JP3984252B2 - Image processing device - Google Patents

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Description

本発明は、空間フィルタを用いて画像処理を行う画像処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus that performs image processing using a spatial filter.

従来技術の画像作成装置は、スキャナで実現される画像入力装置と、空間フィルタを備えた画像処理装置と、画像出力装置とによって構成されている。前記画像入力装置は、原稿を読取って、画像のデータを生成する。前記画像処理装置は、空間フィルタを用いて、画像のデータに、画像の品位改善のための処理を施す。前記画像出力装置は、画像処理後の画像のデータに基づき、画像を出力する。空間フィルタを用いた画像処理の1つは、画像内のエッジを強調する処理である。 A conventional image creating apparatus includes an image input device realized by a scanner, an image processing device including a spatial filter, and an image output device. The image input device reads a document and generates image data. The image processing apparatus performs a process for improving image quality on image data using a spatial filter. The image output device outputs an image based on image data after image processing . One of image processing using the spatial filter is a process of emphasizing the edge in the image.

エッジの強調のための空間フィルタとしては、図41で示す高域強調フィルタが用いられる。高域強調フィルタは、図42に示すように、MTF(Modulation Transfer
Function)が、予め定める基準値から一様に増加するような特性を有する。高域強調フィルタの特性のグラフは、正比例関数のグラフに近似する。高域強調フィルタが3×3のデジタルフィルタで実現される場合、高域空間フィルタの特性は、図43で示すマトリクスで定められる。図43のマトリクスにおいて、マトリクスの中央部のフィルタ係数は残余のフィルタ係数よりも大きく、かつ中央部のフィルタ係数と残余のフィルタ係数との距離が大きいほど、中央部のフィルタ係数と残余のフィルタ係数との差分が小さくなっている。
As a spatial filter for edge enhancement, a high-frequency enhancement filter shown in FIG. 41 is used. As shown in FIG. 42, the high frequency emphasis filter is an MTF (Modulation Transfer).
Function) has a characteristic that increases uniformly from a predetermined reference value. The graph of the characteristics of the high-frequency emphasis filter approximates a graph of a direct proportional function. When the high-frequency emphasis filter is realized by a 3 × 3 digital filter, the characteristics of the high-frequency spatial filter are determined by a matrix shown in FIG. In the matrix of FIG. 43, the filter coefficient at the center of the matrix is larger than the remaining filter coefficient, and the greater the distance between the filter coefficient at the center and the remaining filter coefficient, the greater the filter coefficient at the center and the remaining filter coefficient. And the difference is small.

空間フィルタを用いたエッジの強調処理は、画像のデータ内のエッジに対応する部分だけに施される。このために前記画像処理装置は、画像内のエッジを抽出するエッジ抽出部をさらに備える。   Edge enhancement processing using a spatial filter is performed only on portions corresponding to edges in image data. For this purpose, the image processing apparatus further includes an edge extracting unit that extracts an edge in the image.

前記エッジ抽出部のエッジの抽出精度は、画像入力装置の入力精度に応じて定まる。たとえば画像入力装置の入力解像度が600dpi(dot per inch)である場合、600dpiよりもさらに細かい線分のエッジの抽出は難しい。空間周波数が或る基準値以上の高周波となるような細かい濃淡パターンのエッジを前記エッジ抽出部によって抽出しようとしても、エッジは抽出されない。画像内に入力解像度未満の空間周波数の濃淡パターンがある場合、画像入力装置において、画像の色ずれまたは濁りの原因となる雑音成分が、画像のデータに加えられている。これらの結果、画像に含まれ得る空間周波数の帯域を、或る空間周波数を境界として、前記エッジ抽出部がエッジを抽出可能な濃淡パターンの空間周波数だけを含む帯域と、エッジが抽出不可能な濃淡パターンの空間周波数だけを含む帯域とに、分離することは難しい。両者の帯域の境界およびその近傍の空間周波数の濃淡パターンが画像内にある場合、前記エッジ抽出部は、該濃淡パターンのエッジを抽出したりしなかったりする。   The edge extraction accuracy of the edge extraction unit is determined according to the input accuracy of the image input device. For example, when the input resolution of the image input device is 600 dpi (dot per inch), it is difficult to extract the edge of a line segment that is finer than 600 dpi. Even if an edge of a fine grayscale pattern whose spatial frequency is higher than a certain reference value is extracted by the edge extraction unit, the edge is not extracted. When there is a light and shade pattern with a spatial frequency less than the input resolution in the image, a noise component causing image color shift or turbidity is added to the image data in the image input device. As a result, the spatial frequency band that can be included in the image is divided into a band that includes only the spatial frequency of the grayscale pattern from which the edge extraction unit can extract the edge with a certain spatial frequency as a boundary, and the edge cannot be extracted. It is difficult to separate into a band including only the spatial frequency of the grayscale pattern. When the density pattern of the spatial frequency in the vicinity of the boundary of both bands and its vicinity exists in the image, the edge extraction unit may or may not extract the edge of the density pattern.

前記画像処理装置において、前記エッジ抽出部の抽出結果に基づいて強調処理が行われる場合、前記2つの帯域の境界およびその近傍の空間周波数の濃淡パターンに、強調処理が施されたり施されなかったりする。これによって画像内の前記濃淡パターンがある部分に濃度むらが生じるので、強調処理後の画像のデータに基づき出力された画像の画像品位は、低下することになる。   In the image processing device, when the enhancement process is performed based on the extraction result of the edge extraction unit, the enhancement process may or may not be performed on the boundary between the two bands and the spatial frequency shading pattern in the vicinity thereof. To do. As a result, density unevenness occurs in a portion where the gray pattern in the image is present, so that the image quality of the image output based on the image data after the enhancement processing is lowered.

特許文献、特許文献および特許文献は、空間フィルタを用いたエッジの強調処理について、それぞれ開示している。特許文献の画像処理装置は、エッジ強調のために、画像のエッジ量の検出手段と、エッジ強調フィルタと、混合器とを備える。前記混合器は、検出手段によって検出されたエッジ量に応じた混合比で、エッジ強調フィルタの処理前の画像のデータとエッジ強調フィルタの処理後の画像のデータとを混合する。 Patent Document 1 , Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose edge enhancement processing using a spatial filter, respectively. The image processing apparatus of Patent Document 1 includes an edge amount detection unit, an edge enhancement filter, and a mixer for edge enhancement. The mixer mixes the image data before the edge enhancement filter processing and the image data after the edge enhancement filter processing at a mixing ratio corresponding to the edge amount detected by the detection means.

特許文献の画像処理方法を用いた装置は、エッジ強調のためのフィルタ処理に先立ち、処理対象の画像を複数のブロックに分割して、該各ブロックに施すべきフィルタの強度をそれぞれ求め、該隣合う2つのブロックのフィルタの強度が相互に極端に異なる値にならないように、該各ブロックのフィルタ強度をそれぞれ補正する。フィルタ強度を補正した後、前記画像処理方法を用いた装置内のフィルタは、各ブロックについて求められた補正後のフィルタ強度に基づき、各ブロックにフィルタ処理を施す。 Prior to the filter processing for edge enhancement, an apparatus using the image processing method of Patent Document 2 divides an image to be processed into a plurality of blocks, determines the strength of the filter to be applied to each block, and The filter strength of each block is corrected so that the strengths of the filters of two adjacent blocks do not become extremely different from each other. After correcting the filter strength, the filter in the apparatus using the image processing method performs the filter processing on each block based on the corrected filter strength obtained for each block.

特許文献のMTF補正装置は、エッジ強調のために、平滑化フィルタとエッジ強調フィルタと何ら処理を行わないフィルタとを備える。前記MTF補正装置は、フィルタ処理に先立ち、処理対象の画像の画像品位に拘わる数値であるエッジ度およびざらつき度を、該画像を構成する全ての各画素についてそれぞれ求め、該エッジ度およびざらつき度と予め定める基準値との大小関係に基づき、3つのフィルタのうちのいずれか1つをそれぞれ選択する。フィルタが選択された後、全ての各画素それぞれに、選択されたいずれか1つのフィルタを用いて、エッジの強調処理が実行される。 The MTF correction apparatus of Patent Document 3 includes a smoothing filter, an edge enhancement filter, and a filter that does not perform any processing for edge enhancement. Prior to the filtering process, the MTF correction device obtains an edge degree and a roughness degree, which are numerical values related to the image quality of an image to be processed, for each of all pixels constituting the image, and determines the edge degree and the roughness degree. One of the three filters is selected based on the magnitude relationship with a predetermined reference value. After the filter is selected, edge enhancement processing is performed on each of all the pixels using any one of the selected filters.

特開平5−145759号公報JP-A-5-145759 特開平5−344345号公報JP-A-5-344345 特開平10−28225号公報JP-A-10-28225

また上述したように、特許文献の画像処理装置は、画像内のエッジ強調のためにフィルタ処理の他に、エッジ量の検出および画像データの混合を行う必要がある。これによって前記画像処理装置は、装置全体の処理が煩雑になり、装置の構造が複雑になる。特許文献の画像処理方法を用いた装置は、前記フィルタ処理に先立ち、各ブロックのフィルタの強度を求めた後、さらに境界面を検出して、境界面に対するフィルタの強度を補正する必要がある。これによって前記画像処理方法を用いた装置は、処理が煩雑になる。特許文献のMTF補正装置は、前記エッジ度およびざらつき度の算出および3つのフィルタの選択処理が必要になる。これによって前記MTF補正装置は、装置全体の処理が煩雑になり、装置の構造が複雑になる。さらに前記MTF補正装置は、基準値に基づき平滑化フィルタとエッジ強調フィルタとを切換えるので、上記エッジ度およびざらつき度が該基準値に近い画素からなる部分に、濃度むらが生じることがある。 Further, as described above, the image processing apparatus of Patent Document 1 needs to detect edge amounts and mix image data in addition to filter processing for edge enhancement in an image. As a result, the processing of the entire apparatus becomes complicated and the structure of the apparatus becomes complicated. Prior to the filter processing, the apparatus using the image processing method of Patent Document 2 needs to detect the filter strength of each block and then detect the boundary surface to correct the filter strength with respect to the boundary surface. . As a result, the apparatus using the image processing method becomes complicated. The MTF correction apparatus of Patent Document 3 requires calculation of the edge degree and roughness and selection processing of three filters. As a result, the processing of the entire MTF correction apparatus becomes complicated and the structure of the apparatus becomes complicated. Further, since the MTF correction device switches between the smoothing filter and the edge enhancement filter based on the reference value, density unevenness may occur in a portion composed of pixels having the edge degree and the roughness degree close to the reference value.

本発明の目的は、エッジ強調のための処理を簡略化しかつ効率的にエッジを強調することができる画像処理装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of simplifying processing for edge enhancement and enhancing edges efficiently.

本発明は、処理対象の画像のデータに基づいて、画像内のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出されたエッジの強調処理を、画像のデータ内の該エッジに対応する部分に施すエッジ強調用の空間フィルタ手段とを含み、
エッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、強調フィルタの特性を定めるマトリクスと平滑フィルタの特性を定めるマトリクスとを、コンボリューション演算して得られるマトリクスによって定められ、
前記平滑フィルタの特性は、
空間周波数が0である基準MTFが1.0であり、
空間周波数が0より大きくかつ予め定める上限空間周波数FFC未満の帯域内で、空間周波数が増大するほどMTFが0が近付き、かつ
該上限空間周波数FFC以上の帯域でMTFが0になっており、
該上限空間周波数FFCは、代表周波数f0を越える値になっており、
画像に含まれ得る全空間周波数の成分を平滑化させる特性であり、
代表周波数f0は、前記エッジ抽出手段のエッジの抽出誤りの原因となる空間周波数を含む帯域である誤判定周波数帯域WZ2内の上限値と下限値との平均値である空間周波数であり、
前記強調フィルタの特性は、
空間周波数が0である基準MTFが1.0であり、かつ
空間周波数が増大するほどMTFが増大しており、
画像に含まれ得る全空間周波数の成分を強調させる特性であり、
こうしてエッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、
誤判定周波数帯域WZ2において、フラットであり、
前記誤判定周波数帯域の下限値未満であり、エッジ抽出手段がエッジを確実に抽出可能な空間周波数だけを含む空間周波数帯域WZ1において、空間周波数成分を強調させる特性であり、
誤判定周波数帯域WZ2の上限値を越え、エッジ抽出手段がエッジを全く抽出不可能な空間周波数だけを含む抽出不可帯域WZ3において、空間周波数成分を減衰させる特性であり、
前記画像が画素によって構成され、各画素のデータを色分解して得られる複数のカラーデータによって画像のデータが構成され、複数のカラーデータのうちの1つが画素の濃淡を表す黒のデータであり、
コンボリューション演算に用いられる強調フィルタは、黒のデータだけに強調処理を施すことを特徴とする画像処理装置である。
The present invention provides an edge extraction means for extracting an edge in an image based on image data to be processed;
A spatial filter means for edge enhancement that performs the enhancement processing of the extracted edge on a portion corresponding to the edge in the image data;
The characteristics of the spatial filter means for edge enhancement are determined by a matrix obtained by convolution calculation of a matrix that defines the characteristics of the enhancement filter and a matrix that defines the characteristics of the smoothing filter,
The characteristics of the smoothing filter are:
The reference MTF with a spatial frequency of 0 is 1.0,
Within the band where the spatial frequency is greater than 0 and less than the predetermined upper limit spatial frequency FFC, the MTF approaches 0 as the spatial frequency increases, and the MTF is 0 in the band above the upper limit spatial frequency FFC.
The upper limit spatial frequency FFC is a value exceeding the representative frequency f0.
It is a characteristic that smoothes the components of all spatial frequencies that can be included in the image,
The representative frequency f0 is a spatial frequency that is an average value of an upper limit value and a lower limit value in the erroneous determination frequency band WZ2, which is a band including a spatial frequency that causes an edge extraction error of the edge extraction unit,
The characteristics of the enhancement filter are:
The reference MTF where the spatial frequency is 0 is 1.0, and the MTF increases as the spatial frequency increases.
It is a characteristic that emphasizes the components of all spatial frequencies that can be included in the image,
Thus, the characteristics of the spatial filter means for edge enhancement are
In the erroneous determination frequency band WZ2, it is flat,
Wherein less than the lower limit value of the erroneous determination frequency band, in the spatial frequency band WZ1 edge extraction means comprises only reliably extractable spatial frequency edges, Ri characteristics der to emphasize the spatial frequency component,
It is a characteristic that attenuates the spatial frequency component in the non-extractable band WZ3 that includes only the spatial frequency that exceeds the upper limit value of the erroneous determination frequency band WZ2 and the edge extraction means cannot extract the edge at all.
The image is composed of pixels, the image data is composed of a plurality of color data obtained by color-separating the data of each pixel, and one of the plurality of color data is black data representing the density of the pixels ,
The enhancement filter used for the convolution calculation is an image processing device that performs enhancement processing only on black data .

本発明に従えば、画像処理装置内のエッジ強調用の空間フィルタ手段は、前記誤判定周波数帯域内の空間周波数の成分をそのまま保ち、該誤判定周波数帯域の下限値未満の空間周波数の成分に対して強調をかける。前記誤判定周波数帯域は、エッジ検出手段がエッジを抽出することができる濃淡パターンの空間周波数の境界に相当する空間周波数帯域である。エッジ強調用の空間フィルタ手段は、エッジの誤判定が生じ易い空間周波数の成分に対して、エッジ強調処理を良好に行うことができる。すなわちエッジ強調用の空間フィルタ手段は、画像に対して、エッジの強調処理を、全体的に均一にかつ良好に施すことができる。これによってエッジ強調用の空間フィルタ手段は、エッジ検出手段におけるエッジの抽出誤りに起因してエッジの強調処理後の画像の品位が低下することを、防ぐことができる。   According to the present invention, the edge enhancement spatial filter means in the image processing apparatus keeps the spatial frequency component in the erroneous determination frequency band as it is, and converts it to a spatial frequency component less than the lower limit value of the erroneous determination frequency band. Emphasis on it. The misjudgment frequency band is a spatial frequency band corresponding to a spatial frequency boundary of a shading pattern from which an edge can be extracted by the edge detection means. The edge emphasizing spatial filter means can satisfactorily perform edge emphasis processing on a spatial frequency component that is likely to cause an erroneous determination of an edge. That is, the edge enhancement spatial filter means can perform edge enhancement processing uniformly and satisfactorily on the entire image. As a result, the spatial filter means for edge enhancement can prevent the image quality after the edge enhancement processing from being deteriorated due to an edge extraction error in the edge detection means.

本発明に従えば、画像処理装置内のエッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は単一のマトリクスで定められるので、エッジ強調用の空間フィルタ手段は単一のデジタルフィルタで実現される。エッジ強調用の空間フィルタ手段は、複数のフィルタを用いる必要がなく、フィルタ係数をエッジ強調の度合に応じて変化させるような煩雑な処理を行う必要がない。これによってエッジ強調用の空間フィルタ手段は、エッジの抽出誤りが生じ易い空間周波数を含む空間周波数帯域においてはフラットな特性を容易に保つことができ、同時に、該空間周波数帯域外の空間周波数、正確にはエッジの抽出誤りが起こり得る空間周波数よりも低い空間周波数の濃淡パターンのエッジを、容易に強調することができる。またエッジ強調用の空間フィルタ手段が単一のデジタルフィルタで実現されるので、エッジ強調用の空間フィルタ手段の処理速度が向上し、エッジ強調用の空間フィルタ手段の回路構成が簡略化される。   According to the present invention, since the characteristics of the edge enhancement spatial filter means in the image processing apparatus are determined by a single matrix, the edge enhancement spatial filter means is realized by a single digital filter. The spatial filter means for edge enhancement does not need to use a plurality of filters, and does not need to perform complicated processing such as changing the filter coefficient in accordance with the degree of edge enhancement. As a result, the edge emphasizing spatial filter means can easily maintain a flat characteristic in a spatial frequency band including a spatial frequency in which an edge extraction error is likely to occur, and at the same time, a spatial frequency outside the spatial frequency band can be accurately detected. In this case, it is possible to easily emphasize an edge of a grayscale pattern having a spatial frequency lower than the spatial frequency at which an edge extraction error may occur. Since the edge enhancement spatial filter means is realized by a single digital filter, the processing speed of the edge enhancement spatial filter means is improved, and the circuit configuration of the edge enhancement spatial filter means is simplified.

本発明に従えば、前記画像処理装置内のエッジ強調用の空間フィルタ手段は、各画素の複数のカラーデータによって画像のデータが構成され、かつ複数のカラーデータのうちの1つが黒のデータである場合、好ましくは、各画素の黒のデータだけに処理を施す。この結果前記エッジ強調用の空間フィルタ手段は、黒エッジだけにエッジの強調処理を施し、色エッジには強調処理を施さない。これは以下の理由からである。エッジ強調処理の対象となる画像が文字画像である場合、エッジ強調処理が適切な効果をあげると考えられるのは、文字画像内の黒エッジである。エッジ強調処理の対象となる画像内の色エッジは、色文字のエッジであるとは限らず、画像内に存在する領域の輪郭であることも考えられる。ゆえに色エッジに対してエッジ強調処理を施すことが良いとは限らない。そこで前記画像処理装置内のエッジ強調用の空間フィルタ手段は、画素の濃淡を表す黒のデータだけに処理を施し、画素の色を表す他のカラーデータには処理を施さない。これによって前記エッジ強調用の空間フィルタ手段は、エッジの強調処理をより一層効果的に行うことができるので、エッジが強調された画像の品位をより一層向上させることができる。   According to the present invention, the spatial filter means for edge enhancement in the image processing apparatus includes image data composed of a plurality of color data of each pixel, and one of the plurality of color data is black data. In some cases, preferably only the black data for each pixel is processed. As a result, the edge enhancement spatial filter means performs edge enhancement processing only on black edges and does not perform enhancement processing on color edges. This is for the following reason. When the image subjected to the edge enhancement process is a character image, it is a black edge in the character image that the edge enhancement process is considered to have an appropriate effect. The color edge in the image to be subjected to the edge enhancement process is not limited to the edge of the color character, but may be the outline of the region existing in the image. Therefore, it is not always good to perform edge enhancement processing on color edges. Therefore, the spatial filter means for edge enhancement in the image processing apparatus performs processing only on black data representing the shading of pixels and does not perform processing on other color data representing pixel colors. As a result, the spatial filter means for edge enhancement can perform the edge enhancement processing more effectively, so that the quality of the image with the edge enhanced can be further improved.

また本発明は、処理対象の画像のデータに基づいて、画像内のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出されたエッジの強調処理を、画像のデータ内の該エッジに対応する部分に施すエッジ強調用の空間フィルタ手段とを含み、
ッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、強調フィルタの特性を定めるマトリクスと平滑フィルタの特性を定めるマトリクスとを、コンボリューション演算して得られるマトリクスによって定められ、
前記平滑フィルタの特性は、
空間周波数が0である基準MTFが1.0であり、
空間周波数が0より大きくかつ予め定める上限空間周波数FFC未満の帯域内で、空間周波数が増大するほどMTFが0が近付き、かつ
該上限空間周波数FFC以上の帯域でMTFが0になっており、
該上限空間周波数FFCは、代表周波数f0を越える値になっており、
画像に含まれ得る全空間周波数の成分を平滑化させる特性であり、
代表周波数f0は、前記エッジ抽出手段のエッジの抽出誤りの原因となる空間周波数を含む帯域である誤判定周波数帯域WZ2内の上限値と下限値との平均値である空間周波数であり、
前記強調フィルタの特性は、
空間周波数が0である基準MTFが1.0であり、かつ
空間周波数が増大するほどMTFが増大しており、
画像に含まれ得る全空間周波数の成分を強調させる特性であり、
こうしてエッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、
誤判定周波数帯域WZ2において、フラットであり、
前記誤判定周波数帯域の下限値未満であり、エッジ抽出手段がエッジを確実に抽出可能な空間周波数だけを含む空間周波数帯域WZ1において、空間周波数成分を強調させる特性であり、
誤判定周波数帯域WZ2の上限値を越え、エッジ抽出手段がエッジを全く抽出不可能な空間周波数だけを含む抽出不可帯域WZ3において、空間周波数成分を減衰させる特性であり、
画像が画素によって構成され、前記画素のデータが、画素の輝度データおよび色差データによって構成される場合、前記エッジ強調用の空間フィルタ手段は、各画素の輝度データだけに処理を施すことを特徴とする画像処理装置である。
The present invention also provides an edge extraction means for extracting an edge in an image based on image data to be processed;
A spatial filter means for edge enhancement that performs the enhancement processing of the extracted edge on a portion corresponding to the edge in the image data;
Characteristics of the spatial filter means for or falling edge of di emphasized, and a matrix defining the characteristics of the matrix and the smoothing filter for determining the characteristics of the enhancement filter is defined by a matrix obtained by convolution,
The characteristics of the smoothing filter are:
The reference MTF with a spatial frequency of 0 is 1.0,
Within the band where the spatial frequency is greater than 0 and less than the predetermined upper limit spatial frequency FFC, the MTF approaches 0 as the spatial frequency increases, and
MTF is 0 in the band above the upper limit spatial frequency FFC,
The upper limit spatial frequency FFC is a value exceeding the representative frequency f0.
It is a characteristic that smoothes the components of all spatial frequencies that can be included in the image,
The representative frequency f0 is a spatial frequency that is an average value of an upper limit value and a lower limit value in the erroneous determination frequency band WZ2, which is a band including a spatial frequency that causes an edge extraction error of the edge extraction unit,
The characteristics of the enhancement filter are:
A reference MTF with a spatial frequency of 0 is 1.0, and
The MTF increases as the spatial frequency increases,
It is a characteristic that emphasizes the components of all spatial frequencies that can be included in the image,
Thus, the characteristics of the spatial filter means for edge enhancement are
In the erroneous determination frequency band WZ2, it is flat,
The spatial frequency component is less than the lower limit value of the erroneous determination frequency band, and the spatial frequency component is emphasized in the spatial frequency band WZ1 including only the spatial frequency from which the edge extraction unit can reliably extract the edge,
It is a characteristic that attenuates the spatial frequency component in the non-extractable band WZ3 that includes only the spatial frequency that exceeds the upper limit value of the erroneous determination frequency band WZ2 and the edge extraction means cannot extract the edge at all.
When the image is constituted by pixels, and the pixel data is constituted by pixel luminance data and color difference data, the edge enhancement spatial filter means performs processing only on the luminance data of each pixel. a image picture processor you.

