(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの各画素の画素値を用いて、オブジェクトのエッジである画素を判定し、第１エッジとして抽出する第１エッジ抽出部と、
前記画像データをエッジ処理し、当該エッジ処理において、オブジェクトのエッジである画素の画素値又は当該画素とその逆エッジ方向に隣接する画素の画素値を変更するエッジ処理部と、
前記エッジ処理により画素値が変更された画素を、第２エッジとして抽出する第２エッジ抽出部と、
前記第１エッジ、前記第２エッジ及び前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素の論理和を、第３エッジとして抽出する第３エッジ抽出部と、
前記エッジ処理後の画像データを階調処理する階調処理部と、を備え、
前記階調処理部は、前記エッジ処理後の画像データの各画素が、前記第３エッジであるか否かによって階調処理の処理内容を切り替え、階調処理後の第３エッジの領域の濃度を第３エッジ以外の領域よりも強調する画像処理装置。
【請求項２】
前記階調処理は、コントーン処理又はスクリーン処理であり、
前記階調処理部は、前記第３エッジの画素をコントーン処理した画素値を出力し、第３エッジ以外の画素をスクリーン処理した画素値を出力する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記階調処理部は、
前記第３エッジの画素をコントーン処理した画素値を出力し、第３エッジ以外の画素をスクリーン処理した画素値を出力し、
前記第３エッジのうち、エッジ方向に隣接する各画素のコントーン処理後の画素値の合計を、一定値に調整する請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記階調処理部は、前記第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のうち、
前記第１エッジ及び第２エッジについては、エッジ処理後の画素値の全てをコントーン処理して出力し、
前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、エッジ処理後の画素値のうち、前記一定値から前記第２エッジのコントーン処理される画素値を差し引いた画素値をコントーン処理し、残りの画素値をスクリーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記階調処理部は、前記エッジ処理によりオブジェクトの背景の画素の画素値が変更され、背景の元の画素値が最小値である場合、前記第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のうち、
前記第１エッジ及び第２エッジについては、元の画素値を、コントーン処理して出力し、
前記背景の画素については、エッジ方向に隣接する前記第１エッジ又は第２エッジのエッジ処理後の画素値から、当該第１エッジ又は第２エッジの元の画素値を差し引いた画素値を、コントーン処理して出力し、
前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、エッジ処理後の画素値のうち、前記一定値から、前記第２エッジのコントーン処理される画素値と、前記背景の画素のコントーン処理される画素値とを差し引いた画素値をコントーン処理し、残りの画素値をスクリーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記階調処理部は、前記エッジ処理によりオブジェクトの背景の画素の画素値が変更され、当該背景の画素が中間調の画素値を持つ場合、前記第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のうち、
前記第１エッジ及び第２エッジについては、元の画素値から背景の元の画素値を差し引いた画素値をコントーン処理し、背景の元の画素値をスクリーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力し、
前記背景の画素については、背景の元の画素値をスクリーン処理し、エッジ方向に隣接する前記第１エッジ又は第２エッジのエッジ処理後の画素値から、前記第１エッジ又は第２エッジの元の画素値を差し引いた画素値をコントーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力し、
前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、エッジ処理後の画素値のうち、前記一定値から、前記第２エッジのコントーン処理される画素値と、前記背景の画素のコントーン処理される画素値とを差し引いた画素値をコントーン処理し、残りの画素値をスクリーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記一定値は、前記オブジェクトの画素の画素値に、コントーン処理によって強調するエッジ方向の画素数を乗算して得られた画素値である請求項３〜６の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記階調処理は、スクリーン処理又はコントーン処理であり、
前記階調処理部は、前記第３エッジの画素の画素値をコントーン処理する一方、スクリーン処理し、コントーン処理後の画素値と、スクリーン処理後の画素値のうち、何れか大きい方を選択して出力する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記階調処理は、スクリーン処理であり、
前記階調処理部は、前記第３エッジの画素に対し、前記第３エッジ以外の画素よりもスクリーン線数が高線数のスクリーン処理を施す請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記階調処理は、γ補正処理であり、
前記階調処理部は、入力値に対する出力値が、第３エッジ以外の画素よりも前記第３エッジの画素の方が大きいγ補正処理を、前記第３エッジの画素に施す請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記エッジ処理は、スムージング処理、細線化処理又はスムージング処理と細線化処理を同時に実行する処理である請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
画像データの各画素の画素値を用いて、オブジェクトのエッジである画素を判定し、第１エッジとして抽出する工程と、
前記画像データをエッジ処理し、当該エッジ処理において、オブジェクトのエッジである画素の画素値又は当該画素とその逆エッジ方向に隣接する画素の画素値を変更する工程と、
前記エッジ処理により画素値が変更された画素を、第２エッジとして抽出する工程と、
前記第１エッジ、前記第２エッジ及び前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素の論理和を、第３エッジとして抽出する工程と、
前記エッジ処理後の画像データを階調処理する工程と、を含み、
前記階調処理する工程において、前記エッジ処理後の画像データの各画素が、前記第３エッジであるか否かによって階調処理の処理内容を切り替え、階調処理後の第３エッジの領域の濃度を第３エッジ以外の領域よりも強調する画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、文字のみ含む画像データに対し、文字のエッジを抽出し、エッジの画素値を調整するエッジ処理により、印刷物における文字の画質向上が図られている。そのようなエッジ処理の１つとして、細線化処理が知られている。細線化処理は、エッジの画素値を減じることにより、文字の線幅を細くして、シャープな文字を再現する。
【０００３】
一方、写真のみを含む画像データに対しては、中間調の階調を表現するため、スクリーン処理や誤差拡散処理のような階調処理が行われている。
しかし、カタログや雑誌等の印刷物の多くは、文字と写真が混在することが一般的である。文字にしても、さまざまな濃度や色が使用されることがあり、その濃度や色の再現にスクリーン処理が必要である。
【０００４】
スクリーン処理は、処理対象に点や線の形状を与えることから、文字を含む画像データをスクリーン処理すると、文字の輪郭にジャギーが生じ、滑らかな線を再現できずに、文字の画質を損ねることがある。ジャギーを回避するため、文字の輪郭のみ線数の高いスクリーン処理に切り替えることが行われている。または、文字の輪郭をスクリーン処理の対象外とすることが行われている。例えば、細線化処理により、文字のエッジの画素値を減じた後、エッジをコントーン処理し、他の領域をスクリーン処理する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
細線化処理の他にも、エッジ処理の１つに、スムージング処理がある。スムージング処理は、パターンマッチング等により文字の斜線部分のエッジを特定し、特定したエッジの画素値を、斜線部分の段差を中心に段階的に変化させることで、滑らかな線を再現することができる。
【０００６】
従来、スムージング処理は、スクリーン処理の後段で行われていた。スクリーン処理後の２値の画像データを対象とする方が、パターンマッチングによる斜線部分のエッジの特定が容易になるからである。パターンマッチングにおいては、注目画素だけでなくその周辺画素についても画素値を一度に把握する必要があるが、２値の画像データであれば、単純に階調が最大値か最小値かを判断するだけで、これら複数の画素の画素値を容易に把握できる。また、処理対象をベタ文字（階調が最大値の文字）に限定すれば、スクリーン処理によって２値化された後でも、パターンマッチングがスクリーン処理に影響されず、都合が良かった。
【０００７】
しかし、プリンター等において、印刷濃度を一定に保持するためのγ補正処理が行われるようになると、不都合が生じるようになった。変動する印刷特性に対応するため、γ補正処理時のγ補正カーブは頻繁に更新されるが、γ補正カーブによっては、最大値として入力されたにも関わらず、最大値を下回る画素値が出力されることがある。最大値で出力されないため、スクリーン処理後、ベタ文字の領域に、スクリーン処理によるドットが生じて、中間調として表現されてしまう。このような中間調の領域は、後段のスムージング処理のパターンマッチングによってベタ文字と特定されず、スムージング処理されない。
【０００８】
また、スムージング処理は、ベタ文字に近い、つまり階調が最大値に近い中間調の文字も処理対象とすることが、文字の画質の向上につながるが、中間調の文字についても上記と同様にスクリーン処理のドットが生じるため、スムージング処理されない。
