JP3929030B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの圧縮・復号処理を含む画像処理を施す装置に関し、特に、文字やラインから構成される２値的な画像領域と、写真や網点印刷等の中間調画像領域とが混在した原稿画像を、画像領域に応じて適切に再現する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルカラー複写機等の画像処理装置においては、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の４色の版を重ねて印刷することで、カラー画像を得ている。
その際、それぞれの色版を印刷するタイミングを制御するために、画像をメモリに一旦格納する必要があるが、必要なメモリの容量が膨大になるのを防ぐために、画像データを圧縮してメモリに格納する方法がとられる。
また、取り込んだ画像を出力するだけではなく、デジタルデータとして保存し、ＰＣ上等で利用したいという要求が近年あり、その際にも画像データを圧縮し、適当なデータ量にする必要がある。
いずれにしても、デジタルカラー複写機においては、画像処理のある段階で圧縮処理を行うことが一般的になっている。
【０００３】
一方、画像処理を行う際に、取り込んだ画像の各画素領域が、文字領域であるか、それとも写真画像等の中間調領域であるかを判別するための像域分離という技術を用いることによって、画素毎に文字領域であるか中間調領域であるかを示す領域データを生成し、その領域データに応じて画像処理を施すことが画質向上のために行われている。
例えば、空間フィルタ処理、中間調処理等は、領域による処理の切り換えを行う。
【０００４】
図９に画像処理の流れの一例を示す。
この場合には、フィルタ処理と中間調処理の間に圧縮および復号処理がある。圧縮・復号後の処理で像域分離データを用いるためには、当然像域分離データも圧縮してメモリに格納しなければならず、その分必要なメモリの量が増えるという問題が発生する。
【０００５】
この問題を解決するための従来技術としては、特許第３１３４７５６号に記載の、圧縮・復号後にエッジの有無を識別するための第二の像域分離手段をもつ方法がある。
この方法は、入力された画像データに対して文字やラインから構成される２値画像領域と写真や網点印刷等の中間調画像領域とを第１の像域分離手段で分離し、分離データに基づき第１の画像処理を施し、処理後の画像信号を圧縮蓄積し、蓄積した信号を伸張し、伸張した画像データに対してエッジの有無を識別する第２の像域分離手段によりエッジ領域と非エッジ領域を判定し、判定結果に基づき第２の画像処理を施すものである。
【０００６】
図１０にその構成を示す。
これによって、圧縮・復号後に第一の像域分離による像域分離データを持つ必要がなくなり、その後の処理は、圧縮・復号後の画像に第二の像域分離を施すことによって生成された領域データに応じて行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デジタルカラー複写機等では、ユーザーが好みや必要に応じて、モードを指定することができるようになっているものが多い。
例えば、カラー再生かモノクロ再生かを指定したり、空間フィルタ処理の強度レベルを指定したり、あるいは原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）を指定したりできる。
【０００８】
このモード指定により、空間処理フィルタや圧縮等の処理方法やパラメータが切り換わり、モードに適した画像が得られる。
このため、前記の処理フローにおいては、モードが切り換わることによって、同じ画像を入力しても復号後の画像は異なることになる。
よって、図１０の構成では、モードによって第二の像域分離により生成される領域データが異なり、適切な領域データを生成することができないという問題が生じる。
【０００９】
上記の問題を解決するために、本発明は、指定されたモードに応じて第二の像域分離の方法やパラメータを切り換えることによって、適切な領域データを生成し、圧縮・復号後の処理による画質劣化を防ぐことのできる画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ユーザーがモードを指定するモード指定手段と、入力された画像データに対し空間フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、空間フィルタ処理後の画像データに対し非可逆の圧縮処理を施す圧縮手段と、圧縮後の画像データに対し復号処理を施す復号手段と、復号処理された画像データに対しエッジ検出を行い、エッジ検出結果に基づき適応的に処理を切り換える手段を有する画像処理装置において、モード指定手段によって指定されたモードにより、空間フィルタあるいは圧縮・復号処理を変更するとともに、エッジ検出の判定基準をも変更する手段をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、ユーザーがモードを指定するモード指定手段と、入力された画像データに対し空間フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、空間フィルタ処理後の画像データに対し非可逆の圧縮処理を施す圧縮手段と、圧縮後の画像データに対し復号処理を施す復号手段と、復号処理された画像データに対し網点検出を行い、網点検出結果に基づき適応的に処理を切り換える手段を有する画像処理装置において、モード指定手段によって指定されたモードにより、空間フィルタあるいは圧縮・復号処理を変更するとともに、網点検出の判定基準を変更する手段をさらに有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置において、モード指定手段は、カラー再生かモノクロ再生かを指定する手段であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置において、モード指定手段は、原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）を指定する手段であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置において、モード指定手段は、フィルタ処理のエッジ強調レベルを指定する手段であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［実施例１] （請求項１，２に関する）
