JP3299397B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル複写機に
おいて原稿上の画像が読み取られることにより得られた
信号やコンピュータによって生成された信号などの多値
画像信号をエッジ処理する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル複写機やプリンタにおいて
は、ディジタル複写機の画像読取装置で原稿上の画像が
読み取られることによって得られた画像信号や、コンピ
ュータ内部で生成されてコンピュータから入力された画
像信号に対して、必要かつ適切なエッジ処理がなされ
る。

【０００３】たとえば、ディジタル複写機においては、
原稿上の画像である入力画像の線部ないし文字部と網点
で構成された中間調部が識別され、線部ないし文字部は
エッジがシャープにされ、鮮鋭度が高められるように、
中間調部はエッジがなめらかにされ、中間調が良好に再
現されるように、画像読取装置からの入力多値画像信号
に対してエッジ処理がなされる。

【０００４】また、コンピュータからの画像をプリント
出力するプリンタにおいては、特にコンピュータからの
画像である入力画像のフォント展開による線部ないし文
字部につき、不自然な段差ないしジャグ（ｊａｇ）が軽
減され、なめらかな線や文字となるように、コンピュー
タからの入力多値画像信号に対してエッジ処理がなされ
る。

【０００５】ところで、ディジタル複写機ないしプリン
タのような画像出力システムとして、最近は、原稿上の
画像を読み取って処理した上で記録媒体上に出力する複
写機能と、コンピュータからの画像を処理した上で記録
媒体上に出力するプリンタ機能とを備えた、あるいはさ
らにファクシミリとしての機能を備えた、複合化システ
ムが考えられている。

【０００６】このような複合化システムにおいては、従
来、入力多値画像信号に対して入力画像が画像読取装置
で読み取られた画像であるかコンピュータからの画像で
あるかを区分するフラグが付加され、エッジ処理にあた
っては、そのフラグにより入力多値画像信号が画像読取
装置からの画像信号とコンピュータからの画像信号に分
離され、画像読取装置からの画像信号に対しては、上述
したように線部ないし文字部と中間調部を区別した、い
わゆる適応型のエッジ処理がなされ、コンピュータから
の画像信号に対しては、必要に応じて上述したようにフ
ォント展開による線や文字をなめらかにするエッジ処理
がなされるようにしている。

【０００７】図１５は、その複合化システムにおけるエ
ッジ処理のための従来の画像処理装置の一例を示し、上
記のフラグが付加された入力多値画像信号Ｄｉが画像分
離回路１に供給されて、画像読取装置からの画像信号Ｄ
ｓｉとコンピュータからの画像信号Ｄｃｉに分離され
る。

【０００８】画像読取装置からの画像信号Ｄｓｉは、エ
ッジ処理フィルタ２，３および領域識別部５に並列的に
供給される。

【０００９】エッジ処理フィルタ２は、入力画像の注目
画素領域が線部ないし文字部であると想定して画像信号
のＤｓｉのエッジ成分を増強する、文字画像用の２次元
フィルタである。エッジ処理フィルタ３は、入力画像の
注目画素領域が中間調部であると想定して画像信号Ｄｓ
ｉの網点成分を除去し、かつ画像信号Ｄｓｉを帯域増強
する、中間調画像用の２次元フィルタである。

【００１０】エッジ処理フィルタ２および３の出力は、
選択回路４に供給されて後述するように領域識別部５か
らの識別信号Ｓｅにより切り換えられ、エッジ処理され
た画像読取装置からの画像信号Ｄｓｏとして後段に供給
される。

【００１１】領域識別部５は、入力画像の注目画素につ
いてのエッジ度から、入力画像の注目画素が線部ないし
文字部であるか中間調部であるかを識別するものであ
る。

【００１２】すなわち、領域識別部５においては、その
エッジ度検出回路６において、入力画像の注目画素を中
心とする例えば５×５画素の領域内の各画素についての
画像信号Ｄｓｉの最大値と最小値の差が、注目画素につ
いてのエッジ度として検出される。

【００１３】そのエッジ度は所定ビット数の規格化され
たエッジ度信号Ｄｅに変換され、そのエッジ度信号Ｄｅ
が比較回路７に供給されてＲＯＭ８から読み出された基
準値信号Ｄｔと比較され、比較回路７からエッジ度信号
Ｄｅが基準値信号Ｄｔより大きいときには「１」とな
り、基準値信号Ｄｔ以下のときには「０」となる識別信
号Ｓｅが得られる。

【００１４】そして、識別信号Ｓｅが選択回路４に切換
信号として供給されて、識別信号Ｓｅが「１」となると
きには、エッジ処理された画像読取装置からの画像信号
Ｄｓｏとしてエッジ処理フィルタ２からの画像信号が取
り出され、識別信号Ｓｅが「０」となるときには、エッ
ジ処理された画像読取装置からの画像信号Ｄｓｏとして
エッジ処理フィルタ３からの画像信号が取り出される。

【００１５】したがって、画像読取装置で読み取られた
画像の、エッジ度の高い線部ないし文字部は、エッジが
シャープにされ、鮮鋭度が高められるとともに、エッジ
度の低い中間調部は、エッジがなめらかにされ、中間調
が良好に再現されるように、画像読取装置からの画像信
号Ｄｓｉがエッジ処理されることになる。

