CN101098388A

CN101098388A - 图像处理装置和图像处理方法

Info

Publication number: CN101098388A
Application number: CNA2007101279074A
Authority: CN
Inventors: 后藤文孝; 矢野健太郎; 后藤史博; 加藤真夫; 山田显季; 諏访徹哉; 小野光洋; 宫城新; 桥井雄介
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: CN101098388B; KR20080001675A; EP1874032A1; EP1874032B1; US20080002998A1; JP4890973B2; KR100886995B1; US7948655B2; USRE45267E1; JP2008011268A

Abstract

公开了一种对包含要处理的像素的图像应用调整处理的图像处理装置。图像处理装置抽出包含要处理的像素的预定尺寸的图像区域。装置从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动量。装置从包含于图像区域内的像素的信号值计算图像区域中的变动次数。装置通过使用限定变动次数、变动量和调整强度之间的对应关系的限定单元从变动次数和变动量计算调整强度Fz1、Fz2和Fe，并通过计算的调整强度对要处理的像素的信号值应用调整处理。注意，限定单元限定对应关系，使得调整强度Fz1、Fz2和Fe根据不同的变动次数或不同的变动量渐次变化。

Description

图像处理装置和图像处理方法

技术领域

本发明涉及用于执行图像调整处理的图像处理装置及其图像处理方法。

背景技术

常规上，执行图像调整处理的图像处理装置是已知的。例如，将扫描图像分为两个区域即文字区和半色调区、对文字区域应用边缘强调处理、并对半色调区域应用平滑处理以提高锐度同时减少波纹的技术是可用的(参见日本专利申请公开No.2002-077623)。

但是，由于应用于图像的调整处理一般依赖于该图像的属性，因此，如果图像的属性被错误确定，就不再能施加适当的调整处理。例如，如果平滑处理被应用于文字区域或边缘强调处理被应用于半色调区域，那么图像劣化。例如，如果字符的一部分被确定为文字区域而该字符的剩余部分被确定为半色调区域，那么在一个字符中出现边缘强调和平滑处理的切换，由此大大劣化图像。特别地，在常规上，由于诸如边缘强调处理等的调整处理的ON/OFF状态根据图像的属性被切换，因此不存在过渡状态。例如，在处理被切换的位置上图像劣化。

发明内容

本发明使得能够通过适当地执行图像调整处理实现图像质量的提高。

根据本发明的一个方面，通过提供一种图像处理装置解决上述问题，该图像处理装置对包含要处理的像素的图像应用调整处理，该装置包括：适于抽出包含要处理的像素的预定尺寸的图像区域的抽出单元；适于从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动量的变动量计算单元；适于从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动次数的变动次数计算单元；适于限定变动次数、变动量和调整强度之间的对应关系的限定单元；和适于通过使用限定单元从变动次数和变动量计算调整强度并通过计算的调整强度对要处理的像素的信号值应用调整处理的调整单元，其中，限定单元限定对应关系，使得调整强度根据不同的变动次数或不同的变动量渐次变化。

一种图像处理方法，该图像处理方法对包含要处理的像素的图像应用调整处理，所述方法包括以下步骤：抽出包含要处理的像素的预定尺寸的图像区域；从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动量；从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动次数；和通过使用限定变动次数、变动量和调整强度之间的对应关系的限定单元从变动次数和变动量计算调整强度，并通过计算的调整强度对要处理的像素的信号值应用调整处理，其中，限定单元限定对应关系，使得调整强度根据不同的变动次数或不同的变动量渐次变化。

通过参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得十分明显。

附图说明

图1A和1B是MEP的说明图；

图2是用于解释MEP的控制配置的框图；

图3是MEP的图像处理的流程图；

图4A～4C是处理单元的说明图；

图5是处理单元的移动的流程图；

图6A和6B是图像感测元件的扫描范围的说明图；

图7是根据第一实施例的调整强度限定处理的流程图；

图8A～8F是亮度和一次微分和二次微分的说明图；

图9是4方向抽出的说明图；

图10是L差值(difference)的说明图；

图11A～11D是变动次数的说明图；

图12A～12C是变动次数调整处理的说明图；

图13A～13D是边缘强度限定处理的说明图；

图14是根据第一实施例的调整处理的流程图；

图15A和15B是边缘强调过滤器系数的说明图；

图16A和16B是限定的边缘强度的说明图；

图17A～17F是边缘强调前后的图像的说明图；

图18A～18F是边缘强调前后的图像信号的说明图；

图19是包含平滑处理的边缘强度限定处理的说明图；

图20是根据第二实施例的调整强度限定处理的流程图；

图21是平滑强度限定处理的说明图；

图22是根据第二实施例的调整处理的流程图；

图23A和23B是平滑过滤器系数的说明图；

图24A～24C是边缘强调处理的说明图；

图25是根据第三实施例的调整强度限定处理的流程图；

图26A～26C是置换强度限定处理的说明图；

图27是根据第三实施例的调整处理的流程图；

图28是根据第四实施例的调整强度限定处理的流程图；

图29A～29C是黑化强度设定处理的说明图；

图30是根据第四实施例的调整处理的流程图；

图31是阴影的压扁和亮区饱和(crush in shadows and highlightsaturation)的说明图。

具体实施方式

现在参照附图详细说明本发明的优选实施例。应当注意，除非另外特别声明，在这些实施例中阐述的部件的相对配置、数值表达和数值不限制发明的范围。

[第一实施例]

<MEP的配置>

图1A和图1B是根据本发明的一个实施例的多功能打印机(以下缩写为MFP)的示意性透视图。1A表示MFP1的ADF(自动文件供给器)31被关闭的状态，图1B表示ADF31被打开的状态。

该MFP1基本上具有作为打印机打印从主计算机(PC)接收的数据的功能和作为扫描仪的功能。并且，MFP单体的功能包含通过使用打印机打印由扫描仪扫描的图像的复印功能、打印从诸如存储卡等的存储介质读取的图像数据的功能和打印从数字照相机等接收的图像数据的功能。

参照图1A和1B，MFP1包含诸如平板扫描仪等的扫描单元14、和喷墨系统或电子照相系统等的打印单元13。并且，MFP1包含诸如显示面板等的显示单元19和包含各种键开关等的操作单元15。MFP1包含在其后表面上的用于与MFP 1PC通信的USB端口(未示出)，该USB端口允许MFP1与PC通信。MFP1包括包含用于从各种存储卡读出数据的卡槽的卡接口22和包含用于与数字照相机进行数据通信的照相机端口的照相机接口23。另外，MFP1包含用于在原稿台上自动设定原稿的ADF31。

图2是表示MFP1的内部配置的框图。参照图2，CPU 11控制MFP1的各种功能，并根据操作单元15上的预定操作执行存储在ROM 16中的图像处理程序。通过执行程序，CPU 11可选择要处理的像素，并可抽出包含要处理的像素的预定尺寸的图像区域。CPU 11可基于在图像区域内包含的像素的信号值计算与图像区域有关的变动量、变动次数和变动加速度。ROM 16存储在图像处理中使用的各种表格和数学公式，并用作限定变动量、变动次数和变动加速度之间的对应关系和各种调整强度的限定单元。包含CCD的扫描单元14扫描原稿图像，并输出红(R)、绿(G)和蓝(B)模拟亮度数据。注意，扫描单元14可包含接触图像传感器(CIS)以取代CCD。并且，当MFP1包含ADF31时，连续扫描顺序纸(order sheet)是十分方便的。

