(57)【要約】【課題】大きなバッファを必要とせず、小型の回路で画像データを圧縮することができるようにすること。【解決手段】元画像の画像データを解析して、画素毎に、予め定められた第１部分画像に属するか否かを示す第１属性値を有する属性画像の画像データを生成する属性画像生成部１２２と、元画像の画像データを複数の画素からなる複数の単位ブロックに分けて、属性画像の画像データを参照して、単位ブロックに含まれている複数の画素の画素値を一つの画素の画素値に変換することで、第１部分画像の圧縮画像を含む第１圧縮画像の画像データ及び第２部分画像の圧縮画像を含む第２圧縮画像の画像データ、を生成する前景背景生成部１２３と、画素毎に第１属性値を示す選択データ、第１圧縮画像の画像データ及び第２圧縮画像の画像データを含む多層レイヤデータフォーマットのデータを生成するフォーマット部１２５とを備える。【選択図】図２
2015119309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元画像の画像データを解析して、画素毎に、予め定められた第１部分画像に属するか否かを示す第１属性値を有する属性画像の画像データを生成する属性画像生成部と、
前記元画像の画像データを複数の画素からなる複数の単位ブロックに分けて、前記属性画像の画像データを参照して、当該単位ブロックに含まれている複数の画素の画素値を一つの画素の画素値に変換することで、前記第１部分画像の圧縮画像を含む第１圧縮画像の画像データ、及び、前記元画像から前記第１部分画像を除いた第２部分画像の圧縮画像を含む第２圧縮画像の画像データ、を生成する圧縮画像生成部と、
前記属性画像の画像データに基づいて、画素毎に前記第１属性値を示す画像データを、前記第１圧縮画像の画像データ及び前記第２圧縮画像の画像データの何れかから画素毎に画素値を選択するための選択データとして生成し、当該選択データ、前記第１圧縮画像の画像データ及び前記第２圧縮画像の画像データを含む多層レイヤデータフォーマットのデータを生成するフォーマット部と、を備えること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記圧縮画像生成部は、前記属性画像の画像データを参照して、前記単位ブロックに含まれている全ての画素が前記第１部分画像に属するか、前記単位ブロックに含まれている全ての画素が前記第２部分画像に属するか、前記単位ブロックに含まれている画素が前記第１部分画像及び前記第２部分画像の両方に属するか、を判断して、当該判断結果に応じて、前記単位ブロックに含まれている複数の画素の画素値を一つの画素の画素値に変換すること
を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記属性画像生成部は、前記第１部分画像と前記第２部分画像とのエッジ画素であるか否かを示す第２属性値を、前記属性画像の画像データに含め、
前記圧縮画像生成部は、前記第１属性値及び前記第２属性値に基づいて、前記単位ブロックに含まれている全ての画素が前記第１部分画像に属するか、前記単位ブロックに含まれている全ての画素が前記第２部分画像に属するか、前記単位ブロックに含まれている画素が前記第１部分画像及び前記第２部分画像の両方に属するか、を判断すること
を特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１属性値及び前記第２属性値の組み合わせに応じて、対応する画素が前記第１部分画像に属するか、前記第２部分画像に属するかを特定する参照画素判定情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記圧縮画像生成部は、前記参照画素判定情報に基づいて、前記第１属性値及び前記第２属性値の組み合わせから、前記単位ブロックに含まれている全ての画素が前記第１部分画像に属するか、前記単位ブロックに含まれている全ての画素が前記第２部分画像に属するか、前記単位ブロックに含まれている画素が前記第１部分画像及び前記第２部分画像の両方に属するか、を判断すること
を特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記属性画像の画像データは、さらに、前記元画像に関する画素強調データを含むこと
を特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
原稿から前記元画像の画像データを取得する画像入力部をさらに備えること
を特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
元画像の画像データを解析して、画素毎に、予め定められた第１部分画像に属するか否かを示す第１属性値を有する属性画像の画像データを生成する属性画像生成過程と、
前記元画像の画像データを複数の画素からなる複数の単位ブロックに分けて、前記属性画像の画像データを参照して、当該単位ブロックに含まれている複数の画素の画素値を一つの画素の画素値に変換することで、前記第１部分画像の圧縮画像を含む第１圧縮画像の画像データ、及び、前記元画像から前記第１部分画像を除いた第２部分画像の圧縮画像を含む第２圧縮画像の画像データ、を生成する画像生成過程と、
前記属性画像の画像データに基づいて、画素毎に前記第１属性値を示す画像データを、前記第１圧縮画像の画像データ及び前記第２圧縮画像の画像データから画素毎に画素値を選択するための選択データとして生成し、当該選択データ、前記第１圧縮画像の画像データ及び前記第２圧縮画像の画像データを含む多層レイヤデータフォーマットのデータを生成するフォーマット過程と、を有すること
を特徴とする画像処理方法。
【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】
