JP2006270656A

JP2006270656A - Apparatus and method for image processing

Info

Publication number: JP2006270656A
Application number: JP2005087362A
Authority: JP
Inventors: Kimikatsu Kanda; 公克神田; Toshiyuki Yamada; 俊之山田; Hiromi Kita; 洋実北; Kazuo Hayashi; 林　　和夫
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-10-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus capable of effectively eliminating impulse noise. SOLUTION: An image processing apparatus 30 comprises: a noise elimination section 35 for eliminating noise contained in input image data; an interpolation circuit 34 for correcting a pixel value of a pixel concerned in the noise elimination section 35 while using pixels around the concerned pixel; noise filters 37 and 38 for adjusting a definition of the image data from which noise is eliminated by the noise elimination section 35 and noise elimination; and an elimination amount determination section 33 for controlling characteristics of noise elimination due to the noise elimination section 35 and the noise elimination 313, based on the quantity of light from an exposure light source 21 exposing a document. The elimination amount determination section 33 detects the quantity of light from the exposure light source 21 based on a level read by charge coupled devices 23. Thus, noise reduction of an output image and density reproduction characteristics can be provided as set, and impulse noise generated in reading can be remarkably reduced while suppressing reduction of image sharpness little. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method.

従来、入力された画像に重畳されたノイズ成分を除去する技術として以下のようなものが提案されている。特許文献１に記載の画像処理装置は、ノイズを含む画像信号を所定量一時蓄積するラインバッファと、画像を出力する時の出力条件に基づいてノイズ除去処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定部と、ラインバッファからのノイズを含む画像信号を、パラメータを用いてノイズ除去するノイズ除去部とを備える。 Conventionally, the following techniques have been proposed as techniques for removing noise components superimposed on an input image. An image processing apparatus described in Patent Literature 1 includes a line buffer that temporarily accumulates a predetermined amount of an image signal including noise, a parameter determination unit that determines a parameter used for noise removal processing based on an output condition when outputting an image, and A noise removing unit that removes noise from the image signal including noise from the line buffer using a parameter.

上記ノイズ除去のパラメータを設定するための条件には、出力の解像度、出力時の拡大率、出力時の縮小率、出力時の画素数などがある。設定パラメータには、ノイズ除去部のウインドウサイズ、確率的に処理画素を選択する時の決定基準がある。ノイズ除去方法には、積和演算によるローパスフィルタ、メディアンフィルタ、ウインドウ内の画素を確率的に選択し注目画素と演算し置き換える方法がある。
特開２００４−４０２４７号公報 The conditions for setting the noise removal parameters include output resolution, output enlargement ratio, output reduction ratio, and output pixel count. The setting parameters include a window size of the noise removing unit and a determination criterion when selecting a processing pixel stochastically. As a noise removal method, there are a low-pass filter by a product-sum operation, a median filter, and a method in which a pixel in a window is selected stochastically and is replaced with a pixel of interest.
JP 2004-40247 A

しかしながら、特許文献１の技術では、たとえばディジタルカメラで生じている低周波帯域に発生するノイズを対象としており、その原因は固体撮像素子であるＣＣＤやＣＭＯＳセンサの感度に起因する場合がある。また、Ｓ／Ｎ比が悪い場合に信号レベルを持ち上げるためにゲイン補正が行われるときに低周波ノイズが強調される場合もある。 However, the technique of Patent Document 1 targets noise generated in, for example, a low frequency band generated in a digital camera, and the cause thereof may be attributed to the sensitivity of a CCD or CMOS sensor, which is a solid-state imaging device. In addition, when the S / N ratio is poor, low frequency noise may be emphasized when gain correction is performed to increase the signal level.

また、インパルス系のノイズを対象とするには特にメディアンフィルタによる構成が適しているが、これをスキャナから読み込んだ画像に適用した場合は、一般的なメディアンフィルタでは画素信号をスキャン解像度の単位で置き換えるため、文字や線画を読み込んだ場合にそのエッジ形状が乱れる場合がある。また、ラインペアを処理した場合にはそのピッチによって著しくＭＴＦ（マテリアルトランスファーファンクション）が下がる場合もある。 In addition, the median filter configuration is particularly suitable for impulse noise, but when this is applied to an image read from a scanner, the general median filter uses pixel resolution in units of scan resolution. In order to replace it, the edge shape may be disturbed when a character or line drawing is read. In addition, when a line pair is processed, the MTF (Material Transfer Function) may be significantly lowered depending on the pitch.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、インパルス系のノイズを効果的に除去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。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of effectively removing impulse noise.

上記課題を解決するために、本発明は、入力画像データに含まれるノイズを除去する除去手段と、前記除去手段で注目する注目画素の画素値を該注目画素の周辺画素を用いて補正する補正手段と、前記除去手段でノイズを除去した画像データの精細度を調整する調整手段とを備える画像処理装置である。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a removing unit that removes noise included in input image data, and a correction that corrects the pixel value of a target pixel of interest by the removing unit using peripheral pixels of the target pixel. And an adjusting unit for adjusting the definition of the image data from which noise has been removed by the removing unit.

