JP6822441B2 - 画像処理装置、画像読取装置、画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像データにおけるノイズを含む画素データを修正する画像処理装置、それを備える画像読取装置および画像処理方法に関する。

一般に、画像読取装置は、イメージセンサーと、前記イメージセンサーから出力される画像信号を二次元の画像データへ変換するＡＦＥ（Analog Front End）とを備える。さらに、前記画像読取装置は、前記画像信号の伝送ラインまたは前記ＡＦＥへの電気的なノイズ源となり得るモーター駆動回路およびＤＣＤＣコンバータ回路なども備える。

従って、前記画像データにおける複数の画素データの一部がノイズを含む場合がある。ノイズを含む前記画素データは、画像において余計な点状の画像または画像欠陥として現れる。

また、画像処理装置が、前記画像データにおける注目画素のデータと周辺画素のデータとの差に応じて混合比を設定し、前記注目画素のデータを、前記注目画素のデータと前記周辺画素のデータの平均値とを前記混合比を用いて混合した値へ修正することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１００９１３号公報

ところで、前記画像データにおける前記注目画素のデータが、常に全ての周辺画素のデータの平均値を用いて修正される場合、画像のエッジ部または細線部などのように画像濃度が急変する部分が、画素データの平滑化によってボケ画像になるおそれがある。

本発明の目的は、画像データにおける画像濃度が急変する部分の画質劣化を回避しつつノイズを含む画素データを修正可能な画像処理装置、それを含む画像読取装置および画像処理方法を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像処理装置は、二次元の対象画像データにおけるノイズを含む画素のデータを修正する装置である。前記画像処理装置は、対象選択部と、サンプリング部と、平均処理部と、データ修正部と、を備える。前記対象選択部は、前記対象画像データから１つの注目画素および前記注目画素に隣接する８つの隣接画素からなる３行３列の対象画素群のデータを順次選択する。前記サンプリング部は、前記対象画素群のデータごとに、前記８つの隣接画素から予め定められたルールに従ってサンプル画素を選択する。前記平均処理部は、前記対象画素群のデータごとに、前記サンプル画素のデータの平均値であるサンプル平均値を算出する。前記データ修正部は、前記対象画素群のデータごとに、前記注目画素のデータと前記サンプル平均値との差である注目差が予め定められた修正基準範囲を超えることを必要条件として、前記注目画素のデータを前記サンプル平均値に基づく修正値へ置換する。前記サンプリング部は、それぞれ前記注目画素を通り行方向、列方向、および前記行方向と前記列方向とに交差する２つの斜め方向に沿う４つの参照ラインそれぞれを対象ラインとして選択する。さらに、前記サンプリング部は、前記対象ラインに沿って前記注目画素に隣接する前記隣接画素のペアのデータの差が予め定められた第１選択基準範囲内であり、かつ、前記対象ラインに対する両側のエリアのうち少なくとも一方のエリアに存在する３つの前記隣接画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第２選択基準範囲内であることを必要条件として、前記隣接画素のペアを前記サンプル画素として選択する。

本発明の他の局面に係る画像読取装置は、原稿から画像を読み取り、読取画像を表す画像データを出力する原稿読取装置と、前記原稿読取装置が出力する前記画像データを前記対象画像データとして処理する前記画像処理装置と、を備える。

本発明の他の局面に係る画像処理方法は、二次元の対象画像データにおけるノイズを含む画素のデータを修正する方法である。前記画像処理方法は、前記対象画像データから１つの注目画素および前記注目画素に隣接する８つの隣接画素からなる３行３列の対象画素群のデータを順次選択することを含む。さらに、前記画像処理方法は、前記対象画素群のデータごとに、前記８つの隣接画素から予め定められたルールに従ってサンプル画素を選択することを含む。さらに、前記画像処理方法は、前記対象画素群のデータごとに、前記サンプル画素のデータの平均値であるサンプル平均値を算出することを含む。さらに、前記画像処理方法は、前記対象画素群のデータごとに、前記注目画素のデータと前記サンプル平均値との差である注目差が予め定められた修正基準範囲を超えることを必要条件として、前記注目画素のデータを前記サンプル平均値に基づく修正値へ置換することを含む。さらに、前記画像処理方法は、前記サンプル画素の選択において、それぞれ前記注目画素を通り行方向、列方向、および前記行方向と前記列方向とに交差する２つの斜め方向に沿う４つの参照ラインそれぞれを対象ラインとして選択し、前記対象ラインに沿って前記注目画素に隣接する前記隣接画素のペアのデータの差が予め定められた第１選択基準範囲内であり、かつ、前記対象ラインに対する両側のエリアのうち少なくとも一方のエリアに存在する３つの前記隣接画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第２選択基準範囲内であることを必要条件として、前記隣接画素のペアを前記サンプル画素として選択することを含む。

