JP2640661B2 - 画像信号処理方法 - Google Patents
画像信号処理方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、イメージセンサによりフィルムの投影画像
を走査して得られる画像信号を二値化するための画像信
号処理方法に関するものである。
を走査して得られる画像信号を二値化するための画像信
号処理方法に関するものである。
(発明の技術的背景) CCDラインセンサやCCDエリヤセンサ等のイメージセン
サによりフィルムの投影画像を読出し、この画像信号を
二値化する方法が、従来より種々提案されている。例え
ば本願の出願人は画像信号をボケ修正した後、一定の二
値化レベルと比較する方法を提案した(特開昭62−1300
68号参照)。またこの場合に二値化レベルを、画像信号
に平滑、圧縮、レベルシフトの各処理を施して得るよう
にし、いわば画像信号に応じて浮動する二値化レベルと
する方法も提案した。
サによりフィルムの投影画像を読出し、この画像信号を
二値化する方法が、従来より種々提案されている。例え
ば本願の出願人は画像信号をボケ修正した後、一定の二
値化レベルと比較する方法を提案した(特開昭62−1300
68号参照)。またこの場合に二値化レベルを、画像信号
に平滑、圧縮、レベルシフトの各処理を施して得るよう
にし、いわば画像信号に応じて浮動する二値化レベルと
する方法も提案した。
ここにボケ修正は、画像の高周波成分を強調すること
により、画像のエッジを強調するものであり、一次微分
やラプラシアン(二次微分)を用いた高域強調フィルタ
が使用できる。しかしこのような高域強調フィルタは本
質的に微分を用いるものであるためノイズ(雑音)に弱
い。一方フィルムを投影して画像を読取る場合には、フ
ィルムにゴミやホコリあるいは傷が付くことが避けられ
ない。このためこの種の投影画像を読取る場合には画像
の白地(白抜け)や黒地(黒つぶれ)の領域のノイズも
同時に強調されてしまい、これが二値化処理後の画質を
著しく低下させるという問題があった。
により、画像のエッジを強調するものであり、一次微分
やラプラシアン(二次微分)を用いた高域強調フィルタ
が使用できる。しかしこのような高域強調フィルタは本
質的に微分を用いるものであるためノイズ(雑音)に弱
い。一方フィルムを投影して画像を読取る場合には、フ
ィルムにゴミやホコリあるいは傷が付くことが避けられ
ない。このためこの種の投影画像を読取る場合には画像
の白地(白抜け)や黒地(黒つぶれ)の領域のノイズも
同時に強調されてしまい、これが二値化処理後の画質を
著しく低下させるという問題があった。
またこの種の装置では、光学系の照度の不均一、イメ
ージセンサの特性、レンズの収差等の影響により、画像
周辺部が暗くなるシェーディング現象が発生する。この
シェーディング現象は特に画像の白地部分に対する画像
信号の出力レベルに影響を及ぼし、この画像信号をその
ままボケ修正処理したのでは、二値化処理にあたって場
所によるノイズの影響の度合が異ってくる。すなわち第
7A図に示すように、画像信号aがシェーディング特性b
により変形されている場合に、この信号aに高域強調に
よるボケ修正処理を行なうと、第7B図の出力cのように
なり、これを二値化レベルdで二値化すると信号レベル
の低い左右両端域でノイズの影響を大きく受け、信号レ
ベルの高い中央域ではノイズの影響をほとんど受けなく
なるのである。このため画質の場所による変化が大きく
なり、均質な画像を得ることが困難になるという問題が
有った。
ージセンサの特性、レンズの収差等の影響により、画像
周辺部が暗くなるシェーディング現象が発生する。この
シェーディング現象は特に画像の白地部分に対する画像
信号の出力レベルに影響を及ぼし、この画像信号をその
ままボケ修正処理したのでは、二値化処理にあたって場
所によるノイズの影響の度合が異ってくる。すなわち第
7A図に示すように、画像信号aがシェーディング特性b
により変形されている場合に、この信号aに高域強調に
よるボケ修正処理を行なうと、第7B図の出力cのように
なり、これを二値化レベルdで二値化すると信号レベル
の低い左右両端域でノイズの影響を大きく受け、信号レ
ベルの高い中央域ではノイズの影響をほとんど受けなく
なるのである。このため画質の場所による変化が大きく
なり、均質な画像を得ることが困難になるという問題が
有った。
またフィルムの投影画像ではフィルムに細かい傷が付
いていることが多く、この傷が投影した際に黒地のノイ
ズになる。従来の画像処理ではこの黒地のノイズも高域
強調により強調され、画質を悪化させる原因ともなって
いた。
いていることが多く、この傷が投影した際に黒地のノイ
ズになる。従来の画像処理ではこの黒地のノイズも高域
強調により強調され、画質を悪化させる原因ともなって
いた。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
フィルムを投影して得た画像信号を二値化処理に先立っ
