JPS61161091A - 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】 （発明の分野） 本発明はカラー画像信号から雑音成分を除去するための
画像処理方法、特に詳細には例えば人間の肌、空等の特
定色部分が雑音成分によって荒れることが無く、しかも
この特定色部分内のその他の物の質感が損われないよう
にカラー画像を形成するための画像処理方法に関するも
のである。

（発明の技術的背景および先行技術） 従来より、オリジナル画像信号に含まれるランダムな雑
音成分を除去するための空間画像処理が種々公知となっ
ている。この種の空間画像処理の一例として、［成分が
含まれているオリジナル画像信号の高周波成分を一律に
低減させる処理が知られているが、この処理によると雑
音成分は除去されるものの、得られた画像はシャープさ
が失われ、ぼけた感じのものとなってしまう。このよう
な欠点を解消するために、オリジナル画像信号から低周
波成分と高周波成分とを分離し、この分離された高周波
成分から、雑音成分が含まれる低レベル信号を除去し、
その後低周波成分と高周波成分とを合成するようにした
処理も知られている。

この処理を施した画像信号によって画像を形成すると、
雑音が除去され、しかも鮮鋭度の高い画像が得られるが
、その一方この画像は、ニュアンスが失われたいわゆる
水彩画のようなものとなってしまう。

上述の不具合を解消する方法として、例えば特開昭５８
−１４２７０号公報に示される方法が知られている。こ
の方法は、画像内の指定領域とその他の領域とでそれぞ
れ異なった画像処理条件を設定して画像処理を行なうよ
うにしたものである。

この方法によれば、エツジ像を有効に残したりすること
が可能になり、上記不具合の発生を防止することができ
る。しかしここで、例えばカラー写真のプリントや、カ
ラー印刷等において特に多く取扱われる、人間の肌を含
むカラー画像の形成に際して上記の方法を適用すると、
また新たな問題が生じる。

つまりこのようなカラー画像において、雑音成分による
画像の荒れが特に目立つのは上記肌の部分であるから、
この肌の部分を前記指定領域とし、この指定領域に関し
て前述の雑音成分除去処理が行なわれるが、肌の部分に
は、例えば顔にあっては毛髪、眉、目、エクボ、シワ、
さらには細かい前景等、肌以外のものが入り込んでいる
ことが多く、したがって上述の処理を行なうと、指定領
域内にあるこれらのものかにじんでしまい、それらの質
感が損われるのである。

（発明の目的） そこで本発明は、上述の不具合を招くことなくカラー画
像の特定色の部分を美しく仕上げることができる画像処
理方法を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の画像処理方法は、濃度情報と色情報とを含みカ
ラー画像を担持する画像信号から、各画素毎の色情報を
検出し、この色情報に基づいて上記カラー画像の特定色
領域を識別し、この特定色領域とその他の画像領域とで
それぞれ異なる画像処理条件の下に、画像信号に雑音除
去のための空間画像処理を施すようにしたことを特徴と
するものである。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の一実施態様方法により画像処理を行な
うシステムを概略的に示すものである。

人間の肌の部分を含むカラー画像１０（例えば通常のカ
ラープリントやカラーフィルムあるいは印刷物等）は、
画像入力部１１において読み取られ、その読取画像信号
Ｓはディジタル変換部１２において、各画素毎に３色濃
度情報を担持したディジタル画像信号Ｓｄに変換される
。上記画像入力部１１の画像読取手段としては、例えば
テレビカメラ等の撮像管やＣＯＤ等からなる２次元撮像
素子、あるいは搬像素子からなるラインセンサー３本に
それぞれ各色フィルターを組み合わせた３色読取ヘッド
を用いるもの、ざらにはカラー画像用ミクロデンシトメ
ーター、一般的なカラースキャナ等が用いられうる。ま
たディジタル変換部１２においては、画像が例えば、５
００ｘ　５００．５１２Ｘ５１２　、１０００Ｘ１００
０等の画素に分割され、それぞれの画素についてＲ（赤
色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３色毎に例えば４〜８ｂ
ｉｔ程度の階調信号が与えられて、上記ディジタル画像
信号Ｓｄが生成される。なおこのディジタル画像信号Ｓ
ｄは、−たんフレームメモリーに記憶されてもよい。

