JP2003281529A

JP2003281529A - 画像処理装置および画像処理方法

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Publication number: JP2003281529A
Application number: JP2002078494A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shibaki; 弘幸芝木; Toru Suino; 水納　　亨; Etsuro Morimoto; 悦朗森本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】入力される画像属性別の分離結果にかかわら
ず、画像に対するフィルタ特性を多段階的に変化させる
ことができ、分離エラー混在箇所や分離境界箇所でのデ
フェクトを低減できること。【解決手段】複数のエッジ量抽出手段２０１〜２１６
は、入力された画像信号から複数の周波数帯域成分およ
び方向成分のエッジ量を抽出し、エッジ量補正手段２１
７〜２３２は、抽出された各々のエッジ量に所定の変換
を施し、入力された画像信号に加算出力する。複数のエ
ッジ量抽出手段２０１〜２１６のうち少なくとも１つ以
上は、フィルタ処理用のマスク中心位置が注目画素から
離間しており、部分的に文字の特徴が強くとも周囲が非
文字の特徴が強ければ非文字に適したフィルタ特性にで
き、画素単位でフィルタ特性が劇的に変化することなく
高性能なフィルタ処理をおこなえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真プロセ
スを用いたプリンターやデジタル複写機、ファクシミリ
装置などの画像形成装置や同様の機能を有する装置に適
用され、画像の属性情報を利用して各々に最適な画像処
理、特に鮮鋭性を補正するフィルタ処理をおこなう画像
処理装置および画像処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からデジタル複写機やファクシミリ
などの画像処理装置においては、入力した画像信号から
文字／非文字などの画像属性情報（分離結果）を求め、
求めた画像属性情報に基づきフィルタの空間周波数特性
を制御することがおこなわれている。

【０００３】特開平７−９５４０９号公報に開示され
た技術には、像域分離回路によって文字と非文字に画素
単位でその属性を判定し、判定結果に応じて文字画素に
は強いエッジ強調フィルタを、非文字画素には比較的弱
いフィルタを施す例が開示されている。

【０００４】特開２０００−１３４６２５号公報に開
示された画像処理方法では、画像信号を帯域分割処理
し、分割された成分を参照して帯域成分を補正し、補正
された帯域成分を画像信号に合成することによりノイズ
除去およびエッジ強調をおこなうものである。

【０００５】特開平６−２７４６１４号公報に開示さ
れた画像処理方法では、画像信号にウェーブレット変換
を施して複数の周波数帯域の信号に分解し、少なくとも
１つの周波数帯域信号に対して所定の画像処理を施し逆
ウェーブレット変換を施すものである。この所定の画像
変換では、少なくとも１つの周波数帯域の信号に所定数
を乗算する処理をおこなう。これにより、画像再生時に
ノイズを強調することなく、視覚的な印象にあった自然
な再生画像が得られる。

【０００６】これら，の発明は、いずれも画像信号
を帯域分割し、得られた帯域成分を補正して逆変換する
ことで、帯域毎および方向毎に鮮鋭性の制御をおこな
う。の発明は、任意の帯域分割フィルタにて複数の帯
域に分割し、の発明はウェーブレット変換により分割
をおこなうものである。

【０００７】特開平６−２２３１７２号公報に開示さ
れた画像処理方法および画像処理装置は、画像データか
ら複数の帯域信号を生成し、少なくとも１つの帯域信号
により画像データのエッジ情報を抽出し、エッジ情報の
分布により文字領域を検出するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
に示した技術では、２値的に判定された画像属性情報に
基づき強弱のフィルタを切り換えて使用するため、文字
領域と非文字領域の境界部では急激にフィルタの強さが
変化する。文字と非文字領域の判定が非常に高精度にお
こなわれる場合には問題が生じにくい。しかし、比較的
低線数の網点部や、絵柄画像中のエッジ部などで誤って
文字判定された画素が混在すると、その画素に対して局
所的に強い強調フィルタがかかる。

【０００９】これにより、網点画像中に濃度の高い画素
が点在し粒状性が悪化したり、絵柄中の髪の毛や眉毛な
どのエッジ部が極端に強く強調され、違和感のある画像
になったり、分離エラーによるデフェクト（悪さ）が目
立つ場合があった。このような２値的な切り変わりの不
具合を解決するため、多値の分離結果を生成保持し、多
段階的にフィルタを制御するなどの発明もなされている
が、分離データを保持するためのメモリが増加しコスト
高になるなどの問題を生じた。

【００１０】，に記載の発明では、像域分離結果な
どのような画像属性情報を用いた適応的な処理をおこな
うものではなく、文字画像と網点画像に対して同様な制
御をおこなっているため、文字画像の鮮鋭性と網点画像
のモアレ抑制を両立させることができなかった。

【００１１】に記載の発明では、ウェーブレット変換
のような帯域分割手段により、分割した信号から文字特
徴量を抽出するものであるが、この文字特徴量の抽出に
のみ関するものであり、文字特徴量を用いたフィルタ処
理についての技術的開示がない。

【００１２】この発明は、上述した従来技術による問題
点を解消するため、入力される画像属性別の分離結果に
かかわらず、画像に対するフィルタ特性を多段階的に変
化させることができ、分離エラー混在箇所や分離境界箇
所でのデフェクトを低減できる画像処理装置および画像
処理方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１の発明に係る画像処理装
置は、入力された画像信号に対し空間周波数特性の補正
をおこない出力する画像処理装置において、入力された
画像信号から複数の周波数帯域成分および方向成分のエ
ッジ量を抽出する複数のエッジ量抽出手段と、前記エッ
ジ量抽出手段で抽出された各々のエッジ量に所定の変換
を施す複数のエッジ量補正手段と、前記エッジ量補正手
段からの出力を前記入力された画像信号に加算すること
により、空間周波数の補正をおこなう画像処理装置にお
いて、前記複数のエッジ量抽出手段のうち少なくとも１
つ以上は、フィルタ処理用のマスク中心位置が注目画素
から離間していることを特徴とする。

【００１４】この請求項１の発明によれば、エッジ量を
抽出する際のフィルタのマスク中心位置が、注目画素か
ら意図的に離間させており、エッジ量を抽出するフィル
タのマスク中心位置に対する各位置の分離結果を用いて
補正することでフィルタ処理を実現するものであるた
め、部分的に文字の特徴が強くとも周囲が非文字の特徴
が強ければ非文字に適したフィルタ特性にでき、画素単
位でフィルタ特性が劇的に変化することなく高性能なフ
ィルタ処理をおこなうことができるようになる。

【００１５】また、請求項２の発明に係る画像処理装置
は、請求項１に記載の発明において、前記複数のエッジ
量抽出手段は、注目画素の位置に対するマスク中心位置
に基づく画像属性情報を前記エッジ量補正手段に出力
し、前記エッジ量補正手段は、入力された画像属性情報
に応じて補正内容を制御することを特徴とする。

【００１６】この請求項２の発明によれば、複数の位置
の画像属性情報からなる複数の補正によって総合的に最
終的なフィルタ特性を決定するため、たとえば、２値の
画像属性情報を用いても画像中ではフィルタ特性を多段
階的に変化でき、画像属性情報で処理した際の分離エラ
ーや分離境界でのデフェクトを低減することができるよ
うになる。

【００１７】また、請求項３の発明に係る画像処理装置
は、請求項１，２のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記各々のエッジ量補正手段は、各々のエッジ量抽
出手段で抽出されたエッジ量の大きさに応じ補正のため
の強調係数を変化させることを特徴とする。

【００１８】この請求項３の発明によれば、各エッジ量
成分毎にそのエッジ量の大きさに応じた適応的なフィル
タ処理がおこなえるようになるため、画像の文字に対す
る鮮鋭性と絵柄に対する粒状性を両立させた高性能なフ
ィルタ処理をおこなうことができるようになる。

