JPS6340471A - 画質制御方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、中間調画像の濃度の６１画画質制御方 法篤に関する。

この種の画情報処理は、写真、絵画などの中間調画像を
、ハードコピーする分野すなわちデジタルコピア、ファ
クシミリ、などや生体。

建造物などの検査、観察用途すなわちＸ線血管造影装置
、顕微鏡細胞観察装置、銀行内監視装置などに適用され
るものである。

（従来技術） 従来、画像の濃度レベルを変更して鮮明な画質を得る方
法として、ヒストグラム等化法が知られている。ヒスト
グラム等化法とは、画像のすべての濃度値について、そ
れぞれの濃度値の画素数が等しくなるよう、濃度変換を
行なうものである。第１図はヒストグラム等化法による
濃度変換の実行前と実行後の濃度ヒス１〜グラムである
。ヒストグラム等化法を実施する手段として、画像の累
積濃度ヒストグラムの曲線を濃度変換曲線として濃度変
換を行なう方法が知られている。第２図は累積濃度ヒス
トグラムてあり、このグラフの曲線を第３図の人出力変
換曲線として使用し、濃度変換を行なう事によりヒスト
グラム等化法を実現する。

木方法は、画像を鮮明にする方法として有効な方法であ
るが、濃度ヒストグラムか片寄った形状を持つ場合、濃
度変換前と濃度変換後で濃度差か大きくなり、画像の印
象か極端に変わってしまう欠点があった。　　・ 〔目的〕 本発明は上述従来の欠点を除去し、画像の印象を極端に
変えないで鮮明な画質を得る事を目的とする。

（実施例〕 本発明は画像の？ａ度ヒストダラム曲線の極値を求め、
極値の濃度が濃度変換前と濃度変換後で変わらないよう
に制約をつけながら、ヒストグラム等化法による濃度変
換を行なうものである。

さらに詳しくは、画像の濃度ヒストグラム曲線の四部又
は凸部極値を求め、極値で区分される濃度ヒストグラム
曲線のそれぞれの領域で極値の濃度か変化しないよう制
約をつりでヒストグラム等化法を行なうものである。

第４図は第１図の濃度ヒストグラムの凹部の極値すによ
り区分される領域ａ、ｂ間、ｂ、ｃ間それぞれで、ｂ点
の濃度が変化しないよう制約をつけてヒス］・ダラム等
化法による濃度変換曲線を求めた例である。

第５図はさらにｂ点に加え濃度ヒストグラムの低濃度部
の端点ａと、高濃度部の端点Ｃの濃度か変化しないよう
制約をつけてヒストグラム等化法による濃度変換曲線を
求めた例である。

第４図又は第５図に示す濃度変換曲線にもとづく濃度変
換を行なう事により、画像の低濃度部、高濃度部それぞ
れの濃度を大きく変える事なく鮮明な画像を画質を得る
事かできる。

以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

第６図は本発明の一実施例に係る自動画質制御装置のシ
ステムブロック図である。

画像人力装置１は画情報をアナログ信号に変換し、自動
濃度変換部９に人力する。自動濃度変換部９は、入力さ
れた画情報をデジタル信号に変換し、自動濃度変換を行
ない、デジタル信号をアナログ信号に変換して画像出力
部８に出力する。画像出力部８は画情報のアナログ信号
を表示、又はハードコピーする装置である。

自動濃度変換部９はアナログ／デジタル変換器・Ａ／Ｄ
２．画像メモリ３．ｖＩＡ度変換回路４゜デジタル／ア
ナログ変換器・Ｄ／Ａ５．濃度ヒストグラム検出回路６
．マイクロプロセッサ・ｃｐｕ７て構成される。濃度変
換回路はルックアップテーブル方式の濃度変換を行なう
回路であり、本実施例では２５６階調を濃淡階調を処理
し、第８図に示す様に内部に２５６バイトのルックアッ
プテーブルを持っている。

