JP2658087B2 - Color image processing method - Google Patents
Color image processing methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はカラー画像処理方法に関し、特にディジタル
カラー画像読取り装置等に好適な、カラー画像処理方法
に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a color image processing method, and more particularly to a color image processing method suitable for a digital color image reading device or the like.
従来技術 絵柄と文字との混在する原稿では、フルカラー原稿と
いえども、文字は黒色であることが多い。フルカラー複
写機で黒を再現するには、Yellow,Magenta,Cyan(以
下、「Y,M,C」という)の3色の色材を重ね合わせる。
しかし、Y,M,C3色を重ねても、Y,M,Cのバランスが完全
にとれていなければ、多少の色成分は残ってしまう。ま
た、Y,M,Cの各版の位置合わせが不完全で位置ずれがあ
ると、文字の如く高解像性が要求される画像では、著し
く画質が劣化する。この不具合の対策として、ディジタ
ルカラー複写機では、Y,M,Cの3色が重なる部分を黒(B
K)で置換えるUCR(下色除去)の適用が考えられる。2. Description of the Related Art In a document in which pictures and characters are mixed, characters are often black even in a full-color document. To reproduce black with a full-color copying machine, three color materials of Yellow, Magenta, and Cyan (hereinafter, referred to as “Y, M, C”) are superimposed.
However, even if the three colors Y, M, and C are superimposed, some color components remain if the balance between Y, M, and C is not completely achieved. Further, if the alignment of the Y, M, and C plates is incomplete and misaligned, the quality of an image such as a character that requires high resolution is significantly degraded. As a countermeasure against this problem, digital color copiers use black (B
The application of UCR (under color removal) to replace with K) is considered.
一方、カラー画像入力方法の例としては、例えば、特
開昭60−187180号公報に開示されたダイクロイックプリ
ズムを用い、3個のCCD上に結像させて色信号を得る方
法が知られている。この方法では、結像光学系の色収差
を完全に無くなることは困難で、原稿の1点が正確に各
CCDの所定の位置に結像せず、従って、読取った画素信
号のカラーバランスが狂うことになる。また、CCDの位
置調整が困難であること、部品数が多く、コスト高であ
る等の欠点もある。On the other hand, as an example of a color image input method, for example, a method of obtaining a color signal by forming an image on three CCDs using a dichroic prism disclosed in JP-A-60-187180 is known. . In this method, it is difficult to completely eliminate the chromatic aberration of the image forming optical system, and one point of the original is accurately determined for each point.
An image is not formed at a predetermined position of the CCD, and therefore, the color balance of the read pixel signal is out of order. There are also disadvantages such as difficulty in adjusting the position of the CCD, a large number of parts, and high cost.
他の例では、特開昭61−61561号公報に、光電変換ア
レイの素子にRed,Green,Blue(以下、「R,G,B」とい
う)のフィルタを規則的に配して、位置調整および部品
点数の問題を解消するようにしたものがある。この方法
は、R,G,Bの受光体が互いにずれているために、原画の
同一点のデータを読取ることはできず、色補正処理や前
記UCR処理等が正確に行えないという別の問題を有する
ものであった。In another example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-61561 discloses that a red, green, blue (hereinafter, referred to as "R, G, B") filter is regularly arranged on the elements of the photoelectric conversion array to adjust the position. In addition, there is one that solves the problem of the number of parts. This method has another problem that, since the R, G, and B photoreceptors are displaced from each other, data at the same point of the original image cannot be read, and the color correction processing and the UCR processing cannot be performed accurately. It had the following.
この問題に対しては、本出願人が、先に特願昭61−19
4712号「カラー画像処理方法」により提案した方法があ
る。この方法は、上述の、色分解フィルタを規則的に並
べた一次元カラー撮像素子を用いる画像読取り装置にお
いて、画像の位置を高精度に読取るために、R,G,B間の
ドット位置のずれを、隣接する2画素のデータを用いて
直線補間することで、所定位置の画像データを得るよう
にしたものである。この方法は、画素位置の補正は行う
ことができるが、直線補間をすることは重み付け平均を
とることであり、ディジタルフィルタとしてローパス特
性を持つことになるため、画像の高周波成分が抑制さ
れ、文字,線画等のシャープネスが低下するという問題
があった。To address this problem, the present applicant has previously filed Japanese Patent Application No. 61-19 / 1986.
There is a method proposed by No. 4712 “Color image processing method”. This method uses the above-described image reading apparatus using a one-dimensional color image sensor in which color separation filters are regularly arranged, in order to read the position of an image with high accuracy, to shift the dot position between R, G, and B. Is linearly interpolated using the data of two adjacent pixels to obtain image data at a predetermined position. This method can correct the pixel position, but performing linear interpolation means taking a weighted average, which has a low-pass characteristic as a digital filter. However, there is a problem that the sharpness of a line drawing or the like is reduced.
以下、これについて、詳細に説明する。第20図は、G,
B,Rの色分解フィルタを規則的に並べた一次元カラー撮
像素子(ラインセンサ)の一部を示している。図におい
て、n−4〜n+3で示される各画素は、細分するとG,
B,Rの色分解フィルタを持つ3個の微小画素から構成さ
れる。この微小画素は主走査方向に連続して配置されて
いる。Hereinafter, this will be described in detail. FIG. 20 shows G,
1 shows a part of a one-dimensional color image sensor (line sensor) in which B and R color separation filters are regularly arranged. In the figure, each pixel indicated by n−4 to n + 3 is subdivided into G,
It is composed of three small pixels having B and R color separation filters. These minute pixels are arranged continuously in the main scanning direction.
このため、画像のサンプリング点は、G−B,B−R間
で1/3画素、G−R間でみれば2/3画素の位置ずれが発生
する。この位置ずれの前記UCR処理への影響について考
える。具体的には、サンプリング密度は16dot/mm程度、
画像としては、特にUCR処理が問題となる黒文字では、
線の太さが100μm程度であるから、この場合について
サンプリングの様子を示すと第21図のようになる。Therefore, the sampling point of the image is shifted by 1/3 pixel between GB, BR and 2/3 pixel when viewed between GR. Consider the effect of this displacement on the UCR process. Specifically, the sampling density is about 16 dots / mm,
As an image, especially for black characters where UCR processing is a problem,
Since the thickness of the line is about 100 μm, the state of sampling in this case is as shown in FIG.
ここで、説明を簡単にするため、画像の出力値は反射
率リニア、色材,用紙等は理想的な場合を考える。第21
図では、黒線が画素n,n+1にわたっている。各色間に
位置ずれのない理想的なセンサでは、画素n,n+1の出
力値(反射率%)はG,B,Rとも、それぞれ、50%,17%と
なる。これを、G,B,Rの補色であるM,Y,Cの色材を用いて
再現する場合には、それぞれ、面積率相当で50%,83%
の色材を使えば良い。Here, in order to simplify the description, it is assumed that the output value of the image is a linear reflectance, and the color material, paper, and the like are ideal. 21st
In the figure, the black line extends over pixels n and n + 1. In an ideal sensor having no displacement between the colors, the output values (reflectance%) of the pixels n and n + 1 are 50% and 17% for G, B and R, respectively. When this is reproduced using M, Y, and C color materials that are complementary colors of G, B, and R, the area ratio is 50% and 83%, respectively.
Color materials should be used.
更に、UCR100%処理を行えば、M,Y,Cの最小値をBKで
置換えることができるから、結局、BKのみ50%,83%用
いれば良いことになる。しかし、現実には、R,G,B間に
位置ずれがあるため、各色の出力値は第22図に示すよう
になって、R,G,Bで一致しない。従って、必要なM,Y,Cは
第23図に示すようになり、UCR100%処理を行っても、M,
Y,CおよびBKの必要な色材の量は、第24図に示すように
なり、BK1色で再現できなくなるのがわかる。Further, if the UCR 100% processing is performed, the minimum values of M, Y, and C can be replaced with BK, so that only BK needs to be used in 50% and 83%. However, in reality, since there is a displacement between R, G, and B, the output values of each color are as shown in FIG. Therefore, the necessary M, Y, and C are as shown in FIG. 23.
