JPH09251532A - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソフトフォーカス効果を得るためのデジタル
フィルタ処理においては、１画素毎に畳み込み積分のた
めにフィルタサイズに応じた回数の加算処理が必要であ
り、処理時間が増大していた。 【解決手段】 画像データ蓄積部６に保持された原画像
データに対し、フィルタリング処理部７において係数が
全て１であるフィルタによるフィルタリング処理を行
う。そして、画像加算部８において、前記原画像データ
と、フィルタリング後の画像データとを任意の割合で加
算することにより、ソフトフォーカス効果が高速に得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置及びそ
の方法に関し、例えばデジタルフィルタ処理を行う画像
処理装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばソフトフォーカスフィ
ルタ等の光学的フィルタを用いて画像を撮影することが
普及している。

【０００３】まず、光学的ソフトフォーカスフィルタに
ついて説明を行う。

【０００４】銀塩カメラまたはビデオカメラ等によって
被写体を撮影する場合、撮影レンズの直前に、ある光学
的特性をもった位相物体（透明な板状、レンズ状の物
体）を置くことにより、撮影された画像に対する特殊効
果を得るという手法がある。これを光学的フィルタ処理
という。

【０００５】この光学的フィルタ処理を施すフィルタの
ひとつとして、ソフトフォーカスフィルタがある。図１
に、ソフトフォーカスフィルタの構造を示す。図１に示
す様に、ソフトフォーカスフィルタは透明版のランダム
な位置に複数のローパス部（低周波だけを通過させるフ
ィルタ）を配置した構造になっている。このようなソフ
トフォーカスフィルタを、撮影を行うカメラの撮影レン
ズ（結像レンズ）の直前に配置する。

【０００６】図２に、上述した様にソフトフォーカスフ
ィルタを配した状態における、被写体、ソフトフォーカ
スフィルタ、結像レンズ、結像面の位置関係を示す。図
２において、被写体からの光はフィルタを通過すること
により、フィルタの光学的特性の影響を受ける。ここで
フィルタにおいて、図１に示す透明板部を通過する光は
高周波から低周波までを含む。一方、ローパス部は低周
波のみを通過させ、更に、光を拡散させる。

【０００７】その結果、例えば人物の顔を撮影した場合
について考えると、ある程度の高周波成分は残るが（顔
の輪郭はある程度はっきりとしているので、焦点ずれに
よる画像とは異なる）、皮膚のしわ等の高周波成分はカ
ットされ、なおかつ、全体的に光が回り込み、フレアが
かかったようなソフトな画像を得ることができ、所謂ソ
フトフォーカス効果が得られる。

【０００８】このような光学フィルタ効果をデジタルの
画像信号処理によって得る方法として、デジタルフィル
タ処理が知られている。デジタルフィルタ処理について
は周知の技術であるため、ここでは具体的な説明を省略
する。

【０００９】従来のデジタルフィルタ処理において、ソ
フトフォーカスの効果を得るためのフィルタ例を図３に
示す。まずフィルタサイズとしては、処理対象の画像サ
イズにもよるが、例えば３０×３０の大きなものが使用
される。またフィルタの各要素の重みづけに関しては、
中心に大きな重みを持ち、広い範囲に小さな重みがある
という特徴を有している。

【００１０】デジタルの画像データに対してこのような
フィルタを用いてデジタルフィルタ処理を行うことによ
り、光学フィルタと同等のソフトフォーカス効果が得ら
れる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のデジタルフィルタ処理においては、以下の様な問題が
あった。例えば、上述した図３に示す３０×３０サイズ
のフィルタを例とすると、フィルタ処理を実行するため
には該フィルタサイズに対応する画像毎に、畳み込み積
分のために３０×３０＝９００回もの加算処理を行わな
ければならない。従って、膨大な処理時間を要してしま
うという問題があった。そのため、該フィルタ処理を行
う画像処理装置に対して高速処理が要求されていた。

