JPS61157168A - 画像処理装置 - 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】 く技術分野〉 本発明は画像を電気信号として扱うデジタル複写装置、
ファクシミリ装置等の画像処理装置に関する。

〈従来技術〉 一般にＣＯＤセンサー等により画像をサンプリングし、
デジタル化したデータをレーザ・ビーム・プリンター等
のデジタルΦプリンターから出力し画像を再現する、所
謂、デジタル複写装置はデジタル機器の発展により、従
来のアナログ複写装置に代わり広く普及しつつある。

かかるデジタル複写装置は中間ｇＩ画像を再現するため
、ディザ法や濃度パターン法により階調再現を行うのが
普通である。しかしながらかかる方法に於ては以下の２
点の大きな問題点があった。

（１）原稿が網点画像の場合、複写された画像に原稿に
は無い周期的な縞模様が出る。

（２）原稿に線画・文字等が入っている場合には、ディ
ザ処理によりエツジが切れされになり画質が低下する。

（１）の現象はモアレ現象と呼ばれその発生原因は。

Ａ）網点原稿と入力サンプリングによるモアレ Ｂ）網点原稿とディザ閾値マトリックスによるモアレ 等が考えられる。Ａ）の現象は、網点原稿の網点ピッチ
Ｐ□　（ｍｍ）から決まる網点周波数ｆ　Ｏ（＝　ｙ−
ｉ５−）　　（Ｐ　Ｅ　Ｌ／　ｍ　ｍ）のｎ倍高周波ｎ
ｆ　Ｏ（Ｐ　Ｅ　Ｌ／　ｍｍ）と、入力センサー・ヒツ
チＰｓ（ｍｍ）とから求まる入力サンプリング周波数ｆ
　Ｓ　（７”Ｈ）　　（Ｐ　Ｅ　Ｌ／　ｍｍ）とからΔ
／’＝　　ｌ／’　５−ｎｆｏ　　ｌ　　　（ＰＥＬ／
ｍｍ）なるビート周波数が生じそれがモアレとなる。

（Ｂ）の現象は、一般にディザのｆｆＪ　（ｔｉが、ｆ
ａｔｔｉｎｇ型等のドツト集中型で配列されている時、
出力画像も擬似的な網点構造をしており、これが入力網
点原稿との間にビートを生じモアレ現象を呈する。ディ
ザ閾値の繰り返し周期ピッチを記録紙上でＰｏ（ｍｍ）
とすると空間周波数ではｉｏ＝　１／Ｐａ　（ＰＥＬ／
ｍｍ）となり、ビート周波数としては。

Δｆ＝ｌ／’Ｏ−／’ｏｆ　　　（ＰＥＬ／ｍｍ）−−
−−−−−−（２”） が最も顕著に現われる。

上記２つのモアレ現象で最も強く生じるのは（Ｂ）の方
である。これは（Ａ）の現象では一般に網点原稿のｎ倍
高周波のｎとしてｎ＝３〜６位であり、センサーへ導く
光学系等の伝達関数（ＭＴＦ）等が、その周波数でかな
り低下するため、モアレ縞のコントラストも低い。

かかる原因によって生じるモアレ現象は出力画像の品位
を著しく低下させる。このため昔から種々の対策・検討
がなされてきた１例えばランダム・ディザ法による方法
はモアレは除去出来るが砂目状の粒状性が出て、画質劣
化を生ず。

Ｊ、Ｏｐｔ、Ｓｏｃ、Ａｍ、、Ｖｏｌ、６６゜Ｎｏｌ０
，０ｃｔｏｂｅｒ　　　１９７６　　　Ｆ９８５に示さ
れる。Ｐａｕｌ　　Ｇ、Ｒｏｅｔｌｉｎｇの提唱するＡ
ＲＩＥＳは、２値化の前後で濃度の平均値を比較し、等
しくなる様に、閾値にフィード・バックをかけているが
、かかる方法は、ハード化が複雑で、且つモアレ除去の
効果が十分でない。

一方画像電子学会予稿８３−３　　Ｆ１３″文字響写真
混在画像の網点化”高島他に見られる再網点化法は、網
点画像をポカシ（又は周辺画素での平均化）により、デ
ィザパターンで再網点化するためモアレは除去され１粒
状性のノイズも少い。

