画像処理装置、撮像装置およびプログラム
【課題】先鋭化処理を行う場合に黒線が太くなる不具合を回避する。
【解決手段】画像処理装置１０は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、入力画像から平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成部１１と、高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部１３と、細線化高周波成分を入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部１５とを備える。
【解決手段】画像処理装置１０は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、入力画像から平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成部１１と、高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部１３と、細線化高周波成分を入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部１５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、撮像装置およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの画像形成装置においては、撮像画像の鮮鋭感を向上させるために、撮像画像の高周波成分を抽出し、抽出した高周波成分を撮像画像に付加する先鋭化処理が行われている（例えば、特許文献１を参照）。
先鋭化処理は、例えば、以下の処理によって行われる。
（1）入力画像に対して所定幅の平滑化フィルター処理を行って平滑化画像を生成。
（２）入力画像から平滑化画像を減算することにより、高周波成分を生成。
（３）入力画像に高周波成分を加算。
このとき、先鋭化後の画像を縮小表示した場合にも十分な鮮鋭感向上効果を実現するためには、フィルター処理の幅を大きくすることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７０１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、縮小表示しても十分な鮮鋭感を得るためにフィルター処理の幅を大きくすると、先鋭化後の細線が太くなるという不具合が生じる。本発明は、縮小表示しても十分な鮮鋭感を得られるような十分な先鋭化処理を行いつつ、細線が太くなる不具合を回避する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するために、本発明の一態様である画像処理装置は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、前記入力画像から前記平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成部と、前記高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部と、前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である画像処理装置は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成するとともに、前記入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成し、前記細線化成分から前記平滑化画像を減算することによって、細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部と、前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である撮像装置は、上記何れかの画像処理装置を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様であるプログラムは、画像処理装置のコンピュータに、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、前記入力画像から前記平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成ステップと、前記高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成ステップと、前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成ステップとを実行させることを特徴とする。
【０００９】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様であるプログラムは、画像処理装置のコンピュータに、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成するとともに、前記入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成し、前記細線化成分から前記平滑化画像を減算することによって、細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成ステップと、前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成ステップとを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、先鋭化処理を行う場合に細線が太くなる不具合を回避することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像処理装置１０の機能ブロック図の一例である。
【図２】従来の技術による出力結果を模式的に示す模式図である。
【図３】第１の実施形態による出力結果を模式的に示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による画像処理装置２０の機能ブロック図の一例である。
【図５】本発明の第３の実施形態による撮像装置１の機能構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による画像処理装置１０の機能ブロック図の一例である。画像処理装置１０は、図１に示すように、高周波成分生成部１１、細線化高周波成分生成部１３および先鋭化画像生成部１５を備える。
【００１３】
高周波成分生成部１１は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、外部から取得した入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像（低周波成分）を生成する。具体的には、高周波成分生成部１１は、入力画像に対し、７画素以上の幅のガウシアンフィルターを畳み込み積分し、該入力画像に平滑化処理を施した平滑化画像を生成する。ガウシアンフィルターの一例は、下記式（１）の行列計算式によって表される７画素の幅のガウシアンフィルターである。
【００１４】
【数１】
【００１５】
