(57)【要約】  【課題】  画像データに応じてエッジ強調処理、平滑化処理を行う画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及びコンピュータプログラムの提供。  【解決手段】  画像データの空間周波数成分に基づいてエッジ成分を含んだ画像であるか否かを判定する周波数成分判定部３７２ａ、領域分離処理部から出力される領域識別情報に基づいてブロック単位の画像の属性を判定するブロック領域判定部３７２ｂ、周波数成分判定部３７２ａ及びブロック領域判定部３７２ｂの判定結果に基づいて演算処理部３７３にて実行すべき処理を総合的に判定する処理内容判定部３７２ｃを備え、判定された処理を所定の空間周波数成分を有するデータに対して施し、逆周波数変換部３７４にて周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに直交変換を施して複数の空間周波数成分からなるデータを生成し、生成したデータに基づいて画像処理を行う画像処理装置において、
前記画像データに基づく画像の特徴を前記複数の空間周波数成分からなるデータより検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に応じた処理を前記データのうち所定の空間周波数域に属するデータに施す手段と、前記処理を施して得られたデータに逆直交変換を施す手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係を判定する判定手段を備え、前記検出手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記画像の特徴を検出するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記空間周波数成分のうち直流成分と交流成分とを用いて所定の演算を行う演算手段、及び前記演算により得られた値と予め設定した閾値との大小関係を判定する判定手段を備え、前記検出手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記画像の特徴を検出するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記判定結果に基づいて前記画像がエッジ画像であるか否かを検出するようにしてあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記処理は、エッジ強調処理又は平滑化処理であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像がエッジ画像であることを前記検出手段が検出した場合、エッジ強調処理を施すようにしてあり、前記画像が非エッジ画像であることを前記検出手段が検出した場合、平滑化処理を施すようにしてあることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像データが文字領域、網点領域、又は写真領域の何れに属するデータであるかを判定する領域判定手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記画像がエッジ画像であることを前記検出手段が検出し、かつ、前記画像データが文字領域又は写真領域に属するデータであると前記領域判定手段が判定した場合、エッジ強調処理を施すようにしてあり、前記画像が非エッジ画像であることを前記検出手段が検出し、かつ、前記画像データが網点領域又は写真領域に属するデータであると前記領域判定手段が判定した場合、平滑化処理を施すようにしてあることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記エッジ強調処理を施す場合、前記空間周波数域に属するデータに１より大きな実数を乗じ、前記平滑化処理を施す場合、前記データを１より大きな実数で除算するようにしてあることを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れか１つに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか１つに記載の画像処理装置と、該画像処理装置により処理された画像データに基づいてシート上に画像形成を行う手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
画像データに直交変換を施して複数の空間周波数成分からなるデータを生成し、生成したデータに基づいて画像処理を行う画像処理方法において、
前記画像データに基づく画像の特徴を前記複数の空間周波数成分からなるデータより検出する第１ステップと、検出結果に応じた処理を前記データのうち所定の空間周波数域に属するデータに施す第２ステップと、前記処理を施して得られたデータに逆直交変換を施す第３ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記第１ステップは、前記空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係を判定し、判定した結果に基づいて前記画像の特徴を検出するステップであることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記第１ステップは、前記空間周波数成分のうち直流成分と交流成分とを用いて所定の演算を行い、該演算により得られた値と予め設定した閾値との大小関係を判定し、判定した結果に基づいて前記画像の特徴を検出するステップであることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
コンピュータに、画像データに直交変換を施して複数の空間周波数成分からなるデータを生成させ、生成させたデータに基づいて画像処理を行わせるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、前記画像データに基づく画像の特徴を前記複数の空間周波数成分からなるデータより検出させるステップと、コンピュータに、該ステップの検出結果に応じた処理を前記データのうち所定の空間周波数域に属するデータに施させるステップと、コンピュータに、前記処理を施して得られたデータに逆直交変換を施させるステップとを有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データのエッジ強調、平滑化を行う画像処理装置、画像形成装置、該画像処理装置及び画像形成装置を実現する画像処理方法、並びにコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル画像処理技術において、高精細な画像を得る手法の一つとして画像のエッジ強調処理及び平滑化処理を挙げることができる。例えば、文字や連続階調画像の輪郭部（例えば印画紙写真）については、エッジを強調処理を施すことによってくっきりと見えやすくすることができ、網点で形成された印刷物（印刷写真）については、平滑化処理を施すことによりモアレの発生を抑制することが可能である。これらのエッジ強調や平滑化の処理には、デジタルフィルタによる空間フィルタ処理が一般的に用いられている（例えば、非特許文献１参照）
【０００３】
また、同様に、画像のエッジ成分を強調する手法の一つに原画像を直交変換により周波数領域に変換し、予め準備されている定数を用いて周波数データの変更を行い、変更された周波数領域の周波数データの逆直交変換を行なうことにより鮮明化された画像を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【非特許文献１】電子写真学会誌、第３６巻、第４号（１９９７）、３４３〜３５２頁
【特許文献１】特開平９−５４８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている手法では、周波数全域のデータにおいて、予め準備されている定数を掛けることにより周波数データの変更を行なっているが、全域のデータを強調しているため、顔の輪郭などのゆるやかな曲線領域において、不必要なブロックノイズが目立つという問題点がある。
【０００５】
また、直交変換された周波数領域の周波数データに周波数データの周期ごとに予め準備されている値を掛けることにより周波数データの変更を行ない、より鮮明な画像を得ようとしているが、この場合、高周波ほど予め準備している値を大きくして、複数の値を設定しなければならないという課題がある。このように複数の値を設定しておく場合、あらかじめ多くのレジスタが必要となり回路規模が大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回路規模を大きくすることなく高精度なエッジ強調処理、平滑化処理を実現できる画像処理装置、画像形成装置、該画像処理装置及び画像形成装置を実現する画像処理方法、並びにコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像処理装置は、画像データに直交変換を施して複数の空間周波数成分からなるデータを生成し、生成したデータに基づいて画像処理を行う画像処理装置において、前記画像データに基づく画像の特徴を前記複数の空間周波数成分からなるデータより検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に応じた処理を前記データのうち所定の空間周波数域に属するデータに施す手段と、前記処理を施して得られたデータに逆直交変換を施す手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、画像の特徴を複数の空間周波数成分からなるデータより検出する検出手段を備え、検出結果に応じた処理を、所定の空間周波数域に属するデータに対して施すようにしているため、空間周波数の全域について処理を施す必要がなくなり、処理の際に用いるパラメータが削減され、その結果、回路規模が抑えられる。また、施す処理がエッジ強調処理である場合には、強調領域が限定されることとなり、曲線上にあるエッジ境界部での不必要なブロックパターンの出現が抑えられる。更に、エッジ強調処理が必要でない場合には、例えば２次元マトリクスデータを用いた処理により平滑化が可能となり、よりスムーズな画像が得られる。
【０００９】
本発明に係る画像処理装置は、前記空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係を判定する判定手段を備え、前記検出手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記画像の特徴を検出するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係を判定して画像の特徴を検出するようにしているため、例えば、低周波数域の空間周波数成分を閾値と比較することによって、対象の画像にエッジ成分が含まれているか否かが容易に検出される。
【００１１】
本発明に係る画像処理装置は、前記空間周波数成分のうち直流成分と交流成分とを用いて所定の演算を行う演算手段、及び前記演算により得られた値と予め設定した閾値との大小関係を判定する判定手段を備え、前記検出手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記画像の特徴を検出するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、空間周波数成分のうち直流成分と交流成分とを用いて所定の演算を行い、演算により得られた値と予め設定した閾値との大小関係を判定して画像の特徴を検出するようにしているため、画像全体の平均濃度を表す直流成分も判定要素として取り込むことができ、画像全体の濃度に依存したエッジブロック判定が可能となり、エッジ判定精度が向上する。特に、ハイライト上の薄い文字などもエッジブロックとして判定されやすくなり、文字の再現性が向上する。
【００１３】
本発明に係る画像処理装置は、前記検出手段は、前記判定結果に基づいて前記画像がエッジ画像であるか否かを検出するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係に基づいてエッジ画像であるか否かの検出をするようにしているため、例えば、文字や連続階調画像の輪郭部を含む画像についてはエッジを強調するような処理を施し、網点で構成された画像についてはモアレの発生を抑えるような平滑化処理を施すことが可能となる。
