JP2001086328A

JP2001086328A - 画像処理方法及び画像処理装置

Info

Publication number: JP2001086328A
Application number: JP25720699A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Konishi; 陽介小西; Toshiaki Morita; 敏昭森田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】入力される多値画像データを複数の二値化画
像に分割し、各々の二値化画像における矩形情報から簡
便にかつ迅速に文字・写真・網点の各領域に分割するこ
とができるようにする。【解決手段】画像処理装置１０の領域分離処理部１９
を、多値画像データより複数の二値化画像を生成するた
めの複数の閾値を設定する閾値設定手段２３と、この閾
値設定手段２３を基に生成された二値化画像より矩形情
報を抽出するための矩形情報抽出手段２６と、この矩形
情報抽出手段２６にて抽出された矩形情報の比較を行う
ための矩形情報比較手段２７とで構成する。多値画像デ
ータに二値化処理を施すことにより複数のプレーンに分
割し、各々のプレーンにおいて画像の矩形情報を抽出す
るとともに、矩形情報の特徴量を基に画像の種別を判定
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、例えばデジタルカ
ラー複写機やファクシミリなどの画像形成装置ににおけ
る画像処理方法及び画像処理装置に関し、更に詳しく
は、文字・写真・網点が混在する画像を対象として、画
像の文字・写真・網点の各領域の領域分離を行うように
した画像処理方法及び画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＯＡ機器のデジタル化に急速の進
展が見られると同時に、カラー画像出力の需要の増加
で、デジタルカラー複写機やカラーレーザプリンタなど
が広く一般に普及してきている。また、このような画像
形成装置における画像処理は、高画質化や高機能化を実
現する上で最も重要であり、特に、文字・写真・網点が
混在する画像が入力される場合、画像の文字・写真・網
点の各領域では、画像特性がそれぞれ異なっているため
に、各画像領域を分離してそれぞれに適切な処理を施す
ことにより、入力画像を忠実に再現することが必要であ
る。

【０００３】従来、この種の画像処理、特に、画像の文
字・写真・網点の各領域での領域分離を行う画像処理手
段としては、例えば特開平９−１１４９２３号公報（先
行技術１）に開示されているように、同一の二値化画像
データに対して、異なったパラメータを設定する異なったアルゴリズムを使用するこれらの異なったパラメータ及びアルゴリズムを組み
合わせて処理することにより領域分離を行う。また、これらの処理を複数
の閾値により得られるそれぞれの二値化画像データに対
しても行う。このことにより、複数の領域分離結果を得
て、その中からユーザが最も正解に近いと判断されたも
のを選択し、それを領域分離結果とする方法が提案され
ている。

【０００４】さらに、特開平５−１２８３０６号公報
（先行技術２）には、二値化画像を作成した後、画像を
縮小し、この縮小画像において領域内黒画素数や外接矩
形の縦横比と厚さ、及び領域の矩形度と厚さなどを求
め、それらを所定の閾値と比較することにより、文字
（列）・図形・写真・表及びフィールドセパレータの判
別を行う方法が提案されている。また、縮小画像におい
て、文字（列）とフィールドセパレータの接触領域は、
接触領域分離及び属性判別処理により原画像に戻してか
ら領域分割して判別する方法も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た先行技術１に記載の画像処理における領域分離手段に
あっては、複数の領域分離結果の中からユーザが最も正
解に近いと判断されたものを選択していることから、正
解率を上げるには、それだけ多くの結果を得なければな
らず、そのため、複数の領域分離のアルゴリズムが必要
になるばかりでなく、それぞれの二値化画像データに領
域分離処理を行うために、処理時間が増加するという問
題がある。

【０００６】また、先行技術２に記載のものでは、領域
分離を行う際に、分割された領域内の黒画素数や外接矩
形の縦横比と厚さ、及び領域の矩形度と厚さなどの多く
の情報を求める必要があり、これによって、処理が煩雑
になるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記した事情に鑑みてなされた
もので、入力される多値画像データを複数の二値化画像
に分割し、各々の二値化画像における矩形情報から簡便
にかつ迅速に文字・写真・網点の各領域に分割すること
ができるようにした画像処理方法及び画像処理装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、第１の発明である画像処理方法は、入力された
多値化画像データに対して複数の閾値を設定し、それぞ
れの閾値で多値化画像データを二値化して複数のプレー
ンに分割し、各々のプレーン毎に矩形情報の抽出を行
い、抽出された矩形情報を比較して画像の種別ごとに領
域分離を行うことを特徴とする。

【０００９】第２の発明である画像処理方法は、各々の
プレーン間での前記矩形情報の相関関係に基づいて画像
の種別を判定することを特徴とする。

【００１０】第３の発明である画像処理装置は、多値画
像データより複数の二値化画像を生成するための複数の
閾値を設定する閾値設定手段と、該閾値設定手段により
設定された閾値により多値画像データに対し二値化処理
を行って複数のプレーンに分割する二値化処理手段と、
各々のプレーン毎に矩形情報を抽出するための矩形情報
抽出手段と、抽出された矩形情報を比較して、画像の種
別ごとに領域分離を行う矩形情報比較手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１１】本発明においては、複数の閾値で多値化画
像データを二値化処理し、その結果として多値化画像デ
ータが複数のプレーンに分割される。そして、各々のプ
レーン毎に矩形情報の抽出を行う。ここで、矩形情報と
は、矩形の座標・大きさ・数・ピッチ等である。これら
を比較して画像の種別、すなわち文字領域・網点領域・
写真領域等の領域ごとに分離を行う。このとき、特に、
各々のプレーン間での前記矩形情報の相関関係に基づい
て画像の種別を判定すれば、文字・網点領域と写真領域
との識別が可能となる。こうして、複数の閾値から矩形
情報を求めるので、従来より処理量が少なくてすみ、文
字・写真・網点等の各領域を簡便にかつ迅速に分割する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の画像
処理装置が適用される画像形成装置としてのデジタルカ
ラー複写機を示す全体構成図である。図１に示すよう
に、この画像形成装置本体１００の内部には、カラー画
像入力装置１１０及びカラー画像出力装置２１０が配置
されているとともに、その上面には、原稿台１１１が図
示しない操作パネルと共に設けられている。