上記３色についてのディジタル画像信号３ｄは信号分離
部１３に入力され、ここにおいて画像濃度のみを示す濃
度信号Ｉと、色相のみを示す色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）とに分
離される。ここでこの色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）は、各画素（
７）１濃度をｒ＝ＩＲ＋ｒＧ十ＩＢ（ＩＲ，ＩＧ、ＩＢ
は各色濃度）としたときに、Ｘ＝　ＩＧ／ｉ　Ｙ＝　Ｉ
Ｒ／ｌなるＸ１Ｙについて規定される関数であり、これ
らＸ、Ｙ値によって色相を示すものとなる。この色信号
Ｃ（Ｘ、Ｙ）は肌色鋼ｉＩｉ！識別部１５に入力され、
一方濃度信号Ｉは空間画像処理部１６に入力される。

上記肌色領域識別部１５には肌色信号生成部１４から、
肌色を示す基準色信号値Ｃｒ（ある程度の帯域を有する
）が入力される。肌色領域識別部１５はこの基準色信号
値Ｃｒと、各画素についての上記色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）と
を比較し、色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）の値がこの基準色信号値
Ｏｒに含まれれば、その画素が肌色部の画素であると判
別する。そして肌色領域識別部１５はこのようにして肌
色部と判別した画素すべての位置情報、つまりカラー画
像１０における肌色領域を示す情報Ｐを前記空間画像処
理部１６に入力する。なおりラー画像の各画素の色相を
表わすためには、上記のような色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）を用
いる他、その他色彩論に基づく公知の種々の方法が用い
られてもよい。またカラー画像１０の肌色領域識別の方
法も、上記色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）と基準色信号値Ｃｒとを
比較する方法に限らず、例えば特開昭５２−１５６６２
４号公報に示される方法等、公知のその他の方法が採用
されてもよい。

なお印刷用製版等のために、カラー画像１０をカラース
キャナ等によって色分解する際には、勿論このカラース
キャナによる３色画像信号形成のプロセスを流用して３
色ディジタル画像信号Ｓｄを得ることができる。このよ
うな場合、上記肌色部１１識別のたあのディジタル画像
信号３ｄは、カラー画像１０をラフスキャンして得るよ
うにし、画素数を少なく抑えて肌色領域識別の演算処理
速度を高めるようにしてもよい。

前記空間画像処理部１６に入力された濃度信号Ｉは、こ
の空間画像処理部１６において雑音除去のための空間画
像処理を受ける。第２図は上記空間画像処理部１６の構
成を詳しく示すものであり、この第２図に示されるよう
に、濃度信号Ｉはまず信号分離部２０に入力され、肌色
領域の濃度信号Ｉｎと、それ以外の領域のｓｉ信号１ｍ
とに分離される。

すなわち上記信号分離部２０には前述した肌色領域情報
Ｐが入力され、該信号分離部２０はこの肌色領域情報Ｐ
にしたがって濃度信号］を上記のように分離する。肌色
領域の濃度信号ｉｎは入力切替部２１により、雑音除去
用の空間フィルター処理部２２あるいは雑音除去回路２
３のいずれかに選択的に入力される。

上記空間フィルター処理部２２としては、コンピュータ
による公知の平滑化フィルター処理システム、あるいは
メディアンフィルター処理システム等が用いられる。平
滑化フィルター処理、メディアンフィルター処理は、雑
音除去のための空間フィルター処理として従来より周知
のものであるが、以下簡単な例に基づいてこれらを説明
する。

