KR20030066688A

KR20030066688A - 화상처리장치, 화상처리방법, 기억매체 및 프로그램

Info

Publication number: KR20030066688A
Application number: KR10-2003-7007217A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 신바타
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-08-09
Also published as: EP1339018A4; JPWO2002045019A1; US20060110061A1; CN1291354C; DE60137076D1; CA2427529A1; CA2427529C; ATE418122T1; US20070188785A1; CN1478250A; US20020159623A1; EP1339018B1; US7076111B2; US7447376B2; KR100547330B1; JP3796480B2; WO2002045019A1; US7248748B2; EP1339018A1

Abstract

화상처리장치 및 방법이 제공된다. 이 장치 및 방법에서는, 다이나믹 레인지를 변경하는 계조변환에 따라서, 다중 주파수 변환에 의해 고주파 성분을 변환 하고, 이것에 의해 양호한 출력화상을 얻는다. 예를들면, 원화상을 계조변환 곡선 에 의거하여 계조변환 하고, 그 후, 변환된 화상에 대해서 이산(離散)웨이브렛 변환을 행한다. 그 후, 이산웨이브렛 변환에 의해서 얻어진 각 서브밴드에 대해서, 상기 계조변환 곡선의 기울기에 따른 변환처리를 실시한다.

Description

화상처리장치, 화상처리방법, 기억매체 및 프로그램{IMAGE PROCESSING DEVICE, IMAGE PROCESSING METHOD, RECORDING MEDIUM AND PROGRAM}

예를들면, X선흉부 화상은, X선이 투과 하기 쉬운 폐(肺)판의 화상영역, 및 X선이 매우 투과 하기 어려운 종격부(從隔部)의 화상영역으로 구성되기 때문에, 화소치의 존재하는 레인지가 매우 넓다. 이 때문에, 폐판 및 종격부의 양쪽을 동시에 관찰하는 것이 가능한 X선흉부 화상을 얻는 것은 곤란한것으로 되어 왔다.

그래서, 이 문제를 회피하는 방법으로서, SPIE Vo1.626Medicine XIV/PACSIV(1986)에 기재된 방법이 있다. 이 방법은, 처리 후의 화상의 화소치 SD, 오리지날 화상(입력 화상)의 화소치(입력 화소치)를 Sorg, 오리지날 화상의 저주파 화상의 화소치를 Sus로하고, 정수 A, B, C (예를들면 A=3, B=0.7)을 이용해, (1)식에서 표현되는 것이다.

SD=A[Sorg-Sus]+B[Sus]+C ······(1)

이 방법은 고주파 성분(제 1항), 저주파 성분(제 2항)의 가중을 바꾸는 것이가능하고, 예를들면 A=3, B=0.7에서는 고주파 성분을 강조하고, 또한 전체의 다이나믹 레인지를 압축하는 효과를 얻을 수 있는 것이다. 이 방법은, 5명의 방사선의 사로부터, 처리 없는 화상과 비교해서 진단에 유효하다고하는 평가를 얻고 있다.

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 Px로해서,

(2) 식에서 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」이되고,「0≤x≤Dth」에서는 f(x)가 절편을「E」, 기울기를 「E/Dth」로서 단조(單調) 감소하는 것이며, (3)식에서 표시된다.

F(x)=E-(E/Dth)x, 0≤x≤Dth 일때

=0, x>Dth 일때······ (3)

Py=(ΣPyi)/n ······(4)

Px=(ΣPxi)/n ······(5)

단, (i=1~n), Pyi, Pxi는 프로파일. 그리고 예를들면

G(Px, Py)=max(Px, Py)···(6)

로 표시되는 것이다. 이 방법에서는, 원화상의 화소치(농도치) 레인지 중의, 그 저주파 화상의 화소치가 Dth 이하의 화소치(농도치) 레인지가 압축되는 것이다.

또, 일본국 특허 제 2509503호 공보의 방법과 마찬가지의 방법으로서,「일본방사선 기술 학회잡지 제 45권 8호 l989연 8월 1030페이지 아난 외」및 일본국 특허 제 2663l89호공보에 기재된 방법이 있다. 이 방법은, 처리후의 화소치를 SD, 오리지날 화소치를 Sorg, 오리지날 화상 에 있어서 마스크 사이즈 M×M화소로 이동평균을 취했을 때의 평균 화소치를 Sus로하고, 단조 감소 함수 f(X)를 사용해서, (7)식 및 (8) 식에서 표현되는 것이다.

SD=Sorg+f(Sus)······ (7)

Sus=ΣSorg/M²······ (8)

이 방법은, (2)식의 방법과는 저주파 화상의 작성 방법이 다르다. (2)식의 방법에서는 1차원데이터로 저주파 화상을 작성한 것에 대해, 이 방법에서는 2차원데이터로 저주파 화상을 작성한다. 이 방법도, 원화상의 화소치(농도치) 레인지 중의, 그 저주파 화상의 화소치가 Dth이하의 화소치(농도치) 레인지를 압축하는 것이다.

상술한 다이나믹 레인지 압축 방법은 저주파 화상을 변환하는(압축한다) 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)

(9)식과 같이 표현되는 다이나믹 레인지 압축 방법을 이하에 설명한다. 도 l, 도 2는 그 원리를 설명하는 도면이고, 도 1에 있어서 맨 위의 도면은 원화상의 에지 부분의 프로파일이며, 중단은 그 원화상의 평활화 화상의 프로파일이며, 하단은 원화상으로부터 그 평활화 화상을 줄이는 것으로 작성한 고주파 화상의 프로파일이다. 도 2에 있어서 상단은 도 1의 중단의 평활화 화상의 절대치를1/2배로 한 화상의 프로파일이며, 중단은 도 1의 고주파 화상의 프로파일과 동일한 도면이고, 하단은 평활화 화상의 값을 변환한 상단의 화상에 중단된 고주파 화상을 가산한 화상의 프로파일이다. 의 하단에 표시한 화상과 같이 다이나믹 레인지의 압축된 화상을 얻는 처리를 다이나믹 레인지 압축 처리라고 부른다.

또, 최근 라프라시안피라미드 변환이나 웨이브 렛 변환을 이용한 다중 주파수 처리(이하, 다중 주파수 변환처리라고도 한다)의 개발이 진행되고 있다. 이들 다중 주파수 변환처리에서는, 화상을 복수의 주파수 성분으로 분해해서 얻은 라프라시안 계수나 웨이브 렛 계수를 변환 함으로써, 화상의 주파수 처리(특정한 공간 주파수 성분을 강조 또는 억제하는 처리)를 하고 있다.

