JP3781883B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白黒電子写真複写機、カラー電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像処理装置に関し、特に、ウエ ーブレット等の変換符号化された画像信号をエッジ部とエッジ部以外の領域を検知して異なる画像処理を施す画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像処理装置の例を以下に図１５を用いて説明する。図１５の画像処理装置では、画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックが複数の周波数成分に分割され変換符号化された画像信号に対して画像処理を行うものである。さらに詳しくは、図１５の画像処理装置は、ウェーブレット変換された画像信号に対して画像処理を施す機能を備えた複写機の主要部分であり、原稿からの画像を読み取ってデジタル画像信号とするスキャナ２１と、デジタル画像信号を受けて複数の周波数帯域の係数信号に分解するウェーブレット変換部２２と、複数の周波数帯域に分解された係数信号を量子化する量子化部２３と、量子化された係数信号に対して高精細画像の再現のために各種の画像処理を施す画像処理部２４と、画像処理された係数信号を実空間の画像信号に変換するウェーブレット逆変換部２５と、実空間に戻された画像信号を用紙等に出力するプリンタ２６と、画像信号の種類にあわせて上記スキャナ２１、ウェーブレット変換部２２、量子化部２３、画像処理部２４、ウェーブレット逆変換部２５、およびプリンタ２６等の各部に動作パラメータを与えるシステムコントローラ２７から構成されるものである。
また、上記のスキャナ２１では、図示しないＣＣＤ等により原稿から画像を読み取って光電変換し、Ａ／Ｄ変換器により電気信号に変換した画像を離散化し、デジタル画像信号として出力する。さらに、デジタル化された画像信号に対して、ＣＣＤ等の個々の素子の光感度のばらつきを無くすようにシェーディング補正を行った後に、画像信号をウェーブレット変換部２２に出力する。また、ウェーブレット変換部２２は、下記の［数１］に示すＸ方向（主走査方向）、Ｙ方向（副走査方向）の各々に対するローパスフィルタs(x)、s(y)とハイパスフィルタh(x)、h(y)を基本ウェーブレット関数として変換を行う。
【０００３】
【数１】
図１６は、図１５におけるウェーブレット変換部２２の構成例を示している。スキャナ２１により読み取られ、ウェーブレット変換部２２に入力された実空間の画像信号dij は、ローパスフィルタs(x)３０１とハイパスフィルタh(x)３０２により各々主走査方向の低周波成分と高周波成分の係数信号に分解された後、ダウンサンプラー３０３、３０４により１/ ２にダウンサンプリングされて、係数信号w1、w2となる。さらに、各々の係数信号w1、w2に対してローパスフィルタs(y)３０５、３０７とハイパスフィルタh(y)３０６、３０８により副走査方向の低周波成分と高周波成分の係数信号に分解され、その後ダウンサンプラー３０９、３１０、３１１、３１２により１/ ２にダウンサンプリングされて、係数信号w3、w4、w5、w6を得る。
次に、主走査方向、副走査方向ともに最も低い周波数成分に対する係数信号w3に対して、前記フィルタ処理と同様に主走査方向フィルタs(x)３１３、h(x)３１４をかけ合わせ、ダウンサンプラー３１５、３１６により１/ ２にダウンサンプリングされて係数信号w7、w8を得た後、さらに各々の係数信号に副走査方向フィルタs(y)３１７、３１９とh(y)３１８、３２０をかけ、前記同様にダウンサンプラー３２１、３２２、３２３、３２４により１/ ２にダウンサンプリングされて係数信号w9、w10 、w11 、w12 を得る。
【０００４】
ここで、図１７（Ａ）は低周波成分抽出のための基本ウェーブレット関数を表し、図１６のローパスフィルタs(x)とs(y)を表す。また、図１７（Ｂ）は高周波成分抽出のための基本ウェーブレット関数を表し、図１６のハイパスフィルタh(x)とh(y)を表している。また、図１６に示す画像信号dij はウェーブレット変換部２２により複数の異なる周波数帯域の係数信号w9、w10 、w11 、w12 、w4、w5、w6に分解され、ウェーブレット変換部２２より出力され、量子化部２３に入力される。量子化部２３では係数信号w9、w10 、w11 、w12 、w4、w5、w6毎に量子化器１から量子化器７を割り当て、それぞれ異なった量子化ビット数で量子化する。この量子化部２３での割り当てビット数は、例えば高周波成分の係数信号w6には少ないビット数を割り付け、低周波成分であるw9には高ビット数を割り付けるようにして量子化する。
図１８は、画像処理部２４の構成を示したものであり、フィルタ処理を行うフィルタ処理部２０１、変倍処理を行う変倍処理部２０２、ガンマ変換処理を行うガンマ変換部２０３、および階調処理を行う階調処理部２０４等より構成されている。尚、この画像処理部２４の構成では、階調処理部２０４以外の各処理部の処理順序を入れ替えることが可能である。例えばフィルタ処理部２０１と変倍処理部２０２の処理順序を前後させても問題は生じない。
【０００５】
図１９は、量子化後の各係数信号を模式的に示したものである。ここで、ブロック化した各係数信号2-LL、2-HL、2-LH、2-HH、1-HL、1-LH、1-HHは、図１６に示す量子化部２３からの出力された係数信号で、2-LLが主走査方向および副走査方向ともに最も低い低周波成分（直流成分とも云う、以下同様）であり、以下順次に高い高周波成分となる。従って、1-HHが主走査方向および副走査方向ともに最も高い高周波成分の信号係数である。尚、図１９において、主走査方向および副走査方向を縦軸にとるか横軸にとるかは、任意であり、例えば、主走査方向を横軸にとり、副走査方向を縦軸にとることとする。
画像処理部２４のフィルタ処理部２０１は、入力信号に対して図１９に示す形式の伝達関数を乗算することにより実現する。この伝達関数の例を図２０（Ａ）、（Ｂ）に示す。図２０（Ａ）は平滑化特性を持った伝達関数であり、低周波成分に対する係数信号は保存し、それよりも周波数が高くなる係数信号は減衰するようになっている。また、図２０（Ｂ）は強調フィルタ特性を持った伝達関数の例であり、低周波成分に対する係数信号は保存するが、周波数が高くなるに連れて係数信号が増幅されるように動作する。平滑フィルタを働かすか、強調フィルタを働かすかは、図１５のシステムコントローラ２７からの指示によって決められる。
さらに、図１９の係数信号がフィルタ処理部２０１に入力すると、フィルタ処理部２０１からの出力は図２１に示す係数信号2-LL' 、2-HL' 、2-LH' 、2-HH' 、1-HL' 、1-LH' 、1-HH' になる。また、変倍処理部２０２では、ブロック単位で最近隣内挿法にて変倍処理を行う。つまり変倍後の対応ブロックに最も近い入力信号ブロックをそのブロックのデータとするものである。
【０００６】
図２２は、画像処理部２４のガンマ変換部２０３のガンマ変換曲線の例を示している。ここでは、ガンマ変換曲線に従って、主走査方向および副走査方向ともに最も低い低周波成分の入力係数信号の低周波成分2-LL' のみを変換し、出力係数信号の低周波成分2-LL" を得る。ここで、前記ガンマ変換部２０３は、低周波成分以外の高周波成分の係数信号に関しては図２１の入力係数信号をそのまま出力係数信号としているので、ガンマ変換部２０３の通過後は図２３に示す出力係数信号を得る。
次に、画像処理部２４の階調処理部２０４に２値ディザ処理を用いた場合の例を説明する。図２５にディザ閾値の例を示す。ここで、本実施例のディザ処理は、ガンマ変換部２０３から出力される係数信号の低周波成分2-LL" を用いた濃度パターン法により実現する。濃度パターン法を図２５に示すディザ閾値パターンで行ったときの出力２値画像パターンは、図２４に示すパターンＰ0 〜Ｐ16の１７通りである。このパターンのどれが選択されるかは入力する係数信号の低周波成分2-LL" の大きさにより一意的に決定される。その様子を示した図表が図３５である。
例えば上記のディザ処理において、入力する係数信号の低周波成分2-LL' の値が３０とすると、図３５の図表より２４≦2-LL" ＝３０≦４０となる関係からＰ２が選択出来る。このときの実空間での画像出力パターンは、図２６（図２４のＰ２参照）に示すようになる。さらに、このパターンに対して上記に示したウェーブレット関数の［数１］によって、図１６に示すウェーブレット変換を行った場合の係数信号を図２７に示す。但し、図２７では簡単のために係数信号を原画像の入力ビット数に応じて正規化を行っている。この例では２５５で正規化を行っている。
【０００７】
図２８は、図１８の階調処理部２０４の構成例を示してある。入力係数信号の低周波成分2-LL" を輝度パターンテーブル２０４１に入力する。輝度パターンテーブル２０４１は図３５の図表に示す出力パターンＰ0 〜Ｐ16の選択動作を行う。次に、選択されたパターンに従ってウェーブレット係数テーブル２０４２より係数信号を出力する。ウェーブレット係数テーブル２０４２では、図２６および図２７に例示するように、予めパターンに対応したウェーブレット係数信号を算出したものを、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）として備えて置く。また、ウェーブレット係数テーブル２０４２では、パターンを指示するアドレス信号と二次元的に配列した係数信号を対応する位置で出力するための、係数読み出しタイミング発生部２０４３からのアドレス信号に従って対応する位置で係数信号を出力するように動作する。
次に、画像処理部２４からの出力係数信号は、ウェーブレット逆変換部２５に入力して係数信号から実空間の画像信号に変換される。ウェーブレット逆変換部２５では、ウェーブレット変換部２２でのウェーブレット変換、つまり上記の［数１］に示す変換の全く逆変換をして、実空間画像を求める。また、実空間画像の信号はプリンタ２６に入力されて紙出力が行われる。［数１］に対する逆変換を下記に式［数２］として示す。
【０００８】
【数２】
上記で述べたような構成の画像処理装置に対して、取り扱う画像の濃度変化が穏やかな場合と激しい場合の変倍処理について説明する。図３０、図３１は、ブロック単位で最近隣内挿法にて変倍処理を行う場合で、入力された画像信号に対し主走査方向に、２×２ブロック単位で２００％拡大を行ったものである。図３０は画像の濃度変化が比較的穏やかな場合、図３１は濃度変化が激しい場合の変倍処理である。図３０（Ａ）に示すような濃度変化が比較的穏やかな画像に対して、ブロック単位で最近隣内挿法にて求めた拡大後の画像信号は図３０（Ｂ）の実線の如くになり、画素単位で３次補間によって求めた図３０（Ｂ）の破線で示された画像信号と比較すると、ほぼ満足する結果が得られている。
これに対し、図３１（Ａ）に示すような濃度変化の激しい画像に対してのブロック単位の最近隣内挿法にて求めた図３１（Ｂ）の拡大後の画像信号（実線）と、画素単位で３次補間によって求めた図３１（Ｂ）の拡大後の画像信号（破線）とは、図から分かる通り両者は大きく異なっている。即ち、ブロックの繰り返しによりエッジが増えるような現象が発生している。ウェーブレット変換された信号に対してブロック単位で最近隣内挿法にて変倍処理を行う場合も同様なことが言える。
【０００９】
次に、図３２（Ａ）、（Ｂ）に、ブロック内の濃度変化が比較的穏やかな２×２サイズの画像信号（図中のａ−１）にガンマ変換処理を施す場合と、ブロック内の濃度変化が激しい同サイズの画像信号（図中のｂ−１）にガンマ変換処理を施す場合とを考える。この両方に対して上記［数１］を用いて、ウェーブレット変換を行うと、それぞれの画像信号は（ａ−２）と（ｂ−２）のように変換される。そこで、図２９のような所定のガンマ変換テーブルにて低周波成分についてのみガンマ変換を行ったものが、（ａ−３）と（ｂ−３）である。さらに、（ａ−３）と（ｂ−３）に対し上記［数２］のウェーブレット逆変換を行って、実空間画像の信号に復元したものが（ａ−４）と（ｂ−４）である。
また、従来の一般的なガンマ変換方式として実空間画像の信号、（ａ−１）と（ｂ−１）の各画素すべてに対してそれぞれ上記に述べた図２９の所定のガンマ変換テーブルを用いてガンマ変換を行ったものが、（ａ−５）と（ｂ−５）である。ここで、ウェーブレット係数空間における処理結果（ａ−４）および（ｂ−４）と、実空間における処理結果（ａ−５）および（ｂ−５）とを比較すると、ブロック内の濃度変化が穏やかな場合、即ち（ａ−４）と（ａ−５）は殆ど同じような値を示しているが、濃度変化が激しい場合の（ｂ−４）と（ｂ−５）では、大きな違いが生じている。
【００１０】
次に、入力係数信号の低周波成分の大きさと、ディザマトリックス内の閾値との比較により出力データを求める方法によって階調処理を行う場合、入力する画像の濃度変化が穏やかな場合と、濃度変化が激しい場合との違いを見る。図３３（Ａ）、（Ｂ）に濃度変化が穏やかなブロックと、濃度変化が激しいブロックとについてディザ法による階調処理を行った結果が示されている。それぞれの画像（ａ−１）と（ｂ−１）に対して、２階層のウェーブレット変換を施すと（ａ−２）および（ｂ−２）のようなウェーブレット係数信号が得られる。与えられた係数信号の低周波成分ＬＬと、図３４のディザマトリックス内の閾値とそれぞれに比較を行い、ウェーブレット空間におけるディザ処理を行うと、（ａ−３）と（ｂ−３）のような画像が得られる。
一方、実空間画像の信号（ａ−１）と（ｂ−１）に対し、図３４で示されたディザマトリックスを用いて実空間でのディザ処理を行うと（ａ−４）および（ｂ−４）の画像が得られる。従って、これらの結果を比較して分かる通り、濃度変化が穏やかな場合のウェーブレット空間処理結果（ａ−３）と実空間処理結果（ａ−４）とは殆ど同じような処理結果が得られるが、濃度変化が激しい場合のウェーブレット空間処理結果（ｂ−３）と実空間処理結果（ｂ−４）とは大きく異なる処理結果となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記に記述したように画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックが複数の周波数成分に分割された変換符号化した画像信号に対して、変倍処理、ガンマ変換処理、およびディザ法による階調処理等の画像処理において、濃度変化が激しい部分では高精細な画像処理が行えないと云う不具合が生じていた。
