JP3976995B2

JP3976995B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP3976995B2
Application number: JP2000255408A
Authority: JP
Inventors: 敏大内; 幸二小林; 徳子宮城
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: JP2002077624A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル画像処理における出力画像の画質向上処理に関し、特にデジタル複写機、ファクシミリに適用して好適な技術である。また、近年急速に発展しているネットワーク対応の画像処理、すなわちネットワークを介して得たデジタル画像データに対して本発明の処理を施し、ネットワーク上の任意の出力装置に送信するという、ネットワーク分野への適用も可能である。
【０００２】
【従来の技術】
画質向上処理に関する従来の画像処理装置として、例えば特開昭６１−６６４７２号公報に記載された装置がある。この装置では、例えばデジタル複写機における空間周波数的な補正を行い、主にモアレの発生を抑制する平滑化フィルタ部と文字などの解像度を保存するエッジ強調部を備え、それらをシリアルに処理する。
【０００３】
すなわち、例えば、上記装置では文字、特に鉛筆に代表されるような低コントラスト文字を鮮明に再生する場合には、平滑化フィルタの効果を弱くしたり、またはエッジ強調の効果を強くするようなパラメータを設定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したような手法では、べた領域のエッジに、原稿には存在しない高濃度輪郭が再生されるという不具合が発生し、ユーザーには非常に目障りな画像として写ることになる。べたを形成する領域は、印刷で言えば網点からなる中間レベル領域では無く、特殊インクからなる中間レベル領域を指す。
【０００５】
このような不具合は白地に囲まれた濃度約０．７程度の例えばパッチなどのエッジ部に際立って発生する。図８は、原画像とエッジ部が際立って再生される例を示す。また、実用上の問題としては、比較的太いシアン文字などを、モノクロ複写機で再生する際に、該文字エッジが違和感を持って強調されるような現象が発生する。
【０００６】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、デジタル複写機やファクシミリにおいて、低コントラスト文字も含め文字領域の解像度を積極的に強調した場合でも、べた領域のエッジに不自然さを発生させず、また数ラインバッファ程度の画像メモリによる局所処理を可能とし、安価でハードウエアの規模を抑えた画像処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、再生画像の特に文字領域に十分な解像度を持たせたい場合、中濃度べたのエッジ部に違和感の無いようにエッジ強調処理を施す。また、再生画像の特に文字領域に十分な解像度を持たせたい場合、中濃度べたのエッジ部に違和感の無いように平滑化処理を施す。さらに、簡単な手段で、中濃度べたのエッジ領域と低コントラスト文字領域を識別する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１のブロック構成図であり、１は入力画像信号からエッジ強調の程度を制御する信号を発生させるエッジ強調用制御信号発生回路、２はエッジ強調用制御信号発生回路１からの信号に基づきフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定回路、３は選択されたフィルタ係数により、入力画像信号に対しエッジ強調を行うエッジ強調フィルタ回路である。そして出力画像信号を基に、図示しないプリンタ等の画像出力装置によって画像が出力される。
【０００９】
入力信号画像は、例えばＣＣＤ素子等を用いたスキャナから得られるデータであり、原稿画像を読み取ってＡ／Ｄ変換処理の後、各画素に対して８ｂｉｔの概ね濃度リニアな画像信号（０〜２５５）を出力する。ここでは、信号の値「０」が原稿の白、「２５５」が原稿の黒を表すものとする。また、入力画像信号はネットワークを通じて得るようにしてもよい。
【００１０】