본 발명은, 화상처리장치, 화상처리방법, 기억 매체 및 프로그램에 관한것으로서, 특히, 화상데이터의 다이나믹 레인지를 변경하는 화상처리장치, 화상처리방법, 기억 매체 및 프로그램에 관한 것이다.

도 1은 다이나믹 레인지 압축의 종래예를 설명하기 위한 도면.

도 2는 다이나믹 레인지 압축의 종래예를 설명하기 위한 도면.

도 3은 실시의 형태 l에 의한 화상처리장치의 블록도.

도 4는 실시의 형태 l에 의한 화상처리장치의 처리 순서를 표시한 순서도면.

도 5는 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환 곡선의 일예를 표시한 도면.

도 6A-C는 이산웨이브 렛 변환 및 역이산웨이브 렛 변환의 설명도.

도 7은 주파수 계수 변환 곡선을 표시하는 도면.

도 8은 주파수 계수 변환 곡선을 표시하는 도면.

도 9는 실시의 형태 2에 의한 화상처리장치의 처리 순서를 표시한 순서도면.

도 10은 실시의 형태 3에 의한 화상처리장치의 처리 순서를 표시한 순서도면.

도 1l는 실시의 형태 4에 의한 화상처리장치의 블록도.

도 12는 실시의 형태 4에 의한 화상처리장치의 처리 순서를 표시한 순서도면.

도 13은 주파수 계수를 변환하는 곡선의 모식도.

상술한 바와 같은 다중 주파수 변환처리를 사용해서 화상의 주파수 처리를 실시하는 경우, 다이나믹 레인지 변경 처리 도 다중 주파수 변환처리를 이용해서 행할 수 있도록 하는 것이 합리적이며, 바람직하다.

본 발명은, 계조변환처리와 다중 주파수 변환처리를 이용해서 양호한 출력화상을 얻는 것, 다중 주파수 변환처리를 이용한 다이나믹 레인지 변경 처리를 실현하는 것, 또는 계조변환처리와 다중 주파수 변환처리를 이용해 다이나믹 레인지 또는 소정 화소치 범위(부분적 화소치 범위)가 변경된 양호한 출력화상을 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1의 측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환 수단과, 상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환 수단에 의해 계조변환된 후의 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 수단을 가지는 화상처리장치가 제공된다.

본 발명의 제 2의 측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환 수단과, 상기 계조변환 수단으로 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수변환 수단과, 상기 주파수 변환 수단에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 수단을 가지는 화상처리 장치가 제공된다.

본 발명의 제 3의 측면에 의하면, 화상을 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 1의 주파수 변환 수단과, 상기 화상을 계조변환하는 계조변환 수단과, 상기 계조변환 수단으로 계조변환된 화상을 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제2의 주파수 변환 수단과, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분에 대해, 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 특성에 의거하여 변환해서 얻은 주파수 성분을 가산함으로써, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 변환하는 성분 변환 수단을 가지는 화상처리장치가 제공된다.

본 발명의 제 4의 측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환 수단과, 상기 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수 변환 수단과, 상기 주파수 변환 수단에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 수단과, 상기 성분 변환 수단에 의해 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 수단과, 상기 역주파수 변환 수단에 의해 생성된 화상과 상기 계조변환 수단에 의해 계조변환된 화상을 가산하는 가산 수단을 가지는 화상처리장치가 제공된다.

본 발명의 제 5의 측면에 의하면, 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 수단과, 상기 주파수 변환 수단에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 소정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 수단과, 상기 성분 변환 수단에 의해 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 수단과, 상기 역주파수 변환수단에 의해 생성된 화상을 상기 소정의 계조변환 특성으로 계조변환하는 계조변환 수단을 가지는 화상처리장치가 제공된다.

본 발명의 제 6의 측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환 공정과, 상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환 공정에 의해 계조변환된 후의 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 공정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 공정을 가지는 화상처리방법이 제공된다.

본 발명의 제 7의 측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환 공정과, 상기 계조변환 공정에 의해 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 공정과, 상기 주파수 변환 공정에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 공정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 공정을 가지는 화상처리방법이 제공된다.

본 발명의 제 8의 측면에 의하면, 화상을 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 1의 주파수 변환 공정과, 상기 화상을 계조변환하는 계조변환 공정과, 상기 계조변환 공정에 의해 계조변환된 화상을 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 2의 주파수 변환 공정과, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분에 대해, 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 공정의 계조변환 특성에 의거하여 변환해서 얻은 주파수 성분을 가산 함으로써, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 변환하는 성분 변환 공정을 가지는 화상처리방법이 제공된다.

본 발명의 제 9의 측면에 의하면, 화상을 계조변환하는 계조변환 공정과, 상기 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 공정과, 상기 주파수 변환 공정에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 공정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 공정과, 상기 성분 변환 공정에 의해 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 공정 과, 상기 역주파수 변환 공정에 의해 생성된 화상과 상기 계조변환 공정에 의해 계조변환된 화상을 가산하는 가산 공정을 가지는 화상처리방법이 제공된다.

본 발명의 제 10의 측면에 의하면, 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 공정과, 상기 주파수 변환 공정에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 소정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 공정과, 상기 성분 변환 공정에 의해 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 공정과, 상기 역주파수 변환 공정에 의해 생성된 화상을 상기 소정의 계조변환 특성으로 계조변환하는 계조변환 공정을 가지는 화상처리방법이 제공된다.

본 발명의 상기설명 및 다른 목적, 효과 및 특징은, 첨부도면을 참조하면서 후술 하는 실시의 형태의 설명에서 보다 명백하게 될 것이다.

(실시의 형태 1)

도 3은, 실시의 형태 l에 관한 X선 촬영장치(l00)를 표시한다. X선 촬영장치(l00)은, 촬영된 화상의 주파수대 마다의 처리를 실시하는 기능을 가지는 X선 촬영장치이며, 전 처리회로(l06), CPU(108), 메인 메모리(109), 조작패널 (1l0), 화상표시기(111), 화상처리회로(l12)를 구비해 있고, CPU 버스(107)을 개재하여 서로 데이터 수수 되도록 구성되어 있다.

