Устройство обработки изображения, способ обработки изображения, программа, печатный носитель и носитель записи

Устройство обработки изображения, способ обработки изображения, программа, печатный носитель и носитель записи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству обработки изображений, способу обработки изображения, программе, печатному носителю изображения и носителю записи.

Уровень техники

Способы для выполнения обработки изображений, такие как улучшение резкости изображения и обнаружение контура оригинального изображения были разработаны до настоящего времени.

Например, раскрыто, что для улучшения резкости изображения, программный продукт, описанный в непатентной литературе 1 выполняет локальное управление контрастностью, для того, чтобы обнаружить и дополнительно повысить яркость пикселей на яркой стороне контура, и обнаружить и дополнительно сделать более темными пиксели на темной стороне контура.

В способе по непатентной литературе 2 описано, что нелинейную обработку выполняют, используя банк биортогональных вейвлет-фреймов с максимальным наложением, в качестве математической модели ранней визуальной обработки информации человеком.

В качестве способов обнаружения контура в настоящее время хорошо известны способы простой фильтрации и способы использования вейвлет-преобразования (см. непатентную литературу 6 и 7).

Список литературы

Непатентная литература

Непатентная литература 1: Adobe Systems Incorporated, " Help and support for Photoshop/Advanced sharpening technique", April 6, 2006 [Online], доступна на странице <http://www.adobe.com/jp/designcenter/photoshop/articles/phscs2at_advsharpen.html> (доступ был получен 9 мая, 2012 г.)

Непатентная литература 2: Hitoshi Arai, "A Nonlinear Model of Visual Information Processing Based on Discrete Maximal Overlap Wavelets", Interdisciplinary Information Sciences, Vol. 11, No. 2, 2005, pp. 177-190

Непатентная литература 3: Hitoshi Arai and Shinobu Arai, 2D tight framelets with orientation selectivity suggested by vision science, JSIAM Letters Vol. 1, 2009, pp. 9-12

Непатентная литература 4: Hitoshi Arai and Shinobu Arai, "Finite discrete, shift-invariant, directional filterbanks for visual information processing, I: Construction", Interdisciplinary Information Sciences, Vol. 13, No. 2, 2007, pp. 255-273

Непатентная литература 5: E.N. Johnson, M.J. Hawken and R. Shapley, "The spatial transformation of color in the primary visual cortex of the macaque monkey", Nature Neuroscience, Vol. 4, No. 4, 2001, pp. 409-416

Непатентная литература 6: P.J. Van Fleet, "Discrete Wavelet Transformations", Wiley, 2008

Непатентная литература 7: R.С. Gonzalez and R.E. Woods, "Digital Image Processing", 3rd Ed., Pearson International Edition, 2008

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Однако, обычные способы обработки изображения имеют проблему, состоящую в том, что увеличение резкости естественного изображения и различные типы обнаружения контура трудно осуществляются.

Например, программный продукт, описанный в непатентной литературе 1, однородно увеличивает и уменьшает яркость участков на контурах, и, следовательно, имеет проблему, состоящую в том, что контраст частей, имеющих достаточный контраст, будет чрезмерно увеличен до такой степени, при которой они становятся близкими к черному или белому, и, таким образом, становятся неестественными. Способ, описанный в непатентной литературе 2, осуществляли, как часть анализа иллюзии на черно-белых изображениях, и имеет проблему, состоящую в том, что он не применим для повышения резкости цветных изображений.

Обычные способы обнаружения контура, включающие в себя описанные в непатентной литературе 6 и 7, не имеют адекватного разрешения по частоте и избирательности по ориентации, и, следовательно, имеют проблему трудности обнаружения различных типов кромок, в соответствии с назначением.

Настоящее изобретение достигается с учетом описанных выше проблем, и цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство обработки изображений, способ обработки изображений, программу, печатный носитель печатного и носитель записи, которые позволяют выполнять различные типы обработки изображений, такие как увеличение резкости естественного изображения и обнаружение различных кромок.