しかしポカシ（又は周辺画素との平均化）により解像度
の低下をまぬがれない、即ちモアレを除去しようとすれ
ば解像度が低下し、解像度を保とうとすればモアレは除
去されない、従って網点画像望城だけをあらかじめ抽出
し、その部分だけにかかる手法を適用する事が必須とな
る。このため所謂像域分離技術が必要となる。

この像域分離技術は、現状のレベルでは精度が高く、高
速な手法−−−一特にハード・ウェア化に向いた方法−
−−−は得がたく前記手法を実現しがたい、且つ仮に像
域分離技術が得られたとしても、かかる手法では画像内
の高周波成分まで平均化・平滑化されてしまい十分満足
とは言えない。

一方（２）の問題に関しては、ＩＫ稿の文字・線画が、
ディザ処理を施す事により細断化され、特にプツシ部が
切れされになるため印字品質が低下する。この現象はデ
ィザ・パターンが前述のＦａｔ　ｔ　ｉ　ｎｇ型等のド
・ット集中型に於て特に顕著である。

く目的〉 本発明の目的は以上説明した２つの欠点を除去し、高品
位に且つ高精細に画像を再現出来る画像処理装置を提供
することにある。即ち本発明に於ては、網点原稿時化じ
るモアレ現象を除去し１文字・線画に対しては切れされ
に細断化される事を防止し、且つ画像部の高域成分の低
下を防ぐ事が出来たものである。又、更にほかかる手法
を簡単な回路構成で実現出来安価に提供しうる物である
。

〈実施例〉 （基本構成）第１図〜第６図 本実施例の画像処理装置の基本構成を第１図に示す０本
画像処理装置は、エツジ検出器ａ。

エツジ強調器す、スムージング器Ｃ９混合器ｄから構成
される。エツジ検出器ａでは、後述の様に文字、線画、
画像のエツジを検出し、網点画像の網点はエツジとして
検出しない空間周波数特性を持たせている。エツジ強調
器すでは、原画像または、に画像とエツジをある比率で
混合したエツジ強調画像信号を出力する。スムージング
器Ｃでは画像の平滑化をおこなう、混合器ｄでは、エツ
ジ検出器の信号に応じて、エツジ強調画像と、スムージ
ング画像との混合比を変えて出力する。このようにして
網点画像の網点は非エツジ領域と判定し、スムージング
をおこなうことにより平均化しモアレを防止する。

表１ また、文字、線画１画像のエツジはエツジ領域と判定し
、エツジ強調することにより１文字の網点化５画像の鮮
鋭度の低下を防止する。さらにエツジ領域と非エツジ領
域とを連続的につないでいるので境界でのテクスチャー
変化が出ない。

次に本実施例の原理について周波数特性から説明する。

先ず原稿の網点画像のスクリーン線数は１通常白黒で１
２０線から１５０線、カラーで１３３線から１７５線で
ある。モしてモアレが生じやすいのはスクリーン角が０
度か４５度のときである。またライン読取時の主走査方
向網点ピッチは、４５度のときが最大で空間周波数が低
く、０度のときが最小で空間周波数は高い、スクリーン
角が０度と４５度のときの空間周波数を求めると表１の
ようになる。

このような網点画像の周波数特性は第２図ａのように基
本周波数とその高周波にピークをもつ、また文字画像、
連続調写真画像の周波数特性はそれぞれ、第２図す、ｃ
のようになる。このような文字、写真１．網点の混合画
像に対して、本実施例のエツジ検出器、エツジ強調器。

スムージング器の空間フィルターは次のような条件をみ
たす周波数特性にする。

条件１．　エツジ検出器の空間フィルターのピーク周波
数は、網点画像の第１次高調波周波数より低周波にする
。

条件２．　エツジ強調器の空間）ルターのピーク周波数
は、エツジ検出器の空間フィルターのピーク周波数より
高周波にする。

条件３．　スムージング器の空間フィルターの周波数特
性は、網点画像の第１次高調波周波数で充分低下させる
。また出力のディザ−の局期に対応する周波数で充分低
下させる。

エツジ検出のための空間フィルターには種々のものがあ
るが、／＼−ド回路の規模に影響を与えるマトリックス
サイズを一定にすると、１次微分フィルターの方が２次
微分フィルターより低周波にピークをもつ、ただし２次
微分フィルターは方向性をもたないが、１次微分フィル
ターは方向性があり、少なくとも２方向の傾きの２乗の
和の平方根、あるいはその近似式として、少なくとも２
方向の傾きの絶対°値の和、あるいは少なくとも２方向
の傾きの絶対値の最大値などをとる必要がある。また、
１次微分の方が２次微分よりも点状ノイズに強い０以上
のようにエツジ検出器ａの空間フィルターとしては１次
微分フィルターの方がよい。

