JPS61251364A - 画像サンプリング装置 - 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】 皮１九乱 本発明は、原稿画像を画素単位で読み取る画像サンプリ
ング装置に関する。

盗圭肢豊 一般に、スキャナにより原稿画像面を光走査して画素単
位ごとサンプリングして読み取り、かつＡＤ変換するこ
とにより量子化されたデジタル画情報に基いてドツト式
によるプリンタにより画像の記録再生を行なわせる場合
、記＠画像の画質の改善を図るべく、画像のぼやけを補
正するためのエツジ強調のための、あるいは画像の平滑
化のための空間フィルタ処理を施すようにしている。

その空間フィルタ処理、とじては、重み付けされたＮＸ
Ｎのマトリクスを用いて、そのマトリクスの大きさに応
じて処理対象となる注目画素を中心とするＮＸＮ構成に
よる特定画素領域における各デジタル画情報を抽出し、
そのデジタル画情報とフィルタの各重みとを用いた所定
の演算を行なわせて注目画素のデジタル画情報の値を補
正するようにしている。

このような空間フィルタ処理を行なわせる場合、マトリ
クスサイズを大きくして広範囲な画素領域にわたって処
理することが画質改善の面から好ましいが、使用するマ
トリクスのサイズが大きいとそれに応じて抽出される特
定画素領域の各デジタル画情報を一時蓄積するバッファ
メモリの容量が大きくなるとともに、演算処理に多大な
時間を要するものとなるため、実際には画質をある程度
犠牲にして３×３程度の大きさのマトリクスが用いられ
ている。

しかし３×３程度のマトリクスでは、例えば原稿画像の
サンプリングピッチが６２μｍ（１６画素／　ｍ　ｍ　
）程度とすれば、画像周波数では５画素／　ｍ　ｍ以上
の高周波数に対してのみの空間フィルタ気運となる。視
覚に対してＭＴＦのピークにかかる１〜３画素／　ｍ　
ｍ程度の画像周波数を処理するには、より大きなマトリ
クスサイズ、例えば５Ｘ５，７Ｘ７または９×９程度の
マトリクスサイズによる空間フィルタを用いる必要があ
る。

ｌ眞 本発明は以上の点を考慮してなされたもので。

画素ごとサンプリングして読み取り、かつＡＤ変換する
ことにより量子化されたデジタル画情報の画質改善のた
めの空間フィルタ処理をなす場合。

マトリクスサイズを大きくしてもその空間フィルタ処理
を容易かつ簡単に行なわせることができるようにした画
像サンプリング装置を提供するものである。

駄 本発明はその目的達成のため、原稿画像を光走査してそ
の画情報を画素単位でサンプリングして読み取る際、特
に原稿画像面からの光画情報の入力側の端面が同心状に
複数の層が形成されるように光ファイバを束ね、その光
画情報の出力側が各層ごとに光画情報が並列的に出力さ
れるように構成された光ファイバ束を用いるようにして
いる。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。

第１図は本発明を具体的に実施したとき゛の画像読取装
置の一構成例を示すもので、主走査方向に回転するドラ
ム１に巻装された原稿２の画像面をランプ３により照明
したときの反射光をセルフォックレンズ４および光ファ
イバ束５を介して光電変換器６に送り、そこで電気信号
に変換することにより原稿２の画情報を画素単位にサン
プリングして読み取り、その光電変換器６の出力信号を
ＡＤ変換器７に与えて量子化し、その量子化されたデジ
タル画情報をバッファメモリ８に格納するようになって
いる。なおランプ３およびセルフォックレンズ４．光フ
ァイバ束５．光電変換器６からなる光学系は１図示しな
い機構によりドラム■の軸方向に副走査送りされるよう
になっている。

光ファイバ束５は、第２図に示すように、その入力側の
端部が複数の光ファイバを束ねて同心状に複数の層（こ
こでは層１．ＩＩ、ＩＩＩからなる３層構造としている
）が形成されるようにするとともに、その出力側の端部
が各層Ｉ、■、■ごとに各光ファイバがマトリクス状に
配列された方形のブロックＢｌ、Ｂ２．Ｂ３として並列
的に引き出されるように構成されている。ここでブロッ
クＢ１は層Ｉに、ブロックＢ２は層■に、ブロックＢ３
は層■にそれぞれ対応している。また光電変換器６は、
各ブロックＢｌ、Ｂ２３．Ｂ３にそれぞれ対向した光電
変換部６１，６２，６３からなっている。

