(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を光学的に読み取るセンサを主走査方向に複数個繋げて構成された読取手段と、
補間する画素の位置を示す変倍制御データに基づいて、前記読取手段によって読み取られた画像データを演算することにより画像データの拡大・縮小を行なう変倍手段と、
空間フィルタ手段と、
制御手段と、を有する画像処理装置であって、
前記変倍手段は、さらに前記センサのつなぎ目に相当して生じた欠落画素の位置を含ませた前記変倍制御データに基づいて、前記欠落画素の補間画素として前記欠落画素の前に位置する画素データを使用することによって欠落画素を補間するとともに、
前記制御手段は、前記変倍手段が出力した画素データに対してフィルタ演算を行い、前記補間位置のみフィルタ演算結果を有効にするとともに、このとき、複数の補間係数によるフィルタ演算結果と、該演算結果に対する絶対値演算結果とのうち、いずれかひとつが選択され、前記フィルタ演算結果又は該演算結果に対する絶対値演算結果の選択は、前記補間位置以外の任意の画素位置での演算結果と実データの差分によって決定することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、デジタルＰＰＣ，ＦＡＸ等の画像処理装置に関するものであり、欠落した画素の画像信号の補間を行う画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ、以下同様）を用いた読み取り装置において、１ラインの画像データの長さがＣＩＳの長さを超えた場合には、ＣＩＳを複数個連結させて、１ライン分の画像データを読み取るのが一般的である。しかしながら、このつなぎ目部分は、ＣＩＳ中のセンサ間のピッチよりも粗いピッチになってしまうため、このつなぎ目部分のデータを正常に読み取ることができず、画質劣化の原因となるという問題を抱えていた。
【０００３】
そこで従来より欠落画素を補間する技術が種種提案されている。例えば、特開２０００−３００５０号公報には、画像データから細線を特定することなく、細線を細くかつ濃く補間することができる画像処理装置が提案されている。また特開２０００−１６５８９３号公報には、高解像度でかつ輪郭の滑らかなデータ補間を行う画像処理装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のうち前者においては、濃度ピーク値を算出するため、副走査方向に数ライン分のラインメモリが必要となる。また、副走査方向のデータが蓄積されるまで結果が出ないので、ライン遅延を生ずるという問題がある。
【０００５】
また後者においては、垂直方向の変化の度合いを見るため、少なくとも２ラインのラインメモリが必要であり、また、１画素おきに配列された画像信号の補間の手段に限られているという欠点がある。
【０００６】
そこで本発明は、スキャナの読み取り時に欠落したデータ部分を高品質に補間するデータを作成することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また本発明は、スキャナ読み取り時の欠落画素補間のため、従来のような副走査方向のライン遅延を発生させずに見た目に違和感のない補間データを生成することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によれば、画像を光学的に読み取るセンサを主走査方向に複数個繋げて構成された読取手段と、補間する画素の位置を示す変倍制御データに基づいて、前記読取手段によって読み取られた画像データを演算することにより画像データの拡大・縮小を行なう変倍手段と、空間フィルタ手段と、制御手段と、を有する画像処理装置であって、前記変倍手段は、さらに前記センサのつなぎ目に相当して生じた欠落画素の位置を含ませた前記変倍制御データに基づいて、前記欠落画素の補間画素として前記欠落画素の前に位置する画素データを使用することによって欠落画素を補間するとともに、前記制御手段は、前記変倍手段が出力した画素データに対してフィルタ演算を行い、前記補間位置のみフィルタ演算結果を有効にするとともに、このとき、複数の補間係数によるフィルタ演算結果と、該演算結果に対する絶対値演算結果とのうち、いずれかひとつが選択され、前記フィルタ演算結果又は該演算結果に対する絶対値演算結果の選択は、前記補間位置以外の任意の画素位置での演算結果と実データの差分によって決定することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、本実施形態の画像処理装置はデジタルＰＰＣに搭載した例を示すものである。先ず第１の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、画像処理装置のブロック図である。スキャナ１００から読み取られたデータは、シェーディング補正回路１０１でシェーディング補正され、変倍回路１０２を用いて、欠落画素の補間が行われる。補間後、再度変倍回路１０２を用いて画像データの拡大・縮小が行われ、その後、画像の先鋭性や滑らかさを調整するためのフィルタ処理回路１０３を経てγ補正回路１０４によって、濃度の補正を行い、中間調処理回路１０５で、出力機にあわせてN 値化された出力データが作成される。
