JPH0657048B2 - 画像信号処理方法 - Google Patents

画像信号処理方法

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JPH0657048B2
JPH0657048B2 JP62317359A JP31735987A JPH0657048B2 JP H0657048 B2 JPH0657048 B2 JP H0657048B2 JP 62317359 A JP62317359 A JP 62317359A JP 31735987 A JP31735987 A JP 31735987A JP H0657048 B2 JPH0657048 B2 JP H0657048B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、イメージセンサでフィルム投影画像を走査し
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
センサによりフィルム投影画像を読出し、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、画像のエッジを強調するものであり、一次微分や
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
せるという問題ががあった。この問題は特にゴミやホコ
リあるいは傷が付き易いフィルムの投影画像を読取る場
合に重要になる。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
像によりバックグ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(以下枠領域という)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1あるい
は台紙1が原稿2のバックグラウンドより濃い場合のフ
ィルム投影画像を示し、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を載せたフィルム投影画像を、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1、3の山すなわち枠領域に対応する山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、フ
ィルムの投影画像を読取って画像信号を得る一方、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) 本本発明によればこの目的は、原稿画像の周囲に枠領域
を有するフィルムの投影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
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、前記枠領域を検出しこの
枠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、前記原稿画像の画像信号のヒストグラムを求め、こ
のヒストグラムの最大頻度の山の前記原稿画像を含む信
号レベル側のすそ野付近に、前記ヒストグラムの全画素
数の一定頻度割合となる高さに基づいて前記下地ノイズ
カットレベルの全画素数の一定頻度割合となる高さに基
づいて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〜3C図は処理過程の信
号波形を示す図、第4図は3×3マトリックスを示す
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、この光源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C
CD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
し時系列画像信号a0を出力する。
この画像信号a0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a0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。
このよ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/100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。ここに下
地ノイズカットレベルbに対する頻度N/100は、フ
ィルム原稿に対して種々の実験の結果得られたものであ
る。下地ノイズカットレベルbは、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からの距離D(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
しての高域強調フィルタ36を用いて信号cの高周波成
分を強調し画像のエッジ強調を行うものである。
この高域強調フィルタ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。この高域強調フィルタ36と
しては、例えば第4図に示すように3×3マトリックス
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。この場合高
域強調フィルタ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、この積算値の和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すなわち枠領域の画像信号を除
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をヒ
ストグラムのバックグラウンドを示す最大頻度の山から
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a0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hは圧縮回路5
2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
較され二値化信号l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(メディ
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
度は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高域強調フィルタ3
6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
の最大頻度の山の左側(低出力レベル側)のすそ野付近
で一定頻度割合となる高さに設定される。
(発明の効果) 本発明は以上のように、フィルムの投影画像に含まれる
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
する最大頻度の山のすそ野付近で一定頻度となる高さに
基づいて下地ノイズカットレベルを設定するので、原稿
以外の部分がフィルム投影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、またフィルム投影画
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〜3C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8
A、B図と第9A、B図はそれぞれネガおよびポジ原稿
に対するフィルム投影画像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…高域強調フィルタ、 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。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原稿画像の周囲に枠領域を有するフィルム
    の投影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、 前記枠領域を検出しこの枠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、前記原稿画像の画像信号の
    ヒストグラムを求め、このヒストグラムの最大頻度の山
    の前記原稿画像を含む信号レベル側のすそ野付近に、前
    記ヒストグラムの全画素数の一定頻度割合となる高さに
    基づいて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. 【請求項2】ボケ修正は、高域強調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1項記載の画像信
    号処理方法。
  3. 【請求項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. 【請求項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範囲第3項記載の画像信
    号処理方法。
  5. 【請求項5】フィルム投影画像はネガフィルムにより得
    られ、前記下地ノイズカットレベルは、ヒストグラムの
    最大頻度の山の高出力レベル側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. 【請求項6】フィルム投影画像はポジフィルムにより得
    られ、前記下地ノイズカットレベルはヒストグラムの最
    大頻度の山の低出力レベル側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。
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吹抜敬彦著「FAX,OAのための画像の信号処理」(昭57−10−20)日刊工業新聞社

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