JP4053167B2 - 画像処理方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理方法および画像処理装置に関し、詳細には、画像の粒状（高周波ノイズ）を抑制しつつ、画像の鮮鋭度を強調する処理方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、写真フイルムやプリントに記録された画像（カラー画像を含む）をＣＣＤ等のセンサーにより光電的に読み取って画像信号を得、これに種々の画像処理を施して、処理済画像をプリントやＣＲＴ等に再生することが行われている。このような画像処理としては、画像に含まれる所定の空間周波数成分に作用させる周波数処理や、画像の濃度などの信号値に作用させる階調処理等がある。
【０００３】
さらに周波数処理としては、画像の輪郭のぼけを抑制する鮮鋭度強調処理や、感材の粒状度等に起因するノイズ（粒状）を抑制する平滑化処理等の粒状抑制処理などがある。
【０００４】
鮮鋭度強調処理としては、アンシャープマスキング処理、高域強調フィルター処理、特開平 9-22460号に開示された、画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制する処理等が知られており、また粒状抑制処理としては、メディアンフィルター処理、ヒステリシススムージング処理、反復による雑音除去処理、モフォロジー演算を利用した粒状抑制処理等が知られている。
【０００５】
ところで、鮮鋭度強調処理によれば、画像のシャープネスは向上する反面、画像の粒状も強調されてざらつき感が残り、一方、粒状抑制処理によれば、画像の粒状は抑制されてざらつき感を低減できる反面、画像の鮮鋭度が低下する、という問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、粒状を抑制しつつ鮮鋭度を強調する画像処理方法が望まれており、従来より粒状抑制と鮮鋭度強調とを同時に実現することを目的とした種々の画像処理方法が提案されている（米国特許第4,812,903 号、特開昭63-26783号、特開平 9-22460号等）ものの、それらのいずれにおいても、効果的に粒状抑制と鮮鋭度強調とを同時に実現することはできていないのが現状である。
【０００７】
例えば、上記特開平9-22460 号に開示された技術は、画像の鮮鋭度に影響を及ぼす高周波数成分を強調しつつ、ざらつき感となる粒状に影響を及ぼす中間周波数成分を抑制する処理により、粒状を抑制しつつ鮮鋭度を強調することとしているが、これは、色の相関情報において粒状部は色の相関度が低く、映像信号（エッジ）部は色の相関度が高いという性質を利用したものである。そしてこの処理は、画像を周波数領域に展開し、中高周波数成分の強度を制御して色相関の低いところは程度を低くすることで粒状抑制を行っている。すなわちこの処理方法では、実画像での隣接画素間のつながりの因子が考慮されないため、画像の場所によっては突然に制御程度が変化し、粒状が抑制されたと捉えにくい面がある。したがって、鮮鋭度強調の効果に比して粒状抑制の効果が小さく、効果面からは粒状抑制鮮鋭度強調処理というよりも、鮮鋭度強調処理に止まるのが実状である。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、画像に対する粒状抑制と鮮鋭度強調を効果的に両立することを可能にした画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の画像処理方法および第１の画像処理装置は、原画像信号に対して、鮮鋭度強調処理と粒状抑制処理とを各別に施して、得られた各処理後の画像信号同士を、画素を対応させ、しかも元の原画像信号値に依存させて処理することにより、１つの処理済画像信号を得るものである。
【００１０】
すなわち本発明の第１の画像処理方法は、画像信号（カラー画像に基づく画像信号であってもよいし、１色の濃淡画像に基づく画像信号であってもよい）ｆinに対して、この原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調させる処理（鮮鋭度強調処理）および前記画像の粒状を抑制させる処理（粒状抑制処理）を各別に施し、
鮮鋭度強調処理により取得された鮮鋭度強調画像信号ｆ1 および粒状抑制処理により取得された粒状抑制画像信号ｆ2 を画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号ｆinに依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、処理済画像信号ｆout を取得することを特徴とするものである。
【００１１】
ここで上記演算処理としては、画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号ｆinの変動にしたがって（原画像信号ｆinが小さいほど画像の濃度が濃くなるものとして原画像信号ｆinが濃度に対応づけられている場合は、当該原画像信号ｆinが小さくなるにしたがって、原画像信号ｆinが大きいほど画像の濃度が濃くなるものとして画像信号が濃度に対応づけられている場合は、当該画像信号ｆinが大きくなるにしたがって）、処理済画像信号ｆout が粒状抑制画像信号ｆ2 への依存度を高めるとともに鮮鋭度強調画像信号ｆ1 への依存度を低下させる処理などを適用することができる。
【００１２】
上記演算処理として画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号ｆinの変動にしたがって、処理済画像信号ｆout が粒状抑制画像信号ｆ2 への依存度を高めるとともに鮮鋭度強調画像信号ｆ1 への依存度を低下させる処理としては、例えば、下記式（４）や（５）で定義される演算処理を適用するのが望ましい。
【００１３】
【数４】

【００１４】
【数５】

【００１５】
すなわち式（４）は、鮮鋭度強調画像信号ｆ1 と粒状抑制画像信号ｆ2 との重みづけ加算処理であり、鮮鋭度強調画像信号ｆ1 への重みづけおよび粒状抑制画像信号ｆ2 への重みづけを、それぞれ原画像信号ｆinに依存させる演算処理である。具体的には、原画像信号ｆinが小さいほど画像の濃度が濃くなるものとして原画像信号ｆinが濃度に対応づけられている場合に、当該原画像信号ｆinが小さくなるにしたがって、鮮鋭度強調画像信号ｆ1 への重みづけを低下させるとともに、粒状抑制画像信号ｆ2 への重みづけを高めるものである。
【００１６】
式（５）は、式（４）をより具体化したものであり、鮮鋭度強調画像信号ｆ1 が原画像信号ｆinに等しい画素については、粒状抑制画像信号ｆ2 を処理済画像信号ｆout とし、粒状抑制画像信号ｆ2 が原画像信号ｆinに等しい画素については、鮮鋭度強調画像信号ｆ1 を処理済画像信号ｆout とし、鮮鋭度強調画像信号ｆ1 または粒状抑制画像信号ｆ2 のいずれも原画像信号ｆinに等しくない画素については、鮮鋭度強調画像信号ｆ1 と原画像信号ｆinとの差、および粒状抑制画像信号ｆ2 と原画像信号ｆinとの差による重みづけ加算した値を処理済画像信号ｆout とし、鮮鋭度強調画像信号ｆ1 への重みづけおよび粒状抑制画像信号ｆ2 への重みづけを、それぞれ原画像信号ｆinに依存させる演算処理を表す。
【００１７】
また、上記鮮鋭度強調処理としては、アンシャープマスキング処理、高域強調フィルター処理、原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調させるとともに中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、強調抑制処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成する処理（特開平 9-22460号）等、上記粒状を抑制させる処理としては、メディアンフィルター処理、ヒステリシススムージング処理、反復による雑音除去処理、モフォロジー演算を利用した粒状抑制処理（平滑化処理）等をそれぞれ適用することができるが、モフォロジー演算を利用した粒状抑制（平滑化）処理と画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制したのち合成することによる鮮鋭度強調処理（特開平 9-22460号）との組合せが最適である。
【００１８】
ここでモフォロジー（Morphology）演算処理とは、一般的にはＮ次元空間における集合論として展開されるが、２次元空間である画像へ適用される場合が多い（特開平8-272961号、同9-248291号、同9-91421 号等）。以下、このモフォロジー演算処理を、濃淡画像を例にして以下に簡単に説明する。
【００１９】
濃淡画像を座標（ｘ，ｙ）の点が濃度値ｆ（ｘ，ｙ）に相当する高さをもつ空間とみなし、この断面に相当する１次元の関数ｆ（ｘ）を考える。モフォロジー演算処理に用いる構造要素ｇは次式（６）に示すように、原点について対称な対称関数
【００２０】
【数６】

【００２１】
であり、定義域内で値が０で、その定義域Ｇが下記式（７）であるとする。
【００２２】
【数７】

【００２３】
このとき、モフォロジー演算の基本形は式（８）〜（１１）に示すように、非常に簡単な演算となる。
【００２４】
【数８】

【００２５】
すなわち、ダイレーション（dilation）処理は、注目画素を中心とした、±ｍ（構造要素Ｂに応じて決定される値であって、図７中のマスクサイズに相当）の幅の範囲内の最大値を探索する処理であり（同図（Ａ）参照）、一方、イロージョン（erosion ）処理は、注目画素を中心とした、±ｍの幅の範囲内の最小値を探索する処理である（同図（Ｂ）参照）。また、オープニング（opening ）処理はイロージョン処理後にダイレーション処理を行なう処理、すなわち最小値の探索の後に最大値を探索する処理であり、クロージング（closing ）処理は、ダイレーション処理後にイロージョン処理を行なう処理、すなわち最大値の探索の後に最小値を探索する処理に相当する。
【００２６】
つまりオープニング処理は、低濃度側から濃度曲線ｆ（ｘ）を滑らかにし、マスクサイズ２ｍより空間的に狭い範囲で変動する凸状の濃度変動部分（周囲部分よりも濃度が高い部分）を抑制することに相当する（同図（Ｃ）参照）。
【００２７】
一方、クロージング処理は、高濃度側から濃度曲線ｆ（ｘ）を滑らかにし、マスクサイズ２ｍより空間的に狭い範囲で変動する凹状の濃度変動部分（周囲部分よりも濃度が低い部分）を抑制することに相当する（同図（Ｄ）参照）。
【００２８】
ここで、濃度の高いもの程大きな値となる高濃度高信号レベルの信号の場合においては、濃度値ｆ（ｘ）の画像信号値が高輝度高信号レベルの場合に対して大小関係が逆転するため、高濃度高信号レベルの信号に対するダイレーション処理と高輝度高信号レベルに対するイロージョン処理（同図（Ｂ））とは一致し、高濃度高信号レベルの信号に対するイロージョン処理と高輝度高信号レベルに対するダイレーション処理（同図（Ａ））とは一致し、高濃度高信号レベルの信号に対するオープニング処理と高輝度高信号レベルに対するクロージング処理（同図（Ｄ））とは一致し、高濃度高信号レベルの信号に対するクロージング処理と高輝度高信号レベルに対するオープニング処理（同図（Ｃ））とは一致する。
【００２９】
そして、このように原画像を表す画像信号に対して、モフォロジー演算処理によるオープニング処理若しくはクロージング処理を施すことにより、画像から粒状（画像信号としてのノイズを意味する）を抑制（または除去）することができる（小畑「モルフォロジー」（コロナ社刊）等）。
【００３０】
なお、本発明の画像情報読取方法において、粒状抑制処理としてモフォロジー演算に基づいて平滑化処理を適用する場合は、下記式（１）で定義される演算処理を適用するのが望ましいが、これに限るものではなく、オープニング処理画像信号ｆopn とクロージング処理画像信号ｆcls との単純加算平均（ｆopn ＋ｆcls ）／２を用いてもよい。
【００３１】
【数１】

