專利名稱：圖像處理方法、裝置及程序的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種彩色圖像的處理方法和處理裝置，尤其是涉及一種能夠應用于圖像處理方法的處理方法以及一種要應用于通過掃描彩色照片成為一組圖像信號的圖像的圖像處理裝置。
背景技術：
已經實現由CCD傳感器或類似物光電地讀出在彩色照相膠片上形成的圖像，并要轉換成一組圖像信號。在經過由負-至-正反向、亮度調節、彩色平衡調節、顆粒噪聲去除以及清晰度增強代表的各種信號圖像處理之后，該組圖像信號通過例如CD-R、軟盤、存儲卡或互連網線路的媒介來分送，或者通過鹵化銀印相紙、墨水噴射印刷機、熱敏印刷機或類似物來輸出為硬拷貝圖像，或者顯示在例如CRT、液晶顯示器、等離子顯示器上來欣賞。
一般來說，在彩色照相膠片上的圖像由不同尺寸染料云的組合形成。為此原因，通過觀察放大的圖像可以發現，基于各種尺寸染料云的雜色粒狀不均勻出現在初始應為均勻顏色的區域上。由此，在通過光電地讀取在照相膠片上形成的圖像而獲得的圖像中，包含有對應于粒狀不均勻的顆粒噪聲信號。問題中的一點是此顆粒噪聲信號尤其是通過清晰度增強的圖像處理而顯著的加強了，它降低了圖像的質量。
對于去除包含在圖像信號中的噪聲的方法，通過平滑濾波器或中值濾波器濾波的方法是公知的(例如，S.Inoue等“學習用C語言來實現圖像處理(日語)第54頁，歐姆有限公司出版)。
在美國專利4,812,903中，建議一種用于增強清晰度的技術，通過它抑制粒度，而使一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和彩色信息信號，亮度信號進一步分解為低頻分量和高頻分量，非線性處理應用于上述亮度信號的低頻分量，增強處理應用于亮度信號的所述高頻分量，以及調節處理單獨應用于上述彩色信息信號；此后，已的亮度信號的低頻分量、亮度信號的高頻分量以及彩色信息信號，組合變成一組已處理的彩色圖像信號。
此外，在未經審查的專利申請S63-26783的公開文本中，建議了一種用于通過微小色調變化實現自然增強處理的技術，由此一組輸入的彩色圖像信號被變換為亮度信號和彩色信息信號，空間上寬頻帶的信息通過將平均值濾波器處理應用于上述亮度信號來獲得，空間上的詳細信息由上述亮度信號和上述寬頻帶信息之間的差值來計算，并且將規定的變換處理應用于上述空間上的詳細信息和上述寬頻帶信息中的每一個；此后，已經處理的空間上的詳細信息、空間上的寬頻帶信息以及上述彩色信息信號組合成為一組已處理的彩色圖像信號。
在未經審查的專利申請H9-22460的公開文本中，提出一種用于在抑制粒度時增強清晰度的技術，由此使輸入的圖像信號分解成低頻分量、中頻分量以及高頻分量，并且將增強處理應用于上述高頻分量，而將抑制處理應用于上述中頻分量，已經被處理的高頻分量、中頻分量與低頻分量組合成已處理的圖像信號。此外，在同一公開文本中，也提出了一種用于顏料粗加工的抑制方法，它通過在上述處理過程中從上述高頻分量和中頻分量中提取出亮度分量來進行，并且實現上述增強/抑制處理和僅僅基于上述亮度分量的合成。
在未經審查的專利申請2000-215307的公開文本中，提出了一種用于取消由粒度引起的粗加工和用于增強清晰度的技術，由此一組R、G和B彩色圖像信號分解成低頻分量、中頻分量和高頻分量，它通過在由上述中頻分量和/或上述高頻分量的R、G和B三種色料中的兩種色料組成的至少一個色集之間獲得關于相應像素的相關值，利用規定的形態學操作的粒度檢測處理應用于上述R、G和B信號，并且增強處理應用于上述中頻分量，而抑制處理應用于上述中頻分量，它基于由上述相關值和利用上述形態學操作的粒度檢測處理的結果組成的評估值；然后，增強處理之后的上述高頻分量、抑制處理后的上述中頻分量和上述低頻分量組合成一信號。此外，在上述公開文本中也提出了一種技術，這樣在對高頻分量進行上述增強處理之前，從上述中頻分量和上述高頻分量中，分別提取出關于上述中頻分量的亮度信號和關于上述高頻分量的亮度信號，并且對上述高頻分量的增強處理是對關于上述高頻分量的亮度信號的增強處理，而對上述中頻分量的抑制處理是對關于上述中頻分量的亮度信號的抑制處理。
在未經審查的專利申請H11-266358的公開文本中，提出了一種技術，其中獲得一組已處理的圖像信號，用于從表示彩色圖像的一組原始數字圖像信號中再現可視的圖像，通過將利用邊緣保護濾波器的濾波處理應用到上述原始數字圖像信號組中，產生了一組表示原始圖像的模糊圖像的模糊圖像信號，要形成用于提取模糊圖像的目標的像素被從該組模糊圖像信號提取出來，對應于這些像素的原始圖像的提取目標的像素的規定區域被提取出來，并且規定的圖像處理按照該規定的區域執行。
在未經審查的專利申請H6-274615的公開文本中，一種圖像處理方法被應用于表示在從上述圖像信號中再現上述輻射圖像的可視圖像中的放射圖像的圖像信號，其特征在于包括以下步驟，通過利用作為基本子波函數的曲線光滑函數的二階導數把子波變換應用于上述圖像信號，而將上述圖像信號分解成多個頻帶信號，在落入多個頻帶的上述信號的所要求頻率范圍內的各信號之中的最低頻帶的信號中，測定上述信號值變為零的零點，確定在上述測定的零點附近具有比其它區域大的值的增強系數。
將比上述最低頻帶高一級的頻帶的信號乘以增強系數，測定上述信號乘以增強系數的值變為零的零點，確定在上述測定的零點附近具有比其它區域大的值的增強系數，將比上述最低頻帶高一級的所述頻帶的再高一級的頻帶的信號乘以增強系數，執行上述零點的檢測、上述增強系數的確定，以及將用于在上述要求的頻帶范圍內的所有信號乘以上述增強系數，以及將子波逆變換應用到乘以增強系數的上述信號中每一個以及其它的信號。
在未經審查的專利申請H9-212623的公開文本中，一種圖像處理方法的特征在于，通過以下步驟得到已處理的信號，即，通過把表示放射圖像的圖像信號分解為多個頻帶圖像信號，這些頻帶圖像信號表示通過把上述圖像信號轉換成多分辨率空間的信號的各頻帶的圖像，通過應用一種處理把具有比上述多個頻帶圖像信號范圍外的規定頻帶圖像信號的一個規定閾值大的絕對值的信號值調整為零，以及把一種逆變換應用于已經過上述處理的頻帶圖像信號和其它頻帶信號。
在未經審查的專利申請2000-224421的公開文本中，提出了一種圖像處理方法，其特征在于，通過以下步驟獲得已處理的圖像信號，即，將噪聲提取處理應用于規定頻帶的規定頻帶圖像信號，該規定頻帶是在通過把多分辨率變換處理應用于上述圖像信號，而將圖像信號分解為表示各頻帶的圖像的多個頻帶信號的過程中獲得的；通過在上述述噪聲提取處理的基礎上，把噪聲去除處理應用于上述規定頻帶圖像信號來獲得已處理的頻帶圖像信號；通過把多分辨率變換處理應用于上述已處理的頻帶圖像信號，獲得比上述規定頻帶低一級的頻帶的圖像頻帶信號；通過重復地應用上述噪聲提取處理直到所要求的頻帶，來獲得各頻帶的已處理的頻帶圖像信號；上述噪聲噪聲去除處理和上述多分辨率變換處理使用比上述規定頻帶圖像信號低一級的上述頻帶的頻帶圖像信號，以及將多分辨率逆變換處理應用于上述已處理的頻帶圖像信號。
在未經審查的專利申請2001-189861的公開文本中，提出了一種用于抑制對應于靜止的柵格圖像的空間頻率分量的靜止格柵的抑制處理的方法，用于一種圖像處理方法中，其中，通過重復地把基于規定濾波器的濾波處理應用于上述原始的圖像、通過把包括靜止模糊圖像的原始圖像轉換成以多分辨率空間表示的圖像得到具有所要求的分辨率的圖像，其特征在于，在至少第一階段的所述濾波處理中將子波變換應用于所述原始圖像，其中用一個具有這種特性的低通濾波器，使不少于97％的空間頻率分量相對于靜止模糊圖像的空間頻率分量的響應變為不大于5％。
在未經審查的專利申請2001-223899的公開文本中，提出了一種圖像處理方法，其中利用圖像信號的編碼和解碼，其特征在于，通過以下步驟獲得含有已處理的圖像的已處理的圖像信號，即，多將分辨率變換處理應用于圖像信號；通過將對應于上述所要求的圖像處理的系數變換處理應用于上述多分辨率變換信號，得到含有對其已經應用了所要求的圖像處理的已處理圖像的已處理轉換信號；通過將編碼處理應用于上述已處理的轉換信號，獲得含有上述已處理圖像的已處理編碼數據；對上述已處理的編碼數據進行解碼，并且將多分辨率逆變換處理應用于解碼數據。
然而，因為基于公知簡單的濾波處理的噪聲去除伴隨有圖像清晰度的降低，不能得到滿意的圖像。在美國專利申請US 4,812,903中公開的技術中或者在未經審查的專利申請S63-26783中披露的技術中，雖然在亮度增強處理中、在抑制顆粒噪聲會中一些效果變差，但是它并不是充分的，并且在處理前它不能被期待用于抑制信號的顆粒噪聲。
在未經審查的專利申請H9-22460的公開文本中披露的方法，具有消除在圖像中看起來是雜色的粒狀不均勻的作用，它通過有選擇性地抑制顆粒噪聲主要存在于其中的中頻分量，但是因為在中頻分量中出現的圖像結構上的信息是同時被抑制的，例如，趨向于發生的是，在鼻梁周邊和眼睛周圍的陰影被抑制，以便得到臉部的模糊圖像的印象。如果用于補償模糊印象的高頻分量顯著的增強了，圖像變得難看，因為在例如臉頰的平的區域中產生看起來像未配準的染料的細微噪聲。
根據在未經審查的專利申請H9-22460的公開文本中提出的方法，其中亮度分量是從高頻分量和中頻分量中提取出來的，并且增強/抑制處理和組合是僅僅基于上述亮度分量實現的，不會產生看起來像未配準的染料的細微噪聲，但是皮膚等的微紅色中的細微變化也被抑制了，這產生了平滑無表情的化妝臉部的印象。
此外，在未經審查的專利申請H9-22460的公開文本中描述的任任何一個實施例中，如果在比如頭發的細微區域中試圖增加清晰度，高頻分量就被過度的增強了，并且產生了噪聲看起來似乎是細粉末分散到整個圖像區域上了。此外，還有另外一個問題，為了如預期的在未經審查的專利申請H9-22460的公開文本中那樣從圖像信號中分離出低頻分量，有必要將包括大型的低通濾波器的處理應用于表示原始圖像的彩色信號的每個通道(例如，B、G和R的每個信號通道)，這使得用于圖像處理的計算負載非常大；這同樣是一個很大的問題。
在未經審查的專利申請2000-215307的公開文本中提出的方法，通過根據情況動態控制中頻分量的抑制程度和高頻分量增強的程度來一定程度上減少上述缺陷，但是不能說它是充分的，并且它其實是具有圖像質量的問題點的方法的必然結構。從計算量的觀點來看，沒有必要說此方法的負荷比在未經審查的專利申請H9-22460的公開文本中提出的方法大。