【００１６】コンピュータからの画像信号Ｄｃｉは、別
にエッジ処理部９に供給されて必要に応じてフォント展
開による線や文字をなめらかにするなどのエッジ処理が
なされ、エッジ処理部９から後段に供給されるべき画像
信号Ｄｃｏが出力される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
に示して上述した従来の画像処理装置は、画像分離回路
１により入力多値画像信号Ｄｉが画像読取装置からの画
像信号Ｄｓｉとコンピュータからの画像信号Ｄｃｉに分
離され、その分離された画像信号ＤｓｉおよびＤｃｉに
対して全く別個のエッジ処理がなされるので、入力多値
画像信号Ｄｉによって表される１ページ分の入力画像中
に画像読取装置で読み取られた画像とコンピュータによ
り生成された画像とが混在する場合には、両者の境界部
において出力画像中に不自然な画像欠陥を生じる欠点が
ある。

【００１８】このような画像欠陥が生じるのを回避する
ために、入力多値画像信号を画像読取装置からの画像信
号とコンピュータからの画像信号に分離しないで共通の
エッジ処理部によりエッジ処理することも考えられる。
しかし、たとえば同じ文字部でも、画像読取装置で読み
取られた画像の文字部はエッジが強調される必要がある
のに対し、コンピュータにより生成された画像のフォン
ト展開による文字部はエッジがなめらかにされる必要が
あるというように、画像読取装置からの画像信号とコン
ピュータからの画像信号に対しては異なる態様のエッジ
処理が要求される。

【００１９】そのため、入力多値画像信号を画像読取装
置からの画像信号とコンピュータからの画像信号に分離
しないで共通のエッジ処理部によりエッジ処理する場合
には、画像読取装置からの画像信号およびコンピュータ
からの画像信号のいずれか一方または双方に対して、不
適切なエッジ処理にならざるを得ない不都合がある。

【００２０】さらに、上述した従来の画像処理装置は、
領域識別部５において注目画素についてのエッジ度から
画像読取装置で読み取られた画像の線部ないし文字部と
中間調部が識別されるが、エッジ度の比較的小さい線部
ないし文字部をも確実に線部ないし文字部と識別される
ようにすると、エッジ度の比較的大きい、網点で構成さ
れた中間調部までも線部ないし文字部と識別されてしま
って、中間調部をなめらかに再現できなくなり、逆に中
間調部はエッジ度が比較的大きくても確実に中間調部と
識別されるようにすると、エッジ度の比較的小さい線部
ないし文字部までも中間調部と識別されてしまって、線
部ないし文字部の鮮鋭度が劣化してしまう不都合があ
る。

【００２１】特開昭６０−３２４７５号公報や特開昭６
０−１０３８７２号公報などにより、線部ないし文字部
または中間調部を確実に識別しようとする各種の方法が
提案されているが、いずれも完全に識別できるものでは
ない。

【００２２】そして、従来の画像処理装置は、このよう
な線部ないし文字部と中間調部の識別信号Ｓｅによりエ
ッジ処理フィルタの出力を切り換えるので、画像読取装
置で読み取られた画像の線部ないし文字部と中間調部と
の境界線や誤判別部においても出力画像中に不自然な画
像欠陥を生じる欠点がある。

【００２３】そこで、この発明は、複写機能とプリンタ
機能とを備えた複合化システムのように、画像読取装置
からの画像信号とコンピュータからの画像信号が混在す
るような入力多値画像信号をエッジ処理する画像処理装
置において、出力画像中に不自然な画像欠陥を生じるこ
となく、いずれの画像ないし画像領域に対しても適切な
エッジ処理がなされるようにしたものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、図
１に示して後述する実施例の参照符号を対応させると、
入力多値画像信号Ｄｉから、入力画像が最大値または最
小値の付近の所定範囲内の値の多値画像信号からなる画
像である二値的画像の性質を有する程度を連続量として
表す二値的性質度を算出する二値的性質度算出手段４０
と、入力多値画像信号Ｄｉから、入力画像が文字画像ま
たは線画像の性質を有する程度を連続量として表す線的
性質度であって、文字部または線部では、その程度が大
きくなり、エッジ部でない部分および画素値の近似する
画素が連結する度合が低い部分では、その程度が小さく
なる線的性質度を算出する線的性質度算出手段３０と、
それぞれ入力多値画像信号Ｄｉをエッジ処理する、互い
に周波数特性の異なる複数のエッジ処理手段２１〜２３
と、上記二値的性質度算出手段４０により算出された二
値的性質度、および上記線的性質度算出手段３０により
算出された線的性質度に応じて、上記複数のエッジ処理
手段２１〜２３の出力Ｄ１〜Ｄ３を加重平均化する加重
平均化手段５０と、を設ける。

