JPH0713837B2 - 画像信号のフィルタ処理方法 - Google Patents
画像信号のフィルタ処理方法Info
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- JPH0713837B2 JPH0713837B2 JP1010814A JP1081489A JPH0713837B2 JP H0713837 B2 JPH0713837 B2 JP H0713837B2 JP 1010814 A JP1010814 A JP 1010814A JP 1081489 A JP1081489 A JP 1081489A JP H0713837 B2 JPH0713837 B2 JP H0713837B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、製版用スキャナ等の画像走査記録装置にお
ける画像信号のフィルタ処理方法に関する。
ける画像信号のフィルタ処理方法に関する。
周知のように、画像信号のフィルタ処理方法としては、
様々な方法が提案されている。特に、ノイズを除去しつ
つエッジを保存するエッジ保存フィルタに関しては、除
去対象のノイズの特性を考慮しつつ、エッジを充分明確
に再現できるような方法が提案されている。
様々な方法が提案されている。特に、ノイズを除去しつ
つエッジを保存するエッジ保存フィルタに関しては、除
去対象のノイズの特性を考慮しつつ、エッジを充分明確
に再現できるような方法が提案されている。
上述の方法としては、例えば第9図に示すウインドウWD
内の3×3の行列状の画素に対して、中央の注目画素P
11の画像データS11と、周囲の画素Pij(i,j=0,1,2,i×
j≠1)の画像データSijとの差に基づいて、各画素Pij
(i,j=0,1,2)の画像データSijの重み係数を増減する
手法が知られている。なお第9図において、方向X,Yは
それぞれ主走査方向,副走査方向である。
内の3×3の行列状の画素に対して、中央の注目画素P
11の画像データS11と、周囲の画素Pij(i,j=0,1,2,i×
j≠1)の画像データSijとの差に基づいて、各画素Pij
(i,j=0,1,2)の画像データSijの重み係数を増減する
手法が知られている。なお第9図において、方向X,Yは
それぞれ主走査方向,副走査方向である。
この手法による注目画素P11の画像データS11に対応した
処理済画像信号QS11は、次式(1)で与えられる。
処理済画像信号QS11は、次式(1)で与えられる。
QS11=Σ〔Wij(S11,Sij)・Sij〕/ΣWij …(1) この式(1)において、ウエイト関数Wij(S11,Sij)
は、差信号(S11−Sij)によって決定される重み係数を
与えるための関数である。
は、差信号(S11−Sij)によって決定される重み係数を
与えるための関数である。
しかしながら、このような手法においては、ノイズを除
去し、エッジを保存するためには、正規化のための加算
値ΣWijをウインドウWDごとに求め、さらにその加算値
ΣWijによって除算を行わなければならない。そのため
除算回路を必要とし、また加算値ΣWijを求める加算の
ためおよび加算値ΣWijによる除算のために、演算に多
大な時間を要するという問題があった。
去し、エッジを保存するためには、正規化のための加算
値ΣWijをウインドウWDごとに求め、さらにその加算値
ΣWijによって除算を行わなければならない。そのため
除算回路を必要とし、また加算値ΣWijを求める加算の
ためおよび加算値ΣWijによる除算のために、演算に多
大な時間を要するという問題があった。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたもの
で、ノイズは充分に除去され、エッジは明確に保存され
るとともに、正規化のための除数を一定にし、簡易な構
成で演算に必要に時間を短縮することのできる画像信号
のフィルタ処理方法を得ることである。
で、ノイズは充分に除去され、エッジは明確に保存され
るとともに、正規化のための除数を一定にし、簡易な構
成で演算に必要に時間を短縮することのできる画像信号
のフィルタ処理方法を得ることである。
この発明に係る画像信号のフィルタ処理方法は、複数の
画素を順次、注目画素として特定しつつ、画素ごとに得
られる画像信号にフィルタ処理を施す方法であって、ま
ず注目画素を中心画素とする所定の大きさの基準領域内
の各画素の画像信号を求める。
画素を順次、注目画素として特定しつつ、画素ごとに得
られる画像信号にフィルタ処理を施す方法であって、ま
ず注目画素を中心画素とする所定の大きさの基準領域内
の各画素の画像信号を求める。
次に、注目画素の画像信号のレベルに対応して、注目画
素の画像信号のレベルより大きい第1の閾値および、注
目画素の画像信号のレベルより小さい第2の閾値を設定
する。
素の画像信号のレベルより大きい第1の閾値および、注
目画素の画像信号のレベルより小さい第2の閾値を設定
する。
そして、第1の閾値と第2の閾値とを、それぞれ上限
値,下限値として、基準領域内の各画素の画像信号のレ
ベルを制限することにより、各画素についての修正済画
像信号を得る。
値,下限値として、基準領域内の各画素の画像信号のレ
ベルを制限することにより、各画素についての修正済画
像信号を得る。
さらに、基準領域内の修正済画像信号を平均化してフィ
ルタ処理済の画像信号を得るものである。
ルタ処理済の画像信号を得るものである。
この発明における修正済画像信号は、注目画素の画像信
号のレベルに対応して設定される第1の閾値と第2の閾
値とを、それぞれ上限値,下限値として、各画素の画像
信号のレベルを制限することにより得られる。そして、
その修正済画像信号を平均化して、フィルタ処理済の画
像信号が得られるので、第1および第2の閾値によって
決定される区間内のノイズは平均化される。また、第1
および第2の閾値とによって設定される範囲外の画像信
号のレベルは、第1または第2の閾値によって修正され
るので、それらの信号を平均化して得られる注目画素の
