JP4683654B2 - 画像処理装置、画像処理装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、入力画像をもとに出力画像を形成する画像処理装置及び画像処理方法、及び出力画像を紙等の印刷記録媒体などに記録する画像処理装置及びプログラムに関する。

一般的にデジタル複写機は、イメージセンサなどを用いて原稿画像を画素毎に読み取り、イメージセンサの出力に得られるアナログ電気信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換する。そして、得られるデジタル信号に各種処理を施した後、その信号を記録装置に与えて出力画像を記録（以下、印刷ともいう）取得する。

特に、デジタルカラー複写機では、紙等に印刷又は描かれた原稿画像をＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）に色分解して読み取る。そして、得られたＲＧＢのデジタルデータを原稿データとし、この原稿データを基に、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）に代表されるカラー色材、およびＫ（ブラック）に代表されるモノクロ色材の出力量を決定する。その後得られたＣＭＹＫ等のデジタルデータを出力データとし、この出力データを基に出力画像を印刷記録媒体（以下記録媒体とする）などに出力する。

ここで、写真と文書が混在する原稿（例として雑誌の記事など）を原稿画像とする場合、原稿画像中の写真部分は主にカラー画像によって、又文書部分は主に白黒画像によって形成されることが多い。白黒の原稿画像を読み取り、出力画像を形成する場合、例えば出力画像が紙等の記録媒体に出力する場合を考える。この場合には、原稿画像中の白黒画像情報で形成されている文書部分について、出力画像中の対応する部分をモノクロ色材のみで出力することが望ましい場合が多い。その理由を以下に記す。

第一に、文書部分は主に文字の白黒画像で構成されている。従って、これら文字白黒画像の記録に関しては、カラー色材を混色することなくモノクロ色材のみを使用することで輪郭がはっきりとした出力画像が得られる。

第二に、白黒画像部分についてモノクロ色材のみを使用して出力処理を行うことで、カラー色材を含む出力処理に比較し、取り扱うデータ量が少なく抑えられる。従って、計算処理を単純化できる。

第三に、後述のインクジェット方式の印刷装置のように、出力方式として原稿を行単位で逐次的に出力していくシリアル方式を採用し、その行単位の出力を行う機構を備える印刷装置を使用するものとする。この場合、モノクロ色材のみを使用するときは、カラー色材を含む場合に比較してより多くの行を一度に出力可能な機構を採用すると考える。この場合、白黒画像部分が複数行に連続する原稿を記録する際には、その他の画像部分に比較して単位時間あたりの出力行数をより多く行え、記録速度を高めることが可能となる。

しかしながら、実際に写真と文書が混在する原稿画像を読み取り、出力画像を形成する場合、原稿画像中の白黒画像部分についてもカラー色材を必要とする場合が多い。その理由を以下に示す。

第一の理由に、白黒画像部分の原稿画像をイメージセンサなどを用いて読み取る際に、原稿の白紙部分については出力時に色材を必要としない出力データを生成することが望ましい。しかしながら、原稿となっている紙等の媒体の持つ、そのものの色（所謂、下地の色）が実際には白ではないために、下地の色を反映した出力データが生成され、結果として、原稿の白紙部分の出力データであっても、カラー色材を必要としてしまう。

第二の理由に、白黒画像部分の原稿画像をイメージセンサなどを用いて読み取る際に、原稿の黒に相当する部分については出力時にモノクロ色材のみを使用する出力データを生成することが望ましい。しかしながら、原稿の黒に相当する部分が、実際にはわずかに色がついていたりして純粋な黒ではない。そのために、イメージセンサが読み取った色を反映した出力データが生成され、結果として原稿の黒に相当する部分の出力データではカラー色材を必要としてしまう。

第三の理由に、白黒画像部分の原稿画像をイメージセンサなどを用いて読み取る際に、原稿の白紙部分と黒の境界に相当する部分については、原稿画像の品質やイメージセンサの読み取り精度などによっては、イメージセンサは白と黒の中間色として読み取る。従って、それを反映した出力データが生成され、結果として原稿の白紙部分と黒の境界に相当する部分の出力データに、カラー色材を必要としてしまう。

上記の第一の理由による問題を解決するため、読み取った原稿に対して高輝度の画素を白色の画素になるように加工する下色除去処理が適用可能であり、例えば、特許文献１に記載されている。

また、上記の第二の理由による問題を解決するため、読み取った原稿に対して低輝度の画素を黒色の画素になるように加工する黒つぶし処理も、前述の下色除去処理と同様に適用可能である。

また、画像の階調補正処理によって上記の下色除去処理及び黒潰し処理を組み合わせた効果を得ることも可能であり、例えば特許文献２に開示されている。

さらに又、上記の第三の理由による問題を解決するため、中間色を除去する加工処理が提案されており、従来より中間色を除去する加工処理の方法として、画像を任意の閾値で二値化する技術などが提案されている。

たとえば、これらを組み合わせ、階調補正後に二値化を施すことで好適な二値化結果を得る公知技術として、特許文献３がある。特許文献３では、原稿画像のＲＧＢ各成分の濃度ヒストグラムについて、各チャンネルの最低濃度及び最大濃度を求め、それぞれがデータ値域の両端の値となるように濃度ヒストグラム分布を伸張し、二値化処理を行うことが記載されている。
特許登録第０２６０５３１６号 特開平０５−０９１３２２号公報 特開２００１−０４５３０３号公報 特開２０００−３１６０９７号公報 特開２００１−２２３９１５号公報

しかし、特許文献３に開示された技術をカラー画像に適用した場合、黒文字領域のみならず、カラー画像の領域も二値化されるため、黒文字及びカラー写真が混在した原稿画像であっても白黒に二値化されてしまう。

対策として、公知技術（特許文献４、特許文献５など）にある領域分離を行い、黒文字と判定された部分にのみ上記二値化処理を適用することが考えられる。しかし、黒文字と判定された部分とそれ以外の部分の境界部で二値化のＯＮ／ＯＦＦを行うことになるため、領域の切り替わり部で画質が大きく異なり、良好な画質は得られない。

つまり、従来の技術によっても、白黒画像部分についてカラー色材を必要としないような画像に加工することは可能ではある。また、そのような加工を施した画像を記録する際に、後述のインクジェット方式の印刷装置のように、シリアル記録方式を採用し、その行単位の出力を行う機構として、モノクロ色材のみを使用する場合を考える。この場合には、カラー色材を含む場合に比較してより多くの行を一度に出力可能な機構を採用することで、黒文字の混在した画像の記録速度を高めることも可能ではある。しかしながら、その場合には画質が著しく劣化する。

良好な画質を得るためには、黒文字領域については白と黒に二値化されつつ、階調のなだらかな領域については元の階調を損ねないような、画像の領域の特徴量に応じて連続的に変化する画像処理を施す必要がある。

したがって、本発明の目的は、コントラスト補正手段と中間色除去手段を組み合わせることで、画像劣化のない画像の印刷を可能とすることである。

上記の目的を達成するために、本発明の実施形態の画像処理装置は、少なくとも１色の多値の画像信号で構成されるデジタル画像を処理する画像処理装置であって、
入力されるデジタル画像の対象とする注目画素の画素信号値を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した前記注目画素の画素信号値に基づいて補正加工処理を行う画素値補正加工処理手段と、を備え、
前記画素値補正加工処理手段は、
前記注目画素の画素信号値に対応する輝度信号の値が第１の閾値よりも大きい値もしくは前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも小さい値であるかを判定し、前記第１の閾値よりも大きい場合は白を示す値に、前記第２の閾値よりも小さい場合は黒を示す値に前記輝度信号の値がなるように、前記注目画素の画素信号値を補正するコントラスト補正を行うコントラスト補正手段と、
前記注目画素を含む複数画素で構成される少なくとも１つの領域を設定する領域設定手段と、
前記領域の複数の画素に対して、画素信号値に対応する輝度信号を取得する輝度信号取得手段と、
前記領域の前記注目画素を含む複数の方向の各画素において、連続する３画素のうち中心画素の前後画素間または連続する２画素間の前記輝度信号の差を算出する輝度信号差算出手段と、
前記注目画素に対する前記複数の方向における前記輝度信号差に基づいてエッジ方向を設定するエッジ方向設定手段と、
前記エッジ方向の各画素における前記輝度信号差に基づいて前記注目画素の変動量を設定する変動量設定手段と、
前記複数の方向の各画素における前記輝度信号差に基づいて前記注目画素の変動回数を設定する変動回数設定手段と、
前記エッジ方向の各画素における前記輝度信号差において、連続する３画素のうち中心画素の前後画素間または連続する２画素間の輝度信号差の差を変動加速度として算出する変動加速度算出手段と、
前記変動加速度に基づいて、前記領域内の前記エッジ方向における画素で輝度信号値が最大である画素と最小である画素のいずれかの画素の画素信号値を前記注目画素の画素信号値と置換するための置換画素として決定する置換画素決定手段と、
前記領域内の少なくとも前記注目画素に対して前記算出した変動量に基づいて第１補正強度を設定する手段と、
前記領域内の少なくとも前記注目画素に対して前記算出した変動回数に基づいて第２補正強度を設定する手段と、
前記第１、第２補正強度に従って、前記注目画素の画素信号値を前記置換画素の画素信号値と置換する置換手段と
を備える、ことを特徴とする。

上記の目的を達成するために、本発明の、さらに他の実施形態の画像処理装置の制御方法は、少なくとも１色の多値の画像信号で構成されるデジタル画像を処理する画像処理装置の制御方法であって、
入力されるデジタル画像の対象とする注目画素の画素信号値を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得した前記注目画素の画素信号値に基づいて補正加工処理を行う画素値補正加工処理工程と、を備え、
前記画素値補正加工処理工程は、
前記注目画素の画素信号値に対応する輝度信号の値が第１の閾値よりも大きい値もしくは前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも小さい値であるかを判定し、前記第１の閾値よりも大きい場合は白を示す値に、前記第２の閾値よりも小さい場合は黒を示す値に前記輝度信号の値がなるように、前記注目画素の画素信号値を補正するコントラスト補正を行うコントラスト補正工程と、
前記注目画素を含む複数画素で構成される少なくとも１つの領域を設定する領域設定工程と、
前記領域の複数の画素に対して、画素信号値に対応する輝度信号を取得する輝度信号取得工程と、
前記領域の前記注目画素を含む複数の方向の各画素において、連続する３画素のうち中心画素の前後画素間または連続する２画素間の前記輝度信号の差を算出する輝度信号差算出工程と、
前記注目画素に対する前記複数の方向における前記輝度信号差に基づいてエッジ方向を設定するエッジ方向設定工程と、
前記エッジ方向の各画素における前記輝度信号差に基づいて前記注目画素の変動量を設定する変動量設定工程と、
前記複数の方向の各画素における前記輝度信号差に基づいて前記注目画素の変動回数を設定する変動回数設定工程と、
前記エッジ方向の各画素における前記輝度信号差において、連続する３画素のうち中心画素の前後画素間または連続する２画素間の輝度信号差の差を変動加速度として算出する変動加速度算出工程と、
前記変動加速度に基づいて、前記領域内の前記エッジ方向における画素で輝度信号値が最大である画素と最小である画素のいずれかの画素の画素信号値を前記注目画素の画素信号値と置換するための置換画素として決定する置換画素決定工程と、
前記領域内の少なくとも前記注目画素に対して前記算出した変動量に基づいて第１補正強度を設定する工程と、
前記領域内の少なくとも前記注目画素に対して前記算出した変動回数に基づいて第２補正強度を設定する工程と、
前記第１、第２補正強度に従って、前記注目画素の画素信号値を前記置換画素の画素信号値と置換する置換工程と
を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、コントラスト補正手段と中間色除去手段を組み合わせることで、黒文字については背景色である白色と、文字色である黒色で再構成され、結果的に画像劣化のない画像の印刷を可能とすることが出来る。

