JPH0399377A - 画像輪郭処理方法 - 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〕 この発明は画像の輪郭処理方法に関するものであり、特
に補間変換後の画像の輪郭部に対する処理方法に関する
。

〔従来の技術〕

周知のように、デジタル的な貼込み合成ないしはペイン
ト処理を受けた自然画像や、コンピュータグラフィック
ス等における画像のようにコンピュータ内で生成される
画像の記録画素数は、高精細な画像処理装置においても
１０２４ｘ　１０２４〜４０９６　Ｘ４０９６ピクセル
程度が限度である。そして、この記録画素数は画像メモ
リのコストや、画像処理のスピードなどによって制限さ
れる。

一方、写真フィルム等の感材においては、例えば８×１
０インチのサイズのものであれば、１８０００Ｘ　２０
０００ピクセル以上の記録画素数を有している。

そのため、電気的な画像処理装置内で処理された画像デ
ータを、フィルム等の印刷媒体上に再現する場合には、
記録画素数の違いのために生ずる記録画素配列の不連続
性を目立たなくさせるように、その記録画素の間の画素
にも画像データを割り当てる補間変換が行われる。この
補間変換を行うに際しては、記録密度を印刷媒体上の画
素密度に合わせて比較的大きく、例えば２０００ピクセ
ル／インチ程度に設定する。

補間変換を行いつつサイズの拡大を行うと、元の画像の
輪郭部分も拡大されて、変換後の画像全体がぼやけたも
のとなる。そのため、補間変換後の画像データに対して
輪郭強調処理を行い、元の画像の鮮鋭度を回復する処理
が通常、追加される。

このような補間変換は、−次原稿である原画をいったん
デジタル機器によって読み取って、様々な画像処理を施
した後、二次原稿として出力する際に行われる。画像処
理の多様化により、二次原稿を扱う画像処理装置の種類
も増大しており、次原稿に補間変換を行う機会も増大し
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、補間変換後の画像に輪郭強調処理を行う
と、境界近傍に色相の異なる領域が発生したり、視覚的
に不自然な印象を与える画像となるという問題点がある
。また、補間変換後の画像を２次原稿として用い、さら
に他の光学系によって読み取りを行う場合には、輪郭強
調処理によって生ずるオーバーシュート部やアンダーシ
ュート部が、元の１次原稿には存在しない不必要な画像
情報を生成するため、２次原稿としての価値が低くなる
などという問題点がある。

〔発明の目的〕

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
あり、オーバーシュート部およびアンダーシュート部を
除去することにより、異なる色相の領域の発生を抑制し
、視覚的に自然な印象を与え、２次原稿として価値の高
い画像が得られるとともに、補間変換によるボケを改善
することのできる画像の輪郭処理方法を得ることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る画像輪郭処理方法は、まず第１の画素数
を有する原画像信号に補間変換を行い、第１の画素数よ
り多い画素数を有する変換済画像信号を求める。

そして、変換済画像信号の画素を順次に注目画素として
特定しつつ、当該注目画素からシャープ信号を、当該注
目画素の近傍領域からアンシャープ信号を求める。

次に、シャープ信号とアンシャープ信号との間の差を示
す差信号を求め、シャープ信号と差信号との線形加算に
よって強調済信号を求める。

さらに、差信号と所定の第１の閾値との間の大小関係に
基づいて、画像原稿上のエツジ部を検出し、所定距離内
にエツジ部を複数個含むエツジ領域において、強調済信
号と近傍領域内のシャープ信号の第１の最大値および第
１の最小値との間の大小関係を画素ごとに判定し、第１
の最大値および第１の最小値によって強調済信号の大き
さを制限処理することにより、制限処理済画像信号を得
るものである。

また、場合によっては、エツジ領域を含む領域内におけ
るシャープ信号の第２の最大値と最小値との中間の値を
第２の閾値として用いつつ、エツジ領域において、制限
処理済画像信号を前記第２の最大値および最小値へと２
レベル化処理して２レベル化処理済画像信号を得るもの
である。

〔作用〕

この発明における制限処理済信号は、近傍領域内のシャ
ープ信号の第１の最大値および最小値による制限処理を
、強調各信号に施して得られるので、輪郭強調処理に伴
って形成されるオーバーシュート部やアンダーシュート
部が除去される。

またこの発明における２レベル化処理済画像信号はエツ
ジ領域を含む領域内におけるシャープ信号の第２の最大
値および最小値に基づく２レベル化処理を制限処理済信
号に施して得られるので、制限処理済信号よりも急峻な
濃度勾配を有する２レベル化処理済画像信号が得られる
。

〔実施例〕

Ａ、全体構成と概略動作 第２Ａ図はこの発明の一実施例である画像輪郭処理方法
を適用するカラーレーザプロッターを含むブロック図で
ある。カラー原画１０の画像データは走査読取部２０で
読み取られ、画像処理装置２５に与えられる。画像処理
装置２５は、例えば原画１０の色や階調を補正したり、
複数のイメージを重ね合わせたりするなどの画像に関す
る演算処理を行う。この画像処理装置２５の出力はカラ
ーレーザプロッタの処理部３０に入力され、補間拡大お
よび色変換の処理が施される。またこの処理部３０は輪
郭処理装置４０を有し、後述する画像輪郭処理を行う。

以上の処理を経た画像データは走査露光部５０に与えら
れ、光源であるレーザを変調する。このレーザ光を用い
て感材６０上を走査露光することにより、所望の原稿が
形成される。この原稿は、さらに後工程で二次原稿とし
て用いられたり、デザイン・商品見本として用いられる
。

なお、以上の処理のため、画像データはデジタル化され
ており、感材６０上の画素との対応をとるために、走査
露光に先立って補間変換が行われている。

Ｂ、処理手順 第１Ａ図および第１Ｂ図は、この発明の一実施例による
画像輪郭処理方法の処理手順を示すフロチャートである
。また、第３Ａ図〜第３Ｇ図は、処理中の画像信号をア
ナログ的に示す波形図である。ただし、第３Ａ図〜第３
Ｇ図および後述する第４Ａ図〜第４Ｅ図の横方向の位置
は、画像面上の位置に対応し、１走査での処理信号を示
している。