処理済画像信号のレベルと処理前の画像信号のレベルと
の差は小さくなる。
号のレベルに対応して設定される第1の閾値と第2の閾
値とを、それぞれ上限値,下限値として、各画素の画像
信号のレベルを制限することにより得られる。そして、
その修正済画像信号を平均化して、フィルタ処理済の画
像信号が得られるので、第1および第2の閾値によって
決定される区間内のノイズは平均化される。また、第1
および第2の閾値とによって設定される範囲外の画像信
号のレベルは、第1または第2の閾値によって修正され
るので、それらの信号を平均化して得られる注目画素の
処理済画像信号のレベルと処理前の画像信号のレベルと
の差は小さくなる。
A.全体構成と概略動作 第2図は、この発明の一実施例を適用するカラースキャ
ナの概略ブロック図である。走査されるべき原画11は、
原画ドラム12上にセットされる。原画ドラム12はモータ
13によって主走査方向Xに対応する方向に回転され、そ
の回転角はエンコーダ14によって検知される。エンコー
ダ14は、モータ13の回転に基づいて、主走査クロックMC
Kを生成する。
ナの概略ブロック図である。走査されるべき原画11は、
原画ドラム12上にセットされる。原画ドラム12はモータ
13によって主走査方向Xに対応する方向に回転され、そ
の回転角はエンコーダ14によって検知される。エンコー
ダ14は、モータ13の回転に基づいて、主走査クロックMC
Kを生成する。
原画11の画像は、走査ヘッド21によって読み取られる。
走査ヘッド21は、モータ22と送りネジ機構23によって副
走査方向Yに移送される。モータ22の回転角は、エンコ
ーダ24によって検知され、エンコーダ24は、その回転に
基づいて副走査クロックSCKを生成する。
走査ヘッド21は、モータ22と送りネジ機構23によって副
走査方向Yに移送される。モータ22の回転角は、エンコ
ーダ24によって検知され、エンコーダ24は、その回転に
基づいて副走査クロックSCKを生成する。
走査ヘッド21から出力される画像信号PSは、露光制御回
路30に入力される。露光制御回路30には、主走査クロッ
クMCK,副走査クロックSCKも入力される。また、後述す
る機能を有するフィルタ処理回路40などによって、画像
信号PSを露光制御信号QSに変換する。
路30に入力される。露光制御回路30には、主走査クロッ
クMCK,副走査クロックSCKも入力される。また、後述す
る機能を有するフィルタ処理回路40などによって、画像
信号PSを露光制御信号QSに変換する。
露光制御信号QSは、記録ヘッド51に与えられ、図示され
ないレーザビームを変調する。感光フィルム61は記録ド
ラム62上にセットされ、このレーザビームによって露光
される。なお、記録ヘッド51は、前述した走査ヘッド21
と同期して、副走査方向Yに移送される。また、記録ド
ラム62は、前述した原画ドラム12の回転に同期して、主
走査方向Xに対応する方向に回転される。
ないレーザビームを変調する。感光フィルム61は記録ド
ラム62上にセットされ、このレーザビームによって露光
される。なお、記録ヘッド51は、前述した走査ヘッド21
と同期して、副走査方向Yに移送される。また、記録ド
ラム62は、前述した原画ドラム12の回転に同期して、主
走査方向Xに対応する方向に回転される。
B.処理手順 次に、この発明の一実施例による画像信号のフィルタ処
理について説明する。第1図は、この発明の一実施例に
よる画像信号のフィルタ処理の処理手順を示すフローチ
ャートである。
理について説明する。第1図は、この発明の一実施例に
よる画像信号のフィルタ処理の処理手順を示すフローチ
ャートである。
まず、ステップS11において、例えば前述した第9図に
示す基準領域としてのウインドウWD内の3×3の行列状
の各画素Pij(i,j=0,1,2)に対応する画像データSijを
準備する。この画像データSijは、第2図に示す原画11
の画像を画素ごとに分解して読み取った画像信号PSをA/
D変換して得たものである。
示す基準領域としてのウインドウWD内の3×3の行列状
の各画素Pij(i,j=0,1,2)に対応する画像データSijを
準備する。この画像データSijは、第2図に示す原画11
の画像を画素ごとに分解して読み取った画像信号PSをA/
D変換して得たものである。
ステップS12においては、注目画素P11の画像データS11
のレベルに応じて、上限閾値THH,下限閾値THLを設定す
る。第3A図,第3B図はそれぞれ、画像データS11のレベ
ルに応じて設定される上限閾値THH,下限閾値THLを与え
る関数の一例を示すグラフである。
のレベルに応じて、上限閾値THH,下限閾値THLを設定す
る。第3A図,第3B図はそれぞれ、画像データS11のレベ
ルに応じて設定される上限閾値THH,下限閾値THLを与え
る関数の一例を示すグラフである。
第3A図において、上限閾値THHを与える関数FH(S11)
は、 FH(S11)=KH・S11+DH(0≦S11≦SSH) FH(S11)=255(SSH<S11≦255) という関数形になっている。なお画像データS11および
閾値THH,THLは8ビットのデータによって表現されると
しているので、これらの信号の取り得る範囲は、0≦S
11≦255,0<THH,THL<255となる。またKH≧1であり、D
H>0である。画像データS11が、上限飽和画像データS
SHに等しくなると、閾値THHは最大値255に達し、それ以
後は最大値255を保つ。
は、 FH(S11)=KH・S11+DH(0≦S11≦SSH) FH(S11)=255(SSH<S11≦255) という関数形になっている。なお画像データS11および
閾値THH,THLは8ビットのデータによって表現されると
しているので、これらの信号の取り得る範囲は、0≦S
11≦255,0<THH,THL<255となる。またKH≧1であり、D
H>0である。画像データS11が、上限飽和画像データS
SHに等しくなると、閾値THHは最大値255に達し、それ以
後は最大値255を保つ。
また第3B図において、下限閾値THLを与える関数F