て高域強調フィルタなどによる高域強調を行う際に、白
地に含まれるノイズが画質の場所による不均一を引き起
すことがなく、同時に黒地のノイズも除去し、画像を二
値化処理した後の画質を高く維持することが可能な画像
信号処理方法を提供することを目的とする。
フィルムを投影して得た画像信号を二値化処理に先立っ
て高域強調フィルタなどによる高域強調を行う際に、白
地に含まれるノイズが画質の場所による不均一を引き起
すことがなく、同時に黒地のノイズも除去し、画像を二
値化処理した後の画質を高く維持することが可能な画像
信号処理方法を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、フィルム投影画像をイメ
ージセンサで走査して得られる画像信号を所定の二値化
レベルと比較して二値化する画像信号処理方法におい
て、前記投影画像の白地に対応する画像信号レベルより
僅かに低くかつシェーディング補正特性が重畳された上
ノイズカットレベルを用いて投影画像の白地に対応する
画像信号に含まれるノイズを除去し、また黒地に含まれ
るノイズを一定の下ノイズカットレベルを用いて除去し
て画像信号を得た後、この画像信号のボケ修正を行なっ
て画像信号を尖鋭化し、さらに所定の二値化レベルによ
り二値化することを特徴とする画像信号処理方法、によ
り達成される。。
ージセンサで走査して得られる画像信号を所定の二値化
レベルと比較して二値化する画像信号処理方法におい
て、前記投影画像の白地に対応する画像信号レベルより
僅かに低くかつシェーディング補正特性が重畳された上
ノイズカットレベルを用いて投影画像の白地に対応する
画像信号に含まれるノイズを除去し、また黒地に含まれ
るノイズを一定の下ノイズカットレベルを用いて除去し
て画像信号を得た後、この画像信号のボケ修正を行なっ
て画像信号を尖鋭化し、さらに所定の二値化レベルによ
り二値化することを特徴とする画像信号処理方法、によ
り達成される。。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図はそ
の具体例の概念図、第3A〜3C図は処理過程の信号波形を
示す図、第4図は3×3マトリックスを示す図である。
の具体例の概念図、第3A〜3C図は処理過程の信号波形を
示す図、第4図は3×3マトリックスを示す図である。
第1図において符号10は光源であり、この光源10の光
はコンデンサレンズ12、フィルム14、投影レンズ16、ミ
ラー18を介してイメージセンサ20に導かれ、フィルム14
の投影画像はイメージセンサ20に結像する。イメージセ
ンサ20はCCDラインセンサやCCDエリヤセンサ等で形成さ
れ、パルス回路(図示せず)から供給されるパルスによ
り駆動されかつ時系列画像信号aを出力する。この画像
信号aはフィルム14がネガの場合には第3A図のような出
力波形となる。すなわちこの時にはバックグラウンド領
域が黒地となってその画像信号は低レベルとなり、像を
含む領域が白地となってその信号レベルが高くなる。こ
こに画像信号aは、シェーディングの影響を受け、第7A
図に示したシェーディング特性bが重畳されて中央部の
出力レベルが高く左右両端部のレベルが低くなってい
る。なお第3A〜C図では横軸は時間或は画素順を示し、
縦軸は電圧を示す。
はコンデンサレンズ12、フィルム14、投影レンズ16、ミ
ラー18を介してイメージセンサ20に導かれ、フィルム14
の投影画像はイメージセンサ20に結像する。イメージセ
ンサ20はCCDラインセンサやCCDエリヤセンサ等で形成さ
れ、パルス回路(図示せず)から供給されるパルスによ
り駆動されかつ時系列画像信号aを出力する。この画像
信号aはフィルム14がネガの場合には第3A図のような出
力波形となる。すなわちこの時にはバックグラウンド領
域が黒地となってその画像信号は低レベルとなり、像を
含む領域が白地となってその信号レベルが高くなる。こ
こに画像信号aは、シェーディングの影響を受け、第7A
図に示したシェーディング特性bが重畳されて中央部の
出力レベルが高く左右両端部のレベルが低くなってい
る。なお第3A〜C図では横軸は時間或は画素順を示し、
縦軸は電圧を示す。
この画像信号aは下地ノイズカット回路22に入力さ
れ、ここで画像の黒地(ネガフィルムに対するバックグ
ラウンド域、ポジフィルムに対する画像域)に含まれる
ノイズを除去する。すなわちこの回路22は例えば第2図
に示すように比較器24とスイッチ26とで構成され、比較
器24は画像信号aと下ノイズカットレベルeとを比較す
る。スイッチ26はこの比較器24がa<eと判断した時に
下ノイズカットレベルeを選択し、a≧eの時には画像
信号aを選択する。この結果この回路22の出力fは下ノ
イズカットレベルeでスライスされ、バックグラウンド
域のノイズがカットされる。ここに下ノイズカットレベ
ルeは黒地に対する画像信号レベルより僅かに高いレベ
ルに設定される。
れ、ここで画像の黒地(ネガフィルムに対するバックグ
ラウンド域、ポジフィルムに対する画像域)に含まれる
ノイズを除去する。すなわちこの回路22は例えば第2図
