JPH0373668A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、入力された画像信号に所望の処理を施して出
力することができる画像処理装置において、特に、自動
輝度調整手段を備えた画像処理装置に関するものである
。

［発明の概要］ 本発明の画像処理装置は、輝度信号及び色差信号からな
る１画面分の静止画像信号（デジタルデータ）に対して
各種処理を施して印刷用画像信号として出力しようとす
る際に、特に、例えばオートモードのときは輝度信号デ
ータに自動的に補正を加え、印刷時に印刷画像として適
した輝度（コントラスト）が得られるようにする。そし
て、これを実現するために、所定区分毎の輝度データの
発生頻度を算出する輝度データ検索手段と、算出された
各区間毎の発生頻度に基ずいて補正用テーブルを作成す
る補正用テーブル作成手段と、補正用テーブルに基ずい
て各輝度データを変換する輝度補正処理手段を備えるよ
うにしたものである。

［従来の技術］ テレビカメラ、ビデオディスク、スチルカメラ等の映像
ソースからｌフレーム分の映像信号（静止画像）を画像
処理装置に入力し、画像処理装置において入力画像信号
に対して各種処理を施して所望の印刷用画像信号を生成
し、プリンタ等の印刷手段に供給されて印刷がなされる
ようにした印刷用静止画像処理システムが開発されてい
る。

第１１図は画像処理システムの一例を示すブロック図で
あり、１はテレビカメラ等から得られる映像信号から１
画面分の映像信号（静止画）を出力することができる画
像信号出力部であり、例えばＹ／Ｃ信号で出力された静
止画像信号は画像処理装置２に入力され、処理制御コン
ソール２Ａからの操作に基づいて画像信号処理が行なわ
れる。

画像処理内容としては、入力された原静止画像信号に対
して、ノイズ低減処理、輝度調整、彩度調整、各種画像
変換処理（拡大・縮小、回転、画サイズ変更等）など、
各挿荷なわれている。なお、処理制御コンソール２Ａは
キーボード、マウス等の入力手段と、処理操作画面、画
像モニタ画面等のデイスプレィ手段から構成されている
。

３はプリンタであり、このプリンタ３には、画像処理装
置２において、画像処理終了後に例えばＣ／Ｍ／Ｙ／Ｋ
　（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の各印刷
用色信号に変換されて出力された信号が供給され、１枚
のカラー画像印刷が実行される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、成る画像信号をＣＲＴ等のモニタ表示画面を
見ながら処理を行ない、プリンタ３に供給して印刷出力
を行なった場合、その印刷画像は必ずしもモニタ表示で
確認した輝度状態と同一になるとは限らず、特に、画像
のコントラストは場合によってはかなりの差が生じる。

つまり、印刷画像上では紙の白さ以上に輝度を上げるこ
とは不可能であり、また、モニタ上では管面の黒さ以上
に輝度を下げることは不可能であって、モニタ出力とプ
リンタ出力として表現可能な輝度レベル範囲（出力ダイ
ナミックレンジ）にずれがあるためである。

このため、印刷出力がよりモニタ出力に近い輝度レベル
における画像とされるようにするには、印刷用の信号に
変換する際に、輝度信号の階調補正を行なわれなければ
ならず、上記したように、画像処理の一つとして輝度調
整が行なわれている。

しかしながら、このように輝度信号の補正をコンソール
２Ａからの手動操作で行なうには、高度な専門知識を持
つとともに煩雑な操作を行なわなければならず、取り扱
い難いという欠点があり、また、専門のオへレーク以外
では十分な輝度補正を行なうことができないという問題
点があった。

った。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点にかんがみて、例えば自動処
理指令を入力することによって、適正な輝度補正を自動
的に行なうことができるようになされた画像処理装置を
提供するものである。

そして、自動的に輝度調整を達成する手段として、処理
する画像信号の輝度データを調べることによって、該画
像信号が有する最も暗い輝度レベルと最も明るい輝度レ
ベルの間を所定数に分割し、分割した各区間に含まれる
輝度データの発生頻度を算出する輝度データ検索手段と
、算出された各区間毎の発生頻度に基ずいて補正用テー
ブルを作成する補正用テーブル作成手段と、作成された
補正用テーブルに基ずいて輝度信号を変換する輝度補正
処理手段とを備えるようにするものである。

［作用］ 処理を行なう成る画像信号が有する最も高い輝度レベル
と最も低い輝度レベルの間を所定数に分割して、各区間
の発生頻度を調べ、これをもとに補正用のテーブル（補
正曲線データ）を作成して輝度補正を行なうことにより
、各処理画面に応じて、ブリンク出力のダイナミックレ
ンジを最大限有効に活用できるように輝度信号を変換で
きる。