本発明によれば、画像データにおける画像濃度が急変する部分の画質劣化を回避しつつノイズを含む画素データを修正可能な画像処理装置、それを含む画像読取装置および画像処理方法を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係る画像読取装置の構成図である。 図２は、実施形態に係る画像読取装置におけるデータ処理装置のブロック図である。 図３は、実施形態に係る画像読取装置における画像ノイズ除去処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図４は、実施形態に係る画像読取装置が画像データにおける複数の画素から選択する対象画素群を模式的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像読取装置１０の構成］
実施形態に係る画像読取装置１０は、原稿９から画像を読み取る読取処理を実行する。画像読取装置１０は、原稿走査装置１、原稿台カバー２、制御装置８および操作表示装置８０を備える。

さらに、画像読取装置１０は、原稿台カバー２に組み込まれたＡＤＦ（Automatic Document Feeder）３を備える。ＡＤＦ３は、供給トレイ３１に載置された複数の原稿９を原稿搬送路３０に沿って１枚ずつ自動的に搬送する。

原稿走査装置１は、透明の原稿台１１、発光部１２、走査機構１３、複数のミラー１４、レンズ１５およびイメージセンサー１６などを備える。

画像読取装置１０は、原稿台１１上の原稿９、または、ＡＤＦ３によって搬送される原稿９について前記読取処理を実行可能である。発光部１２は、原稿台１１上の原稿９、または、ＡＤＦ３によって搬送される原稿９に光を照射する。

複数のミラー１４は、原稿９で反射した光をイメージセンサー１６へ導く。レンズ１５は、複数のミラー１４によってイメージセンサー１６へ導かれる光を、イメージセンサー１６の受光部に集光する。

原稿台１１上の原稿９についての前記読取処理が実行される場合、走査機構１３が、原稿台１１に沿って発光部１２および複数のミラー１４を移動させる。

イメージセンサー１６は、原稿９で反射した光の光量を検出し、光量の検出信号であるアナログの画像信号Ａ０を出力する。画像信号Ａ０は、原稿９からの読取画像を表す。図１に示されるイメージセンサー１６は、ＣＣＤセンサーである。

操作表示装置８０は、ユーザーの操作を受け付ける操作装置と、情報を表示する表示装置とを含む。

制御装置８は、操作表示装置８０を通じて入力される情報および各種センサーの検出結果に基づいて、各種のデータ処理を実行するとともに、画像読取装置１０が備える各種の機器を制御する。さらに、制御装置８は、イメージセンサー１６から出力される画像信号Ａ０に対する各種の信号処理も実行する。

図２に示されるように、制御装置８は、ＡＦＥ８１、画像処理装置８２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８３、ＲＡＭ（Random Access Memory）８４および二次記憶装置８５などを備える。

ＡＦＥ８１は、画像信号Ａ０をデジタルの原画像データＤ０へ変換する。より具体的には、ＡＦＥ８１は、予め調整される調整信号Ｓａ０のレベルに応じて画像信号Ａ０にオフセット調整を施し、さらにそのオフセット調整が施された信号を増幅する。さらに、ＡＦＥ８１は、増幅された信号をデジタル変換することによって二次元の原画像データＤ０を生成する。

なお、イメージセンサー１６は、原稿９における行方向の１ライン分の画像信号Ａ０を順次出力する。ＡＦＥ８１は、それぞれ１ライン分の画素データを含む複数のライン画像データを順次出力することにより、二次元の原画像データＤ０を出力する。

原稿走査装置１およびＡＦＥ８１は、原稿９から画像を読み取り、読取画像を表す二次元の画像データを出力する原稿読取装置の一例である。

本実施形態において、イメージセンサー１６は、原稿９からカラー画像を読み取るカラーイメージセンサーである。そのため、イメージセンサー１６は、それぞれ異なる３色の成分の画像を表す３つの単色画像信号ＡＲ０，ＡＧ０，ＡＢ０を画像信号Ａ０として出力する。即ち、画像信号Ａ０は、赤画像信号ＡＲ０、緑画像信号ＡＧ０および青画像信号ＡＢ０を含む。

また、ＡＦＥ８１は、３つの単色画像信号ＡＲ０，ＡＧ０，ＡＢ０を３つの単色画像データＤＲ０，ＤＧ０，ＤＢ０へ変換する。即ち、原画像データＤ０は、赤画像データＤＲ０、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０を含む。３つの単色画像データＤＲ０，ＤＧ０，ＤＢ０は、同一画像におけるそれぞれ異なる３色の成分の画像を表す。

画像処理装置８２は、原画像データＤ０に対して各種のデータ処理を施す。画像処理装置８２は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサーによって実現される。

