CN100358333C - 图像处理装置、方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理装置，调整缺陷像素的辉度，从缺陷像素中选择一个对象像素(O)，沿着通过对象像素(O)的多个方向的检测线(L)检测正常像素(P)，并对各检测线(L)运算：作为夹持对象像素(O)的两侧的正常像素(P)的像素值的比率的第一像素值比、作为一方的正常像素(P)的像素值和对象像素(O)的辉度调整后的像素值的比率的第二像素值比、及作为另一方的正常像素(P)的像素值和对象像素(O)的辉度调整后的像素值比率的第三像素值比，并利用这些像素值比运算各检测线(L)的加权系数，并运算各检测线(L)的对象像素(O)的插补值，利用加权系数和对象像素(O)的插补值运算对象像素(O)的修正值并进行修正。

Description

图像处理装置、方法

技术领域

本发明，涉及用于对图像数据的缺陷部分进行修正的图像处理装置、方法、以及程序，尤其涉及即使在图像数据的缺陷部分上存在图像边界的情况下，也可以反映这些要素而进行可适当地插补的修正处理的图像处理装置、方法。

背景技术

在照相胶片上，有时在其表面会存在伤痕、灰尘、污垢等缺陷。因此，已知有以下的技术，即，从存在这样的缺陷的照相胶片上读取图像并记录在印相纸上或者显示在显示器上等而进行输出时，通过辉度调整处理、插补处理等图像处理来对这样的缺陷部进行修正。

作为这样的技术，已知有以下的技术，即，比如红外光，与可见光不同，当将其照射到照相胶片上时，基本不受在其上拍照的图像的影响，而仅仅受伤痕、灰尘的影响，利用这一特性，通过辉度调整处理进行修正。该技术，具体地说是将红外光以及可见光照射到照相胶片上，将红外光的图像数据的像素值处于一定阈值以下的部分视为缺陷部，并在该缺陷部的各颜色成分(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))的像素值上，追加与缺陷部相对于正常部的红外光的衰减量相应的值，以提高辉度，由此使缺陷部的各颜色成分的像素值与正常部一致而调整辉度(比如，参照专利文献1)。

但是，这样的辉度调整处理，由于以在缺陷部中各颜色成分的像素值只相互衰减同样的量为前提，当由于照相胶片的乳剂面带有伤痕而使每种颜色成分的像素值的衰减量不同的情况下，就无法适当地对缺陷部进行修正。

在这种情况下，虽然可以采用利用周围的正常像素的像素值对缺陷部进行修正的插补处理的技术，但是如果只是单纯地用邻接的正常像素的像素值适用于缺陷像素，当在缺陷部上存在边界等的情况下，就不能进行适当的修正。因此，已知有以下的技术，即，检测出图像边界存在的方向，并沿着该方向进行插补处理。该技术具体地说就是：从缺陷像素沿着相互不同的多个方向，分别运算各方向的正常像素的浓度梯度、正常像素间的距离等图像特征量，进而对所述的多个方向分别进行：从相对于所述缺陷部而在图像上位于规定方向上的正常像素的信息，通过插补处理，求出用于修正所述缺陷像素的修正值，并从所述图像特征量和在就各个方向上运算出的修正值求出最终的修正值，进行所述缺陷部的修正(比如，参照专利文献2)。

【专利文献1】特开平11-98370号公报(第15-16页、图4)

【专利文献2】特开2001-78038号公报(第7-8页、图4-5、图8)

但是，在所述的专利文献2所记载的以往的插补处理的修正方法中，由于根据存在于缺陷部周围的正常像素来对缺陷部进行修正，所以在由于在缺陷部内存在复杂的图案等，而使图像边界复杂的情况下，仅从缺陷部周围的正常像素难于判断这样的像素边界的存在，其结果，难于正确地修正缺陷部。特别是当缺陷部的区域很宽阔时，在缺陷部内存在复杂的边界、图案的可能性很高，正确地进行修正是困难的。

发明内容

本发明，是鉴于上述的课题而提出的，其目的在于，提供一种即使在缺陷部内图像边界复杂的情况下，可以通过反映了这些要素的插补处理，正确地修正缺陷的图像处理装置。

为了实现所述目的本发明的图像处理装置的第一特征构成在于，具有：对包含于图像数据中的缺陷像素进行辉度调整处理的辉度调整装置；从所述缺陷像素中选择一个对象像素的对象像素选择装置；沿着通过所述对象像素的多个方向的检测线并在夹持所述对象像素的两侧，分别检测正常像素的正常像素检测装置；对所述各检测线，运算：作为夹持所述对象像素的两侧的正常像素中的一方的正常像素的像素值与另一方的正常像素的像素值的比率的第一像素值比、作为所述一方的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第二像素值比、以及作为所述另一方的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第三像素值比的像素值比运算装置；利用所述第一像素值比、第二像素值比、以及第三像素值比，来运算各检测线的加权系数的加权系数运算装置；采用由所述正常像素检测装置沿着检测线而检测出的正常像素的像素值，对该检测线的所述对象像素的插补值进行运算的插补值运算装置；采用所述各检测线的所述加权系数和所述对象像素的插补值，对所述对象像素的修正值进行运算的修正值运算装置；采用由所述修正值运算装置运算得到的修正值，对所述对象像素进行修正的修正装置。

另外，在正常像素检测装置中，当沿着各检测线并在夹持着对象像素的两侧分别检测正常像素时，也可以分别对其两侧进行检测多个正常像素的处理。在该情况下，作为在像素值比运算装置以及加权系数运算装置中使用的正常像素的像素值，可以使用所述两侧各自的多个正常像素的像素值的平均值等。