【００１９】また、請求項４の発明に係る画像処理装置
は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記入力された画像信号に対し所定の平滑化処理を
施す平滑化手段を具備し、前記平滑化された画像信号に
前記エッジ量補正手段の出力を加算することを特徴とす
る。

【００２０】この請求項４の発明によれば、画像に対し
平滑から強調まで幅広い補正を簡単におこなえるように
なる。

【００２１】また、請求項５の発明に係る画像処理装置
は、請求項４に記載の発明において、前記平滑化手段
は、前記エッジ量補正手段で補正をおこなわずに抽出さ
れたエッジ量をそのまま平滑化後の信号に加算させる処
理時には、得られる周波数伝達特性が全周波数帯域で１
程度となるように設定可能なことを特徴とする。

【００２２】この請求項５の発明によれば、エッジ量補
正の調整を簡単におこなうことができ、エッジ量の補正
をおこなわないとき、簡単にフィルタスルーとなる特性
にでき、フィルタ特性を簡単に変化できるようになる。

【００２３】また、請求項６の発明に係る画像処理装置
は、請求項４に記載の発明において、前記平滑化手段
は、周波数伝達特性を網点画像に適するフィルタ特性に
設定可能で、前記エッジ量補正手段は、全てのエッジ量
を０に補正するよう設定可能であり、画像の絵柄部に適
したフィルタ特性が得られることを特徴とする。

【００２４】この請求項６の発明によれば、エッジ量補
正の出力を０とすれば画像の絵柄部に最適な特性とな
り、エッジ量補正の調整を画像に応じて簡単におこなう
ことができるようになる。

【００２５】また、請求項７の発明に係る画像処理装置
は、入力された画像信号に対し空間周波数特性の補正を
おこない出力する画像処理装置において、入力された画
像信号を複数の周波数帯域と複数の方向成分の係数信号
に分割して出力する多重解像度変換手段と、前記多重解
像度変換手段によって得られた複数の係数信号の各位置
に対応して求められた複数の画像属性信号を入力し、該
画像属性信号に基づき、対応する位置の係数信号に対し
て所定の補正をおこなう鮮鋭性制御手段と、前記鮮鋭性
制御手段からの出力を逆変換することにより処理後の画
像信号を得る復元処理手段と、を有し、前記多重解像度
変換手段は、複数の周波数帯域と複数の方向成分の係数
信号に分割するに際し求められた係数信号を間引かずに
保持し、前記復元処理手段は、１つの入力画素に対して
得られた複数の逆変換出力をもとに処理後の画像信号を
出力することを特徴とする。

【００２６】この請求項７の発明によれば、帯域の分割
の演算を簡単におこなえ、演算の高速化と多様なフィル
タ特性を実現できるようになる。また、画像属性情報の
分離結果が２値的であっても画像中ではフィルタ特性を
多段階的に変化でき、分離エラー混在や分離境界でのデ
フェクトを低減できるようになる。

【００２７】また、請求項８の発明に係る画像処理方法
は、入力された画像信号に対し空間周波数特性の補正を
おこない出力する画像処理方法において、入力された画
像信号から複数の周波数帯域成分および方向成分のエッ
ジ量を抽出する複数のエッジ量抽出ステップと、前記エ
ッジ量抽出ステップで抽出された各々のエッジ量に所定
の変換を施す複数のエッジ量補正ステップと、を有し、
前記複数のエッジ量抽出ステップのうち少なくとも１つ
以上は、フィルタ処理用のマスク中心位置が注目画素か
ら離間していることを特徴とする。

【００２８】この請求項８の発明によれば、エッジ量を
抽出する際のフィルタのマスク中心位置を注目画素から
意図的に離間させており、エッジ量を抽出するフィルタ
のマスク中心位置に対する各位置の分離結果を用いて補
正することでフィルタ処理を実現するものであるため、
部分的に文字の特徴が強くとも周囲が非文字の特徴が強
ければ非文字に適したフィルタ特性にでき、画素単位で
フィルタ特性が劇的に変化することなく高性能なフィル
タ処理を簡単なステップでおこなうことができるように
なる。

【００２９】また、請求項９の発明に係る画像処理方法
は、入力された画像信号に対し空間周波数特性の補正を
おこない出力する画像処理方法において、入力された画
像信号を複数の周波数帯域と複数の方向成分の係数信号
に分割して出力する多重解像度変換ステップと、多重解
像度変換ステップによって得られた複数の係数信号の各
位置に対応して求められた複数の画像属性信号を入力
し、該画像属性信号に基づき、対応する位置の係数信号
に対して所定の補正をおこなう鮮鋭性制御ステップと、
鮮鋭性制御ステップからの出力を逆変換することにより
処理後の画像信号を得る復元処理ステップと、を有し、
前記多重解像度変換ステップは、複数の周波数帯域と複
数の方向成分の係数信号に分割するに際し求められた係
数信号を間引かずに保持し、前記復元処理ステップにお
いては、１つの入力画素に対して得られた複数の逆変換
出力をもとに処理後の画像信号を出力することを特徴と
する。

【００３０】この請求項９の発明によれば、帯域の分割
の演算を簡単におこなえ、演算の高速化と多様なフィル
タ特性を簡単なステップで実現できるようになる。ま
た、画像属性情報の分離結果が２値的であっても画像中
ではフィルタ特性を多段階的に変化でき、分離エラー混
在や分離境界でのデフェクトを低減できるようになる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係る画像処理装置および画像処理方法の好適な実
施の形態を詳細に説明する。

【００３２】図１は、この発明の実施の形態に係る画像
処理装置の構成を示すブロック図である。スキャナなど
の画像入力手段１０１によって入力された画像信号は、
変倍処理手段１０２によって操作パネル（不図示）など
で指定された倍率に基づき画像倍率が変更される。画像
倍率が変更された画像信号は、像域分離手段１０７に入
力され、画素単位で文字／非文字領域の判別がおこなわ
れ、得られた像域分離結果はフィルタ処理手段１０３に
入力される。

【００３３】フィルタ処理手段１０３では、像域分離結
果に応じて所望の空間周波数特性に画像を変換したの
ち、γ変換処理手段１０４にて所望の濃度特性となるよ
うに変換され、さらに中間調処理手段１０５を介して電
子写真プリンタなどの画像出力手段１０６に出力され
る。

【００３４】（実施の形態１）図２は、この発明に係る
画像処理装置の要部であるフィルタ処理手段１０３の構
成を示すブロック図である。まず、入力された画像信号
（入力画像）は、１６個のエッジ量抽出手段ａ〜ｐ（２
０１〜２１６）によってそれぞれ異なる周波数帯域、異
なる方向のエッジ量抽出がおこなわれる。

【００３５】図３は、複数の各エッジ量抽出手段ａ〜ｐ
（２０１〜２１６）におけるエッジ抽出フィルタの係数
を示すマトリクスである。図３（ａ）のエッジ抽出フィ
ルタは、図２のエッジ量抽出手段ａ（２０１）で用いら
れるフィルタ係数を示し、同様に図３（ｂ）〜（ｐ）の
エッジ抽出フィルタは、図２の各エッジ量抽出手段ｂ〜
ｐ（２０２〜２１６）で用いられるフィルタ係数を示す
ものである。

【００３６】うち、図３（ａ）〜（ｈ）のエッジ抽出フ
ィルタは、マスクサイズが大きく、比較的低周波数帯域
のエッジ量を抽出するものであり、マスク中心位置を基
準としてそれぞれ異なる方向（上下左右および斜めの計
８方向）のエッジ量を抽出するものである。また、図３
（ｉ）〜（ｐ）のエッジ抽出フィルタは、マスクサイズ
が小さく、比較的高周波帯域のエッジ量を抽出するもの
であり、マスク中心位置を基準としてそれぞれ異なる方
向（上下左右および斜めの計８方向）のエッジ量を抽出
可能である。

【００３７】エッジ量抽出手段２０１〜２１６では、こ
れらのエッジ抽出フィルタを用いてコンボリューション
演算をおこない、それぞれのエッジ抽出フィルタに対応
して設定されている倍率を掛けて出力する。この倍率は
図３に記載したが、例えば、図３（ａ）のエッジ抽出フ
ィルタであれば１／１２８である。