以下、本発明実施の形態を説明する。

＜ＭＦＰ装置＞
図１の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に使用可能なマルチファンクションプリンタ装置（以下、ＭＦＰ装置ともいう）１の概観斜視図である。このＭＦＰ装置１は、ホストコンピュータ（以下ＰＣともいう）からデータを受信して印刷する通常のＰＣプリンタとしての機能、スキャナとしての機能を有する。さらにはＭＦＰ装置単体で動作する機能として、スキャナで読取った画像を印刷する複写機能、メモリカード等の記憶媒体に記憶されている画像データを直接読取って印刷する機能、或いはデジタルカメラからの画像データを受信して印刷する機能を備えている。

図１の（ａ）及び（ｂ）において、ＭＦＰ装置１はフラットベットスキャナ等の読取装置３４、インクジェット式や電子写真式等による印刷装置３３、および表示パネル３９や各種キースイッチ等を備える操作パネル３５により構成されている。また、ＭＦＰ装置１の背面にはＰＣと通信するＵＳＢポート（不図示）が設けられ、ＰＣとの通信が行われる。さらに、各種メモリカードからデータを読み出すカードスロット４２、デジタルカメラとデータ通信を行うカメラポート４３、自動で原稿を原稿台にセットするオートドキュメントフィーダー（以下ＡＤＦともいう）３１等からＭＦＰ装置１は構成されている。

図２は、図１に示すＭＦＰ装置１の機能ブロック図を示す。図２において、ＣＰＵ１１は、ＭＦＰ装置１が備える様々な機能を制御し、図１の操作パネル３５に対応する操作部１５での所定の操作に従い、ＲＯＭ１６に記憶された各種の処理のプログラムを実行する。ＣＣＤを備える読取部１４は、図１の読取装置３４に対応し、原稿画像を読取り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）色のアナログ輝度データを出力する。なお、読取部１４は、ＣＣＤの代わりに密着型イメージセンサ(ＣＩＳ)を備えてもよい。また、図１のようなＡＤＦ３１を備えれば、連続で原稿を読取る事が出来る。

また、カードインターフェイス２２も図１のカードスロット４２に対応し、例えばディジタルスチルカメラ(Digital Still Camera、以下ＤＳＣともいう)で撮影され、メモリカード等に記録された画像データを、操作部１５での所定の操作に従い読み込む。なお、カードインターフェイス２２を介して読み込まれた画像データの色空間は、必要ならば、画像処理部１２により、ＤＳＣの色空間（例えばＹＣｂＣｒ）から標準的なＲＧＢ色空間（例えば NTSC-RGB や sRGB）に変換される。また、そのヘッダ情報に基づき、読み込まれた画像データは、有効な画素数への解像度変換等、アプリケーションに必要な様々な処理が必要に応じて施される。また、カメラインターフェイス２３も図１のカメラポート４３に対応し、ＤＳＣに直接接続して画像データを読み込むためのものである。

画像処理部１２においては、図３の説明として後述する画像解析、変換特性の算出、輝度信号（ＲＧＢ）から濃度信号（ＣＭＹＫ）への変換、スケーリング、ガンマ変換、量子化および誤差拡散等の画像処理が行われる。それによって得られるデータは、ＲＡＭ１７に格納される。そして、ＲＡＭ１７に格納された補正データが、記録部１３で記録するのに必要な所定量に達すると、記録部１３による記録動作が実行される。

また、不揮発性ＲＡＭ１８は、バッテリバックアップされたＳＲＡＭ等で、画像処理に固有のデータ等を記憶する。また、操作部１５は、図１の操作パネル３５に相当し、記憶媒体（メモリカード）に記憶された画像データを選択し、記録をスタートするためのフォトダイレクト記録スタートキー、原稿を記録させるキー、原稿を読み込ますキー、モノクロ複写時やカラー複写時における複写スタートキー等を有する。さらに、複写解像度や画質等のモードを指定するモードキー、複写動作等を停止するためのストップキー、並びに、複写枚数を入力するテンキーや登録キー等を有する。ＣＰＵ１１は、これらキーの押下状態を検出し、その状態に応じて各部を制御する。

表示部１９は図１の表示パネル３９に対応し、ドットマトリクスタイプの液晶表示部（ＬＣＤともいう）およびＬＣＤドライバを備え、ＣＰＵ１１の制御に基づき各種表示を行う。また、記憶媒体に記録されている画像データのサムネイルを表示する。記録部１３は図１の印刷装置３３に対応し、インクジェット方式のインクジェットユニット７０１、汎用ＩＣ等によって構成され、ＣＰＵ１１の制御により、ＲＡＭ１７に格納されている記録データを読み出し、ハードコピーとして出力する。

図７にインクジェットユニット７０１を示す。インクジェットユニット７０１は、インクカートリッジ７０２とキャリッジ７０３で構成される。図８はキャリッジ７０３の底面を表した図である。キャリッジ７０３には記録ヘッド８０１が取り付けられている。

インクカートリッジ７０２は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、淡シアン（ＰＣ）、淡マゼンタ（ＰＭ）の各色のカラーインクカートリッジを備える。さらにブラック（Ｂｋ）インクカートリッジを含め、６種類が備えられ、それぞれ別々にキャリッジ７０３に挿入され、記録ヘッド８０１と連通する。

カラーインクカ−トリッジ７０２に収納されるインクは、カラー画像を形成する際に色の境界でインクのにじみが生じないように、記録用紙への浸透速度の速いものが用いられる。一方、ブラックインクカ−トリッジに収納されるブラック（Ｂｋ）インクは、黒画像が高濃度で且つインクのにじみの少ない高品位なものとなるように、前記のカラーインクに比べ比較的記録用紙への浸透速度が遅いものが用いられる。

記録ヘッド８０１の前面部にシアン、マゼンタ、イエロー、淡シアン、淡マゼンタ、ブラック（Ｂｋ）の吐出口グループを並列に配してある。それぞれのグループはシアン用、マゼンタ用、イエロー用、淡シアン用、淡マゼンタ用が５１２個ずつ、ブラック用は１０２４個の吐出口を有し、色間はノズルピッチ以上の間隔を有する。

これら吐出口の各々には、吐出口に連通するインク液路が設けられており、インク液路が配設される部位の後方にはこれら液路にインクを供給するための共通液室が設けられる。吐出口の各々に対応するインク液路には、これら吐出口からインク滴を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体やこれに電力を供給するための電極配線が設けられている。これら、電気熱変換体（吐出ヒータ）や電極配線は、シリコン等からなる基板（図示せず）上に成膜技術によって形成される。更にこの基板上に樹脂、ガラス材よりなる隔壁、天板等を積層することによって上記吐出口、インク液路、共通液室が構成される。さらに後方には、上記電気熱変換体を記録信号に基づいて駆動するための駆動回路がプリント基板形態で設けられている。

または、ガラス材を用いずに、複数のインク流路を夫々区分するための隔壁や共通液室等を設けた溝付天板（オリフイスプレート）と、該基板とを貼り合わせて形成する構成にしても良い。溝付天板は一体成型したものであり、一体成型材料としてはポリサルフオンが好ましいが、他の成型用樹脂材料でも良い。

本実施形態はそれぞれ独立のインクタンク交換が可能な構成を用いているが、インクタンクと印字ヘッドが一体型になっているディスポーザブルタイプの記録ヘッドを用いても良い。

駆動部２１は、上述した読取部１４および記録部１３それぞれの動作における、給排紙ローラを駆動するためのステッピングモータ、ステッピングモータの駆動力を伝達するギヤ、および、ステッピングモータを制御するドライバ回路等から構成される。

センサ部２０は、記録紙幅センサ、記録紙有無センサ、原稿幅センサ、原稿有無センサおよび記録媒体検知センサ等から構成される。ＣＰＵ１１は、これらセンサから得られる情報に基づき、原稿および記録紙の状態を検知する。

ＰＣインターフェイス２４は、接続されるＰＣとＭＦＰ装置１とのインターフェイスであり、ＭＦＰ装置はＰＣインターフェイス２４を介してＰＣからの要求に応じて印刷記録、スキャン等の動作を行う。

複写動作時は、読取装置３４で読取った画像データをＭＦＰ装置内部でデータ処理し、印刷装置３３で印刷する。操作部１５により、複写動作が指示されると、読取部１４は原稿台に置かれた原稿を読取る。読取られたデータは画像処理部１２に送られ、後述する画像処理が施された後、記録部１３に送られ印刷が行われる。

＜画像処理＞
図３は、複写時にＭＦＰ装置１で実行される画像処理の動作を表すフローチャート図である。この画像処理は、図２の画像処理部１２で実行される。

以下、各ステップについて説明を記述するが、本発明の本質でない部分の処理方法の詳細は割愛する。

ＭＦＰ装置１の読取部１４で読取られ、Ａ／Ｄ(Analog/Digital)変換された画像データは、ステップ３０１により撮像素子であるＣＣＤのばらつきを補正するシェーディング補正が施される。その後、ステップ３０２で、入力デバイス色変換が行われる。これによりデバイス固有であった画像データが、IEC（国際電気標準会議：International Electrotechnical Commission）により定められた sRGB や Adobe Systems 社により提唱されている AdobeRGB 等、標準的な色空間領域へと変換される。ここでの変換方法は、３ｘ３や３ｘ９のマトリクスによる演算方式や、変換規則を記載したテーブルを参照し、それに基づいて決定するルックアップテーブル方式等が挙げられる。

変換された画像データは、ステップ３０３において、画像補正／加工処理が施される。ここでの処理内容は、読取りによるボケを補正するエッジ強調処理や、文字の判読性を向上させる文字加工処理、光照射による読取りで発生した裏写りを除去する処理等が挙げられる。本発明の特徴となる処理は、後で説明するように、このステップで実行するのが望ましい。

