JPH0521384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〈技術分野〉 本発明は画像を電気信号として扱うデジタル複
写装置、フアクシミリ装置等の画像処理装置に関
する。 〈従来技術〉 一般にCCDセンサー等により画像をサンプリ
ングし、デジタル化したデータをレーザ・ビー
ム・プリンター等のデジタル・プリンターから出
力し画像を再現する、所謂、デジタル複写装置は
デジタル機器の発展により、従来のアナログ複写
装置に代わり広く普及しつつある。かかるデジタ
ル複写装置は中間調画像を再現するため、デイザ
法や濃度パターン法により階調再現を行うのが普
通である。しかしながらかかる方法に於ては以下
の２点の大きな問題点があつた。 (1) 原稿が網点画像の場合、複写された画像に原
稿には無い周期的な縞模様が出る。 (2) 原稿に線画・文字等が入つている場合には、
デイザ処理によりエツジが切れぎれになり画質
が低下する。 (1)の現象はモアレ現象と呼ばれその発生原因
は、 Ａ 網点原稿と入力サンプリングによるモアレ Ｂ 網点原稿とデイザ閾値マトリツクスによるモ
アレ 等が考えられる。Ａ）の現象は、網点原稿の網点
ピツチP0〔mm〕から決まる網点周波数0（＝
１／P0）〔PEL／mm〕のｎ倍高周波n0〔PEL／ mm〕と、入力センサー・ピツチPs〔mm〕とか
ら求まる入力サンプリング周波数s（１／Ps） 〔PEL／mm〕とから Δ＝｜s−n0｜〔PEL／mm〕 ……(1) なるビート周波数が生じそれがモアレとなる。 (B)の現象は、一般にデイザの閾値が、fatting
型等のドツト集中型で配列されている時、出力画
像も擬似的な網点構造をしており、これが入力網
点原稿との間にビートを生じモアレ現象を呈す
る。デイザ閾値の繰り返し周期ピツチを記録紙上
でP_D〔mm〕とすると空間周波数では_D＝１／P_D
〔PEL／mm〕となり、ビート周波数としては、 Δ＝｜0−_D｜〔PEL／mm〕 ……(2) が最も顕著に現われる。 上記２つのモアレ現象で最も強く生じるのは(B)
の方である。これは(A)の現象では一般に網点原稿
のｎ倍高周波のｎとしてｎ＝３〜６位であり、セ
ンサーへ導く光学系等の伝達関数（MTF）等が、
その周波数でかなり低下するため、モアレ縞のコ
ントラストも低い。 かかる原因によつて生じるモアレ現象は出力画
像の品位を著しく低下させる。このため昔から
種々の対策・検討がなされてきた。例えばランダ
ム・デイザ法による方法はモアレは除去出来るが
砂目状の粒状性が出て、画質劣化を生ずJ.Opt.
Soc.Am.，Vol.66，No.10，October 1976 P985に
示される、Paul G.Roetlingの提晶するARIES
は、２値化の前後で濃度の平均値を比較し、等し
くなる様に、閾値にフイード・バツクをかけてい
るが、かかる方法は、ハード化が複雑で、且つモ
アレ除去の効果が十分でない。 一方画像電子学会予稿83−３ P13“文字・写
真混在画像の網点化”高島他に見られる再網点化
法は、網点画像をボカシ（又は周辺画素での平均
化）により、デイザパターンで再網点化するため
モアレは除去され、粒状性のノイズも少い。 しかしボカシ（又は周辺画素との平均化）によ
り解像度の低下をまぬがれない。即ちモアレを除
去しようとすれば解像度が低下し、解像度を保と
うとすればモアレは除去されない。従つて網点画
像領域だけをあらかじめ抽出し、その部分だけに
かかる手法を適用する事が必須となる。このため
所謂像域分離技術が必要となる。この像域分離技
術は、現状のレベルでは精度が高く、高速な手法
……特にハード・ウエア化に向いた方法……は得
がたく前記手法を実現しがたい。且つ仮に像域分
離技術が得られたとしても、かかる手法では画像
内の高周波成分まで平均化・平滑化されてしまい
十分満足とは言えない。 一方(2)の問題に関しては、原稿の文字・線画
が、デイザ処理を施す事により細断化され、特に