The amounts of the necessary color materials of Y, C and BK are as shown in FIG. 24, and it can be seen that it is impossible to reproduce with one color of BK.
前記特願昭61−194712号「カラー画像処理方法」にお
いては、各色間の位置ずれを補正するため、隣接2画素
間のデータを用いて直線補間する。B色のセンサ位置を
中心にして考えれば、GおよびR色は、それぞれ、−1/
3画素,1/3画素の位置ずれがある。これを直線補間で補
正すると、次式のようになる。In the Japanese Patent Application No. 61-194712, "Color Image Processing Method", linear interpolation is performed using data between two adjacent pixels in order to correct a positional shift between colors. Considering the sensor position of B color as the center, G and R colors are respectively -1 /
There is a displacement of 3 pixels and 1/3 pixel. When this is corrected by linear interpolation, the following equation is obtained.
ここで、Gn,Rn-1等は、G色のn番目,R色のn−1番
目の画素の出力値を表わし、Gn′,Bn′,Rn′は補正値を
表わす。 Here, G n , R n−1, etc. represent output values of the n-th pixel of G color and the n−1-th pixel of R color, and G n ′, B n ′, R n ′ represent correction values .
上記Gn,Rnの補正処理は、それぞれ、[0,2/3,1/3]
[1/3,2/3,0]の係数を有する一次元ディジタルフィル
タ処理に等しい。これらのフィルタの空間周波数特性
(MTF)は、離散的フーリエ変換(DFT)を行うことによ
り、知ることができる。The above-described G n and R n correction processes are [0, 2/3, 1/3], respectively.
Equivalent to one-dimensional digital filtering with [1 / 3,2 / 3,0] coefficients. The spatial frequency characteristics (MTF) of these filters can be known by performing a discrete Fourier transform (DFT).
フィルタ特性をf(x)で表わすと、そのDFTは、 u:空間周波数 N:1/Δx Δx:サンプリングピッチ m:フィルタサイズ MTF(u)=|F(u)| …(3) となる。When the filter characteristic is represented by f (x), its DFT is u: spatial frequency N: 1 / Δx Δx: sampling pitch m: filter size MTF (u) = | F (u) | (3)
第25図に、 F(x)=[1/3,2/3,0] m=3 Δx=62.5μm(16dot/mm) の場合のディジタルフィルタのMTF特性を示す(f
(x)=[0,2/3,1/3]も同じ特性となる)。図からも
明らかな通り、このフィルタは、高周波成分の伝達性が
悪く、ローパス特性を持つ。FIG. 25 shows the MTF characteristic of the digital filter when F (x) = [1 / 3,2 / 3,0] m = 3 Δx = 62.5 μm (16 dots / mm) (f
(X) = [0,2 / 3,1 / 3] also has the same characteristic). As is clear from the figure, this filter has poor transmission of high-frequency components and has a low-pass characteristic.
従って、このフィルタによって位置ずれ補正を行うこ
とにより、G,R色の画像の高周波成分が劣化する。すな
わち、G,Rの画像はボケることになり、文字,線画等の
シャープネスが低下してしまう。Therefore, by performing the displacement correction using this filter, the high frequency components of the G and R color images are degraded. That is, the G and R images are blurred, and the sharpness of characters, line drawings, and the like is reduced.
目的 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、従来の技術における上述の如き諸問題
を解消し、画像のシャープネスを劣化させるいことな
く、画素位置の補正を行い得るカラー画像処理方法を提
供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to solve the above-described problems in the conventional technology and correct the pixel position without deteriorating the sharpness of an image. An object of the present invention is to provide a color image processing method which can be obtained.
構成 本発明の上記目的は、色分解フィルタを規則的に配列
した一次元カラー撮像素子を用いる画像読取り手段を有
するカラー画像処理装置において、基準色に対して他色
を所定のシフト量だけシフトした場合の画像データを、
複数の画素のデータを参照して補間することにより求め
る如く構成されたことを特徴とするカラー画像処理方法
によって達成される。The object of the present invention is to provide a color image processing apparatus having image reading means using a one-dimensional color image pickup device in which color separation filters are regularly arranged, wherein another color is shifted by a predetermined shift amount with respect to a reference color. Image data,
This is achieved by a color image processing method characterized in that it is obtained by interpolating with reference to data of a plurality of pixels.
以下、本発明の原理を説明した後、実施例に基づい
て、構成をより詳細に説明する。Hereinafter, after describing the principle of the present invention, the configuration will be described in more detail based on embodiments.
標本化定理より、周波数W以下に帯域制限された一次
元信号g(t)は、 T=1/(2W) 間隔で、すなわち、fs=2Wの標本化周波数で標本化すれ
ば、次式により、完全に元の信号を復元することができ
る。According to the sampling theorem, the one-dimensional signal g (t) band-limited to the frequency W or less is sampled at an interval of T = 1 / (2W), that is, at a sampling frequency of f s = 2W. Thus, the original signal can be completely restored.
本発明に係わるカラー画像処理方法によれば、サンプ
リング画像に上記式(4)の原理を適用して補間データ
を得て、位置ずれ補正を行う。 According to the color image processing method according to the present invention, interpolation data is obtained by applying the principle of the above equation (4) to the sampled image, and misregistration is corrected.
ここで、補間データの計算方法について説明する。第
3図に、サンプリング画素の位置,補間データを求める
位置,その他のパラメータの関係を示す。第3図のパラ
メータを用いれば、補間データO(x)は、次式によっ
て求められる。Here, a method of calculating the interpolation data will be described. FIG. 3 shows the relationship between the positions of the sampling pixels, the positions for obtaining the interpolation data, and other parameters. Using the parameters shown in FIG. 3, the interpolation data O (x) can be obtained by the following equation.
ここで、h(x)は補間関数で、 また、 は規格化係数である。iは−∞から∞までであるが、第
4図に示したh(x)のグラフからわかるように、|x|
が大きくなると、 h(x)→0 となる。従って、実用上は、i=−2〜2程度の範囲で
良い。 Where h (x) is an interpolation function, Also, Is a normalization coefficient. i is from −∞ to ∞, but as can be seen from the graph of h (x) shown in FIG. 4, | x |
Is larger, h (x) → 0. Therefore, in practical use, i may be in the range of about -2 to 2.
ところで、補間データは、R,G,Bのうち、どれか1色
を基準として、残り2色について求めれば良い。ここで
は、Bを基準として、GおよびRについて位置ずれ補正
を行う場合について説明する。但し、R,G,Bの位置関係
は、第20図に示した通りとする。すなわち、Rデータは
注目画素位置x0より1/3画素左にシフトした位置での補
間データを用いることになる。By the way, the interpolation data may be obtained for the remaining two colors based on any one of R, G, and B. Here, a case will be described in which positional deviation correction is performed on G and R with reference to B. However, the positional relationship between R, G, and B is as shown in FIG. Ie, R data will be used interpolated data at the shifted 1/3 pixel left of the target pixel position x 0 position.
ここで、x0を原点(x0=0)とすると、補間データを
求める位置は、 である。前述の式(5)を用いることにより、補間デー
タは、次のようになる。Here, assuming that x 0 is the origin (x 0 = 0), the position for obtaining the interpolation data is It is. By using the above equation (5), the interpolation data is as follows.
i=−2,−1,0,1,2の5画素のデータを用いた場合の
各係数の値を、第14図に示す。第14図に示すの係数を
用いた一次元フィルタ[10.1676,0.4191,0.8383,−0.20
95,0.1197]を使用することにより、1/3画素シフトした
画像を得ることができる。すなわち、B色と同位相の画
像に変換することができる。 FIG. 14 shows the value of each coefficient when the data of five pixels of i = −2, −1, 0, 1, 2 is used. One-dimensional filters using the coefficients shown in FIG. 14 [10.1676, 0.4191, 0.8383, −0.20
95, 0.1197], an image shifted by 1/3 pixel can be obtained. That is, the image can be converted into an image having the same phase as the B color.