本発明によれば、出力画像のノイズ低減と濃度再現特性を設定どおりにすることができ、画像の先鋭度低下を少なく抑えながら読み取りで発生するインパルス系のノイズを大きく低減できる。これにより、ノイズによるザラツキ感の低下やこれらが頻繁に起きることにより、出力画像として濃度が変化したように見える不具合を低減でき、画質を向上できる。 According to the present invention, noise reduction and density reproduction characteristics of an output image can be made as set, and impulse noise generated by reading can be greatly reduced while suppressing a decrease in sharpness of the image. As a result, it is possible to reduce the feeling of roughness due to noise and to reduce the problem that the density appears to change as an output image due to frequent occurrence of these, thereby improving the image quality.

前記ノイズ除去手段は、メディアンフィルタを基本構成に持つフィルタである。本発明によれば、補間回路とメディアンフィルタを結合することで、インパスル系ノイズ除去特性を制御することができる。前記ノイズ除去手段が除去するノイズは、インパルス系ノイズであることを特徴とする。 The noise removing means is a filter having a median filter as a basic configuration. According to the present invention, the impulsive noise removal characteristics can be controlled by combining the interpolation circuit and the median filter. The noise removed by the noise removing means is impulse noise.

前記補正手段は、前記注目画素と前記注目画素の４近傍もしくは８近傍画素により前記注目画素の画素値を補正すること、もしくは４近傍もしくは８近傍と注目画素から演算した画素により前記注目画素の画素値を補正することを特徴とする。前記補正手段は、前記周辺画素と前記注目画素のそれぞれの中間値に基づき求めた画素値を前記注目画素の画素値とする。 The correcting unit corrects the pixel value of the target pixel by using the pixel of interest and four or eight neighboring pixels of the pixel of interest, or the pixel of the target pixel by using a pixel calculated from four or eight or eight pixels and the target pixel. It is characterized by correcting the value. The correcting unit sets a pixel value obtained based on an intermediate value between the peripheral pixel and the target pixel as a pixel value of the target pixel.

本発明は、原稿を露光する露光光源の光量に基づいて、前記除去手段によるノイズ除去特性を制御する制御手段をさらに備える。本発明によれば、ノイズレベルに影響を与える読み取り光学信号レベルを考慮したノイズ除去を行うことができる。原稿を露光する露光光源の位置（光源中央か光源端）によって異なる露光光量の大きさに応じて前記補正手段による補正量を設定することを特徴とする。前記制御手段は、撮像素子に読み込まれるレベルによって前記露光光源の光量を検出する。前記制御手段は、撮像素子に読み込まれる際の画素位置によって異なる最大信号出力値に応じて補正量を設定することを特徴とする。本発明は、エッジ判定結果に基づいて、ノイズ除去特定を制御する制御手段をさらに備える。本発明は、原稿を露光する露光光源の光量およびエッジ判定結果に基づいて、ノイズ除去特性を制御する制御手段をさらに備える。 The present invention further includes control means for controlling the noise removal characteristics of the removal means based on the amount of light from an exposure light source that exposes the document. According to the present invention, it is possible to perform noise removal in consideration of the read optical signal level that affects the noise level. The correction amount by the correction means is set according to the amount of exposure light quantity that varies depending on the position of the exposure light source for exposing the document (light source center or light source end). The control means detects the light amount of the exposure light source based on the level read by the image sensor. The control means sets a correction amount in accordance with a maximum signal output value that differs depending on a pixel position when read into the image sensor. The present invention further includes control means for controlling noise removal specification based on the edge determination result. The present invention further includes control means for controlling the noise removal characteristics based on the light amount of the exposure light source for exposing the document and the edge determination result.

前記補正手段および前記ノイズ除去手段は、前記入力画像データを均等色空間の画像データに変換する変換手段の上流側に設けるか、前記入力画像データを均等色空間の画像データに変換する変換手段の下流側かつ前記画像データの精細度を調整するフィルタの上流側に設けられているのが好ましい。 The correcting unit and the noise removing unit are provided upstream of a converting unit that converts the input image data into image data in a uniform color space, or a conversion unit that converts the input image data into image data in a uniform color space. It is preferably provided on the downstream side and on the upstream side of the filter for adjusting the definition of the image data.

本発明は、入力画像データを入力する入力ステップと、前記入力画像データに含まれるノイズをメディアンフィルタを基本構成に持つフィルタを用いて除去する除去ステップと、前記除去ステップで注目する注目画素の画素値を該注目画素の周辺画素を用いて補正する補正ステップとを有する画像処理方法である。本発明によれば、出力画像のノイズ低減と濃度再現特性を設定どおりにすることができ、画像の先鋭度低下を少なく抑えながら読み取りで発生するインパルス系のノイズを大きく低減できる。これにより、ノイズによるザラツキ感の低下やこれらが頻繁に起きることにより、出力画像として濃度が変化したように見える不具合を低減でき、画質を向上できる。 The present invention includes an input step of inputting input image data, a removal step of removing noise included in the input image data using a filter having a median filter as a basic configuration, and a pixel of a pixel of interest focused in the removal step And a correction step of correcting the value using the peripheral pixels of the target pixel. According to the present invention, noise reduction and density reproduction characteristics of an output image can be made as set, and impulse noise generated by reading can be greatly reduced while suppressing a decrease in sharpness of the image. As a result, it is possible to reduce the feeling of roughness due to noise and to reduce the inconvenience that the density appears as an output image due to frequent occurrence of these, thereby improving the image quality.

