JP2003230010A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
画像処理装置及び画像処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、網点画像におけるモアレ発生を効率
的に抑制することが可能な画像処理装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】画像処理装置は、入力のダイナミックレン
ジと比較して出力のダイナミックレンジが広い空間フィ
ルタ処理を入力画像データに施してフィルタ処理後画像
データを生成する空間フィルタ手段と、フィルタ処理後
画像データにおいて、第1の方向の隣接2画素の平均値
により第1の方向に補間し、第1の方向に垂直な第2の
方向の隣接2画素の平均値により第2の方向に補間し、
注目画素の周辺4画素の平均値により第1及び第2の方
向に斜めの方向に補間することにより、フィルタ処理後
画像データを高密度画像データに解像度変換する高解像
度変換手段を含むことを特徴とする。
的に抑制することが可能な画像処理装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】画像処理装置は、入力のダイナミックレン
ジと比較して出力のダイナミックレンジが広い空間フィ
ルタ処理を入力画像データに施してフィルタ処理後画像
データを生成する空間フィルタ手段と、フィルタ処理後
画像データにおいて、第1の方向の隣接2画素の平均値
により第1の方向に補間し、第1の方向に垂直な第2の
方向の隣接2画素の平均値により第2の方向に補間し、
注目画素の周辺4画素の平均値により第1及び第2の方
向に斜めの方向に補間することにより、フィルタ処理後
画像データを高密度画像データに解像度変換する高解像
度変換手段を含むことを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に画像処理装
置に関し、詳しくは網点原稿画像を入力とする際に発生
するモアレを軽減する画像処理装置に関する。
置に関し、詳しくは網点原稿画像を入力とする際に発生
するモアレを軽減する画像処理装置に関する。
【従来の技術】デジタル複写機においては、網点原稿を
入力とした場合にその再生画像にモアレ(濃度ムラ)が
発生し、画質劣化が生じることがある。モアレの発生の
原因としては、原稿の網点周期と画像読み取り時に画
素に分解するときのサンプリング周期との相互干渉や、
空間フィルタ処理による濃度レベル飽和やγ処理によ
る急峻な入出力変換等の非線形処理が挙げられる。
入力とした場合にその再生画像にモアレ(濃度ムラ)が
発生し、画質劣化が生じることがある。モアレの発生の
原因としては、原稿の網点周期と画像読み取り時に画
素に分解するときのサンプリング周期との相互干渉や、
空間フィルタ処理による濃度レベル飽和やγ処理によ
る急峻な入出力変換等の非線形処理が挙げられる。
【0002】上記の原因によるモアレの発生を抑制す
る方法としては、平滑化フィルタにより入力画像データ
をボケさせる方法がある。また上記の原因によるモア
レの発生を抑制する方法としては、画像データを飽和さ
せないように弱い空間フィルタ処理を採用したり、滑ら
かなγ処理を採用したりする方法がある。
る方法としては、平滑化フィルタにより入力画像データ
をボケさせる方法がある。また上記の原因によるモア
レの発生を抑制する方法としては、画像データを飽和さ
せないように弱い空間フィルタ処理を採用したり、滑ら
かなγ処理を採用したりする方法がある。
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のモ
アレ抑制方法は、網点画像のモアレを適切に低減するこ
とができるが、文字等の線画部がボケて解像度や鮮鋭度
が低下した画像になってしまうという問題がある。また
画像読み取り時のサンプリング密度を高くすることによ
りモアレの少ない画像を得ることもできるが、高分解能
を有するCCD読み取り装置が必要となるためにコスト
が高くなるという問題がある。
アレ抑制方法は、網点画像のモアレを適切に低減するこ
とができるが、文字等の線画部がボケて解像度や鮮鋭度
が低下した画像になってしまうという問題がある。また
画像読み取り時のサンプリング密度を高くすることによ
りモアレの少ない画像を得ることもできるが、高分解能
を有するCCD読み取り装置が必要となるためにコスト
が高くなるという問題がある。
【0003】以上を鑑みて、本発明は、網点画像におけ
るモアレ発生を効率的に抑制することが可能な画像処理
装置を提供することを目的とする。
るモアレ発生を効率的に抑制することが可能な画像処理
装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】本発明による画像処理装
置は、入力のダイナミックレンジと比較して出力のダイ
ナミックレンジが広い空間フィルタ処理を入力画像デー
タに施してフィルタ処理後画像データを生成する空間フ
ィルタ手段と、該フィルタ処理後画像データにおいて、
第1の方向の隣接2画素の平均値により該第1の方向に
補間し、該第1の方向に垂直な第2の方向の隣接2画素
の平均値により該第2の方向に補間し、注目画素の周辺
4画素の平均値により該第1及び第2の方向に斜めの方
向に補間することにより、該フィルタ処理後画像データ
を高密度画像データに解像度変換する高解像度変換手段
を含むことを特徴とする。
置は、入力のダイナミックレンジと比較して出力のダイ
ナミックレンジが広い空間フィルタ処理を入力画像デー
タに施してフィルタ処理後画像データを生成する空間フ
ィルタ手段と、該フィルタ処理後画像データにおいて、
第1の方向の隣接2画素の平均値により該第1の方向に
補間し、該第1の方向に垂直な第2の方向の隣接2画素
の平均値により該第2の方向に補間し、注目画素の周辺
4画素の平均値により該第1及び第2の方向に斜めの方
向に補間することにより、該フィルタ処理後画像データ
を高密度画像データに解像度変換する高解像度変換手段
を含むことを特徴とする。
【0004】上記画像処理装置においては、出力のダイ
ナミックレンジが広い空間フィルタ処理を適用すること
で非線形処理を避けておいて、フィルタ処理後画像デー
タを高密度画像データに解像度変換するので、その後に
ダイナミックレンジを戻すなどの非線形処理を実行して
も、非線形処理によるモアレ発生を抑制することができ
る。また、画像データを補間して高密度に解像度変換す
る際に、第1の方向については2つの隣接画素の平均値
を補間し、第2の方向については2つの隣接画素の平均
値を補間し、更に斜め方向については注目画素の周辺4
画素の平均値を補間することとしたので、解像度変換用
のFIFOメモリの使用本数及び解像度変換にかかる演
算量を最小限に抑さえることができる。従って、小さな
ハードウエアでモアレの防止と文字の高再現の両立が可
能となる。
ナミックレンジが広い空間フィルタ処理を適用すること
で非線形処理を避けておいて、フィルタ処理後画像デー
タを高密度画像データに解像度変換するので、その後に
ダイナミックレンジを戻すなどの非線形処理を実行して
も、非線形処理によるモアレ発生を抑制することができ
る。また、画像データを補間して高密度に解像度変換す
る際に、第1の方向については2つの隣接画素の平均値
を補間し、第2の方向については2つの隣接画素の平均
値を補間し、更に斜め方向については注目画素の周辺4
画素の平均値を補間することとしたので、解像度変換用
のFIFOメモリの使用本数及び解像度変換にかかる演
算量を最小限に抑さえることができる。従って、小さな
ハードウエアでモアレの防止と文字の高再現の両立が可
能となる。
【0005】また本発明は、上記画像処理装置に示した
各処理を実行する画像処理方法を提供する。
各処理を実行する画像処理方法を提供する。
【0006】また本発明においては、前記空間フィルタ
手段は複数のフィルタ回路を含み、該複数のフィルタ回
路は、該入力画像データの複数ラインに対して空間フィ
ルタ処理を並行して施すことにより該第2の方向に異な
るライン数分遅延した複数の該フィルタ処理後画像デー
タを並行して生成して該高解像度変換手段に供給するこ
とを特徴とする。
手段は複数のフィルタ回路を含み、該複数のフィルタ回
路は、該入力画像データの複数ラインに対して空間フィ
ルタ処理を並行して施すことにより該第2の方向に異な
るライン数分遅延した複数の該フィルタ処理後画像デー
タを並行して生成して該高解像度変換手段に供給するこ
とを特徴とする。
【0007】上記構成によれば、フィルタ回路を複数個
用意し、第2の方向に遅延したフィルタ処理後の画像デ
ータを解像度変換に必要なライン数分だけ同時に生成し
て解像度変換を行なうので、解像度変換に必要なFIF
Oメモリ量を減らすことが可能となる。
用意し、第2の方向に遅延したフィルタ処理後の画像デ
ータを解像度変換に必要なライン数分だけ同時に生成し
て解像度変換を行なうので、解像度変換に必要なFIF
Oメモリ量を減らすことが可能となる。
【0008】また本発明においては、該複数のフィルタ
回路の第1のフィルタ回路は該入力画像データの一のラ
インに対する第1のフィルタ係数の掛け算を実行し、該
複数のフィルタ回路の第2のフィルタ回路は該掛け算の
結果を利用して該一のラインに対する第2のフィルタ係
数の掛け算の結果を求めることを特徴とする。
回路の第1のフィルタ回路は該入力画像データの一のラ
インに対する第1のフィルタ係数の掛け算を実行し、該
複数のフィルタ回路の第2のフィルタ回路は該掛け算の
結果を利用して該一のラインに対する第2のフィルタ係
数の掛け算の結果を求めることを特徴とする。
【0009】上記画像処理装置によれば、同一ラインに
対して複数のフィルタ回路で演算を行なう場合に、1つ
のフィルタ回路による演算結果を用いて他のフィルタ回
