(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字領域と絵柄領域とが混在する画像を処理する画像処理方法において、
入力された画像データに対して異なるフィルタ処理を施すフィルタ処理ステップと、
入力された画像データに所定の処理を施して網点領域データを得る網点領域分離ステップと、
前記網点領域データに基づいて、前記フィルタ処理ステップにおいて異なるフィルタ処理を施した画像データのいずれかを選択する第１の選択ステップと、
前記第１の選択ステップにより選択された画像データを予め決められた変倍条件により変倍処理する変倍処理ステップと、前記変倍処理ステップにより変倍処理された画像データに異なる階調処理を施す階調処理ステップと、
前記第１の選択ステップにより選択された画像データのエッジ部と非エッジ部とを分離してエッジデータを得るエッジ分離ステップと、
前記エッジデータに基づいて前記階調処理ステップにおいて異なる階調処理を施した画像データのいずれかを選択する第２の選択ステップと、
を実行することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
文字領域と絵柄領域とが混在する画像を処理する画像処理装置において、
入力された画像データに対して異なるフィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、
入力された画像データに所定の処理を施して網点領域データを得る網点領域分離手段と、
前記網点領域データに基づいて、前記フィルタ処理手段において異なるフィルタ処理を施した画像データのいずれかを選択する第１の選択手段と、
前記第１の選択手段により選択された画像データを予め決められた変倍条件により変倍処理する変倍処理手段と、前記変倍処理手段により変倍処理された画像データに異なる階調処理を施す階調処理手段と、
前記第１の選択手段により選択された画像データのエッジ部と非エッジ部とを分離してエッジデータを得るエッジ分離手段と、
前記エッジデータに基づいて前記階調処理手段において異なる階調処理を施した画像データのいずれかを選択する第２の選択手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナ等の入力装置からの画像データを、電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像処理装置で処理する画像処理方法、及び画像処理装置に係り、特に文字領域と絵柄領域が混在する画像を処理する画像処理方法、及び画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
文字領域と絵柄領域が混在する画像を処理する従来の画像処理方法としては、画質向上のために絵柄領域と文字領域とに分離し、その分離信号によってそれぞれの領域に適切な画像処理を施すのが一般的である。
図１４は従来の画像処理方法を実施する装置の構成を示す機能ブロック図であり、１０１は領域分離部、１０２は網点領域分離部、１０３は第１エッジ分離回路、１０４は判定回路、１１１はスキャナ等の入力装置、１１２及び１１３はフィルタＡ、フィルタＢ処理部、１１４はセレクタＡ、１１５は変倍処理部、１１６及び１１７は階調Ａ、階調Ｂ処理部、１１８はセレクタＢ、１１９はγ処理部、１２０はプリンタ、１２１は変倍回路、１２２は遅延回路である。
このように構成した画像処理装置において、スキャナ１１１等の入力装置からの画像データはフィルタＡ処理部１１２及びフィルタＢ処理部１１３を介してそれぞれの処理が行われ、セレクタＡ１１４に供給される。一方、前記画像データは網点領域分離部１０２及び第１エッジ領域部１０３に入力し、判定回路１０４において文字領域或いは絵柄領域何れの領域であるかを判定した後、前記セレクタＡの出力を切り替えることにより、例えば、入力画像データが文字領域であればフィルタＡ処理が施された画像データが変倍処理部１１５に供給され、また入力画像データが絵柄領域の場合にはフィルタＢ処理が施された画像データが変倍処理部１１５に供給される。