【００３８】また、図３中で太い四角で囲んだ画素は処
理対象の注目画素Ｘの位置であり、斜線で記載された画
素はそれぞれのエッジ抽出フィルタのマスク中心位置Ｚ
を示すものである。便宜上、図３（ａ）にのみこれら注
目画素Ｘ，マスク中心位置Ｚを記載してある。なお、図
３（ｉ）〜（ｐ）のエッジ抽出フィルタについては、厳
密にはマスク中心位置Ｚが真の中心位置とは異なるが、
この実施形態では中心から近い画素位置として設定して
ある。これらのエッジ抽出フィルタを有するエッジ量抽
出手段２０１〜２１６によって求められたエッジ量は、
それぞれ対応するエッジ量補正手段２１７〜２３２に入
力され、エッジ量の補正がおこなわれる。

【００３９】図４は、エッジ量補正手段２１７〜２３２
の構成を示すブロック図である。エッジ量補正手段２１
７〜２３２には、エッジ量抽出手段２０１〜２１６で求
めたエッジ量と、このときに用いたエッジ抽出フィルタ
のマスク中心位置Ｚに対応する位置の分離信号（図２記
載の分離信号Ａ〜Ｉ）が入力され、分離信号Ａ〜Ｉが文
字か非文字かによって異なる処理を施すよう構成されて
いる。

【００４０】分離信号が文字の場合は、文字用の強調係
数αｔがセレクタ４０１によって選択され、分離信号が
非文字の場合は非文字用の強調係数αｈが選択され、乗
算器４０２に入力される。乗算器４０２は、この強調係
数αｔ，αｈに、エッジ量を乗算し、補正後のエッジ量
として出力する。強調係数αｔおよびαｈは、それぞれ
のエッジ量補正手段２１７〜２３２で固有に設定された
値であり、文字の鮮鋭性と絵柄部のモアレ低減および粒
状性向上のため最適な値に設定されている。

【００４１】例えば、分離信号が文字である場合、エッ
ジ量補正手段２１７〜２２４に対する強調係数αｔを６
とし、エッジ量補正手段２２５〜２３２に対する強調係
数αｔを４に設定すると、図５に示すようなフィルタ特
性が得られ、文字部に十分な強調がおこなえるものとな
る。

【００４２】また、分離信号が非文字である場合には、
エッジ量補正手段２１７〜２２４に対する強調係数αｈ
を４とし、エッジ量補正手段２２５〜２３２に対する強
調係数αｈを０に設定すると、図６に示すようなフィル
タ特性が得られ、網点画像などの絵柄部に適したフィル
タ効果を得ることができる。

【００４３】この発明の特徴的な構成、すなわち、各エ
ッジ量抽出フィルタによって入力する分離信号の位置が
異なるように構成した点を図２を用いて説明する。例え
ば、図２のエッジ量抽出手段ａ（２０１）は、図３
（ａ）に示すように注目画素Ｘの左画素位置がマスク中
心位置Ｚであり、分離結果はこの位置に対応したものを
入力させる。

【００４４】図７は、注目画素に対する各方向の位置を
示す図である。図７中の注目画素Ｘの位置Ｅに対して、
左の位置Ｄの分離結果をエッジ量補正手段２１７に出力
する。同様に、エッジ量補正手段２１８には位置Ｂの分
離結果を出力し、エッジ量補正手段２１９には位置Ｆの
位置の分離結果を出力する。エッジ量補正手段２２４に
は位置Ｇの分離結果を出力する。このように、注目画素
Ｘを基準として上下左右斜めの位置（Ａ〜Ｉ）の分離結
果を出力する。

【００４５】エッジ量補正手段２２５〜２３２では、対
応するフィルタ図３（ｉ）〜（ｐ）のマスク中心位置Ｚ
は全て注目画素Ｘの位置と一致であると扱っているの
で、全てにおいて図７の位置Ｅに対応する分離結果を出
力する。

【００４６】図２に示すように、各エッジ量補正手段２
１７〜２３２で補正後のエッジ量は、全て加算手段２３
３〜２４８で入力画像信号に加え、合成されることによ
ってフィルタ処理される。このように、エッジ量補正手
段２１７〜２３２は、文字あるいは非文字の分離信号Ａ
〜Ｉに応じて、文字用の強調係数αｔと非文字用の強調
係数αｈを切り換えて適用するものである。

【００４７】この実施の形態１では注目画素Ｘに対して
フィルタ処理が実施されるとき、注目画素Ｘを中心とす
る３×３のマトリクスを用いた分離結果により、それぞ
れの位置に対応したエッジ成分を強調し、これらの加算
によってその特性が決定される。したがって、網点画像
などの処理過程で網点と文字が誤分離された箇所があっ
ても、その周囲の大部分が非文字と判定されていれば強
い強調がおこなわれることがなく、分離エラーに起因す
るデフェクトを低減することができるようになる。

【００４８】（実施の形態２）実施の形態２において
は、実施の形態１の構成を用いつつ、入力したエッジ量
の大きさに応じて適応的に強調係数を変化させる構成で
ある。図８は、この発明の実施の形態２に係るエッジ量
補正手段２１７〜２３２（図２参照）の構成を示すブロ
ック図である。

【００４９】図８のテーブル設定手段８０１には、分離
信号Ａ〜Ｉが入力される。あらかじめメモリ８０４に
は、変換テーブルとして文字および非文字に対応する文
字用強調係数Ｔｔ，非文字用強調係数Ｔｈがルックアッ
プテーブル形式で格納されている。テーブル設定手段８
０１は、分離信号Ａ〜Ｉが文字であるか非文字であるか
に対応して該当する変換テーブルを読み出し、文字用強
調係数Ｔｔ、あるいは非文字用強調係数Ｔｈをテーブル
変換手段８０２へ出力する。

【００５０】分離信号Ａ〜Ｉが文字の場合は、文字用強
調係数Ｔｔの変換テーブルを選択して読み出し、また分
離信号Ａ〜Ｉが非文字の場合は、非文字用強調係数Ｔｈ
の変換テーブルを選択して読み出すよう構成されてい
る。テーブル変換手段８０２では、読み出された文字用
強調係数Ｔｔ、あるいは非文字用強調係数Ｔｈに基づ
き、入力されたエッジ量に対応する強調係数αを決定
し、乗算器８０３に出力する。乗算器８０３では、入力
されたエッジ量に強調係数αを乗算し、補正後のエッジ
量として出力する。

【００５１】図９は、メモリ８０４の変換テーブルに格
納された文字用強調係数および非文字用強調係数を示す
図である。図にはエッジ量補正手段２１７の補正内容の
一例が示されている。変換テーブルは、エッジ量の絶対
値に対応した強調係数αを出力する。エッジ量の絶対値
が小さい場合は強調係数αを０とし（つまり強調しな
い）、エッジ量の絶対値が大きくなるにしたがって強調
係数αを大きくし、所定の閾値以上で所定の強調係数α
に飽和させるようにしている。図示の例で文字用強調係
数Ｔｔはエッジ量がＴｈｂ以上で強調係数αが６で飽和
し、非文字用強調係数Ｔｈはエッジ量がＴｈｄ以上で強
調係数αが４で飽和する。

【００５２】このように制御することで、ノイズレベル
の信号や比較的エッジ量の小さな網点画像の起伏成分を
強調させず、一方で文字などの有意な濃度起伏を強調す
ることができる。また、非文字用強調係数の最大値に対
して文字用の強調係数の最大値を大きく設定すること
で、文字部では絵柄部より強い強調がおこなえ、良好な
鮮鋭性制御がおこなえる。