そこで、本発明は、変換符号化された画像信号をエッジ部とエッジ部以外の領域に分離させ、エッジ部分の領域に対しては実空間画像に復元して画像処理を施し、エッジ部以外の領域に対しては変換符号化された画像信号のまま画像処理を施すことによって、高速で高精細な画像処理が施せる画像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】
上記目的を達成する為、第１の請求項の画像処理装置は、画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックが複数の周波数成分に分割された変換符号化した画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置において、変換符号化された画像信号のエッジ部分を含むブロックとエッジ部分を含まないブロックとに区分して検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ部分を含むブロックに対して実空間画像に復元する実空間復元手段と、前記実空間復元手段により復元された実空間画像に対して画像処理を施すエッジ部画像処理手段と、前記エッジ部画像処理手段により画像処理された画像信号に対して再び複数の周波数成分に分割する変換符号化手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ部分を含まないブロックの画像信号に対して変換符号化された画像信号のまま、画像処理を施すエッジ部外画像処理手段と、を備えたことを特徴とする。
第１の請求項の画像処理装置では、エッジ検出手段によって、変換符号化された入力画像信号に対してエッジ部分を含むブロックと含まないブロックとに区分して検出させ、エッジ部分を含むブロックに対しては実空間復元手段によって実空間画像に復元させ、エッジ部画像処理手段によって復元させた実空間画像を画像処理させ、変換符号化手段によって再び複数の周波数成分に分割させることが出来、エッジ部分を含まないブロックに対してはエッジ部外画像処理手段によって周波数成分に分割された画像信号のまま画像処理が出来るようになっているので、エッジ部分を含むような濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な画像処理が行なわれ、エッジ部分を含まないような濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な画像処理が行なわれる。
請求項２の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記エッジ検出手段は、抽出した注目ブロックの高周波成分の絶対値とあらかじめ決められた閾値との比較によりエッジ部分を含むブロックを検出する高周波成分評価手段を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明では、請求項１のように構成された画像処理装置の発明に加えて、前記エッジ検出手段は高周波成分評価手段となっており、該高周波成分評価手段によって変換符号化された係数信号ブロックの高周波成分の絶対値と、所定の閾値との比較を行うようになっているので、階層毎の高周波成分に対して異なる最適な閾値を適用させることによって、請求項１より高精細な画像処理を行うことが出来る。
請求項３の発明は、請求項２記載の画像処理装置において、前記エッジ検出手段は、前記高周波成分評価手段の外、注目ブロックの低周波成分の値と注目ブロックに隣接するブロックの低周波成分の値との差を、あらかじめ決められた他の閾値との比較によりエッジ部分を含むブロックを検出する低周波成分評価手段を備えたことを特徴とする。
請求項３の発明では、請求項２のように構成された画像処理装置の発明に加えて、低周波成分評価手段によって注目ブロックの低周波成分の値と注目ブロックに隣接するブロックの低周波成分の値との差を、他の所定の閾値と比較してエッジ部分を含むブロックを検出するようになっているので、隣接するブロック間に存在するエッジ部分を含む画像信号をも検出出来、より高精細な画像処理を行うことが出来る。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は３次補間法によって変倍処理し、エッジ部外画像処理手段はブロック単位の低周波成分について最近隣内挿法によって変倍処理することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、エッジ部分を含む画像信号に対しては、実空間画像に復元し、得られた実空間画像に対して３次補間法によって変倍処理させ、エッジ部分を含まない画像信号に対しては、変換符号化された係数信号ブロック単位の低周波成分について最近隣内挿法によって変倍処理させるようになっているので、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な変倍処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な変倍処理が行なわれる。
請求項５の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は３次補間法によって変倍処理し、エッジ部外画像処理手段はブロック単位の低周波成分について線形補間法によって変倍処理することを特徴とする。
請求項５の発明では、請求項１、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、エッジ部分を含む画像信号に対しては、実空間画像に復元し、得られた実空間画像に対して３次補間法によって変倍処理させ、エッジ部分を含まない画像信号に対しては、変換符号化された係数信号ブロック単位の低周波成分について線形補間法によって変倍処理させるようになっているので、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な変倍処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な変倍処理が行なわれる。
請求項６の発明は、請求項４、または請求項５記載の画像処理装置において、変換符号化した２階層以上の画像信号が入力される場合、１階層の変換符号化した画像信号に復元させてから変倍処理を行うようにしたことを特徴とする。
請求項６の発明では、請求項４、または請求項５のように構成された画像処理装置の発明に加えて、変換符号化した２階層以上の画像信号が入力される場合、１階層の画像信号に復元させてから変倍処理を行うようになっているので、常に１階層の係数信号にたいして変倍処理が行え、濃度変化の激しい画像に対しても、濃度変化の穏やかな画像に対しても高精細な変倍処理を実現することが出来る。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は復元された実空間画像のそれぞれの画素に対してガンマ変換処理を行い、エッジ部外画像処理手段は低周波成分についてのみガンマ変換処理を行うことを特徴とする。
請求項７の発明では、請求項１、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、エッジ部分を含む画像信号に対しては、実空間画像に復元し、得られた実空間画像のそれぞれの画素に対してガンマ変換処理を行い、エッジ部分を含まない画像信号に対しては、変換符号化された係数信号の低周波成分についてのみガンマ変換処理を行うようになっているので、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細なガンマ変換処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速にガンマ変換処理が行なわれる。請求項８の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段はあらかじめ定められたディザマトリクスによって閾値処理を行う階調処理であり、エッジ部外画像処理手段は低周波成分について該ディザマトリクスのそれぞれの閾値によって閾値処理を行う階調処理であることを特徴とする。
請求項８の発明では、請求項１、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、エッジ部分を含む画像信号に対しては、実空間画像に復元し、得られた実空間画像に対して所定のディザマトリクスにて階調処理を行い、エッジ部分を含まない画像信号に対しては、変換符号化された係数信号の低周波成分について該ディザマトリクスのそれぞれの閾値にて階調処理を行うようになっているので、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な階調処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速に階調処理が行なわれる。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、あらかじめ決められた閾値とあらかじめ決められた他の閾値とを、標準の画像処理を行う時に設定される所定の値に比べて、高速の画像処理が要求される際には所定の値より大きくなるように変更させ、高精細な画像処理が要求される際には所定の値より小さくなるように変更させることを特徴とする。
請求項９の発明では、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、高速の画像処理が要求された時には、標準の画像処理を行う時に設定される所定の閾値より大きくなるように変更させ、高精細な画像処理が要求された時には、該所定の閾値より小さくなるように変更させるので、高速の画像処理が要求された時には係数空間における画像処理の比率が上がり、高精細な画像処理が要求された時には実空間に復元して画像処理する比率が上がる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、本実施の形態の画像処理装置としては複写機を例に上げたが、特に複写機に限定されないことは云うまでもない。また、複写機の一般的な動作および機能は既に公知であるので省略し、本発明に関する部分に限って述べる。
図１は、本発明の請求項１の形態例を説明するものであり、ウェーブレット係数信号を入力して所定の画像処理を行う画像処理部の主要部を示したものである。エッジ検出部１は、入力されたウェーブレット係数信号に対し、注目するブロックが濃度変化の激しいエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを検出して結果をセレクタ９に出力する。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックであると判定したブロックに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したブロックに対しては下側の経路をパスさせる。
上側の経路をパスしたブロックに対しては、実空間復元手段であるウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元し、エッジ部画像処理手段である実空間画像処理部３によって所定の画像処理が行なわれ、再び変換符号化手段であるウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換される。また、下側の経路をパスしたブロックに対しては、エッジ部外画像処理手段であるウェーブレット空間画像処理部５によってウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ、出力される。
【００１７】
上記の図１のように構成することによって、濃度変化の激しいエッジ部分を有するブロックに対しても、濃度変化の穏やかなブロックに対しても良好な画像処理を行うことが出来る。処理の流れをフロー図を用いて説明する。図１２は、図１に対応する主要動作を示すフロー図であり、先ず、入力したウェーブレット係数信号の中から注目するウェーブレット係数ブロックを抽出する（Ｓ１）。次に、エッジ検出部１によって注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかが検出される（Ｓ２）。セレクタ９は注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか否かをチェックして（Ｓ３）、図１における上側の経路で処理させるか、下側の経路で処理させるかを決める。
もし、注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであれば（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元し（Ｓ４）、実空間画像処理部３によって所定の画像処理を行う（Ｓ５）。その後、再びウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に再び変換して（Ｓ６）、終了する。また、ステップＳ３において、注目するブロックがエッジ部分を含まないブロックであれば（Ｓ３：Ｎｏ）、ウェーブレット空間画像処理部５によってウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ（Ｓ７）、終了する。上記のフローように処理することにより、濃度変化の激しいブロックについても、濃度変化の穏やかなブロックについても良好な画像処理を行うことが出来る。
【００１８】
図２は、本発明の請求項２の形態例を説明するものである。エッジ検出部１は、高周波成分評価部１ａと閾値テーブル１ｂ等から構成されており、高周波成分評価部１ａでは、注目するウェーブレット係数ブロックの高周波成分の絶対値と、閾値テーブル１ｂから読み出された所定の閾値との比較を行い、比較結果の大小により注目するブロックがエッジ部分を含むブロックか否かを検出する。１階層の高周波成分（図１９中の1-HL、1-LH、1-HH）は隣り合った画素の差分値、２階層の高周波成分（図１９中の2-HL、2-LH、2-HH）は隣り合った２×２ブロックの平均値の差分値を示すデータであり、これらの高周波成分が大きいと言うことは差分値が大きい、つまりブロック内の各画素の濃度差が大きいことを意味する。このように高周波成分の大きさを評価することによりエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを判定することが出来る。
