JP2005198219A - ドキュメントのデジタルスクリーニング解除のためのハーフトーン・スクリーンの周波数と大きさの推定 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクリーン周波数及び大きさを推定するための改善された方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 テキストと線画の品質及び鮮明度を保ちながら、走査されたドキュメントからハーフトーン・スクリーンを除去するための有効な方法及びシステムが開示される。この方法及びシステムは、高品質の周波数及び大きさ推定を与えるために、異なる感度をもつ１つ又はそれ以上の独立したチャネルを用いるものである。最も感度の良いチャネルは周波数推定を導出し、残りのチャネルは、組み合わされてスクリーンの大きさを生成する。Ｍａｘチャネルは、最も感度が良く、普通はスクリーンが非常に弱いときであっても周波数の存在を知らせる。したがって、スクリーン周波数は、スクリーンの大きさによって付加的に制限されなければならない。スクリーンの大きさは、局所的近傍がハーフトーン形成されたデータを表わすという信頼レベルとして解釈することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像信号のスクリーン周波数（frequency）及び大きさ（magnitude）についての推定を求める方法、或いは、スクリーン周波数及び大きさについての推定装置に関する。

ハロゲン化銀写真法を除くほとんど全ての印刷物は、ハーフトーン・スクリーンを用いて印刷される。ハーフトーン周波数と大きさを推定する必要性は、昇華型又はハロゲン化銀写真法のような幾つかの装置を除くほとんど全ての印刷物が、ハーフトーン・スクリーンを用いてプリントアウトされるという事実から生じる。これらのハーフトーンは、印刷装置にとって非常に特有のものであり、走査され再びハーフトーン形成されるときに適正に除去されないと、可視的アーチファクト及び／又は容認できないモアレパターンを生じることになる。ハーフトーンは、典型的には、異なる角度及び／又は周波数の僅かに異なるスクリーンによる４つ又はそれ以上のカラー分解をもって印刷されるものであり、それらが互いに干渉しあって望ましくない空間的アーチファクトをもたらすことになるので、ハーフトーンを抑制することは、カラードキュメントにとっては特に重要である。

オリジナル・ハーフトーン・スクリーンの除去を成功させることは、局部的周波数を正確に推定する能力に基づくものである。したがって、ハーフトーン・スクリーンの周波数及び大きさを推定するための改善された方法及び装置に対する必要性がある。

テキストと線画の品質及び鮮明度を保ちながら、走査されたドキュメントからハーフトーン・スクリーンを除去するための有効な方法及びシステムが開示される。この方法及びシステムは、周波数及び大きさの高品質の推定を与えるために、異なる感度（例えば、Ｍａｘ、Ｈｉｇｈ及びＬｏｗ）をもつ１つ又はそれ以上の独立したチャネルを用いるものである。最も感度の良いチャネル（Ｍａｘ）が周波数の推定を導出し、残りのチャネル（例えばＨｉｇｈとＬｏｗ）が組み合わされて、スクリーンの大きさを与える。最大チャネルは最も感度が良く、スクリーンが非常に弱いときであっても普通は周波数の存在を知らせることになる。したがって、スクリーン周波数は、スクリーンの大きさによって付加的に制限されなければならない。スクリーンの大きさは、局所的近傍がハーフトーン形成されたデータを表わすという信頼性のレベルとして解釈することができる。

デジタル式に走査されたドキュメントをスクリーニング解除し、潜在的なハーフトーン干渉と、好ましくないモアレパターンとをなくすか又は実質的に減少させるための新しい方法及びシステムを説明する。図１を参照すると、本発明の方法及びシステムのブロック図が、スクリーン推定量モジュールＳＥＭによって表わされる。スクリーン推定量モジュールは、現在の関心あるピクセルにおける瞬間的なハーフトーンの周波数及び大きさ（強度）を推定するために応答可能である。スクリーン推定量モジュールは、８ビットソース画像Ｓｒｃ２８に対して動作し、８ビットハーフトーン周波数推定Ｓｃｆ７０と、８ビットハーフトーン大きさ推定Ｓｃｍ７２を生成する。