本発明によれば、インパルス系のノイズを効果的に除去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ができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus and an image processing method that can effectively remove impulse noise.

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下では、本発明を複写機に適用した場合を例に説明する。図１は本発明の実施形態に係る複写機１０のブロック図である。図１に示すように、複写機１０は、画像入力部（ＩＩＴ：Image Input Terminal）２０、画像処理部３０および画像出力部（ＩＯＴ：Image Output Terminal）４０を備える。画像入力部２０は、原稿から画像を読み取って画像データを取得するものである。画像処理部３０は、画像入力部で取得された画像データに対して各種画像処理を施すものである。ここで、ノイズの発生は光学読み取り時に発生する。イメージスキャナ等の画像入力機器を想定した場合、周囲の画像信号とは無関係に突出した値が発生するインパルス系のノイズや暗電流によるノイズがあげられる。この画像処理部３０は、インパルス系ノイズを効果的に低減する。画像出力部４０は、画像データに基づいて、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の色材を用いて、記録紙などの画像記録媒体に画像を記録して出力するものである。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described. Hereinafter, a case where the present invention is applied to a copying machine will be described as an example. FIG. 1 is a block diagram of a copying machine 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the copying machine 10 includes an image input unit (IIT) 20, an image processing unit 30, and an image output unit (IOT) 40. The image input unit 20 reads an image from a document and acquires image data. The image processing unit 30 performs various image processes on the image data acquired by the image input unit. Here, noise is generated during optical reading. When an image input device such as an image scanner is assumed, there are impulse noise and noise due to dark current that generate a protruding value regardless of the surrounding image signal. The image processing unit 30 effectively reduces impulse noise. The image output unit 40 records an image on an image recording medium such as recording paper using Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) color materials based on the image data. Output.

また、画像入力部２０は、露光光源２１、撮像素子（ＣＣＤ：Charge-Coupled Devices）２３を備える。露光光源２１から照射される光が読み取り原稿２２に照射され撮像素子２３で検出される。ここで、画像信号レベルは露光光源２１からの光量、ＣＣＤの感度や光学素子(レンズやミラー)の効率などにより変動するものである。撮像素子２３から読み込まれた信号は、その位置によって読み取りレベルが異なる。シェーディング補正によって主走査のレベル差が補正される。読み取りレベルが低くなるとシェーディング補正の補正量が大きくなり前段で生じるノイズも増幅されるため画質に悪影響がでる。 The image input unit 20 includes an exposure light source 21 and an image sensor (CCD: Charge-Coupled Devices) 23. Light irradiated from the exposure light source 21 is irradiated onto the reading document 22 and detected by the image sensor 23. Here, the image signal level varies depending on the amount of light from the exposure light source 21, the sensitivity of the CCD, the efficiency of the optical element (lens or mirror), and the like. The signal read from the image sensor 23 has a different reading level depending on its position. The main scanning level difference is corrected by the shading correction. When the reading level is lowered, the amount of shading correction is increased, and noise generated in the preceding stage is also amplified, which adversely affects image quality.

画像処理部３０は、ＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ）３１、色変換部３２、除去量決定部３３、補間回路３４、ノイズ除去部（エッジ）３５、ノイズ除去部（非エッジ）３１３、画素属性判定部３６、フィルタ（エッジ）３７、フィルタ（非エッジ）３８、拡大縮小処理部３９、色変換部３１２、ＴＲＣ（ＴｏｎｅＲｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｕｒｖｅ：トーン再現曲線）処理部３１０、スクリーン処理部３１１を備える。この画像処理部３０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Member）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などを用いて構成することができる。ＣＰＵがＲＯＭに保持された制御プログラムに従って、各構成の動作及び処理を行わせるような制御をする。尚、ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。 The image processing unit 30 includes a LUT (Look Up Table) 31, a color conversion unit 32, a removal amount determination unit 33, an interpolation circuit 34, a noise removal unit (edge) 35, a noise removal unit (non-edge) 313, and a pixel attribute determination unit 36, a filter (edge) 37, a filter (non-edge) 38, an enlargement / reduction processing unit 39, a color conversion unit 312, a TRC (Tone Reproduction Curve) processing unit 310, and a screen processing unit 311. The image processing unit 30 can be configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Member), a RAM (Random Access Memory), and the like. The CPU controls the operation and processing of each component according to the control program stored in the ROM. The RAM is used as a work area for the CPU.

ＬＵＴ３１及び色変換部３２は、画像入力部２０から入力画像データを入力するものであり、画像入力部２０から出力されたＲＧＢ信号をデバイスに依存しない例えば各８ビットの均等色空間の画像信号Ｌ*ａ*ｂ*に変換する。 The LUT 31 and the color conversion unit 32 receive input image data from the image input unit 20, and the RGB signal output from the image input unit 20 does not depend on a device, for example, an image signal L in a uniform color space of 8 bits each. Convert to * a * b *.