画像処理装置８２は、プログラムを実行することによってノイズ除去部８２ａ、調整部８２ｂおよび主画像処理部８２ｃとして動作する。換言すれば、画像処理装置８２は、ノイズ除去部８２ａ、調整部８２ｂおよび主画像処理部８２ｃを含む。

ノイズ除去部８２ａは、原画像データＤ０におけるノイズを含む画素のデータを修正する画像ノイズ除去処理を実行する。原画像データＤ０における赤画像データＤＲ０、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０は、それぞれノイズを含む画素のデータの修正の対象となる対象画像データの一例である。

即ち、画像処理装置８２のノイズ除去部８２ａは、前記原稿読取装置が出力する赤画像データＤＲ０、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０のそれぞれを前記対象画像データとして処理する。

以下、前記画像ノイズ除去処理が原画像データＤ０に施されることにより得られ画像データを一次画像データＤ１と称する。一次画像データＤ１は、前記画像ノイズ除去処理を経た赤画像データＤＲ１、緑画像データＤＧ１および青画像データＤＢ１を含む。

調整部８２ｂは、発光部１２が消灯しているときに得られる一次画像データＤ１の代表値に応じて調整信号Ｓａ０のレベルを調整する。調整部８２ｂは、調整後の調整信号Ｓａ０をＡＦＥ８１へ供給する。主画像処理部８２ｃは、一次画像データＤ１に対する各種の補正処理およびその他の画像処理を実行する。

なお、画像処理装置８２の一部または全部が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはその他のハードウェア回路によって実現されることも考えられる。

ＣＰＵ８３は、予め二次記憶装置８５に記憶されたプログラムを実行することにより、画像読取装置１０が備える機器を制御する。例えば、ＣＰＵ８３は、ＡＦＥ８１、発光部１２、イメージセンサー１６および画像処理装置８２などに対し、それぞれの処理を開始させる制御信号を出力する。

二次記憶装置８５は、コンピューター読み取り可能な不揮発性の記憶装置である。二次記憶装置８５は、プログラムおよび各種のデータを記憶可能である。例えば、フラッシュメモリーまたはハードディスクドライブの一方または両方が、二次記憶装置８５として採用される。

ＲＡＭ８４は、ＣＰＵ８３が実行するプログラムおよびＣＰＵ８３が前記プログラムを実行する過程で出力および参照するデータを一次記憶する揮発性の記憶装置である。

画像読取装置１０は、不図示のモーター駆動回路およびＤＣＤＣコンバータ回路なども備える。前記モーター駆動回路および前記ＤＣＤＣコンバータ回路などの高周波回路は、画像信号Ａ０の伝送ラインまたはＡＦＥ８１への電気的なノイズ源となり得る。

従って、原画像データＤ０における複数の画素データの一部がノイズを含む場合がある。ノイズを含む前記画素データは、画像において余計な点状の画像または画像欠陥として現れる。

以下の説明において、赤画像データＤＲ０、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０のそれぞれにおける複数の画素から随時選択される１つの画素のことを注目画素Ｐ２２と称する（図４参照）。

ところで、原画像データＤ０における注目画素Ｐ２２のデータが、常に全ての周辺画素のデータの平均値を用いて修正されることが考えられる。この場合、画像のエッジ部または細線部などのように画像濃度が急変する部分が、画素データの平滑化によってボケ画像になるおそれがある。なお、前記周辺画素は、注目画素Ｐ２２の周辺の予め定められた範囲に位置する画素である。

一方、画像読取装置１０において、画像処理装置８２のノイズ除去部８２ａは、原画像データＤ０に対して後述する画像ノイズ除去処理を実行する。これにより、ノイズ除去部８２ａは、原画像データＤ０における画像濃度が急変する部分の画質劣化を回避しつつノイズを含む画素データを修正可能である。

以下の説明において、赤画像データＤＲ０、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０のそれぞれにおける注目画素Ｐ２２に隣接する８つの画素のことを隣接画素と称する。図４において、８つの画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ２１，Ｐ２３，Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３が前記隣接画素である。

さらに、図４に示されるように、１つの注目画素Ｐ２２および注目画素Ｐ２２に隣接する８つの前記隣接画素からなる３行３列の画素群のことを、対象画素群Ｐ０と称する。対象画素群Ｐ０は、赤画像データＤＲ０、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０のそれぞれにおける複数の画素から随時選択される。

さらに、図４に示されるように、対象画素群Ｐ０において、注目画素Ｐ２２を通り行方向、列方向、および前記行方向と前記列方向とに交差する２つの斜め方向に沿う４つのラインのことを参照ラインＲＬ１〜ＲＬ４と称する。

