JPH02127782A - 画像の輪郭強調方法 - Google Patents
画像の輪郭強調方法Info
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- JPH02127782A JPH02127782A JP63281008A JP28100888A JPH02127782A JP H02127782 A JPH02127782 A JP H02127782A JP 63281008 A JP63281008 A JP 63281008A JP 28100888 A JP28100888 A JP 28100888A JP H02127782 A JPH02127782 A JP H02127782A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/73—Deblurring; Sharpening
- G06T5/75—Unsharp masking
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
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。
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〕
この発明は、製版用スキャナ(カラー用、白黒用)、フ
ァクシミリ等、原画を光電走査してその原画の画像デー
タを読み取り、それを電気信号に変換する装置において
、原画の画像に含まれる輪郭部を強調して鮮鋭度を改善
する方法に関する。
ァクシミリ等、原画を光電走査してその原画の画像デー
タを読み取り、それを電気信号に変換する装置において
、原画の画像に含まれる輪郭部を強調して鮮鋭度を改善
する方法に関する。
走査画像の輪郭強調にあたっては、注目画素Pの信号(
以下シャープ信号Sという)および注目画素の近傍領域
R(注目画素を含んでも良い)の平均的な信号(以下ア
ンシャープ信号Uという)を、原画走査により取り出し
て、両者の差信号(S−U)から輪郭強調の原信号を作
り出している。そして、通常は輪郭強調の強さを適度な
ものにすべく、輪郭強調の原信号に適当な係数kを乗す
る形で増幅したものを輪郭強調信号kx(S−U)とし
、これをもとのシャープ信号Sに加算して当該注目画素
の画像データとすることより鮮鋭度の改善を行っている
。
以下シャープ信号Sという)および注目画素の近傍領域
R(注目画素を含んでも良い)の平均的な信号(以下ア
ンシャープ信号Uという)を、原画走査により取り出し
て、両者の差信号(S−U)から輪郭強調の原信号を作
り出している。そして、通常は輪郭強調の強さを適度な
ものにすべく、輪郭強調の原信号に適当な係数kを乗す
る形で増幅したものを輪郭強調信号kx(S−U)とし
、これをもとのシャープ信号Sに加算して当該注目画素
の画像データとすることより鮮鋭度の改善を行っている
。
製版用スキャナでは、アンシャープ信号Uを取り出すに
あたって、注目画素の大きさに比べてより広い範囲から
アンシャープ信号Uを読取る直接的な方法が多用されて
いる。このとき、第13A図に示す重み付けを施し、注
目画素Pを中心とする近傍領域Rの信号の単純平均値を
アンシャープ信号U1とするものを原型として、例えば
特公昭39−24581号公報のごとく、第138図に
示す重み付けを施し、注目画素Pに近いほど加算の重み
が大きく、注目画素から離れるに従って加算の重みが小
さくなるよう工夫して、光学的に重み付は加算平均を求
め、アンシャープ信号U2とするものなどが知られてい
る。一方、このような重み付は加算平均演算を、光学的
に行うかわりに、特開昭59−141871号公報のご
とく、複数ライン分の走査画像信号を一時記憶するバッ
ファメモリーを用い、ディジタル演算により第13C図
に示す重み付けを施されるアンシャープ信号U3を求め
る方法も知られている。
あたって、注目画素の大きさに比べてより広い範囲から
アンシャープ信号Uを読取る直接的な方法が多用されて
いる。このとき、第13A図に示す重み付けを施し、注
目画素Pを中心とする近傍領域Rの信号の単純平均値を
アンシャープ信号U1とするものを原型として、例えば
特公昭39−24581号公報のごとく、第138図に
示す重み付けを施し、注目画素Pに近いほど加算の重み
が大きく、注目画素から離れるに従って加算の重みが小
さくなるよう工夫して、光学的に重み付は加算平均を求
め、アンシャープ信号U2とするものなどが知られてい
る。一方、このような重み付は加算平均演算を、光学的
に行うかわりに、特開昭59−141871号公報のご
とく、複数ライン分の走査画像信号を一時記憶するバッ
ファメモリーを用い、ディジタル演算により第13C図
に示す重み付けを施されるアンシャープ信号U3を求め
る方法も知られている。
これらは、単純平均を求める方法に比べると、注目画素
Pに近いところの重みが相対的に大きくなるので、画像
輪郭の近くではシャープ信号Sとアンシャープ信号Uと
の差が大きく、輪郭から遠ざかるにつれて徐々に小さく
なる。しかも、通常意識的な重み付は加算を行うときは
、単純平均の場合に比べて、徐々に小さくなりながらも
いくらかの重みをより広い領域まで与えるので、輪郭か
らより遠い領域にまで輪郭強調の効果が及ぶ。
Pに近いところの重みが相対的に大きくなるので、画像
輪郭の近くではシャープ信号Sとアンシャープ信号Uと
の差が大きく、輪郭から遠ざかるにつれて徐々に小さく
なる。しかも、通常意識的な重み付は加算を行うときは
、単純平均の場合に比べて、徐々に小さくなりながらも
いくらかの重みをより広い領域まで与えるので、輪郭か
らより遠い領域にまで輪郭強調の効果が及ぶ。
これらの方法はいずれも、シャープ信号Sとアンシャー
プ信号Uとの差信号(S−U)を輪郭強調の原信号とす
る方式なので、得られる強調済信号ESの空間周波数F
8とコントラストCTの関係は、第14A図、第14B
図に示すように、シャープ信号Sと同等の空間周波数帯
域にまで充分なコントラストCTを有する特性となる。
