JP3942080B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高品質な画像を形成する画像形成装置に関し、例えばレーザープリンタ、デジタル複写機、カラーレーザプリンタ、デジタルカラー複写機などに好適な技術である。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置を構成する中間調処理や地肌除去処理、フィルタ処理などでは、画像の特徴に応じて処理方法や処理パラメータを切り換える適応処理が行われている。
【0003】
例えば、背景領域とエツジ領域との論理和演算から文字領域候補と中間調領域を識別し、所定領域内の文字領域候補の画素数により文字領域であるか中間調領域であるかを判定する装置(特許第2507948号を参照)、画像のエッジ情報に応じてディザマトリクスパターンを選択する装置(特開平9−294208号公報を参照)、像域分離結果によって地肌除去手段を制御することにより、新聞の地肌を除去しつつ、絵柄のハイライト部や文字の再現性を維持する装置(特開平7−264409号公報を参照)などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記した適応処理を複数備えた画像処理装置において、適応処理毎に個別の画像特徴量を算出すると、回路規模や処理時間が増大するという問題がある。また、複数の適応処理の全てに共通の画像特徴量を適用すると、各適応処理に最適な特徴量を与えることができず、良好な画像を形成できない。
【0005】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、複数の画像特徴量から簡易な演算によって適応処理毎の特徴量を算出することにより、回路規模や処理時間の増大を防止しつつ高品質な画像を形成する画像形成装置を提供することにある。
【0006】
また、デジタル複写機やプリンタにおいては、高画質な画像を形成するために、文字・写真・網点など画像の種類に応じてそれぞれに最適な画像処理を施すことが望ましい。そのために、原稿を文字・写真・網点などの領域に分離したり、画像特徴量を算出して、画像特徴に応じた適応処理を行なうことが多い。
【0007】
しかし、中間調処理や地肌除去処理、フィルタ処理などの適応処理を複数持つ画像処理装置では、各適応処理において最適な特徴量信号(制御信号)が異なる。これらの各適応処理毎に個別に分離情報あるいは画像特徴量を算出すると、回路規模や処理時間が増大するという問題がある。
【0008】
本発明の他の目的は、画像の種類や特徴量から簡易な演算によって適応処理毎の特徴量信号を算出することにより、回路規模や処理時間の増大を防止しつつ高品質な画像を形成する画像形成装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明では、複数の画像特徴量を適応処理毎に最適に合成することにより、高品質な画像を形成する。
【0010】
本発明では、画像出力モードによっても画像特徴量の組合せを変更することにより、各画像出力モードに最適な特徴量で適応処理を行なう。
【0011】
本発明では、画像特徴量としてエッジ量を利用し、複数のエッジ量を適応処理毎に最適に合成することにより、高品質な画像を形成する。
【0012】
本発明の装置では、多段階に切り換えを行なう適応処理のための信号を発生し、また、適応処理毎の特徴量信号を論理演算または最大値算出という簡易な演算によって発生させる。
【0013】
本発明の装置では、画像の文字部分とそれ以外の部分、画像の網点部分とそれ以外の部分、画像の文字部分または網点部分とそれ以外の部分とで適応処理を行い、画像のエッジ度合いで適応処理を行ない、さらに特徴量または特徴量信号が本来の画像特徴により近くなるようにする。
【0014】
本発明では、画像の種類や特徴を示す情報を適応処理毎に合成方法を変更して合成することにより、各適応処理で最適な制御を行ない、高品質な画像を形成する。
【0015】
本発明では、画像の種類や特徴を示す各情報を入力または算出し、これらを合成することにより、適応処理に必要な特徴量を算出する。
【0016】
本発明では、各適応処理に必要な特徴量を論理演算という簡易な演算によって算出することにより、回路規模や処理時間の増大を防止する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。
【0018】
図1は、本発明が適用されるデジタル画像処理装置の一例を示す。入力データは、CCDで読み取ったアナログデータを1画素当たり8bitのデジタル値に変換したRGBデータであり、この入力データにスキャナγ補正(画像入力装置に特有のRGBデータを標準のRGBデータに変換)を行なった後、フィルタ処理部で平滑化・エッジ強調等のフィルタ処理が行なわれる。その後、自動地肌除去処理部で文字や絵柄の低濃度部の再現性を維持したまま原稿の地肌を除去する処理を行なう。地肌除去されたデータは色補正処理部においてRGBデータからCMYKデータに変換され、UCR/UCA処理を行なう。そしてプリンタγ補正を行なった後、中間調処理部においてディザ処理や誤差拡散処理等の中間調処理方法によりプリンタの出力bit数(1〜2bit程度)に量子化して送出する。上記した処理は各画素について行う。なお、デジタル画像処理装置の構成は図1に示す構成以外にも様々な形態があり、本発明は図1に示した構成に限定されるものではない。
【0019】
以下の実施例の説明においては、説明の簡略化のためモノクロ画像処理の場合について説明する。
【0020】
(実施例1)
