JPH0877350A

JPH0877350A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0877350A
Application number: JP6235984A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yamanaka; 信幸山中
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-09-05
Filing date: 1994-09-05
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】イメージスキャナ等の画像読取装置によって
読みとられた画像データを処理する過程において、文字
や写真等の画像種類に応じて、平滑化およびエッジ強調
のための処理をする画像処理装置に関するものである。【構成】平滑化を行うローパスフィルター２の出力
と、ハイパスフィルター３およびノイズ除去・エッジ強
調部４を経て得られた出力とを、合成回路５で合成す
る。ノイズ除去・エッジ強調部４を複数個のルックアッ
プテーブル（ＬＵＴ１〜ｎ）で構成し、処理しようとし
ている注目画素ごとに、その中の最も適切なルックアッ
プテーブルを選択して使用する。その選択は、フィルタ
ー領域に関して求めた濃度（写真（絵）画像の場合には
平均化回路１１からの平均値、文字画像の場合には最大
最小検出回路１２からの最大値または最小値）と注目画
素の濃度との濃度差に応じて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イメージスキャナ等の
画像読取装置によって読みとられた画像データを処理す
る過程において、文字画像とか写真画像等の画像種類に
応じたフィルター処理をする画像処理装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】読みとられる画像には、文字だけの画像
とか写真や絵だけの画像とか、あるいはそれらが１頁の
中に混在している画像等がある。これらの画像を、イメ
ージスキャナで読みとっただけの画像データで、印刷な
りディスプレイ表示したのでは、画像の再現性が悪い。
そこで、写真や絵の画像に対しては平滑化処理（スムー
ジング）をし、文字画像に対してはエッジ強調処理をす
ることが行われている。これらの処理は、２次元フィル
ターを主たる構成要素とする画像処理装置によって行わ
れる。

【０００３】このような画像処理装置が全体構成の中で
占める位置を、カラー複写機の場合を例にとって説明す
る。図４は、カラー複写機の全体構成の概略を示す図で
ある。本発明の画像処理装置は、２７の部分に相当して
いる。原稿からの反射光をイメージセンサー２０で読み
取り、ＡＤ変換部２１でディジタル値に変換され、ライ
ンメモリ２２でＲＧＢ（赤、緑、黒）の各成分毎に分け
られる。イメージセンサー２０からラインメモリ２２ま
では、画像データのＲＧＢの成分が点順次で送られる。

【０００４】ラインメモリ２２からカラー変換部２３に
送られたＲＧＢの各成分は、ＹＭＣ（イェロー、マジェ
ンダ、シアン）の各成分に変換される。下色除去・墨生
成部２４（下色除去…ＵＣＲ：Under Color Removal ）
では、下色を除去すると共に、墨色（ＢＫ）が生成され
る。そして、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのデータが、これらの面
の順番でＴＲＣ補正部２５（Tonor Reproduction Curv
e) に送られる。

【０００５】拡縮処理部２６では、必要に応じて拡大ま
たは縮小される。次に、画像処理装置２７で平滑化とか
エッジ強調が行われ、ハーフトーンジェネレータ２８で
ディザ法，誤差拡散の処理がなされる。以上のように処
理された画像データが、ＩＯＴＩ／Ｆ２９（Image Ou
tput Terminal Interface ）を経て、ＩＯＴへ送られ
る。

【０００６】ところで、平滑化やエッジ強調の処理をす
るに際して２次元フィルターで処理するとしても、原稿
画像の種類によって、特性の異なったフィルター（言い
換えれば、フィルター係数の値が異なったフィルター）
を使用する必要がある。文字と写真（絵）とが混在して
いる画像の場合、単一のフィルターで処理したのでは、
良好な結果は得られない。フィルターの特性が文字画像
の処理に適したものであれば、写真の部分の処理は適切
には行われないし、フィルターの特性が写真画像の処理
に適したものであれば、文字の部分の処理は適切には行
われないからである。