【００１５】
本発明に係る画像処理装置は、前記処理は、エッジ強調処理又は平滑化処理であることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、画像の特徴に応じてエッジ強調処理又は平滑化処理を施すため、例えば、文字や連続階調画像の輪郭部を含む画像についてはエッジを強調するようなエッジ強調処理、網点で構成された画像についてはモアレの発生を抑えるような平滑化処理を施すことが可能となる。
【００１７】
本発明に係る画像処理装置は、前記画像がエッジ画像であることを前記検出手段が検出した場合、エッジ強調処理を施すようにしてあり、前記画像が非エッジ画像であることを前記検出手段が検出した場合、平滑化処理を施すようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、エッジ画像についてはエッジ強調処理を施し、非エッジ画像については平滑化処理を施すようにしているため、エッジ強調が必要である場合には、不必要なブロックパターンを抑えたきれいなエッジ曲線が得られ、エッジ強調が不要である場合には、平滑化によりスムーズな画像が得られる。
【００１９】
本発明に係る画像処理装置は、前記画像データが文字領域、網点領域、又は写真領域の何れに属するデータであるかを判定する領域判定手段を更に備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、画像データが文字領域、網点領域、又は写真領域の何れに属するデータであるかを判定する領域判定手段を更に備えているため、画像の属性が総合的に判定される。
【００２１】
本発明に係る画像処理装置は、前記画像がエッジ画像であることを前記検出手段が検出し、かつ、前記画像データが文字領域又は写真領域に属するデータであると前記領域判定手段が判定した場合、エッジ強調処理を施すようにしてあり、前記画像が非エッジ画像であることを前記検出手段が検出し、かつ、前記画像データが網点領域又は写真領域に属するデータであると前記領域判定手段が判定した場合、平滑化処理を施すようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、エッジ画像であって、文字領域又は写真領域に属するデータについてはエッジ強調処理を施し、非エッジ画像であって、網点領域又は写真領域に属するデータについては平滑化処理を施すようにしているため、エッジ強調が必要である場合には、不必要なブロックパターンを抑えたきれいなエッジ曲線が得られ、エッジ強調が不要である場合には、平滑化によりスムーズな画像が得られる。
【００２３】
本発明に係る画像処理装置は、前記エッジ強調処理を施す場合、前記空間周波数域に属するデータに１より大きな実数を乗じ、前記平滑化処理を施す場合、前記データを１より大きな実数で除算するようにしてあることを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、エッジ強調処理を施す場合には、所定の空間周波数域に属するデータに１より大きな実数を乗じ、平滑化処理を施す場合には、１より大きな実数で除算するようにしているため、空間周波数領域の全域に亘ってパラメータを用意しておく必要がなく、回路規模が抑えられる。特に、エッジ強調処理を施す場合には空間周波数に応じて乗じる実数を変えることで、よりエッジが効いた画像が得られる。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置は、前述した発明の何れか１つに記載の画像処理装置と、該画像処理装置により処理された画像データに基づいてシート上に画像形成を行う手段とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、画像の特徴に応じた処理を施す際、所定の空間周波数域に属するデータについて処理を施すことにより得られた画像データに基づいてシート上に画像形成を行うため、例えば、エッジ境界部での不必要なブロックパターンの出現が抑えたきれいなエッジ曲線を含む画像、平滑化して得られたスムーズな画像がシート上に形成される。
【００２７】
本発明に係る画像処理方法は、画像データに直交変換を施して複数の空間周波数成分からなるデータを生成し、生成したデータに基づいて画像処理を行う画像処理方法において、前記画像データに基づく画像の特徴を前記複数の空間周波数成分からなるデータより検出する第１ステップと、検出結果に応じた処理を前記データのうち所定の空間周波数域に属するデータに施す第２ステップと、前記処理を施して得られたデータに逆直交変換を施す第３ステップとを有することを特徴とする。
【００２８】
本発明にあっては、画像の特徴を複数の空間周波数成分からなるデータより検出し、検出結果に応じた処理を、所定の空間周波数域に属するデータに対して施すようにしているため、空間周波数の全域について処理を施す必要がなくなり、処理の際に用いるパラメータが削減される。また、施す処理がエッジ強調処理である場合には、強調領域が限定されることとなり、曲線上にあるエッジ境界部での不必要なブロックパターンの出現が抑えられる。更に、エッジ強調処理が必要でない場合には、例えば２次元マトリクスデータを用いた処理により平滑化が可能となり、よりスムーズな画像が得られる。
【００２９】
本発明に係る画像処理方法は、前記第１ステップは、前記空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係を判定し、判定した結果に基づいて前記画像の特徴を検出するステップであることを特徴とする。
【００３０】
本発明にあっては、空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係を判定して画像の特徴を検出するようにしているため、例えば、低周波数域の空間周波数成分を閾値と比較することによって、対象の画像にエッジ成分が含まれているか否かが容易に検出される。
【００３１】
本発明に係る画像処理方法は、前記第１ステップは、前記空間周波数成分のうち直流成分と交流成分とを用いて所定の演算を行い、該演算により得られた値と予め設定した閾値との大小関係を判定し、判定した結果に基づいて前記画像の特徴を検出するステップであることを特徴とする。
【００３２】
本発明にあっては、空間周波数成分のうち直流成分と交流成分とを用いて所定の演算を行い、演算により得られた値と予め設定した閾値との大小関係を判定して画像の特徴を検出するようにしているため、画像全体の平均濃度を表す直流成分も判定要素として取り込むことができ、画像全体の濃度に依存したエッジブロック判定が可能となり、エッジ判定精度が向上する。特に、ハイライト上の薄い文字などもエッジブロックとして判定されやすくなり、文字の再現性が向上する。
【００３３】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、画像データに直交変換を施して複数の空間周波数成分からなるデータを生成させ、生成させたデータに基づいて画像処理を行わせるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記画像データに基づく画像の特徴を前記複数の空間周波数成分からなるデータより検出させるステップと、コンピュータに、該ステップの検出結果に応じた処理を前記データのうち所定の空間周波数域に属するデータに施させるステップと、コンピュータに、前記処理を施して得られたデータに逆直交変換を施させるステップとを有することを特徴とする。
【００３４】
本発明にあっては、画像の特徴を複数の空間周波数成分からなるデータより検出するステップを備え、検出結果に応じた処理を、所定の空間周波数域に属するデータに対して施すようにしているため、空間周波数の全域について処理を施す必要がなくなり、処理の際に用いるパラメータが削減され、その結果、回路規模が抑えられる。また、施す処理がエッジ強調処理である場合には、強調領域が限定されることとなり、曲線上にあるエッジ境界部での不必要なブロックパターンの出現が抑えられる。更に、エッジ強調処理が必要でない場合には、例えば２次元マトリクスデータを用いた処理により平滑化が可能となり、よりスムーズな画像が得られる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明による場合は、画像の特徴を複数の空間周波数成分からなるデータより検出する検出手段を備え、検出結果に応じた処理を、所定の空間周波数域に属するデータに対して施すようにしている。したがって、空間周波数の全域について処理を施す必要がなくなり、処理の際に用いるパラメータを削減することができ、その結果、回路規模を抑えることができる。また、施す処理がエッジ強調処理である場合には、強調領域が限定されることとなり、曲線上にあるエッジ境界部での不必要なブロックパターンの出現を抑えることができる。更に、エッジ強調処理が必要でない場合には、例えば２次元マトリクスデータを用いた処理により平滑化が可能となり、よりスムーズな画像を得ることができる。
【００３６】
また、本発明による場合は、空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係を判定して画像の特徴を検出するようにしている。したがって、例えば、低周波数域の空間周波数成分を閾値と比較することによって、対象の画像にエッジ成分が含まれているか否かを容易に検出することができる。
【００３７】
更に、本発明による場合は、空間周波数成分のうち直流成分と交流成分とを用いて所定の演算を行い、演算により得られた値と予め設定した閾値との大小関係を判定して画像の特徴を検出するようにしている。したがって、画像全体の平均濃度を表す直流成分も判定要素として取り込むことができ、画像全体の濃度に依存したエッジブロック判定が可能となり、エッジ判定精度を向上させることができる。特に、ハイライト上の薄い文字などもエッジブロックとして判定されやすくなり、文字の再現性を向上させる際に有効である。
【００３８】
更に、本発明による場合は、空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係に基づいてエッジ画像であるか否かの検出をするようにしている。したがって、例えば、文字や連続階調画像の輪郭部を含む画像についてはエッジを強調するような処理を施し、網点で構成された画像についてはモアレの発生を抑えるような平滑化処理を施すことが可能となる。
【００３９】
更に、本発明による場合は、画像の特徴に応じてエッジ強調処理又は平滑化処理を施すようにしている。したがって、例えば、文字や連続階調画像の輪郭部を含む画像についてはエッジを強調するようなエッジ強調処理、網点で構成された画像についてはモアレの発生を抑えるような平滑化処理を施すことが可能となる。
【００４０】
更に、本発明による場合は、エッジ画像についてはエッジ強調処理を施し、非エッジ画像については平滑化処理を施すようにしている。したがって、エッジ強調が必要である場合には、不必要なブロックパターンを抑えたきれいなエッジ曲線を得ることができ、エッジ強調が不要である場合には、平滑化によりスムーズな画像を得ることができる。
【００４１】
更に、本発明による場合は、画像データが文字領域、網点領域、又は写真領域の何れに属するデータであるかを判定する領域判定手段を更に備えている。したがって、画像の属性を総合的に判定することができ、その判定結果に応じた処理を施すことで画像毎に適切な画質の調整を実現することができる。
【００４２】
更に、本発明による場合は、エッジ画像であって、文字領域又は写真領域に属するデータについてはエッジ強調処理を施し、非エッジ画像であって、網点領域又は写真領域に属するデータについては平滑化処理を施すようにしている。したがって、エッジ強調が必要である場合には、不必要なブロックパターンを抑えたきれいなエッジ曲線を得ることができ、エッジ強調が不要である場合には、平滑化によりスムーズな画像を得ることができる。
【００４３】
