JPH0131344B2

JPH0131344B2 -

Info

Publication number: JPH0131344B2
Application number: JP4709880A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Yokomizo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1989-06-26
Also published as: JPS56143765A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ビデオ信号を画像表示又は印刷、記
録等に用いうるように処理するビデオ信号処理装
置に関する。

たとえばフアクシミリ或はデジタル複写機等の
ビデオ信号処理装置においては画像信号を白と黒
の二値に分けて伝送するため、写真などの様に階
調性を有する原稿の場合には画面がモザイク状に
なつて非常に見ずらくなる。そのためビデオデー
タの画素ごとに二値化のスレツシヨルドレベルを
切換えて二値化することにより、黒点の面積比で
階調を伝送する、いわゆるデイザ法が用いられて
来た。しかしこの方法は細線の表現性能が低く、
ことに、中間調におけるコントラストの低い細線
が消えてしまうという欠点があつた。しかもデイ
ザ値を増して階調を良くするほど上記の欠点が増
強される傾向にある。

本発明の目的は上記欠点を除去するとともに高
品位の再生画像を得ることが可能なビデオ信号処
理装置を提供することにある。

すなわち本発明は、ビデオ信号を入力するビデ
オ信号入力手段と、前記ビデオ信号入力手段より
入力したビデオ信号を中間調処理し、中間調処理
された２値信号を出力する中間調処理手段１０〜
１３，１５〜１９，２４〜２７，２９と、前記ビ
デオ信号入力手段より入力したビデオ信号を画素
ごとに２値信号に変換するとともに中心画素の２
値信号及びその前後の画素の２値信号に基づいて
前記中心画素がエツジ部か否かを判別し、エツジ
補正信号を出力するエツジ補正信号出力手段２
３，１４，２８，３１〜４１と、前記エツジ補正
信号出力手段から出力されるエツジ補正信号に基
づいて前記中間調処理手段から出力された２値信
号を補正し、再生信号を出力する補正手段４２，
４３とを有し、前記補正手段は、前記エツジ補正
信号出力手段がエツジ部を判別した時は前記中間
調処理手段から出力された２値信号に係わらず前
記エツジ補正信号を再生信号として出力し、前記
エツジ補正信号出力手段がエツジ部を判別してい
ない時は、前記中間調処理手段から出力された２
値信号を再生信号として出力するビデオ信号処理
装置を提供するものである。以下本発明を図示の
実施例にもとづき詳細に説明する。

第１図は本発明のビデオ信号処理装置たとえば
フアクシミリ等の機能ブロツクダイヤグラムであ
る。１は画像読取装置、２は信号二値化回路、３
は画像書込装置である。読取装置１はたとえば光
源、固体撮像素子（CCD）、及び必要に応じて機
械的副走査装置とから成る。CCDで読み取つた
画像信号を二値化回路２で白または黒の２値に変
換し、書込装置３に伝送して画像再生する。書込
装置３はたとえばインクジエツトプリンターまた
たとえば、レーザビームプリンターの様な２値を
表現できる装置で構成する。細線明瞭化のため
に、二値化回路２の前でアナログ的な輪郭強調を
行なう方法は従来種々発表されている。また、二
値化回路２そのものについても、スレツシヨルド
レベルを画像信号で変調して輪郭強調及びシエー
デイング防止等の方策が種々考案されている。た
とえば実開昭54−17313、実開昭54−37039、特開
昭54−21219等がある。

