JP4210995B2 - 輝点検出方法及び輝点検出プログラム - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラで撮影されたデジタル画像や写真フィルム等をスキャナで読取り得られたデジタル画像に対して、演出効果フィルタの一種であるクロスフィルタ効果処理を施すための輝点検出方法及び輝点検出プログラム等に関する。

従来、カメラレンズに装着する演出効果フィルタの一つに、透明な光学フィルタの表面に数本の溝が形成されたクロスフィルタがあり、これを銀塩カメラのレンズに装着して撮影すると被写体の輝度の高い部位を中心として複数の輝線が発せられ、輝いているような効果を演出できる写真画像が得られる。

上述の光学クロスフィルタをデジタルカメラに用いて上述と同様の特殊効果を得ることも考えられるが、デジタルカメラの場合には撮像素子の受光面が銀塩カメラのフィルム面に対して小さいので撮影レンズの焦点距離が短く、広角系であるので被写界深度が深いため、クロスフィルタを使用するとフィルタ上の溝が写ってしまうという問題がある。

そこで、デジタルカメラにより撮影された画像の中から輝度の高い部分を抽出し、その部分を中心に輝線を描画する画像処理方法の採用が考えられるが、撮像素子であるＣＣＤは、銀塩フィルム等と比較して露光に対するダイナミックレンジが７ＥＶ程度と大変狭く、このダイナミックレンジ以上の輝度差がある一般的な被写体を撮影すると輝度が飽和する領域が容易に生じてしまうために、被写体の輝度の高い部分を正確に抽出することが困難である。

そのため、適正な露出で被写体像を撮像し記録媒体に記録した後に前記適正露出に対し一定の値だけ低い露出値になるように制御して前記被写体の像を取り込む取込制御手段と、前記取込制御手段により取り込まれた被写体像中の、輝度レベルが高く、かつ一定のレベル以上の位置を検出し、検出した位置情報を前記被写体画像に対応付けて前記記録媒体内の所定の記録領域に記録する記録制御手段とを備えたデジタルカメラが提案されている。
特開平６−３０３７３号公報

しかし、銀塩カメラに光学クロスフィルタを用いて撮影する場合には、意図した効果を導き出すためにテスト撮影等の準備作業、または熟練を要するという問題があり、一般の撮影者が使いこなすのは容易ではないばかりか、撮影により輝線が入った画像から輝線を除去した画像を得るのは困難であるという問題がある。そのため、通常の撮影画像から所定の閾値より高い輝度の画素を輝点として検出し、その周りに輝線を描画する画像処理方法を採用してクロスフィルタ効果を実現するのが効率的で機能性が高いのであるが、現状の画像処理方法では、画像中の発光物とそれ以外の白色物を的確に識別して輝点を検出することができないために、画像中の不自然な物体から輝線が発せられるという不都合があり、描画される輝線としても単純な直線が採用され、しかもその直線を白色または輝点色等で塗り潰すものに過ぎないため、拡大画像では輝線がギザギザしたり、不自然に輝線が繋がるといったような種々の不都合が生じるものであり、より自然なクロスフィルタ効果が得られる画像処理方法が必要とされていた。

また、上述した特許文献１に記載されたような機能を備えていないデジタルカメラによる撮影画像に対して上述の画像処理方法を採用する場合には、撮影現場の本来のダイナミックレンジが保存されていないために、上述の不都合がより顕著に現われ、より正確に輝点が検出でき、自然な輝線が描かれる画像処理方法が必要とされていた。

本発明は、上述の従来欠点に鑑み、デジタルカメラで撮影されたデジタル画像や写真フィルム等をスキャナで読取り得られたデジタル画像に対して、より自然なクロスフィルタ効果処理を施すことができる輝点検出方法及び輝点検出プログラムを提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による輝点検出方法の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、対象画像データに対して所定の閾値より高輝度の画素を選択する第一ステップと、前記第一ステップにおける選択画素群のうち任意の注目画素から連続する選択画素の画素数を計数する計数処理を複数方向に実行し、計数値が対象画像データの画素サイズに対して許容される前記選択画素の画素数で定まる輝点許容画素サイズ以下となる注目画素群を選択する第二ステップと、前記第二ステップで選択された注目画素群に対して、前記計数値に基づく所定の評価関数に従って評価値を求め、その評価値に基づいて中心画素を識別する第三ステップと、前記第三ステップで識別された中心画素を中心とする輝点許容画素サイズに基づく所定範囲内に存在する他の中心画素との間で前記評価値の高い画素を輝点画素として選択する第四ステップとからなる点にある。

対象画像データから輝点を検出するに当たり、先ず、第一ステップで、所定の閾値より高輝度の画素を輝点と認識可能な候補画素として選択する。この段階では、選択された画素の中に、輝線の基点となり得る真の発光物とそれ以外の白色物が含まれている。第二ステップでは、第一ステップで選択された画素群の任意の注目画素に対して複数方向、例えば上下左右の四方向に選択画素の連続数を計数し、計数値が所定の輝点許容画素サイズ以下となる注目画素群を選択することで候補画素を絞り込む。輝点許容画素サイズは、対象画像データの画素サイズに対して許容される前記選択画素の画素数で定まる値で、これにより、画素の大きな集合体は輝点では無く明るい（白い）物体であると判断される。第三ステップでは、第二ステップで選択された注目画素、つまり、所定の輝点許容画素サイズより小さな画素群の任意の注目画素に対して、前記計数値に基づく所定の評価関数に従ってその注目画素から周囲への広がりの程度を表す評価値を求め、各注目画素の評価値に基づいて輝点候補画素の集合する領域における中心画素を識別する。第四ステップでは、第三ステップで識別された中心画素が密集する場合に、何れの中心画素がより輝点として好ましいかを評価すべく、各中心画素を中心とする所定範囲内に存在する他の中心画素との間で前記評価値の高い画素を輝点画素として選択するのである。

