JP4117556B2 - フィルム画像処理装置及びフィルム画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムに対して赤外波長域の光線束を照射する光源部と、前記光源部からの光線束に対する前記フィルムからの透過光線束を検出する赤外線検出部と、前記赤外線検出部により検出された赤外線の強度分布に基づいて前記フィルムの欠陥情報を検出する欠陥情報検出手段とを備えてなるフィルム画像処理装置及びフィルム画像処理方法に関する。

従来、フィルム上の傷や付着塵等の欠陥を検出し、検出した傷や塵を画像処理により補正する画像処理方法及び装置として、フィルムに赤外線エネルギー及び可視光線エネルギーを当て、赤外線エネルギーを当てることにより生じる前記欠陥に対応する赤外線エネルギー分布をフィルム上の位置に対応付けて検出するとともに、可視光線エネルギー分布をフィルム上の位置に対応付けて検出して、フィルムから読み出した画像データに対する欠陥の影響を補償するために、フィルム上の各位置について、検出された赤外線エネルギー分布強度が所定の閾値より大きい場合、当該位置の可視光線エネルギー分布強度を当該位置の赤外線エネルギー分布強度を打ち消すレベルまで増強し、検出された赤外線エネルギー分布強度が所定の閾値以下の場合、当該位置の可視光線エネルギー分布強度を補間法により補正するものが提案されていた。
特許第２５５９９７０号公報

しかし、上述した特許文献１に記載された技術によれば、スライドマウントにマウントされたマウント式のフィルムや、一本のフィルムに通常サイズのコマ画像と通常サイズより幅の狭いパノラマ画像のコマ画像が混在した写真フィルムに対して傷等による欠陥の補正処理が適性にできないという問題があった。

近年、フィルムに記録された画像データを光電的に読み取るスキャナ部と、スキャナ部で読み取られた画像データを所定のアルゴリズムに従って画像処理して出力用の画像データを生成する画像処理部を備えた画像入力装置と、画像入力装置からの画像データに基づいて印画紙を走査露光して画像を記録し、露光済みの印画紙を現像処理して写真プリントを出力する画像出力装置とから構成されるデジタル写真プリンタ装置が実用化されている。

上述した画像入力装置は、光源から出射された可視領域の読取光線束をフィルムに入射させ、フィルム上の画像を担持する投影光線束を結像レンズによってＣＣＤセンサ等のイメージセンサに結像して光電変換することにより画像を読み取り、読み取られた画像データに応じて設定された画像処理条件に基づいて画像処理を施した後の画像データを画像出力装置に送るものである。

上述のデジタル写真プリンタ装置に、上述した従来のフィルム上の傷や塵による画像の欠陥を補正する方法を適用する場合、マウント式のフィルムを読み取る場合には、スライドマウント自体もフィルム画像として読み取り対象となり、赤外線がスライドマウント部で遮光される結果、その部位の赤外線強度が傷等による欠陥と検出される欠陥検出閾値よりも低くなるために欠陥と認識され、その部位に対して可視光線エネルギー分布強度の補正処理が行われてしまう。その結果、読取られた画像データのスライドマウント部がざらついた黒色に補正される等、実像と異なった画像データになるという問題があった。このようなスライドマウントのサイズは、提供者により区々であり、一律にサイズを特性できるものではないのである。

また、一本のフィルムに通常サイズのコマ画像と通常サイズより幅の狭いパノラマ画像のコマ画像が混在した写真フィルムに対しては、通常、パノラマ画像を正確に読み取るために画像領域の側縁外部に読取光線束を遮光する遮光板が配置される（例えば、特開平１-１２７２９５号公報）が、そのような遮光板自体もフィルム画像として読み取り対象となり、赤外線が遮光部で遮光される結果、その部位の赤外線強度が傷等による欠陥と検出される欠陥検出閾値よりも低くなるために欠陥と認識され、同様にその部位に対して可視光線エネルギー分布強度の補正処理が行われてしまうという問題があった。

