(57)【要約】【課題】１つの画像に含まれる写真、図形、文字等のオブジェクトの種類や大きさに関係なく、オブジェクトを忠実に再現することができる画像処理装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】画像処理装置２００は、領域分離処理部２０５、エリア面積検出部２０６、色補正処理部２０７、出力階調補正部２０９、及び階調再現処理部２１０を備える。画像処理装置２００は、領域分離処理部２０５によって、画像の信号に基づいて画像の各画素が属するオブジェクトの領域を判定し領域毎に分離し、エリア面積検出部２０６によって、各領域の面積の大きさの分類を検出する。そして、各画素が属する領域を示す領域識別信号Ｄと各領域の面積の大きさの分類を示すエリア面積信号Ｅとに応じて、空間フィルタ処理部２０８による平滑化処理又はエッジ強調処理、出力階調補正部２０９による中間濃度階調の調整、及び調再現処理部２１０による階調再現処理を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を前記画像に含まれる写真、図形、文字のオブジェクト毎に複数の領域に分離する分離部と、
前記複数の領域毎の面積を検出する検出部と、
前記分離部によって分離された前記複数の領域毎に、前記オブジェクトの種類と前記検出部によって検出された前記面積とに応じて前記画像を再現するための画像処理を行う画像処理部と、を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記画像処理として平滑化処理又はエッジ強調処理の空間フィルタ処理を少なくとも行う請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記オブジェクトのうち前記文字や前記図形の領域は、それぞれ、前記文字や前記図形の周囲のエッジ領域と内部の塗潰し領域とからなる請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記領域の面積の大きさの分類の検出に用いる閾値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記検出部は、前記複数の領域毎に、前記面積と前記閾値との比較結果に応じて前記面積の大きさの分類を検出し、
前記画像処理部は、前記オブジェクトの種類と前記検出部によって検出された前記面積の大きさの分類とに応じて前記画像処理を行う請求項１〜請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置による前記画像処理後の画像を用紙に形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像の入力を受け付ける画像入力装置の入力特性や画像を出力する画像出力装置の出力特性を考慮して画像処理を行う画像処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機等の画像形成装置には、画像を読み取るスキャナや画像を撮影するデジタルカメラである画像入力装置から入力された画像を、画像を印刷するプリンタである画像出力装置へ出力するものがある。画像入力装置から入力された画像をそのまま画像出力装置に出力すると、画像入力装置の入力特性と画像出力装置の出力特性とが合致しないため、良好な画質を得ることができない。良好な画質を得るためには、画像入力装置の入力特性と画像出力装置の出力特性とを考慮して、画像入力装置から入力された画像に対して、画像を再現するための画像処理を行う画像処理装置を備え、画像入力装置に入力された画像を補正して、画像出力装置に出力する必要がある。
【０００３】
従来の画像処理装置による画像処理では、画像を格子状に分割した複数の領域毎に、例えば特定の閾値との大小関係を比較して色を乗せるか否かを行うような同一の画像処理を行うため、１つの画像の中に、写真・網点、文字・細線、図形等の種類の異なるオブジェクトが複数混在すると、何れかの種類のオブジェクトの画質が劣化する。
【０００４】
そこで、１つの画像に含まれるオブジェクトの種類に関係なく良好な画質を得るために、画像を格子状に分割した複数の領域毎に、画像の濃度勾配、ピーク位置、及びピーク数を検知し、検知結果応じて、当該領域をくっきりと再現させるエッジ強調処理や、当該領域の濃淡変化を滑らかにする平滑化処理等の画像処理を行うものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２５１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の画像処理では、例えば、文字領域に対して、文字の可読性を上げるために、文字の大きさに関係なく、周囲のエッジ領域の強調、及びコントラストの強調を一律に行う。その結果、小さい文字は、幅が太くなることがあり、大きい文字は内部の塗潰し領域の濃度よりエッジ領域の濃度が高くなることがある。
