JP3489796B2

JP3489796B2 - 画像信号処理装置

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Publication number: JP3489796B2
Application number: JP20628994A
Authority: JP
Inventors: 浩志村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-01-14
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 2004-01-26
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: US5886797A; JPH07245709A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル複写機、フ
ァクシミリなどのディジタル画像処理装置における出力
画像の画質を向上させた画像信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からディジタル複写機、ファクシミ
リなどのディジタル画像処理装置においては、文字原
稿、写真原稿の再現性を向上させるために原稿の各領域
に最適な処理が施される。すなわち、写真原稿に対して
は、モアレの発生を防止するためにローパスフィルタに
よる平滑化処理が施される。また、この平滑化処理によ
って解像度が必要とされる文字のエッジ部の画像などに
ボケが生じるために、画像の空間的な高周波成分を強調
して文字エッジ部などをうき立たせるＭＴＦ（Ｍodulat
ion Ｔransfer Ｆunction）補正処理が施される。

【０００３】上記したように、画像全面に対してＭＴＦ
補正処理を施すと、画像再現に階調性が要求される濃度
変化の滑らかな部分が強調されて、出力画像がざらつい
た感じになったり、網点写真部などにおいては、処理対
象の画像データとＭＴＦ補正処理の周期性とが干渉して
新たなモアレが発生する。

【０００４】なお、この種の関連する技術を例示する
と、次の通りである。平滑用フィルタ、平滑用変換テー
ブル、エッジ検出用フィルタ、エッジ検出用フィルタの
出力を変換するエッジ強調用変換テーブルを備え、写真
原稿、文字原稿がそれなりに再現できるように、雑音や
網点成分の除去などの平滑処理とエッジの強調処理を行
う別々のパラメータを設け、画像信号・モードによって
パラメータを制御するようにした画像処理装置の画質制
御方式（特開平３−８８４７８号公報）、エッジ度に応
じて非線形なエッジ補償を行い、画像に最適なエッジ強
調を行うようにした画像処理方式（特開昭６１−２６１
９６６号公報）、所定の大きさ以下のエッジ量を抑圧
し、所定の大きさのエッジ量を近傍画像信号レベルに応
じて可変制御することにより、あらゆる濃度域に対して
適正にエッジ強調する画像処理装置（特開平２−１４８
９７３号公報）などがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したような画像処
理における相反する問題を解決するために、本出願人は
先に、特願平４−３００８９８号において、注目画素デ
ータの滑らかさ、エッジらしさを表す特徴量として注目
画素のエッジ量を算出して、エッジ量が大きい画素ほど
ＭＴＦ補正処理を強めるように制御したディジタルカラ
ー画像再生装置を提案した。

【０００６】しかし、この装置では、エッジ量算出のた
めのハードウェアと、ＭＴＦ補正処理のためのハードウ
ェアがそれぞれ独立に設けられているために、回路構成
が複雑になるという問題があった。また、画像データの
エッジ量のみでＭＴＦ補正処理を制御しているので、個
々の画素が持つ濃度情報の利用が不充分であった。

【０００７】ところで、文字、網点、写真の混在する原
稿の再現性をよくするために、原稿領域を文字領域、網
点領域、写真領域の何れかに像域分離し、それぞれの領
域に最適な処理（文字に対しては高解像度の処理、絵柄
に対しては高階調性の処理）を施すようにした像域分離
技術を備えた画像処理装置が種々提案されている。

【０００８】しかし、従来の像域分離技術においては、
通常、低コントラスト文字は文字原稿として分離され
ず、写真原稿として分離される。従って、低コントラス
ト文字に対しては平滑化処理のみが施されることから高
周波成分が補正されず、この結果、かすれたような文字
として再生出力されて判読不能となるという問題があっ
た。