又、エツジ強調器すの空間フィルターとしては、方向性
がなく、より高周波にピークをもつ２次微分フィルター
の方が１次微分フィルターよりも優れている。

以上のような各種空間フィルターの周波数特性の関係を
簡単のため１次元の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）で計算
した結果を示す０例として入力系の読取りサンプリング
間隔がｌ／１６ｍｍ、出力系が１６ｄｏｔｓ／ｍｍで４
×４のディザ−マトリックスを用いた場合について計算
する。ディザ−パターンの周期は空間周波数に直すと４
１７ｍｍである。またｌ／１６ｍｍサンプリングの読取
りではサンプリング定理により８１／ｍｍの周波数まで
しか検出できない。

マトリックスサイズが５×５の場合、２次微分フィルタ
ー（−１，０，２，０，−１）の１次元ＦＦＴを第３図
に、１次微分フィルター（−１，０，ｏ、０．１）の１
次元ＦＦＴを＠４図に、別の１次元微分フィルター（−
１゜−１，Ｏ，Ｌ、ｌ）の１次元ＦＦＴを第５図に示す
。

それぞれピークの位置は４１／ｍｍ。

２　１／ｍｍ、２．５　１／ｍｍである。これを表１の
網点画像の空間周波数と比べると、１次微分フィルター
では表１のすべての線数に対して条件ｌを満たしている
が２次微分フィルターでは、１２０線、１３３線の４５
°で条件ｌを満足できず、網点をエツジと検出してしま
う。

２種類の１次微分フィルターを比較すると。

パルス幅を太きくした（−１，−１，０，１゜１）の方
が優れている。なぜならパルス幅を太きくした方力５２
番目のピークの強度が小さくなり、またパルス幅を大き
くした方がエツジ領域（この領域にエツジ強調をかける
）を幅広く検出できるからである。エツジ検出を１次微
分フィルター（−１，−１，０，１，１）にし。

エツジ強調を２次微分フィルター（−１，０゜２、Ｏ，
−１）にすれば、それぞれのピーク周波数は２．５　１
７ｍｍ、４　１／ｍｍで条件２を満たしている。すなわ
ちエツジ検出により幅広くエツジ強調をおこなう領域を
抽出し、エツジ強調ではエツジがシャープに出る空間フ
ィルターを使用するのである。

次に５Ｘ５のスムージングフィルター（ｌ。

１．１．ｌ、１）の１次元ＦＦＴを第６図に示す、１２
０線４５°以上の網点画像の基本周波数、３．３４１　
１／ｍｍ以上で強度が小さくなっている。また４×４に
ディザ−マトリックスのピッチ、４１７ｍｍで強度が充
分小さくなっていて条件３を満足している。

本実施例はエツジ検出器、エツジ強調器、スムージング
器に前述の条件１〜３のような周波数特性の空間フィル
ターを用いることにより。

画像の平坦部と網点画像は非エツジ領域と判定しスムー
ジングで平均化し１文字、線画１画像のエツジ部はエツ
ジ領域と判定し、エツジ強調する。またエツジ領域と非
エツジ領域との境界は混合器での混合比をエツジ検出器
の信号に応じて変えることにより連続的につなぐ０以上
により網点画像でのモアレを防止し１文字の網点化と画
像の鮮鋭度の低下を防ぎ、エツジ領域と非エツジ領域と
の不連続なテクスチャーの変化を生じない、また空間フ
ィルターのマトリックスサイズも大きなものを必要とし
ないので。

ハード回路の規校を小さくでき、ＬＳＩ化にも有利であ
る。

第７図は本発明の実施例を示すブロック図で、ＳＬは入
力画像信号、ｌは入力画像信号ＳＬの１次像分値の絶対
値を検出する微分値検出部で第１図ａに対応する。Ｓ２
は微分（ｉ／ｊ’検出部ｌの出力につながれた微分信号
、２は微分信号Ｓ２から制御信号Ｓ３と３４をつくる制
御信号発生器、Ｓ３は制御信号発生器２の出力で制御信
号、Ｓ４はやはり制御信号発生器２の出力で制御信号Ｓ
３とは相補性の制御信号、３は入力画像信号Ｓｌを平滑
化する平滑化処理部で第１図Ｃに対応する。Ｓ６は平滑
化処理部３によって平滑化された平滑化画像信号、４は
平滑化画像信号Ｓ６と制御信号Ｓ３との算術積をとる掛
は算器、Ｓ７は掛は算器４の出力、５は入力画像信号Ｓ
ｌのエツジ部を強調するエツジ強調部、５８はエツジ強
調部５のエツジ信号、Ｓ９は外部から与えられる定数、
６ばエツジ信号Ｓ８と定数５９との算術積をとる掛は算
器。