また、高周波成分生成部１１は、入力画像から、上述の如く生成した平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成（抽出）する。高周波成分生成部１１は、生成した高周波成分を細線化高周波成分生成部１３に出力する。
【００１６】
細線化高周波成分生成部１３は、高周波成分生成部１１から出力された高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する。細線化高周波成分生成部１３による細線化処理は、処理対象とする画素位置および当該画素位置の近傍の画素位置の各成分（画素値）のうちの最大値を算出し、算出した最大値を当該画素位置の成分とする処理である。具体的には、細線化高周波成分生成部１３は、フィルターを用いて、上記細線化処理を実行する。
【００１７】
上記細線化処理に用いるフィルターの幅は、高周波成分生成部１１による平滑化処理に用いるフィルターの幅よりも小さく、好ましくは、上記平滑化処理に用いるフィルターの幅の半分未満である。従って、平滑化処理に、上記式（１）に示すような７×７画素の幅のフィルターを用いるときは、細線化処理には３×３画素の幅のフィルターを用いることが好ましい。細線化高周波成分生成部１３は、生成した細線化高周波成分を先鋭化画像生成部１５に出力する。
【００１８】
先鋭化画像生成部１５は、細線化高周波成分生成部１３から出力された細線化高周波成分を入力画像に加算することによって先鋭化された画像である先鋭化画像を生成する。
【００１９】
図２は、従来の技術による出力結果を模式的に示す模式図である。図３は、第１の実施形態による出力結果を模式的に示す模式図である。具体的には、図２および図３は、平滑化処理に用いるフィルターの幅が大きい場合の細線の先鋭化の程度を示す模式図である。なお、図２および図３において、横軸は、画像のｘ座標、縦軸は画素値（成分）である。また、図２および図３において、◆印は入力画像、■印は平滑化画像、●印は先鋭化画像である。図３において、△印は高周波成分、×印は細線化高周波成分である。
【００２０】
まず、比較のため、従来の技術による出力結果について評価する。図２の例は、高周波成分に２００％の強調を行い、先鋭化後に０以上にクリップしたときの各座標の画素値を示している。
【００２１】
図２によれば、入力画像（◆印）は、ｘ＝１０を中心とする３画素（ｘ＝９、１０、１１）が、画素値５０未満のやや黒い黒細線として視認され、また、該黒細線の隣接画素（ｘ＝８、１２）が、黒細線と背景（例えばｘ＝６において画素値２００）との中間部分（画素値１１０）として視認される。
【００２２】
平滑化画像（■印）は、図２に示すように、入力画像（◆印）における黒細線の中心画素（ｘ＝１０）を中心に、２０画素分（ｘ＝０〜２０）、平滑化処理（画素値１５０〜画素値２００）が施されている。平滑化処理によって、例えば、入力画像（◆印）の黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）および黒細線の隣接（境界）画素（ｘ＝８、１２）は、より背景色に近づき明るくなる。
【００２３】
先鋭化画像（●印）は、入力画像（◆印）から平滑化画像（■印）を減算し、更に入力画像（◆印）を加算した画像であるから、先鋭化画像（●印）において、入力画像（◆印）における黒細線は暗くなる。具体的には、図２に示すように、入力画像（◆印）の黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）の画素値２０〜画素値４０は、先鋭化画像（●印）においては画素値０となる。なお、先鋭化画像（●印）の黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）の画素値は、上記計算によれば、何れもマイナスとなるが、上述の如く、画素値０にクリップされている。
【００２４】
ところが、先鋭化画像（●印）において、入力画像における黒細線に隣接する部分も暗くなる。具体的には、図２に示すように、入力画像（◆印）の黒細線の隣接画素（ｘ＝８、１２）の画素値１１０は、先鋭化画像（●印）においては画素値７０となる。つまり、入力画像（◆印）において黒細線と背景の中間部分として認識されていた画素（ｘ＝８、１２）は、先鋭化画像（●印）においては、黒細線の一部として視認される。
【００２５】
即ち、従来の技術では、入力画像（◆印）において３画素分（ｘ＝９、１０、１１）であった黒細線は先鋭化画像（●印）において５画素分（ｘ＝８、９、１０、１１、１２）に視認されるため、先鋭化によって黒細線が太くなったように見える。黒細線が太くなると当然に違和感がある。黒細線が太くなるという不具合は、平滑化処理に用いるフィルターの幅が７画素程度以上になると生じ、幅を大きくするほど顕著になる。なお、背景色に対しコントラストがある線を有する入力画像（◆印）の一例として、明るい背景に黒細線がある入力画像（◆印）を用いたが、線が太くても、また、線が黒に近い紺色や深緑色であっても同様の不具合が生じる。
【００２６】
続いて、第１の実施形態による出力結果について評価する。なお、図３の入力画像（◆印）および平滑化画像（■印）は、図２と同一である。
【００２７】
第１の実施形態においては、高周波成分（△印）は、入力画像（◆印）から平滑化画像（■印）を減算した結果である。例えば、図３の例では、入力画像（◆印）の黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）および黒細線の隣接画素（ｘ＝８、１２）の画素値は、高周波成分（△印）においては、マイナスになる。
【００２８】
第１の実施形態においては、細線化高周波成分（×印）は、高周波成分（△印）に対して３×３画素の幅のフィルターを用いて細線化処理を施した結果である。例えば、図３の例では、細線化高周波成分（×印）における画素（ｘ＝１０）の画素値は、当該画素（ｘ＝１０）および当該画素（ｘ＝１０）に隣接する画素（ｘ＝９、１１）における高周波成分（△印）の各画素値のうちの最大値（画素値マイナス１１０）として算出されている。また例えば、細線化高周波成分（×印）における画素（ｘ＝９）の画素値は、当該画素（ｘ＝９）および当該画素（ｘ＝９）に隣接する画素（ｘ＝８、１０）における高周波成分（△印）の各画素値のうちの最大値（画素値マイナス４０）として算出されている。また例えば、細線化高周波成分（×印）における画素（ｘ＝８）の画素値は、当該画素（ｘ＝８）および当該画素（ｘ＝８）に隣接する画素（ｘ＝７、９）における高周波成分（△印）の各画素値のうちの最大値（画素値マイナス１０）として算出されている。
【００２９】
第１の実施形態においては、先鋭化画像（●印）は、入力画像（◆印）に細線化高周波成分（×印）を加算した画像であるから、入力画像（◆印）における黒細線は、先鋭化画像（●印）においては暗くなる。つまり、図３に示すように、入力画像（◆印）における黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）の画素値２０〜画素値４０は、細線化高周波成分（×印）における当該画素（ｘ＝９、１０、１１）の画素値がマイナスであるため、先鋭化画像（●印）においては小さくなる。なお、先鋭化画像（●印）の黒細線の画素（１０）の画素値は、上記計算によれば、マイナスとなるが、画素値０にクリップしている。
【００３０】
