか否かを判定し、エッジが無けれ
ばステップ153で大きさm0 のフィルタでノイズ除去
を実施してその結果を低周波成分画像(D)に記憶す
る。ステップ152で大きさm0 のフィルタ内にエッジ
があると判定されたときは、ステップ154でフィルタ
の大きさmをデクレメントする。ステップ155でフィ
ルタの大きさが "3" まで低減されたか否かを判定し、
"3" まで低減されていないときはステップ152に戻
り、フィルタ内にエッジがなくなるまであるいはフィル
タの大きさが "3" に到達するまでステップ152およ
び154の処理を繰り返す。
Then, in step 152, it is judged whether or not there is an edge in the filter of size m 0 , and if there is no edge, noise removal is performed by the filter of size m 0 in step 153 and the result is low frequency. Store in component image (D). If it is determined in step 152 that there is an edge in the filter of size m 0 , the size m of the filter is decremented in step 154. In step 155, it is judged whether the filter size is reduced to "3",
If not reduced to "3", the process returns to step 152, and steps 152 and 154 are repeated until there are no edges in the filter or the size of the filter reaches "3".

【0059】ステップ155でフィルタの大きさが "
3" に到達したときは、ステップ156で大きさ“3”
のフィルタでノイズ除去をして低周波成分画像(D)に
記憶する。そしてステップ157で全領域について処理
が完了したか否かを判定して、完了していない場合はス
テップ151に戻り全領域の処理が完了した場合はこの
ルーチンを終了する。
In step 155, the filter size is changed to "
When the size reaches 3 ", the size is" 3 "in step 156.
The noise is removed by the filter (1) and stored in the low frequency component image (D). Then, in step 157, it is determined whether or not the processing has been completed for all areas. If not completed, the procedure returns to step 151, and if the processing for all areas is completed, this routine ends.

【0060】図16は第3の階調変換方法の機能線図で
あって、ブロック160で第3の低周波成分抽出ルーチ
ンにより低周波成分画像(D)を抽出するが、その後の
処理、低周波成分画像(D)の階調変換(ブロック16
1)、高周波成分画像(E)の抽出(ブロック16
2)、高周波成分画像(E)の強調処理(ブロック16
3)、合成処理(ブロック164)および再階調圧縮変
換処理(ブロック165)は第1の変換方法と同一であ
る。
FIG. 16 is a functional diagram of the third gradation conversion method. In block 160, the low frequency component image (D) is extracted by the third low frequency component extraction routine. Grayscale conversion of the frequency component image (D) (block 16
1), extraction of high-frequency component image (E) (block 16
2), high-frequency component image (E) enhancement processing (block 16)
3), the combination process (block 164) and the re-tone compression conversion process (block 165) are the same as the first conversion method.

【0061】第3の階調変換方法は、1種類のフィルタ
によってノイズを除去できるものの、画素毎にフィルタ
の大きさを決定することが必要となるため処理量が多く
なる。第4の階調変換方法は上記問題点を解決するため
に第2の変換方法と同様にマスクを使用するので、第2
の階調変換方法と同一の処理(図10)によりエッジ強
調画面(B)を得る。
In the third gradation conversion method, noise can be removed by one type of filter, but the amount of processing increases because it is necessary to determine the size of the filter for each pixel. The fourth gradation conversion method uses a mask in the same manner as the second conversion method in order to solve the above-mentioned problems, so
The edge enhancement screen (B) is obtained by the same processing (FIG. 10) as the gradation conversion method of FIG.

