JPS6367079A

JPS6367079A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPS6367079A
Application number: JP20973986A
Authority: JP
Inventors: Tomio Sasaki; 富雄佐々木; Kazuyuki Nakahara; 中原　和之
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-09-08
Filing date: 1986-09-08
Publication date: 1988-03-25

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】（技術分野）本発明は、画像処理装置に関し、より詳細には、複数個
の光電変換素子に画像を投影し、光電変換素子の読取り
画像情報を得る、ファクシミリ、デジタル複写装置、フ
ァイリングシステム入力装置、ＣＡＤ　（Ｃｏｍｐｕｔ
ｅｒ　　−Ａｉｄｅｄ−Ｄｅｓｉｇｎ　）入力装置等に
適用し得る画像処理装置に関するものである。

（従来技術）従来の原稿読取り装置における画像処理装置について第
９図および第１０図を参照して説明する。

第９図は原稿読取り装置の概略説明図で、１は原稿、２
，３，４．５は搬送ローラ、６は反射板、７はコンタク
トガラス、８は螢光灯、９は光学レンズおよび１０はＣ
ＣＤ　（電荷結合素子）である。

このような装置において、原稿１は搬送ローラ２〜５に
より搬送され、原稿１は蛍光灯８により照明される。そ
の原稿像は光学レンズ９によりＣＣＤｌ０上に結像され
る。

第１０図は第９図の原稿読取り装置の回路を示すブロッ
ク図で、１は原稿、９は光学レンズ、１０はＣＣＤ、１
１は増幅回路、１２はアナログ／デジタルＡ／Ｄ変換回
路、１３はクロックトライバである。図中、縦方向の矢
印は主走査方向をそして横方向の矢印は副走査方向を示
す。第９図および第１０図においてＣＣＤｌ０上に結像
された原稿像はアナログ信号として出力されるが、極め
て微小な信号であるため増幅回路１１で増幅される。Ａ
／Ｄ変換回路１２は増幅されたアナログ画像信号を画素
毎に示す多値デジタル画像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換
後のデジタル画像信号は原稿画像のノイズ、光量ムラ、
コンタクトガラス７の汚れ、ＣＣＤｌ０の感度ムラ等に
より、正規画像データにノイズが現れる。

このノイズ対策としては、従来、Ａ／Ｄ変換回路１２の
前にシェーディング補正をしたり、Ａ／Ｄ変換回路１２
の後に周辺画素の平均値を出力したり、画像の孤立点認
識をしたりすることが提案されている。しかしながら、
シェーディング補正では原稿画像のノイズは補正されず
、小領域および画像全体における濃度の平均化は画像の
ノイズは低減されるが画像のシャープさが無くなり全体
としてポケた感じとなる。

また、孤立点認識によるノイズ除去には、ノイズが規則
的なものや周囲との温度差がかなり太きい孤立点とした
場合、周期的なノイズ成分のパワースペクトルはパワー
スペクトル空間において成る位置に集中するので、これ
を取り除くフーリエ変換した場合、および小頭域中にお
いて隣りの画素と同じ濃度で繋がっている連結成分を持
たないで数個の画素だけが濃度変化が大きいときそれを
ノイズとみなして取り除く場合とがある。しかしながら
、パワースペクトルを参照して取り除（ことは通常の文
字あるいは写真においてそのパワースペクトル成分がノ
イズとして見たパワースペクトル成分と同じでないこと
が条件であり、同じでないとき孤立点の誤認識が起こる
。また、小領域中における孤立点認識はその孤立点とみ
なす画素数が問題となり、入力画素数が正規の入力画像
で孤立点とみなされた画素数と同様の画像があれば、特
に網点画像の場合においてそれを誤認識する。

これらの誤認識により網点画像や小さな点などの欠落が
生じる。さらに、このノズル除去においては、孤立点の
認識によるアルゴリズムおよびハード構成が必要となり
、リアルタイムによるハード構成が困難となる。

