JPH01319877A - 画像フィルタ - 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） 本発明は画像フィルタに関し、詳細には、文字と写真等
の中間調画像とが混在する原稿の画像にフィルタ処理を
施す画像フィルタに関する。

（従来の技術） 従来、文字と写真等の中間調画像の混在する原稿の画像
データ（画素データ）を処理する場合、中間調処理する
画素データを所定濃度領域内の画素データだけに限定し
ていた。

すなわち、第６図に示すように、入力画素データ（画像
読取手段、例えば、ラインイメージセンサの出力データ
）の濃度レベル（センサレベル）が所定の濃度レベル以
下であると出力レベルを黒レベルとし、センサレベルが
所定レベル以上であると出力レベルを白レベルとして出
力する。そして、これら黒表現領域Ｂと白表現領域Ｗの
中間の領域Ｈの濃度レベルの画素データを中間ｙＡ頁画
像してデイザ処理を施して中間調表現する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の画像フィルタにあって
は、入力画素データをその画素データの濃度レベルのみ
に基づいて黒表現領域、白表現領域および中間ｙＩ衷現
領域に区分し、中間調表現領域の画素データにのみ中間
調処理を施していたため、文字や写真等の区別なく画像
処理が行われ、コントラストの強い画像となる。その結
果、画質が不自然なものとなり、画質が悪化する。

（発明の目的） そこで、本発明は、各画素データに周辺画素との画素濃
度の変化量に基づいて変化する係数を乗算する画像フィ
ルタでフィルタ処理することにより、中間調部分の輪郭
や文字等を明確にするとともに、中間調部分の濃度変化
をなめらかなものとして、文字と写真等の中間調画像と
が混在する画像を明瞭で、かつ、なめらかなものとし、
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、画素データに所定
の係数を乗算して画素データにフィルタ処理を施す画像
フィルタにおいて、前記画素データ中の注目画素と周辺
画素との画素濃度の変化量を検出し、該変化量に基づい
て該注目画素データに乗算する前記係数の値を変化させ
る変化量検出手段を設けたことを特徴とするものである
。

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る。

第１図は画像フィルタ１を示す図であり、画像フィルタ
１は、マトリックス回路２、変化量検出回路（変化量検
出手段）３およびフィルタ回路４等を備えている。

マトリックス回路２は９個の遅延回路り、　、ＤＩ、Ｄ
ｘ、Ｃ４、ＤＳ、Ｃｂ、ＤＩ、ＤＩｌ、Ｄ９、例えばフ
リップフロップを有しており、３×３の画素マトリック
スを形成する。すなわち、各遅延回路り、〜Ｄ、は１画
素分の画素データを保持し、１画素分づつ遅延させる。

そして、遅延回路り。

には画像読取手段で読み取り多値のディジタル値に変換
された現ラインの画素データＮＤが人力され、主走査に
同期して順次１画素づつ保持されて遅延回路Ｄ１から遅
延回路Ｄ２および遅延回路り、へと送られる。したがっ
て、現ライン用の遅延回路Ｄｒ　、Ｄｉ　、Ｄｚで順次
保持された画素データＮＤは遅延回路Ｄ３からフィルタ
回路４のＣ端子に入力されるとともに、各遅延回路り、
および遅延回路Ｄ２で保持される画素データＮＤもそれ
ぞれフィルタ回路４のＣ端子およびｂ端子に入力され、
フィルタ回路４でフィルタ処理に供さる。

また、遅延回路Ｄ１に入力されている画素データＮＤお
よび遅延回路り、および遅延回路Ｄ２で保持されている
画素データＮＤは変化量検出回路３のＣ端子、ｂ端子お
よびＣ端子に入力されており、変化量検出回路３での変
化量検出に供されている。

また、遅延回路Ｄ４には現ラインの一ライン前の画素デ
ータ（前ライン画素データ）ＭＤが入力され、同様に１
画素づつ保持されて遅延回路Ｄ４から遅延回路Ｄｓおよ
び遅延回路Ｄｂへと送られる。遅延回路り、　、Ｄｓ、
Ｄ、の保持する前ライン画素データＭＤはそれぞれフィ
ルタ回ＩＩＢ４のＣ端子、Ｃ端子およびＣ端子に入力さ
れ、遅延回路Ｄ４に入力される前ライン画素データＭＤ
および遅延回路Ｄａ　、Ｄｓの保持する前ライン画素デ
ータＭＤは変化量検出回路３のｆ端子、Ｃ端子およびＣ
端子に入力されている。