根据该第一特征构成，对于各检测线，在所述两侧的正常像素的像素值比(第一像素值比)的基础上，采用属于缺陷部的辉度调整后的对象像素和所述正常像素的像素值比(第二像素值比、以及第三像素值比)来运算加权系数，从而根据缺陷部内的像素值的状态将适当的方向的正常像素的像素值用于修正，因此，即使在缺陷部内存在复杂的图案等，图像的边界复杂的情况下，也可以反映这样的图像的边界而正确地修正缺陷。

本发明的图像处理装置的第二特征构成在于，在所述第一特征构成的基础上，所述像素值比运算装置，分别对多个颜色成分的每一个运算所述第一像素值比、第二像素值比、以及第三像素值比，所述加权系数运算装置，分别对所述第一像素值比、第二像素值比、以及第三像素值比，运算所述多个颜色成分中的最小值，并采用这些最小值运算所述加权系数。

根据该第二特征构成，当处理对象的图像数据是具有多个颜色成分的彩色图像的情况下，通过采用分别对第一～第三的各像素值比的多个颜色成分中的最小值来运算加权系数，由于将缺陷状态最差的颜色成分作为基准来运算加权系数，因此，其他的颜色成分当然比这种状态要好。所以，对所有的颜色成分进行加权系数的运算，使对象像素以及正常像素的像素值更为近似的方向的检测线的加权系数的更大，因此，可以更适当地检测出存在图像边界的方向，进行反映了图像边界的正确的缺陷修正。

本发明的图像处理装置的第三特征构成在于，在所述第一或第二特征构成的基础上，所述修正值运算装置，采用所述各检测线的所述加权系数和所述对象像素的插补值，运算所述对象像素的插补值的加权平均值，并将该加权平均值作为所述对象像素的修正值。

根据该第三特征构成，存在图像边界的可能性高的方向的检测线的对象像素的插补值对于最终的修正值施加的影响加大，并且存在图像边界的可能性不太高的方向的检测线的对象像素的插补值对于最终的修正值也施加一定程度的影响，因此可以防止成为极端错误的修正值，并可以抑制修正的偏差。

本发明的图像处理装置的第四特征构成在于，在所述第三特征构成的基础上，所述修正值运算装置，采用对由所述加权系数运算装置运算得到的各检测线的加权系数进行n次方运算(n是10以上的任意数)而得到的值，对所述对象像素的插补值的加权平均值进行运算。

根据该第四特征构成，可以通过进行n次方运算来强调各检测线的加权系数，对加权系数大的方向的检测线，也就是对适合于修正的方向的检测线的插补值进行强调，使之对修正值(加权平均值)施与更大的影响。所以，可以进行反映图像的边界的适当的缺陷像素的插补处理。这里，n的值，由于根据应该修正的图像的状态具有不同的适当的值，因此最好确定为从各种图像数据的统计等中实验地求出的值。

本发明的图像处理装置的第五特征构成在于：在所述第一～第四的特征构成的基础上，所述插补值运算装置，通过采用了沿着该检测线并在夹持着所述对象像素的一侧检测出的正常像素的像素值的值和采用了在另一侧检测出的正常像素的像素值的值之间的线性插补来对所述检测线的所述对象像素的插补值进行运算。

根据该第五特征构成，根据分别位于沿着所述检测线并夹持对象像素的两侧的正常像素的像素值、和位于所述两侧的正常像素间的距离，可以运算对象像素的适当的插补值。

本发明的图像处理方法的特征构成在于：具有：对包含于图像数据中的缺陷像素进行辉度调整处理的步骤；从所述缺陷像素中选择一个对象像素的步骤；沿着通过所述对象像素的多个方向的检测线并在夹持所述对象像素的两侧，分别检测正常像素的步骤；对所述各检测线，运算：作为夹持所述对象像素的两侧的正常像素中的一方的正常像素的像素值与另一方的正常像素的像素值的比率的第一像素值比、作为所述一方的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第二像素值比、以及作为所述另一方的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第三像素值比的步骤；利用所述第一像素值比、第二像素值比、以及第三像素值比，来运算各检测线的加权系数的步骤；采用沿着所述检测线而检测出的正常像素的像素值，对该检测线的所述对象像素的插补值进行运算的步骤；采用所述各检测线的所述加权系数和所述对象像素的插补值，对所述对象像素的修正值进行运算的步骤；采用所述修正值，对所述对象像素进行修正的步骤。

根据该特征构成，与所述第一特征构成的效果相同，即使在缺陷部内存在复杂的图案等，图像边界复杂的情况下，也可以反映这样的图像边界并正确地进行缺陷修正。

本发明的图像处理程序的特征构成在于，让计算机执行以下处理：对包含于图像数据中的缺陷像素进行辉度调整处理的步骤；从所述缺陷像素中选择一个对象像素的步骤；沿着通过所述对象像素的多个方向的检测线并在夹持所述对象像素的两侧，分别检测正常像素的步骤；对所述各检测线，运算：作为夹持所述对象像素的两侧的正常像素中的一方的正常像素的像素值与另一方的正常像素的像素值的比率的第一像素值比、作为所述一方的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第二像素值比、以及作为所述另一方的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第三像素值比的步骤；利用所述第一像素值比、第二像素值比、以及第三像素值比，来运算各检测线的加权系数的步骤；采用沿着所述检测线而检测出的正常像素的像素值，对该检测线的所述对象像素的插补值进行运算的步骤；采用所述各检测线的所述加权系数和所述对象像素的插补值，对所述对象像素的修正值进行运算的步骤；采用所述修正值，对所述对象像素进行修正的步骤。

根据该特征构成，与所述第一特征构成的效果相同，即使在缺陷部内存在复杂的图案等，图像边界复杂的情况下，也可以反映这样的图像边界并正确地进行缺陷修正。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的图像印刷系统的外观的立体图。

