JPH096959A - 空間周波数特性設定方法及びデジタルフィルタの設定方法 - Google Patents
空間周波数特性設定方法及びデジタルフィルタの設定方法Info
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- JPH096959A JPH096959A JP15454295A JP15454295A JPH096959A JP H096959 A JPH096959 A JP H096959A JP 15454295 A JP15454295 A JP 15454295A JP 15454295 A JP15454295 A JP 15454295A JP H096959 A JPH096959 A JP H096959A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 目標とする画像の空間周波数特性をピークの
周波数、その強度、及びカットオフ周波数で特徴付ける
と共に、この目標とする空間周波数特性とスキャナの空
間周波数特性を定める数式に基づいてデジタルフィルタ
を設計する。 【構成】 ピークの周波数、その強度、カットオフ周波
数を定め、これら点を所定の関数で滑らかに結ぶことで
目標とする画像の空間周波数特性を定める。そして、目
標とする空間周波数特性とスキャナの空間周波数特性を
定める数式に基づいてデジタルフィルタの一次元空間周
波数特性を定め、それをマクレラン変換によって二次元
空間周波数特性に拡張し、空間周波数サンプリング法に
よってデジタルフィルタの係数を求め、このようにして
決定したデジタルフィルタを用いてスキャナで入力した
画像に対してデジタルフィルタリングを行う。
周波数、その強度、及びカットオフ周波数で特徴付ける
と共に、この目標とする空間周波数特性とスキャナの空
間周波数特性を定める数式に基づいてデジタルフィルタ
を設計する。 【構成】 ピークの周波数、その強度、カットオフ周波
数を定め、これら点を所定の関数で滑らかに結ぶことで
目標とする画像の空間周波数特性を定める。そして、目
標とする空間周波数特性とスキャナの空間周波数特性を
定める数式に基づいてデジタルフィルタの一次元空間周
波数特性を定め、それをマクレラン変換によって二次元
空間周波数特性に拡張し、空間周波数サンプリング法に
よってデジタルフィルタの係数を求め、このようにして
決定したデジタルフィルタを用いてスキャナで入力した
画像に対してデジタルフィルタリングを行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理を行う際にあ
る段階で目標とする空間周波数特性を設定するための方
法、及び画像処理に用いるデジタルフィルタの設定方法
に関する。
る段階で目標とする空間周波数特性を設定するための方
法、及び画像処理に用いるデジタルフィルタの設定方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】原稿の画像をスキャナで読み取ってデジ
タル多値画像を得、そのデジタル多値画像に対して種々
の処理を施すことは印刷製版の分野に限らず、近年では
パーソナルコンピュータを用いた画像処理システムにお
いても行われるようになってきている。
タル多値画像を得、そのデジタル多値画像に対して種々
の処理を施すことは印刷製版の分野に限らず、近年では
パーソナルコンピュータを用いた画像処理システムにお
いても行われるようになってきている。
【0003】その際の処理としては輪郭強調等種々の処
理があり、その処理の方法としてもスキャナで行う方法
と、デジタルフィルタを用いる方法とがある。
理があり、その処理の方法としてもスキャナで行う方法
と、デジタルフィルタを用いる方法とがある。
【0004】いま輪郭強調を行う場合を例にとって説明
すると次のようである。まず、スキャナで輪郭強調の処
理を行う方法としては、スキャナに設けられている輪郭
強調回路を用いる方法がある。即ち、印刷製版用のカラ
ースキャナには図6に示すような輪郭強調回路が設けら
れているのが通常であるので、それを用いるのである。
すると次のようである。まず、スキャナで輪郭強調の処
理を行う方法としては、スキャナに設けられている輪郭
強調回路を用いる方法がある。即ち、印刷製版用のカラ
ースキャナには図6に示すような輪郭強調回路が設けら
れているのが通常であるので、それを用いるのである。
【0005】図6において、ネガフィルム等からなる原
稿(図6には図示せず)を透過した走査光の一部はハー
フミラー1で反射されてメインアパーチャ2、光学系3
を通って受光器4に至り、電気信号に変換される。ま
た、走査光の一部はハーフミラー1を透過してアン・シ
ャープ・マスキング(以下、USMと称す。)アパーチ
ャ5、光学系6を通って受光器7に至り、電気信号に変
換される。
稿(図6には図示せず)を透過した走査光の一部はハー
フミラー1で反射されてメインアパーチャ2、光学系3
を通って受光器4に至り、電気信号に変換される。ま
た、走査光の一部はハーフミラー1を透過してアン・シ
ャープ・マスキング(以下、USMと称す。)アパーチ
ャ5、光学系6を通って受光器7に至り、電気信号に変
換される。
【0006】受光器4の出力である主画像信号は減算回
路8と加算回路10に供給される。また受光器7の出力
である副画像信号は減算回路8に供給される。減算回路
8は主画像信号から副画像信号を減算して差信号を出力
する。
路8と加算回路10に供給される。また受光器7の出力
である副画像信号は減算回路8に供給される。減算回路
8は主画像信号から副画像信号を減算して差信号を出力
する。
【0007】減算回路8からの差信号は係数回路9で所
定の係数α(以下、この係数αをシャープネスパラメー
タと称す。)が乗算される。このシャープネスパラメー
タαはオペレータによって予め設定されているものであ
り、αが大きい程より輪郭が強調されることになる。
定の係数α(以下、この係数αをシャープネスパラメー
タと称す。)が乗算される。このシャープネスパラメー
タαはオペレータによって予め設定されているものであ
り、αが大きい程より輪郭が強調されることになる。
【0008】そして、係数回路9の出力は加算回路10
において主画像信号に加算され、これによって輪郭が強
