JP3524261B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
ファクシミリ装置、スキャナ、画像ファイリング装置等
に使用される画像処理装置に関し、より詳細には、画像
再現における画質の向上を行う機能を有した画像処理装
置に関する。
例えば特開平4−229767号公報に示されるものがある。
これは、エッジ検出手段に基づき後続の数画素をエッジ
部とすることにより、主走査方向の画像前側のエッジを
検出するようにしているものである。
うな従来方式による場合、検出されるエッジ画素は、文
字・線画等の主走査方向の左側エッジのみの検出とな
り、右側のエッジに対しての検出は行われない。結果と
して、左側エッジに対しては、適切なエッジ用の処理が
施されるが、右側のエッジに対しては、適切な処理が施
されないという不具合がある。
ッジの再現性を向上させることができ、良好な画像出力
を得ることができる画像処理装置を提供することにあ
る。
前記画像データから画像のエッジの有無を判定するエッ
ジ判定手段と、入力された前記画像データに対して画像
処理を行うことなく1ドット単位で後段に出力する第1
の階調処理手段と、入力された前記画像データに対して
多値誤差拡散2ドット処理を行う第2の階調処理手段
と、前記エッジ判定手段の判定結果に基づき、前記第1
または第2の階調処理手段の出力のいずれかを選択し、
後段に出力する選択手段とを有し、画像入力装置より入
力された画像データに対して、所定の処理を行って出力
する画像処理装置において、前記エッジ判定手段は、入
力された画像データから左エッジ画素を検出する左エッ
ジ画素検出手段と、この左エッジ画素検出手段により検
出されたエッジ画素の後方画素への膨張を行う左エッジ
膨張手段と、入力された画像データから右エッジ画素を
検出する右エッジ画素検出手段と、この右エッジ画素検
出手段により検出されたエッジ画素の前方画素への膨張
を行う右エッジ膨張手段と、前記左エッジ膨張手段と前
記右エッジ膨張手段のそれぞれの出力の論理和をとりエ
ッジ判定結果として出力する論理和手段とを備えている
ことを特徴とする。
の複数の画素の濃度値を平滑化する平滑化手段を備えて
いることを特徴とする。
ル複写機に適用した場合を例に説明する。
図、図2は画像前側エッジ部における、サンプリングデ
ータの模式図、図3は画像後側エッジ部における、サン
プリングデータの模式図、図4はエッジ画素検出におけ
る、検出画素マトリックスの模式図、図5はエッジ判定
部のブロック図、図6は左エッジ膨張画素マトリックス
の模式図、図7は右エッジ膨張画素マトリックスの模式
図、図8は左側及び右側エッジ画素検出回路図、図9は
左及び右エッジ膨張回路図、図10は左エッジ及び右エ
ッジ検出における画素位置の説明図である。
写機は、原稿から画像を読み取ってA/D変換を施した
後の画像情報(デジタル信号)を出力するスキャナ10
1と、スキャナ101から入力した画像情報に各種フィ
ルタ処理を実行するフィルタ処理部102と、画像情報
の変倍を行う変倍処理部103と、画像情報を予め設定
されている多値データに変換する階調処理部(1)10
4及び階調処理部(2)105と、階調処理部(1)及
び階調処理部(2)の出力をエッジ判定部109の判定
結果に従って切り替えるセレクタ106と、γ補正処理
を行うγ補正部107と、画像を紙面上に出力するプリ
ンタ108と、前記エッジ判定部109とを備えてい
る。
処理について説明する。
なエッジが存在する場合の、エッジ近傍での主走査方向
のサンプリングデータの状態を模式的に示したものであ
る。ここでは、データの0を白、255を黒としてい
る。ここで、図2がエッジの左側での、図3がエッジの
右側でのサンプリングデータ列を示している。
は、図5に示すように、左エッジ検出部501、左エッ
ジ膨張部502、右エッジ画素検出部503、右エッジ
膨張部504及びOR回路505よりなる。 まず、エ
ッジ画素の検出は、左エッジ画素検出部501及び右エ
ッジ画素検出部503により行われる。どちらも、注目
画素の前後画素による濃度値の差分が一定しきい値TH
1以上であり、かつ注目画素の濃度値がある一定しきい
値TH2以下である時に注目画素をエッジ画素とする。
方向の前後画素をDj-1 及びDj+1とすると、文字・線
画の左エッジ画素検出の判定式は(式1)となり、同様
に右エッジ画素検出の判定式は(式2)となる。
2は、左エッジでは、白から黒に変わる境界部分の白画
素が検出されるように、また、右エッジでは、黒から白
に変わる境界部分の白画素が検出されるように設定す
る。
素として検出され、図4では、画素D13が右エッジ画
素として検出される。
エッジ膨張部504について説明する。
出結果を主走査方向の後方画素へ膨張する。
画素の左エッジ画素検出結果を、Cj ,Cj-1 ,Cj-2
,Cj-3 とすると、注目画素のエッジ膨張結果Elj
