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公開番号2024087384
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022202183
出願日2022-12-19
発明の名称画像処理モジュール
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類G06T 1/20 20060101AFI20240624BHJP(計算;計数)
要約【課題】フィルタ処理を行う際に、のりしろ部の画素の処理にかかる余計な時間を消費することなく、フィルタ処理の処理効率を向上する。
【解決手段】入力画像の画素のうち少なくともH×2N+2M+1画素の画素値を格納する遅延バッファと、(2M+1)×(2N+1)個の画素値を選択するフィルタ入力画素選択手段と、前記フィルタ入力画素選択手段で選択された画素値を用いて前記フィルタ処理を実行し、注目画素に対応した前記出力画素値を出力するフィルタ演算手段とを備えた画像処理モジュールにおいて、前記フィルタ入力画素選択手段は、前記入力画像外にある画素の画素値を補完して前記フィルタ処理手段に入力し、前記遅延バッファにH×2N+2M+1画素の画素値が格納された後、前記入力画像を1画素入力するごとに前記出力画素値を1画素ずつ出力する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
幅Ｈ画素の入力画像をラスタ順に１画素ずつ入力して、幅（２Ｍ＋１）画素×高さ（２Ｎ＋１）（Ｈ、Ｍ、Ｎは自然数）画素の画素値を入力し、中心画素を注目画素としてフィルタ処理を実行し、出力画素値を１画素ずつ出力する画像処理モジュールであって、
前記入力画像の画素のうち少なくともＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値を格納する遅延バッファと、
（２Ｍ＋１）×（２Ｎ＋１）個の画素値を選択する入力画素選択手段と、
前記入力画素選択手段で選択された画素値を用いて前記フィルタ処理を実行し、前記注目画素に対応した前記出力画素値を出力するフィルタ演算手段とを備え、
前記入力画素選択手段は、前記注目画素が前記入力画像の左端または右端からＭ画素内にある場合に、前記フィルタ演算手段に入力する（２Ｍ＋１）×（２Ｎ＋１）個の画素群のうち、前記入力画像内にある画素の画素値を前記遅延バッファから選択し、前記入力画像外にある画素の画素値を補完して前記フィルタ演算手段に入力し、前記遅延バッファにＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値が格納された後、前記入力画像を１画素入力するごとに前記出力画素値を１画素ずつ出力することを特徴とする画像処理モジュール。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
前記入力画素選択手段は、
前記入力画像の画素の座標を（Ｘ，Ｙ）（０≦Ｘ≦Ｈ－１，０≦Ｙ）とするとき、
前記注目画素の座標がＹ≧２ＭかつＭ≦Ｘ≦２Ｍ－１のとき、前記入力画像の左端から外にある画素の画素値を補完し、
前記注目画素の座標がＹ≧２Ｍ＋１かつ０≦Ｘ≦Ｍ－１のとき、前記入力画像の右端から外にある画素の画素値を補完する、
請求項１に記載に画像処理モジュール。
【請求項３】
前記入力画素選択手段は、
前記入力画像の左端から外にある画素の画素値として、前記入力画像の左端部の画素の画素値を、前記遅延バッファから選択して補完し、前記入力画像の右端から外にある画素の画素値として、前記入力画像の右端部の画素の画素値を、前記遅延バッファから選択して補完する、
請求項１または２に記載に画像処理モジュール。
【請求項４】
前記入力画素選択手段は、
前記入力画像の左端から外にある画素の画素値として、前記入力画像の左端部に対し鏡像位置にある前記入力画像内の画素値を選択して補完し、前記入力画像の右端から外にある画素の画素値として、前記入力画像の右端部に対し鏡像位置にある前記入力画像内の画素値を選択して補完する、
請求項１または２に記載に画像処理モジュール。
【請求項５】
前記入力画素選択手段は、
前記入力画像外にある画素の画素値として、所定の固定値を用いて補完する、
請求項１または２に記載に画像処理モジュール。
【請求項６】
高さＨラインの入力画像を縦ラスタ順に１画素ずつ入力して、幅（２Ｎ＋１）画素×高さ（２Ｍ＋１）（Ｈ、Ｍ、Ｎは自然数）画素の画素値を入力し、中心画素を注目画素としてフィルタ処理を実行し、出力画素値を１画素ずつ出力する画像処理モジュールであって、
前記入力画像の画素のうち少なくともＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値を格納する遅延バッファと、
