JP2014143512A - Image processing device and image processing method - Google Patents
Image processing device and image processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014143512A JP2014143512A JP2013009957A JP2013009957A JP2014143512A JP 2014143512 A JP2014143512 A JP 2014143512A JP 2013009957 A JP2013009957 A JP 2013009957A JP 2013009957 A JP2013009957 A JP 2013009957A JP 2014143512 A JP2014143512 A JP 2014143512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter coefficient
- conversion
- filter
- matrix
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 306
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 193
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 177
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 111
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 83
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 66
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 35
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 39
- 230000006870 function Effects 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 12
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000003705 background correction Methods 0.000 description 5
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 101150012579 ADSL gene Proteins 0.000 description 1
- 102100020775 Adenylosuccinate lyase Human genes 0.000 description 1
- 108700040193 Adenylosuccinate lyases Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関し、より詳細には、画像データにフィルタ処理を施すことによって、画像データに基づく出力画像の画質を向上させる画像処理装置及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, and more particularly, to an image processing apparatus and an image processing method that improve the image quality of an output image based on image data by performing filter processing on the image data.
従来から、原稿を光学的に読み取って画像データを取得するスキャナや、スキャナを備えた複写機及び複合機等の画像形成装置が流通している。これらの装置では、原稿読み取りで得たイメージデータ(画像データ)を出力又は印刷する際に、出力画像の画質を向上させる1つの方法としてフィルタ処理を施す場合がある。また、処理速度を速くするために、原稿読み取り速度(スキャン速度)を速く設定できるような構成を有する装置がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, scanners that optically read originals to acquire image data, and image forming apparatuses such as copiers and multifunction peripherals equipped with scanners have been distributed. In these apparatuses, when image data (image data) obtained by reading a document is output or printed, a filter process may be performed as one method for improving the image quality of the output image. In addition, there is an apparatus having a configuration in which a document reading speed (scanning speed) can be set fast in order to increase the processing speed.
スキャン速度を速く設定した場合、原稿の主走査方向(スキャナの走査方向に垂直な方向)における読み取り解像度と、副走査方向(スキャナの走査方向に平行な方向)における読み取り解像度とが異なる場合がある。このような場合、原稿を読み取って得られた画像データを出力する際に、主走査方向に対する変倍処理と副走査方向に対する変倍処理とについて異なる変倍率を用いる必要がある。また、ユーザからの設定によって、画像データの主走査方向及び副走査方向のそれぞれに対して異なる変倍率で変倍処理を行なうことができるような構成を有する装置がある。 When the scanning speed is set high, the reading resolution in the main scanning direction (direction perpendicular to the scanning direction of the scanner) of the document may differ from the reading resolution in the sub-scanning direction (direction parallel to the scanning direction of the scanner). . In such a case, when outputting image data obtained by reading a document, it is necessary to use different scaling factors for the scaling process in the main scanning direction and the scaling process in the sub-scanning direction. In addition, there is an apparatus having a configuration capable of performing a scaling process at different scaling ratios in the main scanning direction and the sub-scanning direction of image data depending on settings from the user.
そして、このように画像データの主走査方向及び副走査方向に対してそれぞれ異なる変倍率での変倍処理を行なう場合には、画像データの主走査方向及び副走査方向における空間周波数特性が異なってしまい、モアレ等の発生により出力画像の画質が低下する虞がある。 When the scaling process is performed at different scaling ratios in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data, the spatial frequency characteristics of the image data in the main scanning direction and the sub-scanning direction are different. Therefore, the image quality of the output image may be reduced due to the occurrence of moire or the like.
それを避けるためには変倍率毎にフィルタの種類を用意する必要があるが、主走査、副走査の変倍率の組み合わせが非常に多くなり、その分だけフィルタも必要となるため、それらのフィルタを保持するために必要なメモリ容量が増大してしまい、設計及び設計したフィルタの確認や管理に手間がかかる。 In order to avoid this, it is necessary to prepare filter types for each scaling factor. However, the combination of scaling factors for main scanning and sub-scanning is very large, and as many filters are required for that combination. As a result, the memory capacity required to hold the data increases, and it takes time to check and manage the designed filter.
そこで、特許文献1では、主走査方向に対して行なう変倍処理における変倍率及び副走査方向に対して行なう変倍処理における変倍率を考慮してフィルタ処理を施す技術が提案されている。具体的には、特許文献1に記載の装置は、主走査方向に対して指定された倍率(変倍率)に応じ、倍率が高いほど、変倍処理前又は変倍処理後の画像データに対して強いMTF(modulation transfer function)補正(強調フィルタ補正)を行なう。その後、主走査方向に対する倍率とは別途に指定された副走査方向に対する倍率に応じ、倍率が高いほど、主走査方向に対してMTF補正された画像データに対して強いMTF補正を行なう。これにより、変倍処理前又は変倍処理後の画像データに対して適切なMTF補正を行なうようにしている。
In view of this, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 proposes a technique for performing filter processing in consideration of a scaling factor in scaling processing performed in the main scanning direction and a scaling factor in scaling processing performed in the sub-scanning direction. Specifically, according to the magnification (magnification) specified in the main scanning direction, the apparatus described in
また、特許文献2では、画像倍率の変更に応じて、画像の主走査方向及び副走査方向に対する補正レベルを補正するパラメータ、具体的には、空間フィルタ処理に用いるフィルタの特性を切り替える技術が提案されている。これにより、画像倍率の変更に伴う画像の劣化を防止するようにしている。
また、特許文献3では、主走査方向及び副走査方向で変倍率が異なる場合に、予め設定された複数のフィルタ係数から、各変倍率に対応するフィルタ係数を選択した上で、それら2つのフィルタ係数を空間周波数成分に変換して合成し、逆変換を行なうことで適切なフィルタ係数を生成する技術が提案されている。即ち、この技術では、定型の変倍率に相当するフィルタ係数のみを予め設定し、それ以外の倍率を使用する場合には空間周波数成分で演算し、その倍率に最適なフィルタを生成している。
Further, in
しかし、特許文献1に開示された技術では、MTF補正を2回行なうので、処理時間が長くなってしまうという問題を有する。また、特許文献2に開示された技術では、主走査方向(縦方向)に対する変倍率及び副走査方向(横方向)に対する変倍率に応じて最適化されたフィルタ係数セットを予めメモリ内に保持しておく必要があり、そのために必要なメモリ容量が増大してしまうという問題を有する。
However, the technique disclosed in
特許文献3で開示されている技術は、以上の課題を解決するためのものであるが、以下に述べるような問題が残る。まず、逆変換で算出される係数は一般に無理数であるため、実際にはフィルタ係数を有理数化するための処理工程が更に必要となる。また、有理数化するにあたっては、全係数を通分した上での分子の合計が分母(以後、除算係数と呼ぶ)とほぼ等しくなるように設定するのが一般であるが、除算係数を定める際の基準となるフィルタ係数が2つあるため、どちらのフィルタ係数の除算係数を選ぶか或いは2つのフィルタ係数の除算係数をどのように合成するかを定める処理も必要となる。更に、実際の装置においては、設定可能な数値がごく限られた整数に限定されるため、空間周波数成分からフィルタ係数に戻す際に発生しうる誤差やバグ等により、最適でないフィルタ係数が生成される可能性もある。
The technique disclosed in
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像データの縦方向に対して行なう変倍処理の変倍率と横方向に対して行なう変倍処理の変倍率とが異なる場合であっても、少ない演算量で算出可能な最適なフィルタ係数に基づく1回のフィルタ処理によって画質の向上を実現できる画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a scaling factor for scaling processing performed in the vertical direction of image data and a scaling factor for scaling processing performed in the horizontal direction. Is to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of realizing an improvement in image quality by a single filtering process based on an optimum filter coefficient that can be calculated with a small amount of calculation.
上記の課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、複数の画素が2次元に配置された画像を形成するための画像データにフィルタ処理を施す画像処理装置であって、前記画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定する第1変換行列設定部と、前記画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定する第2変換行列設定部と、(i)前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは該所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択する選択部と、該選択部で選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、前記第1変換行列設定部及び前記第2変換行列設定部によって設定された第1の変換行列及び第2の変換行列を用いて一次変換する係数変換部と、該係数変換部で一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、前記画像データにフィルタ処理を施すフィルタ処理部と、を備えることを特徴としたものである。 In order to solve the above-described problem, a first technical means of the present invention is an image processing apparatus that performs a filtering process on image data for forming an image in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged. A first transformation matrix setting unit for setting a first transformation matrix according to a vertical scaling factor when the scaling process is performed on the image data, and a scaling process performed on the image data. A second transformation matrix setting unit for setting a second transformation matrix according to a scaling factor in the horizontal direction, and (i) predetermined image processing conditions different from the scaling factor in the vertical direction and the scaling factor in the horizontal direction, Alternatively, a reference filter based on the image processing condition obtained by adding the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor to the predetermined image processing condition, and (ii) one or more filter coefficient sets stored in advance Selection section for selecting coefficient set and selection by the selection section A coefficient conversion unit that performs primary conversion on the matrix indicated by the reference filter coefficient set using the first conversion matrix and the second conversion matrix set by the first conversion matrix setting unit and the second conversion matrix setting unit And a filter processing unit that performs a filter process on the image data using the filter coefficient set after the primary conversion by the coefficient conversion unit.
本発明の第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記係数変換部により一次変換後のフィルタ係数セットのサイズを前記基準フィルタ係数セットのサイズと異ならせることが可能になっており、前記一次変換後のフィルタ係数セットを、前記基準フィルタ係数セットのサイズ及び/又は定められたサイズに合わせるように調整するサイズ調整部を更に備え、前記フィルタ処理部は、前記サイズ調整部で調整後のフィルタ係数セットを用いてフィルタ処理を施すことを特徴としたものである。 According to a second technical means of the present invention, in the first technical means, the size of the filter coefficient set after the primary conversion by the coefficient conversion unit can be different from the size of the reference filter coefficient set. The image processing apparatus further includes a size adjustment unit that adjusts the filter coefficient set after the primary conversion to match the size of the reference filter coefficient set and / or a predetermined size, and the filter processing unit is adjusted by the size adjustment unit The filter processing is performed using the filter coefficient set.
本発明の第3の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記第1の変換行列は、前記縦方向の変倍率に基づく1つの変数を用いて所定の演算で生成した有理数のみからなる三角行列であり、前記第2の変換行列は、前記横方向の変倍率に基づく1つの変数を用いて所定の演算で生成した有理数のみからなる三角行列であることを特徴としたものである。 According to a third technical means of the present invention, in the first or second technical means, the first transformation matrix is only a rational number generated by a predetermined calculation using one variable based on the scaling factor in the vertical direction. The second transformation matrix is a triangular matrix consisting only of rational numbers generated by a predetermined calculation using one variable based on the scaling factor in the horizontal direction. is there.
本発明の第4の技術手段は、第1〜第3のいずれか1の技術手段において、前記所定の画像処理条件に含まれる条件につき、或いは、前記所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件に含まれる条件につき、それぞれ複数の区分に分け、各区分で、前記第1の変換行列及び前記第2の変換行列及び/又は前記基準フィルタ係数セットを切り替えることを特徴としたものである。 According to a fourth technical means of the present invention, in any one of the first to third technical means, the vertical direction is changed according to the condition included in the predetermined image processing condition or the predetermined image processing condition. The conditions included in the image processing conditions including the magnification and the horizontal scaling factor are each divided into a plurality of sections, and in each section, the first conversion matrix, the second conversion matrix, and / or the reference filter This is characterized by switching coefficient sets.
本発明の第5の技術手段は、複数の画素が2次元に配置された画像を形成するための画像データにフィルタ処理を施す画像処理方法であって、第1変換行列設定部が、前記画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定する第1設定ステップと、第2変換行列設定部が、前記画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定する第2設定ステップと、選択部が、(i)前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは該所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択する選択ステップと、係数変換部が、前記選択ステップで選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、前記第1設定ステップ及び前記第2設定ステップで設定された前記第1の変換行列及び前記第2の変換行列を用いて一次変換する変換ステップと、フィルタ処理部が、前記変換ステップで一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、前記画像データにフィルタ処理を施すフィルタ処理ステップと、を有することを特徴としたものである。 According to a fifth technical means of the present invention, there is provided an image processing method for performing filter processing on image data for forming an image in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged, wherein the first transformation matrix setting unit includes the image A first setting step for setting a first transformation matrix in accordance with a scaling factor in the vertical direction when the scaling process is performed on the data, and a second transformation matrix setting unit for scaling the image data A second setting step for setting a second transformation matrix according to a scaling factor in the horizontal direction when the processing is performed; and a selection unit: (i) What are the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor? Different predetermined image processing conditions, or image processing conditions obtained by adding the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor to the predetermined image processing conditions, and (ii) one or more filter coefficient sets stored in advance And select a reference filter coefficient set based on A matrix indicated by the reference filter coefficient set selected in the selection step, and the first conversion matrix and the second conversion matrix set in the first setting step and the second setting step. A conversion step for performing a primary conversion using a conversion matrix; and a filter processing unit for performing a filter process on the image data using the filter coefficient set after the primary conversion in the conversion step. It is characterized by.