フィルタ３７および３８は、ノイズ除去部３５および３１３でノイズを除去した画像データの精細度を調整するものである。フィルタ３７は、たとえば文字、線画等の２値画像についてエッジを強調して先鋭度を高めるフィルタである。フィルタ３８は、写真や網点印刷等の中間調画像について平滑化してモアレや網点を除去して画像の滑らかさや粒状性を高めるフィルタである。フィルタ３７、３８は、画像の精細度を調整するためのフィルタであり、畳み込み積分による構成が一般的に用いられる。このフィルタ３７、３８は各参照画素に対する係数を変更することで画質を調整する。また、この形式のフィルタ３７、３８は先鋭度を制御し易いのが特徴である。しかし、このフィルタ３７、３８でノイズを除去しようとすると先鋭度が著しく低下してしまう。そこで、画像処理装置３０では、先鋭度を制御するフィルタ３７、３８の前にノイズを低減するために、補間機能とノイズ除去機能を組み合わせて実現する。 The filters 37 and 38 adjust the definition of the image data from which noise has been removed by the noise removing units 35 and 313. The filter 37 is a filter that enhances sharpness by emphasizing edges of binary images such as characters and line drawings. The filter 38 is a filter that smoothes a halftone image such as a photograph or halftone printing and removes moire and halftone dots to improve the smoothness and graininess of the image. The filters 37 and 38 are filters for adjusting the definition of the image, and a configuration based on convolution integration is generally used. The filters 37 and 38 adjust the image quality by changing the coefficient for each reference pixel. Further, this type of filter 37, 38 is characterized in that the sharpness can be easily controlled. However, if the filters 37 and 38 are used to remove noise, the sharpness is significantly reduced. Therefore, in the image processing apparatus 30, in order to reduce noise before the filters 37 and 38 for controlling the sharpness, an interpolation function and a noise removal function are combined and realized.

ノイズ除去部３５は、入力画像データに含まれるインパルス系ノイズを除去するものであり、たとえばメディアンフィルタを基本構成に持つフィルタを用いて構成する。ここでメディアンフィルタは、たとえば領域内の濃度の中央値、すなわち大きさ３×３の領域であれば、９個の濃度値を小さい（または大きい）順に並べ、５番目の濃度値を注目点の新しい濃度値とするフィルタである。 The noise removing unit 35 removes impulse system noise included in the input image data, and is configured using, for example, a filter having a median filter as a basic configuration. Here, for example, if the median filter is an area having a median density of 3 × 3, that is, a 3 × 3 area, the 9 density values are arranged in ascending (or descending) order, and the fifth density value is set as the attention point. This is a filter for setting a new density value.

ノイズ除去にメディアンフィルタを用いる場合、読み込み解像度で画素値の置き換えが起こる。画素値の置き換えが起こってしまうと、文字や線画のエッジ位置がずれてしまう。これにより文字や線画の輪郭にガタツキが発生してしまう。またメディアンフィルタは、ノイズ除去効果が大きいため、そのノイズ除去効果を少なく抑えても充分にノイズを除去する効果がある。そこで、画像処理装置３０では、必要なノイズ除去量を確保しながら、画質への悪影響を与えないために、メディアンフィルタの前段に補間回路３４を設ける。この補間回路３４は、ノイズ除去部３５で注目する注目画素の画素値を注目画素の周辺画素を用いて補正するものであり、メディアンフィルタを動作させた時に注目画素に置き換える画素を仮想的に算出することにより読み込み解像度での画素値の置き換えを少なくして、文字や線画のエッジ位置がずれてしまうことを防ぐ。これによって、必要なノイズ除去量を確保しながら文字や線画の輪郭のガタツキを防止することができる。また、ラインペアを処理した場合にはそのピッチによって著しくＭＴＦが下がってしまうことを防止できる。 When a median filter is used for noise removal, pixel value replacement occurs at the reading resolution. If pixel value replacement occurs, the edge positions of characters and line drawings will shift. As a result, the outline of the character or line drawing is distorted. In addition, since the median filter has a large noise removal effect, the median filter has an effect of sufficiently removing noise even if the noise removal effect is suppressed to a low level. Therefore, in the image processing apparatus 30, an interpolation circuit 34 is provided in the preceding stage of the median filter in order to ensure a necessary amount of noise removal and not adversely affect image quality. This interpolation circuit 34 corrects the pixel value of the target pixel of interest by the noise removing unit 35 using the peripheral pixels of the target pixel, and virtually calculates a pixel to be replaced with the target pixel when the median filter is operated. This reduces pixel value replacement at the reading resolution, and prevents the edge positions of characters and line drawings from shifting. As a result, it is possible to prevent the outlines of characters and line drawings from rattling while ensuring the necessary noise removal amount. Further, when a line pair is processed, it is possible to prevent the MTF from being significantly lowered by the pitch.

