JPS62179060A - 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】 く技術分野〉 本発明は画像を変換処理する画像処理方法に関する。

〈従来技術〉 従来、この種の画像処理方法の１つとして、印刷業界で
の電子製版技術、写真ラボ業界でのコンピュータ写真画
像処理を応用したプロラボ技術が知られている。

例えば画像原稿上をレイアウトスキャナ、レーザカラー
プリンタ等の高精度スキャナにより光電走査して再生画
像を得る場合その工程の中間に信号処理部を設けて入力
濃度信号に対して濃度表現修正（γ捕正）、階調設定、
色修正、切り抜き合成等の処理を行ない以下の様な効果
を得ている。

■　カラーフィルムの退色復元Ｏ ■　ハイライト、シャドウの階調を整え、色彩表現の誇
張。

■　機器故障、撮影ミス、現像ミス等の救済。

■　クリエイティブイメージを表現し、イメージ領域の
拡大、新しいデザインを創造するＯこの様な特殊処理を
実行する場合、フィルム原稿をカラースキャナ、高精度
スキャナ又はカラー撮像管、カラー撮像板（たとえばＣ
ＯＤ　）等に上り光電走査して得たフィルム原稿の濃度
信号又は輝度信号等のデジタル画像信号を処理している
。

従来この種の特殊効果は、規則正しく配列されたモザイ
ク処理や７曲線を非現実的なものに変化させるボスタリ
ゼーショ７処理やソラリゼーション処理等がある。とこ
ろが、これだけの処理ではクリエイティブイメージを表
現し、イメージ領域の拡大、新しいデザインを創造する
ためには数少ないという間頴点がある。また別の方法と
してたとえばＤＰＢ７０００　（クラオンチル社）、ア
ー　トロ：ｙ　２０００　（７−トロニクス社）％　レ
スポンス３００（サイテックス社）等の切り抜き合成や
ペイント機能があるが、この場合は作成者がタブレット
デジタイザー等の座標指示装置を用いてオリジナル画像
と描き加えていくというものでかなりの時間を必要とす
るばかりでなく１作成者のセンスが再成画像に反映して
しまうという欠点がある。

以下１１Ｃｘ方向ｓ、ｙ方向５の大きさの合計２５画素
を一つの区分としてモザイク処理を行なうものを例にと
って説明する。デジタル画像の（ｍ　。

ｎ）番目の画素情報なａ　（ｍ　、　ｎ　）と表現する
。

ここで画素情報ａ　（ｍ　、　ｎ　）はフィルム原稿の
濃度信号又は輝度信号なＡ／Ｄ変換したデジタルカウン
ト値を示す。そして原画像の画素情報なａ（ｍ　、　ｎ
　）とし処理後の再成画像の画素ｍ報をａ′（ｍ、ｎ）
とするとモザイク処理では次の様な関係式になる。

ａ’（５ｍ−ｉ　、５ｎ−ｊ）＝ａ（５ｍ−３，５ｎ−
３）但しｌ＝Ｑ、１，２，３，４　　ｊ＝ａ、ｔ、２，
３．＋ｍ　、　ｎは自然数 上関係式では５×５の画素ブロックの中心の値が代表値
となりブロック内の他の画素にもその値が代入されてい
るがその代表値は５×５の画素ブロックであればどの値
でもよく又平均値でも良い。

この様に従来の規則正しく配列されたモザイク処理では
次の様な欠点があり、クリエイティブイメージを表現す
るためには、それを改良した処理方法が切望されている
。

■　矩形のブロックの配列が規則正しすぎる。

■　ブロック内の画素がすべて同じ値であるため原画像
が細かい表現Ｃ高周波成分の多いところ）を必要として
いるところの情報が欠落してしまう。

く目　　的〉 本発明は、上述従来例の欠点を除去し、従来の数少ない
特殊効果処理に新しい画像処理方法に提供し、作成者の
センスに左右されることなくクリエイティブイメージを
表現し、イメージ領域の拡大、新しいデザインを創造す
るのに大いに役立ち。

そして例えば写真画像なあつかう広告、デザイン業界に
貢献するばかりでなく、一般消費者に対しても従来の写
真技術では難しく又は不可能であった特殊写真技法を簡
単に取り入れることが可能になり写真業界、写真ラボ業
界等の産業上の発達に寄与することが可能になった画像
処理方法の提供を目的としている。