【０００７】
この発明の目的は、１つの画像に含まれるオブジェクトの種類や大きさに関係なく、オブジェクトを忠実に再現することができる画像処理装置、及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の画像処理装置は、分離部、検出部、及び画像処理部を備え、画像の階調再現を行う。分離部は、画像を画像に含まれる写真、図形、文字等のオブジェクト毎に複数の領域に分離する。検出部は、複数の領域毎の面積を検出する。画像処理部は、分離部によって分離された複数の領域毎に、オブジェクトの種類と検出部によって検出された面積とに応じて画像を再現するための画像処理を行う。
【０００９】
この構成では、画像処理装置は、画像に含まれる写真、図形、文字等のオブジェクト毎に、画像を複数の領域に分離部によって分離させ、分離部によって分離された領域の面積を検出部によって検出させる。画像処理装置は、複数の領域毎に、当該領域に含まれるオブジェクトの種類と当該領域の面積とに応じて画像を再現するための画像処理、例えば空間フィルタ処理、出力階調補正、階調再現処理等を行う。
【００１０】
また、画像処理部は、画像処理として平滑化処理又はエッジ強調処理の空間フィルタ処理を少なくとも行うことが好適である。空間フィルタ処理では、画像に含まれるオブジェクトをくっきりと再現させるエッジ強調処理や、オブジェクトの濃淡変化を滑らかにする平滑化処理を行う。このため、オブジェクトの種類と面積に応じて異なる空間フィルタ処理を行うことで、オブジェクトをより忠実に再現することができる。
【００１１】
また、オブジェクトのうち文字や図形の領域は、それぞれ、文字や図形の周囲のエッジ領域と内部の塗潰し領域とからなることが好ましい。画像処理装置は、写真、文字のエッジ領域、文字の塗潰し領域、図形のエッジ領域、図形の塗潰し領域に画像を分離部によって分離させ、これらの領域毎に異なる空間フィルタ処理や階調再現処理等の画像処理を行うことで、写真、文字、及び図形をより忠実に再現することができる。
【００１２】
また、領域の面積の大きさの分類の検出に用いる閾値を記憶する記憶部をさらに備える構成において、検出部は、複数の領域毎に、面積と閾値との比較結果に応じて面積の大きさの分類を検出し、画像処理部は、オブジェクトの種類と検出部によって検出された面積の大きさの分類とに応じて画像処理を行うことが好ましい。画像処理装置は、領域毎に面積と閾値とを比較するという簡単な演算で、当該領域の面積が大きいか小さいかを検出することができる。
【００１３】
この発明の画像形成装置は、上述の画像処理装置と、画像処理装置による画像処理後の画像を用紙に形成する画像形成部と、を備える。画像形成装置は、上述の画像処理装置による画像処理後の画像を用紙に形成するため、画像をより忠実に用紙に印刷することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、１つの画像に含まれる写真、図形、文字等のオブジェクトの種類や大きさに関係なく、オブジェクトを忠実に再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の機能、構成を示すブロック図である。
【図２】同画像形成装置が記憶する閾値情報の一例である。
【図３】同画像形成装置が記憶する最適化情報の一例である。
【図４】（Ａ）は、同画像形成装置の画像入力装置から入力された画像の一例であり、（Ｂ）は、同画像形成装置の画像処理装置によって領域分割された画像の一例である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が記憶する最適化情報の一部の一例である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の機能、構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０について、図を参照して説明する。図１に示すように、画像形成装置１０は、画像入力装置１００、画像処理装置２００、画像出力装置３００及び制御部４００を備える。
【００１７】
画像入力装置１００は、原稿から画像を読み取るスキャナである。画像入力装置１００は、原稿から読み取った画像を画像処理装置２００に出力する。
【００１８】
画像処理装置２００は、画像入力装置１００の入力特性と画像出力装置３００の出力特性とを考慮して画像入力装置１００から入力された画像に対して画像を再現するための画像処理を行い、画像処理後の画像を画像出力装置３００に出力する。画像出力装置３００は、画像処理装置２００から入力された画像を用紙に形成する画像形成部（不図示）を備え、画像を形成した用紙を排紙する。
【００１９】