図2は、本発明の実施例1の構成を示す。図2において、スキャナγ補正部1、フィルタ処理部2、自動地肌除去処理部3、プリンタγ補正部4、中間調処理部5は図1で説明したものと同様である。
【0021】
スキャナγ補正後の入力データから、2つのエッジ量算出手段6、7で画像のエッジ量を算出し、そのエッジ量を異なる合成手段8、9で合成して特徴量信号を発生させる。合成手段8からの特徴量信号は、フィルタ処理部2、プリンタγ補正部4及び中間調処理部5に送出され、各処理の適応処理の切り換え信号として用いられる。また、合成手段9からの特徴量信号は自動地肌除去処理部3に送られ、地肌除去処理の切り換え信号として用いられる。
【0022】
エッジ量算出手段6、7と合成手段8、9の詳細について、以下説明する。エッジ量算出手段6、7はそれぞれ異なるエッジ量を算出する。エッジ量算出手段6では、まず図3(a)から(d)に示す4つの微分フィルタによってエッジ量を算出する。図3(a)は縦方向、(b)は横方向、(c)及び(d)は斜め方向のエッジを検出する。次に、図3(a)から(d)のフィルタによって算出されたエッジ量の最大値を算出し(最大値をedge1とする)、所定の閾値(Thr1)によって2値化する(2値化結果をEout1とする)。
【0023】
if edge1>Thr1 Eout1=1
else Eout1=0
ここで、Thr1は低コントラストの文字部分がEout1=1となるようなレベルに設定する。そして、2値化した結果を膨張処理部で膨張処理する。ここで膨張処理とは、注目画素を中心として例えば図4に示すような5×5領域内における最大値をとることである。
【0024】
以上のような処理により、文字部分ではEout1=1となる。また、600dpiでは120線程度以下の低線数網点の一部もEout1=1となる。その他の領域はEout1=0となる。
【0025】
エッジ量算出手段7では、図5に示す5×5の網点検出用フィルタを用いてエッジ量を算出する。図5のフィルタは1と−1が対角に配置されており、網点画像に対して比較的大きなエッジ量を算出することができる。算出されたエッジ量(edge2とする)は所定の閾値(Thr2)によって2値化される(2値化結果をEout2とする)。
【0026】
if edge2>Thr2 Eout2=1
else Eout2=0
ここで、Thr2は網点画像ではEout2=1となり、文字部分ではEout2=0となるレベルに設定する。そして2値化した結果をエッジ量算出手段6と同様に膨張処理する。
【0027】
膨張処理を行なう理由は、低コントラストの文字や網点画像では部分的にエッジ量が小さい値となってしまう場合があり、所定領域内の最大値をとることによって、エッジ量が小さい値となることを防ぐためである。
【0028】
合成手段8、9には、それぞれエッジ量算出手段6及び7の出力値(Eout1,Eout2)が入力される。合成手段8の出力値(Gout1とする)は
Gout1=Eout1∩^Eout2 (∩は論理積、^は否定を表す)
で算出される。
【0029】
また、合成手段9の出力値(Gout2とする)は
Gout2=Eout1∪Eout2 (∪は論理和を表す)
で算出される。Eout1は文字部分及び低線数網点で1となり、Eout2は網点画像でのみ1となる信号である。よって、Gout1は文字部分でのみ1となり、それ以外の領域では0となる。また、Gout2は文字部分または網点画像において1となり、それ以外の領域では0となる。
【0030】
図6は、エッジ量算出手段6、7と合成手段8、9の詳細な構成を示す。
【0031】
合成手段8の出力値Gout1は、フィルタ処理部2、プリンタγ補正部4、中間調処理部5に送出され、文字領域か否かで適応処理が行なわれる。また、合成手段9の出力値Gout2は自動地肌除去処理部3に送出され、文字または網点領域か否かで適応処理が行なわれる。
【0032】
フィルタ処理部2、自動地肌除去処理部3、プリンタγ補正部4及び中間調処理部5においては、Gout1またはGout2の信号を用いて、画像の各領域に最適な処理が施されるように適応処理が行なわれる。これらは公知の技術を使用することが可能であり、以下に各処理について簡単に説明する。
【0033】
フィルタ処理部2では、特徴量信号Gout1によってフィルタの切り換えを行なう。図7は、フィルタ処理部2の構成例を示す。フィルタ処理部2にはスキャナγ補正後のデータが入力され、図8に示す平滑化フィルタによって平滑化されたデータと平滑化されていないデータがセレクタに入力される。セレクタではGout1が1(文字領域)の場合には、平滑化されていないデータを選択し、Gout1が0(文字以外の領域)の場合には、平滑化されたデータを選択する。その後、図9に示すエッジ強調フィルタによってエッジ強調を行ない、自動地肌除去処理部3に送出する。このように、文字領域には平滑化を行なわずにエッジ強調のみを行なうことで、文字の鮮鋭性を確保する。また、文字以外の領域に対してはエッジ強調を行なう前に平滑化を行なうことにより、網点画像でのモアレ防止やノイズ成分の除去を行なうことが可能である。
【0034】
自動地肌除去処理部3では、特徴量信号Gout2が1(文字または網点領域)の場合には画像データをそのまま出力し、Gout2が0(文字でも網点でもない領域)の場合には入力画像データから所定の値を減算することにより地肌除去を行なう。これにより、絵柄のハイライト部や文字の再現性を維持したまま、地肌を除去することができる。このような自動地肌除去処理としては、例えば特開平7−264409号公報などに記載された構成を用いる。
【0035】
