JPH07274004A - 画像の鮮鋭度強調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッジの明確なベタ部の境界において選択的
に鮮鋭度強調処理を行なう。 【構成】 各参照領域ＲＡ１，ＲＡ２について低濃度閾
値と高濃度閾値を設定し、参照領域内に低濃度閾値以下
の画素と高濃度閾値以上の画素とがいずれも存在すると
いう条件を満足する場合には鮮鋭度強調信号ＳＰ1 に２
を乗じ、上記の条件を満足しない場合には１または０を
乗ずる。黒ベタと白ヌケのエッジ付近では、上記の条件
を満足するので鮮鋭度強調を強く行なうが、絵柄付近で
は上記の条件を満足しないので鮮鋭度強調を抑制する。
なお、各参照領域について複数の閾値セットを設定する
こともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、印刷・製版等の分野
において用いられ、原画を光電走査することによって読
取られた連続調画像信号の鮮鋭度を強調する鮮鋭度強調
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】グラビア製版用入力装置の１つとして、
網掛けされた分色版フィルムを原画とし、これを光電走
査することによって連続調画像信号を読取る装置があ
る。分色版フィルムは、通常Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼ
ンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色の色分解
画像を平版印刷（オフセット印刷）用の網目版画像とし
て感光フィルム上に記録したものであり、「オパールフ
ィルム」とも呼ばれているものである。各分色版フィル
ムは大小の多数の網点などから構成される２値画像であ
るが、これを反射原稿として光電走査すると、走査用光
束が入力装置のアパーチャスリットを通過する際に光学
的にローパスフィルタが掛かるので、各網点の黒白の急
激なエッジ部が滑らかな中間調に変化し、この結果、網
点の大小に応じた連続調画像信号が得られる。

【０００３】ところで、この様にして得られた連続調画
像信号は、原画に含まれる急峻な濃度変化を示す高周波
成分がカットされているため、濃度エッジの局所的コン
トラストが劣化し、視覚的にぼけた画像を表わしてい
る。この様な画像を補正するために、いわゆる鮮鋭度強
調処理が行なわれる。

【０００４】図１０は、従来の鮮鋭度強調方法を示す説
明図である。図１０（Ａ）は、白ヌケ部から黒ベタ部へ
階段関数状の濃度変化を有する原画の濃度を示すグラフ
であり、図１０（Ｂ）はこの原画を光電走査して読み取
ったときの連続調画像信号Ｓ0 の分布である。図１０
（Ａ）における原画濃度の急峻な変化を表わすために
は、高周波成分を多く含む画像信号が必要である。しか
し、原画が入力装置で読取られる時に光学系のアパーチ
ャ特性によって高周波成分がカットされるので、図１０
（Ｂ）に示すように、白レベルから黒レベルに至る境界
領域に濃度勾配の緩やかな領域が生じる。

【０００５】従来の鮮鋭度強調処理では、図１０（Ｂ）
の画像信号Ｓ0 を平均化して図１０（Ｃ）のアンシャー
プ信号Ｕを作成し、画像信号Ｓ0 とアンシャープ信号Ｕ
の差分を取ることによって図１０（Ｄ）に示す鮮鋭度強
調信号ＳＰ1 を生成する。さらに、生成した鮮鋭度強調
信号ＳＰ1 を元の画像信号Ｓ0 に加算することによっ
て、鮮鋭度強調した画像信号Ｓ1 （図１０（Ｅ））を作
成する。こうして得られた画像信号Ｓ1 のエッジ境界領
域（画像信号が単調に変化する領域）の幅Ｗ1 は、元の
画像信号Ｓ0 のエッジ境界領域の幅Ｗ0 に比べて狭く、
画像信号Ｓ1 のエッジ部での傾斜度が画像信号Ｓ0 のそ
れよりも急峻であるため、エッジが強調されて見える。
このような鮮鋭度強調処理は、文字やロゴなどのように
エッジの明確なベタ部の境界においては画質を向上させ
る効果が大きい。

【０００６】ところが、文字やロゴに適した鮮鋭度強調
処理を画像内の絵柄部分に行なうと、絵柄の中間調領域
の濃度変化を急峻なものにしてしまい、連続調画像の品
質を損なう可能性がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、文字や
ロゴなどのようにエッジが明確なベタ部の境界では鮮鋭
度強調処理を強く行なうことが望ましく、一方、絵柄の
ようにエッジの明確でない部分では鮮鋭度強調処理を抑
制することが望ましい。しかし、従来の技術では、この
ような画像部分を区別して鮮鋭度強調処理を選択的に行
なうことは出来なかった。

【０００８】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、エッジの明確な
ベタ部の境界において選択的に鮮鋭度強調処理を行なう
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上述の課題を
解決するため、この発明の鮮鋭度強調装置は、注目画素
を中心とする所定の平均化領域内の濃度の平均値を示す
アンシャープ信号を求めるアンシャープ信号生成手段
と、前記注目画素の濃度を示す原画像信号と前記アンシ
ャープ信号との差分をとることによって鮮鋭度強調信号
を作成する減算手段と、前記注目画素を中心とする所定
の第１の参照領域内の各画素の濃度を所定の第１の低濃
度閾値および第１の高濃度閾値と比較し、該比較結果に
応じて第１のフラグのレベルを設定する第１の濃度比較
手段と、前記第１のフラグのレベルに応じた第１の係数
を前記鮮鋭度強調信号に実質的に乗ずる第１の乗算手段
と、前記原画像信号と前記第１の乗算手段で作成された
信号とを加算することによって、鮮鋭度強調後の画像信
号を求める加算手段と、を備える。なお、「実質的に乗
ずる」とは、デジタル信号に乗算を行なう場合や、アナ
ログ信号を増幅する場合、さらに、デジタル信号に一旦
乗算を行なったのちに、第１の係数に応じて乗算結果の
信号を修正する場合なども含む意味である。

【００１０】上記の装置では、参照領域内の画素の濃度
を判定することによってエッジの明確なベタ部の境界に
相当するか否かを判断することができるので、エッジ付
近において選択的に鮮鋭度強調処理を行なうことができ
る。