【００５３】このように実施の形態２の構成によれば、
文字領域および非文字領域に対して適応的にフィルタの
強度を制御することができるため、より高品位な画像再
生が可能となる。尚、この発明では文字領域、非文字領
域とも適応的に制御するものを示したが、構成を簡素化
するために、文字領域については固定の強調係数を適用
し、比較的こまかな制御が必要な網点画像などの非文字
領域についてのみエッジ量に基づく適応的な補正を施す
構成としてもよい。

【００５４】また、この実施の形態２では、抽出された
エッジ量に乗算すべき値が格納された変換テーブルを選
択的に読み出して乗算する補正方法を例に挙げたが、エ
ッジ量からダイレクトに補正後、エッジ量を出力するよ
うなテーブルを用いて補正する構成とすればさらに自由
度のある補正がおこなえ、このほかに変換式などを用い
る構成としてもよい。

【００５５】（実施の形態３）図１０は、この発明の実
施の形態３によるフィルタ処理手段１０３の構成を示す
ブロック図である。このフィルタ処理手段１０３は、入
力画像信号に対して平滑化フィルタ１００９によって平
滑化を施し、平滑化された画像信号に対して各エッジ量
補正手段２１７〜２３２の信号を合成するように構成し
ている。図示の構成において前述した実施の形態１（図
２）と同様の構成部には同一の符号を附してあり、平滑
化フィルタ１００９が追加されたこと以外、他の構成部
は図２に示した構成と同様である。

【００５６】エッジ量補正手段２１７〜２３２で乗算さ
れる強調係数がすべて０であった場合、補正後のエッジ
量はすべて０となり、出力画像信号は入力画像信号に対
して平滑化フィルタ１００９を施したものとなる。この
ように構成することによって、総合的に得られるフィル
タ特性を、平滑から強調までいろいろな強さで制御する
ことができ、適用範囲の広いフィルタ処理が実現できる
ようになる。

【００５７】（実施の形態４）図１１は、実施の形態１
（図２）、または実施の形態３（図１０）のエッジ量補
正手段２１７〜２３２で補正せずに出力したときのフィ
ルタ特性を示す図である。実施の形態４では、実施の形
態３で説明したような、平滑化フィルタ１００９の特性
を、エッジ量補正手段２１７〜２３２で補正せずに、エ
ッジ量抽出手段２０１〜２１６からのエッジ量をそのま
ま補正後エッジ量として出力するとき（つまり１を乗算
して出力したとき）、最終的に得られる出力画像のフィ
ルタ特性が全帯域に対し概ね１程度（フィルタスルー）
であるように設定する。

【００５８】図１２は、平滑化フィルタ１００９のフィ
ルタ係数を示すマトリクス図である。図示された係数を
入力された画像信号に施すことによって、合成されたと
きほぼ全帯域にわたって強調度１となるフィルタが実現
できる。図１３は、図１２の平滑化フィルタ１００９の
フィルタ特性を示す図である。

【００５９】上記のようにフィルタ特性を設定すること
は、パラメータの設計上、非常に有効である。フィルタ
スルーの画像に近いフィルタ特性にしたいときには強調
係数αを１程度にし、強調したい場合は強調係数αを１
より十分大きくし、逆に平滑化したい場合には強調係数
αに１以下の数値を設定すればよい。また、帯域毎、方
向毎にこれらを制御でき、自在なフィルタ特性を簡単に
実現できるというメリットがある。

【００６０】（実施の形態５）実施の形態５では、平滑
化フィルタ１００９の特性を網点画像の処理部などにと
って最適な特性に設定しておき、エッジ量補正手段２１
７〜２３２で全てのエッジ量を０にするように補正す
る。これにより、出力される画像信号に施されるフィル
タ特性は、平滑化フィルタ１００９の特性となり、パラ
メータの設計上非常に有効となる。つまり、絵柄部分に
対しては強調係数αを０に設定すればよく、その他文字
などについて０以外の強調係数αを適用するようにす
る。この実施形態では平滑化フィルタ１００９を用いる
こととしたが、網点画像や連続調画像などの絵柄部分に
最適なフィルタ特性がバンド強調型である場合、このよ
うなフィルタに適用しても構わない。

【００６１】（実施の形態６）実施の形態６では上記各
実施の形態で説明した、複数の位置のエッジ成分を合成
することにより実現されるフィルタ（フィルタ処理手段
１０３）を、ウェーブレット変換を用いて効率的におこ
なう構成である。

【００６２】ウェーブレット変換でのフィルタ実現は、
サブバンドで繰り返し帯域を分割していく方法なので、
演算が簡単という利点がある。また、Ｈａｒｒなどの基
底関数を用いれば、帯域分割することにより得られる低
周波成分は平滑化処理が施された画像となっているの
で、高周波成分をカットすることで平滑化処理画像が簡
単に得られ、特に平滑化フィルタを他に準備する必要が
ないなど効率的である。

【００６３】以下、入力される画像信号をウェーブレッ
ト変換などのサブバンド符号化によって周波数空間の係
数信号に変換し、変換した信号に対して処理をおこなう
ことによって同様の効果が得られる構成について説明す
る。

【００６４】図１４は、実施の形態６におけるフィルタ
処理手段１０３の構成を示すブロック図である。図示の
ように、入力された画像信号は、まず帯域分割手段１４
０８に入力され、複数の画像帯域信号に分解される。鮮
鋭性制御手段１４０９には分離信号が入力され、文字お
よび非文字情報に応じて所定の画像の強調処理および平
滑処理をおこなう。帯域合成手段１４１０は実空間画像
信号に逆変換し、出力するよう構成されている。

【００６５】図１５は、帯域分割手段１４０８における
ウェーブレット変換処理を説明するためのブロック図で
ある。入力された画像信号は、まずローパスフィルタＧ
（ｘ）１５０１およびハイパスフィルタＨ（ｘ）１５０
２に入力され、ｘ方向にウェーブレット変換される。

【００６６】図１６は、これらローパスフィルタＧ
（ｘ）１５０１，ハイパスフィルタＨ（ｘ）１５０２の
特性を示す図である。ローパスフィルタＧ（ｘ）１５０
１は、図１６（Ａ）に示すような平均値成分を求めるよ
うな低周波成分抽出用フィルタである。ハイパスフィル
タＨ（ｘ）は、図１６（Ｂ）のような差分成分を求める
ような高周波成分抽出用フィルタである。

【００６７】この実施の形態６では、図１６に示した特
性のウェーブレット基底関数（Ｈａｒｒ）を例に説明す
る。求められた画像信号に対し、フィルタ群１５０３，
１５０４，１５０５，１５０６（図１５）によってｙ方
向のウェーブレット変換が施される。以上の変換によっ
て求められるのが１階層のウェーブレット係数である。

【００６８】図１５に示す出力１ｓｔ−ＬＬは１階層の
低周波成分であり、原画像に対して２×２画素の平均値
を求めた画像信号となっている。また、出力１ｓｔ−Ｌ
Ｈは１階層の横方向高周波成分であり、ナイキスト周波
数にあたる横方向のエッジ信号を抽出したような画像信
号となっている。同様に出力１ｓｔ−ＨＬは１階層の縦
方向高周波成分であり縦方向のエッジ信号を、出力１ｓ
ｔ−ＨＨは斜め方向のエッジ信号を抽出したような画像
信号となっている。

【００６９】図１７は、ウェーブレット変換の処理内容
（変換前後）を示す図である。図示のように、ウェーブ
レット変換は、平均値および各方向のエッジ成分を抽出
する変換であることがわかる。

【００７０】そして、図１５に示すように、上述の説明
で求められた出力１ｓｔ−ＬＬ信号に対し、同様の手順
で２階層のウェーブレット変換がおこなわれる。フィル
タ群１５０７〜１５１２によって変換された画像信号の
出力２ｎｄ−ＬＬ，２ｎｄ−ＬＨ，２ｎｄ−ＨＬ，２ｎ
ｄ−ＨＨを得る。

