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JP2008211840A - Image processing apparatus - Google Patents

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JP2008211840A
JP2008211840A JP2008122907A JP2008122907A JP2008211840A JP 2008211840 A JP2008211840 A JP 2008211840A JP 2008122907 A JP2008122907 A JP 2008122907A JP 2008122907 A JP2008122907 A JP 2008122907A JP 2008211840 A JP2008211840 A JP 2008211840A
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JP
Japan
Prior art keywords
image signal
signal
difference
processing unit
unsharp
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008122907A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Kaji
大介 梶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus capable of obtaining sufficient emphasis. <P>SOLUTION: An image processing apparatus includes: a non-sharp image signal creating section 10 for creating non-sharp image signals of a plurality of frequency bands from a source image signal; a differential processing section 12 for obtaining a differential image signal by making differential the source image signal or non-sharp image signal and a non-sharp image signal in a frequency band adjacent to these image signals; a density dependent transformation processing section 16 for applying transformation processing to the differential image signal so as to change a degree of processing while depending on a pixel value of the non-sharp image signal to be made differential; and an addition processing section 17 for adding the differential image signal to which the transformation processing has been applied by the density dependent transformation processing section, to the source image signal or to a bottom frequency image signal, or for adding a correction signal calculated from a low frequency component signal obtained by making differential a result integrating the image signal to which the trans formation processing has been applied by the density dependent transformation processing section, from the source image signal to the source image signal or to the bottom frequency image signal. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は画像処理装置に関し、更に詳しくは特に放射線画像の処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to a radiographic image processing apparatus.

放射線画像の処理部門では、よりよい画像を得るため、原画像信号に変換処理を加える方法が用いられている。図15は従来の周波数強調処理の説明図である。原画像信号1から非鮮鋭画像信号2を作成し、原画像信号1から前記非鮮鋭画像信号2を減算して差分画像信号3を作成し、この差分画像信号3に所定の係数βを乗算したものを高周波成分信号として原画像信号1に加えることで処理済み画像信号を得ている。   In the radiation image processing department, a method of applying a conversion process to an original image signal is used in order to obtain a better image. FIG. 15 is an explanatory diagram of a conventional frequency enhancement process. A non-sharp image signal 2 is generated from the original image signal 1, a difference image signal 3 is generated by subtracting the non-sharp image signal 2 from the original image signal 1, and the difference image signal 3 is multiplied by a predetermined coefficient β. A processed image signal is obtained by adding a signal as a high-frequency component signal to the original image signal 1.

図16は従来のダイナミックレンジ圧縮処理の説明図である。図15と同一のものは、同一の符号を付して示す。この場合には、原画像信号1から非鮮鋭画像信号2を作成して原画像信号1から非鮮鋭画像信号2を減算することにより、差分画像信号3を得る。一方、非鮮鋭画像信号2に濃度補正変換4を加え、補正画像信号5を得る。そして、得られた補正画像信号5に差分画像信号3を加えることで、処理済み画像信号を得ている。近年、上述した画像処理方法に改良を加え、更に鮮明な処理済み画像信号を得る方法が開発されてきている。   FIG. 16 is an explanatory diagram of a conventional dynamic range compression process. The same components as those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals. In this case, a difference image signal 3 is obtained by creating an unsharp image signal 2 from the original image signal 1 and subtracting the unsharp image signal 2 from the original image signal 1. On the other hand, density correction conversion 4 is added to the unsharp image signal 2 to obtain a corrected image signal 5. Then, the processed image signal is obtained by adding the difference image signal 3 to the obtained corrected image signal 5. In recent years, a method has been developed in which the above-described image processing method is improved to obtain a clearer processed image signal.

従来のこの種の装置としては、原画像低濃度部の高周波成分信号における加算度合いを制御するという方法が用いられている(例えば特許文献1参照)。また、分解した最も低い周波数帯域の画像信号の濃度により、各帯域の強調度を決定するという方法が用いられている。
特開平10−75395号公報(段落0022〜0023)
As a conventional apparatus of this type, a method of controlling the degree of addition in the high-frequency component signal of the original image low density part is used (for example, see Patent Document 1). Further, a method is used in which the enhancement degree of each band is determined based on the density of the image signal in the lowest frequency band that has been decomposed.
JP-A-10-75395 (paragraphs 0022 to 0023)

画像信号を複数の周波数帯域に分解し、各帯域の画像信号に対し変換処理を施した後、原画像信号あるいは最低周波数帯域画像信号に加算することで、原画像信号を強調する処理や、変換後の各帯域を足し合わせて作成した高周波成分信号を原画像信号から減じて作成した低周波成分信号より作成される補正成分信号を原画像信号に加算することにより、画像信号のダイナミックレンジを圧縮するという画像信号処理方法が提案されている。   The image signal is decomposed into a plurality of frequency bands, and each image signal in each band is converted and then added to the original image signal or the lowest frequency band image signal to enhance or convert the original image signal. The dynamic range of the image signal is compressed by adding the correction component signal created from the low frequency component signal created by subtracting the high frequency component signal created by adding the subsequent bands from the original image signal to the original image signal. An image signal processing method has been proposed.

これらの処理では、エッジの強調やダイナミックレンジの補正が行なわれる一方で、処理を行なうことで低濃度部の粒状が悪化するという問題があった。また、前記特許文献1記載の発明では、原画像低濃度部の高周波成分信号における加算度合いを制御するという方法が用いられているが、各周波数帯域画像には濃度情報が含まれていないため、その抑制は原画像信号の濃度によって決定され、しかも全ての周波数帯域に対し、同一の抑制を行なうために低濃度部では全ての高周波成分信号が抑制されるという問題があった。   In these processes, edge enhancement and dynamic range correction are performed, but there is a problem in that the granularity of the low density portion is deteriorated by performing the process. Further, in the invention described in Patent Document 1, a method of controlling the degree of addition in the high frequency component signal of the low density part of the original image is used, but since each frequency band image does not include density information, The suppression is determined by the density of the original image signal, and all the high-frequency component signals are suppressed in the low density portion in order to perform the same suppression for all frequency bands.

また、分解した最も低い周波数帯域の画像信号の濃度により、各帯域の強調度を決定するという方法が用いられているが、この方法ではピラミッドアルゴリズムを用いた場合、最も小さい画像サイズとなった最低周波数帯域画像信号と強調度を抑制する帯域画像信号のサイズが異なるため、対応を別に設けなければならないという問題があった。   In addition, the method of determining the degree of emphasis of each band based on the density of the image signal of the lowest frequency band that has been decomposed is used. In this method, when the pyramid algorithm is used, the lowest image size that has the smallest image size is used. Since the size of the frequency band image signal is different from the size of the band image signal for suppressing the enhancement degree, there is a problem in that a separate correspondence has to be provided.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、周波数処理による粒状の悪化を抑制し、かつ十分な強調を得ることを可能とする画像処理装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an image processing apparatus capable of suppressing deterioration in granularity due to frequency processing and obtaining sufficient enhancement.

(1)請求項1記載の発明は、複数の画素からなる原画像信号から複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号を作成する非鮮鋭画像信号作成部と、前記原画像信号又は前記非鮮鋭画像信号作成部で作成された非鮮鋭画像信号と、当該原画像信号又は非鮮鋭画像信号と隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号を差分して差分画像信号を得る差分処理部と、該差分処理部で得られた差分画像信号に対して、前記差分処理部で差分される非鮮鋭画像信号の画素値に依存して処理の度合いが変化する変換処理を施す濃度依存変換処理部と、該濃度依存変換処理部で変換処理された差分画像信号を原画像信号又は最低周波数画像信号に加算する、又は前記原画像信号から前記濃度依存変換処理部で変換処理された画像信号を積算したものを差分した低周波成分信号から算出される補正信号を前記原画像信号又は最低周波数画像信号に加算することで処理済み画像信号を得る加算処理部と、を有することを特徴とする。   (1) The invention described in claim 1 is a non-sharp image signal creating unit that creates unsharp image signals of a plurality of frequency bands from an original image signal composed of a plurality of pixels, and the original image signal or the unsharp image signal. A difference processing unit that obtains a difference image signal by subtracting the unsharp image signal created by the creation unit and the unsharp image signal in the frequency band adjacent to the original image signal or the unsharp image signal; and the difference processing unit A density-dependent conversion processing unit that performs conversion processing that changes the degree of processing on the obtained difference image signal depending on the pixel value of the unsharp image signal that is differenced by the difference processing unit; and the density-dependent conversion The difference image signal converted by the processing unit is added to the original image signal or the lowest frequency image signal, or the difference obtained by integrating the original image signal and the image signal converted by the density-dependent conversion processing unit is added. Frequency component signal The addition unit to obtain a processed image signal by adding to the original image signal or the lowest frequency image signal a correction signal calculated from and having a.

(2)請求項2記載の発明は、前記変換処理部は、少なくとも画像信号の一部で画素値の絶対値を抑制するものであることを特徴とする。
(3)請求項3記載の発明は、前記変換処理部は、前記差分処理部で差分される非鮮鋭画像信号が低周波数帯域の画像信号であるほど画像信号の絶対値の抑制が大きい変換処理を施すことを特徴とする。
(2) The invention described in claim 2 is characterized in that the conversion processing unit suppresses an absolute value of a pixel value at least in part of an image signal.
(3) In the invention according to claim 3, the conversion processing unit performs a conversion process in which the absolute value of the image signal is more suppressed as the non-sharp image signal that is differenced by the difference processing unit is an image signal in a low frequency band. It is characterized by giving.

(4)請求項4記載の発明は、前記変換処理部は、前記差分処理部で差分される非鮮鋭画像信号が低濃度の画像信号であるほど画像信号の絶対値の抑制が大きい変換処理を施すことを特徴とする。   (4) In the invention according to claim 4, the conversion processing unit performs a conversion process in which the absolute value of the image signal is largely suppressed as the non-sharp image signal that is differenced by the difference processing unit is a low-density image signal. It is characterized by giving.

(1)請求項1記載の発明によれば、差分画像信号を濃度依存非線形変換することで、原画像信号に加算される高周波成分信号が調整され、エッジ強調と共にノイズやアーチファクトの抑制が行なわれた処理画像信号を作成することが可能となる。   (1) According to the first aspect of the invention, the high-frequency component signal added to the original image signal is adjusted by performing density-dependent nonlinear conversion of the differential image signal, and noise and artifacts are suppressed together with edge enhancement. It is possible to create a processed image signal.