【0062】図17はエッジ強調画像(B)に基づいて
第2のマスク画像(F)を作成するための第2の画素拡
張処理ルーチンのフローチャートであって、ステップ1
70で拡張処理の繰り返し回数Lを予め定められた正の
整数に設定し、ステップ171でマスク値Pを "0" に
設定する。そして、ステップ172で第2のマスク画像
(F)を記憶するためにメモリ325内に確保されたメ
モリ領域をクリアした後、エッジ強調画面(B)を左上
から始めて右下で終る水平走査を開始する。
FIG. 17 is a flowchart of the second pixel expansion processing routine for creating the second mask image (F) based on the edge-enhanced image (B).
In step 70, the number L of times of extension processing is set to a predetermined positive integer, and in step 171, the mask value P is set to "0". Then, in step 172, after clearing the memory area secured in the memory 325 for storing the second mask image (F), the edge emphasis screen (B) starts from the upper left and the horizontal scanning starts at the lower right. To do.

【0063】ステップ173でエッジ強調画面(B)の
画素値B(i,j)が "1" であるか否かを判定し、画
素値B(i,j)が "1" であればステップ174で第
2のマスク画像(F)の対応する画素の画素値F(i,
j)をマスク値 "P" に設定する。ただし、 "P" が3
未満であるときは "3" とする。これはエッジ近傍の画
素のノイズ除去処理の際にフィルタ内にエッジが入るこ
とを確実に防ぐための処置である。
In step 173, it is determined whether or not the pixel value B (i, j) of the edge emphasis screen (B) is "1". If the pixel value B (i, j) is "1", step At 174, the pixel value F (i, of the corresponding pixel of the second mask image (F) is
Set j) to the mask value "P". However, "P" is 3
If it is less than "3". This is a measure for surely preventing an edge from entering the filter when performing noise removal processing on pixels near the edge.

【0064】ステップ175で画素B(i,j)のいわ
ゆる8近傍に画素値が "0" である画素があるか否かを
判定し、画素値が "0" である画素があればステップ1
76で画素値を "P" に置き換える。ただし、 "P" が
"3" 未満であるときは "3" とする。この理由は先に
述べた通りである。なおステップ173で画素値B
(i,j)が "0" であるとき、およびステップ175
で8近傍に画素値が "0"である画素がないときは直接
ステップ177に進む。
In step 175, it is determined whether or not there is a pixel having a pixel value of "0" in the so-called 8 neighborhood of the pixel B (i, j). If there is a pixel having a pixel value of "0", step 1
At 76, the pixel value is replaced with "P". However, "P" is
If it is less than "3", it shall be "3". The reason for this is as described above. In step 173, the pixel value B
When (i, j) is "0", and step 175
If there is no pixel having a pixel value of "0" in 8 neighborhoods, the process directly proceeds to step 177.

【0065】ステップ177ですべての画素について処
理が完了したか否かを判定し、処理が完了していなけれ
ばステップ173に戻り処理を繰り返す。逆に処理が完
了していればステップ178で拡張処理の繰り返し回数
Lが "1" であるかを判定し、Lが "1" でなければス
テップ179で繰り返し回数Lをデクレメントし、画素
値Pをインクリメントしてステップ173に戻る。な
お、Lが "1" であればこのルーチンを終了する。
In step 177, it is determined whether or not the processing has been completed for all pixels. If the processing has not been completed, the process returns to step 173 and the processing is repeated. On the contrary, if the process is completed, it is determined in step 178 whether the number of repeats L of the extension process is "1", and if L is not "1", the number of repeats L is decremented in step 179 to obtain the pixel value. Increment P and return to step 173. If L is "1", this routine ends.

【0066】図18は第4の階調変換方法で使用される
第4の低周波成分抽出ルーチンのフローチャートであっ
て、ステップ180で低周波成分画像(D)を記憶する
ためにメモリ325内に確保されたメモリ領域をクリア
した後、第2のマスク画像(F)を左上から始めて右下
で終る水平走査を開始する。ステップ181でノイズ除
去フィルタの大きさmを画素値に設定し、ステップ18
2でそのフィルタを使用して原画像(A)をフィルタ処
理をして、その結果を低周波成分画像(D)に記録す
る。
FIG. 18 is a flow chart of a fourth low frequency component extraction routine used in the fourth tone conversion method. In step 180, the low frequency component image (D) is stored in the memory 325. After the secured memory area is cleared, the second mask image (F) is started from the upper left and the horizontal scanning is started from the lower right. In step 181, the size m of the noise removal filter is set to the pixel value, and in step 18
In step 2, the original image (A) is filtered using the filter, and the result is recorded in the low frequency component image (D).