【００１３】この原稿台１１１の上面には、両面自動原
稿送り装置（ＲＡＤＦ：ReversingAutomatic Document
Feeder）１１２が搭載され、この両面自動原稿送り装置
１１２は、原稿台１１１の原稿載置面に対して所定の位
置関係をもって開閉可能に支持されている。

【００１４】両面自動原稿送り装置１１２は、セットさ
れる原稿を、原稿台１１１の原稿載置面上の所定位置に
おいて、その原稿の一方の面が、例えばスキャナ部より
構成されたカラー画像入力装置１１０に対向するように
搬送する。そして、カラー画像入力装置１１０にて原稿
の一方の面についての画像読み取りが終了した後、原稿
の他方の面が原稿台１１１の原稿載置面上の所定位置に
おいてカラー画像入力装置１１０に対向するように、原
稿を表裏反転させて原稿台１１１の原稿載置面上に向け
て搬送する。カラー画像入力装置１１０にて原稿の他方
の面についての画像読み取りが再び行われ、このような
一枚の原稿についての両面の画像読み取りが終了した
後、その原稿は外部に排出され、次の原稿についての両
面搬送動作を実行する。この場合、両面自動原稿送り装
置１１２による原稿の搬送及び表裏反転の動作は、画像
形成装置本体１００の駆動動作に関連させて制御される
ようになっている。

【００１５】原稿台１１１の原稿載置面上の原稿のカラ
ー画像を読み取るカラー画像入力装置１１０のスキャナ
部は、原稿台１１１の原稿載置面の下方に配置されて平
行に往復移動する第１及び第２の走査ユニット１１３，
１１４と、光学レンズ１１５と、光電変換素子からなる
ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃ
ｅ）ラインセンサ１１６とで構成されている。

【００１６】スキャナ部を構成する第１の走査ユニット
１１３は、原稿画像表面を露光する露光ランプ１１７
と、この露光ランプ１１７の露光による原稿からの反射
光像Ｌを所定の方向に向かって偏向させるための第１の
ミラー１１８ａとを有する。第１の走査ユニット１１３
は、原稿台１１１の原稿載置面の下面に対して一定の距
離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動制御さ
れるようになっている。また、第２の走査ユニット１１
４は、第１の走査ユニット１１３の第１のミラー１１８
ａにより偏向された原稿からの反射光像Ｌを更に所定の
方向に向かって偏向させるための第２のミラー１１８ｂ
及び第３のミラー１１８ｃを有する。そして、第１の走
査ユニット１１３と一定の速度関係を保って平行に往復
移動制御されるようになっている。

【００１７】光学レンズ１１５は、第２の走査ユニット
１１４の第３のミラー１１８ｃにより偏向された原稿か
らの反射光像Ｌを縮小し、この縮小された光像をＣＣＤ
ラインセンサ１１６上の所定位置に結像させるようにな
っている。

【００１８】ＣＣＤラインセンサ１１６は、白黒画像あ
るいはカラー画像を読み取って、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・
Ｂ（青）の各色成分に色分解したラインデータを出力す
ることのできる３ラインのカラーＣＣＤからなり、光学
レンズ１１５により結像された光像を順次光電変換して
電気信号にして出力するようになっているものである。
このように電気信号に変換された原稿画像情報は、後述
する画像処理装置１０に転送されて所定の画像データ処
理が施されるようになっている。

【００１９】一方、カラー画像出力装置２１０には、画
像形成装置本体１００の内底部に配置された給紙機構２
１１から記録媒体としての用紙Ｐが搬送される。この給
紙機構２１１は、用紙トレイ２１１ａ内に積載収容され
た用紙Ｐをピックアップローラ２１１ｂにより一枚づつ
分離して搬送ローラ対２１１ｃを介してレジストローラ
対２１２に搬送する。このレジストローラ対２１２によ
り給紙タイミングが制御されてカラー画像出力装置２１
０の下方に配置した転写搬送ベルト機構２１３の上流側
に搬送し得るようになっている。

【００２０】転写搬送ベルト機構２１３は、駆動ローラ
２１４と従動ローラ２１５との間に略平行に延びるよう
に張架された用紙搬送路を形成する転写搬送ベルト２１
６に給紙機構２１１からの用紙Ｐを静電吸着させて担持
することにより搬送方向Ｚに搬送するような構成を有す
る。さらに、転写搬送ベルト２１６の下側には、パター
ン画像検出ユニット２３２が近接されて配置されてい
る。

【００２１】また、転写搬送ベルト機構２１３の下流側
には、定着装置２１７が配置されている。この定着装置
２１７は、一対の定着ローラ２１７ａ，２１７ｂを有す
る。これら定着ローラ２１７ａ，２１７ｂ間のニップ部
に後述する画像形成部Ｐａ〜Ｐｄによりトナー像が順次
転写形成された用紙Ｐを通過させる。用紙Ｐ上にトナー
像を定着させるようになっている。

【００２２】そして、定着装置２１７を通過した定着後
の用紙Ｐは、切換えゲート２１８に向け搬送される。こ
の切換えゲート２１８は、定着後の用紙Ｐを排紙ローラ
２１９を介して排紙トレイ２２０上にそのまま排出する
搬送経路と、定着後の用紙Ｐをカラー画像出力装置２１
０に再給紙するスイッチバック搬送経路２２１との間で
選択的に切換え制御されるようになっている。切換えゲ
ート２１８の切り換えによりスイッチバック搬送経路２
２１上に搬送された用紙Ｐは、表裏反転されてカラー画
像出力装置２１０の画像形成のタイミングに合わせて画
像形成部Ｐａ〜Ｐｄに再給紙され、これにより、両面複
写を可能にしている。