(2)請求項2記載の発明によれば、オーバシュート/アンダーシュートの原因である高コントラスト部での強調が抑制され、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能になる。   (2) According to the invention described in claim 2, the emphasis in the high contrast portion which is the cause of the overshoot / undershoot is suppressed, and the edge emphasis and noise and artifacts can be more effectively suppressed.

(3)請求項3記載の発明によれば、差分画像信号において、低周波帯域ほど絶対値の抑制が大きくなり、より効果的に鮮鋭性がよく、ノイズやアーチファクトが抑制された画像信号の作成が可能となる。   (3) According to the invention described in claim 3, in the differential image signal, the absolute value is more suppressed as the frequency band is lower, and the image signal is more effectively sharpened and noise and artifacts are suppressed. Is possible.

(4)請求項4記載の発明によれば、差分画像信号を低濃度部分ほど信号を強く抑制することで鮮鋭性のよいアーチファクトやノイズの抑制が可能となる。   (4) According to the invention described in claim 4, it is possible to suppress artifacts and noise with good sharpness by strongly suppressing the difference image signal as the density is lower.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。図1は周波数強調処理を行なう本発明の第1の実施の形態例を示すブロック図である。図に示す装置は、複数の画素からなる原画像信号に対して原画像信号の高周波成分信号を前記原画像信号あいるは原画像信号の低周波信号に加算することで処理済み画像信号を得る画像処理装置を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention for performing frequency enhancement processing. The apparatus shown in the figure obtains a processed image signal by adding a high-frequency component signal of an original image signal to a low-frequency signal of the original image signal or the original image signal for an original image signal composed of a plurality of pixels. 1 shows an image processing apparatus.

図において、10は原画像信号から非鮮鋭画像信号を作成する非鮮鋭画像信号作成部、11は非鮮鋭画像信号作成部10で作成された非鮮鋭画像信号に変換処理を加える変換処理部、12は原画像信号と変換処理後の画像信号との差分及び非鮮鋭画像信号と変換処理後の画像信号と間の差分をとる差分処理部、13は該差分処理部12で得られた差分画像信号を加算する加算処理部である。非鮮鋭画像信号作成部10、変換処理部11、差分処理部12及び加算処理部13としては、ハードウェアでもソフトウェアでも実現することができる。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。   In the figure, 10 is a non-sharp image signal creation unit that creates a non-sharp image signal from an original image signal, 11 is a conversion processing unit that performs a conversion process on the unsharp image signal created by the non-sharp image signal creation unit 10, and 12. Is a difference processing unit that takes a difference between the original image signal and the image signal after the conversion process and a difference between the unsharp image signal and the image signal after the conversion process, and 13 is a difference image signal obtained by the difference processing unit 12 Is an addition processing unit for adding. The unsharp image signal creation unit 10, the conversion processing unit 11, the difference processing unit 12, and the addition processing unit 13 can be realized by hardware or software. The operation of the apparatus configured as described above will be described as follows.

非鮮鋭画像信号作成部10は、原画像信号に対して例えばピラミッドアルゴリズムを用いて非鮮鋭画像信号を作成する。ピラミッドアルゴリズムについては後述する。非鮮鋭画像信号作成部10からは、周波数特性の異なる複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号が得られる。変換処理部11は、得られた非鮮鋭画像信号に対して画像信号変換処理を行なう。この画像信号変換処理としては、公知のあらゆる画像信号変換処理技術を用いることができる。   The unsharp image signal creation unit 10 creates an unsharp image signal for the original image signal using, for example, a pyramid algorithm. The pyramid algorithm will be described later. From the non-sharp image signal creation unit 10, non-sharp image signals of a plurality of frequency bands having different frequency characteristics are obtained. The conversion processing unit 11 performs an image signal conversion process on the obtained unsharp image signal. Any known image signal conversion processing technique can be used as the image signal conversion processing.

差分処理部12は、このようにして得られた変換画像信号と原画像信号及び、非鮮鋭画像信号と変換画像信号との差分を求める。ここで、得られる差分画像信号は、隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号と変換後の非鮮鋭画像信号の差分である。次に、加算処理部13は差分処理部12で得られた差分信号を加算して高周波成分信号を求める。このようにして得られた高周波成分信号を原画像信号に加算することにより、処理済み画像信号が得られる。   The difference processing unit 12 obtains the difference between the converted image signal and the original image signal thus obtained, and the non-sharp image signal and the converted image signal. Here, the obtained difference image signal is a difference between an unsharp image signal or an original image signal in an adjacent frequency band and an unsharp image signal after conversion. Next, the addition processing unit 13 adds the difference signals obtained by the difference processing unit 12 to obtain a high frequency component signal. A processed image signal is obtained by adding the high-frequency component signal thus obtained to the original image signal.

ここで、変換処理部11の具体的な処理の一つについて説明する。図2は非鮮鋭画像の補正関数を示す図である。横軸xが非鮮鋭化を行なう前の信号値と非鮮鋭化を行なった後の信号値の差分を表わす信号値、縦軸yが補正成分信号で、上の方が低周波、下の方が高周波帯域での補正成分信号を表わす関数である。この特性は、コントラストの大きい領域では、多く補正する特徴を持っている。このようにして得られた補正成分信号は、非鮮鋭画像信号に加算されることにより、画像変換を行なっている。   Here, one specific process of the conversion processing unit 11 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a correction function for an unsharp image. The horizontal axis x is the signal value representing the difference between the signal value before unsharpening and the signal value after unsharpening, the vertical axis y is the correction component signal, the upper is the low frequency, the lower Is a function representing the correction component signal in the high frequency band. This characteristic has a feature that many corrections are made in a region with a high contrast. The correction component signal thus obtained is added to the unsharp image signal to perform image conversion.

この関数は、図3に示すように非鮮鋭画像信号の濃度によって変化する。図3において、横軸xが非鮮鋭化を行なう前の信号値と非鮮鋭化を行なった後の信号値との差分を表わす信号値、縦軸yが補正成分信号である。上の方が低濃度、下の方が高濃度部分における補正成分信号を表わす関数である。この実施の形態例の変換処理部11の変換特性は、図2に示す特性と図3に示す特性を併せ持つものである。そこで、低濃度部、低周波帯域ほど補正の度合を強くすることで、1つ上の非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号と近似した画像信号となる。   This function varies depending on the density of the unsharp image signal as shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis x is a signal value representing the difference between the signal value before unsharpening and the signal value after unsharpening, and the vertical axis y is a correction component signal. The upper part is a function representing the correction component signal in the low density, and the lower part is the correction component signal in the high density part. The conversion characteristics of the conversion processing unit 11 of this embodiment have both the characteristics shown in FIG. 2 and the characteristics shown in FIG. Therefore, by increasing the degree of correction in the lower density portion and the lower frequency band, the image signal approximates to the unsharp image signal or the original image signal one level higher.

これにより、低濃度部での周波数強調が弱くなり、粒状の悪化を抑制することができる。また、平均化により1つ上の画像信号あるいは原画像信号との画素差が大きい場合は、その画素を1つ上の画像信号あるいは原画像信号に近づけるような平均化を抑制する処理を加えることで、強調画像信号のオーバシュート/アンダーシュートを抑制することが可能となる。また、この補正は低周波帯域になるに従って強くすることで鮮鋭性のよい、より良好な画像信号を得ることができる。   Thereby, the frequency emphasis in the low density part becomes weak, and the deterioration of the granularity can be suppressed. In addition, when the pixel difference from the image signal one level higher or the original image signal is large due to the averaging, a process for suppressing the averaging to bring the pixel closer to the image signal one level higher or the original image signal is added. Thus, overshoot / undershoot of the enhanced image signal can be suppressed. Further, this correction is strengthened as the frequency band becomes lower, so that a better image signal with good sharpness can be obtained.

このように図1の構成によれば、非鮮鋭画像信号を変換することで、原画像信号に加算される差分画像信号が調整され、エッジ強調と共にノイズやアーチファクトの抑制が行なわれた処理画像信号を作成することが可能となる。   As described above, according to the configuration of FIG. 1, the difference image signal added to the original image signal is adjusted by converting the unsharp image signal, and the processed image signal in which noise and artifacts are suppressed together with edge enhancement is performed. Can be created.

