JP2003264701A

JP2003264701A - 画像処理方法および画像処理装置並びにそれを備えた画像形成装置

Info

Publication number: JP2003264701A
Application number: JP2002064468A
Authority: JP
Inventors: Makoto Otsu; 誠大津
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】文字領域とその他のイメージ領域との境界付
近部のギャップを極力抑制し、出力画質の向上を図るこ
とができる画像処理方法および画像処理装置を提供す
る。【解決手段】文字領域検出部１６と、文字領域検出部
１６の判定結果に基づいて文字領域に属すると判定され
た注目画素に対して、その濃度値が高濃度領域に属する
のか低濃度領域に属するのかを判定する高濃度領域低濃
度領域抽出部１７とを備える文字領域判定部１４を設
け、文字領域を高濃度領域と低濃度領域とに分離したう
え、それぞれの領域に対して、設定された処理内容の処
理すなわち最適な画像処理を施すことによって、文字領
域とその他の領域との間に生じるギャップを極力抑制す
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、スキャナやデジタ
ルスチルカメラ等のカラー画像入力装置より読み取られ
た入力画像データに対し、文字領域に属するか否かの領
域判定処理および濃度値が高濃度であるのか低濃度であ
るのかの濃度判定処理を行い、これらの結果に基づいて
適切な黒生成下色除去処理、中間調処理を施す画像処理
方法および画像処理装置並びにそれを備えた画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、デジタル複写機などの画像形
成装置において、アナログ画像をデジタル化した後、プ
リンタまたはディスプレイなどの出力装置に出力する技
術が実用化されている。この種の画像形成装置において
は、文字と絵柄などが混在した原稿を処理して再生する
場合、いわゆる領域分離処理と呼ばれる処理によって文
字領域と網点領域と写真領域などの領域を識別し、各種
領域に適した処理を施すことで画質の向上が図られてい
る。具体的には、デジタルスキャナやデジタルスチルカ
メラなどのデジタルカラー画像入力装置において、一般
に３色分解系の固体撮像素子ＣＣＤ（Charge Coupled D
evice）によって得られる３刺激値色情報（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）がアナログ信号からデジタル信号に変換され入力信
号として利用されている。この入力信号を最適に表示ま
たは出力する際には、読取り原稿内の同一特性を有する
小領域ごとに分離を行い、各領域に対し、最適な処理を
施すことによって良質な画像を再現することが可能であ
る。一般的に、小領域に分離する際に読取り原稿内（入
力のソースは原稿に限定するものではなく、風景や人工
的な形成画像など、画像入力デバイスで扱える画像全般
に当てはめることが可能である）に存在する文字・網点
・写真などの各領域を局所単位で識別処理を行い、それ
ぞれの特性をもつ領域ごとに画質向上処理を設定するこ
とで画像の再現性を高める方法が提案されている。

【０００３】各画像領域の特性に応じた最適化処理を行
う画像処理装置においては、有彩領域の再現にはシア
ン、マゼンタ、イエロー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の三色の色材の
混色によって再現される一方、黒領域においては一般に
前記色材の混色によって再現するよりも、黒色材Ｂｋに
よって直接再現する方がより鮮明に再現することが可能
である。また、通常文字領域として認識される領域に対
しては解像度を重視し画素濃度値の２値化処理を施し、
文字領域以外の領域に対しては階調性を重視するために
複数の画素を用いて擬似階調処理を施すことによって、
出力時において文字領域をくっきりと際立たせ、その他
の写真領域などを階調性豊かに出力することが高画質化
につながる事が知られている。

【０００４】近年、出力画質の高画質化を図る技術が種
々提案されている（特開平１０−３３６４２９号公報参
照）。この公報に記載の従来技術では、文字領域とその
他のイメージ領域に分離をし、文字領域に対しては２値
化処理を施し、イメージ領域に対しては擬似階調処理を
施し、さらにイメージ領域に対しては高濃度／低濃度に
分離を行いそれぞれ異なった処理を行っている。すなわ
ち、黒文字に対しては、１×１の解像度重視の画像形成
を行い、その他の領域に対しては、複数画素を用いた中
間調処理を施すことによって階調性を得る処理を行って
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載の従来
技術では、文字領域とその他のイメージ領域について、
それぞれの領域を単独でみた場合には、文字領域とその
他のイメージ領域とをそれぞれきれいに再現しているも
のの、文字領域とその他のイメージ領域との境界付近部
において、ギャップを生じ出力画質の低下を招く。特
に、有彩色の下地上に文字や線画が存在するような場
合、文字や線画とその下地の間にギャップが生じるとい
う問題がある。図１３は、前記境界付近部におけるギャ
ップなどを示す図表である。図１３（ａ）において、細
い実線Ｌ１は入力信号を、太い実線Ｌ２は出力信号をそ
れぞれ表している。図１３（ｂ）は、文字領域を１×１
のディザマトリクスで中間調処理を行った時の出力信号
を表したものであり、この場合、画像出力装置の出力特
性に基づいて５レベルの信号が出力されるようになって
おり、図１３（ａ）の文字領域においては上下のレベル
を除いた３レベルの信号が出力される。一方、図１３
（ａ）のその他領域（例えば、上記した有彩色の下地領
域）では、階調性を得るために、たとえば８×８のディ
ザマトリクスで処理がなされ十分な階調性が確保され
る。その結果、これらの境界付近部に図の矢印部に示さ
れるギャップが生じ、出力画質の低下を招く。