L(S11)は、 FL(S11)=0(0≦S11≦SSL) FL(S11)=KL・S11−DL(SSL<S11≦255) という関数形になっている。画像データS11が下限飽和
画像データSSLに達するまでは、下限閾値THLは最小値0
を保つ。なおKL≦1であり、DL>0である。
L(S11)は、 FL(S11)=0(0≦S11≦SSL) FL(S11)=KL・S11−DL(SSL<S11≦255) という関数形になっている。画像データS11が下限飽和
画像データSSLに達するまでは、下限閾値THLは最小値0
を保つ。なおKL≦1であり、DL>0である。
前述した定数KH,DHと定数KL,DLとの間に例えば、 KL×KH=1,DH=DL という関係が成り立つように、各定数を設定すると、入
力すべきパラメーターの数が減り、かつ上限閾値THHと
下限閾値THLとの間に、ある一定の関係を付与すること
ができる。
力すべきパラメーターの数が減り、かつ上限閾値THHと
下限閾値THLとの間に、ある一定の関係を付与すること
ができる。
ステップS13では、各画像データSijのレベルと上限閾値
THH,下限閾値THLとの大小関係に基づいて、以下のよう
に修正済画像データCDijを求める。
THH,下限閾値THLとの大小関係に基づいて、以下のよう
に修正済画像データCDijを求める。
まず、画像データSijのレベルが、上限閾値THHと下限閾
値THLとの間にある場合(THL≦Sij≦THH)には、画像デ
ータSijをそのまま対応する画素Pijの修正済画像データ
CDijとする。(CDij=Sij) また、画像データSijのレベルが、上限閾値THHよりも大
きい場合(THL<Sij)には、上限閾値THHを対応する画
素Pijの修正済画像データCDijとする。(CDij=THH) また、画像データSijのレベルが、下限閾値THLよりも小
さい場合(Sij<THL)には、下限閾値THLを対応する画
素Pijの修正済画像データCDijとする。(CDij=THL) 以上のようにして、ウインドウWD内の各画素Pijに対応
する修正済画像データCDijを求める。
値THLとの間にある場合(THL≦Sij≦THH)には、画像デ
ータSijをそのまま対応する画素Pijの修正済画像データ
CDijとする。(CDij=Sij) また、画像データSijのレベルが、上限閾値THHよりも大
きい場合(THL<Sij)には、上限閾値THHを対応する画
素Pijの修正済画像データCDijとする。(CDij=THH) また、画像データSijのレベルが、下限閾値THLよりも小
さい場合(Sij<THL)には、下限閾値THLを対応する画
素Pijの修正済画像データCDijとする。(CDij=THL) 以上のようにして、ウインドウWD内の各画素Pijに対応
する修正済画像データCDijを求める。
ステップS14では、ステップS13で求めた修正済画像デー
タCDijを用いて、平均化処理を行う。また、平均化処理
によって得られた結果を、対応する注目画素の処理済画
像データとする。
タCDijを用いて、平均化処理を行う。また、平均化処理
によって得られた結果を、対応する注目画素の処理済画
像データとする。
第4図は、1次元に配列された6つの画素P1〜P6と対応
する画像データS1〜S6を示した図である。また、第5図
は、第4図に示す画像データS1〜S6に対してフィルタ処
理を行う1×3の行列状の空間フィルタFT1の重み係数
の分布を示した図である。通常のフィルタ処理は2次元
に配列された画素に対して行うが、この例においては、
説明を簡単にするため1次元に配列された画素に対する
フィルタ処理について説明する。
する画像データS1〜S6を示した図である。また、第5図
は、第4図に示す画像データS1〜S6に対してフィルタ処
理を行う1×3の行列状の空間フィルタFT1の重み係数
の分布を示した図である。通常のフィルタ処理は2次元
に配列された画素に対して行うが、この例においては、
説明を簡単にするため1次元に配列された画素に対する
フィルタ処理について説明する。
第4図において、画素P1〜P3に対応する画像データS1〜
S3は低レベルSDLであり、画素P4〜P6に対応する画像デ
ータS4〜S6は高レベル値SDHである。また、それらの2
つ領域の境界BRおよび画素の配列方向Xが図中に示され
ている。
S3は低レベルSDLであり、画素P4〜P6に対応する画像デ
ータS4〜S6は高レベル値SDHである。また、それらの2
つ領域の境界BRおよび画素の配列方向Xが図中に示され
ている。
また、第5図に示すフィルタFT1は、方向Xに配列され
た画素の画像データに対して、ノイズを除去しスムージ
ングを行う。つまり、注目画素PCおよびその左右の画素
PL,PRの画像データのそれぞれに対して重み係数“1/3"
を乗算し、その3つの乗算結果を加算して注目画素PCの
処理済画像データとするものである。
た画素の画像データに対して、ノイズを除去しスムージ
ングを行う。つまり、注目画素PCおよびその左右の画素
PL,PRの画像データのそれぞれに対して重み係数“1/3"
を乗算し、その3つの乗算結果を加算して注目画素PCの
処理済画像データとするものである。
第6A図は、第4図に示す画素P1〜P6を順次に注目画素PC
として特定しつつ、フィルタFT1による従来の平均化処
理を行って得られる画像データFD1〜FD6を示す図であ
る。この図は、後述する本発明の実施例によって得られ
る画像データ(第7B図)と比較する目的で示されてい
る。なお、画素P1の左側の図示しない画素および画素P6
の右側の図示しない画素については、低レベル値SDL,高
レベル値SDHがそれぞれ与えられているとする。
として特定しつつ、フィルタFT1による従来の平均化処
理を行って得られる画像データFD1〜FD6を示す図であ
る。この図は、後述する本発明の実施例によって得られ
る画像データ(第7B図)と比較する目的で示されてい
る。なお、画素P1の左側の図示しない画素および画素P6
の右側の図示しない画素については、低レベル値SDL,高
レベル値SDHがそれぞれ与えられているとする。