【0067】ステップ183ですべての画素について処
理が完了したか否かを判定し、処理が完了していなけれ
ばステップ181に戻り処理を繰り返す。逆に処理が完
了していればこのルーチンを終了する。即ち、第4の階
調変換方法ではエッジを中心とする所定距離の画素の画
素値を"3" に、それ以外の画素値を所定値(例えば2
5)に設定したマスク画像(F)を作成し、原画像をマ
スク画像(F)の画素値と同じ大きさのノイズ除去フィ
ルタを使用してノイズ除去することにより、画素毎にフ
ィルタの大きさを決定する処理を省略して処理量を減少
することが可能となる。
In step 183, it is determined whether or not the processing has been completed for all pixels. If the processing has not been completed, the process returns to step 181 and the processing is repeated. On the contrary, if the processing is completed, this routine is ended. That is, in the fourth gradation conversion method, the pixel value of the pixel at a predetermined distance centered on the edge is set to "3" and the other pixel values are set to a predetermined value (for example, 2
The mask image (F) set in 5) is created, and the original image is subjected to noise removal by using a noise removal filter having the same size as the pixel value of the mask image (F), so that the filter size for each pixel is increased. The processing amount can be reduced by omitting the processing for determining

【0068】図19は第4の変換方法の機能線図であっ
て、ブロック190で原画像からエッジ強調画面(B)
を第2の変換方法と同一の手法(図10)によって得た
後、ブロック191で第2のマスク作成ルーチンにより
エッジ強調画像(B)から第2のマスク画像(F)を作
成する。そして、ブロック192で第2のマスク画像
(F)を使用して第4の低周波成分抽出ルーチンにより
低周波成分画面(D)を得る。
FIG. 19 is a functional diagram of the fourth conversion method. In block 190, the original image is changed to the edge enhancement screen (B).
Is obtained by the same method (FIG. 10) as the second conversion method, and then, in block 191, a second mask creating routine creates a second mask image (F) from the edge-enhanced image (B). Then, at block 192, the second mask image (F) is used to obtain the low frequency component screen (D) by the fourth low frequency component extraction routine.

【0069】その後の処理、低周波成分画像(D)の階
調圧縮変換(ブロック193)、高周波成分画像(E)
の抽出(ブロック194)、高周波成分画像(E)の強
調処理(ブロック195)、合成処理(ブロック19
5)および再階調圧縮変換処理(ブロック196)は第
2の階調変換方法と同一である。即ち第4の階調変換方
法によれば、画素値としてノイズ除去フィルタの大きさ
を設定したマスク画像を使用することにより画素毎にフ
ィルタ内にエッジがあるか否かの判定をする必要がない
だけでなく、ノイズ除去フィルタの種類を変更する必要
もないため計算量を大幅に低減することが可能である。
Subsequent processing, gradation compression conversion of the low frequency component image (D) (block 193), high frequency component image (E)
Extraction (block 194), high-frequency component image (E) enhancement processing (block 195), and composition processing (block 19).
5) and the re-gradation compression conversion process (block 196) are the same as the second gradation conversion method. That is, according to the fourth gradation conversion method, it is not necessary to determine whether or not there is an edge in the filter for each pixel by using the mask image in which the size of the noise removal filter is set as the pixel value. Not only that, there is no need to change the type of noise removal filter, so the amount of calculation can be reduced significantly.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明の画像階調変換装置、画像階調変
換方法およびその方法を実行するプログラムを記録した
媒体によれば、超多階調の画像において階調差の大きい
部分(エッジ)の情報を保持したまま階調を低減するこ
とが可能となり、低い階調のディスプレイに表示した場
合にもエッジ近傍のグラデーション情報を失うことなく
自然な表示を得ることが可能となる。
According to the image gradation converting apparatus, the image gradation converting method and the medium for executing the method of the present invention, the portion (edge) having a large gradation difference in the super-multi gradation image is obtained. It is possible to reduce the gradation while retaining the information of No. 3, and it is possible to obtain a natural display without losing the gradation information near the edge even when the gradation information is displayed on a display of low gradation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】階調変換方法の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a gradation conversion method.