プリンタγ補正部4では、特徴量信号Gout1によって2つのγテーブルを切り換える。図10は、γテーブルの一例を示す。点線はGout1=1(文字領域)の画素に対するγテーブルであり、実線はGout1=0(文字以外の領域)の画素に対するγテーブルである。点線のγテーブルは文字をはっきりと出すために低濃度及び高濃度側の傾きを急にしている。一方、実線のγテーブルは階調性を重視するために比較的リニアな特性としている。
【0036】
中間調処理部5の処理例として、特徴量信号Gout1によってディザ処理のマスクサイズを切り換える場合について説明する。図11は、ディザマスクを切り換えて中間調処理を行なう場合の構成を示す。Gout1=1(文字領域)の場合には、例えば2×2画素を単位とするようなディザマスクを選択し、Gout1=0(文字以外の領域)の場合には、例えば4×4画素を単位とするようなドット集中型のディザマスクを選択する。こうして選択されたディザマスクを用いてディザ処理を行うことにより、文字領域に対しては文字の鮮鋭性を確保し、文字以外の領域に対しては階調再現性と粒状性に優れた画像を形成することができる。
【0037】
上記したように、実施例1は、複数の画像エッジ量に対して異なる論理演算を行なう簡易な構成であるので、複数の適応処理にそれぞれ最適な特徴量を算出することが可能となり、小規模な回路構成で高画質な画像を形成することができる。
【0038】
(実施例2)
図12は、本発明の実施例2の構成を示す。実施例2では、スキャナγ補正後の入力データから2つのエッジ量算出手段10、11で画像のエッジ量を算出し、そのエッジ量を異なる3つの合成手段12〜14で合成して特徴量信号を発生させる。合成手段12からの特徴量信号は中間調処理部5に、合成手段13からの特徴量信号はフィルタ処理部2とプリンタγ補正部4に、合成手段14からの特徴量信号は自動地肌除去処理部3に送られ、各処理の切り換え信号として用いられる。以下に、各部分の処理について説明する。
【0039】
エッジ量算出手段10、11は、それぞれ異なるエッジ量を算出する。エッジ量算出手段10では、まず図3(a)から(d)に示す4つの微分フィルタによってエッジ量を算出し、算出されたエッジ量の最大値を算出した後に膨張処理を行なう。
【0040】
また、エッジ量算出手段11では、図5及び図13に示す大きさの異なる網点検出用フィルタによってエッジ量を算出し、算出されたエッジ量の最大値を算出した後に膨張処理を行なう。5×5のフィルタ(図5)の場合には低線数網点に対しては良い応答を示すが、高線数網点においては応答が悪く、逆に3×3のフィルタ(図13)の場合には高線数網点に対しては応答が良く、低線数網点に対して応答が悪い。そこで、低線数から高線数まで全ての網点に対してエッジ量をとるために異なるサイズのフィルタを使用している。
【0041】
エッジ量算出手段10によって算出されるエッジ量は、文字部分及び低線数網点において大きな値となる。また、エッジ量算出手段11によって算出されるエッジ量は、網点部分において大きな値となる。
【0042】
合成手段12〜14には、それぞれエッジ量算出手段10及び11の出力値(edge3,edge4とする)が入力される。合成手段12では、エッジ量算出手段10の出力値edge3とエッジ量算出手段11の出力値edge4をそれぞれ4値化し、2つの最大値(Gout3)を算出する。
【0043】
合成手段13では、まずedge3とedge4をそれぞれ2値化(Eout3,Eout4)する。
【0044】
if edge3>Thr3 Eout3=1
else Eout3=0
if edge4>Thr4 Eout4=1
else Eout4=0
ここで、Thr3は低コントラストの文字部分がEout3=1となるレベルに設定する。また、Thr4は網点画像ではEout4=1となり、文字部分ではEout4=0となるレベルに設定する。その後、以下の論理演算を行ない合成手段13の出力値Gout4とする。
【0045】
Gout4=Eout3∩^Eout4 (∩は論理積、^は否定を表す)
合成手段14では、まずedge3とedge4をそれぞれ2値化(Eout3’,Eout4’)する。
【0046】
if edge3>Thr3’ Eout3’=1
else Eout3’=0
if edge4>Thr4’ Eout4’=1
else Eout4’=0
ここで、Thr3’とThr4’は合成手段13のThr3とThr4に等しい値でも異なる値でも良い。等しい値とした場合にはEout3’=Eout3,Eout4’=Eout4となる。また、異なる値として特徴量信号を調整することも可能である。その後、以下の論理演算を行ない合成手段14の出力値Gout5とする。
【0047】
Gout5=Eout3’∪Eout4’(∪は論理和を表す)
Eout3及びEout3’は文字部分及び低線数網点で1となり、Eout4及びEout4’は網点画像でのみ1となる信号である。よって、Gout4は文字部分でのみ1となり、それ以外の領域では0となる。また、Gout5は文字部分または網点画像において1となり、それ以外の領域では0となる。
【0048】
図14は、エッジ量算出手段10、11と合成手段12〜14の詳細な構成を示す。
【0049】
合成手段13の出力値Gout4はフィルタ処理部2、プリンタγ補正部4に送出され、実施例1と同様に文字領域か否かで適応処理が行なわれる。また、合成手段14の出力値Gout5は自動地肌除去処理部3に送出され、実施例1と同様に文字または網点領域か否かで適応処理が行なわれる。
【0050】
また、合成手段12の出力値Gout3は画像のエッジ度合いをあらわす4レベルの信号であり、中間調処理部5に送出され、画像のエッジ度合いに応じた適応処理が行なわれる。例えば、画像のエッジ度合いによって誤差拡散処理のディザ閾値の振幅を多段階に切り換え、モアレを防止するとともに文字の鮮鋭性を確保しつつ、粒状性・安定性に優れた画像を形成することが可能となる(特開2001−128004号公報を参照)。
