JPH06325169A - 画像カラー調整方法 - Google Patents
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Abstract
プル領域の入力信号の入力カラー成分含有量に関する重
み関数を適用して、へり振幅を領域のカラーに従って変
え、画像の部分に適切に鮮明又は滑らかにできることを
目的とする。 【構成】 画像の各ピクセルのカラー成分含有量を表す
データにより形成される画像を調整する方法及び装置に
おいて、該方法は、各ピクセルの各カラー成分に対し
て、(a)不鮮明(U)及び鮮明(S)データを生成
し、さらに該鮮明及び不鮮明データで不鮮明マスキング
アルゴリズムを実行して、へりデータ(F)を生成する
こと;(b)ピクセルのカラー成分(UC,UM,UY)の
全てに対して鮮明又は不鮮明なデータ値に従って決定さ
れる重み関数(φ)でへりデータを調整すること(4
0);(c)被調整へりデータをピクセルデータで結合
して被修正ピクセルデータ(41)を生成することから
なる。
Description
法に関する。
(unsharp)なマスキング(USM)により縁を鮮明にし
たり、微細部の描写を強化することは画像又はグラフィ
ックアートの再現の処理では普通である。代表例として
は、これは渦巻き処理により実行され、画像を横切って
フィルタウィンドウを通過させて各位置で周囲のピクセ
ルの重み付き平均を取り、いわゆる「鮮明」(中央ピク
セルのオリジナル値)及び「不鮮明」(隣接の重み付き
平均)のある関数を生成する。
いる領域間の関係を示す。この場合には鮮明(sharp)な
信号は現在の処理場所での単一ピクセル70の値であ
る。同一場所の中央に置かれた不鮮明信号は5×5のピ
クセル領域71における25個のピクセルの重み付き平
均である。重み関数は全ピクセルの単純平均であっても
よく、すなわち全要素からの寄与を等しくしてもよく、
又は中央に近いピクセルにより大きい寄与を与えてもよ
い。鮮明で不鮮明な信号の双方を得る際に使用される領
域の大きさはより小さく又はより大きいいずれでもよ
い。渦巻き技術はディジタル画像処理適用において周知
であり、例えば、テキスト「ディジタル イメジ プロ
セシング(第2版)」、R.C.ゴンザレッツ及びP.
ウインツ著、1987年アディソン−ウエスレイ発行、
頁161−183を参照すること。
るように画像の高周波へり情報を強調することである。
オリジナルな鮮明信号(ローカル)信号S及び低周波不
鮮明(隣接平均)信号Uの間の差の関数が計算される。
図8aは周波数の鮮明(S)データ、不鮮明(U)デー
タに対するグラフ及び高周波へりデータを与える関数k
F(S−U)を表す。
不鮮明)のオリジナル不鮮明信号への付加に対して連続
段階を示す。図8bはオリジナル鮮明ピクセル信号及び
低域通過フィルタを経た不鮮明信号Uを示す。差(S−
U)は図8cに示され、本図は閾値(T,−T)を示
す。閾値を越えたへり信号は図8dに示され、最後の、
強化された出力信号Pは図8eに示され、本図ではへり
信号はオリジナル信号と組み合わされた。代表的な処理
式は: P=S+K.f(S−U) ここに、S=鮮明信号(ローカル値) U=不鮮明信号(隣接平均) f()=適当なへり発生関数 K=適用されるUSMの度の対する重みファクタ P=出力信号(強化された) 不鮮明なマスキングの、グラフィックアートに対する画
像スキャンナーにおける処理は、詳細に「エレクトリッ
ク カラー セパレーション」、R.K.モーラ著、1
988年R.E.プリンティング オブ チャールスト
ン WN 発行、頁225−240に記載されている。
ようにグラフィックアートスキャンナのフライに、又は
格納されるディジタル画像についてコンピュータによる
ポスト−スキャン処理動作として適用されてもよい。不
鮮明マスキングの目的は境界の明確な鮮明さを画像に増
加させることである。電子画像再現において不鮮明マス
キングは、画像信号から、小さい領域と、画像のその小
さい領域を組み込む大きな領域とをそれぞれ見ることに
相当する鮮明でかつ不鮮明な信号を得ることにより達成
