JPH09214767A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像信号に視覚的には知覚しにくいノイズを
積極的に重畳する場合に、ノイズが重畳された出力画像
信号を出力する画像出力装置のいかんにかかわらず、か
つ入力画像の内容や画像入力装置の種別などのいかんに
かかわらず、階調再現性を向上させ、さらには入力画像
自体に存在するノイズをも見た目に低減させる。 【解決手段】 出力装置対応ノイズ提供部８０には、あ
らかじめ画像出力装置５Ａ，５Ｂに対応したノイズデー
タを書き込んでおく。入力画像信号特徴量算出部６０
で、明度信号Ｌおよび色度信号ａ，ｂのノイズ特徴量を
算出する。その算出した特徴量ｄＬ，ｄａ，ｄｂと、出
力装置対応ノイズ提供部８０からの、出力画像信号Ｓｏ
を出力する画像出力装置に対応したノイズＮ１と、明度
信号Ｌおよび色度信号ａ，ｂとから、ノイズ量算出部７
０でノイズ量を算出し、その算出したノイズ量Ｎ２Ｌ、
Ｎ２ａ，Ｎ２ｂを、ノイズ重畳部５０で明度信号Ｌおよ
び色度信号ａ，ｂに重畳する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、イメージスキャ
ナやビデオカメラなどの画像入力装置からの入力画像信
号をプリンタやディスプレイなどの画像出力装置で出力
する出力画像信号に変換する際に、入力画像信号に対し
てノイズを重畳する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機などで出力された画像の画
質を考える上で重要な特性としては、色再現性、階調再
現性、鮮鋭性および粒状性などが挙げられ、これらを考
慮して、原稿上の画像などの入力画像を出力画像に忠実
に再現するための画像処理技術が数多く考えられてい
る。

【０００３】ところで、画像を情報伝達手段とすると、
その最終受信系は人の視覚系である。したがって、上記
の画像処理は、人の視覚心理現象にもとづく知覚特性を
考慮したものであることが望ましい。

【０００４】そのため、色再現については、例えば特開
平３−２３４１７８号公報に示されているように、より
忠実で好ましい色再現特性が得られるように、人の視覚
の感覚量に近いＬ^＊ａ^＊ｂ^＊空間において色再現補正を
行うことが考えられている。

【０００５】なお、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊空間、およびその明度
信号Ｌ^＊および色度信号ａ^＊，ｂ^＊は、以後、＊を省略
して示す。

【０００６】また、鮮鋭性についても、視覚の空間周波
数応答特性から、視覚に応答しない高周波成分は除去し
ても画質に影響がなく、そうすることが効率的なＭＴＦ
（変調伝達関数）設計の手法であると言われている。

【０００７】また、粒状性についても、鮮鋭性と同様の
考えから、鮮鋭性強調処理用フィルタでは高周波帯域を
カットすることによって、鮮鋭性と粒状性を両立させる
ことが一般的に行われている。

【０００８】さらに、画像ノイズと階調性の関係につい
て、人の視覚特性から、画像ノイズが存在することによ
って、階調段差、いわゆる擬似輪郭が遮断される効果が
あることが知られている。そして、このことは、中間調
生成におけるディザ法などの形で応用されている。

【０００９】また、最近では、例えば特開平４−１２９
３８４号公報や特開平５−１１４９９９号公報に示され
ているように、視覚系のノイズ知覚特性を考慮して、画
像信号に視覚的には知覚しにくいノイズを積極的に重畳
することによって、色調や鮮鋭性を損なうことなく、階
調再現性を向上させ、さらには入力画像自体に存在する
ノイズをも見た目に低減させることのできる画像処理装
置が考えられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】画像システムとして、
図１に示すように、画像入力装置１、画像処理装置３お
よび複数の画像出力装置５Ａ，５Ｂがネットワーク７を
介して接続され、画像入力装置１からの入力画像信号Ｓ
ｉを、画像処理装置３により、画像出力装置５Ａまたは
５Ｂで出力する出力画像信号Ｓｏに変換し、その出力画
像信号Ｓｏを、ユーザにより選択された画像出力装置５
Ａまたは５Ｂで出力するものが考えられている。

【００１１】このような画像システムにおいて、上述し
たように画像処理装置３で入力画像信号Ｓｉにノイズを
重畳する場合、画像出力装置５Ａ，５Ｂでは、仮に階調
再現特性が同じであっても、それぞれの出力ノイズ特性
が異なり得るため、例えば画像出力装置５Ａがノイズを
増幅しやすいものである場合、ノイズが重畳された出力
画像信号Ｓｏを画像出力装置５Ａで出力するときには、
相対的にノイズ重畳量が多くなって、見た目の画質が返
って劣化してしまい、逆に画像出力装置５Ａがノイズを
増幅しにくいものである場合、出力画像信号Ｓｏを画像
出力装置５Ａで出力するときには、相対的にノイズ重畳
量が少なくなって、ノイズの重畳による画質向上が不十
分となる。