在未經審查的專利申請H11-266358的公開文本中披露的技術，被理解成這種技術，其中利用通過將邊緣保存平滑濾波器應用于原始圖像而產生模糊圖像，來固定起確定對應于諸如人皮膚或藍天的規定的攝像對象的提取對象的圖像像素的規定區域，并且圖像處理是在確定的上述規定區域的特殊條件下進行的。然而，借助于大型低通濾波器的處理對于模糊圖像的產生是必要的，它使圖像處理中的計算負載變大。此外，在利用模糊圖像提取規定的照相目標的方法中，很難把例如“藍色的墻和藍天”，或“人的皮膚和米黃色的墻”區分開，并且辨別精度也不是足夠高的。
在未經審查的專利申請H6-274615的公開文本中披露的技術，被看作是一種邊緣增強技術，其中表示放射圖像的圖像信號經過一種基于子波變換的多分辨率變換，并且比其它部分高的增強在相對于級別(n+1)的高頻信號變為零的點變換后被應用于級別n的高頻信號。然而，當該技術應用于彩色圖像時，在邊緣附近的照相目標的被破壞并且產生了假彩色輪廓，它使圖像變得很難看。此外，通過在未經審查的專利申請H6-274615的公開文本中披露的技術，不能夠減少包括在圖像信號中的顆粒噪聲。
在未經審查的專利申請H9-212623的公開文本中披露的技術，被看作為一種噪聲去除技術，用來執行所謂的硬晶內偏析處理，其中表示放射圖像的圖像信號經過多分辨率變換，并且在變換后超出高頻分量信號值的范圍，那些不比閾值大的信號值同樣變為零；然而，如果上述技術應用于彩色圖像，在照相目標邊緣附近的RGB平衡被破壞并且產生了假色輪廓，它使圖像變得很難看。通過利用CCD傳感器或類似物光電地讀出在彩色照相膠片上形成的圖像而得到的圖像信號的噪聲結構與放射圖像的不同，并且，基于顯色的染料云大小的雜色粒狀不均勻在其中占主導地位。如果為了消除這種雜色的不均勻而設置一個大的閾值，則圖像清晰度顯著的降低了；以相反方式，具有一個小閾值從而保存圖像清晰度，則雜色的不均勻不會消除。基于上述原因，不可以使用在未經審查的專利申請H9-212623的公開文本中披露的用于彩色圖像的技術。
在未經審查的專利申請2000-224421的公開文本中披露的技術，被看作為一種基于重復操作的噪聲去除技術，將多分辨率變換應用于表示圖像的圖像信號，在進行第n級變換之后將噪聲提取處理應用于上述低頻信號；在基于上述噪聲提取結果的條件下將噪聲去除處理應用于所述低頻信號；以及此后，將級別(n+1)的變換應用于上述已處理的低頻信號。如果上述技術應用于彩色圖像，在雜色的不均勻被消除以便產生假彩色斑點的區域中，RGB平衡被破壞，它使圖像很難看。此外，在一個級別轉換的任何時間中，有必要重復噪聲提取處理和噪聲去除處理，它使計算負載變得很大。
此外，在未經審查的專利申請2000-224421的公開文本中建議的用于醫用的圖像中，各種各樣的照相目標被限制并且多數圖像是相對沒有變化的；然而另一方面，彩色相片的特征在于，在圖像中圖像出現混合，對于各自要求不同圖像質量的區域，例如與平面區域相對的微細結構稠密地聚集的區域，與暗區域相對應的亮區域等等，如同觀察以樹林為背景的人肖像那樣。在類似這樣的彩色圖像中，有必要基于帶有其大視野的區域結構來改變噪聲去除的條件；然而，在未經審查的專利申請2000-224421的公開文本中披露的技術中，需要基于相關的第n級分辨率信息來判斷第n級分辨率的噪聲去除處理條件；因此，很難計算用于確定噪聲去除條件的算法。
在未經審查的專利申請2001-189866的公開文本中披露的技術，可以被看作為一種要使用的技術，將多分辨率變換應用到包含靜止的柵格圖像的圖像信號，濾波器具有使靜止的柵格圖像的主空間頻率分量在第一級變換中不通過它的特性；然而，該技術僅僅對于具有象靜止的柵格圖像的周期均勻頻率響應的噪聲去除有效，并且它對于具有其空間頻率分量并不集中在類似于彩色照相中的顆粒噪聲的特殊頻帶上、在形狀和大小上分布的噪聲去除無效。
在未經審查的專利申請2001-223899的公開文本中披露的技術，可以被看作為一種基于圖像信號解碼和編碼的圖像處理方法，使得在將多分辨率變換應用于圖像信號以及將對應于所要求的圖像處理的系數變換處理應用于已處理的信號之后，信號被壓縮并被編碼成被存儲和傳送的產品數據，并且在圖像顯示時，數據被解碼并經過一次多分辨率逆變換。該技術通過執行圖像處理和編碼處理來提高計算速度，同時準備基于多分辨率變換的以數據壓縮為前提的圖像數據文件；然而，在彩色照相的領域中，需要準備基于通用標準的數據文件，它不使用多分辨率變換，如JPEG文件或TIFF文件來響應用戶的要求，以及，在未經審查的專利申請2001-223899的公開文本中披露的方法不能使計算速度變快。此外，如果將在未經審查的專利申請2001-223899的公開文本中的技術應用于彩色圖像，同樣會產生圖像質量中的很嚴重的問題，即，在照相目標邊緣的附近產生假色的輪廓或在平的部分產生假色的斑點。
發明內容
本發明的一個目的是，基于上述情況，提供一種圖像處理方法和裝置，它只引起輕負荷的計算并且能夠抑制包括在彩色圖像信號中的顆粒噪聲信號以及能夠增強圖像清晰度，在保留眼睛周圍和鼻梁周邊的陰影時，不會產生看起來象未配準的色彩的噪聲和平滑的化妝的臉部，不會產生看起來似乎細粉末散開的噪聲，以及不會產生在邊緣附近的假色輪廓或在平的部分中的假色斑點。
本發明第一種圖像處理方法的特征在于，通過以下步驟獲得已處理的圖像信號，即，將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；將上述亮度信號和上述色差信號單獨轉換成級別1到級別N的多分辨率信號，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；在抑制上述彩色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后，將多分辨率逆變換應用于上述色差多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的色差信號；在利用不同于其它級別的各級別的條件將晶內偏析處理應用于上述亮度多分辨率信號的各級別的高頻分量之后，將多分辨率逆變換處理應用于上述亮度多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的亮度信號；將上述已處理的亮度信號和上述已處理的色差信號轉換成為一組已處理的彩色圖像信號。
本發明的第二個圖像處理裝置是用于實施本發明的第一個圖像處理方法的處理裝置，其特征在于，包括用于將表示原始圖像的一組彩色圖像信號被轉換成亮度信號和色差信號的裝置；用于將上述亮度信號和上述色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號的裝置，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；用于在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后，將多分辨率逆變換應用于上述色差多分辨率信號的轉換裝置，以便將它們轉換成已處理的色差信號；用于將利用不同于其它級別的各級別的條件的晶內偏析處理應用于上述亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號的裝置；將多分辨率逆變換應用于具有已經過上述晶內偏析處理的亮度多分辨率信號的轉換裝置，以便將其轉換成已處理的亮度信號；用于將上述已處理的亮度信號和上述已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號的轉換裝置。
本發明的第三個程序是用于使計算機實現本發明第一個圖像處理方法的程序；并且是一個使計算機用作為以下裝置的程序，即，用于將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號的裝置；用于將上述亮度信號和上述色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號的裝置，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻信號之后，用于將多分辨率逆變換應用于上述色差多分辨率信號的轉換裝置，以便將它們轉換成已處理的色差信號；用于將利用不同于其它級別的各級別的條件的晶內偏析處理應用于上述亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號的裝置；用于將多分辨率逆變換應用于帶有已經過上述晶內偏析處理的亮度多分辨率信號的轉換裝置，以使它們轉變為已處理的亮度信號；用于將上述已處理的亮度信號和上述已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號的轉換裝置。
在本發明中，術語“將一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號”的意思是，例如將原始圖像的一組三彩色信號B、G和R轉換成本領域技術人員所公知的一組YIQ基、HSV基、YUV基的信號等，或使它們轉換成為基于例如sRGB或NTSC標準的CIE 1931標準色度系統的XYZ基的一組信號，或將它們轉換成由CIE 1976推薦的L*a*b基或L*u*v基的一組信號。即使本發明中轉換成亮度信號和色差信號的轉換不是完全精確的轉換，但它顯示出充分的效果；因此，它包含一具體實施例，例如在未經審查的專利申請S63-26783的公開文本中的實施例中所述的轉換，把B、G和R信號的平均值變成為亮度信號以及把關于與其正交的兩軸的信號變成為色差信號。
此外，術語“多分辨率變換方法”是由子波變換方法、精確調整濾波器組方法、拉普拉斯算子角錐法等的通稱，以及是一種獲得多分辨率信號的方法，其中通過一次轉換操作把輸入的信號分成低頻分量和高頻分量以及下降抽樣(down-sampling)(像素外的淡化)，并且重復同一個用于獲得的低頻分量的操作。此外，在獲得的多分辨率信號似乎是經受一次多分辨率逆變換而未經過任何處理的情況下，原始輸入信號被完全調整過了。此方法的詳細解釋參見例如“子波分析和濾波器組”(作者G.strang和T.Nguyen，由Baifukan有限公司出版)。
在上述多分辨率變換中重復轉換操作的次數叫做級別。關于定義級別的方式，雖然在本領域技術人員之間存有差異，但在本發明中是采用高分辨率的信號由一個低級別構成的定義方式。也就是說，本發明的表達中，級別零表示輸入信號，并且對其應用一次轉換操作的結果定義為級別1，而對此結果應用第二次轉換操作的結果定義為級別2。