ハーフトーンの周波数及び大きさの推定に対する必要性は、昇華型又はハロゲン化銀写真法のような幾つかの装置を除くほとんど全ての印刷物が、ハーフトーン・スクリーンを用いてプリントアウトされるという事実から生じる。これらのハーフトーンは、印刷装置に対して非常に特有のものであり、印刷のために走査され再びハーフトーン形成されるときに適正に除去されないと、可視的アーチファクト及び／又は容認できないモアレパターンを生じることになる。本出願人の出願継続中の出願である出願人整理番号Ｄ／Ａ３０１０に記載されるようなスクリーン解除装置モジュール（ＤＳＣ）は、オリジナル走査画像からのオリジナル・ハーフトーン・パターンを除去する（フィルタする）ために、スクリーン推定量モジュールによって生成された情報に頼るものである。ハーフトーンは、典型的には、を異なる角度及び／又は周波数の僅かに異なるスクリーンによる４つ又はそれ以上のカラー分解をもって印刷されるものであり、それらが互いに干渉しあって望ましくない空間的アーチファクトをもたらすことになるので、ハーフトーンを抑制することは、カラードキュメントにとっては特に重要である。

スクリーン推定量モジュールは、並列的に作用する１つ又はそれ以上の周波数推定（例えばＭｘ、Ｈｉ及びＬｏ）からなる。第１Ｍｘチャネル３０は、スクリーン周波数Ｓｃｆ７０を推定するのに用いられる。残りのチャネル（例えば、それぞれＨｉ４０及びＬｏ５０）は、最後の最後で互いに結合されて、スクリーンの大きさ信号Ｓｃｍ７２を生成する。小さい点のカラーハーフトーン形成されたテキストの高品質推定においては、関心ある所望の周波数範囲をカバーするためにスクリーンの大きさを推定するのに２つ又はそれ以上のチャネルを用いることが必要である。

一実施形態においては、スクリーン推定量モジュールＳＥＭは、異なる感度レベルで３つまでの周波数チャネルを用いるものとすることができる。図１の上側のＭｘチャネル３０は、フルソース解像度における最大の周波数感度のために調整され、それによりスクリーン周波数推定信号Ｓｃｆ７０を導出するのに用いられる。しかしながら、このチャネルは非常に感度がよく、普通はスクリーンが非常に弱いときであっても周波数の存在を報告することになる。したがって、スクリーン周波数は、スクリーンの大きさＳｃｍ７２によって付加的に制限されなければならない。

図１におけるＨｉチャネル４０は、Ｍｘチャネル３０より感度が低い中程度の周波数感度のために調整される。２つのチャネルＭｘ３０及びＨｉ４０は、フルソース解像度で動作する。Ｌｏチャネル５０もまた、中程度の感度のために調整される。しかしながら、Ｍｘ３０チャネル及びＨｉ４０チャネルとは対照的に、Ｌｏ５０チャネルは、各方向にソース解像度の半分の解像度で三角形ＬｏチャネルフィルタＦ３／２ ５６から出力されたサブサンプリング信号に対して動作する。スクリーンの大きさ信号Ｓｃｍ７２は、Ｈｉ４０チャネルとＬｏ５０チャネルによって生成された１つ又はそれ以上の周波数推定の解析から導出される。

各周波数チャネルは、それぞれ、後述される複数のＭｉｎ−Ｍａｘテクスチャ検出器ＭＭ３ ３１、３２及び３３と、その後に続く平均フィルタ４１、４２及び５２で構成される。Ｍｘ３０及びＨｉ４０チャネルＭＭ３ ３２ユニットは、単一チャネル８ビット入来ソース信号Ｓｒｃ２８に対して動作し、一方、ＬｏチャネルＭＭ３ ３２は、半分の解像度でサブサンプリングされた信号に対して動作する。ＬｏチャネルＦ３／２フィルタ５６は、ソース信号Ｓｒｃ２８をフィルタ処理し、各方向に２ｘの係数によってサブサンプリングし、ＬｏチャネルＭＭ３ユニット３２を作動させるために応答可能である。

３つのＭＭ３Ｍｉｎ−Ｍａｘモジュール３１、３２及び３３は、２Ｄ入力信号におけるピークと谷を見つけるために用いられる。Ｍｘ３０チャネルとＨｉ４０チャネルは同じＳｒｃ入力信号２８を共有するので、それらはＭＭ３ユニット３２の第１段階の計算を重複する。しかしながら、２つのユニットの第２段階において異なる閾値が適用され、２つの別個の結果が与えられる。図１における破線２７は、２つのＭＭ３ユニット３２のフロントエンド部分を一度計算し、次いで共有することができるという注意として働くように意図されている。

