JPH06326868A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル画像データを出力するときに、画
像の隣接画素の相互関係を考慮して画像の鮮明度を改善
し得る画像処理装置を提供する。 【構成】 画像処理装置のフレームメモリ４と出力選択
器５の間に点線で囲んだ画像データ境界成分強調装置を
設け、モード選択器１００により５行５列の画像データ
毎に所定の演算を行って境界画素か平滑化すべき画素か
これら以外の画素か否か判別し、境界画素の場合には境
界成分強調モードを設定し、境界画素強調器２００にて
境界画素強調演算を施してからバッファ９０１へ供給
し、また平滑化すべき画素の場合には平滑化モードを設
定し、画像平滑化器３００により平滑化演算を施してか
らバッファ９０３へ供給し、また上記以外の画素の場合
には正常モードを設定して直接バッファ９０２へ供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像入力装置から提供
されたディジタル画像データに対しディスプレイされる
画像の境界成分を強調し又変化が少ない部分の画像を平
滑化する事で画像の質を改善する画像処理装置に関す
る。具体的には、本発明はカメラ、スキャナ、ファクシ
ミリ等のような画像入力装置から提供されたディジタル
画像データをディスプレイ又はプリントする時画像の隣
接画素の相互関係を考慮し画像の鮮明度を改善した画像
データ境界成分の強調回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像入力装置から提供されたディ
ジタル画像データを処理してディスプレイ又はプリント
するようにする画像処理装置は図８に図示されている。
図８において、従来の画像処理装置はイメージセンサ
（１）から提供されたアナログ画像信号をディジタル画
像信号に変換するアナログディジタル変換器（３）と、
このディジタル画像信号に貯蔵するフレームメモリ
（４）と、このフレームメモリ（４）から出力されたデ
ィジタル画像データを受けて、ディスプレイモニタ
（６）とプリンタ（７）の少なくとも一つに提供する出
力選択器（５）を備えた構成である。尚、符号２はサン
プルアンドホールドで、上記ＣＣＤイメージセンサ
（１）より連続的に提供されたアナログ画像信号をＡ／
Ｄ変換器（３）からディジタル信号に変換する過程で先
に入力されたアナログ画像信号を完全に変換する前に次
のアナログ画像信号が入力され変換エラーを誘発するの
を防止するための周知の回路である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の画
像処理装置は元の画像を確実に再現する事をその目的に
して開発されたため、画像の境界成分を強調し画質を改
善するところには力を入れず、同じく境界成分の強調が
必要な場合、ソフトウエア的に処理していたため、実時
間を要求するシステム及びデータの量が多いシステムで
は処理速度が遅いソフトウエア的処理を適用するのには
不適当な点があった。同時に、従来の装置は画質を改善
するための特定回路を採用したとしても電気的雑音を除
去してくれる機能を遂行するか、又は画像の部分的特性
を考慮しない状態で一括的にプロセスを適用する装置の
ため、画素の部分的特性に従う効果を阻害する場合も発
生し又は画素が均一な領域に対する平滑化効果を低下さ
せ目障りな画像になる問題点を有している。

【０００４】本発明の目的は、上記諸般の問題点を解決
するため、画像の特性に合うように画像の境界成分強調
モードと画像の均一な領域の平滑化モードと正常モード
を択一的に選択して各モードに該当する画像のデータを
所定の演算式により演算処理して相対的に画質が改善さ
れるようにした画像処理装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る画像処理
装置は、イメージセンサ（１）から提供されたアナログ
画像信号をディジタルデータに変換する変換手段（３）
と、この変換手段（３）のディジタル画像データを貯蔵
するフレームメモリ（４）と、出力装置であるモニタ
（６）とプリンタ（７）と格納装置（８）のうちの少な
くとも１つに対して上記フレームメモリ（４）の出力を
提供する出力選択器（５）とを含む画像処理装置におい
て、上記フレームメモリ（４）から提供された画像の一
定部分であるディジタル画像データを入力して画像の境
界成分強調モードと画像の均一領域の平滑化モード及び
正常モードを判別して各モードに該当する制御信号を発
生するモード選択手段（１００）と、上記モード選択手
段（１００）から出力された制御信号が境界成分強調モ
ードである時、境界成分強調演算手段により境界成分強
調の演算を遂行する境界画素強調手段（２００）と、上
記モード選択手段（１００）から出力された制御信号が
平滑化モードである時、平滑化演算手段により均一な領
域に該当する画素のデータに平滑化演算を遂行する画像
平滑化手段（３００）を含むものである。

【０００６】請求項２に係る画像処理装置は、請求項１
の装置において、上記境界画素強調手段（２００）と画
像平滑化手段（３００）の各出力信号と正常モード時に
モード選択手段（１００）から直接提供された出力信号
を貯蔵してモード選択手段によりイネーブル制御される
バッファ手段（９０１〜９０３）を備えたものである。

