JP3855805B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿画像のデジタル信号から原稿画像の細線部を検出する画像処理装置に関し、特に、細線を的確に検出して、黒文字などの細線部の画像を高画質で出力することのできる画像処理装置および画像処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
コピー機など、画像を形成する画像処理装置は、画像を読み取るスキャナと、スキャナで読み取った画像を印刷するためのインクジェットプリンタとを備えている。一般に、スキャナは、CCDやCISなどのラインセンサ(読取デバイス)を用いて構成されている。コピー機は、この読取デバイスで読取原稿の画像をアナログの電気信号に変換する。アナログの電気信号はデジタル信号に変換された後、装置本体に入力される。そして入力されたデジタル信号を元に、出力画像の信号(印刷データ)が形成される。インクジェットプリンタは、形成された信号(印刷データ)に基づいて印刷を実行するものであり、これにより、原稿画像が再現されて印刷されるのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コピー機が、文字(黒文字)と文字以外の画像とを同じ処理方法で処理してしまうと、印刷画像の画質を低下させる。このため、黒文字を画像全体とは別処理するべく、無彩色領域判定、ソーベルフィルタによるエッジ抽出を実行し、黒文字の抽出が実行されている。ところが、ソーベルフィルタによるエッジ抽出では、細線(1ドット細線)を検出することができないという問題点があった。
【0004】
エッジ検出で検出されない1ドット細線は、通常の画像として処理されることとなるが、1ドット細線の隣接域は、黒ベタ領域ではなく、地の色(背景色)である。このため、この1ドット細線は、濃度の薄い画素として読み取られてしまい、簡単なスレッシュの設定では、黒濃度の淡い状態で出力されてしまう。故に、1ドット細線のコントラストが低下する。一方、この1ドット細線に合わせてスレッシュを低く設定すれば、画像全体の階調を黒側へシフトさせてしまい、画像に悪影響を与えてしまうという問題点があった。
【0005】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、細線を的確に検出して、黒文字などの細線部の画像を高画質で出力することのできる画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項1記載の画像処理装置は、複数個の画素からなる原稿画像のデジタル信号から原稿画像の細線部を検出するものであり、注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成される注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから3の画素を抽出する小輝度画素抽出手段と、その小輝度画素抽出手段により抽出されたかかる3の抽出画素が前記注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されていると前記3の抽出画素が連設状態にあると判定する連設判定手段と、その連設判定手段により前記抽出画素が連設状態であると判定される場合に前記注目画素を細線部の画素として判別する細線画素判別手段とを備えている。
【0007】
この請求項1記載の画像処理装置によれば、注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成される注目画素領域において、小輝度画素抽出手段により、輝度成分の値が小さいものから3の画素が抽出される。そして、小輝度画素抽出手段により抽出されたかかる3の抽出画素が前記注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されているとその3の抽出画素が連設状態にあると、連設判定手段により判定され、該抽出画素が連設状態であると判定されると、細線画素判別手段により、注目画素は、細線部の画素として判別される。
【0008】
請求項2記載の画像処理装置は、複数個の画素からなる原稿画像のデジタル信号から原稿画像の細線部を検出するものであり、注目画素を中心とする注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから複数の画素を抽出する小輝度画素抽出手段と、その小輝度画素抽出手段により抽出された各抽出画素が連設されているか否かを判定する連設判定手段と、前記注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値を算出する輝度中間値算出手段と、前記注目画素領域において、その輝度中間値算出手段により算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数を検出する検出手段と、その検出手段により検出された画素数を予め定めた画素数と比較する画素数比較手段と、その画素数比較手段の比較結果において、予め定めた画素数より検出された画素数が少ない場合に、前記連設判定手段により連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別する細線画素判別手段とを備えている。
【0009】
この請求項2記載の画像処理装置によれば、注目画素を中心とする注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから複数の画素が、小輝度画素抽出手段により抽出される。そして、その小輝度画素抽出手段により抽出された各抽出画素が連設されているか否かが、連設判定手段により判定される。また、輝度中間値算出手段により、注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値が算出される。そして、検出手段により、注目画素領域において、算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数が検出され、検出された画素数が画素数比較手段により予め定めた画素数と比較された結果、予め定めた画素数より検出された画素数が少ないと、細線画素判別手段によって、連設判定手段により連設状態であると判定された注目画素が細線部の画素として判別される。
【0010】
請求項3記載の画像処理装置は、請求項1記載の画像処理装置において、前記小輝度画素抽出手段により抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を算出する輝度差分値算出手段と、その輝度差分値算出手段により算出された差分値を予め定めたしきい値と比較する輝度比較手段とを備え、前記細線画素判別手段は、その輝度比較手段の比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合には、連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別するものである。
【0011】
この請求項3記載の画像処理装置によれば、請求項1記載の画像処理装置と同様に作用する上、小輝度画素抽出手段により抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値が、輝度差分値算出手段によって算出される。算出された差分値は、輝度比較手段により、予め定めたしきい値と比較され、その比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合には、細線画素判別手段によって、連設状態であると判定された注目画素が細線部の画素として判別される。
【0012】
請求項4記載の画像処理装置は、請求項2記載の画像処理装置において、前記小輝度画素抽出手段により抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を算出する輝度差分値算出手段と、その輝度差分値算出手段により算出された差分値を予め定めたしきい値と比較する輝度比較手段とを備え、前記細線画素判別手段は、前記輝度中間値算出手段により算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数が前記検出手段によって検出され、その検出された画素数を前記画素数比較手段により比較した比較結果において、予め定めた画素数より検出された画素数が少ない場合であって、且つ、前記輝度差分値算出手段により算出された前記抽出画素の輝度の平均値と抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値が、前記輝度比較手段により比較された比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合に、連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別するものである。
【0013】
この請求項4記載の画像処理装置によれば、請求項2記載の画像処理装置と同様に作用する上、輝度中間値算出手段により、注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値が算出される。そして、検出手段により、注目画素領域において、算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数が検出される。検出された画素数は画素数比較手段により予め定めた画素数と比較される。また、抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値が、輝度差分値算出手段によって算出される。算出された差分値は、輝度比較手段により、予め定めたしきい値と比較される。
【0014】
そして、両者の比較結果において、予め定めた画素数より検出された画素数が少ない場合であって、且つ、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合に、前記細線画素判別手段により、連設状態であると判定された前記注目画素が細線部の画素として判別される。
【0015】