【００３２】
次に、特開平 9-22460号に開示された、画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制することによる鮮鋭度強調処理について簡単に説明する。
【００３３】
この処理は、画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調するとともに、中間周波数成分を抑制する強調抑制処理を行い、これらの処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成して処理済画像信号を得るものである。
【００３４】
ここで、画像信号の低周波数成分・中間周波数成分・高周波数成分とは、図８に示すように分布される周波数成分のことをいうものであり、中間周波数成分とは、処理後のデータを可視像として再生する際の出力のナイキスト周波数の１／３付近にピークを持って分布する周波数成分をいうものであり、低周波数成分とは、出力のナイキスト周波数が０となる周波数をピークとして分布する成分をいい、高周波数成分とは出力のナイキスト周波数をピークとして分布する成分をいうものであり、さらに、低・中間・高周波数成分の和が各周波数において１となっている成分をいうものである。
【００３５】
また、この処理方法においては、前記分解後、前記高周波数成分および前記中間周波数成分から輝度成分を抽出し、該輝度成分にのみ基づいて前記強調抑制処理および前記合成を行うことが好ましい。
【００３６】
さらに、この処理方法においては、前記所定の画像における特定色領域を抽出し、該特定色領域に対応する前記中間周波数成分をさらに抑制して前記強調抑制処理を行うことが好ましい。
【００３７】
また、この処理方法においては、前記分解後、前記中間周波数成分および／または前記高周波数成分の評価値を求め、該評価値が所定の閾値より小さい画素に対する前記中間周波数成分を該評価値が該所定の閾値より大きい画素に対する前記中間周波数成分よりも大きく抑制して前記強調抑制処理を行うことが好ましい。さらに、この場合は前記評価値が所定の閾値より小さい画素に対する前記高周波数成分を該評価値が該所定の閾値より大きい画素に対する前記高周波数成分よりも小さく強調して前記強調抑制処理を行うことが好ましい。
【００３８】
ここで、評価値とは、後述するようなＲＧＢ３色のうちの２色からなる少なくとも１組の色間における相関値や、画像信号の周波数成分の局所分散などの値のことをいう。
【００３９】
さらに、前記評価値が、前記中間周波数成分および／または前記高周波数成分のＲＧＢ３色のうちの２色からなる少なくとも１組の色間における、相対応する画素についての相関値であることが好ましい。
【００４０】
また、前記評価値をメディアンフィルタによりフィルタリング処理した後、該処理がなされた評価値に基づいて前記所定の閾値に基づいて前記強調抑制処理を行ってもよく、前記中間周波数成分および／または前記高周波数成分と前記評価値とを、ＲＧＢ３色のうちのそれぞれ異なる色に基づいて算出するようにしてもよい。
【００４１】
なお上記特開平9-22460 号による強調抑制処理における粒状抑制は前述したように、実画像での隣接画素間のつながりの因子は考慮されず、粒状が抑制されたと捉えにくい面があるが、モフォロジー演算に基づく粒状抑制処理は、粒状の孤立性（粒状は隣接画素との画像信号（濃度）の連続性が低い）という性質を利用した実画像面上での処理であるため、隣接画素間のつながりがよく、粒状の抑制程度を視覚的に捉えやすく、粒状抑制効果が高いものとなる。
【００４２】
なお、本発明の画像処理方法におけるもとの画像信号はスキャナ等により、画像記録媒体（写真やフイルム等）から読み取られたままの、いわゆる生画像データ（生画像信号）であることが望ましいが、これに限るものではなく、この生画像データに対して、階調処理や色補正、シェーディング補正等がなされた後の画像信号であってもよい。またこの画像信号はスキャナ等により読み取られたものであるものに限られず、デジタルカメラのように直接画像データとして取得されたものであってもよい。
【００４３】
本発明の第１の画像処理装置は、上記本発明の第１の画像処理方法を実施するための装置であって、原画像信号に対して、該画像信号が表す画像の鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
前記原画像信号に対して、前記画像の粒状を抑制させる処理を施す粒状抑制処理手段と、
前記鮮鋭度強調処理手段により取得された鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制処理手段により取得された粒状抑制画像信号を画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存する演算処理を施すことにより、処理済画像信号取得する信号処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００４４】
ここで、信号処理手段による演算処理としては、画像の濃度が濃くなる方向に対応する画像信号の変動にしたがって、処理済画像信号が粒状抑制画像信号への依存度を高める処理や、画像の濃度が濃くなる方向に対応する画像信号の変動にしたがって、処理済画像信号が粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理などを適用することができる。このような演算処理としては下記式（４）または（５）で定義される演算処理を適用するのが望ましい。
【００４５】
【数４】

【００４６】
【数５】

【００４７】
鮮鋭度強調処理手段による鮮鋭度強調処理としては、アンシャープマスキング処理、高域強調フィルター処理、前述した特開平 9-22460号に開示された、画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調するとともに中間周波数成分を抑制する強調抑制処理を行い、強調抑制処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成する処理等、粒状抑制処理手段による粒状抑制処理としては、メディアンフィルター処理、ヒステリシススムージング処理、反復による雑音除去処理、モフォロジー演算を利用した粒状抑制（平滑化）処理等をそれぞれ適用することができるが、モフォロジー演算を利用した粒状抑制処理と、画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制することによる鮮鋭度強調処理（特開平 9-22460号）とを組み合せた構成とするのが最適である。
【００４８】
なお、粒状抑制処理手段によるモフォロジー演算に基づいた平滑化処理としては、下記式（１）で定義される演算処理を適用するのが望ましいが、この他にもオープニング処理画像信号ｆopn とクロージング処理画像信号ｆcls との単純加算平均（ｆopn ＋ｆcls ）／２を用いてもよい。
【００４９】
【数１】

【００５０】
本発明の第２の画像処理方法および第２の画像処理装置は、原画像信号に対して鮮鋭度強調処理を施して１つの鮮鋭度強調画像信号を求める一方、原画像信号に対して、粒状の抑制程度が互いに異なる２以上の粒状抑制画像信号を得るための粒状抑制処理を施してその２以上の粒状抑制画像信号を求め、得られた２以上の粒状抑制画像信号を画素を対応させて、しかも原画像信号に依存させて演算処理して１つの粒状抑制画像信号を求め、得られた１つの粒状抑制画像信号と１つの鮮鋭度強調画像信号とを画素を対応させて演算処理することにより、１つの処理済画像信号を得るものである。
【００５１】
すなわち本発明の第２の画像処理方法は、原画像信号に対して、該原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理と、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理とを各別に施し、
前記粒状抑制処理により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を取得し、
前記鮮鋭度強調処理により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記改めて取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得することを特徴とするものである。
【００５２】
ここで鮮鋭度強調処理としては、前述した本発明の第１の画像処理方法および装置と同様に、アンシャープマスキング処理、高域強調フィルター処理、原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調させるとともに中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、強調抑制処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成する処理（特開平 9-22460号）等を適用することができ、一方、粒状抑制処理としては、メディアンフィルター処理、ヒステリシススムージング処理、反復による雑音除去処理、モフォロジー演算を利用した粒状抑制処理（平滑化処理）等をそれぞれ適用することができるが、モフォロジー演算を利用した粒状抑制（平滑化）処理と画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制したのち合成することによる鮮鋭度強調処理（特開平 9-22460号）との組合せが最適であることは、本発明の第１の画像処理方法・装置の場合と同様である。
【００５３】
なお、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の粒状抑制処理とは、粒状抑制処理が２以上存在することを意味するものではなく、当該粒状抑制処理により得られる２以上の粒状抑制画像信号の粒状抑制程度が互いに異なるものであれば足り、例えば、粒状抑制のパラメータが互いに異なる２以上の粒状抑制処理方法によって、粒状抑制程度が互いに異なる２以上の粒状抑制画像信号を得るものであってもよいし、粒状抑制の程度は、ある一定のものに固定された粒状抑制処理方法であっても、その粒状抑制処理を順次複数回行なうことにより、各回の処理ごとに得られた粒状抑制画像信号間の粒状抑制程度が異なるものとなるような粒状抑制処理であってもよい。パラメータが互いに異なる２以上の粒状抑制処理方法によれば、これら２以上の粒状抑制処理を並行して行うことができるため、処理時間を短くすることができるという効果があり、一方、１の粒状抑制処理を複数回順次行う方法によれば、構成を簡単化する事ができるという効果がある。
【００５４】
上述した粒状抑制処理として、モフォロジー演算を利用した平滑化処理を採用した場合は、互いに異なるサイズの構造要素を用いた２以上のモフォロジー演算処理を各別に施して２以上の粒状抑制画像信号を得てもよいし、１種類の構造要素を用いたモフォロジー演算処理を順次２回以上行い、各回の処理ごとに粒状抑制画像信号を得ることにより最終的に２以上の粒状抑制画像信号を得るものであってもよい。
【００５５】
モフォロジー演算に基づいた平滑化処理としては、上記式（１）に示すものなどを適用するのが望ましいが、この他にもオープニング処理画像信号ｆopn とクロージング処理画像信号ｆcls との単純加算平均（ｆopn ＋ｆcls ）／２を用いてもよい。
【００５６】
粒状抑制処理により取得された粒状抑制程度が異なる２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させて改めて１つの粒状抑制画像信号とする演算処理としては、原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、粒状の抑制程度が弱い粒状抑制画像信号よりも抑制程度が強い粒状抑制画像信号への依存度を高める処理を適用すればよく、例えば、粒状の抑制程度が異なる２つの粒状抑制画像信号ｆ21，ｆ22とを取得している場合に、粒状抑制程度が弱い第１の粒状抑制画像信号ｆ21と粒状抑制程度が第１の粒状抑制画像信号ｆ21よりも強い第２の粒状抑制画像信号ｆ22とについて、下記式（３）に示すものを適用するのが望ましい。なお式（３）においては、原画像信号ｆinが小さいほど画像の濃度が濃くなるものとして、原画像信号ｆinが濃度に対応づけられている。
【００５７】
【数３】