【００１１】また、請求項２に記載された鮮鋭度強調装
置では、第１の濃度比較手段は、前記第１の低濃度閾値
よりも濃度が低い画素と前記第１の高濃度閾値よりも濃
度が高い画素とが前記第１の参照領域内に含まれている
場合に第１のフラグを前記所定の第１のレベルに設定
し、その他の場合には所定の第２のレベルに設定する手
段を備える。

【００１２】請求項３に記載された鮮鋭度強調装置で
は、さらに、注目画素を中心とする所定の第２の参照領
域内の各画素の濃度を所定の第２の低濃度閾値および第
２の高濃度閾値と比較し、該比較結果に応じて第２のフ
ラグを設定する第２の濃度比較手段を備え、第１の乗算
手段は、前記第１および第２のフラグのレベルに応じて
設定された第１の係数を、鮮鋭度強調信号に実質的に乗
ずる手段を備える。

【００１３】こうすれば、複数の参照領域において画像
のエッジ付近か否かを判定できるので、エッジ付近の比
較的広い範囲に亘って鮮鋭度強調処理を選択的に行なう
ことができる。

【００１４】請求項４に記載された鮮鋭度強調装置で
は、各濃度比較手段は、各参照領域に対して設定される
複数組の閾値セットとして、低濃度閾値と高濃度閾値が
各組毎に異なる複数組の閾値セットを記憶する手段と、
各閾値セットと注目画素の濃度とを比較することによっ
て前記フラグのレベルを設定する手段と、を有する。

【００１５】複数の閾値セットを用いるようにすれば、
様々な局所的な濃度変化に応じて鮮鋭度強調処理を行な
うことができる。

【００１６】請求項５に記載された鮮鋭度強調装置で
は、第１の乗算手段は、鮮鋭度強調信号を入力とし、第
１の係数を出力とするルックアップテーブルを有する。

【００１７】こうすれば、ルックアップテーブルに様々
な入出力特性を設定することができるので、画像の局所
的な濃度変化に応じて鮮鋭度強調処理を柔軟に適用する
ことができる。

【００１８】請求項６に記載された鮮鋭度強調装置で
は、さらに、原画像信号とアンシャープ信号の少なくと
も一方のレベルに応じて設定された第２の係数を第１の
乗算手段の出力信号に乗ずるとともに、その出力信号を
加算手段に与える第２の乗算手段、を備える。

【００１９】原画像信号またはアンシャープ信号のレベ
ルは画像のエッジと関係が深いので、エッジ付近に選択
的に鮮鋭度強調処理を行なうことができる。

【００２０】

【実施例】

Ａ．第１の実施例：図１は、白ヌケと黒ベタの繰り返し
からなる原画像と、その中央の走査線ＳＬ上の濃度分布
と、走査線ＳＬ上を光電走査して得られた画像信号とを
示す説明図である。

【００２１】ここで、図１（Ｃ）に示す画像信号の分布
は、最高レベル（黒ベタレベル）及び最低レベル（白ヌ
ケのレベル）の間を往復する形状の部分を含んでおり、
最も急峻な勾配は最高レベルと最低レベルの境界のエッ
ジ部の中央で生じており、最高レベルと最低レベルの近
傍ではなだらかな勾配を有している。

【００２２】画像信号が最高レベルまたは最低レベルを
とるのは、原画像上で白ヌケまたは黒ベタの平滑な領域
がある程度以上の距離で連続している場合に限られてい
る。これは、光電走査の際の光学的なローパスフィルタ
効果によって濃度勾配が生じるからである。すなわち、
この濃度勾配の領域に掛からない程度以上に白ヌケや黒
ベタが連続していなければ画像信号が最低レベルや最高
レベルに達しないからである。従って、画像信号では、
白ヌケレベルと黒ベタレベルが、光学系のフィルタ特性
によって決まる特定距離ＬMIN （図１（Ｃ）参照）より
も近接して同時に存在することはない。

【００２３】ここで、所定の値αをあまり大きくしない
条件で、一辺のサイズＬMIN ＋αの微少な参照区間を設
定したと仮定する。その参照区間内で白ヌケ及び黒ベタ
に対応する信号レベルが現われた場合には、その参照区
間は白レベルから黒レベルに遷移する領域に相当するの
で、原画像では急峻なエッジであったと推測することが
できる。本発明は、このような判定を２次元の参照領域
を用いて実行し、その判定結果に応じて、参照領域の中
心画素（注目画素）に作用させるべき鮮鋭度強調信号の
レベルを調整するものである。

【００２４】図２は、この発明の一実施例における鮮鋭
度強調処理の一例を示す説明図である。図２（Ａ）に
は、光電走査によって読取られた画像信号Ｓ0 の分布を
示しており、その９×９画素の領域の中央の画素が注目
画素である。この注目画素のアンシャープ信号を作成す
るための平均化領域は、注目画素を中心とする５×５画
素の領域に設定されている。また、注目画素に対して本
発明に係る鮮鋭度強調処理を行なうか否かを判断するた
めの参照領域ＲＡ１は、注目画素を中心とする７×７画
素の領域に設定されている。図２の例では、７画素の幅
が図１において説明した参照区画のサイズＬMIN ＋αに
相当する。

【００２５】図２（Ｂ）は、走査線ＳＬ（図２（Ａ））
上の各画素を注目画素とした時に得られるアンシャープ
信号Ｕを示しており、図２（Ｃ）は鮮鋭度強調信号ＳＰ
1 （＝Ｓ0 −Ｕ）を示している。また、図２（Ｄ）はこ
の鮮鋭度強調信号ＳＰ1 を元の画像信号Ｓ0 に加算して
得られる従来の鮮鋭度強調結果を示している。

【００２６】図２の例では、参照領域ＲＡ１内の注目画
素以外の画素（以下、「周辺画素」と呼ぶ）の中で、低
濃度閾値Ｌ1 （＝１５％）以下の濃度の画素と、高濃度
閾値Ｈ1 （＝８０％）以上の濃度の画素とがどちらも存
在するかを判断し、どちらも存在する場合には注目画素
を作用対象に該当するものと判定している。図２（Ａ）
には、作用対象とされる注目画素の範囲を示している。
作用対象とされた注目画素については、通常の鮮鋭度強
調信号ＳＰ1 を２倍することによって第２の鮮鋭度強調
信号ＳＰ2 （図２（Ｅ））を求め、一方、作用対象でな
い注目画素については、第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ2 の
レベルを０とする。