【００１９】
即ち、ブロック内の濃度変化が激しい画像信号であれば、隣り合った画素の濃度差を示す高周波成分は大きくなり、逆に濃度変化が穏やかな画像信号であれば高周波成分は小さくなる。このように高周波成分の絶対値の大きさを評価する事によりエッジ部分を含むブロックの検出が可能となる。ここで、閾値テーブルより読み出される閾値は、全ての高周波成分に対して同一の閾値を適用しても良いし、また階層ごとに異なる閾値を適用してもよいし、あるいは縦方向（HL）、横方向（LH）、斜め方向（HH）にそれぞれ異なる閾値を適用しても構わない。
上記のようにしてエッジ検出部１によって検出された結果がセレクタ９に出力される。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックと判定されたものに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックと判定されたものに対しては下側の経路をパスさせる。エッジ部分を含むブロックに対しては、ウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ、さらに実空間画像処理部３によって所定の画像処理を行い、再びウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換させ、出力させる。また、エッジ部分を含まないブロックに対しては、ウェーブレット空間画像処理部５によってウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ、出力されるようになっている。
【００２０】
図１３は、図２に対応する主要動作を示すフロー図であり、先ず入力したウェーブレット係数信号の中から注目するウェーブレット係数ブロックを抽出する（Ｓ１１）。次に、エッジ検出部１によって抽出したブロック内の高周波成分と所定の閾値との比較を行う（Ｓ１２）。閾値との比較結果により、抽出したブロック内の高周波成分が閾値より大きい場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、エッジ部分を含むブロックとして扱い、ウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ（Ｓ１４）、復元させた実空間画像に所定の画像処理を施して（Ｓ１５）、再びウェーブレット係数信号に変換させ（Ｓ１６）、出力して終了する。
また、ステップＳ１３において、抽出したブロック内の高周波成分が閾値より小さい場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、エッジ部分を含まないブロックとして扱い、ウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ（Ｓ１７）、出力して終了する。上記のフローのように処理することにより、濃度変化の激しいブロックについても、濃度変化の穏やかなブロックについても良好な画像処理を行うことが出来る。
【００２１】
図３は、本発明の請求項３の形態例を説明するものであり、エッジ部分を含むブロックの検出をさらに厳しく、より高精細な画像処理が行えるようにしたものである。図において、エッジ検出部１は高周波成分評価部１ａ、低周波成分評価部１ｃ、高周波成分評価部１ａのための閾値テーブル１ｂ、および低周波成分評価部１ｃのための閾値テーブル１ｄ等から構成されている。ここで、閾値テーブル１ｂ、１ｄはそれぞれ高周波成分評価部１ａおよび低周波成分評価部１ｃに合った閾値が納められている。
即ち、高周波成分評価部１ａでは、注目するウェーブレット係数ブロックの高周波成分の絶対値と、閾値テーブル１ｂから読み出された所定の閾値との比較を行い、各画素の濃度差が大きいか小さいかが検出される。また、低周波成分評価部１ｃでは、注目するブロックの低周波成分と、隣接するブロックの低周波成分との濃度差を閾値テーブル１ｄから読み出された所定の閾値と比較する。これらの結果に基づきエッジ部分を含むブロックを検出する。つまり、ブロック内の各画素の濃度差が大きいか、あるいは隣接するブロックとの濃度差が大きければエッジ部分を含むブロック、それ以外はエッジ部分を含まないブロックであると判定される。
【００２２】
上記の高周波成分評価部１ａおよび低周波成分評価部１ｃの検出結果は、セレクタ９に出力される。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックであると判定したものに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したものに対しては下側の経路をパスさせる。上側の経路をパスしたブロックは、ウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ、さらに実空間画像処理部３によって所定の画像処理を行い、再びウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換させる。また、下側の経路をパスしたブロックは、ウェーブレット空間画像処理部５によってウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ、出力される。このように構成することによって、隣接するブロック間の濃度差についても評価を行っているので、ブロック間にエッジが存在するような入力画像に対してもエッジ部分を含むか含まないかの検出を行うことが出来るので、さらに高精細な画像処理を行うことが出来る。
【００２３】
図１４は、図３に対応する主要動作を示すフロー図であり、先ず注目するウェーブレット係数ブロックおよび該ブロックに隣接するブロック群を抽出する（Ｓ２１）。さらに、抽出した注目ブロック内の高周波成分と所定の閾値との比較を行う（Ｓ２２）。既に上記図１２の説明で記載したように、高周波成分の大きさを評価することによりエッジを含むブロックであるのか、エッジのない連続調のブロックであるのかを判定することが出来る。そこで、注目ブロック内の高周波成分の値が閾値テーブル１ｂの所定の閾値より大きいか否かを調べる（Ｓ２３）。もし、閾値との比較結果により、抽出したブロック内の高周波成分が閾値より大きい場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、エッジ部分を含むブロックとして扱い、ウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ（Ｓ２４）、さらに復元させた実空間画像に所定の画像処理を行って（Ｓ２５）、再びウェーブレット係数信号に変換させて（Ｓ２６）、出力して終了する。
また、ステップＳ２３において、抽出したブロック内の高周波成分が閾値より小さい場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、注目ブロックの低周波成分と隣接するブロックの低周波成分との濃度差の値とを、閾値テーブル１ｄの所定の閾値と比較する（Ｓ２７）。低周波成分（図５中のＬＬ）はブロックの平均値を示すデータであるので、隣接するブロックの低周波成分と比較することにより隣接するブロックとの濃度差を評価することが出来る。
閾値との比較結果により（Ｓ２８）、閾値より大きい場合（Ｓ２８：Ｙｅｓ）は、Ｓ２４に分岐して、上述したＳ２４からＳ２６までの実空間における画像処理が行われる。また、閾値より小さい場合（Ｓ２８：Ｎｏ）は、ウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ（Ｓ２９）、出力して終了する。上記のフローのように処理することにより、隣接するブロック間の濃度差についても評価を行っているので、さらに高精細な画像処理を行うことが出来る。
【００２４】
図４は、本発明の請求項４の実施例を説明するものである。エッジ検出部１は、入力されたウェーブレット係数信号に対し、注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを検出して結果をセレクタ９に出力する。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックであると判定したブロックに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したブロックに対しては下側の経路をパスさせる。
上側の経路をパスしたブロックに対しては、実空間復元手段であるウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元する。次に、エッジ部画像処理手段は、復元された実空間画像信号に対し、３次補間法によって変倍処理する３次補完法変倍部１１として動作する。従って、３次補完法変倍部１１によって３次補間法による変倍処理が行われ、その後、再び変換符号化手段であるウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換される。また、下側の経路をパスしたブロックに対しては、エッジ部以外の画像処理手段が、ウェーブレット係数信号のまま、ブロック単位の低周波成分について最近隣内挿法による変倍処理する最近隣内挿法変倍部１２として動作する。即ち、最近隣内挿法変倍部１２によって、ウェーブレット係数信号のまま、ブロック単位の低周波成分について、最近隣内挿法による変倍処理が行われ、出力される。
【００２５】
図５は、本発明の請求項５の実施例を説明するものである。図４と比較して異なるところは、エッジ部分を含まないブロックに対して、エッジ部以外の画像処理手段が最近隣内挿法変倍部１２として動作する替わりに、ウェーブレット係数信号のままブロック単位の低周波成分について、線間補完法による変倍処理する線間補完法変倍部１３として動作することである。従って、図４と異なる動作だけを述べると、下側の経路をパスしたブロックに対しては、線間補完法変倍部１３によって、ウェーブレット係数信号のまま、ブロック単位の低周波成分について、線間補完法による変倍処理が行われ、出力される。
ここで、線間補完法変倍部１３による変倍方法を、図９および図１０によって説明する。線間補完法変倍部１３は、ブロック単位で変倍処理を行うものであり、変倍後の対応ブロックを求めるに際し、低周波成分については、周辺の入力信号ブロック（元データ）の低周波成分と距離に基づく式によって求め、高周波成分については、最近隣内挿法によって最も距離の近い入力信号ブロックを採用するものである。
【００２６】
図１０に示すように、元データ（a0〜a3）に対して、例えば、１４０％の拡大処理を行い、変倍後のデータ（b0〜b4）を求める場合、下記の［数３］に示すように、変倍後の各ブロックの低周波成分（b0L 〜b4L ）は、元データの低周波成分（a0L 〜a3L ）を用いて線形補間法によって求める。また、変倍後の各ブロックの高周波成分（b0H 〜b4H ）は、元データの高周波成分（a0H 〜a4H ）を用いて、最近隣内挿法によって求める。例えば、図９（ａ−１）に示すような３組（２×２ブロック）の実空間画像を考えたとき、これに１階層ウェーブレット変換を行うと（ａ−２）のようなウェーブレット係数信号が得られる。上述の線形補間法を用いた変倍方式により変倍を行うと、（ａ−３）のようになる。これを実空間画像に復元しグラフ化すると（ａ−４）の下側に示したように理想的な変倍曲線と非常に近い結果が得られ、高精細な変倍処理が実現されていることが分かる。
【００２７】
【数３】
一方、最近隣内挿法を用いた変倍処理結果は、図９の（ａ−５）のようになり、実空間画像に復元すると（ａ−６）のようになる。図９の（ａ−６）では、ほぼ理想的な変倍曲線と近い値となっているが、線形補間法を用いた方法に比べると、精度が劣ることが分かる。従って、上記のように構成することにより、高速性を損なわず高精細な変倍処理を両立させた画像処理装置を提供するが出来る。
【００２８】
図６は、本発明の請求項６の実施例を説明するものである。入力された２階層以上のウェーブレット係数信号に対し、ウェーブレット多層逆変換部１４によって１階層のウェーブレット係数信号にまで復元させる。勿論、入力されたウェーブレット係数信号が、１階層であれば、なにもせずにそのまま通過させる。従って、エッジ検出部１は、復元させた１階層のウェーブレット係数信号に対し、注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを検出して結果をセレクタ９に出力する。セレクタ９は、エッジ部分を含むブロックであると判定したブロックに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したブロックに対しては下側の経路をパスさせる。
上側の経路をパスしたブロックに対しては、ウェーブレット逆変換部２によって、ウェーブレット係数信号を実空間画像に復元する。次に、３次補完法変倍部１１によって３次補間法による変倍処理が行われ、その後、再び変換符号化手段であるウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換され、出力される。また、下側の経路をパスしたブロックに対しては、ウェーブレット空間変倍部１５で代表される最近隣内挿法変倍部１２（図４参照）、または、線間補完法変倍部１３（図５参照）によって、最近隣内挿法、または、線間補完法による変倍処理が行われ、出力される。上記のような構成により、階層数が大きくなればなるほどブロックサイズが大きくなり、変倍後の画像品質が劣化する傾向にあった変倍処理を、常に１階層（２×２ブロック）のウェーブレット係数信号にして変倍処理を行えるようにして、高精細な画像処理を実現することが出来る。
【００２９】
図７は、本発明の請求項７の実施例を説明するものである。エッジ検出部１は、入力されたウェーブレット係数信号に対し、注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを検出して結果をセレクタ９に出力する。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックであると判定したブロックに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したブロックに対しては下側の経路をパスさせる。