【０００９】本発明の目的は、エッジ量算出やＭＴＦ補
正処理におけるハードウェア規模を小さくして簡易な構
成で良好な画像品質を得ることが可能な画像信号処理装
置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、画像データのエッジ
量に加えて各画素の濃度情報を利用して、エッジ量によ
る適応処理では適切なＭＴＦ補正処理が施されない場合
が多い画像中の低コントラストな文字部の画像品質を改
善する画像信号処理装置を提供することにある。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、像域分離結果
を用いて、写真原稿、文字原稿に対してそれぞれ最適な
ＭＴＦ補正処理を施し、出力画像の画質を向上させた画
像信号処理装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記各目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明では、原稿をディジタル画像
信号として読み取る手段と、該画像信号の空間的な高周
波成分を強調する強調度を適応的に制御して出力する手
段とを備えた画像信号処理装置において、前記画像を構
成する注目画素とその周辺画素の濃度差を基に該注目画
素のエッジ量を算出する手段と、該算出されたエッジ量
を強調度に変換する第１の手段と、該注目画素の濃度を
強調度に変換する第２の手段と、該第１、第２の手段か
ら強調度を決定する手段と、該決定された強調度に応じ
て前記注目画素のエッジを強調する手段とを備えたこと
を特徴としている。

【００１６】請求項２記載の発明では、原稿をディジタ
ル画像信号として読み取る手段と、該画像信号を文字領
域または写真領域に分離する手段と、該画像信号の空間
的な高周波成分を強調する強調度を適応的に制御して出
力する手段とを備えた画像信号処理装置において、前記
画像を構成する注目画素とその周辺画素の濃度差を基に
該注目画素のエッジ量を算出する文字用および写真用の
エッジ量抽出手段と、該算出されたエッジ量を強調度に
変換する文字用および写真用の第１の強調度変換手段
と、該注目画素の濃度を強調度に変換する文字用および
写真用の第２の強調度変換手段と、前記分離手段の分離
結果に応じて該文字用または写真用の第１、第２の強調
度変換手段を選択する手段と、該選択された第１、第２
の強調度変換手段から強調度を決定する手段と、該決定
された強調度に応じて前記注目画素のエッジを強調する
手段とを備えたことを特徴としている。

【００１７】請求項３記載の発明では、原稿をディジタ
ル画像信号として読み取る手段と、該画像信号の空間的
な高周波成分を適応的に制御して出力する手段とを備え
た画像信号処理装置において、前記画像を構成する各画
素の濃度値が複数ビットで表現され、高濃度が最上位ビ
ット側に対応しているとき、注目画素とその周辺画素の
濃度差を基に該注目画素のエッジ量を算出する手段と、
該算出されたエッジ量に応じて第１のシフト量を生成す
る第１の手段と、該注目画素の濃度に応じて第２のシフ
ト量を生成する第２の手段と、該第１または第２の手段
を選択する手段と、前記注目画素の濃度値を、該選択さ
れたシフト量だけ最下位ビット側にシフトして前記注目
画素の濃度値に加算する手段とを備えたことを特徴とし
ている。

【００１８】請求項４記載の発明では、前記第１の手段
は、注目画素のエッジ量が大きいほどシフト量が小さい
特性を有することを特徴としている。

【００１９】請求項５記載の発明では、前記第２の手段
は、注目画素の濃度が低いほどシフト量が小さい特性を
有することを特徴としている。

【００２０】請求項６記載の発明では、注目画素のエッ
ジ量が負の値をとる場合と、正の値をとる場合におい
て、その絶対値が同値であるとき、前記第１の手段は、
正の場合のシフト量に比べて負の場合のシフト量が大き
い特性を有することを特徴としている。

【００２１】請求項７記載の発明では、前記選択手段
は、前記第１、第２のシフト量の内、何れか小さいシフ
ト量を選択することを特徴としている。

【００２２】

【作用】本発明の一実施例においては、注目画素のエッ
ジ量と濃度に基づいて適応的にＭＴＦ補正処理を施すた
めに、入力画像データ中の階調性が必要な画素に対して
はＭＴＦ補正処理を抑制し、解像度が必要な画素に対し
ては画素濃度に応じたＭＴＦ補正処理を施し、出力画像
の画質を向上させる。また、濃度が低くエッジ量が小さ
い低コントラストの文字部についても適応的にＭＴＦ補
正処理を施し、低コントラストの文字エッジの再現性を
向上させる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１の構成を示す。図において、
１は画像データが入力される入力画像ラインバッファ、
２はラインバッファ内の注目画素のエッジ量を算出する
フィルタリング演算部、３はフィルタリング演算部で算
出されたエッジ量に対応した第１のシフト量を求めるエ
ッジ量変換テーブル、４は注目画素の濃度に対応した第
２のシフト量を求める画素濃度変換テーブル、５は第１
シフト量と第２シフト量とを比較して小さい方を選択し
て出力するシフト量選択部、６はシフト量選択部から出
力されるシフト量だけエッジ量をビットシフトするバレ
ルシフタ、７はビットシフトした結果と注目画素濃度を
加算する加算器である。