第6A図に示すように、画像データFD1,FD2は低レベル値S
DLに等しくなり、画像データFD5,FD6は高レベル値SDHに
等しくなる。また、画像データFD3は、第4図の画像デ
ータS3より増加し、画像データFD4は、第4図の画像デ
ータS4より減少する。結果的に、このような単純なフィ
ルタ処理では、画像データFD1〜FD6は境界BRの前後で段
差d0があまり大きくない階段状の分布となる。
DLに等しくなり、画像データFD5,FD6は高レベル値SDHに
等しくなる。また、画像データFD3は、第4図の画像デ
ータS3より増加し、画像データFD4は、第4図の画像デ
ータS4より減少する。結果的に、このような単純なフィ
ルタ処理では、画像データFD1〜FD6は境界BRの前後で段
差d0があまり大きくない階段状の分布となる。
第6B図は、第6A図に示す画像データを目視評価した場合
の画像データ分布である。第6B図からわかるように、従
来技術のフィルタ処理で得られる画像データの分布は境
界BRの前後でなだらかな曲線となっており、境界BRが目
視評価において不明瞭になっている。
の画像データ分布である。第6B図からわかるように、従
来技術のフィルタ処理で得られる画像データの分布は境
界BRの前後でなだらかな曲線となっており、境界BRが目
視評価において不明瞭になっている。
第7A図は、第4図に示す画素P1〜P6を順次に注目画素PC
として特定しつつ、この発明の一実施例による上限閾値
THH,下限閾値THLを設定した様子を示す図である。
として特定しつつ、この発明の一実施例による上限閾値
THH,下限閾値THLを設定した様子を示す図である。
画素P1〜P6に対応する各上限閾値THH1〜THH6および各下
限閾値THL1〜THL6は、画像データS1〜S6のレベルを中心
として、例えば第3図に示す関数FH(S11),FL(S11)
によって与えられる。上限閾値THH1〜THH3は相互に等し
い。また、上限閾値THH4〜THH6,下限閾値THL1〜THL3お
よび下限閾値THL4〜THL6の各グループ内のそれぞれの値
も相互に等しい。
限閾値THL1〜THL6は、画像データS1〜S6のレベルを中心
として、例えば第3図に示す関数FH(S11),FL(S11)
によって与えられる。上限閾値THH1〜THH3は相互に等し
い。また、上限閾値THH4〜THH6,下限閾値THL1〜THL3お
よび下限閾値THL4〜THL6の各グループ内のそれぞれの値
も相互に等しい。
第7B図は、第7A図に示す各閾値THH,THLを用いて、各画
像データS1〜S6に修正を行いつつ、第5図に示すフィル
タFT1による平均化処理を行って得られる処理済画像デ
ータCFD1〜CFD6を示す図である。
像データS1〜S6に修正を行いつつ、第5図に示すフィル
タFT1による平均化処理を行って得られる処理済画像デ
ータCFD1〜CFD6を示す図である。
画素P1,P2および画素P5,P6のそれぞれを注目画素PCとし
て特定して平均化処理を行う場合には、その左右の画素
に与えられる画像データは、前述した第6A図の場合と同
じく低レベル値SDLおよび高レベル値SDHである。またそ
れらの画像データは、画素ごとに設定される各閾値THH,
THLの間にあるので、特に修正は行われず、そのまま重
み係数による乗算がなされる。そのため、処理済画像デ
ータCFD1,CFD2は低レベル値SDLに、画像データCFD5,CFD
6は高レベル値SDHに等しくなる。
て特定して平均化処理を行う場合には、その左右の画素
に与えられる画像データは、前述した第6A図の場合と同
じく低レベル値SDLおよび高レベル値SDHである。またそ
れらの画像データは、画素ごとに設定される各閾値THH,
THLの間にあるので、特に修正は行われず、そのまま重
み係数による乗算がなされる。そのため、処理済画像デ
ータCFD1,CFD2は低レベル値SDLに、画像データCFD5,CFD
6は高レベル値SDHに等しくなる。
画素P3を注目画素PCとして特定した場合には、以下に示
すような処理手順となる。画像データS3のレベルに応じ
て、上限閾値THH3,下限閾値THL3が、前述した第7A図に
示すように設定される。第5図の左側の画素PLに相当す
る画素P2の画像データS2は低レベル値SDLであり、上限
閾値THH3と下限閾値THL3の間にある。そのため、画素P2
には、低レベル値SDLがそのまま与えられる。次に、右
側の画素PRに相当する画素P4の画像データS4は高レベル
値SDHであり、それらは上限閾値THH3より大きいので、
この画像データS4の代り、上限閾値THH3が右側の画素P4
に与えられる。
すような処理手順となる。画像データS3のレベルに応じ
て、上限閾値THH3,下限閾値THL3が、前述した第7A図に
示すように設定される。第5図の左側の画素PLに相当す
る画素P2の画像データS2は低レベル値SDLであり、上限
閾値THH3と下限閾値THL3の間にある。そのため、画素P2
には、低レベル値SDLがそのまま与えられる。次に、右
側の画素PRに相当する画素P4の画像データS4は高レベル
値SDHであり、それらは上限閾値THH3より大きいので、
この画像データS4の代り、上限閾値THH3が右側の画素P4
に与えられる。
以上のような修正を行った後、フィルタFT1による処理
を行って得られる処理済画像データCFD3は、 CFD3=(SDL+SDL+THH3)/3 となる。閾値THH3は、低レベル値SDLより少し大きい程
度の値なので、画像データCFD3は元の画像データS3(=
SDL)に充分近い値となる。
を行って得られる処理済画像データCFD3は、 CFD3=(SDL+SDL+THH3)/3 となる。閾値THH3は、低レベル値SDLより少し大きい程
度の値なので、画像データCFD3は元の画像データS3(=
SDL)に充分近い値となる。
また、画素P4を注目画素PCとして特定した場合に得られ
る処理済画像データCFD4は、同様に画素PL(画素P3)に
閾値THL4を与えて、 CFD4=(THL4+SDH+SDH)/3 となる。閾値THL4は高レベル値SDHより少し小さい程度