【００２７】このような第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ2 を
元の画像信号Ｓ0 に加算することによって、選択的に鮮
鋭度が強調された画像信号Ｓ2 （図２（Ｆ），（Ｇ））
が得られる。図２（Ｆ）の場合は作用対象範囲外の注目
画素についての第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ2 のレベルす
なわち係数が１（ＳＰ2 ＝ＳＰ1 ）であり、図２（Ｇ）
の場合は作用対象範囲外でのレベルが０（ＳＰ2 ＝０）
である。図２の例では、参照領域ＲＡ１内に低濃度閾値
Ｌ1 以下の濃度の周辺画素と高濃度閾値Ｈ1 以上の濃度
の周辺画素がいずれも存在する場合にのみ、その注目画
素に２倍の鮮鋭度強調信号ＳＰ2 を加算するので、黒ベ
タと白ヌケの明確なエッジ部分での鮮鋭度強調を強く、
それ以外の領域での鮮鋭度強調を抑制することができ
る。絵柄の部分では、参照領域ＲＡ１内に低濃度閾値Ｌ
1 以下の濃度の周辺画素と高濃度閾値Ｈ1 以上の濃度の
周辺画素の両方が存在することは無いので、絵柄の部分
では鮮鋭度強調処理が抑制される。

【００２８】ところで、図１（Ｃ）に矢印Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３で示す様に、原画上で隣接する白ヌケや黒ベタの領
域の面積が小さいところでは、フィルタリングによって
画像信号のピーク値が下がるので黒ベタや白ヌケのレベ
ルに達しない。このような画像部分では、図２の鮮鋭度
強調処理における判断基準を満たさなくなり、この結
果、細いラインや文字等には鮮鋭度強調処理が及ばない
ことになる。このような問題に対して、ある程度柔軟性
のある鮮鋭度強調処理を行えるようにするために、大き
さが異なる複数の参照領域を用いることが可能である。

【００２９】図３は、２つの参照領域ＲＡ１，ＲＡ２を
用いた場合の鮮鋭度強調処理の例を示す説明図である。
第１の参照領域ＲＡ１と、この領域に適用される低濃度
閾値Ｌ1 および高濃度閾値Ｈ1 は図２に示すものと同じ
である。第２の参照領域ＲＡ２は３×３画素の領域であ
り、この領域に適用される低濃度閾値Ｌ2 は１０％、高
濃度閾値Ｈ2 は３０％である。

【００３０】図３（Ｂ）〜（Ｇ）には、図２（Ｂ）〜
（Ｇ）に対応する信号が記載されている。図３の例で
は、第２の参照領域ＲＡ２によって濃度が１７％の注目
画素も作用対象となり、この注目画素にレベル２の鮮鋭
度強調処理が施されていることが解る（図３（Ａ），
（Ｅ））。なお、第２の参照領域ＲＡ２は、主に、図１
（Ｃ）において矢印Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のような領域にお
いてエッジを強調することを目的としたものである。

【００３１】図４は、本発明による鮮鋭度強調処理の特
徴及び効果を示す説明図である。図４の（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の各信号は、それぞれ図１０の
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の各信号と同じであ
る。図４（Ｅ）に示す第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ2 （Ｓ
Ｐ2a，ＳＰ2b）は、原画のエッジ（図２，図３の例にお
いては作用対象範囲の注目画素）付近において、図４
（Ｄ）に示す第１の鮮鋭度強調信号ＳＰ1 に所定の係数
ｋを乗じることによって得られるので、図１０に示す従
来の鮮鋭度強調処理よりも鮮鋭度強調の効果が大きい。
すなわち、図４（Ｈ），（Ｉ）に示す強調処理済の画像
信号Ｓ2 は、図１０の画像信号Ｓ1 よりもエッジ部での
傾斜が急峻である。なお、鮮鋭度強調の効果は係数ｋの
値に比例しており、係数ｋの値としては０以上の任意の
値を選択することが可能である。図４（Ｈ）の画像信号
Ｓ2 の場合は、作用対象範囲外の注目画素についての係
数ｋがｋ＝１でＳＰ2a＝ＳＰ1 であり、図４（Ｉ）の場
合は、作用対象範囲外の注目画素についての係数ｋがｋ
＝０でＳＰ2b＝０である。図４（Ｈ），（Ｉ）ともに作
用対象範囲内についてはｋ＝２であり、ＳＰ2a，ＳＰ2b
＝２×ＳＰ1 である。

【００３２】図５は、この発明の一実施例としての鮮鋭
度強調装置を含む画像処理システムの構成を示すブロッ
ク図である。この画像処理システムは、原画１００に光
を照射してその反射光を読取るピックアップユニット６
０と、Ａ／Ｄ変換器１０１と、ルックアップテーブル１
０２と、鮮鋭度強調装置１０３と、画像処理装置１０４
と、クロック発生器１１１と、ＣＰＵ１１２と、メイン
メモリ１１３とを備えている。

【００３３】ピックアップユニット６０は、光源６１
と、ピックアップレンズ６２と、アパーチャスリット６
７と、光電変換器６４と、アンプ６５とを有している。
光源６１から出射された光は原画１００によって反射さ
れ、その反射光はピックアップレンズ６２とアパーチャ
スリット６７を介して光電変換器６４に入射する。光電
変換器６４の出力はアンプ６５で増幅されて画像信号Ｓ
IMとなり、この画像信号ＳIMはＡ／Ｄ変換器１０１でデ
ジタル画像信号ＤＳIMに変換される。

【００３４】ルックアップテーブル１０２は、デジタル
画像信号ＤＳIMの階調を修正するための装置である。階
調修正されたデジタル画像信号ＥＳIMは鮮鋭度強調装置
１０３において鮮鋭度強調処理を受け、得られたデジタ
ル画像信号ＦＳIMは、画像処理装置１０４によって倍率
変換などの画像処理を受ける。画像処理装置１０４の出
力信号ＧＳIMは、外部記憶装置や画像記録装置などの外
部の装置に供給される。