【００１２】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたものであり、ソフトフォーカス効果を得るデジタ
ルフィルタ処理を高速に実行可能な画像処理装置及びそ
の方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための一手段として、本発明に係る画像処理装置は以下
の構成を備える。

【００１４】即ち、第１の画像データを入力する入力手
段と、前記第１の画像データに対して所定のフィルタを
用いてフィルタリング処理を施し、第２の画像データを
得るフィルタリング手段と、前記第１の画像データと前
記第２の画像データとを所定の割合で加算して第３の画
像データを得る画像加算手段と、前記第３の画像データ
を出力する出力手段とを有することを特徴とする。

【００１５】例えば、前記フィルタは８×８画素サイズ
であることを特徴とする。

【００１６】例えば、前記フィルタは全ての係数が１で
あることを特徴とする。

【００１７】例えば、前記画像加算手段における所定の
割合は任意であることを特徴とする。

【００１８】例えば、前記画像加算手段における所定の
割合は、互いに０．５であることを特徴とする。

【００１９】更に、前記第１乃至第３の画像データを表
示可能な表示手段を有することを特徴とする。

【００２０】また、上述した目的を達成するための一手
法として、本発明に係る画像処理方法は以下の工程を備
える。

【００２１】即ち、第１の画像データを入力する入力工
程と、前記第１の画像データに対して所定のフィルタを
用いてフィルタリング処理を施し、第２の画像データを
得るフィルタリング工程と、前記第１の画像データと前
記第２の画像データとを所定の割合で加算して第３の画
像データを得る画像加算工程と、前記第３の画像データ
を出力する出力工程とを有することを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態に
ついて図面を参照して詳細に説明する。

【００２３】図４に、本実施形態における画像処理装置
の概要構成を示す。図４において、１は画像入力部であ
り、処理対象となる画像データを入力する。例えば、外
部のコンピュータから画像データを入力するインタフェ
ース装置であっても良いし、ファクシミリ装置でも良
い。本実施形態においては原稿画像を光学的に読み込む
スキャナであるとする。２は画像処理部であり、画像入
力部１から入力された画像に対してソフトフォーカス処
理を行う。３は画像表示部であり、画像処理部２へ入力
された画像や、処理を行った結果の画像等の表示を行
う。４は画像出力部であり、画像処理部２で処理した結
果の画像データを出力する。例えば、外部装置への出力
インタフェース装置であっても良いし、ファクシミリ装
置でも良い。本実施形態においては、処理後の画像デー
タをハードコピーとして記録媒体上に形成して出力する
プリンタであるとする。

【００２４】次に、画像処理部２の詳細構成を図５に示
し、説明する。図５において、５はＣＰＵであり、画像
処理部２内の制御をはじめ、図４で示した各構成の制御
を行う。６は画像データ蓄積部であり、画像入力部１か
ら読み込んだ画像データや処理途中である画像データ、
及び処理結果である画像データ等を保持するためのメモ
リである。７はフィルタリング処理部であり、画像デー
タ蓄積部６に保持された入力画像データに対してフィル
タリング処理を行い、その結果を再度画像データ蓄積部
６に書き込む。８は画像加算部であり、画像データ蓄積
部６に保持されている画像データにおける画素同士を任
意の割合で加算することができる。

【００２５】以下、以上の構成からなる本実施形態の画
像処理装置におけるフィルタ処理について、図６のフロ
ーチャートを参照して説明する。図６は、画像処理部２
におおいて行われるフィルタ処理のフローチャートであ
る。

【００２６】●ステップＳ１ まず、ステップＳ１においては、画像入力部１により入
力された画像データを、画像処理部２へ読み込む。本実
施形態の画像入力部１は、例えばフラットヘッドタイプ
のスキャナである。原稿台に写真等の画像をセットして
読取りを開始すると、ＣＰＵ５の制御により原稿の走査
が行われ、画像データの読み込みが行われる。画像デー
タは、画像処理部２において画像データ蓄積部６へ保存
される。尚、本実施形態において扱う画像データは、Ｒ
ＧＢ各８ビットで構成されるカラー画像であるとする。
また、入力された画像データは画像表示部３に表示され
るため、操作者が入力の結果を目視で確認することがで
きる。