デツジ部が切れぎれになるため印字品質が低下す
る。この現象はデイザ・パターンが前述の
Fatting型等のドツト集中型に於て特に顕著であ
る。 〈目的〉 本発明の目的は以上説明した２つの欠点を除去
し、高品位に且つ高精細に画像を再現出来る画像
処理装置を提供することにある。即ち本発明に於
ては、網点原稿時生じるモアレ現象を除去し、文
字・線画に対しては切れぎれに細断化される事を
防止し、且つ画像部の高域成分の低下を防ぐ事が
出来たものである。又、更にはかかる手法を簡単
な回路構成で実現出来安価に提供しうる物であ
る。 〈実施例〉 （基本構成）第１図〜第６図 本実施例の画像処理装置の基本構成を第１図に
示す。本画像処理装置は、エツジ検出器ａ，エツ
ジ強調器ｂ，スムージング器ｃ，混合器ｄから構
成される。エツジ検出器ａでは、後述の様に文
字、線画、画像のエツジを検出し、網点画像の網
点はエツジとして検出しない空間周波数特性を持
たせている。エツジ強調器ｂでは、原画像また
は、原画像とエツジをある比率で混合したエツジ
強調画像信号を出力する。スムージング器ｃでは
画像の平滑化をおこなう。混合器ｄでは、エツジ
検出器の信号に応じて、エツジ強調画像と、スム
ージング画像との混合比を変えて出力する。この
ようにして網点画像の網点は非エツジ領域と判定
し、スムージングをおこなうことにより平均化し
モアレを防止する。また、文字、線画、画像のエ
ツジはエツジ領域と判定し、エツジ強調すること
により、文字の網点化、画像の鮮鋭度の低下を防
止する。さらにエツジ領域と非エツジ領域とを連
続的につないでいるので境界でのテクスチヤー変
化が出ない。 次に本実施例の原理について周波数特性から説
明する。先ず原稿の網点画像のスクリーン線数
は、通常白黒で120線から150線、カラーで133線
から175線である。そしてモアレが生じやすいの
はスクリーン角が０度か45度のときである。また
ライン読取時の主走査方向網点ピツチは、45度の
ときが最大で空間周波数が低く、０度のときが最
小で空間周波数は高い。スクリーン角が０度と45
度のときの空間周波数を求めると表１のようにな
る。

【表】 このような網点画像の周波数特性は第２図ａの
ように基本周波数とその高周波にピークをもつ。
また文字画像、連続調写真画像の周波数特性はそ
れぞれ、第２図ｂ，ｃのようになる。このような
文字、写真、網点の混合画像に対して、本実施例
のエツジ検出器、エツジ強調器、スムージング器
の空間フイルターは次のような条件をみたす周波
数特性にする。 条件１ エツジ検出器の空間フイルターのピーク
周波数は、網点画像の第１次高調波周波数より
低周波にする。 条件２ エツジ強調器の空間フイルターのピーク
周波数は、エツジ検出器の空間フイルターのピ
ーク周波数より高周波にする。 条件３ スムージング器の空間フイルターの周波
数特性は、網点画像の第１次高調波周波数で充
分低下させる。また出力のデイザーの周期に対
応する周波数で充分低下させる。 エツジ検出のための空間フイルターには種々の
ものがあるが、ハード回路の規模に影響を与える
マトリツクスサイズを一定にすると、１次微分フ
イルターの方が２次微分フイルターより低周波に
ピークをもつ。ただし２次微分フイルターは方向
性をもたないが、１次微分フイルターは方向性が
あり、少なくとも２方向の傾きの２乗の和の平方
根、あるいはその近似式として、少なくとも２方
向の傾きの絶対値の和、あるいは少なくとも２方
向の傾きの絶対値の最大値などをとる必要があ
る。また、１次微分の方が２次微分よりも点状ノ
イズに強い。以上のようにエツジ検出器ａの空間
フイルターとしては１次微分フイルターの方がよ
い。 又、エツジ強調器ｂの空間フイルターとして
は、方向性がなく、より高周波にピークをもつ２
次微分フイルターの方が１次微分フイルターより
も優れている。 以上のような各種空間フイルターの周波数特性
の関係を簡単のため１次元の高速フーリエ変換
（FET）で計算した結果を示す。例として入力系
