JP2004159087A - Scanner system and image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムに起因する粒状度ノイズと撮像素子に起因する素子ノイズとの少なくとも一方を低減し得るスキャナシステム、画像処理プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
フィルム上の画像を撮像素子により撮像して、パーソナルコンピュータやプリンタ等の機器に出力するための画像データを生成するスキャナシステムは、従来より種々のものが提案されている。
【0003】
こうしたスキャナシステム(フィルムスキャナシステム)は、取り込んだ画像に対して種々の画像処理を行うように構成されていることが多く、画像処理の一例としては、フィルム特有の粒状度ノイズを除去する処理が挙げられる。この粒状度ノイズは、色素雲の粗密によって空間的に細かい濃度変動が生じるノイズであり、視覚的には、濃淡の粒状パターンとして観察されるものとなっている。
【0004】
このような粒状度ノイズを除去する具体的な技術としては、例えば特開平9−51444号公報(特許文献1)に、読み取りを行う対象のカラーフィルムの濃度情報とフィルム感度とに基づいて、画像データから抽出した輪郭成分信号中のノイズの除去特性を定めるカラースキャナの輪郭補正方法が記載されている。
【0005】
また、特開2002−229136号公報(特許文献2)には、現像処理後のフィルムを赤外波長領域の光(赤外光)により検出して、検出された情報から処理済み画像に残留する現像銀量を推定し、予め設定された現像銀量と色補正処理量との関係式に基づいて、デジタル画像情報に色補正処理を行う画像形成方法が記載されている。
【0006】
ところで、粒状度は画像の輝度(濃度)に応じて変化することが知られており、例えば、「改訂 写真光学の基礎 銀塩写真編」(コロナ社)(非特許文献1)の第506頁には、典型的なカラーフィルムの輝度(濃度)と粒状度との関係を示す図(図14参照)が記載されている。図14はフィルム濃度に対するRMS粒状度の変化の様子の典型例を示す線図である。
【0007】
図14(A)は典型的なカラーネガフィルム(ISO 100)のRMS粒状度を示しており、比較的低濃度域でピークをもった後に、濃度Dが高くなるにつれてRMS粒状度σA (D)が緩やかに減少している。
【0008】
図14(B)は典型的なカラーリバーサルフィルム(ISO 100)のRMS粒状度を示しており、濃度Dが高くなるにつれてRMS粒状度σA (D)も単調増加している。
【0009】
このような粒状度ノイズは、カラーフィルムの場合には色素雲により決定されるが、この色素雲は、上記非特許文献1の第490頁に詳細に記載されているように、ハロゲン化銀粒子の現像開始点を中心として現像の際に成長し、直径が約3μm〜20μm程度のものである。露光時の輝度が高くなると上記ハロゲン化銀の成長の度合いが大きくなるために、この色素雲のサイズも大きくなる傾向にある。
【0010】
フィルムは、この色素雲に起因する粒状度ノイズの特性を考慮して、ハロゲン化銀粒子の種類と、カプラーの種類と、塗布密度と、を調整することにより、粒状が視覚的に目立ち難い高濃度域(ポジ状態で黒)よりも粒状が目立ち易い低濃度域(ポジ状態で白)において粒状が良くなるように設計されている(上記図14参照)が、現状のレベルでは、例えば映画のようにフィルムの拡大率を上げて行くと粒状度ノイズが視覚的に確認されてしまう。
【0011】
また、上記非特許文献1の第539頁には、フィルム上の空間的な記録の最小単位である画素サイズが、ISO感度の違いにより変化することが記載されており、ISO100では12μm、ISO200では14μm、ISO400では19μm、ISO1000では26μm、などとなって、ISO感度が高い程、画素サイズが大きくなることが示されている。
【0012】
さらに、スキャナシステムにおいては、撮像素子を含む撮像系からホワイトノイズ特性をもったランダムノイズが素子ノイズとして発生することが知られている。この素子ノイズを対策する技術としては、例えば特開2001−157057号公報(特許文献3)に、信号レベルに対するノイズ量を推定してフィルタリングの周波数特性を制御する手段が記載されている。
【0013】
【特許文献1】
特開平9−51444号公報
【0014】
【特許文献2】
特開2002−229136号公報
【0015】
【特許文献3】
特開2001−157057号公報
【0016】
【非特許文献1】
「改訂 写真光学の基礎 銀塩写真編」(社)日本写真学会編(コロナ社)
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1、特許文献2に記載のものは、何れもフィルムの個体差によって一律にノイズ除去を行う技術であるために、粒状度ノイズが画像の輝度レベルによって変化するのに対応することができない。
【0018】
また、上記特許文献3に記載のものは、上記素子ノイズと上記粒状度ノイズとを同時に低減することについて考慮されたものとはなっていない。
【0019】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、粒状度ノイズと素子ノイズとの少なくとも一方が輝度変化に依ることなく良好に低減された高品位な画像を得ることができるスキャナシステム、画像処理プログラムを提供することを目的としている。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第1の発明によるスキャナシステムは、現像済のフィルムを撮像素子により撮像してフィルム上の画像に係る映像信号を取り込むスキャナシステムであって、上記映像信号から所定サイズの領域毎に輝度情報を検出する輝度検出手段と、上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎にフィルムの粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段と、上記フィルムノイズ推定手段により推定された粒状度ノイズ量に基づいて上記映像信号のノイズを低減するノイズ低減手段と、を具備したものである。
【0021】
また、第2の発明によるスキャナシステムは、現像済のフィルムを撮像素子により撮像してフィルム上の画像に係る映像信号を取り込むスキャナシステムであって、上記映像信号から所定サイズの領域毎に輝度情報を検出する輝度検出手段と、上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎にフィルムの粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段と、上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎に撮像素子の素子ノイズ量を推定する素子ノイズ推定手段と、上記フィルムノイズ推定手段により推定された粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ推定手段により推定された素子ノイズ量とに基づいて上記映像信号のノイズを低減するノイズ低減手段と、を具備したものである。
【0022】
さらに、第3の発明によるスキャナシステムは、上記第1または第2の発明によるスキャナシステムにおいて、上記フィルムノイズ推定手段が、上記フィルムの種類を選択するための操作手段と、複数種類のフィルムの粒状度ノイズ特性を記録している粒状度ノイズ記録手段と、上記操作手段により選択されたフィルムの種類に基づいて上記粒状度ノイズ記録手段に記録された粒状度ノイズ特性を選択する選択手段と、を有して構成され、上記選択手段により選択された粒状度ノイズ特性に基づいて、上記輝度情報からフィルムの粒状度ノイズ量を推定するものである。
【0023】
第4の発明によるスキャナシステムは、上記第1または第2の発明によるスキャナシステムにおいて、上記フィルムノイズ推定手段が、上記映像信号から未露光領域の映像信号を抽出する抽出手段と、上記抽出手段により抽出された未露光領域の映像信号に基づいてフィルム特性を算出する算出手段と、複数種類のフィルムの粒状度ノイズ特性を記録している粒状度ノイズ記録手段と、上記算出手段により算出されたフィルム特性に基づいて上記粒状度ノイズ記録手段に記録された粒状度ノイズ特性を選択する選択手段と、を有して構成され、上記選択手段により選択された粒状度ノイズ特性に基づいて、上記輝度情報からフィルムの粒状度ノイズ量を推定するものである。
【0024】
第5の発明によるスキャナシステムは、上記第3または第4の発明によるスキャナシステムにおいて、上記フィルムノイズ推定手段が、所定の粒状度ノイズ特性を付与する付与手段をさらに有して構成され、上記選択手段により上記粒状度ノイズ記録手段に記録された粒状度ノイズ特性を選択することができない場合には、この付与手段により付与される所定の粒状度ノイズ特性に基づいて、上記輝度情報からフィルムの粒状度ノイズ量を推定するものである。
【0025】
第6の発明によるスキャナシステムは、上記第4の発明によるスキャナシステムにおいて、上記算出手段が、上記未露光領域の映像信号の分散値を算出して、この分散値に基づきフィルム特性を算出するものである。
【0026】
第7の発明によるスキャナシステムは、上記第2の発明によるスキャナシステムにおいて、上記素子ノイズ推定手段が、上記撮像素子の素子ノイズ特性を記録している素子ノイズ記録手段と、上記素子ノイズ記録手段から素子ノイズ特性を読み出して映像信号に対するゲインに基づいて補正するゲイン補正手段と、を有して構成され、このゲイン補正手段により補正された素子ノイズ特性と上記輝度情報とに基づいて上記領域毎に撮像素子の素子ノイズ量を推定するものである。
【0027】
第8の発明によるスキャナシステムは、上記第1の発明によるスキャナシステムにおいて、上記ノイズ低減手段が、上記粒状度ノイズ量に基づいてフィルタ特性を設定するフィルタ設定手段と、上記フィルタ設定手段により設定されたフィルタ特性を用いて上記映像信号をフィルタリング処理することによりノイズを低減するフィルタリング手段と、を有して構成されたものである。
【0028】
第9の発明によるスキャナシステムは、上記第2の発明によるスキャナシステムにおいて、上記ノイズ低減手段が、上記粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ量とを加算する加算手段と、上記加算手段により加算されたノイズ量に基づいてフィルタ特性を設定するフィルタ設定手段と、上記フィルタ設定手段により設定されたフィルタ特性を用いて上記映像信号をフィルタリング処理することによりノイズを低減するフィルタリング手段と、を有して構成されたものである。
【0029】
第10の発明によるスキャナシステムは、上記第1の発明によるスキャナシステムにおいて、上記ノイズ低減手段が、上記粒状度ノイズ量と上記輝度情報とに基づいて上限値および下限値を設定する許容範囲設定手段と、上記許容範囲設定手段により設定された上限値および下限値に基づいて上記映像信号を補正することによりノイズを低減する補正手段と、を有して構成されたものである。
【0030】
第11の発明によるスキャナシステムは、上記第2の発明によるスキャナシステムにおいて、上記ノイズ低減手段が、上記粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ量とを加算する加算手段と、上記加算手段により加算されたノイズ量と上記輝度情報とに基づいて上限値および下限値を設定する許容範囲設定手段と、上記許容範囲設定手段により設定された上限値および下限値に基づいて上記映像信号を補正することによりノイズを低減する補正手段と、を有して構成されたものである。
【0031】
第12の発明によるスキャナシステムは、上記第1の発明によるスキャナシステムにおいて、上記ノイズ低減手段が、上記粒状度ノイズ量に基づいてノイズの振幅値を閾値として設定する閾値設定手段と、上記閾値設定手段により設定された閾値以下となる上記映像信号の振幅成分を低減するスムージング手段と、を有して構成されたものである。
【0032】
第13の発明によるスキャナシステムは、上記第2の発明によるスキャナシステムにおいて、上記ノイズ低減手段が、上記粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ量とを加算する加算手段と、上記加算手段により加算されたノイズ量に基づいてノイズの振幅値を閾値として設定する閾値設定手段と、上記閾値設定手段により設定された閾値以下となる上記映像信号の振幅成分を低減するスムージング手段と、を有して構成されたものである。