【００７１】出力２ｎｄ−ＬＬは、４ｘ４画素の平均値
を求めた画像信号であり、１階層より低周波帯域の画像
信号である。また、同様に出力２ｎｄ−ＬＨは、１ｓｔ
−ＬＨよりも低周波帯域の成分であり、ナイキスト周波
数の１／２の周波数帯域の横方向エッジを抽出した画像
信号である。同様に２ｎｄ−ＨＬは２階層の縦方向高周
波成分でありより低周波な縦方向エッジ信号を、２ｎｄ
−ＨＨは斜め方向のエッジ信号を抽出したような画像信
号となっている。以上のようにして、２階層までのウェ
ーブレット係数信号（出力１ｓｔ−ＬＬ〜１ｓｔ−Ｈ
Ｈ，出力２ｎｄ−ＬＬ〜２ｎｄ−ＨＨ）を得る。

【００７２】次に、鮮鋭性制御手段１４０９の動作を図
１８のブロック図を用いて説明する。鮮鋭性制御手段１
４０９は、画分離信号に基づいて像信号の強調処理およ
び平滑化処理をおこなう。図１８のように分離信号に応
じて、１階層の高周波成分（出力１ｓｔ−ＨＬ，１ｓｔ
−ＬＨ，１ｓｔ−ＨＨ）および２階層の高周波成分（出
力２ｎｄ−ＨＬ，２ｎｄ−ＬＨ，２ｎｄ−ＨＨ）に対
し、補正手段１８０１〜１８０６によって所定の補正を
おこなうよう構成している。

【００７３】図１９は、補正手段１８０１〜１８０６に
おける補正処理を説明するための図である。図示のよう
に、補正手段１８０１〜１８０６に入力された高周波係
数信号の絶対値が、所定のノイズ除去閾値（文字領域画
素についてはｔｈｎ＿ｔ、非文字領域画素についてはｔ
ｈｎ＿ｈ）よりも小さい場合には、入力された高周波係
数信号の値に比較的小さな強調係数α（文字領域画素に
ついてはαｔ１、非文字領域画素についてはαｈ１）を
乗じて、補正後の係数信号の値が非常に小さくなるよう
に補正している。

【００７４】また、高周波係数信号の絶対値が、前記ノ
イズ除去閾値以上の場合には、入力された係数信号の値
に比較的大きな強調係数α（文字領域画素についてはα
ｔ２、非文字領域画素についてはαｈ２）を乗じて出力
するように構成している。

【００７５】このように制御することによって、ノイズ
除去閾値より小さな高周波成分はノイズとして減衰させ
ることができるため平滑化を施したと同じ画像となり、
また、ノイズ除去閾値以上の高周波成分は有意な信号と
して強調されるため差分成分が増大し強調フィルタ処理
を施した画像が得られる。

【００７６】ノイズ除去閾値およびそれぞれの強調係数
は、異なる周波数帯域（１ｓｔ，２ｎｄ）、異なる方向
成分（ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ）ごと、さらに分離信号に応じ
て各々個別に設定するよう構成している。つまり、それ
ぞれの帯域、方向ごとに除去する高周波成分の大きさと
強調度合いを制御できるので、きめこまかなノイズ除去
（平滑化）と強調をおこなうことが可能となる。

【００７７】文字用の強調係数αは、非文字用の強調係
数αよりも大きく設定しており、文字や線画の鮮鋭性と
絵柄部の粒状性、モアレ抑制を実現している。さらに非
文字用のノイズ除去閾値は、文字用のノイズ除去閾値よ
りも高めに設定することで、比較的大きな高周波成分ま
で減衰させることができ、網点部などのモアレ抑制、粒
状性の向上が得られる。以上のような補正をおこなった
後、補正後の高周波係数信号は、帯域合成手段１４１０
に入力され、実空間画像に逆変換される。

【００７８】図２０は、帯域合成手段１４１０の構成を
示すブロック図である。帯域合成処理では、より高階層
のウェーブレット係数信号から処理がおこなわれる。鮮
鋭性制御手段１４０９によって補正された２階層係数信
号（出力２ｎｄ−ＬＬ’，２ｎｄ−ＨＬ’，２ｎｄ−Ｌ
Ｈ’，２ｎｄ−ＨＨ’）は、逆変換フィルタＨ^＊（ｙ）
２０１０，２０１２、逆変換フィルタＧ^＊（ｙ）２００
９，２０１１によってｙ方向に逆変換され、さらに逆変
換フィルタＨ^＊（ｘ）２００８，Ｇ^＊（ｘ）２００７に
よってｘ方向に逆変換される。

【００７９】得られた画像信号は、補正後の１階層ＬＬ
信号（１ｓｔ−ＬＬ’）であり、１階層の他の補正後係
数信号（出力１ｓｔ−ＨＬ’，１ｓｔ−ＬＨ’，１ｓｔ
−ＨＨ’）とともに、逆変換フィルタＨ^＊（ｙ）および
Ｇ^＊（ｙ）２００３〜２００６と、逆変換フィルタＨ^＊
（ｘ）およびＧ^＊（ｘ）２００１，２００２で同様な帯
域合成処理が施される。このようにしてフィルタ処理後
の実空間画像信号が得られる。

【００８０】ところで、この実施の形態６におけるウェ
ーブレット変換は、通常圧縮処理などでおこなわれてい
るサブサンプリング（画素の間引き）を実施しない構成
を採っている。サブサンプリングをおこなうウェーブレ
ット変換の処理内容を図２１に示す。図示のように、ハ
イパスフィルタおよびローパスフィルタによる処理をお
こなった後、２画素に１画素間引く処理をおこない、係
数信号とする。逆変換では、アップサンプリングをおこ
ない、逆変換フィルタによって逆変換をおこなう。

【００８１】図２２に示すように、この実施の形態６の
ウェーブレット変換では、順変換の際にダウンサンプリ
ングをおこなわない。従って、図２３に示すように、各
階層、各方向の係数信号の画像サイズは、入力画像Ｏｒ
ｇと同サイズとなる。逆変換時には、図２２に示すよう
にｅｖｅｎ、ｏｄｄ画素群毎にそれぞれアップサンプリ
ングをおこない逆変換フィルタを施す。１つの原画像画
素に対してｅｖｅｎ画素群からの逆変換結果と、ｏｄｄ
画素群からの逆変換結果が得られるので、これらを平均
して逆変換後の画像データとする。

【００８２】図２４は、間引きをおこなわないウェーブ
レット変換（変換基底はＨａｒｒ）を２階層までおこな
い鮮鋭性を制御するようなフィルタ処理を、上記各実施
の形態１〜５で表したような実空間の適応エッジフィル
タに展開した場合の等価回路を示す図である。

【００８３】図２４に示すように、入力画像信号は、一
つの平滑化フィルタの処理結果に、６０個の１次微分フ
ィルタによって得られた成分を補正し加算したものと考
えることができる。エッジ抽出フィルタ２４０１〜２４
１２は、１階層のウェーブレット変換により抽出される
高周波成分であり、２４０１〜２４０４までは１階層の
縦方向成分（１ｓｔ−ＨＬ）であり、それぞれ注目画素
（図中の太い四角画素）に対して位置のずれた４つの成
分である。

【００８４】２４０１は２×２サイズの１次微分フィル
タの右下画素が注目画素の位置となるようなフィルタで
あり、２４０２は左下、２４０３は右上、２４０４は左
上画素が注目画素となるようなフィルタである。同様に
２４０５〜２４０８は１階層の横方向成分（１ｓｔ−Ｌ
Ｈ）であり、２４０９〜２４１２は１階層の斜め方向成
分（１ｓｔ−ＨＨ）であり、それぞれ注目画素から位置
のずれた４つの成分である。以上のように１階層の高周
波成分に相当する１次微分フィルタが、３方向（縦、
横、斜め）に、かつそれぞれ４つの位置（右上、右下、
左上、左下）、つまり合計１２のフィルタが存在するこ
とに等価となる。