同第二の特徴構成は、請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成において、前記評価関数は、前記注目画素について複数方向に計数処理された計数値をその加重平均で正規化した値の乗算として与えられ、その演算結果が評価値として求められる点にある。

このように評価値が求められると、第二ステップで選択された注目画素に対する周辺の選択画素の分布が真円に近いもの、つまり、選択画素が連続分布した集合体の中心に位置する画素の評価値が一番高くなり、その値を比較することにより、輝点候補画素の集合する領域における中心画素が容易に識別できるのである。

同第三の特徴構成は、請求項３に記載した通り、上述の第二特徴構成に加えて、前記注目画素に隣接する画素群に対して各画素の評価値より大なる評価値を有する注目画素を前記中心画素と識別する点にある。

評価値の比較手順として、注目画素に隣接する画素群、つまり上下左右斜め方向の８画素に対して評価値を比較する処理を全選択画素に対して繰り返すことにより中心画素が識別されるのである。

同第四の特徴構成は、請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記第四ステップで選択された輝点画素を基点として輝線描画処理を施す輝線描画ステップをさらに備えた点にある。

第四ステップにより選択された輝点画素を基点として輝線描画処理を施すことにより、不自然な輝点からの輝線描画がなくなり、自然なクロスフィルタ効果が表現可能な画像が得られるようになるのである。

同第五の特徴構成は、請求項５に記載した通り、上述の第四特徴構成に加えて、前記輝線描画ステップは、前記輝点画素を基点として、所定の輝線定義式に基づいて輝線画像を生成する輝線描画第一ステップと、前記輝点画素の画素データを生成する輝線描画第二ステップと、前記輝線画像の各画素データを、前記輝点画素の画素データを基準として輝線の長さ方向及び幅方向に所定の減衰率で減衰処理して得られる画素データと、対象画像の画素データに基づいて生成する輝線描画第三ステップと、生成された輝線画素データを対象画像データ上に描画する輝線描画第四ステップとからなる点にある。

輝線描画ステップとしては、先ず、前記輝点画素を基点として、所定の輝線定義式に基づいて輝線画像が生成され、続いて輝点画素の画素データとして、白色または輝点画素そのものの値を採用するのかと言うような演出効果を左右する値が生成される。そして、輝線描画第三ステップで、前記輝線画像の内部の各画素データが、前記輝点画素の画素データを基準として輝線の長さ方向及び幅方向に所定の減衰率で減衰処理して得られる各画素データと、対象画像の本来の画素データに基づいて生成され、これにより、輝点から遠ざかる程輝度が低下するとともに、本来の画像が浮き上がる自然な輝線が得られるのである。

同第六の特徴構成は、請求項６に記載した通り、上述の第五特徴構成に加えて、前記輝線定義式が、前記基点を長軸の端部とする楕円の定義式であり、前記輝線描画第一ステップに、前記楕円の長軸及び短軸の長さ、輝線本数、及び輝線開始角度からなる輝線定義データを入力する入力ステップを設けてある点にある。

輝線の形状を表す定義式としては、基点を長軸の端部とする楕円の定義式を採用することが好ましく、入力ステップで入力された楕円の長軸及び短軸の長さ、輝線本数、及び輝線開始角度からなる輝線定義データに基づいて、鋭い輝線、柔らかい輝線等の様々な演出効果を生かしながらも自然なクロスフィルタ効果が容易に得られるのである。

同第七の特徴構成は、請求項７に記載した通り、上述の第一から第三特徴構成の何れかの輝点検出方法が、写真フィルムから低解像度で読み取られた対象画像に対して施され、上述の第四から第六特徴構成の何れかの輝線描画ステップが、前記写真フィルムから高解像度で読み取られた対象画像に対して施される点にある。

ネガフィルム等の写真フィルムに撮影された画像のプリント処理は、フィルム投影光を光電変換してデジタル画像データに変換処理するスキャナを用いて入力された画像データに所要の変換処理を施して出力画像データを生成し、その出力画像データに基づいて印画紙にデジタル露光することにより行なわれるが、一般的に、プレスキャンにより解像度の低い全フィルム画像を入力して、各コマ画像のカラーバランスの調整等のフィルム検定処理を行なった後に、本スキャンを行ない解像度の高いプリント出力用の画像が入力され、当該画像に対してカラーバランス等の調整処理が実行される。そこで、上述の第一から第三特徴構成の何れかの輝点検出方法が、写真フィルムから低解像度で読み取られた対象画像に対して施されることで、輝点検出のための演算処理等の負荷が低減されるとともに、フィルム粒子の粗さによる影響を小さくすることができ、上述の第四から第六特徴構成の何れかの輝線描画ステップが、前記写真フィルムから高解像度で読み取られた対象画像に対して施されることで、高精彩なクロスフィルタ効果を実現した高精彩な画像が得られるものである。

本発明による輝点検出プログラムの第一の特徴構成は、請求項８に記載した通り、コンピュータを、対象画像データに対して所定の閾値より高輝度の画素を選択する第一処理手段と、前記第一処理手段における選択画素群のうち任意の注目画素から連続する選択画素の画素数を計数する計数処理を複数方向に実行し、計数値が所定の輝点許容画素サイズ以下となる注目画素群を選択する第二処理手段と、前記第二処理手段で選択された注目画素群に対して、前記計数値に基づく対象画像データの画素サイズに対して許容される前記選択画素の画素数で定まる評価関数に従って評価値を求め、その評価値に基づいて中心画素を識別する第三処理手段と、前記第三処理手段で識別された中心画素を中心とする輝点許容画素サイズに基づく所定範囲内に存在する他の中心画素との間で前記評価値の高い画素を輝点画素として選択する第四処理手段として機能させる点にある。