変倍処理部１１５に入力した画像データは所定の倍率条件により変倍処理が行われ、階調Ａ処理部１１６及び階調Ｂ処理部１１７に供給される。一方、前記判定回路１０４の出力は生成した各画素毎の領域データを最後まで保持した状態で変倍処理回路１２１及び遅延回路１２２を経て前記階調Ａ処理部１１６或いは階調Ｂ処理部１１７で処理される信号と同期してセレクタＢ１１８に供給され、該セレクタＢ１１８において何れか一方の階調処理結果が施された画像データが次段のγ処理部１１９に供給される。その後、該γ処理部１１９においてガンマ補正が施され、プリンタ１２０において画像が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように文字領域と絵柄領域とを分離し、画像処理を行う従来の画像処理方法では、領域分離部１０１において生成した各画素毎の領域データを画像処理の後段、即ち、階調処理の切り換えに至るまで保持させる必要があり、画像データサイズ分の領域データ用のメモリが必要になるという不具合があった。これは、画像データを画像メモリーに圧縮して蓄え、加工・編集する際にも、領域データを保持しようとすると、従来の画像データの圧縮率では必要なメモリ量が増加してしまい、反対に従来のメモリ量程度で領域データを保持しようとすると、画像データの圧縮率を上げねばならず、データが劣化すると云う問題があった。
そこで、本発明の課題は、網点領域分離部の処理結果で得られた網点領域データでフィルタ処理を選択し、さらに、変倍処理後の画像データをエッジ分離手段で処理し、処理結果得られたエッジデータで階調処理の選択を行わせることによって、網点領域分離部の処理結果で得られた網点領域データを、フィルタ処理以降保持する必要をなくし、メモリ量を減少させて、それぞれの画像の特徴に応じた処理の切り替えを行うことが出来る画像処理方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
文字領域と絵柄領域とが混在する画像を処理する画像処理方法において、入力された画像データに対して異なるフィルタ処理を施すフィルタ処理ステップと、入力された画像データに所定の処理を施して網点領域データを得る網点領域分離ステップと、前記網点領域データに基づいて、前記フィルタ処理ステップにおいて異なるフィルタ処理を施した画像データのいずれかを選択する第１の選択ステップと、前記第１の選択ステップにより選択された画像データを予め決められた変倍条件により変倍処理する変倍処理ステップと、前記変倍処理ステップにより変倍処理された画像データに異なる階調処理を施す階調処理ステップと、前記第１の選択ステップにより選択された画像データのエッジ部と非エッジ部とを分離してエッジデータを得るエッジ分離ステップと、前記エッジデータに基づいて前記階調処理ステップにおいて異なる階調処理を施した画像データのいずれかを選択する第２の選択ステップと、を実行することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、文字領域と絵柄領域とが混在する画像を処理する画像処理装置において、入力された画像データに対して異なるフィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、入力された画像データに所定の処理を施して網点領域データを得る網点領域分離手段と、前記網点領域データに基づいて、前記フィルタ処理手段において異なるフィルタ処理を施した画像データのいずれかを選択する第１の選択手段と、前記第１の選択手段により選択された画像データを予め決められた変倍条件により変倍処理する変倍処理手段と、前記変倍処理手段により変倍処理された画像データに異なる階調処理を施す階調処理手段と、前記第１の選択手段により選択された画像データのエッジ部と非エッジ部とを分離してエッジデータを得るエッジ分離手段と、前記エッジデータに基づいて前記階調処理手段において異なる階調処理を施した画像データのいずれかを選択する第２の選択手段と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
【作用】
請求項１、２記載の発明は、入力された多値画像データを網点領域分離手段で処理して得られる網点領域データと、変倍処理後のデータをエッジ分離手段で処理して得られるエッジデータとが、各々独立の処理信号に用いることが出来るので、フィルタ処理や階調処理の切り換え信号に網点領域データやエッジデータを用いることが出来る。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、デジタル複写機の画像処理に関する要部のブロック図の例である。なお、デジタル複写機の詳細な構成及び主な機能は公知であるので、以下の説明においては本発明に関する事項を主として説明する。