に示すように比較器24とスイッチ26とで構成され、比較
器24は画像信号aと下ノイズカットレベルeとを比較す
る。スイッチ26はこの比較器24がa<eと判断した時に
下ノイズカットレベルeを選択し、a≧eの時には画像
信号aを選択する。この結果この回路22の出力fは下ノ
イズカットレベルeでスライスされ、バックグラウンド
域のノイズがカットされる。ここに下ノイズカットレベ
ルeは黒地に対する画像信号レベルより僅かに高いレベ
ルに設定される。
この下ノイズカット回路22の出力fは、次に上ノイズ
カット回路28に入力され、ここで画像の白地(ネガフィ
ルムに対する画像域、ポジフィルムに対するバックグラ
ウンド域)に含まれるノイズを除去する。すなわちこの
回路28は例えば第2図に示すように比較器30とスイッチ
32と上ノイズカットレベル発生器34とで構成される。上
ノイズカットレベル発生器34は、シェーディング補正を
含みかつ白地に対する画像信号レベルより僅かに低いレ
ベルに設定された上ノイズカットレベルgをイメージセ
ンサ20の走査位置と同期して出力する。比較器30は出力
fと上ノイズカットレベルgとを比較する。スイッチ32
はこの比較器30がf≦gと判断した時に出力fを選択
し、f>gの時には上ノイズカットレベルgを選択す
る。この結果回路22で下ノイズカットレベルeでスライ
スされた後この回路28でさらに上ノイズカットレベルg
でスライスされ、画像の黒時および白地のノイズがカッ
トされる。この結果画像信号aは、第3B図のようにバッ
クグラウンド域と画像域とに含まれるノイズがカットさ
れた信号hとなる。
カット回路28に入力され、ここで画像の白地(ネガフィ
ルムに対する画像域、ポジフィルムに対するバックグラ
ウンド域)に含まれるノイズを除去する。すなわちこの
回路28は例えば第2図に示すように比較器30とスイッチ
32と上ノイズカットレベル発生器34とで構成される。上
ノイズカットレベル発生器34は、シェーディング補正を
含みかつ白地に対する画像信号レベルより僅かに低いレ
ベルに設定された上ノイズカットレベルgをイメージセ
ンサ20の走査位置と同期して出力する。比較器30は出力
fと上ノイズカットレベルgとを比較する。スイッチ32
はこの比較器30がf≦gと判断した時に出力fを選択
し、f>gの時には上ノイズカットレベルgを選択す
る。この結果回路22で下ノイズカットレベルeでスライ
スされた後この回路28でさらに上ノイズカットレベルg
でスライスされ、画像の黒時および白地のノイズがカッ
トされる。この結果画像信号aは、第3B図のようにバッ
クグラウンド域と画像域とに含まれるノイズがカットさ
れた信号hとなる。
36はボケ修正回路であり、例えば高域強調フィルタを
用いて信号hの高周波成分を強調し画像のエッジ強調を
行うものである。
用いて信号hの高周波成分を強調し画像のエッジ強調を
行うものである。
この高域強調フィルタ38は、例えば画像空間を中心画
素に現れる奇数マトリックスとした時、その中心画素を
強調するように機能する。この高域強調フィルタ38とし
ては、例えば第4図に示すように3×3マトリックスの
各画像データをa〜iとした時、中心画素に対するデー
タeをその周囲の4画素のデータを用いて E=5e−(b+d+h+f) に変換し、このEを新たな画像信号とする。この場合US
マスク38は第2図に示すように設定され、このマトリッ
クスの各要素が中心画素を中心とする周囲4つの画素の
画像データに積算され、その積算値の和Eが求められ
る。このようにして強調された画像信号iは比較器40に
おいて二値化レベルjと比較され、二値化信号kが得ら
れる。
素に現れる奇数マトリックスとした時、その中心画素を
強調するように機能する。この高域強調フィルタ38とし
ては、例えば第4図に示すように3×3マトリックスの
各画像データをa〜iとした時、中心画素に対するデー
タeをその周囲の4画素のデータを用いて E=5e−(b+d+h+f) に変換し、このEを新たな画像信号とする。この場合US
マスク38は第2図に示すように設定され、このマトリッ
クスの各要素が中心画素を中心とする周囲4つの画素の
画像データに積算され、その積算値の和Eが求められ
る。このようにして強調された画像信号iは比較器40に
おいて二値化レベルjと比較され、二値化信号kが得ら
れる。
このように高域強調によるボケ修正の処理に先行し
て、画像の白地および黒地に対応する画像信号のノイズ
を下ノイズカットレベルeおよびシェーディング補正を
含む上ノイズカットレベルgにより除去するから、ボケ
修正処理する地に画像信号の特に白抜けの領域に含まれ
る細かいノイズが増幅され、この増幅されたノイズのレ
ベルがシェーディングの影響により変動して、二値化処
理する際に悪影響を及ぼすことが無い。このためノイズ
の影響が画像の位置によって変化する不都合を解消出来
る。特にフィルム投影画像では黒地領域の画像はシェー
ディングの影響を受けにくいから、この黒地に対しては
一定の下ノイズカットレベルeによりノイズを除去でき
