JPH01161582A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像処理装置に関し、特に、画像のエツジ抽出
処理を行う画像処理装置に関する。

（従来の技術） ファクシミリ装置のスキャナ部や汎用スキャナ装置、さ
らにはワードプロセッサやパーソナルコンピュータ用の
スキャナ装置等においては、画像のエツジ抽出処理を行
う画像処理装置を備えている。

従来のこのような画像処理装置としては、例えば、第６
図に示すようなものがある。

第６図はスキャナ装置を示す図であり、スキャナ装置は
図外の光源より原稿に照射した光の反射光をＣＣＤ　（
Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）　　１
で光電変換して原稿の画像を読取る。ＣＣＤ１で読み取
られた画情報はアンプ２で増幅された後、シェーディン
グ補正回路３でＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍ
ｏｒｙ）　４のデータに基づいてシェーディング補正さ
れ、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換器）５で
多値（ｎビット）のディジタル信号に変換される。

多値データはフィルタ回路６およびラインバッファ７．
８に入力され、３×３の空間フィルタを形成する。この
３×３の空間フィルタの中央の画素（ａ）を注目画素と
し、微分回路９で１４ａ−（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）ｌのフィ
ルタ処理により前後左右の周辺画素（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）
からの濃度変化を微分してその絶対値を出力する。この
微分回路９の出力は注目画素（ａ）が周辺画素（ｂ、ｃ
、ｄ、ｅ）と濃度差が大きい程大きな値となり、画像が
白から黒あるいは黒から白に変化するとき最大で、変化
のないときゼロである。この微分回路９の出力を２値化
回路１０で所定のスレッシュ値と比較して２値化し、２
値化データを出力する。この２値化データはエツジ抽出
処理されたデータである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の画像処理装置にあって
は、２ライン分のラインメモリを使用して３×３の空間
フィルタを形成し、その微分処理を行う構成となってい
たため、２ライン分のメモリを必要とし、画像処理装置
が高価なものとなっていた。

また、注目画素をその前後、左右の周辺画素とだけ微分
処理していたため、斜線の抽出能力が悪いといった問題
があった。

（発明の目的） そこで、本発明は、１９４７分のラインメモリを使用し
て２×２の空間フィルタを形成し、この空間フィルタの
注目画素に対して複数パターンの微分処理を施すととも
に、該注目画素の空間フィルタ内の複数位置での微分処
理結果をＯＲ処理することにより、１９４７分のライン
メモリにより、注目画素の全周辺画素との微分処理を行
い、画像処理装置のコストを低減するとともに、画質を
向上させることを目的としている。

（発明の構成） 本発明は、上記目的を達成するため、入力多値データを
１ライン分記憶するラインメモリと、人力多値データと
ラインメモリからの出力多値データより２×２の空間フ
ィルタを形成するフィルタ回路と、該空間フィルタの注
目画素に対して複数パターンの微分処理を施す微分回路
と、微分回路の出力を２値化処理する２値化回路と、注
目画素の２×２の空間フィルタの複数位置での２値化回
路の出力をオア処理するオア処理回路と、を備えたこと
を特徴とするもである。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示す図であり、ス
キャナ装置に適用したものである。

第１図はスキャナ装？＆２１を示す図であり、スキャナ
装置２１は図外の光源から原稿に照射した光をＣＣＤ　
（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）　２
２で受光する。

ＣＣＤ２２は原稿からの入射光を複数の画素、例えば５
０００ビツトに分割するとともに光電変換して画素毎の
アナログデータとしてアンプ２３に出力し、アンプ２３
は入力画像データを増幅してシェーディング補正回路２
４に出力する。シェーディング補正回路２４はＲＯＭ２
５に格納されているシェーディング補正データに基づい
て入力画像データにシェーディング補正を施してＡ／Ｄ
変換器（アナログ／ディジタル変換器）２６に出力し、
Ａ／Ｄ変換器２６は入力画像データを多値のディジタル
データとしてフィルタ回路２７に出力する。フィルタ回
路２７はシリアルに入力される多値の画素データを２画
素分ラッチして微分処理回路２８に出力するとともに、
順次ラインバッファ２９に出し、ラインバッファ２９は
１９４７分のメモリ容量を有している。ラインバッファ
２９はいわゆるＦＩＦＯメモリであり、新しく画素デー
タが入力されると先頭画素データより順次フィルタ回路
２７に出力する。フィルタ回路２７はラインバッファ２
９から入力される画素データを２画素分ラッチし、微分
処理回路２８に出力する。