ステップ３０４では、拡大／縮小処理が実行され、ユーザーにより変倍指定がされている場合や、２枚の原稿を一枚の紙に割り当てる割付け複写等で、所望の倍率に変換される。ここでの変換方法は、バイキュービック法やニアレストネイバー法等の方法が一般的である。ステップ３０５では、標準的な色空間上の画像データを、出力デバイスに固有の画像データへと変換する出力デバイス色変換処理が実行される。本実施形態では、インクジェット方式の印刷装置３３を備えたＭＦＰ装置１であり、この場合は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等のインク色画像データへの変換処理が実行される。この変換処理もステップ３０２と同様の方式を用いればよい。

図９に、ホワイト（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５）からブラック（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０）までのグレースケールを例にとって本ステップでのＲＧＢ値からインク色データへの変換処理のされ方を示す。グラフの横軸は前述した標準的な色空間でのＲ、Ｇ、Ｂの値（グレースケールであるため全て同一の値）を表し、グラフの縦軸は各インクのインク色データの信号値を表す。Ｃ、Ｍ、Ｙ、淡Ｃ、淡Ｍ、Ｋの曲線は、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、淡シアン、淡マゼンタ、ブラックインクの信号値を表す。図９のグラフから分かる様に、ホワイトについては全インクの信号値はゼロとなる。また、ブラックについては黒インクの信号値のみ最大となり、他のインクの信号値はゼロとなる。

さらに、図３に戻り、ステップ３０６において、ステップ３０５で算出された信号値に基づいて、記録可能なレベル数への変換が行われる。例えば、インクドットを打つ／打たないの２値で表現する場合あれば、誤差拡散などの量子化方法において、２値化すればよい。ここで、ある画素においてステップ３０５で信号値ゼロであるインクについては、その画素を形成する際に該当するインクドットを一切打たない。よって、ホワイト画素を形成する際にはどのインクのインクドットも打たないことになる。また、ブラック画素を形成する際にはブラックインクのみのインクドットを打つことになる。すなわち、ある画像領域がホワイト画素とブラック画素のみで構成される場合、その領域の印刷にはブラックドットのみが使用される。これによりプリンタが記録可能なデータ形式となり、次に説明する記録処理によって記録が行われる。

＜記録処理＞
インクカートリッジ７０２の説明で述べたとおり、ブラックインクとカラーインクではインクの性質が異なっている。記録動作時には、ブラックのみの画像の形成の際と、カラーの画像の形成の際に、以下のように記録ヘッド８０１の使い方を分けている。すなわち、図８において、ブラックのみの画像の形成を行う場合には、ブラックの吐出口列の全域が使用される。しかしながら、カラー画像の形成を行う場合には、カラー画像のブラックについては図中ａの部分、カラーについては図中ｂの部分が使用される。

この構成によれば、ブラックの吐出口列ａの部分を使用し、プリントヘッドを図の横方向（主走査方向）に走査することでブラックの画像データをプリント媒体上に形成する。その後、図の縦方向に距離ａだけプリント媒体の搬送（副走査）を行い（以降、紙送りと呼ぶ）、次のプリントヘッドの主走査の過程でカラーの吐出口列ｂの部分による画像の形成をする。かくして、１プリント領域に対する画像を完成する。なお、カラーの吐出口列ｂが画像の形成を行っているときに、ブラックの吐出口列部分ａは次段のプリント領域に対してブラックの画像を形成している。

この画像の形成方法によれば、ブラックインクをプリント媒体上に打ち込むプリント走査の次のプリント走査でカラーインクをプリント媒体に打ち込む。そのため、ブラックインクおよびカラーインクの双方を同時のプリント走査で同一プリント領域に対して打ち込む場合と比較すれば、カラーインクを打ち込む前にブラックインクがプリント媒体に浸透／定着するための時間がある。したがって、ブラック−カラーにじみの発生を軽減するためには有利である。

＜画像処理単位＞
図４（ａ）は、本発明の特徴となる処理（以下画像補正処理）を実施する際の処理単位について説明する図である。

先ず、処理単位が画素単位の場合を説明する。図４（ａ）の○印の画素を注目画素とすると、図４（ａ）の太線のように注目画素を含む７×７画素で構成される領域（７×７領域）を設定する。この設定した７×７領域内の画像データを用いて注目画素に対する補正強度を設定して注目画素を補正する。注目画素の補正後は、例えば図４（ｂ）の×印の画素のように、注目画素に隣接する画素を次の注目画素と設定し、前記説明したように×印を注目画素として７×７領域を設定して同様に補正処理を実行する。以降、同様に順次注目画素を１画素ずつ移動し、その都度７×７領域を設定することによって補正対象の画素の全てについて補正する。

次に、処理単位が領域単位の場合を説明する。図４（ａ）の○印の画素に対して７×７領域を設定し、○印の画素に対して設定する補正強度を、７×７領域内の複数画素、例えば全画素に適用する。次の処理は、図４（ｃ）の△印の画素に対して７×７領域を設定することで、○印の画素に対する７×７領域と△印の画素に対する７×７領域とが隣接するように処理単位を移動する。ただし、処理単位を画素単位とした方がより高い精度で補正強度を設定できる為、好適である。以下に説明する実施形態は、処理単位を画素単位として説明する。

図５は処理単位の移動する動作を説明するフローチャート図である。ステップ５０１は処理対象の設定処理であり、処理の開始後、最初の処理対象を設定する。ステップ５０５からステップ５０１に戻った場合は、次の処理対象を設定することになる。

ステップ５０２では処理領域を設定する。処理領域とは前記説明したように処理単位を含む複数画素（前記説明では７×７領域）で構成される領域である。

ステップ５０３では補正強度を設定する。すなわち、処理単位に対する補正強度を設定する。そして、ステップ５０４で、ステップ５０３で設定した補正強度を使用して処理単位を補正する。ステップ５０５では最終補正対象の判定を行い、処理した処理単位が最後の処理単位であるか否かを判定する。最後の処理単位でなければ（ＮＯ）ステップ５０１に戻り、最後の処理単位であれば（ＹＥＳ）この処理の終了となる。

以下の実施形態における置換処理では処理領域を７×７領域として説明している。これは図１で説明する読取装置３４と図２で説明する読取部１４で使っているＣＣＤまたはＣＩＳの撮像素子の１画素が読む原稿の画素範囲を６画素以内とするよう設計した為である。尚、６画素以内の設計と言っても、原稿台からの原稿の浮きや原稿の凹凸等によって、撮像素子に入射する原稿からの反射光は種々の影響を受ける。その為、実際には６画素を超える範囲を読み取る場合もある。以下の実施形態において原稿を読み取った画像信号の説明図を複数示すが、これらの画像信号も必ずしも６画素以内の反射光とは限らない。図６は撮像素子１画素に入る原稿からの反射光範囲を簡易的に示している。

本実施形態で使用した撮像素子は、図６（ａ）に示すように撮像素子の１画素に対して、原稿の７画素範囲から６画素以内の反射光が入射するよう設計されている（前述したように場合によっては６画素を超える場合もある）。つまり、原稿の１画素の反射光は撮像素子７画素に影響している。これが「背景技術」で述べたエッジのボケを発生し、シャープ感を損なう原因となっている。

以下の実施形態は、ボケを低減することを目的の１つとしている。例えば、後述の実施形態２では、注目画素を置換候補画素で置換してエッジを強調する。したがって、注目画素に対応する原稿画素の影響が少ない画素領域から置換候補を選択するとエッジ強調の効果は高くなる。そこで最低限、原稿画像の１画素の影響を受けている領域は処理領域として確保するため、７×７領域を処理領域と設定している。

しかしながら、エッジ強調の効果をより高くする為、７×７を超える領域を参照領域とすることも有効である。また、図６（ｂ）に示すように撮像素子の１画素に対して、原稿の３画素範囲から反射光が入射する設計とした場合は、処理領域を３×３領域のように小さく設定してもよい。このように参照領域は、原稿画像の１画素が影響する撮像素子の画素数や、スポット径、ボケ画素数、ＭＴＦ(Modulation Transfer Function)等の撮像素子の性能に応じて適宜設定すればよい。

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１について説明する。本実施形態１は画像処理装置であり、前述の印刷装置のみならず、ディスプレイ装置、スキャナ装置、ファクシミリ送信装置など、文字と写真が混在したスキャン画像を取り扱う装置においても適用可能である。

前述の通り、本実施形態１による画像処理は、図３におけるステップ３０３に搭載されることにより好適に動作する。

図１０の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に本実施形態１の動作を説明するフローチャートを示す。以下、フローチャートに記載された各ステップにしたがって説明する。

図１０の（ａ）の処理の開始後、ステップ１０００〜１０２０としたコントラスト補正処理が開始される。コントラスト補正の処理は図１０の（ｂ）であり、開始後、まずステップ１０００で、ｓＲＧＢ（各８ビット）の画像信号で構成される入力画像の全画素について色空間変換を行い、画素の明るさ成分と色差成分についての値を得る。ここで、変換する色空間としてはＹＣＣ色空間を用いる。そして、以下の式（１）乃至式（３）に従って輝度Ｙ（８ビット）、色差Ｃｂ（８ビット）、色差Ｃｒ（８ビット）を算出する。

Ｙ＝０．２９８９１×Ｒ＋０．５８６６１×Ｇ＋０．１１４４８×Ｂ・・・式（１）
Ｃｂ＝−０．１６８７４×Ｒ−０．３３１２６×Ｇ＋０．５００００×Ｂ・・・式（２）
Ｃｒ＝０．５００００×Ｒ−０．４１８６９×Ｇ−０．０８１３１×Ｂ・・・式（３）
次にステップ１０１０に進み、ステップ１０００で得た全画素のＹに対し、図１５のグラフで表される入出力特性に従ってコントラストを補正し、下地除去と黒潰しを行い、新たな輝度Ｙ’を得る。本実施形態での実現方法としては、入力８ビット、出力８ビットの１次元ルックアップテーブルを用いる。

図１５のグラフは、横軸が入力輝度Ｙで縦軸が出力輝度Ｙ’である。ｘ２＜Ｙ＜ｘ３の入力に対してはＹ’＝Ｙとなり、入出力輝度間で階調を保持する。０≦Ｙ＜ｘ１の入力に対してはＹ’＝０となり、輝度を最低輝度にする。また、ｘ４＜Ｙ≦２５５の入力に対してはＹ’＝２５５となり、輝度を最高輝度にする。ｘ１≦Ｙ≦ｘ２の入力に対しては、Ｙ’が０からｘ２まで、ｘ３≦Ｙ≦ｘ４の入力に対しては、Ｙ’がｘ３から２５５まで、それぞれ線形に階調変換する。テーブルの内容は、低輝度の入力に対して輝度を下げて出力し、高輝度の入力に対して輝度を上げて出力するものであれば、本実施形態で行う下地除去／黒潰し処理を実現できるので、図１５以外の入出力関係のテーブルでも良い。ただし、中間調の階調性に影響を与えないためには、中輝度の入力に対してはそのままの輝度を出力することがより望ましい。