される。これらの信号は、所定の方法で、境界のいずれ
かの側のコントラストが増加するように結合される。か
くして、明るくかつ暗い領域間の境界で、境界に隣接す
る明るい領域はより明るくなり、そして境界に隣接する
暗い領域はより暗くなる。これは鮮明さが増加して視覚
効果を与える。
に実行されて、オリジナルな写真の色合い及び印刷イン
クの間の全範囲のカラー差、照明効果に起因する色合い
のようなオリジナルなものの不足、悪い露光時間、又は
フィルムの処理誤りそして編集カラー調整を補償するカ
ラー補正に適用されることである。代表例として、カラ
ー補正は索引テーブル(LUT: look-up table)動作により
行われ、この動作ではテーブルはカラー補正機能により
ロードされ、この機能は全てのファクタの合成物であ
る。
の直列動作よりも、並列なものから生じることが示され
てきた。欧州特許刊行物EP-A-0171954を参照すること。
代表的なグラフィックアートスキャンナにおいて、入力
ディジタル信号は、画像検出手段の赤、緑及び青フィル
タを介して送出される光から得られ、4つの印刷インク
シアン、マゼンタ、黄色及び黒に対して鮮明なカラー被
補正信号に変換される。
微細部の描写を鮮明にすることが全てのカラー分離に適
用されることである。関数f(S,U)がS及びU信号
間のコントラスト差に感受性があってもよいけれど、こ
こにSは鮮明信号であり、Uは不鮮明信号であり、代表
例として、小さい差を減少させ、かつ大きな差を増幅す
ることにより、結果として生じるへり信号f(S,U)
は画像の実際のカラーから独立する。これは所望される
縁詳細部の描写及びオリジナルフィルムに現れ所望され
ないノイズ及び粒子詳細部の描写の双方を強化するに至
る。
他の領域を同時に円滑する間に、強化し又は鮮明にする
ことを可能にすることである。非常に共通な例は肖像写
真の再現にあり、ここに毛及びまつ毛はできるだけ鮮明
にされるが、皮膚は滑らかにされ傷を隠すことができ
る。代表例として、この動作は鮮明にされかつ円滑され
るべき領域を区別する一又はそれ以上の空間マスクを使
用して実行されなければならず、スキャンニング処理に
含まれ得ない。
に記載されている。
特徴によれば、我々は画像の各ピクセルのカラー成分含
有量を表すデータによって形成される画像を調整する方
法を提供し、該方法は、各ピクセルの各カラー成分に対
して、 (a)不鮮明(U)及び鮮明(S)データを生成し、さ
らに該鮮明及び不鮮明データで不鮮明マスキングアルゴ
リズムを実行して、へりデータ(F)を生成すること; (b)ピクセルのカラー成分(UC,UM,UY)の全てに
対して鮮明又は不鮮明なデータ値に従って決定される重
み関数(φ)でへりデータを調整すること(40);さ
らに (c)被調整へりデータをピクセルデータで結合して被
修正ピクセルデータ(41)を生成することからなる。
の各ピクセルのカラー成分含有量を表すデータにより形
成される画像を調整する装置を提供し、該装置は各ピク
セルの各カラー成分に対して、不鮮明(U)及び鮮明
(S)データを生成する生成手段(23、31)と;不
鮮明マスキングアルゴリズムを不鮮明及び鮮明データで
実行してへりデータ(F)を生成する処理手段(32)
と;ピクセルのカラー成分(UC,UM,UY)の全てに対
して鮮明又は不鮮明データの値に従ってへりデータを所
定重み関数(φ)で調整する手段(36、40)と、さ
らに被調整へりデータをピクセルデータで結合して被調
整ピクセルデータ(41)を生成する手段(34)とを
具備する。
明又は不鮮明データ値により与えられる3Dカラー空間
での点により形成されるようなカラー)に関する重み関
数を適用することにより、へり振幅は(すなわち鮮明に
する度合い)は領域のカラーにより変えられる。これ
は、画像の部分に適切であるように鮮明にし又は滑らか
にし、例えば、毛を鮮明にしまた皮膚カラーを滑らかに
することを可能にする。不鮮明信号値を使用することに
より、オリジナルピクセルデータのノイズにより大きな
抵抗があるが、鮮明信号値は使用され得る。
む領域(5*5ピクセル正方形のような)のピクセルデ