【００１３】
図２は、コンタクトイメージセンサの例を示す図である。各レンズ２０１はひとつが１画素のデータ読み取りに相当するが、密着型センサは複数個のセンサが主走査方向に繋がっているため、つなぎ目２０２で正しくデータが読み取れず、画像データの欠落が起こる。
【００１４】
図３は、コンタクトイメージセンサのつなぎ目部分の例を示す図である。このコンタクトイメージセンサの例では、ひとつとのレンズが３６μｍ、レンズ間が４２μｍであり、センサとセンサのつなぎ目３０１は、９８．２μｍであるので、おおよそ、１画素分のデータが読み取れない、すなわち、画像データの欠落が起こる。
【００１５】
図４は、画像処理部分にＳＩＭＤ型プロセッサを用いた場合の変倍回路のブロック図である。ラインメモリ４０１には画像データが、ラインメモリ４０２には、変倍率に応じてＣＰＵで算出される変倍制御データが格納される。ラインメモリ４０２の制御データに基づいて、ラインメモリ４０１の画像データが、格納される。たとえば、拡大の場合であれば、データを補間して増やしてやることと等しい。そこで、補間データを挿入すべき場所に、前画素を重複して格納する。すなわち、制御データが補間位置を示すときには、次の画素データに移らずに、そのままラインメモリからデータを出力し、制御データが補間しない位置を示すときには、次の画素データを出力する。画像データと同時に、制御データも、演算器４０３を経てＳＩＭＤコア４０４に格納される。
【００１６】
この変倍回路を利用し、同じ仕組みで欠落データを生成する。すなわち、欠落データの位置（補間位置）を制御データで示してやり、その場合は前画素データを並べて格納する。その例を図５に示した。図５は、ＳＩＭＤ型プロセッサ内部に画像データが並べられているイメージ図である。イメージデータは、既述のラインメモリ４０２の制御データにしたがって、ａ〜ｈまで、各エレメントに格納される。５０１は、補間すべきデータである。前画素e と同じデータが格納される。
【００１７】
図６に、欠落データの補間演算の説明図を示す。プロセッサに並べられた画像データ６０１に対し、１次元のフィルタ演算をかけて補間を行う。ＳＩＭＤ型プロセッサの場合は、補間位置であっても、補間位置でなくても、すべてのエレメントにおいてこのフィルタ演算が行われる。制御データが補間位置を表しているエレメントのみ、フィルタ演算結果を有効にし、その他のエレメントは原データを有効とする。
【００１８】
次に、第２の実施形態について説明する。図７は、本発明の補間演算の例を示す説明図である。プロセッサに並べられた画像データのモデル７０１に対して、全てのエレメントにおいてフィルタ演算が行われる様子を説明する。モデル７０１における演算結果は、（２５５ｘ５−２５５−２５５）／８＝ ９５となる。
【００１９】
モデル７０２においては、同様の計算で１２７という演算結果が得られる。これらは、モデルデータから見ると、本来は、０あるいは２５５というデータが欲しいのであるが、その値は得られず、エッジ部分が鈍って算出されることを意味する。
【００２０】
モデル７０３においては、
（２５５ｘ５＋２５５ｘ５−２５５）／８= ２８６
となり、８ビットでクランプすると、正しく２５５が得られる。つまり、算出結果は、モデル７０５のような結果が得られ、これはエッジ部分は鈍っているが、元の画像における縦線の傾向をそのまま残しているので、画質的には違和感のあるものではない。実際には、補間位置のみこの演算結果を有効にするので、本発明による処理後のデータは、モデル７０６のようになる。実際にスキャナで読み取った場合は、レンズの特性などにより、白黒がこのような密度ではっきり交代するように読み取ることは難しいため、補間処理としては問題ないと考えることができる。
【００２１】
しかし、図８において、同様に計算してみると、モデル８０２、８０３、８０４において、全ての計算結果が同じになり、本来は、縦線となるべき画像が埋まってしまう。これは、モデル８０２〜８０４の演算係数では、補間できる線数に制限があるので、正しい補間演算がしきれていないためである。
【００２２】
正しい補間演算を行うためには、フィルタ演算のための参照データを縦横に増やして計算すればよいが、演算量が増え、複雑になる。また、実際のデータはどのようなデータが入ってくるかわからないので、演算精度を求めると、かなり大きな領域のデータを参照し演算しなければならなくなるため、メモリが必要となってくる。そこで、モデル８０５のような、もう少しだけ細かい線数を補間演算するときに用いられるフィルタ係数を準備する。この係数によって演算すると、８０６のような結果が得られ、本来のデータとは違うが、元の画像の縦線の波を残すことができる。
【００２３】
