JP4120928B2 - 画像処理装置、画像処理方法、およびそのプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディジタル画像に対して、主観的に最適なシャープネス度合いを実現できる画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最終印刷物の品質は、ディジタル画像信号の特性と、カラー画像記録装置や画像記録材料の特性で決定される。同様に、該カラー画像処理装置は、入力されたディジタル画像信号（入力画像信号）に対して、カラー画像記録装置や画像記録材料の特性に合わせた補正または最適化を目的とする処理装置と、撮影条件や色空間が不明な入力画像信号の調整を目的とする処理装置とに分類できる。
【０００３】
どちらの画像処理装置であっても、画像処理装置への入力画像信号は赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）色信号、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）色信号、シアン（Ｃ）マゼンタ（Ｍ）イエロー（Ｙ）黒（Ｋ）色信号などで扱われ、前記入力画像信号の強度は、単色で８ｂｉｔ、１２ｂｉｔ等と多値である。また、画像処理装置の構成には色補正処理手段、シャープネス（空間補正を含む）処理手段等が含まれており、一連の画像信号処理を施すことで共通している。
【０００４】
後者の入力画像信号を調整するための画像処理装置での色補正処理は、コントラスト調整や色味のバランス調整、ホワイトバランス調整、かぶり補正等の技術で構成され、シャープネス処理は、エッジ強調を含むシャープネス強調、解像度変換、ノイズ除去等の技術で構成されている。
【０００５】
また、入力装置、表示装置及び出力装置等の機器の補正を目的とした空間補正処理は、画像信号が持つ不要な周期性や画像ノイズ特性、及び画像記録装置で生じる空間周波数特性の劣化抑制処理、更には特定の空間周波数帯域等の強調処理を備えている。
【０００６】
前述の空間補正処理は、機器の特性を前もって入手可能な限られた情報で記述したシャープネス補正フィルタを利用して、画像処理を施す仕組みになっている。しかし、機器補正の情報は、ディジタル画像そのものの情報とは独立した情報であるため、ディジタル画像にとって最適な出力条件を考慮しておらず、バランスの崩れたディジタル画像が出力されることもある。これを解決するためには、ディジタル画像信号の調整を目的とする処理装置が必要となる。
【０００７】
ディジタル画像信号の調整を行う最善の施策は、利用者が利用している表示・出力装置で、表示・出力画像の程度を確認しつつ好みにあった処理を施す方法である。しかし、この方法では、利用者に画像処理の経験及び作業時間を要求するといった問題が生じる。そのため、画像処理装置は、最小の手間、もしくは自動で画像そのものから情報を獲得する画像計測及び画質調整を施す方法（自動画質調整技術）を備えることが期待されている。
【０００８】
前述の自動画質調整技術でのシャープネス処理は、ディジタル画像からシャープネス度合い（エッジ度合いや画像ノイズ等が複合した程度を表す）を測り、計測結果に応じてシャープネス処理を施す機能が必要である。
【０００９】
シャープネス処理の問題は、単純に暈し処理を施した場合に、高精細な再現（キメ）がなくなり、シャープネス度合いが下がり、一方で、シャープネス強調処理によりシャープネスを強調しすぎた場合に、肌の荒れ（肌荒れ）、無彩色部でのノイズやエッジ部の境界の破綻（リンギング）が目立つようになり、不快に感じさせることである。この問題は、鮮鋭度（シャープネス度合い）と共にシャープネス阻害が変化するため、通常のシャープネス処理技術がそれぞれを独立に制御できないことに起因している。このため、ディジタル画像信号の情報だけでは上記問題を根本的に解決することが困難である。
【００１０】
この問題に対応するには、測定量として、シャープネス度合いと共に、シャープネスの良好さを阻害する又は劣化した量（シャープネス阻害量）を反映させたシャープネスの好ましさの度合い（シャープネス嗜好度）が必要である。
【００１１】
画像信号そのものから画像の特性を測る技術、特に、シャープネス計測の技術は、幾つかの方法が提案されている。例えば、鮮鋭度評価方法は、微分画像（エッジ画像）の信号強度の総和を鮮鋭度の評価値とする鮮鋭度評価手法（例えば以下に示す非特許文献１参照）が提案されている。また、前記手法と同じ原理を用いたディジタル画像の鮮鋭性評価装置、もしくは鮮鋭度を変換する画像処理装置が、以下に示す特許文献１から３で開示されている。
【００１２】
上記において、例えば三宅は画素のエッジ強度値の総和を利用することを提案している。また、特許文献１及び特許文献２では、前記総和に相当する量をエッジ画素数（エッジ強度が０でない画素）で正規化する方法が開示されている。更に、特許文献３では、前記総和を正規化する方法において、正規する画素数算出工程にて閾値以上のエッジ強度を示す画素を求める工程を備えた画像処理方法が開示されている。
【００１３】
特許文献２が開示するところの鮮鋭度測定装置は、前述の鮮鋭度評価手法と同様に、エッジ画像の信号強度の総和を求めた後、エッジ領域で正規化することで、単位エッジ部当たりの平均強度もしくは前記エッジ強度の２乗値の平均強度を求めており、エッジ度合いの強度値（強弱の程度）を鮮鋭度としている。また、前記鮮鋭度測定装置はカラー画像情報ではなく、輝度情報を用いることで処理工程を簡易化している。鮮鋭化並びに鮮鋭度の測定に利用する情報は、明暗情報よりカラー情報を利用し、処理コストに従い精度を高められることが期待できることは既知である。
【００１４】
通常、精度が必要なら処理コストを掛け、程々の精度を所望する場合は、輝度、または明度情報を利用する。一方、特許文献１が開示するところの鮮鋭化装置は、前述の鮮鋭度評価手法や鮮鋭性評価装置と同様な原理を用いている。また、特許文献３が開示するところの処理装置は、前述の鮮鋭度評価手法や鮮鋭性評価装置の原理に加え、閾値処理方法に特徴を持たせたシャープネス判定手段を備えている。なお、前述の特許文献３での鮮鋭度評価方法は、以下に示す非特許文献２で、ガウス性雑音、インパルス性雑音が混在する混合雑音で劣化した画像信号の復元に利用される形式であることが知られている。
【００１５】
これら従来技術での鮮鋭度は、シャープネスの強さ（シャープネス強度）の主観評価値と高い相関が得られる。
【００１６】
【特許文献１】
特許第２６９２５３１号公報
【特許文献２】
特許第２６１１７２３号公報
【特許文献３】
特開平１０−２００７５６号公報
【非特許文献１】
三宅洋一：テレビジョン学会誌，４３，１１（１９８９）
【非特許文献２】
Y.H.Lee, S.A.Kassam, Generalized median altering and related non-linear altering techniques, IEEE Trans.Acoust., Speech & Signal Process.,vol.ASSP-33, no.3, pp.672-683, June 1987.
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した各従来技術は、シャープネスの強さ（シャープネス強度）の主観評価に対して相関が認められるもののシャープネスの自動調整において本来測定すべきシャープネス嗜好度に対して主観評価の相関が取れないという問題が存在する。つまり、上記した各従来技術では、シャープネス阻害量の計測手段がないため、シャープネス嗜好度が不定であるという問題を有している。このため、上記した従来技術では、シャープネスが強くかかり過ぎ、不快と感じる領域を解消できない。
【００１８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
［画像処理装置］
かかる目的を達成するために、本発明に係る第１の画像処理装置は、入力画像のシャープネスを補正する画像処理装置であって、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正する補正手段と、前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定する部分阻害判定手段と、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測する強度値計測手段と、前記部分阻害判定手段により判定された画質阻害と、前記強度値計測手段により計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する補正量調整手段と、前記部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測する部分オーバシュート量／アンダーシュート量計測手段とを有し、前記部分阻害判定手段は、前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、この部分画像の阻害量を計測する。
【００２０】
本発明に係る第２の画像処理装置は、入力画像のシャープネスを補正する画像処理装置であって、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正する補正手段と、前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定する部分阻害判定手段と、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測する強度値計測手段と、前記部分阻害判定手段により判定された画質阻害と、前記強度値計測手段により計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する補正量調整手段と、前記部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピングによるリンギング量を計測するリンギング計測手段とを有し、前記部分阻害判定手段は、前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測する。
【００２５】
好適には、前記入力画像の中から、肌又は無彩色の画像領域を検出する特定画像領域検出手段と、検出された肌又は無彩色の画像領域が前記入力画像全体に占める割合が既定値以上である場合に、前記補正手段が肌又は無彩色の画像に適したシャープネスの補正処理を入力画像全体に施すよう制御する制御手段とをさらに有する。
【００２６】
好適には、前記強度値計測手段により計測されたシャープネス強度値が既定値以下の場合に、前記補正手段による補正処理を禁止する制御手段
をさらに有する。
【００２７】
好適には、前記補正量調整手段は、前記入力画像の画像サイズ又は解像度にさらに応じて、補正係数を調整する。
【００２８】
好適には、前記補正量調整手段は、出力される画像の画像サイズ又は解像度にさらに応じて、補正係数を調整する。
【００３０】
［画像処理方法］
また、本発明に係る第１の画像処理方法は、入力画像のシャープネスを補正する画像処理方法であって、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正し、補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測し、計測された前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定し、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測し、前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する。
また、本発明に係る第２の画像処理方法は、入力画像のシャープネスを補正する画像処理方法であって、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正し、補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピングによるリンギング量を計測し、計測された前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定し、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測し、前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する。
【００３２】
［プログラム］
また、本発明に係る第１のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正するステップと、補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測するステップと、計測された前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定するステップと、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測するステップと、前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整するステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
また、本発明に係る第２のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正するステップと、補補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピングによるリンギング量を計測するステップと、計測された前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定するステップと、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測するステップと、
前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整するステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
［実施形態］
まず、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態は、画像処理装置での空間補正を含む、シャープネス調整処理に係わるものであり、システム系の線形性を仮定したシステム伝達関数（ＭＴＦ）などで記述する処理手法に限定されないものである。
【００３５】
本実施形態の基本概念は、画像の明度情報や輝度情報から微分画像を生成し、この微分画像に応じて処理内容を変更する点にある。より詳細には、生成した微分画像の強度分布形状を数値化し、これよりシャープネス強度の計測値と、シャープネス阻害量の計測値とを求め、更に、これら２種の計測量からシャープネス嗜好度を求め、このシャープネス嗜好度に応じて処理内容を変更することで、人間の視覚特性が考慮されたシャープネス補正を自動的に行う点にある。