【００１２】また、入力画像自体に存在するノイズや、
入力画像信号Ｓｉにノイズを重畳することによる画質へ
の影響は、入力画像の内容や画像入力装置１の種別など
によって異なり、入力画像の内容や画像入力装置１の種
別などによっては、やはり、ノイズの重畳によって見た
目の画質が返って劣化し、またはノイズの重畳による画
質向上が不十分となる。

【００１３】そこで、この発明は、人の視覚心理現象に
もとづく知覚特性を考慮して、画像信号に視覚的には知
覚しにくいノイズを積極的に重畳する場合に、ノイズが
重畳された出力画像信号を出力する画像出力装置のいか
んにかかわらず、かつ入力画像の内容や画像入力装置の
種別などのいかんにかかわらず、色調や鮮鋭性を損なう
ことなく、階調再現性を向上させ、さらには入力画像自
体に存在するノイズをも見た目に低減させることができ
るようにしたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明では、図２に示
して後述する実施形態の参照符号を引用すると、画像入
力装置１からの入力画像信号Ｓｉを画像出力装置５Ａま
たは５Ｂで出力する出力画像信号Ｓｏに変換する画像処
理装置３において、前記入力画像信号Ｓｉの濃淡分布特
徴量を算出する入力画像信号特徴量算出手段６０と、前
記画像出力装置５Ａまたは５Ｂに対応したノイズＮ１を
提供する出力装置対応ノイズ提供手段８０と、前記入力
画像信号特徴量算出手段６０により算出された濃淡分布
特徴量、前記出力装置対応ノイズ提供手段８０により提
供された出力装置対応ノイズＮ１、および前記入力画像
信号Ｓｉにもとづいて、前記入力画像信号Ｓｉに重畳さ
れるノイズ量を算出するノイズ量算出手段７０と、この
ノイズ量算出手段７０により算出されたノイズ量のノイ
ズＮ２を前記入力画像信号Ｓｉに重畳するノイズ重畳手
段５０と、を設ける。

【００１５】

【作用】上記のように構成した、この発明の画像処理装
置３においては、ノイズ量算出手段７０では、出力装置
対応ノイズ提供手段８０により提供された出力装置対応
ノイズＮ１によって、出力画像信号Ｓｏを出力する画像
出力装置５Ａまたは５Ｂの出力ノイズ特性に応じてノイ
ズ重畳量が決定される。

【００１６】したがって、例えば画像出力装置５Ａが高
周波ノイズを増幅しやすいもので、この画像出力装置５
Ａで出力画像信号Ｓｏを出力する場合には、入力画像信
号Ｓｉへの高周波ノイズの重畳量が抑えられ、逆に画像
出力装置５Ａが高周波ノイズを増幅しにくいもので、こ
の画像出力装置５Ａで出力画像信号Ｓｏを出力する場合
には、入力画像信号Ｓｉへの高周波ノイズの重畳量が増
強されるなど、ノイズＮ２が重畳された出力画像信号Ｓ
ｏを出力する画像出力装置の出力ノイズ特性のいかんに
かかわらず、ノイズ重畳量の過大による画質劣化や、ノ
イズ重畳量の不足による画質向上の不足を生じない。

【００１７】また、ノイズ量算出手段７０では、同時
に、入力画像信号特徴量算出手段６０により算出され
た、入力画像信号Ｓｉの濃淡分布特徴量に応じてノイズ
重畳量が決定されるので、例えば入力画像のノイズが重
畳されることにより画質が劣化しやすい文字や線画の領
域、または濃度が均一な領域では、ノイズ重畳量が抑え
られ、入力画像の中間調における階調段差、いわゆる擬
似輪郭の領域では、ノイズ重畳量が増強されるなどによ
って、入力画像のいかなる濃淡分布の部分についても、
色調や鮮鋭性を損なうことなく、階調再現性が向上し、
さらには入力画像自体に存在するノイズも見た目に低減
する。

【００１８】

【発明の実施の形態】図２は、この発明の画像処理装置
の一例を用いたネットワーク画像システムの一例を示
し、その画像システムは、図１に示したものと同様に、
画像入力装置１、画像処理装置９および複数の画像出力
装置５Ａ，５Ｂがネットワーク７を介して接続され、画
像入力装置１からの入力画像信号Ｓｉを、画像処理装置
９により、画像出力装置５Ａまたは５Ｂで出力する出力
画像信号Ｓｏに変換し、その出力画像信号Ｓｏを、ユー
ザにより選択された画像出力装置５Ａまたは５Ｂで出力
するものである。