【００８５】また、エッジ抽出フィルタ２４１３〜２４
６０は、２階層のウェーブレット変換により抽出される
高周波成分であり、２４１３〜２４２８までは２階層の
縦方向成分（２ｎｄ−ＨＬ）であり、それぞれ注目画素
（図中の太い四角画素）に対して位置のずれた１６個の
成分である。４×４サイズの１次微分フィルタのそれぞ
れの位置が注目画素となるように、順にずらして設置し
た１６個のエッジ抽出フィルタに相当する。同様に、２
４２９〜２４４４は２階層の横方向成分（２ｎｄ−Ｌ
Ｈ）であり、２４４５〜２４６０は２階層の斜め方向成
分（２ｎｄ−ＨＨ）であり、それぞれ注目画素から位置
のずれた１６個の成分である。以上のように２階層の高
周波成分に相当する１次微分フィルタが、３方向に、か
つそれぞれ１６個の位置、つまり合計４８個のフィルタ
が存在することに等価となる。

【００８６】以上の構成により、１階層と２階層で合計
６０個の一次微分フィルタでエッジを抽出していること
に等価となり、また実施の形態１（図２参照）で述べた
フィルタ（フィルタ処理手段１０３）と同様にエッジ抽
出フィルタのマスク中心位置を注目画素から離間させる
ことができる。

【００８７】これらエッジ抽出フィルタ２４０１〜２４
６０によって得られた成分は、乗算器２４６１〜２５２
０（一部、特に２５２０付近は不図示）によって所定の
強調係数αと乗算し補正され、全ての補正された成分は
加算手段２５２１〜２５８０（一部、特に２４８０付近
は不図示）によって平滑化フィルタ２５８１後の信号と
合成され出力される。

【００８８】ここで、それぞれのエッジ抽出成分を補正
するための強調係数αは、各成分毎に個別に設定され、
かつ図１９に示したように分離信号によって文字領域、
非文字領域にそれぞれ適した係数が設定されている。ま
た、分離信号Ａ〜Ｉは、処理すべき画素に対して一つで
はなく、各エッジ抽出フィルタの各々の位置（１階層は
４つ、２階層は１６個）と、かつそれぞれの方向（縦、
横、斜め）に対応した複数の分離信号である。

【００８９】以上、ウェーブレット変換を用いて鮮鋭性
の制御をおこなうことは、前述した実施の形態１〜６で
のフィルタ処理と同様の効果を得ることができる。さら
に、ウェーブレット変換を用いた構成によれば、実空間
フィルタで展開した場合に６０個にも渡る多くの１次微
分フィルタから構成されているものと等価であり、非常
に多様できめ細かなフィルタ特性を実現できる。さら
に、Ｈａｒｒ変換などは演算が非常に簡単かつ高速であ
り、実空間で並列にエッジ抽出フィルタを配置して処理
するものと比較して高速処理が可能である。

【００９０】図２５は、ウェーブレット変換を用いたフ
ィルタ処理を説明するための図である。図２５には、こ
の実施の形態６に係るウェーブレット変換を用いたフィ
ルタ処理を１次元で示したものである。１画素のフィル
タ処理後結果を求めるためには前後３画素、つまり７画
素を参照する。

【００９１】７つの実空間画像信号２６０１〜２６０７
を用いてそれぞれ隣り合った画素間で帯域分割処理をお
こなう。Ｈａｒｒ変換に従って処理し１階層ウェーブレ
ット信号、つまり６つのローパスフィルタ結果２６０８
Ｌ〜２６１３Ｌと、同ハイパスフィルタ結果２６０８Ｈ
〜２６１３Ｈを得る。但し、２６０８Ｈ、２６０９Ｈ、
２６１２Ｈ、２６１３Ｈは不要のため図中には記述して
いない。

【００９２】得られた６つの低周波成分（２６０８Ｌ〜
２６１３Ｌ）から４組の２階層ウェーブレット信号（２
６１４Ｌ〜２６１７Ｌ、２６１４Ｈ〜２６１７Ｈ）を求
める。２階層信号は１階層低周波成分を１つおきに用い
て同様のローパス、ハイパスフィルタを施すことで得ら
れる。

【００９３】得られた信号のうち、高周波成分（２６１
４Ｈ〜２６１７Ｈ）を補正対象とし、実施の形態２（図
９参照）で説明した文字用強調係数および非文字用強調
係数を用いた方法に従い高周波成分の補正をおこなう。
補正後の２階層高周波成分と低周波成分２６１４Ｌ〜２
６１７Ｌを用いて帯域合成処理を施し、２つの帯域合成
後１階層ウェーブレット信号（補正後の１階層低周波信
号）２６１８Ｌと２６１９Ｌを得る。さらに、先ほど求
めた１階層ウェーブレット信号（１階層高周波成分）２
６１０Ｈ，２６１１Ｈに対しても補正をおこない、補正
後の信号と帯域合成後１階層ウェーブレット信号（低周
波成分）２６１８Ｌ，２６１９Ｌを用いて帯域合成を施
し、画像信号２６０４に対応する補正後の実空間画像信
号２６２０を得る。

【００９４】以上のように１次元で考えた場合、処理対
象画素に対して位置のずれた４つの２階層高周波成分
と、２つの１階層高周波成分に対して補正が必要であ
り、それぞれについてその位置に対応した分離結果を適
用することで１つの特性が実現できるものである。

【００９５】以上、この発明における各実施の形態で説
明した画像処理装置は、注目画素に対してフィルタ処理
が実施されるとき、注目画素の周囲複数の位置に対応し
た分離結果を用い、それぞれの位置に対応したエッジ成
分を強調し、これらのトータルによってその特性が決定
されるものであるので、網点画像の処理部などで文字と
誤分離された箇所があっても、その周囲の大部分が非文
字と判定していれば強い強調がおこなわれることがない
など、分離エラーに起因するデフェクトを低減すること
ができる。また、分離結果が２値的なデータであっても
上記のように多値的に作用するので、２値的な分離結果
と非常に親和性が高いものとなる。

【００９６】また、従来の像域分離処理では、ブロック
単位で領域判定するような方式や、ヒステリシス特性を
もたせて一旦文字と判定された場合は文字と判定する確
率が大きくなるように構成した方式、膨張・収縮処理に
より判定に含まれる誤分離領域を消失させる方式のもの
があるが、判定の為の回路規模が大きくなったり複雑化
しやすい。この点、この発明の上記実施形態で説明した
画像処理装置は、ブロック単位で領域判定されたような
データやヒステリシスにより分離結果の混在が大きな単
位で発生しているようなデータよりも、分離結果が小さ
な単位で点在している方が自然に多値的な制御がおこな
えるという利点を活かしやすく好適である。よって、ブ
ロック単位処理などの複雑な処理を施さなくとも同等以
上の性能が得られコスト的にもメリットが大きい。

【００９７】なお、この発明では、注目画素に対してフ
ィルタ処理が実施されるとき、注目画素の周囲複数の位
置に対応した分離結果を用い、それぞれの位置に対応し
たエッジ成分を強調しているが、注目画素位置に対応し
た唯一の特徴量または分離結果に応じて対応する全ての
エッジ成分を制御するように構成してもよい。

【００９８】尚、実施の形態６ではウェーブレット基底
関数としてＨａｒｒ型ウェーブレットを例にとったが、
他の基底関数でも同様に適用が可能である。また、ウェ
ーブレット変換に限らず、画像を複数の周波数帯域に分
割するサブバンド符号化などに対しても同様に適用が可
能である。また、この発明は複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用
してもよい。