画像データは、莫大な情報量を有する。このため、画像データを圧縮して情報量を減らすことで、ネットワークの負荷を減らし、又は、記録媒体への圧迫を小さくすることが一般的に行われている。近年、ＰＤＦ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｏｒｍａｔ）の普及及び標準化（ＩＳＯ３２０００−１）に伴い、多層構造で画像を表現することが可能なフォーマットが一般的に利用可能となっている。多層構造を利用することで、特許文献１に記載されているように、自然画像と文字画像とが混在した文書画像の画像データを、画質を維持したまま効率的に圧縮することができる。このような画像表現はミクストラスターコンテント（ＭＲＣ）と呼ばれている。
ＭＲＣでは、圧縮対象となる画像データを、低解像度の前景画像層及び背景画像層、並びに、高解像度の前景マスク層の３層で表現することが一般的である。また、前景画像層及び背景画像層の生成には、低解像度化による情報の損失の影響を小さくするため、まず圧縮対象となる画像データを、一時的に解像度を変えずに前景画像層の画像データ及び背景画像層の画像データに分離し、その後に低解像度化を施す方法が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７７９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来の方法では、解像度を変えずに前景画像層の画像データ及び背景画像層の画像データを生成し、それぞれを保持するため、大きなバッファが必要とされ、回路規模が肥大化するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、大きなバッファを必要とせず、小型の回路で画像データを圧縮することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る画像処理装置は、元画像の画像データを解析して、画素毎に、予め定められた第１部分画像に属するか否かを示す第１属性値を有する属性画像の画像データを生成する属性画像生成部と、前記元画像の画像データを複数の画素からなる複数の単位ブロックに分けて、前記属性画像の画像データを参照して、当該単位ブロックに含まれている複数の画素の画素値を一つの画素の画素値に変換することで、前記第１部分画像の圧縮画像を含む第１圧縮画像の画像データ、及び、前記元画像から前記第１部分画像を除いた第２部分画像の圧縮画像を含む第２圧縮画像の画像データ、を生成する圧縮画像生成部と、前記属性画像の画像データに基づいて、画素毎に前記第１属性値を示す画像データを、前記第１圧縮画像の画像データ及び前記第２圧縮画像の画像データの何れかから画素毎に画素値を選択するための選択データとして生成し、当該選択データ、前記第１圧縮画像の画像データ及び前記第２圧縮画像の画像データを含む多層レイヤデータフォーマットのデータを生成するフォーマット部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る画像処理方法は、元画像の画像データを解析して、画素毎に、予め定められた第１部分画像に属するか否かを示す第１属性値を有する属性画像の画像データを生成する属性画像生成過程と、前記元画像の画像データを複数の画素からなる複数の単位ブロックに分けて、前記属性画像の画像データを参照して、当該単位ブロックに含まれている複数の画素の画素値を一つの画素の画素値に変換することで、前記第１部分画像の圧縮画像を含む第１圧縮画像の画像データ、及び、前記元画像から前記第１部分画像を除いた第２部分画像の圧縮画像を含む第２圧縮画像の画像データ、を生成する画像生成過程と、前記属性画像の画像データに基づいて、画素毎に前記第１属性値を示す画像データを、前記第１圧縮画像の画像データ及び前記第２圧縮画像の画像データから画素毎に画素値を選択するための選択データとして生成し、当該選択データ、前記第１圧縮画像の画像データ及び前記第２圧縮画像の画像データを含む多層レイヤデータフォーマットのデータを生成するフォーマット過程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、大きなバッファを必要とせず、小型の回路で画像データを圧縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１及び２に係る画像処理装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１における制御部１２０の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】実施の形態１において、入力画像データに基づいて第１属性値を決定する処理を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１において、前景画像データ及び背景画像データを生成する際の処理を示すフローチャートである。
【図５】ＭＲＣのデータ構成の一例を示す模式図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｇ）は、従来の方法で、元の画像をＭＲＣに従って圧縮した後に、伸張する例を示す概略図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｅ）は、実施の形態１に示された方法で、元の画像をＭＲＣに従って圧縮した後に、伸張する例を示す概略図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、従来の方法において、３×３画素の画素値を１画素の画素値に変換する解像度変換に必要なバッファを説明するための概略図である。
【図９】原稿のラスタスキャンを説明するための概略図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｅ）は、実施の形態１において、３×３画素の画素値を１画素の画素値に変換する解像度変換に必要なバッファを説明するための概略図である。
【図１１】実施の形態１において、前景画像データ及び背景画像データを生成する際の処理の変形例を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２における制御部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態２における参照画素判定情報に含まれている前景参照画素判定テーブル及び背景参照画素判定テーブルを示す概略図である。