更に、本発明による場合は、エッジ強調処理を施す場合には、所定の空間周波数域に属するデータに１より大きな実数を乗じ、平滑化処理を施す場合には、１より大きな実数で除算するようにしている。したがって、空間周波数領域の全域に亘ってパラメータを用意しておく必要がなく、回路規模を抑えることができる。特に、エッジ強調処理を施す場合には空間周波数に応じて乗じる実数を変えることで、よりエッジが効いた画像を得ることができる。
【００４４】
更に、本発明による場合は、画像の特徴に応じた処理を施す際、所定の空間周波数域に属するデータについて処理を施すことにより得られた画像データに基づいてシート上に画像形成を行う。したがって、例えば、エッジ境界部での不必要なブロックパターンの出現が抑えたきれいなエッジ曲線を含む画像、平滑化して得られたスムーズな画像をシート上に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は本発明に係る画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。本発明に係る画像処理装置は、制御部１、画像入力部２、画像処理部３、画像出力部４、記憶部５、及び操作部６を備えている。制御部１は、前記ハードウェア各部を制御するＣＰＵと、制御の際に必要なデータ等を一時的に保持するＲＡＭとを備えている。記憶部５は、例えば、不揮発性の半導体メモリであり、ハードウェア各部を制御するための制御プログラム、各種データを記憶している。制御部１は装置の電源投入時等において記憶部５から制御プログラムをロードし、記憶部５内の各種データを参照しながら当該制御プログラムを実行することにより、全体として本発明に係る画像処理装置として動作させる。また、操作部６は、利用者からの操作指示を受付けるための各種ハードウェアキーを備えている。
【００４６】
画像入力部２は、原稿の画像を光学的に読取る手段であり、読取用の原稿に光を照射する光源、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）のようなイメージセンサ等を備えている。画像入力部２では、所定の読取り位置にセットされた原稿からの反射光像を当該イメージセンサに結像させ、ＲＧＢデータ（R:Red, G:Green, B:Blue）を出力する。画像入力部２が出力するＲＧＢデータは画像処理部３へ入力される。
【００４７】
画像処理部３は、画像入力部２から出力されるＲＧＢデータに対して各種の色調整処理を行って出力用の画像データを生成する。生成した画像データは画像出力部４へ出力される。本実施の形態では、出力用の画像データとしてＣＭＹＫデータ（C : Cyan, M : Magenta, Y : Yellow, K : Black）を生成するようにしている。なお、画像処理部３の内部構成、動作等については後に詳述することとする。
【００４８】
画像出力部４は、画像処理部３が出力する画像データに基づいて用紙、ＯＨＰフィルム等のシート上に画像形成を行う手段である。そのため、画像出力部４は、感光体ドラムを所定の電位に帯電させる帯電器、外部から受付けた画像データに応じてレーザ光を発して感光体ドラム上に静電潜像を生成させるレーザ書込装置、感光体ドラム表面に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像器、感光体ドラム表面に形成されたトナー像を用紙上に転写する転写器等（不図示）を備えており、電子写真方式にて利用者が所望する画像を用紙上に形成する。なお、レーザ書込装置を用いた電子写真方式により画像形成を行う他、インクジェット方式、熱転写方式、昇華方式等により画像形成を行う構成であってもよい。
【００４９】
本実施の形態では、画像入力部２を画像の読取手段として構成し、画像出力部４を画像形成手段として構成したが、外部から画像データを受信する手段、外部に画像データを送信する手段として構成するようにしてもよく、それらを適宜に組み合わせた構成であってもよい。例えば、画像入力部２が画像の読取手段、画像出力部４が画像データの送信手段である場合には、本発明はスキャナ装置（画像読取装置）として動作することとなり、画像入力部２が画像データの受信手段、画像出力部４が画像形成手段である場合には、本発明はプリンタ装置（画像形成装置）として動作することとなる。また、画像の読取手段、画像形成手段、画像データの送受信手段を備えるデジタル複合機にも適用できることは勿論のことである。
【００５０】
図２は画像処理部３の構成を説明するブロック図である。画像処理部３は、ＡＤ変換部３１、シェーディング補正部３２、入力階調補正部３３、領域分離処理部３４、色補正部３５、黒生成・下色除去部３６、画質調整部３７、出力階調補正部３８、階調再現処理部３９を備えている。
【００５１】
ＡＤ変換部３１は、画像入力部２から入力されたＲＧＢデータをデジタル形式のデータに変換する。シェーディング補正部３２は、ＡＤ変換部３１から出力されるデジタル形式のＲＧＢデータに対して、画像入力部２の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施す。なお、本実施の形態では、ＡＤ変換、シェーディング補正を画像処理部３の内部で行う構成としたが、ＡＤ変換及びシェーディング補正を施して得られたデジタルＲＧＢデータを外部から受付ける構成であってもよく、また、その場合にはＡＤ変換部３１及びシェーディング補正部３２を搭載している必要がないことは勿論のことである。
【００５２】
入力階調補正部３３は、シェーディング補正部３２から受け取ったＲＧＢデータのカラーバランスを整える処理を行うと共に、本画像処置装置が処理し易い濃度信号に変換し、後段の領域分離処理部３４へ出力する。
【００５３】
領域分離処理部３４は、ＲＧＢデータに基づいて入力画像中の各画素を文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離するものである。領域分離処理部３４は、分離結果に基づき、各画素がどの領域に属しているかを示す領域識別情報を黒生成・下色除去部３６、画質調整部３７、及び階調再現処理部３９に出力すると共に、入力階調補正部３３より出力されたＲＧＢデータをそのまま後段の色補正部３５へ出力する。領域分離の手法としては、公知の手法を用いることができる。例えば、「画像電子学会予稿９０−６０−０４」には、網点領域では画像信号の変動が大きいこと、及び背景に比べて濃度が高いことを利用して、網点領域と非網点領域とを分離できることが記載されている。また、文字領域では、最大信号レベルと最小信号レベルとの差が大きく、小領域内の濃度が高いことを利用して、文字領域と写真領域とを分離できることが記載されている。
【００５４】
色補正部３５は、領域分離処理部３４から出力されたＲＧＢデータをＣＭＹデータに変換すると共に、色再現の忠実化実現のために不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行うものである。ＣＭＹデータに変換された後、色濁りを取り除く処理が施されたデータは黒生成・下色除去部３６へ出力される。
【００５５】
黒生成・下色除去部３６は、色補正後のＣＭＹの３色データから黒（Ｋ）データを生成する黒生成、元のＣＭＹデータから黒生成で得たＫデータを差し引いて新たなＣＭＹデータを生成する処理を行うものであり、ＣＭＹの３色のデータからをＣＭＹＫの４色のデータに変換する。黒生成処理の一例として、スケルトンブラックによる黒生成を行う方法が知られている。この方法では、スケルトンカーブの入力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力されるデータをＣ，Ｍ，Ｙ、出力されるデータをＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’、下色除去率をα（０＜α＜１）とすると、黒生成・下色除去処理は、Ｋ’＝ｆ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）｝、Ｃ’＝Ｃ−αＫ’、Ｍ’＝Ｍ−αＫ’、Ｙ’＝Ｙ−αＫ’のように表すことができる。
【００５６】
画質調整部３７は、黒生成・下色除去部３６より入力されるＣＭＹＫデータに対し、領域識別情報を基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって出力画像のぼやけ、粒状性劣化等を防ぐ処理を行うものである。本発明は、特にこの画質調整部３７に関するものであり、所定の画素数からなるブロック毎に画像の属性についての判定を行い、文字領域かつエッジ画像に属すると判定した場合には黒文字又は色文字の再現性を高めるためにエッジ強調処理を行う。また、網点領域かつ非エッジ画像に属すると判定した場合にはモアレの発生等を抑えるために平滑化処理を行う。
【００５７】
出力階調補正部３８では、濃度信号などの信号を出力先の特性に応じた網点面積率に変換する出力階調補正処理を行う。
【００５８】
階調再現処理部３９では、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調再現処理を行う。例えば、領域分離処理部３４にて写真に分離された領域に関しては、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化又は多値化処理を行い、領域分離処理部３４にて文字に分離された領域に関しては、高周波数の再現性に適した高解像度のスクリーンでの二値化又は多値化処理を行う。
【００５９】
以下、画質調整部３７の詳細について説明する。図３は画質調整部３７の内部構成を示すブロック図である。画質調整部３７は、周波数変換部３７１、ブロック判定部３７２、演算処理部３７３、逆周波数変換部３７４を備えており、前段の黒生成・下色除去部３６から出力される画像データ（例えば、２５６階調の画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ））を空間周波数成分に変換し、空間周波数成分の判定結果に応じた処理を施し、これらのデータを濃度領域に再変換した画像データ（例えば、２５６階調の画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ））を出力する。ここで、図４の概念図に示したように、画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、Ｘ方向（右方向）及びＹ方向（下方向）の２次元マトリクス状に配置された画素によって構成された画素データのうち、Ｙ番目のライン上のＸ番目の画素位置における画素データを表している。本実施の形態では、８×８画素により構成されるブロック単位の画像データを周波数変換部３７１に入力させ、このブロック単位で後述する各処理を行う。
【００６０】
周波数変換部３７１は、ブロック単位で入力された画像データに対し、周波数領域への変換を行う。本実施の形態では、直交変換の１つである離散コサイン変換（ＤＣＴ ： Discrete Cosine Transform）を利用して周波数領域への変換（以下、ＤＣＴ変換という）を行う。本実施の形態では、図４に示したように、２次元画像に対して最も左上の画素を含むブロックから右方向（Ｘ方向）にブロック単位でＤＣＴ変換を行い、ブロック単位でラインを変更しながら最終的に最も右下の画素を含む最終ブロックまでＤＣＴ変換を行う。ＤＣＴ変換の式は、入力画像をＡij、出力画像をＢij、入力画像ＡijのサイズをＭ行Ｎ列（Ｍ，Ｎは正の整数）とした場合、次式のように表すことができる。
【００６１】
【数１】
2006155572.tif 000003
【００６２】
周波数変換部３７１では、８×８画素を１ブロックとする画像データを受取り、その８×８画素のブロックについてＤＣＴ変換を行い、ＤＣＴ変換された空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をブロック判定部３７２及び演算処理部３７３へ出力する。図５は変換前後のブロックを示す概念図である。
【００６３】
ブロック判定部３７２は、周波数成分判定部３７２ａ、ブロック領域判定部３７２ｂ、及び処理内容判定部３７２ｃを備えており、入力された各ブロック毎の画像の特徴を検出するとともに、検出した特徴に基づき、そのブロックに対して施すべき処理（本実施の形態ではエッジ強調処理または平滑化処理）を定める。すなわち、ブロック判定部３７２は、本発明に係る画像処理装置の判定手段として機能する。
【００６４】
