JP6157138B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、前記画素群を含む前記複数の取得領域に対応する前記複数の画像特徴量から複数のモノクロ率を算出し、当該複数のモノクロ率のうち最も高い値に応じて、前記画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する
ことを特徴とする。
本発明の画像処理装置は、
入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、前記画素群を含む前記複数の取得領域に対応する前記複数の画像特徴量から複数のカラー率を算出し、当該複数のカラー率のうち最も低い値に応じて、前記画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する
ことを特徴とする。
本発明の画像処理装置は、
入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、
画素群毎に、その画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量に基づいて、その画素群がモノクロ領域か、カラー領域か、黒色領域かを判定し、
黒色領域と判定された画素群を、モノクロ領域又はカラー領域とみなす
ことを特徴とする。
本発明の画像処理装置は、
入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、
画素群毎に、その画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量に基づいて、その画素群がモノクロ領域か、カラー領域か、黒色領域か、コメント領域かを判定し、黒色領域と判定された画素群と、コメント領域と判定された画素群とを、それぞれ、モノクロ領域又はカラー領域とみなす
ことを特徴とする。
本発明の画像処理装置は、
入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、
所定領域と、前記所定領域を前記所定領域の水平サイズよりも小さい移動量で水平方向に移動して得られる領域との画像特徴量に基づいてモノクロ領域と判定された第1の画素群からなる矩形領域を水平モノクロ領域として検出し、
前記所定領域と、前記所定領域を前記所定領域の垂直サイズよりも小さい移動量で垂直方向に移動して得られる領域との画像特徴量に基づいてモノクロ領域と判定された第2の画素群からなる矩形領域を垂直モノクロ領域として検出し、
前記水平モノクロ領域と前記垂直モノクロ領域のOR領域をモノクロ領域と判定し、残りの領域をカラー領域と判定することにより、前記入力画像をモノクロ領域とカラー領域
に区分する
ことを特徴とする。
本発明の画像処理装置は、
入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、
所定領域と、前記所定領域を前記所定領域の水平サイズよりも小さい移動量で水平方向に移動して得られる領域との画像特徴量に基づいてカラー領域と判定された第1の画素群からなる矩形領域を水平カラー領域として検出し、
前記所定領域と、前記所定領域を前記所定領域の垂直サイズよりも小さい移動量で垂直方向に移動して得られる領域との画像特徴量に基づいてカラー領域と判定された第2の画素群からなる矩形領域を垂直カラー領域として検出し、
前記水平カラー領域と前記垂直カラー領域のAND領域をカラー領域と判定し、残りの領域をモノクロ領域と判定することにより、前記入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する
ことを特徴とする。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例1に係る画像処理装置及びその制御方法について説明する。本実施例に係る画像処理装置は、入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する。
制御部110は、例えば、CPU(中央演算処理装置;コンピュータ)である。制御部110は、必要に応じてメモリ111にアクセスし、画像処理装置の各機能部を制御する。
メモリ111は、磁気ディスクや半導体メモリ等の記憶装置である。メモリ111には、例えば、制御部110により実行されるプログラムや各機能部を制御するために使用されるパラメータ等が記憶されている。
医用ビューワー画像201はカラー画像であり、レントゲン画像202はモノクロ画像である。カラー画像の領域(カラー領域)は第1画像処理(例えばγ=2.2のγ補正)を施すべき領域であり、モノクロ画像の領域(モノクロ領域)は第2画像処理(例えばDICOMγ補正)を施すべき領域である。
なお、入力画像は、図2(A)に示すような画像に限らない。入力画像は、医用画像のみを含む画像(アプリケーションの画像を含まない画像)であってもよい。例えば、入力画像は、カラー画像である内視鏡画像と、モノクロ画像であるレントゲン画像とが並べられた画像であってもよい。
なお、本実施例では、ヒストグラム信号112は、ヒストグラムにおけるモノクロ画素(色差信号Cb=0かつ色差信号Cr=0の画素)の度数を表すものとするが、ヒストグラム信号112はこれに限らない。例えば、ヒストグラム信号112は、各画素値の度数を表す信号であってもよい。Cb=0の画素の度数とCr=0の画素の度数をカウントし、それら2つの度数の平均値を表す信号がヒストグラム信号112として出力されてもよい。Cb=0の画素の度数とCr=0の画素の度数のうち、小さい方の値を表す信号がヒストグラム信号112として出力されてもよい。
図2(B)は、CbヒストグラムとCrヒストグラムを例示する図である。
なお、本実施例では、ヒストグラム取得部102が、入力画像からヒストグラムを生成するものとするが、ヒストグラムは外部から入力(取得)されてもよい。
なお、本実施例では、ヒストグラム取得部102が、入力画像101がRGB信号の場
合には、入力画像101をYCbCr信号に変換してから、ヒストグラム(YCbCr値のヒストグラム)を生成するものとするが、これに限らない。ヒストグラムはRGB値のヒストグラムであってもよい。
なお、画像特徴量は画素値のヒストグラムに限らない。画像特徴量は、モノクロ領域かカラー領域かの判断の指標とすることのできる特徴量であれば、どのような特徴量であってもよい。例えば、画像特徴量は、画素値や輝度値の最頻値であってもよいし、輝度ヒストグラムであってもよいし、輝度値が0の画素数であってもよい。
具体的には、フレームカウント値が1の場合には、図3の左側(図4の上側)に示すように、入力画像の領域を分割して得られる複数の分割領域(所定領域)のそれぞれが取得領域として設定される。本実施例では、複数の分割領域が、入力画像の領域をマトリクス状に分割して得られる複数の領域であるものとする。具体的には、複数の分割領域が、入力画像の領域を水平方向M個×垂直方向N個に分割して得られるM×N個の領域であるものとする(M,Nは正の整数)。
フレームカウント値が2の場合には、図3の真ん中に示すように、上記複数の分割領域を水平方向(右側)にK画素移動させて得られる複数の領域のそれぞれが取得領域として設定される(Kは正の整数)。
フレームカウント値が3の場合には、図3の右側に示すように、上記複数の分割領域を水平方向(右側)にK×2画素移動させて得られる複数の領域のそれぞれが取得領域として設定される。
フレームカウント値が4の場合には、図4の真ん中に示すように、上記複数の分割領域を垂直方向(下側)にL画素移動させて得られる複数の領域のそれぞれが取得領域として設定される(Lは正の整数)。
フレームカウント値が5の場合には、図4の下側に示すように、上記複数の分割領域を垂直方向(下側)にL×2画素移動させて得られる複数の領域のそれぞれが取得領域として設定される。
本実施例では、以下の式1を用いて水平方向の移動量(Kの値)が算出される。式1において、Hは、2以上の整数であり、分割領域の水平方向の画素数(水平サイズ)である。
K=H/3 ・・・(式1)
なお、Hが3で割りきれない場合には、小数点以下を丸める処理を行えばよい。それにより、Kとして、1以上H未満の整数値を取得することができる。
また、本実施例では、以下の式2を用いて垂直方向の移動量(Lの値)が算出される。式2において、Jは、2以上の整数であり、分割領域の垂直方向の画素数(垂直サイズ)である。
L=J/3 ・・・(式2)
なお、Jが3で割り切れない場合には、小数点以下を丸める処理を行えばよい。それにより、Lとして、1以上J未満の整数値を取得することができる。
なお、移動量は式1,2により得られる値に限らない。移動量は、所定領域のサイズよりも小さい値であれば、どのような値であってもよい。
