JPH01259464A - 鮮鋭度改善回路 - 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］ この発明は、デジタルカラー複写機や、カラープリンタ
などの画像処理装置などに適用して好適な鮮鋭度改善回
路に関する。

［発明の背景］ デジタルカラー複写機やカラープリンタなどの画像処理
装置においては、記録画像の鮮鋭度を改善するため、通
常鮮鋭度改善回路が設けられている。

この鮮鋭度改善回路においては、入力画像情報に基づい
て、鮮鋭度改善のための補正信号（シャープ信号）が形
成され、これを元の入力画像情報に加算したもので画像
を記録することによって、鮮鋭度を改善するようにした
ものである。

鮮鋭度改善のための信号としては、以下のような信号が
使用される。

Ｒｏ＝Ｒｉ＋ｋ　（Ｒｉ−Ｒｔ） Ｇｏ＝Ｇｉ＋ｋ　（Ｇｉ−Ｇｔ）　。

Ｂｏ＝Ｂｉ＋ｋ　（Ｂｉ−Ｂｔ） ここに、ＲＬＧｉ、Ｂｉは、注目画素の入力色情報（補
正前） Ｒｏ、Ｇｏ、Ｂｏは、注目画素の出力色情報（補正後） Ｒｔ、Ｇｔ及びＢｔは、注目画素を含む周囲の色情報Ｒ
，Ｇ、Ｂの平均値 には補正係数 である。

この鮮鋭度改善手段は、色情報ごとに夫々の平均値信号
を形成するようにしたものである。

この他に、次のような信号を、鮮鋭度改善信号として使
用することもある。

Ｒｏ＝Ｒｉ＋ｋ　（Ｓ−３ｕｓ） Ｇｏ＝Ｇｉ＋ｋ　（Ｓ　　５ｕｓ） Ｂｏ＝Ｂｉ＋ｋ　（Ｓ−Ｓｕｓ） ここに、Ｓは注目画素の色情報に基づいて形成された４
８号であって、以下のように表わされる。

Ｓ＝αＲｉ＋βＧｉ＋γＢｉ ここに、α＋β＋７＝１ Ｓｕｓ・・・Ｓについて周辺の平均値 この鮮鋭度改善手段は、各色情報に共通な補正信号Ｓを
形成し、これに基づいて画像の鮮鋭度を改善しようとす
るものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述したような式に基づいて鮮鋭度改善のた
めの信号を構成する場合には、以下のような間誼を惹起
する。

第１に、前者のような式に基づいて鮮鋭度改善信号を形
成する場合には、夫々の色情報ごとに、Ｒｔ、Ｇｔ及び
Ｂｔ倍信号形成する必要があるため、ハードの構成が面
倒になる。

これに加えて、入力画像情報によっては鮮鋭度改善後の
色ずれが発生するおそれがある。

例えば、第１０図Ａのように、入力画像情報としてはあ
まり強くないエツジをもつ輪郭部に対してエツジ補正を
行なうと、第１０図Ｂのように補正されることになる。

従って、特に立上りエツジの部分イにおいて、入力のＲ
，Ｇ、Ｂの比率が変化してしまう。比率の変動は色ずれ
となって現われ、画質の劣化につながる。

強いエツジの場合、例えば第１１図Ａのようなエツジを
もつ入力画像情報の場合には、同図Ｂのようになって、
イ及び口の部分において夫々Ｒ１Ｇ、Ｂの比率が変化し
てしまうので、第１０図の場合と同様の欠点を有する。

また、後者のような式に基づいて鮮鋭度改善信号を形成
する場合には、信号Ｓを共通に使用できるものの、第１
０図Ｃ及び第１１図Ｃに、二、ホへとして示すようにＲ
，Ｇ、Ｂとも同じ量でエツジ強調が行なわれてしまう。