第３図はある画素（ｉ、ｊ）とこの画素（ｉ、ｊ）を中
心とする９つの画素を示すものである。

平滑化フィルター処理は最も簡単な例として、これら９
つの画素の濃度の単純平均を求め、その平均値を上記中
心の画素（ｉ、ｊ）の濃度とする変換を行なうものであ
る。また上記中心の画素（ｉ、ｊ）の濃度には例えば係
数３を掛け、その周囲の各画素の濃度には例えば係数１
を掛けていわゆる重みづけ平均を行ない、その結果得ら
れた重みづけ平均値を中心画素（ｉ、ｊ＞の濃度として
もよい。フィルター領域は上記３×３の平方領域に限ら
ず、例えば１０Ｘ　１０程度までの平方領域としたり、
十字状の領域としたり、さらには円形の領域どすること
ができる。また重みづけ係数も上記の例に限らず、種々
に変更することができる。

メディアンフィルター処理は、上記第３図の例で説明す
れば、９つの画素の濃度のメディアン値（中央値）を中
心画素（ｉ、ｊ）の濃度とする変換を行なうものである
。このメディアンフィルター処理においても、フィルタ
ー領域は上述のように種々に設定することができる。

雑音除去回路２３に入力された肌色領域の濃度信号）ｎ
はまず信号分離回路２４において、高周波成分１）−１
と低周波成分ＩＬとに分離される。ランダム雑音成分を
含む高周波成分ＩＨは高レベル強調回路２５において高
レベル成分すなわち本来の信号成分が強調され、さらに
低レベルカット回路２６において例えば非線形素子等に
より低レベル成分すなわち雑音成分が取り除かれる。こ
のような処理が施された高周波成分１）−１と、低周波
成分ＩＬとは信号合成回路２７において合成されて出力
される。

なお以上説明のように空間フィルター処理部２２と雑音
除去回路２３とを設けておけば、カラー画像１０に応じ
て入力切替部２１を操作することにより、各カラー画像
１０の雑音に応じた適切な雑音成分除去処理を行なうこ
とができる。しかし空間フィルター処理部２２のみ、あ
るいは雑音除去回路２３のみを設け、常に定まった方法
によって雑音成分除去を行なうようにしてもよい。

一方、肌色領域以外の濃度信号１ｍは、以上述べたよう
な雑音成分除去処理は受けずに、そのまま信号合成回路
２８に入力される。この信号合成回路２８は、前述のよ
うにして雑音成分除去がなされて空間フィルター処理部
２２あるいは雑音除去回路２３から出力された肌色領域
の濃度信号Ｉｎと、上記濃度信号）ｍとを合成し、濃度
信号１′として出力する。

以上説明のようにして空間画像処理部１６から出力され
た濃度信号Ｔ′は、第１図に示されるように信号合成部
１８に入力され、該信号合成部１８はこの濃度信号ｒ′
と前記色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）とを合成し、Ｒ，Ｇ、、８３
色毎のデＩジタル画像信号Ｓｄ’に変換して出力する。

なお本実施態様においては、上記色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）は
ローパスフィルター１７に通されて、色ムラ成分が除去
されるようになっている。このような色ムラ除去処理□
は必ずしも必要なものではなく、またカラーバランス補
正等のその他の色調補正処理が行なわれてもよい。さら
にこの種の色調補正処理およびＴバランス補正等の画像
処理は、アナログ画像信号Ｓに対して行なうこともでき
るし、また色信号Ｃ（Ｘ、Ｙ）分離前のディジタル画像
信号Ｓｄ、あるいは上記信号合成部１８から出力された
ディジタル画像信号Ｓｄ’に対して、例えばＲＯＭに記
憶されたテーブルを用いて行なうこともできる。なお上
記口−バスフィ、ルター１７を通過した色信号Ｃ（Ｘ、
Ｙ）、および空間画像処理後の濃度信号Ｉ′を、それぞ
れ一時フレームメモリーに記憶しておけば、上記信号合
成部１８における信号合成が容易になり、便利である。

