JP6414710B2

JP6414710B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP6414710B2
Application number: JP2016105429A
Authority: JP
Inventors: 秀也村本
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2036-05-26
Also published as: JP2017212645A

Description

本発明は、画像処理装置に関するものである。

ある画像処理装置は、入力画像における黒文字エッジを検出し、エッジ画素の周辺の所定サイズの領域内の画素属性を参照して不要エッジ画素を除去し、黒文字エッジに含まれている文字以外のエッジを除去している（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−１９８１５７号公報

しかしながら、上述の装置では、エッジ画素の周辺画素の画素属性に基づいて、不要エッジ画素を除去しているため、中濃度文字のエッジが複数箇所で途切れているような場合には、そのようなエッジを除去することも、エッジを繋げることも困難である。そのため、エッジの途切れが残ってしまい、文字画質が低下してしまう。

図４は、原稿から得られたスキャン画像における無彩色文字の濃度と文字エッジとの関係を説明する図である。高濃度の文字の場合、文字エッジが途切れずに検出され、低濃度の文字の場合、文字エッジが完全に検出されない。一方、中濃度の文字の場合、原稿における印字濃度のバラツキ、スキャナーなどの画像読取装置の原稿面内における読取濃度のバラツキなどに起因して、文字濃度は一定ではなくバラツキを有する。そのため、中濃度の文字から得られる文字エッジには、文字エッジと判定される画素と、文字エッジと判定されない画素とが混在することになる。例えば、カラー印刷時、文字エッジがブラックトナーで表現され文字内部などその他の部分がカラートナー（シアン・マゼンタ・イエロー：ＣＭＹ）で表現される場合、文字エッジに途切れがあると、印刷物上の文字のエッジに、ブラックでの印刷部分とＣＭＹ混合色での印刷部分とが混在するため、画質が低くなる。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、入力画像内の中濃度文字の画質を良好にする画像読取装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像読取装置は、入力画像内のエッジ画素を特定するエッジ画素特定部と、特定された前記エッジ画素の輝度分布を特定する輝度分布特定部と、特定された前記輝度分布におけるピーク輝度に応じて除外閾値を設定する判定条件設定部と、特定された前記エッジ画素のうち、設定された前記除外閾値以上の輝度を有する画素を、前記エッジ画素から除外する画素属性特定部とを備える。そして、前記判定条件設定部は、前記除外閾値のデフォルト値と前記ピーク輝度との間の差分が所定値以下である場合には、前記デフォルト値から所定幅シフトして得られる輝度値を前記除外閾値に設定し、前記除外閾値のデフォルト値と前記ピーク輝度との間の差分が前記所定値より大きい場合には、前記デフォルト値を前記除外閾値に設定する。

本発明によれば、入力画像内の中濃度文字の画質を良好にする画像読取装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。図３は、図１に示す画像形成装置におけるエッジ画素の輝度分布に応じた除外閾値の設定について説明する図である。図４は、原稿から得られたスキャン画像における文字の濃度と文字エッジとの関係を説明する図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置は、例えばコピー機、複合機などである。

図１に示す画像形成装置は、画像入力部１、画像処理部２、および画像出力部３を備える。画像入力部１は、例えばスキャナーを有し、１ページずつ、原稿画像を光学的に読み取り、その原稿画像の画像データを生成し、画像処理部２に出力する。画像処理部２は、画像入力部１から入力された画像データに対して各種画像処理を行い、画像処理後の画像データを画像出力部３に出力する。画像出力部３は、例えば電子写真方式のカラープリントエンジンを有し、画像処理部２からの画像データに基づく画像を印刷用紙に印刷する。

画像処理部２は、画像領域判定部１１と、出力画像処理部１２とを備える。

画像領域判定部１１は、入力される画像データに基づく入力画像における文字エッジ領域および文字内部領域を特定する。具体的には、画像領域判別部１１は、入力画像データにおける各画素の領域属性を文字エッジ領域、文字内部領域、および白地（背景）領域のいずれかとして特定する。