【図１４】実施の形態２において、前景画像データ及び背景画像データを生成する際の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
（構成の説明）
図１は、実施の形態１に係る画像処理装置１００の概略構成図である。
画像処理装置１００は、画像入力部１１０と、制御部１２０とを備える。ここで、画像処理装置１００により、実施の形態１に係る画像処理方法が実行される。
なお、図１の括弧内の符号は、実施の形態２における構成を示している。
【００１１】
画像入力部１１０は、文書等の原稿から元画像の画像データを取得する。例えば、画像入力部１１０は、原稿から１ラインずつ画像データを取得し、取得された１ラインの画像データ（以下、入力画像データという）を、逐次、制御部１２０に与える。なお、画像入力部１１０は、スキャナ等により構成することができる。
【００１２】
制御部１２０は、画像入力部１１０から与えられる入力画像データから、圧縮画像データを生成する。
【００１３】
図２は、実施の形態１における制御部１２０の構成を概略的に示すブロック図である。
制御部１２０は、データ入力部１２１と、属性画像生成部１２２と、圧縮画像生成部としての前景背景生成部１２３と、画像処理バッファ１２４と、フォーマット部１２５とを備える。
【００１４】
データ入力部１２１は、画像入力部１１０から送られてくる入力画像データを取得する。取得された入力画像データは、属性画像生成部１２２及び前景背景生成部１２３に送られる。
属性画像生成部１２２は、データ入力部１２１から与えられる元画像の画像データを解析して、画素毎に、予め定められた第１部分画像に属するか否かを示す第１属性値を有する属性画像の画像データ（属性画像データ）を生成する。ここで、元画像は、第１部分画像（本実施の形態では、文字及び線からなる前景）及び第２部分画像（本実施の形態では、前景を除いた背景）を部分画像として有するものとする。具体的には、属性画像生成部１２２は、データ入力部１２１から与えられる入力画像データに基づいて、各画素が、文字領域及び線領域の何れかの領域に含まれる画素であるか否かを示す第１属性値を特定する。そして、属性画像生成部１２２は、画素毎に第１属性値を示す属性画像データを生成する。なお、入力画像データは、１ライン毎のデータであるため、属性画像生成部１２２も、属性画像データとして１ライン毎に画像データを生成し、その１ライン毎の画像データ（以下、入力属性画像データという）を、前景背景生成部１２３及びフォーマット部１２５に与える。
【００１５】
前景背景生成部１２３は、元画像の画像データを複数の画素からなる複数の単位ブロックに分ける。単位ブロックは、解像度の変換単位となる複数の画素である。そして、前景背景生成部１２３は、属性画像データを参照して、単位ブロックに含まれている複数の画素の画素値を一つの画素の画素値に変換することで、第１部分画像の圧縮画像を含む第１圧縮画像の画像データ、及び、元画像から第１部分画像を除いた第２部分画像の圧縮画像を含む第２圧縮画像の画像データを生成する。
例えば、前景背景生成部１２３は、属性画像生成部１２２から与えられる入力属性画像データに基づいて、第１部分画像としての前景画像に含まれる画素と、第２部分画像としての背景画像に含まれる画素とを特定して、データ入力部１２１から与えられる入力画像データの解像度変換を前景及び背景について同時に行うことで、前景データ及び背景データを生成する。具体的には、前景背景生成部１２３は、入力画像データ及び入力属性画像データについて、解像度変換に必要なライン数分のデータを画像処理バッファ１２４に記憶させ、そのデータを参照して、画像データに関して解像度変換を行って、前景画像データ及び背景画像データを生成する。そして、前景背景生成部１２３は、生成された前景画像データ及び背景画像データをフォーマット部１２５に与える。ここで、前景背景生成部１２３は、属性エッジ判定部１２３ａを備えている。
属性エッジ判定部１２３ａは、属性画像データに基づいて、単位ブロックにエッジが含まれるか否かの判定を行う。具体的には、属性エッジ判定部１２３ａは、属性画像データを参照して、単位ブロックに含まれている全ての画素が前景画像に属するか、単位ブロックに含まれている全ての画素が背景画像に属するか、又は、単位ブロックに含まれている画素が前景画像及び背景画像の両方に属するか、を判断する。前景背景生成部１２３は、属性エッジ判定部１２３ａでの判定結果に応じて、前景及び背景の解像度変換の方法を切り替える。
【００１６】
画像処理バッファ１２４は、解像度変換に必要な入力画像データ及び入力属性画像データを記憶する一時記憶部である。
フォーマット部１２５は、属性画像データに基づいて、画素毎に第１属性値を示す画像データを、第１圧縮画像の画像データ及び第２圧縮画像の画像データの何れかから画素値を選択するための選択データとして生成し、この選択データ、第１圧縮画像の画像データ及び第２圧縮画像の画像データを含む多層レイヤデータフォーマットのデータを生成する。
例えば、フォーマット部１２５は、前景背景生成部１２３から与えられた前景画像データ及び背景画像データを、それぞれ、ＭＲＣを構成する前景画像層の画像データ及び背景画像層の画像データとする。また、フォーマット部１２５は、属性画像生成部１２２から与えられる属性画像データを、ＭＲＣを構成する前景マスク層の画像データとする。以上により、フォーマット部１２５は、多層構造の画像フォーマットを有する圧縮画像データを生成する。
【００１７】
なお、制御部１２０は信号処理を行う回路の一部又は組み合わせとして実現されてもよいし、汎用ハードウェアで動作するソフトウェアにより実現されてもよい。
【００１８】
（動作の説明）
図３は、属性画像生成部１２２が、入力画像データに基づいて第１属性値を決定する処理を示すフローチャートである。
ここで、属性画像生成部１２２は、入力画像データに含まれている１画素毎に、図３に示されているフローを行う。以下のフローチャートでは、第１属性値を定める対象となっている画素を対象画素という。