請求項5記載の画像処理装置は、請求項3又は4記載の画像処理装置において、前記輝度差分値算出手段は、各抽出画素の輝度成分の値の合計値と、各非抽出画素の輝度成分の値の合計値とを算出する合計値算出手段と、その合計値算出手段により算出された各合計値に対して、抽出画素の画素数と非抽出画素の画素数とに応じた重み付けを行う重付手段とを備え、前記輝度比較手段は、その重付手段により重み付けのなされた合計値の差分を差分値として、予め定めたしきい値と比較するものである。
この請求項5記載の画像処理装置によれば、請求項3又は4記載の画像処理装置と同様に作用する上、輝度差分値算出手段に備えられた合計値算出手段により、各抽出画素の輝度成分の値の合計値と、各非抽出画素の輝度成分の値の合計値とが算出される。そして、算出された各合計値に対して、輝度差分値算出手段に備えられた重付手段によって、抽出画素の画素数と非抽出画素の画素数とに応じた重み付けが行われる。重み付けのなされた合計値の差分は差分値とされ、予め定めたしきい値と輝度比較手段によって比較される。
請求項6記載の画像処理装置は、請求項2、4又は5に記載の画像処理装置において、前記注目画素領域は、前記注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成され、前記小輝度画素抽出手段は、前記注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから3の画素を抽出するものであり、前記連設判定手段は、かかる3の抽出画素が前記注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されていると前記3の抽出画素が連設状態にあると判定するものであることを特徴とする。
【0016】
この請求項6記載の画像処理装置によれば、請求項2、4又は5に記載の画像処理装置と同様に作用する上、注目画素領域は、注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成されており、かかる3行3列のマトリクスエリアから小輝度画素抽出手段により、輝度成分の値が小さいものから3の画素が抽出される。そして、かかる3の抽出画素が注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されていると、連設判定手段により、3の抽出画素が連設状態にあると判定される。
【0017】
請求項7記載の画像処理装置は、請求項1から6のいずれかに記載の画像処理装置において、前記3行3列のマトリクスエリアを構成する各画素に識別番号を付与するものであって、付与する識別番号の中心値を前記注目画素に付与し、且つ、前記注目画素を中心とする縦、横、斜めの3の画素の識別番号の合計値が同一値となるように識別番号を割り付ける識別番号付与手段を備えており、前記連設判定手段は、前記3の抽出画素に対して前記識別番号付与手段により付与された識別番号の合計が前記同一値となる場合に、前記3の抽出画素が連設状態にあると判定するものである。
【0018】
この請求項7記載の画像処理装置によれば、請求項1から6のいずれかに記載の画像処理装置と同様に作用する上、識別番号付与手段により、3行3列のマトリクスエリアを構成する各画素に識別番号が付与される。ここで、各画素に付与される識別番号の内、その中心値が注目画素に付与される。また、注目画素を中心とする縦、横、斜めの3の画素の識別番号の合計値が同一値となるように、識別番号は、割り付けられる。そして、3の抽出画素の識別番号の合計が前記同一値であれば、連設判定手段により、かかる3の抽出画素が連設状態にあると判定される。
【0019】
【0020】
【0021】
請求項8記載の画像処理装置は、請求項1から7のいずれかに記載の画像処理装において、前記注目画素が無彩色であることを判定する無彩色判定手段と、前記注目画素がその無彩色判定手段により無彩色と判定されると共に、前記細線画素判別手段により細線部の画素と判別されると、該画素の色を黒色で出力する黒出力手段とを備えている。
【0022】
この請求項8記載の画像処理装置によれば、請求項1から7のいずれかに記載の画像処理装置と同様に作用する上、無彩色判定手段により、無彩色であると判定された注目画素が、細線画素判別手段により細線部の画素と判別されると、前記注目画素の色は、黒出力手段により黒色で出力される。
【0023】
請求項9記載の画像処理方法は、複数個の画素からなる原稿画像のデジタル信号から原稿画像の細線部を検出するものであり、注目画素を中心とする注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから複数の画素を抽出する小輝度画素抽出ステップと、その小輝度画素抽出ステップにより抽出された各抽出画素が連設されているか否かを判定する連設判定ステップと、前記注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値を算出する輝度中間値算出ステップと、前記注目画素領域において、その輝度中間値算出ステップにより算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数を検出する検出ステップと、その検出ステップにより検出された画素数を予め定めた画素数と比較する画素数比較ステップとを備え、その画素数比較ステップの比較結果において、予め定めた画素数より検出された画素数が少ない場合に、前記連設判定ステップにより前記抽出画素が連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別する細線画素判別ステップとを備えている。
【0024】
この請求項9記載の画像処理方法によれば、まず、注目画素を中心とする注目画素領域において、小輝度画素抽出ステップにより、輝度成分の値が小さいものから複数の画素が抽出される。そして、小輝度画素抽出ステップにより抽出された各抽出画素が連設されているか否かが、連設判定ステップにより判定される。
【0025】
【0026】
また、輝度中間値算出ステップにより、注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値が算出される。そして、検出ステップにより、注目画素領域において、算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数が検出され、検出された画素数が画素数比較ステップにより予め定めた画素数と比較された結果、予め定めた画素数より検出された画素数が少ないと、細線画素判別ステップによって、連設判定ステップにて連設状態であると判定された注目画素が細線部の画素として判別される。
【0027】
請求項10記載の画像処理方法は、請求項9記載の画像処理方法において、前記小輝度画素抽出ステップにより抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を算出する輝度差分値算出ステップと、その輝度差分値算出ステップにより算出された差分値を予め定めたしきい値と比較する輝度比較ステップとを備え、前記細線画素判別ステップは、その輝度比較ステップの比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合には、連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別するものである。
【0028】
この請求項10記載の画像処理装置によれば、請求項9記載の画像処理方法と同様に作用する上、小輝度画素抽出ステップにより抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値が、輝度差分値算出ステップによって算出される。算出された差分値は、輝度比較ステップにより、予め定めたしきい値と比較され、その比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合には、細線画素判別ステップによって、連設状態であると判定された注目画素が細線部の画素として判別される。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の画像処理装置を備えるカラーコピー機1を示す斜視図である。
【0030】
このカラーコピー機1は、本体1aの上面前部に複数のキーを備えた操作パネル1bが設けられている。カラーコピー機1は、この操作パネル1b上に設けられた複数のキーが押下されて操作される。本体1aの上面部には、原稿挿入口1cと原稿排出口1dとを備えた原稿送り装置1eが設けられている。複写される原稿は、この原稿挿入口1cに原稿面を下向きにして挿入される。原稿挿入口1cへ挿入された原稿は、原稿送り装置1eによってカラーコピー機1の内部に送られて、その原稿画像が複写機の内部に設けられたスキャナ(CCDラインセンサ2、図2参照)により画像データとして読み取られた後に、原稿排出口1dから排出される。
【0031】
一方、本体1aの下方部分には、記録紙を複数枚積載して手前引き出し可能な給紙トレイ1fが設けられている。給紙トレイ1fからは、読み込まれた画像データを印刷するための記録紙が、記録紙を搬送する搬送モータ(LFモータ)102(図2参照)の駆動によって本体1a内部へと供給されるようになっている。
【0032】
本体1a内部においては、供給される記録紙の対向面(印字面)となる位置にインクジェットヘッド(図示せず)が備えられている。インクジェットヘッドの記録紙側の対向面側には、複数のノズルが穿設されたインク吐出面が設けられている。インクジェットヘッドへは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のカラーインクが、各インクが充填されるインクカートリッジ(図示せず)から供給される。インクジェットヘッドへ供給されたインクは、インク吐出面から吐出される。
【0033】
また、インクジェットヘッドは、キャリッジモータ(CRモータ)101(図2参照)により駆動されるキャリッジ(図示せず)に搭載されている。キャリッジは、キャリッジ(CR)モータ101の駆動により、記録紙の移動方向に対して垂直な方向に移動するように構成されており、これにより、インクジェットヘッドは、記録紙の移動方向に対して横方向に移動しながら、画像データとして読み込まれたデータを記録紙に印刷する。印刷された記録紙は、カラーコピー機1の側面部に設けられた記録紙排出口1gから排出される。