まずステップＳｌｌにおいて、第２Ａ図に示す原画１０
の走査読取りを行い、第３Ａ図に示す元の画像信号ＯＤ
を求める。さらにステップＳ１２において、元の画像信
号ＯＤに補間変換を行い、変換済画像信号ＰＤを求める
。補間変換を行うと元の画像信号ＯＤは空間方向に拡大
され、第３Ａ図に示すように、変換済画像信号ＰＤにお
けるエツジの両端部Ｅｌ、Ｅ２の相互間の距離は広くな
り、エツジの濃度勾配が小さくなる。

ステップ３１３では、変換済画像信号ＰＤのシャープ信
号Ｓとアンシャープ信号Ｕとを求め、第３Ｂ図に示す差
信号（Ｓ−Ｕ）を求める。ただし、シャープ信号Ｓは変
換済画像信号ＰＤの各部のレベルを示しており、また、
アンシャープ信号Ｕは、変換済画像信号ＰＤを平滑化（
近傍平均）して得られている。ステップＳ１４では、ス
テップ８１３で求めた差信号（Ｓ−Ｕ）の絶対値と所定
の第１の閾値ＴＨとの間の大小関係に基づいて、エツジ
の端部を検出する。

具体的には、第３Ｂ図に示すように、エツジの両端部Ｅ
ｌ、Ｅ２においては、差信号（Ｓ−Ｕ）の絶対値が大き
くなるため、差信号（Ｓ−Ｕ）の絶対値を２値化するよ
うなレベルの閾値ＴＨを設定すれば、第３Ｃ図に示すよ
うに、 ｌ　Ｓ−Ｕ　ｌ≧ＴＨの時には”Ｈ″レベルＳ−Ｕ　ｌ
　＜ＴＨの時には″Ｌ″レベル、となるエツジ検出信号
ＥＤを生成することができる。このエツジ検出信号ＥＤ
はエツジ端部Ｅｌ。

Ｅ２のそれぞれを含む微少な幅の領域において“Ｈ”レ
ベルとなる。またこのようにして検出されたエツジ端部
Ｅｌ、Ｅ２の間の距離が検出され、それが所定の基準距
離ｇと比較される。そしてこの距離が基準距離ρより短
い場合には、この区間の濃度勾配は比較的急峻であると
判断され、この区間がエツジ領域ＥＲとして認識される
。

ステップＳ１５では、第３Ｂ図に示す差信号（Ｓ−Ｕ）
を用いて、変換済画像信号ＰＤに対して輪郭強調処理を
行い、強調各信号ＱＤ（第３Ｄ図）を求める。これは、
差信号（Ｓ−Ｕ）を定数倍して変換済画像信号ＰＤに加
算することにより行なわれる。さらにステップＳ１６で
はアンシャープ信号Ｕを求めるためのアンシャープ信号
形成領域内でのシャープ信号Ｓの最大値（第１の最大値
）Ｓ　　および最小値（第１の最小値）ＳｍａｎａＸ を画素ごとに抽出する。そして、エツジ領域ＥＲ内にお
いて、最大値Ｓ　　および最小値Ｓ　　のｍａｘ　　　
　　　　　ｔａ　ｌ　ｎ それぞれを用いて強調済信号ＱＤの上側および下側のそ
れぞれのレベルを下記式（１ａ）〜（ｌｃ）＋、：Ｍづ
いて制限して、第３Ｅ図に示すような制限処理済信号Ｒ
Ｄを求める。

ＲＤ−３・・・（１ａ） ＱＤ≧５ＩＩｌａｘＩａｘ Ｓ　　　＞ＱＤ＞Ｓ　　　　ＲＤ−ＱＤ　　　・・・（
１ｂ）ｍａｘ　　　　　　ｍ１ｎ Ｓ　　　≧ＱＤ　　　　　　ＲＤ−３・（Ｉｃ）ａｋｉ
ｎ　　　　　　　　　　　　　　ｍｉｎこの制限処理に
より、エツジ領域ＥＲ内においては、強調済信号ＱＤの
オーバーシュート部およびアンダーシュート部が除去さ
れる。また、エツジ領域ＥＲ以外では変換済画像信号Ｐ
Ｄを用いて制限処理済信号ＲＤとすることにより、オー
バーシュート部およびアンダーシュート部か除去される
。

以上のようにして得られた制限処理済信号ＲＤは、強調
済信号ＱＤのオーバーシュート部およびアンダーシュー
ト部を除去した信号レベルを有しているので、この信号
ＲＤに基づいて画像記録を行なうと、異なる色相の領域
の発生が抑制され、視覚的に自然な印象を与えるととも
に、２次原稿として価値の高い画像が得られる。またエ
ツジ領域ＥＲの内側端部において、元の画像データＯＤ
よりも急な濃度勾配を有するので、補間変換に伴うボケ
がかなり改善される。

また粒状性に伴うノイズなどは、比較的小さい差信号（
Ｓ−Ｕ）を生じさせるので、閾値ＴＨを所定レベル以上
に設定すると、ノイズなどはエツジ領域ＥＲと認識され
ないことが多く、制限処理済信号ＲＤはシャープ信号Ｓ
そのままの波形を有する。さらに差信号（Ｓ−Ｕ）が閾
値ＴＨを越え、エツジ領域ＥＲと認識された場合におい
ても、制限処理済信号ＲＤに現れる振幅は抑制されてい
る。

そのため、輪郭強調を含む以上のような処理を行っても
、ノイズ成分を不要に強調することはない。

補間変換に伴うボケをさらに改善するためには、以下に
示すような処理を追加する。第１Ａ図のステップＳ１６
で制限処理済信号ＲＤを求めた後、第１Ｂ図のステップ
３１７に進み、まずエツジ領域ＥＲ内の各画素に対して
、注目画素（エツジ領域ＥＲの中央の画素）を中心とし
てエツジ領域ＥＲの基準距離夕の２倍の長さ２ｇを有す
る領域内から制限処理済信号ＲＤの最大値（第２の最大
値）ＲＤ　　　、最小値（第２の最小値）ＲＤ　　　を
抽ｍａｘ　　　　　　　　　　　　　　　ｍｉｎ出し、
その中央値である平均値（第２の閾値）ＲＤ　　−（Ｒ
Ｄ　　　＋ＲＤ　　　）／２を第３Ｆ図ｃ　　　　　ｍ
ａｘ　　　　ｍｉｎ に示すように求める。なお最大値ＲＤ　　　、最小＋ｉ
ａｘ 値ＲＤ　　、　　のかわりに、長さ２１の領域内におけ
ｆｌｌｎ る変換済画像信号ＰＤ（シャープ信号Ｓ）の最大値Ｓ　
　、最小値Ｓ　　を用いてもよい。