プ信号Uとの差信号(S−U)を輪郭強調の原信号とす
る方式なので、得られる強調済信号ESの空間周波数F
8とコントラストCTの関係は、第14A図、第14B
図に示すように、シャープ信号Sと同等の空間周波数帯
域にまで充分なコントラストCTを有する特性となる。
第14A図は、単純平均重み付けの場合であり、シャー
プ信号S、アンシャープ信号U1のそれぞれの上限周波
数f、fU1は対応するアパーチャー径によって決定さ
れる。また、アンシャープ信号U1のコントラストCT
が下がり始める周波数f71は、重みの付は方などによ
って決定される。
プ信号S、アンシャープ信号U1のそれぞれの上限周波
数f、fU1は対応するアパーチャー径によって決定さ
れる。また、アンシャープ信号U1のコントラストCT
が下がり始める周波数f71は、重みの付は方などによ
って決定される。
第148図は、光学的重み付は加算平均の場合であり、
同様にそれぞれの上限周波数f02’f が定義され
る。
同様にそれぞれの上限周波数f02’f が定義され
る。
このような例においては、強調の割合を増加させるため
係数kを大きくすると、空間周波数fsより少し下の空
間周波数帯域のコントラストCTも大きくなる。
係数kを大きくすると、空間周波数fsより少し下の空
間周波数帯域のコントラストCTも大きくなる。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら実際には、シャープ信号Sと同等の空間周
波数帯域にまで輪郭強調の効果が及ぶと、原画のざらつ
きや粒状性ノイズなども同時に強調してしまい、原画の
再現上好ましくない。そのため、強調のための係数を充
分に大きくできなかった。
波数帯域にまで輪郭強調の効果が及ぶと、原画のざらつ
きや粒状性ノイズなども同時に強調してしまい、原画の
再現上好ましくない。そのため、強調のための係数を充
分に大きくできなかった。
つまり、人間の目視評価において鮮明な画像を得るため
には、シャープ信号Sの有する限界の空間周波数よりも
低い中程度の周波数帯域の信号を強調するのが望ましい
が、従来の方法ではこの周波数帯域を強調すると、同時
により高い周波数成分も強調することになり、ノイズな
どの影響を受けてしまうという問題点があった。
には、シャープ信号Sの有する限界の空間周波数よりも
低い中程度の周波数帯域の信号を強調するのが望ましい
が、従来の方法ではこの周波数帯域を強調すると、同時
により高い周波数成分も強調することになり、ノイズな
どの影響を受けてしまうという問題点があった。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたもの
で、画像の輪郭を強調するにあたって、高い空間周波数
帯域での強調を抑え、粒状性ノイズなどは抑制するとと
もに、目視評価において重要な中程度の周波数帯域内の
信号については充分な強調ができる画像の輪郭強調方法
を得ることである。
で、画像の輪郭を強調するにあたって、高い空間周波数
帯域での強調を抑え、粒状性ノイズなどは抑制するとと
もに、目視評価において重要な中程度の周波数帯域内の
信号については充分な強調ができる画像の輪郭強調方法
を得ることである。
この発明に係る第1の構成の画像の輪郭強調方法は、原
画の画像を画素ごとに読取って、得られる前記原画の画
像データに輪郭強調を施す方法であって、 まず、原画上の各画素を順次に注目画素として特定しつ
つ、注目画素からシャープ信号を、注目画素近傍の第1
の領域からミドル信号を、第1の領域を含みかつ、第1
の領域よりも大きな注目画素近傍の第2の領域からアン
シャープ信号を、それぞれ取り出す。
画の画像を画素ごとに読取って、得られる前記原画の画
像データに輪郭強調を施す方法であって、 まず、原画上の各画素を順次に注目画素として特定しつ
つ、注目画素からシャープ信号を、注目画素近傍の第1
の領域からミドル信号を、第1の領域を含みかつ、第1
の領域よりも大きな注目画素近傍の第2の領域からアン
シャープ信号を、それぞれ取り出す。
次に、ミドル信号とアンシャープ信号との差を求めて強
調原信号とし、強調原信号と所定係数との積を求め、こ
れを強調信号とする。
調原信号とし、強調原信号と所定係数との積を求め、こ
れを強調信号とする。
さらに、シャープ信号と強調信号とを加算して強調済信
号とし、強調済信号を注目画素の輪郭強調済の画像デー
タとすることにより、画像の輪郭を強調するものである
。
号とし、強調済信号を注目画素の輪郭強調済の画像デー
タとすることにより、画像の輪郭を強調するものである
。
また、第2の構成の画像の輪郭強調方法は、シャープ信
号とミドル信号との差、ミドル信号とアンシャープ信号
との差、アンシャープ信号とシャープ信号との差、の内
の少なくとも2つの差を求め、求められた差のそれぞれ
を強調原信号とし、強調原信号のそれぞれに所定係数を
乗じて、複数の強調信号とする。シャープ信号と複数の
強調信号とを加算して強調済信号とし、この強調済信号
を前記注目画素の輪郭強調済の画像データとすることに
より、画像の輪郭を強調するものである。
号とミドル信号との差、ミドル信号とアンシャープ信号
との差、アンシャープ信号とシャープ信号との差、の内
の少なくとも2つの差を求め、求められた差のそれぞれ
を強調原信号とし、強調原信号のそれぞれに所定係数を
乗じて、複数の強調信号とする。シャープ信号と複数の
強調信号とを加算して強調済信号とし、この強調済信号
を前記注目画素の輪郭強調済の画像データとすることに
より、画像の輪郭を強調するものである。
この発明におけるミドル信号は、注目画素近傍の第1の
領域から、アンシャープ信号は、第1の領域を含みかつ
第1の領域よりも大きな注目画素近傍の第2の領域から
取り出される。
領域から、アンシャープ信号は、第1の領域を含みかつ
第1の領域よりも大きな注目画素近傍の第2の領域から
取り出される。
第1の構成においては、ミドル信号とアンシャープ信号
との差を求めてこれを強調原信号とし、この強調原信号
と所定係数との積を求めてこれを強調信号とする。
との差を求めてこれを強調原信号とし、この強調原信号