또, X선 촬영장치(100)은, 전 처리회로(l06)에 접속된 데이터 수집회로(105)와, 데이터 수집회로(l05)에 접속된 2차원 X선 센서(104) 및 X선 발생회로(l01)을 구비하고 있으며, 이들의 각 회로는 CPU 버스(107)에도 접속되고 있다.

상술한 것과 같은 X선 촬영장치(100)에 있어서, 먼저, 메인 메모리(109)는, CPU(108)에서의 처리에 필요한 각종의 데이터등이 기억되는것 이면 모두, CPU(108)를 위한 작업용 워크메모리를 포함한다.

CPU(l08)은, 메인 메모리(l09)를 이용해서, 조작패널(l10)으로부터의 조작에 따른 장치 전체의 동작 제어등을 실시한다. 이에의해 X선 촬영장치(100)은, 이하와 같이 동작한다.

먼저, X선 발생회로(l01)은, 피검사체(l03)에 대해서 X선 빔(l02)를 방사한다. X선 발생회로(10l)로부터 방사된 X선 빔(102)는, 피검사체(l03)을 감쇠하면서 투과해서, 2차원 X선 센서(104)에 도달한다. 2차원 X선 센서(104)는 X선 화상을 검출한다. 여기서는, X선 화상을, 예를들면 인체 화상등으로 한다.

데이터 수집회로(105)는, 2차원 X선 센서(104)로부터 출력된 X선 화상정보(전기신호)를 소정의 전기신호로 변환해서 전 처리회로(106)에 공급한다. 전 처리회로(l06)은, 데이터 수집회로(105)로부터의 신호(X선 화상신호)에 대해서, 오프셋 보정 처리나 게인 보정 처리등의 전 처리를 실시한다. 이 전 처리회로(l06)에서 전 처리를 행한 X선 화상신호는 원화상으로서, CPU(l08)의 제어에 의해, CPU 버스 (l07)를 개재해서, 메인 메모리(l09), 화상처리회로(1l2)에 전송 된다.

(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(웨이브 렛 변환 계수)을 얻는 이산웨이브 렛 변환회로, (115)는 이산웨이브렛 변환회로(1l4)에서 얻어진 각 주파수대의 화상성분을 변환하는 성분변환회로이며, (116)은 성분변환회로(115)에서 변환된 화상성분에 의거하여 역이산웨이브렛 변환(이후역DWT 변환)을 행하는 역DWT 변환회로이다.

도 4는 화상처리회로(112)에서의 처리의 흐름을 표시한 순서도이며, 도 5는 계조변환회로(113)에서 다이나믹 레인지를 변경하기 위해서 사용하는 계조변환곡선의 일예를 표시하는 도면이며, 도 6A는 DWT 변환회로(114)의 구성을 표시하는 도면이며, 도 6B는 2차원의 변환처리에 의해 얻을 수 있는 2레벨의 변환계수군의 구성 예를 표시하고, 도 6C는 역DWT 변환회로(1l6)의 구성을 표시하는 도면이다. 도 7, 8은 화상성분(DWT 계수)을 변경하는 함수형의 일예이다.

도 4의 처리의 흐름에 따라, 실시의 형태 l에 있어서의 처리를 설명한다.

전 처리회로(106)에서 전 처리 된 원화상은 CPU 버스(107)을 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). 또한, 본 명세서에서는「곡선」을「함수」와 같은 뜻으로 사용하는 일이있다. 여기서, x, y는 원화상위의 좌표이다. 계조변환곡선 f()로서는 예를들면 도 5와 같은 곡선형을 사용한다. 예를들면, 실선 1은 기울기 1의 함수이다. 즉, 입력치와 출력치를 변경하지 않는(입력치와 출력치가 동등한)경우이며, 다이나믹 레인지 압축의 효과는 없다. 다음에, 파선 2의 경우는 저화소치 쪽의 다이나믹 레인지를 압축하는 함수형이며, 파선 3은 저화소치 쪽의 다이나믹 레인지를 확대하는 함수형이다. 마찬가지로 파선 4는 고화소치 쪽의 다이나믹 레인지를 확대하는 것이며, 파선 5는 고화소치 쪽의 다이나믹 레인지를 압축하는 함수형이다.

또한, 실시하는 경우에는, 이들의 곡선형은 미분 연속(미분 가능하고 또한 연속인 함수)으로 구성하는 쪽이 바람직하다. 계조변환곡선이 미분 불가능 또는 불연속인 점을 포함할 때, 변환 후의 화상에 유사한 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 또는 주파수 계수라고도 한다)을 계산해서 출력하는 것이다. 메인 메모리(109)에 기억된 화상데이터는, DWT 변환회로(1l4)에 의해 차례차례 판독되어서 변환처리가 행해지고, 다시 메인 메모리(109)에 기록된다. 본 실시의 형태에 있어서의 DWT 변환회로(ll4)에 있어서, 입력된 화상 신호는 지연 소자 및 다운샘플러의 조합에 의해, 짝수 어드레스 및 홀수 어드레스의 신호 로 분리 되고, 2개의 필터 p 및 u에 의해 필터 처리가 행해진다. 도 6A의 s 및 d는, 각각 1차원의 화상신호에 대해서 1레벨의 분해를 행했을 때의 로패스 계수 및 하이 패스계수를 나타내고있고, 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 대상이 되는 화상 신호이다.

이상의 처리에 의해, 화상 신호에 대한 1차원의 이산웨이브렛 변환처리가 행해진다. 2차원의 이산웨이브렛 변환은, 1차원의 변환을 화상의 수평·수직방향에 대해서 차례차례 실시하는 것이며, 그 자세한 것은 널리알려져 있으므로 여기서는 설명을 생략 한다. 도 6B는 2차원의 변환처리에 의해 얻을 수 있는 2레벨의 변환계수군의 구성예이며, 화상신호는 다른 주파수대역의 화상성분 HH1, HL1, LH1,..., LL에 분해된다(s202). 도 6B에 있어서 HH1, HL1, LH1,..., LL등(이하 서브 밴드라고 부른다)이 주파수대역 마다의 화상성분을 표시한다.