また以上説明した信号分離部１３から信号合成部１８ま
での処理部は、コンピュータシステムによって構成する
ことができる。

信号合成部１８から出力されたディジタル画像信号Ｓｄ
’は、画像出力装置１９に送られ、この画像信＠８ｄ’
をアナログ変換した画像信号に基づいて前記カラー画像
１０が出力される。この画像出力装置１９としては、例
えばカラーＣＲＴ、カラー写真感材を３色のレーザビー
ムによって露光させる光走査記録装置、さらにはカラー
写真感材と露光光源との間に液晶シャッタパネル（アレ
イあるいはマトリクス）と３色フィルターとを配し、こ
の液晶シャッタパネルを上記画像信号に基づいて駆動し
て、３色光によりカラー写真感材に画像様の露光を行な
う装置等、種々のものが用いられつる。

このように画像信号３ｄ’に基づいて出力されるカラー
画像は、肌色領域の′ａ度信号ｒｎｔ、：前述した通り
の雑音成分除去処理が施されたため、肌色部からランダ
ムな雑音が取り除かれたものとなる。そして肌色領域以
外の濃度信号１ｍには上記雑音成分除去処理が施されて
いないので、上記肌色部内に含まれる例えば毛髪、眉、
目、エクボ、シワ等かにじんでしまうことがない。

なお人物とともに風景を含むカラー画像においては、以
上述べた肌色部に加え、空の部分も比較的雑音が目立ち
やすいので、前述と全く同様にして空色領域を識別し、
上記肌色部に加えてこの空の部分の画像信号に雑音除去
のための空間画像処理を施すようにしてもよい。

また以上説明した実施態様においては、肌色領域以外の
濃度信号Ｉｍに対しては、上記空間画像処理を全く施さ
ないようにしているが、例えば人物の背票等における雑
音をできるだけ除去するために、上記濃度信号Ｉｍに極
く弱い空間画像処理を施すようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の画像処理方法によれば
、カラー画像において特に雑音が目立ちやすい特定色部
からランダムな雑音を取り除いて、この特定色部分を美
しく仕上げることが可能となる。また本発明方法によれ
ば、この特定色部に含まれる他のものかにじんでしまう
ことがないので、これらのものは本来の質感を損わずに
表現されるようになる。したがって本発明方法を用いれ
ば、例えば比較的低画質のインスタント写真や、状態の
良く無いカラープリント、カラーフィルム、印刷物等か
ら、人物空等が美しく仕上げられたカラー画像を再生す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一部ｍ態様による画像処理を行なうシ
ステムを示すブロック図、 第２図は上記第１図のシステムの一部を詳しく示すブロ
ック図、 第３図は本発明方法において行なわれる空間フィルタ処
理を説明するための説明図である。 １２・・・ディジタル変換部　１３・・・信号分離部１
４・・・肌色信号生成部　　１５・・・肌色領域識別部
１６・・・空間画１１１５１！ｌ理部　　１８・・・信
号合成部Ｓｄ、Ｓｄ’・・・ディジタル画像信号Ｃ（Ｘ
、Ｙ）・・・色信号　Ｉ・・・濃度信号Ｉｎ・・・肌色
領域の濃度信号 １ｍ・・・肌色領域以外のｌｌＩ度信号Ｐ・・・肌色領
域情報

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）濃度情報と色情報とを含みカラー画像を担持する
   画像信号から、各画素毎の色情報を検出し、この色情報
   に基づいて前記カラー画像の特定色領域を識別し、この
   特定色領域とその他の画像領域とでそれぞれ異なる画像
   処理条件の下に、前記画像信号に雑音除去のための空間
   画像処理を施すことを特徴とする画像処理方法。
2. （２）前記画像信号から濃度信号と色信号とを分離し、
   前記濃度信号に対して前記空間画像処理を施すとともに
   前記色信号に色調補正処理を施したのち、これら濃度信
   号と色信号とを合成することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の画像処理方法。
3. （３）前記空間画像処理が平滑化フィルター処理である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の画像処理方法。
4. （４）前記空間画像処理がメディアンフィルター処理で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の画像処理方法。
5. （５）前記空間画像処理が、低周波成分と高周波成分と
   を分離し、該高周波成分から低レベルの雑音成分を除去
   し、その後この高周波成分と前記低周波成分とを合成す
   る処理であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の画像処理方法。
6. （６）前記特定色領域を肌色領域としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第５項いずれか１項記載の
   画像処理方法。