【0034】
図2は、カラーコピー機1の電気回路構成の概略を示すブロック図である。カラーコピー機1を制御するための制御装置は、本体側制御基板100と、キャリッジ基板120とを備えており、本体側制御基板100には、1チップ構成のマイクロコンピュータ(CPU)91と、ROM92と、RAM93と、ラインバッファ94と、RGBデータ変換回路95と、ゲートアレイ(G/A)96とを備えている。
【0035】
演算装置であるCPU91は、ROM92に予め記憶された制御プログラムに従い、原稿画像の読取処理(画像読取処理、図5参照)や印刷処理等の各処理の制御を実行するものである。また、印字タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号を後述のゲートアレイ96へ転送する。このCPU91には、操作パネル1bが接続されており、操作パネル1bからのユーザの指示に応じて、カラーコピー機1の各部を制御することができるようになっている。
【0036】
また、CPU91には、カラーコピー機1の駆動回路系統、即ち、CRモータ101を駆動するためのCRモータ駆動回路101a、LFモータ102を動作させるためのLFモータ駆動回路102a、CCDモータ103を駆動するためのCCDモータ駆動回路103aが接続されている。操作パネル1bからコピーの指示が入力されると、CPU91は、必要に応じてCCDモータ駆動回路103aへ信号を出力してCCDモータ103を駆動させ、これによりCCDラインセンサ(スキャナ)2を駆動させて原稿画像を読み取らせる。その後、所定のタイミングで、CRモータ駆動回路101aと、LFモータ駆動回路102aとに信号を出力し、CRモータ101とLFモータ102とを動作させて記録紙への印刷を実行する。尚、LFモータ102は、ステッピングモータで構成されており、入力されるパルス信号のパルス数によってその回転数を制御可能に構成されている。
【0037】
更に、CPU91には、記録紙の先端や原稿位置(原稿の大きさ)を検出するために所定の位置にそれぞれ設けられたペーパセンサ105、キャリッジの原点位置、CCDラインセンサ2の原点位置をそれぞれ検出するべく所定位置に設けられた原点センサ106などが接続されている。接続される各デバイスの動作はこのCPU91により制御される。
【0038】
加えて、このCPU91には、アナログデータをデジタルデータに変換するアナログデジタル変換回路(A/D変換回路)3が接続されている。A/D変換回路3は、CCDラインセンサ2と接続されており、このCCDラインセンサ2から入力される原稿画像のアナログデータを、デジタルデータに変換するものである。このA/D変換回路3は、入力されたアナログデータに対し、標本化、量子化、2進数化などの処理を実行し、デジタルデータに変換する回路である。変換されたデジタルデータはCPU91に入力され、CPU91により後述するRAM93に書き込まれる。
【0039】
CCDラインセンサ2は、CCDが原稿面に照射された光の反射光を受光し、受光した光を光電変換により電荷量に変換して電気信号で出力するデバイスである。このCCDラインセンサ2は、ラインイメージセンサであり、ライン単位で原稿画像の読取を行うものである。また、CCDラインセンサ2は、原稿のカラー画像を読み取ることができるように、赤(R)、緑(G)、青(B)のデバイスが数ラインのギャップを持って配設されている。これにより、読取画像(画素)の信号を赤(R)、緑(G)、青(B)の3つの信号成分で示すことができ、原稿画像の色をカラー画像で示すことができるのである。
【0040】
原稿画像の読取実行時には、原稿又はCCDラインセンサ2が移動しつつ読取りを実行する。これにより、原稿画像は、このCCDラインセンサ2により、1ラインずつ読み取られ、赤(R)、緑(G)、青(B)に色分解された3つの信号が、それぞれ赤を示すRデータ、緑を示すGデータ、青を示すBデータ(画像(カラー)データ、R,G,Bデータ)として出力される。出力されたR,G,Bデータは、A/D変換回路3を経由して装置本体(CPU91)へと入力される。本体側制御基板100では、この入力されたR,G,Bデータに基づいて、出力する印刷データが形成される。
【0041】
ここで、図4を参照して、読み取った原稿画像の細線部のR,G,Bデータについて説明する。図4は、白地に黒文字が印刷された画像をCCDラインセンサ2により読み取った場合に得られる画像データの一例を示した図であり、細線部での、R,G,Bデータの変化を示した図である。図4において、左側には3のグラフ8が表示されており、各グラフ8r,8g,8bは、上から順に赤の信号強度を示すRデータ、緑の信号強度を示すGデータ、青の信号強度を示すBデータが示されたグラフとなっている。
【0042】
該グラフ8は、横軸が画素(画素のX座標(X1)〜(X5))、縦軸が信号強度となっており、画素の信号強度のX軸方向への変化を示している。かかる3つのグラフ8r,8g,8bの横軸の同じ位置は、同じ(座標の)画素のデータとなっている。
【0043】
各グラフ8r,8g,8bの右側には、グラフに対応する各カラーデータの信号強度を画素毎に数値で示した表9が表示されている。各表9r,9g,9bのそれぞれには、各画素のRデータ、Gデータ、Bデータが、横軸をX座標、縦軸をY座標とするXY座標(X1,Y1)〜(X5,Y5)と対応つけられて表示されている。グラフ8r,8g,8bには、各表9r,9g,9bにおいて太枠で囲った(X1,Y3)〜(X5,Y3)座標のデータが表示されている。
【0044】
グラフ8r,8g,8bに示されるように、X座標(X3)近傍で、信号強度が小さくなっており、また、X座標(X3)の両隣の座標(X1,X2,X4,X5)では、その信号強度が大きい(「FFH」近傍)ことから、座標(X3,Y3)の画素が、細線部の画素であることが示されている。ここで、X座標(X3)の画素は、原稿画像において黒文字である。このため、Rデータ=Gデータ=Bデータ=00hとなるべき画素である。
【0045】
しかしながら、グラフ8r,8g,8b及び表9r,9g,9bに示されるように、画素(X3,Y3)の信号強度(該画素(X3,Y3)の各カラーデータ)は、「00h」となっておらず、また、画素内においても変化している。これは、隣接画素の影響などから、画素(X3,Y3)のY軸方向の周縁の信号強度が大きくなってしまい、その結果、画素(X3,Y3)の信号強度は、実際よりも淡濃度を示すもの(Rデータ=Gデータ=Bデータ=64h)となっていることを示すものである。
【0046】
このように、細線部の画素(黒文字)は、実際より明るめの色で読み取られてしまうので、黒文字の鮮明度(コントラスト)を低下させる一因となっている。しかし、本実施例のカラーコピー機1では、かかる細線部の画素を検出し、黒濃度の補正を行う黒文字検出回路95aを有しているので、黒文字の鮮明度を低下させることがない。
【0047】
図2に戻って説明する。ROM92は、CPU91により実行される制御プログラムや固定値などを格納する書き換え不能なメモリである。図5に示す画像読取処理のプログラムは、制御プログラムの一部としてこのROM92に記憶されている。
【0048】
RAM93は、各種のデータを一時的に記憶するための書き換え可能な揮発性のメモリである。このRAM93にはCCDラインセンサ2により読み取られた後、A/D変換回路3でデジタル変換された画像データ(R,G,Bデータ)を一時的に記憶するためのバッファが設けられている。このバッファに記憶された画像データは、画像読取処理により各種補正が施される。補正により画像データ(各カラーデータ、即ちRデータ、Gデータ、Bデータのそれぞれ)は、それぞれの信号強度に応じて、最大強度FFH、最小強度00Hとなる256レベルの値で、ラインバッファ94へと書き込まれる。
【0049】
ラインバッファ94は、画像読取処理により各種補正が施されたR,G,Bデータを記憶するためのメモリである。読取デバイス(CCDラインセンサ2)で読み取られた画像データ(R,G,Bデータ)は、そのデータ量が多い上、原稿画像の読み取りは、読取デバイスを動作させながら1ラインずつ機械的に行われるので、原稿面の画像データを全て読み取るのに時間がかかる。このため、読み取った画像データを印刷データへ変換するための一連の処理をRAM93を使用して実行すると、RAM93の容量や動作エリアを圧迫してしまう。
【0050】
そこで、RAM93とは別で設けられたメモリであるラインバッファ94へ、各種補正が施されたR,G,Bデータを順次記憶させることにより、RAM93の容量を確保しているのである。ラインバッファ94に記憶された画像データは、RAM93から消去されるので、RAM93を容量を圧迫することなく、画像データの処理などCPU91で実行される各処理を効率的に実行させることができる。
【0051】
画像読取処理により各種補正が施されたR,G,Bデータは、このラインバッファ94へ記憶された後、このラインバッファ94からRGBデータ変換回路95へ順次読み出され、RGBデータ変換回路95において、印刷データへと変換される。
【0052】
RGBデータ変換回路95は、読み取った画像データ(R,G,Bデータ)を印刷データ(C,M,Ye,Kデータ)へと変換するための回路であり、黒文字検出回路95aを備えている。この黒文字検出回路95aの詳細については、後述する。
【0053】
上記したように本実施例のカラーコピー機1での印刷は、インクジェット方式で行われる。インクジェット方式では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクを重ねて印刷することによりフルカラー画像の印刷を行っている。このため、R,G,Bデータが指示する色をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の混色により再現しなくてはならない。印刷データ(C,M,Ye,Kデータ)は、Cデータによりシアン(C)を、Mデータによりマゼンタ(M)を、Yeデータによりイエロー(Ye)を、Kデータによりブラック(K)の各吐出量をそれぞれ指定するデータである。R,G,BデータからC,M,Yeデータへの変換は、R,G,BデータとC,M,Yeとが対応つけられたダイレクトマップに従って行われる。また、Kデータは、黒生成処理(S15、図8参照)により生成される。