【００１９】そして、この発明の画像処理装置の一例と
しての画像処理装置９は、制御部１０、ノイズ重畳部５
０、入力画像信号特徴量算出部６０、ノイズ量算出部７
０および出力装置対応ノイズ提供部８０を備え、ネット
ワーク７を通じた画像入力装置１からの入力画像信号Ｓ
ｉが、制御部１０を通じて画像処理装置９内に取り込ま
れて、ノイズ重畳部５０、入力画像信号特徴量算出部６
０およびノイズ量算出部７０に供給され、入力画像信号
特徴量算出部６０において、入力画像信号Ｓｉの濃淡分
布特徴量が算出され、その算出された特徴量が、入力画
像信号Ｓｉとともにノイズ量算出部７０に供給される。

【００２０】出力装置対応ノイズ提供部８０は、例えば
同図に示すように、出力装置対応ノイズ記憶部８１Ａお
よび８１Ｂと、出力装置対応ノイズ読出部８２とを備
え、その出力装置対応ノイズ記憶部８１Ａ，８１Ｂに
は、それぞれ、画像出力装置５Ａ，５Ｂのノイズ伝達特
性にもとづいて生成された、画像出力装置５Ａ，５Ｂに
対応したノイズデータが、あらかじめ書き込まれる。

【００２１】そして、制御部１０からの、ユーザの指示
により画像出力装置５Ａ，５Ｂのいずれかを選択する信
号ＳＥが出力装置対応ノイズ読出部８２に供給されて、
出力装置対応ノイズ読出部８２により出力装置対応ノイ
ズ記憶部８１Ａ，８１Ｂのいずれかから、すなわち、画
像処理装置９からの出力画像信号Ｓｏを画像出力装置５
Ａで出力する場合には出力装置対応ノイズ記憶部８１Ａ
から、出力画像信号Ｓｏを画像出力装置５Ｂで出力する
場合には出力装置対応ノイズ記憶部８１Ｂから、ノイズ
データが読み出され、その読み出されたノイズデータ
が、出力装置対応ノイズＮ１としてノイズ量算出部７０
に供給される。

【００２２】ノイズ量算出部７０では、入力画像信号特
徴量算出部６０からの濃淡分布特徴量、出力装置対応ノ
イズ提供部８０からの出力装置対応ノイズＮ１、および
制御部１０からの入力画像信号Ｓｉにもとづいて、入力
画像信号Ｓｉに重畳されるノイズ量が算出され、このノ
イズ量算出部７０で算出されたノイズ量のノイズＮ２
が、ノイズ重畳部５０において入力画像信号Ｓｉに重畳
され、そのノイズＮ２が重畳された出力画像信号Ｓｏ
が、制御部１０を通じ、ネットワーク７を通じて、ユー
ザにより選択された画像出力装置５Ａまたは５Ｂに送出
されて出力される。

【００２３】より具体的には後述するが、ノイズ量算出
部７０では、出力装置対応ノイズ提供部８０からの出力
装置対応ノイズＮ１が大きいときには、入力画像信号Ｓ
ｉに重畳されるノイズ量が小さくされ、出力装置対応ノ
イズＮ１が小さいときには、入力画像信号Ｓｉに重畳さ
れるノイズ量が大きくされるとともに、入力画像信号特
徴量算出部６０からの濃淡分布特徴量が入力画像の文字
や線画の領域または濃度が均一な領域を示すときには、
入力画像信号Ｓｉに重畳されるノイズ量が小さくされ、
濃淡分布特徴量が入力画像の中間調領域を示すときに
は、入力画像信号Ｓｉに重畳されるノイズ量が大きくさ
れる。

【００２４】カラー画像の場合には、その各色成分ごと
に、または色相や彩度または明度に応じて、ノイズに対
する人の視覚心理現象にもとづく知覚特性が異なる。そ
のため、カラー画像の場合には、例えばノイズに対する
知覚の高い色成分に対しては微小量のノイズが重畳さ
れ、ノイズに対する知覚の低い色成分に対しては多量の
ノイズが重畳されるというように、またはノイズに対す
る知覚の低い色成分に対してのみノイズが重畳されると
いうように、各色成分ごとに、または色相や彩度または
明度に応じて、重畳されるノイズ量が制御されることが
望ましい。

【００２５】図３は、このことを考慮した、カラー画像
の場合の画像処理装置の一例を示し、入力画像信号Ｓｉ
は、例えば赤、緑、青の画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂからなるカ
ラー画像信号で、その入力画像信号Ｓｉが明度色度分離
色変換部３０に供給されて、上述したＬａｂ空間におけ
る明度信号Ｌおよび色度信号ａ，ｂに分離変換され、そ
の明度信号Ｌおよび色度信号ａ，ｂが入力画像信号特徴
量算出部６０に供給されて、入力画像信号特徴量算出部
６０において、具体的には後述するように、明度信号Ｌ
および色度信号ａ，ｂごとに入力画像信号Ｓｉの濃淡分
布特徴量が算出される。