また、前記差分画像信号は、隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号と変換後の非鮮鋭画像信号の差分であることで、各差分画像信号の周波数帯域は互いに重なる部分が少なくなり、非鮮鋭画像信号への変換処理を合わせることで、帯域毎の操作が可能となる。   Further, the difference image signal is a difference between an unsharp image signal or an original image signal in an adjacent frequency band and an unsharp image signal after conversion, so that the frequency band of each difference image signal has less overlapping portions. By combining the conversion processing into a non-sharp image signal, operation for each band becomes possible.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、非線形変換に基づいて非鮮鋭画像信号の画素値を変換することで、効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   In addition, the conversion process performed on the non-sharp image signals in the plurality of frequency bands converts the pixel values of the non-sharp image signal based on a non-linear conversion, thereby effectively enhancing edge enhancement and suppressing noise and artifacts. It becomes possible.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、原画像信号あるいは複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号により決定されることで、画像信号の非鮮鋭化の傾向に依存した処理ができ、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能になる。   Further, the conversion process performed on the unsharp image signals in the plurality of frequency bands is determined by the original image signal or the unsharp image signals in the plurality of frequency bands, and thus depends on the tendency of unsharpening of the image signals. Processing can be performed, and edge enhancement and noise and artifacts can be suppressed more effectively.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号により決定されるで、画像信号の非鮮鋭化の傾向に依存した処理ができ、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   Further, the conversion process performed on the unsharp image signals in the plurality of frequency bands is determined by the unsharp image signal or the original image signal in the adjacent frequency band, and thus depends on the tendency of unsharpness of the image signal. Processing, and edge enhancement and noise and artifact suppression can be more effectively performed.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、前記差分画像信号を作成する際に使用されるもう1つの非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号の画素値によって変化することで、非鮮鋭処理が行なわれる前の画素に依存した処理が可能となることでより高周波成分信号を考慮した変換が可能となり、より効果的にエッジ強調とアーチファクトやノイズの抑制が可能となる。   In addition, the conversion process performed on the non-sharp image signals in the plurality of frequency bands varies depending on the pixel value of another unsharp image signal or original image signal used when creating the difference image signal. Thus, since the processing depending on the pixel before the unsharp processing is performed is possible, the conversion considering the high frequency component signal can be performed, and the edge enhancement and the suppression of the artifact and noise can be more effectively performed.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、前記非鮮鋭画像信号により異なることで、周波数帯域に依存した調整が可能となり、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   Further, the conversion processing applied to the non-sharp image signals in the plurality of frequency bands is different depending on the unsharp image signal, so that adjustment depending on the frequency band is possible, and edge enhancement and noise and artifacts are more effectively performed. Can be suppressed.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、画像信号の平均化を抑制する変換であることで、オーバシュート/アンダーシュートの原因である高コントラスト部での非鮮鋭化が抑制され、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   Further, the conversion process applied to the unsharp image signal is a conversion that suppresses the averaging of the image signal, thereby suppressing unsharpening in a high contrast portion that causes overshoot / undershoot, Edge enhancement and suppression of noise and artifacts can be performed more effectively.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、非鮮鋭画像信号の画素値により変化することで、非鮮鋭画像信号の信号値に依存した処理が可能となり、ノイズの目立ちやすい信号(濃度)領域のアーチファクトの抑制を強くすることにより、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   In addition, the conversion process applied to the unsharp image signal changes depending on the pixel value of the unsharp image signal, thereby enabling processing depending on the signal value of the unsharp image signal, and a signal (density that is easily noticeable). ) By enhancing the suppression of area artifacts, edge enhancement and noise and artifacts can be more effectively suppressed.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、最低周波数帯域の非鮮鋭画像の画素値により変化することで、非鮮鋭画像信号の変換の変化が原画像信号の大まかな構造に従うことが可能となる。   In addition, the conversion process performed on the unsharp image signal changes depending on the pixel value of the unsharp image in the lowest frequency band, so that the change in conversion of the unsharp image signal follows the rough structure of the original image signal. It becomes possible.

また、本発明は、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、原画像信号の画素値により変化することで、非鮮鋭画像信号の変化が原画像信号に忠実に従うことが可能となる。 また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、非鮮鋭画像信号が低周波帯域であるほど平均化抑制の傾向を強くすることで、低周波帯域ほど平均化抑制が大きくなり、より鮮鋭性のよい、ノイズやアーチファクトが抑制された画像信号を作成することが可能となる。   In the present invention, the conversion process performed on the non-sharp image signal changes according to the pixel value of the original image signal, so that the change of the unsharp image signal can faithfully follow the original image signal. In addition, the conversion process applied to the unsharp image signal increases the tendency of averaging suppression as the non-sharp image signal is in a lower frequency band, so that the averaging suppression is increased in a lower frequency band and sharper. It is possible to create a good image signal in which noise and artifacts are suppressed.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、非鮮鋭画像信号が高周波帯域であるほど平均化の抑制を強くすることで、ノイズ成分信号を多く含む傾向のある高周波成分信号ほど平均化の抑制が大きくなり、効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   In addition, the conversion process applied to the unsharp image signal increases the suppression of averaging as the non-sharp image signal is in a high frequency band, thereby averaging high frequency component signals that tend to contain more noise component signals. As a result, edge enhancement and noise and artifacts can be effectively suppressed.

図4はダイナミックレンジ圧縮処理を行なう本発明の第1の実施の形態例を示すブロック図である。この装置は、複数の画素からなる原画像信号あるいは超低周波数画像信号に原画像信号の低周波成分信号から得られる補正信号を加算することで処理済み画像信号を得る画像処理装置を構成している。図1と同一のものは、同一の符号を付して示す。   FIG. 4 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention for performing dynamic range compression processing. This apparatus constitutes an image processing apparatus that obtains a processed image signal by adding a correction signal obtained from a low-frequency component signal of an original image signal to an original image signal or ultra-low-frequency image signal composed of a plurality of pixels. Yes. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

図において、10は原画像信号から非鮮鋭画像信号を作成する非鮮鋭画像信号作成部、11は非鮮鋭画像信号作成部10で作成された画像信号に変換処理を加える変換処理部、12は原画像信号と変換処理後の画像信号との差分及び非鮮鋭画像信号と変換処理後の画像信号と間の差分をとる差分処理部、14は該差分処理部12で得られた差分信号を積算して得られる高周波成分信号を原画像信号から減算して得られる低周波成分信号から補正信号を算出する補正信号算出部、15は該補正信号算出部14で得られた補正信号を加算する処理を行なう補正信号加算部である。非鮮鋭画像信号作成部10、変換処理部11、差分処理部12及び補正信号算出部14及び補正信号加算部15としては、ハードウェアでもソフトウェアでも実現することができる。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。   In the figure, 10 is a non-sharp image signal generating unit that generates a non-sharp image signal from an original image signal, 11 is a conversion processing unit that performs a conversion process on the image signal generated by the non-sharp image signal generating unit 10, and 12 is an original. A difference processing unit that takes a difference between the image signal and the image signal after the conversion process and a difference between the unsharp image signal and the image signal after the conversion process, and 14 integrates the difference signal obtained by the difference processing unit 12 A correction signal calculation unit that calculates a correction signal from a low-frequency component signal obtained by subtracting the high-frequency component signal obtained from the original image signal, and 15 performs a process of adding the correction signal obtained by the correction signal calculation unit It is a correction signal adding unit to be performed. The unsharp image signal creation unit 10, the conversion processing unit 11, the difference processing unit 12, the correction signal calculation unit 14, and the correction signal addition unit 15 can be realized by hardware or software. The operation of the apparatus configured as described above will be described as follows.

非鮮鋭画像信号作成部10は、原画像信号に対して例えばピラミッドアルゴリズムを用いて非鮮鋭画像信号を作成する。非鮮鋭画像信号作成部10からは、周波数特性の異なる複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号が得られる。変換処理部11は、得られた非鮮鋭画像信号に対して画像変換処理を行なう。この画像信号変換処理としては、公知のあらゆる画像変換処理技術を用いることができる。   The unsharp image signal creation unit 10 creates an unsharp image signal for the original image signal using, for example, a pyramid algorithm. From the non-sharp image signal creation unit 10, non-sharp image signals of a plurality of frequency bands having different frequency characteristics are obtained. The conversion processing unit 11 performs an image conversion process on the obtained unsharp image signal. Any known image conversion processing technique can be used as the image signal conversion processing.

差分処理部12は、このようにして得られた変換画像信号と原画像信号及び、非鮮鋭画像信号と変換画像信号との差分を求める。ここで、得られる差分画像信号は、隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号と変換後の非鮮鋭画像信号の差分である。次に、補正信号算出部14は、差分処理部12で得られた差分信号に対して、補正信号を算出する処理を行なう。   The difference processing unit 12 obtains the difference between the converted image signal and the original image signal thus obtained, and the non-sharp image signal and the converted image signal. Here, the obtained difference image signal is a difference between an unsharp image signal or an original image signal in an adjacent frequency band and an unsharp image signal after conversion. Next, the correction signal calculation unit 14 performs a process of calculating a correction signal on the difference signal obtained by the difference processing unit 12.

ここで補正成分信号は、例えば図17のように決定される。図17は低濃度部分のダイナミックレンジ圧縮における補正成分信号を表わす図である。図において、横軸は非鮮鋭画像信号の信号値X、縦軸は補正成分信号F(X)である。図17のように低信号値ほど大きな補正成分信号が算出され、原画像信号に加算される。補正信号加算部15は、補正信号算出部14で得られた補正信号を加算する処理を行ない、原画像信号に加算して処理済み画像信号を得る。   Here, the correction component signal is determined as shown in FIG. 17, for example. FIG. 17 shows a correction component signal in the dynamic range compression of the low density portion. In the figure, the horizontal axis represents the signal value X of the unsharp image signal, and the vertical axis represents the correction component signal F (X). As shown in FIG. 17, a correction component signal that is larger as the signal value is lower is calculated and added to the original image signal. The correction signal addition unit 15 performs a process of adding the correction signal obtained by the correction signal calculation unit 14, and adds the correction signal to the original image signal to obtain a processed image signal.

この実施の形態例についても、各非鮮鋭画像信号を図2に示すような関数により変換することができる。横軸xが非鮮鋭化を行なう前の信号値と非鮮鋭化を行った後の信号値の差分を表わす信号値、縦軸yが補正成分信号である。この関数は、図3に示すように非鮮鋭画像信号の濃度によって変化する。図3において、横軸xは差分を表わす信号値、縦軸yは補正成分信号である。   Also in this embodiment, each non-sharp image signal can be converted by a function as shown in FIG. The horizontal axis x is a signal value representing the difference between the signal value before unsharpening and the signal value after unsharpening, and the vertical axis y is a correction component signal. This function varies depending on the density of the unsharp image signal as shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis x is a signal value representing a difference, and the vertical axis y is a correction component signal.

このように、低濃度部ほど補正成分信号を強くすることで、画像信号の高周波成分信号が加えられた画像信号となる。これにより、差分画像信号は、低濃度に相当する領域で高周波成分信号を含まなくなる。従って、差分画像信号を原画像信号から引くことにより得られる低周波画像信号は、低濃度部で高周波数を含むようになり、この低周波画像信号のダイナミックレンジを圧縮する際に高周波成分信号も合わせて圧縮され、低濃度部のダイナミックレンジ圧縮による粒状の悪化を抑制することができる。   In this way, by increasing the correction component signal in the lower density portion, the image signal is obtained by adding the high frequency component signal of the image signal. Thereby, the difference image signal does not include the high frequency component signal in the region corresponding to the low density. Therefore, the low frequency image signal obtained by subtracting the difference image signal from the original image signal includes a high frequency in the low density portion, and the high frequency component signal is also included when the dynamic range of the low frequency image signal is compressed. It is compressed together and granular deterioration due to dynamic range compression of the low density portion can be suppressed.

