JP5888974B2 - 画像処理装置、画像表示装置、印刷装置、および画像処理プログラム - Google Patents

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Description

本発明は、画像に特殊効果を施す画像処理装置に関する。
近年、画像に対して種々の特殊効果を施す画像処理装置が提案されている。例えば、注目領域以外に対して高強度のローパスフィルタなどを施すか、または、画像の拡大縮小処理で画像の帯域を落とすことにより、至近距離からミニチュアを撮影しているような特殊効果を得ることが可能なミニチュア撮影がある。同様に、印刷装置(プリンタ)においても、ミニチュア撮影を行っていない画像に対して同様の効果が得られるような特殊印刷(いわゆるミニチュア印刷)なども提案されている。
しかしながら、このような特殊撮影や特殊印刷などの特殊効果を得るには、高強度のフィルタリング処理を行う必要がある。このため、このようなフィルタリング処理後に色空間変換処理を行うと、トーンジャンプが発生する。そこで特許文献1には、色空間変換処理の前後において画像のエッジを検出し、色空間変換処理の前後の画像を比較することによりトーンジャンプの検出および修正を行う画像処理装置が開示されている。
特開2001−36756号公報
しかしながら、特許文献1に開示された画像処理装置では、色空間変換の前後において画像に対してエッジ検出を行うため、多大な処理時間が必要となる。
そこで本発明は、簡易な画像処理方法で高画質を得ることが可能な画像処理装置、画像表示装置、印刷装置、および、画像処理プログラムを提供する。
本発明の一側面としての画像処理装置は、画像データに対して、該画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを用いる第1の画像処理または該画像データにフィルタ処理を行う第2の画像処理を選択的に行う画像処理手段と、前記画像データに対して第1の変換処理を行う第1の変換手段と、前記第1の画像処理が選択された場合には前記第1の変換処理の前に該第1の画像処理を行い、前記第2の画像処理が選択された場合には該第1の変換処理の後に該第2の画像処理を行うように前記画像処理手段および前記第1の変換手段を制御する制御手段と、前記画像処理手段および前記第1の変換手段による処理が行われた後の画像データに対して第2の変換処理を行う第2の変換手段と、を有し、前記第1の変換処理は、印刷手段のインク特性に応じて前記画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを変更する処理であり、前記第2の変換処理は、前記印刷手段のインクのカラーに応じた形式に前記画像データを変更する処理であることを特徴とする
本発明の他の側面としての画像表示装置は、前記画像処理装置と、前記画像処理装置から出力された前記画像データを表示する表示手段とを有する。
本発明の他の側面としての印刷装置は、前記画像処理装置と、前記画像処理装置から出力された前記画像データを印刷する印刷手段とを有する。
本発明の他の側面としての画像処理プログラムは、画像データに対して、該画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを用いる第1の画像処理または該画像データにフィルタ処理を行う第2の画像処理を選択的に設定するステップと、前記画像データに対して、選択された前記第1の画像処理または前記第2の画像処理を行うステップと、前記画像データに対して第1の変換処理を行うステップと、前記第1の画像処理または前記第2の画像処理、および、前記第1の変換処理が行われた後の画像データに対して第2の変換処理を行うステップを情報処理装置に実行させる画像処理プログラムであって、前記第1の画像処理が選択された場合には前記第1の変換処理の前に該第1の画像処理を行い、前記第2の画像処理が選択された場合には該第1の変換処理の後に該第2の画像処理を行い、前記第1の変換処理は、印刷手段のインク特性に応じて前記画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを変更する処理であり、前記第2の変換処理は、前記印刷手段のインクのカラーに応じた形式に前記画像データを変更する処理であることを特徴とする
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
本発明によれば、簡易な画像処理方法で高画質を得ることが可能な画像処理装置、画像表示装置、印刷装置、および、画像処理プログラムを提供することができる。
本実施例における印刷装置の印刷処理システムのブロック図である。 本実施例における印刷装置の動作を示すフローチャートである。 本実施例における印刷装置で設定可能な特殊印刷効果とそれに対応して用いられる制御手段の関係図である。 本実施例における画像処理による色度座標の変化を示す図である。 本実施例における第2の制御方法の説明図である。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