【００９９】なお、この実施の形態で説明した画像処理
方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル
・コンピュータやワークステーション等のコンピュータ
で実行することにより実現することができる。このプロ
グラムは、ハードディスク、フロッピー（Ｒ）ディス
ク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読
み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによっ
て記録媒体から読み出されることによって実行される。
またこのプログラムは、上記記録媒体を介して、インタ
ーネットなどのネットワークを介して配布することがで
きる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、入力された画像信号に対し空間周波数特
性の補正をおこない出力する画像処理装置において、入
力された画像信号から複数の周波数帯域成分および方向
成分のエッジ量を抽出する複数のエッジ量抽出手段と、
前記エッジ量抽出手段で抽出された各々のエッジ量に所
定の変換を施す複数のエッジ量補正手段と、前記エッジ
量補正手段からの出力を前記入力された画像信号に加算
することにより、空間周波数の補正をおこなう画像処理
装置において、前記複数のエッジ量抽出手段のうち少な
くとも１つ以上は、フィルタ処理用のマスク中心位置が
注目画素から離間していることとしたので、エッジ量を
抽出する際のフィルタのマスク中心位置が、注目画素か
ら意図的に離間させており、エッジ量を抽出するフィル
タのマスク中心位置に対する各位置の分離結果を用いて
補正することでフィルタ処理を実現するものであるた
め、部分的に文字の特徴が強くとも周囲が非文字の特徴
が強ければ非文字に適したフィルタ特性にでき、画素単
位でフィルタ特性が劇的に変化することなく高性能なフ
ィルタ処理をおこなうことができるという効果を奏す
る。

【０１０１】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明において、前記複数のエッジ量抽出
手段は、注目画素の位置に対するマスク中心位置に基づ
く画像属性情報を前記エッジ量補正手段に出力し、前記
エッジ量補正手段は、入力された画像属性情報に応じて
補正内容を制御することとしたので、複数の位置の画像
属性情報からなる複数の補正によって総合的に最終的な
フィルタ特性を決定するため、たとえば、２値の画像属
性情報を用いても画像中ではフィルタ特性を多段階的に
変化でき、画像属性情報で処理した際の分離エラーや分
離境界でのデフェクトを低減することができるという効
果を奏する。

【０１０２】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項１，２のいずれか一つに記載の発明において、前記
各々のエッジ量補正手段は、各々のエッジ量抽出手段で
抽出されたエッジ量の大きさに応じ補正のための強調係
数を変化させることとしたので、各エッジ量成分毎にそ
のエッジ量の大きさに応じた適応的なフィルタ処理がお
こなえるようになるため、画像の文字に対する鮮鋭性と
絵柄に対する粒状性を両立させた高性能なフィルタ処理
をおこなうことができるという効果を奏する。

【０１０３】また、請求項４に記載の発明によれば、請
求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記
入力された画像信号に対し所定の平滑化処理を施す平滑
化手段を具備し、前記平滑化された画像信号に前記エッ
ジ量補正手段の出力を加算することとしたので、画像に
対し平滑から強調まで幅広い補正を簡単におこなえると
いう効果を奏する。

【０１０４】また、請求項５に記載の発明によれば、請
求項４に記載の発明において、前記平滑化手段は、前記
エッジ量補正手段で補正をおこなわずに抽出されたエッ
ジ量をそのまま平滑化後の信号に加算させる処理時に
は、得られる周波数伝達特性が全周波数帯域で１程度と
なるように設定可能としたので、エッジ量補正の調整を
簡単におこなうことができ、エッジ量の補正をおこなわ
ないとき、簡単にフィルタスルーとなる特性にでき、フ
ィルタ特性を簡単に変化できるという効果を奏する。

【０１０５】また、請求項６に記載の発明によれば、請
求項４に記載の発明において、前記平滑化手段は、周波
数伝達特性を網点画像に適するフィルタ特性に設定可能
で、前記エッジ量補正手段は、全てのエッジ量を０に補
正するよう設定可能としたので、エッジ量補正の調整を
画像に応じて簡単におこなえ、画像の絵柄部に最適な特
性を得ることができるという効果を奏する。

【０１０６】また、請求項７に記載の発明によれば、入
力された画像信号に対し空間周波数特性の補正をおこな
い出力する画像処理装置において、入力された画像信号
を複数の周波数帯域と複数の方向成分の係数信号に分割
して出力する多重解像度変換手段と、前記多重解像度変
換手段によって得られた複数の係数信号の各位置に対応
して求められた複数の画像属性信号を入力し、該画像属
性信号に基づき、対応する位置の係数信号に対して所定
の補正をおこなう鮮鋭性制御手段と、前記鮮鋭性制御手
段からの出力を逆変換することにより処理後の画像信号
を得る復元処理手段と、を有し、前記多重解像度変換手
段は、複数の周波数帯域と複数の方向成分の係数信号に
分割するに際し求められた係数信号を間引かずに保持
し、前記復元処理手段は、１つの入力画素に対して得ら
れた複数の逆変換出力をもとに処理後の画像信号を出力
することとしたので、帯域の分割の演算を簡単におこな
え、演算の高速化と多様なフィルタ特性を実現できるよ
うになる。また、画像属性情報の分離結果が２値的であ
っても画像中ではフィルタ特性を多段階的に変化でき、
分離エラー混在や分離境界でのデフェクトを低減できる
という効果を奏する。

【０１０７】また、請求項８に記載の発明によれば、入
力された画像信号に対し空間周波数特性の補正をおこな
い出力する画像処理方法において、入力された画像信号
から複数の周波数帯域成分および方向成分のエッジ量を
抽出する複数のエッジ量抽出ステップと、前記エッジ量
抽出ステップで抽出された各々のエッジ量に所定の変換
を施す複数のエッジ量補正ステップと、を有し、前記複
数のエッジ量抽出ステップのうち少なくとも１つ以上
は、フィルタ処理用のマスク中心位置が注目画素から離
間していることとしたので、エッジ量を抽出する際のフ
ィルタのマスク中心位置を注目画素から意図的に離間さ
せており、エッジ量を抽出するフィルタのマスク中心位
置に対する各位置の分離結果を用いて補正することでフ
ィルタ処理を実現するものであるため、部分的に文字の
特徴が強くとも周囲が非文字の特徴が強ければ非文字に
適したフィルタ特性にでき、画素単位でフィルタ特性が
劇的に変化することなく高性能なフィルタ処理を簡単な
ステップでおこなうことができるという効果を奏する。

【０１０８】また、請求項９に記載の発明によれば、入
力された画像信号に対し空間周波数特性の補正をおこな
い出力する画像処理方法において、入力された画像信号
を複数の周波数帯域と複数の方向成分の係数信号に分割
して出力する多重解像度変換ステップと、多重解像度変
換ステップによって得られた複数の係数信号の各位置に
対応して求められた複数の画像属性信号を入力し、該画
像属性信号に基づき、対応する位置の係数信号に対して
所定の補正をおこなう鮮鋭性制御ステップと、鮮鋭性制
御ステップからの出力を逆変換することにより処理後の
画像信号を得る復元処理ステップと、を有し、前記多重
解像度変換ステップは、複数の周波数帯域と複数の方向
成分の係数信号に分割するに際し求められた係数信号を
間引かずに保持し、前記復元処理ステップにおいては、
１つの入力画素に対して得られた複数の逆変換出力をも
とに処理後の画像信号を出力することとしたので、帯域
の分割の演算を簡単におこなえ、演算の高速化と多様な
フィルタ特性を簡単なステップで実現できるようにな
る。また、画像属性情報の分離結果が２値的であっても
画像中ではフィルタ特性を多段階的に変化でき、分離エ
ラー混在や分離境界でのデフェクトを低減できるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像処理装置の構成を示すブロック
図である。

【図２】この発明の実施の形態１における画像処理装置
のフィルタ処理手段の構成を示すブロック図である。

【図３】複数のエッジ量抽出手段ａ〜ｐにおけるエッジ
抽出フィルタの係数を示すマトリクスである。

【図４】エッジ量補正手段の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】画像の文字部に適したフィルタ特性を示す図で
ある。