路の演算結果を算出できるように構成することにより、
フィルタ処理の演算量をフィルタ個数に比例して増加さ
せることなく、複数個のフィルタ演算を同時に行なうこ
とが可能となる。
対して複数のフィルタ回路で演算を行なう場合に、1つ
のフィルタ回路による演算結果を用いて他のフィルタ回
路の演算結果を算出できるように構成することにより、
フィルタ処理の演算量をフィルタ個数に比例して増加さ
せることなく、複数個のフィルタ演算を同時に行なうこ
とが可能となる。
【0010】また本発明の別の側面によれば、画像処理
装置は、入力画像データにおいて、第1の方向の隣接2
画素の平均値により該第1の方向に補間し、該第1の方
向に垂直な第2の方向の隣接2画素の平均値により該第
2の方向に補間し、注目画素の周辺4画素の平均値によ
り該第1及び第2の方向に斜めの方向に補間することに
より、該入力画像データを高密度画像データに解像度変
換する高解像度変換手段と、該高密度画像データに空間
フィルタ処理を施す空間フィルタ手段を含むことを特徴
とする。
装置は、入力画像データにおいて、第1の方向の隣接2
画素の平均値により該第1の方向に補間し、該第1の方
向に垂直な第2の方向の隣接2画素の平均値により該第
2の方向に補間し、注目画素の周辺4画素の平均値によ
り該第1及び第2の方向に斜めの方向に補間することに
より、該入力画像データを高密度画像データに解像度変
換する高解像度変換手段と、該高密度画像データに空間
フィルタ処理を施す空間フィルタ手段を含むことを特徴
とする。
【0011】上記画像処理装置においては、入力画像デ
ータを高密度画像データに解像度変換した後に、非線形
処理であるデータ飽和を伴うフィルタ処理を実行するの
で、非線形処理によるモアレ発生を抑制することができ
る。また、画像データを補間して高密度に解像度変換す
る際に、第1の方向については2つの隣接画素の平均値
を補間し、第2の方向については2つの隣接画素の平均
値を補間し、更に斜め方向については注目画素の周辺4
画素の平均値を補間することとしたので、解像度変換用
のFIFOメモリの使用本数及び解像度変換にかかる演
算量を最小限に抑さえることができる。従って、小さな
ハードウエアでモアレの防止と文字の高再現の両立が可
能となる。
ータを高密度画像データに解像度変換した後に、非線形
処理であるデータ飽和を伴うフィルタ処理を実行するの
で、非線形処理によるモアレ発生を抑制することができ
る。また、画像データを補間して高密度に解像度変換す
る際に、第1の方向については2つの隣接画素の平均値
を補間し、第2の方向については2つの隣接画素の平均
値を補間し、更に斜め方向については注目画素の周辺4
画素の平均値を補間することとしたので、解像度変換用
のFIFOメモリの使用本数及び解像度変換にかかる演
算量を最小限に抑さえることができる。従って、小さな
ハードウエアでモアレの防止と文字の高再現の両立が可
能となる。
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面を参照して、
本発明の実施例を詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1による
画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図1
に示す画像処理装置は、原稿を読み取って画像データを
入力する入力手段101、入力手段101から入力され
る画像データに対してダイナミックレンジを広くした空
間フィルタ処理を適用する空間フィルタ手段102、空
間フィルタ手段102で処理された画像データを補間し
て高密度へ解像度変換する高解像度変換手段103、高
解像度変換手段103で高解像度に変換された画像デー
タに対してガンマ補正を適用するガンマ補正手段10
4、ガンマ補正手段104でガンマ補正された画像デー
タに対して中間調処理を施す中間調処理手段105、及
び中間調処理手段105で中間調処理された画像データ
を紙等に印刷出力する出力手段106を含む。
本発明の実施例を詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1による
画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図1
に示す画像処理装置は、原稿を読み取って画像データを
入力する入力手段101、入力手段101から入力され
る画像データに対してダイナミックレンジを広くした空
間フィルタ処理を適用する空間フィルタ手段102、空
間フィルタ手段102で処理された画像データを補間し
て高密度へ解像度変換する高解像度変換手段103、高
解像度変換手段103で高解像度に変換された画像デー
タに対してガンマ補正を適用するガンマ補正手段10
4、ガンマ補正手段104でガンマ補正された画像デー
タに対して中間調処理を施す中間調処理手段105、及
び中間調処理手段105で中間調処理された画像データ
を紙等に印刷出力する出力手段106を含む。
【0012】図1の画像処理装置は例えば複写機であ
る。この場合、原稿を光学的に読み取る原稿スキャナ部
分が上記入力手段に相当し、読み取った原稿の画像を感
光ドラム等に像形成し、現像し、転写紙に転写し、定着
させる作象ユニット部分が上記出力手段に相当する。ま
た図1の画像処理装置は例えば、スキャナ及びプリンタ
が接続されたコンピュータである。この場合、原稿を光
学的に読み取るスキャナが上記入力手段に相当し、その
後の画像処理を実行する部分がコンピュータに相当し、
出力画像を印刷出力するプリンタが出力手段に相当す
る。このような構成においては、入力手段101及び出
力手段106を除いた実際の画像処理を実行する部分、
即ち空間フィルタ手段102、高解像度変換手段10
3、ガンマ補正手段104、及び中間調処理手段105
を含む部分が、本発明の画像処理装置であると見なすこ
とができる。また複写器等の機能拡張のオプション用と
して、図1の画像処理部分(空間フィルタ手段102、
高解像度変換手段103、ガンマ補正手段104、及び
中間調処理手段105を含む部分)をASIC(Applic
ation Specific Integrated Circuit)等で実現して1
つのボード上に搭載したものを、本発明の画像処理装置
として提供してもよい。
る。この場合、原稿を光学的に読み取る原稿スキャナ部
分が上記入力手段に相当し、読み取った原稿の画像を感
光ドラム等に像形成し、現像し、転写紙に転写し、定着
させる作象ユニット部分が上記出力手段に相当する。ま
た図1の画像処理装置は例えば、スキャナ及びプリンタ
が接続されたコンピュータである。この場合、原稿を光
学的に読み取るスキャナが上記入力手段に相当し、その
後の画像処理を実行する部分がコンピュータに相当し、
出力画像を印刷出力するプリンタが出力手段に相当す
る。このような構成においては、入力手段101及び出
力手段106を除いた実際の画像処理を実行する部分、
即ち空間フィルタ手段102、高解像度変換手段10
3、ガンマ補正手段104、及び中間調処理手段105
を含む部分が、本発明の画像処理装置であると見なすこ
とができる。また複写器等の機能拡張のオプション用と
して、図1の画像処理部分(空間フィルタ手段102、
高解像度変換手段103、ガンマ補正手段104、及び
中間調処理手段105を含む部分)をASIC(Applic
ation Specific Integrated Circuit)等で実現して1
つのボード上に搭載したものを、本発明の画像処理装置
として提供してもよい。
【0013】入力手段101は、600dpi/8bi
t(即ち解像度600dpiで1ドットあたり8bit
の階調度)のスキャナからなり、原稿の画像データを読
みって、600dpi/8bitの画像データを空間フ
ィルタ手段102に出力する。
t(即ち解像度600dpiで1ドットあたり8bit
の階調度)のスキャナからなり、原稿の画像データを読
みって、600dpi/8bitの画像データを空間フ
ィルタ手段102に出力する。
【0014】空間フィルタ手段102は、エッジの先鋭
化等のMTF(Modulation Transfer Function)補正処
理を含む空間フィルタ処理を実行する。詳しくは、空間
フィルタ手段102は、入力手段101から入力される
600dpi/8bitの画像データに対して、入力
(8bit)よりも出力(16bit)のダイナミック
レンジを広く取った空間フィルタ処理を施し、600d
pi/16bitの画像データを高解像度変換手段10
3に出力する。
化等のMTF(Modulation Transfer Function)補正処
理を含む空間フィルタ処理を実行する。詳しくは、空間
フィルタ手段102は、入力手段101から入力される
600dpi/8bitの画像データに対して、入力
(8bit)よりも出力(16bit)のダイナミック
レンジを広く取った空間フィルタ処理を施し、600d
pi/16bitの画像データを高解像度変換手段10
3に出力する。
【0015】一般に空間フィルタ処理は、入力と出力と
が同一のダイナミックレンジ(即ち同一の階調数)を有
するものとして実行される。例えば入出力のダイナミッ
クレンジが同一で8ビットの場合、階調レベルが0〜2
55で階調数が256となる。このような構成で空間フ
ィルタ処理を実行すると、その演算結果が0を下回る場
合や255を上回る場合、出力は階調レベル0〜255
に制限されるので、0以下及び255以上の演算結果が
打ち切られることになる。
が同一のダイナミックレンジ(即ち同一の階調数)を有
するものとして実行される。例えば入出力のダイナミッ
クレンジが同一で8ビットの場合、階調レベルが0〜2
55で階調数が256となる。このような構成で空間フ
ィルタ処理を実行すると、その演算結果が0を下回る場
合や255を上回る場合、出力は階調レベル0〜255