【０００６】したがって本発明の目的は、文字領域とそ
の他のイメージ領域との境界付近部のギャップを極力抑
制し、出力画質の向上を図ることができる画像処理方法
および画像処理装置並びにそれを備えた画像形成装置を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力画像を少
なくとも所定の第１領域とその他の第２領域に分離する
領域分離手段であって、注目画素が第１領域に属するか
否かを判定する第１領域抽出部と、第１領域抽出部の判
定結果に基づいて第１領域に属すると判定された注目画
素に対して、その濃淡レベルが注目画素近傍の濃淡レベ
ルよりも高い高濃淡領域に属するのか、濃淡レベルが注
目画素近傍の濃淡レベルよりも低い低濃淡領域に属する
のかを判定する濃淡領域抽出部とを備える第１領域判定
部を有する領域分離手段と、入力画像に所定の処理を施
す画像処理手段と、前記第１領域判定部の判定結果に基
づいて、画像処理手段の処理内容を設定する制御手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置である。

【０００８】本発明に従えば、第１領域判定部における
第１領域抽出部にて、注目画素が第１領域に属するのか
否かが判定される。濃淡領域抽出部にて、第１領域抽出
部の判定結果に基づいて第１領域に属すると判定された
注目画素に対して、その濃淡レベルが注目画素近傍の濃
淡レベルよりも高い高濃淡領域に属するのか、濃淡レベ
ルが注目画素近傍の濃淡レベルよりも低い低濃淡領域に
属するのかが判定される。制御手段においては、第１領
域判定部の判定結果に基づいて画像処理手段の処理内容
を設定し、画像処理手段では、入力画像に、前記設定さ
れた処理内容の処理を施す。

【０００９】また本発明は、入力画像を文字領域を含む
複数の領域に分離する領域分離手段であって、注目画素
が文字領域に属するか否かを判定する文字領域抽出部
と、文字領域抽出部の判定結果に基づいて文字領域に属
すると判定された注目画素に対して、その濃度値が注目
画素近傍の濃度値よりも高い高濃度領域に属するのか、
濃度値が注目画素近傍の濃度値よりも低い低濃度領域に
属するのかを判定する高濃度領域低濃度領域抽出部とを
備える文字領域判定部を有する領域分離手段と、入力画
像に所定の処理を施す画像処理手段と、前記文字領域判
定部の判定結果に基づいて、画像処理手段の処理内容を
設定する制御手段とを備えることを特徴とする画像処理
装置である。

【００１０】本発明に従えば、文字領域判定部における
文字領域抽出部にて、注目画素が文字領域に属するのか
否かが判定される。高濃度領域低濃度領域抽出部にて、
文字領域抽出部の判定結果に基づいて文字領域に属する
と判定された注目画素に対して、その濃度値が注目画素
近傍の濃度値よりも高い高濃度領域に属するのか、濃度
値が注目画素近傍の濃度値よりも低い低濃度領域に属す
るのかが判定される。制御手段においては、文字領域判
定部の判定結果に基づいて画像処理手段の処理内容を設
定し、画像処理手段では、入力画像に、前記設定された
処理内容の処理を施す。

【００１１】また本発明は、画像処理手段は、入力画像
に対して中間調処理を施す階調再現処理部を含み、制御
手段は、文字領域判定部の判定結果に基づいて、文字領
域でかつ高濃度領域に属すると判定された注目画素に対
しては、前記階調再現処理部を制御して解像度を重視し
た処理を施し、文字領域でかつ低濃度領域に属すると判
断された注目画素に対しては、前記階調再現処理部を制
御して階調性を重視した処理を施すように画像処理手段
を制御することを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、文字領域判定部の判定結
果に基づいて、文字領域内部を高濃度領域に属するもの
と低濃度領域に属するものとに分離したうえ、高濃度領
域に属すると判定された注目画素に対しては、階調再現
処理部を制御して解像度を重視した処理を施し、低濃度
領域に属すると判定された注目画素に対しては、階調再
現処理部を制御して諧調性を重視した処理を行うことが
可能となり、文字周辺に濃度を有する下地（着色した下
地や白地ではない下地）が存在する場合に、文字と下地
の境界において連続的な階調再現を実現することが可能
となる。

【００１３】また本発明は、画像処理手段は、入力画像
に対して黒生成下色除去処理を施す黒生成下色除去部を
含み、制御手段は、文字領域判定部の判定結果に基づい
て、文字領域でかつ高濃度領域に属すると判定された注
目画素に対しては、前記黒生成下色除去部を制御して、
低濃度領域に属すると判定された注目画素よりも下色除
去量を高くするように画像処理手段を制御することを特
徴とする。

【００１４】本発明に従えば、下色除去処理を高濃度領
域／低濃度領域によって切換えることによって、文字領
域とその他の領域のギャップを精度よく制御することが
可能となる。