그리고, 성분 변환회로에서는(13) 식에 따라 서브 밴드 마다의 화상성분 hn (x, y)를 변환한다(S203). 여기서, 변환 후의 화상성분을 h2n (x, y)로하고, n는 서브 밴드의 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)가 된 계조변환처리 후의 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 유지할수 있다. 또한, (13)식의 우변에 소정의 정수를 곱셈하도록해도 되고, 이 경우는 다이나믹 레인지를 변경하면서, 화상의 고주파 성분의 조절(강조 또는 억제)을 실시할수 있다. (13)식에 의하면, 원화상의 화소치 범위가 압축된 영역에 대해서는 고주파 성분이 강조되고, 원화상의 화소치 범위가 확대된 영역에 대해서는 고주파 성분이 억제된다. 그러나, 예를들면 위에서 설명한 바와 같이 (13)식의 우변에 임의의 정수를 곱셈하기 위한 조정 수단을 더 구비해도 된다.

또, (13)식 의우변에 원화상 Org(x, y) 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존한 곡선형을 가지는 소정의 함수를 곱해도 된다. 그러한 함수는 예를들면 원화상 Org(x, y) 또는 그 평활화 화상의 화소치가 소정 화소치 이하일 때 값이 작아지며, 소정 화소치를 넘을 때 값이 크게되게 되는 곡선형을 가지는 것이며, 이 경우에는, 예를들면 저화소치 영역의 고주파 성분의 절대치를 억제할수 있어, 노이즈 성분을 눈에 띄지않게 할수 있다.

그런데, 계조변환처리에 의해 전체의 다이나믹 레인지를 변경한 화상에는 오버 슈트등의 아티팩트는 생기지 않는다. 그러나, (13)식의 처리에서는 고주파 성분을 변환하는 것으로 고주파 성분의 증폭은 할 수 있지만, 동시에 오버 슈트등의 아티팩트가 생기는 경우가 있다.

이것을 막기 위해, (l3)식에 대신해, (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 7 또는 도 8과 같은 곡선형을 가진다. 도 7, 도 8은 횡축이 입력 주파수 계수이며, 세로축이 출력 주파수 계수를 표시한다. 이것은 주파수 계수가+의 경우의 변환 곡선을 표시한 것이지만, 주파수 계수가 -의 경우에도 마찬가지로 변환하는 것이다. 즉 홀수함수의 제일 상한(象限)만을 표시한 도면이다. 또한, 본 명세서에서는 주파수 계수(고주파 성분 또는 고주파 계수)를 변환하는 함수는 모두 홀수함수로하고, 모두 그 제일 상한만을 나타내기로 한다. 또, 이들의 곡선은 미분 연속(연속 또한 미분 가능한 함수)이 되고 있어, 유사한 윤곽등이 생기지 않도록 되어 있다. 또, 통상의 성분에 비해, 에지 근처에서 생기는 화상성분은 값이 크게 되어 있어, 이들의 곡선형은 에지 성분에 대응하는 화상성분을 0또는 억제하는 곡선형이 되고 있다. 이에의해 (14)식에서는 화상성분이 큰 경우에는 fn(hn(x, y))는 O또는 억제된 값이 되어, h2n(x, y)는 대체로 hn(x, y)또는 억제된 값(원화상의 화상성분보다 작은 값)이 된다. 한편, 화상성분이 통상의 크기인 경우에는, (l4)식의 h2n(x, y)는 (13)식과 같은 값이 된다.

이것에 의해, 다이나믹 레인지는 변경 되고, 고주파 성분중의 유효한 화상성분(소정치 이하의 화상성분)은 계조변환전의 화상의 화상성분의 크기와 동일하게 된다. 또, 고주파 성분중 오버 슈트등이 생기는 원인이 되는 화상성분(소정치를 넘는 화상성분)은 더하지 않고, 즉 변경하지 않는, 또는 억제해서 더하거나 또는 변경하므로, 오버 슈트등이 생기지않는, 또는 억제되는 것이다. 또, 함수형 fn()의 기울기를, 입력치가 소정치 이하의 범위에서 l이상으로(1보다 크게)함으로써, 고주파 성분의 강조를, 오버 슈트을 억제하면서 행할 수 있는 것이다. 따라서, 다이나믹 레인지의 변경과 고주파 성분의 변경을, 오버 슈트등을 억제하면서 동시에 행할 수가 있다.

그리고, 역DWT 변환회로(ll6)은 성분변환회로(115)에서 변환된 화상성분(변환계수)에 대해 역이산웨이브렛 변환을 이하와같이 실시한다(s204). 메인 메모리(109)에 기억된 변환된 화상성분은 역이산웨이브렛 변환회로(ll6)에 의해 차례차례 판독되어서 역변환처리가 행해지고, 다시 메인 메모리 (109)에 기록된다. 본 실시의 형태에 있어서의 역이산웨이브렛 변환회로(116)에 의한 역이산웨이브렛 변환처리의 구성은 도 6 C에 표시하는 것으로 한다. 입력된 화상성분은 u및 p의 2개의 필터 처리가 가해져, 업샘플링 된 후에 맞겹쳐져서 화상 신호 X'가 출력된다. 이들의 처리는 다음식에 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 변환처리가행해진다. 2차원의 역이산웨이브렛 변환은, 1차원의 역변환을 화상의 수평·수직 방향에 대해서 차례차례 실시하는 것이며, 그 자세한 것은 널리알려져 있으므로 여기서는 설명을 생략한다.

이상과 같이 실시의 형태 1에서는, 다중 주파수 변환처리를 이용한 다이나믹 레인지 변경 처리를 실현하는 것, 나아가서는 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환에 따라서 고주파 성분을 조정함으로써, 다이나믹 레인지가 변경된 양호한 출력화상을 얻을 수 있다. 또, 오버 슈트등의 아티팩트를 억제하면서, 화상의 다이나믹 레인지를 변경하고, 동시에 고주파 성분을 변경할수 있다. 이에 의해, 다이나믹 레인지 압축등의 다이나믹 레인지 변경 처리와 주파수대 마다의 화상성분의 변경에 의한 주파수대 마다의 선예화 처리를 동시에 행할수 있다.

(실시의 형태 2)

실시의 형태 2에 대해서 도 9의 처리의 흐름에 따라 설명한다. 실시의 형태 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(s60l). 다음에, 계조변환회로(113)에서 원화상 Org(x, y)를 계조변환곡선 f()로 계조변환처리한다(s602). 그리고, 계조변환처리된 화상 f(Org(x, y))를, DWT 변환회로(l14)에서 DWT 변환처리하고, 얻게 된 화상성분을 hn(x, y)로 한다(s603). 여기서, 실시의 형태 l과 마찬가지로 n는 서브 밴드의 카테고리를 표시하고, x, y는 좌표를 표시한다.

