JP3635194B2 - ２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタ - Google Patents
２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタ Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタに係り、特に、原画像の輪郭部におけるボケを修正して記録を行うための２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像や文書等の原稿の情報を読み取る手段たるイメージスキャナを備え、このイメージスキャナにより読み込んだ情報を、記録データとして変換処理した後に、この記録データに基づいて記録ヘッドを備えた記録機構により記録を行なう簡易複写機能を有する熱転写プリンタが提案されている。
【０００３】
このような従来のイメージスキャナを搭載した熱転写プリンタは、原稿の画像情報を記録データとして変換処理するにあたって、原画像中に存在する画像の輪郭部分である、いわゆるエッジを強調（鮮鋭化）させて記録を行うために、画像の輪郭強調処理が施されている。
【０００４】
このような従来の原画像の輪郭強調処理方法について図２７を参照しつつ説明する。
図２７（ａ）は原画像中のあるエッジの濃淡断面を示す関数をｆ（ｘ）とすると、同図（ｂ）はその１次微分ｄｆ／ｄｘであり、同図（ｃ）は２次微分ｄ２ｆ／ｄｘ２を示したものである。そして、従来においては、同図（ｄ）に示すように、同図（ａ）から同図（ｃ）を引いた処理、すなわち、ｆ（ｘ）−ｄ２ｆ／ｄｘ２なる輪郭強調処理を行っていた。このような処理を行うと、同図（ｃ）に示すように、２次微分ｄ２ｆ／ｄｘ２はエッジのスロープの前後で正負の値をとるので、同図（ｄ）のｆ−ｄ２ｆ／ｄｘ２はエッジの濃淡変化を拡大することができる。
【０００５】
このような効果は、人の視覚において観察されるマッハ効果と類似するものであり、明るさの異なるいくつかの帯状のパターンを見ると、ステップ状に濃淡が変化している帯の境界において、明るさが一旦暗くなり再び明るくなっているように感じるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の画像の輪郭強調処理方法およびこの方法に基づく記録を行う熱転写プリンタにおいては、図２７（ｄ）に示すように、エッジの強調処理出力値がオーバーシュートおよびアンダーシュートしてしまう。このため、原画像がぼけ画像である場合に、その輪郭部を強調してシャープな輪郭を得ようとしても実際の記録画像において不自然に現われてしまったり、輪郭部分の周辺がぼけた状態になってしまったりする。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成することのできる２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係る請求項１に記載の２次微分値画像の再構成処理方法の特徴は、原画像における各画素の１次微分値および２次微分値を求め、原画像を水平方向および垂直方向に走査して前記１次微分値および前記２次微分値の符号に基づいて輪郭線を検出し、この輪郭線の各注目画素における接線に対する２つの法線方向に前記注目画素から任意幅だけ移動した位置にある２次微分値を前記注目画素に位置する２次微分値として代入することにより２次微分値画像の再構成を行うようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、原画像の２次微分値画像をシャープな画像として得ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の２次微分値画像の再構成処理方法の特徴は、請求項１において、原画像中に所定の画素幅未満の間隔で隣り合う輪郭線の画素対が存在する場合には、これらの輪郭線の画素およびそれらの輪郭線に挟まれている画素を２次微分値画像の再構成処理の対象から除外するようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、原画像の輪郭線同士が近接していても自然でシャープな２次微分画像を得ることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の画像の輪郭強調処理方法の特徴は、請求項１または請求項２において、２次微分値画像の再構成処理方法によって得られる２次微分値画像の出力値に強調係数を乗し、原画像の出力値に加減して画像の輪郭を強調するようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの特徴は、制御部が、原画像における各画素の１次微分値および２次微分値を求め、原画像を水平方向および垂直方向に走査して前記１次微分値および前記２次微分値の符号に基づいて輪郭線を検出し、この輪郭線の各注目画素における接線に対する２つの法線方向に前記注目画素から任意幅だけ移動した位置にある２次微分値を前記注目画素に位置する２次微分値として代入して２次微分値画像を再構成し、この再構成された２次微分値画像の出力値に強調係数を乗して前記原画像の出力値に加減し、注目画素の出力値を算出するように制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの特徴は、請求項４において、制御部が、原画像中に所定の画素幅未満の間隔で隣り合う輪郭線の画素対が存在する場合には、これらの輪郭線の画素および各輪郭線に挟まれている画素を２次微分値画像の再構成処理の対象から除外してその画素位置における２次微分値をそのまま２次微分値画像の出力値とし、この２次微分値画像の出力値に強調係数を乗して前記原画像の出力値に加減し、注目画素の出力値を算出するように制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、原画像の輪郭線同士が近接していても自然でシャープな輪郭線として記録することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図２６を参照して説明する。
【００１４】
本発明の２次微分値画像の再構成処理方法は、図１（ａ）のフローチャートに示すように、原画像中から輪郭線を検出する、いわゆるエッジ検出（ステップＳＴ１）、検出したエッジを数画素の幅で太らせるための領域を決定する強調対象領域のマーク（ステップＳＴ２）、輪郭線の間隔が狭い領域を検出してマークする、いわゆる凹凸領域のマーク（ステップＳＴ３）および輪郭部の各画素を強調するための２次微分値画像の再構成（ステップＳＴ４）の順に従って行われるようになっている。
【００１５】
また、本発明の画像の輪郭強調処理方法は、図１（ｂ）のフローチャートに示すように、前記再構成処理により得られた２次微分値画像の出力値に基づいて各注目画素の強調処理（ステップＳＴ５）が行われるようになっている。
【００１６】
以下、各ステップにおける処理について、より詳細に説明する。
【００１７】
まず、ステップＳＴ１のエッジ検出について図２乃至図４を参照しつつ説明する。
【００１８】
図２は、入力画像の座標マップの１例を示すものであり、ここではｍ（横）×ｎ（縦）の画像を表記している。この座標マップでは、原画像の水平方向をｉ方向とし、垂直方向をｊ方向としている。この座標マップを参考にして、入力画像の輝度をＩ（ｉ．ｊ）で表すと、ある注目画素（ｉ，ｊ）における画像のｘ方向（水平方向）およびｙ方向（垂直方向）の１次微分は、それぞれ以下の式で定義される。
【００１９】
但し、stepは正の数。
【００２０】
また、注目画素（ｉ，ｊ）における２次微分は、
により定義される。
【００２１】
これらの１次微分および２次微分の値から以下の手順に従ってステップエッジが検出される。
【００２２】
まず、入力画像に対して前記式（１）、式（２）からｘ方向、ｙ方向の１次微分出力値ｄｘ（ｉ，ｊ）およびｄｙ（ｉ，ｊ）を得る。
【００２３】
また、入力画像に対して前記式（３）から２次微分出力値Ｌ（ｉ，ｊ）を得る。
【００２４】
そして、２次微分出力値Ｌ（ｉ，ｊ）をｘ方向、ｙ方向に別々に走査することにより、ｘ方向のエッジマップおよびｙ方向のエッジマップをそれぞれ作成する。
【００２５】
具体的には、まず、２次微分出力値Ｌ（ｉ，ｊ）の走査により隣接する画素が負から正、正から負（０は負に入る）となるものであって、かつ、両方の２次微分値の大きさ（絶対値）が、しきい値以上となる画素対を得る。
【００２６】
つぎに、得られたｘ方向およびｙ方向の各画素対において、１次微分値がいずれも同符合の値、すなわち、画素対（左、右）の１次微分値の積が正となるものだけを輪郭線（ステップエッジ）として限定して検出する。このステップエッジとは、図３に示すような形状をしている。
【００２７】
そして、検出されたエッジ対には、ｘ方向では左から右方向へ、ｙ方向では上を左、下を右と予め定めておき、図４に示すように順次ラベル付けを行う。このＬ、Ｒのラベル付けは、強調処理を行う際の強調方向を定めるためのものである。すなわち、検出されるエッジは、エッジ対（２画素）なので、この２画素の中心から得られる後述するグラディエント方向の順方向および逆方向に強調領域を追加し、またその方向によって強調処理に用いる２次微分の平行移動（シフト）の方向も決定させるため、前記グラディエント方向のどちらが順方向、逆方向かを見分けるためにＬ、Ｒを決定しておく必要がある。
【００２８】
ここで、具体的なＬ、Ｒのラベル付けを示すと、例えば、しきい値処理されて得られたエッジ対の１次微分値をそれぞれｌｅｆｔ＝ｄｘ（ｉ−１，ｊ），ｒｉｇｈｔ＝ｄｘ（ｉ，ｊ）とすると、これらの値がｌｅｆｔ×ｒｉｇｈｔ＞０の条件を満たす場合には、
Ｌ（Ｌｅｆｔ） ：位置（ｉ−１，ｊ）に付与されるラベル
Ｒ（Ｒｉｇｈｔ）：位置（ｉ，ｊ）に付与されるラベル
ｅｌｓｅ ：ＺＥＲＯ
となる。このようなラベル付け処理をｘ方向およびｙ方向に施して、それぞれラベル付けされたエッジマップが作成される。
【００２９】
なお、前記式（１）、（２）、（３）のパラメータであるｓｔｅｐ幅は、検出されるエッジの精細度に比例する。このため、精細なエッジを検出する場合にはｓｔｅｐ幅を小さくし、大まかなエッジを検出する場合にはｓｔｅｐ幅を徐々に大きくする。本実施形態においては、輪郭強調は細かい部分を強調するものであるため、ｓｔｅｐ幅は１〜２程度が適当とされている。
【００３０】
つぎに、図１（ａ）のステップＳＴ２の強調対象領域のマークについて説明する。
【００３１】