しかしてこのような光ファイバ束５および光電変換器６
を用いることにより、原稿２の画情報を同心状に３層の
領域をもってサンプリングし、その各層のサンプリング
された画情報を並列的に読み取ることができるようにな
る。

なおその際、各層１．ＩＩ、ＤＩの半径の比が１：１．
４　：　１．７になるようにすると各層の断面積を同じ
にすることができるが、必ずしも各層の断面積を同じに
する必要はない。

いま、５×５のマトリクス構成による空間フィルタを用
いてエツジ強調の処理を行なわせる場合を考えてみる。

従来では、第３図（ａ）に示すように、それぞれ重み付
けされたビクセルＰ（ｘ＋ｙ）からなる５Ｘ５のマトリ
クス構成による空間フィルタを用いて、各じく第３図（
ｂ）に示すように、処理対象となる注目画素を中心とす
る５×５の特定画素領域における各デジタル化された画
素情報Ｉ　（ｘ。

ｙ）を抽出しく注目画素の画情報をＩ　（３，３）とし
ている）、下記の演算式にしたがって注目画素の処理デ
ータＩ’　　（３，３）を求めるようにしている。

ＸＰ　　（ｘｉ、ｙｊ））　　・・・　（１）このよう
に、従来では５×５のマトリクス構成による空間フィル
タを用いてエツジ強調の処理を行なわせる場合には、２
５個の各画素における画情報と２５個のピクセルにおけ
る各重み値とを用いて２５回の掛算とそれを合計するた
めの２４回の加算との処理が必要となる。また、注目画
素を中心とする５Ｘ５の特定画素領域における各デジタ
ル化された画素情報Ｉ（ｘ＊ｙ）を抽出するために、２
５画素分の容量をもったバッファメモリを必要とするこ
とになる。

第４図に、エツジ強調のための５×５のマトリクス構成
による空間フィルタの一構成例を示している。そのマト
リクスとしては、中心に対して回転対称となるように同
一の重みをもった数値配列となっており、４９の重み値
をもった中心ピクセルと、それを囲む−４の重み値をも
った各周囲ピクセルと、さらにそれを囲む−１の重み値
をもった各周囲ピクセルとの３層構造となっている。

また第５図に、平滑化のための５×５のマトリクス構成
による空間フィルタの一構成例を示している。

したがって、このような５×５のマトリクスにおける各
ピクセルの重み値が３層構造となっている空間フィルタ
を用いて前述した演算処理を行なわせる場合、その演算
を各層ごとにまとめて行なわせるように予め各層の合計
を求めることができれば演算時間をかなり短縮すること
ができるようになる。

しかして本発明では、光ファイバ束５を使用して原稿２
における処理対象となる注目画素を中心とした５×５の
特定画素領域のサンプリングを行なわせ、その光ファイ
バ束５の出力側のブロックＢ１から注目画素の光画情報
を、またブロックＢ２からその周囲画素における光調情
報の和を、ブロックＢ３からさらに外側の周囲画素にお
ける光調情報の和をそれぞれ並列的に得ることができる
ようにしている。

その光ファイバ束５の出力側の各ブロック８１〜Ｂ３か
らそれぞれ出力される光画情報を光電変換器６における
各光電変換部６１〜６３により電気的な画情報に変換し
、さらにＡＤ変換器７によりそれぞれ量子化したうえで
、バッファメモリ８に各量子化された画情報を格納させ
る。その際。

バッファメモリ８には、第６［１１１に示すように、光
ファイバ束５の出力側のブロック８１〜Ｂ３に応じた各
量子化された画情報Ｉ　（１）　、　Ｉ　　（２）　。

■　（３）が格納されることになる。すなわち、そのバ
ッファメモリ８には等測的に３画素分の容量をもって、
５Ｘ５の特定画素領域における注目画素の画情報、その
周囲画素の画情報の和、さらにその周囲画素の画情報の
和が抽出されることになる。

したがってこの場合には、バッファメモリ８に抽出され
た各画情報Ｉ　（ｘ）の構成にしたがって。

第７図に示すように、ピクセルＰ　（１）　、　Ｐ’（
２）、　Ｐ　（３）によって重み付けされた１×３のマ
トリクス構成からなる空間フィルタＰ　（ｘ）を用いて
下記式にしたがう演算を行なわせることにより。