Решение задачи

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы по меньшей мере частично решить задачи в обычной технологии. В соответствии с аспектом настоящего изобретения, устройство обработки изображения включает в себя по меньшей мере модуль хранения и модуль управления, модуль хранения включает в себя: модуль хранения фильтра, который хранит фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса, имеющий степень, которая установлена для аппроксимирующего фильтра, без какой-либо ориентации и множество детальных фильтров с соответствующими ориентациями; и модуль хранения данных изображения, который хранит данные изображения; модуль управления включает в себя: модуль декомпозиции, который получает сигналы подполосы, путем выполнения декомпозиции для множества значений разрешения для данных изображения, используя фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса; и модуль получения обработанного изображения, который получает обработанные данные изображения, формируемые сигналами подполосы на этапе декомпозиции для декомпозиции с множеством разрешений, которые были получены модулем декомпозиции, или обработанные данные изображения, которые были реконструированы в изображение, путем суммирования сигналов подполос на этапе синтеза декомпозиции с множеством разрешений, и модуль декомпозиции дополнительно содержит модуль обработки, который выполняет аттенюацию или усиление любого из сигналов подполос на этапе декомпозиции при декомпозиции с множеством разрешений, в соответствии с по меньшей мере одним из фильтров.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки выполняет линейную или нелинейную обработку коэффициента для сигналов подполос на этапе декомпозиции.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки выполняет обработку порогового значения для сигналов подполос на этапе декомпозиции.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки выполняет обработку коэффициента для уменьшения значений, имеющих меньшие абсолютные значения, которые являются меньшими по абсолютному значению, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции, составляющих сигналы подполосы на этапе декомпозиции, становится большей, и таким образом, чтобы дополнительно улучшить значения, имеющие меньшие абсолютные значения, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится меньше.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки выполняет ослабление или усиление сигналов подполос на этапе декомпозиции, соответствующей по меньшей мере одному из фильтров, среди фильтров, имеющих заданные характеристики частоты и/или заданные ориентации.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, заданные характеристики частоты устанавливаются в соответствии с положением в заданной компоновке фильтра на основе ориентации, на каждом уровне фреймлета цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейма цевочного колеса, и/или в соответствии с уровнем в декомпозиции с множеством разрешений.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки относительно усиливает сигналы подполосы на этапе декомпозиции, соответствующей по меньшей мере одному из нечетных фильтров среди фильтров, имеющих заданные частотные характеристики и/или заданную ориентацию.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки относительно усиливает сигналы подполосы на этапе декомпозиции, соответствующей по меньшей мере одному из нечетных фильтров, среди фильтров, имеющих заданные частотные характеристики и/или заданные ориентации, и относительно ослабляет сигналы подполосы на этапе декомпозиции, соответствующей по меньшей мере одному из четных фильтров.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки ослабляет или усиливает сигналы подполосы на этапе декомпозиции, путем выполнения обработки коэффициентов деталей декомпозиции и/или коэффициентов аппроксимации декомпозиции, выводимых из этапы декомпозиции.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, способ обработки изображения выполняют с помощью устройства обработки изображения, которое включает в себя по меньшей мере модуль хранения и модуль управления. Модуль хранения включает в себя: модуль хранения фильтра, который содержит фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса, имеющего степень, которая установлена из аппроксимирующего фильтра без ориентации и множества детальных фильтров с соответствующими ориентациями; и модуль хранения данных изображения, который хранит данные изображения. Способ включает в себя этап декомпозиции, на котором получают сигналы подполосы, путем выполнения декомпозиции с множеством разрешений фреймлетом цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фреймом цевочного колеса для данных изображения, и этап получения обработанного изображения, состоящий в получении данных обработанного изображения по сигналам подполосы на этапе декомпозиции для декомпозиции с множеством разрешений, которые были получены модулем декомпозиции, или обработанных данных изображения, которые были реконструированы в изображение путем суммирования сигналов подполос на этапе синтеза декомпозиции с множеством разрешений. Этап декомпозиции и этап получения обработанного изображения выполняются модулем управления; и этап декомпозиции дополнительно включает в себя этап обработки, состоящий в выполнении ослабления или усиления любого из сигналов подполос на этапе декомпозиции для декомпозиции с множеством разрешений, соответствующей по меньшей мере одному из фильтров.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, программа обеспечивает исполнение устройством обработки изображения, которое включает в себя по меньшей мере модуль хранения и модуль управления, способа обработки изображения. Модуль хранения включает в себя: модуль хранения фильтра, который хранит фреймлет цевочного колеса в широком смысле, или вейвлет-фрейма цевочного колеса, имеющий степень, которая установлена по приблизительному фильтру без ориентации и множеству детальных фильтров с соответствующими ориентациями; и модуль хранения данных изображения, который хранит данные изображения. Программа обеспечивает исполнение модулем управления этапа декомпозиции для получения сигналов подполос, путем выполнения декомпозиции с множеством разрешений, используя фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса для данных изображения, и этапа получения обработанного изображения, состоящего в получении данных обработанного изображения по сигналам подполосы на этапе декомпозиции для декомпозиции с множеством разрешений, которые были получены модулем декомпозиции, или обработанные данные изображения, которые были реконструированы в изображение, путем суммирования сигналов подполос на этапе синтеза декомпозиции с множеством разрешений; и этап декомпозиции дополнительно включает в себя этап обработки, состоящий в выполнении ослабления или усиления любого из одного из сигналов подполос на этапе декомпозиции для декомпозиции с множеством разрешений, соответствующей по меньшей мере одному из фильтров.