ｍａｘ　　　　　　ｍｉｎ 次にステップＳ１８に進み、ステップＳ１７で求めた中
央値ＲＤ　　とエツジ領域ＥＲ内の各画素に対応する制
限処理済信号ＲＤとを比較し、その大小関係に基づいて
制限処理済信号ＲＤを最大値ＲＤ　　　および最小値Ｒ
Ｄ　　、　　の２つのレベルに１１８Ｘ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　ｌ１ｌｌｎ２レベル化
して、第３Ｇ図に示すような２レベル化済信号ＴＤを求
める。なお、制限処理済信号ＲＤのかわりに変換済画像
信号ＰＤ（シャープ信号Ｓ）を２レベル化しても同様の
２レベル化済信号ＴＤを得ることができる。

以上のようにして得られた２レベル化済信号ＴＤは、エ
ツジ領域ＥＲ内において急峻な濃度勾配を有するため、
補間変換によるボケは完全に除去される。また、オーバ
ーシュート部やアンダーシュート部を形成しないので、
色相の異なる領域の発生を抑制し、視覚的に自然な印象
を与えるとともに、２次原稿として価値の高い画像が得
られる。

なお、ステップＳ１６までの処理を行い、制限処理済信
号ＲＤを用いて、２次原稿を露光作成する場合には、原
画の情報が失われることはないが、２レベル化処理済信
号ＴＤを用いて露光作成する場合には、エツジ距離ＥＲ
の基準距離９を大きくしすぎると、不必要な２レベル化
が行われ、色の飛びなど原画の情報を失う可能性がある
。そのため２レベル化を行う場合には、基準距離Ωをあ
まり大きくしない方が望ましい。２レベル化を行なう場
合に基準距離ρとして望ましい範囲は、補間変換による
拡大率をＭｐとしたとき、２Ｍ、〜５Ｍｐ画素相当の長
さである。

第４Ａ図〜第４Ｅ図は第１Ａ図に示す画像輪郭処理方法
をデジタル画像に適用した時の画像信号の波形を示す図
である。上述した第３Ａ図〜第３Ｇ図は理解を容易にす
る目的でアナログ的に表現したが、実際にはアナログ信
号のまま上記の処理を行なうのは困難であるため、以下
のようなデジタル処理が行なわれる。

第４Ａ図に示す元の画像信号ＯＤに２００％の補間変換
を行うと、第４Ｂ図に示すような段差ｄＯの小さい変換
済画像信号ＰＤが得られる。なお第４Ｂ図において、段
差部およびその近傍の画素ＰＸ１〜ＰＸＩＩを図のよう
に定義する。以上の処理は第１Ａ図のステップＳｌｌ、
Ｓ１２のそれぞれに対応している。

第４Ｂ図に示す変換済画像信号ＰＤに対して５×５の行
列状のアンシャープマスクによるアンシャープ信号Ｕを
求める。さらに変換清面像信号ＰＤ自身に相当するシャ
ープ信号Ｓとこのアンシャープ信号Ｕとの差信号（Ｓ−
Ｕ）と所定の第１の閾値ＴＨとを比較し、それらの大小
関係に基づいて第４０に示すようなエツジ検出信号ＥＤ
が求められる。エツジ検出信号ＥＤは、６画素離れた画
素ＰＸ３および画素ＰＸ９において“Ｈ”レベルとなる
。エツジ領域判定のための基準路Ｍ１を７画素とすると
、画素ＰＸ３と画素ＰＸ９との間の領域がエツジ領域Ｅ
Ｒとして認識される。なお以上の処理は、第１Ａ図のス
テップ３１Ｂ、Ｓ１４に対応している。

差信号（Ｓ−Ｕ）を定数倍してシャープ信号Ｓに加算す
ることにより、第４Ｂ図に示す変換済画像信号ＰＤに輪
郭強調処理を施すと、第４Ｄ図に示すような強調済信号
ＱＤが得られる。強調済信号ＱＤは画素ＰＸ２．ＰＸ３
のそれぞれにおいてオーバーシュートＯ３Ｉ、Ｏ３２の
それぞれを、また画素ＰＸ９．ＰＸＩＯのそれぞれにお
いて、アンダーシュー）ＵＳ２．ＵＳＩのそれぞれを形
成している。またエツジ領域ＥＲ内においては、画素Ｐ
Ｘ４．ＰＸＳ間のデータの段差ｄ１および画素ＰＸ７．
ＰＸ８間のデータの段差ｄ２が、第４Ｂ図に示す段差ｄ
Ｏより大きくなっている。なお、この処理は第１Ａ図の
ステップＳ１５に対応している。

このようにして得られた強調済信号ＱＤに、以下に示す
規則に基づいて信号レベルの制限処理を施し、第４Ｅ図
に示す制限処理済信号ＲＤを得る。

まずエツジ領域ＥＲ内の画素ＰＸ３〜ＰＸ９のデータに
対しては、画素ＰＸ３〜ＰＸ９を順次に中央画素とする
５×５のアンシャープマスク内にある変換済画像信号Ｐ
Ｄのシャープ信号Ｓの最大値（第１の最大値）Ｓ　　、
最小値（第１の最小値）ａｘ ＳＩｌｌｌｎを用いて前述した式（１ａ）〜（［Ｃ）に
基づく制限処理を施す。そのため、画素ＰＸ３における
オーバーシュート０３１は最大値Ｓ　　によって、ａｘ 画素ＰＸ９におけるアンダーシュートＵＳ　１は最小値
Ｓ　　によって制限される。また、画素ＰＸＩ＋１ｌｎ ４〜ＰＸ８には強調済信号ＱＤがそのまま与えられるの
で、比較的大きい段差ｄｉ、ｄ２は保存される。