の読取りサンプリング間隔が1/16mm、出力系が
16dots／mmで４×４のデイザーマトリツクスを
用いた場合について計算する。デイザーパターン
の周期は空間周波数に直すと４ １／mmであ
る。また1/16mmサンプリングの読取りではサン
プリング定理により８ １／mmの周波数までし
か検出できない。 マトリツクスサイズが５×５の場合、２次微分
フイルター（−１，０，２，０，−１）の１次元
FFTを第３図に、１次微分フイルター（−１，
０，０，０，１）の１次元FFTを第４図に、別
の１次元微分フイルター（−１，−１，０，１，
１）の１次元FFTを第５図に示す。 それぞれピークの位置は４ １／mm，２
１／mm，2.5 １／mmである。これを表１の網
点画像の空間周波数と比べると、１次微分フイル
ターでは表１のすべての線数に対して条件１を満
たしているが２次微分フイルターでは、120線、
133線の45゜で条件１を満足できず、網点をエツジ
と検出してしまう。２種類の１次微分フイルター
を比較すると、パルス幅を大きくした（−１，−
１，０，１，１）の方が優れている。なぜならパ
ルス幅を大きくした方が２番目のピークの強度が
小さくなり、またパルス幅を大きくした方がエツ
ジ領域（この領域にエツジ強調をかける）を幅広
く検出できるからである。エツジ検出を１次微分
フイルター（−１，−１，０，１，１）にし、エ
ツジ強調を２次微分フイルター（−１，０，２，
０，−１）にすれば、それぞれのピーク周波数は
2.5 １／mm，４ １／mmで条件２を満たして
いる。すなわちエツジ検出により幅広くエツジ強
調をおこなう領域を抽出し、エツジ強調ではエツ
ジがシヤープに出る空間フイルターを使用するの
である。 次に５×５のスムージングフイルター（１，
１，１，１，１）の１次元FFTを第６図に示す。
120線45゜以上の網点画像の基本周波数、3.341
１／mm以上で強度が小さくなつている。また４
×４にデイザーマトリツクスのピツチ、４ １／
mmで強度が充分小さくなつていて条件３を満足
している。 本実施例はエツジ検出器、エツジ強調器、スム
ージング器に前述の条件１〜３のような周波数特
性の空間フイルターを用いることにより、画像の
平坦部と網点画像は非エツジ領域と判定しスムー
ジングで平均化し、文字、線画、画像のエツジ部
はエツジ領域と判定し、エツジ強調する。またエ
ツジ領域と非エツジ領域との境界は混合器での混
合比をエツジ検出器の信号に応じて変えることに
より連続的につなぐ。以上により網点画像でのモ
アレを防止し、文字の網点化と画像の鮮鋭度の低
下を防ぎ、エツジ領域と非エツジ領域との不連続
なテクスチヤーの変化を生じない。また空間フイ
ルターのマトリツクスサイズも大きなものを必要
としないので、ハード回路の規模を小さくでき、
LSI化にも有利である。 第７図は本発明の実施例を示すブロツク図で、
Ｓ１は入力画像信号、１は入力画像信号Ｓ１の１
次微分値の絶対値を検出する微分値検出部で第１
図ａに対応する。Ｓ２は微分値検出部１の出力に
つながれた微分信号、２は微分信号Ｓ２から制御
信号Ｓ３とＳ４をつくる制御信号発生器、Ｓ３は
制御信号発生器２の出力で制御信号、Ｓ４はやは
り制御信号発生器２の出力で制御信号Ｓ３とは相
補性の制御信号、３は入力画像信号Ｓ１を平滑化
する平滑化処理部で第１図Ｃに対応する。Ｓ６は
平滑化処理部３によつて平滑化された平滑化画像
信号、４は平滑化画像信号Ｓ６と制御信号Ｓ３と
の算術積をとる掛け算器、Ｓ７は掛け算器４の出
力、５は入力画像信号Ｓ１のエツジ部を強調する
エツジ強調部、Ｓ８はエツジ強調部５のエツジ信
号、Ｓ９は外部から与えられる定数、６はエツジ
信号Ｓ８と定数Ｓ９との算術積をとる掛け算器、
Ｓ１０は掛け算器６から出力されるエツジ信号、
７はエツジ信号Ｓ１０と入力画像信号Ｓ１との算
術和をとる加算器で、エツジ強調部５、掛け算器
６、加算器７で第１図のエツジ強調器ｂを構成す
る。 Ｓ１１は加算器７の出力であるところのエツジ