图2是表示本发明的实施方式的图像印刷系统的概要构成的模式图。

图3是表示本发明的实施方式的图像处理装置的功能的框图。

图4是表示本发明的实施方式的缺陷像素的修正处理的流程图。

图5是表示在本发明的实施方式的缺陷像素的修正处理中，沿着通过一个对象像素的多个方向的检测线检测出正常像素P的处理的一例的说明图。

图6是表示在本发明的实施方式的缺陷像素的修正处理中，对象像素的插补值的运算方法的一例的图。

图中：1-图像处理装置，4-图像印刷系统，5-图像读取装置，6-图像记录装置，17-CPU，18-存储器，19-缺陷像素修正部，25-正常/缺陷判定部，26-辉度调整部，27-对象像素选择部，28-正常像素检测部，29-像素值比运算部，30-加权系数运算部，31-插补值运算部，32-修正值运算部，33-修正部，O-对象像素，P-正常像素，L-检测线，F1-第一像素值比，F2-第二像素值比，F3-第三像素值比，H-对象像素插补值，W-加权系数，A-修正值。

具体实施方式

以下，作为本发明的实施方式，根据附图对将本发明的图像处理装置1适用于从照相胶片2读取图像并记录在印相纸3上的图像印刷系统4的情况进行说明。图1是表示实施方式的图像印刷系统4的外观的立体图，图2是表示本实施方式的图像印刷系统4的概要构成的模式图，图3是表示本实施方式的图像处理装置1的功能的框图。

如在这些图中所示，该图像印刷系统4，具备：将利用未图示的胶片显影机进行了显影处理的照相胶片2的摄影图像帧作为数字图像数据进行读取的图像读取装置5；对读取的图像数据进行图像处理并生成印刷数据的图像处理装置1；以及根据来自图像处理装置1的印刷数据进行曝光处理和显影处理并将图像记录到印相纸3上的图像记录装置6而构成。

图像读取装置5是所谓的胶片扫描器，作为主要的构成要素，如图2所示，具备：照明光学系统7；变焦镜头等摄影光学系统8；将入射的光分为可见光和红外光的分色镜9；可见光传感器装置10；红外光传感器装置11。照明光学系统7，具备：作为光源的碘钨灯或发光二极管；对从该光源来的光进行调光的镜片隧道、扩散板等而构成。可见光用传感器装置10，具备：为了检测由照相胶片2的三个基本颜色成分，在本实施方式中为R(红色)光、G(绿色)光、B(蓝色)光构成的可见光图像，而安装各自适合的彩色滤光器的三个CCD阵列10a；处理由这些CCD阵列10a检测出的可见光信号，并生成由基本颜色成分构成的R光、G光、以及B光的各自的图像数据，并向图像处理装置1传送的可见光用信号处理电路10b。而且，红外光用传感器装置11，具备：为了将附在照相胶片2上的伤痕的状态作为红外光图像检测出来，而只接收从分色镜9分出来的红外光地配置的CCD阵列11a；处理由该CCD阵列11a检测出的红外光信号，生成红外光图像数据并向图像处理装置1进行传送的红外光用信号处理电路11b。

在这样构成的图像读取装置5中，将照相胶片2的摄影图像帧定位在规定的读取位置上后，就开始进行摄影图像帧的读取处理，然而此时摄影图像帧的投影光像，通过向胶片传送机构12的照相胶片2的副扫描方向的送进操作，以分割成多个切槽图像的形状，顺次地由可见光用传感器装置10以及红外光用传感器装置11进行读取，并光电变换成R、G、B的各颜色成分的图像信号以及红外成分的图像信号，并作为数字图像数据传送到图像处理装置1。这样，由图像处理装置1对照明光学系统7、摄像光学系统8、可见光用传感器装置10以及红外光用传感器装置11进行各种控制，在本实施方式中，图像处理装置1的一部分功能部分成为图像读取装置5的构成要素。

图像处理装置1，在这里基本上由通用的微机构成，另外，还具有如下的一些附属设备：显示该图像印刷系统4的操作画面的监视器13、从数字相机等的存储卡等读入图像的介质读取器14、用于操作者操作输入的键盘15以及鼠标16等。

图像处理装置1，将CPU17作为核心部件，其用于对输入的数据进行各种处理的功能部安装在硬件上或者软件上或者同时安装在硬件和软件上。作为与本发明有特殊关系的功能部，如图3所示，可以举出：为了进行各种处理而暂时存储可见光图像数据以及红外光图像数据的存储器18；利用存储在存储器18中的可见光图像数据以及红外光图像数据进行缺陷像素修正的缺陷像素修正部19；对展开在存储器18中的可见光图像数据实施色调补正、滤光(色差模糊或锋利等)、修剪等缺陷以外的各种图像处理的图像调整部20；将图像数据或其它的显示项目读取到视频存储器，并且将展开在该视频存储器中的映像通过视频控制器变换成视频信号，传送到监视器13上的视频控制部21；将在缺陷像素修正部19以及图像调整部20上处理的最终的图像数据变换成印刷数据并传送到图像记录装置6的曝光印刷部22的印刷数据生成部23；根据在采用图形用户接口(GUI)做出的操作画面下，通过键盘15以及鼠标16等输入的操作指令或预先程序化的操作指令对各功能部进行控制的印刷管理部24。