画像領域判定部１１は、エッジ画素特定部２１、輝度分布特定部２２、判定条件設定部２３、および画素属性特定部２４を備える。

エッジ画素特定部２１は、入力画像データに基づく入力画像において、例えばラプラシアンフィルターなどでエッジを抽出し、そのエッジの低濃度側と高濃度側との濃度差に応じたエッジの高濃度側の範囲内の画素をエッジ画素として特定する。したがって、高濃度の文字ほど、その文字のエッジ画素の領域は広くなる。通常、エッジ画素の幅は、２、３画素程度である。

輝度分布特定部２２は、特定されたエッジ画素の輝度分布を特定する。

この実施の形態では、輝度分布特定部２２は、エッジ画素の輝度を、ヒストグラム状に、最低輝度（ここでは０）から最高輝度（ここでは２５５）までの範囲における所定輝度幅（ここでは１６）の区間ごとに分類し、分類されたエッジ画素の数が最も多い輝度幅の中心輝度をピーク輝度とする。

判定条件設定部２３は、特定された輝度分布におけるピーク輝度に応じて除外閾値を設定する。

判定条件設定部２３は、除外閾値のデフォルト値とピーク輝度との間の差分が所定値以下である場合には、そのデフォルト値から所定幅シフトして得られる輝度値を除外閾値に設定し、除外閾値のデフォルト値とピーク輝度との間の差分がその所定値より大きい場合には、そのデフォルト値を除外閾値に設定する。

この実施の形態では、この所定幅（ここでは、２４）は、上述の所定輝度幅（ここでは、１６）より大きく設定されている。

なお、デフォルト値は、最小輝度（ここでは０）と最大輝度（ここでは２５５）との間の中間値（ここでは、１２８）よりやや低い値（ここでは、１０４）に設定される。

この実施の形態では、判定条件設定部２３は、除外閾値のデフォルト値とピーク輝度との間の差分が所定値以下である場合には、そのデフォルト値と上述の所定幅との和を除外閾値に設定する。

例えば、この実施の形態では、複数濃度の文字が入力画像に含まれている場合、判定条件設定部２３は、特定された輝度分布における複数のピーク輝度を検出する。そして、その場合、判定条件設定部２３は、（ａ）その複数のピーク輝度のうち、除外閾値のデフォルト値に最も近いピーク輝度を特定し、（ｂ）除外閾値のデフォルト値と特定したピーク輝度との間の差分が所定値以下である場合には、デフォルト値から所定幅シフトして得られる輝度値を除外閾値に設定し、除外閾値のデフォルト値と特定したピーク輝度との間の差分が上述の所定値より大きい場合には、そのデフォルト値を除外閾値に設定する。

画素属性特定部２４は、エッジ画素特定部２１により特定されたエッジ画素のうち、設定された除外閾値以上の輝度を有する画素を、エッジ画素から除外し、入力画像におけるエッジ画素の属性を文字エッジ属性と特定し、入力画像におけるエッジ画素以外の画素の属性を非エッジ属性と特定する。

そして、出力画像処理部１２は、文字領域について、微分フィルター等を用いたエッジ強調処理、文字領域に適応させた、色補正処理、黒生成／ＵＣＲ（Under Color Removal）処理、中間調処理などを行い、非エッジ属性の画素領域のうちの網点領域あるいは下地領域について、積分フィルター等を用いた平滑化処理、網点領域あるいは下地領域に適応させた、色補正処理、黒生成／ＵＣＲ処理、中間調処理などを行う。これにより、印刷画像内の文字部分を鮮明にしたり、網点部分のモアレやノイズを抑える。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。図２は、図１に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。図３は、図１に示す画像形成装置におけるエッジ画素の輝度分布に応じた除外閾値の設定について説明する図である。

まず、画像入力部１が、イメージスキャナーにて読み取った原稿画像のビットマップ画像データを生成し、図示せぬメモリーなどに格納する（ステップＳ１）。

画像領域判定部１１は、そのビットマップ画像データを読み出し、その原稿画像を入力画像とする。そして、エッジ画素特定部２１は、その入力画像における文字エッジ画素を抽出し、エッジ画像を生成する（ステップＳ２）。エッジ画像は、エッジ画素の画素位置の画素値を１とし、エッジ画素以外の画素位置の画素値を０とした２値画像である。つまり、エッジ画像は、入力画像の各画素の属性を示す画像である。