特に本発明においては、入力画像の空間周波数に応じて
モザイク形状を変化させる画像処理方法の提供を目的と
している。

〈実施例〉 疹下本発明の１実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は、カラースキャナに本発明を用いた時の濃度信
号の流れの１例を示すブロックダイヤグラムである。入
力ドラムｌに装填されたフィルム原稿を光電走査して得
られた入力信号は、対数変換回路２にて濃度信号に変換
された後、λＤ変換器３を経て入力信号処理部４に入力
されて、フィルムの種類に応じてそれぞれその濃度値を
変換し、フィルムの露光量に対して一定の関係をなす様
に変換する。というのはフィルム特性曲線がネガフィル
ム、ポジフィルム、リバーサルフィルムによって異なり
又カラー画像の場合は特にネガフィルムではＲ，Ｇ、８
の各色によって異なるためである。

この後に、このシステムの心臓部というべき画像処理部
５に入力され、デジタル画像処理が施される。この後１
画像処理部５から出力された濃度信号は、出力信号処理
部６でレーザー光量の制御信号に変換する処理を行ない
０人変換器７を経て変シ、フ器８に入力され光＃９から
出力されたレーザ光の変調を行ない、出力ドラム１０に
所望の画像を再生させる。

第２図は画像処理部５の一部をより詳細に示しタフロッ
ク図である。ＣＰＵＩ　１はコントロールプロセッサで
１画像処理部５のすべての実怜１を握っており、ＣＰＵ
メモリ１２のメモリにより画像処理を制御する。パラメ
ータコントローラ１３は演’Ａ　漸１４　、パラメータ
ーメモリ１５．パラメーター設定用Ｉ１０１６をコント
ロールし、処理に必要なパラメータの初期化、設定、比
較等を行なう。

プロセッサー１８とＣＰＵＩＩの間はイメージコントロ
ーラ１７によって接続されておりＣＰＵＩＩの指令によ
ってプロセッサー１８は動作する。プロセッサ−１８は
画像処理部５の中核となる部分であり、ＣＰＵＩＩの命
令に従いセレクトされた任意のイメージメモリ２０〜２
６．１６ビツト用積算イメージメモリ２７や画像データ
用ｌ１０３６の中から画像データを受けとり、演算され
た結果をセレクトされた任意のイメージメモリ２０〜２
６．１６ビツト用積算イメージメモリ２７や画像データ
用１７０３６へと送る。また演算により必要なアドレス
にチャリーをたてるためにチャリー専用メモリであるフ
ラグマツプメモリ１９にも出力可能である。イメージメ
モリ２０〜２６，１６ビツト用積算イメージｙｔ　−ｔ
−ＩＪ　２７　ハＣＰＵ　ＢＵＳ　　、　ＶＩＤＥＯＢ
ＵＳ（７）いずれにも接続されているのでＣＰＵＩＩか
ら任意のイメージメモリ２０〜２６．１６ビツト用積算
イメージメモリ２７に読み書きすることも任意のメモリ
ー間でリアルタイム演算することも可能である。イメー
ジメモリの出口にルックアップテーブル２８〜３４とい
う高速ＲＡＭが接続されている。このＲＡＭは２５６Ｘ
８ビツトの構造をもち、ＲＡＭのアドレスライン８本（
０〜２５５番地を指定できる＝０〜２５５階調を指定で
きる）は各イメージメモリーの出力に直結され、データ
ライン８本はＶＩＤＥＯＢＵＳに接続されている。また
ＲＡＭの内容はＣＰＵ１１より自由に読み書きできる。

画像データ用ｌ１０３５は画像用入出力インターフェイ
スであり、第１図の入力信号処理部４から画像データ入
力し、出力信号処理品６へと画像データ出力を行なう。

第３図は画像処理部５で行なわれるデジタル画像処理方
法についてのフローチャートを示し、第４図はルックア
ップテーブル２４〜２６の状態を示すグラフであり横軸
に入力階調、縦軸に出力階調を示す。第４　ｍ　（ａ）
では標準状態を示しＯ番地には０％　１番地には１、・
・・２５５番地には２５５という値が書き込まれている
のを示し入力、出力の内容が同一となる。また第４図（
ｂ）には０番地には２５５．１番地には２５４．・・・
２５５番地に０という値が書き込まれ、入力−出力は濃
度データが反転された画像となることを示している。

以下測位処理部５で行なわれるデジタル画像処理方法に
ついてフローチャート第３図を中心に詳細に説明する。

ここでデジタル画像の濃度データなａｌ（ｍ、ｎ）とい
う形で説明上表わす。但しｉは１く・Ｇ、Ｂ、でありそ
れぞれ原画像のＲ成分画像データ、Ｇ成分画像データ、
Ｂ成分画像データとを示す。また１画素は各成分それぞ
れ８ビット構成すなわち２５６階調表現可能なデータと
なっており最も濃度の大きいデータ（最も暗いデータ）
の値をφとし最も濃度の小さいデ〜り（最も明るいデー
タ）の値を２５５とする。