まず、図1を参照して、本実施例における昇華型プリンタ(印刷装置)の構成について説明する。図1は、プリンタ100(印刷装置)の印刷処理システムのブロック図である。プリンタ100は、後述の画像処理を行う画像処理装置を備えて構成される。101は、各種のメモリーカードをセットするカードリーダ(画像取得手段)である。カードリーダ101は、メモリーカードに記録された画像データ(例えばJPEG画像)を読み出し可能に構成されている。102は、ROM(不揮発性メモリ)である。ROM102には、プリンタ100を制御するプログラム(画像処理プログラム)が格納されている。103は、プリンタ100の全体を制御するシステム制御部(制御手段)である。システム制御部103は、ROM102に格納されたプログラムに従ってプリンタ100の全体の制御を行う。104は、RAM(揮発性メモリ)である。RAM104は、カードリーダ101から読み出された画像データを保持する。
105は、画像処理部(画像処理手段)である。画像処理部105は、カードリーダ101から読み出された画像データ(JPEG画像)の伸張処理を行う。なお、本実施例における伸張処理は、JPEG形式からYCbCr形式への変換である。また、画像処理部105は後述の画像処理も行う。すなわち画像処理部105は、画像データに対して、画像データの特性値を用いる第1の画像処理または画像データの特性値を用いない第2の画像処理を選択的に行う。画像データの特性値は、例えば画像データの色度値や輝度値である。また画像処理部105は、画像データに対して色空間変換処理を行う変換手段としての機能も有する。本実施例の画像処理装置は、少なくとも、システム制御部103および画像処理部105を備えて構成される。
106は、印刷画像生成部である。本実施例において、印刷装置としてのプリンタ100は、昇華型の熱転写記録方式のプリンタであり、インクシートと用紙が一体になったインクカートリッジが採用される。インクシートは、印刷媒体の印画領域を覆い、そのサイズと略等しいサイズで、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各インク層とオーバーコート(OC)層とを並べて構成されている。各層ずつ熱転写して用紙を記録開始位置に戻し、用紙上に、順次重ねて転写される。このため、印刷画像生成部106は、画像処理部105で生成されたYCbCr形式の画像データからYMC形式の印刷データへの変換を行う。107は、印刷処理部である。印刷処理部107は、サーマルヘッドコントローラからサーマルヘッドにデータを転送することにより用紙に順次熱転写し、用紙を記録開始位置に戻して全色の印刷を行う。印刷画像生成部106および印刷処理部107により、画像処理装置から出力された画像データを印刷する印刷手段が構成される。
108は、画像表示部である。画像表示部108は、印画画像(印刷対象の画像データ)を選択可能に構成されている。画像表示部108は、画像処理装置から出力された画像データを表示する表示手段である。109は、UI操作部である。UI操作部109は、画像表示部108に表示されたメニュー画面などを操作する上下左右ボタンや印刷ボタンなどを備える。またUI操作部109は、後述のような画像データに与えられる特殊効果を設定する設定手段である。
画像処理部105は、例えばUI操作部109で設定された特殊効果に基づいて、第1の画像処理と第2の画像処理を選択的に行う。後述のように、システム制御部103は、第1の画像処理が選択された場合には色空間変換処理のに第1の画像処理を行い、第2の画像処理が選択された場合には色空間変換処理のに第2の画像処理を行うように画像処理部105を制御する。
次に、図2乃至図5を参照して、プリンタ100の動作について説明する。図2は、プリンタ100の動作を示すフローチャートであり、画像データが保存されているメモリーカードをカードリーダ101に差し込んだ時から印刷までの動作について示している。図2(a)〜(d)の各ステップは、プリンタ100のシステム制御部103の指令に基づいて実行される。
まず図2(a)のステップS201において、印刷設定を行う。本実施例では特殊印刷効果について選択する。図3は、プリンタ100で設定可能な特殊印刷効果とそれに対応して用いられる制御手段の関係図である。図3に示されるように、本実施例では、「特殊印刷効果なし」、「美肌印刷」、「トイカメラ印刷」、「ソフトフォーカス印刷」、「ミニチュア印刷」の5つから特殊印刷効果の選択が可能である。ここでは、「特殊印刷効果なし」が選択されたものとする。
次にステップS202において、画像データを選択する。すなわち、メモリーカード内に保存されている画像データを画像表示部108に表示し、UI操作部109を用いて印刷対象の画像データを選択する。図4は、本実施例における画像処理による色度座標の変化を示す図である。ここでは、図4(a)に示されるように、空と山が写った画像データが選択されたものとする。続いてステップS203において、ステップS202にて選択された画像データの読み出しを行う。読み出された画像データは、画像処理部105により画像データの解凍処理が行われてRAM104に格納される。