В результате интенсивных исследований, авторы настоящего изобретения составили настоящее изобретение с учетом следующего. Таким образом, зрение человека, по существу, выполняет обработку информации, которая позволяет человеку иметь хороший вид частей, которые человек желает видеть. Человек воспринимает различные иллюзии, которые считаются результатами обработки визуальной информации. Если математическая модель аналогична обработке визуальной информации человека, компьютер, выполняющий математическую модель, должен рассчитывать иллюзии. Следовательно, авторы настоящего изобретения применили обработку информации, аналогичную зрению человека при рассмотрении оригинальных изображений, используя математическую модель, которая могла имитировать иллюзии яркость-контраст и иллюзии цвет-контраст, и подтвердили, что только в частях, которые люди желают рассматривать, может быть улучшена резкость вида, в результате выполнения настоящего изобретения.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, устройство обработки изображения включает в себя по меньшей мере модуль хранения и модуль управления, модуль хранения включает в себя: модуль хранения фильтра, который содержит вейвлет-фрейм с избирательностью ориентации, или банк фильтров с избирательностью ориентации, которая установлена для аппроксимирующего фильтра без ориентации, и множество детальных фильтров с соответствующими ориентациями; и модуль хранения данных изображения, который хранит данные изображения, модуль управления включает в себя: модуль декомпозиции, который получает сигналы подполосы, путем выполнения декомпозиции с множеством разрешений для соответствующих цветных компонентов данных изображения, используя вейвлет-фрейм с избирательностью ориентации или банк фильтров с избирательностью ориентации, и модуль реконструкции, который получает реконструированные данные изображения, путем реконструкции изображения, путем суммирования сигналов подполос соответствующих цветных компонентов на этапе синтеза, которые были получены модулем декомпозиции; и модуль декомпозиции дополнительно содержит модуль обработки коэффициента, который выполняет обработку коэффициента, между этапом декомпозиции и этапом синтеза в декомпозиции с множеством разрешений, для коэффициентов деталей декомпозиции, выводимых на этапе декомпозиции, для уменьшения значений, имеющих малые абсолютные значения, так, чтобы они были меньше по абсолютному значению, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится больше, и таким образом, чтобы дополнительно улучшить значения, имеющие малые абсолютные значения, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится меньше.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, компоненты цветности представляют собой L^*, а^* и b^* в пространстве цветов CIELAB, или соответствующие компоненты цветности в пространстве цветов, аналогичном зрению человека.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки коэффициента выполняет обработку коэффициента, которая была скорректирована в отношении компонента (компонентов) цветности для а^* и/или b^* данных изображения, для уменьшения значений, имеющих малые абсолютные значения, так, чтобы оно было меньше по абсолютному значению, по мере того, как энергия, определенная коэффициентом (коэффициентами) деталей декомпозиции, такими как а^* и/или b^* и коэффициентом деталей декомпозиции в L^*, становится больше, и для того, чтобы дополнительно улучшить значения, имеющие малые абсолютные значения, по мере того, как энергия становится меньше.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения модуль обработки коэффициента выполняет обработку коэффициента, используя функцию, которая автоматически непрерывно изменяется в S-образную кривую, когда энергия коэффициентов деталей декомпозиции больше, и в N-образную кривую, когда энергия меньше.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, между этапом декомпозиции и этапом синтеза, модуль обработки коэффициента нормализует коэффициенты деталей декомпозиции, затем выполняет обработку коэффициента для нормализованных коэффициентов деталей декомпозиции, используя норму нормализованных коэффициентов деталей декомпозиции, в качестве энергии, и выполняет обратную операцию нормализации нормализованных коэффициентов деталей декомпозиции, которые были обработаны при обработке коэффициента.