【0051】
以上したように、実施例2は、複数の画像エッジ量に対して最大値算出または論理演算を行なう簡易な構成であるので、複数の適応処理のそれぞれに最適な特徴量を算出することができる。
【0052】
(実施例3)
図15は、本発明の実施例3の構成を示す。実施例3では、スキャナγ補正後の入力データから2つのエッジ量算出手段10、11で画像のエッジ量を算出し、そのエッジ量を異なる合成手段13及び14で合成して特徴量信号を発生させる。合成手段13、及び14からの特徴量信号はセレクタ15に送出される。セレクタ15では、出力モード(文字モードまたは文字写真モード)によって何れか一方の信号が選択され、中間調処理部5に送出される。また、合成手段13からの特徴量信号はプリンタγ補正部4に、合成手段14からの特徴量信号は自動地肌除去処理部3にも送られる。
【0053】
エッジ量算出手段10及び11は前述した実施例2のエッジ量算出手段10及び11と同様である。また、合成手段13及び14は前述した実施例2の合成手段13及び14と同様である。つまり、合成手段13からの特徴量信号は文字領域であるか否かを表し、合成手段14からの特徴量信号は文字または網点領域であるか否かを表す。
【0054】
セレクタ15では、文字写真モードの場合には合成手段13からの特徴量信号を、文字モードの場合には合成手段14からの特徴量信号を選択する。
【0055】
自動地肌除去処理3及びプリンタγ補正部4は実施例1と同様の処理が行なわれるので説明は省略する。以下に、フィルタ処理部2と中間調処理部5について説明する。
【0056】
フィルタ処理部2では、均一のフィルタによりフィルタ処理を行なうが、出力モードによって使用するフィルタを切り換える。文字モードでは文字をはっきり出すためにエッジ強調を強く行なうフィルタを用いる。そのため網点画像は平滑化されずに、原稿の網点が残る。一方、文字写真モードでは粒状性を向上するために比較的平滑化の強いフィルタを用いて、網点を平滑化する。したがって後段の中間調処理部5において、文字写真モードにおいては網点画像に対してディザ処理を行なってもモアレは発生しないが、文字モードにおいては原稿の網点が残っているためディザ処理を行なうとモアレが発生してしまう。
【0057】
そこで、中間調処理部5では、図16に示すように、セレクタ15からの信号(Sout)により、誤差拡散処理を行なうかディザ処理を行なうかを選択する。Sout=1の場合には誤差拡散処理を選択し、Sout=0の場合にはディザ処理を選択する。このような構成を用いることにより、文字モードでは、Soutが合成手段14からの特徴量信号(文字または網点領域において1)であるので、文字または網点領域に対しては誤差拡散処理を行ない、それ以外の領域(写真部分)に対してはディザ処理を行なう。よって網点画像に対しては誤差拡散処理を行なうため、原稿の網点が残っていてもモアレは発生しない。また、文字写真モードでは、Soutが合成手段13からの特徴量信号(文字領域において1)であるので、文字領域に対しては誤差拡散処理を行ない、それ以外の領域(網点画像や写真部分)に対してはディザ処理を行う。文字写真モードでは原稿の網点は平滑化されているので、網点画像に対してディザ処理を行なってもモアレは発生しない。
【0058】
上記したように、実施例3では、適応処理と出力モードに最適な特徴量を簡易な構成で算出することが可能となる。
【0059】
なお、実施例1から実施例3では、入力画像データから特徴量であるエッジ量を算出する構成を採っているが、本発明はこれに限定されず、画像データと共に特徴量を入力する構成を採ることも可能であり、この場合には、特徴量を算出する手段は不要となる。また、合成手段で多段階の信号を発生させ、フィルタ処理、地肌除去処理、γ補正、中間調処理などにおいて、多段階に切り換えを行なうようにしてもよい。
【0060】
(実施例4)
図17は、本発明の実施例4の構成を示す。本実施例の構成では、写真領域分離手段20、エッジ量算出手段21、白地検出手段22を備えており、その出力信号を合成手段23及び24で合成して特徴量信号を発生させる。合成手段23からの特徴量信号は中間調処理部5、合成手段24からの特徴量信号はフィルタ処理部2に送出され、各処理の適応処理の切り換え信号として用いられる。
【0061】
まず、写真領域分離手段20、エッジ量算出手段21、白地検出手段22の詳細について説明する。
【0062】
写真領域分離手段20では、一般に写真画像は中間濃度の領域が広く存在し、写真以外の画像(文字画像や網点画像)では中間濃度の領域は少ないことを利用して、写真領域であるか否かを判定する。具体的には、所定領域(例えば図18に示すような注目画素を中心とした5×5画素領域)を参照し、その領域内の全画素が中間濃度であるときに、その画素を写真領域であると判定し、それ以外の場合には写真以外の領域と判定する。写真領域と判定された場合には1、写真以外の領域と判定された場合には0を出力する。
【0063】
エッジ量算出手段21では、まず図3(a)から(d)に示す4つの微分フィルタによってエッジ量を算出する。図3(a)は縦方向、(b)は横方向、(c)及び(d)は斜め方向のエッジを検出する。図3(a)から(d)のフィルタによって算出されたエッジ量の最大値をその画素のエッジ量として出力する。
【0064】