［実施例］ 第１図は本発明の画像処理装置を備えた画像処理システ
ムの一例を示したシステムブロック図であり、特に、電
送されてきた画像信号を、例えば新聞の紙面の掲載写真
として処理することができるように構成された例である
。まず、この画像処理システムについて説明する。

１０はテレビカメラ等の撮影装置、１１は撮影装置１０
によって撮影された映像を再生する映像再生装置（ＴＶ
モニタ）、１２は撮影された映像の中から所望の１画面
（１フレ一ム分のカラー映像信号）を電話回線、或は通
信衛星等を介して送信することができる静止画電送機で
ある。

２０は静止画電送機１２から送信された画像を受信する
静止画受信機であり、２１は受信された画像を表示する
受信モニタである。この静止画受信機２０によって受信
された静止画像信号、すなわち１フレ一ム分の輝度信号
（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃ（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）信号）
は、順次、画像処理装置３０に入力される。なお、２２
はビデオディスク装置、ＶＴＲ，ＴＶ等の各種映像出力
機器を示し、これらの映像出力機器も静止画像信号ソー
スとして利用することもできる。

画像処理装置３０では、後述するように、供給された画
像信号に対して、画像信号の記憶動作、画像処理動作、
印刷用画像信号としての出力処理動作が行なわれるよう
に構成されている。

また、４０は制御用デイスプレィ４ｆ、キーボード４２
、マウス４３、処理画像モニタ４４等からなるコンソー
ルを示し、オペレータの操作によって画像処理装置３０
の各種動作が実行される。

５０は画像処理装置３０において各種処理が施され、例
えばＣ，Ｍ、Ｙ、Ｋ　（シアン、マゼンタ、イエロー、
ブラック）の各印刷用色信号に変換された印刷画像デー
タが供給され、印刷が行なわれる印刷装置部を示す。

以上のようにシステムが構成されることにより、例えば
成るニュースを取材したときに撮影した画像を、そのま
ま静止画電送機１２によって電送して印刷用のための画
像処理を行ない、直接印刷装置に画像信号を供給するこ
とができ、例えば新聞社における紙面編集システムとオ
ンラインで有効的に利用することができる。

この第１図に示したような画像処理システムにおいて、
本発明の一実施例としての画像処理装置３０は、例えば
第２図に示すように構成され、システム上でホストコン
ピュータとして機能している。すなわち、各種制御プロ
グラムを記憶保持しているプログラムＲＯＭ３１、静止
画受信機２０等の画像ソースから入力された画像データ
を逐次記憶していく入力画像メモリ（ハードディスク）
３２、ＣＰＵ　（処理制御部）３３、印刷のために各種
画像処理を行ない、Ｃ，Ｍ、Ｙ、Ｋ　（シアン、マゼン
タ、イエロー、ブラック）の各色信号に変換された出力
用画像信号を記憶する出力画像メモリ３４、コンソール
４０とのやりとりや画像データの入出力を行なう入出力
インターフェース部３５等から構成されるものである。

なお、ＣＰＯ３３は、動作プログラムに基ずいて各構成
部分の動作制御を行なうシステム制御部３３Ａ、各種演
算処理を行なう演算処理部３３Ｂ、及びワークメモリＣ
主記憶装置）３３ｃから構成されている。

画像処理装置３０に入力された静止画像信号は、順次入
力画像メモリ（ハードディスク）３２に記憶されていく
、そして必要に応じてハードディスク３２から画像デー
タが読み出され、主にＣＰＵ３３内の動作によって、例
えば第３図のフローチャートに示すような画像処理を行
なうことになる。

画像処理を行なう場合は、まず処理を行なう画像データ
を入力画像メモリ３２からＣＰＵ３３内にロードしくＦ
ｌｏｏ）、またコンソール４ｏの制御用デイスプレィ４
１には各種処理内容を示した処理制御用画面を、例えば
メニュー形式で表示する（ＦＩＯＩ）。

オペレータが、実行すべき処理内容を選択してキーボー
ド４２或はマウス４３から入力することによって、処理
内容が決定され（Ｆｌ（１２１、処理が実行される。す
なわちＦ１０３ａ　、　Ｆ１０３ｂ　、　Ｆ１０３ｃｍ
・に示すように画像変換処理、ノイズ低減処理、輝度調
整処理等から選択された処理が実行されることになる。

Ｆ１０３ａの画像変換処理としては、入力された原画像
の拡大縮小、中心位置変更、回転、画サイズ変更等が実
行される。なお、このフローチャートではＦ１０３ａ　
、　Ｆ１０３ｂ・・・・は並列させたが、所定の順序で
シーケンシャルに実行していくようにしてもよい。