本発明に従えば、前記画像処理装置内のエッジ強調用の空間フィルタ手段は、画素の輝度データおよび色差データによって画像のデータが構成される場合、輝度データだけに処理を施す。これは以下の理由からである。エッジ強調の空間フィルタ手段は、画像の品位を向上させることを主目的としており、処理対象の画像の空間周波数の特性を、所望の特性になるように変換している。処理対象の画像の空間周波数の特性を変換した結果、画像の色の見え方が変わってしまうならば、変換後の画像の品位は変換前の画像の品位よりも低下している。ゆえに、エッジ強調用の空間フィルタ手段は、処理対象の画像の色の見え方がそのまま保たれるように、処理対象の画像の空間周波数の特性を変換することが好ましい。前記画像処理装置内のエッジ強調用の空間フィルタ手段は、画素の濃淡を表す輝度データだけに処理を施し、画素の色を表す色差データには施さない。これによってエッジ強調用の空間フィルタは、画像の品位の低下させることなく、エッジの強調処理を、画像のデータに対して良好に施すことができる。
本発明は、代表周波数f0が6.5本/mmであり、
平滑フィルタの特性を定めるマトリクスMC1は、

Figure 0003984252
であり、
強調フィルタの特性を定めるマトリクスMC2は、
Figure 0003984252
であり、
平滑フィルタの特性を定めるマトリクスMC1と強調フィルタの特性を定めるマトリクスMC2とのコンボリューション演算して得られるマトリクスMC3は、
Figure 0003984252
であることを特徴とする。 According to the present invention, the edge enhancement spatial filter means in the image processing apparatus performs processing only on the luminance data when the image data is constituted by the luminance data and color difference data of the pixels. This is for the following reason. The edge-enhanced spatial filter means mainly aims to improve the quality of the image, and converts the characteristics of the spatial frequency of the image to be processed to a desired characteristic. If the appearance of the color of the image changes as a result of converting the spatial frequency characteristics of the image to be processed, the quality of the image after conversion is lower than the quality of the image before conversion. Therefore, the spatial filter means for edge enhancement preferably converts the spatial frequency characteristics of the processing target image so that the appearance of the color of the processing target image is maintained. The edge emphasizing spatial filter means in the image processing apparatus performs processing only on the luminance data representing the density of the pixel, and not on the color difference data representing the color of the pixel. As a result, the edge enhancement spatial filter can satisfactorily perform edge enhancement processing on image data without degrading image quality.
In the present invention, the representative frequency f0 is 6.5 lines / mm,
The matrix MC1 that defines the characteristics of the smoothing filter is:
Figure 0003984252
And
The matrix MC2 that defines the characteristics of the enhancement filter is:
Figure 0003984252
And
A matrix MC3 obtained by convolution calculation of the matrix MC1 that determines the characteristics of the smoothing filter and the matrix MC2 that determines the characteristics of the enhancement filter is:
Figure 0003984252
It is characterized by being.

以上のように本発明によれば、エッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、誤判定周波数帯域においてフラットであり、かつ該誤判定周波数帯域の下限値未満の空間周波数において、空間周波数の成分を強調する特性になっている。これによってエッジ強調用の空間フィルタ手段は、エッジの強調処理を、画像に対して全体的に均一にかつ良好に施すことができるので、エッジの強調処理後の画像の品位の低下を防ぐことができる。   As described above, according to the present invention, the characteristic of the spatial filter means for edge enhancement is flat in the erroneous determination frequency band, and the spatial frequency component is reduced in the spatial frequency below the lower limit value of the erroneous determination frequency band. It is a characteristic to emphasize. As a result, the edge enhancement spatial filter means can perform edge enhancement processing uniformly and satisfactorily on the image as a whole, thereby preventing degradation in image quality after edge enhancement processing. it can.

また本発明によれば、エッジ強調用の空間フィルタ手段の特性を定めるマトリクスは、強調フィルタの特性を定めるためのマトリクスと、平滑フィルタの特性を定めるためのマトリクスとを、コンボリューション演算して得られる。これによってエッジ強調用の空間フィルタ手段は、単一のデジタルフィルタで実現されるので、処理速度が向上し、回路構成が簡略化される。   According to the invention, the matrix that determines the characteristics of the spatial filter means for edge enhancement is obtained by convolution calculation of a matrix for determining the characteristics of the enhancement filter and a matrix for determining the characteristics of the smoothing filter. It is done. As a result, the spatial filter means for edge enhancement is realized by a single digital filter, so that the processing speed is improved and the circuit configuration is simplified.

また本発明によれば、エッジ強調用の空間フィルタ手段は、複数のカラーデータによって画像のデータが構成され、かつ複数のカラーデータのうちの1つが黒のデータである場合、各画素の黒のデータだけに処理を施す。これによって画像の色の変化が防止されるので、前記エッジ強調用の空間フィルタ手段は、エッジの強調処理をより一層効果的に行うことができる。   Further, according to the present invention, the edge emphasizing spatial filter means comprises a plurality of color data and image data, and one of the plurality of color data is black data. Process only the data. This prevents a change in the color of the image, so that the edge enhancement spatial filter means can perform the edge enhancement processing more effectively.

さらにまた本発明によれば、エッジ強調用の空間フィルタ手段は、画素の輝度データおよび色差データによって画像のデータが構成される場合、輝度データだけに処理を施す。これによってエッジ強調用の空間フィルタは、画像の色の変化が防止されるので、画像の品位の低下させることなく、エッジの強調処理を、画像のデータに対して良好に施すことができる。   Furthermore, according to the present invention, the edge enhancement spatial filter means performs processing only on luminance data when image data is constituted by pixel luminance data and color difference data. As a result, the spatial enhancement filter for edge enhancement prevents changes in the color of the image, so that the edge enhancement processing can be applied to the image data without degrading the image quality.

図1は、本発明の参考例である画像処理装置が備えられた画像形成装置11の構成を示す正面断面の略図である。画像形成装置11はデジタルカラー複写機で実現される。画像形成装置1の本体内部には、画像入力手段である画像入力装置13と、画像処理装置14と、画像出力手段である画像出力装置15とが設けられる。画像形成装置11の本体の上面には、透明な原稿台311と、操作装置16とが設けられる。   FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a configuration of an image forming apparatus 11 provided with an image processing apparatus as a reference example of the present invention. The image forming apparatus 11 is realized by a digital color copying machine. Inside the main body of the image forming apparatus 1, an image input device 13 as an image input unit, an image processing device 14, and an image output device 15 as an image output unit are provided. A transparent document table 311 and an operation device 16 are provided on the upper surface of the main body of the image forming apparatus 11.

原稿台311の上面には、両面自動原稿送り装置(RADF:Reversing Automatic
Document Feeder)312が装着されている。両面自動原稿送り装置312は、原稿台311に対して開閉可能な状態で支持され、かつ原稿台311の面に対して所定の位置関係を有する。両面自動原稿送り装置312は、まず原稿の一方の面が原稿台311の所定位置において画像入力装置13に対向するように、原稿を搬送し、該一方の面についての読取りが終了した後に、原稿の他方の面が原稿台311の所定位置において画像入力装置13に対向するように、原稿の表裏を反転させつつ原稿台311に向かって搬送する。両面自動原稿送り装置312における原稿の搬送動作および表裏反転の動作は、画像形成装置11全体の動作に関連して制御される。
On the upper surface of the document table 311, a double-sided automatic document feeder (RADF: Reversing Automatic
Document Feeder) 312 is attached. The double-sided automatic document feeder 312 is supported in an openable / closable state with respect to the document table 311 and has a predetermined positional relationship with the surface of the document table 311. The double-sided automatic document feeder 312 first transports a document so that one side of the document faces the image input device 13 at a predetermined position on the document table 311, and after reading of the one side is finished, The document is conveyed toward the document table 311 with the front and back sides thereof reversed so that the other side of the document is opposed to the image input device 13 at a predetermined position of the document table 311. The document conveying operation and the front / back reversing operation in the duplex automatic document feeder 312 are controlled in relation to the entire operation of the image forming apparatus 11.

画像入力装置13は、両面自動原稿送り装置312によって原稿台311上に搬送された原稿の画像を読取るために、原稿台311の下方に配置されている。画像入力装置13は、原稿台311の下面に平行に往復移動する原稿走査体と、光学レンズ315と、光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Device)ラインセンサ316とを有している。   The image input device 13 is disposed below the document table 311 in order to read an image of the document conveyed on the document table 311 by the double-sided automatic document feeder 312. The image input device 13 includes a document scanning body that reciprocates in parallel with the lower surface of the document table 311, an optical lens 315, and a CCD (Charge Coupled Device) line sensor 316 that is a photoelectric conversion element.

前記原稿走査体は、第1の走査ユニット313と第2の走査ユニット314とから構成される。第1の走査ユニット313は、原稿表面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の第1の方向に向かって偏向する第1ミラーとを有する。第1の走査ユニット313は、原稿台311の下面に対して所定の距離を保ちながら、原稿台311の下面に平行に、往復移動する。第2の走査ユニット314は、第1の走査ユニット313の第1ミラーによって偏向された原稿からの反射光像を、所定の第2の方向に向かってさらに偏向するために、第2ミラーおよび第3ミラーを有する。第2の走査ユニット314は、第1の走査ユニット313と所定の速度関係を保ちつつ、原稿台311の下面に平行に、往復移動する。   The document scanning body includes a first scanning unit 313 and a second scanning unit 314. The first scanning unit 313 includes an exposure lamp that exposes the surface of the document, and a first mirror that deflects a reflected light image from the document in a predetermined first direction. The first scanning unit 313 reciprocates in parallel with the lower surface of the document table 311 while maintaining a predetermined distance with respect to the lower surface of the document table 311. The second scanning unit 314 includes a second mirror and a second mirror in order to further deflect the reflected light image from the document deflected by the first mirror of the first scanning unit 313 in a predetermined second direction. Has 3 mirrors. The second scanning unit 314 reciprocates in parallel with the lower surface of the document table 311 while maintaining a predetermined speed relationship with the first scanning unit 313.

光学レンズ315は、第2の走査ユニットの第3ミラーによって偏向された反射光像を縮小し、縮小された反射光像をCCDラインセンサ316上の所定位置に結像させる。CCDラインセンサ316は、結像された反射光像を順次光電変換して、電気信号であるアナログ画像信号を出力する。画像形成装置11に備えられるCCDラインセンサ316は、具体的には3ラインのカラーCCDラインセンサである。3ラインカラーCCDラインセンサは、白黒画像またはカラー画像を読取り、反射光像を赤(R)、緑(G)、および青(B)の色成分の像に色分解して、これら3つの色成分の像に対応する信号から成る反射率信号を出力する。CCDラインセンサ316によって生成された反射率信号は、画像処理装置14に与えられる。なお以後の説明において、赤・緑および青の3色を「RGB」と総称する。   The optical lens 315 reduces the reflected light image deflected by the third mirror of the second scanning unit, and forms the reduced reflected light image at a predetermined position on the CCD line sensor 316. The CCD line sensor 316 sequentially photoelectrically converts the formed reflected light image and outputs an analog image signal which is an electrical signal. Specifically, the CCD line sensor 316 provided in the image forming apparatus 11 is a three-line color CCD line sensor. The three-line color CCD line sensor reads a black and white image or a color image, and separates the reflected light image into images of color components of red (R), green (G), and blue (B). A reflectance signal composed of a signal corresponding to the component image is output. The reflectance signal generated by the CCD line sensor 316 is given to the image processing device 14. In the following description, the three colors of red, green, and blue are collectively referred to as “RGB”.

画像処理装置14は、与えられたRGBの反射率信号に、後述する所定の処理を施す。この結果、RGBの反射率信号は、シアン(C)、マゼンタ(M)、黄(Y)、および黒(K)の色成分の像にそれぞれ対応する信号から成るデジタル画像信号(以後「画像データ」と称する)に変換される。なお以後の説明において、シアン・マゼンタ・黄・および黒の4色を「CMYK」と総称する。   The image processing device 14 performs predetermined processing described later on the given RGB reflectance signal. As a result, the RGB reflectance signals are digital image signals (hereinafter referred to as “image data”) composed of signals corresponding to cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) color component images, respectively. "). In the following description, the four colors of cyan, magenta, yellow, and black are collectively referred to as “CMYK”.

画像出力装置15の下方には、用紙トレイを備えた給紙機構211が設けられる。本参考例の画像形成装置11では、記録媒体であるカットシート状の紙が、用紙Pとして用いられる。給紙機構221は、概略的には、前記用紙トレイ内の用紙Pを1枚ずつ分離して、画像出力装置15に向かって供給する。また両面印刷が行われる場合、給紙機構211は、片面に画像が形成された用紙Pを、画像出力装置15の画像形成タイミングに合わせて画像出力装置15に再供給されるように、搬送する。給紙機構221において、用紙トレイから送り出された用紙Pが給紙機構221内の給紙搬送経路のガイド内に用紙Pが供給されると、給紙搬送経路内に設けられるセンサが、用紙Pの先端部分を検知して、検知信号を出力する。   Below the image output device 15, a paper feed mechanism 211 having a paper tray is provided. In the image forming apparatus 11 of this reference example, a cut sheet-like paper that is a recording medium is used as the paper P. In general, the paper feed mechanism 221 separates the paper P in the paper tray one by one and supplies it to the image output device 15. When duplex printing is performed, the paper feed mechanism 211 transports the paper P on which an image is formed on one side so that the paper P is re-supplied to the image output device 15 in accordance with the image formation timing of the image output device 15. . In the paper feed mechanism 221, when the paper P delivered from the paper tray is supplied into the guide of the paper feed transport path in the paper feed mechanism 221, a sensor provided in the paper feed transport path is used to detect the paper P. Detecting the tip part of the sensor and outputting a detection signal.

画像出力装置15の手前には、一対のレジストローラ212が、配置される。レジストローラ212は、給紙搬送経路内のセンサからの検知信号に基づいて、搬送される用紙Pを一旦停止させる。分離供給された用紙Pは、レジストローラ212によって制御される供給タイミングで、画像出力装置15に搬送される。   A pair of registration rollers 212 is disposed in front of the image output device 15. The registration roller 212 temporarily stops the transported paper P based on a detection signal from a sensor in the paper feed transport path. The separately supplied paper P is conveyed to the image output device 15 at a supply timing controlled by the registration roller 212.

画像出力装置15内には、第1画像形成部Paと、第2画像形成部Pbと、第3画像形成部Pcと、第4画像形成部Pdと、転写搬送ベルト機構213と、定着装置217とが設けられる。転写搬送ベルト機構213は、画像出力装置15内の下方部に配置される。転写搬送ベルト機構213は、駆動ローラ214と、従動ローラ215と、これらローラ214,215の間に略平行に伸びるように張架された転写搬送ベルト216とを有する。転写搬送ベルト216の下側に近接して、パターン画像検出ユニット232が設けられている。   In the image output device 15, the first image forming portion Pa, the second image forming portion Pb, the third image forming portion Pc, the fourth image forming portion Pd, the transfer conveyance belt mechanism 213, and the fixing device 217 are included. Are provided. The transfer / conveying belt mechanism 213 is disposed in a lower portion in the image output device 15. The transfer / conveying belt mechanism 213 includes a driving roller 214, a driven roller 215, and a transfer / conveying belt 216 stretched between these rollers 214 and 215 so as to extend substantially in parallel. A pattern image detection unit 232 is provided in the vicinity of the lower side of the transfer conveyance belt 216.

第1画像形成部Pa、第2画像形成部Pb、第3画像形成部Pc、および第4画像形成部Pdは、画像出力装置15内の転写搬送ベルト216の上方に、転写搬送ベルト216に近接して、用紙搬送経路の上流側から順に並設される。定着装置217は、用紙搬送路における転写搬送ベルト機構213の下流側に配置される。第1画像形成部Paと給紙機構21との間に、用紙吸着用帯電器228が設けられる。第4画像形成部Pdと定着装置217との間でありかつ駆動ローラ214のほぼ真上の位置に、用紙剥離用の除電器229が設けられる。   The first image forming unit Pa, the second image forming unit Pb, the third image forming unit Pc, and the fourth image forming unit Pd are located above the transfer conveyance belt 216 in the image output device 15 and close to the transfer conveyance belt 216. Then, they are arranged in order from the upstream side of the sheet conveyance path. The fixing device 217 is disposed on the downstream side of the transfer conveyance belt mechanism 213 in the sheet conveyance path. A paper suction charger 228 is provided between the first image forming portion Pa and the paper feed mechanism 21. A static eliminator 229 for separating the paper is provided between the fourth image forming unit Pd and the fixing device 217 and at a position almost directly above the driving roller 214.

転写搬送ベルト機構213は、概略的には、レジストローラ212によって供給された用紙Pを、転写搬送ベルト216に静電吸着させつつ搬送する構成になっており、具体的には以下のように動作する。用紙吸着用帯電器228は、転写搬送ベルト216の表面を帯電させる。転写搬送ベルト216は、駆動ローラ214によって、図1において矢印Zで示す方向に駆動される。ゆえに転写搬送ベルト216は、給紙機構211を通じて給送される用紙Pを担持しつつ、第1画像形成部Pa、第2画像形成部Pb、第3画像形成部Pc、および第4画像形成部Pdに、用紙Pを順次搬送する。転写搬送ベルト216の表面が用紙吸着用帯電器228によって帯電されているので、転写搬送ベルト機構213は、給紙機構211から供給された用紙Pを転写搬送ベルト216に確実に吸着させた状態で、第1画像形成部Paから第4画像形成部Pdまでの間、用紙Pを位置ずれを起こさないように、安定して搬送することができる。静電吸着されている用紙Pを転写搬送ベルト216から分離するために、用紙剥離用の除電器229には交流電流が印加されている。   The transfer / conveying belt mechanism 213 is generally configured to convey the paper P supplied by the registration rollers 212 while electrostatically attracting the sheet P to the transfer / conveying belt 216, and specifically operates as follows. To do. The sheet suction charger 228 charges the surface of the transfer conveyance belt 216. The transfer conveyance belt 216 is driven in the direction indicated by the arrow Z in FIG. Therefore, the transfer / conveying belt 216 holds the paper P fed through the paper feeding mechanism 211, and the first image forming unit Pa, the second image forming unit Pb, the third image forming unit Pc, and the fourth image forming unit. The paper P is sequentially conveyed to Pd. Since the surface of the transfer / conveying belt 216 is charged by the sheet adsorbing charger 228, the transfer / conveying belt mechanism 213 securely adsorbs the sheet P supplied from the paper feeding mechanism 211 to the transfer / conveying belt 216. The paper P can be stably conveyed from the first image forming portion Pa to the fourth image forming portion Pd so as not to cause a positional shift. In order to separate the electrostatically adsorbed paper P from the transfer conveyance belt 216, an alternating current is applied to the static eliminator 229 for paper separation.

第1画像形成部Pa、第2画像形成部Pb、第3画像形成部Pc、および第4画像形成部Pdは、実質的には、相互に等しい構成を有している。各画像形成装置Pa.Pb,Pc,Pdは、図1において矢印Fで示す方向に回転駆動される感光体ドラム222a,222b,222c,222dをそれぞれ含む。感光体ドラム222a〜222dの周辺には、帯電器223a,223b,223c,223dと、現像装置224a,224b,224c,224dと、転写部材225a,225b,225c,225dと、クリーニング装置226a,226b,226c,226dとが、感光体ドラム222a〜222dの回転方向Fに沿って順次配置されている。   The first image forming unit Pa, the second image forming unit Pb, the third image forming unit Pc, and the fourth image forming unit Pd have substantially the same configuration. Each image forming apparatus Pa. Pb, Pc, and Pd include photosensitive drums 222a, 222b, 222c, and 222d that are driven to rotate in the direction indicated by arrow F in FIG. Around the photosensitive drums 222a to 222d, chargers 223a, 223b, 223c, 223d, developing devices 224a, 224b, 224c, 224d, transfer members 225a, 225b, 225c, 225d, and cleaning devices 226a, 226b, 226c and 226d are sequentially arranged along the rotation direction F of the photosensitive drums 222a to 222d.

感光体ドラム222a〜222dの上方には、レーザビームスキャナユニット227a,227b,227c,227dがそれぞれ設けられている。レーザビームスキャナユニット227a〜227dは、半導体レーザ素子と、偏向装置であるポリゴンミラー240a,240b,240c,240dと、fθレンズ241a,241b,241c,241dと、2つのミラー242a,242b,242c,242d;243a,243b,243c,243dとをそれぞれ有している。なお図1において、半導体レーザ素子は図示されていない。   Laser beam scanner units 227a, 227b, 227c, and 227d are provided above the photosensitive drums 222a to 222d, respectively. The laser beam scanner units 227a to 227d include semiconductor laser elements, polygon mirrors 240a, 240b, 240c, and 240d that are deflection devices, fθ lenses 241a, 241b, 241c, and 241d, and two mirrors 242a, 242b, 242c, and 242d. ; 243a, 243b, 243c, 243d, respectively. In FIG. 1, the semiconductor laser element is not shown.

第1画像形成部Paのレーザビームスキャナユニット227aには、画像処理装置14からの画像データ内の、カラー原稿画像の黒の色成分像に対応する信号が入力される。第2画像形成部Pbのレーザビームスキャナユニット227bには、画像データ内のカラー原稿画像のシアンの色成分像に対応する信号が入力される。第3画像形成部Pcのレーザビームスキャナユニット227cには、画像データ内のカラー原稿画像のマゼンタの色成分像に対応する信号が入力される。第4画像形成部Pdのレーザビームスキャナユニット227dには、画像データ内のカラー原稿画像の黄の色成分像に対応する信号が入力される。   A signal corresponding to the black color component image of the color document image in the image data from the image processing device 14 is input to the laser beam scanner unit 227a of the first image forming unit Pa. A signal corresponding to the cyan color component image of the color document image in the image data is input to the laser beam scanner unit 227b of the second image forming unit Pb. A signal corresponding to the magenta color component image of the color original image in the image data is input to the laser beam scanner unit 227c of the third image forming unit Pc. A signal corresponding to the yellow color component image of the color original image in the image data is input to the laser beam scanner unit 227d of the fourth image forming unit Pd.

帯電器223a〜223dは、感光体ドラム222a〜222dをそれぞれ一様に帯電させる。レーザビームスキャナユニット227a〜227dの半導体レーザ素子は、該ユニットに与えられた信号に応じて変調されたレーザ光を発する。ポリゴンミラー240a〜240dは、半導体レーザ素子からのレーザ光を、予め定める主走査方向に偏向させる。fθレンズ241a〜241dおよびミラー242a〜242d;243a〜243dは、ポリゴンミラー240a〜240dによって偏向されたレーザ光を、帯電された感光体ドラム222a〜222d表面に結像させる。これによってカラー原稿画像の4つの色成分に対応する静電潜像が、感光体ドラム222a〜222d上に形成される。   The chargers 223a to 223d uniformly charge the photosensitive drums 222a to 222d, respectively. The semiconductor laser elements of the laser beam scanner units 227a to 227d emit laser beams that are modulated in accordance with signals given to the units. Polygon mirrors 240a to 240d deflect laser light from the semiconductor laser element in a predetermined main scanning direction. The fθ lenses 241a to 241d and the mirrors 242a to 242d; 243a to 243d image the laser beams deflected by the polygon mirrors 240a to 240d on the surfaces of the charged photosensitive drums 222a to 222d. As a result, electrostatic latent images corresponding to the four color components of the color original image are formed on the photosensitive drums 222a to 222d.

第1画像形成部Paの現像装置224aには、黒色のトナーが収容されている。第2画像形成部Pbの現像装置224bには、シアン色のトナーが収容されている。第3画像形成部Pcの現像装置224cには、マゼンタ色のトナーが収容されている。第4画像形成部Pdの現像装置224dには、黄色のトナーが収容されている。現像装置224a〜224dは、感光ドラム222a〜222d上の静電潜像を、収容されているトナーによって現像する。これによって画像出力装置15において、原稿画像が、黒、シアン、マゼンタ、および黄色のトナー像として再現される。   The developing device 224a of the first image forming unit Pa contains black toner. The developing device 224b of the second image forming unit Pb contains cyan toner. The developing device 224c of the third image forming unit Pc contains magenta toner. The developing device 224d of the fourth image forming unit Pd contains yellow toner. The developing devices 224a to 224d develop the electrostatic latent images on the photosensitive drums 222a to 222d with toner stored therein. As a result, the image output device 15 reproduces the original image as black, cyan, magenta, and yellow toner images.

転写部材225a〜225dは、転写搬送ベルト216によって搬送される用紙Pの一方面に、感光体ドラム222a〜222d上のトナー像を転写する。クリーニング装置226a〜226dは、転写後の感光体ドラム222a〜222d上に残留するトナーを、それぞれ除去する。   The transfer members 225a to 225d transfer the toner images on the photosensitive drums 222a to 222d onto one surface of the paper P conveyed by the transfer conveyance belt 216. The cleaning devices 226a to 226d remove toner remaining on the photosensitive drums 222a to 222d after the transfer, respectively.