また、第１の実施形態においては、入力画像（◆印）における黒細線に隣接する部分は、先鋭化画像（●印）においては暗くならない。つまり、図３に示すように、入力画像（◆印）における黒細線の隣接画素の画素（ｘ＝８、１２）の画素値１１０は、細線化高周波成分（×印）における当該画素（ｘ＝８、１２）の画素値がプラスであるため、先鋭化画像（●印）においては小さくならない。従って、入力画像（◆印）において黒細線と背景の中間部分として認識されていた画素（ｘ＝８、１２）は、先鋭化画像（●印）においても中間部分として認識される。寧ろ、図３の例では、黒細線に隣接する部分は明るくなっている。
【００３１】
即ち、第１の実施形態では、入力画像（◆印）において３画素分（ｘ＝９、１０、１１）であった黒細線は先鋭化画像（●印）においても３画素分（ｘ＝９、１０、１１）のまま視認され、先鋭化によって黒細線の太さは変わらない。つまり、第１の実施形態によれば、黒細線を太くせずに先鋭化することができるようになる。なお、背景色に対しコントラストがある線を有する入力画像（◆印）の一例として、明るい背景に黒細線がある入力画像（◆印）を用いたが、線が太くても、また、線が黒に近い紺色や深緑色であっても同様に入力画像（◆印）における線の太さは変わらない。
【００３２】
なお、第１の実施形態では、入力画像（◆印）に高周波成分（△印）を加算して先鋭化画像（●印）を生成するのではなく、入力画像（◆印）に細線化高周波成分（×印）を加算して先鋭化画像（●印）を生成しているが、入力画像（◆印）に高周波成分（△印）をそのまま加算すると、黒線の境界が暗くなって黒線が太くなるからである。従って、上述の如く、高周波成分（△印）よりも明るい細線化高周波成分（×印）を生成し、これを入力画像（◆印）に加算するようにしている。
【００３３】
以上、第１の実施形態によれば、縮小表示しても十分な鮮鋭感を得られるような十分な先鋭化処理を行いつつ、細線が太くなる不具合を回避することができる。
【００３４】
なお、高周波成分生成部１１は、入力画像に対して下記式（２）の行列計算式で表される７画素の幅のラプラシアンフィルターを入力画像に対して畳み込み積分することにより、高周波成分を抽出してもよい。処理結果は、上記と同様になる。
【００３５】
【数２】
【００３６】
また、高周波成分生成部１１が行う処理のフィルターの係数は上記に限定されない。また、高周波成分生成部１１が行う処理のフィルターのサイズは上記に限定されない。但し、上述の如く、７×７画素以上のフィルターで高周波成分を抽出する場合に本発明は効果を発揮する。
【００３７】
また、高周波成分細線化部１３は、３×３画素の範囲を参照したが、例えば５×５や７×７画素の範囲を参照して同様の処理を行ってもよい。また、高周波成分細線化部１３は、高周波成分または細線化高周波成分に対して、所定の先鋭化調整係数をかけるなどの公知の調整を行い、先鋭化の強さを調整してもよい。
【００３８】
また、先鋭化画像生成部１５は、細線化高周波成分を所定値以下に制限した値を、入力画像に加算してもよい。高周波成分細線化処理を行うと、輝点の高周波成分は太くなるが、細線化高周波成分を所定値以下に制限すれば、入力画像における輝点が太くなることを抑制することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。図４は本発明の第２の実施形態による画像処理装置２０の機能ブロック図の一例である。画像処理装置２０は、図４に示すように、細線化高周波成分生成部２３および先鋭化画像生成部２５を備える。なお、先鋭化画像生成部２５は、第１の実施形態における先鋭化画像生成部１５と同様であるため、説明を省略する。
【００４０】
細線化高周波成分生成部２３は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、外部から取得した入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成する。具体的には、例えば、細線化高周波成分生成部２３は、入力画像に対し、７画素以上の幅のガウシアンフィルターを畳み込み積分し、該入力画像に平滑化処理を施した平滑化画像を生成する。ガウシアンフィルターの一例は、上記式（１）の行列計算式によって表される７画素の幅のガウシアンフィルターである。
【００４１】
また、細線化高周波成分生成部２３は、入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成する。細線化高周波成分生成部２３による細線化処理は、上記第１の実施形態と同様、処理対象とする画素位置および当該画素位置の近傍の画素位置の各成分のうちの最大値を算出し、算出した最大値を当該画素位置の成分とする処理である。また、上記細線化処理に用いるフィルターの幅は、上記第１の実施形態と同様、平滑化処理に用いるフィルターの幅よりも小さく、好ましくは、平滑化処理に用いるフィルターの幅の半分未満である。
【００４２】
更に、細線化高周波成分生成部２３は、細線化成分から平滑化画像を減算することによって細線化高周波成分を生成する。細線化高周波成分生成部２３は、生成した細線化高周波成分を先鋭化画像生成部２５に出力する。
【００４３】
以上、第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２の実施形態によれば、第１の実施形態における高周波成分生成部１１と細線化高周波成分生成部１３の２つの処理を１つにまとめているので、第１の実施形態に比べて、回路規模や演算時間を削減することができる。
【００４４】
なお、細線化高周波成分生成部２３が行う平滑化処理のフィルターの係数およびサイズは上記に限定されない。但し、上述の如く、７×７画素以上のフィルターで高周波成分を抽出する場合に本発明は効果を発揮する。また、細線化高周波成分生成部２３は、入力画像の３×３画素の範囲を参照したが、例えば５×５や７×７画素の範囲を参照して同様の処理を行ってもよい。また、細線化高周波成分生成部２３は、細線化高周波成分に対して、所定の先鋭化調整係数をかけるなどの公知の調整を行い、先鋭化の強さを調整してもよい。
【００４５】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について説明する。図５は、本発明の第３の実施形態による撮像装置１の機能構成図の一例である。撮像装置１は、第１の実施形態による画像処理装置1０の機能、または、第２の実施形態による画像処理装置２０の機能の何れか一方の機能を兼ね備える。なお、説明の便宜上、撮像装置１は、第１の実施形態による画像処理装置1０の機能を兼ね備える例を説明する。
【００４６】
撮像装置１は、図５に示すように、撮像部１１０、ＣＰＵ（Central processing unit）１９０、操作部１８０、画像処理部１４０、表示部１５０と、記憶部１６０、バッファメモリ部１３０、通信部１７０およびバス３００を備えて構成される。
【００４７】
撮像部１１０は、複数のレンズを備える光学系１１１と、撮像素子１１９と、Ａ／Ｄ変換部１２０とを含み、設定された撮像条件（例えば絞り値、露出値等）に従ってＣＰＵ１９０により制御され、光学系１１１による光学像を撮像素子１１９に結像させて、Ａ／Ｄ変換部１２０によってデジタル信号に変換された当該光学像に基づく画像データを生成する。光学系１１１は、撮像装置１に取り付けられて一体とされていてもよいし、撮像装置１に着脱可能に取り付けられてもよい。
【００４８】