【００１５】また本発明は、文字領域判定部は、文字領
域を有彩文字領域と無彩文字領域とに分離する色判定部
を備えていることを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、文字領域判定部の色判定
部によって、文字領域を有彩文字領域と無彩文字領域と
に分離し、各領域に応じた最適処理を施す。

【００１７】また本発明は、前記、画像処理装置を備え
ることを特徴とする画像形成装置である。

【００１８】本発明に従えば、高精度の出力結果を作
り、高品質の画像を高速で出力することができる。

【００１９】また本発明は、入力画像を複数の領域に分
離する領域分離処理を行う画像処理方法において、領域
分離処理は、入力画像が文字領域に属するか否かを判定
し、文字領域に属すると判定された注目画素に対して
は、その濃度値が注目画素近傍の濃度値よりも高い高濃
度領域に属するのか、あるいは、濃度値が注目画素近傍
の濃度値よりも低い低濃度領域に属するのかを判定する
処理を行い、この判定結果に基づいて、入力画像の画像
処理内容を設定することを特徴とする画像処理方法であ
る。

【００２０】本発明に従えば、注目画素が文字領域に属
するのか否かが判定され、その判定結果に基づいて文字
領域に属すると判定された注目画素に対して、その濃度
値が注目画素近傍の濃度値よりも高い高濃度領域に属す
るのか、濃度値が注目画素近傍の濃度値よりも低い低濃
度領域に属するのかが判定される。この判定結果に基づ
いて、入力画像の画像処理内容を設定する。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る画像形成装置１に適用されるカラー画像処理装置２と
カラー画像入力装置３およびカラー画像出力装置４の構
成図である。この画像形成装置１は、たとえばデジタル
カラー複写機に好適に適用され、３色分解系の固体撮像
素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）から成るカラ
ー画像入力装置３（以下、画像入力装置３と呼ぶ）と、
カラー画像処理装置２（以下、画像処理装置２と呼ぶ）
と、たとえばインクジェット方式のプリンタなどのカラ
ー画像出力装置４（以下、画像出力装置４と呼ぶ）とを
有する。画像入力装置３によって取込まれた入力画像デ
ータに対して、画像処理装置２でもって所望の画像処理
を施し、その後、画像出力装置４にて出力画像が出力さ
れるようになっている。以下の説明において、入力画像
を複数の領域に分離する領域分離処理を施す画像処理方
法の説明をも含む。

【００２２】画像処理装置２は、アナログ／デジタル変
換部５（以下、Ａ／Ｄ変換部５と呼ぶ）と、シェーディ
ング補正部６と、入力階調補正部７と、領域分離手段と
しての領域分離処理部８と、色補正部９と、黒生成下色
除去部１０と、空間フィルタ処理部１１と、出力階調補
正部１２と、階調再現処理部１３（中間調生成部１３）
と、これらの処理を制御する制御手段としての中央処理
装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）とを有す
る。画像入力装置３においては、原稿から反射してきた
光が赤Ｒ，緑Ｇ，青Ｂに色分解したカラー画像信号に変
換され、このカラー画像信号はＡ／Ｄ変換部５にてＲＧ
Ｂデジタル信号に変換され、シェーディング補正部６に
て、画像入力装置３の照明系、結像系、撮像系で生じる
各種の歪みが取除かれる。

【００２３】次に、入力階調補正部７において、前記歪
みが取除かれたＲＧＢ信号（つまりＲＧＢの反射率信
号）に対して、カラーバランスを整えると同時に、画像
処理に適した濃度信号に変換する処理が施される。ま
た、ＲＧＢの濃度信号は補色反転されてＣin，Ｍin，Ｙ
in信号に変換される。領域分離処理部８では、Ｃin，Ｍ
in，Ｙin信号から、入力画素中の各画素を文字領域（第
１領域）、網点領域、写真領域のいずれかに分離する。
この領域分離処理部８は、分離結果に基づいて画素がい
ずれの領域に属しているかを示す領域識別信号を、黒生
成下色除去部１０と、空間フィルタ処理部１１と、階調
再現処理部１３とへ出力するとともに、入力階調補正部
７から出力された入力信号をそのまま後段の色補正部９
に出力する。

【００２４】色補正部９においては、色再現性を高める
ために、不要吸収成分を含むシアン、マゼンタ、イエロ
ー色材つまりＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを
取除く処理が施される。その後、黒生成下色除去部１０
において、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信
号を生成する処理が行われ、シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラックすなわちＣＭＹＫ４色信号に変換されるよ
うになっている。黒生成処理の一例として、スケルトン
ブラックによる黒生成を行なう一般的方法がある。この
方法では、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ
（ｘ）、入力されるデータをＣ，Ｍ，Ｙ，出力されるデ
ータをＣ”，Ｍ”，Ｙ”，Ｋ'、下色除去ＵＣＲ（Under
Color Removal）率をα（０＜α＜１）とすると、黒生
成下色除去処理は以下の数１で表わされる。