第２図は上記二値化回路を多数用意し、各二値
化回路のスレツシヨルドレベルを変えて二値化
し、それらの出力を時系列に選択して読み出して
伝送する様なデイザ回路を有するビデオ信号処理
装置のブロツクダイヤグラムである。ここではデ
イザ値が４値の場合を示しており、４は読取装
置、５は４値化回路、６はデイザ回路、７は制御
回路、８は書込装置である。第３図はそのデイザ
マトリツクスの一例である。４個の互いに隣合つ
た画素に対して第３図ａの様に濃度１から濃度４
までのスレツシヨルドレベルを与えると、階調と
しては同図ｂからｆまでの５階調が得られる。す
なわち４個の画素が１まとまりになつて５段階の
階調を表現する訳である。ところがこの方式の欠
点の１つとして、細線表現能力がデイザを行なわ
ない場合に比べて低下する現象がある。たとえば
濃度０の白地に濃度５の黒細線がある場合には、
原理的に問題はないが、実際には読取装置４の光
学系の解像度の有限性から、黒細線の濃度が低下
するのが普通である。その濃度が濃度４を下回る
と細線が欠けて来る。従つて中間調の地にコント
ラストの低い細線がある場合には、はなはだしい
解像度の低下が起こる。その様子を第４図Ａ，Ｂ
及び第５図Ａ，Ｂに示す。第４図Ａは濃度1.5の
地に５画素分の幅の濃度3.5の細線がある場合で
デイザは行なわずに全体を濃度2.5のスレツシヨ
ルドレベルで二値化した場合を示す。第４図Ｂは
二値化された画像の例であり、細線は完全に再現
されている。第５図Ａは第４図Ａと同一原稿を第
３図に示したデイザを施した場合である。この場
合二値化後の再生画像は第５図Ｂの様になり、地
と細線の区別が不明瞭になる。本実施例ではこの
様な欠点を解消するために黒線の端部はデイザ値
に無関係に黒とし、該黒線に近接した地の部分は
デイザ値に無関係に白とすることによつて好結果
を得ている。本発明実施例の方法によつて第５図
Ａの原稿を二値化した場合の画像を第６図Ｂに示
す。第５図Ｂと比べると細線の解像力が大幅に向
上している。なお第６図Ａは第６図Ｂを得るため
にスレツシヨルドレベルがどう変化するかを示し
たものである。第７図は本発明を実現する二値化
回路の具体的応用回路例である。１０〜１３は４
値化のためのコンパレータであり、それらのスレ
ツシヨルドレベルは抵抗１５〜１９によつて作つ
ている。１４は前記コンパレータ１０〜１３とは
独立して設けたコンパレータで、そのスレツシヨ
ルドレベルは抵抗２０及び２１の分割点から抵抗
２２を介して印加すると共に入力ビデオ信号Vin
をローパスフイルタ２３を介してビデオ信号の低
周波成分を加算印加している。ローパスフイルタ
２３にはたとえば第８図に示す様なバタワースフ
イルタを用いる。抵抗４８の抵抗値をＲ、コンデ
ンサー１９の静電容量をＣとすると、このフイル
タは直流域においてCRなる遅延量を呈するから、
第７図の９に遅延回路を設けて時間補正を行なつ
ている。遅延回路９にはたとえば第９図に示す様
なLC遅延線を用いる。５０〜５３はコイル、５
４〜５８はコンデンサ、５９及び６０は整合用抵
抗器である。第７図のローパスフイルタ２３の直
流抵抗４８と抵抗２２によつて、直流域において
も一定の減衰量を持たせている。この様に構成し
たコンパレータ１４は原稿の白と黒のデユーテイ
が大幅に違うビデオ信号や、濃度の低い黒細線の
信号をも拾うことができる。すべてのコンパレー
タの出力はラツチ回路２４〜２８を介して次段に
伝えられる。２９はデータセレクタ回路で、たと
えば米国テキサスインスツルメンツ社製
SN74S151を用いる。アドレス信号線の下位ビツ
トψ_Aは１画素ごとに切換え、上位ビツトψ_Bは１
ラインごとに切換えている。４６，４７はフリツ
プフロツプ、４５はインバータで2ψtはビデオ信
号Vinに同期した転送クロツク信号、ψ_SYNCは１ラ
イン毎に発生する同期信号である。４４は遅延回
路で９と同一時間の遅延量を与えてビデオ信号と
の同期を取つている。ラツチ回路２８を通つた信
号は、シフトレジスタ３１及び３２によつて順次
１画素づつ遅延され、イクスクルーシブオアゲー
ト３３，３４、アンドゲート３５〜３８及び４
３、オアゲート４０、によつて黒強調信号Ｐ、及
び白強調信号ｑを得ている。そのタイムチヤート
を第１０図に示す。第１０図に用いた記号は第７
図の各信号線の近くに記した記号と対応してい
る。ここでたとえば黒強調信号ｐがＨになるとビ
デオ信号はオアゲート４２の出力において無条件
にＨになる。また白強調信号ｑがＨになると、イ
ンバーター４１及びアンドゲート４３によつてビ
デオ信号は無条件にＬになつて出力される。３０
はシフトレジスタで、輪郭補正が信号ｎを中心に
行なわれるため、ビデオ信号を１画素分遅らせる
ために用いている。従つて第７図の回路では、ロ
ーパスフイルタ２３、コンパレータ１４、ラツチ
回路２８、シフトレジスタ３１，３２、ゲート回
路３３〜４０、インバーター４１が、入力したビ
デオ信号を画素ごとに２値信号に変換するととも
に中心画素の２値信号（ｎ）及びその前後の画素
の２値信号（m.o）に基づいて前記中心画素がエ
ツジ部か否かを判別し、エツジ補正信号（ｐ、
ｑ）を出力している。最終的に２値化された出力
Voutは第１０図の様に斜線部分の所にだけデイ
ザがかかり、画像のエツジ部分が白と黒に明確化
された信号となつて得られる。つまりオアゲート
４２及びアンドゲート４３によりデイザ出力に対
して強調信号が優先して出力される。この様にし
て得られた画像信号を書込装置に送ると、たとえ
ば第６図の様な画像が得られる。