Ｍｉｎ−Ｍａｘ検出器ユニットの詳細な説明が以下に与えられる。ユニットは、基本的に、現在の関心あるピクセルが中心である３×３ウィンドウのコンテンツを調べ、中心ピクセルがそれを取り囲む８つの隣接ピクセルに対してかなり大きいか又は小さい場合には適応閾値化を用いて解析する。その場合、中心ピクセルは、それぞれピーク（大きければ）又は谷（小さければ）となると考えられる。単位面積当りのピーク及び谷の数をカウントすることによって、ローカル周波数の尺度が得られる。

各ＭＭ３ユニットの出力３１、３２及び３３は、１ビットのみの精度をもつが、各々は第１の後段のフィルタ処理の前に、構成係数ＤｏｔＧａｉｎによってスケーリングされる。各ユニットは、入力信号の１つ又はそれ以上のカラーチャネルを動作させる。しかしながら、この実施形態においては、１つのみのチャネル、すなわち輝度チャネルが用いられる。Ｌｏチャネル５０についてのＤｏｔＧａｉｎ係数は、４のようなある係数によって割られる。このスケーリングは、その段階の正規化係数を調節することによって、第１後続フィルタの正規化ステップまで先送りにできることに注意されたい。

ＭＭ３ Ｍｉｎ−Ｍａｘ検出器３１、３２及び３３からの出力は、異なる平均・サブサンプリング・フィルタに通して送られる。サブサンプリングに伴う問題の発生を防ぐために、各場合における空間的なフィルタスパンは、サブサンプリング比から１を引いたものを２倍する。Ｍｘチャネル３０は、帯域幅を各方向に３２ｘの係数によって減少させる三角形２Ｄ Ｆ６３／３２フィルタ３２を使用する（ソース帯域幅のほぼ千分の一）。

同様に、Ｈｉチャネル４０のＭＭ３の出力は、２つの三角形２Ｄサブサンプリング・フィルタ、すなわちＦ３１／１６フィルタ４２とＦ３／２フィルタ４６にカスケード形式で適用される。カスケード形式にされたフィルタ処理ユニットからの出力はまた、各方向に３２ｘの係数によってサブサンプリングされ（第１フィルタでは１６ｘ、第２フィルタでは２ｘ）、それにより出力はＭｘチャネル３０と同じデータ速度である。

同じく、Ｌｏチャネル５０は、２つの三角形２Ｄフィルタ、すなわちＦ１５／８ ５２とＦ３／２ ４６をカスケード形式で用いる。第２フィルタ処理ユニットからの出力はまた、各方向に３２ｘの係数によってサブサンプリングされる（Ｆ３／２により最初に２ｘ、次いで８ｘ及び２ｘ）。より高次の帯域幅データパスが図１に示されており、ソース帯域幅に太く黒い線、１／１６帯域幅により細めの線、１／３２^nd帯域幅に細く黒い線が用いられている。減少係数はまた、数字によって特定的に示される。

Ｈｉ３０チャネルとＬｏ４０チャネルとの両方において、１／１６解像度のサンプル信号がＭＸ３ユニット４４に送られる。これらは、３×３Ｍａｘ演算を実行する（グレイ拡大）。出力は、それぞれ、チャネル二重双一次補間ユニットＤＢＩ５４の各々のｂ入力に送られる。

Ｍｘチャネル３０とは異なり、Ｈｉ４０及びＬｏ５０の大きさ推定チャネルは、空間的なノイズをさらに減少させるために、付加的なスムージング／平均Ｆ５ ６４段階を含む。Ｆ５ユニット６４は、５×５三角形ウェイト（非サブサンプリング）フィルタである。これらのユニットからのフィルタ処理された出力は、それらのそれぞれの二重双一次補間ユニットＤＢＩ５４の入力に送られる。出力はまた、現在のピクセルが中心である３×３ウィンドウにおける最大の差を探し出すＣ３コントラスト・ユニット４８を通して送られる。Ｃ３出力は、それぞれＤＢＩユニット４８へのｃ入力となる。