【００２５】

【数１】

【００２６】空間フィルタ処理部１１は、黒生成下色除
去部１０から入力されるＣＭＹＫ信号の画像データに対
して、領域識別信号を基にデジタルフィルタによる空間
フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することに
よって出力画像のぼやけや粒状性劣化を防ぐように処理
するものであって、階調再現処理部１３も、空間フィル
タ処理部１１と同様に、ＣＭＹＫ信号の画像データに対
して、領域識別信号を基に所定の処理を施すものであ
る。たとえば、領域分離処理部８にて文字に分離された
領域すなわち文字領域は、特に黒文字または色文字の再
現性を高めるために、空間フィルタ処理部１１による空
間フィルタ処理における鮮鋭強調処理を行うことで高周
波数の強調量が大きくされる。同時に、階調再現処理部
１３においては、高域周波数の再現に適した高解像度の
スクリーンでの２値化または多値化処理が選択される。

【００２７】また、領域分離処理部８にて網点に分離さ
れた領域に関しては、空間フィルタ処理部１１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。そして、出力階調補正部１２では、濃度
信号などの信号をカラー画像出力装置４の特性値である
網点面積率に変換する出力階調補正処理を行った後、階
調再現処理部１３において、最終的に画像を画素に分離
してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調再
現処理（中間調生成）が施される。領域分離処理部８に
て写真に分離された領域に関しては、階調再現性を重視
したスクリーンでの２値化または多値化処理が行われ
る。上述した各処理が施された画像データは、たとえば
読書き可能メモリつまりＲＡＭなどの記憶手段に一旦記
憶され、所定のタイミングで読出されて画像出力装置４
に入力される。

【００２８】図２は領域分離処理部８の構成図であり、
図３は、注目画素の周辺に７×７画素の局所マスクを形
成した場合の説明図であり、図４は水平方向のエッジと
垂直方向のエッジを検出する方法を説明する図である。
領域分離処理部８は、文字領域判定部１４と網点領域判
定部１５とを有し、入力信号Ｃin，Ｍin，Ｙin（ＲＧＢ
信号を補色反転したデータ）に対して注目画素を中心と
した局所マスクを形成して領域分離処理を施し、少なく
とも文字領域と、文字領域以外の第２領域に相当する領
域（網点領域）とに分離する。文字領域でも網点領域で
もない場合には、写真領域と判定する。文字領域判定部
１４は、文字領域抽出部または第１領域抽出部としての
文字領域検出部１６と、濃淡領域抽出部としての高濃度
領域低濃度領域抽出部１７とを有し、文字領域検出部１
６において文字の特徴を有する領域を抽出し、誤判別を
極力抑制するために、垂直エッジ検出部１８と水平エッ
ジ検出部１９とから成るエッジ検出部２０にてエッジ検
出を行い、パターンマッチング部２１にてパターンマッ
チングを行って文字領域を分離する。さらに、文字領域
を高濃度部と低濃度部とに分ける。

【００２９】高濃度領域低濃度領域抽出部１７（以下、
濃度抽出部１７と呼ぶ）は、相対濃度判定部２２と、絶
対濃度判定部２３と、高濃度／低濃度判定部２４とで構
成され、文字領域検出部１６の判定結果に基づいて、文
字領域に属すると判定された注目画素に対してその濃度
値が注目画素近傍の濃度値よりも高い高濃度領域（高濃
淡領域）に属するのか、濃度値が注目画素近傍の濃度値
よりも低い低濃度領域（低濃淡領域）に属するのかを判
定する機能を有する。判定信号生成部２５においては、
文字領域検出部１６と濃度抽出部１７とから出力された
信号をもとに文字領域を高濃度文字領域（高濃度領域）
と低濃度文字領域（低濃度領域）とに分離する信号を生
成するようになっている。

【００３０】図５は複数の文字検出用パターンの説明図
であり、図６は、パターンマッチングを行う際に７×７
画素の局所マスク内に３×３画素のサブマスクを形成し
た様子を示す説明図であり、図７はラプラシアンフィル
タ係数を示す図であり、図８は下色除去処理を施す際の
説明図であり、図９は、文字領域判定処理のフローチャ
ートである。ここで、Ｓｉ（ｉ＝１，２，３，…）はス
テップを示す。ＲＧＢ信号を補色反転した信号である入
力信号Ｃin，Ｍin，Ｙinに対し、処理対象の注目画素を
（i，j）とすると、この注目画素における入力信号値は
（Ｃin（i，j），Ｍin（i，j），Ｙin（i，j））で与え
られるものとする。ステップ１では、文字領域検出部１
６において文字領域検出処理が行われ、次に、ステップ
２およびステップ３に移行して、注目画素点の周辺に対
しＭ×Ｎ画素の局所マスク（図３参照）を形成し、たと
えば隣接する画素間の差分（図４参照）を求め、その差
分をしきい値処理することによって、エッジを検出す
る。いま、注目画素（i，j）における局所マスクに属す
る画素Mask_(i,j)を次の数２のように定義する。

【００３１】

【数２】

【００３２】数２から垂直方向のエッジ画素EdgeV_(i,j)
および水平方向のエッジ画素EdgeH₍ _i,j)は、それぞれ数
３および数４のように表される。

【００３３】

【数３】

【００３４】

【数４】

【００３５】これら数３を含む垂直エッジ検出部１８
と、数４を含む水平エッジ検出部１９とによって、垂直
方向および水平方向のエッジを検出する（図４参照）。
ただし、この方法では端1画素分エッジを検出すること
ができないため便宜上端にエッジ無しを代入し、局所マ
スクと同サイズの垂直方向および水平方向のエッジ検出
を行う。その後ステップ４に移行して検出結果の論理和E
dgeV_(i,j) ∪EdgeH_(i,j)を求め、エッジ検出結果Edge
_(i,j)とする。