【００５８】
このようにして得られた１つの鮮鋭度強調画像信号と１つの粒状抑制画像信号とを画素を対応させて行う演算処理としては、例えば下記式（１２）や（１３）などを適用することができる。
【００５９】
【数９】

【００６０】
【数１０】

【００６１】
なお望ましくは、この鮮鋭度強調画像信号と粒状抑制画像信号とを原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理とすればよく、例えば、原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、処理済画像信号が粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理とすればよい。このような演算処理としては、例えば上記式（４）または（５）などを適用するのが望ましい。
【００６２】
本発明の第２の画像処理装置は、上記本発明の第２の画像処理方法を実施するための装置であって、原画像信号に対して、該原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
前記原画像信号に対して、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理を施す粒状抑制処理手段と、
前記粒状抑制処理手段により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を求める粒状抑制画像信号演算手段と、
前記鮮鋭度強調処理手段により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制画像信号演算手段により取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する信号処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６３】
ここで鮮鋭度強調処理手段による鮮鋭度強調処理としては、前述した本発明の第１の画像処理方法および装置と同様に、アンシャープマスキング処理、高域強調フィルター処理、原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調させるとともに中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、強調抑制処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成する処理（特開平 9-22460号）等を適用することができ、一方、粒状抑制処理手段による粒状抑制処理としては、メディアンフィルター処理、ヒステリシススムージング処理、反復による雑音除去処理、モフォロジー演算を利用した粒状抑制処理（平滑化処理）等をそれぞれ適用することができる。なお、モフォロジー演算を利用した粒状抑制（平滑化）処理と画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制したのち合成することによる鮮鋭度強調処理（特開平 9-22460号）との組合せが望ましい。
【００６４】
なお粒状抑制処理手段による粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の粒状抑制処理とは、粒状抑制処理が２以上存在することを意味するものではなく、当該粒状抑制処理により得られる２以上の粒状抑制画像信号の粒状抑制程度が互いに異なるものであれば足り、例えば、粒状抑制のパラメータが互いに異なる２以上の粒状抑制処理方法によって、粒状抑制程度が互いに異なる２以上の粒状抑制画像信号を得るものであってもよいし、粒状抑制の程度は、ある一定のものに固定された粒状抑制処理であっても、その粒状抑制処理を順次複数回行なうことにより、各回の処理ごとに得られた粒状抑制画像信号間の粒状抑制程度が異なるものとなるような粒状抑制処理であってもよい。パラメータが互いに異なる２以上の粒状抑制処理によれば、これら２以上の粒状抑制処理を並行して行うことができるため、処理時間を短くすることができるという効果があり、一方、１の粒状抑制処理を複数回順次行うものであれば、構成を簡単化することができるという効果がある。
【００６５】
上述した粒状抑制処理として、モフォロジー演算を利用した平滑化処理を採用した場合は、互いに異なるサイズの構造要素を用いた２以上のモフォロジー演算処理を各別に施して２以上の粒状抑制画像信号を得てもよいし、１種類の構造要素を用いたモフォロジー演算処理を順次２回以上行い、各回の処理ごとに粒状抑制画像信号を得ることにより最終的に２以上の粒状抑制画像信号を得るものであってもよい。
【００６６】
モフォロジー演算に基づいた平滑化処理としては、上記式（１）に示すものなどを適用するのが望ましいが、この他にもオープニング処理画像信号ｆopn とクロージング処理画像信号ｆcls との単純加算平均（ｆopn ＋ｆcls ）／２を用いてもよい。
【００６７】
粒状抑制処理により取得された粒状抑制程度が異なる２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させて改めて１つの粒状抑制画像信号とする、粒状抑制画像信号演算手段による演算処理としては、原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、粒状の抑制程度が弱い粒状抑制画像信号よりも抑制程度が強い粒状抑制画像信号への依存度を高める処理を適用すればよく、例えば、粒状の抑制程度が異なる２つの粒状抑制画像信号ｆ21，ｆ22とを取得している場合に、粒状抑制程度が弱い第１の粒状抑制画像信号ｆ21と粒状抑制程度が第１の粒状抑制画像信号ｆ21よりも強い第２の粒状抑制画像信号ｆ22とについて、上記式（３）に示すものを適用するのが望ましい。なお式（３）においては、原画像信号ｆinが小さいほど画像の濃度が濃くなるものとして、原画像信号ｆinが濃度に対応づけられている。
【００６８】
このようにして得られた１つの鮮鋭度強調画像信号と１つの粒状抑制画像信号とを画素を対応させて処理済画像信号を取得する、信号処理手段による演算処理としては、例えば上記式（１２）や（１３）などを適用することができる。
【００６９】
なお望ましくは、この鮮鋭度強調画像信号と粒状抑制画像信号とを原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理とすればよく、例えば、原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、処理済画像信号が粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理とすればよい。このような演算処理としては、例えば上記式（４）または（５）などを適用するのが望ましい。
【００７０】
本発明の第３の画像処理方法および第３の画像処理装置は、本発明の第２の画像処理方法および装置が、原画像信号に対して鮮鋭度強調処理を施して１つの鮮鋭度強調画像信号を得るのに対して、原画像信号に対して、鮮鋭度の強調程度が互いに異なる２以上の鮮鋭度強調画像信号を得るための鮮鋭度強調処理を施してその２以上の鮮鋭度強調画像信号を求め、得られた２以上の鮮鋭度強調画像信号を画素を対応させて、しかも原画像信号に依存させて演算処理して１つの鮮鋭度強調画像信号を求める点において、異なるものである。
【００７１】
すなわち本発明の第３の画像処理方法は、原画像信号に対して、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理と、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理とを各別に施し、
前記鮮鋭度強調処理により取得された２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を取得し、
前記粒状抑制処理により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を取得し、
前記改めて取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記改めて取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得することを特徴とするものである。
【００７２】
ここで鮮鋭度強調処理としては、前述した本発明の第１および第２の画像処理方法・装置と同様に、アンシャープマスキング処理、高域強調フィルター処理、原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調させるとともに中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、強調抑制処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成する処理（特開平 9-22460号）等を適用することができ、一方、粒状抑制処理としては、メディアンフィルター処理、ヒステリシススムージング処理、反復による雑音除去処理、モフォロジー演算を利用した粒状抑制処理（平滑化処理）等をそれぞれ適用することができるが、モフォロジー演算を利用した粒状抑制（平滑化）処理と画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制したのち合成することによる鮮鋭度強調処理（特開平 9-22460号）との組合せが最適である。
【００７３】
なお、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の鮮鋭度強調処理とは、鮮鋭度強調処理が２以上存在することを意味するものではなく、当該鮮鋭度強調処理により得られる２以上の鮮鋭度強調画像信号の鮮鋭度強調程度が互いに異なるものであれば足り、例えば、鮮鋭度強調のパラメータが互いに異なる２以上の鮮鋭度強調処理方法によって、鮮鋭度強調程度が互いに異なる２以上の鮮鋭度強調画像信号を得るものであってもよいし、鮮鋭度強調の程度は、ある一定のものに固定された鮮鋭度強調処理方法であっても、その鮮鋭度強調処理を順次複数回行なうことにより、各回の処理ごとに得られた鮮鋭度強調画像信号間の鮮鋭度強調程度が異なるものとなるような鮮鋭度強調処理であってもよい。パラメータが互いに異なる２以上の鮮鋭度強調処理方法によれば、これら２以上の鮮鋭度強調処理を並行して行うことができるため、処理時間を短くすることができるという効果があり、一方、１の鮮鋭度強調処理を複数回順次行う方法によれば、構成を簡単化する事ができるという効果がある。
【００７４】
上述した鮮鋭度強調処理として、原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調させるとともに中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、強調抑制処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成する処理（特開平 9-22460号）を適用した場合は、中間周波数成分を抑制する程度（ゲイン）が互いに異なる２以上の処理を各別に施して２以上の鮮鋭度強調画像信号を得てもよいし、１種類のゲインの上記処理を順次２回以上行い、各回の処理ごとに鮮鋭度強調画像信号を得ることにより最終的に２以上の鮮鋭度強調画像信号を得るものであってもよい。
【００７５】
鮮鋭度強調処理により取得された鮮鋭度強調程度が異なる２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させて改めて１つの鮮鋭度強調画像信号とする演算処理としては、原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、鮮鋭度の強調程度が弱い鮮鋭度強調画像信号よりも鮮鋭度強調程度が強い鮮鋭度強調画像信号への依存度を高める処理を適用すればよく、例えば、鮮鋭度の強調程度が異なる２つの鮮鋭度強調画像信号ｆ11，ｆ12とを取得している場合に、鮮鋭度強調程度が弱い第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11と鮮鋭度強調程度が第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11よりも強い第２の鮮鋭度強調画像信号ｆ12とについて、下記式（２）に示すものを適用するのが望ましい。なお式（２）においては、原画像信号ｆinが小さいほど画像の濃度が濃くなるものとして、原画像信号ｆinが濃度に対応づけられている。
【００７６】
【数２】

