JPH01288448A - 中間調補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は中間調補正方法に関するものであり、特に、
対象とされる画像のコントラストを改善したり、修正し
たりして、任意所望の階調特性を有する画像を得ること
ができる中間調補正方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えば、ハードコピー装置等で濃度分布の偏った
画像を対象として記録する場合には、そのコントラスト
が低いことがら、当該ハードコピ−装置の持つ中間調機
能を有効に活用することができないという問題があった
。特に、適当なデイスプレィ装置」二に表示された画像
（いわゆるソフトコピー）をハードコピー化するような
ときには、ハードコピー装置のダイナミックレンジが、
通常は、対応のデイスプレィ装置のそれに比べて相当に
狭いことから、ハードコピー装置の持つ中間調８！能を
有効に活用することが必要とされてくる５このよ）な中
間調機能を有効に活用するための方法としでは、例えば
特開昭６１−４５６７６号に開示されている方法がある
。この方法によれば。

入力される画像信号のヒストダラムを作成しで、その累
積分布曲線を中間調補正曲線として使用するようにされ
ている。

第４図は、上記従来の方法に基づいて画像が記録された
場合の、濃度分布の例示図である。この第４図において
、横軸には画像の濃度がｙとして取られており、また、
縦軸には画像の濃度毎の碩度ｈ′（ｙ）が取られていて
、ここでは、ｈ　′（ｙ　）＝　ａ なる直線（４１）として画像の濃度分布が示されている
。即ち、この第４図の例においては、記録された画像の
濃度の分布が、全ての濃度領域にわたって−様になるよ
うな処理がなされている。

第５図は、処理が施される対象の画像に関して作成され
るヒストグラム曲線（５１）の例示図である。

この第５図において、横軸には画像の濃度分布がＸとし
て取られており、また、縦軸には濃度毎のヒストグラム
値ｈ（ｘ）が取られている９第６図は、前記対象の画像
に対して所要の変換を施すための変換間数ｙ＝ｆ（ｘ）
の例示図であって、上記第５図に示されたヒストグラム
値画像に対して変換処理を施すことにより、上記第４図
に示された−様な濃度分布を得るように使用される。こ
の第６図で示されている曲線（６１）が累積分布曲線と
呼ばれるものであって、 ｙ　＝　ｆ　（ｘ）−５’；　ｈ　（ｘ）ｄ　ｘとして
表されている。

次に、上記従来例の動作について説明する。いま、第５
図に示されているヒストダラムを有する画像が記録動作
の対象にされたものとすると、第６図に示されている変
換間数ｆ（ｘ）に基づく変換処理が前記画像Ｃ：対１，
７て施されて、第４図に示されているような−様な濃度
分布の画像が出力されることになる。

［発明が解決しようとするｎ題］ 従来の中間調補正方法においては、以上説明されたよう
に、対象の画像が全ての濃度レベルに対して−様な濃度
分布を示すような変換処理を施すようにされ１いる。こ
の、ことは、対象の画像について１分布の多い輝度レベ
ルに対しては多くの階調レベルを割り当て、分布の少な
い輝度レベルに対しては少１７の［ルベルしか割り当て
ないような変換処理に相当するものである。

例えば、濃度領域が比較的狭い範囲に分布された人物の
顔を表わす画像に対して前記変換処理を施したときには
、当該顔の部分に多くの階調レベルが割り当てられ、結
果的に濃淡の差が強調された画像が得られることになる
。

このときに、使用されるハードコピー装置で表現できる
中間調の階調レベル数が少ないものとすると、画像の濃
度が急激に変化する部分では、これに充分に追従した表
現をすることができなくなり、いわゆる擬似輪郭が発生
してしまって、その画質が劣化する一因となる。

また、上記のような変換処理が風景等の画像に対してな
されたときには、相当に露出の程度が高い自任のときで
も、露出の程度が低い朝夕のときでも、その濃度分布が
フラットな画像に変換されてしまって、両者の差が見ら
れなくなる。即ぢ、上記された従来の中間調補正方法は
、いわゆる適正露出の画像に補正するという点では有効
であるが、対象の画像を忠実に再現させるのには不適当
である。これを換言すれば、−様な濃度分布に変換する
従来の中間調補正方法は、画像の種類や使用目的によっ
ては不適当なことがある。

この発明は、上記された問題点を解決するためになされ
たものであって、−様な濃度分布以外の変換の程度を、
画像の種類や使用目的に応じて選択できる中間調補正方
法を得ることを目的どするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る中間調補正方法は： 対象の画像を構成する全画素の一部を所定のサンプリン
グ規則に従って抽出し、この抽出の結果に基づいて該対
象の画像全体のヒストグラムを推定すること； 該推定して得られたヒストグラムから対応の累積分布曲
線を求めること； 該デジタル画像信号の入力信号レベルと出力信号レベル
とがリニアな関係にあるときのリニア特性線を求めるこ
と； 該対応の累積分布曲線と該リニア特性線との間に所望の
血縁を設定すること；および 該設定した曲線を中間調補正曲線として使用すること： からなるものである。