周波数成分判定部３７２ａには、周波数変換部３７１にて空間周波数成分に変換されたブロック単位のデータが入力され、それぞれのブロック内において直流成分の近傍位置での空間周波数成分の大きさを判定する。図６は空間周波数成分に変換された後のブロックを示す概念図である。本実施の形態では、８×８画素のブロックからなる画像データをＤＣＴ変換することにより、８×８のマトリクスサイズを有する空間周波数成分（ＤＣＴ係数）のデータを取得するようにしている。８×８個の要素のうち、左上の位置に対応する成分が直流成分であり、それ以外の位置に対応する成分が交流成分となる。周波数成分判定部３７２ａは直流成分の近傍の位置における周波数成分を表すＤＣＴ係数の大きさを求め、それぞれ少なくとも１つが予め定めた閾値よりも大きい否かを判定する。
【００６５】
例えば、図６の太線で囲まれるエッジブロック判定領域（すなわち、３×３のマトリクスサイズを有する領域）において、直流成分の位置の座標を（ｓ０，ｔ０）、その位置での空間周波数成分をＱ（ｓ０，ｔ０）、その右隣の位置の座標を（ｓ０＋１，ｔ０）、その位置での空間周波数成分をＱ（ｓ０＋１，ｔ０）、更にその右隣の位置の座標を（ｓ０＋２，ｔ０）、その位置での空間周波数成分をＱ（ｓ０＋２，ｔ０）とし、一行下がって左側から順に各位置に対応する空間周波数成分をそれぞれＱ（ｓ０，ｔ０＋１）、Ｑ（ｓ０＋１，ｔ０＋１）、Ｑ（ｓ０＋２，ｔ０＋１）、更に一行下がって左側から順に各位置に対応する空間周波数成分をそれぞれＱ（ｓ０，ｔ０＋２）、Ｑ（ｓ０＋１，ｔ０＋２）、Ｑ（ｓ０＋２，ｔ０＋２）とした場合、エッジを含むブロック（エッジブロック）であるか否かの判定を、予め定めた閾値α（αは正の定数）を用いた以下の式により行う。
【００６６】
｜Ｑ（ｓ０＋ｎ，ｔ０＋ｍ）｜＞α、ここでｎ，ｍ＝０，１，２、かつｎ＝ｍ≠０
【００６７】
上記の判定式を満たすｎ，ｍの組が存在する場合、すなわち、直流成分以外の空間周波数成分（交流成分）のうち、何れかの大きさが閾値αより大きいと判断される場合には処理対象のブロック（以下、処理ブロックとする）がエッジブロックであると判定する。また、交流成分の何れの大きさも閾値α以下であると判断される場合には処理ブロックが非エッジブロックであると判定する。すなわち、周波数成分判定部３７２ａは画像の特徴（エッジ成分を含むか否か）を検出する検出手段として機能し、この周波数成分判定部３７２ａによる判定結果は処理内容判定部３７２ｃへ出力される。
【００６８】
ここで、前述した手法によりブロックにエッジが含まれているか否かを判定できる理由について説明する。ある自然画像に対してＤＣＴ変換後の各ブロックのなかで大きな値をもつものほど高い輝度を割り当てるとすると、実行後の結果から低周波数側に相当する成分（各ブロックの左上部分）の輝度が高くなる。すなわち、低周波数成分が多くの情報量を持つことになる。これは、相関の強い信号は、周波数上で見ると低周波数領域に信号の電力が集中することが知られている。このことは、各ＤＣＴ係数において電力が集中する係数と、あまり集中しない係数とが存在することを意味する。換言すると、各ＤＣＴ係数の大きさに大きな偏りが生じることになる。ある自然画像に対してＤＣＴ変換を行なって、ＤＣＴ係数を見てみると直流成分のＤＣＴ係数がとくに大きな値を持ち、交流成分のＤＣＴ係数においても低周波成分の値が大きいことが分かる。
【００６９】
一方、ソリッド画像（エッジ成分を持たない濃度が均一な画像）にＤＣＴ変換を行なった場合、直流成分しか値をもたず、直流成分の周辺の低周波数成分は０となる。これに対して、エッジ成分を有する、あるいは、濃度の濃淡を有するなどの特徴量をもつ画像（自然画像など）の場合では、直流成分の周辺の低周波成分にも大きな値を示し、これらの値によって、原画像が特徴量をもっているかどうかの判断材料として使用できる。また、主走査方向にエッジ成分が目立つ場合や副走査方向にエッジ成分が目立つ場合などに、直流成分の右隣りの交流成分や真下の交流成分の値が影響を受けて大きくなる。以上の理由から、低周波数成分の絶対値の大きさを調べることにより、エッジ成分を含むか否かの判定をすることができる。
【００７０】
なお、上記の判定式で用いる閾値αは任意に設定することができる。例えば、閾値αの設定値が小さい場合には処理対象ブロックがエッジブロックであると判定され易く、閾値αの設定値が大きい場合には処理ブロックがエッジブロックであると判定されにくくなる。ここでは、一つの例としてα＝６４を設定することができる。このαを設定しておくことにより、処理ブロック単位でそれぞれ濃度領域での画像がエッジ成分を含んでいるか否かの判定材料として用いることができる。また、ブロック領域判定部３７２ｂの判定結果に応じて閾値αを設定するようにしてもよい。例えば、文字領域である場合にはエッジブロックであることが容易に判定されるような閾値α１（例えば、α１＝３２）を設定し、網点領域である場合にはエッジブロックであることが容易に判定されないような閾値α２（例えば、α２＝９６）を設定することも可能である。更に、入力する画像に応じてユーザ自身が操作部６を通じて閾値αを設定する構成であってもよい。
【００７１】
また、エッジブロック判定領域のマトリクスサイズを本実施の形態では３×３画素としたが、ハードウェアの条件が許すのであれば、低周波数領域にて更に広い範囲まで拡げるようにしてもよい。
【００７２】
ブロック領域判定部３７２ｂは、領域分離処理部３４から画素毎の領域識別情報を受け取り、ブロック全体に対して領域の判定を行う。このブロック領域判定部３７２ｂにおけるブロック全体の領域判定は、画素単位で判定された領域識別情報を基に処理ブロック内（８×８画素）で文字領域に属する画素、網点領域に属する画素、写真領域に属する画素の３種類の画素をカウントし、それぞれの比率を求め、その結果に基づいてブロック全体の判定を行うものである。
【００７３】
なお、本実施の形態では、領域分離処理部３４にて画素毎に文字領域、網点領域、写真領域に分離し、領域分離処理部３４から出力される領域分離情報に基づき、ブロック領域判定部３７２ｂにてブロック単位の領域分離を行うようにしたが、領域分離処理部３４においてブロック単位の領域分離を行い、分離結果を処理内容判定部３７２ｃに入力させる構成であってもよい。この場合、画質調整部３７にブロック領域判定部３７２ｂを備えている必要がないことは勿論のことである。
【００７４】
図７はブロック領域判定部３７２ｂで用いる判定基準と判定結果との関係をまとめた図表である。ブロック領域判定部３７２ｂは、処理ブロックを構成する６４画素のうち、文字領域に属すると判定された画素、網点領域に属すると判定された画素、及び写真領域に属すると判定された画素がどれくらいの割合で含まれているかを判定する。具体的には、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの３つの領域が存在する場合（ただし、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃは文字領域、網点領域、写真領域の何れかに対応する）であって、その内の領域Ａが処理ブロックの６０％を占める場合には、その処理ブロックは領域Ａに属する画像であると判定し、各領域Ａ，Ｂ，Ｃの占める割合が６０％未満である場合には、処理ブロックはその他の画像であると判定する。また、領域Ａ、領域Ｂの２つの領域が存在する場合であって、その内の領域Ａが処理ブロックの７０％を占める場合には、その処理ブロックは領域Ａに属する画像であると判定し、各領域Ａ，Ｂの占める割合が７０％未満である場合には、処理ブロックはその他の画像であると判定する。更に、領域Ａのみが存在する場合には、その処理ブロックは領域Ａに属する画像であると判定する。
【００７５】
なお、前述した判定基準は処理ブロックが属する画像領域を判定するための一例であり、好ましい画像が得られるように適切な値を設定すればよい。
【００７６】
このように、領域判定手段としてのブロック領域判定部３７２ｂでは、処理ブロック内で計算された判定画素が多く偏っている場合は、偏っているとされる領域を判定結果とするが、ブロック内に２つの領域が同じ程度の割合で存在する場合には、１つの領域に属すると判定せずにその他の領域であると判定し、後段の処理内容判定部３７２ｃへ判定結果を出力する。
【００７７】
処理内容判定部３７２ｃでは、周波数成分判定部３７２ａによる判定結果と、ブロック領域判定部３７２ｂによる判定結果とを組み合わせて総合判定を行い、後述する演算処理部３７３での処理内容を定める。図８は周波数成分判定部３７２ａによる判定結果とブロック領域判定部３７２ｂによる判定結果との組み合わせにより定まる処理内容をまとめた図表である。この図表で定められているように、領域判定によりブロック全体が文字領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果がエッジブロックを示す場合には、演算処理部３７３で実行すべき処理をエッジ強調処理と判定する。また、領域判定によりブロック全体が文字領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果が非エッジブロックを示す場合には、空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に対して施す処理が選択されず、演算処理部３７３ではそのまま空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）のデータを逆周波数変換部３７４へ送出する処理が行われる。
【００７８】
ブロック全体の領域判定結果が文字領域であり、周波数成分の判定結果が非エッジブロックである場合としては、文字の外側のエッジ部分だけでなく、文字の内側も含んだ文字領域として誤判定される場合も含んでいる。すなわち、本実施の形態で用いるブロックのサイズ（８×８画素）よりも太い文字（例えば、幅が１０画素くらいの太さの文字）が含まれている場合には、その内側も文字領域と誤判定してしまう場合があるが、周波数成分でのエッジ判定を行うことにより誤判定を防止することができる。
【００７９】
また、領域判定によりブロック全体が網点領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果が非エッジブロックを示す場合には、演算処理部３７３で実行すべき処理を平滑化処理と判定する。領域判定により網点領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果がエッジブロックを示す場合には、空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に対して施す処理が選択されず、演算処理部３７３ではそのまま空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）のデータを逆周波数変換部３７４へ送出する処理が行われる。
【００８０】
網点領域には低周波数成分が含まれないため、通常、周波数成分の判定結果は非エッジブロックを示す。しかし、地図上に存在する文字のように網点領域に文字が存在する場合、又は網点文字、色文字のように網点で構成された文字の場合には領域判定で網点領域と判定され、周波数成分の判定結果ではエッジブロックと判定され得る。この場合にエッジ強調処理を行うとモアレが発生する虞があり、しかも、平滑化処理を行うと文字部分がぼやける虞があるため、これらの処理を施さないことが望ましい。このように、領域判定の判定結果と周波数成分の判定結果とを用いて総合的に判定することにより、判定精度を上げることができ、最適な処理を実行することが可能である。
【００８１】
また、領域判定によりブロック全体が写真領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果がエッジブロックを示す場合には、演算処理部３７３で実行すべき処理をエッジ強調処理と判定する。領域判定によりブロック全体が写真領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果が非エッジブロックを示す場合には、演算処理部３７３で実行すべき処理を平滑化処理と判定する。
【００８２】
