JP6562756B2 - 画像処理装置およびその制御方法 - Google Patents
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前記入力画像における第1の方向にM画素、該第1の方向と異なる第2の方向に1画素の参照領域を有する第1のフィルタ係数と、前記第1の方向に1画素、前記第2の方向にN画素(ただしN<M)の参照領域を有する第2のフィルタ係数と、を記憶する記憶手段と、
前記バンドメモリに格納されたバンド領域画像を、K行ごとの画素群をそれぞれ異なる位相で抽出することにより、K個の分割画像に分割する分割手段と、
前記K個の分割画像それぞれに対して、前記第1のフィルタ係数を利用した1次元フィルタ及び前記第2のフィルタ係数を利用した1次元フィルタを順次適用する空間フィルタ手段と、
前記空間フィルタ手段によるフィルタ処理が適用されたK個の処理後分割画像を合成して前記バンド領域画像に対するフィルタ処理後画像を生成する生成手段と、
を有し、
前記第1の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並び方向であり、前記第2の方向は、前記入力画像における列方向の画素群の並び方向である。
前記入力画像における第1の方向にM画素、該第1の方向と異なる第2の方向に1画素の参照領域を有する第1のフィルタ係数と、前記第1の方向に1画素、前記第2の方向にM画素の参照領域を有する第2のフィルタ係数と、を記憶する記憶手段と、
前記バンドメモリに格納されたバンド領域画像を、K行ごとの画素群をそれぞれ異なる位相で抽出することにより、K個の分割画像に分割する分割手段と、
前記K個の分割画像それぞれに対して、前記第1のフィルタ係数を利用した1次元フィルタ及び前記第2のフィルタ係数を利用した1次元フィルタを順次適用する空間フィルタ手段と、
前記空間フィルタ手段によるフィルタ処理が適用されたK個の処理後分割画像を合成して前記バンド領域画像に対するフィルタ処理後画像を生成する生成手段と、
を有し、
前記第1の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並び方向に対して45度の傾きをもつ方向であり、前記第2の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並びに対して135度の傾きをもつ方向である。
本発明に係る画像処理装置の第1実施形態として、原稿を読み取り、読み取り光学系に起因する画像ボケを補正(補償)し画像形成を行う複合機(MFP)を例に挙げて以下に説明する。
まず、本発明の前提となる背景技術で述べた画像処理の手法について説明する。
デジタル画像データを複数のブロック(タイル)領域に分割し、別々に局所(近傍)画像処理を行う手法である。かかる技術では、各ブロック領域間で隙間なく局所(近傍)画像処理を行うために、各ブロック領域が、夫々隣接するブロック領域と、境界で互いに重なり合うようにしている。このようにすれば、メモリの容量をブロック(タイル)領域の大きさで規定することができ、省メモリ化することが可能となる。例えば、解像度が600dpiのA4サイズのデジタル画像データ(主走査方向4969画素×副走査方向7016画素)である。このとき、3画素×3画素の参照領域を持つ空間フィルタ処理を行う場合、ブロック(タイル)領域の大きさを16画素×16画素とすると、メモリ容量は、0.75Kバイト(16画素×16画素×3バイト)になる。
1枚の画像データの副走査方向に分割して得られた複数のバンド領域を、割当てたバンド領域の主走査方向に対して垂直な方向に、バンド領域内の画素を走査して局所(近傍)画像処理を逐次行う手法である。かかる技術では、バンド領域内の画素を画像処理するためのメモリ容量を、バンド領域の主走査方向に対して垂直な方向におけるバンド領域の大きさ(バンド領域の高さ)に依存させることができる。即ち、各バンド領域間で隙間なく局所(近傍)画像処理を行うために、各バンド領域が、夫々隣接するバンド領域と、境界で互いに重なり合うようにしている。上述のブロック処理とは異なり重なり合う領域が網目状になるわけではない。そのため、同一画素の再転送数はブロック処理に比較して少量となり、その結果、総転送画素数も少なくなる。
2次元空間フィルタ処理を主走査方向と副走査方向の各々1次元のフィルタに分離し、初めに主走査方向の1次元フィルタ処理を行い、続いて副走査方向の1次元フィルタ処理を行う手法である。参照領域用のメモリ容量は主走査方向または副走査方向の1列分でよいので大幅に削減できる。ただし、縦横の方向に変数分離型フィルタによる鮮鋭性回復処理を行うと、2次元的な光学ボケ特性と異なるため、斜め方向が過補正(斜めリンギングが発生)になってしまう。また、メモリ容量や演算量は抑制できるが、総転送画素数の削減はできない。
第1実施形態では、副走査方向に間引いた画像データ(奇数行画像及び偶数行画像)に対して変数分離型フィルタ処理を行うと共に、2つの1次元フィルタの一方(副走査方向)の参照画素を削減する。この構成により、斜め方向の過補正を低減することが可能となる。また、空間フィルタ処理に使用する画素数が削減されるため総転送画素数の増加を抑制することが可能となる。
図1は、第1実施形態に係る画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。画像読み取り部120は、レンズ122、CCDセンサ124、及びアナログ信号処理部126等を備えて構成される。レンズ122を介しCCDセンサ124に結像された原稿100の画像が、CCDセンサ124によりR(Red),G(Green),B(Blue)のアナログ電気信号に変換される。
