JPH09186881A - 強調電子表現生成装置 - Google Patents
強調電子表現生成装置Info
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- JPH09186881A JPH09186881A JP8332700A JP33270096A JPH09186881A JP H09186881 A JPH09186881 A JP H09186881A JP 8332700 A JP8332700 A JP 8332700A JP 33270096 A JP33270096 A JP 33270096A JP H09186881 A JPH09186881 A JP H09186881A
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- bit
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/407—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level
- H04N1/4072—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level dependent on the contents of the original
- H04N1/4074—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level dependent on the contents of the original using histograms
-
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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- H04N1/56—Processing of colour picture signals
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- H04N1/6027—Correction or control of colour gradation or colour contrast
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
ピーを提供する。 【解決手段】 スキャナ10は文書内の画像を表わすM
ビット信号の第一セットを生成する。デフォルトテーブ
ルはMビット信号を線形化されたNビット信号(MはN
より大きい)に翻訳する。カラー画像処理モジュール1
2はNビット信号を処理して画像依存ルックアップテー
ブルを生成し、この画像依存ルックアップテーブルはス
キャナ10にロードされる。次にスキャナは同じ画像を
高分解能で再走査してMビット信号の第二セットを生成
する。このMビット信号の第二セットは前記画像依存ル
ックアップテーブルを使用してNビット信号に翻訳さ
れ、強調特性を有する電子表現が生成される。
Description
技術に関し、更に詳細には、イメージ依存ルックアップ
テーブルを使用してスキャナ生成信号をプロセッサ使用
可能データ信号に翻訳するための装置及び方法に関す
る。より詳細には、本発明は走査データの表現分布を得
るための文書の第一予備走査を含み、このデータはスキ
ャナの内部精度と特定の関連する外部装置の外部精度と
の最適なマッチングのための画像依存ルックアップテー
ブルを生成するために使用される。最適なスキャナ及び
画像形成能力は、スキャナによって文書を第二の高分解
能走査する前にルックアップテーブルを生成することに
よって開発される。従って、本発明はスキャナによって
文書を高分解能走査する前に、最適画像強調及び最小限
の量子化をするための画像依存ルックアップテーブルの
生成を可能にする。
してプリンタ若しくはCRTデバイス上での更なる処理
又はディスプレイに当該電子表現を移行するためにカス
タマーによって使用される。走査/プリント画像処理シ
ステムの一般的な目的は、可能な限り正確に入力画像を
複製すること、即ちコピーを生成することである。こう
して、コピーには可能な限りの正確さ、キズ及びその他
全てが与えられる。
ラテン上に載せられた画像から反射した光を検出するセ
ンサエレメントを使用する。センサエレメントはこの反
射した光をMビットの内部ディジタル信号に変換する。
現在使用されているスキャナの問題の一つは、光センサ
エレメントによって生成された内部Mビット信号が画像