【００３６】ステップ５にて検出されたエッジEdge
_(i,j)に対し、ステップ６においてパターンマッチング
処理を行って文字領域をさらに分離する。つまり、前記
エッジEdge_(i,j)に対し、図６に示すように、たとえば
７×７のマスク内に３×３のサブマスクを形成し、その
３×３のサブマスクが７×７のマスク全てを覆うように
１画素ずらしながら走査することによって、図５に示す
テンプレートを検出する。同じパターンが検出された場
合に、処理を行っている注目画素点が文字領域であると
判定するようになっている。

【００３７】前記同じパターンが検出された場合には、
ステップ８，９に移行して、相対濃度判定部２２（ラプ
ラシアンフィルタ２２）にてラプラシアンフィルタ処理
と、絶対濃度判定部２３にて絶対濃度判定処理とが並列
に行われる。ステップ８においてラプラシアンフィルタ
２２では、中心画素点の濃度が周辺（中心画素点近傍）
の濃度より低いときにはフィルタ処理後の値が負の値
に、逆に中心画素点の濃度が周辺（中心画素点近傍）の
濃度より高いときにはフィルタ処理後の値が正の値をと
ることを利用して注目画素点が高濃度であるか低濃度で
あるかを判定するようになっている。すなわち、図７に
示すフィルタ係数を、注目画素点を中心に形成されてい
る局所マスクに畳込みすることによって得られるフィル
タ値をしきい値処理することによって、注目画素点が高
濃度であるか低濃度であるかを判定する。高濃度 Laplacian(x,y)＊Mask_(i,j)≧０低濃度 Laplacian(x,y)＊Mask_(i,j)＜０ただし、＊は
コンボリューション演算

【００３８】ラプラシアンフィルタ２２では、周辺画素
のフィルタ係数（周辺係数）が注目画素のフィルタ係数
に実質距離において近い場合と離れた場合とが設定で
き、機器の状況によって予め設定する。具体的には、周
辺係数が離れている場合、注目画素点から少しはなれた
画素点で相対濃度値を見るため小さい文字などにおいて
うまく高濃度と低濃度の判定ができない場合がある。一
方、係数間の距離を短くした場合、注目画素点と相対濃
度値を見に行く画素が近すぎるため濃度差が出にくいと
いった特徴があるため、係数の配置は適切に決める必要
がある。ステップ９において絶対濃度判定部２３では、
注目画素の濃度値を予め定められるしきい値と比較し、
高濃度部、低濃度部の判定を行う。

【００３９】ステップ１０において、高濃度／低濃度判
定部２４では、上述したラプラシアンフィルタ２２およ
び絶対濃度判定部２３の少なくとも一方の判定部によっ
て、判定対象の注目画素が高濃度部であるとの信号が出
力されると前記注目画素は高濃度部であると判定され
る。本実施形態においては、濃度抽出部１７を、相対濃
度判定部２２と絶対濃度判定部２３と高濃度／低濃度判
定部２４とで構成したが、高濃度／低濃度判定部２４を
省略するとともにラプラシアンフィルタ２２および絶対
濃度判定部２３のいずれか一方の判定部を設けた濃度抽
出部１７を適用することも可能である。

【００４０】以上、求められた注目画素点の文字領域判
定結果と高濃度／低濃度判定結果を以下の表１〜３をも
とに切替え判定信号を生成する。

【００４１】

【表１】

【００４２】以上算出された注目画素点での切替え判定
結果を元に、以下の出力処理を切換える。

【００４３】

【表２】

【００４４】中間調処理において、文字領域・高濃度と
判定された場合には、ステップ１１，１２に移行して出
力装置固有の最小単位である１ｘ１の出力を行い、文字
領域・低濃度と判定された場合には、ステップ１３，１
４に移行して例えば８ｘ８のマスクサイズを用いて面積
変調処理の一種であるディザ処理を行うものとする。こ
のときのディザ処理としては、たとえば一般的に用いら
れている組織的ディザマトリクス方を用いて処理するも
のとする。しかし、この中間調処理はディザマトリクス
法に限定するものではなく、誤差拡散など、さまざまな
中間調処理を適応することが可能である。それ故、文字
領域でかつ高濃度領域と、その他領域の間に、文字領域
でかつ低濃度領域を設けることによって、文字領域とそ
の他領域との間のギャップを極力抑制することができ、
高画質の出力を行うことが可能になる。

【００４５】図１１は文字領域判定部に色判定部２６を
設けた図２相当図であり、図１２は文字領域判定処理の
フローチャートである。ここで、Ｓｉ（ｉ＝１，２，
３，…）はステップを示す。図１１に示す領域分離処理
部８Ａにおいては、前記実施形態のエッジ検出部２０に
色判定部２６がさらに設けられた構成になっている。た
だし、前記実施形態と同一の部材には同一の符号を付
し、その説明は適宜省略する。通常、有彩色文字は解像
度を重視する場合と、有彩色文字の色再現性を重視する
場合とが存在するため、本実施形態では、文字領域をさ
らに無彩色文字と有彩色文字とに分離し、無彩色文字領
域に対してだけ出力処理の切替えを行う。エッジ検出部
２０でエッジが検出され、色判定部２６で無彩色文字と
判定されたとき、後段のパターンマッチング部２１で処
理を行う。それ以外の場合、パターンマッチング部２１
での処理はスルーとなる。