と所定係数との積を求めてこれを強調信号とする。
強調済信号は、シャープ信号と強調信号とを加算して得
られ、ミドル信号とアンシャープ信号との差が強調原信
号であるので、強調済信号の高周波側の周波数特性が抑
制される。
られ、ミドル信号とアンシャープ信号との差が強調原信
号であるので、強調済信号の高周波側の周波数特性が抑
制される。
また第2の構成においては、シャープ信号とミドル信号
との差、ミドル信号とアンシャープ信号との差、アンシ
ャープ信号とシャープ信号との差。
との差、ミドル信号とアンシャープ信号との差、アンシ
ャープ信号とシャープ信号との差。
の内の少なくとも2つを求め、求められた差のそれぞれ
を強調原信号とし、強調原信号のそれぞれに所定係数を
乗じて、複数の強調信号とする。
を強調原信号とし、強調原信号のそれぞれに所定係数を
乗じて、複数の強調信号とする。
強調済信号は、シャープ信号と複数の強調信号とを加算
して得られ、前記複数の強調原信号の少なくとも1つに
はミドル信号が含まれるので、それぞれの強調信号を調
整することにより、強調済信号の高周波側の周波数特性
が任意に制御される。
して得られ、前記複数の強調原信号の少なくとも1つに
はミドル信号が含まれるので、それぞれの強調信号を調
整することにより、強調済信号の高周波側の周波数特性
が任意に制御される。
A、全体 と 動
第2図は、この発明の一実施例を適用する製版用スキャ
ナの概略ブロック図である。同図において、原画100
の画像が走査読取装置200によって画素ごとに読取ら
れ、このようにして得られた画像信号が画像処理装置3
00に転送される。
ナの概略ブロック図である。同図において、原画100
の画像が走査読取装置200によって画素ごとに読取ら
れ、このようにして得られた画像信号が画像処理装置3
00に転送される。
画像処理装置300は、後述する線面を持った輪郭強調
装置1400を備えており、入力された画像信号に対し
て輪郭強調等の処理を行なう。そして、処理模の画像信
号は走査記録装@500に与えられる。走査記録装置5
00は画像信号を網点信号へと変換し、それに基づいて
、感光フィルム600上に網点画像を露光記録する。
装置1400を備えており、入力された画像信号に対し
て輪郭強調等の処理を行なう。そして、処理模の画像信
号は走査記録装@500に与えられる。走査記録装置5
00は画像信号を網点信号へと変換し、それに基づいて
、感光フィルム600上に網点画像を露光記録する。
第1A図は、第2図に示す走査読取装@200における
読取り光学系を示す図である。原画ドラム11上に装着
された原画100の画像は走査へラド21によって読み
取られる。読み取られた画像情報を含む光12の一部は
、ハーフミラ−22aを透過し、さらにシャープ信号用
マスク23aを通過した後、フォトマル24aでシャー
プ信号Sに変換される。ハーフミラ−22aで一部反射
された光12は、ハーフミラ−22bでさらに一部反射
され、新たに設けられたミドル信号用マスク23bを通
過した後、フォトマル24bでミドル信号Mに変換され
る。また、ハーフミラ−22bを透過した光12は、ア
ンシャープ信号用マスク23cを透過した後、フォトマ
ル24cでアンシャープ信号Uに変換される。
読取り光学系を示す図である。原画ドラム11上に装着
された原画100の画像は走査へラド21によって読み
取られる。読み取られた画像情報を含む光12の一部は
、ハーフミラ−22aを透過し、さらにシャープ信号用
マスク23aを通過した後、フォトマル24aでシャー
プ信号Sに変換される。ハーフミラ−22aで一部反射
された光12は、ハーフミラ−22bでさらに一部反射
され、新たに設けられたミドル信号用マスク23bを通
過した後、フォトマル24bでミドル信号Mに変換され
る。また、ハーフミラ−22bを透過した光12は、ア
ンシャープ信号用マスク23cを透過した後、フォトマ
ル24cでアンシャープ信号Uに変換される。
また第1B図は、マスク23a、23b、23Cの各ア
パーチャーの光軸を重ね合わせた時の様子を示すもので
ある。ミドル信号用マスク23bのアパーチャー径はシ
ャープ信号用マスク23aのそれよりも大きく、アンシ
ャープ信号用マスク23cのそれよりは小さい構成とな
っている。このミドル信号用マスク23bは、後で詳述
するように輪郭強調信号の高周波側の特性を調整、規制
するために新たに設けられている。なお、以上の構成は
アナログ処理の場合であり、デジタル処理の場合につい
ては後で詳述する。
パーチャーの光軸を重ね合わせた時の様子を示すもので
ある。ミドル信号用マスク23bのアパーチャー径はシ
ャープ信号用マスク23aのそれよりも大きく、アンシ
ャープ信号用マスク23cのそれよりは小さい構成とな
っている。このミドル信号用マスク23bは、後で詳述
するように輪郭強調信号の高周波側の特性を調整、規制
するために新たに設けられている。なお、以上の構成は
アナログ処理の場合であり、デジタル処理の場合につい
ては後で詳述する。
B、処理手順
第3A図、第3B図は、ミドル信号Mに対する重み付け
の例を示す図である。第3A図は、前述したマスク23
bなどによって読み取られる注目画素P近傍の第1の領
域Qにおいて、均等に重み付けしたミドル信号M1の重
みの様子を断面0−D′について示したものである。ま
た第3B図は、第1の領域Qにおいて、光学的透過率を
変化させて中央部の重みを大きく、周辺部の重みを小さ
くしたミドル信号M2の重みの様子を断面E−E’につ
いて示した図である。
の例を示す図である。第3A図は、前述したマスク23
bなどによって読み取られる注目画素P近傍の第1の領
域Qにおいて、均等に重み付けしたミドル信号M1の重
みの様子を断面0−D′について示したものである。ま
た第3B図は、第1の領域Qにおいて、光学的透過率を
変化させて中央部の重みを大きく、周辺部の重みを小さ
くしたミドル信号M2の重みの様子を断面E−E’につ
いて示した図である。
以上のようにして得られたミドル信号Mは、注目画素P
におけるシャープ信号Sをある程度反映したものとなっ
ている。このミドル信号Mを用いて、強調真信号ESを