【００２４】図示しないイメージスキャナなどの画像入
力装置によって原稿が読み取られ、アナログ信号を得
る。図示しないＡ／Ｄ変換部ではこれをディジタル信号
に変換し、各画素の濃度が例えば８ビット（２５６階
調）で表現されて、ラインバッファ１に入力される。本
実施例では、画素濃度０（白）がＬＳＢ（最下位ビッ
ト）、画素濃度２５５（黒）がＭＳＢ（最上位ビット）
であるものとして以下説明する。

【００２５】ラインバッファ１は、３ライン分の画像デ
ータを格納するＦＩＦＯ（先入れ先出しメモリ）で構成
され、１画素右にシフトしながら注目画素（Ｐ）のエッ
ジ量がフィルタリング演算部２によって算出される。す
なわち、フィルタリング演算部２は、３本のラインバッ
ファ１に格納されている３×３の原画像データとフィル
タ係数との演算を行って注目画素のエッジ量を算出する
空間フィルタ処理を行う。

【００２６】図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ハイパス
フィルタのフィルタ係数の例を示す。このフィルタは、
フィルタ係数の合計が０になるようなノーマライズのな
いハイパスフィルタによる演算を施すように構成されて
いる。

【００２７】通常、注目画素の値を決めるフィルタ処理
は、原画像データの画素値とそれに対応したフィルタの
係数との積を、３×３画素について和をとることによっ
て求められるが、乗算器を用いることからハードウェア
規模が大きくなる。

【００２８】そこで、本発明のフィルタリング演算部２
においては、シフタと加算器によって構成することによ
ってハードウェアを簡単化している。フィルタとして例
えば図２（ａ）を用いた場合は、注目画素に対応するフ
ィルタ係数は「６４」であるので、注目画素のデータを
ＭＳＢ側に６ビットシフトする。同様に、フィルタ係数
に対応する位置にある４つの画素データを、それぞれＭ
ＳＢ側に４ビットシフトする。そして、フィルタ係数
「１６」は負であるので、６ビットシフト後の注目画素
データから、４ビットシフト後の近傍画素データを減算
することによって、図２（ａ）のフィルタ係数の対応す
るフィルタリング演算が行われ、注目画素に関するエッ
ジ量が算出される。

【００２９】図２に示すフィルタ係数は全て２のべき乗
であり、フィルタ係数の合計が０となるノーマライズの
ないハイパスフィルタであるので、本発明のフィルタリ
ング演算部２は、乗算器を用いることなく、簡易なハー
ドウェアであるシフタと加算器のみで構成することが可
能となる。

【００３０】エッジ量変換テーブル３は、フィルタリン
グ演算部２で算出（抽出）された注目画素のエッジ量
を、所定のビットシフト量に変換する変換テーブルであ
る。図３は、エッジ量変換テーブルの構成例を示す。本
発明のエッジ量変換テーブルは、エッジ量の絶対値が大
きいほど、対応するビットシフト量が小さくなるように
構成されている。

【００３１】このため、後述するように、解像度が要求
される文字のエッジ部の画素はエッジ量が大きいため
に、エッジ量変換テーブルのビットシフト量が小さくな
り、画素信号に対して強いＭＴＦ補正処理が施されて出
力画像中の解像度が増加する。

【００３２】一方、階調性が要求される絵柄（写真、網
点）などの階調画像部の画素に対しては、エッジ量が小
さくなるので、エッジ量変換テーブルのビットシフト量
が大きくなり、画素信号に対するＭＴＦ補正処理が抑制
されて、出力画像中のざらつきの発生が抑えられる。

【００３３】また、一般のＭＴＦ補正処理においては、
文字の輪郭部などに存在する、エッジ量が負の値として
算出される高濃度から低濃度に変化する位置の注目画素
に対して、画像の白抜けが発生する場合がある。