以上のような理由から、スクリーン処理の後段でスムージング処理を行うメリットが無くなってきており、むしろスムージング処理等のエッジを対象とする画像処理は、スクリーン処理やγ補正処理の前段に実行された方が、ベタ文字かどうかの判定が容易になる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３４１２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
スムージング処理等のエッジ処理を、スクリーン処理の前段で行うにあたっては、スクリーン処理の対象領域に注意する必要がある。全領域を対象としてスクリーン処理すると、エッジ処理によって画素値が微調整されたエッジも全てスクリーン処理され、エッジ処理による効果が得られないか、かえって画質が劣化することがあるからである。画質劣化を回避し、エッジ処理の効果を得るためには、上記特許文献１のように、文字のエッジをスクリーン処理の対象外とし、コントーン処理する必要がある。
【００１１】
しかしながら、エッジのみをコントーン処理すれば、画質が向上するわけではない。エッジ処理によって画素値が調整される画素は、エッジのみとは限らないからである。エッジ以外にも画素値が変更された画素があるにも関わらず、エッジのみをコントーン処理した場合、エッジ以外の画素はスクリーン処理され、ドットで階調表現されるため、エッジ処理によるディテールの表現効果が薄れる。また、段差を形成するエッジの場合、コントーン処理されたエッジと、スクリーン処理された画素とが、同じライン上に位置することになるが、スクリーン処理された画素にドットが打点されなければ、コントーン処理によって強調される輪郭線が途切れたように見える。
【００１２】
また、スムージング処理や細線化処理のように、複数のエッジ処理を同時に実行することがあるが、それぞれの処理結果を調整するために、エッジの画素だけでなく、その隣接画素もともに処理する場合がある。隣接画素は、上記と同様に、エッジ処理によって画素値が調整されたにも関わらず、コントーン処理の処理対象外となるため、スクリーン処理され、エッジ処理の効果が得られない。
【００１３】
本発明の課題は、エッジ処理後、階調処理を経ても、エッジ処理の効果を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、
画像データの各画素の画素値を用いて、オブジェクトのエッジである画素を判定し、第１エッジとして抽出する第１エッジ抽出部と、
前記画像データをエッジ処理し、当該エッジ処理において、オブジェクトのエッジである画素の画素値又は当該画素とその逆エッジ方向に隣接する画素の画素値を変更するエッジ処理部と、
前記エッジ処理により画素値が変更された画素を、第２エッジとして抽出する第２エッジ抽出部と、
前記第１エッジ、前記第２エッジ及び前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素の論理和を、第３エッジとして抽出する第３エッジ抽出部と、
前記エッジ処理後の画像データを階調処理する階調処理部と、を備え、
前記階調処理部は、前記エッジ処理後の画像データの各画素が、前記第３エッジであるか否かによって階調処理の処理内容を切り替え、階調処理後の第３エッジの領域の濃度を第３エッジ以外の領域よりも強調する画像処理装置が提供される。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、
前記階調処理は、コントーン処理又はスクリーン処理であり、
前記階調処理部は、前記第３エッジの画素をコントーン処理した画素値を出力し、第３エッジ以外の画素をスクリーン処理した画素値を出力する請求項１に記載の画像処理装置が提供される。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、
前記階調処理部は、
前記第３エッジの画素をコントーン処理した画素値を出力し、第３エッジ以外の画素をスクリーン処理した画素値を出力し、
前記第３エッジのうち、エッジ方向に隣接する各画素のコントーン処理後の画素値の合計を、一定値に調整する請求項２に記載の画像処理装置が提供される。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、
前記階調処理部は、前記第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のうち、
前記第１エッジ及び第２エッジについては、エッジ処理後の画素値の全てをコントーン処理して出力し、
前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、エッジ処理後の画素値のうち、前記一定値から前記第２エッジのコントーン処理される画素値を差し引いた画素値をコントーン処理し、残りの画素値をスクリーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力する請求項３に記載の画像処理装置が提供される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、
前記階調処理部は、前記エッジ処理によりオブジェクトの背景の画素の画素値が変更され、背景の元の画素値が最小値である場合、前記第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のうち、
前記第１エッジ及び第２エッジについては、元の画素値を、コントーン処理して出力し、
前記背景の画素については、エッジ方向に隣接する前記第１エッジ又は第２エッジのエッジ処理後の画素値から、当該第１エッジ又は第２エッジの元の画素値を差し引いた画素値を、コントーン処理して出力し、
前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、エッジ処理後の画素値のうち、前記一定値から、前記第２エッジのコントーン処理される画素値と、前記背景の画素のコントーン処理される画素値とを差し引いた画素値をコントーン処理し、残りの画素値をスクリーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力する請求項３に記載の画像処理装置が提供される。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、
前記階調処理部は、前記エッジ処理によりオブジェクトの背景の画素の画素値が変更され、当該背景の画素が中間調の画素値を持つ場合、前記第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のうち、
前記第１エッジ及び第２エッジについては、元の画素値から背景の元の画素値を差し引いた画素値をコントーン処理し、背景の元の画素値をスクリーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力し、
前記背景の画素については、背景の元の画素値をスクリーン処理し、エッジ方向に隣接する前記第１エッジ又は第２エッジのエッジ処理後の画素値から、前記第１エッジ又は第２エッジの元の画素値を差し引いた画素値をコントーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力し、
前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、エッジ処理後の画素値のうち、前記一定値から、前記第２エッジのコントーン処理される画素値と、前記背景の画素のコントーン処理される画素値とを差し引いた画素値をコントーン処理し、残りの画素値をスクリーン処理し、それぞれの処理後の画素値を加算して出力する請求項３に記載の画像処理装置が提供される。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、
前記一定値は、前記オブジェクトの画素の画素値に、コントーン処理によって強調するエッジ方向の画素数を乗算して得られた画素値である請求項３〜６の何れか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、
前記階調処理は、スクリーン処理又はコントーン処理であり、
前記階調処理部は、前記第３エッジの画素の画素値をコントーン処理する一方、スクリーン処理し、コントーン処理後の画素値と、スクリーン処理後の画素値のうち、何れか大きい方を選択して出力する請求項１に記載の画像処理装置が提供される。
【００２３】
請求項９に記載の発明によれば、
前記階調処理は、スクリーン処理であり、
前記階調処理部は、前記第３エッジの画素に対し、前記第３エッジ以外の画素よりもスクリーン線数が高線数のスクリーン処理を施す請求項１に記載の画像処理装置が提供される。
【００２４】
請求項１０に記載の発明によれば、
前記階調処理は、γ補正処理であり、
前記階調処理部は、入力値に対する出力値が、第３エッジ以外の画素よりも前記第３エッジの画素の方が大きいγ補正処理を、前記第３エッジの画素に施す請求項１に記載の画像処理装置が提供される。
【００２５】
請求項１１に記載の発明によれば、
前記エッジ処理は、スムージング処理、細線化処理又はスムージング処理と細線化処理を同時に実行する処理である請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００２６】
請求項１２に記載の発明によれば、
画像データの各画素の画素値を用いて、オブジェクトのエッジである画素を判定し、第１エッジとして抽出する工程と、
前記画像データをエッジ処理し、当該エッジ処理において、オブジェクトのエッジである画素の画素値又は当該画素とその逆エッジ方向に隣接する画素の画素値を変更する工程と、
前記エッジ処理により画素値が変更された画素を、第２エッジとして抽出する工程と、
前記第１エッジ、前記第２エッジ及び前記第２エッジのエッジ方向に隣接する画素の論理和を、第３エッジとして抽出する工程と、
前記エッジ処理後の画像データを階調処理する工程と、を含み、
前記階調処理する工程において、前記エッジ処理後の画像データの各画素が、前記第３エッジであるか否かによって階調処理の処理内容を切り替え、階調処理後の第３エッジの領域の濃度を第３エッジ以外の領域よりも強調する画像処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、オブジェクトのエッジの画素に加え、エッジ処理によって画素値が変更された画素を、第３エッジとして強調することができ、エッジ処理によって形成された画像のディテールを再現することができる。従って、エッジ処理後、階調処理を経ても、エッジ処理の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図２】７×７画素を示す。
【図３】スムージング処理において、パターンマッチングに用いられるテンプレート例を示す。
【図４】Ｐの数値が表すエッジ方向を示す。