さらに、エツジ領域ＥＲ外の画素ＰＸＩ、ＰＸ２、ＰＸ
ＩＯ，ＰＸＩＩなどには強調済信号ＱＤのかわりに変換
済画像信号ＰＤが制限処理済信号ＲＤとして与えられる
ので、画素ＰＸ２におけるオーバーシュートＯ３２およ
び画素ＰＸＩＯにおけるアンダーシュートＵＳ２は除去
される。なお以上の処理は第１Ａ図のステップＳ１６に
対応している。

以上のような制限処理により、制限処理済信号ＲＤの形
状は第４Ｅ図に示すように、オーバーシュートＯ３Ｉ、
Ｏ３２およびアンダーシュートＵＳ１．．ＵＳ２がなく
、かつ比較的大きい段差ｄｌ。

ｄ２を有する形状となる。そのため、異なる色相の領域
の発生を抑制し、視覚的に自然な印象を与え、２次原稿
として価値の高い画像が得られるとともに、第４Ｂ図の
変換済画像信号ＰＤよりも第４Ａ図の元の画像信号ＯＤ
に近いボケを改善した画像が得られる。

さらに、制限処理済信号ＲＤに対して、第１Ｂ図のステ
ップＳ１７，３１８に対応する処理を行えば、第３Ｆ図
および第３Ｇ図にアナログ的に示すのと同様に、デジタ
ル処理における２レベル化済信号ＴＤを得ることができ
、よりシャープな画像が得られる。

Ｃ２回路構成 次に以上のような処理を実現するための回路を例を挙げ
て説明する。第２Ａ図の輪郭強調装置４０は、第２Ｂ図
に示す回路４１〜４４を有している。以下、この第２Ｂ
図中の各回路の構成と動作とを付脱する。

（Ｃ−１）　Ｕ　Ｓ　Ｍ処理回路４１ 第５図は輪郭処理装置４０の前段部分のＵＳＭ処理回路
４１を示す回路図である。なお、アンシャープマスクの
大きさは回路の簡単化のため３×３の行列状の大きさと
する。

図示しない補間回路によって補間拡大処理を施された変
換済画像信号ＰＤはループラインメモリ１０１〜１０３
に与えられ、そこで、３ライン（走査線）分の信号ＰＤ
が順次に格納される。各メモリ１０１〜１０３に格納さ
れた信号ＰＤは、各ラインの先頭の画素に対応するデー
タから順に読み出され、ラッチ２０１〜２０９に与えら
れる。

ラッチ２０１〜２０９は３×３の行列状の画素に対応す
る信号ＰＤのシャープ信号を保持する。ラッチ２０５に
は中央の画素に対応するシャープ信号Ｓ。が保持され、
ラッチ２０１〜２０４，２０６〜２０９のそれぞれには
注目画素の周囲の画素に対応するシャープ信号ＳＲが保
持される。

ラッチ２０１〜２０３に保持された３つのシャブ信号Ｓ
Ｒは加算器３０１で、ラッチ２０４〜２０６に保持され
た２つのシャープ信号ＳＲおよびシャープ信号ＳＣは加
算器３０２で、ラッチ２０７〜２０９に保持された３つ
のシャープ信号ＳＲは加算器３０３で、それぞれ相互に
加算され、さらにその３つの加算結果は加算器３０４で
相互に加算される。最終的に、ラッチ２０１〜２０９に
保持されたシャープ信号Ｓ、ＳＲの加算結果が加算器３
０４の出力に生成される。

乗算器４０１には、この加算結果と、あらかしめ設定さ
れた係数りとが入力される。例えば係数Ｄ−１／９の場
合には加算器３０４の加算結果は３×３画素マトリクス
のそれぞれの画像データの平均値となり、それによって
、シャープ信号Ｓｃ。

ＳＲに基づくアンシャープ信号Ｕが生成される。

ラッチ２０５からのシャープ信号Ｓｃはラッチ２１０を
介して、また乗算器４０１からのアンシャープ信号Ｕは
ラッチ２１１を介して、減算器５０１に与えられる。減
算器５０１は差信号（Ｓ。

−Ｕ）を生成し、乗算器４０２に与える。乗算器４０２
は差信号（Ｓｏ−Ｕ）と、あらかじめ設定されて輪郭強
調の程度を決定する係数にとの乗算を行い、強調信号ｋ
　（Ｓｏ−Ｕ）を生成する。

ラッチ２１０からのシャープ信号Ｓ。と乗算器４０２か
らの強調信号ｋ　（Ｓｏ−Ｕ）とは、加算器３０５で相
互に加算され、強調済信号：ＱＤ−５＋ｋ　　（Ｓｃ−
Ｕ） が生成される。強調済信号ＱＤは、リミッタ９０１に与
えられ、後述する制限処理を受ける。

強調信号ｋ　（Ｓｏ−Ｕ）の絶対値とエツジ検出のため
の所定の第１の閾値Ｔとはコンパレータ６０１て比較さ
れ、 ＋　ｋ　　（Ｓｃ−Ｕ）ｌ≧Ｔ の時には“１”となり、 ｋ　（Ｓｃ−Ｕ）　　ｌ　＜Ｔ の時には“Ｏ”となるエツジ検出信号ＥＤが画素ごとに
生成され、順次、ラインマスク回路７０１に与えられる
。ラインマスク回路７０１は後述するような構成を有し
、エツジ検出信号ＥＤに基づくエツジ認識信号ＥＡを生
成し、後段の回路に与える。またラッチ２１０からのシ
ャープ信号Ｓｏはシフトレジスタなどで構成される遅延
回路７１１に与えられ、タイミングの調整を受けた後、
後段の回路に与えられる。

ラッチ２０１〜２０９に保持されているシャープ信号Ｓ
、ＳＲは最大最小検出回路８０１に与えられ、シャープ
信号Ｓ　、Ｓ　の中の最大値ＣＩ？ （第１．の最大値）Ｓ　　と最小＠（第１の最小値）ｌ
ｉａＸ Ｓ　　が検出される。最大値Ｓ　　はラッチ２１ｍ１ｎ
　　　　　　　　　　　　ＬＩｌａｘ２で、最小値Ｓ　
、はラッチ２１３で保持された＋１１１ｎ 後、リミッタ９０１に与えられる。