【図2】課題の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a problem.

【図3】実施例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment.

【図4】本発明に係る階調変換処理の流れ図である。FIG. 4 is a flowchart of gradation conversion processing according to the present invention.

【図5】第1の低周波成分抽出ルーチンのフローチャー
トである。
FIG. 5 is a flowchart of a first low frequency component extraction routine.

【図6】高周波成分抽出ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart of a high frequency component extraction routine.

【図7】低周波階調変換ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart of a low frequency gradation conversion routine.

【図8】高周波成分強調処理ルーチンのフローチャート
である。
FIG. 8 is a flowchart of a high frequency component emphasis processing routine.

【図9】合成再階調変換ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart of a synthetic gradation conversion routine.

【図10】エッジ強調処理ルーチンのフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flowchart of an edge enhancement processing routine.

【図11】画素拡張処理ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 11 is a flowchart of a pixel expansion processing routine.

【図12】画素拡張処理の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of pixel expansion processing.

【図13】第2の低周波成分抽出ルーチンのフローチャ
ートである。
FIG. 13 is a flowchart of a second low frequency component extraction routine.

【図14】第2の階調変換方法の機能線図である。FIG. 14 is a functional diagram of a second gradation conversion method.

【図15】第3の低周波成分抽出ルーチンのフローチャ
ートである。
FIG. 15 is a flowchart of a third low frequency component extraction routine.

【図16】第3の階調変換方法の機能線図である。FIG. 16 is a functional diagram of a third gradation conversion method.

【図17】第2のマスク作成ルーチンのフローチャート
である。
FIG. 17 is a flowchart of a second mask creation routine.

【図18】第4の低周波成分抽出ルーチンのフローチャ
ートである。
FIG. 18 is a flowchart of a fourth low frequency component extraction routine.

【図19】第4の階調変換方法の機能線図である。FIG. 19 is a functional diagram of a fourth gradation conversion method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31…赤外線カメラ 32…マイクロコンピュータ 321…入力インターフェイス 322…バス 323…CPU 324…出力インターフェイス 325…メモリ 33…ディスプレイ 34…フレキシブルディスク 31 ... Infrared camera 32 ... Microcomputer 321 ... Input interface 322 ... bus 323 ... CPU 324 ... Output interface 325 ... Memory 33 ... Display 34 ... Flexible disk

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 5/00 - 5/50 H04N 1/409 H04N 5/33 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 5/00-5/50 H04N 1/409 H04N 5/33