次式(1)のように定義することができる。ただし、k
は所定係数である。
におけるシャープ信号Sをある程度反映したものとなっ
ている。このミドル信号Mを用いて、強調真信号ESを
次式(1)のように定義することができる。ただし、k
は所定係数である。
ES=S+k (M−LJ) ・・・(1
)このようにして得られた強調真信号ESの、空間周波
数F8とコントラストCTとの関係を、第4A図、第4
B図のグラフに示す。第4A図は、均等な重みを有する
ミドル信号M1および前述したアンシャープ信号U1を
用いた場合、第4B図は、中央部の重みを大きくしたミ
ドル信号M2および前述したアンシャープ信号U2を用
いた場合のグラフである。
)このようにして得られた強調真信号ESの、空間周波
数F8とコントラストCTとの関係を、第4A図、第4
B図のグラフに示す。第4A図は、均等な重みを有する
ミドル信号M1および前述したアンシャープ信号U1を
用いた場合、第4B図は、中央部の重みを大きくしたミ
ドル信号M2および前述したアンシャープ信号U2を用
いた場合のグラフである。
第4A図、第4B図において、シャープ信号s1ミドル
信号M1.M2およびアンシャープ信号U1、U2の有
する、上限の周波数fS 、fHl−’82およびf
、f は主として対応するアパーチャ旧 u2 −の直径に関係する。アパーチャーの直径が大きくなる
と、解像度を示すこれらの周波数は小さくなる。また、
コントラストCTが1.0より下がり始める周波数f1
は重み付けの度合いやアパーチャー径によって変化する
。アンシャープ信号U1゜U2に対するこれらの周波数
をf 、fll 12 ゝ ミドル信号M19M2に対するこれらの周波数をf
、f とすると、一般にf <f13 1
4 j!1 13’f <
f 、f >f 、f >f であ
る。
信号M1.M2およびアンシャープ信号U1、U2の有
する、上限の周波数fS 、fHl−’82およびf
、f は主として対応するアパーチャ旧 u2 −の直径に関係する。アパーチャーの直径が大きくなる
と、解像度を示すこれらの周波数は小さくなる。また、
コントラストCTが1.0より下がり始める周波数f1
は重み付けの度合いやアパーチャー径によって変化する
。アンシャープ信号U1゜U2に対するこれらの周波数
をf 、fll 12 ゝ ミドル信号M19M2に対するこれらの周波数をf
、f とすると、一般にf <f13 1
4 j!1 13’f <
f 、f >f 、f >f であ
る。
第4A図の中段に示すように強調原信号(Ml−LJl
)を求め、強調真信号ESを前述の(1)式に従って下
段に示すように求める。強調真信号ESは、周波数fH
1より少し低い周波数領域において主に強調されており
、周波数’81以上の周波数領域での強調は抑制されて
いる。第4B図においても同様に、強調真信号ESは、
周波数f、H2より少し低い周波数領域において主に強
調され、周波数fH□以上の周波数領域では強調が抑制
された形となっている。
)を求め、強調真信号ESを前述の(1)式に従って下
段に示すように求める。強調真信号ESは、周波数fH
1より少し低い周波数領域において主に強調されており
、周波数’81以上の周波数領域での強調は抑制されて
いる。第4B図においても同様に、強調真信号ESは、
周波数f、H2より少し低い周波数領域において主に強
調され、周波数fH□以上の周波数領域では強調が抑制
された形となっている。
また、ミドル信号Mを用いて次式(2)のように強調真
信号ESを定義することもできる。
信号ESを定義することもできる。
ES=S+に1 (S−M)+に2 (S−U)(k
l、に2≠O) ・・・(2)式(2)によっ
て得られる強調真信号ESの、空間周波数F、とコント
ラストCTとの関係を、第5A図、第5B図のグラフに
示す。第5A図は、均等な重みを有するミドル信号M1
.アンシャーブ信号U1を用いた場合、第5B図は、中
央部の重みを大きくしたミドル信号M2.アンシャープ
信号U2を用いた場合のグラフである。
l、に2≠O) ・・・(2)式(2)によっ
て得られる強調真信号ESの、空間周波数F、とコント
ラストCTとの関係を、第5A図、第5B図のグラフに
示す。第5A図は、均等な重みを有するミドル信号M1
.アンシャーブ信号U1を用いた場合、第5B図は、中
央部の重みを大きくしたミドル信号M2.アンシャープ
信号U2を用いた場合のグラフである。
第5A図の中段に示すように、強調原信号(SM )
、(S−Ul)を求め、式(2)において例えば、k
=−1,0,k、、 = 0.5とした時の強調流信
号ESを下段に示すように求める。強調法信号ESは、
周波数fH1より低い周波数領域において主に強調され
ており、周波数fH1以上の周波数領域においてはコン
トラストCTが減少している。第5B図においても同様
に、強調法信号ESは周波数fH2より低い周波数領域
において主に強調され、周波数fH2以上の周波数領域
ではコントラストCTが減少した形となっている。
、(S−Ul)を求め、式(2)において例えば、k
=−1,0,k、、 = 0.5とした時の強調流信
号ESを下段に示すように求める。強調法信号ESは、
周波数fH1より低い周波数領域において主に強調され
ており、周波数fH1以上の周波数領域においてはコン
トラストCTが減少している。第5B図においても同様
に、強調法信号ESは周波数fH2より低い周波数領域
において主に強調され、周波数fH2以上の周波数領域
ではコントラストCTが減少した形となっている。
以上述べた例においては、周波数f8より少し低い周波
数領域(f −f8)において、強調流信号ESのコ
ントラストCTが抑制または減少した形となっている。
数領域(f −f8)において、強調流信号ESのコ
ントラストCTが抑制または減少した形となっている。
そのため、原画のざらつきや粒状性ノイズなどはあまり
強調されない。また、人間の目視評価において重要な中
程度の空間周波数帯域においては、充分な強調がなされ
ている。
強調されない。また、人間の目視評価において重要な中
程度の空間周波数帯域においては、充分な強調がなされ