４つの参照ラインＲＬ１〜ＲＬ４は、前記行方向に沿う第１参照ラインＲＬ１と、前記列方向に沿う第２参照ラインＲＬ２と、前記２つの斜め方向の一方に沿う第３参照ラインＲＬ３と、前記２つの斜め方向の他方に沿う第４参照ラインＲＬ４とを含む。

第１参照ラインＲＬ１と第２参照ラインＲＬ２とが注目画素Ｐ２２において直交し、第３参照ラインＲＬ３と第４参照ラインＲＬ４とが注目画素Ｐ２２において直交している。

［画像ノイズ除去処理］
以下、図３に示されるフローチャートを参照しつつ、前記画像ノイズ除去処理の手順の一例について説明する。

ノイズ除去部８２ａは、赤画像データＤＲ０、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０のそれぞれについて、図３に示される前記画像ノイズ除去処理を実行する。

以下の説明において、前記画像ノイズ除去処理の対象となる赤画像データＤＲ０、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０のそれぞれのことを対象画像データと称する。

以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、前記画像ノイズ除去処理における複数の工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ１＞
前記画像ノイズ除去処理において、まず、ノイズ除去部８２ａは、前記対象画像データにおける複数の画素から注目画素Ｐ２２を含む対象画素群Ｐ０のデータを選択する。

ノイズ除去部８２ａは、工程Ｓ１の処理を実行するごとに、前記対象画像データから１つの注目画素Ｐ２２および注目画素Ｐ２２に隣接する８つの前記隣接画素からなる３行３列の対象画素群Ｐ０のデータを順次選択する。

工程Ｓ１の処理により、前記対象画像データにおいて画像領域の縁を成す画素のデータを除く残りの画素データの全てが注目画素Ｐ２２のデータとして選択される。工程Ｓ１の処理を実行するノイズ除去部８２ａは対象選択部の一例である。

＜工程Ｓ２＞
次に、ノイズ除去部８２ａは、４つの参照ラインＲＬ１〜ＲＬ４の１つを対象ラインとして選択する。以下の説明において、前記対象ラインに沿って注目画素Ｐ２２に隣接する２つの前記隣接画素のことを前記隣接画素のペアと称する。ノイズ除去部８２ａは、工程Ｓ２の処理を実行するごとに、４つの参照ラインＲＬ１〜ＲＬ４それぞれを前記対象ラインとして選択する。

＜工程Ｓ３＞
次に、ノイズ除去部８２ａは、予め定められた選択条件が成立するか否かを判定する。前記選択条件は、前記対象ラインに沿って注目画素Ｐ２２に隣接する前記隣接画素のペアをサンプル画素として選択するか否かを判定する条件である。前記サンプル画素は、後述するサンプル平均処理の対象とされる画素である。

前記選択条件は、以下に示される第１選択条件および第２選択条件の両方が成立する、という条件である。即ち、前記選択条件は、前記第１選択条件および前記第２選択条件の両方を必要条件とする。

前記第１選択条件は、前記隣接画素のペアのデータの差が予め定められた第１選択基準範囲内である、という条件である。

例えば、前記第１選択条件は、前記隣接画素のペアのデータの差の絶対値が予め定められた第１選択しきい値を超えない、という条件である。前記第１選択しきい値は正の値である。

前記第２選択条件は、前記対象ラインに対する両側のエリアのうち少なくとも一方のエリアに存在する３つの前記隣接画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第２選択基準範囲内である、という条件である。

例えば、前記第２選択条件は、前記対象ラインの両側のエリアのうち少なくとも一方のエリアに存在する３つの前記隣接画素のデータの相互間の差の絶対値の全てが予め定められた第２選択しきい値を超えない、という条件である。前記第２選択しきい値は正の値である。なお、３つの前記隣接画素のデータの相互間の差の絶対値は、３つの前記隣接画素の組合せに対応する３つの値である。

なお、前記第１選択基準範囲と前記第２選択基準範囲とが同じ範囲であってもよい。即ち、前記第１選択しきい値と前記第２選択しきい値とが同じ値であってもよい。

図４に示されるように、前記対象ラインが第１参照ラインＲＬ１である場合、前記対象ラインに対する両側のエリアのうちの一方のエリアに３つの前記隣接画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３が存在し、他方のエリアに３つの前記隣接画素Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３が存在する。

同様に、前記対象ラインが第２参照ラインＲＬ２である場合、前記対象ラインに対する両側のエリアのうちの一方のエリアに３つの前記隣接画素Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１が存在し、他方のエリアに３つの前記隣接画素Ｐ１３，Ｐ２３，Ｐ３３が存在する。

同様に、前記対象ラインが第３参照ラインＲＬ３である場合、前記対象ラインに対する両側のエリアのうちの一方のエリアに３つの前記隣接画素Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ２３が存在し、他方のエリアに３つの前記隣接画素Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ３２が存在する。