（目的）本発明は、上記従来装置の欠点を克服すべくなされたも
ので、その目的とするところは、画像のノイズ除去とこ
のノイズ除去による画像のボケを取り除くことが出来る
画像処理装置を提供することである。

（構成）本発明は上記目的を達成させるため、複数個の光電変換
素子に画像を投影し、該光電変換素子の読取り画像情報
を得る画像処理装置において、読み取った単位領域の画
像情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段の読出し書込
みを制御する読出し書込み制御手段と、前記画像情報の
濃度信号を比較選択する比較選択手段とを備え、前記単
位領域内の画像情報を前記比較選択手段で画像情報の濃
度層を決定し、設定された濃度層に対応する画像情報を
取り出すことを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本発明を用いた原稿読取り装置の一例を示す回
路ブロック図であり、第１０図の従来例と同様に、１は
原稿、９は光学レンズ、１ｏはＣ０Ｄ（電荷結合素子）
、１１は増幅回路、１２はＡ／Ｄ　（アナログ／デジタ
ル）変換回路、１３はクロックトライバであり、さらに
Ａ／Ｄ変換回路１２の後にはメディアンフィルタ回路１
４、このメディアンフィルタ回路１４の制御回路１５お
よび操作部１６によって構成されている。図中、原稿１
０における縦方向矢印は主走査方向をかつ横方向矢印は
副走査方向を示す。

上記原稿読取り装置の原稿読取り方法について説明する
。原稿１の読取りはＣ０ＤＩＯが電気的に走査（主走査
）される主走査方向と、原稿１上で走査位置の移動（副
走査）される副走査方向の２方向の走査により行われる
。なお、副走査は原稿１を移動させて走査する方式、ま
たは原稿１を固定して光学系の移動で走査する方式のい
ずれでも良い。ＣＣＤｌ０上に結像された原稿像はアナ
ログの画像信号として出力されるが極めて微小な信号で
あるため増幅回路１１で増幅される。この増幅回路１１
で増幅されたアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換回路１２で
画素ごとに示す多（ｌｔ（例えは６４階調）デジタル画
像信号に変換される。このＡ／Ｄ変換後のデジタル画像
信号は、従来装置において説明したように、原稿画像の
ノイズ、光量ムラ、コンタクトガラス（第９図参照）の
汚れ、ＣＣＤｌ０の感度ムラなどにより正規画像データ
にノイズが現れる。このノイズはメディアンフィルタ回
路１４で補正され、このメディアンフィルタ回路１４に
より画像ノイズの除去、このノイズ除去による画像のボ
ケの除去、および画像シャープさの保持が同時に行われ
る。

メディアンフィルタとは、例えば第２図に示すような３
×３マトリクスの小領域において注目画素を×５、周辺
画素を×２．×４．×５．×８としたとき、×２．×４
．×５．×６．ｘＢを濃度順に比較して３番目の濃度値
をメディアンフィルタの出力濃度（注目画素に対応する
）とするものである。この場合、ノイズは白または黒の
ピーク値で表され、小領域中で１画素または２画素程度
となるため、ノイズを取り除くことができる。これと同
時にエツジ部の保存も可能となる。

平均化回路とは、例えば第２図に示すような、３×３マ
トリクスの小領域で×５の画素データを求めるとき、周
辺画素Ｘ２．×４．Ｘ（ｉ、×３との和を求め、その平
均値を×５の出力とするものである。下式（１１，（２
１はそれぞれ平均化回路のアルゴリズムを示し、式（２
）は注目画素に重みを付けたものである。

（ＩＩＤ　（×５）−（ｘ２＋ｘ４＋ｘ５＋ｘ６＋ｘ８
）÷５［２＋Ｄ　（×５）−（ｘ２＋ｘ４＋ｘ６＋ｘ８＋２・
×５）＋にこで、Ｄ（×５）は注目画素×５に対応する平均化回路
の出力データである。

第３図を原稿画像の画像データとすると、第４図がメデ
ィアンフィルタの出力、そして第５図が平均化回路の出
力（上式１）である。この平均化回路の出力ではノイズ
は低減されているが、周辺画素に影響を及ぼし、またエ
ツジもボケでいる。