本実施例では、上述したように取得領域を決定することにより、判定対象である画素群を含む複数の取得領域のそれぞれについて、取得領域内の画素値のヒストグラムが生成されることとなる。
モノクロ率は、ヒストグラムの総度数に対する、該ヒストグラムのモノクロ画素の度数の割合である。本実施例では、モノクロ画素の度数をヒストグラムの総度数(H×J)で除算し、最大値が100となるように規格化することにより、モノクロ率が算出される。
なお、水平モノクロ/カラー領域検出部106、垂直モノクロ/カラー領域検出部107、モノクロ/カラー領域決定部108は、カラー背景を有する入力画像の場合に、モノクロ領域の検出及び決定処理を行う。具体的には、モノクロ率算出部105は、フレームカウント値が1のときに算出された各分割領域のモノクロ率603から、最も外周側の12個の分割領域のうち所定個数(例えば7個)以上がカラー領域である場合に、カラー背景を有する入力画像であると判別する。そして、その判別結果を、水平モノクロ/カラー領域検出部106、垂直モノクロ/カラー領域検出部107、モノクロ/カラー領域決定部108に伝え、モノクロ領域の検出及び決定処理を行う。一方、モノクロ率算出部105は、フレームカウント値が1のときに算出された各分割領域のモノクロ率603から、最も外周側の12個の分割領域のうち所定個数(例えば7個)未満がカラー領域(例えば6個以上がモノクロ領域)である場合に、モノクロ背景を有する入力画像であると判別する。そして、その判別結果を、水平モノクロ/カラー領域検出部106、垂直モノクロ/カラー領域検出部107、モノクロ/カラー領域決定部108に伝え、カラー領域の検出及び決定処理を行う。
以下、本実施例では、カラー背景を有する入力画像に対して、水平モノクロ/カラー領域検出部106、垂直モノクロ/カラー領域検出部107、モノクロ/カラー領域決定部108が、モノクロ領域の検出及び決定処理を行う場合について詳しく説明する。モノクロ背景を有する入力画像に対する処理については、下記と同様の考え方が成り立つので、詳細な説明は省略する。
複数のモノクロ率(ヒストグラムに基づいて算出された複数のモノクロ率)から、水平モノクロ領域を検出する。
ここでは、以下の式3を用いてバッファモノクロ率605が決定される。バッファモノクロ率605(i,j)は、水平方向左側からi+1番目、垂直方向上側からj+1番目のバッファリング領域のバッファモノクロ率である。モノクロ率602(i/3,j)は、水平方向左側から(i/3)+1番目(但し、i/3の小数点以下は切り捨て)、垂直方向上側からj+1番目の取得領域のモノクロ率である。
バッファモノクロ率605(i,j)=モノクロ率602(i/3,j)
但し、i=0〜M×3−1の整数、j=0〜N−1の整数
・・・(式3)
ここでは、バッファリングとして、既にバッファリングされているバッファモノクロ率605(i,j)を更新する処理が行われる。具体的には、式4に示すように、モノクロ率603((i−1)/3,j)とバッファモノクロ率605(i,j)のうち、高い方の値がバッファモノクロ率606(i,j)とされる。なお、バッファモノクロ率606(0,j)については、バッファモノクロ率605(0,j)の値が採用される。
バッファモノクロ率606(i,j)
=MAX(モノクロ率603((i−1)/3,j)
,バッファモノクロ率605(i,j))
但し、i=1〜M×3−1の整数、j=0〜N−1の整数
・・・(式4)
ここでは、バッファリングとして、式5に示すように、既にバッファリングされているバッファモノクロ率606(i,j)を更新する処理が行われる。なお、バッファモノクロ率607(0,j)とバッファモノクロ率607(1,j)については、バッファモノクロ率606(0,j)とバッファモノクロ率606(1,j)の値が採用される。
バッファモノクロ率607(i,j)
=MAX(モノクロ率604((i−2)/3,j)
,バッファモノクロ率606(i,j))
但し、i=2〜M×3−1の整数、j=0〜N−1の整数
・・・(式5)
その結果、図6(A)に示すように、水平モノクロ領域701が検出される。
水平モノクロ/カラー領域検出部106は、水平モノクロ領域を表す信号を水平モノクロ領域信号116として出力する。
このように、本実施例では、画素群毎に、その画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量のそれぞれから算出されるモノクロ率が、当該画素群に対応付けてバッファリングされる。そして、画素群毎に、その画素群に対応付けられた複数のモノクロ率のうち最も高い値に応じて、当該画素群がモノクロ領域かカラー領域かが判定される。
また、本実施例では、水平方向K画素×垂直方向J画素単位で判定が行われるため、分割領域(水平方向H画素×垂直方向J画素)単位で判定を行うよりも垂直方向に沿った境界(モノクロ画像とカラー画像の境界)を精度良く検出することができる。
また、カラー領域よりもモノクロ領域のほうが、画像処理(例えばγ値)の違いによる画像の見え方への影響が大きい。本実施例では、水平モノクロ領域か否かの判定対象である画素群を含む複数の取得領域についての複数のモノクロ率のうち、最も高いモノクロ率に基づいて判定が行われる。それにより、カラー領域の画素とモノクロ領域の画素を含む画素群がモノクロ領域と判定され易くなり、モノクロ領域の検出漏れを低減することができる。
ここでは、以下の式6を用いてバッファモノクロ率805が決定される。バッファモノクロ率805(i,j)は、水平方向左側からi+1番目、垂直方向上側からj+1番目のバッファリング領域のバッファモノクロ率である。モノクロ率802(i,j/3)は、水平方向左側からi+1番目、垂直方向上側から(j/3)+1番目(但し、j/3の小数点以下は切り捨て)の取得領域のモノクロ率である。
バッファモノクロ率805(i,j)=モノクロ率802(i,j/3)
但し、i=0〜M−1の整数、j=0〜N×3−1の整数
・・・(式6)
ここでは、バッファリングとして、既にバッファリングされているバッファモノクロ率805(i,j)を更新する処理が行われる。具体的には、式7に示すように、モノクロ率803(i,(j−1)/3)とバッファモノクロ率805(i,j)のうち、高い方の値がバッファモノクロ率806(i,j)とされる。なお、バッファモノクロ率806(i,0)については、バッファモノクロ率805(i,0)の値が採用される。
バッファモノクロ率806(i,j)
=MAX(モノクロ率803(i,(j−1)/3)
,バッファモノクロ率805(i,j))
但し、i=0〜M−1の整数、j=1〜N×3−1の整数
・・・(式7)
ここでは、バッファリングとして、式8に示すように、既にバッファリングされているバッファモノクロ率806(i,j)を更新する処理が行われる。なお、バッファモノクロ率807(i,0)とバッファモノクロ率807(i,1)については、バッファモノクロ率806(i,0)とバッファモノクロ率806(i,1)の値が採用される。
バッファモノクロ率807(i,j)
=MAX(モノクロ率804(i,(j−2)/3)
,バッファモノクロ率806(i,j))
但し、i=0〜M−1の整数、j=2〜N×3−1の整数
・・・(式8)
は、上記所定の閾値を95とする。なお、水平モノクロ領域を検出する際に使用する閾値と、垂直モノクロ領域を検出する際に使用する閾値とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
その結果、図6(B)に示すように、垂直モノクロ/カラー領域901が検出される。
垂直モノクロ/カラー領域検出部107は、垂直モノクロ領域を表す信号を垂直モノクロ領域信号117として出力する。
また、モノクロ領域とカラー領域は矩形であることが多い。本実施例では、水平方向H画素×垂直方向L画素単位で判定が行われるため、分割領域(水平方向H画素×垂直方向J画素)単位で判定を行うよりも水平方向に沿った境界(モノクロ画像とカラー画像の境界)を精度良く検出することができる。
また、本実施例では、垂直モノクロ領域か否かの判定対象である画素群を含む複数の取得領域についての複数のモノクロ率のうち、最も高いモノクロ率に基づいて判定が行われる。それにより、カラー領域の画素とモノクロ領域の画素を含む画素群がモノクロ領域と判定され易くなり、モノクロ領域の検出漏れを低減することができる。
モノクロ/カラー領域決定部108は、モノクロ領域を表す信号をモノクロ領域信号118として出力する。
なお、モノクロ/カラー領域決定部108は、モノクロ領域1001の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅のくぼみ部分の大きさを判別し、くぼみ部分の大きさが所定サイズ以下であれば、くぼみ部分をモノクロ領域に置き換えてもよい。例えば、くぼみ部分の水平方向が上記K画素以下、垂直方向が上記L画素以下である場合に、くぼみ部分をモノクロ領域に置き換える。この場合、図6(D)に示すように、モノクロ領域1002が決定される。