さらに、遅延回路Ｄ’ｒには現ラインの２ライン前の画
素データ（前々ライン画素データ）ＬＤが入力され、同
様に１画素づつ保持されて遅延回路り、から遅延回路Ｄ
８および遅延回路り、へと送られる。遅延回路り１、Ｄ
ａ　、ＤＩの保持する前々ライン画素データＬＤはそれ
ぞれフィルタ回路４のＣ端子、ｈ端子およびｇ端子に入
力され、遅延回路り、に入力される画素データＬＤおよ
び遅延回路Ｄｔ、Ｄａの保持する前々ライン画素データ
ＬＤは変化量検出回路３のＣ端子、ｈ端子およびｇ端子
に入力されている。上記前ライン画素データＭＤおよび
前々ライン画素データＬＤはそれぞれ、図外のラインバ
ッファにより現ラインに対して１ライン分および２ライ
ン分遅延されており、マトリックス回路２の行方向の遅
延回路Ｄ１〜Ｄ、にはそれぞれ主走査方向の同一位置の
画素データが保持、入力される。

いま、現ライン画素データＮＤとして遅延回路Ｄ＋　、
Ｄｚ　、Ｄｓにそれぞれ画素データＣ，Ｂ、Ａが人力さ
れ、前ライン画素データＭＤとして遅延回路Ｄ４、Ｄ、
　、Ｄ、にそれぞれ画素データＦ、Ｅ、Ｄが入力され、
さらに、前々ライン画素データＬＤとして遅延回路Ｄ？
　、Ｄａ　、Ｄ９にそれぞれ画素データＩ、Ｈ，Ｇが入
力されているものとすると、マトリックス回路２の各遅
延回路Ｄ１〜Ｄ、の入、出力する画素データ（第１図中
にＮ、、（ｉ＝０、■、２、ｊ＝ｏ、１．２．３）で表
示する）は次式で示すことができる。

なお、？は画素データＡ、Ｄ、Ｇより前の画素データで
ある。

そして、■式中画素データ？以外の画素データＡ−１が
変化量検出回路３の対応する各端子に入力されており、
マトリックス回路２は画素データＥを中心（注目画素）
とする３×３の画素マトリックスを形成している。

変化量検出回路３は第２図に示すように構成されており
、加算器２１．２２、乗算器２３、絶対値回路２４、コ
ンパレータ２５、レジスタ２６および遅延回路２７等を
備えている。加算器２１にはす、ｄ、ｆ、ｈの各端子に
入力される画素データＢ、Ｄ、Ｆ、Ｈが入力されており
、加算器２１はこれらの画素データを加算して加算器２
２に出力する。

一方、乗算器２３にはｅ端子に入力される画素データＥ
が入力されており、乗算器２３はこの画素データ已に“
４°°を乗算して加算器２２に出力する。

加算器２２は加算器２１の出力値から乗算器２３の出力
値を減算して絶対値回路２４に出力し、絶対値回路２４
は加算器２２の出力値の絶対値をとってコンパレータ２
５に出力する。すなわち、加算器２１．２２、乗算器２
３および絶対値回路２４により次式で示す演算が行われ
る。

ΔＥ＝ｌ　Ｂ＋ＤｆＦ十Ｈ−４Ｅ　Ｉ■すなわち、ΔＥ
は注目画素（画素データＥ）と周辺画素、すなわち、上
下、左右に位置する画素（画素データＢ、Ｄ、Ｆ、Ｈ）
との濃度差（変化量）を示している。

コンパレータ２５はレジスタ２６から所定の闇値ＳＬが
入力されており、コンパレータ２５は変化量ΔＥと闇値
ＳＬを比較して変化量ΔＥが閾値ＳＬより大きいとき“
′１′′となるシャープ信号ＳＰを遅延回路２７に出力
する。遅延回路２７はシャープ信号ＳＰを１画素分遅延
させてフィルタ回路４に出力する。すなわち、変化量検
出回路３は注目画素Ｅと周辺画素の濃度を比較してその
濃度の変化量ΔＥが所定値ＳＬ以上であると、１”のシ
ャープ信号ＳＰを１画素分遅延させてフィルタ回路４に
出力する。