ＳＩＯは掛は算器６から出力されるエツジ信号、７はエ
ツジ信号ＳＩＯと入力画像信号Ｓ１との算術和をとる加
算器で、エツジ強調部５゜掛け′Ｈ器６．加算器７で第
１図のエツジ強調器ｂｔ−構成する。

Ｓｌｌは加算器７の出力であるところのエツジ強調画像
信号、８はエツジ強調画像信号３１１と制御信号Ｓ４と
の算術積をとる掛は算器。

５１２は掛は算器８の出力、９は出力ｓ７と出力Ｓ１２
の算術和をとる加算器、５１３は加算器９の出力で処理
画像信号である。ここで掛は算器４．８及び加算器９は
第１図の混合器ｄを構成している。

ここでエツジ強調器すに対応するエツジ強調部３０２に
おいては、エツジ量（エツジディテクト）検出部５の出
力と前述したＭ復信号Ｓ９との乗算を掛は算器６で行う
、掛は算器６はＲＯＭ等で構成でき、制御信号Ｓ９は乗
算係数そのものでなく、コード化された信号でもかまわ
ない車はいうまでもない。

画像処理の注目する画素をＡとした時に、加算器７によ
り、注目画素とエツジディテクトのある係数倍された値
が加算され注目画素はエツジ強調される。混合部３０５
においては、エツジ強調部３０２の出力と平滑化処理３
の出力を適当な比率で混合する回路部で、前段の制御信
号発生部２に入力される微分値検出部ｌの出力に応じ、
５３．Ｓ４が出力される。後述する様にＳ３　、Ｓ４は
相補性の制御信号であるが、必ずしも限定されない、Ｓ
３．Ｓ４は制御信号Ｓ５により、自由にその特性を選択
し設定する車ができる。掛は算器８においてエツジ強調
部出力はＳ４によって決められた乗算を行い。

掛は算器４において平滑化処理部出力はＳ３によって決
定される乗算を行い、掛は算器４．８の出力は加算器９
によって互いに加算され、これが画像処理出力となる。

Ｓ・・・・− 第７図のブロック図はまた次式をもって表現することが
できる。

まず微分値検出部１及び制御信号発生器２は以下の式ｌ
の如き演算を行う。

一−−−−　Ｇｔｌ　） ここで工は入力画像データ、Ｅは制御信号イ 加算器７からは以下の如き出力が得られる。

Ｇは加算器７の出力、ｋｌは定数信号ｓ９の定数である
。そして平滑化処理部３からは以下の如き出力が得られ
る。

Ｈは平滑化処理部３の出力である。依って。

加算器９の出力Ｓ１３の値Ｏｕｔは以下の如き式２によ
って表わせる。

上式に示す〔〕内は画像信号Ｉとコンボリューションを
とるカーネルである。カーネル木１〜木４は種々の変形
が考えられ、その−例を表２に示す。

木ｌ　　　　　　　　　　　本２ 本３　　　　　　　　　　　　木４ 第８図は制御信号発生部２のもつ関数ｆの特性の例であ
る。

Ｅ＝ｆ　（ｘ）　　において Ｅ＝Ｏｆｏｒ　　Ｏ≦ｘ　＜　０．２ Ｅ＝１．６７ｘ−０，３３ ｆｏｒｏ、２≦ｘ　＜　０．８ Ｅ＝１　　ｆｏｒ　　０．８≦Ｘ≦１ である。ただし入出力信号とも０〜ｌに規格化して説明
する。

第９図及び第１０図は１次像分によるエツジ検出部１（
以降微分値検出部と呼ぶ）の動作を説明する図で、主走
査１次元にて示している。

すでに説明しているように微分値検出部１は一種の帯域
通過型フィルタとなっているので。

第９図に示す高い周波数成分をもつ網点画像のような入
力画像信号ＳＬはカーネル（−１゜−１，０，１，１）
で主走査方向にたたみ込みを行うとその出力信号Ｓ２は
０．１−０．２といった小さな値となる。