強調画像信号、８はエツジ強調画像信号Ｓ１１と
制御信号Ｓ４との算術積をとる掛け算器、Ｓ１２
は掛け算器８の出力、９は出力Ｓ７と出力Ｓ１２
の算術和をとる加算器、Ｓ１３は加算器９の出力
で処理画像信号である。ここで掛け算器４，８及
び加算器９は第１図の混合器ｄを構成している。 ここでエツジ強調器ｂに対応するエツジ強調部
３０２においては、エツジ量（エツジデイテク
ト）検出部５の出力と前述した制御信号Ｓ９との
乗算を掛け算器６で行う。掛け算器６はROM等
で構成でき、制御信号Ｓ９は乗算係数そのもので
なく、コード化された信号でもかまわない事はい
うまでもない。 画像処理の注目する画素をＡとした時に、加算
器７により、注目画素とエツジデイテクトのある
係数倍された値が加算され注目画素はエツジ強調
される。混合部３０５においては、エツジ強調部
３０２の出力と平滑化処理３の出力を適当な比率
で混合する回路部で、前段の制御信号発生部２に
入力される微分値検出部１の出力に応じ、Ｓ３，
Ｓ４が出力される。後述する様にＳ３，Ｓ４は相
補性の制御信号であるが、必ずしも限定されな
い。Ｓ３，Ｓ４は制御信号Ｓ５により、自由にそ
の特性を選択し設定する事ができる。掛け算器８
においてエツジ強調部出力はＳ４によつて決めら
れた乗算を行い、掛け算器４において平滑化処理
部出力はＳ３によつて決定される乗算を行い、掛
け算器４，８の出力は加算器９によつて互いに加
算され、これが画像処理出力となる。 第７図のブロツク図はまた次式をもつて表現す
ることができる。 まず微分値検出部１及び制御信号発生器２は以
下の式１の如き演算を行う。 Ｅ＝（｜１ １ ０ −１ −１ １ １ ０ −１ −１ １ １ ０ −１ −１ １ １ ０ −１ −１ １ １ ０ −１ −１〓＊１ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 〓・Ｉ｜＋｜110−１−１ 110−１−１ 110−１−１ 110−１−１ 110−１−１〓＊２ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 〓・Ｉ｜）
…（式１） ここでＩは入力画像データ、Ｅは制御信号Ｓ４
である。は制御信号Ｓ４を最大値１に規格化
し、ガンマ変換関数である。 加算器７からは以下の如き出力が得られる。 Ｇ＝±＋k₁０ ０ −１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ −１ ０ ４ ０ −１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ −１ ０ ０・Ｉ
…（式２） Ｇは加算器７の出力、k1は定数信号Ｓ９の定
数である。そして平滑化処理部３からは以下の如
き出力が得られる。 Ｈ＝11111 11111 11111 11111 11111・Ｉ …（式３） Ｈは平滑化処理部３の出力である。依つて、加
算器９の出力Ｓ１３の値Outは以下の如き式２に
よつて表わせる。 ０＝Ｅ・（Ｉ＋k₁・０ ０ −１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ −１ ０ ４ ０ −１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ −１ ０ ０〓＊３ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 〓Ｉ）＋（１−Ｅ）（11111 11111 11111 11111 11111〓＊４ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 〓Ｉ） …（式４） 上式に示す〔 〕内は画像信号Ｉとコンボリ
ユーシヨンをとるカーネルである。カーネル＊１
〜＊４は種々の変形が考えられ、その一例を表２
に示す。

【表】 第８図は制御信号発生部２のもつ関数の特性