補間回路３４は、注目画素と注目画素の４近傍画素により注目画素の画素値を補正すること、もしくは４近傍と注目画素から演算した画素により注目画素の画素値を補正する場合、たとえば以下の（１）および（２）の方法が考えられる。 The interpolation circuit 34 corrects the pixel value of the target pixel using the pixel of interest and the four neighboring pixels of the target pixel, or corrects the pixel value of the target pixel using the pixel calculated from the four neighbors and the target pixel. The methods 1) and (2) are conceivable.

（１）注目画素の周囲４画素と注目画素から中間値をそれぞれ算出し、各中間値に基づいて求めた中央値を注目画素の画素値とする。図２（ａ）は画素の関係を説明するための図、同図（ｂ）は注目画素の画素値の第１の補正例を説明するための図である。注目画素Ｄ₂₂の周囲４画素Ｄ₁₂、Ｄ₂₁、Ｄ₂₃、Ｄ₃₂と注目画素Ｄ₂₂から中間値ａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄を算出し、その中間値ａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄に基づいて中央値を探索しＤ₂₂の画素値とする。この値が後段のノイズ除去部３５に出力される画素値である。 (1) An intermediate value is calculated from each of the four pixels around the target pixel and the target pixel, and a median value obtained based on each intermediate value is set as the pixel value of the target pixel. FIG. 2A is a diagram for explaining the relationship between pixels, and FIG. 2B is a diagram for explaining a first correction example of the pixel value of the target pixel. Surrounding four pixels D ₁₂ of the pixel of interest D _22, calculates the D _21, D _23, the intermediate value from the D ₃₂ as a pixel of interest _{_{_{D 22 a 1, a 2,}}} a 3, a 4, an intermediate value a _1, a ₂ , A ₃ and a ₄ are searched for the median value to obtain the pixel value of D ₂₂ . This value is a pixel value output to the noise removal unit 35 at the subsequent stage.

（２）周囲４画素と注目画素から中央値を探索する。探索された中央値と注目画素から補間回路で画素値を算出することにより注目画素の値を決定する。図３（ａ）は画素の関係を説明する図、同図（ｂ）は注目画素の画素値の第２の補正例を示す図である。同図（ｂ）に示すように、注目画素Ｄ₂₂の周囲４画素Ｄ₁₂、Ｄ₂₁、Ｄ₂₃、Ｄ₃₂と注目画素Ｄ₂₂から中央値（たとえばａ₂）を算出する。算出された画素と注目画素から補間演算で算出した値が後段のノイズ除去部３５に出力される画素値となる。注目画素の画素値として後段のノイズ除去部３５として出力する。なお、上記注目画素の補正例は、補間回路３４による注目画素の補正例を一例であり、この補正例には限定されない。ハードウェアで実現する場合は補間回路の数が１画素当り1回路ですむ為、後者の方法が回路量が少なくなる。なお、８近傍画素の場合、注目画素Ｄ₂₂を除いた８近傍画素Ｄ₁₁〜Ｄ₃₃を用いる。 (2) The median value is searched from the surrounding four pixels and the target pixel. The value of the target pixel is determined by calculating the pixel value by the interpolation circuit from the searched median value and the target pixel. FIG. 3A is a diagram illustrating the relationship between pixels, and FIG. 3B is a diagram illustrating a second correction example of the pixel value of the target pixel. As shown in FIG. 6B, a median value (for example, a ₂ ) is calculated from the four surrounding pixels D ₁₂ , D ₂₁ , D ₂₃ , D ₃₂ and the target pixel D ₂₂ around the target pixel D ₂₂ . A value calculated by the interpolation calculation from the calculated pixel and the target pixel is a pixel value output to the noise removal unit 35 at the subsequent stage. The pixel value of the target pixel is output as the subsequent noise removal unit 35. The correction example of the target pixel is an example of correction of the target pixel by the interpolation circuit 34, and is not limited to this correction example. When implemented by hardware, the number of interpolation circuits is one per pixel, so the latter method reduces the circuit amount. In the case of 8 neighboring pixels, 8 neighboring pixels D _{11 to} D ₃₃ excluding the target pixel D ₂₂ are used.

除去量決定部３３は、ノイズ除去部３５によるノイズ除去量を決定するものである。除去量決定部３３はたとえば原稿を露光する露光光源２１の光量に基づいて、ノイズ除去部３５によるノイズ除去特性を制御する。このとき、除去量決定部３３は、原稿を露光する露光光源の位置（光源中央か光源端）によって異なる露光光量の大きさに応じて補間回路３４による補正量を設定できる。また、除去量決定部３３はたとえば露光光源２１の光量を、撮像素子２３に読み込まれるレベルによって検出する。除去量決定部３３は、撮像素子に読み込まれる際の画素位置によって異なる最大信号出力値に応じて補間回路３４による補正量を設定できる。また、除去量決定部３３は露光光源２１の光量をあらかじめメモリ等に格納しておいて、ノイズ除去特性を制御するときにこのメモリを参照するようにしても良い。なお、除去量決定部３３は操作部５０によるユーザの操作に基づいて、ノイズ除去部３５によるノイズ除去特性を制御することでノイズの除去量を決定することもできる。 The removal amount determination unit 33 determines a noise removal amount by the noise removal unit 35. The removal amount determination unit 33 controls the noise removal characteristics of the noise removal unit 35 based on, for example, the light amount of the exposure light source 21 that exposes the document. At this time, the removal amount determination unit 33 can set the correction amount by the interpolation circuit 34 in accordance with the amount of exposure light amount that differs depending on the position of the exposure light source (light source center or light source end) that exposes the document. Further, the removal amount determination unit 33 detects, for example, the light amount of the exposure light source 21 based on the level read by the image sensor 23. The removal amount determination unit 33 can set the correction amount by the interpolation circuit 34 in accordance with the maximum signal output value that differs depending on the pixel position when being read into the image sensor. Further, the removal amount determination unit 33 may store the light amount of the exposure light source 21 in a memory or the like in advance and refer to this memory when controlling the noise removal characteristics. The removal amount determination unit 33 can also determine the amount of noise removal by controlling the noise removal characteristics of the noise removal unit 35 based on the user's operation through the operation unit 50.