１／３２解像度で平均されたＭｘチャネル３０が双一次補間ユニットＳＣＦ３６に送られる。Ｈｉ４０及びＬｏ５０チャネルの各々によって生成された３つの信号が、それらのそれぞれのＤＢＩユニット５４に送られる。これらのユニットは、サブサンプリングされた入力解像度を元のソース解像度に戻るようにもっていく二重双一次補間を実行する。ＤＢＩのａ及びｃ入力は１／３２解像度におけるものであり、ｂ入力は１／１６解像度におけるものである。補間ユニットからの出力帯域幅は実質的に入力より高い。例えば、３２ｘより高い係数においては、補間ユニットは、各入力ピクセルに対して１０２４出力ピクセルを生成する。

Ｍｘチャネル３０の補間ユニットＳＣＦ３６の補間された出力は、８ビット推定スクリーン周波数Ｓｃｆ７０である。Ｈｉ４０及びＬｏ５０チャネル二重補間ユニット（Ｈｉ及びＬｏ）のような他のチャネルの出力は、大きさ推定モジュールＳＣＭ６１において互いに組み合わされる。この出力は、８ビット推定スクリーン大きさ信号Ｓｃｍ７２である。推定スクリーン周波数及び大きさ信号Ｓｃｆ７０及びＳｃｍ７２は、スクリーン解除モジュールＤＳＣにエクスポートされ、（Ｓｃｍのみが）セグメンテーション・モジュールＳＥＧにエクスポートされる（両方とも図示せず）。スクリーン推定モジュールの種々の要素のより詳細な説明が以下に与えられる。

図２は、種々のフィルタユニットの一次元フィルタ応答を示し、図３−５は種々のユニットの二次元フィルタ応答を示す。これらのフィルタリングユニットは、高周波数を除去するために入力信号をスムージングするか又は平均する目的のために用いられる。各フィルタユニットは、正方形の分離可能な対称の２Ｄ ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを実装する。フィルタ応答は、水平方向及び垂直方向において同一のものである。フィルタへの入力がカラー信号である場合には、カラー成分の各々１つに対して同じフィルタ応答が独立して適用される。１Ｄフィルタ６０応答は、図２に示されるような整数の係数をもつ対称な三角形である。実装の便宜のために特定のフィルタ形状（しかし他のフィルタ形状もカバーされる）を選択した。

一般的なフィルタ形態はＦｎ／ｋフィルタと呼ばれ、ｎはフィルタサイズ（ｘ又はｙ方向における全体的なスパン）であり、ｋは各方向にフィルタ処理された出力に適用されるサブサンプリング量である。サブサンプリング係数ｋは、ｋ＝１であるときに省略される。このドキュメントにおいては、フィルタスパンｎは奇数の整数（ｎ＝１，３，５・・・）であり、それにより２Ｄフィルタ応答は有効な中心ピクセル位置における明確なピークをもつと仮定される。

１Ｄ及び２Ｄフィルタ応答の例が図１及び図２に示されている。図２は、Ｆ３及びＦ１１に対する非正規化１Ｄフィルタ６０の応答を示し、図３から図５までは、それぞれ、Ｆ３ ６２、Ｆ５ ６４及びＦ７ ６６に対する結果として得られる非正規化２Ｄ係数を示す。

フィルタは分離可能であるので、２つの１Ｄフィルタを水平方向に及び垂直方向にカスケード形式にすることによって、２Ｄフィルタ応答を実行することができる。フィルタは全て、フル入力データ速度で動作するが、出力は係数ｋによって各方向にサブサンプリングすることができる。多くの場合において、常にではないが、フィルタサイズｎとサブサンプリング係数ｋは以下の関係性を満たすものである。
ｎ＝２^*ｋ−１
これは、サブサンプリングされた面積に対する５０％カバレージ・オーバーラップを表わす。一例として、最小の３×３フィルタの全体的な２Ｄ応答であるＦ３ ６２は、以下の通りである。