第4画像形成部Pdにおいてトナー像の転写が完了した後、用紙Pは、除電器229によって、先端部分から順次、転写搬送ベルト219から剥離され、定着装置217へ導かれる。定着装置217は、用紙P上に転写されたトナー像を、用紙P上に定着させる。   After the transfer of the toner image is completed in the fourth image forming unit Pd, the sheet P is sequentially peeled from the transfer conveyance belt 219 from the leading end portion by the static eliminator 229 and guided to the fixing device 217. The fixing device 217 fixes the toner image transferred onto the paper P onto the paper P.

定着装置217が備える定着ローラ間のニップを通過した用紙Pは、搬送方向切換えゲート218を通過する。搬送方向切換えゲート218は、トナー像定着後の用紙Pの搬送経路を、画像形成装置11本体の外へ用紙Pを排出するための第1の経路と、画像出力装置15に向かって用紙Pを再供給するための第2の経路との間で選択的に切換える。搬送方向切換えゲート218によって搬送経路が第1の経路に切換えられた場合、用紙Pは、排出ローラによって、画像形成装置11の本体の外壁に取付けられている排紙トレイ220上に排出される。搬送方向切換えゲート218によって搬送経路が第2の経路に切換えられた場合、用紙Pはスイッチバック搬送経路221に搬送され、スイッチバック搬送経路221によって表裏が反転された後、給紙機構211を経由して画像出力装置15に再度供給される。   The sheet P that has passed through the nip between the fixing rollers provided in the fixing device 217 passes through the conveyance direction switching gate 218. The transport direction switching gate 218 passes the transport path of the paper P after the toner image is fixed, the first path for discharging the paper P out of the main body of the image forming apparatus 11, and the paper P toward the image output apparatus 15. Selectively switch between a second path for resupply. When the transport path is switched to the first path by the transport direction switching gate 218, the paper P is discharged onto the paper discharge tray 220 attached to the outer wall of the main body of the image forming apparatus 11 by the discharge roller. When the transport path is switched to the second path by the transport direction switching gate 218, the paper P is transported to the switchback transport path 221, the front and back are reversed by the switchback transport path 221, and then passed through the paper feed mechanism 211. Then, it is supplied again to the image output device 15.

上述の説明では、レーザビームスキャナユニット227a〜227dによってレーザ光を走査し露光することによって、感光体222a〜222dへの光書込みを行っている。レーザビームスキャナユニット227a〜227dの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイとからなる書込み光学系であるLED(Light Emitting Diode)ヘッドが用いられても良い。LEDヘッドは、レーザビームスキャナユニットと比べてサイズが小さく、かつ可動部分がないために無音である。ゆえに複数の光書込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー画像形成装置では、LEDヘッドが好適に用いられる。   In the above description, optical writing is performed on the photoconductors 222a to 222d by scanning and exposing the laser beams with the laser beam scanner units 227a to 227d. Instead of the laser beam scanner units 227a to 227d, an LED (Light Emitting Diode) head which is a writing optical system including a light emitting diode array and an imaging lens array may be used. The LED head is silent compared to the laser beam scanner unit and is silent because there are no moving parts. Therefore, an LED head is preferably used in a tandem digital color image forming apparatus that requires a plurality of optical writing units.

上述の説明では、画像処理装置14からCMYKの画像のデータが出力されているので、画像出力装置15は、電子写真方式の印刷機で実現されている。画像出力装置15は、電子写真方式の印刷機に限らず、他の装置、たとえばインクジェット方式の印刷機で実現されてもよい。   In the above description, since the CMYK image data is output from the image processing device 14, the image output device 15 is realized by an electrophotographic printer. The image output device 15 is not limited to an electrophotographic printer, and may be realized by another device, for example, an ink jet printer.

また画像処理装置14は、CMYKの画像のデータに限らず、他の画像のデータ、たとえばRGBの画像のデータ、またはL***の画像のデータを出力しても良い。この場合、画像出力装置15の構成および画像形成装置11の構成は、画像出力装置から出力される画像のデータの構成に応じたものになっている。以後、図2〜図22の説明は、画像処理装置14からRGBのデータが出力される構成の例になっている。RGBのデータが出力される場合、画像出力装置15は、たとえば、表示装置で実現されている。 The image processing apparatus 14 may output not only CMYK image data but also other image data, for example, RGB image data or L * a * b * image data. In this case, the configuration of the image output device 15 and the configuration of the image forming device 11 are in accordance with the configuration of image data output from the image output device. Hereinafter, the description of FIGS. 2 to 22 is an example of a configuration in which RGB data is output from the image processing apparatus 14. When RGB data is output, the image output device 15 is realized by a display device, for example.

図2は、本発明の参考例である画像処理装置14を備えた画像形成装置11の構成を示すブロック図である。画像形成装置11は、画像処理装置14の他に、画像入力装置13と、画像出力装置15と、操作装置16とを含む。画像入力装置13は、処理対象の画像を入力する。画像処理装置14は、入力された画像に、予め定める処理を施す。画像出力装置15は、画像処理装置14によって処理が施された画像を出力する。操作装置16は、画像形成装置11の使用者が画像形成装置11に対して指示を与える際に用いられる。画像入力装置13における画像の入力解像度と、画像出力装置15における画像の出力解像度とは、予め定められている。本参考例では、画像入力装置13を、カラー画像が読取り可能なスキャナ装置として説明する。スキャナ装置は、読取り対象の原稿表面を予め定める入力解像度で読取り、原稿上の画像を示すアナログ画像信号としてRGBの反射率信号を生成し、画像処理装置14に与えている。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 11 including an image processing apparatus 14 that is a reference example of the present invention. In addition to the image processing device 14, the image forming device 11 includes an image input device 13, an image output device 15, and an operation device 16. The image input device 13 inputs an image to be processed. The image processing device 14 performs a predetermined process on the input image. The image output device 15 outputs the image processed by the image processing device 14. The operation device 16 is used when a user of the image forming apparatus 11 gives an instruction to the image forming apparatus 11. The input resolution of the image in the image input device 13 and the output resolution of the image in the image output device 15 are determined in advance. In this reference example, the image input device 13 will be described as a scanner device capable of reading a color image. The scanner device reads the surface of a document to be read with a predetermined input resolution, generates an RGB reflectance signal as an analog image signal indicating an image on the document, and provides the image processing device 14 with the RGB reflectance signal.

画像処理装置14は、アナログ/デジタル(以後「A/D」と略称する)変換部21・シェーディング補正部22・入力階調補正部23・色補正部24・像域分離処理部25・フィルタ制御部26・空間フィルタ処理部27・および中間調出力階調処理部28を含む。   The image processing apparatus 14 includes an analog / digital (hereinafter abbreviated as “A / D”) conversion unit 21, a shading correction unit 22, an input tone correction unit 23, a color correction unit 24, an image area separation processing unit 25, and filter control. Section 26, spatial filter processing section 27, and halftone output gradation processing section 28.

A/D変換部21は、画像入力装置13から与えられるRGB表色系の反射率信号を、デジタル信号に変換する。シェーディング補正部は、A/D変換された反射率信号に対して、シェーディング補正処理を施す。シェーディング補正処理は、画像入力装置13の照明系・結像系・および撮像系の構成に起因して画像信号に生じる各種の歪みを取除くために行われる。入力階調補正処理部23は、シェーディング補正処理が施された反射率信号に、入力階調処理を施す。入力階調補正処理は、反射率信号を、濃度信号等であるような画像処理装置14が扱いやすい信号に変換する処理である。入力階調補正部23は、反射率信号に、カラーバランス処理をさらに施しても良い。色補正部24は、画像出力装置15における色再現の忠実化実現のために、入力階調補正部23から出力される濃度信号に、色補正処理を施す。以後の説明では、A/D変換、シェーディング補正処理、入力階調補正処理、および色補正処理を「前処理」と総称する。前処理が施された画像の濃度信号は、画像を構成する各画素の赤、緑、および青(以後「RGB」と称する)のデータによって構成されるデジタル信号であり、以後「画像のデータ」と称する。画素のRGBのデータは、画素をRGBの3色に色分解して得られる。画像のデータは、像域分離処理部25と空間フィルタ処理部27とに与えられる。   The A / D converter 21 converts the RGB color system reflectance signal given from the image input device 13 into a digital signal. The shading correction unit performs a shading correction process on the A / D converted reflectance signal. The shading correction process is performed to remove various distortions that occur in the image signal due to the configuration of the illumination system, the imaging system, and the imaging system of the image input device 13. The input tone correction processing unit 23 performs input tone processing on the reflectance signal that has been subjected to the shading correction processing. The input tone correction process is a process for converting the reflectance signal into a signal that can be easily handled by the image processing apparatus 14 such as a density signal. The input tone correction unit 23 may further perform color balance processing on the reflectance signal. The color correction unit 24 performs a color correction process on the density signal output from the input tone correction unit 23 in order to realize faithful color reproduction in the image output device 15. In the following description, A / D conversion, shading correction processing, input tone correction processing, and color correction processing are collectively referred to as “pre-processing”. The density signal of the preprocessed image is a digital signal composed of red, green and blue (hereinafter referred to as “RGB”) data of each pixel constituting the image, and hereinafter referred to as “image data”. Called. The RGB data of the pixel is obtained by separating the pixel into three colors of RGB. The image data is given to the image area separation processing unit 25 and the spatial filter processing unit 27.

像域分離処理部25は、画像のデータに基づき、領域分離処理を行う。領域分離処理は、文字、写真および網点の判別を行い、文字領域、写真領域および網点領域に分離する処理である。像域分離処理部25は、画像内の網点領域を抽出するための網点領域抽出手段に相当する。網点領域は、原稿上の画像において、網点を用いて中間調表示された部分に相当する。網点には、線密度が相互に異なる複数の種類がある。画像内の任意の領域が網点領域であるか否かを判断するには、該任意の領域内の濃淡パターンに周期性があるか否かを、たとえばフーリエ変換法を用いて判断すれば良い。領域の空間周波数の分布をフーリエ変換法を用いて測定した場合、分布が特定の帯域に偏っているならば、領域内の濃淡パターンに周期性があるので、該領域は網点領域であると判断される。像域分離処理部25の処理結果は、フィルタ制御部26と中間調出力階調処理部28とに与えられる。像域分離処理部25の処理結果は、画像出力装置15にさらに与えられても良い。   The image area separation processing unit 25 performs area separation processing based on image data. The area separation process is a process for discriminating characters, photographs and halftone dots and separating them into character areas, photograph areas and halftone dot areas. The image area separation processing unit 25 corresponds to halftone dot area extraction means for extracting a halftone dot area in an image. The halftone dot area corresponds to a halftone displayed portion using halftone dots in an image on a document. There are a plurality of types of halftone dots having different linear densities. In order to determine whether or not an arbitrary region in the image is a halftone dot region, it is only necessary to determine whether or not the shading pattern in the arbitrary region has periodicity using, for example, a Fourier transform method. . When the spatial frequency distribution of an area is measured using the Fourier transform method, if the distribution is biased to a specific band, the shading pattern in the area has periodicity, so that the area is a halftone dot area. To be judged. The processing result of the image area separation processing unit 25 is given to the filter control unit 26 and the halftone output gradation processing unit 28. The processing result of the image area separation processing unit 25 may be further given to the image output device 15.

フィルタ制御部26は、像域分離処理部25の処理結果と前処理後の画像のデータとに基づき、空間フィルタ処理部27の特性を、画像内の領域毎に調整する。空間フィルタ処理部27は、前処理後の画像のデータに対して、調整された特性に基づいて、画像内の領域の空間周波数の成分を制限するための空間フィルタ処理を施す。空間フィルタ処理部27の詳細は後述する。   The filter control unit 26 adjusts the characteristics of the spatial filter processing unit 27 for each region in the image based on the processing result of the image region separation processing unit 25 and the image data after the preprocessing. The spatial filter processing unit 27 performs spatial filter processing on the pre-processed image data based on the adjusted characteristics to limit the spatial frequency component of the region in the image. Details of the spatial filter processing unit 27 will be described later.

中間調出力階調処理部28は、空間フィルタ処理部27から出力された画像のデータに対して、階調補正処理および中間調生成処理を施す。中間調生成処理は、画像を複数の画素に分割して各画素の階調を再現できるようにする処理である。また中間調出力階調処理部28は、画像データの濃度値を、画像出力装置15の特性値である網点面積率に変換する処理を行っていも良い。以後の説明では、階調補正処理および中間調生成処理を「後処理」と総称する。後処理が施された画像のデータが、画像出力装置15に与えられる。   The halftone output tone processing unit 28 performs tone correction processing and halftone generation processing on the image data output from the spatial filter processing unit 27. The halftone generation process is a process for dividing an image into a plurality of pixels so that the gradation of each pixel can be reproduced. The halftone output gradation processing unit 28 may perform processing for converting the density value of the image data into a halftone dot area ratio that is a characteristic value of the image output device 15. In the following description, tone correction processing and halftone generation processing are collectively referred to as “post-processing”. Data of the post-processed image is given to the image output device 15.

図3は、図2の画像形成装置11において、画像の入力から画像の出力までのプロセスを説明するための図である。使用者が操作装置16を操作して原稿複写を指示すると、ステップS1の処理として、画像入力装置13は、原稿を読取り、読取り結果を画像処理装置14に与える。ステップS2の処理として、画像処理装置14のA/D変換部21から色補正部24までの部分は、前処理を行う。ステップS3の処理として、像域分離処理部25は、領域分離処理を行う。   FIG. 3 is a diagram for explaining a process from image input to image output in the image forming apparatus 11 of FIG. When the user operates the operation device 16 to instruct to copy the document, the image input device 13 reads the document and gives the read result to the image processing device 14 as processing in step S1. As processing of step S2, the part from the A / D conversion unit 21 to the color correction unit 24 of the image processing apparatus 14 performs preprocessing. As the processing in step S3, the image area separation processing unit 25 performs area separation processing.

空間フィルタ処理部27は、ステップS4の処理として、前処理が施された画像のデータの網点領域に対応する部分(以後「網点部分」と称する)に対して、網点領域のモアレを除去するための空間フィルタ処理を施す。空間フィルタ処理は、RGBの各データに対して、個別に行われる。RGBの各データを処理する際の空間フィルタ処理部27の特性は、相互に等しい。空間フィルタ処理部27は、画像のデータの網点部分以外の部分を、空間フィルタ処理を何ら施さずに出力してもよく、画像の網点領域以外の領域の空間周波数特性に応じた空間フィルタ処理を施した後に出力してもよい。中間調出力階調処理部28は、ステップS5の処理として、空間フィルタ処理が施された画像のデータに後処理を施し、画像出力装置15に与える。画像出力装置15は、ステップS6の処理として、後処理が施された画像のデータに基づき、画像を出力する。   The spatial filter processing unit 27 performs the moire of the halftone dot region on the portion corresponding to the halftone dot region of the preprocessed image data (hereinafter referred to as “halftone dot portion”) as the process of step S4. A spatial filter process is performed for removal. Spatial filter processing is performed individually for each piece of RGB data. The characteristics of the spatial filter processing unit 27 when processing RGB data are equal to each other. The spatial filter processing unit 27 may output a portion other than the halftone dot portion of the image data without performing any spatial filter processing, and a spatial filter corresponding to the spatial frequency characteristics of the region other than the halftone dot region of the image. You may output, after processing. The halftone output tone processing unit 28 performs post-processing on the image data on which the spatial filter processing has been performed as the processing in step S <b> 5, and provides the processed data to the image output device 15. The image output device 15 outputs an image based on the post-processed image data as the process of step S6.

画像処理装置14は、空間フィルタ処理部27を用いて、網点領域に生じるモアレを抑制することを目的としている。網点領域のモアレの主たる発生要因は、画像入力装置13の入力解像度と画像出力装置15の出力解像度との組合わせに伴う周期の干渉に起因するものである。入力解像度と出力解像度とが相互に異なっている場合、網点の形成の周期が干渉するので、モアレが形成される。画像形成装置11において、入力解像度と出力解像度とは予め決定されている。ゆえに、画像入力装置13における網点の形成の周期と画像出力装置15における網点の形成の周期との組合わせに基づいたモデルによって、モアレが最も生じ易い空間周波数を、予め求めることができる。   The image processing apparatus 14 uses the spatial filter processing unit 27 for the purpose of suppressing moire generated in the halftone area. A main cause of generation of moire in the halftone dot region is due to period interference associated with the combination of the input resolution of the image input device 13 and the output resolution of the image output device 15. When the input resolution and the output resolution are different from each other, moire is formed because the halftone dot formation period interferes. In the image forming apparatus 11, the input resolution and the output resolution are determined in advance. Therefore, the spatial frequency at which moiré is most likely to occur can be obtained in advance by a model based on a combination of a halftone dot formation period in the image input device 13 and a halftone dot formation period in the image output device 15.

図4は、65線網点を用いた網点領域(以後「65線網点の網点領域」と略称する)の空間周波数特性を概略的に示すグラフである。図5は、133線網点を用いた網点領域(以後「133線網点の網点領域」と略称する)の空間周波数特性を概略的に示すグラフである。図4および図5は、入力解像度が600dpiであり、出力解像度が600dpiであり、かつ画像が3×3のディザマトリクスを用いたディザ方式の中間調表示法によって表されている場合を例としている。なお図4および図5のグラフにおいて、「主走査空間周波数」は画像入力装置13の走査方向と同一の方向の網点の空間周波数を示し、「副走査空間周波数」は画像入力装置13の走査方向と直交する方向の網点の空間周波数を示している。主走査および副走査空間周波数軸で定義される平面を、空間周波数平面とする。空間周波数の単位は、1mmあたりのラインの本数[本/mm]、すなわち線密度[lpi]である。グラフの縦軸は、MTF(Modulation Transfer Function)である。   FIG. 4 is a graph schematically showing the spatial frequency characteristics of a halftone dot region using 65-line halftone dots (hereinafter abbreviated as “half-tone dot region of 65-line halftone dot”). FIG. 5 is a graph schematically showing a spatial frequency characteristic of a halftone dot region using 133-line halftone dots (hereinafter abbreviated as “halftone dot region of 133-line halftone dot”). 4 and 5 illustrate an example in which the input resolution is 600 dpi, the output resolution is 600 dpi, and the image is represented by a dither halftone display method using a 3 × 3 dither matrix. . 4 and 5, “main scanning spatial frequency” indicates the spatial frequency of the halftone dot in the same direction as the scanning direction of the image input device 13, and “sub-scanning spatial frequency” indicates the scanning of the image input device 13. The spatial frequency of a halftone dot in a direction orthogonal to the direction is shown. A plane defined by the main scanning and sub-scanning spatial frequency axes is defined as a spatial frequency plane. The unit of the spatial frequency is the number of lines per 1 mm [lines / mm], that is, the linear density [lpi]. The vertical axis of the graph is MTF (Modulation Transfer Function).

図4の65線網点の網点領域では、空間周波数平面内の主走査および副走査空間周波数がそれぞれ4本/mmである点PF1のMTFが最大になっており、該点PF1を中心として±1本/mm分の帯域WF1内の点のMTFが山状になっていることが分かる。また図5の133線網点の網点領域では、空間周波数平面内の主走査および副走査空間周波数がそれぞれ8本/mmである点PF2のMTFが最大になっており、該点PF2を中心として±1本/mm分の帯域WF2内の点のMTFが山状になっていることが分かる。なお図4および図5において、上記の帯域WF1,WF2に相当する空間周波数平面内の部分に斜線を付して示している。以後の説明では、図4および図5に示す網点領域の空間周波数特性のグラフを、図6および図7に示すように、空間周波数平面を1次元の空間周波数軸に置換えることによって、簡略化して示す。   In the halftone dot region of the 65-line halftone dot in FIG. 4, the MTF of the point PF1 where the main scanning and sub-scanning spatial frequencies in the spatial frequency plane are each 4 lines / mm is the maximum, and the point PF1 is the center. It can be seen that the MTFs at the points in the band WF1 for ± 1 line / mm are mountain-shaped. Further, in the halftone dot region of the 133-line halftone dot in FIG. 5, the MTF of the point PF2 where the main scanning and sub-scanning spatial frequencies in the spatial frequency plane are each 8 lines / mm is the maximum, and the point PF2 is the center. As can be seen, the MTFs at points in the band WF2 for ± 1 line / mm are mountain-shaped. In FIGS. 4 and 5, portions in the spatial frequency plane corresponding to the bands WF1 and WF2 are indicated by hatching. In the following description, the spatial frequency characteristic graph of the halftone dot region shown in FIGS. 4 and 5 is simplified by replacing the spatial frequency plane with a one-dimensional spatial frequency axis as shown in FIGS. Shown in the form.

本参考例の画像処理装置14は、モアレ除去のための空間フィルタ処理を行う際の空間フィルタ処理部27の特性に特徴がある。以下に、65線網点の網点領域と133線網点の網点領域を例として、モアレ除去の際の空間フィルタ処理部27の特性について詳細に説明する。本明細書では、処理対象の画像が含み得る全空間周波数を含む空間周波数帯域を「許容空間周波数帯域」と称している。画像が含み得る最小の空間周波数は0である。   The image processing apparatus 14 of the present reference example is characterized by the characteristics of the spatial filter processing unit 27 when performing spatial filter processing for moire removal. Hereinafter, the characteristics of the spatial filter processing unit 27 at the time of moire removal will be described in detail by taking as an example a halftone dot area of 65 line halftone dots and a halftone dot area of 133 line halftone dots. In the present specification, a spatial frequency band including all spatial frequencies that can be included in an image to be processed is referred to as an “allowable spatial frequency band”. The minimum spatial frequency that an image can contain is zero.

モアレ除去のための空間フィルタ処理を行う際の空間フィルタ処理部27の特性は、画像に含まれ得る全ての空間周波数の成分を減衰させ、かつモアレが生じ得る予め定める空間周波数(以後「モアレ周波数」と称する)の成分をさらに減衰または除去させる特性になっている。このような特性が設定された状態の空間フィルタ処理部27が、モアレ除去用の空間フィルタ手段に相当する。網点領域では、モアレ周波数の成分だけでなく、モアレ周波数の近傍の空間周波数の成分もモアレの発生要因になり得る。モアレ周波数およびモアレ周波数の近傍の空間周波数からなり、モアレが生じ易い空間周波数の帯域を「モアレ周波数域」と略称する。   The characteristics of the spatial filter processing unit 27 when performing the spatial filter processing for removing moiré are the characteristics of a predetermined spatial frequency (hereinafter referred to as “moire frequency”) that attenuates all spatial frequency components that can be included in the image and can cause moire. ")") Is further attenuated or removed. The spatial filter processing unit 27 in a state where such characteristics are set corresponds to the spatial filter means for removing moire. In the halftone dot region, not only the moire frequency component but also the spatial frequency component in the vicinity of the moire frequency can be a cause of moire. A spatial frequency band that is composed of a moire frequency and a spatial frequency in the vicinity of the moire frequency and is likely to generate moire is abbreviated as a “moire frequency region”.

図8は、空間フィルタ処理部27の65線網点用の理想の特性GA1のグラフである。図9は、空間フィルタ処理部27の133線網点用の理想の特性GB1のグラフである。図8において、「FMA」は65線網点におけるモアレ周波数を示し、図9において、「FMB」は、133線網点におけるモアレ周波数を示している。本明細書のフィルタの特性のグラフにおいて、横軸は空間周波数平面を1次元の空間周波数軸に置換えたものであり、縦軸はMTFである。MTFが1.0未満である場合、フィルタの特性は減衰傾向になっており、MTFが1.0を越える場合、フィルタの特性は強調傾向になっている。   FIG. 8 is a graph of the ideal characteristic GA1 for the 65-line halftone dot of the spatial filter processing unit 27. FIG. 9 is a graph of the ideal characteristic GB1 for the 133-line halftone dot of the spatial filter processing unit 27. In FIG. 8, “FMA” indicates the moire frequency at the 65-line halftone dot, and in FIG. 9, “FMB” indicates the moire frequency at the 133-line halftone dot. In the graph of the filter characteristics of the present specification, the horizontal axis is obtained by replacing the spatial frequency plane with a one-dimensional spatial frequency axis, and the vertical axis is MTF. When the MTF is less than 1.0, the filter characteristics tend to attenuate. When the MTF exceeds 1.0, the filter characteristics tend to be emphasized.