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль обработки коэффициента, в случае необходимости, выполняет другую обработку в соответствии с различиями знака среди коэффициентов деталей декомпозиции.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, модуль декомпозиции выполняет декомпозицию с множеством разрешений, используя биортогональную вейвлет банк фильтров, в котором ориентации включают в себя горизонтальные, вертикальные и диагональные направления, или фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса, ориентация которого является многонаправленной.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, в устройстве обработки изображения, декомпозиция с множеством разрешений, выполняемая модулем декомпозиции, представляет собой максимальную декомпозицию прореживаний с множеством разрешений или декомпозицию частичного прореживания с частичным множеством разрешений.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, способ обработки изображения выполняют в устройстве обработки изображения, которое включает в себя по меньшей мере модуль хранения и модуль управления, модуль хранения включает в себя: модуль хранения фильтра, который хранит вейвлет-фрейм с избирательностью ориентации или банк фильтров с избирательностью ориентации, которая установлена для аппроксимирующего фильтра без ориентации и множества детальных фильтров с соответствующими ориентациями; и модуль хранения данных изображения, который хранит данные изображения, при этом способ включает в себя: этап декомпозиции, состоящий в получении сигналов подполос, путем выполнения декомпозиции с множеством разрешений для соответствующих цветных компонентов в данных изображения, используя вейвлет-фрейм с избирательностью ориентации или банк фильтров с избирательностью ориентации; и этап реконструкции, состоящий в получении реконструированных данных изображения, путем реконструкции изображения, в результате суммирования сигналов подполос соответствующих компонентов цветности на этапе синтеза, которые были получены на этапе декомпозиции, этап декомпозиции и этап реконструкции выполняют с помощью модуля управления, этап декомпозиции, дополнительно содержит этап обработки коэффициента, состоящий в выполнении обработки коэффициента, между этапом декомпозиции и этапом синтеза при декомпозиции с множеством разрешений, для коэффициентов деталей декомпозиции, выводимых на этапе декомпозиции, так, чтобы уменьшить значения, имеющие малые абсолютные значения, так, чтобы они были меньше по абсолютному значению, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится больше, и, таким образом, для дополнительного улучшения значений, имеющих малые абсолютные значения, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится меньше.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, программа обеспечивает выполнение устройством обработки изображения, которое содержит по меньшей мере модуль хранения и модуль управления, способа обработки изображения, модуль хранения включает в себя: модуль хранения фильтра, который хранит вейвлет-фрейм с избирательностью ориентации или банк фильтров с избирательностью ориентации, которая установлена из аппроксимирующего фильтра без ориентации и множества детальных фильтров с соответствующими ориентациями; и модуль хранения данных изображения, который хранит данные изображения, причем программа обеспечивает исполнение модулем управления: этапа декомпозиции сигнала подполосы путем выполнения декомпозиции с множеством разрешений с помощью вейвлет-фрейма с избирательностью ориентации или банка фильтров с избирательностью ориентации, по соответствующим компонентам цветности данных изображения; и этап реконструкции, состоящий в получении данных реконструированного изображения путем реконструкции изображения, путем суммирования сигналов подполос соответствующих компонентов цветности на этапе синтеза, которая была получены на этапе декомпозиции, при этом этап декомпозиции, дополнительно содержит этап обработки коэффициента, состоящий в выполнении обработки коэффициента, между этапом декомпозиции и этапом синтеза в декомпозиции с множеством разрешений, по коэффициентам деталей декомпозиции, выводимым на этапе декомпозиции, для уменьшения значений, имеющих малые абсолютные значения, чтобы они были меньше по абсолютному значению по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится большей, с тем, чтобы дополнительно улучшить значения, имеющие малые абсолютные значения, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится меньше.