同第二の特徴構成は、請求項９に記載した通り、上述の第一特徴構成による輝点検出プログラムにおいて、前記評価関数は、前記注目画素について複数方向に計数処理された計数値をその加重平均で正規化した値の乗算として与えられ、その演算結果が評価値として求められる点にある。

同第三の特徴構成は、請求項１０に記載した通り、上述の第二特徴構成による輝点検出プログラムにおいて、前記注目画素に隣接する画素群に対して各画素の評価値より大なる評価値を有する注目画素を前記中心画素と識別する点にある。

同第四の特徴構成は、請求項１１に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成による輝点検出プログラムにおいて、前記第四処理手段で、選択された輝点画素を基点として輝線描画処理を施す輝点描画処理手段をさらに備えた点にある。

同第五の特徴構成は、請求項１２に記載した通り、上述の第四特徴構成による輝点検出プログラムにおいて、前記輝線描画手段は、前記輝点画素を基点として、所定の輝線定義式に基づいて輝線画像を生成する輝線描画第一処理手段と、前記輝点画素の画素データを生成する輝線描画第二処理手段と、前記輝線画像の各画素データを、前記輝点画素の画素データを基準として輝線の長さ方向及び幅方向に所定の減衰率で減衰処理して得られる画素データと、対象画像の画素データに基づいて生成する輝線描画第三処理手段と、生成された輝線画素データを対象画像データ上に描画する輝線描画第四処理手段とからなる点にある。

同第六の特徴構成は、請求項１３に記載した通り、上述の第五特徴構成による輝点検出プログラムにおいて、前記輝線定義式が、前記基点を長軸の端部とする楕円の定義式であり、前記輝線描画第一処理手段に、前記楕円の長軸及び短軸の長さ、輝線本数、及び輝線開始角度からなる輝線定義データを入力する入力処理手段を設けてある点にある。

同第七の特徴構成は、請求項１４に記載した通り、上述の第一から第三特徴構成の何れかの輝点検出プログラムが、写真フィルムから低解像度で読み取られた対象画像に対して実行され、上述の第四から第五特徴構成の何れかの輝点描画処理手段が、前記写真フィルムから高解像度で読み取られた対象画像に対して実行される点にある。

本発明による画像処理装置の特徴構成は、請求項１５に記載した通り、上述の第一から第七特徴構成の何れかに記載の輝点検出プログラムがインストールされた点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、デジタルカメラで撮影されたデジタル画像や写真フィルム等をスキャナで読取り得られたデジタル画像に対して、より自然なクロスフィルタ効果処理を施すことができる輝点検出方法及び輝点検出プログラム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輝点検出方法、輝点検出プログラム、及び当該輝点検出プログラムがインストールされた画像処理装置の実施の形態を説明する。

本発明による画像処理装置の一例としての写真処理装置は、図１に示すように、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１０と、スキャナ部１０による画像入力動作を制御するスキャナ制御部２０と、スキャナ部１０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３０を備えたフィルム画像入力装置４０と、前記フィルム画像入力装置４０から出力される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５０とから構成される。

前記画像出力装置５０は、ロール状の印画紙Ｐが収容されたマガジン５２と、マガジン５２から印画紙Ｐを引き出し搬送経路に沿って搬送するアドバンスローラ５３や露光用搬送ローラ５４と、搬送経路に配置され、印画紙Ｐを所定サイズに切断するカッター５５と、搬送経路の露光位置に配置され、フィルム画像入力装置４０により読み取られ、所要の画像処理が施された画像データに基づいて印画紙Ｐに画素単位で画像を焼き付け露光するレーザ方式の露光エンジン５１と、露光後の印画紙Ｐを現像処理する現像部５６と、現像処理後の印画紙Ｐを乾燥処理する乾燥処理部５７と、上述した各機能ブロックを作動制御する制御部５８等を備えて構成される。

前記スキャナ部１０について詳述すると、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、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６と、リニアＣＣＤセンサ６の出力信号を増幅する増幅回路７と、増幅回路７の出力信号をサンプルホールドして量子化するＡ／Ｄコンバータ８と、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、ＡＰＳや３５ｍｍの長尺状のネガフィルム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。

前記スキャナ制御部２０は、光源１の点灯、消灯、点灯光量の制御、固体撮像素子６の駆動制御、増幅回路７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が格納されたＲＯＭや各種の制御データが格納される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６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。フィルムＦに撮影されたコマ画像を含めた全てのフィルム画像を予め設定された読取条件の下、低解像度で読み取るプレスキャン動作と、プレスキャン動作による読取画像データに基づいて設定された読取条件の下、フィルムに撮影されたコマ画像領域を高解像度で読み取る本スキャン動作の２回の画像読取動作を実行する。

前記画像処理部３０は、スキャナ部１０で読取られた画像に対して所要の画像処理を行なう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及び周辺回路等を備えて構成され、機能ブロックに分けて説明すると、図２に示すように、スキャナ部１０から入力されたＲ，Ｇ，Ｂの各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で処理されたプレスキャンによる画像データを格納するプレスキャン用画像メモリ３２Ａと、入力画像処理部３１で処理された本スキャンによる画像データを格納する本スキャン用画像メモリ３２Ｂと、プレスキャン及び本スキャン時のスキャナ部１０による読取条件、例えば、解像度や増幅回路７のゲインやオフセット等を設定する読取条件設定部３４と、プレスキャン用画像メモリ３２Ａに格納された画像データに基づいて画像を表示する表示部３８と、表示部３８で表示された画像に対してカラーバランス調整、彩度調整、階調調整、濃度調整、倍率変換処理等、出力すべき画像に対する画像処理条件やプリント枚数等のプリント処理条件を設定入力するキーボード３５やマウス３６と、それら入力された画像処理条件をコマ画像毎に設定記憶する画像処理条件設定部３７と、画像処理条件設定部３７により設定された条件に基づいてプレスキャン画像を変換処理する画像変換処理部３３Ａと、その後の本スキャン画像を変換処理する画像変換処理部３３Ｂと、画像変換処理部３３Ｂで変換処理された本スキャン画像を画像出力装置５０に適したデータに変換処理して出力する出力画像処理部３９等を備えて構成される。そして、本発明による輝点検出プログラムは、上述した画像処理部３０のＲＯＭに格納され、ＣＰＵの処理に基づき前記画像変換処理部３３で実行処理されるものである。