更に、領域判定によりブロック全体が前述した何れの領域にも該当しないと判定された場合、すなわち、その他の領域と判定された場合、空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に対して施す処理が選択されず、演算処理部３７３ではそのまま空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）のデータを逆周波数変換部３７４へ送出する処理が行われる。
【００８３】
例えば、ブロック内に文字領域と網点領域とが同程度含まれている場合、エッジ強調処理を施すと網点領域も強調され、平滑化処理がなされている網点領域との境界部分で違和感が生じる。一方、平滑化処理を行う場合は、文字領域に対して境界部分での違和感が生じる。従って、このような場合には、エッジ強調処理、平滑化処理の双方を行わないことにより画質劣化を防止することができる。
【００８４】
演算処理部３７３は、ブロック判定部３７２から出力される判定結果を受けてエッジ強調処理あるいは平滑化処理を行うか、又は周波数変換部３７１から出力される空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）のデータをそのまま逆周波数変換部３７４へ送出する処理を行う。
【００８５】
まず、演算処理部３７３にてエッジ強調処理を行う場合について説明する。図９はエッジ強調処理を施す領域について説明する説明図である。本実施の形態では８×８画素の処理ブロックのうち、垂直方向のみの成分を有するＤＣＴ係数、水平方向のみの成分を有するＤＣＴ係数、及び両者の交点位置に対応するＤＣＴ係数について演算処理を施すことによりエッジ強調処理を実行する。この演算処理を施す領域については、例えば、記憶部５内に予め設定されている。
【００８６】
エッジ強調処理を行う場合の演算処理では、処理ブロックの行番号と列番号とを加算した値、及び予め定めた定数をＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に乗じることによって変換後のＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）を取得する。図１０の概念図には、演算処理を施す領域において処理ブロックの行番号と列番号とを加算した値を示している。演算処理を施す領域においてＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）は次式のように表すことができる。
【００８７】
Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）×（行番号と列番号との加算値）×（定数）
【００８８】
なお、演算処理を施さない領域においては、入力されたＱｊ（Ｓ，Ｔ）をそのまま、演算処理後の値としている。ここで、前述した式の定数としては、例えば、０．３５を用いることができる。ただし、この値は一例にすぎず、ある微小な値で強調されるような値であればよい。また、この値によって強調されるため、エッジが強調されすぎないかどうかなどの全体のバランスを考え、実際の出力画像などを用いて画質の評価を行いながら決定するとよい。このような処理を行った場合でも、直流成分については変換しないため、ブロック全体の平均濃度は維持される。
【００８９】
次いで、演算処理部３７３にて平滑化処理を行う場合について説明する。図１１は平滑化処理を施す領域について説明する説明図である。本実施の形態では、８×８画素の処理ブロックのうち、直流成分とその周辺とを除く領域において各ＤＣＴ係数に演算処理を施し、平滑化処理を行う。より具体的には、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）のうち、３＜Ｓ＋Ｔ≦１４を満たす位置に対応したＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）について演算処理を施す。この演算処理を施す領域については、例えば、記憶部５内に予め設定されている。
【００９０】
図１２は平滑化処理の際に用いる２次元マトリクスデータの一例を示す概念図である。図１２に示したマトリクスデータは８×８のＤＣＴ係数のそれぞれに対応する値Ｍ（Ｓ，Ｔ）を持ち、０≦Ｓ＋Ｔ≦３におけるＭ（Ｓ，Ｔ）の値は１であり、３＜Ｓ＋Ｔ≦１４におけるＭ（Ｓ，Ｔ）は１以上の値をとる。
【００９１】
図１２に示した２次元マトリクスデータは、一般にコントラスト感度関数（以下ではＣＳＦとする。CSF : Contrast Sensitive Function）の特性、すなわち、人間の視覚特性を反映した特性を有している。一般に人間のコントラストに対する感度は、空間周波数に依存しており、人間の知覚系は一種のバンドパスフィルタと考えられる。例えば、白黒の縞模様を考えた場合、連続する縞と縞との間隔によって、人間の縞模様に対する感度が変化する。縞の間隔が非常に小さい場合、人間は縞模様を知覚することが困難になる。Ｍ（Ｓ，Ｔ）の値は、例えば、図１２のハッチングで示された周波数成分を中心に、人間のコントラストに対する感度に応じて同心円状に変化するような値となっている。
【００９２】
演算処理部３７３は、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に対して演算処理を施して平滑化処理を行う場合、単位ブロック毎に周波数成分データＳｊ（Ｓ、Ｔ）を２次元マトリクスデータの対応する要素Ｍ（Ｓ，Ｔ）で除算することにより、演算後のＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）を得る。すなわち、平滑化処理は下記の演算を実行することにより実現される。
【００９３】
Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）＝Ｓｊ（Ｓ，Ｔ）／Ｍ（Ｓ，Ｔ）
【００９４】
ＣＳＦでＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を除算した場合、コントラストに対する感度が高い周波数成分のＤＣＴ係数が、コントラストに対する感度が低い周波数成分より大きな値で除されるため、効果的に平滑化されることとなる。なお、Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）を小数点以下まで求めても良い。
【００９５】
本実施の形態によれば、単位ブロックがエッジ部分を有しない場合、単位ブロックが滑らかになるように２次元マトリクスを用いて平滑化処理され、単位ブロックがエッジ部分を有している場合、エッジ部分が強調される。従って、画像全体において、エッジ部分は強調し、エッジ部分を有しない平坦な画像部分はよりスムーズな画像を得ることができ、
原画像の特徴部分を良好に保つことができる。
【００９６】
なお、平滑化処理に使用する２次元マトリクスデータは、図１２に示すものに限らず、人間のコントラストに対する感度が低い周波数成分に小さな値を設定し、コントラストに対する感度が高い周波数成分に大きな値を設定した２次元マトリクス、言い換えれば、低周波成分は維持し、８×８画素のブロック内において、同心円状に外側のＤＣＴ係数がより強く抑制されるような２次元マトリクスを用いても良い。例えば、ガウス分布となる２次元マトリクスデータを用いることも可能である。
【００９７】
また、実施の形態においては、３＜Ｓ＋Ｔ≦１４の周波数成分を変更しているが、これに限るものではなく、１＜Ｓ＋Ｔ≦１４の周波数成分を変更するように構成しても良い。
【００９８】
ブロック判定部３７２において、前述したエッジ強調処理も平滑化処理も行わないと判定された場合、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に対して演算処理を施すことなく、後段の逆周波数変換部３７４へデータを出力する。
【００９９】
逆周波数変換部３７４は、演算処理部３７３から出力されるＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に逆周波数変換を行って、濃度領域データ（画像データ）への変換を行う。２次元ＤＣＴ変換の逆変換の式を用いて逆周波数変換を行う。入力画像においてエッジ成分を含んでいるブロックはエッジ強調処理が行われているので、よりメリハリが効いたはっきりした画像を得ることができ、エッジ成分を含んでいない画像に関しては視覚特性を考慮したスムージング処理が行われる。強調処理は、直流成分以外の周波数全域を強調するのではなく、強調領域を限定しているため、曲線上にあるエッジ境界部での不必要なブロックパターンの出現を抑えて、きれいなエッジ曲線を得ることができる。
【０１００】
実施の形態２．
実施の形態１では、周波数成分判定部３７２ａにおいて直流成分周辺の空間周波数成分の大きさを調べ、処理ブロックがエッジブロックであるか否かを判定する構成としたが、ブロック全体の平均濃度を表す直流成分の大きさも判定要素に加える構成としてもよい。例えば、処理しようとするブロックがエッジ成分を多く含む場合には、通常、直流成分周辺の成分は大きな値を持つようになる。そのため、エッジブロックの判定には、直流成分の周辺の値の大きさを調べ、これらの値が所定の値以上であればエッジブロックであると判定することができる。また、画像のエッジ部分は背景との濃度差によっても認識に差が生じる。例えば、ハイライト上の薄い文字などを文字として認識させ、はっきりと見せたい場合がある。この場合、薄い文字であるためにエッジブロックと判定されにくく、エッジ強調処理が行えず、文字として見づらくなる場合がある。そこで、本実施の形態では、ハイライト上の薄い文字でもエッジブロックと判定できるようにブロック全体の平均濃度を考慮して判定を行う。
【０１０１】
本実施における画像処理装置のハードウェア構成は実施の形態１に示したものと同様である。すなわち、画質調整部３７内のブロック判定部３７２は、周波数成分判定部３７２ａ、ブロック領域判定部３７２ｂ、及び処理内容判定部３７２ｃを備えている。これらの判定部による判定結果によって、最終的に処理されるブロック毎の画像の特徴を検出するとともに、検出した特徴に基づき、そのブロックに対して施すべき処理（本実施の形態では、エッジ強調処理または平滑化処理）を定める。なお、領域識別情報を用いない場合には、ブロック領域判定部３７２ｂは無くてもよい。
【０１０２】
周波数成分判定部３７２ａには、周波数変換部３７１にて空間周波数成分に変換されたブロック単位のデータが入力される。周波数成分判定部３７２ａは、それぞれのブロック内において直流成分近傍の位置における周波数成分を表すＤＣＴ係数の大きさを求め、これらの値に対して処理ブロックの直流成分の値を乗算し、少なくとも１つが予め定めた閾値β１（β１は正の整数）よりも大きいか否かを判定する。
【０１０３】
実施の形態１と同様に、周波数成分判定部３７２ａに入力するデータを８×８画素のブロックからなるデータとし、直流成分を含む３×３画素の領域をエッジブロック判定領域とした場合、エッジブロックであるか否かの判定を以下の式により行う。
【０１０４】
｜Ｑ（ｓ０＋ｎ，ｔ０＋ｍ）｜×｜Ｑ（ｓ０，ｔ０）｜＞β１
ここでｎ，ｍ＝０，１，２、かつｎ＝ｍ≠０
【０１０５】
この判定式において、Ｑ（ｓ０，ｔ０）はブロック内における直流成分を表し、Ｑ（ｓ０＋ｎ，ｔ０＋ｍ）は、座標（ｓ０＋ｎ，ｔ０＋ｍ）における交流成分を表す。判定式を満たすｎ，ｍの組が存在する場合、すなわち、直流成分以外の空間周波数成分（交流成分）に直流成分の大きさを乗算した値のうち、何れかの大きさが閾値β１より大きいと判断される場合には、処理対象のブロック（処理ブロック）がエッジブロックであると判定する。また、直流成分が乗算された交流成分の何れの大きさも閾値β１以下であると判断される場合には、エッジブロックでないと判定する。すなわち、周波数成分判定部３７２ａは、直流成分と交流成分とを用いて所定の演算を行う演算手段として機能すると共に、画像の特徴（エッジ成分を含むか否か）を検出する検出手段として機能する。
【０１０６】
所定の空間周波数成分の値に直流成分を乗算した値を用いることにより、直流成分が大きいブロックでは比較対象となる値が強調され、よりエッジブロックと判定されやすくなる。一方、直流成分が小さいブロックでは比較対象となる値があまり強調されず、エッジブロックと判定されにくくなる。
【０１０７】