また、平均化により1つ上の画像信号あるいは原画像信号との画素値が大きい場合は、その画素を1つ上の画像信号あるいは原画像信号に近づけるような平均化を抑制する処理を加えることで処理後のオーバシュート/アンダーシュートを抑制することが可能となる。また、この補正は平均化による画素の変化がより大きくなる傾向をもつ低周波帯域になるに従って強くすることでより良好な画像信号を得ることができる。   In addition, when the pixel value of the image signal or the original image signal one level higher is obtained by averaging, a process for suppressing the averaging is performed so that the pixel approaches the image signal or the original image signal one level higher. Thus, it is possible to suppress overshoot / undershoot after processing. Further, a better image signal can be obtained by strengthening this correction as the low frequency band tends to have a larger pixel change due to averaging.

上記低濃度部での平均化の調整は、全ての非鮮鋭画像信号で行なう必要はない。比較的高周波の非鮮鋭画像信号についてのみ調整を行なうことで、ノイズの抑制とエッジ成分信号の強調の調整が可能となる。また、調整度合いを各非鮮鋭画像信号によって変更することができる。例えば、高周波を多く含む非鮮鋭画像信号ほど低濃度部の調整を強くすることで、低濃度部において、エッジ成分の保存と粒状の抑制を行った画像信号を作成することも可能である。   The adjustment of averaging in the low density portion need not be performed for all unsharp image signals. By adjusting only the relatively high-frequency unsharp image signal, it is possible to suppress noise and adjust edge component signal enhancement. Further, the degree of adjustment can be changed by each non-sharp image signal. For example, it is also possible to create an image signal in which the edge component is preserved and the granularity is suppressed in the low-density portion by increasing the adjustment of the low-density portion as the non-sharp image signal including more high frequencies.

この実施の形態例によれば、非鮮鋭画像信号を変換することで、原画像信号あるいは超低周波画像信号に加算される補正部分が調整され、画像信号のダイナミックレンジ圧縮とノイズやアーチファクトの抑制の両方が行なわれた処理画像信号を作成することが可能となる。   According to this embodiment, the correction portion added to the original image signal or the ultra-low frequency image signal is adjusted by converting the unsharp image signal, and the dynamic range compression of the image signal and the suppression of noise and artifacts are adjusted. It is possible to create a processed image signal in which both are performed.

また、前記差分画像信号は、隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号と変換後の非鮮鋭画像信号の差分であることにより、隣り合う非鮮鋭画像信号の差分をとることで各差分画像信号の周波数帯域は互いに重なる部分が少なくなり、非鮮鋭画像信号への変換処理を合わせることで帯域毎の操作が可能となる。   Further, the difference image signal is a difference between an unsharp image signal or an original image signal in an adjacent frequency band and an unsharp image signal after conversion. The frequency band of the image signal has few overlapping portions, and the operation for each band can be performed by combining the conversion processing into the unsharp image signal.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、非線形変換に基づいて、非鮮鋭画像信号の画素値を変換するものであることにより、非線形変換を行なうことで、効果的にノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   In addition, the conversion process performed on the non-sharp image signals in the plurality of frequency bands is to convert the pixel values of the non-sharp image signal based on the non-linear conversion. Noise and artifacts can be suppressed.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、原画像信号あるいは複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号により決定されるものであることにより、画像信号の非鮮鋭化の傾向に依存した処理ができ、より効果的にノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   Further, the conversion process applied to the unsharp image signals in the plurality of frequency bands is determined by the original image signal or the unsharp image signals in the plurality of frequency bands, thereby reducing the unsharpness of the image signal. Processing that depends on the trend can be performed, and noise and artifacts can be more effectively suppressed.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号により決定されるものであることにより、画像信号の非鮮鋭化の傾向に依存した処理ができ、より効果的にノイズやアーチファクトの抑制が可能になる。   Further, the conversion process performed on the unsharp image signals in the plurality of frequency bands is determined by the unsharp image signal or the original image signal in the adjacent frequency band, thereby reducing the unsharpness of the image signal. Processing that depends on the trend can be performed, and noise and artifacts can be suppressed more effectively.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、前記差分画像信号を作成する際に使用されるもう1つの非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号の画素値によって変化するものであることにより、非鮮鋭処理が行なわれる前の画素に依存した処理が可能となることでより高周波成分信号を考慮した変換が可能となり、より効果的にエッジ強調とアーチファクトやノイズの抑制が可能となる。   Further, the conversion process applied to the non-sharp image signals in the plurality of frequency bands varies depending on the pixel value of another unsharp image signal or original image signal used when the difference image signal is created. As a result, pixel-dependent processing before unsharp processing is possible, enabling conversion that takes higher frequency component signals into account, enabling more effective edge enhancement and suppression of artifacts and noise. It becomes.

また、前記複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、前記非鮮鋭画像信号により異なるものであることにより、周波数帯域に依存した調整が可能となり、より効果的にノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   In addition, the conversion process performed on the non-sharp image signals in the plurality of frequency bands is different depending on the unsharp image signal, so that adjustment depending on the frequency band is possible, and noise and artifacts are more effectively performed. Can be suppressed.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、画像信号の平均化を抑制する変換であることにより、オーバーシュート/アンダーシュートの原因である高コントラスト部での非鮮鋭化が抑制され、より効果的にノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   Further, the conversion process performed on the unsharp image signal is conversion that suppresses averaging of the image signal, thereby suppressing unsharpening in a high contrast portion that causes overshoot / undershoot, Noise and artifacts can be suppressed more effectively.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、非鮮鋭画像信号の画素値により変化するものであることで、非鮮鋭画像信号の信号値に依存した処理が可能となり、ノイズの目立ちやすい信号領域で平均化を抑制することができ、より効果的にノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   In addition, since the conversion process performed on the unsharp image signal varies depending on the pixel value of the unsharp image signal, processing depending on the signal value of the unsharp image signal is possible, and noise is easily noticeable. Averaging can be suppressed in the signal region, and noise and artifacts can be suppressed more effectively.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、最低周波数帯域の非鮮鋭画像信号の画素値により変化することで、非鮮鋭画像信号の変換の変化が原画像信号のおおまかな構造に従うことが可能となる。   In addition, the conversion process applied to the unsharp image signal changes according to the pixel value of the unsharp image signal in the lowest frequency band, so that the change in conversion of the unsharp image signal follows the rough structure of the original image signal. Is possible.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、原画像信号の画素値により変化することで、非鮮鋭画像の変換の変化が原画像信号に忠実に従うことが可能となる。
また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、非鮮鋭画像信号が低周波数帯域であるほど平均化の抑制の傾向を強くすることで、低周波帯域ほど平均化抑制が大きくなり、より効果的に鮮鋭性のよいノイズやアーチファクトが抑制された画像信号を作成することが可能となる。
Further, the conversion process applied to the unsharp image signal changes according to the pixel value of the original image signal, so that the change in conversion of the unsharp image can faithfully follow the original image signal.
In addition, the conversion process applied to the unsharp image signal increases the tendency of the suppression of averaging as the non-sharp image signal is in a lower frequency band, so that the suppression of averaging is increased in the lower frequency band. An image signal in which noise and artifacts with excellent sharpness are effectively suppressed can be created.

また、前記非鮮鋭画像信号に施される変換処理は、非鮮鋭画像信号が高周波数帯域であるほど平均化の抑制度合いが強いものであることにより、ノイズ成分信号を多く含む傾向のある高周波部分ほど平均化の抑制が大きくなり、より効果的にノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   In addition, the conversion process performed on the unsharp image signal is a high-frequency portion that tends to contain more noise component signals because the degree of suppression of averaging is stronger as the unsharp image signal is in a higher frequency band. As the suppression of averaging increases, noise and artifacts can be suppressed more effectively.

本発明によれば、原画像信号と非鮮鋭画像信号との差分及び非鮮鋭画像信号同志の差分である差分画像信号に対して非鮮鋭画像信号の濃度情報を利用して非線形変換を行なうことも可能である。図5は周波数強調処理を行なう本発明の第2の実施の形態例を示すブロック図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して示す。図に示す装置は、複数の画素からなる原画像信号に対して前記原画像信号の高周波成分信号を前記原画像信号あるいは前記原画像信号の低周波信号に加算することで処理済み画像信号を得る画像処理装置を構成している。   According to the present invention, the non-sharp image signal density information is used to perform non-linear conversion on the difference between the original image signal and the unsharp image signal and the difference image signal that is the difference between the unsharp image signals. Is possible. FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention for performing frequency enhancement processing. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The apparatus shown in the figure obtains a processed image signal by adding a high-frequency component signal of the original image signal to the original image signal or a low-frequency signal of the original image signal for an original image signal composed of a plurality of pixels. An image processing apparatus is configured.

図において、10は原画像信号から非鮮鋭画像信号を作成する非鮮鋭画像信号作成部、12は原画像信号と非鮮鋭画像信号の差分及び非鮮鋭画像信号と隣り合う非鮮鋭画像信号の差分をとる差分処理部、16は該差分処理部12で得られた差分信号に対して濃度に依存した変換処理を行なう濃度依存変換処理部、17は該濃度依存変換処理部16で得られた変換画像信号を原画像信号に対して加算処理する加算処理部である。非鮮鋭画像信号作成部10、差分処理部12、濃度依存変換処理部16及び加算処理部17は、ハードウェアでもソフトウェアでも実現することができる。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。   In the figure, 10 is a non-sharp image signal generating unit that creates a non-sharp image signal from the original image signal, and 12 is a difference between the original image signal and the non-sharp image signal and a difference between the non-sharp image signal and the adjacent non-sharp image signal. A difference processing unit 16 takes a density-dependent conversion processing unit that performs a density-dependent conversion process on the difference signal obtained by the difference processing unit 12, and 17 denotes a converted image obtained by the density-dependent conversion processing unit 16. It is an addition processing unit that adds a signal to an original image signal. The non-sharp image signal creation unit 10, the difference processing unit 12, the density dependent conversion processing unit 16, and the addition processing unit 17 can be realized by hardware or software. The operation of the apparatus configured as described above will be described as follows.