【００２５】請求項２の発明では、図２に示して後述す
る実施例の参照符号を対応させると、入力多値画像信号
Ｄｉから、入力画像が最大値または最小値の付近の所定
範囲内の値の多値画像信号からなる画像である二値的画
像の性質を有する程度を連続量として表す二値的性質度
を算出する二値的性質度算出手段４０と、入力多値画像
信号Ｄｉから、入力画像が文字画像または線画像の性質
を有する程度を連続量として表す線的性質度であって、
文字部または線部では、その程度が大きくなり、エッジ
部でない部分および画素値の近似する画素が連結する度
合が低い部分では、その程度が小さくなる線的性質度を
算出する線的性質度算出手段３０と、それぞれ入力多値
画像信号Ｄｉをエッジ処理する、互いに周波数特性の異
なる複数のエッジ処理手段２１〜２３と、上記二値的性
質度算出手段４０により算出された二値的性質度、およ
び上記線的性質度算出手段３０により算出された線的性
質度に応じて、上記複数のエッジ処理手段２１〜２３の
周波数特性ｆ１〜ｆ３を連続的に変化させる周波数特性
変調手段５２，８１〜８３と、上記複数のエッジ処理手
段２１〜２３の出力Ｄ１〜Ｄ３を合成する合成手段９０
と、を設ける。

【００２６】

【００２７】請求項３の発明では、請求項１または２の
発明の画像処理装置において、上記加重平均化手段５０
または周波数特性変調手段５２，８１〜８３は、上記二
値的性質度算出手段４０により算出された二値的性質度
が高く、かつ上記線的性質度算出手段３０により算出さ
れた線的性質度が高いときほど、上記複数のエッジ処理
手段２１〜２３の出力Ｄ１〜Ｄ３に対する重み付け、ま
たは上記複数のエッジ処理手段２１〜２３全体の周波数
特性を、スムージングの度合いを高める方向に設定する
ものとする。

【００２８】請求項４の発明では、請求項１または２の
発明の画像処理装置において、上記加重平均化手段５０
または周波数特性変調手段５２，８１〜８３は、上記二
値的性質度算出手段４０により算出された二値的性質度
が低く、かつ上記線的性質度算出手段３０により算出さ
れた線的性質度が高いときほど、上記複数のエッジ処理
手段２１〜２３の出力Ｄ１〜Ｄ３に対する重み付け、ま
たは上記複数のエッジ処理手段２１〜２３全体の周波数
特性を、画像鮮鋭度を高める方向に設定するものとす
る。

【００２９】請求項５の発明では、請求項１または２の
発明の画像処理装置において、上記加重平均化手段５０
または周波数特性変調手段５２，８１〜８３は、上記二
値的性質度算出手段４０により算出された二値的性質度
が低く、かつ上記線的性質度算出手段３０により算出さ
れた線的性質度が低いときほど、上記複数のエッジ処理
手段２１〜２３の出力Ｄ１〜Ｄ３に対する重み付け、ま
たは上記複数のエッジ処理手段２１〜２３全体の周波数
特性を、スムージングの度合いを高める方向に設定する
ものとする。

【００３０】なお、この発明で「線的」と言うのは、
「文字的」というのを含むものである。

【００３１】

【作用】上記のように構成した、この発明の画像処理装
置においては、それぞれ入力多値画像信号Ｄｉをエッジ
処理する、互いに周波数特性の異なる複数のエッジ処理
手段２１〜２３の出力Ｄ１〜Ｄ３が、これに対する重み
係数ｋ１〜ｋ３が入力画像の二値的性質度および線的性
質度に応じて連続的に変えられる状態で加重平均化さ
れ、または複数のエッジ処理手段２１〜２３の周波数特
性ｆ１〜ｆ３が入力画像の二値的性質度および線的性質
度に応じて連続的に変えられる状態で、複数のエッジ処
理手段２１〜２３の出力Ｄ１〜Ｄ３が合成される。

【００３２】したがって、入力画像中にコンピュータよ
り生成された画像のような二値的画像と画像読取装置で
読み取られた画像のような非二値的画像とが、混在する
場合に、両者の境界部において出力画像中に不自然な画
像欠陥を生じることがなく、それぞれの画像の線的性質
を有する線部ないし文字部と非線的性質を有する中間調
部の境界部や誤判別部においても出力画像中に不自然な
画像欠陥を生じることがない。

【００３３】

【実施例】図１は、この発明の画像処理装置の一例を示
し、入力端子１０には入力多値画像信号Ｄｉとして、コ
ンピュータなどからの二値的画像信号と画像読取装置な
どからの非二値的画像信号が混在しうる、８ビットのデ
ィジタルデータが供給される。

【００３４】この入力端子１０からの入力多値画像信号
Ｄｉは、エッジ処理フィルタ２１〜２３、線的性質度算
出部３０および二値的性質度算出部４０に並列的に供給
される。

【００３５】線的性質度算出部３０は、この例において
は、入力画像の注目画素についての後述するエッジ度と
連結度とから、入力画像の注目画素が線的性質を有する
程度が連続量として算出される。そのため、入力多値画
像信号Ｄｉは、線的性質度算出部３０において、エッジ
度検出回路３１および連結度検出回路３２に並列的に供
給される。

【００３６】エッジ度検出回路３１は、入力画像の例え
ば図３に示すような注目画素Ｐｃを中心とする５×５画
素の領域Ｗｐ内の各画素についての入力多値画像信号Ｄ
ｉと、図３に対応させて図４に示すような値の係数と
の、コンボリュージョン演算による２次元微分フィルタ
を構成するもので、その空間周波数特性は図５に示すよ
うなものとなる。

【００３７】このエッジ度検出回路３１の出力は、入力
画像の線部ないし文字部では大きい値となり、網点で構
成された中間調部では小さい値となる連続量で、その出
力が、入力画像の注目画素Ｐｃについてのエッジ度とし
て０から２５５までの値をとり得る８ビットデータに規
格化されて、エッジ度信号Ｄｅとして合成回路３３に供
給される。