ステップ１　８１の説明 ＣＰＵ　１１の命令によりプロセッサ１８は画像データ
用ｌ１０２Ｂを介して入力信号処理部４より原画像のＲ
成分画像データをイメージメモリ（１）２０に格納する
。続いて原画像のＧ成分画像データ、Ｂ成分子；ｇＩ像
データをそれぞれイメージメモリ（２）（３）２１．２
２に格納する。この時ルックアップテーブル（１１〜７
）２８〜３４は第４１ｉＪ−（ａ）の標準状態である。

プｏ七ツサ１８の働きによりイメージメモリ（１）２０
の画像データをイメージメモリ（４）２３に代入する。

この時ルックアップテーブル（１）２８の内容は第４図
−（ａ）で示す様に標準状態であるのでイメージメモリ
（１）２０の内容がイメージメモリ（４）２３にそのま
まコピーされる。同様にしてイメージメモリ（２）２１
．イメージメモリ〔３〕２２の画像データをそれぞれイ
メージメモリ（５）２４、イメージメモリ（６）２５に
コピーする。

ステップ３　　Ｓ３の説明 ここでは演算に必要なパラメータの設定を行なう。本実
施形ではパラメータ設定用ｌ１０１６よりキーボード（
不図示）によって基本画素ブロックの大ささを表わすパ
ラメータおよび該画素ブロックの形を表わすパラメータ
を入力する。以下の例では基本画素ブロックの大きさを
表わすパラメータをその形の外接四角形の一辺がそれぞ
れｍｏ　。

ｎｏという形で与えられ、画素ブロックの形はランダム
な形状を選択したことにする。本説明では、形が不規則
であるが、例えば円、三角形。

四角形等の固定の形にしても良い。またこの場合基本画
素ブロックの大きさを表わすパラメータは外接四角形の
一辺という形でなく円の場合は直径、多角形の場合は外
接円直径として与えてもよい。

そしてこれらのパラメータは上述の様にパラメータ設定
用Ｉ１０１６により作成者が自ら入力する形式をとって
いるがあらかじめその情報をパラメータメモリに格納し
ておけば作業者のパラメータデータ入力の操作なしに自
動化できるのは言うまでもない。

ここで設定された基本画素ブロックの大きさｍ。

、ｎｏと画像データの大きさＭｘＮによｌハ以下の演算
に必要なパラメータである画素ブロック総個数ＰＩをＰ
Ｉ　＝　（Ｍ／ｍｏ　）　Ｘ　（Ｎ／ｎｏ　）　Ｘ　２
の演算式によって求めた。

次に以下の演算の制御に用いる制御用ノぜラメータＩＰ
Ｉの初期化を行なう。具体的にはＩＰｔ＝ｔとし以下の
処理でＩＰ１＝１の時はイメージメモリ（１１２０を対
象に行ない、　　ＩＰ１＝２　、　ＩＰ１＝３ではそれ
ぞれメイージメモリ（２）、（３）　２１．２２を対象
に処理する。

ステップ４　８４の説明 以下のステップで画素ブロックの大きさを決定する際に
参照する為の画像データを作成し、イメージメモリ（７
）に格納する。本実施形ではイメージメモリ（１）のＲ
成分画像データとイメージメモリ（２）のＧ成分画像デ
ータ、イメージメモリ（３）のＢ成分原画像データより
それぞれをＲ：ｏ：Ｂ＝３：６：１の割合でたし合わせ
視感度に近い画像データとして参照画像データを作成し
て説明を行なうが、視感度としてＲ，Ｇ、Ｂの割合いの
もつとも高いＧ成分画像データだけを参照画像データと
て用いて行なうことも可能である。プロセッサー１８の
働きにより１６ビツト用イメージメモリ（８）をリセッ
トする。次にイメージメモリ（１）をイメージメモリ（
８）　Ｋ　３回たしあわせ、そのデータにイメージメモ
リ（２）、イメージメモリ（３〕のデ→をそれぞれ６回
、１回たしあわせる。すなわちイメージメモリ（ｔ）　
、　（２）　、　（３）のデータをそれぞれａｉ　（ｍ
　、　ｎ　）　ｉ　＝　Ｒ，Ｇ、Ｂとしイメージメモリ
（８）のデータとｗａ　（ｍ　、　ｎ　）と表わすとｗ
ａ（ｍ、ｎ）＝３Ｘａｌ＋（ｍ、ｎ）＋６Ｘａｏ（ｍ、
ｎ）＋ａｍ（ｔ＋１．ｎ）となる。次に、そのイメージ
メモリ（８）のデータを１０でＤｉしイメージメモリ（
７）に格納する。