から反射した光の輝度に直接比例しないことである。換
言すると、光センサエレメントの出力は、センサエレメ
ントのフルダイナミックレンジに対して光入力に線形関
係をもたない。そこには常にプリンタ処理のために光入
力/ディジタル内部信号変換との間にセンサエレメント
翻訳がある。
ナによって出力された信号は特定の画像から反射した光
の線形変換を表わすものと想定する。スキャナ信号が画
像から反射した光の輝度に比例しなければ、後続するポ
ストスキャナ処理の間画像信号の情報内容は失われない
にしても著しく劣化する。内部スキャナ信号の非線形フ
ォーマットはポストスキャナアプリケーションに必要と
されるフォーマットとは互換性がない。非線形内部信号
から線形出力信号への翻訳は、画像のハードコピー複写
を含むポストスキャナ処理アプリケーションの前に行わ
れなければならない。
ックアップテーブルを使用するスキャナ内のMビットの
内部ディジタル信号の翻訳を含む。最近では、デフォル
トテーブルはMビットの内部信号を線形Nビット信号に
翻訳する(M>N)。スキャナは複写のための外部処理
よりも内部の高い精度を有する。しかし、一度翻訳され
たそのディジタル信号は、外部のポストスキャナアプリ
ケーションと互換性のあるフォーマットになる。
画像へと変化しない、つまり同じデフォルトテーブルが
各画像に使用される。これはどんな文書がスキャンされ
たかには全く関係ない。動作において、デフォルトテー
ブルはMビット内部信号によってアドレスされてNビッ
トフォーマットの対応出力を生成し、このNビットフォ
ーマットの出力はポストスキャナアプリケーションに移
行される。デフォルトテーブルはMビットの非線形信号
をNビットの線形信号に翻訳し(M>N)、二つ以上の
別々のセンサエレメント出力信号が同じNビットの線形
信号に翻訳される。その結果、信号翻訳に切捨てが起こ
る。この切捨てによって分解能、特にスキャナダイナミ
ックレンジのダークエンドの分解能が劣化する。
レメント出力のフルダイナミックレンジに対する線形翻
訳を提供するためにセットアップされる。センサエレメ
ントのフルダイナミックレンジを要する画像は殆どない
ので、線形のフルダイナミックレンジ又はデフォルトテ
ーブルは稀にしか使用されない。一般に、フルダイナミ
ックレンジのサブパートのみが一般画像を電子表現に変
換するのに必要となる。従って、特に画像情報の大部分
がダイナミックレンジの小さな部分に含まれる場合にデ
フォルトテーブルを使用すると、画像分解能が失われ
る。
複写を原稿の画像よりもコントラスト、シャープネス、
彩度等において優れたものにしたい場合に、他の問題が
起きる。
テムに送られる画像品質は入力画像の品質に直接関係し
ていた。非常に一般的な入力画像のセットの一つは写真
である。残念ながら、写真は特にアマチュアの間では不
完全な科学であって、原稿写真は大抵質が悪い。また、
技術、年代、又は画像劣化によってしばしば不満足な又
は望ましくない外観を有する写真になる。従って、強調
された特色を有するしかも原稿と全く同じものである必
要のないコピーができれば望ましい。
たなかった。アナログフィルタ及び輝度のバリエーショ
ンによってアナログ写真プロセスにおいて写真の外観を
改善することができる。従って、例えば黄色のフィルタ
ーは白黒画像の青い空に対して白い雲の外観を強調す
る。更に、ディジタルコピー機を含む様々な静電写真装
置は、しきい値調整、フィルタリング、又は背景抑制に
よって画像を綺麗にしたり改良したりすることができ
る。一般に、これらの方法はユーザが画像ベースによっ
て画像を選択しなくてはいけないマニュアル方法であ
る。残念ながら、通常のユーザはこれらの操作を行うに
充分な技術を身につけていない。これらの操作に加えて
カラーコントロールをしなければならないとき、画像強
調の操作はさらにできなくなる。
確なある処理仮定がなされれば、画像は常にその複写特
性を改善するために処理されることができるということ
が分かった。多くの場合、画像を処理すると、コントラ
スト、シャープネス、及び/又は色彩度を増し、画像を
改善する。従来技術のプロセスはより良質の画像を生成
する傾向があるが、そのプロセスは安定せず、コピーを
複数生成するには、コントラスト、彩度、又はシャープ
ネスを増すことは望ましくなく、かえって著しい画像品
質の劣化につながる。更に、該プロセスはすでに許容さ
れる画像にも操作されてしまう。
を修正するために操作するが、改善される必要のない画
像には操作せずに、安定した処理を可能にする、様々な
自動画像強調処理技術を使用して改良されることもでき
る。
は、米国特許番号第5,414,538号(exposure e