【０００７】そこで、ＴＩ分離（テキスト・イメージ分
離）により原稿の周波数特性を解析し、その解析結果に
基づいて、使用するフィルターの特性を変更することが
行われている。しかし、原稿の周波数特性を解析するた
めには、別途、多彩な周波数特性を有するフィルターを
必要としたり、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセ
ッサ）等の回路を必要とするなどして、回路構成が複雑
となる。なお、多彩な周波数特性を有するフィルター
は、コストが高い。

【０００８】回路構成もそれほど複雑とはならず、多彩
な周波数特性のフィルターを用いないのでコストも高く
ならない画像処理装置も考えられている。それは、平滑
化に適したローパスフィルターと、エッジ強調に適した
ハイパスフィルターとを設け、読みとった画像データを
これらのフィルターに別々に通し、ハイパスフィルター
を通って来た画像データについてはノイズ除去とエッジ
強調処理をし、それらの結果を後で合成するという構成
の画像処理装置である。

【０００９】図５は、そのような従来の画像処理装置の
ブロック構成図である。図５において、１はラインメモ
リ部、２はローパスフィルター、３はハイパスフィルタ
ー、４はノイズ除去・エッジ強調部、５は合成回路であ
る。この例では、ラインメモリ部１は、５ライン分のラ
インメモリで構成されているものを示している。従っ
て、ローパスフィルター２およびハイパスフィルター３
としては、所定のフィルター領域（例えば、注目画素を
中心とする５×５のマトリクス領域）の画像データを処
理するフィルターが用いられ、これらには、隣接する所
定数のライン（例、５ライン）の画像データが一斉に入
力されて行く。

【００１０】図３（イ）はローパスフィルター２の特性
を示し、図３（ロ）はハイパスフィルター３の特性を示
す図である。ローパスフィルター２は、低周波分を大き
な値として出力する。ハイパスフィルター３は、高周波
の一定の帯域幅に属する周波数成分を、大きな値として
出力する。従って、ローパスフィルター２からは、濃度
がなだらかに変化する部分（写真（絵）等の部分）が平
滑化処理されたところの出力が得られる。ハイパスフィ
ルター３からは、エッジ部分のように濃度が急激に変化
する部分の出力が得られる。

【００１１】ハイパスフィルター３を経て来た出力に
は、ノイズが若干含まれている。そのため、ハイパスフ
ィルター３の次段にノイズ除去・エッジ強調部４を設
け、ハイパスフィルター３の出力に対してノイズの除去
とエッジ強調とを行う。ノイズ除去・エッジ強調部４
は、具体的には、ルックアップテーブルで構成される。
このルックアップテーブルでは、ハイパスフィルター３
からの入力をアドレスとしてテーブル内がアクセスさ
れ、アクセスした番地に格納されている値が読み出され
て出力とされる。

【００１２】ローパスフィルター２とノイズ除去・エッ
ジ強調部４の出力を、合成回路５で合成すると、文字と
写真（絵）が混在する画像であっても、写真（絵）の部
分は平滑化処理され、文字の部分はエッジ強調された画
像が得られる。

【００１３】なお、このような画像処理装置に関する従
来の文献としては、例えば、特開平３− 32160号公報，
特開平３− 88478号公報，特開平３−185574号公報等が
ある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図５に示したような従
来の画像処理装置では、ノイズ除去・エッジ強調部４を
構成するルックアップテーブルの内容が固定されてお
り、異なった種類の原稿に対しても、あるいは同じ原稿
内の原稿状況が異なっている領域に対しても、同じ内容
のルックアップテーブルが適用される。そのため、原稿
状況によっては、ノイズ除去およびエッジ強調が適切に
なされない領域が出てくるという問題点があった。本発
明は、このような問題点を解決することを課題とするも
のである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、所定のフィルター領域の画像データが
別々に入力されるローパスフィルターおよびハイパスフ
ィルターと、該ハイパスフィルターの出力のノイズを除
去すると共にエッジ強調を行うノイズ除去・エッジ強調
手段と、前記ローパスフィルターの出力と前記ノイズ除
去・エッジ強調手段の出力とを合成する合成回路とを具
える画像処理装置において、ノイズ除去・エッジ強調手
段を選択使用される複数個のルックアップテーブルで構
成し、注目画素の濃度と該注目画素のフィルター領域に
関して求めた濃度との差を算出する濃度差算出手段と、
前記複数個のルックアップテーブルに対応させて設定し
た複数個のスレッシホールドを格納したスレッシホール
ド格納手段と、算出した濃度差とスレッシホールドを比
較して濃度差レベルを検出する濃度差レベル検出回路と
を設け、濃度差レベル検出回路からの検出信号により、
ノイズ除去・エッジ強調手段で選択使用するルックアッ
プテーブルを決めることとした。