黒強調信号ｐ及び白強調信号ｑは、どちらか一
方のみを使用するだけでも良い。また、シフトレ
ジスター３１及び３２は遅延回路であつても良
い。ラツチ回路２４〜２８は、ビデオ信号がサン
プルホールドされていてラツチの必要がない場合
には用いなくとも良い。すなわちシフトレジスタ
３０及び３１にラツチ機能を持たせることもでき
る。コンパレータ１４のスレツシヨルドレベル
Vsは固定であつても良い。その場合ローパスフ
イルタ２３、遅延回路９，４４は省略しても良
い。また、コンパレーター１４を特別に設ける代
わりに、他のコンパレータ、たとえば１１、また
は１２等からエツジ強調信号ｍを得る形式であつ
ても良い。さらに、コンパレータ１４、ラツチ２
８、シフトレジスタ３１，３２及び信号ｐ、ｑを
得るゲート回路は１系統のものを示したが、複数
系統用意してそれぞれのコンパレーターのスレツ
シヨルドレベルを違えることにより、幅広い中間
調に対して輪郭強調を行なう様にしたものでも良
い。その場合の具体的回路例のブロツクダイヤグ
ラムを第１１図に示す。ここではやはり４値デイ
ザの場合の例を示す。６１はＡ−Ｄ変換器で、コ
ンパレーター群と、ラツチ機能とから成る。６２
はデーターセレクターである。６３〜６６は輪郭
検知回路で、たとえば第７図ではコンパレータ１
４、ラツチ２８、シフトレジスター３１，３２及
びゲート３３〜４０に相当する回路群が４群から
成る。その輪郭検知回路６３〜６６のおのおのに
黒強調信号P₀〜p₃、白強調信号q₀〜q₃が出力され
るので、それぞれをアンドゲート６７，６８を通
して最終的な黒強調信号Ｐ及び白強調信号Ｑを得
てきめの細かい輪郭強調が実現できる。なお、第
１１図では機能要素だけを示し、その他の制御回
路等は図示しない。