は、(式3)で表される。
エッジ画素検出結果を主走査方向の前方画素へ膨張す
る。
画素の右エッジ画素検出結果を、Cj ,Cj+1 ,Cj+2
,Cj+3 とすると、注目画素のエッジ膨張結果Erj
は、式(4)で表される。
素が、白から黒あるいは黒から白へ変わる境界近傍の白
画素であるので、検出されたエッジ画素の黒画素方向へ
のエッジ膨張を行うために、左エッジ膨張部502は、
左エッジ画素の後方画素への膨張を行い、右エッジ膨張
部504が右エッジ画素の前方画素への膨張を行う。
張部504の出力を、OR回路505に入力し、それぞ
れの論理和をエッジ判定結果として出力する。
ジ画素検出を行う回路の構成を示す。
ップフロップ801a〜801dにより4画素分保持さ
れ、加算器802により5画素の加算が行われ、平滑化
出力される。
像データは、フリップフロップ801e,801fによ
り2画素保持され、減算器803において、(式1)中
のDj+1 −Dj-1 が行われ、同様に減算器804におい
て、(式2)中のDj-1 −Dj+1 が行われる。
中のDj <TH2の評価を行い、同様にコンパレータ8
08では、(式2)中のDj <TH2の評価を行う。
タ806の出力をAND回路809に入力し、それぞれ
の論理積をとることにより、左エッジ画素か否かの検出
を行う。
パレータ808の出力をAND回路810に入力し、そ
れぞれの論理積をとることにより、右エッジ画素か否か
の検出を行う。
図8の回路出力である左エッジ画素検出結果信号El
と、右エッジ画素検出結果信号Erを入力し、それぞれ
を、フリップフロップ901a〜901c、及びフリッ
プフロップ901d〜901fにより、3画素分保持
し、OR回路902a及びOR回路902bに入力し、
それぞれ連続する4画素の論理和をとることにより、エ
ッジ画素の膨張を行う。
のエッジ膨張における膨張方向の違いにより、左エッジ
画素をフリップフロップ901g〜901iにより3ク
ロック分ディレイさせて、左エッジ画素と右エッジ画素
との画素位置を合わせた後に、OR回路902cにより
論理和をとることにより、エッジ画素判定を行い、エッ
ジ判定部109の出力を得る。
EDl及び右エッジ画素膨張による右エッジ膨張画素E
Drは、(式5)及び(式6)となる。
左エッジ膨張画素EDlは、右エッジ膨張画素EDrに
対して、3画素進んでいる。よって、この判定における
画素位置のずれを図9に示すフリップフロップ901g
〜901iにより補正し、注目画素位置合わせを行う。
しかる後に、OR回路902cによりEDlとEDrと
の論理和をとることにより、エッジ画素判定を行う。
ジ判定部109の判定結果により、セレクタ106にお
いて階調処理部(1)104及び階調処理部(2)10
5からの入力を切り換えて、出力する。
・線画エッジの画像品質を向上するために、変倍処理部
103の出力の8ビットをそのまま出力する。
写真の画像品質を向上するために、本実施例では、多値
誤差拡散2ドット処理を行う。これは、多値誤差拡散処
理後の画素データを2画素単位処理手段により、2画素
単位で出力制御するので、1画素単位での出力に比べ
て、階調再現性に優れている。
は、画像入力装置より入力された画像データに対して、
エッジの有無を判定するエッジ判定手段109を有する
画像処理装置において、複数の階調処理手段104,1
05を有し、エッジ判定手段109の判定結果に基づ
き、階調処理手段104,105を切り換えるようにし
たため、画像エッジの再現性を向上させることができ、
良好な画像出力を得ることができる。
手段109は、主走査方向の画像左右端のエッジを検出
するため、画像の左右端での画像エッジの再現性を向上
させることができ、良好な画像出力を得ることができ
る。
画素を膨張する場合の参照画素を示す説明図、図12は
右エッジ画素を膨張する場合の参照画素を示す説明図、
図13は図5の左エッジ画素検出部及び右エッジ画素検
出部を詳細に示すブロック図、図14は図5の左エッジ
膨張部及び右エッジ膨張部を詳細に示すブロック図、図
15は図13及び図14の回路の具体的動作を説明する
ためのタイミングチャート、図16は図13の左エッジ
画素検出部及び右エッジ画素検出部の変形例を示すブロ
ック図、図17は図16の回路の具体的動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
左エッジ画素検出部501と、左エッジ画素検出部50
1の検出結果を膨張する左エッジ膨張部502と、右エ
ッジ画素検出部503と、右エッジ画素検出部503の
検出結果を膨張する右エッジ膨張部504と、左エッジ
膨張部502及び右エッジ膨張部504の各膨張結果を
論理和するOR回路505を有する。
素検出部503は共に、図4に示す注目画素Dj と前後
の画素Dj-1 、Dj+1 に基づいて文字、線画のエッジを