【００７７】
このようにして得られた１つの鮮鋭度強調画像信号と、本発明の第２の画像処理方法・装置と同様な過程により得られた１つの粒状抑制画像信号とを画素を対応させて行う演算処理としては、上述した本発明の第２の画像処理方法において説明した式（１２）または（１３）で示したものを適用するのが好ましく、さらに望ましくは、鮮鋭度強調画像信号と粒状抑制画像信号とを原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理とすればよく、例えば原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、処理済画像信号が粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理とすればよい。このような演算処理としては、例えば上記式（４）または（５）などを適用するのが望ましい。
【００７８】
本発明の第３の画像処理装置は、上記本発明の第２の画像処理方法を実施するための装置であって、原画像信号に対して、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
前記原画像信号に対して、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理を施す粒状抑制処理手段と、
前記鮮鋭度強調処理手段により取得された２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を求める鮮鋭度強調画像信号演算手段と、
前記粒状抑制処理手段により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を求める粒状抑制画像信号演算手段と、
前記鮮鋭度強調処理手段により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制画像信号演算手段により取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する信号処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００７９】
ここで鮮鋭度強調処理手段による鮮鋭度強調処理としては、前述した本発明の第１および第２の画像処理方法・装置と同様に、アンシャープマスキング処理、高域強調フィルター処理、原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調させるとともに中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、強調抑制処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成する処理（特開平 9-22460号）等を適用することができ、一方、粒状抑制処理手段による粒状抑制処理としては、メディアンフィルター処理、ヒステリシススムージング処理、反復による雑音除去処理、モフォロジー演算を利用した粒状抑制処理（平滑化処理）等をそれぞれ適用することができる。なお、モフォロジー演算を利用した粒状抑制（平滑化）処理と画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制したのち合成することによる鮮鋭度強調処理（特開平 9-22460号）との組合せが好ましい。
【００８０】
なお鮮鋭度強調処理手段による、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の鮮鋭度強調処理とは、鮮鋭度強調処理が２以上存在することを意味するものではなく、当該鮮鋭度強調処理により得られる２以上の鮮鋭度強調画像信号の鮮鋭度強調程度が互いに異なるものであれば足り、例えば、鮮鋭度強調のパラメータが互いに異なる２以上の鮮鋭度強調処理方法によって、鮮鋭度強調程度が互いに異なる２以上の鮮鋭度強調画像信号を得るものであってもよいし、鮮鋭度強調の程度は、ある一定のものに固定された鮮鋭度強調処理方法であっても、その鮮鋭度強調処理を順次複数回行なうことにより、各回の処理ごとに得られた鮮鋭度強調画像信号間の鮮鋭度強調程度が異なるものとなるような鮮鋭度強調処理であってもよい。パラメータが互いに異なる２以上の鮮鋭度強調処理によれば、これら２以上の鮮鋭度強調処理を並行して行うことができるため、処理時間を短くすることができるという効果があり、一方、１の鮮鋭度強調処理を複数回順次行うものであれば、構成を簡単化することができるという効果がある。
【００８１】
上述した鮮鋭度強調処理として、原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、高周波数成分を強調させるとともに中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、強調抑制処理後の各周波数成分および低周波数成分を合成する処理（特開平 9-22460号）を適用した場合は、中間周波数成分を抑制する程度（ゲイン）が互いに異なる２以上の処理を各別に施して２以上の鮮鋭度強調画像信号を得てもよいし、１種類のゲインの上記処理を順次２回以上行い、各回の処理ごとに鮮鋭度強調画像信号を得ることにより最終的に２以上の鮮鋭度強調画像信号を得るものであってもよい。
【００８２】
鮮鋭度強調処理により取得された鮮鋭度強調程度が異なる２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させて改めて１つの鮮鋭度強調画像信号とする、鮮鋭度強調画像信号演算手段による演算処理としては、原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、鮮鋭度の強調程度が弱い鮮鋭度強調画像信号よりも鮮鋭度強調程度が強い鮮鋭度強調画像信号への依存度を高める処理を適用すればよく、例えば、鮮鋭度の強調程度が異なる２つの鮮鋭度強調画像信号ｆ11，ｆ12とを取得している場合に、鮮鋭度強調程度が弱い第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11と鮮鋭度強調程度が第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11よりも強い第２の鮮鋭度強調画像信号ｆ12とについて、下記式（２）に示すものを適用するのが望ましい。なお式（２）においては、原画像信号ｆinが小さいほど画像の濃度が濃くなるものとして、原画像信号ｆinが濃度に対応づけられている。
【００８３】
【数２】