一方、比較的低周波の入力画像信号の場合（例えば文字
の縦線等）には、第１Ｏ図に示す如く、同様のたたみ込
みにより、出力信号Ｓ２は大きな値をとる。

ここでガンマ変換を行う制御信号発生部２は第８図に示
すように微分信号Ｓ２が０，２より小の場合は制御信号
Ｓ３を１にし、制御信号Ｓ４を０にする。また微分信号
Ｓ２が０．８より大きい場合は制御信号Ｓ３を０にし、
制御信号Ｓ４を１にする。さらに微分信号Ｓ２が０．２
〜０．８の間においては第２図に示すように常に制御信
号Ｓ３と制御信号Ｓ４の和が１になるように微分信号Ｓ
２に応じて変化する。

一方入力画像信号Ｓｌは微分値検出部ｌの入力に接続さ
れていると共に平滑化処理部３とエツジ検出部５の入力
にも同時に接続されている。

第１１図は平滑化処理部３の動作を示しており、説明の
ために主走査方向の一次元の例を示している。この場合
カーネルは（１，１，１゜１、ｌ）で内容がすべて１で
あり５画素の平均を出力するよう構成されているローパ
スフィル夕になっており、人力画像信号Ｓｌは平滑化画
像信号Ｓ６のようになる。

また第１２図はエツジ強調部５の動作を示しており、や
はり説明のために主走査方向の一次元を示している。カ
ーネルは（−１，０，２゜０、−１）であり良く知られ
た２次微分のエツジ検出特性を有し、出力Ｓ８は平坦部
でＯ、エツジ部で正・負のピークをもつ。

さらにエツジ信号Ｓ８はかけ算器６により定数５９倍さ
れ、加算器７によって画像入力信号Ｓｔと加算され、エ
ツジ強調信号５１１となる。尚１図示されていないが入
力画像信号Ｓ１に対してエツジ信号ＳｌＯは少々遅れる
ので加算器７の入力であるエツジ信号ＳＩＯと入力画像
信号Ｓ１とのタイミングをとるための遅延回路が実際に
は設けられる。

ところで微分値検出部ｌの出力が大きい、即ちエツジ部
では制御信号Ｓ３は小さく、Ｓ４は大きい、逆に微分信
号Ｓ２が小さい場合はＳ３が大さく５４が小さい、また
第８図で述べたように５３と５４は常にその和が１にな
るようにガンマ変換されている。従ってかけｒＬ器４と
８の出力の和は微分信号Ｓ２が大のときエツジ強調信号
Ｓｌｌの成分が多く、Ｓ２が小のとき平滑化信号Ｓ６の
成分が多くなる様制御される。

第１３図はこの様子を示しており、微分信号Ｓ２は入力
画像信号５１のうち周期の短い振動（網点周期に相当す
る）を除く部分でのエツジを検出していることを示して
いる。

制御信号Ｓ４は微分信号Ｓ２のガンマ変換したものであ
って第１３図に示される信号Ｓ２の４つの白息外を０に
している。Ｓ３は当然１−５４である。さらに第１３図
は平滑化信号Ｓ６とエツジ強調信号Ｓ１１も示している
。第１３図において処理信号５１３はＳ６とＳｌｌをＳ
３とＳ４の比率で加えた網点部分を平滑化しエツジ部の
み強調した信号である。

次に第７図の各ブロックについて詳細に説明する。

（微分値検出部ｌ） 第１４図は微分値検出部ｌの詳細回路図である。

微分値検出部１には第２０図の５ラインバツフア３０１
の出力が入力される。

図において３０６は一次微分器であり、その出力３０６
−ａは、データ部３０６−ｃと。

正負を示すサイン部３０６−ｂとに分けられ、サイン部
３０６−ｂは、セレクタ３０８のセレクト信号に入力さ
れ、インバータ３０７によって＋、−反転したデータか
３０６−ｃのデータのいずれかをセレクトする本によっ
てデータの絶対値３０８−ａが得られる。同様にして１
次微分器３１２の出力の絶対値がセレクタ３１１より出
力され、加算器３０９により３０８−ａと３１１−ａが
加算され、２方向の一次微分値の和が加算器３０９より
出力される。