缺陷像素修正部19，具备：采用保存在存储器18中的红外光图像数据，对包含在可见光图像数据中的各像素是正常像素还是缺陷像素进行判定，并做成登录有正常像素以及缺陷像素的各坐标的正常/缺陷图的正常/缺陷判定部25；对在该正常/缺陷判定部25中判定为缺陷像素的像素的辉度进行调整处理的辉度调整部26；从在该正常/缺陷判定部25中判定为缺陷像素的像素中顺序选择一个对象像素O的对象像素选择部27；对于由该对象像素选择部27选择的各对象像素O，沿着通过对象像素O的多个方向的检测线L并在夹持对象像素O的两侧分别检测正常像素P的正常像素检测部28；对于各检测线L，运算：夹持对象像素O的两侧的正常像素P之中的一方的正常像素P1的像素值和另一方的正常像素P2的像素值的比率的第一像素值比F1、作为一方的正常像素P1的像素值与对象像素O的辉度调整后的像素值的比率的第二像素值比F2、以及另一方的正常像素P2的像素值和对象像素O的辉度调整后的像素值的比率的第三像素值比F3的像素值比运算部29；采用由该像素值比运算部29运算的第一像素值比F1、第二像素值比F2、以及第三像素值比F3，对各检测线L的加权系数W进行运算的加权系数运算部30；采用由正常像素检测部28沿着检测线L检测出的正常像素P的像素值，对该检测线L的对象像素O的插补值H进行运算的插补值运算部31；采用各检测线L的加权系数W和对象像素O的插补值H，运算对象像素O的修正值A的修正值运算部32；采用由该修正值运算部32运算得到的修正值A对对象像素O进行修正的修正部33。上述缺陷像素修正部19的各部，可以通过保存在硬盘驱动器、ROM(只读存储器)等存储装置，或者CD(高密度磁盘)、DVD等存储介质上的程序来适当地实现。另外，‘O’、‘P’、‘L’、‘F’、‘H’、‘W’以及‘A’，是分别代表多个存在的对象像素、正常像素、检测线、像素值比、插补值、加权系数以及修正值的符号，在以后的说明中，只有在表示多个存在的对象中的特定对象的情况下，才会如‘PO’、‘LO’等所示，添加数字或者英文字母来表示。

这里，本实施方式中的辉度调整部26、对象像素选择部27、正常像素检测部28、像素值比运算部29、加权系数运算部30、插补值运算部31、修正值运算部32、以及修正部33分别是包含于发明内容中的辉度调整装置、对象像素选择装置、正常像素检测装置、像素比运算装置、加权系数运算装置、插补值运算装置、修正值运算装置以及修正装置中的构成。另外，关于该缺陷像素修正部19中的对象像素的缺陷修正处理，将在以后进行详细说明。

图像记录装置6，如图2所示，将收容在两个印相纸箱40中的滚筒状的印相纸3拉出并由切纸刀41切成印刷的尺寸，并且由背面印刷部42将颜色补正信息、帧编号等印刷处理信息印刷到这样切成的印相纸3的背面，同时在曝光印刷部22对印相纸3的表面进行摄影图像的曝光，并且将该曝光后的印相纸3传送到具有多个显影处理槽的处理槽装置43中进行显影处理。干燥后从装置上部横向传送输送带44传送到分类器45的印相纸3，以按照顺序单位分送到该分类器45的多个托盘46中的状态而进行集中(参考图1)。

而且，在图像记录装置6中，为了以与对印相纸3的各种处理一致的传送速度传送印相纸3，还敷设了印相纸传送机构47。印相纸传送机构47，由在印相纸传送方向上、配置在曝光印刷部22的前后的、包含卡盘式印相纸传送单元47a的多个夹持传送滚轮对而构成。在曝光印刷部22中，设置着沿着主扫描方向、根据来自图像记录装置6的印刷数据而向沿副扫描方向传送的印相纸3，进行R、G、B的3原色的激光光线的照射的行曝光头。处理槽装置43，具备：贮存发色显影处理液的发色显影槽43a、贮存漂白定影处理液的漂白定影槽43b、贮存稳定处理液的稳定槽43c。

接着，根据图4所示的流程图，对本实施方式中的缺陷像素的修正处理进行详细说明。

首先，将由图像读取装置5的可见光用传感器装置10以及红外光用传感器装置11取得的可见光图像数据和红外光图像数据读入到存储器18中(#01)。然后，在正常/缺陷像素判定部25中，采用由#01的处理而保存到存储器18中的红外光图像数据，对包含于可见光图像数据中的各像素是正常像素还是缺陷像素进行判定，并生成登录有正常像素以及缺陷像素的各坐标的正常/缺陷图(#02)。该处理，可以通过：当包含于红外光图像数据中的各像素的像素值为预先设定的一定的阈值以上的情况下，判定为正常像素，当低于该一定的阈值的情况下，判定为缺陷像素，并根据这些各个像素的坐标将表示正常或者缺陷的信息登录到正常/缺陷图上而进行。作为这里使用的一定的阈值，最好是根据包含于红外光图像数据中的全像素的像素值的平均值来设定。

接着，在辉度调整部26中，进行将在#02的处理中判定为缺陷像素的像素辉度与无缺陷状态一致地调整的辉度调整处理(#03)。作为在该处理中使用的辉度调整方法，比如，可以采用将包含于红外光图像数据的所有的正常像素的像素值的平均值与各缺陷像素的像素值的差分作为由各缺陷像素的伤造成的像素值的衰减量，并通过分别将其加到包含于可见光图像数据中的各缺陷像素的RGB的每个颜色成分的像素值上，调整包含于可见光图像数据中的所有的缺陷像素的辉度的方法。另外，在该辉度处理中采用的辉度调整方法并不限定于此，可以适用在背景技术中说明的方法等任意的辉度调整方法。