撮像素子１１９は、例えば、受光面に結像した光学像を電気信号に変換して、Ａ／Ｄ変換部１２０に出力する。また、撮像素子１１９は、操作部１８０を介して撮影指示を受け付けた際に得られる画像データを、撮影された静止画の撮影画像データとして、Ａ／Ｄ変換部１２０や画像処理部１４０を介して、記憶媒体２００に記憶させる。また、撮像素子１１９は、例えば、操作部１８０を介して撮像指示を受け付けていない状態において、連続的に得られる画像データをスルー画（スルー画データ）として、Ａ／Ｄ変換部１２０や画像処理部１４０を介して、表示部１５０に連続的に出力する。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換部１２０は、撮像素子１１９によって変換された電子信号をアナログ／デジタル変換し、この変換したデジタル信号である画像データを出力する。
【００５０】
操作部１８０は、例えば、電源スイッチやシャッターボタン、十字キー、ＯＫボタン（確定ボタン）その他の操作キーを含み、ユーザによって操作されることでユーザの操作入力を受け付け、ＣＰＵ１９０に出力する。
【００５１】
画像処理部１４０は、記憶部１６０に記憶されている画像処理条件を参照して、バッファメモリ１３０、または、記憶媒体２００に記録されている画像データに対して画像処理をする。具体的には、画像処理部１４０は、例えば、上述した第１の実施形態の画像処理装置１０と同様の処理、即ち、高周波成分生成部１１、細線化高周波成分生成部１３および先鋭化画像生成部１５によってなされる上述した処理を実行する。なお、バッファメモリ１３０に記録されている画像データとは、例えば、上述したスルー画のことである。
【００５２】
記憶部１６０は、撮像部１１０による撮像条件、画像処理部１４０による画像処理条件などを記憶する。画像処理条件の一例は、平滑化処理に用いるフィルターの係数およびサイズ、細線化処理に用いるフィルターの係数およびサイズなどである。バッファメモリ部１３０は、撮像部１１０によって撮像された画像データを、一時的に記憶する。
【００５３】
表示部１５０は、例えば液晶ディスプレイであって、撮像部１１０によって得られた画像データ、操作画面、撮像部１１０による撮像条件、画像処理部１４０による画像処理条件などを表示する。
【００５４】
通信部１７０は、カードメモリ等の取り外しが可能な記憶媒体２００と接続され、この記憶媒体２００への情報の書込み、読み出し、あるいは消去を行う。記憶媒体２００は、撮像装置１に対して着脱可能に接続される記憶部であって、例えば、撮像部１１０によって生成された（撮影された）画像データを記憶する。
【００５５】
ＣＰＵ１９０は、撮像装置１全体を制御するが、一例としては、画像処理部１４０により画像処理された画像と、基準画像とを表示部１５０に切り替えて表示させる。例えば、ＣＰＵ１９０は、画像処理部１４０により画像処理された画像と、撮像部１１０により撮像された像（スルー画）とを、表示部１５０に切り替えて連続的に表示する。また、ＣＰＵは、操作部１８０を介して、撮像部１１０による撮像条件、画像処理部１４０による画像処理条件の変更を受け付けて、記憶部１６０を更新する。
【００５６】
バス３００は、撮像部１１０と、ＣＰＵ１９０と、操作部１８０と、画像処理部１４０と、表示部１５０と、記憶部１６０と、バッファメモリ部１３０と、通信部１７０とに接続され、各部から出力されたデータ等を転送する。
【００５７】
以上、第３の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、撮像装置１が、第２の実施形態による画像処理装置２０の機能を兼ね備える場合は、画像処理部１４０は、上述した第２の実施形態の画像処理装置２０と同様の処理、即ち、細線化高周波成分生成部２３および先鋭化画像生成部２５によってなされる上述した処理を実行する。
【００５８】
なお、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態による画像処理装置１０、２０の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態による画像処理装置１０、２０の各処理に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００５９】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００６０】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１…撮像装置 １０、２０…画像処理装置 １１…高周波成分生成部 １３、２３…細線化高周波成分生成部 １５、２５…先鋭化画像生成部、１１０…撮像部、１３０…バッファメモリ部、１４０…画像処理部、１５０…表示部、１６０…記憶部、１７０…通信部、１８０…操作部、１９０…ＣＰＵ、３００…バス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、撮像装置およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの画像形成装置においては、撮像画像の鮮鋭感を向上させるために、撮像画像の高周波成分を抽出し、抽出した高周波成分を撮像画像に付加する先鋭化処理が行われている（例えば、特許文献１を参照）。
先鋭化処理は、例えば、以下の処理によって行われる。
（1）入力画像に対して所定幅の平滑化フィルター処理を行って平滑化画像を生成。
（２）入力画像から平滑化画像を減算することにより、高周波成分を生成。
（３）入力画像に高周波成分を加算。
このとき、先鋭化後の画像を縮小表示した場合にも十分な鮮鋭感向上効果を実現するためには、フィルター処理の幅を大きくすることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７０１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、縮小表示しても十分な鮮鋭感を得るためにフィルター処理の幅を大きくすると、先鋭化後の細線が太くなるという不具合が生じる。本発明は、縮小表示しても十分な鮮鋭感を得られるような十分な先鋭化処理を行いつつ、細線が太くなる不具合を回避する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するために、本発明の一態様である画像処理装置は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、前記入力画像から前記平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成部と、前記高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部と、前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である画像処理装置は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成するとともに、前記入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成し、前記細線化成分から前記平滑化画像を減算することによって、細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部と、前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である撮像装置は、上記何れかの画像処理装置を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様であるプログラムは、画像処理装置のコンピュータに、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、前記入力画像から前記平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成ステップと、前記高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成ステップと、前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成ステップとを実行させることを特徴とする。