【００２６】そして、ノイズ量算出部７０では、具体的
には後述するが、明度ノイズ量算出部７０Ｌで、入力画
像信号特徴量算出部６０からの、明度信号Ｌについての
濃淡分布特徴量ｄＬ、出力装置対応ノイズ提供部８０か
らの出力装置対応ノイズＮ１、および明度色度分離色変
換部３０からの明度信号Ｌにもとづいて、明度信号Ｌに
重畳されるノイズ量が算出されるとともに、色度ノイズ
量算出部７０ａｂで、入力画像信号特徴量算出部６０か
らの、色度信号ａ，ｂについての濃淡分布特徴量ｄａ，
ｄｂ、出力装置対応ノイズ提供部８０からの出力装置対
応ノイズＮ１、および明度色度分離色変換部３０からの
色度信号ａ，ｂにもとづいて、色度信号ａ，ｂに重畳さ
れるノイズ量が算出される。

【００２７】ノイズ重畳部５０では、このノイズ量算出
部７０の明度ノイズ量算出部７０Ｌで算出されたノイズ
量のノイズＮ２Ｌが、明度色度分離色変換部３０からの
明度信号Ｌに重畳されるとともに、色度ノイズ量算出部
７０ａｂで算出されたノイズ量のノイズＮ２ａ，Ｎ２ｂ
が、それぞれ明度色度分離色変換部３０からの色度信号
ａ，ｂに重畳され、このノイズ重畳部５０からの、ノイ
ズＮ２ＬおよびＮ２ａ，Ｎ２ｂが重畳された明度信号Ｌ
ｎおよび色度信号ａｎ，ｂｎが、出力画像信号Ｓｏとし
て画像出力装置に送出される。

【００２８】図４は、このようなカラー画像対応の画像
処理装置のより実際的な例を備えたカラー画像システム
の実際的な例を示す。

【００２９】画像入力装置１は、カラーイメージスキャ
ナやカラービデオカメラなど、原稿や被写体を光学的に
読み取ってカラー画像信号に変換するもので、画像読取
部１０１と、装置各部を制御し、画像読取部１０１から
のカラー画像信号を入力画像信号Ｓｉとしてネットワー
ク７を通じて画像処理装置９に送出する制御部１０２と
を備える。

【００３０】画像入力装置１からの入力画像信号Ｓｉ
は、それぞれ各画素につき８ビットに量子化された赤、
緑、青の画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂからなるものである。

【００３１】画像出力装置５Ａ，５Ｂは、それぞれ、装
置各部を制御し、後述するように画像処理装置９からネ
ットワーク７を通じて送出された出力画像信号Ｓｏを装
置内に取り込む制御部５０１Ａ，５０１Ｂ、これからの
画像信号を減法混色変換する減法混色変換部５０２Ａ，
５０２Ｂ、これからの画像信号の下色除去をする下色除
去部５０３Ａ，５０３Ｂ、これからの画像信号につき中
間調を生成する中間調生成部５０４Ａ，５０４Ｂ、およ
びこれからの画像信号を印字出力する画像出力部５０５
Ａ，５０５Ｂを備える、画像出力装置としては一般的な
ものである。

【００３２】そして、画像処理装置９は、制御部１０、
階調変換部２０、明度色度分離色変換部３０、鮮鋭性補
正部４０、ノイズ重畳部５０、入力画像信号特徴量算出
部６０、ノイズ量算出部７０および出力装置対応ノイズ
提供部８０を備え、その制御部１０は、例えばユーザイ
ンタフェースおよび制御プログラムを搭載したパーソナ
ルコンピュータなどのコンピュータシステムにより構成
されて、図２において上述したような機能を有する。

【００３３】階調変換部２０は、変換テーブルにより、
制御部１０からの画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを等価明度信号Ｒ
ｅ，Ｇｅ，Ｂｅに階調変換し、明度色度分離色変換部３
０は、マトリクス演算または変換テーブルにより、階調
変換部２０からの等価明度信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅを、図
３において上述したようにＬａｂ空間における明度信号
Ｌおよび色度信号ａ，ｂに分離変換する。

【００３４】鮮鋭性補正部４０は、画像とアンシャープ
ネスマスクとのコンボリューションによって、明度色度
分離色変換部３０からの明度信号Ｌおよび色度信号ａ，
ｂの鮮鋭性を補正するもので、この例では、明度信号Ｌ
については、一例として図１１（Ａ）に示すような空間
周波数特性のアンシャープネスマスクフィルタによっ
て、その鮮鋭性が強調されるとともに、色度信号ａ，ｂ
については、それぞれ一例として図１１（Ｂ）に示すよ
うな空間周波数特性のアンシャープネスマスクフィルタ
によって、それぞれの鮮鋭性が低減される。

