KR100574536B1 - 화상처리장치, 화상처리방법, 기억매체 및 프로그램 - Google Patents

화상처리장치, 화상처리방법, 기억매체 및 프로그램 Download PDF

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Abstract

화상의 에지구조의 붕괴 또는 오버슈트의 발생을 억제 또는 회피하면서, 다이나믹 레인지 또는 부분적 화소치범위가 변경된 양호한 화상을 얻는 것이 가능한 화상처리장치 및 방법 등이 개시된다. 또, 대상 화상에 포함되는 에지부의 에지구조의 붕괴를 억제 또는 회피하면서, 소망의 공간주파수 성분이 강조 또는 억제된 양호한 화상을 얻는 것이 가능한 화상처리장치 및 방법 등이 개시된다.
예를 들면, 화상처리장치는, 화상을 계조변환하는 계조변환수단과, 상기 계조변환수단에 의해 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환수단과, 상기 주파수변환수단에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환수단의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환수단으로 구성된다.

Description

화상처리장치, 화상처리방법, 기억매체 및 프로그램{IMAGE PROCESSING DEVICE, IMAGE PROCESSING METHOD, STORAGE MEDIUM, AND PROGRAM}
본 발명은, 화상처리장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 화상데이터의 다이나믹 레인지를 변경하는 화상처리장치 및 방법, 그리고, 에지구조 등을 포함하는 화상에 대해서 선명화 등의 주파수 강조 또는 억제처리를 실시하는 화상처리장치 및 방법에 관한 것이다.
예를 들면, X선흉부 화상은, X선이 투과하기 쉬운 폐(肺)판의 화상영역 및 X선이 매우 투과하기 어려운 종격부(從隔剖)의 화상영역으로 구성되기 때문에, 화소치가 존재하는 레인지가 매우 넓다. 이 때문에, 폐판 및 종격부의 양쪽을 동시에 관찰하는 것이 가능한 X선흉부 화상을 얻는 것은 곤란한 것으로 되어 왔다.
그래서, 이 문제를 회피하는 방법으로서, SPIE Vo1.626 Medicine XIV/PACSIV(1986)에 기재된 방법이 있다. 이 방법은, 처리 후의 화상의 화소치를 SD, 오리지날 화상(입력 화상)의 화소치(입력 화소치)를 Sorg, 오리지날 화상의 저주파 화상의 화소치를 Sus로 하고, 정수 A, B, C(예를 들면 A=3, B=0.7)를 이용해서, (1)식으로 표현되는 것이다.
SD=A[Sorg-Sus]+B[Sus]+C ······(1)
이 방법은 고주파 성분(제 1항), 저주파 성분(제 2항)의 가중계수를 바꾸는 것이 가능하고, 예를 들면 A=3, B=0.7에서는 고주파 성분을 강조하고, 또한 전체의 다이나믹 레인지를 압축하는 효과를 얻을 수 있는 것이다. 이 방법은, 5명의 방사선 의사로부터, 무처리 화상과 비교해서 진단에 유효하다고하는 평가를 얻고 있다.
(1)식에 있어서 A의 비율을 올리면 고주파 성분의 비율이 명백하여 선명화의 효과를 얻을 수 있고, 또, B의 비율을 변경하면 저주파수 성분의 크기가 변경되어 화상 SD의 다이나믹 레인지가 변경되는 것이다.
또, 일본국 특허 제 2509503호 공보에는, 처리후의 화소치를 SD, 오리지날 화소치(입력 화소치)를 Sorg, 오리지날 화상의 복수의 Y방향 프로파일의 평균 프로파일을 Py, 복수의 X방향 프로파일의 평균 프로파일을 Px로 해서, (2)식으로 표현되는 방법이 기재되어 있다.
SD=Sorg+F[G(Px, Py)] . . . . . . (2)
여기서, 함수 F(x)가 가지는 특성에 대해서 설명하면, 먼저, 「x > Dth」에서는 F(x)가 「0」이 되고,「0 ≤x ≤ Dth」에서는 F(x)가 절편을「E」, 기울기를 「E/Dth」로 해서 단조(單調) 감소하는 것이며, (3)식으로 표시된다.
F(x)=E-(E/Dth)x, 0 ≤x ≤ Dth일 때
=0, x > Dth일 때······ (3)
Py=(ΣPyi)/n ······(4)
Px=(ΣPxi)/n ······(5)
단, (i = 1~n), Pyi, Pxi는 프로파일. 그리고 예를 들면 G(Px, Py)는,
G(Px, Py) = max(Px, Py)···(6)
로 표시되는 것이다. 이 방법에서는, 원화상의 화소치(농도치) 레인지중, 그 저주파 화상의 화소치가 Dth 이하인 화소치(농도치) 레인지가 압축되는 것이다.
또, 일본국 특허 제 2509503호 공보의 방법과 마찬가지 방법으로서,「일본 방사선 기술 학회잡지 제 45권 제 8호 l989년 8월 1030페이지, 아난 외」및 일본국 특허 제 2663l89호 공보에 기재된 방법이 있다. 이 방법은, 처리후의 화소치를 SD, 오리지날 화소치를 Sorg, 오리지날 화상에 있어서 마스크 사이즈 M×M화소로 이동평균을 취했을 때의 평균 화소치를 Sus로 하고, 단조 감소 함수 f(X)를 이용해서, (7)식 및 (8)식으로 표현되는 것이다.
SD = Sorg + f(Sus)······ (7)
Sus = ΣSorg/M2 ······ (8)
이 방법은, (2)식의 방법과는 저주파 화상의 작성 방법이 다르다. (2)식의 방법에서는 1차원 데이터로 저주파 화상을 작성한 것에 대해, 이 방법에서는 2차원데이터로 저주파 화상을 작성한다. 이 방법도, 원화상의 화소치(농도치)레인지 중, 그 저주파 화상의 화소치가 Dth이하인 화소치(농도치)레인지를 압축하는 것이다.
상술한 다이나믹 레인지 압축 방법은 저주파 화상을 변환하는 함수 fl()를 가지고 (9)식과 같이 나타낼 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에서는 간단화를 위해, 이와 같이 함수의 변수를 생략해서 표기하는 일이 있다.
SD=fl(Sus)+(Sorg-Sus)······(9)
이 식(9)에서는 저주파 성분을 함수 f1()로 변경함으로써 다이나믹 레인지를 변경하는 것이다. (9)식과 같이 표현되는 다이나믹 레인지 압축 방법을 이하에 설명한다. 도 l 및 도 2는 그 원리를 설명하는 도면이고, 도 1에 있어서 상단의 도면은 원화상의 에지 부분의 프로파일이며, 중간의 도면은 그 원화상의 평활화 화상의 프로파일이며, 하단의 도면은 원화상으로부터 그 평활화 화상을 뺌으로써 작성한 고주파 화상의 프로파일이다. 도 2에 있어서 상단의 도면은 도 1의 중간의 도면의 평활화 화상의 절대치를 1/2배로 한 화상의 프로파일이며, 중간의 도면은 도 1의 고주파 화상의 프로파일과 동일한 도면이고, 하단의 도면은 평활화 화상의 값을 변환한 상단의 화상에 중단의 고주파 화상을 가산한 화상의 프로파일이다. 이 하단에 표시한 화상과 같이 다이나믹 레인지가 압축된 화상을 얻는 처리를 다이나믹 레인지 압축 처리라고 부른다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 에지부에 있어서 평활화 화상은 에지구조를 유지하는 것이 가능하지 않아, 고주파 성분은 에지부에서 큰 값을 나타낸다. 단, 평활화 화상과 고주파 화상을 가산하면, 원래의 원화상으로 돌아온다. 그러나, 도 2에 표시한 바와 같이 저주파 화상의 값을 변환한 것에 고주파 화상을 가산하면, 도 2중에 화살표로 표시한 바와 같이 에지구조가 붕괴된다. 이것을 오버슈트(overshoot), 언더슈트(undershoot)라 한다(이하 단순히 오버슈트 또는 오버슈트 등으로 표기함).
또, (10)식은 원화상을 함수 f1()로 변경하는 것이며, 일반적인 단조변환이나, 원화상 전체의 다이나믹 레인지를 변경할 수 있는 것이다.
SD = f1(Sorg)······(10)
또, 최근 라플라시안 피라미드 변환(Laplacian pyramid transformation)이나 웨이브렛 변환(wavelet transformation)을 이용한 다중 주파수 처리(이하, 다중 주파수 변환처리라고도 함)의 개발이 진행되고 있다. 이들 다중 주파수 처리에서는, 화상을 복수의 주파수 성분으로 분해해서 얻은 라플라시안 계수나 웨이브렛 계수(이하 주파수 계수)의 고주파 성분을 도 3이나 도 4에 표시한 비선형 함수로 변환하는 일이 행해지고 있다. 도 3 및 도 4는 가로축이 입력계수이고, 세로축이 출력계수를 표시한다. 이것은 계수가 +인 경우의 변환곡선을 표시한 것이나, 계수가 -인 경우에도 마찬가지로 변환되는 것이다. 즉, 홀수함수의 제 1상한만을 표시한 도면이다. 또한, 본 명세서에서는, 주파수 계수를 변환하는 함수는 모두 홀수함수로 하고, 어느 것도 제 1상한만을 표시하는 것으로 한다. 또, 「곡선」을 「함수」와 마찬가지로 이용하는 일이 있다. 도 3은 단조증가의 오목함수(위로 볼록)를 표시한 것이며, 이와 같은 함수형태로 계수를 변환하면, 계수가 작은 영역에서는 계수를 증가시키고, 계수가 큰 영역에서는 계수를 포화시키는 것이 가능하다. 따라서, 계수가 작은 영역이 미세구조 등의 유효화상성분을 표시하고 있을 경우에는 미세구조를 강조하는 화상처리를 행하는 동시에, 계수가 큰 영역의 계수를 포화시킴으로써, 에지구조 등이 강조되는 것을 억제하는 효과가 있는 것이다.
또, 도 4의 곡선형태는 웨이브렛의 축퇴라 불리는 방법에서 이용되고, 도 4에 표시되는 소정 절대치(역치) 300I미만의 주파수 계수가 0(제로)으로 변환되어, 노이즈가 억제되는 효과가 있는 것으로 전해지고 있다.
또한, 다중주파수처리에 있어서 가장 저주파수대의 계수를 변경함으로써, 복원처리한 화상의 다이나믹 레인지를 변경하는 방법도 알려져 있다.
또, 근년의 디지틀기술의 진보에 의해, X선화상 등의 방사선화상을 디지틀신호로 변환하고, 이러한 디지틀화상에 화상처리를 실시해서 표시장치(예를 들면, CRT, 액정디스플레이 등)에 표시하고, 또는 기록장치(프린터 등)에 의해 필름 등의 기록매체에 기록하는 것이 행해지고 있다. 이러한 화상처리는, 촬상장치로부터 얻어진 화상을, 촬상장치의 특성 등에 의존해서 보정하는 전처리와, 전처리를 경유한 화상(원화상)을 진단에 적합한 화질의 화상으로 변환하는 화질보증(QA)처리로 분류되고, 이중 QA처리는 원화상의 고주파 성분을 강조하는 선명화 처리나 고주파 성분을 억제하는 노이즈삭감처리 등의 주파수처리를 포함한다.
선명화 처리는, 예를 들면, 도 5a에 표시한 (에지부분을 포함하는)원화상으로부터, 도 5b는 원화상의 저주파 성분인 흐림화상(평활화 화상)을 감산함으로써, 도 5c에 표시한 원화상의 고주파 성분인 고주파 화상을 작성한다. 그래서, 도 6을 참조하면, 이 고주파 화상을 원화상에 가산함으로써 선예함이 증가한 화상(선명화 화상)을 얻는 처리를 기본으로 하고 있다. 여기서, 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 선명화 처리를 설명하기 위한 파형도로서, 도 5a는 에지부분을 포함하는 원화상의 프로파일을 표시한 파형도, 도 5b는 도 5a에 표시한 원화상을 평활화한 평활화 화상의 프로파일을 표시한 파형도, 도 5c는 도 5a에 표시한 원화상으로부터 도 5b에 표시한 평활화 화상을 뺌으로써 작성한 고주파 화상의 프로파일을 표시한 파형도이다. 도 6은 도 5a에 표시한 원화상에 도 5c에 표시한 고주파 화상을 가산한 선명화 화상의 프로파일을 표시한 파형도이다.
(1)식에 표시되는 다이나믹 레인지압축처리에서는, 고주파 성분 및 저주파 성분을, 일률적으로 각각 다른 정수를 걸어서 변환하고 있기 때문에, 다이나믹 레인지압축처리는 행해지나, 오버슈트가 생겨 버린다고 하는 문제가 있다.
(2)식에 표시되는 다이나믹 레인지압축처리에서는, 고주파 성분의 조정을 행하는 사상의 개시가 없고, 저주파 성분만을 변경해버리므로, 다이나믹 레인지압축은 행해지나, 결국 오버슈트가 생겨 버린다고 하는 문제가 있다.
또, (9)식에 표시되는, 변환된 평활화 화상(저주파 성분)에 고주파 성분을 가산하는 다이나믹 레인지압축방법에서는, 저주파 성분만이 변환되고, 고주파 성분은 불변이다. 따라서, 결국 오버슈트가 생겨 버린다고 하는 문제가 있다.
예를 들면, 도 2에 있어서 평황화 화상 전체를 1/2배로 변환할 경우에는, 오버슈트, 언더슈트에 대응하는 부분의 고주파 성분을 1/2배로 하면, 다이나믹 레인지압축처리의 화상에 있어서, 에지구조는 보존되는 것이다. 그러나, 평활화 화상 전체를 1/3배로 변환하거나, 복잡한 곡선형태로 변환한 경우에, 오버슈트, 언더슈트에 대응하는 부분의 고주파 성분을 1/2배로 하고 있었던 것에서는 오버슈트, 언더슈트가 생겨 버린다.
이와 같은 오버슈트, 언더슈트를 억제하는 방법으로서 본 출원인에 의해 일본국 특개 2000-316090호 공보가 출원되어 있다. 이 방법은, 오버슈트, 언더슈트부분에 대응하는 고주파 성분의 값을 억제함으로써 오버슈트, 언더슈트를 억제하는 방법이다. 그러나, 이와 같은 고주파 성분의 값이 큰 부분을 억제하는 방법에서는 오버슈트, 언더슈트를 억제하는 것은 가능하나, 에지구조를 완전히 보존할 수 없다고 하는 문제가 남아 있다. 따라서, 고주파 성분을 억제한 부분에 부자연스러운 느낌을 주는 일이 있다.
한편, 도 1의 고주파 화상과 평활화 화상을 가산하면 원래의 원화상으로 되도록, 고주파 성분과 저주파 성분을 동일한 비율로 변경하면 에지구조는 완전히 보존되지만, 이것은 (10)식으로 표시한 바와 같은 계조변환과 다름없다. 단순한 계조변환에서는 다이나믹 레인지의 조정은 행해지나 주파수 성분의 조정은 행해질 수 없으므로, 예를 들면, 다이나믹 레인지를 압축한 경우, 미세구조 등이 무너져 버린다고 하는 문제가 있다. 또, 선명화 처리의 효과 등은 얻을 수 없게 된다.
또, 다중주파수처리에 있어서의 주파수 계수를 도 3의 변환곡선을 이용해서 변환할 경우에도, 일본국 특개 2000-316090호 공보와 마찬가지의 효과로부터 오버슈트가 억제되지만, 결국, 상술한 바와 같이 에지구조는 완전하게는 보존되지 않아, 에지부분에 부자연스러운 느낌이 생기는 문제가 있다.
또한, 가장 저주파대의 계수를 변경할 경우에도, 상술한 바와 마찬가지의 원리에 의해 에지구조가 보존되지 않아, 오버슈트가 생기는 문제가 있다. 즉, 에지부분을 구성하는 부분적인 주파수대의 계수의 절대치를 변경하면, 에지부분의 구조가 여하한 형태로 붕괴됨으로써, 그 결과, 부자연스러운 느낌(아티팩트(artifacts))을 생기게 한다.
또, 주파수 계수 전체를 동일 비율로 변경하면 에지구조는 붕괴되지 않지만, 상술한 바와 같은 계조변환에 불과하다. 따라서, 주파수처리로서의 효과는 전혀 거둘 수 없다.
또한, 도 4의 변환곡선으로 계수를 변환할 경우에는, 역변환(예를 들면, 역웨이브렛 변환)한 화상에 있어서 에지구조는 보존되게 된다. 그러나, 계수를 강조하는 사상이 전혀 없으므로, 역변환한 화상으로 선명화의 효과는 전혀 얻을 수 없게 된다. 또, 도 4의 곡선의 기울기를 1이외로 한 경우에는 에지구조가 보존되지 않고, 또한 오버슈트 등이 생기게 된다.
한편, 종래의 선명화 처리는, 고품질로 에지부분을 포함하는 화상을 선명화하는 것이 가능하지 않았다. 예를 들면, 도 7에 잘 표시된 바와 같이, 에지부분의 고주파 성분은 다른 부분의 것과 비교해서 극단적으로 값이 크므로, 이것을 가산함으로써 얻어지는 선명화 화상에는 에지부분에 극단적으로 돌출한 영역(도면중, 원으로 표시한 영역 a 및 b)이 출현해 버리는 일이 있다. 여기서, 도 7은, 오버슈트가 있는 선명화 화상의 프로파일을 표시한 파형도이다. 이들 영역 a 및 b는 오버슈트(영역 b는 언더슈트라 부르는 경우도 있음)라 불리는 아티팩트이다. 이와 같이 에지부분이 오버슈트에 의해 과도하게 강조된 화상은 부자연스러우며, 특히 진단에 제공되는 방사선 화상 등의 의료화상의 경우에는 이와 같은 아티팩트가 생기는 것은 바람직하지 않다. 그 한편, 오버슈트의 억제를 위해, 고주파 화상을 소정의 비율로 감소시켜 원화상에 가산하는 것도 가능하나 에지부분이외의 영역에 있어서 선명화 처리 본래의 효과가 감소되어 버리므로 바람직하지 않다.
또, 이상의 설명에서는 화상의 저주파 성분을 보존한 채로 고주파 성분을 강조한 경우에 에지구조가 붕괴하는 것(고주파 성분을 보존한 채로 저주파 성분을 억제해도 마찬가지임)을 표시하였으나, 역으로 화상의 저주파 성분을 보존한 채로 고주파 성분을 억제한 경우에도 에지부분이 붕괴하는 것(고주파 성분을 보존한 채로 저주파 성분을 강조해도 마찬가지임)으로 된다. 단, 이 경우에는 오버슈트가 발생하지 않고, 에지부분의 급준성(sharpness)이 상실되어, 에지부분이 흐리게 되는 형태로 에지구조가 붕괴된다.