２次微分値画像の再構成処理は、ステップＳＴ１により検出されたステップエッジを数画素の幅で太らせた領域に対して強調を施すものである。このため、強調対象領域のマークは、強調対象領域の追加方向を決定した後にその追加方向へ強調対象画素を追加することにより行われる。本実施形態では、図５および図６に示すように、ステップエッジの接線に対する法線方向（これを「グラディエント方向」という）を求め、その方向の順方向あるいは逆方向に対して強調対象領域を決定するようになっている。また、前記エッジ対の各画素について、どの方向へ強調対象領域を追加するかの判断は、グラディエント方向と組み合わせラベルとによって決定される。
【００３２】
まず、強調対象領域の追加方向の決定について説明する。
【００３３】
強調対象領域の追加方向の決定は、第１に注目画素の組み合わせラベル付け、第２にステップエッジのグラディエント方向の算出、第３に注目面素の斜め方向の組み合わせラベルの追加、第４に追加方向の決定の４段階に大きく分けられる。
【００３４】
第１の注目画素の組み合わせラベル付けは、ステップＳＴ１のエッジ検出により各エッジにマークされたｘ方向およびｙ方向のＬ、Ｒ、ＺＥＲＯのラベルから各ラベルの組み合わせによって表１に示すような組み合わせラベル付けを行う。
【００３５】
つぎに、第２のグラディエント方向の算出について説明する。
【００３６】
グラディエント方向とは、あるエッジにおいて輝度が暗から明へ変化する方向を意味し、エッジ（輪郭線）上の注目画素における接線に対し法線方向を表すものである。このグラディエント方向は、各注目画素のｘ方向およびｙ方向の１次微分値を用いて算出される。ただし、グラディエント方向をいくつの方向に分類するかについてはある程度自由に選択できる。本実施形態では、グラディエント方向を１６方向に分類する場合について説明する。
【００３７】
本実施形態では、ある注目画素において、水平方向のエッジラベルＸｅ、垂直方向のエッジラベルｙｅ、ｘ方向（水平方向）の１次微分値ｄｘｅ、ｙ方向（垂直方向）の１次微分値ｙｅの各４つの値が与えられている。
【００３８】
まず、ｄｘｅとｄｙｅとの大きさの比較によって、図７に示すような分類ができる。すなわち、｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜の場合には、図７の斜線で示す領域Ａに分類され、｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜の場合には、図７の領域Ｂに分類される。
【００３９】
つぎに、ｄｘｅとｄｙｅとの比および１次微分値の符号の組み合わせにより、図８に示すような１６方向に分類される。各方向の角度は１６分割されていることから３６０゜／１６＝２２．５゜ごとに与えられる。なお、図８中の点線は、各方向の境界線を示している。
【００４０】
また、１６方向の許容されるｄｘｅとｄｙｅとの比および符号の組み合わせの条件を以下に示す。
【００４１】
前提条件として、ａ／ｂ＝ｔａｎ（１１．２５゜）＝０．１９８９
ａ／ｂ＝ｔａｎ（２２．５０゜）＝０．４１２１
ａ／ｂ＝ｔａｎ（３３．７５゜）＝０．６６８２
但し、ａ、ｂは、領域Ａの場合：ａ＝｜ｄｘｅ｜、ｂ＝｜ｄｙｅ｜
領域Ｂの場合：ａ＝｜ｄｙｅ｜、ｂ＝｜ｄｘｅ｜となる。
【００４２】
各方向に含まれるための条件は、以下のようになる。
【００４３】
（１）ＵＵ方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．０≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．１９８９
符号：ｄｙｅ＜０
（２）ＵＲ１方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．１９８９≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＜０
（３）ＵＲ２方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．６６８２≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＜０
・｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．６６８２≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＜０
（４）ＵＲ３方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．１９８９≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＜０
（５）ＲＲ方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．０≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．１９８９
符号：ｄｘｅ＞０
（６）ＤＲ１方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．１９８９≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＞０
（７）ＤＲ２方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．６６８２≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＞０
・｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．６６８２≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＞０
（８）ＤＲ３方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．１９８９≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＞０
（９）ＤＤ方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．０≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．１９８９
符号：ｄｙｅ＞０
（１０）ＤＬ３方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．１９８９≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＞０
（１１）ＤＬ２方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．６６８２≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＞０
・｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．６６８２≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＞０
（１２）ＤＬ１方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．１９８９≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＞０
（１３）ＬＬ方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．０≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．１９８９
符号：ｄｘｅ＜０
（１４）ＵＬ３方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．１９８９≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＜０
（１５）ＵＬ２方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．６６８２≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＜０
・｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．６６８２≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＜０
（１６）ＵＬ１方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．１９８９≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＜０
以上の処理により各エッジ画素にグラディエント方向、本実施形態では１６方向のいずれか１つのラベルが付与される。
【００４４】
なお、グラディエント方向を１６方向以上、例えば３２方向とすることも可能であるが、画像に現われる結果は目視ではほとんど差がないものとなる。
【００４５】
つぎに、強調対象領域の追加方向の決定における第３段階である注目画素の斜め方向の組み合わせラベルの追加について説明する。
【００４６】
注目画素の斜め方向の組み合わせラベルの追加は、図９に示すように、実線で示す注目画素の組み合わせを有する画素に対して、点線で示す斜め方向の画素ラベルを参照し、ラベルが存在しなければラベルを追加するものである。
【００４７】
つぎに、第４段階である追加方向の決定について説明する。
【００４８】
追加方向は、表２に示すように、個々のエッジ画素がもつ組み合わせラベルとグラディエント方向とによって１６方向のいずれか１方向が追加方向として選ばれる。
【００４９】
以上の処理により、各エッジ画素における強調対象画素の追加方向が付与される。
【００５０】
つぎに、強調対象画素の追加について説明する。
【００５１】
強調対象画素の追加は、前述の注目した各エッジ画素に付与された追加方向に従って行われる。まず、１次微分値および２次微分値を算出した際に与えられたｓｔｅｐ幅の２倍の画素幅（追加画素幅）を強調対象領域として追加する。追加の方法は、各追加方向によって異なる。
【００５２】
具体的には、「ＵＵ、ＤＤ、ＬＬ、ＲＲ」の場合には、注目画素から追加方向に追加画素幅分追加してマークする。
【００５３】
また、「ＵＲ２、ＵＬ２、ＤＲ２、ＤＬ２」の場合には、注目画素から追加方向を正方形の対角線とする領域であって、その正方形の１辺が追加画素幅分の長さを有する正方形領域をマークする。たとえば、ＵＲ２を例にすると、図１０に示すような正方形領域が強調対象画素の追加領域となる。
【００５４】
また、「ＵＲ１、ＵＲ３、ＵＬ１、ＵＬ３、ＤＲ１、ＤＲ３、ＤＬ１、ＤＬ３」の場合には、追加方向に沿った追加画素幅と２画素幅とをそれぞれ１辺とする長方形領域をマークする。たとえば、ＵＲ３を例にすると、図１１に示すような長方形領域が強調対象画素の追加領域となる。
【００５５】
以上により、図１（ａ）のステップＳＴ２における強調対象領域のマークが完成する。