本発明によれば、画像データの縦方向に対して行なう変倍処理の変倍率と横方向に対して行なう変倍処理の変倍率とが異なる場合であっても、少ない演算量で算出可能な最適なフィルタ係数に基づく1回のフィルタ処理によって画質の向上を実現できる。 According to the present invention, even when the scaling factor of the scaling process performed in the vertical direction of the image data is different from the scaling factor of the scaling process performed in the horizontal direction, the calculation can be performed with a small amount of calculation. Image quality can be improved by a single filtering process based on the optimum filter coefficient.
以下、本発明の一実施形態に係る画像処理装置について、その画像処理装置を備えた画像形成装置を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置を備える画像形成装置の一構成例を示すブロック図である。図1で例示する画像形成装置100は、例えばデジタルカラー複写機であり、カラー画像入力装置1、カラー画像処理装置2(画像処理装置)、画像形成手段としてのカラー画像出力装置3、及び各種操作を行なうための操作パネル4などを備える。カラー画像入力装置1で原稿を読み込むことにより得られたRGB(R:赤、G:緑、B:青)のアナログ信号の画像データは、カラー画像処理装置2へ出力され、カラー画像処理装置2で所定の処理が施され、CMYK(C:シアン、M:マゼンダ、Y:イエロー、K:黒)のデジタルカラー信号としてカラー画像出力装置3へ出力される。
Hereinafter, an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described by taking an image forming apparatus including the image processing apparatus as an example.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus including an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. An
カラー画像入力装置1は、例えばCCD(Charged Coupled Device)を備えたスキャナであり、複数の画素が2次元に配置された原稿画像からの反射光像をRGBのアナログ信号として読み取り、読み取ったRGB信号をカラー画像処理装置2へ出力する。また、カラー画像出力装置3は、原稿画像の画像データに基づいて、複数の画素が2次元に配置された画像を記録紙上に出力する電子写真方式又はインクジェット方式などのプリンタである。また、カラー画像出力装置3は、ディスプレイ等の表示装置であってもよい。
The color
カラー画像処理装置2は、本発明に係る画像処理装置の一例であり、A/D変換部20、シェーディング補正部21、入力階調補正部22、領域分離処理部23、色補正部24、黒生成下色除去部25、空間フィルタ処理部26、変倍部27、出力階調補正部28、階調再現処理部29、フィルタ係数設定部30、及びこれらのハードウェア各部の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)等を備え、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などにより構成される。
The color
A/D(アナログ/デジタル)変換部20は、カラー画像入力装置1から入力されたRGB信号を、例えば、10ビットのデジタル信号に変換し、変換後のRGB信号をシェーディング補正部21へ出力する。
The A / D (analog / digital)
シェーディング補正部21は、入力されたRGB信号に対して、カラー画像入力装置1の照明系、結像系、撮像系などで生じた各種の歪みを取り除く補正処理を行ない、補正後のRGB信号を入力階調補正部22へ出力する。
The
入力階調補正部22は、シェーディング補正部21にて各種の歪みが取り除かれたRGB信号(RGBの反射率信号)に対して、濃度信号などカラー画像処理装置2に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換すると共に、カラーバランスを整える処理、下地濃度の除去又はコントラストなどの画質調整処理を施し、処理後のRGB信号を領域分離処理部23へ出力する。
The input
領域分離処理部23は、入力されたRGB信号に基づき、入力された画像中の各画素を、例えば文字領域、網点領域、写真領域、その他の領域等の何れに属するかを判定し、各画素を分離する。領域分離処理部23は、分離結果に基づいて、各画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、色補正部24、黒生成下色除去部25、空間フィルタ処理部26、及び階調再現処理部29へ出力する。また、領域分離処理部23は、入力されたRGB信号をそのまま後段の色補正部24へ出力する。
Based on the input RGB signal, the region
色補正部24は、領域分離処理部23から入力された領域識別信号が示す各領域に応じて、領域分離処理部23から入力されたRGB信号をCMYの色空間に変換し、カラー画像出力装置3の特性に合わせて色補正を行ない、補正後のCMY信号を黒生成下色除去部25へ出力する。具体的には、色補正部24は、色再現の忠実化実現のため、不要吸収成分を含むCMY色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行なう。
The
黒生成下色除去部25は、領域分離処理部23から入力された領域識別信号が示す各領域に応じて、色補正部24から入力されたCMY信号に基づいて、K(黒)信号を生成する黒生成処理を行なうとともに、入力されたCMY信号からK信号を差し引いて新たなCMY信号を生成する下色除去処理を行ない、生成したCMYK信号を空間フィルタ処理部26へ出力する。
The black generation and under
黒生成下色除去部25における黒生成処理の一例を示す。例えば、スケルトンブラックによる黒生成処理といった一般的な処理の場合、スケルトンカーブの入出力特性をy=f(x)とし、入力されるデータをC、M、Yとし、出力されるデータをC′、M′、Y′、K′とし、UCR(Under Color Removal)率をα(0<α<1)とすると、黒生成下色除去処理により出力されるデータの夫々は、K′=f{min(C、M、Y)}、C′=C−αK′、M′=M−αK′、Y′=Y−αK′で表される。
An example of black generation processing in the black generation and under
本発明に係るカラー画像処理装置2は、複数の画素が2次元に配置された画像を形成するための画像データにフィルタ処理(フィルタ係数を用いた演算を伴うフィルタ処理)を施す装置であり、そのために空間フィルタ処理部26を備えている。
The color
空間フィルタ処理部26は、黒生成下色除去部25によって黒生成処理が施されたCMYK信号に対して、領域分離処理部23から入力された領域識別信号が示す各領域と、フィルタ係数設定部30によって設定されたフィルタ係数セットとに基づくデジタルフィルタ(フィルタ係数セット)による空間フィルタ処理を行ない、処理後の画像データ(CMYK信号)を変倍部27へ出力する。空間フィルタ処理では、注目画素に対し、注目画素と近隣の画素の画素値のそれぞれに対して空間的位置に対応するフィルタ係数を乗算することでフィルタリングを行なう。これにより、画像データの空間周波数特性が補正され、カラー画像出力装置3における出力画像のぼやけや粒状性劣化を防止する。
The spatial
より具体的には、空間フィルタ処理部26は、黒生成処理が施されたCMYK信号に対し、領域識別信号が示す領域毎に、フィルタ係数設定部30によってその領域識別信号(つまりその領域の種類)に対応して設定されたフィルタ係数セットを用いて空間フィルタ処理を行なう。例えば、空間フィルタ処理部26は、領域分離処理部23において文字領域に分離された領域を、特に黒文字又は色文字の再現性を高めるため、鮮鋭強調処理を施し高周波成分を強調する。また、空間フィルタ処理部26は、領域分離処理部23において網点領域に分離された領域を、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理を施す。
More specifically, the spatial
以下、説明の簡略化のため、フィルタ係数設定部30及び空間フィルタ処理部26について、領域の種類が1種類である場合を説明するが、実際には、領域識別信号の種類毎(つまり領域分離処理部23で分離する領域の種類毎)に、基準フィルタ係数セットが存在し、その結果として算出され、空間フィルタ処理部26で使用されるフィルタ係数セットも領域識別信号の種類毎に異なってくる。よって、例えば領域分離処理部23で文字領域と網点領域との2種類に領域を分離するのであれば、基準フィルタ係数セットや使用されるフィルタ係数セットは文字領域用と網点領域用とで2種類存在することになる。
In the following, for simplification of description, the case where the filter
変倍部27は、操作パネル4を介してユーザが指定した主走査方向及び副走査方向の変倍率に基づいて、空間フィルタ処理部26から入力されたCMYK信号に対して、拡大処理又は縮小処理(変倍処理)を行ない、出力階調補正部28へ出力する。画像データ(CMYK信号)に対して行なう変倍処理は、主走査方向及び副走査方向のそれぞれに対して補間演算により画素データを補間(解像度を高くする場合)又は間引き(解像度を低くする場合)することによって実現される。また、副走査方向に対しては光学的に変倍処理を行ない、主走査方向に対しては補間演算による変倍処理を行なうようにしてもよい。
The scaling
尚、本実施形態において、変倍率は、画像データを拡大又は縮小して出力する際にユーザによって操作パネル4を介して入力(指定)される変倍率に限ったものではない。例えば、カラー画像入力装置1による読み取り速度を変更(速く又は遅く)して原稿画像を読み取り、等倍の画像データ(画像の倍率が100%)に変換してカラー画像出力装置3へ出力する際に、副走査方向の画像データに対して行なう補間処理における変倍率も含まれる。
In the present embodiment, the scaling factor is not limited to the scaling factor input (designated) by the user via the
例えば、カラー画像入力装置1による標準の読み取り解像度(読込解像度)が600dpi(dot per inch)、つまり600dpi×600dpiであるとすると、カラー画像入力装置1による読み取り速度を例えば2倍に速くした場合、例えば読込解像度が600dpi×300dpiとなり、読み取られる画像データが50%に縮小される。縮小された画像データを、等倍の画像データに変換してカラー画像出力装置3へ出力する場合、変倍部27において、等倍(100%)の画像データへの変換処理(補間処理)が行なわれる。
For example, when the standard reading resolution (reading resolution) by the color
補間処理としては、ニアレストネイバー法、バイリニア法、バイキュービック法などを用いることができる。ニアレストネイバー法は、補間する画素(補間画素)に一番近い既存画素の画素値、又は補間画素に対して所定の位置関係にある既存画素の画素値を補間画素の画素値とする方法である。バイリニア法は、補間画素を囲む4点の既存画素の画素値に、補間画素からの距離に比例した値を重み付けし、得られた値の平均値を補間画素の画素値とする方法である。バイキュービック法は、補間画素を囲む4点の既存画素に、それらを囲む12点の既存画素を加えた合計16点の既存画素の画素値に基づいて算出した値を補間画素の画素値とする方法である。 As the interpolation process, a nearest neighbor method, a bilinear method, a bicubic method, or the like can be used. The nearest neighbor method is a method in which a pixel value of an existing pixel closest to a pixel to be interpolated (interpolated pixel) or a pixel value of an existing pixel having a predetermined positional relationship with respect to the interpolated pixel is used as the pixel value of the interpolated pixel. is there. The bilinear method is a method in which the pixel values of four existing pixels surrounding the interpolation pixel are weighted with values proportional to the distance from the interpolation pixel, and the average value of the obtained values is used as the pixel value of the interpolation pixel. In the bicubic method, a value calculated based on pixel values of a total of 16 existing pixels obtained by adding 12 existing pixels surrounding them to 4 existing pixels surrounding the interpolation pixel is used as the pixel value of the interpolation pixel. Is the method.