これに対しメディアンフィルタではノイズは完全に除去
されており、同時にエツジ部は鮮明である。

本発明によるメディアンフィルタ回路１４について第６
図の画像データの例を用いて説明する。

現像データは原稿１よりＣＣＤｌ０によって読み取られ
るが、まず第６図のライン１を横方向矢印で示す主走査
方向にＸＩ、×２．×３．×４−一の画素データを読み
取る。次に縦方向の矢印で示す副走査方向の移動により
ライン１からライン２に移り、ライン２を主走査方向に
×５．×５゜×７．ｘＢ・−・・・の画素データを読み
取る。同様にライン２からライン３に移ってライン３の
×９゜ＸＩＯ，ｘｌｌ、×１２−・−の画素データを読
み取る。ここでメディアンフィルタで補正を行う画素（
注目画素）を×６、この注目画素×６を補正するために
参照する画素（周辺画素）を×２．×５、×７．ＸＩＯ
とする。

以下に、第７図のメディアンフィルタ回路１４の詳細な
ブロック回路図および第８図のタイミングチャートを参
照しながら説明する。

第８図のタイミングチャートに示すようにディレィ■は
第７図のブロック回路図におけるランダムアクセスメモ
リ　（ＲＡＭ）３７．３８，３９゜４０のチップセレク
トを作るためのものである。

Ｌゲート■は１ラインの光電変換素子より読み込まれた
画像データの有効画像データを示すもので、Ｃ０ＤＩＯ
（第１図）の駆動回路より発生するものである。このＬ
ゲート■はＤフリップフロップ３２でラッチさせられ、
アドレスカウンタ３６のロード信号（Ｌ　Ｄ）■とする
。ＪＫフリップフロップ３３のトグルモードによってＬ
ゲート■の立ち下がりでライトイネーブル（−ＷＥ］、
、ＷＢ２）■、■、その他の制御信号を作るものとする
。

アドレスカウンタ３６はロード信号■が“Ｌ　”のとき
初期値に設定され、ロード信号■が“Ｈ”のときにクロ
ック（ＣＬ　Ｋ）■の立ち一ヒがりエツジによりインク
リメントされる。これがＲＡＭ３７〜４０のアドレスに
入力されている。

Ｌゲート■はＪＫフリップフロップ３３を通った後、デ
ィレィライン３１とアンド回路３４．３５を通りＲＡＭ
３７〜４０のチップセレクトを通っている。

ＲＡＭ３７〜４０の読取り書込み制御はライトイネーブ
ル信号■、■およびチップセレクト信号（Ｃ３Ｉ、Ｃ３
２）■、■により決定され、読出し時ライトイネーブル
“Ｈ“、チップセレクトは＃Ｌ“、そして書込み時ライ
トイネーブル”Ｌ“、チップセレクト“Ｈ＃である。こ
のようにしてディレィライン３１、Ｄフリップフロップ
３２、ＪＫフリップフロップ３３、アンド回路３４，３
５、アドレスカウンタ３６、ＲＡＭ３７〜４０の入出力
を決定している。

ここで、第８図のタイミングチャート中の符号について
説明する。■、■はクロック（ＣＬ　Ｋ）、■はディレ
ィ、■はＬゲート、■はロード信号（ＬＤ）、■、■は
ライトイネーブル（ＷＥＩ。

ＷＢ２）、■、■はチップセレクト（Ｃ３Ｉ、Ｃ８２）
、［相］はアドレス、０４つは画像人力データを示す。

これらの符号は第７図中においても同様であり、第７図
中、ｙは画像出力データを示す。

第７図において、今、画像入力データ０に×１３　（デ
ータ値５８）が入力されたときを考える。

フリップフロップ４１の出力は×１２　（データ値５２
）で、フリップフロップ４２の出力は×１１　（データ
値５６）、フリップフロップ４３からは×１０　（デー
タ値５）が出力される。そのとき、フリップフロップ４
１，４２，４３．４４，４９゜５０．５１，５２，５３
．５４．５５はクロックの反転出力に同期して出力され
ている。ＲＡＭ３７．３日、およびＲＡＭ３９．４０は
一方が読出し時に他方が書込みを行う。