上側の経路をパスしたブロックに対しては、ウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元し、実空間ガンマ変換部１６によって復元された実空間画像の各画素に対し、図示しない所定のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて、ガンマ変換が行われる。さらに、ウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換され、出力される。また、下側の経路をパスしたブロックは、ウェーブレット空間ガンマ変換部１７によってウェーブレット係数信号の低周波成分のみに対して、上記と同様のＬＵＴを用いてガンマ変換が行われる。このとき高周波成分は何も処理せず、高周波成分を入れ替えた形で出力する。
【００３０】
図７のように構成することによって、エッジ部分を含むような濃度変化の激しいブロックについては、実空間で処理することにより高精細なガンマ変換を行うことが出来、またエッジ部分を含まないような濃度変化の緩やかなブロックについては、低周波成分のみガンマ変換を行うことによって、高速で、しかも画素単位で処理した場合と遜色のない画像品質が得られ、高速性と高精細なガンマ変換処理を行うことが出来る。
【００３１】
図８は、本発明の請求項８の実施例を説明するものである。エッジ検出部１およびセレクタ９の動作は、図７と同様であるので省略する。そこで、エッジ部分を含むブロックに対しては、ウェーブレット逆変換部２によって、ウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ、実空間階調処理部１８によって、復元された実空間画像の各画素に対し、図示しない所定のディザマトリクスを用いて、階調処理される。さらに、ウェーブレット変換部４によって、再びウェーブレット係数信号に変換される。
また、エッジ部分を含まないブロックに対しては、ウェーブレット空間階調処理部１９によって、低周波成分の大きさとディザマトリクス内の各閾値との比較により、ディザ処理が行われる。従って、図８のように構成することによって、濃度変化の激しいブロックについては実空間で処理することにより、高精細なディザ処理を行うことが出来、また濃度変化の緩やかなブロックについては、低周波成分のみディザ処理を行うことによって、高速で、しかも画素単位で処理した場合と遜色のない画像品質が得られ、高速性を損なわず高精細なディザ処理を行うことが出来る。
【００３２】
図１１は、本発明の請求項９の実施例を説明するものである。高速の画像処理が要求されると、図示しない経路によって、その情報がシステムコントローラ２７に伝達される。システムコントローラ２７はその情報を受けると、閾値選択部２０に対し閾値を大きくするように指示する。閾値選択部２０はこれを受けて、複数の閾値を格納した閾値テーブル１ｂ、１ｄから標準の画像処理を行う時に設定される所定の値に比べてより大きな閾値を選択する。従って、エッジ検出部１は、入力されたウェーブレット係数信号の閾値処理の際に、閾値選択部２０によって選択されたより大きな閾値と比較する。
また、高精細の画像処理が要求されると、逆に閾値選択部２０によって閾値テーブル１ｂ、１ｄから標準の画像処理を行う時に設定される所定の値に比べて、より小さな閾値を選択する。従って、エッジ検出部１は入力されたウェーブレット係数信号の閾値処理の際に、閾値選択部２０によって選択されたより小さな閾値と比較するように動作する。
このように、システムコントローラ２７からの要求により、閾値を必要に応じて順次大きくし、係数空間における画像処理の比率を上げることにより、実空間へ復元するという時間のかかる処理を削減することが出来、高速な画像処理を実現することが出来る。また、逆に画像品質を重視し、非常に高精細な画像処理が要求される場合には、閾値を小さく設定することにより実空間へ復元するという処理が多くなって、高精細な画像処理を行うことが出来る。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、エッジ部分を含むような濃度変化の激しい画像は、実空間において高精細な画像処理が行なわれ、エッジ部分を含まないような濃度変化の穏やかな画像は、実空間に復元することなく高速な画像処理が行なえるようになったので、高速性を損なわず高精細な画像処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
請求項２の発明によれば、請求項１の画像処理装置の発明に加えて、高周波成分評価手段によって変換符号化された係数信号ブロックの高周波成分の絶対値と、所定の閾値との比較を行うようになり、階層毎の高周波成分に対して異なる最適な閾値を適用させることが出来るようになるので、より高精細な画像処理が行える画像処理装置を提供することが出来る。
請求項３の発明によれば、請求項２の画像処理装置の発明に加えて、隣接するブロック間にもエッジ部分を含むブロックとエッジ部分を含まないブロックとに区分して検出出来るようになるので、より高精細な画像処理が行える画像処理装置を提供することが出来る。
請求項４の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な変倍処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な変倍処理が行なえるようになるので、高速性と高精細な変倍処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
請求項５の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な変倍処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な変倍処理が行なえるようになるので、高速性と高精細な変倍処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
【００３４】
請求項６の発明によれば、請求項４、または請求項５の画像処理装置の発明に加えて、変換符号化した２階層以上の画像信号が入力されても、常に１階層の係数信号に変換して変倍処理が行なえるようになるので、濃度変化の激しい画像に対しても、濃度変化の穏やかな画像に対しても高精細な変倍処理を行う画像処理装置を提供することが出来る。
請求項７の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、濃度変化の激しい画像に対しては実空間において高精細なガンマ変換処理が行え、濃度変化の穏やかな画像に対しては実空間に復元することなく高速にガンマ変換処理が行なえるようになるので、高速性と高精細なガンマ変換処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
請求項８の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な階調処理処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像に対しては実空間に復元することなく高速に階調処理処理が行なえるようになるので、高速性と高精細な階調処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
請求項９の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、高速の画像処理が要求された時には係数空間における画像処理の比率を上げ、高精細な画像処理が要求された時には実空間に復元して画像処理する比率を上げることが出来るようになるので、必要に応じ高速性と高精細な画像処理のトレードオフを制御出来る画像処理装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図２】本発明の請求項２の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図３】本発明の請求項３の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図４】本発明の請求項４の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図５】本発明の請求項５の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図６】本発明の請求項６の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図７】本発明の請求項７の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図８】本発明の請求項８の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図９】線間補完法による変倍方法を説明する説明図である。
【図１０】データの変倍前後における状態例を説明する説明図である。
【図１１】要求に応じ閾値を変更して比較する請求項９の形態例を示すエッジ検出部周辺のブロック図である。
【図１２】本発明の請求項１の形態例を示す画像処理装置の画像処理部の主要動作を示すフロー図である。
【図１３】本発明の請求項２の形態例を示す画像処理装置の画像処理部の主要動作を示すフロー図である。
【図１４】本発明の請求項３の形態例を示す画像処理装置の画像処理部の主要動作を示すフロー図である。
【図１５】変換符号化された画像信号に画像処理を施す画像処理装置の主要部分を示すブロック図である。
【図１６】図１５におけるウェーブレット変換部の主要部分を示すブロック図である。
【図１７】（Ａ） 低周波成分抽出のための基本ウェーブレット関数の説明図である。
（Ｂ） 高周波成分抽出のための基本ウェーブレット関数の説明図である。
【図１８】図１５における画像処理装置の画像処理部の詳細なブロック図である。
【図１９】変換符号化された係数信号を模式的に示した説明図である。
【図２０】（Ａ） 図１９に示す入力信号に対して平滑化特性を持った伝達関数の例を示した説明図である。
（Ｂ） 図１９に示す入力信号に対して強調フィルタ特性を持った伝達関数の例を示した説明図である。
【図２１】図１９に示す入力信号に対してフィルタ処理部を通過した出力を模式的に示した説明図である。
【図２２】ガンマ変換部のガンマ変換曲線によるガンマ変換処理を説明する説明図である。
【図２３】図２１に示す入力係数信号の低周波成分のみに対してガンマ変換処理を行った後の出力係数信号を説明する説明図である。
【図２４】図２５のディザ閾値パターンで処理された２値画像パターンの例を説明する説明図である。
【図２５】ディザ閾値の例を説明する説明図である。
【図２６】入力値に対して図２４の２値画像パターンから選択される画像出力パターンの例を説明する説明図である。
【図２７】図２６の画像出力パターンに対してウェーブレット変換された係数信号を説明する説明図である。
【図２８】階調処理部の主要部分を示すブロック図である。
【図２９】ガンマ変換処理に用いられるガンマ変換テーブルの例を示した説明図である。
【図３０】（Ａ） 濃度変化が穏やかな画像信号を図式化した説明図である。
（Ｂ） 上記図３０（Ａ）の画像信号に対してブロック単位の最近隣内挿法と、画素単位で３次補間法とによって変倍処理を行った例を説明する説明図である。
【図３１】（Ａ） 濃度変化の激しい画像信号を図式化した説明図である。
（Ｂ） 上記図３１（Ａ）の画像信号に対してブロック単位の最近隣内挿法と、画素単位で３次補間法とによって変倍処理を行った例を説明する説明図である。
【図３２】（Ａ） ブロック内の濃度変化が穏やかな画像信号にガンマ変換処理を施した例を説明する説明図である。
（Ｂ） ブロック内の濃度変化が激しい画像信号にガンマ変換処理を施した例を説明する説明図である。
【図３３】（Ａ） ブロック内の濃度変化が穏やかな画像信号にディザ法による階調処理を施した例を説明する説明図である。
（Ｂ） ブロック内の濃度変化が激しい画像信号にディザ法による階調処理を施した例を説明する説明図である。
【図３４】ディザ処理を行うためのディザマトリックスの例を説明する説明図である。
【図３５】入力する係数信号の低周波成分の大きさにより図２４に示すパターンのどれが選択されるかを示した図表である。
【符号の説明】
１ エッジ検出手段、またはエッジ検出部、１ａ 高周波成分評価部、１ｂ 閾値テーブル、１ｃ 低周波成分評価部、１ｄ 閾値テーブル、２ 実空間復元手段、またはウェーブレット逆変換部、３ エッジ部画像処理手段、または実空間画像処理部、４ 変換符号化手段、またはウェーブレット変換部、５ エッジ部外画像処理手段、またはウェーブレット空間画像処理部、９ セレクタ、１１３次補完法変倍部、１２ 最近隣内挿法変倍部、１３ 線間補完法変倍部、１４ウェーブレット多層逆変換部、１５ ウェーブレット空間変倍部、１６ 実空間ガンマ変換部、１７ ウェーブレット空間ガンマ変換部、１８ 実空間階調処理部、１９ ウェーブレット空間階調処理部、２０ 閾値選択部、２１ スキャナ、２２ ウェーブレット変換部、２３ 量子化部、２４ 画像処理部、２５ウェーブレット逆変換部、２６ プリンタ、２７ システムコントローラ、２０１ フィルタ処理部、２０２ 変倍処理部、２０３ ガンマ変換部、２０４ 階調処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、白黒電子写真複写機、カラー電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像処理装置に関し、特に、ウエ ーブレット等の変換符号化された画像信号をエッジ部とエッジ部以外の領域を検知して異なる画像処理を施す画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像処理装置の例を以下に図１５を用いて説明する。図１５の画像処理装置では、画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックが複数の周波数成分に分割され変換符号化された画像信号に対して画像処理を行うものである。さらに詳しくは、図１５の画像処理装置は、ウェーブレット変換された画像信号に対して画像処理を施す機能を備えた複写機の主要部分であり、原稿からの画像を読み取ってデジタル画像信号とするスキャナ２１と、デジタル画像信号を受けて複数の周波数帯域の係数信号に分解するウェーブレット変換部２２と、複数の周波数帯域に分解された係数信号を量子化する量子化部２３と、量子化された係数信号に対して高精細画像の再現のために各種の画像処理を施す画像処理部２４と、画像処理された係数信号を実空間の画像信号に変換するウェーブレット逆変換部２５と、実空間に戻された画像信号を用紙等に出力するプリンタ２６と、画像信号の種類にあわせて上記スキャナ２１、ウェーブレット変換部２２、量子化部２３、画像処理部２４、ウェーブレット逆変換部２５、およびプリンタ２６等の各部に動作パラメータを与えるシステムコントローラ２７から構成されるものである。