図１は全体ブロック図である。
以下、カラー複写機を例として、各手段の働きを簡単に述べる。
【００１６】
画像入力手段１とは、具体的にはスキャナのことである。
このスキャナは、原稿の画像情報を小さなエリアに分割して読み取る。
各エリアの画像情報は、光源から照射された光の反射光のＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）成分をＣＣＤで読み取り、その信号をデジタル化することで、反射率に比例した画像情報を読み取る。
【００１７】
像域分離手段２は、画像データを画素領域ごとに文字／絵柄領域のどちらであるかを判定する手段であり、例えば、電子情報通信学会論文誌「１９９２／１ Ｖｏｌ．Ｊ７５−Ｄ−ＩＩ ＮＯ．１ｐｐ．３９−４７」に示された「文字／絵柄（網点・写真）混在画像の像域分離方式」等がある。
これは、エッジ検出と網点検出を組み合わせて像域分離するもので、非網点かつエッジである領域を文字領域とし、それ以外を絵柄領域と判定する。
なお、エッジ検出および網点検出の方法としては、第二の像域分離とともに後で詳しく説明する。
また、判定する領域としては、文字／網点／写真領域や、黒文字／色文字／絵柄領域等の領域の分け方もあり、それらに対応した像域分離方式を用いてもよい。
【００１８】
スキャナγ補正手段３は、スキャナで読み取った反射率に比例した画像信号を、濃度に比例する画像信号に変換する。
【００１９】
フィルタ処理手段４は、平滑化、文字エッジ部の強調等を行うことによって、ノイズの除去、文字画像の鮮明化等、画質向上のための変換を行う。
また、像域分離データを用いて、文字／絵柄領域それぞれに対して適した処理を施す。
例えば、文字領域には高周波成分を強調する等の鮮鋭性を優先した処理を行い、絵柄領域には階調性を重視した平滑化処理を行う。
【００２０】
色補正手段５は、ＲＧＢ信号として読み取られた画像信号を、トナー成分であるＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロ−）の濃度に変換する。
【００２１】
下色除去・墨生成手段６は、ＣＭＹの各成分濃度のうちで最小の濃度以下の量を、ＣＭＹ濃度から等量ずつ下色として除去し、Ｋ（ブラック）トナー濃度成分に置き換える。
この処理も、像域分離データによって切り換えることで画質向上が望める。
置き換えの程度を表す尺度として上記最小濃度に対する割合を％で表すと、例えば、文字領域は１００％置き換えることで、黒文字をほぼＫ一色で再現することができ、色付き等の不具合を抑制することができる。
絵柄領域は、逆に置き換え率を小さくすることで、無彩色部のざらつき等の不具合を抑制することができる。
【００２２】
圧縮手段７で用いられる圧縮方式は非可逆方式であり、例えば現存方式ではＪＰＥＧ方式などが利用できる。
また、従来技術（特許３１３４７５６号）に記載された方式を使ってもよい。
【００２３】
圧縮してデータサイズを小さくした画像データは、蓄積手段８でメモリに蓄積される。
【００２４】
そして、復号手段９によって、所定のタイミングに従って色ごとに復号される。
【００２５】
この復号された画像に対して、第二の像域分離手段１０によって像域分離判定がなされる。第二の像域分離手段１０については後述する。
【００２６】
プリンタγ補正手段１１は、画像出力手段の出力特性、および下記の中間調処理の階調特性を考慮して、画像信号の変換を行う。
よって、中間調処理が領域による処理切り換えを行う場合は、それに応じてプリンタγ補正も切り換える必要がある。
また、例えば、文字領域では文字のコントラストをはっきりさせるために２値的な濃度変換を行い、逆に絵柄領域では緩やかな濃度変換を行うこともある。
【００２７】
中間調処理手段１２は、ディザ法、誤差拡散法等を用いて、多値である入力階調数を、通常それより小値である出力階調数で表現するための処理を行う。
この処理も、例えば、文字領域では解像度を重視した誤差拡散法を用い、絵柄領域では階調性を重視したディザ法を用いるといった、領域による処理の切り換えを行う。
【００２８】
画像出力手段１３は、いわゆるプリンタ部といわれる部分で、入力された画像信号に従って、出力画像を形成し、紙等に印刷する。また、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の４色トナーによるカラー再生機能とともに、黒１色による白黒再生機能も備えている。
【００２９】
第二の像域分離手段１０は、具体的には、エッジ検出手段１６、網点検出（印刷物の網点絵柄部を検出する）手段１７等を用いて像域分離を行う。
それは、エッジ検出手段１６もしくは網点検出手段１７のみでも良いし、また、エッジ検出手段１６と網点検出手段１７を組み合わせて像域分離を行うようなものでも良い。
【００３０】
以下、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、具体的構成の例を示す。
【００３１】
まず、第二の像域分離手段１０として、図２（ａ）のようにエッジ検出手段１６を用いた場合について説明する。
エッジ検出は圧縮・復号後の画像に対して行い、プリンタγ補正、中間調処理をエッジ量の大小によって切り換えるためのデータを生成する。
このとき、エッジ検出手段１６による処理の切り換えは、（エッジ＝文字部）／（非エッジ＝絵柄部）の２値切り換えとしてもよいし、エッジ量による多値切り換えにしてもよい。
【００３２】
以下にエッジ検出の方法について説明する。
図３にエッジ検出手段１６のブロック図を示す。
図４記載の５×５もしくは７×７のエッジ検出用マスクを用いてマスキング処理をすることにより、エッジ量を算出する。
４種類のマスクはそれぞれ縦、横、斜め２方向のエッジを検出するためのもので、４つのエッジ量を絶対値化し、最大のものを採用する。
そのようにして得られたエッジ量を、閾値を用いて２値化もしくは多値化することにより、領域による適応的な処理を行うためのデータが生成される。
なお、エッジ検出の方法としては他の方法を用いても良い。
【００３３】
次に、第二の像域分離手段１０として、図２(b) のように網点検出手段１７を用いた場合について説明する。
網点検出手段１７による処理の切り換えは、網点／非網点の２値切り換えとするのが一般的であるが、多値切り換えにすることも可能である。
