JPS632517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイジタル複写機やデイジタル・フ
アクシミリ装置のような画像処理装置において、
解像度補正および階調補正を施すための技術に関
する。

例えばデイジタル複写機では、スキヤナで原稿
画像を読み取り、必要な処理を施したのちプロツ
タ装置で再生させる。上記の処理中には、スキヤ
ナのMTF（Modulation Transfer Function）補
正などの解像度補正や、原稿画像の画質やプロツ
タ装置の変換特性に応じた階調補正が一般に含ま
れる。

階調補正特性は、処理しようとする原稿の種類
やプロツタ装置の種類に応じて適正化しないと、
良画質の再生画像が得られない。しかるに、従来
のデイジタル複写機などでは一般に、スキヤナで
読み取られたアナログ画像をデイジタル化する前
の段階で、アナログ回路を用いて階調補正を行な
つている。このようなアナログ段階で階調補正を
行なう方式であると、デイジタル段階で階調補正
を実行する場合ほど自由に補正特性を設定するこ
とができないため、原稿の種類によつては十分な
画質で画像を再生し得ないことがあつた。

本発明の１つの目的は、上記の問題を解消する
ために、階調補正をデイジタル段階で実行するよ
うにした画像処理装置を提供することにある。

デイジタル段階で階調補正を実行しようとした
場合、解像度補正との関係で別の問題がある。従
来のデイジタル複写機などでは、スキヤナで得ら
れたアナログ画像をデイジタル化したのち、デイ
ジタル・フイルタを用いてコンボリユーシヨンを
実行することにより、解像度補正を行なつている
のが一般的である。ところで従来は、デイジタ
ル・フイルタの係数をその総和が１となるように
通常設定している。その１例を第１図によつて説
明する。

補正処理すべき注目画素を第１図イのＸとし、
その周囲の画素をＡ〜Ｈとすると、デイジタル・
フイルタの各係数は第１図ロのように決められ
る。ただし、ここでは８階調のデイジタル画像を
扱うと仮定している。

注目画素Ｘの処理後の濃度レベルX′は、 X′＝３×Ｘ−0.5×（Ｂ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｇ） となる。実際には、この値X′を正規化してから
出力する。

なお、ここに示した例は解像度を上げて画質の
鮮明化をはかるためのものであるが、ボケ画像を
得るためのデイジタル・フイルタも同様に係数の
総和が１となるように決められていた。

さて、このようなデイジタル・フイルタを用い
てｎ階調デイジタル画像にコンボリユーシヨンを
実行して得られたｎ階調のデイジタル画像に、階
調補正を施そうとした場合、補正後のデイジタル
画像の階調数を（ｎ−１）以下にせざるを得な
い。すなわち、階調補正は濃度レベルを再配分す
ることによつて行なうが、処理前の階調数より処
理後の階調数が小さくないと、濃度レベルの配分
の仕方が１種類だけであり、階調補正が不可能で
ある。例えば、４階調から３階調に再配分する仕
方は、第２図に示すようにNo.１、No.２、No.３の３
通りがある。しかし、４階調から４階調への変換
では、対応レベルをそのまま配分する以外にな
く、階調補正は不可能である。

したがつて、従来のようなデイジタル・フイル
タを用いた場合、その後段で階調補正を実施しよ
うとすると、デイジタル・フイルタより前段でデ
イジタル画像の階調数を、階調補正後の階調数よ
り予め大きくしておく必要がある。これはハード
ウエア量の増大を招き、好ましくない。

したがつて本発明のもう１つの目的は、デイジ
タル・フイルタの前段階の階調数を増加させるこ
となく、デイジタル・フイルタの後段で階調補正
を実行するようにした画像処理装置を提供するこ
とである。

しかして本発明による画像処理装置は、係数の
総和を１より大きく設定したデイジタル・フイル
タによりデイジタル画像に解像度補正を施し、処
理後のデイジタル画像にレベル変換テーブルによ
つて階調補正を施すことを特徴とするものであ
る。以下、図面によつて本発明をより具体的に説
明する。

第３図は、本発明の画像処理装置を実施するデ
イジタル複写機の概略ブロツク図である。

１００はスキヤナであり、原稿を光学的に読取
り走査し、アナログの画像信号を出力する。この
アナログ画像信号はアナログ／デイジタル変換器
１０１によつて濃度レベル０（白）から濃度レベ
ル７（黒）の８階調にデイジタル化される。

８階調のデイジタル画像信号は３行×３列のレ
ジスタマトリクス１０５の１行目に入力され、順
次右シフトされる。また８階調デイジタル画像信
号は１走査ライン分の容量を持つシフトレジスタ
１０３に入力され、順次右シフトされる。このシ
フトレジスタ１０３の出力はレジスタマトリクス
１０５の２行目に入力され右シフトされると同時
に、１走査ライン分の容量を持つもう１つのシフ
トレジスタ１０４に入力され順次右シフトされ
る。このシフトレジスタ１０４の出力はレジスタ
マトリクス１０５の３行目に入力され、右シフト
される。このようにして、第１図イに示すよう
な、各時点における注目画素Ｘとその周辺の８画
素Ａ〜Ｈの濃度データがレジスタマトリクス１０
５内に得られる。これら９画素分の８階調濃度デ
ータは、解像度補正のためのデイジタル・フイル
タ回路１０６に並列に入力される。

