JPS62500748A - カラ−写真プリンタにおける空白フレ−ムを検出するための方法 - 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】 カラー写真プリンタにおける空白フレームを検出するための方法 技術的分野 この発明は、カラー写真プリンタにおける印画に不適当なカラー写真原画の、例 えば条片又は円板状のカラー陰画フィルムのような、群における空白（未露光又 は完全露光）のフレーム（こま）を自動的に検出するための方法に向けられてい る。

自動カラー写真印画法においては、空白（未露光又は完全露光）のフレームを印 画することは時間及び材料の浪費である。

フィルム画像の諸部分における濃度の分布を検査することにより未露光フレーム を検出しようとし且つ未露光フレームを検出するためのある種の基準を定式化し ようとすることは自動写真プリンタ及び陰画走査器においては周知である。例え ば、１９８０年１２月１６日トレイバ（Ｔｒｅｉｂｅｒ　）に発行された米国特 許第４２３９３８４号は、前景、背景及び中央帯域として定義された陰画の種種 の帯域の平均濃度を測定して、これにより画像フレームの印画不可能なことを予 測する陰画走査システムを開示している。

カラー画像を一点ずつ走査してディジタルカラー画像を生成する写真プリンタが 提案されている。ディジタルカラー画像は、色調測度及びカラーバランスを改善 するためにディジタル計算機で処理された後、カラー写真用紙のような出力媒体 上へ処理済みディジタル画像を走査することによってプリントされる。

そのような走査形カラー写真プリンタにおいては、写真フィルムにおける空白フ レームを自動的に検出してこれをプリントしないことも又望ましいことである。

従来技術において使用された空白フレームを検出する方法は轟時利用可能な機器 の性能にとっては適当であったけれども、走査式カラー写真プリンタにおいては 走査再現過程の性質のために何けたも多い画像濃度データが原画の印画可能性の 確認のために利用可能である。その結果、従来技術の空白フィルムフレーム（こ ま）検出方法は現在の技術水準としては成功であり且つ適当であったけれども、 走査形写真プリンタにおいて利用可能な大量の画像データを用いれば検出確度の 改善を行うことができる。

走査形カラー写真プリンタにおける写真原画の空白フレームを検出するための方 法であって、このような走査形プリンタにおいて利用可能な大量の画像データを 利用することによってそのような空白フレームを一層正確に検出することのでき る方法を提供することがこの発明の目的である。

発明の開示 この発明の目的は画像における原色色値の標準偏差の関数として空白フィルムフ レームの存在を検出することによって達成される。この発明を実施する採択され た方法においては、三原色（例えば、赤、緑及び青）のそれぞれにおけるカラー 原画の濃度分布の標準偏差が計算されて所定の定数と比較され、原画が空白（す なわち未露光）フレームであるかどうかが自動的に決定される。例えば、赤及び 緑の濃度の分布の標準偏差が０，０４未満であり且つ青濃度分布の標準偏差が０ ．０８未満であるならば、そのフレームは空白であると決定されてプリント（印 画）は作られない。

この方法は、ディジタルカラー画像の色調値に適用される色再現関数を発生する ために色値の標本のヒストグラム正規化を使用している走査形カラー写真プリン タに使用される。このプリンタは、正規化のために色値の標本を選択する際に使 用される色値分布の統計値を計算する統計計算機を備えている。色調測度及びカ ラーバランスを調整するこの方法は同時出願係属中の特許出願連続番号第　号の 主題である。そのような走査形カラー写真プリンタについては、この発明は色値 の分布の標準偏差が容易に利用可能であるという更なる利点を持この発明は諸図 面を参照して説明されるが、この諸図面中、第１図はこの発明により空白フレー ムを検出する際の基本内緒段階を図解した構成図であり、 第２図はこの発明の方法を実施するのに特に適した走査形カラー写真プリンタを 図解した概略図であり、第３図は第２図の装置において色値ヒストグラムを作成 するために使用されるヒストグラム記憶装置の構成を示した概略図であり。