非鮮鋭画像信号作成部10は、原画像信号に対して例えばピラミッドアルゴリズムを用いて非鮮鋭画像信号を作成する。非鮮鋭画像信号作成部10からは、周波数特性の異なる複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号が得られる。差分処理部12は、このようにして得られた原画像信号と非鮮鋭画像信号との差分及び非鮮鋭画像信号と隣り合う非鮮鋭画像信号との差分を求める。   The unsharp image signal creation unit 10 creates an unsharp image signal for the original image signal using, for example, a pyramid algorithm. From the non-sharp image signal creation unit 10, non-sharp image signals of a plurality of frequency bands having different frequency characteristics are obtained. The difference processing unit 12 obtains the difference between the original image signal and the unsharp image signal thus obtained and the difference between the unsharp image signal and the adjacent unsharp image signal.

次に、濃度依存変換処理部16は差分処理部12より与えられた差分信号に対して濃度に依存した変換処理を行なう。図6と図7は濃度依存変換処理部16の変換特性を示す図であり、図6は差分画像信号の変換関数の周波数に関する変化を表わす図、図7は濃度による変化を表わす図である。   Next, the density-dependent conversion processing unit 16 performs a density-dependent conversion process on the difference signal given from the difference processing unit 12. 6 and 7 are diagrams showing the conversion characteristics of the density-dependent conversion processing unit 16, FIG. 6 is a diagram showing a change in the frequency of the conversion function of the difference image signal, and FIG. 7 is a diagram showing a change due to the density.

図6において、横軸xは差分を表わす信号値、縦軸yは変換後の差分画像信号の画素値である。図7において、横軸xは差分を表わす信号値、縦軸yは変換後の差分画像信号の画素値である。濃度依存変換処理部16は、図6に示す特性と図7に示す特性を併せ持つ変換機能を有している。図6は上の特性が高周波、下の特性が低周波帯域での変換を表わす関数である。図7は、上の特性が差分画像信号を作成する際に使用する非鮮鋭画像が高濃度の場合、下の特性が差分画像信号を作成する際に使用する非鮮鋭画像が低濃度の場合における変換を表わす関数である。   In FIG. 6, the horizontal axis x is a signal value representing a difference, and the vertical axis y is a pixel value of the converted differential image signal. In FIG. 7, the horizontal axis x is a signal value representing a difference, and the vertical axis y is a pixel value of the converted differential image signal. The density-dependent conversion processing unit 16 has a conversion function having both the characteristics shown in FIG. 6 and the characteristics shown in FIG. FIG. 6 is a function in which the upper characteristic represents conversion in a high frequency and the lower characteristic represents conversion in a low frequency band. FIG. 7 shows a case where the upper characteristic is a high density when the non-sharp image used when creating the difference image signal, and the lower characteristic is when the non-sharp image used when creating the difference image signal is a low density. This is a function that represents conversion.

この場合、差分画像信号と非鮮鋭画像信号の画像サイズは一致するため、差分画像信号の画素に対応する非鮮鋭画像信号の画素値を求めることは容易である。この場合、非線形関数は図6や図7のように差分値の大きいところでは信号を抑制することで、オーバシュートやアンダシュート等のアーチファクトを無くすことが可能となる。また、差分成分信号を低周波帯域、低濃度部分ほど信号を強く抑制することで鮮鋭性のよい、よりアーチファクトやノイズの少ないより良好な画像信号を得ることができる。   In this case, since the image sizes of the difference image signal and the unsharp image signal match, it is easy to obtain the pixel value of the unsharp image signal corresponding to the pixel of the difference image signal. In this case, the non-linear function can suppress artifacts such as overshoot and undershoot by suppressing the signal where the difference value is large as shown in FIGS. 6 and 7. Also, by suppressing the difference component signal more strongly in the lower frequency band and lower density portion, it is possible to obtain a better image signal with better sharpness and less artifacts and noise.

次に、加算処理部17は、このようにして変換された信号を加算処理する。そして、この加算信号を原画像信号に加算する。この結果、差分画像信号を濃度依存非線形変換することで、原画像信号に加算される高周波成分信号が調整され、エッジ強調と共にノイズやアーチファクトの抑制が行なわれた処理画像信号を作成することが可能となる。   Next, the addition processing unit 17 performs addition processing on the signals thus converted. Then, this addition signal is added to the original image signal. As a result, it is possible to create a processed image signal in which the high-frequency component signal added to the original image signal is adjusted by performing density-dependent nonlinear conversion of the difference image signal, and noise and artifacts are suppressed together with edge enhancement. It becomes.

図8はダイナミックレンジ圧縮処理を行なう本発明の第2の実施の形態例を示すブロック図である。図4、図5と同一のものは、同一の符号を付して示す。図に示す装置は、複数の画素からなる原画像信号あるいは超低周波数画像信号に前記原画像信号の低周波成分信号から得られる補正信号を加算することで処理済み画像信号を得る画像処理装置を構成している。   FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention for performing dynamic range compression processing. The same components as those in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals. The apparatus shown in the figure is an image processing apparatus that obtains a processed image signal by adding a correction signal obtained from a low-frequency component signal of the original image signal to an original image signal or ultra-low-frequency image signal composed of a plurality of pixels. It is composed.

図において、10は原画像信号から非鮮鋭画像信号を作成する非鮮鋭画像信号作成部、12は原画像信号と非鮮鋭画像信号の差分及び非鮮鋭画像信号と隣り合う非鮮鋭画像信号との差分をとる差分処理部、16は該差分処理部12で得られた差分信号に対して濃度に依存した変換処理を行なう濃度依存変換処理部、14は該濃度依存変換処理部16で得られた変換画像信号を積算して得られる高周波成分信号を原画像信号から減算して得られる低周波成分信号から補正信号を算出する補正信号算出部、15は該補正信号算出部14で得られる補正信号を加算する補正信号加算部である。非鮮鋭画像信号作成部10、差分処理部12、濃度依存変換処理部16、補正信号算出部14及び補正信号加算部15は、ハードウェアでもソフトウェアでも実現することができる。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。   In the figure, 10 is a non-sharp image signal creation unit that creates a non-sharp image signal from the original image signal, and 12 is a difference between the original image signal and the non-sharp image signal and a difference between the non-sharp image signal and the adjacent unsharp image signal. A difference processing unit 16 that performs a density-dependent conversion process on the difference signal obtained by the difference processing unit 12, and 14 indicates a conversion obtained by the density-dependent conversion processing unit 16. A correction signal calculation unit for calculating a correction signal from a low frequency component signal obtained by subtracting a high frequency component signal obtained by integrating the image signals from the original image signal, and 15 indicates a correction signal obtained by the correction signal calculation unit. It is a correction signal adding unit for adding. The non-sharp image signal creation unit 10, the difference processing unit 12, the density-dependent conversion processing unit 16, the correction signal calculation unit 14, and the correction signal addition unit 15 can be realized by hardware or software. The operation of the apparatus configured as described above will be described as follows.

非鮮鋭画像信号作成部10は、原画像信号に対して例えばピラミッドアルゴリズムを用いて非鮮鋭画像信号を作成する。非鮮鋭画像信号作成部10からは、周波数特性の異なる複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号が得られる。差分処理部12は、このようにして得られた変換画像信号と原画像信号及び、非鮮鋭画像信号と隣り合う非鮮鋭画像信号との差分を求める。   The unsharp image signal creation unit 10 creates an unsharp image signal for the original image signal using, for example, a pyramid algorithm. From the non-sharp image signal creation unit 10, non-sharp image signals of a plurality of frequency bands having different frequency characteristics are obtained. The difference processing unit 12 obtains a difference between the converted image signal thus obtained, the original image signal, and the unsharp image signal adjacent to the unsharp image signal.

次に、濃度依存変換処理部16は差分処理部12より与えられた差分信号に対して濃度に依存した変換処理を行なう。この時の変換特性としては、図6と図7に示した変換特性を用いる。補正信号算出部14は、濃度依存変換処理部16で得られた変換画像信号を積算して得られる高周波成分信号を原画像信号から減算して得られる低周波成分信号から補正信号を算出する。補正信号加算部15は、このようにして得られた補正信号を原画像信号に加算する。そして、この補正信号を原画像信号に加えることで、処理済み画像信号を得る。   Next, the density-dependent conversion processing unit 16 performs a density-dependent conversion process on the difference signal given from the difference processing unit 12. As the conversion characteristics at this time, the conversion characteristics shown in FIGS. 6 and 7 are used. The correction signal calculation unit 14 calculates a correction signal from a low frequency component signal obtained by subtracting a high frequency component signal obtained by integrating the converted image signals obtained by the density dependent conversion processing unit 16 from the original image signal. The correction signal adding unit 15 adds the correction signal thus obtained to the original image signal. Then, a processed image signal is obtained by adding this correction signal to the original image signal.

この実施の形態例によれば、差分画像信号を変換してその成分信号を抑制することで、原画像信号あるいは超低周波画像信号に加算される補正成分信号に加算される高周波成分信号が調整され、画像信号のダイナミックレンジの圧縮とノイズやアーチファクトの抑制の両方が行なわれた処理画像信号を得ることができる。   According to this embodiment, the high-frequency component signal added to the correction component signal added to the original image signal or the ultra-low-frequency image signal is adjusted by converting the differential image signal and suppressing the component signal. Thus, it is possible to obtain a processed image signal in which both compression of the dynamic range of the image signal and suppression of noise and artifacts are performed.

また、前記差分画像信号は、隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号と変換後の非鮮鋭画像信号の差分であることにより、隣り合う画像信号の差分をとることで、各差分画像信号の周波数帯域は互いに重なる部分が少なくなり、非鮮鋭画像信号への変換処理を合わせることで、帯域毎の操作が可能となる。   Further, the difference image signal is a difference between an unsharp image signal or an original image signal in an adjacent frequency band and an unsharp image signal after conversion. The frequency bands of the signals are less overlapped with each other, and the operation for each band can be performed by combining the conversion processing into an unsharp image signal.

また、前記変換処理が依存する非鮮鋭画像信号は、差分画像信号を得る際に使用した画像信号であることにより、ピラミッドアルゴリズムを用いた場合においても、被変換画像信号と同一の画像サイズの非鮮鋭画像信号を用いることができ、処理の簡略化が図れる。   In addition, the non-sharp image signal on which the conversion process depends is an image signal used when obtaining the difference image signal. Therefore, even when the pyramid algorithm is used, the non-sharp image signal having the same image size as the converted image signal is used. A sharp image signal can be used, and the processing can be simplified.

