[发明专利]图像处理装置、图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及对灰度转换后的图像进行空间滤波处理的图像处理装置、图像处理方法。

背景技术

当前的影像信号的主流是8位信号，但是，在8位信号中，由于量化的粗糙度而产生渐变再现中的灰度跳变，该灰度跳变有时被视觉辨认为伪轮廓。这里，伪轮廓是视觉辨认出相邻平坦部的等级差而看到灰度不连续的现象。

与此相对，例如在日本特许第4983415号公报中记载了对所输入的数字图像信号的位数进行扩张的多位化技术。进而，在该公报中记载了如下的技术：仅对微小振幅信号实施低通滤波处理，由此，不会使图像整体模糊，改善了伪轮廓。根据该技术，利用低通滤波器使由于平坦部的等级差而产生的边界模糊，由此，期待得到减轻伪轮廓的效果。

但是，在上述日本特许第4983415号公报所记载的技术中，虽然作为某个等级的第一平坦部和与第一平坦部相邻的另一个等级的第二平坦部的边界的阶梯状的等级差成为局部呈曲线状平滑变化的等级差，但是，当平坦部的区域较宽(具体而言，比低通滤波器的滤波器尺寸宽)时，即使在低通滤波处理后，第一平坦部也是某个等级、第二平坦部也是另一个等级而未产生变更，因此，如果仅使边界模糊，则存在平坦部具有不连续性的印象，这点没什么变化。

并且，人的视觉特性适用于韦伯费希纳定律(Weber-Fechner's law)，所以，可以说伪轮廓在暗部中明显，在亮部中不明显，但是，上述公报所记载的技术根据信号的振幅对处理进行控制，所以，在亮部中，与伪轮廓的减轻效果相比，模糊引起的分辨率劣化的副作用可能更加明显。

发明内容

本发明的目的在于，提供如下的图像处理装置、图像处理方法：能够考虑人的视觉特性，抑制灰度转换后的图像的分辨率劣化，并且使伪轮廓不明显。

简略地讲，本发明的某个方式的图像处理装置具有：灰度转换部，其以使得监视器中的灰度显示适当的灰度转换特性对图像进行灰度转换；平滑部，其针对所述灰度转换后的图像，以更高强度对由于该灰度转换而产生的量化误差相对于信号值的韦伯比更大的信号进行平滑；以及随机成分附加部，其针对所述平滑后的图像，对除了最低信号值附近以外的所述韦伯比更大的信号附加更大的随机成分。

本发明的某个方式的图像处理方法具有以下步骤：灰度转换步骤，以使得监视器中的灰度显示适当的灰度转换特性对图像进行灰度转换；平滑步骤，针对所述灰度转换后的图像，以更高强度对由于该灰度转换而产生的量化误差相对于信号值的韦伯比更大的信号进行平滑；以及随机成分附加步骤，针对所述平滑后的图像，对除了最低信号值附近以外的所述韦伯比更大的信号附加更大的随机成分。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1中的图像处理装置的结构的框图。

图2是示出上述实施方式1中的图像处理部的结构的框图。

图3是示出上述实施方式1中的空间滤波处理部的结构的框图。

图4是示出上述实施方式1中的图像处理部的作用的流程图。

图5是示出上述实施方式1的图4的步骤S6中的空间滤波处理的基本内容的流程图。

图6是示出上述实施方式1的图4的步骤S6中的空间滤波处理的针对RGB彩色图像的处理内容的流程图。

图7是示出上述实施方式1的图5或图6的步骤S11中的平滑处理的流程图。

图8是示出上述实施方式1的图6的步骤S12g中的G信号的随机成分附加处理的流程图。

图9是示出上述实施方式1的图6的步骤S12rb中的R、B信号的伪颜色抑制随机成分附加处理的流程图。

图10是示出上述实施方式1的图6的步骤S17中的R、B信号的颜色噪声抑制处理的流程图。

图11是示出上述实施方式1中、监视器的灰度转换特性和图像处理装置根据监视器的灰度转换特性进行的校正用灰度转换的特性的线图。

图12是示出上述实施方式1中、由于灰度转换而产生的量化误差的一例的线图。

图13是示出上述实施方式1中的平滑滤波器的滤波器结构的一例的图。

图14是示出用于根据信号值对上述实施方式1中的平滑滤波器的滤波强度进行变更的权重的一例的线图。

图15是示出用于进一步根据信号值的信号范围对上述实施方式1中的平滑滤波器的滤波强度进行变更的信号范围权重的一例的线图。

图16是示出用于根据信号值对上述实施方式1中附加的随机成分的大小进行变更的基准上限随机成分量的一例的线图。

图17是示出用于进一步根据彩度评价值对上述实施方式1中附加的随机成分的大小进行变更的彩度权重的一例的线图。