の例である。 Ｅ＝(x)において Ｅ＝０ for ０ｘ＜0.2 Ｅ＝1.67x−0.33 for 0.2ｘ＜0.8 Ｅ＝１ for 0.8ｘ１ である。ただし入出力信号とも０〜１に規格化し
て説明する。 第９図及び第１０図は１次微分によるエツジ検
出部１（以降微分値検出部と呼ぶ）の動作を説明
する図で、主走査１次元にて示している。 すでに説明しているように微分値検出部１は一
種の帯域通過型フイルタとなつているので、第９
図に示す高い周波数成分をもつ網点画像のような
入力画像信号Ｓ１はカーネル（−１，−１，０，
１，１）で主走査方向にたたみ込みを行うとその
出力信号Ｓ２は0.1−0.2といつた小さな値とな
る。 一方、比較的低周波の入力画像信号の場合（例
えば文字の縦線等）には、第１０図に示す如く、
同様のたたみ込みにより、出力信号Ｓ２は大きな
値をとる。 ここでガンマ変換を行う制御信号発生部２は第
８図に示すように微分信号Ｓ２が0.2より小の場
合は制御信号Ｓ３を１にし、制御信号Ｓ４を０に
する。また微分信号Ｓ２が0.8より大きい場合は
制御信号Ｓ３を０にし、制御信号Ｓ４を１にす
る。さらに微分信号Ｓ２が0.2〜0.8の間において
は第２図に示すように常に制御信号Ｓ３と制御信
号Ｓ４の和が１になるように微分信号Ｓ２に応じ
て変化する。 一方入力画像信号Ｓ１は微分値検出部１の入力
に接続されていると共に平滑化処理部３とエツジ
検出部５の入力にも同時に接続されている。 第１１図は平滑化処理部３の動作を示してお
り、説明のために主走査方向の一次元の例を示し
ている。この場合カーネルは（１，１，１，１，
１）で内容がすべて１であり５画素の平均を出力
するよう構成されているローパスフイルタになつ
ており、入力画像信号Ｓ１は平滑化画像信号Ｓ６
のようになる。 また第１２図はエツジ強調部５の動作を示して
おり、やはり説明のために主走査方向の一次元を
示している。カーネルは（−１，０，２，０，−
１）であり良く知られた２次微分のエツジ検出特
性を有し、出力Ｓ８は平坦部で０、エツジ部で
正・負のピークをもつ。 さらにエツジ信号Ｓ８はかけ算器６により定数
Ｓ９倍され、加算器７によつて画像入力信号Ｓ１
と加算され、エツジ強調信号Ｓ１１となる。尚、
図示されていないが入力画像信号Ｓ１に対してエ
ツジ信号Ｓ１０は少々遅れるので加算器７の入力
であるエツジ信号Ｓ１０と入力画像信号Ｓ１との
タイミングをとるための遅延回路が実際には設け
られる。 ところで微分値検出部１の出力が大きい、即ち
エツジ部では制御信号Ｓ３は小さく、Ｓ４は大き
い。逆に微分信号Ｓ２が小さい場合はＳ３が大き
くＳ４が小さい。また第８図で述べたようにＳ３
とＳ４は常にその和が１になるようにガンマ変換
されている。従つてかけ算器４と８の出力の和は
微分信号Ｓ２が大のときエツジ強調信号Ｓ１１の
成分が多く、Ｓ２が小のとき平滑化信号Ｓ６の成
分が多くなる様制御される。 第１３図はこの様子を示しており、微分信号Ｓ
２は入力画像信号Ｓ１のうち周期の短い振動（網
点周期に相当する）を除く部分でのエツジを検出
していることを示している。 制御信号Ｓ４は微分信号Ｓ２のガンマ変換した
ものであつて第１３図に示される信号Ｓ２の４つ
の山以外を０にしている。Ｓ３は当然１−Ｓ４で
ある。さらに第１３図は平滑化信号Ｓ６とエツジ
強調信号Ｓ１１も示している。第１３図において
処理信号Ｓ１３はＳ６とＳ１１をＳ３とＳ４の比
率で加えた網点部分を平滑化しエツジ部のみ強調
した信号である。 次に第７図の各ブロツクについて詳細に説明す
る。 （微分値検出部１） 第１４図は微分値検出部１の詳細回路図であ
る。 微分値検出部１には第２０図の５ラインバツフ
ア３０１の出力が入力される。 図において３０６は一次微分器であり、その出
力３０６−ａは、データ部３０６−ｃと、正負を
示すサイン部３０６−ｂとに分けられ、サイン部
３０６−ｂは、セレクタ３０８のセレクト信号に
入力され、インバータ３０７によつて＋，−反転
したデータか３０６−ｃのデータのいずれかをセ
レクトする事によつてデータの絶対値３０８−ａ