また、本実施例では、水平方向K画素×垂直方向J画素単位で判定が行われるため、分割領域(水平方向H画素×垂直方向J画素)単位で判定を行うよりも水平方向に沿った境界(モノクロ画像とカラー画像の境界)を精度良く検出することができる。また、水平方向H画素×垂直方向L画素単位で判定が行われるため、分割領域(水平方向H画素×垂直方向J画素)単位で判定を行うよりも垂直方向に沿った境界を精度良く検出することができる。そして、水平モノクロ領域と垂直モノクロ領域のOR領域を最終的なモノクロ領域とすることにより、分割領域(水平方向H画素×垂直方向J画素)単位で判定を行うよりも水平方向に沿った境界と垂直方向に沿った境界とを精度良く検出することができる。
また、本実施例では、モノクロ領域か否かの判定対象である画素群を含む複数の取得領域についての複数のモノクロ率のうち、最も高いモノクロ率に基づいて判定が行われる。それにより、カラー領域の画素とモノクロ領域の画素を含む画素群がモノクロ領域と判定され易くなり、モノクロ領域の検出漏れを低減することができる。
なお、本実施例では、水平モノクロ領域701と垂直モノクロ領域901を表す信号から最終的なモノクロ領域とカラー領域が決定される構成としたが、この構成に限らない。例えば、モノクロ/カラー領域決定部108が、ヒストグラム信号またはモノクロ率信号を受信してもよい。そして、モノクロ/カラー領域決定部108が、受信した信号に基づいて、K画素×L画素の画素群毎に、モノクロ領域かカラー領域かの判定を行ってもよい。
なお、本実施例では、画像処理がγ補正である場合を例にして説明したが、画像処理はこれに限らない。例えば、画像処理は、モノクロ領域用の明るさ調整処理とカラー領域用の明るさ調整処理であってもよい。画像処理は、モノクロ領域用の色温度調整処理とカラー領域用の色温度調整処理であってもよい。
まず、図8に示すように、入力画像の領域を分割して得られる複数の領域であって、各々が取得領域より小さい複数の細分割領域のそれぞれについて、細分割領域内の画素値のヒストグラムが取得されてもよい。図8の例では、複数の細分割領域は、入力画像を水平方向にm(=3×M)個、垂直方向にn(=3×N)個に分割して得られる9×M×N個の領域である。
そして、図8に示すように、取得領域内の複数の細分割領域のヒストグラムを合成することにより、該取得領域についてのヒストグラムが生成されてもよい。それにより、各取得領域のヒストグラムを得ることができる。例えば、最も左上の3×3個の細分割領域301のヒストグラムを合成することにより、最も左上の分割領域302のヒストグラムを得ることができる。また、左から2番目、上から1番目の細分割領域が最も左上に位置す
る3×3個の細分割領域303のヒストグラムを合成することにより、複数の分割領域を水平方向にK画素移動させて得られる複数の領域のうち、最も左上の領域304のヒストグラムを得ることができる。なお、ヒストグラムの合成は、ヒストグラムを足し合わせる処理であってもよいし、平均のヒストグラムを生成する処理であってもよいし、代表のヒストグラムを選択する処理であってもよい。
なお、表示装置と画像処理装置は一体であってもよいし別体であってもよい。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例2に係る画像処理装置及びその制御方法に
ついて説明する。
実施例1では、複数の分割領域、複数の分割領域を水平方向に移動させて得られる複数の領域、及び、複数の分割領域を垂直方向に移動させて得られる複数の領域を複数の取得領域とする構成とした。本実施例では、複数の分割領域、及び、複数の分割領域を斜め方向に移動させて得られる複数の領域を複数の取得領域とする構成について説明する。
具体的には、フレームカウント値が1の場合には、図10の左側に示すように、入力画像の領域を分割して得られる複数の分割領域のそれぞれが取得領域として設定される。説明を簡単にするため、分割領域のサイズは実施例1と同じ(水平方向H画素×垂直方向J画素)とする。また、分割領域の数も実施例1と同じ(水平方向M個×垂直方向N個)とする。
フレームカウント値が2の場合には、図10の真ん中に示すように、上記複数の分割領域を斜め方向に移動させて得られる複数の領域のそれぞれが取得領域として設定される。具体的には、上記複数の分割領域を、水平方向(右側)にK画素、垂直方向(下側)にL画素移動させて得られる複数の領域のそれぞれが取得領域として設定される。
フレームカウント値が3の場合には、図10の右側に示すように、上記複数の分割領域を斜め方向に移動させて得られる複数の領域のそれぞれが取得領域として設定される。具体的には、上記複数の分割領域を、水平方向(右側)にK×2画素、垂直方向(下側)にL×2画素移動させて得られる複数の領域のそれぞれが取得領域として設定される。
なお、モノクロ/カラー領域検出部1106は、カラー背景を有する入力画像の場合に、モノクロ領域の検出及び決定処理を行う。具体的には、モノクロ率算出部105は、フレームカウント値が1のときに算出された各分割領域のモノクロ率603から、最も外周側の12個の分割領域のうち所定個数(例えば7個)以上がカラー領域である場合に、カラー背景を有する入力画像であると判別する。そして、その判別結果を、モノクロ/カラー領域検出部1106に伝え、モノクロ領域の検出及び決定処理を行う。一方、モノクロ率算出部105は、フレームカウント値が1のときに算出された各分割領域のモノクロ率603から、最も外周側の12個の分割領域のうち所定個数(例えば7個)未満がカラー領域(例えば6個以上がモノクロ領域)である場合に、モノクロ背景を有する入力画像であると判別する。そして、その判別結果を、モノクロ/カラー領域検出部1106に伝え、カラー領域の検出及び決定処理を行う。
以下、本実施例では、カラー背景を有する入力画像に対して、モノクロ/カラー領域検出部1106が、モノクロ領域の検出及び決定処理を行う場合について詳しく説明する。
モノクロ背景を有する入力画像に対する処理については、下記と同様の考え方が成り立つので、詳細な説明は省略する。
ここでは、以下の式9を用いてバッファモノクロ率1305が決定される。バッファモノクロ率1305(i,j)は、水平方向左側からi+1番目、垂直方向上側からj+1番目のバッファリング領域のバッファモノクロ率である。モノクロ率1302(i/3,j/3)は、水平方向左側から(i/3)+1番目(但し、i/3の小数点以下は切り捨て)、垂直方向上側から(j/3)+1番目(但し、j/3の小数点以下は切り捨て)の取得領域のモノクロ率である。
バッファモノクロ率1305(i,j)=モノクロ率1302(i/3,j/3)
但し、i=0〜M×3−1の整数、j=0〜N×3−1の整数
・・・(式9)
ここでは、バッファリングとして、既にバッファリングされているバッファモノクロ率1305(i,j)を更新する処理が行われる。具体的には、式10に示すように、モノクロ率1303((i−1)/3,(j−1)/3)とバッファモノクロ率1305(i,j)のうち、高い方の値がバッファモノクロ率1306(i,j)とされる。なお、バッファモノクロ率1306(0,j)とバッファモノクロ率1306(i,0)については、バッファモノクロ率1305(0,j)とバッファモノクロ率1305(i,0)の値が採用される。
バッファモノクロ率1306(i,j)
=MAX(モノクロ率1303((i−1)/3,(j−1)/3)
,バッファモノクロ率1305(i,j))
但し、i=1〜M×3−1の整数、j=1〜N×3−1の整数
・・・(式10)
ここでは、バッファリングとして、既にバッファリングされているバッファモノクロ率1306(i,j)を更新する処理が行われる。具体的には、式11に示すように、モノクロ率1304((i−2)/3,(j−2)/3)とバッファモノクロ率1306(i,j)のうち、高い方の値がバッファモノクロ率1307(i,j)とされる。なお、バッファモノクロ率1307(0,j)、バッファモノクロ率1307(i,0)、バッフ
ァモノクロ率1307(1,j)、バッファモノクロ率1307(i,1)については、バッファモノクロ率1306(0,j)、バッファモノクロ率1306(i,0)、バッファモノクロ率1306(1,j)、バッファモノクロ率1306(i,1)の値が採用される。
バッファモノクロ率1307(i,j)
=MAX(モノクロ率1304((i−2)/3,(j−2)/3)
,バッファモノクロ率1306(i,j))
但し、i=2〜M×3−1の整数、j=2〜N×3−1の整数
・・・(式11)
その結果、図12に示すように、モノクロ領域1401が検出される。
モノクロ/カラー領域検出部1106は、モノクロ領域を表す信号をモノクロ領域信号118として出力する。
また、モノクロ領域とカラー領域は矩形であることが多い。本実施例では、水平方向K画素×垂直方向L画素単位で判定が行われるため、分割領域(水平方向H画素×垂直方向J画素)単位で判定を行うよりもモノクロ画像とカラー画像の境界を精度良く検出することができる。