nhancement of images by adjusting light intensity
levels)、第5,371,615号(color shift enha
ncemnet of images using image black and white poin
ts)、第5,357,352号(color shift enhancem
ent using averaged chrominance values for select s
ubsets of its image signals )、第5,363,20
9号(enhancement of local and general imagecontra
st to predetermined values )、第5,347,37
4号(enhancement of image exposure, color balanc
e, and contrast using a combined tone reproduction
curve )、第5,450,217号(enhancement of
avarage image saturation to a predetermined valu
e)、及び、第5,450,502号(enhancement of
local contrast in images using histogram variance
values)に記載されており、これら全ては本明細書中に
参照として引用され、本出願の譲受人に譲渡されてい
る。
ナ自動画像強調モジュールにおける画像になされる。そ
の結果、内部Mビット信号からNビット信号へのデフォ
ルトテーブル翻訳のあとにこれらの改良がなされ、画像
分解能は最大値よりも小さく、従って翻訳は最適よりも
劣る。従って翻訳は、多くの場合量子化を解除するため
に既に量子化された又は打ち切られたデータ上で操作す
る。
又は画像を高分解能走査する前に、内部スキャナ信号を
最適な外部信号に翻訳するためのルックアップテーブル
を生成することによって、上記の問題及び他の問題を克
服する画像強調の新しい改良された装置及び方法を提供
する。
ーブルをスキャナにロードする方法及び装置が提供され
る。
って、スキャナを使用して自然風景画像の電子表現を生
成する方法が提供される。この方法は、Mビットのスキ
ャナ発生信号をポスト走査処理に適したNビットの線形
信号に翻訳するための第一のルックアップテーブルをス
キャナメモリにロードするステップを含み(MはNより
大きい)、自然風景画像を予備走査してこの風景画像を
表わすMビット信号の第一セットを生成するステップを
含み、このMビット信号の第一セットを前記第一ルック
アップテーブルを使用してNビット信号の第一セットを
生成するステップを含み、カラー画像処理モジュールで
Nビット信号の第一セットから画像強調信号を生成する
ステップを含み、Mビット信号をNビットの線形信号に
翻訳するための画像依存ルックアップテーブルを生成す
るステップを含み、前記画像依存ルックアップテーブル
をスキャナメモリにロードするステップを含み、風景画
像を高分解能で再走査して当該風景画像を表わすMビッ
ト信号の第二セットを生成するステップを含み、このM
ビット信号の第二セットをNビット信号の第二セットに
翻訳するための前記画像依存ルックアップテーブルを使
用して前記Nビット信号の第二セットを当該風景画像の
画像特性に最適にマッチングするように調整させる、ス
テップを含む。
ってスキャナを操作することによって、画像の低分解能
走査の後に当該画像の分解能特性に従って調整された電
子的にエンコードされた風景画像を生成することであ
る。簡潔に述べると、従来の技術は低精度ポストスキャ
ナ処理を使用して強調信号を生成するのに対し、本発明
は高精度スキャナ自体から強調された画像表現を生成す
ることができる。本発明のこれらの態様及び他の態様
は、添付の図面に関連して示された本発明の好適な実施
の形態についての後述の記載により明らかになるであろ
う。
明の幾つかの実施の形態を述べるために使用されるてい
るが、これらの実施の形態に限定するものではない)、
本発明が有利に使用することができる図1の走査/プリ
ントシステムについて説明する。本発明の方法は図4の
フローチャートに詳細に記載されている。次の記載は図
1、図2及び図4についてなされる。自然風景画像を含
む文書がスキャナ10のプラテン上に配置される。次
に、第一の予備の低分解能走査が実施され(412)、
このとき当該文書から反射した光の輝度信号は非線形M
ビット信号を含む第一走査信号に変換される(41
4)。スキャナ10のメモリに予めロードされた(41
0)デフォルトテーブルは、非線形Mビット画像信号を