に制限されるので、0以下及び255以上の演算結果が
打ち切られることになる。
【0016】本発明の空間フィルタ手段102において
は、演算結果が打ち切られることのないように、即ち階
調範囲の上限や下限で飽和することのないように、入力
(例えば8ビット)に対して充分に広い幅(例えば16
ビット)の出力ダイナミックレンジ(階調数)を確保す
る。これにより、非線形処理が原因となるモアレの発生
を抑制することができる。
は、演算結果が打ち切られることのないように、即ち階
調範囲の上限や下限で飽和することのないように、入力
(例えば8ビット)に対して充分に広い幅(例えば16
ビット)の出力ダイナミックレンジ(階調数)を確保す
る。これにより、非線形処理が原因となるモアレの発生
を抑制することができる。
【0017】これについて更に説明すると、一般に飽和
を伴う空間フィルタ処理等の非線形処理を実行すると、
周波数空間において原画像の周波数成分に対して高調波
成分が発生する。入力画像のサンプリングがそれ程密で
ない場合、このようにして発生した高調波成分は周波数
領域における折り返し誤差として現れる。この折り返し
誤差の成分とサンプリング周期とが干渉することによ
り、非線形処理を原因とするモアレが発生する。従っ
て、本発明の空間フィルタ手段102のように充分に広
い幅の出力ダイナミックレンジ(階調数)を確保すれ
ば、飽和がなくなり、非線形処理を原因とするモアレの
発生を抑制することができる。
を伴う空間フィルタ処理等の非線形処理を実行すると、
周波数空間において原画像の周波数成分に対して高調波
成分が発生する。入力画像のサンプリングがそれ程密で
ない場合、このようにして発生した高調波成分は周波数
領域における折り返し誤差として現れる。この折り返し
誤差の成分とサンプリング周期とが干渉することによ
り、非線形処理を原因とするモアレが発生する。従っ
て、本発明の空間フィルタ手段102のように充分に広
い幅の出力ダイナミックレンジ(階調数)を確保すれ
ば、飽和がなくなり、非線形処理を原因とするモアレの
発生を抑制することができる。
【0018】高解像度変換手段103は、空間フィルタ
手段102から入力される600dpi/16bitの
画像データに対して、解像度変換およびダイナミックレ
ンジの制限を行って、1200dpi/8bitの画像
データをガンマ補正手段104に出力する。
手段102から入力される600dpi/16bitの
画像データに対して、解像度変換およびダイナミックレ
ンジの制限を行って、1200dpi/8bitの画像
データをガンマ補正手段104に出力する。
【0019】一般に画像データの場合には、印刷・表示
媒体に応じた白レベル及び黒レベルがあり、データ値に
は本来的に上限と下限が存在する。従って、入力画像の
白が白として出力され且つ入力画像の黒が黒として出力
されるように、例えば8ビット等の適当なビット数で表
現できる階調の範囲内に画像データの値を制限する必要
がある。即ち、空間フィルタ手段102で確保された1
6ビットの広いダイナミックレンジを8ビットの階調範
囲に制限することが必要になる。
媒体に応じた白レベル及び黒レベルがあり、データ値に
は本来的に上限と下限が存在する。従って、入力画像の
白が白として出力され且つ入力画像の黒が黒として出力
されるように、例えば8ビット等の適当なビット数で表
現できる階調の範囲内に画像データの値を制限する必要
がある。即ち、空間フィルタ手段102で確保された1
6ビットの広いダイナミックレンジを8ビットの階調範
囲に制限することが必要になる。
【0020】この際、16ビットの広いダイナミックレ
ンジを8ビットのダイナミックレンジに単純に制限して
しまったのでは、空間フィルタ手段102において出力
を8ビットとして演算するのと同一の結果となってしま
い、広いダイナミックレンジを確保した意味がなくなっ
てしまう。そこで本発明の高解像度変換手段103にお
いては、まず補間処理により、600dpiを1200
dpiの画像データに変換することで高解像度の画像と
し、その後に8ビットの階調範囲に制限する処理を実行
する。
ンジを8ビットのダイナミックレンジに単純に制限して
しまったのでは、空間フィルタ手段102において出力
を8ビットとして演算するのと同一の結果となってしま
い、広いダイナミックレンジを確保した意味がなくなっ
てしまう。そこで本発明の高解像度変換手段103にお
いては、まず補間処理により、600dpiを1200
dpiの画像データに変換することで高解像度の画像と
し、その後に8ビットの階調範囲に制限する処理を実行
する。
【0021】これについて更に説明すると、前述のよう
に非線形処理を原因とするモアレは、折り返し誤差の成
分とサンプリング周期とが干渉することにより発生す
る。上記のように補間処理により画像データを高解像度
の画像に変換すれば、サンプリング周期が短くなったの
と同様の効果が生じ、高調波が発生しても周波数空間に
おける折り返し誤差の影響は小さくなる。従って、高解
像度の画像に変換した後に16ビットのダイナミックレ
ンジから8ビットのダイナミックレンジに制限しても、
発生した高調波による折り返し誤差の影響をそれ程受け
ることはなく、モアレを抑制した画像を得ることができ
る。
に非線形処理を原因とするモアレは、折り返し誤差の成
分とサンプリング周期とが干渉することにより発生す
る。上記のように補間処理により画像データを高解像度
の画像に変換すれば、サンプリング周期が短くなったの
と同様の効果が生じ、高調波が発生しても周波数空間に
おける折り返し誤差の影響は小さくなる。従って、高解
像度の画像に変換した後に16ビットのダイナミックレ
ンジから8ビットのダイナミックレンジに制限しても、
発生した高調波による折り返し誤差の影響をそれ程受け
ることはなく、モアレを抑制した画像を得ることができ
る。
【0022】ガンマ補正手段104は、高解像度変換手
段103から入力される1200dpi/8bitの画
像データに対してガンマ変換を行って、1200dpi
/8bitの画像データを中間調処理手段105に出力
する。
段103から入力される1200dpi/8bitの画
像データに対してガンマ変換を行って、1200dpi
/8bitの画像データを中間調処理手段105に出力
する。
【0023】中間調処理手段105は、ガンマ補正手段
104から入力される1200dpi/8bitの画像
データに対して、中間調処理を行って2値化し、120
0dpi/1bitの画像データを出力手段に出力す
る。ここでは、2値化することとしたが、多値化するこ
とにしても良い。
104から入力される1200dpi/8bitの画像
データに対して、中間調処理を行って2値化し、120
0dpi/1bitの画像データを出力手段に出力す
る。ここでは、2値化することとしたが、多値化するこ
とにしても良い。
【0024】出力手段106は、プリンタユニットから
なり、中間調処理手段105から入力される1200d
pi/1bitの画像データを紙に印刷して出力する。
なり、中間調処理手段105から入力される1200d
pi/1bitの画像データを紙に印刷して出力する。
【0025】つぎに、空間フィルタ手段102および高
解像度変換手段103の処理を説明する。まず、高解像
度変換手段103の処理を図2〜図5を参照して詳細に
説明する。高解像度変換手段103は、上述したよう
に、600dpiの画像データを1200dpiの画像
データに変換する。
解像度変換手段103の処理を説明する。まず、高解像
度変換手段103の処理を図2〜図5を参照して詳細に
説明する。高解像度変換手段103は、上述したよう
に、600dpiの画像データを1200dpiの画像
データに変換する。
【0026】図2は、4×4の画像データの一例を示す
図である。図4を参照して、600dpiの画像データ
を1200dpiの画像データに変換する方法を詳細に
説明する。図4において、A、B、C、Dは600dp
iの画素データ、a1、a2、a3、b1、b2、b
3、c1、c2、c3、d1、d2、d3は、1200
dpiの画像データを生成するための補間画素データを
示している。
図である。図4を参照して、600dpiの画像データ
を1200dpiの画像データに変換する方法を詳細に
説明する。図4において、A、B、C、Dは600dp
iの画素データ、a1、a2、a3、b1、b2、b
3、c1、c2、c3、d1、d2、d3は、1200
dpiの画像データを生成するための補間画素データを
示している。
【0027】高解像度変換手段103は、下式演算
(1)〜(3)により、600dpiの画素データA、
B、C、Dに基づいて、補間画素データa1、a2、a
3を生成する。 a1=(A+B)/2・・・(1) a2=(A+C)/2・・・(2) a3=(A+B+C+D)/4・・・(3) 主走査方向の補間画素データは、上記式(1)に示すよ
うに、主走査方向の隣接画素の平均値とする。また、副
走査方向の補間画素データは、上記式(2)に示すよう
に、副走査方向の隣接画素の平均値とする。また、斜め
方向の補間画素データは、上記式(3)に示すように、
注目画素の周辺4画素の平均値とする。
(1)〜(3)により、600dpiの画素データA、
B、C、Dに基づいて、補間画素データa1、a2、a
3を生成する。 a1=(A+B)/2・・・(1) a2=(A+C)/2・・・(2) a3=(A+B+C+D)/4・・・(3) 主走査方向の補間画素データは、上記式(1)に示すよ
うに、主走査方向の隣接画素の平均値とする。また、副
走査方向の補間画素データは、上記式(2)に示すよう
に、副走査方向の隣接画素の平均値とする。また、斜め
方向の補間画素データは、上記式(3)に示すように、
注目画素の周辺4画素の平均値とする。
【0028】上記の演算をフィルタ演算とみなすと、図
3に示すような係数による演算となる。図3は、高解像
度変換手段103のフィルタ係数の一例を示す図であ