另外，在对象像素检测部27中，从在正常/缺陷判定部25中判定为缺陷像素的像素中选择一个对象像素O(#04)。作为该对象像素O，是在正常/缺陷图上作为缺陷像素而登录的像素，从尚未作为对象像素O而被选择的像素中选择。此时，虽然可以从尚未作为对象像素而被选择的缺陷像素中选择任意的像素，但是最终，还是将包含于处理对象的图像数据中的所有的缺陷像素作为对象像素O而选择。

接着，在正常像素检测部28中，设定通过对象像素O的规定的角度间隔的多个方向的检测线L，沿着其中的一个方向的检测线L1并在夹持对象像素O的两侧分别检测出正常像素P1、P2(#05)。在图5中表示沿着通过对象像素O的多个方向的检测线L检测出正常像素P时的一个例子。在该图中，表示通过对象像素O的多个方向的检测线L的角度间隔为15°的情况。这里，检测线L，是以对象像素为中心的放射状的多个方向之中，夹持对象像素O并存在于直线上的相反的两个方向的一条线。另外，检测线L的角度间隔，可以对应图像数据的像素数等取适当的间隔。

在沿着检测线L检测出正常像素P时，当邻接的检测线L间的角度间隔为90°或45°以外的情况下，由于不限定检测线L通过所有的像素中央，因此在这种情况下，对于检测线L通过的位置，将中心位置最近的像素视为检测线L上的像素。而且，在正常像素P的检索时，从对象像素O沿着检测线L朝向外侧分别判断是缺陷像素还是正常像素，在其中离对象像素O最近的位置上的正常像素，作为分别位于沿着该检测线L并夹持对象像素O的两侧的正常像素P而检测出来。另外，在本实施方式中，沿着该检测线L并在夹持对象像素O的两侧逐个检测出正常像素P1、P2，并采用这些正常像素P1、P2的值，对以后的第一～第三像素值比F1～F3以及对象像素O的插补值H进行运算，但是，也可以在夹持对象像素O的两侧分别检测出两个以上的正常像素P，并采用这些两个以上正常像素P的平均值，对以后的第一～第三像素值比F1～F3以及对象像素O的插补值H进行运算。而且，正常像素P的检索，并不限定于上述的检测线L上，也可以包含位于检测线L的近旁的正常像素P并进行检索。

另外，沿着所述1条检测线L1检索正常像素P1、P2的结果，对在夹持对象像素O的两侧的各自规定距离内是否检测出正常像素P1、P2进行判断(#06)。这是由于：位于距离对象像素O较远的位置的正常像素P的值，不适合用于对象像素O的修正，因此当在预先设定的规定距离内不存在正常像素的情况下，就不将该方向的检测线L的正常像素P的值用于第一～第三像素值比F1～F3以及对象像素O的插补值H的运算。所以，当夹持对象像素O的两侧之中的任何一方，在规定距离内都不存在正常像素的情况下(#06：否)，就返回到#05的处理，进行沿着上述检测线L1之外的另一个检测线L检测正常像素P的处理。这里，作为所述规定距离，比如可以是由‘25’像素等那样的简单地以距离(像素数)表示的确定值，也可以采用登录有处理对象的图像数据的全体的像素数和所述规定距离的关系的表等，并根据包含于处理对象的图像数据中的像素数而变化的值。

另一方面，当沿着所述1条检测线L1并在夹持对象像素O的两侧分别在规定距离内检测出正常像素P1、P2的情况下(#06：是)，接着，在像素值比运算部29中，对所述1条检测线L1，运算：夹持对象像素O的两侧的正常像素P1、P2之中的一方的正常像素P1的像素值和另一方的正常像素P2的像素值的比率的第一像素值比F1、作为一方的正常像素P1的像素值与对象像素O的辉度调整后的像素值的比率的第二像素值比F2、以及另一方的正常像素P2的像素值和对象像素O的辉度调整后的像素值的比率的第三像素值比F3。在本实施方式中，将具有多个颜色成分的彩色图像的图像数据作为处理对象，像素值比运算部29分别对多个颜色成分的每一种运算第一像素值比F1、第二像素值比F2、以及第三像素值比F3(#07)。这里，如上所述，在图像处理装置1中处理的多个颜色成分，是R、G、B三个颜色成分。像素值，比如是256灰度的图像数据的像素的话，则取0～255的值，像素值比，是作为对象的两个像素的这样的像素值的比率。如果具体地表示本实施方式中的第一像素值比F1、第二像素值比F2、以及第三像素值比F3的R、G、B的每个颜色成分的运算公式，则为以下的公式(1)～(9)。