同図において、１は網点領域分離部、２はエッジ分離回路、１１はスキャナ、１２及び１３は第一の処理であるフィルタＡ処理部及びフィルタＢ処理部、１４はセレクタＡ、１５は変倍処理部、１６及び１７は第二の処理である階調Ａ処理部及び階調Ｂ処理部、１８はセレクタＢ、１９はγ処理部、２０はプリンタである。
スキャナ１１は、原稿の画像を読み取ってＡ／Ｄ変換を施した後、それぞれ処理内容が異なり、第一の処理を行うフィルタＡ処理部１２とフィルタＢ処理部１３とにデジタルの画像データを出力し、各フィルタ処理部１２及び１３ではそれぞれ異なるフィルタ処理を入力した画像データに対して施す。
【０００７】
セレクタＡ部１４は前記２つのフィルタ処理結果のうち、一方の処理結果を選択する。この際、どちらのフィルタ処理結果を選択するかは、網点領域分離回路１の処理結果の領域データ（ア）によって判断される。選択されたフィルタ処理結果のデータは、変倍処理部１５によって前以て決められている倍率条件通りの処理が行われ、該変倍処理を施されたデータは、第二の処理を行う階調Ａ処理部１６と階調Ｂ処理部１７によってあらかじめ設定されている多値データに変換処理される。
また、２つの階調処理結果のうちのどちらを選択するかはセレクタＢ１８によって選択される。セレクタＢ１８は変倍処理部１５の出力データをエッジ分離回路２で処理し、その結果生じるエッジデータ（イ）によって何れか一方の階調処理出力を選択する。つまり、階調Ａ処理部１６の処理結果か、階調Ｂ処理部１７の処理結果の一方をセレクタＢ１８が選択し、該選択された階調処理結果のデータは、γ処理部１９によってガンマ補正が施され、プリンタ部２０に渡され、画像が形成される。
【０００８】
図２に網点領域分離回路１の要部のブロック図を示す。スキャナ１１から出力された画素データはピーク検出回路１ａにおいて、注目画素毎に山あるいは谷ピーク画素であるかどうか判定される。ピーク画素の検出は、注目画素がその周囲の画素データより高い値をもっているか、または低い値をもっているかを、周囲画素との大小関係と注目画素を中心とした４方向のラプラシアン値を閾値と比較し、結果によって判定している。
図３にピーク検出のためのマトリクス例を示す。下記の（１）〜（５）式が同時に成立すると、注目画素ｐが山ピーク画素であると判断する。
ｐ＞ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２  ……（１）
２ｐ−ａ１−ａ２＞ＴＨ    ……（２）
２ｐ−ｂ１−ｂ２＞ＴＨ    ……（３）
２ｐ−ｃ１−ｃ２＞ＴＨ    ……（４）
２ｐ−ｄ１−ｄ２＞ＴＨ    ……（５）
但し、（１）式は（ｐ＞ａ１）＆（ｐ＞ａ２）＆……＆（ｐ＞ｄ２）を意味し、ＴＨは任意の閾値である。
上述したようにピーク検出回路１ａにおいて各画素毎に、ピーク画素か否かの判定行った後、ブロック化回路１ｂにおいて、ブロック化を行う。図４はブロック化の一例を示す図であり、ここでは、４×４画素で１つのブロックを生成する例を示している。このブロック内のピーク画素の数によって、該ブロックが網点領域候補となるか否かの判定を行う。該判定は、例えば、ｐ１からｐ１６までの１６画素のうち、１つでもピーク画素があれば、図４（ａ）に示したようなブロックは網点ブロックである、というように判定する。
【０００９】
次ぎに、図４（ｂ）に示すように、上述したブロックを主走査方向にｍブロック、副走査方向にｎブロック並べたｍ×ｎブロックでパターンマッチング処理を行う。ブロックパターンマッチング処理はパターンマッチング回路１ｃによって実行され、前段のブロック化回路１ｂにおいて網点領域候補とされたブロックのパターンによって、注目ブロックが網点領域であるかどうかを決定する。例えば、注目ブロックを図中のＢとしたとき、網点領域ブロックの構成するパターンが予め設定されている数種類のパターン（図示せず）のどれかに該当すれば、注目ブロックは網点ブロックである、と認識する。