本発明は、上述の従来欠点に鑑み、マウント式のフィルム画像やパノラマ画像等の特殊なフィルムであっても、傷や塵等による画像の欠陥を適正に検出でき、または補正できるフィルム画像処理装置及び処理方法を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明によるフィルム画像処理装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した通り、フィルムに対して赤外波長域の光線束を照射する光源部と、前記光源部からの光線束に対する前記フィルムからの透過光線束を検出する赤外線検出部と、前記赤外線検出部により検出された赤外線の強度分布に基づいて前記フィルムの欠陥情報を検出する欠陥情報検出手段とを備えてなるフィルム画像処理装置であって、前記赤外線検出部による入出力特性を補正する赤外線強度補正手段を設け、前記赤外線強度補正手段は、前記欠陥情報検出手段により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値より低い閾値を下回る入力値を前記欠陥検出閾値より高い出力値に変換する点にある。

赤外線検出部により検出された赤外線の強度分布から欠陥部位と検出される欠陥検出閾値よりも低い閾値を設定し、赤外線強度補正手段により、その閾値を下回る検出値を欠陥検出閾値より高い出力値に変換するように補正することにより、補正後の赤外線強度分布からスライドマウント部や遮光部等が欠陥情報検出手段による欠陥検出対象から除去されるのである。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記赤外線強度補正手段は、前記赤外線検出部による入出力特性を線型に補正するルックアップテーブルで構成され、且つ、前記欠陥情報検出手段により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値より低い閾値を下回る入力値を前記欠陥検出閾値より高い出力値に変換するように構成されている点にある。

上述したように、赤外線検出部により検出された赤外線の強度は、正常なフィルム領域から検出された強度に対して、傷や塵等の欠陥部位に対応した部位の強度が低くなる傾向がある。そこで、検出強度が予め設定された欠陥検出閾値より低い部位が欠陥部位と判別されるのであるが、赤外線検出部による赤外線の検出特性はその検出デバイスにより区々である。そこで、デバイス間のばらつき等を解消して欠陥情報検出手段による判断に汎用性を持たせるとともに正確に検出するためには、赤外線検出部による入出力特性を線型に補正するのが好ましい。通常、このような補正にはルックアップテーブルが使用されるので、そのルックアップテーブルに、前記欠陥情報検出手段により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値より低い閾値を下回る入力値を前記欠陥検出閾値より高い出力値に変換する変換データを組み込むことにより、補正後の赤外線強度分布からスライドマウント部や遮光部等が欠陥情報検出手段による欠陥検出対象から除去されることになる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記フィルムの画像データを入力する画像データ入力手段を設け、前記欠陥情報検出手段により検出された欠陥情報に基づいて前記画像データ入力手段により入力されたフィルム画像データを補正する画像補正手段を設けてある点にある。

画像補正手段は、欠陥情報検出手段により検出された欠陥情報に基づいて、画像データ入力手段により入力されたフィルムの画像データの欠陥部位を特定し、その欠陥を修復処理することで、欠陥のない高品位の画像データが得られ、そのような画像データに基づけば高精細なプリントを得ることが可能になるのである。

本発明によるフィルム画像処理方法の第一の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、フィルムに対して赤外波長域の光線束を照射して、前記フィルムからの透過光線束の強度分布に基づいて前記フィルムの欠陥情報を検出するフィルム画像処理方法であって、前記フィルムを透過した赤外線の強度が前記フィルムの欠陥部位に対応する欠陥検出閾値よりも低い所定の閾値を下回る値であるときに、前記欠陥検出閾値よりも高い値に変換する点にある。

同第二の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記フィルムの画像データを入力し、検出された欠陥情報に基づいてフィルム画像データを補正する点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、マウント式のフィルム画像やパノラマ画像等の特殊なフィルムであっても、傷や塵等による画像の欠陥を適正に検出でき、または補正できるフィルム画像処理装置及び処理方法を提供することができるようになった。