【図５】（ａ）段差を持つオブジェクトの画像において、第１エッジのみコントーン処理の対象としたときのコントーン処理の対象領域を示す。（ｂ）（ａ）の画像における第１エッジを示す。（ｃ）（ａ）の画像のスムージング処理後の画像を示す。（ｄ）（ｃ）の画像における第２エッジを示す。（ｅ）（ｃ）の画像において、第１エッジと第２エッジの論理和を第３エッジとしたときのコントーン処理の対象領域を示す図である。（ｆ）（ｂ）の第１エッジと、（ｄ）の第２エッジとの論理和である第３エッジを示す。
【図６】エッジ処理として細線化処理とスムージング処理を同時に実行する画像処理装置の構成図である。
【図７】（ａ）図５（ｅ）において、第２エッジのエッジ方向に隣接する画素が第３エッジに追加されたときのコントーン処理の対象領域を示す。（ｂ）図５（ｆ）の第３エッジに、第２エッジのエッジ方向に隣接する画素が追加されたときの第３エッジを示す。
【図８】（ａ）スムージング処理後、エッジ方向に隣接する第３エッジの各画素のコントーン処理後の画素値の合計を、オブジェクトの１画素分の画素値に調整したときの画像を示す。（ｂ）（ａ）の画素値の調整時、コントーン処理されなかった画素値をスクリーン処理したときの画像を示す。
【図９】コントーン処理後の画素値を調整する画像処理装置の構成図である。
【図１０】（ａ）細線化処理後の画像において、第１エッジ及び第２エッジを第３エッジとして抽出した場合のコントーン処理の対象領域を示す。（ｂ）（ａ）の画像において、第２エッジのエッジ方向に隣接する画素を第３エッジに加えた場合のコントーン処理の対象領域を示す。（ｃ）第３エッジの各画素のコントーン処理後の画素値の合計を、オブジェクトの１画素分の画素値に調整したときの画像を示す。
【図１１】（ａ）細線化処理とスムージング処理を同時に実行した後の画像において、第１エッジ及び第２エッジを第３エッジとして抽出した場合のコントーン処理の対象領域を示す。（ｂ）（ａ）の画像において、第２エッジのエッジ方向に隣接する画素第３エッジに加えた場合のコントーン処理の対象領域を示す。（ｃ）（ｂ）の第３エッジの各画素のコントーン処理後の画素値の合計を、オブジェクトの１画素分の画素値に調整したときの画像を示す。
【図１２】（ａ）段差を持つオブジェクトの画像を示す図である。（ｂ）（ａ）の画像に細線化処理とスムージング処理を同時に実行し、第３エッジの各画素のコントーン処理後の画素値の合計を、オブジェクトの１画素分の画素値に調整したときの画像を示す。
【図１３】（ａ）図１２（ａ）の画像に細線化処理とスムージング処理を同時に実行し、背景の画素を含む第３エッジの各画素のコントーン処理後の画素値の合計を、オブジェクトの２画素分の画素値に調整したときの画像を示す。（ｂ）オブジェクトの背景の画素が中間調の画素値を持つ場合において、（ａ）と同様にコントーン処理後の画素値の調整したときの画像を示す。
【図１４】γ補正処理において、第３エッジか否かによって切り替えられるγ補正カーブを示す。
【図１５】エッジ処理、輪郭強調の設定に係る操作画面例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の画像処理装置及び画像処理方法の実施の形態について説明する。
【００３０】
〔実施の形態１〕
図１は、本実施の形態に係る画像処理装置１を示す。
画像処理装置１は、画像データとその属性データを入力し、画像データをエッジ処理後、階調処理して出力する。属性データは、画像データの各画素の属性を示すデータである。属性としては、例えば文字（Text）、図形（Graphics）、写真（Image）等が挙げられる。
図１に示すように、画像処理装置１は、エッジ処理部２、第１エッジ抽出部３、第２エッジ抽出部４、第３エッジ抽出部５、階調処理部６を備えて、構成されている。
【００３１】
エッジ処理部２は、画像データをエッジ処理する。エッジ処理部２は、エッジ処理において、画像データに含まれるオブジェクトのエッジである画素の画素値又は当該画素とその逆エッジ方向に隣接する画素の画素値を変更する。オブジェクトは、文字、図形、写真等の同じ属性からなる画像単位である。逆エッジ方向はエッジ方向の逆方向であり、大きい画素値から小さい画素値へ向かう方向、つまり前景から背景へ向かう方向である。
【００３２】
エッジ処理としては、例えばスムージング処理、細線化処理が挙げられる。
スムージング処理は、アンチエイリアス処理とも呼ばれ、オブジェクトの斜線部分のエッジを処理対象とし、エッジとエッジの逆エッジ方向に隣接する画素の画素値を増減して中間調とすることにより、斜線を滑らかに見せる。
細線化処理は、オブジェクトのエッジを処理対象とし、エッジの画素値を調整して、シャープなオブジェクトを再現する。細線化処理は、画素値を減じることにより細線化を実現するだけでなく、画素値を増加することにより太線化を実現することもできる。
【００３３】
以下、エッジ処理部２がエッジ処理として、スムージング処理を実行する場合、細線化処理する場合についてそれぞれ具体的な処理内容を説明するが、処理内容としてはこれらに限定されない。同じエッジ処理でも、処理内容が異なれば、画素値が変更される画素が異なる場合がある。
【００３４】
エッジ処理としてスムージング処理を実行する場合、エッジ処理部２は、画像データを、注目画素を中心とする７×７画素単位で入力する。エッジ処理部２は、７×７画素内の隣接する２つの画素間で画素値の差分を算出し、差分が閾値以上であれば、２つの画素間にオブジェクトのエッジが有ると判定し、差分が閾値未満であれば、２つの画素間にエッジが無いと判定する。エッジ処理部２は、エッジが有る場合は１のエッジ信号、エッジが無い場合は０のエッジ信号を出力する。
【００３５】
図２は、０１〜４９の識別番号が割り当てられた７×７画素を表している。中心に位置する識別番号２５の画素が、注目画素である。
この識別番号により差分を算出する２つの画素の組み合わせ例は、次のとおりである。
０３−１０、０４−１１、０５−１２、１０−１７、１０−１８、１１−１７、１１−１８、１１−１９、１２−１８、１２−１９、１５−１６、１６−１７、１６−２４、１７−１８、１７−２３、１７−２４、１８−１９、１８−２４、１８−２５、１８−２６、１９−２６、１９−２６、１９−２７、２０−２１、２０−２６、２２−２３、２３−２４、２３−３１、２４−２５、２４−３０、２４−３１、２４−３２、２５−２６、２５−３２、２６−２７、２６−３２、２６−３３、２６−３４、２７−２８、２７−３３、２９−３０、３０−３１、３１−３２、３１−３８、３１−３９、３２−３３、３２−３８、３２−３９、３２−４０、３３−３４、３３−３９、３３−４０、３４−３５、３８−４５、３９−４６、４０−４７
【００３６】
エッジ処理部２は、７×７画素について出力されたエッジ信号と、スムージング処理の対象であるエッジのパターンを定義するテンプレートとを照合し、一致するテンプレートを判定する。スムージング処理の対象は、斜線構造を持つオブジェクトのエッジであり、テンプレートは、注目画素がそのようなエッジであるか、又はそのようなエッジの逆エッジ方向に隣接する画素を判定できるように設計されている。
【００３７】
図３は、テンプレートの一例を示している。図３において、（）内の数字は各テンプレートの識別番号を表す。
図３に示すように、テンプレート上の画素はａ、ｂ、ｃの３つに分類されている。エッジ処理部２は、テンプレート上で分類ａに該当する画素間のエッジ信号が０、分類ｂに該当する画素間のエッジ信号も０、分類ａに該当する画素と分類ｂに該当する画素間のエッジ信号が１を満たすとき、当該テンプレートと一致したと判定する。分類ｃに該当する画素は、エッジの有無が問われない。テンプレートは１つだけでなく、複数一致する場合があり、エッジ処理部２は、全テンプレートと照合して、一致するテンプレートを全て検出する。何れか１つでも一致するテンプレートがあれば、注目画素はスムージング処理の対象であり、一致するテンプレートが無ければ、注目画素はスムージング処理の対象外である。
【００３８】
図３に示すテンプレート群には、優先順位が定められている。エッジ処理部２は、その優先順位に従って、１又は複数一致したテンプレートの中から、優先順位が最も高い１つのテンプレートを選択する。テンプレートの優先順位は、識別番号が２４、２３、２２、２１、２３３、２１３、２４３、２２３、２５２、２５１、２５４、２５３、２６２、２６１、２６４、２６３の順に高い。
【００３９】
エッジ処理部２は、選択された１つのテンプレートにおいて、分類ａ、ｂに該当する画素の画素値を用いて、スムージング処理による注目画素の画素値の変化量ｄＳＭＴを算出する。
変化量ｄＳＭＴの算出式は、以下の通りである。算出式において、Ｃは[]内の識別番号の画素の画素値を表す。なかでも、Ｃ[２５]は、注目画素の画素値を表す。
選択された１つのテンプレートの識別番号が２１、２２、２３又は２４のとき、
ｄＳＭＴ＝（Ｃ[１８]＋Ｃ[２５]＋Ｃ[３２]）／３−Ｃ[２５]
選択された１つのテンプレートの識別番号が２１３又は２３３のとき、
ｄＳＭＴ＝（Ｃ[１８]×２＋Ｃ[２５]＋Ｃ[３２]×２）／５−Ｃ[２５]
選択された１つのテンプレートの識別番号が２２３又は２４３のとき、
ｄＳＭＴ＝（Ｃ[２４]×２＋Ｃ[２５]＋Ｃ[２６]×２）／５−Ｃ[２５]
選択された１つのテンプレートの識別番号が２５１又は２５２のとき、
ｄＳＭＴ＝（Ｃ[２５]×４＋Ｃ[３２]）／５−Ｃ[２５]
選択された１つのテンプレートの識別番号が２５３又は２５４のとき、
ｄＳＭＴ＝（Ｃ[２５]×４＋Ｃ[１８]）／５−Ｃ[２５]
選択された１つのテンプレートの識別番号が２６１又は２６２のとき、
ｄＳＭＴ＝（Ｃ[２５]×４＋Ｃ[２６]）／５−Ｃ[２５]
選択された１つのテンプレートの識別番号が２６３又は２６４のとき、
ｄＳＭＴ＝（Ｃ[２５]×４＋Ｃ[２４]）／５−Ｃ[２５]
【００４０】
エッジ処理部２は、算出された変化量ｄＳＭＴを、注目画素の画素値に加算し、スムージング処理後の注目画素の画素値を得る。
エッジ処理部２は、以上の処理を、画像データの各画素を注目画素として実行し、各画素のスムージング処理後の画素値からなる画像データを出力する。
【００４１】
次に、エッジ処理部２が、エッジ処理として細線化処理を実行する場合の処理例を説明する。
エッジ処理部２は、画像データを、注目画素を中心とする３×３画素単位で入力する。  エッジ処理部２は、注目画素とその周辺８画素の画素値を用いて、注目画素におけるエッジ強度を求める。
エッジ処理部２は、注目画素と８つの周辺画素のそれぞれとの画素値の差を、エッジ強度Ｅ０〜Ｅ７として求める。図２の識別番号２５を中心とする３×３画素の場合、エッジ強度Ｅ０〜Ｅ７は、次のように求められる。Ｃ[]は、[]内の識別番号の画素の画素値を表す。
Ｅ０＝Ｃ[２５]−Ｃ[１７]
Ｅ１＝Ｃ[２５]−Ｃ[１８]
Ｅ２＝Ｃ[２５]−Ｃ[１９]
Ｅ３＝Ｃ[２５]−Ｃ[２４]
Ｅ４＝Ｃ[２５]−Ｃ[２６]
Ｅ５＝Ｃ[２５]−Ｃ[３１]
Ｅ６＝Ｃ[２５]−Ｃ[３２]
Ｅ７＝Ｃ[２５]−Ｃ[３３]
【００４２】
エッジ処理部２は、各周辺画素との差Ｅ０〜Ｅ７のうち、最大値をエッジ強度ＰＥＤとして求める。また、エッジ処理部２は、Ｅ０〜Ｅ７の符号を反転させ、そのうちの最大値をエッジ強度ＲＥＤとして求める。エッジ処理部２は、ＰＥＤ＜ＲＥＤであれば、ＰＥＤ＝０、ＲＥＤ＜ＰＥＤであれば、ＲＥＤ＝０に修正する。