【００３６】
ここで、シャープネス強度とは、シャープネスの強さを表す値であり、特徴量として求めてもよい。また、シャープネス阻害量とは、シャープネス強調により発生する画質阻害要因の量である。すなわち、シャープネス阻害量は、シャープネスの良好さを阻害する量、又は、劣化した量を表す値であり、特徴量として求めてもよい。また、シャープネス嗜好度とは、シャープネスの好ましさを表す値であり、画質向上要因と画質阻害要因とを総合的に判断して求められる値である。このシャープネス嗜好度は、特徴量として求めてもよい。
【００３７】
［ハードウェア構成］
図１は、本発明にかかる画像処理方法が適応されるプリンタ装置８のハードウェア構成を、その制御装置８２を中心に例示する図である。
図１に示すように、プリンタ装置８は、制御装置８２およびプリンタ装置本体８０から構成される。
制御装置８２は、ＣＰＵ８２２およびメモリ８２４などを含む制御装置本体８２０と、通信装置８４０と、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記録装置８６０と、ＬＣＤ表示装置あるいはＣＲＴ表示装置およびキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置（ＵＩ装置）８８０とから構成される。
プリンタ装置８は、ディジタルスチルカメラ等で撮影されたディジタル画像信号を、通信装置８４０または記録装置８６０を介して取得し、シャープネスの補正処理を行い、シート上に印刷する。また、プリンタ装置８は、コンピュータ端末上で画像処理されたディジタル画像信号を取得し、シャープネス補正処理した後に印刷してもよい。
【００３８】
［画像処理プログラム］
図２は、制御装置８（図１）により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する画像処理プログラム１０の概略構成を示す図である。また、図３は、図２に示す各構成の動作を説明するフローチャートである。
図２に示すように、画像処理プログラム１０は、画像信号取得手段１００、シャープネス計測手段２００、シャープネス処理係数決定手段３００、シャープネス処理手段４００、及び画像信号出力手段５００を有して構成される。
【００３９】
この構成において、画像信号取得手段１００は、通信装置８４０又は記録装置８６０を介して、自然画を含んだディジタル画像をＲＧＢ色空間の画像信号として取得し、シャープネス計測手段２００及びシャープネス処理手段４００に対して出力する。
また、画像信号取得手段１００は、画像信号と共に、これに添付された付加情報を取得してもよい。付加情報は、画像に関する付加的な情報であり、例えば、撮影条件や撮影状況等を示す情報である。本実施形態における画像信号取得手段１００は、チャンク情報又はタグ情報（付加情報）として所定のフォーマット（例えば、ＥＸＩＦ）で画像信号に添付された状態で付加情報を取得し、シャープネス計測手段２００及びシャープネス処理手段４００に対して出力する。シャープネス計測手段２００及びシャープネス処理手段４００に対して出力された付加情報（以下、タグデータ）は、画像の解像度及び画像サイズなどを示す情報として利用される。なお、ＥＸＩＦ形式の付加情報は、ディジタルスチルカメラ画像形式に限らない。
【００４０】
なお、本実施形態において、画像信号取得部１００に入力される画像信号は、もとの状態の画像信号（入力画像）だけでなく、最適な出力条件を求める際に得られた途中経過のディジタル画像であってもよい。さらに、この他にも、少なくとも入力画像信号の計測結果と同程度以上の良好なディジタル画像であれば如何なるものも適用することが可能である。
【００４１】
シャープネス計測手段２００は、画像信号取得手段１００から入力された画像信号に基づいて、画像のシャープネス嗜好度を計測し、シャープネス処理係数決定手段３００に対して出力する。
シャープネス処理係数決定手段３００は、シャープネス嗜好度に基づいて、シャープネス処理係数を決定し、シャープネス処理手段４００に対して出力する。また、シャープネス処理係数決定手段３００は、シャープネス嗜好度と、画像信号取得手段１００から入力されたタグデータとに基づいて、シャープネス処理係数を決定してもよい。
シャープネス処理手段４００は、シャープネス処理係数決定手段３００から入力されたシャープネス処理係数に応じて、画像のシャープネス強度を変更する補正処理を行い、画像信号出力手段５００に対して出力する。
画像信号出力手段５００は、プリンタ本体８０のプリンタエンジン（不図示）、ＵＩ装置８８０、又は通信装置８４０等を制御して、画像信号を出力させる。
【００４２】
次に、画像処理プログラム１０の全体の動作（Ｓ１０）を説明する。
図３に示すように、画像処理プログラム１０において、画像信号取得手段１００は、通信装置８４０又は記録装置８６０を介して、入力画像の画像信号（ＲＧＢ）と、タグデータとを取得し、シャープネス計測手段２００及びシャープネス処理手段４００に対して出力する（ステップＳ１１）。
シャープネス計測手段２００は、画像信号取得手段１００から入力された画像信号（ＲＧＢ）に基づいて、シャープネス強度値及びシャープネス阻害量を計測し、これらを数値結合したものをシャープネス嗜好度としてシャープネス処理係数決定手段３００に対して出力する（ステップＳ１２）。
シャープネス処理係数決定手段３００は、シャープネス計測手段２００から入力されたシャープネス嗜好度と、シャープネス計測手段２００を介して画像信号取得手段１００から入力されたタグデータとに応じて、シャープネス処理係数を決定し、シャープネス処理手段４００に対して出力する（ステップＳ１４）。
シャープネス処理手段４００は、シャープネス処理係数決定手段３００から入力されたシャープネス処理係数に応じたシャープネス補正量で、画像信号取得手段１００から入力された画像信号（ＲＧＢ）を補正して、補正後の画像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）を画像信号出力手段５００に対して出力する（Ｓ１６）。
【００４３】
画像信号出力手段５００は、シャープネスの補正処理が既定回数以上行われたか否かを判断し、補正処理が既定回数以上行われた場合に、Ｓ１９の処理に移行し、これ以外の場合に、画像信号出力手段５００は、画像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）を、記録装置８６０等を介して画像信号取得手段１００に対して出力して、Ｓ１２の処理に移行する。すなわち、補正処理が既定回数に満たない場合は、補正後の画像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）のシャープネス嗜好度を計測し（Ｓ１２）、これに基づいてシャープネス処理係数を再度決定し（Ｓ１４）、再度決定されたシャープネス処理係数に基づいてシャープネス補正処理を行う（Ｓ１６）。
画像信号出力手段５００は、保持された複数の画像信号の中からシャープネス嗜好度が最も高いものを選択し、プリンタ装置本体８０のプリンタエンジンを制御して、選択された画像信号をシート上に印刷させる。
【００４４】
次に、図２に示された各構成とその動作をより詳細に説明する。
図４は、シャープネス計測手段２００のより詳細な構成を示す図である。
図４に示すように、シャープネス計測手段２００は、シャープネス強度出力手段２１０、シャープネス阻害量出力手段２２０、及びシャープネス嗜好度計測手段２６０を有して構成される。
また、シャープネス阻害量出力手段２２０は、第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０、及び第３の阻害量計測手段２５０を含む。
【００４５】
［シャープネス強度値の計測］
図５は、シャープネス強度出力手段２１０（図４）のより詳細な構成を示す図である。
図５に示すように、シャープネス強度出力手段２１０は、入力された画像信号を少なくとも知覚的に等歩的な明度または輝度の画像信号に変換する明度・輝度信号変換手段２１２、画像信号に対し微分操作を施して微分画像信号を出力する帯域処理手段２１４、及び、微分画像信号からシャープネス強度値を計測するシャープネス強度計測手段２１６を有して構成される。
【００４６】
明度・輝度信号変換手段２１２は、例えば、シャープネス計測手段２００（図４）に入力された画像信号を、ＲＧＢ色空間からＹＣｒＣｂ色空間の輝度信号（＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ）に変換する。ここで輝度信号は、ｓＹＣＣ色空間に準拠した輝度信号、三刺激値ＣＩＥ ＸＹＺ、又はＧ信号だけでもよい。ただし、高精度の処理を行う場合には、明度・輝度信号変換手段２１２は、入力された画像信号を、ＣＩＥＬＡＢ信号のＬ＊及び主成分分析又はＫ−Ｌ変換した信号に変換することが望ましい。なお、上記に限定されず、本実施形態における明度・輝度信号変換手段２１２は、入力された画像信号を、明るさを表す信号であれば、知覚量の均等性と処理速度に応じて適宜選択される信号に変更してもよい。
【００４７】
帯域処理手段２１４は、明度・輝度信号変換手段２１２から入力された画像信号に対して、画像信号に含まれる明度・輝度情報からシーン情報が少ない中高周波数帯域だけの信号（以下、これを微分画像信号という）を生成するための帯域処理を実行して、微分画像信号を生成する。従って、帯域処理手段１１２を微分画像信号生成手段ともいう。この帯域処理において、処理速度を考慮する場合、１次微分を適用するとよいが、像が暈ける現象の基本要因の１つである拡散仮定と視覚特性とが２次微分画像と深く関わるため、本実施形態の帯域処理手段２１４は、２次微分画像を生成する場合を具体例とする。なお、２次微分画像は、輝度画像信号ｆにアンシャープマスク（ＵＳＭ）フィルタ９００（図６）を作用させて暈した輝度画像信号ｆｂを生成し、もとの輝度画像信号ｆからこの輝度画像信号ｆｂを除いて得られる輝度画像信号の絶対値であり、中高周波数成分だけの輝度画像信号Ｆｘとして以下の（式１）で表すことができる。また、ＵＳＭフィルタ９００の一例を図６に示す。
Ｆｘ＝｜ｆ−Ｆｂ｜・・・（式１）
【００４８】
シャープネス強度計測手段２１６は、帯域処理手段２１４から入力された微分画像信号を用いて、シャープネス強度値を計測し、シャープネス嗜好度計測手段２６０（図４）に対して出力する。例えば、シャープネス強度計測手段２１６は、以下の（式２）のように、微分画像信号における評価対象領域の強度値の総和ΣＦｘを評価対象領域の画素数Ｐで正規化し、正規化された値に任意の係数Ｋを乗算することでシャープネス強度値Ｓｄを求め、これを出力する。なお、本実施形態では、正規化された値であるシャープネス強度値Ｓｄを正規強度ともいう。また、シャープネス強度計測手段２１６は、上記における評価対象領域として、例えば、全画像領域、画素を間引いた領域、又は、注目している領域等を採用する。
Ｓｄ＝Ｋ×ΣＦｘ／Ｐ・・・（式２）
【００４９】
このように、シャープネス強度出力手段２１０は、入力された画像信号に基づいてシャープネス強度値Ｓｄを算出し、シャープネス嗜好度計測手段２６０に出力する。
【００５０】
［シャープネス阻害量の計測］
阻害量出力手段２２０（図４）は、シャープネス計測手段２００に入力された画像信号に基づいて、シャープネス阻害量を計測し、シャープネス嗜好度計測手段２６０に対して出力する。すなわち、第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０、及び第３の阻害量計測手段２５０は、それぞれ互いに異なる画質阻害要因により発生するシャープネス阻害量（第１のシャープネス阻害量、第２のシャープネス阻害量、及び第３のシャープネス阻害量）を計測する。
本実施形態では、この画質阻害量として、肌荒れ等、波形歪みによるリンギング、及び、クリッピングによるリンギングの３種類の画質阻害について、シャープネス阻害量を計測する。以下の説明では、肌荒れ等に起因するシャープネス阻害量を第１のシャープネス阻害量といい、波形歪みのリンギングに起因するシャープネス阻害量を第２のシャープネス阻害量といい、クリッピングでのリンギングに起因するシャープネス阻害量を第３のシャープネス阻害量という。
なお、本実施形態では、上記３種類のシャープネス阻害量を計測する形態を具体例として説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、上記３種類のシャープネス阻害量の１つ又は２つのみを計測してもよい。
【００５１】
［第１のシャープネス阻害量］
第１のシャープネス阻害量は、シャープネス強度値が大きくなることで不快と感じる度合いを示す値であり、特徴量として求められてもよい。したがって、第１のシャープネス阻害量が関係する画像領域には、肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域や、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域や、主題を表している画像領域等が適用される。これは、例えば人肌等は、ある一定のシャープネス度合いを超えると、これが肌荒れやシワ等として知覚され、不快感が増すためである。また同様に、均一な領域での粒状度やモトル（周波数０．４ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍ以下の振幅）も強度が増すことで、不快感が増すためである。さらに、無彩色近傍とは、彩度の値が低い値のグレイ軸であることを意味し、彩度０とは限らない。なお、シャープネス度合いとは、エッジ度合いや画像ノイズ等が複合した程度を表す、すなわちシャープネスの程度を表す値であり、特徴量としても求められる。
【００５２】
図７は、第１の阻害量計測手段２３０（図４）の構成を示す図である。また、図８は、図７に示された各構成の動作を説明するフローチャートである。
図７に示すように、第１の阻害量計測手段２３０は、画像領域記憶手段２３２、明度・輝度変換手段２１２、帯域処理手段２１４、及び第１のシャープネス阻害量計測手段２３４を有する。なお、図７に示す各構成のうち、図５に示したものと実質的に同一なものには同一の符号が付されている。
【００５３】
画像領域記憶手段２３２は、画像信号における肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域、又は、主題を表している画像領域等を検出し記録する。なお、画像領域記憶手段２３２は、画像信号取得手段１００により取得されたタグデータに基づいて、被写体の種類等を特定し、肌等の特定の画像領域を検出してもよい。
明度・輝度信号変換手段２１２は、画像領域記憶手段２３２により記録された画像領域毎に、入力された画像信号を少なくても知覚的に等歩的な明度または輝度の画像信号に変換する。
帯域処理手段２１４は、明度・輝度信号変換手段２１２から入力された画像信号に対し、画像領域記憶手段２３２により記録された画像領域毎に、微分操作を施して微分画像信号を出力する。