前述の式(2),(3)を用いて、この補正フィルタ
のMTF特性を求めると、第5図(a)に示すようにな
る。高周波数領域までフラットな、劣化のない特性が得
られることがわかる。このフィルタをハードウェア化す
る際には、係数はできるだけ簡単な有理数とすることが
望ましい。第14図のに有理数に近似させた例を示す。
この係数を用いたフィルタのMTF特性を第5図(b)に
示す。When the MTF characteristic of this correction filter is obtained using the above-described equations (2) and (3), the result is as shown in FIG. It can be seen that a flat characteristic without deterioration is obtained up to a high frequency region. When implementing this filter in hardware, it is desirable that the coefficients be rational numbers as simple as possible. FIG. 14 shows an example approximated to a rational number.
FIG. 5 (b) shows the MTF characteristics of a filter using this coefficient.
係数を有理数に近似させる際の注意として、係数間の
比がある。画素iに対する係数をCiとすると、 より、途中の計算を一部省略するが、 となり、|i|,|j|の小さい、つまりCi,Cjの大きな範囲で
は、係数の比は簡単な整数比になる。これにより、補間
データを求める位置(座標)の精度を確保することがで
きる。One thing to note when approximating coefficients to rational numbers is the ratio between the coefficients. If the coefficient for pixel i is C i , Although some of the calculations in the middle are omitted, In a small range of | i |, | j |, that is, a large range of C i , C j , the coefficient ratio becomes a simple integer ratio. Thereby, the accuracy of the position (coordinates) for obtaining the interpolation data can be ensured.
以上の説明では、R色のデータの補間について述べた
が、G色に関しては、 として、式(6)を用いてフィルタ係数を計算すること
ができる。また、G,B,Rのうち、R色を基準とする場合
は、Bに対しては、 Gに対しては、 とすることにより、式(6)を用いて、同様に計算する
ことができる。以上説明した方法により、MTF劣化の少
ない補正フィルタを得ることができる。In the above description, the interpolation of the R color data has been described. The filter coefficient can be calculated using equation (6). In addition, when the R color is used as a reference among G, B, and R, for B, For G, Thus, the same calculation can be performed using Expression (6). According to the method described above, a correction filter with little MTF deterioration can be obtained.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図(a)は、本発明の一実施例であるディジタル
カラー複写システムの構成図である。本システムにおい
ては、入力系1によりR,G,Bに色分解され、量子化され
た画像データは、シェーディング補正回路2により光源
や撮像素子の感度ムラ等が補正される。FIG. 1A is a configuration diagram of a digital color copying system according to an embodiment of the present invention. In the present system, the image data that has been color-separated into R, G, and B by the input system 1 and quantized is corrected by the shading correction circuit 2 for unevenness in sensitivity of the light source and the image sensor.
以下、位置ズレ補正回路3,MTF補正回路4,γ補正回路
6,色補正・UCR回路7,階調処理回路8を通り、2値(ま
たは3〜8値程度の多値)化された画像データが出力系
9に送られ、複写画像が得られる。Hereinafter, the position shift correction circuit 3, the MTF correction circuit 4, the γ correction circuit
6, through the color correction / UCR circuit 7 and the gradation processing circuit 8, binarized (or multi-valued about 3 to 8 values) image data is sent to the output system 9, and a copied image is obtained.
ここで、MTF補正回路4は、入力系による画像のボケ
を補正するものであるが、ディジタル複写システムで
は、第2図(a)〜(d)に示す如き係数を有するディ
ジタルフィルタが用いられる。係数の値は実際の入力系
のMTF特性から決めるべきものであるが、3×3に限ら
ず、5×3,5×5等のサイズのフィルタを用いても良
い。また、同図(e),(f)に示す如く、主走査方向
と副走査方向とに分けて補正することもできる。Here, the MTF correction circuit 4 corrects blurring of an image due to an input system. In a digital copying system, a digital filter having coefficients as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d) is used. The value of the coefficient should be determined from the MTF characteristics of the actual input system, but is not limited to 3 × 3, and a filter having a size of 5 × 3, 5 × 5, etc. may be used. Further, as shown in FIGS. 7E and 7F, the correction can be made separately in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
ところで、本発明に係わる位置ズレ補正回路は一次元
フィルタであり、次段のMTF補正用のフィルタと組合わ
せて、一つのフィルタを構成することが可能である。第
2図(h)は、MTF補正用フィルタ(a)と、位置ズレ
補正用フィルタ(g)とを組合わせたものである。ま
た、同(i)は、主走査方向のMTF補正用フィルタ
(e)と、位置ズレ補正用フィルタ(g)とを組合わせ
たものである。By the way, the position shift correction circuit according to the present invention is a one-dimensional filter, and it is possible to configure one filter in combination with the next stage MTF correction filter. FIG. 2 (h) shows a combination of the MTF correction filter (a) and the positional deviation correction filter (g). (I) is a combination of an MTF correction filter (e) in the main scanning direction and a positional deviation correction filter (g).
第2図(h)では、3×3と5×1のサイズのフィル
タの合成により、7×3のサイズ、また、同(i)で
は、3×1と5×1のフィルタの合成により7×1のサ
イズのフィルタになっている。In FIG. 2 (h), the size of 7 × 3 is obtained by combining filters of 3 × 3 and 5 × 1, and in FIG. 2 (i), the size of 7 × 3 is obtained by combining 3 × 1 and 5 × 1 filters. The filter has a size of × 1.
ここで、フィルタの外側の係数は、中心付近の係数に
比べて小さいことを考慮して、省略することも可能であ
る。第2図(j)は、同(i)の外側の二つの要素を無
視して得られる5×1のフィルタである。同(h)に関
しても、同様の簡略化が可能である。このようにフィル
タを一つにまとめることにより、ハードウェアの簡素化
や、計算精度の向上を図ることができる。Here, the coefficient outside the filter may be omitted in consideration of being smaller than the coefficient near the center. FIG. 2 (j) shows a 5 × 1 filter obtained by ignoring the two outer elements of FIG. 2 (i). The same simplification can be made for (h). By combining filters as described above, hardware can be simplified and calculation accuracy can be improved.
第1図(b)は、位置ズレ補正回路と、MTF補正回路
とを一つにまとめた場合のシステム構成を示している。FIG. 1 (b) shows a system configuration in which the position shift correction circuit and the MTF correction circuit are integrated into one.
第1図(c),(d)は、上に示した第1図(a)の
システムに変倍回路5を追加したものである。ディジタ
ル複写システムでは、入力系に等倍光学系を用いた場合
はもちろん、縮小光学系を用いる場合でも、比較的容易
に範囲の広い変倍率が得られることから、主走査方向に
ついては、電気的に変倍する手法が用いられる。FIGS. 1 (c) and 1 (d) show a system in which a scaling circuit 5 is added to the system shown in FIG. 1 (a). In a digital copying system, a wide range of magnification can be obtained relatively easily, not only when an equal-magnification optical system is used as an input system but also when a reduction optical system is used. Is used.
電気的変倍法は、等倍でサンプリングされた画素デー
タ列を、変倍率に応じた画素密度のデータ列に変換する
ものである。例えば、等倍で100画素のデータがサンプ
リングされたとき、120%拡大を行う場合は、100画素の
データを基に、120画素のデータを求め、70%の縮小の
場合は、70画素のデータを求める操作を行う。The electrical scaling method converts a pixel data string sampled at the same magnification into a data string having a pixel density corresponding to the scaling factor. For example, when data of 100 pixels is sampled at the same magnification, when 120% enlargement is performed, 120 pixel data is obtained based on 100 pixel data, and when reduced by 70%, 70 pixel data is obtained. Perform the operation that requests.