【０００７】請求項３に係る画像処理装置は、請求項１
の装置において、上記モード選択手段（１００）は、画
像処理装置の中央処理装置（１０１）から提供された所
定データを読取り所定信号を出力する入出力デコーダ
（１０２）と、上記所定信号と画像フレームメモリ
（４）の入出力が反転された信号が論理積された制御信
号によりフレームメモリ（４）の出力データのうちの画
素境界成分のデータをラッチするラッチ手段と、画素境
界成分の各対のデータを各々減算して絶対値を取る第１
演算手段と、第１演算手段から出力された各画素境界成
分の絶対値を入力して最大値を検出する最大値検出手段
（１３０）と、最大値検出手段（１３０）の出力を境界
成分強調演算の基準値Ｔ１と平滑化演算の基準値Ｔ２と
各々比較して該当制御信号を出力する比較手段とを含む
ものである。

【０００８】請求項４に係る画像処理装置は、請求項３
の装置において、上記ラッチ手段は、フレームメモリ
（４）の出力データのうち５×５ウインドの反対角線画
素成分ｘ、垂直画素成分ｙ、対角線画素成分ｚ及び水平
画素成分ｈのデータを順序的にラッチするように構成さ
れたものである。

【０００９】請求項５に係る画像処理装置は、請求項３
の装置において、上記第１演算手段は、上記ラッチ手段
から出力された各画素境界成分の対のデータを各々減算
する減算器（１１１〜１１４）と、上記減算器の各出力
を絶対値として取る絶対値器（１２１〜１２４）を含む
ものである。

【００１０】請求項６に係る画像処理装置は、請求項３
の装置において、上記比較手段は、最大値検出手段（１
３０）の出力が、境界成分強調演算の基準値Ｔ１より大
きい時には境界成分強調演算のための制御信号を出力
し、平滑化演算の基準値Ｔ２より小さい時には平滑化演
算のための制御信号を出力し、上記基準値Ｔ１以下且つ
基準値Ｔ２以上の時には通常の画素データを直接出力す
るための制御信号を出力するように構成されたものであ
る。

【００１１】請求項７に係る画像処理装置は、請求項３
の装置において、上記比較手段は、境界成分強調演算の
基準値Ｔ１が平滑化演算の基準値Ｔ２より大きい条件に
して比較するように構成されたものである。

【００１２】請求項８に係る画像処理装置は、請求項１
の装置において、上記境界画素強調手段（２００）は、
モード選択手段（１００）のラッチ（１０３〜１１０）
でラッチされた画素境界成分のデータを８で割るように
した第１除算手段と、上記第１除算手段で除算された画
素境界成分のデータを全部加算する第１加算手段と、画
像処理装置内の中央処理装置の制御信号により出力され
た通常の画素成分であるＰ（ｉ，ｊ）のデータを２で割
る第２除算手段と、上記第１加算手段の出力と第２乗算
手段の出力を減算して絶対値を取り出力する第２演算手
段を含むものである。

【００１３】請求項９に係る画像処理装置は、請求項８
の装置において、上記第１除算手段は、上記ラッチ１０
３〜１１０から出力された各８ビットデータのうち上位
５ビットを下位５ビットに置換して、同時に上位３ビッ
トを接地してラッチさせた構造に構成されたものであ
る。

【００１４】請求項１０に係る画像処理装置は、請求項
８の装置において、上記第２演算手段は、演算出力され
るデータが境界画素選択モード時に出力するように同期
されるものである。

【００１５】請求項１１に係る画像処理装置は、請求項
１の装置において、上記平滑化手段（３００）は、モー
ド選択手段（１００）のラッチ（１０３〜１１０）の出
力を全部加算する第２加算手段と、上記中央処理装置の
制御信号により出力された通常の画素成分であるＰ
（ｉ，ｊ）のデータを２倍する乗算手段と、上記第２加
算手段と乗算手段の出力を加算する第３加算手段と、上
記第３加算手段の出力を１０で割る第３除算手段を含む
ものである。

【００１６】請求項１２に係る画像処理装置は、請求項
１１の装置において、上記平滑化手段（１００）は、上
記第３除算手段の出力が平滑化選択モード時に同期され
ラッチされるようにするバッファ（９０３）を備えたも
のである。尚、本発明において、平滑化と言うのは画像
にあらわれる点雑音（spot noise) を広くなるようにす
るのを意味し、これで視覚的に目障りにならないように
することである。

【００１７】

【作用】請求項１に係る画像処理装置においては、モー
ド選択手段（１００）は、フレームメモリ（４）から提
供された画像の一定部分であるディジタル画像データを
入力して画像の境界成分強調モードと画像の均一領域の
平滑化モード及び正常モードを判別して各モードに該当
する制御信号を発生し、境界画素強調手段（２００）
は、モード選択手段１００から出力された制御信号が境
界成分強調モードである時、境界成分強調演算手段によ
り境界成分強調の演算を遂行し、画像平滑化手段（３０
０）は、モード選択手段（１００）から出力された制御
信号が平滑化モードである時、平滑化演算手段により均
一な領域に該当する画素のデータを平滑化演算を遂行す
る。

