JPH11261823A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力画像データのレベルに基づいてＭＴＦ補
正処理による画像強調後のデータの中から画像ノイズを
除去する画像処理装置を提供すること。 【解決手段】 レベル検出２０４（図４参照）は、入力
された画像データとセレクタ４０１で選択された検出レ
ベルをコンパレータ４０２で比較することにより入力画
像のレベルを検出する。コンパレータは、検出レベル以
上の入力に対しては「１」を出力し、未満の入力に対し
ては「０」を出力する。検出レベル未満の入力画像は、
うすい画像か、地肌濃度レベルの画像ノイズである。こ
の場合レベル検出結果は「０」がセレクタ２０６へ送ら
れる。レベル検出２０４の検出レベルは、制御部１０５
によりしきい値をセレクタ４０１で選択することで設定
する。検出レベルが大きければ画像ノイズとして認識し
易くなり、ノイズ除去効果が大きくなり、小さければ認
識しにくくなり、ノイズ除去効果が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル画像処
理装置に関し、特にスキャナ等から入力された画像情報
を認識する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル複写機等の画像処理装置にお
いて、文字等をはっきり再現させるための処理として一
般的にＭＴＦ補正処理による画像強調が行なわれてい
る。このＭＴＦ（変調伝達関数）補正処理は、文字等を
強調する効果はあるが、一方で、入力画像データ中に含
まれる画像ノイズも同時に強調するという不具合があっ
た。そこで、原稿画像中のノイズを除去する手段を有す
る技術としては、特開平７−１５２９０８号公報記載の
発明のように、画素抽出の際に、画素データを３種類の
画素に分類し、セレクタにより画素ごとに画像データを
選択して割り当てることでノイズ画素を除去するものな
どがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では入力画像データの画像レベルを検出する手段がな
く、ＭＴＦ補正処理を行なう前の入力画像データのレベ
ルでは、画像ノイズとしては問題ないレベルの場合で
も、ＭＴＦ補正処理により画像ノイズが強調されて問題
となる不具合があった。また、画像ノイズの除去におい
ては、除去効果を小さくすると画像ノイズが残ってしま
い、除去効果を大きくすると有効な画像まで除去してし
まうという問題もあった。

【０００４】そこで、本発明の第１の目的は、入力画像
データのレベルに基づいてＭＴＦ補正処理による画像強
調後のデータの中から画像ノイズを除去する画像処理装
置を提供することである。本発明の第２の目的は、ＭＴ
Ｆ補正前の画像データと補正後の画像データを比較する
ことで画像ノイズを検出して除去する画像処理装置を提
供することである。本発明の第３の目的は、画像ノイズ
の除去を制御する検出レベルの設定値を変更可能にする
手段を有し、いろいろな原稿に対して個別に適切な画像
ノイズ除去を行なうことが可能な画像処理装置を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、画像データを入力する画像入力手段と、この画像入
力手段により入力された画像データに各種画像処理を行
う画像処理手段と、この画像処理手段で処理された画像
データを出力する画像出力手段とを備え、前記画像処理
手段が、入力画像データの画像レベルを検出する画像レ
ベル検出手段と、入力画像データを強調処理するＭＴＦ
補正手段と、画像レベル検出手段による検出結果により
制御される画像ノイズを除去する画像ノイズ除去手段と
備え、前記ＭＴＦ補正手段によるＭＴＦ補正後の画像デ
ータに対して、前記画像ノイズ除去手段による画像ノイ
ズ除去を行うことで、前記第１の目的を達成する。

【０００６】請求項２記載の発明では、画像データを入
力する画像入力手段と、この画像入力手段により入力さ
れた画像データに各種画像処理を行う画像処理手段と、
この画像処理手段で処理された画像データを出力する画
像出力手段とを備え、前記画像処理手段が、入力画像デ
ータの画像レベルを検出する画像レベル検出手段と、入
力画像データを強調処理するＭＴＦ補正手段と、ＭＴＦ
補正処理の前後の画像データの比較を行なう差分検出手
段と、画像レベル検出手段による検出結果と差分検出手
段による検出結果により制御される画像ノイズを除去す
る画像ノイズ除去手段と備え、前記ＭＴＦ補正手段によ
るＭＴＦ補正後の画像データに対して、前記画像ノイズ
除去手段による画像ノイズ除去を行うことで、前記第２
の目的を達成する。