【0054】
RGBデータ変換回路95は、図示を省略しているが、上記の黒生成処理(S15)を行うための黒生成回路(UCR)や、画像の平滑化やエッジの強調を行う(平滑化及びエッジ強調処理(S12))ための回路や、C,M,Ye,Kデータの印刷特性をγ曲線に基づいてそれぞれ補正する(記録γ処理(S16))ための記録γ処理回路や、中間調処理を行う(2値化処理(S17))ための2値化回路などを備えている。
【0055】
ゲートアレイ96は、CPU91から転送される印字タイミング信号と、RGBデータ変換回路95から送信される印刷データとに基づいて、その印刷データを記録媒体に印刷するための駆動信号と、その駆動信号と同期する転送クロックと、ラッチ信号と、基本印字波形信号を生成するためのパラメータ信号と、一定周期で出力される噴射タイミング信号とを出力し、それらの各信号を、ヘッドドライバが実装されたキャリッジ基板120側へ転送する。
【0056】
キャリッジ基板120は、実装されたヘッドドライバ(駆動回路)によってインクジェットヘッドを駆動するための基板である。インクジェットヘッドとヘッドドライバとは、厚さ50〜150μmのポリイミドフィルムに銅箔配線パターンを形成したフレキシブル配線板により接続されている。このヘッドドライバは、本体側制御基板100に実装されたゲートアレイ96を介して制御され、記録モードに合った波形の駆動パルスを各駆動素子に印加するものである。これにより、インクが所定量吐出される。
【0057】
尚、上記したCPU91と、ROM92、RAM93、ラインバッファ94、RGBデータ変換回路95及びゲートアレイ96とは、バスライン99を介して接続されている。また、キャリッジ基板120とゲートアレイ96との間で通信される各信号は、両者を接続するハーネスケーブルを介して転送される。
【0058】
図3は、図2の本体側制御基板100に実装された黒文字検出回路95aを示した図である。黒文字検出回路95aは、画像データ中の黒文字(黒の細線部の画素など)を検出し、黒文字であると判別された画素についてその旨を示す黒コードを付加するための回路である。この黒文字検出回路95aは、YIQ変換回路95bと、細線検出回路95cと、エッジ検出回路95dと、無彩色領域判定回路95eと、黒文字判定回路95fとを備えている。
【0059】
YIQ変換回路95bは、ラインバッファ94から読み込んだR,G,Bデータを輝度(Y)と彩度成分(I,Q)とを示すY,I,Qデータに変換する回路である。輝度(Y)は、読み取った画像(画素)の明暗を示すデータであり、その値が小さいほど、濃度が濃い(黒)に近いことを示すものである。また、彩度成分(I,Q)は、2の成分、I成分とQ成分とにより表されるデータであり、その値が0から離れるほど、色相を帯びている(有彩色となる)ことを示すデータである。つまり、このY,I,Qデータの値により、元のR,G,Bデータの無彩色の度合いを知ることができるのである。
【0060】
尚、R,G,BデータからY,I,Qデータへの変換は、輝度(Y)=0.3Rデータ+0.59Gデータ+0.11Bデータと、彩度(I)=Rデータ−輝度(Y)、彩度(Q)=Bデータ−輝度(Y)の式に基づいて行われる。
【0061】
このYIQ変換回路95bにより変換されたY,I,Qデータは、細線検出回路95c、エッジ検出回路95d、無彩色領域判定回路95eへと入力される。YIQ変換回路95bには、全画素の画像データ(R,G,Bデータ)が読み込まれて、Y,I,Qデータへ変換される。ここで、上記したRGBデータ変換回路95は、黒文字判定とは別に、Y,I,Qデータに基づいて、画像の平滑化やエッジ強調を行う平滑化及びエッジ強調処理を行う必要がある。よって、YIQ変換回路95bは、Y,I,Qデータを、細線検出回路95c、エッジ検出回路95d、無彩色領域判定回路95eのみならず、平滑化及びエッジ強調処理を行う回路へも出力する。
【0062】
細線検出回路95cは、画像中の細線部分を検出する回路であり、本実施例のカラーコピー機1では、1ドット細線を検出できるように構成されている。この細線検出回路95cでは、YIQ変換回路95bにより変換されたY,I,Qデータのうち、輝度(Y)の値(Yデータ)を用いて細線の検出を実行する。
【0063】
具体的には、細線検出回路95cにおける細線の検出方法は、読み取った原稿画像の各画素を順に注目画素とし、設定した1の注目画素を中心とする3×3のマトリクスエリア(画素領域18、図9参照)を設定する。設定された3×3のマトリクスエリアは、3行3列の合計9個の画素で構成される(図9参照)。
【0064】
3×3のマトリクスエリア内の各マトリクス(各画素)には、「0」〜「8」のポイント値が付与される。注目画素のマトリクスにはポイント値の中心値である「4」が割り付けられ、各行の左端の(最も座標値の小さな)画素には各行の最小のポイント値が割付けられる。またポイント値は、上段から下段へ向かって大きくなるように割り付けられる。これにより、3×3のマトリクスエリアにおいて、縦、横、斜めの3の画素のポイント値の合計は、いずれも「12」となる。
【0065】
そして、3×3のマトリクスエリアの各画素の輝度(Y)の値が小さいものから順に3の画素を抽出する。抽出された3の画素のポイント値が「12」であれば、それら3つの抽出画素は、注目画素と残り2つの画素とが、縦、横、斜めのいずれかの方向に配置された状態であることを示すこととなる。このように、注目画素と残りの2つの画素との3つの画素が「縦、横、斜めのいずれかの方向に配置される」ことを「連設される」という用語を用いて説明する。注目画素が細線部の画素である場合には上記の3つの画素は連設され、連設状態にある。しかし、連設状態にある画素は、必ずしも細線部の画素とは限られず、中間調画像を示す画素であることも多い。よって、この細線検出回路95cでは、細線部の画素のみを検出することができるように、連設状態にある3の抽出画素の濃度が、非抽出画素に対してどれほど有意差を有しているかを検証する。
【0066】
この検証は、上記の3×3のマトリクスエリアの各画素の輝度の最小値と最大値とから算出される中間値に基づいて実行され、該中間値より小さな輝度を有する画素の数が3以下(4未満)であると、注目画素は、細線部の画素であると判定される。注目画素は、細線部の画素であると判断されると、注目画素のY,I,Qデータに、細線部の画素であることを示す細線コードが付加されるようになっている。これにより、エッジ検出回路95dで検出できない1ドット細線の文字(細線部)を検出することができるのである。
【0067】
エッジ検出回路95dは、画像中のエッジを検出する回路である。このエッジ検出回路95dは、ソーベルフィルタを用いてエッジの検出を実行する。ここで、文字は、エッジの特徴量を多く有するあるいは細線で構成されていることが多い。よって、この細線検出回路95cまたはエッジ検出回路95dにより、細線またはエッジとして検出された画素を、文字領域の画素(文字)であると判定する。
【0068】
無彩色領域判定回路95eは、輝度(Y)と彩度成分(I,Q)とを示すY,I,Qデータから、画素が無彩色(黒)か否かを判定する回路である。黒文字判定回路95fは、細線検出回路95cとエッジ検出回路95dとの判定結果により、文字(文字領域の画素)と判定された画素について、無彩色領域判定回路95eにより無彩色であるか否かを判定する回路である。
【0069】
細線検出回路95cにおいて細線コードの付加されたY,I,Qデータが、この黒文字判定回路95fにより、(無彩色領域判定回路95eの動作により)無彩色であると判定されると、そのY,I,Qデータには、黒コードが付加される。無彩色画素と判定された画素のY,I,Qデータには、黒単色のインクで印刷することを指定する黒コードが付加される。これにより、黒文字検出回路95aにおける画像データ中の黒文字を検出する(黒文字の画素か否かを判定する)ための一連の処理は終了する。尚、黒文字判定回路95fでは、文字でない画素であっても、エッジ部または細線部であると文字領域の画素と判定し、同様の処理を実行する。
【0070】
黒コードが付加されていると、そのY,I,Qデータに対する印刷データは、黒生成回路において、黒インク単色で印刷を指示するKデータで形成される。これにより、細線部の画素を黒で印刷することができる。つまり、読みとりの画像データが、実際の濃度(黒)よりも濃度の淡い画素として検出されてしまっても、細線部の画素を完全な黒で印刷することができ、文字などの細線のコントラストを向上させることができるのである。
【0071】
次に、上述のように構成されたカラーコピー機1における各処理を図5〜図8のフローチャート及び図9に示す画像データのサンプルを用いて説明する。図5は、本体側制御基板100において実行される画像読取処理のフローチャートである。画像読取処理は、A/D変換回路3でデジタルデータに変換された画像データ(R,G,Bデータ)に対して、読取時の補正を実行するための処理である。この画像読取処理では、まず、黒補正処理により、入力された画像データ(R,G,Bデータ)の黒レベルの補正を行う黒補正(暗補正)を実行する(S1)。次に、シェーディング補正処理を実行し(S2)、更に、読取デバイス(CCDラインセンサ2)の特性を補正する読取γ処理を実行する(S3)。そして、かかるS1〜S3の各処理により、読取光学系の特性補正が施された読取画像データ(R,G,Bデータ)をラインバッファ94へ書き込んで(S4)、この画像読取処理を終了する。
【0072】
図6〜図8は、RGBデータ変換回路95で実行される処理のフローチャートであり、図6は、読み取った画像データ(S4の処理でラインバッファ94へ書き込んだR,G,Bデータ)を印刷データ(C,M,Ye,Kデータ)へ変換するRGBデータ変換処理のフローチャートである。このRGBデータ変換処理では、まず、ラインバッファ94からR,G,Bデータを読み出して、かかる画像データの中から黒文字の画素を抽出する黒文字判定処理を実行する(S11)。
【0073】