卡接口22根据操作单元15上的操作加载由例如数字静态照相机(以下缩写为DSC)捕获并被记录在存储卡等上的图像数据。注意，通过卡接口22加载的图像数据的色空间必要时从DSC的色空间(例如，YCbCr)被转换到标准RGB色空间(例如，NTSC-RGB或sRGB)。被加载的图像数据基于其首标信息经受应用所需要的各种类型的处理，该应用例如为向有效像素数的分辨率转换。照相机接口23被用于直接连到DSC上和读取图像数据。

图像处理器12执行诸如读取信号值的转换、图像调整/修改处理、从亮度信号(RGB)向浓度信号(CMYK)的转换、缩放、伽马转换和误差扩散等的图像处理。要被图像处理器12执行的调整处理包含边缘强调处理、平滑处理、置换处理和无色彩化处理等，并且图像处理器12用作调整单元。由图像处理器12中的图像处理获得的数据被存储在RAM 17中。当被存储在RAM 17中的调整数据达到预定量时，打印单元13执行打印操作。

非易失性RAM 18包含例如电池支持的SRAM等，并存储MFP1的独有数据等。操作单元15包含允许用户选择存储在存储介质中的图像数据并开始打印的照片直接打印开始键。操作单元15还包含用于打印顺序纸的键和用于扫描顺序纸的键等。操作单元15还可包含单色复印模式或彩色复制模式的复印开始键、用于指定诸如复印分辨率和图像质量等的模式的模式键、用于停止复印操作等的停止键、用于输入复印量的数字键盘和登录键等。CPU 11检测这些键的按压状态并根据检测的状态控制各个单元。

显示单元19包含点矩阵型液晶显示单元(LCD)和LCD驱动器，并在CPU 11的控制下进行各种显示。并且，显示单元19显示在存储介质中记录的图像数据的略图。打印单元13包含喷墨系统的喷墨头和通用IC等。打印单元13读出存储在RAM 17中的打印数据，并在CPU 11的控制下作为硬拷贝将它打印出。

为了操作扫描单元14和打印单元15，驱动单元21包含用于驱动进给和排纸辊的步进马达、用于传送步进马达的驱动力的齿轮和用于控制步进马达的驱动器电路等。

传感器单元20包含打印纸宽传感器、打印纸传感器、原稿宽传感器、原稿传感器和打印介质传感器等。CPU 11基于从该传感器单元20获得的信息检测原稿和打印纸的状态。

PC接口24是与PC的接口，并且MFP1通过PC接口24从PC执行打印操作和扫描操作等。在复印操作中，通过扫描单元14扫描的图像数据在MFP内受到数据处理并通过使用打印单元13被打印。

在来自操作单元15的复印操作的指示下，扫描单元14扫描设置在原稿台上的原稿。扫描的数据被发送给图像处理器12并受到图像处理。然后，被处理的数据被发送给打印单元13，由此执行打印处理。

<图像处理>

图3是在复印模式中执行的图像处理的流程图。以下将说明各个步骤。在步骤301中，CPU 11对被扫描单元14扫描并被A/D转换的图像数据施加阴影校正，以调整图像感测元件的变化。

此后，在步骤302中，CPU 11执行输入设备颜色转换。结果，信号数据的设备相关的色空间被转换成标准色空间域。例如，标准色空间包含由IEC(国际电气标准会议)规定的sRGB。并且，由AbodeSystems提出的AdobeRGB可被使用。转换方法包含使用3×3或3×9矩阵的算术方法和基于描述转换规则的表格确定各个值的查找表方法等。

在步骤303中，CPU 11对转换的数据施加调整/修改处理。处理内容包含调整由于扫描出现的模糊的边缘强调处理、提高文字的易读性的文字修改处理和用于去除由于光照射时的扫描出现的渗通(bleed-through)的处理等。在步骤304中，CPU 11执行放大/缩小处理，以在用户指示变倍时或在将两个原稿图像分配到一张纸上的二合一(2-in-1)复印模式等中将数据转换成希望的比例。作为转换方法，一般使用诸如双三次(bicubic)、最近邻域(nearest neighbor)等的方法。

在步骤305中，CPU 11将标准色空间上的数据转换成输出设备独有的信号数据。根据本实施例的MFP采用喷墨系统，并执行转换成诸如青色、品红色、黄色和黑色等的墨颜色数据的转换处理。该转换可使用与步骤302相同的方法。

并且，在步骤306中，CPU 11将数据转换成可打印级数。例如，在二值表现即墨点的ON/OFF的情况下，数据可通过诸如误差扩散等的量化方法被二值化。结果，数据被转换成打印机可打印的数据格式，并且打印操作基于该数据被操作，由此形成图像。

<处理单元>

图4A是执行调整处理时的处理单元的说明图。假定由图4A中的“○”指示的像素是关注的像素(要处理的像素)，那么如图4A中的粗线所示，由包含关注的像素的7×7个像素限定的区域(7×7区域)被限定。通过使用该限定的7×7区域内的图像信号执行对关注的像素的图像处理。在执行关注的像素的处理后，如例如图4B中的“×”所示，邻接关注的像素的像素被限定为下一个关注的像素，并且7×7区域被类似地限定以执行图像处理。此后，关注的像素类似地依次一个像素一个像素移动，并且新的7×7区域在各情况下被限定，由此调整所有要处理的像素。

下面解释处理单元是区域单元的情况。对由图4A中的“○”指示的像素限定7×7区域，并且要对“○”限定的调整强度(level)被应用到多个像素，例如7×7区域中的所有像素。作为下一个处理单元，对由图4C中的“△”指示的像素限定7×7区域。这样，处理单元移动，使得“○”的7×7区域邻接“△”的7×7区域。

但是，由于像素单元优选被用作处理单元以便以更高准确度限定调整强度，因此在本实施例中像素单元将被描述为处理单元。

图5是表示处理单元的移动过程的流程图。在步骤501中，CPU11限定处理目标(要处理的像素)。在开始之后，CPU 11限定第一个要处理的像素。如果处理从步骤505返回到步骤501，那么CPU 11限定下一个要处理的像素。

步骤502是处理区域限定步骤。处理区域是如上所述由包含处理单元的多个像素(在上述说明中为7×7区域)构成的区域。

步骤503是调整强度限定步骤。CPU 11对处理单元设定调整强度。

步骤504是调整执行步骤。CPU 11通过使用在步骤503中限定的调整强度调整处理单元。

步骤505是最终调整目标检查步骤。即，CPU 11检查处理单元是否是最后的一个。如果处理单元不是最后的一个(否)，那么处理返回步骤501。如果处理单元是最后的一个(是)，那么处理到达“结束”。

在以下说明的实施例中，7×7区域被用作处理区域。这是因为，要被在扫描单元中使用的图像感测元件(CCD或CIS)的一个像素扫描的原稿的像素范围被设计为包含六个或更少的像素。虽然要被扫描的像素范围被设计为包含六个或更少的像素，但是，由于原稿从原稿台的浮起和原稿的不平等，进入图像感测元件的来自原稿的反射光受到各种影响。因此，图像感测元件的一个像素可能扫描超过六个像素的范围。以下说明的实施例表示用于解释通过扫描原稿获得的图像信号的多个图形。但是，并不总是从六个或更少像素内的反射光获得这些图像信号。

图6A和图6B简单地示出来自原稿并进入图像感测元件的一个像素的反射光的范围。如图6A所示，本实施例中使用的图像感测元件被设计为使得来自原稿的7像素范围的六个像素内的反射光进入图像感测元件的一个像素(如上所述，在一些情况下超过六个像素的反射光可能进入)。即，来自原稿上的一个像素的反射光影响图像感测元件的七个像素。这导致在背景技术的段落中说明的边缘模糊，并使锐度劣化。以下说明的实施例以减少模糊作为它们的目标之一。例如，后面说明的第二实施例通过由置换候补像素置换关注的像素强调边缘。由此，通过从与关注的像素对应的受原稿像素影响较小的像素区域选择置换候补，可提高边缘强调效果。因此，确保受原稿图像的一个像素影响的区域作为处理区域。因此，7×7区域被限定为处理区域。为了进一步提高边缘强调效果，设定超过7×7个像素的区域作为基准区域是有效的。并且，当图像感测元件的一个像素被设计为如图6B所示从3像素范围接收反射光时，处理区域可被限定为如3×3区域那样小。以这种方式，基准区域可根据诸如受原稿图像的一个像素影响的像素数、斑点尺寸、模糊像素的数量和调制传递函数(MTF)等的图像感测元件的性能根据需要被限定。