次に第１４図の１次微分器３０６，３１２を詳細に示し
たブロック図を第１５図に示す。

まず、この１次微分回路の基本動作を説明するために第
１５図中のブロックＸについて説明する。

まず第１５図中のすべてのシフトレジスタは図中に示さ
ない画像転送りロックに同期してシフトされる。説明を
簡単にするために乗算器２４３〜２４７のすべての乗算
係数を１とする。タイミングチャート第１６図によりｔ
−３におけるシフトレジスタ２３０の出力はＳｎ、ｍ−
１＋Ｓｎ、ｍ−２であり、ｔ−２におけるシフトレジス
タ２３１の出力はＳｎ。

ｍ　＋　Ｓ　ｎ　、　ｍ　−ｌ＋　Ｓ　ｎ　、　ｍ　−
２であり＋１−１におけるシフトレジスタ２３２の出力
はＳｎ。

ｍ４１＋Ｓｎ、ｍ＋Ｓｎ、ｍ−１＋Ｓｎ、ｍ−２で、ｔ
ｏにおける加算器２６０の出力はＳｎ。

ｍ＋２＋Ｓｎ、ｍ＋１＋Ｓｎ、ｍ＋Ｓｎ、ｍ−１＋　Ｓ
　！ｌ　、　ｍ　−２である。このようにして主走査方
向５画素の加算値をブロックＸにて計算する。ここで１
乗算器２４３−２４７の乗算係数をａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ
に設定することにより加算器２６０の出力は、ｅ＊ｓｎ
、ｍ＋２＋ｄｅＳｎ、ｍ＋１＋ｃ＊Ｓｎ、ｍ＋１＋Ｓｎ
、ｍ−１＋ａ＊Ｓｎ、ｍ−２となる。

同様にしてシフトレジスタ２２３以降の回路と、シフト
レジスタ２３３以降の回路が動作する事もわかる。

ところで、求める１次像分が式１の木ｌ。

木２の様な場合に、注目画素がｎライン目の場合に、ｎ
−２ラインとｎ−１ラインのカーネルの要素は等しく、
又ｎ＋１ラインとｎ＋２ラインのカーネルあ要素も等し
い、故に画像データはｎ−２ライン目とｎ−１ライン目
を加算器２３１で加算してから式１木ｌ、木２の様な１
次像分処理を行うネによって回路規模を１／２に縮小で
きる。又、ｎ＋１ライン目、ｎ＋２ライン目についても
同様である。この様にして加算器４００において５ライ
ン分のカーネルに応じた加算値を得る事ができる。

又、２３８〜２５２に示すような乗算器はその乗算ｆｒ
１が１ｏｒ−１ｏｒＯの様に単純な場合には、ｉ１７図
に示すように、インバータ２９１とセレクタ２９２によ
って簡単に構成でき図中ＳＬによってｆｏｒ−１の切換
えを行い、ＣＬによって０にする事ができる。

又式ｌのカーネル木ｌの１次像分を求めるには、乗算器
２３８〜２４２の乗算係数を１とし、乗算器２４３〜２
４７の乗算係数を０とし１乗算器２４８〜２５２の乗算
係数を−１とする。

式１のカーネル木２の１次像分を求めるには、乗算器２
４２．２３８．２３９．２４０　。

２４１の乗算係数を１．１，０．−１、−１．！：し１
乗算器２４３〜２４７の乗算係数を１２１．０．−１．
−１とし、乗算器２４８〜２５２の乗算係数を１．１，
０．−１．−１とする。

又１表２の木１．＊２の様な１次像分を算出する回路構
成は第１８図により実現できるが。

第１５図と動作原理は同じであるので乗算器への係数の
与え方は省略する。

（エツジ強調部５） 次にエツジ強調部５を示したのが第１９図である。

第７図に示す入力画像信号Ｓｌは第２０図に示すように
、イメージデータの連続する５ライン分のデータより成
り、５ラインバツフア３０１に入力された入力画像デー
タは５ラインバツフアにて、たくわえもれた後に５ライ
ン分同時に、出力され図示していない画像転送りロック
に同期して、イメージデータの主走査方向に１画素づつ
出力される。

また第２１図に示す様にイメージエリアの注目領域Ｓを
さらに拡大して注目する画素データをＳｎ、ｍとした時
の周辺の画像データについて考える。第１９図のエツジ
強調部５には、入力画像データＳ１にうちｎ−２ライン
目、ｎ。