【００３４】本発明のエッジ量変換テーブルは、上記し
たＭＴＦ補正処理によって発生する画像の白抜けを防止
するために、エッジ量の符号に関して、シフト量が非対
称（非線形）に構成されている。すなわち、例えば注目
画素のエッジ量の絶対値が２５５の場合に示されるよう
に、エッジ量の絶対値が同値であっても、エッジ量が正
の場合のシフト量は「４」、負の場合のシフト量は
「５」であって、負の場合のビットシフト量の値が大き
くなるように設定され、従って、ＭＴＦ補正処理が弱く
なり、ＭＴＦ補正処理によって発生する画像の白抜けが
防止される。

【００３５】画素濃度変換テーブル４は、注目画素の濃
度を、所定のビットシフト量に変換する変換テーブルで
あり、注目画素の濃度が低い場合に、対応するビットシ
フト量が小さくなるように構成されている。図４は、画
素濃度変換テーブルの構成例を示す。

【００３６】画素濃度変換テーブル４が上記したように
構成されているので、注目画素の濃度が低い場合は対応
するビットシフト量が小さいために、原画像データに加
算されるエッジ量が大きくなり、画素信号に対して強い
ＭＴＦ補正処理が施されて出力画像中の注目画素の解像
度が増加する。なお、図４のテーブルで、注目画素の濃
度が３１以上の場合に対応するシフト量１０は、画素デ
ータが８ビットであるために実質的には無変換での出力
を意味している。

【００３７】シフト量選択部５は、注目画素のエッジ量
に基づくビットシフト量と、注目画素の濃度に基づくビ
ットシフト量とを比較して、小さい方を出力シフトとし
て出力する。このシフト量の選択は、注目画素のエッジ
量に基づくＭＴＦ補正処理と、注目画素の画素濃度に基
づくＭＴＦ補正処理の内、より強いＭＴＦ補正処理を選
択するために行われる。

【００３８】バレルシフタ６は、フィルタリング演算部
２で算出された注目画素のエッジ量を、シフト量選択部
５で選択された出力シフト量だけＬＳＢ側にビットシフ
トする。このエッジ量のビットシフトの結果、注目画素
のエッジ量の値が除算され、例えば出力シフト量が２の
場合は、注目画素のエッジ量は１／４に減少する。

【００３９】加算器７は、バレルシフタ６でビットシフ
トされた注目画素のエッジ量の値（つまり、エッジ量変
換テーブルと画素濃度変換テーブルによって定められた
ビットシフト量だけビットシフトされた注目画素のエッ
ジ量の値）と、注目画素データとを加算する。これによ
り、注目画素データの濃度を強調するＭＴＦ補正処理が
施される。

【００４０】このように、本実施例では、注目画素のエ
ッジ量をビットシフトした値を、注目画素データに加算
する構成を採っているので、乗算器を用いることなく、
注目画素のエッジ量のビットシフトと、注目画素データ
との加算処理によりＭＴＦ補正処理を実現することがで
きる。また、変換テーブルの構成によって注目画素のエ
ッジ量が大きいほど強いＭＴＦ補正処理が施され、注目
画素濃度が低いほど強いＭＴＦ補正処理が施されるの
で、特に低濃度でエッジ量が小さい画素に対しても適切
なＭＴＦ補正処理が可能となる。

【００４１】以下、本発明の動作を説明する。画像デー
タ中のアドレスが（ｘ，ｙ）の注目画素Ｇｘｙの濃度Ｇ
に対して、フィルタリング演算部２は、ハイパスフィル
タＥｉｊとのフィルタリング演算を行って、以下の式で
定義されるエッジ量Ａを算出する（ステップ１０１）。ステップ１０１で求められたエッジ量Ａに基づいて、エ
ッジ量変換テーブル３を参照して、注目画素のエッジ量
に対応するシフト量Ｓ１を求める（ステップ１０２）。
注目画素の濃度Ｇに基づいて、画素濃度変換テーブル４
を参照して、注目画素の濃度に対応するシフト量Ｓ２を
求める（ステップ１０３）。シフト量Ｓ１とシフト量Ｓ
２を比較して、小さい値を出力シフト量Ｓとして選択す
る（ステップ１０４）。

