JPH01162991A - 画像処理方式 - 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】 〔概　要］ この発明は画像の“ぼけ°”等を修正して鮮鋭化する手
法の一つであるラプラシアンの改良による画像処理方式
に関し、 ノイズによる孤立した濃度変化をエツジによる濃度変化
を選択的にラプラシアン強調することにより画質低下の
要因となる粒状悪化を防止することを目的とし、 画像の不鮮明な部分を修正して鮮鋭化処理する画像処理
方式において、複数の画素からなる画素マトリクスにつ
いて一対の相対向する画素ブロックを規定するように分
割したマスクを複数個備え、かつ前記画素ブロックごと
の画素値の総和を算出した後、これらの総和の相対向す
る画素ブロックごとの差分を各マスクごとに算出する検
出手段と、算出された各マスクごとの差分のうち最大値
を選択するエツジ方向検出手段と、前記最大値としきい
値とを比較するエツジ孤立点検出手段とを備え、前記最
大値が前記しきい値より大のときはラプラシアンによる
輪郭強調を行ない、小のときは行なわないように構成す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は画像処理方式に関し、特に画像の“ぼけ°を修
正して鮮鋭化する手法の一つであるラプラシアンの改良
に関するものである。

画質低下の一要因である゛ぼけ゛を除去するために、画
像の輪郭を強調する鮮鋭化手法があり、ラプラシアンは
最も広く用いられている。ラプラシアンは“ぼけ′た輪
郭を強調するために高い空間周波数成分を強調する必要
から２次の空間微分を行なうものである。一般に、画像
の“ぼけ′は低い空間周波数成分に比べて高い空間周波
数成分が弱められることにより生ずることが判明してお
り、高い空間周波数の弱まりは一定濃度領域の境界（エ
ツジ）に現われ“ぼけ°を生じている。従って、“ぼけ
”を除去するためには高い空間周波数成分を強調すれば
よく、そのために高域強調フィルタを使用する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕第４
図はラプラシアンの原理を説明する模式図である。図に
おいて、ａｏｌ＋ａｌ。＋　　ａ１１＋　　”ｌ□。

ａｚ＋は各画素の画素値（画素濃度）を示している。

即ち、ａｏｌ〜ａｚ＋がすべて等しければ−様な濃度を
示しており、異なれば濃淡を示している。輪郭のエツジ
において中央の画素の画素値と周辺との間で差が少なけ
れば゛ぼけ°°を生ずることが解る。

このような場合、中央の画素値を周辺の４画素の画素値
を使用して強調することが行なわれる。即ち、中央の画
素値と周辺の画素値の和の差分を中央の画素値に加算す
ることにより行なわれる。これを式で表わせば次のよう
になる。

−−−一−・−（１） ここで、ｙｌ、はａ、の強調後の画素値であり、ｋは定
数である。

しかしながら、この手法ではいずれかの画素にノイズに
よる孤立した濃度変化がある場合には、その孤立濃度の
画素をも強調してしまうことになる。通常、ノイズには
装置の支持台（フラットベツド）に付着しているごみに
よるものの他、画像読取り素子であるＣＣＤ　（電荷結
合素子）の電気的特性により生ずるもの等が考えられ、
後者によるノイズでは１〜２画素の濃度変化を来すこと
が多い。従って、上記のラプラシアンではこれらのノイ
ズによる画素値まで強調してしまうことになり、濃度が
強調され過ぎて画像のザラツキ（粒状悪化）の原因とな
る。

本発明の目的はラプラシアンの手法において、このよう
なノイズによる孤立濃度の画素値を強調しないようにし
て画像のザラツキである粒状悪化を防止することにある
。

〔問題点を解決するだめの手段］ 第１図は本発明の原理構成間である。粒状悪化による濃
度変化と画像のエツジにおける濃度変化の相違は、前者
が孤立した不連続な変化であるのに対して、後者は連続
した規則的な変化である。

従って、本発明ではエツジのような規則的変化には通常
のラプラシアンを通用し、エツジでないときにはそのま
ま出力するようにしてエツジのみの強調を行ない得るよ
うにする。そのために、後述するように、４方向のエツ
ジを検出するマスクを使用する。第１図において、１は
画素のマトリクスであり、各画素は各々ａ０゜〜ａｚｚ
の画素値を有している。２１〜２４は第２図に示すよう
なマスクによって画素値の差分を検出するエツジ検出部
、３は２１〜２４のデータに基づいてエツジの濃度方向
を検出するエツジ方向検出部、４は濃度変化の孤立点を
検出するエツジ孤立点、検出部、５はラプラシアソ演算
部である。

第２図のＡ−Ｄは上記エツジ検出部２１〜２４で用いる
４方向の、一対の相対向する画素ブロックを各々有する
４組のマスクを示しており、Ａは縦方向、Ｂは横方向、
Ｃは右斜め方向、Ｄは左斜め方向に各々一対の画素ブロ
ックを設定し、これらのマスクにもとづいて、注目して
いる画素のエツジ方向とその濃度を検出し、注目してい
る画素がエツジであれば通常のラプラシアンを行ない、
エツジでなければそのまま出力する。