以下、図３に示すフローチャートに基づいて、画像処理部３０による画像処理手順を説明する。スキャナ部１０から入力され、入力画像処理部３１でシェーディング補正等された低解像度のプレスキャン画像がプレスキャン用画像メモリ３２Ａに格納され（Ｓ１）、画像変換処理部３３Ａにより、プレスキャン用画像メモリ３２Ａからコマ画像領域が切り出され、間引き処理等が施された後に、所定のサイズで複数のコマ画像が表示部３８に表示される（Ｓ２）。当該表示部３８に表示されたコマ画像を目視したオペレータによるキーボード３５やマウス３６の操作入力に基づいて画像処理条件設定部３７によるプレジャッジ処理が実行され、設定されたコマ単位で画像処理条件が記憶される（Ｓ３）。プレジャッジ処理とは、フィルムの全コマ画像の平均濃度に基づいて自動調整された結果、カラーフェリア等が生じるコマ画像に対して手動で調整する一連の処理をいい、対象となるコマ画像毎に画像処理条件、例えば、カラーバランス調整や、彩度調整、階調調整、濃度調整、倍率変換処理などの画像処理条件を調整入力する処理をいい、調整入力後に設定された条件に基づいて画像変換処理部３３Ａで変換処理されたコマ画像が表示部３８に表示され、オペレータにより最終的にプリント出力される画像の品質として目視確認される。

このようにしてプレジャッジが終了し、マウス３６の操作入力に基づいてクロスフィルタ効果を実現するためのクロスフィルタ処理の実行が選択されると、後述の輝点検出処理が実行され、プレスキャン画像中の対象コマ画像に対して輝点が検出され、検出された輝点情報が画像処理条件設定部３７に記憶される（Ｓ５）。

次に、画像入力制御部２０は、リニアＣＣＤセンサ６による読取り解像度や増幅回路６のゲイン等を読取条件設定部４０により設定された本スキャン用の読取条件に設定して、フィルム画像を一コマ単位に読み取る本スキャンを開始し、読み取られた画像データは同様にシェーディング補正等が施された後に本スキャン用画像メモリ３２Ｂに格納される（Ｓ６）。その後、画像変換処理部３３Ｂにより読み出され、プレジャッジ処理で画像処理条件設定部３７に記憶された画像処理条件に基づいて画像変換処理がなされ（Ｓ７）、さらに、ステップ５で検出された輝点を基点とする輝線描画処理が実行された後（Ｓ８）、出力画像処理部３９により画像出力装置５０に適したデータに変換処理されて出力される（Ｓ９）。このような画像データの読み取りと画像出力装置５０への出力処理が全てのコマについて終了すると一連の処理が終了する（Ｓ１０）。

以下に上述した輝点検出処理を図４に示すフローチャートに基づいて説明する。輝点検出処理を実行する画像変換処理部３３Ａは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいてＣＰＵにより実行されることにより具現化され、対象画像データに対して所定の閾値より高輝度の画素を選択する第一処理手段と、前記第一処理手段における選択画素群のうち任意の注目画素から連続する選択画素の画素数を計数する計数処理を複数方向に実行し、計数対象画素が画像端部に到ることなく、計数値が所定の輝点許容画素サイズ以下となる注目画素群を選択する第二処理手段と、前記第二処理手段で選択された注目画素に対して、前記計数値に基づく所定の評価関数に従って評価値を求め、その評価値に基づいて中心画素を識別する第三処理手段と、前記第三処理手段で識別された中心画素を中心とする輝点許容画素サイズに基づく所定範囲内に存在する他の中心画素との間で前記評価値の高い画素を輝点画素として選択する第四処理手段として機能する。

以下、各処理手段による処理内容を詳述する。プレスキャン用画像メモリ３２Ａには、プレスキャン画像が格納された第一レイヤと同サイズの空の第二レイヤを備えてあり、第一処理手段は、第一レイヤに格納された画像データの各画素の輝度値（濃度値）Ｄ_ｘ，ｙを（数１）に基づいて演算導出し（Ｓ２０）、予め設定された閾値Ｄｔｈより高い輝度値の画素を輝点候補として選択し（Ｓ２１）、選択された画素に対応する第二レイヤの画素位置に選択評価の基準である優先度Ｐ_ｘ，ｙ＝１を設定し（Ｓ２２）、閾値以下の輝度値の画素に優先度Ｐ_ｘ，ｙ＝０を格納する（Ｓ２３）。つまり第二レイヤに１が設定された画素が初期の選択画素となる。ここに、閾値は対象画像に基づいて適宜設定される値である。このようにして選択された第二レイヤの画素が図５（ａ），（ｂ）に例示される。