ＲＡＭ３７〜４０に入力されるデータは３　（スリー）
ステートバッファ４５．４６により選択され、ＲＡＭ３
７〜４０の出力はマルチプレクサ４７．４８によって選
択される。３ステートバッファ４５．４６は“Ｌ＃にて
出力され、マルチプレクサ４７．４８は“Ｌ　ｎで人出
力、′Ｈ“でＢ出力である。

現在、画像入力信号として×１３が出力し、３ステート
バツフア４５を介しそのとき３ステートバツフアは＃Ｌ
“の出力データを選択する。これはＪＫフリップフロッ
プ３３のライトイネーブル信号（ＷＢ２）■が＃Ｌ＃の
時点で選択していることによる。

ここで、３ステートバツフア４５はＩＧと１、そして２
Ｇと２が対応しており、ＩＧまたは２Ｇが“Ｌ＃のとき
、対応したライン１または２からデータが出力される。

これは３ステートバツフア４６も同様である。

そのとき、　ＲＡＭ３８はライトモード（書込みモード
）　、ＲＡＭ３７はリードモード（読取りモード）にな
っており　（第８図のタイミングチャート参照）、マル
チプレクサ４７の選択信号は“Ｌ“なので、×１３の１
ライン前のデータが出力される。また、フリップフロッ
プ４９からは×８が出力される。

この場合に、ＲＡＭ３９．４０および３ステートバツフ
ア４６も前記の読取りサイクル、書込みサイクルと同様
であるため、ＲＡＭ４０で×８が書き込まれ、ＲＡＭ３
９で×４が読み取られる。

マルチプレクサ４８からは×４が出力され、そしてフリ
ップフロップ５３からは×３が出力される。フリップフ
ロップ５０からは×７が出力され、フリップフロップ５
１からは×６、フリップフロップ５２からは×５、フリ
ップフロップ５４からは×２、そしてフリップフロップ
５５からは×１が出力される。

比較回路５８からの出力はＡ入力×１１　（データ値５
６）およびＢ入力×１０（データ値５）の比較を行ない
、Ａ入力がＢ入力より大きいとき、＃Ｈ“信号を出すも
のとする。そのとき、マルチプレクサ５７にはＡ入力に
×１０　（データ値５）を、そしてＢ入力に×１１　（
データ値５６）を、そしてマルチプレクサ５６にはＡ入
力に×１１、Ｂ入力にＸＩＯが入るようにしている。

現時点で、×１１のくデータ値５６）の画素データは５
６、×１０　（データ値５）の画素データは５となって
いるので、比較回路５８からは“Ｉ（“信号、マルチプ
レクサ５７からは×１１、マルチプレクサ５６からは×
１０が出力される。

比較回路６１は上記と同様に×９　（データ値７）×１
１　（データ値５６）を比較し、マルチプレクサ６０か
ら×１１、そしてマルチプレクサ５９から×９が出力さ
れる。

同様に、比較回路６４においても×９と×１０が比較さ
れ、マルチプレクサ６２から×１０が、そしてマルチプ
レクサ６３から×９が出力される。

比較回路６７においても同様に、×５　（データ値６）
と×１１　（データ値５６）が比較され、マルチプレク
サ６５から×５が、そしてマルチプレクサ６６から×１
１が出力される。

同様に、比較回路７０においても×５と×９を比較し、
マルチプレクサ６８から×５がマルチプレクサ６９から
×７が出力される。

比較回路７３も同様に×６　（データ値２）と×１１（
データ値５６）を比較し、マルチプレクサ７１から×６
が、そしてマルチプレクサ７２から×１１が出力される
。

比較回路７６では×５と×１０が比較され、マルチプレ
クサ７４から×１０が、そしてマルチプレクサ７５から
×５が出力される。

比較回路７９でも同様に×６と×９（データ値７）び比
較され、マルチプレクサ７７から×６が、そしてマルチ
プレクサ７８から×９が出力される。

同様に、比較回路８１においては×７（データ値５３）
と×１１　（データ値５６）が比較され、マルチプレク
サ８０から×７が出力される。ここで、×１１　（デー
タ値５６）はＸ１１．ＸＩＯ。

