JP2002247371A - 画像処理装置および画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
画像処理装置および画像処理プログラムを記録した記録媒体Info
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- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30176—Document
Abstract
置を得る。 【解決手段】 画像のデータを光学的に読み取る画像読
み取り系1と、読み取った画像データを電気的に補正す
る読み取り補正部2と、補正された画像データの鮮鋭度
を調整する鮮鋭度調整3と、調整された画像データの画
像濃度を調整する濃度調整4と、画像濃度が調整された
画像データの階調再現を行う階調制御5と、画像データ
を紙面に再現する作像系6と、画像再現モードを操作す
る操作部7と、全体の動作を制御する制御系8とを具備
している。よって、鮮鋭度と濃度とを最適に再現し、文
字部、絵柄部をバランス良く再現することができる。ま
た、鮮鋭度調整を輪郭情報と濃度情報とで、濃度調整を
輪郭情報に基づきバランス良く行うことができる。
Description
び画像処理プログラムを記録した記録媒体に関し、特
に、スキャナからの読み取り画像、メモリ蓄積画像等を
デジタル的に処理し、転写紙に再生する画像処理装置お
よび画像処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
グラムを記録した記録媒体は、例えば、コピー、FA
X、スキャナ等の画像処理に応用される。
機)においては、複数の濃度変換方式を設定し、対応す
る原稿の種類ごとに選択することを可能とし、さまざま
な種類の原稿に対して良好に対応できる。
特開平9−224155号公報の『画像処理装置』が、
上記従来技術例に該当している。
来の技術において、濃度変換手段は濃度以外の画像に関
する特徴量を反映していない。このように、輪郭部、非
輪郭部および画像鮮鋭度とのバランスを濃度変換に適応
していないので、画質に限界が生じ、高い画質の再現が
できていない。
る画像処理装置および画像処理プログラムを記録した記
録媒体を提供することを目的とする。より詳細には、本
発明は、階調性、解像力および低濃度再現性を低コスト
の装置で実現し、コピーの出力画像、FAXの送信画像
を最適処理する鮮鋭度調整と濃度調整とを実現する画像
処理装置および画像処理プログラムを記録した記録媒体
を提供する。
る課題は、鮮鋭度と濃度とを最適再現し、文字部、絵柄
部をバランス良く再現することにある。
る課題は、鮮鋭度調整を輪郭情報と濃度情報とでバラン
ス良く行うことにある。
る課題は、濃度調整を輪郭情報に基づきバランス良く行
うことにある。
る課題は、画像再現を操作モードに連動させることにあ
る。
する課題は、鮮鋭度のレベルを任意に設定できる手段を
提供し、画質設定の種類を任意に設定できるようにする
ことにある。
め、請求項1記載の画像処理装置は、画像のデータを光
学的に読み取る読取手段と、読取手段で読み取った画像
データを電気的に補正する補正手段と、補正された画像
データの鮮鋭度を調整する鮮鋭度調整手段と、調整され
た画像データの画像濃度を調整する画像濃度調整手段
と、画像濃度が調整された画像データの階調再現を行う
階調再現手段と、画像データを紙面に再現する画像デー
タ再現手段と、画像再現モードを操作する操作手段と、
を具備することを特徴とする。
像処理装置において、鮮鋭度調整手段は、補正フィルタ
ー係数を輪郭部と非輪郭部とで切り替える手段と、被補
正画素の濃度レベルで補正フィルター係数を切り替える
手段と、を具備することを特徴とする。
像処理装置において、画像濃度調整手段は、輪郭部と非
輪郭部とで濃度変換特性を切り替える手段を具備するこ
とを特徴とする。
像処理装置において、鮮鋭度調整、画像濃度調整の特性
値は、操作モードに連動することを特徴とする。
像処理装置において、鮮鋭度の程度を、操作部から任意
に設定できる手段を具備することを特徴とする。
した記録媒体は、画像のデータを光学的に読み取る読取
手順と、読取手段で読み取った画像データを電気的に補
正する補正手順と、補正された画像データの鮮鋭度を調
整する鮮鋭度調整手順と、調整された画像データの画像
濃度を調整する画像濃度調整手順と、画像濃度が調整さ
れた画像データの階調再現を行う階調再現手順と、画像