第１のシャープネス阻害量計測手段２３４は、帯域処理手段２１４により生成された微分画像信号に基づいて、第１のシャープネス阻害量を計測する。
【００５４】
次に、図７に示された各構成の動作を説明する。
図８に示すように、画像領域記憶手段２３２は、入力された画像信号のエッジ抽出を行うことで、画像信号における肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域、又は、主題を表している画像領域等の特定の画像領域を検出し、これを記憶する（ステップＳ２２）。すなわち、画像領域記憶手段２３２は、特定の画像領域を検出する特定画像領域検出手段と、この画像領域を記憶する特定画像領域記憶手段とを含んで構成される。
【００５５】
明度・輝度信号変換手段２１２は、入力された画像信号（ＲＧＢ）をＹＣｒＣｂ色空間の輝度信号（＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ）に変換し、帯域処理手段２１４は、この輝度信号に基づいて、画像領域記憶手段２３２に記憶された領域毎の微分画像信号を生成する（ステップＳ２４）。
【００５６】
第１のシャープネス阻害量計測手段２３４は、帯域処理手段２１４で生成された領域毎の微分画像信号に対して、図５に示すシャープネス強度計測手段２１６と同様の処理を行うことで、第１のシャープネス阻害量を求めるための周波数波数帯域での振幅の大きさ、即ち中高周波数帯域でのシャープネス強度値を計測する（ステップＳ２６）。
さらに、第１のシャープネス阻害量計測手段２３４は、計測した振幅（シャープネス強度値）の大きさが所定の閾値（これを第１の閾値とする）以上であるか否かを判定し、第１の閾値以上であるシャープネス強度値のみを第１のシャープネス阻害量Ｓｉとしてシャープネス嗜好度計測手段２６０に出力する（ステップＳ２８）。
なお、ここでの第１の閾値は、経験的に求められる値であり、画像信号における肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域、又は、主題を表している画像領域等において、不快感となる画像を限定できる程度の値である。例えば、第１の閾値は、Ｌａｂ色空間に換算して色差１程度である。
【００５７】
［第２のシャープネス阻害量及び第３のシャープネス阻害量の計測］
第２のシャープネス阻害量及び第３のシャープネス阻害量は、ディジタル画像において画素の強度値（画素値）が有限の離散値で表現されるために、フィルタ特性に対応できずに飽和して他の画素に影響が及ぼされることで生じる現象の度合いを示す値であり、特徴量として求めてもよい。具体的にはエッジ部の再現性を示し、特に、波形歪みにより生じたリンギング、オーバシュート、及びアンダーシュート等に起因する。なお、リンギングとは、過度の強調で起こる現象の１つであり、エッジ周辺で波打っているように観測されるもの（第２のシャープネス阻害量の原因）と、ディジタル値が上限、下限でクリッピングされ、応答がなくなるために発生するもの（第３のシャープネス阻害量の原因）とがある。いずれも、リンギングの計測量は、大きな強度値を示す画素の周辺画素の強度値などの強度分布から計測することで得られる。
【００５８】
図９は、シャープネス強度値の強度分布を例示する強度分布図である。
本図の強度分布図は、大きな強度値を示す画素と、その周辺画素とを含めた画素群に関するものである。図９の強度分布図から分かるように、本実施形態ではリンギングをオーバシュートと同じ現象として扱う。このため、リンギングの計測量は、オーバシュート量Ｖｏｓ（及び、負の値のシャープネス強度値がある場合はアンダーシュート量Ｖｕｓ）を求めることで得られる。すなわち、第２のシャープネス阻害量は、強度値及び／又はオーバシュートが、所定の閾値（これを第２の閾値という）以上を示す強度値を、この画素の周辺画素で正規化することで求められる。なお、ここでの第２の閾値は、経験的に求められる値であり、急激な濃淡の変化を含むエッジ領域等におけるリンギングの現象を限定できる程度の値である。
【００５９】
図１０は、クリッピングによるリンギングを説明する強度分布図である。
第３のシャープネス阻害量は、例えば８ｂｉｔで量子化した場合に、０−２５５で上限及び下限の少なくとも一方がクリッピングされ、応答できなくなる画素で発生するものであり、図９に示されたオーバシュート量として現れる。そこで、本実施形態では、第３の阻害量計測手段２５０は、強度値及び／又はオーバシュートが所定の閾値（これを第３の閾値という）以上であるシャープネス強度値を、クリッピングによる第３のシャープネス阻害量として求める。ここでの第３の閾値は、経験的に求められる値であり、急激な濃淡の変化を含むエッジ領域等におけるクリッピングに起因するリンギングの現象を限定できる程度の値である。
なお、図１０（Ａ）に例示するように、微分した強度値の正負が非対称となる現象として現れ、クリッピングによるリンギングが発生しない場合は、図１０（Ｂ）に例示するように、微分したシャープネス強度値の正負が略対称になる。そこで、第３の阻害量計測手段２５０は、微分した強度値の正負の差分に基づいて、第３のシャープネス阻害量を計測してもよい。
【００６０】
図１１は、第２の阻害量計測手段２４０（図４）の構成を示す図である。また、図１２は、図１１に示された各構成の動作を示すフローチャートである。
なお、図１１に示された各構成のうち、図５に示されたものと実質的に同一なものには、同一の符号が付されている。
また、第３の阻害量計測手段２５０は、本図に示された第２の阻害量計測手段２４０と実質的に同一な構成を有する。
図１１に示すように、第２の阻害量計測手段２４０は、画像信号を輝度信号に変換する明度・輝度信号変換手段２１２と、帯域処理を施して微分画像信号を生成する帯域処理手段２１４と、生成された微分画像信号におけるシャープネス強度値を計測するシャープネス強度計測手段２１６と、計測されたシャープネス強度値の分布を記憶する強度分布記憶手段２４２と、シャープネス強度値の分布に基づいて第２のシャープネス阻害量（又は第３のシャープネス阻害量）を計測するシャープネス阻害量計測手段２４４とを有する。
シャープネス阻害量計測手段２４４は、例えば、シャープネス強度値の分布を用いてシャープネス強度値及び／又はオーバシュート量が基準値（第２の閾値又は第３の閾値）以上である画素を特定し、特定された画素のシャープネス強度値をこの画素の周辺画素で正規化し、正規化されたシャープネス強度値を第２のシャープネス阻害量としてシャープネス嗜好度計測手段２６０に対して出力する。
【００６１】
この構成において、図１２に示すように、まず、明度・輝度信号変換手段２１２、帯域処理手段２１４及びシャープネス強度計測手段２１６が、協働して、入力された微分画像信号におけるシャープネス強度値の絶対値の総和を計測する。強度分布記憶手段２４２は、計測されたシャープネス強度値が周辺画素のシャープネス強度値（これを以下、第４の閾値とする）より大きな画素（負の値のシャープネス強度値であれば周辺画素のシャープネス強度（これを以下、第５の閾値とする）より小さな画素）を特定する（ステップＳ３２）。
次に、強度分布記憶手段２４２は、ステップＳ３２で特定された画素と、この画素の周辺画素とのシャープネス強度値の差分を求め、当該画素とその周辺画素とを含む矩形領域のオーバシュート量Ｖｏｓ（又はアンダーシュート量Ｖｕｓ）を算出し、これを強度分布として記憶する（ステップＳ３４）。
【００６２】
次に、シャープネス阻害量計測手段２４４は、ステップＳ３４で記憶された矩形領域について、正規化されたシャープネス強度値を算出する（ステップＳ３６）。
さらに、シャープネス阻害量計測手段２４４は、ステップＳ３４で算出された矩形領域毎のオーバシュート量Ｖｏｓ（又はアンダーシュート量Ｖｕｓ）が第２の閾値以上であるか否かを判定し、第２の閾値以上である矩形領域に関してはステップＳ３６において算出されたシャープネス強度値を第２のシャープネス阻害量Ｓｒとして出力し、第２の閾値未満である矩形領域に関しては第２のシャープネス阻害量Ｓｒとして０を出力する（ステップＳ３８）。
なお、第３の阻害量計測手段２５０は、図１２に示された第２の阻害量計測手段２４０の動作と実質的に同一な動作を行い、ステップＳ３８の処理においては、第３の閾値以上であるか否かを判定し、第５の閾値以上である矩形領域に関してはステップＳ３６において算出されたシャープネス強度値を第３のシャープネス阻害量Ｓｏとして出力し、第２の閾値未満である矩形領域に関しては第２のシャープネス阻害量Ｓｏとして０を出力する。なお、ここでの第５の閾値は、経験的に求められる値であり、クリッピングによるリンギングの現象を限定できる程度の値である。
【００６３】
なお、第１、第２及び第３のシャープネス阻害量を計測する領域は、入力された画像信号の全画像領域でなく、第１、第２又は第３のシャープネス阻害量が発生し易い領域に限定することができる。すなわち、第１のシャープネス阻害量の対象領域は、肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域や、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域や、主題を表している画像領域等に限定することができ、また、第２及び第３のシャープネス阻害量の対象領域は、強度値が高い領域（例えばエッジ部分）に限定することができる。
また、シャープネス阻害量出力手段２２０は、第１、第２、及び第３のシャープネス阻害量を、線形和等の評価関数により数値結合してシャープネス嗜好度計測手段２６０に対して出力してもよい。
【００６４】
［シャープネス嗜好度の計測］
シャープネス嗜好度計測手段２６０（図４）は、シャープネス強度出力手段２１０から入力されたシャープネス強度値と、シャープネス阻害量出力手段２２０から入力された第１、第２及び第３のシャープネス阻害量とに基づいて、シャープネス嗜好度を算出し、シャープネス処理係数決定手段３００（図２）に対して出力する。例えば、シャープネス嗜好度計測手段２６０は、シャープネス強度値から、第１、第２及び第３のシャープネス阻害量に既定の重み付け係数を掛けて合算したものを引いて、シャープネス嗜好度を算出する。
【００６５】
図１３は、シャープネス嗜好度のグラフを例示する図である。図１３（Ａ）は、シャープネス強度値、第１のシャープネス阻害量、第２のシャープネス阻害量、及び第３のシャープネス阻害量の組み合わせと、シャープネス嗜好度との関係を示し、図１３（Ｂ）は、シャープネス嗜好度向上因子とシャープネス強度値との関係（グラフ１）、及び、シャープネス嗜好度低下因子（数値結合されたシャープネス阻害量）とシャープネス強度値との関係（グラフ２）を示す。
図１３（Ａ）に示すように、ある程度シャープネス強度値が低い領域では、シャープネス強度値が増加すると、これに比例してシャープネス嗜好度も上昇する。しかしながら、あるシャープネス強度値に達すると、シャープネス嗜好度の上昇が抑えられ、所定の位置でピークに達すると、シャープネス嗜好度が減少傾向に転ずる。
これは、図１３（Ｂ）に示すように、シャープネス強度値が高い領域では、第１、第２及び第３のシャープネス阻害量が発生し増加していくため、シャープネス嗜好度は低下し、視覚に対する不快感が増す。したがって、シャープネス嗜好度計測手段２６０は、入力されたシャープネス強度値と、上記の第１の閾値以上で検出した第１のシャープネス阻害量Ｓｉと、上記の第２の閾値以上のシャープネス阻害量Ｓｒと、第３の閾値以上のシャープネス阻害量Ｓｏとに基づいてシャープネス嗜好度を算出することにより、シャープネス阻害量を加味した画質評価が可能になる。
なお、図１３で示した第１、第２及び第３のシャープネス阻害量の出現位置は、シャープネス強度やシャープネス嗜好度に対して一定ではなく、入力された画像信号の品質に依存して変化する。そのため、本実施形態の画像処理プログラム１０は、図３に示したように、シャープネス嗜好度測定とシャープネス補正処理とを複数回行って、最適なものを選択することとしている。
【００６６】
［シャープネス処理係数の決定］
シャープネス処理係数決定手段３００（図２）は、シャープネス計測手段２００から入力されたシャープネス嗜好度に基づいて、シャープネス処理係数を決定し、シャープネス処理手段４００に対して出力する。なお、シャープネス処理係数は、入力された画像信号と比較して同等以上のシャープネス嗜好度が得られるように決定される。図１３を用いて説明すると、シャープネス処理係数決定手段３００は、シャープネス嗜好度が曲線の上部ピーク値近辺になるようにシャープネス処理係数を決定する。
【００６７】
ただし、全ての画像に対して良好なシャープネス処理係数を一意に決定することは困難であるため、本実施形態のシャープネス処理係数決定手段３００は、まず任意の値（例えばシャープネス嗜好度を示す曲線のピーク値や予め与えられた所定値）をシャープネス処理係数として決定する。次に、このシャープネス処理係数に基づいてシャープネス処理手段４００が画像信号を処理し、この処理結果の調整済みの画像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）をフィードバックして、再度、処理後の画像信号についてシャープネス嗜好度を計測し、最適なシャープネス嗜好度が得られるまで、又は、所定の回数繰り返し、この過程において最も良好なシャープネス嗜好度が得られたシャープネス処理係数を最終的に採用する。
【００６８】
この他にも、例えば目標とするシャープネス嗜好度と求められたシャープネス嗜好度との差分に基づいてシャープネス処理係数を決定するように構成してもよい。
【００６９】
［シャープネス補正処理］
図１４は、シャープネス処理手段４００のより詳細な構成を示す図である。
図１４に示すように、シャープネス処理手段４００は、補正量調整手段４１０、シャープネス補正手段４２０、及びシャープネス阻害判定手段４３０を有する。また、シャープネス阻害判定手段４３０は、第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０及び第３の阻害量計測手段２５０を有する。なお、図１４に示された各構成のうち、図４に示されたものと実質的に同一なものには、同一の符号が付されている。
【００７０】
補正量調整手段４１０は、シャープネス処理係数決定手段３００から入力されたシャープネス処理係数に基づいて、コンボリューションカーネルの各補正係数を決定し、シャープネス補正手段４２０に対して出力する。また、補正量調整手段４１０は、シャープネス阻害量判定手段４３０から入力されるシャープネス阻害量に応じて、各補正係数を調整し、再度シャープネス補正手段４２０に対して出力する。
【００７１】
シャープネス補正手段４２０は、補正量調整手段４１０から入力される補正係数に基づいて、画像信号取得手段１００から入力された画像信号のシャープネスを補正する。例えば、シャープネス補正手段４２０は、補正量調整手段４１０から入力された各補正係数を、コンボリューションカーネル内の参照画素の画素値に掛け合わせ、掛け合わせた結果を用いて注目画素の画素値を変更して、画像のシャープネスを変更する。
【００７２】