調された画像信号が得られる。これがスキャナで行う輪
郭強調の処理である。
において主画像信号に加算され、これによって輪郭が強
調された画像信号が得られる。これがスキャナで行う輪
郭強調の処理である。
【0009】次に、デジタルフィルタを用いる方法であ
るが、これは、例えば図7に示すようなラプラシアンフ
ィルタを用いて画像データに対してデジタルフィルタリ
ングを施すことによって輪郭強調を行う方法である。な
お、図7には3×3のデジタルフィルタの例を示してい
るが、その他にも5×5あるいは7×7等のフィルタも
知られている。
るが、これは、例えば図7に示すようなラプラシアンフ
ィルタを用いて画像データに対してデジタルフィルタリ
ングを施すことによって輪郭強調を行う方法である。な
お、図7には3×3のデジタルフィルタの例を示してい
るが、その他にも5×5あるいは7×7等のフィルタも
知られている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、輪郭強
調に限らず、平滑処理であっても、その他の処理であっ
ても従来の画像処理においては、最終的に得られる画像
の品質はスキャナを操作するオペレータ、あるいは画像
処理を行うオペレータの熟練度あるいは感覚という定量
化することが非常に困難な要素によって殆ど決定されて
いるので、画像の品質を物理的に明確な要素あるいは基
準を用いて管理できないという問題があった。
調に限らず、平滑処理であっても、その他の処理であっ
ても従来の画像処理においては、最終的に得られる画像
の品質はスキャナを操作するオペレータ、あるいは画像
処理を行うオペレータの熟練度あるいは感覚という定量
化することが非常に困難な要素によって殆ど決定されて
いるので、画像の品質を物理的に明確な要素あるいは基
準を用いて管理できないという問題があった。
【0011】例えば図6に示すようなスキャナの輪郭強
調回路を用いて輪郭強調を行う場合を例にとれば、シャ
ープネスパラメータαによって輪郭強調の度合いを調整
できるのであるが、メインアパーチャ2を介して受光器
4で得られた画像信号の空間周波数特性、及びUSMア
パーチャ5を介して受光器7で得られた画像信号の空間
周波数特性がどのようなものであるかは全く把握されて
いないので、シャープネスパラメータαを決定するに際
してオペレータは、依頼者から要求される「輪郭はきつ
めに」、「やや繊細で、ややシャープに」等の非常に曖
昧な表現に基づいて勘と経験を頼りにしているのが実際
である。
調回路を用いて輪郭強調を行う場合を例にとれば、シャ
ープネスパラメータαによって輪郭強調の度合いを調整
できるのであるが、メインアパーチャ2を介して受光器
4で得られた画像信号の空間周波数特性、及びUSMア
パーチャ5を介して受光器7で得られた画像信号の空間
周波数特性がどのようなものであるかは全く把握されて
いないので、シャープネスパラメータαを決定するに際
してオペレータは、依頼者から要求される「輪郭はきつ
めに」、「やや繊細で、ややシャープに」等の非常に曖
昧な表現に基づいて勘と経験を頼りにしているのが実際
である。
【0012】勿論、熟練したオペレータであればこれら
の曖昧な表現から勘と経験によって要求された品質の画
像を得ることができるのであるが、このようにして入力
された画像の空間周波数特性がどのようなものであるの
かは依然として明らかでないのはいうまでもない。
の曖昧な表現から勘と経験によって要求された品質の画
像を得ることができるのであるが、このようにして入力
された画像の空間周波数特性がどのようなものであるの
かは依然として明らかでないのはいうまでもない。
【0013】つまり、従来においてはスキャナで入力さ
れた段階では、画像の品質は非常に曖昧な言葉によって
表現されているだけなのであり、誰でもが理解できる明
確な要素あるいは基準に基づいて管理されているのでは
ないのである。
れた段階では、画像の品質は非常に曖昧な言葉によって
表現されているだけなのであり、誰でもが理解できる明
確な要素あるいは基準に基づいて管理されているのでは
ないのである。
【0014】そして、このことはスキャナで入力された
画像データに対してデジタルフィルタを用いてフィルタ
リングする場合に次のような問題を生じさせることにな
る。
画像データに対してデジタルフィルタを用いてフィルタ
リングする場合に次のような問題を生じさせることにな
る。
【0015】まず、デジタルフィルタを用いて処理を行
う場合、そのデジタルフィルタの空間周波数特性は必ず
しも明確に把握していないので、フィルタリングを行っ
た場合に結果として画像の空間周波数特性がどのような
ものになるか分からないという問題がある。
う場合、そのデジタルフィルタの空間周波数特性は必ず
しも明確に把握していないので、フィルタリングを行っ
た場合に結果として画像の空間周波数特性がどのような
ものになるか分からないという問題がある。
【0016】つまり、スキャナ入力を行ったオペレータ
自身がデジタルフィルタリングの処理を行うとしても、
そのデジタルフィルタリングによってどのような品質の
画像が得られるか、即ち得られる画像の空間周波数特性
がどのようなものになるか明確に把握できないという問
題があるのである。
自身がデジタルフィルタリングの処理を行うとしても、
そのデジタルフィルタリングによってどのような品質の
画像が得られるか、即ち得られる画像の空間周波数特性
がどのようなものになるか明確に把握できないという問
題があるのである。
【0017】このように一人のオペレータが画像入力か
らデジタルフィルタリングまでの処理を行う場合にも以
上のような問題が生じるのであるから、画像入力とデジ
タルフィルタリングを行うオペレータが異なる場合はな
お更である。
らデジタルフィルタリングまでの処理を行う場合にも以
上のような問題が生じるのであるから、画像入力とデジ
タルフィルタリングを行うオペレータが異なる場合はな
お更である。
【0018】即ち、このような場合、デジタルフィルタ
リングを行うオペレータはスキャナ入力時にどのような
処理がどの程度行われたか分からないか、分かったとし
ても輪郭はきつめにした、あるいはやや繊細で、ややシ
ャープにした等の非常に曖昧な表現だけであり、しかも
上述したようにデジタルフィルタの空間周波数特性は必