家庭用プリンタのような低コストの機器では、システムのメインメモリ(図1のRAM116に相当)の容量が小さい。そのため、1枚の画像データを複数のバンド(帯状)領域に分割し、各バンド領域をメインメモリに展開して各種の画像処理を行うことが一般的である。この分割された細長い領域をバンド領域と呼び、バンド領域のデータが展開される記憶領域をバンドメモリと呼び、分割する行為をバンド分割と呼ぶ。バンドメモリは、メインメモリ内に記憶領域として確保されると決まっているわけではなく、システム上のどの記憶領域に確保してもよいが、ここでは、説明を簡潔にするためにバンドメモリをメインメモリ内に確保する場合を例に挙げて説明する。
家庭用プリンタのような低コストの機器では、システムのメインメモリ(図1のRAM116に相当)の容量が小さい。そのため、1枚の画像データを複数のバンド(帯状)領域に分割し、各バンド領域をメインメモリに展開して各種の画像処理を行うことが一般的である。この分割された細長い領域をバンド領域と呼び、バンド領域のデータが展開される記憶領域をバンドメモリと呼び、分割する行為をバンド分割と呼ぶ。バンドメモリは、メインメモリ内に記憶領域として確保されると決まっているわけではなく、システム上のどの記憶領域に確保してもよいが、ここでは、説明を簡潔にするためにバンドメモリをメインメモリ内に確保する場合を例に挙げて説明する。
すなわち、従来の処理では、fh=5、Bdh=8であるので、総転送画素数の増加率r=2となり、実際の有効処理領域に対し、2倍の転送が必要となる。
以下では、第1実施形態における空間フィルタ回路230のフィルタ処理について説明する。ここでは、バンドメモリ高さ方向が従来(図4)と同じ(8ライン)場合について説明する。具体的には、1行毎に間引いた画像に対し、間引いた方向の参照画素を低減した空間フィルタ領域411を用いてフィルタ処理を行う。
・斜め方向の過補正の低減
図7(c)に示すフィルタ係数412は、従来のフィルタ係数である図7(b)に比較してより適切なフィルタ効果が期待できる。これは、システムの周波数特性の劣化として、画像読み取り部120の空間周波数的な劣化を補正するフィルタ(積和演算)処理を考えると理解しやすい。通常、画像読み取り部120は、レンズ122、CCDセンサ124などにより構成される。ここで、レンズ122を介しCCDセンサ124に結像された原稿100の画像は、空間周波数的な劣化が発生することが知られている。
図4(e)を参照して説明した従来の処理と同様の理由で、デジタル画像データ401、402の周辺部は、空間フィルタ処理を施すことができない領域が存在する。各バンド領域(バンド領域301、302)間で隙間無く画像処理を行うためには、図6(e)に示すような重なり合う画素領域460が必須となる。
上述の説明においては、偶数行画像401及び奇数行画像402を、順次バンドメモリに展開して個別にフィルタ(積和演算)処理を行う例を示した。具体的には、図6(a)〜(d)のように、偶数行画像、奇数行画像それぞれに対して、主走査1次元フィルタ処理、副走査1次元フィルタ処理の2回(計4回)のフィルタ(積和演算)処理を行う例を示した。
従来: r=16÷(16−(9−1))=2
本発明: r=16÷(16−(5−1))=1.33
となり、66%の総転送画素数を削減することができる。
第2実施形態では副走査方向に間引きする他の形態について説明する。すなわち、上述の第1実施形態では、副走査方向を1行おきの画像(すなわち副走査方向に1/2解像度の画像)に対して1次元フィルタ処理を行った。ただし、1/2解像度に限定されるものではない。
従来: r=16÷(16−(9−1))=2
本発明: r=16÷(16−(3−1))=1.14
すなわち、増加率を80%以上抑制できる。また、高周波領域の過補正も第1実施形態に比較しさらに抑制できる。
第3実施形態では、主走査方向に対して斜めとなる2つの1次元フィルタを用いる形態について説明する。すなわち、上述の実施形態では、入力画像データにおいて画素の並びに沿った2つの方向の1次元フィルタを使用したが、他の方向の1次元フィルタを用いることも可能である。以下の説明では、入力画像データにおける行方向(あるいは列方向)の画素群の並び方向(主走査方向)に対して45度・135度の傾きが設定された直交する2つの1次元フィルタを用いる例について説明する。
本発明: r=8÷(8−(3−1))=1.33
すなわち、増加率を60%以上抑制できる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (6)
- 入力画像を複数のバンド領域画像に分割し、各バンド領域画像をバンドメモリに逐次格納して画像処理を行なう画像処理装置であって、
前記入力画像における第1の方向にM画素、該第1の方向と異なる第2の方向に1画素の参照領域を有する第1のフィルタ係数と、前記第1の方向に1画素、前記第2の方向にN画素(ただしN<M)の参照領域を有する第2のフィルタ係数と、を記憶する記憶手段と、
前記バンドメモリに格納されたバンド領域画像を、K行ごとの画素群をそれぞれ異なる位相で抽出することにより、K個の分割画像に分割する分割手段と、
前記K個の分割画像それぞれに対して、前記第1のフィルタ係数を利用した1次元フィルタ及び前記第2のフィルタ係数を利用した1次元フィルタを順次適用する空間フィルタ手段と、
前記空間フィルタ手段によるフィルタ処理が適用されたK個の処理後分割画像を合成して前記バンド領域画像に対するフィルタ処理後画像を生成する生成手段と、
を有し、