【０００９】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様であるプログラムは、画像処理装置のコンピュータに、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成するとともに、前記入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成し、前記細線化成分から前記平滑化画像を減算することによって、細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成ステップと、前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成ステップとを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、先鋭化処理を行う場合に細線が太くなる不具合を回避することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像処理装置１０の機能ブロック図の一例である。
【図２】従来の技術による出力結果を模式的に示す模式図である。
【図３】第１の実施形態による出力結果を模式的に示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による画像処理装置２０の機能ブロック図の一例である。
【図５】本発明の第３の実施形態による撮像装置１の機能構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による画像処理装置１０の機能ブロック図の一例である。画像処理装置１０は、図１に示すように、高周波成分生成部１１、細線化高周波成分生成部１３および先鋭化画像生成部１５を備える。
【００１３】
高周波成分生成部１１は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、外部から取得した入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像（低周波成分）を生成する。具体的には、高周波成分生成部１１は、入力画像に対し、７画素以上の幅のガウシアンフィルターを畳み込み積分し、該入力画像に平滑化処理を施した平滑化画像を生成する。ガウシアンフィルターの一例は、下記式（１）の行列計算式によって表される７画素の幅のガウシアンフィルターである。
【００１４】
【数１】
【００１５】
また、高周波成分生成部１１は、入力画像から、上述の如く生成した平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成（抽出）する。高周波成分生成部１１は、生成した高周波成分を細線化高周波成分生成部１３に出力する。
【００１６】
細線化高周波成分生成部１３は、高周波成分生成部１１から出力された高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する。細線化高周波成分生成部１３による細線化処理は、処理対象とする画素位置および当該画素位置の近傍の画素位置の各成分（画素値）のうちの最大値を算出し、算出した最大値を当該画素位置の成分とする処理である。具体的には、細線化高周波成分生成部１３は、フィルターを用いて、上記細線化処理を実行する。
【００１７】
上記細線化処理に用いるフィルターの幅は、高周波成分生成部１１による平滑化処理に用いるフィルターの幅よりも小さく、好ましくは、上記平滑化処理に用いるフィルターの幅の半分未満である。従って、平滑化処理に、上記式（１）に示すような７×７画素の幅のフィルターを用いるときは、細線化処理には３×３画素の幅のフィルターを用いることが好ましい。細線化高周波成分生成部１３は、生成した細線化高周波成分を先鋭化画像生成部１５に出力する。
【００１８】
先鋭化画像生成部１５は、細線化高周波成分生成部１３から出力された細線化高周波成分を入力画像に加算することによって先鋭化された画像である先鋭化画像を生成する。
【００１９】
図２は、従来の技術による出力結果を模式的に示す模式図である。図３は、第１の実施形態による出力結果を模式的に示す模式図である。具体的には、図２および図３は、平滑化処理に用いるフィルターの幅が大きい場合の細線の先鋭化の程度を示す模式図である。なお、図２および図３において、横軸は、画像のｘ座標、縦軸は画素値（成分）である。また、図２および図３において、◆印は入力画像、■印は平滑化画像、●印は先鋭化画像である。図３において、△印は高周波成分、×印は細線化高周波成分である。
【００２０】
まず、比較のため、従来の技術による出力結果について評価する。図２の例は、高周波成分に２００％の強調を行い、先鋭化後に０以上にクリップしたときの各座標の画素値を示している。
【００２１】
図２によれば、入力画像（◆印）は、ｘ＝１０を中心とする３画素（ｘ＝９、１０、１１）が、画素値５０未満のやや黒い黒細線として視認され、また、該黒細線の隣接画素（ｘ＝８、１２）が、黒細線と背景（例えばｘ＝６において画素値２００）との中間部分（画素値１１０）として視認される。
【００２２】
平滑化画像（■印）は、図２に示すように、入力画像（◆印）における黒細線の中心画素（ｘ＝１０）を中心に、２０画素分（ｘ＝０〜２０）、平滑化処理（画素値１５０〜画素値２００）が施されている。平滑化処理によって、例えば、入力画像（◆印）の黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）および黒細線の隣接（境界）画素（ｘ＝８、１２）は、より背景色に近づき明るくなる。
【００２３】
先鋭化画像（●印）は、入力画像（◆印）から平滑化画像（■印）を減算し、更に入力画像（◆印）を加算した画像であるから、先鋭化画像（●印）において、入力画像（◆印）における黒細線は暗くなる。具体的には、図２に示すように、入力画像（◆印）の黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）の画素値２０〜画素値４０は、先鋭化画像（●印）においては画素値０となる。なお、先鋭化画像（●印）の黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）の画素値は、上記計算によれば、何れもマイナスとなるが、上述の如く、画素値０にクリップされている。
【００２４】
ところが、先鋭化画像（●印）において、入力画像における黒細線に隣接する部分も暗くなる。具体的には、図２に示すように、入力画像（◆印）の黒細線の隣接画素（ｘ＝８、１２）の画素値１１０は、先鋭化画像（●印）においては画素値７０となる。つまり、入力画像（◆印）において黒細線と背景の中間部分として認識されていた画素（ｘ＝８、１２）は、先鋭化画像（●印）においては、黒細線の一部として視認される。