【００３５】入力画像信号特徴量算出部６０は、この例
では、ソーベルオペレータによる１次微分演算によっ
て、それぞれ明度色度分離色変換部３０からの明度信号
Ｌおよび色度信号ａ，ｂの変化量が算出され、その算出
された変化量が、明度信号Ｌおよび色度信号ａ，ｂにつ
いての特徴量とされる。

【００３６】図５は、このような入力画像信号特徴量算
出部６０の一例を示し、その入力画像信号特徴量算出部
６０は、明度信号特徴量算出部６０Ｌおよび色度信号特
徴量算出部６０ａｂからなり、明度信号特徴量算出部６
０Ｌにおいては、明度色度分離色変換部３０からの明度
信号Ｌがラインバッファ６１Ｌに書き込まれ、ラインバ
ッファ６１Ｌからの明度信号が平滑化回路６２Ｌにより
平滑化され、平滑化回路６２Ｌからの明度信号が、図６
（Ａ）に示すようなフィルタリングテーブルを有する縦
方向ソーベルオペレータ６３Ｌおよび図６（Ｂ）に示す
ようなフィルタリングテーブルを有する横方向ソーベル
オペレータ６４Ｌにより、縦方向および横方向に１次微
分され、縦方向ソーベルオペレータ６３Ｌからの縦方向
微分値の絶対値および横方向ソーベルオペレータ６４Ｌ
からの横方向微分値の絶対値が、絶対値加算回路６５Ｌ
により加算されて、その加算出力である変化量ｄＬが、
明度信号Ｌについての特徴量とされる。

【００３７】色度信号特徴量算出部６０ａｂにおいて
も、それぞれ明度色度分離色変換部３０からの色度信号
ａ，ｂにつき、同様の構成により、特徴量としての変化
量ｄａ，ｄｂが算出される。

【００３８】出力装置対応ノイズ提供部８０は、図２に
示したように、かつ図７に示すように、出力装置対応ノ
イズ記憶部８１Ａおよび８１Ｂと、出力装置対応ノイズ
読出部８２とを備え、その出力装置対応ノイズ記憶部８
１Ａ，８１Ｂには、それぞれ画像出力装置５Ａ，５Ｂに
対応したノイズデータが、あらかじめ書き込まれる。そ
して、上述したように、画像処理装置９からの出力画像
信号Ｓｏを画像出力装置５Ａ，５Ｂのいずれで出力する
かに応じて、出力装置対応ノイズ読出部８２により出力
装置対応ノイズ記憶部８１Ａまたは８１Ｂからノイズデ
ータが、出力装置対応ノイズＮ１として読み出される。

【００３９】ここで、出力装置対応ノイズ記憶部８１
Ａ，８１Ｂに記憶されるノイズデータは、それぞれ標準
偏差σ＝１に規格化されるとともに、上述したように画
像出力装置５Ａ，５Ｂのノイズ伝達特性にもとづいて生
成される。

【００４０】例えば、あらかじめ画像出力装置５Ａ，５
Ｂで、平均明度Ｌ＝５０，ａ＝０，ｂ＝０の画像信号に
対してランダムノイズσ＝５を重畳した出力画像信号を
出力して、画像出力装置５Ａ，５Ｂのノイズ伝達特性を
測定解析し、その結果から、出力装置対応ノイズ記憶部
８１Ａ，８１Ｂに書き込む重畳用ノイズデータの空間周
波数特性を決定する。

【００４１】図１２（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ、このよ
うにして得られた画像出力装置５Ａ，５Ｂのノイズ伝達
特性を示し（ただし、スクリーンスペクトルは除く）、
ノイズ伝達特性が図１２（Ａ）のようになる画像出力装
置５Ａは、一般的なゼログラフィプロセスによる画像出
力装置で、低中周波ノイズを増幅しやすい装置であるこ
とが分かり、またノイズ伝達特性が図１２（Ｂ）のよう
になる画像出力装置５Ｂは、写真プロセスによる画像出
力装置で、極低域以外のいずれの帯域でもノイズの増幅
がないことが分かる。

【００４２】そこで、この場合には、画像出力装置５Ａ
に対応したものとして出力装置対応ノイズ記憶部８１Ａ
に書き込まれるノイズデータの空間周波数特性は、例え
ば図１３（Ａ）に示すように４lp／mmまでの低中域をカ
ットしたものとし、画像出力装置５Ｂに対応したものと
して出力装置対応ノイズ記憶部８１Ｂに書き込まれるノ
イズデータの空間周波数特性は、例えば図１３（Ｂ）に
示すように２lp／mmまでの低域をカットしたものとす
る。