【００３８】連結度検出回路３２においては、入力画像
の例えば図３に示すような注目画素Ｐｃを中心とする５
×５画素の領域Ｗｐ内の、図６に示すように注目画素Ｐ
ｃを中心として水平方向、垂直方向、左上から右下にか
けての斜め方向、および右上から左下にかけての斜め方
向に並ぶ総計１７個の画素についての入力多値画像信号
Ｄｉの値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，
Ｋ．Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ，Ｑから、入力画像の注目画素
Ｐｃについての連結度ｒとして、 ｒ＝２５５−ｍｉｎ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４） …（１） で表される値が算出される。

【００３９】ただし、式（１）中の値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ
３，Ｖ４は、それぞれ、 Ｖ１＝ｍａｘ（｜Ａ−Ｃ｜，｜Ｂ−Ｃ｜，｜Ｄ−Ｃ｜，｜Ｅ−Ｃ｜） … Ｖ２＝ｍａｘ（｜Ｆ−Ｃ｜，｜Ｇ−Ｃ｜，｜Ｈ−Ｃ｜，｜Ｉ−Ｃ｜） … Ｖ３＝ｍａｘ（｜Ｊ−Ｃ｜，｜Ｋ−Ｃ｜，｜Ｌ−Ｃ｜，｜Ｍ−Ｃ｜） … Ｖ４＝ｍａｘ（｜Ｎ−Ｃ｜，｜Ｏ−Ｃ｜，｜Ｐ−Ｃ｜，｜Ｑ−Ｃ｜） … で表されるものである。

【００４０】すなわち、値Ｖ１は、注目画素Ｐｃを中心
として水平方向に並ぶ５個の画素のうちの注目画素Ｐｃ
を除く画素のそれぞれの画素値Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅと注目画
素Ｐｃの画素値Ｃとの差の絶対値のうちで最大のもの
で、注目画素Ｐｃを中心として水平方向に並ぶ５個の画
素の間での画素値の変化の大小を示すものである。

【００４１】同様に、値Ｖ２は注目画素Ｐｃを中心とし
て垂直方向に並ぶ、値Ｖ３は注目画素Ｐｃを中心として
左上から右下にかけての斜め方向に並ぶ、値Ｖ４は注目
画素Ｐｃを中心として右上から左下にかけての斜め方向
に並ぶ、それぞれ５個の画素の間での画素値の変化の大
小を示す。

【００４２】そして、これら４通りの最大値Ｖ１〜Ｖ４
のうちの最小値を２５５から減じたものが連結度ｒであ
る。

【００４３】具体的数値例として、上記の画素値Ａ〜Ｑ
が図７に示すような値となる場合、および図８に示すよ
うな値となる場合を示す。

【００４４】図７は水平方向に沿う直線部分で、この場
合、 Ｖ１＝ｍａｘ（｜72−71｜，｜74−71｜，｜72−71｜，｜74−71｜）＝３ Ｖ２＝ｍａｘ（｜12−71｜，｜26−71｜，｜65−71｜，｜23−71｜）＝５９ Ｖ３＝ｍａｘ（｜13−71｜，｜26−71｜，｜60−71｜，｜21−71｜）＝５８ Ｖ４＝ｍａｘ（｜12−71｜，｜26−71｜，｜67−71｜，｜29−71｜）＝５９ となるので、 ｒ＝２５５−ｍｉｎ（３，５９，５８，５９）＝２５５
−３＝２５２ となり、連結度ｒはかなり大きい値として算出される。

【００４５】また、図８は網点で構成された中間調部
で、この場合、 Ｖ１＝６８，Ｖ２＝６４，Ｖ３＝７０，Ｖ４＝２８ となるので、 ｒ＝２５５−２８＝２２７ となり、連結度ｒは図７の場合よりも小さい値として算
出される。

【００４６】連結度検出回路３２においては、このよう
に算出された０から２５５までの値をとり得る、入力画
像の注目画素Ｐｃについての連結度ｒが、８ビットデー
タの連結度信号Ｄｒとして合成回路３３に出力される。

【００４７】もっとも、連結度ｒとして、式（１）の代
わりに、 ｒ＝１／ｍｉｎ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４） …（２） で表される値が算出され、その算出値が、０から２５５
までの値をとり得る８ビットデータに規格化されて、連
結度信号Ｄｒとし合成回路３３に供給されるようにして
もよい。

【００４８】ちなみに、このようにされるときは、線部
ないし文字部と中間調部での連結度ｒの違いは、式
（１）のようにされるときに比べて、より大きなものと
なる。

【００４９】いずれにしても、連結度検出回路３２の出
力も、入力画像の線部ないし文字部では大きい値とな
り、中間調部では小さい値となる連続量として得られ
る。

【００５０】合成回路３３においては、エッジ度検出回
路３１からのエッジ度信号Ｄｅおよび連結度検出回路３
２からの連結度信号Ｄｒの値に応じて出力の合成信号の
値が変化し、エッジ度信号Ｄｅおよび連結度信号Ｄｒの
値がともに大きいときほど出力の合成信号の値が大きく
なるような演算がなされ、出力の合成信号が０から２５
５までの値をとり得る８ビットデータに規格化されて得
られる。