以上の様に本実施例はビデオ信号をデイザ処理
するデイザ処理回路と、前記ビデオ信号の輪郭を
強調する強調回路と、前記強調回路の出力を、前
記デイザ処理回路の出力に対して優先させている
のでデイサ出力にかかわりなく細線を明瞭に再現
しうる画像信号を得ることができ、しかも輪郭部
分以外の部分は階調性を得ることができる。つま
り本実施例により階調性と輪郭強調とを両方満足
させるビデオ信号処理装置が実現できる。第１２
図に本実施例の二値化回路を応用したデジタル複
写機のブロツクダイヤグラムを示す。原稿７２を
光学読取装置７３で副走査して、一次元CCD７
４で電気信号に変換する。８３はCCD７４の電
荷転送を制御するドライバ回路で、発振器(1)８７
がそのマスタクロツクとなつている。７５はビデ
オ信号を必要なレベルに増副するためのビデオ増
副器でレベル安定化のためのAGC回路８４を有
する。７６はＡ−Ｄ変換器（多値化回路）、７７
は本発明実施例のデイザ回路（２値化回路）、８
５がその制御回路である。ここで２値化されたビ
デオ信号はバツフアーメモリ７８にストアされ
る。バツフアメモリー７８はCCD７４で読み取
るクロツクとレーザ８０で書き込むクロツクとが
一般に異なるので時間合わせのために用いてい
る。従つて読み取り時にはCCD７４用の発振器
(1)８７からクロツクをもらい、書き込み時には書
き込み用発振器(2)８９からクロツクをもらう様に
する。そしてその切換は書込装置８１が発生する
水平同期信号Ｈ SYNCによつて行なう。８６は
そ制御に必要なアドレスカウンタである。７９は
レーザドライブ回路、８０は半導体レーザであ
る。８１はポリゴンスキヤナ、静電潜像形成装
置、現像器及び定着器等から成る書き込み装置
で、コピー８２が出力される。８８はカウンター
で、AGC８４をビデオ信号の画像帯域外で動作
させるために用いる。９１は装置全体の動作をつ
かさどるシーケンスコントローラであり操作パネ
ル９０を手操作することにより、コピー動作を行
なう。

以上説明した様に本発明によれば、エツジ部を
判別した時は中間調処理手段から出力された２値
信号に係わらずエツジ補正信号を再生信号として
出力し、エツジ部を判別していない時は、中間調
処理手段から出力された２値信号を再生信号とし
て出力する構成としたので、例えばハーフトーン
及び細線両者の再現が可能となり高品位の再生画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はビデオ信号処理装置のブロツク図、第
２図はデイザ法を用いたビデオ信号処理装置のブ
ロツク図、第３図は４値デイザマトリクスの一例
を示す図、第４図Ａ，Ｂはデイザ法を行なわない
線表現を説明する為の図、第５図Ａ，Ｂはデイザ
を行なつた中間調の線表現を説明する為の図、第
６図Ａ，Ｂは本発明による線表現を説明する為の
図、第７図は本発明を実現する回路例図、第８図
は第７図で用いた遅延回路の一例を示す図、第９
図は第７図で用いたローパスフイルタの一例を示
す図、第１０図は第７図の動作タイミング図、第
１１図はその他の実施回路図、第１２図は本発明
を適用しうるデジタル複写機のブロツク図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１ビデオ信号を入力するビデオ信号入力手段
と、前記ビデオ信号入力手段より入力したビデオ信
号を中間調処理し、中間調処理された２値信号を
出力する中間調処理手段と、前記ビデオ信号入力手段より入力したビデオ信
号を画素ごとに２値信号に変換するとともに中心
画素の２値信号及びその前後の画素の２値信号に
基づいて前記中心画素がエツジ部か否かを判別
し、エツジ補正信号を出力するエツジ補正信号出
力手段と、前記エツジ補正信号出力手段から出力されるエ
ツジ補正信号に基づいて前記中間調処理手段から
出力された２値信号を補正し、再生信号を出力す
る補正手段とを有し、前記補正手段は、前記エツジ補正信号出力手段
がエツジ部を判別した時は前記中間調処理手段か
ら出力された２値信号に係わらず前記エツジ補正
信号を再生信号として出力し、前記エツジ補正信
号出力手段がエツジ部を判別していない時は、前
記中間調処理手段から出力された２値信号を再生
信号として出力することを特徴とするビデオ信号
処理装置。