【００２３】上記した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、転写搬
送ベルト２１６の上方に近接させて第１の画像形成部Ｐ
ａ・第２の画像形成部Ｐｂ・第３の画像形成部Ｐｃ及び
第４の画像形成部Ｐｄを用紙搬送路の上流側から順に並
列されて配置することにより形成されている。

【００２４】各々の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、実質的に
は同一の構成を有し、矢印Ｆ方向に回転駆動される像担
持体としての感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２
ｃ，２２２ｄを含む。各々の感光体ドラム２２２ａ〜２
２２ｄの周囲には、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの
表面を一様に帯電させる帯電器２２３ａ，２２３ｂ，２
２３ｃ，２２３ｄと、各々の帯電器２２３ａ〜２２３ｄ
により帯電された感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に
形成される静電潜像をそれぞれ現像する現像装置２２４
ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２４４ｄと、各々の現像装置
２２４ａ〜２４４ｄにより現像された感光体ドラム２２
２ａ〜２２２ｄ上のトナー像をそれぞれ用紙Ｐに転写す
る転写部材２２５ａ，２２５ｂ，２２５ｃ，２２５ｄ
と、転写後の感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの表面に
残留する残留トナーを除去するクリーニング装置２２６
ａ，２２６ｂ，２２６ｃ，２２６ｄとが回転方向に沿っ
て順次配置されている。

【００２５】また、各々の感光体ドラム２２２ａ〜２２
２ｄの上方には、レーザビームスキャナユニット２２７
ａ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄがそれぞれ配置され
ている。各々のレーザビームスキャナユニット２２７ａ
〜２２７ｄは、後述する画像処理装置１０からの画像デ
ータに応じて変調された光を発する半導体レーザ素子
（図示せず）からのレーザビームを、各々のポリゴンミ
ラー２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄによって
主走査方向に偏向させるようになっているものである。

【００２６】そして、このように各々のポリゴンミラー
２４０ａ〜２４０ｄにより偏向されたレーザビームは、
各々のｆθレンズ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃ，２４
１ｄと、偏向ミラー２４２ａ，２４２ｂ，２４２ｃ，２
４２ｄ及び偏向ミラー２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，
２４３ｄなどによって、各々の感光体ドラム２２２ａ〜
２２２ｄの表面に結像させる。

【００２７】さらに、各々のレーザビームスキャナユニ
ット２２７ａ〜２２７ｄには、後述する画像処理装置１
０からのカラー原稿画像の黒色成分の像、シアン色成分
の像、マゼンタ色成分の像及びイエロー色成分の像に対
応する画素信号がそれぞれ入力される。これにより、色
変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が、各々の
感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成されるように
なっている。

【００２８】そして、各々の感光体ドラム２２２ａ〜２
２２ｄ上に形成された原稿画像情報に対応する静電潜像
は、カラー画像出力装置２１０にて各々の現像装置２２
４ａ〜２４４ｄにそれぞれ収容された黒色のトナー、シ
アン色のトナー、マゼンタ色のトナー及びイエロー色の
トナーによる現像を施すことにより、トナー像として再
現されるようになっている。

【００２９】一方、給紙機構２１１のレジストローラ対
２１２と画像形成部の上流側に配置された第１の画像形
成部Ｐａとの間には、用紙吸着用帯電器２２８が設けら
れている。この用紙吸着用帯電器２２８は、転写搬送ベ
ルト２１６の表面を帯電させることにより、給紙機構２
１１からレジストローラ対２１２を介して給紙される用
紙Ｐを転写搬送ベルト２１６上に静電吸着させて担持さ
せた状態で第１の画像形成部Ｐａから第４の画像形成部
Ｐｄまで通過する間に亘って紙ズレを発生させることな
く安定して確実に搬送させるようになっている。

【００３０】そしてまた、画像形成部の下流側に配置さ
れた第４の画像形成部Ｐｄと定着装置２１７との間に
は、除電用放電器２２９が転写搬送ベルト２１６を駆動
する駆動ローラ２１４のほぼ真上に設けられている。こ
の除電用放電器２２９は、転写搬送ベルト２１６に交流
電圧を印加することにより、用紙吸着用帯電器２２８に
より帯電された転写搬送ベルト２１６上に静電吸着され
ている用紙Ｐを、転写搬送ベルト２１６から容易に分離
可能にしている。

【００３１】すなわち、上記したようなデジタルカラー
画像形成装置は、まず、用紙Ｐとしてカットシート状の
紙を使用し、このカットシート状の用紙Ｐを給紙機構２
１１の給紙カセット２１１ａ内に積載収容する。そし
て、画像形成装置本体１００の複写操作により、用紙Ｐ
が給紙カセット２１１ａから一枚づつピックアップされ
て給紙搬送経路内に搬送されると、その用紙Ｐの先端部
がセンサ（図示せず）により検知され、このセンサから
出力される検知信号に基づいてレジストローラ対２１２
が作動し、用紙Ｐを画像形成部の手前で一旦停止させ
る。画像形成部の手前で一旦停止させた用紙Ｐは、カラ
ー画像出力装置２１０による画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのタ
イミングに合わせて用紙吸着用帯電器２２８により予め
帯電された転写搬送ベルト２１６上に送られる。転写搬
送ベルト２１６上に静電吸着させることにより、各々の
画像形成部Ｐａ〜Ｐｄを通過する間に亘って安定した搬
送が行われるようになっている。

【００３２】各々の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいては、
各々の感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に原稿画像情
報に対応する各色のトナー像が形成される。これら各々
のトナー像は、転写搬送ベルト２１６により静電吸着さ
れて搬送される用紙Ｐの支持面上に第１の画像形成部Ｐ
ａから第４の画像形成部Ｐｄへと順に重ね合わされて転
写されるようになっている。

