JP6688193B2

JP6688193B2 - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム

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Publication number: JP6688193B2
Application number: JP2016169051A
Authority: JP
Inventors: 勝浩永山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2036-08-31
Also published as: JP2018037833A; US20180060710A1; US10657428B2

Description

この発明は、縦線と横線との線幅が異なる原稿画像の線を拡幅する処理を行う画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。

文字の字体の中には、明朝体のように縦線と横線との線幅が異なるものがある。また、罫線においても、縦線と横線とで線幅が異なることがある。このような縦線と横線との線幅が異なる原稿画像を用紙に形成すると、細い方の線の再現性が低下することがある。

従来の画像処理装置では、原稿画像の再現性を向上させるために、縦線と横線とを同様に太くする処理が行われていた。

また、電子写真方式の画像形成装置において、縦線の方が横線よりも太くなりやすいという問題に対して、縦線の印字ドットを小さくすることで、縦線の太さと横線の太さとが異なることを防止しようとする技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−６３１３４号公報

しかし、従来の画像処理装置では、縦線又は横線の細い方の線の再現性を十分に向上させるためには、他方の線が不必要に太くなり過ぎることがあるという問題があった。

また、特許文献１に記載の技術では、原稿画像の線の太さには関係なく、画像形成装置における所定方向の線の印字ドットを小さくするので、縦線又は横線の細い方の線が前記所定方向と一致するように原稿がセットされた場合は、細い方の線がさらに細くなってしまうという問題がある。

この発明の目的は、太い線の拡幅を抑えつつ細い線の再現性を向上できる画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することにある。

この発明の画像処理装置は、線幅判定部、及び強調処理部を備える。線幅判定部は、縦線と横線との線幅が異なる原稿画像の線幅を検出し、縦線又は横線の何れの方が細いかを判定する。強調処理部は、縦線又は横線の細い方の線の拡幅率を他方の線の拡幅率よりも大きくする強調処理を実行する。

この構成では、原稿画像の縦線又は横線の細い方の線が、他方の線よりも大きい比率で太くされる。このため、原稿画像がセットされる方向に関わらず、太い方の線の拡幅率は抑えつつ、細い方の線の拡幅率を大きくすることができる。

この発明の画像形成装置は、上述の画像処理装置、及び画像形成部を備える。画像形成部は、像担持体をレーザで主走査方向に走査することで像担持体の表面に静電潜像を形成する光走査装置、及び前記像担持体に現像剤を供給することで静電潜像をトナー像に顕像化する磁気ブラシ現像方式の現像装置を有し、画像処理装置から出力された画像データに基づいて電子写真方式の画像形成処理を行う。強調処理部は、縦線又は横線の細い方の線の方向が、主走査方向と一致する場合に、強調処理を実行する。

磁気ブラシ現像方式の現像装置を備える画像形成装置では、像担持体と現像装置との対向領域において現像剤の一部を穂立ちさせ、この穂立ちさせた現像剤によって像担持体の表面を擦るようにして、静電潜像をトナー像に顕像化する。このため、主走査方向の線は、直交する方向に磁気ブラシによって擦られ、静電潜像に一旦付着したトナーが削り取られることで、細くなりやすい。したがって、細い方の線がより細くなりやすい主走査方向に形成される場合に、強調処理が実行されることで、細い方の線の再現性の低下を抑制できる。

この発明の画像形成装置は、画像読取部、上述の画像処理装置、及び画像形成部を備える。画像読取部は、コピーによって形成された原稿を走査して画像データを生成するコピー原稿モード、又はプリントによって形成された原稿を走査して画像データを生成するプリント原稿モードの少なくとも一方を有する。画像処理装置は、画像読取部が生成した画像データに対して強調処理を実行する。画像形成部は、画像処理部から出力された画像データに基づいて用紙に画像を形成する。強調処理部は、画像読取部においてコピー原稿モード又はプリント原稿モードを使用して画像データが生成された場合に、強調処理を実行する。

コピーされた用紙及びプリントされた用紙を原稿としてコピーする場合、通常のモードでは細い線がより細くなってしまいやすいので、このような原稿をコピーする場合に使用されるコピー原稿モード及びプリント原稿モードにおいて強調処理を実行することで、細い線を太くすることができる。