【００４３】図８は、ノイズ量算出部７０の一例を示
し、そのノイズ量算出部７０は、図３に示したように明
度ノイズ量算出部７０Ｌおよび色度ノイズ量算出部７０
ａｂからなり、さらに明度ノイズ量算出部７０Ｌは、メ
モリ７１Ｌおよび明度ノイズ量算出回路７４Ｌを備える
とともに、色度ノイズ量算出部７０ａｂは、メモリ７１
ａ，７１ｂおよび色度ノイズ量算出回路７４ａｂを備え
る。

【００４４】そして、メモリ７１Ｌには、明度信号Ｌの
値に対して例えば図１４（Ａ）に示すようなノイズ増幅
率が記述されたノイズ増幅率テーブル７２Ｌ、および明
度信号Ｌの上述した変化量ｄＬの相対値に対して例えば
図１４（Ｂ）に示すようなノイズ増幅率が記述されたノ
イズ増幅率テーブル７３Ｌが格納され、明度色度分離色
変換部３０からの明度信号Ｌｘｙによってノイズ増幅率
テーブル７２Ｌから、明度信号Ｌｘｙに対するノイズ増
幅率が読み出されるとともに、入力画像信号特徴量算出
部６０からの変化量ｄＬｘｙによってノイズ増幅率テー
ブル７３Ｌから、変化量ｄＬｘｙに対するノイズ増幅率
が読み出される。

【００４５】なお、以下において、明度信号Ｌｘｙ、そ
の変化量ｄＬｘｙなどは、入力画像における座標（ｘ，
ｙ）の画素についての明度信号Ｌ、変化量ｄＬなどであ
る。

【００４６】そして、明度ノイズ量算出回路７４Ｌで
は、ノイズ増幅率テーブル７２Ｌおよび７３Ｌからのノ
イズ増幅率と、出力装置対応ノイズ提供部８０からのノ
イズＮ１ｘｙとから、 ＮＬｘｙ＝ＴＬｘｙ×ＴｄＬｘｙ×Ｎ１ｘｙ …（１） で表される演算によって、明度信号Ｌｘｙに重畳される
ノイズ量ＮＬｘｙが算出される。

【００４７】ただし、ＴＬｘｙは、ノイズ増幅率テーブ
ル７２Ｌからの、明度信号Ｌｘｙに対するノイズ増幅
率、ＴｄＬｘｙは、ノイズ増幅率テーブル７３Ｌから
の、明度信号Ｌｘｙの変化量ｄＬｘｙに対するノイズ増
幅率である。

【００４８】色度ノイズ量算出部７０ａｂのメモリ７１
ａには、色度信号ａの値に対して例えば図１５（Ａ）に
示すようなノイズ増幅率が記述されたノイズ増幅率テー
ブル７２ａ、および色度信号ａの上述した変化量ｄａの
相対値に対して例えば図１５（Ｂ）に示すようなノイズ
増幅率が記述されたノイズ増幅率テーブル７３ａが格納
され、明度色度分離色変換部３０からの色度信号ａｘｙ
によってノイズ増幅率テーブル７２ａから、色度信号ａ
ｘｙに対するノイズ増幅率が読み出されるとともに、入
力画像信号特徴量算出部６０からの変化量ｄａｘｙによ
ってノイズ増幅率テーブル７３ａから、変化量ｄａｘｙ
に対するノイズ増幅率が読み出される。

【００４９】色度ノイズ量算出部７０ａｂのメモリ７１
ｂには、色度信号ｂの値に対して例えば図１６（Ａ）に
示すようなノイズ増幅率が記述されたノイズ増幅率テー
ブル７２ｂ、および色度信号ｂの上述した変化量ｄｂの
相対値に対して例えば図１６（Ｂ）に示すようなノイズ
増幅率が記述されたノイズ増幅率テーブル７３ｂが格納
され、明度色度分離色変換部３０からの色度信号ｂｘｙ
によってノイズ増幅率テーブル７２ｂから、色度信号ｂ
ｘｙに対するノイズ増幅率が読み出されるとともに、入
力画像信号特徴量算出部６０からの変化量ｄｂｘｙによ
ってノイズ増幅率テーブル７３ｂから、変化量ｄｂｘｙ
に対するノイズ増幅率が読み出される。

【００５０】そして、色度ノイズ量算出回路７４ａｂで
は、ノイズ増幅率テーブル７２ａ，７３ａおよび７２
ｂ，７３ｂからのノイズ増幅率と、出力装置対応ノイズ
提供部８０からのノイズＮ１ｘｙとから、まず、 Ｎａｘｙ＝Ｔａｘｙ×Ｔｄａｘｙ×Ｎ１ｘｙ …（２） Ｎｂｘｙ＝Ｔｂｘｙ×Ｔｄｂｘｙ×Ｎ１ｘｙ …（３） で表される演算によって、色度信号ａｘｙ，ｂｘｙに対
するノイズ量Ｎａｘｙ，Ｎｂｘｙが算出される。