【００３３】そして、最終の第４の画像形成部Ｐｄによ
るトナー像の転写が完了すると、用紙Ｐは、その先端部
から順に除電用放電器２２９により転写搬送ベルト２１
６上から剥離され、定着装置２１７へと導かれるように
なっている。定着装置２１７による定着後の用紙Ｐは、
排紙ローラ２１９を介して排紙トレイ２２０上に排出さ
れ積載される。このとき、用紙Ｐへの複写が両面複写の
場合には、定着後の用紙Ｐは、切換えゲート２１８を介
してスイッチバック搬送経路２２１へ搬送され、表裏反
転される。そして、カラー画像出力装置２１０の画像形
成のタイミングに合わせて画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに再給
紙され、これにより、両面複写が行われる。

【００３４】なお、上記したデジタルカラー画像形成装
置の実施形態では、レーザビームスキャナユニット２２
７ａ〜２２７ｄによってレーザビームを走査して露光す
ることにより、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上への
光書き込みを行うようにしたが、レーザビームスキャナ
ユニットに代えて発光ダイオードアレイと結像レンズア
レイからなるＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッドな
どの書き込み光学系を用いても良い。このようなＬＥＤ
ヘッドは、レーザビームスキャナユニットに比べて小型
で、可動部分がなく、しかも、無音であるために、複数
個の光書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデ
ジタルカラー画像形成装置などに好適である。

【００３５】図２は、画像処理装置を示すブロック図で
ある。この画像処理装置１０は、画像形成装置本体１０
０の原稿台１１１に載置された原稿画像からの反射光像
Ｌをカラー画像入力装置１１０のＣＣＤラインセンサ１
１６により読み取る第１の表色系のＲＧＢ（Ｒ：赤、
Ｇ：緑、Ｂ：青）のアナログ信号が入力されてデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部１
１を有する。そして、このＡ／Ｄ変換部１１により変換
されたＲＧＢの画像信号は、シェーディング補正部１２
に送られる。このシェーディング補正部１２は、カラー
画像入力装置１１０の照明系、結像系、撮像系で生じる
各種の歪みを取り除くための補正処理を行うようになっ
ている。

【００３６】シェーディング補正部１２による補正処理
後のＲＧＢの画像信号は、入力階調補正部１３に送られ
る。この入力階調補正部１３は、ＲＧＢの反射率信号
を、カラーバランスを整えると同時に、例えば濃度信号
など画像処理システム上において扱い易い信号に変換す
る補正処理を施すようになっている。

【００３７】入力階調補正部１３により補正されたＲＧ
Ｂの画像信号は、色補正部１４に送られる。この色補正
部１４は、色再現の忠実化を実現する第２の表色系のＣ
ＭＹ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー）の画
像信号に変換するとともに、不要吸収成分を含むＣＭＹ
色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除くための補正
処理を行うようになっている。

【００３８】色補正部１４による色補正後のＣＭＹの画
像信号は、黒生成／下色除去部１５に送られる。この黒
生成／下色除去部１５は、色補正後のＣＭＹの３色の画
像信号から黒色（Ｋ）の画像信号を生成する。そして、
この黒生成で得られたＫ信号を元のＣＭＹ信号から差し
引いて新たなＣＭＹの画像信号に生成するための処理を
行うようになっている。この新たなＣＭＹの３色の画像
信号は、ＣＭＹＫの４色の画像信号に変換される。

【００３９】黒生成／下色除去部１５で処理され変換さ
れたＣＭＹＫの画像信号は、空間フィルタ処理部１６に
送られる。この空間フィルタ処理部１６は、ＣＭＹＫの
画像信号に対して空間周波数特性を補正するためのデジ
タルフィルタによる空間フィルタ処理を行うことによ
り、出力画像のボヤケや粒状性劣化を防止するようにし
ている。

【００４０】空間フィルタ処理部１６で処理されたＣＭ
ＹＫの画像信号は、出力階調補正部１７に送られる。こ
の出力階調補正部１７は、例えば濃度信号などの信号を
カラー画像出力装置２１０の特性値である網点面積率に
変換するための出力階調補正処理を行うようになってい
る。

【００４１】出力階調補正部１７で補正処理されたＣＭ
ＹＫの画像信号は、階調再現処理部１８に送られる。こ
の階調再現処理部１８は、最終的に画像を画素に分割し
てそれぞれの階調を再現するための階調再現処理（中間
調生成処理）を行うようになっている。

【００４２】また、上記した色補正部１４により色補正
処理されるＣＭＹの画像信号において、色補正処理後、
領域分離処理部１９に送られる。この領域分離処理部１
９は、画像の文字・写真・網点の各画像領域を分離して
それぞれに適切な処理を施すことにより、入力画像を忠
実に再現する。領域分離処理部１９により「文字」、例
えば「黒文字（場合によっては色文字を含む）」として
判別され抽出された画像領域に関しては、空間フィルタ
処理部１６での鮮鋭度強調処理において高域周波数の強
調量が大きくされる。同時に階調再現処理部１８におい
ては、高域周波数再現に適した高解像のスクリーンでの
二値化または多値化処理を選択するようになっている。
また、領域分離処理部１９により「写真」と判別された
画像領域に関しては、空間フィルタ処理部１６におい
て、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ
処理が施されると同時に、階調再現処理部１８では、階
調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化
処理が行われるようになっている。

【００４３】このように、上記したような画像処理装置
１０により各処理が施された画像データは、一旦、図示
しない記憶部に格納されるようになっている。そして、
この記憶部から所定のタイミングで画像データを読み出
してカラー画像出力装置２１０に入力され、その入力さ
れた画像データを記録媒体としての用紙Ｐ上に出力する
ようになっている。ところで、このような画像出力装置
２１０は、上記した電子写真方式を用いた画像形成装置
に限らず、インクジェット方式を用いたカラー画像形成
装置等にも用いられることは云うまでもない。