【００５６】
つぎに、図１（ａ）のステップＳＴ３の凹凸領域のマークについて説明する。
【００５７】
凹凸領域とは、輪郭線同士の間隔が狭いためにステップエッジが隣接して凹凸を形成するような場合をいう。これを図１２に示すと、図１２（ａ）はあるステップエッジの断面形状を示しており、図１２（ｂ）は強調画素の追加方向を示しており、Ａ〜Ｄはそれぞれエッジ対を示していて、Ａは一方のエッジ対の左側の画素、Ｂは同じエッジ対の右側の画素、Ｃは隣接するエッジ対の左側の画素、そしてＤはそのエッジ対の右側の画素を示している。また、図１２（ｃ）は凹凸領域と対象領域とを示しており、太い線で囲まれた範囲が凹凸領域である。
【００５８】
このような狭い範囲で凹凸が繰り返される領域については、後述する２次微分値画像の再構成が的確に行われず、輪郭強調処理をする場合に効果的な強調ができない。図１３は、凸エッジに対して再構成された２次微分値画像を用いて強調処理する場合の出力値を示す説明図である。この図１３に示すように、再構成された２次微分値画像を用いて強調処理した場合には、凸エッジ間の出力値が急激に上下してしまい、また、従来の再構成なしの２次微分値画像を用いて強調処理した場合には、凸エッジの両側がアンダーシュートしてしまう。
【００５９】
このような可能性を有する領域は、隣接するステップエッジとの間隔がｓｔｅｐ幅の４倍未満（各エッジに追加される追加画素幅が２×ｓｔｅｐ幅より）であって、２つのステップエッジが凹凸を作る場合である。ここでは、この２つのエッジに挟まれた領域を凹凸領域と定義する。
【００６０】
このような凹凸領域を含む輪郭部に対しては、２次微分値画像の再構成処理対象から部分的に除外される。この再構成対象から除外する領域の判定は、ｘ方向およびｙ方向のエッジマップ中で２画素幅以上４×ｓｔｅｐ幅未満の画素間隔で隣り合う２つのエッジを検出する。この検出されたエッジ画素対には、前述した組み合わせラベルがマークされている。そして、画素間隔が２〜４×ｓｔｅｐ幅であって、横、縦、対角方向に図１４で示す組み合わせとなるエッジのペアを検出する。これらのエッジに挟まれている画素を凹凸領域としてマークし、２次微分値画像の再構成処理の対象から除外、つまり、各画素の本来の２次微分値を有することになる。
【００６１】
図１５に示すように、Ｌ−ＺＥＲＯラベルより左側、Ｒ−ＺＥＲＯラベルより右側の強調対象の追加領域に関しては、２次微分値画像の再構成処理がされ、その間の画素（Ｒ−ＺＥＲＯ、Ｌ−ＺＥＲＯを含む）は、凹凸エッジ領域として２次微分値画像は再構成されず、その画素位置の２次微分値がそのまま残る。この処理による凹凸領域付近の波形を図１６に示す。図１３と比較すると、オーバーシュートやアンダーシュートが防止され安定した出力が得られるのがわかる。
【００６２】
つぎに、図１（ａ）のステップＳＴ４の２次微分値画像の再構成について説明する。
【００６３】
前述した処理により得られた強調対象領域の個々の画素の追加方向に従って、２次微分値画像を再構成する。この際、従来のように２次微分値をそのまま用いてこれ以後のステップＳＴ５により輪郭強調処理を行うと、図１７（ａ）に示すように、不自然なオーバーシュートやアンダーシュートが生じてしまう。これは、一般的に画像中のぼけた輪郭部（エッジ）の２次微分値が、ぼけの度合いが大きくなるほどエッジから両側にピークが離れていくからである。
【００６４】
そこで、本実施形態では、強調対象領域としてマークされた個々の画素に対して、エッジに対して両側にあるピーク、すなわち、２次微分値を所定幅だけエッジの中心から遠ざかる方向に平行移動（シフト）した位置にある２次微分値を注目画素の２次微分値として代入し、２次微分値画像を再構成する。
【００６５】
また、図１７（ｂ）には、本実施形態の２次微分値画像の再構成により得られた２次微分値画像を用いて以後の処理ステップＳＴ５の輪郭強調処理を施した出力波形が示されている。
【００６６】
これらの出力波形を比較してもわかるように、再構成された２次微分値画像を用いた強調処理では、オーバーシュートおよびアンダーシュートが防止できる。
【００６７】
ここで、注目画素より平行移動した位置にある２次微分値を注目画素の２次微分値として代入し、再構成された２次微分値Ｓ（ｉ，ｊ）とすると、このＳ（ｉ，ｊ）は、強調対象領域の個々の画素の追加方向に従って表３に示す式により求められる。
【００６８】
なお、表３中の「Ｓｈｉｆｔ」は、シフト幅を示しており、０以上ｓｔｅｐ幅以下の整数である。
【００６９】
以上の処理により再構成された２次微分値画像が得られる。
【００７０】
次に、２次微分値画像の再構成処理方法を用いた画像の輪郭強調処理について説明する。
【００７１】
従来の一般的な画像の輪郭強調処理方法は、入力画像をＩ（ｉ，ｊ）、あるｓｔｅｐ幅で得られた画像の２次微分値画像をＬ（ｉ，ｊ）とすると、強調出力Ｏ（ｉ，ｊ）は、
Ｏ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）−ｋ・Ｌ（ｉ，ｊ）…式（４）
但し、ｋは強調の度合いを調整する強調係数
の式により与えられる。
【００７２】
一方、本実施形態による再構成された２次微分値画像を用いた輪郭強調処理は、入力画像をＩ（ｉ，ｊ）、あるｓｔｅｐ幅で得られた２次微分値画像を前記ステップＳＴ１からステップＳＴ４の処理により再構成した２次微分値画像をＳ（ｉ，ｊ）とすると、強調出力Ｏ（ｉ，ｊ）は、
Ｏ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）−ｋ・Ｓ（ｉ，ｊ）…式（５）
但し、ｋは鮮鋭化の度合いを調整する強調係数
の式により与えられる。
【００７３】
以上のような各ステップの処理により得られる出力画像を図１８に示す。
【００７４】
まず、図１８（ａ）は、入力画像として用いたぼけ画像を示している。白と黒の２本の線分の輪郭がぼやけているのがわかる。
【００７５】
そして、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のぼけ画像を入力画像としてエッジ検出（ステップＳＴ１）を行った出力画像を示している。エッジ対の左側を赤色、右側を黄色で出力してある。
【００７６】
図１８（ｃ）は、図１８（ｂ）のエッジ検出画像を入力として各強調対象領域をマーク（ステップＳＴ２）した出力画像を示している。赤色部分が各エッジ画素から左方向に追加マークされた画素であり、黄色部分が右方向に追加マークされた画素である。
【００７７】
また、図１８（ｄ）は、図１８（ｃ）の強調対象領域のマーク画像を入力として凹凸領域をマーク（ステップＳＴ３）した出力画像である。緑色の部分が凹凸領域に相当する。
【００７８】
図１８（ｅ）は、予め任意のステップ幅で求められている２次微分値画像を図１８（ｄ）の出力の個々の画素が持つシフト方向と与えられたシフト幅によって２次微分値画像を再構成し、その再構成された２次微分値画像を用いて強調処理した出力画像である。白と黒の２本の線分の輪郭が明確に現われているのがわかる。
【００７９】
そして、図１８（ｆ）は、２次微分値画像を再構成しない場合の出力画像であり、従来の輪郭強調処理の出力画像はほぼこのような出力画像となっていた。この図は、図１８（ａ）と比較すれば、白と黒の線分の輪郭が明瞭になっているが、各線分の外側には不自然な輝度の変化が生じており、出力値がオーバーシュートおよびアンダーシュートしてしまったのがわかる。
【００８０】
つぎに、前述の出力値Ｏの算出式（５）の強調係数ｋを変化させたときの出力画像を図１９に示す。図１９は、ｓｔｅｐ幅を２、しきい値を３、シフト幅を２に固定し、強調係数ｋをそれぞれ０．３、０．５、０．７と変化させた場合の出力画像を示しており、図１９（ａ）は入力画像、（ｂ）はｋ＝０．３、（ｃ）はｋ＝０．５、（ｄ）はｋ＝０．７とした出力画像である。
【００８１】
また、図２０は、ｓｔｅｐ幅を２、しきい値を３、強調係数ｋを０．７に固定し、２次微分値の再構成に用いるシフト幅を０、１、２と変化させた場合の出力画像を示しており、図２０（ａ）は入力画像、（ｂ）はシフト幅を０、（ｃ）はシフト幅を１、（ｄ）はシフト幅を２とした出力画像である。
【００８２】
さらに、図２１は、従来法による輪郭強調処理方法と本実施形態の輪郭強調方法とによりえられる出力画像を比較したものであり、図２１（ａ）はぼけ部分を有する入力画像、（ｂ）は従来法により得られた出力画像、（ｃ）は本実施形態により得られた出力画像である。これらの図より、従来法により得られた出力画像では、花びらの輪郭にぼけた状態が残存しており、水滴等も不自然である。これに対し、本実施形態により得られた出力画像は、花びらの輪郭が明瞭に出力されており、水滴をはじめ花びらの表面全体の感じも不自然さがなくなっていて良好な出力画像が得られた。
【００８３】
つぎに、前述した画像の輪郭強調処理方法に基づいて記録を行う熱転写プリンタの実施形態について説明する。
【００８４】
図２２乃至図２５は本発明に係る画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの実施の一形態を示したもので、熱転写プリンタのフレーム１には、長手方向に沿って延在する平板状のプラテン２が配設されており、前記フレーム１の両側面の間には、前記プラテン２の前方に位置し前記プラテン２と平行に延在するキャリッジシャフト３が支持されている。このキャリッジシャフト３には、キャリッジ４がこのキャリッジシャフト３に沿って往復動自在に取付けられており、このキャリッジ４の先端部には、前記プラテン２に対向するようにサーマルヘッド５が接離動作自在に取付けられている。また、前記キャリッジ４の上面には、図示しないインクリボンを収納し、このインクリボンを前記サーマルヘッド５とプラテン２との間に案内するリボンカセット６が着脱自在に装着されるようになされており、前記キャリッジ４の上面には、前記リボンカセット６のインクリボンを巻取るための巻取りボビン７およびインクリボンを送り出す送出しボビン８がそれぞれ配設されている。
【００８５】
また、本実施形態においては、図２３に示すように、前記キャリッジ４の一側には、イメージスキャナ９が配設されており、図２４に示すように、前記イメージスキャナ９の前記プラテン２に対向する面には、開口部１０が形成されている。また、前記イメージスキャナ９の内部であって前記開口部１０の両側には、ランプ等からなる２つの発光部材１１，１１が前記開口部１０に指向するように配設されており、前記イメージスキャナ９の内部には、前記発光部材１１から原稿に対して照射した光の反射光を受光し所定のイメージを読取るイメージセンサユニット１２が配設されている。
【００８６】