白地検出手段22では、所定領域(例えば図18に示すような注目画素を中心とした5×5画素領域)を参照し、その領域内の全画素が低濃度であるときに、その画素を白地領域であると判定し、それ以外の場合には非白地領域と判定する。これにより、画像の白地部と写真のハイライト部では白地と判定され、網点画像のハイライト部では参照領域内に網点ドットが含まれるために非白地と判定される。白地領域と判定された場合には1、非白地領域と判定された場合には0を出力する。なお、白地と判定された領域を所定領域膨張処理することで、文字エッジ付近の白地までを白地と判定することも可能である。
【0065】
次に、合成手段23、24について説明する。図19は、合成の手段23の構成を示す。合成手段23には、エッジ量算出手段21からの出力信号(Signal1とする)と写真領域分離手段20からの出力信号(Signal2とする)が入力される。エッジ量Signal1は2値化手段において適当な閾値Thr1を用いて2値化される(2値化結果をSignal1’とする)。
if Signal1>Thr1 Signal1’=1
else Signal1’=0
合成手段23の出力信号Out1は
Out1=Signal1’∩^Signal2(∩は論理積、^は否定を表す)
と表される。つまり、写真領域内の非エッジ領域において1、それ以外では0となる信号を出力する。
【0066】
図20は、合成の手段24の構成を示す。合成手段24にはエッジ量算出手段21からの出力信号(Signal1)と白地検出手段22からの出力信号(Signal3とする)が入力される。エッジ量Signal1は2値化手段において適当な閾値Thr2を用いて2値化される(2値化結果をSignal1’’とする)。
if Signal1>Thr2 Signal1’’=1
else Signal1’’=0
合成手段24の出力信号Out2は
Out1=Signal1’’∩Signal3
と表される。つまり、白地領域内のエッジ量領域(=白地上文字)で1、それ以外の領域で0となる信号を出力する。
【0067】
合成手段23及び24からの特徴量信号Out1及びOut2は、それぞれ中間調処理部5とフィルタ処理部2に送出される。
【0068】
フィルタ処理部2では、合成手段24からの特徴量信号Out2によってフィルタの切り換えを行なう。図7は、その一例の構成を示す。スキャナγ補正後のデータが入力され、図8に示す平滑化フィルタによって平滑化されたデータと平滑化されていないデータがセレクタに入力される。セレクタでは特徴量信号Out2が1(白地上文字領域)の場合には、平滑化されていないデータを選択し、特徴量信号Out2が0(それ以外の領域)の場合には、平滑化されたデータを選択する。その後、図9に示すエッジ強調フィルタによってエッジ強調を行なう。このように、文字領域には平滑化を行なわずにエッジ強調のみを行なうことで、文字の鮮鋭性を確保し、文字以外の領域に対してはエッジ強調を行なう前に平滑化を行なうことにより、網点画像でのモアレ防止やノイズ成分の除去を行なうことが可能である。
【0069】
次に中間調処理部5では、合成手段23からの特徴量信号Out1によってディザ処理のマスクサイズを切り換えて中間調処理を行なう。ディザマスクを切り換えて中間調処理を行なう場合の構成を図11に示す。Out1が1(写真領域内の非エッジ領域)の場合には、例えば4×4画素を単位とするようなドット集中型のディザマスクを選択し、Out1が0(それ以外の領域)の場合には例えば2×2画素を単位とするようなディザマスクを選択する。こうして選択されたディザマスクを用いてディザ処理を行うことにより、写真領域内の非エッジ領域に対しては階調再現性と粒状性に優れた画像を形成することができ、それ以外の領域(写真領域内のエッジ領域や文字領域)に対しては、鮮鋭性を確保した画像を形成することができる。
【0070】
上記したように、実施例4では、論理演算という簡易な構成で、複数の適応処理のそれぞれに最適な特徴量信号を算出することが可能となるため、小規模な回路構成で高画質な画像を形成することができる。
【0071】
なお、本実施例ではエッジ量算出手段21として図3の微分フィルタを用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば図21に示すラプラシアンフィルタなど、画像のエッジを抽出するフィルタを用いることが可能である。また、図22に示すような3×3画素領域の最大値と最小値を求め、その差を注目画素のエッジ量とする構成でも良い。
【0072】
また、白地検出手段22の代わりに非白地検出手段を用いることも可能である。非白地検出手段とは、例えば、所定領域内の最小値が所定値(低濃度)以上であるときに、その画素を非白地領域であると判定するものである。このような構成を用いれば、「白地」という情報の代わりに「非白地」という情報を合成手段に入力することになるが、「非白地」信号を反転させることにより白地検出手段の場合と同等の結果が得られることは明らかである。
【0073】
(実施例5)
実施例5は、実施例4の写真領域分離手段をジェネレーション画像分離手段に置き換えた実施例である(その構成図は省略する)。ジェネレーション画像分離手段は、万線ディザ処理を施された画像を対象としてジェネレーション画像を抽出する。
【0074】
図23は、ジェネレーション画像分離手段の構成を示す。まず、図24に示すMTF補正フィルタによりMTF補正を行なう。MTF補正を行ない万線の起伏を大きくすることで万線ディザ処理された画像を抽出しやすくする。MTF補正後のデータを適当な閾値で2値化し、注目画素を中心とした5×5画素領域出でパターンマッチングを行う。図25は、パターンマッチングに用いるパターンを示す。このパターンでは、600dpiで150線から300線程度の万線までを検出することが可能である。これらのパターンのどれか1つと一致した場合には注目画素をジェネレーション画像であると判定して1を出力し、一致しない場合にはジェネレーション画像でないと判定して0を出力する。このパターンでは、600dpiで150線から300線程度の万線までを検出することが可能である。その他の構成は実施例4と全く同様であるので説明は省略する。
