JP2000059583A - 画像処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、偶数画素列および奇数画素列の２
系統に分かれた画像データも、画像処理結果の品質劣化
を生じることなく高速処理できる画像処理装置を提供す
る。 【解決手段】 文字や図形、写真などの画像１がレンズ
２を介してイメージセンサ３に入力すると、メージセン
サ３を構成する各ＣＣＤが画像１の濃淡に比例したアナ
ログ電気信号の濃淡情報に変換する。偶数画素列のＣＣ
Ｄからの偶数画素列濃淡情報４と、奇数画素列のＣＣＤ
からの奇数画素列濃淡情報５を、画素列濃淡情報出力部
６にて交互に連続してＡ／Ｄ変換器７に出力し、デジタ
ル信号に変換する。デジタル信号を画像処理マスク８の
所定の偶数列位置および奇数列位置に偶数画素および奇
数画素が交互に順に格納する。格納した各画素を、各画
素を中心に１行おきに格納した画素のみを参照して各種
画像処理する。出力部９から処理した偶数画素列濃淡情
報および奇数画素列濃淡情報を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の画素にて構
成されたセンサから出力される画像データを画像処理す
る画像処理方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数個のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ
Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの固体撮像素子が
２次元的すなわち平面上に配列されたイメージセンサを
用いて、文字や図形などの濃淡画像を画像処理データに
光電変換する画像処理装置が知られている。

【０００３】しかしながら、ＣＣＤなどの固体撮像素子
がもつ製造上の感度のばらつきにより、光電変換された
信号をそのまま用いて画像処理すると、実際の濃淡画像
と異なる画像となるなどの誤った処理結果となる場合が
ある。

【０００４】そこで、従来の画像処理装置では、個々の
ＣＣＤの性能のばらつきを補正するため、例えば特開昭
６３−１３２５７９号公報に記載のように、あらかじめ
記憶している各画素毎の感度補正値を用いて各画素間の
感度のばらつきを補正したり、特開平２−７２７７４号
公報に記載のように、フレーム期間毎に異なるゲート電
圧で駆動することにより各受光素子の暗電圧のばらつき
に起因する画像信号の不均一性を補正したり、特開平２
−３０３２７６号公報に記載のように、隣り合った画素
データを比較して高周波歪の補正をして、適正な画像処
理データが得られるようにしている。

【０００５】ところで、近年の画像処理装置の用途拡大
により、画像処理速度の向上が望まれている。このた
め、上記特開昭６３−１３２５７９号公報、特開平２−
７２７７４号公報および特開平２−３０３２７６号公報
に記載の従来の補正方法では、画像処理の高速化が望め
ない。