この黒文字判定処理(S11)は、上記した黒文字検出回路95aにより実行される処理であり、画像中の画素が無彩色(黒)の文字の画素であるか否かをY,I,Qデータから判定するためのものである。この黒文字判定処理(S11)は、YIQ変換回路95bにより、全画素の画像データ(R,G,Bデータ)をY,I,Qデータへ変換するYIQ変換処理、細線検出回路95cにより細線を検出する細線検出処理(図7参照)、エッジ検出回路95dによりエッジを検出するエッジ検出処理と、無彩色領域判定回路95eにより画像中の画素が無彩色であるか否かを判定する無彩色判定処理とを備えている。また、黒文字判定回路95fにより、エッジまたは細線(文字(文字領域の画素))と判定された画素が無彩色であるか否か(黒文字であること)を判定する処理を実行する。
【0074】
また、黒文字判定処理(S11)では、黒文字判定回路95fにより黒文字である画素について、そのY,I,Qデータに、黒コードを付加する。細線(文字(文字領域の画素))と判定された画素のY,I,Qデータには、後述の細線検出処理により細線コードが付加されている。黒文字判定処理(S11)では、黒文字判定回路95fにおいて、この細線コードをマークとし、その画素(細線部の画素)が無彩色であるか否かを判定する。そして、かかる画素が無彩色と判定されると、黒コードを付加する。
【0075】
これにより、黒文字検出回路95aにおける画像データ中の黒文字を検出する(黒文字の画素か否かを判定する)ための一連の黒文字判定処理(S11)は終了する。尚、黒文字判定回路95f(黒文字判定処理(S11))では、文字でない画素であっても、エッジ部または細線部であると文字領域の画素と判定し、同様の処理を実行する。
【0076】
この黒文字判定処理(S11)の後は、読み取った画像データの平滑化やエッジの強調などを行う平滑化及びエッジ強調処理を実行する(S12)。次いで、黒文字判定処理(S11)でY,I,Qデータに変換されたR,G,Bデータを、Y,I,QデータからR,G,Bデータに逆変換するYIQ逆変換処理を実行し(S13)、YIQ逆変換処理で変換されたR,G,Bデータをダイレクトマップに基づいて印刷データ(C,M,Yeデータ)に変換する色変換処理を実行する(S14)。
【0077】
ダイレクトマップは、R,G,Bデータと、C,M,Yeデータとの対応関係が対応つけられたテーブルである。次に、黒単色のインクの吐出量を決定する黒生成処理を実行する(S15)。この黒生成処理(S15)により、上記C,M,Yeデータから印刷時の各インク、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Ye)、ブラック(K)の各吐出量を指定する印刷データ(C,M,Ye,Kデータ)が作成される。
【0078】
そして、各インク、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Ye)、ブラック(K)毎に色の特性をγ補正する(印刷用の色特性の補正)記録γ処理を実行し(S16)、更に、2値化処理として中間調処理(誤差拡散またはディザ法)を実行する(S17)。その後、各画素の印刷データ(C,M,Ye,Kデータ)をゲートアレイ96に送信して(S18)、このRGBデータ変換処理を終了する。
【0079】
図7は、RGBデータ変換処理の黒文字判定処理(S11)の中で実行される細線検出処理のフローチャートである。この細線検出処理を、図7のフローチャートと共に、具体的な画像データによってデータの処理方法を模式的に示した図9を用いて説明する。
【0080】
細線検出処理は、RGBデータ変換回路95の中に備えられた細線検出回路95cによって実行される。この細線検出処理では、各画素の輝度(Y)の値を用いて検出を行うので、まず、YIQ変換回路95bにより変換されたY,I,Qデータの内、Yデータを抽出する(S20)。
【0081】
図9(a)には、一例として、画像データの一部であるR,G,Bデータの5×5のマトリクスが示されており、図9(b)には、このR,G,Bデータから変換されたY,I,Qデータの内、輝度(Y)の値を表すYデータが表示されている。
【0082】
次に、抽出したYデータの内、未判定の最小座標値の画素を注目画素とし(S21)、注目画素を中心とする3×3のマトリクスエリアを設定する(S22)。
【0083】
図9(b)においては、座標(X3,Y3)の画素が注目画素17として設定され、この注目画素17を中心とする画素領域18が3×3のマトリクスエリアとして設定されている。
【0084】
その後、かかる3×3のマトリクスエリア(画素領域18)を構成する各画素(各マトリクス)に、「0」〜「8」のポイント値をそれぞれ付与する(S23)。このS23の処理により、図9(c)に示すように、マトリクスエリア(画素領域18)の最上左端のマトリクス(座標(X2,Y2))に「0」、その右隣のマトリクス(座標(X3,Y2))に「1」、・・・、注目画素17のマトリクスに中心値の「4」、・・・、最下右端のマトリクス(座標(X4,Y4))に「8」となるように、各ポイント値が割り付けられる。
【0085】
そして、マトリクスエリア内の画素について、輝度の値、即ちYデータの小さい順に3の画素を抽出し、その3の抽出画素のポイント値を合計する(S24)。これにより、図9(d)に示すように、画素領域18においては、Yデータに基づいて、座標(X3,Y2)、座標(X3,Y3)、座標(X3,Y4)の3の画素(抽出画素19)が抽出されており、それぞれのポイント値「1」、「4」、「7」が合計されることとなる。
【0086】
その後、3の抽出画素のポイント値の合計が「12」であるか否かを確認し(S25)、ここで、ポイント値の合計が「12」であれば(S25:Yes)、3の抽出画素が連設状態にあると判定し、マトリクスエリア内の各画素の輝度(Y)の値、即ちYデータの最大値と最小値とから中間値を求める(S26)。
【0087】
図9(d)では、ポイント値「1」、「4」、「7」のマトリクスが検出されており、これらの合計値が「12」であることから、抽出画素が連設状態にあると判定されることとなる。また、画素領域18内の画素の有する輝度(Y)の最小値「90」と最大値「223」との和を2で除算して、中間値「157」が算出される。
【0088】
続いて、マトリクスエリア内の各画素について、中間値よりも小さな輝度の値(Yデータ)を有する画素を検出し、その数をカウントする(S27)。そして、カウントした検出画素数が4未満であるか否かを確認し(S28)、4未満であれば(S28:Yes)、注目画素を細線画素とし、そのY,I,Qデータに対する細線コードの付加を指示する(S29)。
【0089】
これにより、図9(e)では、中間値より小さな輝度(Y)の値を有する座標(X3,Y3)、座標(X3,Y4)、座標(X3,Y5)の3の画素(画素20)が検出されており、この検出された画素の数が4未満であることから、注目画素(X3,Y3)は、細線部の画素であると判別され、細線コードが付加されることとなる。
【0090】
その後、読み取った画像データの全ての画素の判定が終了したか否かを調べ(S30)、全画素の判定終了であれば(S30:Yes)、この細線検出処理を終了する。一方、S25の処理で確認した結果、3の抽出画素のポイント値の合計が「12」でなければ(S25:No)、注目画素は連設状態にないと判定され、その処理をS30の処理に移行する。また、S28の処理で確認した結果、カウントした検出画素数が4以上であれば(S28:No)、注目画素は、細線画素でない(抽出画素の濃度と非抽出画素との濃度に有意差がない)と判別し、その処理をS30の処理に移行する。更に、S30の処理で確認した結果、読み取った画像データの全ての画素の判定が終了していなければ(S30:No)、その処理をS21の処理に移行し、読み取った画像データの全ての画素の判定が終了するまで、S21〜S30の処理を繰り返して実行する。
【0091】
図8は、RGBデータ変換処理の中で実行される黒生成処理(S15)のフローチャートである。黒生成処理(S15)は、RGBデータ変換回路95の中に備えられた黒生成回路(UCR)によって実行される。この黒生成処理(S15)では、まず、黒コードの付加された印刷データ(各画素のC,M,Yeデータ)があるか否かを確認し(S51)、黒コードの付加された印刷データがあれば(S51:Yes)、黒コードの付加された印刷データをC,M,Yeデータから、黒インク単色での印刷を指示するKデータに差し替えて(S52)、この黒生成処理(S15)を終了する。
【0092】
一方、S51の処理で確認した結果、黒コードの付加された印刷データが無ければ(S51:No)、C,M,YeデータよりKデータの生成を行うと共に、K生成を差し引いたC’,M’,Ye’データへ変換し(S53)、この黒生成処理(S15)を終了する。
【0093】
黒コードは、黒文字判定処理(S11)において対応するY,I,Qデータへ付加される。黒コードはY,I,QデータがR,G,Bデータ、更には印刷データ(C,M,Yeデータ)に変換されても、クリアされることなく対応するデータに付加された状態が継続される。これにより、黒文字判定処理(S11)で無彩色(黒)と判定された画素について、この黒生成処理(S11)により、黒単色のインクで印刷指示することができる。
【0094】
尚、上記したように、細線検出処理により細線部の画素と判別された画素には、細線コードが付加され、この細線コードの付加された画素については、黒文字判定処理(S11)のなかにおいて対応するY,I,Qデータへ黒コードが付加される。よって、細線部の画素をこの黒生成処理(S11)により、黒単色のインクで印刷指示することができる。
【0095】
以上、上記第1実施例において説明したように、カラーコピー機1によれば、エッジ部の検出では検出が困難な1ドット細線を的確に検出することができ、周辺の画像や原稿の地の色などの影響により、淡色で読み取られてしまう細線の画像データを適正に補正することができる。よって、他の画像部に悪影響を及ぼすことなく、黒文字のコントラストを向上させ、高品質の出力(印刷)画像を得ることができる。
【0096】