また、上記のスキャナ２１では、図示しないＣＣＤ等により原稿から画像を読み取って光電変換し、Ａ／Ｄ変換器により電気信号に変換した画像を離散化し、デジタル画像信号として出力する。さらに、デジタル化された画像信号に対して、ＣＣＤ等の個々の素子の光感度のばらつきを無くすようにシェーディング補正を行った後に、画像信号をウェーブレット変換部２２に出力する。また、ウェーブレット変換部２２は、下記の［数１］に示すＸ方向（主走査方向）、Ｙ方向（副走査方向）の各々に対するローパスフィルタs(x)、s(y)とハイパスフィルタh(x)、h(y)を基本ウェーブレット関数として変換を行う。
【０００３】
【数１】
次に、主走査方向、副走査方向ともに最も低い周波数成分に対する係数信号w3に対して、前記フィルタ処理と同様に主走査方向フィルタs(x)３１３、h(x)３１４をかけ合わせ、ダウンサンプラー３１５、３１６により１/ ２にダウンサンプリングされて係数信号w7、w8を得た後、さらに各々の係数信号に副走査方向フィルタs(y)３１７、３１９とh(y)３１８、３２０をかけ、前記同様にダウンサンプラー３２１、３２２、３２３、３２４により１/ ２にダウンサンプリングされて係数信号w9、w10 、w11 、w12 を得る。
【０００４】
ここで、図１７（Ａ）は低周波成分抽出のための基本ウェーブレット関数を表し、図１６のローパスフィルタs(x)とs(y)を表す。また、図１７（Ｂ）は高周波成分抽出のための基本ウェーブレット関数を表し、図１６のハイパスフィルタh(x)とh(y)を表している。また、図１６に示す画像信号dij はウェーブレット変換部２２により複数の異なる周波数帯域の係数信号w9、w10 、w11 、w12 、w4、w5、w6に分解され、ウェーブレット変換部２２より出力され、量子化部２３に入力される。量子化部２３では係数信号w9、w10 、w11 、w12 、w4、w5、w6毎に量子化器１から量子化器７を割り当て、それぞれ異なった量子化ビット数で量子化する。この量子化部２３での割り当てビット数は、例えば高周波成分の係数信号w6には少ないビット数を割り付け、低周波成分であるw9には高ビット数を割り付けるようにして量子化する。
図１８は、画像処理部２４の構成を示したものであり、フィルタ処理を行うフィルタ処理部２０１、変倍処理を行う変倍処理部２０２、ガンマ変換処理を行うガンマ変換部２０３、および階調処理を行う階調処理部２０４等より構成されている。尚、この画像処理部２４の構成では、階調処理部２０４以外の各処理部の処理順序を入れ替えることが可能である。例えばフィルタ処理部２０１と変倍処理部２０２の処理順序を前後させても問題は生じない。
【０００５】
図１９は、量子化後の各係数信号を模式的に示したものである。ここで、ブロック化した各係数信号2-LL、2-HL、2-LH、2-HH、1-HL、1-LH、1-HHは、図１６に示す量子化部２３からの出力された係数信号で、2-LLが主走査方向および副走査方向ともに最も低い低周波成分（直流成分とも云う、以下同様）であり、以下順次に高い高周波成分となる。従って、1-HHが主走査方向および副走査方向ともに最も高い高周波成分の信号係数である。尚、図１９において、主走査方向および副走査方向を縦軸にとるか横軸にとるかは、任意であり、例えば、主走査方向を横軸にとり、副走査方向を縦軸にとることとする。
画像処理部２４のフィルタ処理部２０１は、入力信号に対して図１９に示す形式の伝達関数を乗算することにより実現する。この伝達関数の例を図２０（Ａ）、（Ｂ）に示す。図２０（Ａ）は平滑化特性を持った伝達関数であり、低周波成分に対する係数信号は保存し、それよりも周波数が高くなる係数信号は減衰するようになっている。また、図２０（Ｂ）は強調フィルタ特性を持った伝達関数の例であり、低周波成分に対する係数信号は保存するが、周波数が高くなるに連れて係数信号が増幅されるように動作する。平滑フィルタを働かすか、強調フィルタを働かすかは、図１５のシステムコントローラ２７からの指示によって決められる。
さらに、図１９の係数信号がフィルタ処理部２０１に入力すると、フィルタ処理部２０１からの出力は図２１に示す係数信号2-LL' 、2-HL' 、2-LH' 、2-HH' 、1-HL' 、1-LH' 、1-HH' になる。また、変倍処理部２０２では、ブロック単位で最近隣内挿法にて変倍処理を行う。つまり変倍後の対応ブロックに最も近い入力信号ブロックをそのブロックのデータとするものである。
【０００６】
図２２は、画像処理部２４のガンマ変換部２０３のガンマ変換曲線の例を示している。ここでは、ガンマ変換曲線に従って、主走査方向および副走査方向ともに最も低い低周波成分の入力係数信号の低周波成分2-LL' のみを変換し、出力係数信号の低周波成分2-LL" を得る。ここで、前記ガンマ変換部２０３は、低周波成分以外の高周波成分の係数信号に関しては図２１の入力係数信号をそのまま出力係数信号としているので、ガンマ変換部２０３の通過後は図２３に示す出力係数信号を得る。
次に、画像処理部２４の階調処理部２０４に２値ディザ処理を用いた場合の例を説明する。図２５にディザ閾値の例を示す。ここで、本実施例のディザ処理は、ガンマ変換部２０３から出力される係数信号の低周波成分2-LL" を用いた濃度パターン法により実現する。濃度パターン法を図２５に示すディザ閾値パターンで行ったときの出力２値画像パターンは、図２４に示すパターンＰ0 〜Ｐ16の１７通りである。このパターンのどれが選択されるかは入力する係数信号の低周波成分2-LL" の大きさにより一意的に決定される。その様子を示した図表が図３５である。
例えば上記のディザ処理において、入力する係数信号の低周波成分2-LL' の値が３０とすると、図３５の図表より２４≦2-LL" ＝３０≦４０となる関係からＰ２が選択出来る。このときの実空間での画像出力パターンは、図２６（図２４のＰ２参照）に示すようになる。さらに、このパターンに対して上記に示したウェーブレット関数の［数１］によって、図１６に示すウェーブレット変換を行った場合の係数信号を図２７に示す。但し、図２７では簡単のために係数信号を原画像の入力ビット数に応じて正規化を行っている。この例では２５５で正規化を行っている。
【０００７】
図２８は、図１８の階調処理部２０４の構成例を示してある。入力係数信号の低周波成分2-LL" を輝度パターンテーブル２０４１に入力する。輝度パターンテーブル２０４１は図３５の図表に示す出力パターンＰ0 〜Ｐ16の選択動作を行う。次に、選択されたパターンに従ってウェーブレット係数テーブル２０４２より係数信号を出力する。ウェーブレット係数テーブル２０４２では、図２６および図２７に例示するように、予めパターンに対応したウェーブレット係数信号を算出したものを、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）として備えて置く。また、ウェーブレット係数テーブル２０４２では、パターンを指示するアドレス信号と二次元的に配列した係数信号を対応する位置で出力するための、係数読み出しタイミング発生部２０４３からのアドレス信号に従って対応する位置で係数信号を出力するように動作する。
次に、画像処理部２４からの出力係数信号は、ウェーブレット逆変換部２５に入力して係数信号から実空間の画像信号に変換される。ウェーブレット逆変換部２５では、ウェーブレット変換部２２でのウェーブレット変換、つまり上記の［数１］に示す変換の全く逆変換をして、実空間画像を求める。また、実空間画像の信号はプリンタ２６に入力されて紙出力が行われる。［数１］に対する逆変換を下記に式［数２］として示す。
【０００８】
【数２】
これに対し、図３１（Ａ）に示すような濃度変化の激しい画像に対してのブロック単位の最近隣内挿法にて求めた図３１（Ｂ）の拡大後の画像信号（実線）と、画素単位で３次補間によって求めた図３１（Ｂ）の拡大後の画像信号（破線）とは、図から分かる通り両者は大きく異なっている。即ち、ブロックの繰り返しによりエッジが増えるような現象が発生している。ウェーブレット変換された信号に対してブロック単位で最近隣内挿法にて変倍処理を行う場合も同様なことが言える。
【０００９】
次に、図３２（Ａ）、（Ｂ）に、ブロック内の濃度変化が比較的穏やかな２×２サイズの画像信号（図中のａ−１）にガンマ変換処理を施す場合と、ブロック内の濃度変化が激しい同サイズの画像信号（図中のｂ−１）にガンマ変換処理を施す場合とを考える。この両方に対して上記［数１］を用いて、ウェーブレット変換を行うと、それぞれの画像信号は（ａ−２）と（ｂ−２）のように変換される。そこで、図２９のような所定のガンマ変換テーブルにて低周波成分についてのみガンマ変換を行ったものが、（ａ−３）と（ｂ−３）である。さらに、（ａ−３）と（ｂ−３）に対し上記［数２］のウェーブレット逆変換を行って、実空間画像の信号に復元したものが（ａ−４）と（ｂ−４）である。
また、従来の一般的なガンマ変換方式として実空間画像の信号、（ａ−１）と（ｂ−１）の各画素すべてに対してそれぞれ上記に述べた図２９の所定のガンマ変換テーブルを用いてガンマ変換を行ったものが、（ａ−５）と（ｂ−５）である。ここで、ウェーブレット係数空間における処理結果（ａ−４）および（ｂ−４）と、実空間における処理結果（ａ−５）および（ｂ−５）とを比較すると、ブロック内の濃度変化が穏やかな場合、即ち（ａ−４）と（ａ−５）は殆ど同じような値を示しているが、濃度変化が激しい場合の（ｂ−４）と（ｂ−５）では、大きな違いが生じている。
【００１０】
次に、入力係数信号の低周波成分の大きさと、ディザマトリックス内の閾値との比較により出力データを求める方法によって階調処理を行う場合、入力する画像の濃度変化が穏やかな場合と、濃度変化が激しい場合との違いを見る。図３３（Ａ）、（Ｂ）に濃度変化が穏やかなブロックと、濃度変化が激しいブロックとについてディザ法による階調処理を行った結果が示されている。それぞれの画像（ａ−１）と（ｂ−１）に対して、２階層のウェーブレット変換を施すと（ａ−２）および（ｂ−２）のようなウェーブレット係数信号が得られる。与えられた係数信号の低周波成分ＬＬと、図３４のディザマトリックス内の閾値とそれぞれに比較を行い、ウェーブレット空間におけるディザ処理を行うと、（ａ−３）と（ｂ−３）のような画像が得られる。
一方、実空間画像の信号（ａ−１）と（ｂ−１）に対し、図３４で示されたディザマトリックスを用いて実空間でのディザ処理を行うと（ａ−４）および（ｂ−４）の画像が得られる。従って、これらの結果を比較して分かる通り、濃度変化が穏やかな場合のウェーブレット空間処理結果（ａ−３）と実空間処理結果（ａ−４）とは殆ど同じような処理結果が得られるが、濃度変化が激しい場合のウェーブレット空間処理結果（ｂ−３）と実空間処理結果（ｂ−４）とは大きく異なる処理結果となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記に記述したように画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックが複数の周波数成分に分割された変換符号化した画像信号に対して、変倍処理、ガンマ変換処理、およびディザ法による階調処理等の画像処理において、濃度変化が激しい部分では高精細な画像処理が行えないと云う不具合が生じていた。
そこで、本発明は、変換符号化された画像信号をエッジ部とエッジ部以外の領域に分離させ、エッジ部分の領域に対しては実空間画像に復元して画像処理を施し、エッジ部以外の領域に対しては変換符号化された画像信号のまま画像処理を施すことによって、高速で高精細な画像処理が施せる画像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】
上記目的を達成する為、第１の請求項の画像処理装置は、画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックが複数の周波数成分に分割された変換符号化した画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置において、変換符号化された画像信号のエッジ部分を含むブロックとエッジ部分を含まないブロックとに区分して検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ部分を含むブロックに対して実空間画像に復元する実空間復元手段と、前記実空間復元手段により復元された実空間画像に対して画像処理を施すエッジ部画像処理手段と、前記エッジ部画像処理手段により画像処理された画像信号に対して再び複数の周波数成分に分割する変換符号化手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ部分を含まないブロックの画像信号に対して変換符号化された画像信号のまま、画像処理を施すエッジ部外画像処理手段と、を備えたことを特徴とする。
第１の請求項の画像処理装置では、エッジ検出手段によって、変換符号化された入力画像信号に対してエッジ部分を含むブロックと含まないブロックとに区分して検出させ、エッジ部分を含むブロックに対しては実空間復元手段によって実空間画像に復元させ、エッジ部画像処理手段によって復元させた実空間画像を画像処理させ、変換符号化手段によって再び複数の周波数成分に分割させることが出来、エッジ部分を含まないブロックに対してはエッジ部外画像処理手段によって周波数成分に分割された画像信号のまま画像処理が出来るようになっているので、エッジ部分を含むような濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な画像処理が行なわれ、エッジ部分を含まないような濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な画像処理が行なわれる。
