JPH01160174A - 画像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、イメージセンサで画像を走査して得られる画
像信号を、ボケ修正処理した後二値化するための画像信
号処理方法に関するものである。

（発明の技術的背景） ＣＣＤラインセンサやＣＣＤエリヤセンサ等のイメージ
センサにより画像を読出し、この画像信号をボケ修正し
た後、一定の二値化レベルあるいは画像信号に応じて浮
動する二値化レベルと比較する方法がすでに提案されて
いる（特開昭６２−１３００６８号参照）。

ここにボケ修正は、画像の高周波成分を強調することに
より、画像のエツジを強調するものであり、−次微分や
ラプラシアン（二次微分）を用いた高域強調フィルタ例
えばアンシャープマスク（Ｕｎｓｈａｒｐ　Ｍａｓｋ、
以下ＵＳ−Ｆスクという）が使用される。しかしこのよ
うな高域強調フィルタは本質的に微分を用いるものであ
るためノイズ（雑音）に弱く、特に画像信号のバックグ
ラウンド域のノイズも同時に強調されてこれが二値化処
理後の画質を著しく低下させるという問題があった。

そこで画像信号をバックグラウンドレベルに近い所定の
下地ノイズカットレベルでスライスしてバックグラウン
ドに含まれるノイズを除去することが本願の出願人によ
り考えられている。しかしこの場合画像によりバックブ
ラウンドの濃度レベルが異なるため、前記の下地ノイズ
カットレベルをどのように決めるかが問題となる。すな
わちこの設定を間違うとバックグラウンドのノイズを十
分に除去できなかったり、画像信号の有効な信号レベル
の変動範囲（ダイナミックレンジ）を狭めることになっ
て画質を低下させる、という問題が生じる。

そこでこの下地ノイズカットレベルをヒストグラムを用
いて決定することが考えられるが、この場合画像中に原
稿以外の領域例えば原稿の周囲に原稿台の像が含まれて
いると、この原稿以外の領域がヒストグラムにバックグ
ラウンドの山と別の山を作ることがある。第８Ａ図はネ
ガ原稿２を載せる原稿台ｌあるいは台紙ｌが原稿２のバ
ックグラウンドより濃い場合の様子を示し、第８Ｂ図は
その時のヒストグラムＸを示す、第９Ａ図は白または透
明な原稿台３にポジ原稿４を載せた状態を、第９Ｂ図は
その時のヒストグラムＹを示す。

このように各ヒストグラムＸ、Ｙにはバックグラウンド
の山Ｐ（Ｘ）　、　Ｐ（Ｙ）に近接して原稿台ｌ、３の
山Ｑ（Ｘ）　、　Ｑ（Ｙ）が発生する。このためこのよ
うなヒストグラムｘ、Ｙを用いて下地ノイズカットレベ
ルを求めると誤ったレベルを設定することがあり得る。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、バ
ックグラウンドレベルに近い下地ノイズカットレベルに
より画像信号をスライスしてバックグラウンドのノイズ
を除去してから高域強調によりボケ修正し、その後二値
化処理する場合に、原稿以外の領域に対する画像信号の
影響を受けることなく下地ノイズカットレベルを常に適
切に設定でき、画像を二値化処理した後の画質を良好に
することが可能な画像信号処理方法を提供することを目
的とする。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、原稿の画像をイメージセン
サで走査して得られる画像信号をそのバックグラウンド
レベルに近い下地ノイズカットレベルによりスライスし
てバックグラウンドのノイズを除去した後、ボケ修正を
行って画像信号を尖鋭化し、さらに所定の二値化レベル
により二値化する画像信号処理方法において、前記原稿
以外の領域に対する画像信号を除去するトリミング処理
した後、この画像信号のヒストグラムを求め、このヒス
トグラムのバックグラウンドに対する山を検出し、この
山の左右のすそ野のうち画像を含む信号レベル側のすそ
野付近に、前記下地ノイズカットレベルを設定すること
を特徴とする画像信号処理方法により達成される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はその
具体例の一部の概念図、第３Ａ〜３０図は処理過程の信
号波形を示す図、第４図は３×３マトリツクスを示す図
、第５図はネガフィルムに対するヒストグラムを示す図
である。

第１図において符号１０は光源であり、この光［１０の
光はコンデンサレンズ１２．フィルム１４、投影レンズ
１６、ミラー１８を介してイメージセンサ２０に導かれ
、フィルム１４の投影画像はイメージセンサ２０に結像
する。イメージセンサ２０はＣＣＤラインセンサやＣＣ
Ｄエリヤセンサ等で形成され、パルス回路（図示せず）
から供給されるパルスにより駆動されて画像を走査系 し時経列画像信号ａ、ｔ−を出力する。