そのため、この二、ホ、への部分ではＲ，Ｇ。

Ｂの比率が入力のそれと相違し、これによって色が変化
してしまう。これは、共通の信号Ｓに基づいてエツジ強
調がおこなわれるためである。

そこで、この発明ではこのような従来の問題点を構成簡
単に解決したものであって、回路規模を縮小しながら色
ずれのない記録を実現できるようにした鮮鋭度改善回路
を提案するものである。

［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決するため、この発明においては、注目
画素の画像情報から形成された輝度信号と、注目画素を
含む周囲の輝度信号から形成されたアンシャープ信号と
を有し、これら輝度４８号とアンシャープ信号とからシ
ャープ信号が形成されると共に、注目画素の画像情報を
色分解して得られた複数の色信号の夫々とシャープ信号
若しくはアンシャープ信号とから夫々の補正信号が形成
され、シャープ信号にこの補正信号を乗じた信号が各色
信号の鮮鋭度改善信号として使用されてなることを特徴
とするものである。

［作　用］ この構成において、シャープ信号は注目画素の輝度情報
、つまり各色情報を合成した信号であり、アンシャープ
信号は注目画素を含む所定の領域内の輝度信号の平均値
が使用される。従って、何れもこれらシャープ信号及び
アンシャープ信号は各色情報に対して共通に使用される
。

従って、ハード構成が簡略化される。

原色信号に加えられる鮮鋭度改善信号として、この発明
では各色信号を輝度信号で割った補正（８号も利用する
ようにしているので、強調によるエツジ部での色の変化
を抑えることができる。

これば、各色信号を輝度信号で割った信号を補正係数の
１つとして利用しているため、元の画像の強さを考慮し
てエツジ強調がなされることになるからである。

［実　施　例］ 続いて、この発明に係る鮮鋭度改善回路の一例を第１図
以下を参照して詳細に説明する。

この発明に係る鮮鋭度改善回路は、上述したようにデジ
タルカラー複写機や、カラープリンタなどの画像処理系
に適用できる。

この発明においては、以下のような信号を鮮鋭度改善信
号として使用するものである。

Ｒｏ＝Ｒｉ＋　（Ｒｉ／Ｓ）ｋ　（Ｓ−Ｕ）Ｇｏ＝Ｇｉ
＋　（Ｇｉ／Ｓ）ｋ　（Ｓ−Ｕ）Ｂｏ＝Ｂｉ＋　（Ｂｉ
／Ｓ）ｋ　（Ｓ−Ｕ）ここに、Ｒｏ、Ｇｏ、Ｂｏは１．
！￥鋭度改善後の注目画素の色情報 Ｒｉ、　Ｇ　ｉ、　Ｂ　ｉは、鮮鋭度改善前の注目画素
の色情報 Ｓは輝度信号で、注目画素の色情報Ｒ９Ｇ、Ｂの合成信
号であり、 Ｓ＝αＲ＋βＧ＋７　Ｂ α＋β＋γ＝１ Ｕは、アンシャープ信号であり、注目 画素を含む周囲の輝度信号の平均値が 使用される。

ｋは補正係数 鮮鋭度改善信号として、輝度信号Ｓとアンシャープ信号
Ｕとの差信号（シャープ信号）に係数ｋを乗じた信号に
、ざらに原色信号と輝度信号との比をとった係数（補正
係数）を乗じたのは、この係数を乗することによって強
調によるエツジ部の色の変化を抑えるためである。