【0033】
第14の発明による画像処理プログラムは、コンピュータを、現像済のフィルムを撮像素子により撮像することによって取り込まれたフィルム上の画像に係る映像信号から所定サイズの領域毎に輝度情報を検出する輝度検出手段、上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎にフィルムの粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段、上記フィルムノイズ推定手段により推定された粒状度ノイズ量に基づいて上記映像信号のノイズを低減するノイズ低減手段、として機能させるプログラムである。
【0034】
第15の発明による画像処理プログラムは、コンピュータを、現像済のフィルムを撮像素子により撮像することによって取り込まれたフィルム上の画像に係る映像信号から所定サイズの領域毎に輝度情報を検出する輝度検出手段、上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎にフィルムの粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段、上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎に撮像素子の素子ノイズ量を推定する素子ノイズ推定手段、上記フィルムノイズ推定手段により推定された粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ推定手段により推定された素子ノイズ量とに基づいて上記映像信号のノイズを低減するノイズ低減手段、として機能させるプログラムである。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1から図6は本発明の第1の実施形態を示したものであり、図1はスキャナシステムの構成を示すブロック図である。
【0036】
このスキャナシステムは、光源1と、この光源1により照明されたフィルム2からの透過光を結像するためのレンズ系3と、このレンズ系3により結像された光学像を光電変換してアナログの映像信号として出力する撮像素子たるCCD4と、このCCD4から出力される映像信号を増幅する増幅器5と、この増幅器5により増幅されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換するA/D変換器6と、このA/D変換器6により変換された映像信号を一時的に記憶する画像用バッファ7と、この画像用バッファ7に記憶された映像信号から所定サイズの領域(例えば2×2画素単位の領域)を抽出して平均輝度値を算出する輝度検出手段たる輝度検出部8と、上記画像用バッファ7に記憶された映像信号中の未露光領域の映像信号から粒状度ノイズ特性を求めてこの粒状度ノイズ特性と上記輝度検出部8により算出された平均輝度値とに基づき粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段たるフィルムノイズ推定部9と、上記画像用バッファ7に記憶された映像信号を所定サイズの領域毎に読み出してフィルムノイズ推定部9により推定された粒状度ノイズ量に基づきノイズ低減処理を行うノイズ低減手段たるノイズ低減部10と、このノイズ低減部10によりノイズ低減された映像信号に公知の強調処理や圧縮処理などを行う画像処理部11と、この画像処理部11により処理された映像信号を例えばディスク状の記録媒体等に記録し保存する出力部12と、各種のインターフェースを備えた操作手段たる外部I/F部14と、上記増幅器5,A/D変換器6,輝度検出部8,フィルムノイズ推定部9,ノイズ低減部10,画像処理部11,出力部12,外部I/F部14に双方向に接続されていてこれらを含むこのスキャナシステムを統合的に制御するマイクロコンピュータ等でなる操作手段を兼ねた制御手段たる制御部13と、を有して構成されている。
【0037】
上記外部I/F部14が備えるインターフェースとしては、例えば、このスキャナシステムの電源をオン/オフするための電源スイッチ、上記CCD4による撮像を指示するためのシャッターボタン、当該スキャナシステムの撮影時の各種モードを切り替えるためのモード切替ボタン、上記フィルム2の種類を指定するためのフィルム種類選択操作部、などが挙げられる。
【0038】
なお、上記フィルム2は、ユーザにより適宜取り替えて装填されるものであるために、このスキャナシステムに固有に設けられたものではない。また、このスキャナシステムに装填されるフィルム2は、後で図3を参照して説明するように、既に現像が完了しているものである。
【0039】
このようなスキャナシステムの動作を、信号の流れに沿って説明する。
【0040】
光源1を発光させると、その照明光がスキャンを行う対象となるフィルム2に照射され、該フィルム2を透過した光がレンズ系3によってCCD4の撮像面上に光学像として結像される。
【0041】
CCD4は、光学像を映像信号に変換して出力し、出力された映像信号が増幅器5によって所定の増幅量だけ増幅される。
【0042】
増幅された映像信号は、A/D変換器6によってデジタル信号に変換された後に、画像用バッファ7に記憶される。
【0043】
輝度検出部8は、制御部13の制御に基づいて、この画像用バッファ7に記憶されている映像信号から所定サイズの領域、例えば2×2画素単位の領域を抽出して平均輝度値を算出し、フィルムノイズ推定部9へ転送する。
【0044】
フィルムノイズ推定部9は、制御部13の制御に基づいて、上記画像用バッファ7に記憶されている映像信号から未露光領域(図3参照)の映像信号を抽出し、この未露光領域における分散値、すなわち未露光領域における濃度ムラの周波数特性(粒状度ノイズ)をフィルム特性として算出することにより、予め記録されているフィルムの粒状度ノイズ特性を算出した分散値に応じて選択する。この選択操作は、フィルム2が装填された時点で一回のみ行われる。
【0045】
ここに、周波数特性は、上記非特許文献1の第500頁〜第510頁、特に第506頁のWienerスペクトルおよび第508頁の図6.58、図6.59などに記載されているように、フィルムの種類(フィルム感度やカラーフィルムか黒白フィルムか等)によって異なっている。
【0046】
なお、後で図3を参照して説明するように、フィルムノイズ推定部9は、記録されている粒状度ノイズ特性の中には該当するものがないと判断した場合は、標準的な粒状度ノイズ特性を選択するようになっている。
【0047】
次に、フィルムノイズ推定部9は、輝度検出部8から取得した平均輝度値と選択された粒状度ノイズ特性とを用いて粒状度ノイズ量を求め、求めた粒状度ノイズ量を上記ノイズ低減部10へ転送する。このフィルムノイズ推定部9による粒状度ノイズ量の算出は、制御部13の制御に基づいて、ノイズ低減部10の処理と同期して行われるようになっている。
【0048】
ノイズ低減部10は、フィルムノイズ推定部9から取得した粒状度ノイズ量に基づいて、画像用バッファ7に記憶されている映像信号を読み出して所定サイズの領域を単位としてノイズ低減処理を行い、処理後の映像信号を画像処理部11へ転送する。
【0049】
画像処理部11は、制御部13の制御に基づいて、ノイズ低減後の映像信号に公知の強調処理や圧縮処理などを行う。
【0050】
出力部12は、この画像処理部11により処理された映像信号を例えばディスク状の記録媒体等に記録して保存する。
【0051】
図2は、フィルムノイズ推定部9の構成の一例を示すブロック図である。
【0052】
このフィルムノイズ推定部9は、上記画像用バッファ7に記憶されている映像信号中の未露光領域の映像信号を抽出する抽出手段たる未露光領域抽出部21と、この未露光領域抽出部21により抽出された未露光領域の映像信号を記憶するバッファ22と、このバッファ22に記憶された未露光領域の映像信号の分散をフィルム特性として算出する算出手段たる分散算出部23と、複数種類のフィルムの未露光時の分散値と粒状度ノイズ特性との関係(上記図14参照)を関数化して予め記憶している粒状度ノイズ記録手段たる粒状度ノイズ用ROM25と、上記分散算出部23により算出された分散値を用いて上記粒状度ノイズ用ROM25に記憶されている粒状度ノイズ特性示す関数を選択する選択手段たる選択部24と、この選択部24から粒状度ノイズ特性を示す関数が転送された場合はこの関数をそのまま後述するノイズ量算出部27へ転送し、粒状度ノイズ特性を示す関数が転送されない場合には所定の標準的な粒状度ノイズ特性を示す関数をノイズ量算出部27へ転送する付与手段たる標準値付与部26と、この標準値付与部26から転送された粒状度ノイズ特性を示す関数と上記輝度検出部8から転送された輝度値とに基づいて、所定サイズの領域(本実施形態においては2×2画素の領域)を単位として粒状度ノイズ量を算出し、算出した領域毎の粒状度ノイズ量をノイズ低減部10へ順次転送するノイズ量算出部27と、を有して構成されている。
【0053】
上記未露光領域抽出部21、分散算出部23、選択部24、標準値付与部26は、上記制御部13と双方向に接続されて制御されるようになっている。
【0054】
このようなフィルムノイズ推定部9の作用を、図3も参照しながら説明する。図3は未露光領域を説明するための図である。
【0055】
フィルム2は、画像が撮像されている画像領域2aと、画像が撮像されていない未露光領域2bと、を有して構成されており、上記CCD4により取り込む撮像領域2cは、本実施形態においては、画像領域2aを含んでさらに該画像領域2aよりも広くなるように設定されている。
【0056】
従って、上記未露光領域抽出部21は、画像領域2aの外側であって撮像領域2cの内側となる未露光領域2bの映像信号を抽出するようになっている。このような抽出対象となる未露光領域2bが、CCD4のどの画素位置に該当するかは、レンズ系3の撮影倍率に応じて事前に設定することが可能である。
【0057】
未露光領域抽出部21は、このようにして抽出した未露光領域を、バッファ22へ転送して記録する。
【0058】
分散算出部23は、制御部13の制御に基づいて、上記バッファ22に記憶されている未露光領域の映像信号から分散値を算出して、算出した分散値を選択部24へ転送する。
【0059】
選択部24は、制御部13の制御に基づいて、上記分散算出部23から取得した分散値と、上記粒状度ノイズ用ROM25に記録されている全ての分散値と、の差の絶対値を求めて、求めた差の絶対値が最小となる分散値に対応する粒状度ノイズ特性を選択して、選択した粒状度ノイズ特性を標準値付与部26へ転送する。ただし、選択部24は、上述したように求めた差の絶対値の最小値が所定の閾値を上回る場合は、該当する粒状度ノイズ特性が記録されていないと判断して、標準値付与部26へは何も転送しない。
【0060】
標準値付与部26は、制御部13の制御に基づいて、上記選択部24から粒状度ノイズ特性を示す関数が転送された場合にはこの関数をノイズ量算出部27へそのまま転送し、粒状度ノイズ特性を示す関数が転送されない場合には所定の標準的な粒状度ノイズ特性を示す関数を付与するためにノイズ量算出部27へ転送する。
【0061】
ノイズ量算出部27は、上記標準値付与部26から転送された粒状度ノイズ特性を示す関数と、上記輝度検出部8から転送された輝度値と、に基づいて、所定サイズの領域(本実施形態においては2×2画素の領域)を単位として粒状度ノイズ量を算出し、算出した領域毎の粒状度ノイズ量をノイズ低減部10へ順次転送する。
【0062】
なお、上述では未露光領域の分散値を用いて粒状度ノイズ特性を選択していたがこれに限定される必要はない。例えば、外部I/F部14の上述したフィルム種類選択操作部を介してフィルムの種類を手動で選択することにより、該フィルムの種類に対応した粒状度ノイズ特性を選択することができるように構成することも可能である。
【0063】
また、選択部24による粒状度ノイズ特性の選択は、フィルム2をスキャナシステムに装填したときに1回限り行えば良いが、これに限定される必要もない。例えば、シーンの変化などを検出して、その都度に粒状度ノイズ特性を選択し直すようにしても良いし、あるいは、上記外部I/F部14のフィルム種類選択操作部を介して任意の時点で選択するようにしても良い。
【0064】
図4は、ノイズ低減部10の構成の一例を示すブロック図である。
【0065】