〔作　用〕

画素マトリクス１の９画素をエツジ検出部２１〜２４に
送出する。エツジ検出部では第２図のマスクを使用して
画素値の差分を検出する０例えば、エツジ検出部２１で
は第２図のＡを使用して縦方向の画素の画素数の差分を
検出する。即ち、この場合、差分ｙｚ＋は、 ｙｚ＋＝（ａｏ。＋ａ、。＋ａ２゜）　　（ａ　ａｔ　
＋　ａ　ＩＺ＋ａ　ｚｔ）−・−・−・−（２） となる。エツジ検出部２２．２３．２４で検出される差
分ｙ２□＊　　３’２３１　　Ｙｔａは同様にして、ｙ
２□＝（ａｏ。＋ａ　ｏ＋＋　ａ　ｏｔ）　　（ａ　ｚ
。＋ａｔ、＋ａ２□）−−−一−−・−（３） Ｖｚ＋＝（ａｏｏ＋ａｏ＋＋ａ＋。）　（ａ＋ｚ＋ａｔ
＋＋ａｚｚ）・−・−（４） ）’　ｚ４＝（ａ　ｏ＋＋　ａ　ｏｘ±ａ　＋ｚ）　　
（ａ　＋ｏ＋ａ　ｚ＋　＋　ａ　２＠）・・・−（５） となる。

明らかなように、へのマスクでは縦方向にエツジがあれ
ば差分Ｙｚ＋は大きな値となるが、横方向のエツジであ
ればその差分は小さな値となる。同様にして２２〜２４
についてもエツジ方向に応じて差分に大小を生ずる。

これらの出力はエツジ方向検出部３に入力され、４つの
差分’／ｌ＋〜Ｖｚａのうち最大のものを検出し出力す
る。この最大の差分と所定のしきい値とをエツジ孤立点
検出部４にて比較検出し、しきい値より小さければ孤立
点又は平坦部として原画像と同一の画素値を出力する。

しきい値よりも大きければエツジであるとしてラプラシ
アン処理をした出力を目的の画素値とする。従って、例
えば、第２図りの差分７ｚａが最大であり、かつしきい
値よりも大であれば、エツジ方向が判明し、この方向を
強調する。ノイズがいずれかに含まれていて画素値が大
となっても４方向について比較し最大値をとるためにノ
イズによる強調は生じない。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例構成図である。第３図におい
て、■は前述と同様画素マトリクスである。６１〜６４
はエツジ検出部であり、第１図の２１〜２４に対応して
いる。例えば、エツジ検出部６１は加算器６１１および
６１２と差演算器６１３で構成されている。加算器６１
１は（ａｏ。＋ａ１゜＋ａｇｏ）を算出し、加算器６１
２は（ａｏｚ＋ａ１２＋ａ、□）を算出し、差演算器６
１３は、これらの差分を算出する。従って出力は前述の
（２）式により差分Ｙｔ＋となる。以下同様にて（３）
〜（５）式により差分’／　Ｚ２＋　　ｙ　１１　　ｙ
２４を出力する。７は差分Ｙ　ＺＩ＋ｙ２□＋　　Ｙｔ
ｆｆ、　　ｙｚ＜の中から最大のものを選択するセレク
タである。セレクタ７は通常の２人力の比較器を２段重
ねたもので十分である。セレクタ７により選択された最
大値Ｙ　ｍａｗは比較器８に入力され、外部から人力さ
れるしきい値ｙ、、、ｆとの間で比較される。しきい値
ｙ０．は画像の鮮鋭化の程度を見ながら実験的に予め求
めておく。しきい値ｙｒ、ｔよりも最大値ｙ、□が大き
ければ、ラプラシアン演算部９を起動し、小さければラ
プラシアン演算部を起動せず、原画像の画素値ａ、を出
力する。従って第２のセレクタ１０はラプラシアン演算
部９の出力’ｌＬｒと画素イ１αａｌｌとを切り換える
ためのもので、前述の如く、最大値ｙ、、、、Ｘがしき
い値Ｙｒｍｔより大ならばラプラシアン出力ｙＬＰを選
択し、小さいときは画素４ｆｉａ　＋　＋を選択し出力
する。

尚、本実施例ではマスクのサイズを第２図に示す如く３
×３としたが、５×５又は７×７等でも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、画像の゛ぼけ°
°を除去す・る手法であるラプラシアンをエツジの場合
とノイズの場合とを選択して強調することができるので
、画面のザラツキであるいわゆる粒状悪化による画質の
低下を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明のマスクの一実施例を示す図、第３図は
本発明の一実施例構成図、および第４図はラプラシアン
を説明する図である。 （符号の説明） １・・・画素マトリクス、 ２１〜２４．６１〜６４・・・エツジ検出部、３・・・
エツジ方向検出部、 ４・・・エツジ孤立点検出部、 ５．９＝ニラブラシアン算部、 ７．１０・・・セレクタ、 ８・・・比較器、 ６１１．６１２・・・加算器、 ６１３・・・差演算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像の不鮮明な部分を修正して鮮鋭化処理する画像
   処理方式において、 複数の画素からなる画素マトリクス（１）について一対
   の相対向する画素ブロックを規定するように分割したマ
   スクを複数個（Ａ−Ｄ）備え、かつ前記画素ブロックご
   との画素値の総和を算出した後、これらの総和の相対向
   する画素ブロックごとの差分を各マスクごとに算出する
   エッジ検出手段（２１〜２４）と、 算出された各マスクごとの差分のうち最大値を選択する
   エッジ方向検出手段（３）と、 前記最大値としきい値とを比較するエッジ孤立点検出手
   段（４）とを備え、 前記最大値が前記しきい値より大のときはラプラシアン
   （５）による輪郭強調を行ない、小のときは行なわない
   ようにしたことを特徴とする画像処理方式。