第４図〜８図は第２図に示された装置の動作を図解した流れ図であり、又 第９図は第８図に概説された方法に従って発生された色再現関数の形式を示した 図表である。

発明を実施する方法 まず第１図を参照して空白フレームを検出する方法を説明する。第１図において 、走査器１はカラーフィルム画像を走査して、三つの色成分Ｒ，Ｇ及びＢを持っ たディジタルカラー画像信号を発生する。ディジタル計算機２はディジタルカラ ー画像信号を受けており、且つ走査器における空白フレームの存在を検出し且つ 報知するようにプログラムされている。ディジタル計算機２は、ディジタルカラ ー画像信号の三つの色成分のヒストグラムＨＲ，Ｈ，及びＨＢを作成するための ヒストグラム作成器３を与えるようにプログラムされている。統計計算機４はヒ ストグラムデータを受けてそれぞれのヒストグラムの標準偏差σ８．σ０及びσ ８を計算する。空白フレーム検出器５はヒストグラムの標準偏差を三つの所定の 定数と比較する。各色分の標準偏差がそれぞれの所定の定数より小さい場合には 、空白フレーム検出器は空白フレームの存在を表す信号を発生する。

今度は第２図に移って、走査形カラー写真プリンタにおいて使用されたこの発明 の採択実施例を説明する。人力装置はカラー陰画（ネガ）フィルム１４の画像を 三つの固体画像検出用配列体１６、例えばＣＯＤイメージセンサ上に投影するた めの光源１０及びレンズ１２を備えている。画像は色修正用フィルタ２０を通し て二色値（ダイクロイック）ビームスプリッタ１８によって画像検出用配列体１ ６へ導かれて、それぞれのイメージセンサ上に赤、緑及び青の色分解画像を形成 する。フィルム進行モータ２１はプリンタにおいてフィルムを進行させる。イメ ージセンサ１６はカラー写真陰画を走査して三つの色分解信号Ｒ，Ｇ及びＢを発 生する。このようにして発生された信号は、三つの色のそれぞれの標本点に対し て２５６の可能な信号レベルの一つを表す８ビット出力符号をそれぞれ発生する アナログ−ディジタル変換器２２に供給される。

ディジタルカラー画像信号はディジタル画像記憶装置２４、例えば磁気テープ、 ディスク、又は固体半導体記憶装置に記憶される。ディジタルカラー画像信号は ディジタル計算機２６において処理されるが、ＤＥＣ２０６０メインフレーム計 算機が使用された。

ディジタル計算機２６は色再現関数発生器２８、及びこれによって発生され比色 再現関数をディジタルカラー画像に適用するディジタル画像処理器３０を含むよ うにプログラムされている。色再現関数発生器２８はディジタル画像記憶装置２ ４からデータ・制御母線３１全通してディジタルカラー画像を受けて各色に対す る色再現関数表３２を発生する。色再現関数発生器２８は又以下で説明されるよ うに処理画像のコントラストを調整するための乗算定数を発生してこの定数を三 つの出力校正表３４て供給する。

ディジタル画像記憶装置２４にディジタル画像を記憶するのに先立って、各人力 信号レベルは既知の走査器校正関数によって写真濃度のような人力色値に変換さ れる。各色に対する校正関数は、各８ビツト入力値を、走査器におけるカラー陰 画濃度を表す８ビツト値に変換するためにディジタル画像処理器３０において探 索表（ルックアップテーブル）３６の形態で実現される。

色再現関数発生器２８はディジタルカラー画像の各色成分の色値のブロック平均 を行うためのディジタルフィルタ３８を備えている。ディジタルフィルタ４０は 三つの色のそれぞれにおいてそれぞれのブロック平均された色値標本の周囲の画 像のコントラストを検出する。ヒストグラム作成器４２は複数のヒストグラム記 憶装置４４において、各色における複数のコントラスト区間からのブロック平均 された色値を作成する。