この発明の画像処理方法は、縦線と横線との線幅が異なる原稿画像の線幅を検出する検出ステップと、縦線又は横線の何れの方が細いかを判定する線幅判定ステップと、縦線又は横線の細い方の線の拡幅率を他方の線の拡幅率よりも大きくする強調処理を実行する強調処理ステップと、を備える。

この発明の画像処理プログラムは、縦線と横線との線幅が異なる原稿画像の線幅を検出する検出ステップと、縦線又は横線の何れの方が細いかを判定する線幅判定ステップと、縦線又は横線の細い方の線の拡幅率を他方の線の拡幅率よりも大きくする強調処理を実行する強調処理ステップと、を画像処理装置に実行させる。

この発明によれば、太い線の拡幅を抑えつつ細い線の再現性を向上させることができる。

この発明の第１実施形態に係る画像処理装置が適用された画像形成装置の概略の構成を示すブロック図である。画像処理装置における処理手順を示すフローチャートである。縦線と横線との線幅が異なる字体の一例として、明朝体の文字を示す図である。画像処理装置の空間フィルタ部が有する第１フィルタの空間周波数特性を示す図である。画像処理装置の空間フィルタ部が有する第２フィルタの空間周波数特性を示す図である。（Ａ）は原稿画像の一例を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す原稿画像を第１フィルタによって強調処理した後の画像の例を示す図である。（Ａ）は原稿画像の他の例を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す原稿画像を第２フィルタによって強調処理した後の画像の例を示す図である。

［第１実施形態］
図１に示すように、この発明の第１実施形態に係る画像処理装置１２が適用された画像形成装置１０は、画像入力装置１１、画像処理装置１２、画像出力装置１３、制御部１４、、記憶部１５、操作表示装置１６、及び送受信部１７を備えている。一例として、画像形成装置１０は、コピーモード、プリンタモード、及びファクシミリモードなど、種々の動作モードを有する複合機である。図１では、コピーモードで動作する場合の処理について説明している。

制御部１４は、画像形成装置１０の各部の動作を統括的に制御する。操作表示装置１６は、操作部１６１、及び表示部１６２を有する。一例として、操作部１６１はタッチパネルであり、表示部１６２は液晶表示装置であり、操作表示装置１６は液晶タッチパネルである。送受信部１７は、画像データの送受信を行う。

画像入力装置１１は、原稿台（図示せず）上の原稿の画像を光学的に読み取る装置であり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサを有するスキャナである。画像入力装置１１は、この発明の画像読取部に相当する。画像入力装置１１は、原稿に光を照射し、反射した光を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に色分解するとともに、色分解後のそれぞれの光を電気信号に変換する。この電気信号をＲＧＢアナログ信号と称する。ＲＧＢアナログ信号は、画像処理装置１２に入力される。

画像処理装置１２は、アナログ・デジタル変換部（以下、Ａ／Ｄ変換部という。）２１、シェーディング補正部２２、入力処理部２３、領域分離部２４、色変換処理部２５、回転拡縮処理部２６、空間フィルタ部２７、出力階調補正部２８、及び中間調生成部２９を有する。

Ａ／Ｄ変換部２１は、画像入力装置１１から入力したＲＧＢアナログ信号を、デジタル信号に変換することによって、ＲＧＢの３色で構成される画像データ、即ちＲＧＢ画像データを生成する。

シェーディング補正部２２は、Ａ／Ｄ変換部２１において生成されたＲＧＢ画像データから、画像入力装置１１の照明系、結像系及び撮像系で生じた各種の歪みを取り除く。なお、以下の説明では、ＲＧＢ画像データの画像をＲＧＢ画像と称し、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色で構成されるＣＭＹＫ画像データの画像をＣＭＹＫ画像と称する。

入力処理部２３は、シェーディング補正後のＲＧＢ画像データに、γ補正を施す。γ補正後のＲＧＢ画像データは、記憶部１５に格納される。記憶部１５に格納されたＲＧＢ画像データは、ファイリングデータとして制御部１４によって管理される。

γ補正後のＲＧＢ画像データは、記憶部６に格納される際、例えばＪＰＥＧ圧縮アルゴリズムに基づいてＪＰＥＧコードに圧縮される。また、画像出力装置１３において画像形成が実行される場合、記憶部１５からＪＰＥＧコードが読み出され、このＪＰＥＧコードに対して復号化処理が施される。復号化処理によって生成されたＲＧＢ画像データは、入力処理部２３から領域分離部２４へ出力される。