ータの重み付け平均を計算することにより決定される。
代わりに、不鮮明データは隣接ピクセル値のある他の関
数として計算されてもよい。代表例として、鮮明データ
はピクセルデータと同一である。しかしながら、それは
カラー被補正ピクセルデータであってもよく、又はピク
セルデータのある他の関数であってもよい。
はそれぞれ滑らかにされ、鮮明にされるべき画像の領域
に向け、オペレータにより決定される。各領域の平均カ
ラーは計算され、またそのカラーに対する重み関数の値
は鮮明又は円滑の被要求度合に従って設定される。代わ
りに、オペレータは画像の点を選択してもよく、またそ
の点を囲む領域の平均カラーは(不鮮明データ値を計算
するために使用される領域と同一領域であってもよく又
はそうでなくてもよい)計算されまた重み関数の部分を
決定するために使用される。代わりに、重み関数はある
所定の規則セットにより地頭的に設定されてもよい。
カラー信号により形成される座標空間において数学的に
連続的な関数である。好ましくはピクセルデータは、被
調整へりデータと結合される前に補正されるカラーであ
る。代わりにピクセルデータは補正されるカラーであっ
てもよく、又は鮮明化後に補正されてもよい。
の例が記載され、また添付図面を参照して従来の方法及
び装置と対照されるであろう。図1において、再現され
るべき透明オリジナル1が透明ドラム12の表面の周囲
に包まれる。キセノンランプ3が光線をドラムにまた4
5°ミラー4に向け、ミラー4から光線はドラムの壁を
経て透明オリジナル1を通過する。これらの光線はカラ
ーフィルタ及び光電装置を含む分析ヘッド5に達するこ
とにより、画1の被スキャン要素の赤、青及び緑密度を
表す信号はライン6、7及び8にそれぞれ生成される。
分析ヘッド5は親ねじ9に取り付けられ、親ねじ9はド
ラム12の回転と同期してモータ10により駆動され
る。結果として、分析ヘッドはドラム12に点を見て、
この点は、ドラムが回転しさらに分析ヘッドがその親ね
じにそって移動するので、ドラム12に沿って螺旋経路
をたどり、さらに結果として若干の平行スキャンニング
ラインをオリジナル1にたどる。
12に取り付けられる。ドラム12はモータ14により
駆動されるシャフト13に取り付けられる。モータは溝
付きディスク15を駆動し、そのディスク15の溝周辺
は光源16及び光電セル17の間に回転する。光電セル
17から得られたパルスは、分析ヘッドのための親ねじ
を駆動して、モータ10の回転を制御する制御ユニット
18と、露光ヘッド21が取り付けられる親ねじ20を
駆動するモータ19とに印加される。露光ヘッド21は
ライン22の信号により変調される光源を含む。この信
号はライン6、7及び8の入力信号から下記のようにし
て得られる。ライン6、7及び8のRGB信号はアナロ
グからディジタルへの変換器23にまず印加され、この
変換器のディジタル出力信号が強化ユニット24へ供給
される。強化ユニット24は、より詳細に以下に記載さ
れ、また、説明されるように、シアン、黄色及びマゼン
タに対する被変換及び被補正信号を、黒信号と共に、表
す4つの出力信号を提供する。チャンネルセレクタ25
が、シアン、黄色及びマゼンタプリンタ値及び黒プリン
タ値を表す4つの信号を受け、さらに光感知シート11
についてなされるべき分離に対応するものを選択する。
この信号はD/A変換器26でアナログ形に変換され、
光源を露光ヘッド21で変調するように使用される。
分的に示される。等価回路は、マゼンタ及び黄色出力を
緑及び青密度入力信号からそれぞれ生成するために、設
けられる。画1の被スキャン要素の赤密度を表す信号R
は、USMフィルタ31(そのフィルタ31の出力は不
鮮明信号Uである)、LUT32(鮮明信号Sとして)
及びカラー変換回路33に平行に入力される。LUT3
2において、不鮮明マスキングアルゴリズムは鮮明及び
不鮮明入力、S及びUに適用される。代表例として、不
鮮明マスキングは、上記に記載された渦巻き処理によ
り、USMフィルタ31において実行される。
UT32により適用される不鮮明マスキングアルゴリズ
ムは下記のように規定されてもよい: F=k(S−U) ここに、kは、鮮明信号S及び不鮮明信号U間の差の線