【００５１】したがって、合成回路３３の出力も、入力
画像の線部ないし文字部では大きい値となり、中間調部
では小さい値となる連続量として得られる。

【００５２】この合成回路３３の出力は、平均化回路３
４に供給されて、入力画像の各画素ごとにその画素を中
心とする例えば５×５画素の領域で平均化される。これ
は、線的性質度が高い領域を周辺の領域まで拡散する効
果をもたらすものである。

【００５３】この平均化回路３４の８ビットデータ出力
が、最終的に入力画像の各画素についての線的性質度ｓ
を連続的に示す信号Ｓｓとして、加重平均化部５０の重
み係数算出回路５２に供給される。

【００５４】二値的性質度算出部４０は、この例におい
ては、入力画像の例えば図３に示すような注目画素Ｐｃ
を中心とする５×５画素の領域Ｗｐ内の各画素について
の入力多値画像信号Ｄｉの値から、その画素値が０また
は２５５付近となる、例えば０から９まで、または２４
６から２５５までの値となる領域Ｗｐ内の画素数Ｎ１
の、領域Ｗｐ内の総画素数Ｎ０（＝２５）に対する比Ｎ
１／Ｎ０が、入力画像の注目画素Ｐｃについての二値的
性質度ｎとして、０から１までの連続量として算出され
る。

【００５５】コンピュータ内部でフォント展開により生
成された文字画像などは、二値的性質を有し、領域Ｗｐ
内の画素値が図９に示すように０または２５５付近に集
中して、上記の比Ｎ１／Ｎ０が１に近い大きな値とな
る。

【００５６】これに対して、画像読取装置で読み取られ
た自然画像などは、非二値的性質を有し、領域Ｗｐ内の
画素値が図１０に示すように分散して、上記の比Ｎ１／
Ｎ０が０に近い小さな値となる。

【００５７】二値的性質度算出部４０においては、この
ように０から１までの連続量として算出された比Ｎ１／
Ｎ０、すなわち入力画像の注目画素Ｐｃについての二値
的性質度ｎが、０から２５５までの値をとり得る８ビッ
トデータに規格化されて、二値的性質度信号Ｓｎとして
加重平均化部５０の重み係数算出回路５２に供給され
る。

【００５８】もっとも、領域Ｗｐ内の総画素数Ｎ０は上
記の例ではＮ０＝２５というように、あらかじめ定めら
れるので、上記の比Ｎ１／Ｎ０が算出されることなく、
画素値が０または２５５付近となる領域Ｗｐ内の画素数
Ｎ１そのものが直接、入力画像の注目画素Ｐｃについて
の二値的性質度ｎとして、０から例えば２５までの連続
量として算出され、その算出値が、０から２５５までの
値をとり得る８ビットデータに規格化されて、二値的性
質度信号Ｓｎとして出力されてもよい。

【００５９】エッジ処理フィルタ２１，２２，２３は、
それぞれ、例えば５×５画素の画素ウインドウ内での、
入力多値画像信号Ｄｉとメモリ６０から読み出されたフ
ィルタ係数とのコンボリュージョン演算により、入力多
値画像信号Ｄｉをエッジ処理するものである。ただし、
その５×５画素についてのフィルタ係数はエッジ処理フ
ィルタ２１，２２，２３の間で互いに異なるものとさ
れ、これによりエッジ処理フィルタ２１，２２，２３の
周波数特性が互いに異なるものとされる。

【００６０】具体的に、エッジ処理フィルタ２１は文字
用で、その周波数特性は図１１の特性ｆ１で示すように
高周波成分を増強するものとされる。エッジ処理フィル
タ２２は二値的絵柄用で、その周波数特性は図１１の特
性ｆ２で示すように入力信号をほぼそのまま通過させる
ものとされる。エッジ処理フィルタ２３は中間調用およ
び二値的文字用で、その周波数特性は図１１の特性ｆ３
で示すようにモアレやノイズを除去するために高周波成
分をカットするものとされる。

【００６１】なお、エッジ処理フィルタ２１，２２，２
３に対するフィルタ係数は、あらかじめ、ＣＰＵ７１を
有する制御部７０において生成され、制御部７０からメ
モリ６０に書き込まれる。

【００６２】エッジ処理フィルタ２１，２２，２３から
の、それぞれ８ビットデータからなる画像信号Ｄ１，Ｄ
２，Ｄ３は、加重平均化部５０の積和演算回路５１に供
給される。

【００６３】加重平均化部５０においては、その重み係
数算出回路５２において、二値的性質度算出部４０から
の二値的性質度信号Ｓｎおよび線的性質度算出部３０か
らの線的性質度信号Ｓｓから、エッジ処理フィルタ２
１，２２，２３からの画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に対す
る後述するような重み係数ｋ１，ｋ２，ｋ３が算出さ
れ、積和演算回路５１において、 Ｄｏ＝ｋ１・Ｄ１＋ｋ２・Ｄ２＋ｋ３・Ｄ３ …（３） で表される積和演算により、エッジ処理フィルタ２１，
２２，２３からの画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が加重平均
化され、積和演算回路５１から８ビットデータからなる
出力多値画像信号Ｄｏが得られる。