網点／非網点の２値切り換えの場合は、例えば、プリンタγ補正手段１１において、網点領域では緩やかな濃度変換を行うことで周期的な網模様を目立たなくさせ、非網点では中濃度で急な変化を伴う濃度変換を行うことでコントラストをはっきりさせるという処理が可能である。
【００３４】
なお、周期的な網模様を目立たなくさせるのは、モアレの抑制のためである。モアレとは、原稿にもともとある網点等の周期的な模様と、処理によって生じる周期的な模様、例えば中間調処理でディザ法を用いたときはディザマスクの周期とが干渉して、出力画像に縞模様が生じることをいい、画像劣化の一因となっている。
【００３５】
以下に網点検出方法について説明する。
まず、網点領域検出は、例えば、電子情報通信学会論文誌［１９９２／１ Ｖｏｌ．Ｊ７５−Ｄ−ＩＩ ＮＯ．１ｐｐ．３９−４７］「文字／絵柄（網点、写真）混在画像の像域分離方法」に記載された、ピーク画素検出による方法を用いて行う。
【００３６】
次に、ピーク画素検出は、注目画素が濃度変化の山を示す極点であるかどうかを、周囲の画素との濃度関係から判定するものである。
例えば図５のように、Ｍ×Ｍ画素からなるブロック内において、中心画素の濃度レベルが他のすべての濃度レベルよりも高い、あるいは低いときに、式１あるいは式２のようにして極点かどうかを判定する。
（１）Ｍ＝３［第５図（ａ）］の場合、
｜２ｍ0 - ｍ1 - ｍ8 ｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ2 - ｍ7 ｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ3 - ｍ6 ｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ4 - ｍ5 ｜≧ΔｍTH （式１）
（２）Ｍ＝５［第５図（ｂ）］の場合、
｜２ｍ0 - ｍ3 - ｍ22｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ8 - ｍ17｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ1 - ｍ24｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ7 - ｍ18｜≧ΔｍTH （式２）
【００３７】
つまり、中心画素を挟んで対称の位置にある２つの画素レベルの平均値と中心画素の濃度差の絶対値が、閾値ΔｍTHよりも大きいときに、中心画素をピークとして検出する。
そして、ピーク画素の情報を基に、その領域が網点領域であるかどうかを判定する。
例えば、最も単純には、所定サイズのブロック毎に、ピーク画素を計数し、計数値が所定の個数ｎ以上の場合に注目ブロックを網点領域と判定する。
この領域判定を多値にする場合は、閾値ΔｍTH、ｎ等を複数用いればよい。
なお、網点検出としては、他の方法を用いても良い。
ただし、後述するように、指定されたモードに応じて第二の像域分離手段１０の判定パラメータを切り換えるため、特開平７−１０７２７５号公報、特開平７−１２３２５３号公報に開示されているような判定基準を変えられるものである必要がある。
【００３８】
また、第二の像域分離手段１０として、図２（ｃ）のようにエッジ検出手段１６と網点検出手段１７の組み合わせを用いた場合は、領域判定手段１８によって、例えば、（エッジかつ非網点＝文字、それ以外＝絵柄）というような判定を行い、処理を切り換えることができる。
【００３９】
モード指定手段１４は、ユーザーがモードを入力して指定することができ、その指定されたモードに従って各処理方法やパラメータを切り替える。
指定できるモードとして、カラー／モノクロモード、原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）モード、フィルタ処理のエッジ強調のレベルを指定するモード、圧縮率を指定するモード等が考えられる。
【００４０】
いずれにしても、あるモードが指定された場合、フィルタ処理手段４、下色除去・墨生成手段６、圧縮・復号手段７，９等の処理をモードに合わせて最適なものに切り換える。
具体的には、フィルタのエッジ強調度合を強くしたり、下色除去・墨生成手段６で置き換え率を変えたり、圧縮処理において圧縮率を変えたりすることで、処理を最適化する。
その際、圧縮・復号後の画像はモードによってエッジの立ち方等に違いが生じる。
このとき、判定パラメータ読込手段１５は、第二の象域分離の判定パラメータをモードに従って変更する。
具体的には、エッジ検出では２値化もしくは多値化する際の閾値、網点検出では閾値ΔｍTH、ｎ等を変更する。
そのため、圧縮・復号後の画像に対して、第二の像域分離を施して最適な領域データを生成することができる。
なお、複写機などにおいては変倍処理も一般的に行われており、機種によっては、変倍率に応じてフィルタ処理のフィルタリング係数の切り換えなども行われている。
そのような場合にも、第二の像域分離判定基準を変更することは有効であり、本発明の仕組みを用いて実施することができる。
【００４１】
また、この実施例では下色除去・墨生成手段６後、プリンタγ補正手段１１前に圧縮・復号手段７，９があるが、画像処理のどこかに圧縮・復号手段７，９がある構成であればよい。
例えば、フィルタ処理手段４後、色補正手段５前に圧縮・復号手段７，９があっても良く、この場合は、下色除去・墨生成手段６も第二の像域分離手段１０によって処理を切り換えることになる。
このように、モードに応じて第二の像域分離手段１０の判定パラメータを変えることで、圧縮・復号後の画像処理を最適化することができる。
【００４２】
［実施例２] （請求項３に関する）
図６に全体ブロック図を示す。
この実施例は実施例１の構成において、モード指定手段１４として、カラー／モノクロモードを指定することができる手段１９を備えたものである。
以下にカラー／モノクロモード指定手段１９について説明する。
【００４３】
モノクロモードで印刷する原稿は、文字部分の多い原稿であることが多く、カラーモードに比べて絵柄の画質はあまり重視されず、文字画質の良さが求められる。よってモノクロモードを指定した場合、例えば、フィルタ処理においては、鮮鋭性を重視してエッジ強調の度合いを強める。
【００４４】