次にステップS204において、ステップS201にて選択された特殊印刷効果(特殊効果)に応じた制御方法(画像処理)を選択する。本実施例では、図3に示されるように、特殊印刷効果に応じて2つの制御方法から1つの制御方法が選択される。「特殊印刷効果なし」、「美肌印刷」、「トイカメラ印刷」の場合には第1の制御方法(第1の画像処理)が選択され、「ソフトフォーカス印刷」、「ミニチュア印刷」の場合には第2の制御方法(第2の画像処理)が選択される。ここで、第1の制御方法は、図2(b)のフローに従って画像処理部105により実行される。まずステップS208において、選択された特殊印刷効果に対応した各種の画像処理(第1の画像処理)を行う。続いてステップS209において、プリンタ100(昇華型プリンタ)のヘッド特性やインク特性に対応した色空間変換処理を行う。第1の制御方法のように、色空間変換処理が各種の画像処理の後に行われる方法は、プリンタで一般的に用いられる。
昇華型プリンタのヘッド特性やインク特性に対応した色空間変換処理を各種の画像処理の前に行うと、色空間変換後の画像データは、色空間の変化により、画像データの色度値や輝度値などの特性値が色空間変換の前後で異なる。このため、例えば特殊印刷効果を「美肌印刷」に設定して人間の肌を抽出する処理を行う際、人間の肌の色値が色空間変換後に変化し、良好な抽出が困難になる。また、非線形的な色空間変換の場合には、所望な色空間変換が実行できないこともある。以上の理由により、図2(b)に示されるように、色空間変換処理は一般的には各種の画像処理の後に行われる。本実施例では図3に示されるように、人間の肌の抽出処理を行う「美肌印刷」、および、非線形的な色空間変換が行われる「トイカメラ印刷」の場合、第1の制御方法が選択される。
一方、フィルタ処理等、画像データの特性値を用いない線形的な種画像処理は、色空間変換処理を行った後に行っても、画質に実質的な影響を与えない。このように色空間変換処理を行った後に各種の画像処理(第2の画像処理)を行う制御方法が、図2(c)のフローに示される第2の制御方法である。第2の制御方法は、後述の理由により、「ミニチュア印刷」等の高強度のフィルタ処理や拡大縮小処理のに色空間変換処理を行うことで発生するトーンジャンプを低減することができる。
このように本実施例では、画像データの特性値を参照する画像処理を行う場合には第1の制御方法を選択し、そのような画像処理を行わない場合には第2の制御方法を選択する。画像処理部105は、選択された制御方法を用いて画像処理を行う。これにより、画像データの特性値を参照する処理とトーンジャンプの発生を低減した「ミニチュア印刷」等を両立させることが可能となる。
図3に示されるように、本実施例では、画像データの特性値を用いずに行われるフィルタ処理(ジオラマ処理)や拡大縮小処理のみで構成された「ソフトフォーカス印刷」および「ミニチュア印刷」の場合、第2の制御方法が選択される。ここでは、ステップS201にて「特殊印刷効果なし」が選択されているため、ステップS205に進み、第1の制御方法が行われる。図2(b)に示されるように、まず、ステップS208において各種の画像処理が行われる。各種の画像処理とは、ステップS201にて選択された特殊印刷効果に対応する画像処理である。「特殊印刷効果なし」の場合、特殊効果印刷を行わないため、何れの画像処理も行わずにステップS209へ進む。続いてステップS209において、昇華型プリンタのヘッド特性やインク特性に対応した色空間変換処理が行われ、ステップS207へ進む。ステップS207において、印刷画像生成部106は画像データをCMYへ変換し、変換後のデータを印刷処理部107へ送る。そして印刷処理部107は、実際に印刷(印画処理)を行う。
次に、図2(a)中のステップS201の印刷設定において、「ミニチュア印刷」が選択された場合について説明する。「ミニチュア印刷」が選択された場合、図3に示されるように、ステップS204にて第2の制御方法が選択され、ステップS206へ進む。第2の制御方法は、図2(c)のフローに従って画像処理部105により実行される。まずステップS210において、昇華型プリンタのヘッド特性やインク特性に対応した色空間変換処理が行われ、ステップS211へ進む。続いてステップS211において、各種の画像処理(第2の画像処理)が行われる。ここでは「ミニチュア印刷」が選択されているため、図2(d)に示されるミニチュア処理用画像処理のシーケンスへ移る。
ミニチュア処理用画像処理では、まずステップS212において、色空間変換処理後の画像データA1を縮小して縮小画像(画像データA2)を生成する。続いてステップS213において、縮小画像(画像データA2)を拡大して拡大画像(画像データA3)を生成する。図5は第2の制御方法の説明図であり、図5(a)〜(c)はそれぞれ第2の制御方法において作成された画像データA〜Cを示す。
続いてステップS214において、色空間変換処理後の画像データA1と拡大画像データ(画像データA3)を合成する。この合成処理を以下の式(1)を用いて行い、B[x,y]を作成する。
B[x,y]=A1[x,y]×Mix[y]+A3[x,y]×(1−Mix[y]) … (1)