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 超多階調を有する原画像を大局的階調変
動を表す低周波成分と、局所的階調変動を表す高周波成
分とに分離する分離手段と、 原画像の隣接する画像間の階調差であるエッジ強度を検
出するエッジ強度検出手段と、 前記エッジ強度検出手段で検出されたエッジ強度に応じ
て、原画像を低周波成分と高周波成分とに分離する分離
特性を変更する分離特性変更手段と、前記分離手段により分離された低周波成分の階調を低減
する階調低減手段と、 前記分離手段により分離された高周波成分と前記階調低
減手段により階調が低減された低周波成分とを合成する
合成手段と、を具備することを特徴とする 画像階調変換
装置。
1. Separation means for separating an original image having super-multi-gradation into a low frequency component representing global gradation variation and a high frequency component representing local gradation variation, and between adjacent images of the original image. Edge strength detecting means for detecting the edge strength which is the gradation difference of the image, and changing the separation characteristic for separating the original image into the low frequency component and the high frequency component according to the edge strength detected by the edge strength detecting means. Separation characteristic changing means and reduction of gradation of low frequency components separated by the separating means
Gradation reducing means, the high frequency component separated by the separating means, and the gradation low
The low frequency component whose gradation is reduced by the reducing means is combined.
An image gradation conversion apparatus comprising: a synthesizing unit .
【請求項2】 前記分離特性変更手段が、 前記エッジ強度検出手段で検出されたエッジ強度に応じ
て低周波成分抽出特性を変更する低周波成分抽出特性変
更手段であり、 前記分離手段が、 前記低周波成分抽出特性変更手段で変更された低周波成
分抽出特性により原画像から低周波成分を抽出する低周
波成分抽出手段と、 原画像と前記低周波成分抽出手段により抽出された低周
波成分とに基づいて高周波成分を抽出する高周波成分抽
出手段と、を具備する請求項に記載の画像階調変換装
置。
2. The separation characteristic changing means is a low frequency component extraction characteristic changing means for changing the low frequency component extraction characteristic according to the edge strength detected by the edge strength detecting means, and the separation means is A low-frequency component extraction means for extracting a low-frequency component from an original image by the low-frequency component extraction characteristic changed by the low-frequency component extraction characteristic changing means, and an original image and a low-frequency component extracted by the low-frequency component extraction means The image gradation conversion apparatus according to claim 1 , further comprising: a high frequency component extraction unit that extracts a high frequency component based on the above.
【請求項3】 前記分離特性変更手段が、 前記エッジ強度検出手段で検出されたエッジ強度が高で
ある画素を中心とする所定画素数幅内の画素を原画像か
ら抽出するエッジ周辺画素抽出手段と、 前記エッジ周辺画素抽出手段で抽出された画素以外の画
素を原画像から抽出する非エッジ周辺画素抽出手段と、
を具備し、 前記分離手段が、 前記エッジ周辺画素抽出手段で抽出された画素に対して
はエッジ保存処理により、前記非エッジ周辺画素抽出手
段で抽出された画素に対してはエッジ非保存処理により
低周波成分を抽出する低周波成分抽出手段を具備する請
求項1に記載の画像階調変換装置。
3. An edge peripheral pixel extraction means for extracting from the original image pixels within a predetermined number of pixels centered on a pixel having a high edge strength detected by the edge strength detection means. A non-edge peripheral pixel extracting means for extracting pixels other than the pixels extracted by the edge peripheral pixel extracting means from the original image;
Wherein the separation means performs edge preservation processing on the pixels extracted by the edge peripheral pixel extraction means and performs edge preservation processing on the pixels extracted by the non-edge peripheral pixel extraction means. The image gradation conversion apparatus according to claim 1, further comprising a low frequency component extraction unit that extracts a low frequency component.
【請求項4】 前記低周波成分抽出手段が、 前記エッジ強度検出手段で検出されたエッジ強度が高で
あるほど低周波成分を抽出するフィルタの大きさを小さ
くする請求項に記載の画像階調変換装置。
4. The image floor according to claim 3 , wherein the low frequency component extraction unit reduces the size of the filter for extracting the low frequency component as the edge strength detected by the edge strength detection unit is higher. Key conversion device.