検出し、具体的には Dj+1 −Dj-1 >TH1且つDj <TH2 (式7) が成立する画素Dj を左エッジ画素と判定し、また、 Dj-1 −Dj+1 >TH1且つDj <TH2 (式8) が成立する画素Dj を右エッジ画素と判定する。
前後の画素の濃度値の差分|Dj-1−Dj+1 |が閾値T
H1以上であり、且つ注目画素の濃度Dj が閾値TH2
以下のときに注目画素Dj をエッジ画素と判定する。こ
こで、式7、式8における閾値TH1、TH2は、図2
に示すように左エッジの場合には白から黒に変化する境
界の白側の画素D1が検出されるように設定され、ま
た、図3に示すように右エッジの場合には黒から白に変
化する境界の白側の画素D13が検出されるように設定
される。
膨張部504について説明する。左エッジ膨張部502
は左エッジ画素検出部501の検出結果を右側に膨張す
る。すなわち、図11において注目画素Lj から左側の
3画素Lj-3 、Lj-2 、Lj-1 の検出結果に基づいて Elj=Lj ‖Lj-1 ‖Lj-2 ‖Lj-3 (式9) (‖は論理和を示す)により、左側の3画素Lj-3 、L
j-2 、Lj-1 (及び注目画素Lj )の少なくとも1つが
左エッジ画素であれば注目画素Lj を左エッジ画素とす
る。
素検出部503の検出結果を左側に膨張する。すなわ
ち、図12において注目画素Rj から右側の3画素Rj+
1 、Rj+2 、Rj+3 の検出結果に基づいて Erj=Rj ‖Rj+1 ‖Rj+2 ‖Rj+3 (式10) により、右側の3画素Rj+1 、Rj+2 、Rj+3 (及び注
目画素Rj )の少なくとも1つが右エッジ画素であれば
注目画素Rj を右エッジ画素とする。
ッジ膨張部504では、それぞれ左エッジ画素、右エッ
ジ画素として検出された画素が、白から黒、黒から白に
変化する境界近傍の白画素であるので、エッジ画素とし
て検出された白画素を黒画素の方向に膨張するために、
左エッジの場合には右側に膨張し、右エッジの場合には
左側に膨張している。
ジ画素検出部501及び右エッジ画素検出部503の具
体的な構成及び動作を説明する。画素データDはフリッ
プフロップ(FF)1301、1302により2画素分
遅延され、注目画素Dj と前後の画素Dj-1 、Dj+1 の
各濃度値が得られる。ここで、画素データDは原稿の右
側の画素の方が先に入力している。次いで減算器130
3では式7に示す Dj+1 −Dj-1 =a が算出され、また、減算器1303では式8に示す Dj-1 −Dj+1 =b が算出される。
式8に示す Dj <TH2 が算出され、また、コンパレータ1306では式7に示
す Dj+1 −Dj-1 >TH1 が算出され、また、コンパレータ1306では式8に示
す Dj-1 −Dj+1 >TH1 が算出される。次いでANDゲート1308では式7に
示す2つの判定式により左エッジ画素検出信号Lが出力
され、また、ANDゲート1309では式8に示す2つ
の判定式により右エッジ画素検出信号Rが出力される。
ジ膨張部502及び右エッジ膨張部504の具体的な構
成及び動作を説明する。左エッジ画素検出信号Lはフリ
ップフロップ1041a〜1041cにより3画素分遅
延され、式9に示す注目画素Lj 及び左側の3画素Lj-
3 、Lj-2 、Lj-1 分の左エッジ画素検出信号Lが得ら
れる。次いでORゲート1402aにより式9に示すよ
うに左エッジ画素検出信号Lが右側に膨張した左エッジ
画素検出信号El が得られる。
フロップ1041d〜1041iにより6画素分遅延さ
れ、その内、フリップフロップ1041f〜1041i
により図10に示す注目画素Rj 及び右側の3画素Rj+
1 、Rj+2 、Rj+3 分の右エッジ画素検出信号Rが得ら
れる。次いでORゲート1402bにより式10に示す
ように右エッジ画素検出信号Rが右側に膨張した左エッ
ジ画素検出信号Er が得られる。次いで、信号El 、E
r がORゲート505に印加され、左+右のエッジ検出
信号EDが得られる。
に説明する。ここで、図15は画像データが原稿の右側
から時間順に各回路に入力する場合を示し、左側の信号
が時間的に新しいデータであり、且つ原稿上の左側であ
る。1画素のデータは8ビット(=0〜255)であ
り、数値「0」=白、数値「255」=黒である。ま
た、数値「50」は白と黒の境界(エッジ)における中
間の濃度を示す。
3の入力データ、フリップフロップ1301、1302
の出力であり、データa、bはそれぞれ減算器130
3、1304の演算結果であるので正負の符号を有す
る。ここで、コンパレータ1306、1307では正符
号の閾値TH1と、それぞれ減算器1303、1304
の演算結果を比較するので、回路をより簡単にするため
に減算器1303、1304の演算結果が負の場合には
「0」にクランプして負の値を無くしてもよい。
回路1308、1309の出力信号であり、且つ図14
の回路の入力信号である。ここで、例えば式7、式8の