次に、輝度分布特定部２２は、上述したように、特定されたエッジ画素の輝度分布を特定する（ステップＳ３）。

判定条件設定部２３は、その輝度分布におけるピーク輝度Ｙｐを特定し、除外閾値Ｙのデフォルト値Ｙｄとピーク輝度Ｙｐとの間の差分が所定値ＴＨＤ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。

判定条件設定部２３は、除外閾値Ｙのデフォルト値Ｙｄとピーク輝度Ｙｐとの間の差分が所定値ＴＨＤ以下である場合には、そのデフォルト値Ｙｄから所定幅Ａシフトして得られる輝度値（Ｙｄ＋Ａ）を除外閾値Ｙに設定し（ステップＳ５）、除外閾値Ｙのデフォルト値Ｙｄとピーク輝度Ｙｐとの間の差分がその所定値ＴＨＤより大きい場合には、そのデフォルト値Ｙｄを除外閾値Ｙに設定する（ステップＳ６）。

このようにすることにより、入力画像内に中濃度文字が存在し、中濃度文字の輝度分布が除外閾値のデフォルト値Ｙｄ付近に存在する場合には、図３に示すように、除外閾値Ｙがデフォルト値Ｙｄからシフトされる。なお、図３における「頻度」は画素数を意味する。

このようにして、除外閾値Ｙを設定した後、画素属性特定部２４は、以下の処理を実行する。

そして、画素属性特定部２４は、その入力画像において、所定の走査順序で注目画素を選択していく（ステップＳ７）。

各注目画素について、画素属性特定部２４は、エッジ画像を参照して、注目画素がエッジ画素であるか否かを判定する（ステップＳ８）。

注目画素がエッジ画素である場合、画素属性特定部２４は、注目画素が、設定された除外閾値Ｙ未満の輝度を有するか否かを判定する（ステップＳ９）。

そして、注目画素がエッジ画素であり、かつ、設定された除外閾値Ｙ未満の輝度を有する場合、画素属性特定部２４は、注目画素の属性を文字エッジ属性と判定し（ステップＳ１０）、

一方、注目画素がエッジ画素であり、かつ、設定された除外閾値Ｙ以上の輝度を有する場合、画素属性特定部２４は、注目画素の属性を文字エッジ属性から非文字エッジ属性（イメージ属性）へ変更する（ステップＳ１１）。これにより、注目画素がエッジ画素から除外される。

また、ステップＳ８において注目画素がエッジ画素ではない場合、画素属性特定部２４は、注目画素の属性を非文字エッジ属性（イメージ属性）と判定する（ステップＳ１１）。

このようにして、注目画素の属性が特定されると、画素属性特定部２４は、入力画像内のすべての画素の属性を特定したか否かを判定し（ステップＳ１２）、属性を特定していない画素がある場合には、ステップＳ７に戻り、次の注目画素を選択し、次の注目画素に対して同様の処理を実行する。

一方、入力画像内のすべての画素の属性が特定された場合、出力画像処理部１２は、その画素の属性に基づいて入力画像の画像処理を実行し（ステップＳ１３）、画像処理後の入力画像の印刷を画像出力部３に実行させる（ステップＳ１４）。このとき、エッジ属性の画素は、ブラック一色で表現され、イメージ属性の画素は、カラートナー色（ＣＭＹ）の混合色で表現される。

以上のように、上記実施の形態によれば、エッジ画素特定部２１は、入力画像内のエッジ画素を特定する。輝度分布特定部２２は、特定されたエッジ画素の輝度分布を特定する。判定条件設定部２３は、特定された輝度分布におけるピーク輝度に応じて除外閾値を設定する。画素属性特定部２４は、設定された除外閾値以上の輝度を有するエッジ画素を、エッジ画素から除外する。そして、判定条件設定部２３は、除外閾値のデフォルト値と上述のピーク輝度との間の差分が所定値以下である場合には、そのデフォルト値から所定幅シフトして得られる輝度値を除外閾値に設定し、除外閾値のデフォルト値とピーク輝度との間の差分が所定値より大きい場合には、そのデフォルト値を除外閾値に設定する。