これは、原色信号と輝度信号との比をとった係数は原画
像の強ざを考慮した係数となっているがら、これによっ
て原画像に合った鮮鋭度改善信号が得られるためである
。

上述した鮮鋭度改善後の色信号Ｒｏ、　Ｇｏ、　Ｂｏは
、マイクロコンピュータを使用して順ソフト的に構成す
ることもできれば、ハード的にも構成することができる
。

第１図は後者の例である。

端子ＩＲ〜ＩＢには入力画体情報が色分解された複数の
色信号が供給される。この例では、原色信号に色分解さ
れた赤、緑及び青の各色信号Ｒｉ〜Ｂｉが利用される。

色信号としては、夫々の補色信号でもよい。

また、この色信号はデジタル化された信号であって、図
では８ビット信号である。

夫々の色信号Ｒｉ＝Ｂｉから輝度信号Ｓとアンシャープ
信号Ｕとが生成される。アンシャープ信号Ｕとは、第２
図に示すように原画像の低域成分である。

そして、第３図のように、注目画素をｅとするならば、
この注目画素ｅの輝度成分が信号Ｓであり、注目画素ｅ
を含む周囲の画素、この例では３×３のマトリックス内
に存在する画素の輝度成分の平均値がアンシャープ信号
Ｕとなる。

ざて、鮮鋭度改善回路１０では、まず輝度信号Ｓが形成
される。そのため、夫々の色信号Ｒｉ〜Ｂｉは係数器と
して機能するデータ変換器２Ｒ〜２Ｂに供給されたのち
、デジタル加算器３において加算きれる。

データ変換器２ＲにおいてαＲが形成され、以下同様に
データ変換器２ＧでβＧが、データ変換器２ＢでγＢが
夫々形成されるから、これらを加算することによって輝
度信号Ｓを形成できる。

データ変換器２Ｒ〜２ＢはＲＯＭもしくはＲＡＭで構成
することができ、またＲＡＭを使用する場合には、入力
画像の性質によりロードする係数値を変更することもで
きる。

例えば、人間の肌を滑かに表現し、木の線をはっきりと
したいようなときには、Ｒの係数値αを小さ目にし、Ｇ
の係数値βを太き目に設定すればよい。その場合には、
外部指定に応じて対応する係数値α〜γをロードすれば
よい。

また、明るい部分と暗い部分とで鮮鋭度の掛は具合を変
更してもよい。

濃度によらず、一定の強調を行なうには、第４図Ａのよ
うな係数値α〜γがロードされ、明るい部分を強調した
いときには、同図Ｂような非線形の変換表（係数値）α
〜７がロードされ、また暗い部分を強調したいときには
、同図Ｃような非線形の変換表α〜７がロードされるこ
とになる。

変換表α〜７を夫々別々の値に設定することも可能であ
る。

輝度信号Ｓは次にアンシャープ信号形成手段５に供給さ
れてこれよりアンシャープ信号Ｕが形成される。

アンシャープ信号Ｕは第３図に示すように、注目画素を
含む周囲の画素の輝度成分の平均値である。

そのため、この例では３×３のマトリックス状の画素情
報が得られるように、この形成手段５は２個のライン遅
延線と９個の単位遅延線により構成される（何れも図示
せず）。

アンシャープ信号Ｕ及びタインミング調整用のデジタル
遅延線４を介して得られた輝度信号Ｓは減算器６に供給
きれて、シャープ信号である差信号（Ｓ−Ｕ）が形成さ
れたのち乗算器８に導かれる。

一方、遅延線４を経た輝度信号Ｓはざらにデータ変換器
７に供給されて、この例ではに／Ｓ　（以下この比を強
調制御用補正係数という）なる変換処理が実行される。

データ変換器７からは正若しくは負の強調制御係数が出
力される。正の場合鮮鋭化であり、負の場合非鮮鋭化で
ある。

ノイズが多く含まれる入力画像に対しては非鮮鋭化した
方がよいので、ロードするデータにの極性をｍｔＲする
ことによって、非鮮鋭化処理が可能になる。

このデータ変換器７はＲＯＭ、ＲＡＭなどを使用できる
。

強調制御用補正係数に／Ｓはシャープ信号（Ｓ−Ｕ）と
共に、乗算Ｍ８に供給されて乗算処理され、その後この
例ではリミッタ機能を有するビット変換器９に供給され
てリミッタ処理がなされる。

これは、シャープ信号のレベルは±３２標本化レベル（
８ビット画像の場合）内に収め、後段の乗算器の構成が
簡単となるようにしている。

リミッタされた乗算出力は複数の乗算器１１Ｒ〜１１Ｂ
に共通に供給きれると共に、これらの乗算器１１Ｒ〜１
１Ｂには対応する入力色信号Ｒｉ〜Ｂｉが供給きれて、
これらの間で乗算処理される。

