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技術 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記憶媒体

出願人 株式会社リコー
発明者 中村聡史
出願日 2013年11月20日 (7年1ヶ月経過) 出願番号 2013-239972
公開日 2015年5月28日 (5年6ヶ月経過) 公開番号 2015-099546
状態 特許登録済
技術分野 画像処理 FAX画像信号回路
主要キーワード フィルタ窓 高周波数画像 加重平均フィルタ 非構造化 アンシャープマスク処理 高周波画像 平均化フィルタ トーンカーブ補正
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年5月28日)のものです。
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図面 (15)

課題

ディテールを維持しつつノイズを低減させることが可能な画像処理技術を提供する。

解決手段

画像データ520を処理する画像処理装置であって、画像データ520に対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像エッジ画像とを含む画像データ610を生成する画像平滑化部511と、画像データ520と画像データ610との差分画像に対して平滑化処理を行うことで、高周波画像を含む画像データ630を生成する画像平滑化部511と、画像データ610と画像データ630とを合成する画像処理部510とを有することを特徴とする。

概要

背景

画質劣化させる代表的なノイズとして、粒状性階調飛びが挙げられる。粒状性とは、画像の平坦な領域に見える細かい点のような模様をいい、階調飛びとは、画像内において階調が離散的に変化している状態をいう。

これらのノイズは、階調変換等の画像処理を行った場合に、より顕在化されるため、予め平滑化フィルタ等を用いて低減させておくことが望ましい。

しかしながら、平滑化フィルタ等を用いた場合、粒状性や階調飛び等の画像の"ノイズ"を抑制することができる一方で、テクスチャエッジ等の画像の"ディテール"も損なわれてしまうといった問題がある。このため、ディテールを維持しつつ、ノイズを低減させることが可能な画像処理技術が求められている。

これに対して、例えば、下記特許文献1では、原画像データに対してエッジ保存平滑化処理を行い、処理後の画像データと処理前の原画像データとの差分値を算出することで、エッジを維持しつつノイズを低減させることが可能な画像処理技術が提案されている。

概要

ディテールを維持しつつノイズを低減させることが可能な画像処理技術を提供する。 画像データ520を処理する画像処理装置であって、画像データ520に対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像エッジ画像とを含む画像データ610を生成する画像平滑化部511と、画像データ520と画像データ610との差分画像に対して平滑化処理を行うことで、高周波画像を含む画像データ630を生成する画像平滑化部511と、画像データ610と画像データ630とを合成する画像処理部510とを有することを特徴とする。

目的

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ディテールを維持しつつノイズを低減させることが可能な画像処理技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

原画像データを処理する画像処理装置であって、前記原画像データに対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像エッジ画像とを含む第1の画像データを生成する第1の生成手段と、前記原画像データと前記第1の画像データとの差分画像に対して、平滑化処理を行うことで高周波画像を含む第2の画像データを生成する第2の生成手段と、前記第1の画像データと前記第2の画像データとを合成する合成手段とを有することを特徴とする画像処理装置。

請求項2

前記第2の生成手段は、前記差分画像に対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、前記高周波画像を含む第2の画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。

請求項3

前記第2の生成手段は、前記原画像データと前記第1の画像データとの差分画像に対して平滑化処理を行うことで得られた画像データと、前記差分画像との差分値を算出することで、前記高周波画像を含む第2の画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。

請求項4

前記第1の生成手段が平滑化処理を行うのに用いるエッジ保存平滑化フィルタと、前記第2の生成手段が平滑化処理を行うのに用いるエッジ保存平滑化フィルタとは、種類が異なることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。

請求項5

前記第1の生成手段が平滑化処理を行うのに用いるエッジ保存平滑化フィルタと、前記第2の生成手段が平滑化処理を行うのに用いるエッジ保存平滑化フィルタとは、種類が同じで、パラメータが異なることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。

請求項6

原画像データを処理する画像処理装置であって、前記原画像データに対して、第1のエッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像と中周波画像とエッジ画像とを含む画像データを生成し、該生成した画像データに対して、前記第1のエッジ保存平滑化フィルタよりも平滑化強度の強い第2のエッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像とエッジ画像とを含む第1の画像データを生成する第1の生成手段と、前記低周波画像と中周波画像とエッジ画像とを含む画像データと、前記原画像データとの差分値を算出することで、高周波画像を含む第2の画像データを生成する第2の生成手段と、前記第1の画像データと前記第2の画像データとを合成する合成手段とを有することを特徴とする画像処理装置。

請求項7

前記第1の画像データ及び前記第2の画像データのいずれか一方または両方に対して、画像補正処理を行う補正手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。

請求項8

原画像データを処理する画像処理装置における画像処理方法であって、前記原画像データに対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像とエッジ画像とを含む第1の画像データを生成する第1の生成工程と、前記原画像データと前記第1の画像データとの差分画像に対して、平滑化処理を行うことで高周波画像を含む第2の画像データを生成する第2の生成工程と、前記第1の画像データと前記第2の画像データとを合成する合成工程とを有することを特徴とする画像処理方法。

請求項9

原画像データを処理する画像処理装置のコンピュータに、前記原画像データに対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像とエッジ画像とを含む第1の画像データを生成する第1の生成工程と、前記原画像データと前記第1の画像データとの差分画像に対して、平滑化処理を行うことで高周波画像を含む第2の画像データを生成する第2の生成工程と、前記第1の画像データと前記第2の画像データとを合成する合成工程とを実行させるためのプログラム

請求項10

原画像データを処理する画像処理装置のコンピュータに、前記原画像データに対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像とエッジ画像とを含む第1の画像データを生成する第1の生成工程と、前記原画像データと前記第1の画像データとの差分画像に対して、平滑化処理を行うことで高周波画像を含む第2の画像データを生成する第2の生成工程と、前記第1の画像データと前記第2の画像データとを合成する合成工程とを実行させるためのプログラムを格納する記憶媒体