より大きいフィルタが同様に説明される。これらのフィルタは分離可能であるので、それらを互いに直交する２つの１Ｄステップで実行するのが最善である。各フィルタ出力は、それを８ビット範囲に戻るように適合させるために、係数の和によって正規化される。Ｆ３フィルタ６２のような幾つかのフィルタは、２のべき乗であるウェイトの総和を有する。これらのフィルタは、２の右シフト丸め処理として単純に実行することができるので、正規化段階において割り算を要求しない。例えば、Ｆ３フィルタ６２は、合計１Ｄウェイト１＋２＋１＝４を有する。このウェイトによる丸め処理割り算は、２を加え、その後右に２だけシフトさせることによって達成可能である。

正規化された結果＝（和＋２）＞＞２

一般に、丸め処理が要求されるときには、丸め処理は、シフトを実行する前に除数の半分を加えることによって適用される。二進数でコード化された２の補数に対して実行される右シフトがフロア関数と同等な値（分子／２＾シフト）であるので、除数の半分を加えることによって、符号付きの分子と符号なしの分子との両方に対して最も近い整数への丸め処理が行われる。

フィルタの合計ウェイトが２のべき乗まで加えられないときには、２つの数の比による乗算を用いてそれを概算することによって、計算が集中する除算演算が回避され、分母は２のべき乗が選択される。

サブサンプリング・フィルタＦ３／２、Ｆ１５／８、Ｆ３１／１６及びＦ６３／３２の全ては２のべき乗の１Ｄウェイトを有し、それぞれ４、６４、２５６及び１０２４である。したがって、正規化はちょうど丸め処理右シフトである。Ｆ５フィルタ６４は、９の１Ｄウェイトをもち、９の位置による丸め処理右シフトの前に５７を掛けることによって概算することができる。以下のように、可変乗算を用いずに、シフト／加算／引き算演算を用いることによって、ｘに５７を掛ける乗算を行うことができることに注意されたい。

ｘ^*５７＝ｘ＜＜６−ｘ＜＜３＋ｘ

図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、Ｈｉ４０チャネル及びＬｏ５０チャネルにおいて用いられるＭＸ３Ｍａｘユニット３２は、現在の関心あるピクセル７４が中心である３×３ウィンドウにおける最大値を要求する。入力は８ビット信号である。最大値に対する要求は、３×３ウィンドウの９つのピクセルに対して行われる。このグレイ拡大モジュールは、サーチウィンドウの境界内で見出される最大ピクセル値７６からなる８ビット出力を生成する。ＭＸ３ｍａｘアルゴリズムが図６Ｂに示される。

次に図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、これらのＣ３コントラスト・モジュール４８は、入力におけるローカル・コントラストの量を計測するために設計される。コントラストは、現在の関心あるピクセル７４が中心であるウィンドウ内の最大ピクセル値と最小ピクセル値との間の差として定められる。Ｃ３コントラスト・ユニット４８は、現在の関心あるピクセル７４が中心である３×３ウィンドウサイズを用いるものである。コントラスト・ユニットへの入力は８ビット信号である。コントラスト・モジュールは、８ビットモノクロ出力（単一チャネル）８４を生成する。Ｃ３コントラスト・ユニット４８の演算は、図７Ｂに示されている。演算は以下の通りである。各ピクセル位置において、３×３ウィンドウのコンテクストは、最小ピクセル値と最大ピクセル値を別個に要求する。出力コントラスト値は次のように定められる。

コントラスト＝最大−最小

最大及び最小ピクセル値は、符号なし８ビット入力信号に対して常に０から２５５までの間であるので、コントラストは、［０・・・２５５］の範囲内になるように保証され、特別な正規化は必要とされない。

３つのＭｉｎ−Ｍａｘ検出モジュール３１、３２及び３３が、入力信号におけるピーク及び谷を見つけるために用いられる。単位面積当りのピークと谷の数をカウントすることによって、ローカル周波数の尺度が得られる。Ｍｘ３０、Ｈｉ５０及びＬｏ４０チャネルの各々１つは、同様のＭＭ３ユニット３１、３２及び３３を用いる。３つのユニット間の１つの差は、対応するチャネルの周波数感度を調節するために各ユニットが異なる閾値の組を用いることと、ＬｏチャネルＭＭ３ ３２が、他の２つの速度の１／４で動作することである。

３つのユニット３１、３２及び３３の全ては、１成分グレイソースに対して動作する。各ユニットは、中心ピクセルが、その８つの近隣ピクセルに対して極値（ピーク又は谷）であるときを示すために３×３ウィンドウを用い、以下の論理に従う。各Ｍｉｎ−Ｍａｘ検出ユニット３１、３２及び３３からの出力は、対応するＳｒｃピクセルが極値状態であることを示す１ビット信号である（同様に他のカラーチャネルまで延長することができる）。