【図６】画像の絵柄部に適したフィルタ特性を示す図で
ある。

【図７】注目画素に対する各方向の位置を示す図であ
る。

【図８】この発明の実施の形態２に係るエッジ量補正手
段の構成を示すブロック図である。

【図９】変換テーブルに格納された文字用強調係数およ
び非文字用強調係数を示す図である。

【図１０】この発明の実施の形態３によるフィルタ処理
手段の構成を示すブロック図である。

【図１１】エッジ量補正手段で補正せずに出力したとき
のフィルタ特性を示す図である。

【図１２】この発明の実施の形態４における平滑化フィ
ルタのフィルタ係数を示すマトリクス図である。

【図１３】平滑化フィルタのフィルタ特性を示す図であ
る。

【図１４】この発明の実施の形態６におけるフィルタ処
理手段の構成を示すブロック図である。

【図１５】実施の形態６のフィルタ処理手段に設けられ
る帯域分割手段におけるウェーブレット変換処理を説明
するためのブロック図である。

【図１６】実施の形態６の帯域分割手段に設けられるロ
ーパスフィルタ，ハイパスフィルタの特性を示す図であ
る。

【図１７】ウェーブレット変換の処理内容（変換前後）
を示す図である。

【図１８】実施の形態６の帯域分割手段に設けられる鮮
鋭性制御手段の動作を説明するためのブロック図であ
る。

【図１９】実施の形態６の鮮鋭性制御手段に設けられる
補正手段における補正処理を説明するための図である。

【図２０】実施の形態６のフィルタ処理手段に設けられ
る帯域合成手段の構成を示すブロック図である。

【図２１】サブサンプリングをおこなうウェーブレット
変換の手順を示す図である。

【図２２】実施の形態６によるウェーブレット変換の手
順を示す図である。

【図２３】実施の形態６のウェーブレット変換時におけ
る入力画像と、各階層、各方向の係数信号の画像サイズ
を示す図である。

【図２４】間引きをおこなわないウェーブレット変換を
２階層までおこない鮮鋭性を制御するようなフィルタ処
理を、上記実施の形態の実空間の適応エッジフィルタに
展開した場合の等価回路を示す図である。

【図２５】ウェーブレット変換を用いたフィルタ処理を
説明するための図である。

【符号の説明】

１０１画像入力手段１０２変倍処理手段１０３フィルタ処理手段１０４ γ変換処理手段１０５中間調処理手段１０６画像出力手段１０７像域分離手段２０１〜２１６エッジ量抽出手段２１７〜２３２エッジ量補正手段２３３〜２４８加算手段４０１セレクタ４０２乗算器８０１テーブル設定手段８０２テーブル変換手段８０３乗算器８０４メモリ（変換テーブル）１００９平滑化フィルタ１４０８帯域分割手段１４０９鮮鋭性制御手段１４１０帯域合成手段１５０１ローパスフィルタ１５０２ハイパスフィルタ１５０３〜１５１２フィルタ群１８０１〜１８０６補正手段２００１〜２０１２逆変換フィルタ２４０１〜２４６０エッジ抽出フィルタ２４６１〜２５２０乗算器２５２１〜２５８０加算手段２５８１平滑化フィルタ２６０１〜２６０７実空間画像信号２６０８Ｌ〜２６１３Ｌ１階層ウェーブレット信号２６１４Ｌ〜２６１７Ｌ，２６１４Ｈ〜２６１７Ｈ２
階層ウェーブレット信号２６１８Ｌ，２６１９Ｌ帯域合成後１階層ウェーブレ
ット信号２６２０帯域合成後実空間画像Ａ〜Ｉ分離信号 αｔ，Ｔｔ文字用強調係数 αｈ，Ｔｈ非文字用強調係数Ｘ注目画素Ｚマスク中心位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森本悦朗東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CA12 CB08 CB12 CB16 CE03 CE05 CE06 CE11 CH09 DA17 DB02 DB09 DC16 5C077 LL01 LL19 PP03 PP27 PP28 PP49 PP68 PQ08 PQ12 TT02 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された画像信号に対し空間周波数特
性の補正をおこない出力する画像処理装置において、入力された画像信号から複数の周波数帯域成分および方
向成分のエッジ量を抽出する複数のエッジ量抽出手段
と、前記エッジ量抽出手段で抽出された各々のエッジ量に所
定の変換を施す複数のエッジ量補正手段と、前記エッジ量補正手段からの出力を前記入力された画像
信号に加算することにより、空間周波数の補正をおこな
う画像処理装置において、前記複数のエッジ量抽出手段のうち少なくとも１つ以上
は、フィルタ処理用のマスク中心位置が注目画素から離
間していることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記複数のエッジ量抽出手段は、注目画
素の位置に対するマスク中心位置に基づく画像属性情報
を前記エッジ量補正手段に出力し、前記エッジ量補正手段は、入力された画像属性情報に応
じて補正内容を制御することを特徴とする請求項１に記
載の画像処理装置。
【請求項３】前記各々のエッジ量補正手段は、各々のエッジ量抽出手段で抽出されたエッジ量の大きさ
に応じ補正のための強調係数を変化させることを特徴と
する請求項１，２のいずれか一つに記載の画像処理装
置。
【請求項４】前記入力された画像信号に対し所定の平
滑化処理を施す平滑化手段を具備し、前記平滑化された画像信号に前記エッジ量補正手段の出
力を加算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
一つに記載の画像処理装置。
【請求項５】前記平滑化手段は、前記エッジ量補正手段で補正をおこなわずに抽出された
エッジ量をそのまま平滑化後の信号に加算させる処理時
には、得られる周波数伝達特性が全周波数帯域で１程度
となるように設定可能なことを特徴とする請求項４に記
載の画像処理装置。
【請求項６】前記平滑化手段は、周波数伝達特性を網
点画像に適するフィルタ特性に設定可能で、前記エッジ量補正手段は、全てのエッジ量を０に補正す
るよう設定可能であり、画像の絵柄部に適したフィルタ特性が得られることを特
徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項７】入力された画像信号に対し空間周波数特
性の補正をおこない出力する画像処理装置において、入力された画像信号を複数の周波数帯域と複数の方向成
分の係数信号に分割して出力する多重解像度変換手段
と、前記多重解像度変換手段によって得られた複数の係数信
号の各位置に対応して求められた複数の画像属性信号を
入力し、該画像属性信号に基づき、対応する位置の係数
信号に対して所定の補正をおこなう鮮鋭性制御手段と、前記鮮鋭性制御手段からの出力を逆変換することにより
処理後の画像信号を得る復元処理手段と、を有し、前記多重解像度変換手段は、複数の周波数帯域と複数の
方向成分の係数信号に分割するに際し求められた係数信
号を間引かずに保持し、前記復元処理手段は、１つの入力画素に対して得られた
複数の逆変換出力をもとに処理後の画像信号を出力する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】入力された画像信号に対し空間周波数特
性の補正をおこない出力する画像処理方法において、入力された画像信号から複数の周波数帯域成分および方
向成分のエッジ量を抽出する複数のエッジ量抽出ステッ
プと、前記エッジ量抽出ステップで抽出された各々のエッジ量
に所定の変換を施す複数のエッジ量補正ステップと、を
有し、前記複数のエッジ量抽出ステップのうち少なくとも１つ
以上は、フィルタ処理用のマスク中心位置が注目画素か
ら離間していることを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】入力された画像信号に対し空間周波数特
性の補正をおこない出力する画像処理方法において、入力された画像信号を複数の周波数帯域と複数の方向成
分の係数信号に分割して出力する多重解像度変換ステッ
プと、多重解像度変換ステップによって得られた複数の係数信
号の各位置に対応して求められた複数の画像属性信号を
入力し、該画像属性信号に基づき、対応する位置の係数
信号に対して所定の補正をおこなう鮮鋭性制御ステップ
と、鮮鋭性制御ステップからの出力を逆変換することにより
処理後の画像信号を得る復元処理ステップと、を有し、前記多重解像度変換ステップは、複数の周波数帯域と複
数の方向成分の係数信号に分割するに際し求められた係
数信号を間引かずに保持し、前記復元処理ステップにおいては、１つの入力画素に対
して得られた複数の逆変換出力をもとに処理後の画像信
号を出力することを特徴とする画像処理方法。