【００８４】
粒状抑制処理手段による粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の粒状抑制処理とは、本発明の第２の画像処理装置と同様に、粒状抑制処理が２以上存在することを意味するものではなく、当該粒状抑制処理により得られる２以上の粒状抑制画像信号の粒状抑制程度が互いに異なるものであれば足り、例えば、粒状抑制のパラメータが互いに異なる２以上の粒状抑制処理方法によって、粒状抑制程度が互いに異なる２以上の粒状抑制画像信号を得るものであってもよいし、粒状抑制の程度は、ある一定のものに固定された粒状抑制処理であっても、その粒状抑制処理を順次複数回行なうことにより、各回の処理ごとに得られた粒状抑制画像信号間の粒状抑制程度が異なるものとなるような粒状抑制処理であってもよい。パラメータが互いに異なる２以上の粒状抑制処理によれば、これら２以上の粒状抑制処理を並行して行うことができるため、処理時間を短くすることができるという効果があり、一方、１の粒状抑制処理を複数回順次行うものであれば、構成を簡単化することができるという効果がある。
【００８５】
上述した粒状抑制処理として、モフォロジー演算を利用した平滑化処理を採用した場合は、互いに異なるサイズの構造要素を用いた２以上のモフォロジー演算処理を各別に施して２以上の粒状抑制画像信号を得てもよいし、１種類の構造要素を用いたモフォロジー演算処理を順次２回以上行い、各回の処理ごとに粒状抑制画像信号を得ることにより最終的に２以上の粒状抑制画像信号を得るものであってもよい。
【００８６】
モフォロジー演算に基づいた平滑化処理としては、上記式（１）に示すものなどを適用するのが望ましいが、この他にもオープニング処理画像信号ｆopn とクロージング処理画像信号ｆcls との単純加算平均（ｆopn ＋ｆcls ）／２を用いてもよい。
【００８７】
粒状抑制処理により取得された粒状抑制程度が異なる２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させて改めて１つの粒状抑制画像信号とする、粒状抑制画像信号演算手段による演算処理としては、原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、粒状の抑制程度が弱い粒状抑制画像信号よりも抑制程度が強い粒状抑制画像信号への依存度を高める処理を適用すればよく、例えば、粒状の抑制程度が異なる２つの粒状抑制画像信号ｆ21，ｆ22とを取得している場合に、粒状抑制程度が弱い第１の粒状抑制画像信号ｆ21と粒状抑制程度が第１の粒状抑制画像信号ｆ21よりも強い第２の粒状抑制画像信号ｆ22とについて、上記式（３）に示すものを適用するのが望ましい。なお式（３）においては、原画像信号ｆinが小さいほど画像の濃度が濃くなるものとして、原画像信号ｆinが濃度に対応づけられている。
【００８８】
このようにして得られた１つの鮮鋭度強調画像信号と、本発明の第２の画像処理方法・装置と同様な過程により得られた１つの粒状抑制画像信号とを画素を対応させて行う、信号処理手段による演算処理としては、上述した本発明の第２の画像処理装置において説明した式（１２）または（１３）で示したものを適用するのが好ましく、さらに望ましくは、鮮鋭度強調画像信号と粒状抑制画像信号とを原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理とすればよく、例えば原画像信号が表す画像の濃度が濃くなる方向に対応する原画像信号の変動にしたがって、処理済画像信号が粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理とすればよい。このような演算処理としては、例えば上記式（４）または（５）などを適用するのが望ましい。
【００８９】
【発明の効果】
本発明の第１の画像処理方法および第１の画像処理装置によれば、原画像信号に対して、鮮鋭度を強調する処理と粒状を抑制する処理とを各別に施して、得られた各処理後の画像信号同士を、画素を対応させて演算処理することにより１つの処理済画像信号を得るため、従来の各種の方法または装置に比して、画像に対する粒状抑制と鮮鋭度強調を効果的に両立することができる。しかも、この演算処理に際しては、鮮鋭度強調画像信号および粒状抑制画像信号に対して、画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させるため、もとの画像の濃度の相違から、粒状が目立ち易い部分と比較的目立ちにくい部分とで、粒状抑制の度合いを変えることができ、特に粒状が目立ちにくい部分において過度の粒状抑制を防止して鮮鋭度の低下を防止することができる。
【００９０】
演算処理を式（５）に示すものとすれば、鮮鋭度強調画像信号が原画像信号に等しい画素については、粒状抑制画像信号を処理済画像信号とし、粒状抑制画像信号が原画像信号に等しい画素については、鮮鋭度強調画像信号を処理済画像信号とし、鮮鋭度強調画像信号または粒状抑制画像信号のいずれも原画像信号に等しくない画素については、鮮鋭度強調画像信号と原画像信号との差および原画像信号の積、並びに粒状抑制画像信号と原画像信号との差および原画像信号の積による重みづけ加算した値を処理済画像信号とするため、シャープネスよりも粒状の存在が比較的目立つ濃度平坦部（濃度（または輝度）変化の少ない画像部分）に対応する画素の画像信号は粒状抑制処理画像信号とされて粒状を抑制することができ、粒状よりもシャープネスが比較的目立つエッジ部（濃度（または輝度）変化の急峻な画像部分）に対応する画素の画像信号は鮮鋭度強調処理画像信号とされて鮮鋭度を強調しつつ、原画像の濃淡との関係で、粒状が目立ちやすい濃度の濃い部分と淡い部分とで、粒状抑制程度に強弱をつけることができる。
【００９１】
粒状を抑制する画像処理としてのモフォロジー演算を利用した粒状抑制処理と、鮮鋭度を強調する画像処理としての特開平 9-22460号に開示された画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制し処理後の高周波数成分および中間周波数成分並びに低周波数成分を合成することによる鮮鋭度強調処理とを組み合せた構成を採用した場合は、以下の効果がある。
【００９２】
すなわち、特に上記演算処理を式（５）に示すものを適用した場合において、鮮鋭度強調の部分に粒状抑制が全く施されていない場合は、極端に鮮鋭度強調を行うと粒状も強調されてもとの画像信号との差が、粒状抑制処理画像信号ともとの画像信号との差よりも結果的に大きくなり、粒状抑制がなされないことになる。このことから式（５）を適用する場合には、鮮鋭度強調処理によってもある程度の粒状抑制の効果を得られる処理である、特開平 9-22460号に開示された鮮鋭度強調処理を適用するのが好ましい。
【００９３】
また、粒状抑制処理によりエッジ部がなまった場合には、この結果が鮮鋭度強調処理の結果に影響を及ぼすため、エッジ部をなまらせることなく粒状抑制を行うことができるモフォロジー演算を利用した粒状抑制処理を適用するのが好ましい。
【００９４】
本発明の第２の画像処理方法および第２の画像処理装置によれば、原画像信号に対して、鮮鋭度強調処理と粒状抑制処理とを各別に施して、得られた各処理後の画像信号同士を、画素を対応させて演算処理することにより１つの処理済画像信号を得るため、従来の各種の方法または装置に比して、画像に対する粒状抑制と鮮鋭度強調を効果的に両立することができる。しかも、原画像信号に対する粒状抑制処理として、粒状抑制程度の互いに異なる２以上の粒状抑制画像信号を得るように処理を行い、得られた２以上の粒状抑制画像信号について、原画像信号に依存した演算処理を行って改めて１つの粒状抑制画像信号を得るため、もとの画像の濃度の相違から、粒状が目立ち易い部分と比較的目立ちにくい部分とで、鮮鋭度画像信号と演算処理される粒状抑制画像信号の粒状抑制度合いを変えることができ、特に粒状が目立ちにくい部分において過度の粒状抑制を防止して鮮鋭度の低下を防止することができる。
【００９５】
本発明の第３の画像処理方法および第３の画像処理装置によれば、本発明の第２の画像処理方法および第２の画像処理装置による構成に加えて、原画像信号に対する鮮鋭度強調処理として、鮮鋭度強調程度の互いに異なる２以上の鮮鋭度強調画像信号を得るように処理を行い、得られた２以上の鮮鋭度強調画像信号について、原画像信号に依存した演算処理を行って改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を得るため、原画像の濃度の相違から、粒状が目立ち易い部分と比較的目立ちにくい部分とで、鮮鋭度画像信号の鮮鋭度強調度合いおよび粒状抑制画像信号の粒状抑制度合いの両方を変えることができ、本発明の第２の画像処理方法・装置よりもさらに、粒状が目立ちにくい部分における過度の粒状抑制を防止しつつ鮮鋭度の低下を防止する効果を高めることができる。
【００９６】
なお本発明の第２および第３の画像処理方法・装置において、処理済画像信号を得るための、鮮鋭度強調画像信号と粒状抑制画像信号との画素を対応させた演算処理にあたり、本発明の第１の画像処理方法・装置と同様に、鮮鋭度強調画像信号と粒状抑制画像信号とを、画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させて、例えば式（４）または（５）に示すものとすれば、上述した効果をより一層高めることができる。
【００９７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像処理方法および画像処理装置の具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００９８】
図１は本発明の第１の画像処理方法の一実施形態の処理フローを示すフローチャート、図２は図１に示した画像処理方法を実施する画像処理装置の一態様を示す図である。
【００９９】
図示の画像処理装置は、デジタルスチルカメラにより撮影された、またはカラー写真プリントもしくはカラーフイルムから光電的に読み取られた、カラー画像を表すＲＧＢの画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂin（これらＲin，Ｇin，Ｂinを総括してｆinとして表す）の入力を受けて、これらのＲＧＢ画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂinに対してそれぞれ、鮮鋭度を強調させる画像処理を施す鮮鋭度強調処理手段11と、粒状を抑制させる画像処理を施す粒状抑制処理手段12と、鮮鋭度強調処理手段11による鮮鋭度強調処理により取得された鮮鋭度強調画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１（これらＲ１，Ｇ１，Ｂ１を総括してｆ１として表す）および粒状抑制処理手段12による粒状抑制処理により取得された粒状抑制画像信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２（これらＲ２，Ｇ２，Ｂ２を総括してｆ２として表す）に、画素を対応させた画素ごとの画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂinに依存する演算処理ｇ（Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒin），ｇ（Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇin），ｇ（Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂin）を施して、処理済画像信号Ｒout ，Ｇout ，Ｂout （これらＲout ，Ｇout ，Ｂout を総括してｆout として表す）を取得する信号処理手段20とを備えた構成である。
【０１００】
ここで、信号処理手段20による各演算処理ｇとしては、例えば、画像の濃度が濃くなるにしたがって、処理済画像信号ｆout が粒状抑制画像信号ｆ２への依存度を高める処理を適用するのが望ましい。すなわち、画像信号ｆinが８ bitのデジタル信号（０〜255 ）であり、数値が小さいほど画像の濃度が濃くなるように対応づけられている場合、画像信号ｆinが小さくなるにしたがって、処理済画像信号ｆout が粒状抑制画像信号ｆ２への依存度を高めるとともに、鮮鋭度強調画像信号ｆ１への依存度を低下させる処理処理が適用され、例えば下記式（５）に示す処理を適用するのが好ましい。
【０１０１】
【数５】

【０１０２】
なお上記式（５）中、画像信号ｆinが８ bitのデジタル信号（０〜255 ）であれば、ｆr ＝２５６である。
【０１０３】
本実施形態の画像処理装置においては、鮮鋭度強調処理手段11による鮮鋭度強調処理として画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制することによる鮮鋭度強調処理（特開平 9-22460号）、粒状抑制処理手段12による粒状抑制処理として、モフォロジー演算を利用した平滑化処理をそれぞれ適用し、信号処理手段20による演算処理ｇとして式（５）に示す演算処理を適用した実施形態について説明するが、鮮鋭度強調処理手段11による鮮鋭度を強調させる処理としては、その他アンシャープマスキング処理、高域強調フィルター処理等、粒状抑制処理手段12による粒状を抑制させる画像処理としては、メディアンフィルター処理、ヒステリシススムージング処理、反復による雑音除去処理等をそれぞれ適用することもできる。
【０１０４】
鮮鋭度強調処理手段11による、画像の高周波数成分を強調しつつ中間周波数成分を抑制することによる鮮鋭度強調処理は、詳しくは例えば図３に示す構成により実現される。
【０１０５】
すなわち、入力された画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂin（ｆin）に対して、９×９ローパスフィルタ（Ｌ．Ｐ．Ｆ．）11ａによりフィルタリング処理が施され、この信号の低周波数成分ＲL ，ＧL ，ＢL が抽出される。このように抽出された後の低周波数成分ＲL ，ＧL ，ＢL はカラー画像中のエッジや細かいテクスチャやフイルムの粒状によるざらつきを含まない。
【０１０６】
次いで、演算器11ｂにより、画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂinから低周波数成分ＲL ，ＧL ，ＢL が減算されて、中間・高周波数成分ＲMH，ＧMH，ＢMHが抽出される。ここで、中間周波数成分ＲM ，ＧM ，ＢM にはフイルムの粒状によるざらつきを含み、高周波数成分ＲH ，ＧH ，ＢH はカラー画像中のエッジや細かいテクスチャを含む。
【０１０７】
次に、輝度信号抽出手段（ＭＴＸ）11ｃにより、分解された中間・高周波数成分ＲMH，ＧMH，ＢMHから輝度成分が抽出される。ここで、色成分である成分ＩMHおよび成分ＱMHは０とされるため、フイルム粒状に起因する色のざらつきが抑制される。
【０１０８】
輝度信号抽出手段11ｃにより抽出された輝度成分ＹMHに対して、５×５のローパスフィルタ11ｄにより、フィルタリング処理が施され、輝度成分ＹMH中の中間周波数成分ＹM が抽出される。そしてこの中間周波数成分ＹM は可変ゲインアンプ11ｇに入力される。さらに演算器11ｅにより、輝度成分ＹMHから中間周波数成分ＹM が減算されて、輝度成分ＹMH中の高周波数成分ＹH が求められる。この得られた高周波数成分ＹH は可変ゲインアンプ11ｆに入力される。
【０１０９】
また、演算器11ｂから出力された中間・高周波数成分ＲMH，ＧMH，ＢMHは、相関値算出手段11ｊに入力され、相関値算出手段11ｊは中間・高周波数成分ＲMH，ＧMH，ＢMHについて各色Ｒ，Ｇ，Ｂ間の相関値εを算出し、高周波数成分ＹH に対するゲインＨと対応づけられたＬＵＴ11ｍおよび中間周波数成分ＹM に対するゲインＭと対応づけられたＬＵＴ11ｎを参照してゲインＨおよびゲインＭを求める。
【０１１０】
そして求められたゲインＨは可変ゲインアンプ11ｆに入力され、ゲインＭは可変ゲインアンプ11ｇに入力される。この結果、高周波数成分ＹH は中間周波数成分ＹM よりも強調される。可変ゲインアンプ11ｆから出力された高周波数成分Ｙ′H および可変ゲインアンプ11ｇから出力されたＹ′M は、演算器11ｈにより合成されて、中間・高周波数成分Ｙ′MHとして出力される。さらにこの出力された中間・高周波数成分Ｙ′MHは、演算器11ｉにより、低周波数成分ＲL ，ＧL ，ＢL と合成されて鮮鋭度強調画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１とされる。
【０１１１】
一方、粒状抑制処理手段12による、モフォロジー演算を利用した平滑化処理は、詳しくは例えば図４に示すように、入力された画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂinに対して、オープニング処理手段12ａが、オープニング処理画像信号Ｒopn ，Ｇopn ，Ｂopn を求め、クロージング処理手段12ｂが、クロージング処理画像信号Ｒcls ，Ｇcls ，Ｂcls を求め、モフォロジーＭＩＸ手段12ｃがこれらオープニング処理画像信号Ｒopn ，Ｇopn ，Ｂopn 、クロージング処理画像信号Ｒcls ，Ｇcls ，Ｂcls および画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂinに基づき、下記式（１）にしたがって、粒状抑制画像信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を求めるようにすればよい。
【０１１２】
【数１】