ＭＭ３ Ｍｉｎ−Ｍａｘ検出構造は、図８に示されている。各ピクセルにおいて、それ（現在の関心あるピクセル）を取り囲む８つのピクセルの外側リングが最初に解析される。８つの外側ピクセルはさらに、図８にそれぞれ示されるように、２組の４ピクセルに分けられる。２つの組への外側リングの区分化は、（最も一般的に直面するハーフトーンは、恐らくはクラスタ化されたドットとなるので）ハーフトーンとして直線セグメントを検出する際の偽警報の恐れを低減させるのに有用である。

各組において、ピクセル値は、各組内の最小値及び最大値を別個に求めるために、組の部材７８及び８６間で比較される。

組Ａに所属する全ての（ｉ，ｊ）に対し、Ａ_max＝ｍａｘ（Ａｉｊ）
組Ａに所属する全ての（ｉ，ｊ）に対し、Ａ_min＝ｍｉｎ（Ａｉｊ）
組Ｂに所属する全ての（ｉ，ｊ）に対し、Ｂ_max＝ｍａｘ（Ｂｉｊ）
組Ｂに所属する全ての（ｉ，ｊ）に対し、Ｂ_min＝ｍｉｎ（Ｂｉｊ）

これらから、全体的な外側リングとｍｉｎの合計が計算される。ｍｉｎの合計と２の構成パラメータを用いて、ノイズレベルが計算される。

ノイズ＝ＣｏｎＴｈｒ＋Ｘ^*ＮｏｉｓｅＦａｃ／２５６

中心ピクセル７４値Ｘは、組のいずれかの最大ピクセル値より［かなり］大きい場合のピークにおいて定められる。

もし

ならば（１）に戻る。

同様に、中心ピクセル７４値Ｘは、組のいずれかからの最小ピクセル値より［かなり］小さい場合の谷において定められる。

もし

ならば（１）に戻る。

上記の式は、３×３検出ウィンドウからの出力が１に設定される２つの条件を決め、他の全ての場合において出力は０に設定されるであろう。

スクリーン周波数・大きさモジュールＳＥＭは、１つの双一次補間ユニットＳＣＦ３６と２つの二重双一次補間ユニットＤＢＩ５４を利用するものである。単一補間ユニットＳＣＦ３６は、スクリーン周波数信号ＳＣＦ７０を生成するために、図９Ａに示されるように、高感度周波数推定Ｍｘチャネル３０に適用される。Ｈｉ４０及びＬｏ５０チャネルＤＢＩ二重補間ユニット５４は、それらを互いに組み合わせてスクリーンの大きさＳＣＭ７２を生成する前に用いられる。

３つの補間モジュールは、信号を補間（アップサンプリング）してソース解像度に戻す。入力信号は、それをオリジナル解像度に復元するために、各方向に係数３２によってアップサンプリングされる。各補間ユニットは、双一次補間を実行し、本質的には各オリジナルピクセルに対して３２^*３２＝１０２４ピクセルを生成する。双一次補間のステップサイズは、オリジナルピクセルグリッドの１／３２^ndである。以下のパラグラフは、単一及び二重補間ユニットを詳細に説明する。

単一の補間ユニットＳＣＦ３６は、スクリーン周波数推定Ｍｘチャネル３０のサブサンプリングされた出力に対して適用される。その目的は、Ｍｘチャネル３０出力を、スクリーン推定モジュールＳＥＭへの入力のフルソース解像度まで復元することである。補間技術は、各方向に３２ｘの係数による２Ｄ双一次補間に基づくものである。補間後に、瞬間的なスクリーン周波数推定信号ＳＣＦが、スクリーン解除モジュールＤＳＣに送られる。

単一補間ユニットＳＣＦのブロック図が、図９Ａ及び図９Ｂに示されている。ユニットへの入力は、スクリーン周波数を表わすサブサンプリングされたＭｘチャネル出力である。各入力ピクセルにおいては、ユニットは、３２×３２＝１０２４出力ピクセルを生成する。図９Ａの太線は、より高次の出力帯域幅を示す。入力と出力の両方は、８ビットモノクロ信号である。出力は、８ビットスクリーン周波数推定信号Ｓｃｆ７０である。