理想の空間フィルタ処理部27の特性GA1,GB1は、基本的に減衰傾向の特性であり、かつモアレが特に発生しやすい空間周波数の帯域が抑制された特性になっている。このために理想の空間フィルタ処理部27の特性GA1,GB1におけるMTFは、許容空間周波数帯域全域において、空間周波数が0の場合のMTF(以後「基準MTF」と記す)よりも減衰し、かつモアレ周波数FMA,FMBにおいて極小値となっている。基準MTFは、1.0である。   The characteristics GA1 and GB1 of the ideal spatial filter processing unit 27 are basically characteristics of an attenuation tendency, and are characteristics in which a spatial frequency band in which moire is particularly likely to occur is suppressed. For this reason, the MTFs in the characteristics GA1 and GB1 of the ideal spatial filter processing unit 27 are attenuated more than the MTF in the case where the spatial frequency is 0 (hereinafter referred to as “reference MTF”) over the entire allowable spatial frequency band, and moire. It is a minimum value at the frequencies FMA and FMB. The reference MTF is 1.0.

空間フィルタ処理部27は、好ましくは、デジタルフィルタで実現される。デジタルフィルタで構成された空間フィルタ処理部27の特性は、複数のフィルタ係数から構成されるマトリクスによって定められる。マトリクスは、任意の1つの画素(以後「注目画素」と称する)を元に画像内に設定されるブロックを構成する画素のデータに対して、空間フィルタ処理のための演算を行う際に用いられる。空間フィルタ処理のための演算は、注目画素を変えつつ、複数回行われる。フィルタ係数は、画素のデータに対する重み付け係数になっている。   The spatial filter processing unit 27 is preferably realized by a digital filter. The characteristics of the spatial filter processing unit 27 composed of a digital filter are determined by a matrix composed of a plurality of filter coefficients. The matrix is used when performing calculations for spatial filtering on the data of the pixels constituting the block set in the image based on any one pixel (hereinafter referred to as “target pixel”). . The calculation for the spatial filter processing is performed a plurality of times while changing the target pixel. The filter coefficient is a weighting coefficient for pixel data.

モアレ除去のための空間フィルタ処理部27の特性を定めるマトリクスは、モアレ周波数の空間周波数の成分を減衰または除去させる特性を有するフィルタ(以後「第1フィルタ」と称する)の特性を定めるマトリクスと、平滑フィルタの特性を定めるマトリクスとを、コンボリューション演算して得られる。以後の説明では、モアレ除去のための空間フィルタ処理部27の特性を定めるマトリクスを「空間フィルタマトリクス」と称し、第1フィルタの特性を定めるマトリクスを「第1フィルタマトリクス」と称し、平滑フィルタの特性を定めるマトリクスを「平滑フィルタマトリクス」と称する。   The matrix that defines the characteristics of the spatial filter processing unit 27 for removing moire is a matrix that defines the characteristics of a filter (hereinafter referred to as “first filter”) having a characteristic of attenuating or removing the spatial frequency component of the moire frequency; It is obtained by convolution calculation with a matrix that defines the characteristics of the smoothing filter. In the following description, a matrix that defines the characteristics of the spatial filter processing unit 27 for removing moire is referred to as a “spatial filter matrix”, and a matrix that defines the characteristics of the first filter is referred to as a “first filter matrix”. The matrix that defines the characteristics is referred to as a “smoothing filter matrix”.

図10は、図8に示す65線網点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性の規定に用いられる第1フィルタの理想の特性GA3を示すグラフである。図11は、図9に示す133線網点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性の規定に用いられる第1フィルタの理想の特性GB3を示すグラフである。第1フィルタの理想の特性GA3,GBにおいて、モアレ周波数FMA,FMBのMTFが極小値になっており、かつモアレ周波数域のMTFが1.0未満になっている。   FIG. 10 is a graph showing an ideal characteristic GA3 of the first filter used for defining the characteristic of the ideal spatial filter processing unit 27 for the 65-line halftone dot shown in FIG. FIG. 11 is a graph showing an ideal characteristic GB3 of the first filter used for defining the characteristic of the ideal spatial filter processing unit 27 for the 133-line halftone dot shown in FIG. In the ideal characteristics GA3 and GB of the first filter, the MTFs of the moire frequencies FMA and FMB are minimum values, and the MTF of the moire frequency region is less than 1.0.

第1フィルタは、好ましくは、モアレ周波数においてMTFが極小値となっているバンドカットフィルタで実現される。このようなバンドカットフィルタの遮断周波数は、モアレ周波数と一致する。なお第1フィルタの特性は、モアレ周波数の成分を減衰または除去させる特性を有するフィルタの特性であれば、バンドカットフィルタの特性に限らず、他のフィルタの特性で実現されてもよい。   The first filter is preferably realized by a band cut filter in which the MTF has a minimum value at the moire frequency. The cut-off frequency of such a band cut filter matches the moire frequency. The characteristics of the first filter are not limited to the characteristics of the band cut filter and may be realized by characteristics of other filters as long as the characteristics of the filter have characteristics of attenuating or removing the moire frequency component.

平滑フィルタの特性は、画像に含まれ得る全空間周波数の成分を減衰させるものになっている。図12は、図8に示す65線網点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性の規定に用いられる平滑フィルタの理想の特性GA4を示すグラフである。図13は、図9に示す133線網点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性の規定に用いられる平滑フィルタの理想の特性GB4を示すグラフである。理想の平滑フィルタの特性GA4,GB5では、許容空間周波数帯域内の全空間周波数のMTFが1.0以下になっている。平滑フィルタのMTFは、常に1.0以下であるならば、空間周波数の変化に伴ってどのように変化してもよい。   The characteristic of the smoothing filter is to attenuate all spatial frequency components that can be included in the image. FIG. 12 is a graph showing the ideal characteristic GA4 of the smoothing filter used for defining the characteristic of the ideal spatial filter processing unit 27 for the 65-line halftone dot shown in FIG. FIG. 13 is a graph showing the ideal characteristic GB4 of the smoothing filter used for defining the characteristic of the ideal spatial filter processing unit 27 for the 133-line halftone dot shown in FIG. In ideal smoothing filter characteristics GA4 and GB5, the MTFs of all spatial frequencies in the allowable spatial frequency band are 1.0 or less. As long as the MTF of the smoothing filter is always 1.0 or less, it may be changed in any manner as the spatial frequency changes.

空間フィルタ処理部27の特性が図8および図9で説明した特性になっているのは、以下の理由からである。網点領域に65線網点が用いられる場合、65線網点のモアレ周波数を予め求めることによって、図6に示すような65線網点の空間周波数特性が得られる。得られた65線網点の空間周波数特性において、MTFが山状に強調されている帯域がモアレ周波数域に相当するので、空間フィルタ処理部27は、モアレ周波数域の空間周波数の成分を減衰させるようにする。モアレ周波数域の空間周波数成分の減衰には、図10に示すような、モアレ周波数域の空間周波数成分を減衰または除去する第1フィルタが用いられる。   The characteristics of the spatial filter processing unit 27 are the characteristics described with reference to FIGS. 8 and 9 for the following reason. When a 65-line halftone dot is used in the halftone dot region, the 65-line halftone dot spatial frequency characteristic as shown in FIG. 6 is obtained by obtaining the moire frequency of the 65-line halftone dot in advance. In the obtained spatial frequency characteristics of the 65-line halftone dot, since the band in which the MTF is emphasized in a mountain shape corresponds to the moire frequency region, the spatial filter processing unit 27 attenuates the spatial frequency component in the moire frequency region. Like that. For attenuation of the spatial frequency component in the moire frequency region, a first filter that attenuates or removes the spatial frequency component in the moire frequency region as shown in FIG. 10 is used.

網点領域において、モアレ周波数域の空間周波数に起因するモアレの他に、モアレ周波数域以外の他の帯域内の空間周波数に起因するモアレが発生している。他の帯域の空間周波数に起因するモアレは、モアレ周波数域の空間周波数に起因するモアレよりも視覚的に目立たない。65線網点の網点領域の空間周波数の成分の減衰処理に図10の第1フィルタだけが用いられる場合、モアレ周波数域の空間周波数に起因するモアレの発生だけが抑制され、他の帯域の空間周波数に起因するモアレは元どおり発生する。この結果、減衰処理後の網点領域全体のモアレの抑制状態が統一されていないので、網点領域の品位が低下する。ゆえに、他の帯域の空間周波数に起因するモアレの抑制のために、他の帯域の空間周波数の成分に対して平滑処理を施す必要がある。他の帯域の空間周波数成分の平滑化には、図12に示すように、許容空間周波数帯域全域の空間周波数の成分を減衰させる平滑フィルタが用いられる。   In the halftone dot region, moire due to a spatial frequency in a band other than the moire frequency region occurs in addition to the moire due to the spatial frequency in the moire frequency region. Moire caused by the spatial frequency in other bands is less visually noticeable than moire caused by the spatial frequency in the moire frequency range. When only the first filter of FIG. 10 is used for the attenuation processing of the spatial frequency component in the halftone dot region of the 65-line halftone dot, only the occurrence of moire due to the spatial frequency in the moire frequency region is suppressed, and Moire caused by the spatial frequency is generated as it is. As a result, the moire suppression state of the entire halftone dot area after the attenuation process is not unified, and the quality of the halftone dot area is degraded. Therefore, in order to suppress moire caused by the spatial frequency in the other band, it is necessary to perform a smoothing process on the component of the spatial frequency in the other band. For smoothing the spatial frequency components in other bands, as shown in FIG. 12, a smoothing filter that attenuates the spatial frequency components in the entire allowable spatial frequency band is used.

以上説明した理由に基づき、65線網点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性は、図8に示すように、図10の第1フィルタの特性と図12の平滑フィルタの特性とを組合わせて得られるバンドパスフィルタの特性になっている。これによって空間フィルタ処理部27は、モアレ周波数域の空間周波数の成分を特に減衰させる処理を行いつつ、モアレ周波数域以外の残余の帯域の全空間周波数の成分を減衰させる平滑処理を行うことができる。図8の特性を有する空間フィルタ処理部27が用いられる場合、許容空間周波数帯域全域に渡って、モアレが視覚上充分に目立たない程度に抑制される。これによって空間フィルタ処理部27は、モアレ周波数域の空間周波数の成分だけに減衰処理を施すバンドカットフィルタよりも、空間フィルタ処理後の画像の品位を一層向上させることができる。   Based on the reason described above, the characteristics of the ideal spatial filter processing unit 27 for the 65-line halftone dot are the combination of the characteristics of the first filter of FIG. 10 and the characteristics of the smoothing filter of FIG. 12, as shown in FIG. It has the characteristics of a bandpass filter obtained together. As a result, the spatial filter processing unit 27 can perform a smoothing process for attenuating all spatial frequency components in the remaining bands other than the moire frequency band while performing a process for particularly attenuating the spatial frequency components in the moire frequency band. . When the spatial filter processing unit 27 having the characteristics shown in FIG. 8 is used, the moire is suppressed to a level that is not sufficiently conspicuous over the entire allowable spatial frequency band. As a result, the spatial filter processing unit 27 can further improve the quality of the image after the spatial filter processing, as compared with the band cut filter that performs attenuation processing only on the spatial frequency components in the moire frequency region.

網点領域に用いられる網点が133線網点である場合、網点が65線網点である場合と同様に、最初に、図7に示すように、入力解像度と出力解像度とに基づいてモアレ周波数域が求められる。次いで、許容空間周波数帯域全域の空間周波数の成分を減衰させ、かつ求められたモアレ周波数域の空間周波数の成分をさらに減衰または除去させるフィルタの特性を、図11の第1フィルタの特性と図13の平滑フィルタの特性とを組合わせて求める。図9の特性を有する空間フィルタ処理部27を用いて空間フィルタ処理が行われるならば、網点領域のモアレの発生要因が視覚上、全波長域に渡って軽減される。これによって、空間フィルタ処理部27を用いた空間フィルタ処理後の画像の品位は、バンドカットフィルタだけを用いた空間フィルタ処理後の画像の品位よりも、より一層向上される。   When the halftone dot used in the halftone dot region is a 133-line halftone dot, as in the case where the halftone dot is a 65-line halftone dot, first, based on the input resolution and the output resolution, as shown in FIG. Moire frequency range is required. Next, the characteristics of the filter that attenuates the spatial frequency components in the entire allowable spatial frequency band and further attenuates or removes the obtained spatial frequency components in the moire frequency band are shown in FIG. And the characteristics of the smoothing filter. If the spatial filter processing is performed using the spatial filter processing unit 27 having the characteristics shown in FIG. 9, the generation factor of moire in the halftone dot region is visually reduced over the entire wavelength region. Thereby, the quality of the image after the spatial filter processing using the spatial filter processing unit 27 is further improved than the quality of the image after the spatial filter processing using only the band cut filter.

以上説明した理由に基づき、空間フィルタマトリクスの設定は、入力解像度と出力解像度との組合わせに応じて求められたモアレ周波数域に基づいて行われる。空間フィルタマトリクスのフィルタ係数は、モアレ周波数域に応じてフィルタ係数が設定された第1フィルタマトリクスと、平滑フィルタマトリクスとのコンボリューション演算によって設定される。これによって、モアレ周波数域に対して特に効果的でありつつ、残余の空間周波数帯域に対してほどよい効果を有するフィルタを提供することができる。   Based on the reason described above, the setting of the spatial filter matrix is performed based on the moire frequency range obtained according to the combination of the input resolution and the output resolution. The filter coefficient of the spatial filter matrix is set by a convolution operation between the first filter matrix in which the filter coefficient is set according to the moire frequency region and the smoothing filter matrix. As a result, it is possible to provide a filter that is particularly effective for the moire frequency band and has a moderate effect for the remaining spatial frequency band.

図3のステップS4の空間フィルタ処理に際して、本参考例の空間フィルタ処理の処理対象となるのは網点領域であり、空間フィルタ処理部27の特性は網点の種類に応じて変化する。ゆえに空間フィルタ処理の実行に先立ち、網点の種類に応じた空間フィルタマトリクスが、予め定められている。定められた空間フィルタマトリクスは、空間フィルタ処理部27またはフィルタ制御部26に備えられる記憶部に記憶される。空間フィルタマトリクスが2つ以上準備されている場合、フィルタ制御部26は、網点の種類に応じて、空間フィルタ処理部27が用いる空間フィルタマトリクスを適宜切換えることが好ましい。   In the spatial filter processing in step S4 in FIG. 3, the spatial filter processing target of the present reference example is a halftone dot region, and the characteristics of the spatial filter processing unit 27 change according to the type of halftone dot. Therefore, prior to the execution of the spatial filter processing, a spatial filter matrix corresponding to the type of halftone dot is determined in advance. The determined spatial filter matrix is stored in a storage unit provided in the spatial filter processing unit 27 or the filter control unit 26. When two or more spatial filter matrices are prepared, it is preferable that the filter control unit 26 appropriately switches the spatial filter matrix used by the spatial filter processing unit 27 according to the type of halftone dot.

図14は、フィルタ制御部26において、空間フィルタ部27の特性を制御する処理を説明するための図である。図14は、65線網点用の空間フィルタマトリクスと133点用の空間フィルタマトリクスとが、既に設定されている場合を例とする。使用者が操作装置16を操作して原稿複写を指示すると、フィルタ制御部26は、画像入力装置13が原稿を読取った後に処理を開始する。フィルタ制御部26は、ステップS11の処理として、画像のデータの網点部分を空間フィルタ処理部27に与えると共に、65線網点用の空間フィルタマトリクスおよび133点網点用の空間フィルタマトリクスのうちのどちらか一方を、空間フィルタ処理部27に与える。2つの空間フィルタマトリクスのうちのどちらを与えるかは、網点領域に用いられる網点が65線網点であるか133線網点であるかに応じて選択させることが好ましい。フィルタ制御部26は、ステップS12で、空間フィルタ処理部分27に、空間フィルタ処理を開始させる。   FIG. 14 is a diagram for explaining processing for controlling the characteristics of the spatial filter unit 27 in the filter control unit 26. FIG. 14 shows an example in which a 65-line halftone dot spatial filter matrix and a 133-point spatial filter matrix are already set. When the user operates the operation device 16 to instruct document copying, the filter control unit 26 starts processing after the image input device 13 reads the document. In step S11, the filter control unit 26 provides the halftone dot portion of the image data to the spatial filter processing unit 27, and among the 65-line halftone dot spatial filter matrix and the 133-point halftone dot spatial filter matrix. One of the above is given to the spatial filter processing unit 27. Which of the two spatial filter matrices is given is preferably selected depending on whether the halftone dot used in the halftone dot region is a 65-line halftone dot or a 133-line halftone dot. In step S12, the filter control unit 26 causes the spatial filter processing unit 27 to start spatial filter processing.

図14の処理の結果、空間フィルタ処理部27に単一の空間フィルタマトリクスと網点部分とが与えられているので、空間フィルタ処理部27は、モアレ除去のための空間フィルタ処理を行う。なお図14の例では、空間フィルタマトリクスは2つ準備されているとしたが、これに限らず、3つ以上準備されていてもよい。また空間フィルタマトリクスは1つだけ準備されていて、空間フィルタ処理部27が常に同じ空間フィルタマトリクスを用いる構成であってもよい。   As a result of the processing in FIG. 14, since the spatial filter processing unit 27 is given a single spatial filter matrix and a halftone dot portion, the spatial filter processing unit 27 performs spatial filter processing for moire removal. In the example of FIG. 14, two spatial filter matrices are prepared. However, the present invention is not limited to this, and three or more spatial filter matrices may be prepared. Further, only one spatial filter matrix may be prepared, and the spatial filter processing unit 27 may always use the same spatial filter matrix.

実際の空間フィルタ処理部27の特性は、画像入力装置13および画像出力装置15の特性の変化に伴い変化する。実際の空間フィルタ処理部27の特性は、以下に示す方法で最適化される。最初に、図2の構成を有する画像形成装置11に試験用の原稿を複写させ、その結果出力される画像内の網点領域のモアレの有無を、たとえば目視によって確認する実験を行う。前記実験は、空間フィルタ処理部27の特性を相互に変えて複数回行われる。複数回の実験の結果モアレの発生が最も少ない画像が出力された時の空間フィルタ処理部27の特性を、最適な特性とすればよい。空間フィルタ処理部27の実際の特性は、デジタルフィルタの構成に規制されるので、理想の特性と一致しない場合がある。この場合は、最適化のための実験に用いられた複数の特性のうち、理想の特性に最も類似する特性が選ばれればよい。   The actual characteristics of the spatial filter processing unit 27 change as the characteristics of the image input device 13 and the image output device 15 change. The actual characteristics of the spatial filter processing unit 27 are optimized by the following method. First, a test original is copied to the image forming apparatus 11 having the configuration shown in FIG. 2, and an experiment is performed to visually confirm, for example, the presence or absence of moire in a halftone dot region in the image output as a result. The experiment is performed a plurality of times while mutually changing the characteristics of the spatial filter processing unit 27. The characteristic of the spatial filter processing unit 27 when an image with the least occurrence of moire is output as a result of a plurality of experiments may be set to an optimum characteristic. The actual characteristics of the spatial filter processing unit 27 are restricted by the configuration of the digital filter, and may not match the ideal characteristics. In this case, a characteristic that is most similar to the ideal characteristic may be selected from among a plurality of characteristics used in the optimization experiment.

空間フィルタ処理部27の特性において、MTFが極小値となる空間周波数は、空間フィルタマトリクスのコンボリューション演算に用いられる第1フィルタの中央画素に対する重み付けを変化させることによって、変化させることができる。空間フィルタ処理部27の特性全体のMTFは、空間フィルタマトリクスのコンボリューション演算に用いられる平滑フィルタの中央画素に対する重み付けを変化させることによって、変化させることができる。平滑フィルタの中央画素に対応する重み付けが大きいほど、空間フィルタ処理部27の特性全体のMTFが強くなる。   In the characteristics of the spatial filter processing unit 27, the spatial frequency at which the MTF becomes a minimum value can be changed by changing the weighting for the central pixel of the first filter used for the convolution calculation of the spatial filter matrix. The MTF of the entire characteristic of the spatial filter processing unit 27 can be changed by changing the weighting for the central pixel of the smoothing filter used for the convolution calculation of the spatial filter matrix. The greater the weighting corresponding to the center pixel of the smoothing filter, the stronger the MTF of the entire characteristic of the spatial filter processing unit 27.

最適な空間フィルタマトリクスについて、65線網点および133線網点を例として、以下に説明する。以下の説明では、第1フィルタマトリクスおよび平滑フィルタマトリクスがどちらも3行3列(3×3)のマトリクスで実現され、空間フィルタマトリクスは、5行5列(5×5)のマトリクスで実現されている場合を例としている。3×3のマトリクス、および5×5のマトリクスでは、注目画素はブロックの中央にあり、注目画素に対応するフィルタ係数はマトリクスの中央にある。ブロック内の全画素のうち、前記注目画素以外の残余の画素を、「周辺画素」と称する。空間フィルタマトリクスを得るために用いられる平滑フィルタマトリクスは、好ましくは、全フィルタ係数が相互に等しい平滑フィルタマトリクスで実現される。また空間フィルタマトリクスを得るために用いられる平滑フィルタマトリクスとしては、さらに好ましくは、注目画素のフィルタ係数が周辺画素のフィルタ係数よりも大きい平滑フィルタマトリクスで実現される。   The optimum spatial filter matrix will be described below by taking 65-line halftone dots and 133-line halftone dots as examples. In the following description, the first filter matrix and the smoothing filter matrix are both realized by a matrix of 3 rows and 3 columns (3 × 3), and the spatial filter matrix is realized by a matrix of 5 rows and 5 columns (5 × 5). Take the case as an example. In the 3 × 3 matrix and the 5 × 5 matrix, the target pixel is in the center of the block, and the filter coefficient corresponding to the target pixel is in the center of the matrix. Among all the pixels in the block, the remaining pixels other than the target pixel are referred to as “peripheral pixels”. The smoothing filter matrix used to obtain the spatial filter matrix is preferably realized with a smoothing filter matrix in which all the filter coefficients are equal to each other. The smoothing filter matrix used for obtaining the spatial filter matrix is more preferably realized by a smoothing filter matrix in which the filter coefficient of the pixel of interest is larger than the filter coefficients of the surrounding pixels.

まず、全フィルタ係数が相互に等しい平滑フィルタマトリクスを用いて定められる最適な空間フィルタマトリクスについて、図15〜図18を用いて説明する。本参考例では、平滑フィルタマトリクス内の全フィルタ係数は、1になっている。全フィルタ係数が相互に等しい平滑フィルタマトリクスを用いた空間フィルタ処理の演算は、ブロック内の全画素のデータの相加平均を求める演算に相当する。   First, an optimal spatial filter matrix that is determined using smoothing filter matrices in which all the filter coefficients are equal to each other will be described with reference to FIGS. In this reference example, all the filter coefficients in the smoothing filter matrix are 1. The calculation of the spatial filter processing using the smoothing filter matrix in which all the filter coefficients are equal to each other corresponds to the calculation for calculating the arithmetic average of the data of all the pixels in the block.

図15は、65線網点用の最適な空間フィルタマトリクスを定めるための行列式を示す図である。図15の行列式の左辺第1項は、65線網点用の最適の第1フィルタマトリクスMA1であり、図15の行列式の左辺第2項は、65線網点用の最適の平滑フィルタマトリクスMA2である。図15の行列式の右辺は、65本網点用の最適の空間フィルタマトリクスMA3であり、65線網点用の最適の第1フィルタマトリクスMA1と65線網点用の最適の平滑フィルタマトリクスMA2とのコンボリューション演算によって得られる。   FIG. 15 is a diagram showing a determinant for determining an optimum spatial filter matrix for a 65-line halftone dot. The first term on the left side of the determinant in FIG. 15 is the optimum first filter matrix MA1 for 65-line halftone dots, and the second term on the left side of the determinant in FIG. 15 is the optimum smoothing filter for 65-line halftone dots. This is the matrix MA2. The right side of the determinant in FIG. 15 is an optimal spatial filter matrix MA3 for 65 halftone dots, and an optimal first filter matrix MA1 for 65 line halftone dots and an optimal smoothing filter matrix MA2 for 65 line halftone dots. It is obtained by the convolution calculation.

図16(A)は、65線網点用の最適の第1フィルタの特性GA5のグラフである。最適の第1フィルタの特性GA5は、図15の最適の第1フィルタマトリクスMA1によって定められる。最適の第1フィルタの特性は、遮断周波数が6.5本/mmであるバンドカットフィルタの特性になっている。   FIG. 16A is a graph of the characteristic GA5 of the optimum first filter for the 65-line halftone dot. The optimum first filter characteristic GA5 is determined by the optimum first filter matrix MA1 of FIG. The optimum first filter characteristic is that of a band cut filter having a cutoff frequency of 6.5 lines / mm.