ここに、ｘ，ｙは画素の座標であり、Ｂ_ｘ，ｙ、Ｇ_ｘ，ｙ、Ｒ_ｘ，ｙは、座標（ｘ，ｙ）における青、緑、赤の各色成分の値である。

第二処理手段は、第二レイヤで値が１となる複数の画素のうち任意の画素を注目画素として、そこから上下左右の四方向に連続する選択画素の画素数を途切れるまで計数し、その値を距離ｄ［ｎ］（ここに、ｎは計数方向を表し、ｙ正（上）方向を０、ｙ負（下）方向を１、ｘ負（左）方向を２、ｘ正（右）方向を３とする）とする（Ｓ２４）。尚、上下左右以外に斜め方向にも計数することも可能である。計数対象画素が画像端部に到ることなく、計数値が所定の輝点許容画素サイズＲ以下となる注目画素を選択する処理を全ての選択画素に対して実行する。計数途中に画像端部に到る注目画素の距離ｄ［ｎ］はその時点までの連続画素数の負値とする。ここで、輝点許容画素サイズＲは、対象画像の縦横画素数の小さい方の画素数、例えば縦画素数Ｙに対する輝点許容率Ｃｐ分の画素数として、（数２）で定義される。輝点許容画素サイズＲは、大きな集合体は輝点では無く、明るい（例えば壁のような白い）物体であるとの判断基準に基づいて導出された概念であり、本実施形態では、輝点許容率Ｃｐは５０％を基準として設定してあるが、この値に限定されるものではない。また、計数対象画素が画像端部に到る場合に負値とするのは、計数対象画素が画像端部に到る場合には、それ以上計数ができず集合体の大きさが正確に判断できないために絞り込み対象から除外されるものであり、必ずしも必要な処理ではなく、画像端部に存在する注目画素は影響が少ないと判断してこの処理を割愛してもよい。

（数２）中、２で割っているのは、輝点を基点として互いに対となる上下または左右の長さの合計がＣｐ％以内と考えるものであり、上下左右のそれぞれについてはその半分の値を探索限界としての輝点許容画素サイズとする。また、本演算処理は８ビット処理によるために、画像の縦画素が極端に大きい（例えば、Ｃｐ＝５０で、５０４０ピクセル以上）場合には１２６までを探索限界とし、探索限界に達した場合には、距離ｄ［ｎ］を１２７に設定することで、処理の容易化を図っているが、これに限るものではない（以下の各演算も同様である）。例えば、Ｃｐ＝５０と設定され、輝点許容画素サイズＲが６と求まるときには、図５（ａ）の場合には、d［０］＝１２７、d［１］＝４、d［２］＝５、d［３］＝−５と求まり、図５（ｂ）の場合には、d［０］＝d［１］＝d［２］＝d［３］＝５と求まる。この場合、図５（ｂ）の注目画素が選択される。

第三処理手段は、第二処理手段で選択された注目画素に対して、（数３）に示すように、前記計数値に基づく所定の評価関数に従って評価値としての優先度Ｐ_ｘ，ｙを求め（Ｓ２５）、その優先度に基づいて中心画素を識別する。

即ち、前記評価関数は、選択された注目画素について複数方向に計数処理された計数値（距離）ｄ［ｎ］をその加重平均ａｖｒで正規化した値の乗算として与えられ、その演算結果が評価値Ｐ_ｘ，ｙとして求められ、第二レイヤの対応画素にその値が書き込まれる。ここで、乗算式に（ａｖｒ／Ｒ）を掛けてあるのは、注目画素の周囲の選択画素の集合の大きさに影響されないように正規化するものであり、（ａｖｒ／Ｒ）の最大値は１となる。尚、（ａｖｒ／Ｒ）は必要に応じて省略することも可能である。この結果、第二レイヤで１から１２６の何れかの優先度Ｐ_ｘ，ｙが設定された画素が選択画素として識別され、０，１２７、マイナス値を示す画素が輝点候補から除外された画素として識別される。

さらに、３×３の注目画素領域に対して、周囲の何れかの画素の優先度Ｐ_ｘ，ｙが中央の画素の優先度より大なる優先度を有する画素が存在する場合、（数４）に示すように、中央の画素の優先度Ｐ_ｘ，ｙをマイナスの値に変換する（−１を掛ける）処理を各注目画素について順次実行する（Ｓ２６）。つまり、前記注目画素に隣接する画素群に対して各画素の評価値より大なる優先度を有する注目画素が輝点の中心画素と識別されるのである。これは、注目画素を中心とする選択画素群の真円度と、画素群の大きさを評価するものである。

ここに、ｉ，ｊ＝−１〜１であり、絶対値は、既にマイナス値に変換された画素を参照する場合を考慮するものである。

第四処理手段は、前記第三処理手段で識別された中心画素を中心とする輝点許容画素サイズＲに基づく所定範囲内に存在する他の中心画素との間で優先度Ｐｘ、ｙの高い値を示す画素を輝点画素として選択する。ここでは、所定範囲として、２Ｒ×２Ｒとして、この領域における中心画素と周囲画素について、（数５）に示すように、周囲の優先度Ｐ_{ｘ＋ｉ、ｙ＋ｊ}が中央の優先度Ｐ_ｘ、ｙよりも小さい場合に、該当する周囲画素についてその優先度をマイナス値に変換する。ここでは、優先度Ｐ_ｘ，ｙの高い画素から順に中心画素として、周囲との比較を行ない判定する（Ｓ２７）。

ここに、ｉ，ｊ＝−Ｒ〜Ｒ

以上説明した処理により輝点画素が選択されるのであるが、本実施形態では、さらに、各画素の優先度Ｐ_ｘ、ｙの大きなものからオペレータにより指定された輝点の個数Ｃｎだけ選択する（Ｓ２８）。このステップにおいて、例えば、最も高く優先度の等しい輝点が１０個均等に分散して存在しており、オペレータにより指定されている個数Ｃｎが５個である場合に、選択される輝点数は５個ではなくＣｎ番目の輝点の優先度と等しい優先度の輝点を全て、つまり１０個となるように選択処理することにより輝点分布の偏りを防止している。即ち、上述した画像処理は画像の端部から実行されるので、５個の抽出で終了すると本来等しい輝点の半分、つまり画像の半分の領域しか光らない不自然なものとなるのを回避するのであり、一度画像の全域の走査が完了し、最大値を示す優先度の等しい輝点が選択された後は指定された個数に従う。そして、選択された最終の輝点画素（ｘｃ，ｙｃ）について、輝点の個数、（数１）に基づく輝点の輝度値といった出力パラメータが輝点情報として画像処理条件設定部３７に記憶される。ここで、各輝点の輝度値はその輝点から発生する輝線に使用される値である。

