JP2001136381A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定の濃度での網点モアレの発生を防ぎ、網
点上の文字や色地上の文字等で、高画質に再生すること
ができる画像処理装置を提供すること。 【解決手段】 適応強調回路６は、上述の平滑化回路３
の出力信号に対し、エッジ強度および平均濃度に応じた
エッジ強調を行う。ＬＵＴ５１は、平均濃度に応じてメ
モリテーブルからデータを読み出して出力する回路で、
その結果は、加算回路５２によりエッジ量から減算され
る。ここで減算の結果が負の値であれば、その値を０に
変更する。ラプラシアン５３は、例えば、注目画素を４
倍し、４隣接画素との差分をとって結果を出力する回路
であり、平滑化画像信号のエッジを抽出する。ラプラシ
アン５３の出力は、乗算器５４により加算回路５２での
減算結果が乗算されたものである。また、加算器５５
は、注目画素と乗算された値とを加算して、これにより
注目画素をエッジ強調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿を読み取って
得た画像信号に基づき文字領域とその他の領域に分離
し、文字領域とその他の領域に異なる処理を施す画像処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、原稿画像を画像処理・形成する際
に用いるディジタル複写機、ファクシミリなどの画像処
理装置が広く普及している。一般的に、これらの画像処
理装置で取り扱われる原稿は、文字原稿、写真原稿、網
点原稿の３種類に大きく分類できる。そして、これら原
稿を画像処理装置によって再生処理する場合、それぞれ
に要求される画質評価が異なるため像域分離処理によっ
て各領域に最適な処理が施されるようになっている。

【０００３】この原稿を再生処理する画像処理装置につ
いて、特開平７−１７０４２０号公報では、原稿画像を
カラーセンサで原色に分解して読み取り、そのカラー画
像信号中の輝度あるいは明度信号によりエッジ量と彩度
量を求めて、それに応じて色差あるいは彩度信号を変換
する画像補正手段を備えたカラー画像処理装置が開示さ
れている。また、特開平８−２７２９５２号公報では、
入力画像の２値化データを置換処理するデータ補正手段
を備えた画像処理装置が開示されている。

【０００４】像域分離処理を有する画像処理装置につい
ては、特開平７−９５４０９号公報では、文字領域とそ
の他の領域に異なる処理を有し、エッジ量検出手段と、
平滑化処理手段と、平滑化後の信号に対しエッジ強度に
応じたエッジ強調を行うエッジ強調手段とを備えた画像
処理装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特開平
７−９５４０９号公報記載の発明では、エッジ量の検出
に際して一次微分フィルタ（図９、１０参照）を使用し
ているため、画像の濃度によって検出されるエッジ量が
変動していた。このため、同じ網点線数でも網点％（＝
濃度）によって施されるエッジ強調が異なって、特定の
濃度でモアレが出現していた。図９は、従来の適応エッ
ジ強調回路のブロック図である。図１０は、従来のエッ
ジ量フィルタの説明図である。また、従来の像域分離処
理で画像信号を文字領域とその他の領域とに分離し、各
領域に対応した最適な処理を施すような適応処理では、
白地上の文字は、像域分離によって文字用の処理が施さ
れるが、網点のかかった文字（以下、網点上の文字）や
色地上の文字は、像域分離の難しさから文字と絵柄の混
在処理がなされたり、あるいはほとんどが絵柄処理（解
像度が低い）用の処理が施されてしまうということがあ
った。このため、像域分離処理で絵柄と判定された領域
において、網点のかかった文字や色地上の文字の画質向
上、網点原稿のモアレの抑止、写真原稿におけるエッジ
強調と階調性の両立などが必要とされてきている。