次に、図10と図11とを参照して、本発明の第2実施例について説明する。第1実施例のカラーコピー機1では、細線検出処理において、連設状態にある画素が細線部の画素であるか否か(連設状態にある3の抽出画素の濃度が、非抽出画素に対してどれほど有意差を有しているか)の検証を、輝度の中間値をしきい値として、マトリクスリア内の中間値よりも小さな輝度の画素数をカウントすることにより検証した。これに代えて、第2実施例のカラーコピー機1では、連設状態にある3の抽出画素にある注目画素が、細線部の画素であるか否かを、マトリクスエリア内の抽出画素の輝度の平均値と非抽出画素の輝度の平均値との差分により検証するように構成されている。
【0097】
以下、第1実施例と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【0098】
図10は、第2実施例の細線検出処理のフローチャートであり、図11は、第2実施例の細線検出処理を説明するための具体的な画像データの例でありデータの処理方法を模式的に示した図である。この第2実施例の細線検出処理について、図10のフローチャートと図11の画像データの例を用いて説明する。
【0099】
第2実施例の細線検出処理では、第1実施例の細線検出処理と同様に、Y,I,QデータのYデータを用い、注目画素と、注目画素を中心とする3×3のマトリクスエリアを設定し、かかる3×3のマトリクスエリアの各マトリクスに「0」〜「8」のポイント値をそれぞれ付与する(S20〜S23、図11(a)〜図11(c))。
【0100】
そして、マトリクスエリア内の画素について、輝度の値、即ちYデータの小さい順に3の画素を抽出し、その3の抽出画素(抽出画素19)のポイント値を合計して、その合計が「12」であれば、3の抽出画素が連設状態にあると判定する(S24,S25、図11(d))。
【0101】
S25の処理において、3の抽出画素が連設状態にあると判定されると(S25:Yes)、マトリクスエリア内の3の抽出画素の輝度(Y)の値の合計値を3で除した値A1を求める(S41)。そして、S24の処理で抽出されなかった6の画素(非抽出画素)の輝度(Y)の値の合計値を求め、その合計値を6で除算した値A2を求める(S42)。抽出画素3に対して非抽出画素は6であるので、S41,S42の処理により、抽出画素および非抽出画素のそれぞれにおいて、輝度の平均値(A1,A2)が算出されることとなる。つまり、算出された合計値に対して、抽出画素の画素数と非抽出画素の画素数とに応じて重み付けがなされることとなる。
【0102】
そして、算出された値A1と値A2との差分(A2−A1)がしきい値Tより大きいか否かを確認し(S43)、確認の結果、値A1と値A2との差分(A2−A1)がしきい値Tより大きいと(S43:Yes)、注目画素を細線画素とし、そのY,I,Qデータに対する細線コードの付加を指示する(S29)。
【0103】
これにより、図11(e)に示すように、(223+223+223+199+199+199)/6−(90+90+90)/3の計算がなされ、その計算結果「121」としきい値Tとが比較される。そして、その比較結果において、「121」がしきい値Tより大きいと、抽出画素と非抽出画素との間に明確な濃度差が認められるとして、注目画素が細線部の画素として判別されるのである。
【0104】
その後、読み取った画像データの全ての画素の判定が終了したか否かを調べ(S30)、全画素の判定終了であれば(S30:Yes)、この細線検出処理を終了する。一方、S25の処理で確認した結果、3の抽出画素のポイント値の合計が「12」でなければ(S25:No)、抽出画素は連設状態にないと判定され、その処理をS30の処理に移行する。また、S43の処理で確認した結果、値A1と値A2との差分(A2−A1)がしきい値Tより小さいと(S43:No)、注目画素は、細線画素でない(抽出画素の濃度と非抽出画素との濃度に有意差がない)と判別し、その処理をS30の処理に移行する。更に、S30の処理で確認した結果、読み取った画像データの全ての画素の判定が終了していなければ(S30:No)、その処理をS21の処理に移行し、読み取った画像データの全ての画素の判定が終了するまで、S21〜S30の処理を繰り返して実行する。
【0105】
以上、説明したように、第2実施例においてのカラーコピー機1によれば、エッジ部の検出では検出が困難な1ドット細線を的確に検出することができ、周辺の画像や原稿の地の色などの影響により、淡色で読み取られてしまう細線の画像データを適正に補正することができる。よって、他の画像部に悪影響を及ぼすことなく、黒文字のコントラストを向上させ、高品質の出力(印刷)画像を得ることができる。
【0106】
尚、上記各実施例において、請求項1記載の注目画素は、図7および図10のフローチャートのS21の処理により設定される。請求項1記載の小輝度画素抽出手段としては、図7および図10のフローチャートのS24の処理が該当する。請求項1記載の連設判定手段としては、図7および図10のフローチャートのS25の処理が該当する。請求項1記載の細線画素判別手段としては、図7および図10のフローチャートのS29の処理が該当する。
【0107】
請求項2記載の輝度中間値算出手段としては、図7のフローチャートのS26の処理が該当する。請求項2記載の検出手段としては、図7のフローチャートのS27の処理が該当する。請求項2記載の画素数比較手段としては、図7のフローチャートのS28の処理が該当する。
【0108】
請求項3記載の輝度差分値算出手段としては、図10のフローチャートのS41〜S43の処理が該当する。請求項3記載の輝度比較手段としては、図10のフローチャートのS43の処理が該当する。請求項6記載の識別番号付与手段としては、図7および図10のフローチャートのS23の処理が該当する。請求項7記載の合計値算出手段としては、図10のフローチャートのS41とS42との処理が該当する。請求項7記載の重付手段としては、図10のフローチャートのS41とS42との処理が該当する。請求項8記載の黒出力手段としては、図8のフローチャートのS51とS52との処理が該当する。
【0109】
請求項9記載の小輝度画素抽出ステップとしては、図7および図10のフローチャートのS24の処理が該当する。請求項9記載の連設判定ステップとしては、図7および図10のフローチャートのS25の処理が該当する。請求項9記載の細線画素判別ステップとしては、図7および図10のフローチャートのS29の処理が該当する。
【0110】
請求項10記載の輝度中間値算出ステップとしては、図7のフローチャートのS26の処理が該当する。請求項10記載の検出ステップとしては、図7のフローチャートのS27の処理が該当する。請求項10記載の画素数比較ステップとしては、図7のフローチャートのS28の処理が該当する。
【0111】
請求項11記載の輝度差分値算出ステップとしては、図10のフローチャートのS41〜S43の処理が該当する。請求項11記載の輝度比較ステップとしては、図10のフローチャートのS43の処理が該当する。
【0112】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【0113】
例えば、上記各実施例では、CCDラインセンサ2によって読み取った画像データは、A/D変換回路3からCPU91へ入力し、RAM93に記憶させたが、これに代えて、A/D変換回路3から入力ポートを経由させて、RGBデータ変換回路95へ入力するように構成しても良い。これによれば、CPU91への多量の画像データの入力が発生せず、CPU91の制御負担を軽減することができる。
【0114】
また、上記各実施例では、画像データに直接黒コードを付加するように構成したが、これに代えて、画素の座標に対応つけて黒コードを記憶するように構成しても良い。読み取られた画像は、その座標位置によって管理されることにより、再現することができる。つまり、各画素は座標によって管理されるので、この座標に対応つけて黒コードを記憶させておけば、画像データの変換処理(Y,I,QデータからR,G,Bデータ、更にはC,M,Yeデータへの変換)において、黒コードの付加をいちいち判別する必要が無く、その処理を効率的に実行させることができる。
【0115】
加えて、上記第1実施例の細線検出処理において、S27の処理では、中間値よりも小さな輝度の値を有する画素を検出し、かかる検出画素が4未満であることを確認することにより、抽出画素が細線画素であると判別したが、これに代えて、S27の処理で中間値よりも大きな輝度の値を有する画素を検出し、かかる検出画素が4以上であることを確認することにより、抽出画素が細線画素であると判別しても良い。
【0116】
更に、上記各実施例において、抽出画素が細線画素であると判別する方法は、各1の方法により実行されたが、第1、第2実施例の両方の方法を用い、マトリクスエリア内において、中間値以下の輝度の値を有する画素が4未満であって且つ、抽出画素の輝度の平均値と、非抽出画素の輝度の平均値との差分がしきい値T以上である場合に、抽出画素を細線部の画素として判別しても良い。これによれば、細線部の画素であることを厳密に判別することができる。
【0117】
また、抽出画素が細線画素であると判別する方法は、上記第1、第2実施例の方法に限られるものでなく、抽出画素と非抽出画素の濃度差を検出する手法であれば適宜用いることができ、例えば、抽出画素の輝度の合計値と、非抽出画素の輝度の合計値とに、抽出画素と非抽出画素との比率をそれぞれ加味した値の差分から判別しても良い。
【0118】
【発明の効果】
請求項1記載の画像処理装置によれば、注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成される注目画素領域において、小輝度画素抽出手段により、輝度成分の値が小さいものから3の画素を抽出する。そして、小輝度画素抽出手段により抽出されたかかる3の抽出画素が注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されていると、連設判定手段により、3の抽出画素が連設状態にあると判定する。該抽出画素が連設状態であると判定されると、細線画素判別手段により、注目画素を細線部の画素として判別する。よって、検出の困難な画像中の細線部を容易に検出することができるという効果がある。
【0119】
