(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像中の注目画素が文字領域にあるか、絵柄領域にあるかを判断して、処理する像域分離処理手段と、前記像域分離処理手段の検出結果に基づいて、解像度を優先する解像度優先処理手段か、階調性を優先する階調性優先処理手段かの一方を選択する選択手段を有するデジタル画像処理装置において、前記像域分離処理手段は、注目画素に対する背景色の有無を検出し、前記注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出して、背景色を有し且つエッジ領域を検出した場合、前記選択手段により前記解像度優先処理手段を選択することを特徴とするデジタル画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のデジタル画像処理装置において、前記像域分離処理手段は、注目画素に対する白地背景の有無を検出し、前記注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出して、白地背景を有し且つエッジ領域にある画素かを検出する白地背景エッジ検出手段と、前記背景色エッジ検出手段と、を備えたことを特徴とするデジタル画像処理装置。
【請求項３】
請求項１、または、請求項２記載のデジタル画像処理装置において、前記背景色エッジ検出手段が、注目画素に対する背景色の有無を検出する際、背景色の有無を判断する閾値を変更可能な背景色閾値変更手段を備えたことを特徴とするデジタル画像処理装置。
【請求項４】
請求項１、または、請求項２記載のデジタル画像処理装置において、前記背景色エッジ検出手段が、注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出する際、エッジ領域と判断する閾値を変更可能なエッジ領域閾値変更手段を備えたことを特徴とするデジタル画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、スキャナ装置、ファクシミリ等のデジタル画像処理装置に係わり、特に画像を文字領域と絵柄領域を分離してそれぞれの領域に適切な処理を施すデジタル画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機、あるいは、ファクシミリ等のデジタル画像処理装置において、従来から少ないハード量で、入力画像を文字領域と絵柄領域（写真、網点部等）に分離し、文字領域に対してはＭＴＦ補正等の解像度を重視した処理を施し、絵柄領域に対してはディザ処理や誤差拡散法等の階調性を重視した処理を施して、分離された文字領域と絵柄領域に適した画像処理を行っていた（特開平４−２４８７６６号公報）。さらに、前記の方法では文字の太い部分の文字領域が絵柄領域として検出され、階調性を重視した処理が施されるので、その問題点を改善したものもある（特開平４−２４８７６６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来の技術では、文字領域に対しては解像度を重視した処理が施されるが、文字の存在する領域は白地背景に限られていた。しかし、近年の印刷技術の発展に伴いカラー原稿が増加してきており、文字や写真（絵柄）の混在しているカタログも当然カラー化しているものが多くなってきた。さらに、カラー、白黒に限らずハッチング等により背景色を付けた上に文字情報を掲載されたものも多くなってきている。それらの背景色上の文字、ハッチング領域上の文字等は前記従来技術では、絵柄領域と判定され階調性を重視した処理がなされるため、背景色上の文字の再現性が悪く、重要な文字情報が損なわれると云う不具合を生じていた。