図16(B)は、65線網点用の最適の平滑フィルタの特性GA6のグラフである。最適の平滑フィルタの特性GA6は、図15の最適の平滑フィルタマトリクスMA2によって定められる。最適の平滑フィルタの特性GA6では、基準MTFが1.0であり、0より大きくかつ予め定める上限空間周波数FFA未満の帯域内では空間周波数が増大するほどMTFが0に近付き、かつ上限空間周波数FFA以上の空間周波数のMTFが0になっている。上限空間周波数FFAはモアレ周波数FMA以上の空間周波数であり、図16の例では11本/mmになっている。   FIG. 16B is a graph of the characteristic GA6 of the optimum smoothing filter for the 65-line halftone dot. The optimum smoothing filter characteristic GA6 is determined by the optimum smoothing filter matrix MA2 in FIG. In the characteristic GA6 of the optimum smoothing filter, the reference MTF is 1.0, the MTF approaches 0 as the spatial frequency increases within a band greater than 0 and less than the predetermined upper limit spatial frequency FFA, and the upper limit spatial frequency FFA. The MTF of the above spatial frequency is zero. The upper limit spatial frequency FFA is a spatial frequency equal to or higher than the moire frequency FMA, and is 11 lines / mm in the example of FIG.

図16(C)は、65本網点用の最適の空間フィルタ処理部27の特性GA7のグラフである。最適の空間フィルタ処理部27の特性GA7は、図15の最適の空間フィルタマトリクスMA3によって定められる。最適の空間フィルタ処理部27の特性GA7は、65線網点のモアレ周波数FMAのMTFの代わりに6.75本/mmの空間周波数のMTFが極小値になっており、かつ11本/mm以上の空間周波数の成分のMTFが0になっており、他の構成は図8の65線網点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性GA1と等しい。   FIG. 16C is a graph of the characteristic GA7 of the optimum spatial filter processing unit 27 for 65 halftone dots. The characteristic GA7 of the optimum spatial filter processing unit 27 is determined by the optimum spatial filter matrix MA3 in FIG. The optimum characteristic GA7 of the spatial filter processing unit 27 is that the MTF with the spatial frequency of 6.75 lines / mm is a minimum value instead of the MTF of the moire frequency FMA of the 65-line halftone dot, and 11 lines / mm or more. The MTF of the spatial frequency component is 0, and the other configuration is equal to the characteristic GA1 of the ideal spatial filter processing unit 27 for the 65-line halftone dot in FIG.

図17は、133線網点用の最適な空間フィルタマトリクスを定めるための行列式を示す図である。図17の行列式の右辺は、133本網点用の最適の空間フィルタマトリクスMB3であり、左辺第1項である最適の第1フィルタマトリクスMB1と、左辺第2項である平滑フィルタマトリクスMB2とを、コンボリューション演算して得られる。図17の左辺第2項には、図15の65線網点用の最適の平滑フィルタマトリクスMA2と同じマトリクスが用いられている。   FIG. 17 is a diagram showing a determinant for determining an optimum spatial filter matrix for a 133-line halftone dot. The right side of the determinant in FIG. 17 is an optimal spatial filter matrix MB3 for 133 halftone dots, and the optimal first filter matrix MB1 that is the first term on the left side, and the smoothing filter matrix MB2 that is the second term on the left side. Is obtained by convolution calculation. In the second term on the left side of FIG. 17, the same matrix as the optimum smoothing filter matrix MA2 for the 65-line halftone dot in FIG. 15 is used.

図18(A)は、133線網点用の最適の第1フィルタの特性GB5のグラフである。最適の第1フィルタの特性GB5は、図17の第1フィルタマトリクスMB1によって定められる。最適の第1フィルタの特性GB5は、遮断周波数が9.2本/mmであるバンドカットフィルタの特性になっている。図18(B)は、133線網点用の最適の平滑フィルタの特性GB6のグラフである。最適の平滑フィルタの特性GB6は、図17の平滑フィルタマトリクスMB2によって定められる。最適の平滑フィルタの特性GB6は、図16(B)の平滑フィルタの特性GA6と等しい。   FIG. 18A is a graph of the characteristic GB5 of the optimum first filter for the 133-line halftone dot. The optimum first filter characteristic GB5 is determined by the first filter matrix MB1 of FIG. The optimum characteristic GB5 of the first filter is that of a band cut filter having a cutoff frequency of 9.2 lines / mm. FIG. 18B is a graph of the characteristic GB6 of the optimum smoothing filter for the 133-line halftone dot. The optimum smoothing filter characteristic GB6 is determined by the smoothing filter matrix MB2 of FIG. The optimum smoothing filter characteristic GB6 is equal to the smoothing filter characteristic GA6 of FIG.

図18(C)は、133線網点用の最適の空間フィルタ処理部27の特性GB7のグラフである。最適の空間フィルタ処理部27の特性GB7は、図17の最適の空間フィルタマトリクスMB3によって定められる。最適の空間フィルタ処理部27の特性GB7は、133線網点のモアレ周波数FMBのMTFの代わりに9.2本/mmの空間周波数のMTFが極小値になっており、かつ22本/mm以上の帯域の空間周波数のMTFが0になっており、他の構成は図9の133線網点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性GB1と等しい。   FIG. 18C is a graph of the characteristic GB7 of the optimum spatial filter processing unit 27 for the 133-line halftone dot. The characteristic GB7 of the optimum spatial filter processing unit 27 is determined by the optimum spatial filter matrix MB3 in FIG. The optimum characteristic GB7 of the spatial filter processing unit 27 is that the MTF having a spatial frequency of 9.2 / mm is a minimum value instead of the MTF of the moire frequency FMB of the 133-line halftone dot, and 22 / mm or more. The MTF of the spatial frequency of the band is zero, and the other configuration is equal to the characteristic GB1 of the ideal spatial filter processing unit 27 for the 133-line halftone dot in FIG.

以上図15〜図18で説明したように、全フィルタ係数が相互に等しい平滑フィルタマトリクスを用いて空間フィルタマトリクスが定められた場合、空間フィルタ処理部27の特性を、モアレ除去のための空間フィルタ処理により適した特性にすることができる。   As described above with reference to FIGS. 15 to 18, when the spatial filter matrix is determined using the smoothing filter matrix in which all the filter coefficients are equal to each other, the characteristics of the spatial filter processing unit 27 are changed to the spatial filter for moire removal. The characteristics can be made more suitable for processing.

次いで、注目画素のフィルタ係数が周辺画素のフィルタ係数よりも大きい平滑フィルタマトリクスを用いて定められる最適な空間フィルタマトリクスについて、図19〜図22を用いて説明する。フィルタ係数が相互に異なるマトリクスを用いた行列演算は、注目画素を含むブロック内の全画素のデータの重み付け平均を求める演算に相当する。   Next, an optimum spatial filter matrix determined using a smoothing filter matrix in which the filter coefficient of the pixel of interest is larger than the filter coefficients of the surrounding pixels will be described with reference to FIGS. The matrix operation using matrices with different filter coefficients corresponds to an operation for obtaining a weighted average of data of all the pixels in the block including the target pixel.

図19は、65線網点用の最適な空間フィルタマトリクスMA5を定めるための行列式を示す図である。図19の行列式の右辺は、65本網点用の最適の空間フィルタマトリクスMA5であり、左辺第1項である最適の第1フィルタマトリクスMA1と、左辺第2項である最適の平滑フィルタマトリクスMA4とを、コンボリューション演算して得られる。図19の行列式内の左辺第1項には、図15の65点網点用の最適の第1フィルタマトリクスMA1が用いられている。図19の最適の平滑フィルタマトリクスMA4において、注目画素のフィルタ係数は4である。また注目画素の上下左右に位置する画素のフィルタ係数は、2である。注目画素の対角線上にある残余の4つの周辺画素のフィルタ係数は、該周辺画素がブロック内で注目画素に最も遠い位置にあるので、全フィルタ係数のうちの最小値、すなわち1としている。   FIG. 19 is a diagram showing a determinant for determining an optimum spatial filter matrix MA5 for a 65-line halftone dot. The right side of the determinant in FIG. 19 is an optimum spatial filter matrix MA5 for 65 halftone dots, the optimum first filter matrix MA1 being the first term on the left side and the optimum smoothing filter matrix being the second term on the left side. It is obtained by convolution calculation with MA4. In the first term on the left side in the determinant of FIG. 19, the optimum first filter matrix MA1 for the 65 dot halftone dot of FIG. 15 is used. In the optimum smoothing filter matrix MA4 in FIG. 19, the filter coefficient of the pixel of interest is 4. In addition, the filter coefficient of the pixels located above, below, left, and right of the target pixel is 2. The filter coefficients of the remaining four neighboring pixels on the diagonal line of the target pixel are set to the minimum value of all the filter coefficients, that is, 1 because the peripheral pixel is located farthest from the target pixel in the block.

図20(A)は、65線網点用の最適の第1フィルタの特性GA5のグラフであり、図16(A)と同じものである。図20(B)は、65線網点用の最適の平滑フィルタの特性GA8のグラフである。最適の平滑フィルタの特性GB8は、図19(B)の最適の平滑フィルタマトリクスによって定められる。最適の平滑フィルタの特性GA8は、上限空間周波数FFAが16本/mmになっており、他の構成は図16(B)の最適の平滑フィルタの特性GA4と等しい。   FIG. 20A is a graph of the characteristic GA5 of the optimal first filter for the 65-line halftone dot, which is the same as FIG. FIG. 20B is a graph of the characteristic GA8 of the optimum smoothing filter for the 65-line halftone dot. The optimum smoothing filter characteristic GB8 is determined by the optimum smoothing filter matrix in FIG. The optimum smoothing filter characteristic GA8 has an upper limit spatial frequency FFA of 16 lines / mm, and the other configuration is the same as the optimum smoothing filter characteristic GA4 of FIG.

図20(C)は、65線網点用の最適の空間フィルタ処理部27の特性GA9のグラフである。最適の空間フィルタ処理部27の特性GA9は、図19の空間フィルタマトリクスMA5によって定められる。最適の空間フィルタ処理部27の特性GA9は、65線網点のモアレ周波数FMAのMTFの代わりに6.5本/mmの空間周波数のMTFが極小値になっており、かつ16本/mm以上の帯域の空間周波数の周波数成分のMTFが0になっており、他の構成は図8の65線網点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性GA1と等しい。   FIG. 20C is a graph of the characteristic GA9 of the optimum spatial filter processing unit 27 for a 65-line halftone dot. The characteristic GA9 of the optimum spatial filter processing unit 27 is determined by the spatial filter matrix MA5 in FIG. The optimum characteristic GA9 of the spatial filter processing unit 27 is that the MTF having a spatial frequency of 6.5 lines / mm is a minimum value instead of the MTF of the moire frequency FMA of the 65-line halftone dot, and 16 lines / mm or more. The MTF of the frequency component of the spatial frequency of the band is 0, and the other configuration is equal to the characteristic GA1 of the ideal spatial filter processing unit 27 for the 65-line halftone dot in FIG.

図21は、133線網点用の最適な空間フィルタマトリクスMB5を定めるための行列式を示す図である。図21の行列式の右辺は、133本網点用の最適の空間フィルタマトリクスMB5であり、左辺第1項である最適の第1フィルタマトリクスMB1と、左辺第2項である最適の平滑フィルタマトリクスMB4とを、コンボリューション演算して得られる。図21の行列式内の左辺第1項には、図17の133点網点用の最適の第1フィルタマトリクスMB1が用いられている。図21の133本網点用の最適の平滑フィルタマトリクスMB4は、図19の65点網点用の最適の平滑フィルタマトリクスMB4と等しい。   FIG. 21 is a diagram showing a determinant for determining the optimum spatial filter matrix MB5 for the 133-line halftone dot. The right side of the determinant in FIG. 21 is an optimum spatial filter matrix MB5 for 133 halftone dots, the optimum first filter matrix MB1 being the first term on the left side and the optimum smoothing filter matrix being the second term on the left side. MB4 is obtained by convolution calculation. As the first term on the left side in the determinant of FIG. 21, the optimal first filter matrix MB1 for the 133 dot halftone dot of FIG. 17 is used. The optimum smoothing filter matrix MB4 for 133 halftone dots in FIG. 21 is equal to the optimum smoothing filter matrix MB4 for 65 dot halftones in FIG.

図22(A)は、133線網点用の最適の第1フィルタの特性GB5のグラフであり、図18(A)と同じものである。図22(B)は、133線網点用の最適の平滑フィルタの特性GB8のグラフである。最適の平滑フィルタの特性GB8は、図21の平滑フィルタマトリクスMB4によって定められる。最適の平滑フィルタの特性GB8は、図20(B)の平滑フィルタの特性GA8と等しい。   FIG. 22A is a graph of the characteristic GB5 of the optimal first filter for the 133-line halftone dot, which is the same as FIG. FIG. 22B is a graph of the characteristic GB8 of the optimum smoothing filter for the 133-line halftone dot. The optimum smoothing filter characteristic GB8 is determined by the smoothing filter matrix MB4 of FIG. The optimum smoothing filter characteristic GB8 is equal to the smoothing filter characteristic GA8 of FIG.

図22(C)は、133線網点用の最適の空間フィルタ処理部27の特性GB9のグラフである。最適の空間フィルタ処理部27の特性GB9は、図21の空間フィルタマトリクスMB5によって定められる。最適の空間フィルタ処理部27の特性GB9は、133線網点のモアレ周波数FMBのMTFの代わりに9.2本/mmの空間周波数のMTFが極小値になっており、かつ16本/mm以上の帯域の空間周波数の周波数成分のMTFが0になっており、他の構成は図9の133点用の理想の空間フィルタ処理部27の特性GB1と等しい。   FIG. 22C is a graph of the characteristic GB9 of the optimum spatial filter processing unit 27 for the 133-line halftone dot. The characteristic GB9 of the optimum spatial filter processing unit 27 is determined by the spatial filter matrix MB5 in FIG. The characteristic GB9 of the optimum spatial filter processing unit 27 is that the MTF having a spatial frequency of 9.2 lines / mm is a minimum value instead of the MTF of the moire frequency FMB of the 133-line halftone dot, and 16 lines / mm or more. The MTF of the frequency component of the spatial frequency in this band is 0, and the other configuration is equal to the characteristic GB1 of the ideal spatial filter processing unit 27 for 133 points in FIG.

以上説明したように、注目画素のフィルタ係数が周辺画素のフィルタ係数よりも大きい平滑フィルタマトリクスを用いて空間フィルタマトリクスが定められた場合、空間フィルタ処理部27の特性を、空間フィルタ処理により適した特性にすることができる。注目画素のフィルタ係数が周辺画素のフィルタ係数よりも大きい平滑フィルタマトリクスを用いることがさらに好ましいのは、以下の理由からである。画像からモアレを除去する場合、画像内の注目画素の特徴を残したまま、モアレが除去されることが理想的である。注目画素の特徴とは、たとえば注目画素の色と注目画素の周辺の画素の色との差である。注目画素のフィルタ係数が周辺画素のフィルタ係数よりも大きい場合、平滑フィルタは、注目画素の特徴をより多く残すことができる。ゆえに平滑化フィルタマトリクスにおいて、注目画素のフィルタ係数が周辺画素のフィルタ係数よりも大きくなっているのである。注目画素のフィルタ係数が周辺画素のフィルタ係数よりも大きい平滑フィルタマトリクスにおいて、好ましくは、周辺画素のフィルタ係数と注目画素のフィルタ係数との距離が大きいほど、該周辺画素のフィルタ係数が小さくなっている。これによって平滑フィルタは、注目画素の特徴をさらに多く残すことができる。   As described above, when the spatial filter matrix is determined using the smoothing filter matrix in which the filter coefficient of the target pixel is larger than the filter coefficients of the surrounding pixels, the characteristics of the spatial filter processing unit 27 are more suitable for the spatial filter processing. Can be characteristic. The reason why it is more preferable to use a smoothing filter matrix in which the filter coefficient of the pixel of interest is larger than the filter coefficient of the surrounding pixels is as follows. When removing moiré from an image, it is ideal that the moiré is removed while retaining the features of the pixel of interest in the image. The feature of the target pixel is, for example, the difference between the color of the target pixel and the colors of pixels around the target pixel. When the filter coefficient of the target pixel is larger than the filter coefficients of the surrounding pixels, the smoothing filter can leave more features of the target pixel. Therefore, in the smoothing filter matrix, the filter coefficient of the target pixel is larger than the filter coefficients of the surrounding pixels. In a smoothing filter matrix in which the filter coefficient of the target pixel is larger than the filter coefficient of the peripheral pixel, preferably, the greater the distance between the filter coefficient of the peripheral pixel and the filter coefficient of the target pixel, the smaller the filter coefficient of the peripheral pixel. Yes. As a result, the smoothing filter can leave more features of the target pixel.

図4〜図22では、像域分離処理部25によって抽出された網点領域において、モアレ周波数域が1つだけある場合を例として説明している。網点領域のモアレ周波数は、実際には、1つとは限らず、複数ある場合もある。網点領域にモアレ周波数が複数ある場合、好ましくは、第1フィルタマトリクスが、各モアレ周波数の成分をそれぞれ減衰または除去させる特性を有するフィルタ(以後「第2フィルタ」と称する)の特性を定めるマトリクス(以後「第2フィルタマトリクス」と称する)を相互にコンボリューション演算して得られるマトリクスになっている。第2フィルタは、好ましくは、モアレ周波数のMTFが極小値となっているバンドカットフィルタで実現される。   4 to 22, the case where there is only one moire frequency region in the halftone dot region extracted by the image region separation processing unit 25 is described as an example. Actually, the moire frequency in the halftone dot region is not limited to one, and there may be a plurality of moire frequencies. In the case where there are a plurality of moire frequencies in the halftone dot region, the first filter matrix preferably defines the characteristics of a filter (hereinafter referred to as “second filter”) having a characteristic of attenuating or removing each moire frequency component. (Hereinafter referred to as “second filter matrix”) is a matrix obtained by mutual convolution calculations. The second filter is preferably realized by a band cut filter in which the MTF of the moire frequency is a minimum value.

網点領域にモアレ周波数が複数ある場合の空間フィルタ処理部27の特性GX1について、図23を用いて説明する。以下の説明は、図23(A)に示すように、網点領域の空間周波数特性が3つのモアレ周波数域A1,A2,A3を有している場合を例としている。空間フィルタ処理部27の特性GX1は、図23(B)に示すように、基本的に減衰傾向になっており、かつモアレ周波数域A1,A2,A3の部分が抑制された特性を示している。このために基準MTFが1.0であり、3つのモアレ周波数域A1,A2,A3のモアレ周波数FM1,FM2,FM3のMTFがそれぞれ極小値となり、かつ許容空間周波数帯域の全空間周波数のMTFが1.0未満になっている。   A characteristic GX1 of the spatial filter processing unit 27 when there are a plurality of moire frequencies in the halftone dot region will be described with reference to FIG. In the following description, as shown in FIG. 23A, the case where the spatial frequency characteristic of the halftone dot region has three moire frequency regions A1, A2, A3 is taken as an example. As shown in FIG. 23B, the characteristic GX1 of the spatial filter processing unit 27 shows a characteristic that basically has a tendency to attenuate and that the moire frequency regions A1, A2, and A3 are suppressed. . Therefore, the reference MTF is 1.0, the MTFs of the moire frequencies FM1, FM2, and FM3 of the three moire frequency regions A1, A2, and A3 are minimum values, and the MTFs of all spatial frequencies in the allowable spatial frequency band are It is less than 1.0.

理想の空間フィルタ処理部27の特性GX1を定めるマトリクスは、3つの第2フィルタの特性GX2,GX3,GX4を定めるマトリクスと、平滑フィルタの特性を定めるマトリクスとをコンボリューション演算して得られる。図23(C)・図23(D)・および図23(E)は、第2フィルタの特性GX2,GX3,GX4をそれぞれ示すグラフである。第2フィルタの特性GX2,GX3,GX4は、基準MTFが1.0であり、モアレ周波数FM1,FM2,FM3のMTFが極小値になっている。3つの第2フィルタにおいてMTFが極小値になる空間周波数は、相互に異なる。図23(F)は、平滑フィルタの特性GX5の特性を示すグラフである。図23(F)の平滑フィルタの特性GX5は、図4〜図22の説明で用いられた平滑フィルタの特性と等しい。   The matrix that defines the characteristic GX1 of the ideal spatial filter processing unit 27 is obtained by convolution calculation of a matrix that defines the characteristics GX2, GX3, and GX4 of the three second filters and a matrix that defines the characteristics of the smoothing filter. FIG. 23C, FIG. 23D, and FIG. 23E are graphs showing the characteristics GX2, GX3, and GX4 of the second filter, respectively. Regarding the characteristics GX2, GX3, and GX4 of the second filter, the reference MTF is 1.0, and the MTFs of the moire frequencies FM1, FM2, and FM3 are minimum values. The spatial frequencies at which the MTFs become minimum values in the three second filters are different from each other. FIG. 23F is a graph illustrating characteristics of the smoothing filter characteristic GX5. A smoothing filter characteristic GX5 in FIG. 23F is equal to the smoothing filter characteristic used in the description of FIGS.

空間フィルタ処理部27は、網点領域にモアレ周波数が複数ある場合、図23(B)の特性を定めるための空間フィルタマトリクスを用いて、空間フィルタ処理を行う。これによって空間フィルタ処理部27は、網点領域に対して好適な空間フィルタ処理を施すことができる。なお図23では、網点領域のモアレ周波数域は3つであるとしているが、これに限らず、モアレ周波数域が少なくとも1つあればよい。   When there are a plurality of moire frequencies in the halftone dot region, the spatial filter processing unit 27 performs a spatial filter process using a spatial filter matrix for defining the characteristics shown in FIG. Accordingly, the spatial filter processing unit 27 can perform a suitable spatial filter process on the halftone dot region. In FIG. 23, there are three moire frequency regions in the halftone dot region. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that there is at least one moire frequency region.

空間フィルタ処理部27の処理対象の画像がカラー画像である場合、画像のデータは、各画素の輝度のデータと各画素の色差のデータとによって構成されていてもよい。輝度のデータと色差のデータとが分離している画像のデータとしては、L***表色系の画像のデータが挙げられる。L***表色系は、1976年に国際照明委員会(CIE)で規格化された表色系であり、印刷業界の標準色空間である。L***表色系の画像のデータは、画素を、明度指数L*と2種類の知覚色度a*,b*との組合わせで表す。明度指数L*が輝度のデータに相当し、2種類の知覚色度a*,b*が色差のデータに相当する。画像処理装置14において空間フィルタ処理部27にL***表色系の画像のデータを与えるには、色補正部24が、RGB表色系の画像のデータをL***表色系の画像のデータに変換するための色変換部を備えていればよい。 When the image to be processed by the spatial filter processing unit 27 is a color image, the image data may be composed of luminance data of each pixel and color difference data of each pixel. Examples of the image data in which the luminance data and the color difference data are separated include L * a * b * color system image data. The L * a * b * color system is a color system standardized by the International Commission on Illumination (CIE) in 1976, and is a standard color space in the printing industry. The data of the L * a * b * color system image represents a pixel by a combination of a lightness index L * and two types of perceptual chromaticities a * and b * . The lightness index L * corresponds to luminance data, and the two types of perceptual chromaticity a * and b * correspond to color difference data. In order to provide the spatial filter processing unit 27 with the L * a * b * color system image data in the image processing apparatus 14, the color correction unit 24 converts the RGB color system image data into L * a * b *. It suffices to have a color conversion unit for converting to color system image data.

空間フィルタ処理部27は、L***表示系の画像のデータが与えられるならば、輝度のデータL*だけに処理を施し、色差のデータa*,b*には処理を施さないことが好ましい。この理由は以下のとおりである。本参考例において、空間フィルタ処理は、画像の品位の向上を主目的として、処理対象の画像の空間周波数の特性を、所望の空間周波数特性になるように変換する。画像のデータが画素の輝度のデータと画素の色差のデータとによって構成される場合、色差のデータに対して空間フィルタ処理を施すと、空間フィルタ処理前の画像と空間フィルタ処理後の画像とで色の見え方が変わってしまう。ゆえに色差のデータに対して空間フィルタ処理が施されると、画像の品位の向上が難しくなるので、好ましくない。空間フィルタ処理部27は、L***表色系の画像のデータが与えられる場合、画素の濃淡を表す輝度のデータL*だけに処理を施し、画素の色を表す色差のデータa*,b*には処理を施さない。これによって空間フィルタ処理部27は、空間フィルタ処理に伴う画像品位の低下を招来することなく、良好な空間フィルタ処理を施すことができる。 If the L * a * b * display system image data is given, the spatial filter processing unit 27 processes only the luminance data L * and does not process the color difference data a * and b *. It is preferable. The reason for this is as follows. In this reference example, the spatial filter process converts the spatial frequency characteristics of the image to be processed into a desired spatial frequency characteristic for the main purpose of improving the quality of the image. When the image data is composed of pixel luminance data and pixel color difference data, if the color difference data is subjected to spatial filter processing, the image before the spatial filter processing and the image after the spatial filter processing are obtained. The color appearance changes. Therefore, it is not preferable to perform spatial filtering on the color difference data because it is difficult to improve image quality. When the L * a * b * color system image data is given, the spatial filter processing unit 27 performs processing only on the luminance data L * representing the shade of the pixel, and the color difference data a representing the color of the pixel a * And b * are not processed. As a result, the spatial filter processing unit 27 can perform good spatial filter processing without causing a reduction in image quality associated with the spatial filter processing.