データを紙面に再現する画像データ再現手順と、画像再
現モードを操作する操作手順と、を備えたことを特徴と
する。
像処理プログラムを記録した記録媒体において、鮮鋭度
調整手順は、補正フィルタ係数を輪郭部と非輪郭部とで
切り替える手順と、被補正画素の濃度レベルで補正フィ
ルタ係数を切り替える手順と、を具備することを特徴と
する。
像処理プログラムを記録した記録媒体において、画像濃
度調整手順は、輪郭部と非輪郭部とで濃度変換特性を切
り替える手順を具備することを特徴とする。
像処理プログラムを記録した記録媒体において、鮮鋭度
調整、画像濃度調整の特性値は、操作モードに連動する
ことを特徴とする。
画像処理プログラムを記録した記録媒体において、鮮鋭
度の程度を、操作部から任意に設定できる手順を具備す
ることを特徴とする。
による画像処理装置および画像処理プログラムを記録し
た記録媒体の実施形態を詳細に説明する。図1から図9
を参照すると、本発明の画像処理装置および画像処理プ
ログラムを記録した記録媒体の一実施形態が示されてい
る。
ロックの構成である。図1において、本実施例の画像処
理装置は、画像読み取り系1、読み取り補正2、鮮鋭度
調整3、濃度調整4、階調制御5、作像系6、操作部モ
ード設定7、制御系8、の各部を有して構成される。
光学系、密着センサ、白黒、カラーのいずれの読み取り
系でも構成できる。作像系6は、電子写真プロセス、イ
ンクジェット、白黒、カラーのいずれの作像プロセスで
も構成できる。
は、電気信号に変換し、読み取り系2の歪を補正する。
より具体的には、例えば、ランプ光量の変動等を補正す
る。
ープ”もしくは”ソフト”な仕上げのための信号補正を
行う。
スト調整、”軟調”、”硬調”な画像の再現のための信
号補正を行う。
ルを、紙面に面積階調で再生するための信号処理を行
う。
項目の指定を行う。設定された項目は制御系8において
該当する機能ブロックの動作を制御する。
を光学的に読み取る原稿読み取り部11は、ここでは原
稿濃度を光源の反射光として読み取り、CCD等の撮像
素子により電気信号に変換する。更にアナログ信号を、
ディジタル信号に変換する。ディジタル信号変換後の電
気系に対し、シェーディング補正部21において光源、
光学系の濃度ムラに関する補正を行う。ここでは原稿読
み取り前に、あらかじめ濃度基準となる白板を読んでお
き、この読み取り信号をメモリに格納しておく。主走査
方向の各読み取り位置に対し、ドット単位で基準データ
と読み取りデータの間で補正処理を行う。
は、反射率に関しリニアな特性となっている。これを、
原稿濃度に関しリニアな特性に変換する。あらかじめス
キャナの読み取り特性を測定しておき、その逆特性とな
る変換テーブルをRAMにダウンロードしておく。
データに変換する。スキャナγ補正部においては、濃度
リニアな変換以外にも低濃度部を強調したり、逆にレベ
ルを落としたりして補正効果を高める。
走査方向の電気変倍処理が画像処理装置としては備わっ
ている。CCDで読み取り、1ライン単位で拡大、縮小
を行う。コンボリューション法を使うことで、読み取り
光学系でのMTFを保持したまま変倍処理を行い、画像
データの解像力を維持する。副走査方向に関しては、機
械的な制御により変倍処理を行う。
理のための前処理および特徴量を抽出する。MTFの補
正、平滑処理、エッジ線分の検出、濃度変動の閾値の設
定等を主な機能として備える。この処理モジュールの出
力は、フィルタ処理された画像データと輪郭部に関する
エッジ情報である。画像データには、エッジ情報に対し
濃度補正を適応して行う。読み取り原稿濃度の補正およ
び濃度ノッチに対応する再生濃度の変換を行うブロック
である。RAMから構成され任意の変換データをダウン
ロードできる。輪郭部濃度補正用および平坦部濃度補正
用に適切なデータをダウンロードする。
性に変換すべく、1 画素当たりの濃度データを面積階調
に変換する。単純多値化、二値化、ディザ処理、誤差拡
散処理、位相制御等から構成され、面積階調への変換は
ある領域内で量子化閾値を分散させる。閾値の分散は、
マトリクスRAMに任意の値をダウンロードし、処理モ
ードに応じてRAMアクセス手段を切り替え、適切な量
子化を選択する。
のエッジ補正をスムージング処理として行う。変調処理
に先立って、ドットの再現特性を高めるために、画像を
形成するプロセスの電気信号に対する、立ち上がり特性
を考慮する濃度変換処理を行う。PWM変調ブロックに
おいて、書き込みレーザのためのパルス幅変調を行う。