シャープネス阻害判定手段４３０は、第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０及び第３の阻害量計測手段２５０を有し、シャープネス補正手段４２０が補正処理の時に用いるコンボリューションカーネル内の画素群について、第１、第２及び第３のシャープネス阻害量を計測し、補正量調整手段４１０に対して出力する。
例えば、シャープネス補正手段４２０が７×７のコンボリューションカーネルを用いる場合は、シャープネス阻害判定手段４３０の第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０及び第３の阻害量計測手段２５０は、７×７の画像領域毎に第１、第２及び第３のシャープネス阻害量を計測する。
なお、本実施形態のシャープネス阻害判定手段４３０は、各シャープネス阻害量を数値計測しているが、これらのシャープネス阻害発生の有無のみを判定してもよく、この場合には、補正量調整手段４１０は、シャープネス阻害発生の有無に応じて、補正係数を調整する。
【００７３】
次に図１４に示された各構成の動作を説明すると、まず、補正量調整手段４１０が、シャープネス処理係数決定手段３００（図２）から入力されたシャープネス処理係数に基づいてコンボリューションカーネルの補正係数を決定すると、シャープネス補正手段４２０は、補正量調整手段４１０により決定された補正係数に応じて、画像のシャープネスを補正する。
シャープネス阻害判定手段４３０は、シャープネス補正手段４２０により補正された画像信号について、コンボリューションカーネル内で各種のシャープネス阻害量を計測し、補正量調整手段４１０に対して出力する。
補正量調整手段４１０は、シャープネス阻害判定手段４３０から入力されたシャープネス阻害量に応じて、補正係数を調整し、シャープネス補正手段４２０に対して出力する。シャープネス補正手段４２０は、補正量調整手段４１０により調整された補正係数を用いて、再度シャープネスを補正し、画像信号出力手段５００（図２）に対して出力する。
なお、本例では、シャープネス処理係数に応じてシャープネス補正処理を行った後の画像信号について、シャープネス阻害量を計測する形態を説明したが、シャープネス補正手段４２０によりシャープネス処理がなされる前の画像信号について、シャープネス阻害判定手段４１０がシャープネス阻害量を計測し、計測されたシャープネス阻害量に応じて調整された補正係数に基づいて、シャープネス補正手段４２０が、シャープネス補正処理を行ってもよい。
【００７４】
以上の説明したように、本実施形態では、入力されたディジタル画像信号に対して得られたシャープネス嗜好度に応じてシャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を自動的に生成することができる。
【００７５】
また、上記した構成は、ハードウェアで実現してもソフトウェアで実現してもよい。なお、ソフトウェアで実現する場合、一般的なパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に、上記を実現するためのプログラムが組み込まれて実行されてもよい。
【００７６】
［変形例］
次に、上記実施形態の第１の変形例について説明する。
例えば、同一のシャープネス強調処理を行った場合であっても、入力画像の解像度が異なれば、シャープネス強調効果が異なる。また、出力する画像の大きさによって、人間が好ましいと感じるシャープネス強度が異なる。そこで、本変形例の画像処理プログラム１０は、入力画像の解像度又は画像サイズと、出力画像の画像サイズ又は解像度とに応じて、シャープネス補正の程度を変更する。
具体的には、シャープネス処理係数決定手段３００が、入力画像及び／又は出力画像の画像サイズ又は解像度に対応するシャープネス処理係数を備え、入力画像及び／又は出力画像の画像サイズ又は解像度に応じて、シャープネス処理係数を選択する。これにより、本変形例のプリンタ装置８は、入力画像及び／又は出力画像の画像サイズ又は解像度に最適なシャープネス処理係数でシャープネス補正処理を行うことができ、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を自動的に生成することができる。
なお、シャープネス処理係数決定手段３００は、画像信号取得手段１００から入力画像の画像サイズ又は解像度を示す情報を取得し、画像信号出力手段５００から出力画像の画像サイズ又は解像度を示す情報を取得する。また、シャープネス処理係数決定手段３００は、画像信号取得手段１００から入力されたタグデータに基づいて、入力画像の画像サイズ又は解像度を特定してもよい。
【００７７】
次に、第２の変形例について説明する。
人物を近距離で撮影したバストアップなど人の露出が多い撮影シーンの場合には、人物の周囲の画像を暈して人物像を浮かび上がらせることが意図されている場合が多く、人物以外の画像に対してシャープネスが要求されることが少ない。そこで、画像全体を肌専用のシャープネス処理手段で処理することで、処理コストを下げることが望ましい。
また、撮影時のピンボケ又は手ぶれにより、画像が基準以上に暈けている場合には、シャープネス強調処理を行っても不自然な画像になるだけなので、シャープネス補正処理を禁止して処理コストを下げることが望ましい。
そこで、第２の変形例における画像処理プログラム１０は、人物画像の大きさと、画像全体のシャープネス強度とに応じて、シャープネス補正処理を制御し、補正処理の処理負荷を低減させる。
例えば、図１５に示すように、画像処理プログラム１０は、図２に例示した各構成に加えて、制御手段３５０を有する。
制御手段３５０は、画像領域記憶手段２３２（図７）により検出された肌の画像領域の大きさが基準以上である場合に、シャープネス処理手段４００に対して肌の画像に対するシャープネス補正処理をこの画像信号全体に施すよう制御する。この場合の基準は、例えば、ポートレート画像であると判断できる程度の大きさである。
また、制御手段３５０は、シャープネス強度出力手段２１０により計測されたシャープネス強度値が基準以下の場合に、シャープネス処理手段４００によるシャープネス補正処理を禁止する。この場合の基準は、例えば、画像全体が暈けていると判断できる程度のシャープネス強度値である。
【００７８】
以上のように構成することで、本変形例のプリンタ装置８は、入力されたディジタル画像信号の肌再現を重視してシャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を自動的に生成することができる。また、主題でない画像に対するシャープネス補正処理の負荷を低減させることができる。
さらに、シャープネス強調による画質向上が期待できない画像に対しては、シャープネス補正処理を禁止することにより、シャープネス補正処理の負荷を低減させることができる。
【００７９】
以上説明したように、画像処理プログラム１０によれば、入力された画像信号に応じて求められたシャープネスの阻害量及び強度値に基づいて適宜シャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【００８０】
また、画像処理プログラム１０によれば、入力された画像信号に応じて求められたシャープネスの阻害量に基づいて適宜シャープネス処理係数を調整するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【００８１】
また、画像処理プログラム１０によれば、シャープネスの阻害量を計測するための要素にリンギング等の強度値が大きな領域で発生する現象が加えられるため、より的確にシャープネスの阻害量を計測することができ、これに伴い、より的確なシャープネス処理係数が求められる。
【００８２】
また、画像処理プログラム１０によれば、肌や無彩色や主題を表す特定の画像領域を考慮して、より的確にシャープネスの阻害量を計測することができ、これに伴い、より的確なシャープネス処理係数が求められる。
【００８３】
また、画像処理プログラム１０によれば、肌や無彩色や主題を表す特定の画像領域を考慮して、より的確にシャープネスの阻害量を計測することができ、これに伴い、より的確なシャープネス処理係数が求められる。
【００８４】
また、画像処理プログラム１０によれば、入力される画像信号を、処理し易い明度及び輝度信号よりなる画像信号に変換することができ、より効率よく的確なシャープネス処理係数を求め、好ましいシャープネスを有する出力画像を得ることが可能となる。
【００８５】
また、画像処理プログラム１０によれば、処理を要するデータ量が削減され、より効率よく的確なシャープネス処理係数を求め、好ましいシャープネスを有する出力画像を得ることが可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる画像処理装置によれば、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像処理方法が適応されるプリンタ装置８のハードウェア構成を、その制御装置８２を中心に例示する図である。
【図２】制御装置８（図１）により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する画像処理プログラム１０の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示す各構成の動作を説明するフローチャートである。
【図４】シャープネス計測手段２００のより詳細な構成を示す図である。
【図５】シャープネス強度出力手段２１０のより詳細な構成を示す図である。
【図６】アンシャープマスクフィルタ９００の一例を示す図である。
【図７】第１の阻害量計測手段２３０の構成を示す図である。また、図８は、図７に示された各構成の動作を説明するフローチャートである。
【図８】図７に示された各構成の動作を説明するフローチャートである。
【図９】シャープネス強度値の強度分布を例示する強度分布図である。
【図１０】（Ａ）は、クリッピングによるリンギングが発生した場合の強度分布図であり、（Ｂ）は、クリッピングによるリンギングが発生していない場合の強度分布図である。
【図１１】第２の阻害量計測手段２４０の構成を示す図である。
【図１２】図１１に示された各構成の動作を示すフローチャートである。
【図１３】（Ａ）は、シャープネス強度値、第１のシャープネス阻害量、第２のシャープネス阻害量、及び第３のシャープネス阻害量の組み合わせと、シャープネス嗜好度との関係を示すグラフを例示し、（Ｂ）は、シャープネス嗜好度向上因子及びシャープネス嗜好度低下因子のグラフを例示する図である。
【図１４】シャープネス処理手段４００のより詳細な構成を示す図である。
【図１５】第２の変形例における画像処理プログラム１０の構成を示す図である。
【符号の説明】
８・・・プリンタ装置
８０・・・プリンタ装置本体
８２・・・制御装置
８２０・・・制御装置本体
８２２・・・ＣＰＵ
８２４・・・メモリ
８４０・・・通信装置
８６０・・・記録装置
８６２・・・記録媒体
８８０・・・ＵＩ装置
１０・・・画像処理プログラム
１００・・・画像信号取得手段
２００・・・シャープネス計測手段
２１０・・・シャープネス強度出力手段
２１２・・・明度・輝度信号変換手段
２１４・・・帯域処理手段
２１６・・・シャープネス強度計測手段
２２０・・・シャープネス阻害量出力手段
２３０・・・第１の阻害量計測手段
２３２・・・画像領域記憶手段
２３４・・・第１のシャープネス阻害量計測手段
２４０・・・第２の阻害量計測手段
２４２・・・強度分布記憶手段
２４４・・・シャープネス阻害量計測手段
２５０・・・第３の阻害量計測手段
２６０・・・シャープネス嗜好度計測手段
３００・・・シャープネス処理係数決定手段
３５０・・・制御手段
４００・・・シャープネス処理手段
４１０・・・補正量調整手段
４２０・・・シャープネス補正手段
４３０・・・シャープネス阻害判定手段
５００・・・画像信号出力手段
【産業上の利用分野】
本発明は、ディジタル画像に対して、主観的に最適なシャープネス度合いを実現できる画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最終印刷物の品質は、ディジタル画像信号の特性と、カラー画像記録装置や画像記録材料の特性で決定される。同様に、該カラー画像処理装置は、入力されたディジタル画像信号（入力画像信号）に対して、カラー画像記録装置や画像記録材料の特性に合わせた補正または最適化を目的とする処理装置と、撮影条件や色空間が不明な入力画像信号の調整を目的とする処理装置とに分類できる。
【０００３】
どちらの画像処理装置であっても、画像処理装置への入力画像信号は赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）色信号、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）色信号、シアン（Ｃ）マゼンタ（Ｍ）イエロー（Ｙ）黒（Ｋ）色信号などで扱われ、前記入力画像信号の強度は、単色で８ｂｉｔ、１２ｂｉｔ等と多値である。また、画像処理装置の構成には色補正処理手段、シャープネス（空間補正を含む）処理手段等が含まれており、一連の画像信号処理を施すことで共通している。
【０００４】
後者の入力画像信号を調整するための画像処理装置での色補正処理は、コントラスト調整や色味のバランス調整、ホワイトバランス調整、かぶり補正等の技術で構成され、シャープネス処理は、エッジ強調を含むシャープネス強調、解像度変換、ノイズ除去等の技術で構成されている。
【０００５】
また、入力装置、表示装置及び出力装置等の機器の補正を目的とした空間補正処理は、画像信号が持つ不要な周期性や画像ノイズ特性、及び画像記録装置で生じる空間周波数特性の劣化抑制処理、更には特定の空間周波数帯域等の強調処理を備えている。
【０００６】
前述の空間補正処理は、機器の特性を前もって入手可能な限られた情報で記述したシャープネス補正フィルタを利用して、画像処理を施す仕組みになっている。しかし、機器補正の情報は、ディジタル画像そのものの情報とは独立した情報であるため、ディジタル画像にとって最適な出力条件を考慮しておらず、バランスの崩れたディジタル画像が出力されることもある。これを解決するためには、ディジタル画像信号の調整を目的とする処理装置が必要となる。
【０００７】
ディジタル画像信号の調整を行う最善の施策は、利用者が利用している表示・出力装置で、表示・出力画像の程度を確認しつつ好みにあった処理を施す方法である。しかし、この方法では、利用者に画像処理の経験及び作業時間を要求するといった問題が生じる。そのため、画像処理装置は、最小の手間、もしくは自動で画像そのものから情報を獲得する画像計測及び画質調整を施す方法（自動画質調整技術）を備えることが期待されている。
【０００８】
前述の自動画質調整技術でのシャープネス処理は、ディジタル画像からシャープネス度合い（エッジ度合いや画像ノイズ等が複合した程度を表す）を測り、計測結果に応じてシャープネス処理を施す機能が必要である。
【０００９】