形関数としてへり信号Fの傾斜である。
トラスト変化に対する異なる度合いを可能にするため
に、閾関数を差信号S−Uに適用することにより関数を
改良し、この差信号が局所化されたコントラストの傾き
を表すことは共通である: { k1(S−U) ここに、|S−U|<T F={ { k2(S−U) ここに、|S−U|≧T ここに、k1、k2はへい関数に対する二つの傾斜であ
り、さらにTは差信号S−Uの閾値である。
負の傾斜k1を有し、信号の円滑に帰し、かつ、閾より
も大きい信号のそれに対する正の傾斜k2とを有し、へ
り野強化に帰す代表的へり関数F(S,U)を示す。カ
ラー補正回路33及びLUT32(へり信号F)の出力
信号は、混合器34により結合され、格納のための参照
符号41に出力し露光ヘッドを駆動する。不鮮明マスキ
ング及びカラー補正は画像がスキャンされるようにグラ
フィックアートスキャンナのフライに、又は格納される
ディジタル画像のコンピュータによるポストスキャンニ
ング処理動作として適用されてもよい。
ラー補正関数にり格納される検索テーブルを具備し、こ
のテーブルは、上記のように全範囲のカラーに影響を与
える全ファクタの合成である。画1の被スキャン要素の
緑及び青密度を表す信号はカラー補正回路33に入力さ
れ、赤密度のための信号も同様に入力される。対比によ
り、本発明との使用のために強化ユニット24は図4に
示される。再度、この例は画1からの信号の赤密度のた
めにある。緑及び青密度のための等価回路は設けられる
が、示されない。
Mフィルタ31及びLUT32に並列に入力される。U
SMフィルタ31からの不鮮明信号UCはLUT32及
び付加的なLUT36に並列に入力される。付加的LU
Tは不鮮明信号UC及び他の不鮮明信号UM、UYから重
み関数を生成するが、LUT32は不鮮明マスキングア
ルゴリズムを鮮明及び不鮮明信号S、UCに適用する。
T36からの重み関数φにより調整されることにより、
図3のへり関数の適用は適用される画1の部分のピクセ
ル野カラーに依存する。図6は適当な重み関数φ(U)
の例を示す。重み関数は3つの入力信号の数学的に連続
で、滑らかに変化する関数であるべきである。この例は
参照符号60で十分なへりに至り、参照符号61ではへ
りに至らない。この関数を発生する種々の方法は画像修
正目的のためにカラー被選択空間マスクの発生に使用さ
れるように可能である。三次元のこの関数の例はEP-A-0
441558に記載されている。混合気34からのこの被補正
信号値はプリンタに出力されてもよい。
C,UM,UY)を発生する回路の例はより詳細に示され
る。シアン、マゼンタ及び黄色のそれぞれに対する個々
の不鮮明信号Uはスプリッタ35に入力され、ここでは
最下位ビットが捨てられてLUT36のメモリ要求を減
少しそのためセットアップ時間を減少できる。次に、こ
れらの信号はLUT36に入力され、ここでは重み関数
φ(U)が発生する。
好ましいオプションは4096のエントリを含むLUT
36に対して12−ビットのアドレスに至る。好ましい
オプションが、図4及び5に示されるように、不鮮明信
号を使用できるけれど、オリジナル画像のピクセルデー
タのノイズに対する抵抗を増加させるため、へり重み関
数φはオリジナルピクセルデータから又は鮮明信号SR,
SG,SBから生成され得るであろう。重み関数のための
発生器のより多くの形態が図9に示される。乗算器40
に代わり、へり信号F及び重み関数φはLUT90に入
力され、LUT90は混合器34に対する入力として重
みへり信号を生成する。LUT90は二つの入力の任意
で適当な合成関数で予め格納され得る。混合器34は同
様にLUTに置換され得る。
クリーン42にそれぞれ円滑にされ、鮮明にされるべき
画像の領域に向けることにより重み関数を慣らす(又は
ある他の入力装置により)。プロセッサ43が各領域で
ピクセルをサンプルして平均カラーを決定し、したがっ
て索引テーブル36の関数を設定する。本発明は記載さ
れた従来のドラムスキャンナにだけでなく、他の型のス
キャンナでCCDアレーを使用するものようなものに、