る。図3(a)が主走査方向のフィルタ、図3(b)が
副走査方向のフィルタ、図3(c)が斜め方向のフィル
タである。
3に示すような係数による演算となる。図3は、高解像
度変換手段103のフィルタ係数の一例を示す図であ
る。図3(a)が主走査方向のフィルタ、図3(b)が
副走査方向のフィルタ、図3(c)が斜め方向のフィル
タである。
【0029】図4は、従来のシステムで用いられていた
高解像度変換するためのフィルタ係数を示す図である。
従来のマルチレートフィルタは、図4に示すフィルタ係
数で演算を行なっていた。図4(a)が主走査方向のフ
ィルタ、図4(b)が副走査方向のフィルタ、図43
(c)が斜め方向のフィルタである。
高解像度変換するためのフィルタ係数を示す図である。
従来のマルチレートフィルタは、図4に示すフィルタ係
数で演算を行なっていた。図4(a)が主走査方向のフ
ィルタ、図4(b)が副走査方向のフィルタ、図43
(c)が斜め方向のフィルタである。
【0030】解像度変換は、原データに「0」を挿入し
て平滑フィルタを施す手順として一般化できる。特に、
600dpiから1200dpiの変換は原データに1
個おきに「0」を挿入して平滑フィルタをかけることに
等しい。従来のマルチレートフィルタ例におけるa1の
場合の平滑係数は、 −1 0 5 8 5 0 −1・・・(4) となる。これは600dpiに対応する図4(a)のマ
ルチレートフィルタに「0」を挿入して、1200dp
iに対応する1/2の画素間隔の平滑フィルタとして一
般化したものである。フィルタ中央の値である「8」
は、図4(a)のマルチレートフィルタの係数値の総和
が8であり、これを正規化するにはフィルタ出力を8で
割ることになるので、これに合わせたものである。
て平滑フィルタを施す手順として一般化できる。特に、
600dpiから1200dpiの変換は原データに1
個おきに「0」を挿入して平滑フィルタをかけることに
等しい。従来のマルチレートフィルタ例におけるa1の
場合の平滑係数は、 −1 0 5 8 5 0 −1・・・(4) となる。これは600dpiに対応する図4(a)のマ
ルチレートフィルタに「0」を挿入して、1200dp
iに対応する1/2の画素間隔の平滑フィルタとして一
般化したものである。フィルタ中央の値である「8」
は、図4(a)のマルチレートフィルタの係数値の総和
が8であり、これを正規化するにはフィルタ出力を8で
割ることになるので、これに合わせたものである。
【0031】これに対して、本実施の形態では、a1の
場合の平滑係数は、 1 2 1・・・(5) となる。これは600dpiに対応する図3(a)のフ
ィルタを、1200dpiに対応する1/2の画素間隔
の平滑フィルタとして一般化したものである。フィルタ
中央の値である「2」は、図3(a)のフィルタの係数
値の総和が2であり、これを正規化するにはフィルタ出
力を2で割ることになるので、これに合わせたものであ
る。
場合の平滑係数は、 1 2 1・・・(5) となる。これは600dpiに対応する図3(a)のフ
ィルタを、1200dpiに対応する1/2の画素間隔
の平滑フィルタとして一般化したものである。フィルタ
中央の値である「2」は、図3(a)のフィルタの係数
値の総和が2であり、これを正規化するにはフィルタ出
力を2で割ることになるので、これに合わせたものであ
る。
【0032】平滑フィルタは、「0」値の挿入で発生す
る余分な周波数成分(画像成分)を除く目的があるが、
上記(4)と上記(5)の周波数特性を比較すると、上
記(4)の方が上記(5)に比して、急峻に画像成分を
カットできることになる。
る余分な周波数成分(画像成分)を除く目的があるが、
上記(4)と上記(5)の周波数特性を比較すると、上
記(4)の方が上記(5)に比して、急峻に画像成分を
カットできることになる。
【0033】図5は、高解像度変換手段103の動作お
よび周波数特性を説明するための図である。同図におい
て、横軸は解像度(dpi)、縦軸は周波数特性(Ga
in)を示している。同図では、上記(4)および上記
(5)のフィルタ特性が示されている。
よび周波数特性を説明するための図である。同図におい
て、横軸は解像度(dpi)、縦軸は周波数特性(Ga
in)を示している。同図では、上記(4)および上記
(5)のフィルタ特性が示されている。
【0034】フィルタの特性としては、上記(4)のフ
ィルタの方が理想的であるが、実際のスキャナなどの画
像処理機器に応用する場合、画像は光学系などで劣化し
てボケてしまっているため、ナイキスト周波数に達する
画像成分は殆どない。それ故、上記(5)のフィルタの
ような、なだらかな特性のフィルタでも、実用上十分な
画質の確保ができることが実験により確認されている。
ィルタの方が理想的であるが、実際のスキャナなどの画
像処理機器に応用する場合、画像は光学系などで劣化し
てボケてしまっているため、ナイキスト周波数に達する
画像成分は殆どない。それ故、上記(5)のフィルタの
ような、なだらかな特性のフィルタでも、実用上十分な
画質の確保ができることが実験により確認されている。
【0035】したがって、図3に示す簡易なフィルタ係
数を用いても画質的には問題がない。図3に示すフィル
タ係数は、係数が単純なため、加算とシフトだけで演算
が可能であり、演算量を少なくすることができる。ま
た、副走査方向への参照が1ラインだけであるため、ラ
インメモリの量も低減できるという利点を有している。
数を用いても画質的には問題がない。図3に示すフィル
タ係数は、係数が単純なため、加算とシフトだけで演算
が可能であり、演算量を少なくすることができる。ま
た、副走査方向への参照が1ラインだけであるため、ラ
インメモリの量も低減できるという利点を有している。
【0036】図6は、図1の空間フィルタ手段102と
高解像度変換手段103の構成例を示す図である。空間
フィルタ手段102は、4ラインのラインディレー(F
IFO8k×8)111a〜111dと、画像データに
対して、7×5単位でフィルタ処理を行うフィルタ処理
部(7×5)112とを備えている。また、高解像度変
換手段103は、1ラインのラインディレー(FIFO
8k×16)121と、密度変換部122とを備えてい
る。
高解像度変換手段103の構成例を示す図である。空間
フィルタ手段102は、4ラインのラインディレー(F
IFO8k×8)111a〜111dと、画像データに
対して、7×5単位でフィルタ処理を行うフィルタ処理
部(7×5)112とを備えている。また、高解像度変
換手段103は、1ラインのラインディレー(FIFO
8k×16)121と、密度変換部122とを備えてい
る。
【0037】同図に示す例では、フィルタ処理部(7×
5)112は、副走査5ライン単位でフィルタ処理を行
う。そのため、フィルタ用のラインディレーは、ライン
ディレー(FIFO8k×8)111a〜111cの4
ラインが必要となる。また、解像度変換手段103で
は、密度変換部122において、上記図3で説明した方
法によって、画像データを600dpiから1200d
piに解像度変換するために、1ラインのラインディレ
ー(FIFO8k×16)121が必要となる。
5)112は、副走査5ライン単位でフィルタ処理を行
う。そのため、フィルタ用のラインディレーは、ライン
ディレー(FIFO8k×8)111a〜111cの4
ラインが必要となる。また、解像度変換手段103で
は、密度変換部122において、上記図3で説明した方
法によって、画像データを600dpiから1200d
piに解像度変換するために、1ラインのラインディレ
ー(FIFO8k×16)121が必要となる。
【0038】図7は、図1の空間フィルタ手段102と
高解像度変換手段103の他の構成例を示す図である。
空間フィルタ手段102は、5ラインのラインディレー
(FIFO8k×8)111a〜111eと、画像デー
タを7×5単位でフィルタ処理を行う2つのフィルタ処
理部(7×5)112a、112bとを備えている。ま
た、高解像度変換手段103は、フィルタ処理部112
a、112bから入力される画像データを高解像度に変
換する密度変換部122を備えている。
高解像度変換手段103の他の構成例を示す図である。
空間フィルタ手段102は、5ラインのラインディレー
(FIFO8k×8)111a〜111eと、画像デー
タを7×5単位でフィルタ処理を行う2つのフィルタ処
理部(7×5)112a、112bとを備えている。ま
た、高解像度変換手段103は、フィルタ処理部112
a、112bから入力される画像データを高解像度に変
換する密度変換部122を備えている。
【0039】図7に示す他の構成例では、図6に示した
場合と異なり、ダイナミックレンジを広げたフィルタ処
理後の画像データを、ラインディレーして密度変換する
のではなく、フィルタ処理前の8bitの画像データを
ラインディレーさせておき、必要な枚数のフィルタ処理
を同時に行い、フィルタ後の16ビットの画像データの
高解像度変換を行う。
場合と異なり、ダイナミックレンジを広げたフィルタ処
理後の画像データを、ラインディレーして密度変換する
のではなく、フィルタ処理前の8bitの画像データを
ラインディレーさせておき、必要な枚数のフィルタ処理
を同時に行い、フィルタ後の16ビットの画像データの
高解像度変換を行う。
【0040】空間フィルタ手段102では、5ラインの
ラインディレー(FIFO8k×8)111a〜111
eにより、フィルタ処理前の8bitのデータをライン
ディレーさせておき、フィルタ処理部(7×5)112
a、112bにおいて、フィルタ処理を同時に行い、夫
々画像データを高解像度変換手段103の密度変換部1
22に出力する。この場合、フィルタ処理部(7×5)
112bでは、フィルタ処理部(7×5)112aの出
力に対して、解像度変換に必要なライン数分(上記図2
で示した方法の場合には1ライン分)副走査方向に遅延