（２Ｎ＋１）×（２Ｍ＋１）個の画素値を選択する入力画素選択手段と、
前記入力画素選択手段で選択された画素値を用いて前記フィルタ処理を実行し、前記注目画素に対応した前記出力画素値を出力するフィルタ演算手段とを備え、
前記入力画素選択手段は、前記注目画素が前記入力画像の左端または右端からＭ画素内にある場合に、前記フィルタ演算手段に入力する（２Ｎ＋１）×（２Ｍ＋１）個の画素群のうち、前記入力画像内にある画素の画素値を前記遅延バッファから選択し、前記入力画像外にある画素の画素値を補完して前記フィルタ演算手段に入力し、前記遅延バッファにＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値が格納された後、前記入力画像を１画素入力するごとに前記出力画素値を１画素ずつ出力することを特徴とする画像処理モジュール。
【請求項７】
前記入力画素選択手段は、
前記入力画像の画素の座標を（Ｘ，Ｙ）（０≦Ｘ，０≦Ｙ≦Ｈ－１）とするとき、
前記注目画素の座標がＸ≧２ＭかつＭ≦Ｙ≦２Ｍ－１のとき、前記入力画像の左端から外にある画素の画素値を補完し、
前記注目画素の座標がＸ≧２Ｍ＋１かつ０≦Ｙ≦Ｍ－１のとき、前記入力画像の右端から外にある画素の画素値を補完する、
請求項６に記載に画像処理モジュール。
【請求項８】
幅Ｈ画素の入力画像をラスタ順に１画素ずつ入力して、幅（２Ｍ＋１）画素×高さ（２Ｎ＋１）（Ｈ、Ｍ、Ｎは自然数）画素の画素値を入力し、中心画素を注目画素としてフィルタ処理を実行し、出力画素値を１画素ずつ出力する画像処理モジュールであって、前記入力画像の画素のうち少なくともＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値を格納する遅延バッファから、（２Ｍ＋１）×（２Ｎ＋１）個の画素値を選択して、選択された画素値を用いて前記フィルタ処理を実行し、前記注目画素に対応した前記出力画素値を出力する画像処理方法において、
前記入力画像の画素の座標を（Ｘ，Ｙ）（０≦Ｘ≦Ｈ－１，０≦Ｙ）とするとき、
前記注目画素の座標がＹ≧２ＭかつＭ≦Ｘ≦２Ｍ－１のとき、前記入力画像の左端から外にある画素の画素値を補完するステップと、
前記注目画素の座標がＹ≧２Ｍかつ２Ｍ≦Ｘ≦Ｈ－１のとき、前記入力画像内にある画素の画素値を選択するステップと、
前記注目画素の座標がＹ≧２Ｍ＋１かつ０≦Ｘ≦Ｍ－１のとき、前記入力画像の右端から外にある画素の画素値を補完し、前記遅延バッファにＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値が格納された後、前記入力画像を１画素入力するごとに前記出力画素値を１画素ずつ出力するステップと
を備えたことを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
高さＨラインの入力画像を縦ラスタ順に１画素ずつ入力して、幅（２Ｎ＋１）画素×高さ（２Ｍ＋１）（Ｈ、Ｍ、Ｎは自然数）画素の画素値を入力し、中心画素を注目画素としてフィルタ処理を実行し、出力画素値を１画素ずつ出力する画像処理モジュールであって、前記入力画像の画素のうち少なくともＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値を格納する遅延バッファから、（２Ｍ＋１）×（２Ｎ＋１）個の画素値を選択して、選択された画素値を用いて前記フィルタ処理を実行し、前記注目画素に対応した前記出力画素値を出力する画像処理方法において、
前記入力画像の画素の座標を（Ｘ，Ｙ）（０≦Ｘ，０≦Ｙ≦Ｈ－１）とするとき、
前記注目画素の座標がＸ≧２ＭかつＭ≦Ｙ≦２Ｍ－１のとき、前記入力画像の左端から外にある画素の画素値を補完するステップと、
前記注目画素の座標がＸ≧２Ｍかつ２Ｍ≦Ｙ≦Ｈ－１のとき、前記入力画像内にある画素の画素値を選択するステップと、
前記注目画素の座標がＸ≧２Ｍ＋１かつ０≦Ｙ≦Ｍ－１のとき、前記入力画像の右端から外にある画素の画素値を補完し、前記遅延バッファにＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値が格納された後、前記入力画像を１画素入力するごとに前記出力画素値を１画素ずつ出力するステップと
を備えたことを特徴とする画像処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、入力画像のフィルタ処理をハードウェアで行う画像処理モジュールに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