ビデオカメラに、事実任意の型のリアルタイム画像取得
及び調節装置又は処理にさらに任意の種類のポスト−ス
キャン画像処理動作に適用される。
クセルの全不鮮明値及び特定サンプル領域の入力信号の
入力カラー成分含有量に関する重み関数を適用して、へ
り振幅を領域のカラーに従って変え、画像の部分に適切
に鮮明又は滑らかにできる。
示す。
ク図である。
めの代表的なへり関数のグラフを示す。
ロック図である。
ク図である。
を説明する。
す。
態を示す。
Claims (10)
- 【請求項1】 画像の各ピクセルのカラー成分含有量を
表すデータによって形成される画像を調整する方法にお
いて、各ピクセルの各カラー成分に対して、 (a)不鮮明(U)及び鮮明(S)データを生成し、さ
らに該鮮明及び不鮮明データで不鮮明マスキングアルゴ
リズムを実行して、へりデータ(F)を生成すること; (b)ピクセルのカラー成分(UC,UM,UY)の全てに
対して鮮明又は不鮮明なデータ値に従って決定される重
み関数(φ)でへりデータを調整すること(40);さ
らに (c)被調整へりデータをピクセルデータで結合して被
修正ピクセルデータ(41)を生成することからなる方
法。 - 【請求項2】 前記不鮮明データは、ピクセルデータの
重み付き平均をピクセル(70)を囲む領域(71)内
で計算することにより生成される、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】 前記重み関数は、修正の異なる被要求度
合いを有する画像領域を選択することにより、また各被
選択領域の調整の平均カラー及び被要求度合いに従って
重み関数を計算することにより決定される、請求項1又
は2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記重み関数(φ)は、不鮮明カラー信
号により形成される座標空間において数学的に連続的な
関数である、請求項1、2、3のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項5】 カラー補正をピクセルデータに適用して
なり、前記ステップ(c)におけるピクセルデータはカ
ラー被補正ピクセルデータである、請求項1、2、3、
4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 画像の各ピクセルのカラー成分含有量を
表すデータにより形成される画像を調整する装置(2
4)において、 各ピクセルの各カラー成分に対して、不鮮明(U)及び
鮮明(S)データを生成する生成手段(23、31)
と;不鮮明マスキングアルゴリズムを不鮮明及び鮮明デ
ータで実行してへりデータ(F)を生成する処理手段
(32)と;ピクセルのカラー成分(UC,UM,UY)の
全てに対して鮮明又は不鮮明データの値に従ってへりデ
ータを所定重み関数(φ)で調整する手段(36、4
0)と、さらに被調整へりデータをピクセルデータで結
合して被調整ピクセルデータ(41)を生成する手段
(34)とを具備する装置。 - 【請求項7】 前記生成手段(31)は、ピクセル(7
0)を囲む領域(71)においてピクセルデータの重み
付け平均を形成することにより不鮮明データを生成す
る、請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 調整の異なる被要求度合いを有する画像
の領域を選択する手段(42)と、さらに各被選択領域
の調整の平均カラー及び被要求度合いに従って重み関数
を計算する手段(34)とを具備する、請求項6又は7
に記載の装置。 - 【請求項9】 前記関数(φ)は、不鮮明カラー信号に
より形成される座標空間において数学的に連続的な関数
である、請求項6、7、8のいずれかに記載の装置。 - 【請求項10】 さらに、カラー補正をピクセルデータ
に適用するカラー変換器(33)を具備し、カラー被補
正ピクセルデータは被調整へりデータと結合される、請
求項6、7、8、9のいずれかに記載の装置。
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