ずしも明確ではないので、デジタルフィルタリングを行
った結果最終的にどのような画像が得られるかは明確に
把握することができないのである。
リングを行うオペレータはスキャナ入力時にどのような
処理がどの程度行われたか分からないか、分かったとし
ても輪郭はきつめにした、あるいはやや繊細で、ややシ
ャープにした等の非常に曖昧な表現だけであり、しかも
上述したようにデジタルフィルタの空間周波数特性は必
ずしも明確ではないので、デジタルフィルタリングを行
った結果最終的にどのような画像が得られるかは明確に
把握することができないのである。
【0019】具体的には、輪郭を強調しようとしたにも
拘わらず所望の画像が得られなかったり、あるいは必要
以上に輪郭が強調され過ぎたり、また、画像に不要なざ
らつき感が生じたりすることがあった。
拘わらず所望の画像が得られなかったり、あるいは必要
以上に輪郭が強調され過ぎたり、また、画像に不要なざ
らつき感が生じたりすることがあった。
【0020】以上のように、従来においてはスキャナや
デジタルフィルタを用いて画像処理を行う場合に所望の
品質を有する画像が得られないばかりか、画像の品質を
著しく損なう場合があり、そのような場合には再度スキ
ャナから画像入力を行わなければならないものであっ
た。
デジタルフィルタを用いて画像処理を行う場合に所望の
品質を有する画像が得られないばかりか、画像の品質を
著しく損なう場合があり、そのような場合には再度スキ
ャナから画像入力を行わなければならないものであっ
た。
【0021】そこで、本発明は、画像の品質を明確に把
握できるようにするための空間周波数特性設定方法を提
供することを目的とする。
握できるようにするための空間周波数特性設定方法を提
供することを目的とする。
【0022】また、本発明は、所望の空間周波数特性を
有する画像を得るためのデジタルフィルタの設定方法を
提供することを目的とする。
有する画像を得るためのデジタルフィルタの設定方法を
提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の空間周波数特性設定方法は、ピー
クの周波数、その強度、及びカットオフ周波数を定め、
これらを所定の関数によって滑らかに結ぶことによって
目標とする空間周波数特性を設定することを特徴とす
る。
めに、請求項1記載の空間周波数特性設定方法は、ピー
クの周波数、その強度、及びカットオフ周波数を定め、
これらを所定の関数によって滑らかに結ぶことによって
目標とする空間周波数特性を設定することを特徴とす
る。
【0024】請求項2記載のデジタルフィルタの設定方
法は、画像の読み取りを行う入力デバイスで読み取った
画像データを目標とする二次元空間周波数特性を有する
画像データに処理するデジタルフィルタの設定方法であ
って、画像の読み取りを行う入力デバイスの一次元空間
周波数特性を定める数式と、目標とする一次元空間周波
数特性を定める数式とに基づいて、当該デジタルフィル
タの一次元空間周波数特性を求め、この一次元空間周波
数特性から二次元空間周波数特性を得、この二次元空間
周波数特性に基づいて所望のサイズのデジタルフィルタ
の各係数を定めることを特徴とする。
法は、画像の読み取りを行う入力デバイスで読み取った
画像データを目標とする二次元空間周波数特性を有する
画像データに処理するデジタルフィルタの設定方法であ
って、画像の読み取りを行う入力デバイスの一次元空間
周波数特性を定める数式と、目標とする一次元空間周波
数特性を定める数式とに基づいて、当該デジタルフィル
タの一次元空間周波数特性を求め、この一次元空間周波
数特性から二次元空間周波数特性を得、この二次元空間
周波数特性に基づいて所望のサイズのデジタルフィルタ
の各係数を定めることを特徴とする。
【0025】
【作用及び発明の効果】請求項1によれば、まずピーク
の周波数、その強度、及びカットオフ周波数を定め、次
にこれらを所定の関数によって滑らかに結ぶ。これによ
って目標とする空間周波数特性を設定することができ
る。
の周波数、その強度、及びカットオフ周波数を定め、次
にこれらを所定の関数によって滑らかに結ぶ。これによ
って目標とする空間周波数特性を設定することができ
る。
【0026】従って、例えば、最終的に目標とする画像
の空間周波数特性等をこの方法によって設定することが
できるので、物理的に明確な要素、基準を用いて画像の
品質を管理することが可能となり、誰でもが画像の品質
を明確に把握できるようになる。そしてその結果、従来
のように画像の品質を著しく損なうようなことを回避で
きるのである。
の空間周波数特性等をこの方法によって設定することが
できるので、物理的に明確な要素、基準を用いて画像の
品質を管理することが可能となり、誰でもが画像の品質
を明確に把握できるようになる。そしてその結果、従来
のように画像の品質を著しく損なうようなことを回避で
きるのである。
【0027】請求項2については次のようである。この
デジタルフィルタの設定方法によれば、まず、画像の読
み取りを行う入力デバイスの一次元空間周波数特性を定
める数式と、目標とする一次元空間周波数特性を定める
数式とを決定する。
デジタルフィルタの設定方法によれば、まず、画像の読
み取りを行う入力デバイスの一次元空間周波数特性を定
める数式と、目標とする一次元空間周波数特性を定める
数式とを決定する。
【0028】次に、これらの数式から当該デジタルフィ
ルタの一次元空間周波数特性を求め、この一次元空間周
波数特性から二次元空間周波数特性を得る。そして、こ
の二次元空間周波数特性に基づいて所望のサイズのデジ
タルフィルタの各係数を定める。
ルタの一次元空間周波数特性を求め、この一次元空間周
波数特性から二次元空間周波数特性を得る。そして、こ
の二次元空間周波数特性に基づいて所望のサイズのデジ
タルフィルタの各係数を定める。
【0029】以上によって、目標とする空間周波数特性
を有する画像データを得るためのデジタルフィルタを設
定することができ、このデジタルフィルタを用いて入力
デバイスから入力された画像データに対してデジタルフ
ィルタリングを施すことによって所望の目標の空間周波
数特性を有する画像を得ることができる。
を有する画像データを得るためのデジタルフィルタを設
定することができ、このデジタルフィルタを用いて入力