【００４３】
画像データが複数色からなるカラー画像である場合、エッジ処理部２は、各色の画像データから求められたＰＥＤ、ＲＥＤによって、下記式によりＴＰＥＤ、ＴＲＥＤを求める。Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の４色の画像データであれば、次のようにＴＰＥＤ、ＴＲＥＤが求められる。
ＴＰＥＤ＝
（ＰＥＤ[ｃ]×Ｗｙ＋ＰＥＤ[ｍ] ×Ｗｍ＋ＰＥＤ[ｙ] ×Ｗｃ＋ ＰＥＤ[ｋ] ×Ｗｋ）
ＴＲＥＤ＝
（ＲＥＤ[ｃ]×Ｗｙ＋ＲＥＤ[ｍ] ×Ｗｍ＋ＲＥＤ[ｙ] ×Ｗｃ＋ ＲＥＤ[ｋ] ×Ｗｋ）
上記式において、ＰＥＤ[]、ＲＥＤ[]は、[]内のｃはシアン、ｍはマジェンタ、ｙはイエロー、ｋは黒の画像データからそれぞれ求められたＰＥＤ、ＲＥＤであることを表す。Ｗｙ、Ｗｍ、Ｗｃ、Ｗｋは予め定められた係数であり、Ｗｃ＋Ｗｍ＋Ｗｙ＋Ｗｋ≦２５５である。
画像データが単色からなるモノクロ画像であれば、ＴＰＥＤ、ＴＲＥＤは、次のように表される。
ＴＰＥＤ＝ＰＥＤ[ｋ] ×Ｗｋ、
ＴＲＥＤ＝ＲＥＤ[ｋ] ×Ｗｋ
【００４４】
ＴＰＥＤ、ＴＲＥＤは、各色のエッジ強度ＰＥＤ、ＲＥＤを、比視感度に相当する係数Ｗｃ、Ｗｍ、Ｗｙ、Ｗｋで重み付けし、足し合わせた値であり、各色を重ね合わせたときの視覚的な濃度の指標となり得る。細線化処理の対象は前景のエッジであるので、エッジ処理部２は、ＴＰＥＤ、ＴＲＥＤの大小関係を判定することにより、注目画素とその周辺画素のどちらが前景で、どちらが背景かを判定することができる。
エッジ処理部２は、ＴＰＥＤ＞ＴＲＥＤであれば、注目画素が背景より濃度が高い前景のエッジであり、ＴＰＥＤ≦ＴＲＥＤであれば、注目画素は前景のエッジではないと判定する。
【００４５】
エッジ処理部２は、前景のエッジと判定された注目画素の画素値を、閾値と比較し、注目画素は細線化できる十分な画素値を持つか否かを判断する。十分な画素値が無い場合、細線化によって画素値が減じられると、画素値が非常に小さくなるか、又は無くなり、画像に途切れが生じるため、細線化処理の対象外とする。
【００４６】
エッジ処理部２は、前景のエッジであり、閾値以上の画素値を持つ注目画素の画素値を用いて、細線化処理による画素値の変化量ｄＳＴを算出する。変化量ｄＳＴは、色毎に用いられたエッジ強度ＰＥＤ、ＲＥＤによって、下記のようにして色毎に求められる。
ｄＳＴ＝（ＰＥＤ−ＲＥＤ）×ＳＴＶＬ
上記ＳＴＶＬは、細線化の強度を表す係数であり、色毎に定められている。ＳＴＶＬは、注目画素の画素値に応じて−１〜１の出力値を出力する１次関数であり、例えばｄＳＴ＜０とするＳＴＶＬは、下記式のように表すことができる。
ＳＴＶＬ＝−（ａ×Ｃ[２５]＋ｂ）
上記ａ、ｂは係数であり、調整したい細線化の強度に応じて任意に設定することができる。ａ、ｂが大きいほど、細線化の強度が大きくなり、ａ、ｂが小さいほど細線化の強度が小さくなる。
【００４７】
エッジ処理部２は、算出された変化量ｄＳＴを、注目画素の画素値に加算して、細線化処理後の注目画素の画素値を得る。細線化の強度を表すＳＴＶＬが負の値をとるとき、ｄＳＴも負の値となり、注目画素の画素値が減じられ、細線化が実行される。逆に、ＳＴＶＬが正の値をとるとき、ｄＳＴも正の値となり、注目画素の画素値が増加されて、太線化が実行される。
エッジ処理部２は、以上の処理を、画像データの各画素を注目画素として実行し、各画素の細線化処理後の画素値からなる画像データを出力する。
【００４８】
第１エッジ抽出部３は、画像データの各画素の画素値を用いて、オブジェクトのエッジである画素を判定し、第１エッジとして抽出して出力する。
また、第１エッジ抽出部３は、エッジと判定された画素のそのエッジ方向を判定し、第１エッジとともに出力する。エッジ方向は、上述したように、画素値が小さい画素から大きい画素へ向かう方向、つまり背景から前景への方向である。
【００４９】
第１エッジ抽出部３は、画像データを、注目画素を中心とする３×３画素単位で入力し、注目画素と８つの周辺画素のそれぞれとの差ＳＦを算出する。図２の識別番号２５の画素を中心とする３×３画素の場合、ＳＦの算出式は、次のように表される。Ｃは[]内の識別番号で表される各画素の画素値である。
ＳＰ[ｕ]＝Ｃ[２５]−Ｃ[１８]
ＳＰ[ｌ]＝Ｃ[２５]−Ｃ[２４]
ＳＰ[ｒ]＝Ｃ[２５]−Ｃ[２６]
ＳＰ[ｄ]＝Ｃ[２５]−Ｃ[３２]
【００５０】
第１エッジ抽出部３は、主走査方向に位置する周辺画素との差ＳＰ[ｌ]、ＳＰ[ｒ]から、注目画素の主走査方向におけるエッジ方向ｘを判定する。ＳＰ[ｌ]＜ＳＰ[ｒ]であれば、第１エッジ抽出部３は、エッジ方向ｘとして、左方向を表すｘ＝−１を出力する。ＳＰ[ｌ]＞ＳＰ[ｒ]であれば、第１エッジ抽出部３は、エッジ方向ｘとして、右方向を表すｘ＝＋１を出力する。また、ＳＰ[ｌ]＝ＳＰ[ｒ]であれば、第１エッジ抽出部３は、エッジ方向ｘとして、ｘ＝０を出力する。
【００５１】
同様に、第１エッジ抽出部３は、副走査方向に位置する周辺画素との差ＳＰ[ｕ]、ＳＰ[ｄ]から、注目画素の副走査方向におけるエッジ方向ｙを判定する。ＳＰ[ｕ]＜ＳＰ[ｄ]であれば、第１エッジ抽出部３は、エッジ方向ｙとして、上方向を表すｙ＝＋１を出力する。ＳＰ[ｕ]＞ＳＰ[ｄ]であれば、第１エッジ抽出部３は、エッジ方向ｙとして、下方向を表すｙ＝−１を出力する。また、ＳＰ[ｕ]＝ＳＰ[ｄ]であれば、第１エッジ抽出部３は、エッジ方向ｙとして、ｙ＝０を出力する。
【００５２】
第１エッジ抽出部３は、ｘ＝ｙ＝０であれば、注目画素がオブジェクトのエッジではないと判定し、エッジ方向ＰとしてＰ＝０を出力する。第１エッジ抽出部３は、ｘ＝ｙ＝０でなければ、注目画素がオブジェクトのエッジであると判定し、ｘ、ｙの組み合わせによって、下記のように、エッジ方向Ｐを判定する。図４は、Ｐの値が表すエッジ方向を示している。
ｘ＝−１かつｙ＝＋１のとき、Ｐ＝１
ｘ＝  ０かつｙ＝＋１のとき、Ｐ＝２
ｘ＝＋１かつｙ＝＋１のとき、Ｐ＝３
ｘ＝−１かつｙ＝  ０のとき、Ｐ＝４
ｘ＝＋１かつｙ＝  ０のとき、Ｐ＝５
ｘ＝＋１かつｙ＝−１のとき、Ｐ＝６
ｘ＝  ０かつｙ＝−１のとき、Ｐ＝７
ｘ＝−１かつｙ＝−１のとき、Ｐ＝８
【００５３】
第１エッジ抽出部３は、画像データの各画素について以上の処理を繰り返し行い、各画素がオブジェクトのエッジか否かを判定し、エッジであればそのエッジ方向Ｐを判定する。
【００５４】
第２エッジ抽出部４は、画像データの各画素のうち、エッジ処理部２のエッジ処理によって画素値が変更された画素を、第２エッジとして抽出し、出力する。
第２エッジ抽出部４は、元の画像データと、エッジ処理部２によりエッジ処理された画像データとを比較し、画素値が変更された画素を、第２エッジとして抽出してもよいし、エッジ処理部２からエッジ処理による画素値の変化量ｄＳＴ、ｄＳＭＴを取得し、ｄＳＴ≠０、ｄＳＭＴ≠０である画素を、第２エッジとして抽出してもよい。
【００５５】
第３エッジ抽出部５は、第１エッジ抽出部３により抽出された第１エッジに、第２エッジ抽出部４により抽出された第２エッジを加え、第３エッジとして出力する。同じ画素が第１エッジでもあり第２エッジでもある場合があるので、第３エッジ抽出部５は、第１エッジと第２エッジの論理和を、第３エッジとして抽出する。
第３エッジ抽出部５は、第１エッジ抽出部３から第３エッジの各画素のエッジ方向Ｐを入力し、第３エッジとそのエッジ方向Ｐの情報を階調処理部６に出力する。
【００５６】
階調処理部６は、エッジ処理された画像データの各画素が、第３エッジ抽出部３により抽出された第３エッジであるか否かによって、階調処理の処理内容を切り替え、階調処理後の第３エッジの領域を第３エッジ以外の領域より強調する。
【００５７】
階調処理部６は、画像データの階調処理として、スクリーン処理を実行するスクリーン処理部６１と、コントーン処理を実行するコントーン処理部６２を備えている。階調処理部６は、セレクター６３を備え、スクリーン処理部６１による処理結果とコントーン処理部６２による処理結果の何れかを、画素単位で選択して出力することができる。
【００５８】
スクリーン処理部６１は、画素毎に閾値が定められた閾値マトリクスを、画像データと照合し、画像データの各画素の画素値を、各画素に対応する閾値マトリクスの閾値によって２値化又は多値化して出力する。
コントーン処理部６２は、入力された画像データをそのまま出力する。コントーン処理部６２によれば、画像データは何ら処理されず、入力された画像データの各画素の画素値をそのまま出力することができる。
【００５９】
セレクター６３は、画像データの各画素が、第３エッジ抽出部５により出力された第３エッジであるか否かによって、階調処理を切り替える。セレクター６３は、第３エッジである画素については、コントーン処理部６２から出力された画像データを選択し、第３エッジ以外の画素については、スクリーン処理部６１から出力された画像データを選択し、出力する。
【００６０】
セレクター６３は、上記のような階調処理の切り替えを属性データに応じて行うことができる。例えば、エッジ処理部２の対象が文字の属性である場合、セレクター６３は、第３エッジである画素の属性データが文字の属性を示す場合のみ、上記のような画像データの選択を行い、コントーン処理部６２からの画像データを選択する。第３エッジであっても、属性データが写真や図形の属性を示す場合、セレクター６３は常にスクリーン処理部６１から出力された画像データを選択する。
【００６１】
画像例を挙げて、上記画像処理装置１の処理内容を具体的に説明する。
以下、画素値を、画素値の値域に対する割合（％）で表す。例えば、画素値の値域が０〜２５５のとき、画素値５０％は画素値１２８を表す。
図５（ａ）は、段差構造を持つオブジェクトの画像の一部を示している。オブジェクトの画素値は１００％、つまり最大値であり、その背景の画素値は０％、つまり最小値である。図５（ｂ）は、このオブジェクトの最外郭にある画素が、オブジェクトのエッジとして判定されたときの第１エッジを示している。第１エッジのみコントーン処理の対象としたとき、図５（ａ）に示すように、コントーン処理によって第１エッジの画素が、スクリーン処理された他の領域より強調されるが、段差によってコントーン処理された画素と、スクリーン処理された画素が同じ主走査ライン上に並び、強調された輪郭線が途切れたように見える。
【００６２】
図５（ｃ）は、図５（ａ）の画像がスムージング処理されたときの画像を示している。スムージング処理によって、第１エッジと段差付近の第１エッジの逆エッジ方向に隣接する画素の画素値が変更され、緩やかな傾斜の段差が表現されている。ここで、図５（ｂ）に示す第１エッジのみがコントーン処理の対象であると、図５（ｃ）に示すように、スムージング処理によって画素値が変更されたが、第１エッジではない画素がスクリーン処理されてしまう。スクリーン処理された画素は、必ずドットが打点される保証が無く、打点される場合もスムージング処理により微調整された画素値がドットの大きさとして正確に反映されるとは限らず、緩やかな傾斜を持つ画像のディテールが再現されない可能性が高い。