Ｆ１０３において成る処理を施された画像信号は、オペ
レータが処理確認を行なうことができるようにモニタ４
４に供給されて表示される（Ｆ１０４Ｊ。そして、さら
に他の処理を行なう場合は、オペレータの操作によって
再び処理選択がなされる（ＦＬＯ５→Ｆ１０２１ 必要な画像処理をすべて終えた段階で、Ｙ／Ｃ信号で形
成される画像信号は印刷用のＣ／Ｍ／Ｙ／にの信号に変
換され（Ｆ１０６）、出力データとして出力画像メモリ
３４に記憶される（Ｆ１０７）。そして、必要に応じて
自動的に或はコンソール４０からの操作によって印刷装
置部５０に出力され、Ｃ，Ｍ、Ｙ、にの４色の画像信号
によって１画像のカラー印刷が実行される。

本実施例の画像処理装置は特に、上記各種画像信号処理
のうち、輝度調整（Ｆ１０３ｃｌを、以下説明するよう
に、具体的な処理数値等を入力しなくても自動的に達成
されるようになされたものである。

第４図は本実施例における輝度調整方式を実現する手段
を示した機能ブロック図であり、この第４図に示した各
、ブロックは、ＣＰＵ３３内においてソフトウェア手段
によって構築される機能ブロックである。

６１はハードディスク３２から、画像処理を行なうため
に読み出された１画面分の画像信号（Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−
Ｙのデジタル信号）を保持する画像信号メモリ手段、６
２は画像信号メモリ手段６１に記憶されたＹ信号データ
を検索し、後述するように所定数に区分けした各輝度レ
ベル区間に含まれる輝度データの発生頻度を算出する輝
度データ検索手段、６３は供給された発生頻度データを
利用して補正用テーブルを作成する補正用テーブル作成
手段、６４は補正用テーブルに基すいて１画像信号メモ
リ手段に記憶されている輝度データ（デジタルデータ）
を変換する輝度補正処理手段である。

以上の各手段の動作は、制御手段６５から供給される動
作制御指令、アドレス情報によって制御される（制御信
号系を点線で示す）。なお、制御手段６５には、輝度調
整を行なう際にコンソール４０から調整処理の実行指令
が供給されることになる。

ＣＰＵ３３において以上の機能ブロックを構成すること
により、ロードされた画像データに対して、例えば第５
図のフローチャートに示すような輝度自動調整動作を行
なうことができる。

画像データがロードされて画像信号メモリ手段６１に保
持された段階で、前記第３図のフローチャートにおける
Ｆ１０３ｃに示した輝度調整が開始されると、最初に輝
度データ検索手段６２によってＦ２０１−　Ｆ２Ｏ３の
輝度分布検出動作が実行される。

まず、画像データを第６図に示すように縦横それぞれ数
十個に分割してブロックＢ、Ｂ・・・・を形成しくＦ２
０１）、各ブロックＢ内で各画素Ｇ、Ｇ・・・・の輝度
データの平均値を求め、これを該ブロックの輝度データ
とする（Ｆ２０２１゜そして、求められた各ブロックＢ
、Ｂ・・・・のデータから、縦軸に発生頻度をとって第
７図に示したようなヒストグラムを作成する（Ｆ２０３
）。さらに、各ブロックの輝度データから作成されたヒ
ストグラムにおいて、最も暗い輝度レベルＹ３と、最ち
明るい輝度レベルＹＨとの間を複数個に分割しく本実施
例では５分割）、第８図に示すように、各区間内での平
均値を区間ごとの発生頻度データ（ａ　−ｅ　）として
算出する（Ｆ２０５）。

以上のように、輝度データ検出手段６２によって各輝度
レベル区分毎の発生頻度が算出されたら、補正用テーブ
ル作成手段６３によってＦ２０６〜Ｆ２Ｏ３の動作が実
行される。

まず求められた発生頻度データ（ａ　−ｅ　）の和Ｓ　
（＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）を求め（Ｆ２０６１　、第９
図に示すように、各区分の発生頻度の比（ａ／Ｓｂ　／
　Ｓ　、　ｃ　／　Ｓ　、　ｄ　／　ｓ　、　ｅ　／　
Ｓ　）によって補正用テーブル作成のための代表点Ｐ、
〜Ｐ６を設定する（Ｆ２０７）。なお、この第９図及び
次の第１０図における縦軸の輝度レベル、すなわち、Ｙ
　Ｉｌｌ　ｌ　ＩＩ〜Ｙ　＠　ａ　ｘは印刷装置部５０
の輝度出力ダイナミックレンジに相当するものとしてい
る。そして、上記代表点設定時において、画像信号メモ
リ手段６１に保持されている処理画像から検出された、
最も暗い輝度レベル￥３と最も明るい輝度レベルＹＨの
対応する代表点Ｐ１．Ｐ、は、出力ダイナミックレンジ
におけるＹ、、ｎ、Ｙ□工に対応するようになされる。