請求項２の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記エッジ検出手段は、抽出した注目ブロックの高周波成分の絶対値とあらかじめ決められた閾値との比較によりエッジ部分を含むブロックを検出する高周波成分評価手段を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明では、請求項１のように構成された画像処理装置の発明に加えて、前記エッジ検出手段は高周波成分評価手段となっており、該高周波成分評価手段によって変換符号化された係数信号ブロックの高周波成分の絶対値と、所定の閾値との比較を行うようになっているので、階層毎の高周波成分に対して異なる最適な閾値を適用させることによって、請求項１より高精細な画像処理を行うことが出来る。
請求項３の発明は、請求項２記載の画像処理装置において、前記エッジ検出手段は、前記高周波成分評価手段の外、注目ブロックの低周波成分の値と注目ブロックに隣接するブロックの低周波成分の値との差を、あらかじめ決められた他の閾値との比較によりエッジ部分を含むブロックを検出する低周波成分評価手段を備えたことを特徴とする。
請求項３の発明では、請求項２のように構成された画像処理装置の発明に加えて、低周波成分評価手段によって注目ブロックの低周波成分の値と注目ブロックに隣接するブロックの低周波成分の値との差を、他の所定の閾値と比較してエッジ部分を含むブロックを検出するようになっているので、隣接するブロック間に存在するエッジ部分を含む画像信号をも検出出来、より高精細な画像処理を行うことが出来る。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は３次補間法によって変倍処理し、エッジ部外画像処理手段はブロック単位の低周波成分について最近隣内挿法によって変倍処理することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、エッジ部分を含む画像信号に対しては、実空間画像に復元し、得られた実空間画像に対して３次補間法によって変倍処理させ、エッジ部分を含まない画像信号に対しては、変換符号化された係数信号ブロック単位の低周波成分について最近隣内挿法によって変倍処理させるようになっているので、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な変倍処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な変倍処理が行なわれる。
請求項５の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は３次補間法によって変倍処理し、エッジ部外画像処理手段はブロック単位の低周波成分について線形補間法によって変倍処理することを特徴とする。
請求項５の発明では、請求項１、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、エッジ部分を含む画像信号に対しては、実空間画像に復元し、得られた実空間画像に対して３次補間法によって変倍処理させ、エッジ部分を含まない画像信号に対しては、変換符号化された係数信号ブロック単位の低周波成分について線形補間法によって変倍処理させるようになっているので、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な変倍処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な変倍処理が行なわれる。
請求項６の発明は、請求項４、または請求項５記載の画像処理装置において、変換符号化した２階層以上の画像信号が入力される場合、１階層の変換符号化した画像信号に復元させてから変倍処理を行うようにしたことを特徴とする。
請求項６の発明では、請求項４、または請求項５のように構成された画像処理装置の発明に加えて、変換符号化した２階層以上の画像信号が入力される場合、１階層の画像信号に復元させてから変倍処理を行うようになっているので、常に１階層の係数信号にたいして変倍処理が行え、濃度変化の激しい画像に対しても、濃度変化の穏やかな画像に対しても高精細な変倍処理を実現することが出来る。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は復元された実空間画像のそれぞれの画素に対してガンマ変換処理を行い、エッジ部外画像処理手段は低周波成分についてのみガンマ変換処理を行うことを特徴とする。
請求項７の発明では、請求項１、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、エッジ部分を含む画像信号に対しては、実空間画像に復元し、得られた実空間画像のそれぞれの画素に対してガンマ変換処理を行い、エッジ部分を含まない画像信号に対しては、変換符号化された係数信号の低周波成分についてのみガンマ変換処理を行うようになっているので、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細なガンマ変換処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速にガンマ変換処理が行なわれる。請求項８の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段はあらかじめ定められたディザマトリクスによって閾値処理を行う階調処理であり、エッジ部外画像処理手段は低周波成分について該ディザマトリクスのそれぞれの閾値によって閾値処理を行う階調処理であることを特徴とする。
請求項８の発明では、請求項１、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、エッジ部分を含む画像信号に対しては、実空間画像に復元し、得られた実空間画像に対して所定のディザマトリクスにて階調処理を行い、エッジ部分を含まない画像信号に対しては、変換符号化された係数信号の低周波成分について該ディザマトリクスのそれぞれの閾値にて階調処理を行うようになっているので、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な階調処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速に階調処理が行なわれる。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、あらかじめ決められた閾値とあらかじめ決められた他の閾値とを、標準の画像処理を行う時に設定される所定の値に比べて、高速の画像処理が要求される際には所定の値より大きくなるように変更させ、高精細な画像処理が要求される際には所定の値より小さくなるように変更させることを特徴とする。
請求項９の発明では、請求項２、または請求項３のように構成された画像処理装置の発明に加えて、高速の画像処理が要求された時には、標準の画像処理を行う時に設定される所定の閾値より大きくなるように変更させ、高精細な画像処理が要求された時には、該所定の閾値より小さくなるように変更させるので、高速の画像処理が要求された時には係数空間における画像処理の比率が上がり、高精細な画像処理が要求された時には実空間に復元して画像処理する比率が上がる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、本実施の形態の画像処理装置としては複写機を例に上げたが、特に複写機に限定されないことは云うまでもない。また、複写機の一般的な動作および機能は既に公知であるので省略し、本発明に関する部分に限って述べる。
図１は、本発明の請求項１の形態例を説明するものであり、ウェーブレット係数信号を入力して所定の画像処理を行う画像処理部の主要部を示したものである。エッジ検出部１は、入力されたウェーブレット係数信号に対し、注目するブロックが濃度変化の激しいエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを検出して結果をセレクタ９に出力する。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックであると判定したブロックに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したブロックに対しては下側の経路をパスさせる。
上側の経路をパスしたブロックに対しては、実空間復元手段であるウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元し、エッジ部画像処理手段である実空間画像処理部３によって所定の画像処理が行なわれ、再び変換符号化手段であるウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換される。また、下側の経路をパスしたブロックに対しては、エッジ部外画像処理手段であるウェーブレット空間画像処理部５によってウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ、出力される。
【００１７】
上記の図１のように構成することによって、濃度変化の激しいエッジ部分を有するブロックに対しても、濃度変化の穏やかなブロックに対しても良好な画像処理を行うことが出来る。処理の流れをフロー図を用いて説明する。図１２は、図１に対応する主要動作を示すフロー図であり、先ず、入力したウェーブレット係数信号の中から注目するウェーブレット係数ブロックを抽出する（Ｓ１）。次に、エッジ検出部１によって注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかが検出される（Ｓ２）。セレクタ９は注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか否かをチェックして（Ｓ３）、図１における上側の経路で処理させるか、下側の経路で処理させるかを決める。
もし、注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであれば（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元し（Ｓ４）、実空間画像処理部３によって所定の画像処理を行う（Ｓ５）。その後、再びウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に再び変換して（Ｓ６）、終了する。また、ステップＳ３において、注目するブロックがエッジ部分を含まないブロックであれば（Ｓ３：Ｎｏ）、ウェーブレット空間画像処理部５によってウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ（Ｓ７）、終了する。上記のフローように処理することにより、濃度変化の激しいブロックについても、濃度変化の穏やかなブロックについても良好な画像処理を行うことが出来る。
【００１８】
図２は、本発明の請求項２の形態例を説明するものである。エッジ検出部１は、高周波成分評価部１ａと閾値テーブル１ｂ等から構成されており、高周波成分評価部１ａでは、注目するウェーブレット係数ブロックの高周波成分の絶対値と、閾値テーブル１ｂから読み出された所定の閾値との比較を行い、比較結果の大小により注目するブロックがエッジ部分を含むブロックか否かを検出する。１階層の高周波成分（図１９中の1-HL、1-LH、1-HH）は隣り合った画素の差分値、２階層の高周波成分（図１９中の2-HL、2-LH、2-HH）は隣り合った２×２ブロックの平均値の差分値を示すデータであり、これらの高周波成分が大きいと言うことは差分値が大きい、つまりブロック内の各画素の濃度差が大きいことを意味する。このように高周波成分の大きさを評価することによりエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを判定することが出来る。
【００１９】
即ち、ブロック内の濃度変化が激しい画像信号であれば、隣り合った画素の濃度差を示す高周波成分は大きくなり、逆に濃度変化が穏やかな画像信号であれば高周波成分は小さくなる。このように高周波成分の絶対値の大きさを評価する事によりエッジ部分を含むブロックの検出が可能となる。ここで、閾値テーブルより読み出される閾値は、全ての高周波成分に対して同一の閾値を適用しても良いし、また階層ごとに異なる閾値を適用してもよいし、あるいは縦方向（HL）、横方向（LH）、斜め方向（HH）にそれぞれ異なる閾値を適用しても構わない。
上記のようにしてエッジ検出部１によって検出された結果がセレクタ９に出力される。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックと判定されたものに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックと判定されたものに対しては下側の経路をパスさせる。エッジ部分を含むブロックに対しては、ウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ、さらに実空間画像処理部３によって所定の画像処理を行い、再びウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換させ、出力させる。また、エッジ部分を含まないブロックに対しては、ウェーブレット空間画像処理部５によってウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ、出力されるようになっている。
【００２０】
