JPH02113668A - 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し、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
が低いことから、当該ハードコピー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上に表示された画像（
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機能を有効
に活用することが必要とされてくる。

このような中間調機能を仔効に活用するための方法とし
ては、例えば特開昭６１−４５８７６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て、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５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５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頻度ｈ’　　（ｙ）が取られて
いて、ここでは、ｈ’　　（’Ｓ’）　＝ａ なる直線５１として画像の濃度分布が示されている。即
ち、この第５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６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６１の例示図である。

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。

また、第７図は、前記対象の画像に対して所要の変換を
施すための変換関数ｙ＝ｆ（ｘ）の例示図であって、上
記第６図に示されたヒストダラムを有する画像に対して
変換処理を施すことにより、」二足第５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７図で示
されている曲線７１が累積分布曲線と呼ばれるものであ
って、ｙ＝ｆ　（ｘ）＝　　　ｈ（ｘ）ｄｘ 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６
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７図に示されている変
換関数ｆ　（ｘ）に基づく変換処理が前記画像に対して
施され、第５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課題〕

従来の中間調補正方法では、画像全体の濃度分布から単
一のピストダラムを作成し、これを変換関数としている
。この方法で複数の異なる部分画像を配置した合成画像
を変換する場合には次に説明するような問題が生じる。

第８図は合成画像の一例で、１ａ〜１ｄは部分画像、２
はブロック境界部である。ここで例えば部分画像１ａが
高濃度に分布が集中した画像、残りの１ｂ＋　　１ｃ＋
　　ｌｄは低濃度に分布が集中した画像とする。

ます、第１の問題点は、ヒストグラム作成時にとの部分
画像１にも属さないブロック境界部２のデータもカウン
トシてしまうことである。ブロック境界部２は白データ
であるとすると、ヒストグラム中で濃度Ｏの頻度が高く
なってしまう。この状態で累積分布曲線を考えると、第
７図で曲線のｙ切片が原点よりもかなり上方に移動する
ことになる。このことは、低濃度レベルでも出力値の大
きいほうに割合てられてしまうことになり、低濃度（白
）付近の記録ができなくなる。

第２の問題点は、高濃度中心の部分画像１ａと低濃度中
心の部分画像１１）ｌ　　ＩＣＩ　　ｌｄが混在するの
に単一のヒストグラムで処理しようとすると、それぞれ
の部分画像に最適な補正が行えないという点である。即
ち、高濃度中心の部分画像１ａに対しては低濃度方向へ
の補正、低濃度中心の部分画像１ｔｚ　　ｌｃ、ｌｄに
対しては高濃度方向への補正が本来型まれる。ところが
実際この例ではブロック境界部２を含め低濃度部の分布
が大きな比率を占めるので、合成画像３全体としては高
濃度方向へ補正される。従って、部分画像１ａは本来高
濃度中心であるから望ましくない方向に補正されてしま
うこととなる。

従来法の問題点を整理すると、次のようになる。

１）ブロック境界部２を白画素と見てしま・５ことによ
り、変換後の低濃度レベルが失われてしまう。

２）個々の部分画像１に最適な変換を行うことができず
、場合によっては望ましくない補正になってしまう。

この発明は上記のような種々の問題点を解消するために
なされたもので、ブロック境界部を白画素と見てしまう
ことによって補正後の低濃度レベルが失われてしまうこ
とを防ぐときもに、個々の部分画像に最適な変換を行う
ことができる中間調補正方法を得ることを目的とする。

〔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、対象の画像が複数ブ
ロックの部分画像を配置して構成されている合成画像の
場合、各々の部分画像について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を作成し、該ヒストグラ
ム・から対応の累積分布曲線を求め、これを直接あるい
は変形して部分画像の中間調補正曲線とし、各々の部分
画像１−、の画素データを画像に変換する際に対応する
中間調補正曲線を使用して中間調補正を実行するにうに
したものである。