の値なので、画像データCFD4は元の画像データS4(=SD
H)に充分近い値となる。従って、第7B図に示すよう
に、境界BRの前後での段差dが充分に大きい階段状の画
像データ分布が得られる。
る処理済画像データCFD4は、同様に画素PL(画素P3)に
閾値THL4を与えて、 CFD4=(THL4+SDH+SDH)/3 となる。閾値THL4は高レベル値SDHより少し小さい程度
の値なので、画像データCFD4は元の画像データS4(=SD
H)に充分近い値となる。従って、第7B図に示すよう
に、境界BRの前後での段差dが充分に大きい階段状の画
像データ分布が得られる。
第7C図は、第7B図に示す処理済画像データを目視評価し
た場合の画像データの分布である。画像データは、境界
BRにおいて急峻に立ち上っており、目視評価において
も、境界BRは明瞭に認識される。つまり、第6A図および
第6B図に示す従来方法と比較して、エッジ保存の効果が
充分に改善されている。
た場合の画像データの分布である。画像データは、境界
BRにおいて急峻に立ち上っており、目視評価において
も、境界BRは明瞭に認識される。つまり、第6A図および
第6B図に示す従来方法と比較して、エッジ保存の効果が
充分に改善されている。
また、このようなフィルタFT1の本来の目的であるノイ
ズ除去効果は、そのノイズを加えた画像データの大きさ
が上限閾値THH,下限閾値THLの間であれば、そのまま平
均化によるスムージングが行われるので、このような閾
値による制限処理を行なっても保存される。つまり、こ
のような一連の処理によれば大きな濃度差を有する輪郭
線,境界などに対してはその濃度差を保持しつつ、例え
ば感光フィルムの粒状性ノイズなどの突発的な比較的微
小な濃度の乱れに対しては、平均化によるノイズ除去を
行うことができる。
ズ除去効果は、そのノイズを加えた画像データの大きさ
が上限閾値THH,下限閾値THLの間であれば、そのまま平
均化によるスムージングが行われるので、このような閾
値による制限処理を行なっても保存される。つまり、こ
のような一連の処理によれば大きな濃度差を有する輪郭
線,境界などに対してはその濃度差を保持しつつ、例え
ば感光フィルムの粒状性ノイズなどの突発的な比較的微
小な濃度の乱れに対しては、平均化によるノイズ除去を
行うことができる。
エッジ保存の特性とノイズ除去の特性とは、相反するも
のであるが、これらの特性は閾値THH,THLの設定によっ
て最適化される。
のであるが、これらの特性は閾値THH,THLの設定によっ
て最適化される。
例えば第3図に示す関数によって閾値THH,THLを設定す
る場合、定数KH,KLを“1"に近づける、または定数DH,DL
を“0"に近づけるなどして、閾値THH,THLを、その対応
する元の画像データS11に近づけていくと、エッジ保存
の特性が改善され、ノイズ除去の特性が劣化する。ま
た、逆に閾値THH,THLと元の画像データS11との差を大き
くすると、ノイズ除去の特性が改善され、エッジ保存の
特性が劣化する。このような両特性の最適化は、除去し
たいノイズの大きさ,分布を考慮して行われ、定数KH,K
Lおよび定数DH,DLの設定によって決定される。
る場合、定数KH,KLを“1"に近づける、または定数DH,DL
を“0"に近づけるなどして、閾値THH,THLを、その対応
する元の画像データS11に近づけていくと、エッジ保存
の特性が改善され、ノイズ除去の特性が劣化する。ま
た、逆に閾値THH,THLと元の画像データS11との差を大き
くすると、ノイズ除去の特性が改善され、エッジ保存の
特性が劣化する。このような両特性の最適化は、除去し
たいノイズの大きさ,分布を考慮して行われ、定数KH,K
Lおよび定数DH,DLの設定によって決定される。
C.回路構成 第8図は、以上説明したような処理を実現するための、
この発明の一実施例によるフィルタ処理回路のブロック
図である。
この発明の一実施例によるフィルタ処理回路のブロック
図である。
このブロック図は、第2図に示すフィルタ処理回路40の
詳細を示している。ハード制御部41には、第2図に示す
クロックMCK,SCKが入力される。これらのクロックMCK,S
CKは図示されないそれぞれのハード制御部41内のカウン
タで計数される。また、これらの図示されないカウンタ
の計数開始時点は、第2図のエンコーダ14,24からの図
示されないスタートパルスによって決定される。
詳細を示している。ハード制御部41には、第2図に示す
クロックMCK,SCKが入力される。これらのクロックMCK,S
CKは図示されないそれぞれのハード制御部41内のカウン
タで計数される。また、これらの図示されないカウンタ
の計数開始時点は、第2図のエンコーダ14,24からの図
示されないスタートパルスによって決定される。
これらのカウンタは、それぞれ主走査方向X,副走査方向
Yに配列された画素の番号を指示するカウント値CX,CY
(図示せず)を生成する。カウント値CX,CYは、それぞ
れの方向のサンプリングサイズを単位とした座標値とな
る。
Yに配列された画素の番号を指示するカウント値CX,CY
(図示せず)を生成する。カウント値CX,CYは、それぞ
れの方向のサンプリングサイズを単位とした座標値とな
る。
まず、以下に示す前段の回路構成によって、上限閾値TH
H,下限閾値THLによる画像データSijの制限が行われる。
H,下限閾値THLによる画像データSijの制限が行われる。
画像信号PSは、A/D変換器42に与えられる。A/D変換器42
は、ハード制御部41からの制御信号ADCに同期して、画
像信号PSをデジタル化された画像データPDに変換する。
この制御信号ADCは、クロックMCKに基づいて発生される
信号である。
は、ハード制御部41からの制御信号ADCに同期して、画
像信号PSをデジタル化された画像データPDに変換する。
この制御信号ADCは、クロックMCKに基づいて発生される
信号である。
画像データPDは、画像メモリ43に入力される。画像メモ
リ43は、リード/ライト,アドレスなどを含むメモリ制
御信号MCによって制御される。入力された画像データPD