【００２７】●ステップＳ２ 次にステップＳ２においては、入力画像データに対して
フィルタリング処理を行う。

【００２８】上述した従来例で説明したように、従来ソ
フトフォーカス処理には図３に示す様なフィルタを用い
ていた。これは３０×３０という大きなサイズのフィル
タであるため、１画素あたりの畳み込み積分において３
０×３０＝９００回もの加算処理が必要である。そのた
め、膨大な演算時間が必要であった。また、中心部分と
周辺部分とで重み係数が異なるため、重み係数と画素値
との乗算処理が必要となり、演算が複雑化していた。従
って、重み係数が全て等しいフィルタに比べて演算時間
が長くなってしまうという欠点があった。この二つの原
因により、結果的に膨大な演算時間が必要であった。

【００２９】従って本実施形態においては、ソフトフォ
ーカス処理を実現するフィルタを図７に示す様にした。
図７に示すフィルタにおいて、フィルタサイズは８×
８、重みづけ係数は全て「１」である。このフィルタ
は、フィルタリング処理部７内に予め保持されている。

【００３０】本実施形態ではこのようなフィルタを用い
ることにより、１画素あたりの畳み込み積分において、
８×８＝６４回の加算処理を行なえば良い。また、重み
係数が全て「１」であるため、乗算を行う必要がない。
この二つの要因により、本実施形態においては演算時間
の大幅な短縮が可能となった。

【００３１】尚、フィルタリング処理結果は、画像デー
タ蓄積部６へ格納される。

【００３２】●ステップＳ３ ステップＳ３においては、画像データの加算処理を行
う。具体的には、原画像データと、ステップＳ２で得ら
れたフィルタ処理済みの画像データとを任意の割合で加
算する。

【００３３】ここで、原画像データにおける各画素をＩ
（ｘ，ｙ）、フィルタリング処理済みの画像データにお
ける各画素をＦ（ｘ，ｙ）とし、最終的に出力される画
像データにおける各画素をＯ（ｘ，ｙ）とする。する
と、Ｏ（ｘ，ｙ）は以下の式で表される。

【００３４】 Ｏ（ｘ，ｙ）＝ａＩ（ｘ，ｙ）＋ｂＦ（ｘ，ｙ） …（１） ここで、ａ，ｂは ０＜＝ａ，ｂ＜＝１，ａ＋ｂ＝１で
ある任意の定数である。

【００３５】この処理により、最終画像データＯ（ｘ，
ｙ）においては、原画像の高周波成分がある程度残り、
かつ低周波成分（輝度の変化の少ない部分）は滑らかに
なるという効果を得る。即ち、光学的ソフトフォーカス
フィルタを用いて撮影した画像と同等の結果を得ること
ができる。

【００３６】尚、本実施形態においては、ａ＝ｂ＝０．
５を採用している。このため、実際の（１）式の演算
は、 Ｏ（ｘ，ｙ）＝（Ｉ（ｘ，ｙ）＋Ｆ（ｘ，ｙ））／２ …（２） のような単純な演算で済み、更なる処理の高速化が実現
できる。

【００３７】尚、加算処理の結果得られる画像データ
は、画像データ蓄積部６へ格納される。また、この画像
データは画像表示部３に表示されるため、操作者がソフ
トフォーカス処理の結果を目視で確認することができ
る。

【００３８】●ステップＳ４ そしてステップＳ４において、ステップＳ３で得られた
画像データを画像出力部４より出力する。画像出力部４
は例えばカラーのインクジェットプリンタであリ、ＣＰ
Ｕ５の制御によって画像の形成及び印刷が行われる。