この乗算処理によって鮮鋭度改善信号が形成される。鮮
鋭度改善信号は以下のようになる。

赤の鮮鋭度改善信号＝　（Ｒ／Ｓ）ｋ　（Ｓ−Ｕ）緑の
鮮鋭度改善信号＝　（Ｇ／Ｓ）ｋ　（Ｓ−Ｕ）冑の鮮鋭
度改善信号＝　（Ｂ／Ｓ）ｋ　（Ｓ−Ｕ）ここで、Ｒ／
Ｓ、Ｇ／Ｓ、Ｂ／Ｓは何れも入力色信号の強きに対応し
た補正信号である。従って、赤〜青の鮮鋭度改善信号は
何れも入力色信号のエツジの強きに関連した信号となる
。

なお、乗算器１１Ｒ〜１１Ｂの前段に設けられた遅延線
１２Ｒ〜１２Ｂはタインミング調整用である。

赤〜冑の鮮鋭度改善信号はざらに夫々データ変換器（リ
ミッタ）で構成きれた鮮鋭度調整手段１３Ｒ〜１３Ｂに
供給されて鮮鋭度が適宜に調整される。

リミッタ特性としては、第５図ＡあるいはＢに示す入出
力特性のものを利用できる。

なお、ビット変換器９は１６−５変換などを利用できる
。

鮮鋭度の別の調整例を第６図に示す。

同図Ａ、Ｂの例は、エツジの上部、下部の双方とも強い
エツジに対しては、一定量以上は鮮鋭化を行なわないよ
うにしている。これは、後述するようにエツジでの色ず
れを防止するためである。

これによって、第７図Ａに示すような強調された画像４
３号が得られる。

第６図Ｃ，Ｄはエツジの下部について一定以上の鮮鋭化
を中止するようにした例であり、こうすると、第７図Ｂ
に示すようにエツジの下部での過度な強調が防げる。

第６図Ｅ、Ｆは逆にエツジの上部について一定以上の鮮
鋭化を中止するようにした例であって、その場合には第
７図Ｃに示すようにエツジの上部での過度な強調を防ぐ
ことができる。

因みに、従来のエツジ強調によると、第７図りのように
エツジの上部及び下部とも、過度の補正となってしまう
。

鮮鋭度が調整された鮮鋭度改善信号はざらに加算器１５
Ｒ〜１５Ｂにおいて原信号である入力色信号と加算され
て鮮鋭度改善後の色信号が形成される。

すなわち、 Ｒｏ−Ｒｉ＋　（Ｒｉ／Ｓ）ｋ　（Ｓ−Ｕ）Ｇｏ＝Ｇｉ
＋（Ｇｉ／Ｓ）ｋ　（Ｓ−Ｕ）Ｂｏ＝Ｂｉ＋　（Ｂｉ／
Ｓ）ｋ　（Ｓ　　Ｕ）で表わされた色信号Ｒｏ−Ｂｏが
出力される。

デジタル遅延線１６Ｒ〜１６Ｂはタインミング調整用で
ある。

色信号Ｒｏ＝Ｂｏはざらに、階調変換手段１７Ｒ〜１７
Ｂに供給きれて、画像信号中の負の値のＯへの抑えこみ
と、最大値以上の画像信号をこの最大値に抑えこむよう
な極性補正と階調変換が行なわれる。