【０１１３】
以上の作用により求められた鮮鋭度強調画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１および粒状抑制画像信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２、並びにもとの画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂinに基づき、信号処理手段20が上記式（５）にしたがって、処理済画像信号Ｒout ，Ｇout ，Ｂout を算出する。
【０１１４】
このようにして求められた処理済画像信号Ｒout ，Ｇout ，Ｂout は、鮮鋭度を強調する処理と粒状を抑制する処理とを各別に施して、得られた各処理後の画像信号同士を、画素を対応させて演算処理することにより得られたものであるため、従来の各種の画像処理方法または装置に比して、画像に対する粒状抑制と鮮鋭度強調を効果的に両立することができる。しかも画像信号Ｒin，Ｇin，Ｂinが表す画像において、粒状が目立ちやすい濃度の濃い部分については、鮮鋭度強調画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１よりも粒状抑制画像信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２への依存度がさらに高い画像信号となるため、より効果的な粒状の抑制を実現し、一方、粒状が比較的目立ちにくい濃度が薄い部分については、粒状抑制画像信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２への依存度が緩和されるため鮮鋭度の低下が抑制され、粒状抑制と鮮鋭度強調とをさらに高いレベルで両立させることができる。
【０１１５】
なお本実施形態の画像処理装置は、処理対象の画像信号がカラー画像信号である態様であるが、本発明の画像処理方法および画像処理装置はこの態様に限るものではなく、単色の濃淡画像信号であってもよいことはいうまでもない。
【０１１６】
また本実施形態の画像処理装置は、鮮鋭度強調処理手段11による鮮鋭度強調処理および粒状抑制処理手段12による粒状抑制処理は、カラーフイルム等から読み取られた、いわゆる生画像データである画像信号ｆinに対してなされるものとした例であるが、本発明の画像処理方法および画像処理装置はこの態様に限るものではなく、図５に示すように、生画像データである画像信号ｆinについて色補正や階調補正がなされた後の画像信号ｆ′inについて鮮鋭度強調処理および粒状抑制処理がなされるものであってもよい。この場合、処理済画像信号ｆout が粒状抑制画像信号ｆ２への依存度を高めるとともに、鮮鋭度強調画像信号ｆ１への依存度を低下させる処理は、図６に示すように、色補正や階調補正がなされた後の画像信号ｆ′inが小さくなるにしたがった処理を適用することもできる。
【０１１７】
図９は本発明の第２の画像処理方法の一実施形態の処理フローを示すフローチャート、図10は図９に示した画像処理方法を実施する画像処理装置の一態様を示す図である。
【０１１８】
図示の画像処理装置は、入力された原画像信号ｆinに対して、鮮鋭度強調処理を施し鮮鋭度強調画像信号ｆ１を得る鮮鋭度強調処理手段11と、同じ原画像信号ｆinに対して、粒状抑制の程度が比較的弱い粒状処理（第１の粒状抑制処理）と第１の粒状抑制処理よりも粒状抑制程度が強い粒状抑制（第２の粒状抑制処理）とを各別に施して、粒状抑制の程度が比較的弱い第１の粒状抑制画像信号ｆ21と第１の粒状抑制画像信号ｆ21よりも粒状抑制程度が強い第２の粒状抑制画像信号ｆ22とを得る粒状抑制処理手段12′と、この粒状抑制手段12′により得られた２つの粒状抑制画像信号ｆ21，ｆ22を画素を対応させて原画像信号ｆinに依存させた演算処理ｇ２（ｆ21，ｆ22，ｆin）を施し、改めて１つの粒状抑制画像信号ｆ２（＝ｇ２（ｆ21，ｆ22，ｆin））を得る粒状抑制画像信号演算手段14と、鮮鋭度強調処理手段11により得られた鮮鋭度強調画像信号ｆ１および粒状抑制画像信号演算手段14により得られた粒状抑制画像信号ｆ２を、画素を対応させて演算処理ｇ′（ｆ１，ｆ２）を施し、処理済画像信号ｆout （＝ｇ′（ｆ１，ｆ２））を取得する信号処理手段20′とを備えた構成である。
【０１１９】
ここで鮮鋭度強調処理手段11は、図１に示したものと同一のものであってもよいし、鮮鋭度強調処理を施す他の態様の鮮鋭度強調処理手段であってもよい。
【０１２０】
粒状抑制処理手段12′は、図４に示したモフォロジ演算処理を利用した粒状抑制処理手段12を２つ並列に接続したものであって、それぞれのオープニング処理手段およびクロージング処理手段の各構造要素のサイズが互いに異なるもの（例えば５画素×５画素の構造要素のものと９画素×９画素の構造要素のもの）などを適用することができる。なお、他の粒状抑制処理手段の態様であってもよいことは、前述した実施形態の場合と同様である。
【０１２１】
粒状抑制画像信号演算手段14による演算処理ｆout ＝ｇ２（ｆ21，ｆ22，ｆin）としては、例えば、原画像信号ｆinが表す画像の濃度が濃くなるにしたがって信号値ｆinが小さくなるように設定されている場合、下記式（３）に示すもの等が適用される。
【０１２２】
【数３】

【０１２３】
すなわち、濃度の濃い画像部分では新たな粒状抑制画像信号ｆ２は、粒状抑制程度の弱い第１の粒状抑制画像信号ｆ21よりも粒状抑制程度の強い第２の粒状抑制画像信号ｆ22への依存度が高いもの、すなわち粒状抑制程度が比較的強いものとなり、濃度の淡い画像部分では新たな粒状抑制画像信号ｆ２は、粒状抑制程度の強い第２の粒状抑制画像信号ｆ22よりも粒状抑制程度の弱い第１の粒状抑制画像信号ｆ21への依存度が高いもの、すなわち粒状抑制程度が比較的弱いものとなる。
【０１２４】
なお上記式（３）中、原画像信号ｆinが８ bitのデジタル信号（０〜255 ）であれば、ｆr ＝２５６である。
【０１２５】
信号処理手段20′による演算処理ｇ′としては、例えば下記式（12）に示す処理や式（13）に示す処理などを適用することができる。
【０１２６】
【数９】