<术语的定义>

以下说明本说明书中使用的术语的定义。

变动量是代表以要处理的像素为中心的周边像素群中的像素信号值的变动的大小的值。在本实施例中，在一个像素的两侧邻接的两个像素的亮度值之间的差值的绝对值(边缘量)中，最大的一个被解释为变动量。但是，本发明不限于这种特定的值。例如，变动量可以是表示诸如与关注的像素的图像信号有关的值的一次微分(primaryderivative)的绝对值等的变化的差值(大小)的值、或代表性地表示与关注的区域内的图像信号有关的值的变化的差值(大小)的值。

变动次数是代表以要处理的像素为中心的周边像素群中的图像信号值的变动的出现频率的值。在本实施例中，通过使用-1、0和1，图像区域内的在一个像素两侧邻接的两个像素的亮度值之间的差值被三值化，并且三值化数据的增/减的出现频率(符号变化数(过零点数))将被描述为变动次数。但是，本发明不限于这种特定的值。变动次数被定义为表示诸如与图像区域内的图像信号相关的值的一次微分的过零点数或空间频率和二值化后的黑白变化数等的与图像信号相关的值的变化的出现频率的值。

变动加速度是代表以要处理的像素为中心的周边像素群中的像素信号值的变动的加速度的值。在以下的实施例中，变动加速度将被解释为通过进一步从图像区域中的亮度值的差值计算差值获得的值。但是，本发明不限于这种特定的值。例如，加速度变动可以为表示诸如与关注的区域内的图像信号相关的值的二次微分等的变化的加速度的值。

在以下的实施例中，饱和度将被解释为关注的像素或区域的各颜色的图像信号差的最大绝对值。但是，本发明不限于这种特定的值。饱和度被定义为表示到色度轴的距离的值。

注意，图像信号可采取的0～255的范围将作为例子被说明。但是，图像信号的范围不限于这种特定的范围，并且它可被限定为适应MFP或图像处理。

以下将说明调整强度限定处理。注意，图像信号可采取的0～255的范围将作为例子被说明。但是，图像信号的范围不限于这种特定的范围，并且它可被限定为适应MFP或图像处理。

本实施例使用边缘强度(level)或大小(magnitude)作为调整强度，并执行边缘强调过滤器处理作为调整处理。边缘强调过滤器(在下面说明)的边缘强调量按边缘强度被调整，边缘强度基于变动次数和变动量被适应性地设定。以下说明边缘强度限定处理和规定的边缘强度的应用。

图7是根据第一实施例的调整强度限定处理的流程图。以下将沿流程图的各个步骤说明调整强度限定处理。

<调整强度限定步骤701：限定处理区域>

CPU 11在由RGB多值图像信号构成的图像中限定处理区域，即包含以关注的像素作为中心沿水平方向的七个像素和沿垂直方向的七个像素的7×7区域，并通过利用下式从处理区域的各个像素值计算亮度L，产生亮度L的7×7处理区域：

L＝(R+2×G+B)/4 ...(1)

注意，本实施例使用由式(1)给出的亮度L，但是可采用其它的亮度。例如，均匀色空间L^*a^*b^*的L^*可被用作亮度，或YCbCr的Y可被用作亮度。图8A表示沿水平方向扫描白背景中的黑纵线时的亮度值。图8B表示沿水平方向扫描白背景中沿水平方向排列(line up)的半色调点时的亮度值。

<调整强度限定步骤702：抽出四个方向>

如图9所示，CPU 11沿总共四个方向即一个水平方向、一个垂直方向和两个斜方向中的每个方向从在步骤701中产生的L的处理区域抽出七个像素。

<调整强度限定步骤703：计算L差值>

如图10所示，CPU 11使用下式从在步骤702中抽出的四个方向的L算出沿各个方向的五个像素的L的差值Grd：

Grd(i)＝L(i+1)-L(i-1) ...(2)

这里，L(i-1)是像素L(i)前的像素，L(i+1)是像素L(i)后的像素。

注意，L差值计算方法不限于这种特定方法。例如，相邻像素之间的差值可被计算，或者进一步远离上述给定像素前后的像素的像素之间的差值可被计算。图8C和8D表示通过对图8A和8B中的L应用式(2)算出的Grd。

<调整强度限定步骤704：确定边缘方向>

CPU 11在在步骤703中算出的四个方向的Grd中计算关注的像素的四个方向的Grd绝对值。CPU 11将表示四个方向的Grd绝对值内的最大Grd绝对值的方向确定为关注的像素的边缘方向。

<调整强度限定步骤705：计算变动量>

CPU 11可从沿在步骤704中确定的边缘方向排列的七个像素计算步骤703中的五个Grd值。CPU 11将这五个Grd值相比较，并计算它们的最大绝对值作为关注的像素的变动量(边缘量)。边缘随着变动量增加变得更强烈，并随着变动量减小接近平坦。

<调整强度限定步骤706：计算变动次数>

CPU 11从在步骤703中计算的四个方向的Grd值计算作为四个方向合计的变动次数。即，CPU 11计算如图11A所示Grd的符号从+到-或从-到+的变化次数，或如图11B所示Grd的符号从+到0然后到下一像素的-或从-到0然后到下一像素的+的变化次数，作为关注的像素的变动次数(过零点数)。

注意，第一实施例不将如图11C所示符号变化以将多个像素的零夹在中间的情况或如图11D所示Grd值变为零但其符号不改变的情况算作变动次数。以下将解释其原因。当Grd采取多个像素的零时或当Grd值变为零但它们的符号不改变时，粗线可能被确定。如将在步骤708和步骤1403中说明的那样，可对于粗线限定与图11A或11B中的细线不同的强度。

如图8A～8F所示，文字趋于具有比半色调小的变动次数。但是，如图12A所示，根据原稿的浓度均匀性或阴影精度，文字的Grd常具有较小的幅度的变化。在这种情况下，变动次数如半色调那样增加，并且，如果调整强度限定处理(在下面说明)被执行，那么接近半色调的边缘强度不希望地被限定。由此，当在步骤705中计算的变动量相对较大时，即，当它超过限定的阈值时，较小的Grd值被平滑为零以便以较高的精度限定边缘强度。具体而言，如图12B所示，在步骤705中计算的变动量与阈值(边缘阈值)相比较，并且，如果变动量超过边缘阈值，那么平滑阈值被限定。在Grd绝对值等于或小于平滑阈值的情况下，如图12C所示变动次数被计算以具有Grd＝0。以这种方式，文字的变动次数可被抑制，并且可获得高精度的边缘强度限定处理。

<调整强度限定步骤707：基于变动次数的边缘强度限定处理1>

CPU 11适应性地根据在步骤706中计算的变动次数限定边缘强度或大小Fz1。图13A是用于解释步骤707中的Fz1限定处理的示图：横轴为变动次数，纵轴为Fz1。在变动次数比第一阈值小并使得文字区域更可能被确定的情况下，Fz1被限定为1以强调边缘。在变动次数比第二阈值大并使得容易在高LPI上导致波纹(moire)的半色调区域更可能被确定的情况下，Fz1被限定为0以不强调波纹。在变动次数落入第一和第二阈值之间的范围(包含这两者)内的情况下，Fz1被适应性地限定为根据变动次数渐次变化，使得当变动次数＝第一阈值时Fz1＝1、当变动次数＝第二阈值时Fz1＝0。以这种方式，处理的切换在强调边缘的区域和非强调区域的边界上变得不明显。具体而言，CPU 11可适应性地参照图13A或使用下式限定Fz1：