本發明并不將多分辨率變換方法限于特定某一種，但是從計算效率的角度來看使用子波變換是特別合乎需要的。下面將借助圖1更詳細地解釋一個級別的轉換模式，其中，子波變換用作多分辨率變換。
在x方向上將一維低通濾波器LPF應用于輸入信號Sn，并且還通過下降抽樣裝置2↓去除每兩個結果中的一個來淡化(thinning)其結果，獲得具有在x方向上相對于輸入信號的一半分辨率的低頻分量SXn+1。此外，通過在x方向上將一維高通濾波器HPF應用于輸入信號Sn，并且還通過下降抽樣裝置2↓去除每兩個結果中的一個來淡化其結果，獲得具有在x方向上相對于輸入信號的一半分辨率的低頻分量WXn+1。
接著，在y方向上將一維低通濾波器LPF應用于上述低頻分量SXn+1，并且還通過下降抽樣裝置2↓去除每兩個結果中的一個來淡化其結果，獲得在x方向上和y方向上具有相對于輸入信號的一半分辨率的低頻分量Sn+1。同樣地，通過在y方向上將一維低通濾波器LPF應用于低頻分量SXn+1，并且還通過下降抽樣裝置2↓去除每兩個結果中的一個來淡化其結果，獲得在x方向上和y方向上具有相對于輸入信號的一半分辨率的高頻分量Whn+1。還通過將同樣的操作應用于上述高頻分量WXn+1，獲得在x方向上和y方向具有一半分辨率的高頻分量Wvn+1和Wdn+1。通過上述操作，輸入信號Sn被轉換成在x方向和y方向上具有一半分辨率的4個分量Sn+1、Whn+1、Wvn+1和Wdn+1。上述轉換對應于一個級別的多分辨率變換。
在本發明中，級別(n+1)的低頻分量是指上述Sn+1，而級別(n+1)的高頻分量是指Whn+1、Wvn+1和Wdn+1這三個分量。圖2是解釋在子波逆變換用作多分辨率逆變換的情況下級別1的逆變換的模式圖。在y方向上通過上升抽樣裝置(up-sampling means)2↑在每隔一個點處插入零之后，輸入信號Sn+1通過低通濾波器LPF’被平滑(smoothed)，并且在y方向上通過上升抽樣裝置2↑在每隔一個點處插入零之后，輸入信號Whn+1通過高通濾波器LPF’來處理，并且上述兩個結果相加得到了SXn+1。將同樣的處理也應用于輸入信號Wvn+1和Wdn+1，就獲得了WXn+1。此外，將同樣的處理應用于上述SXn+1和WXn+1，就輸出了在x方向上和y方向上具有兩倍分辨率的Sn。
在圖1中用于上述子波變換的濾波器LPF和HPF與在圖2中用于上述子波逆變換的濾波器LPF’和HPF’是相同的情況下，此轉換叫做正交子波變換，而對于在兩種變換處理中所用的濾波器是不同的情形，此轉換叫做雙正交子波變換。在本發明中，在其中這些濾波器的系數關于中心線是橫向對稱的雙正交子波變換是更合乎需要的。更詳細地說，在其中每一個濾波器系數的大小為從3到13的雙正交子波變換是尤其合乎需要的。理想系數的實例在以下示出。
例1Cohen，Daubechies，Feauveau 9-7表格1
例2Cohen，Daubechies，Feauveau 5-3
表格2
例3Spline 4-12表格3
圖3是表示多級別中的多分辨率變換和多分辨率逆變換的原理圖。輸入信號S0通過N次轉換操作被分解成級別N的低頻分量和級別N的高頻分量。在將在后面要描述的圖像處理應用于產生的每個分量之后，通過對每個分量進行N次逆變換操作，輸出已處理的信號S0’。進行轉換的次數取決于輸入信號S0的噪聲的大小、分辨率和強度，2至20次操作是合乎需要的并且特別要說明的是，2到8次操作是更合乎需要的。
在將一維濾波器組方法和拉普拉斯算子角錐法用于本發明的多分辨率方法的情況下，除了在處理中通過在圖1和圖2中示出的變換中的下降抽樣裝置2↓或逆變換中的上升抽樣裝置2↑產生差分之外，能夠應用同樣的計算步驟，其中處理并不限于每隔一個，以及在圖3中示出的多分辨率變換和多分辨率逆變換的原理可以被廣泛使用。在基于二維拉普拉斯算子角錐法的轉換被用于本發明的多分辨率變換的情況下，在圖3中示出的相同原理能夠被應用，除了通過一次轉換獲得的高頻分量的數量不同之外，它在此情況下變為1。
在本發明中，術語“在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后，將多分辨率逆變換應用于上述色差多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的色差信號”是指，例如這樣一種操作，即，在將一組彩色輸入信號轉換成YIQ基的亮度信號Y、色差信號I和色差信號Q之后，將在圖3中示出的多分辨率變換應用于作為輸入信號S0的每個色差信號I和Q，將抑制信號處理應用于通過第一次轉換提取出的高頻分量Wh1、Wv1和Wd1，并且在多分辨率逆變換抑制之后通過利用獲得的高頻分量調節Wh1’、Wv1’和Wd1’已經被調整的S0’成為已處理的色差信號I’和已處理的色差信號Q’。
關于要被應用于這些色差信號的抑制信號處理，有一種使信號值同樣為零的方法，一種將小于1的正常數乘以信號值的方法等等。此外，在第二次或第二次之后通過多分辨率變換操作，判斷抑制信號處理是否被應用于獲得的高頻分量Whn、Wvn和Wdn(1＜n≤N)，這種判斷取決于表示原始信號圖像的圖像信號噪聲的分辨率和條件。在本發明中，進行僅僅抑制色差多分辨率信號的級別1的高頻信號或僅僅抑制色差多分辨率信號的級別1和級別2的高頻信號的模式是合乎需要的。在這種情況下，對于要應用于色差信號的多分辨率變換操作的次數N，1或2次就足夠了。
在本發明中，術語“晶內偏析處理”是指，按照其強度將抑制施加于輸入信號的變換處理，并且對于最簡單的例子，可以引用使絕對值比閾值小的部分變為零的方法。圖4中示出了一個實例。在硬晶內偏析處理中，其絕對值不大于閾值的輸入信號部分同樣被輸出為零，并且如果輸入信號的絕對值比閾值大，輸出值為其本身(圖4(a))。在軟晶內偏析處理中，其絕對值不大于閾值的輸入信號部分同樣被輸為零，并且如果輸入信號的絕對值比閾值大，輸出值為其絕對值減去閾值(圖4(b))。同樣對于非線性晶內偏析處理，在絕對值不大于閾值的輸入信號部分同樣變為零的點處也是同樣的確，但是在輸入信號絕對值比閾值大的情況下，抑制程度是隨輸入信號絕對值函數而變化的(圖4(c))。非線性晶內偏析處理的詳情將在下面更詳細地解釋。
在本發明中，術語“在將利用不同于其它級別的級別的條件的晶內偏析處理應用于上述亮度多分辨率信號的各級別的高頻分量，將多分辨率逆變換處理用用于上述亮度多分辨率變換，以使它們變為已處理的亮度信號”是指，例如在將一組彩色輸入信號轉換成YIQ基的亮度信號Y、色差信號I和色差信號Q之后的操作，和在圖3中出的多分辨率變換被應用于作為輸入信號S0的亮度信號Y，將上述晶內偏析處理應用于在不同于其它級別的各級別的條件下獲得的高頻分量Whn、Wvn和Wdn(1≤n≤N)，并且然后通過利用在多分辨率逆變換中已經過晶內偏析處理的Whn’、Wvn’和Wdn’(1≤n≤N)來調整S0’，以使其變為已處理的亮度信號Y’。另外，要應用于亮度信號Y的多分辨率變換操作的次數N取決于表示原始圖像的圖像信號組的分辨率和噪聲條件，并且通常使其為不小于2且不大于6是合乎需要的。
此外，術語“利用不同其它級別的各級別條件的晶內偏析處理”是指，按照高頻分量Whn、Wvn和Wdn(1＜n≤N)的級別數n，來改變軟晶內偏析處理或硬晶內偏析處理的閾值或者改變非線性晶內偏析處理的變換曲線的形狀。在表示用于各級別的閾值或轉換曲線中，有顯著的內容。關于用于多分辨率變換的低通濾波器系數的確定，有兩種方法通常被本領域技術人員采用，也就是說，一種是其中總值被標準化為2的平方根的方法，以及一種是其中總值被標準化為1的方法。在前一方法即其中標準化成2的平方根的方法的情況下，作為在x方向上和y方向上、為一個級別的每個轉換執行兩次濾波處理的結果，對于一個級別的每次變換操作，信號值放大兩倍。也就是說，通過利用以使總值變成2的平方根的方式而標準化的濾波器的多分辨率變換而獲得的級別n的高頻分量被2n除的除運算的結果，變為與通過利用以使總值為1的方式標準化的濾波器的多分辨率變換而獲得的級別n的結果相等。
在本發明中，術語“使用不同于其它級別的各級別的條件的晶內偏析處理”并不是指由于濾波器系數的標準化的各級別的上述信號強度差，但它是指各級別的晶內偏析條件這樣比較起來與其它級別不同，即，轉換結果與利用以使總值為1的方式標準化的濾波器的多分辨率變換結果相等。
更詳細地說是，對于級別1的高頻分量的晶內偏析條件，合乎需要的條件是，不少于信號像素的5％且不多于信號像素的50％的數量的像素值基本上被抑制為零。關于級別2的高頻分量的晶內偏析條件，合乎需要的條件是，其值基本上被抑制為零的像素比例等于或小于級別1情形中的比例。關于級別n(n＞2)的高頻分量的晶內偏析條件，合乎需要的條件是，其值被基本上抑制為零的像素比例不大于20％并且小于在級別(n-1)中其值基本上被抑制為零的像素比例。
此外，對于屬于同一級別的三個高頻分量Whn、Wvn和Wdn，執行利用同一條件的晶內偏析處理是適當的；然而，更合乎需要的是在x和y兩個方向上的高頻分量Wdn的條件下執行晶內偏析處理，其值基本上被抑制為零的像素比例，關于其余的高頻分量Whn和Wvn，不少于其值基本上被抑制為零的像素比例的1.1倍且不多于其2.0倍。
本發明的第四個圖像處理方法的特征在于，通過以下步驟獲得已處理的圖像信號，將表示原始信號的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；將上述亮度信號和上述色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后，將多分辨率逆變換應用于上述色差多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的色差信號；在將利用不同于其它級別的各級別的條件的晶內偏析處理應用于上述亮度多分辨率信號的各級別的高頻分量之后，將多分辨率逆變換處理應用于上述亮度多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的亮度信號；將清晰度增強處理用于上述已處理的亮度信號，以使它轉變為清晰度增強的亮度信號；將上述為清晰度增強的亮度信號和上述已處理的色差信號轉換成一組已處理的圖相信號。