Кроме того, настоящее изобретение относится с носителю записи, на котором записана описанная выше программа.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, обработанное изображение печатают на носителе печатного изображения, обработанное изображение включает в себя соответствующие компоненты, составляющие оригинальное изображение, которые выделяют с помощью фреймлета цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейма цевочного колеса, или соответствующих компонентов, составляющих оригинальное изображение, которые выделяют с помощью вейвлет-фрейма с избирательностью ориентации или банка фильтров с избирательностью ориентации; и заданные компоненты среди компонентов ослабляют или усиливают.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, данные изображения для отображения обработанного изображения записывают на считываемом компьютером носителе записи, обработанное изображение включает в себя соответствующие компоненты, составляющие оригинальное изображение, которые выделяют, используя фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса, или соответствующие компоненты, составляющие оригинальное изображение, которые выделяют с помощью вейвлет-фрейма с избирательностью ориентации или банка фильтров с избирательностью ориентации; и заданные компоненты среди компонентов ослабляют или усиливают. Предпочтительные эффекты изобретения

При получении сигнала подполосы, путем выполнения декомпозиции с множеством разрешений по данным изображения по фреймлету цевочного колеса с широком смысле или вейвлет-фрейму цевочного колеса, имеющему определенную степень, то есть, набор приблизительных фильтров без ориентации и множество детальных фильтров с соответствующими ориентациями, и получают обработанные данные изображения по сигналам подполосы на этапе декомпозиции для декомпозиции с множеством разрешений, или обработанные данные изображения, которые были реконструированы в изображение, путем суммирования сигналов подполос на этапе синтеза декомпозиции с множеством разрешений, настоящее изобретение выполняет ослабление или усиление сигналов подполос на этапе декомпозиции для декомпозиции с множеством разрешений, которые соответствуют по меньшей мере одному фильтру. Таким образом, настоящее изобретение осуществляет эффект, позволяющий выполнять различные типы обработки изображения, такие как улучшение резкости естественного изображения и обнаружение различных кромок. Фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса могут выполнять декомпозицию с множеством разрешений, и имеют широкое разнообразие избирательности по частоте и различную избирательность ориентации, в результате чего, могут быть выполнены различные типы обработки изображения, такие как обнаружение кромок, имеющих ориентацию в соответствии с назначением и выделением компонентов частоты в соответствии с назначениями.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, выполняют обработку линейных или нелинейных коэффициентов для сигналов подполос на этапе декомпозиции. Это вызывает эффект, состоящий в том, что получают результаты обработки изображения, в соответствии со значениями коэффициентов, например, путем применения линейной функции или нелинейной функции для коэффициентов деталей декомпозиции и коэффициентов аппроксимации декомпозиции, выводимых на этапе декомпозиции.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, выполняют обработку порогового значения для сигналов подполос на этапе декомпозиции. Это приводит к тому эффекту, что может быть эффективно выполнено удаление шумов путем удаления или ослабления малых флуктуации, не превышающих пороговое значение.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, выполняют обработку коэффициента, для уменьшения значений, имеющих малые абсолютные значения, так, чтобы они были меньше по абсолютному значению, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции, составляющих сигналы подполосы на этапе декомпозиции, становится больше, и для того, чтобы дополнительно улучшить значения, имеющие малые абсолютные значения, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится меньше. Это приводит к такому эффекту, что может быть выполнено улучшение резкости естественного изображения, аналогично ощущениям человека, используя математическую модель, аналогичную обработке визуальной информации человека.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, сигналы подполосы на этапе декомпозиции, соответствующие по меньшей мере одному из фильтров, которые имеют заданные характеристики частоты, и/или заданную ориентацию ослабляют или усиливают. Это приводит к тому эффекту, что различные результаты обработки изображения могут быть получены, в которых предполагаемые компоненты частоты и/или предполагаемые компоненты ориентации были повышены или понижены.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, заданные частотные характеристики устанавливают в соответствии с положением в заданной компоновке фильтра на основе ориентации на каждом уровне фреймлета цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейма цевочного колеса, и/или в соответствии с уровнем декомпозиции с множеством разрешений. Это приводит к эффекту, обеспечивающему возможность спецификации различных частотных характеристик.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, относительно усиливают сигналы подполосы на этапе декомпозиции, соответствующей по меньшей мере одному из нечетных фильтров среди фильтров, имеющих заданные характеристики частоты и/или заданные ориентации. Это приводит к эффекту, обеспечивающему, например, обнаружение кромок с трехмерным внешним видом, путем вывода данных изображения, в том виде, как они есть, без пропуска их через этап синтеза.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, относительно усиливают сигналы подполосы на этапе декомпозиции, соответствующие по меньшей мере одному из нечетных фильтров среди фильтров, имеющих заданные частотные характеристики и/или заданную ориентацию, и, кроме того, сигналы подполосы на этапе декомпозиции, соответствующие по меньшей мере одному из четных фильтров среди фильтров, могут быть относительно ослаблены. Это приводит к эффекту, позволяющему, например, более эффективно обнаруживать контуры с трехмерным внешним видом.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, сигналы подполосы на этапе декомпозиции ослабляют или усиливают путем выполнения обработки коэффициентов для коэффициента детали декомпозиции и/или коэффициентов аппроксимации декомпозиции, выводимых на этапе декомпозиции. Это приводит к эффекту, состоящему в том, что различные результаты обработки изображения могут быть получены путем выполнения обработки коэффициента, в соответствии со значениями коэффициента.