以下に本発明によるフィルム画像処理装置の実施の形態を説明する。フィルム画像処理装置は、フィルムＦに撮影された画像を固体撮像素子としてのリニアＣＣＤセンサ６ａにより１コマずつ光電的に読み取る装置で、画像入力部１０と、画像入力部１０による画像入力動作を制御する画像入力制御部２０と、画像入力部１０により入力されたフィルム画像データに対して所要の画像処理を施す画像処理部３０とを備えて構成される。

前記画像入力部１０は、ハロゲンランプ１と、ハロゲンランプ１からの光線束を拡散するミラートンネル２と、拡散された光線束をフィルムＦの短幅方向のスリット光に絞るスリット３とからなる赤外波長域を含むフィルム画像読取用の光線束を照射する光源部１００と、スリット３からフィルムＦを通過した光線束を結像する結像レンズユニット４と、ダイクロイックプリズム５と、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の画像成分毎にフィルム画像を読み取る３本の受光部を備えたリニアＣＣＤセンサ６ａと、リニアＣＣＤセンサ６ａの出力信号を増幅する増幅回路７ａと、増幅回路７ａの出力信号をサンプルホールドして量子化する１２ビットＡ／Ｄコンバータ８ａを備えてなる画像データ入力手段１１０と、前記結像レンズユニット４と、ダイクロイックプリズム５と、ダイクロイックプリズム５により分光された赤外線を検出する赤外線用リニアＣＣＤセンサ６ｂと、赤外線用リニアＣＣＤセンサ６ｂの出力信号を増幅する増幅回路７ｂと、増幅回路７ｂの出力信号をサンプルホールドして量子化する１２ビットＡ／Ｄコンバータ８ｂを備えてなる赤外線検出部１２０と、ＡＰＳや１３５サイズの長尺状のネガフィルムや、ストリップスやスライド等のフィルムの形態等に応じて、フィルムを自動搬送するフィルムキャリア９を備えて構成される。

前記フィルムキャリア９は、一例として、図３（ａ）に示すようなスライドマウントＳＭにマウントされたマウント式のポジフィルムＦに対して、複数のフィルムを収容し、一枚単位で送り出すフィルム収容部９０と、フィルム収容部９０から送り出されたフィルムＦを矢示の方向に搬送する上下一対の搬送ローラ９２、９３と、搬送ローラ９２、９３を駆動するパルスモータ９４と、フィルムＦを位置決めするネガマスク９１とを備えて構成される。

前記画像入力制御部２０は、光源１の点灯、消灯、点灯光量の制御、固体撮像素子６ａ，６ｂの駆動制御、増幅回路７ａ，７ｂのゲインやオフセット等の調整制御、フィルムキャリア９によるフィルムＦの搬送制御等を実行する制御用ＣＰＵとその実行プログラムを格納したＲＯＭや各種の制御データを格納するＲＡＭ等を備えてなり、複数の受光部がネガフィルムＦの幅方向に沿ってＲ，Ｇ，Ｂ夫々１列に配列されたフィルム画像読取用のリニアＣＣＤセンサ６ａ及びフィルム欠陥検出用の赤外線用リニアＣＣＤセンサ６ｂにより主走査方向の読み取りが行なわれ、その配列方向と直交する方向にフィルムＦが搬送されて副走査方向の読み取りが行なわれるように、フィルムキャリア９や光源１等を制御する。