このノイズ低減部10は、フィルムノイズ推定部9から粒状度ノイズ量を取得してその粒状度ノイズ量に対応するフィルタサイズを選択するフィルタ設定手段たるサイズ設定部34と、注目画素を中心として上記サイズ設定部34により設定されたフィルタサイズに相当する画素ブロックを上記画像用バッファ7から抽出する局所領域抽出部31と、予め設定された係数がフィルタサイズに対応して記録されているフィルタリング手段たる係数用ROM35と、上記サイズ設定部34から取得したフィルタサイズに対応する係数を上記係数用ROM35から読み込んで、上記局所領域抽出部31により抽出された画素ブロックの映像信号に対して公知の平滑化のためのフィルタリング処理を行うフィルタリング手段たるフィルタリング部32と、このフィルタリング部32により処理された映像信号を記憶するバッファ33と、を有して構成されている。
【0066】
上記局所領域抽出部31、フィルタリング部32、サイズ設定部34は、上記制御部13と双方向に接続されて制御されるようになっている。
【0067】
制御部13の制御に基づいて、ノイズ低減部10が画素ブロック毎にノイズ低減処理を繰り返して行うことにより、最終的に画像用バッファ7の全信号が処理されてバッファ33に記憶されることになる。画像処理部11は、こうして全信号についてのフィルタリング処理が終了した後に、バッファ33の映像信号を読み出して処理するようになっている。
【0068】
また、上記サイズ設定部34により設定されるフィルタサイズは、例えば次の図5に示すように、色素雲サイズと対応し、すなわち色素雲に起因する粒状度ノイズと対応している。図5は、粒状度ノイズ量とフィルタサイズとの関係の一例を示す図である。
【0069】
上記サイズ設定部34は、例えば、色素雲サイズが3〜10(μm)である場合には3×3画素の平滑化フィルタサイズを、色素雲サイズが11〜20(μm)である場合には5×5画素の平滑化フィルタサイズを、色素雲サイズが21〜30(μm)である場合には7×7画素の平滑化フィルタサイズを、それぞれ選択するようになっている。
【0070】
なお、本実施形態におけるフィルタリング処理は方向性をもたない平滑化処理を一例としているが、これに限定される必要はない。例えば、フィルムの種類により粒状度ノイズに方向性がある場合には、公知のエッジ抽出などで方向性を検出して、検出した方向性を加味した非対称なフィルタリング処理を行うことも可能である。
【0071】
なお、上述ではハードウェア的に処理を行う構成としているが、これに限るものではなく、ソフトウェア的に処理するようにしても構わない。例えば、CCD4からの信号を未処理のままのRawデータとし、フィルムノイズ推定部9からのフィルムの種類情報などをこのRawデータのヘッダ情報として付加して、このヘッダ情報が付加されたRawデータを別途のソフトウェアによりコンピュータで処理するようにすることが考えられる。
【0072】
図6は、ノイズ低減のソフトウェア処理を示すフローチャートである。
【0073】
この処理を開始すると、Rawデータとして得られる映像信号と、フィルムの種類情報などのヘッダ情報と、をコンピュータに読み込む(ステップS1)。
【0074】
ここで読み込んだ情報からフィルムの種類情報を抽出して、後述するステップS6へ転送する(ステップS2)。
【0075】
また、上記ステップS1で読み込んだ映像信号は、順次走査されて行く(ステップS3)。
【0076】
注目画素を中心として所定サイズの領域、例えば2×2画素単位の領域を抽出し(ステップS4)、抽出した領域の平均輝度値を算出して、後述するステップS6へ転送する(ステップS5)。
【0077】
上記ステップS2において抽出されたフィルムの種類情報に基づいて、別途に記録されている粒状度ノイズ特性を読み込み、上記ステップS5において算出した輝度値を用いて粒状度ノイズ量を求める(ステップS6)。
【0078】
このステップS6において求めた粒状度ノイズ量からフィルタリングサイズを求めて、これを後述するステップS8,S9,S10へ転送する(ステップS7)、。
【0079】
注目画素を中心として、上記ステップS7において求めたフィルタリングサイズに対応する領域を抽出し、後述するステップS10へ転送する(ステップS8)。
【0080】
また、上記ステップS7において求めたフィルタリングサイズに対応する係数を読み込んで、後述するステップS10へ転送する(ステップS9)。
【0081】
上記ステップS8において抽出された領域に対して、上記ステップS9から転送された係数を用いて平滑化のフィルタリング処理を行い(ステップS10)、平滑化された信号を順次出力する(ステップS11)。
【0082】
そして、走査が一画面について完了したか否かを判断し(ステップS12)、完了していない場合は上記ステップS3へ戻って上述したような処理を繰り返して行い、走査が完了している場合には終了する。
【0083】
このような第1の実施形態によれば、フィルムの種類および輝度値レベルに対応して粒状度ノイズ量を推定し、推定した粒状度ノイズ量に基づいてフィルタリングサイズを変えたスムージング処理を行っているために、粒状度ノイズ成分のみが高精度に除去された高品位な画像を得ることが可能となる。このとき、粒状度ノイズ量の推定を所定の領域を単位として行っているために、明部から暗部にかけて最適なノイズ低減を行うことが可能になる。
【0084】
また、各種フィルム毎の粒状度ノイズ特性を予め記録しておき、使用時にフィルムの未露光領域の情報に基づいて粒状度ノイズ特性を自動的に選択しているために、操作性を向上することができる。このときに、未露光領域の情報として、計算量が少なくノイズ特性との相関が高い未露光領域の分散値を用いているために、低コストでありながら高性能なスキャナシステムを実現することができる。
【0085】
一方、各種フィルム毎の粒状度ノイズ特性を予め記録しておき、使用時にフィルム種類をマニュアルで選択することにより粒状度ノイズ特性を選択する場合には、最適なノイズ特性を選択して高品位な画像を得ることができるとともに、システム全体を低コスト化することができる。
【0086】
さらに、指定されたフィルムまたは未露光領域の情報に対応する粒状度ノイズ特性が記録されていない場合には、標準的な粒状度ノイズ特性を付与して用いるようにしたために、粒状度ノイズ特性が予め記録されていない種類のフィルムに対してもノイズ低減処理を行うことができ、汎用性の高いスキャナシステムとなる。
【0087】
そして、ノイズ低減処理をフィルタリング処理により行っているために、小サイズのメモリで作業を行うことができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【0088】
図7から図13は本発明の第2の実施形態を示したものであり、図7はスキャナシステムの構成を示すブロック図である。この第2の実施形態において、上述の第1の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【0089】
この第2の実施形態のスキャナシステムは、上述した第1の実施形態の図1に示したような構成に、素子ノイズ推定手段たる素子ノイズ推定部41を追加したものとなっている。
【0090】
この素子ノイズ推定部41は、輝度検出部8により検出された輝度値に基づいてCCD4を含む撮像系の素子ノイズ量を推定し、推定した素子ノイズ量をノイズ低減部10へ出力するものとなっている。
【0091】
この素子ノイズ推定部41も、上記制御部13と双方向に接続されていて制御されるようになっている。
【0092】
次に、この図7に示したようなスキャナシステムの作用は、基本的に上述した第1の実施形態と同様であるために、異なる部分についてのみ説明する。
【0093】
素子ノイズ推定部41は、予め記録されている素子ノイズ特性と、上記輝度検出部8により検出された例えば2×2画素単位の領域の平均輝度値と、に基づいて、CCD4や増幅器5などの撮像系に起因する素子ノイズ量を領域毎に求め、ノイズ低減部10へ転送する。
【0094】
ノイズ低減部10は、フィルムノイズ推定部9からの粒状度ノイズ量と素子ノイズ推定部41からの素子ノイズ量とを加算することにより総合的なノイズ量を求め、画像用バッファ7に記憶されている映像信号に対して所定サイズの領域を単位としてノイズ低減処理を行う。
【0095】
このノイズ低減部10の処理は、制御部13の制御に基づいて、上記素子ノイズ推定部41による素子ノイズ量の算出、および上記フィルムノイズ推定部9による粒状度ノイズ量の算出と、同期して行われるようになっている。
【0096】
このノイズ低減部10からの映像信号を画像処理部11へ転送して処理するのは、上述した第1の実施形態と同様である。
【0097】
図8は、素子ノイズ推定部41の構成の一例を示すブロック図である。
【0098】
この素子ノイズ推定部41は、後で図9を参照して説明するような素子ノイズ特性が予め記録されている素子ノイズ記録手段たる素子ノイズ用ROM52と、上記制御部13から読み込んだ映像信号に対する増幅器5のゲイン量と上記素子ノイズ用ROM52から読み込んだ素子ノイズ特性とを乗算することにより素子ノイズ特性を補正するゲイン補正手段たるゲイン補正部51と、このゲイン補正部51によりゲイン補正された素子ノイズ特性に基づいて輝度検出部8からの輝度値に対応する素子ノイズ量を求めノイズ低減部10へ転送するノイズ量算出部53と、を有して構成されている。
【0099】
上記ゲイン補正部51は、制御部13と双方向に接続されて制御されるようになっている。
【0100】
図9は、輝度値に対する素子ノイズの変化の様子を示す線図である。
【0101】
上記素子ノイズ用ROM52に記録されている素子ノイズ特性は、この図9に一例を示すように、輝度値Lに対して例えばべき乗的にノイズ量Nが増加する特性となっている。このような素子ノイズ特性は、事前に撮像素子系の特性を測定することにより、容易に取得することが可能である。
【0102】
図10は、ノイズ低減部10の第1の構成例を示すブロック図である。
【0103】
この図10に示すノイズ低減部10は、上述した第1の実施形態の図4に示した構成に、加算手段たる加算部61を追加したものとなっている。
【0104】
加算部61は、上記フィルムノイズ推定部9から取得した粒状度ノイズ量と、上記素子ノイズ推定部41から取得した素子ノイズ量と、を加算して総合的なノイズ量を求めるものである。
【0105】
この加算部61は、上記局所領域抽出部31、フィルタリング部32、サイズ設定部34とともに、上記制御部13と双方向に接続されて制御されるようになっている。
【0106】
また、サイズ設定部34は、上述した第1の実施形態とは異なり、この加算部61から転送された総合的なノイズ量に対するフィルタサイズを選択し、上記局所領域抽出部31とフィルタリング部32とへ出力するようになっている。
【0107】
このような第1の構成例により、フィルムの粒状度ノイズと撮像素子の素子ノイズとを一体的に低減処理するスキャナシステムを構築することができ、低コストで高画質な画像を得ることが可能となる。
【0108】
なお、ノイズ低減処理は、この第1の構成例においてはフィルタリング部32により周波数特性に基づくフィルタリングを行うものとなっているが、これに限定されるものではなく、例えば、許容範囲を設定して映像信号を補正する手段を適用することも可能である。
【0109】
図11は、ノイズ低減部10の第2の構成例を示すブロック図である。
【0110】
このノイズ低減部10は、上記画像用バッファ7から所定サイズの局所的な領域を順次抽出して領域毎の映像信号の平均値を算出する平均値算出部73と、上記フィルムノイズ推定部9から取得した粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ推定部41から取得した素子ノイズ量とを加算して総合的なノイズ量を算出する加算手段たる加算部71と、この加算部71から転送された総合的なノイズ量と上記平均値算出部73から転送された平均値とに基づいて映像信号に対する上限値Tupと下限値Tlow とを後述するように設定する許容範囲設定手段たる許容範囲設定部72と、この許容範囲設定部72からの上限値Tupおよび下限値Tlow に基づいて上記画像用バッファ7から平均値算出部73で使用した局所領域に対応する領域の映像信号を順次抽出して補正処理し処理結果を上記画像処理部11へ出力する補正手段たる補正部74と、を有して構成されている。
【0111】
上記加算部71、許容範囲設定部72、平均値算出部73、補正部74は、上記制御部13と双方向に接続されて制御されるようになって、これらの内の許容範囲設定部72と平均値算出部73と補正部74とは、局所領域単位で同期して処理を行うように制御される。
【0112】
上記許容範囲設定部72は、上記加算部71からの総合的なノイズ量Nと、上記平均値算出部73からの平均値AVと、に基づいて、映像信号に対する上限値Tupと下限値Tlow とを次の数式1に従って設定する。
【数1】
Tup =AV+N/2
Tlow =AV−N/2