【０００７】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明のおいて、前記画像レベル検出手段の画像の検出レ
ベルを変更する検出レベル変更手段と、前記差分検出手
段のＭＴＦ補正処理の前後の画像データの比較を行なう
差分の検出レベルを変更する差分検出レベル変更手段と
さらに備え、前記検出レベル変更手段と差分検出レベル
変更手段からの変更入力に応じて、ＭＴＦ補正後の画像
データに対して画像ノイズを除去することで、前記第３
の目的を達成する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を、図１ないし図１１を参照して詳細に説明する。図１
は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の基本構成
を示したブロック図である。画像入力部１０１は、ディ
ジタルコピー、ディジタルファクシミリのスキャナに相
当し、原稿を読み取り、入力画像データとして画像処理
部１０２に送る。画像処理部１０２は、入力された画像
データに対してノイズ除去、フィルタ処理、γ変換処
理、階調処理などの各種画像処理を行い、処理結果を画
像出力部１０３に送る。

【０００９】画像出力部１０３は、ディジタル複写機の
プリンタに相当し、処理後のビットマップ画像データを
記録紙にプリント出力する。操作部１０４は、使用者が
動作モードの設定やコピー動作のスタートの指示の入
力、ノイズ除去レベルの変更などに用いられる。制御部
１０５は、コピー動作を行うときの装置の全体制御を行
う。画像入力部１０１に対しては、スキャナの動作制御
を行い、画像処理部１０２に対しては、ノイズ除去レベ
ルの設定、γ変換処理、フィルタ処理、階調処理などの
各種画像処理の処理に用いるパラメータの設定を行い、
画像出力部１０３に対しては、プリンタの動作制御を行
い、操作部１０４に対しては、各種情報の表示制御や動
作モード、レベル変更の入力制御を行う。

【００１０】図２は、本実施の形態のブロック図を更に
詳細に示した図である。本実施の形態は、原稿画像を読
み取るスキャナ部２０１、フィルタ処理を行うためのマ
トリクス生成２０２、ＭＴＦフィルタ処理２０３、レベ
ル検出２０４、ＭＴＦフィルタ処理２０３の前後のデー
タの差を検出する差分検出２０５、画像ノイズを取り除
くセレクタ２０６、γ変換処理、階調処理２０７、画像
をコピーとして出力するプリンタ部２０８、装置全体の
制御を実行するＣＰＵ（中央処理装置）２１０、制御プ
ログラムが格納されているＲＯＭ（リード・オンリ・メ
モリ）２１１、制御プログラムが一時的に使用するＲＡ
Ｍ（ランダム・アクセス・メモリ）２１２、各装置間の
データのやりとりを行う内部システムバス２０９、動作
モード選択、スタート、ストップなどの指示を与えたり
認識を表示する操作部２１３により構成されている。

【００１１】図１と図２の対応はそれぞれ以下のように
なっている。画像入力部１０１にスキャナ部２０１が対
応しており、画像処理部１０２にマトリクス生成２０
２、ＭＴＦフィルタ処理２０３、レベル検出２０４、差
分検出２０５、セレクタ２０６、γ変換処理、階調処理
２０７が対応している。また、画像出力装置１０３にプ
リンタ部２０８が対応しており、制御部１０５にＣＰＵ
２１０、ＲＯＭ２１１、ＲＡＭ２１２が対応している。

【００１２】図３は、スキャナ部２０１及びプリンタ部
２０８の内部の概略構成を示した説明図である。スキャ
ナ部２０１における原稿を載置するためのコンタクトガ
ラス３０１は、光源３０２ａ、３０２ｂによって照明さ
れ、読取原稿からの反射光はミラー３０３、３０４、３
０５、３０６、３０７及びレンズ３０８を介してＣＣＤ
（光電変換素子）イメージセンサ３０９の受光面に結像
される。光源３０２（３０２ａ、３０２ｂ）及びミラー
３０３は、コンタクトガラス３０１の下面をコンタクト
ガラス３０１と平行に副走査方向に移動する走行体３１
０に搭載され、ミラー３０４、３０５はその走行体３１
０に連動して、１／２の速度で副走査方向に移動する走
行体３１１に搭載されている。