上述の電気的変倍装置の例としては、本出願人が先
に、特願昭61−100503号,同61−100505号,同61−1005
06号,同61−101721号,同61−104014号および同62−32
62号に提案した装置がある。As an example of the above-described electric zooming device, the applicant of the present invention has previously disclosed Japanese Patent Application Nos. 61-100503, 61-100505, and 61-1005.
Nos. 06, 61-101721, 61-104014, and 62-32
There is a device proposed in No. 62.
電気的変倍法の中でも、補間関数として、Sinc関数を
用いるものは、精度良く変倍データを求めることができ
る。Among the electric scaling methods, those using a Sinc function as an interpolation function can accurately obtain scaling data.
第6図は、等倍データのサンプリング位置(xi)と、
133%拡大時のサンプリング位置(yi),80%縮小時のサ
ンプリング位置(zi)の関係を示している。この変倍法
では、yi,ziで示される位置の画像データをxiで示され
る位置のデータを用いて、前述の式(5)に従って求め
る。FIG. 6 shows the sampling position (x i ) of the same-size data,
The relationship between the sampling position (y i ) at 133% enlargement and the sampling position (z i ) at 80% reduction is shown. In this scaling method, image data at a position indicated by y i and z i is obtained by using the data at a position indicated by x i according to the above-described equation (5).
このyi,ziで示した変倍画像のサンプリング点の密度
を変えることにより、任意の変倍率の変倍が可能とな
る。By changing the density of the sampling points of the scaled image indicated by y i and z i , it is possible to change the magnification at an arbitrary scale.
本実施例においては、上述の変倍後の新サンプリング
位置を、色毎に所定量シフトすることにより、R,G,Bの
画素間の位置ズレを、変倍処理と同時に補正するもので
ある。すなわち、3色のサンプリング位置の関係を前出
の第20図の場合で考えると、B色に対し、R色では左に
1/3画素分、G色では右に1/3画素分シフトした位置の画
素データを補間して求めるものである。In this embodiment, by shifting the new sampling position after the above-described scaling by a predetermined amount for each color, the positional deviation between the R, G, and B pixels is corrected simultaneously with the scaling processing. . That is, considering the relationship between the sampling positions of the three colors in the case of FIG.
This is obtained by interpolating pixel data at a position shifted by 1/3 pixel to the right for 1/3 pixel and G color.
第1図(d)は、変倍処理部を持ったディジタル複写
システムであるが、本実施例では、変倍処理時に、位置
ズレ補正を考慮するため、第1図(e)に示す如く、両
処理部を一つにまとめることも可能である。FIG. 1 (d) shows a digital copying system having a scaling unit. In this embodiment, as shown in FIG. It is also possible to combine both processing units into one.
上述の如く、位置ズレ補正処理は、MTF補正処理また
は変倍処理と組合わせることができる。MTF補正処理と
の組合わせは、式(5)で示される補間関数にMTF補正
のための関数を重畳することであり、変倍処理との組合
わせは、式(5)において、補間データを求めるべきサ
ンプリングの位置をシフトすることである。As described above, the position shift correction processing can be combined with the MTF correction processing or the scaling processing. The combination with the MTF correction processing is to superimpose the function for MTF correction on the interpolation function shown by the equation (5). It is to shift the position of the sampling to be obtained.
従って、この二組の組合わせを同時に行えば、位置ズ
レ補正,MTF補正,変倍の三つの処理部を一つにまとめる
ことが可能である。第1図(f)に、位置ズレ補正,MTF
補正,変倍の三つの処理部をまとめた処理部を有する複
写システムの構成例を示す。なお、この場合、後段にあ
るMTF補正回路は、副走査方向のMTF補正を行うものであ
る。副走査方向のMTF補正も含めた一つにまとめること
も可能ではあるが、分離した方が、補正演算部が簡単に
なるメリットがある。Therefore, if these two combinations are performed at the same time, it is possible to combine the three processing units of the positional deviation correction, the MTF correction, and the magnification change into one. Fig. 1 (f) shows the position shift correction and MTF
1 shows a configuration example of a copying system having a processing unit in which three processing units of correction and scaling are combined. In this case, the MTF correction circuit in the subsequent stage performs MTF correction in the sub-scanning direction. Although it is possible to combine them into one including the MTF correction in the sub-scanning direction, it is advantageous to separate them to simplify the correction calculation unit.
以下、具体的構成例について説明する。 Hereinafter, a specific configuration example will be described.
第7図(a)は、第2図(g)に示した位置ズレ補正
フィルタの回路構成例である。入力系から出力される画
像データを5段のラッチで受けることにより、主走査方
向について、5画素のデータを同時に参照することがで
きる。この例では、画像データと、第2図(g)に示し
た位置ズレ補正フィルタの係数の乗算を、乗算器の代り
にROMを用いて、テーブル参照式に行うようにしてい
る。FIG. 7 (a) is an example of a circuit configuration of the displacement correction filter shown in FIG. 2 (g). By receiving the image data output from the input system by the five-stage latches, data of five pixels can be simultaneously referred to in the main scanning direction. In this example, the multiplication of the image data and the coefficient of the displacement correction filter shown in FIG. 2 (g) is performed in a table reference formula using a ROM instead of the multiplier.
更に、S0とS-1,S1とS-2を組にし、1段目の加算も同
時に行うように構成されている。すなわち、S0とS-1ま
たはS1とS-2の画像データでアドレスされるメモリ番地
に、それぞれの画像データと対応する係数の積の和が格
納されている。ROMから出力される演算の途中結果は、
次の加算器によって加算され、演算は終了する。Further, S 0 and S −1 and S 1 and S −2 are paired, and the first-stage addition is performed simultaneously. That is, the memory address is the address in the image data of the S 0 and S -1 or S 1 and S -2, sum of products of the coefficients corresponding to the respective image data are stored. The intermediate result of the operation output from ROM is
The addition is performed by the next adder, and the operation ends.
位置ズレ補正と、主走査方向のMTF補正を組合わせた
フィルタ(第2図(i)と(j)参照)は、第7図
(a)の回路の拡張で実現できる。すなわち、ラッチの
数や後段の乗算器,加算器を必要数だけ追加すれば良
い。係数の違いは、第7図(a)に示す如く、ROMテー
ブル方式を用いる場合、ROMに格納するデータの変更だ
けで済む。A filter combining position shift correction and MTF correction in the main scanning direction (see FIGS. 2 (i) and 2 (j)) can be realized by extending the circuit of FIG. 7 (a). That is, the required number of latches and the necessary number of multipliers and adders at the subsequent stage may be added. As shown in FIG. 7A, the difference between the coefficients is that when the ROM table method is used, only the data stored in the ROM needs to be changed.
第7図(b)は、副走査方向のMTF補正回路の構成例
である。2ライン分のラインメモリに順次画像データを
更新しながら記憶することにより、連続する3ラインの
対応する3画素のデータを同時に参照することができ
る。FIG. 7B is a configuration example of the MTF correction circuit in the sub-scanning direction. By sequentially updating and storing the image data in the line memories for two lines, it is possible to simultaneously refer to the data of the corresponding three pixels of three consecutive lines.
ここで、第2図(f)のMTF補正フィルタについて説
明しておく。−1の係数に対応する周辺2画素のデータ
は、加算器により加算される。次段のROMは、中心画素
と周辺2画素のデータの演算を行うためのもので、(中
心画素の値)の3倍の値から加算器からの出力値を減ず
る演算を、テーブル参照式に行うものである。Here, the MTF correction filter of FIG. 2 (f) will be described. Data of two peripheral pixels corresponding to a coefficient of −1 are added by an adder. The ROM at the next stage is used to calculate the data of the center pixel and the two surrounding pixels. The calculation of subtracting the output value from the adder from the value three times (the value of the center pixel) is performed by using a table reference formula. Is what you do.