本發明的第五個圖形處理裝置是用于實現本發明第四個圖像處理方法的處理裝置，其特征在于包含以下裝置，即，用于將一組表示原始圖像的彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號的裝置；用于將上述亮度信號和上述色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號的裝置，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；用于將多分辨率逆變換應用于上述色差多分辨率信號的轉換裝置，以便在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后將它們轉換成已處理的色差信號；用于將利用不同于其它級別的各級別的條件的晶內偏析處理應用于上述亮度多分辨率信號的各級別的高頻分量的裝置；用于將多分辨率逆變換應用于已經過上述晶內偏析處理的亮度多分辨率信號的轉換裝置，以便將它們轉換為已處理的亮度信號；用于將清晰度增強處理應用于上述已處理的亮度信號的清晰度增強裝置，以使它轉變為清晰度增強的亮度信號；用于將上述清晰度增強的亮度信號和上述已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號的轉換裝置。
本發明的第六個程序是用于使計算機實現本發明第四個圖像處理方法的程序，并且是一個使計算機用作為以下裝置的程序，即，用于將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號的裝置；用于將上述亮度信號和上述色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號的裝置，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；用于將多分辨率逆變換應用于上述色差多分辨率信號的轉換裝置，以便在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后將它們轉換成已處理的色差信號；用于將利用不同于其它級別的各級別的條件的晶內偏析處理應用于上述亮度多分辨率信號的各級別的高頻分量的裝置；用于將多分辨率逆變換應用于已經過上述晶內偏析處理的亮度多分辨率信號的轉換裝置，以使它們轉變為已處理的亮度信號；用于將清晰度增強處理應用于上述已處理的亮度信號的清晰度增強裝置，以使它轉變為清晰度增強的亮度信號；和用于將上述已處理的亮度信號和上述已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號的轉換裝置。
在本發明中，術語“將清晰度增強處理應用于已處理的亮度信號”是指，在其中將公知的諸如拉普拉斯算子濾波器、Sobel濾波器或Hueckel濾波器的高通濾波器應用于已處理的信號的方法，該已處理的信號通過多分辨率逆變換被調整，以便提取出其邊緣分量并講它加到信號中，或將利用不清晰的屏框(mask)的清晰度增強處理的方法應用于已處理的亮度信號。
關于這種清晰度增強處理技術的詳細解釋請參見例如“學習用C語言程序進行圖像處理(日語)(作者S.Inoue et al，由歐姆有限公司出版)。在這些方法中，利用其濾波器系數關于中心對稱的二維濾波器的方法是很合乎需要的。更合乎需要的方法是，其中心單元系數最大而其周圍單元系數按下述高斯函數逐漸遞減的低通濾波器被應用于通過多分辨率逆變換已被調整的已處理亮度信號，以便提取低頻分量；并且通過將從原始的已處理的亮度信號之差獲得的已通過多分辨率逆變換而被調整的高頻分量與被大于1大的數相乘的上述低頻分量的乘積(product)加入到上述低頻分量中，來獲得清晰度增強的亮度信號。該處理的實施例在圖5中示出。
高斯函數f(x)＝exp(-x2/2б2)，x離中心的距離，б標準偏差。
合乎需要的是，用于上述清晰度增強處理的低通濾波器是其一側包含3到9個奇數像素的規則正方形濾波器。
在本發明中，合乎需要的是，表示原始圖像的一組圖像信號是通過掃描在鹵化銀膠片上形成的染色圖像而獲得的數字圖像信號。
把彩色底片或彩色反轉膠片叫做鹵化銀膠片，以及通過公知的帶有例如線性CCD傳感器或區域CCD傳感器的光接收元件的膠片掃描裝置，將彩色底片或彩色反轉膠片的染色圖像以光電方式轉換為一組光通量傳輸信號。獲得的此組光通量傳輸信號通過放大器被放大，并且通過A/D轉換裝置被轉換成一組數字信號。接著，實施用于適合于光接收元件的去除噪聲的校正，諸如暗色固定圖形噪聲校正和黑點校正；并且還進行用于校正裝置的個體差異的校準處理，該個體差異由光接收傳感器、分色濾光鏡、光源燈、透鏡及其它光學部件的特性引起。接著，已校正的光通量傳輸信號組通過對數轉換或類似轉換被轉換成一組密度信號。此組密度信號被發送到處理條件判斷單元，在此計算出用于實施圖像處理的處理條件，并且以這些處理條件為基礎，上述密度信號組被轉換成一組彩色圖像信號，此組彩色信號已經過彩色平衡校正處理、灰度調節處理、負-至-正反向處理。
合乎需要的是，把已經過彩色平衡校正處理、灰度調節處理、負-至-正反向處理的這組彩色圖像信號用作為表示本發明原始圖像的一組彩色圖像信號。此外，可以適合于在同一個具有雙重功能的裝置中，實施用于獲得表示原始圖像的一組彩色圖像信號的處理和本發明圖像處理的處理，或者也適合于在不同裝置中分別實現前一處理和后一處理。在上述處理中任一個是在不同的裝置中實現的情況下，表示原始圖像的一組彩色圖像信號通過通信線路或者例如CD-ROM的媒介被傳輸到用于實現本發明的裝置。在此情況下適合的是，將傳輸數據模式做成遵從公知的圖像文件格式，并且合乎需要的是，格式是壓縮或可逆壓縮格式，并且量化位的數量大于由用于實現本發明的裝置輸出的圖像文件的量化位數量。
在本發明的第一和第四種圖像處理方法中，合乎需要的是，用于將晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的上述裝置，包括要在非線性晶內偏析條件下實施的至少一次處理，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
此外，在本發明第二和第五種圖像處理裝置中，合乎需要的是，用于將晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的上述裝置，包括至少一個用于在非線性晶內偏析條件下實施處理的裝置，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
此外，在本發明第三和第六個程序中，合乎需要的是，用于將晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的上述裝置，包括包括至少一個用于在非線性晶內偏析條件下實施處理的裝置，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
在以上描述中，術語“輸入信號”是指要對其應用晶內偏析處理的輸入信號，并且具體規定，它對應于在上文解釋中的高頻分量Whn、Wvn和Wdn(1≤n≤N)。術語“關于輸入信號絕對值、對應于信號值總數的至少5％的高級別信號值”是指，當一個分量的總信號值按照其絕對值從最大到較小的順序排列時，高級別信號值落入信號值總數的至少5％范圍內，并且例如，當論及Wh3的晶內偏析條件時，僅在屬于Wh3的信號值之間進行比較(在這種情況下，例如Wh2或Wv3并不是比較的對象)。此外，術語“信號值基本上變為零”是指，在晶內偏析處理之后的信號值小于與從最小信號值起、占信號值總數的4％的位置對應的信號值，在這種情況下，輸入信號的信號值按照絕對值從最大到較小的順序被比較。合乎需要的是，將此處規定的晶內偏析條件應用于級別1和/或級別2的晶內偏析。
在本發明中合乎需要的是，相對于比n級別高的高級別的高頻信號改變級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件。
將更詳細地解釋上述內容。關于通過多分辨率變換獲得的高頻分量，級別n數變得越高，低分辨率的高頻分量的存在，也就是說，它表示更寬范圍的邊緣分量。此外，級別數變得越高，更多數量的像素與分辨率成比例地減少。例如，在子波變換用于多分辨率變換的情況下，級別1分量的一側的像素的數量是表示原始圖像的圖像信號的一側的像素的數量的1/2，并且級別2分量的一側的像素的數量是級別1分量的一側的像素的數量的1/2。因此，級別n的高頻分量在坐標(x，y)的信息與級別(n+i)的高頻分量在坐標(x/2i，y/2i)處的信息相對應。同樣在濾波器組方法或拉普拉斯運算角錐法用于多分辨率變換的情況下，與上述相應的關系基于以下降抽樣條件為是有效的。
術語“關于大于n的高級別的高頻信號改變級別n亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件”是指，例如將晶內偏析處理應用于級別n的高頻分量Wdn在坐標(x，y)處的信號值，閾值或轉換曲線按照級別(n+i)的對應的高頻分量Wdn+I在坐標(x/2i，y/2i)處的信號值來選擇。在上文中，在較高級別的高頻分量Wdn+i在坐標(x/2i，y/2i)處的信號值是很大的情況下，晶內偏析Wdn的目標的坐標(x，y)與帶有其取得的寬視野的邊緣區域相對應的可能性是很高的，并且因為抑制與照相目標的邊緣區域相對應的坐標處的高頻分量的信號值是不合乎需要的，晶內偏析條件是容易的。相反，在較高級別的高頻分量Wdn+I在坐標(x/2i，y/2i)處的信號值是很小的情況下，晶內偏析Wdn的目標的坐標(x，y)與帶有其取得的寬視野的平區域相對應的可能性是很高的，并且因為在平區域中的顆粒噪聲是顯著的，晶內偏析條件被加強了。對于將要涉及的用于上述判斷的目的高級別的高頻分量信號，使用比晶內偏析目標的高頻信號高由1至3級別的較高級別的高頻信號是合乎需要的。也就是說，在上述例子中，使i滿足不等式1≤i≤3是合乎需要的。將要涉及的各級別的數量為1是可能的，但關于級別和基于涉及的多個值的加權平均值進行判斷也是合適的。
此外，在本發明中合乎需要的是，級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理條件是這樣一個條件，它能夠保存在多分辨率變換中產生并要相對于級別n的低頻信號變化的各級別的低頻信號。