デバイスから入力された画像データに対してデジタルフ
ィルタリングを施すことによって所望の目標の空間周波
数特性を有する画像を得ることができる。
【0030】以上のようであるので、空間周波数特性と
いう明確な要素、基準によって画像を管理することが可
能となり、従来のように画像の品質を著しく損なうよう
なことを回避できる。
いう明確な要素、基準によって画像を管理することが可
能となり、従来のように画像の品質を著しく損なうよう
なことを回避できる。
【0031】
【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
図1は本発明に係る空間周波数特性設定方法及びデジタ
ルフィルタの設定方法を印刷製版のための画像処理に適
用した場合の工程を説明するための図である。
図1は本発明に係る空間周波数特性設定方法及びデジタ
ルフィルタの設定方法を印刷製版のための画像処理に適
用した場合の工程を説明するための図である。
【0032】まず、最初にスキャナを用いて画像入力を
行う(ステップS1)が、最終的に目標とする空間周波
数特性の画像を得るためにはスキャナの入力空間周波数
特性が明確に把握されている必要がある。スキャナの入
力空間周波数特性が明確でない場合にはその後にフィル
タリングを行うデジタルフィルタの空間周波数が明確に
把握されていても最終的に得られる画像の空間周波数特
性がどのようなものになるか分からず、従来のように画
像の品質が著しく損なわれてしまうことになるからであ
る。
行う(ステップS1)が、最終的に目標とする空間周波
数特性の画像を得るためにはスキャナの入力空間周波数
特性が明確に把握されている必要がある。スキャナの入
力空間周波数特性が明確でない場合にはその後にフィル
タリングを行うデジタルフィルタの空間周波数が明確に
把握されていても最終的に得られる画像の空間周波数特
性がどのようなものになるか分からず、従来のように画
像の品質が著しく損なわれてしまうことになるからであ
る。
【0033】そこで、ステップS11のようにスキャナ
の空間周波数特性を数式で近似するのである。
の空間周波数特性を数式で近似するのである。
【0034】スキャナのアパーチャには円形アパーチャ
と矩形アパーチャとがあるが、本発明者等は円形アパー
チャの空間周波数特性は下記の(1) 式で表され、矩形ア
パーチャの空間周波数特性は下記の(2) 式で表されるこ
とを見い出した(なお、この点に関しては、日本印刷学
会第92回春期研究発表会講演予稿集 pp.13〜16 工
藤、滝田、大久保「製版用カラースキャナの空間周波数
特性」を参照)。
と矩形アパーチャとがあるが、本発明者等は円形アパー
チャの空間周波数特性は下記の(1) 式で表され、矩形ア
パーチャの空間周波数特性は下記の(2) 式で表されるこ
とを見い出した(なお、この点に関しては、日本印刷学
会第92回春期研究発表会講演予稿集 pp.13〜16 工
藤、滝田、大久保「製版用カラースキャナの空間周波数
特性」を参照)。
【0035】
【数1】
【0036】なお、(1) 式においてRはアパーチャの半
径(mm)であり、J1 は第一種ベッセル関数を示す。
また、(2) 式においてLは正方形アパーチャの一辺の長
さを示し、fは空間周波数を示している。更に、L
(f)は光学系によるローパス効果を示す関数であり、
Dは光学系によるローパス効果の円形アパーチャ半径換
算値(mm)である。
径(mm)であり、J1 は第一種ベッセル関数を示す。
また、(2) 式においてLは正方形アパーチャの一辺の長
さを示し、fは空間周波数を示している。更に、L
(f)は光学系によるローパス効果を示す関数であり、
Dは光学系によるローパス効果の円形アパーチャ半径換
算値(mm)である。
【0037】このことから、いま円形アパーチャのスキ
ャナを用いるものとすると、図6に示す輪郭強調回路の
出力の画像データの空間周波数特性FO(f) は(3) 式
のようになる。
ャナを用いるものとすると、図6に示す輪郭強調回路の
出力の画像データの空間周波数特性FO(f) は(3) 式
のようになる。
【0038】
【数2】
【0039】ここで、上述したαはシャープネスパラメ
ータであり、FMO(f),FUO(f)はそれぞれメイン
アパーチャの空間周波数特性、USMアパーチャの空間
周波数特性を示し、RM ,RU はそれぞれメインアパー
チャの半径(mm)、USMアパーチャの半径(mm)
を示している。更に、L(f)は光学系によるローパス
効果を示す関数であり、Dは光学系によるローパス効果
の円形アパーチャ半径換算値(mm)である。
ータであり、FMO(f),FUO(f)はそれぞれメイン
アパーチャの空間周波数特性、USMアパーチャの空間
周波数特性を示し、RM ,RU はそれぞれメインアパー
チャの半径(mm)、USMアパーチャの半径(mm)
を示している。更に、L(f)は光学系によるローパス
効果を示す関数であり、Dは光学系によるローパス効果
の円形アパーチャ半径換算値(mm)である。
【0040】即ち、スキャナの構造及び用いられている
光学系の特性を分析することによって上記の(3) 式を一
義的に定めることができ、これによってスキャナの空間
周波数特性を数式で近似できたことになる。
光学系の特性を分析することによって上記の(3) 式を一
義的に定めることができ、これによってスキャナの空間
周波数特性を数式で近似できたことになる。
【0041】以上、円形アパーチャを用いたスキャナに
ついて説明したが、矩形アパーチャを用いたスキャナに
ついても同様に数式で近似できることは明らかである。
なお、以下においては円形アパーチャを用いるものとす
る。
ついて説明したが、矩形アパーチャを用いたスキャナに
ついても同様に数式で近似できることは明らかである。
なお、以下においては円形アパーチャを用いるものとす
る。
【0042】以上のところから、(3) 〜(8) 式の各パラ
メータに実際のスキャナで用いられている値を代入する
ことによってスキャナで入力された画像の空間周波数特
性を近似する数式を得ることができる。
メータに実際のスキャナで用いられている値を代入する
ことによってスキャナで入力された画像の空間周波数特
性を近似する数式を得ることができる。
【0043】なお、実際には、画像入力に際してはシャ
ープネスパラメータα= 0としてスキャナの輪郭強調回