前記画像処理部３０は、画像処理を行なうＣＰＵとその実行プログラムが格納されたＲＯＭと画像データ等を格納するＲＡＭ等を備えて構成され、図２に示すように、画像データ入力手段１１０のＡ／Ｄコンバータ８ａによりデジタルデータに変換されたＲ，Ｇ，Ｂの各フィルム画像データに対してシェーディング補正等を行なう入力画像処理部３１と、入力画像処理部３１で処理されたフィルム画像データを格納する画像メモリ３２と、赤外線検出部１２０のＡ／Ｄコンバータ８ｂによりデジタルデータに変換された赤外線データをシェーディング補正し、且つ、赤外線検出部１２０による入出力特性を線型に補正するルックアップテーブルを備えた赤外線強度補正手段３３と補正後の赤外線強度データを格納する赤外線データメモリ３４と、赤外線データメモリ３４に格納された赤外線の強度分布データに基づいてフィルムＦの欠陥情報を検出する欠陥情報検出手段３５と、欠陥情報検出手段３５により検出された欠陥情報に基づいて画像データ入力手段１１０により入力されたフィルム画像データを補正する画像補正手段３６と、画像補正手段３６により補正されたフィルム画像データに対して所要の画像処理を施す画像変換手段３７を備え、画像変換手段３７により変換処理された画像データが最終の出力画像データとして画像出力装置(図示せず)に出力される。

以下、各処理ブロックにおける処理を、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。画像データ入力手段１１０からＲ，Ｇ，Ｂの各フィルム画像データが入力画像処理部３１によりシェーディング補正されて画像メモリ３２に格納され（Ｓ１）、赤外線検出部１２０から入力された赤外線データは赤外線強度補正手段３３によりシェーディング補正される。（Ｓ２）

赤外線強度補正手段３３は、さらに、赤外線検出部１２０による入出力特性、つまり、赤外線用リニアＣＣＤセンサ６ｂの入力特性に基づく歪みを図４（ａ）に示すような線型特性に補正するためのルックアップテーブルに、欠陥情報検出手段３５により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値Ｖｔｈ１より低い閾値Ｖｔｈ２を下回る入力値を欠陥検出閾値Ｖｔｈ１より高い出力値に変換するテーブルデータを付加して構成されている。

詳述すると、図３（ａ）に示すマウント式のフィルムＦに塵Ｄが付着している場合に、一点鎖線で示す主走査に対応する赤外線強度データ（ここでは、ルックアップテーブルにより線型特性に補正されたデータを示す）は、図３（ｂ）に示すような特性として検出され、フィルムＦの画像部位は欠陥検出閾値Ｖｔｈ１よりも高いほぼフラットな特性に対して、フィルムＦに付着した塵Ｄに対応する部位は欠陥検出閾値Ｖｔｈ１よりも低くなり、この部位に欠陥があることが判断可能となる。しかし、スライドマウントＳＭの部位は赤外線が殆ど遮光されて、欠陥検出閾値Ｖｔｈ１よりも極めて低い値となる結果、この部位にも欠陥があると判断される虞がある。

そこで、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示すような線型特性に補正するためのルックアップテーブルに、欠陥情報検出手段３５により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値Ｖｔｈ１より低い閾値Ｖｔｈ２を下回る入力値、つまり、スライドマウントＳＭに対応する部位の入力値を、欠陥検出閾値Ｖｔｈ１より高い出力値に変換するテーブルデータを付加することにより、フィルムの有効画像領域を除くスライドマウントＳＭ等の部位を欠陥情報検出手段３５の対象から除去するように補正することが可能となり、このようなルックアップテーブルにより、赤外線入力値が閾値Ｖｔｈ２を上回るときには線型に補正され（Ｓ３，Ｓ５）、閾値Ｖｔｈ２を上回るときには最大入力値Ｖｐｉに対応する出力値Ｖｐｏに補正され（Ｓ３，Ｓ４）、赤外線データメモリ３４に格納される。尚、各閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２は、特に限定されるものではなく、適宜実験等により設定されるものである。ここで、赤外線データメモリ３４に格納された赤外線データと画像メモリ３２に格納された画像データは、ともにフィルムの同一位置に対応付けて格納されている。

前記欠陥情報検出手段３５は、赤外線データメモリ３４に格納され、フィルム画像の各位置に対応したデータが欠陥検出閾値Ｖｔｈ１より低いか否かを判断して（Ｓ６）、図３（ａ）の塵Ｄが付着した部位のように、欠陥検出閾値Ｖｔｈ１より低いと判断されたデータに対応するフィルムの位置に欠陥があると判断する（Ｓ７）。