領域分離部２４は、ＲＧＢ画像の各画素が、原稿画像のうちの、文字領域、図形領域、又は写真領域の、何れに含まれるかを判定する。また、領域分離部２４は、文字及び図形について、縦線と横線とを識別し、それぞれの線幅を検出した上で、縦線又は横線の何れの方が細いかを判定する。図形には、罫線が含まれる。領域分離部２４における判定結果は、各画素が属する領域の種類を表す領域データとして、色変換処理部２５、回転拡縮処理部２６、空間フィルタ部２７、出力階調補正部２８、及び中間調生成部２９において、必要に応じて使用される。

色変換処理部２５は、ＲＧＢ画像データをＣＭＹＫ画像データに変換する色変換処理を行うことで、用紙に印刷された際の色再現性を高める。用紙には、普通紙、厚紙、ＯＨＰフィルムなどが含まれる。

回転拡縮処理部２６は、９０度回転、上下反転、左右反転等の回転処理が設定されている場合に、回転処理の結果、縦線又は横線の何れの方が細くなるかを判定する。また、回転拡縮処理部２６は、拡大処理又は縮小処理が設定されている場合に、拡大処理又は縮小処理が施された後の、縦線又は横線の細い方の線の線幅を算出する。領域分離部２４及び回転拡縮処理部２６は、この発明の線幅判定部に相当する。

空間フィルタ部２７は、ＣＭＹＫ画像データに対して、強調処理又は平滑化処理の空間フィルタ処理を施す。空間フィルタ部２７は、この発明の強調処理部に相当する。

出力階調補正部２８は、ＣＭＹＫ画像データに対して、ＣＭＹＫ画像を用紙に出力したときに出力画像が適切な明るさを持つことができる様に、出力階調補正処理を施す。

中間調生成部２９は、ＣＭＹＫ画像データに対して、領域データを用いて、各領域の画像の階調の再現性を高めるように階調再現処理を施す。

なお、画像形成装置１０は、画像入力装置１１において原稿の画像を光学的に読み取って生成した画像データに代えて、送受信部１７から入力した画像データに対して、画像処理装置１２において上述のような画像処理を施すこともできる。送受信部１７から入力する画像データには、ファクシミリモードにおいて電話回線を通じて受信した画像データ、プリンタモードにおいてＬＡＮ（Local Area Network）回線などの情報通信回線を通じて受信した画像データが含まれる。

画像出力装置１３は、画像処理装置１２による処理後のＣＭＹＫ画像データに基づいて、用紙に画像形成処理を施す。一例として、画像出力装置１３は、電子写真方式の画像形成処理を実行する画像形成部を有するプリンタである。画像形成部は、像担持体、帯電装置、光走査装置、現像装置、転写装置、及び定着装置を有する。帯電装置は、像担持体の表面を所定電位に帯電させる。光走査装置は、像担持体をレーザで主走査方向に走査することで、像担持体の表面に静電潜像を形成する。現像装置は、磁気ブラシ現像方式を採用し、像担持体の表面に現像剤を供給することで、静電潜像をトナー像に顕像化する。転写装置は、トナー像を用紙に転写する。定着装置は、トナー像を用紙に固着させる。

図２に示すように、画像処理装置１２は、画像データが入力すると（Ｓ１）、画像データにシェーディング補正等の処理を施した後に、原稿画像の各画素が、文字領域、図形領域、又は写真領域の何れに含まれるかを判定し、文字及び図形について、縦線と横線とを識別し、それぞれの線幅を検出した上で、縦線又は横線の何れの方が細いかを判定する（Ｓ２）。例えば、図３に示すように、明朝体のＢの文字であれば、縦線よりも横線の方が細いと判定される。

画像処理装置１２は、回転処理、拡大処理、縮小処理のうち、設定されている処理を実行する（Ｓ３）。画像処理装置１２は、回転処理を実行する場合、回転処理の結果、縦線又は横線の何れの方が細くなるかを判定する（Ｓ４）。また、画像処理装置１２は、拡大処理又は縮小処理を実行する場合、拡大処理又は縮小処理が施された後の、縦線又は横線の細い方の線の線幅を算出する。