【００４６】ステップＳcoにおける色判定処理について
は、注目画素点での各色間の濃度差を用いて色判定処理
する。なお、注目画素点を中心にマスクを形成し、注目
画素点と周辺画素（注目画素近傍の画素）との濃度情報
を用いて、スキャン時に生じる色ずれを補正する方法を
用いることもできる。注目画素点（ｉ，ｊ）での入力信
号値を（Ｃin（i，j），Ｍin（i，j），Ｙin（i，j））
とすると、色判定処理は数５によって行われる。

【００４７】

【数５】

【００４８】ただし、ＴＨcolorは色判定用しきい値
で、予め設定する定数である。前記色判定結果と、上述
した実施形態で求めた各判定結果を用いて以下の判定処
理を行う。

【００４９】

【表３】

【００５０】それ故、無彩文字領域の高濃度部に対して
のみ最小単位で出力を行い、解像度重視となり、その他
の領域では階調性重視の中間調処理を行い、階調性を保
持することが可能となる。

【００５１】図１０は黒生成量・ＵＲＣ量の例を示す図
表である。黒文字・高濃度、黒文字・低濃度、その他
（黒文字・高濃度、黒文字・低濃度以外）それぞれにつ
いて、ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）に対する黒生成量（図１０
ａ参照）、ＵＲＣ量（図１０ｂ参照）が予め定められて
おり、これに基づいて処理がなされる。高濃度部では出
力機器固有の最小単位で出力するため、階調性が悪くな
っている。したがって、無彩色文字の高濃度部はできる
だけ下色を除去するように設定した方が精度を高めるう
えで重要である。また、無彩色文字の低濃度部に対して
は、高濃度部に比べて中間調処理を行うため階調性を高
めた出力が可能であるが、無彩領域である場合、下色処
理を行うものとする。

【００５２】下色除去処理は、黒文字として検出された
領域に対しては、３色の色材（Ｃ，Ｍ，Ｙ）を用いた場
合、３色で表現された黒が多少着色した不完全な黒とな
るため高濃度の黒を表現することができないことと、各
色の位置ずれが生じると黒領域の周囲に色にじみが発生
するおそれがあるため、３色Ｃ，Ｍ，Ｙ色材で黒を生成
することなく、黒の色材を用いて再現する方が画質を向
上させることができるため、なされるものである。この
方法は、ＣＭＹのうち最小レベルの信号値（ｍｉｎ
（Ｃ，Ｍ，Ｙ）：ＭＩＮ信号）に係数αをかけたα・
｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）｝をグレイ成分と考えて下色除
去（Under Color Removal ：ＵＣＲ）を行い、それに見
合う黒（Ｋ）を加え、さらに黒文字領域と識別された場
合にはＣ，Ｍ，Ｙの色成分を完全に取除く処理が施され
る。一方、色文字として識別された領域では、反対に黒
色材を使用せずに純粋に３色色材のみによって出力を形
成した方が良好に再現する事が可能である。

【００５３】上記した文字領域検出部１６での文字の特
徴を有する領域を抽出する方法および網点領域判定部１
５での処理方法としては、例えば「画像電子学会研究会
予稿９０−０６−０４」に記載されている方法を用いる
ことができる。すなわち、注目画素を中心としたＭ×Ｎ
(Ｍ，Ｎは自然数) 画素のブロック内で以下のような判
定を行い、それを注目画素の領域識別信号とする。ブロ
ック内の画素に対して信号レベルの平均値Ｄaveを求
め、その平均値を用いてブロック内の各画素を２値化す
る。また、最大画素信号レベルＤmax、最小画素信号レ
ベルＤminも同時に求める。

【００５４】網点領域では、小領域における画像信号の
変動が大きいことと、背景に比べて濃度が高いこととを
利用し、網点領域を識別する。２値化されたデータに対
して主走査方向および副走査方向でそれぞれ０から１へ
の変化点数、１から０への変化点数を求めて、それぞれ
Ｋ_H，Ｋ_Vとし、しきい値Ｔ_H，Ｔ_Vと比較して両者が共に
しきい値を上回ったら網点領域とする。また、背景との
誤判定を防ぐために、先に求めたＤmax，Ｄmin，Ｄave
をしきい値Ｂ₁，Ｂ₂と比較する。つまり、最大画素信号
レベルＤmaxから信号レベルの平均値Ｄaveを減じた値が
しきい値Ｂ₁より大きく（Ｄmax −Ｄave ＞Ｂ₁）、か
つ、信号レベルの平均値Ｄaveから最小画素信号レベル
Ｄminを減じた値がしきい値Ｂ₂より大きく（Ｄave −Ｄ
min ＞Ｂ₂）、かつ、Ｋ_H ＞Ｔ_H 、かつ、Ｋ_V ＞Ｔ_Vなら
ば網点領域であり、そうでなければ非網点領域である。