【００１３】主走査方向のスキャンは、ＣＣＤイメージ
センサ３０９の個体走査によって行われ、原稿画像はＣ
ＣＤイメージセンサ３０９によって読み取られ、前述の
ような光学系が移動することで原稿全体が走査されるよ
うになっている。なお、この装置には、原稿を押圧する
ための圧板３３９が設けられている。

【００１４】次に、プリンタ部２０８は、レーザ書き込
み系、画像再生系ならびに給紙系により構成される。レ
ーザ書き込み系は、レーザ出力ユニット３２１、結像レ
ンズ３２２ならびにミラー３２３を備えている。レーザ
出力ユニット３２１の内部には、レーザ光源であるレー
ザダイオード及び電気モータによって高速で回転する多
角形ミラー（ポリゴンミラー）が設けられている。レー
ザ書き込み系から出力されるレーザ光が画像再生系の感
光体ドラム３２４に照射される。感光体ドラム３２４の
周囲には、帯電チャージャ３２５、イレーサ３２６、現
像ユニット３２７、転写チャージャ３２８、分離チャー
ジャ３２９、分離爪３３０、クリーニングユニット３３
１などが備わっている。なお、感光体ドラム３２４の一
端近傍でレーザビームが照射される位置に主走査同期信
号を発生するビームセンサ（図示せず）が配置されてい
る。

【００１５】次に、このプリンタ部２０８における画像
再生プロセスを説明する。感光体ドラム３２４の周面
は、帯電チャージャ３２５によって一様に高電位に帯電
される。その周面にレーザー光が照射されると、照射さ
れた部分は電位が下がる。レーザー光は記録再生の黒／
白に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されるので、レーザー光の
照射によって、感光体ドラム３２４の周面に記録画像に
対応する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。静
電潜像が形成された部分が現像ユニット３２７を通る
と、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像
が可視化したトナー像となる。トナー像が形成された部
分に、所定のタイミングで記録シート３３２がカセット
から送り込まれ、トナー像に重なる。

【００１６】このトナー像は転写チャージャ３２８によ
って記録シート３３２に転写され、その後分離チャージ
ャ３２９ならびに分離爪３３０によって、感光体ドラム
３２４から分離される。分離された記録シート３３２
は、搬送ベルト３３４によって搬送され、ヒータを内蔵
した定着ローラ３３５によって加熱着された後、排紙ト
レイ３３６に排紙される。また、本実施の形態では、図
３に示すとおり、プリンタ部２０８は給紙系を２系統有
している。一方の給紙系は、上段給紙カセット３３３ａ
および手差し給紙台３３３ｃが備わっており、上段給紙
カセット３３３ａおよび手差し給紙台３３３ｃにセット
された記録シート３３２ａは、給紙ローラ３３７ａによ
って給紙される。もう一方の給紙系には、下段給紙カセ
ット３３３ｂが備わり、下段給紙カセット３３３ｂ内の
記録シート３３２ｂは、給紙ローラ３３７ｂによって給
紙される。そしていずれかの給紙ローラから給紙された
記録シート３３２はレジストローラ３３８に当接した状
態で一旦停止し、記録プロセスの進行に同期したタイミ
ングで感光体ドラム３２４に送り込まれる。

【００１７】次に、本実施の形態をディジタルコピーを
例にして説明する。スキャナ部２０１からの入力画像デ
ータは、マトリクス生成２０２において５画素×５ライ
ンにマトリクス化される。マトリクス化後の画像データ
はＭＴＦフィルタ処理２０３でＭＴＦ補正が行われる。
フィルタ処理の内部構成は従来の技術と同様である。レ
ベル検出２０４は、入力画像データのレベルを検出す
る。あらかじめ設定されているレベル以上の入力に対し
ては「１」を送り、あらかじめ設定されているレベル未
満の入力に対しては「０」をセレクタ２０６へ送る。