【００３５】クロック発生器１１１は、各装置１０１，
１０２，１０３，１０４に同期を取るためのクロック信
号ＣＬＫを供給する。また、ＣＰＵ１１２は、ＣＰＵバ
ス１１４を介して各装置１０３，１０４，１１３に、後
述するパラメータ（Ｌ１，Ｈ１，Ｌ２．Ｈ２など）を供
給したり、ルックアップテーブル１０２の内容等を設定
したりする。

【００３６】図６は、鮮鋭度強調装置１０３の内部構成
を示すブロック図である。鮮鋭度強調装置１０３は、ラ
インバッファ２０と、アンシャープ信号発生回路３０
と、減算器４０と、ゲイン調整部５０と、加算器６０
と、第１と第２の濃度比較部７１，７２とを備えてい
る。

【００３７】ラインバッファ２０は、複数の参照領域
と、アンシャープ信号作成のための平均化領域とのうち
で最も大きな領域をカバーする走査線上の画像信号Ｓ0
を記憶するメモリである。図２、図３の例では、７×７
画素の第１の参照領域ＲＡ１が最も大きいので、少なく
とも７本の走査線上の画像信号Ｓ0 を記憶する。

【００３８】アンシャープ信号発生回路３０は、所定の
平均化領域（図２、図３の例では５×５画素）内の画像
信号Ｓ0 の平均値を求める回路である。減算器４０は、
注目画素の画像信号Ｓ0 からアンシャープ信号Ｕを減算
する回路であり、この減算によって第１の鮮鋭度強調信
号ＳＰ1 が得られる。

【００３９】ゲイン調整部５０は、乗算器５１とＯＲゲ
ート５２とセレクタ５３とを備えている。乗算器５１
は、減算器４０から与えられる第１の鮮鋭度強調信号Ｓ
Ｐ1 に所定の係数ｋ（この例の場合ｋ＝２）を乗ずる回
路である。乗算器５１の出力は、セレクタ５３の一方の
入力端に与えられる。この例のように、係数ｋの値が２
の整数乗の値である場合には、乗算器５１はシフトレジ
スタで実現することが可能である。セレクタ５３の他方
の入力端には、減算器４０の出力すなわち第１の鮮鋭度
強調信号ＳＰ1 がそのまま与えられている。このセレク
タ５３はＯＲゲート５２の出力を選択信号として受け、
選択信号が０のとき第１の鮮鋭度強調信号ＳＰ1 を選択
して出力し、選択信号が１のとき第２の鮮鋭度強調信号
ＳＰ2 を選択して出力する。なお、ＯＲゲート５２の入
力については後述する。

【００４０】第１の濃度比較部７１は、２つのコンパレ
ータ８１，８２と、２つのＤ型フリップフロップ８３，
８４と、ＡＮＤゲート８５とを備えている。第２の濃度
比較部７２も同様に、２つのコンパレータ９１，９２
と、２つのＤ型フリップフロップ９３，９４と、ＡＮＤ
ゲート９５とを備えている。４つのコンパレータ８１，
８２，９１，９２には、ＣＰＵデータバスを介して第１
の低濃度閾値Ｌ1 と、第１の高濃度閾値Ｈ1 と、第２の
低濃度閾値Ｌ2 と、第２の高濃度閾値Ｈ2 とがそれぞれ
参照値として設定されている。これらの閾値Ｌ1 ，Ｈ1
，Ｌ2 ，Ｈ2 は、図３で使用したものと同じである。
ラインバッファ２０から出力された画像信号Ｓ0 は、４
つのコンパレータに入力されている。

【００４１】第１と第２の濃度比較部７１，７２は、そ
れぞれ参照領域ＲＡ１，ＲＡ２を取り扱うので濃度比較
の対象とする領域の広さは異なっているものの、両者の
動作と機能は同じなので、ここでは第１の濃度比較部７
１の動作について説明する。２つのコンパレータ８１，
８２の出力Ｓ８１，Ｓ８２は、それぞれＤ型フリップフ
ロップ８３，８４のクロック入力端子に与えられてい
る。また、Ｄ型フリップフロップ８３，８４のＤ入力端
子はいずれもプルアップされている。２つのＤ型フリッ
プフロップ８３，８４のＱ出力Ｑ８３，Ｑ８４はＡＮＤ
ゲート８５に入力されており、ＡＮＤゲート８５の出力
Ｑ８５はゲイン調整部５０のＯＲゲート５２に入力され
ている。同様に、第２の濃度比較部７２のＡＮＤゲート
９５の出力Ｑ９５もゲイン調整部５０のＯＲゲート５２
に入力されている。

【００４２】第１の濃度比較部７１内の第１のコンパレ
ータ８１は、第１の参照領域ＲＡ１（図３）内の各画素
について画像信号Ｓ0 と低濃度閾値Ｌ1 とを比較し、Ｓ
0 ≦Ｌ1 を満足する画素が存在すると、その出力信号Ｓ
８１を１レベルに立上げる。Ｄ型フリップフロップ８３
のクロック入力端子にはコンパレータ８１の出力信号Ｓ
８１が入力されており、また、そのＤ入力端子はプルア
ップされているので、信号Ｓ８１が一度でも１レベルに
立上ると、それ以降は出力Ｑ８３のレベルが１に保持さ
れる。すなわち、第１の参照領域ＲＡ１に含まれる４９
個の画素の中で、１つでもＳ0 ≦Ｌ1 を満足する画素が
存在する場合にはＱ８３＝１に保たれる。

【００４３】第１の濃度比較部７１の第２のコンパレー
タ８２は、第１の参照領域ＲＡ１（図３）内の各画素に
ついて画像信号Ｓ0 と高濃度閾値Ｈ1 とを比較し、Ｈ1
≦Ｓ0 を満足する画素が存在すると、その出力信号Ｓ８
２を１レベルに立上げる。Ｄ型フリップフロップ８４の
クロック入力端子にはコンパレータ８２の出力信号Ｓ８
２が入力されており、また、そのＤ入力端子はプルアッ
プされているので、信号Ｓ８２が一度でも１レベルに立
上ると、それ以降は出力Ｑ８４のレベルが１に保持され
る。すなわち、第１の参照領域ＲＡ１に含まれる４９個
の画素の中で１つでもＨ1 ≦Ｓ0 を満足する画素が存在
する場合にはＱ８４＝１に保たれる。