도 1은 오버슈트의 발생을 설명하기 위한 도면
도 2는 오버슈트의 발생을 설명하기 위한 도면
도 3은 종래예의 주파수 계수를 변환하는 곡선
도 4는 종래예의 주파수 계수를 변환하는 곡선
도 5a 내지 도 5c는 종래의 선명화 처리를 설명하기 위한 도면
도 6은 선명화된 화상의 프로파일을 표시한 도면
도 7은 오버슈트가 있는 선명화 화상의 프로파일을 표시한 도면
도 8은 실시형태 1의 화상처리장치의 블록도
도 9는 실시형태 1의 화상처리장치의 처리수순을 표시한 순서도
도 10은 다이나믹 레인지를 변경하는 곡선의 일례를 표시한 도면
도 11a 내지 도 11c는 이산웨이브렛 변환 및 그 역변환의 설명도
도 12는 계수변환곡선을 표시한 도면
도 13은 계수변환곡선을 표시한 도면
도 14는 실시형태 2의 화상처리장치의 처리수순을 표시한 순서도
도 15는 실시형태 3의 화상처리장치의 처리수순을 표시한 순서도
도 16은 실시형태 4 및 5의 화상처리장치의 블록도
도 17은 실시형태 4의 화상처리장치의 처리수순을 표시한 순서도
도 18은 고주파 성분을 변경하는 곡선의 일례를 표시한 도면
도 19는 실시형태 5의 화상처리장치의 처리수순을 표시한 순서도
도 20은 실시형태 6의 화상처리장치의 블록도
도 21은 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환곡선
도 22는 실시형태 6의 화상처리장치의 처리수순을 표시한 순서도
도 23은 주파수 계수를 변환하는 곡선
도 24a 내지 도 24c는 라플라시안 피라미드 변환 및 그 역변환의 설명도
도 25는 실시형태 7의 화상처리장치의 블록도
도 26은 실시형태 7의 화상처리장치의 처리수순을 표시한 순서도
도 27은 주파수 계수를 변환하는 곡선
도 28은 실시형태 8의 화상처리장치의 블록도
도 29는 실시형태 8의 화상처리장치의 처리수순을 표시한 순서도
도 30은 주파수 계수를 변환하는 곡선
도 31은 실시형태 9의 화상처리장치의 블록도
도 32는 실시형태 9의 화상처리방법을 표시한 순서도
도 33은 고주파 성분가산부에서 고주파 성분을 변환하는 데 사용되는 변환곡선
도 34는 실시형태 9의 다른 화상처리방법을 표시한 순서도
도 35는 고주파 성분가산부에서 고주파 성분을 변환하는 데 사용되는 변환곡선
도 36은 실시형태 10의 화상처리장치를 표시한 블록도
도 37a는 이산웨이브렛 변환처리를 실시하는 예시적인 회로구성을 표시한 도면이고, 도 37b는 라플라시안 피라미드 변환처리를 실시하는 예시적인 회로구성을 표시한 도면
도 38a는 이산웨이브렛 변환처리를 실시하는 예시적인 회로구성을 표시한 도면이고, 도 38b는 라플라시안 피라미드 변환처리를 실시하는 예시적인 회로구성을 표시한 도면
도 39는 실시형태 10의 화상처리부의 처리를 표시하는 순서도
도 40은 2차원의 변환처리에 의해 얻어지는 2레벨의 변환계수군의 구성예를 표시한 도면
도 41은 계수변환함수 F3()을 표시한 그래프
도 42a는 원화상의 프로파일, 도 42b는 에지구조를 보존하지 않은 선명화 처리후의 화상의 프로파일, 도 42c는 에지구조를 보존한 선명화 처리후의 화상의 프로파일을 표시한 도면
도 43은 주파수 계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 표시한 그래프
도 44는 주파수 계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 표시한 그래프
도 45는 주파수 계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 표시한 그래프
도 46은 주파수 계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 표시한 그래프
도 47은 주파수 계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 표시한 그래프
도 48은 주파수 계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 표시한 그래프
도 49는 주파수 계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 표시한 그래프
도 50은 주파수 계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 표시한 그래프
도 51은 도 37b 및 도 38b에 표시한 저역필터의 일례를 표시한 도면
발명의 개시
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 화상의 에지구조의 붕괴 또는 오버슈트의 발생을 억제 또는 회피하면서, 다이나믹 레인지 또는 부분적 화소치범위가 변경된 양호한 화상을 얻는 것이 가능한 화상처리장치 및 방법, 그리고, 컴퓨터 판독가능 매체 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 대상화상에 포함되는 에지부의 에지구조의 붕괴를 억제 또는 회피하면서, 소망의 공간주파수 성분이 강조 또는 억제된 양호한 화상을 얻는 것이 가능한 화상처리장치 및 방법, 그리고, 컴퓨터 판독가능 매체 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환수단과, 상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환수단에 의해 계조변환된 후의 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환수단의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 2측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환수단과, 상기 계조변환수단에 의해 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환수단과, 상기 주파수변환수단에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환수단의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 3측면에 의하면, 화상을 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 1의 주파수변환수단과, 상기 화상을 계조변환하는 계조변환수단과, 상기 계조변환수단에서 계조변환된 화상을 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 2의 주파수변환수단과, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분에 대해, 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환수단의 계조변환특성에 의거해서 변환해서 얻어진 주파수 성분을 가산함으로써, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 변환하는 성분변환수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 4측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환수단과, 상기 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수 변환수단과, 상기 주파수 변환수단에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환수단의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환수단과, 상기 성분변환수단에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환수단과, 상기 역주파수 변환수단에서 생성된 화상과 상기 계조변환수단에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.
본 발명에 제 5측면에 의하면, 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수 변환수단과, 상기 주파수 변환수단에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환수단과, 상기 성분변환수단에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환수단과, 상기 역주파수 변환수단에서 생성된 화상을 상기 계조변환특성으로 계조변환하는 계조변환수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 6측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환수단과, 상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환수단에 의해 계조변환된 후의 화상의 고주파수 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환수단의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 7측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환수단과, 상기 화상의 고주파 성분을 산출하는 고주파 성분 산출수단과, 상기 고주파 성분산출수단에 의해 얻어진 고주파 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환수단의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환수단과, 상기 성분변환수단에서 변환된 고주파 성분과 상기 계조변환수단에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 8측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환수단과, 상기 계조변환수단에서 계조변환된 화상의 고주파 성분을 산출하는 고주파 성분 산출수단과, 상기 고주파 성분산출수단에 의해 얻어진 고주파 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환수단의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환수단과, 상기 성분변환수단에서 변환된 고주파 성분과 상기 계조변환수단에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 9측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환공정과, 상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환공정에 의해 계조변환된 후의 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정을 구비한 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 10측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환공정과, 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환공정과, 상기 주파수변환공정에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정을 구비한 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 11측면에 의하면, 화상을 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 1의 주파수변환공정과, 상기 화상을 계조변환하는 계조변환공정과, 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 2의 주파수변환공정과, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분에 대해, 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환해서 얻어진 주파수 성분을 가산함으로써, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 변환하는 성분변환공정을 구비한 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 12측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환공정과, 상기 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환공정과, 상기 주파수변환공정에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정과, 상기 성분변환공정에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수변환공정과, 상기 역주파수변환공정에서 생성된 화상과 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산공정을 구비한 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 13측면에 의하면, 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환공정과, 상기 주파수변환공정에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정과, 상기 성분변환공정에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수변환공정과, 상기 역주파수변환공정에서 생성된 화상을 상기 계조변환특성으로 계조변환하는 계조변환공정을 구비한 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 14측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환공정과, 상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환공정에 의해 계조변환된 후의 화상의 고주파수 성분을 해당 고주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정을 구비한 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 15측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환공정과, 상기 화상의 고주파 성분을 산출하는 고주파 성분 산출공정과, 상기 고주파 성분산출공정에 의해 얻어진 고주파 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정과, 상기 성분변환공정에서 변환된 고주파 성분과 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산공정을 구비한 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 16측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환공정과, 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상의 고주파 성분을 산출하는 고주파 성분 산출공정과, 상기 고주파 성분산출공정에 의해 얻어진 고주파 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정과, 상기 성분변환공정에서 변환된 고주파 성분과 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산공정을 구비한 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 17측면에 의하면, 대상화상으로부터 해당 대상화상의 저주파 성분과 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 작성하는 분해부와, 상기 분해부에 의해 얻어진 상기 저주파 성분 및 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분중, 적어도 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 성분변환부와, 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과, 상기 대상 화상 또는 상기 저주파 성분을 이용해서 처리후 화상을 생성하는 화상생성부를 구비하고, 상기 성분변환부는, 상기 분해부에 의해 얻어진 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 제 1의 요소와 상기 저주파 성분이 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 실질적으로 동일한 비율로 변화하도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과 상기 저주파 성분을 변환하는 제 1의 변환과, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 상기 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 제 2의 요소에 대한, 상기 제 1의 변환과는 다른 제 2의 변환을 행하는 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 18측면에 의하면, 대상화상으로부터 해당 대상화상의 저주파 성분과 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 작성하는 공정과, 상기 작성공정에 의해 얻어진 상기 저주파 성분 및 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분중, 적어도 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 공정과, 상기 변환공정에 의해 변환된 후의 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과, 상기 대상 화상 또는 상기 저주파 성분을 이용해서 처리후 화상을 생성하는 공정을 구비하고, 상기 변환공정은, 상기 작성공정에 의해 얻어진 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 제 1의 요소와 상기 저주파 성분이 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 실질적으로 동일한 비율로 변화하도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과 상기 저주파 성분을 변환하는 제 1의 변환과, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 상기 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 제 2의 요소에 대한, 상기 제 1의 변환과는 다른 제 2의 변환을 행하는 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 19측면에 의하면, 대상화상으로부터 해당 대상화상의 저주파 성분과 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 작성하는 분해부와, 상기 분해부에 의해 얻어진 상기 저주파 성분 및 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 성분변환부와, 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 저주파 성분과 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 이용해서 처리후 화상을 생성하는 화상생성부를 구비하고, 상기 성분변환부는, 상기 분해부에 의해 얻어진 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 제 1의 요소와 상기 저주파 성분이 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 실질적으로 동일한 비율로 변화하도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과 상기 저주파 성분을 변환하는 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 제 20측면에 의하면, 대상화상으로부터 해당 대상화상의 저주파 성분과 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 작성하는 공정과, 상기 작성공정에 의해 얻어진 상기 저주파 성분과 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 공정과, 상기 변환공정에 의해 변환된 후의 상기 저주파 성분과 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 이용해서 처리후 화상을 생성하는 공정을 구비하고, 상기 변환공정은, 상기 작성공정에 의해 얻어진 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 제 1의 요소와 상기 저주파 성분이 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 실질적으로 동일한 비율로 변화하도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과 상기 저주파 성분을 변환하는 화상처리방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 이하 첨부도면을 참조해서 설명되는 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 의해 명백하게 될 것이다.
(실시형태 1)
도 8은, 실시형태 l에 관한 X선 촬영장치(l00)를 표시한다. X선 촬영장치(l00)는, 촬영된 화상의 주파수대 마다의 처리를 실시하는 기능을 가지는 X선 촬영장치이며, 전처리회로(l06), CPU(108), 메인 메모리(109), 조작패널(1l0), 화상표시기(111), 화상처리회로(l12)를 구비하고 있고, CPU 버스(107)를 개재해서 서로 데이터가 수수되도록 구성되어 있다.
또, X선 촬영장치(100)는, 전처리회로(l06)에 접속된 데이터 수집회로(105)와, 데이터 수집회로(l05)에 접속된 2차원 X선 센서(104)및 X선 발생회로(l01)를 구비하고 있고, 이들 각 회로는 CPU 버스(107)에도 접속되어 있다.
상술한 것과 같은 X선 촬영장치(100)에 있어서, 먼저, 메인 메모리(109)는, CPU(108)에서의 처리에 필요한 각종의 데이터 등을 기억하는 동시에, CPU(108)를 위한 작업용 워크메모리로서 기능한다.
CPU(l08)는, 메인 메모리(l09)를 이용해서, 조작패널(l10)로부터의 조작에 따른 장치 전체의 동작 제어 등을 실시한다. 이에 의해 X선 촬영장치(100)는, 이하와 같이 동작한다.
먼저, X선 발생회로(l01)는, 피검사체(l03)에 대해서 X선 빔(l02)을 방사한다. X선 발생회로(10l)로부터 방사된 X선 빔(102)은, 피검사체(l03)를 감쇠하면서 투과해서, 2차원 X선 센서(104)에 도달한다. 2차원 X선 센서(104)는 X선 화상을 검출한다. 여기에서는, X선 화상을, 예를 들면 인체 화상 등으로 한다.
데이터 수집회로(105)는, 2차원 X선 센서(104)로부터 출력된 X선 화상정보(전기신호)를 소정의 전기신호로 변환해서 전처리회로(106)에 공급한다. 전처리회로(l06)는, 데이터 수집회로(105)로부터의 신호(X선 화상신호)에 대해서, 오프셋 보정 처리나 게인 보정 처리 등의 사전 처리를 실시한다. 이 전처리회로(l06)에서 전처리가 행해진 X선 화상신호는 원화상으로서, CPU(l08)의 제어에 의해, CPU 버스(l07)를 개재해서, 메인 메모리(l09), 화상처리회로(1l2)에 전송된다.
(1l2)는 화상처리회로의 구성을 표시한 블록도이며, (1l2)에 있어서, (1l3)은 원화상의 계조변환을 행하는 계조변환회로이며, (114)는 계조변환회로(113)에서 계조변환된 원화상에 대해서 이산웨이브렛 변환(이후 DWT 변환)을 행하고, 각 주파수대의 화상성분(웨이브렛 변환 계수)을 얻는 이산웨이브렛 변환회로, (115)는 이산웨이브렛 변환회로(1l4)에서 얻어진 각 주파수대의 화상성분을 변환하는 성분변환회로이며, (116)은 성분변환회로(115)에서 변환된 화상성분에 의거해서 역이산웨이브렛 변환(이후 역DWT 변환)을 행하는 역DWT 변환회로이다.
도 9는 화상처리회로(112)에서의 처리의 흐름을 표시한 순서도이며, 도 10은 계조변환회로(113)에서 화상데이터의 다이나믹 레인지를 변경하기 위해서 이용하는 계조변환곡선의 일례를 표시하는 도면이며, 도 11a는 DWT 변환회로(114)의 구성을 표시하는 도면이며, 도 11b는 2차원의 변환처리에 의해 얻을 수 있는 2레벨의 변환계수군의 구성예를 표시하고, 도 11c는 역DWT 변환회로(1l6)의 구성을 표시하는 도면이다. 도 12 및 도 13은 화상성분(DWT 변환회로(114)에 의해 얻어진 변환계수)을 변경하는 함수형태의 일례이다.
도 9의 처리의 흐름에 따라, 실시형태 l에 있어서의 처리를 설명한다.
전처리회로(106)에서 전처리된 원화상은 CPU버스(107)를 개재하여 화상처리회로(112)에 전송된다.
화상처리장치(l12)에서는, 처음에 계조변환회로가 원화상 Org(x, y)를 계조변환곡선 f()를 사용해서 f(0rg(x, y))로 변환한다(S201). 여기서, x, y는 원화상위의 좌표이다. 계조변환곡선 f()로서는 예를 들면 도 10과 같은 곡선형태를 이용한다. 예를 들면, 실선 1은 기울기 1의 함수이다. 즉, 입력치와 출력치를 변경하지 않은(입력치와 출력치가 동등한)경우이며, 다이나믹 레인지 압축의 효과는 없다. 다음에, 파선 2의 경우는 저화소치 쪽의 다이나믹 레인지를 압축하는 함수형태이며, 파선 3은 저화소치 쪽의 다이나믹 레인지를 확대하는 함수형태이다. 마찬가지로 파선 4는 고화소치 쪽의 다이나믹 레인지를 확대하는 것이며, 파선 5는 고화소치 쪽의 다이나믹 레인지를 압축하는 함수형태이다.
또한, 실시하는 경우에는, 이들 곡선형태는 미분 연속(미분 가능하고 또한 연속인 함수)으로 구성하는 쪽이 바람직하다. 미분불연속점(곡선이 미분불가능 또는 연속하지 않은 점에 대응하는 계조변환후의 화상위의 점)에서 가짜 윤곽이 생기는 일이 있기 때문이다.
다음에, DWT 변환회로(이산웨이브렛 변환회로)(114)는 계조변환 후의 화상 f(Org(x, y))에 대해서 2차원의 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 화상성분(변환계수)을 계산해서 출력하는 것이다. 메인 메모리(109)에 기억된 화상데이터는, DWT 변환회로(1l4)에 의해 순차 판독되어서 변환처리가 행해지고, 다시 메인 메모리(109)에 기록된다. 본 실시형태에 있어서의 DWT 변환회로(ll4)에 있어서, 입력된 화상 신호는 지연 소자 및 다운샘플러의 조합에 의해, 짝수 어드레스 및 홀수 어드레스의 신호로 분리되고, 2개의 필터 p 및 u에 의해 필터처리가 행해진다. 도 11a의 s 및 d는, 각각 1차원의 화상신호에 대해서 1레벨의 분해를 행했을 때의 저역(low-pass)계수 및 고역(high-pass)계수를 나타내고 있고, 다음 식에 의해 계산되는 것으로 한다.
d(n) = x(2×n+1) - floor((x(2×n) + x(2×n+2))/2)···· (ll)
s(n) = x(2×n) + floor((d(n-1) + d(n))/4)········ (12)
단, x(n)는 변환 대상으로 되는 화상 신호이다.
이상의 처리에 의해, 화상 신호에 대한 1차원의 이산웨이브렛 변환처리가 행해진다. 2차원의 이산웨이브렛 변환은, 1차원의 변환을 화상의 수평·수직방향에 대해서 순차 실시하는 것이며, 그 자세한 것은 널리 알려져 있으므로 여기에서는 설명을 생략한다. 도 11b는 2차원의 변환처리에 의해 얻을 수 있는 2레벨의 변환계수군의 구성예이며, 화상신호는 다른 주파수대역의 화상성분 HH1, HL1, LH1,..., LL로 분해된다(S202). 도 11b에 있어서 HH1, HL1, LH1,..., LL의 각각(이하 서브 밴드라 칭함)이 주파수대역 마다의 화상성분을 표시한다.
그리고, 성분변환회로에서는 (13)식에 따라 서브밴드 마다의 화상성분 hn(x, y)를 변환한다. 여기서, 변환 후의 화상성분을 h2n(x, y)라 하고, n은 서브밴드의 카테고리를 표시한다.
h2n(x, y)=(1/f'(Org(x, y)))×hn(x, y)···· (13)
이 처리에 의해, 원화상 Org(x, y)의 화상성분에 대해 계조변환처리에 의해 f'()배(f'()는 hn(x, y)에 대응하는 Org(x, y)에 있어서의 계조변환 곡선 f()의 기울기)로 된 계조변환처리후의 화상의 화상성분을, 원화상 Org(x, y)의 화상성분과 대략 동일한 값으로 변환할 수가 있다. 여기서, 가장 최하층의 저주파 성분인 LL서브 밴드의 화상성분은 변경하지 않는다. 이것에 의해, 화상 전체의 다이나믹 레인지는 변경되지만, 고주파 성분에 대응하는 화상성분은 원화상의 화상성분과 대략 동일한 값을 유지할 수 있다. 또한, (13)식의 우변에 소정의 정수를 곱하도록해도 되고, 이 경우는 다이나믹 레인지를 변경하면서, 화상의 고주파 성분의 조절(강조 또는 억제)을 실시할 수 있다.
(13)식에 의하면, 원화상의 화소치 범위가 압축된 영역에 대해서는 고주파 성분이 강조되고, 원화상의 화소치 범위가 확대된 영역에 대해서는 고주파 성분이 억제된다. 그러나, 예를 들면 위에서 설명한 바와 같이 (13)식의 우변에 임의의 정수를 곱하기 위한 조정 수단을 또 구비해도 된다.