なお、１次元ルックアップテーブルのテーブルエントリ数は、入力輝度の階調数（本実施形態では８ビット＝２５６階調）でなくてもよく、入力輝度の階調数よりも少ないエントリ数（例えば６ビット＝６４階調）とし、補間により補正を行っても良い。

また、１次元ルックアップテーブルは、入力輝度の全輝度値に対するテーブルでなくてもよく、下地部分／黒部分の輝度のみに対するテーブルのみを用意し、それ以外の輝度についてはテーブルを参照せずに入力値＝出力値として処理しても良い。

また、コントラスト補正の実現方法は必ずしも１次元ルックアップテーブルによる処理でなくともよく、例えば入出力関数を数式化し、計算処理によって補正を行ってもよい。

次に、図１０の（ｂ）にもどり、ステップ１０２０において、ステップ１０００、１０１０で得たＹ’ＣｂＣｒ（各８ビット）の画像信号で構成される入力画像の全画素に対し、式（４）乃至式（６）に従ってＲ’、Ｇ’、Ｂ’（各８ビット）を算出する。

Ｒ’＝Ｙ’＋１．４０２００×Ｃｒ・・・式（４）
Ｇ’＝Ｙ’−０．３４４１４×Ｃｂ−０．７１４１４×Ｃｒ・・・式（５）
Ｂ’＝Ｙ’＋１．７７２００×Ｃｂ・・・式（６）
ここで、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、それぞれの値について、０未満である場合は０、２５６以上である場合は２５５とする。また、ここでＹ’＝０の画素についてはＲ’＝Ｇ’＝Ｂ’＝０、Ｙ’＝２５５の画素についてはＲ’＝Ｇ’＝Ｂ’＝２５５とする。

以上により、下地除去／黒潰しのされたＲＧＢ値（各８ビット）を得る。かくして、コントラスト補正の処理を終了する。

尚、本実施形態１では入力ＲＧＢとして sRGB を用いたが、AdobeRGB などの他の標準 RGB でもよく、本発明によるプリンタ固有の RGB を用いてもよい。また、本実施形態１ではコントラスト補正を行うためにＹＣＣ色空間への変換を行ったが、入力画素の明るさ成分と色差成分を分離する色変換であれば、他の色空間への変換でも良い。例として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間やＬＵＶ色空間でもよい。また、これら色空間をそのまま用いるのでなく、計算の単純化の為にこれらの色空間を近似的に表した色空間を用いてもよい。また、計算の単純化の為に色空間変換を行わずに、Ｒ、Ｇ、Ｂ各チャンネルに対してのコントラスト補正を行うことで代用しても良い。

また、入力画像の画像信号の構成はＲＧＢに限定されない。ＹＣＣやその他の構成で合ってもよく、その場合にはそれらの画素値を必要ならば、他の色空間へ適宜変換することでコントラスト補正を行う。

画素の置換は、図１０の（ｃ）に示すフローチャートで説明する。

まず、ステップ１１００に進み、ステップ１０２０で得られた ＲＧＢ（各８ビット）の画像信号で構成される画像において、注目画素を中心とした横７画素、縦７画素で構成される７×７領域のブロックを設定する。そして設定したブロックの各画素値から式（７）に従って輝度Ｙ（８ビット）を算出し、Ｙの７×７領域のブロックを生成する。

Ｙ＝０．２９８９１×Ｒ＋０．５８６６１×Ｇ＋０．１１４４８×Ｂ・・・式（７）
尚、本実施形態１では式（１）で算出した輝度Ｙを用いているが、画素の明るさ成分を表す値であれば、明度Ｌやその他の値、例えば計算の単純化の為に輝度や明度を近似的に表した値であっても良い。次にステップ１１１０において、ステップ１１００で算出したＹの中から最大値ＹＭａｘ、最小値Ｙｍｉｎを取得する。また、ＹＭａｘをとる画素の画素値ＲＧＢＭａｘ、Ｙｍｉｎをとる画素の画素値ＲＧＢｍｉｎをあわせて取得する。ここでＲＧＢＭａｘ、ＲＧＢｍｉｎともに、Ｒ、Ｇ、Ｂを要素とする行列である。そして、ステップ１１２０では、以下の式（８）によりＹの中間値Ｙｍｉｄを算出する。

Ｙｍｉｄ＝（ＹＭａｘ＋Ｙｍｉｎ）／２・・・式（８）
引き続き、ステップ１１３０で、以下の式（９）により置換強度ｋを算出する。

ｋ＝｛（ＹＭａｘ−Ｙｍｉｎ）−ＹＴｈｄ１｝／｛ＹＴｈｄ２−ＹＴｈｄ１｝・・・式（９）
ただし、ＹＴｈｄ１とＹＴｈｄ２は０〜２５５の値をとり、ＹＴｈｄ２＞ＹＴｈｄ１を満たす任意の定数である。

ここで、ｋ＜０となる場合はｋ＝０とし、ｋ＞１となる場合はｋ＝１とする。

以上により、ＹＭａｘとＹｍｉｎの輝度差がＹＴｈｄ１未満の時にはｋ＝０となり、ＹＭａｘとＹｍｉｎの輝度差がＹＴｈｄ２以上の時にはｋ＝１となる。また、ＹＭａｘとＹｍｉｎの輝度差がＹＴｈｄ１より大きく、ＹＴｈｄ２より小さい範囲ではｋはＹＭａｘとＹｍｉｎの輝度差に応じて直線的に変化する。

本実施形態１では、ＹＴｈｄ１＝５０、ＹＴｈｄ２＝２００とし、ＹＭａｘとＹｍｉｎの輝度差が５０未満の領域には連続階調による写真画像が存在していると考え、置換強度ｋをゼロとする。また、ＹＭａｘとＹｍｉｎの輝度差が２００以上の領域には文字エッジ部が存在していると考え、置換強度ｋを１とする。

ＹＴｈｄ１、ＹＴｈｄ２の値は入力画像の輝度特性や本発明による画像処理装置を備えたＭＦＰのスキャナ特性、コピー動作モードなどにあわせて適宜適切な値を設定すればより好適に実施できる。次の処理は、ステップ１１４０において、ステップ１１２０で得た中間値Ｙｍｉｄと注目画素のＹｐとの大小関係から、置換候補ＲＧＢｅｘを決定する。

Ｙｐ≦Ｙｍｉｄの場合、ＲＧＢｅｘ＝ＲＧＢｍｉｎとし、Ｙｐ＞Ｙｍｉｄの場合、ＲＧＢｅｘ＝ＲＧＢＭａｘとする。次には、ステップ１１５０において、注目画素の画素値ＲＧＢｐを、式（１０）によりＲＧＢｐ’に置換する。ここでＲＧＢｐは注目画素のＲ，Ｇ，Ｂを要素とする行列である。

ＲＧＢｐ’＝ｋ×ＲＧＢｅｘ＋（１−ｋ）×ＲＧＢｐ・・・式（１０）
置換処理の実行後、ステップ１１６０で、画像中の全ての画素について置換処理を行っていれば画素置換の処理を終了し、行っていなければステップ１１７０へ進む。ステップ１１７０では、注目画素の座標を進めてステップ１１００へ戻り、画像中の全ての画素について置換処理が終わるまで以上の処理を繰り返す。

＜実施形態１の応用＞
本実施形態では、ＲＧＢ、ＹＣＣなどの信号値のビット精度について説明の簡便化のためにいずれも８ビットとしたが、入力画像のフォーマットや中間計算時の精度向上、出力画像のフォーマットにあわせて他のビット数としてももちろん良い。

本実施形態では置換処理をＲＧＢに対して行ったが、ＹＣＣのままで置換を行い、置換後に RGB を算出しても良い。

本実施形態１ではＹＭａｘとＹｍｉｎから中間値Ｙｍｉｄを得たが、ブロック内の全画素のＹの平均値や中間値をＹｍｉｄとしてもよい。

本実施形態１ではコントラスト補正を全画素について行った後に置換処理を行ったが、置換処理に必要な７ｘ７画素のコントラスト補正が完了した時点で、補正後の画素に対して置換処理を行ってもよい。また、それぞれの処理を行うハードウェア資源（ＣＰＵやＤＳＰなど）を別個に割り当てることでこれらの処理をパイプライン処理しても良い。

また、本実施形態１ではコントラスト補正後の画素値に対して置換処理を行ったが、先に置換処理を行った後にコントラスト補正処理を行っても同様の効果を得られるため、そのような順番であっても良い。

＜実施形態１による効果＞
本実施形態１によって、先に述べた本発明の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態１では、注目画素の周辺部の輝度差の大きさによって決まる置換強度で置換処理を行うため、輝度差の大きい文字エッジ周辺では強い置換処理によって中間色を除去し、輝度差の小さい部分では弱い置換処理や置換処理を行わないことで、置換による弊害をより好適に防ぐことができる。

＜実施形態２＞
以下、本発明の実施形態２について説明する。実施形態１で、本発明の画像処理がコントラスト補正処理と置換処理から構成されることを示した。本実施形態２では、置換処理についての他の実施形態が説明される。

実施形態２は画像処理装置であり、前述の印刷装置のみならず、ディスプレイ装置、スキャナ装置、ファクシミリ送信装置など、文字と写真が混在したスキャン画像を取り扱う装置においても適用可能である。

前述の通り、本実施形態２による画像処理は、図３におけるステップ３０３に搭載されることにより好適に動作する。

図１１の（ａ）、（ｂ）に本実施形態２の動作を説明するフローチャートを示す。以下、フローチャートに記載の各ステップにしたがって説明する。

図１１の（ａ）の処理の開始後、ステップ２０００〜２０３０としたコントラスト補正処理が開始される。この処理は、図１０の（ｂ）で示した実施形態１のステップ１０００〜１０２０と同様であるので説明は省略する。このコントラスト補正処理の終了後、スッテプ２１００〜２２６０の画素置換処理が実行される。画素置換処理の開始後、ステップ２１００では、ステップ２０２０で得られたＲＧＢ（各８ビット）画像信号で構成される画像において、注目画素を中心とした横７画素、縦７画素で構成される７×７領域の処理領域を設定する。そして、該処理領域の各画素値から、以下の式（１１）に従って輝度Ｙ（８ビット）を算出し、Ｙの７×７領域の処理領域を生成する。

Ｙ＝０．２９８９１×Ｒ＋０．５８６６１×Ｇ＋０．１１４４８×Ｂ・・・式（１１）
図１６（ａ１）は白背景中の黒縦線を横方向に読み取った際の輝度を示している。図１６（ａ２）は白背景中の横方向に並んだ網点を横方向に読み取った際の輝度を示している。