シャープネス処理の問題は、単純に暈し処理を施した場合に、高精細な再現（キメ）がなくなり、シャープネス度合いが下がり、一方で、シャープネス強調処理によりシャープネスを強調しすぎた場合に、肌の荒れ（肌荒れ）、無彩色部でのノイズやエッジ部の境界の破綻（リンギング）が目立つようになり、不快に感じさせることである。この問題は、鮮鋭度（シャープネス度合い）と共にシャープネス阻害が変化するため、通常のシャープネス処理技術がそれぞれを独立に制御できないことに起因している。このため、ディジタル画像信号の情報だけでは上記問題を根本的に解決することが困難である。
【００１０】
この問題に対応するには、測定量として、シャープネス度合いと共に、シャープネスの良好さを阻害する又は劣化した量（シャープネス阻害量）を反映させたシャープネスの好ましさの度合い（シャープネス嗜好度）が必要である。
【００１１】
画像信号そのものから画像の特性を測る技術、特に、シャープネス計測の技術は、幾つかの方法が提案されている。例えば、鮮鋭度評価方法は、微分画像（エッジ画像）の信号強度の総和を鮮鋭度の評価値とする鮮鋭度評価手法（例えば以下に示す非特許文献１参照）が提案されている。また、前記手法と同じ原理を用いたディジタル画像の鮮鋭性評価装置、もしくは鮮鋭度を変換する画像処理装置が、以下に示す特許文献１から３で開示されている。
【００１２】
上記において、例えば三宅は画素のエッジ強度値の総和を利用することを提案している。また、特許文献１及び特許文献２では、前記総和に相当する量をエッジ画素数（エッジ強度が０でない画素）で正規化する方法が開示されている。更に、特許文献３では、前記総和を正規化する方法において、正規する画素数算出工程にて閾値以上のエッジ強度を示す画素を求める工程を備えた画像処理方法が開示されている。
【００１３】
特許文献２が開示するところの鮮鋭度測定装置は、前述の鮮鋭度評価手法と同様に、エッジ画像の信号強度の総和を求めた後、エッジ領域で正規化することで、単位エッジ部当たりの平均強度もしくは前記エッジ強度の２乗値の平均強度を求めており、エッジ度合いの強度値（強弱の程度）を鮮鋭度としている。また、前記鮮鋭度測定装置はカラー画像情報ではなく、輝度情報を用いることで処理工程を簡易化している。鮮鋭化並びに鮮鋭度の測定に利用する情報は、明暗情報よりカラー情報を利用し、処理コストに従い精度を高められることが期待できることは既知である。
【００１４】
通常、精度が必要なら処理コストを掛け、程々の精度を所望する場合は、輝度、または明度情報を利用する。一方、特許文献１が開示するところの鮮鋭化装置は、前述の鮮鋭度評価手法や鮮鋭性評価装置と同様な原理を用いている。また、特許文献３が開示するところの処理装置は、前述の鮮鋭度評価手法や鮮鋭性評価装置の原理に加え、閾値処理方法に特徴を持たせたシャープネス判定手段を備えている。なお、前述の特許文献３での鮮鋭度評価方法は、以下に示す非特許文献２で、ガウス性雑音、インパルス性雑音が混在する混合雑音で劣化した画像信号の復元に利用される形式であることが知られている。
【００１５】
これら従来技術での鮮鋭度は、シャープネスの強さ（シャープネス強度）の主観評価値と高い相関が得られる。
【００１６】
【特許文献１】
特許第２６９２５３１号公報
【特許文献２】
特許第２６１１７２３号公報
【特許文献３】
特開平１０−２００７５６号公報
【非特許文献１】
三宅洋一：テレビジョン学会誌，４３，１１（１９８９）
【非特許文献２】
Y.H.Lee, S.A.Kassam, Generalized median altering and related non-linear altering techniques, IEEE Trans.Acoust., Speech & Signal Process.,vol.ASSP-33, no.3, pp.672-683, June 1987.
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した各従来技術は、シャープネスの強さ（シャープネス強度）の主観評価に対して相関が認められるもののシャープネスの自動調整において本来測定すべきシャープネス嗜好度に対して主観評価の相関が取れないという問題が存在する。つまり、上記した各従来技術では、シャープネス阻害量の計測手段がないため、シャープネス嗜好度が不定であるという問題を有している。このため、上記した従来技術では、シャープネスが強くかかり過ぎ、不快と感じる領域を解消できない。
【００１８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
［画像処理装置］
かかる目的を達成するために、本発明に係る第１の画像処理装置は、入力画像のシャープネスを補正する画像処理装置であって、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正する補正手段と、前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定する部分阻害判定手段と、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測する強度値計測手段と、前記部分阻害判定手段により判定された画質阻害と、前記強度値計測手段により計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する補正量調整手段と、前記部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測する部分オーバシュート量／アンダーシュート量計測手段とを有し、前記部分阻害判定手段は、前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、この部分画像の阻害量を計測する。
【００２０】
本発明に係る第２の画像処理装置は、入力画像のシャープネスを補正する画像処理装置であって、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正する補正手段と、前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定する部分阻害判定手段と、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測する強度値計測手段と、前記部分阻害判定手段により判定された画質阻害と、前記強度値計測手段により計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する補正量調整手段と、前記部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピングによるリンギング量を計測するリンギング計測手段とを有し、前記部分阻害判定手段は、前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測する。
【００２５】
好適には、前記入力画像の中から、肌又は無彩色の画像領域を検出する特定画像領域検出手段と、検出された肌又は無彩色の画像領域が前記入力画像全体に占める割合が既定値以上である場合に、前記補正手段が肌又は無彩色の画像に適したシャープネスの補正処理を入力画像全体に施すよう制御する制御手段とをさらに有する。
【００２６】
好適には、前記強度値計測手段により計測されたシャープネス強度値が既定値以下の場合に、前記補正手段による補正処理を禁止する制御手段
をさらに有する。
【００２７】
好適には、前記補正量調整手段は、前記入力画像の画像サイズ又は解像度にさらに応じて、補正係数を調整する。
【００２８】
好適には、前記補正量調整手段は、出力される画像の画像サイズ又は解像度にさらに応じて、補正係数を調整する。
【００３０】
［画像処理方法］
また、本発明に係る第１の画像処理方法は、入力画像のシャープネスを補正する画像処理方法であって、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正し、補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測し、計測された前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定し、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測し、前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する。
また、本発明に係る第２の画像処理方法は、入力画像のシャープネスを補正する画像処理方法であって、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正し、補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピングによるリンギング量を計測し、計測された前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定し、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測し、前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する。
【００３２】
［プログラム］
また、本発明に係る第１のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正するステップと、補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測するステップと、計測された前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定するステップと、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測するステップと、前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整するステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
また、本発明に係る第２のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正するステップと、補補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピングによるリンギング量を計測するステップと、計測された前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定するステップと、入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測するステップと、
前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整するステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
［実施形態］
まず、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態は、画像処理装置での空間補正を含む、シャープネス調整処理に係わるものであり、システム系の線形性を仮定したシステム伝達関数（ＭＴＦ）などで記述する処理手法に限定されないものである。
【００３５】
本実施形態の基本概念は、画像の明度情報や輝度情報から微分画像を生成し、この微分画像に応じて処理内容を変更する点にある。より詳細には、生成した微分画像の強度分布形状を数値化し、これよりシャープネス強度の計測値と、シャープネス阻害量の計測値とを求め、更に、これら２種の計測量からシャープネス嗜好度を求め、このシャープネス嗜好度に応じて処理内容を変更することで、人間の視覚特性が考慮されたシャープネス補正を自動的に行う点にある。
【００３６】
ここで、シャープネス強度とは、シャープネスの強さを表す値であり、特徴量として求めてもよい。また、シャープネス阻害量とは、シャープネス強調により発生する画質阻害要因の量である。すなわち、シャープネス阻害量は、シャープネスの良好さを阻害する量、又は、劣化した量を表す値であり、特徴量として求めてもよい。また、シャープネス嗜好度とは、シャープネスの好ましさを表す値であり、画質向上要因と画質阻害要因とを総合的に判断して求められる値である。このシャープネス嗜好度は、特徴量として求めてもよい。
【００３７】
［ハードウェア構成］
図１は、本発明にかかる画像処理方法が適応されるプリンタ装置８のハードウェア構成を、その制御装置８２を中心に例示する図である。
図１に示すように、プリンタ装置８は、制御装置８２およびプリンタ装置本体８０から構成される。
制御装置８２は、ＣＰＵ８２２およびメモリ８２４などを含む制御装置本体８２０と、通信装置８４０と、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記録装置８６０と、ＬＣＤ表示装置あるいはＣＲＴ表示装置およびキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置（ＵＩ装置）８８０とから構成される。
プリンタ装置８は、ディジタルスチルカメラ等で撮影されたディジタル画像信号を、通信装置８４０または記録装置８６０を介して取得し、シャープネスの補正処理を行い、シート上に印刷する。また、プリンタ装置８は、コンピュータ端末上で画像処理されたディジタル画像信号を取得し、シャープネス補正処理した後に印刷してもよい。
【００３８】
［画像処理プログラム］
図２は、制御装置８（図１）により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する画像処理プログラム１０の概略構成を示す図である。また、図３は、図２に示す各構成の動作を説明するフローチャートである。
図２に示すように、画像処理プログラム１０は、画像信号取得手段１００、シャープネス計測手段２００、シャープネス処理係数決定手段３００、シャープネス処理手段４００、及び画像信号出力手段５００を有して構成される。
【００３９】
この構成において、画像信号取得手段１００は、通信装置８４０又は記録装置８６０を介して、自然画を含んだディジタル画像をＲＧＢ色空間の画像信号として取得し、シャープネス計測手段２００及びシャープネス処理手段４００に対して出力する。
また、画像信号取得手段１００は、画像信号と共に、これに添付された付加情報を取得してもよい。付加情報は、画像に関する付加的な情報であり、例えば、撮影条件や撮影状況等を示す情報である。本実施形態における画像信号取得手段１００は、チャンク情報又はタグ情報（付加情報）として所定のフォーマット（例えば、ＥＸＩＦ）で画像信号に添付された状態で付加情報を取得し、シャープネス計測手段２００及びシャープネス処理手段４００に対して出力する。シャープネス計測手段２００及びシャープネス処理手段４００に対して出力された付加情報（以下、タグデータ）は、画像の解像度及び画像サイズなどを示す情報として利用される。なお、ＥＸＩＦ形式の付加情報は、ディジタルスチルカメラ画像形式に限らない。