階調処理ブロックにおいての位相制御およびスムージン
グ処理部での位相制御は、PWM変調と連動させ、ドッ
トの集約と分散とを滑らかに実現し階調再現を行う。書
き込み部28において、レーザによる感光体への作像、
転写、定着処理により、転写紙に画像を再現する。
み系として示しているが、インクジェット等の現像方式
ではPWM変調ブロック以下構成が異なる。ドット再現
のためのスムージングおよび濃度変換制御までは、共通
なアプローチとして展開できる。
読み取り原稿の濃度補正、書き込み制御の濃度変換の切
り替え等は、操作部からの操作モードに連動する。絵柄
主体の原稿、文字主体の原稿等で処理モードを選択し、
薄い原稿、濃い原稿に応じて濃度補正のパラメータも設
定を変更する。
設定に対して、CPUを介してシステムバス経由でRA
Mへの設定値、処理パスの経路をそれぞれの機能ブロッ
クに対し設定する。
う機構は、物理的な構成は1つにまとめられるが、論理
的に分割して制御する。ビデオパス制御の機能1は、読
み取り画像であるスキャナ系の信号制御を行う。CCD
読み取り後のA/D変換レベルが8bitである場合、
そのままのbit幅でパス制御を行う。このパス制御を
介して、外部アプリとしてのスキャナ・アプリケーショ
ンへのパス制御を行う。また、メモリI/Fを介して
の、スキャナ用バッファメモリへのデータ蓄積、データ
読み出しを行う。
処理後のデータパスを制御する。画質処理においては、
二値/多値複数のbit幅に変換され、バス幅に適応す
るよう制御を行う。外部アプリケーションの入出力信号
の制御も行うが、FAX送受信、パソコン等からのプリ
ント出力要求は、二値画像で構成されている。
ァメモリへのデータの蓄積、読み出しを行う。書き込み
特性に合致したbit構成で、データの転送を実施す
る。
リケーションユニットとの信号I/Fを制御する。FA
X、パソンコン等からのプリンタ要求、スキャナとして
の画像出力要求、あるいは本発明の画像処理機能を使用
せず、パソコンからの出力をFAXへ送信するためのパ
ス制御を行う。
ィルタ処理のエッジおよび濃度に基づく適応処理を行
う。読み取り補正後の画像データを複数のラインデータ
を基に、画像マトリクスとして構成する。画像データの
2次元アクセスを行う。画像マトリクスに対し、前置フ
ィルタ処理を実施する。A/D変換における折り返し
歪、不要周波数帯の除去を主たる目的とする。広域に折
り返し歪を除去した画像データ群に対し、エッジ検出処
理およびメイン・フィルタ処理を行う。
るために、画像領域内の有効エッジを抽出する。あらか
じめ前置フィルタによってノイズ信号に対する広域信号
成分は、除去してあり、有効エッジが大多数を占める
が、輪郭としての意味を持つエッジのみを選択してい
く。
系統からなる。つまり、MTF補正のための強調フィル
タ群、前置フィルタ処理後の原データパス、平滑フィル
タ群からである。原データパスは、被処理画素の濃度情
報判定にも使用する。
同一画像に対し、パラレル処理を行う。どの処理結果を
選択するか適応的に切り替えるが、判断信号は濃度情報
に基づく。濃度適応された強調フィルタ結果に対し、補
正量を1/Nに弱めた結果も生成する。濃度適応におい
て算出された補正量による強調結果と補正量を弱めた弱
強調結果とを算定する。
カットする。より強力にノイズ成分を除去し、滑らかな
画素配置を再生する。入力画像データに対する濃度適応
された強調結果、その弱強調結果、入力データそのもの
の平滑結果において、画像輪郭部に対応するエッジ信号
の基づき適応化する。エッジ信号と操作部からの指示さ
れた画質モードとに基づき、選択パスを切り替える。
ルタ処理後の結果を強調フィルタ群への入力データと
し、その入力データの閾値処理に基づき、出力結果の切
り替えを行う。本実施例では、濃度に対する閾値を2項
目セットしている。TH_LおよびTH_Uである。
が0からTH_Lに存在する場合、MTF補正1の結果
を選択する。TH_LからTH_Uの間に入力濃度が存
在した場合、MTF補正2の結果を選択する。TH_U
から入力濃度の最大値(MAX)の間に入力濃度が存在
した場合、MTF補正3の結果を選択する。
要度と濃度レベルとの関連性に基づくものであり、汚れ
に相当する薄い濃度は余り強調せず、薄めの文字濃度は
強調度合いを高める。しかし、濃い濃度領域は、もとも
とレベル差が存在するのであまり強調をしない。どの濃
度領域をどの程度の強調で変換するかは、MTF補正係
数、濃度閾値TH_L、TH_Uの設定で任意に可変で