【0075】
フィルタ処理部2では、文字領域は平滑化を行なわずにエッジ強調のみを行なうことで、文字の鮮鋭性を確保し、文字以外の領域に対してはエッジ強調を行なう前に平滑化を行なうことにより、ジェネレーション画像(万線ディザ画像)でのモアレ防止やノイズ成分の除去を行なうことが可能である。
【0076】
また、中間調処理部5では、ジェネレーション画像領域内の非エッジ領域に対しては階調再現性と粒状性に優れた画像を形成することができ、それ以外の領域(ジェネレーション画像領域内のエッジ領域や文字領域)に対しては、鮮鋭性を確保した画像を形成することができる。
【0077】
(実施例6)
図26は、本発明の実施例6の構成を示す。本実施例の構成では、エッジ量算出手段21、網点分離手段25、文字分離手段26を備えており、その出力信号を合成手段27及び28で合成して特徴量信号を発生させる。合成手段27からの特徴量信号はフィルタ処理部2、プリンタγ補正処理部4及び中間調処理部5に、合成手段28からの特徴量信号は自動地肌除去処理部3に送出され、各処理の適応処理の切り換え信号として用いられる。
【0078】
エッジ量算出手段21は、前述した実施例4と同様であるのでその説明を省略し、網点分離手段25及び文字分離手段26について説明する。
【0079】
網点分離手段25及び文字分離手段26はそれぞれ画像の網点領域と文字領域を抽出する手段であり、このような像域分離の技術としては、「文字/絵柄(網点,写真)混在画像の像域分離方式」(電子情報通信学会論文誌 Vol.J75−D−II No.1 pp.39−47 1992年1月)に記載された技術などがある。
【0080】
網点領域の抽出は、網点の頂上または谷底にあたる画素(ピーク画素)がある程度の面積をもって存在することを利用する。具体的には、図22の3×3画素領域において、注目画素データ(Lとする)が他の全ての画素データよりも高く(または低く)、注目画素を挟んで対角に位置する2つの画素データ(a,bとする)が4対とも
|2×L−a―b|>TH (THは固定の閾値)
であるときに、注目画素をピーク画素とする。次に図27に示す2×2ブロック内にピーク画素を含むブロックが2つ以上存在する場合に、注目ブロックを網点候補ブロックとする。最後に図28に示す3×3ブロック内に網点候補ブロックが4ブロック以上存在すれば、注目ブロックを網点領域と判定する。網点領域と判定された場合には1、非網点領域と判定された場合には0を出力する。
【0081】
文字領域の抽出は黒画素または白画素の連続性を利用する。まず、入力画像データを2つの固定閾値で3値化し、黒画素または白画素が連続する箇所をパターンマッチングにて検出する。図29は使用するパターンの一例である。これらのパターンと一致する場合に、注目画素を文字領域候補とする。注目画素が非網点領域かつ文字領域候補であるときに、その画素を文字領域であると判定して1を出力し、それ以外の場合には非文字領域であると判定して0を出力する。
【0082】
次に、合成手段27及び合成手段28について説明する。合成手段27にはエッジ量算出手段21、網点分離手段25、文字分離手段26からの出力信号が入力される(それぞれSignal1,Signal2,Signal3とする)。図30は合成手段27の構成を示す。エッジ量算出手段21からの出力信号Signal1は実施例4と同様に所定の閾値で2値化される(2値化信号をSignal1’とする)。合成手段27の出力信号Out3は
Out3=(Signal1’∩Signal2)∪Signal3 (∪は論理和を表す)
と表される。Out3が1となる領域は主に文字画像(黒文字、白抜き文字、網点上文字)である。
【0083】
合成手段28には網点分離手段25、文字分離手段26からの出力信号Signal2,Signal3が入力される。図31は合成手段28の構成を示す。
合成手段28の出力信号Out4は
Out4=Signal2∪Signal3
と表される。つまり、網点領域と文字領域において1となる。
【0084】
合成手段27からの特徴量信号Out3はフィルタ処理部2、プリンタγ補正処理部4及び中間調処理部5に、合成手段28からの特徴量信号Out4は自動地肌除去処理部3に送出される。
【0085】
フィルタ処理部2では、実施例4と同様に特徴量信号Out3によってフィルタの切り換えを行ない、文字画像に対しては平滑化を行なわずにエッジ強調のみを行うことが可能となる。特徴量信号Out3を用いた切り換えを行なうことにより、白地上の文字だけでなく、網点上の文字も強調することができる。
【0086】
自動地肌除去処理部3では、特徴量信号Out4が1(網点または文字領域)の場合には画像データをそのまま出力し、Out4が0(網点でも文字でもない領域)の場合には入力画像データから所定の値を減算することにより地肌除去を行なう。これにより、絵柄のハイライト部や文字の再現性を維持したまま、地肌を除去することができる。このような自動地肌除去処理としては、例えば特開平7−264409号公報に記載された構成を用いることが可能である。
【0087】
プリンタγ補正処理部4では、特徴量信号Out3によって2つのγテーブルを切り換える。図10は、γテーブルの一例を示す。点線はOut3=1(文字画像)の画素に対するγテーブルであり、実線はOut3=0(文字画像以外の領域)の画素に対するγテーブルである。点線のγテーブルは文字をはっきりと出すために低濃度及び高濃度側の傾きを急にしている。一方、実線のγテーブルは階調性を重視するために比較的リニアな特性としている。