前記画像補正手段３６は、画像メモリ３２に格納されたＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各画像データに対して、欠陥情報検出手段３５により欠陥部位があると判断されたときに、その欠陥位置に対応する画像データを補正する（Ｓ８）。具体的には、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各画像データが欠陥により遮断されて欠落していない場合には、赤外線強度の正常部位に対する減少の程度に基づいてその部位のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の画像データの強度を上げ、欠陥により完全に遮断されて欠落している場合には、周辺画素の値を用いて補間処理を行なうことにより、欠陥の影響を補正する。尚、補正処理の方法としては、他の種々の方法を用いることも可能である。

前記画像変換手段３７は、画像補正手段により欠陥部位の修復がなされた後に、カラーバランスの調整処理、階調性の調整処理、縮小拡大処理等、プリント出力するために必要な画像変換処理を施して最終の出力画像データを得（Ｓ９）、画像出力装置に出力する（Ｓ１０）。

以上説明した実施形態では、スライドマウントにマウントされたマウント式のポジフィルムに対応する画像処理装置について説明したが、図６に示すように、一本のネガフィルムＦに通常サイズのコマ画像Ｆｎと通常サイズより幅の狭いパノラマ画像Ｆｐのコマ画像が混在した写真フィルムＦに対して、パノラマ画像Ｆｐを正確に読み取るために画像領域の側縁外部にスリット３からの読取光線束を遮光する遮光板９５がコマの種類に対応してモータ等により出退自在に配置されるように構成されたフィルムキャリア等では、遮光板９５により赤外線が遮光されたパノラマ画像の側縁外部が、上述と同様に欠陥部位と判断される虞があるので、このような場合にも、赤外線強度補正手段３３によるフィルムの有効画像領域外を欠陥情報検出手段の対象から除去する補正が有効となる。尚、ネガフィルム、ポジフィルム等、フィルム特性に応じて欠陥検出閾値Ｖｔｈ１や、それより低い閾値Ｖｔｈ２の値は適宜実験等により設定されるものである。

上述した実施形態では、ハロゲンランプ１からの光線束のうちフィルムＦを透過した赤外波長成分をダイクロイックプリズム５を用いて分光して、赤外線用リニアＣＣＤセンサ６ｂにより検出するものを説明したが、本発明はこのような構成に対してのみ適用されるものではなく、フィルムＦを透過した光線束をＲ，Ｇ，Ｂ，ＩＲ（赤外線）の各透過フィルタを時分割に切替えて画像データ及び赤外線データを単一のエリアＣＣＤセンサにより読み取るように構成するものであってよい。

上述した実施形態では、赤外線強度補正手段は、赤外線検出部による入出力特性を線型に補正するルックアップテーブルで構成され、且つ、欠陥情報検出手段により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値より低い閾値を下回る入力値を欠陥検出閾値より高い出力値に変換するように構成することにより、フィルムの有効画像領域外を欠陥情報検出手段の対象から除去するように構成したものを説明したが、少なくとも、欠陥情報検出手段により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値より低い閾値を下回る入力値を欠陥検出閾値より高い出力値に変換するように構成するものであればよく、入出力特性を線型に補正するルックアップテーブルが必須のものではない。しかしながら入出力特性を線型に補正するルックアップテーブルを利用することにより効率的にシステムが構成できることはいうまでもない。

赤外線強度補正手段としては、フィルムの有効画像領域外を欠陥情報検出手段の対象から除去するように補正するものであればよく、例えば、画像データ入力手段１１０から入力されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データからいずれの成分も検出されない所定サイズ以上の画素領域を有効画像領域外と判断して、その部位を欠陥情報検出手段の対象から除去するように構成してもよい。