【0113】
また、上記補正部74は、抽出した局所領域の各画素Sに対して、上限値Tupと下限値Tlow とから次の数式2に示されるような3通りの処理を選択して、要素Sを補正する。
【数2】
S=S−N/2 (Tup<Sのとき)
S=AV (Tlow ≦S≦Tupのとき)
S=S+N/2 (S<Tlow のとき)
【0114】
なお、素子ノイズ推定部41や加算部71を省略すれば、この第2の構成例を上述した第1の実施形態に適用することも可能である。
【0115】
ノイズ低減処理は、上記図10に示した第1の構成例や上記図11に示したような第2の構成例以外に、さらに例えば、閾値を用いたスムージング処理により行うことも可能である。
【0116】
図12は、ノイズ低減部10の第3の構成例を示すブロック図である。
【0117】
このノイズ低減部10は、上記画像用バッファ7から水平ライン単位で映像信号を順次抽出する水平ライン抽出部81と、上記フィルムノイズ推定部9から取得した粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ推定部41から取得した素子ノイズ量とを加算して総合的なノイズ量を算出する加算手段たる加算部86と、上記水平ライン抽出部81が抽出した水平ライン単位の映像信号に対してこの加算部86から取得した総合的なノイズ量を閾値として設定し第1スムージング部82へ転送するとともに、後述する垂直ライン抽出部84が抽出した垂直ライン単位の映像信号に対して上記加算部86からの総合的なノイズ量を閾値として設定し後述する第2スムージング部85へ転送する閾値設定部87と、上記水平ライン抽出部81からの映像信号を画素単位で順次走査し上記閾値設定部87からの閾値をノイズ量として公知のヒステリシススムージングを行うスムージング手段たる第1スムージング部82と、この第1スムージング部82の出力を順次蓄積して最終的に一画面分の映像信号を蓄積するバッファ83と、このバッファ83に蓄積された一画面分の映像信号から垂直ライン単位で映像信号を順次抽出する垂直ライン抽出部84と、この垂直ライン抽出部84からの映像信号を画素単位で順次走査し上記閾値設定部87からの閾値をノイズ量として公知のヒステリシススムージングを行い上記画像処理部11へ順次出力するスムージング手段たる第2スムージング部85と、を有して構成されている。
【0118】
上記水平ライン抽出部81、垂直ライン抽出部84、加算部86、閾値設定部87は、上記制御部13と双方向に接続されて制御されるようになっていて、これらの内の加算部86および閾値設定部87の動作と上記第1スムージング部82のヒステリシススムージング動作とは同期するように制御され、さらに、加算部86および閾値設定部87の動作と上記第2スムージング部85のヒステリシススムージングとも同期するように制御される。
【0119】
このような構成において、第1スムージング部82により水平方向のスムージングを行い、画像用バッファ7に記憶されている全信号の処理が終了してバッファ83に処理後の1画面分の映像信号が記憶された後に、第2スムージング部85による垂直方向のスムージングが行われるようになっている。
【0120】
なお、素子ノイズ推定部41や加算部86を省略すれば、この第3の構成例を上述した第1の実施形態に適用することも可能である。
【0121】
また、上述ではハードウェア的に処理を行う構成としているが、これに限るものではなく、ソフトウェア的に処理するようにしても構わない。例えば、CCD4からの信号を未処理のままのRawデータとして、フィルムノイズ推定部9からのフィルムの種類情報や制御部13からのゲイン量などをヘッダ情報として付加して、このヘッダ情報が付加されたRawデータを別途のソフトウェアによりコンピュータで処理するようにすることが考えられる。
【0122】
図13は、ノイズ低減のソフトウェア処理を示すフローチャートである。この図13に示すソフトウェア処理は、上記図11に示したような構成のノイズ低減部10と同様の処理をソフトウェア的に行うものである。
【0123】
この処理を開始すると、Rawデータとして得られる映像信号と、フィルムの種類情報やゲイン量などのヘッダ情報と、をコンピュータに読み込む(ステップS21)。
【0124】
ここで読み込んだ情報からゲイン量の情報を抽出して、後述するステップS28へ転送するとともに(ステップS22)、フィルムの種類情報を抽出して、後述するステップS27へ転送する(ステップS23)。
【0125】
また、上記ステップS21で読み込んだ映像信号は、順次走査されて行く(ステップS24)。
【0126】
注目画素を中心として所定サイズの領域、例えば2×2画素単位の領域を抽出し(ステップS25)、抽出した領域の平均輝度値を算出して、後述するステップS27,S28,S30へ転送する(ステップS26)。
【0127】
上記ステップS23において抽出されたフィルムの種類情報に基づいて、別途に記録されている粒状度ノイズ特性を読み込み、上記ステップS26において算出した輝度値を用いて粒状度ノイズ量を求める(ステップS27)。
【0128】
また、別途に記録されている素子ノイズ特性を読み込んで、上記ステップS22からのゲイン量に基づき補正を行い、上記ステップS26からの輝度値に基づき素子ノイズ量を求める(ステップS28)。
【0129】
上記ステップS27からの粒状度ノイズ量と上記ステップS28からの素子ノイズ量とを加算して、加算結果を総合的なノイズ量としてステップS30へ転送する(ステップS29)。
【0130】
ステップS26からの平均輝度値AVとステップS29からの総合的なノイズ量Nとを用いて上記数式1に示したような許容範囲Tup,Tlow を算出する(ステップS30)。
【0131】
一方、上記ステップS24において走査した映像信号から所定サイズの局所的な領域を抽出してステップS32へ転送する(ステップS31)。
【0132】
ステップS30からの許容範囲Tup,Tlow と平均輝度値AVとを用いて上記数式2に示したような補正処理を局所領域の各画素に対して行う(ステップS32)。
【0133】
こうして補正された信号を順次出力した後に(ステップS33)、走査が一画面について完了したか否かを判断して(ステップS34)、完了していない場合には上記ステップS24へ戻って上述したような処理を繰り返して行い、走査が完了している場合には終了する。
【0134】
なお、ここでは図11に示したノイズ低減部10の処理をソフトウェア的に行う例を示したが、上記図10や図12に示したようなノイズ低減部10の処理をソフトウェア的に行うことももちろん可能である。
【0135】
このような第2の実施形態によれば、上述した第1の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、フィルムに起因する粒状度ノイズだけでなく、撮像素子に起因する素子ノイズも有効に低減することができ、高品位な画像を得ることが可能となる。このとき、粒状度ノイズ量と素子ノイズ量との推定を所定の領域を単位として行っているために、明部から暗部にかけて最適なノイズ低減を行うことが可能になる。
【0136】
そして、粒状度ノイズも素子ノイズも同一のノイズ低減部により低減処理しているために、それぞれを別個に処理する場合に比して構成を簡単にして低コスト化を図ることが可能となる。
【0137】
また、映像信号に対するゲイン量に基づいて撮像素子の素子ノイズ特性を補正してから素子ノイズ量を求めているために、ゲイン量に応じたより適切なノイズ低減処理を行うことが可能となる。
【0138】
さらに、粒状度ノイズ量と素子ノイズ量とに対応したフィルタサイズを選択して、このフィルタサイズによりノイズ低減処理を行うようにしたために、粒状度ノイズと素子ノイズとの両方の成分のみが除去されて高品位な画像を得ることができる。このときには、ノイズ低減処理がフィルタリング処理となるために、小サイズのメモリで作業を行うことができ、低コスト化を図ることが可能となる。また、フィルタリングによる補正処理は演算量が少ないために、高速な処理が可能となる。
【0139】
一方、上限値および下限値を設定して粒状度ノイズ成分を除去することによっても、高品位な画像を得ることができる。この上限値および下限値を用いた補正処理は、演算量が少ないために、高速な処理が可能となる。
【0140】
そして、粒状度ノイズ量(あるいは粒状度ノイズ量と素子ノイズ量)を閾値として設定し、この閾値以下の信号をノイズとして除去する場合にも、粒状度ノイズ(あるいは粒状度ノイズと素子ノイズとの両方の)成分のみが除去されて高品位な画像を得ることができる。このスムージング処理は柔軟な制御を行うことができるために、多様なノイズに適用可能なスキャナシステムを構成することが可能となる。
【0141】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【0142】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のスキャナシステム、画像処理プログラムによれば、粒状度ノイズと素子ノイズとの少なくとも一方が輝度変化に依ることなく良好に低減された高品位な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるスキャナシステムの構成を示すブロック図。
【図2】上記第1の実施形態におけるフィルムノイズ推定部の構成の一例を示すブロック図。
【図3】上記第1の実施形態において、未露光領域を説明するための図。
【図4】上記第1の実施形態におけるノイズ低減部の構成の一例を示すブロック図。
【図5】上記第1の実施形態において、粒状度ノイズ量とフィルタサイズとの関係の一例を示す図。
【図6】上記第1の実施形態におけるノイズ低減のソフトウェア処理を示すフローチャート。
【図7】本発明の第2の実施形態におけるスキャナシステムの構成を示すブロック図。
【図8】上記第2の実施形態における素子ノイズ推定部の構成の一例を示すブロック図。
【図9】上記第2の実施形態において、輝度値に対する素子ノイズの変化の様子を示す線図。
【図10】上記第2の実施形態におけるノイズ低減部の第1の構成例を示すブロック図。
【図11】上記第2の実施形態におけるノイズ低減部の第2の構成例を示すブロック図。
【図12】上記第2の実施形態におけるノイズ低減部の第3の構成例を示すブロック図。
【図13】上記第2の実施形態におけるノイズ低減のソフトウェア処理を示すフローチャート。
【図14】フィルム濃度に対するRMS粒状度の変化の様子の典型例を示す線図。
【符号の説明】
1…光源
2…フィルム
2a…画像領域
2b…未露光領域
2c…撮像領域
3…レンズ系
4…CCD(撮像素子)
5…増幅器
6…A/D変換器
7…画像用バッファ
8…輝度検出部(輝度検出手段)
9…フィルムノイズ推定部(フィルムノイズ推定手段)
10…ノイズ低減部(ノイズ低減手段)
11…画像処理部
12…出力部
13…制御部(操作手段)
14…外部I/F部(操作手段)
21…未露光領域抽出部(抽出手段)
22,33,83…バッファ
23…分散算出部(算出手段)
24…選択部(選択手段)
25…粒状度ノイズ用ROM(粒状度ノイズ記録手段)
26…標準値付与部(付与手段)
27,53…ノイズ量算出部
31…局所領域抽出部
32…フィルタリング部(フィルタリング手段)
34…サイズ設定部(フィルタ設定手段)
35…係数用ROM(フィルタリング手段)
41…素子ノイズ推定部(素子ノイズ推定手段)
51…ゲイン補正部(ゲイン補正手段)
52…素子ノイズ用ROM(素子ノイズ記録手段)
61,71,86…加算部(加算手段)
72…許容範囲設定部(許容範囲設定手段)
73…平均値算出部
74…補正部(補正手段)
81…水平ライン抽出部
82…第1スムージング部(スムージング手段)
84…垂直ライン抽出部
85…第2スムージング部(スムージング手段)
87…閾値設定部(閾値設定手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanner system and an image processing program capable of reducing at least one of granularity noise caused by a film and element noise caused by an image sensor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A variety of scanner systems have been proposed in the related art, in which an image on a film is picked up by an image pickup device and image data to be output to a device such as a personal computer or a printer is generated.