これにより、中濃度文字のエッジが一括して文字エッジとして特定されるか、一括して非文字エッジとして特定されやすくなるため、入力画像内の中濃度文字の画質が良好になる。つまり、図４に示すような文字エッジの途切れが発生しにくくなる。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

例えば、上記実施の形態では、デフォルト値Ｙｄとピーク輝度値Ｙｐとの差（Ｙｄ−Ｙｐ）が所定値ＴＨＤ以下である場合には、デフォルト値Ｙｄと所定値Ａとの和を除外閾値Ｙとしているが、その代わりに、デフォルト値Ｙｄとピーク輝度値Ｙｐとの差（Ｙｄ−Ｙｐ）の絶対値が所定値ＴＨＤ以下である場合には、デフォルト値Ｙｄと所定値Ａとの和を除外閾値Ｙとし、そうでない場合には、デフォルト値Ｙｄを除外閾値Ｙとしてもよい。

また、上記実施の形態において、デフォルト値Ｙｄとピーク輝度値Ｙｐとの差（Ｙｄ−Ｙｐ）が０より大きくかつ所定値ＴＨＤ以下である場合には、デフォルト値Ｙｄと所定値Ａとの和を除外閾値Ｙとし、ピーク輝度値Ｙｐとデフォルト値Ｙｄとの差（Ｙｐ−Ｙｄ）が０より大きくかつ所定値ＴＨＤ以下である場合には、デフォルト値Ｙｄと所定値Ａとの差（Ｙｄ−Ａ）を除外閾値Ｙとし、それ以外の場合には、デフォルト値Ｙｄを除外閾値Ｙとしてもよい。

また、上記実施の形態において、所定幅Ａは一定であるが、輝度分布のピーク形状（例えば分散値）に応じて所定幅Ａを調整するようにしてもよい。例えば、輝度分布のピーク形状がなだらかな場合の所定幅Ａが、輝度分布のピーク形状が急峻な場合より大きく設定されるようにしてもよい。

本発明は、例えば、複写機、複合機などの画像形成装置に適用可能である。

２１エッジ画素特定部
２２輝度分布特定部
２３判定条件設定部
２４画素属性特定部

Claims

入力画像内のエッジ画素を特定するエッジ画素特定部と、
特定された前記エッジ画素の輝度分布を特定する輝度分布特定部と、
特定された前記輝度分布におけるピーク輝度に応じて除外閾値を設定する判定条件設定部と、
特定された前記エッジ画素のうち、設定された前記除外閾値以上の輝度を有する画素を、前記エッジ画素から除外する画素属性特定部と、
を備え、
前記判定条件設定部は、前記除外閾値のデフォルト値と前記ピーク輝度との間の差分が所定値以下である場合には、前記デフォルト値から所定幅シフトして得られる輝度値を前記除外閾値に設定し、前記除外閾値のデフォルト値と前記ピーク輝度との間の差分が前記所定値より大きい場合には、前記デフォルト値を前記除外閾値に設定すること、
を特徴とする画像処理装置。
前記輝度分布特定部は、前記エッジ画素の輝度を、最低輝度から最高輝度までの範囲における所定輝度幅の区間ごとに分類し、分類された前記エッジ画素の数が最も多い前記輝度幅の中心輝度を前記ピーク輝度とすることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記所定幅は、前記所定輝度幅より大きいことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
前記判定条件設定部は、前記除外閾値のデフォルト値と前記ピーク輝度との間の差分が所定値以下である場合には、前記デフォルト値と前記所定幅との和を前記除外閾値に設定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像処理装置。
前記判定条件設定部は、（ａ）特定された前記輝度分布が複数のピーク輝度を有する場合、前記複数のピーク輝度のうち、前記除外閾値のデフォルト値に最も近いピーク輝度を特定し、（ｂ）前記除外閾値のデフォルト値と特定した前記ピーク輝度との間の差分が所定値以下である場合には、前記デフォルト値から所定幅シフトして得られる輝度値を前記除外閾値に設定し、前記除外閾値のデフォルト値と特定した前記ピーク輝度との間の差分が前記所定値より大きい場合には、前記デフォルト値を前記除外閾値に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の画像処理装置。