本実施形態２では式（１１）で算出した輝度Ｙを用いているが、入力画素の明るさ成分を表す値であれば、他の値でもよい。例として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間やＬＵＶ色空間でもよい。また、これら色空間をそのまま用いるのでなく、計算の単純化の為にこれらの色空間を近似的に表した色空間を用いてもよい。

また、本実施形態２では処理領域サイズを７×７画素としたが、前述の画像処理単位の説明で述べたとおり、処理領域サイズは必要に応じてこれ以外の画素数で実施しても良い。

図１１の（ｂ）にもどり、次にステップ２１１０に進み、ステップ２１００で生成したＹの処理領域から、図１４に示すように横１方向、縦１方向、斜２方向の合計４方向の各７画素を抽出する。そして、ステップ２１２０では、ステップ２１１０で抽出した４方向のＹから、各方向５画素のＹの差分Ｇｒｄを、図１７に示すように、式（１２）を用いて算出する。ここで、画素Ｙ（ｉ）の前画素をＹ（ｉ−１）と後画素をＹ（ｉ＋１）とする。

Ｇｒｄ（ｉ）＝Ｙ（ｉ＋１）−Ｙ（ｉ−１）・・・式（１２）
尚、Ｙ差分の算出方法はこれに限らず、隣接同士の差分でもよく、前記説明した前後画素より更に離れた画素同士の差分でもよい。図１６（ｂ１）と図１６（ｂ２）は、夫々図１６（ａ１）と図１６（ａ２）のＹに対して式（１２）を適用して求めた差分Ｇｒｄを示している。次に、ステップ２１３０で、ステップ２１２０で算出した４方向の差分Ｇｒｄにおいて、注目画素の４方向のＧｒｄ絶対値を求める。４方向のＧｒｄ絶対値の内、最大のＧｒｄ絶対値である方向を注目画素のエッジ方向と判定する。さらにステップ２１４０では、ステップ２１３０で判定したエッジ方向について、ステップ２１２０で算出したエッジ方向の差分Ｇｒｄの５画素から最大絶対値を注目画素の変動量（エッジ量）として算出する。変動量が大きい程強いエッジであり、変動量が弱い程平坦に近いことを示す。さらにステップ２１５０において、ステップ２１３０で算出した４方向の差分Ｇｒｄから４方向合計の変動回数を算出する。

変動回数は、図１８（ａ）に示すように１次微分の符号が＋から−又は−から＋に変化する回数、図１８（ｂ）に示すように１次微分の符号が＋から０、そして次の画素で−又は−から０、そして次の画素で＋に変化する回数を注目画素の変動回数（零交差点数）として算出する。さらにステップ２１６０においては、ステップ２１３０で判定したエッジ方向について、ステップ２１１０で抽出した４方向の内、エッジ方向のＹの７画素から最大Ｙと最小Ｙの画素位置を判定する。

さらにステップ２１７０では、ステップ２１３０で判定したエッジ方向について、ステップ２１２０で算出したエッジ方向の差分Ｇｒｄから３画素の変動加速度Ｌａｐを算出する。変動加速度Ｌａｐの算出方法は式（１３）である。但し、画素Ｇｒｄ（ｉ）の前画素をＧｒｄ（ｉ−１）と後画素Ｇｒｄ（ｉ＋１）とする。図１６（ｃ１）と図１６（ｃ２）は、夫々図１６（ｂ１）と図１６（ｂ２）のＧｒｄに対して式（１３）を適用して求めた変動加速度Ｌａｐを示している。

Ｌａｐ（ｉ）＝Ｇｒｄ（ｉ＋１）−Ｇｒｄ（ｉ−１）・・・式（１３）
尚、変動加速度の算出方法はこれに限らず、Ｇｒｄの隣接同士の差分でもよい。

また、次のステップ２１８０では、ステップ２１６０で判定した最大Ｌと最小Ｌの画素位置と、ステップ２１７０で算出した変動加速度Ｌａｐから置換画素位置を判定する。図１７に示されるように、変動加速度Ｌａｐの符号が＋の場合は注目画素のＹは最大Ｙよりも最小Ｙに値の大きさが近く、変動加速度Ｌａｐの符号が−の場合は注目画素のＹは最小Ｙよりも最大Ｙに値の大きさが近い傾向がある。そこで、表１に示すように変動加速度Ｌａｐの符号に対して置換画素位置を判定することで注目画素を適切な置換対象画素へ置換できる。

本実施形態２では、表１のように置換画素位置を判定するが、注目画素の変動加速度Ｌａｐが０となるエッジ中心の扱いについては表１に限るものではなく、注目画素の変動加速度Ｌａｐが０であれば、最大Ｙの画素位置にしてもよいし、また逆に最小Ｙの画素位置にしてもよい。

さらにステップ２２００に進み、ステップ２１５０で算出した変動回数に応じて適応的に置換強度Ｃｚを設定する。図１２（ａ）は、ステップ２２００における置換強度Ｃｚの設定を説明する図であり、横軸は変動回数、縦軸は置換強度Ｃｚを示している。文字の可能性が高い第１閾値より小さい変動回数の場合は、エッジを強調する為に置換強度Ｃｚを１に設定する。高線数で網点の可能性が高い第２閾値より大きい変動回数の場合は、網点パターンを置換によって変形しない為に置換強度Ｃｚを０に設定する。第１閾値以上且つ第２閾値以下の変動回数の場合は、処理の切り換えを目立ち難くする為に変動回数＝第１閾値のとき置換強度Ｃｚ＝１、変動回数＝第２閾値のとき置換強度Ｃｚ＝０となるように変動回数毎に異なる置換強度Ｃｚを適応的に設定する。具体的には図１２（ａ）で表せるテーブルの参照や、以下の式（１４）によって適応的に設定できる。

Ｃｚ＝（第２閾値−変動回数）／（第２閾値−第１閾値）・・・式（１４）
また、ステップ２２１０では、ステップ２１４０で算出した変動量に応じて適応的に置換強度Ｃｅを設定する。第３閾値と第４閾値を使い、ステップ２２００と同様に図１２（ｂ）の特性で置換強度Ｃｅを適応的に設定する。変動量が第３閾値より小さい場合は置換強度Ｃｅ＝０、第４閾値より大きい場合は置換強度Ｃｅ＝１、第３閾値以上且つ第４閾値以下の場合は、式（１５）によって適応的に設定できる。

Ｃｅ＝（エッジ量−第３閾値）／（第４閾値−第３閾値）・・・式（１５）
ステップ２２００と２２１０の閾値を目的に応じて適切に設定することで、目的に応じてより好適に置換を実行できる。置換強度Ｃｅ、Ｃｚの設定例とその効果を以下に示す。

図１９（ａ）のように設定した場合、変動量や変動回数によらず置換処理を行う。これにより、原稿に対して置換処理が強くかかるため、例えば黒文字のみで構成される原稿のエッジを強調する際に有効である。

図１９（ｂ）のように設定した場合、変動回数によって置換量が変化する。これにより、例えば文字と網点写真を含む印刷原稿のスキャン画像を印刷する際に網点パターン部分に置換処理がかかり、網点パターンが乱れることを防ぐことが可能である。また、細い罫線が多く入った原稿で罫線部分に置換処理がかかり、ジャギーやかすれが目立ってしまうことを防ぐことも可能である。

図１９（ｃ）のように設定した場合、変動量によって置換量が変化する。これにより、文字と階調性をもった写真を含む原稿のスキャン画像を印刷する際に、滑らかな階調をもった写真部分に置換処理がかかってしまうことを防ぐことが可能である。

図１９（ｄ）のように設定した場合、変動回数や変動量によって置換量が変化する。これにより、文字、写真、網点、細線など多岐にわたる入力画像に対し、前述のような画像弊害の発生を抑えた高画質な文字加工処理が可能である。

図１１の（ｂ）に戻り、次のステップ２２２０においては、ステップ２１８０で判定した置換画素位置の画素値を用いて置換量を算出する。ステップ２１００で設定したＲＧＢの７×７領域から、ステップ２１８０で判定した置換画素位置のＲＧＢ値を抽出する。注目画素値をＮ０とし、置換画素位置の画素値をＣ０とし、置換量をΔＣとすると、置換量ΔＣは式（１６）を使って算出できる。

ΔＣ＝Ｃ０−Ｎ０・・・式（１６）
ここで、置換量ΔＣ、画素値Ｃ０、注目画素値Ｎ０は、Ｒ、Ｇ、Ｂを要素とする行列である。さらにステップ２２４０に進み、ステップ２２２０で算出した置換量ΔＣを、ステップ２２００で設定した置換強度Ｃｚで補正する。補正した置換量ΔＣｚは式（１７）を使って算出する。

ΔＣｚ＝Ｃｚ×ΔＣ・・・式（１７）
ここで、置換量ΔＣｚは、Ｒ、Ｇ、Ｂを要素とする行列である。

さらにステップ２２５０においては、ステップ２２４０で算出した置換量ΔＣｚを、ステップ２２１０で設定した置換強度Ｃｅで補正する。補正した置換量ΔＣｅは式（１８）を使って算出する。

ΔＣｅ＝Ｃｅ×ΔＣｚ・・・式（１８）
ここで置換量ΔＣｅは、Ｒ、Ｇ、Ｂを要素とする行列である。さらにステップ２２６０に進み、ステップ２２５０で算出した置換量ΔＣｅを式（１９）に示すように注目画素の画素値Ｎ０に加算することによって、本発明によるコントラスト補正と置換によるエッジ強調した注目画素値Ｎｃを算出する。

Ｎｃ＝Ｎ０＋ΔＣｅ・・・式（１９）
ここで注目画素値Ｎｃは、Ｒ、Ｇ、Ｂを要素とする行列である。尚、注目画素値Ｎｃを所望のレンジにクリップする処理を入れてもよい。さらにステップ２２７０において、画像中の全ての画素について置換処理を行っていれば終了し、行っていなければステップ２２８０へ進む。そして、ステップ２２８０で、注目画素の座標を進めてステップ２１００へ戻り、画像中の全ての画素について置換処理が行なわれるまで、以上の処理を繰り返す。

＜実施形態２による効果＞
本実施形態２は、前述の実施形態１に比較して、文字部分の特徴をより高度に分析することで実施形態１の効果を以下の点においてさらに向上させる。

実施形態１では置換候補の画素を注目画素の周辺７ｘ７画素としたが、本実施形態２では文字エッジ方向の７画素に限定しているため、文字エッジと無関係な領域の画素の影響を受けることなく置換が実行される。

実施形態１では置換強度を注目画素の周辺７ｘ７画素の輝度差によって決めたが、本実施形態２では輝度差については輝度の変動量を用いながら、さらに輝度の変動回数も用いることにより、網点画像や細線への置換処理による弊害を抑え、文字部分のみを対象とした置換処理を行うことも可能である。