また、本実施例では、モノクロ領域か否かの判定対象である画素群を含む複数の取得領域についての複数のモノクロ率のうち、最も高いモノクロ率に基づいて判定が行われる。それにより、カラー領域の画素とモノクロ領域の画素を含む画素群がモノクロ領域と判定され易くなり、モノクロ領域の検出漏れを低減することができる。
また、本実施例では、複数の分割領域を斜め方向に移動させた領域を複数の取得領域とすることにより、実施例1よりも設定される取得領域の総数を少なくすることができる。その結果、処理時間及び処理負荷を実施例1よりも小さくすることができる。
以下、本発明の実施例3に係る画像処理装置及びその制御方法について説明する。本実施例では、画像処理装置は、矩形領域単位で画像処理を実行する。実施例3は、実施例1または実施例2と組み合わせて実施することが可能である。組み合わせ方の詳細については本実施例の最後に説明する。
図13は、本実施例に係る画像処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図13に示すように、本実施例に係る画像処理装置1310は、入力部1311、ヒストグラム取得部1312、分割領域判定部1313、矩形領域設定部1314、γ補正部1315、出力部1316、制御部1317、メモリ1318などを有する。
メモリ1318は、磁気ディスクや半導体メモリ等の記憶装置である。メモリ1318には、例えば、制御部1317により実行されるプログラムや各機能部を制御するために使用されるパラメータ等が記憶されている。
入力部1311は、ヒストグラム取得部1312とγ補正部1315に入力画像データを送信する。
本実施例では、入力画像データはYCbCr形式の画像データであるものとする。YCbCr形式の画像データの画素値は、Y値、Cb値、及び、Cr値からなり、Y値は輝度信号であり、Cb値とCr値は色差信号である。なお、入力画像データはこれに限らない。入力画像データはRGB形式の画像データであってもよい。
なお、入力部1311は、磁気ディスク、半導体メモリなどの記憶装置から画像データを読み出して、ヒストグラム取得部1312とγ補正部1315に出力する機能部であってもよい。上記記憶装置は、画像処理装置の一部であってもよいし、画像処理装置とは別体の装置であってもよい。
なお、本実施例では、2つのヒストグラムを生成する例を示したが、ヒストグラムはこれに限らない。例えば、Y値、Cb値、Cr値をそれぞれ軸とする3次元ヒストグラムが生成されてもよい。
また、本実施例では、ヒストグラム取得部1312が、入力画像データからヒストグラムを生成するものとするが、ヒストグラムは外部から入力(取得)されてもよい。
まず、ステップS201において、入力部1311が、入力画像データを入力する。
入力画像の例を図15(A)に示す。
図15(A)は、左側にモノクロ画像としてMRI(Magnetic Resonance Imaging;核磁気共鳴画像法)による臓器の断面図(MRI画像)が配置され、入力画像の右側にカラー画像としてMRI画像をモデル化したCG(Computer Graphics)が配置されている場合の例である。
本実施例では、図15(A)に示す入力画像のデータが入力された場合の例について説明する。
図15(A)において、MRI画像の背景とCG画像の背景は、いずれも、黒色(Y=Cb=Cr=0)となっているものとする。入力画像のサイズは、水平方向1920画素×垂直方向1200画素であるものとする。入力画像データは、8bitのデータであるものとする。
図15(B)は、入力画像の分割例である。本実施例では、図15(B)に示すように、入力画像が、水平方向10個×垂直方向6個の計60個の分割領域に分割されるものとする。この場合、分割領域のサイズは、水平方向192(=1920÷10)画素×垂直方向200(=1200÷6)画素となる。
その後、ヒストグラム取得部1312は、分割領域毎に、輝度ヒストグラムと色ヒストグラムを生成する。
本実施例では、輝度ヒストグラムとして、Y値の取りうる範囲(0〜255)を分割して得られる8階調幅のカテゴリ毎の度数を表すヒストグラムが生成される。1つの分割領域についての輝度ヒストグラムは、カテゴリ毎に、当該分割領域内においてそのカテゴリに属す画素の数をカウントすることにより生成される。
また、本実施例では、色ヒストグラムとして、Cb値、Cr値の取りうる範囲(0〜255)を分割して得られる8階調幅のカテゴリ毎の度数を表すヒストグラムが生成される。1つの分割領域についての色ヒストグラムは、カテゴリ毎に、当該分割領域内においてそのカテゴリに属す画素の数をカウントすることにより生成される。
なお、カテゴリの幅は8階調に限らない。例えば、カテゴリの幅は、4,16階調などであってもよい。輝度ヒストグラムと、色ヒストグラムとで、カテゴリの幅が異なっていてもよい。Cb値とCr値でカテゴリの幅が異なっていてもよい。
判定方法の一例を図16に示す。本実施例では、以下のように各分割領域の種類を判定する。
モノクロ領域:色ヒストグラムの総度数に対する、Cb値が0〜7且つCr値が0〜7の画素の度数の割合が95%以上であり、輝度ヒストグラムの総度数に対する、Y値が0〜7でない画素の度数の割合が95%以上である分割領域
黒色領域:色ヒストグラムの総度数に対する、Cb値が0〜7且つCr値が0〜7の画素の度数の割合が95%以上であり、輝度ヒストグラムの総度数に対する、Y値が0〜7の画素の度数の割合が95%以上である分割領域
カラー領域:上記分割領域以外の分割領域
なお、モノクロ画像中にはカラー注釈などのカラー画素が存在する場合があり、多少のカラー画素が存在してもモノクロ画像の領域はモノクロ領域と判定する必要がある。そのため、本実施例では、モノクロ領域か否かの判定に用いる閾値を100%ではなく95%としている。
また、黒色の画素と、多少のカラー画像や上記カラー注釈などのカラー画素とを含む分割領域がモノクロ領域であるかカラー領域であるかの判定は難しい。そこで、本実施例では、100%ではなく95%という閾値を用いて、そのような領域を黒色領域と判定する。
図17(A)の例では、MRI画像のみを含む分割領域がモノクロ領域と判定されている。また、CGのみを含む分割領域のうち、カラー画素を含む分割領域がカラー領域と判定され、カラー画素を含まない分割領域(背景のみを含む分割領域)が黒色領域と判定されている。
モノクロ領域:ヒストグラムの総度数に対する、Cb値=Cr値=0、且つ、Y値≠0の画素の度数の割合が95%以上である分割領域
黒色領域:ヒストグラムの総度数に対する、Cb値=Cr値=Y値=0の画素の度数の割合が95%以上である分割領域
カラー領域:上記分割領域以外の分割領域
なお、上記例は、Cb値=Cr値=Y値=0の画素を黒色画素とし、黒色画素を所定の割合以上含む分割領域を黒色領域とする場合の例であるが、所定の閾値を設定して、所定値以下の低輝度、低彩度の領域が黒色領域とされてもよい。例えば、Cb値、Cr値、Y値がそれぞれ、所定の閾値以下の画素を黒色画素としてもよい。
本実施例では、水平方向に並んだ同じ種類の分割領域が1つの矩形領域内の分割領域として優先的に選択されるものとする。具体的には、水平方向に連続して並んだ同じ種類の
分割領域からなる合成領域が設定された後、垂直方向に連続して並んだ同じ種類の合成領域であって、水平方向の位置及び長さが互いに等しい合成領域からなる領域が矩形領域とされる。なお、本ステップにおける矩形領域の設定方法はこれに限らない。例えば、垂直方向に連続して並んだ同じ種類の分割領域が1つの矩形領域内の分割領域として優先的に選択されてもよい。
ステップS203において図17(A)の検出結果が得られたとすると、本ステップでは、図17(B)に示す矩形領域が設定される。図17(B)において、領域C,E,Gはカラー領域と判定された分割領域からなる矩形領域(カラー矩形領域)である。領域Aはモノクロ領域と判定された分割領域からなる矩形領域(モノクロ矩形領域)である。領域B,D,Fは黒色領域と判定された分割領域からなる矩形領域(黒色矩形領域)である。
まず、ステップS800において、矩形領域設定部1314が、現在設定されている矩形領域の数が所定数より多いか否かを判定する。現在設定されている矩形領域の数が所定数より多い場合には、ステップS801へ処理が進められ、現在設定されている矩形領域の数が所定数以下の場合には、本フローが終了される(ステップS206へ処理が進められる)。
図17(B)に示すように矩形領域が設定されている場合には、矩形領域の数は7となる。本実施例では、上記所定数を2とする。上記所定数は、例えば、1フレームあたりに実行可能な画像処理の回数の上限値である。
本ステップでは、以下の2つの場合に上記4つの分割領域からなる領域がくぼみ領域であると判定され、それ以外の場合にはくぼみ領域でないと判定される。