また、前記複数の差分画像信号に施される変換処理は、差分画像信号により異なるものであることにより、周波数帯域に依存した調整が可能となり、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   In addition, since the conversion processing applied to the plurality of difference image signals differs depending on the difference image signal, adjustment depending on the frequency band is possible, and edge enhancement and noise and artifact suppression are more effectively performed. It becomes possible.

また、前記差分画像信号に施される変換処理は、少なくとも画像信号の一部で画素値の絶対値を抑制するものであることにより、オーバシュート/アンダーシュートの原因である高コントラスト部での強調が抑制され、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。   Further, the conversion process performed on the difference image signal suppresses the absolute value of the pixel value in at least a part of the image signal, thereby enhancing the high contrast portion that causes overshoot / undershoot. Is suppressed, and edge enhancement and noise and artifacts can be suppressed more effectively.

また、前記差分画像信号に施される変換処理は、差分画像信号が低周波数帯域であるほど画像信号の絶対値の抑制が大きいものであることにより、差分画像信号においてその成分信号を低周波帯域ほど絶対値の抑制が大きくなり、鮮鋭性のよいよりアーチファクトやノイズの少ない良好な画像信号を得ることができる。   Further, the conversion process applied to the difference image signal is such that the lower the frequency band of the difference image signal, the greater the suppression of the absolute value of the image signal. As the absolute value is suppressed, the better the image signal, the better the sharpness and the fewer artifacts and noise.

また、前記差分画像信号に施される変換処理は、差分画像信号が高周波数帯域であるほど画像信号の絶対値の抑制が大きいものであることにより、ノイズ成分信号を多く含む傾向のある高周波部分ほど絶対値の抑制が大きくなり、より効果的にエッジ強調とノイズやアーチファクトの抑制が可能となる。ところで、本発明における高周波成分信号とは、差分画像信号を積算することで得られる信号である。   The conversion process performed on the difference image signal is a high-frequency portion that tends to contain more noise component signals because the absolute value of the image signal is more suppressed as the difference image signal is in a higher frequency band. As the absolute value is suppressed, edge enhancement and noise and artifacts can be suppressed more effectively. By the way, the high frequency component signal in the present invention is a signal obtained by integrating the difference image signals.

次に、ユーザに与えられるユーザインターフェィスの機能について説明する。本発明による周波数特性の指定方法としては、例えば図9に示すようなものが考えられる。図において、横軸は周波数帯域、縦軸は強調度である。図9に示すように各周波数帯域の強調度を図のa〜fで指定する。これはマウス等で指定することもできるし、数値を指定するものでもよい。前記の請求項における隣り合うとは、非鮮鋭画像信号あるいは差分画像信号を含む周波数帯域の高い順に並べた際に、隣り合う画像のことである。差分画像信号に含まれる周波数成分は、必ずしも完全に分離するものではなく、互いに含まれる成分信号が重なる場合も考えられる。また、一部の周波数帯域が含まれず、互いに隔たりをもって隣り合う場合も考えられる。   Next, the function of the user interface given to the user will be described. As a frequency characteristic designation method according to the present invention, for example, the one shown in FIG. 9 is conceivable. In the figure, the horizontal axis represents the frequency band, and the vertical axis represents the enhancement degree. As shown in FIG. 9, the emphasis degree of each frequency band is designated by a to f in the figure. This can be specified with a mouse or the like, or a numerical value may be specified. The term “adjacent” in the above claims refers to images that are adjacent when arranged in descending order of frequency band including unsharp image signals or differential image signals. The frequency components included in the difference image signal are not necessarily completely separated, and there may be cases where component signals included in each other overlap. In addition, there may be a case where some frequency bands are not included and are adjacent to each other with a gap.

また、濃度に関する強調度としては、図10に示すようなグラフで指定することができる。図において、横軸は濃度、縦軸は強調度である。周波数特性と濃度による強調度は、各帯域で設定することも可能であるし、全体の周波数特性を決定し、強調の行なわれる全ての周波数帯域に共通した濃度と強調度の関係を設定するものとしてもよい。また、このグラフの指定は例えばA、Bにおける強調度を指定することで行なうことができる。   Further, the degree of emphasis on density can be specified by a graph as shown in FIG. In the figure, the horizontal axis represents density, and the vertical axis represents enhancement degree. The frequency characteristic and the emphasis level by density can be set for each band, or the overall frequency characteristic is determined and the relationship between the density and emphasis level common to all frequency bands to be emphasized is set. It is good. The graph can be specified by specifying the degree of enhancement in A and B, for example.

このように、周波数特性を指定することにより、与えられた周波数特性を実現するような変換関数を決定し、前記決定された変換関数により処理を行なうことにより、ユーザは設定に必要な様々なパラメータを意識することなく、所望の周波数特性のみを指定すればよく、処理の簡略化が図れる。   In this way, by designating the frequency characteristics, a conversion function that realizes the given frequency characteristics is determined, and by performing processing using the determined conversion function, the user can set various parameters necessary for setting. It is only necessary to specify a desired frequency characteristic without being aware of the above, and the processing can be simplified.

また、前記周波数特性の指定は、濃度に依存して変更できることにより、ユーザはノイズの目立ちやすい濃度に対応した画像信号領域の周波数特性を操作し、ノイズの強調を抑制する等、信号値に依存した処理の指定をより簡単に行なうことができる。   In addition, since the specification of the frequency characteristic can be changed depending on the density, the user operates the frequency characteristic of the image signal area corresponding to the density where noise is conspicuous, and suppresses noise enhancement. The specified process can be specified more easily.

また、前記周波数特性の指定は、非鮮鋭画像信号あるいは差分画像信号別に濃度に依存して変更できることにより、ユーザは濃度に対応した画像信号値に依存した処理の強度を周波数帯域毎に簡単に設定できる。   In addition, the frequency characteristics can be changed depending on the density for each non-sharp image signal or differential image signal, so that the user can easily set the processing intensity depending on the image signal value corresponding to the density for each frequency band. it can.

また、前記周波数特性処理に必要なパラメータの組を所持しており、パラメータの組を選択することで処理を指定することにより、ユーザは多くのパラメータを扱うことなく、簡単に最も適したパラメータセットを選択することが可能となる。   In addition, it possesses a set of parameters necessary for the frequency characteristic processing, and by specifying the processing by selecting the parameter set, the user can easily handle the most suitable parameter set without handling many parameters. Can be selected.

次に、ピラミッドアルゴリズムについて説明する。図11はピラミッドアルゴリズムを実行する分解部の構成例を示すブロック図である。図において、記号↑は補間処理を、記号↓はダウンサンプリングを、Fはフィルタ処理をそれぞれ示す。ここでは、差分画像信号b0〜bL-1を得る場合について示す。   Next, the pyramid algorithm will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a decomposition unit that executes the pyramid algorithm. In the figure, symbol ↑ indicates interpolation processing, symbol ↓ indicates downsampling, and F indicates filter processing. Here, a case where differential image signals b0 to bL-1 are obtained will be described.

図に示すように、原画像信号を表わすディジタル画像信号Sが多重解像度分解処理手段30に入力されると、フィルタリング手段20において、ローパスフィルタによりフィルタリングされる。このローパスフィルタは、例えば図12に示すように5×5のグリッド上の2次元ガウス分布に略対応している。このようなローパスフィルタによりフィルタリングされた画像信号Sは、フィルタリング手段20において、1画素おきにサンプリングされ、低解像度近似画像信号g1が得られる。   As shown in the figure, when the digital image signal S representing the original image signal is input to the multi-resolution decomposition processing means 30, the filtering means 20 filters it with a low-pass filter. The low-pass filter substantially corresponds to a two-dimensional Gaussian distribution on a 5 × 5 grid as shown in FIG. 12, for example. The image signal S filtered by such a low-pass filter is sampled every other pixel in the filtering means 20, and a low resolution approximate image signal g1 is obtained.

この低解像度近似画像信号g1は、原画像信号の1/4の大きさになっている。ついで補間手段21において、この低解像度近似画像信号g1のサンプリングされた間隔に値が0の画素が補間される。この補間は、低解像度近似画像信号g1の1列毎及び1行毎に値が0の行及び列を挿入することにより行なう。このように値が0の画素が補間された低解像度近似画像信号g1はぼけてはいるものの1画素おきに値が0の画素が挿入されているため、信号値の変化が滑らかではないものとなっている。   The low-resolution approximate image signal g1 is ¼ the size of the original image signal. Subsequently, the interpolation unit 21 interpolates pixels having a value of 0 at the sampled interval of the low resolution approximate image signal g1. This interpolation is performed by inserting a row and a column having a value of 0 for every column and every row of the low resolution approximate image signal g1. In this way, the low-resolution approximate image signal g1 interpolated with the pixel having the value of 0 is blurred, but since the pixel having the value of 0 is inserted every other pixel, the change in the signal value is not smooth. It has become.

そして、このようにして補間が行われた後、更にこの補間がなされた低解像度近似画像信号g1に対して図12に示すローパスフィルタにより再度フィルタリング処理を施し、低解像度画像信号g1’を得る。この低解像度近似画像信号g1’は、上述した補間がなされた低解像度近似画像信号g1と比較して信号値の変化が滑らかなものとなっている。   Then, after the interpolation is performed in this way, the low resolution approximate image signal g1 subjected to the interpolation is again subjected to the filtering process by the low pass filter shown in FIG. 12 to obtain the low resolution image signal g1 '. The low-resolution approximate image signal g1 'has a smooth signal value change as compared with the low-resolution approximate image signal g1 subjected to the above-described interpolation.

また、原画像信号と比較して周波数帯域的には、半分より高い周波数が消えたような画像信号となっている。これは、画像の大きさを1/4にし、1画素おきに値が0の画素を補間し、更に図12に示すローパスフィルタによりフィルタリング処理を施しているため、ガウス関数により空間周波数が半分よりも高い周波数帯域の画像信号がぼかされているようになっているためである。   Also, the image signal is such that a frequency higher than half has disappeared in terms of the frequency band compared to the original image signal. This is because the image size is reduced to ¼, pixels with a value of 0 are interpolated every other pixel, and filtering processing is performed by the low-pass filter shown in FIG. This is because the image signal in the high frequency band is blurred.