【００２５】
即ち、従来の技術では、入力画像（◆印）において３画素分（ｘ＝９、１０、１１）であった黒細線は先鋭化画像（●印）において５画素分（ｘ＝８、９、１０、１１、１２）に視認されるため、先鋭化によって黒細線が太くなったように見える。黒細線が太くなると当然に違和感がある。黒細線が太くなるという不具合は、平滑化処理に用いるフィルターの幅が７画素程度以上になると生じ、幅を大きくするほど顕著になる。なお、背景色に対しコントラストがある線を有する入力画像（◆印）の一例として、明るい背景に黒細線がある入力画像（◆印）を用いたが、線が太くても、また、線が黒に近い紺色や深緑色であっても同様の不具合が生じる。
【００２６】
続いて、第１の実施形態による出力結果について評価する。なお、図３の入力画像（◆印）および平滑化画像（■印）は、図２と同一である。
【００２７】
第１の実施形態においては、高周波成分（△印）は、入力画像（◆印）から平滑化画像（■印）を減算した結果である。例えば、図３の例では、入力画像（◆印）の黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）および黒細線の隣接画素（ｘ＝８、１２）の画素値は、高周波成分（△印）においては、マイナスになる。
【００２８】
第１の実施形態においては、細線化高周波成分（×印）は、高周波成分（△印）に対して３×３画素の幅のフィルターを用いて細線化処理を施した結果である。例えば、図３の例では、細線化高周波成分（×印）における画素（ｘ＝１０）の画素値は、当該画素（ｘ＝１０）および当該画素（ｘ＝１０）に隣接する画素（ｘ＝９、１１）における高周波成分（△印）の各画素値のうちの最大値（画素値マイナス１１０）として算出されている。また例えば、細線化高周波成分（×印）における画素（ｘ＝９）の画素値は、当該画素（ｘ＝９）および当該画素（ｘ＝９）に隣接する画素（ｘ＝８、１０）における高周波成分（△印）の各画素値のうちの最大値（画素値マイナス４０）として算出されている。また例えば、細線化高周波成分（×印）における画素（ｘ＝８）の画素値は、当該画素（ｘ＝８）および当該画素（ｘ＝８）に隣接する画素（ｘ＝７、９）における高周波成分（△印）の各画素値のうちの最大値（画素値マイナス１０）として算出されている。
【００２９】
第１の実施形態においては、先鋭化画像（●印）は、入力画像（◆印）に細線化高周波成分（×印）を加算した画像であるから、入力画像（◆印）における黒細線は、先鋭化画像（●印）においては暗くなる。つまり、図３に示すように、入力画像（◆印）における黒細線の画素（ｘ＝９、１０、１１）の画素値２０〜画素値４０は、細線化高周波成分（×印）における当該画素（ｘ＝９、１０、１１）の画素値がマイナスであるため、先鋭化画像（●印）においては小さくなる。なお、先鋭化画像（●印）の黒細線の画素（１０）の画素値は、上記計算によれば、マイナスとなるが、画素値０にクリップしている。
【００３０】
また、第１の実施形態においては、入力画像（◆印）における黒細線に隣接する部分は、先鋭化画像（●印）においては暗くならない。つまり、図３に示すように、入力画像（◆印）における黒細線の隣接画素の画素（ｘ＝８、１２）の画素値１１０は、細線化高周波成分（×印）における当該画素（ｘ＝８、１２）の画素値がプラスであるため、先鋭化画像（●印）においては小さくならない。従って、入力画像（◆印）において黒細線と背景の中間部分として認識されていた画素（ｘ＝８、１２）は、先鋭化画像（●印）においても中間部分として認識される。寧ろ、図３の例では、黒細線に隣接する部分は明るくなっている。
【００３１】
即ち、第１の実施形態では、入力画像（◆印）において３画素分（ｘ＝９、１０、１１）であった黒細線は先鋭化画像（●印）においても３画素分（ｘ＝９、１０、１１）のまま視認され、先鋭化によって黒細線の太さは変わらない。つまり、第１の実施形態によれば、黒細線を太くせずに先鋭化することができるようになる。なお、背景色に対しコントラストがある線を有する入力画像（◆印）の一例として、明るい背景に黒細線がある入力画像（◆印）を用いたが、線が太くても、また、線が黒に近い紺色や深緑色であっても同様に入力画像（◆印）における線の太さは変わらない。
【００３２】
なお、第１の実施形態では、入力画像（◆印）に高周波成分（△印）を加算して先鋭化画像（●印）を生成するのではなく、入力画像（◆印）に細線化高周波成分（×印）を加算して先鋭化画像（●印）を生成しているが、入力画像（◆印）に高周波成分（△印）をそのまま加算すると、黒線の境界が暗くなって黒線が太くなるからである。従って、上述の如く、高周波成分（△印）よりも明るい細線化高周波成分（×印）を生成し、これを入力画像（◆印）に加算するようにしている。
【００３３】
以上、第１の実施形態によれば、縮小表示しても十分な鮮鋭感を得られるような十分な先鋭化処理を行いつつ、細線が太くなる不具合を回避することができる。
【００３４】
なお、高周波成分生成部１１は、入力画像に対して下記式（２）の行列計算式で表される７画素の幅のラプラシアンフィルターを入力画像に対して畳み込み積分することにより、高周波成分を抽出してもよい。処理結果は、上記と同様になる。
【００３５】
【数２】
【００３６】
また、高周波成分生成部１１が行う処理のフィルターの係数は上記に限定されない。また、高周波成分生成部１１が行う処理のフィルターのサイズは上記に限定されない。但し、上述の如く、７×７画素以上のフィルターで高周波成分を抽出する場合に本発明は効果を発揮する。
【００３７】
また、高周波成分細線化部１３は、３×３画素の範囲を参照したが、例えば５×５や７×７画素の範囲を参照して同様の処理を行ってもよい。また、高周波成分細線化部１３は、高周波成分または細線化高周波成分に対して、所定の先鋭化調整係数をかけるなどの公知の調整を行い、先鋭化の強さを調整してもよい。
【００３８】
また、先鋭化画像生成部１５は、細線化高周波成分を所定値以下に制限した値を、入力画像に加算してもよい。高周波成分細線化処理を行うと、輝点の高周波成分は太くなるが、細線化高周波成分を所定値以下に制限すれば、入力画像における輝点が太くなることを抑制することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。図４は本発明の第２の実施形態による画像処理装置２０の機能ブロック図の一例である。画像処理装置２０は、図４に示すように、細線化高周波成分生成部２３および先鋭化画像生成部２５を備える。なお、先鋭化画像生成部２５は、第１の実施形態における先鋭化画像生成部１５と同様であるため、説明を省略する。
【００４０】
細線化高周波成分生成部２３は、少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、外部から取得した入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成する。具体的には、例えば、細線化高周波成分生成部２３は、入力画像に対し、７画素以上の幅のガウシアンフィルターを畳み込み積分し、該入力画像に平滑化処理を施した平滑化画像を生成する。ガウシアンフィルターの一例は、上記式（１）の行列計算式によって表される７画素の幅のガウシアンフィルターである。
【００４１】