다음에, 성분변환회로(115)는 화상성분 hn(x, y)에 식(l7)에 표시한 바와같이 화상성분 horgn(x, y)를 가산해 새로운 화상성분 h2n(x, y)를 얻는다(s604).

h2n(x, y)=hn(x, y)+(1-f'(Org (x, y)))

×horgn(x, y)······ (17)

여기서, 가장 최하층의 저주파 성분인 LL서브 밴드의 화상성분은 변경하지 않는다. 이에의해, 다이나믹 레인지가 변경된 화상의 고주파 성분의 크기와 원화상의 고주파 성분의 크기를 대략 동일하게 유지할 수 있는 것이다. 이 경우, 고주파 성분의 더하기를 원화상의 고주파 성분을 이용해서 행하기 때문에, 보다 정밀도 좋게 고주파 성분의 크기를 원화상의 고주파 성분의 크기에 접근시키는 것이다. 또한, (17)식의 우변 제 2항에 소정의 정수를 곱셈하도록해도 되고, 이 경우는 다이나믹 레인지를 변경하면서, 화상의 고주파 성분의 조절(강조 또는 억제)을 행할 수 있다.

또, (17)식에 대신해서 (18)식과 같이 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

h2n(x, y)=horgn(x, y)······ (18)

또, (17)식의 우변 제 2항에 원화상 Org(x, y)또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존한 곡선형을 가지는 소정의 함수를 곱해도 되고, 그러한 함수는 예를들면 원화상 Org(x, y) 또는 그 평활화 화상의 화소치가 소정 화소치 이하일때 값이 작아져서, 소정 화소치를 넘을 때 값이 크게되게 되는 곡선형을 가지는 것 으로 한다.

그런데, 계조변환처리에 의해서 전체의 다이나믹 레인지를 변경한 화상에는오버 슈트등의 아티팩트는 생기지 않는다. 그러나, (17)식의 처리에서는 원화상의 고주파 성분을 가산함으로써 고주파 성분의 증폭은 할 수 있지만, 동시에 오버 슈트등의 아티팩트를 생기게 할수 있는 원화상의 성분도 가산하게 되어, 오버 슈트가 생기는 경우가 있다.

이것을 막기위해, (l7)식에 대신해서, (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 7 또는 도 8과 같은 곡선형을 가진다. 화상성분(고주파 성분) 에 있어서, 통상의 성분에 비해, 에지 근처에서 생기는 화상성분은 값이 크게되어 있고, 이들의 곡선형은 에지 성분에 대응하는 화상성분을 0또는 억제하는 곡선형이 되고 있다. 이에의해 (l9)식에서는 화상성분이 큰 경우에는 fn(horgn(x, y))는 0또는 억제된 값이 되고, h2n(x, y)는 대략 hn(x, y), 또는 horgn(x, y)보다 작게 억제된 값이 된다. 한편, 화상성분이 통상의 크기인 경우에는 h2n(x, y)는 (17)식과 마찬가지의 값이되는 것이다.

이에의해, 다이나믹 레인지는 변경되고, 고주파 성분중의 유효한 화상성분(소정치 이하의 화상성분)은 계조변환전의 화상의 화상성분의 크기와 거의 동일하게 된다. 또, 고주파 성분중 오버 슈트등이 생기는 원인이 되는 화상성분(소정치를 넘는 화상성분)은 더하지 않으며, 즉 변경하지 않는, 또는 억제해서, 더하게 하는 혹은 변경하므로, 오버슈트등이 생기지 않는, 또는 억제되는 것이다. 또, 함수형fn()의 기울기를, 입력치가 소정치 이하의 범위에서 l이상으로(1보다 크게)함으로써, 고주파 성분의 강조를, 오버 슈트를 억제하면서 행할 수 있는 것이다. 따라서, 다이나믹레인지의 변경과 고주파 성분의 변경을, 오버 슈트등을 억제하면서 동시에 행할수 있다.

그리고, 성분변경회로(115)에서 변경한 화상성분에 의거하여, 역DWT 변환회로(l16)에서는 역DWT 변환처리를 행한다(S605).

실시의 형태 2에서는, 다중 주파수 처리를 이용한 다이나믹 레인지 변경 처리를 실현하는 것, 나아가서는 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환에 따라서 고주파 성분을 조정함으로써, 다이나믹 레인지가 변경된 양호한 출력화상을 얻을 수 있다. 또한, 가산하는 고주파 성분 으로서 원화상의 고주파 성분을 이용하기 때문에, 처리후 화상의 고주파 성분을 더욱 정밀도 있게 원화상의 고주파 성분에 접근할수 있다고하는 효과도 있다. 또, 오버 슈트등의 아티팩트를 억제하면서, 화상의 다이나믹 레인지를 변경하고, 동시에 고주파 성분을 변경할수 있는 효과가 있다. 이것에 의해, 다이나믹 레인지 압축등의 다이나믹 레인지 변경 처리와 주파수대 마다의 화상성분의 변경에 의한 주파수대 마다의 선예화 처리를 동시에 행하여 양호한 출력화상을 얻을 수 있다.

(실시의 형태 3)

실시의 형태 3에 대해서 도 10의 처리의 흐름에 따라 설명한다. 실시의 형태 1과 마찬가지의 처리에 대해서는 설명을 생략한다.

먼저, 계조변환회로(113)에서, 원화상 Org(x, y)을 계조변환곡선 f()로 계조변환처리하여 처리후 화상 f(Org(x, y))를 얻는다(s70l). 다음에 DWT 변환회로 (ll4)에서 원화상을 DWT 변환처리하고, 여기서 얻어진 화상성분을 hn(x, y)로 한다(s702). 여기서, 실시의 형태 l과 마찬가지로 n는 서브랜드의 카테고리를 표시하고, x, y는 좌표를 표시한다.

다음에, 성분 변환회로(l15)는 화상성분 hn(x, y)를 식(20)에 표시한 것처럼 변환하고, 새로운 화상성분 h2n(x, y)를 얻는다(s703).

h2n(x, y)=(1- f'(Org(x, y))) ×hn(x, y)······ (20)

또한, 최하한의 저주파 성분 LL의 값을 모두 0 (제로)으로 한다. 이에의해, h2n(x, y)로부터 화상을 복원했을 때에, 계조변환곡선의 기울기에 의존한 고주파 성분만의 화상 Hr(x, y)를 얻을 수 있다. 또한, (20)식의 우변에 소정의 정수를 곱셈하도록 해도되고, 이 경우는 다이나믹 레인지를 변경하면서, 화상의 고주파 성분의 조절(강조 또는 억제)을 행할 수가 있다.