【００６４】入力画像の局部的領域は、大別して、
（ａ）画像読取装置で読み取られた画像の線部ないし文
字部のように、二値的性質度が低く、かつ線的性質度は
高い部分、（ｂ）画像読取装置で読み取られた画像の網
点で構成された中間調部のように、二値的性質度が低
く、かつ線的性質度も低い部分、（ｃ）コンピュータに
より生成された画像の線部ないし文字部のように、二値
的性質度が高く、かつ線的性質度も高い部分、（ｄ）コ
ンピュータにより生成された画像の網点で構成された中
間調部のように、二値的性質度が高く、かつ線的性質度
は低い部分、の４種類に分けられる。

【００６５】重み係数算出回路５２では、この入力画像
の局部的領域の性質の違いに応じて、エッジ処理フィル
タ２１からの画像信号Ｄ１に対する重み係数ｋ１として
は、二値的性質度信号Ｓｎの値が小さく、かつ線的性質
度信号Ｓｓの値が大きいときほど、すなわち図１２に示
すように、入力画像の注目画素についての二値的性質度
が低く、かつ線的性質度が高いときほど、値が１に近づ
いて大きくなるものが算出される。

【００６６】エッジ処理フィルタ２２からの画像信号Ｄ
２に対する重み係数ｋ２としては、まったく逆に、二値
的性質度信号Ｓｎの値が大きく、かつ線的性質度信号Ｓ
ｓの値が小さいときほど、すなわち図１３に示すよう
に、入力画像の注目画素についての二値的性質度が高
く、かつ線的性質度が低いときほど、値が１に近づいて
大きくなるものが算出される。

【００６７】エッジ処理フィルタ２３からの画像信号Ｄ
３に対する重み係数ｋ３は、 ｋ３＝１−（ｋ１＋ｋ２） …（４） で表される演算により算出される。したがって、重み係
数ｋ３としては、二値的性質度信号Ｓｎの値が大きく、
かつ線的性質度信号Ｓｓの値が大きいときほど、また
は、二値的性質度信号Ｓｎの値が小さく、かつ線的性質
度信号Ｓｓの値が小さいときほど、すなわち図１４に示
すように、入力画像の注目画素についての二値的性質度
が高く、かつ線的性質度が高いときほど、または、二値
的性質度が低く、かつ線的性質度が低いときほど、値が
１に近づいて大きくなるものが算出される。

【００６８】なお、これら重み係数ｋ１〜ｋ３の二値的
性質度信号Ｓｎおよび線的性質度信号Ｓｓに対する特性
は、制御部７０からの制御信号ＣＴによって設定ないし
調整できるようにされる。

【００６９】したがって、上記（ａ）の、画像読取装置
で読み取られた画像の線部ないし文字部では、出力多値
画像信号Ｄｏに占めるエッジ処理フィルタ２１からの画
像信号Ｄ１の割合が大きくなり、すなわち等価的にエッ
ジ処理フィルタ２１〜２３全体の周波数特性が図１１に
示した特性ｆ１に近いものとなり、その画像読取装置で
読み取られた画像の線部ないし文字部のエッジが強調さ
れ、鮮鋭度が高められる。

【００７０】上記（ｂ）の、画像読取装置で読み取られ
た画像の網点で構成された中間調部では、出力多値画像
信号Ｄｏに占めるエッジ処理フィルタ２３からの画像信
号Ｄ３の割合が大きくなり、すなわち等価的にエッジ処
理フィルタ２１〜２３全体の周波数特性が図１１に示し
た特性ｆ３に近いものとなり、その画像読取装置で読み
取られた画像の網点で構成された中間調部がなめらかに
出力され、中間調が良好に再現される。

【００７１】上記（ｃ）の、コンピュータにより生成さ
れた画像の線部ないし文字部では、上記（ｂ）の、画像
読取装置で読み取られた画像の網点で構成された中間調
部と同様に、出力多値画像信号Ｄｏに占めるエッジ処理
フィルタ２３からの画像信号Ｄ３の割合が大きくなり、
すなわち等価的にエッジ処理フィルタ２１〜２３全体の
周波数特性が図１１に示した特性ｆ３に近いものとな
り、そのコンピュータにより生成された画像の線部ない
し文字部における不自然な段差ないしジャグが軽減さ
れ、線ないし文字がなめらかに出力される。

【００７２】上記（ｄ）の、コンピュータにより生成さ
れた画像の網点で構成された中間調部では、出力多値画
像信号Ｄｏに占めるエッジ処理フィルタ２２からの画像
信号Ｄ２の割合が大きくなり、すなわち等価的にエッジ
処理フィルタ２１〜２３全体の周波数特性が図１１に示
した特性ｆ２に近いものとなり、そのコンピュータによ
り生成された画像の網点で構成された中間調部がほとん
どそのまま出力される。

【００７３】このように図１の例によれば、いずれの画
像ないし画像領域に対しても、それぞれの画像ないし画
像領域の性質に応じた適切なエッジ処理がなされるとと
もに、エッジ処理フィルタ２１〜２３からの画像信号Ｄ
１〜Ｄ３に対する重み係数ｋ１〜ｋ３が入力多値画像信
号Ｄｉの二値的性質度および線的性質度に応じて連続的
に変えられるので、画像読取装置で読み取られた画像と
コンピュータにより生成された画像の境界部や、それぞ
れの画像の線部ないし文字部と網点で構成された中間調
部との境界部において出力画像中に不自然な画像欠陥を
生じることがない。