は、ハード制御部41から、前述したカウント値CX,CYに
よって決定される、メモリ制御信号MC内に含まれるアド
レスを与えられる。なお、画像メモリ43に与えられるア
ドレスは、以下のようにして圧縮可能である。例えば、
3×3の行列状の画素によってフィルタ処理を行うため
のウインドウWDが形成される場合には、 CY′=CY・mod3 という変換を行い、カウント値CYのかわりに、カウント
値CYを“3"で割った剰余によるカウント値CY′を用いる
ことによって、アドレスを循環的に使用でき、メモリー
容量を低減することができる。つまり、この例では走査
線3本分の画素に対するメモリー容量によって、全画面
の画素に対する処理が行える。
リ43は、リード/ライト,アドレスなどを含むメモリ制
御信号MCによって制御される。入力された画像データPD
は、ハード制御部41から、前述したカウント値CX,CYに
よって決定される、メモリ制御信号MC内に含まれるアド
レスを与えられる。なお、画像メモリ43に与えられるア
ドレスは、以下のようにして圧縮可能である。例えば、
3×3の行列状の画素によってフィルタ処理を行うため
のウインドウWDが形成される場合には、 CY′=CY・mod3 という変換を行い、カウント値CYのかわりに、カウント
値CYを“3"で割った剰余によるカウント値CY′を用いる
ことによって、アドレスを循環的に使用でき、メモリー
容量を低減することができる。つまり、この例では走査
線3本分の画素に対するメモリー容量によって、全画面
の画素に対する処理が行える。
例えば、前述した第9図に示す3×3の行列状の画素Pi
j(i,j=0,1,2)に対して、フィルタ処理を施す場合に
ついて説明する。
j(i,j=0,1,2)に対して、フィルタ処理を施す場合に
ついて説明する。
第9図に示す画素P22が走査された時に、ウインドウWD
内の全画素Pij(i,j=0,1,2)についての画像データSij
(i,j=0,1,2)が得られる。画素P22のアドレスをカウ
ント値CX2,CY2′とすると、注目画素P11のアドレスはカ
ウント値(CX2−1),(CY2′−1)となる。
内の全画素Pij(i,j=0,1,2)についての画像データSij
(i,j=0,1,2)が得られる。画素P22のアドレスをカウ
ント値CX2,CY2′とすると、注目画素P11のアドレスはカ
ウント値(CX2−1),(CY2′−1)となる。
このアドレスを用いて、まず画像データS11を画像メモ
リ43から読み出す。画像データS11は、ラッチ回路44a,4
4bに入力される。ラッチ回路44aは、ラッチパルスLP1に
よって設定される期間だけ画像データSijを保持し、選
択回路45に画像データSij(i=j=1)の最初の値と
して画像データS11を与える。
リ43から読み出す。画像データS11は、ラッチ回路44a,4
4bに入力される。ラッチ回路44aは、ラッチパルスLP1に
よって設定される期間だけ画像データSijを保持し、選
択回路45に画像データSij(i=j=1)の最初の値と
して画像データS11を与える。
またラッチ回路44bは、ラッチパルスLP2によって設定さ
れる期間だけ画像データS11を保持する。この期間は、
画像データSij(i,j=0,1,2)の全てに対して、後述す
る比較判定動作を行うのに必要な時間に対応して設定さ
れる。
れる期間だけ画像データS11を保持する。この期間は、
画像データSij(i,j=0,1,2)の全てに対して、後述す
る比較判定動作を行うのに必要な時間に対応して設定さ
れる。
ラッチ回路44bで保持された画像データS11は、上限閾値
設定回路46aおよび下限閾値設定回路46bに入力される。
上限閾値設定回路46aでは上限閾値THHが、下限閾値設定
回路46bでは下限閾値THLが、例えば前述した第3図に示
す関数FH(S11),FL(S11)などに基づいて生成され
る。これらの閾値THH,THLは、選択回路45に入力され
る。なお設定回路46a,46bは、例えばルックアップテー
ブル方式のメモリによって簡易に構成できる。
設定回路46aおよび下限閾値設定回路46bに入力される。
上限閾値設定回路46aでは上限閾値THHが、下限閾値設定
回路46bでは下限閾値THLが、例えば前述した第3図に示
す関数FH(S11),FL(S11)などに基づいて生成され
る。これらの閾値THH,THLは、選択回路45に入力され
る。なお設定回路46a,46bは、例えばルックアップテー
ブル方式のメモリによって簡易に構成できる。
また閾値THHは比較器47aに、閾値THLは比較器47bにも入
力される。画像メモリ43に、例えばカウント値(CX2−
2),(CY2−2)をアドレスとして与えると、ラッチ
回路44aを介して、画像データS00が比較器47a,47bおよ
び選択回路45に入力される。比較器47a,47bは、画像デ
ータS11に基づくそれぞれの閾値THH,THLと画像データS
00との大小関係を比較判定し、それぞれの選択信号SLH,
SLLを選択回路45に与える。
力される。画像メモリ43に、例えばカウント値(CX2−
2),(CY2−2)をアドレスとして与えると、ラッチ
回路44aを介して、画像データS00が比較器47a,47bおよ
び選択回路45に入力される。比較器47a,47bは、画像デ
ータS11に基づくそれぞれの閾値THH,THLと画像データS
00との大小関係を比較判定し、それぞれの選択信号SLH,
SLLを選択回路45に与える。
画像データS00以外の画像データSijも同様に、画像メモ
リ43から読み出され、比較器47a,47bおよび選択回路45
に入力される。閾値THH,THLと画像データSijとの大小関
係によって選択信号SLH,SLLは、例えば下記表1のよう
に与えられる。
リ43から読み出され、比較器47a,47bおよび選択回路45
に入力される。閾値THH,THLと画像データSijとの大小関
係によって選択信号SLH,SLLは、例えば下記表1のよう
に与えられる。
選択回路45は、選択信号SLH,SLLの指示に従って、画像
データSijおよび閾値THH,THLの中から、下記表2に示す