上述內容將在下文中更詳細地解釋。一般來說，相片中目標場景的亮度分布以任意單位中遍布在103或104的范圍內，但是可以通過顯示設備或打印機顯示的亮度僅僅是102的數量級。因此，由于照相目標場景的寬的范圍亮度分布、在產生圖像信號中被壓縮成可以被顯示的亮度范圍，在多數情況中執行在高亮度和低亮度的兩方面壓縮灰度的操作。對于在本發明中表示原始圖像的圖像信號，圖像信號在使用上述壓縮處理之后被應用是可能的。在本發明中，因為在高亮度和低亮度兩方面灰度都被壓縮，如果這些區域中的高頻分量大被壓縮得太多，則破壞照相目標的微細結構的描繪的風險就增加了。另一方面，因為中亮度區域中的灰度并不被壓縮，如果高頻分量的抑制是不充分的，則顆粒噪聲變得顯著了。
此外，在表示原始圖像的圖像信號是通過掃描鹵銀化薄膜來獲得并且是由鹵銀化薄膜特性引起的情況下，使得在較暗區域中顆粒噪聲變強，而在陰影區域中顆粒性變得很顯著了。然而，在這樣大的粒度處理條件中，使得完全消除了陰影區域中的粒度，高亮度區域中的微細結構消失了，這使圖像給出一種模糊的印象。在這些情況下，本發明提供了一種技術，使得能夠按照圖像亮度度級別動態調節去除顆粒噪聲的條件。
一般來說，在直到級別N的已經過多分辨率變換的信號的多分辨率逆變換中，如果給出了級別N的低頻分量和級別1到N的高頻分量，那么就可以調整原始信號。簡而言之，級別1到級別(N-1)的低頻分量是不必要的。因此，在通常的多分辨率變換的計算中，級別1到級別(N-1)的低頻分量在多數情況下從節省存儲器容量的角度是被放棄的。
在本發明中，術語“保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號”是指，以待使用的用于下面要描述的基準(reference)而不放棄它們的形式保存在計算過程中算出的級別1到級別(N-1)的低頻分量。
此外，術語“級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理條件關于級別n的低頻分量信號而變化”是指，例如在將晶內偏析處理應用于級別n的高頻分量Wdn在坐標(x，y)處的信號值中，按照已保存的低頻分量Sn在坐標(x，y)處的信號值選擇閾值或轉換曲線。通過這種方式，使得能夠按照圖像亮度級別動態調節去除顆粒噪聲的條件。
此外，在本發明中合乎需要的是，級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，使得保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且關于高于級別n的較高級別的低頻信號而變化。
上述內容將在下面更詳細地解釋。在如寬視野觀看的臨近的規定范圍內顯示出的細微密度變化作為沒有表達出照相目標的結構而被識別出的情況下，細微密度變化作為顆粒噪聲被識別出。也就是說，顆粒噪聲并不是要由一個像素的信號值產生的顆粒噪聲，而是由臨近的像素的信號值之間的關系產生的。因此，在去除顆粒噪聲的條件是按照圖像亮度級別被調節的情況下，關于在條件調節中使用的圖像亮度級別，合乎需要的是，使得不僅通過噪聲去除的目標的像素的亮度值而且通過包括被考慮的臨近像素的亮度值的寬視野觀看的亮度值來判斷。
下面將舉例解釋一種情況，其中轉換用作為多分辨率變換，在x方向上和y方向上像素的數量以如同子波變換的方法變為各個一級別轉換的1/2。為了確定級別n的高頻分量Wdn在(x，y)坐標處的信號值的晶內偏析處理條件，如果涉及級別(n+i)的低頻分量Sn+I在坐標(x/2i，y/2i)處的信號值，基準信號值表示，作為晶內偏析處理目標的級別n的高頻分量Wdn在坐標(x，y)附近的(2i×2i)個像素的平均亮度值。因此，能夠以具有本發明中考慮的臨近像素的亮度值的寬視野觀看的亮度值為基礎確定晶內偏析處理條件。
對于高于n的較高級別的為上述判斷目的而要涉及的低頻信號，合乎需要的是，使用比高頻信號級別高1到3級的級別的低頻信號。也就是說，在上述實例中，使i滿足不等式1≤i≤3是合乎需要的。將要涉及的級別的數量可以為一個，但是例如關于多個級別的信號并以信號值的加權平均值為基礎進行判斷也是適當的。
在本發明的第一和第四種圖像處理方法中，合乎需要的是保存在亮度信號和色差信號的多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，照相目標的條件是關于上述亮度低頻信號、已保存的色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷的，以及晶內偏析處理的條件基于判斷結果而變化。
此外合乎需要的是，本發明的第二和第五個圖像處理裝置還包括以下裝置，即，用于保存在亮度信號和色差信號的多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號的裝置；用于關于上述亮度低頻信號、已保存的色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷照相目標條件的裝置；和用于以判斷結果為基礎改變晶內偏析處理條件的裝置。
此外合乎需要的是，本發明的第三和第六個程序使計算機起到以下裝置的作用，即，用于保存在亮度信號和色差信號的多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號的裝置；用于關于上述亮度低頻信號、已保存的色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷照相目標條件的裝置；和用于以判斷結果為基礎改變晶內偏析處理條件的裝置。
上述內容將在下面更詳細地解釋。公知的是，顆粒噪聲在特定的照相目標中是尤其顯著的，諸如人臉、皮膚或藍天。下面將舉例解釋這種情況，即，其中表示原始圖像的一組彩色信號被轉換成YIQ基的亮度信號Y和色差信號I和Q，并且它們中的每一個都經受過基于子波變換的多分辨率變換。如上所述，在確定亮度信號Y的級別n的高頻分量Wdn在坐標(x，y)處的信號值的晶內偏析處理條件，如果涉及到亮度信號Y的級別(n+i)的低頻分量Sn+i在坐標(x/2i，y/2i)處的信號值，基準信號值是指，在作為晶內偏析處理目標的級別n的高頻分量Wdn在(x，y)坐標附近的(2i×2i)個像素的平均亮度值。
此外，通過參看色差信號I的級別(n+i)的低頻分量Sn+i在坐標(x/2i，y/2i)處的信號值和色差信號Q的級別(n+i)的低頻分量Sn+i在坐標(x/2i，y/2i)處的信號值，能夠知道寬視野觀看的哪種顏色具有作為晶內偏析處理目標的級別n的高頻分量Wdn在坐標(x，y)附近的(2i×2i)個像素的區域。在這種顏色包含在特定的區域諸如人皮膚顏色或天空顏色中的情況下，這種顏色區域表示特定的照相目標如人臉或皮膚或藍天是可能的。
此外，通過參看亮度信號Y的級別(n+i)的高頻分量Whn+i、Wvn+i和Wdn+i在坐標(x/2i，y/2i)處的信號值，能夠獲得這種信息，即，寬視野觀看的復雜結構在什么程度上具有作為晶內偏析處理目標的級別n的高頻分量Wdn在(x，y)坐標附近的(2i×2i)個像素的區域。
通過參考這種復雜性程度，能夠區分具有類似色調的照相目標如涂成米色的墻、人皮膚、一塊米色布料，在通過上述綜合判斷，判斷出照相目標是特定的對象諸如人臉或皮膚或藍天的情況下，通過將作為晶內偏析處理目標的級別n的高頻分量Wdn在坐標(x，y)處的信號值的晶內偏析處理條件轉變為規定用于特定照相目標的晶內偏析條件，可以在所要求的條件下精確地將處理只應用于特定的圖像目標諸如人臉或皮膚或藍天。對于高于n的較高級別的為上述判斷目的而要涉及的到信號，合乎需要的是，使用比作為晶內偏析處理目標的高頻信號的級別高1到5級的級別的高頻信號。也就是說，使i滿足不等式1≤i≤5是合乎需要的。將要涉及的級別數量可以為一個，但是關于多個級別的信號值和以信號值的加權平均值為基礎進行判斷是更合乎需要的。
在本發明的第一和第四中圖像處理方法中，合乎需要的是，在應用多分辨率逆變換之前將灰度轉換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號。
此外，本發明的第二和第五個圖像處理裝置還包括在應用多分辨率逆變換之前將灰度轉換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號的裝置。
此外合乎需要的是，本發明的第三和第六個程序使計算機起到用于在應用多分辨率逆變換之前將灰度轉換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號的裝置的作用。
上述內容將在下面更詳細地解釋。一般來說，相片中的目標場景的亮度分布范圍以任意單位遍布103或104的寬范圍內，但是可以通過顯示裝置或打印機顯示的亮度范圍僅僅是102的數量級。因此，因為照相目標的場景的寬范圍亮度分布可以在產生圖像信號中被壓縮成能夠顯示的亮度范圍，在多數情況中進行在高亮度和低亮度兩方面壓縮灰度的操作。
在本發明合理的實施方式中，對于本發明中表示原始圖像的圖像信號，假定在一旦對一個信號施加過壓縮處理之后就使用該信號；然而，有時產生一種要求，即，灰度的微調應該在進行例如顆粒噪聲抑制和清晰度增強的最后操作的同時進行。在這種情況下，如果試圖再次進行所有的灰度抑制處理和關于本發明的計算，該計算花費顯著降低生產率的非常可觀的時間。然而，如果灰度的微調對通過本發明亮度信號的多分辨率變換產生的最高級別N的亮度低頻分量SN進行，可以只通過亮度信號的多分辨率逆變換的重新計算獲得同樣的效果。
在本發明的第一和第四種圖像處理方法中，合乎需要的是，在應用多分辨率逆變換之前，將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號。
此外，合乎需要的是，本發明的第二和第五個圖像處理裝置還包括用于在應用多分辨率逆變換之前將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號的裝置。
此外，合乎需要的是，本發明的第三和第六個程序使計算機還用作為，用于在應用多分辨率逆變換之前將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號的裝置。
上述內容將在下面更詳細地描述。因為通常的彩色底片的密度是通過在打印時曝光量來調節的，它這樣設計，使得要通過灰光曝光產生的B、G和R密度在它們之間有一定差別。此外，關于不僅彩色負片而且反轉膠片或者由數碼相機或類似物拍攝的圖像，B、G和R信號間的平衡，由于在拍攝光源如日光和熒光之間的色溫度差別以及照相設備和人眼之間的光譜靈敏度差別，而變化。為此，有必要執行灰色平衡調節，以便在觀察圖像時可以獲得R、G和B信號強度平衡的適當的感覺。