さらには、フィルムの有効画像領域を検出する有効画像領域検出手段を設け、欠陥情報検出手段は、有効画像領域検出手段により検出された有効画像領域に対して欠陥情報を検出するように構成するものであってもよい。具体的には、赤外線検出部により検出された赤外線の強度がフィルムの欠陥部位に対応する欠陥検出閾値よりも低い所定の閾値を上回る部位を有効画像領域として検出するものや、画像データ入力手段１１０から入力されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データからいずれの成分も検出されない所定サイズ以上の画素領域以外を有効画像領域として検出するもの等が考えられ、いずれも画像処理用のＣＰＵとその実行プログラムにより構成することができる。

上述した実施形態では、フィルムに対して赤外波長域の光線束を照射する光源部の光源としてハロゲンランプを用いたものを説明したが、光源としては、赤外波長域の光線束を照射できるものであればハロゲンランプに限定されるものではなく、赤外光を出力するＬＥＤ、ＬＥＤアレイなど適宜公知の光源を用いることが可能である。

上述した実施形態は、いずれも本発明を具現化する一構成に過ぎず、該記載により本発明の範囲が限定されるものではない。

フィルム画像処理装置のブロック構成図 画像処理部のブロック構成図 フィルム画像処理方法の説明図であり、（ａ）はスライドマウントにマウントされたマウント式のフィルムの説明図であり、（ｂ）は検出された赤外線の出力特性の説明図 ルックアップテーブルの説明図 フローチャート 別実施形態を示す要部の説明図

符号の説明

１：ハロゲンランプ
２：ミラートンネル
３：スリット３
４：結像レンズユニット
５：ダイクロイックプリズム
６ａ：カラーリニアＣＣＤセンサ
６ｂ：赤外線用リニアＣＣＤセンサ
７ａ，７ｂ：増幅回路
８ａ，８ｂ：Ａ／Ｄコンバータ
９：フィルムキャリア
１０：画像入力部
２０：画像入力制御部
３０：画像処理部
３１：入力画像処理部
３２：画像メモリ
３３：赤外線強度補正手段
３４：赤外線データメモリ
３５：欠陥情報検出手段
３６：画像補正手段
３７：画像変換手段
１１０：画像データ入力手段
１２０：赤外線検出部

Claims (5)

1. フィルムに対して赤外波長域の光線束を照射する光源部と、前記光源部からの光線束に対する前記フィルムからの透過光線束を検出する赤外線検出部と、前記赤外線検出部により検出された赤外線の強度分布に基づいて前記フィルムの欠陥情報を検出する欠陥情報検出手段とを備えてなるフィルム画像処理装置であって、
   前記赤外線検出部による入出力特性を補正する赤外線強度補正手段を設け、前記赤外線強度補正手段は、前記欠陥情報検出手段により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値より低い閾値を下回る入力値を前記欠陥検出閾値より高い出力値に変換するフィルム画像処理装置。
2. 前記赤外線強度補正手段は、前記赤外線検出部による入出力特性を線型に補正するルックアップテーブルで構成され、且つ、前記欠陥情報検出手段により欠陥部位と検出される欠陥検出閾値より低い閾値を下回る入力値を前記欠陥検出閾値より高い出力値に変換するように構成されている請求項１記載のフィルム画像処理装置。
3. 前記フィルムの画像データを入力する画像データ入力手段を設け、前記欠陥情報検出手段により検出された欠陥情報に基づいて前記画像データ入力手段により入力されたフィルム画像データを補正する画像補正手段を設けてある請求項１または２記載のフィルム画像処理装置。
4. フィルムに対して赤外波長域の光線束を照射して、前記フィルムからの透過光線束の強度分布に基づいて前記フィルムの欠陥情報を検出するフィルム画像処理方法であって、
   前記フィルムを透過した赤外線の強度が前記フィルムの欠陥部位に対応する欠陥検出閾値よりも低い所定の閾値を下回る値であるときに、前記欠陥検出閾値よりも高い値に変換するフィルム画像処理方法。
5. 前記フィルムの画像データを入力し、検出された欠陥情報に基づいてフィルム画像データを補正する請求項４記載のフィルム画像処理装置。