【００４４】ＡＮＤゲート８５の出力Ｑ８５は、第１の
参照領域ＲＡ１内に、Ｓ0 ≦Ｌ1 を満たす画素とＨ1 ≦
Ｓ0 を満たす画素とがいずれも存在する場合に１とな
り、そうでない場合には０となる。第２の濃度比較部７
２のＡＮＤゲート９５も同様に、第２の参照領域ＲＡ２
内に、Ｓ0 ≦Ｌ2 を満たす画素とＨ2 ≦Ｓ0 を満たす画
素とがいずれも存在する場合に１となり、そうでない場
合には０となる。

【００４５】ＡＮＤゲート８５，９５の出力Ｑ８５，Ｑ
９５はゲイン調整部５０のＯＲゲート５２に入力されて
いるので、２つの出力Ｑ８５，Ｑ９５の少なくとも一方
が１である場合に、ＯＲゲート５２の出力も１になる。
このＯＲゲート５２の出力は、選択信号としてセレクタ
５３に与えられている。セレクタ５３は、ＯＲゲート５
２の出力が１である場合には第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ
2 をそのまま通過させて加算器６０に入力し、一方、Ｏ
Ｒゲート５２の出力が０である場合には第１の鮮鋭度強
調信号ＳＰ1 を加算器６０に入力する。この結果、加算
器６０で得られる信号は、図３（Ｆ），図４（Ｈ）に示
すような、作用対象範囲でのみ第２の鮮鋭度強調信号Ｓ
Ｐ2 を元の画像信号Ｓ0 に加算して得られる画像信号Ｓ
2 となる。作用対象範囲外では第１の鮮鋭度強調信号Ｓ
Ｐ1 が元の画像信号Ｓ0 に加算されている。

【００４６】なお、図６において第１の鮮鋭度強調信号
ＳＰ1 のバイパス経路に別の乗算器を配設して、そこで
ゲイン調整を独自に行ってもよい。この場合の係数は乗
算器５１の係数より小さい範囲で任意である。また、図
６の鮮鋭度強調装置１０３を用いて図２に示すような鮮
鋭度強調処理を行なう場合には、第２の濃度比較部７２
の出力Ｑ９５を常に１に保つようにすればよい。こうす
るには、例えば、第２の低濃度閾値Ｌ2 を０％に設定
し、第２の高濃度閾値Ｈ2 を１００％に設定する。

【００４７】Ｂ．第２の実施例：ところで、上述した実
施例を更に改善し、各参照領域に対して複数の閾値セッ
トを用意するようにすることも可能である。例えば、第
１の参照領域ＲＡ１に対して、次のような低濃度閾値と
高濃度閾値の３組の閾値セットを準備する。 第１の閾値セット：低濃度閾値Ｌ11＝１０％、高濃度閾
値Ｈ11＝７０％ 第２の閾値セット：低濃度閾値Ｌ12＝２０％、高濃度閾
値Ｈ12＝８０％ 第３の閾値セット：低濃度閾値Ｌ13＝３０％、高濃度閾
値Ｈ13＝９０％

【００４８】そして、各閾値セットに対して次の判定条
件の少なくとも１つが満足された場合に、鮮鋭度強調処
理を行なう。 判定条件ＪＣ11：Ｌ11≧Ｓ0 の画素とＳ0 ≧Ｈ11の画素
とが共に存在する。 判定条件ＪＣ12：Ｌ12≧Ｓ0 の画素とＳ0 ≧Ｈ12の画素
とが共に存在する。 判定条件ＪＣ13：Ｌ13≧Ｓ0 の画素とＳ0 ≧Ｈ13の画素
とが共に存在する。

【００４９】なお、第２の参照領域ＲＡ２に関しても、
同様に、３つの閾値セットと３つの判定条件を次のよう
に設定する。 第１の閾値セット：低濃度閾値Ｌ21＝１０％、高濃度閾
値Ｈ21＝３０％ 第２の閾値セット：低濃度閾値Ｌ22＝１５％、高濃度閾
値Ｈ22＝３５％ 第３の閾値セット：低濃度閾値Ｌ23＝２０％、高濃度閾
値Ｈ23＝４０％

【００５０】判定条件ＪＣ21：Ｌ21≧Ｓ0 の画素とＳ0
≧Ｈ21の画素とが共に存在する。 判定条件ＪＣ22：Ｌ22≧Ｓ0 の画素とＳ0 ≧Ｈ22の画素
とが共に存在する。 判定条件ＪＣ23：Ｌ23≧Ｓ0 の画素とＳ0 ≧Ｈ23の画素
とが共に存在する。

【００５１】このように、濃度の判定レベルと参照領域
サイズを組み合わせて使用することによって、特徴的な
濃度変化を局所的に示す領域、すなわち原画において急
激なエッジであった領域を、選択的に鮮鋭度強調処理の
対象とすることが出来る。

【００５２】なお、上記の例では、第１の参照領域ＲＡ
１に対する各閾値セットの低濃度閾値と高濃度閾値との
差分が等しい。第２の参照領域ＲＡ２に関しても同様で
ある。こうすることによって、３つの閾値セットによる
３つの判定条件をそれぞれ異なる濃度範囲に対応させる
ことができるので、濃度勾配の比較的ゆるやかな部分に
おいても連続して鮮鋭度強調処理を行なうことができ
る。

【００５３】図７は、２つの参照領域ＲＡ１，ＲＡ２の
それぞれについて、３つの閾値セットによる３つの判定
条件を適用する場合の鮮鋭度強調装置の構成を示すブロ
ック図である。この鮮鋭度強調装置１０３ａは、図６に
示す装置のゲイン調整部５０をゲイン調整部５０ａで置
き換え、２つの濃度比較部７１，７２の代わりに６つの
濃度比較部７３〜７８を設けるとともに、２つの３入力
ＯＲゲート７９，８０を追加したものである。