次いで、減算器22において、原画像信号から低解像度近似画像信号g1’の減算が行なわれ、差分画像信号b0が得られる。この減算は、原画像信号と低解像度近似画像信号g1’との相対応する画素についての信号間で行われる。ここで、低解像度近似画像信号g1’は上述したように原画像信号の空間周波数のうち半分より高い周波数帯域の画像がぼけたようになっているため、差分画像信号b0は原画像信号のうち半分より上の周波数帯域のみを表わす画像信号となっている。即ち、図13に示すように差分画像信号b0は原画像信号のナイキスト周波数NのうちN/2〜Nの周波数帯域の画像信号を表わすものとなっている。   Next, the subtracter 22 subtracts the low resolution approximate image signal g1 'from the original image signal to obtain a difference image signal b0. This subtraction is performed between signals for pixels corresponding to the original image signal and the low-resolution approximate image signal g1 '. Here, since the low-resolution approximate image signal g1 ′ is such that an image in a frequency band higher than half of the spatial frequency of the original image signal is blurred as described above, the difference image signal b0 is included in the original image signal. The image signal represents only the frequency band above half. That is, as shown in FIG. 13, the differential image signal b0 represents an image signal in the frequency band N / 2 to N of the Nyquist frequency N of the original image signal.

次いで、低解像度近似画像信号g1はフィルタリング手段20に入力され、図12に示すローパスフィルタによりフィルタリング処理が施される。そして、フィルタリング処理が施された低解像度近似画像信号g1はフィルタリング手段20において1画素おきにサンプリングされ、低解像度近似画像信号g2が得られる。この低解像度近似画像信号g2は低解像度近似画像信号g1の1/4即ち原画像信号の1/16の大きさになっている。   Next, the low resolution approximate image signal g1 is input to the filtering means 20 and subjected to filtering processing by a low pass filter shown in FIG. The filtered low resolution approximate image signal g1 is sampled every other pixel by the filtering means 20, and a low resolution approximate image signal g2 is obtained. The low-resolution approximate image signal g2 is 1/4 the size of the low-resolution approximate image signal g1, that is, 1/16 of the original image signal.

次いで、補間手段21において、この低解像度近似画像信号g2のサンプリングされた間隔に値が0の画素が補間される。この補間は、低解像度近似画像信号g2の1列及毎及び1行毎に値が0の行及び列を挿入することにより行なう。このように、値が0の画素が補間された低解像度近似画像信号g2はぼけてはいるものの1画素おきに値が0の画素が挿入されているため、信号値の変化が滑らかでないものとなっている。   Next, the interpolation unit 21 interpolates pixels having a value of 0 at the sampled interval of the low resolution approximate image signal g2. This interpolation is performed by inserting rows and columns having a value of 0 for each column and every row of the low resolution approximate image signal g2. As described above, the low-resolution approximate image signal g2 obtained by interpolating the pixels having the value 0 is blurred, but the pixels having the value 0 are inserted every other pixel, so that the change in the signal value is not smooth. It has become.

そして、このようにして補間が行われた後、更にこの補間がなされた低解像度近似画像信号g2に対して図12に示すローパスフィルタにより再度フィルタリング処理を施し、低解像度近似画像信号g2’を得る。この低解像度近似画像信号g2’は、上述した補間がなされた低解像度近似画像信号g2と比較して信号値の変化が滑らかなものとなっている。また、低解像度近似画像信号g1と比較して周波数帯域的には半分より高い周波数帯域の画像信号が消えたようになっている。   Then, after the interpolation is performed in this way, the low resolution approximate image signal g2 subjected to the interpolation is further subjected to the filtering process by the low pass filter shown in FIG. 12 to obtain the low resolution approximate image signal g2 ′. . The low-resolution approximate image signal g2 'has a smooth signal value change as compared with the low-resolution approximate image signal g2 subjected to the above-described interpolation. In addition, the image signal in the frequency band higher than half of the frequency band in comparison with the low resolution approximate image signal g1 disappears.

次いで、減算器22において、低解像度近似画像信号g1から低解像度近似画像信号g2’の減算が行なわれ、差分画像信号b1が得られる。この減算は、低解像度近似画像信号g1と低解像度近似画像信号g2’との相対応する画素についての信号間で行われる。ここで、低解像度近似画像信号g2’は、上述したように低解像度近似画像信号g1の空間周波数のうち半分より高い周波数帯域の画像がぼけたようになっているため、差分画像信号b1は低解像度近似画像信号g1のうち半分より上の周波数帯域のみを表わす画像信号となっている。   Next, the subtracter 22 subtracts the low resolution approximate image signal g2 'from the low resolution approximate image signal g1 to obtain a difference image signal b1. This subtraction is performed between the signals for the corresponding pixels of the low resolution approximate image signal g1 and the low resolution approximate image signal g2 '. Here, since the low resolution approximate image signal g2 ′ is such that an image in a frequency band higher than half of the spatial frequency of the low resolution approximate image signal g1 is blurred as described above, the difference image signal b1 is low. It is an image signal representing only a frequency band above half of the resolution approximate image signal g1.

即ち、図13に示すように、差分画像信号b1は低解像度近似画像信号g1のうちの半分より上の周波数帯域のみ、即ち原画像信号のナイキスト周波数NのうちN/4〜N/2の周波数帯域の画像信号を表わすものとなっている。このように、ガウス分布のローパスフィルタによりフィルタリング処理を施して差分画像信号を得るようにしているが、フィルタリング処理が施された画像信号を低解像度近似画像信号から減算していることから、実質的にはラプラシアンフィルタによりフィルタリング処理を施した場合と同様の結果となる。   That is, as shown in FIG. 13, the difference image signal b1 is only in the frequency band above half of the low resolution approximate image signal g1, that is, the frequency N / 4 to N / 2 of the Nyquist frequency N of the original image signal. It represents a band image signal. In this way, the difference image signal is obtained by performing the filtering process by the low-pass filter of the Gaussian distribution. However, since the image signal subjected to the filtering process is subtracted from the low-resolution approximate image signal, The result is the same as when filtering is performed using a Laplacian filter.

そして、上述した処理をフィルタリング手段20によりフィルタリングされかつサンプリングされた低解像度近似画像信号gk(k=0〜L−1)に対して順次繰り返し行ない、図13に示すようにn個の差分画像信号bk(k=0〜L−1)及び低解像度近似画像信号の残留画像信号gLを得る。ここで、差分画像信号bkは、b0から順に解像度が低くなる。即ち、画像信号の周波数帯域が低くなるものであり、原画像信号のナイキスト周波数Nに対して差分画像信号bkはN/2k+1〜N/2kの周波数帯域を表し、画像の大きさが原画像の1/22k倍となっている。 Then, the above-described processing is sequentially repeated on the low resolution approximate image signal gk (k = 0 to L-1) filtered and sampled by the filtering means 20, and n differential image signals are obtained as shown in FIG. bk (k = 0 to L-1) and the residual image signal gL of the low resolution approximate image signal are obtained. Here, the resolution of the difference image signal bk decreases in order from b0. That is, the frequency band of the image signal is lowered, and the differential image signal bk represents the frequency band of N / 2 k + 1 to N / 2 k with respect to the Nyquist frequency N of the original image signal, and the size of the image Is 1/2 2k times the original image.

即ち、最も解像度が高い差分画像信号b0は原画像信号と同じ大きさであるが、差分画像信号b0の次に高解像度の差分画像信号b1は原画像信号の1/4となっている。このように、差分画像信号が原画像信号とと同一の大きさのものから順次小さくなり、また差分画像信号はラプラシアンフィルタを施したものと実質的に同一の画像信号であることから、本実施の形態例による多重解像度変換はラプラシアンピラミッドアルゴリズムとも呼ばれる。   That is, the difference image signal b0 having the highest resolution is the same size as the original image signal, but the difference image signal b1 having the next highest resolution after the difference image signal b0 is 1/4 of the original image signal. As described above, since the difference image signal sequentially decreases from the same size as the original image signal, and the difference image signal is substantially the same image signal as that subjected to the Laplacian filter. The multi-resolution conversion according to the embodiment is also called a Laplacian pyramid algorithm.

また、残留画像信号gLは原画像信号の非常に解像度が低い近似画像信号であると見なすことができ、極端な場合は、残留画像信号gL(前述した最低周波数画像信号に相当し、原画像信号に対してピラミッドアルゴリズムを実行し、複数回のフィルタ処理を行なう中で、最終回のフィルタ処理をした結果得られる画像信号を指す)は原画像信号の平均値を表わす1つだけの画像信号からなるものとなる。そして、このようにして得られた差分画像信号bkは図示しないメモリに記憶される。そして、前述した本発明による画像信号変換処理は、図11中に示す補間手段21の出力であるg1’、g2’、g3’…に対して行なわれる。あるいは、b0、b1、b2…に対して行なわれる。これら、非鮮鋭画像信号g1’、g2’、g3’…は、周波数特性の異なる複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号となっている。本発明は、これら非鮮鋭画像信号を用いて前述したような画像処理を行なっている。   Further, the residual image signal gL can be regarded as an approximate image signal with a very low resolution of the original image signal. In an extreme case, the residual image signal gL (corresponding to the above-mentioned lowest frequency image signal, the original image signal The image signal obtained as a result of the final filtering process is executed from a single image signal representing the average value of the original image signal. Will be. The difference image signal bk obtained in this way is stored in a memory (not shown). The above-described image signal conversion processing according to the present invention is performed on g1 ', g2', g3 ',... Output from the interpolation means 21 shown in FIG. Alternatively, it is performed for b0, b1, b2,. These unsharp image signals g1 ', g2', g3 '... are unsharp image signals of a plurality of frequency bands having different frequency characteristics. In the present invention, the image processing as described above is performed using these unsharp image signals.

また、このような0補間及びローパスフィルタを用いるのではなく、次のような方法による補間でもよい。はじめに、列に対して線形補間やスプライン補間あるいはカージナルサイン(サンプリング関数)に従った重み付けによる補間処理を行ない、ついで同様の処理を行に対して行なうものでもよい。   Further, instead of using such 0 interpolation and low-pass filter, interpolation by the following method may be used. First, interpolation processing by weighting according to linear interpolation, spline interpolation, or cardinal sign (sampling function) may be performed on the columns, and then the same processing may be performed on the rows.