【請求項5】 前記分離特性変更手段が、 前記エッジ強度検出手段で検出されたエッジ強度が高で
ある画素を中心とする所定画素数幅の画素を原画像から
抽出するエッジ周辺画素抽出手段と、 前記エッジ周辺画素抽出手段で抽出された画素以外の画
素を抽出する非エッジ領域抽出手段と、を具備し、 前記分離手段が、 前記エッジ周辺画素抽出手段で抽出された画素に対して
はフィルタの大きさが小さいフィルタで低周波成分を抽
出し、前記非エッジ周辺画素抽出手段で抽出された画素
に対してはフィルタの大きさの大きいフィルタで低周波
成分を抽出する請求項1に記載の画像階調変換装置。
5. The edge surrounding pixel extraction means for extracting from the original image a pixel having a predetermined number of pixels centered on a pixel having a high edge strength detected by the edge strength detection means, and the separation characteristic changing means. A non-edge region extracting unit that extracts pixels other than the pixels extracted by the edge surrounding pixel extracting unit, wherein the separating unit filters the pixels extracted by the edge surrounding pixel extracting unit. The low frequency component is extracted by a filter having a small size, and the low frequency component is extracted by a filter having a large filter size for the pixels extracted by the non-edge peripheral pixel extraction means. Image gradation conversion device.
【請求項6】 超多階調画像を撮像可能な赤外線撮像手
段と、 前記超多階調画像からその画像の大局的階調変動を表す
低周波成分と局所的階調変動を表す高周波成分とを分離
する分離手段と、 前記分離手段によって分離された低周波成分の階調を、
より少ない階調に変換する低周波成分階調変換手段と、 前記分離手段によって分離された高周波成分の階調を、
強調処理する高周波成分強調処理手段と、 低周波成分階調変換手段で階調変換された低周波成分
と、前記高周波成分強調処理手段で強調処理された高周
波成分とを合成する合成手段とを具備することを特徴と
する赤外線カメラ。
6. An infrared image pickup means capable of picking up an ultra-multi-gradation image, a low frequency component representing a global gradation variation of the image from the ultra-multi-gradation image, and a high frequency component representing a local gradation variation. Separating means for separating the, and the gradation of the low-frequency component separated by the separating means ,
Low-frequency component gradation conversion means for converting to a smaller number of gradations, and high-frequency component gradations separated by the separation means,
A high-frequency component emphasis processing means for emphasis processing, a low-frequency component gradation-converted by the low-frequency component gradation conversion means, and a synthesizing means for synthesizing the high-frequency component emphasized by the high-frequency component emphasis processing means. Characterized by
Infrared camera to be.
【請求項7】 超多階調を有する原画像を大局的階調変
動を表す低周波成分と、局所的階調変動を表す高周波成
分とに分離する分離段階と、 原画像の隣接する画像間の階調差であるエッジ強度を検
出するエッジ強度検出段階と、 前記エッジ強度検出段階で検出されたエッジ強度に応じ
て、原画像を低周波成分と高周波成分とに分離する分離
特性を変更する分離特性変更段階と、前記分離段階により分離された低周波成分の階調を低減
する階調低減段階と、 前記分離段階により分離された高周波成分と前記階調低
減段階により階調が低減された低周波成分とを合成する
合成段階と、を具備することを特徴とする 画像階調変換
方法。
7. A separation step of separating an original image having super-multitone into a low frequency component representing global gradation variation and a high frequency component representing local gradation variation, and between adjacent images of the original image. The edge strength detection step of detecting the edge strength which is the gradation difference of, and the separation characteristic for separating the original image into a low frequency component and a high frequency component according to the edge strength detected in the edge strength detection step. Reduce the gradation of low frequency components separated by the separation characteristic change step and the separation step
Grayscale reduction step, the high frequency component separated by the separation step, and the grayscale low step.
Synthesize with low-frequency component whose gradation is reduced by the reduction step
An image gradation conversion method comprising: a combining step .
【請求項8】 前記分離特性変更段階が、 前記エッジ強度検出段階で検出されたエッジ強度に応じ
て低周波成分抽出特性を変更する低周波成分抽出特性変
更段階であり、 前記分離段階が、 前記低周波成分抽出特性変更段階で変更された低周波成