ている。
以−12盈kj1
次に、以上述べたような処理をデジタル的に行う場合に
ついて説明する。デジタル処理においては、各画素から
のシャープ信号Sを順次読み取り、それらを合成して所
望のミドル信号Mおよびアンシャープ信号Uを形成する
。
ついて説明する。デジタル処理においては、各画素から
のシャープ信号Sを順次読み取り、それらを合成して所
望のミドル信号Mおよびアンシャープ信号Uを形成する
。
まず、ミドル信号M1およびアンシャープ信号U1の形
成方法について説明する。第6A図、第6B図はそれぞ
れ、均等な重み付けによるミドル信号M1.アンシャー
プ信号U1を形成する場合の各画素に付与する重みの分
布を示したものである。また、第7A図、第7B図は、
中央部の重みを大きくしたミドル信号M2.アンシャー
プ信号U2を求める場合の重みの分布を示したものであ
る。
成方法について説明する。第6A図、第6B図はそれぞ
れ、均等な重み付けによるミドル信号M1.アンシャー
プ信号U1を形成する場合の各画素に付与する重みの分
布を示したものである。また、第7A図、第7B図は、
中央部の重みを大きくしたミドル信号M2.アンシャー
プ信号U2を求める場合の重みの分布を示したものであ
る。
ミドル信号Mは、注目画素である中央部の画素CPxを
含む3X3の行列状の画素から得られ、アンシャープ信
号Uは、注目画素である中央部の画素CP×を中心とし
た5x5の行列状の画素から得られるものとする。なお
、さらに大きな領域についてもミドル信号M、アンシャ
ープ信号Uは規定できるが、それらの中心となる注目画
素は共通であり、ミドル信号Mを与える領域はアンシャ
ープ信号Uの領域に含まれている必要がある。また、図
面上で横方向を主走査方向×1縦方向を副走査方向Yと
する。
含む3X3の行列状の画素から得られ、アンシャープ信
号Uは、注目画素である中央部の画素CP×を中心とし
た5x5の行列状の画素から得られるものとする。なお
、さらに大きな領域についてもミドル信号M、アンシャ
ープ信号Uは規定できるが、それらの中心となる注目画
素は共通であり、ミドル信号Mを与える領域はアンシャ
ープ信号Uの領域に含まれている必要がある。また、図
面上で横方向を主走査方向×1縦方向を副走査方向Yと
する。
第8A図は、第7A図に示す重み係数の分母を80にし
た重みの分布を示す図である。第8B図は、第7B図に
示す重み係数の分母を80にし、また分子が整数になる
ように近似を行ない、かつ分子の和が80になるように
修正を加えた重み分布を示す図である。第8C図は、第
8A図に示す9個の画素のさらに周囲にある画素の重み
をOとして、第8A図に示す重みから第8B図の重みを
さし引いた重み分布を示す図である。第8C図に示すこ
のような重み付けは、強調原信号(M2O3)を直接得
るための重み分布を表すことになる。この重み分布の係
数は、中央部において正符号、周辺部において負符号と
なる。このような重み付けを設定することにより、ミド
ル信号M、アンシャープ信号Uを形成する工程を一括し
て、強調原信号(M−Ll)を得る工程とすることがで
きる。
た重みの分布を示す図である。第8B図は、第7B図に
示す重み係数の分母を80にし、また分子が整数になる
ように近似を行ない、かつ分子の和が80になるように
修正を加えた重み分布を示す図である。第8C図は、第
8A図に示す9個の画素のさらに周囲にある画素の重み
をOとして、第8A図に示す重みから第8B図の重みを
さし引いた重み分布を示す図である。第8C図に示すこ
のような重み付けは、強調原信号(M2O3)を直接得
るための重み分布を表すことになる。この重み分布の係
数は、中央部において正符号、周辺部において負符号と
なる。このような重み付けを設定することにより、ミド
ル信号M、アンシャープ信号Uを形成する工程を一括し
て、強調原信号(M−Ll)を得る工程とすることがで
きる。
D1回路構成
次に、以上説明したような動作を実現するための回路構
成について例を挙げて説明する。第9図は、第2図の輪
郭強調装置400の内部構成を示すブロック図である。
成について例を挙げて説明する。第9図は、第2図の輪
郭強調装置400の内部構成を示すブロック図である。
A/D変換された画像データPDは、画像メモリー1に
一時記憶される。画像メモリー1は、それぞれが主走査
1ライン分の画像データを記憶するメモリーブロック(
ラインメモリ)M1〜M5から構成される。
一時記憶される。画像メモリー1は、それぞれが主走査
1ライン分の画像データを記憶するメモリーブロック(
ラインメモリ)M1〜M5から構成される。
走査パルスSPをカウントする5進カウンタ2およびデ
コーダ3の出力によって、メモリーブロックM1〜M5
のうち、データを書きかえるべきメモリーブロックが循
環的にひとつずつ指定される。1回の主走査ごとにこの
指定は行われ、5回の主走査が行われると、すべてのメ
モリーブロツり内のデータは書き換えられる。
コーダ3の出力によって、メモリーブロックM1〜M5
のうち、データを書きかえるべきメモリーブロックが循
環的にひとつずつ指定される。1回の主走査ごとにこの
指定は行われ、5回の主走査が行われると、すべてのメ
モリーブロツり内のデータは書き換えられる。
書き換えを指定されたメモリーブロック内のデータは、
アドレスカウンタ4の出力によって指定される順番で、
主走査方向に沿って読み出され、主走査順位整列回路5
に送られる。アドレスカウンタ4の出力は、主走査に同
期して得られる画素クロックパルスCPによって変化し
、この出力に従って読み出しが完了したアドレスに新た
な画像データPDが書き込まれる。また、アドレスカウ
ンタ4の出力は他の4個のメモリーブロックにも与えら
れ、先に書き込まれている他の4個のデータも同時に読
み出される。
アドレスカウンタ4の出力によって指定される順番で、
主走査方向に沿って読み出され、主走査順位整列回路5
に送られる。アドレスカウンタ4の出力は、主走査に同
期して得られる画素クロックパルスCPによって変化し
、この出力に従って読み出しが完了したアドレスに新た