なお、第１属性値が「１」の場合は、その画素は文字領域又は線領域であり（前景画像に属し）、「０」の場合は、その画素は非文字領域及び非線領域である（背景画像に属する）とする。
また、原稿画像内の文字領域について、白地に文字が描かれている。つまり、文字領域は、周辺の画素より明度が低いと仮定する。
【００１９】
属性画像生成部１２２は、対象画素の明度が、予め定められた第１閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０）。対象画素の明度が第１閾値Ｔｈ１よりも大きい場合（Ｓ１０でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１１に進む。対象画素の明度が第１閾値Ｔｈ１以下である場合（Ｓ１０でＮｏ）には、処理はステップＳ１５に進む。
【００２０】
ステップＳ１１では、属性画像生成部１２２は、対象画素の明度が、対象画素の周辺画素の平均値より決定された第２閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判断する。例えば、第２閾値は、対象画素を含むｎ画素×ｎ画素の領域（ｎは、２以上の正の整数で、予め定められているものとする）に含まれる画素の明度の平均値であってもよく、また、この平均値に予め定められた係数を乗算又は加算した値であってもよい。
対象画素の明度が第２閾値Ｔｈ２よりも大きい場合（Ｓ１１でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１２に進む。対象画素の明度が第２閾値Ｔｈ２以下である場合（Ｓ１１でＮｏ）には、処理はステップＳ１５に進む。
【００２１】
なお、明度のみの参照では黄色の文字について抽出が困難であるので、属性画像生成部１２２は、対象画素の画素値に基づいて、ＹＣｂＣｒ色空間表現におけるＣｂ成分の値を特定して、文字領域又は線領域であるか否かを判断する。
ステップＳ１２では、属性画像生成部１２２は、対象画素のＣｂ成分の値が、予め定めら得た第３閾値Ｔｈ３より小さいか否かを判断する。対象画素のＣｂ成分の値が第３閾値Ｔｈ３より小さい場合（Ｓ１２でＹｅｓ）には、属性画像生成部１２２は、対象画素が黄色であると判定して、ステップＳ１３に処理を進める。対象画素のＣｂ成分の値が第３閾値Ｔｈ３以上である場合（Ｓ１２でＮｏ）には、属性画像生成部１２２は、対象画素が黄色ではないと判定して、ステップＳ１４に処理を進める。
【００２２】
ステップＳ１３では、対象画素のＣｂ成分の値が、第４閾値Ｔｈ４より小さいか否かを判断する。例えば、第４閾値Ｔｈ４は、対象画素を含むｍ画素×ｍ画素の領域（ｍは、２以上の正の整数で、予め定められているものとする）に含まれる画素のＣｂ成分の値の平均値であってもよく、また、この平均値に予め定められた係数を乗算又は加算した値であってもよい。対象画素のＣｂ成分の値が第４閾値Ｔｈ４より小さい場合（Ｓ１３でＹｅｓ）には、属性画像生成部１２２は、対象画素が黄色の文字領域又は線領域に含まれると判定して、ステップＳ１５に処理を進める。対象画素のＣｂ成分の値が第４閾値Ｔｈ４以上である場合（Ｓ１３でＮｏ）には、属性画像生成部１２２は、対象画素が黄色の文字領域又は線領域に含まれないと判定して、ステップＳ１４に処理を進める。
【００２３】
ステップＳ１４では、属性画像生成部１２２は、対象画素の第１属性値を「０」とする。
一方、ステップＳ１５では、属性画像生成部１２２は、対象画素の第１属性値を「１」とする。
【００２４】
図４は、前景背景生成部１２３が、前景画像データ及び背景画像データを生成する際の処理を示すフローチャートである。
実施の形態１では、３画素×３画素の領域を、解像度変換の単位である単位ブロックとする。前景背景生成部１２３は、この単位ブロックに含まれる画素の画素値から、一つの画素の画素値を算出することで、画像データの解像度を下げる。
【００２５】
属性エッジ判定部１２３ａは、属性画像生成部１２２から与えられる入力属性画像データに基づいて、単位ブロック内において、前景として参照する画素の数Ｎ１をカウントするとともに、背景として参照する画素の数Ｎ２をカウントする（Ｓ２０）。ここで、前景として参照する画素は、第１属性値が「１」の画素であり、背景として参照する画素は、第１属性値が「０」の画素である。
前景背景生成部１２３は、ステップＳ２０の後に、ステップＳ２１及びステップＳ２６の処理に進み、属性エッジ判定部１２３ａでカウントされた数に応じて、単位ブロック内に前景と背景との間のエッジの有無を判定し、解像度変換の処理を切り替える。
【００２６】
ステップＳ２１では、属性エッジ判定部１２３ａは、前景として参照する画素としてカウントされた数Ｎ１を確認する。この数Ｎ１が最大値（ここでは「９」）である場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内の画素が全て前景の画素であると判定し、ステップＳ２２に処理を進める。この数Ｎ１が最小値（ここでは「０」）である場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内の画素が全て背景の画素であると判定し、ステップＳ２３に処理を進める。この数Ｎ１が最小値よりも大きく、最大値よりも小さい場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内に背景と前景とのエッジが含まれると判定し、ステップＳ２４に処理を進める。
【００２７】
ステップＳ２２では、前景背景生成部１２３は、単位ブロック内の画素の画素値の平均値を解像度変換結果である変換画素値として特定する。
ステップＳ２３では、前景背景生成部１２３は、前景である文字及び線と区別するために予め定められた第１デフォルト値（ここでは、黒の画素値）を変換画素値として特定する。
ステップＳ２４では、前景背景生成部１２３は、単位ブロック内の画素のうち、最も輝度が低い画素の画素値を変換画素値として特定する。
そして、前景背景生成部１２３は、以上のようにして特定された変換画素値を前景画像データの画素値として、フォーマット部１２５に与える（Ｓ２５）。