Fz1＝(第二阈值-变动次数)/(第二阈值-第一阈值) ...(3)

<调整强度限定步骤708：基于变动次数的边缘强度限定处理2>

CPU 11适应性地根据在步骤706中计算的变动次数限定边缘强度Fz2。图13B是用于解释步骤708中的Fz2限定处理的示图：横轴为变动次数，纵轴为Fz2。图13B目的是当其与图13A组合时获得图13C。如步骤706所述，当变动次数为零时，粗线区域更可能被确定。当这种粗线区域通过使用边缘强调过滤器(在下面说明)经受边缘强调时，出现粗线区域的边界部分变黑的加边(bordering)。为了防止加边，在变动次数小于第三阈值并使得粗线区域更可能被确定的情况下，Fz2被限定为0以抑制边缘强调。在变动次数大于第四阈值并使得细线区域更可能被确定的情况下，Fz2被限定为1以应用边缘强调。在变动次数落入第三和第四阈值之间的范围(包含这两者)内的情况下，Fz2被适应性地限定为根据变动次数渐次变化，使得当变动次数＝第三阈值时Fz2＝0、当变动次数＝第四阈值时Fz2＝1。结果，通过过滤器，处理的切换可在强调边缘的区域和非强调区域之间的边界上变得不明显。具体而言，CPU 11可适应性地参照图13B或使用下式限定Fz2：

Fz2＝(变动次数-第三阈值)/(第四阈值-第三阈值) ...(4)

Fz1×Fz2可实现图13C中所示的边缘强度。如果需要加边，那么不管变动次数如何都可限定Fz2＝1。

<调整强度限定步骤709：基于变动量的边缘强度限定处理>

CPU 11适应性地根据在步骤705中计算的变动量限定边缘强度Fe。图13D是用于解释步骤709中的Fe限定处理的示图：横轴为变动量，纵轴为Fe。在变动量小于第五阈值并使得平坦区域更可能被确定的情况下，Fe被限定为0以不通过强调小的变动使图像变粗糙。在变动量小于第六阈值并使得边缘区域更可能被确定的情况下，Fe＝1被限定以应用边缘强调。在变动量落入第五和第六阈值之间的范围(包含这两者)内的情况下，Fe被适应性地限定为根据变动量的变化渐次变化，使得当变动量＝第五阈值时Fe＝0、当变动量＝第六阈值时Fe＝1。结果，处理的切换可在强调边缘的区域和非强调区域之间的边界上变得不明显。具体而言，CPU 11可适应性地参照图13D或使用下式限定Fe：

Fe＝(变动量-第五阈值)/(第六阈值-第五阈值) ...(5)

图14是根据第一实施例的调整处理的流程图。以下沿流程图的各个步骤说明调整处理。

<调整处理步骤1401：计算边缘强调量>

CPU 11在在步骤701中限定的7×7 RGB区域中对各个颜色计算应用边缘强调过滤器时的关注的像素值和应用之前的关注的像素值之间的差值(边缘强调量)。本实施例将以5×5边缘强调过滤器被应用以关注的像素作为中心的情况为例进行说明。但是，过滤器尺寸只需要比在步骤701中限定的处理区域尺寸小，并且过滤器系数可被适当地限定。图15A表示5×5边缘强调过滤器的过滤器系数的例子。使N0为关注的像素值，N1为作为应用图15A中的过滤器的结果的关注的像素值，ΔF为边缘强调量。ΔF可由下式算出：

ΔF＝N1-N0 ...(6)

如图15B所示，当关注的像素的过滤器系数被限定为通过从图15A中的关注的像素的位置上的过滤器系数减去图15A中的过滤器合计值获得的值时，ΔF可仅通过应用图15B被算出。

<调整处理步骤1402：通过Fz1调整边缘强调量>

CPU 11通过使用在步骤707中限定的边缘强度Fz1调整在步骤1401中计算的边缘强调量ΔF。CPU 11通过使用下式计算调整的边缘强调量ΔFz1：

ΔFz1＝Fz1×ΔF ...(7)

通过步骤1402中的处理，具有较小的变动次数的文字区域可受到相对较强的边缘强调，并且具有较大的变动次数的半色调区域可受到相对较弱的边缘强调。由此，可提高文字的锐度，同时可防止波纹被强调。

<调整处理步骤1403：通过Fz2调整边缘强调量>

CPU 11通过使用在步骤708中限定的边缘强度Fz2调整在步骤1402中计算的边缘强调量ΔFz1。CPU 11通过使用下式计算调整的边缘强调量ΔFz2：

ΔFz2 ＝ Fz2×ΔFz1 ...(8)

当Fz2被限定时，如图13B所示，步骤1403中的处理可对粗线区域应用边缘强调以防止加边，并可对细线区域应用比粗线区域强的边缘强调以提高锐度并增加黑字符的浓度。

<调整处理步骤1404：通过Fe调整边缘强调量>

CPU 11通过使用在步骤709中限定的边缘强度Fe调整在步骤1403中计算的边缘强调量ΔFz2。CPU 11通过使用下式计算调整的边缘强调量ΔFe：

ΔFe＝Fe×ΔFz2 ...(9)

通过步骤1404中的处理，诸如字符的边缘区域可受到相对较强的边缘强调，并且诸如背景或照片的平坦区域可受到相对较弱的边缘强调。结果，可提高文字的锐度，同时可防止波纹被强调，并可防止照片被粗糙化。

<调整处理步骤1405：完成边缘强调过滤器处理>

CPU 11通过如下式所示将在步骤1404中计算的边缘强调量ΔFe增加到关注的像素值N0上计算边缘强调过滤器处理像素值Ne：

Ne＝N0+ΔFe ...(10)

注意，用于在希望的范围内修剪Ne的处理可被插入。

<第一实施例的效果>

图16A和16B相对于变动次数和变动量表示由第一实施例限定的适应性的调整强度。注意，图16A和16B所示的调整强度是全部应用Fz1、Fz2和Fe时的强度(Fz1×Fz2×Fe)。图16A表示粗线区域要被加边时的限定，图16B表示粗线区域不被加边时的限定。即，图16A和16B表示调整强度随着浓度增加变强。在现有技术中，调整强度不能根据变动次数被适应性地限定。但是，如图16A和16B所示，调整强度可根据变动次数被适应性地限定。

由于调整强度不仅可根据变动量而且可根据变动次数改变，因此由对半色调区域的边缘强调导致的波纹的有害影响可被消除。并且，由于调整强度可根据变动次数被适应性地限定，因此由于变动次数导致的处理的切换的有害影响可被消除。由于调整强度可根据变动次数和变动量被适应性地限定，因此由于变动次数和变动量导致的处理的切换的有害影响可被消除。

图17A～17F表示以600dpi的分辨率扫描原稿的图像在边缘强调前后的变化。图17A和图17B表示边缘强调前后的7pt尺寸的“5”的一部分。图18A和18B分别与图17A和17B对应，并表示图17A和17B所示的16个像素的图像信号。

图17C和17D在边缘强调前后通过使用具有150LPI和30℃的屏幕角的半色调点表现50％浓度。图18C和18D分别与图17C和17D对应，并表示图17C和17D所示的16个像素的图像信号。