路を動作させないようするのが望ましい。これは、画像
入力の段階で輪郭を強調すると、後にデジタルフィルタ
処理や拡大縮小等の処理を行った場合に画像が劣化し易
いためである。
ープネスパラメータα= 0としてスキャナの輪郭強調回
路を動作させないようするのが望ましい。これは、画像
入力の段階で輪郭を強調すると、後にデジタルフィルタ
処理や拡大縮小等の処理を行った場合に画像が劣化し易
いためである。
【0044】以上のようにしてスキャナで入力された画
像データの空間周波数特性を決定すると、次に画像の目
標とする空間周波数特性を定める(ステップS12)。
この空間周波数特性はステップS2のデジタルフィルタ
リング処理によってどのような品質の画像を得るかを定
めるものである。なお、このステップで選定する空間周
波数特性は、横軸が空間周波数、縦軸が振幅強度を示す
一次元の空間周波数特性である。
像データの空間周波数特性を決定すると、次に画像の目
標とする空間周波数特性を定める(ステップS12)。
この空間周波数特性はステップS2のデジタルフィルタ
リング処理によってどのような品質の画像を得るかを定
めるものである。なお、このステップで選定する空間周
波数特性は、横軸が空間周波数、縦軸が振幅強度を示す
一次元の空間周波数特性である。
【0045】この目標とする画像の空間周波数特性はオ
ペレータが任意に定めることができるが、誰もが明確に
その目標品質を把握できるためには当該空間周波数特性
を数式で表現するのが望ましいことになる。
ペレータが任意に定めることができるが、誰もが明確に
その目標品質を把握できるためには当該空間周波数特性
を数式で表現するのが望ましいことになる。
【0046】ところで、いま目標とする一次元空間周波
数特性を図2に示すように定めた場合、このような曲線
は一般に適宜の関数の曲線を組み合わせて表現すること
ができる。なお、図2において横軸は空間周波数、縦軸
は振幅強度を示す。
数特性を図2に示すように定めた場合、このような曲線
は一般に適宜の関数の曲線を組み合わせて表現すること
ができる。なお、図2において横軸は空間周波数、縦軸
は振幅強度を示す。
【0047】しかし、単に目標とする空間周波数特性を
数式で表現するだけではオペレータにとってはその空間
周波数特性がどのような画像品質を実現するものか必ず
しも明確ではない。
数式で表現するだけではオペレータにとってはその空間
周波数特性がどのような画像品質を実現するものか必ず
しも明確ではない。
【0048】そこで、目標とする空間周波数特性を特徴
付けるものとして、図3に示すようにピーク点Pとカッ
トオフ点Qを定める。これによってピーク点Pの周波数
p、その強度q、及びカットオフ点Qの周波数、即ちカ
ットオフ周波数cが定まることは当然である。
付けるものとして、図3に示すようにピーク点Pとカッ
トオフ点Qを定める。これによってピーク点Pの周波数
p、その強度q、及びカットオフ点Qの周波数、即ちカ
ットオフ周波数cが定まることは当然である。
【0049】このようにピーク点Pとカットオフ点Qに
よって特徴付けられた空間周波数特性は、スキャナによ
る画像入力や画像処理に長年携わってきた熟練者にとっ
ては勿論、そうでない者にとっても当該空間周波数特性
がどのような特徴を有する者であるかが直感的に理解で
きるものであり、しかも主観的な感覚にマッチしたもの
であることが確認されている。
よって特徴付けられた空間周波数特性は、スキャナによ
る画像入力や画像処理に長年携わってきた熟練者にとっ
ては勿論、そうでない者にとっても当該空間周波数特性
がどのような特徴を有する者であるかが直感的に理解で
きるものであり、しかも主観的な感覚にマッチしたもの
であることが確認されている。
【0050】さて、目標とする空間周波数特性を定める
際にもう一つ重要な要素がある。それは空間周波数が 0
のときの強度をどのようなものとするかである。この目
標とする空間周波数特性は、後述するところから明らか
なようにデジタルフィルタリングを行うためのデジタル
フィルタの空間周波数特性を定めるために用いられるの
であるが、この空間周波数が 0のときの強度の選定を誤
ると当該デジタルフィルタを用いたデジタルフィルタリ
ングによって画像の直流分が変わってしまうことにな
る。
際にもう一つ重要な要素がある。それは空間周波数が 0
のときの強度をどのようなものとするかである。この目
標とする空間周波数特性は、後述するところから明らか
なようにデジタルフィルタリングを行うためのデジタル
フィルタの空間周波数特性を定めるために用いられるの
であるが、この空間周波数が 0のときの強度の選定を誤
ると当該デジタルフィルタを用いたデジタルフィルタリ
ングによって画像の直流分が変わってしまうことにな
る。
【0051】そこで、図3の点Rで示すように、目標と
する空間周波数特性を選定するに際しては空間周波数が
0における強度は 1とする。これによって、デジタルフ
ィルタリングの前後で画像の直流分は変化しないことに
なる。
する空間周波数特性を選定するに際しては空間周波数が
0における強度は 1とする。これによって、デジタルフ
ィルタリングの前後で画像の直流分は変化しないことに
なる。
【0052】このようにして目標とする空間周波数特性
を特徴付けるP,Q,Rの3点が定まり、この3点を曲
線で滑らかに結べば目標とする空間周波数特性を数式で
定めることができる。P,Q,Rの3点を結ぶためにど
のような関数を用いるかは任意であるが、2次の多項式
あるいは3次の多項式を用いることも可能である。
を特徴付けるP,Q,Rの3点が定まり、この3点を曲
線で滑らかに結べば目標とする空間周波数特性を数式で
定めることができる。P,Q,Rの3点を結ぶためにど
のような関数を用いるかは任意であるが、2次の多項式
あるいは3次の多項式を用いることも可能である。
【0053】どのような関数を用いるにしても、空間周
波数の直流である点Rからカットオフ点Qまでの区間
を、点Rから点Pまでの区間と、点Pから点Qまでの区
間の二つの区間に分け、前者の区間では点Rと点Pを通
る曲線を定め、後者の区間では点Pと点Qを通る曲線を
定め、それら二つの曲線が点Pで連続するようにすれば
よい。
波数の直流である点Rからカットオフ点Qまでの区間
を、点Rから点Pまでの区間と、点Pから点Qまでの区