【０００６】そこで、本発明の目的は、特定の濃度での
網点モアレの発生を防ぎ、網点上の文字や色地上の文
字、網点原稿、写真原稿において、それぞれを高画質に
再生することができる画像処理装置を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、原
稿画像を読み取る読取手段と、この読取手段により得た
画像信号に基づき文字領域とその他の領域を分離する像
域分離手段と、この像域分離手段で分離した文字領域と
その他の領域にそれぞれ異なる処理をする画像処理手段
と、この画像処理手段がその他の領域を処理する際、注
目画素およびその近傍画素の画像信号を参照して注目画
素のエッジ量を検出するエッジ量検出手段と、この画像
処理手段がその他の領域を処理する際、注目画素および
その近傍画素の画像信号を参照して注目画素の平均濃度
を検出する平均濃度検出手段と、この画像処理手段がそ
の他の領域を処理する際、注目画素およびその近傍画素
の画像信号を参照して平滑化処理を行う平滑化処理手段
と、この平滑化処理手段による平滑化された後の画像信
号に対し、前記エッジ量検出手段により検出されたエッ
ジ量を前記平均濃度検出手段により検出された平均濃度
により補正してエッジ強調を行う適応強調手段と、を備
えたことにより、前記の目的を達成する。

【０００８】請求項２の発明では、請求項１記載の発明
において、前記適応強調手段は、前記平均濃度検出手段
が検出した平均濃度に基づいて、所定の補正量を出力す
る補正量出力部と、この補正量出力部から出力された補
正量に基づいて、エッジ量を補正するエッジ量補正部
と、このエッジ量補正部により補正されたエッジ量に基
づいて、エッジ強調をするエッジ強調部と、を備えたこ
とにより、前記の目的を達成する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図１ないし図８を参照して詳細に説明する。図１は、
本発明の実施の形態に係る画像処理装置の一実施例の構
成を示したブロック図である。この画像処理装置は、入
力画像信号から文字と非文字を分離する像域分離回路
１、白地上の文字を強調するエッジ強調回路２、網点を
除去し、モアレの発生を防止する平滑化回路３、画像の
エッジ量を検出するエッジ量検出回路４、画像の平均濃
度を検出する平均濃度検出回路５、前記検出されたエッ
ジ量および平均濃度に応じて平滑化回路の出力信号に適
応的にエッジ強調を施す適応強調回路６、像域分離結果
に応じて最適にフィルタリングされた文字、非文字の画
像信号を選択する選択回路７を備えている。

【００１０】本実施例の入力画像信号は、一例として４
００ｄｐｉビット（２５６階調）の反射率リニアのデー
タとしている。また、以下の説明のため画像データは、
原稿の白が２５５に、黒が０になると定義する。網点印
刷原稿をＣＣＤ（光電変換素子）を用いたスキャナで読
み込むと、原稿には存在しないサンプリングによる折り
返しノイズと網点周期の干渉によるモアレが生じ、画質
の劣化が著しく大きくなる。

【００１１】これを防ぐために、一般的にはフィルタリ
ングによる平滑化などが有効であるが、この平滑化のた
めには、反射率リニアのデータに対してフィルタをかけ
る必要がある。フィルタをかける理由は、濃度リニアの
データに平滑化を行ってもハイライト部、ダーク部など
では依然として周期的な濃度変化が残るため、モアレが
除去できないばかりか、色が変わってしまうからであ
る。これに対して、反射率リニアのデータに平滑化を行
うと、平滑後のデータがほぼ平坦（つまりモアレがな
い）になる。このことから、本実施例では、反射率リニ
アのデータが入力画像データとなる。

【００１２】像域分離回路１は、白地上の文字を非文字
と分離可能とし、網点上の文字や色地（読み込んだ後の
値が高レベルの領域）上の文字を非文字として判定する
ものであるが、本実施例の像域分離回路１は、これに限
定されるものではなく、基本的に画像中から白地上の文
字を分離するものであればよい。