な画像データPDが書き込まれる。また、アドレスカウ
ンタ4の出力は他の4個のメモリーブロックにも与えら
れ、先に書き込まれている他の4個のデータも同時に読
み出される。
このようにして、順次に隣接する5本の主走査ライン中
のうち、共通の主走査座標を持つ5個の画素の画像デー
タ01〜Q5が得られる。これらのデータは、走査順位
整列回路5に入力された後、デコーダ3からの情報によ
り、走査ライン類に並べかえられ、整列された1組の画
像データ■1〜V5として出力される。
のうち、共通の主走査座標を持つ5個の画素の画像デー
タ01〜Q5が得られる。これらのデータは、走査順位
整列回路5に入力された後、デコーダ3からの情報によ
り、走査ライン類に並べかえられ、整列された1組の画
像データ■1〜V5として出力される。
画像データv1〜v5は副走査重み付は器6aに入力さ
れる。副走査重み付は器6aは、第7B図に示すような
重み係数のうち、縦方向Y(副走査方向)の重み付けを
行う。得られたデータは、加算器7aで相互に加算され
た後、除算器8aで正規化のための係数で除算される。
れる。副走査重み付は器6aは、第7B図に示すような
重み係数のうち、縦方向Y(副走査方向)の重み付けを
行う。得られたデータは、加算器7aで相互に加算され
た後、除算器8aで正規化のための係数で除算される。
その出力は、シフトレジスタ9aに入力され、画素クロ
ックパルスCPに同期して主走査順に出力される。主走
査重み付は器10aは、第7B図に示すような重み係数
のうち、横方向X(主走査方向)の重み付けを行う。X
、Y両方向の重み付けが行われたデータは、加算器7b
で相互に加算され、除算器8bで正規化のための係数で
除算された後、アンシャープ信号Uとして出力される。
ックパルスCPに同期して主走査順に出力される。主走
査重み付は器10aは、第7B図に示すような重み係数
のうち、横方向X(主走査方向)の重み付けを行う。X
、Y両方向の重み付けが行われたデータは、加算器7b
で相互に加算され、除算器8bで正規化のための係数で
除算された後、アンシャープ信号Uとして出力される。
また、3個の画像7’ −’l V 3 、 V 4
、 V 5 tL、ミドル信号Mを生成するために、副
走査重み付は器6bにも入力され、加算器7c、除算器
8c。
、 V 5 tL、ミドル信号Mを生成するために、副
走査重み付は器6bにも入力され、加算器7c、除算器
8c。
シフトレジスタ9b、主走査重み付は器10b。
加算器7d、除算器8dにおいて上述したアンシャープ
信号Uを生成するとのと同様の処理を受け、さらに1画
素相当の遅延を遅延器11aで受けてミドル信号Mとし
て出力される。
信号Uを生成するとのと同様の処理を受け、さらに1画
素相当の遅延を遅延器11aで受けてミドル信号Mとし
て出力される。
ミドル信号Mおよびアンシャープ信号Uは減算器12で
相互に減算され、強調原信号(M−Ll)として係数器
13に入力されに倍される。係数器13は強調信号k
(M−U)を加算器7eに出力する。
相互に減算され、強調原信号(M−Ll)として係数器
13に入力されに倍される。係数器13は強調信号k
(M−U)を加算器7eに出力する。
画像データv3は、遅延器11bで2画素相当の遅延を
受けた後、シャープ信号Sとして加算器7eに入力され
る。
受けた後、シャープ信号Sとして加算器7eに入力され
る。
加算器7eは、シャープ信号Sと強調信号k(M−tJ
)とを加算し、強調済信号ES=S+k(M−U)とし
て出力する。
)とを加算し、強調済信号ES=S+k(M−U)とし
て出力する。
第10図は、副走査重み付は器5a、加算器7a、除算
器8aの構成を示す回路図である。画像データv1〜v
5とそれぞれ対応する係数01〜C5との積が、対応す
る乗算器61〜65で求められる。得られた積CVlと
C2V2とは加算器71で、積C4v4とC3v5とは
加算器72で加算サレル。7’ 9 (CV 1 +
C2V 2 )と積C3■3とは加算器73で加算さ
れ、ざらにその出力とデータ(C4V4+05 V5)
とが加算器74で加算サレ、出力(C,V1+C2V2
+CV3+CV4+C3V5) となる。
器8aの構成を示す回路図である。画像データv1〜v
5とそれぞれ対応する係数01〜C5との積が、対応す
る乗算器61〜65で求められる。得られた積CVlと
C2V2とは加算器71で、積C4v4とC3v5とは
加算器72で加算サレル。7’ 9 (CV 1 +
C2V 2 )と積C3■3とは加算器73で加算さ
れ、ざらにその出力とデータ(C4V4+05 V5)
とが加算器74で加算サレ、出力(C,V1+C2V2
+CV3+CV4+C3V5) となる。
除算器8aで正規化のための係数(C1+C2+C+C
+C5)によって上述した出力を割算し、アンシャープ
信号用のデータ(C1V1+Cv2+C3V3+C4v
4+C3V5)/(C1+C2+C3+C4+C5)が
求められる。
+C5)によって上述した出力を割算し、アンシャープ
信号用のデータ(C1V1+Cv2+C3V3+C4v
4+C3V5)/(C1+C2+C3+C4+C5)が
求められる。
他の(主)aj走査重み付は器、加算器、除算器の構成
、動作も、上述した副走査重み付は器5a。
、動作も、上述した副走査重み付は器5a。
加算器7a、除算器8aと同様である。
第11図は、第9図に示す回路において、主走査方向、
副走査方向の重み付けを一括して行う場合の回路構成を
示した回路図である。第9図に示す回路と同様にして画
像データV1〜V5が得られる。画像データv1〜v5
は係数器付きシフトレジスタ21に入力される。係数器
付きシフトレジスタ21は、第12図に示すような構成
となっており、画像データV1〜v5からマトリックス
状に配置された5×5の画素に対応した画像データv・
(i、j−1〜5)を、シフトレジスタSR1〜5IJ R5によって形成し、各画素に対応した係数器K(i、
j=1〜5)で、対応する係数C7j(i、j=1〜5
)IJ と乗算される。このようにして得られた各行のデータは
、後段の一括重み付は加算器22で5行分まとめて加算
