JP4746575B2 - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents
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Description
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってそれぞれ平滑化した第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタと、前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度が予め定めた輝度範囲外のときはその輝度をそれぞれ維持し、前記各領域のそれぞれの輝度が前記輝度範囲内にあるときは所定の輝度にそれぞれ置き換えて調整信号を得る調整フィルタと、前記入力画像から前記調整信号を除算し、前記入力画像のコントラスト成分信号を算出するコントラスト成分算出部と、前記第1平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を取得する画像合成部と、を有することを特徴とする画像処理装置である。
実施形態1の画像処理装置10は、コントラスト強調画像処理装置であり、図2〜図7に基づいて説明する。
図2は、本実施形態に係る画像処理装置10の機能構成を示すブロック図である。
第1平滑化フィルタ処理部12は、不図示の入力部を経て入力画像である入力信号に平滑化フィルタを重畳して、第1平滑化処理信号を生成する。
入力信号制御部13は、入力信号に応じて第1平滑化フィルタ処理部12と特性が同等となるように前記入力信号の制御を行う。
コントラスト成分算出部16は、除算器であり、入力画像のコントラスト成分を抽出する。コントラスト成分抽出の例としては、例えば、画像の高域空間周波数成分を抽出する。
画像合成部18は乗算器であり、画像のコントラスト成分信号と、照明成分信号を合成して、出力画像を生成する。
本実施形態の画像処理装置10においては、入力信号制御部13において、入力信号がノイズであった場合に、調整信号と第1平滑化処理信号が同等になるため、このときに抽出されるコントラスト成分信号が1となる。すなわち、コントラスト成分が抽出されない。言い換えると、コントラスト成分信号が1であった場合、コントラスト成分信号x照明成分信号=照明成分信号、すなわち、出力信号=照明成分信号となるため、コントラスト成分が抽出されなかったと言うことができる。
なるように入力信号の制御を行うことで、ノイズだけをカットすることができる。
実施形態2−1の画像処理装置10は、コントラスト強調画像処理装置であり、図8に基づいて説明する。
実施形態2−2は、実施形態1と実施形態2−1に用いられる入力信号制御部13に関するものである。
入力信号制御部13は、入力信号に応じて第1平滑化フィルタ処理部12と特性が同等となるように前記入力信号の制御を行う。
本実施形態の画像処理装置10においては、入力信号制御部13において、入力信号の輝度レベルが0〜30であった場合(輝度レベルが暗い場合)に、調整信号と第1平滑化処理信号が同等になるため、このときに抽出されるコントラスト成分信号が1となる。すなわち、コントラスト成分が抽出されない。言い換えると、コントラスト成分信号が1であった場合、コントラスト成分信号x照明成分信号=照明成分信号、すなわち、出力信号=照明成分信号となるため、コントラスト成分が抽出されなかったと言うことができる。
実施形態3の画像処理装置10は、コントラスト強調画像処理装置であり、図9と図10に基づいて説明する。
実施形態4は、実施形態1〜3に用いられる入力信号制御部13に関するものである。
実施形態5は、実施形態1〜3に用いられる入力信号制御部13に関するものである。
実施形態6−1の画像処理装置10は、コントラスト強調画像処理装置であり、図11、図17、図18に基づいて説明する。
図11は、本実施形態に係る画像処理装置10の機能構成を示す簡単なブロック図であり、図17が詳細なブロック図である。
図17に示すように、コントラスト成分算出制御部17は、減算部171、絶対差分値判定部172、除算器173の順番で構成される。
本実施形態では、このような制御を行うことで、ノイズがカットされ、微小なノイズの平滑化された、見やすい画像を生成することができる。
入力信号の輝度レベルが0〜30であった場合、コントラスト成分を1として出力し、入力信号の輝度レベルが31〜255であった場合、入力信号をそのままスルー(出力)してもよい。
実施形態6−2の画像処理装置10は、コントラスト強調画像処理装置であり、図19、図20に基づいて説明する。
図19は、本実施形態に係る画像処理装置10の機能構成を示すブロック図である。
コントラスト成分算出制御部17は、除算器173、減算部171、絶対差分値判定部172の順番で構成される。本実施形態と実施形態6−1と異なる点は、除算器173の位置である。
本実施形態では、このような制御を行うことで、ノイズがカットされ、微小なノイズの平滑化された、見やすい画像を生成することができる。
実施形態7の画像処理装置10は、コントラスト強調画像処理装置であり、図12に基づいて説明する。
実施形態8は、実施形態6、7のコントラスト成分算出制御部17の変更例に関するものである。
実施形態9は、実施形態6、7のコントラスト成分算出制御部17の変更例に関するものである。
実施形態10の画像処理装置10は、コントラスト強調画像処理装置であり、図13に基づいて説明する。
実施形態11は、照明成分のレベル変換に関するものであり、図14に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態7に照明成分のレベル変換処理を適用した場合について説明を行う。なお、ここでは、実施形態7を用いて説明を行うが、実施形態1、2、3、6、10についても同様にして適用できる。
実施形態12は、コントラスト成分の信号変換に関するものであり、図15に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態7にコントラスト成分の信号変換処理を適用した場合について説明を行う。なお、ここでは、実施形態7を用いて説明を行うが、実施形態1、2、3、6、10についても同様にして適用できる。
実施形態13は、照明成分とコントラスト成分の信号変換に関するものであり、図16に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態7に照明成分の信号変換処理と、コントラスト成分の信号変換処理を適用した場合について説明を行う。なお、ここでは、実施形態7を用いて説明を行うが、実施形態1、2、3、6、10についても同様にして適用できる。