ｎ＋２ライン目の３ライン分の画像データを入力し１画
像処理の注目画素をＳｎ、ｍとする。

図中２０１〜２１１は１ビツトのシフトレジスタである
０画像データ３１は、シフトレジスタ２０１〜２０３，
２０４〜２０８，２０９〜２１１によって１図示してい
ない画像転送りロックに同期してシフトされる。このタ
イミングチャートが第２２図である。第２２図において
。

あるタイミングＴにおけるシフトレジスタの出力を第１
９図中に（、）で囲んで示す。

加算器２１３はシフトレジスタ２０３．２０４．２０８
，２１１（７）出力データ５ｉ−２，ｍ。

Ｓｎ、ｍ−２，Ｓｎ、ｍ＋２．Ｓｎ＋２＊ｍを加算し、
加算されたデータは乗算器２１４で一１倍される。注目
画素Ｓｎ、ｍはシフトレジスタ２０８から出力され１乗
算器２１２で４倍され、加算器２１５で加算されて加算
器２１５からは、前記式２、第７図に示されるようなエ
ツジディテクト信号Ｇ−３１１が出力される。

尚、ｎ−２ライン目とｎ＋２ライン目のカーネル要素は
同じなのでシフトレジスタ２０９〜２１１を省き、ｎ−
２ライン目とｎ＋２ライン目の出力を加算した後、シフ
トレジスタ２ｏ１に入力しても良い、又、第１８図の回
路を用いて乗算器にカーネル木４の値を入れることによ
りエツジ検出部５を構成できることも明らかである。

（平滑化処理部３） 次に第７図平滑化処理部３のブロックの詳細を第２３図
に示す。

画像信号Ｓｌは夫々イメージの副走査方向に連続する５
ラインのデータより成り、加算器２７１により副走査５
画素の加算が行われる。

このデータは１ビツト遅延する為のシフトレジスタ２７
２に入力される。シフトレジスタ２７２の出力データは
加算器２７７〜２８０に入力される。加算器２７２では
シフトレジスタ２７２の出力とその１画素前のデータが
加算される。この加算結果は２７４のシフトレジスタに
ラッチされた後に２７８の加算器で次の画素と加算され
る。以下同様にして時間Ｔ２の時に加算器２８０からは
ｍ２４図に示す如くＳＮ、ｍ＋２＋ｓＮ、ｍ＋２＋ｓＮ
、ｍ＋ｓＮ。

ｍ　−１＋　Ｓ　Ｎ　、　ｍ　−２が出力される（ＳＮ
、Ｊ“５Ｎ−２・ｊ＋５Ｎ−ｉ　＋　ｊ＋Ｓｓ　、ｊ　
＋ＳＮ＋ｘ、ｊ＋ｓＮ＋２．ｊ）。

こうして注目画素をＳｎ、ｍとする時に式２の木３に示
される画素合計が加算器２８０より出力され除算器２８
１により合計画素数で。

割って平滑化データが得られる。又、第２５図に示すよ
うな重みづけをした平滑化をする回路が第２６図である
。動作タイミング等は第２３図と同じであるが、ｍ２６
図では乗算器３５１〜３５５により各ラインに重みづけ
し、又各列にも乗算器３５６〜３６０により重みづけす
ることによって第２５図の如き平滑化を行う。

この平滑化処理部では画像副走査方向にその加算値をす
べて加え合せてから画像主走査方向に加算しているので
回路規模が小さくできる。

（他の実施例） 本実施例においては微分値検出部、平滑化処理部、エツ
ジ強調部のカーネルを５×５としたが、モアレ除去の目
的とする線数によっては３Ｘ３でも良いし、５Ｘ５以上
必要となる場合もある。又目的に応じて微分値検出部、
平滑化処理部は夫々同じ大きさのカーネルを用いる必要
はない、更にカーネルは正方である必要はない。

また本実施例においては１組の５ラインバツフアを設け
、エツジ検出と平滑化とエツジ強調を並列処理によって
行うよう説明したが必ずしも並列に行う必要はない。

又、本実施例においては平滑化処理部３の出力である平
滑化信号Ｓ６と加算器７の出力であるエツジ強調信号Ｓ
ｌｌをガンマ変換部２の出力に従った割合で加算したが
、エツジ強調信号Ｓｌｌのかわりに入力画像信号ＳＬを
用いても良い、この場合１文字や線画に対して本実施例
より多少劣る面があるが装置が大幅に簡略化できる上に
モアレの抑制については本実施例と同心部を定数５９に
よって可変できるよう構成した場合は掛は算器６と加算
器７は不要となる。