【００１３】図２は、白地上の文字を強調するディジタ
ルフィルタを示した図である。エッジ強調回路２は、白
地上の文字を強調する回路であり、一例として、図２の
ようなディジタルフィルタを用いる。また、ディジタル
フィルタの前に反射率リニアの信号を濃度リニアの信号
に変換するテーブル変換を行ってもよく、このとき濃度
リニアの信号では、白が０、黒が２５５になる。図３
は、反射率リニアの信号を濃度リニアの信号に変換する
テーブル変換図である。

【００１４】平滑化回路３は、平滑化フィルタをかける
ことによりスキャナから読み込んだ画像に平滑化を施す
ものである。この平滑化フィルタは、カットオフ周波数
１００線付近で、１００線（３．９ｌｐｓ／ｍｍ）を超
える網点の周波数をほぼ除去し、それ以下の周波数は、
ほほ完全に残すような特性を有するフィルタである。こ
れにより、網点原稿のモアレ発生を防ぎ、さらに写真原
稿のノイズ低減が可能となる。図４は、平滑化フィルタ
の周波数特性の説明図である。

【００１５】図５は、エッジ量フィルタの一例を示した
図である。エッジ量検出回路４は、注目画素のエッジ量
を検出する回路で、図５のように注目画素とその周辺画
素に一次微分フィルタをかけてエッジ量を算出する。こ
こでは、入力画像データＩのｘ方向の一次微分の絶対
値、ｙ方向の一次微分の絶対値をとり、その最大をエッ
ジ量とするもので、ｆは出力値の範囲を規制する関数で
ある。

【００１６】図６は、注目画素の平均濃度検出をするフ
ィルタの一例を示した図である。平均濃度検出回路５
は、注目画素の平均濃度を検出する回路で、図６のよう
に注目画素とその周辺画素に平滑化フィルタをかけて算
出する。なお、この例で参照する周辺画素は、上述のエ
ッジ量検出回路４と同じ大きさにしている。

【００１７】図７は、適応強調回路６の構成を示したブ
ロック図である。この適応強調回路６は、上述の平滑化
回路３の出力信号に対し、エッジ強度および平均濃度に
応じたエッジ強調を行う回路であり、例えば、図７のよ
うな構成をしている。ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブ
ル）５１は、平均濃度に応じてメモリテーブルからデー
タを読み出して出力する回路で、その結果は、加算回路
５２によりエッジ量から減算される。ここで減算の結果
が負の値であれば、その値を０に変更する。ラプラシア
ン５３は、例えば、注目画素を４倍し、４隣接画素との
差分をとって結果を出力する回路であり、平滑化画像信
号のエッジを抽出する。ラプラシアン５３の出力は、乗
算器５４により加算回路５２での減算結果が乗算された
ものである。また、加算器５５は、注目画素と乗算され
た値とを加算して、これにより注目画素をエッジ強調す
る。

【００１８】図８は、網点原稿を実際に処理した際に検
出されるエッジ量と平均濃度の関係説明図である。図８
より、同じ網点線数でも、平均濃度、すなわち網点％が
異なると検出されるエッジ量が異なることが分かる。従
って、エッジ量をそのままラプラシアン５３の出力と乗
算すると、網点％によってエッジ強調のかかり方も異な
ってくる。一方、上述したように１００線を超える網点
の周波数はわずかながら残っているので、このままでは
網点％によってモアレが再発する恐れがある。そこで、
加算回路５２での減算処理は、このような不均一性を補
正する働きをしており、平均濃度に応じてエッジ量を補
正することにより、網点％によるエッジ強調のかかり方
を均一にする。即ち、ＬＵＴ５１のメモリテーブルに
は、実験的に求めた図８のようなデータが記憶されてお
り、画像濃度によって、データを読み出してこれをエッ
ジ量から減算することにより補正する。

【００１９】以上のように本実施例によれば、特定の濃
度でのモアレの発生が防げるので、全体的により強めの
エッジ強調を施すことができ、これに伴って網点上の文
字や色地上の文字、写真原稿の画質も向上できる。ま
た、本実施例では、平均濃度から補正量を生成する際に
メモリテーブルを用いたが、例えば、図８に示した変換
特性を折れ線近似等でハード化しても良い。但し、この
場合は近似による誤差が生じてしまう。