12 第1平滑化フィルタ処理部
13 入力信号制御部
16 コントラスト成分算出部
18 画像合成部
Claims (17)
- 入力画像が入力する入力部と、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってそれぞれ平滑化した第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタと、
前記入力画像の各領域の中で輝度が低い領域については、前記第1平滑フィルタと同じ平滑化を行い、前記入力画像の各領域の中で輝度が高い領域については、そのままスルーさせて調整信号を得る調整フィルタと、
前記調整信号から前記第1平滑化処理信号を除算し、前記入力画像のコントラスト成分信号を算出するコントラスト成分算出部と、
前記第1平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を取得する画像合成部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像が入力する入力部と、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってエッジ成分を保存しないで平滑化して第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタと、
前記入力画像の各領域の中で輝度が低い領域については、前記第1平滑フィルタと同じ平滑化を行い、前記入力画像の各領域の中で輝度が高い領域については、そのままスルーさせて調整信号を得る調整フィルタと、
前記調整信号から前記第1平滑化処理信号を除算し、前記入力画像のコントラスト成分信号を算出するコントラスト成分算出部と、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第2平滑フィルタによってエッジ成分を保存し平滑化して第2平滑化処理信号を取得する第2平滑化フィルタと、
前記第2平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を習得する画像合成部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像が入力する入力部と、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってそれぞれ平滑化した第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度が予め定めた輝度範囲外のときはその輝度をそれぞれ維持し、前記各領域のそれぞれの輝度が前記輝度範囲内にあるときは所定の輝度にそれぞれ置き換えて調整信号を得る調整フィルタと、
前記入力画像から前記調整信号を除算し、前記入力画像のコントラスト成分信号を算出するコントラスト成分算出部と、
前記第1平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を取得する画像合成部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記調整フィルタは、前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度が予め定めた基準値より低いときに、前記第1平滑化フィルタと同じ平滑化を行う、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記調整フィルタは、前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度が低いほど前記平滑度を高くして前記第1平滑化フィルタの平滑度に近づける、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 入力画像が入力する入力部と、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってそれぞれ平滑化した第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタと、
前記入力画像の前記領域の輝度と前記第1平滑化処理信号の前記領域の輝度との絶対差分が閾値より大きい領域については、前記入力画像の前記領域の輝度から前記第1平滑化処理信号の対応する領域の輝度を除算した信号を調整コントラスト成分として生成し、前記入力画像の前記領域の輝度と前記第1平滑化処理信号の前記領域の輝度との絶対差分が閾値より小さい領域については、1となる調整コントラスト成分を生成するコントラスト成分算出制御部と、
前記第1平滑化処理信号と前記調整コントラスト成分とを乗算して合成画像を求める画像合成部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像が入力する入力部と、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってエッジ成分を保存しないで平滑化して第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタと、
前記入力画像の前記領域の輝度と前記第1平滑化処理信号の前記領域の輝度との絶対差分が閾値より大きい領域については、前記入力画像の前記領域の輝度から前記第1平滑化処理信号の対応する領域の輝度を除算した信号を調整コントラスト成分として生成し、前記入力画像の前記領域の輝度と前記第1平滑化処理信号の前記領域の輝度との絶対差分が閾値より小さい領域については、1となる調整コントラスト成分を生成するコントラスト成分算出制御部と、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第2平滑フィルタによってエッジ成分を保存し平滑化して第2平滑化処理信号を取得する第2平滑化フィルタと、
前記第2平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を習得する画像合成部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記コントラスト成分算出制御部は、前記入力画像の各領域の輝度が予め定めた基準値より暗いとき、前記閾値を大きくする、
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像処理装置。 - 前記コントラスト成分算出制御部は、前記入力画像の各領域の輝度が暗いほど、前記閾値を大きくする、