【００５５】文字領域では、最大信号レベルと最小信号
レベルとの差が大きく、濃度も高いと考えられることか
ら、文字領域の識別を以下のように行う。最大信号レベ
ルと、最小信号レベルと、それらの差分Ｄsubを、しき
い値Ｐ_A ，Ｐ_B ，Ｐ_C とそれぞれ比較し、Ｄmax ＞Ｐ_A
またはＤmin ＜Ｐ_BまたはＤsub ＞Ｐ_Cの条件を充たすな
らば文字領域とする。網点領域でも文字領域でもない領
域の画素はその他（写真）領域とする。

【００５６】以上説明した画像処理装置２によれば、文
字領域を高濃度領域と低濃度領域とに分離したうえ、そ
れぞれの領域に対して、設定された処理内容の処理すな
わち最適な画像処理を施すことによって、文字領域とそ
の他の領域との間に生じるギャップを極力抑制すること
ができる。それ故、出力画質の向上を図ることができ
る。また、文字領域以外のその他領域に、ある程度の濃
度が存在する際（例えば有彩色の下地領域）において
も、文字領域内部を高濃度領域に属するものと低濃度領
域に属するものとに分離したうえ、高濃度領域に属する
と判定された注目画素に対しては、解像度を重視した処
理を施し、低濃度領域に属すると判定された注目画素に
対しては、諧調性を重視した処理を行うことによって、
文字領域と前記その他領域との境界付近部のギャップを
削減することが可能となる。

【００５７】また、下色除去処理を高濃度領域／低濃度
領域によって切換えることによって、文字領域とその他
の領域のギャップを精度よく制御することが可能とな
る。また、文字領域は通常解像度を重視した出力を行う
ことによって再現性を高めることが可能であるが、有彩
文字領域においては必ずしも解像度を高めることによっ
て画質を高めることができない場合が存在する。たとえ
ば、画像出力装置の性能上、色の再現性が十分に確保で
きない状況では、解像度を高める出力を行うことによっ
て色が大きく変わってしまい逆に違和感を生じる可能性
がある。こういった場合、解像度重視の出力を行うので
はなく複数画素を組み合わせて階調性を高めることによ
って色の再現性を高めることが可能となる。このような
画像処理装置２を備える画像形成装置に１よれば、高精
度の出力結果を作り、高品質の画像を高速で出力するこ
とができる。

【００５８】本発明の実施の他の形態として、第１領域
は文字領域だけに限定されるものではなく、たとえば文
字領域を含む罫線領域を含む場合もある。本実施形態に
おいては、図２に示すように、エッジ検出処理、パター
ンマッチング処理と、高濃度領域低濃度領域抽出処理と
を並列処理する例を示しているが（ハードを構成する上
で好ましいため）、これらは、順次処理を行う構成とし
ても構わない。上述したエッジ検出法は、必ずしも差分
によるしきい値処理によって検出するものではなく、さ
まざまなエッジ検出法を利用することが可能である。そ
の他、前記実施形態に、特許請求の範囲を逸脱しない範
囲において種々の部分的変更を行う場合もある。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１領域
を高濃淡領域と低濃淡領域とに分離したうえ、それぞれ
の領域に対して、設定された処理内容の処理すなわち最
適な画像処理を施すことによって、第１領域とその他領
域との間に生じるギャップを極力抑制することができ
る。それ故、出力画質の向上を図ることができる。

【００６０】また本発明によれば、文字領域を高濃度領
域と低濃度領域とに分離したうえ、それぞれの領域に対
して、設定された処理内容の処理すなわち最適な画像処
理を施すことによって、文字領域とその他の領域との間
に生じる上のギャップを極力抑制することができる。そ
れ故、出力画質の向上を図ることができる。

【００６１】また本発明によれば、文字領域以外のその
他領域に、ある程度の濃度が存在する際においても、文
字領域内部を高濃度領域に属するものと低濃度領域に属
するものとに分離したうえ、高濃度領域に属すると判定
された注目画素に対しては、解像度を重視した処理を施
し、低濃度領域に属すると判定された注目画素に対して
は、階調性を重視した処理を行うことによって、文字領
域と前記その他領域との境界付近部のギャップを削減す
ることが可能となる。

【００６２】また本発明によれば、下色除去処理を高濃
度領域／低濃度領域によって切換えることによって、文
字領域とその他の領域のギャップを精度よく制御するこ
とが可能となる。

【００６３】また本発明によれば、文字領域は通常解像
度を重視した出力を行うことによって再現性を高めるこ
とが可能であるが、有彩文字領域においては必ずしも解
像度を高めることによって画質を高めることができない
場合が存在する。たとえば、画像出力装置の性能上、色
の再現性が十分に確保できない状況では、解像度を高め
る出力を行うことによって色が大きく変わってしまい逆
に違和感を生じる可能性がある。こういった場合、解像
度重視の出力を行うのではなく複数画素を組み合わせて
階調性を高めることによって色の再現性を高めることが
可能となる。