リミッタ９０１は、最大値Ｓ　　、最小値ａｘ Ｓ　　によって強調済信号ＱＤの上側および下側ｌｌＩ
ｎ のそれぞれのレベルを制限し、制限処理済信号ＲＤを生
成する。つまり、前述した式（１ａ）〜（１ｃ）を用い
て ＲＤ−８・・・（１ａ） ＱＤ≧５Ｉｌｌａｘｌｌａｘ Ｓ　　　　　＞ＱＤ＞Ｓ　　　　　　ＲＤ−ＱＤ　　　
　−（ｌｂ）ｍａｘ　　　　　　　　　　　ｍ　Ｉ　ｎ
Ｓ　　　　≧ＱＤ　　　　　　　　　ＲＤ−３、−（ｌ
ａ）ｍｉｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ＬＩＩｎｎとなる制限処理済信号ＲＤが生成
される。この信号ＲＤは、前述した第３Ｅ図にアナログ
的に、また第４Ｅ図にデジタル的に示すように、強調済
信号ＱＤからオーバーシュート部およびアンダーシュー
ト部を取り除いた信号レベルを有する。この信号ＲＤは
シフトレジスタなどで構成される遅延回路７１２に与え
られ、タイミングの調整を受けた後、後段の回路に与え
られる。

第６図はラインマスク回路７０１の構成の一例を示す回
路図である。第５図に示すコンパレータ６０１の出力で
あるエツジ検出信号ＥＤは、シフトレジスタを構成する
レジスタＲ１〜Ｒ７に画素ごとに順次、与えられる。レ
ジスタＲ１〜Ｒ７の中でレジスタＲ４を含む連続した４
つのレジスタ中にデータ“１”が２つ以上あれば、エツ
ジパターン信号ＥＰが“１”になるように、アントゲ−
）ＡＮＩ〜ＡＮ１２およびオアゲートＯＲＩ〜ＯＲ５は
接続されている。つまり、エツジ検出信号ＥＤによって
示される２つのエツジの端部の間の距離が３画素以内で
あり、この２つのエツジ端部のいずれか一方の上、また
はこれらの間の区間レジスタＲ４に対応する注目画素が
あれば、エツジパターン信号ＥＰが“１”になる。また
レジスタＲ４に保持される注目画素に対応するエツジ検
出信号ＥＤは取り出されてエツジパターン信号ＥＰとと
もにエツジ認識信号ＥＡを形成する。

第７Ａ図および第７Ｂ図は、エツジ検出信号ＥＤとエツ
ジパターン信号ＥＰとの関係を示す図である。エツジ領
域判定のための基準距離ｐが３画素の場合、第７Ａ図に
示すようにエツジ端部間の距離Ｄ１が３画素以内であれ
ば、その間の画素に対応するエツジパターン信号ＥＰは
すべて“１”となり、また第７Ｂ図に示すようにエツジ
端部間の距離Ｄ２が４画素以上であれば、その間の画素
に対応するエツジパターン信号ＥＰはすべて“０”とな
る。またエツジ検出信号ＥＤとエツジパターン信号ＥＰ
とを画素ごとに組み合わせて、２ビツトのエツジ認識信
号ＥＡが生成される。

（Ｃ−２）信号切換回路４２ 第８図は輪郭強調装置４０の後段部分の回路である信号
切換回路４２（第２Ｂ図）の構成を示す回路図である。

この回路は第５図に示す回路の次段に接続される。

２ビツト構成のエツジ認識信号ＥＡはエツジパターンラ
インメモリ１１１〜１１７に順次、与えられる。エツジ
パターンラインメモリ１１１〜１１７のそれぞれは１ラ
イン分の画素に対応するエツジ認識信号ＥＡを保持する
。ラインメモリ１１１〜１１７からカラムマスク回路７
０２へは、カラム方向（副走査方向）に連続して配置さ
れた７つの画素に対応するエツジ認識信号ＥＡが与えら
れる。ラインメモリ１１４は注目画素に対応するエツジ
認識信号ＥＡを与える。

第９図はカラムマスク回路７０２の構成の一例を示す回
路図である。カラムマスク回路７０２内のアンドゲート
ＡＮ２１〜ＡＮ３２およびオアゲト０Ｒ１１〜ＯＲ１４
は前述した第５図に示すラインマスク回路７０１のアン
トゲ−）ＡＮＩ〜ＡＮ１２およびオアゲートＯＲＩ〜Ｏ
Ｒ４と同様の構成となっている。そのため、ラインマス
ク回路７０１と同様にラインメモリ１１１〜１１７から
与えられるエツジ検出信号ＥＤが、注目画素を含む連続
した４つの画素内で、２つ以上“１“になるとオアゲー
ト０ＲＩＩ〜ＯＲ１４のうちの少なくとも１つの出力が
“１”となる。オアゲート０Ｒ１５の人力にはオアゲー
ト０Ｒ１１〜０ＲＩ４の出力と、ラインメモリ］１４か
らのエツジパターン信号ＥＰとが与えられる。そのため
、オアゲート０Ｒ１５は、注目画素がカラム方向および
ライン方向のうちの少なくとの一方のエツジ領域に属し
ている時に“１”となるエツジ領域信号ＥＱを生成する
。

第８図において、カラムマスク回路７０２で生成された
エツジ領域信号ＥＱはオアゲート０Ｒ５０に与えられる
。エツジの認識を、例えば３つの色相Ｒ，Ｇ、Ｂのそれ
ぞれについて、独立に行っている場合には、第８図のラ
インメモリ１１１〜１１７およびカラムマスク回路７０
２はひとつの色相に割当てられ、残りの２つの色相につ
いても同様のラインマスク回路、カラムマスク回路を構
成して、その回路で生成されたエツジ領域信号を入力端
子ＴＭＩ、ＴＭ２からオアゲート０Ｒ５０に与える。オ
アゲート０Ｒ５０は、少なくともいずれか１つの色相に
ついて、注目画素がエツジ領域内にある場合には“１”
を出力する。

注目画素に対応するシャープ信号Ｓ。はラインメモリ１
２１〜１２４に順次与えられ、タイミングの調整を受け
た後、スイッチＳ１の一端に与えられる。制限処理済信
号ＲＤはラインメモリ１３１〜１３４に順次与えられ、
タイミングの調整を受けた後、スイッチＳ１の他端に与
えられる。スイッチＳ１はオアゲートＱＲ５０の出力に
よって制御され、出力が“０”の時はシャープ信号Ｓ。