また圧縮手段７においては、絵柄の画質劣化をカラーほど気にせずに、圧縮方法やパラメータを変えて高圧縮率で圧縮し、それに対応して復号手段も切り換える、といった処理切り換えが行われる。
圧縮率を高くするのは、圧縮した画像をＰＣ等で利用するために外部へ出すことを考慮して、なるべくデータサイズが小さい方が都合が良いからである。
【００４５】
この場合、圧縮・復号後の画像は、色情報は別にしても、カラーモードで処理した画像とは、各部分のエッジの立ち方等に違いが生じる。
それに対応して最適な第二の像域分離を行うために、判定パラメータ読込手段１５によって第二の像域分離の判定パラメータを切り換える。
よって、圧縮・復号後のプリンタγ補正、中間調処理に必要な領域データは、モードに応じて最適なデータが得られる。
【００４６】
［実施例３] （請求項４に関する）
図７に全体ブロック図を示す。
この実施例は実施例１の構成において、モード指定手段１４として、原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）を指定することができる手段２０を備えたものである。
以下に原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）モード指定手段２０について説明する。
【００４７】
文字原稿は、上記したように絵柄で求められるような階調性をあまり必要とせず、解像度重視の処理を行える。
よって文字原稿モードを指定した場合、フィルタ処理ではエッジ強調度合を強くする、下色除去・墨生成では置き換え率を１００％にする、といった文字画質向上処理を施す。
【００４８】
また圧縮では、圧縮率を上げる等の処理切り換えを行う。写真原稿モードを指定した場合は、解像度よりも画像の滑らかさ、すなわち階調性を重視して、フィルタ処理ではエッジ強調度合を弱くして平滑化処理を行う、下色除去・墨生成では置き換え率を小さくする、といった処理を施す。
さらに圧縮では、圧縮率を下げて画質劣化を防ぐ等の処理切り換えを行う。網点原稿モードを指定した場合は、基本的には写真原稿と同様の処理を行うが、モアレが生じるのを防ぐために、フィルタ処理において、周期的な網目模様を強い平滑化によってつぶす処理が行われる。
モアレとは、原稿にもともとある網点等の周期的な模様と、処理によって生じる周期的な模様、例えば中間調処理でディザ法を用いたときはディザマスクの周期とが干渉して、出力画像に縞模様が生じることをいい、画像劣化の一因となっている。
【００４９】
以上のような処理切り換えにより、圧縮・復号後の画像は、モードによって各部分のエッジの立ち方等に違いが生じるため、判定パラメータ読込手段１５によって第二の像域分離の判定パラメータを切り換えることで、圧縮・復号後の画像処理を最適化することができる。
【００５０】
［実施例４] （請求項５に関する）
図８に全体ブロック図を示す。
この実施例は実施例１の構成において、モード指定手段１４として、フィルタ処理のエッジ強調レベルを指定することができる手段２１を備えたものである。この場合は、指定されたエッジ強調の強さに応じて、第二の像域分離の判定パラメータを切り換える。
フィルタ処理強調レベルは、ソフト／ハードの２レベルでも良いし、多段階に指定できるものでも良い。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、指定されたモードに応じて、第二の像域分離として用いられるエッジ検出あるいは網点検出の判定パラメータを切り換えることによって、適切な領域データを生成し、圧縮・復号後の画像処理を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体ブロック図である。
【図２】 本発明の第二の像域分離手段の具体的な構成図である。
【図３】本発明のエッジ検出手段のブロック図である。
【図４】 本発明のエッジ検出用マスクを用いたマスキング処理の具体例を示す図である。
【図５】本発明のＭ×Ｍ画素からなるブロック内における中心画素の濃度レベルを示す図である。
【図６】本発明のカラー／モノクロモード指定手段を有する画像処理装置を示す図である。
【図７】 本発明の原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）モード指定手段を有する画像処理装置を示す図である。
【図８】 本発明のフィルタ処理強調レベル指定手段を有する画像処理装置を示す図である。
【図９】一般的な画像処理の流れ例を示す図である。
【図１０】圧縮・復号後にエッジの有無を識別するための第二の像域分離手段を有する画像処理装置を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像入力手段
２ 像域分離手段
３ スキャナγ補正手段
４ フィルタ処理手段
５ 色補正手段
６ 下色除去・墨生成手段
７ 圧縮手段
８ 蓄積手段
９ 復号手段
１０ 第二の像域分離手段
１１ プリンタγ補正手段
１２ 中間調処理手段
１３ 画像出力手段
１４ モード指定手段
１５ 判定パラメータ読込手段
１６ エッジ検出手段
１７ 網点検出手段
１８ 領域判定手段
１９ カラー／モノクロモード指定手段に
２０ 原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）モード指定手段
２１ フィルタ処理強調レベル指定手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの圧縮・復号処理を含む画像処理を施す装置に関し、特に、文字やラインから構成される２値的な画像領域と、写真や網点印刷等の中間調画像領域とが混在した原稿画像を、画像領域に応じて適切に再現する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルカラー複写機等の画像処理装置においては、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の４色の版を重ねて印刷することで、カラー画像を得ている。
その際、それぞれの色版を印刷するタイミングを制御するために、画像をメモリに一旦格納する必要があるが、必要なメモリの容量が膨大になるのを防ぐために、画像データを圧縮してメモリに格納する方法がとられる。
また、取り込んだ画像を出力するだけではなく、デジタルデータとして保存し、ＰＣ上等で利用したいという要求が近年あり、その際にも画像データを圧縮し、適当なデータ量にする必要がある。