그런데, 계조변환처리에 의해 전체의 다이나믹 레인지를 변경한 화상에는 오버슈트 등의 아티팩트는 생기지 않는다. 그러나, (13)식의 처리에서는 고주파 성분을 변환하는 것으로 고주파 성분의 증폭은 할 수 있지만, 동시에 오버슈트 등의 아티팩트가 생기는 경우가 있다.
이것을 막기 위해, (l3)식 대신에, (14)식과 같이 고주파 성분을 변환하는 것이 유효하다.
h2n(x, y)=hn(x, y)+(1/f'(Org(x, y))-l)×fn(hn(x, y))··· (14)
여기서, 함수 fn()는 도 12 또는 도 13과 같은 곡선형태를 지닌다. 또, 이들 곡선은, 미분연속(미분가능하고 또 연속한 함수)으로 되어 있어, 가짜 윤곽부가 생기지 않도록 되어 있다. 또한, 에지 부분에서 생기는 화상성분은, 통상의 성분(에지부분이외의 성분)에 비해서, 값이 크게 되어 있어, 이들의 곡선형태는 에지 성분에 대응하는 화상성분을 억제하는 또는 0(제로)으로 하는 곡선형태로 되고 있다. 이것에 의해 (14)식에서는 화상성분이 소정 역치보다도 큰 경우에는 fn(hn(x, y))는 억제된 값 또는 0으로 되어, h2n(x, y)는 억제된 값 또는 hn(x, y)로 된다. 한편, 화상성분이 통상의 크기인 경우에는, h2n(x, y)는 (13)식과 마찬가지의 값으로 된다.
이것에 의해, 다이나믹 레인지는 변경되고, 고주파 성분중의 유효한 화상성분(소정치 이하의 화상성분)은 계조변환전의 화상의 화상성분의 크기와 동일하게 된다. 또, 고주파 성분중 오버슈트 등이 생기는 원인으로 되는 화상성분(소정치를 초과하는 화상성분)은 변경되지 않고, 혹은 억제되어 변경되므로, 오버슈트 등을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 함수형 fn()의 기울기를, 입력치가 소정치 이하의 범위에서 l이상으로(1보다 크게) 함으로써, 고주파 성분의 강조를, 오버슈트를 억제하면서 행할 수 있는 것이다. 따라서, 다이나믹 레인지의 변경과 고주파 성분의 변경을, 오버슈트 등을 억제하면서 행할 수가 있다.
그리고, 역DWT 변환회로(ll6)는 성분변환회로(115)에서 변환된 화상성분(변환계수)에 대해 역이산웨이브렛 변환을 이하와 같이 행한다(S204). 메인 메모리(109)에 기억된 변환된 화상성분은 역이산웨이브렛 변환회로(ll6)에 의해 순차 판독되어 역변환처리가 행해지고, 재차 메인 메모리(109)에 기입된다. 본 실시형태에 있어서의 역DWT 변환회로(116)에 의한 역이산웨이브렛 변환처리의 구성은 도 11c에 표시하는 것으로 한다. 입력된 화상성분은 (u) 및 (p)의 2개의 필터 처리가 가해져, 업샘플링된 후에 중첩되어서 화상 신호(x')가 출력된다. 이들 처리는 다음 식에 의해 행해진다.
x'(2×n) = s'(n) - floor((d'(n-1)+d'(n))/4) ······ (l5)
x'(2×n+1) = d'(n) + floor((x'(2×n)+x'(2×n+2))/2) ···· (l6)
이상의 처리에 의해, 변환계수에 대한 l차원의 역이산웨이브렛 변환처리가 행해진다. 2차원의 역이산웨이브렛 변환은, 1차원의 역변환을 화상의 수평·수직 방향에 대해서 순차 실시하는 것이며, 그 자세한 것은 널리 알려져 있으므로 여기에서는 설명을 생략한다.
이상과 같이 실시형태 1에서는, 화상의 다이나믹 레인지가 변경되고, 또, 오버슈트 등의 아티팩트를 억제하면서 고주파 성분이 조절된 양호한 출력화상을 얻을 수 있다. 또, 다이나믹 레인지 변경 처리와, 주파수대 마다의 화상성분의 변경에 의한 주파수대 마다의 강조 혹은 억제처리를 유기적으로 행하도록 구성하는 것도 가능하다.
(실시형태 2)
실시형태 2에 대해서 도 14의 처리의 흐름에 따라 설명한다. 실시형태 1과 마찬가지의 처리에 대해서는 설명을 생략한다.
먼저, DWT 변환회로(114)에서 원화상 Org(x, y)를 DWT 변환처리한다. 여기서 얻게된 화상성분을 horgn(x, y)로 한다(S70l). 다음에, 계조변환회로(113)에서 원화상 Org(x, y)를 계조변환곡선 f()로 계조변환처리한다(S702). 그리고, 계조변환처리된 화상 f(Org(x, y))를, DWT 변환회로(l14)에서 DWT 변환처리하고, 얻게 된 화상성분을 hn(x, y)로 한다(S703). 여기서, 실시형태 l과 마찬가지로 n은 서브밴드의 카테고리를 표시하고, x, y는 좌표를 표시한다.
다음에, 성분변환회로(115)는 화상성분 hn(x, y)에, 식(l7)에 표시한 바와 같이 화상성분 horgn(x, y)를 변환해서 가산하여, 새로운 화상성분 h2n(x, y)를 얻는다(S704).
h2n(x, y)=hn(x, y)+(1-f'(Org(x, y)))×horgn(x, y)···· (17)
여기서, 가장 최하층의 저주파 성분인 LL서브밴드의 화상성분은 변경하지 않는다. 이것에 의해, 다이나믹 레인지를 변경한 후의 화상의 고주파 성분의 크기와 원화상의 고주파 성분의 크기를 대략 동일하게 유지할 수 있는 것이다. 이 경우, 고주파 성분의 가산을 원화상의 고주파 성분을 이용해서 행하기 때문에, 보다 정밀도 좋게 처리후의 고주파 성분의 크기를 원화상의 고주파 성분의 크기에 접근시킬 수 있다. 또한, (17)식의 우변 제 2항에 소정의 정수를 곱하도록 해도 되고, 이 경우는 다이나믹 레인지를 변경하면서, 화상의 고주파 성분의 조절(강조 또는 억제)을 행할 수 있다.
또, (17)식 대신에 (18)식과 같이 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
h2n(x, y)=horgn(x, y)······ (18)
그런데, 계조변환처리에 의해서 전체의 다이나믹 레인지를 변경한 화상에는 오버슈트 등의 아티팩트는 생기지 않는다. 그러나, (17)식의 처리에서는 원화상의 고주파 성분을 변환해서 가산함으로써 고주파 성분의 증폭은 할 수 있지만, 동시에 오버슈트 등의 아티팩트를 생기게 할 수 있는 원인으로 되는 원화상의 성분도 가산하게 되어, 오버슈트가 생기는 경우가 있다.
이것을 막기 위해, (l7)식 대신에, (l9)식과 같이 고주파 성분을 변환하는 것이 유효하다.
h2n(x, y)=hn(x, y)+(1-f'(Org(x, y)))×fn(horgn(x, y))····· (l9)
여기서, fn()는 도 12 또는 도 13과 같은 곡선형태를 가진다. 에지부분에서 생기는 화상성분은, 통상의 성분에 비해, 크게 되어 있어, 이들의 곡선형태는 에지 성분에 대응하는 화상성분을 억제한 값 또는 0으로 하는 곡선형태로 되고 있다. 이것에 의해 (l9)식에서는 화상성분이 큰 경우에는 fn(horgn(x, y))는 억제된 값 또는 0으로 되어, h2n(x, y)는 억제된 값 또는 대략 hn(x, y)로 된다. 한편, 화상성분이 통상의 크기인 경우에는 h2n(x, y)는 (17)식과 마찬가지의 값으로 되는 것이다.
이것에 의해, 다이나믹 레인지는 변경되고, 고주파 성분중 유효한 화상성분(소정치 이하의 화상성분)은 계조변환전의 화상의 화상성분의 크기와 거의 동일하게 된다. 또, 고주파 성분중 오버슈트 등이 생기는 원인으로 되는 화상성분(소정치를 초과하는 화상성분)은 변경되지 않는 혹은 억제되어 변경되므로, 오버슈트 등을 억제하는 것이 가능하다. 또, 함수형 fn()의 기울기를, 입력치가 소정치 이하의 범위에서 l이상으로(1보다 크게) 함으로써, 고주파 성분의 강조를, 오버슈트를 억제하면서 행할 수 있는 것이다. 따라서, 다이나믹 레인지의 변경과 고주파 성분의 변경을, 오버슈트 등을 억제하면서 행할 수 있다.
그리고, 성분변경회로(115)에서 변경한 화상성분에 의거해서, 역DWT 변환회로(l16)에서는 역DWT 변환처리를 행한다(S705).
실시형태 2에서는, 화상의 다이나믹 레인지가 변경되고, 또 오버슈트 등의 아티팩트를 억제하면서 고주파 성분이 조절된 양호한 출력화상을 얻을 수 있다. 또한, 다이나믹 레인지변경처리와, 주파수대의 화상성분의 변경에 의한 주파수대의 강조 또는 억제처리를 유기적으로 행하도록 구성하는 것도 가능하다. 또, 가해진 고주파 성분으로서 원화상의 고주파 성분을 이용하므로, 처리후 화상의 고주파 성분을 더욱 정밀도 좋게 원화상의 고주파 성분에 가깝게 할 수 있다.
(실시형태 3)
실시형태 3에 대해서 도 15의 처리의 흐름에 따라 설명한다. 실시형태 1과 마찬가지의 처리에 대해서는 설명을 생략한다.
먼저, 계조변환회로(113)에서, 원화상 Org(x, y)을 계조변환곡선 f()로 계조변환처리하여 처리 후 화상 f(Org(x, y))를 얻는다(S80l). 다음에 DWT 변환회로(ll4)에서 원화상을 DWT변환처리하고, 여기서 얻어진 화상성분을 hn(x, y)로 한다(S802). 여기서, 실시형태 l과 마찬가지로 n은 서브밴드의 카테고리를 표시하고, x, y는 좌표를 표시한다.
다음에, 성분변환회로(l15)는 화상성분 hn(x, y)를 식(20)에 표시한 것처럼 변환하고, 새로운 화상성분 h2n(x, y)를 얻는다(S803).
h2n(x, y) = (1- f'(Org(x, y))) × hn(x, y)······ (20)
또한, 여기서 최하한의 저주파 성분 LL의 값을 모두 0(제로)으로 한다.
이것에 의해, h2n(x, y)를 역DWT변환하면, 계조변환곡선의 기울기에 의존한 고주파 성분만의 화상 Hr(x, y)을 얻을 수 있다. 또한, (20)식의 우변에 임의의 정수를 곱하도록 해도 되고, 이 경우는, 화상의 고주파 성분의 조절(강조 또는 억제)을 행할 수가 있다.
다음에, 역DWT 변환회로(116)는 성분변환회로(1l5)에서 변환한 성분에 의거해서, 역DWT 변환을 행하고, 복원화상을 얻는다(S804). 그리고, 계조변환회로(l13)에서 얻어진 화상 f(Org(x, y))와 역DWT 변환회로(l16)에서 얻어진 화상 Hr(x, y)를 (2l)식에 표시한 바와 같이 가산해서 처리후 화상 Prc(x, y)를 얻는다(S805). 또, 이 가산은 도 8의 화상합성회로(117)에 의해서 행해진다.
Prc(x, y)=f(Org(x, y))+Hr(x, y)··· (21)
그런데, 계조변환처리에 의해서 전체의 다이나믹 레인지를 변경한 화상에는 오버슈트 등의 아티팩트는 생기지 않는다. 그러나, (20)식에서 얻어진 고주파 성분은 오버슈트 등의 아티팩트를 생기게 하는 원인으로 되는 원화상의 성분을 함유하고 있을 가능성이 있다. 따라서, 이 화상성분을 그대로 역변환한 화상에는 오버슈트의 원인이 되는 성분이 포함되고, 이것을 가산하면 오버슈트가 생길 경우가 있다.
이것을 막기 위해, (20)식 대신에, (22)식과 같이 고주파 성분을 변경하는 것이 유효하다.
h2n(x, y)=(l-f'(Org(x, y)))×fn(hn(x, y))··· (22)
여기서, fn()는 도 12 또는 도 13과 같은 곡선형태를 가진다. 에지부분에서 생기는 화상성분은, 통상의 성분에 비해, 값이 크게 되어 있고, 이들 곡선형태는 에지 성분에 대응하는 화상성분을 억제한 값 또는 0으로 하는 곡선형태로 되어 있다. 이것에 의해, (22)식에서는 화상성분이 큰 경우에는 fn(hn(x, y))가 억제된 값 또는 0으로 되는 결과, h2n(x, y)도 억제된 값 또는 0으로 된다. 한편, 화상성분이 통상의 크기인 경우에는, (22)식의 h2n(x, y)는 (20)식과 마찬가지의 값으로 되는 것이다.
계조변환 후의 화상에 (20)식의 화상성분을 역DWT변환한 화상을 가함으로써, 다이나믹 레인지가 변경되고, 또, 고주파 성분은 원화상의 크기와 거의 동일한 화상을 얻을 수 있다.
또한, (22)식과 같이 화상성분의 크기에 따라서 화상성분을 변경함으로써, 고주파 성분중의 유효한 화상성분(소정치 이하의 화상성분)을 계조변환전의 화상의 화상성분의 크기와 거의 동일하게 할 수 있다. 또, 고주파 성분중의 오버슈트 등이 생기는 원인으로 되는 화상성분(소정치를 초과하는 화상성분)은 변경되지 않는, 또는 억제되어 변경되므로, 오버슈트 등을 억제하는 것이 가능하다. 또, 함수형 fn()의 기울기를, 입력치가 소정치 이하의 범위에서 1이상으로(1보다 크게) 함으로써, 고주파 성분의 강조를, 오버슈트를 억제하면서 행할 수 있다. 따라서, 다이나믹 레인지의 변경과 고주파 성분의 변경을, 오버슈트 등을 억제하면서 행할 수 있다.
실시형태 3에서는, 화상의 다이나믹 레인지가 변경되고, 또 오버슈트 등의 아티팩트를 제어하면서 고주파 성분이 조절된 양호한 출력화상을 얻을 수 있다. 또한, 다이나믹 레인지변경처리와, 주파수대마다의 화상성분의 변경에 의한 주파수대마다의 강조 또는 억제처리를 유기적으로 행하도록 구성하는 것도 가능하다. 또, 가해진 고주파성분으로서 원화상의 고주파 성분을 이용하기 때문에, 처리후 화상의 고주파 성분을 더욱 정밀도 좋게 원화상의 고주파 성분에 가깝게 할 수가 있다. 또, DWT 변환처리를 1회 밖에 행하지 않아도 괜찮기 때문에, 계산 시간을 단축할 수 있다.
(실시형태 4)
실시형태 4는 에지구조를 보존한 상태에서 다이나믹 레인지를 변경하는 제 4형태의 화상처리에 관한 것이다. 실시형태 1과 마찬가지의 처리에 대해서는 설명을 생략한다. 도 16은 실시형태 4의 화상처리회로(112)의 구성을 표시한 도면이고, (901)은 원화상으로부터 평활화 화상을 뺌으로써 고주파성분을 작성하는 고주파성분작성회로이고, (902)는 원화상을 계조변환함으로써 다이나믹 레인지를 변경하는 계조변환회로이고, (903)은 고주파 성분 작성회로(901)에서 작성된 고주파 성분을 변환하여, 계조변환회로(902)에서 이용한 계조변환곡선의 기울기에 따라서 계조변환후 화상에 가산하는 고주파 성분 가산회로이다.
도 17은 실시형태 4의 처리의 흐름을 설명하는 도면이고, 도 17의 처리의 흐름에 따라 화상처리회로(112)의 처리를 설명한다.
CPU버스(107)를 개재해서 전처리회로(106)에서 처리된 원화상 f(x, y)를 CPU(108)의 제어에 의해 수신한 화상처리회로(112)에 있어서의 고주파 성분 작성회로(601)는, (23)식으로부터 (27)식에 따라 평활화 화상을 작성한다(S1001). 여기서, fus(x, y)를 평활화 화상, f(x, y)를 원화상, d1, d2, d3, d4를 마스크사이즈라 한다.
d1 = y+d··· (24)
d2 = y-d··· (25)
d3 = x+d··· (26)
d4 = x-d··· (27)
이와 같은 이동평균에 의한 평활화 화상작성방법을 이용하면 계산시간이 단축된다고 하는 효과가 있다.
또, 평활화 화상 fus(x, y)을 (28) 내지 (32)식으로 표시하는 바와 같은 모르폴로지연산을 이용해서 계산해도 된다.
f2(x, y) = min{f(x+x1, y+y1)-D(x1, y1)┃x1×x1+y1×y1≤r1×r1}·· (28)
f3(x, y) = max{f2(x+x1, y+y1)+D(x1, y1)┃x1×x1+y1×y1≤r1×r1}··(29)
f4(x, y) = max{f3(x+x1, y+y1)+D(x1, y1)┃x1×x1+y1×y1≤r1×r1}··(30)
fus(x, y) = min{f4(x+x1, y+y1)-D(x1, y1)┃x1×x1+y1×y1≤r1×r1}·(31)
여기서, D(x, y)는 다음 식으로 표시되는 원반형상 필터이고, r1은 입력화상에 따라서 선택되는 임의의 정수이다.
D(x, y) = 0, x×x+y×y ≤ r1×r1일 때
= -∞, 그 외일 때 ··· (32)
여기서 얻어진 fus(x, y)는, 그 프로파일이 에지구조를 보존하고 있는 것이며, 종래의 선명화 처리의 결점인 오버슈트, 언더슈트를 일으키기 어려운 것이다.
또, 마찬가지로, fus(x, y)를 메디안 필터(median filter)를 이용해서 작성해도 된다. 이 경우의 평활화 화상도, 에지구조를 비교적 보존하므로, 모르폴로지연산을 이용한 때와 마찬가지로, 종래의 선명화 처리의 결점인 오버슈트, 언더슈트를 일으키기 어려운 것이다.
다음에, 고주파 성분 작성회로(901)는, (33)식에 따라 고주파 성분 fh(x, y)를 작성한다(S1002).
fh(x, y) = f(x, y) -fus(x, y)··· (33)
그리고, 계조변환회로(602)는 계조변환곡선 F1()을 이용해서 (34)식에 표시한 바와 같이 원화상을 계조변환함으로써 원화상의 다이나믹 레인지를 변경하고, 계조변환후의 출력화상 f0(x, y)를 얻는다(S1003).
f0(x, y) = F1(f(x, y))··· (34)
(34)식에 있어서의 계조변환에서는 소정의 목적에 맞는 다이나믹 레인지가 얻어지고, 또, 오버슈트 등의 아티팩트는 전혀 생기지 않는다. 그러나, 단순한 계조변환에 지나지 않으모, 다이나믹 레인지(화소치 범위)가 압축된 영역에서는 미세구조를 구성하는 고주파 성분도 압축되므로, 미세구조의 관찰을 하기 어렵게 된다.