【００４４】領域分離処理部１９は、図３に示すよう
に、画像データ記憶部２１、ヒストグラム作成部２２、
閾値設定部（閾値設定手段）２３、閾値記憶部２４、二
値化処理部（二値化処理手段）２５、矩形座標抽出部
（矩形情報抽出手段）２６、矩形座標比較部（矩形情報
比較手段）２７及び矩形座標データ記憶部２８より構成
されて、画像処理装置１０の各処理部よりアクセスされ
るようになっている。

【００４５】すなわち、領域分離処理部１９は、画像デ
ータ記憶部２１に色補正部１４から入力された多値化画
像データを格納する。ヒストグラム作成部２２は、画像
データ記憶部２１に格納された多値化画像データを読み
出して、濃度分布ヒストグラムの作成を行うものであ
る。この濃度分布ヒストグラムを基に閾値設定部２３に
て複数の閾値の設定が行われるとともに、それらの閾値
は、閾値記憶部２４に格納される。

【００４６】そして、画像データ記憶部２１に格納され
た多値化画像データ及び閾値記憶部２４に格納された閾
値は、二値化処理部２５にそれぞれ順次読み出されて入
力画像データの二値化処理が行われる。このようにして
二値化処理された画像は、画像データ記憶部２１にそれ
ぞれ格納される。

【００４７】矩形座標抽出部２６は、画像データ記憶部
２１に格納された全ての二値化画像に対して矩形座標
（矩形情報）の抽出処理を行うものである。このような
抽出処理により求められた二値化画像の矩形座標は、各
画像毎に矩形座標データ記憶部２８に格納される。

【００４８】矩形座標比較部２７は、矩形座標データ記
憶部２８に格納された各画像の矩形座標を用いて領域分
離処理を施すとともに、画像の文字・写真・網点の各領
域毎の矩形座標は、領域分離結果として矩形座標データ
記憶部２８に格納される。このような矩形座標データ記
憶部２８に格納された領域分離結果は、図２に示すよう
に、黒生成／下色除去部１５、空間フィルタ処理部１
６、出力階調補正部１７及び階調再現処理部１８にそれ
ぞれ出力される。

【００４９】次に、上記した本発明に係る画像処理装置
による画像の領域分離処理を図４に示すフローチャート
に基づいて説明する。この場合、本発明の実施形態で
は、多値化画像データの階調を２５６階調とする。

【００５０】まず、画像データ記憶部２１に格納された
多値化画像データを読み出し、ヒストグラム作成部２２
により、例えば図５に示すような濃度分布ヒストグラム
の作成を行い（ステップＳ１：以下、Ｓ１と略記す
る）、このような濃度分布ヒストグラムの作成により、
多値化画像データを複数のプレーンに分割するための閾
値ＴＨｐが設定される（Ｓ２）。ところで、このような
閾値ＴＨｐの設定は、図５に示すように、濃度分布ヒス
トグラムの極小値１，２，３・・・・ｎ−１，ｎとなる
濃度値を選択することにより行う方法があるが、多値化
画像データにおいては、濃度分布ヒストグラムを作成し
た場合、明瞭な極小値が存在しないことがある。このよ
うな場合には、濃度値を等間隔で区切るようにして閾値
ＴＨｐを設定しても良い。

【００５１】次いで、このように設定された閾値ＴＨｐ
の数が所定値以上か否かの判断を行い（Ｓ３）、閾値Ｔ
Ｈｐの数が所定値以下の場合には、閾値ＴＨｐの数を増
加する処理が行われる（Ｓ４）。この閾値ＴＨｐの数の
増加処理としては、例えば濃度分布ヒストグラムより極
小値を基に設定される閾値ＴＨｐ間の濃度を等間隔に区
切り、必要数の閾値ＴＨｐを設定することにより行われ
る。この場合、閾値ＴＨｐの数は、多ければ多い程、よ
り詳細な処理を施すことが可能であるが、これにより、
処理時間も長くなるために、必要最小限の値、例えば
「８」程度の値に設定することが好ましい。また、閾値
ＴＨｐの数を設定するには、事前に種々の画像に処理を
施し、その結果を基に設定したり、あるいは、明確な領
域分離結果が得られない場合は、閾値ＴＨｐの数を増し
て再度処理を行うようにしても良い。この場合には、入
力された多値化画像データ、あるいは、多値化画像デー
タから下地除去が行われた画像データが二値化画像とし
て含まれるように、閾値ＴＨｐを設定しておく。

【００５２】このようにして複数の閾値ＴＨｐが設定さ
れると、各々の閾値ＴＨｐは、閾値記憶部２４に格納さ
れる（Ｓ５）。そして、画像データ記憶部２１より多値
化画像データ及び閾値記憶部２４より最初の閾値ＴＨｐ
をそれぞれ読み出して、その最初の閾値ＴＨｐを用いて
二値化画像を二値化処理部２５により作成し（Ｓ６）、
その結果を画像データ記憶部２１に格納する。

【００５３】このような二値化画像の作成は、設定され
た各々の閾値ＴＨｐの全てに対して行われ、閾値ＴＨｐ
の数がＫ個の場合、その二値化処理回数Ｌ（Ｌの初期値
は０に設定されている）が終了（Ｌ＝Ｋ）しているか否
かの判定が行われる（Ｓ７）。そして、処理が終了して
いなければ、Ｓ８において、処理回数Ｌの値を１回増加
させることにより（Ｌ＝Ｌ＋１）、Ｓ６に戻り二値化処
理が繰り返し行われる。二値化処理が終了すると、入力
された多値化画像データは、複数のプレーンに分割され
たデータとなり、このように各々の閾値ＴＨｐにより分
割された各々のプレーンは、各プレーン毎に矩形座標抽
出部２６に読み出されて、各プレーン毎の矩形座標の抽
出処理が行われるとともに（Ｓ９）、各プレーンの矩形
座標は、矩形座標データ記憶部２８に格納される（Ｓ１
０）。