【００５４】６つの濃度比較部７３〜７８の内部構成
は、図６における濃度比較部７１，７２の内部構成と同
じである。第１ないし第３の濃度比較部７３，７４，７
５は、第１の参照領域ＲＡ１のための判定を行なう回路
であり、それぞれの閾値セット（Ｌ11，Ｈ11），（Ｌ1
2，Ｈ12），（Ｌ13，Ｈ13）がＣＰＵバスを介してＣＰ
Ｕにより設定されている。３つの濃度比較部７３，７
４，７５の出力は、３入力ＯＲゲート７９に入力されて
いるので、第１の参照領域ＲＡ１に関する上述の３つの
判定条件ＪＣ11〜ＪＣ13の少なくとも１つが満足される
場合には、ＯＲゲート７９の出力信号（選択信号）ＳＥ
Ｌ１は１となる。

【００５５】第４ないし第６の濃度比較部７６，７７，
７８は、第２の参照領域ＲＡ２のための判定を行なう回
路であり、それぞれの閾値セット（Ｌ21，Ｈ21），（Ｌ
22，Ｈ22），（Ｌ23，Ｈ23）がＣＰＵバスを介してＣＰ
Ｕにより設定されている。３つの濃度比較部７６，７
７，７８の出力は、３入力ＯＲゲート８０に入力されて
いるので、第２の参照領域ＲＡ２に関する上述の３つの
判定条件ＪＣ21〜ＪＣ23の少なくとも１つが満足される
場合には、ＯＲゲート８０の出力信号（選択信号）ＳＥ
Ｌ２は１となる。

【００５６】図８は、ゲイン調整部５０ａの内部構成を
示すブロック図である。ゲイン調整部５０ａは、第１な
いし第３のルックアップテーブル（ＬＵＴ）２０１〜２
０３と、第１のセレクタ２１０と、３つの乗算器２１１
〜２１３と、第２のセレクタ２２０と、第４のルックア
ップテーブル２３０とを備えている。

【００５７】第１ないし第３のＬＵＴ２０１〜２０３
は、第１の鮮鋭度強調信号ＳＰ1 のレベルに応じて第１
の乗算器２１１に与えられる係数ｋ１を設定するための
テーブルである。図９は、ゲイン調整部５０ａ内の４つ
のＬＵＴに登録されている内容を示す説明図である。

【００５８】第１のＬＵＴ２０１は、図９（Ａ）に示す
ように、第１の鮮鋭度強調信号ＳＰ1 のレベルに係わら
ずｋ１＝０．５を出力する。図９（Ａ）の右端には、こ
の場合に第１の乗算器２１１で生成される第２の鮮鋭度
強調信号ＳＰ2 の形状を示している。ｋ１＝０．５の場
合には、第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ2 （＝ｋ１×ＳＰ2
）は破線で示す第１の鮮鋭度強調信号ＳＰ1 の１／２
のレベルである。

【００５９】第２のＬＵＴ２０２は、図９（Ｂ）に示す
ように、第１の鮮鋭度強調信号ＳＰ1 のレベルに係わら
ずｋ１＝２を出力する。図９（Ｂ）の右端に示すよう
に、この時の第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ2 は、破線で示
す第１の鮮鋭度強調信号ＳＰ1の２倍のレベルを有して
いる。

【００６０】第３のＬＵＴ２０３は、図９（Ｃ）に示す
ように、第１の鮮鋭度強調信号ＳＰ1 のレベルが０％の
近傍でｋ１＝２となり、０％を離れるに従って１まで単
調に減少する。図９（Ｃ）の右端に示すように、この時
の第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ2 は、第１の鮮鋭度強調信
号ＳＰ1 が０％の付近において鮮鋭度の強調効果が強
く、０％を離れるに従って強調効果が第１の鮮鋭度強調
信号ＳＰ1 （第１の破線で示す）に近づく形状を有して
いる。

【００６１】図８に示す第１のセレクタ２１０は、図７
に示すＯＲゲート７９，８０の出力信号ＳＥＬ１，ＳＥ
Ｌ２に応じて、第１ないし第３のＬＵＴ２０１〜２０３
の出力のいずれかを選択し、これを係数ｋ１として第１
の乗算器２１１に与える。図８の下部に示すように、信
号ＳＥＬ１，ＳＥＬ２に応じて３つのＬＵＴが次のよう
に選択される。

【００６２】ＳＥＬ１＝ＳＥＬ２＝０の場合には第１の
ＬＵＴ２０１が選択される。ＳＥＬ１＝ＳＥＬ２＝０と
なるのは、第１の参照領域ＲＡ１について３つの判定条
件ＪＣ11〜ＪＣ13が１つも満足されておらず、かつ、第
２の参照領域ＲＡ２についても３つの判定条件ＪＣ21〜
ＪＣ23が１つも満足されていない場合である。このよう
場合には、その注目画素は鮮鋭度強調の作用対象となら
ず、第１のＬＵＴ２０１の出力ｋ１＝０．５（図９
（Ａ））が第１の乗算器２１１に与えられる。この結
果、乗算器２１１の出力信号ＳＰ1aのレベルは０．５と
なる。

【００６３】ＳＥＬ１＝１の場合には、他の信号ＳＥＬ
２のレベルに係わらず第２のＬＵＴ２０２が選択され
る。ＳＥＬ１＝１となるのは、第１の参照領域ＲＡ１に
ついて３つの判定条件ＪＣ11〜ＪＣ13が少なくとも１つ
満足されている場合である。このような場合には、その
注目画素は鮮鋭度強調の作用対象となり、第２のＬＵＴ
２０２の出力ｋ１＝２（図９（Ｂ））がセレクタ２１０
で選択されて第１の乗算器２１１に与えられる。この結
果、乗算器２１１の出力信号ＳＰ1aは、第１の鮮鋭度強
調信号ＳＰ1 のレベルを２倍した信号となる。