第３図は色の一つに対するヒストグラム記憶装置４４の一つの構成を図式法で示 している。それぞれ０．０４０グのコントラスト単位の幅を持った２０のコント ラスト区間と、信号の色成分における色値の全分布を表すΣの標識を付された一 つの区間とがある。コントラスト区間の幅は最小可視ログコントラストしきい値 のほぼ２倍になるように選ばれた。２５６の色値は１濃度ビン当り０．０５６１ １度単位の分解能になるように８０の色値（濃度）ビンに分割される。計数値は ディジタルカラー画像からの色値のすべてが計数されるまでヒストグラム記憶装 置における適当なビンに累積される。

第２図に戻って、色再現関数発生器２８における統計計算機４６は以下で説明さ れるようにヒストグラム記憶装置４４における色値の分布の統計的モーメントμ 、σを計算する。

空白フレーム検出器４５は統計計算機４６からの赤、緑及び青の色値の全分布の 標準偏差σ８．σ。及びσ８を表す信号を受けて、走査器における空白フレーム の存在を表す信号を発生する。

コントラスト区間選択器５０は統計計算機４６からの統計データを受けて、コン トラスト区間における色値の分布の統計的モーメントに基づし・てコントラスト 区間を選択し、選択されたコントラスト区間における色値ヒストグラムをヒスト グラム正規化器５２に供給する。ヒストグラム正規化器５２は選択されたコント ラスト区間からの色値ヒストグラムを正規化して、ディジタル画像処理器３０に おいて色再現関数探索表３２を発生する。

コントラスト調整計算機５４は選択されたコントラスト区間における緑色値分布 の標準偏差σ。を受けて、処理済み画像のコントラストを決定するのに使用され る乗算定数σ２を発生する。この乗算定数σ２はディジタル画像処理器３０にお ける出力校正表３４に供給される。三色すべてＫおける処理済み色値のすべては この同じ定数を乗算される。

色再現関数探索表３２はそれぞれの色における２５６の可能な入力値のそれぞれ を２５６の可能な出力値の一つに関係づける。色再現関数探索表３２が発生され た後、ディジタル画像処理器３０は色再現関数をディジタルカラー画像のそれぞ れの色成分に適用することによってディジタルカラー画像を処理する。

出力校正関数は次に処理済みディジタルカラー画像のそれぞれの色成分に適用さ れる。処理済みディジタルカラー画像はディジタル−アナログ変換器５６によっ てアナログ形式に変換される。処理済みアナログカラー信号は次に出力走査装置 ５８に加えられて画像を再現する。出力装置５８は、それぞれのアナログカラー 信号により変調されてカラー写真感光紙のように感光性媒体を露光させる赤、緑 及び青のレーザ光源を備えたドラム形走査器である。

システム制御電子回路６０は人力及び出力走査装置並びに信号処理計算機２６の 動作を制御し且つ調整する。システム制御電子回路６０は、空白フレーム検出器 ４８からの空白フレーム検出信号を受けると、計算機２６に、ディジタル画像を 処理しないでフィルム１４をフィルム進行モータ２１により次のフレームに進行 させるべきことを報知する。

空白フレーム検出信号及び色再現関数を発生する方法を今度ｉｄ第４図〜８図の 流れ図について更に詳細に説明する。

まず第４図の流れ図を参照して、それぞれの色再現関数を発生するためにカラー ディジタル画像について行われる処理段階を説明する。三つすべての色成分はこ れらの段階により処理される。まず標本化ディジタル画像の色値のブロック平均 が形成される。これは、 の形式のディジタル画像色値にディジタルフィルタを適用することによって行わ れる。この平均化は色値統計に及ぼすフィルム粒子の影響を減小させるために第 ２図に示されたブロック平均フィルタ３８によって行われる。

次に、 の形式のラプラシアン演算子を表すディジタルフィルタがディジタル画像のブロ ック平均化色値に適用されてそれぞれのブロック平均化された標本点における画 像のコントラストが測定される。この動作は第２図のコントラスト測定フィルタ ４０によって行われる。このラグラジアン演算子は一様な領域又は線形の階調度 （グラジェント）に対しては応答を示さないという特性を持っており、従って階 調度の変化だけに応答を示す。ラプラシアン演算子は画像のコントラストを測定 する際に十分に機能するが、しかし、その他のコントラスト測定用フィルタを使 用してもよいことは理解されるはずである。