【００４２】エッジ量Ａを出力シフト量Ｓだけビットシ
フトして注目画素濃度に加えるエッジ強調処理を施す。
このとき、注目画素データの出力値Ｆｘｙは、Ｆｘｙ＝
Ｇ＋Ａ＞＞Ｓ（Ａ＞＞Ｓ：ＡをＳビットＬＳＢ側へシ
フトする）（ステップ１０５）。ｘ、ｙを更新して、終
了していなければ、再びステップ１０１に戻り処理を繰
り返す（ステップ１０６）。

【００４３】上記した実施例では、画素濃度０がＬＳＢ
に対応し、画素濃度２５５がＭＳＢに対応する場合につ
いて説明したが、前述したビットシフトの方向は画像処
理装置の設定によって、その関係を逆にすればビットシ
フトの方向が反対になることは云うまでもなく、この場
合は各変換テーブルの構成も上記した実施例の構成とは
逆の設定となる。つまり、エッジ量変換テーブルは、注
目画素のエッジ量が小さいほど対応するシフト量が大き
いような特性を持つように構成され、画素濃度変換テー
ブルは注目画素の濃度が大きいほど対応するシフト量が
大きいような特性を持つように構成される。

【００４４】〈実施例２〉図５は、実施例２の処理フローチャートである。まず、
ステップ２０１では注目画素のエッジ量を求める。具体
的には、注目画素濃度とその周辺画素濃度の重み付き加
算によって行う。例えば、図６に示す係数を用いて重み
付き加算を行う。すなわち、注目画素の濃度を８倍した
値に、８個の周辺画素濃度値（−１倍したもの）を加算
することによって注目画素のエッジ量を求める。

【００４５】次いで、ステップ２０２では、エッジ量と
注目画素濃度に応じて、空間的な高周波成分を強調する
強調度（以下、強調度）を求める。エッジ量が多くなる
と強調度も大きくなる。また、注目画素濃度が低いとき
にも強調度を大きくする。これらの条件を満たすよう
な、関数またはテーブルを使って強調度を求める。図７
は、本発明の強調度変換テーブルの構成例である。図７
において、エッジ量の絶対値が大きいほど強調度を大き
くし、また例えば、エッジ量の絶対値が１００で、注目
画素濃度が１０−３０のときは、強調度の大きい方の値
が優先される。

【００４６】エッジ量に応じて強調度を変えるだけでは
低コントラスト文字のようにエッジ量が少ないものは強
調度が小さくなる。この結果、再生画像のエッジがボケ
て判読不能な文字になってしまう場合がある。そこで、
本発明では、従来のエッジ量に応じて強調度を決定する
ことと並行して、ハイライト部の低コントラスト文字の
再現性を向上するために、低濃度部（注目画素濃度が１
０−３０）についてもエッジを多少強調する。これによ
って良好な低コントラスト文字を再現する。なお、図７
において、注目画素濃度が０−３０ではなく、１０−３
０となっている理由は、地肌ノイズなどを強調しないた
めである。

【００４７】そして、ステップ２０３では最後に、注目
画素にエッジ強調を行う。例えば、ステップ２０１で求
められたエッジ量に、ステップ２０２で算出された強調
度を掛けて、注目画素濃度に重畳する。以上の処理をす
べての画素について行う。

【００４８】図８は、上記した本発明の処理（図５）を
実現する第１の構成を示す。ラインバッファ２１には、
画素濃度データ（ＣＣＤ素子などから読み込まれたも
の、あるいは更に所定の処理がされたもの）が蓄積され
ている。エッジ量抽出部２２は、注目画素と周辺画素の
濃度差分を求め、それをエッジ量として出力する。次
に、エッジ量を強調度に変換するテーブル２３を用い
て、エッジ量を強調度に変換する。また、注目画素濃度
についてもテーブル２４を用いて、注目画素濃度を強調
度に変換する。

【００４９】エッジ強調度決定部２５は、両強調度から
何れか大きい強調度を選択して最終的な強調度を決定す
る。エッジ強調部２６は、強調度に応じて図９に示すよ
うなハイパスフィルタ（強調フィルタ）を使い分ける。
つまり強調度が大きいほど注目画素の空間的な高周波成
分を強調することになる。