【００５４】ところで、このような多値化画像データの
矩形座標の抽出は、例えば平成９年１月９日付けで登録
された特許番号第２５９７００６号公報に開示されてい
るように、多値化画像データの縦方向と横方向の連結関
係を求めることにより行われる。すなわち、多値化画像
データは、縦方向では１バイト（８ビット）単位で区切
られ、この１バイトデータの連結関係がどの程度続くか
によって矩形座標の抽出が行われるようになっている。
例えば、ある黒画素を注目ビットとした場合、その黒画
素を含む１バイトデータが「注目データ」となり、その
下の１バイトデータを調べることにより行われる。

【００５５】ここで、「連結関係が存在する」とは、注
目ビットの±１の範囲に黒画素が存在することを意味す
るもので、例えば「注目データ」のビット値（１画素
値）として「０」を黒、「１」を白とした場合、図６に
示す例では、「注目データ」と「データ１」との間に
は、連結関係が存在する。図７に示す例では、「注目デ
ータ」と「データ２」との間には、注目ビットの±１の
範囲に黒画素が存在しないため、連結関係が存在しな
い。この図７に示す例は、「注目データ」に一つの黒ビ
ットしか存在しない場合であるが、複数の黒ビットが存
在する場合においては、黒「０」の何れか一つでも±１
の範囲内に黒画素があれば、図８に示す例のように、
「注目データ」と「データ３」との間には、連結関係が
存在する。

【００５６】このように、「注目データ」に対して、そ
の下の「データ」との間に連結関係が存在するならば、
その「データ」を「注目データ」として走査し、次の
「データ」との間の連結関係を同様にして求めて処理し
て行き、それらの連結関係がなくなるまで繰り返し実行
されるようになっている。この処理は、「注目データ」
に対する下方向の「データ」の連結関係を求めてなるも
のであるが、「注目データ」に対する上方向の「デー
タ」の連結関係も同様にして求められる。そして、この
ような処理によって求めた「注目データ」と「データ」
との間の連結関係を基に、「注目データ」を含む矩形の
上部座標と下部座標が求められる。

【００５７】上記のような処理によって多値化画像デー
タの縦方向の連結関係が求められると、次に、これらの
データに対して横方向の連結関係の走査が行われる。こ
の走査は、上記の処理によって求めた縦方向の上部座標
から下部座標までの画像データに対して、黒が「０」、
白が「１」の場合には、縦方向のビット列毎の論理積を
求めることにより行われる。また、黒が「１」、白が
「０」のような逆の場合には、縦方向のビット列毎の論
理和を求めることにより行われる。例えば、あるビット
列に黒ビット「０」が一つでも存在した場合、その縦の
列の論理積は、黒「０」とし、一方、全て白ビット
「１」の場合には、その縦の列の論理積は、白「１」と
する。このような処理を最初の注目データで求めたビッ
ト位置を中心として左右に走査し、最初の白「１」とな
るまでの領域が、「連結関係が存在する領域」とし、こ
の領域の左方向の終点を左座標、右方向の終点を右座標
とする。

【００５８】次いで、このようにして求めた左座標から
右座標の間に、縦方向の下部座標の一つ下の行に対して
黒画素が「有る」か「無い」かを調べる。「無い」場合
には、先に求めた座標を矩形座標とし、「有る」場合に
は、その黒画素を新たに注目データとして、この処理を
連結関係がなくなるまで繰り返し実行することにより、
矩形座標を求めて行く。例えば、画像データとして数字
の「７」等の場合、部分的には縦方向に連結関係がなく
ても、広い範囲で見た場合には、連結関係が存在し、こ
れにより、文字全体としての矩形座標を正確に抽出する
ことが可能になる。

【００５９】このように、画像データの縦方向及び横方
向の走査により、最終的に連結関係のなくなった矩形領
域での上部座標・下部座標・左座標及び右座標の座標値
を求めることにより、矩形座標抽出部２６により矩形座
標として抽出される。そして、矩形座標データ記憶部２
８に格納された各プレーン毎の矩形座標の情報は、矩形
座標比較部２７によって各プレーン間での相関関係の比
較が行われる（Ｓ１１）。この相関関係の比較は、ま
ず、各プレーン間での矩形座標が所定の範囲（α）内に
あるか否か、すなわち、各プレーン間での矩形座標の変
化が小さいか否かの判定が行われ（Ｓ１２）、その変化
が大きい領域に対しては、後述する判定処理によって
「写真領域」と判断されて（Ｓ１３）、その処理を終了
する。

【００６０】一方、各プレーン間での矩形座標の変化が
小さい領域に対しては、濃度の高い領域のプレーンの一
つが選択されるとともに（Ｓ１４）、その矩形座標間の
ピッチが求められ、このピッチが予め設定された閾値Ｔ
Ｈｒよりも小さいか否かの比較が行われる（Ｓ１５）。
選択された濃度の高い領域のプレーンの矩形座標間のピ
ッチが閾値ＴＨｒより小さい領域に対しては、「網点領
域」と判断され（Ｓ１６）、大きい領域に対しては、
「文字領域」と判断されて（Ｓ１７）、その処理を終了
する。その閾値ＴＨｒは、閾値記憶部２４あるいは矩形
座標比較部２７に格納されている。

【００６１】さらに、各プレーン毎に抽出された矩形座
標の相関関係を基にして画像の領域分離を行う方法につ
いて説明する。今、「文字領域」・「写真領域」・「網
点領域」よりなる多値化画像が入力された場合を想定す
る。図４のフローチャートで示すＳ９で抽出される各プ
レーン毎の矩形情報としては、例えば図９に示すものが
得られる。図９（ａ）は閾値ＴＨｐとして低い値に設定
して二値化処理を行った場合の結果を示し、図９（ｃ）
は高い値に設定して二値化処理を行った場合の結果を示
し、図９（ｂ）は図９（ａ）に示す閾値と図９（ｃ）に
示す閾値との間の閾値に設定して二値化処理を行った場
合の結果をそれぞれ示す。