【００６３】
しかし、上記実施の形態によれば、スムージング処理によって画素値が変更された画素は、図５（ｄ）に示すように、第２エッジ抽出部４によって第２エッジとして抽出され、第３エッジに加えられる。第３エッジをコントーン処理の対象とすることで、図５（ｅ）に示すように、第１エッジではないが、スムージング処理によって画素値が変更された画素にまでコントーン処理の対象領域が拡張され、スムージング処理によって微調整された画素値をそのままドットに反映することができる。図５（ｆ）は、図５（ｂ）の第１エッジと、図５（ｄ）の第２エッジの論理和として得られた第３エッジを示している。
【００６４】
以上のように、本実施の形態によれば、画像処理装置１は、画像データの各画素の画素値を用いて、オブジェクトのエッジである画素を判定し、第１エッジとして抽出する第１エッジ抽出部３と、画像データをエッジ処理し、当該エッジ処理において、オブジェクトのエッジである画素を判定し、当該画素の画素値又は当該画素とその逆エッジ方向に隣接する画素の画素値を変更するエッジ処理部２と、エッジ処理により画素値が変更された画素を、第２エッジとして抽出する第２エッジ抽出部４と、第１エッジと前記第２エッジを、第３エッジとして抽出する第３エッジ抽出部５と、エッジ処理後の画像データを階調処理する階調処理部６と、を備える。階調処理部６は、エッジ処理後の画像データの各画素が、第３エッジであるか否かによって階調処理の処理内容を切り替え、階調処理後の第３エッジの領域を第３エッジ以外の領域より強調する。
階調処理は、コントーン処理又はスクリーン処理であり、階調処理部６は、第３エッジの画素をコントーン処理した画素値を出力し、第３エッジ以外の画素をスクリーン処理した画素値を出力する。
【００６５】
これにより、オブジェクトのエッジに加え、エッジ処理によって画素値が変更された画素の画素値を、コントーン処理によりそのまま出力することができ、スクリーン処理された領域より強調することができる。強調により、エッジ処理によって形成された画像のディテールを再現することができる。従って、エッジ処理後、階調処理を経ても、エッジ処理の効果を得ることができる。
【００６６】
〔実施の形態２〕
上記実施の形態１において、エッジ処理として、細線化処理又はスムージング処理の何れかを実行する画像処理装置１の例を説明したが、細線化処理とスムージング処理の両方を実行してもよい。
図６は、細線化処理とスムージング処理の両方を実行するエッジ処理部２ａを備えた画像処理装置１ａの例を示している。画像処理装置１ａにおいて、画像処理装置１と同じ構成部には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
エッジ処理部２ａは、細線化処理部２１、スムージング処理部２２、ブレンド処理部２３を備えて構成されている。
細線化処理部２１は、画像データを細線化処理し、細線化処理による各画素の画素値の変化量ｄＳＴを算出する。細線化処理の内容は上述した処理内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。
スムージング処理部２２は、画像データをスムージング処理し、スムージング処理による画素値の変化量ｄＳＭＴを算出する。スムージング処理の内容は上述した処理内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００６８】
ブレンド処理部２３は、細線化処理部２１により算出された変化量ｄＳＴ、スムージング処理部２２により算出された変化量ｄＳＭＴにより、細線化処理とスムージング処理の両方が実現されたときの各画素の画素値を決定する。
以下、ブレンド処理部２３が画素値を決定する例を説明するが、画素値の決定方法はこれに限定されない。
【００６９】
ブレンド処理部２３は、注目画素の変化量がｄＳＴ≠０、ｄＳＭＴ≠０であり、注目画素が細線化処理によってもスムージング処理によっても、画素値が変更されている場合、注目画素の元の画素値に変化量ｄＳＴ、ｄＳＭＴを加算する。ブレンド処理部２３は、加算により得られた画素値を、細線化処理とスムージング処理の両方が実現されたときの画素値として出力する。
【００７０】
ブレンド処理部２３は、注目画素の変化量がｄＳＴ≠０、ｄＳＭＴ＝０であり、細線化処理によってのみ、注目画素の画素値が変更されている場合、注目画素の元の画素値に変化量ｄＳＴを加算する。
注目画素が細線化処理のみされている場合、注目画素のエッジ方向Ｐ又は逆エッジ方向Ｐａに隣接する画素は、スムージング処理されていると想定される。逆エッジ方向Ｐａとは、エッジ方向Ｐと逆方向をいう。よって、ブレンド処理部２３は、エッジ方向Ｐ又は逆エッジ方向Ｐａの隣接画素がスムージング処理されていれば、隣接画素のスムージング処理による変化量ｄＳＭＴを、注目画素に加算する。これにより、注目画素とその隣接画素の２画素により、細線化処理とスムージング処理による画素値の変化量を調整することができる。
【００７１】
具体的には、ブレンド処理部２３は、注目画素のエッジ方向Ｐに隣接する画素の変化量ｄＳＴ、ｄＳＭＴが、ｄＳＴ＝０、ｄＳＭＴ≠０であり、隣接する画素がスムージング処理されている場合、この隣接画素の変化量ｄＳＭＴを追加で加算する。エッジ方向Ｐではなく、逆エッジ方向Ｐａに隣接する画素の変化量が、ｄＳＴ＝０、ｄＳＭＴ≠０であれば、逆エッジ方向Ｐａの隣接画素の変化量ｄＳＭＴを追加で加算する。
【００７２】
ブレンド処理部２３は、注目画素の変化量がｄＳＴ＝０、ｄＳＭＴ≠０であり、スムージング処理によってのみ、注目画素の画素値が変更されている場合、注目画素の元の画素値に変化量ｄＳＭＴを加算する。
注目画素がスムージング処理のみされている場合、注目画素のエッジ方向Ｐ又は逆エッジ方向Ｐａに隣接する画素は、細線化処理されていると想定される。よって、ブレンド処理部２３は、エッジ方向Ｐ又は逆エッジ方向Ｐａの隣接画素が細線化処理されていれば、隣接画素の細線化処理による変化量ｄＳＴを、注目画素に加算し、注目画素と隣接画素の２画素間で画素値を調整する。
【００７３】
ブレンド処理部２３は、注目画素の変化量がｄＳＴ＝０、ｄＳＭＴ＝０であり、細線化処理によっても、スムージング処理によっても、画素値の変更が無い場合、元の画素値を出力する。
【００７４】
第２エッジ抽出部４は、ブレンド処理部２３から出力された各画素の画素値と、元の画像データの各画素の画素値とを比較し、画素値が変更された画素を特定し、第２エッジとして抽出する。
第２エッジは、第３エッジ抽出部５によって第３エッジとして出力されるので、エッジ処理として、細線化処理とスムージング処理の両方を同時に実行し、調整した画素値を、コントーン処理により出力することができる。これにより、実施の形態１と同様に、エッジ処理後、階調処理を経ても、エッジ処理の効果を得ることができる。
【００７５】
〔実施の形態３〕
上記実施の形態１、２によれば、第１エッジと第２エッジが第３エッジとしてコントーン処理され、スクリーン処理された領域よりも強調されるが、コントーン処理された領域が局所的に小さく、画像に途切れが生じる場合がある。
コントーン処理により、第１エッジと第２エッジではエッジ処理後の画素値がそのまま出力されるが、第３エッジの各画素がエッジ方向で隣接する部分はコントーン処理によって出力される画素値が大きくなる。図５（ｅ）の画像例の場合、段差の前後で、コントーン処理後の画素値が２画素合わせて１００％を超える領域から、コントーン処理後の画素値が１画素で５０％程度の領域に切り替わり、コントーン処理の領域が局所的に細くなっている。この状態で印刷されると、コントーン処理によって強調された領域が途切れたように見えやすい。また、印刷特性によっては、大きい画素値から小さい画素値へ急激に移行すると、印刷時に本来の画素値分のトナーが出力されず、途切れることがある。
【００７６】
上記のような途切れを防止するため、第３エッジ抽出部５は、第２エッジのエッジ方向Ｐに隣接する画素を、第１エッジ、第２エッジに加え、第３エッジとして抽出することが好ましい。
図５（ｅ）に示す画像例の場合、図５（ｂ）に示す第１エッジと、図５（ｄ）に示す第２エッジの論理和が、第３エッジとして抽出されている。この第２エッジのエッジ方向Ｐは、Ｐ＝７の下方向であるので、第３エッジ抽出部５は、第２エッジの４画素の下方向に隣接する４画素を、第３エッジとして抽出する。なお、４画素中、２画素は第１エッジでもあるので、第３エッジ抽出部５は、第１エッジ、第２エッジ、第２エッジのエッジ方向Ｐに隣接する画素の論理和を第３エッジとして抽出すればよい。これにより、図７（ａ）に示すように、コントーン処理の対象が、第２エッジのエッジ方向Ｐに隣接する画素にまで拡張される。図７（ｂ）は、抽出された第３エッジを示している。図７（ａ）に示すように、エッジ方向における第３エッジのコントーン処理後の画素値は、１画素又は２画素の合計で１００％以上となり、上述したような途切れを防ぐことができる。
【００７７】
〔実施の形態４〕
実施の形態３のように、第３エッジとして抽出する画素が増え、コントーン処理の対象領域が拡張されると、コントーン処理された領域が局所的に太くなることがある。図７（ａ）の画像例でいえば、エッジ方向における第３エッジのコントーン処理後の画素値が、１画素で又は２画素の合計で１００％付近の領域に対し、２００％近い領域があり、この２００％近い領域が印刷によって太って見えやすい。また、印刷特性によっては、大きい画素値が連続すると、印刷時に本来の画素値以上のトナーが過剰に出力されやすく、太りやすい傾向がある。
【００７８】
このような太りを防止するため、階調処理部６が、第３エッジのうち、エッジ方向に隣接する各画素のコントーン処理後の画素値の合計を、一定値に調整することが好ましい。一定値は、任意に設定することができるが、オブジェクトの元の画素値に、コントーン処理によって強調するエッジ方向の画素数を乗算して得られた画素値であることが好ましい。このような一定値により、コントーン処理によって強調する第３エッジのエッジ方向の幅を、画素単位で調整することができる。
【００７９】
図７（ａ）に示す画像例の場合、コントーン処理の対象である第３エッジのなかには、エッジ方向に２画素が隣接する部分があり、エッジ処理後の画素値が２画素合わせて１００％を超えている。コントーン処理によって強調する第３エッジのエッジ方向の幅を１画素幅とする場合、オブジェクトの元の画素値は１００％であるので、調整の目標とする一定値は、１画素×１００％＝１００％である。階調処理部６は、エッジ方向に隣接する２画素の画素値の全部又は一部をコントーン処理して、コントーン処理後の画素値を２画素合わせて１００％に調整する。図８（ａ）は、調整後の画像を示している。図８（ａ）に示すように、隣接する２画素がコントーン処理されるが、コントーン処理後の画素値が２画素合わせて１００％に調整されているため、局所的な太りが解消されている。