側を、出力が“１″の時は制限処理済信号ＲＤ側を選択
する。

つまり、エツジ領域外ではシャープ信号Ｓｃが、エツジ
領域内では制限処理済信号ＲＤが、スイッチＳ１の切り
換えに応じてラッチ２１４に与えられ、出力端子０ＵＴ
Ｉから選択済信号ＳＤとして、読み出される。画像信号
のレベルが平坦な部分では、シャープ信号Ｓ。と制限処
理済信号ＲＤとが一致する。つまり、エツジの傾斜部に
おいては信号ＲＤを、エツジ両端付近においては信号Ｓ
。を読み出すので、結果的にエツジ近辺においては信号
ＲＤが選択済信号ＳＤとして読み出されることと同等に
なる。前述した第４Ｅ図に示すように制限処理済信号Ｒ
Ｄはオーバーシュート、アンダーシュートを除去しつつ
、比較的大きい段差を有する形状となっている。そのた
め、信号ＳＤを用いれば、異なる色相のラインの発生を
抑制しつつ、補間処理によるボケを改善した画像を得る
ことができる。また、エツジ以外の領域においてはシャ
ープ信号Ｓｃがそのまま用いられるので、ノイズなどを
不要に強調することはない。

（Ｃ−３）エツジ認識マトリクス回路４３次に２レベル
化処理を実行する回路について説明する。第１０図は２
レベル化処理を実行する前段部分のエツジ認識マトリッ
クス回路４３（第２Ｂ図）の構成を示す回路図である。

第５図のコンパレータ６０１の出力であるエツジ検出信
号ＥＤは、ラインメモリアレイを形成するラインメモリ
１４１〜１４７に与えられる。ラインメモリ１４１〜１
４７のそれぞれはカラム方向に連続した７つの画素に対
応するエツジ検出信号ＥＤをラッチ２２１〜２２７のそ
れぞれに与える。

ラッチ２２１〜２５１はラッチアレイを形成しており、
注目画素に対応するラッチ２４５を中心にライン方向に
連続した７つのラッチ２２４，２３１．２３８，２４５
，２４９，２５０，２５１のそれぞれはライン方向のエ
ツジ検出信号ＥＬ１〜ＥＬ７をラインマスク回路７０１
ａに与える。

またカラム方向に連続した７つのラッチ２４２〜２４８
のそれぞれはカラム方向のエツジ検出信号ＥＣ１〜ＥＣ
７をカラムマスク回路７０２ａに与える。

ラインマスク回路７０１ａおよびカラムマスク回路７０
２ａは前述した第６図に示すラインマスク回路７０１と
同様の論理構成を有している。ラインマスク回路７０１
ａは、注目画素を含むライン方向に連続した４つの画素
に対応するエツジ検出信号ＥＬＩ〜ＥＬ７の中に、２つ
以上“１”となるエツジ検出信号ＥＬＩ〜ＥＬ７があれ
ば“１”となるライン方向のエツジパターン信号ＥＰ、
、を生成する。またカラムアスク回路７０２ａは同様に
、カラム方向のエツジ検出信号ＥＣＩ〜ＥＣ７に基づい
て、カラム方向のエツジパターン信号ＥＰｏを生成する
。これらの信号ＥＬＩ〜ＥＬ７゜ＥＣＩ　〜ＥＣ７，Ｅ
Ｐ　　、ＥＰｏは後段の回路をｌ。

制御するために用いられる。

（Ｃ−４）処理済信号マトリクス回路４４第１１図は２
レベル化処理を実行する後段の処理済信号マトリクス回
路４４（第２Ｂ図）の構成を示す回路図である。第５図
に示す遅延回路７１２からの制限処理済信号ＲＤはライ
ンメモリアレイ１５０に与えられる。ラインメモリアレ
イ１５０は第１０図のラインメモリ１４１〜１４７によ
って構成されるラインメモリアレイと同様の構成となっ
ており、カラム方向に連続した７つの画素に対応する制
限処理済信号ＲＤをラッチアレイ２６０に与える。

ラッチアレイ２６０は第１０図に示すラッチ２２１〜２
５１によって構成されるラッチアレイと同様の構成とな
っており、注目画素を中心としてライン方向に連続した
７つの画素に対応する制限処理済信号ＲＤをライン方向
の最大最小検出回路８０２に、注目画素を中心としてカ
ラム方向に連続した７つの画素に対応する制限処理済信
号ＲＤをカラム方向の最大最小検出回路８０３に与える
。

最大最小検出回路８０２はエツジ検出信号ＥＬ１〜ＥＬ
７によってライン方向のエツジ認識を行い、最大最小検
出回路８０３はエツジ検出信号ＥＣ１〜ＥＣ７によって
カラム方向のエツジ認識を行う。最大最小検出回路８０
２，８０３は、ライン方向またはカラム方向のいずれか
一方の方向について、エツジが認識されたら、そのエツ
ジ部における最大値（第２の最大値）ＲＤ　　　および
最１ｌａｘ 小値（第２の最小値）ＲＤ　　　を抽出する。最大ｉｎ 値ＲＤ　　　はスイッチＳ２の一端に、最小値ＲＤａｘ １ｎはスイッチＳ２の他端に与えられる。

中央値生成回路８０４は最大値ＲＤ　　　および＋ｎａ
ｘ 最小値ＲＤ　　　に基づいて、中央値（第２の閾値）：
１ｎ ＲＤ　　−（ＲＤ　　　＋ＲＤ　　　）／２Ｃｍａｘ　
　　　ｍａｎ を生成し、コンパレータ８０５に与える。コンパレータ
８０５には第５図の遅延回路７１１からのシャープ信号
Ｓｃがラインメモリアレイ１６０およびラッチアレイ２
７０を介して与えられている。ラインメモリアレイ１６
０およびラッチアレイ２７０のそれぞれは、ラインメモ
リアレイ１５０およびラッチアレイ２６０のそれぞれに
対応した構成を有しており、シャープ信号Ｓ。に遅延を
与えるために設けられている。