图17E和图17F表示在边缘强调前后表现人眼的一部分的照片。图18E和18F分别与图17E和17F对应，并表示图17E和17F所示的16个像素的图像信号。

如图17A～17F和图18A～18F所示，可以同时获得文字边缘的图像信号的强调、比文字边缘弱的半色调边缘的强调、比文字边缘弱的照片边缘的强调。

[第二实施例]

第一实施例示出了以适应性的强度执行通过过滤器处理进行的边缘强调处理的情况。第二实施例将例示以适应性的强度执行边缘强调和平滑处理的情况。

在第一实施例的步骤707中，使用图19中所示而不是图13中所示的边缘强度Fz1。图19中的Fz1的特征是也具有-强度。如果强度为+，那么Fz1具有强调边缘的效果；如果强度为-，那么Fz1具有弱化(平滑)边缘的效果。通过如图19所示对使得半色调区更可能被确定的变动次数(比第(2a)阈值大)设定-强度，半色调区域可被平滑。具体而言，第一实施例避免由半色调点导致的波纹被强调，而第二实施例可消除波纹。

以下将说明另一平滑例子。图20是根据第二实施例的调整强度限定处理的流程图。注意，一些处理与使用图7解释的相同。因此，相同的步骤号表示相同的处理，并且其重复性的说明将不被给出。

<调整强度限定步骤2010：基于变动次数限定平滑强度>

CPU 11适应性地根据在步骤706中计算的变动次数限定平滑强度Az。图21是用于解释步骤2010中的Az限定处理的示图：横轴为变动次数，纵轴为Az。在变动次数小于第七阈值并使得文字区域更可能被确定的情况下，Az被限定为0以不应用平滑。在变动次数大于第八阈值并使得半色调区域更可能被确定的情况下，Az被设为1以应用平滑。在变动次数落入第七和第八阈值之间的范围(包含这两者)内的情况下，对于各个变动次数渐次变化的Az被适应性地限定，使得当变动次数＝第七阈值时Az＝0、当变动次数＝第八阈值时Az＝1。这样，处理的切换可变得不明显。具体而言，CPU 11可适应性地参照图21或使用下式限定Az：

Az＝(第八阈值-变动次数)/(第八阈值-第七阈值) ...(11)

图22是根据第二实施例的调整处理的流程图。注意，一些处理与使用图14解释的相同。因此，相同的步骤号表示相同的处理，并且其重复性的说明将不被给出。

<调整处理步骤2206：计算平滑量>

CPU 11在在步骤701中限定的7×7 RGB区域中对各个颜色计算应用平滑过滤器时的关注的像素值和应用之前的关注的像素值之间的变化量(平滑量)。本实施例将以5×5平滑过滤器被应用以关注的像素作为中心的情况为例进行说明。但是，过滤器尺寸只需要比在步骤701中限定的处理区域尺寸小，并且过滤器系数可被适当地限定。图23A表示5×5平滑过滤器的过滤器系数的例子。使N0为关注的像素值，N1为作为应用图23A中的过滤器的结果的关注的像素值，ΔA为平滑量。ΔA可由下式算出：

ΔA＝N2-N0 ...(12)

如图23B所示，当关注的像素的过滤器系数被限定为通过从图23A中的关注的像素的位置上的过滤器系数减去图23A中的过滤器合计值获得的值时，ΔA可仅通过应用图23B被算出。

<调整处理步骤2207：通过Az调整平滑量>

CPU 11通过使用在步骤2010中限定的平滑强度Az调整在步骤2206中计算的平滑量ΔA。CPU 11通过使用下式计算调整的平滑量ΔA：

ΔAz＝Az×ΔA ...(13)

通过步骤2207中的处理，具有较小的变动次数的文字区域受到相对较弱的平滑以不至损害锐度，并且具有较大的变动次数的半色调区域受到相对较强的平滑以消除波纹。

<调整处理步骤2208：完成平滑过滤器处理>

CPU 11通过如下式所示将在步骤2207中计算的平滑量ΔAz加到边缘强调过滤器处理的像素值Ne上计算过滤器处理的像素值Nf：

Nf＝Ne+ΔAz ...(14)

注意，用于在希望的范围内修剪Nf的处理可被插入。

<第二实施例的效果>

由于第一实施例可对于具有相对较大的变动次数的半色调区域抑制边缘强调，因此它具有防止波纹被强调的效果。但是，当波纹已在图像调整处理之前出现时，可以在执行第一实施例时防止波纹有任何进一步的恶化，但难以消除波纹。由于第二实施例可强烈地对具有相对较大的变动次数的半色调区域应用平滑，因此与第一实施例相比波纹可被有效消除。由于本实施例可弱化要被应用于具有较小的变动次数的文字区域的平滑，因此字符的锐度从不受损害。与常规的处理一样，当图像被分成半色调区域和文字区域时，并且当平滑被应用于半色调区域并且不被应用于文字区域时，如果半色调区域的一部分被确定为半色调区域，并且其剩余的部分被确定为文字部分，那么平滑处理的切换在图像上变得显著。由于第二实施例可适应性地限定根据变动次数渐次变化的平滑强度，因此作为常规处理的问题的平滑处理的切换可变得不明显。

[第三实施例]

第一实施例示出了以适应性的强度执行通过过滤器处理进行的边缘强调处理的情况。图24A表示通过从白背景到黑纵线扫描在白背景上画出黑纵线的原稿获得的图像信号G的像素值。当与图24A的值相同的值沿图像的垂直方向排列时，如果通过以Fz1＝Fz2＝Fe＝1的强度使用图15A或15B所示的过滤器实践第一实施例，那么图24A所示的图像信号被转换成图24B所示的图像信号。在图24B中，图像信号的边缘与图24A相比被强调，但与图24C不同，图24B中的图像信号在边缘中具有中间值。将以除了第一实施例的边缘强调以外置换处理将以适应性强度被执行以接近图24C、由此应用进一步的边缘强调的情况为例说明第三实施例。

图25是根据第三实施例的调整强度限定处理的流程图。注意，一些处理与使用图7解释的相同。因此，相同的步骤号表示相同的处理，并且其重复性的说明将不被给出。并且，本实施例可与第二实施例组合。

<调整强度限定步骤2510：确定最大和最小亮度位置>

CPU 11从在步骤702中抽出的四个方向中的在步骤704中确定的边缘方向的L的七个像素确定具有最大L和最小L的像素位置。

<调整强度限定步骤2511：计算变动加速度>

CPU 11在在步骤704中确定的边缘方向中从在步骤703中计算的边缘方向的Grd计算三个像素的变动加速度Lap。CPU 11通过下式计算变动加速度：

Lap(i)＝Grd(i+1)-Grd(i-1) ...(15)

这里，Grd(i-1)是像素Grd(i)前的像素，Grd(i+1)是该像素后的像素。图8E和8F分别表示通过对图8C和8D中所示的Grd应用式(15)算出的Lap。

注意，变动加速度的计算方法不限于此。例如，相邻Grd数据之间的差值可被计算。

<调整强度限定步骤2512：确定置换像素位置>

CPU 11基于在步骤2510中确定的具有最大L和最小L的像素位置和在步骤2511中确定的变动加速度Lap确定置换像素位置。如图8A～8F所示，当Lap的符号是+时，关注的像素的L趋于采取这样的值：相比于最大L，其绝对值更接近最小L；当Lap的符号是-时，关注的像素的L趋于采取这样的值：相比于最小L，其绝对值更接近最大L。由此，如下表1所示，CPU 11关于Lap的符号确定置换像素位置以置换像素位置。如果CPU 11置换像素位置，那么图24C可被实现。注意，在第三实施例中，CPU 11如表1所示的那样确定置换像素位置。但是，关注的像素的Lap变为零的边缘中心的处理不限于表1。如果关注的像素的Lap为零，该像素位置可被最大L的像素位置或被最小L的像素位置置换。