ポストスキャナ処理に必要な線形Nビット画像信号に翻
訳(416)する(MはNより大きい)。カラー処理モ
ジュール12は線形化されたNビットの画像信号を受け
取り、当該線形Nビットの画像信号を処理して画像強調
を識別する。この画像強調は、スキャナ10のメモリに
ロード(446)された画像依存ルックアップテーブル
を使用することによって達成される。次に、スキャナ1
0は画像を高分解能で再走査(448)し、当該画像を
表わす非線形Mビット信号の第二セットを生成する(4
50)。画像依存ルックアップテーブルはMビット信号
の当該第二セットを線形化され強調されたNビット信号
に翻訳し(452)、これによってNビット信号は当該
画像の特定の特性に従って調整される。画像を含む原稿
文書は、調整されたNビット信号に従ってプリンタ18
によって複写される。複写画像は強調されたコントラス
ト、露光、カラーバランス又はその他を含む、高められ
た分解能特性を含む。
Bスペースで画定された画像信号を生成するカラースキ
ャナ、又は白黒画像のための濃度スペースで画定された
画像信号を生成する白黒スキャナでもよい。本発明は白
黒スキャナでの使用も可能であるとの理解のもとに、残
りの説明はカラースキャナに関連して記載される。
り自然風景を表わす画像である。あるコンピュータで生
成した画像は自然風景として見做されるが、静物風景は
優先的に走査された写真である。
クセルはホワイトレベルとブラックレベルとの間で変化
するグレー値を有する。N=8ビットの線形画像信号を
生成するスキャナでは、256グレーレベルがポストス
キャナ処理のために使用可能である。ピクセルはまた、
位置を基に認識される、即ちピクセルは画像内の唯一の
領域を画定し、走査線内のピクセルの位置及びページ内
の走査線の位置によって識別される。従って、カラーは
画像内の各ピクセル毎に3つのグレーピクセルによって
表され、各3つのグレーピクセルは各色分解にカラーを
画定し、これらは共にカラーピクセルを形成する。
は、予めロードされたデフォルトルックアップテーブル
によって翻訳されたあと、一つ以上の別個の画像依存強
調信号生成器からなるカラー処理モジュール12に移送
される。画像依存強調信号生成器は、単独で又は組み合
わされてNビット画像信号上で動作する。組み合わされ
た場合、強調信号生成器はスキャナ10にロード可能な
最終画像依存ルックアップテーブルを生成する。
ル12は画像依存LUT(ルックアップテーブル)を生
成し、この画像依存LUTは特定の画像のグレーピクセ
ル値のダイナミックレンジに従ってMビット画像信号の
露光を調整する。この点については後述する。図2はペ
ージバッファメモリ30を表し、このページバッファメ
モリ30はNビットのR,G,B(レッド、グリーン、
ブルー)スペースによって画定された画像データを記憶
する。カラースペースコンバータ32はNビットのR,
G,B画像データを輝度スペースに翻訳する。YC1 C
2 輝度スペースはYが画像の輝度又は明暗度を表わすこ
のような有効スペースを提供する。また、任意のカラー
座標セットが利用可能であり、この場合セット内の一つ
の項は、”Xerox Color Encoding Standard,”(XNS
S 289005, 1989 年)のXerox YESのYのよう
な全体の画像輝度又は濃度に関連する。使用されるカラ
ースペースが何であれ、明るさ又は暗さの人間の視覚認
識に関する成分を有しなければならない。本明細書中の
ように、スキャナにロードされた露光修正LUTがスキ
ャナ10内のR,G,Bチャネル適用される場合、色信
号を無視してR,G,Bデータを純粋な輝度データに変
換するのには充分であることに注目されたい。
ヒストグラム信号H(I)を生成する。ヒストグラムは
画像内で可能な各輝度レベルでピクセルの統計的分布、
即ち第一走査信号のダイナミックレンジをマッピングす
る。複数ビットスペース、例えば8ビットスペースにお
いて、輝度レベルは0〜255の間で分布される。図3
はこのようなある分布を表している。
Ilight 検出器36及びIdark検出器40は、特定の画
像に含まれる最大輝度レベル及び最小輝度レベルを識別
する。これらの値はヒストグラムH(I)によって画定
されたレンジの末端で選択される。従って、ヒストグラ
ム信号はIlight 〜Idarkまでである。
IdarkをTlight 及びTdarkとそれぞれ比較する(42
4、426、440)。Tlight 及びTdarkは、十分露
光された画像が通常有する明るさの輝度レベル及び暗さ
の輝度レベルを表す。Ilight がTlight を超えたら、