【００１８】差分検出２０５は、ＭＴＦ補正前の画像デ
ータとＭＴＦ補正後の画像データが入力され、その差分
の絶対値が計算される。差分の絶対値が、あらかじめ設
定されているレベル以上の場合は「１」を送り、あらか
じめ設定されているレベル未満の場合は「０」をセレク
タ２０６へ送る。セレクタ２０６は、入力画像データ、
ＭＴＦ補正フィルタ処理後の画像データを、レベル検出
からの信号２０４、差分検出２０５からの信号が入力さ
れ、ノイズ除去後の画像データをγ変換処理、階調処理
２０７へ送る。γ変換処理、階調処理２０７で処理され
た画像データは、プリンタ部２０８によりコピーとして
出力される。

【００１９】図４には、レベル検出２０４の詳細なブロ
ック図が示してある。レベル検出２０４は、スキャナ２
０１から入力された画像データとセレクタ４０１で選択
された検出レベルをコンパレータ４０２で比較すること
により入力画像のレベルを検出する。コンパレータ４０
２は、検出レベル以上の入力に対しては「１」を出力
し、検出レベル未満の入力に対しては「０」を出力す
る。ここで検出レベル未満の入力画像は、非常にうすい
画像か、または地肌濃度レベルの画像ノイズである。こ
の場合レベル検出結果は「０」がセレクタ２０６へ送ら
れる。レベル検出２０４の検出レベルは、制御部１０５
によりしきい値をセレクタ４０１で選択することで設定
する。ここで、検出レベルが大きければ画像ノイズとし
て認識し易くなるのでノイズ除去効果が大きくなり、小
さければ認識しにくくなるので、ノイズ除去効果が小さ
くなる。

【００２０】図５は差分検出２０５の詳細なブロック図
である。減算器５０１によりスキャナ部２０１からの入
力画像データとＭＴＦ補正後の画像データの差の絶対値
が求められる。この差の絶対値とセレクタ５０２で選択
された検出レベルを、コンパレータ５０３で比較するこ
とにより差分を検出する。コンパレータ５０３は、差分
の絶対値が検出レベル以上の場合は「１」を出力し、検
出レベル未満の場合は「０」を出力する。ここで検出レ
ベル以上の画像データは、ＭＴＦ補正により必要以上に
強調された可能性がある。例えば、入力画像では小さな
レベルの画像ノイズが強調されて大きなレベルの画像ノ
イズになった場合などがある。この場合の差分検出結果
は「１」がセレクタ２０６へ送られる。

【００２１】差分検出２０５の検出レベルは、制御部１
０５によりしきい値をセレクタ５０２で選択することで
設定する。ここで、検出レベルが小さければ画像ノイズ
として認識し易くなるのでノイズ除去効果が大きくな
り、大きければ認識しにくくなるので、ノイズ除去効果
が小さくなる。セレクタ２０６は、レベル検出２０４の
結果と差分検出２０５の結果から実際のノイズ除去を行
う。ノイズ除去方法は２種類ある。第１の方法は、通
常、セレクタ２０６へ入力されるＭＴＦ処理後の画像デ
ータを出力し、ノイズ除去を行なう場合は、入力信号に
よらず「０」を出力することでノイズを除去する。第２
の方法は、通常はセレクタ２０６へ入力されるＭＴＦ補
正処理後の画像データを出力し、ノイズ除去を行なう場
合は、セレクタ２０６に入力されるスキャナ２０１から
の入力画像データを出力することでノイズを除去する。

【００２２】出力された画像データは、γ変換処理、階
調処理２０７へ送られる。γ変換処理、階調処理２０７
は従来からの技術であり、プリンタ部２０８で画像を出
力するのに適した信号に変換を行う。γ変換処理は出力
画像の濃度を決める変換処理で、階調処理は画像データ
をプリンタで出力するのに適した信号に変換する処理で
ある。