出力階調補正部28は、変倍部27から入力されたCMYK信号(濃度信号)に対して、カラー画像出力装置3の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理を行ない、出力階調補正処理後のCMYK信号を階調再現処理部29へ出力する。
The output
階調再現処理部29は、領域分離処理部23から入力された領域識別信号が示す各領域に基づいて、出力階調補正部28から入力されたCMYK信号に対して所定の処理を行なう。例えば、階調再現処理部29は、文字領域に分離された領域を、特に黒文字又は色文字の再現性を高めるため、カラー画像出力装置3における高周波成分の再現に適した高解像度のスクリーンでの二値化処理又は多値化処理を行なう。
The gradation
また、階調再現処理部29は、領域分離処理部23において網点領域に分離された領域を、最終的に画像を画素に分離して、それぞれの階調を再現できるように階調再現処理(中間調生成)を行なう。更に、階調再現処理部29は、領域分離処理部23において写真領域に分離された領域を、カラー画像出力装置3における階調再現性を重視したスクリーンでの二値化処理又は多値化処理を行なう。
In addition, the gradation
フィルタ係数設定部30は、空間フィルタ処理部26で用いるフィルタ係数セットを設定する。フィルタ係数設定部30での設定は、本発明の主たる特徴であり、その詳細については後述する。
The filter
カラー画像処理装置2は、階調再現処理部29で処理された画像データ(CMYK信号)を記憶部(不図示)に一旦記憶し、記憶部に記憶した画像データを画像形成をする所定のタイミングで読み出し、読み出した画像データをカラー画像出力装置3へ出力する。これらの制御は、例えば、CPU又はDSP(共に不図示)により行なわれる。
The color
操作パネル4は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示部と設定ボタンなどにより構成され、操作パネル4より入力された情報に基づいてカラー画像入力装置1、カラー画像処理装置2、カラー画像出力装置3の動作が制御される。
The
本実施形態に係る画像形成装置100は、カラー画像入力装置1が原稿を読み取って取得した画像データ、若しくは外部から受信した画像データに対して、カラー画像処理装置2の変倍部27にて変倍処理を行なうと共に、この変倍処理に応じたフィルタ係数セットに基づく空間フィルタ処理を空間フィルタ処理部26にて行なうようにしてある。これにより、画像データに対して、主走査方向及び副走査方向に対してそれぞれ異なる変倍率での変倍処理を行なう場合であっても、高画質な原稿の出力を行なうことができる。尚、変倍処理の対象となる画像データは、上述のように外部から受信するなど、カラー画像入力装置1で原稿読み取りされたものに限らない。
In the
以上の空間フィルタ処理部26及び変倍部27に関する説明では、変倍部27での処理が空間フィルタ処理部26での処理より後であることを前提として説明したが、変倍部27での処理は空間フィルタ処理部26での処理の前に実行するように構成してもよい。尚、図1では、フィルタ処理は空間フィルタ処理部26のみで行われるが、その前若しくは後の適当な箇所に、別のフィルタ処理部を追加することも可能である。
In the description regarding the spatial
次に、本発明の主たる特徴として、空間フィルタ処理部26で使用されるフィルタ係数セットの詳細について、並びにフィルタ係数設定部30の詳細な構成及びフィルタ係数設定部30が行なう処理の詳細について説明する。尚、以下の説明において、記号C,M,Kを用いているが、これらの記号は無論、上記CMYK信号における色を表す記号とは異なるものである。
Next, as main features of the present invention, details of the filter coefficient set used in the spatial
まず、図2を参照しながら、空間フィルタ処理部26で使用されるフィルタの一般的な構成について説明する。図2に示すフィルタ50は、その縦、横のサイズが(2Ms+1)×(2Ss+1)のフィルタ係数セットでなり、カラー画像処理装置2に予め記憶されている。尚、フィルタ50や、後述のM及びSやM0及びS0でそのサイズが規定されるフィルタは、縦と横が異なったサイズでも同じサイズであってもよいが、注目画素に対称になるように縦、横のサイズは奇数であることが望ましい。図2のフィルタ50ではそのような例を挙げている。
First, a general configuration of a filter used in the spatial
フィルタ50において、フィルタ係数a[0,0]〜a[Ms,Ss]の取りうる数値は、共通の分母を持つ有理数又は、各々独立に分子、分母を設定した有理数である。図2の例では、中央に位置するフィルタ係数a[0,0]は注目画素に対するフィルタ係数にあたり、フィルタ係数a[0,0]〜a[Ms,0]、フィルタ係数a[0,0]〜a[0,Ss]は軸(それぞれ縦軸、横軸)にあたる。そして、これらの軸に対し、フィルタ係数を対称に設定しておくことで、図2中の斜線部分の係数については白地部分及び網点部分の係数と別個に設定、記憶しておく必要はなくなる。
In the
次に、図3を併せて参照しながらフィルタ係数設定部30の一構成例を説明する。
図3で例示するフィルタ係数設定部30は、第1変換行列設定部301、第2変換行列設定部302、フィルタ係数セット選択部303、及び係数変換部304a,304bを備えている。尚、図3及び後述の図4において、符号にa,bが付く部位はそれぞれ第1変換行列設定部301,第2変換行列設定部302に対応した処理を行なうものとして区別してあり、以降では両者を一括して述べる場合、符号からa,bを省いた記載にすることもある。
Next, a configuration example of the filter
The filter
第1変換行列設定部301は、画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定する。第2変換行列設定部302は、画像データに対して変倍処理を施す際の横方向(縦方向と直交する方向)の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定する。第1、第2の変換行列の設定は算出により行なうことが望ましいが、対応する方向の変倍率に応じて予め記憶した変換行列の中から読み出すことで設定してもよい。縦方向の変倍率、横方向の変倍率はそれぞれ、主走査方向、副走査方向に対して指定された変倍率であり、以下では主走査方向変倍率、副走査方向変倍率と呼ぶ。
The first conversion
フィルタ係数セット選択部303は、(i)画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットとに基づき、基準フィルタ係数セットを選択する選択部である。ここで、画像処理条件とは、(i−1)主走査方向の変倍率及び副走査方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは(i−2)その所定の画像処理条件に主走査方向の変倍率及び副走査方向の変倍率を加えた画像処理条件を指す。上記所定の画像処理条件としては、例えば平滑化する度合、エッジを強調する度合、原稿種などが挙げられる。画像処理条件は、ユーザによって操作パネル4から指定されるものに限らず、自動的に原稿を読み取った結果に基づき決定されてもよい。無論、どのような画像処理条件でも或るデフォルトの基準フィルタ係数セットを選択するように構成してもよい。
The filter coefficient set
係数変換部304aは、フィルタ係数セット選択部303で選択された基準フィルタ係数セットが示す行列(基準フィルタ係数セットを並べることで生成される行列)を、第1変換行列設定部301によって設定された第1の変換行列を用いて一次変換する。係数変換部304bは、フィルタ係数セット選択部303で選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、第2変換行列設定部302によって設定された第2の変換行列を用いて一次変換する。実際には、係数変換部304aで一次変換後のフィルタ係数セットに対し、係数変換部304bで第2の変換行列を用いて一次変換して空間フィルタ処理部26に出力するか、或いはその逆の手順で変換を行ない係数変換部304aから空間フィルタ処理部26に出力すればよい。以下では、前者の場合で説明する。
The
尚、フィルタ係数設定部30は、係数変換部304a、係数変換部304bのうちいずれか一方を省略した構成とすることもできる。更にそのような構成の場合、省略した側(主走査方向又は副走査方向)に対応する変換行列設定部も省略しておき、そのような省略に合うような基準フィルタ係数セットの選択を行なうように構成することもできる。
Note that the filter
このように、カラー画像処理装置2では、係数変換部が、フィルタ係数セット選択部303で選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、第1変換行列設定部301及び/又は第2変換行列設定部302によって設定された第1の変換行列及び/又は第2の変換行列を用いて一次変換する。図2の例で説明すると、選択された(Ms+1)×(Ss+1)の基準フィルタ係数セットに基づき、対称性を利用して(2Ms+1)×(2Ss+1)の基準フィルタ係数セットを作成した後に、それを一次変換するか、若しくは選択された(Ms+1)×(Ss+1)の基準フィルタ係数セットを一次変換し、対称性を利用して(2Ms+1)×(2Ss+1)のフィルタ係数セットを作成する。
As described above, in the color
そして、空間フィルタ処理部26が、係数変換部304a及び/又は係数変換部304bで一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、画像データにフィルタ処理を施す。但し、本発明では、変倍処理に応じたフィルタ係数セットに基づく空間フィルタ処理を空間フィルタ処理部26にて行なうために、少なくとも縦横の変倍率が異なる場合には係数変換部が第1の変換行列と第2の変換行列の双方を用いて一次変換する。
Then, the spatial
本発明に係るカラー画像処理装置2は、このように2方向に対応する2つの変換行列を用いて基準フィルタ係数セットを一次変換し、それによって得られるフィルタ係数セットを用いてフィルタ処理を施す。これにより、主走査方向と副走査方向の変倍率とが異なる場合であっても、画像データの主走査方向及び副走査方向の両方の周波数特性を考慮して最適化されたフィルタ係数セットを生成することができ、画像処理を1回のフィルタ処理で行えることから画像処理時間を短縮できる。
The color
次に、図4を併せて参照しながらフィルタ係数設定部30の他の構成例を説明する。
ここで説明する構成例は、図3の構成例において、空間フィルタ処理部26で処理可能な行数と列数が決まっている場合(若しくは処理する行数と列数とを制限している場合)に対応させた構成例である。以下に図4の構成例についてその詳細を説明するが、図3の構成例に含まれる部位の詳細についても、基本的にこの説明で援用できる。
Next, another configuration example of the filter
In the configuration example described here, in the configuration example of FIG. 3, the number of rows and columns that can be processed by the spatial
実際に変換の対象となるサイズを、図2において(2M+1)×(2S+1)で示している。また、空間フィルタ処理部26において処理可能な行数×列数に使われる係数は図2において網点で示している。つまり、本構成例での空間フィルタ処理部26では、最終的に網点部分(網点で示した箇所)を合わせたM0×S0のサイズのフィルタ係数セットでフィルタ処理が施されることになる。図2においては以上のサイズについてM0≦Ms、M≦Ms、S0≦Ss、S≦Ssを満たすものとする。
The actual size to be converted is indicated by (2M + 1) × (2S + 1) in FIG. Also, the coefficients used for the number of rows x the number of columns that can be processed by the spatial
図4で例示するフィルタ係数設定部30は、図3の構成例に加えて、サイズ修正部305a,305b、フィルタ係数結合部306a,306b、窓関数処理部307、及び除算係数算出部308を備えている。また、図4で例示するフィルタ係数設定部30は、部位301、304a〜306a、部位302、304b〜306bのうちいずれか一方を省略することもできる。
The filter
図4において、サイズ修正部305a,305b、フィルタ係数結合部306a,306b、窓関数処理部307、及び除算係数算出部308は、そのいずれかを省いた構成も可能である。また、サイズ修正部305a,305bとフィルタ係数結合部306a,306b、窓関数処理部307と除算係数算出部308の順序については図4に示す以外も可能であるが、図4に示す順序は最も望ましい順序である。
In FIG. 4, the
まず、操作パネル4を介してユーザが指定した変倍率など、カラー画像処理装置2の変倍部27が行なうべき変倍処理の際の変倍率は、フィルタ係数設定部30の第1変換行列設定部301及び第2変換行列設定部302に入力される。尚、本実施形態の画像形成装置100は、主走査方向及び副走査方向のそれぞれに対して異なる変倍率の指定(設定)が可能に構成されており、主走査方向変倍率、副走査方向変倍率のいずれか一方が第1変換行列設定部301に、残りの一方が第2変換行列設定部302に入力される。実際には、ユーザ指定又はデフォルトの主走査方向の読込解像度(第1解像度)及び副走査方向の読込解像度(第2解像度)や、ユーザ指定又はデフォルトの主走査方向、副走査方向の変倍率により、実際の主走査方向変倍率、副走査方向変倍率が決まる。尚、以下、第1変換行列設定部301に主走査方向変倍率、第2変換行列設定部302に副走査方向変倍率を設定するものとして説明する。
First, the scaling factor in the scaling process to be performed by the scaling
第1変換行列設定部301、第2変換行列設定部302は、それぞれ入力された主走査方向変倍率に対応した行列M(x′,x)、副走査方向変倍率に対応した行列S(y′,y)を算出し、係数変換部304a、係数変換部304bに出力する。この算出方法については後述する。
The first conversion
メモリ(記憶部)300には、図2のフィルタ50、つまり(2Ms+1)×(2Ss+1)個のフィルタ係数が、基準フィルタ係数セットの抽出のために予め格納されている。尚、メモリ300は、フィルタ係数設定部30の中に設けられていてもよく、フィルタ係数設定部30の外部のカラー画像処理装置2の中に設けられていてもよく、カラー画像処理装置2の外部の画像形成装置100の中に設けられていてもよい。
In the memory (storage unit) 300, the
フィルタ係数セット選択部303は、主走査方向変倍率及び副走査方向変倍率とそれ以外の所定の画像処理条件に基づき、メモリ300に格納されているフィルタ係数セットから基準フィルタ係数セットA(x,y)を選択して読み出す。上述したように、フィルタ係数は注目画素を通る主軸(縦軸)及び副軸(横軸)に対称であるため、斜線部分の係数はフィルタ係数セットの係数を使えばよく、敢えてメモリ300に格納する必要がない。フィルタ係数セット選択部303は、メモリ300から読み出した基準フィルタ係数セットA(x,y)を係数変換部304aへ出力する。
The filter coefficient set
係数変換部304aは、第1変換行列設定部301から入力された行列M(x′,x)を用いて基準フィルタ係数セットA(x,y)を一次変換して係数変換部304bに出力する。係数変換部304bは、第2変換行列設定部302から入力された行列S(y′,y)を用いてそれを一次変換し、得られたフィルタ係数セットC(x′,y′)を空間フィルタ処理部26へ出力する。以上の計算は、まとめて式(1)のように表される。
C=M*A*ST ・・・(1)
The
C = M * A * S T (1)
ところで、係数変換部304における一次変換においては行列M(x′,x)のサイズM+1、行列S(y′,y)のサイズS+1はA(x,y)のサイズ(Ms+1)×(Ss+1)と異なってもよい。このとき、行列M(x′,x)によって変換されるA(x,y)の行は0〜M、行列S(y′,y)によって変換されるA(x,y)の列は0〜Sとなり、M+1行以降、S+1列以降は変換の対象とはならない。但し、この処理は行列M(x′,x)、行列S(y′,y)をM+1行以降、S+1列以降を変換しない設定で(Ms+1)×(Ss+1)のサイズにした場合と等価であり、計算式の上ではやはり式(1)で表すことができる。従って、一次変換に関しては以後の記述は行列M(x′,x),S(y′,y)のサイズはそれぞれMs+1,Ss+1として進めることにする。 By the way, in the primary conversion in the coefficient conversion unit 304, the size M + 1 of the matrix M (x ′, x) and the size S + 1 of the matrix S (y ′, y) are the size (Ms + 1) × (Ss + 1) of A (x, y). And may be different. At this time, the rows of A (x, y) converted by the matrix M (x ′, x) are 0 to M, and the columns of A (x, y) converted by the matrix S (y ′, y) are 0. ˜S, and M + 1 rows and after and S + 1 columns and after are not subject to conversion. However, this processing is equivalent to the case where the size of the matrix M (x ′, x) and the matrix S (y ′, y) is set to (Ms + 1) × (Ss + 1) with the setting of not converting M + 1 rows and later and S + 1 columns and later. Yes, it can also be expressed by the formula (1) on the calculation formula. Accordingly, with regard to the primary conversion, the subsequent description will proceed with the sizes of the matrices M (x ′, x) and S (y ′, y) as Ms + 1 and Ss + 1, respectively.