Кроме того, при получении сигнала подполосы, путем хранения вейвлет-фрейма с избирательностью ориентации или банка фильтров с избирательностью ориентации, которая установлена для аппроксимирующего фильтра без ориентации и множества детальных фильтров с соответствующими ориентациями, и данных изображения, и выполнения декомпозиции с множеством разрешений, используя вейвлет-фрейм с избирательностью ориентации или банк фильтров с избирательностью ориентации по соответствующим компонентам цветности данных изображения, настоящее изобретение выполняет обработку коэффициента, между этапом декомпозиции и этапом синтеза при декомпозиции с множеством разрешений, для коэффициентов деталей декомпозиции, выводимых на этапе декомпозиции, с тем, чтобы уменьшить значения, имеющие малые абсолютные значения, так, чтобы они были меньше по абсолютному значению, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции увеличивается, и для дополнительного усиления значений, имеющих малые абсолютные значения, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции уменьшается. Настоящее изобретение, таким образом, приводит к эффекту, позволяющему выполнять улучшение резкости естественного изображения для цветных изображений. Более конкретно, настоящее изобретение может применять улучшение резкости естественного изображения, аналогичное чувству человека, в отношении цветного изображения, используя математическую модель, аналогичную обработке визуальной информации человека.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, L^*, a^* и b^* в цветовом пространстве CIELAB, или соответствующие компоненты цветности, аналогично пространству цветности видения человека, используются, как компоненты цветности. Настоящее изобретение, таким образом, приводит к эффекту, позволяющему выполнить обработку естественных изображений, аналогичную ощущениям человека.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, выполняют обработку коэффициента, который был скорректирован в отношении компонента (компонентов) цветности для а^* и/или b^* данных изображения, с тем, чтобы уменьшить значения, имеющие малые абсолютные значения, так, чтобы они были меньше по абсолютному значению, по мере того, как энергия, определенная коэффициентом (коэффициентами) детали декомпозиции для а^* и/или b^* и коэффициентом детали декомпозиции в L^*, становится больше, для дополнительного улучшения значений, имеющих малые абсолютные значения, по мере того, как энергия становится меньше. Это приводит к эффекту, обеспечивающему возможность улучшения резкости, который является естественным для визуального восприятия человека, при котором эффект яркости и эффект цветов работают в синергии.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, обработку коэффициента выполняют, используя функцию, которая автоматически непрерывно изменяется в S-образную кривую, когда энергия коэффициентов деталей декомпозиции велика, и в N-образную кривую, когда энергия мала. Настоящее изобретение, таким образом, приводит к эффекту, обеспечивающему возможность соответствующего исполнения обработки коэффициента, который уменьшает значения, имеющие малые абсолютные значения, так, чтобы они были меньше по абсолютному значению, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится больше, и дополнительно улучшает значения, имеющие малые абсолютные значения, по мере того, как энергия коэффициентов деталей декомпозиции становится меньше, используя расчет, в котором используется функция, которая непрерывно меняется с S-образной кривой на N-образную кривую. Более конкретно, используя функцию, которая увеличивает дисперсию коэффициентов деталей декомпозиции в ответ на высокую окружающую стимуляцию и уменьшает дисперсию детали декомпозиции в ответ на низкую окружающую стимуляцию, при этом малые стимулы ослабляются в ответ на высокую окружающую стимуляцию, и ощущаются в ответ на малую окружающую стимуляцию. Таким образом, соответствующее улучшение резкости может автоматически выполняться для каждого изображения.