【００２３】第１の実施の形態では、レベル検出２０４
の出力が「１」の時、セレクタ２０６はＭＴＦフィルタ
２０３からの画像データを出力する。また、レベル検出
２０４の出力が「０」の時、セレクタ２０６は入力画像
データにかかわらず「０」を出力するようになってい
る。図６はセレクタ２０６の出力の組み合わせを表示し
たものである。

【００２４】次に、第１の実施の形態の使用例と操作に
ついて説明する。図８は操作部２１３の表示例を示した
ものである。操作部２１３は液晶ディスプレイとタッチ
パネルから構成されていて表示と入力ができるようにな
っている。本実施の形態に係る装置は、コピーにノイズ
除去機能として搭載される。初めコピーの操作部の表示
は図８のようになっている。ここで、ユーザーが、図８
における「ノイズ除去」表示が機能のＯＮ／ＯＦＦを決
める。ノイズ除去機能を使用する場合は、「ノイズ除
去」表示を押下して、ノイズ除去機能ＯＮを行う。ノイ
ズ除去機能が選択された場合は、図９に示すように機能
が選択された表示になる。図１０は「ノイズ除去」が選
択された場合の操作画面の例である。ここで「地肌よご
れなどを除去する」を選択することで、レベル検出２０
４出力によるノイズ除去が有効となる。

【００２５】第２の実施の形態では、レベル検出２０４
の出力が「０」かつ差分検出２０５の出力が「１」の
時、セレクタ２０６は入力画像データにかかわらず
「０」を出力する。レベル検出２０４の出力が「１」か
つ差分検出２０５の出力が「０」の時は、ＭＴＦフィル
タ２０３からの画像データを出力する。レベル検出２０
４の出力が「０」かつ差分検出２０５の出力が「０」ま
たは、レベル検出２０４の出力が「１」かつ差分検出２
０５の出力が「１」の時は、ＭＴＦフィルタ２０３の前
のスキャナ部２０１からの入力画像データを出力する。
セレクタ２０６の出力の組み合わせ表を図７に示してあ
る。

【００２６】次に、第２の実施の形態の使用例と操作に
ついて説明する。図８、図９に関しては第１の実施の形
態と同様である。図９において、「ノイズ除去」が選択
されると図１０の操作画面になる。ここで「地肌よご
れ、画像の縁どり、画像の影などを除去する」を選択す
ることで、レベル検出２０４出力、および差分検出２０
５によるノイズ除去が有効となる。

【００２７】第３の実施の形態では、セレクタ４０１
は、制御部１０５からの検出レベル選択信号により７つ
の検出レベルから１つを選択してコンパレータ４０２へ
送る。大きな値の検出レベルが選択されたときは、画像
ノイズが検出されやすくなり、小さな値の検出レベルが
選択された時は、画像ノイズが検出されにくくなる。こ
のようにして、レベル検出２０４の検出レベルが変更さ
れる。セレクタ５０２は、制御部１０５からの検出レベ
ル選択信号により７つの検出レベルから１つを選択して
コンパレータ５０３へ送る。大きな値の検出レベルが選
択されたときは、画像ノイズが検出されにくくなり、小
さな値の検出レベルが選択された時は、画像ノイズが検
出されやすくなる。このようにして、差分検出２０５の
検出レベルが変更される。

【００２８】次に、第３の実施の形態の使用例と操作に
ついて説明する。図８、図９、図１０に関しては第１の
実施の形態と同様である。図１１は図１０において「除
去レベル変更」が選択された場合の操作部の画面の例で
ある。ここで、「ノイズ除去弱」や「ノイズ除去強」を
操作して、画像のノイズの除去されやすさを７段階のな
かから設定する。ここで設定された状態に基づいてセレ
クタ４０１、セレクタ５０２の検出レベルが変更され
る。以上の説明から、ＭＴＦ補正の画像強調を行っても
画像ノイズが強調されないディジタル複写機を実現する
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、入力画像デー
タのレベルに応じて、ＭＴＦ強調後の画像ノイズを除去
するため、画像ノイズの強調は行わずに、文字などの強
調処理を行うことができ、高品質な画像を得ることがで
きる。