[0003]
Such a scanner system (film scanner system) is often configured to perform various types of image processing on a captured image. As an example of the image processing, a process of removing granularity noise specific to a film is performed. No. This granularity noise is a noise in which a fine density variation spatially occurs due to the density of the pigment cloud, and is visually observed as a gray-scale granular pattern.
[0004]
As a specific technique for removing such granularity noise, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-51444 (Patent Document 1) discloses an image based on density information of a color film to be read and film sensitivity. A contour correction method for a color scanner that determines noise removal characteristics in a contour component signal extracted from data is described.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-229136 (Patent Document 2) discloses that a film after development processing is detected by light in the infrared wavelength region (infrared light), and the detected information remains in a processed image. An image forming method for estimating a developed silver amount and performing a color correction process on digital image information based on a preset relational expression between the developed silver amount and the color correction processing amount is described.
[0006]
By the way, it is known that the granularity changes according to the brightness (density) of an image. For example, “Revision of Basics of Photographic Optics, Silver Halide Photography” (Corona) (Non-Patent Document 1), page 506 (See FIG. 14) showing the relationship between luminance (density) and granularity of a typical color film. FIG. 14 is a diagram showing a typical example of how the RMS granularity changes with respect to the film density.
[0007]
FIG. 14A shows the RMS granularity of a typical color negative film (ISO 100). After having a peak in a relatively low density range, the RMS granularity σA (D) increases as the density D increases. It is slowly decreasing.
[0008]
FIG. 14B shows the RMS granularity of a typical color reversal film (ISO 100). As the density D increases, the RMS granularity σA (D) monotonically increases.
[0009]
Such a granularity noise is determined by a dye cloud in the case of a color film, and the dye cloud is formed of silver halide grains as described in detail in p. Grown at the time of development centering on the development starting point, and having a diameter of about 3 μm to 20 μm. When the luminance at the time of exposure increases, the degree of growth of the silver halide increases, and the size of the dye cloud also tends to increase.
[0010]
By adjusting the type of silver halide particles, the type of coupler, and the coating density in consideration of the characteristics of the granularity noise caused by the dye cloud, the film has a high granularity that is hardly visually conspicuous. The graininess is designed to be better in the low density range (white in the positive state) where the graininess is more noticeable than in the density range (black in the positive state) (see FIG. 14 above). As the magnification of the film is increased, the granularity noise is visually recognized.
[0011]
On page 539 of Non-Patent Document 1, it is described that the pixel size, which is the minimum unit of spatial recording on a film, changes depending on the difference in ISO sensitivity, and is 12 μm in ISO 100 and 12 μm in ISO 200. It is 14 μm, 19 μm for ISO 400, 26 μm for ISO 1000, and the like. This indicates that the pixel size increases as the ISO sensitivity increases.
[0012]
Further, in a scanner system, it is known that random noise having white noise characteristics is generated as element noise from an imaging system including an imaging element. As a technique to cope with this element noise, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-157057 (Patent Document 3) describes a means for estimating a noise amount with respect to a signal level and controlling a frequency characteristic of filtering.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-9-51444
[0014]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-229136
[0015]
[Patent Document 3]
JP 2001-157057 A
[0016]
[Non-patent document 1]
"Revised basics of photo optics, silver halide photography" (Corporation) Photographic Society of Japan (Corona)
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the technology described in
[0018]
Further, the technique disclosed in
[0019]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a scanner system capable of obtaining a high-quality image in which at least one of granularity noise and element noise is favorably reduced without depending on a change in luminance. It is intended to provide programs.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a scanner system according to a first aspect of the present invention is a scanner system that captures a developed film by an image sensor and captures a video signal related to an image on the film. Brightness detecting means for detecting brightness information for each area of size; film noise estimating means for estimating the granularity noise amount of the film for each area based on the brightness information detected by the brightness detecting means; Noise reduction means for reducing the noise of the video signal based on the granularity noise amount estimated by the estimation means.