したフィルタ処理後の画像データを、高解像度変換手段
103の密度変換部122に出力する。
ラインディレー(FIFO8k×8)111a〜111
eにより、フィルタ処理前の8bitのデータをライン
ディレーさせておき、フィルタ処理部(7×5)112
a、112bにおいて、フィルタ処理を同時に行い、夫
々画像データを高解像度変換手段103の密度変換部1
22に出力する。この場合、フィルタ処理部(7×5)
112bでは、フィルタ処理部(7×5)112aの出
力に対して、解像度変換に必要なライン数分(上記図2
で示した方法の場合には1ライン分)副走査方向に遅延
したフィルタ処理後の画像データを、高解像度変換手段
103の密度変換部122に出力する。
【0041】密度変換部122は、フィルタ後の16b
itのデータを上記図2の方式で処理する。図7の方式
では、図6の方式と生成される1200dpiのデータ
は等価であるが、図6の方式に比して、FIFOメモリ
(8K×8)を1本分削減することができる。即ち図6
の場合には、1ラインのラインディレー(FIFO8k
×16)121が8K×8のFIFOメモリの2本分と
なるので、ラインディレー(FIFO8k×8)111
a〜111dと合わせて6本分となる。これに対して図
7の場合には、FIFOメモリ(8K×8)を5本用い
るだけであるので、図6の構成と比較してFIFOメモ
リ(8K×8)を1本分削減することができる。
itのデータを上記図2の方式で処理する。図7の方式
では、図6の方式と生成される1200dpiのデータ
は等価であるが、図6の方式に比して、FIFOメモリ
(8K×8)を1本分削減することができる。即ち図6
の場合には、1ラインのラインディレー(FIFO8k
×16)121が8K×8のFIFOメモリの2本分と
なるので、ラインディレー(FIFO8k×8)111
a〜111dと合わせて6本分となる。これに対して図
7の場合には、FIFOメモリ(8K×8)を5本用い
るだけであるので、図6の構成と比較してFIFOメモ
リ(8K×8)を1本分削減することができる。
【0042】図7の方式は、フィルタ演算するためのハ
ード量(フィルタ処理部)が図6の方式の倍の量となっ
ているが、フィルタ処理用の演算器の大きさはFIFO
メモリに比べれば小さいため、図6と全く同じ性能を保
ちながら全体のハード量を削減することができる。
ード量(フィルタ処理部)が図6の方式の倍の量となっ
ているが、フィルタ処理用の演算器の大きさはFIFO
メモリに比べれば小さいため、図6と全く同じ性能を保
ちながら全体のハード量を削減することができる。
【0043】このように上記図7の構成によれば、フィ
ルタ演算回路を複数用意して解像度変換に必要なライン
数分副走査方向に遅延したフィルタ処理後の画像データ
を同時に作成して、解像度変換を行なうこととしたの
で、解像度変換に必要なFIFOメモリ量を減らすこと
が可能となる。
ルタ演算回路を複数用意して解像度変換に必要なライン
数分副走査方向に遅延したフィルタ処理後の画像データ
を同時に作成して、解像度変換を行なうこととしたの
で、解像度変換に必要なFIFOメモリ量を減らすこと
が可能となる。
【0044】上記図7の方式は、図6の方式に比して、
メモリ量を減らすことができるが、演算量が多くなって
しまうという欠点がある。フィルタ演算をハードウエア
で行なう場合には、上記のようなフィルタ回路の規模は
FIFOメモリに比して小さいため問題とならないが、
処理をCPUなどで行なわせようとする場合には演算量
の増加が問題となる。そこで、上記図7の方式におい
て、演算量を低減するために、フィルタ処理部112
a、112bのフィルタ係数を以下のような構成とす
る。なお、以下の説明では、説明を簡単にするために、
副走査方向フィルタの係数についてのみ説明する。図8
は、フィルタ処理部112a、112bのフィルタ係数
の具体例を説明するための図である。
メモリ量を減らすことができるが、演算量が多くなって
しまうという欠点がある。フィルタ演算をハードウエア
で行なう場合には、上記のようなフィルタ回路の規模は
FIFOメモリに比して小さいため問題とならないが、
処理をCPUなどで行なわせようとする場合には演算量
の増加が問題となる。そこで、上記図7の方式におい
て、演算量を低減するために、フィルタ処理部112
a、112bのフィルタ係数を以下のような構成とす
る。なお、以下の説明では、説明を簡単にするために、
副走査方向フィルタの係数についてのみ説明する。図8
は、フィルタ処理部112a、112bのフィルタ係数
の具体例を説明するための図である。
【0045】たとえば、副走査方向のフィルタ係数が図
8(a)に示すような場合(1ライン目:a、2ライン
目:b、3ライン目:c、4ライン目:b、5ライン
目:a)には、図7に示す処理を行うためには、図8
(b)に示すような演算(1ライン目:a、2ライン
目:b、3ライン目:c、4ライン目:b、5ライン
目:a、また、2ライン目:a、3ライン目:b、4ラ
イン目:c、5ライン目:b、6ライン目:a)を行う
必要がある。
8(a)に示すような場合(1ライン目:a、2ライン
目:b、3ライン目:c、4ライン目:b、5ライン
目:a)には、図7に示す処理を行うためには、図8
(b)に示すような演算(1ライン目:a、2ライン
目:b、3ライン目:c、4ライン目:b、5ライン
目:a、また、2ライン目:a、3ライン目:b、4ラ
イン目:c、5ライン目:b、6ライン目:a)を行う
必要がある。
【0046】例えば、2ライン目のデータに対しては
a、b両方の係数による積算結果が必要とされる。そこ
で、一つのフィルタ係数の演算結果から他のフィルタ係
数の演算結果を求めることができるようなフィルタ係数
を選択する。
a、b両方の係数による積算結果が必要とされる。そこ
で、一つのフィルタ係数の演算結果から他のフィルタ係
数の演算結果を求めることができるようなフィルタ係数
を選択する。
【0047】具体的に説明すると、図8(c)に示すよ
うに、a=−1、b=2、c=6として、1ライン目:
−1、2ライン目:2、3ライン目:6、4ライン目:
2、5ライン目:−1、また、2ライン目:−1、3ラ
イン目:2、4ライン目:6、5ライン目:2、6ライ
ン目:−1とする。かかるフィルタ係数とすることによ
り、3ライン目のデータに”×2”と”×6”を行なっ
た演算結果を得る場合、”×2”と”×4”を行なった
演算結果を保持しておき、”×2”の演算結果と”×
4”の演算結果の和から”×6”の演算結果を得ること
で大幅な演算量の節約ができる。このように、同一ライ
ンのデータに対する演算において、1つの演算結果から
他の演算結果を求めることができるようなフィルタ係数
の選択をすることによって、2個のフィルタをかける場
合でも演算量を削減することができる。
うに、a=−1、b=2、c=6として、1ライン目:
−1、2ライン目:2、3ライン目:6、4ライン目:
2、5ライン目:−1、また、2ライン目:−1、3ラ
イン目:2、4ライン目:6、5ライン目:2、6ライ
ン目:−1とする。かかるフィルタ係数とすることによ
り、3ライン目のデータに”×2”と”×6”を行なっ
た演算結果を得る場合、”×2”と”×4”を行なった
演算結果を保持しておき、”×2”の演算結果と”×
4”の演算結果の和から”×6”の演算結果を得ること
で大幅な演算量の節約ができる。このように、同一ライ
ンのデータに対する演算において、1つの演算結果から
他の演算結果を求めることができるようなフィルタ係数
の選択をすることによって、2個のフィルタをかける場
合でも演算量を削減することができる。
【0048】図8(d)は、上記フィルタ演算を実行す
る構成を模式的に示す図である。図8(d)の構成は、
符号反転器151a乃至151d、2倍掛け算器152
a乃至152d、4倍掛け算器153a及び153b、
及び加算器154a及び154bを含む。例えば3ライ
ン目のデータに”×2”と”×6”を施した演算結果を
得る場合、まず2倍掛け算器152bで3ライン目のデ
ータに対して”×2”を計算し、この結果をフィルタ1
12aの出力とする。更に4倍掛け算器153aで3ラ
イン目のデータに対して”×4”を計算し、”×2”の
演算結果と”×4”の演算結果とを加算器154aで加
算することにより、フィルタ112bの出力を得る。
る構成を模式的に示す図である。図8(d)の構成は、
符号反転器151a乃至151d、2倍掛け算器152
a乃至152d、4倍掛け算器153a及び153b、
及び加算器154a及び154bを含む。例えば3ライ
ン目のデータに”×2”と”×6”を施した演算結果を
得る場合、まず2倍掛け算器152bで3ライン目のデ
ータに対して”×2”を計算し、この結果をフィルタ1
12aの出力とする。更に4倍掛け算器153aで3ラ
イン目のデータに対して”×4”を計算し、”×2”の
演算結果と”×4”の演算結果とを加算器154aで加
算することにより、フィルタ112bの出力を得る。
【0049】このように、同一ラインに対して複数のフ
ィルタ係数で演算を行なう場合に、1つのフィルタ係数
による演算結果を用いて他のフィルタ係数の演算結果を
算出できるようにフィルタ係数を構成することにより、
フィルタの演算量を可及的に増加させずに複数個のフィ
ルタ演算を同時に行なうことが可能となる。従って、フ
ィルタ処理をCPU等で実行する場合には、効率的な計
算により高速な処理が可能となる。またハードウェアに
よりフィルタ処理を実行する場合であっても、回路規模
を削減する効果が得られる。特に2のべき乗の掛け算だ
けでフィルタ処理を実行するようにすれば、シフト演算
だけですむために、効率的な処理を実行することができ
る。
ィルタ係数で演算を行なう場合に、1つのフィルタ係数
による演算結果を用いて他のフィルタ係数の演算結果を
算出できるようにフィルタ係数を構成することにより、
フィルタの演算量を可及的に増加させずに複数個のフィ