【００７４】また、二値的性質度算出部４０において
は、入力画像の注目画素を中心とする所定画素数の領域
内における画素値の頻度分布から注目画素についての二
値的性質度が算出されるので、二値的性質度が正確かつ
容易に算出されるとともに、線的性質度算出部３０にお
いては、入力画像の注目画素についてのエッジ度と連結
度とから注目画素についての線的性質度が算出されるの
で、線的性質度が正確かつ安定に算出される。

【００７５】図２は、この発明の画像処理装置の他の例
を示し、エッジ処理フィルタ２１，２２，２３に対す
る、それぞれメモリ６０から読み出されたフィルタ係数
が、それぞれ変調回路８１，８２，８３において重み係
数算出回路５２からの図１の例と同様の重み係数ｋ１，
ｋ２，ｋ３により変調されて、エッジ処理フィルタ２
１，２２，２３に供給され、エッジ処理フィルタ２１，
２２，２３からの画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が加算回路
９０において同一の重みで加算されて、加算回路９０か
ら８ビットデータとされた出力多値画像信号Ｄｏが得ら
れるようにされる。変調回路８１〜８３は、それぞれ乗
算器により構成される。

【００７６】その他の構成は、図１の例と同じである。
線的性質度算出部３０も、図１の例と同様に構成され
る。

【００７７】この例においては、重み係数ｋ１，ｋ２，
ｋ３に応じてエッジ処理フィルタ２１，２２，２３に対
するフィルタ係数が変調され、これによりエッジ処理フ
ィルタ２１，２２，２３の周波数特性が変調されて、エ
ッジ処理フィルタ２１〜２３全体の周波数特性が変えら
れる。したがって、この例によっても、図１の例と同様
の効果が得られる。

【００７８】なお、図１および図２の例に共通するが、
エッジ処理フィルタ２１〜２３におけるコンボリュージ
ョン演算の画素サイズは、５×５画素に限らず、３×３
画素、３×５画素、５×７画素、７×７画素などでもよ
い。

【００７９】線的性質度算出部３０のエッジ度検出回路
３１におけるコンボリュージョン演算の画素サイズも、
同様に５×５画素に限る必要はない。

【００８０】線的性質度算出部３０の連結度検出回路３
２においては、図６に示すような注目画素Ｐｃを中心と
する水平方向、垂直方向、左上から右下にかけての斜め
方向、および右上から左下にかけての斜め方向の、それ
ぞれ片側ずつが独立に扱われて、 Ｖ１＝ｍａｘ（｜Ａ−Ｃ｜，｜Ｂ−Ｃ｜） Ｖ２＝ｍａｘ（｜Ｄ−Ｃ｜，｜Ｅ−Ｃ｜） Ｖ３＝ｍａｘ（｜Ｆ−Ｃ｜，｜Ｇ−Ｃ｜） Ｖ４＝ｍａｘ（｜Ｈ−Ｃ｜，｜Ｉ−Ｃ｜） Ｖ５＝ｍａｘ（｜Ｊ−Ｃ｜，｜Ｋ−Ｃ｜） Ｖ６＝ｍａｘ（｜Ｌ−Ｃ｜，｜Ｍ−Ｃ｜） Ｖ７＝ｍａｘ（｜Ｎ−Ｃ｜，｜Ｏ−Ｃ｜） Ｖ８＝ｍａｘ（｜Ｐ−Ｃ｜，｜Ｑ−Ｃ｜） が算出され、注目画素Ｐｃについての連結度ｒとして、 ｒ＝２５５−ｍｉｎ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，
Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８） または、 ｒ＝２５５／ｍｉｎ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，
Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８） で表される値が算出されてもよい。

【００８１】また、この連結度検出回路３２における連
結度算出対象の画素サイズも、５×５画素に限る必要は
ない。

【００８２】さらに、連結度検出回路３２の出力Ｄｒが
一定画素サイズの領域で平均化され、その平均化後の連
結度信号が合成回路３３に供給されるようにしてもよ
い。

【００８３】図１および図２の例は３個のエッジ処理フ
ィルタ２１〜２３が設けられる場合であるが、エッジ処
理フィルタは２個以上であればよい。エッジ処理フィル
タが２個しか設けられない場合には、その一方は上述し
たエッジ処理フィルタ２１のように文字用とされて、そ
の周波数特性が図１１の特性ｆ１で示すように高周波成
分を増強するものとされ、その他方は上述したエッジ処
理フィルタ２３のように中間調用および二値的文字用と
されて、その周波数特性が図１１の特性ｆ３で示すよう
に高周波成分をカットするものとされ、上述したエッジ
処理フィルタ２２のように入力信号をほぼそのまま通過
させる周波数特性は、その一方および他方のエッジ処理
フィルタの合成周波数特性として得られるようにされれ
ばよい。

【００８４】なお、この発明は、カラー画像信号の場合
にも適用することができる。カラー画像信号の場合、各
色成分の多値画像信号につき上述したエッジ処理をする
必要はなく、例えばＬａｂ色空間で表現されたカラー画
像信号の場合であれば、明度信号であるＬ信号のみにつ
き上述したエッジ処理をし、色度信号であるａ信号およ
びｂ信号についてはエッジ処理されたＬ信号に対して時
間を合わせるように遅延すればよい。