【００１８】以上説明したように、本発明によれば、境
界成分強調モードと均一な領域の平滑化モード及び正常
モードによって所定演算式により画像処理が可能である
ため画像の特性に損傷を被ることなく、画素の境界成分
を強調すると同時に均一領域の画素を一層均一につくっ
てくれるため画像の鮮明度を高めることが出来る。更
に、通常の雑音成分を除去するばかりではなく、上記画
像処理が全部ハードウエア的になるため実時間処理に適
合し、またシステム構成が大部分論理ゲートで構成され
るためＡＳＩＣ画が可能である。

【００１９】請求項２に係る画像処理装置においては、
請求項１と同様の作用が得られ、バッファ手段（９０１
〜９０３）は、境界画素強調手段（２００）と画像平滑
化手段（３００）の各出力信号と正常モード時にモード
選択手段（１００）から直接提供された出力信号を貯蔵
してモード選択手段によりイネーブル制御される。それ
故、多数の画像データに対する実時間処理が可能にな
る。

【００２０】請求項３に係る画像処理装置においては、
請求項１と同様の作用が得られ、モード選択手段（１０
０）は、入出力デコーダ（１０２）と、ラッチ手段と、
第１演算手段と、最大値検出手段（１３０）と、比較手
段とを備えており、 フレームメモリ（４）の出力デー
タのうちの画素境界成分のデータをラッチし、画素境界
成分の各対のデータを各々減算して絶対値を求めてそれ
らの最大値を検出し、その最大値を境界成分強調演算の
基準値Ｔ１と平滑化演算の基準値Ｔ２と各々比較して該
当制御信号を出力するように構成したため、比較的簡単
なデータ処理により、境界成分強調モード、平滑化モー
ド、正常モードの何れに該当するか否か決定することが
出来る。

【００２１】請求項４に係る画像処理装置においては、
請求項３と同様の作用が得られ、上記ラッチ手段によ
り、フレームメモリ（４）の出力データのうち５×５ウ
インドの反対角線画素成分ｘ、垂直画素成分ｙ、対角線
画素成分ｚ及び水平画素成分ｈのデータを順序的にラッ
チするように構成したため、画像データの境界成分強調
を効率的に実行することが出来る。

【００２２】請求項５に係る画像処理装置においては、
請求項３と同様の作用が得られ、上記第１演算手段は、
減算器（１１１〜１１４）と、絶対値器（１２１〜１２
４）とを含み、ラッチ手段から出力された各画素境界成
分の対のデータを各々減算し、その各出力の絶対値を求
めるため、第１演算手段の構成が簡単化する。

【００２３】請求項６に係る画像処理装置においては、
請求項３と同様の作用が得られ、上記比較手段により、
前記最大値が、境界成分強調演算の基準値Ｔ１より大き
い時には境界成分強調演算のための制御信号が出力さ
れ、平滑化演算の基準値Ｔ２より小さい時には平滑化演
算のための制御信号が出力され、基準値Ｔ１以下且つ基
準値Ｔ２以上の時には通常の画素データを直接出力する
ための制御信号が出力されるため、画像境界成分が確実
に強調され、また同種の画像成分が確実に平滑化され、
また画像境界成分でもなく同種の画像成分でもない画像
成分は処理を加えずに出力される。それ故、画像の品質
が格段に向上する。

【００２４】請求項７に係る画像処理装置においては、
請求項３と同様の作用が得られ、境界成分強調演算の基
準値Ｔ１が平滑化演算の基準値Ｔ２より大きく設定され
ているため、境界成分強調が確実に実現できる。

【００２５】請求項８に係る画像処理装置においては、
請求項１と同様の作用が得られ、境界画素強調手段（２
００）が、第１除算手段と、第１加算手段と、第２除算
手段と、第２演算手段とを備え、モード選択手段（１０
０）のラッチ（１０３〜１１０）でラッチされた画素境
界成分のデータを８で割ってから、その除算された画素
境界成分のデータを全部加算した値と、画像処理装置内
の中央処理装置の制御信号により出力された通常の画素
成分であるＰ（ｉ，ｊ）のデータを２で割った値との差
の絶対値を求めて出力するため、比較的簡単な構成の境
界画素強調手段により、境界画素成分の強調を効果的に
行うことが出来る。

【００２６】請求項９に係る画像処理装置においては、
請求項８と同様の作用が得られ、第１除算手段は、ラッ
チ１０３〜１１０から出力された各８ビットデータのう
ち上位５ビットを下位５ビットに置換し且つ上位３ビッ
トを接地してラッチさせる構造になっているため、構成
が簡単化する。

【００２７】請求項１０に係る画像処理装置において
は、請求項８と同様の作用が得られ、第２演算手段は、
演算出力されるデータが境界画素選択モード時に出力す
るように同期される。

【００２８】請求項１１に係る画像処理装置において
は、請求項１と同様の作用が得られ、平滑化手段（３０
０）は、第２加算手段と、乗算手段と、第３加算手段
と、第３除算手段とを備え、ラッチ（１０３〜１１０）
の出力を全部加算した値と、上記中央処理装置の制御信
号により出力された通常の画素成分であるＰ（ｉ，ｊ）
のデータを２倍した値とを加算してからその合計を１０
で割るように構成したため、比較的簡単な構成の平滑化
手段により、画像成分の平滑化を効果的に行うことが出
来る。