【００２８】
ステップＳ２６では、属性エッジ判定部１２３ａは、背景として参照する画素としてカウントされた数Ｎ２を確認する。この数Ｎ２が最大値（ここでは「９」）である場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内の画素が全て背景の画素であると判定し、ステップＳ２７に処理を進める。この数Ｎ２が最小値（ここでは「０」）である場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内の画素が全て前景の画素であると判定し、ステップＳ２８に処理を進める。この数Ｎ２が最小値よりも大きく、最大値よりも小さい場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内に背景と前景とのエッジが含まれると判定し、ステップＳ２９に処理を進める。
【００２９】
ステップＳ２７では、前景背景生成部１２３は、単位ブロック内の画素の画素値の平均値を解像度変換結果である変換画素値として特定する。
ステップＳ２８では、前景背景生成部１２３は、背景と区別するために予め定められた第２デフォルト値（ここでは、白の画素値）を変換画素値として特定する。
ステップＳ２９では、前景背景生成部１２３は、単位ブロック内の画素のうち、最も輝度が高い画素の画素値を変換画素値として特定する。
そして、前景背景生成部１２３は、以上のようにして特定された変換画素値を背景画像データの画素値として、フォーマット部１２５に与える（Ｓ３０）。
【００３０】
（効果の説明）
図５は、ＭＲＣのデータ構成の一例を示す模式図である。
ＭＲＣを用いた圧縮では圧縮の対象となる１枚の画像１４０の画像データを、背景画像１４１の画像データ、前景画像１４２の画像データ及び前景の描画領域を示すマスク画像１４３の画像データの３枚の画像の画像データに分割して、ＰＤＦ等の多層構造の画像表現が可能なフォーマット１４４にまとめる。
【００３１】
マスク画像１４３は、元の画像１４０と同様に高解像度で文字の形状等を表す。背景画像１４１及び前景画像１４２は、解像度変換により、元の画像１４０よりも低解像度となっている。伸長処理の結果である画像１４５は、低解像度の背景画像１４１の上に、マスク画像１４３で示される文字の形状等に従って、低解像度の前景画像１４２が描画されるため、文字の形状等に関しては高解像度となる。
【００３２】
伸長処理の結果である画像１４５では、圧縮前の画像１４０から細部の文字の色等が変化する可能性があるが、データ量を大きく削減しながら、文字等を識別するために重要な文字の形状等を精度よく復元することができる。
マスク画像１４３は、二値画像で、例えば、実施の形態１で生成される属性画像と同値のものを用いることができる。
【００３３】
図６（Ａ）〜（Ｇ）は、従来の方法で、元の画像をＭＲＣに従って圧縮した後に、伸張する例を示す概略図である。
従来の方法では、図６（Ａ）に示されている元の画像１５０から、元の画像１５０において、背景となっている画素の画素値を「０」とし、前景となっている画素の画素値を「１」とするマスク画像１５１（図６（Ｂ）参照）が生成される。
そして、マスク画像１５１に基づいて、元の画像１５０から背景分離画像１５２（図６（Ｃ）参照）及び前景分離画像１５３（図６（Ｄ）参照）が分離される。ここで、背景分離画像１５２及び前景分離画像１５３は、元の画像１５０と同じ解像度である。
背景分離画像１５２は、マスク画像１５１で値が「０」である画素の画素値を、元の画像１５０と同じ画素値とする。このとき、マスク画像１５１で値が「０」である画素の画素値を周囲に伝播して、マスク画像１５１で値が「１」である画素の画素値として採用したり、白地を想定して白を示す画素値を、マスク画像１５１で値が「１」である画素の画素値として埋めたり等、後の解像度変換を踏まえて、より良好な結果を得られるように背景分離画像１５２を加工してもよい。
また、前景分離画像１５３は、マスク画像１５１で値が「１」である画素の画素値を、元の画像１５０と同じ画素値とする。このとき、マスク画像１５１で値が「１」である画素の画素値を周囲に伝播して、マスク画像１５１で値が「０」である画素の画素値として採用したり、黒文字を想定して黒を示す画素値を、マスク画像１５１で値が「０」である画素の画素値として埋めたり等、後の解像度変換を踏まえて、より良好な結果を得られるように前景分離画像１５３を加工してもよい。
次に、背景分離画像１５２及び前景分離画像１５３に解像度変換を施して低解像度化することで、背景画像１５４（図６（Ｅ）参照）及び前景画像１５５（図６（Ｆ）参照）が生成される。
そして、マスク画像１５１で値が「０」となっている画素の画素値を、背景画像１５４を伸張した画像の同位置の画素の画素値に設定し、マスク画像１５１で値が「１」となっている画素の画素値を、前景画像１５５を伸張した画像の同位置の画素の画素値に設定することで、伸張画像１５６（図６（Ｇ）参照）が生成される。
【００３４】
図７（Ａ）〜（Ｅ）は、実施の形態１に示された方法で、元の画像をＭＲＣに従って圧縮した後に、伸張する例を示す概略図である。
実施の形態１では、図７（Ａ）に示されている元の画像１６０から、元の画像１６０において、背景となっている画素の画素値を「０」とし、前景となっている画素の画素値を「１」とする属性画像１６１（図７（Ｂ）参照）が生成される。属性画像１６１は、図６（Ｂ）に示されているマスク画像１５１と同様の画像である。
次に、実施の形態１では、属性画像１６１に基づいて、元の画像１６０から分離及び解像度変換を同時に行うことにより、背景画像１６２（図７（Ｃ）参照）及び前景画像１６３（図７（Ｄ）参照）が生成される。属性画像１６１における単位ブロックに含まれている画素の画素値に基づいて、単位ブロックに含まれている画素が全て前景か、単位ブロックに含まれている画素が全て背景か、単位ブロックに前景及び背景のエッジが含まれているか、に応じて、元の画像１６０からの分離及び解像度変換の方法が異なっている。