規則に従って、選択済信号CSijを生成する。
データSijおよび閾値THH,THLの中から、下記表2に示す
規則に従って、選択済信号CSijを生成する。
以上のようにして、画像データSijを各閾値THH,THLによ
って制限した選択済信号CSijを得ることができる。この
選択済信号CSijは、第1図に示すフローチャート内の修
正済画像データCDijに対応している。
って制限した選択済信号CSijを得ることができる。この
選択済信号CSijは、第1図に示すフローチャート内の修
正済画像データCDijに対応している。
加算器48より後段の回路構成は、逐次加算により単純平
均を求めるための回路である。
均を求めるための回路である。
選択済信号CSijは加算器48に入力される。ラッチ回路44
cは、1画素分移動した新しいウインドウWDについて演
算を開始するたびに、クリアパルスCPによってクリアさ
れており、その出力は初期値“0"となっている。加算器
48は、最初の選択済信号CS00と初期値“0"とを加算し、
ラッチ回路44cに与える。ラッチ回路44cの出力は信号CS
00となり、次の選択済信号CS01が加算器48に与えられる
まで、ラッチパルスLP3により最初の信号CS00を保持す
る。
cは、1画素分移動した新しいウインドウWDについて演
算を開始するたびに、クリアパルスCPによってクリアさ
れており、その出力は初期値“0"となっている。加算器
48は、最初の選択済信号CS00と初期値“0"とを加算し、
ラッチ回路44cに与える。ラッチ回路44cの出力は信号CS
00となり、次の選択済信号CS01が加算器48に与えられる
まで、ラッチパルスLP3により最初の信号CS00を保持す
る。
加算器48は、信号CS00と信号CS01とを加算し、再びラッ
チ回路44cに出力(CS00+CS01)を与える。このような
動作をウインドウWD内の9個の画素Pij(i,j=0,1,2)
に対応する選択済信号CSijについて行い、それらを逐次
加算していく。
チ回路44cに出力(CS00+CS01)を与える。このような
動作をウインドウWD内の9個の画素Pij(i,j=0,1,2)
に対応する選択済信号CSijについて行い、それらを逐次
加算していく。
全加算値ΣCSijが求められたら、その全加算値ΣCSijを
正規化回路49に与えて、例えば“1/9"を乗ずることによ
り、正規化を行う。この正規化回路49は、その正規化係
数が一定なので、演算速度の速い簡易な構成の、例えば
ルックアップテーブル方式によるメモリなどによって、
構成できる。
正規化回路49に与えて、例えば“1/9"を乗ずることによ
り、正規化を行う。この正規化回路49は、その正規化係
数が一定なので、演算速度の速い簡易な構成の、例えば
ルックアップテーブル方式によるメモリなどによって、
構成できる。
正規化された正規化信号NSはラッチ回路44dに与えら
れ、ラッチパルスLP4によって決定される期間だけ保持
される。この信号NSに基づいて、例えば前述した露光制
御信号QSなどが形成される。
れ、ラッチパルスLP4によって決定される期間だけ保持
される。この信号NSに基づいて、例えば前述した露光制
御信号QSなどが形成される。
以上のような回路構成により、簡易な構成で高速演算可
能な、平均化処理を含むフィルタ処理回路が得られる。
能な、平均化処理を含むフィルタ処理回路が得られる。
なお、上記正規化信号NS、すなわちフィルタ処理済信号
は、平滑化信号としてそのまま使用されることもある
が、他に例えばアンシャープマスク信号として使用され
ることもある。この場合、注目画素から得たシャープ信
号と前記アンシャープマスク信号との差信号を求め、そ
の差信号に所定係数を乗じたものを前記シャープ信号に
加算して、輪郭強調が行われる。
は、平滑化信号としてそのまま使用されることもある
が、他に例えばアンシャープマスク信号として使用され
ることもある。この場合、注目画素から得たシャープ信
号と前記アンシャープマスク信号との差信号を求め、そ
の差信号に所定係数を乗じたものを前記シャープ信号に
加算して、輪郭強調が行われる。
以上のようにこの発明によれば、修正済画像信号は、注
目画素の画像信号のレベルに対応して設定される第1の
閾値と第2の閾値とを、それぞれ上限値,下限値として
各画素の画像信号のレベルを制限することにより得られ
る。そして、その修正済画像信号を平均化してフィルタ
処理済の画像信号が得られるので、第1および第2の閾
値によって決定される区間内のノイズは平均化される。
また、第1および第2の閾値によって設定される範囲外
の画像信号のレベルは、第1または第2の閾値によって
修正されるので、それらの信号を平均化して得られる注
目画素の処理済画像信号のレベルと処理前の画像信号の
レベルとの差は小さくなる。
目画素の画像信号のレベルに対応して設定される第1の
閾値と第2の閾値とを、それぞれ上限値,下限値として
各画素の画像信号のレベルを制限することにより得られ
る。そして、その修正済画像信号を平均化してフィルタ
処理済の画像信号が得られるので、第1および第2の閾
値によって決定される区間内のノイズは平均化される。
また、第1および第2の閾値によって設定される範囲外
の画像信号のレベルは、第1または第2の閾値によって
修正されるので、それらの信号を平均化して得られる注
目画素の処理済画像信号のレベルと処理前の画像信号の
レベルとの差は小さくなる。
そのため、ノイズは充分に除去され、エッジは明確に保
存されるとともに、正規化のための除数を一定にし、簡
易な構成で演算に必要な時間を短縮することのできる画
像信号のフィルタ処理方法を得ることができる。
存されるとともに、正規化のための除数を一定にし、簡
易な構成で演算に必要な時間を短縮することのできる画
像信号のフィルタ処理方法を得ることができる。
第1図はこの発明の一実施例による画像信号のフィルタ
処理の処理手順を示すフローチャート、 第2図はこの発明の一実施例による画像信号のフィルタ
処理方法を適用する製版用スキャナの一例を示すブロッ
ク図、 第3図はこの発明の一実施例による閾値を与える関数の