行列M(x′,x),S(y′,y)は、変倍率等の画像処理条件の設定に応じて算出される正方行列である。また、基準フィルタ係数セットA(x,y)もまた、変倍率等の画像処理条件の設定に応じて選択される行列である。いずれの画像処理条件にも上記所定の画像処理条件を含むことができるが、上述したように行列M(x′,x),S(y′,y)は少なくとも主走査方向変倍率及び副走査方向変倍率に応じて算出され、基準フィルタ係数セットA(x,y)は少なくともそれ以外の所定の画像処理条件に応じて選択される。 The matrices M (x ′, x) and S (y ′, y) are square matrices that are calculated according to the setting of image processing conditions such as a scaling factor. The reference filter coefficient set A (x, y) is also a matrix selected in accordance with the setting of image processing conditions such as a scaling factor. Any of the image processing conditions can include the predetermined image processing conditions. As described above, the matrices M (x ′, x) and S (y ′, y) have at least the main scanning direction scaling factor and the sub-scanning. The reference filter coefficient set A (x, y) is selected according to at least other predetermined image processing conditions.
更に、基準フィルタ係数セットA(x,y)、行列M(x′,x),S(y′,y)の選択に用いられる変倍率は、連続的に切り替えることができる変数である。そこで、主走査方向変倍率、副走査方向変倍率に対応する基準フィルタ係数セットA(x,y)、行列M(x′,x),S(y′,y)は、これらの変倍率をそれぞれ複数の区分に分割し、それぞれの区分に対応して選択される。 Furthermore, the scaling factor used for selecting the reference filter coefficient set A (x, y), the matrix M (x ′, x), and S (y ′, y) is a variable that can be switched continuously. Therefore, the reference filter coefficient set A (x, y) and the matrices M (x ′, x) and S (y ′, y) corresponding to the main scanning direction scaling factor and the sub-scanning direction scaling factor have these scaling factors. Each is divided into a plurality of sections, and selected according to each section.
変倍率だけを用いる例に限らず、フィルタ係数設定部30では、上記所定の画像処理条件に含まれる条件につき、或いは、上記所定の画像処理条件に主走査方向の変倍率及び副走査方向の変倍率を加えた画像処理条件に含まれる条件につき、それぞれ複数の区分に分け、各区分で、第1の変換行列及び第2の変換行列及び/又は基準フィルタ係数セットを切り替えることが好ましい。これにより、画像処理条件に含まれる条件毎に細かくフィルタ処理時のフィルタを切り替えることができる。
The filter
このとき、隣り合う二つの区分における基準フィルタ係数セットA(x,y)、行列M(x′,x),S(y′,y)は、区分の境界上及びそれを挟む計3つの変倍率におけるフィルタ係数セットC(x′,y′)のフィルタ処理における画像への効果の差異が小さくなるよう設定されることが好ましい。つまり、それぞれの区分で生成されたフィルタ係数の空間周波数特性の誤差が小さくなるよう、それぞれの区分におけるA(x,y)や行列M(x′,x),S(y′,y)を設定することが好ましい。尚、境界上における基準フィルタ係数セットA(x,y)、行列M(x′,x),S(y′,y)は、その両側の区分のいずれか1つそのもの、或いはその両側の区分のいずれか1つから算出される。 At this time, the reference filter coefficient set A (x, y), the matrix M (x ′, x), and S (y ′, y) in two adjacent sections are divided into three variables on the boundary of the section and between them. It is preferable that the difference in effect on the image in the filter processing of the filter coefficient set C (x ′, y ′) at the magnification is set to be small. That is, A (x, y), matrix M (x ′, x), and S (y ′, y) in each section are reduced so that the error of the spatial frequency characteristic of the filter coefficient generated in each section is reduced. It is preferable to set. Note that the reference filter coefficient set A (x, y), matrix M (x ′, x), and S (y ′, y) on the boundary are either one of the sections on both sides or the sections on both sides. It is calculated from any one of these.
尚、ここでは、条件毎に上記複数の区分に分けられるため、例えば連続的に値が変化する2つの条件P,Qがあった場合、条件PについてNp個に区分分けされたそれぞれについて条件QについてNq個に区分分けすることで、合計Np×Nq個に区分分けし、各区分について基準フィルタ係数セットA(x,y)及び/又は行列M(x′,x),S(y′,y)を設定すればよい。但し、条件Pと条件Qとでは通常、区分の分け方や境界上での値の設定などが異なることになる。 Here, since each condition is divided into the plurality of sections, for example, when there are two conditions P and Q whose values continuously change, the condition Q is divided into Np sections for the condition P. Is divided into a total of Np × Nq, and the reference filter coefficient set A (x, y) and / or the matrix M (x ′, x), S (y ′, y) may be set. However, the condition P and the condition Q usually differ in how to divide the divisions and set values on the boundaries.
また、本構成例では、基準フィルタ係数セットA(x,y)の行数Ms、列数Ssは、空間フィルタ処理部26において可能な行数M0、列数N0より大きくてもよい。但し、その場合は変換後のフィルタ係数セットC(x′,y′)の行数、列数は基準フィルタ係数セットA(x,y)と同じとなり、そのままでは空間フィルタ処理部26でのフィルタ処理には使えない。
In this configuration example, the number of rows Ms and the number of columns Ss of the reference filter coefficient set A (x, y) may be larger than the number of rows M0 and the number of columns N0 possible in the spatial
そこで、サイズ修正部305を設け、サイズ修正部305において、行数をM0以下、列数をS0以下に修正する。このときのサイズ修正部305a又は305bでのフィルタサイズ削減処理の一例を図5に示す。フィルタ係数は、注目画素からM行目、S列目から始めて注目画素により近い行、列へ順に削除される。
Therefore, a size correction unit 305 is provided, and the size correction unit 305 corrects the number of rows to M0 or less and the number of columns to S0 or less. An example of the filter size reduction processing in the
その際の行方向についての処理は、サイズ修正部305aが以下のように行なう。まず、Ms≧m>Mの行をフィルタ結合部306aに先に出力した後(ステップS10)、残ったM+1行については行数がM0+M−Msとなるまでは無条件に削除される(ステップS11でYESの場合、ステップS12)。行数がM0+M−Msとなった場合は(ステップS11でNOの場合)、注目画素から最も離れた行におけるフィルタ係数の総和が算出され(ステップS13)、閾値より小さい場合はその行の係数が全て0に置き換えられる(ステップS14でYESの場合、ステップS15)。この処理が繰り返され、注目画素から最も離れた行におけるフィルタ係数の総和が閾値を越えなくなる(ステップS14でNOとなる)まで続けられる。尚、この時の閾値はメモリ300に格納されているのから読み込んだものであり、その値はどの行も一定であってもよいし、行毎に設定されてもよい。尚、列方向についての処理も、行方向とは異なる方のサイズ修正部305bにおいて同様に処理する。この処理は、図5において「M行目」を「S列目」に、「Ms」を「Ss」に、「M」を「S」に、「M0」を「S0」に、「306a」を「306b」に、それぞれ置き換えたものであり、説明を省略する。
The processing in the row direction at that time is performed by the
このようにして、サイズ修正部305a,305bにより、基準フィルタ係数セットA(x,y)が一次変換されたフィルタ係数セットのサイズが修正される。サイズ修正部305a,305bは、このようにして、一次変換後のフィルタ係数セットを、基準フィルタ係数セットのサイズ又は(予め)定められたサイズ(無論、予め定められた、基準フィルタセットのサイズであってもよい)に合わせるようにサイズの調整を行う。よって、サイズ修正部305a,305bはこのような調整を行うサイズ調整部と言える。尚、図4の処理手順で説明すると、サイズ修正部305aは修正後のフィルタ係数セットをフィルタ係数結合部306aに出力して先に出力したM+1行目以降の係数と結合する。サイズ修正部305bは修正後のフィルタ係数セットをフィルタ係数結合部306bに出力して先に出力したS+1行目以降の係数と結合する。
In this way, the size of the filter coefficient set obtained by linearly transforming the reference filter coefficient set A (x, y) is corrected by the
更に、窓関数処理部307では、フィルタ係数結合部306bからの出力を入力し、入力したフィルタ係数セットに対し、窓関数によって算出されるフィルタと同じサイズの行列を要素毎に乗算することも可能である。そのような窓関数処理部307での窓関数処理に使用するフィルタの一例として、図6に行列(フィルタ係数セット)60を示す。行列60は、フィルタ係数結合部306bから例えば5×5個のフィルタ係数セットでなるフィルタが入力された場合に、そのフィルタに対して乗算する、主走査方向及び副走査方向についてハニング窓となるような行列の一例である。
Further, the window
最後に、除算係数算出部308では、窓関数処理部307からの出力を入力し、入力したフィルタ係数セットについて除算係数の算出を行なう。ここでは、通常はフィルタ係数が変わっても濃度保存が維持されるよう、係数の総和を算出して除算係数とする演算が行われるが、これに限るものではない。
Finally, the division
以上のような一連の演算は、変倍率の変更など画像処理条件が変更されたときに実行される。但し、カラー画像処理装置2の起動時に最初に設定される初期変倍率に対応した変換行列を算出する際は、カラー画像処理装置2の起動時から最初にフィルタ処理を必要とする操作を開始するまでのいずれかの間に実行させることもできる。
The series of operations as described above are executed when the image processing conditions are changed, such as changing the magnification. However, when calculating the conversion matrix corresponding to the initial scaling ratio that is initially set when the color
尚、サイズ修正部305、フィルタ係数結合部306、窓関数処理部307、除算係数算出部308の演算、或いは部位304a〜306a、部位304b〜306bのうちいずれか一方又は両方の演算は、ユーザ操作により省略可能なように構成することが好ましい。また、前回の処理時から変倍率や読込解像度等、変換行列の算出に関わる設定の変更がない場合には、第1変換行列設定部及び/又は第2変換行列設定部による変換を省略するように構成しておくことが好ましい。更に、係数変換部304での処理から除算係数算出部308での処理までで得られたフィルタ係数セットと、フィルタ係数セット選択部303で選択されたフィルタ係数セットのうち、いずれかをユーザの操作により実際のフィルタ処理に用いるフィルタ係数セットとして選択することもできる。
The size correction unit 305, the filter coefficient combination unit 306, the window
次に、第1変換行列設定部301及び第2変換行列設定部302における、行列M(x′,x),S(y′,y)の算出の詳細について説明する。尚、行列表示は縦を主走査、横を副走査とする。
Next, details of calculation of the matrices M (x ′, x) and S (y ′, y) in the first transformation
フィルタ処理に用いられるフィルタの特性は一般にフーリエ変換によって表される。そのことは、式(2−1)に示すように、一次変換の形で表すことができる。
X1=FM*F*FST ・・・(2−1)
The characteristics of the filter used for the filter processing are generally expressed by Fourier transform. This can be expressed in the form of primary transformation as shown in equation (2-1).
X1 = FM * F * FS T (2-1)
ここで、Fはフィルタ、FM(u,x)はexp(−2πi*u*x/(2*Ms+1))をu行x列の要素とする2Ms+1行2Ms+1列の行列、FS(v,y)はexp(−2πi*v*y/(2*Ss+1))をv行y列の要素とする2Ss+1行2Ss+1列の行列、X1(u,v)は2Ms+1行Ss+1列の行列である。このとき、u及びxのとりうる整数値は−Ms〜+Ms、v及びyのとりうる整数値は−Ss〜+Ssである。尚、行列の右上のTは転置、即ち行と列を入れ替えることを示す。 Here, F is a filter, FM (u, x) is a matrix of 2Ms + 1 rows and 2Ms + 1 columns with exp (-2πi * u * x / (2 * Ms + 1)) as elements of u rows and x columns, and FS (v, y). ) Is a 2Ss + 1 row 2Ss + 1 column matrix with exp (−2πi * v * y / (2 * Ss + 1)) as an element of v rows and y columns, and X1 (u, v) is a matrix of 2Ms + 1 rows Ss + 1 columns. At this time, integer values that u and x can take are -Ms to + Ms, and integer values that v and y can take are -Ss to + Ss. Note that T in the upper right of the matrix indicates transposition, that is, replacement of rows and columns.
更に、画像処理に用いられるフィルタ係数は、図2で示したように一般に注目画素を通る主軸及び副軸に対称である。その場合、フィルタの要素を用いて生成される基準フィルタ係数セットA(x,y)のフーリエ変換X1(u,v)は、式(2−2)に示すようにcos関数のみで表すことができる。
X1=CM*A*CST ・・・(2−2)
Furthermore, as shown in FIG. 2, the filter coefficients used for image processing are generally symmetric with respect to the main axis and the sub-axis passing through the target pixel. In this case, the Fourier transform X1 (u, v) of the reference filter coefficient set A (x, y) generated using the filter elements can be expressed only by the cos function as shown in Expression (2-2). it can.