間の二つの区間に分け、前者の区間では点Rと点Pを通
る曲線を定め、後者の区間では点Pと点Qを通る曲線を
定め、それら二つの曲線が点Pで連続するようにすれば
よい。
【0054】例えば2次の多項式を用いる場合には、点
Rから点Pまでの区間では、点Rと点Pを通り、且つ点
Pで微分係数が 0となる放物線を定め、点Pから点Qま
での区間では、点Pと点Qを通り、且つ点Pで微分係数
が 0となる放物線を定めればよい。これら二つの曲線が
点Pで滑らかに繋がることは明らかである。
Rから点Pまでの区間では、点Rと点Pを通り、且つ点
Pで微分係数が 0となる放物線を定め、点Pから点Qま
での区間では、点Pと点Qを通り、且つ点Pで微分係数
が 0となる放物線を定めればよい。これら二つの曲線が
点Pで滑らかに繋がることは明らかである。
【0055】また、3次の多項式を用いる場合には、点
Rから点Pまでの区間では、点Rと点Pを通り、且つ点
Rと点Pでそれぞれ微分係数が 0となる3次曲線を定
め、点Pから点Qまでの区間では、点Pと点Qを通り、
且つ点Pと点Qでそれぞれ微分係数が 0となる3次曲線
を定めればよい。これら二つの曲線が点Pで滑らかに繋
がることは明らかである。
Rから点Pまでの区間では、点Rと点Pを通り、且つ点
Rと点Pでそれぞれ微分係数が 0となる3次曲線を定
め、点Pから点Qまでの区間では、点Pと点Qを通り、
且つ点Pと点Qでそれぞれ微分係数が 0となる3次曲線
を定めればよい。これら二つの曲線が点Pで滑らかに繋
がることは明らかである。
【0056】下記の(9) 式は3次多項式で目標とする空
間周波数特性を表現した場合の一つの一般式である。な
お、(9) 式において、fは空間周波数、Aは振幅強度、
pはピーク点の空間周波数、qはピーク点の強度、cは
カットオフ周波数を示す。なお、この式においては空間
周波数は 1で正規化されている。
間周波数特性を表現した場合の一つの一般式である。な
お、(9) 式において、fは空間周波数、Aは振幅強度、
pはピーク点の空間周波数、qはピーク点の強度、cは
カットオフ周波数を示す。なお、この式においては空間
周波数は 1で正規化されている。
【0057】
【数3】
【0058】具体的には、(9) 式においてp=0.6 ,q
=3 ,c=0.8 とすると、この目標とする空間周波数特
性は図4aに示すようになり、(9) 式においてp=0.6
,q=8 ,c=0.8 とするとこの目標とする空間周波
数特性は図4bに示すようになる。
=3 ,c=0.8 とすると、この目標とする空間周波数特
性は図4aに示すようになり、(9) 式においてp=0.6
,q=8 ,c=0.8 とするとこの目標とする空間周波
数特性は図4bに示すようになる。
【0059】なお、一般に、ピークが高ければ高い程シ
ャープになり、逆にピークが低いとぼけた感じの画像に
なる。また、ピークの空間周波数が低くなるとエッジが
太くなり力強い感じになり、ピークの空間周波数が高く
なれば繊細な感じを表すことができる。更に、カットオ
フ周波数が低いと画像はぼけた感じになることが判明し
ている。
ャープになり、逆にピークが低いとぼけた感じの画像に
なる。また、ピークの空間周波数が低くなるとエッジが
太くなり力強い感じになり、ピークの空間周波数が高く
なれば繊細な感じを表すことができる。更に、カットオ
フ周波数が低いと画像はぼけた感じになることが判明し
ている。
【0060】以上のようにして目標とする空間周波数特
性を選定することができるのであるが、このような目標
とする空間周波数特性は、必要が生じた場合にその都度
選定することができることは勿論であるが、多数の空間
周波数特性を予め作成してデータベース化しておき、そ
の中から目的に応じて選択できるようにしておくのがよ
い。
性を選定することができるのであるが、このような目標
とする空間周波数特性は、必要が生じた場合にその都度
選定することができることは勿論であるが、多数の空間
周波数特性を予め作成してデータベース化しておき、そ
の中から目的に応じて選択できるようにしておくのがよ
い。
【0061】そしてその場合には、それぞれの空間周波
数特性に対して、例えば、この空間周波数特性はAとい
う機種のスキャナでシャープネス強度a、アパーチャ番
号bで入力した場合の特性の近似である、あるいは、こ
の空間周波数特性は肌もので、やや繊細に、且つややシ
ャープにする場合に好適である、等の通常の作業で用い
られている用語でコメントを付しておくのがよい。オペ
レータはこれらのコメントを参照することによって、所
望する空間周波数特性を容易に選択することができるか
らである。
数特性に対して、例えば、この空間周波数特性はAとい
う機種のスキャナでシャープネス強度a、アパーチャ番
号bで入力した場合の特性の近似である、あるいは、こ
の空間周波数特性は肌もので、やや繊細に、且つややシ
ャープにする場合に好適である、等の通常の作業で用い
られている用語でコメントを付しておくのがよい。オペ
レータはこれらのコメントを参照することによって、所
望する空間周波数特性を容易に選択することができるか
らである。
【0062】このようなコメントは、メカもの、肌もの
といった画像のタイプを表現する用語、強め、弱め、標
準といった強調の程度を表現する用語、繊細な、力強い
といった強調の性質を表現する用語を組み合わせて作成
することができることが確認されている。
といった画像のタイプを表現する用語、強め、弱め、標
準といった強調の程度を表現する用語、繊細な、力強い
といった強調の性質を表現する用語を組み合わせて作成
することができることが確認されている。
【0063】以上のように目標とする空間周波数特性を
選定すると、次にデジタルフィルタの設計を行う(ステ
ップS13)。このいま、図1のステップS11で求め
たスキャナの空間周波数特性をFIN(f)、ステップS
12で選定した目標とする空間周波数特性をF
OUT(f) 、デジタルフィルタの空間周波数特性をFDF
(f)とすると、 FOUT(f)=FIN(f)FDF(f) …(10) であるので、デジタルフィルタの空間周波数特性F
DF(f)は FDF(f)=FOUT(f)/FIN(f) …(11) で求めることができることは明らかである。
選定すると、次にデジタルフィルタの設計を行う(ステ