γlight 生成器46はIlight 及びTlight から次の式
に従ってγlight を生成することが可能になる(42
8、442)。
dark生成器50は、次の式に従ってγdarkを生成する。
4をモニターし、Ilight がTlight を超えたときにγ
light を生成し、TdarkがIdark を超えたときはγ
darkを生成する。この状況が生じた場合、スキャナにロ
ードされた画像依存LUTを使用しては修正できない特
定の画像に関連する露光の問題が一般におこる。
値の一つに従って修正されていない応答によってアドレ
スされた露光修正応答のスキャナロード可能LUTを提
供する(430、444)。特に、修正されていない応
答のIinと修正された応答のIout との間の関係は、I
out =Iinγで定められる。
実際、ストレッチ機能が第一走査のダイナミックレンジ
に適用され、再走査データはLUTによって強調された
画像のための第二プロセッサ信号に最大限にマッチング
されることができる。
成されるが、両方共で生成されるわけではない。先に述
べたように、Ilight がTlight を超えたとき、及びT
darkがIdark を超えたとき、カラー処理モジュールに
よっては強調できない画像に問題が発生する。この場合
には、論理制御はγ生成装置を使用不可能にし、画像依
存ルックアップテーブルは生成されない。その代わりに
ルックアップテーブルには、シンプルな打切りテーブル
又は対数関数等のデフォルト変換テーブルがロードされ
る。
画像依存LUTはスキャナ10にロード(432、44
6)され、そこで画像を表わすMビット信号の第二セッ
トを翻訳するために使用される。これらのMビット信号
は、画像の高分解能再走査を表わす。Nビットの線形化
された画像強調された信号は、スキャナの画像依存LU
Tによって一旦翻訳されるとプリンタに転送され、プリ
ントされる前にRGBスペースからCMYK(シアン、
マゼンタ、イエロー、及びキー)スペースに変換され
る。
存LUTが特に図示されている。更に詳細には、画像依
存LUTの3つのセットは、それぞれ図6〜図8までの
図の3つの異なるセットに関連して示されている。実線
550は全ての画像にプレスキャンに使用されるデフォ
ルトテーブルを構成する。破線560、570、580
はそれぞれ図6A、7A、8Aの本発明のカラー画像プ
ロセッサ12で得られた画像依存LUTをそれぞれグラ
フで示している。プリントされ、画像依存LUTを使用
して強調された画像がそれぞれ図6A、7A、8Aに図
示されている。プリントされた画像が原稿画像の強調を
構成していることが簡単に分かる。図6〜図8に示され
た画像は全て大きく異なる特性を有している。先に述べ
たように、本発明はグレースケール及びカラーの両方を
強調処理可能であるが、図6〜図8の全ての画像は単一
のTRCを使用してグレースケール画像として本発明に
よって処理されたものである。
トLUT上の入力信号を超えるグレーピクセル値の実質
的な輝度を含む。特に、100の入力はデフォルトテー
ブルに約145画像値を与え、画像3には100の入力
は220の出力を提供する。先に説明した通り、LUT
への入力は、画像の第二高分解能再走査から得られたM
ビットの走査信号の第二セットを含み、出力はデフォル
トLUTから得られた第一プロセッサ信号からの所望の
強調を表わす第二プロセッサ信号を含む。
のダイナミックレンジに従って露光を増大するルックア
ップテーブルを生成することに関して述べられてきた。
また、カラー画像処理モジュールは、米国特許番号第
5,414,538号(exposure enhancement of imag
es by adjusting light intensity levels)、第5,3
71,615号(color shift enhancement of images
using image black andwhite points)、第5,35
7,352号(color shift enhancement using averag
ed chrominance values for select subsets of its im
age signals )、第5,363,209号(enhancemen
t of local and general image contrast topredetermi
ned values )、第5,347,374号(enhancement
of image exposure, color balance, and contrast us
ing a combined tone reproductioncurve )第5,45