【００２９】請求項１２に係る画像処理装置において
は、請求項１１と同様の作用が得られ、平滑化手段（１
００）は、上記第３除算手段の出力が平滑化選択モード
時に同期されラッチされるようにするバッファ（９０
３）を備えている。

【００３０】

【発明の効果】前記作用の項で説明したように、次のよ
うな効果が得られる。請求項１に係る画像処理装置によ
れば、モード選択手段（１００）と、境界画素強調手段
（２００）と、画像平滑化手段（３００）とを設けたこ
とにより、境界成分強調モードと均一な領域の平滑化モ
ード及び正常モードによって所定演算式により画像処理
が可能であるため画像の特性に損傷を被ることなく、画
素の境界成分を強調すると同時に均一領域の画素を一層
均一につくってくれるため画像の鮮明度を高めることが
出来る。更に、通常の雑音成分を除去するばかりではな
く、上記画像処理が全部ハードウエア的になるため実時
間処理に適合し、またシステム構成が大部分論理ゲート
で構成されるためＡＳＩＣ画が可能である。

【００３１】請求項２に係る画像処理装置によれば、請
求項１と同様の効果が得られ、バッファ手段（９０１〜
９０３）を設けたことにより、多数の画像データに対す
る実時間処理が可能になる。

【００３２】請求項３に係る画像処理装置によれば、請
求項１と同様の効果が得られ、モード選択手段（１０
０）が、入出力デコーダ（１０２）と、ラッチ手段と、
第１演算手段と、最大値検出手段（１３０）と、比較手
段とを備えているため、比較的簡単なデータ処理によ
り、境界成分強調モード、平滑化モード、正常モードの
何れに該当するか否か決定することが出来る。

【００３３】請求項４に係る画像処理装置によれば、請
求項３と同様の効果が得られ、上記ラッチ手段により、
フレームメモリ（４）の出力データのうち５×５ウイン
ドの反対角線画素成分ｘ、垂直画素成分ｙ、対角線画素
成分ｚ及び水平画素成分ｈのデータを順序的にラッチす
ることで、画像データの境界成分強調を効率的に実行す
ることが出来る。

【００３４】請求項５に係る画像処理装置によれば、請
求項３と同様の効果が得られ、上記第１演算手段は、減
算器（１１１〜１１４）と、絶対値器（１２１〜１２
４）とを含み、ラッチ手段から出力された各画素境界成
分の対のデータを各々減算し、その各出力の絶対値を求
めるため、第１演算手段の構成が簡単化する。

【００３５】請求項６に係る画像処理装置によれば、請
求項３と同様の効果が得られ、上記比較手段により、前
記最大値が、境界成分強調演算の基準値Ｔ１より大きい
時には境界成分強調演算のための制御信号が出力され、
平滑化演算の基準値Ｔ２より小さい時には平滑化演算の
ための制御信号が出力され、基準値Ｔ１以下且つ基準値
Ｔ２以上の時には通常の画素データを直接出力するため
の制御信号が出力されるため、画像境界成分が確実に強
調され、また同種の画像成分が確実に平滑化され、また
画像境界成分でもなく同種の画像成分でもない画像成分
は処理を加えずに出力される。それ故、画像の品質が格
段に向上する。

【００３６】請求項７に係る画像処理装置によれば、請
求項３と同様の効果が得られ、境界成分強調演算の基準
値Ｔ１が平滑化演算の基準値Ｔ２より大きく設定されて
いるため、境界成分強調が確実に実現できる。

【００３７】請求項８に係る画像処理装置によれば、請
求項１と同様の効果が得られ、モード選択手段（１０
０）のラッチ（１０３〜１１０）でラッチされた画素境
界成分のデータを８で割ってから、その除算された画素
境界成分のデータを全部加算した値と、画像処理装置内
の中央処理装置の制御信号により出力された通常の画素
成分であるＰ（ｉ，ｊ）のデータを２で割った値との差
の絶対値を求めて出力するため、比較的簡単な構成の境
界画素強調手段により、境界画素成分の強調を効果的に
行うことが出来る。

【００３８】請求項９に係る画像処理装置によれば、請
求項８と同様の効果が得られ、第１除算手段は、ラッチ
１０３〜１１０から出力された各８ビットデータのうち
上位５ビットを下位５ビットに置換し且つ上位３ビット
を接地してラッチさせる構造になっているため、構成が
簡単化する。

【００３９】請求項１０に係る画像処理装置によれば、
請求項８と同様の効果が得られ、第２演算手段は、演算
出力されるデータが境界画素選択モード時に出力するよ
うに同期される。

【００４０】請求項１１に係る画像処理装置によれば、
請求項１と同様の効果が得られ、ラッチ（１０３〜１１
０）の出力を全部加算した値と、上記中央処理装置の制
御信号により出力された通常の画素成分であるＰ（ｉ，
ｊ）のデータを２倍した値とを加算してからその合計を
１０で割るように構成したため、比較的簡単な構成の平
滑化手段により、画像成分の平滑化を効果的に行うこと
が出来る。