また、除去量決定部３３は、エッジ判定結果に基づいて、ノイズ除去特定を制御するようにしても良い。 Further, the removal amount determination unit 33 may control the noise removal specification based on the edge determination result.

さらに、除去量決定部３３は、原稿を露光する露光光源の光量およびエッジ判定結果に基づいて、ノイズ除去特性を制御するようにしてもよい。 Further, the removal amount determination unit 33 may control the noise removal characteristics based on the light amount of the exposure light source that exposes the document and the edge determination result.

画素属性判定部３６は、画像データ中に含まれる画素の属性を判定する。拡大縮小処理部３９は、設定された拡大率又は縮小率に従って画像データを拡大又は縮小する。ＴＲＣ処理部３１０は、入力濃度に対する出力濃度が書き込まれたルックアップテーブルで用いて、画像出力部４０の特性に合わせて階調補正処理を行う。スクリーン処理部３１１は、スクリーン処理によって多値の画像から網点画像を生成する処理を行い、１ページ毎にページイメージを作成する。このスクリーン処理にはたとえば誤差拡散法を用いる。画像出力部４０は電子写真技術を利用して、画像データを用紙等の媒体上に可視画像として印刷出力するものである。 The pixel attribute determination unit 36 determines the attribute of the pixel included in the image data. The enlargement / reduction processing unit 39 enlarges or reduces the image data according to the set enlargement rate or reduction rate. The TRC processing unit 310 uses the lookup table in which the output density with respect to the input density is written, and performs gradation correction processing according to the characteristics of the image output unit 40. The screen processing unit 311 performs processing for generating a halftone image from a multi-valued image by screen processing, and creates a page image for each page. For this screen processing, for example, an error diffusion method is used. The image output unit 40 prints out image data as a visible image on a medium such as paper using electrophotographic technology.

次に、オーバーサンプリング回路３４およびノイズ除去部３５の配置について説明する。図１では、オーバーサンプリング回路３４およびノイズ除去部３５を入力画像データを均等色空間の画像データに変換するＬＵＴ３１の下流側かつ、画像データの精細度を調整するフィルタ３７および３８の上流側に配置する例について説明した。このように、ＬＵＴ３１後に配置することで明度や濃度のレンジに変換した信号に対してノイズ除去効果がありその効果量と出力画像との相関がる。 Next, the arrangement of the oversampling circuit 34 and the noise removal unit 35 will be described. In FIG. 1, the oversampling circuit 34 and the noise removing unit 35 are arranged on the downstream side of the LUT 31 that converts the input image data into the image data of the uniform color space and on the upstream side of the filters 37 and 38 that adjust the definition of the image data. The example to do was demonstrated. As described above, by arranging the signal after the LUT 31, there is a noise removal effect on the signal converted into the range of brightness and density, and the effect amount correlates with the output image.

オーバーサンプリング回路３４およびノイズ除去部３５を、図１Ｐで示すように、入力画像データを均等色空間の画像データに変換するＬＵＴ３１の上流側に設けるようにしても良い。このように、シェーディング機能後に配置することでＣＣＤからの出力レンジで除去でき物理特性にあったノイズ除去効果がある。 As shown in FIG. 1P, the oversampling circuit 34 and the noise removing unit 35 may be provided on the upstream side of the LUT 31 that converts the input image data into image data in a uniform color space. As described above, the arrangement after the shading function can be removed in the output range from the CCD, and there is a noise removal effect suitable for the physical characteristics.

また、ＬＵＴ３１と属性毎に用意されたフィルタ３７および３８が離れている場合にはオーバーサンプリング回路３４およびノイズ除去部３５を属性毎に用意されたフィルタ３７および３８の上流側に設けても良い。属性毎に用意されたフィルタの前に配置することで検出された画素属性によって効果を最適化することができる。ノイズ量が大きいときにエッジ部分は、除去量を小さく設定し、非エッジ部には、除去量を大きくすることで視覚的な不具合を除去することができる。 When the filters 37 and 38 prepared for each attribute are separated from the LUT 31, the oversampling circuit 34 and the noise removing unit 35 may be provided upstream of the filters 37 and 38 prepared for each attribute. The effect can be optimized by the pixel attribute detected by arranging it before the filter prepared for each attribute. When the amount of noise is large, it is possible to remove a visual defect by setting a small removal amount for the edge portion and increasing the removal amount for the non-edge portion.