グラフ、 第4図は画像データ分布の一例を示す図、 第5図はフィルタの重み係数の分布の一例を示す図、 第6A図は第4図に示す画像データ分布に第5図に示すフ
ィルタによる単純フィルタ処理を施した場合の画像デー
タ分布を示す図、 第6B図は第6A図に示す画像データ分布を目視評価した様
子を示す図、 第7A図は第4図に示す画像データ分布にこの発明の一実
施例による閾値を設定した様子を示す図、 第7B図は、第7A図に示す閾値を用いて、第5図に示すフ
ィルタによる処理を施した場合の画像データ分布を示す
図、 第7C図は第7B図にに示す画像データ分布を目視評価した
様子を示す図、 第8図はこの発明の一実施例によるフィルタ処理回路の
ブロック図、 第9図はウインドウの一例を示す図である。 Pij……画素、P11……注目画素、 WD……ウインドウ、Sij……画像データ、 THH……上限閾値、THL……下限閾値、 CD……修正済画像データ、 CFD……処理済画像データ、 CS……選択済信号、NS……正規化信号
処理の処理手順を示すフローチャート、 第2図はこの発明の一実施例による画像信号のフィルタ
処理方法を適用する製版用スキャナの一例を示すブロッ
ク図、 第3図はこの発明の一実施例による閾値を与える関数の
グラフ、 第4図は画像データ分布の一例を示す図、 第5図はフィルタの重み係数の分布の一例を示す図、 第6A図は第4図に示す画像データ分布に第5図に示すフ
ィルタによる単純フィルタ処理を施した場合の画像デー
タ分布を示す図、 第6B図は第6A図に示す画像データ分布を目視評価した様
子を示す図、 第7A図は第4図に示す画像データ分布にこの発明の一実
施例による閾値を設定した様子を示す図、 第7B図は、第7A図に示す閾値を用いて、第5図に示すフ
ィルタによる処理を施した場合の画像データ分布を示す
図、 第7C図は第7B図にに示す画像データ分布を目視評価した
様子を示す図、 第8図はこの発明の一実施例によるフィルタ処理回路の
ブロック図、 第9図はウインドウの一例を示す図である。 Pij……画素、P11……注目画素、 WD……ウインドウ、Sij……画像データ、 THH……上限閾値、THL……下限閾値、 CD……修正済画像データ、 CFD……処理済画像データ、 CS……選択済信号、NS……正規化信号
Claims (1)
- 【請求項1】複数の画素を順次、注目画素として特定し
つつ、画素ごとに得られる画像信号にフィルタ処理を施
す方法であって、 (a) 前記注目画素を中心画素とする所定の大きさの
基準領域内の各画素の画像信号を求める工程と、 (b) 前記注目画素の画像信号のレベルに対応して、
前記注目画素の画像信号のレベルより大きい第1の閾値
および、前記注目画素の画像信号のレベルより小さい第
2の閾値を設定する工程と、 (c) 前記第1の閾値と前記第2の閾値とを、それぞ
れ上限値,下限値として、前記基準領域内の各画素の画
像信号のレベルを制限することにより、各画素について
の修正済画像信号を得る工程と、 (d) 前記基準領域内の修正済画像信号を平均化し
て、フィルタ処理済の画像信号を得る工程と、 を含む画像信号のフィルタ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010814A JPH0713837B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 画像信号のフィルタ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010814A JPH0713837B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 画像信号のフィルタ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190980A JPH02190980A (ja) | 1990-07-26 |
| JPH0713837B2 true JPH0713837B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=11760816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1010814A Expired - Lifetime JPH0713837B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 画像信号のフィルタ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713837B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4502055B2 (ja) * | 2007-11-12 | 2010-07-14 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置、画像表示装置、および画像処理方法 |
| US8300974B2 (en) | 2007-11-12 | 2012-10-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Image processing device, image display device, and image processing method therefor |
| JP2009152920A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Murata Mach Ltd | 画像読取装置 |
-
1989
- 1989-01-19 JP JP1010814A patent/JPH0713837B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02190980A (ja) | 1990-07-26 |
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