[0021]
A scanner system according to a second aspect of the present invention is a scanner system that captures a developed film by an image sensor and captures a video signal related to an image on the film. , A film noise estimating means for estimating a granularity noise amount of the film for each of the regions based on the luminance information detected by the luminance detecting means, and a luminance information detected by the luminance detecting means. Element noise estimating means for estimating the element noise amount of the image sensor for each area based on the above, and the granularity noise amount estimated by the film noise estimating means and the element noise amount estimated by the element noise estimating means. Noise reduction means for reducing the noise of the video signal based on the noise.
[0022]
The scanner system according to a third aspect of the present invention is the scanner system according to the first or second aspect, wherein the film noise estimating means includes an operating means for selecting the type of the film, and a plurality of types of film granularity. Granularity noise recording means for recording the granularity noise characteristic, and selecting means for selecting the granularity noise characteristic recorded in the granularity noise recording means based on the type of film selected by the operating means. It is configured to estimate the granularity noise amount of the film from the luminance information based on the granularity noise characteristic selected by the selecting means.
[0023]
A scanner system according to a fourth aspect of the present invention is the scanner system according to the first or second aspect, wherein the film noise estimating means includes: an extracting means for extracting a video signal of an unexposed area from the video signal; Calculating means for calculating film characteristics based on the extracted video signal of the unexposed area, granularity noise recording means for recording granularity noise characteristics of a plurality of types of films, and a film calculated by the calculating means Selecting means for selecting the granularity noise characteristic recorded in the granularity noise recording means on the basis of the characteristic, and selecting the luminance information based on the granularity noise characteristic selected by the selecting means. Is used to estimate the granularity noise amount of the film.
[0024]
A scanner system according to a fifth aspect of the present invention is the scanner system according to the third or fourth aspect, wherein the film noise estimating means further includes an applying means for applying a predetermined granularity noise characteristic, and When it is not possible to select the granularity noise characteristic recorded in the granularity noise recording means by the means, the granularity of the film is determined from the luminance information based on the predetermined granularity noise characteristic provided by the applying means. This is to estimate the amount of noise.
[0025]
A scanner system according to a sixth aspect of the present invention is the scanner system according to the fourth aspect, wherein the calculating means calculates a variance of the video signal in the unexposed area and calculates a film characteristic based on the variance. It is.
[0026]
A scanner system according to a seventh aspect of the present invention is the scanner system according to the second aspect, wherein the element noise estimating means includes: an element noise recording means for recording element noise characteristics of the image sensor; Gain correction means for reading the element noise characteristics and correcting based on the gain for the video signal, and for each of the regions based on the element noise characteristics corrected by the gain correction means and the luminance information. This is for estimating the element noise amount of the imaging element.
[0027]
The scanner system according to an eighth aspect is the scanner system according to the first aspect, wherein the noise reduction unit is set by a filter setting unit that sets a filter characteristic based on the granularity noise amount, and the filter setting unit. Filtering means for filtering the video signal using the filter characteristics to reduce noise.
[0028]
A scanner system according to a ninth aspect of the present invention is the scanner system according to the second aspect, wherein the noise reduction unit adds the granularity noise amount and the element noise amount by the addition unit and the addition unit. Filter setting means for setting filter characteristics based on the amount of noise, and filtering means for reducing noise by filtering the video signal using the filter characteristics set by the filter setting means It was done.
[0029]
A scanner system according to a tenth aspect of the present invention is the scanner system according to the first aspect, wherein the noise reduction unit sets an upper limit value and a lower limit value based on the granularity noise amount and the luminance information. And a correction unit that corrects the video signal based on the upper limit value and the lower limit value set by the allowable range setting unit to reduce noise.
[0030]
In a scanner system according to an eleventh aspect of the present invention, in the scanner system according to the second aspect, the noise reduction unit is configured to add the granularity noise amount and the element noise amount by the addition unit and the addition unit. An allowable range setting means for setting an upper limit value and a lower limit value based on the noise amount and the luminance information; and a noise correcting device for correcting the video signal based on the upper limit value and the lower limit value set by the allowable range setting means. And correction means for reducing
[0031]
A scanner system according to a twelfth aspect, in the scanner system according to the first aspect, wherein the noise reduction unit sets a noise amplitude value as a threshold based on the granularity noise amount, and the threshold setting. And a smoothing means for reducing an amplitude component of the video signal which is equal to or less than a threshold value set by the means.
[0032]
A scanner system according to a thirteenth aspect of the present invention is the scanner system according to the second aspect, wherein the noise reduction unit is configured to add the granularity noise amount and the element noise amount by the addition unit and the addition unit. Threshold value setting means for setting the amplitude value of the noise as a threshold value based on the noise amount; and smoothing means for reducing the amplitude component of the video signal which is equal to or less than the threshold value set by the threshold value setting means. It is a thing.
[0033]
An image processing program according to a fourteenth aspect of the present invention provides a computer-readable storage medium storing a computer program for controlling a computer to detect luminance information for each area of a predetermined size from a video signal of an image on a film captured by capturing an image of the developed film by an image sensor. Means, a film noise estimating means for estimating a granularity noise amount of the film for each area based on the luminance information detected by the luminance detecting means, and a film noise estimating means for estimating the granularity noise amount estimated by the film noise estimating means. This is a program that functions as a noise reduction unit that reduces noise of a video signal.
[0034]
An image processing program according to a fifteenth aspect of the present invention provides a computer-readable storage medium that controls a computer to detect luminance information for each region of a predetermined size from a video signal of an image on a film captured by capturing an image of a developed film by an image sensor. Means, a film noise estimating means for estimating the granularity noise amount of the film for each area based on the luminance information detected by the luminance detecting means, and a film noise estimating means for each area based on the luminance information detected by the luminance detecting means. An element noise estimating means for estimating an element noise amount of the image sensor; a noise of the video signal based on the granularity noise amount estimated by the film noise estimating means and the element noise amount estimated by the element noise estimating means. This is a program that functions as noise reduction means for reducing noise.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scanner system.
[0036]
The scanner system includes a light source 1, a
[0037]
Examples of the interface provided in the external I /
[0038]
It should be noted that the
[0039]
The operation of such a scanner system will be described along a signal flow.
[0040]
When the light source 1 emits light, the illumination light is applied to the
[0041]
The
[0042]
The amplified video signal is stored in the
[0043]
Under the control of the
[0044]
The film
[0045]
Here, the frequency characteristics are as described in the above-mentioned Non-Patent Document 1, pages 500 to 510, particularly the Wiener spectrum on page 506 and FIGS. 6.58 and 6.59 on page 508. And the type of film (film sensitivity, color film or black-and-white film, etc.).
[0046]
As described later with reference to FIG. 3, when the film
[0047]
Next, the film
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
The
[0051]
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the film
[0052]
The film
[0053]
The unexposed
[0054]
The operation of the film
[0055]
The
[0056]
Accordingly, the unexposed
[0057]
The unexposed
[0058]
The
[0059]
The
[0060]
When a function indicating the granularity noise characteristic is transferred from the
[0061]
The noise
[0062]
In the above description, the granularity noise characteristic is selected using the variance value of the unexposed area. However, the present invention is not limited to this. For example, by manually selecting the type of the film via the above-described film type selection operation unit of the external I /
[0063]
The selection of the granularity noise characteristic by the
[0064]
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the
[0065]
The
[0066]
The local
[0067]
Under the control of the
[0068]
The filter size set by the
[0069]
The
[0070]
Although the filtering process in the present embodiment is an example of a smoothing process having no directivity, the filtering process need not be limited to this. For example, if the granularity noise has directionality depending on the type of film, it is also possible to detect the directionality by known edge extraction or the like and perform an asymmetric filtering process in consideration of the detected directionality.
[0071]
In the above description, the processing is performed by hardware, but the present invention is not limited to this, and the processing may be performed by software. For example, the signal from the
[0072]
FIG. 6 is a flowchart illustrating software processing for noise reduction.
[0073]
When this process is started, a video signal obtained as Raw data and header information such as film type information are read into a computer (step S1).
[0074]
The film type information is extracted from the read information and transferred to step S6 described below (step S2).
[0075]
The video signals read in step S1 are sequentially scanned (step S3).
[0076]
A region of a predetermined size around the target pixel, for example, a region of 2 × 2 pixels is extracted (step S4), an average luminance value of the extracted region is calculated, and transferred to step S6 described later (step S5).
[0077]
Based on the film type information extracted in step S2, the separately recorded granularity noise characteristic is read, and the granularity noise amount is obtained using the luminance value calculated in step S5 (step S6).
[0078]
The filtering size is obtained from the granularity noise amount obtained in step S6, and is transferred to steps S8, S9, and S10 described later (step S7).
[0079]
An area corresponding to the filtering size obtained in step S7 is extracted around the pixel of interest, and is transferred to step S10 described later (step S8).
[0080]
In addition, a coefficient corresponding to the filtering size obtained in step S7 is read and transferred to step S10 described below (step S9).
[0081]
The region extracted in step S8 is subjected to smoothing filtering processing using the coefficient transferred from step S9 (step S10), and the smoothed signals are sequentially output (step S11).
[0082]
Then, it is determined whether or not the scanning has been completed for one screen (step S12). If the scanning has not been completed, the process returns to step S3 to repeat the above-described processing. Ends.
[0083]
According to the first embodiment, the granularity noise amount is estimated in accordance with the type of the film and the luminance value level, and the smoothing process in which the filtering size is changed based on the estimated granularity noise amount is performed. Therefore, it is possible to obtain a high-quality image in which only the granularity noise component is removed with high accuracy. At this time, since the estimation of the granularity noise amount is performed in a predetermined area as a unit, it is possible to perform optimal noise reduction from a bright portion to a dark portion.
[0084]
In addition, the operability is improved because the granularity noise characteristics of each film are recorded in advance and the granularity noise characteristics are automatically selected based on the information of the unexposed area of the film when used. Can be. At this time, as the information on the unexposed area, the variance of the unexposed area having a small amount of calculation and a high correlation with the noise characteristic is used, it is possible to realize a high-performance scanner system at low cost. it can.
[0085]
On the other hand, when the granularity noise characteristic of each film is recorded in advance and the granularity noise characteristic is selected by manually selecting the film type at the time of use, the optimal noise characteristic is selected to achieve high quality. Images can be obtained, and the cost of the entire system can be reduced.