또, (20)식의 우변에 원화상 Org(x, y)또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존한 곡선형을 가지는 소정의 함수를 곱해도 되고, 그러한 함수는 예를들면 원화상 Org(x, y)또는 그 평활화 화상의 화소치가 소정 화소치 이하일때 값이 작아지고, 소정 화소치를 넘을 때 값이 크게되게 되는 곡선형을 가지는 것으로 한다.

다음에, 역DWT 변환회로(116)은 성분 변환회로(1l5)에서 변환한 성분에 의거하여, 역DWT 변환을 행하고, 복원화상 Hr(x, y)를 얻는다(s704). 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 처리 후 화상 Prc(x, y)를얻는다(s705).

Prc(x, y)=f(Org(x, y))+Hr(x, y)··· (21)

그런데, 계조변환처리에 의해서 전체의 다이나믹 레인지를 변경한 화상에는 오버 슈트등의 아티팩트는 생기지 않는다. 그러나, (20)식에서 얻어진 고주파 성분은 오버 슈트등의 아티팩트를 생기게 하는 원화상의 성분도 함유한다. 따라서, 이 화상성분을 그대로역변환한 화상에는 오버 슈트의 원인이 되는 성분이 포함되고, 이것을 가산 하면 오버 슈트가 생기는 경우가 있다.

이것을 막기 위해, (20)식에 대신해서, (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 7 또는 도 8과 같은 곡선형을 가진다. 화상성분(고주파 성분) 에 있어서, 통상의 성분에 비해, 에지 근처에서 생기는 화상성분은 값이 크게 되어 있고, 이들의 곡선형은 에지 성분에 대응하는 화상성분을 0또는 억제하는 곡선형이 되고 있다. 이에의해, (22)식에서는 화상성분이 큰 경우에는 fn(hn(x, y))가 0또는 억제된 값이 되는 결과, h2n(x, y) 도 O 또는 억제된 값이 된다. 한편, 화상성분이 통상의 크기인 경우에는 h2n(x, y)는 (20)식과 마찬가지의 값이 되는 것이다.

계조변환 후의 화상에(20) 또는 (22)식의 화상성분을 역DWT변환한 화상을 더하는 것으로, 다이나믹 레인지가 변경되고 있지만, 고주파 성분은 원화상의 고주파 성분의 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 오버 슈트등이 생기는 원인이 되는 화상성분(소정치를 넘는 화상성분)은 더하지 않으며, 즉 변경하지 않는, 또는 억제해서 더해넣는 혹은 변경하므로, 오버 슈트등이 생기지 않는, 또는 억제되는 것이다. 또, 함수형 fn()의 기울기를, 입력치가 소정치 이하의 범위에서 1이상으로(1보다 크게)함으로써, 고주파 성분의 강조를, 오버 슈트를 억제하면서 행할 수 있는 것이다. 따라서, 다이나믹 레인지의 변경과 고주파 성분의 변경을, 오버 슈트등을 억제하면서 동시에 행할수 있다.

실시의 형태 3에서는, 다중 주파수 변환처리를 이용한 다이나믹 레인지 변경 처리를 실현하는 것, 나아가서는 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환에 따라서 고주파 성분을 조정함으로써, 다이나믹 레인지가 변경된 양호한 출력화상을 얻을 수 있다. 또한, 가산하는 고주파 성분 으로서 원화상의 고주파 성분을 이용하기 때문에, 처리후 화상의 고주파 성분을 더욱 정밀도 좋게 원화상의 고주파 성분에 접근할 수가 있다고 하는 효과도 있다. 또, DWT 변환처리를 1회 밖에 행하지 않아도 괜찮기 때문에, 계산 시간을 단축할 수 있는 효과 도 있다. 또한, 오버 슈트등의 아티팩트를 억제하면서, 화상의 다이나믹 레인지를 변경하고, 동시에 고주파 성분을 변경할 수 있는 효과가 있다. 이에의해, 다이나믹 레인지 압축등의 다이나믹 레인지 변경처리와, 주파수대 마다의 화상성분의 변경에 의한 주파수대 마다의 선예화 처리를 동시에 행해서 양호한 출력화상을 얻을 수 있다.

(실시의 형태 4)

실시의 형태 4는 에지 구조를 보존한 채로, 다이나믹 레인지 변경 및 주파수 처리의 효과를 얻는 화상 처리에 관한 것이다. 도 11은 실시의 형태 4의 구성을 표시하는 도면이며, 실시의 형태 l과 마찬가지의 처리에 대해서는 설명을 생략한다.

도 11에 있어서(1l2)는 화상처리회로를 표시하고, (2l0l)은 원화상을 웨이브렛 변환 또는 라프라시안피라미드 변환의 방법등으로 복수의 주파수대로 분해하여 주파수 계수를 얻는 주파수대 분해회로, (2102)는 뒤에 실시하는 다이나믹 레인지 변경을 위한 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 계수를 변환하는 계수 변환회로, (2103)은 계수 변환회로(2l02)에서 변환해서 얻은 계수를 역변환하는 역변환회로, (2104)는 역변환회로(2103)에서 역변환해서 얻은 화상의 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환회로이다.

도 12는 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 화상처리회로(112)의 처리의 흐름을 표시한 순서도이다. 도 13은 계수 변환회로(2102)에 있어서 이용되는 계수 변환 곡선의 일예를 표시하고, 횡축이 입력 계수, 세로축이 출력 계수를 표시한다.

도 12의 처리의 흐름에 따라, 실시의 형태 4에 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 예를들면 웨이브렛 변환 또는 라프라시안피라미드 변환의 방법등 임의의 방법을 이용할 수가 있지만, 여기서는 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(예를들면 도 5에 표시하게 되는 변환 곡선) F()에 따라 주파수 계수를 변환한다(s2202). 이 경우, 도 l3에 표시한 바와같이 소정 절대치 이하의 영역(2301)의 계수만을 변환하고, 소정 절대치를 넘는 계수를 불변으로 유지한다. 소정 절대치는 화상의 에지 부분에 대한 계수의 크기에 의해 실험적으로 결정되는 값이며, 소정 절대치를 넘는 계수를 불변으로 유지함으로써 에지 구조가 보존되고, 재구성화상 에 있어서 오버 슈트등의 아티팩트가 생기는 것을 억제할수 있다.