いずれにしても、デジタルカラー複写機においては、画像処理のある段階で圧縮処理を行うことが一般的になっている。
【０００３】
一方、画像処理を行う際に、取り込んだ画像の各画素領域が、文字領域であるか、それとも写真画像等の中間調領域であるかを判別するための像域分離という技術を用いることによって、画素毎に文字領域であるか中間調領域であるかを示す領域データを生成し、その領域データに応じて画像処理を施すことが画質向上のために行われている。
例えば、空間フィルタ処理、中間調処理等は、領域による処理の切り換えを行う。
【０００４】
図９に画像処理の流れの一例を示す。
この場合には、フィルタ処理と中間調処理の間に圧縮および復号処理がある。圧縮・復号後の処理で像域分離データを用いるためには、当然像域分離データも圧縮してメモリに格納しなければならず、その分必要なメモリの量が増えるという問題が発生する。
【０００５】
この問題を解決するための従来技術としては、特許第３１３４７５６号に記載の、圧縮・復号後にエッジの有無を識別するための第二の像域分離手段をもつ方法がある。
この方法は、入力された画像データに対して文字やラインから構成される２値画像領域と写真や網点印刷等の中間調画像領域とを第１の像域分離手段で分離し、分離データに基づき第１の画像処理を施し、処理後の画像信号を圧縮蓄積し、蓄積した信号を伸張し、伸張した画像データに対してエッジの有無を識別する第２の像域分離手段によりエッジ領域と非エッジ領域を判定し、判定結果に基づき第２の画像処理を施すものである。
【０００６】
図１０にその構成を示す。
これによって、圧縮・復号後に第一の像域分離による像域分離データを持つ必要がなくなり、その後の処理は、圧縮・復号後の画像に第二の像域分離を施すことによって生成された領域データに応じて行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デジタルカラー複写機等では、ユーザーが好みや必要に応じて、モードを指定することができるようになっているものが多い。
例えば、カラー再生かモノクロ再生かを指定したり、空間フィルタ処理の強度レベルを指定したり、あるいは原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）を指定したりできる。
【０００８】
このモード指定により、空間処理フィルタや圧縮等の処理方法やパラメータが切り換わり、モードに適した画像が得られる。
このため、前記の処理フローにおいては、モードが切り換わることによって、同じ画像を入力しても復号後の画像は異なることになる。
よって、図１０の構成では、モードによって第二の像域分離により生成される領域データが異なり、適切な領域データを生成することができないという問題が生じる。
【０００９】
上記の問題を解決するために、本発明は、指定されたモードに応じて第二の像域分離の方法やパラメータを切り換えることによって、適切な領域データを生成し、圧縮・復号後の処理による画質劣化を防ぐことのできる画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ユーザーがモードを指定するモード指定手段と、入力された画像データに対し空間フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、空間フィルタ処理後の画像データに対し非可逆の圧縮処理を施す圧縮手段と、圧縮後の画像データに対し復号処理を施す復号手段と、復号処理された画像データに対しエッジ検出を行い、エッジ検出結果に基づき適応的に処理を切り換える手段を有する画像処理装置において、モード指定手段によって指定されたモードにより、空間フィルタあるいは圧縮・復号処理を変更するとともに、エッジ検出の判定基準をも変更する手段をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、ユーザーがモードを指定するモード指定手段と、入力された画像データに対し空間フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、空間フィルタ処理後の画像データに対し非可逆の圧縮処理を施す圧縮手段と、圧縮後の画像データに対し復号処理を施す復号手段と、復号処理された画像データに対し網点検出を行い、網点検出結果に基づき適応的に処理を切り換える手段を有する画像処理装置において、モード指定手段によって指定されたモードにより、空間フィルタあるいは圧縮・復号処理を変更するとともに、網点検出の判定基準を変更する手段をさらに有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置において、モード指定手段は、カラー再生かモノクロ再生かを指定する手段であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置において、モード指定手段は、原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）を指定する手段であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置において、モード指定手段は、フィルタ処理のエッジ強調レベルを指定する手段であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［実施例１] （請求項１，２に関する）
図１は全体ブロック図である。
以下、カラー複写機を例として、各手段の働きを簡単に述べる。
【００１６】
画像入力手段１とは、具体的にはスキャナのことである。
このスキャナは、原稿の画像情報を小さなエリアに分割して読み取る。
各エリアの画像情報は、光源から照射された光の反射光のＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）成分をＣＣＤで読み取り、その信号をデジタル化することで、反射率に比例した画像情報を読み取る。
【００１７】
像域分離手段２は、画像データを画素領域ごとに文字／絵柄領域のどちらであるかを判定する手段であり、例えば、電子情報通信学会論文誌「１９９２／１ Ｖｏｌ．Ｊ７５−Ｄ−ＩＩ ＮＯ．１ｐｐ．３９−４７」に示された「文字／絵柄（網点・写真）混在画像の像域分離方式」等がある。
これは、エッジ検出と網点検出を組み合わせて像域分離するもので、非網点かつエッジである領域を文字領域とし、それ以外を絵柄領域と判定する。
