JP3976995B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル画像処理における出力画像の画質向上処理に関し、特にデジタル複写機、ファクシミリに適用して好適な技術である。また、近年急速に発展しているネットワーク対応の画像処理、すなわちネットワークを介して得たデジタル画像データに対して本発明の処理を施し、ネットワーク上の任意の出力装置に送信するという、ネットワーク分野への適用も可能である。
【0002】
【従来の技術】
画質向上処理に関する従来の画像処理装置として、例えば特開昭61−66472号公報に記載された装置がある。この装置では、例えばデジタル複写機における空間周波数的な補正を行い、主にモアレの発生を抑制する平滑化フィルタ部と文字などの解像度を保存するエッジ強調部を備え、それらをシリアルに処理する。
【0003】
すなわち、例えば、上記装置では文字、特に鉛筆に代表されるような低コントラスト文字を鮮明に再生する場合には、平滑化フィルタの効果を弱くしたり、またはエッジ強調の効果を強くするようなパラメータを設定する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したような手法では、べた領域のエッジに、原稿には存在しない高濃度輪郭が再生されるという不具合が発生し、ユーザーには非常に目障りな画像として写ることになる。べたを形成する領域は、印刷で言えば網点からなる中間レベル領域では無く、特殊インクからなる中間レベル領域を指す。
【0005】
このような不具合は白地に囲まれた濃度約0.7程度の例えばパッチなどのエッジ部に際立って発生する。図8は、原画像とエッジ部が際立って再生される例を示す。また、実用上の問題としては、比較的太いシアン文字などを、モノクロ複写機で再生する際に、該文字エッジが違和感を持って強調されるような現象が発生する。
【0006】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、デジタル複写機やファクシミリにおいて、低コントラスト文字も含め文字領域の解像度を積極的に強調した場合でも、べた領域のエッジに不自然さを発生させず、また数ラインバッファ程度の画像メモリによる局所処理を可能とし、安価でハードウエアの規模を抑えた画像処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明では、再生画像の特に文字領域に十分な解像度を持たせたい場合、中濃度べたのエッジ部に違和感の無いようにエッジ強調処理を施す。また、再生画像の特に文字領域に十分な解像度を持たせたい場合、中濃度べたのエッジ部に違和感の無いように平滑化処理を施す。さらに、簡単な手段で、中濃度べたのエッジ領域と低コントラスト文字領域を識別する。
【0008】
【発明の実施の形態】
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のブロック構成図であり、1は入力画像信号からエッジ強調の程度を制御する信号を発生させるエッジ強調用制御信号発生回路、2はエッジ強調用制御信号発生回路1からの信号に基づきフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定回路、3は選択されたフィルタ係数により、入力画像信号に対しエッジ強調を行うエッジ強調フィルタ回路である。そして出力画像信号を基に、図示しないプリンタ等の画像出力装置によって画像が出力される。
【0009】
入力信号画像は、例えばCCD素子等を用いたスキャナから得られるデータであり、原稿画像を読み取ってA/D変換処理の後、各画素に対して8bitの概ね濃度リニアな画像信号(0〜255)を出力する。ここでは、信号の値「0」が原稿の白、「255」が原稿の黒を表すものとする。また、入力画像信号はネットワークを通じて得るようにしてもよい。
【0010】
さらに、入力画像信号がカラー画像信号、例えばRGB信号であれば、RGB信号をそれぞれ独立な信号として、本発明の処理を施しても良い。またその際に、エッジ強調用制御信号発生回路1にはG信号を入力し、その結果選択されるフィルタをRGB信号に対し共通に利用(それぞれ独立にRGB信号に対し、図1の処理を実施するよりもハード量が削減できる)してもよい。
【0011】