図９には、図８に示したよりも、さらに細かい線数の画像モデル９０１を示した。この場合、モデル９０２、９０３のどちらの計算結果も、正しくデータを補間しない。これは、より線数の高い補間を行うモデル９０３の演算でも補間しきれず、補間したい周波数成分の位相が逆転しているためである。そこで、モデル９０３の演算結果を位相を戻して、正負逆転すると、モデル９０５の結果を得る。このように、１次元の簡単なフィルタを複数持ち、またそれらの絶対値を計算できることで自然な補間データを選択することができる。
【００２４】
さらに、第３の実施形態について説明する。図１０に、再度、ＳＩＭＤ型Ｓ型プロセッサの画素データの例を示した。ＳＩＭＤ型プロセッサにおいては、全ての画素エレメントが同じ動作を行う。したがって、補間したいＸ、即ち１００１のフィルタ計算を行う場合には、補間しなくてもよい他のエレメントも同じ計算を行っている。補間しなければならないデータＸは、読み取られていない欠落データであるからどのフィルタ演算結果を選択すべきか判断ができないが、補間する必要のない他のエレメントは、実画像データを持っているので、演算結果のうち、どれが一番正解に近いかを判断することができる。たとえば、Ｙの位置の実データと演算結果を比べて、その結果によってＸの補間を、１００２、あるいは、１００３のどちらの演算結果を選択すべきかを決定する。Ｙの位置は任意に決定できるし、判断のための参照データはひとつと限ったものではない。
【００２５】
図１１に、本実施形態のフローチャートを示した。１１００の画像データに対して、Ｘのデータを補間する。１１０２〜１１０４で任意のフィルタ演算と絶対値計算を行う。その結果（１１０５〜１１０７）により、任意の実画像データＤにおいて、実データと演算の差分を求める（１１０８〜１１１０）。それぞれの差分のうち、どれがもっとも小さいか、即ち実データに近いかを判定する（１１１１〜１１１３）。その結果、一番実データに近かった係数で演算したもの（またはその絶対値を演算したもの）を、Ｘの位置にて選択する。これによって、一番データ劣化の目立ちにくい補間演算値を簡易に作成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、画像を光学的に読み取るセンサを主走査方向に複数個繋げて構成された読取手段と、補間する画素の位置を示す変倍制御データに基づいて、前記読取手段によって読み取られた画像データを演算することにより画像データの拡大・縮小を行なう変倍手段と、空間フィルタ手段と、制御手段と、を有する画像処理装置であって、前記変倍手段は、さらに前記センサのつなぎ目に相当して生じた欠落画素の位置を含ませた前記変倍制御データに基づいて、前記欠落画素の補間画素として前記欠落画素の前に位置する画素データを使用することによって欠落画素を補間するとともに、前記制御手段は、前記変倍手段が出力した画素データに対してフィルタ演算を行い、前記補間位置のみフィルタ演算結果を有効にするため、スキャナ読み取り時にセンサのつなぎ目に相当して生じた欠落画素の補間処理を、新規の回路を用いることなく行うことができ、この結果コストを抑えた画像処理装置を提供することができる。また、前記補間に際し、複数の補間係数によるフィルタ計算結果と、該計算結果に対する絶対値計算結果とのうち、いずれかひとつが選択されるため、限られた参照画素数による補間演算の精度をあげ、見た目に違和感のない補間データを生成することができ、その結果ユーザーにとって好ましい画像が得られる。また、前記補間データの選択は、補間位置以外の任意のデータ位置での計算結果と実データの差分によって決定されるため、簡易かつ合理的に補間の精度をあげることができ、この結果、処理の高速化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像処理装置のブロック図である。
【図２】コンタクトイメージセンサの例を示す図である。
【図３】コンタクトイメージセンサのつなぎ目部分の例を示す図である。
【図４】画像処理部分にＳＩＭＤ型プロセッサを用いた場合の変倍回路のブロック図である。
【図５】ＳＩＭＤ型プロセッサ内部に画像データが並べられているイメージ図である。
【図６】欠落データの補間演算の説明図である。
【図７】本発明の補間演算の例を示す説明図である。
【図８】本発明の補間演算の例を示す説明図である。
【図９】本発明の補間演算の例を示す説明図である。
【図１０】本発明の補間演算の例を示す説明図である。
【図１１】本発明の制御動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１００  スキャナ
１０１  シェーディング回路
１０２  変倍回路
１０３  フィルタ処理回路
１０４  γ補正回路
１０５  中間調処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004262421.tif 000009
【図９】
0004262421.tif 000010
【図１０】
0004262421.tif 000011
【図１１】
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