る。
て、画像の白地および黒地に対応する画像信号のノイズ
を下ノイズカットレベルeおよびシェーディング補正を
含む上ノイズカットレベルgにより除去するから、ボケ
修正処理する地に画像信号の特に白抜けの領域に含まれ
る細かいノイズが増幅され、この増幅されたノイズのレ
ベルがシェーディングの影響により変動して、二値化処
理する際に悪影響を及ぼすことが無い。このためノイズ
の影響が画像の位置によって変化する不都合を解消出来
る。特にフィルム投影画像では黒地領域の画像はシェー
ディングの影響を受けにくいから、この黒地に対しては
一定の下ノイズカットレベルeによりノイズを除去でき
る。
第5図は他の実施例のブロック図、第6A〜6D図は各部
の出力波形図である。
の出力波形図である。
この実施例は二値化レベルを画像信号aを用いて変動
するようにしたものである。すなわち画像信号a(第6A
図)は平滑回路50において平滑されて平滑化信号l(第
6B図)とされ、この平滑化信号lは圧縮回路52で圧縮さ
れる。この圧縮信号m(第6C図)の電圧レベルはさらに
レベルシフト回路54でnだけレベル上昇される。このレ
ベルシフトした信号o(第6C図)は比較器40において、
すでにボケ修正が終った第3C図に示す信号iと比較さ
れ、二値化信号pが得られる。
するようにしたものである。すなわち画像信号a(第6A
図)は平滑回路50において平滑されて平滑化信号l(第
6B図)とされ、この平滑化信号lは圧縮回路52で圧縮さ
れる。この圧縮信号m(第6C図)の電圧レベルはさらに
レベルシフト回路54でnだけレベル上昇される。このレ
ベルシフトした信号o(第6C図)は比較器40において、
すでにボケ修正が終った第3C図に示す信号iと比較さ
れ、二値化信号pが得られる。
なおこの実施例の平滑回路50としては、例えば中心画
素を中心とする3×3のマトリックスの中間値(メディ
アン)を中心画素の画像データとして採用するメディア
ンフィルタを用いることができる。
素を中心とする3×3のマトリックスの中間値(メディ
アン)を中心画素の画像データとして採用するメディア
ンフィルタを用いることができる。
この実施例によれば二値化レベルo自身が画像信号a
によって変動するから、コントラストの小さい画像の高
精度な二値化処理に適する。
によって変動するから、コントラストの小さい画像の高
精度な二値化処理に適する。
(発明の効果) 本発明は以上のように、フィルムの投影画像の白地に
対応する画像信号のレベルより僅かに低くかつシェーデ
ィング補正を含む上ノイズカットレベルを用いて、ボケ
修正処理に先行して画像信号をスライスし、その白地に
含まれるノイズを除去するものであるから、ボケ修正の
ために高域強調処理をしてもこのノイズの影響を受ける
ことがなく、画質が場所によって変化することがない。
対応する画像信号のレベルより僅かに低くかつシェーデ
ィング補正を含む上ノイズカットレベルを用いて、ボケ
修正処理に先行して画像信号をスライスし、その白地に
含まれるノイズを除去するものであるから、ボケ修正の
ために高域強調処理をしてもこのノイズの影響を受ける
ことがなく、画質が場所によって変化することがない。
またフィルム投影画像では黒地の画像はシェーディン
グの影響を受けにくい性質があるから、この黒地のノイ
ズに対しては一定値の下のノイズカットレベルを用いて
画像信号をスライスすることにより除去する。このため
主として白地に付いたゴミやホコリなどによるノイズ
と、主として黒地に付いた摺り傷などによるノイズとを
それぞれ除去し、高画質の二値化処理ができる。
グの影響を受けにくい性質があるから、この黒地のノイ
ズに対しては一定値の下のノイズカットレベルを用いて
画像信号をスライスすることにより除去する。このため
主として白地に付いたゴミやホコリなどによるノイズ
と、主として黒地に付いた摺り傷などによるノイズとを
それぞれ除去し、高画質の二値化処理ができる。
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図はその
具体例の概念図、第3A〜3C図は処理過程の信号波形を示
す図、第4図はマトリックスを示す図、第5図は他の実
施例のブロック図、第6A〜6D図は各部の出力波形図、第
7A〜7B図はシェーディングの影響を示す図である。 20……イメージセンサ、 22……下ノイズカット回路 28……上ノイズカット回路、 36……ボケ修正回路、 38……高域強調フィルタ、 40……比較器、 a……画像信号、 b……シェーディング特性、 e……下ノイズカットレベル g……上ノイズカットレベル、 j,o……二値化レベル。
具体例の概念図、第3A〜3C図は処理過程の信号波形を示
す図、第4図はマトリックスを示す図、第5図は他の実
施例のブロック図、第6A〜6D図は各部の出力波形図、第