다음에 고주파 성분 가산회로(903)에서는 고주파 성분 fh(x, y)을 (35)식에 따라서 변환한 후의 고주파 성분 fh2(x, y)를 작성한다.
fh2(x, y) = F(fh(x, y))··· (35)
여기서, 변환곡선 F()는, 예를 들면, 도 18에 표시한 바와 같은 함수이다. 이 함수의 곡선형상에 의하면, 도 18에 표시되는 소정 절대치(역치) 301이상의 고주파 성분을 0(제로)으로 해서, 소정 절대치 301미만의 고주파 성분의 크기를 불변(곡선의 기울기가 1)으로 하는 것이 가능하다. 또, 소정 절대치이상의 고주파성분을 서서히 0까지 감소시키는 것 같은 곡선형상이나, 소정 절대치미만의 고주파 성분의 크기를 선형상 혹은 비선형으로 증대 또는 감소시키는 곡선형상을 채용하는 것도 가능하다.
다음에, 고주파 성분 가산회로(903)는, 계조변환곡선의 미계수(기울기)에 다라서 (36), (37)식으로 표시한 바와 같이 고주파 성분 fh2(x, y)를 변환하여, 계조변환후의 화상 f0(x, y)에 가산함으로써, 처리후 화상 fdr(x, y)을 얻는다(S1004).
fdr(x, y) = f0(x, y)+F3(f(x, y)×c(f(x, y))×fh2(x, y)··· (36)
또, ∂F1()/ ∂는 계조변환곡선 F1()의 기울기를 표시하고 있다. 또한, F3()은 원화상 f(x, y) 또는 평활화 화상 fus(x, y)에 의존한 함수이며, F3()의 함수형태를 조정함으로써 고주파성분의 가산량을 조정할 수 있고, 예를 들면, F3()>1에서 선명화의 효과도 동시에 얻을 수 있는 것이다. 또, F3()을 화소치의 증가에 따른 단조증가함수 등으로 하면, 비교적 노이즈가 뚜렷한 저화소치 영역에서 고주파성분의 가산량을 뺌으로써 노이즈를 억제하는 것이 가능하다.
이상에 의해, 이 처리에서는, 미세구조 등의 유효정보에 대응하는 고주파성분은 복원되는 동시에, 에지부분의 고주파성분은 0으로 해서 계조변환후의 화상에 가산되지 않으므로, 에지형상이 보존되어, 오버슈트 등이 생기지 않는다.
일반적으로 오버슈트를 나타내는 고주파 성분의 절대치는 소정치(역치)보다 크며, 미세구조에 대응하는 고주파성분의 절대치는 소정치보다 작다고 하는 성질이 있다. 또, 이 절대치가 큰 고주파성분은 화상의 에지부분에 생긴다. 또한, 고주파 성분은 복원한 처리후 화상에 있어서 오버슈트로서 느껴지는 것은 이 소정치 이상의 고주파 성분의 값이 특이적으로 돌출하고 있는 경우이다.
그 때문에, 가산되는 고주파성분의 절대치가 소정치보다도 큰 경우에 0으로 함으로써, 오버슈트를 억제하여, 에지구조를 보존하는 것이 가능하다.
(36)식에 따라 다이나믹 레인지(화소치 범위)가 변경된 정도에 따라서 고주파 성분이 복원되므로, 다이나믹 레인지가 변경된 후에 있어서도 미세구조가 양호하게 보일 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 실시형태 1과 마찬가지의 효과에 의해, 오버슈트의 원인으로 되는 고주파 성분을 0으로 하고 있기 때문에, 처리후의 화상의 에지구조는 유지되는 것이다.
이상과 같이 실시형태 4에 의하면, 계조변환에 의해 다이나믹 레인지를 변경하는 동시에, 오버슈트의 원인으로 되는 고주파 성분을 커트해서 고주파 성분을 복원하므로, 에지구조가 유지되는 동시에, 미세구조가 계조변환전의 구조로 복원된 처리후 화상을 얻을 수 있다. 또한, 더욱 미세구조에 대응하는 고주파 성분을 소정의 함수로 변환함으로써, 계조변환전의 미세구조에 대해서 소정의 강조 또는 억제를 행하는 것도 가능하다. 따라서, 다이나믹 레인지 또는 소정 화소치 범위가 변경된 양호한 처리후 화상을 얻을 수 있다.
또한, 평활화 화상을 모르폴로지연산으로 작성하면, 본래 오버슈트가 생기기 어려운 것이나, 또 상술한 변환곡선을 이용함으로써, 오버슈트에 대응하는 고주파 성분을 억제할 수 있어, 더욱 효과적으로 오버슈트를 억제하는 것이 가능하다.
마찬가지로, 평활화 화상을 메디안 필터로 작성한 경우도, 본래 오버슈트가 생기기 어려운 것이나, 또 상술한 변환곡선을 이용함으로써, 오버슈트에 대응하는 고주파 성분을 억제할 수 있어, 더욱 효과적으로 오버슈트를 억제하는 것이 가능하다.
(실시형태 5)
실시형태 5는 에지구조를 유지한 상태에서 다이나믹 레인지를 변경하는 제 5실시형태의 화상처리에 관한 것으로, 실시형태 1과 마찬가지 처리에 관해서는 설명을 생략한다. 실시형태 4의 화상처리회로(112)의 구성도 도 16을 이용해서 설명한다. (902)는 원화상을 계조변환함으로써 다이나믹 레인지를 변경하는 계조변환회로이며, (901)은 계조변환회로(902)에서 계조변환된 화상으로부터 그 평활화 화상을 뺌으로써 고주파 성분을 작성하는 고주파 성분 작성회로이며, (903)은 고주파 성분 작성회로(901)에서 작성된 고주파 성분을, 계조변환회로(902)에서 이용한 계조변환곡선의 기울기에 따라서 계조변환후의 화상에 가산하는 고주파 성분 가산회로이다.
도 19는 실시형태 5의 처리의 흐름을 설명하는 도면이고, 도 19의 처리의 흐름에 따라 화상처리회로(112)의 처리를 설명한다.
CPU버스(107)를 개재해서 전처리회로(106)에서 처리된 원화상 f(x, y)를 CPU(108)의 제어에 의해 수신한 화상처리회로(112)에 있어서의 계조변환회로(902)는 계조변환곡선 F1()을 이용해서 (38)식으로 표시되도록 원화상을 계조변환함으로써 원화상의 다이나믹 레인지를 변경하고, 계조변환후의 출력화상 f0(x, y)를 얻는다(S1201).
f0(x, y) = F1(f(x, y))··· (38)
다음에, 고주파 성분 작성회로(901)는, 계조변환후 화상의 평활화 화상을 작성한다(S1202). 여기서, fus(x, y)를 평활화 화상으로 한다. 실시형태 4에서 표시한 바와 같이 평활화 화상의 작성에는 이동평균, 모르폴로지연산, 메디안 필터 등의 어느 방법을 이용해도 된다.
다음에, 고주파 성분 작성회로(901)에서는, (39)식에 따라 고주파 성분 fh(x, y)를 작성한다(S1203).
fh(x, y) = f0(x, y) -fus(x, y)··· (39)
다음에, 고주파 성분 가산회로(903)에서는 고주파 성분 fh(x, y)을 (40)식에 따라 변환한 후의 고주파 성분 fh2(x, y)를 작성한다.
fh2(x, y) = F(fh(x, y))··· (40)
여기서, 변환곡선 F()는 예를 들면, 도 18에 표시한 바와 같은 함수형태를 하고 있다.
다음에, 고주파 성분 가산회로(903)는 계조변환곡선의 미계수(기울기)에 따라 (41), (42)식에 표시한 바와 같이 고주파 성분 fh2(x, y)를 변환해서 계조변환후의 화상 f0(x, y)에 가산해서 처리후 화상 fdr(x, y)를 얻는다(S1204).
fdr(x, y) = f0(x, y)+F3(f(x, y)×c(f(x, y))×fh2(x, y)··· (41)
단, F3()은 원화상 또는 그 평활화 화상에 의존한 함수이며, F3()의 함수형태를 조정함으로써 고주파 성분의 가산량을 조정할 수 있고, F3()>1에서 선명화의 효과도 동시에 얻을 수 있는 것이다.
(41), (42)식에 따라 다이나믹 레인지가 변경된 정도에 따라서 고주파 성분이 복원되므로, 다이나믹 레인지가 변경된 후에 있어서도 미세구조를 실질적으로 보존하는 것이 가능하다. 또한, 실시형태 1과 마찬가지의 효과에 의해, 오버슈트의 원인으로 되는 고주파 성분의 가산량을 0으로 하고 있기 때문에, 처리후의 화상의 에지구조는 유지되는 것이다.
이상과 같이 실시형태 5에 의하면, 계조변환에 의해 다이나믹 레인지를 변경하여, 오버슈트의 원인으로 되는 고주파 성분을 커트해서 고주파 성분을 복원하므로, 처리후 화상에 있어서 에지구조를 유지한 채로, 미세구조를 실질적으로 유지할 수 있고, 또한 미세구조를 강조 또는 억제하는 것이 가능하다.
또한, 평활화 화상을 모르폴로지연산으로 작성한 경우에는, 본래 오버슈트가 생기기 어려운 것이나, 또 상술한 변환곡선을 이용함으로써, 오버슈트에 대응하는 고주파 성분을 억제할 수 있어, 더욱 효과적으로 오버슈트를 억제하는 것이 가능하다.
마찬가지로, 평활화 화상을 메디안 필터로 작성한 경우에도, 본래 오버슈트가 생기기 어려운 것이나, 또 상술한 변환곡선을 이용함으로써, 오버슈트에 대응하는 고주파 성분을 억제할 수 있어, 더욱 효과적으로 오버슈트를 억제하는 것이 가능하다.
(실시형태 6)
실시형태 6은 계조변환후의 화상을 복수의 주파수대의 주파수 계수로 분해하고, 그 주파수 계수를 변환함으로써 에지구조를 유지한 채, 다이나믹 레인지변경 및 주파수 처리의 효과를 얻는 것이다. 도 20은 실시형태 6의 구성을 나타낸 도면이며, 실시형태 1과 마찬가지 처리에 관해서는 설명을 생략한다. 도 20에 있어서, (112)는 화상처리회로를 나타내고, (1301)은 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환을 행하는 계조변환회로를 나타내고, (1302)는 계조변환회로(1301)에서 계조변환된 화상을, 예를 들면, 웨이브렛 변환, 라플라시안 피라미드 변환 등으로 복수의 주파수대로 분해해서 주파수 계수를 얻는 주파수대 분해회로, (1303)은 계조변환회로(1301)의 계조변환곡선의 기울기 및, 원화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존해서 주파수 계수의 값을 변환하는 계수변환회로이며, (1304)는 계수변환회로(1303)에서 변환된 계수에 의거해서, 역웨이브렛 변환, 역라플라시안 피라미드 변환 등으로 주파수 계수를 역변환함으로써 화상을 재구성하는 역변환회로이다.
도 21은 계조변환회로(1301)에서 다이나믹 레인지를 변환하기 위한 계조변환곡선의 일례를 표시한다. 여기서 가로축은 입력화상의 화소치, 세로축은 출력화상의 화소치를 표시한다. 도 22는 이 발명의 실시형태 6에 의한 화상처리회로(112)의 처리의 흐름을 표시한 순서도이다. 도 23은 주파수 계수를 변환하는 곡선형태의 일례를 나타낸다. 가로축이 입력계수이고, 세로축이 출력계수이다.
도 22의 처리의 흐름에 따라, 실시형태 6에 대해서 이하에 설명한다. 계조변환회로(1301)는 도 21에 표시한 계조변환곡선 F()에 따라 원화상 f(x, y)의 계조변환을 행한다(S1501). 이 경우, 예를 들면, 곡선 2에서는 저화소치영역의 레인지를 압축하고, 역으로 곡선 3에서는 동일 레인지를 확대하는 것으로 된다. 마찬가지로 곡선 4는 고화소치 영역의 레인지를 확대하고, 곡선 5는 동일 레인지를 압축하는 것으로 된다. 곡선 F()는 가짜 윤곽 등의 발생을 방지하기 위해 미분연속(미분가능하고 또 연속인 함수)인 것이 바람직하다. 또, S1501의 처리는 단순한 계조변환이므로, 계조변환후의 화상에 있어서 오버슈트 등은 생기지 않는다.
주파수 계수분해회로(1302)는 계조변환회로(1301)에서 계조변환함으로써 다이나믹 레인지가 변경된 화상 F(f(x, y))에 대해서 2차원의 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 주파수 계수를 출력하는 것이다(S1502). 이 주파수분해의 방법은 예를 들면, 실시형태 1에서 설명한 웨이브렛 변환을 이용하면 되고, 그 경우, 주파수대마다의 주파수 계수 HH1, HL1, LH1, ..., LL로 분해된다. 또, 주파수분해는 다음에 표시한 바와 같은 라플라시안 피라미드 변환의 방법을 이용해도 된다.
도 24a의 g 및 b는 각각 1레벨의 분해를 행한 때의 화상의 저해상도 근사화상 및 고주파 성분계수를 표시하고 있고, 저해상도 근사화상 g는 화상신호(x)를 저역필터에 의해 필터처리하고, 다운샘플링해서 얻을 수 있다. 또, 고주파 성분계수 b는 화상신호(x)와, 저해상도 근사화상 g를 업샘플링하고 더욱 저역필터에 의해 필터처리한 화상과의 차이분을 취함으로써 얻을 수 있다. 저역필터는 예를 들면, 도 24b에 표시한 바와 같은 필터를 이용한다. 라플라시안 피라미드 변환의 방법은 이 처리를 저해상도 근사화상 g에 대해서 반복해서 행함으로써 각 주파수대의 주파수 계수를 얻는 것이고, 그 상세는 공지이므로, 여기서는 설명을 생략한다.
또, 도 24c가 라플라시안 피라미드의 역변환이다. 입력된 고주파성분계수 b와 저해상도 근사화상(g)을 업샘플링해서 저역필터에 의해 필터처리를 행한 것을 중첩시킴으로써 화상신호(x')가 출력된다. 저역필터는 예를 들면, 도 24b에 표시한 바와 같은 필터를 이용한다. 라플라시안 피라미드 변환의 방법은 이 처리를 각 레벨에 대해서 반복해서 행함으로써 합성화상을 얻는 것이며, 그 상세는 공지이므로, 여기서는 설명을 생략한다.
다음에, 계수변환회로(1303)는 예를 들면, 도 23에 표시한 바와 같은 변환곡선 F2()에 따라 주파수 계수를 변환한다(S1503). 이 경우, 소정 절대치(역치)이하의 영역(1601)의 계수만을 변환하고, 소정 절대치를 초과하는 계수를 불변으로 유지한다. 여기서, hn(x, y)는 n레벨의 주파수 계수로 소정 절대치이하의 영역(1601)의 계수로 하고, h2n(x, y)는 (43)식에 따라 hn(x, y)를 계수변환한 후의 계수의 값으로 한다.
h2n(x, y) = f4(f(x, y))×(1/F'(x, y))×hn(x, y)··· (43)
여기서, f4()를 원화상 f(x, y) 또는 그 평활화 화상에 의존한 곡선형태로 하고, 예를 들면, 소정 화소치이하일 때 값을 적게 하고, 소정 화소치를 초과할 때 값을 크게 하는 곡선형태로 한다. 소정 절대치(역치)를 초과하는 주파수 계수는 불변으로 유지한다. 이 소정 절대치는 화상의 에지에 대한 계수의 크기에 따라 실험적으로 정한 값이며, 소정 절대치를 초과하는 계수를 불변으로 유지함으로써 에지구조는 보존되고, 재구성화상에 있어서 오버슈트 등의 아티팩트를 억제하는 것이 가능하다. 또, 도 23의 변환곡선 F2()는 이상의 것을 모식적으로 표현한 것이며, 영역(1601)의 계수는 반드시 직선형으로 변환되는 것은 아니고, (43)식에 의거해서 변환된다.
또, 소정 절대치(역치)이하의 주파수 계수(미세구조 등의 유효성분에 대응)의 크기를 계조변환곡선에 의거해서 변환하므로, 처리후의 화상에 있어서도, 원화상과 마찬가지의 미세구조의 콘트라스트를 유지하는 것이 가능하다. 또, 소정 절대치 이하의 주파수 계수를 원화상 f(x, y) 등의 값에 의거해서 증감시킴으로써, 원화상의 화소치가 큰 것의 유효정보(미세구조)를 재구성화상상에서 선명화하는 등이 가능해진다. 또, 저화소치영역의 계수를 증가시키지 않음으로써 노이즈의 강조를 억제하는 것도 가능하다.
또한, 이상의 점으로부터 (43)식은 다음의 식(43)'식과 같이 표현하는 것도 가능하다.
h2n(x, y) = f4(f(x, y))×(1/F'(x, y))×hn(x, y), hn(x, y)가 소정 절대치(역치)이하일 때 = hn(x, y), hn(x, y)가 소정 절대치(역치)를 초과할 때··· (43)'
다음에, 역변환회로(1304)에서, 계수변환된 화상성분을 역변환함으로써 재구성화상을 작성한다(S1504).
이상 실시형태 6에 의하면 다이나믹 레인지를 변경하는 동시에, 오버슈트 등을 억제하면서, 다이나믹 레인지변경전의 미세구조의 정보를 실질적으로 유지하는 것이 가능하다. 또한, 원화상이나 그 평활화 화상의 화소치에 의존해서 주파수 계수를 증감함으로써, 재구성화상에 있어서 노이즈억제나 선명화의 효과도 얻을 수 있다.
(실시형태 7)
실시형태 7은 에지구조를 유지한 채로, 다이나믹 레인지변경 및 주파수 처리의 효과를 얻는 것이다. 도 25는 실시형태 7의 구성을 나타낸 도면이며, 실시형태 1과 마찬가지 처리에 관해서는 설명을 생략한다. 도 25에 있어서, (112)는 화상처리회로를 나타내고, (1801)은 원화상을 웨이프렛 변환 또는 라플라시안 피라미드 변환의 방법 등으로 복수의 주파수대로 분해해서 제 1주파수계수를 얻는 제 1의 주파수대 분해회로, (1802)는 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환을 행하는 계조변환회로를 나타내고, (1803)은 계조변환회로(1802)에서 계조변환된 화상을, 웨이브렛 변환 또는 라플라시안 피라미드 변환 방법 등으로 복수의 주파수대로 분해해서 제 2의 주파수 계수를 얻는 제 2의 주파수대 분해회로, (1804)는 계조변환회로(1802)의 계조변환곡선의 기울기 및, 원화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존해서 제 1의 주파수 계수의 값을 변환하는 계수변환회로이며, (1805)는 계수변환회로(1804)에서 변환된 계수를 제 2의 주파수계수에 가산하는 계수가산회로, (1806)은 계수가산회로(1805)에서 얻어진 주파수계수를 역웨이브렛 변환 또는 역라플라시안 피라미드 변환의 방법 등으로 역변환함으로써 화상을 재구성하는 역변환회로이다.
도 26은 이 발명의 실시형태 7에 의한 화상처리회로(112)의 처리의 흐름을 표시한 순서도이다. 도 27은 계수변환회로(1804)에 있어서 이용되는 계수변환곡선의 일례를 나타내고, 가로축이 입력계수이고, 세로축이 출력계수이다.