コンパレータ８０５は、注目画素ごとに対応する中央値
ＲＤ　　とシャープ信号Ｓ。とを比較して、シャープ信
号ＳｃＯ方が大きければ例えば“Ｈ”レベルの信号を、
シャープ信号ＳｃＯ方が小さければ例えば“Ｌ”レベル
の信号を生成する。スイッチＳ２は、“Ｈ“レベルの信
号を与えられた時には最大値ＲＤ　　　側を選択し、“
Ｌ”レベルのｍａｘ 信号を与えられた時には最小値ＲＤ　　、　　側を選択
ｌｎ する。

スイッチＳ２の共通端に与えられた最大値ＲＤ　　　ま
たは最小ＲＤ　　　はスイッチＳ３の−ｎ＋ａｘ　　　
　　　　　ｍｉｎ 端に、またラッチアレイ２７０の出力であるシャープ信
号Ｓ。はスイッチＳ３の他端に与えられる。

また、オアゲート０Ｒ６０の入力には、第１０図のライ
ンマスク回路７０１ａおよびカラムマスク回路７０２ａ
のそれぞれからライン方向のエツジパターン信号ＥＰＬ
およびカラム方向のエツジパターン信号ＥＰｃが与えら
れている。オアゲート０Ｒ７０の入力にはオアゲート０
Ｒ６０の出力と端子ＴＭ３．ＴＭ４からの他の色相に関
するエツジパターン信号ＥＰが与えられる。

ＯＲゲート７０の出力は、着目している色相のライン方
向またはカラム方向についてエツジが認識された時、お
よび他の色相のいずれかについてエツジが認識された時
に“Ｈ”レベルとなり、スイッチＳ３をスイッチＳ２の
共通端側に切り換える。このようにして、いずれかの色
相についてエツジが認識された時には、各画素につき、
２レベル化された信号である最大値ＲＤ　　　、最小値
ａｘ ＲＤ　　　のいずれかを出力端子０ＵＴ２から読みｌｌ
Ｉｎ 出すことができる。また、エツジ認識が行われない時に
はシャープ信号Ｓｃが出力端子０ＵＴ２から読み出され
る。

以上のようにして、エツジ部における制限処理済信号Ｒ
Ｄの２レベル化を実行し、よりシャープな画像を得るこ
とができる。

なお第２Ｂ図においては出力０ＵＴＩ、０ＵＴ２の両方
を並列に出力する構成を示したが、必要に応じて出力０
ＵＴＩ、０ＵＴ２のいずれか一方だけを生成するように
輪郭処理装置４０を構成してもよい。また出力０ＵＴＩ
、０ＵＴ２を並列に出力する場合でも、後段に選択スイ
ッチを設けて、いずれか一方だけを出力するようにして
もよい。

Ｄ、応用例 第１２図は輪郭処理装置４０の前段の回路の他の例であ
るラプラシアン処理回路４１ａを示す回路図である。こ
の回路４１ａは、第５図の回路４１のかわりに設置され
る。注目画素の周囲の８つの画素に対応するシャープ信
号ＳＲは加算器３０１、．３０２ａ、３０Ｂでまず加算
され、その３つの加算結果は加算器３０４ａで加算され
る。加算器３０４ａは８つのシャープ信号ＳＲを相互に
加算した加算結果ＡＲを乗算器４０１ａに与える。

乗算器４０１ａには強調の程度を決定する係数ｋを与え
られており、加算結果ＡＲに係数（−ｋ）を乗する。ま
た中心の画素に対応するシャープ信号Ｓ。は乗算器４０
３で係数８ｋを乗算される。

この２つの乗算結果（ｋ　）　Ｘ　Ａ　　、　８　ｋ　
ｘ　Ｓ　ｃは加算器３０６で相互に加算され、対象とな
る小領域Ｆ１に対するラプラシアンの作用結果：　＊Ｆ
１−　（−ｋ）ｘＡＲ＋８ｋｘＳｃが生成される。ラプ
ラシアン２は第１３図に示すように、３Ｘ３の行列状の
画素（小領域）Ｆｌに対応するシャープ信号Ｓ　、Ｓ　
と畳み込みＲ 積分される。

加算器３０６からのラプラシアン２の作用結果はコンパ
レータ６０１に与えられ、そこで所定の閾値Ｔａとの大
小関係が判定される。エツジ端部においてはラプラシア
ン２の作用結果が大きくなるので、前述した第５図に示
す回路と同様に、エツジ検出信号ＥＤが生成される。

またラッチ２１０から与えられるシャープ信号Ｓｃとラ
プラシアン　の作用結果は加算器３０５ａで相互に加算
され、強調済信号ｑ　Ｄ−３ｃ　＋２＊Ｆ１が生成され
る。強調信号ｑＤはリミッタ９０１に与えられ、第５図
に示す回路と同様の制限処理を受けた後、遅延回路７１
２を介して制限処理済信号「Ｄとして後段の回路に与え
られる。

なお第１２図に示す他の回路要素の機能は第５図に示す
対応する回路素子と同様である。

以上のようにして得られた制限処理済信号「Ｄは、第５
図の回路によって得られる制限処理済信号ＲＤとほぼ同
様の特性を有するので、第１２図の回路の後段に、前述
した第８図、第１０図、第１１図に示す回路を接続すれ
ば、選択済信号や２値化済信号が同様に得られる。つま
り、ラプラシアン２を用いた輪郭強調処理に対しても、
異なる色相のラインの発生を抑制しつつ、補間変換によ
るボケを改善した画像を得ることができる。

第１４図は、以上説明した制限処理回路および２レベル
化処理回路の他の構成例を示すブロック図である。変換
済信号ＰＤは第５図に示すＵＳＭ処理回路４１に与えら
れ前述したようにエツジ検出信号ＥＤ、制限処理済信号
ＲＤおよびシャープ信号Ｓ。が生成される。

エツジ認識マトリクス回路４３ａは、前述した第１０図
に示すエツジ認識マトリクス回路４３と同様の構成を有
している。ただし、エツジ認識マトリクス回路４３ａは
比較的短い基準距離ρ１と比較的長い基準距離ｐ２との
両方についてエツジ判定を行う。