ルタ演算を同時に行なうことが可能となる。従って、フ
ィルタ処理をCPU等で実行する場合には、効率的な計
算により高速な処理が可能となる。またハードウェアに
よりフィルタ処理を実行する場合であっても、回路規模
を削減する効果が得られる。特に2のべき乗の掛け算だ
けでフィルタ処理を実行するようにすれば、シフト演算
だけですむために、効率的な処理を実行することができ
る。
【0050】以上説明したように、実施の形態1によれ
ば、入力手段101は画像データを入力し、空間フィル
タ手段102は入力手段101から入力される画像デー
タに対してダイナミックレンジを広くした空間フィルタ
処理を施し、高解像度変換手段103は、空間フィルタ
手段102で処理された画像データを補間して高密度に
解像度変換してからダイナミックレンジを制限する。こ
れにより、原稿の網点周期と画像読み取り時に画素に分
解するときのサンプリング周期との相互干渉によるモア
レや、空間フィルタ処理におけるデータの飽和や急峻な
ガンマ処理などの非線形処理によるモアレ発生を抑制す
ることができる。また、画像データを補間して高密度に
解像度変換する際に、主走査方向については主走査方向
の2つの隣接画素の平均値を補間し、副走査方向につい
ては副走査方向の2つの隣接画素の平均値を補間し、更
に斜め方向については注目画素の周辺4画素の平均値を
補間することとしたので、解像度変換用のFIFOメモ
リの使用本数及び解像度変換にかかる演算量を最小限に
抑さえることができる。従って、小さなハードウエアで
モアレの防止と文字の高再現の両立が可能となる。 (実施の形態2)図9は、実施の形態2にかかる画像処
理装置の概略構成を示すブロック図である。図9に示す
画像処理装置は、スキャナ等からなり、原稿を読み取っ
て画像データを入力する入力手段201、入力手段20
1から入力される画像データを補間して、高密度への解
像度変換を行う高解像度変換手段202、高解像度変換
手段202から入力される画像データに対して、空間フ
ィルタ処理を行う空間フィルタ手段203、空間フィル
タ手段203から入力される画像データに対してガンマ
補正を行うガンマ補正手段204、中間調処理手段20
5、および出力手段206から構成されている。
ば、入力手段101は画像データを入力し、空間フィル
タ手段102は入力手段101から入力される画像デー
タに対してダイナミックレンジを広くした空間フィルタ
処理を施し、高解像度変換手段103は、空間フィルタ
手段102で処理された画像データを補間して高密度に
解像度変換してからダイナミックレンジを制限する。こ
れにより、原稿の網点周期と画像読み取り時に画素に分
解するときのサンプリング周期との相互干渉によるモア
レや、空間フィルタ処理におけるデータの飽和や急峻な
ガンマ処理などの非線形処理によるモアレ発生を抑制す
ることができる。また、画像データを補間して高密度に
解像度変換する際に、主走査方向については主走査方向
の2つの隣接画素の平均値を補間し、副走査方向につい
ては副走査方向の2つの隣接画素の平均値を補間し、更
に斜め方向については注目画素の周辺4画素の平均値を
補間することとしたので、解像度変換用のFIFOメモ
リの使用本数及び解像度変換にかかる演算量を最小限に
抑さえることができる。従って、小さなハードウエアで
モアレの防止と文字の高再現の両立が可能となる。 (実施の形態2)図9は、実施の形態2にかかる画像処
理装置の概略構成を示すブロック図である。図9に示す
画像処理装置は、スキャナ等からなり、原稿を読み取っ
て画像データを入力する入力手段201、入力手段20
1から入力される画像データを補間して、高密度への解
像度変換を行う高解像度変換手段202、高解像度変換
手段202から入力される画像データに対して、空間フ
ィルタ処理を行う空間フィルタ手段203、空間フィル
タ手段203から入力される画像データに対してガンマ
補正を行うガンマ補正手段204、中間調処理手段20
5、および出力手段206から構成されている。
【0051】入力手段201は、600dpi/8bi
tのスキャナからなり、原稿の画像データを読みって、
600dpi/8bitの画像データを高解像度変換手
段202に出力する。
tのスキャナからなり、原稿の画像データを読みって、
600dpi/8bitの画像データを高解像度変換手
段202に出力する。
【0052】高解像度変換手段202は、入力手段20
1から入力される600dpi/8bitの画像データ
に対して、解像度変換を行って1200dpi/8bi
tの画像データを空間フィルタ手段203に出力する。
高解像度変換手段202は、実施の形態1の高解像度変
換手段103と同様な補間を行う。
1から入力される600dpi/8bitの画像データ
に対して、解像度変換を行って1200dpi/8bi
tの画像データを空間フィルタ手段203に出力する。
高解像度変換手段202は、実施の形態1の高解像度変
換手段103と同様な補間を行う。
【0053】前述のように、非線形処理を原因とするモ
アレは、折り返し誤差の成分とサンプリング周期とが干
渉することにより発生する。上記のように補間処理によ
り画像データを高解像度の画像に変換すれば、サンプリ
ング周期が短くなったのと同様の効果が生じ、高調波が
発生しても周波数空間における折り返し誤差の影響は小
さくなる。従って、高解像度の画像に変換しておけば、
その後に飽和を伴うフィルタ処理等の非線形処理を実行
しても、発生した高調波による折り返し誤差の影響をそ
れ程受けることはなく、モアレを抑制した画像を得るこ
とができる。
アレは、折り返し誤差の成分とサンプリング周期とが干
渉することにより発生する。上記のように補間処理によ
り画像データを高解像度の画像に変換すれば、サンプリ
ング周期が短くなったのと同様の効果が生じ、高調波が
発生しても周波数空間における折り返し誤差の影響は小
さくなる。従って、高解像度の画像に変換しておけば、
その後に飽和を伴うフィルタ処理等の非線形処理を実行
しても、発生した高調波による折り返し誤差の影響をそ
れ程受けることはなく、モアレを抑制した画像を得るこ
とができる。
【0054】空間フィルタ手段203は、高解像度変換
手段202から入力される1200dpi/8bitの
画像データに対して空間フィルタ処理を施し、1200
dpi/8bitの画像データをガンマ補正手段204
に出力する。
手段202から入力される1200dpi/8bitの
画像データに対して空間フィルタ処理を施し、1200
dpi/8bitの画像データをガンマ補正手段204
に出力する。
【0055】ガンマ補正手段204は、空間フィルタ手
段から入力される1200dpi/8bitの画像デー
タに対してガンマ変換を行って、1200dpi/8b
itの画像データを中間調処理手段205に出力する。
段から入力される1200dpi/8bitの画像デー
タに対してガンマ変換を行って、1200dpi/8b
itの画像データを中間調処理手段205に出力する。
【0056】中間調処理手段205は、ガンマ補正手段
204から入力される1200dpi/8bitの画像
データに対して、中間調処理を行って2値化し、120
0dpi/1bitの画像データを出力手段206に出
力する。ここでは、2値化することとしたが、多値化す
ることにしても良い。
204から入力される1200dpi/8bitの画像
データに対して、中間調処理を行って2値化し、120
0dpi/1bitの画像データを出力手段206に出
力する。ここでは、2値化することとしたが、多値化す
ることにしても良い。
【0057】出力手段206は、プリンタユニットから
なり、中間調処理手段205から入力される1200d
pi/1bitの画像データを紙に印刷して出力する。
なり、中間調処理手段205から入力される1200d
pi/1bitの画像データを紙に印刷して出力する。
【0058】以上説明したように、実施の形態2によれ
ば、入力手段201は画像データを入力し、高解像度変
換手段202は入力手段201から入力される画像デー
タを補間して高密度への解像度変換を行い、空間フィル
タ手段203は、高解像度変換手段202で高密度に解
像度変換された画像データに対して空間フィルタ処理を
行なう。これにより、原稿の網点周期と画像読み取り時
に画素に分解するときのサンプリング周期との相互干渉
によるモアレや、空間フィルタ処理におけるデータの飽
和や急峻なガンマ処理などの非線形処理によるモアレ発
生を抑制することができる。また、画像データを補間し
て高密度に解像度変換する際に、主走査方向については
主走査方向の2つの隣接画素の平均値を補間し、副走査
方向については副走査方向の2つの隣接画素の平均値を
補間し、更に斜め方向については注目画素の周辺4画素
の平均値を補間することとしたので、解像度変換用のF
IFOメモリの使用本数及び解像度変換にかかる演算量
を最小限に抑さえることができる。従って、小さなハー
ドウエアでモアレの防止と文字の高再現の両立が可能と
なる。 (実施の形態3)図10は、実施の形態3にかかる画像
処理装置の概略構成を示すブロック図である。図10に
示す画像処理装置は、スキャナ等からなり、原稿を読み
取って画像データを入力する入力手段301、入力手段
301から入力される画像データに対して、ダイナミッ
クレンジを広くした空間フィルタ処理を行う空間フィル
タ手段302、空間フィルタ手段302で処理された画
像データを補間して、高密度への解像度変換を行う高解
像度変換手段303、高解像度変換手段303で高解像
度に変換された画像データに対してガンマ補正を行うガ
ンマ補正手段304、ガンマ補正手段304でガンマ補
正された画像データに対して、低密度への解像度変換を
行う低解像度変換手段305、中間調処理手段306、
および出力手段307から構成されている。
ば、入力手段201は画像データを入力し、高解像度変
換手段202は入力手段201から入力される画像デー