単一補間ユニットＳＣＦ３６の動作は、図９Ｂに示されている。丸で囲まれた位置８８及び９０は入力ピクセルの位置を示す。出力ピクセルは、グリッドの交差点に位置される。簡単のために、図９Ｂは各方向に８ｘの補間係数のみを示すが、実際のユニットは、各方向に３２ｘの係数をサポートすることを要求する。双一次補間のステップサイズは、オリジナルピクセルグリッドの１／３２^ndである。実行の詳細は単純なものである。

Ｈｉ及びＬｏチャネルＤＰＩ二重補間ユニットは、中間に付加的な混合動作をもつ２つの補間段階が存在することを除き、単一補間ユニットＳＣＦと同様のものである。二重補間ユニットの１つの構造は図１０に示されている。二重補間ユニットは、Ｈｉ及びＬｏ大きさ推定チャネルの各々において生成された３つの信号９４、９６及び９８に対して動作する。

図１０に見られるように、二重補間ユニットの各々は、それぞれ２つの補間段階１００及び１０２からなるものである。第１段階は、各方向に２ｘによるＡ₅９４及びＣ₅９８入力の補間１００を含む。補間１００は、簡単な双一次補間技術を用いるものである。Ａ₅入力９４は、Ｆ５フィルタ６４ユニットの出力に対応する。図１０における添え字は、サブサンプリングレベルに対応するものであることに注意されたい。添え字５は、信号が係数１／２（合計１／３２）により５回サブサンプリングされたことを示す。Ｃ₅入力９８は、３×３コントラスト・ユニットの出力に対応する。図１に示されるように、これらの入力の両方は、各方向に３２ｘの係数によって既にサブサンプリングされている。補間後に、この第１補間段階のＡ₄及びＣ₄出力は１／１６によってサブサンプリングされる。これは、Ｂ₄入力９６のサブサンプリングレベルと同一である。Ｂ₄からＡ₄を減じた差信号であるＢｍＡ₄を計算することが可能である。Ｃ₄をＭａｇＦｉｎｅＢｌｅｎＶｓＣｏｎ関数１０６に適用することによって生成された大きさファイン混合係数ＭＦＢ₃がＢｍＡ₃に乗算される。ＢｍＡｘＣ₄信号は、１０８ ＢｍＡ₄にＭＦＢ₄を乗算し、右に８シフトさせた結果である。１１０においてこれにＡ₄が加えられ、チャネルに応じてＨｌ₄又はＬＯ₄信号が生成される。その結果は、チャネルに応じてＬｏ又はＨｉ出力を生成する１６ｘの双一次補間ユニット１１２に送られる。

上記のＭａｇＦｉｎｅＢｌｅｎＶｓＣｏｎ関数１０６は、プログラム可能な関数である。一実施形態においては、上記の典型的なＭａｇＦｉｎｅＢｌｅｎＶｓＣｏｎ関数１０６は、ｙ＝（ｘ−１６）^*１２として簡単に計算することができ、出力は０から１９２までの間にクランプされる。以下の式は、ＭａｇＦｉｎｅＢｌｅｎＶｓＣｏｎ１０６のこの典型的な構成値を組み入れるものである。

ＢｍＡ₄＝Ｂ₄−Ａ₄
ＭＦＢ₄＝ＭａｇＦｉｎｅＢｌｅｎｄＶｓＣｎ３（Ｃ₄）＝ｍａｘ（０，ｍｉｎ（１９２，（Ｃ₄−１６）^*１２））
ＢｍＡｘＣ₄＝（ＢｍＡ₄ ^*ＭＦＢ₄）＞＞８

この構成の目的は、変化を受ける位置における大きさの推定を洗練させることである。チャネルの１つにおける周波数大きさ推定が安定かつ一定となるように見える場合には、その値は、混合された出力として用いられる。これは、ゼロに近いコントラスト計測ユニットからのＣ₄信号に起因して生じ、それによりＡ入力が選択される。しかしながら、大きさ推定が変化し始める場合には、Ｃ₄信号が増加し、Ｂ₄のコンテンツが混合出力に対して影響を及ぼし始める。Ｃ₄はコントラストに比例し、これは変化の派生物の大きさに比例する。したがって、結果として得られる大きさ推定は、或るレベルの変化が検出されたとき変化の方向に向けて偏らされる。