例えば、画像データを８ビット、すなわち、２５６階調で表し、２５５が画像の白を表すとした場合、白っぽい画像では直流成分は比較的大きい値を持つ。ハイライト上に薄い文字が書かれているようなブロックでは、エッジ成分を持つにもかかわらず、背景のハイライト部分と薄い文字の濃度差が小さいため、直流成分の周辺のＤＣＴデータと閾値とを用いた判定のみでは、通常はエッジブロックと判定されにくい。しかし、判定にブロック全体の平均濃度を表す直流成分を乗算した値を用いることによって、背景のハイライト部分と薄い文字の濃度差が小さい場合でも、処理ブロックの平均濃度が低いことから、直流成分が大きくなり、所定の空間周波数成分に、この直流成分を乗算した値を用いて閾値判定を行なえば、最終的には、参照する閾値が相対的に低くなったような作用を施し、よりエッジブロックと判定されやすくなる。このことにより、エッジ強調処理などの処理が行えることになり、ハイライト上の薄い文字をよりはっきりと表現したい場合などで効果が見られる。
【０１０８】
更に、処理ブロックがエッジブロックでないと判定した場合、すなわち、直流成分が乗算された交流成分の何れの大きさも閾値β１以下であると判定した場合、その処理ブロックが非エッジブロックであるか否かを判定するようにしてもよい。例えば、実施の形態１と同様にして、直流成分近傍の交流成分の大きさと閾値β２（β２は正の整数）とを比較し、直流成分近傍の交流成分の大きさが閾値β２以下である場合、その処理ブロックが非エッジブロックであると判定し、閾値β２より大きい場合、その処理ブロックが中間ブロックであると判定することができる。
【０１０９】
ここで、中間ブロックとは、ブロック判定においてエッジブロックにも非エッジブロックにも属さないブロックのことを表している。前述した判定式では、閾値の大きさによってエッジブロックであるか否かを定めている。そのため、明らかにエッジブロック、非エッジブロックと判定されるブロックは問題ないが、ちょうどこれらの中間に相当するブロック、つまり、閾値の設定に応じてエッジブロックになったり、非エッジブロックになったりするようなブロックは、閾値に敏感に影響を受けるため、どちらかのブロックに判定され、強調または平滑化処理が施されると画質に悪影響をもたらす虞がある。このため、エッジブロックでもなく、非エッジブロックでもないような判定が難しいブロックについては、前述したような判定基準によって中間ブロックであると判定し、ブロック全体としてはどちらの処理も行わないような方法を設けている。
【０１１０】
閾値の具体的な設定例としては、直流成分を用いてエッジブロックか否かの判定に用いる閾値β１は３４０００であり、直流成分を用いずに、直流成分近傍の空間周波数成分のみで非エッジブロックであるか否かの判定に用いる閾値β２は１６である。なお、これらの値は一例であり、好ましい画像が得られるような適切な値を設定すればよい。
【０１１１】
周波数成分判定部３７２ａによる判定結果は処理内容判定部３７２ｃに出力される。処理内容判定部３７２ｃでは、周波数成分判定部３７２ａによる判定結果と、ブロック領域判定部３７２ｂによる判定結果とを組み合わせて総合判定を行い、処理ブロック全体に施す処理を定める。図１３は周波数成分判定部３７２ａによる判定結果とブロック領域判定部３７２ｂによる判定結果との組み合わせにより定まる処理内容をまとめた図表である。この図表に定められているように、周波数成分の判定により中間ブロックであると判定された処理ブロック、及び領域判定により文字領域、網点領域、写真領域の何れにも属さないと判定された処理ブロックについては、エッジ強調処理及び平滑化処理の何れも行わない。また、領域判定によりブロック全体が文字領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果がエッジブロックを示す場合には、ブロック全体にエッジ強調処理を施すことが規定されている。更に、領域判定によりブロック全体が網点領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果が非エッジブロックを示す場合には、ブロック全体に平滑化処理を施すことが規定され、領域判定によりブロック全体が写真領域であると判定された場合であって、周波数成分の判定結果がエッジブロック又は非エッジブロックを示す場合には、それぞれブロック全体にエッジ強調処理、平滑化処理を施すことが規定されている。
【０１１２】
このように、周波数データによるブロック判定において、エッジブロック及び非エッジブロックの他に中間ブロック判定を設けることにより、強調処理が必要なブロック、平滑化処理が必要なブロック、いずれの処理も必要がないブロックを選別することができ、より画像の特徴を捉えた処理が可能となる。
【０１１３】
実施の形態３．
実施の形態１では、各処理をハードウェアにより実現する画像処理装置として説明したが、ソフトウェアの処理により本発明の画像処理方法を実現する構成であってもよい。
【０１１４】
図１４は本発明に係るコンピュータプログラムがインストールされた画像処理装置の内部構成を説明するブロック図である。図中１０は、本実施の形態に係る画像処理装置であり、具体的にはパーソナルコンピュータ、ワークステーション等である。画像処理装置１０はＣＰＵ１１を備えており、このＣＰＵ１１がバス１２に接続されたＲＯＭ１３から各種の制御プログラムをＲＡＭ１４にロードして実行し、操作部１５、補助記憶部１６、記憶部１７、画像入力ＩＦ１８、画像出力ＩＦ１９等のハードウェアを制御する。
【０１１５】
操作部１５は、処理対象となる画像データの選択、画像処理に必要なパラメータの入力、画像処理の開始指示等を受付けるために、キーボード、マウス等を備える。補助記憶部１６は、本発明のコンピュータプログラムを記録した記録媒体２０からコンピュータプログラムを読取るための読取装置を備えている。記録媒体２０としては、ＦＤ（Flexible Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ等を用いることができる。記憶部１７は、ディスク状の磁気記録媒体を有するハードディスク装置を備えており、補助記憶部１６を通じて読取られたコンピュータプログラム、画像入力ＩＦ１８を通じて入力された画像データ等を記憶する。
【０１１６】
画像入力ＩＦ１８は、画像入力装置２１を接続するためのインタフェースである。画像入力ＩＦ１８としてＳＣＳＩ、ＵＳＢのようなインタフェースを利用することでき、この画像入力ＩＦ１８に接続する画像入力装置２１は、スキャナ装置、デジタルスチルカメラ等である。画像出力ＩＦ１９は、画像出力装置２２を接続するためのインタフェースである。画像出力ＩＦ１９としてＵＳＢのようなインタフェースを利用することができ、この画像出力ＩＦ１９に接続する画像出力装置２２は、プリンタ装置等である。
【０１１７】
なお、本発明に係るコンピュータプログラムを記録する記録媒体２０としては、前述したＦＤ及びＣＤ−ＲＯＭの他に、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ等の光ディスク、ハードディスクのような磁気記録媒体、ＩＣカード、メモリカード、光カード等のカード型記録媒体、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリの利用も可能である。
【０１１８】
以下、本実施の形態に係る画像処理装置１０の動作について説明する。図１５は画像処理装置１０が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。画像処理装置１０のＣＰＵ１１は、まず、画像入力ＩＦ１８を通じて入力された画像データの各画素について領域分離処理を実行する（ステップＳ１１）。領域分離処理では各画素が文字領域、網点領域、写真領域の何れに属しているかを判定し、その判定結果を領域分離情報として出力する。
【０１１９】
次いで、ＣＰＵ１１は、入力された画像データから処理対象のブロック（処理ブロック）の読み出しを行う（ステップＳ１２）。この処理ブロックは、例えば、８×８の画素データの集合により構成されるものであり、２次元画像に対して左上隅の画素を含むブロックから右方向にブロック単位で読出処理を行い、ブロック単位でラインを変更しながら最終的に右下隅の画素を含む最終ブロックまで読出処理を行う。
【０１２０】
次いで、ＣＰＵ１１は、読み出した処理ブロックに対してＤＣＴ処理を実行する（ステップＳ１３）。このＤＣＴ処理では、ブロック単位で読み出した画像データについて直交変換の１つである離散コサイン変換（ＤＣＴ変換）を行い、周波数領域のデータに変換する。
【０１２１】
次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１３で取得した周波数領域のデータに基づいてＤＣＴ係数判定処理を実行する（ステップＳ１４）。このＤＣＴ係数判定処理では、処理ブロック内において直流成分近傍の空間周波数成分の大きさが予め設定した閾値αよりも大きいか否かを判定することにより、エッジを含んだブロック（エッジブロック）であるか否かを検出する。図１６はＤＣＴ係数判定処理の手順を説明するフローチャートである。ＣＰＵ１１は、まず、所定の空間周波数成分の大きさが予め定められた閾値αより大きいか否かを判断する（ステップＳ１４１）。判定は処理ブロック全体について行う必要はなく、実施の形態１と同様に、直流成分近傍の幾つかの空間周波数成分について行えばよい。また、閾値αは、前述のコンピュータプログラムで使用するパラメータとしてコンピュータプログラム内に記述しておけばよい。
【０１２２】
所定の空間周波数成分の大きさが閾値αよりも大きいと判断した場合（Ｓ１４１：ＹＥＳ）、処理ブロックがエッジブロックであると判定し（ステップＳ１４２）、ＣＰＵ１１は、処理を図１５に示したフローチャートのステップＳ１４へ戻す。また、所定の空間周波数成分の大きさが何れも閾値α以下であると判断した場合（Ｓ１４１：ＮＯ）、処理ブロックが非エッジブロックであると判定し（ステップＳ１４３）、ＣＰＵ１１は、処理を図１５に示したフローチャートのステップＳ１４へ戻す。
【０１２３】
次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１１で取得した領域識別情報に基づいてブロック領域判定処理を実行する（ステップＳ１５）。すなわち、処理ブロック毎に文字領域に属する画素、網点領域に属する画素、写真領域に属する画素の３種類をカウントし、それぞれの比率を求め、処理ブロックが文字領域、網点領域、写真領域、又はその他の領域の何れに属するブロックであるかを判定する。図１７はブロック領域判定処理の手順を説明するフローチャートである。ＣＰＵ１１は、まず、対象の処理ブロックについて各領域に属する画素の数をカウントし、文字領域、網点領域、写真領域の３つの領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ１５１）。３つの領域が存在すると判断した場合（Ｓ１５１：ＹＥＳ）、処理ブロックの６０％以上を占める領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ１５２）。処理ブロックの６０％以上を占める領域が存在すると判断した場合（Ｓ１５２：ＹＥＳ）、その領域を処理ブロックの領域と判定する（ステップＳ１５３）。すなわち、文字領域に属する画素が処理ブロック内の６０％以上を占める場合、その処理ブロックが文字領域に属するブロックであると判定する。網点領域に属する画素、写真領域に属する画素が６０％以上を占める場合も同様である。一方、処理ブロックの６０％以上を占める領域が存在しないと判断した場合（Ｓ１５２：ＮＯ）、その処理ブロックをその他の領域と判定する（ステップＳ１５４）。
【０１２４】
対象の処理ブロックに３つの領域が存在しないと判断した場合（Ｓ１５１：ＮＯ）、文字領域、網点領域、写真領域のうち２つの領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ１５５）。２つの領域が存在すると判断した場合（Ｓ１５５：ＹＥＳ）、そのうち一方の領域が処理ブロックの７０％以上を占めるか否かを判断する（ステップＳ１５６）。７０％以上を占める領域が存在すると判断した場合（Ｓ１５６：ＹＥＳ）、その領域を処理ブロックの領域と判定し（ステップＳ１５７）、一方、７０％以上を占める領域が存在しないと判断した場合（Ｓ１５６：ＮＯ）、処理ブロックをその他の領域と判定する（Ｓ１５４）。また、ステップＳ１５５で２つの領域が存在しないと判断した場合（Ｓ１５５：ＮＯ）、すなわち、処理ブロックには１つの領域のみが存在すると判断した場合、その存在する領域を処理ブロックの領域と判定する（ステップＳ１５８）。