この画像信号ａ、４ｐ−はトリミング回路２１において
、原稿の像の周囲に現れる原稿台像の部分を除去されて
、画像信号ａとされる。このトリミング回路２１は種々
の構成のものが可能であり、例えば読出した画像信号ａ
、＋から原稿の四隅の座標を求めこれら四隅で囲まれる
領域の信号のみを有効とし他を除去する方法が可能であ
る。

トケうにして原稿台の部分をトリミングした後の画像信
号ａはフィルム１４がネガの場合には第３Ａ図のような
出力波形となる。なお第３Ａ〜Ｃ図で横軸は時間或は画
素順を示し、縦軸は電圧を示す。

一走査線分あるいは一画面分の画像信号ａはラインメモ
リあるいはフレームメモリ等の半導体メモリ２２に一次
記憶される。この画像信号ａはＣＰＵ（図示せず）によ
り構成されるヒストグラム手段２４に入力されて、ここ
で第５図に示すヒストグラムＡが求められる。ＣＰＵは
このＣＰＵ自身が持つ下地ノイズカットレベル検出手段
２６により、このヒストグラムＡから下地ノイズカット
レベルｂを求める。

ヒストグラムＡは横軸に画像信号ａの出力レベルＶ、縦
軸に頻度Ｈをとったもので、ネガフィルム１４に対して
は低出力レベル側にバックグラウンドに対応する山Ｂが
現れる。ＣＰＵはこのヒストグラムＡの山Ｂの右側（高
出力レベル側）のすそ野付近に下地ノイズカットレベル
ｂを決める。

例えばこのヒストグラムｂの全画素数をＮとしてＮ／１
００の頻度の高さとなる出力レベルを下地ノイズカット
レベルｂと決めることができる。下地ノイズカットレベ
ルｂは、ヒストグラムＡの傾き、ヒストグラムＡの山Ｂ
が一定頻度の高さと交わる交点Ｃからの距１ｔＤ　（第
５図）等を用いた種々の設定方法で設定することが可能
である。

画像信号ａと、下地ノイズカットレベルＣとは下地ノイ
ズカット回路２８に入力され、ここでバックグラウンド
域に含まれるノイズを除去する。すなわちこの回路２８
は例えば第２図に示すように比較器３０とスイッチ３２
とで構成され、比較器３０は画像信号ａと下地カットレ
ベルｂとを比較する。またスイッチ３２はこの比較器３
０がａ＜ｂと判断した時に下地カットレベルｂを選択し
、ａ≧ｂの時には画像信号ａを選択する。この結果この
回路２８の出力Ｃは下地ノイズカットレベルｂでスライ
スされ、バックグラウンド域のノイズがカットされて第
３Ｂ図のようになる。このようにして下地カットレベル
ｂはバックグラウンドレベルｄ（第３Ａ図）に近く、こ
れより僅かに高いレベルに設定される。

３４はボケ修正回路であり、例えば高域強調フィルタと
してのＵＳマスク３６を用いて信号Ｃの高周波成分を強
調し画像のエツジ強調を行うものである。

このＵＳマスク３６は、例えば画像空間を中心画素が現
れる奇数マトリックスとした時、その中心画素を強調す
るように機能する。このＵＳマスク３６としては、例え
ば第４図に示すように３×３マトリツクスの各画素デー
タをａ−ｉとした時、中心画素に対するデータｅをその
周囲の４画素のデータを用いて Ｅ＝５ｅ−（ｂ＋ｄ＋ｈ＋ｆ） に変換し、このＥを新たな画像信号とする。この場合Ｕ
Ｓマスク３６は第２図に示すように設定され、このマト
リックスの各要素が中心画素を中心とする周囲４つの画
素の画像データに積算され、その積算値の和Ｅが求めら
れる。このように強調された画像信号ｅは比較器３８に
おいて二値化レベルｆと比較され、二値化信号ｇが得ら
れる。

このようにバックグラウンドノイズを下地ノイズカット
レベルｂにより除去する前に、トリミング回路２１によ
り原稿の画像以外の部分を除去するから、ヒストグラム
中のバックグラウンドの山を正しく識別でき、その後下
地ノイズカットレベルｂをバックグラウンドの山からを
正しく決定することができる。

第６図は他の実施例のブロック図、第７Ａ〜７Ｄ図は各
部の出力波形図である。

この実施例は二値化レベルを画像信号ａを用いて変動す
るようにしたものである。すなわちイメージセンサ２０
の画像信号ａａＯ−はトリミングされて画像信号ａとし
てメモリされ、平滑回路５０において平滑されて平滑化
信号ｈ（第７Ａ図）とされ、この平滑化信号りは圧縮回
路５２で圧縮される。この圧縮信号ｉ（第７Ｂ図）の電
圧レベルはさらにレベルシフト回路５４でｋだけレベル
上昇される。このレベルシフトした信号ｊ（第７Ｃ図）
は比較器３８において、すでにボケ修正が終った信号ｄ
と比較され二値化レベルが得られる。