【００３９】以上説明した処理により、本実施形態にお
けるソフトフォーカスフィルタ処理が実現される。

【００４０】以上説明した様に本実施形態によれば、比
較的小さいサイズで、かつ係数が全て「１」であるフィ
ルタによるフィルタリング処理を行なっても、その後、
該フィルタリング後の画像データと原画像データとを任
意の割合で加算することにより、ソフトフォーカス効果
が得られる。従って、ソフトフォーカス効果を得るため
のデジタルフィルタ処理を高速に実行することができ
る。

【００４１】＜他の実施形態＞上述した第１実施形態に
おいて、画像入力部１はフラットベッドタイプのスキャ
ナとして説明を行ったが、もちろん画像入力部１はドラ
ムスキャナ、あるいはＴＶカメラなどのエリアセンサを
利用した画像入力装置によって構成しても良い。また、
ハードディスク、フロッピーディスク、光磁気ディスク
等の磁気媒体にあらかじめ記録してある画像を読み込む
ことによって入力を行なっても良い。

【００４２】また、第１実施形態においては、ＲＧＢ各
８ビットで構成されるカラー画像データに対してフィル
タ処理を行う例について説明したが、もちろんモノクロ
画像に対しても同様の処理を行うことができる。

【００４３】また、第１実施形態においては、サイズが
８×８で重みづけ係数が全て「１」であるフィルタを使
用する例について説明したが、他のフィルタサイズや、
重みづけ係数が全て「１」でなくても、同様の効果を得
ることができる。

【００４４】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００４５】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００４６】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００４７】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００４８】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００４９】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、比較
的小さいサイズで、かつ係数が全て「１」であるフィル
タによるフィルタリング処理を行なっても、その後、該
フィルタリング後の画像データと原画像データとを任意
の割合で加算することにより、ソフトフォーカス効果が
得られる。従って、ソフトフォーカス効果を得るための
デジタルフィルタ処理を高速に実行することができる。

【００５１】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光学的ソフトフォーカスフィルタの構造
を示す図である。

【図２】従来のソフトフォーカスフィルタを使用する光
学系である。

【図３】従来例のデジタルフィルタ例を示す図である。

【図４】本発明に係る一実施形態の画像処理装置の概要
構成を示すブロック図である

【図５】本実施形態における画像処理部の詳細構成を示
すブロック図である。

【図６】本実施形態におけるデジタルフィルタ処理を示
すフローチャートである。

【図７】本実施形態で使用するデジタルフィルタ例を示
す図である。

【符号の説明】

１ 画像入力部 ２ 画像処理部 ３ 画像表示部 ４ 画像出力部 ５ ＣＰＵ ６ 画像データ蓄積部 ７ フィルタリング処理部 ８ 画像加算部 ９ パス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の画像データを入力する入力手段
   と、 前記第１の画像データに対して所定のフィルタを用いて
   フィルタリング処理を施し、第２の画像データを得るフ
   ィルタリング手段と、 前記第１の画像データと前記第２の画像データとを所定
   の割合で加算して第３の画像データを得る画像加算手段
   と、 前記第３の画像データを出力する出力手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタは８×８画素サイズである
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記フィルタは全ての係数が１であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記画像加算手段における所定の割合は
   任意であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 前記画像加算手段における所定の割合
   は、互いに０．５であることを特徴とする請求項１記載
   の画像処理装置。
6. 【請求項６】 更に、前記第１乃至第３の画像データを
   表示可能な表示手段を有することを特徴とする請求項１
   記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 第１の画像データを入力する入力工程
   と、 前記第１の画像データに対して所定のフィルタを用いて
   フィルタリング処理を施し、第２の画像データを得るフ
   ィルタリング工程と、 前記第１の画像データと前記第２の画像データとを所定
   の割合で加算して第３の画像データを得る画像加算工程
   と、 前記第３の画像データを出力する出力工程と、 を有することを特徴とする画像処理方法。