また、細線化高周波成分生成部２３は、入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成する。細線化高周波成分生成部２３による細線化処理は、上記第１の実施形態と同様、処理対象とする画素位置および当該画素位置の近傍の画素位置の各成分のうちの最大値を算出し、算出した最大値を当該画素位置の成分とする処理である。また、上記細線化処理に用いるフィルターの幅は、上記第１の実施形態と同様、平滑化処理に用いるフィルターの幅よりも小さく、好ましくは、平滑化処理に用いるフィルターの幅の半分未満である。
【００４２】
更に、細線化高周波成分生成部２３は、細線化成分から平滑化画像を減算することによって細線化高周波成分を生成する。細線化高周波成分生成部２３は、生成した細線化高周波成分を先鋭化画像生成部２５に出力する。
【００４３】
以上、第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２の実施形態によれば、第１の実施形態における高周波成分生成部１１と細線化高周波成分生成部１３の２つの処理を１つにまとめているので、第１の実施形態に比べて、回路規模や演算時間を削減することができる。
【００４４】
なお、細線化高周波成分生成部２３が行う平滑化処理のフィルターの係数およびサイズは上記に限定されない。但し、上述の如く、７×７画素以上のフィルターで高周波成分を抽出する場合に本発明は効果を発揮する。また、細線化高周波成分生成部２３は、入力画像の３×３画素の範囲を参照したが、例えば５×５や７×７画素の範囲を参照して同様の処理を行ってもよい。また、細線化高周波成分生成部２３は、細線化高周波成分に対して、所定の先鋭化調整係数をかけるなどの公知の調整を行い、先鋭化の強さを調整してもよい。
【００４５】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について説明する。図５は、本発明の第３の実施形態による撮像装置１の機能構成図の一例である。撮像装置１は、第１の実施形態による画像処理装置1０の機能、または、第２の実施形態による画像処理装置２０の機能の何れか一方の機能を兼ね備える。なお、説明の便宜上、撮像装置１は、第１の実施形態による画像処理装置1０の機能を兼ね備える例を説明する。
【００４６】
撮像装置１は、図５に示すように、撮像部１１０、ＣＰＵ（Central processing unit）１９０、操作部１８０、画像処理部１４０、表示部１５０と、記憶部１６０、バッファメモリ部１３０、通信部１７０およびバス３００を備えて構成される。
【００４７】
撮像部１１０は、複数のレンズを備える光学系１１１と、撮像素子１１９と、Ａ／Ｄ変換部１２０とを含み、設定された撮像条件（例えば絞り値、露出値等）に従ってＣＰＵ１９０により制御され、光学系１１１による光学像を撮像素子１１９に結像させて、Ａ／Ｄ変換部１２０によってデジタル信号に変換された当該光学像に基づく画像データを生成する。光学系１１１は、撮像装置１に取り付けられて一体とされていてもよいし、撮像装置１に着脱可能に取り付けられてもよい。
【００４８】
撮像素子１１９は、例えば、受光面に結像した光学像を電気信号に変換して、Ａ／Ｄ変換部１２０に出力する。また、撮像素子１１９は、操作部１８０を介して撮影指示を受け付けた際に得られる画像データを、撮影された静止画の撮影画像データとして、Ａ／Ｄ変換部１２０や画像処理部１４０を介して、記憶媒体２００に記憶させる。また、撮像素子１１９は、例えば、操作部１８０を介して撮像指示を受け付けていない状態において、連続的に得られる画像データをスルー画（スルー画データ）として、Ａ／Ｄ変換部１２０や画像処理部１４０を介して、表示部１５０に連続的に出力する。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換部１２０は、撮像素子１１９によって変換された電子信号をアナログ／デジタル変換し、この変換したデジタル信号である画像データを出力する。
【００５０】
操作部１８０は、例えば、電源スイッチやシャッターボタン、十字キー、ＯＫボタン（確定ボタン）その他の操作キーを含み、ユーザによって操作されることでユーザの操作入力を受け付け、ＣＰＵ１９０に出力する。
【００５１】
画像処理部１４０は、記憶部１６０に記憶されている画像処理条件を参照して、バッファメモリ１３０、または、記憶媒体２００に記録されている画像データに対して画像処理をする。具体的には、画像処理部１４０は、例えば、上述した第１の実施形態の画像処理装置１０と同様の処理、即ち、高周波成分生成部１１、細線化高周波成分生成部１３および先鋭化画像生成部１５によってなされる上述した処理を実行する。なお、バッファメモリ１３０に記録されている画像データとは、例えば、上述したスルー画のことである。
【００５２】
記憶部１６０は、撮像部１１０による撮像条件、画像処理部１４０による画像処理条件などを記憶する。画像処理条件の一例は、平滑化処理に用いるフィルターの係数およびサイズ、細線化処理に用いるフィルターの係数およびサイズなどである。バッファメモリ部１３０は、撮像部１１０によって撮像された画像データを、一時的に記憶する。
【００５３】
表示部１５０は、例えば液晶ディスプレイであって、撮像部１１０によって得られた画像データ、操作画面、撮像部１１０による撮像条件、画像処理部１４０による画像処理条件などを表示する。
【００５４】
通信部１７０は、カードメモリ等の取り外しが可能な記憶媒体２００と接続され、この記憶媒体２００への情報の書込み、読み出し、あるいは消去を行う。記憶媒体２００は、撮像装置１に対して着脱可能に接続される記憶部であって、例えば、撮像部１１０によって生成された（撮影された）画像データを記憶する。
【００５５】
ＣＰＵ１９０は、撮像装置１全体を制御するが、一例としては、画像処理部１４０により画像処理された画像と、基準画像とを表示部１５０に切り替えて表示させる。例えば、ＣＰＵ１９０は、画像処理部１４０により画像処理された画像と、撮像部１１０により撮像された像（スルー画）とを、表示部１５０に切り替えて連続的に表示する。また、ＣＰＵは、操作部１８０を介して、撮像部１１０による撮像条件、画像処理部１４０による画像処理条件の変更を受け付けて、記憶部１６０を更新する。
【００５６】
バス３００は、撮像部１１０と、ＣＰＵ１９０と、操作部１８０と、画像処理部１４０と、表示部１５０と、記憶部１６０と、バッファメモリ部１３０と、通信部１７０とに接続され、各部から出力されたデータ等を転送する。
【００５７】
以上、第３の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、撮像装置１が、第２の実施形態による画像処理装置２０の機能を兼ね備える場合は、画像処理部１４０は、上述した第２の実施形態の画像処理装置２０と同様の処理、即ち、細線化高周波成分生成部２３および先鋭化画像生成部２５によってなされる上述した処理を実行する。
【００５８】
なお、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態による画像処理装置１０、２０の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態による画像処理装置１０、２０の各処理に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００５９】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００６０】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１…撮像装置 １０、２０…画像処理装置 １１…高周波成分生成部 １３、２３…細線化高周波成分生成部 １５、２５…先鋭化画像生成部、１１０…撮像部、１３０…バッファメモリ部、１４０…画像処理部、１５０…表示部、１６０…記憶部、１７０…通信部、１８０…操作部、１９０…ＣＰＵ、３００…バス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、前記入力画像から前記平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成部と、