在本發明合適的實施方式中，對于本發明中表示原始圖像的圖像信號，假定在一旦上述灰色平衡調節已被應用于一個信號之后使用該信號；然而，在實際操作中，有時產生這種需要，即，應該在進行例如顆粒噪聲抑制和清晰度增強的操作的同時被進行灰度平衡的微調。在這種情況下，如果再次試圖進行所有的灰色平衡調節操作和關于本發明的計算，該計算花費顯著降低生產率的非常可觀的時間。然而，如果對通過本發明的色差信號的多分辨率變換產生的最高級別N的色差低頻分量SN’s進行灰色平衡調節的微調，只由通過色差信號的多分辨率逆變換的重新計算可以獲得同樣的效果。以這樣，本發明提供了一種用于調整灰色平衡的高速的方法。
圖1是用于解釋級別變換方式的圖，在此情況下子波變換用作為多分辨率的變換；圖2是用于解釋級別逆變換方式的圖，在此情況下子波逆變換用作為多分辨率逆變換；圖3示出多級的多分辨率變換和多分辨率逆變換的原理圖；圖4(a)-圖4(c)分別示出了晶內偏析處理的實例圖；圖5示出用于獲得增強清晰度的亮度信號的處理的流程圖；圖6是帶有內置的本發明圖像處理裝置的照相膠片圖像讀出設備的系統方框圖；圖7是本發明圖像處理裝置的內部處理的實施方式的系統方框圖；圖8是本發明圖像處理裝置的內部處理的另一種實施方式的系統方框圖；圖9示出圖8中所示亮度增強處理的實施方式的圖；圖10是示出晶內偏析處理條件的圖；
圖11是示出晶內偏析處理條件的圖；圖12是示出晶內偏析處理條件的圖；圖13是示出晶內偏析處理條件的圖；圖14示出改變晶內偏析處理條件的實例圖；圖15是本發明圖像處理裝置的內部處理的另一種實施方式的系統方框圖；圖16示出為改變晶內偏析處理條件的設置的實例圖；圖17示出為改變晶內偏析處理條件的設置的實例圖；圖18示出為改變晶內偏析處理條件的設置的實例圖；圖19示出為改變晶內偏析處理條件的設置的實例圖；圖20示出晶內偏析處理條件的改變結果的圖；圖21是本發明圖像處理裝置的內部處理的另一種實施方式的系統方框圖；以及圖22是本發明圖像處理裝置內部處理的又一種實施方式的系統方框圖。
具體實施例方式
在下文中將借助于附圖，描述圖像處理方法和圖像處理裝置的具體實施例。
圖6是帶有內置的本發明圖像處理裝置的照相膠片圖像讀出設備的系統方框圖。通過公知的、具有例如線性CCD傳感器或區域CCD傳感器的光接收元件的膠片掃描裝置，彩色負片或彩色反轉膠片上的圖像被光電地轉換成一組光通量傳輸信號。得到的這組光通量傳輸信號通過放大器放大，并且通過A/D轉換裝置轉換成一組數字信號。接著，用于消除噪聲的適合于光接收元件的校正，例如暗色固定圖形噪聲校正和“黑點”校正已經被實際采用了，此外，已經實現了用于對裝置各體差異進行校正的校準處理，這種差異是由光接收傳感器、分色濾光片、光源燈、透鏡、及其它光學部件的色散特性引起的。
接著，經過校正的這組光通量傳輸信號被變換為一組由對數變換或類似變換形成的密度信號。此組密度信號發送到處理條件調節單元61，其中計算用于實施圖像處理的處理條件，以及以這些處理條件為基礎，上述密度信號組轉換成一組已經經受彩色平衡校正處理、灰度調節處理、負-至-正反向處理的彩色圖像信號。此結果顯示在圖像顯示裝置62上，并且也可以通過改變彩色平衡校正、灰度校正、負-至-正反向的條件來進行再處理。
已經完成對其進行彩色平衡校正、灰度校正、負-至-正反向的規定的這組彩色圖像信號被發送到本發明的圖像處理裝置63，并且在由處理條件調節單元或操作員來指定的條件的基礎上被變換為一組已處理的圖像信號。在此階段圖像也可以再次顯示在圖像顯示裝置62上，操作員可以改變處理條件，并且如果他判斷有必要的話可以指令進行再處理。已被規定的處理過的圖像信號組再次發送到其中一個對應于相應的輸出裝置的輸出調節單元64，并且在完成彩色空間變換、分辨率調節、縮小或放大處理、抑制處理、數據格式變換等等后，此組彩色圖像信號輸出到打印機、記錄到媒介中、或是通過通信線路傳輸。
圖7是在圖6中示出圖像處理裝置63的內部處理的系統方框圖的實例。輸入的R、G、B信號組被變換為一組Y、I、Q信號。I信號和Q信號分別經受多分辨率變換，并且其高頻信號成被抑制，多分辨率信號通過一種多分辨率逆變換分別被變換為I’信號和Q’信號。Y信號經受多分辨率變換，并且高頻分量被抑制后，多分辨率信號通過多分辨率逆變換被變換為Y’信號。最后，這組I’、Q’和Y’信號被變換為一組RGB基礎信號，它在處理后輸出為一組R’、G’和B’信號。
圖8是圖6中示出圖像處理裝置63的內部處理的系統方框圖另一種實例。在這一系統中，Y信號經受多分辨率變換，并且高頻信號分量被抑制后，多分辨率信號經受多分辨率逆變換，并且通過另一清晰度增強處理的應用，獲得一個Y’信號。
圖9示出了上述清晰度增強處理的實施方式的實例。輸入DE信號In通過二維的低通濾波器LPF，并且低頻分量L被提取。接著，通過取得輸入信號In和低頻分量L的差，高頻分量H被提取。該高頻分量H通過放大處理轉換成H’，并且通過將該高頻分量H’添加到低頻分量L中得到輸出信號Out。
圖10至圖13分別示出了在圖7和圖8中實施的晶內偏析處理的條件。圖10示出了用于級別1的高頻分量的晶內偏析條件，以及圖11、圖12和圖13分別對應于級別2、級別3和級別4。在各圖表中，X軸表示在晶內偏析處理之前的輸入信號的絕對值，Y軸表示在晶內偏析處理之后的輸出信號的絕對值。為了容易理解，X軸和Y軸的值由相應分量的全體輸入信號絕對值的標準偏差6來標準化。例如，關于X軸的值為1.96的點對應于從最大數算起的為總數的5％的點，其中相應分量的全體信號值按照絕對值從最大值到小些的順序排列。除此之外，在輸入信號為負時，通過使用在圖10至圖13之一中所示圖表中的絕對值，獲得輸出信號的絕對值，并且通過加上一個負號就得到了輸出值。
圖14示出了其晶內偏析條件與比級別n高的級別(n+1)的高頻分量相關地變化的情形，這是晶內偏析處理的對象，其中以圖10至圖13所示的晶內偏析條件為基礎。圖14的X軸表示信號值的絕對值，它在比級別n高的級別(n+1)的作為晶內偏析處理對象的高頻分量的相應坐標上。為了容易理解，該值在級別(n+1)相應高頻分量的信號絕對值的標準偏差6基礎上被標準化。關于Y軸的值表示在級別n的晶內偏析條件關于級別(n+1)的值變化時的變化率。
在下文中將舉例解釋多分辨率變換通過使用子波變換來實現的實例。假設在級別1YWv1的高頻分量的坐標(x、y)處的信號值是YWv1的全體信號值的標準偏差的1.2倍。因為在圖10中對應于在X軸數值為1.2處的點的Y軸的相應值為0.5，級別1YWv1的高頻分量的坐標(x、y)的基本輸出值是上述標準偏差的0.5倍。現在，假設級別2YWv2的高頻分量的坐標(x/2、y/2)處的信號值是YWv2全體信號值的標準偏差的1.4倍。因為在圖14中對應于在X軸上相對應值為0.5處的點的Y軸的相應值為1.4，上述基本輸出值是由變化率0.5來調節的。也就是說，(0.5-1.2)*0.5+1.2＝0.85是在級別1YWv1的高頻分量的坐標(x、y)處晶內偏析處理后的信號值。
圖15示出在圖6中的圖像處理裝置的內部處理的另一種實施方式的系統方框圖。在該系統中，各級別YS1到YSN的低頻分量以Y信號的多分辨率變換形式保存，以及在Y信號各級別的高頻分量的晶內偏析處理中，上述YS1到YSN的低頻分量已經涉及到了。圖16至圖19示出用于改變關于低頻分量YS1到YSN的晶內偏析處理條件的實例。
圖16至圖19表示級別1到4各自的設定值。X軸表示低頻分量的信號值(以8位表示)，而Y軸表示基于標準偏差被標準化的相應晶內偏析條件的截止值。在作為晶內偏析對象的信號值絕對值不大于截止值的情況下，晶內偏析處理后信號值變為零。
以下將舉例解釋多分辨率變換通過使用子波變換來實現的情形。假設級別1到級別4的高頻分量的基本晶內偏析條件分別對應于在圖10至圖13中的那些條件。例如，對級別1YWv1的高頻分量的坐標(x、y)處的信號值施加晶內偏析處理，涉及級別1YS1在相應低頻分量的坐標(x、y)處的信號值。如果涉及的這個信號值是210，在圖16中相應的截止值是0.4。另一方面，圖10中所示級別1的高頻分量的基本晶內偏析條件的截止值是0.7。因此，通過由直線y＝x將基本晶內偏析條件曲線的移位值乘以0.4/0.7，晶內偏析條件被改為具有使截止值變為0.4的形式。
圖20中示出這種修改的結果。虛線表示基本晶內偏析條件，實線表示修改都的晶內偏析條件。如作為果晶內偏析對象的YWv1在坐標(x、y)上的信號值是YWv1總值的標準偏差的1.2倍，那么在圖20中所示修改后的晶內偏析條件中，對應于X軸值為1.2的y軸的值0.8；因此，晶內偏析后的信號值被確定為標準偏差乘以0.8得到的一個值。上述實例中，涉及與作為晶內偏析目標的高頻分量相同級別的低頻分量的信號值，但是本發明并不局限于此；例如，對級別1YWv1的高頻分量在坐標(x、y)處的信號值施加晶內偏析處理，甚至是級別2YS2的低頻分量在坐標(x/2、y/2)處的信號值，所述晶內偏析條件按照相同方式控制。
圖21是圖6中的圖像處理裝置的內部處理的再一種實施方式的系統方框圖。在該系統中，通過對Y、I、Q信號施加多分辨率變換，各級別YS1到YSn、IS1到ISn、QS1到QSn的所有低頻分量都被保存了，以及這些低頻分量的信號值被提交到晶內偏析條件設定單元中。在晶內偏析條件設定單元中，對應于晶內偏析對象坐標的Y、I、Q信號的值被涉及，并且從信號的顏色和亮度范圍，可以判斷出該對象是否為特殊的攝像目標，例如人臉或皮膚或者藍天，并且基本晶內偏析條件是基于判斷結果來選擇的。此外，參考高頻分量或比晶內偏析對象高的級別的低頻分量，基本晶內偏析條件是由上述方法來改變的，并且待施加的晶內偏析條件是由晶內偏析處理單元確定和傳輸的。按照已傳輸的條件，晶內偏析處理單元實施亮度高頻分量的晶內偏析處理。
圖22是圖6中的圖像處理裝置的內部處理的又一種實施方式的系統方框圖。在該系統中，Y信號的低頻分量在他們經過由灰度變換裝置的灰度調節之后，應用于多分辨率逆變換中。此外，I和Q信號的低頻分量在他們經過灰色平衡調節裝置被調節之后，應用于多分辨率逆變換中。在本發明的這種方式中，通過控制這些灰度變換裝置和灰度調節裝置，可以通過僅僅再計算多分辨率逆變換實現快速進行灰度調節和灰色平衡調節。