X1 = CM * A * CS T (2-2)
ここで、CM(u,x)はcos(−2π*u*x/(2*Ms+1))をu行x列の要素とするMs+1行Ms+1列の行列、CS(v,y)は、cos(−2π*v*y/(2*Ss+1))をv行y列の要素とするSs+1行Ss+1列の行列である。このとき、u及びxのとりうる整数値は0〜Ms、v及びyのとりうる整数値は0〜Ssである。また、A(x,y)は、式(2−3)によって算出される。
A=F(0:Ms、0:Ss) ・・・(2−3)
Here, CM (u, x) is a matrix of Ms + 1 rows and Ms + 1 columns with cos (-2π * u * x / (2 * Ms + 1)) as elements of u rows and x columns, and CS (v, y) is cos This is a matrix of Ss + 1 rows and Ss + 1 columns with (−2π * v * y / (2 * Ss + 1)) as elements of v rows and y columns. At this time, integer values that u and x can take are 0 to Ms, and integer values that v and y can take are 0 to Ss. A (x, y) is calculated by the equation (2-3).
A = F (0: Ms, 0: Ss) (2-3)
ここで、F(0:Ms、0:Ss)はフィルタFのu=0〜Ms行及びv=0〜Ss列を取り出したものである。 Here, F (0: Ms, 0: Ss) is obtained by extracting u = 0 to Ms rows and v = 0 to Ss columns of the filter F.
ところで、cos(−2π*u*x/(2*Ms+1))、cos(−2π*v*y/(2*Ss+1))は、それぞれcos(−2π*u/(2*Ms+1))、cos(−2π*v/(2*Ss+1))のチェビシェフ多項式で表すことが可能である。そのため、CM(u,x),CS(v,y)は式(3)のように変換することが可能である。
CM=DM*T、CS=DS*T ・・・(3)
By the way, cos (−2π * u * x / (2 * Ms + 1)) and cos (−2π * v * y / (2 * Ss + 1)) are respectively cos (−2π * u / (2 * Ms + 1)), Cos (−2π * v / (2 * Ss + 1)) Chebyshev polynomial. Therefore, CM (u, x) and CS (v, y) can be converted as shown in Equation (3).
CM = DM * T, CS = DS * T (3)
ここで、T(x1,x)、T(y1,y)は整数のみで構成される三角行列であり、その要素は式(4−1)の通りである。なお、式(4−1)中のmはx1又はy1、nはx又はyを示す。 Here, T (x1, x) and T (y1, y) are triangular matrices composed of only integers, and the elements are as in equation (4-1). In the formula (4-1), m represents x1 or y1, and n represents x or y.
m,n≦M又はSのとき
T(m,n)=K(m,n)*T0(m,n)
T0(0,0)=1、T0(0,1)=0、T0(1,1)=1
T0(m,n)=2*T0(m−1,n−1)−T0(m,n−2) (m≦n)
T0(m,n)=0 (m>n)
それ以外のとき
T0(m,n)=1 (m=n)、T0(m,n)=0 (m≠n)
・・・(4−1)
When m, n ≦ M or S, T (m, n) = K (m, n) * T0 (m, n)
T0 (0,0) = 1, T0 (0,1) = 0, T0 (1,1) = 1
T0 (m, n) = 2 * T0 (m-1, n-1) -T0 (m, n-2) (m≤n)
T0 (m, n) = 0 (m> n)
In other cases, T0 (m, n) = 1 (m = n), T0 (m, n) = 0 (m ≠ n)
... (4-1)
K(m,n)は整数値である。どのような整数を乗ずるかについては特に制約はないが、一般には次の式(4−2)が用いられる。
K(m,n)=1(n=0)、2(others) ・・・(4−2)
K (m, n) is an integer value. There is no particular restriction as to what integer is multiplied, but generally the following equation (4-2) is used.
K (m, n) = 1 (n = 0), 2 (others) (4-2)
また、DM(u,x1)はx1≦Mにおいては[cos(−2π*u/(2*Ms+1))]x1をu行x1列の要素とし、x1>MにおいてはCM(u,x1)をu行x1列の要素とするMs+1行Ms+1列の行列、DS(v,y1)はy1≦Sにおいては[cos(−2π*v/(2*Ss+1))]y1をv行y1列の要素とし、y1>SにおいてはCS(v,y1)をv行y1列の要素とするSs+1行Ss+1列の行列である。 Further, DM (u, x1) in the x1 ≦ M [cos (-2π * u / (2 * Ms + 1))] and x1 is an element of u rows x1 column, x1> in M CM (u, x1) Is a matrix of Ms + 1 rows and Ms + 1 columns with elements of u rows and x1 columns, DS (v, y1) is [cos (−2π * v / (2 * Ss + 1))] for y1 ≦ S, and y1 is of v rows and y1 columns It is a matrix of Ss + 1 rows and Ss + 1 columns with elements of and CS (v, y1) as elements of v rows and y1 columns when y1> S.
式(3)を用いることで、式(2−2)を式(5)の形に表現することができる。
X1=DM*T*A*TT*DST ・・・(5)
By using Expression (3), Expression (2-2) can be expressed in the form of Expression (5).
X1 = DM * T * A * T T * DS T (5)
更に、式(3)を式(6)のように表現する。ここで、CMはx2≦Mにおいては[1−cos(−2π*u/(2*Ms+1))]x2をu行x2列の要素とし、x2>MにおいてはCM(u,x2)をu行x2列の要素とするMs+1行Ms+1列の行列EM(u,x2)を用いて表現し、CSはy2≦Sにおいては[1−cos(−2π*v/(2*Ss+1))]y2をv行y2列の要素とし、y2>SにおいてはCS(v,y2)をv行y2列の要素とするSs+1行Ss+1列の行列ES(v,y2)を用いて表現している。
CM=DM*T=EM*P*T、CS=DS*T=ES*P*T ・・・(6)
Furthermore, Expression (3) is expressed as Expression (6). Here, CM is [1-cos (-2π * u / (2 * Ms + 1))] when x2 ≦ M, and x2 is an element of u rows and x2 columns, and CM (u, x2) is u when x2> M. Expressed using a matrix EM (u, x2) of Ms + 1 rows Ms + 1 columns as elements of rows x2 columns, CS is [1-cos (−2π * v / (2 * Ss + 1))] y2 when y2 ≦ S. Is represented by a matrix ES (v, y2) of Ss + 1 row Ss + 1 column, where CS (v, y2) is an element of v row y2 column, where y is an element of v row y2 column.
CM = DM * T = EM * P * T, CS = DS * T = ES * P * T (6)
ここで、P(y2,y1)は整数のみで構成される三角行列であり、その要素は式(7)の通りである。なお、式(7)中のmはx2又はy2、nはx1又はy1を示す。 Here, P (y2, y1) is a triangular matrix composed of only integers, and its elements are as shown in Equation (7). In the formula (7), m represents x2 or y2, and n represents x1 or y1.
m,n≦M又はSのとき
P(0,1)=1
P(m,n)=−P(m−1,n−1)+P(m,n−1) (m≦n)
P(m,n)=0 (m>n)
それ以外のとき
P(m,n)=1 (m=n)、P(m,n)=0 (m≠n)
・・・(7)
When m, n ≦ M or S, P (0,1) = 1
P (m, n) = − P (m−1, n−1) + P (m, n−1) (m ≦ n)
P (m, n) = 0 (m> n)
Otherwise, P (m, n) = 1 (m = n), P (m, n) = 0 (m ≠ n)
... (7)
式(6)を用いることで、式(5)を式(8−1)の形に表現することができる。
X1=EM*P*T*A*TT*PT*EST ・・・(8−1)
By using Expression (6), Expression (5) can be expressed in the form of Expression (8-1).
X1 = EM * P * T * A * T T * P T * ES T (8-1)
次に、式(2−1)〜式(8−1)に基づいて、周波数特性を主走査方向、副走査方向に拡大・縮小する方法について記述する。
式(8−1)は、EMのx2≦Mでの要素がu=0のときに0、ESのy2≦Sでの要素がv=0のときに0となる多項式の形で表現されている。従って、[1−cos(−2π*u/(2*Ms+1))]、[1−cos(−2π*v/(2*Ss+1))]に各々適当な数値γM、γSを乗ずることにより、周波数特性を主走査方向、副走査方向に拡大、縮小することができる。この時の演算は式(9)のように表現することができる。
X2=EM*RM*P*T*A*TT*PT*RS*EST ・・・(9)
Next, a method for enlarging / reducing the frequency characteristic in the main scanning direction and the sub-scanning direction will be described based on the equations (2-1) to (8-1).
Expression (8-1) is expressed in the form of a polynomial that is 0 when the element at x2 ≦ M of EM is u = 0, and 0 when the element at y2 ≦ S of ES is v = 0. Yes. Therefore, by multiplying [1-cos (-2π * u / (2 * Ms + 1))] and [1-cos (−2π * v / (2 * Ss + 1))] by appropriate numerical values γM and γS, respectively. The frequency characteristics can be enlarged or reduced in the main scanning direction and the sub-scanning direction. The calculation at this time can be expressed as in Expression (9).
X2 = EM * RM * P * T * A * T T * P T * RS * ES T (9)
ここで、RM、RSは対角成分がγの等比数列で構成される対角行列であり、その対角成分は式(10)の通りに表される。
m≦M又はSのとき
RM(x2,x2)=γMu−1、 RS(y2,y2)=γSv−1
それ以外のとき
RM(x2,x2)=1、RS(y2,y2)=1
・・・(10)
Here, RM and RS are diagonal matrices composed of a geometric sequence with a diagonal component of γ, and the diagonal components are expressed as in Equation (10).
When m ≦ M or S, RM (x2, x2) = γM u−1 , RS (y2, y2) = γS v−1
Otherwise, RM (x2, x2) = 1, RS (y2, y2) = 1
(10)
γM、γSは、解像度や変倍率に応じてLUT(Look Up Table)等の形で設定することができる。これらの要素は通常、読込解像度が大きい程、又はユーザ指定の変倍率が小さい程、大きくなるように設定する。 γM and γS can be set in the form of an LUT (Look Up Table) or the like according to the resolution and the scaling factor. These elements are usually set to increase as the reading resolution increases or as the user-specified scaling factor decreases.
一方、拡大・縮小後のフィルタ係数セットC(x′,y′)のフーリエ変換は、式(8−1)と同様に表現することができる。
X2=EM*P*T*C*TT*PT*EST ・・・(8−2)
On the other hand, the Fourier transform of the filter coefficient set C (x ′, y ′) after enlargement / reduction can be expressed in the same manner as Expression (8-1).
X2 = EM * P * T * C * T T * P T * ES T (8-2)
式(8−2)及び式(9)より、フィルタ係数の変換を式(11)のように表すことができる。
C=(P*T)−1*RM*P*T*A*TT*PT*RS*(TT*PT)−1
・・・(11)
From the expressions (8-2) and (9), the conversion of the filter coefficient can be expressed as the expression (11).
C = (P * T) −1 * RM * P * T * A * T T * P T * RS * (T T * P T ) −1
(11)
式(1)と式(11)を比較すると、式(12)が得られる。
M=(P*T)−1*RM*P*T、 S=(P*T)−1*RS*P*T
・・・(12)
When Expression (1) and Expression (11) are compared, Expression (12) is obtained.
M = (P * T) −1 * RM * P * T, S = (P * T) −1 * RS * P * T
(12)
このとき、P,Tが三角行列であり、RM,RSが式(10)のように対角行列であることから、対角行列と三角行列の積であるM,Sは三角行列となる。 At this time, P and T are triangular matrices, and RM and RS are diagonal matrices as shown in Equation (10), so M and S, which are products of diagonal matrices and triangular matrices, are triangular matrices.
また、式(12)は式(13)のように変形して表すことができる。
RM=(P*T)*M*(P*T)−1、 RS=(P*T)*S*(P*T)−1
・・・(13)
Further, the equation (12) can be expressed by being transformed as the equation (13).
RM = (P * T) * M * (P * T) −1 , RS = (P * T) * S * (P * T) −1
... (13)
RM、RSは対角行列であることから、式(13)は、第1、第2の変換行列が整数のみからなる三角行列によって対角化されることをも示す。そのとき対角行列は等比数列で表される。つまり、ここで例示する第1、第2の変換行列M,Sは、整数のみからなる三角行列によって対角化される行列であり、対角化して得られた行列の対角成分が有理数の等比数列で近似できるものである。 Since RM and RS are diagonal matrices, equation (13) also indicates that the first and second transformation matrices are diagonalized by a triangular matrix consisting only of integers. At that time, the diagonal matrix is represented by a geometric sequence. In other words, the first and second transformation matrices M and S exemplified here are matrices that are diagonalized by a triangular matrix consisting only of integers, and the diagonal components of the matrix obtained by diagonalization are rational numbers. It can be approximated by a geometric sequence.
さて、上述の説明における式(4−1)は、チェビシェフ多項式の生成に用いる漸化式である。チェビシェフ多項式は直交多項式と呼ばれる多項式の一種であり、フィルタ設計においてよく用いられる式である。 Now, the equation (4-1) in the above description is a recurrence equation used for generating the Chebyshev polynomial. The Chebyshev polynomial is a kind of polynomial called an orthogonal polynomial, and is an expression often used in filter design.