次に、選択された輝点画素を基点として、本スキャン用画像メモリ３２Ｂに格納された対象画素に対して実行される輝線描画処理を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。輝線描画処理を実行する輝線描画処理手段としての画像変換処理部３３Ｂは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいてＣＰＵにより実行されることにより具現化され、選択された輝点画素を基点として、所定の輝線定義式に基づいて輝線画像を生成する輝線描画第一処理手段と、前記輝点画素の画素データを生成する輝線描画第二処理手段と、前記輝線画像の各画素データを、前記輝点画素の画素データを基準として輝線の長さ方向及び幅方向に所定の減衰率で減衰処理して得られる画素データと、対象画像の画素データに基づいて生成する輝線描画第三処理手段と、生成された輝線画素データを対象画像データ上に描画する輝線描画第四処理手段とからなる。

前記輝線描画第一処理手段は、前記輝線定義式として、（数６）に示す楕円の定義式を採用し、前記基点を長軸の端部とする楕円に対して、入力処理手段としてのキーボード３５から入力された楕円の長軸及び短軸の長さ、輝線本数、及び輝線開始角度からなる輝線定義データに基づいて輝線画像を生成する（Ｓ３０）。

図７（ａ）に示され、Ｘ，Ｙ平面の原点を中心とし、ｘ＝ｒａ，ｘ＝−ｒａを長軸、ｙ＝ｒｂ，ｙ＝−ｒｂを短軸とする（数６）で定義される楕円式は、(数７)のように変形される。今、ａを１に固定し、長軸をｒ、短軸をｂで制御する場合、(数８)の楕円式が得られる。

ここに、ｒ；任意の値、ｂ；０からの任意の値、ｘ；−ｒ〜ｒ

図７（ｂ），（ｃ）に示すように、長軸がＸ軸に平行な楕円を基準輝線として、オペレータにより入力される輝線長さ比率ＣＬを、輝点を基点とする互いに相反する方向に伸びる輝線が対象画像の横方向長さより短い縦方向に描画できるように、縦画素数Ｈを２００％とした場合の比率で定義するとともに、幅比率ＣＷを０から１００の間で入力するように構成され、これらを画素数に換算すると長さＬ、幅Ｗは夫々(数９)、(数１０)で表される。ここに、幅比率ＣＷが１００の時には真円となる。従って、(数８)は長さＬ、幅Ｗで表すと、（数１１）のようになる。

ここに、ｘ；−Ｌ〜Ｌ

上述の(数１１)は、基点が楕円の中心に位置する場合の式であるので、図７（ｂ）に示すように、長軸の左端部が基点位置となるように、（数１２）に従って移動処理した後、楕円内を所定の仮の色データで塗り潰す（Ｓ３１）。

輝線をより自然に近づけるために、輝点から遠ざかるほど明るさを減衰させるべく、以下の(数１３)で示す減衰率Ｇを設定する。つまり、先ず、輝点（０，０）と輝線内の点（ｘ２，ｙ２）との距離ｄに基づく減衰率Ｇ１を求め、次に輝線のｙ２の範囲（−ｙ〜ｙ）で幅方向の減衰率Ｇ２を求め、その積を最終の減衰率Ｇとするのである。

クロスフィルタ効果は、輝点を基点として輝線が放射上に描かれるものであるので、輝点の周囲３６０度に輝線数Ｃｎ本の輝線を描く場合の輝線間の角度Ｃｓを(数１４)で求める（Ｓ３３）。尚、ここでは、０．１度の精度で求める。

(数８)で表される輝線を基準として、同形状の輝線を指定本数分生成するため、(数１５)に示すように、輝線開始角度Ｃａと輝線角度Ｃｓから各輝線のＸ軸からの回転角度ａｎｇｌｅをラジアン値として求め、座標（ｘ２、ｙ２）を角度ａｎｇｌだけ回転処理した後に、中心座標（Ｘｃ，Ｙｃ）に輝線を移動処理することにより輝線描画位置（ｘｘ’，ｙｙ’）を求める（Ｓ３４）。ここで、ｘｘ、ｙｙを２で除しているのは、０．５画素単位で輝線を求めることにより、塗り潰し漏れの発生を回避するためである。

以上のように、輝線画像が生成されると、前記輝線描画第二処理手段は、以下のように輝点画素の画素データを生成する（Ｓ３５）。本スキャン用画像メモリ３２Ｂに格納された本スキャン画像における輝点（Ｃｘ，Ｃｙ）の画素値を（ｒ、ｇ、ｂ）とすると、輝度値Ｄ１は(数１６)で求まる。

画像処理条件設定部３７に記憶されているプレスキャン画像に対して求められた（数１）に基づく輝点の輝度値Ｄをベースにカラーバランスを保持して輝度値をシフトさせ、新たな画素値（ｒｃ，ｇｃ，ｂｃ）とその輝度値Ｄｃを(数１７)に基づいて求め、さらに、輝点の色をクロスパターン変数Ｃｐ（オペレータにより設定入力される）に基づいて(数１８)のように、新たな画素値（ｒｃ，ｇｃ，ｂｃ）によるか、白色の画素値（Ｄｃ，Ｄｃ，Ｄｃ）によるかを設定するのである。