前記高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部と、
前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成するとともに、前記入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成し、前記細線化成分から前記平滑化画像を減算することによって、細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部と、
前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置において、
前記細線化処理は、処理対象とする画素位置および前記画素位置の近傍の画素位置の各成分のうちの最大値を算出し、前記画素位置の成分とする処理である
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載の画像処理装置において、
前記先鋭化画像生成部は、
前記細線化高周波成分を所定値以下に制限した値を、前記入力画像に加算する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載の画像処理装置において、
前記細線化処理は、
前記平滑化処理に用いるフィルターの幅よりも小さい幅のフィルターを用いる処理である
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４の何れかに記載の画像処理装置において、
前記細線化処理は、
前記平滑化処理に用いるフィルターの幅の半分未満の幅のフィルターを用いる処理である
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかに記載の画像処理装置を備える撮像装置。
【請求項８】
画像処理装置のコンピュータに、
少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、前記入力画像から前記平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成ステップと、
前記高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成ステップと、
前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
画像処理装置のコンピュータに、
少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成するとともに、前記入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成し、前記細線化成分から前記平滑化画像を減算することによって、細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成ステップと、
前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、前記入力画像から前記平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成部と、
前記高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部と、
前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成するとともに、前記入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成し、前記細線化成分から前記平滑化画像を減算することによって、細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成部と、
前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置において、
前記細線化処理は、処理対象とする画素位置および前記画素位置の近傍の画素位置の各成分のうちの最大値を算出し、前記画素位置の成分とする処理である
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載の画像処理装置において、
前記先鋭化画像生成部は、
前記細線化高周波成分を所定値以下に制限した値を、前記入力画像に加算する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載の画像処理装置において、
前記細線化処理は、
前記平滑化処理に用いるフィルターの幅よりも小さい幅のフィルターを用いる処理である
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４の何れかに記載の画像処理装置において、
前記細線化処理は、
前記平滑化処理に用いるフィルターの幅の半分未満の幅のフィルターを用いる処理である
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかに記載の画像処理装置を備える撮像装置。
【請求項８】
画像処理装置のコンピュータに、
少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成し、前記入力画像から前記平滑化画像を減算することによって高周波成分を生成する高周波成分生成ステップと、
前記高周波成分に対して細線化処理を施して細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成ステップと、
前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
画像処理装置のコンピュータに、
少なくとも７画素以上の幅のフィルターを用いて、入力画像に対して平滑化処理を施して平滑化画像を生成するとともに、前記入力画像に対して細線化処理を施して細線化成分を生成し、前記細線化成分から前記平滑化画像を減算することによって、細線化高周波成分を生成する細線化高周波成分生成ステップと、
前記細線化高周波成分を前記入力画像に加算することによって、先鋭化された画像を生成する先鋭化画像生成ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０９７９５（Ｐ２０１１−２０９７９５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４２８１（Ｐ２０１０−７４２８１）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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