技術分野

0001

本発明は画像処理装置画像処理方法プログラム及び記憶媒体に関する。

背景技術

0002

画質劣化させる代表的なノイズとして、粒状性階調飛びが挙げられる。粒状性とは、画像の平坦な領域に見える細かい点のような模様をいい、階調飛びとは、画像内において階調が離散的に変化している状態をいう。

0003

これらのノイズは、階調変換等の画像処理を行った場合に、より顕在化されるため、予め平滑化フィルタ等を用いて低減させておくことが望ましい。

0004

しかしながら、平滑化フィルタ等を用いた場合、粒状性や階調飛び等の画像の"ノイズ"を抑制することができる一方で、テクスチャエッジ等の画像の"ディテール"も損なわれてしまうといった問題がある。このため、ディテールを維持しつつ、ノイズを低減させることが可能な画像処理技術が求められている。

0005

これに対して、例えば、下記特許文献1では、原画像データに対してエッジ保存平滑化処理を行い、処理後の画像データと処理前の原画像データとの差分値を算出することで、エッジを維持しつつノイズを低減させることが可能な画像処理技術が提案されている。

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記特許文献1に開示された画像処理技術の場合、ディテールとしてエッジは維持されるものの、テクスチャまでは維持することができない。これは、エッジ保存平滑化処理を行い処理前後の差分値を算出するだけでは、テクスチャ等の高周波画像を原画像データから抽出することまではできず、ノイズのみを除去することはできないからである。

0007

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ディテールを維持しつつノイズを低減させることが可能な画像処理技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明の実施形態に係る画像処理装置は、以下のような構成を有する。すなわち、
原画像データを処理する画像処理装置であって、
前記原画像データに対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像エッジ画像とを含む第1の画像データを生成する第1の生成手段と、
前記原画像データと前記第1の画像データとの差分画像に対して、平滑化処理を行うことで、高周波画像を含む第2の画像データを生成する第2の生成手段と、
前記第1の画像データと前記第2の画像データとを合成する合成手段とを有することを特徴とする。

発明の効果

0009

本発明の各実施形態によれば、ディテールを維持しつつノイズを低減させることが可能な画像処理技術を提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

0010

ディテール及びノイズの特性を示す概念図である。
ディテール(テクスチャ)とノイズ(粒状性)の特性の違いを示す図である。
ノイズ(階調飛び)の特性を説明するための図である。
エッジ保存平滑化フィルタの特性を説明するための図である。
実施形態に係る画像処理装置の一構成例を示す図である。
第1の実施形態に係る画像処理装置の画像処理部の機能構成を示すブロック図である。
第1の実施形態に係る画像処理装置による画像処理の流れを示すフローチャートである。
第2の実施形態に係る画像処理装置の画像処理部の機能構成を示すブロック図である。
第2の実施形態に係る画像処理装置による画像処理の流れを示すフローチャートである。
第3の実施形態に係る画像処理装置の画像処理部の機能構成を示すブロック図である。
第3の実施形態に係る画像処理装置による画像処理の流れを示すフローチャートである。
実施形態に係る画像処理装置の他の構成例を示す図である。
第4の実施形態に係る画像処理装置の画像処理部の機能構成を示すブロック図である。
第4の実施形態に係る画像処理装置による画像処理の流れを示すフローチャートである。

実施例

0011

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。

0012

[第1の実施形態]
<1.画質に影響を及ぼす各要素の特性及び画像処理に用いるエッジ保存平滑化フィルタの特性についての説明>
はじめに、本実施形態に係る画像処理装置(詳細構成は後述)が、画像処理を行う際に、画質に影響を及ぼす要素として着目する、ディテール(エッジ、テクスチャ)及びノイズ(粒状性、階調飛び)の特性について簡単に説明する。また、これらの特性に応じた画像処理を実行する際に用いるエッジ保存平滑化フィルタの特性について簡単に説明する。

0013

<1.1ディテール及びノイズの特性>
まず、画質に影響を及ぼす要素であるディテール及びノイズの特性について説明する。図1は、画像データに含まれるディテール(エッジ、テクスチャ)及びノイズ(粒状性、階調飛び)の特性を示す概念図である。

0014

図1に示すように、画像データに含まれるディテール(エッジ、テクスチャ)及びノイズ(粒状性、階調飛び)を、輝度勾配の傾向と画素間の空間的な繋がりの傾向の観点から分析すると、以下のようにまとめることができる。
・"エッジ"は輝度勾配が急峻で、画素間の空間的な繋がりが強い。
・"テクスチャ"は輝度勾配がやや急峻で、画素間の空間的な繋がりが強い。
・"粒状性"は輝度勾配がやや急峻で、画素間の空間的な繋がりが弱い。
・"階調飛び"は輝度勾配がやや緩やかで、画素間の空間的な繋がりが強い。

0015

<1.2テクスチャと粒状性の特性の違い>
次に、上記各要素の特性のうち、更に、テクスチャと粒状性の違いについて詳説する。上記1.1で説明したように、テクスチャと粒状性とは、輝度勾配の傾向がやや急峻である点で類似している。一方、画素間の空間的な繋がりの傾向は大きく異なっている。この点を、輝度分布の方向性の観点から分析すると、
・"テクスチャ"と"粒状性"とは、ある方向から見ると輝度分布は類似しているが、それと直交する方向から見ると輝度分布は大きく異なってくる、
ということができる。

0016

図2は、テクスチャと粒状性との間のかかる特性の違いを端的に示した図(位置−輝度特性を示す図)であり、(a)は、テクスチャ及び粒状性のある方向での輝度分布を、(b)は、(a)と直交する方向でのテクスチャの輝度分布をそれぞれ示している。

0017

図2(a)に示すように、テクスチャも粒状性もある方向での輝度分布は離散的であるのに対して、図2(b)に示すように、テクスチャの場合、それと直交する方向では、連続的となる(なお、粒状性の場合、直交する方向であっても輝度分布は離散的となる)。これは、粒状性は構造を持たないため、方向に関わらず、輝度分布が離散的となるのに対して、テクスチャは構造を持つため、輝度分布が連続的になる方向があるからである。