実施形態１では置換先の画素を輝度差の中心値を閾値とすることによって決めたが、本実施形態２ではエッジ方向での注目画素周辺の輝度の変動加速度をもとに決めるため、スキャン画像上のエッジ中心を基準としたエッジ判定が可能であり、実施形態１よりもさらに原稿画像のエッジを適切に復元することが可能となる。

＜実施形態３＞
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。実施形態１および２で、本発明の画像処理がコントラスト補正処理と置換処理から構成されることを示した。本実施形態３では、置換処理に加え、フィルタによるエッジ強調処理を行う。

実施形態３は画像処理装置であり、前述の印刷装置のみならず、ディスプレイ装置、スキャナ装置、ファクシミリ送信装置など、文字と写真が混在したスキャン画像を取り扱う装置においても適用可能である。

前述の通り、本実施形態３による画像処理は、図３におけるステップ３０３に搭載されることにより好適に動作する。

図２１（ａ）、（ｂ）に本実施形態３の動作を説明するフローチャートを示す。以下、フローチャートに記載の各ステップにしたがって説明する。

図２１の（ａ）の処理の開始後、ステップ４０００〜４０２０としたコントラスト補正の処理を行う。尚この処理は、実施形態１のステップ１０００〜１０２０と同様であるので、説明を省略する。次に、ステップ４１００〜４３４０とした加工処理が実行される。

しかしながら、この加工処理において、ステップ４１００〜４１４０までの処理は、同じく実施形態２のステップ２１００〜２１４０までの処理と同じであるので、その説明は省略する。したがって、ステップ４１５０から説明を行うが、ステップ４１３０で算出した４方向の差分Ｇｒｄから４方向合計の変動回数を算出する。変動回数は図１８（ａ）に示すように１次微分の符号が＋から−又は−から＋に変化する回数、図１８（ｂ）に示すように１次微分の符号が＋から０そして次の画素で−又は−から０そして次の画素で＋に変化する回数を注目画素の変動回数（零交差点数）として算出する。

また、図１６に示すように、文字は網点に比べて変動回数が少ない傾向であるが、原稿の濃度均一性やシェーディング精度によっては、図２２（ａ）に示すように文字の場合も差分Ｇｒｄに振幅の小さい変化が多くなる場合がある。この場合、変動回数が網点のように多くなり、後述の補正強度設定を実施すると網点に近いエッジ強度が設定されてしまう弊害が起こる。そこで、ステップ４１４０で算出した変動量が設定した閾値を超えるような比較的大きい場合は、小さい差分Ｇｒｄを０に平滑化するとより精度の高いエッジ強度設定が可能である。

具体的には、図２２（ｂ）に示すようにステップ４１４０で算出した変動量を閾値（エッジ閾値）と比較し、変動量がエッジ閾値を超える場合は、平滑化閾値を設定する。平滑化閾値以下のＧｒｄ絶対値の場合は、図２２（ｃ）に示すようにＧｒｄを０として変動回数をカウントする。これによって、文字の変動回数を少なく抑えることができてエッジ強度設定の精度を高くできる。

次に、ステップ４１６０では、ステップ４１５０で算出した変動回数に応じて適応的にエッジ強度Ｆｚ１を設定する。図２３（ａ）はステップ４１６０におけるエッジ強度Ｆｚ１設定を説明する図であり、横軸は変動回数、縦軸はエッジ強度Ｆｚ１を示している。文字の可能性が高い第１閾値より小さい変動回数の場合は、エッジを強調する為にエッジ強度Ｆｚ１を１に設定する。高線数でモアレ発生し易い網点の可能性が高い第２閾値より大きい変動回数の場合は、モアレを強調しない為にエッジ強度Ｆｚ１を０に設定する。第１閾値以上且つ第２閾値以下の変動回数の場合は、処理の切り換えを目立ち難くする為に変動回数＝第１閾値のときエッジ強度Ｆｚ１＝１、変動回数＝第２閾値のときエッジ強度Ｆｚ１＝０となるように変動回数毎に異なるエッジ強度Ｆｚ１を適応的に設定する。具体的には図２５（ａ）の参照や以下の式（２０）によって適応的に設定できる。

Ｆｚ１＝（第２閾値−変動回数）／（第２閾値−第１閾値）・・・式（２０）
次に、ステップ４１７０において、ステップ４１５０で算出した変動回数に応じて適応的にフィルタ強度Ｆｚ２を設定する。図２３（ｂ）は、ステップ４１７０におけるフィルタ強度Ｆｚ２設定を説明する図であり、横軸は変動回数、縦軸はフィルタ強度Ｆｚ２を示しており、図２３（ａ）と組み合わせたときに図２３（ｃ）となることを目的としている。ステップ４１５０で述べたように変動回数が０の場合は太線の可能性が高い。太線を後述するエッジ強調フィルタを用いてエッジ強調すると、太線の縁部が濃くなる縁取りが発生する。もし縁取りをなしにしたい場合は、図２３（ｂ）のように太線の可能性が高い第３閾値より小さい変動回数の場合は、エッジ強調を抑える為にフィルタ強度Ｆｚ２を０に設定する。細線の可能性が高い第４閾値より大きい変動回数の場合は、エッジ強調する為にフィルタ強度Ｆｚ２を１に設定する。

第３閾値以上且つ第４閾値以下の変動回数の場合は、処理の切り換えを目立ち難くする為に変動回数＝第３閾値のときフィルタ強度Ｆｚ２＝０、変動回数＝第４閾値のときフィルタ強度Ｆｚ２＝１となるように変動回数に異なるフィルタ強度Ｆｚ２を適応的に設定する。具体的には図２３（ｂ）の参照や以下の式（２１）によって適応的に設定できる。

Ｆｚ２＝（変動回数−第３閾値）／（第４閾値−第３閾値）・・・式（２１）
Ｆｚ１×Ｆｚ２によって図２３（ｃ）のエッジ強度を実現できる。縁取りをありにしたい場合は、変動回数に関係なくＦｚ２＝１を設定すればよい。

さらに、ステップ４１８０では、ステップ４１４０で算出した変動量に応じて適応的にエッジ強度Ｆｅを設定する。図２３（ｄ）は、ステップ４１８０におけるエッジ強度Ｆｅの設定を説明する図であり、横軸は変動量、縦軸はエッジ強度Ｆｅを示している。平坦の可能性が高い第５閾値より小さい変動量の場合は、小さい変動を強調して画像を荒らさない為にエッジ強度Ｆｅ＝０を設定する。エッジの可能性が高い第６閾値より大きい変動量の場合は、エッジ強調する為にエッジ強度Ｆｅ＝１を設定する。第５閾値以上且つ第６閾値以下の変動量の場合は、処理切り換えを目立ち難くする為に変動量＝第５閾値のときエッジ強度Ｆｅ＝０、変動量＝第６閾値のときエッジ強度Ｆｅ＝１となるよう変動量毎に異なるエッジ強度Ｆｅを適応的に設定する。具体的には図２３（ｄ）の参照や以下の式（２２）によって適応的に設定できる。

Ｆｅ＝（変動量−第５閾値）／（第６閾値−第５閾値）・・・式（２２）
次のステップ４１９０〜４２３０については、実施形態２のステップ２１６０〜２２１０と同様であるので、説明は省略する。したがって、次の説明はステップ４２４０となるが、このステップにおいては、ステップ４１００で設定したＲＧＢの７×７領域に対して、エッジ強調フィルタを掛けた際の注目画素値と掛ける前の注目画素値との差分（エッジ強調量）を各色毎に算出する。本実施形態３では、注目画素を中心として５×５エッジ強調フィルタを掛ける例で説明をするが、ステップ４１００で設定した処理領域サイズ以下のフィルタサイズであればよく、フィルタ係数値も適宜設定すればよい。図２４（ａ）は、５×５エッジ強調フィルタのフィルタ係数の一例である。注目画素値をＮ０とし、図２４（ａ）のフィルタを掛けた結果の注目画素値をＮ１とし、エッジ強調量をΔＦとすると、エッジ強調量ΔＦは、式（２３）を使って算出できる。

ΔＦ＝Ｎ１−Ｎ０・・・式（２３）
また、注目画素のフィルタ係数を図２４（ｂ）のように、図２４（ａ）の注目画素位置のフィルタ係数から図２４（ａ）のフィルタ合計値を引いた値とすることで、図２４（ｂ）を適用するだけでエッジ強調量ΔＦを算出することができる。

その後、ステップ４２５０に進み、ステップ４２４０で算出したエッジ強調量ΔＦを、ステップ４１６０で設定したフィルタ強度Ｆｚ１で補正する。補正したエッジ強調量ΔＦｚ１は式（２４）を使って算出する。

ΔＦｚ１＝Ｆｚ１×ΔＦ・・・式（２４）
このステップ４２５０によって、変動回数が少ない文字に対しては比較的強くエッジ強調し、変動回数が多い網点に対しては比較的弱くエッジ強調を施すことが可能で、文字のシャープ感を増加することとモアレを強調しないことを両立することができる。さらに、ステップ４２６０では、ステップ４２５０で算出したエッジ強調量ΔＦｚ１をステップ４１７０で設定したフィルタ強度Ｆｚ２で補正する。補正したエッジ強調量ΔＦｚ２は、次の式（２５）を使って算出する。

ΔＦｚ２＝Ｆｚ２×ΔＦｚ１・・・式（２５）
図２３（ｂ）のようにフィルタ強度Ｆｚ２を設定した場合、ステップ４２６０によって、太線は縁取りがでないようにエッジ強調が施され、細線は太線より強くエッジ強調してシャープ感の増加と黒文字の濃度増加を施すことができる。さらにステップ４２７０に進み、フィルタ強度Ｆｅによるエッジ強調量補正を行う。この場合、ステップ４２６０で算出したエッジ強調量ΔＦｚ２を、ステップ４１８０で設定したフィルタ強度Ｆｅで補正する。補正したエッジ強調量ΔＦｅは、以下の式（２６）を使って算出する。

ΔＦｅ＝Ｆｅ×ΔＦｚ２・・・式（２６）
ステップ４２７０によって、文字のようなエッジ部は比較的強くエッジ強調し、背景や写真のような平坦部は比較的弱くエッジ強調を施すことができる。これにより文字のシャープ感増加とモアレを強調しないこと、写真を荒らさないことを両立できる。さらに、ステップ４２８０に進み、ステップ４２７０で算出したエッジ強調量ΔＦｅを、式（２７）に示すように注目画素値Ｎ０に加算することによって、本実施形態３によるエッジ強調フィルタ値Ｎｅを算出する。

Ｎｅ＝Ｎ０＋ΔＦｅ・・・式（２７）
尚、エッジ強調フィルタ値Ｎｅを所望のレンジにクリップする処理を入れてもよい。

次の、ステップ４２９０〜４３１０については、実施形態２のステップ２２２０〜２２５０と同様であるので説明は省略し、ステップ４３２０の処理を説明する。このステップでは、ステップ４３１０で算出した置換量ΔＣｅを式（２８）に示すように注目画素のエッジ強調フィルタ値Ｎｅに加算することによって、本発明によるフィルタと置換によるエッジ強調した注目画素値Ｎｃを算出する。