すなわちイメージメモリ（７）のデータａｔ（ｍ、ｎ）
はａｉ（ｍ、ｎ）　＝　（３Ｘ　ａｍ（ｍ、ｎ）　＋６
　ｘ　ａａ（ｍ、ｎ）　−１−ａｍ（ｍ、ｎ）／１０と
なる。

ステップ５　８５の説明 ＩＰＩはこれから処理を行なうイメージメモリの指定を
する制御用パラメータでありＩＰ１＝１の時は結果出力
をイメージメモリ（１）２０とし演ｊ２に必要な参照イ
メージをイメージメモリ（４）２３とする。またＩＰ１
＝２の時は、それぞれイメージメモリ（２）２１と（５
）２４でありＩＰＩ−３の時は、イメージメモリ（３）
２２と（６）２５である。そし゛（ＩＰＩ＝４になると
本画像処理部での演算を終了し次のシーケンスに移る。

以下の演算で用いる制御用パラメータの超期設定であり
、ＩＰ２＝１とする。この制御用パラメータはステップ
１１でカウントアツプされステップ２でステップ３で算
出した画素ブロックの演算の繰り返し回数Ｐ１と比較し
制御する。

以下で行なわれる処理に用いる乱数系列の設定を行なう
。この時点で乱数系列の設定を行なうことによりイメー
ジメモリ（１）〜（３）２０〜２２を対象に行なう処理
での乱数の発生が同じ値になり。

ブロック処理部の指定位置を３イメージメモリとも同じ
にする。

ステップ８　８Ｂの説明 乱数発生によって画素ブロックを発生する為の基本位置
を算出する。ここでは、Ｘ方向に対してからＭの間を発
生させ、ｙ方向に対しては１からＮの間を発生させる。

ここで該基本位置をそれぞれｍｓ　、　ｎｓとして表わ
しておく。

ステップ９　８９の説明 ステップ８によって発生するｍｓ　、　ｎｓ　シた値に
ヨッテ（メー’）；Ｉモ＋Ｊ　（７）（ｒ）４点、（ｒ
ｒｌｓ−Ｔ。

ｎｓ　−”ｆ　）　、　（ｍｓ＋”ｌ　、　ｎｓ−”ｌ
　）　、　（ｍｓ＋、　、　ｎｓ＋”７）、　（ｍｓ−
ＩＩｉ、　ｎｓ＋ｎｆｌ）　Ｋ囲まれルトコロノデータ
値ａ丁（ｉ、Ｊ）の最大値、最小値の差ｄ、および最大
値画素位置と最小値画素の位置の距離Ｌｘ　、　Ｌｙを
求める。Ｌｘは最方向への距離、Ｌｙはｊ方向への距離
である。この差Ｌｘ　、　Ｌｙの値の大きい時は、実際
に書き込む画素ブロックの大きさ、ｍｂ　、　ｎｂを太
きく１．、Ｌｘ、Ｌｙの値が小さい時は、実際に書き込
む画素ブロックの大きさｍｌ＋、ｎｂを小さくすること
が本発明の特徴である。本実施形では、実際に書き込む
画素ブロックサイズｍｂ　、　ｎｂを次式の様に決定す
るが、非線型又は数種類の場合わけによって行なっても
よいのは言うまでもない、、（ｄは最大値と最小値の差
） ｄ　　　　　Ｌｘ ｍｂ−ｒｎｏ　（１−２５５）　（１−ｍｏ　）ｎｂ　
＝ｎｏ（）−−）（１−”　） ２５５　　　　　　　　ｎ。

（但し整数化する） ステップ１０８１０の説明 ステップ９によって求められた画素ブロックの大キさｍ
ｂ　、　ｎｂによってイメージメモリ（４）上のｍｂ　
　　　　　　ｎｂ　　　　　　　　　　　ｍｂ　　　　
　　　ｍｂ４点（ｍｓ　−−、ｎｓ　−−）　、　（ｒ
ｒｍ＋７　、　ｎｓ　−７）ｍｂ　　　　　　　　ｎ　
ｂ　　　　　　　　　　　　ｍｂ　　　　　　　　ｎ　
ｂ、（囮＋−、ｎｓ＋−）　、　（崩−−＋””Ｔ）で
囲まれる画素ブロック内の任意の位置を第５図の様にイ
メージメモリ（１）の（ｍｓ　、　ｎｓ　）の値で書き
込む。これは制御用パラメーターＰ２＝１の場合であり
ＩＰ２＝２ｓ３の時はそれぞれイメージメモリ（２ンか
らイメージメモリ（５）へ、イメージメモリ（３〕から
イメージメモリ（６）へ選択した値を書き込んでいく。