0018

テクスチャの一例として、画像データ内に含まれる人物の髪の毛の領域について説明する。髪の毛の領域では、半径方向に凹凸の多い分布となる(つまり、図2(a)のような輝度分布となる)。一方、毛先に向かう方向においては連続的な分布となる(つまり、図2(b)のような輝度分布となる)。

0019

このように、テクスチャと粒状性とでは、特定の方向における輝度分布の連続性に違いが生じる。このため、後述するエッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、テクスチャと粒状性とを含む画像データから粒状性のみを除去することができる。

0020

<1.3階調飛びの特性(平滑化処理に対する特性)>
次に、上記各要素の特性のうち、階調飛びの特性について詳説する。図3(a)は階調飛びの画像データの位置−輝度特性の一例を示す図である。図3(a)に示すように、階調飛びの場合、エッジほど輝度勾配は急峻ではないが、平坦な部分と段差とが存在する。

0021

このような画像データに対して平滑化処理を行うと、図3(b)示すように、段差が抑えられ、相対的になだらかな輝度変化となる。なお、図3(b)に示す階調飛びは、長周期の変動と呼ばれる階調飛びである。

0022

ここで、平滑化処理を行う前後の画像データの差分値を算出すると、図3(c)に示すように、長周期の変動の階調飛びが除去される。なお、このときに残る階調飛びは、短周期の変動の階調飛びと呼ばれる階調飛びである。図3(c)に示すように、短周期の変動の階調飛びは、孤立した局所輝度変化であり、粒状性と同様に空間的な繋がりが弱いという特性がある。

0023

このように、階調飛びに対して平滑化処理を行い、差分値を算出すると、長周期の変動分を除去することができる。また、平滑化処理を行い、差分値を算出することで残る、短周期の変動分は、空間的な繋がりにおいて、粒状性と同様の特性を有している。このため、粒状性と同様に扱うことができるようになる。換言すると、粒状性を除去するための平滑化処理を行えば、階調飛びの短周期の変動分も除去することができる。

0024

<1.4エッジ保存平滑化フィルタの特性>
次に、上記のような特性を有するディテール及びノイズに応じた画像処理を実現すべく、本実施形態に係る画像処理装置において用いられるエッジ保存平滑化フィルタの特性について簡単に説明する。

0025

(1)輝度勾配の急峻なエッジを維持できる
エッジ保存平滑化フィルタの特性の1つとして、輝度勾配の急峻なエッジを維持できるという特性が挙げられる。一般に、エッジ保存平滑化フィルタを用いずに、通常の平滑化フィルタを用いた場合、エッジが損なわれてしまう。このため、エッジを維持するためには差分値を算出するなどの処理を行うことで対応する必要があるが、この場合、種々の問題がある。

0026

図4を用いて具体的に説明する。図4は、一般的な平滑化フィルタを用いてエッジ画像を処理した様子を示す図である。一般的な平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行った場合、図4(a)に示すエッジ画像は、図4(b)の点線で示すようにエッジが相対的になだらかな画像となる。ここで、平滑化処理を行う前後の画像データの差分値を算出すると、図4(c)の点線で示すように、エッジ近傍に差分が生じることとなる。

0027

仮にこの差分画像を強調して平滑化処理を行った後の画像データに加算すると、エッジの左右にアンダーシュートオーバーシュートが生じ、アンシャープマスクとして知られるエッジ強調された画像データが得られる。

0028

このようなアンシャープマスク処理はある程度の強度までは画像の解像感を向上させるため有効であるが、度を過ぎるとエッジ近傍の模様(ハロー)として知覚されてしまうという問題がある。つまり、一般的な平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行う場合、エッジを維持するための処理により、画質の劣化を招くといった事態が生じえる。

0029

これに対して、エッジ保存平滑化フィルタの場合、エッジのような急激な輝度勾配を維持しながら他の部分を平滑化することができる。このため、一般的な平滑化フィルタを用いてエッジ画像を処理する場合のような、エッジを維持するための処理が不要であり、かつ、エッジ近傍に模様が生じるといった問題も生じない。

0030

(2)空間的な繋がりの弱い粒状性及び短周期の変動の階調飛びを除去できる
更に、エッジ保存平滑化フィルタの場合、差分画像と組み合わせることにより、粒状性及び短周期の変動の階調飛びを除去し、テクスチャを抽出することができるという利点がある。エッジ保存平滑化フィルタの一例であるBilateral Filterを挙げて具体的に説明する。

0031

Bilateral Filterにより平滑化処理を行い、平滑化処理前後の画像データの差分値を算出すると、長周期の変動の階調飛びが除去され、テクスチャ、粒状性、短周期の変動の階調飛びを含む画像データを差分画像として得ることができる。

0032

上述したように、テクスチャは空間的な繋がりが強いという特性があるのに対して、粒状性及び短周期の変動の階調飛びは、空間的な繋がりが弱いという特性がある。そして、空間的な繋がりの強弱は、特定の方向における輝度分布の連続性としてとらえることができる。

0033

ここで、Bilateral Filterは、距離に関する重みの項(距離カーネル)と輝度差に関する重みの項(輝度差カーネル)とを有する。

0034

したがって、テクスチャ、粒状性、短周期の変動の階調飛びを含む差分画像から、テクスチャのみを抽出するためには、Bilateral Filterにおいて、まず、相対的な輝度差による影響を低く抑えるようにパラメータを設定する。すなわち、輝度差カーネルを小さくするように設定する。更に、距離による影響を大きく(距離カーネルを大きく)するようにパラメータを設定する。そのうえで、当該差分画像に対して平滑化処理を行えばよい。

0035

以上のとおり、エッジ保存平滑化フィルタを用いることで、エッジ画像を維持することができる。更に、差分画像と組み合わせることで、空間的な繋がりの弱い粒状性及び短周期の変動の階調飛びを除去し、テクスチャを抽出することができる。