しかし、本発明においては、チェビシェフ多項式に限らず、他の多項式、特に直交多項式を用いることが可能である。例えばチェビシェフ多項式の代わりにルジャンドル多項式を用いた場合、式(4−1)は式(4−3)の通りになる。ここで、式(4−1)、式(4−3)のうちいずれの多項式を用いる場合においても、Kの1行1列以外の要素も2に限る必要はない。 However, in the present invention, it is possible to use not only the Chebyshev polynomial but also other polynomials, particularly orthogonal polynomials. For example, when a Legendre polynomial is used instead of the Chebyshev polynomial, the equation (4-1) becomes the equation (4-3). Here, in any of the equations (4-1) and (4-3), it is not necessary to limit the number of elements other than 1 row and 1 column of K to 2.
m,n≦M又はSのとき
T(m,n)=K(m,n)*T0(m,n)
T0(0,0)=1、T0(0,1)=0、T0(1,1)=1
T0(m,n+1)=(2−1/n)*T0(m−1,n)−(1−1/n)*T0(m,n−2) (m≦n)
T0(m,n)=0 (m>n)
それ以外のとき
T0(m,n)=1 (m=n)、T0(m,n)=0 (m≠n)
・・・(4−3)
When m, n ≦ M or S, T (m, n) = K (m, n) * T0 (m, n)
T0 (0,0) = 1, T0 (0,1) = 0, T0 (1,1) = 1
T0 (m, n + 1) = (2-1 / n) * T0 (m-1, n)-(1-1 / n) * T0 (m, n-2) (m≤n)
T0 (m, n) = 0 (m> n)
In other cases, T0 (m, n) = 1 (m = n), T0 (m, n) = 0 (m ≠ n)
... (4-3)
また、式(4−1)の代わりに、上記他の多項式を用いるにせよ、Tは三角行列であることに変わりはないため、式(5)〜(12)はそのまま適用でき、従って、第1,第2の変換行列にあたるM,Sはやはり三角行列となる。 Even if the other polynomial is used instead of the equation (4-1), since the T is a triangular matrix, the equations (5) to (12) can be applied as they are. M and S corresponding to the first and second transformation matrices are also triangular matrices.
このように、第1の変換行列は、主走査方向の変倍率に基づく1つの変数を用いて所定の演算で生成した有理数のみからなる三角行列であり、第2の変換行列は、副走査方向の変倍率に基づく1つの変数を用いて所定の演算で生成した有理数のみからなる三角行列であることが好ましい。これにより、フィルタ処理に用いるフィルタの空間周波数特性が所定の変倍率に適したものになる。また、上述のように、三角行列の算出には、直交多項式の係数やチェビシェフ多項式の係数などを用いることができる。 Thus, the first transformation matrix is a triangular matrix consisting of only rational numbers generated by a predetermined calculation using one variable based on the scaling factor in the main scanning direction, and the second transformation matrix is the sub-scanning direction. It is preferable that it is a triangular matrix consisting only of rational numbers generated by a predetermined calculation using one variable based on the scaling factor. As a result, the spatial frequency characteristic of the filter used for the filter processing becomes suitable for a predetermined scaling factor. Further, as described above, the coefficient of the orthogonal polynomial or the coefficient of the Chebyshev polynomial can be used for the calculation of the triangular matrix.
次に、カラー画像処理装置2の動作の一例について、フィルタの変換例を挙げながら説明する。図7〜図10は、図1の画像形成装置におけるフィルタ係数設定部でのフィルタ係数の設定処理の例を説明するための図である。ここで、図7は基準フィルタ係数セットの一例を示す図、図8A〜図8Cは変換行列の例を示す図、図9A〜図9Cはそれぞれ図7の基準フィルタ係数セットを図8A〜図8Cの変換行列で変換した結果のフィルタ係数セットを示す図、図10は図9A〜図9Cのフィルタ係数セットの主走査方向の周波数特性を示す図である。
Next, an example of the operation of the color
また、図11及び図12はフィルタ係数設定部30におけるフィルタ係数の設定処理の一例を説明するためのフロー図であり、図11はフィルタの主走査方向の変換処理例を示し、図12は図11の処理に続いて実行されるフィルタの副走査方向の変換処理例を示している。尚、フィルタ係数の設定処理は、フィルタ係数設定部30等の専用のハードウェア回路で構成するだけでなく、CPU、RAM、ROMなどを備えたパーソナルコンピュータに、フィルタ係数の設定処理の手順を定めたコンピュータプログラムをロードすることによりCPU(いずれも不図示)で実行させることにより行なうこともできる。
11 and 12 are flowcharts for explaining an example of the filter coefficient setting process in the filter
画像形成装置100によって原稿を複写する場合、カラー画像入力装置1が原稿を読み取って取得した画像データがカラー画像処理装置2に入力されると共に、ユーザが操作パネル4を介して設定した主走査方向変倍率及び副走査方向変倍率、又はカラー画像入力装置1によるスキャン速度に基づく主走査方向変倍率及び副走査方向変倍率がカラー画像処理装置2に入力される。尚、画像データは原稿をカラー画像入力装置1で読み取ることにより取得してもよく、或いは、パーソナルコンピュータ等の処理装置で作成された電子データを受信することにより取得してもよい。
When a document is copied by the
図11及び図12を参照しながらフィルタ係数設定部30は、まずメモリ300に設定された1又は複数のフィルタ係数セットから、主走査方向変倍率及び副走査方向変倍率に応じた基準フィルタ係数セットを選択する(ステップS21)。ここでは、例えば図7の基準フィルタ係数セット70が選択される。
11 and 12, the filter
次に、入力された主走査方向変倍率が等倍であるか否かを判断する(ステップS22)。主走査方向変倍率が等倍でないと判断した場合(ステップS22でNOの場合)、フィルタ係数設定部30は、主走査方向変倍率に対応した第1の変換行列(主走査方向変換行列)を算出し(ステップS23)、主走査方向変換行列によって基準フィルタ係数セット70を変換する(ステップS24)。ステップS23では、例えば図8A〜図8Cに示す変換行列81〜83のいずれか1つが算出される。尚、変換行列81〜83はいずれも、全ての要素が有理数である。また、図2のフィルタ50と同様に対称性を利用して変換行列81〜83を示しているが、ステップS24では基準フィルタ係数セット70の右下4×4個の要素(係数)に変換行列81〜83のいずれか1つを掛け、対称になるようにコピーすればよい。
Next, it is determined whether or not the inputted main scanning direction magnification is equal (Step S22). When it is determined that the main scanning direction magnification is not equal (NO in step S22), the filter
変換されたフィルタ係数セットに対し、空間フィルタ処理部26で使用されるかどうかをユーザ操作に基づき選択する。このユーザ操作は事前に設定登録しておくこともできる。使用することが選択されている場合(ステップS25でYESの場合)は、変換したフィルタ係数セットに対して次のステップが実行される。使用することが選択されていない場合(ステップS25でNOの場合)及び主走査方向変倍率が等倍と判断した場合(ステップS22でYESの場合)は、基準フィルタ係数セット70に対して次のステップが実行される。尚、ステップS25は省略してもよい。
Whether or not the converted filter coefficient set is used in the spatial
次に、入力された副走査方向変倍率が等倍であるか否かを判断する(ステップS31)。副走査方向変倍率が等倍でないと判断した場合(ステップS31でNOの場合)、フィルタ係数設定部30は、副走査方向変倍率に対応した第2の変換行列(副走査方向変換行列)を算出し(ステップS32)、副走査方向変換行列によって、ステップS24で変換されたフィルタ係数セット又は基準フィルタ係数セット70を変換する(ステップS33)。ステップS32でもステップS23と同様に、例えば図8A〜図8Cに示す変換行列81〜83のいずれか1つが算出される。ここでは、説明の簡略化のため、主走査方向と副走査方向とで変換行列として同じものを使用した例を挙げるが、これに限らない。
Next, it is determined whether or not the input sub-scanning direction variable magnification is equal (step S31). If it is determined that the sub-scanning direction magnification is not equal (NO in step S31), the filter
そして、主走査方向と副走査方向とで変換行列81〜83のうち同じ変換行列を使用した場合、ステップS33で変換後のフィルタ係数セットは、それぞれ図9A〜図9Cで示すフィルタ係数セット91〜93となる。
When the same conversion matrix is used among the
変換されたフィルタ係数セットに対し、空間フィルタ処理部26で使用されるかどうかをユーザ操作に基づき選択する。このユーザ操作は事前に設定登録しておくこともできる。使用することが選択されている場合(ステップS34でYESの場合)は、変換したフィルタ係数セットを空間フィルタ処理部26へ出力して処理を終了する。使用することが選択されていない場合(ステップS34でNOの場合)及び副走査方向変倍率が等倍と判断した場合(ステップS31でYESの場合)は、図11の処理で出力されたフィルタ係数セットを、そのまま空間フィルタ処理部26へ出力して処理を終了する。
Whether or not the converted filter coefficient set is used in the spatial
ここで、図7で示す基準フィルタ係数セット70の除算係数は49であり、図9A、図9B、図9Cで示す変換後のフィルタ91,92,93の除算係数はそれぞれ49,45,49となる。実際には、除算係数算出部308においてこれらの除算係数に基づいてフィルタ係数セットが修正された後に、空間フィルタ処理部26に出力される。
Here, the division coefficient of the reference filter coefficient set 70 shown in FIG. 7 is 49, and the division coefficients of the converted filters 91, 92, and 93 shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C are 49, 45, and 49, respectively. Become. In practice, the division
図10では、フィルタ係数セット91〜93の主走査方向の周波数特性を示している。尚、第1の変換行列と第2の変換行列とを同じにすれば、基本的に副走査方向も同様の周波数特性が得られる。変換行列82,83は、三角行列であり、それぞれに対応した周波数特性を破線B,破線Cで示している。単位行列である変換行列81に対応した周波数特性は実線Aで示している。
FIG. 10 shows the frequency characteristics of the filter coefficient sets 91 to 93 in the main scanning direction. If the first conversion matrix and the second conversion matrix are made the same, basically the same frequency characteristics can be obtained in the sub-scanning direction. The
これらを比べると、第1、第2の変換行列として単位行列より三角行列を用いた方が、フィルタ処理に用いるフィルタの空間周波数特性がより大きい変倍率又はより低い解像度に適したものになっていることが分かる。図9A〜図9Cの場合、図10を参照すると破線Cの方が高周波数での強度が大きいため、カラー画像出力装置3における出力画像にぼやけがより少なくなり、変倍率が大きい場合に適している。一方、実線Aは高周波数での強度が小さいため、カラー画像出力装置3における出力画像に縮小の際に高周波数成分が原因で発生するモアレがより生じにくくなり、変倍が小さい場合に適している。
When these are compared, the use of a triangular matrix rather than a unit matrix as the first and second transformation matrices makes the spatial frequency characteristics of the filter used for the filter processing more suitable for larger scaling factors or lower resolutions. I understand that. In the case of FIGS. 9A to 9C, referring to FIG. 10, since the broken line C has a higher intensity at a high frequency, the output image in the color
上述したように本実施形態では、画像データに対して行なう変倍処理の変倍率が主走査方向と副走査方向とで異なる場合であっても、画像データの主走査方向及び副走査方向の両方の周波数特性を考慮して(つまりそれぞれの変倍率を考慮して)最適化された1つのフィルタ係数セットを生成することができる。従って、空間フィルタ処理部26は、フィルタ係数設定部30によって最適化された1つのフィルタ係数セットに基づく出力画像の高画質化を実現するフィルタ処理を行なうことができ、これにより、従来に比べてフィルタ係数セットの数を減らし、演算量及び必要なメモリ容量を削減することができる。
As described above, in the present embodiment, both the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data are obtained even when the scaling factor of the scaling process performed on the image data is different between the main scanning direction and the sub-scanning direction. It is possible to generate one set of filter coefficients that is optimized in consideration of the frequency characteristics (that is, in consideration of the respective scaling factors). Therefore, the spatial
また、本発明では、実際にはフーリエ変換、逆フーリエ変換を伴わずにフィルタ係数セットの算出及びそれによる空間フィルタ処理を実行するため、空間周波数成分からフィルタ係数セットに戻す際(フーリエ変換後に逆フーリエ変換する際)に発生する誤差やバグによって、最適でないフィルタ係数が生成されてしまうといった問題点も存在しない。更に、基準フィルタ係数セット及び第1、第2の変換行列において、全ての要素で整数又は有理数のみからなる行列を使用することで、最適なフィルタ係数をより確実に演算により生成することができる。 Further, in the present invention, in actuality, the filter coefficient set is calculated without performing Fourier transform or inverse Fourier transform, and the spatial filter processing based on the filter coefficient set is performed. Therefore, when returning from the spatial frequency component to the filter coefficient set (reverse after Fourier transform). There is no problem that non-optimal filter coefficients are generated due to errors or bugs that occur during Fourier transformation. Furthermore, by using a matrix consisting of only integers or rational numbers for all elements in the reference filter coefficient set and the first and second transformation matrices, the optimum filter coefficients can be generated more reliably by calculation.