また、この発明に係る中間調補正方法は：対応の累積分
布曲線とリニア特性線との間に複数本の曲線を設定して
おき、その中の所望のものを選択することにより、中間
調補正の程度を調整できるようにしたものである。

し作用］ この発明においては、画像信号の累積分布曲線とリニア
特性曲線との間に設定された所定の曲線が中間調補正曲
線として使用されて、補正の程度が過剰になることが防
止される。また、対応の累積分布曲線とリニア特性線と
の間に複数本の曲線を設定しておき、その中の所望のも
のを選択することにより、中間調補正の程度を調整でき
るようにして、画像の種類や使用目的に応じて補正の程
度を適当に選択することができる。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例方法を説明するための波
形例示図である。この第１図の中の第１図（ａ）は対象
の画像のヒストグラム曲線図であって、その横軸は画像
の入力信号レベルが取られており、また、その縦軸は画
像の画素数が取られている。この第１図（ａ）に示され
ているものは、ある所定の画像に関するヒストグラム曲
線（１）である、そして、第１図（ｂ）は対象の画像に
補正を施すための各種の中間調補正曲線の例示図であっ
て、その横軸は画像の入力信号レベルが取られており、
また、その縦軸は画像の出力信号レベルが取られている
。この第１図（ｂ）に示されているものは、累積分布曲
線（２）、リニア特性線（３）、および、これらの間に
設定された複数本の曲線（４ａ）、（４ｂ）、（４ｃ）
からなる中間調補正曲線（４）である。

第２図は、上記実施例方法を適用することができる補正
用回路手段の構成図である。この第２図において、（５
）は画像メモリであって、対象の画像データを蓄積して
おくためのものである。（６）はＣＰＵ回路であって、
前記対象の画像データについて所要の処理を施したり、
装置全体の動作を管理したりするものである。第１マル
チプレクサ（７ａ）は、画像メモリ（５）と後述の中間
調補正テーブルＲＡ　Ｍ　（８）との間に設けられてい
る。中間調補正テーブルＲＡ　Ｍ　（８）は、対象の画
像に対する適当な中間調補正を施すためのデータがテー
ブル形式で蓄積されるものである。第２マルチプレクサ
〈７ｂ）は、中間調補正テーブルＲＡ　Ｍ　（８）の後
段に設けられており、適当な出力表示手段等に対して、
その少一端子側から出力信号を供給するものである。（
９）はアドレス・バスであって、ＣＰＵ回路（６）から
の所要のアドレス・データを、第１マルチプレクサ（７
ａ）の旦一端子等に供給するものである。また、（１０
）はデータ・バスであって、画像メモリ（５）、ＣＰＵ
回路（６）、第１マルチプレクサ（７ａ）の憶一端子側
、第２マルチプレクサ（７ｂ）の旦一端子側等で相互に
接続されている。

第３図は、上記第２図の補正用回路手段に対して、この
発明の実施例方法が適用されることを説明するためのフ
ローチャート図である。

次に、上記実施例方法による動作の仕方について説明を
する。ここでは、必要とする画像データは画像メモリ（
５）に既に蓄積されており、この画像メモリ（５）から
読み取られた画像データが、中間調補正を施されるべき
対象であるものとする。

まず、第３図のフローチャート図で示されているように
、画像データの全画素数の１０％以下のものを、走査線
単位または列単位でサンプリングして取り出り、（Ｓｌ
ｌ）、ＣＩ）　１１回路（６）で下記の処理をする、即
ち、とのＣＰＵ回路（６）ｃ′は、サンプリングされた
画像データに基づくヒストグラム（１）の計算を行い（
Ｓ１２）、また、このサンプリングされたデータから累
積分布曲線（２）を求める計算を行う。そして、この累
積分布曲線（２）とりニア特性線（３）との間の特性を
示すような中間調補正テーブル値が生成されて（Ｓ１３
）、中間調補正テーブルＲＡ　Ｍ　（８）に書き込まれ
る（Ｓ１４）、このようにして、対象の画像データ毎の
中間調補正曲線（４）が得られる。二とになる。、なお
、このときには、第１、第２マルチグレクザ（７＆）、
（７ｂ）の双方が且−側に倒されている。

次に、画像メモリ（５）に蓄積されている全画像データ
を読み取って、中間調補正テーブルＲＡＭく８〉を通し
て対応の階調補正を施すことにより、所望の中間調補正
を実行する（Ｓ１５）。なお、このときには、第１、第
２マルチプレクサ（７＆）、（７ｂ）の双方がし側に倒
されている。

、：れまでに説明された中間調補正の処理動作の中で、
ヒストダラム（］）をＳ３４するためには、対象の画像
の全画素数の１０％以下をサンプリングするだけで良い
ことについて、その理由を説明１〜でおく、即ち、全画
素の中から、走査線単位または列単位で画像全体の性質
を拾うように満遍なくサンプリングして、ヒストダラム
（１）を３１算・作成することで、対象の画像全体のデ
ータから得′／ニー。