なお、エッジ検出および網点検出の方法としては、第二の像域分離とともに後で詳しく説明する。
また、判定する領域としては、文字／網点／写真領域や、黒文字／色文字／絵柄領域等の領域の分け方もあり、それらに対応した像域分離方式を用いてもよい。
【００１８】
スキャナγ補正手段３は、スキャナで読み取った反射率に比例した画像信号を、濃度に比例する画像信号に変換する。
【００１９】
フィルタ処理手段４は、平滑化、文字エッジ部の強調等を行うことによって、ノイズの除去、文字画像の鮮明化等、画質向上のための変換を行う。
また、像域分離データを用いて、文字／絵柄領域それぞれに対して適した処理を施す。
例えば、文字領域には高周波成分を強調する等の鮮鋭性を優先した処理を行い、絵柄領域には階調性を重視した平滑化処理を行う。
【００２０】
色補正手段５は、ＲＧＢ信号として読み取られた画像信号を、トナー成分であるＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロ−）の濃度に変換する。
【００２１】
下色除去・墨生成手段６は、ＣＭＹの各成分濃度のうちで最小の濃度以下の量を、ＣＭＹ濃度から等量ずつ下色として除去し、Ｋ（ブラック）トナー濃度成分に置き換える。
この処理も、像域分離データによって切り換えることで画質向上が望める。
置き換えの程度を表す尺度として上記最小濃度に対する割合を％で表すと、例えば、文字領域は１００％置き換えることで、黒文字をほぼＫ一色で再現することができ、色付き等の不具合を抑制することができる。
絵柄領域は、逆に置き換え率を小さくすることで、無彩色部のざらつき等の不具合を抑制することができる。
【００２２】
圧縮手段７で用いられる圧縮方式は非可逆方式であり、例えば現存方式ではＪＰＥＧ方式などが利用できる。
また、従来技術（特許３１３４７５６号）に記載された方式を使ってもよい。
【００２３】
圧縮してデータサイズを小さくした画像データは、蓄積手段８でメモリに蓄積される。
【００２４】
そして、復号手段９によって、所定のタイミングに従って色ごとに復号される。
【００２５】
この復号された画像に対して、第二の像域分離手段１０によって像域分離判定がなされる。第二の像域分離手段１０については後述する。
【００２６】
プリンタγ補正手段１１は、画像出力手段の出力特性、および下記の中間調処理の階調特性を考慮して、画像信号の変換を行う。
よって、中間調処理が領域による処理切り換えを行う場合は、それに応じてプリンタγ補正も切り換える必要がある。
また、例えば、文字領域では文字のコントラストをはっきりさせるために２値的な濃度変換を行い、逆に絵柄領域では緩やかな濃度変換を行うこともある。
【００２７】
中間調処理手段１２は、ディザ法、誤差拡散法等を用いて、多値である入力階調数を、通常それより小値である出力階調数で表現するための処理を行う。
この処理も、例えば、文字領域では解像度を重視した誤差拡散法を用い、絵柄領域では階調性を重視したディザ法を用いるといった、領域による処理の切り換えを行う。
【００２８】
画像出力手段１３は、いわゆるプリンタ部といわれる部分で、入力された画像信号に従って、出力画像を形成し、紙等に印刷する。また、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の４色トナーによるカラー再生機能とともに、黒１色による白黒再生機能も備えている。
【００２９】
第二の像域分離手段１０は、具体的には、エッジ検出手段１６、網点検出（印刷物の網点絵柄部を検出する）手段１７等を用いて像域分離を行う。
それは、エッジ検出手段１６もしくは網点検出手段１７のみでも良いし、また、エッジ検出手段１６と網点検出手段１７を組み合わせて像域分離を行うようなものでも良い。
【００３０】
以下、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、具体的構成の例を示す。
【００３１】
まず、第二の像域分離手段１０として、図２（ａ）のようにエッジ検出手段１６を用いた場合について説明する。
エッジ検出は圧縮・復号後の画像に対して行い、プリンタγ補正、中間調処理をエッジ量の大小によって切り換えるためのデータを生成する。
このとき、エッジ検出手段１６による処理の切り換えは、（エッジ＝文字部）／（非エッジ＝絵柄部）の２値切り換えとしてもよいし、エッジ量による多値切り換えにしてもよい。
【００３２】
以下にエッジ検出の方法について説明する。
図３にエッジ検出手段１６のブロック図を示す。
図４記載の５×５もしくは７×７のエッジ検出用マスクを用いてマスキング処理をすることにより、エッジ量を算出する。
４種類のマスクはそれぞれ縦、横、斜め２方向のエッジを検出するためのもので、４つのエッジ量を絶対値化し、最大のものを採用する。
そのようにして得られたエッジ量を、閾値を用いて２値化もしくは多値化することにより、領域による適応的な処理を行うためのデータが生成される。
なお、エッジ検出の方法としては他の方法を用いても良い。
【００３３】
次に、第二の像域分離手段１０として、図２(b) のように網点検出手段１７を用いた場合について説明する。
網点検出手段１７による処理の切り換えは、網点／非網点の２値切り換えとするのが一般的であるが、多値切り換えにすることも可能である。
網点／非網点の２値切り換えの場合は、例えば、プリンタγ補正手段１１において、網点領域では緩やかな濃度変換を行うことで周期的な網模様を目立たなくさせ、非網点では中濃度で急な変化を伴う濃度変換を行うことでコントラストをはっきりさせるという処理が可能である。
【００３４】
なお、周期的な網模様を目立たなくさせるのは、モアレの抑制のためである。モアレとは、原稿にもともとある網点等の周期的な模様と、処理によって生じる周期的な模様、例えば中間調処理でディザ法を用いたときはディザマスクの周期とが干渉して、出力画像に縞模様が生じることをいい、画像劣化の一因となっている。
【００３５】
以下に網点検出方法について説明する。
まず、網点領域検出は、例えば、電子情報通信学会論文誌［１９９２／１ Ｖｏｌ．Ｊ７５−Ｄ−ＩＩ ＮＯ．１ｐｐ．３９−４７］「文字／絵柄（網点、写真）混在画像の像域分離方法」に記載された、ピーク画素検出による方法を用いて行う。
【００３６】
次に、ピーク画素検出は、注目画素が濃度変化の山を示す極点であるかどうかを、周囲の画素との濃度関係から判定するものである。