が得られる。同様にして１次微分器３１２の出力
の絶対値がセレクタ３１１より出力され、加算器
３０９により３０８−ａと３１１−ａが加算さ
れ、２方向の一次微分値の和が加算器３０９より
出力される。 次に第１４図の１次微分器３０６，３１２を詳
細に示したブロツク図を第１５図に示す。 まず、この１次微分回路の基本動作を説明する
ために第１５図中のブロツクＸについて説明す
る。 まず第１５図中のすべてのシフトレジスタは図
中に示さない画像転送クロツクに同期してシフト
される。説明を簡単にするために乗算器２４３〜
２４７のすべての乗算係数を１とする。タイミン
グチヤート第１６図によりｔ−３におけるシフト
レジスタ２３０の出力はSn，ｍ−１＋Sn，ｍ−
２であり、ｔ−２におけるシフトレジスタ２３１
の出力はSn，ｍ＋Sn，ｍ−１＋Sn，ｍ−２であ
り、ｔ−１におけるシフトレジスタ２３２の出力
はSn，ｍ＋１＋Sn，ｍ＋Sn，ｍ−１＋Sn，ｍ−
２でｔ０における加算器２６０の出力はSn，ｍ
＋２＋Sn，ｍ＋１＋Sn，ｍ＋Sn，ｍ−１＋Sn，
ｍ−２である。このようにして主走査方向５画素
の加算値をブロツクＸにて計算する。ここで、乗
算器２４３−２４７の乗算係数をａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅに設定することにより加算器２６０の出力
は、ｅ・Sn，ｍ＋２＋ｄ・Sn，ｍ＋１＋ｃ・
Sn，ｍ＋ｂ・Sn，ｍ−１＋ａ・Sn，ｍ−２とな
る。 同様にしてシフトレジスタ２２３以降の回路
と、シフトレジスタ２３３以降の回路が動作する
事もわかる。 ところで、求める１次微分が式１の＊１，＊２
の様な場合に、注目画素がｎライン目の場合に、
ｎ−２ラインとｎ−１ラインのカーネルの要素は
等しく、又ｎ＋１ラインとｎ＋２ラインのカーネ
ルの要素も等しい。故に画素データはｎ−２ライ
ン目とｎ−１ライン目を加算器２３１で加算して
から式１＊１，＊２の様な１次微分処理を行う事
によつて回路規模を1/2に縮小できる。又、ｎ＋
１ライン目、ｎ＋２ライン目についても同様であ
る。この様にして加算器４００において５ライン
分のカーネルに応じた加算値を得る事ができる。 又、２３８〜２５２に示すような乗算器はその
乗算値が1or−1or0の様に単純な場合には、第１
７図に示すように、インバータ２９１とセレクタ
２９２によつて簡単に構成でき図中SLによつて
1or−１の切換えを行い、CLによつて０にする事
ができる。 又式１のカーネル＊１の１次微分を求めるに
は、乗算器２３８〜２４２の乗算係数を１とし、
乗算器２４３〜２４７の乗算係数を０とし、乗算
器２４８〜２５２の乗算係数を−１とする。 式１のカーネル＊２の１次微分を求めるには、
乗算器２４２，２３８，２３９，２４０，２４１
の乗算係数を１，１，０，−１，−１とし、乗算器
２４３〜２４７の乗算係数を１，１，０，−１，−
１とし、乗算器２４８〜２５２の乗算係数を１，
１，０，−１，−１とする。 又、表２の＊１，＊２の様な１次微分を算出す
る回路構成は第１８図により実現できるが、第１
５図と動作原理は同じであるので乗算器への係数
の与え方は省略する。 （エツジ強調部５） 次にエツジ強調部５を示したのが第１９図であ
る。 第７図に示す入力画像信号Ｓ１は第２０図に示
すように、イメージデータの連続する５ライン分
のデータより成り、５ラインバツフア３０１に入
力された入力画像データは５ラインバツフアに
て、たくわえられた後に５ライン分同時に、出力
され図示していない画像転送クロツクに同期し
て、イメージデータの主走査方向に１画素づつ出
力される。 また第２１図に示す様にイメージエリアの注目
領域Ｓをさらに拡大して注目する画素データを
Sn，ｍとした時の周辺の画像データについて考
える。第１９図のエツジ強調部５には、入力画像
データＳ１のうちｎ−２ライン目、ｎ，ｎ＋２ラ
イン目の３ライン分の画像データを入力し、画像
処理の注目画素をSn，ｍとする。 図中２０１〜２１１は１ビツトのシフトレジス