[0086]
Further, when the granularity noise characteristic corresponding to the information of the designated film or the unexposed area is not recorded, the standard granularity noise characteristic is added and used, so that the granularity noise characteristic is The noise reduction process can be performed even on a type of film that has not been recorded in advance, and a highly versatile scanner system can be obtained.
[0087]
Since the noise reduction process is performed by the filtering process, the operation can be performed with a small-sized memory, and the cost can be reduced.
[0088]
7 to 13 show a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a scanner system. In the second embodiment, the same components as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different points will be mainly described.
[0089]
The scanner system according to the second embodiment is obtained by adding an element
[0090]
The element
[0091]
This element
[0092]
Next, the operation of the scanner system as shown in FIG. 7 is basically the same as that of the above-described first embodiment, and therefore only different parts will be described.
[0093]
The element
[0094]
The
[0095]
The processing of the
[0096]
The transfer of the video signal from the
[0097]
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the element
[0098]
The element
[0099]
The
[0100]
FIG. 9 is a diagram showing how the element noise changes with respect to the luminance value.
[0101]
As shown in the example of FIG. 9, the element noise characteristics recorded in the
[0102]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a first configuration example of the
[0103]
The
[0104]
The adding
[0105]
The adding
[0106]
Also, unlike the first embodiment described above, the
[0107]
According to the first configuration example, it is possible to construct a scanner system that integrally reduces the granularity noise of the film and the device noise of the image sensor, and obtains a high-quality image at low cost. It becomes.
[0108]
In the first example of the noise reduction processing, the
[0109]
FIG. 11 is a block diagram illustrating a second configuration example of the
[0110]
The
[0111]
The adding
[0112]
Based on the total noise amount N from the adding
(Equation 1)
Tup = AV + N / 2
Tlow = AV-N / 2
[0113]
Further, the correcting
(Equation 2)
S = S−N / 2 (when Tup <S)
S = AV (when Tlow ≦ S ≦ Tup)
S = S + N / 2 (when S <Tlow)
[0114]
If the element
[0115]
The noise reduction process can be performed by, for example, a smoothing process using a threshold, in addition to the first configuration example shown in FIG. 10 and the second configuration example shown in FIG.
[0116]
FIG. 12 is a block diagram illustrating a third configuration example of the
[0117]
The
[0118]
The horizontal
[0119]
In such a configuration, horizontal smoothing is performed by the
[0120]
If the element
[0121]
Further, in the above description, the processing is performed by hardware, but the processing is not limited to this, and the processing may be performed by software. For example, the signal from the
[0122]
FIG. 13 is a flowchart illustrating noise reduction software processing. The software processing shown in FIG. 13 performs the same processing as the
[0123]
When this process is started, a video signal obtained as Raw data and header information such as film type information and gain amount are read into a computer (step S21).
[0124]
The gain information is extracted from the read information and transferred to step S28 described later (step S22), and the film type information is extracted and transferred to step S27 described later (step S23).
[0125]
The video signals read in step S21 are sequentially scanned (step S24).
[0126]
An area of a predetermined size, for example, an area of 2 × 2 pixels is extracted around the pixel of interest (step S25), an average luminance value of the extracted area is calculated, and the average luminance value is transferred to steps S27, S28, and S30 described below ( Step S26).
[0127]
Based on the film type information extracted in step S23, the separately recorded granularity noise characteristic is read, and the granularity noise amount is obtained using the luminance value calculated in step S26 (step S27).
[0128]
In addition, the device noise characteristic separately recorded is read, the correction is performed based on the gain amount from step S22, and the device noise amount is obtained based on the luminance value from step S26 (step S28).
[0129]
The granularity noise amount from step S27 is added to the element noise amount from step S28, and the addition result is transferred to step S30 as a total noise amount (step S29).
[0130]
Using the average luminance value AV from step S26 and the total noise amount N from step S29, the allowable ranges Tup and Tlow as shown in the above equation 1 are calculated (step S30).
[0131]
On the other hand, a local area of a predetermined size is extracted from the video signal scanned in step S24 and transferred to step S32 (step S31).
[0132]
Using the permissible ranges Tup, Tlow and the average luminance value AV from step S30, the correction processing as shown in the
[0133]
After sequentially outputting the corrected signals (step S33), it is determined whether or not the scanning has been completed for one screen (step S34). Are repeated, and if the scanning is completed, the process is terminated.
[0134]
Here, an example in which the processing of the
[0135]
According to the second embodiment, substantially the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and not only the granularity noise caused by the film but also the device noise caused by the image sensor can be effectively reduced. And a high-quality image can be obtained. At this time, since the estimation of the granularity noise amount and the element noise amount is performed in a predetermined area as a unit, it is possible to perform optimal noise reduction from a bright portion to a dark portion.
[0136]
Further, since both the granularity noise and the element noise are reduced by the same noise reduction unit, the configuration can be simplified and the cost can be reduced as compared with the case where each is processed separately.
[0137]
Further, since the device noise amount is obtained after correcting the device noise characteristics of the image pickup device based on the gain amount for the video signal, more appropriate noise reduction processing according to the gain amount can be performed.
[0138]
Further, since a filter size corresponding to the granularity noise amount and the element noise amount is selected and the noise reduction processing is performed using the filter size, only the components of both the granularity noise and the element noise are removed. And high-quality images can be obtained. In this case, since the noise reduction processing is filtering processing, work can be performed with a small-sized memory, and cost reduction can be achieved. Further, since the amount of calculation is small in the correction processing by filtering, high-speed processing becomes possible.
[0139]
On the other hand, a high-quality image can also be obtained by setting the upper limit and the lower limit and removing the granularity noise component. The correction processing using the upper limit value and the lower limit value can be performed at high speed because the amount of calculation is small.
[0140]
Then, the granularity noise amount (or the granularity noise amount and the element noise amount) is set as a threshold, and when the signal below this threshold value is removed as noise, the granularity noise (or the granularity noise and the element noise) is also determined. Only both components are removed, and a high-quality image can be obtained. Since this smoothing process can perform flexible control, it is possible to configure a scanner system applicable to various noises.
[0141]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications and applications can be made without departing from the gist of the invention.
[0142]
【The invention's effect】
As described above, according to the scanner system and the image processing program of the present invention, it is possible to obtain a high-quality image in which at least one of the granularity noise and the element noise is favorably reduced without depending on the luminance change.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scanner system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a film noise estimating unit according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining an unexposed area in the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a noise reduction unit according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a relationship between a granularity noise amount and a filter size in the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating noise reduction software processing according to the first embodiment.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a scanner system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an element noise estimating unit according to the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a state of change of element noise with respect to a luminance value in the second embodiment.
FIG. 10 is a block diagram showing a first configuration example of a noise reduction unit in the second embodiment.
FIG. 11 is a block diagram showing a second configuration example of the noise reduction unit in the second embodiment.
FIG. 12 is a block diagram showing a third configuration example of the noise reduction unit in the second embodiment.
FIG. 13 is a flowchart illustrating software processing for noise reduction according to the second embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing a typical example of how RMS granularity changes with film density.
[Explanation of symbols]
1. Light source
2. Film
2a: Image area
2b: unexposed area
2c: imaging area
3 ... Lens system
4: CCD (image sensor)
5 ... Amplifier
6 A / D converter
7 ... Image buffer
8. Luminance detection unit (luminance detection means)
9 ... Film noise estimation unit (film noise estimation means)
10. Noise reduction unit (noise reduction means)
11 Image processing unit
12 Output unit
13: control unit (operation means)
14. External I / F unit (operation means)
21 ... Unexposed area extraction unit (extraction means)
22, 33, 83 ... buffer
23 variance calculation unit (calculation means)
24 ... Selection unit (selection means)
25: ROM for granularity noise (granularity noise recording means)
26 ... Standard value assigning unit (assigning means)
27, 53: Noise amount calculation unit
31 local area extracting unit
32 ... Filtering unit (filtering means)
34: Size setting section (filter setting means)
35 ... Coefficient ROM (filtering means)
41: Element noise estimation unit (element noise estimation means)
51: gain correction unit (gain correction means)
52: ROM for element noise (element noise recording means)
61, 71, 86... Adder (adder)
72 ... Permissible range setting unit (permissible range setting means)
73 ... Average value calculation unit
74. Correction unit (correction means)
81: Horizontal line extraction unit
82 first smoothing unit (smoothing means)
84 vertical line extraction unit
85... Second smoothing part (smoothing means)
87: threshold setting unit (threshold setting means)
Claims (15)
上記映像信号から所定サイズの領域毎に輝度情報を検出する輝度検出手段と、
上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎にフィルムの粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段と、
上記フィルムノイズ推定手段により推定された粒状度ノイズ量に基づいて上記映像信号のノイズを低減するノイズ低減手段と、
を具備したことを特徴とするスキャナシステム。A scanner system that captures a video signal of an image on the film by capturing an image of the developed film with an imaging device,
Brightness detection means for detecting brightness information for each region of a predetermined size from the video signal,
Film noise estimation means for estimating the granularity noise amount of the film for each region based on the luminance information detected by the luminance detection means,
Noise reduction means for reducing the noise of the video signal based on the granularity noise amount estimated by the film noise estimation means,
A scanner system comprising:
上記映像信号から所定サイズの領域毎に輝度情報を検出する輝度検出手段と、
上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎にフィルムの粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段と、
上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎に撮像素子の素子ノイズ量を推定する素子ノイズ推定手段と、
上記フィルムノイズ推定手段により推定された粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ推定手段により推定された素子ノイズ量とに基づいて上記映像信号のノイズを低減するノイズ低減手段と、
を具備したことを特徴とするスキャナシステム。A scanner system that captures a video signal of an image on the film by capturing an image of the developed film with an imaging device,
Brightness detection means for detecting brightness information for each region of a predetermined size from the video signal,
Film noise estimation means for estimating the granularity noise amount of the film for each region based on the luminance information detected by the luminance detection means,
Element noise estimating means for estimating the element noise amount of the image sensor for each of the regions based on the luminance information detected by the luminance detecting means,
Noise reduction means for reducing the noise of the video signal based on the granularity noise amount estimated by the film noise estimation means and the element noise amount estimated by the element noise estimation means,
A scanner system comprising:
上記フィルムの種類を選択するための操作手段と、
複数種類のフィルムの粒状度ノイズ特性を記録している粒状度ノイズ記録手段と、
上記操作手段により選択されたフィルムの種類に基づいて上記粒状度ノイズ記録手段に記録された粒状度ノイズ特性を選択する選択手段と、
を有して構成され、
上記選択手段により選択された粒状度ノイズ特性に基づいて、上記輝度情報からフィルムの粒状度ノイズ量を推定するものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスキャナシステム。The film noise estimating means includes:
Operating means for selecting the type of the film,
A granularity noise recording means for recording granularity noise characteristics of a plurality of types of films,
Selecting means for selecting the granularity noise characteristic recorded in the granularity noise recording means based on the type of film selected by the operating means,
Is configured with
3. The scanner system according to claim 1, wherein a granularity noise amount of the film is estimated from the luminance information based on the granularity noise characteristic selected by the selection unit.