【００５０】図１０は、上記した図５の処理を実現する
第２の構成を示す。この構成においては、エッジ量抽出
部、エッジ量を強調度に変換するテーブル、注目画素濃
度を強調度に変換するテーブルが、それぞれ文字用、写
真用に設けられ、像域分離の結果に応じてその何れかを
選択する。

【００５１】エッジ量抽出部３３、３４は、前述した第
１の構成と同様に、注目画素濃度と周辺画素濃度からそ
れぞれ文字、写真のエッジ量を抽出する。なお、エッジ
抽出部３３、３４のフィルタ特性は、文字モードの方が
写真モードより高周波成分を検出しやすくなるように設
定されている。また、像域分離部３２の分離方法として
は、例えば、１９９２画像電子学会年次大会予稿４０
ｐｐ１８３−１８６の図１、あるいは「文字／絵柄
（網点、写真）混在画像の像域分離方式」電子情報通信
学会論文誌Ｖol．Ｊ７５−ＤＩＩＮo.１ｐｐ３９
−４７１９９２年１月に記載の方法を用いる。

【００５２】エッジ量を強調度に変換するテーブル３
５、３６は、エッジ量に応じた強調度を出力する。テー
ブル３５、３６はエッジ量が多いほど強調度も大きくな
るように設定されている。また、像域分離部３２の分離
結果に応じて変換テーブルを使い分ける。図の構成で
は、スィッチ３７が文字モードの場合と写真モードの場
合に応じてテーブルの出力を選択する。文字モードでは
強調度を大きめに、写真モードでは強調度を小さめに設
定する。このように、文字モードではエッジを強調する
ことにより、メリハリが付いた（はっきり、くっきりし
た）文字画像となり、写真モードでは強調度を弱めるこ
とにより、不自然さやモアレの発生を防止している。

【００５３】注目画素濃度を強調度に変換するテーブル
３８、３９は、注目画素濃度に応じた強調度を出力す
る。ここで、テーブル３８、３９は濃度が低い場合にの
み強調度が大きくなるように設定されていて、文字モー
ドでは強調しないように、写真モードでは低濃度を強調
するように設定されている。そして、像域分離結果に応
じて変換テーブルを使い分ける。すなわち、スィッチ４
０は、分離の結果、文字モードのときはテーブル３８の
出力を選択し、写真モードのときはテーブル３９の出力
を選択している。

【００５４】エッジ強調度決定部４１は、これら２つの
強調度から最終的な強調度を決定する。例えば、強調度
の大きい方を最終的な強調度とする。そして、エッジ強
調部４２は、強調度に応じたエッジ強調を行う。例え
ば、強調度に応じた量だけエッジ量を増幅し、注目画素
濃度に重畳して、新しい画素濃度として出力する。

【００５５】図１１は、上記した図５の処理を実現する
第３の構成を示す。図において、５１は実施例１と同様
に、画像データが入力される入力画像ラインバッファ、
５２はラインバッファ内の注目画素のエッジ量を抽出す
るエッジ量抽出部であり、実施例１で説明したフィルタ
リング演算部５３の他に、ローパスフィルタ５４、スィ
ッチ５５が設けられている。

【００５６】実施例１と同様に、フィルタリング演算部
５３は、３本のラインバッファ５１に格納されている３
×３の原画像データ（Ｐは注目画素）とフィルタ係数と
の演算を行って注目画素のエッジ量を算出する空間フィ
ルタ処理を行う。フィルタ係数として、例えば図２
（ａ）に示すハイパスフィルタを用いる。このフィルタ
は、フィルタ係数の合計が０になるようなノーマライズ
のないハイパスフィルタによる演算を施すように構成さ
れていて、フィルタリング演算部５３においては、シフ
タと加算器によって構成することによってハードウェア
を簡単化している。フィルタとして図２（ａ）を用いた
場合のフィルタリング演算は、実施例１で説明したもの
と同様であるので、説明を省略する。