〔作用〕

この発明における中間調補正方法は、合成画像を補正す
る場合、各々の部分画像について別々に濃度分布を調べ
て中間調補正曲線を求めることにより、部分画像毎に最
適な補正が行える。また、ブロック境界部は濃度分布を
調へる際に無視するので、低濃度レベルの損失を防ぐこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は、本発明の一実施例による中間調補正方法を示
すための説明図である。図において、１ａ〜１ｄは部分
画像、２はブロック境界部、３は部分画像１８〜１ｄ及
びブロック境界部２から構成される合成画像、４は合成
画像３の入力画像、５は各部分画像１ａ〜１ｄのヒスト
グラム、６は各ヒストグラム５から求めた中間調補正曲
線、７は中間調補正を行った後の変換画像である。

また、第２図は、−１−記実施例の方法による中間調補
正用回路の構成図である。図において、８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。９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。１１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
積される中間調補正テーブルＲＡＭ１１．１０ａは画像
メモリ８と中間調補正】゛−プルＲＡＭＩＩとの間に設
けられている第１マルチプレクサ、１２は中間調補正テ
ーブルＲＡＭ１１に入力される部分画像番号指定仏号、
１０ｂは第２マルチプレク号１０ｂてあり、中間調補正
テーブルＲＡＭＩＩの後段に設けられて、適当な出力表
示手段等に対してそのｂ端子側から出力信号を供給する
ものである。１３はアドレス・バスであって、ＣＰＵ回
路９からの所要のアドレスφデータを、第１マルチプレ
クサ１０ａのａ端子に供給するものである。

また、１４はデータ・バスであって、画像メモリ８、Ｃ
ＰＵ回路９、第１マルチプレクサ１０ａの１）端子側、
第２マルチプレクサ１０ｂのａ端子側て相互に接続され
ている。

また、第３図は、上記第２図の補正用回路により実施さ
れる、本実施例の方法を説明するためのフローチャート
図である。

次に、本実施例の方法による動作について説明する。こ
こでは、必要とする画像データは画像メモリ８に既に蓄
積されており、この画像メモリ８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１・図で示されているよう
に、対象とする部分画像の全画素数の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
しくステップＳ１ｊ、）、ＣＰＵ回路９で下記の処理を
する。即ぢ、このＣＰＵ回路９ては、サンプリングされ
た画像データに基づくヒストグラム５の旧算を行い（Ｓ
ｉ２）、また、このサンプリングされたデータから累積
分布曲線を求める旧算を行う。そして、この累積分布曲
線をそのまま用いるか変形させることにより中間調補正
テーブル値を生成しく８１３）、これを中間調補正テー
ブルＲＡＭＩＩに書き込む（Ｓ１４）。このようにして
対象の部分画像の中間調補正曲線６が得られることにな
る。なお、このときには、第１１　　第２マルチプレク
サ１０ａ、１０ｂの双方はａ側に倒されている。

以上に示したステップＳＬ１〜ＳＬ４の処理を合成画像
３を構成する全ての部分画像１ａ〜１ｄについて行う。

それぞれの中間調補正テーブル値を中間調補正テーブル
ＲＡＭＩＩに書き込む時、Ｓ１４では部分画像番号指定
信号１２を操作しながら別々のアドレスに書き分けてい
く。Ｓｌｌ−８，１４の処理は、全ての部分画像１ａ〜
１ｄのテーブル値の書込みが完了するまで繰返す（Ｓ１
５）ここまでの操作が中間調補正テーブル作成過程で、
中間調補正の準備段階である。そしてＳ１５以降の処理
により画像メモリ８から順次画像データを読出して、中
間調補正テーブルＲＡＭＩＩにより補正を実行する。

まず、画像メモリ８から読出して処理する先頭の画素デ
ータを指定する（Ｓ１６）。そして、当該画素が属する
部分画像の番号を部分画像指定信号１２により中間調補
正テーブルＲＡＭＩＩのアドレス線にセットする（Ｓ１
７）。この状態で画像メモリ８から当該画素データを読
出し、中間調補正テーブルＲＡＭＩＩ中に予め書込んで
おいた対応する部分画像の補正テーブル値を読出す（Ｓ
１８）。Ｓ１７と８１８の操作は合成画像３の構成する
全ての画素データについて行う。そして全画素データの
補正が完了したか否かの判断を行い（Ｓ　１９）、完了
していなければ画像メモリ８の次の画素データを指定し
て（Ｓ２０）、８１７とＳ１８の操作を繰返す。なお、
このときには、第１、第２のマルチプレクサ１０ａ、１
０ｂの双方がｂ側に倒されている。