各色成分に対する各コントラスト区間におけるそれぞれのヒストグラムが前述の ようにして作成され、そしてそれらの統計値が計算される。空白フレームに対す る検査は全赤、緑及び青統計値を検査することによって行われる。後述のように 、空白フレームが検出された場合には、システム制御電子回路はこのフレームを 飛び越して次のフレームに進む。空白フレームが検出されない場合には、コント ラスト区間がコントラスト区間における色値分布の統計的パラメータに基づいて 選択され、そして選択されたコントラスト区間における色値のヒストグラムが正 規化されて各色に対するそれぞれの色再現関数が発生される。

第５図は各コントラスト区間に刻するヒストグラム統計及び全分布を各色におい て作成することに関係した諸段階を示す流れ図である。平均値について取られた 原モーメントμには次のように計算される。

但し、Ｎはコントラスト区間における標本の総数であり、Ｘ工は色値であり、且 つ Ｘは平均色値である。

標準化された中心モーメントμ′えは次のように計算される。

各分布に対する対称性（ひずみ）の係数は次にβ１＝（μ′・）”　（５） として表され、そしてとがり（とがりプラス３）の係数はβ２＝μ／４（６） として表される。

今度は第６図を参照して、この発明により空白フレームを検出することに関係し た諸段階を説明する。全赤、緑及び青色調値分布の標準偏差σ８．σ。及びσ、 が三つの所定の定数値Ｃ１゜Ｃ２及びＣ３に対して検査される。三つすべての標 準偏差がそれぞれの所定の定数値より小さければ、フレームは空白であると決定 され、そして空白フレームを表す信号が発生されてシステム制御電子回路６０に 送られる。システム制御電子回路はディジタル画像処理器にフレームの飛越しを 生じさせ且つフィルムをフィルム進行モータ２１により次のフレームに進行させ る。

空白フレームが検出されない場合には、コントラスト区間の一つが選択され、そ してこれにおけるそれぞれの赤、緑及び青分布がヒストグラム正規化器に供給さ れる。

第７図を参照して、コントラスト区間を選択することに関係した諸段階を説明す る。この選択基準は次のようにコントラスト区間のそれぞれにおける色分布のひ ずみを比較することを含んでいる。

ｓｕｕ、（Ｎ）　＝　ｌβ□□−β１．ｌ　＋　ｌβ□８−β１ＧＩ　＋　Ｉβ □８−β□、ｌ　（７１但し、ＳＵＭ、（Ｎ）はＮ番目のコントラスト区間にお ける三色分布間のひずみの差の測度である。最も相似した分布、すなわちＳＵＭ 、（Ｎ）の最低値を持ったコントラスト区間が同定される。

次に、各コントラスト区間における三色値分布のとがりが次のように比較される 。

８０Ｍ２（Ｎ）　＝　Ｉβ２Ｒ−β２ＧＩ＋ｌβい一β工ｌ＋ｌβ□８−β１Ｂ １（８）但し、８０Ｍ２（Ｎ）はＮ番目のコントラスト区間における三色値分布 間のとがりの差の測度である。最も相似した分布、すなわち８０Ｍ２（Ｎ）の最 低値を持ったコントラスト区間が同定される。

最後に、この二つの同定されたコントラスト区間のうちの最低コントラスト区間 （すなわち、最低コントラストを示している区間）が選択される。

今度は第８図に移って、選択されたコントラスト区間における色値ヒストグラム を正規化して色再現関数を発生することに関係した諸段階を説明する。ヒストグ ラムを正規化するために、選択されたコントラスト区間における８０すべての色 値ビンに対する標準正規変量２が計算される。しかしながら、まず選択された色 値分布について平均平滑化操作が行われて任意のスパイクが除去される。この平 均化は三つの連続した色値ビンにおける計数値について次のように行われる。