そして、属性画像１６１で値が「０」となっている画素の画素値を、背景画像１６２を伸張した画像の同位置の画素の画素値に設定し、属性画像１６１で値が「１」となっている画素の画素値を、前景画像１６３を伸張した画像の同位置の画素の画素値に設定することで、伸張画像１６４（図６（Ｅ）参照）が生成される。
【００３５】
図８（Ａ）〜（Ｄ）は、従来の方法において、３画素×３画素の画素値を１画素の画素値に変換する解像度変換に必要なバッファを説明するための概略図である。
なお、ここでは、図９に示されているように、原稿はラスタスキャンされて、１ライン毎に、入力画像データが前段から入力されるものとする。
図８（Ａ）に示されている前景分離画像１５３及び図８（Ｂ）に示されている背景分離画像１５２における３画素×３画素の画素群１７０、１７１から１画素の画素値を算出する場合、図８（Ｃ）に示されているように、前景画像及び背景画像それぞれの２ライン分のデータを保持するバッファ１７２が必要となる。
図８（Ｄ）に示されている入力画像データ１７３のうち、前景の３画素分の画像データ１７４と、バッファ１７２に保持されている２ライン前及び１ライン前のデータ１７５とを組み合わせることによって、３画素×３画素の画素群１７０の情報を得ることができる。
同様に、図８（Ｄ）に示されている入力画像データ１７３のうち、背景の３画素分の画像データ１７６と、バッファ１７２に保持されている２ライン前及び１ライン前のデータ１７７とを組み合わせることによって、３画素×３画素の画素群１７１の情報を得ることができる。
従来の方法では、前景画像及び背景画像のそれぞれ解像度変換前の大きさで２ライン分のデータを保持することができる大きさのバッファが必要である。
【００３６】
図１０（Ａ）〜（Ｅ）は、実施の形態１において、３画素×３画素の画素値を１画素の画素値に変換する解像度変換に必要なバッファを説明するための概略図である。
なお、ここでも、図９に示されているように、原稿はラスタスキャンされて、１ライン毎に、入力画像データが前景背景生成部１２３に入力されるものとする。
図１０（Ａ）に示されている元画像１６０及び図１０（Ｂ）に示されている属性画像１６１における３画素×３画素の画素群１８０、１８１から１画素の画素値を算出する場合、図１０（Ｃ）に示されているように、画像処理バッファ１２４は、元画像１６０及び属性画像１６１それぞれの２ライン分のデータを保持できる容量が必要となる。但し、属性画像１６１は、１画素が１ビット（ｂｉｔ）のデータであるため、例えば、図８（Ｂ）に示されている背景分離画像１５２のように、フルカラーの情報を表すのに一般的な、１画素が２４ビットのデータを記憶するよりも、画像処理バッファ１２４の容量は小さくすることができる。
図１０（Ｄ）に示されている入力画像データ１８２のうち、３画素分の画像データ１８３と、画像処理バッファ１２４に保持されている２ライン前及び１ライン前のデータ１８４とを組み合わせることによって、３画素×３画素の画素群１８０の情報を得ることができる。
同様に、図１０（Ｄ）に示されている入力属性画像データ１８５のうち、３画素分の画像データ１８６と、画像処理バッファ１２４に保持されている２ライン前及び１ライン前のデータ１８７とを組み合わせることによって、３画素×３画素の画素群１８１の情報を得ることができる。
【００３７】
以上のように、実施の形態１によれば、従来のように、元の画像から背景分離画像及び前景分離画像を分離した後に、解像度変換を行い、背景画像及び前景画像を生成するよりも、必要なバッファを小さくすることができる。
また、実施の形態１によれば、３画素×３画素の単位ブロックにおける前景及び背景の分布によって、解像度変換処理を切り替えることで、色が不安定になりやすい前景と背景の境界部分でも、前景及び背景に関して適した色が導出される。
【００３８】
実施の形態１においては、図４のフローチャートに示されているように、前景の参照対象画素の数Ｎ１と、背景の参照対象画素の数Ｎ２とをカウントして（Ｓ２０）、カウントされた数に応じて、前景及び背景のそれぞれの変換画素値を特定しているが、このような例に限定されるものではない。
例えば、前景背景生成部１２３は、図１１に示されているフローチャートに従って、前景及び背景のそれぞれの変換画素値を特定してもよい。
【００３９】
図１１は、前景背景生成部１２３が、前景画像データ及び背景画像データを生成する際の処理の変形例を示すフローチャートである。
ここでも、前景背景生成部１２３は、３画素×３画素の領域を、解像度変換の単位である単位ブロックとする。前景背景生成部１２３は、この単位ブロックに含まれる画素の画素値から、一つの画素の画素値を算出することで、画像データの解像度を下げる。
【００４０】
属性エッジ判定部１２３ａは、属性画像生成部１２２から与えられる入力属性画像データに基づいて、単位ブロック内において、第１属性値が「１」の画素の数Ｎをカウントする（Ｓ４０）。
【００４１】
次に、属性エッジ判定部１２３ａは、カウントされた数Ｎを確認する（Ｓ４１）。この数Ｎが最大値（ここでは「９」）である場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内の画素が全て前景の画素であると判定し、ステップＳ４２に処理を進める。この数Ｎが最小値（ここでは「０」）である場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内の画素が全て背景の画素であると判定し、ステップＳ４４に処理を進める。この数Ｎが最小値よりも大きく、最大値よりも小さい場合には、属性エッジ判定部１２３ａは、単位ブロック内に背景と前景とのエッジが含まれると判定し、ステップＳ４６に処理を進める。
【００４２】
ステップＳ４２では、前景背景生成部１２３は、単位ブロック内の画素の画素値の平均値を解像度変換結果である前景の変換画素値として特定する。
次に、前景背景生成部１２３は、背景と区別するために予め定められた第２デフォルト値（ここでは、白の画素値）を背景の変換画素値として特定する（Ｓ４３）。
【００４３】
ステップＳ４４では、前景背景生成部１２３は、前景である文字及び線と区別するために予め定められた第１デフォルト値（ここでは、黒の画素値）を前景の変換画素値として特定する。