画像処理装置１２は、縦線又は横線の細い方の線の線幅が所定値以下である場合（Ｓ５）、所定の強調処理を実行する（Ｓ６）。強調処理は、縦線又は横線の細い方の線の拡幅率を、他方の線の拡幅率よりも大きくする処理である。一例として、所定値は、６００ｄｐｉにおける３画素に相当する値である。６００ｄｐｉにおける３画素に相当する値以下の線幅の線は、コピーされると、一部が欠けてしまう等、再現性が落ちることがあるので、このような細い線に強調処理を施すことで、文字及び図形の再現性を向上させることができる。なお、太い線は、コピーされても欠ける虞がないので、強調処理を施す必要がなく、不必要に太くされることで却って判読性及び美観が損なわれる事態を防止できる。

空間フィルタ部２７は、図４に示すような第１フィルタ、及び図５に示すような第２フィルタを有する。図４及び図５において、パワーの１．０が基準値であり、パワー１．０以上で数値が大きいほど強調処理の効果が大きいことを示し、パワー１．０未満は平滑化処理を示す。強調処理は、画像データに、第１フィルタ又は第２フィルタを用いた処理を施すことで実行される。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、第１フィルタは、縦線又は横線の細い方の線の方向が主走査方向と一致する場合に用いられる。第１フィルタは、少なくとも高周波領域において、主走査方向の線の線幅を副走査方向に太くする拡幅率が、副走査方向の線の線幅を主走査方向に太くする拡幅率よりも大きいという特性を有する。また、第１フィルタは、主走査方向の線の拡幅率を、高周波になるほど、大きくする特性を有する。

一方、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、第２フィルタは、縦線又は横線の細い方の線の方向が副走査方向と一致する場合に用いられる。第２フィルタは、少なくとも高周波領域において、副走査方向の線の線幅を主走査方向に太くする拡幅率が、主走査方向の線の線幅を副走査方向に太くする拡幅率よりも大きいという特性を有する。また、第２フィルタは、副走査方向の線の拡幅率を、高周波になるほど、大きくする特性を有する。

画像処理装置１２において一連の画像処理が施された画像データは、画像出力装置１３へ出力され（Ｓ７）、用紙に再現性の高い画像が形成される。

このように、画像処理装置１２によれば、原稿画像がセットされる方向に関わらず、原稿画像の縦線又は横線の細い方の線が、太い方の線よりも大きい比率で太くされるので、太い線の拡幅を抑えつつ細い線の再現性を向上させることができる。

図２に示す処理は、画像処理装置１２に、画像処理プログラムを実行させることによって実現することもできる。また、図２に示す処理を画像処理装置１２に実行させる画像処理プログラムは、画像処理装置１２が読み取り可能な状態で、ハードディスクやフラッシュメモリ等の記録媒体に記録されていてもよい。この２点に関して、後述の各実施形態における処理についても同様である。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る画像処理装置１２は、色変換処理部２５が、カラーの原稿画像をモノクロ画像に変換する機能を有し、空間フィルタ部２７は、色変換処理部２５がカラーの原稿画像をモノクロ画像に変換する場合に、強調処理を実行する点に特徴を有し、その他の点は、第１実施形態に係る画像処理装置１２と同様に構成される。

カラー画像をモノクロ画像へ変換した場合、彩度の高い色ほど濃度が低くなるので、細い線の拡幅率を高くすることで、太い線の拡幅を抑えつつ細い線の再現性を向上させることができる。

［第３実施形態］
第３実施形態に係る画像処理装置１２は、縦線又は横線の細い方の線の方向が画像形成部における主走査方向と一致する場合に、空間フィルタ部２７が強調処理を実行する点に特徴を有し、その他の点は、第１実施形態に係る画像処理装置１２と同様に構成される。

磁気ブラシ現像方式の現像装置を備える画像出力装置１３では、像担持体と現像装置との対向領域において現像剤の一部を穂立ちさせ、この穂立ちさせた現像剤によって像担持体の表面を擦るようにして、静電潜像をトナー像に顕像化する。このため、主走査方向の線は、直交する方向に磁気ブラシによって擦られ、静電潜像に一旦付着したトナーが削り取られることで、細くなりやすい。したがって、縦線又は横線の細い方の線がより細くなりやすい主走査方向に形成される場合に、強調処理が実行されることで、太い線の拡幅を抑えつつ細い線の再現性を向上させることができる。