【００４１】請求項１２に係る画像処理装置によれば、
請求項１１と同様の効果が得られ、平滑化手段（１０
０）は、上記第３除算手段の出力が平滑化選択モード時
に同期されラッチされるようにするバッファ（９０３）
を備えている。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
詳細に説明する。図３は本発明特有の画像データ境界成
分強調回路を含む画像処理装置の全体構成を示すブロッ
ク図であり、図示のように、点線内にある回路構成以外
は従来の画像処理装置の構成と同様である。即ち、本発
明の画像処理装置は、フレームメモリ（４）から提供さ
れた画像の一定部分であるディジタル信号を入力して画
像の境界成分強調モードと画像の均一領域の平滑化モー
ド及び正常モードを判別して各モードに該当する制御信
号を発生するモード選択器（１００）と、上記モード選
択器（１００）から出力された制御信号が境界成分強調
モードである時境界成分強調演算手段により境界成分強
調の演算を実行する境界画素強調器（２００）と、上記
モード選択器（１００）から出力された制御信号が平滑
化モードの時平滑化演算手段により均一な領域に該当す
る画素のデータを平滑化する演算を実行する画像平滑化
器（３００）と、上記境界画素強調器（２００）と画像
平滑化器（３００）の各出力信号及び正常モード時にモ
ード選択器（１００）から直接提供された出力信号を貯
蔵して、上記モード選択器（１００）によりイネーブル
制御されるバッファ（９０１〜９０３）とを備えてい
る。

【００４３】先に、本発明の理論的背景について図１と
図２を参照して説明する。図１（ａ）と（ｂ）は本発明
に適用される５×５ウインドの座標とこれに該当する画
素を例示しており、図２（ａ）、（ｂ）は本発明に適用
される画素の境界強調をあらわすため境界画素の座標
と、この座標からの垂直、水平、対角線及び反対角線の
演算方向を示す図であり、画像の５×５ブロックメモリ
のデータに対する座標は図１（ａ）に図示されている。
上記各座標に該当する画素をＰ（ｉ，ｊ）とする時、図
２に図示のように隣接画素との差を、垂直（ｙ）、水平
（ｈ）、対角線（ｚ）及び反対角線（ｘ）の画素成分に
ついて順次求めてそのうちの最大値を求める。つまり、
画素Ｐ（ｉ，ｊ）に対して反対角線（ｘ）、垂直
（ｙ）、対角線（ｚ）及び水平（ｈ）方向に隣接する１
対の画素の差の絶対値を、夫々Sub(1)、Sub(2)、Sub
(3)、Sub(4)とし、これらの最大値をSel とすると、 Sub(1)＝｜Ｐ（ｉ−２，ｊ−２）−Ｐ（ｉ＋２， j＋２) ｜、 Sub(2)＝｜Ｐ（ｉ−２， ｊ）−Ｐ（ｉ＋２， ｊ）｜、 Sub(3)＝｜Ｐ（ｉ−２，ｊ＋２）−Ｐ（ｉ＋２， j−２) ｜、 Sub(4)＝｜Ｐ（ｉ ，ｊ−２）−Ｐ（ｉ ，ｊ＋2) ｜、 Sel ＝Ｍａｘ｛ Sub(1),Sub(2),Sub(3),Sub(4)｝。

【００４４】上記最大値をSel とした時、Sel 値が予め
設定されたしきい値Ｔ１より大きいときにはＰ（i ,
ｊ）は境界画素と判断して境界成分強調演算を実行する
ようにし、若しSel 値がしきい値Ｔ２より小さいときに
はＰ（ｉ, ｊ）は均一な画素領域に属する画素と判断し
て平滑化を実行するようにし、また、上記Sel 値が上記
しきい値Ｔ１、Ｔ２の間にあるあるときには上記Ｐ
（ｉ, ｊ）は何等の追加的演算を実施することなく直接
出力側に供給される。これを簡単に説明すると次のよう
になる。 Sel ＞Ｔ１ → Ｐ（ｉ, ｊ）の境界成分強調演算遂行 Sel ＜Ｔ２ → Ｐ（ｉ, ｊ）の平滑化演算遂行 Ｔ２≦ Sel ≦Ｔ1 → Ｐ（ｉ, ｊ）を直接出力 一旦、上記Ｐ（ｉ, ｊ）が演算成分（境界成分）の画素
と判断されたら、図７（ａ）で図示されたウインドを使
用して各境界成分画素に該当する各加重値を元の画像と
掛けて全部を加えた後、その結果を出力する。但し、こ
の時、オーバフローが発生する場合最大値を持つように
して画質の損像を未然に防ぐ。