【００８５】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、画
像読取装置で読み取られた画像とコンピュータにより生
成された画像のいずれに対しても、それぞれの画像ない
し画像領域の性質に応じた適切なエッジ処理がなされる
とともに、画像読取装置で読み取られた画像とコンピュ
ータにより生成された画像の境界部や、それぞれの画像
の線部ないし文字部と網点で構成さた中間調部との境界
部において出力画像中に不自然な画像欠陥を生じること
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像処理装置の一例を示すブロック
図である。

【図２】この発明の画像処理装置の他の例を示すブロッ
ク図である。

【図３】各例の線的性質度算出部におけるエッジ度検出
の説明に供する図である。

【図４】各例の線的性質度算出部におけるエッジ度検出
の説明に供する図である。

【図５】各例の線的性質度算出部のエッジ度検出回路の
空間周波数特性の一例を示す図である。

【図６】各例の線的性質度検出部における連結度検出の
説明に供する図である。

【図７】各例の線的性質度検出部における連結度検出の
説明に供する図である。

【図８】各例の線的性質度検出部における連結度検出の
説明に供する図である。

【図９】各例の二値的性質度算出部における二値的性質
度算出の説明に供する図である。

【図１０】各例の二値的性質度算出部における二値的性
質度算出の説明に供する図である。

【図１１】各例の３つのエッジ処理フィルタの周波数特
性の一例を示す図である。

【図１２】各例における第１の重み係数の変化特性の一
例を示す図である。

【図１３】各例における第２の重み係数の変化特性の一
例を示す図である。

【図１４】各例における第３の重み係数の変化特性の一
例を示す図である。

【図１５】従来の画像処理装置の一例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

２１〜２３ エッジ処理フィルタ（エッジ処理手段） ３０ 線的性質度算出部（線的性質度算出手段） ４０ 二値的性質度算出部（二値的性質度算出手段） ５０ 加重平均化部（加重平均化手段） ５２ 重み係数算出回路（周波数特性変調手段） ８１〜８３ 変調回路（周波数特性変調手段） ９０ 加算回路（合成手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 G06T 1/00 - 7/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力多値画像信号から、入力画像が最大値
   または最小値の付近の所定範囲内の値の多値画像信号か
   らなる画像である二値的画像の性質を有する程度を連続
   量として表す二値的性質度を算出する二値的性質度算出
   手段と、 入力多値画像信号から、入力画像が文字画像または線画
   像の性質を有する程度を連続量として表す線的性質度で
   あって、文字部または線部では、その程度が大きくな
   り、エッジ部でない部分および画素値の近似する画素が
   連結する度合が低い部分では、その程度が小さくなる線
   的性質度を算出する線的性質度算出手段と、 それぞれ入力多値画像信号をエッジ処理する、互いに周
   波数特性の異なる複数のエッジ処理手段と、 上記二値的性質度算出手段により算出された二値的性質
   度、および上記線的性質度算出手段により算出された線
   的性質度に応じて、上記複数のエッジ処理手段の出力を
   加重平均化する加重平均化手段と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】入力多値画像信号から、入力画像が最大値
   または最小値の付近の所定範囲内の値の多値画像信号か
   らなる画像である二値的画像の性質を有する程度を連続
   量として表す二値的性質度を算出する二値的性質度算出
   手段と、 入力多値画像信号から、入力画像が文字画像または線画
   像の性質を有する程度を連続量として表す線的性質度で
   あって、文字部または線部では、その程度が大きくな
   り、エッジ部でない部分および画素値の近似する画素が
   連結する度合が低い部分では、その程度が小さくなる線
   的性質度を算出する線的性質度算出手段と、 それぞれ入力多値画像信号をエッジ処理する、互いに周
   波数特性の異なる複数のエッジ処理手段と、 上記二値的性質度算出手段により算出された二値的性質
   度、および上記線的性質度算出手段により算出された線
   的性質度に応じて、上記複数のエッジ処理手段の周波数
   特性を連続的に変化させる周波数特性変調手段と、 上記複数のエッジ処理手段の出力を合成する合成手段
   と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の画像処理装置に
   おいて、 上記加重平均化手段または周波数特性変調手段は、上記
   二値的性質度算出手段により算出された二値的性質度が
   高く、かつ上記線的性質度算出手段により算出された線
   的性質度が高いときほど、上記複数のエッジ処理手段の
   出力に対する重み付け、または上記複数のエッジ処理手
   段全体の周波数特性を、スムージングの度合いを高める
   方向に設定することを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の画像処理装置に
   おいて、 上記加重平均化手段または周波数特性変調手段は、上記
   二値的性質度算出手段により算出された二値的性質度が
   低く、かつ上記線的性質度算出手段により算出された線
   的性質度が高いときほど、上記複数のエッジ処理手段の
   出力に対する重み付け、または上記複数のエッジ処理手
   段全体の周波数特性を、画像鮮鋭度を高める方向に設定
   することを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】請求項１または２に記載の画像処理装置に
   おいて、 上記加重平均化手段または周波数特性変調手段は、上記
   二値的性質度算出手段により算出された二値的性質度が
   低く、かつ上記線的性質度算出手段により算出された線
   的性質度が低いときほど、上記複数のエッジ処理手段の
   出力に対する重み付け、または上記複数のエッジ処理手
   段全体の周波数特性を、スムージングの度合いを高める
   方向に設定することを特徴とする画像処理装置。