上記映像信号から未露光領域の映像信号を抽出する抽出手段と、
上記抽出手段により抽出された未露光領域の映像信号に基づいてフィルム特性を算出する算出手段と、
複数種類のフィルムの粒状度ノイズ特性を記録している粒状度ノイズ記録手段と、
上記算出手段により算出されたフィルム特性に基づいて上記粒状度ノイズ記録手段に記録された粒状度ノイズ特性を選択する選択手段と、
を有して構成され、
上記選択手段により選択された粒状度ノイズ特性に基づいて、上記輝度情報からフィルムの粒状度ノイズ量を推定するものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスキャナシステム。The film noise estimating means includes:
Extracting means for extracting a video signal of an unexposed area from the video signal,
Calculation means for calculating film characteristics based on the video signal of the unexposed area extracted by the extraction means,
A granularity noise recording means for recording granularity noise characteristics of a plurality of types of films,
Selecting means for selecting the granularity noise characteristic recorded in the granularity noise recording means based on the film characteristic calculated by the calculating means,
Is configured with
3. The scanner system according to claim 1, wherein a granularity noise amount of the film is estimated from the luminance information based on the granularity noise characteristic selected by the selection unit.
所定の粒状度ノイズ特性を付与する付与手段をさらに有して構成され、
上記選択手段により上記粒状度ノイズ記録手段に記録された粒状度ノイズ特性を選択することができない場合には、この付与手段により付与される所定の粒状度ノイズ特性に基づいて、上記輝度情報からフィルムの粒状度ノイズ量を推定するものであることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のスキャナシステム。The film noise estimating means includes:
The apparatus further includes an applying unit that applies a predetermined granularity noise characteristic,
When it is not possible to select the granularity noise characteristic recorded in the granularity noise recording means by the selection means, the film information is obtained from the luminance information based on the predetermined granularity noise characteristic provided by the provision means. 5. The scanner system according to claim 3, wherein the granularity noise amount is estimated. 6.
上記撮像素子の素子ノイズ特性を記録している素子ノイズ記録手段と、
上記素子ノイズ記録手段から素子ノイズ特性を読み出して映像信号に対するゲインに基づいて補正するゲイン補正手段と、
を有して構成され、
このゲイン補正手段により補正された素子ノイズ特性と上記輝度情報とに基づいて上記領域毎に撮像素子の素子ノイズ量を推定するものであることを特徴とする請求項2に記載のスキャナシステム。The element noise estimating means includes:
Element noise recording means for recording element noise characteristics of the image pickup element,
Gain correction means for reading element noise characteristics from the element noise recording means and correcting based on a gain for a video signal,
Is configured with
3. The scanner system according to claim 2, wherein an element noise amount of the image pickup element is estimated for each of the regions based on the element noise characteristics corrected by the gain correction unit and the luminance information.
上記粒状度ノイズ量に基づいてフィルタ特性を設定するフィルタ設定手段と、
上記フィルタ設定手段により設定されたフィルタ特性を用いて上記映像信号をフィルタリング処理することによりノイズを低減するフィルタリング手段と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のスキャナシステム。The noise reduction means includes:
Filter setting means for setting a filter characteristic based on the granularity noise amount,
Filtering means for reducing noise by filtering the video signal using the filter characteristics set by the filter setting means,
The scanner system according to claim 1, wherein the scanner system is configured to have:
上記粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ量とを加算する加算手段と、
上記加算手段により加算されたノイズ量に基づいてフィルタ特性を設定するフィルタ設定手段と、
上記フィルタ設定手段により設定されたフィルタ特性を用いて上記映像信号をフィルタリング処理することによりノイズを低減するフィルタリング手段と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項2に記載のスキャナシステム。The noise reduction means includes:
Adding means for adding the granularity noise amount and the element noise amount,
Filter setting means for setting a filter characteristic based on the noise amount added by the adding means,
Filtering means for reducing noise by filtering the video signal using the filter characteristics set by the filter setting means,
The scanner system according to claim 2, wherein the scanner system is configured to have:
上記粒状度ノイズ量と上記輝度情報とに基づいて上限値および下限値を設定する許容範囲設定手段と、
上記許容範囲設定手段により設定された上限値および下限値に基づいて上記映像信号を補正することによりノイズを低減する補正手段と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のスキャナシステム。The noise reduction means includes:
An allowable range setting means for setting an upper limit and a lower limit based on the granularity noise amount and the luminance information,
Correction means for reducing noise by correcting the video signal based on the upper limit value and the lower limit value set by the allowable range setting means,
The scanner system according to claim 1, wherein the scanner system is configured to have:
上記粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ量とを加算する加算手段と、
上記加算手段により加算されたノイズ量と上記輝度情報とに基づいて上限値および下限値を設定する許容範囲設定手段と、
上記許容範囲設定手段により設定された上限値および下限値に基づいて上記映像信号を補正することによりノイズを低減する補正手段と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項2に記載のスキャナシステム。The noise reduction means includes:
Adding means for adding the granularity noise amount and the element noise amount,
Allowable range setting means for setting an upper limit and a lower limit based on the noise amount and the luminance information added by the adding means,
Correction means for reducing noise by correcting the video signal based on the upper limit value and the lower limit value set by the allowable range setting means,
The scanner system according to claim 2, wherein the scanner system is configured to have:
上記粒状度ノイズ量に基づいてノイズの振幅値を閾値として設定する閾値設定手段と、
上記閾値設定手段により設定された閾値以下となる上記映像信号の振幅成分を低減するスムージング手段と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のスキャナシステム。The noise reduction means includes:
Threshold setting means for setting a noise amplitude value as a threshold based on the granularity noise amount,
Smoothing means for reducing the amplitude component of the video signal which is equal to or less than the threshold value set by the threshold value setting means,
The scanner system according to claim 1, wherein the scanner system is configured to have:
上記粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ量とを加算する加算手段と、
上記加算手段により加算されたノイズ量に基づいてノイズの振幅値を閾値として設定する閾値設定手段と、
上記閾値設定手段により設定された閾値以下となる上記映像信号の振幅成分を低減するスムージング手段と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項2に記載のスキャナシステム。The noise reduction means includes:
Adding means for adding the granularity noise amount and the element noise amount,
Threshold setting means for setting a noise amplitude value as a threshold based on the noise amount added by the adding means,
Smoothing means for reducing the amplitude component of the video signal which is equal to or less than the threshold value set by the threshold value setting means,
The scanner system according to claim 2, wherein the scanner system is configured to have:
現像済のフィルムを撮像素子により撮像することによって取り込まれたフィルム上の画像に係る映像信号から所定サイズの領域毎に輝度情報を検出する輝度検出手段、
上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎にフィルムの粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段、
上記フィルムノイズ推定手段により推定された粒状度ノイズ量に基づいて上記映像信号のノイズを低減するノイズ低減手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。Computer
Brightness detection means for detecting brightness information for each region of a predetermined size from a video signal relating to an image on the film captured by capturing an image of the developed film by the imaging device,
Film noise estimating means for estimating the granularity noise amount of the film for each area based on the luminance information detected by the luminance detecting means,
A noise reduction unit that reduces noise of the video signal based on the granularity noise amount estimated by the film noise estimation unit;
An image processing program characterized by functioning as a computer.
現像済のフィルムを撮像素子により撮像することによって取り込まれたフィルム上の画像に係る映像信号から所定サイズの領域毎に輝度情報を検出する輝度検出手段、
上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎にフィルムの粒状度ノイズ量を推定するフィルムノイズ推定手段、
上記輝度検出手段により検出された輝度情報に基づいて上記領域毎に撮像素子の素子ノイズ量を推定する素子ノイズ推定手段、
上記フィルムノイズ推定手段により推定された粒状度ノイズ量と上記素子ノイズ推定手段により推定された素子ノイズ量とに基づいて上記映像信号のノイズを低減するノイズ低減手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。Computer
Brightness detection means for detecting brightness information for each region of a predetermined size from a video signal relating to an image on the film captured by capturing an image of the developed film by the imaging device,
Film noise estimating means for estimating the granularity noise amount of the film for each area based on the luminance information detected by the luminance detecting means,
Element noise estimating means for estimating the element noise amount of the image sensor for each of the regions based on the luminance information detected by the luminance detecting means;
A noise reduction unit that reduces noise of the video signal based on the granularity noise amount estimated by the film noise estimation unit and the element noise amount estimated by the element noise estimation unit;
An image processing program characterized by functioning as a computer.
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JP2002322791A JP2004159087A (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Scanner system and image processing program |
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JP2002322791A JP2004159087A (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Scanner system and image processing program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007115106A (en) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Noritsu Koki Co Ltd | Image processing apparatus, image processing method, and image processing program |
CN102547057A (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 奥林巴斯映像株式会社 | Image processing apparatus and image processing method |
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2002
- 2002-11-06 JP JP2002322791A patent/JP2004159087A/en not_active Withdrawn
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