Ｎｃ＝Ｎｅ＋ΔＣｅ・・・式（２８）
尚、注目画素値Ｎｃを所望のレンジにクリップする処理を入れてもよい。

最後のステップ４３３０〜４３４０については、実施形態２のステップ２２７０〜２２８０と同様であり、説明は省略する。

＜実施形態３による効果＞
本実施形態３は、前述の実施形態２に比較して、さらに良好な効果を得られる。すなわち、実施形態２で説明した置換処理に加え、フィルタによるエッジ強調処理を実行することで、置換処理単体では白と黒画素に置換しきれなかった文字エッジ部分についても、フィルタによるエッジ強調処理の効果によって輝度が強調され、白と黒画素により近づく。

例えば、原稿の黒文字をスキャンした時に、原稿自体の文字品位やスキャナの性能によっては文字のエッジが弱く、中間色が多く存在する場合がある。このような原稿にコントラスト補正を行ったときの黒文字周辺の明るさ分布の例を図２７に示す。

図２７では、最大の明るさが２４４、最低の明るさが６となるため、置換のみを用いた場合、注目画素（明るさ７０）は黒にはならず、明るさ６の画素の画素値に置換される。このような場合に、フィルタによるエッジ強調処理をあわせて実行すると、エッジ強調量ΔＦｅが加算される。これにより強調効果が増大するので、注目画素が黒画素となる可能性が高まる。

すなわち、黒文字エッジ部について白と黒画素で構成されやすくなり、結果としてくっきりとした黒文字画像を得られる。なお、黒文字以外の色文字や下地が白以外の文字であっても、フィルタによるエッジ強調処理によって文字エッジ周辺の輝度差が強調され、よりくっきりとした文字画像を得られる。

＜実施形態４＞
実施形態１、２及び３では、原稿画像に対して文字加工処理を施すことにより、文字部分から中間色を除去し、よりシャープな画像に加工することができる点を述べた。また、その時に原稿画像中の黒文字領域は下地除去と黒潰し処理も行われているため、中間色除去の結果として白画素と黒画素に置換され、黒文字がくっきりとした画像に加工された。

本実施形態４では、実施形態１、２及び３述べた文字加工処理を搭載した印刷装置について説明する。ここでの印刷装置としては、前述のＭＦＰ装置を実施形態として用いているが、有線または無線で原稿画像データを入力する手段があり、記録処理部が前述のインクジェット装置と同様の特徴をもつ装置であれば、同様に適用可能である。すなわち、記録処理部が出力方式として原稿を行単位で逐次的に出力していく方式を採用し、その行単位の出力を行う機構として、モノクロ色材のみを使用する場合にはカラー色材を含む場合に比較してより多くの行を一度に出力可能な機構をとっている装置であれば、本実施形態４を適用して良好な結果が得られる。

なお、本実施形態４では、文字加工処理部分について実施形態２で使用した処理を用いたが、実施形態１や３で用いた処理あってもよい。また、黒文字部分が白黒画素に置換される文字加工処理であれば文字加工処理部分の実施形態を問わず、本実施形態４の効果を好適に得ることができる。

図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に本実施形態４の動作を説明するフローチャートを示す。以下、フローチャートの記載の各ステップにしたがって説明する。

図１３（ａ）は本実施形態４によるＭＦＰのコピー動作の全体のフローを表す。この時のＭＦＰ装置は、前述の図２の構成によるものであり、画像処理部１２の処理については前述の図３で表される。

次に、コピー動作について各ステップを説明する。

図１３の（ａ）の処理の開始後、先ずステップ３００００において、読取部１４を使用して原稿画像を読み取る。読取部１４については、図２において説明にて解説したものである。その後ステップ３１０００に進み、シェーディング補正を行う。これは、図３のステップ３０１の動作に相当する。さらに、ステップ３２０００で、入力デバイス色変換を行う。これは、図３のステップ３０２の動作に相当する。またさらに、ステップ３３０００で文字加工処理を行う。ここでの処理は、図１３の（ｂ）のフローチャートで表され、このフローチャートにおいて、ステップ３０００〜３２８０の処理については、実施形態２のステップ２０００〜２２８０と同様であり、説明を省略する。

その後、ステップ３４０００においては、文字加工処理以外の画像処理を行う。これは、図３のステップ３０３に相当する。なお、ここでは文字加工処理の後に画像処理を行っているが、文字加工処理の前に行ったほうが好ましい画像処理については、ステップ３３０００の前に実施してもよい。

つぎに、ステップ３５０００で拡大／縮小処理を行う。これは、図３のステップ３０４の動作に相当する。次に、ステップ３６０００に進み、出力デバイス色変換の処理を行う。これは、図３のステップ３０５の動作に相当する。

また、ステップ３７０００では量子化処理を行う。これは、図３のステップ３０６の動作に相当する。この量子化処理により、印刷画像の各画素に対して各色インクのドットを打つか打たないかの情報が得られる。これを印刷用画像情報とする。印刷用画像情報の例を図２０（ａ）に示す。なお、説明の簡便化のために印刷用画像情報を画像イメージで示したが、実際にはここで描かれている画像イメージの各画素に対して各色インクのドットを打つか打たないかの情報が含まれている。つまり、図２０（ａ）で「色つき文字及び色つきグラフ」の領域については、色に合わせたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＰＣ、ＰＭの各色インクのドットを打つ情報が含まれる。

また、それ以外の領域については、前述の文字加工処理の結果として白画素及び黒画素に置換されているため、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＰＣ、ＰＭのインクについては一切打たず、Ｋインクのドットを打つ情報が含まれる。次のステップ３８０００では、記録部１３で記録処理を行う。ここでの処理は、図１３の（ｃ）及び（ｄ）のフローチャートで表される。以下、各ステップについて説明する。まず、ステップ３７００〜３７４０は黒バンド判定処理のステップであり、（ｄ）の処理の開始後、先ずステップ３７００で、印刷用画像情報の先頭ラインを注目ラインとする（図２０（ｂ）参照）。次に、ステップ３７１０に進み、注目ラインの印刷用画像情報によって注目ライン上のいずれの画素も黒インク以外のドットを一切打たない場合、注目ラインを黒ラインと判定し、黒インク以外のドットを打つ場合、注目ラインをカラーラインと判定する。判定結果を黒ライン及びカラーライン情報としてＲＡＭ１７へ保持する。

次のステップ３７２０において、注目ラインが印刷データの最終ラインであればステップ３７４０へ進む。そして、ステップ３７３０で、現在の注目ラインの次のラインを新たな注目ラインとし、ステップ３７１０へ戻り、注目ラインが印刷データの最終ラインとなるまで、以上の処理を繰り返す。注目ラインが印刷データの最終ラインとなればステップ３７４０に進んで、印刷用画像情報の各ラインについて、黒ラインかカラーラインかの判定が完了する。

つまり、印刷用画像情報の１ページ分の黒ライン及びカラーライン情報がＲＡＭ１７へ保持されている。例として、図２０（ａ）の印刷用画像情報についての黒ライン及びカラーライン判定結果を図２０（ｃ）に示す。ここで、黒ラインと判定されたラインについては、グレーの矩形を記載し、カラーラインと判定されたラインについては、白の矩形を記載した。

なお、説明の簡便化のために黒ライン及びカラーライン情報を矩形で示したが、実際にはこれらの情報はデジタルデータ、たとえば０（黒ライン）と１（カラーライン）のビットの列の形式でＲＡＭ１７へ保持されている。

印刷データのなかで黒ラインが黒インクヘッド長に相当する長さ以上の長さで連続する部分について、黒バンドと判定し、それ以外の部分についてはカラーバンドと判定する。例として、図２０（ｃ）の印刷用画像情報についての黒バンド及びカラーバンド判定結果を図２０（ｄ）に示す。ここで、黒バンドと判定された部分については、グレーの矩形を記載し、カラーバンドと判定された部分については、白の矩形を記載した。

なお、説明の簡便化のために黒バンド／カラーバンド情報を矩形で示したが、実際にはこれらの情報はデジタルデータでＲＡＭ１７へ保持されている。保持の形式としては、印刷データの中で各ラインが黒バンドに属するのかカラーバンドに属するのかが分かる形式であれば良く、たとえば０（黒バンドに属する）と１（カラーバンドに属する）のビットの列の形式でもよく、また、先頭ラインが黒バンド及びカラーバンドどちらに属しているかの情報と、黒バンドとカラーバンドの切り替わりが何ライン目に表れるかを列挙した情報とを組み合わせた形式でも良い。かくして、ステップ３９００で印刷処理が実行される。

以上により得られた黒バンドとカラーバンド情報を用いて、印刷用画像情報に記載された画像を印刷する。その際、黒バンド部については黒インクヘッドのみを用いて、カラーバンド部についてはカラーインクヘッドと黒インクヘッドを用いて印刷する。

黒インクヘッドのみを用いて印刷する際には、インクヘッドの全長を用いて印刷を行う。また、カラーインクヘッドと黒インクヘッドを用いて印刷する際には、黒インクが乾かないうちに黒インクの近傍にカラーインクが打ち込まれないよう、図８における黒インクヘッドのａ部と、カラーインクヘッドのｂ部を組み合わせて印刷する。

本実施形態４の説明では、文字加工処理、黒バンド判定処理、印刷処理をそれぞれ画像単位で順次実行したが、各処理を画像の複数行単位で順次実行してもよい。その場合、画像１ページを印刷する際に、黒バンド判定処理を終えた行を印刷処理しながら、その先の行の文字加工処理、黒バンド判定処理を並行して実行できる。そのため、コピー開始からコピー終了までの処理時間を短縮できる。

また、本実施形態４の説明では、黒バンド判定処理の結果によって印刷処理の動作を切り替えたが、文字加工処理が終了した時点でも黒画素とカラー画素の判定が可能である。ここで黒画素とカラー画素の判定を行い、その結果を反映させて、文字加工処理の後に続くその他の補正加工処理と色変換処理の動作を切り替えてもよく、その場合には黒画素の処理をカラー画素の処理より単純化して高速化をすることも可能である。

なお、ここでは黒バンドの判定基準を黒ラインがインクヘッド長に相当する長さ以上の長さで連続する部分としたが、その他の判定基準で黒バンドとカラーバンドを区切っても良い。その際、判定基準に対する制約条件として、判定結果における黒バンド部分に属する全ての画素がＣ、Ｍ、Ｙ、ｃ、ｍインクを使わない画素であることを満たしているならば、どのように黒バンドとカラーバンドを区切ったとしても（極端な例として、全てカラーバンドとしたとしても）印刷時のインクの使用のされ方には影響しない。以上の制約条件下で黒バンドとカラーバンドの区切り方を変えた時に変化するのは、黒バンドとカラーバンドの占有率と切り替わり間隔であり、これにより印刷にかかる時間が変化する。