【００６２】これらの各プレーンで抽出された矩形座標
の相関関係を矩形座標比較部２７により比較するには、
次のような方法が挙げられる。まず、例えばＬ番目のプ
レーンにおける矩形座標の値と（Ｌ＋１）番目のプレー
ンにおける矩形座標の値を矩形座標データ記憶部２８よ
り読み出す。なお、各プレーンで抽出された矩形座標の
相関関係の比較の説明を簡単化するために、一つの矩形
座標を例として説明する。

【００６３】図９（ａ）に示す矩形情報の座標の始点
（始点座標）をＡｓ１とし、終点座標をＡｅ１とする。
この場合、Ａｓ，Ａｅは、画像上の位置を表すもので、
それぞれ縦方向座標、横方向座標を持っている。このと
き、図９（ｂ），（ｃ）の各プレーンにおいて、図９
（ａ）に示す矩形情報のＡｓ１，Ａｅ１に相当する座標
から、同一の始点座標をＢｓ１，Ｃｓ１及び終点座標Ｂ
ｅ１，Ｃｅ１が、予め設定された範囲α内に存在するか
否かを調べられる。この範囲αの値としては、数画素程
度の値が設定されるもので、図１０は、例えば、範囲α
を２（α＝２）に設定した場合の各プレーン間の相関関
係を求めるための例を示している。

【００６４】図１０に示すように、まず、図９（ａ）の
プレーンにおいて、矩形情報の始点座標Ａｓ１が座標
（ｉ，ｊ）であるとすると、図９（ｂ）のプレーンにお
いて、図９（ａ）のプレーンにおける矩形情報の始点座
標Ａｓ１の座標（ｉ，ｊ）を中心として±αの範囲内の
座標情報、すなわち、座標（ｉ−２，ｊ−２）を始点座
標とし、座標（ｉ＋２，ｊ＋２）を終点座標とする範囲
の中に、始点座標Ｂｓ１に当たる点があるか否かが調べ
られる。

【００６５】例えば図１０に示す実施形態では、図９
（ａ）のプレーンにおける矩形情報の始点座標Ａｓ１の
座標（ｉ，ｊ）に対して、図９（ｂ）のプレーンにおけ
る矩形情報の始点座標Ｂｓ１の座標が±αの範囲内に存
在するため、始点座標Ｂｓ１は、始点座標Ａｓ１に対し
て「相関関係がある」と判定される。さらに、終点座標
Ａｅ１についても同様にして相関関係が調べられる。始
点座標と終点座標の両方に相関関係が認められる場合に
は、その矩形座標に対してプレーン間で「相関関係があ
る」と判断される。

【００６６】そして、このような判定処理を抽出された
全ての矩形座標について各プレーン間で行うことによ
り、各矩形座標のプレーン間での相関関係が求められ
る。その結果、プレーン間での相関関係が強い矩形座標
の領域は、「文字領域」・「網点領域」と判定される。
また、プレーン間での相関関係が弱い矩形座標の領域
は、「写真領域」と判定される。すなわち、これらの領
域の判定理由は、「文字領域」・「網点領域」では、画
像の濃度が高いために、異なる閾値ＴＨｐにより二値化
処理を行っても、各プレーンより抽出される矩形座標
は、ほとんど変化せず、プレーン間での相関関係が「写
真領域」よりも強いからである。また、各プレーンより
抽出される矩形座標を矩形座標比較部２７により比較す
る際、その比較範囲をαに設定した理由は、同一の「文
字領域」や「網点領域」でも、「写真領域」の矩形座標
の変化と比べると、その変化は小さいものの、僅かでは
あるが濃度に差があり、これにより、プレーン間の矩形
座標に僅かな差が生じる可能性を否定することができな
いからである。

【００６７】一方、「写真領域」を判定する場合には、
「写真領域」が階調性を有するために、閾値ＴＨｐ毎に
抽出される矩形座標の形や大きさが異なり、これによっ
て、プレーン間での相関関係が「文字領域」・「網点領
域」よりも弱くなることに着目して行われる。

【００６８】このようにして、矩形座標比較部２７によ
り「文字領域」・「網点領域」と判定された矩形座標
は、一旦、文字領域または網点領域用の矩形座標データ
記憶部２８に格納される。「写真領域」と判定された矩
形座標もまた、一旦、写真領域用の矩形座標データ記憶
部２８に格納される。そして、「文字領域」・「網点領
域」と判定された領域を分離するには、文字や網点の情
報の欠落を防止するために、まず、比較的濃度の高いプ
レーン（入力された多値化画像データ、あるいは、入力
された多値化画像データから下地除去を行った画像デー
タ）を選択し、矩形座標抽出部２６により抽出された
「文字領域」・「網点領域」の矩形座標のデータを矩形
座標データ記憶部２８から読み出す。矩形座標データ記
憶部２８から読み出された「文字領域」・「網点領域」
の矩形座標に対して、矩形座標比較部２７により矩形座
標のピッチと、設定された閾値との比較が行われ、これ
により、矩形座標の集合が「網点領域」なのか、「文字
領域」なのかの判定がなされる。

【００６９】図１１は、比較的濃度の高いプレーンにて
抽出された矩形座標の状態を示すものである。ここで、
各矩形座標Ｄｉの始点座標をＤｓｉ（ｉ＝１，２，３・
・・ｎ）と表すと、まず、最初に矩形Ｄ１の始点座標Ｄ
ｓ１と、矩形Ｄ１に隣接する矩形Ｄ２の始点座標Ｄｓ２
とを比較し、その差（Ｄｓ１−Ｄｓ２）の絶対値と、
「文字領域」・「網点領域」を判別するために設定され
た閾値ＴＨｒとを比べる。そして、矩形Ｄ１の始点座標
Ｄｓ１と、矩形Ｄ２の始点座標Ｄｓ２との差の絶対値
が、閾値ＴＨｒ以上であれば「文字」と判定し、閾値Ｔ
Ｈｒ以下であれば「網点」と判定する。次いで、矩形Ｄ
２の始点座標Ｄｓ２と、矩形Ｄ３の始点座標Ｄｓ３に対
しても同様に行うとともに、このような処理を、読み出
された全ての矩形座標に対して順次行うことにより、
「文字領域」と「網点領域」との分離を行うようになっ
ている。