デイジタル・フイルタ回路１０６は、入力され
る８階調のデイジタル画像データに従来と同様
に、デイジタル・フイルタによるコンボリユーシ
ヨンを実行するものである。このデイジタル・フ
イルタ回路１０６は、デイジタル演算器を用いて
ハードウエアだけ、あるいはマイクロプログラム
制御を併用して構成することもできるが、ここで
はROM（リード・オンリー・メモリ）を用いた
構成である。

レジスタマトリクス１０５から出力される９画
素分のデイジタル画像データをアドレス入力とし
て、デイジタル・フイルタ回路１０６のROMが
アクセスされ、コンボリユーシヨン実行結果のデ
イジタル画像データが生成される。なお、上記の
ROM内には、係数の組合せを変えた複数種のデ
イジタル・フイルタに対応する演算結果のパター
ンが書き込まれており、解像度補正指定器１１１
によつて任意の１つのデイジタル・フイルタを選
択できるようになつている。すなわち、解像度補
正指定器１１１のいずれかのキーを押下すると、
その押下キーに対応するコードがエンコーダ１０
９より出力され、このコードがデイジタル・フイ
ルタ回路１０６のROMに上位アドレスとして入
力されることにより、上記の選択がなされる。

ここで本発明においては、上記のROMに格納
されているデイジタル・フイルタの係数は、その
総和が１より大きくなるように設定されており、
本例では、総和が２となるように各係数の値が設
定されている。デイジタル・フイルタの係数値の
例を第４図に示す。このデイジタル・フイルタ
は、第１図ロに示したデイジタル・フイルタと同
様に解像度を上げて鮮明化する作用があるもので
ある。

さて、デイジタル・フイルタの係数の総和が２
であるから、デイジタル・フイルタ回路１０６か
ら出力されるデイジタル画像データは、入力画像
データに比べて平均濃度レベルが２倍になつてお
り、見かけ上は16階調となつている。これが本発
明の重要な点であり、このお蔭でデイジタル・フ
イルタ回路１０６の入力側の階調数を増加させな
くても、後段側で同じ８階調への階調補正が可能
となる（７階調以下への階調補正も当然可能であ
る）。

１０７は階調補正のためのレベル変換テーブル
回路であり、デイジタル・フイルタ回路１０６よ
り入力されるデイジタル画像データをアドレスデ
ータとしてアクセスされ、濃度レベルを再配分し
た８階調のデイジタル画像データを出力する。こ
の変換テーブル回路１０７は、濃度レベルの再配
分の仕方（補正特性）を変えた複数の変換テーブ
ルを備えており、階調補正指定器１１２のキーの
押下によりエンコーダ１１０より出るコードによ
つて、１つの変換テーブルを選択できるようにな
つている。

第５図に、上記の補正特性の例をグラフで示
す。同図において、補正特性ａはグレーレベルが
等分布するような写真画像（顔写真など）、ｂは
低コントラスト画像、ｃは高ノイズ画像などにそ
れぞれ適用すると、良画質の再生画像が得られ
る。また補正特性は、プロツタ装置の現像器が乾
式か湿式かによつても変える必要がある。補正特
性ｃは乾式現像の場合に適し、ａは湿式現像に適
する。

なお、上記の階調補正はソフトウエアによつて
実現することも可能である。

上記のようにして、デイジタル・テーブル回路
１０６で解像度補正を受け、ついで変換テーブル
回路１０７で階調補正を受けた８階調デイジタル
画像データは、プロツタ装置１０８に送られ、再
生される。

なお、デイジタル複写機を例にして以上説明し
たが、本発明は他の画像処理装置にも同様に適用
できることは明らかである。

本発明による画像処理装置は以上に詳述した如
くであり、従来よりも自由な階調補正が可能とな
り、また解像度補正前の階調数を格別増加させる
必要がないため比較的低コストで実施できる等、
多くの利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図イおよびロは従来のデイジタル・フイル
タを説明するための図、第２図は解像度補正処理
後に階調補正処理を行なう場合の問題点を説明す
るための図、第３図は本発明を適用したデイジタ
ル複写機の一例を示す概略ブロツク図、第４図は
デイジタル・フイルタの係数値の一例を示す図、
第５図は階調補正特性の例を示す図である。 １００…スキヤナ、１０１…アナログ／デイジ
タル変換器、１０３，１０４…シフトレジスタ、
１０５…レジスタマトリクス、１０６…デイジタ
ル・フイルタ回路、１０７…変換テーブル回路、
１０８…プロツタ装置、１０９，１１０…エンコ
ーダ、１１１…解像度補正指定器、１１２…階調
補正指定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 読取られたアナログ画像信号を多階調の第１
   デイジタル画像信号に変換するアナログ・デイジ
   タル変換手段と、前記第１デイジタル画像信号に
   対し、係数の総和を１より大きく設定したデイジ
   タルフイルタにより解像度補正処理を施して、前
   記第１デイジタル画像信号以上の多階調の第２デ
   イジタル画像信号を出力する解像度補正処理手段
   と、前記第２デイジタル画像信号に対し、レベル
   変換テーブルにより階調補正処理を施して、前記
   第２デイジタル画像信号以下の多階調の第３デイ
   ジタル画像信号を出力する階調補正処理手段とを
   有することを特徴とする画像処理装置。