ここで、xは画像データの水平方向ピクセル位置、yは画像データの垂直方向ピクセル位置である。Mix[y]は、垂直方向ピクセル位置yに応じて図5(d)に示されるように変化する画像データAと画像データA3のMix関数である。図5(d)は、垂直方向ピクセル位置yとMix比率(Mix[y])との関係図である。式(1)を用いた画像処理を行うことにより、図5(e)に示されるような結果(領域)を得ることができる。
図5(e)は、式(1)を用いた画像処理により得られる各領域を示す。図5(e)において、「A1領域」は元の画像データA1、「A3領域」は画像データA1の縮小画像(画像データA2)を拡大して得られた画像データA3である。「A3とA1の合成領域」は、式(1)を用いて画像データA1、A3を合成処理して得られた領域である。このような画像処理により、中心領域では元の画像そのままであり、かつ中心領域から上下に向けて徐々にボケていくような画像を得ることができる。このような特殊印刷効果の処理を行って得られた画像は、被写界深度が浅くて至近距離から撮影したように、すなわちミニチュア模型を印刷したように見える。
図4(a)に示される画像データに対して強度の強いフィルタリング処理(例えばミニチュア処理)を行うと、空の青色の領域(図4(b)中の点A)と山の黄緑の領域(図4(b)中の点B)の色が混ざった領域(図4(b)の点M)が発生する。図4(c)は、このときの点A、B、Mそれぞれの色度座標上における点A1、B1、M1を示している。図4(b)中の点Aから点M、点Bに至るまでの軌道Lの色度座標の変化を表しているのが図4(c)に示される軌道L1である。また、このときの点A1、B1、M1の色度値は、図4(g)に示されるように、A1(L,a*,b*)=(75,−14,19)、B1(L,a*,b*)=(55,−2,−38)、M1(L,a*,b*)=(65,−8,−10)である。図4(c)中の軌道L1からわかるように、点M1が点A1と点B1の中間に存在しているため、点1から点B1に至るまで、色変化はなだらかでありトーンジャンプは発生しない。ここで、このような画像データに対して、空と山の彩度を強調する色空間変換処理を行うことを想定する。
図4(d)は、第1の制御方法における色空間変換処理後の図4(b)の点A、B、Mの色度座標を示している。図4(c)の点A1、B1はそれぞれ点A2、B1へ大きく移動し、点M1は点M2へ少しだけ移動する。このときの点A2、B2、M2の色度値は、図4(g)に示されるように、A2(L,a*,b*)=(75,−17,26)、B2(L,a*,b*)=(55,−10,−37)、M2(L,a*,b*)=(65,−9,−11)となる。図4(d)中の軌道L2は、点A2から点M2、点B2に至るまでの色度座標上の軌道である。このように、図4(d)中の軌道L2からわかるように、点A2から点M2に向かうに従って彩度は落ち、点B2に向かうに従って彩度は上昇する。このように色が非直線的に変化する場合、ユーザにとってはトーンジャンプが発生しているように見える。
一方、図4(e)、(f)は、本実施例における第2の制御方法による処理を用いた場合における、図4(b)の各点の色度座標の変化である。まずステップS210での色空間変換処理により、点A、Bは、図4(e)に示されるように、それぞれ点A2、B2へ移動する。続いてステップS211での各種の画像処理(この場合、ミニチュア処理)によるフィルタリング処理で、点Aと点Bが混ざった領域(点M)が境界に形成される(図4(b))。図4(f)は、図4(b)の点Aから点M、点Bに至るまでの色度座標上の軌道Lである。図4(g)に示されるように、M2’の色度値は、M2’(L,a*,b*)=(65,−13,−5)となる。このため図4(f)において、点A2から点B2への軌道Lは直線的に変化している。このように、軌道Lは、各種の画像処理(ミニチュア処理)を行った後に色空間変換を行った場合の軌道L2(図4(d))よりもなだらかに変化する(直線的に変化する)。このため、トーンジャンプの発生を効果的に低減することができる。
このように本実施例では、画像データに対して特殊効果を与えることが可能な画像処理装置(複数の画像処理を選択的に設定可能な画像処理装置)において、画像処理と色空間変換処理の実行順序を変えることができる。このため本実施例によれば、簡易な画像処理方法で高画質を得ることが可能な画像処理装置、画像表示装置、印刷装置、および、画像処理プログラムを提供することができる。
なお本実施例は「ミニチュア処理」を例として説明したが、これに限定されるものではない。図3に示されるように、「ミニチュア印刷」と類似の画像処理を行う「ソフトフォーカス印刷」や他の類似処理についても、図2(c)のように色空間変換処理を先に行って各種の画像処理を行うように構成してもよい。また本実施例は、各種の画像処理および色空間変換処理の実行、および、これらの処理の実行順序の制御を、情報処理装置(コンピュータ)に実行させる画像処理プログラムを提供することもできる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
100 印刷装置(画像処理装置)
103 システム制御部
105 画像処理部

Claims (10)

  1. 画像データに対して、該画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを用いる第1の画像処理または該画像データにフィルタ処理を行う第2の画像処理を選択的に行う画像処理手段と、