0036

<2.画像処理装置の構成>
次に、画質に影響を及ぼす上記各要素の特性を踏まえた画像処理を実行可能な、本実施形態に係る画像処理装置の構成について説明する。図5は、本実施形態に係る画像処理装置500の構成を示す図である。

0037

図5に示すように、画像処理装置500は、CPU(Central Processing Unit)501、ROM(Read Only Memory)502、RAM(Random Access Memory)503、記憶装置504を備える。更に、表示部505、入力部506、インタフェース部507を備える。なお、画像処理装置500の各部は、バス508を介して相互に接続されているものとする。

0038

CPU501は、記憶装置504に格納されたプログラムを実行するコンピュータである。

0039

ROM502は不揮発性メモリである。ROM502は、記憶装置504に格納されたプログラムをCPU501が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する。具体的には、BIOS(Basic Input/Output System)やEFI(Extensible Firmware Interface)等のブートプログラムなどを格納する。

0040

RAM503は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)等の主記憶装置である。RAM503は、記憶装置504に格納されたプログラムがCPU501によって実行される際に展開される、作業領域として機能する。

0041

記憶装置504は、画像処理部510として機能するプログラムと画像データ520とを格納する。なお、画像処理部510として機能するプログラムには、更に、画像平滑化部511として機能するプログラムと画像演算部512として機能するプログラムとが含まれる。更に、画像平滑化部511が平滑化処理を行う際に用いるエッジ保存平滑化フィルタ513とエッジ保存平滑化フィルタ514とが含まれる。

0042

画像処理装置500では、画像処理部510として機能するプログラムが、CPU501により実行されることで、画像データ(原画像データ)520に対して、以下に示す画像処理を実行する。
・画像データ520に対してエッジ保存平滑化処理を行い、画像データ520の抽象的構造成分を含む低周波画像とエッジ画像とを抽出する。
・画像データ520と、抽出した低周波画像及びエッジ画像との差分値を算出し、詳細な構造成分(テクスチャ)と非構造成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)とを含む高周波画像及び中周波画像を抽出する。
・抽出した高周波画像及び中周波画像に対してエッジ保存平滑化処理を行い、非構造成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像を除去し、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像を抽出する。
・抽出した低周波画像及びエッジ画像と、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像とを合成し、合成画像を生成する。

0043

表示部505は、画像処理部510による画像処理前の画像データ520及び画像処理後の画像データ(合成画像)を表示する。また、画像平滑化部511による平滑化処理に際して、エッジ保存平滑化フィルタ513、514のパラメータを設定するための設定画面を表示する。

0044

入力部506は、画像処理装置500に対して各種操作(画像処理部510に対する画像処理の実行指示やパラメータの設定操作)を行うための操作部材であり、例えば、マウスキーボード等が含まれる。

0045

インタフェース部507は、外部装置と接続し、画像処理部510により画像処理される画像データを受信したり、画像処理された画像データを外部装置に送信したりする。

0046

<3.画像処理装置における画像処理部の機能構成>
次に、画像処理装置500の画像処理部510の機能構成について説明する。図6は画像処理装置500の画像処理部510の機能構成を示すブロック図である。図6に示すように、画像データ(原画像データ)520は、画像平滑化部511に入力される。

0047

画像データ520が入力された画像平滑化部511では、エッジ保存平滑化フィルタ513を用いて、画像データ520に対して平滑化処理を行うことで、画像データ610を生成する。エッジ保存平滑化フィルタ513は、平滑化効果の高いフィルタである。

0048

このため、生成される画像データ610は、画像データ520に含まれる、抽象的な構造成分を含む低周波画像(長周期の変動の階調飛びを含む)とエッジ画像とにより構成される。なお、エッジ画像は、高周波画像の一部であるが、本明細書では、説明の簡略化のため、高周波画像とは別個に扱うものとする。生成された画像データ610は、画像データ520とともに画像演算部512に入力される。

0049

画像データ520と画像データ610とが入力された画像演算部512では、画像データ520と画像データ610との差分値を算出することで、差分画像である画像データ620を生成する。画像データ620は、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像と、非構造成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像とにより構成されている(差分値が算出されることで、長周期の変動の階調飛びは除去されている)。生成された画像データ620は、画像平滑化部511に入力される。

0050

画像データ620が入力された画像平滑化部511では、エッジ保存平滑化フィルタ514を用いて、画像データ620に対して平滑化処理を行い、画像データ630を生成する。エッジ保存平滑化フィルタ514は、エッジ保存平滑化フィルタ513よりも平滑化効果の低いフィルタである。

0051

このため、生成される画像データ630は、画像データ620から、非構造成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像が除去された画像データであって、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像により構成される画像データとなる。画像データ630は、画像データ610とともに、画像演算部512に入力される。

0052

画像データ610と画像データ630とが入力された画像演算部512では、画像データ610と画像データ630とを合成することで、合成画像である画像データ640を生成する。画像データ640は、抽象的な構造成分を含む低周波画像及びエッジ画像と、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像とにより構成されている。つまり、画像データ520に対して、ノイズ(粒状性、階調飛び)が低減され、ディテール(エッジ、テクスチャ)が維持された画像データ640が生成されることとなる。

0053

<4.画像処理の流れ>
次に、画像処理装置500による画像処理の流れについて説明する。図7は、画像処理装置500による画像処理の流れを示すフローチャートである。ユーザからの指示により図7に示す画像処理が開始される。

0054

テップS701では、記憶装置504に記憶されている画像データ(原画像データ)520を読み出す。なお、記憶装置504に記憶されている画像データ520は、例えば、CD、DVD、HDDなどの記録メディアネットワークストレージに保存されていたものを、インタフェース部507を介して読み出し、記憶したものである。あるいは、不図示の画像読み取り部において読み取られたものを、インタフェース部507を介して取得し、記憶したものである。

0055

ステップS702では、読み出された画像データ520に対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行い低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610を生成する。なお、このときに用いるエッジ保存平滑化フィルタとしては、例えば、メディアンフィルタのほか、Bilateral Filter、Joint Bilateral Filter、Guided Filter等が挙げられる。