【0088】
中間調処理部5では、図16に示すように、特徴量に応じて、セレクタで誤差拡散処理とディザ処理の切り換えを行なう。特徴量信号Out3=1のときには誤差拡散処理を選択し、Out3=1のときにはディザ処理を選択する。これにより、文字画像に対しては誤差拡散処理で鮮鋭性の良い画像を形成し、文字以外の画像に対してはディザ処理により階調再現性と粒状性に優れた画像を形成することができる。
【0089】
本実施例では、網点分離手段と文字分離手段のそれぞれから分離結果の信号が出力される構成としているが、網点分離手段と文字分離手段を併せた像域分離手段から1つの信号が出力される構成でも良い。例えば、像域分離手段において網点と判定された場合には1、文字と判定された場合には2、それ以外の場合には0を出力するような構成とすることができる。この場合には、例えば合成手段28では
if(像域分離結果=1)or(像域分離結果=2)→Out4=1
else→Out4=0
という論理計算により特徴量信号を算出することが可能である。
【0090】
(実施例7)
図32は、本発明の実施例7の構成を示す。本実施例の構成では、エッジ量算出手段21、網点分離手段25、文字分離手段26、白地検出手段22を備えており、その出力信号を合成手段29及び30で合成して特徴量信号を発生させる。合成手段29からの特徴量信号はフィルタ処理部2、プリンタγ補正処理部4及び中間調処理部5に、合成手段30からの特徴量信号は自動地肌除去処理部3に送出され、各処理の適応処理の切り換え信号として用いられる。
【0091】
エッジ量算出手段21、網点分離手段25、文字分離手段26、白地検出手段22については実施例4、6と同様である。これらからの出力信号(それぞれSignal1,Signal2,Signal3,Signal4とする)は合成手段29及び合成手段30に送出される。
【0092】
図33は、合成手段29の構成を示す。エッジ量算出手段21からの信号Signal1は2値化手段1及び2値化手段2において適当な閾値によって2値化される(2値化された信号をそれぞれSignal1’,Signal1’’とする)。合成手段29の出力信号Out5は
Out5=((Signal1’∩Signal4)∪(Signal1’’∩Signal2))∪Signal3
と表される。(Signal1’∩Signal4)は低コントラスト文字を抽出し、(Signal1’’∩Signal2)は網点上文字を抽出する。よって、Out5は低コントラスト文字や網点上文字を含めた文字画像において1となる。
【0093】
図34は、合成手段30の構成を示す。合成手段30の出力信号Out6は
Out6=(Signal2∪Signal3)∪(Signal1’∩Signal4)
と表される。Out6は網点、文字、低コントラスト文字において1となる。
【0094】
合成手段30からの特徴量信号Out5はフィルタ処理部2、プリンタγ補正処理部4及び中間調処理部5に、合成手段30からの特徴量信号Out6は自動地肌除去処理部3に送出され、実施例6と同様に特徴量信号による適応処理が行なわれる。
【0095】
本実施例の構成では、実施例6の効果に加えて、低コントラスト文字を抽出できるので、より高品質な画像を形成することが可能となる。
【0096】
上記説明したように、本発明の主旨は、画像の種類や特徴を表す信号から簡易な演算で複数の適応処理毎に最適な特徴量信号を算出することにある。よって、画像の種類や特徴を表す信号を算出する手段(文字分離手段、エッジ量算出手段など)や適応処理(フィルタ処理、中間調処理、自動地肌除去処理など)は実施例に示した構成以外の公知の技術を用いても良い。
【0097】
また、上記した実施例4〜7においては入力画像データから文字領域分離やエッジ量算出などを行なう構成としているが、画像データと共にこれらの情報を入力する構成にすることも可能であり、この場合には、文字領域分離手段やエッジ量算出手段などは不要となる。
【0098】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
(1)複数の画像特徴量を適応処理毎に最適に合成することにより、小規模な構成で高品質な画像を形成することができる。
(2)複数の画像特徴量を画像出力モード及び適応処理毎に最適に合成することにより、各画像出力モードに最適な画像形成を小規模な構成で実現することができる。
(3)画像特徴量としてエッジ量を利用し、複数のエッジ量を適応処理毎に最適に合成することにより、高品質な画像を形成することができる。また、エッジ量算出にエッジ抽出フィルタを使用することにより、高精度なエッジ量算出が可能となる。
(4)フィルタ処理、地肌除去処理、γ補正、中間調処理などにおいて、多段階に切り換えを行なうことができる。
(5)フィルタ処理、地肌除去処理、γ補正、中間調処理などにおいて、2段階に切り換えを行なうことができる。
(6)適応処理処理毎の特徴量信号を論理演算または最大値算出という簡易な演算によって発生させることができる。
(7)画像の文字部分とそれ以外の部分、画像の網点部分とそれ以外の部分、画像の文字部分または網点部分とそれ以外の部分とでそれぞれに最適な画像処理を行なうことができる。また、画像のエッジ度合いに応じた最適な画像処理を行なうことができる。
(8)膨張処理を行なうことによって、特徴量または特徴量信号を本来の画像の特徴により近いものにすることができる。