(1)上記4つの分割領域のうち、3つの分割領域の種類が互いに等しい場合
(2)上記4つの分割領域のうち、互いに隣接する2つの分割領域の種類が互いに等しく、残りの各分割領域の種類が他の分割領域の種類と異なる場合
例えば、ステップS801において図17(B)の領域Bの左下の頂点が選択された場合には、上記(2)に該当するため、ステップS801で選択した内部頂点を中心とする2行2列の4つの分割領域からなる領域がくぼみ領域であると判定される。
次に、ステップS805において、矩形領域設定部1314が、ステップS804の判定結果に応じて、ステップS802で判定(検出)されたくぼみ領域内の、黒色領域と判定された分割領域を、モノクロ領域またはカラー領域とみなす(みなし処理)。そして、矩形領域設定部1314が、現在設定されている矩形領域を変更する(矩形領域変更処理)。
その後、処理がステップS806へ進められる。
(1)1つまたは3つの分割領域が黒色領域で、残りの分割領域がカラー領域であるパターン(図19の1−1、1−3)、または、1つまたは3つの分割領域が黒色領域で、残りの分割領域がモノクロ領域であるパターン(図19の1−2、1−4)
(2)3種類の分割領域が存在し、互いに隣接する2つの分割領域の種類が互いに等しいパターン(図19の2−1〜2−3)
(3)1つまたは3つの分割領域がモノクロ領域で、残りの分割領域がカラー領域であるパターン(図19の3−1、3−2)
具体的には、くぼみパターンが(1)のパターンである場合、くぼみ領域内の全ての分割領域がカラー領域またはモノクロ領域となるように、黒色領域である分割領域がカラー領域またはモノクロ領域とみなされる。
くぼみパターンが(2)のパターンである場合、くぼみ領域内においてカラー領域とモノクロ領域の境界が直線になるように、黒色領域である分割領域がカラー領域またはモノクロ領域とみなされる。
くぼみパターンが(3)のパターンである場合、くぼみ領域内に黒色領域である分割領域が存在しないため、なにも行われない。
ると判定され、領域B全体がカラー領域とみなされる。なお、黒色領域をモノクロ領域またはカラー領域とみなす処理は、分割領域単位で行ってもよい。例えば、ステップS801において図17(B)の領域Bの左下の頂点が選択された場合には、領域B内の下側の分割領域のみがカラー領域とみなされてもよい。そのような構成の場合、領域B内の上側の分割領域に対しては次の処理でカラー領域とみなされる。
なお、ステップS802では、上記(3)のパターンに該当する場合にくぼみ領域であると判定されなくてもよい。
本処理フローの終了時に、矩形領域設定部1314が、現在設定されている矩形領域を表す領域情報(本フローにより矩形領域が変更された場合には、変更後の矩形領域を表す領域情報)を、γ補正部1315に送信する。
まず、図20(A)の(1)に示すように、領域Bの左下の頂点を中心とする2行2列の分割領域からなる領域がくぼみ領域として検出される。検出されたくぼみ領域のくぼみパターンは、図19の2−1のパターンに該当するので、黒色矩形領域である領域Bがカラー領域とみなされ、各矩形領域の種類は図20(A)の(2)に示す状態となる。ここで、矩形領域の数が最小となるように、モノクロ矩形領域、カラー矩形領域、及び、黒色矩形領域を設定すると、領域B,Cが1つの矩形領域となり、矩形領域の総数は6となる。図20(A)の(1)の状態の場合、矩形領域の総数は7であるため、領域Bをカラー領域とみなすことにより、矩形領域の総数が1つ減る。
カラー領域とみなされ、各矩形領域の種類は図20(A)の(4)に示す状態となる。
なお、本実施例では、矩形領域の総数が所定数以下となるか、黒色領域である全ての分割領域がカラー領域またはモノクロ領域とみなされるまで、黒色領域である分割領域をカラー領域またはモノクロ領域とみなす処理を繰り返す構成としたが、この構成に限らない。例えば、図18のステップS800の処理は行わなくてもよい。その場合には、常に、黒色領域である全ての分割領域がカラー領域またはモノクロ領域とみなされる。
具体的には、実施例3の分割領域判定処理(分割領域がモノクロ領域かカラー領域か黒色領域かを判定する処理)により分割領域単位で黒色領域を検出すればよい。そして、黒色領域と判定されなかった分割領域についてはモノクロ領域決定処理の判定結果を採用して、実施例3の方法により、黒色領域と判定された分割領域をモノクロ領域またはカラー領域とみなせばよい。
なお、実施例3と実施例1を組み合わせる場合や実施例3と実施例2を組み合わせる場合は、H×J画素以下の画素群を分割領域として分割領域判定処理が行われる。即ち、H
×J画素以下の画素群毎に、その画素群がモノクロ領域かカラー領域か黒色領域かが判定される。H×J画素以下の画素群は、例えば、K×J画素の画素群、又は、K×J画素より少ない画素群である。
以下、本発明の実施例4に係る画像処理装置及びその制御方法について説明する。実施例4は、実施例1または実施例2と組み合わせて実施することが可能である。組み合わせ方の詳細については本実施例の最後に説明する。
以下では、実施例3と異なる部分について説明し、実施例3と同様の部分については説明を省略する。
判定方法の一例を図21に示す。本実施例では、以下のように各分割領域の種類を判定する。なお、本実施例では、ステップS202において、実施例3と同様に、カテゴリの幅が8階調である色ヒストグラムと輝度ヒストグラムが取得されたものとする。
コメント領域:Cb値が0〜7且つCr値が0〜7のカテゴリに属す画素以外の全ての画素が、色ヒストグラムにおいて同じカテゴリに属す分割領域
モノクロ領域:色ヒストグラムの総度数に対する、Cb値が0〜7且つCr値が0〜7の画素の度数の割合が95%以上であり、輝度ヒストグラムの総度数に対する、Y値が0〜7でない画素の度数の割合が95%以上である分割領域
黒色領域:色ヒストグラムの総度数に対する、Cb値が0〜7且つCr値が0〜7の画素の度数の割合が95%以上であり、輝度ヒストグラムの総度数に対する、Y値が0〜7の画素の度数の割合が95%以上である分割領域
カラー領域:上記分割領域以外の分割領域
なお、医療の現場では、モノクロ画像上に、カラーの注釈が書かれることがある。注釈に用いる色数は通常1色であるので、上記方法により、モノクロ画像の注釈部分である可能性の高い領域が、コメント領域として判定される。
コメント領域:Cb=Cr=0のカテゴリに属す画素以外の全ての画素が、同じ色(Cb値とCr値の組み合わせが互いに等しい)複数の画素である分割領域
モノクロ領域:ヒストグラムの総度数に対する、Cb値=Cr値=0、且つ、Y値≠0の画素の度数の割合が95%以上である分割領域
黒色領域:ヒストグラムの総度数に対する、Cb値=Cr値=Y値=0の画素の度数の割合が95%以上である分割領域
カラー領域:上記分割領域以外の分割領域
なお、上記例は、1種類のCb値とCr値の組み合わせを1色とした場合の例であるが、所定の閾値を設定して、Cb値とCr値の組み合わせの差分が所定の閾値以下の複数の画素を、同じ色の画素とみなしてもよい。
それにより、画像処理の対象とする矩形領域の数が少なくなるように、モノクロ矩形領域とカラー矩形領域が、それぞれ設定される。
具体的には、図14のステップS205において、分割領域判定部1313は、実施例3で述べた処理の他に、以下の処理を行う。
分割領域判定部1313は、一部の分割領域が黒色領域であり、一部の分割領域がコメント領域であり、残りの分割領域がモノクロ領域またはカラー領域である2行2列の4つの分割領域を検出する。そして、分割領域判定部1313は、上記4つの分割領域における、モノクロ領域、カラー領域、黒色領域、及び、コメント領域の配置に基づいて、上記4つの分割領域のうち、黒色領域である分割領域、及び、コメント領域である分割領域を、それぞれ、モノクロ領域またはカラー領域とみなして、ステップS204で設定された矩形領域を変更する。
本実施例では、くぼみパターンには、実施例3で述べた(1)〜(3)のパターンの他に、以下の(4)と(5)のパターンが存在する。
(4)1つまたは3つの分割領域がコメント領域で、残りの分割領域がカラー領域であるパターン、または、1つまたは3つの分割領域がコメント領域で、残りの分割領域がモノクロ領域であるパターン
(5)黒色領域とコメント領域を含む3種類の分割領域が存在し、互いに隣接する2つの分割領域の種類が互いに等しいパターン(図22の5−1〜5−6)
なお、実施例3で述べた(2)のパターンには、図19の2−1〜2−3のパターンにおける黒色領域をコメント領域に置き換えたパターンが含まれる。
なお、2行2列の4つの分割領域が、カラー領域、モノクロ領域、コメント領域、及び、黒色領域の計4種類の分割領域である場合には、ステップS802において、該4つの分割領域はくぼみ領域と判定されない。