ｈ工＝狛（ｈ′９、＋ｈ′、＋ｈ′ｈ′、）（９）但Ｌ、ｈ′、はビン１におけ る計数値であり、且つｈ　は平滑化された値である。

次に、標準正規変量２がヒストグラムの平均化値に対して次のように計算される （プリンストン大学出版局発行、）・ステイングメ著「ディジタル計算機のため の近似Ｊ　（Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎｓｆｏｒ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｐ ｕｔｃ＋ｒｓ、　Ｈａｓｔｉｎｇｓ　ｃ　、　、　Ｐｒ１ｎｃｅｔｏｎ　Ｕｎｉ ｖ、Ｐｒｅｓｓ　）乙。＝２．３０７５３　ｂ＝０．９９２２９ａ　＝０．２７ ０６１　ｂ　＝０．０４４８１但し、ｈ、は１番目の色値ビンにおける平滑化計 数値であり、且つ ｊ＝１〜８０ 次に、Ｚ値が８０から２５６値へと線形に補間されて、８ビットディジタル符号 によって表された２５６の可能な走査器人力のそれぞれに対するＺ値が与えられ る。最後に、２５６の２値が色再現関数探索表２２に記憶される。この過程は選 択されたコントラスト区間における色調値の三色標本のそれぞれに適用される。

第９図は色値の標本を正規化することによって発生された色再現関数の形状を示 す図表である。この図表の右下象限において、７０の符号を付された曲線は標準 正規変量Ｚに対してプロットされた値の出現の確率を示す標準正規分布を表して いる。

図表の左上象限において、７２の符号を付された曲線は出現の相対的確率に対し てプロットされた、画像からの色値の標本を示している。図表の中心縦座標は色 値分布の相対的確率Ｐ、を方程式１０によって定義された関係に従って２値に関 係づけている。７４の符号を付された色再現曲線は縦座標上の２値を横座標上の 同じＺ値に写像している。図表のはるか右上における色値目盛は、はるか左にお ける色値目盛と一致していて、色再現関数がどのように色値を２値に関係づけて いるかを示している。

三つの色再現関数探索表が発生された後、画像の色値のすべてはこれらにそれぞ れの色再現関数を適用することによって処理される。この時点において、画像か らの処理済み色値はＺ値を表す無次元の量である。

処理済み画像を回復するために、これらの無次元量は処理済み画像のコントラス トを調整する乗数σ２でＺ値を乗算することによって原画画像及び出力媒体に関 して大きさを与えられる。

画像のカラーバランスを調整するために三つの色値のそれぞれに定数項が加えら れる。この付加的定数項は各色のＺ値をそれぞれの色に対する出力媒体の濃度に 関係づけて、これにより三色すべてにおける等しいＺ値が灰色の暗度として再現 されるようにする。

コントラストを調整する乗数σ２及び処理済み画像のカラーバランスを決定する 付加的定数に対する適当な値は次のように決定される。乗数は緑色値だけの統計 値に基づいて計算されるが、しかし三色すべてに適用される。自然場面の固有コ ントラストは、場面における縁部（エツジ）のログ反射率の標準偏差又は写真画 像におけるこれらのログ反射率の濃度表現を用いて定量化することができる。平 均してこれら二つの間の近似的関係は σＤ＝Ｇ・σＴｌ　（１２） によって与えられる。但し、 Ｇ＝　写真フィルムの平均階調度（σ□をある特定の再現媒体コントラストに関 係づける） σ６＝多数の原場面に基づいたログ反射率の標準偏差σ０＝濃度の標準偏差 カラー写真フィルムに対するσ８及びｉの典型的な値はそれぞれ０．３１及び０ ．６８であり、従ってσＤはｏ、２１である。この平均コントラストからの逸脱 は補償されなげればならない。

一般方程式は次のように記述することができる。

σＺ　＝ｍ　１１　で（σ５）−４−ｂ　（１３）但し、σ　−選択されたコン トラスト区間からの何個の＄− 場面標準偏差 ｍ及びｂは　システム依存性コントラストであり、且つｆ（σＳ）は　標本標準 偏差のある関数であるσ２；　色再現関数から代られた値に適用される乗数 簡単且つ満足な実施は次式から得られる。