【００５７】エッジ量抽出部５２は、注目画素濃度と周
辺画素濃度からエッジ量を抽出するが、このとき、像域
分離部５６の分離結果に応じてモードを切り替える。す
なわち、この実施例の構成では、前述したハイパスフィ
ルタで高周波成分を検出し、更に像域分離の結果、写真
モードと判定された場合、スィッチ５５は、ローパスフ
ィルタ５４をカスケード結合したエッジ量を選択して出
力する。このローパスフィルタ５４は、エッジ量に重畳
された網点の周期性を除去し、モアレの発生を抑制する
ためのものである。一方、文字モードと判定された場
合、網点の周期成分はないのでハイパスフィルタの出力
（つまりローパスフィルタを介さないフィルタリング演
算部５３の出力）を選択してエッジ量とする。なお、写
真モード用のローパスフィルタとしては、例えば、図１
２の係数のものを用いる。

【００５８】エッジ量を強調度に変換するテーブル５
７、５８としては、例えば文字用として図１３、写真用
として図１４に示すテーブルを用いる。そして、スィッ
チ５９は、像域分離結果が文字のとき、文字用のテーブ
ル５７で変換された出力を選択し、写真のとき写真用の
テーブル５８で変換された出力を選択する。更に、注目
画素濃度を強調度に変換するテーブル６０、６１として
は、それぞれ例えば図１５、１６を用い、像域分離結果
に応じてスィッチ６２は、文字用、写真用のテーブル６
０、６１で変換された出力を選択する。

【００５９】エッジ強調度決定部６３は、これら２つの
強調度から最終的な強調度を決定する。この実施例の構
成では、強調度の小さい方を最終的な強調度とする。す
なわち、この例においては、強調度の数字が小さいほど
空間的な高周波成分が強調されることになる。これは、
前述した実施例１と同様に、エッジ強調部６４内のバレ
ルシフタ６５で強調度決定部６３の出力分だけＬＳＢ側
（つまり強調が少なくなる方向へ）シフトして注目画素
濃度に重畳するからである。従って、テーブル（図１
３、１４、１５、１６）において、強調度の数字が小さ
いほど空間的な高周波成分が強調されることになり、図
１５の文字モード用のテーブルにおいては、どのような
濃度であっても強調せず、図１６の写真モード用のテー
ブルにおいては、濃度が８−３１のときに強調度４の強
調を行う。また、強調度１０というのは、実質上エッジ
強調はない。

【００６０】エッジ強調部６４は、強調度に応じたエッ
ジ強調を行う。バレルシフタ６５でエッジ量を強調度だ
けＬＳＢ側へシフトして、加算器６６で注目画素Ｐの濃
度Ｇに重畳して、新しい画素濃度として出力する。

【００６１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、以下のような効果が得られる。（１）注目画素のエッジ量および濃度に基づいて空間的
な高周波成分を適応的に制御しているので、高画質な再
生画像を得ることができ、しかも低コントラスト文字の
再現性が良好となる。

【００６２】（２）注目画素のエッジ量の大きさに応じ
たＭＴＦ補正処理が施されるので、解像度が必要とされ
る文字のエッジ部はくっきりと再現され、階調性が必要
とされる写真画像は滑らかに再現されて良好な画像品質
を得ることができる。

【００６３】（３）注目画素が低濃度画素であり、かつ
エッジ量が小さい低コントラスト部分の画素である場合
でも適切なＭＴＦ処理が施され、低コントラスト文字の
解像度が向上して画像品質が向上する。

【００６４】（４）エッジ量抽出フィルタとＭＴＦフィ
ルタ（ハイパスフィルタ）を共有化してハードウェア規
模を小さくすると同時に、注目画素データの１回のフィ
ルタリング演算とテーブル変換によって注目画素のエッ
ジ度情報および濃度情報に基づいて適応的にＭＴＦ補正
処理が施されるので、注目画素の特徴に応じたＭＴＦ補
正処理が可能となり、出力画像の品質が向上する。

【００６５】（５）像域分離手段を備えているので、写
真原稿、文字原稿がそれぞれ最適な状態でＭＴＦ補正処
理され、写真と文字が混在した原稿も良好に再現され
る。

【００６６】（６）ＭＴＦ補正処理によって文字の輪郭
部などに生じる画像の白抜けを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック構成図である。