【０００６】そこで、特開平３−１２３１８１号公報に
記載のように、高速で電荷を転送するために、垂直方向
に併設した複数の垂直転送手段で転送された電荷を、水
平方向に設けた複数の水平転送手段に同時に転送するＣ
ＣＤであって、垂直転送手段の垂直方向に併設した相隣
接する２画素から同時に電荷を読み出し、これら電荷を
各画素毎に対応する水平転送手段に転送している。すな
わち、ＣＣＤからの濃淡情報を、偶数画素列用シフトレ
ジスタと奇数画素列用シフトレジスタとの２系統のシフ
トレジスタに分けて、ダブルリードアウト方式で同時に
出力して高速転送している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平３−１２３８１８号公報に記載の従来の画像処理方
法では、ＣＣＤからの濃淡情報の出力用シフトレジスタ
が、偶数画素列用シフトレジスタと奇数画素列用シフト
レジスタとの２系統のシフトレジスタに独立した構造に
分かれているため、図４に示すように、材料や製造上の
ばらつきなどにより、同一の画像に対する偶数画素列用
シフトレジスタと奇数画素列用シフトレジスタとの間の
濃淡情報の出力のレベルに相違が生じてばらつきを生
じ、偶数画素列および奇数画素列の区分なしに画像処理
すると、図５に示すように、文字や図形、写真などの画
像のエッジが凹凸となって、画像処理結果の品質に悪影
響を及ぼすおそれがある。また、このばらつきは、温度
変化などにより動作中にさらに拡大し、画像処理結果の
品質を低下させるおそれがある。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、画像処理結果の品質劣化を生じることなく高速処
理できる画像処理方法およびその装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像処理
方法は、画像の結像により複数の画素にて構成されたセ
ンサから出力される偶数画素列からの画像データおよび
奇数画素列からの画素データをマスク化し、前記各画素
に対応して出力される画像データをこの画素の周辺の画
素に対応して出力される画像データを参照してそれぞれ
画像処理するものである。請求項２記載の画像処理方法
は、請求項１記載の画像処理方法において、偶数画素列
からの画像データおよび奇数画素列からの画素データの
マスク化は、これら偶数画像列の偶数画素からの画像デ
ータおよび奇数画像列の奇数画素からの画像データを交
互に格納して行うものである。請求項３記載の画像処理
方法は、請求項２記載の画像処理方法において、画像処
理する画素に対応する画像データを、この画素を中心に
１行おきに格納した画素のみを参照して画像処理するも
のである。請求項４記載の画像処理方法は、画像の結像
により複数の画素にて構成されたセンサから出力される
画像データのうち、偶数画素に対応する画像データをこ
の偶数画素の周辺の偶数画素に対応する画像データを参
照して画像処理し、奇数画素に対応する画像データをこ
の奇数画素の周辺の奇数画素に対応する画像データを参
照して画像処理するものである。請求項５記載の画像処
理装置は、結像された画像を画像データに光電変換して
出力する複数の画素にて構成されたイメージセンサと、
このイメージセンサから偶数画素列からの画像データお
よび奇数画素列からの画像データを読み出す画像列出力
部と、前記偶数画像列および奇数画像列からの画像デー
タを格納し各偶数画像列および奇数画像列を構成する各
画素からの画像データを、この画素の周辺の画素からの
画像データを参照してそれぞれ画像処理する画像処理マ
スクとを具備したものである。請求項６記載の画像処理
装置は、請求項５記載の画像処理装置において、画像処
理マスクは、偶数画像列の偶数画素からの画像データお
よび奇数画像列の奇数画素からの画像データを交互に格
納するものである。請求項７記載の画像処理装置は、請
求項６記載の画像処理装置において、画像処理マスク
は、画像処理する画素に対応する画像データを、この画
素を中心に１行おきに格納した画素のみを参照して画像
処理するものである。請求項８記載の画像処理装置は、
結像された画像を画像データに光電変換して出力する複
数の画素にて構成されたイメージセンサと、このイメー
ジセンサから偶数画素列からの画像データおよび奇数画
素列からの画像データを読み出す画像列出力部と、前記
偶数画像列および奇数画像列からの画像データを格納
し、前記偶数画像列の各偶数画素からの画像データをこ
の偶数画素の周辺の偶数画素からの画像データを参照し
てそれぞれ画像処理するとともに、前記奇数画像列の各
奇数画素からの画像データをこの奇数画素の周辺の奇数
画素からの画像データを参照してそれぞれ画像処理する
画像処理マスクとを具備したものである。

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態を示
す画像処理装置の構成を図面を参照して説明する。

【００１０】図１に示す画像処理装置は、文字や図形、
写真などの画像１からの反射光を集光するレンズ２と、
このレンズ２にて集光した光である濃淡画像を光電変換
するセンサであるイメージセンサ３を備えている。この
イメージセンサ３は、複数の画素が平面上に配列された
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃ
ｅ）にて構成され、各画素毎に文字や図形、写真などの
画像１の濃淡画像を偶数画素列からの画像データとして
の濃淡情報である偶数画素列濃淡情報４および奇数画素
列からの画像データとしての濃淡情報である奇数画素列
濃淡情報５のアナログの電気信号に変換する。

【００１１】そして、イメージセンサ３には、このイメ
ージセンサ３の偶数画素列および奇数画素列から偶数画
素列濃淡情報４および奇数画素列濃淡情報５を読み出す
画素列濃淡情報出力部６が接続されている。この画素列
濃淡情報出力部６は、イメージセンサ３の偶数画素列４
および奇数画素列５の濃淡情報をそれぞれ読み出し、偶
数画素および奇数画素を交互に出力する。

【００１２】また、画像列濃淡情報出力部６には、この
画像列濃淡情報出力部６で読み出した濃淡情報をデジタ
ル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器７が接続されて
いる。

【００１３】さらに、Ａ／Ｄ変換器７には、デジタル信
号に変換された濃淡情報を格納する画像処理マスク８が
接続されている。この画像処理マスク８は、Ａ／Ｄ変換
器７から交互に出力されて交互に格納した偶数画素およ
び奇数画素を、図２に示すようにマスク化し、画像処理
する画素の周辺画素を参照して画像処理、例えば画像処
理する画素を中心に１行おきに格納された画素のみを参
照して画像処理、すなわち、偶数画素は必ず周辺の偶数
画素のみを参照し、奇数画素は必ず周辺の奇数画素のみ
を参照して、画像処理される。