閾値TH1=40、TH2=80とすると、時間
「6」、「7」において左エッジ(L=1)となり、ま
た、時間「14」、「15」において右エッジ(R=
1)となる。
張信号Er はそれぞれOR回路1402a、1402b
の出力信号である。この例では、左エッジ膨張信号El
は時間「6」〜「10」において左エッジ(El =1)
となり、また、右エッジ膨張信号Er は時間「11」〜
「15」において右エッジ(Er =1)となる。最後
に、信号EDはOR回路505の出力信号であり、時間
「6」〜「15」において左+右のエッジ(ED=1)
となる。
画素検出部501及び右エッジ画素検出部503の変形
例501a、503aを説明する。この変形例501
a、503aでは図13に示す構成の前段に、フリップ
フロップ1501〜1504及び平滑化フィルタ150
5が追加され、主走査方向の5画素分の濃度値a〜eが
平滑化されて左エッジ画素Lと右エッジ画素Rが検出さ
れる。
17に示す信号a〜eはそれぞれ図16に示す回路の入
力信号、フリップフロップ1501〜1504の各出力
信号であって平滑フィルタ1505の入力信号であり、
/Dj-1 は平滑フィルタ1505の出力信号である。こ
の例では、平滑フィルタ1505は /Dj-1 =(a+b+c+d+e)/5 式(11) を演算する。また、データ/D、/Dj+1 はそれぞれフ
リップフロップ1301、1302の出力であり、デー
タf、gはそれぞれ減算器1303、1304の演算結
果である。また、信号L、R、El 、Er 、EDは図1
5と同一である。
エッジの再現性を向上させることができる。
ク図である。
タの模式図である。
タの模式図である。
スの模式図である。
る。
る。
の説明図である。
す説明図である。
す説明図である。
検出部を詳細に示すブロック図である。
詳細に示すブロック図である。
するためのタイミングチャートである。
素検出部の変形例を示すブロック図である。
タイミングチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力された前記画像データから画像のエ
ッジの有無を判定するエッジ判定手段と、 入力された前記画像データに対して画像処理を行うこと
なく1ドット単位で後段に出力する第1の階調処理手段
と、 入力された前記画像データに対して多値誤差拡散2ドッ
ト処理を行う第2の階調処理手段と、 前記エッジ判定手段の判定結果に基づき、前記第1また
は第2の階調処理手段の出力のいずれかを選択し、後段
に出力する選択手段と、 を有し、画像入力装置より入力された画像データに対し
て、所定の処理を行って出力する画像処理装置におい
て、 前記エッジ判定手段は、入力された画像データから左エ
ッジ画素を検出する左エッジ画素検出手段と、この左エ
ッジ画素検出手段により検出されたエッジ画素の後方画
素への膨張を行う左エッジ膨張手段と、入力された画像
データから右エッジ画素を検出する右エッジ画素検出手
段と、この右エッジ画素検出手段により検出されたエッ
ジ画素の前方画素への膨張を行う右エッジ膨張手段と、
前記左エッジ膨張手段と前記右エッジ膨張手段のそれぞ
れの出力の論理和をとりエッジ判定結果として出力する
論理和手段 とを備えていることを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項2】 請求項1記載において、前記エッジ判定
手段は、主走査方向の複数の画素の濃度値を平滑化する
平滑化手段を備えていることを特徴とする画像処理装
置。
Priority Applications (1)
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JP15034895 | 1995-06-16 | ||
JP10586496A JP3524261B2 (ja) | 1995-06-16 | 1996-04-25 | 画像処理装置 |
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Family Applications (1)
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JP10586496A Expired - Fee Related JP3524261B2 (ja) | 1995-06-16 | 1996-04-25 | 画像処理装置 |
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1996
- 1996-04-25 JP JP10586496A patent/JP3524261B2/ja not_active Expired - Fee Related
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