【００１６】なお、前記濃度差算出手段は、フィルター
領域の濃度の平均値を求める平均化回路と、フィルター
領域の濃度の最大値および最小値とを求める最大最小検
出回路と、該平均化回路か最大最小検出回路かを選択す
る選択回路と、注目画素の濃度と前記平均値との濃度差
または注目画素の濃度と前記最大値または最小値との濃
度差を算出する減算器とを具えたものとすることが出来
る。

【００１７】また、前記スレッシホールド格納手段のス
レッシホールドの値は、原稿画像の種類に応じて設定変
更することも出来る。

【００１８】

【作用】ハイパスフィルターの後段に接続するノイ
ズ除去・エッジ強調部を、単一のルックアップテーブル
ではなく複数個のルックアップテーブルで構成し、処理
しようとしている注目画素ごとに、最も適切なルックア
ップテーブルを選択して使用する。それにより、多彩な
周波数特性を有するコストの高いフィルターを用いた
り、ＤＳＰ等を用いて回路構成を複雑にしたりすること
なく、ノイズ状況やエッジ強調を画像の種類に合わせて
きめ細かく行うことが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の画像処理装置のブロック
構成図である。符号は図５のものに対応し、６は操作パ
ネル、７はＣＰＵ（中央演算処理装置）、８は濃度差算
出部、９は遅延回路、１０は選択回路、１１は平均化回
路、１２は最大最小検出回路、１３は減算器、１４は濃
度差レベル検出回路、１５はスレッシホールド格納部で
ある。選択回路１０は、平均化回路１１か最大最小検出
回路１２かを選択する回路である。

【００２０】図５と同じ符号の部分は同様に動作するの
で、それらについての説明は省略する。構成上、図５の
従来例と相違する第１の点は、ノイズ除去・エッジ強調
部４を複数個のルックアップテーブルＬＵＴ１〜ｎで構
成し、それらの内の１つを選択して使用するようにした
点である。第２の相違点は、その選択信号を発生する構
成として、濃度差算出部８，濃度差レベル検出回路１４
およびスレッシホールド格納部１５を設けた点である。

【００２１】図２は、ノイズ除去・エッジ強調部の入出
力特性を示す図である。１つの特性曲線が、１つのルッ
クアップテーブルに対応している。ここでは、図が煩雑
となるのを避けるため、イ，ロ，ハの３つの特性曲線し
か描いてないが、実際には、特性曲線の数は搭載されて
いるルックアップテーブルの数だけある。

【００２２】入力の−Ａ₁からＡ₁までの範囲Ｗでは、
出力は０とされているが、これにより、ノイズの除去が
実現されている。つまり、範囲Ｗに属する大きさの入力
はノイズ成分とみなされ、そのような入力が入って来た
場合、出力は０とされる。また、＋の矢印方向に位置す
る特性曲線ほどエッジ強調の度合いが強く、−の矢印方
向に位置する特性曲線ほどエッジ強調の度合いが弱い。
例えば、特性曲線イの方が、特性曲線ハよりもエッジ強
調の度合いが強い。それは、同じ入力であっても、特性
曲線イの方が大きな出力が出されていることより理解さ
れる。

【００２３】処理しようとしている画像データに対し
て、適切と思われるエッジ強調度の特性曲線を選択する
ことにより、画像の再現性を良好なものとすることが出
来る。適切な度合いのものを選択する信号は、濃度差算
出部８，濃度差レベル検出回路１４およびスレッシホー
ルド格納部１５によって発生されるが、以下、それらに
ついて説明する。