0056

なお、Joint Bilateral Filterは、Cross Bilateral Filterとも呼ばれる。

0057

ステップS703では、画像データ520と画像データ610との差分値を算出し(つまり、画像データ520を画像データ620により減算処理し)、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620を生成する。

0058

ステップS704では、ステップS703において生成された中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620に対して、エッジ保存平滑化フィルタ514を用いて平滑化処理を行い、高周波画像を含む画像データ630を生成する。

0059

ステップS705では、ステップS702において生成した画像データ610と、ステップS704において生成した画像データ630とを合成し(つまり、画像データ610と画像データ630とを加算処理し)、合成画像である画像データ640を生成する。ステップS706では、生成した画像データ640を出力する。

0060

<5.まとめ>
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像処理装置では、
・画像データ(原画像データ)にエッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データを生成する構成とした。
・更に、画像データ(原画像データ)と、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データとの差分画像に、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、高周波画像を含む画像データを生成する構成とした。
・低周波画像とエッジ画像とを含む画像データと、高周波画像を含む画像データとを合成することで合成画像を生成する構成とした。

0061

これにより、ディテール(エッジ、テクスチャ)を維持しつつノイズ(粒状性、階調飛び)を低減させた画像データを得ることが可能となる。

0062

[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620に対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで高周波画像を含む画像データを生成する構成とした。

0063

しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620に平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、中周波画像を含む画像データを生成するようにしてもよい。そして、中周波画像と高周波画像とを含む画像データと中周波画像を含む画像データとの差分値を算出することで、高周波画像を含む画像データを生成するように構成してもよい。以下、本実施形態の詳細について説明する。

0064

<1.画像処理装置における画像処理部の機能構成>
はじめに、本実施形態に係る画像処理装置500の画像処理部510の機能構成について説明する。図8は本実施形態に係る画像処理装置500の画像処理部510の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第1の実施形態に係る画像処理装置500の画像処理部510の機能構成(図6)との相違点は、点線800に示す処理である。

0065

具体的には、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620から、高周波画像を含む画像データ630を算出する処理である。そこで、以下では、点線800に示す処理について詳説する。

0066

画像データ620は、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像と非構造成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像とにより構成されており、画像演算部512により生成されると、図8に示すように、画像平滑化部511に入力される。

0067

画像平滑化部511では、平滑化フィルタ814を用いて画像データ620に対して平滑化処理を行う。ここで、平滑化フィルタ814は、エッジ保存平滑化フィルタ514とは異なり、エッジも含めて平滑化処理を行う一般的な平滑化フィルタである。具体的には、平均化フィルタ加重平均フィルタガウシアンフィルタ等が挙げられる。

0068

なお、画像データ620は、画像データ520と画像データ610(低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ)との差分画像である。このため、画像データ620にはエッジ画像が含まれておらず、エッジ画像に対して平滑化フィルタ814を用いて平滑化処理を行うことにより生じるエッジ由来の成分が混入することもない。

0069

画像データ620に対して平滑化フィルタ814を用いて平滑化処理を行うと、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像が除去され、非構造化成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像を含む画像データ820が生成される。

0070

このため、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620から、中周波画像を含む画像データ820を生成したうえで、両者の差分値を算出すれば、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像を含む画像データ630を生成することができる。

0071

具体的には、非構造化成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像と詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像とを含む画像データ620を画像演算部512に入力する。更に、非構造化成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像を含む画像データ820を画像演算部512に入力する。そして、画像演算部512にて両者の差分値を算出することで、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像を含む画像データ630を生成する。

0072

<2.画像処理の流れ>
次に、画像処理装置500による本実施形態における画像処理の流れについて説明する。図9は、画像処理装置500による本実施形態における画像処理の流れを示すフローチャートである。なお、上記第1の実施形態に係る画像処理装置500において実行される画像処理(図7)との相違点は、ステップS901及びステップS902に示す処理である。そこで、以下では、ステップS901及びステップS902に示す処理について説明する。

0073

ステップS901では、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620に対して、平滑化フィルタ814を用いて平滑化処理を行い、中周波画像を含む画像データ820を生成する。

0074

ステップS902では、中周波画像と高周波画像を含む画像データ620と、中周波画像を含む画像データ820との差分値を算出し、高周波画像を含む画像データ630を生成する。

0075

<3.まとめ>
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像処理装置では、
・画像データ(原画像データ)にエッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データを生成する構成とした。
・更に、画像データ(原画像データ)と、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データとの差分画像に、平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、非構造化成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像を含む画像データを生成する構成とした。
・更に、差分画像と、非構造化成分(粒状性、短周期の変動の階調飛び)を含む中周波画像を含む画像データとの差分値を算出することで、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像を含む画像データを生成する構成とした。
・低周波画像とエッジ画像とを含む画像データと、高周波画像を含む画像データとを合成することで合成画像を生成する構成とした。

0076

これにより、ディテール(エッジ、テクスチャ)を維持しつつノイズ(粒状性、階調飛び)を低減させることが可能となる。

0077

なお、本実施形態では、エッジ保存平滑化フィルタを2回用いる代わりに、エッジ保存平滑化フィルタを1回と、平滑化フィルタを1回用いる構成とした(つまり、エッジ保存平滑化フィルタを用いる回数を減らす構成とした)。

0078

このように、エッジ保存平滑化フィルタの利用回数を減らした場合、画像処理における計算コストを低減できるという利点がある。エッジ保存平滑化フィルタは畳み込みの重みの計算が複雑であり、平滑化フィルタよりも計算コストが高いためである。具体的には、平滑化フィルタの場合、畳み込みの重みは画像データ全体(すべての画素)に共通であるのに対して、エッジ保存平滑化フィルタの場合、画素ごとに畳み込みの重みが変わる。このため、エッジ保存平滑化フィルタでは、画像データを構成する画素数と同じ回数だけ重みを再計算することが必要となる。