次に、前景背景生成部１２３は、単位ブロック内の画素の画素値の平均値を解像度変換結果である背景の変換画素値として特定する（Ｓ４５）。
【００４４】
ステップＳ４６では、前景背景生成部１２３は、単位ブロック内の画素のうち、最も輝度が低い画素の画素値を前景の変換画素値として特定する。
次に、前景背景生成部１２３は、単位ブロック内の画素のうち、最も輝度が高い画素の画素値を背景の変換画素値として特定する（Ｓ４７）。
【００４５】
そして、前景背景生成部１２３は、以上のようにして特定された前景の変換画素値を前景画像データの画素値として、フォーマット部１２５に与え、以上のようにして特定された背景の変換画素値を背景画像データの画素値として、フォーマット部１２５に与える（Ｓ４８）。
【００４６】
図１１に記載されたフローにより、前景及び背景のそれぞれの参照対象画素の数をカウントする必要がなくなる。
【００４７】
実施の形態２．
図１に示されているように、実施の形態２に係る画像処理装置２００は、画像入力部１１０と、制御部２２０とを備える。実施の形態２に係る画像処理装置２００は、制御部２２０において、実施の形態１に係る画像処理装置１００と異なっている。なお、画像処理装置２００により、実施の形態２に係る画像処理方法が実行される。
【００４８】
図１２は、実施の形態２における制御部２２０の構成を概略的に示すブロック図である。
実施の形態２における制御部２２０は、データ入力部１２１と、属性画像生成部２２２と、前景背景生成部２２３と、画像処理バッファ１２４と、フォーマット部１２５と、参照画素判定情報記憶部２２６とを備える。実施の形態２における制御部２２０は、属性画像生成部２２２及び前景背景生成部２２３での処理の点、並びに、参照画素判定情報記憶部２２６がさらに備えられている点において、実施の形態１における制御部１２０と異なっている。
【００４９】
属性画像生成部２２２は、データ入力部１２１から与えられる入力画像データに基づいて、各画素が、文字領域及び線領域の何れかの領域に含まれる画素であるか否かを示す第１属性値、及び、前景画像と背景画像とのエッジ画素か否かを示す第２属性値を特定する。そして、属性画像生成部２２２は、画素毎に第１属性値及び第２属性値を示す属性画像データを生成する。例えば、実施の形態２における属性画像データは、第１属性値及び第２属性値をそれぞれ１ビットで示すことにより、画素毎に２ビットのデータとなる。なお、入力画像データは、１ライン毎のデータであるため、属性画像生成部２２２も、属性画像データとして１ライン毎に画像データを生成し、その１ライン毎の画像データ（以下、入力属性画像データという）を、前景背景生成部２２３及びフォーマット部１２５に与える。ここで、属性画像生成部２２２は、エッジ判定部２２２ａを備えている。
エッジ判定部２２２ａは、データ入力部１２１から与えられる入力画像データに基づいて、各画素が、エッジ画素か否かを判定する。エッジ画素の判定については、公知の技術を利用すればよいため、詳細な説明を省略する。
【００５０】
参照画素判定情報記憶部２２６は、第１属性値及び第２属性値の組み合わせに応じて、対応する画素が前景画像に属するか又は背景画像に属するかを特定する参照画素判定情報を記憶する記憶部である。
図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、参照画素判定情報に含まれている前景参照画素判定テーブル２９０及び背景参照画素判定テーブル２９１を示す概略図である。
【００５１】
図１３（Ａ）に示されているように、前景参照画素判定テーブル２９０は、第１属性値欄２９０ａと、第２属性値欄２９０ｂと、前景参照画素判定値欄２９０ｃとを備える。
第１属性値欄２９０ａは、第１属性の値を格納する。
第２属性値欄２９０ｂは、第２属性の値を格納する。
前景参照画素判定値欄２９０ｃは、入力属性画像データで示されるある画素の画素値が、第１属性値欄２９０ａに格納された値及び第２属性値欄２９０ｂに格納された値である場合に、その画素を前景として参照する画素とするか否かを示す情報を格納する。例えば、この欄に格納された情報が「参照する」である場合には、そのような画素を前景として参照する画素（前景画像に属する画素）とし、この欄に格納された「参照しない」である場合には、そのような画素を前景として参照する画素とはしない（背景画像に属する画素とする）。
【００５２】
図１３（Ｂ）に示されているように、背景参照画素判定テーブル２９１は、第１属性値欄２９１ａと、第２属性値欄２９１ｂと、背景参照画素判定値欄２９１ｃとを備える。
第１属性値欄２９１ａは、第１属性の値を格納する。
第２属性値欄２９１ｂは、第２属性の値を格納する。
背景参照画素判定値欄２９１ｃは、入力属性画像データで示されるある画素の画素値が、第１属性値欄２９１ａに格納された値及び第２属性値欄２９１ｂに格納された値である場合に、その画素を背景として参照する画素とするか否かを示す情報を格納する。例えば、この欄に格納された情報が「参照する」である場合には、そのような画素を背景として参照する画素（背景画像に属する画素）とし、この欄に格納された「参照しない」である場合には、そのような画素を背景として参照する画素とはしない（前景画像に属する画素とする）。
【００５３】
前景背景生成部２２３は、元画像の画像データを複数の画素からなる複数の単位ブロックに分ける。そして、前景背景生成部２２３は、属性画像データに含まれている第１属性値及び第２属性値を参照して、単位ブロックに含まれている複数の画素の画素値を一つの画素の画素値に変換することで、第１部分画像の圧縮画像を含む第１圧縮画像の画像データ、及び、元画像から第１部分画像を除いた第２部分画像の圧縮画像を含む第２圧縮画像の画像データを生成する。