代表点Ｐ、〜Ｐ、が決定されたら、各代表点の間を補間
、内挿して第１０図に実線で示すような補正曲線による
補正テーブルを作成する（Ｆ２０８）。

このように補正用テーブルの作成が完了したら、輝度補
正処理手段６４によって、処理画像上の全輝度データが
該補正用テーブルに基ずいて変換されることになる（Ｆ
２０９１．すなわち、処理画像におけるＹ　ｓ　””　
Ｙ　Ｈまでの各輝度データが変換曲線に従って、Ｙｌ、
、〜Ｙ□８までの各輝度データに変換されるものである
。

前述したように、Ｙ□。〜Ｙ、□は印刷装置部５０にお
ける出力ダイナミックレンジに相当するため（ｙ、、、
＝印刷する紙の白さ、Ｙ□８＝印刷濃度の限界値）、上
記のように輝度信号が変換された画像信号は、印刷出力
においても画像コントラストが十分に再現されることに
なる。

なお、補正用テーブルは、処理を行なうために画像信号
メモリ手段６１内に読み込まれた画像毎に行なわれ、そ
の画像の輝度レベル分布に基ずいて上記に手順で作成さ
れるため、例えば、全体的に明るい画像では第１０図で
点線で示されるように、また、比較的暗い画像では一点
鎖綿で示されるような変換曲線が設定されることになる
６以上の輝度調整動作が終了した後は、第３図のフロー
チャートにおけるＦ１０４に進み、さらに、所望の処理
が終了した後、前述したように印刷用の画像信号に変換
され、印刷装置部５０において印刷画像として出力され
ることになる。

本実施例の画像処理装置では上記各手段を設けることに
より、自動的に最適な輝度調整を行なうことができ、オ
ペレータが輝度補正値等を入力する必要はない。また、
入力された処理画像の輝度レベル分布に基すいて補正さ
れるため、如何なる画像でも、印刷出力は十分にコント
ラストのとれた画像とすることができる。

なお、補正用テーブルの設定動作は、上記第５図のフロ
ーチャートの演算方式に限定されるものではないことは
いうまでもなく、輝度レベル分布に基ずいて作成する方
式であれば他の演算方式によってもよい。

また、作成された補正用テーブルに対しては、コンソー
ル４０からの手動入力操作によって、追加、修正を可能
とすることによって、より詳細な輝度補正にち対応でき
る。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明の画像処理装置は、自動
的に、画像信号の輝度レベル分布に応じて輝度信号の補
正用テーブルを作成し、処理を行なうため、輝度調整を
行なう際にオペレータが手動操作で処理数値等を入力し
ていく必要はなく、操作性は著しく向上し、また、あら
ゆる画像信号に対して最適なコントラスト状態で印刷出
力することができるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像処理装置を備えた画像処理システ
ムのシステムブロック図、第２図は画像処理装置の構成
ブロック図、第３図は画像処理装置の動作の一例を示す
フローチャート、第４図は本発明の一実施例を示す機能
ブロック図、第５図は本発明の一実施例の動作を示すフ
ローチャ−ト、第６図は画像信号のブロック分割の説明
図、第７図は輝度データのヒストグラムの説明図、第８
図は輝度レベルを５段階に区分したヒストグラムの説明
図、第９図は代表点設定動作の説明図、第１０図は補正
用テーブル作成動作の説明図、第１１図、は画像処理シ
ステムの説明図である。 ３０は画像処理装置部、３２はハードディスク、３３は
ＣＰＵ、４０はコンソール、６１は画像信号メモリ手段
、６２は輝度データ検索手段、６３は補正用テーブル作
成手段、６４は輝度補正処理手段を示す。 画像信号読み込み 実行指令 ＹＳ 第 図 ’ｆｓ 第 図 →輝度レベル ５ Ｙ＋ 第 図 −→ＩＩ壌シ嶋 ＹＳ Ｈ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力画像信号に対して各種処理を施し、印刷用の信号と
   して出力することができる画像処理装置において、 前記画像信号が有する最も暗い輝度と最も明るい輝度の
   間を輝度レベルで所定数に分割し、分割した各区間に含
   まれる輝度データの発生頻度を算出する輝度データ検索
   手段と； 算出された各区間毎の発生頻度に基ずいて補正用テーブ
   ルを作成する補正用テーブル作成手段と； 前記画像信号内の各輝度データを前記補正用テーブル作
   成手段によって作成された補正用テーブルに基ずいて変
   換する輝度補正処理手段と；を備えることによって、自
   動的に輝度調整を行なうことができるようにしたことを
   特徴とする画像処理装置。