さらに、入力画像信号がカラー画像信号、例えばＲＧＢ信号であれば、ＲＧＢ信号をそれぞれ独立な信号として、本発明の処理を施しても良い。またその際に、エッジ強調用制御信号発生回路１にはＧ信号を入力し、その結果選択されるフィルタをＲＧＢ信号に対し共通に利用（それぞれ独立にＲＧＢ信号に対し、図１の処理を実施するよりもハード量が削減できる）してもよい。
【００１１】
また、原稿が網点原稿である場合には、デジタル化によるサンプリングモアレあるいはプリンタ出力前に一般的に施す疑似中間調との干渉モアレが発生する可能性があるので、これを抑制するために入力画像信号に適当な平滑化フィルタを施しても良い。
【００１２】
さて、エッジ強調用制御信号発生回路１は、中濃度べたのエッジ部の可能性を、例えば３段階（０、１、２で表し、数字が大きいほどエッジ部の可能性が大きい）の信号で発生する。ここで、エッジ強調用制御信号発生回路１では、中濃度べたのエッジ部と同濃度レベルの低コントラスト文字部とを識別しなければならない。
【００１３】
図２は、エッジ強調用制御信号発生回路の詳細な構成を示す。三値化回路１１において、注目画素を三値化（白画素、中レベル画素、黒画素に変換）する。この前処理として、エッジ部をより正確に判定するためにＭＴＦ補正を行うようなフィルタリングを実施することも効果がある。白画素カウンタ１２において、注目画素を含む７×７画素のマスク内の白画素をカウントする（この計数値をＣｗｈとする）。中レベル画素カウンタ１３において、注目画素を含む７×７画素のマスク内の中レベル画素をカウントする（この計数値をＣｇｒとする）。
【００１４】
総合判定部１４において、例えば次式に基づいて判定する。
Ｔｈ１＜Ｃｗｈ≦Ｔｈ２に一致しなければ、判定は「０」とする。このときのＴｈ１は例えば２２、Ｔｈ２は例えば２８程度の値である。つまり、べたエッジ部を検出することから、マスク内の半分程度の画素は背景の色である白画素であることになる。
【００１５】
上記判定が「０」でない場合で
Ｃｇｒ＞Ｔｈ３であれば、判定は「２」とし、
Ｃｇｒ＞Ｔｈ４であれば、判定は「１」とする。
このときのＴｈ３は例えば２２、Ｔｈ４は例えば１８程度の値である。つまり、べたエッジそれも中濃度レベルのエッジを検出することから、マスク内の半分程度の画素が中レベルであれば、その確率が高いと言える。
【００１６】
なお、ここでは説明簡単のために３段階の判定としたが、４段階あるいはそれ以上の多段階判定への展開は容易である。特に、判定を誤った場合でも、画質劣化を低減しすなわち目立たなくすると言う点では、制御数が多い方が有利である（ただし、当然のことながらコストが増大する）。
【００１７】
一方、低コントラスト文字は、中濃度レベルで検出される可能性があるが、文字部は一般的に文字部と背景部の比で見た場合に、後者に含まれる画素が圧倒的に多いため、前述したような、白画素数と中レベル画素数の比率が半分程度となることは少なく、判定信号は「０」が多い。マスクサイズをさらに大きくすれば、その特徴の差がより明瞭になるため、判定精度は高くなる。
【００１８】
フィルタ係数決定回路２では、前述のエッジ強調用制御信号発生回路１からの信号に基づいてフィルタ係数を決定する。判定信号が「０」であれば強いエッジ強調が施されるフィルタ係数を、「２」であれば弱いエッジ強調が施されるフィルタ係数を、「１」であればそれらの中間のフィルタ係数を選択する。準備するフィルタ群は、入出力特性あるいはユーザーの好みなどを考慮するが、その一例を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００１９】
エッジ強調フィルタ回路３では、前述のフィルタ係数決定回路２からのフィルタ係数を用いて、入力画像信号に対してエッジ強調を行う。
【００２０】
次に、エッジ強調用制御信号発生回路の他の例について説明する。
この他の例では、低コントラスト文字を、べた領域のエッジとして、さらに判定されないようにする。代表的な低コントラスト文字として、鉛筆文字がある。鉛筆文字は、人間の筆圧が一定でないことから、局所的に「濃い」、「薄い」という濃度不均一が発生している。
【００２１】
従って、この特徴を利用すれば、低コントラスト文字を、べた領域のエッジとして、より判定されないようにすることが可能である。図４は、エッジ強調用制御信号発生回路の他の構成例を示す。図２と相違する点は、棒状パターン検出部１５が追加された点である。
【００２２】
図５（ａ）〜（ｄ）は、棒状パターンの例を示す。すなわち、中濃度べたエッジ部は、局所的に均一になっているのに対して、鉛筆文字では局所的に均一でない。棒状パターン検出部１５では、この特徴を利用して、中濃度べたエッジ部と鉛筆文字とを識別する。