在本發明中，因為一組代表原始圖像的彩色圖像信號被轉換成亮度信號和色差信號，多分辨率變換被施加于色差信號以便將其轉換成色差多分辨率信號，并且上述色差多分辨率信號的級別1的高頻信號被抑制了，看起來象未配準的顏色的噪聲被有效的去除了。此外，因為抑制并不是同等地施加于亮度多分辨率信號的，可以阻止伴隨著去除看起來象未配準的顏色的噪聲的清晰度降級。
此外，通過將使用各級別不同于其它級別的條件的晶內偏析處理施用到亮度多分辨率信號各級別的高頻信號中，顯著地消除了顆粒噪聲。這種顆粒噪聲的去除不同于未經審查的專利申請H9-22460中所公布的方法，在所公布的方法中，某一特殊頻帶被平均地抑制，但被設計成有選擇地僅僅控制顆粒噪聲出現的區域；因此并不在鼻梁周圍及眼睛附近出現模糊。除了上述，因為本發明所要求的計算量遠少于這種技術，在這種技術中用于通過大型二維濾波器產生模糊圖像的處理是必需的，處理時間顯著的縮短了。
此外，通過有效利用多分辨率變換上的信息，可以通過寬視野的圖像分析有效地控制圖像處理條件而不產生新的計算載荷。由此的結果是，基于上述情況，本發明能夠抑制包括彩色圖像信號的顆粒噪聲信號以及能夠增強圖像清晰度，當保留鼻梁周邊及眼睛周圍的陰影部分時，沒有產生噪聲信號看起來象未配準的顏色的噪聲及光滑無表情的構成的臉部，沒有產生看起來似乎是細粉末分散開的噪聲，并且也不會在邊緣附近產生假色輪廓或在平的部分中產生假色斑點。
權利要求
1.一種圖像處理方法，包括將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；將亮度信號和色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；在抑制色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后，將多分辨率逆變換應用于色差多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的色差信號；在將利用不同于其它級別的各級別的條件的晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號之后，將多分辨率逆變換處理應用于亮度多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的亮度信號；將已處理的亮度信號和已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號。
2.一種圖像處理方法，包括將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；將亮度信號和色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；在抑制色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后，將多分辨率逆變換應用于色差多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的色差信號；在將利用不同于其它級別的各級別的條件的晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號之后，將多分辨率逆變換處理應用于亮度多分辨率信號，以使它們轉變為已處理的亮度信號；將清晰度增強處理應用于已處理的亮度信號，以使它轉變為清晰度增強的亮度信號；將清晰度增強的亮度信號和已處理的色差信號轉換成一組已處理的圖像信號。
3.按權利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，表示原始圖像的那組彩色圖像信號是通過掃描在鹵化銀膠片上形成的染色圖像而獲得的數字圖像信號。
4.按權利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于，表示原始圖像的那組彩色圖像信號是通過掃描在鹵化銀膠片上形成的染色圖像而獲得的數字圖像信號。
5.按權利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，對亮度多分辨率信號的晶內偏析處理包括至少一個在非線性晶內偏析處理條件下進行的處理，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
6.按權利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于，對亮度多分辨率信號的晶內偏析處理包括至少一個在非線性晶內偏析處理條件下進行的處理，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
7.按權利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是相對于大于n的高級別的高頻信號而變化的。
8.按權利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是相對于大于n的高級別的高頻信號而變化的。
9.按權利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于級別n的低頻信號而變化。
10.按權利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于級別n的低頻信號而變化。
11.按權利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且與大于n的高級別的低頻信號相關地變化。
12.按權利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且與大于n的高級別的低頻信號相關地變化。
13.按權利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，在亮度信號的多分辨率變換中產生的各級別的亮度低頻信號和色差低頻信號被保存；照相目標的條件是相對于亮度低頻信號、色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷的；并且晶內偏析處理的條件是基于判斷結果來變化的。
14.按權利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于，在亮度信號的多分辨率變換中產生的各級別的亮度低頻信號和色差低頻信號被保存；照相目標的條件是相對于亮度低頻信號、色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷的；并且晶內偏析處理的條件是基于判斷結果來變化的。
15.按權利要求1所述的圖像處理方法，還包括這個步驟，即，在應用多分辨率逆變換處理之前，將灰度變換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號。
16.按權利要求2所述的圖像處理方法，還包括這個步驟，即，在應用多分辨率逆變換處理之前，將灰度變換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號。
17.按權利要求1所述的圖像處理方法，還包括這個步驟，即，在應用多分辨率逆變換處理之前，將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號。
18.按權利要求2所述的圖像處理方法，還包括這個步驟，即，在應用多分辨率逆變換處理之前，將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號。
19.一種圖像處理裝置，包括第一轉換裝置，用于將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；第二轉換裝置，用于將亮度信號和色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；第三轉換裝置，用于在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻信號之后，將多分辨率逆變換應用于色差多分辨率信號，以將他們轉換成已處理的色差信號；晶內偏析處理裝置，用于將利用不同其它級別的各級別條件的晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號；第四轉換裝置，用于將多分辨率逆變換應用于已經過晶內偏析處理的亮度多分辨率信號，以將它們轉換成已處理的亮度信號；以及第五轉換裝置，用于將已處理的亮度信號和已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號。
20.一種圖像處理裝置，包括第一轉換裝置，用于將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；第二轉換裝置，用于將亮度信號和色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；第三轉換裝置，用于在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻信號之后，將多分辨率逆變換應用于色差多分辨率信號，以將它們轉換成已處理的色差信號；晶內偏析處理裝置，用于將利用不同其它級別的各級別條件的晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號；第四轉換裝置，用于將多分辨率逆變換應用于已經過晶內偏析處理的亮度多分辨率信號，以將它們轉換成已處理的亮度信號；亮度增強裝置，用于將清晰度增強處理應用于已處理的亮度信號，以使它轉變為清晰度增強的亮度信號；以及第五轉換裝置，用于將清晰度增強的亮度信號和已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號。
21.按權利要求19所述的圖像處理裝置，其特征在于，表示原始圖像的那組彩色圖像信號是通過掃描在鹵化銀膠片上形成的染色圖像而獲得的數字圖像信號。
22.按權利要求20所述的圖像處理裝置，其特征在于，表示原始圖像的那組彩色圖像信號是通過掃描在鹵化銀膠片上形成的染色圖像而獲得的數字圖像信號。