また、前記フレーム１の一端部下側には、キャリッジ駆動モータ１３がその出力軸が前記フレーム１の上面に貫通するように配設されており、このキャリッジ駆動モータ１３の前記出力軸には、このキャリッジ駆動モータ１３により回転駆動される駆動プーリ１４が配設されている。また、前記フレーム１の他端部上面には、従動プーリ１５が回転自在に配設されており、前記駆動プーリ１４と従動プーリ１５との間には、一部が前記キャリッジ４の下面に連結されたキャリッジ駆動ベルト１６が掛け渡されている。そして、前記キャリッジ駆動モータ１３を回転駆動して前記駆動プーリ１４を介してキャリッジ駆動ベルト１６を駆動させることにより、前記キャリッジ４をキャリッジシャフト３に沿ってプラテン２と平行に往復動させるようになされている。
【００８７】
また、図２５に示すように、前記プラテン２の後部下方には、所定の記録媒体を所定速度で搬送する搬送ローラ１７が配設されており、この搬送ローラ１７の下方には、この搬送ローラ１７に圧接される複数の圧接ローラ１８が回転自在に配設されている。さらに、前記フレーム１の後方には、図示しない給紙装置が配置されるようになされている。そして、前記搬送ローラ１７を回転駆動させることにより、前記給紙装置から前記搬送ローラ１７とこの圧接ローラ１８との間に供給される記録媒体をサーマルヘッド５とプラテン２との間に搬送するようになされている。さらに、前記プラテン２の上方には、印字後の記録媒体を案内する排紙ローラ１９が配設されている。
【００８８】
さらに、前記フレーム１のプラテン２の一側には、位置決めマーカ２０が形成されており、前記イメージスキャナ９によりこの位置決めマーカ２０を読取ることにより、キャリッジ４の停止位置を認識するようになされている。
【００８９】
また、図２６は本発明の画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタにおける制御部の一実施例を示したもので、ＣＰＵ２１には、ディザパターン等の濃度データの階調数に対応する記録パターンの条件や、輪郭強調処理に必要な条件、例えば注目画素の１次微分値および２次微分値の計算式（１）〜（３）や強調処理のための出力式（４）、（５）等の条件が記憶されたＲＯＭ２２および各種データを記憶するＲＡＭ２３が接続されている。
【００９０】
また、前記ＣＰＵ２１には、前記イメージスキャナ１４により１画素を所定の分割数で読取られたイメージ情報が送られるようになされているとともに、このイメージ情報を如何に処理し、輪郭部を如何に強調するかの指令を送信する変換処理操作部２４が接続されている。この変換処理操作部２４は、画像処理モード、文字処理モードおよび輪郭線強調処理モードの３つの読取りデータ変換処理モードに切り換えられるようにされており、この変換指令はユーザが任意に選択することも自動選択とすることもできるようになっている。
【００９１】
前記画像処理モードは、原稿が中間調画像を有する写真等の画像情報である場合に選択するための処理モードである。この画像処理モードに設定した場合には、前記ＣＰＵ２１が、前記イメージスキャナから送られてくるＮ個で構成された１画素分の階調データである読取りデータのうちから、任意に所定個数の読取りデータを選択し、その数個の読取りデータから１画素単位での濃度階調値を算出し、１個の濃度データとして前記ＲＡＭ２３に記憶するようになっている。
【００９２】
一方、前記文字処理モードは、原稿が文字情報である場合に選択するための処理モードである。この文字処理モードに設定された場合には、前記ＣＰＵ２１が、前記イメージスキャナから送られてくるＮ個で構成された１画素分の階調データである読取りデータを単純に０（白）か１（黒）の２値データとして判断し、この０（白）または１（黒）の２値データが１画素中に存在する個数を算出し、この算出値が所定の個数より多いか少ないかを境界に最終的な１画素についての０（白）または１（黒）の判断、すなわちこの１画素を記録すべきか否かの判断がなされ、この記録データが前記ＲＡＭ２３に記憶されるようになっている。
【００９３】
また、前記輪郭線強調処理モードは、原稿中の画像がぼけている場合等にその画像の輪郭線を強調処理してシャープに記録するための処理モードである。この輪郭線の強調処理は、前述した本発明の輪郭部強調処理方法が使用される。すなわち、読み込んだ原画像における各注目画素の１次微分値および２次微分値を算出式（１）〜（３）から求め、原画像を水平方向および垂直方向に走査して前記２次微分値が負から正、正から負（０は負に入る）となり、かつ、両方の２次微分値の大きさ（絶対値）が、しきい値以上となる画素対であって、前記１次微分値の符号が同符号の画素対を求めることにより輪郭線を検出する。そして、この輪郭線の各注目画素における接線に対する２つの法線方向（グラディエント方向）に前記注目画素から任意幅だけ移動した位置にある２次微分値をその注目画素に位置する２次微分値として代入して２次微分値画像を再構成し、この再構成された２次微分値画像の出力値を前記出力式（５）に代入して注目画素の出力値を算出するようになっている。
【００９４】
なお、原画像中に凹凸領域が存在する場合には、輪郭線強調処理モードによる輪郭線の強調処理にあたって、それらの輪郭線の画素およびそれらの輪郭線に挟まれている画素については、２次微分値画像の再構成処理の対象から除外されてその画素位置の２次微分値をそのまま用いて出力式（４）により出力値を算出するようになっている。
【００９５】
さらに、前記ＣＰＵ２１からは、前記サーマルヘッド１０への通電制御を行なうサーマルヘッド駆動回路２５、前記サーマルヘッド１０をプラテン７に対して接離動作させるサーマルヘッド接離駆動回路２６、前記イメージスキャナ１４の駆動制御を行なうイメージスキャナ駆動回路２７、キャリッジ駆動モータ駆動回路２８および搬送ローラ駆動回路２９に対してそれぞれ制御信号が送られるようになされている。
【００９６】
したがって、本発明の実施形態によれば、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成し、高品質の記録画像を得ることができる。
【００９７】
なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００９８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係る２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタによれば、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成し、高品質の記録画像を得ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明に係る２次微分画像の再構成処理方法のフローチャート、（ｂ）は本発明に係る２次微分画像の再構成処理方法を使用した画像輪郭強調処理方法のフローチャート
【図２】 本実施形態における原画像の表記についての説明図
【図３】 本実施形態におけるステップエッジの形状を示す説明図
【図４】 本実施形態におけるエッジマップに関する説明図
【図５】 本実施形態における注目画素のグラディエント方向についての説明図
【図６】 本実施形態におけるエッジ対と追加方向についての説明図
【図７】 本実施形態における注目画素のグラディエント方向の算出に関する領域の分類についての説明図
【図８】 本実施形態における注目画素の１６分割したグラディエント方向の算出に関する説明図
【図９】 本実施形態におけるラベル付けされた注目画素の斜め方向の組み合わせラベルの追加に関する説明図
【図１０】 本実施形態における強調対象領域に関してＵＲ２方向を例として示した説明図
【図１１】 本実施形態における強調対象領域に関してＵＲ３方向を例として示した説明図
【図１２】 本実施形態における凹凸領域を示す説明図
【図１３】 凸エッジに対して強調処理を行う場合の失敗例としての出力値を示すグラフ
【図１４】 本実施形態における凹凸領域の対象となる組み合わせラベルを示す説明図
【図１５】 本実施形態における凹凸領域の強調処理についての説明図
【図１６】 本実施形態における凸エッジに対して強調処理を行う場合の合成出力値を示すグラフ
【図１７】 （ａ）は比較例として挙げた従来の強調処理による出力値を示すグラフであり、（ｂ）は本実施形態の強調処理による出力値を示すグラフ
【図１８】 （ａ）は入力画像、（ｂ）はエッジ検出を行った出力画像、（ｃ）は各強調対象領域をマークした出力画像、（ｄ）は凹凸領域をマークした出力画像、（ｅ）は輪郭強調処理を行った出力画像、（ｆ）は比較例としての従来の輪郭強調処理による出力画像をそれぞれ示す図
【図１９】 （ａ）は入力画像、（ｂ）は強調係数ｋを０．３とした出力画像、（ｃ）は強調係数ｋを０．５とした出力画像、（ｄ）は強調係数ｋを０．７とした出力画像をそれぞれ示す図
【図２０】 （ａ）は入力画像、（ｂ）はシフト幅を０とした出力画像、（ｃ）はシフト幅を１として出力画像、（ｄ）はシフト幅を２とした出力画像をそれぞれ示す図
【図２１】 （ａ）は入力画像、（ｂ）は従来法により得られた出力画像、（ｃ）は本実施形態により得られた出力画像をそれぞれ示す図
【図２２】 本発明に係る画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの一実施形態を示す平面図
【図２３】 図２２のキャリッジ部分の平面図
【図２４】 図２２のイメージスキャナ部分の平面図
【図２５】 図２２の側面図
【図２６】 本発明に係る画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの一実施形態における制御部を示すブロック図
【図２７】 従来の画像の輪郭強調処理方法を示す説明図
【符号の説明】
２ プラテン
４ キャリッジ
５ サーマルヘッド
９ イメージスキャナ
１１ 発光部材
１２ イメージセンサユニット
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 変換処理操作部
【発明の属する技術分野】
本発明は２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタに係り、特に、原画像の輪郭部におけるボケを修正して記録を行うための２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像や文書等の原稿の情報を読み取る手段たるイメージスキャナを備え、このイメージスキャナにより読み込んだ情報を、記録データとして変換処理した後に、この記録データに基づいて記録ヘッドを備えた記録機構により記録を行なう簡易複写機能を有する熱転写プリンタが提案されている。
【０００３】
このような従来のイメージスキャナを搭載した熱転写プリンタは、原稿の画像情報を記録データとして変換処理するにあたって、原画像中に存在する画像の輪郭部分である、いわゆるエッジを強調（鮮鋭化）させて記録を行うために、画像の輪郭強調処理が施されている。
【０００４】
このような従来の原画像の輪郭強調処理方法について図２７を参照しつつ説明する。