【図２】本発明のハイパスフィルタのフィルタ係数の例
である。

【図３】本発明のエッジ量変換テーブルの構成例であ
る。

【図４】本発明の画素濃度変換テーブルの構成例であ
る。

【図５】本発明の他の実施例に係る処理フローチャート
である。

【図６】エッジ量を抽出するフィルタ係数の例である。

【図７】本発明の強調度変換テーブルの構成例である。

【図８】本発明の他の実施例の処理を実現する第１の構
成を示す。

【図９】強調度が異なるハイパスフィルタの例である。

【図１０】本発明の他の実施例の処理を実現する第２の
構成を示す。

【図１１】本発明の他の実施例の処理を実現する第３の
構成を示す。

【図１２】ローパスフィルタのフィルタ係数の例であ
る。

【図１３】エッジ量を強調度に変換する文字用の強調度
変換テーブルの構成例である。

【図１４】エッジ量を強調度に変換する写真用の強調度
変換テーブルの構成例である。

【図１５】注目画素濃度を強調度に変換する文字用の強
調度変換テーブルの構成例である。

【図１６】注目画素濃度を強調度に変換する写真用の強
調度変換テーブルの構成例である。

【符号の説明】

１ラインバッファ２フィルタリング演算部３エッジ量変換テーブル４画素濃度変換テーブル５シフト量選択部６バレルシフタ７加算器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿をディジタル画像信号として読み取
る手段と、該画像信号の空間的な高周波成分を強調する
強調度を適応的に制御して出力する手段とを備えた画像
信号処理装置において、前記画像を構成する注目画素と
その周辺画素の濃度差を基に該注目画素のエッジ量を算
出する手段と、該算出されたエッジ量を強調度に変換す
る第１の手段と、該注目画素の濃度を強調度に変換する
第２の手段と、該第１、第２の手段から強調度を決定す
る手段と、該決定された強調度に応じて前記注目画素の
エッジを強調する手段とを備えたことを特徴とする画像
信号処理装置。
【請求項２】原稿をディジタル画像信号として読み取
る手段と、該画像信号を文字領域または写真領域に分離
する手段と、該画像信号の空間的な高周波成分を強調す
る強調度を適応的に制御して出力する手段とを備えた画
像信号処理装置において、前記画像を構成する注目画素
とその周辺画素の濃度差を基に該注目画素のエッジ量を
算出する文字用および写真用のエッジ量抽出手段と、該
算出されたエッジ量を強調度に変換する文字用および写
真用の第１の強調度変換手段と、該注目画素の濃度を強
調度に変換する文字用および写真用の第２の強調度変換
手段と、前記分離手段の分離結果に応じて該文字用また
は写真用の第１、第２の強調度変換手段を選択する手段
と、該選択された第１、第２の強調度変換手段から強調
度を決定する手段と、該決定された強調度に応じて前記
注目画素のエッジを強調する手段とを備えたことを特徴
とする画像信号処理装置。
【請求項３】原稿をディジタル画像信号として読み取
る手段と、該画像信号の空間的な高周波成分を適応的に
制御して出力する手段とを備えた画像信号処理装置にお
いて、前記画像を構成する各画素の濃度値が複数ビット
で表現され、高濃度が最上位ビット側に対応していると
き、注目画素とその周辺画素の濃度差を基に該注目画素
のエッジ量を算出する手段と、該算出されたエッジ量に
応じて第１のシフト量を生成する第１の手段と、該注目
画素の濃度に応じて第２のシフト量を生成する第２の手
段と、該第１または第２の手段を選択する手段と、前記
注目画素の濃度値を、該選択されたシフト量だけ最下位
ビット側にシフトして前記注目画素の濃度値に加算する
手段とを備えたことを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項４】前記第１の手段は、注目画素のエッジ量
が大きいほどシフト量が小さい特性を有することを特徴
とする請求項３記載の画像信号処理装置。
【請求項５】前記第２の手段は、注目画素の濃度が低
いほどシフト量が小さい特性を有することを特徴とする
請求項３記載の画像信号処理装置。
【請求項６】注目画素のエッジ量が負の値をとる場合
と、正の値をとる場合において、その絶対値が同値であ
るとき、前記第１の手段は、正の場合のシフト量に比べ
て負の場合のシフト量が大きい特性を有することを特徴
とする請求項４記載の画像信号処理装置。
【請求項７】前記選択手段は、前記第１、第２のシフ
ト量の内、何れか小さいシフト量を選択することを特徴
とする請求項３記載の画像信号処理装置。