され、5×5のマトリックス状の重み分布による重み付
けされたデータΣC1,・V 。
副走査方向の重み付けを一括して行う場合の回路構成を
示した回路図である。第9図に示す回路と同様にして画
像データV1〜V5が得られる。画像データv1〜v5
は係数器付きシフトレジスタ21に入力される。係数器
付きシフトレジスタ21は、第12図に示すような構成
となっており、画像データV1〜v5からマトリックス
状に配置された5×5の画素に対応した画像データv・
(i、j−1〜5)を、シフトレジスタSR1〜5IJ R5によって形成し、各画素に対応した係数器K(i、
j=1〜5)で、対応する係数C7j(i、j=1〜5
)IJ と乗算される。このようにして得られた各行のデータは
、後段の一括重み付は加算器22で5行分まとめて加算
され、5×5のマトリックス状の重み分布による重み付
けされたデータΣC1,・V 。
IJ IJ
(記号Σは i、j=1〜5についての和)を出力する
。
。
データΣC1,・vijは係数器23で係数に/ΣC1
,を乗粋され、強調信号k(M −U2)となIJ
2る。この強調
信号k (M −U、2 )は、加算器7eにおいて
シー・−ブ信号Sと加算され、強調製信号ESとなる。
,を乗粋され、強調信号k(M −U2)となIJ
2る。この強調
信号k (M −U、2 )は、加算器7eにおいて
シー・−ブ信号Sと加算され、強調製信号ESとなる。
以上のようなデジタル処理においては、次のような利点
が挙げられる。すなわち、製版用カラースキャナを用い
て原画の複製を行う場合、印刷用の原画は60X 60
.程度のカラーフィルムである場合が多く、このサイズ
からさまざまなサイズの印刷物のカラー画像用に分解製
版される。
が挙げられる。すなわち、製版用カラースキャナを用い
て原画の複製を行う場合、印刷用の原画は60X 60
.程度のカラーフィルムである場合が多く、このサイズ
からさまざまなサイズの印刷物のカラー画像用に分解製
版される。
このため、広範囲の変倍がなされるが、印刷物は通常明
視の距離から評価されることが多いので、輪郭強調の空
間的な広がりは、原画上のサイズよりも仕上りのサイズ
に対して決定されなければならない。
視の距離から評価されることが多いので、輪郭強調の空
間的な広がりは、原画上のサイズよりも仕上りのサイズ
に対して決定されなければならない。
従って、設定倍率が異なると、アナログ的な方法では読
取り光学部のシャープ信号、ミドル信号、アンシャープ
信号の各アパーチャーを交換するか、もしくはアパーチ
ャー径を連続可変に調整できるマスクを用いることが必
要となる。
取り光学部のシャープ信号、ミドル信号、アンシャープ
信号の各アパーチャーを交換するか、もしくはアパーチ
ャー径を連続可変に調整できるマスクを用いることが必
要となる。
デジタル処理の場合には、原画走査のサンプリングピッ
チを換えることなどにより変倍処理を行ない、その後の
デジタル画像信号に、本発明の処理を行なえばよく、上
述したようなアパーチャーの交換調整作業が不要となる
。
チを換えることなどにより変倍処理を行ない、その後の
デジタル画像信号に、本発明の処理を行なえばよく、上
述したようなアパーチャーの交換調整作業が不要となる
。
E、変形例
この発明によって得られる強調製信号ESは、前述した
例に限られるものではなく、同様の効果をもたらすもの
として、以下に示すようなものが挙げられる。
例に限られるものではなく、同様の効果をもたらすもの
として、以下に示すようなものが挙げられる。
ES=S+に1 S−M)+に2 (tJ−8)+
k 3 M U ) ES=S+k S−M)十に2(Ll−8)ES=
S+k tJ−8)+に3 (M−Ll)ES=S
+k M−U)+に1 (S−M)なお、k −k
−に3≠0であり、係数に1゜に2.に3は、同じ式
内のミドル信号Mの係数がOにならないものを設定する
。
k 3 M U ) ES=S+k S−M)十に2(Ll−8)ES=
S+k tJ−8)+に3 (M−Ll)ES=S
+k M−U)+に1 (S−M)なお、k −k
−に3≠0であり、係数に1゜に2.に3は、同じ式
内のミドル信号Mの係数がOにならないものを設定する
。
このような強調製信号ESは、強調対象となる原画や複
製画の用途などによって適宜選択される。
製画の用途などによって適宜選択される。
いずれも、強調信号内にミドル信号Mを含むので、前述
した例と同様の特性を示す。
した例と同様の特性を示す。
またこの発明は、円筒型カラースキャナのことく、回転
円筒と照明および読取り光学系を備えた方式の画像読み
取り部を備えた装置だけでなく、平面型レーザ走査読取
り方式や、m像管あるいは固体搬像素子を使ったビデオ
カメラ方式の画像読み取り部を備えた装置にも適用可能
である。
円筒と照明および読取り光学系を備えた方式の画像読み
取り部を備えた装置だけでなく、平面型レーザ走査読取
り方式や、m像管あるいは固体搬像素子を使ったビデオ
カメラ方式の画像読み取り部を備えた装置にも適用可能
である。
さらに、本発明は、読取り直後の画像データに適用する
場合に限らず、例えば、走査読取り画像データに色調修
正や倍率変換あるいは、蓄積・伝送といった処理をほど
こした後の再生あるいは記録出力時の走査画像データに
適用してもよい。また、対象画像は、カラー・白黒どち
らでもよい。
場合に限らず、例えば、走査読取り画像データに色調修
正や倍率変換あるいは、蓄積・伝送といった処理をほど
こした後の再生あるいは記録出力時の走査画像データに
適用してもよい。また、対象画像は、カラー・白黒どち
らでもよい。
以上のようにこの発明の第1の構成によれば、ミドル信
号とアンシャープ信号との差を求めてこれを強調原信号
とし、強調原信号と所定係数との積を求めてこれを強調
信号とする。
号とアンシャープ信号との差を求めてこれを強調原信号
とし、強調原信号と所定係数との積を求めてこれを強調
信号とする。
強調製信号は、シャープ信号と強調信号とを加算して得
られ、ミドル信号とアンシャープ信号との差に基づいて
強調され、強調製信号の高周波側の周波数特性が抑制さ
れるので、画像の輪郭を強調するにあたって、高い空間