ップS13)。このいま、図1のステップS11で求め
たスキャナの空間周波数特性をFIN(f)、ステップS
12で選定した目標とする空間周波数特性をF
OUT(f) 、デジタルフィルタの空間周波数特性をFDF
(f)とすると、 FOUT(f)=FIN(f)FDF(f) …(10) であるので、デジタルフィルタの空間周波数特性F
DF(f)は FDF(f)=FOUT(f)/FIN(f) …(11) で求めることができることは明らかである。
【0064】ところで、このステップS13のデジタル
フィルタの設計の工程では(11)式で表される空間周波数
特性を有するデジタルフィルタの各係数を求めるのであ
るが、そのためには、まず当該デジタルフィルタのタッ
プ数を定める必要がある。
フィルタの設計の工程では(11)式で表される空間周波数
特性を有するデジタルフィルタの各係数を求めるのであ
るが、そのためには、まず当該デジタルフィルタのタッ
プ数を定める必要がある。
【0065】このタップ数は任意に定めることができる
のは勿論であるが、タップ数は大きい程(11)式で定めら
れた空間周波数特性をよりよく実現することができる反
面、演算時間が増大するのでデジタルフィルタリングに
要する時間が長くなるという性質がある。従って、許容
できる処理時間の範囲内でより大きなタップ数とするの
が望ましいものである。
のは勿論であるが、タップ数は大きい程(11)式で定めら
れた空間周波数特性をよりよく実現することができる反
面、演算時間が増大するのでデジタルフィルタリングに
要する時間が長くなるという性質がある。従って、許容
できる処理時間の範囲内でより大きなタップ数とするの
が望ましいものである。
【0066】また、デジタルフィルタの係数を求めるに
際しては図5に示すような、画像の縦方向の空間周波数
V、画像の横方向の空間周波数H、及び振幅強度Aの3
軸空間で表現される二次元の空間周波数特性が分からな
ければならない。
際しては図5に示すような、画像の縦方向の空間周波数
V、画像の横方向の空間周波数H、及び振幅強度Aの3
軸空間で表現される二次元の空間周波数特性が分からな
ければならない。
【0067】しかし、上記の(11)式で求められるのは一
次元空間周波数特性である。そこで、(11)式の一次元空
間周波数特性を二次元空間周波数特性に拡張する必要が
あるが、そのためにはマクレラン変換を用いればよい。
なお、マクレラン変換を用いて一次元空間周波数特性を
二次元空間周波数特性に拡張することについては周知で
あるので説明は省略する。
次元空間周波数特性である。そこで、(11)式の一次元空
間周波数特性を二次元空間周波数特性に拡張する必要が
あるが、そのためにはマクレラン変換を用いればよい。
なお、マクレラン変換を用いて一次元空間周波数特性を
二次元空間周波数特性に拡張することについては周知で
あるので説明は省略する。
【0068】そして、このようにして求めた二次元空間
周波数特性に対して定めたタップ数に応じたサンプリン
グを行い、離散フーリエ変換してデジタルフィルタの各
係数を求める。これは空間周波数サンプリング法として
広く行われている処理であるので詳細な説明は省略す
る。
周波数特性に対して定めたタップ数に応じたサンプリン
グを行い、離散フーリエ変換してデジタルフィルタの各
係数を求める。これは空間周波数サンプリング法として
広く行われている処理であるので詳細な説明は省略す
る。
【0069】以上のようにしてデジタルフィルタを決定
することができ、このデジタルフィルタを用いてスキャ
ナから入力した画像データに対してデジタルフィルタリ
ングを行うのである(ステップS2)。このデジタルフ
ィルタ処理によって図1のステップS12で選定した空
間周波数特性を有する画像データを得ることができるこ
とは明らかである。
することができ、このデジタルフィルタを用いてスキャ
ナから入力した画像データに対してデジタルフィルタリ
ングを行うのである(ステップS2)。このデジタルフ
ィルタ処理によって図1のステップS12で選定した空
間周波数特性を有する画像データを得ることができるこ
とは明らかである。
【0070】ステップS2のデジタルフィルタリングの
処理を行った後はフィルム出力機で出力する等所定の処
理を行えばよい。
処理を行った後はフィルム出力機で出力する等所定の処
理を行えばよい。
【0071】以上のようであるので、本発明によればそ
れぞれの処理の段階における空間周波数特性が明確であ
るので、どの段階においても画像の品質を空間周波数特
性という明確な要素、基準によって管理することが可能
となり、従来のようにオペレータの経験あるいは勘に頼
る必要はなくなる。
れぞれの処理の段階における空間周波数特性が明確であ
るので、どの段階においても画像の品質を空間周波数特
性という明確な要素、基準によって管理することが可能
となり、従来のようにオペレータの経験あるいは勘に頼
る必要はなくなる。
【0072】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形が可能である。例えば上述した実施例において
は画像の縦方向と横方向の空間周波数帯域が等しいもの
として説明したが、画像の縦方向と横方向の空間周波数
帯域が異なる場合にも適用できることは当業者に明らか
である。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形が可能である。例えば上述した実施例において
は画像の縦方向と横方向の空間周波数帯域が等しいもの
として説明したが、画像の縦方向と横方向の空間周波数
帯域が異なる場合にも適用できることは当業者に明らか
である。
【0073】また、図1のステップS11とステップ1
2の工程は逆であってもよく、同時並行的に行ってもよ
いものである。即ち、スキャナの空間周波数特性と目標
とする画像品質を定める空間周波数特性を数式で近似す
ることが重要なのであって、これらの工程をどのような
順序で行うかは問題ではないのである。
2の工程は逆であってもよく、同時並行的に行ってもよ
いものである。即ち、スキャナの空間周波数特性と目標
とする画像品質を定める空間周波数特性を数式で近似す
ることが重要なのであって、これらの工程をどのような
順序で行うかは問題ではないのである。
【図1】 本発明に係る空間周波数特性設定方法及びデ