低濃度部の端点ａ、高濃度部の端点Ｃ１凹部の極値すよ
り濃度変換曲線を求める場合のｅｐＬＩ７の処理手順に
ついて第９図のフローチャート、で説明する。

Ｆｌで濃度ヒストグラム検出回路６により求めた画情報
の濃度ヒストグラムより低濃度部の端点ａ、凹部の極値
す、高濃度部の端点Ｃの濃度値を求める。

Ｆ２でｃｐｕ７のランダムアクセスメモリ上に展開する
濃度変換テーブルの０番地からａ番地までそれぞれ０，
１，２．−−−−−　、ａの値を格納する。

Ｆ３で第２図で示す累積濃度ヒストグラムのｂ点の累積
度数ｓ　（ｂ）を濃度ヒストグラムよＦ４で、ｃｐｕ７
のランダムアクセスメモリ上の変数ｎ、ｍに初期値１を
設定する。

Ｆ５．Ｆ６で累積度数Ｓ　（ａ＋ｎ）とｍ×Δｘ１を比
較し、累積度数Ｓ　（ａ十ｎ）よりｍ×ΔＸ、が大きい
か等しくなるまで変数ｍを増加する。

Ｆ７で濃度変換テーブル（ａ＋ｎ）番地に（ａ＋ｍ）の
値を格納する。

Ｆ８で変数ｎの値を１増やす。

Ｆ９で（ａ＋ｎ）がｂより大きくなるまで処理Ｆ５から
Ｆ８を繰り返す。

ＦＩＯで０点の累積度数Ｓ　（ｃ）及びｂ点のを計算す
る。

Ｆｌｌで変数ｎ、ｍに初期値１を設定する。

Ｆ１２．Ｆ１ａで累積度数Ｓ　（ｂ＋ｎ）と（ｍＸΔｘ
２＋ｂ）を比較し、Ｓ　（ｂ十ｎ）より（ｍｘΔｘ２＋
ｂ）が大きいか等しくなるまで変数ｍを増加する。

Ｆ１４で濃度変換テーブルの（ｂ＋ｎ）番地に（ｂ＋ｍ
）の値を格納する。

Ｆ１５で変数ｎを１増やす。

Ｆ１６でｂ＋ｎがＣの値より大きくなるまで、Ｆ１２〜
Ｆ１３を繰り返す。

Ｆ１７で、濃度変換テーブルのＣ番地から２５５番地ま
で、それぞれｃ、ｃ＋１．−−−−２５５の値を格納す
る。

Ｆ１ａで、ｃｐｕ９のランダムアクセスメモリに格納さ
れている濃度変換テーブルの値を、濃度変換回路のルッ
クアップテーブルに設定する。

以上説明したように、本処理手順により、Ｆ５〜Ｆ９、
及びＦ１２〜Ｆ１６の繰り返し、演算の部分は、加算、
及び比較演算により構成されているため、マイクロプロ
セッサｃｐｕ９は高速に濃度変換テーブルを算出する事
ができる。本処理方式は濃度ヒストグラム曲線の極値が
複数個ある場合ても容易に適合できる。

濃度ヒストグラム曲線には、第１図で示す様に小さな凹
凸が存在する場合がある。濃度ヒストグラム曲線の極値
を求める際、小さな凹部の影響を除去しながら高速に凹
部の極値を求める方法について、第１１図のフローチャ
ートで説明する。本処理はマイクロプロセッサｃｐｕ９
が実行する。

Ｇ１で変数ｍに０を、変数ｎに１を格納する。

Ｇ２．Ｇ３で濃度ヒストグラムより濃度ｎの頻度数Ｈ（
ｎ）と濃度（ｎ＋α）の頻度数Ｈ（ｎ＋α）と、濃度（
ｎ＋２α）の頻度数Ｈ（ｎ＋２α）の大小比較を行ない
、Ｈ（ｎ）＞Ｈ（ｎ＋α）＜Ｈ（ｎ＋２α）の゛条件を
満たす時、すなわち濃度ｎ、ｎ＋α、ｎ＋２αに対応す
る濃度ヒストグラム曲線上の３点で作られる。曲線が凹
の関係にあるときＧ５の処理を行なう。前記条件を満た
さない場合０１０の処理に移行する。

αは経験により定められる定数である。

αの値が大きい程小さな凹凸の影響を除去する度合は大
きくなる。

Ｇ４でｍ＞Ｏか否かを判定する。すなわちｃｐｕ９のラ
ンダムアクセスメモリ上に作成する濃度極値テーブルに
データが格納されているか否かを判定する。ｍ＝ｏの場
合、Ｇ８の処理に移行し、無条件に濃度極値テーブルに
ｎ＋αの値を格納する。