画像処理において、ある注目画素を中心として、その注目画素および周辺画素を参照し、その注目画素の画素値を更新する処理をフィルタ処理という。画像信号をフィルタ処理する場合、画像データは領域が有限であり、画像の左右端などの端点の処理においては、従来から様々な課題があった。図１に示すように、注目画素が入力画像の上下左右端付近にある場合には、フィルタ処理に必要な入力画素の一部が、斜線部として示すように入力画像の外側になってしまう。従って、フィルタ処理に必要なデータが不足するため、正しい処理を行うことができない。この斜線部のように、フィルタ処理の範囲にある画素のうち、入力画像の外側にある画素を、以降「のりしろ」と呼称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－３４８２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、特許文献１には、のりしろ部の画素を補間してフィルタ処理を行うことが開示されている。しかしながら、この方法では、補完されたのりしろ部の画素を入力する時間が必要であり、フィルタ処理の処理効率が低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一実施態様は、幅Ｈ画素の入力画像をラスタ順に１画素ずつ入力して、幅（２Ｍ＋１）画素×高さ（２Ｎ＋１）（Ｈ、Ｍ、Ｎは自然数）画素の画素値を入力し、中心画素を注目画素としてフィルタ処理を実行し、出力画素値を１画素ずつ出力する画像処理モジュールであって、前記入力画像の画素のうち少なくともＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値を格納する遅延バッファと、（２Ｍ＋１）×（２Ｎ＋１）個の画素値を選択するフィルタ入力画素選択手段と、前記フィルタ入力画素選択手段で選択された画素値を用いて前記フィルタ処理を実行し、前記注目画素に対応した前記出力画素値を出力するフィルタ演算手段とを備え、前記フィルタ入力画素選択手段は、前記注目画素が前記入力画像の左端または右端からＭ画素内にある場合に、前記フィルタ演算手段に入力する（２Ｍ＋１）×（２Ｎ＋１）個の画素群のうち、前記入力画像内にある画素の画素値を前記遅延バッファから選択し、前記入力画像外にある画素の画素値を補完して前記フィルタ処理手段に入力し、前記遅延バッファにＨ×２Ｎ＋２Ｍ＋１画素の画素値が格納された後、前記入力画像を１画素入力するごとに前記出力画素値を１画素ずつ出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、のりしろ部の画素値を補完するフィルタ処理の実行において、のりしろ部の画素の処理にかかる余計な時間を消費することなく、フィルタ処理の処理効率を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
入力画像に対するフィルタ処理における「のりしろ」を示す図である。
一般的なフィルタ処理モジュールの構成を示す図である。
一般的なフィルタ処理において、入力画像と出力画像のサイズの関係を示す図である。
のりしろ部の画素を補完しない場合のフィルタ処理の入力と処理実行のタイミングを示す図である。
端点延長手段を適用したフィルタ処理モジュールの構成を示す図である。
のりしろ部の画素値を補完する手法について説明する図である。
のりしろ部の画素値を補完する場合のフィルタ処理の入力と処理実行のタイミングを示す図である。
本開示の一実施形態にかかる画像処理モジュールを内蔵する複写機の構成を示すブロック図である。
本実施形態の画像処理モジュールの構成を示す図である。
本実施形態におけるフィルタ処理の入力と処理実行のタイミングを示す図である。
入力画像を複数のバンドに分割してフィルタ処理を行う場合の「のりしろ」の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について詳細に説明する。最初に、一般的な入力画像のフィルタ処理の概要を説明する。
【０００９】
図２に、一般的なフィルタ処理モジュールの構成を示す。フィルタ処理モジュール３０は、遅延バッファ３０１、フィルタ入力画素選択部３０２、およびフィルタ演算部３０３の各サブモジュールから構成される。注目画素を中心として、ライン方向（Ｘ軸方向）に２Ｍ＋１画素、カラム方向（Ｙ軸方向）に２Ｍ＋１画素の計（２Ｍ＋１）×（２Ｍ＋１）画素（Ｍは自然数）を、フィルタ処理の対象範囲として参照する例を説明する。
【００１０】
遅延バッファ３０１は、フィルタ処理モジュール３０に、ラスタ順に入力される各画素値を一時的に格納するサブモジュールであり、フリップフロップ回路、レジスタ、またはメモリなどで構成される。遅延バッファ３０１には、例えば、図３（ａ）に示す入力画像の画像データが入力される。
（【００１１】以降は省略されています）

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