$F1R=\frac{\min (R1,R2)}{\max (R1,R2)}----------\left(1\right)$

$F1G=\frac{\min (G1,G2)}{\max (G1,G2)}----------\left(2\right)$

$F1B=\frac{\min (B1,B2)}{\max (B1,B2)}----------\left(3\right)$

$F2R=\frac{\min (R0,R1)}{\max (R0,R1)}----------\left(4\right)$

$F2G=\frac{\min (G0,G1)}{\max (G0,G1)}----------\left(5\right)$

$F2B=\frac{\min (B0,B1)}{\max (B0,B1)}----------\left(6\right)$

$F3R=\frac{\min (R0,R2)}{\max (R0,R2)}----------\left(7\right)$

$F3G=\frac{\min (G0,G2)}{\max (G0,G2)}----------\left(8\right)$

$F3B=\frac{\min (B0,B2)}{\max (B0,B2)}----------\left(9\right)$

这里，分别将R、G、B的各颜色成分的第一像素值比设为F1R、F1G、F1B，将第二像素值比分别设为F2R、F2G、F2B，将第三像素值比分别设为F3R、F3G、F3B。而且，(R0、G0、B0)是对象像素O的RGB的每个颜色成分的像素值，(R1、G1、B1)是正常像素P1的RGB的每个颜色成分的像素值，(R2、G2、B2)是正常像素P2的RGB的每个颜色成分的像素值。另外，在上式中，通过将作为对象的两个像素的像素值中较大的一方的值(max)作为分母，而将小的一方的值(min)作为分子，作为对象的两个像素的像素值越近，则各像素值比F越取接近‘1’的值，作为对象的两个像素的像素值越距离远，越取接近‘0’的值。由此，就可以决定分别表示如下内容的值：第一像素值比F1R、F1G、F1B与夹持对象像素O的两侧的正常像素P1、P2的RGB的每个颜色成分的像素值的相近程度；第二像素值比F2R、F2G、F2B，与一方的正常像素P1和辉度调整后的对象像素O的RGB的每个颜色成分的像素值的相近程度；第三像素值比F3R、F3G、F3B，与另一方的正常像素P2和辉度调整后的对象像素O的R、G、B的每个颜色成分的像素值的相近程度。

接着，在加权系数运算部30中，采用在#07中对每个RGB的颜色成分运算的第一像素值比F1R、F1G、F1B，第二像素值比F2R、F2G、F2B，以及第三像素值比F3R、F3G、F3B，对所述1条检测线L1的加权系数W进行运算(#08)。一个检测线L1的加权系数W确定可靠性的系数，即，在如后所述#09的处理中，根据与针对其他方向的检测线L运算得到的对象像素O的插补值H的关系，对针对所述一个检测线L1运算得到的对象像素O的插补值H，以多大程度的比例(权)用于修正值A，也就是各检测线L的对象像素O的插补值H为何种程度的适当的值。

在本实施方式中，  进行分别对第一像素值比F1R、F1G、F1B，第二像素值比F2R、F2G、F2B，以及第三像素值比F3R、F3G、F3B，运算R、G、B的各颜色成分中的最小值(min)，并将这三个最小值的乘积值作为加权系数W的运算。该运算公式，具体地为以下的公式(10)。另外，公式(10)的‘Wag1’中的‘ag1’是通过对象像素O的多个检测线L的角度，在‘0°～180°’的范围内取规定角度间隔(这里是15°)的值。

Wag1＝min(F1R，F1G，F1B)×min(F2R，F2G，F2B)

×min(F3R，F3G，F3B)    ……(10)

一般，在跨越图像边界的方向排列的像素的像素值在图像的边界部分急剧变化，但是沿着图像边界的方向排列像素的像素值的变化比较小。所以，在对对象像素O进行插补时，即使沿着跨越图像边界的方向进行线性插补，对于在缺陷部内变化很大的像素值进行适当的推测并插补也是困难的，而与此相比，如果是进行沿着图像的边界的方向的线性插补等，就可以求出对象像素O的更适当的插补值。这里，当表示位于沿着所述1条检测线L1并夹持对象像素O的两侧的正常像素P1和正常像素P2的每个颜色成分的像素值的相近程度的第一像素值比F1R、F1G、F1B均为接近‘1’的较大的值时，为正常像素P1与正常像素P2的颜色相近的情况，这样的检测线L1的方向，是沿着图像边界的方向的可能性很高。

所述公式(10)的‘min(F1R、F1G、F1B)’，是当对比正常像素P1与正常像素P2的R、G、B的各颜色成分的像素值时，像素值差别最大的一个颜色成分的像素值比。因此，其它两个颜色成分的像素值比都是比‘min(F1R、F1G、F1B)’更大的值。所以，当所述‘min(F1R、F1G、F1B)’取接近于‘1’的大值时，为所有的颜色成分的像素值比都取接近于‘1’的较大的值的情况，如上所述，正常像素P1与正常像素P2的颜色接近，可以说这样的检测线L1的方向是适当的插补方向的可能性很高。

而且，由于对象像素O，已经在#03的处理中进行了辉度调整，因此比如即使该缺陷是使各颜色成分的平衡陷于崩溃的缺陷，也应在某种程度上修正到了与正常像素接近的状态。因此，当表示沿着所述1条检测线L1而存在的一方的正常像素P1和辉度调整后的对象像素O的RGB的每个颜色成分的像素值的相近程度的第二像素值比F2R、F2G、F2B均为接近‘1’的较大的值时，为正常像素P1与辉度调整后的对象像素O的颜色相近的情况，这样的检测线L1的方向，是沿着图像边界的方向的可能性很高。该情况，对于第三像素值比F3R、F3G、F3B来说也是一样的。

所述公式(10)的‘min(F2R、F2G、F2B)’，是当对比正常像素P1和辉度调整后的对象像素O的R、G、B的各颜色成分的像素值时，像素值差别最大的一个颜色成分的像素值比。因此，其它两个颜色成分的像素值比都是比‘min(F2R、F2G、F2B)’更大的值。所以，当所述‘min(F2R、F2G、F2B)’取接近于‘1’的较大的值时，为所有的颜色成分的像素值比取接近于‘1’的较大的值的情况，如上所述，正常像素P1与辉度调整后的对象像素O的颜色接近，可以说这样的检测线L1的方向是适当的插补方向的可能性很高。而且，该情况对于所述公式(10)的‘min(F3R、F3G、F3B)也是完全一样的。

另外，在所述公式(10)中，将这些‘min(F1R，F1G，F1B)’、‘min(F2R，F2G，F2B)’、以及‘min(F3R，F3G，F3B)’的乘积的值作为所述1条检测线L1的加权系数W。所以，该加权系数W可以设定为在沿着1条检测线L1并在夹持对象像素O的两侧的正常像素P1以及正常像素P2的像素值比的基础上，也反映了属于缺陷部的辉度调整后的对象像素O和正常像素P1或正常像素P2的像素值比的更确切的系数。另外，该加权系数W，如后所述，与R、G、B的各颜色成分的修正值A的运算共通使用。