タを補間して高密度への解像度変換を行い、空間フィル
タ手段203は、高解像度変換手段202で高密度に解
像度変換された画像データに対して空間フィルタ処理を
行なう。これにより、原稿の網点周期と画像読み取り時
に画素に分解するときのサンプリング周期との相互干渉
によるモアレや、空間フィルタ処理におけるデータの飽
和や急峻なガンマ処理などの非線形処理によるモアレ発
生を抑制することができる。また、画像データを補間し
て高密度に解像度変換する際に、主走査方向については
主走査方向の2つの隣接画素の平均値を補間し、副走査
方向については副走査方向の2つの隣接画素の平均値を
補間し、更に斜め方向については注目画素の周辺4画素
の平均値を補間することとしたので、解像度変換用のF
IFOメモリの使用本数及び解像度変換にかかる演算量
を最小限に抑さえることができる。従って、小さなハー
ドウエアでモアレの防止と文字の高再現の両立が可能と
なる。 (実施の形態3)図10は、実施の形態3にかかる画像
処理装置の概略構成を示すブロック図である。図10に
示す画像処理装置は、スキャナ等からなり、原稿を読み
取って画像データを入力する入力手段301、入力手段
301から入力される画像データに対して、ダイナミッ
クレンジを広くした空間フィルタ処理を行う空間フィル
タ手段302、空間フィルタ手段302で処理された画
像データを補間して、高密度への解像度変換を行う高解
像度変換手段303、高解像度変換手段303で高解像
度に変換された画像データに対してガンマ補正を行うガ
ンマ補正手段304、ガンマ補正手段304でガンマ補
正された画像データに対して、低密度への解像度変換を
行う低解像度変換手段305、中間調処理手段306、
および出力手段307から構成されている。
【0059】入力手段301は、600dpi/8bi
tのスキャナからなり、原稿の画像データを読みって、
600dpi/8bitの画像データを空間フィルタ手
段302に出力する。
tのスキャナからなり、原稿の画像データを読みって、
600dpi/8bitの画像データを空間フィルタ手
段302に出力する。
【0060】空間フィルタ手段302は、入力手段30
1から入力される600dpi/8bitの画像データ
に対して、入力(8bit)よりも出力(16bit)
のダイナミックレンジを広く取った空間フィルタ処理を
施し、600dpi/16bitの画像データを高解像
度変換手段303に出力する。
1から入力される600dpi/8bitの画像データ
に対して、入力(8bit)よりも出力(16bit)
のダイナミックレンジを広く取った空間フィルタ処理を
施し、600dpi/16bitの画像データを高解像
度変換手段303に出力する。
【0061】高解像度変換手段303は、空間フィルタ
手段302から入力される600dpi/16bitの
画像データに対して、解像度変換およびダイナミックレ
ンジの制限を行って、1200dpi/8bitの画像
データをガンマ補正手段304に出力する。
手段302から入力される600dpi/16bitの
画像データに対して、解像度変換およびダイナミックレ
ンジの制限を行って、1200dpi/8bitの画像
データをガンマ補正手段304に出力する。
【0062】上記空間フィルタ手段302および高解像
度変換手段303は、実施の形態1の空間フィルタ手段
102および高解像度変換手段103と同様な構成とす
ることができる。
度変換手段303は、実施の形態1の空間フィルタ手段
102および高解像度変換手段103と同様な構成とす
ることができる。
【0063】ガンマ補正手段304は、高解像度変換手
段303から入力される1200dpi/8bitの画
像データに対してガンマ変換を行って、1200dpi
/8bitの画像データを低解像度変換305に出力す
る。
段303から入力される1200dpi/8bitの画
像データに対してガンマ変換を行って、1200dpi
/8bitの画像データを低解像度変換305に出力す
る。
【0064】低解像度変換手段305は、ガンマ補正手
段304から入力される1200dpi/8bitの画
像データに対して、低密度への解像度変換を行って、6
00dpi/8bitの画像データを中間調処理手段3
06に出力する。このとき高周波数成分は不要となりモ
アレ発生の原因となるので、低密度への解像度変換を実
行する前段階として、高周波成分を遮断する平滑フィル
タを適用することが好ましい。このフィルタとしては、
例えば図5に示される(4)のフィルタが最適である
が、実際上は(5)のフィルタを用いた場合でも出力画
像の画質には殆ど違いはない。前述のように(5)のフ
ィルタ(図3のフィルタ)は、フィルタ係数が単純で加
算及びシフトだけで演算可能であると共に、副走査方向
への参照が1ラインだけでありラインメモリ量が低減で
きるという利点を有している。
段304から入力される1200dpi/8bitの画
像データに対して、低密度への解像度変換を行って、6
00dpi/8bitの画像データを中間調処理手段3
06に出力する。このとき高周波数成分は不要となりモ
アレ発生の原因となるので、低密度への解像度変換を実
行する前段階として、高周波成分を遮断する平滑フィル
タを適用することが好ましい。このフィルタとしては、
例えば図5に示される(4)のフィルタが最適である
が、実際上は(5)のフィルタを用いた場合でも出力画
像の画質には殆ど違いはない。前述のように(5)のフ
ィルタ(図3のフィルタ)は、フィルタ係数が単純で加
算及びシフトだけで演算可能であると共に、副走査方向
への参照が1ラインだけでありラインメモリ量が低減で
きるという利点を有している。
【0065】中間調処理手段306は、低解像度変換手
段305から入力される600dpi/8bitの画像
データに対して、中間調処理を行って2値化し、600
dpi/1bitの画像データを出力手段307に出力
する。ここでは、2値化することとしたが、多値化する
ことにしても良い。
段305から入力される600dpi/8bitの画像
データに対して、中間調処理を行って2値化し、600
dpi/1bitの画像データを出力手段307に出力
する。ここでは、2値化することとしたが、多値化する
ことにしても良い。
【0066】出力手段307は、プリンタユニットから
なり、中間調処理手段306から入力される600dp
i/1bitの画像データを紙に印刷して出力する。
なり、中間調処理手段306から入力される600dp
i/1bitの画像データを紙に印刷して出力する。
【0067】以上説明したように、実施の形態1によれ
ば、入力手段301は画像データを入力し、空間フィル
タ手段302は入力手段301から入力される画像デー
タに対してダイナミックレンジを広くした空間フィルタ
処理を施し、高解像度変換手段303は、空間フィルタ
手段302で処理された画像データを補間して高密度に
解像度変換してからダイナミックレンジを制限し、更に
低解像度変換手段305は、高密度の画像データから低
密度の画像データへの解像度変換を実行する。これによ
り、原稿の網点周期と画像読み取り時に画素に分解する
ときのサンプリング周期との相互干渉によるモアレや、
空間フィルタ処理におけるデータの飽和や急峻なガンマ
処理などの非線形処理によるモアレ発生を抑制すること
ができる。また、画像データを補間して高密度に解像度
変換する際、及び/又は高密度から低密度への解像度変
換の前段階としてのフィルタ処理の際に、主走査方向に
ついては主走査方向の2つの隣接画素の平均値を用い、
副走査方向については副走査方向の2つの隣接画素の平
均値を用い、更に斜め方向については注目画素の周辺4
画素の平均値を用いればよく、解像度変換用のFIFO
メモリの使用本数及び解像度変換にかかる演算量を最小
限に抑さえることができる。従って、小さなハードウエ
アでモアレの防止と文字の高再現の両立が可能となる。
ば、入力手段301は画像データを入力し、空間フィル
タ手段302は入力手段301から入力される画像デー
タに対してダイナミックレンジを広くした空間フィルタ
処理を施し、高解像度変換手段303は、空間フィルタ
手段302で処理された画像データを補間して高密度に
解像度変換してからダイナミックレンジを制限し、更に
低解像度変換手段305は、高密度の画像データから低
密度の画像データへの解像度変換を実行する。これによ
り、原稿の網点周期と画像読み取り時に画素に分解する
ときのサンプリング周期との相互干渉によるモアレや、
空間フィルタ処理におけるデータの飽和や急峻なガンマ
処理などの非線形処理によるモアレ発生を抑制すること
ができる。また、画像データを補間して高密度に解像度
変換する際、及び/又は高密度から低密度への解像度変
換の前段階としてのフィルタ処理の際に、主走査方向に
ついては主走査方向の2つの隣接画素の平均値を用い、
副走査方向については副走査方向の2つの隣接画素の平
均値を用い、更に斜め方向については注目画素の周辺4
画素の平均値を用いればよく、解像度変換用のFIFO
メモリの使用本数及び解像度変換にかかる演算量を最小
限に抑さえることができる。従って、小さなハードウエ
アでモアレの防止と文字の高再現の両立が可能となる。
【0068】なお、本発明は、上記した実施の形態に限
定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で
適宜変形して実行可能である。
定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で
適宜変形して実行可能である。
【発明の効果】本発明によれば、非線形処理を実行する
前に画像データを補間して高密度に解像度変換すること
で、空間フィルタ処理におけるデータの飽和や急峻なガ
ンマ処理などの非線形処理によるモアレ発生を抑制する
ことができる。また、画像データを補間して高密度に解
像度変換する際に、主走査方向については主走査方向の