分抽出特性により原画像から低周波成分を抽出する低周
波成分抽出段階と、 原画像と前記低周波成分抽出段階により抽出された低周
波成分とに基づいて高周波成分を抽出する高周波成分抽
出段階と、を含む請求項に記載の画像階調変換方法。
8. The separating characteristic changing step is a low frequency component extracting characteristic changing step of changing the low frequency component extracting characteristic according to the edge strength detected in the edge strength detecting step, and the separating step is A low frequency component extraction step of extracting a low frequency component from the original image by the low frequency component extraction characteristic changed in the low frequency component extraction characteristic changing step, and an original image and the low frequency component extracted by the low frequency component extraction step The image gradation conversion method according to claim 7 , further comprising a high-frequency component extraction step of extracting a high-frequency component based on.
【請求項9】 前記分離特性変更段階が、 前記エッジ強度検出段階で検出されたエッジ強度が高で
ある画素を中心とする所定画素数幅内の画素を原画像か
ら抽出するエッジ周辺画素抽出段階と、 前記エッジ周辺画素抽出段階で抽出された画素以外の画
素を原画像から抽出する非エッジ領域抽出段階と、を含
み、 前記分離段階が、 前記エッジ周辺画素抽出段階で抽出された画素に対して
はエッジ保存処理により、前記非エッジ周辺画素抽出段
階で抽出された画素に対してはエッジ非保存処理により
低周波成分を抽出する低周波成分抽出段階を含む請求項
に記載の画像階調変換方法。
9. The edge peripheral pixel extraction step of extracting from the original image a pixel within a predetermined number of pixels centered on a pixel having a high edge strength detected in the edge strength detection step in the separation characteristic changing step. And a non-edge region extracting step of extracting pixels other than the pixels extracted in the edge peripheral pixel extracting step from the original image, wherein the separating step is performed for the pixels extracted in the edge peripheral pixel extracting step. And a low frequency component extracting step of extracting a low frequency component from the pixel extracted in the non-edge peripheral pixel extracting step by the edge preserving processing.
7. The image gradation conversion method described in 7 .
【請求項10】 前記低周波成分抽出段階が、 前記エッジ強度検出段階で検出されたエッジ強度が高で
あるほど低周波成分を抽出するフィルタの大きさを小さ
くする請求項に記載の画像階調変換方法。
10. The image floor according to claim 9 , wherein the low frequency component extracting step reduces the size of the filter for extracting the low frequency component as the edge strength detected in the edge strength detecting step increases. Key conversion method.
【請求項11】 前記分離特性変更段階が、 前記エッジ強度検出段階で検出されたエッジ強度が高で
ある画素を中心とする一定画素数幅内の画素を原画像か
ら抽出するエッジ周辺画素抽出段階と、 前記エッジ周辺画素抽出段階で抽出された画素以外の画
素を抽出する非エッジ周辺画素抽出段階と、を含み 前記分離段階が、 前記エッジ周辺画素抽出段階で抽出された画素に対して
はフィルタの大きさの小さいフィルタでノイズ除去処理
を実行し、前記非エッジ周辺画素抽出段階で抽出された
画素に対してはフィルタの大きさの大きいフィルタで処
理を実行する請求項に記載の画像階調変換方法。
11. The edge peripheral pixel extraction step of extracting from the original image a pixel within a fixed number of pixels centered on a pixel having a high edge strength detected in the edge strength detection step in the separation characteristic changing step. And a non-edge peripheral pixel extraction step of extracting pixels other than the pixels extracted in the edge peripheral pixel extraction step , wherein the separation step is performed for the pixels extracted in the edge peripheral pixel extraction step. The image according to claim 7 , wherein the noise removal process is executed by a filter having a small filter size, and the pixel extracted in the non-edge peripheral pixel extraction step is executed by a filter having a large filter size. Tone conversion method.
【請求項12】 コンピュータに、請求項7乃至11の
何れか1項に記載の画像階調変換方法を実行させるため
のプログラムを記録したことを特徴とする媒体。
12. The computer according to any one of claims 7 to 11.
A medium having recorded therein a program for executing the image gradation conversion method according to any one of items.
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