ｍ＞Ｏの場合Ｇ５．Ｇ６で濃度極値テーブルに格納され
ている値とｎ＋αの差の絶対値が、定数βより小さいか
否かについて判定する。

つまり、それぞれの極値の濃度が近接しているか否かに
ついて判定し、離れている場合はＧ８に移行し、濃度極
値テーブルに値を追加する。極値の濃度が近接している
場合はＧ７でそれぞれの極値の頻度数を比較し、小さな
頻度数の濃度を濃度極値テーブルに格納する。定数βは
経験により定められる値でβの値を大きくとる程、算出
される極値の個数は減少する。

Ｇ８で変数ｍの値を１増やす。ｍは濃度極値テーブルに
格納されている極値のデータの個数である。

Ｇ９てｎ＋αの値を濃度極値テーブルに格納する。

ＧＩＯ，Ｇｌｌで変数ｎの値を１増やし、ｎ＋２α≦２
５０の場合０２に移行し、ｎ＋２α〉２５６の場合処理
を終了する。

上記説明したように、木刀式により濃度ヒストグラムを
一回スキャンするたけて極値が求まり、又処理内容は大
小の比較演算のみで構成されているため高速に濃度ヒス
トグラム曲線の極値を求める事かできる。又定数α、β
の大小の選択により、小さな凹部の影響の度合を簡単に
制御できる。

本実施例では濃度ヒストグラム曲線の凹部の極値、及び
濃度ヒス］・ダラムにより、濃度変換曲線を求めている
が、凸部の極値による事も、さらにまた、四部凸部の相
方の極値による事も可能である。又、凹部凸部の極値か
ら演算される値、例えは凹部凸部の中間値と濃度ヒスト
グラムより濃度変換曲線を求める事も可能である。又、
本実施例では極値の濃度か濃度変換前と濃度変換後て同
一の値をとるよう制約をつりで濃度変換曲線を求めてい
るが、極値の濃度か濃度変換回路の所定の値になるよう
制約をつけて濃度変換曲線を求める事も可能である。

（効果） 以上説明したように、本発明は濃度ヒストグラム曲線上
の極値を高速に求め、極値により区分される濃度ヒスト
グラムの領域にヒストグラム等化法を実行するもので、
濃淡に関する画像の印象を大きく変えないで、鮮明な画
質を得る事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は濃度ヒストグラム図、 第２図は累積濃度ヒストダラム図、 第３図はヒストグラム等化法の濃度変換曲線図、 第４図はｂ点による制約をつりたヒストグラム等化法の
濃度変換曲線図、 第５図はａ、０点による制約をつけたヒストグラム等化
法の濃度変換曲線図、 第６図はシステムブロック図、 第７図は濃度ヒストグラム図、 第８図は濃度変換回路の機能図、 第９図は濃度変換テーブル算出フローチャート、 ′ｆＪ１０図は７農度変換テーブル構成図、第１１図は
濃度ヒストグラム曲線算出フローヂャート、 第１２図は濃度極値テーブル構成図である。 】は画像人力部 ２はアナログ・デジタル変換器 ３は画像メモリ ４は濃度変換回路 ５はデジタル・アナログ変換器 ６は濃度ヒストグラム検出回路 ７はマイクロプロセッサ ８は画像出力部 ９は自動濃度変換部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）濃淡階調を有する画像の濃度ヒストグラムを求め
   、濃度ヒストグラム曲線の極値の濃度が、濃度変換後所
   定の値になるよう制約し、濃度ヒストグラム曲線の極値
   により区分される領域それぞれにヒストグラム等化法に
   よる濃度変換を行なう画質制御方法。
2. （２）ヒストグラム等化法は、濃度ヒストグラムより求
   められる累積濃度ヒストグラムより濃度変換曲線を求め
   る特許請求の範囲第１項記載の画質制御方法。
3. （３）濃度ヒストグラム曲線の極値は、一定の濃度差を
   持つ濃度ヒストグラム曲線上の３点の凹凸より判別する
   特許請求の範囲第１項記載の画質制御方法。
4. （４）濃度ヒストグラム曲線の極値は判別した複数の凹
   部又は凸部の極値の濃度差が、一定の範囲にある場合、
   凹部の極値の場合より低い頻度を持つ濃度を極値とし、
   凸部の極値の場合より高い頻度を持つ濃度を極値とする
   特許請求の範囲第１項第３項記載の画質制御方法。