また、原稿が網点原稿である場合には、デジタル化によるサンプリングモアレあるいはプリンタ出力前に一般的に施す疑似中間調との干渉モアレが発生する可能性があるので、これを抑制するために入力画像信号に適当な平滑化フィルタを施しても良い。
【0012】
さて、エッジ強調用制御信号発生回路1は、中濃度べたのエッジ部の可能性を、例えば3段階(0、1、2で表し、数字が大きいほどエッジ部の可能性が大きい)の信号で発生する。ここで、エッジ強調用制御信号発生回路1では、中濃度べたのエッジ部と同濃度レベルの低コントラスト文字部とを識別しなければならない。
【0013】
図2は、エッジ強調用制御信号発生回路の詳細な構成を示す。三値化回路11において、注目画素を三値化(白画素、中レベル画素、黒画素に変換)する。この前処理として、エッジ部をより正確に判定するためにMTF補正を行うようなフィルタリングを実施することも効果がある。白画素カウンタ12において、注目画素を含む7×7画素のマスク内の白画素をカウントする(この計数値をCwhとする)。中レベル画素カウンタ13において、注目画素を含む7×7画素のマスク内の中レベル画素をカウントする(この計数値をCgrとする)。
【0014】
総合判定部14において、例えば次式に基づいて判定する。
Th1<Cwh≦Th2 に一致しなければ、判定は「0」とする。このときのTh1は例えば22、Th2は例えば28程度の値である。つまり、べたエッジ部を検出することから、マスク内の半分程度の画素は背景の色である白画素であることになる。
【0015】
上記判定が「0」でない場合で
Cgr>Th3 であれば、判定は「2」とし、
Cgr>Th4 であれば、判定は「1」とする。
このときのTh3は例えば22、Th4は例えば18程度の値である。つまり、べたエッジそれも中濃度レベルのエッジを検出することから、マスク内の半分程度の画素が中レベルであれば、その確率が高いと言える。
【0016】
なお、ここでは説明簡単のために3段階の判定としたが、4段階あるいはそれ以上の多段階判定への展開は容易である。特に、判定を誤った場合でも、画質劣化を低減しすなわち目立たなくすると言う点では、制御数が多い方が有利である(ただし、当然のことながらコストが増大する)。
【0017】
一方、低コントラスト文字は、中濃度レベルで検出される可能性があるが、文字部は一般的に文字部と背景部の比で見た場合に、後者に含まれる画素が圧倒的に多いため、前述したような、白画素数と中レベル画素数の比率が半分程度となることは少なく、判定信号は「0」が多い。マスクサイズをさらに大きくすれば、その特徴の差がより明瞭になるため、判定精度は高くなる。
【0018】
フィルタ係数決定回路2では、前述のエッジ強調用制御信号発生回路1からの信号に基づいてフィルタ係数を決定する。判定信号が「0」であれば強いエッジ強調が施されるフィルタ係数を、「2」であれば弱いエッジ強調が施されるフィルタ係数を、「1」であればそれらの中間のフィルタ係数を選択する。準備するフィルタ群は、入出力特性あるいはユーザーの好みなどを考慮するが、その一例を図3(a)〜(c)に示す。
【0019】
エッジ強調フィルタ回路3では、前述のフィルタ係数決定回路2からのフィルタ係数を用いて、入力画像信号に対してエッジ強調を行う。
【0020】
次に、エッジ強調用制御信号発生回路の他の例について説明する。
この他の例では、低コントラスト文字を、べた領域のエッジとして、さらに判定されないようにする。代表的な低コントラスト文字として、鉛筆文字がある。鉛筆文字は、人間の筆圧が一定でないことから、局所的に「濃い」、「薄い」という濃度不均一が発生している。
【0021】
従って、この特徴を利用すれば、低コントラスト文字を、べた領域のエッジとして、より判定されないようにすることが可能である。図4は、エッジ強調用制御信号発生回路の他の構成例を示す。図2と相違する点は、棒状パターン検出部15が追加された点である。
【0022】
図5(a)〜(d)は、棒状パターンの例を示す。すなわち、中濃度べたエッジ部は、局所的に均一になっているのに対して、鉛筆文字では局所的に均一でない。棒状パターン検出部15では、この特徴を利用して、中濃度べたエッジ部と鉛筆文字とを識別する。
【0023】