ステップ１１，１２　８１１．１２の説明ステラ７１１
で制御用パラメータＩＰ２のカウントアツプを行ないス
テップ１２で該パラメータによって分枝し、ＩＦ５がＰ
２より大きい時は次のステップであるステップ１３に進
み、Ｐ２に等しいか又は小さい時はステップ８から繰り
返す。すなわちステップ８〜ステツプ１２までは２２回
繰り返し２２個の画素ブロックをイメージメモリ（４）
、　（５）　＋　（６）にそれぞれ書き込む。

スアツプ１３　８１３の説明 制御用パラメータＩＰＩのカウントアツプを行ない、ス
テップ５に移る。

以上の様なデジタル画像処理を行ない、その結果はイメ
ージメモリ（４）２３イメージメモリ（５）２４、イメ
ージメモリ（６）２５にそれぞれＲ，Ｇ、Ｂ成分画像デ
ータが格納されていることになる。

以上の様に本実施例に依れば、従来の規則正しい矩形の
モザイク処理に比べ、離散度が高く、異なったクリエイ
ティブイメージを表現できる。

又、画素ブロック（モザイク）の大きさがすべて同じ値
にならず、空間周波数の高い、即ち、画像が細かいとこ
ろは小さく、逆Ｋ［像の粗い（空間周波数が低い）とこ
ろは大きくなるので原画像情報の特徴を生かしたモザイ
ク処理が可能になる。

例えば写真の被写体以外の非合焦域は大きなモザイクで
構成することができる。

又、従来の銀塩システムで行なわれていた「暗室処理」
や印刷システムの電子製版では無かった新しい画像を提
供できるとともに作画の自由度を増す。

又１画像処理のプロセスを無人化できるので専問家を必
要とせず、ラボ的な普及が望める。尚、本実施例では画
像処理部に画像専用処理装置を用いたがミニコン等の汎
用コンピューターを用いても同じ効果が得られることは
言うまでもない。

また本実施形では、フィルムより画像入力したがスチー
ルビデオカメラ、ビデオカメラ等から被写体から直接画
像データを取りこんでも又磁気フロツビーディスク、磁
気テープ、光ディスク、バブルメモリー等の記録媒体を
介して画像データを入力しても同様の効果は得られる。

く効　果〉 以上の如く１本発明に依れば、従来の規則正しいモザイ
ク処理に比べ、クリエイティブイメージを表現できると
共に、原画像情報の特徴を生かしたモザイク処理が可能
となる。特に原画の空間周波数に応じて区分の形状を変
化させることによる効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラースキャナに本発明を用いた時の濃度信号
の流れの１例を示すブロック図、第２図は第１図の画像
処理部の１部をより詳しく示すブロック図、第３図は実
施例のフローチャート図。 第４図（ａ）、（ｂ）は第３図の説明で使用したルック
アップテーブルの状態を示す図、第５図（ａ）。 （ｂ）はパラメータの設定の例を示した図である。 ｌ・・・入力ドラム　　　　２・・・対数変換回路３・
・・ＡＤ変換器　　　　４・・・入力信号処理部５・・
・画像処理部　　　　６・・・出力信号処理部７・・・
ＤＡ変換藷　　　　８・・・変調器９・・・レーザー光
源　　１゛０・・・出力ドラム１１・・・コントロール
プロセッサ ｌ　２　・・・　ＣＰＵ　　メ　モ　リ　　　　　１３
　・・・パラメーターコントローラー１４・・・演算器
　　　　　　１５・・・パラメータメモリ１６・・・パ
ラメータ設定用ｌ１０ １７・・・イメージコントローラ １８・・・プロセッサ　　　１９・・・フラグマツプメ
モリ２０〜２７・・・イメージメモリ ２８〜３５・・・ルックアップテーブル３６・・・画像
データ用Ｉ１０ 出　願　人　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像を複数の画素から成る区分域に分け、前記
   区分域内の代表値により変換処理する画像処理において
   、画原像の区分域内の画像データの空間周波数を検出し
   、前記空間周波数に応じて前記区分域の形状変化させる
   事を特徴とする画像処理方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、空間周波数が高
   い程前記区分域を構成する画素数を増すことを特徴とす
   る画像処理方法。