さらに、誤分離を無くすために、例えば、補正回路１ｄで補正処理を行った後、領域膨張回路１ｅにより網領域の膨張を行う。これは、網領域は一般にある範囲で存在することから網領域の中の「抜け」を防ぐために行なわれ、例えば、図５に示したように、注目ブロックをＢとしたとき、４×２ブロックサイズ内に網領域がｎブロック以上（ｎ≧１）存在したとき、該注目ブロックを網領域とすることにより網領域の抜けを防ぐことが可能となる。このように領域膨張を行った結果、最終的に各ブロックが網点領域であるか否かが決定され、網点領域と判定されたブロック内の各画素については網点領域分離回路１より出力される網点領域データ（ア）が、真である。
【００１０】
図７は、網点領域分離部１から出力された網点領域データ（ア）によって、フィルタ処理の出力結果を切り換える例を示す図であり、ここでは、３×３画素サイズのフィルタの例を挙げる。
ＦＩＦＯ２１、２２によって、２ライン分の画像データが蓄えられ、３ライン目のデータ入力と同時にｄ００〜ｄ２２の画素データを用いて３×３のフィルタリング処理を行う。フィルタＡ処理部１２は、例えば、文字や線などをはっきりさせるようなＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）補正フィルタであり、フィルタＢ処理部１３は、写真や絵柄等の画像を滑らかにするような平滑化フィルタである。
さらに、前述した網点領域データ（ア）信号の真偽によって、セレクタ１４はａまたはｂ入力を選択するので、フィルタＡ処理部１２またはフィルタＢ処理部１３の処理結果を選択することが出来る。即ち、領域データ信号（ア）が偽（非網点領域）であれば、文字用のフィルタ処理を施したフィルタＡ処理部１２の結果を出力し、網点領域データ信号（ア）が真（網点領域）であれば、写真用のフィルタ処理を施したフィルタＢ処理部１３の結果をセレクタＡ部１４で選択する。網点領域であるか否かを示す網点領域データ（ア）は、フィルタ処理の切り替えにのみ用いることによって、フィルタ選択処理以降まで網点領域データ（ア）の情報を保持する必要はない。
【００１１】
次に、エッジ分離回路２について図７乃至図１０を用いて説明する。エッジ分離回路２の動作は変倍処理後の画像データを用いて行う。図７は、画像の主走査方向における左エッジの模式図である。ここでは、縦軸の数値２５５を黒レベル、０を白レベルとしたときの例を示している。図９に示した例の場合、注目画素をｄｉとし、注目画素の左右の画素（ｄｉ−１、ｄｉ＋１）の濃度差がある閾値ＴＨ１以上であり、かつ注目画素がある閾値ＴＨ２以下であるとき、注目画素ｄｉは左エッジ画素であると云う。これを式で示すと、
（ｄｉ＋１）−（ｄｉ−１）≧ＴＨ１  且つ  ｄｉ≦ＴＨ２  ……（６）
と表すことができる。
【００１２】
図８はエッジを検出するためのデータにフィルタ処理を施した場合の例である。このようにフィルタ処理をかけることによって、特徴を捕らえたエッジ検出が可能である。図示の形態例では、注目画素ｄｉの前画素および後画素２つを含めた計４つの画素に対してフィルタをかけ、その出力ｄｉ’を得るものを示している。なお、このフィルタ処理を行わなくても上述の（６）式の条件を満たした画素をエッジ画素とすることもできる。
図９では前記フィルタ処理で得られた注目画素ｄｉ’、およびその前画素のフィルタ処理前のデータ（ｄｉ−１）’、後画素のフィルタ処理後のデータ（ｄｉ＋１）’から、図７及び（６）式で説明した方式を用いて、注目画素がエッジであるか否かを表わすエッジデータＥｉを得ている。注目画素のデータｄｉ’を比較器２４でＴＨ２と比較した結果の真偽と、注目画素の前後画素のデータ（ｄｉ−１）’と（ｄｉ＋１）’のデータ差を比較器２３でＴＨ１と比較した結果の真偽の論理演算を行った場合の例を示す。
【００１３】
図１０は、エッジ領域の膨張の例である。上述の（６）式に基づけばエッジ画素は１画素となるが、デジタル複写機において１画素だけではエッジ部の特定が不安定であるため、エッジ画素領域を膨張することにより安定したエッジ部を得ることができる。この例では、エッジ画素と判定された画素の後方画素、すなわち、黒側へ３画素膨張させ、その結果をエッジデータ信号（イ）として出力する。
図１１は、エッジデータ信号（イ）の真偽によって、階調処理結果の出力を切り替える例である。エッジ部の階調処理の例として階調Ａ処理部１６では多値化処理、非エッジ部の階調Ｂ処理部１７では誤差拡散（ディザ）処理の方法等が取られる。多値化処理は細かいエッジ部などの解像度を高めるのに適した処理であり、反対に、誤差拡散（ディザ）処理は階調性を高めるのに適した処理である。エッジ検出については、本形態例の左エッジだけでなく、右エッジあるいは上下エッジについても同様の考え方で検出することが可能である。