여기서, hn(x, y)는 n레벨의 주파수 계수(고주파 계수)로 소정 절대치 이하의 영역(230l)의 계수로 하고, h2n(x, y)는 (23)식에 따라 hn(x, y)를 계수 변환한 후의 계수의 값으로 한다.

h2n(x, y)=f5(f(x, y))×(1/F'(x, y))

×hn(x, y)······ (23)

여기서 함수 f5()는 예를들면 원화상 f(x, y)또는 그 평활화 화상의 화소치에 의존한 곡선형을 가지고, 예를들면 원화상 f(x, y)또는 그 평활화 화상의 화소치가 소정 화소치 이하 일때 값이 작아지고, 소정 화소치를 넘을 때 값이 크게 되게 되는 곡선형으로 한다. 또한, 도 l3의 변환 곡선 F2()는 이상의것을 모식적으로 표현한 것이며, 영역(2301)의 계수는 반드시 리니어로 변환되는 것이 아니라,(23) 식에 의거하여 변환된다. 따라서, 변환 곡선 F2()는 다음의 (23)'식과 같이 표현할 수 있다.

F2(hn(x, y))=h2n(x, y)

=f5(f(x, y)) ×(1//F'(x, y)) ×hn(x, y),

hn(x, y)의 절대치가 소정치 이하 일때

=hn(x, y), hn(x, y)의 절대치가 소정치를 넘을 때

···· (23)'

다음에, 역변환회로(2103)에서 h2n(x, y)를 역변환(역DWT변환)한다(S2203). 그리고 복원화상 f2(x, y)를 얻는다. 그리고, 계조변환회로(2104)로 복원화상 f2(x, y)를 (24)식에 나타내 듯이 계조변환해서, 다이나믹레인지가 변경된 화상 f3(x, y)를 얻는다(s2204).

f3(x, y)=F(f2(x, y))······ (24)

이상의 실시의 형태 4에 의하면, 미리 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 계조변환의 곡선형 에 의거하여 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 오버 슈트등이 생기는 것을 억제할수 있다.

또한, 도 13에 있어서, 변환 함수 F2()는 미분 불가능하고 또한, 불연속인 점을 가지지만, 역변환 후의 화상에서는 가짜 윤곽등의 아티팩트는 생기지 않는것이다. 소정의 절대치를 가지는 계수(변환 곡선의 미분 불가능하고 또한, 불연속인 점에 대응하는 계수)는 계수 공간상에서 랜덤으로 산란하고 있기 때문에, 역변환한 화상상에서는, 라인 등 연속적인 경계선 으로서 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 에지부분에 대응해서 소정 절대치의 주파수 계수가 연속적으로 줄선 경우도 있지만, 이 경우, 변환 함수 F2()와 같은 불연속 함수에 의해 계수 변환된 후에 나타나는 계수 공간상에서의 연속적인 구조는, 복원 화상상에서도 에지부분을 따라서 연속적인 구조 로서 나타나기 때문에, 가짜 윤곽으로서는 인식되지 않는다.

또, 원화상을 다중 주파수 계수 로 분해하고 있기 때문에, 노이즈 억제 처리, 선예화 처리 또는 그 외의 처리와의 복합 처리 도 용이하게 행할수 있다. 예를들면, 노이즈 억제처리등에서는, 원화상을 다중 주파수 계수로 분해했을 때의 계수에 의거하여 해석처리등을 행하고, 상기 해석 결과등 에 의거하여 소정의 주파수 계수를 변환하는 것이 행해지기 때문이다.

(다른 실시형태)

상술한 실시형태의 기능을 실현하기 위해서 각종의 디바이스를 동작시킬 수 있도록, 상기 각종 디바이스와 접속된 장치 또는 시스템내의 컴퓨터에, 상기 실시형태의 기능을 실현하기 위한 소프트웨어의 프로그램코드를 공급하고, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터(CPU 또는 MPU)가 격납된 프로그램에 따라서 상기 각종 디바이스를 동작시키는 것에 의해 상기 실시형태의 기능을 실현한 것도 본 발명의 범주에 포함된다.

또 이 경우, 상기 소프트웨어의 프로그램 코드 자체가 상술한 실시형태의 기능을 실현하게 되고, 그 프로그램코드 자체, 및 그 프로그램 코드를 컴퓨터에 공급하기 위한 수단, 예를들면 이러한 프로그램 코드를 격납한 기억 매체는 본 발명을 구성한다.

이러한 프로그램 코드를 격납하는 기억 매체 로서는 예를들면 플로피 디스크, 하드디스크, 광디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, , 자기테이프, 불휘발성의 메모리 카드, ROM등을 사용할수 있다.

또, 컴퓨터가 공급된, 프로그램코드를 실행함으로써, 상술한 실시형태의 기능이 실현될뿐만 아니라, 그 프로그램코드가 컴퓨터에 있어서 가동하고있는 OS (오퍼레이팅 시스템), 또는 다른 어플리케이션등과 협동해서 상술한 실시형태의 기능이 실현되는 경우에도 이러한 프로그램코드는 본 발명의 실시형태에 포함되는 것은 말할 것도 없다.

또한, 공급된 프로그램 코드가, 컴퓨터의 기능 확장 보드나 컴퓨터에 접속된 기능확장유닛에 갖춰지는 메모리에 격납된 후 그 프로그램코드의 지시에 의거하여 그 기능확장보드나 기능격납유닛에 갖춰지는 CPU등이 실제의 처리의 일부 또는 전부를 행하고, 그 처리에 의해서 상술한 실시형태의 기능이 실현되는 경우도 본 발명에 포함되는 것은 말할것도 없다.

이상 설명한 바와같이, 각 실시의 형태에 의하면, 계조변환처리와 다중 주파수 변환처리를 사용해, 계조변환과 그에 의거한 주파수 성분의 변환을 행함으로써, 양호한 출력화상을 얻을 수 있다.

또한, 계조변환에 의해 화상의 다이나믹 레인지 또는 소정 화소치 범위를 변경 하고, 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 고주파 성분을 변환함으로써, 다이나믹 레인지 또는 소정 화소치 범위가 변경된 양호한 출력화상을 얻을 수 있다.