ヒス■・グラム（１）とほぼ同一の性質のものを得るこ
とができる。また、そのサンプリング量が少なければ、
その処理に要する時間も少なくてずみ、実際６．′も、
全画素数の】０％をサンプリングするだけで充分である
ことが認められた。

ここで、第１図を参照しながら、中間調補正テーブルＲ
ＡＭ＜８）の内容である中間調補正曲線（４）を算出す
る過程を原理的に説明する。第１図（ａ）におζフるヒ
ストグラム（］）を有する画像からは、第１図（１））
における累積分布曲線（：２）を求めることができる。

ところで、ここに例示されている画像においては、その
入力信号の分布が低レベル側に偏−２でいる。このよう
なときには、累積分布曲線（２）は低レベル側での傾斜
が大きくなることから、そのままで中間調補正曲線とし
て利用したときには、低ｌ／ベル側に多くの階調が割り
当てらノ１て、その濃度変化が急激になってしまう、そ
こで、累積分布曲線（２）どリニア特性線く３）との間
の特性を表わす複数本の曲線（４ａ）、（４ｂ）、（４
ｃ）等を設定し、その中の適当な１本を中間調補正曲線
（４）どして利用することにより、その濃度変化が極端
にならないような補正を施す、二とができる。

ここで、中ｎ調補正曲線の補正強度は、累積分布曲線（
２）に近接する程に大きくなる。なお、この補正強度は
固定することもできるが、例えば、前記複数本の曲線（
４ａ）、（４ｂ）、（４ｃ）笠を適当なメモリ手段に個
別に蓄積しておき、適当な切り換え手段を用いて所望の
曲線を取り出して１、：れを中間調補正曲線として使用
することにより、画像の種類や使用目的に適切に対応す
ることもできる。

なお、−１１記実施例では、ヒストグラムの作成や中間
調補正曲線の算７４４をＣＰＵ回路で行い、また、中間
調補正テーブル値を中間調補正テーブルＲＡＭに書き込
むようにされているが、これ以外のやり方や手段による
こともできる。

［発明の効果］ 以上説明されたように、この発明に係る中間調補正方法
は、対応の累積分布曲線とリニア特性線どの間に所望の
曲線を設定し、該設定１、た曲線を中間調補正曲線とし
て使用したので、画像濃度の極端な変化を防止すること
が可能にされて、画質に悪影響がないようにすることが
できる。まブご、対応の累積分布曲線とリニア特性線と
の間に複数本の曲線を設定しておき、その中の所望のも
のを選択することにより、中間調補正の程度を調整でき
るようにしたために、対象画像の種類やその使用目的に
応じて、所望の補正強度に対応１〜に中間調補正曲線を
選択・使用することができるという効果が奏せられるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例方法を説明４″るなめの
各種曲線例示図、第２１４は、ト記実施一方法を適用す
ることができる補正用回路手段の例示図、第３図は、上
記実施例方法の動作を説明するためのフローチャート図
、第４図ないし第６図は、従来の方法を説明するための
各種曲線例示図である。 （１）はヒストグラム、 （２）は累積分布曲線、 （３）はリニア特性線、 （４Ｎ（４ａ）〜（４ｅ））は中間調補正曲線、（５）
は画像メモリ、 （６）はＣＰＵ回路、 （７ａ〉、（７ｂ）は第１、第２マルチプレクサ、（８
）は中間調補正テーブルＲＡＭ、 くっ）はアドレス・バス、 第１図 （α） １　：　とストグラム ２：　票績分２！；曲締 ３：　リニア特社保 ｄ（Ｍ−Ｃ）：中間調補正曲線 第２図 ７（Ｌ二　第１マル二］；−ブしフサ ７ｂ：　茎２でノＬ−ｊプしフサ 第３図 第４図 第５図 第６１″２ｆｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中間調を持つデジタル画像信号について、その入
   力信号レベルと対応の画素数とに関するヒストグラムか
   ら、該入力信号レベル毎の出力信号レベルを逐次累積さ
   せて累積分布曲線を求め、この累積分布曲線を用いて行
   う中間調補正方法において： 対象の画像を構成する全画素の一部を所 定のサンプリング規則に従って抽出し、この抽出の結果
   に基づいて該対象の画像全体のヒストグラムを推定する
   こと； 該推定して得られたヒストグラムから対 応の累積分布曲線を求めること； 該デジタル画像信号の入力信号レベルと 出力信号レベルとがリニアな関係にあるときのリニア特
   性線を求めること； 該対応の累積分布曲線と該リニア特性線 との間に所望の曲線を設定すること；および該設定した
   曲線を中間調補正曲線として 使用すること； を特徴とする中間調補正方法。
2. （２）該対応の累積分布曲線と該リニア特性線との間に
   複数本の曲線を設定しておき、その中の所望のものを選
   択することにより、中間調補正の程度を調整できるよう
   にした、請求項１に記載の中間調補正方法。