上述したように乗算出力に／Ｓ　（Ｓ−Ｕ）は正負の極
性をもつが、一般に画像は正の値のみで表わされるので
、負の値をＯにする必要があるからである。

これと同時に、この例では階調変換も行なうことができ
るようにしている。

ここでいう階調変換とは、ガンマ変換や、ポジーネガ変
換などを指す。

このような階調変換処理が終了して最終的に夫々の出力
端子１８Ｒ〜１８Ｂに鮮鋭度が改善きれた色信号Ｒｏ＝
Ｂｏが出力されることになる。

ざて、このように鮮鋭度改善された色信号Ｒｏ〜Ｂｏを
使用して、入力画像を再現すると、以下のような結果と
なった。

第８図Ａに示すようにあまりエツジの強くない波形に対
して上述した処理を行なうと、ビット変換器９によるリ
ミッタ作用がないときは、第８図Ｂのようになり、リミ
ッタ作用があると同図Ｃに示すような波形となる。

これから明らかなように、適切なエツジ強調が行なわれ
ると同時に、トで示すように色信号の比率も入力時と殆
ど変わらない。これによって、色ずれが低減される。

第９図Ａばエツジがかなり強い場合の波形であって、同
図Ｂはリミッタなしの場合で、同図Ｃがリミッタありの
場合である。

これによれば、ホ〜ヌに示すように入力に応じたエツジ
強調となり、またトのように色ずれも発生しない。

上述したハード構成及びビット構成は一例に過ぎない。

入力の色信号としては、例えばＣＣＤなどから得られた
原稿の画像情報をＡ／Ｄ変換、シエーデング補正した後
の信号や、印刷に用いられるいわゆるスキャナーからの
デジタル色信号でもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の構成によれば、色信号
に共通な差信号を利用しているので、ハード構成が著し
く簡略化される。

そして、この発明では、Ｒ／Ｓ、Ｇ／Ｓ、Ｂ／Ｓは何れ
も入力色信号の強きに対応した信号であり、これに基づ
いて鮮鋭度の強調度合が調整されるようにしであるので
、入力色信号のエツジの強さに関連してエツジの強調が
行なわれることになる。

そのため、エツジ補正しても色摺れが発生するようなお
それはない。従って、記録画質が著しく改善される。

従って、この発明に係る鮮鋭度改善回路は上述したよう
なデジタルカラー複写機やカラーファクシミリ、印刷用
の入力処理装置などの画像処理装置に適用して極めて好
適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る鮮鋭度改善回路の一例を示す系
統図、第２図は輝度信号、シャープ（Ｕ号、アンシャー
プ信号の関係を示す波形図、第３図はアンシャープ信号
の説明に供する画素配列の図、第４図は輝度信号に使用
される補正係数の特性図、第５図及び第６図はリミッタ
特性図で鮮鋭度調整の説明に供する図、第７図はその結
果を示す波形図、第８図及び第９図は鮮鋭度改善効果を
示す特性図、第１０図及び第１１図は夫々従来の説明に
供する鮮鋭度改善効果を示す特性図である。 １０・・・鮮鋭度改善回路 ３・・・加算器 ５・・・アンシャ−ブイ８号形成手段 ６・・・減算器 ８・・・乗算器 １１Ｒ〜ＩＩＢ・・・乗算器 特許出願人　コ　ニカ　株式会社 差ヂ８４（Ｓ−ＵＩ ０１′−２′シフ”６−ｊ’　　　　ｅ　’　４８４拳
（Ｒ＋Ｇ＋８）第２図　　　第３図 Ａ　　　　　　　　　　Ｂ　　　　　　　　　　　　Ｃ
第４図 売名／　（Ｓ−Ｕ） 鶏Ｊ／（Ｓ−Ｕ） 第５図 第６図 々？ｆ力 苅（ＩＩ集 ７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）注目画素の画像情報から形成された輝度信号と、
   上記注目画素を含む周囲の画素情報から形成されたアン
   シャープ信号とを有し、 これら輝度信号とアンシャープ信号とからシャープ信号
   が形成されると共に、 上記注目画素の画像情報を色分解して得られた複数の色
   信号の夫々と上記輝度信号若しくはアンシャープ信号と
   から夫々の補正信号が形成され、上記シャープ信号にこ
   の補正信号を乗じた信号が各色信号の鮮鋭度改善信号と
   して使用されてなることを特徴とする鮮鋭度改善回路。