【００１４】また、画像処理マスク８には、この画像処
理マスク８に格納され画像処理された濃淡情報の画素列
を出力させる出力部９が接続されている。

【００１５】次に、上記画像処理装置の動作を図面を参
照して説明する。

【００１６】なお、説明の都合上、イメージセンサ３
は、図２に示すように、２×ｍ／２画素で構成されてい
るものとする。

【００１７】まず、文字や図形、写真などの画像１がレ
ンズ２を介してイメージセンサ３に入力されると、イメ
ージセンサ３を構成する各ＣＣＤが入力された画像１の
濃淡に比例したアナログの電気信号である濃淡情報に変
換する。そして、画素列濃淡情報出力部６は、イメージ
センサ３の偶数画素列にあるＣＣＤからの偶数画素列濃
淡情報４と、奇数画素列にあるＣＣＤからの奇数画素列
濃淡情報５を交互に連続してＡ／Ｄ変換器７に出力す
る。

【００１８】この偶数画素列濃淡情報４および奇数画素
列濃淡情報５のＡ／Ｄ変換器７への出力は、図２に示す
ように、まず各列の先頭位置にある画素が偶数画素、各
列の最後尾に位置する画素が奇数画素となり、Ｃ００
（偶数）、Ｃ０１（奇数）、Ｃ０２（偶数）、…、Ｃ０
ｍ（奇数）という順番で出力する。そして、画素列濃淡
情報出力部６は、偶数画素列濃淡情報４および奇数画素
列濃淡情報５の信号に対し、あらかじめ記憶しているＣ
ＣＤ毎の補正情報に同期させて、各画素における感度の
ばらつきを補正する。すなわち、「真白」が０Ｖ、「真
黒」が２Ｖとなるように補正する。

【００１９】この後、Ａ／Ｄ変換器７は、画像列濃淡情
報出力部６からのアナログ信号をデジタル信号に変換、
すなわち、０〜２Ｖの入力されたアナログ信号を００Ｈ
〜ＦＦＨのデジタル信号に変換する。ここで、００Ｈは
「真白」を意味し、ＦＦＨは「真黒」を意味し、０〜２
Ｖの入力されたアナログ信号は２５６階調に分解される
こととなる。

【００２０】そして、Ａ／Ｄ変換器７からのデジタル信
号は、画像処理マスク８の所定の偶数列位置および奇数
列位置に格納される。すなちわ、図２に示すように、Ａ
／Ｄ変換器７からの画素列濃淡情報は、必ず偶数画素お
よび奇数画素が交互に順に決められた位置に格納され
る。そして、画像処理マスク８に格納された各画素は、
各画素を中心に１行おきに格納された画素のみを参照し
て画像処理される。すなわち、偶数画素は必ず周辺の偶
数画素のみを参照し、奇数画素は必ず周辺の奇数画素の
みを参照して、画像処理されることとなる。そして、画
像処理マスク８は、格納された濃淡情報に基づいて、ア
フィン変換、フーリエ変換、二値化処理、統計処理、認
識処理などの所定の画素処理をし、出力部９にて画像処
理マスク８からの偶数画素列濃淡情報および奇数画素列
濃淡情報を出力し、図３に示す画像処理結果が得られ
る。

【００２１】このように、文字や図形、写真などの画像
１の濃淡情報を、図２に示すように、画像処理マスク８
において、複数の画素のうちの画像処理する画素を中心
に１行おきに格納された画素のみを参照して画像処理す
るため、高速処理のためにイメージセンサ３からの濃淡
情報が偶数画素列濃淡情報４および奇数画素列濃淡情報
５の２系統に分かれて出力されることによる画像処理結
果の品質劣化を防止できる。

【００２２】また、偶数画素列および奇数画素列の画像
処理を、偶数画素列の偶数画素および奇数画素列の奇数
画素の濃淡情報を交互に順に格納してマスク化し、画像
処理する画素を中心に１行おきに格納した画素のみを参
照して画像処理するので、簡単な構成で容易に画像処理
結果の品質劣化を防止するための画像処理ができる。