また、図1で説明した画像形成装置100は、デジタルカラー複写機に限らず、コピア機能、プリンタ機能、ファクシミリ送受信機能、scan to e−mail機能等を備えるデジタルカラー複合機に適用してもよい。デジタルカラー複合機は更に、例えば、モデムやネットワークカードよりなる通信装置を備えることもできる。この場合、例えばファクシミリの送信を行なうときは、モデムにて、相手先との送信手続きを行ない送信可能な状態が確保されると、所定の形式で圧縮された画像データ(スキャナで読み込まれた画像データ)をメモリから読み出し、圧縮形式の変更など必要な処理を施して、相手先に通信回線を介して順次送信する。
The
また、ファクシミリを受信する場合、通信手続きを行ないながら相手先から送信されてくる画像データを受信してカラー画像処理装置2へ出力し、カラー画像処理装置2は受信した画像データを、不図示の圧縮/伸張処理部にて伸張処理を施す。伸張された画像データは、必要に応じて、回転処理や解像度変換処理が行なわれ、出力階調補正、階調再現処理が施され、カラー画像出力装置3より出力される。
When receiving a facsimile, the image data transmitted from the other party is received while performing a communication procedure, and is output to the color
また、画像形成装置100を、ネットワークカード、LANケーブル等を介して、ネットワークに接続されたコンピュータ及び他のデジタル複合機等との間でデータ通信を行なうように構成してもよい。また、カラー複合機だけでなく、モノクロの画像を扱う複合機、ファクシミリ通信機能のみを有するファクシミリ通信装置単体においても本発明を適用することができる。
Further, the
上述の実施形態において、カラー画像入力装置1としては、例えば、フラットベッドスキャナ、フィルムスキャナ、デジタルカメラ、携帯電話機などが用いられる。尚、カラー画像入力装置1からカラー画像データを取得する代わりに、ネットワークを介して外部記憶装置、サーバ装置などからカラー画像データを取得する構成であってもよい。また、カラー画像出力装置3としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、液晶ディスプレイなどの画像表示装置、処理結果を記録紙などに出力する電子写真方式又はインクジェット方式のプリンタなどが用いられる。
In the above-described embodiment, as the color
本発明は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。即ち、カラー画像処理装置2は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(Central Processing Unit )、本発明のコンピュータプログラムを格納したROM(read only memory)、各種の制御プログラムを展開するRAM(random access memory)、並びに、各種の制御プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などで構成することができる。
The present invention may be configured by hardware logic, or may be realized by software using a CPU as follows. That is, the color
そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるフィルタ係数の合成処理を行なうプログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)を記録したコンピュータでの読み取り可能な記録媒体をカラー画像処理装置2に供給し、そのコンピュータ(又はCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。この結果、上記のフィルタ係数の合成処理の制御を行なうコンピュータプログラムコードを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
An object of the present invention is a computer-readable recording in which program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a program that performs filter coefficient synthesis processing, which is software that implements the functions described above, is recorded This can also be achieved by supplying the medium to the color
この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行なわれるために図示しないメモリ、例えばROMのようなプログラムメディアであってもよく、図示しない外部記憶装置としてのプログラム読取装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。 This recording medium may be a memory (not shown) such as a ROM, because the processing is performed by a microcomputer, and a program reading device as an external storage device (not shown) is provided in the recording medium. It may be a program medium that can be read by inserting.
いずれの場合においても、格納されているコンピュータプログラムコードはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、コンピュータプログラムコードを読み出し、読み出されたコンピュータプログラムコードがマイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのコンピュータプログラムコードが実行される方式であってもよい。この場合、ダウンロード用のコンピュータプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。 In any case, the stored computer program code may be configured to be accessed and executed by the microprocessor, or the computer program code is read and the read computer program code is illustrated in the microcomputer. The program may be downloaded to a non-program storage area and the computer program code is executed. In this case, it is assumed that the computer program for download is stored in the main device in advance.
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク並びにCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、或いはマスクROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュROM等による半導体メモリを含めた固定的にコンピュータプログラムを担持する媒体であってもよい。 Here, the program medium is a recording medium configured to be separable from the main body, and includes a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a flexible disk and a hard disk, and a CD-ROM / MO / MD / DVD / Disc systems including optical disks such as CD-R, card systems such as IC cards (including memory cards) / optical cards, mask ROM, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), It may be a medium that carries a fixed computer program including a semiconductor memory such as a flash ROM.
また、カラー画像処理装置2を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介してダウンロードするように流動的にコンピュータプログラムコードを担持する媒体であってもよい。このように通信ネットワークからコンピュータプログラムコードをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のコンピュータプログラムは予め本体装置に格納しておくか、或いは別の記録媒体からインストールされるものであってもよい。尚、通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。
Further, the color
また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB(登録商標)、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。尚、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。 Further, the transmission medium constituting the communication network is not particularly limited. For example, the transmission medium such as IEEE 1394, USB (registered trademark), power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL line, or the like can be used. It can also be used by radio such as infrared, Bluetooth (registered trademark), 802.11 radio, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
このように、本発明の目的は、複数の画素が2次元に配置された画像を形成するための画像データに対するフィルタ処理を含む画像処理を、コンピュータに実行させるためのプログラムによっても達成することができる。この画像処理は、第1設定ステップ、第2設定ステップ、選択ステップ、変換ステップ、及びフィルタ処理ステップを有する。上記第1設定ステップは、画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定するステップである。上記第2設定ステップは、画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定するステップである。上記選択ステップは、(i)縦方向の変倍率及び横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは所定の画像処理条件に縦方向の変倍率及び横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択するステップである。上記変換ステップは、選択ステップで選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、第1設定ステップ及び第2設定ステップで設定された第1の変換行列及び第2の変換行列を用いて一次変換するステップである。上記フィルタ処理ステップは、変換ステップで一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、画像データにフィルタ処理を施すステップである。その他の応用については、画像処理装置について説明した通りであり、その説明を省略する。 As described above, the object of the present invention can also be achieved by a program for causing a computer to execute image processing including filter processing for image data for forming an image in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged. it can. This image processing includes a first setting step, a second setting step, a selection step, a conversion step, and a filter processing step. The first setting step is a step of setting a first conversion matrix in accordance with a scaling factor in the vertical direction when the scaling process is performed on the image data. The second setting step is a step of setting a second conversion matrix in accordance with the horizontal scaling factor when the scaling process is performed on the image data. The selection step includes (i) a predetermined image processing condition different from the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor, or an image obtained by adding the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor to the predetermined image processing condition. This is a step of selecting a reference filter coefficient set based on the processing conditions and (ii) one or more filter coefficient sets stored in advance. In the conversion step, the matrix indicated by the reference filter coefficient set selected in the selection step is linearly converted using the first conversion matrix and the second conversion matrix set in the first setting step and the second setting step. It is a step. The filter processing step is a step of performing filter processing on the image data using the filter coefficient set after the primary conversion in the conversion step. Other applications are the same as those described for the image processing apparatus, and a description thereof will be omitted.
また、本発明の目的は、プログラムの処理手順や画像処理装置の処理手順として例示したように、複数の画素が2次元に配置された画像を形成するための画像データにフィルタ処理を施す画像処理方法によっても達成することができる。この画像処理方法は、第1設定ステップ、第2設定ステップ、選択ステップ、変換ステップ、及びフィルタ処理ステップを有する。上記第1設定ステップは、第1変換行列設定部が、画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定するステップである。上記第2設定ステップは、第2変換行列設定部が、画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定するステップである。上記選択ステップは、選択部が、(i)縦方向の変倍率及び横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは所定の画像処理条件に縦方向の変倍率及び横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択するステップである。上記変換ステップは、係数変換部が、選択ステップで選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、第1設定ステップ及び第2設定ステップで設定された第1の変換行列及び第2の変換行列を用いて一次変換するステップである。上記フィルタ処理ステップは、フィルタ処理部が、変換ステップで一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、画像データにフィルタ処理を施すステップである。その他の応用については、画像処理装置について説明した通りであり、その説明を省略する。 Another object of the present invention is to perform image processing for filtering image data for forming an image in which a plurality of pixels are arranged two-dimensionally, as exemplified as a processing procedure of a program or a processing procedure of an image processing apparatus. It can also be achieved by the method. This image processing method includes a first setting step, a second setting step, a selection step, a conversion step, and a filter processing step. The first setting step is a step in which the first conversion matrix setting unit sets the first conversion matrix according to the vertical scaling factor when the scaling process is performed on the image data. The second setting step is a step in which the second conversion matrix setting unit sets the second conversion matrix according to the horizontal scaling factor when the scaling process is performed on the image data. In the selection step, the selection unit is configured to select (i) a predetermined image processing condition different from the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor, or the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor based on the predetermined image processing condition. And (ii) one or a plurality of filter coefficient sets stored in advance, and selecting a reference filter coefficient set. In the conversion step, the coefficient conversion unit converts the matrix indicated by the reference filter coefficient set selected in the selection step into the first conversion matrix and the second conversion matrix set in the first setting step and the second setting step. This is the step of performing the primary conversion. The filter processing step is a step in which the filter processing unit performs a filter process on the image data using the filter coefficient set after the primary conversion in the conversion step. Other applications are the same as those described for the image processing apparatus, and a description thereof will be omitted.
以上、説明したように、本発明に係る画像処理装置は、複数の画素が2次元に配置された画像を形成するための画像データにフィルタ処理を施す画像処理装置であって、前記画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定する第1変換行列設定部と、前記画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定する第2変換行列設定部と、(i)前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは該所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択する選択部と、該選択部で選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、前記第1変換行列設定部及び前記第2変換行列設定部によって設定された第1の変換行列及び第2の変換行列を用いて一次変換する係数変換部と、該係数変換部で一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、前記画像データにフィルタ処理を施すフィルタ処理部と、を備えることを特徴としたものである。これにより、画像データに対して行なう変倍処理の縦方向と横方向の変倍率が異なる場合であっても、少ない演算量で算出可能な最適なフィルタ係数に基づく1回のフィルタ処理によって画質の向上を実現できる。 As described above, the image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus that performs filter processing on image data for forming an image in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged. A first transformation matrix setting unit that sets a first transformation matrix according to a magnification in the vertical direction when the magnification process is performed on the image data, and a horizontal direction when the image data is subjected to the magnification process A second transformation matrix setting unit for setting a second transformation matrix according to a scaling factor; and (i) predetermined image processing conditions different from the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor, or the predetermined A reference filter coefficient set based on the image processing condition obtained by adding the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor to the image processing condition, and (ii) one or more filter coefficient sets stored in advance. Selection part to be selected and selected by the selection part A coefficient conversion unit that performs primary conversion on a matrix indicated by a reference filter coefficient set using the first conversion matrix and the second conversion matrix set by the first conversion matrix setting unit and the second conversion matrix setting unit; And a filter processing unit that performs a filter process on the image data using the filter coefficient set subjected to the primary conversion by the coefficient conversion unit. As a result, even when the scaling process performed on the image data is different in the vertical and horizontal scaling ratios, the image quality can be reduced by a single filtering process based on the optimum filter coefficient that can be calculated with a small amount of calculation. Improvements can be realized.
また、本発明に係る画像処理装置は、前記係数変換部により一次変換後のフィルタ係数セットのサイズを前記基準フィルタ係数セットのサイズと異ならせることが可能になっており、前記一次変換後のフィルタ係数セットを、前記基準フィルタ係数セットのサイズ及び/又は定められたサイズに合わせるように調整するサイズ調整部を更に備え、前記フィルタ処理部は、前記サイズ調整部で調整後のフィルタ係数セットを用いてフィルタ処理を施すように構成することもできる。これにより、元々本発明を適用する前の画像処理装置において必要なサイズとして設計した従来機種の基準フィルタ係数セットをそのまま利用することができる。 In the image processing apparatus according to the present invention, the coefficient conversion unit can make the size of the filter coefficient set after the primary conversion different from the size of the reference filter coefficient set, and the filter after the primary conversion The image processing apparatus further includes a size adjustment unit that adjusts a coefficient set to match a size of the reference filter coefficient set and / or a predetermined size, and the filter processing unit uses the filter coefficient set adjusted by the size adjustment unit. It is also possible to configure so as to perform filter processing. Thereby, the reference filter coefficient set of the conventional model originally designed as a necessary size in the image processing apparatus before applying the present invention can be used as it is.
また、本発明に係る画像処理装置は、前記第1の変換行列は、前記縦方向の変倍率に基づく1つの変数を用いて所定の演算で生成した有理数のみからなる三角行列であり、前記第2の変換行列は、前記横方向の変倍率に基づく1つの変数を用いて所定の演算で生成した有理数のみからなる三角行列であるように構成することもできる。これにより、フィルタ処理に用いるフィルタの空間周波数特性が所定の変倍率に適したものになる。 In the image processing apparatus according to the present invention, the first transformation matrix is a triangular matrix composed of only rational numbers generated by a predetermined calculation using one variable based on the vertical scaling factor. The two transformation matrices may be configured to be a triangular matrix consisting of only rational numbers generated by a predetermined calculation using one variable based on the horizontal scaling factor. As a result, the spatial frequency characteristic of the filter used for the filter processing becomes suitable for a predetermined scaling factor.