図24は、空間フィルタ処理部27がL***表色系の画像のデータを処理対象とする場合、図2の画像形成装置11において、画像の入力から画像の出力までのプロセスを説明するための図である。図24において、図3のステップと同じ処理を行うステップには同じ符号を付し、説明は省略する。ステップS2の前処理が終了した後、画像処理装置14の色補正部24内の色変換部は、ステップS21の処理として、前処理が施されたRGB表色系の画像のデータを、L***表色系の画像のデータに変換する。L***表色系の画像のデータと、RGB表色系の画像のデータとは、計算によって相互に変換することができる。 FIG. 24 illustrates a process from image input to image output in the image forming apparatus 11 of FIG. 2 when the spatial filter processing unit 27 processes L * a * b * color system image data. It is a figure for demonstrating. In FIG. 24, steps that perform the same processes as those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. After the preprocessing in step S2, the color conversion unit in the color correction unit 24 of the image processing apparatus 14 converts the preprocessed RGB color system image data to L * as the processing in step S21 . Convert to a * b * color system image data. L * a * b * color system image data and RGB color system image data can be converted into each other by calculation.

画像処理装置14の空間フィルタ処理部27は、ステップS24の処理として、L***表色系の画像のデータ内の輝度データL*だけに、空間フィルタマトリクスを用いた空間フィルタ処理を施す。ステップS24で用いられる空間フィルタマトリクスは、図4〜図22の説明と同様に、第1フィルタマトリクスと平滑フィルタマトリクス*とをコンボリューション演算して得られる。L***表色系の画像のデータ内の色差のデータa*,b*は、空間フィルタ処理が施されないまま、中間調出力階調処理部28に与えられる。 The spatial filter processing unit 27 of the image processing apparatus 14 performs spatial filter processing using a spatial filter matrix only on the luminance data L * in the data of the L * a * b * color system image as the process of step S24. Apply. The spatial filter matrix used in step S24 is obtained by convolution calculation of the first filter matrix and the smoothing filter matrix * as in the description of FIGS. The color difference data a * and b * in the L * a * b * color system image data are supplied to the halftone output gradation processing unit 28 without being subjected to the spatial filter processing.

輝度のデータL*だけに空間フィルタ処理が施される場合、網点の種類に応じて、空間フィルタ処理部27に用いられる空間フィルタマトリクスに違いがある。ゆえに輝度のデータL*だけに空間フィルタ処理が施される場合、65点網点用の空間フィルタマトリクスと133点網点用の空間フィルタマトリクスとを、適宜切換えて用いるようにしてもよい。空間フィルタマトリクスの切換え処理は、図13で説明した処理と等しい。 When the spatial filter processing is performed only on the luminance data L * , there is a difference in the spatial filter matrix used in the spatial filter processing unit 27 depending on the type of halftone dot. Therefore, when the spatial filter process is performed only on the luminance data L * , the spatial filter matrix for the 65-point halftone dot and the spatial filter matrix for the 133-point halftone dot may be switched appropriately. The spatial filter matrix switching process is the same as the process described in FIG.

また空間フィルタ処理部27の処理対象の画像がカラー画像である場合、画像のデータは、各画素の色を表す複数の色のデータと、各画素の濃淡を表す黒のデータとから、構成されていてもよい。この画像のデータとしては、CMYKの画像のデータが挙げられる。CMYKの画像のデータは、各画素のデータをシアン(C)・マゼンタ(M)・黄(Y)・および黒(K)の4色に色分解して得られるデータによって構成されている。   When the image to be processed by the spatial filter processing unit 27 is a color image, the image data includes a plurality of color data representing the color of each pixel and black data representing the density of each pixel. It may be. The image data includes CMYK image data. The CMYK image data is constituted by data obtained by color-separating each pixel data into four colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K).

図25は、処理対象の画像のデータがCMYKの画像のデータで実現される場合の画像処理装置14の構成を示す図である。図25の例では、色補正部24が、色変換部41と墨生成下色除去部42とを備えている。色変換部41は、RGB表色系の画像のデータを、CMY表色系の画像のデータに変換する。墨生成下色除去部42は、CMY表色系の画像のデータに基づいて画素の濃淡を表す黒のデータを生成し、さらにCMY表色系の画像のデータに対して下色除去処理を施す。これによってRGB表色系の画像のデータは、CMYKの画像のデータに変換され、空間フィルタ処理部27に与えられる。空間フィルタ処理部27は、CMYKの画像のデータが与えられた場合、CMYKの各色のデータに対して、それぞれ空間フィルタ処理を施す。CMYKの各データに対する空間フィルタ処理に用いられる空間フィルタマトリクスは、図4〜図22の説明と同様に、第1フィルタマトリクスと平滑フィルタマトリクスとをコンボリューション演算して得られる。空間フィルタ処理部27は、CMYKの画像のデータが与えられた場合、画素の濃淡を表す黒のデータだけに空間フィルタ処理を施し、画像の色を表すCMYの各データを、空間フィルタ処理を施さないまま出力する構成であってもよい。これによって空間フィルタ処理部27は、網点領域からモアレを充分に除きつつ、画像の色の変化を防止することができる。   FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration of the image processing apparatus 14 in a case where the image data to be processed is realized by CMYK image data. In the example of FIG. 25, the color correction unit 24 includes a color conversion unit 41 and a black generation and under color removal unit 42. The color conversion unit 41 converts RGB color system image data into CMY color system image data. The black generation under color removal unit 42 generates black data representing pixel shades based on CMY color system image data, and further performs under color removal processing on the CMY color system image data. . As a result, the RGB color system image data is converted into CMYK image data and is provided to the spatial filter processing unit 27. When the CMYK image data is given, the spatial filter processing unit 27 performs spatial filter processing on the CMYK color data. The spatial filter matrix used for the spatial filter processing for each piece of CMYK data is obtained by convolution calculation of the first filter matrix and the smoothing filter matrix, as in the description of FIGS. When the CMYK image data is given, the spatial filter processing unit 27 performs the spatial filter processing only on the black data representing the shade of the pixel, and performs the spatial filter processing on each CMY data representing the color of the image. It may be configured to output without any. As a result, the spatial filter processing unit 27 can prevent a change in the color of the image while sufficiently removing moire from the halftone dot region.

参考例の画像処理装置14は、単独で利用してもよく、画像入力装置13だけと組合わされてもよく、画像出力装置15とだけ組合わされても良い。また参考例の画像処理装置14は、少なくとも空間フィルタ処理部27と像域分離処理部25とを備えていればよく、他の処理部は適宜省略されてもよい。画像出力装置15は、画像処理装置14がRGB表色系の画像のデータを出力する場合、たとえば陰極線管を用いた表示装置または液晶表示素子を用いた表示装置で実現される。画像処理装置14がCMYKの画像のデータを出力する場合、たとえば電子写真方式を用いた印刷装置またはインクジェット方式を用いた印刷装置で実現される。また画像処理装置14がCMYKの画像のデータを出力する場合、画像形成装置11は、複写機で実現される。図1の画像形成装置1は、本発明の画像形成装置の例示であり、画像形成装置の具体的な構成は図1の構成に限定されない。参考例において、空間フィルタ特性が設定された網点の種類として65線網点と133線網点との2つを挙げたが、これに限らず、たとえば100線網点または150線網点であるような他の網点に応じた空間フィルタ特性が設定されてもよい。   The image processing apparatus 14 of the reference example may be used alone, may be combined only with the image input apparatus 13, or may be combined only with the image output apparatus 15. The image processing apparatus 14 of the reference example may include at least the spatial filter processing unit 27 and the image area separation processing unit 25, and other processing units may be omitted as appropriate. The image output device 15 is realized by, for example, a display device using a cathode ray tube or a display device using a liquid crystal display element when the image processing device 14 outputs RGB color system image data. When the image processing device 14 outputs CMYK image data, for example, it is realized by a printing device using an electrophotographic method or a printing device using an ink jet method. When the image processing apparatus 14 outputs CMYK image data, the image forming apparatus 11 is realized by a copying machine. The image forming apparatus 1 in FIG. 1 is an example of the image forming apparatus of the present invention, and the specific configuration of the image forming apparatus is not limited to the configuration in FIG. In the reference example, two types of 65-dot halftone dot and 133-line halftone dot are given as the types of halftone dots for which the spatial filter characteristics are set. However, the present invention is not limited to this. A spatial filter characteristic corresponding to some other halftone dot may be set.

図26は、本発明の実施の一形態である画像処理装置103を備えた画像形成装置101の構成を示すブロック図である。実施の一形態の画像形成装置101は、参考例の画像形成装置11と比較して、以下に説明する部分の構成だけが異なり、説明していない部分の構成は等しい。実施の一形態の画像形成装置101内の説明において、参考例の画像形成装置11と同じ構成の部分には同じ参照符を付し、説明は省略する。   FIG. 26 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 101 including the image processing apparatus 103 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 101 according to the embodiment is different from the image forming apparatus 11 of the reference example only in the configuration of parts described below, and the configuration of parts not described is the same. In the description of the image forming apparatus 101 according to the embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those of the image forming apparatus 11 of the reference example, and the description thereof is omitted.

画像形成装置101は、画像処理装置103の他に、画像入力装置13、画像出力装置15、および操作装置16を含む。画像処理装置103は、A/D変換部21、シェーディング補正部22、入力階調補正部23、色補正部24、像域分離処理部106、空間フィルタ処理部108、および中間調出力階調処理部28を含む。   The image forming apparatus 101 includes an image input device 13, an image output device 15, and an operation device 16 in addition to the image processing device 103. The image processing apparatus 103 includes an A / D conversion unit 21, a shading correction unit 22, an input tone correction unit 23, a color correction unit 24, an image area separation processing unit 106, a spatial filter processing unit 108, and halftone output tone processing. Part 28 is included.

像域分離処理部106は、前処理が施された画像のデータに基づき、画像内のエッジを抽出する。エッジの抽出処理は、たとえなソーベルフィルタを用いた処理で実現される。なお以後の説明で、エッジを構成する画素をエッジ画素と称し、画像内のエッジ画素だけからなる領域を、エッジ領域と称する。エッジの抽出結果は、空間フィルタ処理部108と中間調出力階調処理部28とに与えられる。すなわち像域分離処理部106は、画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段に相当する。空間フィルタ処理部108は、前処理後の画像のデータに対して、空間フィルタ処理を施す。空間フィルタ処理部108の詳細な説明は後述する。   The image area separation processing unit 106 extracts an edge in the image based on the preprocessed image data. The edge extraction process is realized by a process using a Sobel filter. In the following description, pixels constituting an edge are referred to as edge pixels, and an area composed only of edge pixels in an image is referred to as an edge area. The edge extraction result is given to the spatial filter processing unit 108 and the halftone output gradation processing unit 28. That is, the image area separation processing unit 106 corresponds to an edge extraction unit that extracts an edge of an image. The spatial filter processing unit 108 performs spatial filter processing on the pre-processed image data. A detailed description of the spatial filter processing unit 108 will be described later.

図27は、図26の画像形成装置101において、画像の入力から画像の出力までのプロセスを説明するための図である。使用者が操作装置16を操作して原稿複写を指示すると、ステップS1の処理として、画像入力装置13は、ステップS101の処理として、原稿を読取り、読取り結果を画像処理装置103に与える。画像処理装置103のA/D変換部21から色補正部24までの部分は、ステップS102の処理として、A/D変換処理・シェーディング補正処理・および入力階調補正処理等の前処理を行う。像域分離処理部106は、ステップS103の処理として、エッジの抽出処理を行う。   FIG. 27 is a diagram for explaining a process from image input to image output in the image forming apparatus 101 of FIG. When the user operates the operation device 16 to instruct to copy the document, the image input device 13 reads the document and supplies the read result to the image processing device 103 as a process of step S101 as a process of step S1. The portions from the A / D conversion unit 21 to the color correction unit 24 of the image processing apparatus 103 perform preprocessing such as A / D conversion processing, shading correction processing, and input tone correction processing as processing in step S102. The image area separation processing unit 106 performs edge extraction processing as processing in step S103.

空間フィルタ処理部108は、ステップS104の処理として、前処理が施された画像のデータ内のエッジ領域に対応する部分(以後エッジ部分と略称する)に対して、エッジ強調のための空間フィルタ処理を施す。空間フィルタ処理部108は、さらに、画像のデータ内のエッジ領域以外の部分を、空間フィルタ処理を何ら施すことなくそのまま出力してもよく、画像内のエッジ領域以外の領域の空間周波数特性に応じた空間フィルタ処理を施した後に、出力してもよい。空間フィルタ処理は、画像のデータを構成する画素のRGBの各データに対して、個別に行われる。中間調出力階調処理部28は、ステップS105の処理として、空間フィルタ処理が施された画像のデータに後処理を施し、画像出力装置15に与える。画像出力装置15は、ステップS106の処理として、後処理が施された画像のデータに基づき、画像を出力する。   The spatial filter processing unit 108 performs spatial filter processing for edge enhancement on the portion corresponding to the edge region in the preprocessed image data (hereinafter abbreviated as the edge portion) as the processing of step S104. Apply. Further, the spatial filter processing unit 108 may output the portion other than the edge region in the image data as it is without performing any spatial filter processing, and according to the spatial frequency characteristics of the region other than the edge region in the image. After performing the spatial filter processing, it may be output. Spatial filter processing is performed individually for each of the RGB data of the pixels constituting the image data. The halftone output tone processing unit 28 performs post-processing on the image data on which the spatial filter processing has been performed as the processing of step S <b> 105, and provides the processed data to the image output device 15. The image output device 15 outputs an image based on the post-processed image data as the process of step S106.

実施の一形態の画像処理装置103は、空間フィルタ処理部108におけるエッジ強調のための空間フィルタ処理に特徴がある。画像処理装置103の空間フィルタ処理部108の特性について、以下に詳細に説明する。なお以後の説明では、RGBの各データに対する空間フィルタ処理を行う際の空間フィルタ処理部108の特性が、相互に等しいものとしている。   The image processing apparatus 103 according to the embodiment is characterized in the spatial filter processing for edge enhancement in the spatial filter processing unit 108. The characteristics of the spatial filter processing unit 108 of the image processing apparatus 103 will be described in detail below. In the following description, it is assumed that the characteristics of the spatial filter processing unit 108 when performing spatial filter processing on each RGB data are equal to each other.

エッジ強調のための空間フィルタ処理の際の空間フィルタ処理部108の特性は、像域分離処理部106のエッジ抽出誤りの原因となる空間周波数を含む空間周波数帯域(以後「誤判定周波数帯域」と称する)において、フラットになっており、かつ誤判定周波数帯域の下限値未満の空間周波数帯域において、空間周波数の成分を強調させる特性になっている。このような特性が設定された状態の空間フィルタ処理部108は、エッジ強調用の空間フィルタ手段に相当する。   The characteristic of the spatial filter processing unit 108 during the spatial filter processing for edge enhancement is a spatial frequency band including a spatial frequency that causes an edge extraction error of the image area separation processing unit 106 (hereinafter referred to as “error determination frequency band”). In the spatial frequency band that is flat and less than the lower limit value of the erroneous determination frequency band, the spatial frequency component is emphasized. The spatial filter processing unit 108 in which such characteristics are set corresponds to edge enhancement spatial filter means.

以後の説明では、画像が含み得る全空間周波数を含む許容空間周波数帯域を、抽出可能帯域WZ1と誤判定周波数帯域WZ2と抽出不可帯域WZ3との3つに区分している。誤判定周波数帯域WZ2は、像域分離処理部106のエッジ抽出部がエッジの抽出を誤り易い濃淡パターンの空間周波数を含む。抽出可能帯域WZ1は、誤判定周波数帯域WZ2の下限値未満の帯域であり、像域分離処理部106のエッジ抽出部がエッジを確実に抽出可能な濃淡パターンの空間周波数だけを含む。抽出不可帯域WZ3は、誤判定周波数帯域WZ2の上限値を越える帯域であり、像域分離処理部106のエッジ抽出部がエッジを全く抽出不可能な濃淡パターンの空間周波数だけを含む。抽出可能帯域WZ1・誤判定周波数帯域WZ2・および抽出不可帯域WZ3は、各帯域WZ1〜WZ3内部の空間周波数がこの順で順次大きくなる。 In the following description, the allowable spatial frequency band including all the spatial frequencies that can be included in the image is divided into three areas of an extractable band WZ1, an erroneous determination frequency band WZ2, and an unextractable band WZ3. The erroneous determination frequency band WZ2 includes a spatial frequency of a shading pattern in which the edge extraction unit of the image region separation processing unit 106 is likely to make an error in edge extraction. The extractable band WZ1 is a band that is less than the lower limit value of the erroneous determination frequency band WZ2, and includes only the spatial frequency of the light and shade pattern in which the edge extraction unit of the image area separation processing unit 106 can reliably extract the edge. The unextractable band WZ3 is a band that exceeds the upper limit value of the erroneous determination frequency band WZ2, and includes only the spatial frequency of the grayscale pattern in which the edge extraction unit of the image area separation processing unit 106 cannot extract the edge at all. In the extractable band WZ1, the erroneous determination frequency band WZ2, and the non-extractable band WZ3, the spatial frequencies in the bands WZ1 to WZ3 are sequentially increased in this order.

図28は、空間フィルタ処理部108の理想の特性GC2のグラフである。理想の空間フィルタ処理部108の特性GC2は、抽出可能帯域WZ1内の空間周波数のMTFが1.0より大きく、誤判定領域WZ2内の空間周波数のMTFがほぼ1.0になっていればよい。空間フィルタ処理部108の特性は、MTFが1.0未満であれば減衰傾向になっており、MTFがほぼ1.0であればフラットな特性になっており、MTFが1.0を越えれば強調傾向になっている。空間フィルタ処理部108の特性がフラットになっている場合、空間フィルタ処理部108は、空間周波数の成分を強調も減衰もしないので、空間周波数の成分はほぼそのまま保たれる。空間フィルタ処理部108の理想の特性GC2は、抽出不可帯域WZ3において、空間周波数の成分を減衰させる特性になっていFIG. 28 is a graph of the ideal characteristic GC2 of the spatial filter processing unit. The ideal characteristic GC2 of the spatial filter processing unit 108 is that the spatial frequency MTF in the extractable band WZ1 is larger than 1.0 and the spatial frequency MTF in the erroneous determination region WZ2 is almost 1.0. . The characteristics of the spatial filter processing unit 108 tend to attenuate when the MTF is less than 1.0, flat when the MTF is approximately 1.0, and when the MTF exceeds 1.0. It tends to be emphasized. When the characteristics of the spatial filter processing unit 108 are flat, the spatial filter processing unit 108 does not emphasize or attenuate the spatial frequency component, so that the spatial frequency component is maintained almost as it is. Ideal characteristics GC2 of the spatial filter processing section 108, in the extraction allowed band WZ3, that has become a property of attenuating components of the spatial frequency.

空間フィルタ処理部108がデジタルフィルタで実現される場合、空間フィルタ処理部108の特性はマトリクスによって定められる。エッジ強調のための空間フィルタ処理部108の特性を定めるマトリクスは、強調フィルタの特性を定めるマトリクスと、平滑フィルタの特性を定めるマトリクスとを、コンボリューション演算して得られる。理想の強調フィルタの特性は、許容空間周波数帯域内の全空間周波数の成分を増幅させる特性になっている。理想の平滑フィルタの特性は、許容周波数帯域内の全空間周波数の成分を減衰させる特性になっている。以後の説明では、エッジ強調のための空間フィルタ処理部108の特性を定めるマトリクスを「空間フィルタマトリクス」と称し、強調フィルタの特性を定めるマトリクスを「強調フィルタマトリクス」と称し、平滑フィルタの特性を定めるマトリクスを「平滑フィルタマトリクス」と称する。 When the spatial filter processing unit 108 is realized by a digital filter, the characteristics of the spatial filter processing unit 108 are determined by a matrix. The matrix that defines the characteristics of the spatial filter processing unit 108 for edge enhancement is obtained by convolution calculation of a matrix that defines the characteristics of the enhancement filter and a matrix that defines the characteristics of the smoothing filter. The characteristic of the ideal enhancement filter is a characteristic that amplifies the components of all the spatial frequencies within the allowable spatial frequency band. Characteristics of an ideal flat Namerafu filter is adapted to the characteristics of attenuating components of the whole spatial frequency within the allowable frequency range. In the following description, the matrix that defines the characteristics of the spatial filter processing unit 108 for edge enhancement is referred to as “spatial filter matrix”, the matrix that defines the characteristics of the enhancement filter is referred to as “enhancement filter matrix”, and the characteristics of the smoothing filter are defined. The defined matrix is referred to as a “smoothing filter matrix”.

強調フィルタマトリクスと平滑フィルタマトリクスとをコンボリューション演算して得られるマトリクスは、バンドパスフィルタの特性を定めるマトリクスになっている。本実施の形態では、図29(A)で示されるように、平滑フィルタマトリクスおよび強調フィルタマトリクスが、それぞれ3×3のマトリクスで実現され、図29(B)で示されるように、空間フィルタマトリクスが5×5のマトリクスで特性が定められるバンドパスフィルタで実現されるものとする。空間フィルタ処理部108の特性GC2がバンドパスフィルタの特性で実現される場合、以後の説明では、空間周波数平面において、成分が強調される空間周波数の帯域と成分が減衰される空間周波数の帯域との境界の空間周波数を、「代表周波数f0」と定義する。代表周波数f0は、誤判定周波数帯域WZ2内の任意の1つの空間周波数である。なお空間フィルタ処理部108の特性は、誤判定周波数帯域においてフラットであり、かつ誤判定周波数帯域の下限値未満の空間周波数の成分を強調させるバンドパスフィルタで実現されA matrix obtained by convolution calculation of the enhancement filter matrix and the smoothing filter matrix is a matrix that defines the characteristics of the bandpass filter. In the present embodiment, as shown in FIG. 29A, the smoothing filter matrix and the enhancement filter matrix are each realized by a 3 × 3 matrix, and as shown in FIG. 29B, the spatial filter matrix. Is realized by a band-pass filter whose characteristics are determined by a 5 × 5 matrix. When the characteristic GC2 of the spatial filter processing unit 108 is realized by the characteristics of the bandpass filter, in the following description, in the spatial frequency plane, the spatial frequency band in which the component is emphasized and the spatial frequency band in which the component is attenuated Is defined as “representative frequency f0”. The representative frequency f0 is any one spatial frequency within the erroneous determination frequency band WZ2. Note characteristic of the spatial filter processing section 108, an erroneous determination in the frequency band is flat, and Ru are implemented in to emphasize the spatial frequency components less than the lower limit value of the erroneous determination frequency band resolver Ndopasufiru data.

エッジ強調用の空間フィルタ処理部108の実際の特性は、画像入力装置13の入力解像度および像域分離処理部106のエッジ抽出部の抽出精度の変化に伴い変化する。ゆえに空間フィルタ処理部108の実際の特性は、参考例で説明した手順の実験に基づいて最適化される。実施の一形態における空間フィルタ処理部108の特性の最適化手順は、参考例で説明した特性の最適化手順と比較して、モアレの代わりにエッジ強調に起因する濃度むらを評価基準とするための構成が異なり、他の構成は参考例と同一である。またフィルタの実際の特性が理想の特性と一致しない場合の特性の最適化手順は、参考例で説明した手順と等しい。   The actual characteristics of the edge enhancement spatial filter processing unit 108 change as the input resolution of the image input device 13 and the extraction accuracy of the edge extraction unit of the image area separation processing unit 106 change. Therefore, the actual characteristics of the spatial filter processing unit 108 are optimized based on the procedure experiment described in the reference example. The characteristic optimization procedure of the spatial filter processing unit 108 in the embodiment is based on density unevenness caused by edge enhancement instead of moire as an evaluation criterion, compared with the characteristic optimization procedure described in the reference example. The other configurations are the same as the reference example. In addition, the procedure for optimizing the characteristics when the actual characteristics of the filter do not match the ideal characteristics is the same as the procedure described in the reference example.