そこで、本発明は、背景色を有し且つエッジ領域にある画像かを検出する背景色エッジ検出手段を備えることによって、背景色上の文字、ハッチング領域上の文字等を文字領域と判定し、解像度を重視した処理を施すようにし、これによって背景色上の文字の再現性を著しく向上させ、重要な文字情報が損なわれるのを防止することができるデジタル画像処理装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の請求項を達成するために、入力画像中の注目画素が文字領域にあるか、絵柄領域にあるかを判断して、処理する像域分離処理手段と、前記像域分離処理手段の検出結果に基づいて、解像度を優先する解像度優先処理手段か、階調性を優先する階調性優先処理手段かの一方を選択する選択手段を有するデジタル画像処理装置において、前記像域分離処理手段は、注目画素に対する背景色の有無を検出し、前記注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出して、背景色を有し且つエッジ領域を検出した場合、前記選択手段により前記解像度優先処理手段を選択することにより達成される。
第２の請求項を達成するために、前記第１の請求項を達成するためのデジタル画像処理装置において、前記像域分離処理手段は、注目画素に対する白地背景の有無を検出し、前記注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出して、白地背景を有し且つエッジ領域にある画素かを検出する白地背景エッジ検出手段と、前記背景色エッジ検出手段と、を備えたことにより達成される。
第３の請求項を達成するために、前記第１の請求項、または第２の請求項を達成するためのデジタル画像処理装置において、前記背景色エッジ検出手段が、注目画素に対する背景色の有無を検出する際、背景色の有無を判断する閾値を変更可能な背景色閾値変更手段を備えたことにより達成される。
第４の請求項を達成するために、前記第１の請求項、または第２の請求項を達成するためのデジタル画像処理装置において、前記背景色エッジ検出手段が、注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出する際、エッジ領域と判断する閾値を変更可能なエッジ領域閾値変更手段を備えたことにより達成される。
【０００５】
上記の構成により、請求項１の発明は、像域分離処理手段に背景色エッジ検出手段を備え、背景色を検出し、背景色上の注目画素がエッジ領域にあるか否かが検出できるので、背景色上の注目画素を文字領域として処理すべきか、絵柄領域として処理すべきかを正しく判断させる。
請求項２の発明は、前記請求項１のように構成されたデジタル画像処理装置の発明において、像域分離処理手段は、注目画素が白地背景上のエッジ領域にあるか否かを検出できる白地背景エッジ検出手段と、注目画素が背景色上のエッジ領域にあるか否かを検出できる前記背景色エッジ検出手段とを備えているので、注目画素が白地背景上にあっても、背景色上にあっても、文字領域として処理すべきか、絵柄領域として処理すべきかを正しく判断させる。
請求項３の発明は、前記請求項１、または請求項２のように構成されたデジタル画像処理装置の発明に加えて、背景色の有無を検出する際、背景色閾値変更手段によって背景色の有無を判断する閾値を変更可能であるので、原稿に適した閾値を決めて背景色の有無を検出させる。
請求項４の発明は、前記請求項１、または請求項２のように構成されたデジタル画像処理装置の発明に加えて、注目画素が背景色上のエッジ領域にあるか否かを検出する際、エッジ領域閾値変更手段によってエッジ領域と判断する閾値を変更可能であるので、原稿に適した閾値を決めてエッジ領域にあるか否かを検出させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のデジタル画像処理装置の主要部を示すブロック図である。図１において、スキャナ装置２０は、図示しないＣＣＤ等の光電変換素子を有する読み取り部を持っていて、原稿を読み取って画像に応じた濃淡信号を出力する。その濃淡信号は、例えば６ビットのデジタル信号に変換されて出力される。像域分離処理部１は、背景色エッジ検出部５、白地背景エッジ検出部６、および、判定部９から構成されていて、画素毎の判定結果を出力する。本発明のデジタル画像処理装置は、更に、ＭＴＦ補正回路１１と固定閾値２値化回路１２からなる解像度優先処理部２と、平滑化回路１３とディザ処理回路１４からなる階調性優先処理部３が設けられている。また、選択回路４は、前記像域分離処理部１の判定結果に従って、解像度優先処理される画素か、階調性優先処理される画素かを選択してプリンタ２１に出力する。