合成画像３中に何れの部分画像１ａ〜１ｄにも属さない
ブロック境界部２が存在する場合、ブロック境界部２上
の画素データ専用に部分画像指定番号１２を設け、中間
調補正テーブルＲＡＭＩＩ上の該当する領域には入力値
がそのまま出力するようなデータを書込んでおけばよい
。

これまでに説明した中間調補正の処理動作の中で、ヒス
トグラム５を計算するためには、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く、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
うように万遍なくサンプリングして、ヒストグラム５を
計算・作成することで、対象の画像全体のデータから得
たヒストグラム５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すみ、実際にも、全画素の
１０％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。

次に、さらに上記実施例の動作を第１図を用いて説明す
る。

この例では、入力画像４は４つの部分画像１ａ〜１ｄか
ら構成される合成画像３で、各々部分画（ｔ　１　ａ〜
１ｄはヒストグラム５で示したような異なる濃度分布特
性を持つと仮定する。従って、累積分布曲線から求めた
中間調補正曲線６も部分画像毎に異なった形状となる。

各々の部分画像１ａ〜１ｄを対応する中間調補正曲線６
で変換すると、変換後の画像７は全ての部分画像１ａ〜
１ｄに最適な補正が行われる。特に累積分布曲線をその
まま中間調補正曲線１６とした場合には、全ての部分画
像１ａ〜１ｄの濃度分布特性が第５図のような一様分布
拳特性を持つ画像に変換される。

なお、」二記実施例では、各部分画像１ａ〜１ｄの中間
調補正曲線６として累積分布曲線をそのまま用いたが、
これを変形したものを利用するようにしてもよい。

また、」１記実施例は部分画像１．ａ、　　１ｂ＋　　
１ｅｔ１ｄが互いに離れている合成画像３の場合につい
て説明したが、これは第４図に示すように部分画像ｌｅ
ｔ　　ＩＬ　　Ｉｇが重なり合った合成画像３に対して
も本発明を適用することができる。

さらに、本発明は合成画像３でない通常の画像にも適用
できる。通常の画像は１ブロツクの部分画像１のみで構
成される合成画像３とみなすことができるからである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、合成画像を補正する場
合、各々の部分画像について別々に濃度分布を調べ、各
部分画像毎の濃度分布特性に従った最適な中間調補正曲
線を求め、各々の部分画素上の画素データを画像に変換
する際に各部分画素に対応する中間調補正曲線を使用す
るようしだので、個々の部分画像毎で最適な補正を行う
ことができ、また、ブロック境界部は分布を調べる際に
無視するので、変換画像での低濃度レベルの欠損を防ぐ
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による中間調補正方法の説
明図、第２図は」二足実施例方法を実施する中間調補正
回路の例示図、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図は合成画像の一例を
示す図、第５図ないし第７図は従来の方法を説明するた
めの各種曲線例示図、第８図は従来例の合成画像の一例
を示す図である。 １ａ〜１ｄは部分画像、２はブロック境界部、３は合成
画像、４は入力画像、５はヒストグラム、６は中間調補
正曲線、７は変換画像、８は画像メモリ、９はＣ，ＰＵ
回路、１０ａは第１マルチプレクサ、１０ｂは第２マル
チプレクサ、１１は中間調補正テーブルＲＡＭ１１２は
部分画像番号指定信号、１３はアドレス拳バス、１４は
データ・バスである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 対象の画像が複数ブロックの部分画像を配置してなる合
   成画像の場合、各々の部分画像についてヒストグラムを
   作成し、 該ヒストグラムから対応する累積分布曲線を求め、これ
   を直接あるいは変形して各部分画像に対する中間調補正
   曲線を作成し、 該中間調補正曲線を用いて対応する各部分画像上の画素
   データを変換し中間調補正を行うようにしたことを特徴
   とする中間調補正方法。