[发明专利]图像处理装置、图像形成装置和图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够防止由滤波处理所引起的画质下降的图像处理方法和图像处理装置，以及包括该图像处理装置的图像形成装置。

背景技术

在由扫描仪或数码相机等图像输入装置输入图像，到由显示器或打印机等图像输出装置输出图像之间，对输入的图像数据组合实施多种图像处理。作为扫描仪或数码相机等光学输入设备的摄像元件，使用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)影像传感器、CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor：互补金属氧化膜半导体)影像传感器、CIS(Contact Image Sensor：接触型影像传感器)等。而且，在扫描仪或数码相机等中，是将通过透镜而聚集的光，由摄像元件经光电变换而变换为电信号，并对电信号进行A/D变换处理得到摄影图像作为数字数据之后，在数字数据上实施图像处理，变换为与图像输出装置相合的形式输出。

例如，以设置有作为图像输入装置的以一维CCD传感器作为摄像元件使用的扫描仪、和作为图像输出装置的喷墨方式或激光方式的打印机的、被称为多功能打印机或数码复印机的装置为例，如日本专利第3472479号公报所记载，在将扫描仪所读取的原稿的摄影图像输出到打印机为止的期间，实施多种图像处理。一般地，在使用输入的摄影图像进行图像处理的情况下，例如，实施能见度校正处理和滤波处理等。

能见度校正处理是为了使摄影图像的数字数据值与人的视觉特性相合而进行。通过摄影元件和A/D变换处理的图像的变换特性，通常是线性特性，数字数据值随着对摄像元件的光亮增加而成比例地增加。与此相对，已知人的视觉特性是对于入射光线的光量具有对数的特性。因此，能见度校正处理是以通过将A/D变换后的数字数据值变换为与人的视觉特性相合的数字数据值，由此使后面的图像处理能够容易地进行为目的而实施。滤波处理以各种目的实施，作为一个例子，列举由光学输入设备使用的光学透镜的MTF(Modulation Transfer Function：调制传递函数)特性来改善摄影图像的空间频率特性劣化的目的，一般地，对于摄影图像，将进行过能见度校正后的数字数据作为输入图像。例如，在日本专利特开昭61-157169号公报中，公开有将对图像的边缘增强处理结果与平滑(smoothing)结果由边缘判定结果进行混合的空间滤波处理。而且，在日本专利特开平10-271340号公报中，公开有将对图像的滤波运算结果与原图像按照从对比度计算的混合比进行混合的图像滤波器。而且，在日本专利特开平7-288768号公报中，公开有使用对象像素与周围像素的像素差值进行平滑处理的内容切换的图像滤波器。

在从光学输入设备输出的摄影图像的数字数据中，包含有噪音。该噪音有摄影元件所引起的，也有A/D变换处理所引起的。摄影元件所引起的噪音大体可以分为：依存于输出电信号的噪音(光量依存噪音)，和不依存于输出电信号的噪音(非光量依存噪音)。此外，A/D变换处理所引起的噪音，基本上不依存于数字输出值。

光量依存噪音是由光电变换的电子数的偏差所引起，与光量的1/2次方成比例。光量非依存噪音与A/D变换处理所引起的噪音是由放大电路的随机噪音、摄影元件的元件间偏差或A/D变换器的变换误差等产生。一般地从成本上讲，由于随机噪音的降低对策存在极限，所以作为合计噪音量，不依存于数字值的随机噪音的大小起到支配作用。结果是，在摄影图像的数字数据中，在数据值的全部区域重叠相同程度的噪音量。

如上所述，能见度校正处理对摄影图像的数字数据值进行非线性变换。图1是表示现有的能见度校正处理的输入值与输出值的关系的一个例子的说明图。在图1中，横轴表示输入值，纵轴表示输出值。由0～1023的值所表现的10位值的R(红)、G(绿)、B(蓝)数字数据(输入值)变换为由0～255的值所表现的R、G、B各8位值输出。如图1所示，RGB数字数据低的区域、即高浓度部(暗部)，与RGB数字数据高的区域、即低浓度部(亮部)相比，输出值的变化相对于输入值的变化大。