但し、ｍは一般に０６と０．８の間にある。

ａｚの符号は、再現画像が原画画像と同じ極性を持っている場合（陰画対陰画又 は陽画対陽画）には正である。再現画像が原画画像に対して反対の極性を持って いる場合、例えば陰画対陽画の場合には、σ７の符号は負である。

例えば、カラー陰画画像がカラー写真感光紙上に直接プリントされる場合には、 各色についての所望の平均感光紙濃度に対するログ露光がそれぞれの色の変換さ れコントラスト調整された値に単に加えられる。完全な計算は次式によって与え られる。

ｆｏｇ　Ｅｚｎ　＝−σｚ−ＺＤ＋　Ｊａｇ　Ｋ、　（１６）但し、Ｌｏｇ　Ｅ Ａ　”　目標感光紙濃度を得るために必要とされるログ露光 ２、＝　原画画像におけるある入力濃度に対する変換されたＺ値 １０ｇ　ＫＺＤ　＝　ＺＤに対するログ露光。

産業上の適用性及び利点 この発明による空白フレームを検出する方法はグラフィックアート及び写真プリ ントの分野において自動写真プリンタでの空白フレームの自動検出及び飛越しを 行うのに有効である。この方法は操作員の介入を必要としないで従来技術の方法 によるよりも一層大きい割合の空白フレームが自動的に削除されるので有利であ る。

この発明は色値分布の統計的変更を含む形式のディジタル画像処理を使用した走 査式カラー写真プリンタについて特に有効であるが、その理由は、空白フレーム を検出するために必要な統計値が容易て利用可能であるからである。

第５図 要８図 四 国際調査報告 ＡｈＩＮＥＸ　Ｔｏ　１ＨＥ　ＩＮＴＥＲ）ＩＡＴＺＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲ ＥＰＯＲＴ　０ＮＴｈｅ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｐａｔｅｎｔ　０ｆｆｉｃｅ　ｉ ｓ　ｉｎ　ｎｏ　ｗａｙ　１ｉａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅｓｅｐａｒｔｉｃｕｌ ａｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｍｅｒｅｌｙ　ｇｉｖｅｎ　ｆｏｒ　セｈｅ　ｐ ｕｒｐｏｓｅ　ｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．画像における原色色値の縁部濃度の標準偏差の関数として空白フイルムフレ ームを検出すること、によつて特徴づけられる、走査形カラー写真プリンタにお いて空白フイルムフレームの存在を自動的に検出する方法。
2. ２．前記の関数が、縁部濃度の標準偏差がそれぞれの所定の定数より小さいこと である、請求の範囲第１項に記載の空白フイルムフレームを自動的に検出する方 法。
3. ３．三原色でフイルムを走査してデイジタルカラー画像信号を発生する段階、 デイジタルカラー画像信号を処理してそれぞれの色ヒストグラムを作成する段階 、 それぞれの色ヒストグラムの標準偏差を計算する段階、計算された標準偏差を所 定の定数に関して比較する段階、及び 標準偏差がそれぞれの所定の定数よりも小さいことに応答して空白フレームを表 す信号を発生する段階、からなるカラー写真プリンタにおいて空白フイルムフレ ームを自動的に検出し且つ報知する方法。
4. ４．三原色でフイルムを走査してデイジタルカラー画像信号を発生することので きる装置、 デイジタルカラー画像信号における標本を処理してそれそれの色ヒストグラムを 作成することのできる装置、それぞれの色ヒストグラムの標準偏差を計算するこ とのできる装置、 標準偏差をそれぞれの所定の定数と比較して各標準偏差が所定の定数より小さい かどうかを指示する信号を発生することのできる装置、及び 標準偏差がそれぞれの所定の定数より小さいときに空白フレームを指示する信号 を発生することのできる装置、を備えている、カラー写真プリンタにおいて空白 フイルムフレームを自動的に検出し且つ報知するための方法。
5. ５．画像における三原色色値分布の標準偏差を三つの所定の定数と比較すること 、及びこれらの標準偏差が所定の定数より小さいことに応答して空白フレームを 表す信号を発生することによつて特徴づけられる、カラー写真プリンタにおいて 空白フイルムフレームを自動的に検出し且つ報知するための方法。