【００８０】
しかしながら、画素値の一部のみコントーン処理された画素は、図８（ａ）に示すように、残りの画素値が消失し、白抜けと呼ばれる現象が生じる場合がある。このような現象を防ぐため、図８（ｂ）に示すように、コントーン処理されなかった残りの画素値を、スクリーン処理することが好ましい。  
【００８１】
図９は、コントーン処理後の画素値を一定値に調整する階調処理部６ａを備えた画像処理装置１ｂを示している。画像処理装置１ｂにおいて、画像処理装置１と同じ構成部には、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図９に示すように、画像処理装置１ｂは、階調処理部６ａが、出力分離部８１、加算部８２を備え、出力分離部８１と加算部８２間に、スクリーン処理部６１、コントーン処理部６２が設けられている。
【００８２】
出力分離部８１は、第３エッジ抽出部５から出力された第３エッジの各画素が、第１エッジ、第２エッジ、第２エッジのエッジ方向の隣接画素、第１エッジ又は第２エッジの逆エッジ方向に隣接する背景の画素の何れであるかによって、それぞれのエッジ処理後の画素値を、コントーン処理用とスクリーン処理用に分離する。出力分離部８１は、コントーン処理用に分離された画素値をコントーン処理部６２に出力し、スクリーン処理用に分離された画素値をスクリーン処理部６１に出力する。
【００８３】
加算部８２は、各画素について、スクリーン処理部６１から入力された画素値と、コントーン処理部６２から入力された画素値とを加算し、出力する。
【００８４】
以下、エッジ処理の類型を挙げて、階調処理の処理内容の切り替えについて具体的に説明する。
【００８５】
〔エッジ処理により背景の画素値に変更が無い場合〕
エッジ処理が、スムージング処理、細線化処理又はスムージング処理と細線化処理を同時に実行する処理であり、細線化処理によってオブジェクトのエッジの画素値が減じられる場合、第３エッジは、エッジ方向において、第１エッジ、第２エッジの何れか１画素か、又はこれらの画素と第２エッジのエッジ方向の隣接画素の複数の画素が隣接している。
出力分離部８１は、これら第３エッジの画素のうち、第１エッジ及び第２エッジについては、エッジ処理後の画素値の全てをコントーン処理部６２に出力する。
第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、出力分離部８１は、エッジ処理後の画素値のうち、一定値から第２エッジのコントーン処理される画素値を差し引いた画素値を、コントーン処理用に分離し、残りの画素値をスクリーン処理用に分離する。
【００８６】
図７（ａ）に示すように、画素値０％の背景上に配置された、画素値１００％のオブジェクトの画像に対し、スムージング処理のみ実行されたとき、図５（ｂ）に示す第１エッジ、図５（ｄ）に示す第２エッジが抽出されている。この第２エッジのエッジ方向Ｐは、Ｐ＝７の下方向であるので、第２エッジの４画素のエッジ方向Ｐに隣接する画素は、すぐ下の４画素である。すなわち、図７（ｂ）に示す第３エッジは、第１エッジである画素ＥＧ１、第２エッジである画素ＥＧ２、第１エッジでもあり第２エッジでもある画素ＥＧ３、第２エッジのエッジ方向に隣接する画素ＥＧ４、第１エッジでもあり第２エッジのエッジ方向に隣接する画素でもある画素ＥＧ５に分類することができる。
【００８７】
出力分離部８１は、エッジ処理された第３エッジのうち、第１エッジの画素ＥＧ１及び第２エッジの画素ＥＧ２については、そのエッジ処理後の画素値の全てをコントーン処理部６２に出力する。また、出力分離部８１は、第１エッジであっても第２エッジの画素ＥＧ２、ＥＧ３に隣接する画素ＥＧ４、ＥＧ５であれば、そのエッジ処理後の画素値のうち、一定値から第２エッジの画素ＥＧ２、ＥＧ３のエッジ処理後の画素値を差し引いた画素値をコントーン処理用に分離し、残りの画素値をスクリーン処理用に分離する。出力分離部８１は、分離された各画素値を、それぞれスクリーン処理部６１、コントーン処理部６２に出力する。
【００８８】
加算部８２は、スクリーン処理部６１、コントーン処理部６２からそれぞれ出力された画素値を加算して出力する。これにより、エッジ方向に隣接する第３エッジの画素が無い第１エッジの画素ＥＧ１については、コントーン処理のみの画素値が出力される。第２エッジの画素ＥＧ２、ＥＧ３は、第３エッジの画素ＥＧ４、ＥＧ５とエッジ方向で隣接するが、画素ＥＧ２、ＥＧ３のコントーン処理された画素値と、画素ＥＧ４、ＥＧ５のコントーン処理された画素値の合計値は、一定値である。結果として、図８（ａ）に示すように、第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のコントーン処理後の画素値が、一定値に調整される。
【００８９】
細線化処理のみ実行された場合も、上述のスムージング処理のみの場合と同様にして、階調処理部６ａは、コントーン処理後の画素値を一定値に調整することができる。
図１０（ａ）は、図５（ａ）に示す画像が細線化処理されたときの画像を示している。画素ＥＧ３は、第１エッジであり、細線化処理によって画素値が変更された第２エッジでもある。第１エッジと第２エッジのみを第３エッジとして、コントーン処理の対象とすると、図１０（ａ）に示すように、画素ＥＧ３のみコントーン処理される結果、段差の前後でコントーン処理の領域が途切れる。
【００９０】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の画像において、第２エッジのエッジ方向に隣接する画素ＥＧ４も第３エッジに追加した場合の、コントーン処理の対象領域を示している。途切れが解消しているが、領域の拡張により視覚的な太りが生じる可能性がある。
図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の画像において、階調処理部６ａが、上述のスムージング処理のみの場合と同様に、第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のコントーン処理後の画素値を一定値に調整した結果を示している。印刷後にコントーン処理によって強調される濃度が一定となるため、オブジェクトの太りを防止することができる。
【００９１】
スムージング処理と細線化処理が同時に実行された場合も、スムージング処理のみの場合と同様にして、階調処理部６ａがコントーン処理後の画素値を一定値に調整することができる。
図１１（ａ）は、図５（ａ）の画像に対し、細線化処理とスムージング処理が同時に実行されたときの画像を示している。画素ＥＧ３は、第１エッジでもあり、細線化処理とスムージング処理によって画素値が変更された第２エッジでもある。第１エッジと第２エッジのみ第３エッジとしてコントーン処理の対象とすると、図１１（ａ）に示すように、画素ＥＧ３のみコントーン処理の対象となるため、段差の前後でコントーン処理の領域が局所的に小さくなり、印刷後、途切れて見やすい。
【００９２】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の画像において、第２エッジである画素ＥＧ３のエッジ方向Ｐに隣接する画素ＥＧ４を、第３エッジに加えたときのコントーン処理の対象領域を示している。領域の局所的な狭小化は解消しているが、領域の拡張により、印刷後のオブジェクトに太りが生じる可能性がある。
図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の画像において、階調処理部６ａが、上述のスムージング処理のみの場合と同様に、第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素ＥＧ４のコントーン処理後の画素値を一定値に調整した結果を示している。印刷後にコントーン処理によって強調される濃度が一定となるため、オブジェクトの太りを防止することができる。
【００９３】
細線化処理とスムージング処理が同時に実行された場合を例に、画素値の分離について具体的に説明する。
図１２（ａ）は、背景上に配置された、段差を持つオブジェクトの画像の一部を示している。ここで、背景が画素値０％、オブジェクトが画素値１００％であり、このオブジェクトの画像に対し、エッジ処理として細線化処理とスムージング処理が同時に施されると、第１エッジの画素値が変更される。よって、第１エッジの画素は第２エッジでもある。
【００９４】
細線化処理とスムージング処理が同時に施されたときの第２エッジの画素値ＯＵＴは、次のようにして求められる。
ＯＵＴ（％）＝Ｉｆ×（１００％＋ＳＴ＋ＳＭＴ）
ここで、Ｉｆはオブジェクトの画像の元の画素値を表す。ＳＴは、細線化処理による画素値の変化量ｄＳＴを、画素値の値域に対する割合に変換したときの値を表す。ＳＭＴは、スムージング処理による画素値の変化量ｄＳＭＴを、画素値の値域に対する割合に変換した値を表す。例えば、ＳＴ＝−５０％は、対象の画素値の５０％を減じることを表し、ＳＭＴ＝＋２５％は、対象の画素値の２５％を増加させることを表す。
【００９５】
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の画像の第１エッジの画素値が、細線化処理によって５０％減じられ、スムージング処理によって段差を境界に−４０〜＋４０％の範囲内で２０％毎に画素値が増減されたときの画像を示している。主走査方向においてｘ１〜ｘ６の位置にある第２エッジの画素値は、上記ＯＵＴの算出式から次のように求めることができる。
ｘ１：１００％×（１００％−５０％＋  ０％）＝５０％
ｘ２：１００％×（１００％−５０％＋２０％）＝７０％
ｘ３：１００％×（１００％−５０％＋４０％）＝９０％
ｘ４：１００％×（１００％−５０％−４０％）＝１０％
ｘ５：１００％×（１００％−５０％−２０％）＝３０％
ｘ６：１００％×（１００％−５０％−  ０％）＝５０％
【００９６】
この第２エッジと第２エッジのエッジ方向に隣接する画素もコントーン処理の対象とすると、図１２（ｂ）の例においては、第３エッジの領域は、エッジ方向において、第２エッジの１画素か、又は第２エッジとその隣接画素の２画素が並んでいる。
第２エッジは、第１エッジでもあり、オブジェクトの最外郭を形成するため、出力分離部８１は、上述のようにそのエッジ処理後の画素値ＯＵＴを全てコントーン処理の対象とし、強調する。オブジェクトの画像が画素値Ｉｆを有するとき、コントーン処理により強調するエッジ方向の画素数を１画素とすると、調整の目標とする一定値は１画素×Ｉｆ＝Ｉｆである。
【００９７】
出力分離部８１は、第２エッジのコントーン処理する画素値が、一定値Ｉｆに満たない場合、その不足分を第２エッジのエッジ方向に隣接する画素の画素値をコントーン処理することで補う。すなわち、出力分離部８１は第２エッジの第２エッジの隣接画素の画素値のうち、一定値Ｉｆから第２エッジのコントーン処理される画素値ＯＵＴを差し引いた画素値（Ｉｆ−ＯＵＴ）を、コントーン処理の対象とする。また、出力分離部８１は、第２エッジの隣接画素の残りの画素値｛Ｉｆ−（Ｉｆ−ＯＵＴ）｝を、スクリーン処理の対象とし、白抜けを防止する。