同様に、前記対象ラインが第４参照ラインＲＬ４である場合、前記対象ラインに対する両側のエリアのうちの一方のエリアに３つの前記隣接画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１が存在し、他方のエリアに３つの前記隣接画素Ｐ２３，Ｐ３２，Ｐ３３が存在する。

また、例えば前記対象ラインが第１参照ラインＲＬ１である場合、前記第２選択条件は、前記隣接画素Ｐ１１およびＰ１２のデータの差，前記隣接画素Ｐ１１およびＰ１３のデータの差、および前記隣接画素Ｐ１２およびＰ１３のデータの差の全てが、前記第２選択基準範囲内である、または、前記隣接画素Ｐ３１およびＰ３２のデータの差，前記隣接画素Ｐ３１およびＰ３３のデータの差、および前記隣接画素Ｐ３２およびＰ３３のデータの差の全てが、前記第２選択基準範囲内である、という条件である。

そして、ノイズ除去部８２ａは、前記選択条件が成立すると判定する場合、処理を工程Ｓ４へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ５へ移行させる。

＜工程Ｓ４＞
工程Ｓ４において、ノイズ除去部８２ａは、前記対象ラインに対応する前記隣接画素のペアを前記サンプル画素として選択する。その後、ノイズ除去部８２ａは、処理を工程Ｓ５へ移行させる。

＜工程Ｓ５＞
工程Ｓ５において、ノイズ除去部８２ａは、工程Ｓ２の処理によって４つの参照ラインＲＬ１〜ＲＬ４の全てが前記対象ラインとして選択された場合には処理を工程Ｓ６へ移行させ、そうでない場合には処理を工程Ｓ２へ移行させる。

工程Ｓ２〜Ｓ５において、ノイズ除去部８２ａは、工程Ｓ１で選択される対象画素群Ｐ０のデータごとに、８つの前記隣接画素から予め定められたルールに従って前記サンプル画素を選択する。工程Ｓ２〜Ｓ５の処理を実行するノイズ除去部８２ａはサンプリング部の一例である。

なお、前記予め定められたルールは、前記サンプリング条件の成否に応じて前記サンプル画素を選択するルールである。

工程Ｓ１〜Ｓ５の処理により、４つの参照ラインＲＬ１〜ＲＬ４の全てに対応する前記隣接画素のペアが、前記サンプル画素として選択されるか否かについて判定される。

＜工程Ｓ６＞
工程Ｓ６において、ノイズ除去部８２ａは、対象画素群Ｐ０のデータごとに、前記サンプル平均処理を実行する。

前記サンプル平均処理は、前記サンプル画素のデータの平均値を算出する処理である。以下、工程Ｓ６で算出される前記平均値のことをサンプル平均値と称する。なお、工程Ｓ６の処理を実行するノイズ除去部８２ａは平均処理部の一例である。

＜工程Ｓ７＞
次に、ノイズ除去部８２ａは、対象画素群Ｐ０のデータごとに、予め定められた修正条件が成立するか否かを判定する。前記修正条件は、少なくとも以下に示される基準修正条件の成立を必要条件とする。

前記基準修正条件は、注目画素Ｐ２２のデータと前記サンプル平均値との差が予め定められた修正基準範囲を超える、という条件である。

例えば、前記基準修正条件が、注目画素Ｐ２２のデータと前記サンプル平均値との差の絶対値が予め定められた修正基準値を超える、という条件であることが考えられる。前記修正基準値は正の値である。

そして、ノイズ除去部８２ａは、前記修正条件が成立すると判定する場合、処理を工程Ｓ８へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ９へ移行させる。

＜工程Ｓ８＞
工程Ｓ８において、ノイズ除去部８２ａは、対象画素群Ｐ０のデータごとに、注目画素Ｐ２２のデータを前記サンプル平均値に基づく修正値へ置換する。

本実施形態において、前記修正値は、前記サンプル平均値である。そして、ノイズ除去部８２ａは、処理を工程Ｓ９へ移行させる。

＜工程Ｓ９＞
工程Ｓ９において、ノイズ除去部８２ａは、工程Ｓ１の処理によって前記対象画像データから選択可能な全ての対象画素群Ｐ０のデータが選択された場合には前記画像ノイズ除去処理を終了させ、そうでない場合には処理を工程Ｓ１へ移行させる。

以上に示されるように、ノイズ除去部８２ａは、工程Ｓ７，Ｓ８において、対象画素群Ｐ０のデータごとに、注目画素Ｐ２２のデータと前記サンプル平均値との差が前記修正基準範囲を超えることを必要条件として、注目画素Ｐ２２のデータを前記サンプル平均値に基づく前記修正値へ置換する。