したがって、フィルタ回路２７は２×２の空間フィルタ
を形成し、いまその空間フィルタの画素データをａＳｂ
ＳｃＳｄとすると、微分処理回路２８にはこの全空間画
素データａ、ｂ、ｃ、ｄが入力される。微分処理回路２
８はフィルタ回路２７からの人力画素に、フィルタ処理
により周辺画素からの濃度変化を微分し、その絶対値を
とって出力する。

すなわち、微分処理回路２８は、１２ａ−ｂ−ｃｌ、１
２ａ−ｃ−ｄｌ、１２ａ−ｂ−ｄｌ、１２ｂ−ｃ−ｄｌ
、１２ｂ−ａ−ｃｌ、１２ｂ−ａ−ｄｌ、１２ｄ−ａ−
ｄｌ、ｌ　２ｃｍａ−ｂ　ｌ、　　ｌ　２ｃｍａ−ｃｌ
、１２ｃｌ−ａ−ｂｌ、１２ｄ−ｂ−ｃ１を２値化回路
３０に出力する。この微分処理回路２８のフィルタ係数
の切換はスキャナ装置２１の図外の制御部からの信号に
より行われる。また、スキャナ装置２１がエツジ抽出を
行わない通常の２値読取時には、微分処理回路２８は３
ａ−ｂ−ｃの演算を実行し、２値化回路３１に出力する
。したがって、光学系で生じた空間周波数の高域の劣化
（いわゆるボケ）を補正することができる。２値化回路
３１は微分処理回路２８からの出力データを所定のスレ
ッシュ値と比較して２値化し、２値データとして他の処
理回路へ出力する。また、２値化回路３０は微分処理回
路２８から入力される画像データを所定のスレッシュ値
と比較し、２値化処理して２値データとしてオア処理回
路３２に出力する。

オア処理回路３２は、第２図に示すように、オア回路４
１．４２．４３、ラッチ４４．４５およびをラインメモ
リ４６を備えており、オア回路４１のＡ端子には前記空
間フィルタのａ位置の画素データを微分処理回路２８で
微分処理して２値化回路３０で２値化処理したデータ（
Ｃデータ）が人力される。オア回路４１のＢ端子にはラ
ンチ４４を介して空間フィルタのｂ位置（ｂデータ）が
入力され、オア回路４２のＣ端子には空間フィルタのＣ
位置の処理データ（Ｃデータ）が入力される。また、オ
ア回路４２のＤ端子にはラッチ４５を介して空間フィル
タのｄ位置の処理データ（Ｃデータ）が入力される。し
たがって、オア回路４１はＣデータとｂデータをオア処
理してラインメモリ４６に出力し、ラインメモリ４６は
１９４７分のデータを記憶するとともに、先頭データよ
り順次オア回路４３に出力する。オア回路４２はＣデー
タとＣデータをオア処理してオア回路４３に出力する。

オア回路４３はラインメモリ４６からのＣデータ又はｂ
データとオア回路４２からのＣデータ又ははＣデータと
をオア処理し、出力画像データとして出力する。すなわ
ち、オア処理回路３２は空間フィルタ上のａｓ　ｂ　％
　Ｃｓ　ｄの各位置の多値データを微分処理回路２８お
よび２値化回路３０で処理した後、オア処理して出力画
像データとしている。

次に、作用を説明する。

スキャナ装置２１は図外の光源から原稿に光を照射し、
その反射光をＣＣＤ２２で受光する。ＣＣＤ２２はこの
入射光を光電変換してアンプ２３に出力し、アンプ２３
で増幅してシェーディング補正回路２４に出力する。シ
ェーディング補正回路２４でシェーディング補正してＡ
／Ｄ変換器２６に出力し、Ａ／Ｄ変換器２６でｎビット
、例えば８ビツトの多値データにディジタル変換してフ
ィルタ回路２７に出力する。フィルタ回路２７およびラ
インバッファ２９により２×２の空間フィルタが形成さ
れ、微分処理回路２８によりこの空間フィルタの各画素
についてそれぞれ係数を変えて、すなわち、注目画素を
変えて微分処理する。この微分処理は、例えば、注目画
素がａ位置の画素であるとすると、１２ａ−ｂ−ｃｌ等
の絶対値を取るが、第３図（ａ）〜（ｄ）に示すように
、画像の形態によってその大きさが変化する。なお、第
３図中斜線部が黒画像である。第３図（ａ）から第３図
（ｄ）に対応する絶対値の演算結果は下表の通りになる
。