処理済信号マトリクス回路４４は前述した第１１図に示
す構成を有しており、エツジ検出信号ＥＣ１〜ＥＣ７，
ＥＬＩ〜ＥＬ７を演算点情報として与えられ、最大値Ｒ
、最小値ＲＤ　　、　　をスｒＲａｘ　　　　　　　　
　　　　　　　　ｍ　＋　ｎイッチＳ４の一端に、対応
する制限処理済信号ＲＤをスイッチＳ４の他端に与える
。またシャープ信号Ｓ。も所定の遅延を受けてからスイ
ッチＳ５の一端に与えられる。スイッチＳ５の他端はス
イッチＳ４の共通端に接続される。

スイッチＳ４はエツジ認識マトリクス回路４３ａの出力
によって制御され、エツジ領域ＥＲの長さが基準距離ｆ
ｌｌより小さければ、最大値ＲＤ　　、最小値ＲＤ　　
　側を、大きければ制限熱ｍａｘ　　　　　　　　　　
　　　　ｍｉｎ理済信号ＲＤ側を選択する。またスイッ
チＳ５もマトリクス回路４３ａの出力によって制御され
、エツジ領域ＥＲの長さが基準距離ρ２より小さければ
スイッチＳ４側を、大きければシャープ信号Ｓｏを選択
する。

つまり、以上の回路構成によれば、１２≦ＥＲの時はシ
ャープ信号Ｓｃが、Ｎｌ＜ＥＲ＜、Ｑ２の時は制限処理
済信号ＲＤが、ＥＲ≦、Ｑｌの時は最大値ＲＤ　　　ま
たは最小値ＲＤ　　、　　が、出力端子１１ａＸ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＩＩＩ　Ｉ　
ｎ０ＵＴ３に生成される。

このようにして、比較的急峻なエツジに対しては２レベ
ル化処理により急峻なエツジを再現し、比較的緩やかな
エツジに対しては制限処理による元の画像に近いエツジ
を再現することができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、制限処理済信号は、近
傍領域内のシャープ信号の第１の最大値および最小値に
よる制限処理を、強調済信号に施して得られるので、強
調済信号の上側および下側の振幅が制限され、輪郭強調
処理に伴って形成されるオーバーシュート部やアンダー
シュート部が除去される。また２レベル化処理済画像信
号はエツジ領域を含む領域内でのシャープ信号の第２の
最大値および最小値の中間値を第２の閾値として用いつ
つ、制限処理済信号を上記第２の最大値および最小値へ
と２レベル化して得られるので、エツジ領域においては
、制限処理済信号よりも急峻な濃度勾配を有する信号が
得られる。

そのため、オーバーシュート部およびアンダシュート部
を除去することにより、異なる色相の領域の発生を抑制
し、視覚的に自然な印象を与え、２次原稿として価値の
高い画像が得られるとともに、補間変換によるボケを改
善することのできる画像の輪郭処理方法を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図は、この発明の一実施例による
画像輪郭処理方法を示すフローチャート、第２Ａ図はこ
の発明の一実施例をカラーレーザプロッターのブロック
図、 第２Ｂ図は輪郭処理装置４０の要部構成を示すブロック
図、 第３Ａ図〜第３Ｇ図は処理中のエツジ部の信号波形をア
ナログ的に示す図、 第４Ａ図〜第４Ｅ図は処理中のエツジ部の信号波形をデ
ジタル的に示す図、 第５図はＵＳＭ処理回路の回路図、 第６図はラインマスク回路の回路図、 第７Ａ図および第７Ｂ図はエツジ認識信号の生成の様子
を示す図、 第８図は信号切換回路の回路図、 第９図はカラムマスク回路の回路図、 第１０図はエツジ認識マトリクス回路の回路図、第１１
図は処理済信号マトリクス回路の回路図、第１２図はラ
プラシアン処理回路の回路図、第１３図はラプラシアン
処理の様子を示す図、第１４図は輪郭処理装置の他の構
成を示すブロック図である。 Ｓ・・・シャープ信号、　　Ｕ・・・アンシャープ信号
、Ｓ−Ｕ・・・差信号、　　　ＯＤ・・・元の画像信号
、ＰＤ・・・変換済画像信号、　　ＱＤ・・・強調済信
号、Ｅｌ、Ｆ２・・・エツジの端部、 ＥＲ・・・エツジ領域、　　ＴＨ・・・第１の閾値、１
、Ｎｌ、Ｆ２・・・基準距離、 ＥＤ・・・エツジ検出信号、 Ｓ、ＲＤ　　　・・・第１．第２の最大値、ｍａｘ　　
　　　　　　　ｍａｘ Ｓ、、ＲＤ　　　・・・第１、第２の最小値、礒ｌｎ　
　　　　　　ｍ１ｎ ＲＤ・・・制限処理済信号、 ＲＤｏ・・・中央値（第２の閾値）、 ＴＤ・・・２レベル化済信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の画素数を有する原画像信号に補間変換を行
   い、第１の画素数より多い画素数を有する変換済画像信
   号を求める工程と、 前記変換済画像信号の画素を順次に注目画素として特定
   しつつ、当該注目画素からシャープ信号を、当該注目画
   素の近傍領域からアンシャープ信号を求める工程と、 前記シャープ信号と前記アンシャープ信号との間の差を
   示す差信号を求め、前記シャープ信号と前記差信号との
   線形加算によって強調済信号を求める工程と、 前記差信号と所定の第１の閾値との間の大小関係に基づ
   いて、前記画像原稿上のエッジ部を検出する工程と、 所定距離内に前記エッジ部を複数個含むエッジ領域にお
   いて、前記強調済信号と前記近傍領域内のシャープ信号
   の第１の最大値および第１の最小値との間の大小関係を
   画素ごとに判定し、前記第１の最大値および最小値によ
   って前記強調済信号の大きさを制限処理することにより
   、制限処理済画像信号を得る工程と、を含む画像輪郭処
   理方法。
2. （２）請求項１記載の画像輪郭処理方法であって、 エッジ領域を含む領域内におけるシャープ信号の第２の
   最大値と第２の最小値との中間の値を第２の閾値として
   用いつつ、前記エッジ領域において、制限処理済画像信
   号を前記第２の最大値および第２の最小値へと２レベル
   化処理し、それによって２レベル化処理済画像信号を得
   る工程を、さらに含む画像輪郭処理方法。