なお、工程Ｓ７，Ｓ８の処理を実行するノイズ除去部８２ａはデータ修正部の一例である。

８つの前記隣接画素のデータが、画像のエッジ部または細線部などのように画像濃度が急変する部分のデータを含む場合がある。この場合、前記画像ノイズ除去処理の工程Ｓ２〜Ｓ４において、前記画像濃度が急変する部分に相当する前記隣接画素のデータは、前記サンプル画素から除外される。

従って、注目画素Ｐ２２が、前記画像濃度が急変する部分に相当する前記隣接画素のデータが前記サンプル平均値に反映されることに起因する中途半端な画素値に修正されることは回避される。

即ち、画像処理装置８２が採用されることにより、前記対象画像データにおける前記画像濃度が急変する部分の画質劣化を回避しつつノイズを含む画素データを修正することが可能になる。

［第１応用例］
以下、画像読取装置１０に適用可能な画像処理装置８２の第１応用例について説明する。

イメージセンサー１６が前記ＣＣＤセンサーである場合、３つの単色画像信号ＡＲ０，ＡＧ０，ＡＢ０における同じ画素の信号は、同時に検出される。この場合、前記モーター駆動回路または前記ＤＣＤＣコンバータ回路などの高周波回路に起因するノイズは、３つの単色画像信号ＡＲ０，ＡＧ０，ＡＢ０における同じ画素の信号に対して同じ方向に加わる。

即ち、イメージセンサー１６が前記ＣＣＤセンサーである場合、前記ノイズは、３つの単色画像データＤＲ０，ＤＧ０，ＤＢ０における同じ画素のデータにおいて同じ方向に生じる。なお、前記同じ方向は、画素データが真の値よりも増大する方向または減少する方向を意味する。

従って、図３の工程Ｓ７における前記修正条件が、３つの単色画像データＤＲ０，ＤＧ０，ＤＢ０における同じ注目画素Ｐ２２のデータが同じ傾向を示すことをさらに必要条件として含めば、より誤りの少ないデータ修正が可能になる。

本応用例において、ノイズ除去部８２ａは、図３の工程Ｓ７において、前記基準修正条件および以下に示される補助修正条件の両方をさらに必要条件とする前記修正条件が成立するか否かを判定する。

以下の説明において、対象画素群Ｐ０のデータにおける注目画素Ｐ２２のデータと前記サンプル平均値との差のことを注目差と称する。

前記補助修正条件は、前記対象画像データにおける前記注目差と、他の２色の成分の前記単色画像データにおける対応する対象画素群Ｐ０のデータの前記注目差とが、正負が同じである、または、予め定められた同一範囲内である、という条件である。２つの前記注目差が前記同一範囲内であることは、２つの前記注目差がともに０であることを含む。さらに、２つの前記注目差が前記同一範囲内であることは、２つの前記注目差の一方が０に近似する負の値であり、他方が０に近似する正の値であることも含む。

即ち、本応用例のノイズ除去部８２ａは、対象画素群Ｐ０のデータごとに、前記注目差と他の２色の成分の前記単色画像データにおける対応する前記対象画素群のデータの前記注目差とが、正負が同じである、または、予め定められた前記同一範囲内であることをさらに必要条件として、前記対象画像データにおける注目画素Ｐ２２のデータを前記サンプル平均値に基づく修正値へ置換する。

なお、赤画像データＤＲ０が前記対象画像データである場合、他の２色の成分の前記単色画像データは、緑画像データＤＧ０および青画像データＤＢ０である。同様に、緑画像データＤＧ０が前記対象画像データである場合、他の２色の成分の前記単色画像データは、赤画像データＤＲ０および青画像データＤＢ０である。同様に、青画像データＤＢ０が前記対象画像データである場合、他の２色の成分の前記単色画像データは、赤画像データＤＲ０および緑画像データＤＧ０である。

本応用例が採用される場合も、前述の実施形態が採用される場合と同様の効果が得られる。

［第２応用例］
以下、画像読取装置１０に適用可能な画像処理装置８２の第２応用例について説明する。

本応用例のノイズ除去部８２ａは、図３の工程Ｓ７において、前記修正条件を２段階で判定する。さらに、本応用例のノイズ除去部８２ａは、図３の工程Ｓ８において、前記修正条件の判定結果に応じて、注目画素Ｐ２２のデータを２種類の方法で修正する。

具体的には、ノイズ除去部８２ａは、図３の工程Ｓ７において、前記注目差が第１要修正状態であるか否か、および、前記注目差が第２要修正状態であるか否かを判定する。

前記第１要修正状態は、前記注目差が予め定められた第１修正基準範囲を超える状態である。また、前記第２要修正状態は、前記注目差が前記第１修正基準範囲内であり、かつ、予め定められた第２修正基準範囲を超える状態である。前記第２修正基準範囲は、前記第１修正基準範囲の一部の範囲である。