また、本実施形態４の説明では、黒バンド判定処理を量子化処理の後に行った。しかしながら、出力デバイス色変換処理の後に行ってもよく、その場合には注目ラインの全ての画素についてＫインク以外のインクの信号値が全てゼロであることをもって注目ラインを黒ラインと判定すればよい。同様に、黒バンド判定処理を拡大／縮小処理の後に行ってもよく、その場合には注目ラインの全ての画素が「Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０」または「Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５」であることをもって注目ラインを黒ラインと判定すればよい。

＜実施形態４による効果＞
本実施形態４によって、実施形態２による効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。

文字と写真の混在した原稿をコピー印刷する際に、黒文字部分についてカラーインクを含まずに黒インク単色での印刷が得られるため、インクにじみが少なくくっきりとした文字による印刷結果が得られ、黒文字の品位や判読性が向上する。

さらに、印刷時に黒文字で構成されている黒バンド部は一回の印刷動作でより多くの領域の印刷を行うため、カラーインクを混色して印刷する場合に比べて高速に印刷が可能である。

また、本実施形態４によって、黒文字以外の文字部分についても、置換処理を行うことによりエッジ部分に中間色が存在しない状態で印刷されるため、文字輪郭部のくっきりとした印刷結果を得られる。

さらに本発明の実施形態における効果について説明する。たとえば、図２５（ａ）のような入力画像に本発明の画像処理装置を実施した場合の効果を説明する。

まず、コントラスト補正手段により、図２５（ｂ）のような画像に補正される。つまり、下地の大部分は白色になり、文字の大部分は黒色になるために、黒文字の周辺には白色の画素と黒色の画素が高い確率で存在する。コントラスト補正を行った後の、黒文字周辺の明るさ分布の例を図２６（ａ）に示す。

次に、中間色除去手段手段により、図２５（ｃ）のような画像に補正される。置換実行時には黒文字周辺の画素が白色及び黒色の画素で置換され、中間色が除去される。

また、中間色除去手段は白及び黒の二値化処理ではなく、注目画素について周辺画素から画素値を置換する処理である。そのため、原稿中の写真領域などの階調が滑らかな領域においては、周辺画素の画素値は似通ったものとなり、置換候補はその中の画素から選ばれるため、置換前と置換後の画素値の差は小さくなる。コントラスト補正を行った後の、写真領域の明るさ分布の例を図２６（ｂ）に示す。

また、置換前と置換後の画素値の変化の大きさは、注目画素の周辺画素の画素値の分布によって連続的に変化するため、従来の技術で発生するような、黒文字領域とそれ以外の領域での加工処理の切り替わりは発生しない。

また、本発明の画像処理装置によれば、黒文字以外の文字や、背景に色がついた文字に対しても、置換の効果によって文字部分をくっきりと加工できる。例えば、黄色地に赤文字が書かれた原稿領域に対しても、原稿領域が黄色と赤色で再構成されることになり、文字と下地の境界の中間色が除去され、文字部分をくっきりとした画像に加工できる。

また、本発明の印刷装置によれば、上記画像処理を施した画像の印刷の際に、後述のインクジェット方式の印刷装置のように、出力方式として原稿を行単位で逐次的に出力していく方式を採用し、その行単位の出力を行う機構として、モノクロ色材のみを使用する場合にはカラー色材を含む場合に比較してより多くの行を一度に出力可能な機構をとっている装置を用いることで、従来技術よりも高画質を保ちながら、黒文字の混在した画像の印刷速度を高めることも可能である。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給しても達成可能である。すなわち、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性の半導体メモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される場合もある。

しかし、さらにそのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる場合もあり得る。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明の実施形態が適用可能なＭＦＰ装置の説明図である。 本発明の実施形態が適用可能なＭＦＰ装置の制御説明図である。 本発明の実施形態が適用可能なＭＦＰ装置の画像処理のフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る処理単位の説明図である。 本発明の実施形態に係る処理単位の移動のフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る撮像素子の読取範囲の説明図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットユニットの説明図である。 本発明の実施形態に係るキャリッジの底面図である。 本発明の実施形態に係るグレースケールでの出力デバイス色変換特性グラフ図である。 本発明の実施形態１の動作を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態２の動作を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態２に係る補正強度設定の説明図である。 本発明の実施形態４の動作を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態２に係る４方向抽出の説明図である。 本発明の実施形態１に係るコントラスト補正の入出力変換特性グラフ図である。 本発明の実施形態２に係る輝度と輝度の差分と輝度の変動加速度の説明図である。 本発明の実施形態２に係る輝度の差分の説明図である。 本発明の実施形態２に係る変動回数の説明図である。 本発明の実施形態２に係る補正強度設定例の説明図である。 本発明の実施形態４に係る黒バンド判定処理の説明図である。 本発明の実施形態３の動作を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る変動回数補正の説明図である。 本発明の実施形態に係るエッジ強度設定の説明図である。 本発明の実施形態に係るエッジ強調フィルタ係数の説明図である。 本発明の実施形態に係る補正効果の説明図である。 原稿画像に本発明の実施形態に係るコントラスト補正を適用した際の明るさ分布の説明図である。 原稿画像に本発明の実施形態に係るコントラスト補正を適用した際の明るさ分布の説明図である。

符号の説明

１ ＭＦＰ装置
３１ オートドキュメントフィーダ
３３ 印刷装置
３４ 読取装置
３５ 操作パネル
３９ 表示パネル
４２ カードスロット
４３ カメラポート
１１ ＣＰＵ
１２ 画像処理部
１３ 記録部
１４ 読取部
１５ 操作部
１６ ＲＯＭ
１７ ＲＡＭ
１８ 不揮発性ＲＡＭ
１９ 表示部
２０ センサー部
２１ 駆動部
２２ カードインターフェイス
２３ カメラインターフェイス
２４ ＰＣインターフェイス
７０１ インクジェットユニット
７０２ インクカートリッジ
７０３ キャリッジ
８０１ 記録ヘッド

Claims (3)

1. 少なくとも１色の多値の画像信号で構成されるデジタル画像を処理する画像処理装置であって、
   入力されるデジタル画像の対象とする注目画素の画素信号値を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得した前記注目画素の画素信号値に基づいて補正加工処理を行う画素値補正加工処理手段と、を備え、
   前記画素値補正加工処理手段は、
   前記注目画素の画素信号値に対応する輝度信号の値が第１の閾値よりも大きい値もしくは前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも小さい値であるかを判定し、前記第１の閾値よりも大きい場合は白を示す値に、前記第２の閾値よりも小さい場合は黒を示す値に前記輝度信号の値がなるように、前記注目画素の画素信号値を補正するコントラスト補正を行うコントラスト補正手段と、
   前記注目画素を含む複数画素で構成される少なくとも１つの領域を設定する領域設定手段と、
   前記領域の複数の画素に対して、画素信号値に対応する輝度信号を取得する輝度信号取得手段と、
   前記領域の前記注目画素を含む複数の方向の各画素において、連続する３画素のうち中心画素の前後画素間または連続する２画素間の前記輝度信号の差を算出する輝度信号差算出手段と、
   前記注目画素に対する前記複数の方向における前記輝度信号差に基づいてエッジ方向を設定するエッジ方向設定手段と、
   前記エッジ方向の各画素における前記輝度信号差に基づいて前記注目画素の変動量を設定する変動量設定手段と、
   前記複数の方向の各画素における前記輝度信号差に基づいて前記注目画素の変動回数を設定する変動回数設定手段と、
   前記エッジ方向の各画素における前記輝度信号差において、連続する３画素のうち中心画素の前後画素間または連続する２画素間の輝度信号差の差を変動加速度として算出する変動加速度算出手段と、
   前記変動加速度に基づいて、前記領域内の前記エッジ方向における画素で輝度信号値が最大である画素と最小である画素のいずれかの画素の画素信号値を前記注目画素の画素信号値と置換するための置換画素として決定する置換画素決定手段と、
   前記領域内の少なくとも前記注目画素に対して前記算出した変動量に基づいて第１補正強度を設定する手段と、
   前記領域内の少なくとも前記注目画素に対して前記算出した変動回数に基づいて第２補正強度を設定する手段と、
   前記第１、第２補正強度に従って、前記注目画素の画素信号値を前記置換画素の画素信号値と置換する置換手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 少なくとも１色の多値の画像信号で構成されるデジタル画像を処理する画像処理装置の制御方法であって、
   入力されるデジタル画像の対象とする注目画素の画素信号値を取得する取得工程と、
   前記取得工程により取得した前記注目画素の画素信号値に基づいて補正加工処理を行う画素値補正加工処理工程と、を備え、
   前記画素値補正加工処理工程は、
   前記注目画素の画素信号値に対応する輝度信号の値が第１の閾値よりも大きい値もしくは前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも小さい値であるかを判定し、前記第１の閾値よりも大きい場合は白を示す値に、前記第２の閾値よりも小さい場合は黒を示す値に前記輝度信号の値がなるように、前記注目画素の画素信号値を補正するコントラスト補正を行うコントラスト補正工程と、
   前記注目画素を含む複数画素で構成される少なくとも１つの領域を設定する領域設定工程と、
   前記領域の複数の画素に対して、画素信号値に対応する輝度信号を取得する輝度信号取得工程と、
   前記領域の前記注目画素を含む複数の方向の各画素において、連続する３画素のうち中心画素の前後画素間または連続する２画素間の前記輝度信号の差を算出する輝度信号差算出工程と、
   前記注目画素に対する前記複数の方向における前記輝度信号差に基づいてエッジ方向を設定するエッジ方向設定工程と、
   前記エッジ方向の各画素における前記輝度信号差に基づいて前記注目画素の変動量を設定する変動量設定工程と、
   前記複数の方向の各画素における前記輝度信号差に基づいて前記注目画素の変動回数を設定する変動回数設定工程と、
   前記エッジ方向の各画素における前記輝度信号差において、連続する３画素のうち中心画素の前後画素間または連続する２画素間の輝度信号差の差を変動加速度として算出する変動加速度算出工程と、
   前記変動加速度に基づいて、前記領域内の前記エッジ方向における画素で輝度信号値が最大である画素と最小である画素のいずれかの画素の画素信号値を前記注目画素の画素信号値と置換するための置換画素として決定する置換画素決定工程と、
   前記領域内の少なくとも前記注目画素に対して前記算出した変動量に基づいて第１補正強度を設定する工程と、
   前記領域内の少なくとも前記注目画素に対して前記算出した変動回数に基づいて第２補正強度を設定する工程と、
   前記第１、第２補正強度に従って、前記注目画素の画素信号値を前記置換画素の画素信号値と置換する置換工程と
   を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
3. 請求項２に記載の画像処理装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。