(9)画像の種類や特徴を示す情報を適応処理毎に合成方法を変更して合成することにより、各適応処理に最適な特徴量信号を生成することができ、高品質な画像を形成することができる。特に合成方法を論理演算という簡易な演算にすることにより、各適応処理毎に異なる特徴量信号を生成させても回路規模や処理時間が増大することがない。
【0099】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるデジタル画像処理装置の一例を示す。
【図2】本発明の実施例1の構成を示す
【図3】(a)〜(d)は、微分フィルタを示す。
【図4】膨張領域における参照領域を示す。
【図5】網点検出用フィルタの第1の例を示す。
【図6】実施例1のエッジ量算出手段と合成手段の詳細な構成を示す。
【図7】フィルタ処理部の構成を示す。
【図8】平滑化フィルタを示す。
【図9】エッジ強調フィルタを示す。
【図10】γテーブルを示す。
【図11】中間調処理部の第1の構成を示す。
【図12】本発明の実施例2の構成を示す。
【図13】網点検出用フィルタの第2の例を示す。
【図14】実施例2のエッジ量算出手段と合成手段の詳細な構成を示す。
【図15】本発明の実施例3の構成を示す。
【図16】中間調処理部の第2の構成を示す。
【図17】本発明の実施例4の構成を示す。
【図18】5×5画素参照領域を示す。
【図19】実施例4の合成手段23の構成を示す。
【図20】実施例4の合成手段24の構成を示す。
【図21】ラプラシアンフィルタを示す。
【図22】3×3画素参照領域を示す。
【図23】ジェネレーション画像検出手段の構成を示す。
【図24】MTF補正フィルタを示す。
【図25】万線画像検出 パターンを示す。
【図26】本発明の実施例6の構成を示す。
【図27】網点領域検出用ブロックを示す。
【図28】網点領域補正用ブロックを示す。
【図29】黒・白画素の連続性検出 パターンを示す。
【図30】実施例6の合成手段27の構成を示す。
【図31】実施例6の合成手段28の構成を示す。
【図32】本発明の実施例7の構成を示す。
【図33】実施例7の合成手段29の構成を示す。
【図34】実施例7の合成手段30の構成を示す。
【符号の説明】
1 スキャナγ補正部
2 フィルタ処理部
3 自動地肌除去処理部
4 プリンタγ補正部
5 中間調処理部
6、7 エッジ量算出手段
8、9 合成手段
Claims (8)
- 所定画像の特徴量に応じて適応処理を行う複数の適応処理手段を備えた画像形成装置であって、前記画像の複数の特徴量の組み合わせまたは合成方法を、前記適応処理手段毎に変更して適応処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
- 所定画像の特徴量に応じて適応処理を行う複数の適応処理手段と、複数の画像出力モードとを備えた画像形成装置であって、前記画像の複数の特徴量の組み合わせまたは合成方法を、前記画像出力モード毎にまたは適応処理手段毎に変更して適応処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
- 所定画像の特徴量に応じて適応処理を行う複数の適応処理手段を備えた画像形成装置であって、前記画像の特徴量を算出する複数の特徴量算出手段と、前記特徴量算出手段で算出される複数の特徴量の組み合わせまたは合成方法を変更して前記適応処理手段毎の特徴量を生成する特徴量生成手段とを備え、前記生成された特徴量に応じて適応処理を行なうことを特徴とする画像形成装置。
- 所定画像の特徴量に応じて適応処理を行う複数の適応処理手段と、複数の画像出力モードとを備えた画像形成装置であって、前記画像の特徴量を算出する複数の特徴量算出手段と、前記特徴量算出手段で算出される複数の特徴量の組み合わせまたは合成方法を変更して前記画像出力モード毎または適応処理手段毎の特徴量を生成する特徴量生成手段とを備え、前記生成された特徴量に応じて適応処理を行なうことを特徴とする画像形成装置。
- 所定画像の特徴量に応じて適応処理を行う複数の適応処理手段と、複数の画像出力モードとを備えた画像形成装置であって、前記画像の特徴量を算出する複数の特徴量算出手段と、前記特徴量算出手段で算出される複数の特徴量の組み合わせまたは合成方法を変更して前記適応処理手段毎の特徴量を生成する複数の特徴量生成手段と、前記複数の特徴量生成手段で生成された複数の特徴量の内から、前記画像出力モードに応じた特徴量を選択する選択手段とを備え、前記選択された特徴量に応じて適応処理を行なうことを特徴とする画像形成装置。
- 所定画像に対して適応処理を行う複数の適応処理手段を備えた画像形成装置であって、前記画像の種類と画像の特徴量の合成方法を、前記適応処理手段毎に変更して適応処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
- 所定画像に対して適応処理を行う複数の適応処理手段を備えた画像形成装置であって、前記画像の種類を判定する判定手段と、前記画像の特徴量を算出する特徴量算出手段とを備え、前記画像の種類と画像の特徴量の合成方法を、前記適応処理手段毎に変更して適応処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
- 所定画像に対して適応処理を行う複数の適応処理手段を備えた画像形成装置であって、前記画像の種類を判定する判定手段と、前記画像の特徴量を算出する特徴量算出手段とを備え、前記画像の種類と画像の特徴量の合成方法を変更して前記適応処理手段毎の特徴量を生成する特徴量生成手段とを備え、前記生成された特徴量に応じて適応処理を行なうことを特徴とする画像形成装置。
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