ジタルフィルタの設定方法を印刷製版のための画像処理
に適用した場合の工程を説明するための図である。
ジタルフィルタの設定方法を印刷製版のための画像処理
に適用した場合の工程を説明するための図である。
【図2】 図1のステップ12の目標とする空間周波数
特性の選定の工程を説明するための図である。
特性の選定の工程を説明するための図である。
【図3】 図1のステップ12の目標とする空間周波数
特性の選定の工程を説明するための図である。
特性の選定の工程を説明するための図である。
【図4】 (9) 式で定められる目標とする空間周波数特
性の具体例を示す図である。
性の具体例を示す図である。
【図5】 二次元空間周波数特性を説明するための図で
ある。
ある。
【図6】 スキャナに設けられている輪郭強調回路の構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図7】 ラプラシアンフィルタの構成例を示す図であ
る。
る。
1…ハーフミラー、2…メインアパーチャ、3…光学
系、4…受光器、5…USMアパーチャ、6…光学系、
7…受光器、8…減算回路、9…計数回路、10…加算
回路。
系、4…受光器、5…USMアパーチャ、6…光学系、
7…受光器、8…減算回路、9…計数回路、10…加算
回路。
Claims (2)
- 【請求項1】ピークの周波数、その強度、及びカットオ
フ周波数を定め、これらを所定の関数によって滑らかに
結ぶことによって目標とする空間周波数特性を設定する
ことを特徴とする空間周波数特性設定方法。 - 【請求項2】画像の読み取りを行う入力デバイスで読み
取った画像データを目標とする二次元空間周波数特性を
有する画像データに処理するデジタルフィルタの設定方
法であって、 画像の読み取りを行う入力デバイスの一次元空間周波数
特性を定める数式と、目標とする一次元空間周波数特性
を定める数式とに基づいて、当該デジタルフィルタの一
次元空間周波数特性を求め、この一次元空間周波数特性
から二次元空間周波数特性を得、この二次元空間周波数
特性に基づいて所望のサイズのデジタルフィルタの各係
数を定めることを特徴とするデジタルフィルタの設定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15454295A JPH096959A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 空間周波数特性設定方法及びデジタルフィルタの設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15454295A JPH096959A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 空間周波数特性設定方法及びデジタルフィルタの設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH096959A true JPH096959A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15586542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15454295A Pending JPH096959A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 空間周波数特性設定方法及びデジタルフィルタの設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH096959A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011221680A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Hasumi Toru | 画像合成方法、画像合成プログラムおよび画像合成装置 |
| JP2013033496A (ja) * | 2012-10-09 | 2013-02-14 | Canon Inc | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、及び、プログラム |
| US8749692B2 (en) | 2010-09-28 | 2014-06-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus that corrects deterioration of image, image pickup apparatus, image processing method, and program |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP15454295A patent/JPH096959A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011221680A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Hasumi Toru | 画像合成方法、画像合成プログラムおよび画像合成装置 |
| US8749692B2 (en) | 2010-09-28 | 2014-06-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus that corrects deterioration of image, image pickup apparatus, image processing method, and program |
| JP2013033496A (ja) * | 2012-10-09 | 2013-02-14 | Canon Inc | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、及び、プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050413 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050907 |