【００４０】
なお、本実施形態において、画像信号取得部１００に入力される画像信号は、もとの状態の画像信号（入力画像）だけでなく、最適な出力条件を求める際に得られた途中経過のディジタル画像であってもよい。さらに、この他にも、少なくとも入力画像信号の計測結果と同程度以上の良好なディジタル画像であれば如何なるものも適用することが可能である。
【００４１】
シャープネス計測手段２００は、画像信号取得手段１００から入力された画像信号に基づいて、画像のシャープネス嗜好度を計測し、シャープネス処理係数決定手段３００に対して出力する。
シャープネス処理係数決定手段３００は、シャープネス嗜好度に基づいて、シャープネス処理係数を決定し、シャープネス処理手段４００に対して出力する。また、シャープネス処理係数決定手段３００は、シャープネス嗜好度と、画像信号取得手段１００から入力されたタグデータとに基づいて、シャープネス処理係数を決定してもよい。
シャープネス処理手段４００は、シャープネス処理係数決定手段３００から入力されたシャープネス処理係数に応じて、画像のシャープネス強度を変更する補正処理を行い、画像信号出力手段５００に対して出力する。
画像信号出力手段５００は、プリンタ本体８０のプリンタエンジン（不図示）、ＵＩ装置８８０、又は通信装置８４０等を制御して、画像信号を出力させる。
【００４２】
次に、画像処理プログラム１０の全体の動作（Ｓ１０）を説明する。
図３に示すように、画像処理プログラム１０において、画像信号取得手段１００は、通信装置８４０又は記録装置８６０を介して、入力画像の画像信号（ＲＧＢ）と、タグデータとを取得し、シャープネス計測手段２００及びシャープネス処理手段４００に対して出力する（ステップＳ１１）。
シャープネス計測手段２００は、画像信号取得手段１００から入力された画像信号（ＲＧＢ）に基づいて、シャープネス強度値及びシャープネス阻害量を計測し、これらを数値結合したものをシャープネス嗜好度としてシャープネス処理係数決定手段３００に対して出力する（ステップＳ１２）。
シャープネス処理係数決定手段３００は、シャープネス計測手段２００から入力されたシャープネス嗜好度と、シャープネス計測手段２００を介して画像信号取得手段１００から入力されたタグデータとに応じて、シャープネス処理係数を決定し、シャープネス処理手段４００に対して出力する（ステップＳ１４）。
シャープネス処理手段４００は、シャープネス処理係数決定手段３００から入力されたシャープネス処理係数に応じたシャープネス補正量で、画像信号取得手段１００から入力された画像信号（ＲＧＢ）を補正して、補正後の画像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）を画像信号出力手段５００に対して出力する（Ｓ１６）。
【００４３】
画像信号出力手段５００は、シャープネスの補正処理が既定回数以上行われたか否かを判断し、補正処理が既定回数以上行われた場合に、Ｓ１９の処理に移行し、これ以外の場合に、画像信号出力手段５００は、画像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）を、記録装置８６０等を介して画像信号取得手段１００に対して出力して、Ｓ１２の処理に移行する。すなわち、補正処理が既定回数に満たない場合は、補正後の画像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）のシャープネス嗜好度を計測し（Ｓ１２）、これに基づいてシャープネス処理係数を再度決定し（Ｓ１４）、再度決定されたシャープネス処理係数に基づいてシャープネス補正処理を行う（Ｓ１６）。
画像信号出力手段５００は、保持された複数の画像信号の中からシャープネス嗜好度が最も高いものを選択し、プリンタ装置本体８０のプリンタエンジンを制御して、選択された画像信号をシート上に印刷させる。
【００４４】
次に、図２に示された各構成とその動作をより詳細に説明する。
図４は、シャープネス計測手段２００のより詳細な構成を示す図である。
図４に示すように、シャープネス計測手段２００は、シャープネス強度出力手段２１０、シャープネス阻害量出力手段２２０、及びシャープネス嗜好度計測手段２６０を有して構成される。
また、シャープネス阻害量出力手段２２０は、第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０、及び第３の阻害量計測手段２５０を含む。
【００４５】
［シャープネス強度値の計測］
図５は、シャープネス強度出力手段２１０（図４）のより詳細な構成を示す図である。
図５に示すように、シャープネス強度出力手段２１０は、入力された画像信号を少なくとも知覚的に等歩的な明度または輝度の画像信号に変換する明度・輝度信号変換手段２１２、画像信号に対し微分操作を施して微分画像信号を出力する帯域処理手段２１４、及び、微分画像信号からシャープネス強度値を計測するシャープネス強度計測手段２１６を有して構成される。
【００４６】
明度・輝度信号変換手段２１２は、例えば、シャープネス計測手段２００（図４）に入力された画像信号を、ＲＧＢ色空間からＹＣｒＣｂ色空間の輝度信号（＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ）に変換する。ここで輝度信号は、ｓＹＣＣ色空間に準拠した輝度信号、三刺激値ＣＩＥ ＸＹＺ、又はＧ信号だけでもよい。ただし、高精度の処理を行う場合には、明度・輝度信号変換手段２１２は、入力された画像信号を、ＣＩＥＬＡＢ信号のＬ＊及び主成分分析又はＫ−Ｌ変換した信号に変換することが望ましい。なお、上記に限定されず、本実施形態における明度・輝度信号変換手段２１２は、入力された画像信号を、明るさを表す信号であれば、知覚量の均等性と処理速度に応じて適宜選択される信号に変更してもよい。
【００４７】
帯域処理手段２１４は、明度・輝度信号変換手段２１２から入力された画像信号に対して、画像信号に含まれる明度・輝度情報からシーン情報が少ない中高周波数帯域だけの信号（以下、これを微分画像信号という）を生成するための帯域処理を実行して、微分画像信号を生成する。従って、帯域処理手段１１２を微分画像信号生成手段ともいう。この帯域処理において、処理速度を考慮する場合、１次微分を適用するとよいが、像が暈ける現象の基本要因の１つである拡散仮定と視覚特性とが２次微分画像と深く関わるため、本実施形態の帯域処理手段２１４は、２次微分画像を生成する場合を具体例とする。なお、２次微分画像は、輝度画像信号ｆにアンシャープマスク（ＵＳＭ）フィルタ９００（図６）を作用させて暈した輝度画像信号ｆｂを生成し、もとの輝度画像信号ｆからこの輝度画像信号ｆｂを除いて得られる輝度画像信号の絶対値であり、中高周波数成分だけの輝度画像信号Ｆｘとして以下の（式１）で表すことができる。また、ＵＳＭフィルタ９００の一例を図６に示す。
Ｆｘ＝｜ｆ−Ｆｂ｜・・・（式１）
【００４８】
シャープネス強度計測手段２１６は、帯域処理手段２１４から入力された微分画像信号を用いて、シャープネス強度値を計測し、シャープネス嗜好度計測手段２６０（図４）に対して出力する。例えば、シャープネス強度計測手段２１６は、以下の（式２）のように、微分画像信号における評価対象領域の強度値の総和ΣＦｘを評価対象領域の画素数Ｐで正規化し、正規化された値に任意の係数Ｋを乗算することでシャープネス強度値Ｓｄを求め、これを出力する。なお、本実施形態では、正規化された値であるシャープネス強度値Ｓｄを正規強度ともいう。また、シャープネス強度計測手段２１６は、上記における評価対象領域として、例えば、全画像領域、画素を間引いた領域、又は、注目している領域等を採用する。
Ｓｄ＝Ｋ×ΣＦｘ／Ｐ・・・（式２）
【００４９】
このように、シャープネス強度出力手段２１０は、入力された画像信号に基づいてシャープネス強度値Ｓｄを算出し、シャープネス嗜好度計測手段２６０に出力する。
【００５０】
［シャープネス阻害量の計測］
阻害量出力手段２２０（図４）は、シャープネス計測手段２００に入力された画像信号に基づいて、シャープネス阻害量を計測し、シャープネス嗜好度計測手段２６０に対して出力する。すなわち、第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０、及び第３の阻害量計測手段２５０は、それぞれ互いに異なる画質阻害要因により発生するシャープネス阻害量（第１のシャープネス阻害量、第２のシャープネス阻害量、及び第３のシャープネス阻害量）を計測する。
本実施形態では、この画質阻害量として、肌荒れ等、波形歪みによるリンギング、及び、クリッピングによるリンギングの３種類の画質阻害について、シャープネス阻害量を計測する。以下の説明では、肌荒れ等に起因するシャープネス阻害量を第１のシャープネス阻害量といい、波形歪みのリンギングに起因するシャープネス阻害量を第２のシャープネス阻害量といい、クリッピングでのリンギングに起因するシャープネス阻害量を第３のシャープネス阻害量という。
なお、本実施形態では、上記３種類のシャープネス阻害量を計測する形態を具体例として説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、上記３種類のシャープネス阻害量の１つ又は２つのみを計測してもよい。
【００５１】
［第１のシャープネス阻害量］
第１のシャープネス阻害量は、シャープネス強度値が大きくなることで不快と感じる度合いを示す値であり、特徴量として求められてもよい。したがって、第１のシャープネス阻害量が関係する画像領域には、肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域や、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域や、主題を表している画像領域等が適用される。これは、例えば人肌等は、ある一定のシャープネス度合いを超えると、これが肌荒れやシワ等として知覚され、不快感が増すためである。また同様に、均一な領域での粒状度やモトル（周波数０．４ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍ以下の振幅）も強度が増すことで、不快感が増すためである。さらに、無彩色近傍とは、彩度の値が低い値のグレイ軸であることを意味し、彩度０とは限らない。なお、シャープネス度合いとは、エッジ度合いや画像ノイズ等が複合した程度を表す、すなわちシャープネスの程度を表す値であり、特徴量としても求められる。
【００５２】
図７は、第１の阻害量計測手段２３０（図４）の構成を示す図である。また、図８は、図７に示された各構成の動作を説明するフローチャートである。
図７に示すように、第１の阻害量計測手段２３０は、画像領域記憶手段２３２、明度・輝度変換手段２１２、帯域処理手段２１４、及び第１のシャープネス阻害量計測手段２３４を有する。なお、図７に示す各構成のうち、図５に示したものと実質的に同一なものには同一の符号が付されている。
【００５３】
画像領域記憶手段２３２は、画像信号における肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域、又は、主題を表している画像領域等を検出し記録する。なお、画像領域記憶手段２３２は、画像信号取得手段１００により取得されたタグデータに基づいて、被写体の種類等を特定し、肌等の特定の画像領域を検出してもよい。
明度・輝度信号変換手段２１２は、画像領域記憶手段２３２により記録された画像領域毎に、入力された画像信号を少なくても知覚的に等歩的な明度または輝度の画像信号に変換する。
帯域処理手段２１４は、明度・輝度信号変換手段２１２から入力された画像信号に対し、画像領域記憶手段２３２により記録された画像領域毎に、微分操作を施して微分画像信号を出力する。
第１のシャープネス阻害量計測手段２３４は、帯域処理手段２１４により生成された微分画像信号に基づいて、第１のシャープネス阻害量を計測する。
【００５４】
次に、図７に示された各構成の動作を説明する。
図８に示すように、画像領域記憶手段２３２は、入力された画像信号のエッジ抽出を行うことで、画像信号における肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域、又は、主題を表している画像領域等の特定の画像領域を検出し、これを記憶する（ステップＳ２２）。すなわち、画像領域記憶手段２３２は、特定の画像領域を検出する特定画像領域検出手段と、この画像領域を記憶する特定画像領域記憶手段とを含んで構成される。
【００５５】
明度・輝度信号変換手段２１２は、入力された画像信号（ＲＧＢ）をＹＣｒＣｂ色空間の輝度信号（＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ）に変換し、帯域処理手段２１４は、この輝度信号に基づいて、画像領域記憶手段２３２に記憶された領域毎の微分画像信号を生成する（ステップＳ２４）。
【００５６】
第１のシャープネス阻害量計測手段２３４は、帯域処理手段２１４で生成された領域毎の微分画像信号に対して、図５に示すシャープネス強度計測手段２１６と同様の処理を行うことで、第１のシャープネス阻害量を求めるための周波数波数帯域での振幅の大きさ、即ち中高周波数帯域でのシャープネス強度値を計測する（ステップＳ２６）。
さらに、第１のシャープネス阻害量計測手段２３４は、計測した振幅（シャープネス強度値）の大きさが所定の閾値（これを第１の閾値とする）以上であるか否かを判定し、第１の閾値以上であるシャープネス強度値のみを第１のシャープネス阻害量Ｓｉとしてシャープネス嗜好度計測手段２６０に出力する（ステップＳ２８）。
なお、ここでの第１の閾値は、経験的に求められる値であり、画像信号における肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域、又は、主題を表している画像領域等において、不快感となる画像を限定できる程度の値である。例えば、第１の閾値は、Ｌａｂ色空間に換算して色差１程度である。
【００５７】
［第２のシャープネス阻害量及び第３のシャープネス阻害量の計測］
第２のシャープネス阻害量及び第３のシャープネス阻害量は、ディジタル画像において画素の強度値（画素値）が有限の離散値で表現されるために、フィルタ特性に対応できずに飽和して他の画素に影響が及ぼされることで生じる現象の度合いを示す値であり、特徴量として求めてもよい。具体的にはエッジ部の再現性を示し、特に、波形歪みにより生じたリンギング、オーバシュート、及びアンダーシュート等に起因する。なお、リンギングとは、過度の強調で起こる現象の１つであり、エッジ周辺で波打っているように観測されるもの（第２のシャープネス阻害量の原因）と、ディジタル値が上限、下限でクリッピングされ、応答がなくなるために発生するもの（第３のシャープネス阻害量の原因）とがある。いずれも、リンギングの計測量は、大きな強度値を示す画素の周辺画素の強度値などの強度分布から計測することで得られる。
【００５８】
図９は、シャープネス強度値の強度分布を例示する強度分布図である。