図１におけるスクリーン大きさ推定モジュールＳＣＭ５４は、入力として２つの二重補間ユニットのＨｉ及びＬｏ出力を取り込む。次いで、これは互いに加えられ、チャネルの各々からの寄与は、以下の通りである。

ＳＣＭ＝ｍｉｎ（２５５，ＳＣＭ_H＋ＳＣＭ_L）
ここで、
ＳＣＭ_H＝ｍａｘ（０，（Ｈｉ−ＭａｇＨｉＦｒｑＴｈｒ）^*ＭａｇＨｉＦｒｑＦａｃ）
ＳＣＭ_L＝ｍａｘ（０，（Ｌｏ−ＭａｇＬｏＦｒｑＴｈｒ）^*ＭａｇＬｏＦｒｑＦａｃ）

図１１は、上記の式を図示し、ＨＴＷの値を許容範囲に制限する付加的な論理の作用をクリッピングする図である。「ＬＡ」１１６として示される領域は、線画領域を表わす。図１１に示されるように、１つの特定のカラースクリーンパターンは、その周波数が高か中、低へと変化する際に、ＬＦＨＴからＭＦＨＴ１２４、ＨＦＨＴ１２６として示される位置から変化することができる。２Ｄプロット上の位置によって示されるカーブは凸形であり、Ｌｏ又はＨｉを単独で観測することによってスクリーン周波数を区別することはできない。

スクリーン推定量モジュールのシステムのブロック図である。 種々のフィルタユニットの一次元フィルタ応答を示す図である。 種々のユニットの二次元フィルタ応答を示す図である。 種々のユニットの二次元フィルタ応答を示す図である。 種々のユニットの二次元フィルタ応答を示す図である。 典型的な３×３最大モジュール構造を示す図である。 典型的な３×３最大モジュール構造を示す図である。 典型的な３×３コントラスト・モジュール構造を示す図である。 典型的な３×３コントラスト・モジュール構造を示す図である。 ３×３ウィンドウ内の最小−最大検出構造を示す。 単一の補間ユニットを示す図である。 単一の補間ユニットを示す図である。 １つの二重双一次補間ユニットの構造のブロック図である。 スクリーンの大きさの推定式を示す図である。

符号の説明

２８ ソース画像
３０ Ｍｘチャネル
３１、３２、３３ Ｍｉｎ−Ｍａｘテクスチャ検出器
３６ ＳＣＦ補間
４０ Ｈｉチャネル
４１、４２、５２ 平均フィルタ
４４ ＭＸ３ユニット
４６ フィルタ
５０ Ｌｏチャネル
５４ ＤＢＩ二重補間
５６ フィルタ
６１ ＳＣＭ大きさ推定
７０ ハーフトーン周波数推定
７２ ハーフトーン大きさ推定

Claims (3)

1. 画像信号のスクリーン周波数及び大きさについての推定を求める方法であって、
   （ａ）各々が異なる感度を呈する１つ又はそれ以上のチャネルにおいて推定を行い、周波数及び大きさについての高品質の推定を与える動作と、
   （ｂ）独立したチャネルからの１つ又はそれ以上の周波数推定を組み合わせて周波数大きさ推定を生成する動作と、
   からなる方法。
2. スクリーン周波数及び大きさについての推定装置であって、
   （ａ）各々が異なる感度を呈する１つ又はそれ以上のチャネルにおいて推定を行い、周波数及び大きさについての高品質の推定を与える手段と、
   （ｂ）独立したチャネルからの１つ又はそれ以上の周波数推定を組み合わせて周波数大きさ推定を生成する手段と、
   からなる装置。
3. スクリーン周波数及び大きさについての推定装置であって、
   （ａ）各々が異なる感度を呈する１つ又はそれ以上のチャネルにおいて推定を行い、周波数及び大きさについての高品質の推定を与える手段と、
   （ｂ）独立したチャネルからの１つ又はそれ以上の周波数推定を組み合わせて周波数大きさ推定を生成する手段と、
   からなり、最も高い感度を呈するチャネルが周波数推定を導出することを特徴とする装置。

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