［第４実施形態］
第４実施形態に係る画像形成装置１０は、次の点に特徴を有する。即ち、画像入力装置１１は、コピーによって形成された原稿を走査して画像データを生成するコピー原稿モード、又はプリントによって形成された原稿を走査して画像データを生成するプリント原稿モードの少なくとも一方を有する。空間フィルタ部２７は、画像入力装置１１においてコピー原稿モード又はプリント原稿モードを使用して画像データが生成された場合に、強調処理を実行する。

コピーされた用紙及びプリントされた用紙を原稿としてコピーする場合、通常のモードでは細い線がより細くなってしまいやすく、消えてしまうこともあるので、このような原稿をコピーする場合に使用されるコピー原稿モード及びプリント原稿モードにおいて強調処理を実行することで、太い線の拡幅を抑えつつ細い線の再現性を向上させることができる。

なお、画像出力装置１３として、インクジェット方式のプリンタを用いることもできる。

上述の実施形態の説明は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって示される範囲で種々の変更が可能である。また、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。さらに、各実施形態に示される技術的特徴を互いに組み合わせることで、新たな実施形態を構成することができる。

１０画像形成装置
１１画像入力装置（画像読取部）
１２画像処理装置
１３画像出力装置
２４画像分離部（線幅判定部）
２５色変換処理部
２６回転拡縮処理部（線幅判定部）
２７空間フィルタ部（強調処理部）

Claims

縦線と横線との線幅が異なる原稿画像の前記線幅を検出し、前記縦線又は前記横線の何れの方が細いかを判定する線幅判定部と、
前記縦線又は前記横線の細い方の線の拡幅率を他方の線の拡幅率よりも大きくする強調処理を実行する強調処理部と、を備える、画像処理装置。
前記強調処理部は、前記縦線又は前記横線の細い方の線の線幅が所定値以下である場合に、前記強調処理を実行する、請求項１に記載の画像処理装置。
前記所定値は、６００ｄｐｉにおける３画素に相当する値である、請求項２に記載の画像処理装置。
カラーの原稿画像をモノクロ画像に変換する色変換処理部をさらに備え、
前記強調処理部は、前記色変換処理部がカラーの原稿画像をモノクロ画像に変換する場合に、前記強調処理を実行する、請求項１に記載の画像処理装置。
前記原稿画像は、文字を含む、請求項１から４の何れかに記載の画像処理装置。
前記原稿画像は、罫線を含む、請求項１から４の何れかに記載の画像処理装置。
請求項１に記載の画像処理装置と、
像担持体をレーザで主走査方向に走査することで前記像担持体の表面に静電潜像を形成する光走査装置、及び前記像担持体に現像剤を供給することで静電潜像をトナー像に顕像化する磁気ブラシ現像方式の現像装置を有し、前記画像処理装置から出力された画像データに基づいて電子写真方式の画像形成処理を行う画像形成部と、を備える画像形成装置であって、
前記強調処理部は、前記縦線又は前記横線の細い方の線の方向が、前記主走査方向と一致する場合に、前記強調処理を実行する、画像形成装置。
コピーによって形成された原稿を走査して画像データを生成するコピー原稿モード、又はプリントによって形成された原稿を走査して画像データを生成するプリント原稿モードの少なくとも一方を有する画像読取部と、
前記画像読取部が生成した画像データに対して前記強調処理を実行する請求項１に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置から出力された画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置であって、
前記強調処理部は、前記画像読取部において前記コピー原稿モード又は前記プリント原稿モードを使用して画像データが生成された場合に、前記強調処理を実行する、画像形成装置。
縦線と横線との線幅が異なる原稿画像の前記線幅を検出する検出ステップと、
前記縦線又は前記横線の何れの方が細いかを判定する線幅判定ステップと、
前記縦線又は前記横線の細い方の線の拡幅率を他方の線の拡幅率よりも大きくする強調処理を実行する強調処理ステップと、を備える、画像処理方法。
縦線と横線との線幅が異なる原稿画像の前記線幅を検出する検出ステップと、
前記縦線又は前記横線の何れの方が細いかを判定する線幅判定ステップと、
前記縦線又は前記横線の細い方の線の拡幅率を他方の線の拡幅率よりも大きくする強調処理を実行する強調処理ステップと、を画像処理装置に実行させる、画像処理プログラム。