前記第１要修正状態は、注目画素Ｐ２２が前記高周波回路に起因する比較的大きなノイズを含むことが検出される状態である。一方、前記第２要修正状態は、注目画素Ｐ２２がイメージセンサー１６の固有特性に起因する比較的小さなノイズを含むことが検出される状態である。

例えば、ノイズ除去部８２ａは、前記注目差の絶対値が予め定められた第１修正基準値を超える場合に、前記注目差が前記第１要修正状態であると判定する。

また、ノイズ除去部８２ａは、前記注目差の絶対値が、前記第１修正基準値以下であり、かつ、前記第１修正基準値よりも小さい予め定められた第２修正基準値を超える場合に、前記注目差が前記第２要修正状態であると判定する。

そして、前記注目差が前記第１要修正状態であると判定される場合、ノイズ除去部８２ａは、図３の工程Ｓ８において、前記注目画素のデータを前記サンプル平均値へ置換する。この場合、前記サンプル平均値が前記修正値である。

一方、前記注目差が前記第２要修正状態であると判定される場合、ノイズ除去部８２ａは、図３の工程Ｓ８において、前記注目画素のデータを、前記注目画素のデータと前記サンプル平均値との加重平均値へ置換する。この場合、前記荷重平均値が前記修正値である。

なお、前記注目画素のデータおよび前記サンプル平均値の重み係数は、予め定められる値である。

本応用例が採用される場合も、前述の実施形態が採用される場合と同様の効果が得られる。さらに、本応用例によれば、イメージセンサー１６の固有特性に起因するランダムノイズまたはショットノイズなどの比較的小さなノイズを含む画素データが、適切に修正される。

［第３応用例］
以下、画像読取装置１０に適用可能な画像処理装置８２の第３応用例について説明する。

本応用例において、ノイズ除去部８２ａは、図３の工程Ｓ３において、前記第１選択条件、前記第２選択条件および以下に示される第３選択条件の全てが成立するか否かを判定することにより、前記選択条件が成立するか否かを判定する。

前記第３選択条件は、以下に示される第１補助選択条件または第２補助選択条件が成立するという条件である。

前記第１補助選択条件は、前記対象ラインに沿う注目画素Ｐ２２および前記隣接画素のペアからなる３画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第３選択基準範囲内である、という条件である。

例えば、第３参照ラインＲＬ３が前記対象ラインである場合、前記第１補助選択条件は、第３参照ラインＲＬ３に沿う注目画素Ｐ２２および２つの隣接画素Ｐ１１，Ｐ３３からなる３画素のデータの相互間の差の全てが前記第３選択基準範囲内である、という条件である。

前記第２補助選択条件は、前記対象ラインに直交する他の前記参照ラインに沿う注目画素Ｐ２２および他の前記隣接画素のペアからなる３画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第４選択基準範囲外である、という条件である。

例えば、第３参照ラインＲＬ３が前記対象ラインである場合、前記第２補助選択条件は、第３参照ラインＲＬ３に直行する第４参照ラインＲＬ４に沿う注目画素Ｐ２２および２つの隣接画素Ｐ１３，Ｐ３１からなる３画素のデータの相互間の差の全てが前記第４選択基準範囲外である、という条件である。

なお、前記第１補助選択条件および前記第２補助選択条件も、前記第１選択条件および前記第２選択条件で示された例と同様に、差の絶対値と１つのしきい値とを比較する条件であることが考えられる。

本応用例が採用される場合も、前述の実施形態が採用される場合と同様の効果が得られる。

［第４応用例］
画像読取装置１０において、発光部１２、レンズ１５およびイメージセンサー１６が、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）に置き換えられることも考えられる。この場合、前記ＣＩＳが走査機構１３によって移動可能に支持される。

１ ：原稿走査装置
２ ：原稿台カバー
８ ：制御装置
９ ：原稿
１０ ：画像読取装置
１１ ：原稿台
１２ ：発光部
１３ ：走査機構
１４ ：ミラー
１５ ：レンズ
１６ ：イメージセンサー
３０ ：原稿搬送路
３１ ：供給トレイ
８０ ：操作表示装置
８２ ：画像処理装置
８２ａ ：ノイズ除去部
８２ｂ ：調整部
８２ｃ ：主画像処理部
８３ ：ＣＰＵ
８４ ：ＲＡＭ
８５ ：二次記憶装置
Ａ０ ：画像信号
ＡＲ０，ＡＧ０，ＡＢ０：単色画像信号
Ｄ０ ：原画像データ
Ｄ１ ：一次画像データ
ＤＲ０，ＤＧ０，ＤＢ０：単色画像データ（対象画像データ）
ＤＲ１ ：赤画像データ
Ｐ０ ：対象画素群
Ｐ２２ ：注目画素
ＲＬ１ ：第１参照ライン
ＲＬ２ ：第２参照ライン
ＲＬ３ ：第３参照ライン
ＲＬ４ ：第４参照ライン