フィルタ回路４は第３図に示すように構成されており、
加算器３１．３２、乗算器３３．３４、レジスタ３５．
３６．３７．３８およびマルチプレクサ３９．４０等を
備えている。

フィルタ回路４の端子す、ｄ、ｆＳｈおよび端子ｅには
変化量検出回路３への画素データの入力タイミングより
も１画素分遅れた入力タイミングにおいて、前記画素デ
ータＢ、Ｄ、Ｆ、Ｈおよび画素データＥが入力され、こ
のとき、マトリックス回路２の各遅延回路り、〜Ｄ、に
は次式で示す画素データが入力される。

但し、？は前記変化量検出回路３の入力タイミングの次
の入力タイミングに遅延回路り、　、Ｄ４、Ｄ７に入力
される画素データを示している。

加算器３１は画素データＢ、Ｄ、Ｆ、Ｈの値を加算して
乗算器３３に出力し、乗算器３３は加算器３１から入力
される加算値にマルチプレクサ４０から入力される係数
Ｋｌ！あるいは係数に、を乗算して加算器３２に出力す
る。また、乗算器３４には画素データＥとマルチプレク
サ３９からの係数に１１あるいは係数に２１が入力され
ており、乗算器３４は画素データ已に係数に、あるいは
係数Ｋｇ＋を乗算して加算器３２に出力する。加算器３
２は乗算器３３からの入力値と乗算器３４からの人力値
を加算して出力データＥとして後段の処理回路、例えば
デイザ処理回路に出力する。

マルチプレクサ３９にはレジスタ３５およびレジスタ３
７からそれぞれ係数に１１および係数Ｌ＋が入力されて
おり、マルチプレクサ４０にはレジスタ３６およびレジ
スタ３８から係数ＫＩ２および係数に２□が入力されて
いる。また、マルチプレクサ３９およびマルチプレクサ
４０には前記変化量検出回路３からのシャープ信号ＳＰ
が入力されており、マルチプレクサ３９およびマルチプ
レクサ４０はこのシャープ信号ＳＰにより入力係数Ｋｌ
１％　ＫｚＩおよび係数に１□、Ｋ２□を択一的に選択
して出力する。すなわち、マルチプレクサ３９はシャー
プ信号ＳＰが′ｌ″のとき係数Ｋｌ＋を出力し、シャー
プ信号ＳＰが“０″′のとき係数に２１を出力する。マ
ルチプレクサ４０はシャープ信号ＳＰ’“１”のとき係
数に＋ｚを出力し、シャープ信号ＳＰが°゛０°“のと
き係数に２□を出力する。これら係数に、、％に２□と
しては、例えば、下表に示すような値が与えられる。

したがって、フィルタ回路４は次式に示すような演算処
理を行って、注目画素已に周辺画素との濃度の変化に応
じたフィルタ処理を施している。

フィルタ回路４は０式に示す係数に、〜に２□を上述の
ように、変化量検出回路３からのシャープ信号ＳＰに基
づいて変化させて演算処理する。

次に、作用を説明する。

いま、第４図に３×３の画素マトリックスで示す画素デ
ータＡ−Ｉ中の中心画素Ｅを注目画素とし、この注目画
素已にフィルタ処理を施す場合について説明する。

マトリックス回路２の各遅延回路Ｄ１〜Ｄ、にはそれぞ
れ画素データＮＤ、前ライン画素データＭＤおよび前々
ライン画素データＬＤが画素クロックに同期して順次入
力され、いま、第５図に示す画素クロックタイミングＬ
、において遅延回路Ｄ１〜Ｄ３に画素データＡ、Ｂ、Ｃ
が、遅延回路Ｄ４〜Ｄ６に画素データＤ、Ｅ、、Ｆが遅
延回路Ｄ７〜Ｄ、に画素データＧ、Ｈ，Ｉが入力された
とする。このとき、マトリックス回路２の画素マトリッ
クスは■弐で示され、変化量検出回路３は０式で示す演
算を行って注目画素Ｅと周辺画素Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈとの画
素濃度の変化量ΔＥを求める。