図１３は、図２に対応する主要動作を示すフロー図であり、先ず入力したウェーブレット係数信号の中から注目するウェーブレット係数ブロックを抽出する（Ｓ１１）。次に、エッジ検出部１によって抽出したブロック内の高周波成分と所定の閾値との比較を行う（Ｓ１２）。閾値との比較結果により、抽出したブロック内の高周波成分が閾値より大きい場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、エッジ部分を含むブロックとして扱い、ウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ（Ｓ１４）、復元させた実空間画像に所定の画像処理を施して（Ｓ１５）、再びウェーブレット係数信号に変換させ（Ｓ１６）、出力して終了する。
また、ステップＳ１３において、抽出したブロック内の高周波成分が閾値より小さい場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、エッジ部分を含まないブロックとして扱い、ウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ（Ｓ１７）、出力して終了する。上記のフローのように処理することにより、濃度変化の激しいブロックについても、濃度変化の穏やかなブロックについても良好な画像処理を行うことが出来る。
【００２１】
図３は、本発明の請求項３の形態例を説明するものであり、エッジ部分を含むブロックの検出をさらに厳しく、より高精細な画像処理が行えるようにしたものである。図において、エッジ検出部１は高周波成分評価部１ａ、低周波成分評価部１ｃ、高周波成分評価部１ａのための閾値テーブル１ｂ、および低周波成分評価部１ｃのための閾値テーブル１ｄ等から構成されている。ここで、閾値テーブル１ｂ、１ｄはそれぞれ高周波成分評価部１ａおよび低周波成分評価部１ｃに合った閾値が納められている。
即ち、高周波成分評価部１ａでは、注目するウェーブレット係数ブロックの高周波成分の絶対値と、閾値テーブル１ｂから読み出された所定の閾値との比較を行い、各画素の濃度差が大きいか小さいかが検出される。また、低周波成分評価部１ｃでは、注目するブロックの低周波成分と、隣接するブロックの低周波成分との濃度差を閾値テーブル１ｄから読み出された所定の閾値と比較する。これらの結果に基づきエッジ部分を含むブロックを検出する。つまり、ブロック内の各画素の濃度差が大きいか、あるいは隣接するブロックとの濃度差が大きければエッジ部分を含むブロック、それ以外はエッジ部分を含まないブロックであると判定される。
【００２２】
上記の高周波成分評価部１ａおよび低周波成分評価部１ｃの検出結果は、セレクタ９に出力される。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックであると判定したものに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したものに対しては下側の経路をパスさせる。上側の経路をパスしたブロックは、ウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ、さらに実空間画像処理部３によって所定の画像処理を行い、再びウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換させる。また、下側の経路をパスしたブロックは、ウェーブレット空間画像処理部５によってウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ、出力される。このように構成することによって、隣接するブロック間の濃度差についても評価を行っているので、ブロック間にエッジが存在するような入力画像に対してもエッジ部分を含むか含まないかの検出を行うことが出来るので、さらに高精細な画像処理を行うことが出来る。
【００２３】
図１４は、図３に対応する主要動作を示すフロー図であり、先ず注目するウェーブレット係数ブロックおよび該ブロックに隣接するブロック群を抽出する（Ｓ２１）。さらに、抽出した注目ブロック内の高周波成分と所定の閾値との比較を行う（Ｓ２２）。既に上記図１２の説明で記載したように、高周波成分の大きさを評価することによりエッジを含むブロックであるのか、エッジのない連続調のブロックであるのかを判定することが出来る。そこで、注目ブロック内の高周波成分の値が閾値テーブル１ｂの所定の閾値より大きいか否かを調べる（Ｓ２３）。もし、閾値との比較結果により、抽出したブロック内の高周波成分が閾値より大きい場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、エッジ部分を含むブロックとして扱い、ウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ（Ｓ２４）、さらに復元させた実空間画像に所定の画像処理を行って（Ｓ２５）、再びウェーブレット係数信号に変換させて（Ｓ２６）、出力して終了する。
また、ステップＳ２３において、抽出したブロック内の高周波成分が閾値より小さい場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、注目ブロックの低周波成分と隣接するブロックの低周波成分との濃度差の値とを、閾値テーブル１ｄの所定の閾値と比較する（Ｓ２７）。低周波成分（図５中のＬＬ）はブロックの平均値を示すデータであるので、隣接するブロックの低周波成分と比較することにより隣接するブロックとの濃度差を評価することが出来る。
閾値との比較結果により（Ｓ２８）、閾値より大きい場合（Ｓ２８：Ｙｅｓ）は、Ｓ２４に分岐して、上述したＳ２４からＳ２６までの実空間における画像処理が行われる。また、閾値より小さい場合（Ｓ２８：Ｎｏ）は、ウェーブレット係数信号のまま画像処理が施こされ（Ｓ２９）、出力して終了する。上記のフローのように処理することにより、隣接するブロック間の濃度差についても評価を行っているので、さらに高精細な画像処理を行うことが出来る。
【００２４】
図４は、本発明の請求項４の実施例を説明するものである。エッジ検出部１は、入力されたウェーブレット係数信号に対し、注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを検出して結果をセレクタ９に出力する。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックであると判定したブロックに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したブロックに対しては下側の経路をパスさせる。
上側の経路をパスしたブロックに対しては、実空間復元手段であるウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元する。次に、エッジ部画像処理手段は、復元された実空間画像信号に対し、３次補間法によって変倍処理する３次補完法変倍部１１として動作する。従って、３次補完法変倍部１１によって３次補間法による変倍処理が行われ、その後、再び変換符号化手段であるウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換される。また、下側の経路をパスしたブロックに対しては、エッジ部以外の画像処理手段が、ウェーブレット係数信号のまま、ブロック単位の低周波成分について最近隣内挿法による変倍処理する最近隣内挿法変倍部１２として動作する。即ち、最近隣内挿法変倍部１２によって、ウェーブレット係数信号のまま、ブロック単位の低周波成分について、最近隣内挿法による変倍処理が行われ、出力される。
【００２５】
図５は、本発明の請求項５の実施例を説明するものである。図４と比較して異なるところは、エッジ部分を含まないブロックに対して、エッジ部以外の画像処理手段が最近隣内挿法変倍部１２として動作する替わりに、ウェーブレット係数信号のままブロック単位の低周波成分について、線間補完法による変倍処理する線間補完法変倍部１３として動作することである。従って、図４と異なる動作だけを述べると、下側の経路をパスしたブロックに対しては、線間補完法変倍部１３によって、ウェーブレット係数信号のまま、ブロック単位の低周波成分について、線間補完法による変倍処理が行われ、出力される。
ここで、線間補完法変倍部１３による変倍方法を、図９および図１０によって説明する。線間補完法変倍部１３は、ブロック単位で変倍処理を行うものであり、変倍後の対応ブロックを求めるに際し、低周波成分については、周辺の入力信号ブロック（元データ）の低周波成分と距離に基づく式によって求め、高周波成分については、最近隣内挿法によって最も距離の近い入力信号ブロックを採用するものである。
【００２６】
図１０に示すように、元データ（a0〜a3）に対して、例えば、１４０％の拡大処理を行い、変倍後のデータ（b0〜b4）を求める場合、下記の［数３］に示すように、変倍後の各ブロックの低周波成分（b0L 〜b4L ）は、元データの低周波成分（a0L 〜a3L ）を用いて線形補間法によって求める。また、変倍後の各ブロックの高周波成分（b0H 〜b4H ）は、元データの高周波成分（a0H 〜a4H ）を用いて、最近隣内挿法によって求める。例えば、図９（ａ−１）に示すような３組（２×２ブロック）の実空間画像を考えたとき、これに１階層ウェーブレット変換を行うと（ａ−２）のようなウェーブレット係数信号が得られる。上述の線形補間法を用いた変倍方式により変倍を行うと、（ａ−３）のようになる。これを実空間画像に復元しグラフ化すると（ａ−４）の下側に示したように理想的な変倍曲線と非常に近い結果が得られ、高精細な変倍処理が実現されていることが分かる。
【００２７】
【数３】
【００２８】
図６は、本発明の請求項６の実施例を説明するものである。入力された２階層以上のウェーブレット係数信号に対し、ウェーブレット多層逆変換部１４によって１階層のウェーブレット係数信号にまで復元させる。勿論、入力されたウェーブレット係数信号が、１階層であれば、なにもせずにそのまま通過させる。従って、エッジ検出部１は、復元させた１階層のウェーブレット係数信号に対し、注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを検出して結果をセレクタ９に出力する。セレクタ９は、エッジ部分を含むブロックであると判定したブロックに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したブロックに対しては下側の経路をパスさせる。
上側の経路をパスしたブロックに対しては、ウェーブレット逆変換部２によって、ウェーブレット係数信号を実空間画像に復元する。次に、３次補完法変倍部１１によって３次補間法による変倍処理が行われ、その後、再び変換符号化手段であるウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換され、出力される。また、下側の経路をパスしたブロックに対しては、ウェーブレット空間変倍部１５で代表される最近隣内挿法変倍部１２（図４参照）、または、線間補完法変倍部１３（図５参照）によって、最近隣内挿法、または、線間補完法による変倍処理が行われ、出力される。上記のような構成により、階層数が大きくなればなるほどブロックサイズが大きくなり、変倍後の画像品質が劣化する傾向にあった変倍処理を、常に１階層（２×２ブロック）のウェーブレット係数信号にして変倍処理を行えるようにして、高精細な画像処理を実現することが出来る。
【００２９】
図７は、本発明の請求項７の実施例を説明するものである。エッジ検出部１は、入力されたウェーブレット係数信号に対し、注目するブロックがエッジ部分を含むブロックであるのか、エッジ部分を含まないブロックであるのかを検出して結果をセレクタ９に出力する。セレクタ９はエッジ部分を含むブロックであると判定したブロックに対しては上側の経路をパスさせ、エッジ部分を含まないブロックであると判定したブロックに対しては下側の経路をパスさせる。
上側の経路をパスしたブロックに対しては、ウェーブレット逆変換部２によってウェーブレット係数信号を実空間画像に復元し、実空間ガンマ変換部１６によって復元された実空間画像の各画素に対し、図示しない所定のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて、ガンマ変換が行われる。さらに、ウェーブレット変換部４によってウェーブレット係数信号に変換され、出力される。また、下側の経路をパスしたブロックは、ウェーブレット空間ガンマ変換部１７によってウェーブレット係数信号の低周波成分のみに対して、上記と同様のＬＵＴを用いてガンマ変換が行われる。このとき高周波成分は何も処理せず、高周波成分を入れ替えた形で出力する。
【００３０】
図７のように構成することによって、エッジ部分を含むような濃度変化の激しいブロックについては、実空間で処理することにより高精細なガンマ変換を行うことが出来、またエッジ部分を含まないような濃度変化の緩やかなブロックについては、低周波成分のみガンマ変換を行うことによって、高速で、しかも画素単位で処理した場合と遜色のない画像品質が得られ、高速性と高精細なガンマ変換処理を行うことが出来る。
【００３１】
図８は、本発明の請求項８の実施例を説明するものである。エッジ検出部１およびセレクタ９の動作は、図７と同様であるので省略する。そこで、エッジ部分を含むブロックに対しては、ウェーブレット逆変換部２によって、ウェーブレット係数信号を実空間画像に復元させ、実空間階調処理部１８によって、復元された実空間画像の各画素に対し、図示しない所定のディザマトリクスを用いて、階調処理される。さらに、ウェーブレット変換部４によって、再びウェーブレット係数信号に変換される。
また、エッジ部分を含まないブロックに対しては、ウェーブレット空間階調処理部１９によって、低周波成分の大きさとディザマトリクス内の各閾値との比較により、ディザ処理が行われる。従って、図８のように構成することによって、濃度変化の激しいブロックについては実空間で処理することにより、高精細なディザ処理を行うことが出来、また濃度変化の緩やかなブロックについては、低周波成分のみディザ処理を行うことによって、高速で、しかも画素単位で処理した場合と遜色のない画像品質が得られ、高速性を損なわず高精細なディザ処理を行うことが出来る。
【００３２】
図１１は、本発明の請求項９の実施例を説明するものである。高速の画像処理が要求されると、図示しない経路によって、その情報がシステムコントローラ２７に伝達される。システムコントローラ２７はその情報を受けると、閾値選択部２０に対し閾値を大きくするように指示する。閾値選択部２０はこれを受けて、複数の閾値を格納した閾値テーブル１ｂ、１ｄから標準の画像処理を行う時に設定される所定の値に比べてより大きな閾値を選択する。従って、エッジ検出部１は、入力されたウェーブレット係数信号の閾値処理の際に、閾値選択部２０によって選択されたより大きな閾値と比較する。