【００２４】濃度差算出部８は、注目画素の濃度と、そ
の「フィルター領域に関して求めた濃度」との濃度差を
算出する部分である。「フィルター領域に関して求めた
濃度」とは、具体的には、注目画素のフィルター領域の
濃度の「平均値」か、「最大値」および「最小値」かのいずれかであり、いずれを選択するかは、原稿画像の
種類を考慮した操作者の希望（写真（絵）の部分の再現
性をよくしたいとか、文字の部分を特に鮮明にしたいと
か）によって決められる。

【００２５】即ち、原稿が写真（絵）であったり、ある
いは文字と混在しているものであっても写真（絵）の部
分の再現性をよくしたいというような場合には、フィル
ター領域内の画像データの「平均値」を、濃度差算出の
相手とする。従って、選択回路１０によって平均化回路
１１の方を選んでおく。その選択は、操作者が操作パネ
ル６を操作してＣＰＵ７に指令し、ＣＰＵ７が選択回路
１０に選択信号を送ることによってなされる。

【００２６】平均化回路１１は、フィルター領域内の画
像データの値の平均値をとって出力とする。平均値をと
るということは、フィルター領域内に、突出して大きな
値とか突出して小さな値があったとしても、それらに注
目して評価はせず、領域全体の濃度を重視するという立
場に立つということである。写真（絵）では、通常、濃
度は急激には変化せず、緩やかに変化するのが常である
から、領域全体の平均濃度値と対比して処理するのが好
ましい。そこで、注目画素の周辺を平均値で評価して、
それと遅延回路９を経て来た注目画素との濃度差を算出
し、その濃度差に応じたエッジ強調を行う。

【００２７】原稿が文字であったり、あるいは写真
（絵）と混在しているものであっても、どちらかという
と文字の部分をくっきりと鮮明に再現したいというよう
な場合には、フィルター領域内の画像データとの、最も
大きな濃度差を算出して、それをエッジ強調の度合いを
決める手掛かりとする。最大の濃度差は、フィルター領
域内の濃度の最大値との差か、最小値との差かのいずれ
かである。従って、「最大値」および「最小値」を、濃
度差算出の相手とする。この場合には、操作者は操作パ
ネル６を操作して、最大最小検出回路１２の方を使用す
るよう選択しておく。

【００２８】最大最小検出回路１２は、フィルター領域
内の画像データの最大値と最小値とを検出して、減算器
１３に送り込む。減算器１３では、遅延回路９を経て来
た注目画素の濃度と最大値との差、最小値との差の２つ
を算出し、大きい方を採用する。文字画像の場合、文字
のエッジ部分で濃度が急激に変化するから、それを見逃
さないでエッジ強調することが、文字をくっきりと鮮明
にすることにつながる。従って、フィルター領域内での
最大の濃度差を求め、それをエッジ強調の度合いを決め
る手掛かりとする。

【００２９】遅延回路９は、注目画素の値が減算器１３
に入力されるタイミングを調節するためのものである。
注目画素との濃度差を取る相手は、平均化回路１１ある
いは最大最小検出回路１２の出力であるが、それらの出
力が減算器１３に入力されるタイミングに合わせて注目
画素も入力されるよう、タイミングを調節する。

【００３０】スレッシホールド格納部１５には、ノイズ
除去・エッジ強調部４に搭載されているルックアップテ
ーブルの数と等しい数のスレッシホールド（Ｔ１〜Ｔ
ｎ）が、設定される。スレッシホールドの設定は、操作
者が操作パネル６を操作してＣＰＵ７に指令を送り、Ｃ
ＰＵ７がスレッシホールド格納部１５に設定信号を送る
ことによって行われる。ルックアップテーブルの数がｎ
個であれば、スレッシホールドの数もｎ個とされる。ス
レッシホールドの値は、原稿の種類によっていろいろに
変えることが出来る。