すなわち、棒状パターン検出部15では、三値化された中レベル画素を注目画素として図5(a)〜(d)のパターンと一致したとき、注目画素を中濃度塊画素として検出する。カウンタ13では、注目画素を含む7×7画素のマスク内の中濃度塊画素をカウントし、総合判定部14では図2で説明したと同様にして判定を行う。
【0024】
棒状パターン検出部15を3×3画素のマスクで構成する例を示したが、そのマスクサイズをより大きくすればさらに識別性能は向上する。
【0025】
(実施例2)
図6は、本発明の実施例2のブロック構成図である。4は入力画像信号から平滑化の程度を制御する信号を発生させる平滑化用制御信号発生回路、5は平滑化用制御信号発生回路4からの信号に基づきフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定回路、6は選択されたフィルタ係数により、入力画像信号に対し平滑化を行う平滑化フィルタ回路である。そして出力画像信号を基に、図示しないプリンタ等の画像出力装置によって画像が出力される。
【0026】
平滑化用制御信号発生回路4は、図1のエッジ強調用制御信号発生回路1と同じ回路で構成され、ここでは、回路4からの信号が「0」であればデフォルトの平滑化フィルタを選択し、信号が「2」であれば強い平滑化フィルタを選択し、信号が「1」であればそれら中程度の平滑化フィルタを選択し、入力画像信号に処理を施す。準備する平滑化フィルタについてもエッジ強調フィルタと同様に、入出力特性あるいはユーザーの好みなどを考慮するが、その一例を図7(a)〜(c)に示す。
【0027】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、注目画素近傍の白画素と中レベル画素、あるいは白画素と中レベル塊画素の比によって、エッジ強調の度合いを制御するために、再生画像の特に文字領域に十分な解像度を持たせたい場合、中濃度べたのエッジ部に違和感の無いようにエッジ強調処理を施すことが可能となる。
【0028】
本発明によれば、注目画素近傍の白画素と中レベル画素、あるいは白画素と中レベル塊画素の比によって、平滑化の度合いを制御するために、再生画像の特に文字領域に十分な解像度を持たせたい場合、中濃度べたのエッジ部に違和感の無いように平滑化処理を施すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の構成を示す。
【図2】 本発明のエッジ強調用制御信号発生回路の第1の構成例を示す。
【図3】 (a)〜(c)は、3段階に切り換えるエッジ強調フィルタの例である。
【図4】 本発明のエッジ強調用制御信号発生回路の第2の構成例を示す。
【図5】 (a)〜(d)は、棒状パターン検出部のパターン例を示す。
【図6】 本発明の実施例2の構成を示す。
【図7】 (a)〜(c)は、3段階に切り換える平滑化フィルタの例である。
【図8】 エッジ部が際立って再生される不具合の例を示す。
【符号の説明】
1 エッジ強調用制御信号発生回路
2 フィルタ係数決定回路
3 エッジ強調フィルタ回路
Claims (2)
- 入力された画像データに対してエッジ強調処理を施し画像再生用の信号を生成する画像処理装置であって、前記画像データの所定サイズの領域内の白画素数を計数する第1の計数手段と、前記画像データの所定サイズの領域内の中レベル画素数を計数する第2の計数手段と、前記第1、第2の計数手段の計数結果を参照し、前記白画素数が所定の範囲内にあり、かつ前記中レベル画素数が所定の閾値以上である領域に対してエッジ強調の度合いを抑制する手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
- 入力された画像データに対して平滑化処理を施し画像再生用の信号を生成する画像処理装置であって、前記画像データの所定サイズの領域内の白画素数を計数する第1の計数手段と、前記画像データの所定サイズの領域内の中レベル画素数を計数する第2の計数手段と、前記第1、第2の計数手段の計数結果を参照し、前記白画素数が所定の範囲内にあり、かつ前記中レベル画素数が所定の閾値以上である領域に対して平滑化の度合いを増大する手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
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