2つの隣接画素の平均値を補間し、副走査方向について
は副走査方向の2つの隣接画素の平均値を補間し、更に
斜め方向については注目画素の周辺4画素の平均値を補
間するので、解像度変換用のFIFOメモリの使用本数
及び解像度変換にかかる演算量を最小限に抑さえること
ができる。従って、小さなハードウエアでモアレの防止
と文字の高再現の両立が可能となる。
前に画像データを補間して高密度に解像度変換すること
で、空間フィルタ処理におけるデータの飽和や急峻なガ
ンマ処理などの非線形処理によるモアレ発生を抑制する
ことができる。また、画像データを補間して高密度に解
像度変換する際に、主走査方向については主走査方向の
2つの隣接画素の平均値を補間し、副走査方向について
は副走査方向の2つの隣接画素の平均値を補間し、更に
斜め方向については注目画素の周辺4画素の平均値を補
間するので、解像度変換用のFIFOメモリの使用本数
及び解像度変換にかかる演算量を最小限に抑さえること
ができる。従って、小さなハードウエアでモアレの防止
と文字の高再現の両立が可能となる。
【図1】実施の形態1にかかる画像処理装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】図1の高解像度変換手段の演算(補間)を説明
するための図である。
するための図である。
【図3】図1の高解像度変換手段のフィルタ係数の一例
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図4】従来のシステムで用いられていた高解像度変換
するためのフィルタ係数の一例を説明するための図であ
る。
するためのフィルタ係数の一例を説明するための図であ
る。
【図5】図1の高解像度変換手段の動作と周波数特性を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図6】図1の空間フィルタ手段と高解像度変換手段の
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
【図7】図1の空間フィルタ手段と高解像度変換手段の
他の構成例を示す図である。
他の構成例を示す図である。
【図8】図7のフィルタ処理部のフィルタ係数の具体例
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図9】実施の形態2にかかる画像処理装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図10】実施の形態3にかかる画像処理装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
101入力手段
102空間フィルタ手段
103高解像度変換手段
104ガンマ補正手段
105中間調処理手段
106出力手段
111ラインディレー(FIFO8k×8)
112フィルタ処理部(7×5)
121ラインディレー(FIFO8k×16)
122密度変換部
201入力手段
202高解像度変換手段203空間フィルタ手段
204ガンマ補正手段
205中間調処理手段
206出力手段
301入力手段
302空間フィルタ手段
303高解像度変換手段
304ガンマ補正手段
305低解像度変換手段
306中間調処理手段
307出力手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
G06T 5/20 H04N 1/387 101
H04N 1/387 101 1/40 101C
Fターム(参考) 5B057 AA11 BA02 CA02 CA07 CA08
CA12 CA16 CB02 CB08 CB12
CB16 CD06 CE02 CE06 CE11
CH04 CH09
5C076 AA21 AA22 BB04 BB13 BB40
5C077 LL03 MP02 NN01 PP02 PP68
PQ12 PQ18 PQ24 RR19
Claims (11)
- 【請求項1】入力のダイナミックレンジと比較して出力
のダイナミックレンジが広い空間フィルタ処理を入力画
像データに施してフィルタ処理後画像データを生成する
空間フィルタ手段と、 該フィルタ処理後画像データにおいて、第1の方向の隣
接2画素の平均値により該第1の方向に補間し、該第1
の方向に垂直な第2の方向の隣接2画素の平均値により
該第2の方向に補間し、注目画素の周辺4画素の平均値
により該第1及び第2の方向に斜めの方向に補間するこ
とにより、該フィルタ処理後画像データを高密度画像デ
ータに解像度変換する高解像度変換手段を含むことを特
徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】該高密度画像データのダイナミックレンジ
を制限する手段と、 ダイナミックレンジを制限した後の該高密度画像データ
を低密度画像データに解像度変換する低解像度変換手段
を更に含む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】該低解像度変換手段は、該低密度画像デー
タに解像度変換する前段階として、該ダイナミックレン
ジを制限した後の該高密度画像データにおいて、該第1
の方向の隣接2画素の平均値により該第1の方向にフィ
ルタ処理し、該第2の方向の隣接2画素の平均値により
該第2の方向にフィルタ処理し、注目画素の周辺4画素
の平均値により該斜めの方向にフィルタ処理することに
より、該ダイナミックレンジを制限した後の該高密度画
像データに対して高周波成分遮断フィルタ処理を実行す
ることを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。 - 【請求項4】前記空間フィルタ手段は複数のフィルタ回
路を含み、該複数のフィルタ回路は、該入力画像データ
の複数ラインに対して空間フィルタ処理を並行して施す
ことにより該第2の方向に異なるライン数分遅延した複
数の該フィルタ処理後画像データを並行して生成し、該
高解像度変換手段に供給することを特徴とする請求項1
記載の画像処理装置。 - 【請求項5】該複数のフィルタ回路の第1のフィルタ回
路は該入力画像データの一のラインに対する第1のフィ
ルタ係数の掛け算を実行し、該複数のフィルタ回路の第
2のフィルタ回路は該掛け算の結果を利用して該一のラ
インに対する第2のフィルタ係数の掛け算の結果を求め
ることを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。 - 【請求項6】該空間フィルタ手段と該高解像度変換手段
とを実装した半導体集積回路を搭載するボードとして提
供されることを特徴とする請求項1記載の画像処理装
置。 - 【請求項7】原稿を光学的にスキャンすることで入力画
像データを生成する入力手段と、 入力のダイナミックレンジと比較して出力のダイナミッ
クレンジが広い空間フィルタ処理を該入力画像データに
施してフィルタ処理後画像データを生成する空間フィル
タ手段と、 該フィルタ処理後画像データにおいて、第1の方向の隣
接2画素の平均値により該第1の方向に補間し、該第1
の方向に垂直な第2の方向の隣接2画素の平均値により
該第2の方向に補間し、注目画素の周辺4画素の平均値
により該第1及び第2の方向に斜めの方向に補間するこ
とで該フィルタ処理後画像データを高密度画像データに
解像度変換すると共に、該高密度画像データのダイナミ
ックレンジを制限する高解像度変換手段と、 該高解像度変換手段から出力される画像データに所定の
処理を施した後の画像データを転写紙上に印刷する出力
手段を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項8】入力画像データにおいて、第1の方向の隣
接2画素の平均値により該第1の方向に補間し、該第1
の方向に垂直な第2の方向の隣接2画素の平均値により
該第2の方向に補間し、注目画素の周辺4画素の平均値
により該第1及び第2の方向に斜めの方向に補間するこ
とにより、該入力画像データを高密度画像データに解像
度変換する高解像度変換手段と、 該高密度画像データに空間フィルタ処理を施す空間フィ
ルタ手段を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項9】入力のダイナミックレンジと比較して出力
のダイナミックレンジが広い空間フィルタ処理を入力画
像データに施してフィルタ処理後画像データを生成し、 該フィルタ処理後画像データにおいて、第1の方向の隣
接2画素の平均値により該第1の方向に補間し、該第1
の方向に垂直な第2の方向の隣接2画素の平均値により
該第2の方向に補間し、注目画素の周辺4画素の平均値
により該第1及び第2の方向に斜めの方向に補間するこ
とにより、該フィルタ処理後画像データを高密度画像デ
ータに解像度変換する各段階を含むことを特徴とする画
像処理方法。 - 【請求項10】該高密度画像データのダイナミックレン
ジを制限し、 ダイナミックレンジを制限した後の該高密度画像データ
を低密度画像データに解像度変換する各段階を更に含む
ことを特徴とする請求項9記載の画像処理方法。 - 【請求項11】該低密度画像データに解像度変換する段
階は、該低密度画像データに解像度変換する前段階とし
て、該ダイナミックレンジを制限した後の該高密度画像
データにおいて、該第1の方向の隣接2画素の平均値に
より該第1の方向にフィルタ処理し、該第2の方向の隣
接2画素の平均値により該第2の方向にフィルタ処理
し、注目画素の周辺4画素の平均値により該斜めの方向
にフィルタ処理することにより、該ダイナミックレンジ
を制限した後の該高密度画像データに対して高周波成分
遮断フィルタ処理を実行する段階を含むことを特徴とす
る請求項10記載の画像処理方法。
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