図30は、最適な空間フィルタマトリクスMC3を定めるための行列式を示す図である。なお図30の行列式は、代表周波数f0が6.5本/mmである場合を例としている。図30の行列式の左辺第1項は、最適の平滑フィルタマトリクスMC1であり、図19の最適の平滑フィルタマトリクスMA4と同じマトリクスになっている。図30の行列式の左辺第2項は、最適の強調フィルタマトリクスMC2である。図30の行列式の右辺は、最適な空間フィルタマトリクスMC3であり、最適の平滑フィルタマトリクスMC1と最適の強調フィルタマトリクスMC2とのコンボリューション演算によって定められる。 FIG. 30 is a diagram illustrating a determinant for determining the optimum spatial filter matrix MC3. Note that the determinant in FIG. 30 is an example in which the representative frequency f0 is 6.5 lines / mm. Determinant left first term of FIG. 30, the optimum is a smoothing filter matrix MC1, has the same matrix as the optimal smoothing filter matrix MA4 of FIG. The second term on the left side of the determinant in FIG. 30 is the optimum enhancement filter matrix MC2. The right side of the determinant in FIG. 30 is the optimum spatial filter matrix MC3, which is determined by the convolution operation of the optimum smoothing filter matrix MC1 and the optimum enhancement filter matrix MC2.

図31は、最適な平滑フィルタの特性GC3を示すグラフである。図31の最適な平滑フィルタの特性GC3は、図30の最適の平滑フィルタマトリクスMC1で定められる。最適の平滑フィルタの特性GC3において、基準MTFが1.0であり、空間周波数が0より大きくかつ予め定める上限空間周波数FFC未満の帯域内で、空間周波数が増大するほどMTFが0に近付き、かつ該上限空間周波数FFC以上の帯域でMTFが0になっている。上限空間周波数FFCは、代表周波数f0を超える値になっている。 FIG. 31 is a graph showing an optimum smoothing filter characteristic GC3. The optimum smoothing filter characteristic GC3 of FIG. 31 is determined by the optimum smoothing filter matrix MC1 of FIG. In the characteristic GC3 of the optimum smoothing filter, the reference MTF is 1.0, the MTF approaches 0 as the spatial frequency increases within a band where the spatial frequency is greater than 0 and less than the predetermined upper limit spatial frequency FFC, and The MTF is 0 in the band above the upper limit spatial frequency FFC. The upper limit spatial frequency FFC is a value exceeding the representative frequency f0.

図32は、最適な強調フィルタの特性GC4を示すグラフである。図32の最適な強調フィルタの特性GC4は、図30の最適の強調フィルタマトリクスMC2で定められる。最適の強調フィルタの特性GC4において、基準MTFが1.0であり、かつ空間周波数が増大するほどMTFが増大している。   FIG. 32 is a graph showing the optimum enhancement filter characteristic GC4. The optimum enhancement filter characteristic GC4 of FIG. 32 is determined by the optimum enhancement filter matrix MC2 of FIG. In the optimum enhancement filter characteristic GC4, the reference MTF is 1.0, and the MTF increases as the spatial frequency increases.

図30の最適の空間フィルタマトリクスMC3で定められる空間フィルタ処理部108の特性のグラフは、図28に示すように、代表周波数f0未満の空間周波数のMTFが1.0より大きく、代表周波数f0のMTFが1.0と等しく、代表周波数f0より大きい空間周波数のMTFが1.0未満になっている。この場合代表周波数が6.5本/mmになっている。この結果空間フィルタ処理部108は、画像のエッジ領域において、抽出可能帯域WZ1内の空間周波数の成分を充分に増加させ、誤判定周波数帯域WZ2内の空間周波数の成分をほぼそのまま保ち、抽出不可帯域WZ3において空間周波数の成分を充分に減衰させる。これによってフィルタ処理後の画像における濃度むらの発生が、より充分に抑制される。 As shown in FIG. 28, the graph of the characteristics of the spatial filter processing unit 108 defined by the optimal spatial filter matrix MC3 in FIG. 30 has an MTF of a spatial frequency less than the representative frequency f0 greater than 1.0, The MTF is equal to 1.0, and the MTF having a spatial frequency greater than the representative frequency f0 is less than 1.0. In this case, the representative frequency is 6.5 lines / mm. As a result the spatial filter processing section 108, in the edge region of the image, extractable by sufficiently increasing the component of the spatial frequency band WZ1, substantially keeping unchanged the components of the spatial frequencies in the erroneous determination frequency band WZ2, extracted Call in the band WZ3 Ru attenuates the components of the spatial frequency to the charge amount. As a result, the occurrence of density unevenness in the image after filtering is more sufficiently suppressed.

空間フィルタ処理部108の特性を図28のように設定する理由を、図28の画像を画像形成装置101で処理する場合を例として、以下に説明する。   The reason why the characteristics of the spatial filter processing unit 108 are set as shown in FIG. 28 will be described below with reference to the case where the image forming apparatus 101 processes the image shown in FIG.

像域分離処理部106のエッジ抽出部のエッジの抽出精度は、画像入力装置13の入力解像度に応じて定まる。許容空間周波数帯域を、画像入力装置13が明瞭に読取り可能な濃淡パターンの空間周波数を含む帯域と、画像入力装置13が全く読取ることができない濃淡パターンの空間周波数を含む帯域とに、2分することは難しい。また入力解像度およびその近傍の空間周波数の濃淡パターンは、明瞭に読取られたり読取られなかったりする。この結果、画像の色ずれまたは濁りの原因となる雑音成分が、画像のデータに含まれることになる。   The edge extraction accuracy of the edge extraction unit of the image area separation processing unit 106 is determined according to the input resolution of the image input device 13. The allowable spatial frequency band is divided into two parts: a band including a spatial frequency of a grayscale pattern that can be clearly read by the image input apparatus 13 and a band including a spatial frequency of a grayscale pattern that cannot be read by the image input apparatus 13 at all. It ’s difficult. Also, the input resolution and the density pattern of the spatial frequency in the vicinity thereof may or may not be read clearly. As a result, a noise component that causes a color shift or turbidity of the image is included in the image data.

以上の現象を、図33に示す試験用の濃淡パターンの画像が描かれた原稿を用いた実験を例として説明する。試験用の濃淡パターンは、相互に幅が異なる複数本の線を、相互に平行に並べたものである。また試験用の濃淡パターンにおいて、複数本の線の幅は、図面の左から右に向かって、順次細くなる。左端部113の複数の各線の幅が抽出可能帯域WZ1内の空間周波数の逆数であり、中央部112の複数の各線の幅が誤判定周波数帯域WZ2内の空間周波数の逆数になっている。なお図33において、各線の内部の右上がりの斜線を付す領域は、実際には線の輪郭と同じ色で塗潰されている。   The above phenomenon will be described by taking as an example an experiment using a manuscript on which an image of a test gray pattern shown in FIG. 33 is drawn. The test shading pattern is a pattern in which a plurality of lines having different widths are arranged in parallel to each other. Further, in the test light and shade pattern, the width of the plurality of lines is gradually reduced from the left to the right in the drawing. The width of each of the lines at the left end 113 is the reciprocal of the spatial frequency in the extractable band WZ1, and the width of each of the lines at the center 112 is the reciprocal of the spatial frequency in the erroneous determination frequency band WZ2. In FIG. 33, the area to which the diagonal line rising to the right inside each line is actually painted in the same color as the outline of the line.

図33の画像を用いた実験では、まず図33の原稿を画像入力装置13に読取らせ、かつ読取り結果である画像のデータに基づき、像域分離処理部106のエッジ抽出部に画像内のエッジを抽出させる。図34は、実験の結果、像域分離処理部106のエッジ抽出部が抽出したエッジ画素の画像内の分布を示す図である。図34において、枠線111が、図33において線が描かれた領域を示し、右下がりの斜線を付した領域がエッジ領域114を示している。図33と図34とを比較すると、試験用パターンの中央部112の線を構成する画素が、エッジ画素と判定されたりされていなかったりしていることが分かる。すなわちこの実験では、像域分離処理部106のエッジ抽出部が中央部112の線のエッジを誤抽出していることが分かる。   In the experiment using the image of FIG. 33, first, the image input device 13 is caused to read the document of FIG. 33, and the edge extraction unit of the image area separation processing unit 106 stores the image in the image based on the image data as a reading result. Let the edges be extracted. FIG. 34 is a diagram showing the distribution in the image of the edge pixels extracted by the edge extraction unit of the image area separation processing unit 106 as a result of the experiment. In FIG. 34, a frame line 111 indicates a region in which a line is drawn in FIG. 33, and a region with a diagonally downward slanting line indicates an edge region 114. A comparison between FIG. 33 and FIG. 34 shows that the pixels constituting the line of the central portion 112 of the test pattern are not determined as edge pixels. That is, in this experiment, it can be seen that the edge extraction unit of the image area separation processing unit 106 has erroneously extracted the edge of the line of the central portion 112.

図34のエッジ抽出結果に基づき、従来技術のエッジ強調用の空間フィルタを用いたエッジ強調処理を、図33の画像のデータに施したとする。図35は、従来技術のエッジ強調処理が施された画像を示す図である。なお図35では、右下がりの斜線が付されているのは、エッジ強調処理の結果強調された部分であり、右上がりの斜線が付されているのは、強調されなかった部分である。図35に示すように、従来技術のエッジ強調処理を用いる場合、画像内の誤判定周波数帯域WZ2内の空間周波数の成分を有する部分、すなわち中央部112の線が、局所的に強調されていことが分かる。この結果、中央部の線に濃度むらが生じるので、図35の画像の品位は図33の画像の品位よりも低下する。 It is assumed that the edge enhancement processing using the conventional edge enhancement spatial filter is performed on the image data of FIG. 33 based on the edge extraction result of FIG. FIG. 35 is a diagram showing an image that has been subjected to the edge enhancement processing of the prior art. Note that in FIG. 35, a portion with a diagonally downward slanting line is a portion that has been emphasized as a result of the edge emphasis processing, and a portion with a diagonally upward sloping line is a portion that has not been emphasized. As shown in FIG. 35, when using a prior art edge enhancement processing, the portion having the components of the spatial frequencies in the erroneous determination frequency band WZ2 in the image, that is, the line of the central portion 112, that is locally stressed I understand that. As a result, density unevenness occurs in the central line, so that the quality of the image in FIG. 35 is lower than the quality of the image in FIG.

図34の抽出結果に基づき、本実施の形態の空間フィルタ処理部108のエッジ強調処理を、図33の画像のデータに施したとする。図36は、本実施の形態のエッジ強調処理が施された画像を示す図である。なお図36では、右下がりの斜線が付されているのは、エッジ強調処理の結果強調された部分であり、右上がりの斜線が付されているのは、強調されなかった部分である。図36に示すように、本実施の形態の空間フィルタ処理部108を用いる場合、画像内の抽出可能帯域WZ1の空間周波数を有する部分、すなわち左端部113の線だけが強調され、中央部112の線全体が強調されていない。   It is assumed that the edge enhancement processing of the spatial filter processing unit 108 of the present embodiment is performed on the image data of FIG. 33 based on the extraction result of FIG. FIG. 36 is a diagram illustrating an image on which the edge enhancement processing according to the present embodiment has been performed. In FIG. 36, a portion with a diagonally downward slanting line is a portion that has been emphasized as a result of the edge emphasis processing, and a portion with a diagonally upward sloping line is a portion that has not been emphasized. As shown in FIG. 36, when the spatial filter processing unit 108 of the present embodiment is used, only the part having the spatial frequency of the extractable band WZ1 in the image, that is, the line of the left end part 113 is emphasized, and the central part 112 The whole line is not highlighted.

本実施の形態の空間フィルタ処理部108は、誤判定周波数帯域WZ2内の空間周波数の濃淡パターンのエッジの強調を防止し、かつ抽出可能帯域内WZ1の空間周波数の濃淡パターンのエッジだけを、確実に強調することができる。これによって、前記エッジの誤抽出に起因する濃度むらの発生が抑えられるので、画像の画像品位の低下を未然に防止することができる。以上の理由に基づき、空間フィルタ処理部108の特性を、図28の特性GC2にすることが好ましいのである。空間フィルタ処理部108は、空間周波数の成分の変化に応じて特性を適宜切換るような、煩雑な処理を行う必要がなく、画像に対して一度に良好なエッジ強調処理を施すことができる。   The spatial filter processing unit 108 according to the present embodiment prevents emphasis of the edge of the spatial frequency shading pattern in the erroneous determination frequency band WZ2, and reliably ensures only the edge of the spatial frequency shading pattern in the extractable band WZ1. Can be emphasized. As a result, the occurrence of density unevenness due to the erroneous extraction of the edge can be suppressed, so that the image quality of the image can be prevented from deteriorating. Based on the above reason, it is preferable to set the characteristic of the spatial filter processing unit 108 to the characteristic GC2 in FIG. The spatial filter processing unit 108 does not need to perform complicated processing such as appropriately switching characteristics according to changes in spatial frequency components, and can perform good edge enhancement processing at a time on an image.

以上説明したように、画像処理装置103は、誤判定周波数帯域WZ2では平滑特性でありかつ抽出可能領域WZ1では強調特性になっている単一の空間フィルタを、エッジ強調に用いている。これによって空間フィルタ処理部108での処理が容易になるので、画像形成装置101全体の処理時間が短縮される。また空間フィルタ処理部108は、誤判定周波数帯域WZ2内の特性が最初からフラットな特性になるように調整されているので、より一層良好なエッジ強調処理を行うことができる。   As described above, the image processing apparatus 103 uses, for edge enhancement, a single spatial filter that has smooth characteristics in the erroneous determination frequency band WZ2 and has enhancement characteristics in the extractable region WZ1. As a result, processing in the spatial filter processing unit 108 is facilitated, and the processing time of the entire image forming apparatus 101 is shortened. In addition, since the spatial filter processing unit 108 has been adjusted so that the characteristic in the erroneous determination frequency band WZ2 is flat from the beginning, it is possible to perform a better edge enhancement process.

誤判定周波数帯域WZ2および代表周波数f0は、図33の原稿を用いた実験によって求められる。まず空間フィルタ処理部108に従来技術のエッジ強調用の特性を設定した状態の画像形成装置101によって、図33の原稿が複写される。次いで、出力された画像内において、エッジの誤判定に起因する濃度むらの生じている部分が確認され、確認された部分内の濃淡パターンの空間周波数を含む空間周波数帯域が、誤判定周波数帯域WZ2として決定される。さらに、決定された誤判定周波数帯域WZ2内の1つの空間周波数を、代表周波数f0として選ぶ。代表周波数f0、誤判定周波数帯域WZ2の上限空間周波数すなわち上限値および下限空間周波数すなわち下限値の平均値である。すなわち、誤判定周波数帯域WZ2が12線/mm以上14線/mm以下の帯域である場合、該帯域の中間位置の空間周波数、すなわち13線/mmを、代表周波数f0とすればよい。 The erroneous determination frequency band WZ2 and the representative frequency f0 are obtained by an experiment using the manuscript of FIG. First, the original shown in FIG. 33 is copied by the image forming apparatus 101 in which the edge enhancement characteristics of the prior art are set in the spatial filter processing unit 108. Next, in the output image, a portion where density unevenness due to an erroneous determination of an edge occurs is confirmed, and the spatial frequency band including the spatial frequency of the light and shade pattern in the confirmed portion is the erroneous determination frequency band WZ2. As determined. Furthermore, one spatial frequency within the determined erroneous determination frequency band WZ2 is selected as the representative frequency f0. The representative frequency f0 is an average value of the upper limit spatial frequency, that is, the upper limit value and the lower limit spatial frequency, that is, the lower limit value of the erroneous determination frequency band WZ2. That is, when the erroneous determination frequency band WZ2 is a band of 12 lines / mm or more and 14 lines / mm or less, the spatial frequency at the middle position of the band, that is, 13 lines / mm may be set as the representative frequency f0.

参考例では、空間フィルタ処理部108は、RGBの各色のデータに対して、空間フィルタマトリクスを用いたエッジ強調処理を、個別に施している。このようなエッジ強調処理の結果得られる画像は、濃度むらの発生の割合が全体的に均一であり、かつエッジが良好に強調されているので、高品位になっている。 In the reference example, the spatial filter processing unit 108 individually performs edge enhancement processing using a spatial filter matrix on each color data of RGB. The image obtained as a result of such edge enhancement processing has a high quality because the ratio of density unevenness is uniform throughout and the edges are well enhanced.

エッジ強調の効果をより一層向上させるためには、各色のデータに対する処理に、各色のデータの特性に応じて強調度合がそれぞれ設定された空間フィルタマトリクスを用いる。空間フィルタマトリクスは、平滑フィルタマトリクスと強調フィルタマトリクスとをコンボリューション演算することによって得られるので、空間フィルタマトリクスの強調度合を変化させるには、強調フィルタマトリクスの強調度合を変化させればよい。RGBの各色のデータの特性に応じて強調度合が設定された強調フィルタマトリクスと平滑フィルタマトリクスとをコンボリューション演算したならば、最終的に得られる空間フィルタマトリクスは、RGBの各データに応じたフィルタのマトリクスとなる。   In order to further improve the edge enhancement effect, a spatial filter matrix in which the degree of enhancement is set in accordance with the characteristics of the data of each color is used for the processing of the data of each color. Since the spatial filter matrix is obtained by performing a convolution operation on the smoothing filter matrix and the enhancement filter matrix, the enhancement degree of the enhancement filter matrix may be changed in order to change the enhancement degree of the spatial filter matrix. If a convolution calculation is performed on the enhancement filter matrix and the smoothing filter matrix in which the enhancement degree is set according to the characteristics of the RGB color data, the spatial filter matrix finally obtained is a filter corresponding to the RGB data. It becomes a matrix.

図37は、各色のデータに対する空間フィルタ処理に用いられる空間フィルタマトリクスが個別に設定されている場合、画像形成装置101において、画像の入力から画像の出力までのプロセスを説明するための図である。以後の説明では、画像形成装置のプロセスを説明する図において、図27と同じ処理を行うステップには同じ符号を付し、説明は省略する。図37のプロセスでは、赤(R)用の空間フィルタマトリクス・青(B)用の空間フィルタマトリクス・および緑(G)用の空間フィルタマトリクスが、それぞれ予め設定されている。ステップS102の前処理が画像のデータに施された後、空間フィルタ処理部108は、ステップS114の処理として、赤用の空間フィルタマトリクスを用いた赤のデータに対する空間フィルタ処理と、緑用の空間フィルタマトリクスを用いた緑のデータに対する空間フィルタ処理と、青用の空間フィルタマトリクスを用いた青のデータに対する空間フィルタ処理とを行う。ステップS114の空間フィルタ処理後のRGBのデータからなる画像のデータが、中間調出力階調補正部28に与えられる。以上の処理の結果、空間フィルタ処理部108は、画像に対するエッジ強調処理がより一層良好なものとなり、画像の不均一や画質劣化等の問題の発生を回避することができる。   FIG. 37 is a diagram for explaining a process from image input to image output in the image forming apparatus 101 when the spatial filter matrix used for the spatial filter processing for each color data is individually set. . In the following description, in the figure for explaining the process of the image forming apparatus, the steps for performing the same processing as in FIG. In the process of FIG. 37, a spatial filter matrix for red (R), a spatial filter matrix for blue (B), and a spatial filter matrix for green (G) are preset. After the preprocessing in step S102 is performed on the image data, the spatial filter processing unit 108 performs spatial filtering on red data using a red spatial filter matrix, and green space as processing in step S114. Spatial filter processing for green data using a filter matrix and spatial filter processing for blue data using a blue spatial filter matrix are performed. Image data composed of RGB data after the spatial filter processing in step S114 is provided to the halftone output tone correction unit. As a result of the above processing, the spatial filter processing unit 108 can perform even better edge enhancement processing on the image, and can avoid the occurrence of problems such as image non-uniformity and image quality degradation.

エッジ強調の際には、赤、緑、および青のうちのいずれか1つだけを強調することが望まれることがある。各色のデータに対する空間フィルタ処理に用いられる空間フィルタマトリクスが個別に設定されている場合、いずれか1つの色のデータに対する空間フィルタ処理に用いられる空間フィルタマトリクスの強調の度合を変更するだけでよい。これによって画像に対してより一層良好なエッジ強調処理を施すことができる。   In edge enhancement, it may be desired to enhance only one of red, green, and blue. When the spatial filter matrix used for the spatial filter processing for each color data is individually set, it is only necessary to change the degree of enhancement of the spatial filter matrix used for the spatial filter processing for any one color data. As a result, a better edge enhancement process can be performed on the image.

本発明の実施の一形態では、空間フィルタ処理部108の処理対象の画像がカラー画像である場合、画像のデータは、各画素の輝度のデータと各画素の色差のデータとによって構成され。処理対象の画像のデータがたとえばL***表色系の画像のデータである場合を例として、説明を進める。画像処理装置103において空間フィルタ処理部108にL***表色系の画像のデータを与えるには、色補正部24が、RGB表色系の画像のデータをL***表色系の画像のデータに変換するための色変換部を備えていればよい。空間フィルタ処理部108は、L***表色系の画像のデータが与えられるならば、輝度のデータL*だけに処理を施し、色差のデータa*,b*には処理を施さない。この理由は、参考例の図23において説明した理由と等しい。 In one embodiment of the present invention, when the image to be processed in the spatial filter processing section 108 is a color image, data of images, Ru is constituted by the data of the color difference of each pixel and the luminance data of each pixel. The description will proceed by taking as an example the case where the image data to be processed is, for example, L * a * b * color system image data. In order to give L * a * b * color system image data to the spatial filter processing unit 108 in the image processing apparatus 103, the color correction unit 24 converts the RGB color system image data to L * a * b *. It suffices to have a color conversion unit for converting to color system image data. If the L * a * b * color system image data is given, the spatial filter processing unit 108 processes only the luminance data L * and processes the color difference data a * and b *. It has such. This reason is equal to the reason described in FIG. 23 of the reference example.

図38は、空間フィルタ処理部108がL***表色系の画像のデータを処理対象とする場合、図26の画像形成装置101において、画像の入力から画像の出力までのプロセスを説明するための図である。ステップS102の前処理が終了した後、画像処理装置103の色補正部24内の色変換部は、ステップS121の処理として、前処理が施されたRGB表色系の画像のデータを、L***表色系の画像のデータに変換する。 FIG. 38 illustrates a process from image input to image output in the image forming apparatus 101 in FIG. 26 when the spatial filter processing unit 108 processes data of an L * a * b * color system image. It is a figure for demonstrating. After the preprocessing in step S102 is completed, the color conversion unit in the color correction unit 24 of the image processing apparatus 103 converts the preprocessed RGB color system image data to L * as the processing in step S121 . Convert to a * b * color system image data.

空間フィルタ処理部108は、ステップS124の処理として、L***表色系の画像のデータ内の輝度データL*だけに、空間フィルタマトリクスを用いた空間フィルタ処理を施す。輝度データL*に対する空間フィルタ処理に用いられる空間フィルタマトリクスは、図28〜図32の説明と同様に、強調フィルタマトリクスと平滑フィルタマトリクスとをコンボリューション演算して得られる。色差のデータa*,b*は、空間フィルタ処理が施されないままの状態で、中間調出力階調処理部28に与えられる。以上の処理によって、エッジ強調用の空間フィルタ処理部108は、エッジの抽出誤りに起因する濃度むらの発生を抑制しつつ、空間フィルタ処理が施された画像の画像品位の低下を防止することができる。 The spatial filter processing unit 108 performs a spatial filter process using a spatial filter matrix only on the luminance data L * in the L * a * b * color system image data as the process of step S124. The spatial filter matrix used for the spatial filter processing for the luminance data L * is obtained by convolution calculation of the enhancement filter matrix and the smoothing filter matrix, as in the description of FIGS. The color difference data a * and b * are given to the halftone output gradation processing unit 28 without being subjected to the spatial filter processing. Through the above processing, the edge enhancement spatial filter processing unit 108 can prevent the occurrence of density unevenness due to edge extraction errors and prevent the image quality of the image subjected to the spatial filter processing from being deteriorated. it can.

また本発明の実施の他の形態では、空間フィルタ処理部108の処理対象の画像がカラー画像である場合、画像のデータは、各画素の色を表すデータと、各画素の濃淡を表す黒のデータとによって構成され。図39は、処理対象の画像のデータがCMYKの画像のデータで実現される場合の画像処理装置103の構成を示す図である。図39の例では、図25の例と同様に、色補正部24が、色変換部41と墨生成下色除去部42とを備えている。これによってCMYKの画像のデータが、空間フィルタ処理部108に与えられる。 In another embodiment of the present invention, when the image to be processed by the spatial filter processing unit 108 is a color image, the image data includes data representing the color of each pixel and black representing the shade of each pixel. Ru is constituted by the data. FIG. 39 is a diagram illustrating a configuration of the image processing apparatus 103 in a case where the processing target image data is realized by CMYK image data. In the example of FIG. 39, as in the example of FIG. 25, the color correction unit 24 includes a color conversion unit 41 and a black generation under color removal unit 42. As a result, CMYK image data is provided to the spatial filter processing unit 108.