도 26의 처리의 흐름에 따라, 실시형태 7에 대해서 이하에 설명한다. 먼저, 제 1의 주파수대 분해회로(1801)에서 원화상을 주파수대 분해처리하고, 여기서 얻어진 화상성분을 horng(x, y)로 한다(S1901). 주파수계수로 분해하는 방법을 으로서는 웨이브렛 변환, 라플라시안 피라미드 변환 방법 등 어느 방법을 이용해도 되나, 여기서는 2차원의 이산웨이브렛 변환(DWT)을 이용한 방법에 대해서 설명한다.
다음에, 계조변환회로(1802)에서, 원화상 Org(x, y)를 계조변환곡선 f()로 계조변환한다(S1902). 그리고, 계조변환처리된 화상 f(Org(x, y))를 제 2의 주파수대 분해회로(1803)에서 DWT변환처리해서 얻어진 주파수계수를 hn(x, y)로 한다(S1903). 여기서, 다른 실시형태와 마찬가지로 n은 서브밴드의 카테고리를 나타내고, x, y는 좌표를 나타낸다.
다음에, 계수변환회로(1804) 및 계수가산회로(1805)에 의해, 주파수계수 hn(x, y)에, (44)식에 표시한 바와 같이 주파수계수 horgn(x, y)를 변환해서 가산하고, 새로운 주파수 계수 h2n(x, y)를 얻는다(S1904).
h2n(x, y) = hn(x, y))+(1-f'(Org(x, y)))×horgn(x, y)··· (44)
여기서, horgn(x, y)는 도 27에서 표시한 변환곡선으로 미리 변환되어 있는 것이며, 소정 절대치(역치)를 초과하는(에지부분에 대응하는) 계수는 미리 0으로 되어 있다. 따라서, (44)식에 있어서는 미세구조에 대응하는 유효성분만이 계조변환곡선의 기울기에 따라 변환되어 계조변환후 화상의 주파수계수에 가산되는 것으로 되어, 복원후의 화상에 있어서 원화상의 유효한 고주파성분의 크기를 실질적으로 보존하는 것이 가능하다. 이 경우, 고주파성분의 가산을 원화상의 고주파성분을 이용해서 행하므로, 처리후 화상의 고주파성분의 크기를 보다 정밀도 좋게 원화상의 고주파성분의 크기에 가깝게 하는 것이 가능하다.
또, (44)식 대신에 (45)식과 마찬가지로 해도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 즉, 에지구조가 유지되지 않아 오버슈트 등이 생기는 것으로 되지 않도록, 이 경우에도, horgn(x, y)가 도 27의 변환곡선에서 미리 변환되어, 해당 변환된 horgn(x, y)가 0이 아닌 때에만 h2n(x, y)를 (해당 변환된) horgn(x, y)로 하고, 해당 변환된 horgn(x, y)가 0인 때에는 h2n(x, y)를 hn(x, y)로 한다.
h2n(x, y) = horgn(x, y), 변환된 horgn(x, y)가 0이 아닐 때
=hn(x, y), 변환된 horgn(x, y)가 0인 때··· (45)
계수가산회로(1805)에서 얻어진 주파수계수에 의거해서, 역변환회로(1806)에서는 역변환처리를 행한다(S1905).
이상 실시형태 7에 의하면 원화상의 미세구조에 대응하는 유효한 계수만이 계조변환곡선의 기울기에 따라서 변환되어 계조변환후의 화상의 주파수계수에 가산되게 되어, 복원후의 화상에 있어서는 원화상의 유효한 고주파성분의 크기를 실질적으로 보존하는 것이 가능하다. 이 경우, 고주파성분의 가산을, 원화상의 고주파 성분을 이용해서 행하므로, 처리후 화상의 고주파성분의 크기를 보다 정밀도 좋게 원화상의 고주파성분의 크기에 가깝게 하는 것이 가능하다. 또, 다이나믹 레인지를 변경하는 동시에 주파수처리를 행한 화상에 있어서도, 에지구조가 보존되므로, 오버슈트 등을 억제하는 것이 가능하다.
(실시형태 8)
실시형태 8은 에지 구조를 보존한 채로, 다이나믹 레인지 변경 및 주파수 처리의 효과를 얻는 화상 처리에 관한 것이다. 도 28은 실시형태 8의 구성을 표시한 도면이며, 실시형태 l과 마찬가지의 처리에 대해서는 설명을 생략한다. 도 28에 있어서, (1l2)는 화상처리회로를 표시하고, (2l0l)은 원화상을 웨이브렛 변환 또는 라플라시안 피라미드 변환의 방법 등으로 복수의 주파수대로 분해하여 주파수 계수를 얻는 주파수대 분해회로, (2102)는 뒤에 실시하는 다이나믹 레인지 변경을 위한 계조변환 곡선의 기울기에 의거해서 계수를 변환하는 계수 변환회로, (2103)은 계수 변환회로(2l02)에서 변환해서 얻어진 계수를 역변환하는 역변환회로, (2104)는 역변환회로(2103)에서 역변환해서 얻어진 화상의 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환회로이다.
도 29는 본 발명의 실시형태 8에 의한 화상처리회로(112)의 처리의 흐름을 표시한 순서도이다. 도 30은 계수 변환회로(2102)에 있어서 이용되는 계수변환곡선의 일례를 표시하고, 가로축이 입력 계수, 세로축이 출력 계수를 표시한다.
도 29의 처리의 흐름에 따라, 실시형태 8에 대해서 이하에 설명한다. 주파수대 분해회로(2l01)는 원화상 f(x, y)에 대해서 2차원의 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 주파수 계수를 출력하는 것이다(S2201). 이 주파수 분해의 방법은 예를 들면 웨이브렛 변환 또는 라플라시안 피라미드 변환의 방법 등 임의의 방법을 이용할 수가 있지만, 여기에서는 2차원의 이산웨이브렛 변환을 이용해서 주파수대마다의 주파수 계수 HHl, HLl, LH1,..., LL로 분해하는 것으로 한다.
다음에 계수 변환회로(2102)는 계조변환회로(2l04)에서 이용하는 계조변환 곡선(예를 들면 도 21에 표시한 바와 같은 변환 곡선) F()에 따라 주파수 계수를 변환한다(S2202). 이 경우, 도 30에 표시한 바와 같이 소정 절대치(역치) 이하의 영역(2301)의 계수만을 변환하고, 소정 절대치를 초과하는 계수를 불변으로 유지한다. 소정 절대치는 화상의 에지 부분에 대한 계수의 크기에 의해 실험적으로 결정되는 값이며, 소정 절대치를 초과하는 계수를 불변으로 유지함으로써 에지 구조가 보존되어, 재구성화상에 있어서 오버슈트 등의 아티팩트가 생기는 것을 억제할 수 있다.
여기서, hn(x, y)는 n레벨의 주파수 계수로 하고, h2n(x, y)는 (46)식에 따라 hn(x, y)가 소정 절대치(역치)이하의 영역(2301)에 속하는 계수인가의 여부에 의거해서 hn(x, y)를 계수 변환한 후의 계수의 값으로 한다.
h2n(x, y)=f5(f(x, y))×(1/F'(x, y))×hn(x, y),
hn(x, y)가 소정 역치이하일 때 = hn(x, y), hn(x, y)가 소정 역치를 초과할 때 ····· (46)
여기서 함수 f5()는 예를 들면 원화상 f(x, y) 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존한 곡선형태를 가지고, 예를 들면 소정 화소치 이하일 때 값을 작게 하고, 소정 화소치를 초과할 때 값을 크게 하는 곡선형태로 한다.
다음에, 역변환회로(2103)에서 h2n(x, y)역변환(역DWT변환)한다(S2203). 그래서 복원화상 f2(x, y)를 얻는다. 그리고, 계조변환회로(2104)에서 복원화상 f2(x, y)를 (47)식에 표시한 바와 같이 계조변환해서, 다이나믹 레인지가 변경된 화상 f3(x, y)를 얻는다(S2204).
f3(x, y) = F(f2(x, y))······ (47)
이상의 실시형태 8에 의하면, 미리 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환의 곡선형태에 의거해서 주파수 계수를 변경하고 있기 때문에, 다이나믹 레인지 변경후의 화상에 있어서의 고주파 성분의 크기와 원화상의 고주파 성분의 크기를 거의 동일하게 유지할 수가 있다. 또, 소정 절대치 범위의 계수의 값을 변경하지 않기 때문에, 에지구조가 보존되고, 주파수 처리 및 다이나믹 레인지 변경처리가 행해진 화상에 있어서도 오버슈트 등이 생기는 것을 억제할 수 있다. 또, 원화상을 다중주파수계수로 분해하고 있으므로, 노이즈억제, 선명화 처리, 그밖의 처리와의 복합처리도 용이하게 행할 수 있다. 예를 들면, 노이즈억제 등에서는, 원화상의 계수에 의거한 해석처리 등이 행해지기 때문이다.
이상 설명한 실시형태에 의하면, 화상의 에지구조의 붕괴 또는 오버슈트의 발생을 억제 또는 회피하면서, 화상의 다이나믹 레인지 또는 부분적 화소치범위가 변경된 양호한 화상을 얻는 것이 가능하다.
(실시형태 9)
이하, 첨부도면을 참조해서, 본 발명의 일측면으로서의 화상처리장치(4100)를 설명한다. 또, 각 도에 있어서 동일 참조부호는 동일 부재를 표시하고, 중복설명은 생략한다. 본 발명의 화상처리장치(4100)는, 예를 들면, X선촬영을 행할 때에 이용되는 X선촬영장치, 또는 해당 X선촬영장치의 일부(예를 들면, X선촬영장치의 화상처리부)로서 실현된다.
도 31을 참조하면, 화상처리장치(4100)는, CPU(4110)와, 메인 메모리(4120)와, 조작패널(4130)과, 표시부(4140)와, 전처리부(4150)와, 데이터수집부(4160)와, 화상처리부(4l70)를 구비하고 있다. 화상처리장치(4100)는, CPU 버스(4105)를 지니고, 각 요소가 CPU버스(105)를 개재해서 서로 데이터 또는 정부를 수수가능하게 구성되어 있다. 여기서, 도 31은, 본 실시예의 화상처리장치(4100)를 표시하는 블록도이다. 또, 본 실시에에 표시한 바와 같이, 화상처리장치(4100)는 데이터수집부(4160)에 접속된 촬상부(4190)를 지니고, 해당 촬상부(4190)에 의해서 촬영된 X선화상의 화상처리를 1장치에 있어서 가능한 구성으로 하고 있다. 그러나, 본 실시예의 화상처리장치(4100)는 다른 촬상장치에 임의로 접속가능하게 구성되어도 되고, 또, 단순히 후술하는 화상처리(선명화 등의 주파수처리)를 달성가능한 구성만으로 되어 있어도 된다.
이러한 구성에 있어서, 화상처리장치(4100)는 촬상부(4190)로부터 얻어지는 화상(생화상)을 전처리부(4150)에 의해서 전처리(예를 들면, 오프셋보정, 게인보정, Log보정)를 실시함으로써 원화상을 작성한다. 원화상이란, 생화상에 대해서 전처리가 실시된 화상, 예를 들면, 촬상부(4190)의 특성에 의존한 보정을 행한, 체제가 정비된 화상을 의미한다. 그러나, 원화상은 의사가 진단을 행하는데 불충분하므로, 더욱 화상처리부(4170)에 의해서 선명화 처리 등을 실시함으로써 가장 진단에 적합한, 또는 소망의 화상을 얻는 것이 가능하다. 또, 이 최적의 화상 또는 소망의 화상을 QA화상(화질보증화상)으로 실현하는 경우도 있다.
CPU(4110)는 MPU 등 명칭의 여하를 불문한 어떠한 프로세서이어도 되고, CPU버스(4105)에 접속되어 있다. CPU(4110)는 CPU버스(4105)를 개지해서 각 부의 동작을 제어한다. 또, CPU(4110)는 메모리(4120)에 격납된 프로그램을 이용해서, 오퍼레이터의 조작패널(4130)의 조작에 따른 화상처리장치(4100)전체의 동작제어 등을 행한다.
메모리(4120)는, 예를 들면, 화상처리장치(4100)의 동작프로그램이나 처리에 필요한 각종 데이터 등을 격납하는 ROM 등의 불휘발성 메모리와, 화상 및 필요한 제어프로그램을 일시적으로 격납하는 RAM 등의 휘발성 메모리를 포함한다.
조작패널(4130)은, 예를 들면, 키보드, 스위치, 터치패널 등으로 구성되고, 오퍼레이터의 화상처리장치(4100)의 조작을 가능하게 한다. 또, 표시부(4140)는, 예를 들면, CRT, 액정디스플레이 등과 같은 표시장치 및/또는 인쇄장치를 포함하고, QA화상을 출력가능하게 구성되어 있다.
전처리부(4150)는 생화상에 대한 전처리를 실행가능하게 구성된 회로로서, CPU버스(4105) 및 데이터수집부(4160)에 접속되어 있다. 또, 본 실시예에 있어서의 전처리는, 촬상부(4190)의 후술하는 2차원 X선센서(4194)의 각 화소(도시생략)의 특성(암전류, 검출감도 등)의 차에 의해서 생기는 오차를 보정하는 처리를 포함한다. 보다 특정적으로는, 전처리란 오프셋보정, 게인보정, 대수변환(Log변환) 등을 가리키고, 이러한 기술은 당업계에서 주지인 몇몇 기술도 적용가능하다. 전처리부(4150)는 데이터수집부(4160)로부터 수수된 생화상(또는 메모리(4120)를 개재해서 데이터수집수(4160)로부터 수수된 생화상)을 메모리(4120)에 격납된 데이터를 기초로, CPU(4110)의 제어에 의거해서 보정을 행한다. 또, 전처리부(4150)는 화상처리를 실행하기 회로의 일부이며, 후술하는 화상처리부(4170)의 일부로서 구성되어도 된다. 전처리부(4150)는 이러한 처리를 실시한 화상(원화상)을 화상처리부(4170) 및/또는 메모리(4120)에 출력한다.
데이터수집부(4160)는 촬상부(4190), 전처리부(4150) 및 CPU버스(4105)에 접속되어, 촬상부(4190)로부터 출력된 생화상을 소정의 전기신호로 변환하여 전처리부(4150) 및/또는 메모리(4120)에 공급한다. 데이터수집부(4160)는, 예를 들면, 14비트A/D변환기를 지니고, 촬상부(4190)의 출력에 비례한 디지틀신호를 전처리부(4150) 및/또는 메모리(4120)에 공급한다. 이것에 의해 전처리부(4150)는 상술한 전처리, 예를 들면, 디지틀신호를 대수변환하고, X선의 선량의 대수에 비례한 디지틀신호로 변환하는 것이 가능하다.
화상처리부(4170)는, 저주파성분작성부(4171)와, 고주파 성분작성부(4172)와, 성분변환부(4174)와, 고주파성분가산부(4176)를 구비하고, CPU버스(4105)를 개재해서 각각 데이터를 수수가능하게 구성되어 있다. 저주파성분작성부(4171)는 원화상으로부터 평활화 화상(즉, 저주파성분 또는 저주파화상인 것이며, 본 명세서에서는 어느 것도 원칙적으로 마찬가지 의미로서 사용함)을 작성한다. 고주파 성분작성부(4172)는 원화상으로부터 평활화 화상을 뺌으로써 고주파 성분(고주파 화상)을 작성한다. 성분변환부(4174)는 고주파성분작성부(4172)에 의해서 작성된 고주파성분을 소정의 함수에 따라서 변환한다. 또, 이러한 소정의 함수에 대해서는, 후술하는 동작에 있어서 상세하게 설명하는 것으로 하고, 여기서의 설명을 생략한다. 고주파성분가산부(4176)는, 성분변환부(4174)에 의해서 변환된 고주파성분을 원화상 또는 평활화 화상에 가산한다. 본 실시예의 화상처리부(4170)는 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 고주파성분을 원화상에 가산하지 않는다. 또는, 화상처리부(4170)는 소정의 배율로 변환된 평활화 화상에 대해서, 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 고주파성분을 동일한 배율(해당 소정의 배율)로 변환하고, 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 고주파성분을 임의로 변환해서 얻어진 고주파성분을 가산한다. 이것에 의해, 에지구조가 보존되어 오버슈트 등이 억제되는 동시에, 선명화 등의 소망의 주파수처리를 행하는 것이 가능하다.
또, 도 36에 표시한 바와 같이, 화상처리부(4170)는 화상처리부(4170a)로 치환해도 된다. 여기서, 도 36은, 본 발명의 다른 실시예의 화상처리장치(4100a)를 표시하는 블록도이다. 화상처리부(4170a)는 주파수계수분해부(4178)와, 계수변환부(4180)와, 역변환부(4182)를 지니고, CPU버스(4105)를 개재해서 각각 데이터를 수수가능하게 구성되어 있다.
주파수계수분해부(4178)는 원화상에 대해서 이산웨이브렛 변환(DWT변환이라 칭할 경우도 있음) 또는 라플라시안 피라미드 변환의 방법에 의한 주파수분해처리를 실시하는 회로를 구비한다. 이러한 회로는,예를 들면, 도 37a 및 도37b에 표시한 바와 같은 회로이나, 당업계에서 주지인 어떠한 기술의 적용도 제한되지 않는다. 여기서, 도 37a는 이산웨이브렛 변환처리를 실시하는 예시적인 회로구성을 표시한 도면이고, 도 37b는 라플라시안 피라미드 변환의 방법에 의한 주파수성분분해처리를 실시하는 예시적인 회로구성을 표시한 도면이다. 이러한 구성에 있어서, 주파수계수분해부(4178)는 각 주파수대마다의 주파수계수(웨이브렛 변환계수 또는 라플라시안 피라미드 변환계수)를 얻는다.
계수변환부(4180)는 주파수계수분해부(4178)에서 얻어진 각 주파수대마다의 주파수계수를 변환하는 계수변환회로이며, 소정의 함수에 의거해서 주파수계수를 변환한다. 또, 이러한 소정의 함수에 대해서는, 후술하는 동작에 있어서 상세하게 설명하는 것으로 하고, 여기서는 설명을 생략한다.
역변환부(4182)는 계수변환부(4180)에서 변환된 주파수계수에 의거해서 역이산웨이브렛 변환(역DWT변환이라 칭할 경우도 있음) 또는 라플라시안 피라미드 방법에 있어서의 역변환(역라플라시안 피라미드 변환)을 행하는 회로를 구비한다. 이러한 회로는, 예를 들면, 도 38a 및 도 38b에 표시한 바와 같은 회로이나, 당업계에서 주지인 어떠한 기술의 적용도 제한되지 않는다. 여기서, 도 38a는 역이산웨이브렛 변환처리를 실시하는 예시적인 회로구성을 표시한 도면이고, 도 38b는 라플라시안 피라미드 변환의 방법에 의한 역변환처리(역라플라시안 피라미드 변환)를 실시하는 예시적인 회로구성을 표시한 도면이다. 이러한 구성에 있어서, 역변환부(4182)는 변환된 주파수계수를 역변환함으로써 QA화상을 얻는 것이 가능하다.