【００５１】ただし、Ｔａｘｙは、ノイズ増幅率テーブ
ル７２ａからの、色度信号ａｘｙに対するノイズ増幅
率、Ｔｄａｘｙは、ノイズ増幅率テーブル７３ａから
の、色度信号ａｘｙの変化量ｄａｘｙに対するノイズ増
幅率、Ｔｂｘｙは、ノイズ増幅率テーブル７２ｂから
の、色度信号ｂｘｙに対するノイズ増幅率、Ｔｄｂｘｙ
は、ノイズ増幅率テーブル７３ｂからの、色度信号ｂｘ
ｙの変化量ｄｂｘｙに対するノイズ増幅率である。

【００５２】さらに、色度ノイズ量算出回路７４ａｂで
は、 ＮＣｘｙ＝｛（Ｎａｘｙ）＊＊２＋（Ｎｂｘｙ）＊＊２｝＊＊（１／２） …（４） で表される演算によって（ただし、「＊＊２」は２乗、
「＊＊（１／２）」は（１／２）乗である）、彩度軸に
対するノイズ量ＮＣｘｙが算出されるとともに、これ
と、式（２）および（３）の結果、および明度色度分離
色変換部３０からの色度信号ａｘｙ，ｂｘｙとから、 Ｎｃａｘｙ＝sign（Ｎ１ｘｙ）×ＮＣｘｙ ×｜ａｘｙ｜／｛（ａｘｙ）＊＊２＋（ｂｘｙ）＊＊２｝＊＊（１／２） …（５） Ｎｃｂｘｙ＝sign（Ｎ１ｘｙ）×ＮＣｘｙ ×｜ｂｘｙ｜／｛（ａｘｙ）＊＊２＋（ｂｘｙ）＊＊２｝＊＊（１／２） …（６） で表される演算によって、色度信号ａｘｙ，ｂｘｙに対
する彩度軸方向のみのノイズ量Ｎｃａｘｙ，Ｎｃｂｘｙ
が算出される。ただし、sign（Ｎ１ｘｙ）は、出力装置
対応ノイズ提供部８０からのノイズデータＮ１ｘｙの正
負を示す。

【００５３】ノイズ重畳部５０では、図９に示すよう
に、上記のようにノイズ量算出部７０で算出された、明
度信号Ｌｘｙに対するノイズ量ＮＬｘｙおよび色度信号
ａｘｙ，ｂｘｙに対する彩度軸方向のみのノイズ量Ｎｃ
ａｘｙ，Ｎｃｂｘｙが、 ｎＬｘｙ＝Ｌｘｙ＋ＮＬｘｙ …（７） ｎａｘｙ＝ａｘｙ＋Ｎｃａｘｙ …（８） ｎｂｘｙ＝ｂｘｙ＋Ｎｃｂｘｙ …（９） で表されるように、加算回路５１Ｌおよび５１ａ，５１
ｂにおいて、明度色度分離色変換部３０からの明度信号
Ｌｘｙおよび色度信号ａｘｙ，ｂｘｙに加算されて、そ
れぞれノイズが重畳された明度信号ｎＬｘｙおよび色度
信号ａｎｘｙ，ｂｎｘｙが得られる。

【００５４】このように、図４のカラー画像システムで
は、画像処理装置９の明度色度分離色変換部３０によ
り、画像入力装置１からの入力画像信号Ｓｉが明度信号
Ｌと色度信号ａ，ｂに分離変換され、画像処理装置９の
入力画像信号特徴量算出部６０、出力装置対応ノイズ提
供部８０、ノイズ量算出部７０およびノイズ重畳部５０
が、図５以下に示して上述したように明度信号Ｌと色度
信号ａ，ｂに対応した構成とされることによって、入力
画像信号に対するノイズの重畳が、人の視覚心理現象に
もとづく知覚特性に、より適合した状態で制御されて、
視覚的に、より好ましい出力画像が得られるようにな
る。

【００５５】ただし、図８および図９に示した例は、ノ
イズの重畳を明度軸と彩度軸に分けて行う場合である
が、上記の式（１）（２）（３）で表されるノイズ量Ｎ
Ｌｘｙ，Ｎａｘｙ，Ｎｂｘｙをそのまま明度信号Ｌｘ
ｙ、色度信号ａｘｙ，ｂｘｙに重畳するように、Ｌａｂ
空間におけるＬ軸、ａ軸、ｂ軸につき全く独立にノイズ
を重畳するようにしてもよい。また、明度信号と色度信
号の間で相補的にノイズを重畳することも可能である。