図２７（ａ）は原画像中のあるエッジの濃淡断面を示す関数をｆ（ｘ）とすると、同図（ｂ）はその１次微分ｄｆ／ｄｘであり、同図（ｃ）は２次微分ｄ２ｆ／ｄｘ２を示したものである。そして、従来においては、同図（ｄ）に示すように、同図（ａ）から同図（ｃ）を引いた処理、すなわち、ｆ（ｘ）−ｄ２ｆ／ｄｘ２なる輪郭強調処理を行っていた。このような処理を行うと、同図（ｃ）に示すように、２次微分ｄ２ｆ／ｄｘ２はエッジのスロープの前後で正負の値をとるので、同図（ｄ）のｆ−ｄ２ｆ／ｄｘ２はエッジの濃淡変化を拡大することができる。
【０００５】
このような効果は、人の視覚において観察されるマッハ効果と類似するものであり、明るさの異なるいくつかの帯状のパターンを見ると、ステップ状に濃淡が変化している帯の境界において、明るさが一旦暗くなり再び明るくなっているように感じるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の画像の輪郭強調処理方法およびこの方法に基づく記録を行う熱転写プリンタにおいては、図２７（ｄ）に示すように、エッジの強調処理出力値がオーバーシュートおよびアンダーシュートしてしまう。このため、原画像がぼけ画像である場合に、その輪郭部を強調してシャープな輪郭を得ようとしても実際の記録画像において不自然に現われてしまったり、輪郭部分の周辺がぼけた状態になってしまったりする。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成することのできる２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係る請求項１に記載の２次微分値画像の再構成処理方法の特徴は、原画像における各画素の１次微分値および２次微分値を求め、原画像を水平方向および垂直方向に走査して前記１次微分値および前記２次微分値の符号に基づいて輪郭線を検出し、この輪郭線の各注目画素における接線に対する２つの法線方向に前記注目画素から任意幅だけ移動した位置にある２次微分値を前記注目画素に位置する２次微分値として代入することにより２次微分値画像の再構成を行うようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、原画像の２次微分値画像をシャープな画像として得ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の２次微分値画像の再構成処理方法の特徴は、請求項１において、原画像中に所定の画素幅未満の間隔で隣り合う輪郭線の画素対が存在する場合には、これらの輪郭線の画素およびそれらの輪郭線に挟まれている画素を２次微分値画像の再構成処理の対象から除外するようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、原画像の輪郭線同士が近接していても自然でシャープな２次微分画像を得ることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の画像の輪郭強調処理方法の特徴は、請求項１または請求項２において、２次微分値画像の再構成処理方法によって得られる２次微分値画像の出力値に強調係数を乗し、原画像の出力値に加減して画像の輪郭を強調するようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの特徴は、制御部が、原画像における各画素の１次微分値および２次微分値を求め、原画像を水平方向および垂直方向に走査して前記１次微分値および前記２次微分値の符号に基づいて輪郭線を検出し、この輪郭線の各注目画素における接線に対する２つの法線方向に前記注目画素から任意幅だけ移動した位置にある２次微分値を前記注目画素に位置する２次微分値として代入して２次微分値画像を再構成し、この再構成された２次微分値画像の出力値に強調係数を乗して前記原画像の出力値に加減し、注目画素の出力値を算出するように制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの特徴は、請求項４において、制御部が、原画像中に所定の画素幅未満の間隔で隣り合う輪郭線の画素対が存在する場合には、これらの輪郭線の画素および各輪郭線に挟まれている画素を２次微分値画像の再構成処理の対象から除外してその画素位置における２次微分値をそのまま２次微分値画像の出力値とし、この２次微分値画像の出力値に強調係数を乗して前記原画像の出力値に加減し、注目画素の出力値を算出するように制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、原画像の輪郭線同士が近接していても自然でシャープな輪郭線として記録することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図２６を参照して説明する。
【００１４】
本発明の２次微分値画像の再構成処理方法は、図１（ａ）のフローチャートに示すように、原画像中から輪郭線を検出する、いわゆるエッジ検出（ステップＳＴ１）、検出したエッジを数画素の幅で太らせるための領域を決定する強調対象領域のマーク（ステップＳＴ２）、輪郭線の間隔が狭い領域を検出してマークする、いわゆる凹凸領域のマーク（ステップＳＴ３）および輪郭部の各画素を強調するための２次微分値画像の再構成（ステップＳＴ４）の順に従って行われるようになっている。
【００１５】
また、本発明の画像の輪郭強調処理方法は、図１（ｂ）のフローチャートに示すように、前記再構成処理により得られた２次微分値画像の出力値に基づいて各注目画素の強調処理（ステップＳＴ５）が行われるようになっている。
【００１６】
以下、各ステップにおける処理について、より詳細に説明する。
【００１７】
まず、ステップＳＴ１のエッジ検出について図２乃至図４を参照しつつ説明する。
【００１８】
図２は、入力画像の座標マップの１例を示すものであり、ここではｍ（横）×ｎ（縦）の画像を表記している。この座標マップでは、原画像の水平方向をｉ方向とし、垂直方向をｊ方向としている。この座標マップを参考にして、入力画像の輝度をＩ（ｉ．ｊ）で表すと、ある注目画素（ｉ，ｊ）における画像のｘ方向（水平方向）およびｙ方向（垂直方向）の１次微分は、それぞれ以下の式で定義される。
【００１９】
【００２０】
また、注目画素（ｉ，ｊ）における２次微分は、
【００２１】
これらの１次微分および２次微分の値から以下の手順に従ってステップエッジが検出される。
【００２２】
まず、入力画像に対して前記式（１）、式（２）からｘ方向、ｙ方向の１次微分出力値ｄｘ（ｉ，ｊ）およびｄｙ（ｉ，ｊ）を得る。
【００２３】
また、入力画像に対して前記式（３）から２次微分出力値Ｌ（ｉ，ｊ）を得る。
【００２４】
そして、２次微分出力値Ｌ（ｉ，ｊ）をｘ方向、ｙ方向に別々に走査することにより、ｘ方向のエッジマップおよびｙ方向のエッジマップをそれぞれ作成する。
【００２５】
具体的には、まず、２次微分出力値Ｌ（ｉ，ｊ）の走査により隣接する画素が負から正、正から負（０は負に入る）となるものであって、かつ、両方の２次微分値の大きさ（絶対値）が、しきい値以上となる画素対を得る。
【００２６】
つぎに、得られたｘ方向およびｙ方向の各画素対において、１次微分値がいずれも同符合の値、すなわち、画素対（左、右）の１次微分値の積が正となるものだけを輪郭線（ステップエッジ）として限定して検出する。このステップエッジとは、図３に示すような形状をしている。
【００２７】
そして、検出されたエッジ対には、ｘ方向では左から右方向へ、ｙ方向では上を左、下を右と予め定めておき、図４に示すように順次ラベル付けを行う。このＬ、Ｒのラベル付けは、強調処理を行う際の強調方向を定めるためのものである。すなわち、検出されるエッジは、エッジ対（２画素）なので、この２画素の中心から得られる後述するグラディエント方向の順方向および逆方向に強調領域を追加し、またその方向によって強調処理に用いる２次微分の平行移動（シフト）の方向も決定させるため、前記グラディエント方向のどちらが順方向、逆方向かを見分けるためにＬ、Ｒを決定しておく必要がある。
【００２８】
ここで、具体的なＬ、Ｒのラベル付けを示すと、例えば、しきい値処理されて得られたエッジ対の１次微分値をそれぞれｌｅｆｔ＝ｄｘ（ｉ−１，ｊ），ｒｉｇｈｔ＝ｄｘ（ｉ，ｊ）とすると、これらの値がｌｅｆｔ×ｒｉｇｈｔ＞０の条件を満たす場合には、
Ｌ（Ｌｅｆｔ） ：位置（ｉ−１，ｊ）に付与されるラベル
Ｒ（Ｒｉｇｈｔ）：位置（ｉ，ｊ）に付与されるラベル
ｅｌｓｅ ：ＺＥＲＯ
となる。このようなラベル付け処理をｘ方向およびｙ方向に施して、それぞれラベル付けされたエッジマップが作成される。
【００２９】
なお、前記式（１）、（２）、（３）のパラメータであるｓｔｅｐ幅は、検出されるエッジの精細度に比例する。このため、精細なエッジを検出する場合にはｓｔｅｐ幅を小さくし、大まかなエッジを検出する場合にはｓｔｅｐ幅を徐々に大きくする。本実施形態においては、輪郭強調は細かい部分を強調するものであるため、ｓｔｅｐ幅は１〜２程度が適当とされている。
【００３０】
つぎに、図１（ａ）のステップＳＴ２の強調対象領域のマークについて説明する。
【００３１】
２次微分値画像の再構成処理は、ステップＳＴ１により検出されたステップエッジを数画素の幅で太らせた領域に対して強調を施すものである。このため、強調対象領域のマークは、強調対象領域の追加方向を決定した後にその追加方向へ強調対象画素を追加することにより行われる。本実施形態では、図５および図６に示すように、ステップエッジの接線に対する法線方向（これを「グラディエント方向」という）を求め、その方向の順方向あるいは逆方向に対して強調対象領域を決定するようになっている。また、前記エッジ対の各画素について、どの方向へ強調対象領域を追加するかの判断は、グラディエント方向と組み合わせラベルとによって決定される。
【００３２】
まず、強調対象領域の追加方向の決定について説明する。
【００３３】
強調対象領域の追加方向の決定は、第１に注目画素の組み合わせラベル付け、第２にステップエッジのグラディエント方向の算出、第３に注目面素の斜め方向の組み合わせラベルの追加、第４に追加方向の決定の４段階に大きく分けられる。
【００３４】
第１の注目画素の組み合わせラベル付けは、ステップＳＴ１のエッジ検出により各エッジにマークされたｘ方向およびｙ方向のＬ、Ｒ、ＺＥＲＯのラベルから各ラベルの組み合わせによって表１に示すような組み合わせラベル付けを行う。
【００３５】
【００３６】
グラディエント方向とは、あるエッジにおいて輝度が暗から明へ変化する方向を意味し、エッジ（輪郭線）上の注目画素における接線に対し法線方向を表すものである。このグラディエント方向は、各注目画素のｘ方向およびｙ方向の１次微分値を用いて算出される。ただし、グラディエント方向をいくつの方向に分類するかについてはある程度自由に選択できる。本実施形態では、グラディエント方向を１６方向に分類する場合について説明する。