또, 화상처리부(4170)와 화상처리부(4170a)는 화상의처리방법에 있어서 상이하나, 각 처리방법은 후술하는 동작의 설명에 있어서 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
촬상부(4190)는, X선발생부(4192)와 2차원 X선센서(4194)를 지니고, 데이터수집부(4160)에 접속된다. 도 31에 표시한 바와 같이, 촬상부(4190)는, 피검사체(P)를 개재해서 X선발생부(4192)와 2차원 X선센서(4194)가 대향하는 위치에 배치된다. 이러한 구성에 있어서, 촬상부(4190)는, 흡수 및 산란 등, 피검사체(P)와의 상호작용을 경유한 X선을 촬상하여, 그 X선화상(생화상)을 데이터수집부(4160)에 공급한다. X선발생부(4192)는 오퍼레이터에 의해서 조작가능하여(오퍼레이터가 조작패널(4130)을 조작해서, 메모리(4120)에 격납된 동작프로그램에 의해서 CPU(4110)가 제어하는 것의 의미도 포함함), 예를 들면, X선관구를 포함하는 회로로 구성된다. 한편, 2차원센서(4194)는, 예를 들면, X선의 입사측으로부터 차례로 배치된 형광체와 비정질 실리콘광센서로 구성되는 적층구조를 지니고, 데이터수집부(4160)에 접속되어 있다. 또, 촬상부(4190)는, 상술한 구성에 한정되지 않고, 당업계 주지의 기술을 적용가능한 것은 말할 것도 없다. 또, 촬상부(4190)는, 화상처리부(4100)에서 독립한 구성요소이어도 되고, 본 발명의 화상처리장치(4100)는, 반드시 촬상부(4190)를 필요로 하지 않는다. 예를 들면, 촬상부(4190)가 독립의 장치로서 화상처리장치(4100)에 접속되어도 된다.
이하, 상술한 화상처리장치(4100)의 동작을 설명한다. 또, 이하의 설명에 있어서, 화상처리장치(4100)는, 예를 들면, 의료용 X선촬영장치로서 구체화되어 있다.
먼저, 조작패널(4130)을 조작함으로써 오퍼레이터로부터 촬영의 지시가 나오면, X선발생부(4192)는 피검사체(P)에 대해서 X선빔을 방사한다. X선발생부(4192)로부터 방사된 X선빔은, 피검사체(P)를 감쇠하면서 투과해서, 2차원X선센서(4194)에 도달한다. 이러한 X선빔은 2차원 X선센서(4194)에 의해 검출되어 X선화상으로서 출력된다. 여기서는, 2차원 X선센서(4194)로부터 출력되는 X선화상을, 예를 들면, 인체부화상 등으로 한다.
데이터수집부(4160)는, 2차원 X선센서(4194)로부터 출력된 X선화상을 디지틀신호로 변환해서 전처리부(4150)에 공급한다. 전처리부(4150)는, 데이터수집부(4160)로부터 출력된 디지틀신호에 대해서, 오프셋보정처리나 게인보정처리 등의 전처리를 행한다. 이 전처리부(4150)에서 전처리가 행해진 신호는, 원화상으로서 CPU(4110)의 제어에 의해, CPU버스(4105)를 개재해서 메모리(4120) 및/또는 화상처리부(4170)에 전송된다.
다음에, 도 32 및 도 33을 참조하면서, 화상처리부(4170)의 동작, 즉, 본 발명의 적합한 실시예의 화상처리방법에 대해서 설명한다. 여기서, 도 32는, 본 발명의 일실시예로서의 화상처리방법을 표시하는 순서도이다. 도 33은, 성분변환부(4174)에서 고주파성분을 변환하기 위해 사용되는 변환곡선이며, 가로축이 입력고주파성분, 세로축이 변환후의 고주파성분을 표시한다. 여기서, 도 33은 입력성분이 +인 경우의 변환곡선을 표시한 것이나, 계수가 -인 경우에도 마찬가지로 변환되는 것이다. 즉, 홀수함수의 제 1상한만을 표시한 도면인 것을 이해하기 바란다.
화상처리부(4170)의 저주파성분조작부(4171)는 전처리부(4150)로부터 출력된 화상(원화상)을 CPU버스(4105)를 개재해서 수수한다. 먼저, 저주파성분작성부(4170)는 원화상으로부터 이하에 표시하는 (48)식에 따라 평활화 화상을 작성한다(스텝 5000). 여기서, 원화상을 f(x, y), 평활화 화상을 fus(x, y), d1, d2, d3 및 d4를 마스크사이즈라 한다.
또, d1 = y+d, d2 = y-d, d3 = x+d, d4 = x-d이다. 이와 같은 이동평균에 의한 평활화 화상작성방법을 이용하면, 계산시간이 단축되어 효과적이다.
또한, 스텝5000에 의해서 작성되는 평활화 화상 fus(x, y)은 (48)식에 표시하는 함수로 얻어지는 것만으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 이하에 표시하는 (49)식 내지 (52)식으로 표시하는 바와 같은 모르폴로지연산을 이용해서 작성해도 된다.
f1(x, y) = min{f(x+1, y+1)-D(x1, y1)┃x1×x1+y1×y1≤r1×r1}·· (49)
f2(x, y) = max{f1(x+1, y+1)+D(x1, y1)┃x1×x1+y1×y1≤r1×r1}··(50)
f3(x, y) = max{f2(x+1, y+1)+D(x1, y1)┃x1×x1+y1×y1≤r1×r1}··(51)
fus(x, y) = min{f3(x+1, y+1)-D(x1, y1)┃x1×x1+y1×y1≤r1×r1}·(52)
여기서, D(x, y)는 원반형상 필터, r1은 임의의 정수이고, 입력화상에 따라서 선택되는 것이다. 또, D(x, y)에는 (53)식 및 (54)식에 표시하는 관계가 있다.
D(x, y) = 0, x×x+y×y ≤ r1×r1··· ·(53)
D(x, y) = -∞, x×x+y×y > r1×r1 ··· (54)
여기서 얻어진 fus(x, y)의 프로파일은 에지구조를 대략 보존하고 있는 것이며, 종래의 선명화 처리의 결점인 오버슈트를 일으키기 어려운 것이다.
또, 마찬가지로, fus(x, y)를 메디안 필터연산을 이용해서 작성해도 되나, 이 경우에는 평활화 화상의 에지구조가 비교적 보존되므로, 모르폴로지칼필터연산을 이용한 때와 마찬가지로 종래의 선명화 처리의 결점인 오버슈트를 일으키기 어려운 것이다.
다음에, 고주파 성분 작성회로(4172)는, (55)식에 따라 고주파 성분 fh(x, y)를 작성한다.
fh(x, y) = f(x, y) -fus(x, y)··· (55)
즉, 스텝5000에서 얻어진 평활화 화상 fus(x, y)와 원화상 f(x, y)과의 차이분을 계산하고, 고주파성분으로 이루어진 차이분화상을 추출한다(스텝5005).
다음에, 성분변환부(4174)는 (56)식에 따라 고주파성분 fh(x, y)을 변환곡선(함수 F1())으로 변환하고, 고주파 성분 fh1(x, y)를 작성한다(스텝5010).
fh1(x, y) = F1(fh(x, y))··· (56)
여기서, 변환곡선 F1()은, 예를 들면, 도 33에 표시한 바와 같은 곡선형상으로 표현되는 함수이다. 이러한 곡선형상에 의하면, 일정치(역치)이상의 절대치를 지닌 고주파성분을 감소시켜, 일정치미만(도면중, 범위 a1)의 절대치를 지닌 고주파성분의 크기를 임의로 변화시키는 것이다. 도33에서는, 일정치이상의 고주파성분을 0으로 하고, 일정치 미만의 고주파성분을 불변(곡선의 기울기가 1)으로 해서 변환하고 있다. 또, 역치는 미리 메모리(4120)에 격납되거나, 조작패널(4130)을 개재해서 오퍼레이터에 의해서 임의로 입력되거나, 또는 원화상의 해석에 의해 원화상에 의거해서 자동 결정되거나 해도 된다.
일반적으로 오버슈트를 나타내는 고주파 성분의 절대치는 일정치보다 크며, 미세구조에 대응하는 고주파성분의 절대치는 소정치보다 작다고 하는 성질이 있다. 또, 이 절대치가 큰 고주파성분은 화상의 에지부분에 생긴다. 또한, QA화상에 있어서, 오버슈트로서 느끼는 것은, 에지부에 있어서, 일부의 화소의 화소치가 그 근방의 화소의 화소치에 대해서 특이적으로 과도하게 돌출하고 있는 경우이다. 그 때문에, 고주파성분의 절대치가 일정치(역치)보다도 큰 경우, 해당 고주파성분의 값을 0으로 함(그 결과, 해당 고주파성분은 원화상에 가산되지 않음)으로써, 오버슈트가 억제되어, 에지구조가 보존되는 것이다.
다음에, 고주파성분가산부(4176)는, 이 변환된 고주파성분 fh1(x, y)을 (57)식에 표시한 바와 같이 원화상에 가산한다(스텝5015). 여기서 fprc(x, y)를 처리후의 화상으로 한다.
fprc(x, y) = f(x, y) + fh1(x, y)··· (57)
또, 고주파성분을 가산하는 비율을 (58)식에 표시한 바와 같이, 원화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존하도록 해도 된다.
fprc(x, y) = f(x, y) + F0(f(x, y))×fh1(x, y)··· (58)
여기서, F0()은 화소치에 의존한 함수로, 예를 들면, 화소치의 증가에 따른 단조증가함수 등으로 된다. 이것에 의해, 비교적 노이즈가 뚜렷해지기 쉬운 저화소치영역에서 고주파성분의 가산량을 뺌으로써 노이즈의 강조를 방지하는 효과가 있다.
또, 소정역치미만의 고주파성분을 각종 선형태 또는 비선형의 변환함수로 변환함으로써, 각종 목적에 맞는 고주파처리를 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 강조하고 하는 미세구조의 고주파성분의 절대치의 분포에 따라서, 소정 절대치범위의 고주파성분을 특히 강조하는 처리, 비교적 불필요한 고주파성분의 절대치의 분포에 따라, 소정 절대치범위의 고주파성분을 약하게 강조하는, 강조하지 않는 혹은 억제하는 처리, 또는 이들을 복합한 강조·억제처리 등을 행하는 것이 가능하다.
이러한 처리를 실행한 후의 화상 fprc(x, y)는 화상처리부(4170)로부터 메모리(4120) 및 표시부(4140)에 공급된다. 오퍼레이터, 예를 들면, 촬영기사나 의사는, 표시부(4140)에 출력되는 화상에 의해서 촬영된 화상의 확인이나 진단을 행하는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 이러한 화상처리방법은, 소정 역치이상의 절대치를 지닌 고주파성분을 0으로 함으로써 원화상에 가산되지 않으므로, 에지형상은 보존되고, 또 오버슈트가 생기지 않는다. 또한, 소정 역치미만의 고주파성분만을 그대로 또는 소정의 함수로 변환한 후에 원화상에 가산함으로써, 미세구조 등의 유효정보에 대응하는 고주파성분을 강조하는 선명화, 소정 범위의 절대치를 지닌 유효한 또는 소망의 고주파성분만을 강조하는 선명화 등, 각종 목적에 맞는 주파수처리를 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 인체에 매립된 금속조각이나 뼈부분 등의 에지부에 부자연스런 영향을 부여하지 않아 자연스러운 강조화상을 얻을 수 있다.
또, 평활화 화상을 상술한 모르폴로지연산으로 작성한 경우에는 본래 오버슈트가 생기기 어려운 것이나, 더욱 상술한 바와 같은 변환곡선을 이용한 처리를 행함으로써 오버슈트에 대응하는 고주파성분을 억제하는 것이 가능하며, 또한, 효율좋게 오버슈트를 억제할 수 있는 것이다.
마찬가지로, 평활화 화상을 메디안 필터로 작성한 경우에도 본래 오버슈트가 생기기 어려운 것이나, 더욱 상술한 바와 같은 변환곡선을 이용한 처리를 행함으로써 오버슈트에 대응하는 고주파성분을 억제하는 것이 가능하며, 또한, 효율좋게 오버슈트를 억제할 수 있는 것이다.
이하, 도 34 및 도 35를 참조하면서, 상기 화상처리방법의 변형예로서의 화상처리방법, 즉 화상처리부(4170)에서 행해지는 동작의 변형예를 설명한다. 여기서, 도 34는, 본 발명의 다른 화상처리방법을 표시한 순서도이다. 도 35는 성분변환부(4174)에서 고주파성분을 변환하는데 이용하는 변환곡선이며, 가로축이 입력고주파성분, 세로축이 변환후의 고주파성분을 표시한다. 여기서, 도 35는 입력성분이 +인 경우의 변환곡선을 표시한 것이나, 계수가 -인 경우에도 마찬가지로 변환될 수 있다. 즉, 홀수함수의 제 1상한만을 표시한 도면이다. 또, 화상처리장치(4100)의 전체의 동작은 상술한 바와 같고, 여기서의 중복설명은 생략한다.
상기 설명한 바와 마찬가지로, 화상처리부(4170)의 저주파 성분 조작부(4171)는 전처리부(4150)로부터 출력된 화상(원화상)을 CPU버스(4105)를 개재해서 수수한다. 먼저, 저주파 성분 작성부(4170)는 원화상으로부터 상술한 (48)식에 따라 평활화 화상을 작성한다(스텝 5100). 여기서, 원화상을 f(x, y), 평활화 화상을 fus(x, y)라 한다. 또, 평활화 화상 fus(x, y)의 작성에는 상술한방법과 마찬가지로, 모르폴로지컬필터링 등과 같은 수법을 이용해도 된다.
다음에, 고주파 성분 작성부(4172)는 (55)식에 따라 고주파 성분 fh(x, y)를 작성한다. 즉, 스텝5100에서 얻어진 평활화 화상 fus(x, y)과 원화상 f(x, y)과의 차이분을 계산하고, 고주파성분으로 이루어진 차이분화상을 추출한다(스텝5105).
다음에, 성분변환부(4174)는 (59)식에 따라 고주파성분 fh(x, y)를 변환곡선(함수 F2())으로 변환하여, 고주파성분 fh2(x, y)를 작성한다(스텝5110).
fh2(x, y) = F2(fh(x, y))··· (59)
여기서, 변환곡선 F2()는, 예를 들면, 도 35에 표시한 바와 같은 곡선형상으로 표현되는 함수이다. 도 35에 표시한 곡선형상에 의하면, 일정치(역치)이상의 절대치를 지닌 고주파성분을 그대로 유지하는(기울기 1), 즉 값을 변환시키지 않는다. 또, 일정치 미만(도면중, 범위 a2)의 절대치를 지닌 고주파성분의 크기를 증가(감소해도 됨)시킨다. 이러한 역치는 미리 메모리(4120)에 격납되거나, 조작패널(4130)을 개재해서 오퍼레이터에 의해서 임의로 입력되거나, 또는 원화상의 해석에 의해 원화상에 의거해서 자동 결정되거나 해도 된다. 또한, 도 35에 표시한 함수형태는 예시적이나, 본 실시예에서는 소정의 역치이상의 고주파성분과 이러한 역치미만의 고주파성분을 다른 배율로 변환하는데 충분한 것이다. 단, 함수형태의 소정의 역치이상의 입력치에 대한 기울기(미분치)는, 후술하는 평활화 화상의 소정의 배율에 의존시키지 않으면 안된다. 예를 들면, 저주파성분이 2배 또는 3배되어서 가산되면, 이러한 기울기(미분치)는 그것에 따라서 2 또는 3으로 할 필요가 있다.
다음에, 이 변환된 고주파성분 fh2(x, y)를 평활화 화상 fus(x, y)에 가산한다(스텝5115). 여기서 fprc(x, y)를 처리후의 화상으로 한다.
fprc(x, y) = fus(x, y) + fh2(x, y)··· (60)
또, 평활화 화상 fus(x, y)에 대해서, 상기 소정 역치미만의 고주파성분만, 그것을 가산하는 비율을 (58)식에 표시한 바와 같이, 원화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존하도록 해도 된다. 또, 평활화 화상 fus(x, y)는 소정의 배율로 변환(강조 또는 억제)된 후, 고주파성분 fh2(x, y)와 가산되어도 된다. 그러나, 이와 같이 평활화 화상 fux(x, y)가 소정의 배율로 변환되면, QA화상의 에지구조는 일반적으로 보존되지 않는다. 따라서, QA화상이 에지구조를 보존하기 위해서는, 저주파성분과 소정의 역치이상의 고주파성분을 실질적으로 동일한 비율로 변환할 필요가 있다. 보다 특정적으로는, 상술한 바와 같이, 소정의 역치이상의 고주파 성분을 변환하는 역치의 기울기(미분치)가, 이러한 소정의 배율과 마찬가지로 되지 않으면 안되는 것에 유의할 필요가 있다. 이것은, 에지부분을 구성하는 고주파성분의 절대치가 큰 것과, 에지부분을 구성하는 저주파성분 및 고주파성분을 동일한 비율로 일률적으로 변환하면 에지구조는 붕괴되지 않고, 역으로, 에지부분을 구성하는 저주파성분 및 고주파성분을 다른 비율로 변환한 경우에 에지구조가 붕괴되는 것으로부터 이해될 수 있다.
따라서, 예를 들면, 에지구조를 구성하는(즉, 소정 역치이상의 절대치를 지니는) 고주파성분 및 전체 저주파성분을 일정 비율로 변경하면서, 그것이외의 고주파성분을 불변으로 하면, 에지구조가 보존되면서 다이나믹 레인지가 변경되는 동시에, 유효한 미세구조가 불변으로 유지된 처리후 화상을 얻는 것이 가능하다.
또, 소정 역치미만의 고주파성분을 각종 선형상 또는 비선형의 변환함수로 변환함으로써, 각종 목적에 맞는 고주파처리를 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 강조하고자 하는 미세구조의 고주파성분의 절대치의 분포에 따라서, 소정 절대치범위의 고주파성분을 특히 강조하는 처리, 비교적 불필요한 고주파성분의 절대치의 분포에 따라, 소정 절대치범위의 고주파성분을 약하게 강조하는, 강조하지 않는 혹은 억제하는 처리, 또는 이들을 복합한 강조·억제처리 등을 행하는 것이 가능하다.
이러한 처리를 실행한 후의 화상 fprc(x, y)는 화상처리부(4170)로부터 메모리(4120) 및 표시부(4140)에 공급된다. 오퍼레이터, 예를 들면, 촬영기사나 의사는, 표시부(4140)에 출력되는 화상에 의해서 촬영된 화상의 확인이나 진단을 행하는 것이 가능하다.
이상 설명한 화상처리방법에서는, 함수 F1()로 변환된 고주파성분을 원화상에 가산하는 것이나, 이러한 변형예에서는 함수 F2()로 변환된 고주파성분을 평활화 화상에 가산하는 것이다. 이러한 변형예에 있어서도, 상술한 화상처리방법과 마찬가지의 작용을 거둘 수 있다. 그 결과, 미세구조 등의 유효정보에 대응하는 고주파성분의 강조에 의한 선명화, 또는 노이즈 등의 불필요정보에 대응하는 고주파성분의 억제에 의한 노이즈삭감 등의 효과를 거두는 동시에, 에지부분의 고주파성분의 크기를 저주파성분의 크기에 대해서 상대적으로 불변으로 함으로써 에지형태가 보존되어 오버슈트가 생기지 않는다고 하는 효과가 있다.