0079

[第3の実施形態]
上記第1の実施形態では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610を生成するにあたり、エッジ保存平滑化フィルタを1回利用し、高周波画像を含む画像データ630を生成するにあたり、更に、1回エッジ保存平滑化フィルタを利用する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、高周波画像を含む画像データ630を生成するにあたり、エッジ保存平滑化フィルタを1回利用し、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610を生成するにあたり、更に、1回エッジ保存平滑化フィルタを利用する構成としてもよい。以下、本実施形態の詳細について説明する。

0080

<1.画像処理装置における画像処理部の機能構成>
はじめに、本実施形態に係る画像処理装置500の画像処理部510の機能構成について説明する。図10は本実施形態に係る画像処理装置500の画像処理部510の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第1の実施形態に係る画像処理装置500の画像処理部510の機能構成(図6)との相違点は、点線1000に示す処理である。そこで、以下では、点線1000に示す処理について詳説する。

0081

画像平滑化部511では、エッジ保存平滑化フィルタ1013を用いて、画像データ520に対して平滑化処理を行う。ここで、エッジ保存平滑化フィルタ1013は、上記第1の実施形態において用いたエッジ保存平滑化フィルタ513と比較して、平滑化強度の弱いフィルタである。

0082

平滑化強度の違いは、平滑化処理が行われた画像データの周波数成分に影響を与える。平滑化強度の弱いフィルタを用いた場合、平滑化強度の強いフィルタを用いた場合と比べて、より高い周波数成分が残ることとなる。

0083

このため、画像データ520に対して、エッジ保存平滑化フィルタ1013を用いて画像平滑化部511が平滑化処理を行うと、低周波画像と、粒状性及び階調飛びを含む中周波画像と、エッジ画像とを含む画像データ1010が生成される。

0084

低周波画像と粒状性及び階調飛びを含む中周波画像とエッジ画像とを含む画像データ1010は、画像データ520とともに、画像演算部512に入力される。画像演算部512では、画像データ520と画像データ1010との差分値を算出することで、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像を含む画像データ630が生成される。

0085

また、低周波画像と粒状性及び階調飛びを含む中周波画像とエッジ画像とを含む画像データ1010は、画像平滑化部511に入力され、エッジ保存平滑化フィルタ1014を用いて平滑化処理が行われる。ここで、エッジ保存平滑化フィルタ1014は、エッジ保存平滑化フィルタ1013と比較して、平滑化強度の強いフィルタである。

0086

このため、画像データ1010に対して、エッジ保存平滑化フィルタ1014を用いて平滑化処理を行った場合、粒状性及び階調飛びを含む中周波画像が除去され、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610が生成されることとなる。

0087

<2.画像処理の流れ>
次に、画像処理装置500による本実施形態における画像処理の流れについて説明する。図11は、画像処理装置500による画像処理の流れを示すフローチャートである。なお、上記第1の実施形態に係る画像処理装置500において実行される画像処理(図7)との相違点は、ステップS1101〜ステップS1103に示す処理である。そこで、以下では、ステップS1101〜ステップS1103に示す処理について説明する。

0088

ステップS1101では、画像データ520に対して、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像と粒状性及び階調飛びを含む中周波画像とエッジ画像とを含む画像データ1010を生成する。

0089

ステップS1102では、ステップS1101において生成された、低周波画像と粒状性及び階調飛びを含む中周波画像とエッジ画像とを含む画像データ1010と、ステップS701において読み込んだ画像データ520との差分値を算出する。これにより、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像を含む画像データ630が生成される。

0090

ステップS1103では、ステップS1101において生成された、低周波画像と粒状性及び階調飛びを含む中周波画像とエッジ画像とを含む画像データ1010に対して、エッジ保存平滑化フィルタ1014を用いて平滑化処理を行う。これにより、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610が生成される。

0091

<3.まとめ>
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像処理装置では、
・画像データ(原画像データ)にエッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像と粒状性及び階調飛びを含む中周波画像とエッジ画像とを含む画像データを生成する構成とした。
・更に、画像データ(原画像データ)と、低周波画像と粒状性及び階調飛びを含む中周波画像とエッジ画像とを含む画像データとの差分値を算出することで、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像を含む画像データを生成する構成とした。
・更に、低周波画像と粒状性及び階調飛びを含む中周波画像とエッジ画像とを含む画像データに、エッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データを生成する構成とした。
・低周波画像とエッジ画像とを含む画像データと、詳細な構造成分(テクスチャ)を含む高周波画像を含む画像データとを合成することで合成画像を生成する構成とした。

0092

これにより、ディテール(エッジ、テクスチャ)を維持しつつノイズ(粒状性、階調飛び)を低減させることが可能となる。

0093

なお、本実施形態では、高周波画像を含む画像データを生成するにあたり、エッジ保存平滑化フィルタを1回のみ用いる構成とした。このため、例えば、高周波画像を含む画像データのみが必要な場合において、計算コストを低減させることが可能となる。また、本実施形態における画像処理は、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データよりも、高周波画像を含む画像データを先に取得したい場合等に適している。

0094

[第4の実施形態]
上記第1乃至第3の実施形態では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データと、高周波画像を含む画像データとを合成することで合成画像を生成する構成としたが、本発明はこれに限定されない。

0095

例えば、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データと、高周波画像を含む画像データに対して、それぞれ、画像補正処理を行ったうえで、両者を合成する構成としてもよい。これらの画像データは、ノイズ(粒状性、階調飛び)が除去されているため、画像補正処理を行っても、ノイズが強調されることがないからである。以下、本実施形態の詳細について説明する。

0096

<1.画像処理装置の構成>
はじめに、本実施形態に係る画像処理装置の構成について説明する。図12は、本実施形態に係る画像処理装置1200における構成を示す図である。なお、上記第1の実施形態において図5を用いて説明した画像処理装置500との相違点は、記憶装置504の画像処理部1210に、画像補正部1211として機能するプログラムが格納されている点である。

0097

画像補正部1211は、画像データに対して補正処理を行う。画像補正部1211により行われる補正処理には、コントラスト補正トーンカーブ補正レベル補正色相補正シャープネス補正などが含まれる。