タである。画像データＳ１は、シフトレジスタ２
０１〜２０３，２０４〜２０８，２０９〜２１１
によつて、図示していない画像転送クロツクに同
期してシフトされる。このタイミングチヤートが
第２２図である。第２２図において、あるタイミ
ングＴにおけるシフトレジスタの出力を第１図中
に（ ）で囲んで示す。 加算器２１３はシフトレジスタ２０３，２０
４，２０８，２１１の出力データSn−２，ｍ、
Sn，ｍ−２、Sn，ｍ＋２、Sn＋２，ｍを加算
し、加算されたデータは乗算器２１４で−１倍さ
れる。注目画素Sn，ｍはシフトレジスタ２０６
から出力され、乗算器２１２で４倍され、加算器
２１５で加算されて加算器２１５からは、前記式
２、第７図に示されるようなエツジデイテクト信
号Ｇ・Ｓ１１が出力される。 尚、ｎ−２ライン目とｎ＋２ライン目のカーネ
ル要素は同じなのでシフトレジスタ２０９〜２１
１を省き、ｎ−２ライン目とｎ＋２ライン目の出
力を加算した後、シフトレジスタ２０１に入力し
ても良い。又、第１８図の回路を用いて乗算器に
カーネル＊４の値を入れることによりエツジ検出
部５を構成できることも明らかである。 （平滑化処理部３） 次に第７図平滑化処理部３のブロツクの詳細を
第２３図に示す。 画像信号Ｓ１は夫々イメージの副走査方向に連
続する５ラインのデータより成り、加算器２７１
により副走査５画素の加算が行われる。このデー
タは１ビツト遅延する為のシフトレジスタ２７２
に入力される。シフトレジスタ２７２の出力デー
タは加算器２７７〜２８０に入力される。加算器
２７２ではシフトレジスタ２７２の出力とその１
画素前のデータが加算される。この加算結果は２
７４のシフトレジスタにラツチされた後に２７８
の加算器で次の画素と加算される。以下同様にし
て時間Ｔ２の時に加算器２８０からは第２４図に
示す如くS_N，ｍ＋２＋S_N，ｍ＋１＋S_N，ｍ＋S_N，
ｍ−１＋S_N，ｍ−２が出力される（S_N，ｊ＝S_N
−２，ｊ＋S_N−１，ｊ＋S_N，ｊ＋S_N＋１，ｊ＋
S_N＋２，ｊ）。 こうして注目画素をSn，ｍとする時に式２の
＊３に示される画素合計が加算器２８０より出力
され除算器２８１により合計画素数で、割つて平
滑化データが得られる。又、第２５図に示すよう
な重みづけをした平滑化をする回路が第２６図で
ある。動作タイミング等は第２３図と同じである
が、第２６図では乗算器３５１〜３５５により各
ラインに重みづけし、又各列にも乗算器３５６〜
３６０により重みづけすることによつて第２５図
の如き平滑化を行う。 この平滑化処理部では画像副走査方向にその加
算値をすべて加え合せてから画像主走査方向に加
算しているので回路規模が小さくできる。 （他の実施例） 本実施例においては微分値検出部、平滑化処理
部、エツジ強調部のカーネルを５×５としたが、
モアレ除去の目的とする線数によつては３×３で
も良いし、５×５以上必要となる場合もある。又
目的に応じて微分値検出部、平滑化処理部は夫々
同じ大きさのカーネルを用いる必要はない。更に
カーネルは正方である必要はない。 また本実施例においては１組の５ラインバツフ
アを設け、エツジ検出と平滑化とエツジ強調を並
列処理によつて行うよう説明したが必ずしも並列
に行う必要はない。 又、本実施例においては平滑化処理部３の出力
である平滑化信号Ｓ６と加算器７の出力であるエ
ツジ強調信号Ｓ１１をガンマ変換部２の出力に従
つた割合で加算したが、エツジ強調信号Ｓ１１の
かわりに入力画像信号Ｓ１を用いても良い。この
場合、文字や線画に対して本実施例より多少劣る
面があるが装置が大幅に簡略化できる上にモアレ
の抑制については本実施例と同じ効果が得られる
利点がある。 また第７図に示すところのエツジ強調部５と掛
け算器６と加算器７によつて構成されるエツジ強
調器はエツジ強調部５のカーネル＊４の中心部を
定数Ｓ９によつて可変できるよう構成した場合は
掛け算器６と加算器７は不要となる。 更に本実施例において定数Ｓ９は外部から可変