【００２３】
すなわち、棒状パターン検出部１５では、三値化された中レベル画素を注目画素として図５（ａ）〜（ｄ）のパターンと一致したとき、注目画素を中濃度塊画素として検出する。カウンタ１３では、注目画素を含む７×７画素のマスク内の中濃度塊画素をカウントし、総合判定部１４では図２で説明したと同様にして判定を行う。
【００２４】
棒状パターン検出部１５を３×３画素のマスクで構成する例を示したが、そのマスクサイズをより大きくすればさらに識別性能は向上する。
【００２５】
（実施例２）
図６は、本発明の実施例２のブロック構成図である。４は入力画像信号から平滑化の程度を制御する信号を発生させる平滑化用制御信号発生回路、５は平滑化用制御信号発生回路４からの信号に基づきフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定回路、６は選択されたフィルタ係数により、入力画像信号に対し平滑化を行う平滑化フィルタ回路である。そして出力画像信号を基に、図示しないプリンタ等の画像出力装置によって画像が出力される。
【００２６】
平滑化用制御信号発生回路４は、図１のエッジ強調用制御信号発生回路１と同じ回路で構成され、ここでは、回路４からの信号が「０」であればデフォルトの平滑化フィルタを選択し、信号が「２」であれば強い平滑化フィルタを選択し、信号が「１」であればそれら中程度の平滑化フィルタを選択し、入力画像信号に処理を施す。準備する平滑化フィルタについてもエッジ強調フィルタと同様に、入出力特性あるいはユーザーの好みなどを考慮するが、その一例を図７（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、注目画素近傍の白画素と中レベル画素、あるいは白画素と中レベル塊画素の比によって、エッジ強調の度合いを制御するために、再生画像の特に文字領域に十分な解像度を持たせたい場合、中濃度べたのエッジ部に違和感の無いようにエッジ強調処理を施すことが可能となる。
【００２８】
本発明によれば、注目画素近傍の白画素と中レベル画素、あるいは白画素と中レベル塊画素の比によって、平滑化の度合いを制御するために、再生画像の特に文字領域に十分な解像度を持たせたい場合、中濃度べたのエッジ部に違和感の無いように平滑化処理を施すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の構成を示す。
【図２】本発明のエッジ強調用制御信号発生回路の第１の構成例を示す。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、３段階に切り換えるエッジ強調フィルタの例である。
【図４】本発明のエッジ強調用制御信号発生回路の第２の構成例を示す。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、棒状パターン検出部のパターン例を示す。
【図６】本発明の実施例２の構成を示す。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、３段階に切り換える平滑化フィルタの例である。
【図８】エッジ部が際立って再生される不具合の例を示す。
【符号の説明】
１エッジ強調用制御信号発生回路
２フィルタ係数決定回路
３エッジ強調フィルタ回路

Claims

入力された画像データに対してエッジ強調処理を施し画像再生用の信号を生成する画像処理装置であって、前記画像データの所定サイズの領域内の白画素数を計数する第１の計数手段と、前記画像データの所定サイズの領域内の中レベル画素数を計数する第２の計数手段と、前記第１、第２の計数手段の計数結果を参照し、前記白画素数が所定の範囲内にあり、かつ前記中レベル画素数が所定の閾値以上である領域に対してエッジ強調の度合いを抑制する手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
入力された画像データに対して平滑化処理を施し画像再生用の信号を生成する画像処理装置であって、前記画像データの所定サイズの領域内の白画素数を計数する第１の計数手段と、前記画像データの所定サイズの領域内の中レベル画素数を計数する第２の計数手段と、前記第１、第２の計数手段の計数結果を参照し、前記白画素数が所定の範囲内にあり、かつ前記中レベル画素数が所定の閾値以上である領域に対して平滑化の度合いを増大する手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。