(실시형태 10)
이하, 도 36 내지 도 42c를 참조하면서, 화상처리장치(4100)의 화상처리부(4170)를 화상처리부(4170a)로 치환한 경우의 화상처리방법, 즉, 화상처리부(4170a)에서 행해지는 동작의 변형예를 설명한다. 여기서, 도 39는, 화상처리부(4170a)에 의한 처리를 표시한 순서도이다. 도 40은 2차원의 이산웨이브렛 변환처리에 의해 얻어지는 2레벨의 변환계수군의 구성예를 표시한다. 도 41은, 계수변환함수 F3()의 변환곡선의 형상을 나타낸 그래프이고, 도면중의 점선보다 오른쪽은 기울기 1인 직선으로 되어 있다. 도 42a는 원화상의 프로파일, 도 42b는 에지구조를 보존하지 않은 선명화 처리후의 화상의 프로파일, 도 42c는 에지구조를 보존한 경우의 선명화 처리후의 화상의 프로파일을 나타낸다.
먼저, 화상처리부(4170a)의 주파수계수분해부(4178)는 원화상 f((x, y))에 대해서 2차원의 이산웨이브렛 변환처리(DWT변환처리)를 행하고, 주파수계수를 계산해서 출력한다. 보다 상세하게는, 주파수계수분해부(4178)는 메모리(4120)에 기억된 원화상데이터(예를 들면, 도 42a에 표시됨)를 순차 판독해서 변환처리를 행한다. DWT변환된 주파수계수는 재차 메모리(4120)에 기록된다. 보다 상세하게는, 입력된 화상신호는 지연소자 및 다운샘플의 조합에 의해, 짝수어드레스 및 홀수 어드레스의 신호로 분리되어, 2개의 필터(p) 및 (u)에 의해 필터처리가 실시된다. 도 37a에 표시한 바와 같이, (s) 및 (d)는 각각 1차원의 화상신호에 대해서 1레벨의 분해를 행한 때의 저역 계수 및 고역 계수를 표시하고 있고, (61)식 및 (62)식에 의해 계산되는 것으로 한다.
d(n) = x(2×n+1) - floor((x(2×n)+x(2×n+2))/2)····(61)
s(n) = x(2×n) + floor((d(n-1)+d(n))/4) ····(62)
여기서, x(n)은 변환대상으로 되는 화상신호이다.
이상의 처리에 의해, 화상신호에 대한 1차원의 DWT변환처리가 행해진다. 2차원의 DWT변환처리는, 1차원의 변환을 화상의 수평·수직방향에 대해서 순차 행하는 것이며, 그 상세는 공지이므로 여기서는 설명을 생략한다. 도 40에 표시한 바와 같이, 화상신호는 다른 주파수대역의 주파수계수 HH1, HL1, LH1, ..., LL로 분해된다(스텝1200). 도 40에 있어서, HH1, HL1, LH1, ..., LL 등(이하 서브밴드라 칭함)이 주파수대마다의 웨이브렛 변환계수(주파수계수)를 표시한다.
다음에, 계수변환부(4180)는, 예를 들면, 도 41에 표시한 바와 같은 변환곡선 F3()에 따라 주파수계수를 변환한다(스텝5205). 도 41은, 가로축이 입력계수이고, 세로축이 출력계수를 나타낸다. 또, 도 41은 입력계수가 +인 경우의 변환곡선을 나타낸 것이나, 입력계수가 -인 경우에도 마찬가지로 변환하는 것이 가능하다. 즉 홀수함수의 1상한만을 표시한 도면인 것을 이해할 수 있다.
이 곡선형태(함수 F3())에 의하면 일정 절대치(역치)이상의 고주파계수를 변환시키지 않고(예를 들면, 기울기 1), 일정역치미만(a3으로 표시한 범위)의 주파수계수(고주파계수)의 크기를 증가시키는 것이다. 또, 이러한 함수형태는, 후술하는 바와 같이 소정의 역치이상의 주파수계수와 소정의 역치미만의 주파수계수를 다른 배율로 변환하는 데 족하는 것이며, 본 발명이 도 41에 표시한 함수형태에만 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다. 이와 같은 곡선을 이용해서 LL서브밴드계수이외의 전체의 주파수계수를 변환하는 것이다. 그리고, 메모리(4120)에 변환후의 주파수계수를 보존해 둔다. 여기서 소정 역치는 미리 실험적으로 구해져 있는 값이다. 혹은, 예를 들면, 이 소정 역치는 서브밴드계수의 절대치의 누적히스토그램을 작성해서 누적빈도가 80%로 되는 계수의 절대치를 소정 역치의 값으로 해도 된다. 또, 소정 역치는 주파수분해가 진행된 계수(보다 저주파에 대응하는 계수)일수록 크게 하는 것이 바람직하다. 보다 저주파에 대응하는 계수에 있어서, 에지성분에 대응하는 주파수계수는 크게 되기 때문이다. 또한, 공간주파수가 높은 상위(예를 들면, 레벨 1)의 서브밴드의 소정 역치는 0이 좋은 경우도 있다.
또, 일정 역치미만의 계수를 변환할 경우에, 원화상의 화소치 또는 LL성분의 값에 의존해서 계수를 변경하는 비율을 변화시켜도 된다. 예를 들면, 원화상에 있어서의 저화소치영역에 대응하는 계수는 증가율을 저감시키는 등 한다. 이것에 의해, 저화소치영역에서 뚜렷하지 않은 노이즈가 강조되어 버리는 것을 회피할 수 있다.
이와 같은 계수공간에 있어서, 미세구조 등의 유효정보에 대응하는 주파수 계수는 그 절대치가 작고, 에지부분에 대응하는 주파수계수는 그 절대치가 크다고 하는 특성이 있다. 따라서, 도 41과 같은 곡선형태(함수 F3())로 계수를 변환하면 미세구조 등의 유효구조에 대응하는 주파수계수는 증가하고, 에지구조에 대응하는 주파수계수는 불변으로 유지되게 된다.
도 43 내지 도 50은 마찬가지로, 소정의 역치이상의 주파수계수와 소정의 역치미만의 주파수계수를 다른 배율로 변환하는 예를 표시하고 있다. 여기서, 도 43 내지 도 50은, 주파수계수를 변환하는 곡선(함수)의 예를 나타내는 그래프이고, 도면중의 점선은 소정의 역치를 마찬가지로 세로축에 평행한 선분이며, 해당 점선을 경계로 해서 변환특성(기울기 등)이 다른 것을 나타내고 있다. 도 43은, 소정 절대치(역치)미만(도면중 a3a)의 계수를 증가시키고 있는 것이며, 계수 0을 생기지 않게 하는 것이다. 이 경우에는 도 41에 표시한 경우와 비교해서, 절대치가 작은 계수일수록 강조되는 동시에, 계수의 다이나믹 레인지는 압축된다고 하는 특징이 있다. 도 44는, 소정 절대치(역치)미만(a3b)의 계수를 감소시키는 동시에, 계수를 0으로부터 단조증가시키고 있는 것이다. 이 경우에는 선명화의 효과는 없고 노이즈억제 등의 효과가 있다.
도 45는, 소정 절대치(역치)미만(a3c)의 계수뿐만 아니라, 소정 절대치이상의 계수를 증가하고 있으나, a3c이외의 범위의 계수의 증가비율을 범위 a3c보다도 작게 한 예이다. 즉, 범위 a3c이외의 변환곡선의 기울기도 1보다 큰 경우이다. 이 경우, 에지구조를 완전하게는 보존하지 못하나, 에지부에서의 오버슈트를 억제하면서, 미세구조 등의 유효성분을 강조하는 것이 가능하다. 또, 에지구조의 붕괴가 문제로 되지 않을 정도로 범위 a3c이외의 기울기를 1보다 크게 또는 작게 하는 것은, 범위 a3c이외의 기울기를 1로 유지하는 것과 실질적으로 균등하다.
도 46은, 소정 절대치(역치)미만(a3c)이외, 즉 소정 절대치이상의 범위의 기울기는 1로 하였으나, 전체의 곡선형태를 미분연속(미분가능하고 또 연속인 함수, 또는 적어도 기울기가 연속)으로 한 것이다. 이것에 의해 계수의 변화율이 연속으로 되어, 처리후의 화상에 가짜 윤곽 등의 아티팩트를 생기지 않게 하므로 바람직한 경우를 얻을 수 있다. 또, DWT변환처리에 의해서 얻어지는 주파수서브밴드의 경우, 상술한 고주파화상과 달리 계수공간에서의 표현이기 때문에, 변환계수가 미분불연속(미분불가능 또는 불연속)이더라도, 항상 처리후의 화상에 가짜윤곽 등의 아티팩트가 발생하는 것은 아니다.
도 47 및 도 48은, 소정 절대치(역치)미만에서 소정의 범위(도 47중 a3e 및 도 48중 a3f)의 계수만을 증감시킨 것이다. 또, 도 47 및 도 48의 제 2의 역치미만의 곡선의 기울기는 1이 아니어도 된다. 이와 같은 곡선형태에서는 범위 a3e 및 a3f와 이들보다 계수가 적은 범위에서 다른 계수의 증감을 행하는 동시에, 에지구조도 보존될 수 있는 것이다. 이것에 의해, 노이즈 등의 불필요 성분을 억제하면서 소망의 유효성분만을 강조하는 것이 가능하다.
도 49 및 도 50은 에지구조는 대응하는 계수(도면중, a3g 및 a3h)가 증감하는(기울기가 1이 아님) 곡선형태로 되어 있다. 이 경우, 에지구조에 대응하는 전체 서브밴드의 계수(공간주파수의 가장 작은 성분인 LL서브밴드에 관해서는 전체 계수)를 동일한 비율로 변경하면 된다. 그렇게 하면, 에지부분에 관해서는 그 화소치가 단순히 증감될 뿐이며, 오버슈트나 에지의 흐림은 생기지 않고 에지구조가 보존된다. 예를 들면, 전체 서브밴드의 계수를 2배로 한 경우의 복원화상은 원화상의 다이나믹 레인지를 단순히 2배한 화상으로 되어, 오버슈트나 에지의 흐림은 생기지 않는다. 이것과 마찬가지 이유에 의해, 에지구조를 구성하는 전체 서브밴드의 계수(LL에 관해서는 전체 계수)를 일정 비율로 변경하면서, 그것이외의 계수를 임의로 변경하면, 에지구조가 보존되면서 다이나믹 레인지가 변경되는 동시에, 미세구조가 변경(강조 또는 억제)된 처리후 화상을 얻을 수 있다. 또, 에지구조를 구성하는(즉, 소정 역치이상의 절대치를 지닌) 전체 서브밴드의 계수(LL에 관해서는 전체 계수)를 일정 비율로 변경하면서, 그것이외의 계수를 불변으로 하면, 에지구조가 보존되면서 다이나믹 레인지가 변경되는 동시에, 유효한 미세구조가 불변으로 유지된 처리후 화상을 얻을 수 있다. 상술한 도 43 내지 도 50에 표시한 함수형태는, 상기 실시예(고주파 화상을 평활화 화상에 가산하는 실시예)에도 적용가능하다. 단, 상술한 바와 같이, 고주파화상을 이용한 경우에는 변환함수에 불연속점이나 미분불연속점(미분불가능한 점)이 있다면 가짜 윤곽 등의 아티팩트가 나타나기 쉬우므로, 미분연속의(미분가능하고 또 연속인) 변환계수를 이용한 쪽이 좋다. 그 경우, 불연속점이나 절곡점을 원활한 곡선으로 변경하면 된다.
그래서, 역변환부(4182)는 계수변환부(4180)에서 변환된 주파수계수에 대해 역이산웨이브렛변환(역DWT변환)을 행한다(스텝5210). 보다 상세하게는, 함수 F3()으로 변환되어 메모리(4120)에 기억된 주파수 계수는 역변환부(4182)에 의해 순차 판독되어, 역변환처리가 행해진다. 역변환부(4182)에서 역DWT변환된 화상신호는 재차 메모리(4120)에 기입된다. 도 38a에 표시한 바와 같이, 입력된 화상성분(s' 및 d')은 u 및 p의 2개의 필터처리가 실시된다. 그래서, 필터처리된 출력은 업샘플링된 후에 중첩되어서 화상신호(x')가 출력된다. 이들 처리는 (63)식 및 (64)식에 따라서 행해진다.
x'(2×n) = s'(n) - floor((d'(n-1)+d'(n))/4)·····(63)
x'(2×n+1) = d'(n) + floor((x'(2×n)+x'(2×n+2))/2)··(64)
이상의 처리에 의해, 변환된 계수에 대한 1차원의 역이산웨이브렛 변환처리가 행해진다. 2차원의 역이산웨이브렛변환은 1차원의 역변환을 화상의 수평·수직방향에 대해서 순차 행하는 것이며, 그 상세는 공지이므로 여기서는 설명을 생략한다.
이러한 처리를 실행한 후의 화상은 화상처리부(4170a)로부터 메모리(4120) 및 표시부(4140)에 공급된다. 오퍼레이터, 예를 들면, 촬영기사, 또는 의사는 표시부(4140)에 출력되는 화상에 의해서, 촬영된 화상의 확인이나 진단을 행하는 것이 가능하다.
도 42b는, 계수변환부(4180)에 있어서, LL서브밴드를 제외한 전체의 서브밴드의 계수 전체를 2배로 변환한 것이다. 한편, 도 42c는, 도41에 있어서, 범위 a3의 계수를 2배로 하고, 그것 이외의 계수는 불변(즉, 함수 F3()의 기울기가 1)으로 유지된 경우의 결과화상이다. 계수전체를 변환한 경우에는 예를 들면, 도 42b의 화살표로 표시한 바와 같이 오버슈트가 강하게 나오고 있다. 그러나, 소정 절대치이상의 계수를 불변으로 유지한 도 42c에서는 미세구조는 강조되고 있지만, 에지구조는 보존되어 오버슈트가 생기지 않는 것을 알 수 있다.
도 41에 있어서, 변환함수 F3()은 미분불가능하고 불연속인 점을 지니나, 역변환후의 화상에서는 가짜 윤곽 등의 아티팩트는 생기지 않는 것이다. 소정의 절대치를 지닌 계수(변환곡선의 미분 불가능하고 또한, 불연속인 점에 대응하는 계수)는 계수 공간상에서 랜덤하게 산란하고 있기 때문에, 역변환한 화상상에서는, 라인 등 연속적인 경계선으로서 시각적으로 인식되는 구조가 나타나지 않기 때문이다. 웨이브렛 계수는 어디까지나 주파수 계수이며, 역웨이브렛 변환처리에 의해, 주파수 계수의 크기에 따라서, 소정의 화상 공간이 복원되는 것이기 때문이다. 또한, 계수 공간상에서 화상의 에지부에 대응해서 소정 절대치의 주파수 계수가 연속적으로 나열된 경우도 있지만, 이 경우, 변환 함수 F3()과 같은 불연속 함수에 의해 계수 변환된 후에 나타나는 계수 공간상에서의 연속적인 구조는, 복원 화상상에서도 에지부를 따라서 연속적인 구조로서 나타나기 때문에, 가짜 윤곽으로서는 인식되지 않는다.
상기 설명에서는 이산웨이브렛변환을 이용해서 설명하였으나, 화상을 다중주파수성분으로 분해하는 방법 등도 좋고, 예를 들면, 라플라시안 피라미드 변환의 방법을 이용해도 된다. 도 37b에 표시한 주파수계수분해부(4178)에 있어서, g 및 b는 각각 1레벨의 분해를 행한 때의 화상의 저해상도 근사화상 및 고주파성분계수를 나타내고 있다. 저해상도 근사화상(g)은 화상신호(x)를 저역필터에 의해 필터처리하고, 다운샘플링해서 얻어진다. 또,고주파성분계수(b)는 화상신호(x)와, 저해상도근사화상(g)를 업샘플링하고, 또 저역필터에 의해 필터처리한 화상과의 차이분을 취함으로써 얻어진다. 저역필터는 예를 들면, 도 51에 표시한 바와 같은 필터를 이용한다. 도 51은 도 37b에 표시한 주파수계수분해부(4178)에 적용가능한 필터형태를 표시한 도면이다. 라플라시안 피라미드 변환의 방법은 이 처리를 저해상도 근사화상(g)에 대해서 반복해서 행함으로써 각 주파수대의 주파수계수를 얻는 것이며, 그 상세는 공지이므로 여기서는 설명을 생략한다.
또, 도 38b에 표시한 바와 같이, 입력된 고주파 성분계수(b)와, 저해상도 근사화상(g)을 업샘플링해서 저역필터에 의해 필터처리를 한 것을 중첩시킴으로써 화상신호(x')가 출력된다. 저역필터는 예를 들면, 도 51에 표시한 바와 같은 필터를 이용한다. 라플라시안 피라미드의 방법(역라플라시안 피라미드변환)은 이 처리를 각 레벨에 대해서 반복해서 행함으로써 합성화상을 얻는 것이며, 그 상세는 공지이므로 설명을 생략한다.
이상과 같이, 이러한 실시형태의 화상처리방법은 화상을 복수의 주파수대의 주파수계수로 분해하고, 그 주파수계수를 변환함으로써 에지구조를 보존한 채로, 선명화 등의 주파수처리의 효과를 얻는 것이다. 이러한 방법은, 에지구조를 유지한 채로, 주파수대마다의 강조 또는 억제의 정도를 극히 미세하게 조정할 수 있는 효과가 있다. 또, 에지구조를 유지한 채 주파수처리를 해도, 처리후 화상상에 가짜 윤곽 등의 아티팩트가 생기지 않는 효과도 있다. 또, 분해레벨이 저주파로 되는 데 따라 소정 절대치(역치)를 크게 함으로써, 보다 효과적으로 에지구조를 보존한 주파수처리를 행하는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 실시형태 9이하의 각 실시형태에 의하면, 대상화상에 포함되는 에지부의 에지구조의 붕괴를 억제 또는 회피하면서, 소망의 공간주파수성분이 강조 또는 억제된 양호한 화상을 얻는 것이 가능한 화상처리장치 및 방법, 그리고, 컴퓨터판독가능한 매체 및 프로그램을 제공할 수 있다.
실시형태 9에 의한 화상처리장치 및 방법은, 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 고주파성분과 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 고주파성분을 다른 배율로 변환가능하다. 따라서, 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 고주파성분을 강조하지 않도록 하는 것이 가능하다. 또, 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 고주파성분을, 평활화 화상에 대한 변환배율과 마찬가지의 배율로 변환하는 것이 가능하다. 이 결과, 오버슈트가 억제되고, 또는 에지구조가 보존된다. 따라서, 이러한 화상처리장치 및 방법으로부터 얻어지는 처리후의 화상은, 예를 들면, 에지부분에 부자연스럼을 없게 하는 것이 가능하다. 또, 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 고주파성분은 임의로 변환할 수 있으므로, 고주파성분을 적절하게 강조(선명화) 또는 억제하는 것이 가능하다.