Claims

화상을 계조변환하는 계조변환 수단과,

상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환 수단에 의해 계조변환된 후의 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 수단을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 소정의 저주파 성분에 대해서는 변환을 실행하지 않는, 또는 소정의 저주파 성분을 제로로 하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 1항~제 3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은, 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 주파수 변환 수단과, 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 수단을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 1항~제 4항의 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 화상에 대해이산웨이브렛 변환처리를 행하는 동시에, 상기 이산웨이브렛 변환처리에 의해서 얻은 LL서브 밴드를 제외한 소정의 서브 밴드의 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 5항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 LL서브 밴드의 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는, 또는 상기 LL서브 밴드의 성분을 제로 로 하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 1항~제 6항의 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 주파수 성분을 상기 화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
화상을 계조변환하는 계조변환 수단과,

상기 계조변환 수단으로 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 수단과,

상기 주파수 변환 수단에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 수단을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 8항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 소정의 저주파 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 8항~제 10항의 어느 한 항에 있어서, 또한, 상기 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 수단을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제8항~제 11항의 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 변환 수단은 이산(離散)웨이브렛 변환처리를 행하고, 상기 성분 변환 수단은 상기 이산웨이브렛 변환처리에 의해서 얻은 LL서브 밴드를 제외한 소정의 서브 밴드의 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 12항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 LL서브 밴드의 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 8항~제 13항의 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 주파수성분을 상기 화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
화상을 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 제 1의 주파수 변환 수단과,

상기 화상을 계조변환하는 계조변환 수단과,

상기 계조변환 수단으로 계조변환된 화상을 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 2의 주파수 변환 수단과,

상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분에 대해, 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 특성에 의거하여 변환해서 얻은 주파수 성분을 가산 함으로써, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 변환하는 성분 변환 수단을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 15항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 15항 또는 제 16항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분 중의 소정의 저주파 성분에 대해서는 변환을 행하지않는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 15항~제 17항의 어느한 항에 있어서,또한, 상기 성분 변환 수단에 의해 변환된후의 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 수단을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 15항~제 18항의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2의 주파수 변환 수단은 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 상기 성분 변환 수단은 상기 제 1의 주파수 변환 수단에 있어서의 이산웨이브렛 변환처리에 의해서 얻은 LL서브 밴드를 제외한 소정의 서브 밴드의 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 19항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 제 2의 주파수 변환 수단에 있어서의 이산웨이브렛 변환처리에 의해서 얻은 LL서브밴드의 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 15항~제 20항의 어느 한 항에 있어서,상기 성분 변환 수단은 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
화상을 계조변환하는 계조변환 수단과,

상기 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 수단과,

상기 주파수 변환 수단에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 수단과,

상기 성분 변환 수단으로 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 수단과,

상기 역주파수 변환 수단으로 생성된 화상과 상기 계조변환 수단으로 계조변환된 화상을 가산하는 가산 수단을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 22항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 22항 또는 제 23항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 소정의 저주파 성분의 값을 제로로하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 22항~제 24항의 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 변환 수단은 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 상기 성분 변환 수단은 상기 이산웨이브렛 변환처리에 의해서 얻은 LL서브 밴드를 제외한 소정의 서브 밴드의 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 25항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 LL서브 밴드의 성분의 값을 제로로 하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 22항~제 26항의 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 주파수 성분을 상기 화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 수단과,

상기 주파수 변환 수단에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 소정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 수단과,

상기 성분 변환 수단으로 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 수단과,

상기 역주파수 변환 수단으로 생성된 화상을 상기 소정의 계조변환 특성으로 계조변환하는 계조변환 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 28항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 주파수 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 28항 또는 제 29항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 소정의 저주파 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 28항~제 30항의 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 변환 수단은 이산웨이브렛 변환처리를 행하고, 상기 성분 변환 수단은 상기 이산웨이브렛 변환처리에 의해서 얻은 LL서브밴드를 제외한 소정의 서브밴드의 성분을 상기 계조변환 수단의 계조변환 곡선의 기울기에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 31항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 LL서브 밴드의 성분에 대해서는 변환을 행하지 않는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
제 28항~제 32항의 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 변환 수단은 상기 주파수 성분을 상기 화상 또는 그 평활화 화상의 화소치에 의거하여 변환하는 것을 특징으로하는 화상처리장치.
화상을 계조변환하는 계조변환 공정과,

상기 화상 또는 상기 화상이 상기 계조변환 공정에 의해 계조변환된 후의 화상의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 공정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
화상을 계조변환하는 계조변환 공정과,

상기 계조변환 공정에서 계조변환된 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 공정과,

상기 주파수 변환 공정에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 공정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
화상을 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 제 1의 주파수 변환 공정과,

상기 화상을 계조변환하는 계조변환 공정과,

상기 계조변환 공정에서 계조변환된 화상을 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분으로 분해하는 제 2의 주파수 변환 공정과,

상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분에 대해, 상기 제 1의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 공정의 계조변환 특성에 의거하여 변환해서 얻은 주파수 성분을 가산 함으로써, 상기 제 2의 복수의 주파수대의 주파수 성분을 변환하는 성분 변환 공정을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리방법.
화상을 계조변환하는 계조변환 공정과,

상기 화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 공정과,

상기 주파수 변환 공정에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 상기 계조변환 공정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 공정과,

상기 성분 변환 공정에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 공정과,

상기 역주파수 변환 공정에서 생성된 화상과 상기 계조변환 공정에서 계조변환된 화상을 가산하는 가산 공정을 가지는 것을 특징으로하는 화상처리방법.
화상을 복수의 주파수대의 주파수 성분 으로 분해하는 주파수 변환 공정과,

상기 주파수 변환 공정에 의해 얻은 복수의 주파수대의 주파수 성분을 소정의 계조변환 특성에 의거하여 변환하는 성분 변환 공정과,

상기 성분 변환 공정에서 변환된 주파수 성분을 합성해서 화상을 생성하는 역주파수 변환 공정과,

상기 역주파수 변환 공정에서 생성된 화상을 상기 소정의 계조변환 특성으로 계조변환하는 계조변환 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
청구항 1 내지 청구항 33의 어느 한항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터가독(可讀)기억매체.
청구항 34 내지 청구항 38의 어느 한 항에 기재된 화상처리방법의 처리스텝을 컴퓨터에 실행 시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터가독기억 매체.
청구항 1 내지 청구항 33의 어느 한항에 기재된 화상처리장치의 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램.
청구항 34 내지 청구항 38의 어느 한항에 기재된 화상처리방법의 처리스텝을 컴퓨터에 실행 시키기 위한 프로그램.