空間フィルタ処理部108は、CMYKの画像のデータが与えられた場合、好ましくは、画像のデータ内の黒のデータ(K)だけに空間フィルタ処理を施す。図40は、空間フィルタ処理部108がCMYKの画像のデータを処理対象とする場合、図26の画像形成装置101において、画像の入力から画像の出力までのプロセスを説明するための図である。ステップS102の前処理が終了した後、ステップS131の処理として、画像処理装置103の色補正部24内の色変換部41は、前処理が施されたRGB表色系の画像のデータをCMY表色系の画像のデータに変換し、さらに画像処理装置103の色補正部24内の墨生成下色除去部42は、画像の黒のデータの生成を行い、CMY表色系の画像のデータと黒のデータとからCMYKの画像のデータを作成する。   When the CMYK image data is given, the spatial filter processing unit 108 preferably performs spatial filter processing only on black data (K) in the image data. FIG. 40 is a diagram for explaining a process from image input to image output in the image forming apparatus 101 of FIG. 26 when the spatial filter processing unit 108 processes CMYK image data. After the preprocessing in step S102 is completed, as the processing in step S131, the color conversion unit 41 in the color correction unit 24 of the image processing apparatus 103 converts the data of the RGB color system image on which the preprocessing has been performed into a CMY table. Further, the black generation under color removal unit 42 in the color correction unit 24 of the image processing apparatus 103 generates the black data of the image, converts the data into color system image data, and the CMY color system image data and CMYK image data is created from the black data.

空間フィルタ処理部108は、ステップS134の処理として、CMYKの画像のデータ内の黒のデータだけに、空間フィルタマトリクスを用いた空間フィルタ処理を施す。黒のデータに対する空間フィルタ処理に用いられる空間フィルタマトリクスは、図28〜図32の説明と同様に、強調フィルタマトリクスと平滑フィルタマトリクスとをコンボリューション演算して得られる。シアン(C)のデータ・マゼンタ(M)のデータ・および黄(Y)のデータは、空間フィルタ処理が施されないままの状態で、中間調出力階調処理部28に与えられる。   The spatial filter processing unit 108 performs the spatial filter processing using the spatial filter matrix only on the black data in the CMYK image data as the processing in step S134. The spatial filter matrix used for the spatial filter processing for the black data is obtained by convolution calculation of the enhancement filter matrix and the smoothing filter matrix, as in the description of FIGS. The cyan (C) data, the magenta (M) data, and the yellow (Y) data are supplied to the halftone output gradation processing unit 28 without being subjected to the spatial filter processing.

図40で説明した処理の結果、エッジ強調用の空間フィルタ処理部108は、画像内の黒エッジだけを強調し、かつ画像内の色エッジを強調しない。これは以下の理由からである。エッジ強調処理の対象となる画像が文字画像である場合、エッジ強調処理が適切な効果をあげると考えられるのは、文字画像内の黒エッジである。エッジ強調処理の対象となる画像内に色エッジがある場合、色エッジは、色文字のエッジであるとは限らず、画像内に存在する領域の輪郭であることも考えられる。色エッジに対してエッジ強調処理が施された場合、画像内のエッジ強調処理が施された部分では画素の色に関するデータが変更される。ゆえにエッジ強調処理が施された部分は、エッジ強調処理が施されていない部分と比べて、色みが変わったり、色の濁りが発生したりする。図40で説明した空間フィルタ処理部108は、黒のデータだけに処理を施し、他のデータには処理を施さない。これによって空間フィルタ処理部108は、エッジの強調処理をより一層効果的に行うことができるので、エッジが強調された画像の品位をより一層向上させることができる。   As a result of the processing described with reference to FIG. 40, the spatial filter processing unit 108 for edge enhancement emphasizes only the black edge in the image and does not enhance the color edge in the image. This is for the following reason. When the image subjected to the edge enhancement process is a character image, it is a black edge in the character image that the edge enhancement process is considered to have an appropriate effect. When there is a color edge in the image to be subjected to edge enhancement processing, the color edge is not necessarily the edge of a color character, but may be the outline of a region existing in the image. When the edge enhancement processing is performed on the color edge, the data regarding the pixel color is changed in the portion of the image where the edge enhancement processing is performed. Therefore, the portion subjected to the edge enhancement processing is changed in color or turbid in color compared to the portion not subjected to the edge enhancement processing. The spatial filter processing unit 108 described with reference to FIG. 40 performs processing only on black data and does not perform processing on other data. As a result, the spatial filter processing unit 108 can perform the edge enhancement process more effectively, so that the quality of the image with the edge enhanced can be further improved.

以上説明した実施の一形態の画像処理装置103は、単独で利用してもよく、画像入力装置13だけと組合わされてもよく、画像出力装置15とだけ組合わされても良い。また実施の一形態の画像処理装置103は、少なくとも空間フィルタ処理部108と像域分離処理部106とを備えていればよく、他の処理部は適宜省略されてもよい。   The image processing apparatus 103 according to the embodiment described above may be used alone, may be combined only with the image input apparatus 13, or may be combined only with the image output apparatus 15. The image processing apparatus 103 according to the embodiment only needs to include at least the spatial filter processing unit 108 and the image area separation processing unit 106, and other processing units may be omitted as appropriate.

以上説明した参考例および実施の一形態の画像処理装置14,103は、本発明の画像処理装置の例示であり、主要な動作が等しければ、他の様々な形で実施することができる。特に画像処理装置内部の各処理部の詳細な動作は、同じ処理結果が得られれば、これに限らず他の動作によって実現されてもよい。   The image processing apparatuses 14 and 103 according to the reference example and the embodiment described above are examples of the image processing apparatus of the present invention, and can be implemented in various other forms as long as the main operations are equal. In particular, the detailed operation of each processing unit in the image processing apparatus is not limited to this and may be realized by other operations as long as the same processing result is obtained.

参考例および実施の一形態の画像処理装置14,103において、処理対象となる画像は、カラー画像に限らず、白黒画像でもよい。処理対象の画像がカラー画像である場合、処理対象の画像のデータは、RGB表色系の画像のデータ、L***表色系の画像のデータ、およびCMYKの画像のデータに限らず、画素毎に、カラーの画素を出力するために必要な成分のデータによって構成されていればよい。画素毎に色を表すデータと黒のデータとにより構成される画像のデータは、CMYKの画像のデータに限らず、他の構成のデータであってもよい。画素毎に輝度のデータと色差のデータとにより構成される画像のデータは、L***表色系の画像のデータに限らず、他の形式のデータ、たとえばいわゆるL***表色系の画像のデータまたはYIQ表色系の画像のデータでもよい。 In the image processing apparatuses 14 and 103 according to the reference example and the embodiment, the image to be processed is not limited to a color image but may be a monochrome image. When the processing target image is a color image, the processing target image data is limited to RGB color system image data, L * a * b * color system image data, and CMYK image data. Instead, each pixel may be configured by data of components necessary for outputting a color pixel. Image data composed of data representing color and black data for each pixel is not limited to CMYK image data, and may be data of other configurations. Image data composed of luminance data and color difference data for each pixel is not limited to L * a * b * color system image data, but other types of data such as so-called L * u * v. * Color image data or YIQ color image data may be used.

参考例の像域分離処理部25、モアレ除去用の空間フィルタ処理部27およびフィルタ制御部26と、実施の一形態の像域分離処理部106ならびにエッジ強調用の空間フィルタ処理部108とは、単一の画像処理装置に備えられていてもよい。この場合、前記画像処理装置によって処理された画像は、モアレの発生とエッジの抽出誤りに起因する濃度むらの発生とがそれぞれ防止されているので、品位がより向上する。   The image area separation processing unit 25 of the reference example, the spatial filter processing unit 27 and the filter control unit 26 for removing moire, the image area separation processing unit 106 of the embodiment, and the spatial filter processing unit 108 for edge enhancement are: It may be provided in a single image processing apparatus. In this case, the quality of the image processed by the image processing apparatus is further improved because the occurrence of moire and the occurrence of density unevenness due to edge extraction errors are prevented.

本発明の参考例の画像処理装置を備えた画像形成装置の構成を示す正面断面図である。1 is a front cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus including an image processing apparatus according to a reference example of the present invention. 本発明の参考例である画像処理装置を備えた画像形成装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus including an image processing apparatus that is a reference example of the present invention. RGB表色系の画像のデータを処理対象とする場合の図2の画像形成装置のプロセスを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a process of the image forming apparatus in FIG. 2 when processing data of an RGB color system image. 65線網点の網点領域の空間周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spatial frequency characteristic of the halftone dot area | region of a 65 line halftone dot. 133線網点の網点領域の空間周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spatial frequency characteristic of the halftone dot area | region of a 133 line | wire halftone dot. 65線網点の網点領域の空間周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spatial frequency characteristic of the halftone dot area | region of a 65 line halftone dot. 133線網点の網点領域の空間周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spatial frequency characteristic of the halftone dot area | region of a 133 line | wire halftone dot. 理想の65線網点用の空間フィルタ処理部の特性のグラフである。It is a graph of the characteristic of the spatial filter process part for an ideal 65 line halftone dot. 理想の133線網点用の空間フィルタ処理部の特性のグラフである。It is a graph of the characteristic of the spatial filter process part for an ideal 133 line | wire halftone dot. 理想の65線網点用の空間フィルタ処理部の特性を定めるための第1フィルタの理想の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the ideal characteristic of the 1st filter for determining the characteristic of the spatial filter process part for ideal 65 line halftone dots. 理想の133線網点用の空間フィルタ処理部の特性を定めるための第1フィルタの理想の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the ideal characteristic of the 1st filter for determining the characteristic of the spatial filter process part for ideal 133 line | wire halftone dots. 理想の65線網点用の空間フィルタ処理部の特性を定めるための平滑フィルタの理想の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the ideal characteristic of the smoothing filter for determining the characteristic of the spatial filter process part for ideal 65 line halftone dots. 理想の133線網点用の空間フィルタ処理部の特性を定めるための平滑フィルタの理想の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the ideal characteristic of the smoothing filter for determining the characteristic of the spatial filter process part for ideal 133 line | wire halftone dots. 空間フィルタ部の特性を制御する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which controls the characteristic of a spatial filter part. 全フィルタ係数が相互に等しい平滑フィルタマトリクスを用いて最適の65線網点用の空間フィルタマトリクスを定めるための行列式を示す図である。It is a figure which shows the determinant for determining the optimal spatial filter matrix for 65 line | wire halftone dots using the smooth filter matrix in which all the filter coefficients are mutually equal. 図15の行列式のマトリクスによって定められる特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic defined by the matrix of the determinant of FIG. 全フィルタ係数が相互に等しい平滑フィルタマトリクスを用いて最適の133線網点用の空間フィルタマトリクスを定めるための行列式を示す図である。It is a figure which shows the determinant for determining the optimal spatial filter matrix for 133 line | wire halftone dots using the smoothing filter matrix in which all the filter coefficients are mutually equal. 図17の行列式のマトリクスによって定められる特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic defined by the matrix of the determinant of FIG. 中央のフィルタ係数が大きい平滑フィルタマトリクスを用いて最適の65線網点用の空間フィルタマトリクスを定めるための行列式を示す図である。It is a figure which shows the determinant for determining the optimal spatial filter matrix for 65 line | wire halftone dots using the smooth filter matrix with a large central filter coefficient. 図19の行列式のマトリクスによって定められる特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic defined by the matrix of the determinant of FIG.

中央のフィルタ係数が大きい平滑フィルタマトリクスを用いて最適の133線網点用の空間フィルタマトリクスを定めるための行列式を示す図である。It is a figure which shows the determinant for determining the optimal spatial filter matrix for 133 line | wire halftone dots using the smooth filter matrix with a large filter coefficient of the center. 図21の行列式のマトリクスによって定められる特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic defined by the matrix of the determinant of FIG. 網点領域にモアレが生じ得る空間周波数が複数ある場合の空間フィルタ処理部の特性を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the characteristic of a spatial filter process part in case there exist multiple spatial frequencies which a moire can produce in a halftone dot area | region. ***表色系の画像のデータを処理対象とする場合の図2の画像形成装置のプロセスを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a process of the image forming apparatus in FIG. 2 when processing data of an L * a * b * color system image. CMYKの画像のデータを処理対象とする場合の図2の画像処理装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the image processing apparatus in FIG. 2 when processing CMYK image data. 本発明の実施の一形態である画像処理装置を備えた画像形成装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus including an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. RGB表色系の画像のデータを処理対象とする場合の図26の画像形成装置のプロセスを説明するための図である。FIG. 27 is a diagram for describing a process of the image forming apparatus in FIG. 26 in a case where RGB color system image data is a processing target. エッジ強調用の理想の空間フィルタ処理部の特性のグラフである。It is a graph of the characteristic of the ideal spatial filter process part for edge emphasis. エッジ強調用の空間フィルタ処理部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the spatial filter process part for edge emphasis. エッジ強調用の最適の空間フィルタマトリクスを定めるための行列式を示す図である。It is a figure which shows the determinant for defining the optimal spatial filter matrix for edge emphasis. エッジ強調用の最適の空間フィルタ処理部の特性を定めるための平滑フィルタの特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the smoothing filter for determining the characteristic of the optimal spatial filter process part for edge emphasis. 最適のエッジ強調用の空間フィルタ処理部の特性を定めるための強調フィルタの特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the emphasis filter for determining the characteristic of the spatial filter process part for optimal edge emphasis. エッジの強調処理のための試験用の画像を示す図である。It is a figure which shows the image for a test for the emphasis process of an edge. 図33の画像に対するエッジ抽出処理の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the edge extraction process with respect to the image of FIG. 図33の画像に対する従来技術のエッジ強調処理の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the edge enhancement process of the prior art with respect to the image of FIG. 図33の画像に対する実施の一形態のエッジ強調処理の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the edge emphasis process of one Embodiment with respect to the image of FIG. 画素のRGBの各データ用の空間フィルタマトリクスが個別に設定されている場合の図26の画像形成装置のプロセスを説明するための図である。FIG. 27 is a diagram for describing a process of the image forming apparatus in FIG. 26 in a case where a spatial filter matrix for each data of RGB of pixels is individually set. ***表色系の画像のデータを処理対象とする場合の図26の画像形成装置のプロセスを説明するための図である。FIG. 27 is a diagram for describing a process of the image forming apparatus in FIG. 26 in a case where L * a * b * color system image data is a processing target. CMYKの画像のデータを処理対象とする場合の図26の画像処理装置の構成を示す図である。FIG. 27 is a diagram illustrating a configuration of the image processing apparatus in FIG. 26 in a case where CMYK image data is a processing target. CMYKの画像のデータを処理対象とする場合の図26の画像形成装置のプロセスを説明するための図である。FIG. 27 is a diagram for describing a process of the image forming apparatus in FIG. 26 in a case where CMYK image data is a processing target.

従来技術のエッジ強調処理に用いられる高域空間フィルタを示す図である。It is a figure which shows the high-pass spatial filter used for the edge enhancement process of a prior art. 図41の高域空間フィルタの特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the high-pass spatial filter of FIG. 図41の高域空間フィルタの特性を定めるマトリクスを示す図である。It is a figure which shows the matrix which defines the characteristic of the high-pass spatial filter of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

13 画像入力装置
14,103 画像処理装置
15 画像出力装置
25,106 像域分離処理部
26 フィルタ制御部
27,108 空間フィルタ処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Image input device 14,103 Image processing device 15 Image output device 25,106 Image area separation process part 26 Filter control part 27,108 Spatial filter process part

Claims (3)

処理対象の画像のデータに基づいて、画像内のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出されたエッジの強調処理を、画像のデータ内の該エッジに対応する部分に施すエッジ強調用の空間フィルタ手段とを含み、
エッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、強調フィルタの特性を定めるマトリクスと平滑フィルタの特性を定めるマトリクスとを、コンボリューション演算して得られるマトリクスによって定められ、
前記平滑フィルタの特性は、
空間周波数が0である基準MTFが1.0であり、
空間周波数が0より大きくかつ予め定める上限空間周波数FFC未満の帯域内で、空間周波数が増大するほどMTFが0が近付き、かつ
該上限空間周波数FFC以上の帯域でMTFが0になっており、
該上限空間周波数FFCは、代表周波数f0を越える値になっており、
画像に含まれ得る全空間周波数の成分を平滑化させる特性であり、
代表周波数f0は、前記エッジ抽出手段のエッジの抽出誤りの原因となる空間周波数を含む帯域である誤判定周波数帯域WZ2内の上限値と下限値との平均値である空間周波数であり、
前記強調フィルタの特性は、
空間周波数が0である基準MTFが1.0であり、かつ
空間周波数が増大するほどMTFが増大しており、
画像に含まれ得る全空間周波数の成分を強調させる特性であり、
こうしてエッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、
誤判定周波数帯域WZ2において、フラットであり、
前記誤判定周波数帯域の下限値未満であり、エッジ抽出手段がエッジを確実に抽出可能な空間周波数だけを含む空間周波数帯域WZ1において、空間周波数成分を強調させる特性であり、
誤判定周波数帯域WZ2の上限値を越え、エッジ抽出手段がエッジを全く抽出不可能な空間周波数だけを含む抽出不可帯域WZ3において、空間周波数成分を減衰させる特性であり、
前記画像が画素によって構成され、各画素のデータを色分解して得られる複数のカラーデータによって画像のデータが構成され、複数のカラーデータのうちの1つが画素の濃淡を表す黒のデータであり、
コンボリューション演算に用いられる強調フィルタは、黒のデータだけに強調処理を施すことを特徴とする画像処理装置。
Edge extraction means for extracting edges in the image based on the image data to be processed;
A spatial filter means for edge enhancement that performs the enhancement processing of the extracted edge on a portion corresponding to the edge in the image data;
The characteristics of the spatial filter means for edge enhancement are determined by a matrix obtained by convolution calculation of a matrix that defines the characteristics of the enhancement filter and a matrix that defines the characteristics of the smoothing filter,
The characteristics of the smoothing filter are:
The reference MTF with a spatial frequency of 0 is 1.0,
Within the band where the spatial frequency is greater than 0 and less than the predetermined upper limit spatial frequency FFC, the MTF approaches 0 as the spatial frequency increases, and the MTF is 0 in the band above the upper limit spatial frequency FFC.
The upper limit spatial frequency FFC is a value exceeding the representative frequency f0.
It is a characteristic that smoothes the components of all spatial frequencies that can be included in the image,
The representative frequency f0 is a spatial frequency that is an average value of an upper limit value and a lower limit value in the erroneous determination frequency band WZ2, which is a band including a spatial frequency that causes an edge extraction error of the edge extraction unit,
The characteristics of the enhancement filter are:
The reference MTF where the spatial frequency is 0 is 1.0, and the MTF increases as the spatial frequency increases.
It is a characteristic that emphasizes the components of all spatial frequencies that can be included in the image,
Thus, the characteristics of the spatial filter means for edge enhancement are
In the erroneous determination frequency band WZ2, it is flat,
Wherein less than the lower limit value of the erroneous determination frequency band, in the spatial frequency band WZ1 edge extraction means comprises only reliably extractable spatial frequency edges, Ri characteristics der to emphasize the spatial frequency component,
It is a characteristic that attenuates the spatial frequency component in the non-extractable band WZ3 that includes only the spatial frequency that exceeds the upper limit value of the erroneous determination frequency band WZ2 and the edge extraction means cannot extract the edge at all.
The image is composed of pixels, the image data is composed of a plurality of color data obtained by color-separating the data of each pixel, and one of the plurality of color data is black data representing the density of the pixels ,
An image processing apparatus , wherein an enhancement filter used for a convolution operation performs enhancement processing only on black data .
処理対象の画像のデータに基づいて、画像内のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出されたエッジの強調処理を、画像のデータ内の該エッジに対応する部分に施すエッジ強調用の空間フィルタ手段とを含み、
ッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、強調フィルタの特性を定めるマトリクスと平滑フィルタの特性を定めるマトリクスとを、コンボリューション演算して得られるマトリクスによって定められ、
前記平滑フィルタの特性は、
空間周波数が0である基準MTFが1.0であり、
空間周波数が0より大きくかつ予め定める上限空間周波数FFC未満の帯域内で、空間周波数が増大するほどMTFが0が近付き、かつ
該上限空間周波数FFC以上の帯域でMTFが0になっており、
該上限空間周波数FFCは、代表周波数f0を越える値になっており、
画像に含まれ得る全空間周波数の成分を平滑化させる特性であり、
代表周波数f0は、前記エッジ抽出手段のエッジの抽出誤りの原因となる空間周波数を含む帯域である誤判定周波数帯域WZ2内の上限値と下限値との平均値である空間周波数であり、
前記強調フィルタの特性は、
空間周波数が0である基準MTFが1.0であり、かつ
空間周波数が増大するほどMTFが増大しており、
画像に含まれ得る全空間周波数の成分を強調させる特性であり、
こうしてエッジ強調用の空間フィルタ手段の特性は、
誤判定周波数帯域WZ2において、フラットであり、
前記誤判定周波数帯域の下限値未満であり、エッジ抽出手段がエッジを確実に抽出可能な空間周波数だけを含む空間周波数帯域WZ1において、空間周波数成分を強調させる特性であり、
誤判定周波数帯域WZ2の上限値を越え、エッジ抽出手段がエッジを全く抽出不可能な空間周波数だけを含む抽出不可帯域WZ3において、空間周波数成分を減衰させる特性であり、
画像が画素によって構成され、前記画素のデータが、画素の輝度データおよび色差データによって構成される場合、前記エッジ強調用の空間フィルタ手段は、各画素の輝度データだけに処理を施すことを特徴とする画像処理装置。
Edge extraction means for extracting edges in the image based on the image data to be processed;
A spatial filter means for edge enhancement that performs the enhancement processing of the extracted edge on a portion corresponding to the edge in the image data;
Characteristics of the spatial filter means for or falling edge of di emphasized, and a matrix defining the characteristics of the matrix and the smoothing filter for determining the characteristics of the enhancement filter is defined by a matrix obtained by convolution,
The characteristics of the smoothing filter are:
The reference MTF with a spatial frequency of 0 is 1.0,
Within the band where the spatial frequency is greater than 0 and less than the predetermined upper limit spatial frequency FFC, the MTF approaches 0 as the spatial frequency increases, and
MTF is 0 in the band above the upper limit spatial frequency FFC,
The upper limit spatial frequency FFC is a value exceeding the representative frequency f0.
It is a characteristic that smoothes the components of all spatial frequencies that can be included in the image,
The representative frequency f0 is a spatial frequency that is an average value of an upper limit value and a lower limit value in the erroneous determination frequency band WZ2, which is a band including a spatial frequency that causes an edge extraction error of the edge extraction unit,
The characteristics of the enhancement filter are:
A reference MTF with a spatial frequency of 0 is 1.0, and
The MTF increases as the spatial frequency increases,
It is a characteristic that emphasizes the components of all spatial frequencies that can be included in the image,
Thus, the characteristics of the spatial filter means for edge enhancement are
In the erroneous determination frequency band WZ2, it is flat,
The spatial frequency component is less than the lower limit value of the erroneous determination frequency band, and the spatial frequency component is emphasized in the spatial frequency band WZ1 including only the spatial frequency from which the edge extraction unit can reliably extract the edge,
It is a characteristic that attenuates the spatial frequency component in the non-extractable band WZ3 that includes only the spatial frequency that exceeds the upper limit value of the erroneous determination frequency band WZ2 and the edge extraction means cannot extract the edge at all.
When the image is constituted by pixels, and the pixel data is constituted by pixel luminance data and color difference data, the edge enhancement spatial filter means performs processing only on the luminance data of each pixel. It is that images processing apparatus.
代表周波数f0が6.5本/mmであり、
平滑フィルタの特性を定めるマトリクスMC1は、
Figure 0003984252
であり、
強調フィルタの特性を定めるマトリクスMC2は、
Figure 0003984252
であり、
平滑フィルタの特性を定めるマトリクスMC1と強調フィルタの特性を定めるマトリクスMC2とのコンボリューション演算して得られるマトリクスMC3は、
Figure 0003984252
であることを特徴とする請求項1または2記載の画像処理装置。
The representative frequency f0 is 6.5 lines / mm,
The matrix MC1 that defines the characteristics of the smoothing filter is:
Figure 0003984252
And
The matrix MC2 that defines the characteristics of the enhancement filter is:
Figure 0003984252
And
A matrix MC3 obtained by convolution calculation of the matrix MC1 that determines the characteristics of the smoothing filter and the matrix MC2 that determines the characteristics of the enhancement filter is:
Figure 0003984252
The image processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the at.
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