【００３１】濃度差レベル検出回路１４は、減算器１３
で算出した濃度差とスレッシホールド格納部１５の各ス
レッシホールドとを比較して、濃度差がどのスレッシホ
ールドを超えたレベルのものかを検出し、超えたスレッ
シホールドに対応したルックアップテーブルを選択する
よう、ノイズ除去・エッジ強調部４に選択信号を送る。
例えば、濃度差がスレッシホールドＴ２を超えたが、そ
の上のＴ３を超えるに至っていない時には、スレッシホ
ールドＴ２に対応したルックアップテーブルＬＵＴ２を
選択する信号を、ノイズ除去・エッジ強調部４に送る。

【００３２】減算器１３での濃度差算出は、注目画素ご
とに行われ、濃度差レベル検出回路１４からの選択信号
も、注目画素ごとに発せられるから、ノイズ除去・エッ
ジ強調部４のルックアップテーブルは、注目画素ごとに
適切なものが選択されることになる。合成回路５では、
ローパスフィルター２からの出力と、ハイパスフィルタ
ー３の出力が適切なルックアップテーブルでノイズ除去
・エッジ強調されたものとが合成されるから、合成画像
は再現性の良好なものとなる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の画像処理装置
によれば、ハイパスフィルターの後段に接続するノイズ
除去・エッジ強調部を、単一のルックアップテーブルで
はなく複数個のルックアップテーブルで構成し、処理し
ようとしている注目画素ごとに、その中の最も適切なも
のを選択して使用する。そのため、多彩な周波数特性を
有するコストの高いフィルターを用いたり、ＤＳＰ等を
含む複雑な構成の回路を用いたりすることなく、ノイズ
状況やエッジ強調を、画像の種類や原稿状況に合わせて
きめ細かく行うことが出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置のブロック構成図

【図２】ノイズ除去・エッジ強調部の入出力特性を示
す図

【図３】ローパスフィルターとハイパスフィルターの
特性を示す図

【図４】カラー複写機の全体構成の概略を示す図

【図５】従来の画像処理装置のブロック構成図

【符号の説明】

１…ラインメモリ部、２…ローパスフィルター、３…ハ
イパスフィルター、４…ノイズ除去・エッジ強調部、５
…合成回路、６…操作パネル、７…ＣＰＵ、８…濃度差
算出部、９…遅延回路、１０…選択回路、１１…平均化
回路、１２…最大最小検出回路、１３…減算器、１４…
濃度差レベル検出回路、１５…スレッシホールド格納部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のフィルター領域の画像データが別
々に入力されるローパスフィルターおよびハイパスフィ
ルターと、該ハイパスフィルターの出力のノイズを除去
すると共にエッジ強調を行うノイズ除去・エッジ強調手
段と、前記ローパスフィルターの出力と前記ノイズ除去
・エッジ強調手段の出力とを合成する合成回路とを具え
る画像処理装置において、ノイズ除去・エッジ強調手段を選択使用される複数個の
ルックアップテーブルで構成し、注目画素の濃度と該注目画素のフィルター領域に関して
求めた濃度との差を算出する濃度差算出手段と、前記複
数個のルックアップテーブルに対応させて設定した複数
個のスレッシホールドを格納したスレッシホールド格納
手段と、算出した濃度差とスレッシホールドを比較して
濃度差レベルを検出する濃度差レベル検出回路とを設
け、濃度差レベル検出回路からの検出信号により、ノイズ除
去・エッジ強調手段で選択使用するルックアップテーブ
ルを決めることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】濃度差算出手段を、フィルター領域の濃
度の平均値を求める平均化回路と、フィルター領域の濃
度の最大値および最小値とを求める最大最小検出回路
と、該平均化回路か最大最小検出回路かを選択する選択
回路と、注目画素の濃度と前記平均値との濃度差または
注目画素の濃度と前記最大値または最小値との濃度差を
算出する減算器とを具えたものとしたことを特徴とする
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】スレッシホールド格納手段のスレッシホ
ールドの値は、原稿画像の種類に応じて設定変更し得る
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。