【０１２７】
【数１０】

【０１２８】
この実施形態の画像処理装置によれば、図１に示した実施形態の画像処理方法および図２に示した画像処理装置と同様、求められた処理済画像信号ｆout は、鮮鋭度を強調する処理と粒状を抑制する処理とを各別に施して、得られた各処理後の画像信号同士を、画素を対応させて演算処理することにより得られたものであるため、従来の各種の画像処理方法または装置に比して、画像に対する粒状抑制と鮮鋭度強調を効果的に両立することができる。しかも信号処理手段20′により鮮鋭度強調画像信号ｆ１と演算される粒状抑制画像信号ｆ２は、粒状が目立ちやすい濃度の濃い部分については、粒状がより強く抑制されたものとされているため、より効果的な粒状の抑制がなされ、一方、粒状が目立ちにくい濃度の淡い部分については、粒状が比較的弱く抑制されたものとされているため、粒状抑制による鮮鋭度の低下が抑制され、粒状抑制と鮮鋭度強調とを高いレベルで両立させることができる。
【０１２９】
なお本実施形態の画像処理装置は、粒状抑制処理手段12′の粒状抑制処理として、粒状抑制程度が互いに異なる２つの粒状抑制処理（第１の粒状抑制処理と第２の粒状抑制処理）を適用したが、本発明の第２の画像処理方法・装置は、この態様に限らず、例えば図11に示すように、単一の粒状抑制処理を順次繰り返し施すことにより、１回だけ施した粒状抑制程度の比較的弱い第１の粒状抑制画像信号ｆ21と、この第１の粒状抑制画像信号ｆ21に対してさらにもう１度粒状抑制処理を施して第１の粒状抑制画像信号ｆ21よりも粒状抑制程度が強い第２の粒状抑制画像信号ｆ22を得る粒状抑制処理を適用することもできる。このような実施形態の画像処理装置によれば、単一の粒状抑制処理で、粒状抑制程度の異なる複数の粒状抑制画像信号ｆ21，ｆ22を得ることができ、構成を簡単化することができる。
【０１３０】
また本実施形態の画像処理装置において、信号処理手段20′に代えて、図12および13に示すように、鮮鋭度強調処理手段11により得られた鮮鋭度強調画像信号ｆ１および粒状抑制画像信号演算手段14により得られた粒状抑制画像信号ｆ２を、画素を対応させて、原画像信号ｆinに依存させた演算処理ｇ（ｆ１，ｆ２，ｆin）を施して、処理済画像信号ｆout （＝ｇ（ｆ１，ｆ２，ｆin））を取得する信号処理手段20を適用することもできる。
【０１３１】
この構成の実施形態の信号処理手段20による演算処理ｇ（ｆ１，ｆ２，ｆin）としては、前述した図１に示した実施形態における演算処理ｇと同一の、式（５）に示すものを適用することができ、粒状抑制と鮮鋭度強調とを両立させる効果をより高めることができる。なおこの場合も図14に示すように、単一の粒状抑制処理で、粒状抑制程度の異なる複数の粒状抑制画像信号ｆ21，ｆ22を得るようにしてもよい。
【０１３２】
図15は本発明の第３の画像処理方法の一実施形態の処理フローを示すフローチャート、図16は図15に示した画像処理方法を実施する画像処理装置の一態様を示す図である。
【０１３３】
図示の画像処理装置は、入力された原画像信号ｆinに対して、鮮鋭度強調の程度が比較的弱い鮮鋭度強調処理（第１の鮮鋭度強調処理）と第１の鮮鋭度強調処理よりも鮮鋭度強調程度が強い鮮鋭度強調（第２の鮮鋭度強調処理）とを各別に施して、鮮鋭度強調の程度が比較的弱い第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11と第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11よりも鮮鋭度強調程度が強い第２の鮮鋭度強調画像信号ｆ12とを得る鮮鋭度強調処理手段11′と、この鮮鋭度強調処理手段11′により得られた２つの鮮鋭度強調画像信号ｆ11，ｆ12を画素を対応させて原画像信号ｆinに依存させた演算処理ｇ１（ｆ11，ｆ12，ｆin）を施し、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号ｆ１（＝ｇ１（ｆ11，ｆ12，ｆin））を得る鮮鋭度強調画像信号演算手段13と、同じ原画像信号ｆinに対して、粒状抑制の程度が比較的弱い粒状処理（第１の粒状抑制処理）と第１の粒状抑制処理よりも粒状抑制程度が強い粒状抑制（第２の粒状抑制処理）とを各別に施して、粒状抑制の程度が比較的弱い第１の粒状抑制画像信号ｆ21と第１の粒状抑制画像信号ｆ21よりも粒状抑制程度が強い第２の粒状抑制画像信号ｆ22とを得る粒状抑制処理手段12′と、この粒状抑制手段12′により得られた２つの粒状抑制画像信号ｆ21，ｆ22を画素を対応させて原画像信号ｆinに依存させた演算処理ｇ２（ｆ21，ｆ22，ｆin）を施し、改めて１つの粒状抑制画像信号ｆ２（＝ｇ２（ｆ21，ｆ22，ｆin））を得る粒状抑制画像信号演算手段14と、鮮鋭度強調画像信号演算手段13により得られた鮮鋭度強調画像信号ｆ１および粒状抑制画像信号演算手段14により得られた粒状抑制画像信号ｆ２を、画素を対応させて演算処理ｇ′（ｆ１，ｆ２）を施し、処理済画像信号ｆout （＝ｇ′（ｆ１，ｆ２））を取得する信号処理手段20′とを備えた構成である。
【０１３４】
ここで粒状抑制処理手段12′は、図10に示したものと同一のものであってもよいし、他の態様の粒状抑制処理手段であってもよい。
【０１３５】
鮮鋭度強調処理手段11′は、図３に示した鮮鋭度強調処理手段11を２つ並列に接続したものであって、それぞれの中間周波数成分ＹM に対するゲインＭが互いに異なるものとなるようにＬＵＴ11ｎが設定されたものなどを適用することができ、同一の相関値εに対応付けられたゲインＭが、第１の鮮鋭度強調処理よりも第２の鮮鋭度強調処理の方が大きくなるように、それぞれのＬＵＴ11ｎが設定されている。すなわち、第２の鮮鋭度強調処理は第１の鮮鋭度強調処理よりも、中間周波数成分ＹM に対する強調程度が強い。なお、他の鮮鋭度強調処理手段の態様であってもよいことは、前述した実施形態の場合と同様である。
【０１３６】
鮮鋭度強調画像信号演算手段13による演算処理ｆout ＝ｇ１（ｆ11，ｆ12，ｆin）としては、例えば、原画像信号ｆinが表す画像の濃度が濃くなるにしたがって信号値ｆinが小さくなるように設定されている場合、下記式（２）に示すもの等が適用される。
【０１３７】
【数２】

【０１３８】
すなわち、濃度の濃い画像部分では新たな鮮鋭度強調画像信号ｆ１は、鮮鋭度強調程度の弱い第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11よりも鮮鋭度強調程度の強い第２の鮮鋭度強調画像信号ｆ12への依存度が高いもの、すなわち鮮鋭度強調程度が比較的強いものとなり、濃度の淡い画像部分では新たな鮮鋭度強調画像信号ｆ１は、鮮鋭度強調程度の強い第２の鮮鋭度強調画像信号ｆ12よりも鮮鋭度強調程度の弱い第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11への依存度が高いもの、すなわち鮮鋭度強調程度が比較的弱いものとなる。
【０１３９】
なお上記式（２）中、原画像信号ｆinが８ bitのデジタル信号（０〜255 ）であれば、ｆr ＝２５６である。
【０１４０】
信号処理手段20′による演算処理ｇ′としては、例えば上記式（12）に示す処理などを適用することができる。
【０１４１】
この実施形態の画像処理装置によれば、図１に示した実施形態の画像処理方法および図２に示した画像処理装置、並びに図９に示した実施形態の画像処理方法および図10に示した画像処理装置と同様、求められた処理済画像信号ｆout は、鮮鋭度を強調する処理と粒状を抑制する処理とを各別に施して、得られた各処理後の画像信号同士を、画素を対応させて演算処理することにより得られたものであるため、従来の各種の画像処理方法または装置に比して、画像に対する粒状抑制と鮮鋭度強調を効果的に両立することができる。しかも信号処理手段20′により演算処理される粒状抑制画像信号ｆ２は、粒状が目立ちやすい濃度の濃い部分については粒状がより強く抑制されたものとなるとともに、鮮鋭度強調画像信号ｆ１はその粒状抑制で劣化した鮮鋭度を補うようにより低周波数領域から鮮鋭度が強調されたものとなるため、より効果的に粒状抑制と鮮鋭度強調がなされ、一方、粒状が目立ちにくい濃度の淡い部分については、粒状が比較的弱く抑制されるとともに高周波数領域で鮮鋭度強調されたものとされているため、粒状抑制による鮮鋭度の低下を抑制しつつ高周波数領域が効果的に強調され、粒状抑制と鮮鋭度強調とを高いレベルで両立させることができる。
【０１４２】
なお本実施形態の画像処理装置は、鮮鋭度強調処理手段11′の鮮鋭度強調処理として、鮮鋭度強調程度が互いに異なる２つの鮮鋭度強調処理（第１の鮮鋭度強調処理と第２の鮮鋭度強調処理）を適用したが、本発明の第３の画像処理方法・装置は、この態様に限らず、例えば図17に示すように、単一の鮮鋭度強調処理を順次繰り返し施すことにより、１回だけ施した鮮鋭度強調程度の比較的弱い第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11と、この第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11に対してさらにもう１度鮮鋭度強調処理を施して第１の鮮鋭度強調画像信号ｆ11よりも鮮鋭度強調程度が強い第２の鮮鋭度強調画像信号ｆ12を得る鮮鋭度強調処理を適用することもできる。このような実施形態の画像処理装置によれば、単一の鮮鋭度強調処理で、鮮鋭度強調程度の異なる複数の鮮鋭度強調画像信号ｆ11，ｆ12を得ることができ、構成を簡単化することができる。
【０１４３】
また本実施形態の画像処理装置において、信号処理手段20′に代えて、図18および19に示すように、鮮鋭度強調画像信号演算手段13により得られた鮮鋭度強調画像信号ｆ１および粒状抑制画像信号演算手段14により得られた粒状抑制画像信号ｆ２を、画素を対応させて、原画像信号ｆinに依存させた演算処理ｇ（ｆ１，ｆ２，ｆin）を施して、処理済画像信号ｆout （＝ｇ（ｆ１，ｆ２，ｆin））を取得する信号処理手段20を適用することもできる。
【０１４４】
この構成の実施形態の信号処理手段20による演算処理ｇ（ｆ１，ｆ２，ｆin）としては、前述した図１に示した実施形態における演算処理ｇと同一の、式（５）に示すものを適用することができ、粒状抑制と鮮鋭度強調とを両立させる効果をより高めることができる。なおこの場合も図14に示すように、単一の粒状抑制処理で、粒状抑制程度の異なる複数の粒状抑制画像信号ｆ21，ｆ22を得るようにしてもよいし、図17に示すように、単一の鮮鋭度強調処理で、鮮鋭度強調程度の異なる複数の鮮鋭度強調画像信号ｆ11，ｆ12を得るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の画像処理方法の一実施形態の処理を示すフローチャート
【図２】図１に示した画像処理方法を実施する画像処理装置を示す図
【図３】鮮鋭度強調処理の詳細を示す図
【図４】粒状抑制処理の詳細を示す図
【図５】本発明の画像処理方法の他の実施形態の処理を示すフローチャート（その１）
【図６】本発明の画像処理方法の他の実施形態の処理を示すフローチャート（その２）
【図７】モフォロジー演算の基本的な作用を説明する図
【図８】低・中間・高周波数成分の分布を表すグラフ
【図９】本発明の第２の画像処理方法の一実施形態の処理を示すフローチャート
【図１０】図９に示した画像処理方法を実施する画像処理装置を示す図
【図１１】本発明の第２の画像処理方法の他の実施形態の処理を示すフローチャート（その１）
【図１２】本発明の第２の画像処理方法の他の実施形態の処理を示すフローチャート（その２）
【図１３】図12に示した画像処理方法を実施する画像処理装置を示す図
【図１４】本発明の第２の画像処理方法の他の実施形態の処理を示すフローチャート（その３）
【図１５】本発明の第３の画像処理方法の一実施形態の処理を示すフローチャート
【図１６】図15に示した画像処理方法を実施する画像処理装置を示す図
【図１７】本発明の第３の画像処理方法の他の実施形態の処理を示すフローチャート（その１）
【図１８】図17に示した画像処理方法を実施する画像処理装置を示す図
【図１９】本発明の第３の画像処理方法の他の実施形態の処理を示すフローチャート（その２）
【符号の説明】
11 粒状抑制処理手段
12 鮮鋭度強調処理手段
20 信号処理手段