【００３７】
本実施形態では、ある注目画素において、水平方向のエッジラベルＸｅ、垂直方向のエッジラベルｙｅ、ｘ方向（水平方向）の１次微分値ｄｘｅ、ｙ方向（垂直方向）の１次微分値ｙｅの各４つの値が与えられている。
【００３８】
まず、ｄｘｅとｄｙｅとの大きさの比較によって、図７に示すような分類ができる。すなわち、｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜の場合には、図７の斜線で示す領域Ａに分類され、｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜の場合には、図７の領域Ｂに分類される。
【００３９】
つぎに、ｄｘｅとｄｙｅとの比および１次微分値の符号の組み合わせにより、図８に示すような１６方向に分類される。各方向の角度は１６分割されていることから３６０゜／１６＝２２．５゜ごとに与えられる。なお、図８中の点線は、各方向の境界線を示している。
【００４０】
また、１６方向の許容されるｄｘｅとｄｙｅとの比および符号の組み合わせの条件を以下に示す。
【００４１】
前提条件として、ａ／ｂ＝ｔａｎ（１１．２５゜）＝０．１９８９
ａ／ｂ＝ｔａｎ（２２．５０゜）＝０．４１２１
ａ／ｂ＝ｔａｎ（３３．７５゜）＝０．６６８２
但し、ａ、ｂは、領域Ａの場合：ａ＝｜ｄｘｅ｜、ｂ＝｜ｄｙｅ｜
領域Ｂの場合：ａ＝｜ｄｙｅ｜、ｂ＝｜ｄｘｅ｜となる。
【００４２】
各方向に含まれるための条件は、以下のようになる。
【００４３】
（１）ＵＵ方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．０≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．１９８９
符号：ｄｙｅ＜０
（２）ＵＲ１方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．１９８９≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＜０
（３）ＵＲ２方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．６６８２≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＜０
・｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．６６８２≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＜０
（４）ＵＲ３方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．１９８９≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＜０
（５）ＲＲ方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．０≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．１９８９
符号：ｄｘｅ＞０
（６）ＤＲ１方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．１９８９≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＞０
（７）ＤＲ２方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．６６８２≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＞０
・｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．６６８２≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＞０
（８）ＤＲ３方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．１９８９≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＞０かつｄｙｅ＞０
（９）ＤＤ方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．０≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．１９８９
符号：ｄｙｅ＞０
（１０）ＤＬ３方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．１９８９≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＞０
（１１）ＤＬ２方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．６６８２≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＞０
・｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．６６８２≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＞０
（１２）ＤＬ１方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．１９８９≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＞０
（１３）ＬＬ方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．０≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．１９８９
符号：ｄｘｅ＜０
（１４）ＵＬ３方向に含まれる条件：
｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．１９８９≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＜０
（１５）ＵＬ２方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．６６８２≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＜０
・｜ｄｙｅ｜≦｜ｄｘｅ｜（領域Ｂ）
０．６６８２≦｜ｄｙｅ｜／｜ｄｘｅ｜≦１．０
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＜０
（１６）ＵＬ１方向に含まれる条件：
・｜ｄｙｅ｜＞｜ｄｘｅ｜（領域Ａ）
０．１９８９≦｜ｄｘｅ｜／｜ｄｙｅ｜＜０．６６８２
符号：ｄｘｅ＜０かつｄｙｅ＜０
以上の処理により各エッジ画素にグラディエント方向、本実施形態では１６方向のいずれか１つのラベルが付与される。
【００４４】
なお、グラディエント方向を１６方向以上、例えば３２方向とすることも可能であるが、画像に現われる結果は目視ではほとんど差がないものとなる。
【００４５】
つぎに、強調対象領域の追加方向の決定における第３段階である注目画素の斜め方向の組み合わせラベルの追加について説明する。
【００４６】
注目画素の斜め方向の組み合わせラベルの追加は、図９に示すように、実線で示す注目画素の組み合わせを有する画素に対して、点線で示す斜め方向の画素ラベルを参照し、ラベルが存在しなければラベルを追加するものである。
【００４７】
つぎに、第４段階である追加方向の決定について説明する。
【００４８】
追加方向は、表２に示すように、個々のエッジ画素がもつ組み合わせラベルとグラディエント方向とによって１６方向のいずれか１方向が追加方向として選ばれる。
【００４９】
【００５０】
つぎに、強調対象画素の追加について説明する。
【００５１】
強調対象画素の追加は、前述の注目した各エッジ画素に付与された追加方向に従って行われる。まず、１次微分値および２次微分値を算出した際に与えられたｓｔｅｐ幅の２倍の画素幅（追加画素幅）を強調対象領域として追加する。追加の方法は、各追加方向によって異なる。
【００５２】
具体的には、「ＵＵ、ＤＤ、ＬＬ、ＲＲ」の場合には、注目画素から追加方向に追加画素幅分追加してマークする。
【００５３】
また、「ＵＲ２、ＵＬ２、ＤＲ２、ＤＬ２」の場合には、注目画素から追加方向を正方形の対角線とする領域であって、その正方形の１辺が追加画素幅分の長さを有する正方形領域をマークする。たとえば、ＵＲ２を例にすると、図１０に示すような正方形領域が強調対象画素の追加領域となる。
【００５４】
また、「ＵＲ１、ＵＲ３、ＵＬ１、ＵＬ３、ＤＲ１、ＤＲ３、ＤＬ１、ＤＬ３」の場合には、追加方向に沿った追加画素幅と２画素幅とをそれぞれ１辺とする長方形領域をマークする。たとえば、ＵＲ３を例にすると、図１１に示すような長方形領域が強調対象画素の追加領域となる。
【００５５】
以上により、図１（ａ）のステップＳＴ２における強調対象領域のマークが完成する。
【００５６】
つぎに、図１（ａ）のステップＳＴ３の凹凸領域のマークについて説明する。
【００５７】
凹凸領域とは、輪郭線同士の間隔が狭いためにステップエッジが隣接して凹凸を形成するような場合をいう。これを図１２に示すと、図１２（ａ）はあるステップエッジの断面形状を示しており、図１２（ｂ）は強調画素の追加方向を示しており、Ａ〜Ｄはそれぞれエッジ対を示していて、Ａは一方のエッジ対の左側の画素、Ｂは同じエッジ対の右側の画素、Ｃは隣接するエッジ対の左側の画素、そしてＤはそのエッジ対の右側の画素を示している。また、図１２（ｃ）は凹凸領域と対象領域とを示しており、太い線で囲まれた範囲が凹凸領域である。
【００５８】
このような狭い範囲で凹凸が繰り返される領域については、後述する２次微分値画像の再構成が的確に行われず、輪郭強調処理をする場合に効果的な強調ができない。図１３は、凸エッジに対して再構成された２次微分値画像を用いて強調処理する場合の出力値を示す説明図である。この図１３に示すように、再構成された２次微分値画像を用いて強調処理した場合には、凸エッジ間の出力値が急激に上下してしまい、また、従来の再構成なしの２次微分値画像を用いて強調処理した場合には、凸エッジの両側がアンダーシュートしてしまう。
【００５９】
このような可能性を有する領域は、隣接するステップエッジとの間隔がｓｔｅｐ幅の４倍未満（各エッジに追加される追加画素幅が２×ｓｔｅｐ幅より）であって、２つのステップエッジが凹凸を作る場合である。ここでは、この２つのエッジに挟まれた領域を凹凸領域と定義する。
【００６０】