このように、MTF補正を主走査方向と副走査方向に分
けて行う場合、どちらを先に行っても良い。つまり、第
7図(a)と(b)の回路は、どちらが先にあっても良
い。As described above, when performing the MTF correction separately in the main scanning direction and the sub-scanning direction, either may be performed first. That is, whichever of the circuits shown in FIGS. 7A and 7B may be provided first.
次に、変倍処理について説明する。 Next, the scaling process will be described.
変倍処理は、例えば、第8図に示す如き構成の回路で
行う。第8図に示す回路は、変倍後の新サンプリング点
の位置を決める機能、および、新サンプリング点と旧サ
ンプリング点との距離と旧データとから、新データを計
算する機能によって構成されている。The scaling process is performed, for example, by a circuit having a configuration as shown in FIG. The circuit shown in FIG. 8 has a function of determining the position of a new sampling point after zooming, and a function of calculating new data from the distance between the new sampling point and the old sampling point and the old data. .
まず、データ合成部は、将来、新サンプリング点を決
定して、演算を行うとき、周辺データを一度に取出すた
めに、補正方法によって周辺6画素による補間法では6
画素毎にまとめておくところである。例えば、第3図
で、新サンプリング点xがx0とx-1の間にある場合、演
算部でS-3,S-2,S-1,S0,S1,S2を一度に取出すということ
である。First, in the future, when a new sampling point is determined and an operation is performed in the future, the data synthesizing unit extracts the peripheral data at one time.
This is to be summarized for each pixel. For example, in FIG. 3, if the new sampling point x is between x 0 and x -1, S -3, S -2 , S -1, S 0, S 1, S 2 at a time by the arithmetic unit It is to take out.
具体的な方法は、データクロックに同期して順次入力
されるデータ(DATA1)を、データクロック(DCLK)に
てラッチすることにより、実施できる。6画素ならば、
5段のラッチによって実現できる。A specific method can be implemented by latching data (DATA1) sequentially input in synchronization with the data clock with the data clock (DCLK). For 6 pixels,
This can be realized by a five-stage latch.
次に、ラインメモリ部であるが、ここは、4画素ない
し8画素のまとまりを、1ラインの画素数分格納するメ
モリで、入力,出力で2段構成とし、一方が入力のとき
は他方は出力、一つのラインが終わると入出力を逆にす
るという構成である。Next, a line memory unit is a memory for storing a group of 4 to 8 pixels as many as the number of pixels in one line. The memory has a two-stage configuration of input and output. The output and input / output are reversed when one line ends.
このラインメモリアドレスは、入力時は、前記DCLKに
同期してカウンタをカウントアップして得られるアドレ
スをそのまま使用するが、出力時は、このアドレスを変
化させる。出力時のアドレスが、すなわち、新サンプリ
ング点の位置決定機能に当る。When inputting the line memory address, the address obtained by counting up the counter in synchronization with the DCLK is used as it is, but when outputting, this address is changed. The address at the time of output corresponds to the function of determining the position of the new sampling point.
新サンプリング点が、あるとき、xiとxi+1の間にあ
り、その次の新サンプリング点が、もう一度、xiとxi+1
の間にあるときは、カウンタを止め、xi+2とxi+3の間に
移ったときは、カウンタを2つ進め、xi+1とxi+2の間に
移ったときは、カウンタを、通常通り1つ進める。A new sampling point is, at one time, between x i and x i + 1 , and the next new sampling point is once again x i and x i + 1
When it is between, the counter is stopped, when it moves between x i + 2 and x i + 3 , the counter is advanced by two, when it moves between x i + 1 and x i + 2 , , Increment the counter by one as usual.
カウンタを止めるのは、拡大時にあり、カウンタを2
つ進めるのは、縮小時に考えられる。すなわち、拡大時
は、カウンタを1つ進める動作と、カウンタを止めてお
く動作によって、新サンプリング点の位置を決める。縮
小時は、カウンタを1つ進める動作と、2つ進める動作
の組合わせによって位置を決める。縮小は、50%までの
範囲で考えている限り、カウンタを1つ進めるか2つ進
めるかで良いが、50%以上の縮小率の場合には、カウン
タを3つ進める場合も有り得る。The counter is stopped at the time of enlargement, and the counter is set to 2
The next step can be considered at the time of contraction. That is, at the time of enlargement, the position of the new sampling point is determined by an operation of incrementing the counter by one and an operation of stopping the counter. At the time of reduction, the position is determined by a combination of an operation of advancing the counter by one and an operation of advancing the counter by two. As long as the reduction is considered within the range up to 50%, the counter may be advanced by one or two, but in the case of a reduction ratio of 50% or more, the counter may be advanced by three.
どこでカウンタを幾つ進めるかという情報は、倍率に
よってCPUで予め計算されている。新サンプリング点の
位置xiは、スタート位置を0,旧サンプリングピッチを1
とし、倍率をα(%)とすると、 となる。Information on where to advance the counter and how many times the counter is advanced is calculated in advance by the CPU according to the magnification. The position x i of the new sampling point is 0 for the start position and 1 for the old sampling pitch.
And the magnification is α (%), Becomes
新サンプリング点が、xiとxi+1の間にあるとすると、
この場合のxiの整数部はiとなる。すなわち、iの増加
とともに、xiの整数部が1つ増えるときは、カウンタも
1つ進め、iの増加でxiの整数部が2つ増えるときは、
カウンタも2つ進め、xiの整数部が1つも進まない場合
は、カウンタも進めないようにすれば良い。If the new sampling point is between x i and x i + 1 ,
In this case, the integer part of x i is i. That is, when the integer part of x i increases by one with the increase of i, the counter is also advanced by one, and when the integer part of x i increases by two with the increase of i ,
The counter is also advanced by two, and if the integer part of x i does not advance by one, the counter may not be advanced.
また、xiの小数部は、xiとxとの距離Δxになる。こ
の距離データは、後の補間演算部で使うことになる。CP
Uでは、式(9)でi=0〜α−1までを計算する。す
べての場合で、新サンプリング点は、α個毎の周期にな
るためである。この計算は、読取り動作開始より前に、
倍率α(%)が指定された後に行われ、ハードウェアに
マッチした形で、RAM等に書込んでおき、変倍処理時、
順次、読出す。Further, the fractional part of x i will distance Δx between x i and x. This distance data will be used in the interpolation calculator later. CP
In U, i = 0 to α−1 is calculated by equation (9). This is because, in all cases, a new sampling point has a period of every α points. This calculation is performed before the start of the read operation.
This is performed after the magnification α (%) is specified, and written to RAM, etc. in a form that matches the hardware.
Read sequentially.
あるいは、別の方法として、専用のCPU、または、演
算手段を設け、変倍処理と並行して前記式(9)を計算
し、計算結果xiの整数部をそのまま、アドレスとし、小
数部を距離データとして使うことも考えられる。Alternatively, as another method, a dedicated CPU, or the arithmetic means is provided, in parallel with the scaling process to calculate the equation (9), the calculation result as the integer part of x i, and the address, the fractional part It can be used as distance data.
データ合成部とラインメモリ部の構成例を、第9図に
示す。この例は、2画素補正を行う場合の構成例であ
る。ここで、アドレス生成部は、前記RAMが入力状態の
ときは、通常動作でDCLKに同期してアドレスカウンタが
進むが、RAMが出力状態のときは、以下に説明する方式
によってアドレスを修正する。FIG. 9 shows a configuration example of the data synthesizing unit and the line memory unit. This example is a configuration example when performing two-pixel correction. Here, when the RAM is in the input state, the address counter advances in synchronization with DCLK in the normal operation, but when the RAM is in the output state, the address generator corrects the address by the method described below.