【００２３】なお、上記実施の形態において、イメージ
センサ３からの偶数画素列濃淡情報４および奇数画素列
濃淡情報５を画像処理マスク８に入力するに際して、イ
メージセンサ３および画像処理マスク８の間に画像列濃
淡情報処理部６およびＡ／Ｄ変換器７をそれぞれ２回路
設け、偶数画素列濃淡情報４および奇数画素列濃淡情報
５をそれぞれの画像列濃淡情報処理部６およびＡ／Ｄ変
換器７にて処理した後に画像処理マスク８の入力時に合
成したり、イメージセンサ３およびＡ／Ｄ変換器７間に
画像列濃淡情報処理部６を２回路設け、Ａ／Ｄ変換器７
への入力時に合成するなどしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、複数の画素にて構成さ
れたセンサからの偶数画素列からの画像データおよび奇
数画素列からの画素データを、各画素に対応して出力さ
れる画像データをこの画素の周辺の画素に対応して出力
される画像データを参照してそれぞれ画像処理すること
により処理するため、高速処理のためにセンサから偶数
画素列の画像データおよび奇数画素列の画像データの２
系統に分かれて出力されることによる画像処理結果の品
質劣化を防止できる。

【００２５】また、偶数画素列の偶数画素および奇数画
素列の奇数画素の画像データを交互に順に格納してマス
ク化し、画像処理する画素を中心に１行おきに格納した
画素のみを参照して画像処理するので、画像処理結果の
品質劣化を防止するための画像処理が容易にできる。

【図面の簡単な読明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す画像処理装置のブ
ロック図である。

【図２】同上画像処理マスクにおいて偶数画素および奇
数画素を交互に格納した状況を示す説明図である。

【図３】同上画像処理された画像の状況を示す説明図で
ある。

【図４】従来例の画像処理装置による偶数画素列および
奇数画素列での濃淡レベルの状況を示すグラフである。

【図５】同上画像処理された画像の状況を示す説明図で
ある。

【符号の説明】 １ 画像 ２ レンズ ３ センサであるイメージセンサ ４ 偶数画素列濃淡情報 ５ 奇数画素列濃淡情報 ６ 画素列濃淡情報出力部 ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ 画像処理マスク ９ 出力部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の結像により複数の画素にて構成さ
   れたセンサから出力される偶数画素列からの画像データ
   および奇数画素列からの画素データをマスク化し、 前記各画素に対応して出力される画像データをこの画素
   の周辺の画素に対応して出力される画像データを参照し
   てそれぞれ画像処理することを特徴とする画像処理方
   法。
2. 【請求項２】 偶数画素列からの画像データおよび奇数
   画素列からの画素データのマスク化は、これら偶数画像
   列の偶数画素からの画像データおよび奇数画像列の奇数
   画素からの画像データを交互に格納して行うことを特徴
   とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 【請求項３】 画像処理する画素に対応する画像データ
   を、この画素を中心に１行おきに格納した画素のみを参
   照して画像処理することを特徴とする請求項２記載の画
   像処理方法。
4. 【請求項４】 画像の結像により複数の画素にて構成さ
   れたセンサから出力される画像データのうち、 偶数画素に対応する画像データをこの偶数画素の周辺の
   偶数画素に対応する画像データを参照して画像処理し、 奇数画素に対応する画像データをこの奇数画素の周辺の
   奇数画素に対応する画像データを参照して画像処理する
   ことを特徴とする画像処理方法。
5. 【請求項５】 結像された画像を画像データに光電変換
   して出力する複数の画素にて構成されたイメージセンサ
   と、 このイメージセンサから偶数画素列からの画像データお
   よび奇数画素列からの画像データを読み出す画像列出力
   部と、 前記偶数画像列および奇数画像列からの画像データを格
   納し各偶数画像列および奇数画像列を構成する各画素か
   らの画像データを、この画素の周辺の画素からの画像デ
   ータを参照してそれぞれ画像処理する画像処理マスクと
   を具備したことを特徴する画像処理装置。
6. 【請求項６】 画像処理マスクは、偶数画像列の偶数画
   素からの画像データおよび奇数画像列の奇数画素からの
   画像データを交互に格納することを特徴とした請求項５
   記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 画像処理マスクは、画像処理する画素に
   対応する画像データを、この画素を中心に１行おきに格
   納した画素のみを参照して画像処理することを特徴とし
   た請求項６記載の画像処理方法。
8. 【請求項８】 結像された画像を画像データに光電変換
   して出力する複数の画素にて構成されたイメージセンサ
   と、 このイメージセンサから偶数画素列からの画像データお
   よび奇数画素列からの画像データを読み出す画像列出力
   部と、 前記偶数画像列および奇数画像列からの画像データを格
   納し、前記偶数画像列の各偶数画素からの画像データを
   この偶数画素の周辺の偶数画素からの画像データを参照
   してそれぞれ画像処理するとともに、前記奇数画像列の
   各奇数画素からの画像データをこの奇数画素の周辺の奇
   数画素からの画像データを参照してそれぞれ画像処理す
   る画像処理マスクとを具備したことを特徴する画像処理
   装置。