【００７０】ところで、「文字」と「網点」では、各々
の矩形座標を抽出した場合、文字に比べて網点の方が矩
形Ｄｉの始点座標Ｄｓｉ間のピッチが小さくなるという
特徴があるために、この特徴を利用することにより、
「文字」と「網点」との判別が可能となる。

【００７１】また、予め設定される閾値ＴＨｒとして
は、「文字領域」・「網点領域」を判別するために、一
般的な網点の間隔よりも少し大きな値が設定されるよう
になっている。例えば、６０線の網点の解像度を６００
ｄｐｉのＣＣＤで読み込んだとき、この網点の矩形座標
の間隔は、約２０画素となり、このような網点を検出す
るための閾値ＴＨｒとしては、例えば、２５画素に設定
される。この場合、閾値ＴＨｒの値は、ＣＣＤの解像度
を基に決定すれば良い。図１１に示す「文字領域」及び
「網点領域」の矩形座標の図を例にすれば、図の中央よ
り左側に存在する矩形は、「文字領域」と判断され、そ
の右側に存在する矩形は、「網点領域」と判断される。

【００７２】また、上記の処理で、二値化画像のある矩
形に隣接する矩形を判断する方法としては、例えば、抽
出された矩形座標の上部座標・下部座標を統計処理（座
標の分布等）し、その結果を基に、矩形座標の比較を開
始する座標や比較する際の範囲を決めれば良い。

【００７３】このようにして分離された「文字領域」及
び「網点領域」の矩形座標は、それぞれ領域毎に矩形座
標データ記憶部２８に記憶される。この矩形座標のデー
タを参照することにより、画像データ記憶部２１から対
応する画像データが読み出され、画像処理装置１０の各
処理部に入力されて、各々の領域に対して所定の処理が
施される。

【００７４】なお、本発明は、上記した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の要旨を免脱しない範囲で
種々変更実施可能なことは云うまでもない。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、複数の閾値を用いて多値化画像データを二値化して
複数のプレーンに分割して矩形情報を求め、その矩形情
報に基づいて領域分離を行うので、従来より処理量が少
なくてすみ、文字・写真・網点等の各領域を簡便にかつ
迅速に分割することができる。また、各々のプレーン間
での前記矩形情報の相関関係に基づいて画像の種別を判
定するので、文字・網点領域と写真領域との識別が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置が適用される画像形成装
置としてのデジタルカラー複写機を示す全体構成図であ
る。

【図２】画像処理装置の構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示した画像処理装置の領域分離処理部の
構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の画像処理方法である領域分離処理を示
すフローチャートである。

【図５】領域分離処理部のヒストグラム作成部で作成さ
れる濃度ヒストグラムの一例を示す説明図である。

【図６】二値化画像より矩形座標を抽出する際のデータ
の縦方向の連結関係を示す説明図である。

【図７】二値化画像より矩形座標を抽出する際のデータ
の縦方向の連結関係を示す他の説明図である。

【図８】二値化画像より矩形座標を抽出する際のデータ
の縦方向の連結関係を示す他の説明図である。

【図９】（ａ）は低い閾値に設定して二値化処理を行っ
た場合の結果を示す説明図、（ｂ）は中間の閾値に設定
して二値化処理を行った場合の結果を示す説明図、
（ｃ）は高い閾値に設定して二値化処理を行った場合の
結果を示す説明図である。

【図１０】各プレーン間の矩形座標の相関関係を示す説
明図である。

【図１１】文字領域・網点領域の矩形座標を示す説明図
である。

【符号の説明】

１０画像処理装置１１Ａ／Ｄ変換部１２シェーディング補正部１３入力階調補正部１４色補正部１５黒生成／下色除去部１６空間フィルタ処理部１７出力階調補正部１８階調再現処理部１９領域分離処理部２１画像データ記憶部２２ヒストグラム作成部２３閾値設定部（閾値設定手段）２４閾値記憶部２５二値化処理部（二値化処理手段）２６矩形座標抽出部（矩形情報抽出手段）２７矩形座標比較部（矩形情報比較手段）２８矩形座標データ記憶部１００画像形成装置本体１１０カラー画像入力装置２１０カラー画像出力装置ＴＨｐ閾値ＴＨｒ閾値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C077 LL17 LL18 MP02 MP05 MP06 MP08 PP21 PP27 PP32 PP33 PP38 PP68 PQ19 PQ20 PQ22 RR02 RR04 RR15 RR16 TT02 TT06 5L096 AA02 CA14 EA35 FA43 FA44 FA45 GA51 LA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された多値化画像データに対して複
数の閾値を設定し、それぞれの閾値で多値化画像データ
を二値化して複数のプレーンに分割し、各々のプレーン
毎に矩形情報の抽出を行い、抽出された矩形情報を比較
して画像の種別ごとに領域分離を行うことを特徴とする
画像処理方法。
【請求項２】各々のプレーン間での前記矩形情報の相
関関係に基づいて画像の種別を判定することを特徴とす
る請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】多値画像データより複数の二値化画像を
生成するための複数の閾値を設定する閾値設定手段と、該閾値設定手段により設定された閾値により多値画像デ
ータに対し二値化処理を行って複数のプレーンに分割す
る二値化処理手段と、各々のプレーン毎に矩形情報を抽出するための矩形情報
抽出手段と、抽出された矩形情報を比較して、画像の種別ごとに領域
分離を行う矩形情報比較手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。