表1

二次微分符号与置换像素位置之间的关系

关注的像素的Lap符号	前后像素的合计Lap符号	置换像素位置
关注的像素的Lap符号	前后像素的合计Lap符号	置换像素位置	+		最小L
-		最大L	+		最小L
-		最大L	0	+	最小L
0	-	最大L	0	+	最小L
0	-	最大L	0	0	最大L

<调整强度限定步骤2513：基于变动加速度的绝对值限定置换强度>

CPU 11适应性地根据在步骤2511中计算的变动加速度的绝对值限定置换强度C1。不管变动加速度的绝对值如何都可以通过限定C1＝1获得图24C。但是，如果C1＝1一直被限定，那么凹凸感(jaggy)常十分显著。因此，将说明可抑制凹凸感并可比图24B更加强调边缘的置换例。

图26A是用于解释步骤2513中的C1限定处理的示图：横轴为变动加速度的绝对值，纵轴为C1。在变动加速度接近边缘中心并且比第九阈值小的情况下，C1被限定为0以不置换像素位置。接近边缘中心的像素位置不被置换的原因是要使凹凸感的产生不明显。在变动加速度的绝对值远离边缘中心并且比第10阈值大的情况下，C1被限定为1以置换像素位置。在变动加速度的绝对值落入第九和第10阈值之间的范围(包含这两者)内的情况下，对于变动加速度的各绝对值渐次变化的C1被适应性地限定，使得当变动加速度的绝对值＝第九阈值时C1＝0、当变动加速度的绝对值＝第10阈值时C1＝1。结果，处理的切换可变得不明显。具体而言，CPU 11可适应性地参照图26A或使用下式限定C1：

C1＝(变动加速度的绝对值-第九阈值)/(第10阈值-第九阈值) ...(16)

<调整强度限定步骤2514：基于变动次数限定置换强度>

CPU 11适应性地根据在步骤706中计算的变动次数限定置换强度Cz。如在步骤707中那样，CPU 11适应性地使用第11和第12阈值基于图26B所示的特性限定Cz。在变动次数小于第11阈值的粗线区域的情况下，Cz＝1。在变动次数大于第12阈值的细线或半色调区域的情况下，Cz＝0。在变动次数落入第11和第12阈值之间的范围(包含这两者)内的情况下，Cz可通过使用下式被适应性地限定：

Cz＝(第12阈值-变动次数)/(第12阈值-第11阈值)...(17)

<调整强度限定步骤2515：基于变动量限定置换强度>

CPU 11适应性地根据在步骤705中计算的变动量限定置换强度Ce。如在步骤709中那样，CPU 11适应性地使用第13和第14阈值基于图26C所示的特性限定Ce。如果变动量小于第13阈值，则Ce＝0。如果变动量大于第14阈值，则Ce＝1。如果变动量落入第13和第14阈值之间的范围(包含这两者)内，则Ce可通过使用下式被适应性地限定：

Ce＝(变动量-第13阈值)/(第14阈值-第13阈值) ...(18)

图27是根据第三实施例的调整处理的流程图。由于图27中的步骤2701～2705与已在第一实施例中说明的图14中的步骤1401～1405相同，因此其重复性的说明将不被给出。与第一实施例不同的步骤将被解释。

<调整处理步骤2706：计算置换量>

CPU 11通过使用在步骤2512中确定的置换像素位置的像素值计算置换量。CPU 11从在步骤701中限定的7×7 RGB区域中抽出在步骤2512中确定的置换像素位置上的RGB值。设N0为关注的像素值，C0为置换像素位置上的像素值，ΔC为置换量。那么，ΔC可由下式算出：

ΔC＝C0-N0 ...(19)

<调整处理步骤2707：通过C1调整置换量>

CPU 11通过在步骤2513中限定的边缘强度C1调整在步骤2706中计算的边缘强调量ΔC。CPU 11通过使用下式计算调整的边缘强调量ΔC1：

ΔC1＝C1×ΔC ...(20)

通过步骤2707中的处理，抑制凹凸感的产生的置换可被施加。

<调整处理步骤2708：通过Cz调整置换量>

CPU 11通过在步骤2514中限定的置换强度Cz调整在步骤2707中计算的置换量ΔC1。 CPU 11通过使用下式计算调整的置换量ΔCz：

ΔCz＝Cz×ΔC1 ...(21)

通过步骤2708中的处理，可以通过对粗线区域强化置换强度并对细线区域弱化置换强度，施加可抑制凹凸感的产生的置换。

<调整处理步骤2709：通过Ce调整置换量>

CPU 11通过在步骤2515中限定的置换强度Ce调整在步骤2708中计算的置换量ΔCz。CPU 11通过使用下式计算调整的置换量ΔCe：

ΔCe＝Ce×ΔCz...(22)

通过步骤2709中的处理，文字等的边缘区域相对被强烈置换以提高锐度，并且平坦区域相对较弱地被置换以防止粗糙化。

<调整处理步骤2710：完成置换处理>

CPU 11通过如下式所示将在步骤2709中计算的置换量ΔCe加到关注的像素的边缘强调过滤器处理值Ne上，计算被过滤和置换边缘强调的关注的像素值Nc：

Nc＝Ne+ΔCe ...(23)

注意，用于在希望的范围内修剪Nc的处理可被插入。

以下说明第三实施例的效果。由于除了通过第一实施例的边缘强调过滤器执行的边缘强调处理以外还执行使用第三实施例的置换处理的边缘强调处理，因此可获得比第一实施例更高的锐度的效果。当粗线区域在第一实施例中不被加边时，它较弱地被边缘强调。但是，第三实施例可提供比第一实施例更加强调边缘的效果，同时防止加边。由于具有相对较大的变动次数的半色调区域被较弱地置换，因此可防止纹波被强调。由于具有相对较小的变动量的照片区域被较弱地置换，因此可防止其粗糙化。由于第三实施例可适应性地根据变动加速度、变动次数和变动量限定置换强度，因此，与现有技术的对通过文字和半色调区域的图像区域分离抽出的文字区域施加置换相比，置换处理的切换可在图像上变得不明显。

(第四实施例)

第一到第三实施例解释了提高锐度的边缘强调处理和消除波纹的平滑处理以消除在扫描原稿时产生的模糊和波纹。但是，在扫描原稿时存在另一问题。在通过扫描单元扫描黑色字符时，R、G和B并不总是采取相同的值。结果，出现黑色浓度下降和饱和度增加。这种缺点劣化黑色字符的质量。本实施例将解释通过扫描黑色获得的限定R、G和B值相互更加接近的处理。以下，限定R、G和B值相互更加接近的处理将被称为无色彩化处理，并且无色彩化处理的强度将被称为无色彩化强度。在以下的说明中，无色彩化强度以与第一到第三实施例相同的方式被适应性地限定。

图28是根据第四实施例的调整强度限定处理的流程图。注意，一些处理与第三实施例的图25相同。因此，相同的步骤号表示相同的处理，并且其重复性的说明将不被给出。图28表示通过将第四实施例加到第三实施例上获得的过程。作为替代方案，可以通过将第四实施例加到第一或第二实施例上获得该过程。下面解释与第三实施例不同的步骤。

<调整强度限定步骤2816：计算饱和度>

CPU 11对在步骤701中限定的7×7 RGB区域的关注的像素计算饱和度。CPU 11计算以关注的像素为中心的3×3区域的色平均值。设AR、AG和AB为R、G和B的平均值。然后，CPU 11计算|AR-AG|、|AG-AB|和|AB-AR|的最大值作为饱和度。注意，本发明不限于这种特定的饱和度计算方法，在这种情况下，从3×3区域的平均计算饱和度，但可以从在步骤701中限定的处理区域尺寸内的区域计算它。本实施例基于RGB计算色空间。作为替代方案，块可被转换成亮度色差空间，并且可通过使用色差分量作为到亮度轴的距离计算饱和度。并且，可以通过使用在第三实施例中计算的Nc基于在边缘强调和平滑处理后获得的值计算饱和度。