このような凹凸領域を含む輪郭部に対しては、２次微分値画像の再構成処理対象から部分的に除外される。この再構成対象から除外する領域の判定は、ｘ方向およびｙ方向のエッジマップ中で２画素幅以上４×ｓｔｅｐ幅未満の画素間隔で隣り合う２つのエッジを検出する。この検出されたエッジ画素対には、前述した組み合わせラベルがマークされている。そして、画素間隔が２〜４×ｓｔｅｐ幅であって、横、縦、対角方向に図１４で示す組み合わせとなるエッジのペアを検出する。これらのエッジに挟まれている画素を凹凸領域としてマークし、２次微分値画像の再構成処理の対象から除外、つまり、各画素の本来の２次微分値を有することになる。
【００６１】
図１５に示すように、Ｌ−ＺＥＲＯラベルより左側、Ｒ−ＺＥＲＯラベルより右側の強調対象の追加領域に関しては、２次微分値画像の再構成処理がされ、その間の画素（Ｒ−ＺＥＲＯ、Ｌ−ＺＥＲＯを含む）は、凹凸エッジ領域として２次微分値画像は再構成されず、その画素位置の２次微分値がそのまま残る。この処理による凹凸領域付近の波形を図１６に示す。図１３と比較すると、オーバーシュートやアンダーシュートが防止され安定した出力が得られるのがわかる。
【００６２】
つぎに、図１（ａ）のステップＳＴ４の２次微分値画像の再構成について説明する。
【００６３】
前述した処理により得られた強調対象領域の個々の画素の追加方向に従って、２次微分値画像を再構成する。この際、従来のように２次微分値をそのまま用いてこれ以後のステップＳＴ５により輪郭強調処理を行うと、図１７（ａ）に示すように、不自然なオーバーシュートやアンダーシュートが生じてしまう。これは、一般的に画像中のぼけた輪郭部（エッジ）の２次微分値が、ぼけの度合いが大きくなるほどエッジから両側にピークが離れていくからである。
【００６４】
そこで、本実施形態では、強調対象領域としてマークされた個々の画素に対して、エッジに対して両側にあるピーク、すなわち、２次微分値を所定幅だけエッジの中心から遠ざかる方向に平行移動（シフト）した位置にある２次微分値を注目画素の２次微分値として代入し、２次微分値画像を再構成する。
【００６５】
また、図１７（ｂ）には、本実施形態の２次微分値画像の再構成により得られた２次微分値画像を用いて以後の処理ステップＳＴ５の輪郭強調処理を施した出力波形が示されている。
【００６６】
これらの出力波形を比較してもわかるように、再構成された２次微分値画像を用いた強調処理では、オーバーシュートおよびアンダーシュートが防止できる。
【００６７】
ここで、注目画素より平行移動した位置にある２次微分値を注目画素の２次微分値として代入し、再構成された２次微分値Ｓ（ｉ，ｊ）とすると、このＳ（ｉ，ｊ）は、強調対象領域の個々の画素の追加方向に従って表３に示す式により求められる。
【００６８】
なお、表３中の「Ｓｈｉｆｔ」は、シフト幅を示しており、０以上ｓｔｅｐ幅以下の整数である。
【００６９】
【００７０】
次に、２次微分値画像の再構成処理方法を用いた画像の輪郭強調処理について説明する。
【００７１】
従来の一般的な画像の輪郭強調処理方法は、入力画像をＩ（ｉ，ｊ）、あるｓｔｅｐ幅で得られた画像の２次微分値画像をＬ（ｉ，ｊ）とすると、強調出力Ｏ（ｉ，ｊ）は、
Ｏ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）−ｋ・Ｌ（ｉ，ｊ）…式（４）
但し、ｋは強調の度合いを調整する強調係数
の式により与えられる。
【００７２】
一方、本実施形態による再構成された２次微分値画像を用いた輪郭強調処理は、入力画像をＩ（ｉ，ｊ）、あるｓｔｅｐ幅で得られた２次微分値画像を前記ステップＳＴ１からステップＳＴ４の処理により再構成した２次微分値画像をＳ（ｉ，ｊ）とすると、強調出力Ｏ（ｉ，ｊ）は、
Ｏ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）−ｋ・Ｓ（ｉ，ｊ）…式（５）
但し、ｋは鮮鋭化の度合いを調整する強調係数
の式により与えられる。
【００７３】
以上のような各ステップの処理により得られる出力画像を図１８に示す。
【００７４】
まず、図１８（ａ）は、入力画像として用いたぼけ画像を示している。白と黒の２本の線分の輪郭がぼやけているのがわかる。
【００７５】
そして、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のぼけ画像を入力画像としてエッジ検出（ステップＳＴ１）を行った出力画像を示している。エッジ対の左側を赤色、右側を黄色で出力してある。
【００７６】
図１８（ｃ）は、図１８（ｂ）のエッジ検出画像を入力として各強調対象領域をマーク（ステップＳＴ２）した出力画像を示している。赤色部分が各エッジ画素から左方向に追加マークされた画素であり、黄色部分が右方向に追加マークされた画素である。
【００７７】
また、図１８（ｄ）は、図１８（ｃ）の強調対象領域のマーク画像を入力として凹凸領域をマーク（ステップＳＴ３）した出力画像である。緑色の部分が凹凸領域に相当する。
【００７８】
図１８（ｅ）は、予め任意のステップ幅で求められている２次微分値画像を図１８（ｄ）の出力の個々の画素が持つシフト方向と与えられたシフト幅によって２次微分値画像を再構成し、その再構成された２次微分値画像を用いて強調処理した出力画像である。白と黒の２本の線分の輪郭が明確に現われているのがわかる。
【００７９】
そして、図１８（ｆ）は、２次微分値画像を再構成しない場合の出力画像であり、従来の輪郭強調処理の出力画像はほぼこのような出力画像となっていた。この図は、図１８（ａ）と比較すれば、白と黒の線分の輪郭が明瞭になっているが、各線分の外側には不自然な輝度の変化が生じており、出力値がオーバーシュートおよびアンダーシュートしてしまったのがわかる。
【００８０】
つぎに、前述の出力値Ｏの算出式（５）の強調係数ｋを変化させたときの出力画像を図１９に示す。図１９は、ｓｔｅｐ幅を２、しきい値を３、シフト幅を２に固定し、強調係数ｋをそれぞれ０．３、０．５、０．７と変化させた場合の出力画像を示しており、図１９（ａ）は入力画像、（ｂ）はｋ＝０．３、（ｃ）はｋ＝０．５、（ｄ）はｋ＝０．７とした出力画像である。
【００８１】
また、図２０は、ｓｔｅｐ幅を２、しきい値を３、強調係数ｋを０．７に固定し、２次微分値の再構成に用いるシフト幅を０、１、２と変化させた場合の出力画像を示しており、図２０（ａ）は入力画像、（ｂ）はシフト幅を０、（ｃ）はシフト幅を１、（ｄ）はシフト幅を２とした出力画像である。
【００８２】
さらに、図２１は、従来法による輪郭強調処理方法と本実施形態の輪郭強調方法とによりえられる出力画像を比較したものであり、図２１（ａ）はぼけ部分を有する入力画像、（ｂ）は従来法により得られた出力画像、（ｃ）は本実施形態により得られた出力画像である。これらの図より、従来法により得られた出力画像では、花びらの輪郭にぼけた状態が残存しており、水滴等も不自然である。これに対し、本実施形態により得られた出力画像は、花びらの輪郭が明瞭に出力されており、水滴をはじめ花びらの表面全体の感じも不自然さがなくなっていて良好な出力画像が得られた。
【００８３】
つぎに、前述した画像の輪郭強調処理方法に基づいて記録を行う熱転写プリンタの実施形態について説明する。
【００８４】
図２２乃至図２５は本発明に係る画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの実施の一形態を示したもので、熱転写プリンタのフレーム１には、長手方向に沿って延在する平板状のプラテン２が配設されており、前記フレーム１の両側面の間には、前記プラテン２の前方に位置し前記プラテン２と平行に延在するキャリッジシャフト３が支持されている。このキャリッジシャフト３には、キャリッジ４がこのキャリッジシャフト３に沿って往復動自在に取付けられており、このキャリッジ４の先端部には、前記プラテン２に対向するようにサーマルヘッド５が接離動作自在に取付けられている。また、前記キャリッジ４の上面には、図示しないインクリボンを収納し、このインクリボンを前記サーマルヘッド５とプラテン２との間に案内するリボンカセット６が着脱自在に装着されるようになされており、前記キャリッジ４の上面には、前記リボンカセット６のインクリボンを巻取るための巻取りボビン７およびインクリボンを送り出す送出しボビン８がそれぞれ配設されている。
【００８５】
また、本実施形態においては、図２３に示すように、前記キャリッジ４の一側には、イメージスキャナ９が配設されており、図２４に示すように、前記イメージスキャナ９の前記プラテン２に対向する面には、開口部１０が形成されている。また、前記イメージスキャナ９の内部であって前記開口部１０の両側には、ランプ等からなる２つの発光部材１１，１１が前記開口部１０に指向するように配設されており、前記イメージスキャナ９の内部には、前記発光部材１１から原稿に対して照射した光の反射光を受光し所定のイメージを読取るイメージセンサユニット１２が配設されている。
【００８６】
また、前記フレーム１の一端部下側には、キャリッジ駆動モータ１３がその出力軸が前記フレーム１の上面に貫通するように配設されており、このキャリッジ駆動モータ１３の前記出力軸には、このキャリッジ駆動モータ１３により回転駆動される駆動プーリ１４が配設されている。また、前記フレーム１の他端部上面には、従動プーリ１５が回転自在に配設されており、前記駆動プーリ１４と従動プーリ１５との間には、一部が前記キャリッジ４の下面に連結されたキャリッジ駆動ベルト１６が掛け渡されている。そして、前記キャリッジ駆動モータ１３を回転駆動して前記駆動プーリ１４を介してキャリッジ駆動ベルト１６を駆動させることにより、前記キャリッジ４をキャリッジシャフト３に沿ってプラテン２と平行に往復動させるようになされている。
【００８７】
また、図２５に示すように、前記プラテン２の後部下方には、所定の記録媒体を所定速度で搬送する搬送ローラ１７が配設されており、この搬送ローラ１７の下方には、この搬送ローラ１７に圧接される複数の圧接ローラ１８が回転自在に配設されている。さらに、前記フレーム１の後方には、図示しない給紙装置が配置されるようになされている。そして、前記搬送ローラ１７を回転駆動させることにより、前記給紙装置から前記搬送ローラ１７とこの圧接ローラ１８との間に供給される記録媒体をサーマルヘッド５とプラテン２との間に搬送するようになされている。さらに、前記プラテン２の上方には、印字後の記録媒体を案内する排紙ローラ１９が配設されている。
【００８８】
さらに、前記フレーム１のプラテン２の一側には、位置決めマーカ２０が形成されており、前記イメージスキャナ９によりこの位置決めマーカ２０を読取ることにより、キャリッジ４の停止位置を認識するようになされている。
【００８９】