上記像域分離処理部１の白地背景エッジ検出部６は、回路的には主に、注目画素に対する白地背景の有無を検出する回路と、注目画素がエッジ領域であるか否かを検出する回路から成り立っている。そして、白地背景の有が検出され、且つ、エッジ領域を検出すると、判定部９は出力信号「１」を出力し、解像度優先処理を選択させる。上記以外の時は、判定部９は出力信号「０」を出力し、階調性優先処理を選択させる。白地背景上のエッジ領域の検出は、既に公知なので説明を省略する。
同様に、像域分離処理部１の背景色エッジ検出部５は、注目画素に対する背景色の有無を検出する回路と、注目画素がエッジ領域であるか否かを検出する回路から成り立っている。そして、背景色の有が検出され、且つ、エッジ領域を検出すると、判定部９は出力信号「１」を出力し、解像度優先処理を選択させる。上記以外の時は、判定部９は出力信号「０」を出力し、階調性優先処理を選択させる。
【０００７】
図２は、上記の目的を達成する背景色エッジ検出部５の詳細な回路構成である。スキャナ装置２０からの画像信号出力は、平滑化回路３１により図３で示されたフィルタ処理を掛けることにより均一化処理が行なわれる。その後、比較回路３２によって、画像信号の濃度レベルが所定の濃度レベルの閾値と比較される。平滑化処理後の注目画素の濃度レベルをＡとすると、注目画素が背景色上にあると判断されるためには、あらかじめ定められたαなる値より大きいことが必要である。また、現実には、注目画素の濃度レベルに上限があり、あまり濃度レベルが大きい場合には、背景色と扱わない。即ち、上限値をβとすると、
β≧Ａ≧α    …………  （１）
なる関係式が成立すれば注目画素は背景色上にあると判断され、比較回路３２から背景色上エッジ判定回路３５に出力「１」が伝達される。上記の関係式（１）が成立しない場合には、背景色上エッジ判定回路３５に出力「０」が伝達される。
また、注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出するには、エッジアクティブ検出回路３３によって注目画素に対する左右の画素の関連が調べられる。図４に示す３×１の空間フィルタにて、注目画素の隣接画素同士の濃度変化量と予め決められている閾値を比較する。注目画素の濃度をＢとし、左右の隣接画素の濃度をＡ、Ｃとし、閾値の濃度をγとすると、
｜Ａ−Ｃ｜≧γ    …………  （２）
なる関係式が成立すれば注目画素をエッジアクティブ画素として「１」を次段の膨張回路３４に出力する。また、（２）以外の場合は「０」を膨張回路３４に出力する。
【０００８】
次に、膨張回路３４では、例えば図５に示すように５×１のマスクを用いた膨張処理を行う。即ち、注目画素をｃとして、隣接する画素ａからｅまでのマスク内に１画素でもエッジアクティブ画素があれば、注目画素ｃをエッジ画素として次段の背景色上エッジ判定回路３５に「１」を出力する。エッジアクティブ画素がない場合は「０」を出力する。このような膨張処理は、文字の輪郭周辺全体の線領域をエッジ領域とする補正処理である。
さらに、背景色上エッジ判定回路３５は、上述した比較回路３２、および、膨張回路３４からの出力を受けて、下記のような処理を行う。
▲１▼  比較回路３２が「１」を出力し、注目画素が背景色上にあると判断された場合で、且つ、膨張回路３４の判定結果「１」を出力し、前記注目画素がエッジ画素として判断された場合に、前記注目画素を背景色上のエッジ領域画素として、背景色上エッジ判定回路３５から「１」を出力する。
▲２▼  注目画素が上の  の条件を満たさない時、背景色上のエッジ領域画素ではないとして、背景色上エッジ判定回路３５は「０」を出力する。
【０００９】
従って、図１に戻って、上記の過程のようにして、背景色上のエッジ領域画素を背景色エッジ検出部５によって確実に捕らえることが出来、前記選択回路４に解像度優先処理させるように判定部９から働きかける。その結果、背景色を有する注目画素でも文字領域として処理されて、エッジのシャープな見易い文字として認識されることになる。
また、図１のように、背景色エッジ検出部５と白地背景エッジ検出部６を備えているので、エッジ領域が白地背景上にあっても、背景色上にあっても正しく文字のエッジ領域を検出できて、解像度を優先する処理を施すことができる。