具体的には、くぼみパターンが(1)〜(3)のパターンである場合、実施例3と同様に、黒色領域である分割領域がモノクロ領域またはカラー領域とみなされる。また、くぼみパターンが図19の2−1〜2−3のパターンにおける黒色領域をコメント領域に置き換えたパターンである場合には、実施例1で述べたみなし処理(くぼみパターンが(2)のパターンである場合のみなし処理)の説明における「黒色領域」を「コメント領域」と読み替えた処理が行われる。それにより、モノクロ領域である分割領域がカラー領域またはモノクロ領域とみなされる。
くぼみパターンが(4)のパターンである場合には、実施例3で述べたくぼみパターンが(1)のパターンである場合のみなし処理の説明における「黒色領域」を「コメント領域」と読み替えた処理が行われる。それにより、モノクロ領域である分割領域がカラー領域またはモノクロ領域とみなされる。
くぼみパターンが(5)のパターンである場合、図22に示すように、くぼみ領域内の全ての分割領域がカラー領域またはモノクロ領域となるように、モノクロ領域である分割領域がカラー領域またはモノクロ領域とみなされる。
の処理負荷を低減することができる。
具体的には、実施例4の分割領域判定処理(分割領域がモノクロ領域かカラー領域か黒色領域かコメント領域かを判定する処理)により分割領域単位で黒色領域とコメント領域を検出すればよい。黒色領域と判定されなかった分割領域およびコメント領域と判定されなかった分割領域についてはモノクロ領域決定処理の判定結果を採用すればよい。そして、実施例4の方法により、黒色領域と判定された分割領域と、コメント領域と判定された分割領域とを、それぞれ、モノクロ領域またはカラー領域とみなせばよい。
なお、実施例4と実施例1を組み合わせる場合や実施例4と実施例2を組み合わせる場合は、H×J画素以下の画素群を分割領域として分割領域判定処理が行われる。即ち、H×J画素以下の画素群毎に、その画素群がモノクロ領域かカラー領域か黒色領域かコメント領域かが判定される。H×J画素以下の画素群は、例えば、K×J画素の画素群、又は、K×J画素より少ない画素群である。
上述の実施例3を、実施例1と組み合わせて実施する場合について、本実施例で詳細に説明する。本実施例では、上述の実施例1のモノクロ/カラー領域決定部108が、上述の実施例3の分割領域判定部103および矩形領域設定部1314を有する。そして、上述の実施例1によるモノクロ/カラー領域決定処理の後処理として、実施例3の分割領域判定処理と矩形領域設定処理が行われる。なお、本実施例と同様の考え方で、上述の実施例3を、上述の実施例2と組み合わせて実施することも可能である。
分割領域判定部1313の判定結果に基づいて、モノクロ領域1001の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅の2行2列の画素群(黒色領域と判定された画素群を含む2行2列の画素群)をくぼみ判定対象領域として判断する。矩形領域設定部1314は、くぼみ判定対象領域毎に、そのくぼみ判定対象領域のパターンが、実施例3の図19で示したくぼみパターンと一致するかどうかを判定する。そして、矩形領域設定部1314は、くぼみパターンの判定結果に従って黒色領域をモノクロ領域またはカラー領域とみなし、設定されている矩形領域を変更(更新)する。
図20(B)の例では、上記4つのくぼみ判定対象領域のパターンは、いずれも実施例3の図19のくぼみパターン1−2と一致すると判定される。そのため、上記4つの黒色領域をモノクロ領域とみなす処理(みなし処理)が行われ、現在設定されている矩形領域が変更される。この結果、モノクロ領域1001と4つの黒色領域とをからなる1つの四角形の領域が、モノクロ領域として再設定される。モノクロ領域1001の右上隅、右下隅、左上隅、左下隅のくぼみを無くすことができる。
なお、本実施例では、モノクロ領域を四角形の領域に拡張して設定する例を挙げたが、カラー領域を同様の手法により四角形の領域に拡張して設定することもできる。カラー背景を有する入力画像の場合には、上述のようにモノクロ領域の検出及び決定処理を行い、モノクロ背景を有する入力画像の場合には、カラー領域の検出及び決定処理を行えばよい。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例6に係る画像処理装置及びその制御方法について説明する。なお、本実施例では、水平モノクロ領域として、モノクロ領域と判定された第1の画素群からなる矩形領域が検出され、垂直モノクロ領域として、モノクロ領域と判定された第2の画素群からなる矩形領域が検出されるものとする。第1の画素群毎にその画素群がモノクロ領域かカラー領域を判定する方法、及び、第2の画素群毎にその画素群がモノクロ領域かカラー領域を判定する方法は実施例1と同様である。
この画質妨害が発生する原理について以下で説明する。
入力画像101の一例を図23に示す。図23の例では、入力画像101は、内視鏡画像1501(図中の斜線部)と、レントゲン画像1502(図中の白部)とが合成された画像である。内視鏡画像1501はカラー画像であり、レントゲン画像1502はモノクロ画像である。
図27は、本実施例の画像処理装置のブロック図である。実施例1と同じ機能には同じ符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、水平領域修正部120と垂直領域修正部121により上記の画質妨害(輝度段差)が低減される。
図25(A)に示した水平モノクロ領域1701〜1703を表す水平モノクロ領域信号116は、水平モノクロ/カラー領域検出部106から水平領域修正部120と垂直領域修正部121に出力される。また、図25(B)に示した垂直モノクロ領域1901〜1903を表す垂直モノクロ領域信号117は、垂直モノクロ/カラー領域検出部107から垂直領域修正部120と垂直領域修正部121に出力される。
本実施例においては、水平モノクロ/カラー領域検出部106および垂直モノクロ/カラー領域検出部107は、入力画像の内容に依らず水平モノクロ領域および垂直モノクロ領域を検出するようにユーザ設定されているものとする。ただし、実施例1で説明したように、カラー背景を有する入力画像であるか、モノクロ背景を有する入力画像であるかが判別されてもよい。そして、水平モノクロ/カラー領域検出部106および垂直モノクロ/カラー領域検出部107は、カラー背景を有する入力画像の場合に、水平モノクロ領域および垂直モノクロ領域を検出するようにユーザ設定されていてもよい。
ここで水平領域修正部120、垂直領域修正部121により検出する「近傍点」について説明する。図28(A),28(B)は「近傍点」を説明する図である。
水平領域修正部120は、垂直方向の高さが分割領域の高さ、即ちJ画素分の高さである水平モノクロ領域に対して、その水平モノクロ領域の外側にあり、当該水平モノクロ領域の4つの頂点近傍の点を近傍点として設定する。水平モノクロ領域に対して設定された4つの近傍点の内、当該水平モノクロ領域の上側(Y座標値が小さい側)に存在する近傍点を上側近傍点、下側(Y座標値が大きい側)に存在する近傍点を下側近傍点と呼ぶ。但し、近傍点が入力画像101の画像領域外となる場合は、当該近傍点は存在しないものとする。本実施例では、設定対象の水平モノクロ領域の頂点から水平方向にH/2画素、垂直方向にJ/2画素だけ外側に離れた点が近傍点として設定される。水平モノクロ領域の頂点と近傍点との距離はこれに限るものではいが、水平方向の距離は1画素以上H画素以
下、垂直方向の距離は1画素以上J画素以下とするのが好適である。
図28(A)は水平モノクロ領域1701〜1703と近傍点を示している。図28(A)において、近傍点2201は水平モノクロ領域1702の上側近傍点であり、近傍点2202は下側近傍点である。また、水平モノクロ領域1702の左側に位置する上側近傍点、左側に位置する下側近傍点は、入力画像101の画像領域外に位置するため、存在しないものとして扱われる。水平モノクロ領域1701の近傍点も入力画像101の画像領域外に位置するため存在しないものとして扱われる。また、水平モノクロ領域1703は、垂直方向の高さがJ画素ではないため近傍点は設定されない。
図28(B)は垂直モノクロ領域1901〜1903と近傍点を示している。図28(B)において、近傍点2204は垂直モノクロ領域1902の右側近傍点であり、近傍点2203は左側近傍点である。また、垂直モノクロ領域1902の上側に位置する右側近傍点、上側に位置する左側近傍点は、入力画像101の画像領域外に位置するため、存在しないものとして扱われる。垂直モノクロ領域1901の近傍点も入力画像101の画像領域外に位置するため存在しないものとして扱われる。また、垂直モノクロ領域1903は、水平方向の幅がH画素ではないため近傍点は設定されない。図28(A),28(B)において、近傍点2202と近傍点2204は同じ座標に存在する。
(1)上側近傍点が垂直モノクロ領域に包含される場合:水平モノクロ領域の右辺と左辺のうち、包含される上側近傍点に近い辺のX座標値(水平方向の位置)を、当該水平モノクロ領域の下側に隣接する水平モノクロ領域の辺のX座標値と一致させる修正