【００５６】図２および図７に示した例の出力装置対応
ノイズ提供部８０は、画像出力装置５Ａ，５Ｂに対応し
たノイズデータが直接、出力装置対応ノイズ記憶部８１
Ａ，８１Ｂに記憶され、出力装置対応ノイズ記憶部８１
Ａ，８１Ｂから読み出される場合であるが、出力装置対
応ノイズ提供部８０において、ランダムノイズにもとづ
いて画像出力装置５Ａ，５Ｂに対応したノイズデータが
生成されるようにしてもよい。

【００５７】図１０は、この場合の出力装置対応ノイズ
提供部８０の例を示し、その出力装置対応ノイズ提供部
８０は、ランダムノイズ記憶部９１、出力装置対応ノイ
ズ特徴量記憶部９２Ａ，９２Ｂ、出力装置対応ノイズ特
徴量読出部９３および出力装置対応ノイズ生成部９４を
備え、出力装置対応ノイズ特徴量記憶部９２Ａ，９２Ｂ
には、それぞれ画像出力装置５Ａ、５Ｂで、例えば３色
または４色の重ね合わせによるグレイランダムノイズを
出力させたときの画像出力装置５Ａ，５Ｂのノイズ増幅
特性から算出された、画像出力装置５Ａ，５Ｂの出力ノ
イズ特性の特徴量が、あらかじめ書き込まれる。

【００５８】そして、ユーザの指示により、画像出力装
置５Ａ，５Ｂのいずれかを選択する信号ＳＥによって、
出力装置対応ノイズ特徴量読出部９３により、出力装置
対応ノイズ特徴量記憶部９２Ａ，９２Ｂのいずれかか
ら、上記の特徴量が読み出され、出力装置対応ノイズ生
成部において、その読み出された特徴量により、ランダ
ムノイズ記憶部９１からのランダムノイズの空間特性が
変換されることによって、画像出力装置５Ａまたは５Ｂ
に対応するノイズデータが生成され、その生成されたノ
イズデータが出力装置対応ノイズ提供部８０からのノイ
ズＮ１とされる。

【００５９】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、ノ
イズが重畳された出力画像信号を出力する画像出力装置
のいかんにかかわらず、かつ入力画像や画像入力装置の
種別などのいかんにかかわらず、色調や鮮鋭性を損なう
ことなく、階調再現性を向上させ、さらには入力画像自
体に存在するノイズをも見た目に低減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用する画像処理システムの一例を
示す接続図である。

【図２】この発明の画像処理装置の一例を示すブロック
図である。

【図３】入力画像がカラー画像である場合の、この発明
の画像処理装置の一例を示すブロック図である。

【図４】入力画像がカラー画像である場合の、この発明
の画像処理装置を備える画像処理システムのより具体的
な例を示すブロック図である。

【図５】図４の入力画像信号特徴量算出部の具体例を示
すブロック図である。

【図６】図５の入力画像信号特徴量算出部に用いるソー
ベルオペレータ用フィルタリングテーブルの一例を示す
図である。

【図７】図４の出力装置対応ノイズ提供部の一例を示す
ブロック図である。

【図８】図４のノイズ量算出部の具体例を示すブロック
図である。

【図９】図４のノイズ重畳部の一例を示すブロック図で
ある。

【図１０】出力装置対応ノイズ提供部の他の例を示すブ
ロック図である。

【図１１】図４の鮮鋭性補正部の説明に供する特性図で
ある。

【図１２】画像出力装置のノイズ伝達特性の例を示す特
性図である。

【図１３】画像出力装置に対応したノイズデータの空間
周波数特性の例を示す特性図である。

【図１４】明度信号およびその変化量に対するノイズ増
幅率の特性の例を示す特性図である。

【図１５】色度信号およびその変化量に対するノイズ増
幅率の特性の例を示す特性図である。

【図１６】色度信号およびその変化量に対するノイズ増
幅率の特性の例を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 画像入力装置 ５Ａ，５Ｂ 画像出力装置 ９ 画像処理装置 ５０ ノイズ重畳部 ６０ 入力画像信号特徴量算出部 ７０ ノイズ量算出部 ８０ 出力装置対応ノイズ提供部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立花 英清 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなか い 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 石垣 徹 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなか い 富士ゼロックス株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像入力装置からの入力画像信号を画像出
   力装置で出力する出力画像信号に変換する画像処理装置
   において、 前記入力画像信号の濃淡分布特徴量を算出する入力画像
   信号特徴量算出手段と、 前記画像出力装置に対応したノイズを提供する出力装置
   対応ノイズ提供手段と、 前記入力画像信号特徴量算出手段により算出された濃淡
   分布特徴量、前記出力装置対応ノイズ提供手段により提
   供された出力装置対応ノイズ、および前記入力画像信号
   にもとづいて、前記入力画像信号に重畳されるノイズ量
   を算出するノイズ量算出手段と、 このノイズ量算出手段により算出されたノイズ量のノイ
   ズを前記入力画像信号に重畳するノイズ重畳手段と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。