ここで、画像中の細線部は、文字であることが多く、連続的につながる画素で構成され、背景(地の色)よりも濃度の濃い(黒などの)画像であることが多い。通常、この細線部は、実際の濃度よりも濃度の薄い画素として検出されがちである。このため、細線部を他の画像部と同一に処理すると、細線部(文字)のコントラストを悪化させる一因となってしまい、また、文字のコントラストを向上させるべくスレッシュを低く設定すると、他の画像部に悪影響をおよぼしてしまう。
【0120】
しかし、本装置においては、細線部を検出することにより、かかる細線部の処理を他の画像と分けて実行することができ、他の画像部に悪影響を及ぼすことなく、細線部(文字)のコントラストを向上させることができるという効果がある。
また、注目画素領域は、注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成されており、かかる3行3列のマトリクスエリアから小輝度画素抽出手段により、輝度成分の値が小さいものから3の画素を抽出する。そして、かかる3の抽出画素が注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されていると、連設判定手段により、3の抽出画素が連設状態にあると判定する。よって、細線部の画素を検出するための注目画素領域を適正な領域で設定することができ、簡便に細線部の画素を判別することができるという効果がある。
【0121】
請求項2記載の画像処理装置によれば、注目画素を中心とする注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから複数の画素を、小輝度画素抽出手段により抽出する。そして、その小輝度画素抽出手段により抽出された各抽出画素が連設されているか否かを、連設判定手段により判定する。また、輝度中間値算出手段により、注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値を算出する。そして、検出手段により、注目画素領域において、算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数を検出し、検出された画素数が画素数比較手段により予め定めた画素数と比較された結果、予め定めた画素数より検出された画素数が少ないと、細線画素判別手段によって、連設判定手段により連設状態であると判定された注目画素を細線部の画素として判別する。
【0122】
注目画素領域において、抽出画素(抽出された輝度成分の値の小さな画素)の連設状態は、細線のみならず、中間調画像を示す画素である場合にも発生し得る。しかし、請求項2記載の画像処理装置では、算出された輝度成分の中間値よりも輝度成分の値が小さい画素の数に基づいて、細線部の画素を的確に判別することができる。よって、中間調画像を示す画素が細線部の画素として検出されることを回避し、細線部の画素のみを的確に抽出することができるという効果がある。
【0123】
請求項3記載の画像処理装置によれば、請求項1記載の画像処理装置の奏する効果に加え、小輝度画素抽出手段により抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を、輝度差分値算出手段によって算出する。算出された差分値は、輝度比較手段により、予め定めたしきい値と比較され、その比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合には、細線画素判別手段によって、連設状態であると判定された注目画素を細線部の画素として判別する。
【0124】
よって、注目画素領域の注目画素が連設状態にある場合において、かかる抽出画素が背景に対して明確に濃度差を有する場合を、細線部の画素であるとして識別することができるという効果がある。このため、抽出画素が、中間調画像や色むらなどにより連設状態にある場合(細線部の画素でない)を、誤って、細線部の画素として判別することがない。
【0125】
請求項4記載の画像処理装置によれば、請求項2記載の画像処理装置の奏する効果に加え、輝度中間値算出手段により、注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値を算出する。そして、検出手段により、注目画素領域において、算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数を検出する。検出された画素数は画素数比較手段により予め定めた画素数と比較する。また、抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を、輝度差分値算出手段によって算出する。算出された差分値は、輝度比較手段により、予め定めたしきい値と比較する。そして、両者の比較結果において、予め定めた画素数より検出された画素数が少ない場合であって、且つ、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合に、前記細線画素判別手段により、連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別する。よって、厳密に細線部の画素を判別することができるという効果がある。
【0126】
一般に、細線部の画素は、文字であることが多い。この文字は、黒など濃度の濃い無彩色である(黒文字である)ことが多い。ここで、カラー画像において、判定ミスによって、濃度の濃い無彩色画素が不用意に現出してしまうと、画像への影響が著しい。しかし、本装置においては、厳密に細線部の画素を判別することができるので、誤判別の発生を低減し、高画質の画像を提供することができるという効果がある。
【0127】
請求項5記載の画像処理装置によれば、請求項3又は4に記載の画像処理装置の奏する効果に加え、輝度差分値算出手段に備えられた合計値算出手段により、各抽出画素の輝度成分の値の合計値と、各非抽出画素の輝度成分の値の合計値とを算出する。そして、算出された各合計値に対して、輝度差分値算出手段に備えられた重付手段によって、抽出画素の画素数と非抽出画素の画素数とに応じた重み付けを行う。重み付けのなされた合計値の差分は差分値とされ、予め定めたしきい値と輝度比較手段によって比較される。
よって、抽出画素の画素数と非抽出画素の画素数とを考慮して差分値を算出することができ、しきい値との比較結果において適切な結果を得ることができるという効果がある。このため、抽出画素が細線部の画素として検出される場合の信頼性を高めることができる。
請求項6記載の画像処理装置によれば、請求項2、4又は5に記載の画像処理装置の奏する効果に加え、注目画素領域は、注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成されており、かかる3行3列のマトリクスエリアから小輝度画素抽出手段により、輝度成分の値が小さいものから3の画素を抽出する。そして、かかる3の抽出画素が注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されていると、連設判定手段により、3の抽出画素が連設状態にあると判定する。よって、細線部の画素を検出するための注目画素領域を適正な領域で設定することができ、簡便に細線部の画素を判別することができるという効果がある。
【0128】
請求項7記載の画像処理装置によれば、請求項1から6のいずれかに記載の画像処理装置の奏する効果に加え、識別番号付与手段により、3行3列のマトリクスエリアを構成する各画素に識別番号を付与する。ここで、各画素に付与される識別番号の内、その中心値を注目画素に付与する。また、注目画素を中心とする縦、横、斜めの3の画素の識別番号の合計値が同一値となるように、識別番号を割り付ける。そして、3の抽出画素の識別番号の合計が前記同一値であれば、連設判定手段により、かかる3の抽出画素を連設状態にあると判定する。よって、抽出画素が連設状態にあるか否かを単純に判定することができるので、その処理が複雑とならず、効率的に細線部の画素を検出することができるという効果がある。
【0129】
【0130】
【0131】
請求項8記載の画像処理装置によれば、請求項1から7のいずれかに記載の画像処理装置の奏する効果に加え、無彩色判定手段により、無彩色であると判定された注目画素が、細線画素判別手段により細線部の画素と判別されると、注目画素の色を、黒出力手段により黒色で出力する。
【0132】
一般には、細線部の画素は薄い濃度で検出されがちである。このため、細線部の画素について、その検出された原稿画像(画素)のデジタル信号に基づいて出力する色を決定すると、薄い濃度でしか出力できない。しかし、細線部の画素と判別されると、該画素の色を黒出力手段により黒色で出力することができるので、細線部の画素のコントラストを向上させ、原稿画像に忠実な高品質な出力画像を形成することができるという効果がある。
【0133】
請求項9記載の画像処理方法によれば、まず、注目画素を中心とする注目画素領域において、小輝度画素抽出ステップにより、輝度成分の値が小さいものから複数の画素を抽出する。そして、小輝度画素抽出ステップにより抽出された各抽出画素が連設されているか否かを、連設判定ステップにより判定する。
【0134】
また、輝度中間値算出ステップにより、注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値を算出する。そして、検出ステップにより、注目画素領域において、算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数を検出し、検出された画素数が画素数比較ステップにより予め定めた画素数と比較された結果、予め定めた画素数より検出された画素数が少ないと、細線画素判別ステップによって、連設判定ステップにより連設状態であると判定された注目画素を細線部の画素として判別する。よって、各ステップを実行することにより、検出の困難な画像中の細線部を容易に検出することができる上、中間調画像を示す画素が細線部の画素として検出されることを回避し、細線部の画素のみを的確に抽出することができるという効果がある。
【0135】