したがって、空間フィルタのマトリックスと白／黒のエ
ツジが平行のときには９や１０をスレッシュ値として処
理すると、正確にエツジを検出することができる。とこ
ろが、第４図（ａ）〜（ｄ）に示すように白／黒のエツ
ジが空間フィルタのマトリックスと平行でないときには
、微分処理回路２８の演算結果は、例えば、１２ａ−１
２ｂ−ｃｌのとき、下表のようになる。

（本頁、以下余白） したがって、この場合には、単に微分処理回路２８の出
力を９やｌＯのスレッシュ値と比較して２値化しただけ
ではエツジを明確に検出することができない。こ場合、
スレッシュ値を４以下にさげると検出できるが、画像の
汚れ等のノイズの影響を受ける。

ところが、本実施例のスキャナ装置２１にあっては、微
分処理回路２８で１つの注目画素データについてフィル
タ回路２７内の全周辺データとの微分処理を行うととも
に、これを２値化処理した後、オア処理回路３２でオア
処理を施しているため、エツジを正確に検出することが
できる。すなわち、微分処理回路２８の微分結果を２値
化回路３０で２値化処理し、空間フィルタの各位置のデ
ータをそれぞれＣデータ、ｂデータ、Ｃデータ、ｄデー
タとしてオア処理・回路３２に出力する。オア処理回路
３２は２値化回路３０から入力される各データ（Ｃデー
タ、ｂデータ、Ｃデータおよびｄデータ）のオア処理を
施して出力画像データとして出力している。さらに、こ
の処理をＡ／Ｄ変換器２６から画素データが入力される
毎に行っているので、注目画素が空間マトリックスのａ
位置からｄ位置までの各位置にあるとき、その空間マト
リックスの他の周辺画素データとの間で微分処理および
オア処理が微分処理回路２８、オア処理回路３２で行わ
れる。その結果、１つの画素についてみると、その左右
上下に位置する画素との関係でのみ微分及びオア処理さ
れるだけでなく、その斜め方向に位置する画素との関係
においても微分処理とオア処理が行われることとなる。

したがって、第５図（ａ）に示すような原稿の画像のエ
ツジを正確に検出することができ、第５図（ｂ）に示す
ように鮮明なエツジ抽出画像を得ることができる。

このとき、１つのラインバッファ２９のみを使用して空
間フィルタを形成しているので、例えば、８ビツトの多
値画素データを１ライン分５０００ビット（８ｘ　５０
００　＝　４０００ビツト）分記憶するラインバッファ
を削減することができ、スキャナ装置２１のコストを低
減することができる。

なお、上記実施例では微分処理回路２８において、空間
メモリの画素により組合せ可能な処理パターンの全てに
ついて微分処理するものとしているが、これに限らず、
適宜必要な処理パターンを選定してもよい。また、微分
処理回路２８の微分処理は時分割により行ってもよいし
、並行処理してもよい。

（効果） 本発明によれば、１ライン分のラインメモリにより、注
目画素をその注目画素の全周辺画素との微分処理を行う
ことができ、画像処理装置のコストを低減することがで
きるとともに、画質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の画像処理装置の一実施例を示
す図であり、第１図はその画像処理装置を適用したスキ
ャナ装置のブロック図、第２図はそのオア処理回路のブ
ロック図、第３図（ａ）〜（ｄ）および第４図（ａ）〜
（ｄ）は空間フィルタと読取画像の関係を示す図、第５
図（ａ）（ｂ）はそのスキャナ装置で読み取る原稿画像
（ａ）と読み取ったエツジ抽出画像（ｂ）を示す図であ
る。 第６図は従来の画像処理装置の一例を示すそのブロック
図である。 ２１・・・・・・スキャナ装置、 ２６・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、 ２７・・・・・・フィルタ回路、 ２８・・・・・・微分処理回路、 ２９・・・・・・ラインバッファ　（ラインメモリ、３
０・・・・・・２値化回路、 ３２・・・・・・オア処理回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力多値データを１ライン分記憶するラインメモリと、
   入力多値データとラインメモリからの出力多値データよ
   り２×２の空間フィルタを形成するフィルタ回路と、該
   空間フィルタの注目画素に対して複数パターンの微分処
   理を施す微分回路と、微分回路の出力を２値化処理する
   ２値化回路と、注目画素の２×２の空間フィルタの複数
   位置での２値化回路の出力をオア処理するオア処理回路
   と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。