本図の強度分布図は、大きな強度値を示す画素と、その周辺画素とを含めた画素群に関するものである。図９の強度分布図から分かるように、本実施形態ではリンギングをオーバシュートと同じ現象として扱う。このため、リンギングの計測量は、オーバシュート量Ｖｏｓ（及び、負の値のシャープネス強度値がある場合はアンダーシュート量Ｖｕｓ）を求めることで得られる。すなわち、第２のシャープネス阻害量は、強度値及び／又はオーバシュートが、所定の閾値（これを第２の閾値という）以上を示す強度値を、この画素の周辺画素で正規化することで求められる。なお、ここでの第２の閾値は、経験的に求められる値であり、急激な濃淡の変化を含むエッジ領域等におけるリンギングの現象を限定できる程度の値である。
【００５９】
図１０は、クリッピングによるリンギングを説明する強度分布図である。
第３のシャープネス阻害量は、例えば８ｂｉｔで量子化した場合に、０−２５５で上限及び下限の少なくとも一方がクリッピングされ、応答できなくなる画素で発生するものであり、図９に示されたオーバシュート量として現れる。そこで、本実施形態では、第３の阻害量計測手段２５０は、強度値及び／又はオーバシュートが所定の閾値（これを第３の閾値という）以上であるシャープネス強度値を、クリッピングによる第３のシャープネス阻害量として求める。ここでの第３の閾値は、経験的に求められる値であり、急激な濃淡の変化を含むエッジ領域等におけるクリッピングに起因するリンギングの現象を限定できる程度の値である。
なお、図１０（Ａ）に例示するように、微分した強度値の正負が非対称となる現象として現れ、クリッピングによるリンギングが発生しない場合は、図１０（Ｂ）に例示するように、微分したシャープネス強度値の正負が略対称になる。そこで、第３の阻害量計測手段２５０は、微分した強度値の正負の差分に基づいて、第３のシャープネス阻害量を計測してもよい。
【００６０】
図１１は、第２の阻害量計測手段２４０（図４）の構成を示す図である。また、図１２は、図１１に示された各構成の動作を示すフローチャートである。
なお、図１１に示された各構成のうち、図５に示されたものと実質的に同一なものには、同一の符号が付されている。
また、第３の阻害量計測手段２５０は、本図に示された第２の阻害量計測手段２４０と実質的に同一な構成を有する。
図１１に示すように、第２の阻害量計測手段２４０は、画像信号を輝度信号に変換する明度・輝度信号変換手段２１２と、帯域処理を施して微分画像信号を生成する帯域処理手段２１４と、生成された微分画像信号におけるシャープネス強度値を計測するシャープネス強度計測手段２１６と、計測されたシャープネス強度値の分布を記憶する強度分布記憶手段２４２と、シャープネス強度値の分布に基づいて第２のシャープネス阻害量（又は第３のシャープネス阻害量）を計測するシャープネス阻害量計測手段２４４とを有する。
シャープネス阻害量計測手段２４４は、例えば、シャープネス強度値の分布を用いてシャープネス強度値及び／又はオーバシュート量が基準値（第２の閾値又は第３の閾値）以上である画素を特定し、特定された画素のシャープネス強度値をこの画素の周辺画素で正規化し、正規化されたシャープネス強度値を第２のシャープネス阻害量としてシャープネス嗜好度計測手段２６０に対して出力する。
【００６１】
この構成において、図１２に示すように、まず、明度・輝度信号変換手段２１２、帯域処理手段２１４及びシャープネス強度計測手段２１６が、協働して、入力された微分画像信号におけるシャープネス強度値の絶対値の総和を計測する。強度分布記憶手段２４２は、計測されたシャープネス強度値が周辺画素のシャープネス強度値（これを以下、第４の閾値とする）より大きな画素（負の値のシャープネス強度値であれば周辺画素のシャープネス強度（これを以下、第５の閾値とする）より小さな画素）を特定する（ステップＳ３２）。
次に、強度分布記憶手段２４２は、ステップＳ３２で特定された画素と、この画素の周辺画素とのシャープネス強度値の差分を求め、当該画素とその周辺画素とを含む矩形領域のオーバシュート量Ｖｏｓ（又はアンダーシュート量Ｖｕｓ）を算出し、これを強度分布として記憶する（ステップＳ３４）。
【００６２】
次に、シャープネス阻害量計測手段２４４は、ステップＳ３４で記憶された矩形領域について、正規化されたシャープネス強度値を算出する（ステップＳ３６）。
さらに、シャープネス阻害量計測手段２４４は、ステップＳ３４で算出された矩形領域毎のオーバシュート量Ｖｏｓ（又はアンダーシュート量Ｖｕｓ）が第２の閾値以上であるか否かを判定し、第２の閾値以上である矩形領域に関してはステップＳ３６において算出されたシャープネス強度値を第２のシャープネス阻害量Ｓｒとして出力し、第２の閾値未満である矩形領域に関しては第２のシャープネス阻害量Ｓｒとして０を出力する（ステップＳ３８）。
なお、第３の阻害量計測手段２５０は、図１２に示された第２の阻害量計測手段２４０の動作と実質的に同一な動作を行い、ステップＳ３８の処理においては、第３の閾値以上であるか否かを判定し、第５の閾値以上である矩形領域に関してはステップＳ３６において算出されたシャープネス強度値を第３のシャープネス阻害量Ｓｏとして出力し、第２の閾値未満である矩形領域に関しては第２のシャープネス阻害量Ｓｏとして０を出力する。なお、ここでの第５の閾値は、経験的に求められる値であり、クリッピングによるリンギングの現象を限定できる程度の値である。
【００６３】
なお、第１、第２及び第３のシャープネス阻害量を計測する領域は、入力された画像信号の全画像領域でなく、第１、第２又は第３のシャープネス阻害量が発生し易い領域に限定することができる。すなわち、第１のシャープネス阻害量の対象領域は、肌等の比較的急激な濃淡変化の少ない画像領域や、無彩色（彩度＝０）近傍で構成される画像領域や、主題を表している画像領域等に限定することができ、また、第２及び第３のシャープネス阻害量の対象領域は、強度値が高い領域（例えばエッジ部分）に限定することができる。
また、シャープネス阻害量出力手段２２０は、第１、第２、及び第３のシャープネス阻害量を、線形和等の評価関数により数値結合してシャープネス嗜好度計測手段２６０に対して出力してもよい。
【００６４】
［シャープネス嗜好度の計測］
シャープネス嗜好度計測手段２６０（図４）は、シャープネス強度出力手段２１０から入力されたシャープネス強度値と、シャープネス阻害量出力手段２２０から入力された第１、第２及び第３のシャープネス阻害量とに基づいて、シャープネス嗜好度を算出し、シャープネス処理係数決定手段３００（図２）に対して出力する。例えば、シャープネス嗜好度計測手段２６０は、シャープネス強度値から、第１、第２及び第３のシャープネス阻害量に既定の重み付け係数を掛けて合算したものを引いて、シャープネス嗜好度を算出する。
【００６５】
図１３は、シャープネス嗜好度のグラフを例示する図である。図１３（Ａ）は、シャープネス強度値、第１のシャープネス阻害量、第２のシャープネス阻害量、及び第３のシャープネス阻害量の組み合わせと、シャープネス嗜好度との関係を示し、図１３（Ｂ）は、シャープネス嗜好度向上因子とシャープネス強度値との関係（グラフ１）、及び、シャープネス嗜好度低下因子（数値結合されたシャープネス阻害量）とシャープネス強度値との関係（グラフ２）を示す。
図１３（Ａ）に示すように、ある程度シャープネス強度値が低い領域では、シャープネス強度値が増加すると、これに比例してシャープネス嗜好度も上昇する。しかしながら、あるシャープネス強度値に達すると、シャープネス嗜好度の上昇が抑えられ、所定の位置でピークに達すると、シャープネス嗜好度が減少傾向に転ずる。
これは、図１３（Ｂ）に示すように、シャープネス強度値が高い領域では、第１、第２及び第３のシャープネス阻害量が発生し増加していくため、シャープネス嗜好度は低下し、視覚に対する不快感が増す。したがって、シャープネス嗜好度計測手段２６０は、入力されたシャープネス強度値と、上記の第１の閾値以上で検出した第１のシャープネス阻害量Ｓｉと、上記の第２の閾値以上のシャープネス阻害量Ｓｒと、第３の閾値以上のシャープネス阻害量Ｓｏとに基づいてシャープネス嗜好度を算出することにより、シャープネス阻害量を加味した画質評価が可能になる。
なお、図１３で示した第１、第２及び第３のシャープネス阻害量の出現位置は、シャープネス強度やシャープネス嗜好度に対して一定ではなく、入力された画像信号の品質に依存して変化する。そのため、本実施形態の画像処理プログラム１０は、図３に示したように、シャープネス嗜好度測定とシャープネス補正処理とを複数回行って、最適なものを選択することとしている。
【００６６】
［シャープネス処理係数の決定］
シャープネス処理係数決定手段３００（図２）は、シャープネス計測手段２００から入力されたシャープネス嗜好度に基づいて、シャープネス処理係数を決定し、シャープネス処理手段４００に対して出力する。なお、シャープネス処理係数は、入力された画像信号と比較して同等以上のシャープネス嗜好度が得られるように決定される。図１３を用いて説明すると、シャープネス処理係数決定手段３００は、シャープネス嗜好度が曲線の上部ピーク値近辺になるようにシャープネス処理係数を決定する。
【００６７】
ただし、全ての画像に対して良好なシャープネス処理係数を一意に決定することは困難であるため、本実施形態のシャープネス処理係数決定手段３００は、まず任意の値（例えばシャープネス嗜好度を示す曲線のピーク値や予め与えられた所定値）をシャープネス処理係数として決定する。次に、このシャープネス処理係数に基づいてシャープネス処理手段４００が画像信号を処理し、この処理結果の調整済みの画像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）をフィードバックして、再度、処理後の画像信号についてシャープネス嗜好度を計測し、最適なシャープネス嗜好度が得られるまで、又は、所定の回数繰り返し、この過程において最も良好なシャープネス嗜好度が得られたシャープネス処理係数を最終的に採用する。
【００６８】
この他にも、例えば目標とするシャープネス嗜好度と求められたシャープネス嗜好度との差分に基づいてシャープネス処理係数を決定するように構成してもよい。
【００６９】
［シャープネス補正処理］
図１４は、シャープネス処理手段４００のより詳細な構成を示す図である。
図１４に示すように、シャープネス処理手段４００は、補正量調整手段４１０、シャープネス補正手段４２０、及びシャープネス阻害判定手段４３０を有する。また、シャープネス阻害判定手段４３０は、第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０及び第３の阻害量計測手段２５０を有する。なお、図１４に示された各構成のうち、図４に示されたものと実質的に同一なものには、同一の符号が付されている。
【００７０】
補正量調整手段４１０は、シャープネス処理係数決定手段３００から入力されたシャープネス処理係数に基づいて、コンボリューションカーネルの各補正係数を決定し、シャープネス補正手段４２０に対して出力する。また、補正量調整手段４１０は、シャープネス阻害量判定手段４３０から入力されるシャープネス阻害量に応じて、各補正係数を調整し、再度シャープネス補正手段４２０に対して出力する。
【００７１】
シャープネス補正手段４２０は、補正量調整手段４１０から入力される補正係数に基づいて、画像信号取得手段１００から入力された画像信号のシャープネスを補正する。例えば、シャープネス補正手段４２０は、補正量調整手段４１０から入力された各補正係数を、コンボリューションカーネル内の参照画素の画素値に掛け合わせ、掛け合わせた結果を用いて注目画素の画素値を変更して、画像のシャープネスを変更する。
【００７２】
シャープネス阻害判定手段４３０は、第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０及び第３の阻害量計測手段２５０を有し、シャープネス補正手段４２０が補正処理の時に用いるコンボリューションカーネル内の画素群について、第１、第２及び第３のシャープネス阻害量を計測し、補正量調整手段４１０に対して出力する。
例えば、シャープネス補正手段４２０が７×７のコンボリューションカーネルを用いる場合は、シャープネス阻害判定手段４３０の第１の阻害量計測手段２３０、第２の阻害量計測手段２４０及び第３の阻害量計測手段２５０は、７×７の画像領域毎に第１、第２及び第３のシャープネス阻害量を計測する。
なお、本実施形態のシャープネス阻害判定手段４３０は、各シャープネス阻害量を数値計測しているが、これらのシャープネス阻害発生の有無のみを判定してもよく、この場合には、補正量調整手段４１０は、シャープネス阻害発生の有無に応じて、補正係数を調整する。
【００７３】
次に図１４に示された各構成の動作を説明すると、まず、補正量調整手段４１０が、シャープネス処理係数決定手段３００（図２）から入力されたシャープネス処理係数に基づいてコンボリューションカーネルの補正係数を決定すると、シャープネス補正手段４２０は、補正量調整手段４１０により決定された補正係数に応じて、画像のシャープネスを補正する。
シャープネス阻害判定手段４３０は、シャープネス補正手段４２０により補正された画像信号について、コンボリューションカーネル内で各種のシャープネス阻害量を計測し、補正量調整手段４１０に対して出力する。
補正量調整手段４１０は、シャープネス阻害判定手段４３０から入力されたシャープネス阻害量に応じて、補正係数を調整し、シャープネス補正手段４２０に対して出力する。シャープネス補正手段４２０は、補正量調整手段４１０により調整された補正係数を用いて、再度シャープネスを補正し、画像信号出力手段５００（図２）に対して出力する。
なお、本例では、シャープネス処理係数に応じてシャープネス補正処理を行った後の画像信号について、シャープネス阻害量を計測する形態を説明したが、シャープネス補正手段４２０によりシャープネス処理がなされる前の画像信号について、シャープネス阻害判定手段４１０がシャープネス阻害量を計測し、計測されたシャープネス阻害量に応じて調整された補正係数に基づいて、シャープネス補正手段４２０が、シャープネス補正処理を行ってもよい。
【００７４】
以上の説明したように、本実施形態では、入力されたディジタル画像信号に対して得られたシャープネス嗜好度に応じてシャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を自動的に生成することができる。
【００７５】
また、上記した構成は、ハードウェアで実現してもソフトウェアで実現してもよい。なお、ソフトウェアで実現する場合、一般的なパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に、上記を実現するためのプログラムが組み込まれて実行されてもよい。
【００７６】
［変形例］
次に、上記実施形態の第１の変形例について説明する。
例えば、同一のシャープネス強調処理を行った場合であっても、入力画像の解像度が異なれば、シャープネス強調効果が異なる。また、出力する画像の大きさによって、人間が好ましいと感じるシャープネス強度が異なる。そこで、本変形例の画像処理プログラム１０は、入力画像の解像度又は画像サイズと、出力画像の画像サイズ又は解像度とに応じて、シャープネス補正の程度を変更する。