次に、前記輝線描画第三処理手段は、前記輝点画素の画素データを基準として輝線の長さ方向及び幅方向に上述した減衰率で減衰処理して得られる画素データと、対象画像の画素データに基づいて生成する（Ｓ３６）。具体的には、(数１９)に示すように、(数１５)で求まった座標（ｘｘ’，ｙｙ’）の元画像データ（ｒｏ，ｇｏ，ｂｏ）と、(数１８)による輝点画素値（ここではクロスパターン変数Ｃｐ＝０の時を説明する）（ｒｃ，ｇｃ，ｂｃ）を、(数１３)の輝点減衰率Ｇを使用して新たな画素値（ｒａ，ｇａ，ｂａ）を生成するのである。ここで、（数２０）に示すように、新たな画素値（ｒａ，ｇａ，ｂａ）が元の画素値（ｒｏ，ｇｏ，ｂｏ）よりも小さい場合には、元の画素値を保持するという判断処理を色毎に行なう。

上述の輝線の画素データの生成時に使用する元画像データ（ｒｏ，ｇｏ，ｂｏ）は、輝線が重なった場合のように、既に生成された輝線画素にさらに別の輝線による画素データが生成される場合には、既に生成された輝線画素の画素データが元画像データとして使用されることにより、明るさが増すように処理される。そして、輝線描画第四処理手段は、輝線描画第三処理手段により生成された画素値（ｒａ，ｇａ，ｂａ）を元画像データ（ｒｏ，ｇｏ，ｂｏ）と置換することにより輝線を描画処理するのである（Ｓ３７）。

以上説明した通り、本発明によれば、より自然なクロスフィルタ効果処理を施すことができるものであり、さらには、図７（ｄ）右図に示すように、輝線長さ比率ＣＬや幅比率ＣＷ、輝線本数を適宜設定することにより、クロスフィルタ効果処理以外にソフトフィルタ効果処理を施すことも可能になる。

従来の輝点検出方法では、図８（ａ）及びその要部拡大写真である同図（ｂ）に示すように、大面積の照明機器が不自然な輝点と認識されて輝線が描画されるのに対して、本発明による輝点検出方法によれば、同図（ｃ）及びその要部拡大写真である同図（ｄ）に示すように、適正に輝点が識別された自然なクロスフィルタ効果処理が実現され、同様に、従来の輝点検出方法では、図９（ａ）及びその要部拡大写真である同図（ｂ）に示すように、人の顔が不自然な輝点と認識されて輝線が描画されるのに対して、本発明による輝点検出方法によれば、同図（ｃ）及びその要部拡大写真である同図（ｄ）に示すように、適正に輝点が識別された自然なクロスフィルタ効果処理が実現されるものであり、さらに、従来のクロスフィルタ効果処理では図１０（ａ）及びその要部拡大写真である同図（ｂ）に示すように、不自然な輝度の輝線が描画されるのに対して、本発明による場合には同図（ｃ）及びその要部拡大写真である同図（ｄ）に示すように、自然な柔らかい輝線を描画することができるようになった。

以下に、本発明の別実施形態を説明する。上述した実施形態では、検出された基点情報として輝点画素（ｘｃ，ｙｃ）について、輝点の個数、（数１）に基づく輝点の輝度値といった出力パラメータが輝点情報として画像処理条件設定部３７に記憶されるものと説明し、オペレータにより入力される輝線長さ比率ＣＬに基づいて輝線描画処理が施されるものを説明したが、検出された輝点の優先度Ｐと輝度Ｄに基づいて輝線長さ比率ＣＬを出力パラメータとして画像処理条件設定部３７に記憶し、輝線描画処理時に、そのパラメータ値に基づいて輝線を描画するように構成してもよい。この場合には、輝線長さ比率ＣＬを輝点の輝度値に基づいて(数２１)に示すような定義式で求めることができる。ここに、Ｐｍａｘは優先度Ｐの最大値、Ｄｔｈは輝点検出のための輝度の閾値、Ｄは輝点の輝度値、Ｃｌは、画像の縦サイズに対する輝線の長さ比率でオペレータによる設定値である。

上述した実施形態では、輝点検出処理が、写真フィルムから低解像度で読み取られた対象画像に対して実行され、輝線描画処理が、前記写真フィルムから高解像度で読み取られた対象画像に対して実行されるものを説明したが、これは、本発明の一態様であり、輝点検出処理と輝線描画処理をともに前記写真フィルムから高解像度で読み取られた対象画像に対して実行されるものであってもよい。

上述した実施形態では、検出された輝点を基点とする楕円形状の輝線を描画するものを説明したが、本発明による基点検出方法により検出された輝点を基点として描画される輝線の形状はこれに限るものではなく、直線、ひし形等適宜の形状で描画可能である。

上述した実施形態では、写真フィルムに撮影された画像を対象にクロスフィルタ効果を具現化するものを説明したが、対象画像は、これに限るものではなく、デジタルカメラで撮影されたデジタル画像に対しても適用可能であることはいうまでも無い。この場合、画像処理装置にデジタルカメラまたはデジタルカメラによる撮影画像が格納された可搬性のメモリチップに対するインタフェース回路を備えて対象画像が入力できるように構成すればよい。

上述した実施形態では、画像処理装置の一例としての写真処理装置に適用したものを説明したが、描画処理装置としては、所定のＯＳプログラムの下で管理される汎用のコンピュータで実現するものであってもよく、輝点検出プログラムが当該ＯＳでコントロールされるハードディスクにインストールされたものであってもよい。

画像処理装置（写真処理装置）のブロック構成図 画像処理部のブロック構成図 写真画像処理手順を示すフローチャート 輝点検出処理手順を示すフローチャート 第二レイヤの説明図 輝線描画処理手順を示すフローチャート 輝線の説明図 （ａ），（ｂ）は従来の輝点検出方法によるサンプル画像、（ｃ），（ｄ）は本発明による輝点検出方法によるサンプル画像の説明図 （ａ），（ｂ）は従来の輝点検出方法によるサンプル画像、（ｃ），（ｄ）は本発明による輝点検出方法によるサンプル画像の説明図 （ａ），（ｂ）は従来の輝点検出方法によるサンプル画像、（ｃ），（ｄ）は本発明による輝点検出方法によるサンプル画像の説明図