23.按權利要求19所述的圖像處理裝置，其特征在于，晶內偏析處理裝置包括至少一個在非線性晶內偏析處理條件下執行的處理裝置，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
24.按權利要求20所述的圖像處理裝置，其特征在于，晶內偏析處理裝置包括至少一個在非線性晶內偏析處理條件下執行的處理裝置，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
25.按權利要求19所述的圖像處理裝置，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是相對于大于n的高級別的高頻信號而變化的。
26.按權利要求20所述的圖像處理裝置，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是相對于大于n的高級別的高頻信號而變化的。
27.按權利要求19所述的圖像處理裝置，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于級別n的低頻信號而變化。
28.按權利要求20所述的圖像處理裝置，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于級別n的低頻信號而變化。
29.按權利要求19所述的圖像處理裝置，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于大于n的高級別的低頻信號而變化。
30.按權利要求20所述的圖像處理裝置，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于大于n的高級別的低頻信號而變化。
31.按權利要求19所述的圖像處理裝置，還包括保存裝置，用于保存在亮度信號和色差信號的多分辨率變換中產生的各級別的亮度低頻信號和色差低頻信號；判斷裝置，用于相對于亮度低頻信號、色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷照相目標的條件；以及條件改變裝置，用于基于判斷結果來改變晶內偏析處理的條件。
32.按權利要求20所述的圖像處理裝置，還包括保存裝置，用于保存在亮度信號和色差信號的多分辨率變換中產生的各級別的亮度低頻信號和色差低頻信號；判斷裝置，用于相對于亮度低頻信號、色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷照相目標的條件；以及條件改變裝置，用于基于判斷結果來改變晶內偏析處理的條件。
33.按權利要求19所述的圖像處理裝置，還包括灰度轉換裝置，用于在應用多分辨率逆變換之前，將灰度轉換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號。
34.按權利要求20所述的圖像處理裝置，還包括灰度轉換裝置，用于在應用多分辨率逆變換之前，將灰度轉換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號。
35.按權利要求19所述的圖像處理裝置，還包括灰色平衡調節裝置，用于在應用多分辨率逆變換處理之前，將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號。
36.按權利要求20所述的圖像處理裝置，還包括灰色平衡調節裝置，用于在應用多分辨率逆變換處理之前，將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號。
37.一種用于使計算機起圖像處理裝置作用的程序，圖像形成裝置包括第一轉換裝置，用于將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；第二轉換裝置，用于將亮度信號和色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；第三轉換裝置，用于在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻信號之后，將多分辨率逆變換應用于色差多分辨率信號，以將它們轉換成已處理的色差信號；晶內偏析處理裝置，用于將利用不同其它級別的各級別條件的晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號；第四轉換裝置，用于將多分辨率逆變換應用于已經過晶內偏析處理的亮度多分辨率信號，以將它們轉換成已處理的亮度信號；以及第五轉換裝置，用于將已處理的亮度信號和已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號。
38.一種用于使計算機起圖像處理裝置作用的程序，圖像形成裝置包括第一轉換裝置，用于將表示原始圖像的一組彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；第二轉換裝置，用于將亮度信號和色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號，以使它們轉變為亮度多分辨率信號和色差多分辨率信號；第三轉換裝置，用于在抑制上述色差多分辨率信號的級別1的高頻信號之后，將多分辨率逆變換應用于色差多分辨率信號，以將它們轉換成已處理的色差信號；晶內偏析處理裝置，用于將利用不同其它級別的各級別條件的晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號；第四轉換裝置，用于將多分辨率逆變換應用于已經過晶內偏析處理的亮度多分辨率信號，以將它們轉換成已處理的亮度信號；亮度增強裝置，用于將清晰度增強處理應用于已處理的亮度信號，以使它轉變為清晰度增強的亮度信號；以及第五轉換裝置，用于將清晰度增強的亮度信號和已處理的色差信號轉換成一組已處理的彩色圖像信號。
39.按權利要求37的程序，其特征在于，表示原始圖像的那組彩色圖像信號是通過掃描在鹵化銀膠片上形成的染色圖像而獲得的數字圖像信號。
40.按權利要求38的程序，其特征在于，表示原始圖像的那組彩色圖像信號是通過掃描在鹵化銀膠片上形成的染色圖像而獲得的數字圖像信號。
41.按權利要求34的程序，其特征在于，晶內偏析處理裝置包括至少一個在非線性晶內偏析處理條件下執行的處理裝置，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
42.按權利要求38的程序，其特征在于，晶內偏析處理裝置包括至少一個在非線性晶內偏析處理條件下執行的處理裝置，使得與相對于輸入信號絕對值的信號值總數的至少5％相對應的較高級別的信號值的變化率變為小于10％，而與總數的至少15％相對應的較低級別的信號值的變化率基本上變為零。
43.按權利要求37的程序，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是相對于大于n的高級別的高頻信號而變化的。
44.按權利要求38的程序，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是相對于大于n的高級別的高頻信號而變化的。
45.按權利要求37的程序，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于級別n的低頻信號而變化。
46.按權利要求38的程序，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于級別n的低頻信號而變化。
47.按權利要求37的程序，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于大于n的高級別的低頻信號而變化。
48.按權利要求38的程序，其特征在于，用于級別n的亮度多分辨率信號的晶內偏析處理的條件是這樣一個條件，以便保存在多分辨率變換中產生的各級別的低頻信號，并且相對于大于n的高級別的低頻信號而變化。
49.按權利要求37的程序，其特征在于，圖像處理裝置還包括保存裝置，用于保存在亮度信號和色差信號的多分辨率變換中產生的各級別的亮度低頻信號和色差低頻信號；判斷裝置，用于相對于亮度低頻信號、色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷照相目標的條件；以及條件改變裝置，用于基于判斷結果來改變晶內偏析處理的條件。
50.按權利要求38的程序，其特征在于，圖像處理裝置還包括保存裝置，用于保存在亮度信號和色差信號的多分辨率變換中產生的各級別的亮度低頻信號和色差低頻信號；判斷裝置，用于相對于亮度低頻信號、色差低頻信號和亮度高頻信號中的一個或多個來判斷照相目標的條件；以及條件改變裝置，用于基于判斷結果來改變晶內偏析處理的條件。
51.按權利要求37的程序，其特征在于，圖像處理裝置還包括灰度轉換裝置，用于在應用多分辨率逆變換之前，將灰度轉換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號。
52.按權利要求38的程序，其特征在于，圖像處理裝置還包括灰度轉換裝置，用于在應用多分辨率逆變換之前，將灰度轉換應用于最高級別的亮度低頻圖像信號。
53.按權利要求37的程序，其特征在于，圖像處理裝置還包括灰色平衡調節裝置，用于在應用多分辨率逆變換之前，將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號。
54.按權利要求38的程序，其特征在于，圖像處理裝置還包括灰色平衡調節裝置，用于在應用多分辨率逆變換之前，將灰色平衡調節應用于最高級別的色差低頻圖像信號。
全文摘要
一種圖像處理方法，包括這些步驟將表示原始圖像的彩色圖像信號轉換成亮度信號和色差信號；將亮度信號和色差信號分別轉換成級別1到級別N的多分辨率信號；在抑制色差多分辨率信號的級別1的高頻分量之后，將多分辨率逆變換應用于色差多分辨率信號；在將利用不同于其它級別的各級別條件的晶內偏析處理應用于亮度多分辨率信號的各級別的高頻信號之后，將多分辨率逆變換處理應用于亮度多分辨率信號；將已處理的亮度信號和已處理的色差信號轉換成一組已處理彩色圖像信號。
文檔編號H04N1/409GK1600020SQ02821129
公開日2005年3月23日 申請日期2002年10月22日 優先權日2001年10月26日
發明者伊藤司 申請人:柯尼卡美能達控股株式會社