【００９８】
下記表１は、ｘ１〜ｘ２の位置にある第２エッジとその隣接画素の各画素のエッジ処理後の画素値が、出力分離部８１によって分離されたコントーン処理用、スクリーン処理用の画素値を示している。分離された画素値が、それぞれコントーン処理、スクリーン処理され、加算部８２によって加算された後、階調処理後の画素値として出力される。
【表１】
0005609903.tif 000002
【００９９】
コントーン処理用、スクリーン処理用に分離された、第２エッジとその隣接画素のエッジ処理後の画素値は、次式で表すことができる。
（第２エッジ）
スクリーン処理用の画素値Ｓ２（％）＝０
コントーン処理用の画素値Ｃ２（％）＝ＯＵＴ
（第２エッジの隣接画素）
スクリーン処理する画素値Ｓ２Ｐ（％）＝Ｉｆ−Ｃ２Ｐ
コントーン処理する画素値Ｃ２Ｐ（％）＝Ｗｄ×Ｉｆ−Ｃ２
Ｗｄ×Ｉｆは、コントーン処理後の画素値を調整する一定値を表す。Ｗｄは、一定値をオブジェクトの画像の何画素分の画素値とするのかを調整する係数であり、コントーン処理によって輪郭強調する強度を表す。ここでは、Ｗｄ＝１である。Ｉｆは、オブジェクトの画像の元の画素値を表す。
【０１００】
図１２（ａ）において、オブジェクトの画像が画素値５０％の中間調である場合も、画素値１００％の場合と同様の処理によって、コントーン処理後の画素値を一定値に調整することができる。
Ｉｆ＝５０％であるので、ｘ１〜ｘ６の位置にある第２エッジの、細線化処理とスムージング処理が同時に施されたときの画素値ＯＵＴは、上記ＯＵＴの算出式から、次のように求められる。
ｘ１：５０％×（１００％＋５０％＋  ０％）＝２５％
ｘ２：５０％×（１００％＋５０％＋２０％）＝３５％
ｘ３：５０％×（１００％＋５０％＋４０％）＝４５％
ｘ４：５０％×（１００％＋５０％−４０％）＝  ５％
ｘ５：５０％×（１００％＋５０％−２０％）＝１５％
ｘ６：５０％×（１００％＋５０％−  ０％）＝２５％
【０１０１】
コントーン処理後の一定値Ｗｄ×Ｉｆが、１×５０％であるので、出力分離部８１は、第２エッジとその隣接画素の２画素のコントーン処理後の画素値を合わせた合計が、画素値５０％となるように、第２エッジとその隣接画素のエッジ処理後の画素値を、下記表２に示すようにコントーン処理用、スクリーン処理用に分離する。分離された画素値は、それぞれコントーン処理、スクリーン処理され、加算部８２によって加算された後、階調処理後の画素値として出力される。
【表２】
0005609903.tif 000003
【０１０２】
オブジェクトの画像が中間調であっても、調整する一定値が元の中間調の画素値に応じた一定値となるのみで、上述のオブジェクトの画像が最大値を持つ場合と同様に、コントーン処理する画素値をエッジ方向において一定値に調整することができる。
なお、背景の画素が中間調の画素値を持つ場合、エッジ処理、コントーン処理の対象は、第３エッジの画素値から、背景の画素値を差し引いた画素値である。よって、背景の元の画素値をＩｂと表すと、上述のＯＵＴ、コントーン処理用、スクリーン処理用の画素値の演算において、第３エッジの元の画素値Ｉｆを、（Ｉｆ−Ｉｂ）に置き換えればよい。
【０１０３】
〔エッジ処理により背景の画素値が変更された場合〕
エッジ処理によりオブジェクトの背景の画素の画素値が変更され、背景の元の画素値が最小値である場合、例えば細線化処理において画素値０％の背景の画素の画素値が増加され、オブジェクトが太線化された場合、背景の画素は第２エッジとして抽出される。第３エッジの領域は、エッジ方向において、背景の画素、第１エッジ或いは第２エッジの１画素か、又はこれらの画素と第２エッジのエッジ方向に隣接する画素の複数の画素が隣接している。
【０１０４】
これら第３エッジの画素のうち、第１エッジ及び第２エッジについては、出力分離部８１は、その元の画素値を、コントーン処理部６２に出力する。
第２エッジであっても背景の画素については、出力分離部８１は、エッジ方向に隣接する第１エッジ又は第２エッジのエッジ処理後の画素値から、第１エッジ又は第２エッジの元の画素値を差し引いた画素値をコントーン処理用に分離し、残りの画素値をスクリーン処理用に分離する。
第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、出力分離部８１は、そのエッジ処理後の画素値のうち、一定値から、第２エッジのコントーン処理される画素値と、背景の画素のコントーン処理される画素値とを差し引いた画素値をコントーン処理用に分離し、残りの画素値をスクリーン処理用に分離する。
【０１０５】
図１２（ａ）に示すオブジェクトの画像が、細線化処理によって太線化され、背景の画素の画素値が変更された場合、背景の画素は第２エッジとしてコントーン処理の対象となる。コントーン処理により強調するエッジ方向の画素数を２画素とする場合、調整の目標とする一定値は２画素×Ｉｆ＝２×Ｉｆである。
【０１０６】
図１３（ａ）は、図１２（ａ）に示すオブジェクトが画素値５０％の中間調であり、このオブジェクトの画像に対し、細線化処理によって画素値が５０％増加され、スムージング処理によって段差を境界に−４０〜＋４０％の範囲内で２０％毎に画素値が増減されたときの画像を示している。図１３（ａ）に示すように、太線化によって前景であるオブジェクトの画像領域が拡大され、前景の第１エッジだけでなく、第２エッジの逆エッジ方向に隣接する背景の画素が、画素値が変更されている。よって、背景及び第１エッジは第２エッジでもある。
【０１０７】
ｘ１〜ｘ６の位置にあるオブジェクトの第１エッジのエッジ処理後の画素値は、上記ＯＵＴの算出式から、次のように求められる。
ｘ１：５０％×（１００％＋５０％＋  ０％）＝７５％
ｘ２：５０％×（１００％＋５０％＋２０％）＝８５％
ｘ３：５０％×（１００％＋５０％＋４０％）＝９５％
ｘ４：５０％×（１００％＋５０％−４０％）＝５５％
ｘ５：５０％×（１００％＋５０％−２０％）＝６５％
ｘ６：５０％×（１００％＋５０％−  ０％）＝７５％
【０１０８】
太線化によって、第１エッジの画素値が元の画素値Ｉｆ＝５０％を超えるため、５０％を超える余剰分を背景の画素が負担する。第１エッジは第２エッジでもあるが、何れも輪郭を形成する外郭に位置するため、第１エッジの画素値、第１エッジから背景の画素に移る画素値は、コントーン処理されるべき画素値である。
出力分離部８１は、第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のうち、第１エッジ又は第２エッジについては、その元の画素値をコントーン処理部６２に出力する。
出力分離部８１は、第２エッジであっても背景の画素については、エッジ方向に隣接する第１エッジ又は第２エッジのエッジ処理後の画素値から、第１エッジ又は第２エッジの元の画素値を差し引いた画素値を、コントーン処理部６２に出力する。
出力分離部８１は、エッジ方向に隣接する第１エッジと第２エッジのコントーン処理する画素値が一定値に満たない場合、その不足分を第２エッジのエッジ方向に隣接する画素のエッジ処理後の画素値の一部をコントーン処理することで補う。すなわち、出力分離部８１は、第２エッジの隣接画素のエッジ処理後の画素値のうち、第２エッジの画素値を全てコントーン処理しても一定値２×Ｉｆに満たない画素値をコントーン処理部６１に出力し、残りの画素値を、スクリーン処理部６１に出力する。第２エッジの隣接画素は、エッジ処理によっても画素値に変更が無いので、エッジ処理後の画素値は元の画素値に等しい。
【０１０９】
下記表３は、ｘ１〜ｘ２の位置にある第２エッジ（背景、第１エッジ）とその隣接画素の各画素のエッジ処理後の画素値が、出力分離部８１によって分離されたコントーン処理用、スクリーン処理用の画素値を示している。分離された画素値が、それぞれコントーン処理、スクリーン処理され、加算部８２によって加算された後、階調処理後の画素値として出力される。
【表３】
0005609903.tif 000004
【０１１０】
コントーン処理用、スクリーン処理用に分離された、第２エッジ（背景、第１エッジ）及び第２エッジの隣接画素の各画素の画素値は、次のように表すことができる。
（背景）
スクリーン処理する画素値Ｓｂ＝０
コントーン処理する画素値Ｃｂ＝ＯＵＴ−Ｉｆ
（第１エッジ）
スクリーン処理する画素値Ｓ１＝０
コントーン処理する画素値Ｃ１＝ＯＵＴ−（ＯＵＴ−Ｉｆ）＝Ｉｆ
（第２エッジの隣接画素）
スクリーン処理する画素値Ｓ２Ｐ＝Ｉｆ−Ｃ２Ｐ
コントーン処理する画素値Ｃ２Ｐ＝Ｗｄ×Ｉｆ−Ｃ１−Ｃｂ
ここでは、Ｗｄ＝２である。
【０１１１】
これにより、図１３（ａ）に示すように、コントーン処理によって、オブジェクトの元の画像の２画素幅の強度でオブジェクトの輪郭を強調することができ、コントーン処理領域の拡張によるオブジェクトの太りを防止することができる。
【０１１２】
〔エッジ処理により背景の画素値が変更され、背景が中間調の画素値を持つ場合〕
上述の例と同様に、エッジ処理によりオブジェクトの背景の画素の画素値が変更されたが、当該背景の画素が中間調の画素値を持つ場合、背景の画素はもともとスクリーン処理の対象であるため、その画素値はスクリーン処理すべき画素値である。
よって、出力分離部８１は、第３エッジのエッジ方向に隣接する各画素のうち、第１エッジ及び第２エッジについては、その元の画素値から背景の元の画素値を差し引いた画素値をコントーン処理部６２に出力し、背景の元の画素値をスクリーン処理部６１に出力する。
第２エッジであっても背景の画素については、出力分離部８１は、背景の元の画素値をスクリーン処理部６１に出力し、エッジ方向に隣接する第１エッジ又は第２エッジのエッジ処理後の画素値から、第１エッジ又は第２エッジの元の画素値を差し引いた画素値をコントーン処理部６２に出力する。
第２エッジのエッジ方向に隣接する画素については、出力分離部８１は、そのエッジ処理後の画素値のうち、一定値から、第２エッジのコントーン処理される画素値と、背景の画素のコントーン処理される画素値とを差し引いた画素値をコントーン処理用に分離し、残りの画素値をスクリーン処理用に分離する。
【０１１３】
図１２（ａ）に示すオブジェクトが画素値５０％の中間調であり、背景も画素値１０％の中間調であるとき、図１３（ｂ）は、細線化処理によってオブジェクトの画素値が５０％増加され、スムージング処理によって段差を境界に２０％単位で画素値が増減されたときの画像を示している。図１３（ｂ）に示すように、太線化によって前景であるオブジェクトの画像領域が拡大され、前景の第１エッジだけでなく、第１エッジの逆エッジ方向に隣接する背景の画素が、画素値が変更されている。
【０１１４】
背景の元の画素値が１０％、前景の第１エッジの元の画素値が５０％であるので、第１エッジから背景の画素値を差し引いた差分は４０％である。細線化処理、スムージング処理及びコントーン処理は、この差分に対して行われるので、細線化処理とスムージング処理が同時に施されたときの第１エッジの画素値ＯＵＴは、次のように求められる。