第一の方法は、カウンタのクロックの周波数を変えて
しまう方法である。DCLKの周波数を、f0とすると、α
(%)変倍時の周波数fαは、 となる。この方式では、f0に対するfαのずれがサンプ
リング点のズレそのものになるので、正確かつ確実であ
る。The first method is to change the frequency of the clock of the counter. The frequency of DCLK, and the f 0, α
(%) The frequency f α during zooming is Becomes In this method, since the deviation of the f alpha for f 0 is shifted itself sampling points, it is accurate and reliable.
RAMの読出し時、アドレスカウンタを上述のfαで動
かし、RAMの出力を再びDCLKでサンプル(ラッチ)する
ことによって、所望の合成データを得ることができる。When reading RAM, move the address counter in the above f alpha, by sampling (latching) again DCLK output of RAM, it is possible to obtain a desired synthetic data.
この方法であれば、先に述べた式(9)の計算結果
で、整数部についての情報は不要となり、小数部の情
報、すなわち、距離についての情報のみを必要とする。According to this method, information on the integer part is unnecessary in the calculation result of Equation (9) described above, and only information on the decimal part, that is, information on the distance is required.
もう一つの方法としては、式(9)の計算結果で整数
部に注目し、xiとxi+1とで、 (1)縮小時:整数部が1つ増加しているとき →ai=1 整数部が2つ増加しているとき →ai=0 (2)拡大時:整数部が1つ増加しているとき →ai=1 整数部が増加していないとき →ai=0 なる数列{ai}をi=0〜α−1まで定義し、RAMに書
込んでおき、クロックとして、前記DCLKとこの2倍の周
波数2f0なるクロックを用意する方法がある。Another method focuses on the integer part in the calculation result of equation (9), and uses x i and x i + 1 to: (1) Reduction: when the integer part increases by one → a i = 1 When the integer part increases by two → a i = 0 (2) When expanding: When the integer part increases by one → a i = 1 When the integer part does not increase → a i = There is a method in which a sequence {a i } of 0 is defined from i = 0 to α−1, written in the RAM, and the DCLK and a clock having a frequency 2f 0 which is twice this frequency are prepared as a clock.
変倍処理時、aiはRAMから読出される。読出しはi=
0〜α−1を繰り返し読出されるものとする。縮小時、
ラインメモリ(RAM1,またはRAM2)の出力のためのアド
レスカウンタのクロックは、 ai=1のとき:f0(DCLK) ai=0のとき:2f0 になるよう切替える。During the scaling process, a i is read from the RAM. Read i =
It is assumed that 0 to α-1 are repeatedly read. When shrinking,
The clock of the address counter for the output of the line memory (RAM1 or RAM2) is switched so that when a i = 1: f 0 (DCLK) when a i = 0: 2f 0 .
拡大時、アドレスカウンタのクロックは、aiとDCLKの
ANDとすることによって、ai=1のときカウントアッ
プ、ai=0のときカウントせずのようにする。At the time of enlargement, the address counter clock is ai and DCLK
By performing an AND operation, count up when a i = 1 and do not count when a i = 0.
この方式を実施するための回路のブロック図を第10図
に示す。RAM3は、CPUで計算した式(9)の結果のaiと
小数部の情報を格納しているメモリである。この方式を
用いると、第8図のデータ合成部を省略できる。つま
り、ラインメモリには、6ビットのデータをそのまま、
DCLKに同期させて入力し、出力後、補間演算部で前述の
クロックで何段かのラッチをすることにより、周辺デー
タを得ることができるためである。FIG. 10 is a block diagram of a circuit for implementing this method. The RAM 3 is a memory that stores ai and the information of the decimal part of the result of the equation (9) calculated by the CPU. When this method is used, the data synthesizing unit shown in FIG. 8 can be omitted. That is, the line memory stores 6-bit data as it is,
This is because peripheral data can be obtained by inputting the data in synchronization with DCLK, outputting the data, and then latching several stages with the above-described clock in the interpolation operation unit.
更に別の方式を第11図に示す。アドレスカウンタ自身
は、DCLKによるカウントアップを続ける。そして、アド
レスカウンタと別にもう一つ、こちらはUP/DOWNカウン
タを設け、拡大時はDOWN、縮小時はUPになるようにす
る。このUP/DOWNカウンタのクロックは、ai=0のとき
だけ、カウントするようにDCLKとaiのANDを入れる。Yet another scheme is shown in FIG. The address counter itself continues counting up with DCLK. In addition to the address counter, another one is provided with an UP / DOWN counter, which is set to DOWN for enlargement and UP for reduction. As for the clock of the UP / DOWN counter, AND of DCLK and ai is inserted so as to count only when ai = 0.
これによって、例えば、縮小時、まず、最初のai=0
でUP/DOWNカウンタを1にし、アドレスカウンタの値に
1を足して、RAM1またはRAM2のアドレスとする。更に、
次のai=0で、UP/DOWNカウンタを2にして、アドレス
カウンタを足すというようにして、新サンプリング点の
位置を決めて行く。拡大の場合は、逆にai=0で1つず
つ引いて行くため、UP/DOWNカウンタを減算して行く。Thus, for example, at the time of reduction, first, the first a i = 0
Then, the UP / DOWN counter is set to 1, and the value of the address counter is incremented by 1 to obtain the address of RAM1 or RAM2. Furthermore,
At the next a i = 0, the UP / DOWN counter is set to 2, and the address counter is added to determine the position of the new sampling point. In the case of enlargement, the UP / DOWN counter is decremented in order to subtract one by one at ai = 0.
次に、補間演算の方法について説明する。 Next, a method of the interpolation calculation will be described.
補間演算は、前述の式(5)の計算を行うことである
が、ここで問題となるのは、新サンプリング点の位置精
度である。つまり、Δxi/pをどの精度まで考慮するかで
ある。The interpolation calculation is to perform the calculation of the above equation (5), but what matters here is the positional accuracy of the new sampling point. That is, how much accuracy Δx i / p is considered.
本発明においては、R,G,B間の1/3ドットのズレを補正
するものであるから、0.1ドット程度の精度が必要であ
る。従って、1/8か1/16ドットの精度でΔxi/pを考えれ
ば良い。また、1/3ドットの位置ズレ補正を重点に考え
れば、1/3ドットまたは1/6ドットの精度でΔxi/pを扱う
ことが効果的である。すなわち、R,G,Bのうちの中心位
置の色の画素の新サンプリング点に対し、その両側の2
色の新サンプリング点を、±1/3ドットシフトすること
により、計算上の誤差なく補間データを求めることがで
きる。In the present invention, since the deviation of 1/3 dot between R, G and B is corrected, an accuracy of about 0.1 dot is required. Therefore, Δx i / p may be considered with an accuracy of 1/8 or 1/16 dot. Further, if emphasis is placed on the correction of the positional shift of 1/3 dot, it is effective to handle Δx i / p with an accuracy of 1/3 dot or 1/6 dot. That is, the new sampling point of the pixel of the color at the center position of R, G, B
By shifting the new sampling point of the color by ± 1/3 dot, the interpolation data can be obtained without a calculation error.
ここでは、代表として、1/8ドット精度で取扱う場合
について説明する。Here, a case of handling with 1/8 dot precision will be described as a representative.
1/8ドット精度で取扱う場合には、Δxi/pの小数部bi
を3ビットデータとして扱うことになる。第3図におい
て、Δx0/pを第15図の8通りに量子化する。8通りのbi
に対して、式(5)の係数を8組用意する。ここでは、
対称性を考えた6画素参照による補間について説明す
る。When handling with 1/8 dot precision, the decimal part b i of Δx i / p
Is treated as 3-bit data. In FIG. 3, Δx 0 / p is quantized as shown in FIG. Eight of b i
, Eight sets of coefficients of the equation (5) are prepared. here,
Interpolation with reference to six pixels in consideration of symmetry will be described.