0,217号(enhancement of average image saturat
ionto a predetermined value)、及び第5,450,
502号(enhancement of local contrast in images
using histogram variance values )に記載された一つ
以上の外観強調の実施形態をとることができ、これらは
本明細書中に参照として組み込まれる。これらの強調シ
ステム全ては特にポストスキャナ処理において実施され
るが、本発明は同様に線形化されたプロセッサ信号に高
分解能信号を最大限にマッチングさせるために、画像依
存ルックアップテーブルを生成するために使用される走
査信号のダイナミックレンジを識別するプレスキャンを
使用することによって、これらの強調システムを改良す
ることができる。
画像依存ルックアップテーブルを使用する画像強調に関
して述べられる。本発明の範囲を逸脱しないで、もう一
つの実施の形態がスキャナMTFフィルタを使用して画
像再生を強調する。このもう一つの実施の形態におい
て、カラー処理モジュール12によって生成された強調
信号は画像依存フィルタ係数を算出するために使用さ
れ、この画像依存フィルタ係数はスキャナMTFフィル
タにロードされたる。その後、画像の高分解能再走査に
よってMビットの非線形画像信号を生成し、このMビッ
トの非線形画像信号はMTFフィルタによってフィルタ
ーされ、線形化され強調されたNビット信号が生成され
る。
るアプリケーションソフトウェア(おそらく最大スピー
ドを提供するであろう)を介して、又はソフトウェア及
びハードウェアの幾つかの組み合わせを介して、実施さ
れることは疑いない。
されたが、本明細書中を読んで理解して頂ければ修正及
び代替物が可能であることがわかるであろう。これらの
修正及び代替物は、請求項の範囲内に入るもの又は同等
物である限り全て請求の範囲に含まれるものと意図され
る。
の改良された装置が提供される。
ある。
詳細なブロック図である。
のスキャナ発生信号の統計的分布図である。
る。
テーブルのグラフィック画像である。
した関連画像である。
した関連画像である。
した関連画像である。
Claims (1)
- 【請求項1】 自然風景画の強調された電子表現を生成
する装置であって、前記生成装置が、 風景画を表わす走査信号を生成する画像スキャナを含
み、 第一メモリを含み、前記第一メモリには前記画像スキャ
ナによって生成された第一走査信号を第一プロセッサ信
号に翻訳するための第一ルックアップテーブルがロード
され、 画像処理モジュールを含み、前記画像処理モジュールは
前記第一プロセッサ信号を処理して風景画の処理を反映
する画像強調信号を生成し、 ルックアップテーブル調整回路を含み、前記ルックアッ
プテーブル調整回路が画像強調信号を使用して画像依存
ルックアップテーブルを生成し、 第二メモリを含み、前記画像スキャナによって生成され
た第二走査信号を第二処理信号に翻訳するための前記画
像依存ルックアップテーブルが前記第二メモリ内にロー
ドされる、 強調電子表現生成装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/569,808 US5802214A (en) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | Method for determining and loading an image-dependent look-up table for generating an enhanced image representation |
US569808 | 1995-12-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09186881A true JPH09186881A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=24276947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8332700A Pending JPH09186881A (ja) | 1995-12-08 | 1996-11-28 | 強調電子表現生成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5802214A (ja) |
JP (1) | JPH09186881A (ja) |
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