×９．×５．×５．×７の内１番大きなデータ値であり
、中間値となり得ないので削除される。

比較回路８４は×５と×６を比較し、マルチプレクサ８
２から×６が、そしてマルチプレクサ８３から×５が出
力される。

比較回路８７も同様に×７（データ値５３）と×９（デ
ータ値７）が比較され、マルチプレクサ８５から×９が
、そしてマルチプレクサ８６から×７が出力される。

同様に比較回路９０では×６と×１０が比較され、マル
チプレクサ８８から×６が、そしてマルチプレクサ８９
から×１０が出力される。

比較回路９３においても同様に、×５と×７が比較され
、マルチプレクサ９１から×５が、マルチプレクサ９２
から×９が出力される。

比較回路９５も同様に×１　（データ値５０）と×７　
（データ４ｉ！５３）が比較され、マルチプレクサ９４
から×１が出力される。ここで×７は×１０、×９．×
５．×６．×７．ｘｉの内１番大きな値であるため、中
間値にはなり得ないので削除される。

比較回路９８は×５と×１０を比較し、マルチプレクサ
９６から×１０が、そしてマルチプレクサ９７から×５
が出力される。

比較回路１０１においても同様に×１と×９が比較され
、マルチプレクサ９９から×９が、そしてマルチプレク
サ１００から×１が出力される。

比較回路１０３も同様に×６と×１０が比較され、マル
チプレクサ１０２から×１０が出力される。ここで、×
６　（データ（ｆ　２　）は×５、×６、×７、×９、
×１０、×１１の内１番手さいデータなので削除される
。

比較回路１０６も同様に×５と×９が比較され、マルチ
プレクサ１０４から×５が、そしてマルチプレクサ１０
５から×９が出力される。

同様に、比較回路１０８においても×１　（データ値５
０）と×２（データ値８）が比較され、マルチプレクサ
１０７より×２が出力される。ここで×１はＸＩＯ，×
９．×５．×６．ＸＩ、×２の内１番大きな値となるの
で削除される。

比較回路１１０は同様に×５と×１０を比較し、マルチ
プレクサ１０９から×５が出力される。

ここで×１０はＸｉ、×５．×９．ｘｌＯの内１番手さ
な値なので削除される。

比較回路１１３も同様に×２と×９が比較され、マルチ
プレクサ１１１から×９が、そしてマルチプレクサ１１
２から×２が出力される。

同様に、比較回路１１５においても×５と×９が比較さ
れ、マルチプレクサ１１４から×９が出力される。ここ
で×５は×２．×５．×９の内１番手さな値のため、中
間値となり得ないので削除する。

比較回路１１７においても同様に×２（データ値８）と
×３　（データ値１０）が比較され、マルチプレクサ１
１６から×２が出力される。ここで×３は中間値になり
得ないので削除する。

比較回路１１９においても同様に×２と×９を比較して
、マルチプレクサ１１８から×９を出力する。ここで×
２は中間値ではないので削除する。

以上で、中間値×９（データ値７）が出力画像データと
して取り出される。全体を見渡すと、上記では比較を行
い、中間値を取るのに不要な所（中間値になり得ないデ
ータ）を見つけて順次削除している。