(2)下側近傍点が垂直モノクロ領域に包含される場合:水平モノクロ領域の右辺と左辺のうち、包含される下側近傍点に近い辺のX座標値を、当該水平モノクロ領域の上側に隣接する水平モノクロ領域の辺のX座標値と一致させる修正
ノクロ領域に包含されているため、上記(1)の修正が行われる。図29(A)は水平領域修正部120による水平モノクロ領域1702の修正を示す図である。図29(A)に示すように水平モノクロ領域1702の右辺は下側に隣接する水平モノクロ領域1703の右辺とX座標値が一致するように修正される。
水平領域修正部120は、水平モノクロ領域1701,1703と、修正された水平モノクロ領域1702とを表す信号を、水平修正領域信号130として出力する。
(3)左側近傍点が水平モノクロ領域に包含される場合:垂直モノクロ領域の上辺と下辺のうち、包含される左側近傍点に近い辺のY座標値(垂直方向の位置)を、当該垂直モノクロ領域の右側に隣接する垂直モノクロ領域の辺のY座標値と一致させる修正
(4)右側近傍点が水平モノクロ領域に包含される場合:垂直モノクロ領域の上辺と下辺のうち、包含される右側近傍点に近い辺のY座標値を、当該垂直モノクロ領域の左側に隣接する垂直モノクロ領域の辺のY座標値と一致させる修正
垂直領域修正部121は、垂直モノクロ領域1901,1903と、修正された垂直モノクロ領域1902とを表す信号を、垂直修正領域信号131として出力する。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例7に係る画像処理装置及びその制御方法に
ついて説明する。
実施例6では水平モノクロ領域と垂直モノクロ領域を検出する例を説明したが、実施例7では水平カラー領域と垂直カラー領域を検出する例を説明する。具体的には、本実施例では、水平カラー領域として、カラー領域と判定された第1の画素群からなる矩形領域が検出され、垂直カラー領域として、カラー領域と判定された第2の画素群からなる矩形領域が検出されるものとする。第1の画素群毎にその画素群がモノクロ領域かカラー領域を判定する方法、及び、第2の画素群毎にその画素群がモノクロ領域かカラー領域を判定する方法は実施例1と同様である。
図23のように入力画像101内にカラー矩形領域が一つしかない場合、水平カラー領域と垂直カラー領域を検出した方が検出する領域数が少なくなり領域設定が単純化するというメリットがある。
本実施例においては、水平モノクロ/カラー領域検出部2506および垂直モノクロ/カラー領域検出部2507は、入力画像の内容に依らず水平モノクロ領域および垂直モノクロ領域を検出するようにユーザ設定されているものとする。ただし、実施例1で説明したように、カラー背景を有する入力画像であるか、モノクロ背景を有する入力画像であるかが判別されてもよい。そして、水平モノクロ/カラー領域検出部2506および垂直モノクロ/カラー領域検出部2507は、カラー背景を有する入力画像の場合に、水平モノクロ領域および垂直モノクロ領域を検出するようにユーザ設定されていてもよい。
水平モノクロ/カラー領域検出部2506は、モノクロ率信号115とフレームカウント値114から水平カラー領域信号2516を算出する。
水平モノクロ/カラー領域検出部2506は、実施例6の水平モノクロ/カラー領域検出部106と同様の処理により、図24に示すバッファモノクロ率1605〜1607を検出する。その後、水平モノクロ/カラー領域検出部2506は、バッファモノクロ率1607が95%未満のバッファリング領域(第1の画素群)からなる領域を水平カラー領域として検出する。図31(A)に水平モノクロ/カラー領域検出部2506により検出された水平カラー領域を破線で示す。本実施例では、図31(A)に示すように水平カラー領域2601,2602の2つの領域が検出される。水平モノクロ/カラー領域検出部2506は、検出された水平カラー領域2601,2602を表す信号を、水平カラー領域信号2516として、水平領域修正部120と垂直領域修正部121に出力する。
垂直モノクロ/カラー領域検出部2507は、モノクロ率信号115とフレームカウント値114から垂直カラー領域信号2517を算出する。
垂直モノクロ/カラー領域検出部2507は、実施例6の垂直モノクロ/カラー領域検出部107と同様の処理により、図26に示すバッファモノクロ率1805〜1807を検出する。その後、バッファモノクロ率1807が95%未満のバッファリング領域(第2の画素群)からなる領域を垂直カラー領域として検出する。図31(B)に垂直モノクロ/カラー領域検出部2507により検出された垂直カラー領域を点線で示す。本実施例では、図31(B)に示すように垂直カラー領域2701,2702の2つの領域が検出される。垂直モノクロ/カラー領域検出部2507は、検出された垂直カラー領域2701,2702を表す信号を、垂直カラー領域信号2517として、水平領域修正部120と垂直領域修正部121に出力する。
平カラー領域を修正する。そして、水平領域修正部120は、水平カラー領域信号2516と垂直カラー領域信号2517から、水平修正領域信号130を生成し出力する。
また、垂直領域修正部121は、実施例6と同様に輝度段差の画質妨害を低減するために、垂直カラー領域を修正する。そして、垂直領域修正部121は、水平カラー領域信号2516と垂直カラー領域信号2517から、垂直修正領域信号131を生成し出力する。
(5)上側近傍点が垂直カラー領域に包含される場合:水平カラー領域の右辺と左辺のうち、包含される上側近傍点に近い辺のX座標値を、当該水平カラー領域の上側に隣接する水平カラー領域の辺のX座標値と一致させる修正
(6)下側近傍点が垂直カラー領域に包含される場合:水平カラー領域の上辺と下辺のうち、包含される下側近傍点に近い辺のX座標値を、当該水平カラー領域の下側に隣接する水平カラー領域の辺のX座標値と一致させる修正
(7)左側近傍点が水平カラー領域に包含される場合:垂直カラー領域の上辺と下辺のうち、包含される左側近傍点に近い辺のY座標値を、当該垂直カラー領域の左側に隣接する垂直カラー領域の辺のY座標値と一致させる修正
(8)右側近傍点が水平カラー領域に包含される場合:垂直カラー領域の上辺と下辺のうち、包含される右側近傍点に近い辺のY座標値を、当該垂直カラー領域の右側に隣接する垂直カラー領域の辺のY座標値と一致させる修正
ー領域2601に包含されているため、上記(8)の修正が行われる。図33(B)は垂直領域修正部121による垂直カラー領域2701の修正を示す図である。図33(B)に示すように垂直カラー領域2701の上辺は右側に隣接する垂直カラー領域2702の上辺とY座標値が一致するように修正される。垂直領域修正部121は、修正された垂直カラー領域2701と、垂直カラー領域2702とを表す信号を、垂直修正領域信号131として出力する。
106 水平モノクロ/カラー領域検出部
107 垂直モノクロ/カラー領域検出部
108 モノクロ/カラー領域決定部
1106 モノクロ/カラー領域検出部
Claims (20)
- 入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、前記画素群を含む前記複数の取得領域に対応する前記複数の画像特徴量から複数のモノクロ率を算出し、当該複数のモノクロ率のうち最も高い値に応じて、前記画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、前記画素群を含む前記複数の取得領域に対応する前記複数の画像特徴量から複数のカラー率を算出し、当該複数のカラー率のうち最も低い値に応じて、前記画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記画素群を含む前記複数の取得領域は、所定領域と、前記所定領域を前記所定領域のサイズよりも小さい移動量で水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の方向に移動して得られる領域とを含む
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。 - 前記所定領域は、水平方向の画素数がH画素(Hは2以上の整数)であり、垂直方向の画素数がJ画素(Jは2以上の整数)である領域であり、
前記所定領域を移動して得られる領域は、
前記所定領域をK画素(Kは1以上H未満の整数)だけ水平方向に移動して得られる領域、
前記所定領域をL画素(Lは1以上J未満の整数)だけ垂直方向に移動して得られる領域、または、
前記所定領域を水平方向にK画素だけ及び垂直方向にL画素だけ移動して得られる領域である
ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、
画素群毎に、その画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量のそれぞれから算出されるモノクロ率を、当該画素群に対応付けてバッファリングし、