本発明による画像変換処理が行われた周波数帯域の差分画像信号bk及び他の周波数帯域の差分画像信号を逆変換する。ここでは、信号b0〜bL-1を入力する場合を示す。
この逆変換処理は、復元処理手段40により行なわれる。図14はピラミッドアルゴリズムを実行する復元部の構成例を示すブロック図である。先ず、画像信号bL-1が補間手段24により各画素間が補間されて元の大きさの4倍の大きさの画像信号bL-1’とされる。次に、加算器25においてその補間された画像信号bL-1’と最も低解像度の差分画像信号bL-2の相対応する画素同志で加算を行ない、加算画像信号(bL-1’+bL-2)を得る。
The difference image signal bk in the frequency band on which the image conversion processing according to the present invention has been performed and the difference image signal in another frequency band are inversely transformed. Here, a case where signals b0 to bL-1 are input is shown.
This inverse conversion process is performed by the restoration processing means 40. FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of a restoration unit that executes the pyramid algorithm. First, the image signal bL-1 is interpolated between the pixels by the interpolation means 24 to obtain an image signal bL-1 'having a size four times the original size. Next, the adder 25 adds the interpolated image signal bL-1 ′ and the corresponding pixel of the lowest resolution difference image signal bL-2, and adds the added image signal (bL-1 ′ + bL-2). )

次いで、この加算画像信号(bL-1’+bL-2)は、補間手段24に入力され、この補間手段24において各画素の間が補間されて元の大きさの4倍の画像信号bL-2’とされる。次いでこの画像信号bL-2’は、加算器25において、差分画像信号bL-2の1段階高解像度の差分画像信号bL-3と相対応する画素同志の加算が行なわれ、加算された加算信号(bL-2’+bL-3)は補間手段24にて各画素の間隔が補間され、差分画像信号bL-3の4倍の大きさの画像信号bL-3’とされる。   Next, the added image signal (bL-1 ′ + bL-2) is input to the interpolation unit 24, and the interpolation unit 24 interpolates between the pixels to obtain an image signal bL-2 that is four times the original size. It is said. Next, the image signal bL-2 ′ is subjected to addition of pixels corresponding to the difference image signal bL-3 of the one-step high resolution of the difference image signal bL-2 in the adder 25, and the added addition signal is added. (BL−2 ′ + bL−3) is interpolated by the interpolating unit 24 to obtain an image signal bL−3 ′ that is four times larger than the difference image signal bL−3.

以下、同様の処理を繰り返す。そしてこの処理をより高周波の差分画像信号に対して順次行ない、最終的に加算器25において補間画像信号b1’と最高解像度の差分画像信号b0とを加算したものを乗算器26でβ倍し、加算器29で原画像信号Sと加算し、処理済み画像信号信号Soutを得る(周波数強調処理)。あるいは、原画像信号Sからb0’を減算したものに濃度補正を加え、加算器29にて原画像信号Sと加算して処理済み画像Soutを得る(ダイナミックレンジ圧縮処理)。   Thereafter, the same processing is repeated. Then, this process is sequentially performed on the higher-frequency difference image signal, and finally, the adder 25 adds the interpolated image signal b1 ′ and the highest-resolution difference image signal b0 to β times by the multiplier 26, The adder 29 adds the original image signal S to the processed image signal signal Sout (frequency enhancement process). Alternatively, density correction is performed on the original image signal S obtained by subtracting b0 ', and the result is added to the original image signal S by the adder 29 to obtain a processed image Sout (dynamic range compression processing).

このようにして得られた処理済み画像信号信号S’は、画像信号出力手段に入力され、可視像として表示される。この画像信号出力手段は、CRT等のディスプレイ手段であってもよいし、感光フィルムに光走査記録を行なう記録装置であってもよい。   The processed image signal signal S ′ thus obtained is input to the image signal output means and displayed as a visible image. The image signal output means may be a display means such as a CRT or a recording apparatus that performs optical scanning recording on a photosensitive film.

前述の実施の形態例では、多重解像度空間への分解方法としてピラミッドアルゴリズムを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、スケーリング関数やウェーブレット変換・逆変換を用いてもよい。ウェーブレット変換を用いる場合には、これにより例えば任意の方向(縦方向、横方向、斜め方向)について強調処理を行なうことが可能となる。   In the above-described embodiment, the pyramid algorithm is used as the decomposition method into the multi-resolution space, but the present invention is not limited to this. For example, a scaling function or wavelet transform / inverse transform may be used. When wavelet transform is used, for example, it is possible to perform enhancement processing in an arbitrary direction (vertical direction, horizontal direction, diagonal direction).

前述した実施の形態例では、変換を行なう非鮮鋭画像信号の濃度により変換関数が異なっていたが、この変換関数が最低周波数帯域における非鮮鋭画像信号あるいは原画像信号としてもよい。   In the above-described embodiment, the conversion function differs depending on the density of the unsharp image signal to be converted. However, this conversion function may be the unsharp image signal or the original image signal in the lowest frequency band.

このように、本発明によれば、周波数処理による粒状の悪化を抑制し、かつ十分な強調を得ることを可能とする画像処理装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus that can suppress deterioration in granularity due to frequency processing and obtain sufficient enhancement.

周波数強調処理を行なう本発明の第1の実施の形態例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st Example of this invention which performs a frequency emphasis process. 非鮮鋭画像信号の補正関数を示す図である。It is a figure which shows the correction function of a non-sharp image signal. 濃度と補正関数を示す図である。It is a figure which shows a density | concentration and a correction function. ダイナミックレンジ圧縮処理を行なう本発明の第1の実施の形態例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st Example of this invention which performs a dynamic range compression process. 周波数強調処理を行なう本発明の第2の実施の形態例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd Example of this invention which performs a frequency emphasis process. 差分画像信号の変換関数の周波数に関する変化を表わす図である。It is a figure showing the change regarding the frequency of the conversion function of a difference image signal. 濃度による変化を表わす図である。It is a figure showing the change by a density | concentration. ダイナミックレンジ圧縮処理を行なう本発明の第2の実施の形態例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd Example of this invention which performs a dynamic range compression process. 周波数特性の指定の説明図である。It is explanatory drawing of designation | designated of a frequency characteristic. 濃度依存強調の指定の説明図である。It is explanatory drawing of designation | designated of density dependence emphasis. ピラミッドアルゴリズムを実行する分解部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the decomposition | disassembly part which performs a pyramid algorithm. ローパスフィルタを表わす図である。It is a figure showing a low-pass filter. ピラミッドアルゴリズム分解部の出力画像信号の大きさの説明図である。It is explanatory drawing of the magnitude | size of the output image signal of a pyramid algorithm decomposition | disassembly part. ピラミッドアルゴリズムを実行する復元部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the decompression | restoration part which performs a pyramid algorithm. 従来の周波数強調処理の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional frequency emphasis process. 従来のダイナミックレンジ圧縮処理の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional dynamic range compression process. 補正成分信号算出の説明図である。It is explanatory drawing of correction | amendment component signal calculation.

符号の説明Explanation of symbols

10 非鮮鋭画像信号作成部
11 変換処理部
12 差分処理部
13 加算処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Non-sharp image signal preparation part 11 Conversion processing part 12 Difference processing part 13 Addition processing part

Claims (4)

複数の画素からなる原画像信号から複数の周波数帯域の非鮮鋭画像信号を作成する非鮮鋭画像信号作成部と、
前記原画像信号又は前記非鮮鋭画像信号作成部で作成された非鮮鋭画像信号と、当該原画像信号又は非鮮鋭画像信号と隣り合う周波数帯域の非鮮鋭画像信号を差分して差分画像信号を得る差分処理部と、
該差分処理部で得られた差分画像信号に対して、前記差分処理部で差分される非鮮鋭画像信号の画素値に依存して処理の度合いが変化する変換処理を施す濃度依存変換処理部と、
該濃度依存変換処理部で変換処理された差分画像信号を原画像信号又は最低周波数画像信号に加算する、又は前記原画像信号から前記濃度依存変換処理部で変換処理された画像信号を積算したものを差分した低周波成分信号から算出される補正信号を前記原画像信号又は最低周波数画像信号に加算することで処理済み画像信号を得る加算処理部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
A non-sharp image signal creating unit that creates a non-sharp image signal of a plurality of frequency bands from an original image signal composed of a plurality of pixels;
The difference between the original image signal or the unsharp image signal created by the unsharp image signal creation unit and the unsharp image signal in the frequency band adjacent to the original image signal or the unsharp image signal is obtained. A difference processing unit;
A density-dependent conversion processing unit that performs a conversion process in which the degree of processing changes depending on the pixel value of the non-sharp image signal that is differenced by the difference processing unit with respect to the difference image signal obtained by the difference processing unit; ,
The difference image signal converted by the density-dependent conversion processor is added to the original image signal or the lowest frequency image signal, or the image signal converted by the density-dependent conversion processor is integrated from the original image signal An addition processing unit that obtains a processed image signal by adding a correction signal calculated from a low-frequency component signal obtained by subtracting the original image signal or the lowest frequency image signal;
An image processing apparatus comprising:
前記変換処理部は、少なくとも画像信号の一部で画素値の絶対値を抑制するものであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the conversion processing unit suppresses an absolute value of a pixel value in at least a part of the image signal. 前記変換処理部は、前記差分処理部で差分される非鮮鋭画像信号が低周波数帯域の画像信号であるほど画像信号の絶対値の抑制が大きい変換処理を施すことを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。   The conversion processing unit performs a conversion process in which the absolute value of the image signal is more greatly suppressed as the unsharp image signal differenced by the difference processing unit is an image signal in a low frequency band. Image processing apparatus. 前記変換処理部は、前記差分処理部で差分される非鮮鋭画像信号が低濃度の画像信号であるほど画像信号の絶対値の抑制が大きい変換処理を施すことを特徴とする請求項2又は3記載の画像処理装置。   4. The conversion processing unit according to claim 2 or 3, wherein the conversion processing unit performs conversion processing in which the absolute value of the image signal is largely suppressed as the non-sharp image signal differenced by the difference processing unit is a low-density image signal. The image processing apparatus described.
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