上記実施例によれば、ＣＣＤｌ０によって読み取った単
位領域の画像情報をメディアンフィルタ回路１４のＲＡ
Ｍ３７〜４０に記憶し、ディレィライン３１、Ｄフリッ
プフロップ３２、ＪＫフリップフロップ３３、アンド回
路３４．３５、アドレスカウンタ３６等によってＲＡＭ
３７〜４０の読出し書込みを制御し、３ステートバツフ
ア４５゜４６、マルチプレクサ４７．４Ｂ、５６，５７
゜５９．６０，６２，６３，６５，６６．６８，６９．
７１．７２，７４，７５，１１．７８，８０゜８２．８
３，８５．８６，８８，８９，９１．９２．９４，９６
．９７．９９，１００，１０２゜１０４．１０５，１０
７，１０９，１１１，１１２．１１４，１１６，１１８
で画像を選択し、比較回路５８．　６１．　６４．　６
７、　７０．　７３．　７６．７９，８１．８４．８７
，９０，９３，９５゜９８．１０１，１０３，１０６．
１０８，１１０゜１１３．１１５，１１７．１１９で比
較することにより画像情報の濃度類を比較回路およびマ
ルチプレクサで決定し、設定された濃度類に対応する画
像情報を取り出すことができる。

上記メディアンフィルタの回路構成によりノイズが除去
され、画像のボケをなくし鮮鋭化できる。

また、中間値となり得ないデータを順次除去して中間値
の画素データのみを取り出すのでハードウェアが簡略化
され、コスト面でもメリットが高く、さらに小型化も可
能となる。

（効果）畝上のごとく、本発明によれば、単位領域内の画像情報
を比較選択手段で画像情報の濃度類を決定し、設定され
た濃度類に対応する画像情報を取り出すようにしたので
、読み取った画像情報のノイズ除去とこのノイズ除去に
よる画像のボケを無（すことができ、必要画像情報以外
の汚れが無く同時にシャープさを保つ鮮明な画像が得ら
れるという効果を奏する画像処理装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いた原稿読取り装置の一例を示すブ
ロック回路図、第２図は小領域での注目画素と周辺画素
の関係を示す３×３マトリクス図、第３図は原稿画像デ
ータを示すマトリクス図、第４図はメディアンフィルタ
の出力を示すマトリクス図、第５図は平均化回路の出力
を示すマトリクス図、第６図は本発明の実施例において
使用する画像データを示すマトリクス図、第７図は本発
明によるメディアンフィルタを説明するブロック図、第
８図は第７図のブロック回路図におけるタイミングチャ
ート、第９図は従来の原稿読み取り装置の概略説明図、
第１０図はその回路を示すブロック図である。１０・・・ＣＣＤ、１２・・・Ａ／Ｄ変換回路、１４・
・・メディアンフィルタ回路、３１・・・ディレィライ
ン、３２−Ｄフリップフロップ、３３・・・ＪＫフリッ
プフロップ、３４．３５・・・アンド回路、３６・・・
アドレスカウンタ、３７〜４０・・・ＲＡＭ、４５，４
．６・・・３ステートバツフア、４７，４．８，５６，
５７゜５９．６０，６２，６３，６５，６６．６Ｂ、６
９．７１，７２，７４，７５．７７．７８，８０゜８２
．８３，８５，８６，８８．８９．９１，９２．９４．
９６，９７，９９，１００，１０２゜１０４．１０５，
１０７，１０９，１１１，１１２．１１４，１１６，１
１８・・・マルチプレクサ、５８．６１，６４，６７．
７０，７３．７６．７９．８１．８４，８７，９０，９
３，９５，９８゜１０１、．１０３，１０６，１０８．
］、１．０．１１３．１１５，１１７．１１９・・・比
較回路。第１図第２図第３図

【Ｘ【】

環峙糺手続補正書（帥）昭和６２年　］月　７日特許許長官殿事件の表示特願昭６１−２０９７３９号発明の名称画像処理装置補正をする者事件との関係　出願人

Claims

【特許請求の範囲】

複数個の光電変換素子に画像を投影し、該光電変換素子
の読取り画像情報を得る画像処理装置において、読み取
つた単位領域の画像情報を記憶する記憶手段と、該記憶
手段の読出し書込みを制御する読出し書込み制御手段と
、前記画像情報の濃度信号を比較選択する比較選択手段
とを備え、前記単位領域内の画像情報を前記比較選択手
段で画像情報の濃度順を決定し、設定された濃度順に対
応する画像情報を取り出すことを特徴とする画像処理装
置。