きる。
ーブルを2種類用意し、エッジ情報に基づき切り替え
る。濃度変換のための変換テーブルは、操作部の濃度ノ
ッチに連動する。テーブルの特性として、輪郭部用と平
坦部用との2種類を別々に設定する。平坦部用は滑らか
な濃度変化を再現する濃度変換テーブルを使用し、輪郭
部はシャープな線分を再現する急峻な立ちあがり特性を
有する変換テーブルを使用する。
情報で、適応フィルタ処理された画像データに対し、濃
度変換の適応化を行う。輪郭部に対する急峻特性を有す
る濃度変換、非輪郭部に対するなだらかな勾配特性を有
する濃度変換処理を施す。
は、入力レンジの濃度変化をすべて再現させるような、
なだらかな勾配特性を有する。輪郭部は、シャープな線
画を再現させるために急峻な立ちあがり特性を有する。
平坦部用のS1,S2,S3,S4は、濃度ノッチの選
択レベルに対応する。輪郭部用のN1,N2,N3,N
4も、操作部での濃度ノッチの選択に対応する。
ルタ処理後の画像データに対し、2次元画像配置に基づ
きエッジ線分を検出する。垂直成分、水平線分、右エッ
ジ線分、左エッジ線分の4方向の線分を検出するための
エッジオペレータを施す。例えば、ラプラシアンオペレ
ータなどである。有効,無効は、エッジ線分が各方向に
対し検出され、有効線分を見極めるための閾値処理と条
件判定を経てエッジ情報を抽出する。
り、あるレベル以下の薄いエッジは、有効な輪郭情報と
は判断しない。各方向に対し、独立に閾値を設定する。
例えば、それぞれの方向に対しTH1,TH2,TH
3,TH4の閾値を持たせ、各方向の有効線分を選別す
る。
材料に、有効な輪郭情報であるかどうかの条件判定を行
う。断線せずに、ほぼ一定方向に滑らかに繋がる条件を
設定する。
操作部から設定された画質モードにより、鮮鋭度調整と
濃度調整とを適宜変更する。一例として図8(a)に文
字モードを、図8(b)に写真モードの組み合わせを示
す。文字モードは、線画のシャープな再現を優先させ、
更に階調の滑らかな変化を保持させる。写真モードは、
階調再現を優先させ、更に輪郭部のボケを補正する。
対し、平坦部は弱い補正に留める。更に、輪郭部も鉛筆
文字等の低濃度部の線画が存在する濃度範囲は強めのM
TF補正とし、地肌に相当する汚れ成分が存在する濃度
範囲はMTF補正はかなり弱くし、高濃度部はできるだ
け単位一濃度を保存するように中程度のMTF 補正にす
る。
する。しかし、それ以外は、滑らかな階調再現となるよ
う平滑もしくは原データを使用する。平坦部は、一様に
平滑処理を設定する。輪郭部の低濃度、中濃度部は、M
TF補正も平滑処理も行わないスルーデータを配置し、
高濃度部の輪郭部のみ中程度のMTF補正を行う。強い
補正を行うと、前置フィルタで折り返し歪を除去してい
るとはいえ、除去しきれていないノイズ成分を増強して
しまうので、極端な補正は行わない。
す。操作部からの入力指示は、制御系のプロセッサを介
し対応する処理機能を制御する。図9(a)の操作画面
上には、”表示部”の他に、”地肌除去”、”初期設
定”、”文字”、”写真”、”濃度ノッチ”、”テンキ
ー”、”クリア/ストップ(C/S)”、”スタート
(START)”の各入力キーが備え付けられてい
る。”地肌除去”は、読み取り系での地肌追従レベルを
所定の設定内で切り替え、完全に地肌を飛ばすか、幾分
低濃度レベルの信号を残すか、を設定する。追従後の信
号削除のための閾値レベルに、設定を制御する。
画像処理モードを選択し、鮮鋭度調整、濃度調整を設定
モードに連動させる。
真モードでの鮮鋭度調整、濃度調整のカスタマイズを行
い、微調整を実施する。文字モードのデフォルト設定に
対し”よりシャープ”に、もしくは”よりソフト”に、
調整項目の修正を実施する。
坦部それぞれの変換テーブルの参照先を切り替える。
の一例である。”シャープ”、”ソフト”の選択で、M
TF補正係数の強度、濃度閾値、エッジ検出閾値、濃度
変換テーブルの形状、全てをグループ化し、変更してい
く。
リに格納しておき、次回使用時も変更が反映された状態
を再生する。
による画像処理装置は、画像を光学的に読み取る手段
と、読み取りデータを電気的に補正する手段と、画像デ
ータの鮮鋭度を調整する手段と、画像濃度を調整する手
段と、階調再現を行う手段と、画像データを紙面に再現
する手段と、画像再現モードを操作する手段と、を備え
た構成になっているので、鮮鋭度と濃度とを最適再現
し、文字部、絵柄部をバランス良く再現する手段を提供
することができる。
輪郭部と非輪郭部とで切り替える手段と、被補正画素の