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像処理装置。 - 前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第2平滑フィルタによってエッジ成分を保存し平滑化して第2平滑化処理信号を取得する第2平滑化フィルタを有し、
前記コントラスト成分算出制御部は、前記第2平滑化処理信号の各領域の輝度が予め定めた基準値より暗いとき、前記閾値を大きくする、
ことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第2平滑フィルタによってエッジ成分を保存し平滑化して第2平滑化処理信号を取得する第2平滑化フィルタを有し、
前記コントラスト成分算出制御部は、前記第2平滑化処理信号の各領域の輝度が暗いほど、前記閾値を大きくする、
ことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記第2平滑化処理信号、前記コントラスト成分信号、または、前記調整コントラスト成分の伸張処理、または、圧縮処理を行う変換処理部を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 入力画像が入力する入力ステップと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってそれぞれ平滑化した第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタステップと、
前記入力画像の各領域の中で輝度が低い領域については、前記第1平滑フィルタと同じ平滑化を行い、前記入力画像の各領域の中で輝度が高い領域については、そのままスルーさせて調整信号を得る調整フィルタステップと、
前記調整信号から前記第1平滑化処理信号を除算し、前記入力画像のコントラスト成分信号を算出するコントラスト成分算出ステップと、
前記第1平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を取得する画像合成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像が入力する入力ステップと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってエッジ成分を保存しないで平滑化して第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタステップと、
前記入力画像の各領域の中で輝度が低い領域については、前記第1平滑フィルタと同じ平滑化を行い、前記入力画像の各領域の中で輝度が高い領域については、そのままスルーさせて調整信号を得る調整フィルタステップと、
前記調整信号から前記第1平滑化処理信号を除算し、前記入力画像のコントラスト成分信号を算出するコントラスト成分算出ステップと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第2平滑フィルタによってエッジ成分を保存し平滑化して第2平滑化処理信号を取得する第2平滑化フィルタステップと、
前記第2平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を習得する画像合成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像が入力する入力ステップと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってそれぞれ平滑化した第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタステップと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度が予め定めた輝度範囲外のときはその輝度をそれぞれ維持し、前記各領域のそれぞれの輝度が前記輝度範囲内にあるときは所定の輝度にそれぞれ置き換えて調整信号を得る調整フィルタステップと、
前記入力画像から前記調整信号を除算し、前記入力画像のコントラスト成分信号を算出するコントラスト成分算出ステップと、
前記第1平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を取得する画像合成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像が入力する入力ステップと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってそれぞれ平滑化した第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタステップと、
前記入力画像の前記領域の輝度と前記第1平滑化処理信号の前記領域の輝度との絶対差分が閾値より大きい領域については、前記入力画像の前記領域の輝度から前記第1平滑化処理信号の対応する領域の輝度を除算した信号を調整コントラスト成分として生成し、前記入力画像の前記領域の輝度と前記第1平滑化処理信号の前記領域の輝度との絶対差分が閾値より小さい領域については、1となる調整コントラスト成分を生成するコントラスト成分算出制御ステップと、
前記第1平滑化処理信号と前記調整コントラスト成分とを乗算して合成画像を求める画像合成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像が入力する入力ステップと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第1平滑フィルタによってエッジ成分を保存しないで平滑化して第1平滑化処理信号を取得する第1平滑化フィルタステップと、
前記入力画像の前記領域の輝度と前記第1平滑化処理信号の前記領域の輝度との絶対差分が閾値より大きい領域については、前記入力画像の前記領域の輝度から前記第1平滑化処理信号の対応する領域の輝度を除算した信号を調整コントラスト成分として生成し、前記入力画像の前記領域の輝度と前記第1平滑化処理信号の前記領域の輝度との絶対差分が閾値より小さい領域については、1となる調整コントラスト成分を生成するコントラスト成分算出制御ステップと、
前記入力画像の各領域のそれぞれの輝度を第2平滑フィルタによってエッジ成分を保存し平滑化して第2平滑化処理信号を取得する第2平滑化フィルタステップと、
前記第2平滑化処理信号と前記コントラスト成分信号とを乗算して合成画像を習得する画像合成ステップと、
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