【００６４】ＳＥＬ１＝０かつＳＥＬ２＝１の場合に
は、第３のＬＵＴ２０３が選択される。ＳＥＬ１＝０と
なるのは第１の参照領域ＲＡ１について３つの判定基準
ＪＣ11〜ＪＣ13が１つも満足されていない場合であり、
ＳＥＬ２＝１となるのは第２の参照領域ＲＡ２について
の判定条件ＪＣ21〜ＪＣ23が少なくとも１つ満足されて
いる場合である。このよう場合には、その注目画素は鮮
鋭度強調の作用対象となり、第３のＬＵＴ２０３の出力
ｋ１（図９（Ｃ））がセレクタ２１０で選択されて第１
の乗算器２１１に与えられる。乗算器２１１は、図９
（Ｃ）に示す分布を有する係数ｋ１を鮮鋭度強調信号Ｓ
Ｐ1 に乗ずることになる。

【００６５】このように、第２の実施例では、２つの参
照領域ＲＡ１，ＲＡ２における判定に応じて係数ｋ１を
与えるルックアップテーブルを選択するようにしている
ので、各参照領域内の濃度分布に応じて鮮鋭度強調信号
ＳＰ1 の形状を修正することができる。

【００６６】図８の第２の乗算器２１２は、第１の乗算
器２１１から出力された信号ＳＰ1aにさらに第２の係数
ｋ２を乗ずる。第２の係数ｋ２は、第４のルックアップ
テーブル２３０から出力される。第４のＬＵＴ２３０に
は第２のセレクタ２２０によって選択された原画像信号
Ｓ0 またはアンシャープ信号Ｕが与えられており、この
入力信号に応じて第２の係数ｋ２を出力する。なお、第
２のセレクタ２２０は、オペレータの指示に従ってＣＰ
Ｕから与えられた選択信号ＳＥＬに応じて原画像信号Ｓ
0 かアンシャープ信号Ｕのいずれか一方を選択する。

【００６７】図９（Ｄ）には、第４のＬＵＴ２３０の内
容を示している。第４のＬＵＴ２３０の出力である係数
ｋ２の値は、入力信号の濃度レベルが５０％付近で最大
値となり、濃度が０％および１００％に近づくとともに
単調に減少するような、上に凸の形状を有している。こ
のような特性曲線を用いると、原画像信号Ｓ0 またはア
ンシャープ信号Ｕのレベルが５０％に近い場合に鮮鋭度
強調処理を最も強く作用させるとともに、０％または１
００％の付近では鮮鋭度強調処理を作用させないように
することができる。図４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、
原画像信号Ｓ0やアンシャープ信号Ｕのレベルが５０％
付近になるのは、黒ベタと白ヌケのエッジ付近なので、
エッジ付近でのみ鮮鋭度強調処理を強く作用させること
が可能となる。

【００６８】第２の乗算器２１２は、第４のＬＵＴ２３
０から出力された第２の係数ｋ２を第１の乗算器２１１
の出力信号ＳＰ1aに乗ずる。また、第３の乗算器２１３
は、第２の乗算器２１３の出力信号ＳＰ1bに第３の係数
ｋ３を乗ずることによって、第２の鮮鋭度強調信号ＳＰ
2 を作成する。第３の係数ｋ３は、オペレータによって
マニュアルで調整されたレベルである。第３の乗算器２
１３で得られた鮮鋭度強調信号ＳＰ2 は、図７の加算器
６０に与えられ、ここで元の画像信号Ｓ0 と加算されて
鮮鋭度強調処理後の画像信号Ｓ2 が作成される。

【００６９】以上のように、図７ないし図９に示す第２
の実施例では、２つの参照領域ＲＡ１，ＲＡ２における
濃度の判定結果に応じて３つのルックアップテーブル２
０１〜２０３の１つを選択し、選択されたルックアップ
テーブルから出力された係数ｋ１を鮮鋭度強調信号ＳＰ
1 に乗ずるので、参照領域内の局所的な濃度勾配に応じ
た適切な係数ｋ１を選択することができるという利点が
ある。さらに、各参照領域に対して複数の判定条件を設
定したので、元の画像のエッジ付近の比較的広い範囲に
亘って、適切な係数ｋ１を選択することができる。

【００７０】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。

【００７１】（１）図９に示す４つのルックアップテー
ブルの内容は単なる一例であり、各テーブルにこれらと
異なる内容を設定するようにしてもよい。例えば、第１
のＬＵＴ２０１としてｋ１＝１．５等の任意の一定値を
設定し、第２のＬＵＴ２０２の内容としてｋ１＝３．０
等の任意の一定値を設定することも可能である。なお、
図８および図９の例では、第１のＬＵＴ２０１における
係数ｋ１の値よりも第２のＬＵＴ２０２における係数ｋ
１の値を大きく設定することが望ましい。これは、図８
の下部に示されているように、第１のＬＵＴ２０１は２
つの参照領域ＲＡ１，ＲＡ２のいずれにおいても上述の
判定条件ＪＣ11〜ＪＣ13，ＪＣ21〜ＪＣ23を満たさない
場合に選択されるテーブルだからである。この意味で
は、第３のＬＵＴ２０３における係数ｋ１の値も、第１
のＬＵＴ２０１における係数ｋ１の値より大きく設定す
ることが望ましい。なお、第１や第２のＬＵＴ２０１，
２０２について曲線部分を含む入出力特性を設定するこ
とも可能であり、第３のＬＵＴ２０３について出力が一
定値となる入出力特性を設定することも可能である。

【００７２】（２）参照領域の個数は１つでもよく、ま
た、任意の複数個に設定することも可能である。複数の
参照領域を設ける場合には、各参照領域のサイズは互い
に異なる値に設定される。なお、比較的大きな参照領域
では高濃度閾値と低濃度閾値の差分を大きく、比較的小
さな参照領域では高濃度閾値と低濃度閾値の差分を小さ
く設定することが好ましい。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
および２に記載された鮮鋭度強調装置では、参照領域内
の画素の濃度を判定することによってエッジの明確なベ
タ部の境界に相当するか否かを判断することができるの
で、エッジ付近において選択的に鮮鋭度強調処理を行な
うことができるという効果がある。