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, между этапом декомпозиции и этапом синтеза, коэффициенты деталей декомпозиции нормализуют; затем выполняют обработку коэффициентов по нормализованным коэффициентам деталей декомпозиции, которые представляют собой коэффициенты деталей декомпозиции, нормализованные, таким образом, используя норму нормализованных коэффициентов деталей декомпозиции, в качестве энергии; и выполняют обратную операцию для нормализации по нормализованным коэффициентам деталей декомпозиции, подвергнутых обработке коэффициентов. Настоящее изобретение, таким образом, приводит к эффекту, что нормализация позволяет легко обрабатывать коэффициенты, например, при обработке функции и расчете энергии.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, разная обработка может быть выполнена на основе разностей в знаках среди коэффициентов деталей декомпозиции. Это приводит к эффекту, позволяющему получить точно настроенное улучшение резкости, например, при выполнении естественного улучшения резкости, аналогичного видению человека, или выполнению естественного улучшения резкости, которое, в отличие от этого, компенсирует видение человека.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, декомпозицию с множеством разрешений выполняют, используя биоортогональный банк вейвлет фильтров, в которой ориентации включают в себя горизонтальное, вертикальное и диагональное направления, или фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса, ориентации которых являются многонаправленными. Настоящее изобретение, таким образом, приводит к эффекту, позволяющему выполнять простой расчет, используя биоортогональный банк вейвлет фильтров, или точный расчет, используя фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, декомпозиция с множеством разрешений представляет собой декомпозицию с множеством разрешений с максимальным прореживанием или декомпозицию с множеством разрешений с частичным прореживанием. Это приводит к эффекту, состоящему в том, что коэффициенты деталей декомпозиции могут быть получены при соответствующей декомпозиции с множеством разрешений, и компоненты низкой частоты, а также компоненты высокой частоты обрабатывают с множеством разрешений, таким образом, позволяя не выполнять улучшение резкости при простом выделении только кромок, но выполнять естественное улучшение резкости.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, в считываемом компьютером носителе записи, на котором записывают данные изображения для отображения обработанного изображения, или носитель печатного изображения, на котором печатают обработанное изображение, обработанное изображение включает в себя соответствующие компоненты, составляющие оригинальное изображение, которые выделяют, используя фреймлет цевочного колеса в широком смысле или вейвлет-фрейм цевочного колеса, или соответствующие компоненты, составляющие оригинальное изображение, которые выделяют с помощью вейвлет-фрейма с избирательностью ориентации или банка фильтров с избирательностью ориентации, и заданные компоненты среди компонентов ослабляют или усиливают. Таким образом, обработанные изображения могут быть представлены с различными типами обработки изображения, такой как естественное улучшение резкости изображения и обнаружение различных кромок, применяемых к любым оригинальным изображениям.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства обработки изображения, для которого применяется вариант осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая пример фильтров, полученных путем вычисления произведения циклической корреляции фрейм