例えば図５のように、Ｍ×Ｍ画素からなるブロック内において、中心画素の濃度レベルが他のすべての濃度レベルよりも高い、あるいは低いときに、式１あるいは式２のようにして極点かどうかを判定する。
（１）Ｍ＝３［第５図（ａ）］の場合、
｜２ｍ0 - ｍ1 - ｍ8 ｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ2 - ｍ7 ｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ3 - ｍ6 ｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ4 - ｍ5 ｜≧ΔｍTH （式１）
（２）Ｍ＝５［第５図（ｂ）］の場合、
｜２ｍ0 - ｍ3 - ｍ22｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ8 - ｍ17｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ1 - ｍ24｜≧ΔｍTH かつ、
｜２ｍ0 - ｍ7 - ｍ18｜≧ΔｍTH （式２）
【００３７】
つまり、中心画素を挟んで対称の位置にある２つの画素レベルの平均値と中心画素の濃度差の絶対値が、閾値ΔｍTHよりも大きいときに、中心画素をピークとして検出する。
そして、ピーク画素の情報を基に、その領域が網点領域であるかどうかを判定する。
例えば、最も単純には、所定サイズのブロック毎に、ピーク画素を計数し、計数値が所定の個数ｎ以上の場合に注目ブロックを網点領域と判定する。
この領域判定を多値にする場合は、閾値ΔｍTH、ｎ等を複数用いればよい。
なお、網点検出としては、他の方法を用いても良い。
ただし、後述するように、指定されたモードに応じて第二の像域分離手段１０の判定パラメータを切り換えるため、特開平７−１０７２７５号公報、特開平７−１２３２５３号公報に開示されているような判定基準を変えられるものである必要がある。
【００３８】
また、第二の像域分離手段１０として、図２（ｃ）のようにエッジ検出手段１６と網点検出手段１７の組み合わせを用いた場合は、領域判定手段１８によって、例えば、（エッジかつ非網点＝文字、それ以外＝絵柄）というような判定を行い、処理を切り換えることができる。
【００３９】
モード指定手段１４は、ユーザーがモードを入力して指定することができ、その指定されたモードに従って各処理方法やパラメータを切り替える。
指定できるモードとして、カラー／モノクロモード、原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）モード、フィルタ処理のエッジ強調のレベルを指定するモード、圧縮率を指定するモード等が考えられる。
【００４０】
いずれにしても、あるモードが指定された場合、フィルタ処理手段４、下色除去・墨生成手段６、圧縮・復号手段７，９等の処理をモードに合わせて最適なものに切り換える。
具体的には、フィルタのエッジ強調度合を強くしたり、下色除去・墨生成手段６で置き換え率を変えたり、圧縮処理において圧縮率を変えたりすることで、処理を最適化する。
その際、圧縮・復号後の画像はモードによってエッジの立ち方等に違いが生じる。
このとき、判定パラメータ読込手段１５は、第二の象域分離の判定パラメータをモードに従って変更する。
具体的には、エッジ検出では２値化もしくは多値化する際の閾値、網点検出では閾値ΔｍTH、ｎ等を変更する。
そのため、圧縮・復号後の画像に対して、第二の像域分離を施して最適な領域データを生成することができる。
なお、複写機などにおいては変倍処理も一般的に行われており、機種によっては、変倍率に応じてフィルタ処理のフィルタリング係数の切り換えなども行われている。
そのような場合にも、第二の像域分離判定基準を変更することは有効であり、本発明の仕組みを用いて実施することができる。
【００４１】
また、この実施例では下色除去・墨生成手段６後、プリンタγ補正手段１１前に圧縮・復号手段７，９があるが、画像処理のどこかに圧縮・復号手段７，９がある構成であればよい。
例えば、フィルタ処理手段４後、色補正手段５前に圧縮・復号手段７，９があっても良く、この場合は、下色除去・墨生成手段６も第二の像域分離手段１０によって処理を切り換えることになる。
このように、モードに応じて第二の像域分離手段１０の判定パラメータを変えることで、圧縮・復号後の画像処理を最適化することができる。
【００４２】
［実施例２] （請求項３に関する）
図６に全体ブロック図を示す。
この実施例は実施例１の構成において、モード指定手段１４として、カラー／モノクロモードを指定することができる手段１９を備えたものである。
以下にカラー／モノクロモード指定手段１９について説明する。
【００４３】
モノクロモードで印刷する原稿は、文字部分の多い原稿であることが多く、カラーモードに比べて絵柄の画質はあまり重視されず、文字画質の良さが求められる。よってモノクロモードを指定した場合、例えば、フィルタ処理においては、鮮鋭性を重視してエッジ強調の度合いを強める。
【００４４】
また圧縮手段７においては、絵柄の画質劣化をカラーほど気にせずに、圧縮方法やパラメータを変えて高圧縮率で圧縮し、それに対応して復号手段も切り換える、といった処理切り換えが行われる。
圧縮率を高くするのは、圧縮した画像をＰＣ等で利用するために外部へ出すことを考慮して、なるべくデータサイズが小さい方が都合が良いからである。
【００４５】
この場合、圧縮・復号後の画像は、色情報は別にしても、カラーモードで処理した画像とは、各部分のエッジの立ち方等に違いが生じる。
それに対応して最適な第二の像域分離を行うために、判定パラメータ読込手段１５によって第二の像域分離の判定パラメータを切り換える。
よって、圧縮・復号後のプリンタγ補正、中間調処理に必要な領域データは、モードに応じて最適なデータが得られる。
【００４６】
［実施例３] （請求項４に関する）
図７に全体ブロック図を示す。
この実施例は実施例１の構成において、モード指定手段１４として、原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）を指定することができる手段２０を備えたものである。
以下に原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）モード指定手段２０について説明する。
【００４７】