<调整强度限定步骤2817：基于饱和度限定无色彩化强度>

CPU 11适应性地根据在步骤2816中计算的饱和度限定无色彩化强度Ks。图29A是用于解释步骤2817中的Ks限定处理的示图：横轴为饱和度，纵轴为Ks。在饱和度接近亮度轴并且比第15阈值小的情况下，Ks被限定为1以使关注的像素无色彩化。接近亮度轴的像素被无色彩化的原因在于，由于该像素值接近亮度轴，因此原稿更可能是无色彩的。在饱和度远离亮度轴并且比第16阈值大的情况下，Ks被限定为0以不将像素无色彩化。这是因为该像素更可能是彩色像素。在饱和度落入第15和第16阈值之间的范围(包含这两者)内的情况下，对于各个饱和度渐次变化的Ks被适应性地限定，使得当饱和度＝第15阈值时Ks＝1、当饱和度＝第16阈值时Ks＝0。结果，处理的切换可变得不明显。具体而言，CPU 11可适应性地参照图29A或使用下式限定Ks：

Ks＝(第16阈值-饱和度)/(第16阈值-第15阈值) ...(24)

<调整强度限定步骤2818：基于变动次数限定无色彩化强度>

CPU 11适应性地根据在步骤706中计算的变动次数限定无色彩化强度Kz。如步骤2507中那样，CPU 11适应性地使用第17和第18阈值基于图29B中所示的特性限定Kz。如果变动次数小于第17阈值，则Kz＝1。如果变动次数大于第18阈值，则Kz＝0。如果变动次数落入第17和第18阈值之间的范围(包含这两者)内，Cz可通过使用下式被适应性地限定：

Kz＝(第18阈值-变动次数)/(第18阈值-第17阈值)...(25)

<调整强度限定步骤2819：基于变动量限定无色彩化强度>

CPU 11适应性地根据在步骤705中计算的变动量限定无色彩化强度Ke。如在步骤2509中那样，CPU 11适应性地使用第19和第20阈值基于图29C所示的特性限定Ke。如果变动量小于第19阈值，则Ke＝0。如果变动量大于第20阈值，则Ke＝1。如果变动量落入第19和第20阈值之间的范围(包含这两者)内，则Ke可通过使用下式被适应性地限定：

Ke＝(变动量-第19阈值)/(第20阈值-第19阈值) ...(26)

图30是根据第四实施例的调整处理的流程图。注意，一些处理与第三实施例的图27相同。因此，相同的步骤号表示相同的处理，并且其重复性的说明将不被给出。

<调整处理步骤3011：计算无色彩化量>

CPU 11通过下式通过使用在步骤2710中计算的Nc计算无色彩化量ΔK：

ΔK＝NcG-NcP ...(27)

这里，NcG是G分量的Nc，NcP是R或B分量的Nc。

<调整处理步骤3012：通过Ks调整无色彩化量>

CPU 11通过在步骤2817中限定的无色彩化强度Ks调整在步骤3011中计算的无色彩化量ΔK。CPU 11通过使用下式计算调整的无色彩化量ΔKs：

ΔKs＝Ks×ΔK ...(28)

通过步骤3012中的处理，接近亮度轴的图像信号可接近亮度轴。

<调整处理步骤3013：通过Kz调整无色彩化量>

CPU 11通过在步骤2818中限定的无色彩化强度Kz调整在步骤3012中计算的无色彩化量ΔKs。CPU 11通过使用下式计算调整的无色彩化量ΔKz：

ΔKz＝Kz×ΔKs ...(29)

通过步骤3013中的处理，相对较强的无色彩化被施加到具有较小的变动次数的文字区域上以使字符黑化，并且，相对较弱的无色彩化被施加到具有较大的变动次数的半色调和照片区域上以抑制色调的变化。

<调整处理步骤3014：通过Ke调整无色彩化量>

CPU 11通过在步骤2819中限定的无色彩化强度Ke调整在步骤3013中计算的无色彩化量ΔKz。CPU 11通过使用下式计算调整的无色彩化强度ΔKe：

ΔKe＝Ke×ΔKz ...(30)

通过步骤3014中的处理，强无色彩化被施加到字符的边缘区域上以使字符黑化，并且，弱无色彩化被施加到诸如照片的具有相对较弱的边缘的图像上以抑制色调(tint)的变化。

<调整处理步骤3015：完成无色彩化处理>

CPU 11通过如下式所示将在步骤3014中计算的无色彩化量ΔKe加到通过过滤和置换边缘强调的关注的像素值Nc上，计算受到过滤器处理、置换过程和无色彩化处理的关注的像素值Nk：

Nk＝Nc+ΔKe ...(31)

注意，用于在希望的范围内修剪Nk的处理可被插入。

<第四实施例的效果>

第一到第三实施例可提供增强锐度的效果。但是，这些实施例不能使各种颜色的图像信号的值接近同一值，并且黑色字符不能显得黑亮。由于第四实施例可适应性地根据饱和度使关注的像素无色彩化，因此，它可提供使得具有接近亮度轴的像素值的黑色字符具有黑亮的质量的效果。由于无色彩化强度可根据变动次数和变动量改变，因此，只有文字区域会被无色彩化，使得半色调和照片区域的色调保持不变。由于第四实施例可根据饱和度、变动次数和变动量被设定，因此，与常规处理中的在文字和无色彩区域的图像区域分离后施加无色彩化相比，无色彩化处理的切换可在图像上显得不明显。

(第五实施例)

在第一到第四实施例的说明中，边缘强调、平滑和无色彩化量可适应性地被调整。以下以图31被应用于受到第一到第四实施例的处理的图像信号的情况为例进行说明。在图31中，横轴为输入图像信号值，纵轴为输出图像信号值。图31可被应用，以受到第一到第四实施例的处理的图像信号作为图31的输入图像信号，计算输出图像信号。假定图31表现为图31中的图像信号随着图像信号值减小变黑并随着图像信号值增加变亮。通过应用图31，黑色字符的图像信号可变得更黑，并且白色背景区域的图像信号可变得更白。使用上述处理，由于文字和背景区域之间的对比度可增加，因此字符的锐度可提高。如果图31中的图像信号由RGB表现，那么图31可被应用于RGB颜色。作为替代方案，如果图31中的图像信号是L，那么图31可被应用于L。如果图31中的图像信号由RGB表示，那么输入/输出曲线可对于各种颜色改变。本发明不限于图31中的输入/输出曲线，并且输入/输出曲线可被适当地限定。

另一方面，第一到第四实施例通过使用变动次数和变动量以及变动加速度和饱和度适应性地确定调整的强度。当调整的强度按图像区域替换时，本实施例可根据变动次数和变动量适应性地将图像区域分离。例如，当Fz和Fe的乘积较大时，更可能属于文字区域的像素可被确定。当该乘积较小时，更可能属于半色调或照片区域的像素可被确定。另外，使用变动加速度和饱和度，还可以确定到边缘中心以及到亮度轴的接近度，并可更精细地将图像区域分离。

(其它实施例)

已详细说明了本发明的实施例。本发明可被应用于由多个设备构成的系统或包含单个设备的装置。

注意，本发明包括通过直接或远程向系统或装置供应实现上述实施例的功能的程序并通过该系统或装置的计算机读出并执行供应的程序代码实现本发明的情况。因此，本发明的技术范围包含安装在计算中以通过使用计算机实现本发明的功能处理的程序代码本身。