変化量検出回路３はこの変化量ΔＥを闇値ＳＬと比較し
てΔＥ＞ＳＬのとき、“１′のシャープ信号ＳＰをフィ
ルタ回路４に出力し、ΔＥ≦ＳＬのとき、“０゛′のシ
ャープ信号ＳＰをフィルタ回路４に出力する。変化量検
出回路３は第５図中にｔ４で示す画素クロックタイミン
グにおいて注目画素Ｅのシャープ信号ＳＰ（第５図中（
Ｅ）で示す）をフィルタ回路４に出力する。この画素ク
ロンクタイミングＬ４においてマトリックス回路２の画
素マトリックスは■式で示され、フィルタ回路４には画
素データＡ−１がそれぞれ対応する端子に入力される。

フィルタ回路４はこの入力画素データＡ〜■およびシャ
ープ信号ＳＰに基づいて０式で示した演算処理を行って
注目画素已にフィルタ処理を施す。このフィルタ回路４
における演算処理においてはシャープ信号ＳＰが“ｌ”
のときには周辺画素との濃度差が強調される係数に１１
、Ｋ、、（Ｋ、、−３、ＫＩｚ＝−１／２）が選択され
、シャープ信号ＳＰが“１“のときには周辺画素との濃
度差がなめらかになる係数に！、、Ｋｍ□（Ｋ２１＝０
、Ｋｔ□＝１／４）が選択される。

したがって、フィルタ回路４でフィルタ処理された画素
データを後段のデイザ処理回路でデイザ処理すると、文
字等の輪郭部等変化の大きい部分は明確になり、写真等
の変化の少ない中間調部分はなめらかな画像となる。

なお、上記実施例においては画素マトリックスとして３
×３のものを形成したが、これに限るものではなく、例
えば、５×５の画素マトリックスであってもよい。

また、フィルタ処理における係数をシャープ信号の１ビ
ツトに対応させた２種類としたが、これに限るものでは
ない。この場合、シャープ信号を係数の種類の数に応じ
て増やせばよい。

さらに、注目画素の周辺画素として上下、左右の画素を
用いたが、この対応に限らず、斜め方向の画素を取り入
れてもよい。

（効果） 本発明によれば、文字等と写真等の中間調画像が混在す
る画像の処理において、各画像データを周辺画素との濃
度変化に応じて画像処理することができる。

その結果、文字等と写真等の中間調画像の混在する画像
を明瞭で、かつ、なめらかなものとすることができ１、
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図は本発明の画像フィルタの一実施例を示
す図であり、第１図はその回路ブロック図、第２図はそ
の変化量検出回路の回路ブロック図、第３図はそのフィ
ルタ回路の回路ブロック図、第４図はそのフィルタ処理
の対称となる注目画素と周辺画素を示すマトリックス、
第５図は各部の信号のタイミングチャートである。 第６図は従来の文字や写真等の混在する画像データの処
理方法の説明図である。 ■・・・・・・画像フィルタ、 ２・・・・・・マトリックス回路、 ３・・・・・・変化量検出回路、 ４・・・・・・フィルタ回路、 ２１．２２・・・・・・加算器、 ２３・・・・・・乗算器、 ２４・・・・・・絶対値回路、 ２５・・・・・・コンパレータ、 ２６・・・・・・レジスタ、 ２７・・・・・・遅延回路、 ３１．３２・・・・・・加算器、 ３３．３４・・・・・・乗算器、 ３５．３６．３７．３８・・・・・・レジスタ、３９．
４０・・・・・・マルチプレクサ、Ｄ１〜Ｄ、・・・・
・・遅延回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画素データに所定の係数を乗算して画素データにフィル
   タ処理を施す画像フィルタにおいて、前記画素データ中
   の注目画素と周辺画素との画素濃度の変化量を検出し、
   該変化量に基づいて該注目画素データに乗算する前記係
   数の値を変化させる変化量検出手段を設けたことを特徴
   とする画像フィルタ。