また、図６は図１に対して背景色閾値変更部７、または、エッジ領域閾値変更部８が付加された構成となっている。付加された部分以外の動作および機能等は、図１に示されたものと同等であるので、説明を省略し、付加された背景色閾値変更部７とエッジ領域閾値変更部８について説明する。背景色閾値変更部７は、図示していない操作部や外部装置等の指示を受けて、前記背景色エッジ検出部５の背景色の有無を判断する閾値を変更する。即ち、背景色閾値変更部７は、前記背景色エッジ検出部５が注目画素に対する背景色の有無を検出する際、前記（１）式における閾値αを変更出来るようになっている。従って、背景の濃淡やハッチング等の状態により、閾値αを適宜変更させて、背景色の有無をより精度良く検出可能にさせることができる。
【００１０】
また、エッジ領域閾値変更部８は、図示していない操作部や外部装置等の指示信号を受けて、前記（２）式における閾値γを変更出来るようになっている。従って、一般には、背景色の濃度が高い場合は注目画素の左右の隣接画素の濃度変化が減少傾向にあるため、閾値γを低めの方向に変更し、背景色の濃度が高い場合は注目画素の左右の隣接画素の濃度変化が増大傾向にあるため、閾値γを高めの方向に変更することにより、より精度良くエッジ領域を検出できて、解像度を優先する処理を施すことができる。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、背景色エッジ検出手段により背景色上にある注目画素のエッジ領域が検出できて、背景色上の文字、ハッチング領域上の文字等のエッジ領域が正しく判定され、解像度を重視した処理を施されるようになったので、背景色上の文字の再現性を著しく向上させ、重要な文字情報が損なわれることを防止したデジタル画像処理装置を提供することが出来るようになった。
【００１２】
請求項２の発明によれば、前記請求項１のデジタル画像処理装置の発明に加えて、白地背景エッジ検出手段も備えていて、注目画素のエッジ領域が白地背景上にあっても、背景色上にあっても正しく判定され、解像度を重視した処理を施されるようになったので、原稿の種類に関わらず常に文字の再現性を著しく向上させ、重要な文字情報が損なわれることを防止したデジタル画像処理装置を提供することが出来るようになった。
【００１３】
請求項３の発明によれば、前記請求項１、または請求項２のデジタル画像処理装置の発明に加えて、背景色閾値変更手段によって背景色の有無を判断する閾値を変更することが可能になって、背景色の濃淡やハッチング等の状態を考慮して閾値を選ぶことができるようになったので、背景色の有無を正しく検出可能にさせたデジタル画像処理装置を提供することが出来るようになった。
【００１４】
請求項４の発明によれば、前記請求項１、または請求項２のデジタル画像処理装置の発明に加えて、エッジ領域閾値変更手段によって、背景色の濃度が高い場合は注目画素の左右の隣接画素の濃度変化が減少傾向にあるため、閾値を低めの方向に変更し、背景色の濃度が高い場合は注目画素の左右の隣接画素の濃度変化が増大傾向にあるため、閾値を高めの方向に変更することが出来るようになったので、エッジ領域を正しく検出可能にさせたデジタル画像処理装置を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタル画像処理装置の要部のブロック図である。
【図２】本発明の背景色エッジ検出部の詳細なブロック図である。
【図３】本発明の背景色エッジ検出部の平滑化処理に用いるフィルタ例を説明する説明図である。
【図４】本発明の背景色エッジ検出部がエッジ領域を検出する際に注目する画素の例を説明する説明図である。
【図５】本発明の背景色エッジ検出部がエッジ領域を検出する際の膨張処理に使用するマスクの例を説明する説明図である。
【図６】本発明の閾値変更部を備えたデジタル画像処理装置の要部のブロック図である。
【符号の説明】
１  像域分離処理部（像域分離処理手段）
２  解像度優先処理部（解像度優先処理手段）
３  階調性優先処理部（階調性優先処理手段）
４  選択部（選択手段）
５  背景色エッジ検出部（背景色エッジ検出手段）
６  白地背景エッジ検出部（白地背景エッジ検出手段）
７  背景色閾値変更部（背景色閾値変更手段）
８  エッジ領域閾値変更部
【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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