例えば、前景背景生成部２２３は、属性画像生成部２２２から与えられる入力属性画像データに基づいて、前景となる画素と背景となる画素とを特定して、データ入力部１２１から与えられる入力画像データの解像度変換を前景及び背景について同時に行うことで、前景データ及び背景データを生成する。具体的には、前景背景生成部２２３は、入力画像データ及び入力属性画像データについて、解像度変換に必要なライン数分のデータを画像処理バッファ１２４に記憶させ、そのデータを参照して、元の画像データに関して解像度変換を行って、前景画像データ及び背景画像データを生成する。そして、前景背景生成部２２３は、生成された前景画像データ及び背景画像データをフォーマット部１２５に与える。ここで、前景背景生成部２２３は、属性エッジ判定部２２３ａを備えている。
属性エッジ判定部２２３ａは、属性画像データに基づいて、単位ブロックにエッジが含まれるか否かの判定を行う。例えば、属性エッジ判定部２２３ａは、属性画像生成部２２２から与えられる属性画像データに含まれている第１属性値及び前記第２属性値に基づいて、単位ブロックに含まれている全ての画素が前景画像に属するか、単位ブロックに含まれている全ての画素が背景画像に属するか、単位ブロックに含まれている画素が前景画像及び背景画像の両方に属するか、を判断する。具体的には、実施の形態２における属性エッジ判定部２２３ａは、参照画素判定情報記憶部２２６に記憶されている参照画素判定情報に基づいて、前景として参照する画素の数及び背景として参照する画素の数をカウントして、そのカウントされた数に応じて、単位ブロックにエッジが含まれるか否かを判定する。前景背景生成部２２３は、属性エッジ判定部２２３ａでの判定結果に応じて、前景及び背景の解像度変換の方法を切り替える。
【００５４】
なお、制御部２２０は信号処理を行う回路の一部又は組み合わせとして実現されてもよいし、汎用ハードウェアで動作するソフトウェアにより実現されてもよい。
【００５５】
（動作の説明）
図１４は、前景背景生成部２２３が、前景画像データ及び背景画像データを生成する際の処理を示すフローチャートである。
なお、図１４に示されているフローにおいて、図４に示されているフローの処理と同様の処理については、同じ符号が付されている。
実施の形態２でも、３画素×３画素の領域を、解像度変換の単位である単位ブロックとする。前景背景生成部２２３は、この単位ブロックに含まれる画素の画素値から、一つの画素の画素値を算出することで、画像データの解像度を下げる。
【００５６】
属性エッジ判定部２２３ａは、参照画素判定情報記憶部２２６に記憶されている参照画素判定情報に基づいて、前景として参照する画素及び背景として参照する画素を特定する（Ｓ５０）。例えば、参照画素判定情報に含まれている前景参照画素判定テーブル２９０が図１３（Ａ）のようになっている場合には、属性画像生成部１２２から与えられる入力属性画像データで示される画素値において、第１属性値が「１」で、第２属性値が「１」又は「０」である場合に、そのような画素値を有する画素は、前景として参照する画素となる。また、参照画素判定情報に含まれている前景参照画素判定テーブル２９０が図１３（Ｂ）のようになっている場合には、属性画像生成部１２２から与えられる入力属性画像データで示される画素値において、第１属性値が「０」で、第２属性値が「０」である場合に、そのような画素値を有する画素は、背景として参照する画素となる。
【００５７】
そして、属性エッジ判定部２２３ａは、属性画像生成部２２２から与えられる入力属性画像データに基づいて、単位ブロック内において、前景として参照する画素の数Ｎ１をカウントするとともに、背景として参照する画素の数Ｎ２をカウントする（Ｓ５１）。
そして、前景背景生成部２２３は、ステップＳ５１の後に、ステップＳ２１及びステップＳ２６の処理に進み、属性エッジ判定部２２３ａでカウントされた数に応じて、単位ブロック内に前景と背景との間のエッジの有無を判定し、解像度変換の処理を切り替える。なお、ステップＳ２１〜Ｓ３０の処理は、図４で説明したステップＳ２１〜Ｓ３０と同様である。
【００５８】
（実施の形態２の効果の説明）
実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、従来の方法よりも小さなバッファで分離及び解像度変換を実現することができる。
【００５９】
また、図１３に示されているように、前景参照画素判定テーブル２９０及び背景参照画素判定テーブル２９１を用いることで、背景では、ぼけの影響が大きいエッジ画素が除かれるように背景参照画素を定め、前景では、細線の色情報まで集めるためにエッジ画素を含めて前景参照画素を定めることができる。これにより、属性画像生成部２２２で検出された精度の高いエッジ情報を利用して、より前景及び背景それぞれに適した画素情報を生成することが可能となる。
【００６０】
なお、実施の形態２では、文字領域及び線領域か否かを示す第１属性、エッジ画素か否かを示す第２属性の２ビットの属性値を有する属性画像データを利用する方法について説明したが、このような例に限定されるものではない。例えば、更に多くのビットを用いて、色の強調情報や網点判定情報等のような元画像の画素強調データを属性値として表す属性画像データが利用されてもよい。但し、属性値をｘビットの大きさとした場合、参照画素を決定するテーブルの大きさは２ｘ、１画素を表す情報量は色情報と合わせて、２４＋ｘビットとなり、前景及び背景の生成に利用する属性値の情報量を大きくするほど、テーブルの大きさと必要なバッファは増大する。
【００６１】
実施の形態１及び２に記載された画像処理装置１００、２００は、原稿の画像をＰＤＦ等の多層構造表現が可能な画像フォーマットで保存する装置、例えば、スキャナ又は複合機に適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１００，２００  画像処理装置、  １１０  画像入力部、  １２０，２２０  制御部、  １２１  データ入力部、  １２２，２２２  属性画像生成部、  ２２２ａ  エッジ判定部、  １２３，２２３  前景背景生成部、  １２３ａ，２２３ａ  属性エッジ判定部、  １２４  画像処理バッファ、  １２５  フォーマット部、  ２２６  参照画素判定情報記憶部。
【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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