符号の説明

１０：スキャナ部
２０：スキャナ制御部
３０画像処理部
３１：入力画像処理部
３２Ａ：プレスキャン用画像メモリ
３２Ｂ：本スキャン用画像メモリ
３３Ａ，３３Ｂ：画像変換処理部
３４：読取条件設定部
３５：キーボード
３６：マウス
３７画像処理条件設定部
３８：表示部
３９出力画像処理部
４０：フィルム画像入力装置
５０：画像出力装置

Claims (15)

1. 対象画像データに対して所定の閾値より高輝度の画素を選択する第一ステップと、
   前記第一ステップにおける選択画素群のうち任意の注目画素から連続する選択画素の画素数を計数する計数処理を複数方向に実行し、計数値が対象画像データの画素サイズに対して許容される前記選択画素の画素数で定まる輝点許容画素サイズ以下となる注目画素群を選択する第二ステップと、
   前記第二ステップで選択された注目画素群に対して、前記計数値に基づく所定の評価関数に従って評価値を求め、その評価値に基づいて中心画素を識別する第三ステップと、
   前記第三ステップで識別された中心画素を中心とする輝点許容画素サイズに基づく所定範囲内に存在する他の中心画素との間で前記評価値の高い画素を輝点画素として選択する第四ステップとからなる輝点検出方法。
2. 前記評価関数は、前記注目画素について複数方向に計数処理された計数値をその加重平均で正規化した値の乗算として与えられ、その演算結果が評価値として求められる請求項１記載の輝点検出方法。
3. 前記注目画素に隣接する画素群に対して各画素の評価値より大なる評価値を有する注目画素を前記中心画素と識別する請求項２記載の輝点検出方法。
4. 前記第四ステップで選択された輝点画素を基点として輝線描画処理を施す輝線描画ステップをさらに備えた請求項１から３の何れかに記載の輝点検出方法。
5. 前記輝線描画ステップは、前記輝点画素を基点として、所定の輝線定義式に基づいて輝線画像を生成する輝線描画第一ステップと、
   前記輝点画素の画素データを生成する輝線描画第二ステップと、
   前記輝線画像の各画素データを、前記輝点画素の画素データを基準として輝線の長さ方向及び幅方向に所定の減衰率で減衰処理して得られる画素データと、対象画像の画素データに基づいて生成する輝線描画第三ステップと、
   生成された輝線画素データを対象画像データ上に描画する輝線描画第四ステップとからなる請求項４記載の輝点検出方法。
6. 前記輝線定義式が、前記基点を長軸の端部とする楕円の定義式であり、前記輝線描画第一ステップに、前記楕円の長軸及び短軸の長さ、輝線本数、及び輝線開始角度からなる輝線定義データを入力する入力ステップを設けてある請求項５記載の輝点検出方法。
7. 請求項１から３の何れかに記載の輝点検出方法が、写真フィルムから低解像度で読み取られた対象画像に対して施され、請求項４から６の何れかに記載の輝線描画ステップが、前記写真フィルムから高解像度で読み取られた対象画像に対して施される輝点検出方法。
8. コンピュータを、
   対象画像データに対して所定の閾値より高輝度の画素を選択する第一処理手段と、
   前記第一処理手段における選択画素群のうち任意の注目画素から連続する選択画素の画素数を計数する計数処理を複数方向に実行し、計数値が対象画像データの画素サイズに対して許容される前記選択画素の画素数で定まる輝点許容画素サイズ以下となる注目画素群を選択する第二処理手段と、
   前記第二処理手段で選択された注目画素群に対して、前記計数値に基づく所定の評価関数に従って評価値を求め、その評価値に基づいて中心画素を識別する第三処理手段と、
   前記第三処理手段で識別された中心画素を中心とする輝点許容画素サイズに基づく所定範囲内に存在する他の中心画素との間で前記評価値の高い画素を輝点画素として選択する第四処理手段として機能させるための輝点検出プログラム。
9. 前記評価関数は、前記注目画素について複数方向に計数処理された計数値をその加重平均で正規化した値の乗算として与えられ、その演算結果が評価値として求められる請求項８記載の輝点検出プログラム。
10. 前記注目画素に隣接する画素群に対して各画素の評価値より大なる評価値を有する注目画素を前記中心画素と識別する請求項９記載の輝点検出プログラム。
11. 前記第四処理手段で、選択された輝点画素を基点として輝線描画処理を施す輝点描画処理手段をさらに備えた請求項８から１０の何れかに記載の輝点検出プログラム。
12. 前記輝線描画手段は、前記輝点画素を基点として、所定の輝線定義式に基づいて輝線画像を生成する輝線描画第一処理手段と、
    前記輝点画素の画素データを生成する輝線描画第二処理手段と、
    前記輝線画像の各画素データを、前記輝点画素の画素データを基準として輝線の長さ方向及び幅方向に所定の減衰率で減衰処理して得られる画素データと、対象画像の画素データに基づいて生成する輝線描画第三処理手段と、
    生成された輝線画素データを対象画像データ上に描画する輝線描画第四処理手段とからなる請求項１１記載の輝点検出プログラム。
13. 前記輝線定義式が、前記基点を長軸の端部とする楕円の定義式であり、前記輝線描画第一処理手段に、前記楕円の長軸及び短軸の長さ、輝線本数、及び輝線開始角度からなる輝線定義データを入力する入力処理手段を設けてある請求項１２記載の輝点検出プログラム。
14. 請求項８から１０の何れかに記載の輝点検出プログラムが、写真フィルムから低解像度で読み取られた対象画像に対して実行され、請求項１１から１３の何れかに記載の輝線描画処理手段が、前記写真フィルムから高解像度で読み取られた対象画像に対して実行される輝点検出プログラム。
15. 請求項８から１４の何れかに記載の輝点検出プログラムがインストールされた画像処理装置。