0098

<2.画像処理装置における画像処理部の機能構成>
次に、画像処理装置1200における画像処理部1210の機能構成について説明する。図13は、画像処理装置1200による画像処理部1210の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第1の実施形態に係る画像処理装置500における画像処理部510の機能構成(図6)との相違点は、点線1300に示す処理である。具体的には、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610に対して、画像補正部1211が画像補正処理を行う点と、高周波画像を含む画像データ630に対して、画像補正部1211が画像補正処理を行う点である。

0099

低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610に対して、画像補正部1211では、コントラスト補正、トーンカーブ補正、レベル補正、色相補正、シャープネス補正のうちのいずれかまたはいずれかの組み合わせにより処理を行う。

0100

低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610は、ノイズ(粒状性や階調飛び)が除去されているため、これらの画像補正処理を行ったとしても、ノイズが強調されることはなく、画質の劣化が生じることもない。

0101

高周波画像を含む画像データ630に対して、画像補正部1211では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610に対して行う画像補正処理と同様の画像補正処理を行ってもよいし、異なる画像補正処理を行ってもよい。高周波画像を含む画像データ630も、画像平滑化部511により、ノイズ(粒状性や階調飛び)が除去されているため、これらの画像補正処理を行っても、ノイズが強調されることはなく、画質の劣化が生じることもない。

0102

なお、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610と、高周波画像を含む画像データ630とで、異なる画像補正処理を行う場合の組み合わせとしては、以下のような組み合わせが挙げられる。
・低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610に対する画像補正処理:コントラスト補正
・高周波画像を含む画像データ630に対する画像補正処理:シャープネス補正
このように、画像データ610に対してコントラスト補正を行うことで、低周波画像のコントラストが拡大されるため、画像のダイナミックレンジを有効に使うことができる。また、画像データ630に対してシャープネス補正を行うことで、高周波画像のシャープネスが強調されるため、高輝度または低輝度部分で潰れてしまいがちなディテールを、確実に残すことが可能となる。

0103

<3.画像処理の流れ>
次に、本実施形態に係る画像処理装置1200による画像処理の流れについて説明する。図14は、画像処理装置1200による画像処理の流れを示すフローチャートである。なお、上記第1の実施形態に係る画像処理装置500において実行される画像処理(図7)との相違点は、ステップS1401とステップS1402、S1403に示す処理である。そこで、以下では、ステップS1401と、ステップS1402、S1403に示す処理について説明する。

0104

ステップS1401では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610に対して、画像補正処理を行う。また、ステップS1402では、高周波画像を含む画像データ630に対して、画像補正処理を行う。

0105

ステップS1403では、ステップS1401において画像補正処理が行われた画像データと、ステップS1402において画像補正処理が行われた画像データとを合成することで、合成画像を生成する。

0106

<4.まとめ>
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像処理装置では、
・画像データ(原画像データ)にエッジ保存平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データを生成し、更に、生成した画像データに画像補正処理を行う構成とした。
・更に、画像データ(原画像データ)と、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データとの差分画像に、エッジ画像平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行うことで、高周波画像を含む画像データを生成し、更に生成した画像データに画像補正処理を行う構成とした。
・低周波画像とエッジ画像とを含む画像データであって、画像補正処理された画像データと、高周波画像を含む画像データであって画像補正処理された画像データとを合成することで合成画像を生成する構成とした。

0107

これにより、ディテール(エッジ、テクスチャ)を維持しつつノイズ(粒状性、階調飛び)を低減させることが可能となる。また、ノイズを増幅させることなく、ディテールを強調させることが可能となる。

0108

なお、上記説明では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610と、高周波画像を含む画像データ630とに、それぞれ画像補正処理を行ったうえで合成する構成としたが、本発明はこれに限定されない。

0109

例えば、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610と、高周波画像を含む画像データ630とを合成することで生成された画像データ640に対して、画像補正処理を行うように構成してもよい。

0110

また、上記説明では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610に画像補正処理を行い、高周波画像を含む画像データ630に画像補正処理を行った上で、両者を合成する構成としたが、本発明はこれに限定されない。

0111

例えば、画像補正処理が行われた画像データ610と、画像補正処理が行われた画像データ630と、中周波画像とを合成する構成としてもよい。これにより、ディテールが誤って中周波画像を含む画像データに含まれていた場合であっても、当該ディテールを合成画像に含めることが可能となる。なお、中周波画像には、ノイズが含まれているため、画像補正処理を行うことなく合成するように構成することが望ましい。

0112

また、上記説明では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データと、高周波画像を含む画像データの両方に対して、画像補正処理を行う構成としたが、本発明はこれに限定されず、いずれか一方にのみ画像補正処理を行う構成としてもよい。

0113

[第5の実施形態]
上記第1の実施形態では、2つのエッジ保存平滑化フィルタを用いて、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データと、高周波画像を含む画像データとを生成する構成としたが、本発明はこれに限定されない。

0114

例えば、入力された画像データ(原画像データ)から、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データを生成するにあたり、複数のエッジ保存平滑化フィルタを用いる構成としてもよい。これにより、より狭い範囲の周波数成分に分けることが可能となり、合成画像に用いる周波数成分をより細かく選択することが可能となる。

0115

同様に、中周波画像と高周波画像とを含む画像データから高周波画像を生成するにあたり、複数のエッジ保存平滑化フィルタを用いるように構成してもよい。これにより、より狭い範囲の周波数成分に分けることが可能となり、合成画像に用いる周波数成分をより細かく選択することが可能となる。