また、高精細の画像処理が要求されると、逆に閾値選択部２０によって閾値テーブル１ｂ、１ｄから標準の画像処理を行う時に設定される所定の値に比べて、より小さな閾値を選択する。従って、エッジ検出部１は入力されたウェーブレット係数信号の閾値処理の際に、閾値選択部２０によって選択されたより小さな閾値と比較するように動作する。
このように、システムコントローラ２７からの要求により、閾値を必要に応じて順次大きくし、係数空間における画像処理の比率を上げることにより、実空間へ復元するという時間のかかる処理を削減することが出来、高速な画像処理を実現することが出来る。また、逆に画像品質を重視し、非常に高精細な画像処理が要求される場合には、閾値を小さく設定することにより実空間へ復元するという処理が多くなって、高精細な画像処理を行うことが出来る。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、エッジ部分を含むような濃度変化の激しい画像は、実空間において高精細な画像処理が行なわれ、エッジ部分を含まないような濃度変化の穏やかな画像は、実空間に復元することなく高速な画像処理が行なえるようになったので、高速性を損なわず高精細な画像処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
請求項２の発明によれば、請求項１の画像処理装置の発明に加えて、高周波成分評価手段によって変換符号化された係数信号ブロックの高周波成分の絶対値と、所定の閾値との比較を行うようになり、階層毎の高周波成分に対して異なる最適な閾値を適用させることが出来るようになるので、より高精細な画像処理が行える画像処理装置を提供することが出来る。
請求項３の発明によれば、請求項２の画像処理装置の発明に加えて、隣接するブロック間にもエッジ部分を含むブロックとエッジ部分を含まないブロックとに区分して検出出来るようになるので、より高精細な画像処理が行える画像処理装置を提供することが出来る。
請求項４の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な変倍処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な変倍処理が行なえるようになるので、高速性と高精細な変倍処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
請求項５の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な変倍処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像は実空間に復元することなく高速な変倍処理が行なえるようになるので、高速性と高精細な変倍処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
【００３４】
請求項６の発明によれば、請求項４、または請求項５の画像処理装置の発明に加えて、変換符号化した２階層以上の画像信号が入力されても、常に１階層の係数信号に変換して変倍処理が行なえるようになるので、濃度変化の激しい画像に対しても、濃度変化の穏やかな画像に対しても高精細な変倍処理を行う画像処理装置を提供することが出来る。
請求項７の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、濃度変化の激しい画像に対しては実空間において高精細なガンマ変換処理が行え、濃度変化の穏やかな画像に対しては実空間に復元することなく高速にガンマ変換処理が行なえるようになるので、高速性と高精細なガンマ変換処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
請求項８の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、濃度変化の激しい画像は実空間において高精細な階調処理処理が行なわれ、濃度変化の穏やかな画像に対しては実空間に復元することなく高速に階調処理処理が行なえるようになるので、高速性と高精細な階調処理を両立させた画像処理装置を提供することが出来る。
請求項９の発明によれば、請求項１、請求項２、または請求項３の画像処理装置の発明に加えて、高速の画像処理が要求された時には係数空間における画像処理の比率を上げ、高精細な画像処理が要求された時には実空間に復元して画像処理する比率を上げることが出来るようになるので、必要に応じ高速性と高精細な画像処理のトレードオフを制御出来る画像処理装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図２】本発明の請求項２の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図３】本発明の請求項３の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図４】本発明の請求項４の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図５】本発明の請求項５の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図６】本発明の請求項６の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図７】本発明の請求項７の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図８】本発明の請求項８の実施形態例を示す画像処理装置の画像処理部のブロック図である。
【図９】線間補完法による変倍方法を説明する説明図である。
【図１０】データの変倍前後における状態例を説明する説明図である。
【図１１】要求に応じ閾値を変更して比較する請求項９の形態例を示すエッジ検出部周辺のブロック図である。
【図１２】本発明の請求項１の形態例を示す画像処理装置の画像処理部の主要動作を示すフロー図である。
【図１３】本発明の請求項２の形態例を示す画像処理装置の画像処理部の主要動作を示すフロー図である。
【図１４】本発明の請求項３の形態例を示す画像処理装置の画像処理部の主要動作を示すフロー図である。
【図１５】変換符号化された画像信号に画像処理を施す画像処理装置の主要部分を示すブロック図である。
【図１６】図１５におけるウェーブレット変換部の主要部分を示すブロック図である。
【図１７】（Ａ） 低周波成分抽出のための基本ウェーブレット関数の説明図である。
（Ｂ） 高周波成分抽出のための基本ウェーブレット関数の説明図である。
【図１８】図１５における画像処理装置の画像処理部の詳細なブロック図である。
【図１９】変換符号化された係数信号を模式的に示した説明図である。
【図２０】（Ａ） 図１９に示す入力信号に対して平滑化特性を持った伝達関数の例を示した説明図である。
（Ｂ） 図１９に示す入力信号に対して強調フィルタ特性を持った伝達関数の例を示した説明図である。
【図２１】図１９に示す入力信号に対してフィルタ処理部を通過した出力を模式的に示した説明図である。
【図２２】ガンマ変換部のガンマ変換曲線によるガンマ変換処理を説明する説明図である。
【図２３】図２１に示す入力係数信号の低周波成分のみに対してガンマ変換処理を行った後の出力係数信号を説明する説明図である。
【図２４】図２５のディザ閾値パターンで処理された２値画像パターンの例を説明する説明図である。
【図２５】ディザ閾値の例を説明する説明図である。
【図２６】入力値に対して図２４の２値画像パターンから選択される画像出力パターンの例を説明する説明図である。
【図２７】図２６の画像出力パターンに対してウェーブレット変換された係数信号を説明する説明図である。
【図２８】階調処理部の主要部分を示すブロック図である。
【図２９】ガンマ変換処理に用いられるガンマ変換テーブルの例を示した説明図である。
【図３０】（Ａ） 濃度変化が穏やかな画像信号を図式化した説明図である。
（Ｂ） 上記図３０（Ａ）の画像信号に対してブロック単位の最近隣内挿法と、画素単位で３次補間法とによって変倍処理を行った例を説明する説明図である。
【図３１】（Ａ） 濃度変化の激しい画像信号を図式化した説明図である。
（Ｂ） 上記図３１（Ａ）の画像信号に対してブロック単位の最近隣内挿法と、画素単位で３次補間法とによって変倍処理を行った例を説明する説明図である。
【図３２】（Ａ） ブロック内の濃度変化が穏やかな画像信号にガンマ変換処理を施した例を説明する説明図である。
（Ｂ） ブロック内の濃度変化が激しい画像信号にガンマ変換処理を施した例を説明する説明図である。
【図３３】（Ａ） ブロック内の濃度変化が穏やかな画像信号にディザ法による階調処理を施した例を説明する説明図である。
（Ｂ） ブロック内の濃度変化が激しい画像信号にディザ法による階調処理を施した例を説明する説明図である。
【図３４】ディザ処理を行うためのディザマトリックスの例を説明する説明図である。
【図３５】入力する係数信号の低周波成分の大きさにより図２４に示すパターンのどれが選択されるかを示した図表である。
【符号の説明】
１ エッジ検出手段、またはエッジ検出部、１ａ 高周波成分評価部、１ｂ 閾値テーブル、１ｃ 低周波成分評価部、１ｄ 閾値テーブル、２ 実空間復元手段、またはウェーブレット逆変換部、３ エッジ部画像処理手段、または実空間画像処理部、４ 変換符号化手段、またはウェーブレット変換部、５ エッジ部外画像処理手段、またはウェーブレット空間画像処理部、９ セレクタ、１１３次補完法変倍部、１２ 最近隣内挿法変倍部、１３ 線間補完法変倍部、１４ウェーブレット多層逆変換部、１５ ウェーブレット空間変倍部、１６ 実空間ガンマ変換部、１７ ウェーブレット空間ガンマ変換部、１８ 実空間階調処理部、１９ ウェーブレット空間階調処理部、２０ 閾値選択部、２１ スキャナ、２２ ウェーブレット変換部、２３ 量子化部、２４ 画像処理部、２５ウェーブレット逆変換部、２６ プリンタ、２７ システムコントローラ、２０１ フィルタ処理部、２０２ 変倍処理部、２０３ ガンマ変換部、２０４ 階調処理部
Claims (9)
- 画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックが複数の周波数成分に分割され変換符号化された画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置において、前記変換符号化された画像信号のエッジ部分を含むブロックとエッジ部分を含まないブロックとに区分して検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ部分を含むブロックに対して実空間画像に復元する実空間復元手段と、前記実空間復元手段により復元された実空間画像に対して画像処理を施すエッジ部画像処理手段と、前記エッジ部画像処理手段により画像処理された画像信号に対して再び複数の周波数成分に分割する変換符号化手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ部分を含まないブロックの画像信号に対して変換符号化された画像信号のまま、画像処理を施すエッジ部外画像処理手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１記載の画像処理装置において、前記エッジ検出手段は、抽出した注目ブロックの高周波成分の絶対値とあらかじめ決められた閾値との比較によりエッジ部分を含むブロックを検出する高周波成分評価手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
- 請求項２記載の画像処理装置において、前記エッジ検出手段は、前記高周波成分評価手段の外、注目ブロックの低周波成分の値と注目ブロックに隣接するブロックの低周波成分の値との差を、あらかじめ決められた他の閾値との比較によりエッジ部分を含むブロックを検出する低周波成分評価手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は３次補間法によって変倍処理し、エッジ部外画像処理手段はブロック単位の低周波成分について最近隣内挿法によって変倍処理することを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は３次補間法によって変倍処理し、エッジ部外画像処理手段はブロック単位の低周波成分について線形補間法によって変倍処理することを特徴とする画像処理装置。
- 請求項４、または請求項５記載の画像処理装置において、変換符号化した２階層以上の画像信号が入力される場合、１階層の変換符号化した画像信号に復元させてから変倍処理を行うようにしたことを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段は復元された実空間画像のそれぞれの画素に対してガンマ変換処理を行い、エッジ部外画像処理手段は低周波成分についてのみガンマ変換処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１、請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、前記エッジ部画像処理手段はあらかじめ定められたディザマトリクスによって閾値処理を行う階調処理であり、エッジ部外画像処理手段は低周波成分について該ディザマトリクスのそれぞれの閾値によって閾値処理を行う階調処理であることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項２、または請求項３記載の画像処理装置において、あらかじめ決められた閾値とあらかじめ決められた他の閾値とを、標準の画像処理を行う時に設定される所定の値に比べて、高速の画像処理が要求される際には所定の値より大きくなるように変更させ、高精細な画像処理が要求される際には所定の値より小さくなるように変更させることを特徴とする画像処理装置。
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