第16図に上記各biについて、画素xi(i=−3,−2,−
1,0,1,2)に対する係数を示す。For each b i in FIG. 16, the pixel x i (i = -3, -2 , -
1,0,1,2).
第12図に、補間演算回路の構成例を示す。この回路で
は、前出の第9図に示したラインメモリから出力され
る、補間の際に参照する6画素のデータをラッチで受
け、乗算器と加算器により式(5)の演算を行う。この
際、biの値によって係数を第16図の如く変えなければな
らない。FIG. 12 shows a configuration example of the interpolation operation circuit. In this circuit, the data of six pixels referred to at the time of interpolation, which is output from the line memory shown in FIG. 9 described above, is received by the latch, and the operation of equation (5) is performed by the multiplier and the adder. In this case, it must be changed as the coefficients of FIG. 16 by the value of b i.
第12図に示した例では、乗算器の代りにROMを用いて
テーブル参照式に乗算し、2画素の加算を行うようにし
ている。更に、ROMのアドレスに、DCLKに同期して上記b
iを入力することにより、係数の変更が容易に行えるよ
うにしている。ROMからの出力は、2個の加算器により
加算され、補間演算が終了する。ここで、ROMを用いて
1段目の加算は、任意の2画素を選んで良いが、第16図
の係数の値が同程度のもの同志を組合わせる方が、少な
いビット数で精度良く演算ができる。ここでは、S0−S
-1,S1−S-2,S2−S-3を組合わせるのが良い。In the example shown in FIG. 12, a table reference expression is multiplied by using a ROM instead of the multiplier, and two pixels are added. Furthermore, the above b is synchronized with the DCLK at the address of the ROM.
By inputting i , the coefficient can be easily changed. The outputs from the ROM are added by the two adders, and the interpolation operation ends. Here, in the first-stage addition using the ROM, any two pixels may be selected, but it is more accurate to combine two or more pixels having the same coefficient values in FIG. 16 with a smaller number of bits. Can be. Here, S 0 −S
It is better to combine -1 , S 1 -S -2 and S 2 -S -3 .
以上は、基本となるべき色成分画像に対する演算であ
る。他の2色については、1/3ドットシフトしなければ
ならない。これは、例えば、第10図に示したアドレス生
成器を各色毎に持ち、それぞれの色に対応するRAM3に、
所定量シフトした場合のai,biを、CPUで演算して書込ん
でおけば良い。但し、シフト量は常に一定であることか
ら、アドレス生成器は1個だけで済ませることが可能で
ある。The above is the calculation for the basic color component image. The other two colors must be shifted by 1/3 dot. This is because, for example, the address generator shown in FIG. 10 is provided for each color, and the RAM 3 corresponding to each color has
It is sufficient that the CPU calculates and writes a i and b i after shifting by a predetermined amount. However, since the shift amount is always constant, it is possible to use only one address generator.
次に、上述の方法を更に改良した補間演算の方法につ
いて説明する。Next, a description will be given of an interpolation calculation method which is a further improvement of the above method.
第16図に示す係数の組を選べば、1/8ドット単位で補
間データを得ることができる。従って、1/3ドット≒3/8
ドットシフトした位置での補間データを求めることもで
きる。基準色の座標の小数部biが4(正確には、4/8)
のとき、他色に対して、bi=4±3を選べば、3/8ド
ットシフトした位置での補間データが得られる。If a set of coefficients shown in FIG. 16 is selected, interpolation data can be obtained in 1/8 dot units. Therefore, 1/3 dot ≒ 3/8
Interpolation data at the dot shifted position can also be obtained. Fractional portion b i of the reference color coordinates 4 (to be precise, 4/8)
At this time, if b i = 4 ± 3 is selected for other colors, interpolation data at a position shifted by 3/8 dot can be obtained.
3/8=0.375,1/3=0.333であり、実用上は、3/8=1/3
としても十分な位置ズレ補正の効果が得られる。位置精
度を1/4ドットとした場合、±1/4ドットのシフトにより
ある程度の効果は得られるが、位置ズレ補正を重点に考
えれば、1/3ドット補正とした方が、効果が大きい。3/8 = 0.375, 1/3 = 0.333, and 3/8 = 1/3 in practical use
Thus, a sufficient positional deviation correction effect can be obtained. When the position accuracy is 1/4 dot, a certain effect can be obtained by shifting by ± 1/4 dot. However, when emphasizing the positional deviation correction, 1/3 dot correction is more effective.
再び、1/8ドット精度の場合に戻る。biが2以下また
は5以上のとき、±3/8ドットのシフトにより、他色のb
iが負や7を越える場合が起こる。基準色において、補
間位置xはx-1とx0の間に存在するが、シフト操作によ
って、他色では、xがx-2とx-1,x0とx1の間に来る場合
があることになる。この対策として、−1/3ドットシフ
トする色に対しては、参照画素として、S-4,S-3,S-2,S
-1,S0,S1,S2の7画素、+1/3ドットシフトする色に対し
ては、S-3,S-2,S-1,S0,S1,S2,S3の7画素を用意してお
き、biが0〜7以外となった場合、前者ではS-4〜S1,後
者ではS-2〜S3の6画素に第16図の適切な係数の組を用
いて補間演算を行えば良い。このとき前者ではS2、後者
ではS-3に対する係数は0である。Again, return to the case of 1/8 dot precision. When b i is 2 or less or 5 or more, the other color b
There are cases where i is negative or exceeds 7. In the reference color, the interpolation position x exists between x -1 and x 0, but the shift operation, in other colors, is when x comes between x -2 and x -1, x 0 and x 1 There will be. As a countermeasure, S -4 , S -3 , S -2 , S
-1 , S 0 , S 1 , S 2 For 7 pixels, +1/3 dot shifted color, S -3 , S -2 , S -1 , S 0 , S 1 , S 2 , S 3 of previously prepared seven pixels, if b i becomes non-0 to 7, S -4 to S 1 in the former, the latter suitable coefficients of Figure 16 to 6 pixels of S -2 to S 3 What is necessary is just to perform an interpolation operation using a set. At this time, the coefficient for S 2 in the former and S -3 in the latter is 0.
第17図に、−1/3ドットシフトする場合のS-4〜S2に対
する係数を示す。+1/3ドットの場合も、S-3〜S3に対し
て同様に係数を決めることができる。第13図にこの場合
の演算回路の構成例を示す。ここで、biは基準色と共通
の信号を用い、ROMテーブルの内容を第17図に示す係数
を用いた演算結果にしておけば良い。FIG. 17 shows coefficients for S -4 to S 2 when shifting by −−1 dot. In the case of +1/3 dots, the coefficients can be similarly determined for S -3 to S 3 . FIG. 13 shows a configuration example of the arithmetic circuit in this case. Here, b i uses a common signal with a reference color, it is sufficient to the operation result using a coefficient indicating the contents of the ROM table in FIG. 17.
なお、第17図において、Cnmはbi=n、画素番号=m
のときの、係数を示している。In FIG. 17, C nm is b i = n, pixel number = m
The coefficient at the time of is shown.
他の例を挙げる。 Here are other examples.
前出の第2図(g)に示したフィルタを用いることに
より、−1/3ドットシフトしたデータを得られることは
既に説明した。ここでは、第16図に示した係数に、上記
第2図(g)に示したフィルタ係数を重畳した係数を用
いることにより、シフト操作と補間演算とを同時に行
う。この組合わせは、6×1と5×1のサイズの一次元
フィルタの演算となり、結局、10×1のフィルタ演算と
なる。10画素を参照しても良いが、ハードウェアの簡素
化のため、係数の大きな6〜8画素程度も用いれば十分
な効果が得られる。As described above, it is possible to obtain data shifted by / 3 dot by using the filter shown in FIG. 2 (g). Here, the shift operation and the interpolation operation are performed simultaneously by using a coefficient obtained by superimposing the filter coefficient shown in FIG. 2 (g) on the coefficient shown in FIG. This combination is an operation of a one-dimensional filter of a size of 6 × 1 and 5 × 1, and eventually becomes a filter operation of 10 × 1. Although 10 pixels may be referred to, a sufficient effect can be obtained by using about 6 to 8 pixels having a large coefficient for hardware simplification.