周波数帯域での強調を抑え、粒状性ノイズなどは抑制す
るとともに、目視評価において重要な中程度の周波数帯
域内の信号については充分な強調ができる画像の輪郭強
調方法を得ることができる。
られ、ミドル信号とアンシャープ信号との差に基づいて
強調され、強調製信号の高周波側の周波数特性が抑制さ
れるので、画像の輪郭を強調するにあたって、高い空間
周波数帯域での強調を抑え、粒状性ノイズなどは抑制す
るとともに、目視評価において重要な中程度の周波数帯
域内の信号については充分な強調ができる画像の輪郭強
調方法を得ることができる。
また第2の構成によれば、シャープ信号とミドル信号と
の差、ミドル信号とアンシャープ信号との差、アンシャ
ープ信号とシャープ信号との差。
の差、ミドル信号とアンシャープ信号との差、アンシャ
ープ信号とシャープ信号との差。
の内の少なくとも2つの差を求め、求められた差のそれ
ぞれを強調原信号とし、強調原信号のそれぞれに所定係
数を乗じて、複数の強調信号とする。
ぞれを強調原信号とし、強調原信号のそれぞれに所定係
数を乗じて、複数の強調信号とする。
強調真信号は、シャープ信号と複数の強調信号とを加算
して得られ、複数の強調原信号の少なくとも1つにはミ
ドル信号を含み、それぞれの所定係数を調整することに
より、強調真信号の高周波側の周波数特性が任意に制御
されるので、第1の構成と同様の効果が得られる。
して得られ、複数の強調原信号の少なくとも1つにはミ
ドル信号を含み、それぞれの所定係数を調整することに
より、強調真信号の高周波側の周波数特性が任意に制御
されるので、第1の構成と同様の効果が得られる。
第1図はこの発明の一実施例による読み取り光学系を示
す図、 第2図はこの発明を適用する装置例としての製版用スキ
ャナの概略ブロック図、 第3図はミドル信号と重みとの関係を示す図、第4図は
この発明の一実施例による均等重み付けの場合の空間周
波数領域とコントラストとの関係を示すグラフ、 第5図はこの発明の一実施例による加重平均重み付けの
場合の空間周波数領域とコントラストとの関係を示すグ
ラフ、 第6図はデジタル処理における均等重み付けを示す図、 第7図はデジタル処理における加重平均重み付けを示す
図、 第8図は他のデジタル処理における加重平均重み付けを
示す図、 第9図はこの発明の一実施例による輪郭強調装置のブロ
ック図、 第10図は第9図に示す輪郭強調装置の部分細部を示す
図、 第11図はこの発明の他の実施例による輪郭強調装置の
ブロック図、 第12図は第11図に示す輪郭強調装置の部分細部を示
す図、 第13図は従来の重み付けを示す図、 第14図は従来の空間周波数領域とコントラストとの関
係を示すグラフ、 S・・・シャープ信号、 U・・・アンシャープ信号、
M・・・ミドル信号、 (S−u)、(M−U)、(S−M) ・・・強調原信号、
す図、 第2図はこの発明を適用する装置例としての製版用スキ
ャナの概略ブロック図、 第3図はミドル信号と重みとの関係を示す図、第4図は
この発明の一実施例による均等重み付けの場合の空間周
波数領域とコントラストとの関係を示すグラフ、 第5図はこの発明の一実施例による加重平均重み付けの
場合の空間周波数領域とコントラストとの関係を示すグ
ラフ、 第6図はデジタル処理における均等重み付けを示す図、 第7図はデジタル処理における加重平均重み付けを示す
図、 第8図は他のデジタル処理における加重平均重み付けを
示す図、 第9図はこの発明の一実施例による輪郭強調装置のブロ
ック図、 第10図は第9図に示す輪郭強調装置の部分細部を示す
図、 第11図はこの発明の他の実施例による輪郭強調装置の
ブロック図、 第12図は第11図に示す輪郭強調装置の部分細部を示
す図、 第13図は従来の重み付けを示す図、 第14図は従来の空間周波数領域とコントラストとの関
係を示すグラフ、 S・・・シャープ信号、 U・・・アンシャープ信号、
M・・・ミドル信号、 (S−u)、(M−U)、(S−M) ・・・強調原信号、
Claims (2)
- (1)原画の画像を画素ごとに読取つて、得られる前記
原画の画像データに輪郭強調を施す方法であって、 前記原画上の各画素を順次に注目画素として特定しつつ
、前記注目画素からシャープ信号を、前記注目画素近傍
の第1の領域からミドル信号を、前記第1の領域を含み
かつ第1の領域よりも大きな注目画素近傍の第2の領域
からアンシャープ信号を、それぞれ取り出す工程と、 前記ミドル信号とアンシャープ信号との差を求め、強調
原信号とする工程と、 前記強調原信号と所定係数との積を求め、強調信号とす
る工程と、 前記シャープ信号と前記強調信号とを加算して強調済信
号とし、この強調済信号を前記注目画素の輪郭強調済の
画像データとする工程と、を含む画像の輪郭強調方法。 - (2)原画の画像を画素ごとに読取って、得られる前記
原画の画像データに輪郭強調を施す方法であって、 前記原画上の各画素を順次に注目画素として特定しつつ
、前記注目画素からシャープ信号を、前記注目画素近傍
の第1の領域からミドル信号を、前記第1の領域を含み
かつ第1の領域よりも大きな注目画素近傍の第2の領域
からアンシャープ信号を、それぞれ取り出す工程と、 前記シャープ信号とミドル信号との差、ミドル信号とア
ンシャープ信号との差、アンシャープ信号とシャープ信
号との差、の内の少なくとも2つの差を求め、求められ
た差のそれぞれを強調原信号とする工程と、 前記強調原信号のそれぞれに所定係数を乗じて、複数の
強調信号とする工程と、 前記シャープ信号と前記複数の強調信号とを加算して強
調済信号とし、この強調済信号を前記注目画素の輪郭強
調済の画像データとする工程と、を含む画像の輪郭強調
方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63281008A JP2555430B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 画像の輪郭強調方法 |
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