또, 실시형태 10에 의한 화상처리장치 및 방법은, 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 고주파수계수(고주파수대의 계수)와 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 고주파수계수를 다른 배율로 변환하는 것이 가능하다. 이 결과, 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 고주파수계수를, 예를 들면, 불변으로 유지하거나, 또는 저주파계수(저주파수대의 계수)에 대한 변환배율과 마찬가지의 배율로 변환할 수 있다. 따라서, 오버슈트가 억제되고, 또는 에지구조가 보존된다. 또, 이러한 화상처리장치 및 방법은 주파수대마다의 강조 또는 억제도를 극히 미세하게 조정할 수 있다. 또, 고주파대마다 계수치에 의거해서 변환을 행하는 방법을 채용함으로써, 오버슈트를 억제하고, 또는 에지구조를 보존하는 주파수처리를 실행해도, 처리후 화상상에 다른 가짜 윤곽(예를 들면, 에지부를 따라서 볼 수 있는 띠형상의 흐림) 등이 생기지 않도록 한다고 하는 우수한 효과도 있다. 또, 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 고주파수 계수를 증가 또는 감소시킴으로써, 미세구조의 강조(선명화) 또는 노이즈의 저감을 도모하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 화상처리장치 및 방법은, 상기 소정의 역치미만이고, 또, 작은 제 2의 역치미만의 절대치를 지닌 고주파수계수를 강하게 감소시키고, 또는 0으로 변환을 행해도 된다. 이 구성은 화상중의 노이즈성분을 억제하면서 화상중의 유효성분을 적절하게 변환(강조 또는 억제 등)하는 것이 가능하다. 또한, 고주파수대의 대역마다 역치를 다르게 함(예를 들면, 고주파수대의 대역이 저주파로 됨에 따라 역치를 크게 함)으로써, 보다 효과적으로 오버슈트를 억제하고, 또는 에치구조를 보존할 수 있다.
(다른 실시형태)
상술한 실시형태의 기능을 실현 또는 처리공정을 실행하기 위해서 각종의 디바이스를 동작시키기 위해, 상기 각종 디바이스와 접속된 장치 또는 시스템내의 컴퓨터에, 상기 실시형태의 기능을 실현 또는 처리공정을 실현하기 위한 소프트웨어의 프로그램코드를 공급하고, 그 장치 혹은 시스템내의 컴퓨터(CPU 또는 MPU 등)가, 격납된 프로그램에 따라서 상기 각종 디바이스를 동작시킴으로써 상기 실시형태의 기능을 실현 또는 처리공정을 실행하는 것도 본 발명의 범주에 포함된다.
또, 이 경우, 상기 소프트웨어의 프로그램 코드 자체가 상술한 실시형태의 기능의 실현 또는 처리공정의 실행을 하게 되어, 그 프로그램코드 자체, 및 그 프로그램 코드를 컴퓨터에 공급하기 위한 수단, 예를 들면 이러한 프로그램 코드를 격납한 기억 매체는 본 발명을 구성한다.
이러한 프로그램 코드를 격납하는 기억 매체로서는 예를 들면 플로피 디스크, 하드디스크, 광디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, 자기테이프, 불휘발성의 메모리 카드, ROM 등을 사용할 수 있다.
또, 컴퓨터가 공급된 프로그램코드를 실행함으로써, 상술한 실시형태의 기능의 실현 또는 처리공정의 실행을 행할 뿐만 아니라, 그 프로그램코드가 컴퓨터에 있어서 가동하고 있는 OS (operating system), 또는 다른 어플리케이션 등과 협동해서 상술한 실시형태의 기능의 실현 또는 처리공정이 실행이 행히진 경우에도, 이러한 프로그램코드가 본 발명을 구성하는 것은 말할 것도 없다.
또한, 공급된 프로그램 코드가, 컴퓨터의 기능 확장 보드나 컴퓨터에 접속된 기능확장유닛에 구비된 메모리에 격납된 후, 그 프로그램코드의 지시에 의거해서 그 기능확장보드나 기능격납유닛에 구비되는 CPU 등이 실제의 처리의 일부 또는 전부를 행하고, 그 처리에 의해서 상술한 실시형태의 기능의 실현 또는 처리공정의 실행이 행해진 경우에도, 이러한 프로그램코드가 본 발명을 구성하는 것은 말할 것도 없다.
또, 상술한 프로그램은 상술한 컴퓨터판독가능기억매체에 격납되는 상태에서 인출대상으로 될 뿐만 아니라, 인터넷, 기타의 통신망을 이용해서 온라인배송되는 형태에서 독립의 인출대상으로 될 수 있는 것은 말할 것도 없다.
이상, 실시형태를 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 그 요지의 범위내에서 각종 변형 및 변경이 가능하다.
이상, 본 발명의 화상처리장치 및 방법에 의하면, 화상의 에지구조의 붕괴 또는 오버슈트의 발생을 억제 또는 회피하면서, 다이나믹 레인지 또는 부분적 화소치범위가 변경된 양호한 화상을 얻는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 화상처리장치 및 방법에 의하면, 대상 화상에 포함되는 에지부의 에지구조의 붕괴를 억제 또는 회피하면서, 소망의 공간주파수 성분이 강조 또는 억제된 양호한 화상을 얻는 것이 가능하다.

Claims (125)

  1. 화상을 계조변환하는 계조변환부와,
    상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환부에 의해 계조변환된 후의 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환부의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 주파수 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 저주파 성분에 대해서는 변환을 실행하지 않는, 또는 소정의 저주파 성분을 0(제로)으로 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 성분 변환부는, 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수 변환부와, 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환부를 지니는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 성분 변환부는 화상에 대해 이산웨이브렛 변환처리를 행하는 동시에, 상기 이산웨이브렛 변환처리에 의해서 얻어진 LL서브밴드를 제외한 소정의 서브밴드의 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 LL서브밴드의 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는, 또는 상기 LL서브 밴드의 성분을 0(제로)으로 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 상기 역치이하의 절대치를 지닌 주파수 성분보다도 억제해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 실질적으로 변환하지 않는, 또는 0(제로)으로 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  9. 화상을 계조변환하는 계조변환부와,
    상기 계조변환부에 의해 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환부와,
    상기 주파수변환부에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환부의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 주파수 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 저주파 성분에 대해서는 변환을 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  12. 제 9항에 있어서, 복수의 주파수대의 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수변환부를 또 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 주파수변환부는 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 상기 성분변환부는, 상기 이산웨이브렛 변환처리에 의해 얻어진 LL서브밴드를 제외한 소정의 서브밴드의 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 LL서브밴드의 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 상기 역치이하의 절대치를 지닌 주파수 성분보다도 억제해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  16. 제 9항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 실질적으로 변환하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  17. 화상을 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 1의 주파수변환부와,
    상기 화상을 계조변환하는 계조변환부와,
    상기 계조변환부에서 계조변환된 화상을 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 2의 주파수변환부와,
    상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분에 대해, 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환부의 계조변환특성에 의거해서 변환해서 얻어진 주파수 성분을 가산함으로써, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 변환하는 성분변환부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분중 소정의 저주파 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  20. 제 17항에 있어서, 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수변환부를 또 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  21. 제 17항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2의 주파수변환부는 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 상기 성분변환부는, 상기 제 1의 주파수변환부에 있어서의 이산웨이브렛 변환처리에 의해 얻어진 LL서브밴드를 제외한 소정의 서브밴드의 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 제 2의 주파수변환부에 있어서의 이산웨이브렛 변환처리에 의해서 얻어진 LL서브밴드의 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  23. 제 17항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 역치이하의 절대치를 지닌 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분보다도 억제해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  24. 제 17항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 상기 제 2의 주파수대의 주파수 성분을 실질적으로 변환하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  25. 화상을 계조변환하는 계조변환부와,
    상기 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수 변환부와,
    상기 주파수 변환부에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환부의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환부와,
    상기 성분변환부에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환부와,
    상기 역주파수 변환부에서 생성된 화상과 상기 계조변환부에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 주파수 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  27. 제 25항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 저주파 성분의 값을 0으로 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  28. 제 25항에 있어서, 상기 주파수변환부는 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 상기 성분변환부는, 상기 이산웨이브렛 변환처리에 의해 얻어진 LL서브밴드를 제외한 소정의 서브밴드의 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 LL서브밴드의 성분의 값을 0으로 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  30. 제 25항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 상기 역치이하의 절대치를 지닌 주파수 성분보다도 억제해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  31. 제 25항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 0으로 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  32. 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수 변환부와,
    상기 주파수 변환부에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환부와,
    상기 성분변환부에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환부와,
    상기 역주파수 변환부에서 생성된 화상을 상기 계조변환특성으로 계조변환하는 계조변환부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  33. 제 32항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 주파수 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  34. 제 32항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 저주파 성분에 대해서는 변환을 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  35. 제 32항에 있어서, 상기 주파수변환부는 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 상기 성분변환부는, 상기 이산웨이브렛 변환처리에 의해 얻어진 LL서브밴드를 제외한 소정의 서브밴드의 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  36. 제 35항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 LL서브밴드의 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  37. 제 32항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 상기 역치이하의 절대치를 지닌 주파수 성분보다도 억제해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  38. 제 32항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 실질적으로 변환하지 않는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  39. 화상을 계조변환하는 계조변환부와,
    상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환부에 의해 계조변환된 후의 화상의 고주파수 성분을 해당 고주파수 성분의 값 및 상기 계조변환부의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 고주파 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  41. 제 39항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 고주파 성분을 상기 역치이하의 절대치를 지닌 고주파 성분보다도 억제해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  42. 제 39항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 고주파 성분을 실질적으로 변환하지 않는, 또는 0으로 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  43. 화상을 계조변환하는 계조변환부와,
    상기 화상의 고주파 성분을 산출하는 고주파 성분 산출부와,
    상기 고주파 성분산출부에 의해 얻어진 고주파 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환부의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환부와,
    상기 성분변환부에서 변환된 고주파 성분과 상기 계조변환부에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  44. 제 43항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 고주파 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  45. 제 43항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 고주파 성분을 상기 역치이하의 절대치를 지닌 고주파 성분보다도 억제해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  46. 제 43항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 고주파 성분을 0으로 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  47. 화상을 계조변환하는 계조변환부와,
    상기 계조변환부에서 계조변환된 화상의 고주파 성분을 산출하는 고주파 성분 산출부와,
    상기 고주파 성분산출부에 의해 얻어진 고주파 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환부의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환부와,
    상기 성분변환부에서 변환된 고주파 성분과 상기 계조변환부에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  48. 제 47항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 고주파 성분을 상기 계조변환부의 계조변환곡선의 기울기에 의거해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  49. 제 47항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 고주파 성분을 상기 역치이하의 절대치를 지닌 고주파 성분보다도 억제해서 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  50. 제 47항에 있어서, 상기 성분변환부는 소정의 역치를 초과하는 절대치를 지닌 주파수 성분을 0으로 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  51. 화상을 계조변환하는 계조변환공정과,
    상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환공정에 의해 계조변환된 후의 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  52. 화상을 계조변환하는 계조변환공정과,
    상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환공정과,
    상기 주파수변환공정에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  53. 화상을 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 1의 주파수변환공정과,
    상기 화상을 계조변환하는 계조변환공정과,
    상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 2의 주파수변환공정과,
    상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분에 대해, 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환해서 얻어진 주파수 성분을 가산함으로써, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 변환하는 성분변환공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  54. 화상을 계조변환하는 계조변환공정과,
    상기 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환공정과,
    상기 주파수변환공정에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정과,
    상기 성분변환공정에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수변환공정과,
    상기 역주파수변환공정에서 생성된 화상과 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  55. 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수변환공정과,
    상기 주파수변환공정에 의해 얻어진 복수의 주파수대의 주파수 성분을 해당 주파수 성분의 값 및 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정과,
    상기 성분변환공정에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수변환공정과,
    상기 역주파수변환공정에서 생성된 화상을 상기 계조변환특성으로 계조변환하는 계조변환공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  56. 화상을 계조변환하는 계조변환공정과,
    상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환공정에 의해 계조변환된 후의 화상의 고주파수 성분을 해당 고주파수 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  57. 화상을 계조변환하는 계조변환공정과,
    상기 화상의 고주파 성분을 산출하는 고주파 성분 산출공정과,
    상기 고주파 성분산출공정에 의해 얻어진 고주파 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정과,
    상기 성분변환공정에서 변환된 고주파 성분과 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  58. 화상을 계조변환하는 계조변환공정과,
    상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상의 고주파 성분을 산출하는 고주파 성분 산출공정과,
    상기 고주파 성분산출공정에 의해 얻어진 고주파 성분을 해당 고주파 성분의 값 및 상기 계조변환공정의 계조변환특성에 의거해서 변환하는 성분변환공정과,
    상기 성분변환공정에서 변환된 고주파 성분과 상기 계조변환공정에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  59. 제 1항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  60. 제 51항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 대상화상으로부터 해당 대상화상의 저주파 성분과 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 작성하는 분해부와,
    상기 분해부에 의해 얻어진 상기 저주파 성분 및 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분중, 적어도 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 성분변환부와,
    상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과, 상기 대상 화상 또는 상기 저주파 성분을 이용해서 처리후 화상을 생성하는 화상생성부를 구비하고,
    상기 성분변환부는, 상기 분해부에 의해 얻어진 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 제 1의 요소와 상기 저주파 성분이 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 실질적으로 동일한 비율로 변화하도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과 상기 저주파 성분을 변환하는 제 1의 변환과, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 상기 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 제 2의 요소에 대한, 상기 제 1의 변환과는 다른 제 2의 변환을 행하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  64. 제 63항에 있어서, 상기 성분변환부는, 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 상기 저주파 성분을 불변으로 하는 변환을 행할 경우에는, 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 상기 제 1의 요소가 실질적으로 불변으로 되도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  65. 제 63항에 있어서, 상기 성분변환부의 상기 제 1의 변환에 있어서의 상기 동일 비율은 1인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  66. 제 63항에 있어서, 상기 분해부는, 상기 대상화상을 평활화해서 상기 저주파 성분을 작성하는 평활화부와,
    상기 대상화상으로부터 상기 평활화부에 의해 작성된 저주파 성분을 감산해서 상기 고주파 성분을 작성하는 감산부로 구성된 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  67. 제 66항에 있어서, 상기 화상생성부는, 상기 대상화상에 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 고주파 성분을 가산해서 상기 처리후 화상을 얻는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  68. 제 67항에 있어서, 상기 성분변환부는, 상기 제 1의 요소를 실질적으로 0으로 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  69. 제 66항에 있어서, 상기 화상생성부는, 상기 저주파 성분에 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 고주파 성분을 가산해서 상기 처리후 화상을 얻는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  70. 제 69항에 있어서, 상기 성분변환부는, 상기 제 1의 요소를 실질적으로 불변으로 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  71. 제 66항에 있어서, 상기 화상생성부는, 상기 성분변환부에 의해 소정의 비율로 변환된 상기 저주파 성분에 대해서, 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 고주파 성분을 가산해서 상기 처리후 화상을 얻는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  72. 제 71항에 있어서, 상기 성분변환부는, 상기 제 1의 요소를 상기 소정의 비율로 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  73. 제 63항에 있어서, 상기 분해부는, 상기 대상화상을 저주파 성분과 복수의 주파수대의 고주파 성분으로 분해하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  74. 제 73항에 있어서, 상기 분해부는, 이산웨이브렛 변환에 의해 상기 대상화상을 저주파 성분과 복수의 주파수대의 고주파 성분으로 분해하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  75. 제 73항에 있어서, 상기 분해부는, 라플라시안 피라미드 변환에 의해 상기 대상화상을 저주파 성분과 복수의 주파수대의 고주파 성분으로 분해하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  76. 제 73항에 있어서, 상기 화상생성부는, 상기 저주파 성분 및 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 복수의 주파수대의 고주파 성분을 합성해서 상기 처리후 화상을 얻는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  77. 제 76항에 있어서, 상기 성분변환부는 상기 제 1의 요소를 실질적으로 불변으로 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  78. 제 73항에 있어서, 상기 화상생성부는, 상기 성분변환부에 의해 소정의 비율로 변환된 상기 저주파 성분 및 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 복수의 주파수대의 고주파 성분을 합성해서 상기 처리후 화상을 얻는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  79. 제 78항에 있어서, 상기 성분변환부는, 상기 제 1의 요소를 상기 소정의 비율로 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  80. 제 74항에 있어서, 상기 화상생성부는, 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 저주파 성분 및 상기 복수의 주파수대의 고주파 성분을 역이산웨이브렛 변환에 의해 합성하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  81. 제 75항에 있어서, 상기 화상생성부는, 상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 저주파 성분 및 상기 복수의 주파수대의 고주파 성분을 역라플라시안 피라미드 변환에 의해 합성하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  82. 제 63항에 있어서, 상기 성분변환부에 있어서의 상기 소정의 역치를 변경가능한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  83. 제 73항에 있어서, 상기 성분변환부에 있어서의 상기 소정의 역치를, 상기 복수의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 고주파 성분의 요소의 절대치의 누적빈도분포에 의거해서 결정하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  84. 제 73항에 있어서, 상기 성분변환부에 있어서의 상기 소정의 역치는, 상기 복수의 주파수대에 있어서의 소정의 주파수대마다 설정가능한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  85. 제 73항에 있어서, 상기 성분변환부에 있어서의 상기 소정의 역치를, 상기 복수의 주파수대에 있어서의 소정의 주파수대의 공간주파수가 낮게 될 수록 크게 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  86. 대상화상으로부터 해당 대상화상의 저주파 성분과 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 작성하는 공정과,
    상기 작성공정에 의해 얻어진 상기 저주파 성분 및 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분중, 적어도 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 공정과,
    상기 변환공정에 의해 변환된 후의 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과, 상기 대상 화상 또는 상기 저주파 성분을 이용해서 처리후 화상을 생성하는 공정을 구비하고,
    상기 변환공정은, 상기 작성공정에 의해 얻어진 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 제 1의 요소와 상기 저주파 성분이 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 실질적으로 동일한 비율로 변화하도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과 상기 저주파 성분을 변환하는 제 1의 변환과, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 상기 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 제 2의 요소에 대한, 상기 제 1의 변환과는 다른 제 2의 변환을 행하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  87. 제 63항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  88. 제 86항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
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  90. 삭제
  91. 대상화상으로부터 해당 대상화상의 저주파 성분과 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 작성하는 분해부와,
    상기 분해부에 의해 얻어진 상기 저주파 성분 및 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 성분변환부와,
    상기 성분변환부에 의해 변환된 후의 상기 저주파 성분과 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 이용해서 처리후 화상을 생성하는 화상생성부를 구비하고,
    상기 성분변환부는, 상기 분해부에 의해 얻어진 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 제 1의 요소와 상기 저주파 성분이 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 실질적으로 동일한 비율로 변화하도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과 상기 저주파 성분을 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  92. 제 91항에 있어서, 상기 성분변환부는, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 상기 소정의 역치미만의 절대치를 지닌 제 2의 요소를 실질적으로 불변으로 유지하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  93. 대상화상으로부터 해당 대상화상의 저주파 성분과 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 작성하는 공정과,
    상기 작성공정에 의해 얻어진 상기 저주파 성분과 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 변환하는 공정과,
    상기 변환공정에 의해 변환된 후의 상기 저주파 성분과 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분을 이용해서 처리후 화상을 생성하는 공정을 구비하고,
    상기 변환공정은, 상기 작성공정에 의해 얻어진 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분에 있어서의 소정의 역치이상의 절대치를 지닌 제 1의 요소와 상기 저주파 성분이 상기 대상화상으로부터 상기 처리후 화상으로의 변화에 있어서 실질적으로 동일한 비율로 변화하도록, 상기 적어도 1개의 주파수대의 고주파 성분과 상기 저주파 성분을 변환하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  94. 제 91항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  95. 제 93항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
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  98. 제 9항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  99. 제 17항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  100. 제 25항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  101. 제 32항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  102. 제 39항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  103. 제 43항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  104. 제 47항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  105. 제 52항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  106. 제 53항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  107. 제 54항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  108. 제 55항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  109. 제 56항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  110. 제 57항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
  111. 제 58항에 기재된 화상처리방법의 처리공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터판독가능한 기억매체.
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