また、図２６は本発明の画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタにおける制御部の一実施例を示したもので、ＣＰＵ２１には、ディザパターン等の濃度データの階調数に対応する記録パターンの条件や、輪郭強調処理に必要な条件、例えば注目画素の１次微分値および２次微分値の計算式（１）〜（３）や強調処理のための出力式（４）、（５）等の条件が記憶されたＲＯＭ２２および各種データを記憶するＲＡＭ２３が接続されている。
【００９０】
また、前記ＣＰＵ２１には、前記イメージスキャナ１４により１画素を所定の分割数で読取られたイメージ情報が送られるようになされているとともに、このイメージ情報を如何に処理し、輪郭部を如何に強調するかの指令を送信する変換処理操作部２４が接続されている。この変換処理操作部２４は、画像処理モード、文字処理モードおよび輪郭線強調処理モードの３つの読取りデータ変換処理モードに切り換えられるようにされており、この変換指令はユーザが任意に選択することも自動選択とすることもできるようになっている。
【００９１】
前記画像処理モードは、原稿が中間調画像を有する写真等の画像情報である場合に選択するための処理モードである。この画像処理モードに設定した場合には、前記ＣＰＵ２１が、前記イメージスキャナから送られてくるＮ個で構成された１画素分の階調データである読取りデータのうちから、任意に所定個数の読取りデータを選択し、その数個の読取りデータから１画素単位での濃度階調値を算出し、１個の濃度データとして前記ＲＡＭ２３に記憶するようになっている。
【００９２】
一方、前記文字処理モードは、原稿が文字情報である場合に選択するための処理モードである。この文字処理モードに設定された場合には、前記ＣＰＵ２１が、前記イメージスキャナから送られてくるＮ個で構成された１画素分の階調データである読取りデータを単純に０（白）か１（黒）の２値データとして判断し、この０（白）または１（黒）の２値データが１画素中に存在する個数を算出し、この算出値が所定の個数より多いか少ないかを境界に最終的な１画素についての０（白）または１（黒）の判断、すなわちこの１画素を記録すべきか否かの判断がなされ、この記録データが前記ＲＡＭ２３に記憶されるようになっている。
【００９３】
また、前記輪郭線強調処理モードは、原稿中の画像がぼけている場合等にその画像の輪郭線を強調処理してシャープに記録するための処理モードである。この輪郭線の強調処理は、前述した本発明の輪郭部強調処理方法が使用される。すなわち、読み込んだ原画像における各注目画素の１次微分値および２次微分値を算出式（１）〜（３）から求め、原画像を水平方向および垂直方向に走査して前記２次微分値が負から正、正から負（０は負に入る）となり、かつ、両方の２次微分値の大きさ（絶対値）が、しきい値以上となる画素対であって、前記１次微分値の符号が同符号の画素対を求めることにより輪郭線を検出する。そして、この輪郭線の各注目画素における接線に対する２つの法線方向（グラディエント方向）に前記注目画素から任意幅だけ移動した位置にある２次微分値をその注目画素に位置する２次微分値として代入して２次微分値画像を再構成し、この再構成された２次微分値画像の出力値を前記出力式（５）に代入して注目画素の出力値を算出するようになっている。
【００９４】
なお、原画像中に凹凸領域が存在する場合には、輪郭線強調処理モードによる輪郭線の強調処理にあたって、それらの輪郭線の画素およびそれらの輪郭線に挟まれている画素については、２次微分値画像の再構成処理の対象から除外されてその画素位置の２次微分値をそのまま用いて出力式（４）により出力値を算出するようになっている。
【００９５】
さらに、前記ＣＰＵ２１からは、前記サーマルヘッド１０への通電制御を行なうサーマルヘッド駆動回路２５、前記サーマルヘッド１０をプラテン７に対して接離動作させるサーマルヘッド接離駆動回路２６、前記イメージスキャナ１４の駆動制御を行なうイメージスキャナ駆動回路２７、キャリッジ駆動モータ駆動回路２８および搬送ローラ駆動回路２９に対してそれぞれ制御信号が送られるようになされている。
【００９６】
したがって、本発明の実施形態によれば、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成し、高品質の記録画像を得ることができる。
【００９７】
なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００９８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係る２次微分値画像の再構成処理方法およびこの再構成処理方法に基づく画像の輪郭強調処理方法ならびにこの輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタによれば、原画像の輪郭部におけるぼけを修正してシャープな輪郭画像を形成し、高品質の記録画像を得ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明に係る２次微分画像の再構成処理方法のフローチャート、（ｂ）は本発明に係る２次微分画像の再構成処理方法を使用した画像輪郭強調処理方法のフローチャート
【図２】 本実施形態における原画像の表記についての説明図
【図３】 本実施形態におけるステップエッジの形状を示す説明図
【図４】 本実施形態におけるエッジマップに関する説明図
【図５】 本実施形態における注目画素のグラディエント方向についての説明図
【図６】 本実施形態におけるエッジ対と追加方向についての説明図
【図７】 本実施形態における注目画素のグラディエント方向の算出に関する領域の分類についての説明図
【図８】 本実施形態における注目画素の１６分割したグラディエント方向の算出に関する説明図
【図９】 本実施形態におけるラベル付けされた注目画素の斜め方向の組み合わせラベルの追加に関する説明図
【図１０】 本実施形態における強調対象領域に関してＵＲ２方向を例として示した説明図
【図１１】 本実施形態における強調対象領域に関してＵＲ３方向を例として示した説明図
【図１２】 本実施形態における凹凸領域を示す説明図
【図１３】 凸エッジに対して強調処理を行う場合の失敗例としての出力値を示すグラフ
【図１４】 本実施形態における凹凸領域の対象となる組み合わせラベルを示す説明図
【図１５】 本実施形態における凹凸領域の強調処理についての説明図
【図１６】 本実施形態における凸エッジに対して強調処理を行う場合の合成出力値を示すグラフ
【図１７】 （ａ）は比較例として挙げた従来の強調処理による出力値を示すグラフであり、（ｂ）は本実施形態の強調処理による出力値を示すグラフ
【図１８】 （ａ）は入力画像、（ｂ）はエッジ検出を行った出力画像、（ｃ）は各強調対象領域をマークした出力画像、（ｄ）は凹凸領域をマークした出力画像、（ｅ）は輪郭強調処理を行った出力画像、（ｆ）は比較例としての従来の輪郭強調処理による出力画像をそれぞれ示す図
【図１９】 （ａ）は入力画像、（ｂ）は強調係数ｋを０．３とした出力画像、（ｃ）は強調係数ｋを０．５とした出力画像、（ｄ）は強調係数ｋを０．７とした出力画像をそれぞれ示す図
【図２０】 （ａ）は入力画像、（ｂ）はシフト幅を０とした出力画像、（ｃ）はシフト幅を１として出力画像、（ｄ）はシフト幅を２とした出力画像をそれぞれ示す図
【図２１】 （ａ）は入力画像、（ｂ）は従来法により得られた出力画像、（ｃ）は本実施形態により得られた出力画像をそれぞれ示す図
【図２２】 本発明に係る画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの一実施形態を示す平面図
【図２３】 図２２のキャリッジ部分の平面図
【図２４】 図２２のイメージスキャナ部分の平面図
【図２５】 図２２の側面図
【図２６】 本発明に係る画像の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタの一実施形態における制御部を示すブロック図
【図２７】 従来の画像の輪郭強調処理方法を示す説明図
【符号の説明】
２ プラテン
４ キャリッジ
５ サーマルヘッド
９ イメージスキャナ
１１ 発光部材
１２ イメージセンサユニット
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 変換処理操作部
Claims (5)
- 原画像における各画素の１次微分値および２次微分値を求め、原画像を水平方向および垂直方向に走査して前記１次微分値および前記２次微分値の符号に基づいて輪郭線を検出し、この輪郭線の各注目画素における接線に対する２つの法線方向に前記注目画素から任意幅だけ移動した位置にある２次微分値を前記注目画素に位置する２次微分値として代入することを特徴とする２次微分値画像の再構成処理方法。
- 原画像中に所定の画素幅未満の間隔で隣り合う輪郭線の画素対が存在する場合には、これらの輪郭線の画素および各輪郭線に挟まれている画素を２次微分値画像の再構成処理の対象から除外するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の２次微分値画像の再構成処理方法。
- 請求項１または請求項２に記載の２次微分値画像の再構成処理方法によって得られる２次微分値画像の出力値に強調係数を乗し、前記原画像の出力値に加減して画像の輪郭を強調することを特徴とする画像の輪郭強調処理方法。
- 原画像の情報を読み取るイメージスキャナを備え、このイメージスキャナにより読み取った前記原画像の情報を記録データとして変換処理しこの記録データに基づいて記録ヘッドにより記録を行なうように制御する制御部を有する輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタであって、前記制御部は、原画像における各画素の１次微分値および２次微分値を求め、原画像を水平方向および垂直方向に走査して前記１次微分値および前記２次微分値の符号に基づいて輪郭線を検出し、この輪郭線の各注目画素における接線に対する２つの法線方向に前記注目画素から任意幅だけ移動した位置にある２次微分値を前記注目画素に位置する２次微分値として代入して２次微分値画像を再構成し、この再構成された２次微分値画像の出力値に強調係数を乗して前記原画像の出力値に加減し、注目画素の出力値を算出するように制御することを特徴とする輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタ。
- 前記制御部は、原画像中に所定の画素幅未満の間隔で隣り合う輪郭線の画素対が存在する場合には、これらの輪郭線の画素および各輪郭線に挟まれている画素を２次微分値画像の再構成処理の対象から除外してその画素位置における２次微分値をそのまま２次微分値画像の出力値とし、この２次微分値画像の出力値に強調係数を乗して前記原画像の出力値に加減し、注目画素の出力値を算出するように制御することを特徴とする請求項４に記載の輪郭強調処理方法に基づく記録を行う熱転写プリンタ。
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