Claims (22)

1. 原画像信号に対して、該原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調させる鮮鋭度強調処理および前記画像の粒状を抑制させる粒状抑制処理を各別に施し、
   前記鮮鋭度強調処理により取得された鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制処理により取得された粒状抑制画像信号を画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、処理済画像信号を取得する画像処理方法であって、
   前記演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記処理済画像信号が前記粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに前記鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理であることを特徴とする画像処理方法。
2. 前記鮮鋭度強調処理が、前記原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、前記高周波数成分を強調させるとともに、前記中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、該強調抑制処理後の各周波数成分および前記低周波数成分を合成することにより前記鮮鋭度強調画像信号を取得する処理であり、
   前記粒状抑制処理が、モフォロジー演算に基づいた平滑化処理により前記粒状抑制画像信号を取得する処理であることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 前記モフォロジー演算に基づいた平滑化処理が下記式で定義される演算処理であることを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
   

   
4. 原画像信号に対して、該原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理と、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理とを各別に施し、
   前記粒状抑制処理により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を取得し、
   前記鮮鋭度強調処理により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記改めて取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する画像処理方法であって、
   前記２以上の粒状抑制画像信号に対する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記粒状の抑制程度が弱い粒状抑制画像信号よりも該抑制程度が強い粒状抑制画像信号への依存度を高める処理であることを特徴とする画像処理方法。
5. 原画像信号に対して、該原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理と、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理とを各別に施し、
   前記粒状抑制処理により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を取得し、
   前記鮮鋭度強調処理により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記改めて取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する画像処理方法であって、
   前記処理済画像信号を取得する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する 前記原画像信号の変動にしたがって、前記処理済画像信号が前記粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに前記鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理であることを特徴とする画像処理方法。
6. 前記鮮鋭度強調処理が、前記原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、前記高周波数成分を強調させるとともに、前記中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、該強調抑制処理後の各周波数成分および前記低周波数成分を合成する処理であることを特徴とする請求項４または５記載の画像処理方法。
7. 画像信号に対して、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理と、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理とを各別に施し、
   前記鮮鋭度強調処理により取得された２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を取得し、
   前記粒状抑制処理により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を取得し、
   前記改めて取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記改めて取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する画像処理方法であって、
   前記２以上の鮮鋭度強調画像信号に対する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記鮮鋭度の強調程度が弱い鮮鋭度強調画像信号よりも該強調程度が強い鮮鋭度強調画像信号への依存度を高める処理であることを特徴とする画像処理方法。
8. 原画像信号に対して、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理と、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理とを各別に施し、
   前記鮮鋭度強調処理により取得された２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を取得し、
   前記粒状抑制処理により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を取得し、
   前記改めて取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記改めて取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する画像処理方法であって、
   前記２以上の粒状抑制画像信号に対する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記粒状の抑制程度が弱い粒状抑制画像信号よりも該抑制程度が強い粒状抑制画像信号への依存度を高める処理であることを特徴とする画像処理方法。
9. 原画像信号に対して、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理と、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理とを各別に施し、
   前記鮮鋭度強調処理により取得された２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を取得し、
   前記粒状抑制処理により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を取得し、
   前記改めて取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記改めて取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する画像処理方法であって、
   前記処理済画像信号を取得する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記処理済画像信号が前記粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに前記鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理であることを特徴とする画像処理方法。
10. 前記鮮鋭度強調処理が、
    前記原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、前記高周波数成分を強調させるとともに、前記中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、該強調抑制処理後の各周波数成分および前記低周波数成分を合成する処理であって、前記中間周波数成分の抑制程度を、互いに異なる少なくとも２以上とすることにより、前記鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の鮮鋭度強調画像信号を取得する処理であることを特徴とする請求項７から９のうちいずれか１項に記載の画像処理方法。
11. 前記鮮鋭度強調処理が、
    前記原画像信号を低周波数成分、中間周波数成分および高周波数成分に分解し、前記高周波数成分を強調させるとともに、前記中間周波数成分を抑制させる強調抑制処理を行い、該強調抑制処理後の各周波数成分および前記低周波数成分を合成する処理であって、これら一連の処理を少なくとも２回以上行い、各回の処理ごとに得られた信号を、前記鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の鮮鋭度強調画像信号とする処理であることを特徴とする請求項７から９のうちいずれか１項に記載の画像処理方法。
12. 前記粒状抑制処理が、互いにサイズの異なる２以上の構造要素を用いたモフォロジー演算に基づいた平滑化処理により、前記粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の粒状抑制画像信号を取得する処理であることを特徴とする請求項４から１１のうちいずれか１項に記載の画像処理方法。
13. 前記粒状抑制処理が、同一サイズの構造要素を用いたモフォロジー演算に基づいた平滑化処理を、少なくとも２回以上行い、各回の処理ごとに得られた信号を、前記粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の粒状抑制画像信号とする処理であることを特徴とする請求項４から１１のうちいずれか１項に記載の画像処理方法。
14. 前記モフォロジー演算に基づいた平滑化処理が下記式で定義される演算処理であることを特徴とする請求項１２または１３記載の画像処理方法。
    

    
15. 前記鮮鋭度強調画像信号と前記粒状抑制画像信号との画素を対応させた、前記処理済画像信号を取得する演算処理が、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理であることを特徴とする請求項４から１４のうちいずれか１項に記載の画像処理方法。
16. 前記処理済画像信号を取得する演算処理が、下記式で定義される演算処理であることを特徴とする請求項１から１５のうちいずれか１項に記載の画像処理方法。
    

    
17. 原画像信号に対して、該原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調させる鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
    前記原画像信号に対して、前記画像の粒状を抑制させる粒状抑制処理を施す粒状抑制処理手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制処理手段により取得された粒状抑制画像信号を画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存する演算処理を施すことにより、処理済画像信号取得する信号処理手段とを備え、
    前記演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記処理済画像信号が前記粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに前記鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理であることを特徴とする画像処理装置。
18. 原画像信号に対して、該原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
    前記原画像信号に対して、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理を施す粒状抑制処理手段と、
    前記粒状抑制処理手段により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を求める粒状抑制画像信号演算手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制画像信号演算手段により取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する信号処理手段とを備え、
    前記２以上の粒状抑制画像信号に対する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記粒状の抑制程度が弱い粒状抑制画像信号よりも該抑制程度が強い粒状抑制画像信号への依存度を高める処理であることを特徴とする画像処理装置。
19. 原画像信号に対して、該原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
    前記原画像信号に対して、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理を施す粒状抑制処理手段と、
    前記粒状抑制処理手段により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を求める粒状抑制画像信号演算手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制画像信号演算手段により取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する信号処理手段とを備え、
    前記処理済画像信号を取得する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記処理済画像信号が前記粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに前記鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理であることを特徴とする画像処理装置。
20. 原画像信号に対して、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
    前記原画像信号に対して、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理を施す粒状抑制処理手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を求める鮮鋭度強調画像信号演算手段と、
    前記粒状抑制処理手段により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を求める粒状抑制画像信号演算手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制画像信号演算手段により取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する信号処理手段とを備え、
    前記２以上の鮮鋭度強調画像信号に対する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記鮮鋭度の強調程度が弱い鮮鋭度強調画像信号よりも該強調程度が強い鮮鋭度強調画像信号への依存度を高める処理であることを特徴とする画像処理装置。
21. 原画像信号に対して、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
    前記原画像信号に対して、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理を施す粒状抑制処理手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を求める鮮鋭度強調画像信号演算手段と、
    前記粒状抑制処理手段により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を求める粒状抑制画像信号演算手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制画像信号演算手段により取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する信号処理手段とを備え、
    前記２以上の粒状抑制画像信号に対する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記粒状の抑制程度が弱い粒状抑制画像信号よりも該抑制程度が強い粒状抑制画像信号への依存度を高める処理であることを特徴とする画像処理装置。
22. 原画像信号に対して、鮮鋭度の強調の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記原画像信号が表す画像の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調処理を施す鮮鋭度強調処理手段と、
    前記原画像信号に対して、粒状の抑制の程度が互いに異なる少なくとも２以上の、前記画像の粒状を抑制する粒状抑制処理を施す粒状抑制処理手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された２以上の鮮鋭度強調画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの鮮鋭度強調画像信号を求める鮮鋭度強調画像信号演算手段と、
    前記粒状抑制処理手段により取得された２以上の粒状抑制画像信号を、画素を対応させて、前記画像を構成する画素ごとの原画像信号に依存させた画素ごとの演算処理を施すことにより、改めて１つの粒状抑制画像信号を求める粒状抑制画像信号演算手段と、
    前記鮮鋭度強調処理手段により取得された１つの鮮鋭度強調画像信号および前記粒状抑制画像信号演算手段により取得された１つの粒状抑制画像信号を、画素を対応させて演算処理することにより、処理済画像信号を取得する信号処理手段とを備え、
    前記処理済画像信号を取得する演算処理が、前記画像の濃度が濃くなる方向に対応する前記原画像信号の変動にしたがって、前記処理済画像信号が前記粒状抑制画像信号への依存度を高めるとともに前記鮮鋭度強調画像信号への依存度を低下させる処理であることを特徴とする画像処理装置。

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