次に複写機１０の動作について説明する。図４は複写機の動作フローチャートである。ステップＳ１で、画像入力部２０は露光光源２１から照射される光が読み取り原稿２２に照射され画像データが撮像素子２３で検出される。ステップＳ２で、ＬＵＴ３１は画像入力部から出力されたＲＧＢ信号をデバイスに依存しない均等色空間信号Ｌ*ａ*ｂ*に変換する。変換されたＬ*ａ*ｂ*信号は、バッファ３２に一時的に保存される。 Next, the operation of the copying machine 10 will be described. FIG. 4 is an operation flowchart of the copying machine. In step S 1, the image input unit 20 reads the light emitted from the exposure light source 21 onto the reading document 22, and the image data is detected by the image sensor 23. In step S2, the LUT 31 converts the RGB signal output from the image input unit into a uniform color space signal L * a * b * independent of the device. The converted L * a * b * signal is temporarily stored in the buffer 32.

ステップＳ３で、オーバーサンプリング回路３４は、ノイズ除去部３５であるメディアンフィルタを動作させた時に注目画素に置き換える画素を仮想的に算出し、補間処理を行う。たとえばオーバーサンプリング回路３４は、注目画素と上下左右の合計５画素により注目画素を補正する。ステップＳ４で、画素属性判定部３６は画像データ中に含まれる画素の属性を判定する。ステップＳ５で、ノイズ除去部３５はオーバーサンプリング回路３４で置き換えられた注目画素に基づいて画像データ中に含まれるノイズを除去する。ステップＳ６で、フィルタ３７は文字、線画等の２値画像についてエッジを強調して先鋭度を高める。フィルタ３８は写真や網点印刷等の中間調画像について平滑化してモアレや網点を除去して画像の滑らかさや粒状性を高める。 In step S3, the oversampling circuit 34 virtually calculates a pixel to be replaced with the target pixel when the median filter that is the noise removing unit 35 is operated, and performs an interpolation process. For example, the oversampling circuit 34 corrects the pixel of interest by the pixel of interest and a total of 5 pixels in the vertical and horizontal directions. In step S4, the pixel attribute determination unit 36 determines the attribute of the pixel included in the image data. In step S 5, the noise removing unit 35 removes noise included in the image data based on the target pixel replaced by the oversampling circuit 34. In step S 6, the filter 37 enhances the edge of the binary image such as a character or a line drawing to increase the sharpness. The filter 38 smoothes a halftone image such as a photograph or halftone printing and removes moire and halftone dots to enhance the smoothness and graininess of the image.

ステップＳ７で、拡大縮小処理部３９は設定された拡大率又は縮小率に従って画像データを拡大又は縮小する。ステップＳ８で、色変換部３１２は出力色空間へ変換を行う。ステップＳ９で、ＴＲＣ処理部３１０は入力濃度に対する出力濃度が書き込まれたルックアップテーブルで用いて、画像出力部４０の特性に合わせて階調補正処理を行う。ステップＳ１０で、スクリーン処理部３１１は、スクリーン処理によって多値の画像から網点画像を生成する処理を行い、１ページ毎にページイメージを作成する。ステップＳ１０で、画像出力部４０は電子写真技術を利用して、画像データを用紙等の媒体上に可視画像として印刷出力する。 In step S7, the enlargement / reduction processing unit 39 enlarges or reduces the image data according to the set enlargement ratio or reduction ratio. In step S8, the color conversion unit 312 performs conversion to the output color space. In step S 9, the TRC processing unit 310 uses the lookup table in which the output density with respect to the input density is written, and performs gradation correction processing according to the characteristics of the image output unit 40. In step S10, the screen processing unit 311 performs a process of generating a halftone image from a multi-valued image by screen processing, and creates a page image for each page. In step S10, the image output unit 40 prints and outputs the image data as a visible image on a medium such as paper using electrophotographic technology.

上記のような構成によりノイズレベルに影響を与える読み取り光学信号レベルと読み取られた画素信号の属性から除去レベルを決定し、画像信号をオーバーサンプリングした信号をメディアン処理することでインパルス系のノイズを一定量除去することができる。また、通常のメディアンフィルタを用いてもっとも効果の低い注目画素に隣接するエリアまでを対象にした場合でもその影響が大きく、さらに軽微な効果に制御することができる。また、ノイズの大きさによってその効果を制御する場合にも注目画素の属性によって制御することができる。 With the above configuration, the removal level is determined from the read optical signal level that affects the noise level and the attributes of the read pixel signal, and the noise of the impulse system is made constant by median processing of the oversampled image signal The amount can be removed. In addition, even when the normal median filter is used and the area adjacent to the target pixel having the lowest effect is targeted, the influence is large, and the effect can be controlled to be lighter. Also, when the effect is controlled by the magnitude of noise, it can be controlled by the attribute of the pixel of interest.