【００４５】しかし、上記Ｐ（ｉ, ｊ）が均一な領域の
画素に該当すると判断されたら、図７（ｂ）に図示され
たように中心の加重値が２であり、周辺の加重値が１で
ある値を有するウインドを使用して上記Ｐ（ｉ, ｊ）を
元の画像と掛けて加えた後１０で割った値を出力する。
このようにして、境界領域の画素を更に強調して、同時
に均一な領域の画素はその均一性が更に高くなる特性を
有するようにし画質の鮮明度を改善する事が出来る。

【００４６】先ず、画素の特性に応じてモードを決定す
るモード選択器（１００）について図４を参照して説明
する。図４において、画像フレームメモリ（４）にある
各々のイメージデータは中央処理装置であるＣＰＵ（１
０１）のアドレスカウンタ及び入出力デコーダ( １０
２）によりラッチ（１０３〜１１０）に出力されるよう
になる。この時、出力される順序は５×５ウインド座標
に対し計算を容易に出来るようにＰ（ｉ＋2 ，ｊ＋2)、
Ｐ（ｉ−2 ，ｊ−2)、Ｐ（ｉ＋2 ，ｊ) 、Ｐ(i−2 ，j)
Ｐ（ｉ＋2 ，ｊ−2)、Ｐ（ｉ−2 ，ｊ＋2)、Ｐ（ｉ，ｊ
＋2)、Ｐ（ｉ，ｊ−2)の順にアドレッシングしてラッチ
される。

【００４７】一方、入出力デコーダ（１０２）から出力
される制御信号は，画像フレームメモリ（４）から出力
されるＲ／Ｗ信号がインバータ（１５２）を介して反転
された信号と共にアンドゲート（１５０）に入力され
る。この時、上記アンドゲート（１５０）から出力され
るラッチイネーブル信号により上記ラッチ（１０３〜１
１０）は順次的に上記画像データをラッチする。次にラ
ッチ（１０３）とラッチ（１０４）の出力を減算器（１
１）を介して減算演算した後絶対値器（１２１）から絶
対値を取り、この演算の結果がSub(4)＝｜Ｐ（ｉ，ｊ−
２）−Ｐ（ｉ，ｊ＋2) ｜、に該当する。上記、ラッチ
（１０３、１０４）の出力を減算した後絶対値を取る方
式と同様に、絶対値器（１２２）を通過した信号はSub
(3)に該当し、絶対値器（１２３）を通過した信号はSub
(2)に該当し、絶対値器（１２４）を通過した信号はSub
(1)に該当する値につくられて出力される。この各々の
絶対値器（１２１〜１２４）を通過した信号は最大値検
出器（１３０）の入力ではいるし、この時最大値検出器
（１３０）は上記入出力デコーダ（１０２）の制御を受
けイネーブルされる。

【００４８】上記最大値検出器（１３０）から最大値と
して判明された値は比較器（１４１）と比較器（１４
２）へ同時に入力され各々のしきい値Ｔ１、Ｔ２と比較
され、この時Ｔ１は境界画素を検出するための基準値で
あり、Ｔ２は均一領域の画素を検出するための基準値で
ある。最大値検出器（１３０）の出力がＴ１より大きい
場合は比較器（１４１）の出力は「０」にセットされ、
Ｔ１より小さいか又は等しい場合は「１」にセットされ
データセレクタ１６０に入力される。同様に、最大値検
出器（１３０）の出力がＴ２より小さい場合は比較器
（１４２）の出力は「０」にセットされ、Ｔ２より大き
いか又は等しい場合は「１」にセットされデータセレク
タ（１６０）へ入力される。

【００４９】これと同時に、比較器（１４１）と比較器
（１４２）の出力はナンドゲート（１４５）へ入力され
この結果がデータセレクタ（１６０）に入力され、上記
ナンドゲート（１４５）の出力は比較器（１４１、１４
２）の出力が全部「１」にセットされた時だけデータセ
レクタ（１６０）に入る値が「０」にセットされ１つで
も「０」値を有する場合には「１」にセットされるため
必要である。この時、「０」値が出力され比較器（１４
１）の出力が「０」になれば、結局境界画素と判断され
境界画素強調器（２００）をイネーブルさせる S−edge
信号が「０」にセットされる。同様に、比較器（１４
２）の出力が「０」になれば、均一領域の画素と判断し
て画像平滑器（３００）をイネーブルさせる S−smth信
号が「０」にセットされる。

【００５０】上記２つの比較器（１４１、１４２）の出
力が全部「１」である場合には S−no信号が「０」にセ
ットされ、図３に示された第２バッファ（９０２）をイ
ネーブルさせてＰ（ｉ，ｊ）をそのまま出力選択器
（５）で出力させる。この時、 S−edge、 S−no、 S−
smth信号はアンドゲート（１５１）の入力として入って
アンドゲート（１５１）の出力がＣＰＵ（１０１）のＩ
ＮＴ端子に入力される。上記ＣＰＵのＩＮＴがイネーブ
ルされたらＣＰＵ（１０１）は画像フレームメモリをア
ドレッシングしてＰ（ｉ，ｊ）をデータバスの上に置
く。