処理ブロックの領域を判定した後、ＣＰＵ１１は、処理を図１５に示したフローチャートのステップＳ１５へ戻す。
【０１２５】
次に、ＣＰＵ１１は、ブロック領域判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックが文字領域に属するか否かを判断する（ステップＳ１６）。文字領域に属すると判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＤＣＴ係数判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックがエッジブロックであるか否かを判断する（ステップＳ１７）。処理ブロックがエッジブロックであると判断した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロック内の所定の領域に対してエッジ強調処理を実行する（ステップＳ１８）。すなわち、処理ブロックが文字領域に属しており、しかもエッジブロックである場合には、その処理ブロックに対してエッジ強調処理が施されることになる。そして、ＣＰＵ１１は逆ＤＣＴ処理を行い（ステップＳ１９）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１２６】
ステップＳ１６において、処理ブロックが文字領域に属さないと判断した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ブロック領域判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックが網点領域に属するか否かを判断する（ステップＳ２０）。網点領域に属すると判断した場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＤＣＴ係数判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックがエッジブロックであるか否かを判断する（ステップＳ２１）。処理ブロックがエッジブロックでないと判断した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロック内の所定の領域に対して平滑化処理を実行する（ステップＳ２４）。すなわち、処理ブロックが網点領域に属しており、しかも非エッジブロックである場合には、その処理ブロックに対して平滑化処理が施されることになる。そして、ＣＰＵ１１は逆ＤＣＴ処理を行い（Ｓ１９）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１２７】
ステップＳ２０において、処理ブロックが網点領域に属さないと判断した場合（Ｓ２０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ブロック領域判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックが写真領域に属するか否かを判断する（ステップＳ２２）。処理ブロックが写真領域に属すると判断した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＤＣＴ係数判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックがエッジブロックであるか否かを判断する（ステップＳ２３）。処理ブロックがエッジブロックであると判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロック内の所定の領域に対してエッジ強調処理を実行し（Ｓ１８）、エッジブロックでないと判断した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、処理ブロック内の所定の領域に対して平滑化処理を実行する（ステップＳ２４）。すなわち、処理ブロックが写真領域に属しており、しかもエッジブロックである場合にはエッジ強調処理が施されることとなり、非エッジブロックである場合には平滑化処理が施されることとなる。エッジ強調処理（Ｓ１８）又は平滑化処理（Ｓ２４）を実行した後、ＣＰＵ１１は逆ＤＣＴ処理を行い（Ｓ１９）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１２８】
また、ステップＳ１７においてエッジブロックでないと判断された場合（Ｓ１７：ＮＯ）、ステップＳ２１においてエッジブロックであると判断された場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２において処理ブロックが写真領域に属さないと判断した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、エッジ強調処理及び平滑化処理の双方を実行することなく逆ＤＣＴ処理を行い（Ｓ１９）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１２９】
次いで、ＣＰＵ１１は、全ブロックについて処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ２５）、全ブロックの処理が終了していないと判断した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ１２へ戻し、全ブロックの処理が終了したと判断した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、本ルーチンによる処理を終了する。
【０１３０】
本実施の形態では、ブロック全体の領域判定結果と周波数成分判定結果とを基にブロックに対する処理を行う構成について説明したが、ブロックに対する領域判定結果を用いず、周波数成分のみの判定結果を用いて処理を行うようにしても良い。この場合、本発明をアプリケーションソフトウェアとして用いる場合に有効である。例えば、スキャナなどの画像入力装置で読み込んだ写真やネットワークを介してダウンロードした画像の場合、対象は判明しているので領域分離を行う必要はなく、必要に応じてエッジ強調や平滑化を行えばよい。
【０１３１】
実施の形態４．
実施の形態３では、直流成分近傍の空間周波数成分の大きさを閾値αと比較することにより、処理ブロックがエッジブロックであるか、又は非エッジブロックであるかをソフトウェアの処理により判定する構成としたが、直流成分を考慮してエッジブロックであるか否かを判定し、更に、直流成分を用いずに、直流成分近傍の空間周波数成分のみで中間ブロックであるか、又は非エッジブロックであるかを判定する構成としてもよい。すなわち、本実施の形態では、実施の形態２に説明した画像処理装置をソフトウェアの処理により実現する構成について説明する。なお、本発明のコンピュータプログラムがインストールされる画像処理装置１０の内部構成は、実施の形態３と全く同様であるため、その説明を省略することとする。
【０１３２】
図１８は画像処理装置１０が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。画像処理装置１０のＣＰＵ１１は、実施の形態３と同様の手順にて領域分離処理からＤＣＴ処理までの処理を実行する（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。
【０１３３】
次いで、ＣＰＵ１１は、ＤＣＴ処理にて取得した周波数領域のデータに基づいてＤＣＴ係数判定処理を実行する（ステップＳ３４）。このＤＣＴ係数判定処理では、処理ブロック内において直流成分近傍の空間周波数成分に対し直流成分の大きさを乗算し、得られた値と予め設定した閾値β１との大小関係を判定することにより、処理ブロックがエッジブロックであるか否かを判定する。エッジブロックでないと判定された処理ブロックについては、所定の空間周波数成分の大きさと予め設定した閾値との大小関係を比較することにより、非エッジブロックであるか、又は何れにも属さない中間ブロックであるか否かを判定する。図１９はＤＣＴ係数判定処理の手順を説明するフローチャートである。ＣＰＵ１１は、まず、所定の空間周波数成分に直流成分を乗算した値が閾値β１より大きいか否かを判断する（ステップＳ３４１）。判定は処理ブロック全体について行う必要はなく、実施の形態２と同様に、直流成分近傍の幾つかの空間周波数成分について行えばよい。また、閾値β１は、使用するコンピュータプログラム内にパラメータとして記述しておけばよい。
【０１３４】
所定の空間周波数成分に直流成分を乗算した値が閾値β１より大きいと判断した場合（Ｓ３４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロックがエッジブロックであると判定する（ステップＳ３４２）。所定の空間周波数成分に直流成分を乗算した値が何れも閾値β１以下であると判断した場合（Ｓ３４１：ＮＯ）、直流成分近傍の所定の空間周波数成分が閾値β２より大きいか否かを判断する（ステップＳ３４３）。ここで、閾値β２は、前記コンピュータプログラム内にパラメータとして記述しておけばよい。所定の空間周波数成分の大きさが何れも閾値β２以下であると判断した場合（Ｓ３４３：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロックが非エッジブロックであると判定し（ステップＳ３４５）、閾値β２よりも大きい空間周波数成分があると判断した場合（Ｓ３４３：ＹＥＳ）、処理ブロックがエッジブロックにも非エッジブロックにも属さない中間ブロックであると判定する（ステップＳ３４４）。
ＤＣＴ係数に基づいて処理ブロックの判定を行った後、ＣＰＵ１１は、処理を図１８に示したフローチャートへ戻す。
【０１３５】
次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３１の領域分離処理により得られる領域識別情報に基づいてブロック領域判定処理を実行する（ステップＳ３５）。すなわち、処理ブロック毎に文字領域に属する画素、網点領域に属する画素、写真領域に属する画素の３種類をカウントし、それぞれの比率を求め、処理ブロックが文字領域、網点領域、写真領域、又はその他の領域の何れに属するブロックであるか否かを判定する。具体的な処理手順は、実施の形態３で説明した図１７のフローチャートと全く同様である。
【０１３６】
次に、ＣＰＵ１１は、ＤＣＴ係数判定処理の判定結果に基づいて対象の処理ブロックがエッジブロックにも非エッジブロックにも属さない中間ブロックであるか否かを判断する（ステップＳ３６）。対象の処理ブロックが中間ブロックであると判断した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、その処理ブロックについてはエッジ強調処理及び平滑化処理の何れも行わないため、逆ＤＣＴ処理を実行し（ステップＳ４０）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１３７】
処理対象のブロックが中間ブロックでないと判断した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ブロック領域判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックが文字領域であるか否かを判断する（ステップＳ３７）。文字領域に属すると判断した場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、再度ＤＣＴ係数判定処理の判定結果を利用し、対象の処理ブロックがエッジブロックであるか否かを判断する（ステップＳ３８）。処理ブロックがエッジブロックであると判断した場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロック内の所定領域に対してエッジ強調処理を実行する（ステップＳ３９）。すなわち、処理ブロックが文字領域に属しており、しかもエッジブロックである場合には、その処理ブロックに対してエッジ強調処理が施されることになる。エッジ強調処理を実行した後、ＣＰＵ１１は逆ＤＣＴ処理を行い（Ｓ４０）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１３８】