濃度レベルで補正フィルタ係数を切り替える手段と、を
備えた構成になっているので、鮮鋭度調整を輪郭情報と
濃度情報とでバランス良く行うことができる。
郭部とで濃度変換特性を切り替える手段を備えた構成に
なっているので、濃度調整を輪郭情報に基づきバランス
良く行うことができる。
作モードに連動する手段を備えた構成になっているの
で、画像再現を操作モードに連動させることができる。
きる手段を備えた構成になっているので、鮮鋭度のレベ
ルを任意に設定でき、画質設定の種類を任意に設定する
ことができる。
た記録媒体は、画像のデータを光学的に読み取り、読取
手段で読み取った画像データを電気的に補正し、補正さ
れた画像データの鮮鋭度を調整し、調整された画像デー
タの画像濃度を調整し、画像濃度が調整された画像デー
タの階調再現を行い、画像データを紙面に再現する手順
を備えている。
字部、絵柄部をバランス良く再現することができ、鮮鋭
度調整を輪郭情報と濃度情報とでバランス良く行い、濃
度調整を輪郭情報に基づきバランス良く行うために画像
再現を操作モードに連動させ、鮮鋭度のレベルを任意
に、また画質設定の種類を任意に設定できる。
る。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 画像のデータを光学的に読み取る読取手
段と、 前記読取手段で読み取った画像データを電気的に補正す
る補正手段と、 前記補正された画像データの鮮鋭度を調整する鮮鋭度調
整手段と、 前記調整された画像データの画像濃度を調整する画像濃
度調整手段と、 前記画像濃度が調整された画像データの階調再現を行う
階調再現手段と、 前記画像データを紙面に再現する画像データ再現手段
と、 画像再現モードを操作する操作手段と、を具備すること
を特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 前記鮮鋭度調整手段は、補正フィルタ係
数を輪郭部と非輪郭部とで切り替える手段と、被補正画
素の濃度レベルで補正フィルタ係数を切り替える手段
と、を具備することを特徴とする請求項1記載の画像処
理装置。 - 【請求項3】 前記画像濃度調整手段は、輪郭部と非輪
郭部とで濃度変換特性を切り替える手段を具備すること
を特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記鮮鋭度調整または画像濃度調整の特
性値は、操作モードに連動することを特徴とする請求項
1記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 前記鮮鋭度の程度を、操作部から任意に
設定できる手段を具備することを特徴とする請求項1記
載の画像処理装置。 - 【請求項6】 画像のデータを光学的に読み取る読取手
順と、 前記読取手段で読み取った画像データを電気的に補正す
る補正手順と、 前記補正された画像データの鮮鋭度を調整する鮮鋭度調
整手順と、 前記調整された画像データの画像濃度を調整する画像濃
度調整手順と、 前記画像濃度が調整された画像データの階調再現を行う
階調再現手順と、 前記画像データを紙面に再現する画像データ再現手順
と、 画像再現モードを操作する操作手順と、を備えたことを
特徴とする画像処理プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項7】 前記鮮鋭度調整手順は、補正フィルタ係
数を輪郭部と非輪郭部とで切り替える手順と、被補正画
素の濃度レベルで補正フィルタ係数を切り替える手順と
を具備することを特徴とする請求項6記載の画像処理プ
ログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項8】 前記画像濃度調整手順は、輪郭部と非輪
郭部とで濃度変換特性を切り替える手順を具備すること
を特徴とする請求項6記載の画像処理プログラムを記録
した記録媒体。 - 【請求項9】 前記鮮鋭度調整または画像濃度調整の特
性値は、操作モードに連動することを特徴とする請求項
6記載の画像処理プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項10】 前記鮮鋭度の程度を、操作部から任意
に設定できる手順を具備することを特徴とする請求項6
記載の画像処理プログラムを記録した記録媒体。
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