注目画素のエツジ強調されたデータＩ’　　（１）を得
ることができるようになる。

Ｉ　　（１）　：Σ（Ｉ　　（ｘｔ）ｘＰ　（ｘｊ））
ｉ−： ・・・（２） ここで、各ピクセルＰ　（１）　、　Ｐ　（２）　、　
Ｐ（３）の値としては、Ｐ　（１）＝１．Ｏ＞Ｐ　（２
）＞Ｐ　（３）とすればよい。

また各ピクセルＰ　（１）　、　Ｐ　（２）　、　Ｐ　
（３）の値として、Ｐ　（１）＝１．１＞Ｐ　（２）＞
Ｐ（３）＞０とすれば、同様の演算をなすことによって
画像の平滑化のための処理を行なわせることができるよ
うになる。

このように本発明によるサンプリング手段を用いれば、
５×５のマトリクス構成による空間フィルタ処理を、従
来掛算のための演算が２５回、その各掛算の結果を合計
する加算のための演算が２４回の合計４９回の演算を要
していたものが、３回の掛算およびその各掛算の結果を
合計する２回の加算の合計５回の演算によってなすこと
ができるようになる。

同様に、２層構造の光ファイバ束を使用するようにすれ
ば３×３の特定画素領域における注目画素の画情報およ
びその周囲画素の画情報の和を並列的に得ることができ
、その場合３Ｘ３のマトリクス構成による空間フィルタ
処理を行なわせるに際して従来１７回の演算を要してい
たものが３回の演算ですむようになる。さらに４層構造
の光ファイバ束を使用するようにすれば７Ｘ７の特定画
素領域における注目画素の画情報およびその周囲画素の
画情報の和を並列的に得ることができ、その場合７Ｘ７
の７１−リクス構成による空間フィルタ処理を行なわせ
るに際して従来９７回の演算を要していたものが７回の
演算ですむようになる。

すなわち、ｎＸｎのマトリクス構成による空間フィルタ
処理を行なわせるに際して、従来の演算回数に比してｎ
／　（２ｎ”−１）の演算回数ですむようになり、その
分室間フィルタ処理に要する時間を大幅に短縮すること
ができるようになる。

このように本発明による画像サンプリング装置を用いれ
ば、エツジ強調または平滑化のための空間フィルた処理
を行なわせる場合、エツジ強調または平滑化をより効果
的に行なわせるために使用するマトリクスサイズを５ｘ
５，７Ｘ７などと大きくしていっても演算処理が容易に
なり、その処理データに基いてプリンタにより画像の記
録を行なわせる際、より画質に優れた画像の記録を行な
りせることができるようになる。

墓及 以上１本発明による画像サンプリング装置にあっては、
原稿画像を光走査してその画情報を画素単位でサンプリ
ングして読み取る際、特に原稿画像面からの光画情報の
入力側の端面が同心状に複数の層が形成されるように光
ファイバを束ね、その光画情報の出力側が各層ごとに光
画情報が並列的に出力されるように構成された光ファイ
バ束を用いるようにしたもので、画素ごとサンプリング
して読み取り、かつＡＤ変換することにより量子化され
たデジタル画情報の画質改善のための空間フィルタ処理
をなす場合、マトリクスサイズを大きくしてもその空間
フィルタ処理を容易かつ簡単に行なわせることができる
という優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像サンプリング装置の一実施例
を示す簡略構成図、第２図は同実施例における光ファイ
バ束の構成例を示す図、第３図（ａ）は５×５のマトリ
クス構成による空間フィルタを示す図、同図（ｂ）は５
×５の特定画素領域におけるデジタル画情報の配列を示
す図、第４図はエツジ強調のための５Ｘ５のマトリクス
構成による空間フィルタの一構成例を示す図、第５図は
平滑化のための５×５のマトリクス構成による空間フィ
ルタの一構成例を示す図、第６図は同実施例におけるバ
ッファメモリのデジタル画情報の格納状態を示す図、第
７図は本発明によって使用される空間フィルタの一構成
例を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿画像を光走査してその画情報を画素単位でサンプリ
   ングして読み取るものにおいて、原稿画像面からの光画
   情報の入力側の端面が同心状に複数の層が形成されるよ
   うに光ファイバを束ね、その光画情報の出力側が各層ご
   とに光画情報が並列的に出力されるように構成された光
   ファイバ束を用いるようにしたことを特徴とする画像サ
   ンプリング装置。