【００５１】次に、 S−edge信号がＣＰＵが「０」にイ
ネーブルされた時の境界画素強調器（２００）の動作に
ついて図５を参照して説明する。上記図４のラッチ（１
０３〜１１０）からラッチされたデータは各々Ｄ７〜Ｄ
３の上位５ビットがＤ４−Ｄ０の下位５ビットに置換さ
れ、上位３ビットは接地され「０」にセットされる。こ
れはラッチされたデータを８で割ってくれる効果を持つ
ようにする。即ち、ラッチ（２０１〜２０８）を介して
ラッチされたデータはラッチ（１０３〜１１０）を介し
たデータの１／８の値を有する。

【００５２】次に、これらは２つずつ対を成し加算器
（２２０〜２２３）に入力され加算された後その結果が
再び加算器（２２４、２２５）で加算演算により加算さ
れその結果が再び加算器（２２６）の入力端に入り加算
演算の後、最終的に加算器（２２６）から出力されるデ
ータはラッチ（２０１〜２０８）から出力された８個の
データを全部合計した値を持つ。同じくＣＰＵ（１０
１）のＩＮＴ信号により出力されたＰ（ｉ，ｊ）はバッ
ファ（２１０）のＬＳＢ（Least Significant Bit)には
Ｄ７が入力され、バッファ（２１１）の上位７ビットに
はＤ６−Ｄ０が入力され、最後のビットは接地し「０」
にして２倍の値にした後、ラッチ（２１２、２１３）に
ラッチさせる。このようにラッチされた１６ビット信号
は減算器（２３０）に入力され上記加算器（２２６）か
ら出力された値との減算演算をへて絶対値器（２４０）
の入力としてはいる。この絶対値器（２４０）で計算さ
れた絶対値は第１バッファ（９０１）を経て出力選択器
（５）へ出力され、この時第１バッファ（９０１）はS-
edgeのイネーブル信号により出力されるデータのタイミ
ングを同期させる。

【００５３】次に、 S−smth信号が「０」にイネーブル
された時の画像平滑化器（３００）の動作について図６
を参照して説明する。上記図４のラッチ（１０３〜１１
０）からラッチされた信号は各々対をなして加算器（３
０１〜３０４）の入力としてはいり加算演算を経て出力
され、出力は結局ラッチ（１０３〜１１０）の出力値を
全部合計した値になる。これと同時に、ＣＰＵ（１０
１）のＩＮＴ信号により出力されたＰ（ｉ，ｊ）は乗算
器（３３０）において２倍の乗算が施されたその出力
と、加算器（３０７）の出力とが加算器（３０８）で加
算演算され、その出力が除算器（３４０）の入力として
供給され、１０で割る除算演算を経て図３の第３バッフ
ァ（９０３）の入力として入り出力選択器（５）へ出力
される。この時第３バッファ（９０３）は S−smthのイ
ネーブル信号により出力されるデータのタイミングを同
期させるようになる。

【００５４】上記のような手順によりＰ（ｉ，ｊ）値に
対する境界成分強調及び均一領域に対する平滑化演算が
終了するとＣＰＵ（１０８）はＩＮＴ信号に同期を合わ
せ次の手順に該当するアドレスを発生させ画像全体に対
する動作を反復させて鮮明なイメージの画像を得る事が
出来る。以上説明したように、本発明に係る画像処理装
置によれば、境界成分強調モードと均一な領域の平滑化
モード及び正常モードによって所定演算式により画像処
理が可能であるため画像の特性に損傷を被ることなく、
画素の境界成分を強調すると同時に均一領域の画素を一
層均一につくってくれるため画像の鮮明度を高めること
が出来る。更に、本発明の画像処理装置は通常の雑音成
分を除去するばかりではなく、上記画像処理が全部ハー
ドウエア的になるため実時間処理に適合し、またシステ
ム構成が大部分論理ゲートで構成されるためＡＳＩＣ画
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明に適用される５×５ウィンドの座
標を示す図表である。

【図１】（ｂ）５×５ウィンドの画素の画素値を座標と
関連づけて示した図表である。

【図２】（ａ）本発明に適用される画素の境界強調にお
ける境界画素の座標を示す図表である。

【図２】（ｂ）境界画素の座標からの垂直、水平、対角
線及び反対角線の演算方向を示す図である。

【図３】本発明による画像データ境界成分強調回路図を
含む画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。