なおこの実施例の平滑回路５０としては、例えば中心画
素を中心とする３×３のマトリックスの中間値（メデイ
アン）を中心画素の画像データとして採用するメディア
ンフィルタを用いることができる。

この実施例によれば二値化レベルｊ自身が画像信号ａに
よって変動するから、コントラストの小さい画像の高精
度な二値化処理に適する。

以上の各実施例ではボケ修正回路にＵＳマスク３４を用
いるものを説明したが、本発明はこれに限られるもので
はない。

また下地ノイズカットレベルｂは、ネガフィルムによる
画像を用いる場合には、前記実施例のようにバックグラ
ウンドｄよりも僅かに高く設定されるが、ポジフィルム
を用いる場合には反対にバックグラウンドより僅かに低
く設定するのは勿論であり、この場合にはヒストグラム
の山の左側（低出力レベル側）のすそ野に設定される。

（発明の効果） 本発明は以上のように、画像信号に含まれる原稿以外の
部分例えば原稿台の部分の信号をトリミングして除去し
た後、ヒストグラムのバックグラウンドに対する山のす
そ野付近に下地ノイズカットレベルを設定するので、原
稿以外の部分が画像に含まれていてもバックグラウンド
の山を正しく判別でき、また画像が変っても常に適正な
レベルに下地ノイズカットレベルを設定できる。このた
めボケ修正後の二値化処理において、この下地ノイズカ
ットレベルがバックグラウンドに近すぎてノイズを十分
除去できなかったり、反対にバックグラウンドレベルか
らはなれすぎて画像信号のダイナミックレンジを犠牲に
する、等の不都合が発生せず、高画質の二値化処理が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はその
具体例の概念図、第３Ａ〜３０図は処理過程の信号波形
を示す図、第４図は３×３のマトリックスを示す図、第
５図はヒストグラムを示す図、第６図は他の実施例のブ
ロック図、第７Ａ〜７Ｄ図は各部の出力波形図、第８Ａ
、Ｂ図と第９Ａ、Ｂ図はそれぞれネガおよびポジ原稿に
対する原稿とヒストグラムを示す図である。 ２０・・・イメージセンサ、 ２１・・・トリミング回路、 ２４・・・ヒストグラム手段、 ２８・・・下地ノイズカット回路、 ３４・・・ボケ修正回路、 ３６・・・アンシャープマスク、 ３８・・・比較器、 ａ・・・画像信号、 ｂ・・・下地ノイズカットレベル、 ｄ・・・バックグラウンドレベル、 ｆ、ｊ・・・二値化レベル。 Ａ・・・ヒストグラム。 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代　理　人　弁
理士　山　１）文　雄 （他１名） 第１図 第２図 第３Ａ図 第４図 第５図 第６ｆｆ１ ．５０　　　　５２　　　　５４− 第７Ｂ図 第７Ｄｒ！！ｊ 第８Ａ図　　　　　第８Ｂ図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿の画像をイメージセンサで走査して得られる
   画像信号をそのバックグラウンドレベルに近い下地ノイ
   ズカットレベルによりスライスしてバックグラウンドの
   ノイズを除去した後、ボケ修正を行って画像信号を尖鋭
   化し、さらに所定の二値化レベルにより二値化する画像
   信号処理方法において、 前記原稿以外の領域に対する画像信号を除去するトリミ
   ング処理した後、この画像信号のヒストグラムを求め、
   このヒストグラムのバックグラウンドに対する山を検出
   し、この山の左右のすそ野のうち画像を含む信号レベル
   側のすそ野付近に、前記下地ノイズカットレベルを設定
   することを特徴とする画像信号処理方法。
2. （２）ボケ修正は、アンシャープマスクを用いて行うこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像信号処
   理方法。
3. （３）二値化レベルは、前記画像信号を平滑化した後、
   この平滑化信号を圧縮し、さらにレベルシフトを行うこ
   とにより得られることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の画像信号処理方法。
4. （４）平滑化はメディアンフィルタを用いて行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の画像信号処理方
   法。
5. （５）画像はネガフィルムにより得られる投影像であり
   、前記下地ノイズカットレベルは、バックグラウンドに
   対するヒストグラムの山の高出力レベル側のすそ野付近
   に設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の画像信号処理方法。
6. （６）画像はポジフィルムにより得られる投影像であり
   、前記下地ノイズカットレベルはバックグラウンドに対
   するヒストグラムの山の低出力レベル側のすそ野付近に
   設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の画像信号処理方法。