また、本発明に係る画像処理装置は、前記所定の画像処理条件に含まれる条件につき、或いは、前記所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件に含まれる条件につき、それぞれ複数の区分に分け、各区分で、前記第1の変換行列及び前記第2の変換行列及び/又は前記基準フィルタ係数セットを切り替えるように構成することもできる。これにより、画像処理条件に含まれる条件毎に細かくフィルタ処理時のフィルタを切り替えることができる。 In addition, the image processing apparatus according to the present invention is configured to perform image processing for the conditions included in the predetermined image processing conditions or by adding the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor to the predetermined image processing conditions. The conditions included in the conditions may be divided into a plurality of sections, and the first transform matrix, the second transform matrix, and / or the reference filter coefficient set may be switched in each section. Thereby, the filter at the time of filter processing can be finely switched for every condition included in the image processing condition.
また、本発明に係る画像処理方法は、複数の画素が2次元に配置された画像を形成するための画像データにフィルタ処理を施す画像処理方法であって、第1変換行列設定部が、前記画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定する第1設定ステップと、第2変換行列設定部が、前記画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定する第2設定ステップと、選択部が、(i)前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは該所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択する選択ステップと、係数変換部が、前記選択ステップで選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、前記第1設定ステップ及び前記第2設定ステップで設定された前記第1の変換行列及び前記第2の変換行列を用いて一次変換する変換ステップと、フィルタ処理部が、前記変換ステップで一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、前記画像データにフィルタ処理を施すフィルタ処理ステップと、を有することを特徴としたものである。これにより、画像データに対して行なう変倍処理の縦方向と横方向の変倍率が異なる場合であっても、少ない演算量で算出可能な最適なフィルタ係数に基づく1回のフィルタ処理によって画質の向上を実現できる。 The image processing method according to the present invention is an image processing method for performing filter processing on image data for forming an image in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged. A first setting step for setting a first conversion matrix and a second conversion matrix setting unit according to a vertical scaling factor when performing scaling processing on image data, A second setting step of setting a second transformation matrix in accordance with a horizontal scaling factor when performing the multiplication process; and a selection unit, (i) the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor, Are different predetermined image processing conditions, or image processing conditions obtained by adding the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor to the predetermined image processing conditions, and (ii) one or more filter coefficients stored in advance And select a reference filter coefficient set based on A selection step, and a coefficient conversion unit, the matrix indicated by the reference filter coefficient set selected in the selection step, the first conversion matrix set in the first setting step and the second setting step, and the first A conversion step of performing a primary conversion using a conversion matrix of 2, and a filter processing step in which a filter processing unit performs a filter process on the image data using the filter coefficient set after the primary conversion in the conversion step. It is characterized by having. As a result, even when the scaling process performed on the image data is different in the vertical and horizontal scaling ratios, the image quality can be reduced by a single filtering process based on the optimum filter coefficient that can be calculated with a small amount of calculation. Improvements can be realized.
また、本発明に係るプログラムは、複数の画素が2次元に配置された画像を形成するための画像データに対するフィルタ処理を含む画像処理を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記画像処理は、前記画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定する第1設定ステップと、前記画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定する第2設定ステップと、(i)前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは該所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択する選択ステップと、前記選択ステップで選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、前記第1設定ステップ及び前記第2設定ステップで設定された前記第1の変換行列及び前記第2の変換行列を用いて一次変換する変換ステップと、前記変換ステップで一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、前記画像データにフィルタ処理を施すフィルタ処理ステップと、を有することを特徴としたものである。これにより、画像データに対して行なう変倍処理の縦方向と横方向の変倍率が異なる場合であっても、少ない演算量で算出可能な最適なフィルタ係数に基づく1回のフィルタ処理によって画質の向上を実現できる。 A program according to the present invention is a program for causing a computer to execute image processing including filter processing for image data for forming an image in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged. Includes a first setting step for setting a first transformation matrix according to a vertical scaling factor when the scaling process is performed on the image data, and when the scaling process is performed on the image data. A second setting step for setting a second transformation matrix in accordance with the horizontal scaling factor, and (i) predetermined image processing conditions different from the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor, or Based on the image processing condition obtained by adding the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor to the predetermined image processing condition, and (ii) one or more filter coefficient sets stored in advance, a reference filter coefficient Set And a matrix indicated by the reference filter coefficient set selected in the selection step, the first transformation matrix and the second transformation set in the first setting step and the second setting step. A conversion step for performing a primary conversion using a matrix; and a filter processing step for performing a filter process on the image data using the filter coefficient set after the primary conversion in the conversion step. is there. As a result, even when the scaling process performed on the image data is different in the vertical and horizontal scaling ratios, the image quality can be reduced by a single filtering process based on the optimum filter coefficient that can be calculated with a small amount of calculation. Improvements can be realized.
1…カラー画像入力装置、2…カラー画像処理装置、3…カラー画像出力装置、4…操作パネル、20…A/D変換部、21…シェーディング補正部、22…入力階調補正部、23…領域分離処理部、24…色補正部、25…黒生成下色除去部、26…空間フィルタ処理部、27…変倍部、28…出力階調補正部、29…階調再現処理部、30…フィルタ係数設定部、100…画像形成装置、300…メモリ(記憶部)、301…第1変換行列設定部、302…第2変換行列設定部、303…フィルタ係数セット選択部、304a,304b…係数変換部、305a,305b…サイズ修正部、306a,306b…フィルタ係数結合部、307…窓関数処理部、308…除算係数算出部、100…画像形成装置。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定する第1変換行列設定部と、
前記画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定する第2変換行列設定部と、
(i)前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは該所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択する選択部と、
該選択部で選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、前記第1変換行列設定部及び前記第2変換行列設定部によって設定された第1の変換行列及び第2の変換行列を用いて一次変換する係数変換部と、
該係数変換部で一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、前記画像データにフィルタ処理を施すフィルタ処理部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that performs filter processing on image data for forming an image in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged,
A first conversion matrix setting unit that sets a first conversion matrix in accordance with a vertical scaling factor when the scaling process is performed on the image data;
A second transformation matrix setting unit for setting a second transformation matrix according to a lateral scaling factor when the scaling process is performed on the image data;
(I) A predetermined image processing condition different from the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor, or an image obtained by adding the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor to the predetermined image processing condition A selection unit that selects a reference filter coefficient set based on the processing conditions and (ii) one or more filter coefficient sets stored in advance;
The matrix indicated by the reference filter coefficient set selected by the selection unit is converted into a first order using the first conversion matrix and the second conversion matrix set by the first conversion matrix setting unit and the second conversion matrix setting unit. A coefficient conversion unit for conversion;
A filter processing unit that performs a filter process on the image data using the filter coefficient set after the primary conversion by the coefficient conversion unit;
An image processing apparatus comprising:
前記一次変換後のフィルタ係数セットを、前記基準フィルタ係数セットのサイズ及び/又は定められたサイズに合わせるように調整するサイズ調整部を更に備え、
前記フィルタ処理部は、前記サイズ調整部で調整後のフィルタ係数セットを用いてフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 It is possible to make the size of the filter coefficient set after the primary conversion different from the size of the reference filter coefficient set by the coefficient conversion unit,
A size adjusting unit that adjusts the filter coefficient set after the primary conversion to match the size of the reference filter coefficient set and / or a predetermined size;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the filter processing unit performs a filter process using the filter coefficient set adjusted by the size adjusting unit.
前記第2の変換行列は、前記横方向の変倍率に基づく1つの変数を用いて所定の演算で生成した有理数のみからなる三角行列であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 The first transformation matrix is a triangular matrix consisting of only rational numbers generated by a predetermined calculation using one variable based on the scaling factor in the vertical direction,
3. The image according to claim 1, wherein the second transformation matrix is a triangular matrix including only rational numbers generated by a predetermined calculation using one variable based on the scaling factor in the horizontal direction. Processing equipment.
第1変換行列設定部が、前記画像データに対して変倍処理を施す際の縦方向の変倍率に応じて、第1の変換行列を設定する第1設定ステップと、
第2変換行列設定部が、前記画像データに対して変倍処理を施す際の横方向の変倍率に応じて、第2の変換行列を設定する第2設定ステップと、
選択部が、(i)前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率とは異なる所定の画像処理条件、或いは該所定の画像処理条件に前記縦方向の変倍率及び前記横方向の変倍率を加えた画像処理条件と、(ii)予め記憶された1又は複数のフィルタ係数セットと、に基づき、基準フィルタ係数セットを選択する選択ステップと、
係数変換部が、前記選択ステップで選択された基準フィルタ係数セットが示す行列を、前記第1設定ステップ及び前記第2設定ステップで設定された前記第1の変換行列及び前記第2の変換行列を用いて一次変換する変換ステップと、
フィルタ処理部が、前記変換ステップで一次変換された後のフィルタ係数セットを用いて、前記画像データにフィルタ処理を施すフィルタ処理ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for performing filter processing on image data for forming an image in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged,
A first setting step in which a first conversion matrix setting unit sets a first conversion matrix in accordance with a vertical scaling factor when performing a scaling process on the image data;
A second setting step in which a second conversion matrix setting unit sets a second conversion matrix according to a horizontal scaling factor when the scaling process is performed on the image data;
(I) a predetermined image processing condition different from the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor, or the vertical scaling factor and the horizontal scaling factor in the predetermined image processing condition; A selection step of selecting a reference filter coefficient set based on (ii) one or more pre-stored filter coefficient sets;
The coefficient conversion unit represents the matrix indicated by the reference filter coefficient set selected in the selection step as the first conversion matrix and the second conversion matrix set in the first setting step and the second setting step. A conversion step for primary conversion using,
A filter processing unit that performs a filter process on the image data using the filter coefficient set after the primary conversion in the conversion step;
An image processing method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013009957A JP2014143512A (en) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | Image processing device and image processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013009957A JP2014143512A (en) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | Image processing device and image processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014143512A true JP2014143512A (en) | 2014-08-07 |
Family
ID=51424499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013009957A Pending JP2014143512A (en) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | Image processing device and image processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014143512A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111868778A (en) * | 2018-03-19 | 2020-10-30 | 索尼公司 | Image processing apparatus, image processing method, and program |
CN116828224A (en) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 深圳有咖互动科技有限公司 | Real-time interaction method, device, equipment and medium based on interface gift icon |
-
2013
- 2013-01-23 JP JP2013009957A patent/JP2014143512A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111868778A (en) * | 2018-03-19 | 2020-10-30 | 索尼公司 | Image processing apparatus, image processing method, and program |
CN111868778B (en) * | 2018-03-19 | 2024-05-21 | 索尼公司 | Image processing device, image processing method, and storage medium |
CN116828224A (en) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 深圳有咖互动科技有限公司 | Real-time interaction method, device, equipment and medium based on interface gift icon |
CN116828224B (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-24 | 深圳有咖互动科技有限公司 | Real-time interaction method, device, equipment and medium based on interface gift icon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6649750B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
JP4549418B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, image forming apparatus, program, and recording medium | |
JP4173154B2 (en) | Image processing method, image processing apparatus, image forming apparatus, computer program, and recording medium | |
JP4568748B2 (en) | Image processing method, image processing apparatus, image forming apparatus, computer program, and recording medium | |
JP5095667B2 (en) | Output instruction apparatus, image forming system, output instruction method, control program, and recording medium therefor | |
JP4731595B2 (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, computer program, recording medium, and image processing method | |
JP4342560B2 (en) | Image processing method, image processing apparatus, computer program, and recording medium | |
JP2014143512A (en) | Image processing device and image processing method | |
JP2010278933A (en) | Image processing device, image forming device, image processing method, program and recording medium | |
JP2013074309A (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, computer program and recording medium | |
JP4230435B2 (en) | Image processing method, image processing apparatus, and image forming apparatus including the same | |
JP4334498B2 (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, and computer program | |
JP4176656B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, image forming apparatus, image processing program, and recording medium recording the program | |
JP4139752B2 (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, image processing program, and recording medium recording the program | |
JP2006005907A (en) | Image processing method, image processing apparatus, image forming apparatus, computer program and dummy halftone matrix creating method | |
JP2008271131A (en) | Method and device for image processing, and image forming apparatus | |
JP2009267835A (en) | Image processing device, image forming device, image processing method, computer program, and recording medium | |
JP2015049631A (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, program, and recording medium | |
JP4118823B2 (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, image processing program, and recording medium | |
JP2005027016A (en) | Image processing apparatus | |
JP5265040B2 (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, computer program, recording medium, and image processing method | |
JP4266004B2 (en) | Image processing method, image processing apparatus, image forming apparatus, image processing program, and recording medium recording image processing program | |
JP2007334520A (en) | Image processor, image forming device, image processing method, image processing program, and recording medium recoding image processing program | |
JP4386870B2 (en) | Image processing method, image processing apparatus, image forming apparatus, computer program, and recording medium | |
JP5079904B2 (en) | Multilevel dither processing method, image processing apparatus, image forming apparatus, multi-function machine, multilevel dither processing program, and computer-readable recording medium |