更に本実施例において定数５９は外部から可変であると
したが、内部で固定であっても良し旭。

又１本発明の実施例において、ガンマ変換を行う制御信
号発生器２の特性は＠８図であるように説明したが、第
２７図−ａ−Ｃにガンマ変換器２の特性の変形例を示す
。

第２７図においては、制御信号Ｓ４の特性のみを示して
いるが、制御信号Ｓ３は ５３＝１−５４ であられさせる。

第２７図−ａは ５４＝０　　ただし　Ｏ＜Ｓ２＜０．５Ｓ　４　＝　１
．０　　ただし　０．５　＜　Ｓ　２　＜　１．０なる
特性を有し、特にガンマ変換部の回路が簡単に構成でき
るという特徴がある。

第２７図−すは ５４＝−ａｒｃｔ　ａｎ　（ｋ＠Ｓ２＋ｋ）なる特性を
有し、特に平滑信号とエツジ強調信号とのつながりがス
ムーズになるという特徴がある。

第２７図−Ｃは ５４＝０　　　ただし　Ｏ＜Ｓ２＜０．２５Ｓ　４　＝
　０．３３　　ただし　０．２５　＜　Ｓ　２　＜　０
．５５４　＝　０．６７　　ただし　Ｏ，’５　　＜Ｓ
２＜０．７５５４　＝　１．０　　　ただし　０．７５
＜３２＜１．０なる特性を有し、ｆｆ５Ｂ図に示す実施
例に対し。

比較的、回路が簡単になり、かつ第２７図−ａに示した
がンマ変換部の特性を用いた場合より平滑化信号とエツ
ジ強調信号とのつながりがスムーズになるという特徴が
ある。

さらに述べるなら、たとえば微分値検出部として良く知
られるプレウィツトのエツジ検出やソーベルのエツジ検
出法などを用いても良い。

またエツジ検出部としてラプラシアンを使用してもかま
わない、さらに前記プレウィツトのエツジ検出やソーベ
ルのエツジ検出法あるいはラプラシアンとしては通常３
ｘ３の核を用いて空間フィルター処理がなされるが、核
の大きさが３ｘ３以外に拡張して用いても本発明の本質
に影響を与えるものではない。

く効果〉 以上説明した様に本発明に依れば網点画像を再生する場
合にモアレの発生を防ルできると同時に、文字や細線に
ついてはエツジ強張により忠実に再現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の基本概念を示す図、ｉ２図は
各種画像のもつ周波数特性図、第３図。 第４図、第５図は各種微分フィルタの周波数特性図、第
６図は平滑化フィルタの周波数特性図。 第７図は本実施例の画像処理ブロック図、第８図は制御
信号発生部２のガンマ変換特性図。 第９図、第１０図は一次微分を行う微分値検出部１の動
作例を示す図、第１１図は平滑化処理部３の動作例を示
す図、第１２図はエツジ強調部５の動作例を示す図、第
１３図はｔｉＳ７図各部図番号波形図、第１４図はエツ
ジ検出部ｌの詳細回路図、第１５図は１次像分器３０６
゜３１２の詳細ブロック図、第１６図は１次像分器の動
作を示すタイミングチャート、第１７図は絶対値の回路
図、第１８図は１次像分器の他の例の詳細ブロック図、
第１９図はエツジ強調部５の詳細ブロック図、第２０図
はバッファ回路図、第２１図はイメージエリアを示す図
、第２２図はエツジ強調部の動作を示す図。 第２３図は平滑化処理部３の詳細ブロック図、第２４図
は平滑化処理部の動作を示す図、第２５図は他の平滑化
処理の為のカーネルを示す図、第２６図は第２５図の平
滑化を行う為のブロック図、第２７図（ａ八（ｂ）、（
Ｃ）は制御信号発生部２の他のガンマ変換特性を示す図
である。 図において。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像信号のエッジ部を検出するエッジ検出手段、前記画
   像信号を平滑化する平滑化手段、前記画像信号のエッジ
   を強調するエッジ強調手段、前記エッジ検出手段の検出
   出力により前記平滑化手段又は前記強調手段の出力を混
   合若しくは選択して出力する手段を有し、前記エッジ強
   調手段を構成する空間フィルタのピーク周波数を前記エ
   ッジ検出手段のそれよりも高周波数に設定したことを特
   徴とする画像処理装置。