請求項10記載の画像処理装置によれば、請求項9記載の画像処理方法の奏する効果に加え、小輝度画素抽出ステップにより抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を、輝度差分値算出ステップによって算出する。算出された差分値は、輝度比較ステップにより、予め定めたしきい値と比較され、その比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合には、細線画素判別ステップによって、連設状態であると判定された注目画素を細線部の画素として判別する。よって、各ステップを実行することにより、抽出画素が、中間調画像や色むらなどにより連設状態となっている(細線部の画素でない)場合を、細線部の画素として誤って判別することなく、的確に細線画素を判別できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例であるカラーコピー機を示す斜視図である。
【図2】 カラーコピー機の電気回路構成の概略を示すブロック図である。
【図3】 カラーコピー機の黒文字検出回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図4】 原稿画像をCCDラインセンサにより読み取った場合に得られる画像データ(細線部)の一例を示した図である。
【図5】 本体側制御基板において実行される画像読取処理のフローチャートである。
【図6】 RGBデータ変換回路で実行されるRGBデータ変換処理のフローチャートである。
【図7】 RGBデータ変換処理の黒文字判定処理の中で実行される細線検出処理のフローチャートである。
【図8】 RGBデータ変換処理の中で実行される黒生成処理のフローチャートである。
【図9】 具体的な画像データによって細線検出のデータの処理方法を模式的に示した図である。
【図10】 第2実施例の細線検出処理のフローチャートである。
【図11】 具体的な画像データによって第2実施例の細線検出のデータの処理方法を模式的に示した図である。
【符号の説明】
1 カラーコピー機(画像処理装置)
95e 無彩色判定手段(無彩色領域判定回路)
Claims (10)
- 複数個の画素からなる原稿画像のデジタル信号から原稿画像の細線部を検出する画像処理装置において、
注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成される注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから3の画素を抽出する小輝度画素抽出手段と、
その小輝度画素抽出手段により抽出されたかかる3の抽出画素が前記注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されていると前記3の抽出画素が連設状態にあると判定する連設判定手段と、
その連設判定手段により前記抽出画素が連設状態であると判定される場合に前記注目画素を細線部の画素として判別する細線画素判別手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。 - 複数個の画素からなる原稿画像のデジタル信号から原稿画像の細線部を検出する画像処理装置において、
注目画素を中心とする注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから複数の画素を抽出する小輝度画素抽出手段と、
その小輝度画素抽出手段により抽出された各抽出画素が連設されているか否かを判定する連設判定手段と、
前記注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値を算出する輝度中間値算出手段と、
前記注目画素領域において、その輝度中間値算出手段により算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数を検出する検出手段と、
その検出手段により検出された画素数を予め定めた画素数と比較する画素数比較手段と、
その画素数比較手段の比較結果において、予め定めた画素数より検出された画素数が少ない場合に、前記連設判定手段により連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別する細線画素判別手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。 - 前記小輝度画素抽出手段により抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を算出する輝度差分値算出手段と、
その輝度差分値算出手段により算出された差分値を予め定めたしきい値と比較する輝度比較手段とを備え、
前記細線画素判別手段は、その輝度比較手段の比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合には、連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別するものであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記小輝度画素抽出手段により抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を算出する輝度差分値算出手段と、
その輝度差分値算出手段により算出された差分値を予め定めたしきい値と比較する輝度比較手段とを備え、
前記細線画素判別手段は、前記輝度中間値算出手段により算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数が前記検出手段によって検出され、その検出された画素数を前記画素数比較手段により比較した比較結果において、予め定めた画素数より検出された画素数が少ない場合であって、且つ、前記輝度差分値算出手段により算出された前記抽出画素の輝度の平均値と抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値が、前記輝度比較手段により比較された比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合に、連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別するものであることを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。 - 前記輝度差分値算出手段は、各抽出画素の輝度成分の値の合計値と、各非抽出画素の輝度成分の値の合計値とを算出する合計値算出手段と、
その合計値算出手段により算出された各合計値に対して、抽出画素の画素数と非抽出画素の画素数とに応じた重み付けを行う重付手段とを備え、
前記輝度比較手段は、その重付手段により重み付けのなされた合計値の差分を差分値として、予め定めたしきい値と比較するものであることを特徴とする請求項3又は4記載の画像処理装置。 - 前記注目画素領域は、前記注目画素を中心とする3行3列のマトリクスエリアで構成され、
前記小輝度画素抽出手段は、前記注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから3の画素を抽出するものであり、
前記連設判定手段は、かかる3の抽出画素が前記注目画素を含んで縦、横、斜めのいずれか1の方向に連設されていると前記3の抽出画素が連設状態にあると判定するものであることを特徴とする請求項2、4又は5に記載の画像処理装置。 - 前記3行3列のマトリクスエリアを構成する各画素に識別番号を付与するものであって、付与する識別番号の中心値を前記注目画素に付与し、且つ、前記注目画素を中心とする縦、横、斜めの3の画素の識別番号の合計値が同一値となるように識別番号を割り付ける識別番号付与手段を備えており、
前記連設判定手段は、前記3の抽出画素に対して前記識別番号付与手段により付与された識別番号の合計が前記同一値となる場合に、前記3の抽出画素が連設状態にあると判定するものであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記注目画素が無彩色であることを判定する無彩色判定手段と、
前記注目画素がその無彩色判定手段により無彩色と判定されると共に、前記細線画素判別手段により細線部の画素と判別されると、該画素の色を黒色で出力する黒出力手段とを備えていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の画像処理装置。 - 複数個の画素からなる原稿画像のデジタル信号から原稿画像の細線部を検出する画像処理方法において、
注目画素を中心とする注目画素領域において輝度成分の値が小さいものから複数の画素を抽出する小輝度画素抽出ステップと、
その小輝度画素抽出ステップにより抽出された各抽出画素が連設されているか否かを判定する連設判定ステップと、
前記注目画素領域における画素の輝度成分の最小値と最大値とから中間値を算出する輝度中間値算出ステップと、
前記注目画素領域において、その輝度中間値算出ステップにより算出された中間値よりも輝度成分の値が小さな画素の画素数を検出する検出ステップと、
その検出ステップにより検出された画素数を予め定めた画素数と比較する画素数比較ステップとを備え、
その画素数比較ステップの比較結果において、予め定めた画素数より検出された画素数が少ない場合に、前記連設判定ステップにより前記抽出画素が連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別する細線画素判別ステップとを備えていることを特徴とする画像処理方法。 - 前記小輝度画素抽出ステップにより抽出された抽出画素の輝度の平均値と、抽出されなかった非抽出画素の輝度の平均値との差分値を算出する輝度差分値算出ステップと、
その輝度差分値算出ステップにより算出された差分値を予め定めたしきい値と比較する輝度比較ステップとを備え、
前記細線画素判別ステップは、その輝度比較ステップの比較結果において、予め定めたしきい値よりも算出された差分値が大きい場合には、連設状態であると判定された前記注目画素を細線部の画素として判別するものであることを特徴とする請求項9記載の画像処理方法。
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