【００１４】
図１２は網点領域分離部１における主要動作のフローチャートの例を示す図であり、同図において、スキャナ１１から送られてきた原稿の画像データは、処理の異なるフィルタＡ処理部１２とフィルタＢ処理部１３に分かれて実行される（ステップ  Ｓ１）。また、同時に網点領域分離部１は受け取った画像データが網点領域のものか、非網点領域のものか判断し、網点領域データ（ア）を生成する（Ｓ２）。網点領域分離部１によって生成された網点領域データ（ア）が真（網点領域）であれば（Ｓ３、  Ｙｅｓ）、セレクタＡ部１４は写真用のフィルタ処理を施したフィルタＢ処理１３の結果を選択する（Ｓ４）。また、前記ステップＳ３において、網点領域データ（ア）が偽（非網点領域）ならば（Ｓ３、  Ｎｏ）、セレクタＡ部１４は文字用のフィルタ処理を施したフィルタＡ処理１２の結果を選択する（Ｓ５）。上記のフィルタ処理で、例えば、文字領域は強調フィルタ処理を施し、絵柄領域は平滑フィルタ処理を施すと、文字をシャープに引き立たせ、写真画像をなめらかにする効果がある。
【００１５】
図１３はエッジ分離回路２における主要動作のフローチャートの例を示す図であり、変倍処理部１５で行った変倍処理後の画像データに対して、階調Ａ処理部１６と階調Ｂ処理部１７は、あらかじめ設定されている多値データに変換処理する（Ｓ１１）。また、同時に変倍処理後のデータをエッジ分離回路２で処理し（Ｓ１２）、処理の結果生じるエッジデータ（イ）の真偽を問う（Ｓ１３）。もし、エッジデータ（イ）が真（エッジ部）であれば、セレクタＢ部１８は文字用の階調処理を施した階調Ａ処理部１６を選択し、また、前記ステップＳ１３において、エッジデータ（イ）が偽（非エッジ部）ならば（Ｓ１３、  Ｎｏ）、セレクタＢ部１８は絵柄用の階調処理を施した階調Ｂ処理部１７を選択する（Ｓ１５）。上記の階調処理で、例えば、階調Ａ処理部１６として多値化処理を行い、階調Ｂ処理部１７として誤差拡散（ディザ）処理を施すと、文字をシャープに引き立たせ、写真画像をなめらかにする効果がある。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明によれば、領域分離手段の処理結果の領域データをフィルタ処理の切り換え以後まで保持する必要がなくなったので、領域データを記憶するメモリ量を減少させて、文字領域と絵柄領域のそれぞれの画像の特徴に応じた処理を行える画像処理方法、及び画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理方法で画像を処理する画像処理装置の要部のブロック図である。
【図２】網点領域分離部の要部のブロック図である。
【図３】網点領域分離部のピーク画素検出マトリクスの例である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は網点領域分離部のブロックパターンマッチングのブロックマトリクスの例である。
【図５】網点領域分離部の網点領域膨張を説明する説明図である。
【図６】網点領域分離部で生成された網点領域データによりフィルタ処理の切り換えを説明する説明図である。
【図７】画像の主走査方向における左エッジの模式図である。
【図８】網点領域分離部内のエッジ膨張回路を説明する説明図である。
【図９】エッジ分離部におけるエッジ検出を説明する説明図である。
【図１０】エッジ分離部内のエッジ領域膨張を説明する説明図である。
【図１１】エッジ分離部で生成されたエッジデータにより階調処理の切り換えを説明する説明図である
【図１２】網点領域分離部の主要動作を示したフローチャートである。
【図１３】エッジ分離部の主要動作を示したフローチャートである。
【図１４】従来の画像処理方法で画像を処理する画像処理装置の要部のブロック図である。
【符号の説明】
１  網点領域分離部、２  エッジ分離部、１１  スキャナ、１２  フィルタＡ処理部、１３  フィルタＢ処理部、１４  セレクタＡ部、１５  変倍処理部、１６
階調Ａ処理部、１７  階調Ｂ処理部、１８  セレクタＢ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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