    前記画像データに対して第1の変換処理を行う第1の変換手段と、
    前記第1の画像処理が選択された場合には前記第1の変換処理の前に該第1の画像処理を行い、前記第2の画像処理が選択された場合には該第1の変換処理の後に該第2の画像処理を行うように前記画像処理手段および前記第1の変換手段を制御する制御手段と、
    前記画像処理手段および前記第1の変換手段による処理が行われた後の画像データに対して第2の変換処理を行う第2の変換手段と、
    を有し、
    前記第1の変換処理は、印刷手段のインク特性に応じて前記画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを変更する処理であり、前記第2の変換処理は、前記印刷手段のインクのカラーに応じた形式に前記画像データを変更する処理であることを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記第1の画像処理は、前記画像データに対して非線形的な画像処理であることを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。
  3. 前記第1の画像処理は、前記画像データの色度値及び輝度値の少なくとも1つの情報を取得する解析処理であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
  4. 前記第2の画像処理は、
    前記画像データを縮小して縮小画像を生成し、
    前記縮小画像を拡大して拡大画像を生成し、
    前記画像データと前記拡大画像とを合成する、ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  5. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置から出力された前記画像データを表示する表示手段と、を有することを特徴とする画像表示装置。
  6. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
    前記印刷手段を有し、
    前記印刷手段が前記画像処理装置から出力された前記画像データを印刷することを特徴とする印刷装置。
  7. 前記第2の変換処理は、YCbCr形式の画像データをYMC形式の印刷データに変換する処理であることを特徴とする請求項6に記載の印刷装置。
  8. 前記印刷手段が前記画像データに対してミニチュア印刷を行う場合、前記画像処理手段は前記第2の画像処理を行うことを特徴とする請求項6または7に記載の印刷装置。
  9. 画像データに対して、該画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを用いる第1の画像処理または該画像データにフィルタ処理を行う第2の画像処理を選択的に設定するステップと、
    前記画像データに対して、選択された前記第1の画像処理または前記第2の画像処理を行うステップと、
    前記画像データに対して第1の変換処理を行うステップと、
    前記第1の画像処理または前記第2の画像処理、および、前記第1の変換処理が行われた後の画像データに対して第2の変換処理を行うステップを情報処理装置に実行させる画像処理プログラムであって、
    前記第1の画像処理が選択された場合には前記第1の変換処理の前に該第1の画像処理を行い、前記第2の画像処理が選択された場合には該第1の変換処理の後に該第2の画像処理を行い、
    前記第1の変換処理は、印刷手段のインク特性に応じて前記画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを変更する処理であり、前記第2の変換処理は、前記印刷手段のインクのカラーに応じた形式に前記画像データを変更する処理であることを特徴とする画像処理プログラム。
  10. 画像データに対して、該画像データにおける被写体の肌に対応する色を抽出する肌処理または前記画像データを前記画像データの中心領域から周囲に向けてぼかすミニチュア処理を選択的に行う画像処理手段と、
    前記画像データに対して第1の変換処理を行う第1の変換手段と、
    前記肌処理が選択された場合には前記第1の変換処理の前に該肌処理を行い、前記ミニチュア処理が選択された場合には該第1の変換処理の後に該ミニチュア処理を行うように前記画像処理手段および前記第1の変換手段を制御する制御手段と、
    前記画像処理手段および前記第1の変換手段による処理が行われた後の画像データに対して第2の変換処理を行う第2の変換手段と、
    を有し、
    前記第1の変換処理は、印刷手段のインク特性に応じて前記画像データの色度値および輝度値の少なくともいずれかを変更する処理であり、前記第2の変換処理は、前記印刷手段のインクのカラーに応じた形式に前記画像データを変更する処理であることを特徴とする画像処理装置。
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