文字原稿は、上記したように絵柄で求められるような階調性をあまり必要とせず、解像度重視の処理を行える。
よって文字原稿モードを指定した場合、フィルタ処理ではエッジ強調度合を強くする、下色除去・墨生成では置き換え率を１００％にする、といった文字画質向上処理を施す。
【００４８】
また圧縮では、圧縮率を上げる等の処理切り換えを行う。写真原稿モードを指定した場合は、解像度よりも画像の滑らかさ、すなわち階調性を重視して、フィルタ処理ではエッジ強調度合を弱くして平滑化処理を行う、下色除去・墨生成では置き換え率を小さくする、といった処理を施す。
さらに圧縮では、圧縮率を下げて画質劣化を防ぐ等の処理切り換えを行う。網点原稿モードを指定した場合は、基本的には写真原稿と同様の処理を行うが、モアレが生じるのを防ぐために、フィルタ処理において、周期的な網目模様を強い平滑化によってつぶす処理が行われる。
モアレとは、原稿にもともとある網点等の周期的な模様と、処理によって生じる周期的な模様、例えば中間調処理でディザ法を用いたときはディザマスクの周期とが干渉して、出力画像に縞模様が生じることをいい、画像劣化の一因となっている。
【００４９】
以上のような処理切り換えにより、圧縮・復号後の画像は、モードによって各部分のエッジの立ち方等に違いが生じるため、判定パラメータ読込手段１５によって第二の像域分離の判定パラメータを切り換えることで、圧縮・復号後の画像処理を最適化することができる。
【００５０】
［実施例４] （請求項５に関する）
図８に全体ブロック図を示す。
この実施例は実施例１の構成において、モード指定手段１４として、フィルタ処理のエッジ強調レベルを指定することができる手段２１を備えたものである。この場合は、指定されたエッジ強調の強さに応じて、第二の像域分離の判定パラメータを切り換える。
フィルタ処理強調レベルは、ソフト／ハードの２レベルでも良いし、多段階に指定できるものでも良い。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、指定されたモードに応じて、第二の像域分離として用いられるエッジ検出あるいは網点検出の判定パラメータを切り換えることによって、適切な領域データを生成し、圧縮・復号後の画像処理を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体ブロック図である。
【図２】 本発明の第二の像域分離手段の具体的な構成図である。
【図３】本発明のエッジ検出手段のブロック図である。
【図４】 本発明のエッジ検出用マスクを用いたマスキング処理の具体例を示す図である。
【図５】本発明のＭ×Ｍ画素からなるブロック内における中心画素の濃度レベルを示す図である。
【図６】本発明のカラー／モノクロモード指定手段を有する画像処理装置を示す図である。
【図７】 本発明の原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）モード指定手段を有する画像処理装置を示す図である。
【図８】 本発明のフィルタ処理強調レベル指定手段を有する画像処理装置を示す図である。
【図９】一般的な画像処理の流れ例を示す図である。
【図１０】圧縮・復号後にエッジの有無を識別するための第二の像域分離手段を有する画像処理装置を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像入力手段
２ 像域分離手段
３ スキャナγ補正手段
４ フィルタ処理手段
５ 色補正手段
６ 下色除去・墨生成手段
７ 圧縮手段
８ 蓄積手段
９ 復号手段
１０ 第二の像域分離手段
１１ プリンタγ補正手段
１２ 中間調処理手段
１３ 画像出力手段
１４ モード指定手段
１５ 判定パラメータ読込手段
１６ エッジ検出手段
１７ 網点検出手段
１８ 領域判定手段
１９ カラー／モノクロモード指定手段に
２０ 原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）モード指定手段
２１ フィルタ処理強調レベル指定手段
Claims (5)
- ユーザーがモードを指定するモード指定手段と、
入力された画像データに対し空間フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、
前記空間フィルタ処理後の前記画像データに対し非可逆の圧縮処理を施す圧縮手段と、
前記圧縮後の前記画像データに対し復号処理を施す復号手段と、
前記復号処理された前記画像データに対しエッジ検出を行い、該エッジ検出結果に基づき適応的に処理を切り換える手段を有する画像処理装置において、
前記モード指定手段によって指定された前記モードにより、前記空間フィルタあるいは前記圧縮・復号処理を変更するとともに、該エッジ検出の判定基準をも変更する手段をさらに有することを特徴とする画像処理装置。 - ユーザーがモードを指定するモード指定手段と、
入力された画像データに対し空間フィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、
前記空間フィルタ処理後の前記画像データに対し非可逆の圧縮処理を施す圧縮手段と、
前記圧縮後の前記画像データに対し復号処理を施す復号手段と、
前記復号処理された前記画像データに対し網点検出を行い、該網点検出結果に基づき適応的に処理を切り換える手段を有する画像処理装置において、
前記モード指定手段によって指定された前記モードにより、前記空間フィルタあるいは前記圧縮・復号処理を変更するとともに、該網点検出の判定基準を変更する手段をさらに有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記モード指定手段は、
カラー再生かモノクロ再生かを指定する手段であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。 - 前記モード指定手段は、
原稿種（文字原稿／写真原稿／網点原稿）を指定する手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。 - 前記モード指定手段は、
前記フィルタ処理のエッジ強調レベルを指定する手段であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
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