であるとしたが、内部で固定であつても良い。 又、本発明の実施例において、ガンマ変換を行
う制御信号発生器２の特性は第８図であるように
説明したが、第２７図−ａ〜ｃにガンマ変換器２
の特性の変形例を示す。 第２７図においては、制御信号Ｓ４の特性のみ
を示しているが、制御信号Ｓ３は S3＝１−S4 であらわさせる。 第２７図−ａは S4＝０ ただし ０＜S2＜0.5 S4＝1.0 ただし 0.5＜S2＜1.0 なる特性を有し、特にガンマ変換部の回路が簡単
に構成できるという特徴がある。 第２７図−ｂは S4＝−arctan（ｋ・S2＋ｋ） なる特性を有し、特に平滑信号とエツジ強調信号
とのつながりがスムーズになるという特徴があ
る。 第２７図−ｃは S4＝０ ただし ０ ＜S2＜0.25 S4＝0.33ただし 0.25＜S2＜0.5 S4＝0.67ただし 0.5＜S2＜0.75 S4＝1.0 ただし 0.75＜S2＜1.0 なる特性を有し、第８図に示す実施例に対し、比
較的、回路が簡単になり、かつ第２７図−ａに示
したガンマ変換部の特性を用いた場合より平滑化
信号とエツジ強調信号とのつながりがスムーズに
なるという特徴がある。 さらに述べるなら、たとえば微分値検出部とし
て良く知られるプレウイツトのエツジ検出やソー
ベルのエツジ検出法などを用いても良い。またエ
ツジ検出部としてラプラシアンを使用してもかま
わない。さらに前記プレウイツトのエツジ検出や
ソーベルのエツジ検出法あるいはラプラシアンと
しては通常3x3の核を用いて空間フイルター処理
がなされるが、核の大きさが3x3以外に拡張して
用いても本発明の本質に影響を与えるものではな
い。 〈効果〉 以上説明した様に本発明に依れば網点画像を再
生する場合にモアレの発生を防止できると同時
に、文字や細線についてはエツジ強張により忠実
に再現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の基本概念を示す図、
第２図は各種画像のもつ周波数特性図、第３図、
第４図、第５図は各種微分フイルタの周波数特性
図、第６図は平滑化フイルタの周波数特性図、第
７図は本実施例の画像処理ブロツク図、第８図は
制御信号発生部２のガンマ変換特性図、第９図、
第１０図は一次微分を行う微分値検出部１の動作
例を示す図、第１１図は平滑化処理部３の動作例
を示す図、第１２図はエツジ強調部５の動作例を
示す図、第１３図は第７図各部の信号波形図、第
１４図はエツジ検出部１の詳細回路図、第１５図
は１次微分器３０６，３１２の詳細ブロツク図、
第１６図は１次微分器の動作を示すタイミングチ
ヤート、第１７図は絶対値の回路図、第１８図は
１次微分器の他の例の詳細ブロツク図、第１９図
はエツジ強調部５の詳細ブロツク図、第２０図は
バツフア回路図、第２１図はイメージエリアを示
す図、第２２図はエツジ強調部の動作を示す図、
第２３図は平滑化処理部３の詳細ブロツク図、第
２４図は平滑化処理部の動作を示す図、第２５図
は他の平滑化処理の為のカーネルを示す図、第２
６図は第２５図の平滑化を行う為のブロツク図、
第２７図ａ，ｂ，ｃは制御信号発生部２の他のガ
ンマ変換特性を示す図である。 図において、ａはエツジ検出器、ｂはエツジ強
調器、ｃは平滑器、ｄは混合器、１は微分値検出
部、２は制御信号発生部、３は平滑化処理部、４
と６と８はかけ算器、５はエツジ強調部、７と９
は加算器を夫々示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 画像信号のエツジ部を検出するエツジ検出手
   段、前記画像信号を平滑化する平滑化手段、前記
   画像信号のエツジを強調するエツジ強調手段、前
   記エツジ検出手段の検出出力により前記平滑化手
   段又は前記強調手段の出力を混合若しくは選択し
   て出力する手段を有し、前記エツジ強調手段を構
   成する空間フイルタのピーク周波数を前記エツジ
   検出手段のそれよりも高周波数に設定したことを
   特徴とする画像処理装置。