在这种情况下，程序的形式不被特别限制，并且，只要具有程序功能，目标码、要被解释器执行的程序和要被供给OS的脚本数据等都可被使用。

作为用于供应程序的记录介质，例如，软盘、硬盘、光盘和磁光盘可被使用。并且，MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带、非易失性存储卡、ROM和DVD(DVD-ROM、DVD-R)等可被使用。

作为另一使用方法，通过使用客户PC的浏览器建立与因特网站点的连接，并且，根据本发明的程序本身或进一步包含自动安装功能的文件可被下载到诸如硬盘等的记录介质中。并且，形成本发明的程序的程序代码可被分段成可从不同的主页下载的多个文件。即，本发明包含使得多个用户下载通过计算机实现本发明的功能处理所需要的程序的WWW服务器。并且，存储本发明的加密程序的诸如CD-ROM等的存储介质可被传送给用户。满足预定条件的用户可被允许通过因特网从主页下载对程序解密的密钥信息。并且，可通过使用被安装到计算机上的该密钥信息执行被加密的程序，由此实现本发明。

并且，上述实施例的功能可通过基于程序的指令通过在计算机上运行的OS等执行的实际处理中的一些或全部被实现。

另外，本发明的范围包含根据本发明的程序被写入PC的功能扩展单元的存储器中并且装在该功能扩展单元上的CPU执行实际处理中的一些或全部的情况。

根据本发明，由于调整的强度可基于变动量和变动次数改变，因此可由图像调整处理导致的有害影响可被消除，并且图像调整处理可被更精确地执行以提高图像质量。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被给予最宽的解释以包含所有这些修改和等同结构和功能。

Claims

1.一种图像处理装置，该图像处理装置对包含要处理的像素的图像应用调整处理，所述装置包括：

适于抽出包含要处理的像素的预定尺寸的图像区域的抽出单元；

适于从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动量的变动量计算单元；

适于从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动次数的变动次数计算单元；

适于限定变动次数、变动量和调整强度之间的对应关系的限定单元；和

适于通过使用所述限定单元根据变动次数和变动量计算调整强度，并通过计算的调整强度对要处理的像素的信号值应用调整处理的调整单元；

其中，所述限定单元限定对应关系，使得调整强度根据不同的变动次数或不同的变动量渐次变化。

2.根据权利要求1的装置，其中，所述限定单元在变动次数可采取的值范围的至少一部分内限定对应关系，使得调整强度根据变动次数渐次变化。

3.根据权利要求1的装置，其中，所述限定单元在变动量可采取的值范围的至少一部分内限定对应关系，使得调整强度根据变动量渐次变化。

4.根据权利要求1的装置，其中，当变动次数比第一阈值小时，所述限定单元将调整强度限定为最大值，

当变动次数大于比第一阈值大的第二阈值时，所述限定单元将调整强度限定为最小值，并且，

所述限定单元进行限定，使得随着变动次数从第一阈值向第二阈值变化，调整强度从最大值向最小值渐次变化。

5.根据权利要求1的装置，其中，当变动量比第三阈值小时，所述限定单元将调整强度限定为最小值，

当变动量大于比第三阈值大的第四阈值时，所述限定单元将调整强度限定为最大值，并且，

所述限定单元进行限定，使得随着变动量从第三阈值向第四阈值变化，调整强度从最大值向最小值渐次变化。

6.根据权利要求1的装置，其中，所述变动量计算单元从在图像区域中在边缘方向上排列的多个像素的信号值计算变动量。

7.根据权利要求1的装置，其中，所述变动次数计算单元从在图像区域中在边缘方向排列的像素的信号值计算变动次数。

8.根据权利要求6或7的装置，其中，所述变动量计算单元比较在图像区域内包含要处理的像素的多个方向的像素序列的信号值之间的差值，并将具有最大差值的方向限定为边缘方向。

9.根据权利要求1的装置，其中，所述变动量计算单元计算在图像区域中在边缘方向排列的多个像素的信号值的一次微分的最大绝对值作为变动量。

10.根据权利要求4的装置，其中，最大值和最小值具有不同的符号。

11.根据权利要求1的装置，其中，所述调整单元执行边缘强调处理、平滑处理、置换处理和无色彩化处理中的至少一个作为调整处理，并且，

所述限定单元限定边缘强调量、平滑量、置换量和无色彩化量中的至少一个作为调整强度。

12.根据权利要求1的装置，其中，所述限定单元限定变动次数和第一调整强度和第二调整强度之间的对应关系，并限定变动量和第三调整强度之间的对应关系，

所述调整单元通过使用第一调整强度、第二调整强度和第三调整强度执行要处理的像素的过滤器处理。

13.根据权利要求12的装置，其中，当变动次数比第五阈值小时，所述限定单元将第一调整强度限定为最大值，

当变动次数大于比第五阈值大的第六阈值大时，所述限定单元将第一调整强度限定为最小值，并且，

所述限定单元进行限定，使得随着变动次数从第五阈值向第六阈值变化，第一调整强度从最大值向最小值渐次变化，

当变动次数比第七阈值小时，所述限定单元将第二调整强度限定为最小值，

当变动次数大于比第七阈值大的第八阈值时，所述限定单元将第二调整强度限定为最大值，并且，

所述限定单元进行限定，使得随着变动次数从第七阈值向第八阈值变化，第二调整强度从最小值向最大值渐次变化。

14.根据权利要求1的装置，还包括适于从包含于图像区域中的像素的信号值计算与图像区域相关的变动加速度的变动加速度计算单元，

其中，所述限定单元限定变动加速度和第四调整强度之间的对应关系，

所述限定单元限定变动次数和第五调整强度之间的对应关系，

所述限定单元限定变动量和第六调整强度之间的对应关系，并且，

所述调整单元通过使用第四调整强度、第五调整强度和第六调整强度执行要处理的像素的置换处理。

15.根据权利要求14的装置，其中，当变动加速度比第九阈值小时，所述限定单元将第四调整强度限定为最小值，

当变动加速度大于比第九阈值大的第十阈值时，所述限定单元将第四调整强度限定为最大值，并且，

所述限定单元进行限定，使得随着变动加速度从第九阈值向第十阈值变化，第四调整强度从最小值向最大值渐次变化。

16.根据权利要求1的装置，还包括适于从包含于图像区域内的像素的信号值计算与图像区域相关的饱和度的饱和度计算单元，

其中，所述限定单元限定饱和度和第七调整强度之间的对应关系，

所述限定单元限定变动次数和第八调整强度之间的对应关系，

所述限定单元限定变动量和第九调整强度之间的对应关系，并且，

所述调整单元通过使用第七调整强度、第八调整强度和第九调整强度执行要处理的像素的置换处理。

17.根据权利要求16的装置，其中，当饱和度比第十一阈值小时，所述限定单元将第七调整强度限定为最大值，

当饱和度大于比第十一阈值大的第十二阈值时，所述限定单元将第七调整强度限定为最小值，并且，

所述限定单元进行限定，使得随着饱和度从第十一阈值向第十二阈值变化，第七调整强度从最大值向最小值渐次变化。

18.一种图像处理方法，该图像处理方法对包含要处理的像素的图像应用调整处理，所述方法包括以下步骤：

抽出包含要处理的像素的预定尺寸的图像区域；

从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动量；

从包含于图像区域内的像素的信号值计算关于要处理的像素的变动次数；和

通过使用限定变动次数、变动量和调整强度之间的对应关系的限定单元根据变动次数和变动量计算调整强度，并通过计算的调整强度对要处理的像素的信号值应用调整处理，

其中，限定单元限定对应关系，使得调整强度根据不同的变动次数或不同的变动量渐次变化。