Claims (6)

1. 二次元の対象画像データにおけるノイズを含む画素のデータを修正する画像処理装置であって、
   前記対象画像データから１つの注目画素および前記注目画素に隣接する８つの隣接画素からなる３行３列の対象画素群のデータを順次選択する対象選択部と、
   前記対象画素群のデータごとに、前記８つの隣接画素から予め定められたルールに従ってサンプル画素を選択するサンプリング部と、
   前記対象画素群のデータごとに、前記サンプル画素のデータの平均値であるサンプル平均値を算出する平均処理部と、
   前記対象画素群のデータごとに、前記注目画素のデータと前記サンプル平均値との差である注目差が予め定められた修正基準範囲を超えることを必要条件として、前記注目画素のデータを前記サンプル平均値に基づく修正値へ置換するデータ修正部と、を備え、
   前記サンプリング部は、それぞれ前記注目画素を通り行方向、列方向、および前記行方向と前記列方向とに交差する２つの斜め方向に沿う４つの参照ラインそれぞれを対象ラインとして選択し、前記対象ラインに沿って前記注目画素に隣接する前記隣接画素のペアのデータの差が予め定められた第１選択基準範囲内であり、かつ、前記対象ラインに対する両側のエリアのうち少なくとも一方のエリアに存在する３つの前記隣接画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第２選択基準範囲内であることを必要条件として、前記隣接画素のペアを前記サンプル画素として選択する、画像処理装置。
2. 前記対象画像データが、同一画像におけるそれぞれ異なる３色の成分の画像を表す３つの単色画像データの１つである場合に、
   前記データ修正部は、前記対象画素群のデータごとに、前記注目差と他の２色の成分の前記単色画像データにおける対応する前記対象画素群のデータの前記注目差とが、正負が同じである、または、予め定められた同一範囲内であることをさらに必要条件として、前記注目画素のデータを前記サンプル平均値に基づく修正値へ置換する、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記データ修正部は、前記注目差が予め定められた第１修正基準範囲を超える場合に、前記注目画素のデータを前記サンプル平均値へ置換し、前記注目差が前記第１修正基準範囲内であり、かつ、前記第１修正基準範囲の一部の範囲である予め定められた第２修正基準範囲を超える場合に、前記注目画素のデータを、前記注目画素のデータと前記サンプル平均値との加重平均値へ置換する、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記サンプリング部は、前記対象ラインに沿う前記注目画素および前記隣接画素のペアからなる３画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第３選択基準範囲内であること、または、前記対象ラインに直交する他の前記参照ラインに沿う前記注目画素および他の前記隣接画素のペアからなる３画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第４選択基準範囲外であること、をさらに必要条件として、前記対象ラインに沿う前記隣接画素のペアを前記サンプル画素として選択する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 原稿から画像を読み取り、読取画像を表す画像データを出力する原稿読取装置と、
   前記原稿読取装置が出力する前記画像データを前記対象画像データとして処理する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置と、を備える画像読取装置。
6. 二次元の対象画像データにおけるノイズを含む画素のデータを修正する画像処理方法であって、
   前記対象画像データから１つの注目画素および前記注目画素に隣接する８つの隣接画素からなる３行３列の対象画素群のデータを順次選択することと、
   前記対象画素群のデータごとに、前記８つの隣接画素から予め定められたルールに従ってサンプル画素を選択することと、
   前記対象画素群のデータごとに、前記サンプル画素のデータの平均値であるサンプル平均値を算出することと、
   前記対象画素群のデータごとに、前記注目画素のデータと前記サンプル平均値との差である注目差が予め定められた修正基準範囲を超えることを必要条件として、前記注目画素のデータを前記サンプル平均値に基づく修正値へ置換することと、を含み、
   前記サンプル画素の選択において、それぞれ前記注目画素を通り行方向、列方向、および前記行方向と前記列方向とに交差する２つの斜め方向に沿う４つの参照ラインそれぞれを対象ラインとして選択し、前記対象ラインに沿って前記注目画素に隣接する前記隣接画素のペアのデータの差が予め定められた第１選択基準範囲内であり、かつ、前記対象ラインに対する両側のエリアのうち少なくとも一方のエリアに存在する３つの前記隣接画素のデータの相互間の差の全てが予め定められた第２選択基準範囲内であることを必要条件として、前記隣接画素のペアを前記サンプル画素として選択する、画像処理方法。

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