画素群毎に、その画素群に対応付けられた複数のモノクロ率のうち最も高い値に応じて、当該画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、
画素群毎に、その画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量のそれぞれから算出されるカラー率を、当該画素群に対応付けてバッファリングし、
画素群毎に、その画素群に対応付けられた複数のカラー率のうち最も低い値に応じて、当該画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、
画素群毎に、その画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量に基づいて、その画素群がモノクロ領域か、カラー領域か、黒色領域かを判定し、
黒色領域と判定された画素群を、モノクロ領域又はカラー領域とみなす
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記判定手段は、一部の画素群が黒色領域であり、残りの画素群がモノクロ領域またはカラー領域である2行2列の4つの画素群を検出し、前記4つの画素群における、モノクロ領域、カラー領域、及び、黒色領域の配置に基づいて、前記4つの画素群のうち黒色領域である画素群を、モノクロ領域またはカラー領域とみなす
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特
徴量を取得し、
前記判定手段は、
画素群毎に、その画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量に基づいて、その画素群がモノクロ領域か、カラー領域か、黒色領域か、コメント領域かを判定し、黒色領域と判定された画素群と、コメント領域と判定された画素群とを、それぞれ、モノクロ領域又はカラー領域とみなす
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記判定手段は、一部の画素群が黒色領域であり、一部の画素群がコメント領域であり、残りの画素群がモノクロ領域またはカラー領域である2行2列の4つの画素群を検出し、前記4つの画素群における、モノクロ領域、カラー領域、黒色領域、及び、コメント領域の配置に基づいて、前記4つの細分割領域のうち、黒色領域である画素群、及び、コメント領域である画素群を、それぞれ、モノクロ領域またはカラー領域とみなす
ことを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。 - 入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、
所定領域と、前記所定領域を前記所定領域の水平サイズよりも小さい移動量で水平方向に移動して得られる領域との画像特徴量に基づいてモノクロ領域と判定された第1の画素群からなる矩形領域を水平モノクロ領域として検出し、
前記所定領域と、前記所定領域を前記所定領域の垂直サイズよりも小さい移動量で垂直方向に移動して得られる領域との画像特徴量に基づいてモノクロ領域と判定された第2の画素群からなる矩形領域を垂直モノクロ領域として検出し、
前記水平モノクロ領域と前記垂直モノクロ領域のOR領域をモノクロ領域と判定し、残りの領域をカラー領域と判定することにより、前記入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記判定手段は、垂直方向の高さが前記所定領域の高さと等しく、かつ、上側近傍点及び下側近傍点の少なくとも一方が垂直モノクロ領域に包含される水平モノクロ領域が存在する場合に、当該水平モノクロ領域を修正する
ことを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、
前記水平モノクロ領域の上側近傍点が垂直モノクロ領域に包含される場合に、当該水平モノクロ領域の右辺と左辺のうち、当該上側近傍点に近い辺の水平方向の位置を、当該水平モノクロ領域の下側に隣接する水平モノクロ領域と一致させる修正を行い、
前記水平モノクロ領域の下側近傍点が垂直モノクロ領域に包含される場合に、当該水平モノクロ領域の右辺と左辺のうち、当該下側近傍点に近い辺の水平方向の位置を、当該水平モノクロ領域の上側に隣接する水平モノクロ領域と一致させる修正を行う
ことを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、水平方向の幅が前記所定領域の幅と等しく、かつ、左側近傍点及び右側近傍点の少なくとも一方が、水平モノクロ領域に包含される場合に、当該垂直モノクロ
領域を修正する
ことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、
前記垂直モノクロ領域の左側近傍点が水平モノクロ領域に包含される場合に、当該垂直モノクロ領域の上辺と下辺のうち、当該左側近傍点に近い辺の垂直方向の位置を、当該垂直モノクロ領域の右側に隣接する垂直モノクロ領域と一致させる修正を行い、
前記垂直モノクロ領域の右側近傍点が水平モノクロ領域に包含される場合に、当該垂直モノクロ領域の上辺と下辺のうち、当該右側近傍点に近い辺の垂直方向の位置を、当該垂直モノクロ領域の左側に隣接する垂直モノクロ領域と一致させる処理を行う
ことを特徴とする請求項14に記載の画像処理装置。 - 入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する画像処理装置であって、
前記入力画像の画像特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された画像特徴量に基づいて、前記入力画像内のそれぞれの画素群がモノクロ領域かカラー領域かを判定する判定手段と、
を備え、
前記取得手段は、判定対象である画素群を含む複数の取得領域に対応する複数の画像特徴量を取得し、
前記判定手段は、
所定領域と、前記所定領域を前記所定領域の水平サイズよりも小さい移動量で水平方向に移動して得られる領域との画像特徴量に基づいてカラー領域と判定された第1の画素群からなる矩形領域を水平カラー領域として検出し、
前記所定領域と、前記所定領域を前記所定領域の垂直サイズよりも小さい移動量で垂直方向に移動して得られる領域との画像特徴量に基づいてカラー領域と判定された第2の画素群からなる矩形領域を垂直カラー領域として検出し、
前記水平カラー領域と前記垂直カラー領域のAND領域をカラー領域と判定し、残りの領域をモノクロ領域と判定することにより、前記入力画像をモノクロ領域とカラー領域に区分する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記判定手段は、垂直方向の高さが前記所定領域の高さと等しく、かつ、上側近傍点及び下側近傍点の少なくとも一方が垂直カラー領域に包含される水平カラー領域が存在する場合に、当該水平カラー領域を修正する
ことを特徴とする請求項16に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、
前記水平カラー領域の上側近傍点が垂直カラー領域に包含される場合に、当該水平カラー領域の右辺と左辺のうち、当該上側近傍点に近い辺の水平方向の位置を、当該水平カラー領域の下側に隣接する水平カラー領域と一致させる修正を行い、
前記水平カラー領域の下側近傍点が垂直カラー領域に包含される場合に、当該水平カラー領域の右辺と左辺のうち、当該下側近傍点に近い辺の水平方向の位置を、当該水平カラー領域の上側に隣接する水平カラー領域と一致させる修正を行う
ことを特徴とする請求項17に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、水平方向の幅が前記所定領域の幅と等しく、かつ、左側近傍点及び右側近傍点の少なくとも一方が、水平カラー領域に包含される場合に、当該垂直カラー領域を修正する
ことを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、
前記垂直カラー領域の左側近傍点が水平カラー領域に包含される場合に、当該垂直カラー領域の上辺と下辺のうち、当該左側近傍点に近い辺の垂直方向の位置を、当該垂直カラー領域の右側に隣接する垂直カラー領域と一致させる修正を行い、
前記垂直カラー領域の右側近傍点が水平カラー領域に包含される場合に、当該垂直カラー領域の上辺と下辺のうち、当該右側近傍点に近い辺の垂直方向の位置を、当該垂直カラー領域の左側に隣接する垂直カラー領域と一致させる処理を行う
ことを特徴とする請求項19に記載の画像処理装置。
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