【００６４】また本発明によれば、高精度の出力結果を
作り、高品質の画像を高速で出力することができる。

【００６５】また本発明によれば、注目画素が文字領域
に属するのか否かが判定され、その判定結果に基づいて
文字領域に属すると判定された注目画素に対して、その
濃度値が注目画素近傍の濃度値よりも高い高濃度領域に
属するのか、濃度値が注目画素近傍の濃度値よりも低い
低濃度領域に属するのかが判定され、この判定結果に基
づいて、入力画像の画像処理内容を設定することができ
る。それ故、文字領域とその他の領域との間に生じるギ
ャップを極力抑制することができ、出力画質の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図で
ある。

【図２】領域分離処理部の構成図である。

【図３】注目画素の周辺に７×７画素の局所マスクを形
成した場合の説明図である。

【図４】水平方向のエッジと垂直方向のエッジを検出す
る方法を説明する図である。

【図５】複数の文字検出用パターンの説明図である。

【図６】パターンマッチングを行う際に７×７画素の局
所マスク内に３×３画素のサブマスクを形成した様子を
示す説明図である。

【図７】ラプラシアンフィルタ係数を示す図である。

【図８】下色除去処理を施す際の説明図である。

【図９】文字領域判定処理のフローチャートである。

【図１０】黒生成量・ＵＣＲ量の例を示す図表である。

【図１１】文字領域判定部に色判定部を設けた図２相当
図である。

【図１２】文字領域判定処理のフローチャートである。

【図１３】文字領域とその他の領域との境界付近部にお
けるギャップなどを示す図表である。

【符号の説明】

１画像形成装置２画像処理装置８，８Ａ領域分離処理部１０黒生成下色除去部１３階調再現処理部１４文字領域判定部１６文字領域検出部１７濃度抽出部２６色判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC03 CE11 DA08 DA17 DB02 DB06 DB09 DC16 DC22 DC36 5C077 LL02 MP06 MP08 PP02 PP27 PP28 PP32 PP33 PP45 PP55 PP68 PQ08 PQ12 PQ20 5L096 AA02 AA06 BA17 CA14 FA06 FA44 GA41 GA55

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像を少なくとも所定の第１領域と
その他の第２領域に分離する領域分離手段であって、注
目画素が第１領域に属するか否かを判定する第１領域抽
出部と、第１領域抽出部の判定結果に基づいて第１領域
に属すると判定された注目画素に対して、その濃淡レベ
ルが注目画素近傍の濃淡レベルよりも高い高濃淡領域に
属するのか、濃淡レベルが注目画素近傍の濃淡レベルよ
りも低い低濃淡領域に属するのかを判定する濃淡領域抽
出部とを備える第１領域判定部を有する領域分離手段
と、入力画像に所定の処理を施す画像処理手段と、前記第１領域判定部の判定結果に基づいて、画像処理手
段の処理内容を設定する制御手段とを備えることを特徴
とする画像処理装置。
【請求項２】入力画像を文字領域を含む複数の領域に
分離する領域分離手段であって、注目画素が文字領域に
属するか否かを判定する文字領域抽出部と、文字領域抽
出部の判定結果に基づいて文字領域に属すると判定され
た注目画素に対して、その濃度値が注目画素近傍の濃度
値よりも高い高濃度領域に属するのか、濃度値が注目画
素近傍の濃度値よりも低い低濃度領域に属するのかを判
定する高濃度領域低濃度領域抽出部とを備える文字領域
判定部を有する領域分離手段と、入力画像に所定の処理
を施す画像処理手段と、前記文字領域判定部の判定結果に基づいて、画像処理手
段の処理内容を設定する制御手段とを備えることを特徴
とする画像処理装置。
【請求項３】画像処理手段は、入力画像に対して中間
調処理を施す階調再現処理部を含み、制御手段は、文字領域判定部の判定結果に基づいて、文
字領域でかつ高濃度領域に属すると判定された注目画素
に対しては、前記階調再現処理部を制御して解像度を重
視した処理を施し、文字領域でかつ低濃度領域に属する
と判断された注目画素に対しては、前記階調再現処理部
を制御して階調性を重視した処理を施すように画像処理
手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像
処理装置。
【請求項４】画像処理手段は、入力画像に対して黒生
成下色除去処理を施す黒生成下色除去部を含み、制御手段は、文字領域判定部の判定結果に基づいて、文
字領域でかつ高濃度領域に属すると判定された注目画素
に対しては、前記黒生成下色除去部を制御して、低濃度
領域に属すると判定された注目画素よりも下色除去量を
高くするように画像処理手段を制御することを特徴とす
る請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】文字領域判定部は、文字領域を有彩文字
領域と無彩文字領域とに分離する色判定部を備えている
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１つに記載の画
像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】入力画像を複数の領域に分離する領域分
離処理を行う画像処理方法において、領域分離処理は、入力画像が文字領域に属するか否かを
判定し、文字領域に属すると判定された注目画素に対し
ては、その濃度値が注目画素近傍の濃度値よりも高い高
濃度領域に属するのか、あるいは、濃度値が注目画素近
傍の濃度値よりも低い低濃度領域に属するのかを判定す
る処理を行い、この判定結果に基づいて、入力画像の画
像処理内容を設定することを特徴とする画像処理方法。