第18図に、S-3〜S3の7画素を参照して補間演算を行
うときの係数を示す。+1/3ドットシフトする場合につ
いても同様にして、係数を求めることができる。ここで
は、2組のフィルタ係数を用いて、新しい係数を演算し
たが、これは第15図において、bi=0〜7に対してΔx0
/p=Δx0/p+1/3として、式(5)から係数を求めるの
と同じことである。In FIG. 18 shows a coefficient when performing interpolation calculation with reference to the 7 pixels of S -3 to S 3. The coefficient can be obtained in the same manner in the case of +1/3 dot shift. Here, a new coefficient was calculated using two sets of filter coefficients. In FIG. 15, Δx 0 is obtained for b i = 0 to 7.
This is the same as calculating the coefficient from equation (5), assuming that / p = Δx 0 / p + 1/3.
上記二つの方法は、いずれも、ai,biのデータを、各
色共通に用いることができるため、特にai,biをCPUによ
って計算する方法では、CPUの負担を軽減することがで
きる。Both of the above two methods can use the data of a i and b i in common for each color. Therefore, in the method of calculating a i and b i by the CPU, the load on the CPU can be reduced. .
以上、変倍処理と位置ズレ補正処理の組合わせについ
て詳細に述べたが、更に、MTF補正をも一つに組込むこ
とが可能であることは、前述の通りである。これらの処
理は、第16図〜第18図に示した如く、演算のための係数
を掛合わせることにより、一つにまとめることができ
る。第19図は、第18図に示した変倍+位置ズレ補正フィ
ルタに、更に第2図(e)に示した主走査方向のMTF補
正フィルタを重畳して得られるフィルタの係数を示すも
のである。ここでも、参照画素は、7画素としている。As described above, the combination of the scaling processing and the positional deviation correction processing has been described in detail. As described above, it is possible to further incorporate the MTF correction into one. As shown in FIGS. 16 to 18, these processes can be integrated into one by multiplying by a coefficient for calculation. FIG. 19 shows the coefficients of the filter obtained by superimposing the MTF correction filter in the main scanning direction shown in FIG. 2 (e) on the magnification / position shift correction filter shown in FIG. is there. Here, the number of reference pixels is seven.
なお、三つのフィルタを重畳せず、変倍とMTFを合成
し、位置ズレについては、上述の改良法を用いることも
可能である。It is also possible to combine the magnification and the MTF without superimposing the three filters, and to use the above-described improved method for the positional deviation.
効果 以上詳細に述べた如く、本発明によれば、色分解フィ
ルタを規則的に配列した一次元カラー撮像素子を用いる
画像読取り手段を有するカラー画像処理装置において、
基準色に対して他色を所定のシフト量だけシフトした場
合の画像データを、複数の画素のデータを参照して補間
することにより求める如く構成したので、画像のシャー
プネスを劣化させることなく、画素位置の補正を行い得
るカラー画像処理方法を実現することができるという顕
著な効果を奏するものである。Effects As described in detail above, according to the present invention, in a color image processing apparatus having an image reading unit using a one-dimensional color imaging device in which color separation filters are regularly arranged,
Since the image data obtained when the other color is shifted by a predetermined shift amount with respect to the reference color is obtained by interpolating with reference to the data of a plurality of pixels, the pixel data can be obtained without deteriorating the sharpness of the image. This has a remarkable effect that a color image processing method capable of correcting the position can be realized.
第1図(a)〜(f)は本発明の実施例を示すディジタ
ルカラー複写システムの構成図、第2図はディジタルフ
ィルタの構成を示す図、第3図はサンプリング位置の説
明図、第4図はSinc関数を示すグラフ、第5図は実施例
に用いるフィルタのMTF特性を示すグラフ、第6図は変
倍処理を説明するための図、第7図(a)は位置ズレ補
正フィルタの回路構成例を示すブロック図、第7図
(b)は副走査方向のMTF補正回路の構成例を示すブロ
ック図、第8図は変倍処理回路の構成例を示すブロック
図、第9図〜第11図はデータ合成部とラインメモリ部の
構成例を示すブロック図、第12図,第13図は補正演算回
路の構成例を示すブロック図、第14図はディジタルフィ
ルタをその算出過程とともに説明する図、第15図は位置
ズレ補正の過程を示す図、第16図〜第19図は合成された
ディジタルフィルタの係数を示す図、第20図はラインセ
ンサを示す図、第21図はラインセンサによるサンプリン
グの様子を示す図、第22図〜第25図は従来技術の問題点
を説明するための図である。 1:入力系、2:シェーディング補正回路、3:位置ズレ補正
回路、4:MTF補正回路、5:変倍回路、6:γ補正回路、7:
色補正・UCR回路、8:階調処理回路、9:出力系、10:位置
ズレ補正・MTF補正回路、11:位置ズレ補正・変倍回路、
12:位置ズレ補正・MTF補正・変倍回路。1 (a) to 1 (f) are diagrams showing the configuration of a digital color copying system showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a digital filter, FIG. FIG. 5 is a graph showing the Sinc function, FIG. 5 is a graph showing the MTF characteristic of the filter used in the embodiment, FIG. 6 is a diagram for explaining the scaling process, and FIG. FIG. 7B is a block diagram showing a configuration example of an MTF correction circuit in the sub-scanning direction, FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a scaling processing circuit, and FIGS. FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of a data synthesizing section and a line memory section, FIGS. 12 and 13 are block diagrams showing a configuration example of a correction operation circuit, and FIG. FIG. 15 is a diagram showing a process of position shift correction, FIG. 19 to 19 show the coefficients of the synthesized digital filter, FIG. 20 shows the line sensor, FIG. 21 shows the state of sampling by the line sensor, and FIGS. 22 to 25 show the prior art. It is a figure for explaining the problem of. 1: Input system, 2: Shading correction circuit, 3: Position shift correction circuit, 4: MTF correction circuit, 5: Magnification circuit, 6: γ correction circuit, 7:
Color correction / UCR circuit, 8: gradation processing circuit, 9: output system, 10: position shift correction / MTF correction circuit, 11: position shift correction / magnification circuit,
12: Position shift correction / MTF correction / magnification circuit.
Claims (5)
カラー撮像素子を用いる画像読取り手段を有するカラー
画像処理装置において、基準色に対して他色を所定のシ
フト量だけシフトした場合の画像データを、複数の画素
のデータを参照して補間することにより求める如く構成
されたことを特徴とするカラー画像処理方法。In a color image processing apparatus having image reading means using a one-dimensional color image sensor in which color separation filters are regularly arranged, an image obtained by shifting another color by a predetermined shift amount with respect to a reference color is provided. A color image processing method characterized in that data is obtained by interpolating with reference to data of a plurality of pixels.
あることと特徴とする、特許請求の範囲第1項記載のカ
ラー画像処理方法。2. The color image processing method according to claim 1, wherein said predetermined shift amount is ± (1/3) dots.
特徴とする、特許請求の範囲第1項または第2項記載の
カラー画像処理方法。3. The color image processing method according to claim 1, wherein said interpolation is performed using a Sinc function.
つ組合わせて行うことを特徴とする、特許請求の範囲第
1項,第2項または第3項記載のカラー画像処理方法。4. The color image processing method according to claim 1, wherein the interpolation is performed by combining two pixels at a time with the largest weight.
以上であることを特徴とする、特許請求の範囲第1項,
第2項,第3項または第4項記載のカラー画像処理方
法。5. The method according to claim 1, wherein the number of reference pixels at the time of performing the interpolation is four or more.
5. The color image processing method according to claim 2, 3, or 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPH01126076A JPH01126076A (en) | 1989-05-18 |
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