接着，在插补值运算部31中，采用在#05中检测出的正常像素P1、P2的像素值，对检测出了该正常像素P、P2的检测线L1的对象像素O的插补值H进行运算(#09)。作为该对象像素O的插补值H的运算方法，采用推定地求出预想为当对象像素O没有缺陷时的值的像素值的方法，比如，可以适用线性插补。具体地，在采用位于沿着图5所示的一个检测线L1并夹持着对象像素O的两侧的正常像素P1、P2的像素值，运算对象像素O的插补值H1时，分别对R、G、B的各颜色成分，如图6所示，用直线连结正常像素P1的像素值和正常像素P2的像素值，并通过线性插补对与从对象像素O到正常像素P1或者P2为止的距离的比相对应的所述直线上的值进行运算。这里，将对象像素O的R、G、B的各颜色成分的插补值分别表示为HR、HG、HB。图6的图形的纵轴是各像素的像素值(表示RGB的任意颜色成分)，横轴表示沿检测线L1的各像素的位置关系。如果以在R、G、B各成分之中的R成分为例具体地表示本实施方式的对象像素O的插补值H的运算公式，则成为以下的公式(11)。

${\mathrm{HR}}_{\mathrm{agl}}=\frac{D1}{D1+D2}\×(R2-R1)+R2------------------\left(11\right)$

其中，如上所述，‘R1’是夹持对象像素O的一方的正常像素P1的R成分的像素值，‘R2’是另一方的正常像素P2的R成分的像素值，‘D1’是从对象像素O到正常像素P1为止的距离的绝对值，‘D2’是从对象像素O到正常像素P2为止的距离的绝对值，‘HRagl’的‘agl’是通过对象像素O的多个检测线L的角度，在‘0°～180°’的范围内取规定的角度间隔(这里是15°)的值。对于G成分与B成分，也可以通过同样的方法分别运算插补值HGagl以及HBagl。另外，对象像素O的插补值H的运算方法，并不限定于线性插补，只要是可以推定地求出预想为当在对象像素O上没有缺陷的情况下的值的像素值的插补方法就可以采用。

接着，对于所有的规定的角度间隔(这里‘15°’)的通过对象像素O的多个方向的检测线L，判断是否完成了#05～#09的处理(#10)。当对于所有的所述多个方向的检测线L而言，尚没有完成#05～#09的处理时(#10：否)，将处理返回到#05，选择已经完成了处理的检测线L以外的检测线L，并重复进行#05～#09的处理。

另一方面，当对于所有的所述多个方向的检测线L都完成了#05～#09的处理时(#10：是)，在修正值运算部32中，对在#04的处理中选择的一个对象像素O的修正值A进行运算(#11)。也就是，采用在#04～#09的处理中运算的各检测线L的加权系数W和对象像素O的插补值H，对选择的一个对象像素O的修正值A进行运算。这里，采用各检测线L的所述的加权系数Wagl和对象像素O的各颜色成分的插补值HRagl、Hgagl以及HBagl，运算对象像素O的插补值H的加权平均值，并将该加权平均值作为对象像素O的修正值A。而且，在运算该加权平均值时，优选采用将各检测线L的加权系数Wagl进行了N次方运算的值。具体地，就是在对各检测线L的R、G、B的各颜色成分的插补值HRagl、Hgagl以及HBagl上，乘以该检测线L的各颜色成分共通的加权系数W的n次方，并对通过该对象像素O的全部多个检测线L，求以上乘积值的总和，然后将该总和除以在所述乘积值的运算中使用的全部的加权系数Wagl的n次方的总和。以R、G、B的各颜色成分中的R成分为例的修正值AR的运算公式，具体地为以下的公式(12)。另外，通过同样的方法，也可以分别运算出G成分的修正值AG，以及B成分的修正值AB。

$\mathrm{AR}=\frac{\underset{\mathrm{agl}=0}{\overset{180}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{HR}}_{\mathrm{agl}}\×W_{\mathrm{agl}}^n)}{\underset{\mathrm{agl}=0}{\overset{180}{\mathrm{\Σ}}}{W}_{\mathrm{agl}}^n}----------\left(12\right)$

如上所述，由于加权系数W是‘0’以上、‘1’以下的值，所以通过加权系数W的n次方运算，可以强调影响到所述公式(12)的结果的加权系数W的值。由此，可以加大沿着对象像素O周围的图像边界的存在方向而运算的对象像素O的插补值H对所述加权平均值A施与的影响，可以进行反映了图像的边界方向的适当的缺陷像素的修正。这里，n的值，根据应该修正的图像的状态具有不同的合适的值，因此，最好是选择从各种图像数据的统计中实验地求出的值，但是，一般来说，如果该n值太小，则修正后的图像的边界就会成为模糊状态，而该n值太大，修正后的图像的边界又过于清晰。具体地，如果是一般的照片，多数情况n值在10～30之间左右是合适的，进而，作为适当地修正皮肤和黑色的边界的n值，多数情况下以20左右最为合适。

接着，在修正部33中，采用通过#11的处理运算得到的对象像素O的修正值A进行对象像素O的修正(#12)。具体地，将分别对于R、G、B的各成分而运算得到的对象像素O的修正值AR、AG、AB置换成对象像素O的R、G、B的各成分的像素值来进行。