【００２０】なお、エッジ量を算出する一次微分フィル
タとエッジ強調用のラプラシアンの空間周波数上での大
きな相違は、高域（６〜８ｌｐｓ／ｍｍ、１５０〜２０
０線相当）において、一次微分フィルタのｐｏｗｅｒ
が、エッジ強調用のラプラシアンのよりも小さいという
ことである。これは、網点上の文字において、網点はで
きるだけエッジとして検出せずに、網点上文字エッジの
エッジ量を大きくするためである。従って、網点は平滑
化され、なおかつ高域ではエッジ量はほとんど０にな
る。また、平均濃度算出用の平滑化フィルタのサイズも
同様な理由で決定する。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、エッジ強調を
行う適応強調手段を備えた画像処理装置は、検出された
エッジ量を平均濃度で補正してエッジ強調を行うことが
できるので、特定の濃度での網点モアレの発生を防ぎ、
網点上の文字や色地上の文字、網点原稿、写真原稿にお
いて、それぞれを高画質に再生することができる。

【００２２】請求項２記載の発明では、画像処理装置の
適応強調回路は、所定の補正量とそれに応じてエッジ量
の補正をしてエッジ強調の強さを制御することができる
ので、特定の濃度での網点モアレの発生防止をより高精
度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の一実
施例の構成を示したブロック図である。

【図２】白地上の文字を強調するディジタルフィルタを
示した図である。

【図３】反射率リニアの信号を濃度リニアの信号に変換
するテーブル変換図である。

【図４】平滑化フィルタの周波数特性の説明図である。

【図５】エッジ量フィルタの一例を示した図である。

【図６】注目画素の平均濃度検出をするフィルタの一例
を示した図である。

【図７】適応強調回路の構成を示したブロック図であ
る。

【図８】網点原稿を実際に処理した際に検出されるエッ
ジ量と平均濃度の関係説明図である。

【図９】従来の適応エッジ強調回路のブロック図であ
る。

【図１０】従来のエッジ量フィルタの説明図である。

【符号の説明】

１ 像域分離回路 ２ エッジ強調回路 ３ 平滑化回路 ４ エッジ量検出回路 ５ 平均濃度検出回路 ６ 適応強調回路 ７ 選択回路 ５１ ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル） ５２ 加算回路 ５３ ラプラシアン ５４ 乗算器 ５５ 加算器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を読み取る読取手段と、 この読取手段により得た画像信号に基づき文字領域とそ
   の他の領域を分離する像域分離手段と、 この像域分離手段で分離した文字領域とその他の領域に
   それぞれ異なる処理をする画像処理手段と、 この画像処理手段がその他の領域を処理する際、注目画
   素およびその近傍画素の画像信号を参照して注目画素の
   エッジ量を検出するエッジ量検出手段と、 この画像処理手段がその他の領域を処理する際、注目画
   素およびその近傍画素の画像信号を参照して注目画素の
   平均濃度を検出する平均濃度検出手段と、 この画像処理手段がその他の領域を処理する際、注目画
   素およびその近傍画素の画像信号を参照して平滑化処理
   を行う平滑化処理手段と、 この平滑化処理手段による平滑化された後の画像信号に
   対し、前記エッジ量検出手段により検出されたエッジ量
   を前記平均濃度検出手段により検出された平均濃度によ
   り補正してエッジ強調を行う適応強調手段と、を備えた
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記適応強調手段は、 前記平均濃度検出手段が検出した平均濃度に基づいて、
   所定の補正量を出力する補正量出力部と、 この補正量出力部から出力された補正量に基づいて、エ
   ッジ量を補正するエッジ量補正部と、 このエッジ量補正部により補正されたエッジ量に基づい
   て、エッジ強調をするエッジ強調部と、を備えたことを
   特徴とする請求項１記載の画像処理装置。