具体的には、シャープネス処理係数決定手段３００が、入力画像及び／又は出力画像の画像サイズ又は解像度に対応するシャープネス処理係数を備え、入力画像及び／又は出力画像の画像サイズ又は解像度に応じて、シャープネス処理係数を選択する。これにより、本変形例のプリンタ装置８は、入力画像及び／又は出力画像の画像サイズ又は解像度に最適なシャープネス処理係数でシャープネス補正処理を行うことができ、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を自動的に生成することができる。
なお、シャープネス処理係数決定手段３００は、画像信号取得手段１００から入力画像の画像サイズ又は解像度を示す情報を取得し、画像信号出力手段５００から出力画像の画像サイズ又は解像度を示す情報を取得する。また、シャープネス処理係数決定手段３００は、画像信号取得手段１００から入力されたタグデータに基づいて、入力画像の画像サイズ又は解像度を特定してもよい。
【００７７】
次に、第２の変形例について説明する。
人物を近距離で撮影したバストアップなど人の露出が多い撮影シーンの場合には、人物の周囲の画像を暈して人物像を浮かび上がらせることが意図されている場合が多く、人物以外の画像に対してシャープネスが要求されることが少ない。そこで、画像全体を肌専用のシャープネス処理手段で処理することで、処理コストを下げることが望ましい。
また、撮影時のピンボケ又は手ぶれにより、画像が基準以上に暈けている場合には、シャープネス強調処理を行っても不自然な画像になるだけなので、シャープネス補正処理を禁止して処理コストを下げることが望ましい。
そこで、第２の変形例における画像処理プログラム１０は、人物画像の大きさと、画像全体のシャープネス強度とに応じて、シャープネス補正処理を制御し、補正処理の処理負荷を低減させる。
例えば、図１５に示すように、画像処理プログラム１０は、図２に例示した各構成に加えて、制御手段３５０を有する。
制御手段３５０は、画像領域記憶手段２３２（図７）により検出された肌の画像領域の大きさが基準以上である場合に、シャープネス処理手段４００に対して肌の画像に対するシャープネス補正処理をこの画像信号全体に施すよう制御する。この場合の基準は、例えば、ポートレート画像であると判断できる程度の大きさである。
また、制御手段３５０は、シャープネス強度出力手段２１０により計測されたシャープネス強度値が基準以下の場合に、シャープネス処理手段４００によるシャープネス補正処理を禁止する。この場合の基準は、例えば、画像全体が暈けていると判断できる程度のシャープネス強度値である。
【００７８】
以上のように構成することで、本変形例のプリンタ装置８は、入力されたディジタル画像信号の肌再現を重視してシャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を自動的に生成することができる。また、主題でない画像に対するシャープネス補正処理の負荷を低減させることができる。
さらに、シャープネス強調による画質向上が期待できない画像に対しては、シャープネス補正処理を禁止することにより、シャープネス補正処理の負荷を低減させることができる。
【００７９】
以上説明したように、画像処理プログラム１０によれば、入力された画像信号に応じて求められたシャープネスの阻害量及び強度値に基づいて適宜シャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【００８０】
また、画像処理プログラム１０によれば、入力された画像信号に応じて求められたシャープネスの阻害量に基づいて適宜シャープネス処理係数を調整するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【００８１】
また、画像処理プログラム１０によれば、シャープネスの阻害量を計測するための要素にリンギング等の強度値が大きな領域で発生する現象が加えられるため、より的確にシャープネスの阻害量を計測することができ、これに伴い、より的確なシャープネス処理係数が求められる。
【００８２】
また、画像処理プログラム１０によれば、肌や無彩色や主題を表す特定の画像領域を考慮して、より的確にシャープネスの阻害量を計測することができ、これに伴い、より的確なシャープネス処理係数が求められる。
【００８３】
また、画像処理プログラム１０によれば、肌や無彩色や主題を表す特定の画像領域を考慮して、より的確にシャープネスの阻害量を計測することができ、これに伴い、より的確なシャープネス処理係数が求められる。
【００８４】
また、画像処理プログラム１０によれば、入力される画像信号を、処理し易い明度及び輝度信号よりなる画像信号に変換することができ、より効率よく的確なシャープネス処理係数を求め、好ましいシャープネスを有する出力画像を得ることが可能となる。
【００８５】
また、画像処理プログラム１０によれば、処理を要するデータ量が削減され、より効率よく的確なシャープネス処理係数を求め、好ましいシャープネスを有する出力画像を得ることが可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる画像処理装置によれば、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像処理方法が適応されるプリンタ装置８のハードウェア構成を、その制御装置８２を中心に例示する図である。
【図２】制御装置８（図１）により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する画像処理プログラム１０の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示す各構成の動作を説明するフローチャートである。
【図４】シャープネス計測手段２００のより詳細な構成を示す図である。
【図５】シャープネス強度出力手段２１０のより詳細な構成を示す図である。
【図６】アンシャープマスクフィルタ９００の一例を示す図である。
【図７】第１の阻害量計測手段２３０の構成を示す図である。また、図８は、図７に示された各構成の動作を説明するフローチャートである。
【図８】図７に示された各構成の動作を説明するフローチャートである。
【図９】シャープネス強度値の強度分布を例示する強度分布図である。
【図１０】（Ａ）は、クリッピングによるリンギングが発生した場合の強度分布図であり、（Ｂ）は、クリッピングによるリンギングが発生していない場合の強度分布図である。
【図１１】第２の阻害量計測手段２４０の構成を示す図である。
【図１２】図１１に示された各構成の動作を示すフローチャートである。
【図１３】（Ａ）は、シャープネス強度値、第１のシャープネス阻害量、第２のシャープネス阻害量、及び第３のシャープネス阻害量の組み合わせと、シャープネス嗜好度との関係を示すグラフを例示し、（Ｂ）は、シャープネス嗜好度向上因子及びシャープネス嗜好度低下因子のグラフを例示する図である。
【図１４】シャープネス処理手段４００のより詳細な構成を示す図である。
【図１５】第２の変形例における画像処理プログラム１０の構成を示す図である。
【符号の説明】
８・・・プリンタ装置
８０・・・プリンタ装置本体
８２・・・制御装置
８２０・・・制御装置本体
８２２・・・ＣＰＵ
８２４・・・メモリ
８４０・・・通信装置
８６０・・・記録装置
８６２・・・記録媒体
８８０・・・ＵＩ装置
１０・・・画像処理プログラム
１００・・・画像信号取得手段
２００・・・シャープネス計測手段
２１０・・・シャープネス強度出力手段
２１２・・・明度・輝度信号変換手段
２１４・・・帯域処理手段
２１６・・・シャープネス強度計測手段
２２０・・・シャープネス阻害量出力手段
２３０・・・第１の阻害量計測手段
２３２・・・画像領域記憶手段
２３４・・・第１のシャープネス阻害量計測手段
２４０・・・第２の阻害量計測手段
２４２・・・強度分布記憶手段
２４４・・・シャープネス阻害量計測手段
２５０・・・第３の阻害量計測手段
２６０・・・シャープネス嗜好度計測手段
３００・・・シャープネス処理係数決定手段
３５０・・・制御手段
４００・・・シャープネス処理手段
４１０・・・補正量調整手段
４２０・・・シャープネス補正手段
４３０・・・シャープネス阻害判定手段
５００・・・画像信号出力手段
Claims (10)
- 入力画像のシャープネスを補正する画像処理装置であって、
注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正する補正手段と、
前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定する部分阻害判定手段と、
入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測する強度値計測手段と、
前記部分阻害判定手段により判定された画質阻害と、前記強度値計測手段により計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する補正量調整手段と、
前記部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測する部分オーバシュート量／アンダーシュート量計測手段と
を有し、
前記部分阻害判定手段は、前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、この部分画像の阻害量を計測する
画像処理装置。 - 入力画像のシャープネスを補正する画像処理装置であって、
注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正する補正手段と、
前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定する部分阻害判定手段と、
入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測する強度値計測手段と、
前記部分阻害判定手段により判定された画質阻害と、前記強度値計測手段により計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する補正量調整手段と、
前記部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピングによるリンギング量を計測するリンギング計測手段と
を有し、
前記部分阻害判定手段は、前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測する
画像処理装置。 - 前記入力画像の中から、肌又は無彩色の画像領域を検出する特定画像領域検出手段と、
検出された肌又は無彩色の画像領域の前記入力画像全体に占める割合が既定値以上である場合に、前記補正手段が肌又は無彩色の画像に適したシャープネスの補正処理を入力画像全体に施すよう制御する制御手段と
をさらに有する請求項１又は２に記載の画像処理装置。 - 前記強度値計測手段により計測されたシャープネス強度値が既定値以下の場合に、前記補正手段による補正処理を禁止する制御手段
をさらに有する請求項１又は２に記載の画像処理装置。 - 前記補正量調整手段は、前記入力画像の画像サイズ又は解像度にさらに応じて、補正係数を調整する
請求項１又は２に記載の画像処理装置。 - 前記補正量調整手段は、出力される画像の画像サイズ又は解像度にさらに応じて、補正係数を調整する
請求項１又は２に記載の画像処理装置。 - 入力画像のシャープネスを補正する画像処理方法であって、
注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正し、
補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測し、
計測された前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定し、
入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測し、
前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する
画像処理方法。 - 入力画像のシャープネスを補正する画像処理方法であって、
注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正し、
補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピングによるリンギング量を計測し、
計測された前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定し、
入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測し、
前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整する
画像処理方法。 - コンピュータを含む画像処理装置において、
注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正するステップと、
補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するオーバシュート量又はアンダーシュート量を計測するステップと、
計測された前記オーバシュート量又はアンダーシュート量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定するステップと、
入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測するステップと、
前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整するステップと
を前記画像処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。 - コンピュータを含む画像処理装置において、
注目画素の周辺にある参照画素の画像信号と、補正係数とを掛け合わせた結果に基づいて、この注目画素の画像信号を補正するステップと、
補補正された前記参照画素および前記注目画素からなる部分画像内で、周辺画素よりも大きなシャープネスの強度値を有する画素を含む領域のこの周辺画素に対するクリッピン グによるリンギング量を計測するステップと、
計測された前記リンギング量に基づいて、前記部分画像の阻害量を計測することにより、シャープネスの強調により発生する画質阻害を、前記部分画像について判定するステップと、
入力画像の画像信号に基づいて、シャープネスの強度値を計測するステップと、
前記判定された画質阻害と、前記計測された強度値とに応じて、前記補正係数を調整するステップと
を前記画像処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。
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