【００７４】また、請求項３に記載された装置によれ
ば、複数の参照領域において画像のエッジ付近か否かを
判定できるので、エッジ付近の比較的広い範囲に亘って
鮮鋭度強調処理を選択的に行なうことができるという効
果がある。

【００７５】請求項４に記載された装置によれば、複数
の閾値セットを用いるので、様々な局所的な濃度変化に
応じて鮮鋭度強調処理を行なうことができるという効果
がある。

【００７６】請求項５に記載された装置によれば、ルッ
クアップテーブルに様々な入出力特性を設定することが
できるので、画像の局所的な濃度変化に応じて鮮鋭度強
調処理を柔軟に適用することができるという効果があ
る。

【００７７】請求項６に記載された装置によれば、原画
像信号またはアンシャープ信号のレベルは画像のエッジ
と関係が深いので、エッジ付近に選択的に鮮鋭度強調処
理を行なうことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】原画像と、その濃度分布と、原画を光電走査し
て得られた画像信号とを示す説明図。

【図２】この発明の一実施例における鮮鋭度強調処理の
一例を示す説明図。

【図３】２つの参照領域ＲＡ１，ＲＡ２を用いた場合の
鮮鋭度強調処理の例を示す説明図。

【図４】本発明による鮮鋭度強調処理の特徴及び効果を
示す説明図。

【図５】この発明の第１の実施例としての鮮鋭度強調装
置を含む画像処理システムの構成を示すブロック図。

【図６】鮮鋭度強調装置１０３の内部構成を示すブロッ
ク図。

【図７】第２の実施例における鮮鋭度強調装置の構成を
示すブロック図。

【図８】第２の実施例におけるゲイン調整部５０ａの内
部構成を示すブロック図。

【図９】ゲイン調整部５０ａにおける４つのＬＵＴの登
録内容を示す説明図。

【図１０】従来の鮮鋭度強調方法を示す説明図。

【符号の説明】

２０…ラインバッファ ３０…アンシャープ信号発生回路 ４０…減算器 ５０…ゲイン調整部 ５１…乗算器 ５２…ＯＲゲート ５３…セレクタ ６０…ピックアップユニット ６０…加算器 ６１…光源 ６２…ピックアップレンズ ６４…光電変換器 ６５…アンプ ６７…アパーチャスリット ７１〜７８…濃度比較部 ７９，８０…ＯＲゲート ８１，８２，９１，９２…コンパレータ ８３，８４…Ｄ型フリップフロップ ８５…ＡＮＤゲート ９１，９２…コンパレータ ９３，９４…Ｄ型フリップフロップ ９５…ＡＮＤゲート １００…原画 １０１…Ａ／Ｄ変換器 １０２…ルックアップテーブル １０３…鮮鋭度強調装置 １０４…画像処理装置 １１１…クロック発生器 １１２…ＣＰＵ １１３…メインメモリ １１４…ＣＰＵバス ２０１〜２０３…ルックアップテーブル ２１０…セレクタ ２１１〜２１３…乗算器 ２２０…セレクタ ２３０…ルックアップテーブル ＤＳIM，ＥＳIM，ＦＳIM，ＧＳIM…デジタル画像信号 ＲＡ１，ＲＡ２…参照領域 Ｓ0 …原画像信号 ＳＰ1 ，ＳＰ2 …鮮鋭度強調信号 Ｕ…アンシャープ信号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原画を光電走査することによって読取ら
   れた画像信号の鮮鋭度を強調する装置であって、 注目画素を中心とする所定の平均化領域内の濃度の平均
   値を示すアンシャープ信号を求めるアンシャープ信号生
   成手段と、 前記注目画素の濃度を示す原画像信号と前記アンシャー
   プ信号との差分をとることによって鮮鋭度強調信号を作
   成する減算手段と、 前記注目画素を中心とする所定の第１の参照領域内の各
   画素の濃度を所定の第１の低濃度閾値および第１の高濃
   度閾値と比較し、該比較結果に応じて第１のフラグのレ
   ベルを設定する第１の濃度比較手段と、 前記第１のフラグのレベルに応じた第１の係数を前記鮮
   鋭度強調信号に実質的に乗ずる第１の乗算手段と、 前記原画像信号と前記第１の乗算手段で作成された信号
   とを加算することによって、鮮鋭度強調後の画像信号を
   求める加算手段と、を備える画像の鮮鋭度強調装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の鮮鋭度強調装置であっ
   て、 第１の濃度比較手段は、前記第１の低濃度閾値よりも濃
   度が低い画素と前記第１の高濃度閾値よりも濃度が高い
   画素とが前記第１の参照領域内に含まれている場合に第
   １のフラグを前記所定の第１のレベルに設定し、その他
   の場合には所定の第２のレベルに設定する手段を備え
   る、画像の鮮鋭度強調装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の鮮鋭度強調装置
   であって、さらに、 注目画素を中心とする所定の第２の参照領域内の各画素
   の濃度を所定の第２の低濃度閾値および第２の高濃度閾
   値と比較し、該比較結果に応じて第２のフラグを設定す
   る第２の濃度比較手段を備え、 第１の乗算手段は、前記第１および第２のフラグのレベ
   ルに応じて設定された第１の係数を、鮮鋭度強調信号に
   実質的に乗ずる手段を備える、画像の鮮鋭度強調装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の鮮
   鋭度強調装置であって、 各濃度比較手段は、各参照領域に対して設定される複数
   組の閾値セットとして、低濃度閾値と高濃度閾値が各組
   毎に異なる複数組の閾値セットを記憶する手段と、各閾
   値セットと注目画素の濃度とを比較することによって前
   記フラグのレベルを設定する手段と、を有する画像の鮮
   鋭度強調装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の鮮
   鋭度強調装置であって、 第１の乗算手段は、鮮鋭度強調信号を入力とし、第１の
   係数を出力とするルックアップテーブルを有する、画像
   の鮮鋭度強調装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の鮮
   鋭度強調装置であって、さらに、 原画像信号とアンシャープ信号の少なくとも一方のレベ
   ルに応じて設定された第２の係数を第１の乗算手段の出
   力信号に乗ずるとともに、その出力信号を加算手段に与
   える第２の乗算手段、を備える画像の鮮鋭度強調装置。