なお、本発明による画像処理方法は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を用いて実現され、プログラムをハードディスク装置や、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤまたはフレキシブルディスクなどの可搬型記憶媒体等からインストールし、または通信回路からダウンロードし、ＣＰＵがこのプログラムを実行することで、各ステップが実現される。プログラムは、入力画像データに含まれるノイズをメディアンフィルタを用いて除去する除去ステップ、前記除去ステップで注目する注目画素の画素値を該注目画素の周辺画素を用いて補正する補正ステップをコンピュータに実行させる。 The image processing method according to the present invention is realized using, for example, a CPU, ROM, RAM, and the like, and the program is installed from a hard disk device, a portable storage medium such as a CD-ROM, DVD, or a flexible disk, or the like. Each step is realized by downloading from the communication circuit and executing this program by the CPU. The program executes a removal step of removing noise included in the input image data using a median filter, and a correction step of correcting the pixel value of the target pixel of interest in the removal step using the peripheral pixels of the target pixel. Let

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications, within the scope of the gist of the present invention described in the claims, It can be changed.

本発明の実施形態に係る複写機１０のブロック図である。1 is a block diagram of a copying machine 10 according to an embodiment of the present invention. （ａ）は画素の関係を説明する図、（ｂ）はオーバーサンプリング回路３４による注目画素の第１の補正例を説明する図である。(A) is a figure explaining the relationship of a pixel, (b) is a figure explaining the 1st example of correction | amendment of the attention pixel by the oversampling circuit 34. FIG. （ａ）は画素の関係を説明する図、（ｂ）はオーバーサンプリング回路３４による注目画素の第２の補正例を示す図である。(A) is a figure explaining the relationship of a pixel, (b) is a figure which shows the 2nd example of a correction | amendment of the attention pixel by the oversampling circuit 34. FIG. 複写機の動作フローチャートである。3 is an operation flowchart of the copying machine.

Explanation of symbols

１０複写機３５ノイズ除去部
２０画像入力部３６画素属性判定部
２１露光光源３７フィルタ（エッジ）
２３撮像素子３８フィルタ（非エッジ）
３０画像処理部３９拡大縮小処理部
３１ＬＵＴ３１０ＴＲＣ処理部
３２バッファ３１１スクリーン処理部
３３除去量決定部４０画像出力部
３４オーバーサンプリング回路５０操作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Copy machine 35 Noise removal part 20 Image input part 36 Pixel attribute determination part 21 Exposure light source 37 Filter (edge)
23 Image sensor 38 Filter (non-edge)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Image processing part 39 Enlargement / reduction processing part 31 LUT 310 TRC processing part 32 Buffer 311 Screen processing part 33 Removal amount determination part 40 Image output part 34 Oversampling circuit 50 Operation part

Claims

Removing means for removing noise included in the input image data;
Correction means for correcting the pixel value of the pixel of interest to be noticed by the removing means using peripheral pixels of the pixel of interest;
An image processing apparatus comprising: adjusting means for adjusting the definition of the image data from which noise has been removed by the removing means.

The image processing apparatus according to claim 1, wherein the noise removing unit is a filter having a median filter as a basic configuration.

The image processing apparatus according to claim 1, wherein the noise removed by the noise removing unit is impulse noise.

The correcting unit corrects the pixel value of the target pixel by using the pixel of interest and four or eight neighboring pixels of the pixel of interest, or the pixel of the target pixel by using a pixel calculated from four or eight or eight pixels and the target pixel. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the value is corrected.

The image processing apparatus according to claim 1, wherein the correction unit sets a pixel value obtained by linearly interpolating the peripheral pixel and the target pixel at a predetermined ratio as a pixel value of the target pixel.

The image processing apparatus according to claim 1, wherein the correction unit sets a pixel value obtained based on an intermediate value of each of the peripheral pixel and the target pixel as a pixel value of the target pixel.

The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls a noise removal characteristic of the removal unit based on a light amount of an exposure light source that exposes the document.

The image processing apparatus according to claim 7, wherein the control unit sets a correction amount by the correction unit according to a magnitude of an exposure light amount that varies depending on a position of an exposure light source that exposes a document.

The image processing apparatus according to claim 7, wherein the control unit detects a light amount of the exposure light source based on a level read by the image sensor.

The image processing apparatus according to claim 9, wherein the control unit sets a correction amount by the correction unit in accordance with a maximum signal output value that varies depending on a pixel position when being read into the image sensor.

The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls noise removal specification based on an edge determination result.

The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls noise removal characteristics based on a light amount of an exposure light source that exposes a document and an edge determination result.

The image processing apparatus according to claim 1, wherein the correction unit and the noise removal unit are provided upstream of a conversion unit that converts the input image data into image data in a uniform color space.

The correcting unit and the noise removing unit are provided on the downstream side of the converting unit that converts the input image data into image data in a uniform color space and on the upstream side of a filter that adjusts the definition of the image data. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:

An input step for inputting input image data;
A removal step of removing noise included in the input image data using a filter having a median filter as a basic configuration;
An image processing method comprising: a correction step of correcting a pixel value of a target pixel of interest in the removing step using peripheral pixels of the target pixel.