【図４】図３におけるモード選択器の詳細回路図であ
る。

【図５】図３における境界画素強調器の詳細回路図であ
る。

【図６】図３における画像平滑化器の詳細回路図であ
る。

【図７】（ａ）図５の画素の境界強調のデータ演算に適
用される演算ウィンドの図表である。

【図７】（ｂ）図６の画素の平滑化のデータ演算に適用
される演算ウィンドの図表である。

【図８】従来の画像処理装置の構成例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１００ モード選択器 ２００ 境界画素強調器 ３００ 画像平滑化器 ９０１〜９０３ バッファ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イメージセンサ（１）から提供されたア
   ナログ画像信号をディジタルデータに変換する変換手段
   （３）と、この変換手段（３）のディジタル画像データ
   を貯蔵するフレームメモリ（４）と、出力装置であるモ
   ニタ（６）とプリンタ（７）と格納装置（８）のうちの
   少なくとも１つに対して上記フレームメモリ（４）の出
   力を提供する出力選択器（５）とを含む画像処理装置に
   おいて、 上記フレームメモリ（４）から提供された画像の一定部
   分であるディジタル画像データを入力して画像の境界成
   分強調モードと画像の均一領域の平滑化モード及び正常
   モードを判別して各モードに該当する制御信号を発生す
   るモード選択手段（１００）と、 上記モード選択手段（１００）から出力された制御信号
   が境界成分強調モードである時、境界成分強調演算手段
   により境界成分強調の演算を遂行する境界画素強調手段
   （２００）と、上記モード選択手段（１００）から出力
   された制御信号が平滑化モードである時、平滑化演算手
   段により均一な領域に該当する画素のデータに平滑化演
   算を遂行する画像平滑化手段（３００）を含む事を特徴
   とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 上記境界画素強調手段（２００）と画像
   平滑化手段（３００）の各出力信号と正常モード時にモ
   ード選択手段（１００）から直接提供された出力信号を
   貯蔵してモード選択手段によりイネーブル制御されるバ
   ッファ手段（９０１〜９０３）を備えたことを特徴とす
   る請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 上記モード選択手段（１００）は、画像
   処理装置の中央処理装置（１０１）から提供された所定
   データを読取り所定信号を出力する入出力デコーダ（１
   ０２）と、上記所定信号と画像フレームメモリ（４）の
   入出力が反転された信号が論理積された制御信号により
   フレームメモリ（４）の出力データのうちの画素境界成
   分のデータをラッチするラッチ手段と、画素境界成分の
   各対のデータを各々減算して絶対値を取る第１演算手段
   と、第１演算手段から出力された各画素境界成分の絶対
   値を入力して最大値を検出する最大値検出手段（１３
   ０）と、最大値検出手段（１３０）の出力を境界成分強
   調演算の基準値Ｔ１と平滑化演算の基準値Ｔ２と各々比
   較して該当制御信号を出力する比較手段とを含むことを
   特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 上記ラッチ手段は、フレームメモリ
   （４）の出力データのうち５×５ウインドの反対角線画
   素成分ｘ、垂直画素成分ｙ、対角線画素成分ｚ及び水平
   画素成分ｈのデータを順序的にラッチするように構成さ
   れたことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 上記第１演算手段は、上記ラッチ手段か
   ら出力された各画素境界成分の対のデータを各々減算す
   る減算器（１１１〜１１４）と、上記減算器の各出力を
   絶対値として取る絶対値器（１２１〜１２４）を含むこ
   とを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 上記比較手段は、最大値検出手段（１３
   ０）の出力が、境界成分強調演算の基準値Ｔ１より大き
   い時には境界成分強調演算のための制御信号を出力し、
   平滑化演算の基準値Ｔ２より小さい時には平滑化演算の
   ための制御信号を出力し、上記基準値Ｔ１以下且つ基準
   値Ｔ２以上の時には通常の画素データを直接出力するた
   めの制御信号を出力するように構成されたことを特徴と
   する請求項３に記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 上記比較手段は、境界成分強調演算の基
   準値Ｔ１が平滑化演算の基準値Ｔ２より大きい条件にし
   て比較するように構成されたことを特徴とする請求項３
   に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 上記境界画素強調手段（２００）は、モ
   ード選択手段（１００）のラッチ（１０３〜１１０）で
   ラッチされた画素境界成分のデータを８で割るようにし
   た第１除算手段と、上記第１除算手段で除算された画素
   境界成分のデータを全部加算する第１加算手段と、画像
   処理装置内の中央処理装置の制御信号により出力された
   通常の画素成分であるＰ（ｉ，ｊ）のデータを２で割る
   第２除算手段と、上記第１加算手段の出力と第２乗算手
   段の出力を減算して絶対値を取り出力する第２演算手段
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
   置。
9. 【請求項９】 上記第１除算手段は、上記ラッチ１０３
   〜１１０から出力された各８ビットデータのうち上位５
   ビットを下位５ビットに置換して、同時に上位３ビット
   を接地してラッチさせた構造に構成されたことを特徴と
   する請求項８に記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 上記第２演算手段は、演算出力される
    データが境界画素選択モード時に出力するように同期さ
    れることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 上記平滑化手段（３００）は、モード
    選択手段（１００）のラッチ（１０３〜１１０）の出力
    を全部加算する第２加算手段と、上記中央処理装置の制
    御信号により出力された通常の画素成分であるＰ（ｉ，
    ｊ）のデータを２倍する乗算手段と、上記第２加算手段
    と乗算手段の出力を加算する第３加算手段と、上記第３
    加算手段の出力を１０で割る第３除算手段を含むことを
    特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
12. 【請求項１２】 上記平滑化手段（１００）は、上記第
    ３除算手段の出力が平滑化選択モード時に同期されラッ
    チされるようにするバッファ（９０３）を備えたことを
    特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。