0116

[第6の実施形態]
上記第1の実施形態では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610を生成するにあたり、エッジ保存平滑化フィルタを1回利用し、高周波画像を含む画像データ630を生成するにあたり、更に、1回エッジ保存平滑化フィルタを利用する構成とした。そして、上記第1の実施形態では、それぞれに利用されるエッジ保存平滑化フィルタの組み合わせについては詳細に言及しなかったが、エッジ保存平滑化フィルタの組み合わせとしては、以下のような組み合わせが挙げられる。なお、以下では、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610を生成するのに利用するエッジ保存平滑化フィルタを、第1のエッジ保存平滑化フィルタと称す。また、高周波画像を含む画像データ630を生成するのに利用するエッジ保存平滑化フィルタを、第2のエッジ保存平滑化フィルタと称す。
(1)第1のエッジ保存平滑化フィルタと第2のエッジ保存平滑化フィルタとして、同種のものを用い、かつ、パラメータも同一にする
この場合、画像処理に用いられるエッジ保存平滑化フィルタが1種類であり、パラメータも1つのみとなるため、設計が容易となるといった利点がある。一方で、画像データ(原画像データ)520と、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620とでは、ダイナミックレンジが異なる。このため、相対的に、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620に対して平滑化処理を行う方が、強く平滑化されるという問題が生じる。
(2)第1のエッジ保存平滑化フィルタと第2のエッジ保存平滑化フィルタとして、同種のものを用いるが、パラメータは異なるものを用いる
この場合も、画像処理に用いるエッジ保存平滑化フィルタが1種類であるため、設計が容易になるといった利点がある。更に、画像データ(原画像データ)520と、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620とで、パラメータを変えることで、上記(1)の問題を低減させることができる。一方で、パラメータを2種類用意する必要があるため、上記(1)と比べて、設計の複雑さが増すこととなる。

0117

具体的には、エッジ保存平滑化フィルタとして、Bilateral Filterを用い、画像データ(原画像データ)520に対して平滑化処理を行う場合には、平滑化強度の強いパラメータを用いる。また、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620に対して平滑化処理を行う場合には、平滑化強度の低いパラメータを用いる。

0118

なお、平滑化強度を低くするためのパラメータの設定としては以下のような設定が挙げられる。
フィルタ窓の半径rを小さくする。
・距離の標準偏差σdを小さくする。
・輝度差の標準偏差σiを小さくする。

0119

中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620のダイナミックレンジは、画像データ520のダイナミックレンジよりも狭いため、輝度差の標準偏差σiを小さく設定することが望ましい。

0120

また、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620には、画像データ520よりも相対的に高い周波数成分が含まれる。しかし、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620に対して平滑化処理を行うのは、相対的に低い周波数成分を除去するためである。したがって、第2のエッジ保存平滑化フィルタでは、第1のエッジ保存平滑化フィルタよりも距離の標準偏差σdを小さくすることが望ましい。
(3)第1のエッジ保存平滑化フィルタと第2のエッジ保存平滑化フィルタとして、異なる種類のものを用い、かつ、パラメータとして異なるものを用いる
画像データ(原画像データ)520に対して平滑化処理を行う場合と、中周波画像と高周波画像とを含む画像データ620に対して平滑化処理を行う場合とで、異なるフィルタ及び異なるパラメータを用いることができる。このため、平滑化効果に関する自由度を上げることができる。具体的には、画像データ(原画像データ)520に対して平滑化処理を行う場合には、平滑化強度を強くし、中周波画像と高周波数画像とを含む画像データ620に対して平滑化処理を行う場合には、平滑化強度を弱くする。

0121

一方で、フィルタ及びパラメータを2種類用意する必要があるため、上記(1)及び上記(2)と比べて、設計の複雑さが増すことになる。

0122

なお、第1のエッジ保存平滑化フィルタと第2のエッジ保存平滑化フィルタとの組み合わせとしては、以下のような組み合わせが挙げられる。
・第1のエッジ保存平滑化フィルタ:Bilateral Filter
・第2のエッジ保存平滑化フィルタ:Joint Bilateral Filter
Joint Bilateral Filterを用いる際、画像データ(原画像データ)520、及び、低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ610の輝度成分を参照する。これにより、画像データ520と、中周波画像と高周波数画像とを含む画像データ620との間のダイナミックレンジの違いを吸収することが可能となる。この結果、輝度差の標準偏差σiの値を、第1のエッジ保存平滑化フィルタと第2のエッジ保存平滑化フィルタとで、共通化することもできる。

0123

また、第1のエッジ保存平滑化フィルタと第2のエッジ保存平滑化フィルタとの組み合わせの他の例としては、以下のような組み合わせが挙げられる。
・第1のエッジ保存平滑化フィルタ:メディアンフィルタ
・第2のエッジ保存平滑化フィルタ:Bilateral Filter
メディアンフィルタは、構造を持った細かい領域を削除するため、画像データ(原画像データ)520に対して、メディアンフィルタを用いて平滑化処理を行うことで、エッジを維持しながら細かい構造を削除することができる。

0124

Bilateral Filterは、エッジを維持しながら細かい構造を残すことができる。このため、画像データ620に対して、Bilateral Filterを用いて平滑化処理を行うことで、画像データ620に存在する細かい構造を維持したまま、平滑化することが可能となる。

0125

[その他の実施形態]
上記各実施形態では、画像処理部510または1210を実現するためのプログラムを記憶装置504(ドライブメディアが一体となっている記憶媒体)に格納する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ドライブとメディアが別体となっている場合にあっては、記録メディアを記憶媒体として格納するように構成してもよい。

0126

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

0127

500 :画像処理装置
510 :画像処理部
511 :画像平滑化部
512 :画像演算部
513 :エッジ保存平滑化フィルタ
514 :エッジ保存平滑化フィルタ
520 :画像データ
610 :低周波画像とエッジ画像とを含む画像データ
620 :中周波画像と高周波画像とを含む画像データ
630 :高周波画像を含む画像データ
640 :合成画像である画像データ
820 :中周波画像を含む画像データ
814 :平滑化フィルタ
1010 :低周波画像と中周波画像とエッジ画像とを含む画像データ
1013 :エッジ保存平滑化フィルタ
1014 :エッジ保存平滑化フィルタ
1200 :画像処理装置
1210 :画像処理部
1211 :画像補正部

先行技術

0128

特許第3939428号

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