接着，对在#02的处理中作为缺陷像素而登录在正常/缺陷图上的所有的缺陷像素，判断作为对象像素O而选择并进行的#04～#12的处理是否已经完成(#13)。这里，当还没有将所有的缺陷像素作为对象像素O而选择完毕的情况下(#13：否)，将处理返回到#04，选择已经处理完成的对象像素O以外的对象像素O，并重复进行#04～#12的处理。而当所有的缺陷像素都作为对象像素O被选择，并已经完成了#04～#12的处理的情况下(#13：是)，则结束图像处理装置1的缺陷像素的修正处理。

在所述的实施方式中，对在图像处理装置1中对R、G、B的三个颜色成分进行处理的情况进行了说明，但是在本发明中可处理的多个颜色成分并不限定于此，当然也可以与图像处理装置5的构成相谐调，将青绿色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(K)等作为颜色成分进行处理。而且，当在图像处理装置1中将黑白图像的图像数据作为处理对象的情况下，也可以仅处理单一的颜色成分。

而且，在所述实施方式中，对进行#11的处理中的对象像素O的修正值A的运算时，采用对各检测线L分别运算加权系数Wagl和对象像素O的各颜色成分的插补值HRagl、HGagl、以及Hbagl而得到的值来运算对象像素O的插补值H的加权平均值，并将该加权平均值作为对象像素O的修正值A而进行处理的情况进行了说明，但是，对象像素O的修正值A的运算方法并不限定于此，比如，也可以选择一个加权系数Wagl最大的方向的检测线L，不对该选择的检测线L的各颜色成分的插补值HRagl、HGagl、HBagl进行加权平均，而是直接作为各颜色成分的修正值AR、AG、AB。

另外，在所述实施方式中，对适用于从照相胶片2读取图像并记录到印相纸3上的图像印刷系统4的情况进行了说明，但是，适用本发明的对象并不限定于此，只要是修正图像数据的缺陷部并输出的装置，则本发明也可以适用于其它的图像处理装置等。

本发明在对图像数据的缺陷部分进行修正时，即使在缺陷部内存在复杂的图像边界，也可以进行反映该要素的正确的修正处理，并且可以用于各种图像处理装置或程序等。

Claims (5)

1.一种图像处理装置，其特征在于，具有：

对包含于图像数据中的缺陷像素进行辉度调整处理的辉度调整装置；

从所述缺陷像素中选择一个对象像素的对象像素选择装置；

沿着通过所述对象像素的多个方向的检测线并在夹持所述对象像素的两侧，分别检测正常像素的正常像素检测装置；

对所述各检测线，运算：作为夹持所述对象像素的两侧的正常像素中的一侧的正常像素的像素值与另一侧的正常像素的像素值的比率的第一像素值比、作为所述一侧的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第二像素值比以及作为所述另一侧的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第三像素值比的像素值比运算装置；

利用所述第一像素值比、第二像素值比以及第三像素值比，运算各检测线的加权系数的加权系数运算装置；

采用由所述正常像素检测装置沿着检测线检测出的正常像素的像素值，对通过该检测线的所述对象像素的插补值进行运算的插补值运算装置；

采用所述各检测线的所述加权系数和所述对象像素的插补值，对所述对象像素的修正值进行运算的修正值运算装置；

采用由所述修正值运算装置运算得到的修正值，对所述对象像素进行修正的修正装置，

其中，所述像素值比运算装置，分别对多个颜色成分的每一个运算所述第一像素值比、第二像素值比以及第三像素值比，所述加权系数运算装置，分别对所述多个颜色成分中的每一个运算的所述第一像素值比、第二像素值比以及第三像素值比，运算所述多个颜色成分中的最小值，并采用这些最小值运算所述加权系数。

2.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述修正值运算装置，采用所述各检测线的所述加权系数和所述对象像素的插补值，运算所述对象像素的插补值的加权平均值，并将该加权平均值作为所述对象像素的修正值。

3.如权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，所述修正值运算装置，用对由所述加权系数运算装置运算得到的所述各检测线的所述加权系数进行n次方运算而得到的值代替所述加权系数，对所述对象像素的插补值的加权平均值进行运算，其中n是10以上的任意数。

4.如权利要求1～3中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述插补值运算装置，通过采用了沿着该检测线并在夹持着所述对象像素的一侧检测出的正常像素的像素值的值和采用了在另一侧检测出的正常像素的像素值的值之间的线性插补，对所述该检测线的所述对象像素的插补值进行运算。

5.一种图像处理方法，其特征在于，具有：

对包含于图像数据中的缺陷像素进行辉度调整处理的步骤；

从所述缺陷像素中选择一个对象像素的步骤；

沿着通过所述对象像素的多个方向的检测线并在夹持所述对象像素的两侧，分别检测正常像素的步骤；

对所述各检测线，运算：作为夹持所述对象像素的两侧的正常像素中的一侧的正常像素的像素值与另一侧的正常像素的像素值的比率的第一像素值比、作为所述一侧的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第二像素值比以及作为所述另一侧的正常像素的像素值和所述对象像素的辉度调整后的像素值的比率的第三像素值比的步骤；

利用所述第一像素值比、第二像素值比以及第三像素值比，运算各检测线的加权系数的步骤；

采用沿着所述检测线检测出的正常像素的像素值，对沿着该检测线的所述对象像素的插补值进行运算的步骤；

采用所述各检测线的所述加权系数和所述对象像素的插补值，对所述对象像素的修正值进行运算的步骤；

采用所述修正值，对所述对象像素进行修正的步骤，

其中，所述运算像素值之比的步骤，分别对多个颜色成分的每一个运算所述第一像素值比、第二像素值比以及第三像素值比，所述运算各检测线的加权系数的步骤，分别对所述多个颜色成分中的每一个运算的所述第一像素值比、第二像素值比以及第三像素值比，运算所述多个颜色成分中的最小值，并采用这些最小值运算所述加权系数。

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