ＯＵＴ＝Ｉｂ＋（Ｉｆ−Ｉｂ）×（１００＋ＳＴ＋ＳＭＴ）
Ｉｂは背景の元の画素値を表す。Ｉｆはオブジェクトの元の画素値を表す。
【０１１５】
ここで、Ｉｆ＝５０％、Ｉｂ＝１０％、ＳＴ＝＋５０％、ＳＭＴが１画素単位で−４０〜＋４０％の範囲内で２０％ずつ変化するので、ｘ１〜ｘ６の位置にある第１エッジのエッジ処理後の画素値ＯＵＴは、次のように求められる。
ｘ１：１０％＋４０％×（１００％＋５０％＋  ０％）＝７０％
ｘ２：１０％＋４０％×（１００％＋５０％＋２０％）＝７８％
ｘ３：１０％＋４０％×（１００％＋５０％＋４０％）＝８６％
ｘ４：１０％＋４０％×（１００％＋５０％−４０％）＝５４％
ｘ５：１０％＋４０％×（１００％＋５０％−２０％）＝６２％
ｘ６：１０％＋４０％×（１００％＋５０％−  ０％）＝２０％
【０１１６】
太線化によって、第１エッジの画素値は常に元の画素値Ｉｆ＝５０％を超えるため、５０％を超える余剰分を、逆エッジ方向に隣接する背景の画素が負担する。第１エッジの逆エッジ方向Ｐａが全てＰａ＝２であり、第１エッジの真上に隣接する背景の画素が負担する場合、ｘ１〜ｘ６の位置にある各背景の画素の画素値は、次のように求められる。
ｘ１：１０％＋２０％＝３０％
ｘ２：１０％＋２８％＝３８％
ｘ３：１０％＋３６％＝４６％
ｘ４：１０％＋  ４％＝１４％
ｘ５：１０％＋１２％＝２２％
ｘ６：１０％＋２０％＝３０％
【０１１７】
第１エッジと背景の画素は輪郭を形成する外郭に位置するため、その画素値の全てをコントーン処理する必要がある。しかしながら、コントーン処理は背景と前景の画素値の差分に対して行われるため、第１エッジの画素値のうち、コントーン処理すべき画素値は背景との差分に該当する画素値である。また、第１エッジから背景の画素へ移動した画素値は、コントーン処理すべきであるが、元々背景の画素はスクリーン処理される画素であるため、背景の元の画素値Ｉｂ＝１０％を超える余剰分は、スクリーン処理すべき画素値である。また、第１エッジと背景の画素からなる第２エッジの２画素を合わせても、コントーン処理後の画素値が、一定値Ｗｄ×（Ｉｆ−Ｉｂ）に満たない場合、不足分を第２エッジのエッジ方向の隣接画素のエッジ処理後の画素値の一部をコントーン処理することで補う。第２エッジの隣接画素は、エッジ処理によっても画素値に変更が無いので、エッジ処理後の画素値は元の画素値に等しい。
【０１１８】
下記表４は、ｘ１〜ｘ２の位置にある第２エッジ（背景、第１エッジ）とその隣接画素の各画素のエッジ処理後の画素値が、出力分離部８１によって分離されたコントーン処理用、スクリーン処理用の画素値を示している。分離された画素値が、それぞれコントーン処理、スクリーン処理され、加算部８２によって加算された後、階調処理後の画素値として出力される。
【表４】
0005609903.tif 000005
【０１１９】
コントーン処理用、スクリーン処理用に分離された、第２エッジ（背景、第１エッジ）及び第２エッジの隣接画素の各画素の画素値は、次のように表すことができる。
（背景）
スクリーン処理する画素値Ｓｂ＝Ｉｂ
コントーン処理する画素値Ｃｂ＝ＯＵＴ−Ｉｆ
（第１エッジ）
スクリーン処理する画素値Ｓ１＝Ｉｂ
コントーン処理する画素値Ｃ１＝｛ＯＵＴ−（ＯＵＴ−Ｉｆ）｝−Ｉｂ＝Ｉｆ−Ｉｂ
（第２エッジの隣接画素）
スクリーン処理する画素値Ｓ２Ｐ＝Ｉｆ−Ｃ２Ｐ
コントーン処理する画素値Ｃ２Ｐ＝Ｗｄ×（Ｉｆ−Ｉｂ）−Ｃ１−Ｃｂ
ここでは、Ｗｄ＝２である。
【０１２０】
これにより、図１３（ｂ）に示すように、背景が中間調であっても、コントーン処理によって、オブジェクトの元の画像の２画素幅の強度でオブジェクトの輪郭を強調することができ、コントーン処理領域の拡張によるオブジェクトの太りを防止することができる。
【０１２１】
なお、スクリーン処理部６１、コントーン処理部６２の直前に、それぞれ重み付け演算部を設け、重み付け演算部によって、分離後、スクリーン処理部６１、コントーン処理部６２に出力されたそれぞれの画素値を重み付けしてもよい。重み付けにより、スクリーン処理、コントーン処理のそれぞれの強度の調整の自由度が向上する。
【０１２２】
また、エッジ処理、コントーン処理の条件を、ユーザーが設定できる構成としてもよい。
図１４は、ユーザーがエッジ処理、コントーン処理の条件を設定することができる操作画面例を示している。
図１４に示すように、操作画面上には、細線化、輪郭強調、スムージングの設定項目が設けられている。細線化の項目では、細線化／太線化の実行の有無、実行する場合はその強弱を選択するためのボタンが設けられている。例えば、「細線化強い」のボタンは、ＳＴ＝−４０％、「細線化弱い」のボタンは、ＳＴ＝−２０％、「太線化弱い」のボタンは、ＳＴ＝＋２０％に対応し、何れもコントーン処理により強調する画素数Ｗｄ＝１画素の条件に対応している。「太線化強い」のボタンは、ＳＴ＝＋４０％、コントーン処理により強調する画素数Ｗｄ＝２画素の条件に対応している。輪郭強調の項目では、コントーン処理による輪郭強調の実行の有無を選択するためのボタンが設けられている。スムージングの項目では、スムージング処理の実行の有無を選択するためのボタンが設けられている。
【０１２３】
上記操作画面において、ユーザーのボタン操作により選択された条件で、エッジ処理部２が細線化処理、スムージング処理等のエッジ処理を実行し、階調処理部６がコントーン処理、スクリーン処理を実行する。
【０１２４】
〔実施の形態５〕
図１に示した画像処理装置１において、階調処理部６が、画像データの各画素が第３エッジであればコントーン処理していたが、階調処理部６が、第３エッジの画素のエッジ処理後の画素値をコントーン処理する一方、スクリーン処理し、コントーン処理後の画素値と、スクリーン処理後の画素値のうち、何れか大きい方を選択して出力してもよい。
具体的には、セレクター６３が、第３エッジについては、スクリーン処理部６１から出力された画素値と、コントーン処理部６２から出力された画素値のうち、何れか大きい方を選択して出力する。
これにより、実施の形態１と同様に、第３エッジの領域を第３エッジ以外の領域よりも強調することができるのはもちろん、実施の形態１によりも第３エッジの強調の強度を大きくすることができる。
【０１２５】
〔実施の形態６〕
図１に示した画像処理装置１において、階調処理部６が、画像データの各画素が第３エッジであるか否かによって、コントーン処理とスクリーン処理を切り替えていたが、何れも階調処理としてスクリーン処理し、第３エッジの画素に対し、第３エッジ以外の画素よりもスクリーン線数が高線数のスクリーン処理を施してもよい。
【０１２６】
例えば、図１の画像処理装置１において、階調処理部６のスクリーン処理部６１が、第３エッジ抽出部５から第３エッジの情報を入力する構成とする。スクリーン処理部６１は、スクリーン線数が異なる閾値マトリクスを複数備え、第３エッジの画素に対しては、第３エッジ以外の画素に対して使用するスクリーン線数よりも高いスクリーン線数の閾値マトリクスを用いてスクリーン処理する。具体的には、第３エッジ以外の画素に用いられるスクリーン線数よりも、第３エッジの画素に用いられるスクリーン線数が、２〜２０倍程度であることが好ましい。
これにより、第３エッジにおいて形成されるスクリーン線の密度が、第３エッジ以外よりも高くなり、第３エッジが構成する輪郭線を強調することが可能である。
【０１２７】
また、階調処理部６が、第３エッジに対し、コントーン処理ではなく、誤差拡散処理することも有効である。スクリーン処理によれば、ドットの集合による網点の配置を一定間隔として網点の面積によって階調が表現されるが、誤差拡散処理は、ドットがランダムに配置され、ドットの密度によって階調が表現される。誤差拡散処理によれば、同一の濃度領域におけるドットの打点の割合が、スクリーン処理に比べて大きく、第３エッジを誤差拡散処理することにより、スクリーン処理された第３エッジ以外の領域より第３エッジの領域を強調することができる。また、ジャギーの発生を抑制することも可能である。
例えば、図１の画像処理装置１において、階調処理部６が、コントーン処理部６２に代えて誤差拡散処理部を備え、画像データの各画素が第３エッジであれば、誤差拡散処理部により誤差拡散処理した画素値を出力し、第３エッジ以外であれば、スクリーン処理部６１によりスクリーン処理した画素値を出力する。
【０１２８】
〔実施の形態７〕
図１に示した画像処理装置１において、階調処理部６がγ補正処理部を備えて、階調処理としてγ補正処理を行い、入力値に対する出力値が、第３エッジ以外の画素よりも第３エッジの画素の方が大きいγ補正処理を、第３エッジの画素に施すようにしてもよい。
これにより、第３エッジの画素値が第３エッジ以外の画素より大きい画素値で出力され、第３エッジの領域を他の領域よりも強調することができる。
【０１２９】
例えば、階調処理部６は、第３エッジ以外の画素については、図１５に示すようなγ補正曲線Ｈ１によって、γ補正処理する。γ補正曲線Ｈ１は、入力に対する出力が１となるように、画素値を補正するときの入力と出力の関係を示している。一方、第３エッジの画素については、階調処理部６は、図１５に示すγ補正曲線Ｈ２によって、γ補正処理する。γ補正曲線Ｈ２は、入力に対する出力が１．１となるように、画素値を補正するときの入力と出力の関係を示している。
上記のようなγ補正処理をした後、第３エッジをコントーン処理部６２によりコントーン処理して出力し、第３エッジ以外の画素をスクリーン処理部６１スクリーン処理して出力してもよい。より第３エッジの強調の強度を大きくすることができる。
【０１３０】
上述した実施の形態は本発明の好適な一例であり、これらに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０１３１】
例えば、画像処理装置の各構成部の処理内容をプログラム化し、当該プログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアが読み出し、実行することによって、上述した画像処理方法を実現してもよい。このようなプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【符号の説明】
【０１３２】
１    画像処理装置
２    エッジ処理部
３    第１エッジ抽出部
４    第２エッジ抽出部
５    第３エッジ抽出部
６    階調処理部
６１    スクリーン処理部
６２    コントーン処理部
６３    セレクター
１ａ    画像処理装置（他の実施の形態）
２ａ    エッジ処理部
２１    細線化処理部
２２    スムージング処理部
２３    ブレンド処理部
１ｂ    画像処理装置（他の実施の形態）
６ａ    階調処理部
８１    出力分離部
８２    加算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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