7A〜7B図はシェーディングの影響を示す図である。 20……イメージセンサ、 22……下ノイズカット回路 28……上ノイズカット回路、 36……ボケ修正回路、 38……高域強調フィルタ、 40……比較器、 a……画像信号、 b……シェーディング特性、 e……下ノイズカットレベル g……上ノイズカットレベル、 j,o……二値化レベル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−121667(JP,A) 特開 昭61−242170(JP,A) 特開 昭62−216477(JP,A) 吹抜敬彦著「FAX,OAのための画 像の信号処理」(昭57−10−20)日刊工 業新聞社P.11−12,23
Claims (4)
- 【請求項1】フィルム投影画像をイメージセンサで走査
して得られる画像信号を所定の二値化レベルと比較して
二値化する画像信号処理方法において、 前記投影画像の白地に対応する画像信号レベルより僅か
に低くかつシェーディング補正特性が重畳された上ノイ
ズカットレベルを用いて投影画像の白地に対応する画像
信号に含まれるノイズを除去し、また黒地に含まれるノ
イズを一定の下ノイズカットレベルを用いて除去して画
像信号を得た後、この画像信号のボケ修正を行なって画
像信号を尖鋭化し、さらに所定の二値化レベルにより二
値化することを特徴とする画像信号処理方法。 - 【請求項2】ボケ修正は、高域強調フィルタを用いて行
うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の画像信
号処理方法。 - 【請求項3】二値化レベルは、前記画像信号を平滑化し
た後、この平滑化信号を圧縮し、さらにレベルシフトを
行うことにより得られることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の画像信号処理方法。 - 【請求項4】平滑化はメディアンフィルタを用いて行う
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の画像信号
処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62317357A JP2640661B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 画像信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62317357A JP2640661B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 画像信号処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01160172A JPH01160172A (ja) | 1989-06-23 |
JP2640661B2 true JP2640661B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=18087331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62317357A Expired - Fee Related JP2640661B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 画像信号処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2640661B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5169197B2 (ja) | 2007-12-17 | 2013-03-27 | 株式会社Ihi | 予混合圧縮着火ディーゼルエンジン |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH065886B2 (ja) * | 1984-11-19 | 1994-01-19 | キヤノン株式会社 | 画像読取装置 |
JPH065883B2 (ja) * | 1985-04-19 | 1994-01-19 | 日立超エル・エス・アイエンジニアリング株式会社 | 信号処理装置 |
JPS62216477A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像デ−タの平滑化方法 |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP62317357A patent/JP2640661B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
吹抜敬彦著「FAX,OAのための画像の信号処理」(昭57−10−20)日刊工業新聞社P.11−12,23 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01160172A (ja) | 1989-06-23 |
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