【００３０】請求項２記載の発明では、ＭＴＦ補正前と
補正後の差分に応じて、ＭＴＦ強調後の画像ノイズを除
去するため、文字の縁や文字の影などの入力画像データ
においては小さい信号がＭＴＦ補正により増幅されて画
像ノイズとなったものを検出して除去することができ、
高品質な画像を得ることができる。

【００３１】請求項３記載の発明では、画像ノイズ除去
のレベルを変更することが可能になり、原稿に応じて適
切な画像ノイズ除去を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置のブロ
ック図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の具体
的なブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るディジタル複写機の
内部図である。

【図４】レベル検出の内部ブロック図である。

【図５】差分検出の内部ブロック図である。

【図６】第１の実施の形態の画像ノイズ除去を行う信号
の組み合わせ表である。

【図７】第２の実施の形態の画像ノイズ除去を行う信号
の組み合わせ表である。

【図８】ディジタルコピーの操作部の表示例である。

【図９】ノイズ除去機能をＯＮにした時のディジタル複
写機の操作部の表示例である。

【図１０】ノイズ除去機能をＯＮにして、ノイズ除去方
式を選択する時のディジタル複写機の操作部の表示例で
ある。

【図１１】ノイズ除去機能をＯＮにして、ノイズ除去レ
ベルを設定する時のディジタル複写機の操作部の表示例
である。

【符号の説明】

１０１ 画像入力部 １０２ 画像処理部 １０３ 画像出力部 １０４ 操作部 １０５ 制御部 ２０１ スキャナ部 ２０２ マトリクス生成 ２０３ ＭＴＦフィルタ処理 ２０４ レベル検出 ２０５ 差分検出 ２０６ セレクタ ２０７ γ変換処理、階調処理 ２０８ プリンタ部 ２０９ 内部システム・バス ２１０ ＣＰＵ ２１１ ＲＯＭ ２１２ ＲＡＭ ２１３ 操作部 ３２４ 感光体ドラム ３２５ 帯電チャージャ ３２７ 現像ユニット ４０１ セレクタ ４０２ コンパレータ ５０１ 減算器 ５０２ セレクタ ５０３ コンパレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データを入力する画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された画像データに各種画
   像処理を行う画像処理手段と、 この画像処理手段で処理された画像データを出力する画
   像出力手段とを備え、 前記画像処理手段が、入力画像データの画像レベルを検
   出する画像レベル検出手段と、入力画像データを強調処
   理するＭＴＦ補正手段と、画像レベル検出手段による検
   出結果により制御される画像ノイズを除去する画像ノイ
   ズ除去手段と備え、 前記ＭＴＦ補正手段によるＭＴＦ補正後の画像データに
   対して、前記画像ノイズ除去手段による画像ノイズ除去
   を行うことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 画像データを入力する画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された画像データに各種画
   像処理を行う画像処理手段と、 この画像処理手段で処理された画像データを出力する画
   像出力手段とを備え、 前記画像処理手段が、入力画像データの画像レベルを検
   出する画像レベル検出手段と、入力画像データを強調処
   理するＭＴＦ補正手段と、ＭＴＦ補正処理の前後の画像
   データの比較を行なう差分検出手段と、画像レベル検出
   手段による検出結果と差分検出手段による検出結果によ
   り制御される画像ノイズを除去する画像ノイズ除去手段
   と備え、 前記ＭＴＦ補正手段によるＭＴＦ補正後の画像データに
   対して、前記画像ノイズ除去手段による画像ノイズ除去
   を行うことを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記画像レベル検出手段の画像の検出レ
   ベルを変更する検出レベル変更手段と、 前記差分検出手段のＭＴＦ補正処理の前後の画像データ
   の比較を行なう差分の検出レベルを変更する差分検出レ
   ベル変更手段とさらに備え、 前記検出レベル変更手段と差分検出レベル変更手段から
   の変更入力に応じて、ＭＴＦ補正後の画像データに対し
   て画像ノイズを除去することを特徴とする請求項２記載
   の画像処理装置。