ステップＳ３７で処理ブロックが文字領域に属さないと判断した場合（Ｓ３７：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ブロック領域判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックが網点領域に属するか否かを判断する（ステップＳ４１）。網点領域に属すると判断した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＤＣＴ係数判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックがエッジブロックであるか否かを判断する（ステップＳ４２）。処理ブロックがエッジブロックでないと判断した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロック内の所定の領域に対して平滑化処理を実行する（ステップＳ４５）。すなわち、処理ブロックが網点領域に属しており、しかも非エッジブロックである場合には、その処理ブロックに対して平滑化処理が施されることになる。そして、ＣＰＵ１１は逆ＤＣＴ処理を行い（Ｓ４０）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１３９】
ステップＳ４１で処理ブロックが網点領域に属さないと判断した場合（Ｓ４１：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ブロック領域判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックが写真領域に属するか否かを判断する（ステップＳ４３）。処理ブロックが写真領域に属すると判断した場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＤＣＴ係数判定処理の判定結果に基づいて処理ブロックがエッジブロックであるか否かを判断する（ステップＳ４４）。処理ブロックがエッジブロックであると判断した場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロック内の所定の領域に対してエッジ強調処理を実行し（Ｓ３９）、エッジブロックでないと判断した場合（Ｓ４４：ＮＯ）、処理ブロック内の所定の領域に対して平滑化処理を実行する。すなわち、処理ブロックが写真領域に属しており、しかもエッジブロックである場合にはエッジ強調処理が施されることとなり、非エッジブロックである場合には平滑化処理が施されることとなる。エッジ強調処理（Ｓ３９）又は平滑化処理（Ｓ４５）を実行した後、ＣＰＵ１１は逆ＤＣＴ処理を行い（Ｓ４０）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１４０】
また、ステップＳ３８でエッジブロックでないと判断された場合（Ｓ３８：ＮＯ）、ステップＳ４２でエッジブロックであると判断された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ４３で処理ブロックが写真領域に属さないと判断した場合（Ｓ４３：ＮＯ）、エッジ強調処理及び平滑化処理の双方を実行することなく逆ＤＣＴ処理を行い（Ｓ４０）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１４１】
次いで、ＣＰＵ１１は、全ブロックについて処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ４６）、全ブロックの処理が終了していないと判断した場合（Ｓ４６：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ３２へ戻し、全ブロックの処理が終了したと判断した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、本ルーチンによる処理を終了する。
【０１４２】
このように本実施の形態では、直流成分を考慮しているためブロック全体の濃度に依存したエッジブロック判定が可能となり、エッジ判定精度が向上する。また、周波数データによるブロック判定において、エッジブロック及び非エッジブロックの他に中間ブロック判定を設けることにより、強調処理が必要なブロック、平滑化処理が必要なブロック、いずれの処理も必要がないブロックを選別することができ、より画像の特徴を捉えた処理が可能となる。
【０１４３】
実施の形態５．
実施の形態４では、ブロック全体の領域判定結果と周波数判定結果とを基にブロックに対する処理を決定する構成としたが、領域判定結果を用いず、周波数成分のみの判定結果を用いて実行すべき処理を定める構成としてもよい。
【０１４４】
図２０は画像処理装置１０が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。画像処理装置１０のＣＰＵ１１は、まず、画像入力ＩＦ１８を通じて入力された画像データから処理ブロックの読み出しを行う（ステップＳ５１）。処理ブロックは、例えば、８×８の画素データの集合により構成される。次いで、ＣＰＵ１１は、読み出した処理ブロックに対してＤＣＴ処理を実行する（ステップＳ５２）。このＤＣＴ処理では、ブロック単位で読み出した画像データについて直交変換の１つである離散コサイン変換（ＤＣＴ変換）を行い、周波数領域のデータに変換する。
【０１４５】
次いで、ＣＰＵ１１は、処理ブロック内の所定の空間周波数成分に直流成分を乗算した値が閾値β１より大きいか否かを判断する（ステップＳ５３）。判定は処理ブロック全体について行う必要はなく、前述と同様に、直流成分近傍の幾つかの空間周波数成分について行えばよい。また、閾値β１は、使用するコンピュータプログラム内にパラメータとして記述しておけばよい。所定の空間周波数成分に直流成分を乗算した値が何れも閾値β１より大きいと判断した場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、その処理ブロックはエッジブロックであると判定し（ステップＳ５４）、エッジ強調処理を実行する（ステップＳ５５）。エッジ強調処理を行った後、ＣＰＵ１１は、逆ＤＣＴ処理を実行し（ステップＳ５６）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１４６】
また、所定の空間周波数成分に直流成分を乗算した値が何れも閾値β１以下であると判断した場合（Ｓ５３：ＮＯ）、直流成分近傍の所定の空間周波数成分が閾値β２より大きいか否かを判断する（ステップＳ５８）。所定の空間周波数成分の大きさが何れも閾値β２以下であると判断した場合（Ｓ５８：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理ブロックが非エッジブロックであると判定し（ステップＳ６０）、処理ブロックに対して平滑化処理を実行する（ステップＳ６１）。平滑化処理を行った後、ＣＰＵ１１は、逆ＤＣＴ処理を実行し（Ｓ５６）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。また、所定の空間周波数成分の大きさが閾値β２よりも大きいと判断した場合（Ｓ５８：ＹＥＳ）、処理ブロックはエッジブロックにも非エッジブロックにも属さない中間ブロックであると判定し（ステップＳ５９）、エッジ強調処理及び平滑化処理の何れも実行せずに逆ＤＣＴ処理を行い（Ｓ５６）、周波数領域のデータを濃度領域のデータに変換する。
【０１４７】
ステップＳ５６で逆ＤＣＴ処理を実行した後、ＣＰＵ１１は、全ブロックについても処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ５７）。全ブロックの処理が終了していないと判断した場合（Ｓ５７：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ５１へ戻し、全ブロックの処理が終了したと判断した場合（Ｓ５７：ＹＥＳ）、本ルーチンによる処理を終了する。
【０１４８】
このように、本実施の形態では周波数成分のみの判定結果を用いて実行すべき処理を定めているため、予め処理対象が判明している場合に有効である。例えば、スキャナなどの画像入力装置で読み込んだ写真、ネットワークを介してダウンロードした画像の場合、領域分離を行うことなく、周波数成分のみの判定結果を用いて画像に施すべき処理を定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明に係る画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】画像処理部の構成を説明するブロック図である。
【図３】画質調整部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を示す概念図である。
【図５】変換前後のブロックを示す概念図である。
【図６】空間周波数成分に変換された後のブロックを示す概念図である。
【図７】ブロック領域判定部で用いる判定基準と判定結果との関係をまとめた図表である。
【図８】周波数成分判定部による判定結果とブロック領域判定部による判定結果との組み合わせにより定まる処理内容をまとめた図表である。
【図９】エッジ強調処理を施す領域について説明する説明図である。
【図１０】演算処理を施す領域において処理ブロックの行番号と列番号とを加算した値を示す概念図である。
【図１１】平滑化処理を施す領域について説明する説明図である。
【図１２】平滑化処理の際に用いる２次元マトリクスデータの一例を示す概念図である。
【図１３】周波数成分判定部による判定結果とブロック領域判定部による判定結果との組み合わせにより定まる処理内容をまとめた図表である。
【図１４】本発明に係るコンピュータプログラムがインストールされた画像処理装置の内部構成を説明するブロック図である。
【図１５】画像処理装置が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。
【図１６】ＤＣＴ係数判定処理の手順を説明するフローチャートである。
【図１７】ブロック領域判定処理の手順を説明するフローチャートである。
【図１８】画像処理装置が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。
【図１９】ＤＣＴ係数判定処理の手順を説明するフローチャートである。
【図２０】画像処理装置が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５０】
１  制御部
２  画像入力部
３  画像処理部
４  画像出力部
５  記憶部
６  操作部
３７  画像調整部
３７１  周波数変換部
３７２  判定部
３７３  演算処理部
３７４  逆周波数変換部
３７２ａ  周波数成分判定部
３７２ｂ  ブロック領域判定部
３７２ｃ  処理内容判定部
１０  画像処理装置
１１  ＣＰＵ
２０  記録媒体
【図１】
2006155572.tif 000004
【図２】
2006155572.tif 000005
【図３】
2006155572.tif 000006
【図４】
2006155572.tif 000007
【図５】
2006155572.tif 000008
【図６】
2006155572.tif 000009
【図７】
2006155572.tif 000010
【図８】
2006155572.tif 000011
【図９】
2006155572.tif 000012
【図１０】
2006155572.tif 000013
【図１１】
2006155572.tif 000014
【図１２】
2006155572.tif 000015
【図１３】
2006155572.tif 000016
【図１４】
2006155572.tif 000017
【図１５】
2006155572.tif 000018
【図１６】
2006155572.tif 000019
【図１７】
2006155572.tif 000020
【図１８】
2006155572.tif 000021
【図１９】
2006155572.tif 000022
【図２０】
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