前記第1の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並び方向であり、前記第2の方向は、前記入力画像における列方向の画素群の並び方向である
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記分割手段は、更に、前記K個の分割画像を、L列ごとの画素群をそれぞれ異なる位相で抽出することにより、K×L個の2次分割画像に分割し、
前記空間フィルタ手段は、前記K×L個の2次分割画像それぞれに対して、前記第1のフィルタ係数を利用した1次元フィルタ及び前記第2のフィルタ係数を利用した1次元フィルタを順次適用し、
前記生成手段は、前記空間フィルタ手段によるフィルタ処理が適用されたK×L個の処理後2次分割画像を合成して前記バンド領域画像に対するフィルタ処理後画像を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 入力画像を複数のバンド領域画像に分割し、各バンド領域画像をバンドメモリに逐次格納して画像処理を行なう画像処理装置であって、
前記入力画像における第1の方向にM画素、該第1の方向と異なる第2の方向に1画素の参照領域を有する第1のフィルタ係数と、前記第1の方向に1画素、前記第2の方向にM画素の参照領域を有する第2のフィルタ係数と、を記憶する記憶手段と、
前記バンドメモリに格納されたバンド領域画像を、K行ごとの画素群をそれぞれ異なる位相で抽出することにより、K個の分割画像に分割する分割手段と、
前記K個の分割画像それぞれに対して、前記第1のフィルタ係数を利用した1次元フィルタ及び前記第2のフィルタ係数を利用した1次元フィルタを順次適用する空間フィルタ手段と、
前記空間フィルタ手段によるフィルタ処理が適用されたK個の処理後分割画像を合成して前記バンド領域画像に対するフィルタ処理後画像を生成する生成手段と、
を有し、
前記第1の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並び方向に対して45度の傾きをもつ方向であり、前記第2の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並びに対して135度の傾きをもつ方向である
ことを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像を複数のバンド領域画像に分割し、各バンド領域画像をバンドメモリに逐次格納して画像処理を行なう画像処理装置の制御方法であって、
前記入力画像における第1の方向にM画素、該第1の方向と異なる第2の方向に1画素の参照領域を有する第1のフィルタ係数と、前記第1の方向に1画素、前記第2の方向にN画素(ただしN<M)の参照領域を有する第2のフィルタ係数と、を記憶部に記憶する記憶工程と、
前記バンドメモリに格納されたバンド領域画像を、K行ごとの画素群をそれぞれ異なる位相で抽出することにより、K個の分割画像に分割する分割工程と、
前記K個の分割画像それぞれに対して、前記第1のフィルタ係数を利用した1次元フィルタ及び前記第2のフィルタ係数を利用した1次元フィルタを順次適用する空間フィルタ工程と、
前記空間フィルタ工程によるフィルタ処理が適用されたK個の処理後分割画像を合成して前記バンド領域画像に対するフィルタ処理後画像を生成する生成工程と、
を含み、
前記第1の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並び方向であり、前記第2の方向は、前記入力画像における列方向の画素群の並び方向である
ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。 - 入力画像を複数のバンド領域画像に分割し、各バンド領域画像をバンドメモリに逐次格納して画像処理を行なう画像処理装置の制御方法であって、
前記入力画像における第1の方向にM画素、該第1の方向と異なる第2の方向に1画素の参照領域を有する第1のフィルタ係数と、前記第1の方向に1画素、前記第2の方向にM画素の参照領域を有する第2のフィルタ係数と、を記憶部に記憶する記憶工程と、
前記バンドメモリに格納されたバンド領域画像を、K行ごとの画素群をそれぞれ異なる位相で抽出することにより、K個の分割画像に分割する分割工程と、
前記K個の分割画像それぞれに対して、前記第1のフィルタ係数を利用した1次元フィルタ及び前記第2のフィルタ係数を利用した1次元フィルタを順次適用する空間フィルタ工程と、
前記空間フィルタ工程によるフィルタ処理が適用されたK個の処理後分割画像を合成して前記バンド領域画像に対するフィルタ処理後画像を生成する生成工程と、
を含み、
前記第1の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並び方向に対して45度の傾きをもつ方向であり、前記第2の方向は、前記入力画像における行方向の画素群の並びに対して135度の傾きをもつ方向である
ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。 - コンピュータを、請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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JP2015156243A JP6562756B2 (ja) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | 画像処理装置およびその制御方法 |
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