画像処理装置２００は、記憶部２１１、Ａ／Ｄ変換部２０１、シェーディング補正部２０２、原稿種別自動判定部２０３、入力階調補正部２０４、領域分離処理部（本発明の分離部に相当する。）２０５、エリア面積検出部（本発明の検出部に相当する。）２０６、色補正処理部２０７、空間フィルタ処理部２０８、出力階調補正部２０９、及び階調再現処理部２１０を備える。これらの各機能部は、制御部４００によって制御される。空間フィルタ処理部２０８、出力階調補正部２０９、及び階調再現処理部２１０は、本発明の画像処理部に相当し、画像の出力階調を再現する。
【００２０】
記憶部２１１は、閾値情報２１、及び最適化情報２２を記憶する。
【００２１】
閾値情報２１は、一例として図２に示すように、画像に含まれるオブジェクトの領域毎の面積を大きさ毎に分類する際に用いるオブジェクト毎の閾値を示す。オブジェクトは、写真・網点、文字・細線、図形等の複数種類があり、文字・細線及び図形は、それぞれ文字・細線、図形の周囲のエッジ領域と内部の中塗り領域とからなる。また、第１閾値は、第２閾値より小さい値を示す。
【００２２】
なお、閾値情報２１は、オブジェクトの種類毎に異なる第１閾値、第２閾値を設定したが、オブジェクトの種類に関係なく閾値を一律に設けてもよい。また、第１閾値、第２閾値というように２段階の閾値を設けたが、これに限らない。さらに、写真・網点についても、閾値を設けてもよい。
【００２３】
最適化情報２２は、一例として図３に示すように、オブジェクトの種類と面積の大きさの分類（面積小、面積中、面積大）とに応じた、画像の出力階調を再現するための画像処理を示す。画像処理は、空間フィルタ処理、出力階調補正、階調再現処理である。オブジェクトの種類は、各画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号Ｄによって表わされ、オブジェクトの面積は、各領域の面積の大きさの分類を示すエリア面積信号Ｅによって表わされる。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換部２０１は、画像入力装置１００から入力された画像をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００２５】
シェーディング補正部２０２は、画像入力装置１００における光学系や撮像系の特性による輝度ムラをＡ／Ｄ変換部２０１から入力されたデジタル信号から取り除いて、一様な明るさの画像になるように補正する。シェーディング補正部２０２は、補正後のデジタル信号を原稿種別自動判定部２０３へ出力する。
【００２６】
原稿種別自動判定部２０３は、シェーディング補正部２０２から入力された補正後のデジタル信号に対して、画像処理装置２００で採用されている画像処理システムにとって扱い易い信号（例えば、濃度信号）に変換するとともに、画像が写真・網点、文字・細線、図形やそれらを組み合わせたオブジェクトであるか等、画像の種類を判定する。原稿種別自動判定部２０３は、変換後の信号（例えば、濃度信号）を入力階調補正部２０４へ出力する。
【００２７】
入力階調補正部２０４は、原稿種別自動判定部２０３から入力された信号のカラーバランスを整えると同時に、下地濃度の除去及びコントラスト等の画質調整処理を行い、処理後の信号を領域分離処理部２０５へ出力する。
【００２８】
領域分離処理部２０５は、入力階調補正部２０４から入力された処理後の信号に基づいて、画像の各画素が、写真・網点の領域、文字・細線の周囲のエッジ領域、文字・細線の内部の塗潰し領域、図形の周囲のエッジ領域、図形の内部の塗潰し領域のうち、どの領域に属するかを判定し、領域毎に分離する。領域分離処理部２０５は、一例として、図４（Ａ）に示す画像を、図４（Ｂ）に示す画像のように領域を分離する。
【００２９】
領域分離処理部２０５は、各画素の領域識別信号Ｄをエリア面積検出部２０６、空間フィルタ処理部２０８、出力階調補正部２０９、及び階調再現処理部２１０へ出力する。領域分離処理部２０５は、入力階調補正部２０４から入力された信号をそのままエリア面積検出部２０６へ出力する。
【００３０】
エリア面積検出部２０６は、各画素の領域識別信号Ｄに基づいて各領域の面積の大きさの分類を検出する。具体的には、まず、エリア面積検出部２０６は、同一領域内の各画素の画素数をカウントして、各領域の面積を検出する。そして、エリア面積検出部２０６は、記憶部２１１に記憶している閾値情報２１を参照し、検出した各領域の面積と閾値とを比較して、面積の大きさの分類を検出する。面積の大きさの分類は、検出した面積が第１閾値未満の場合に面積小とし、第１閾値以上で且つ第２閾値未満の場合に面積中とし、第２閾値以上の場合に面積大とする。
【００３１】
エリア面積検出部２０６は、領域毎のエリア面積信号Ｅ（面積小、面積中、面積大）を空間フィルタ処理部２０８、出力階調補正部２０９、及び階調再現処理部２１０へ送信する。エリア面積検出部２０６は、領域分離処理部２０５から入力された信号をそのまま色補正処理部２０７へ出力する。
【００３２】
色補正処理部２０７は、エリア面積検出部２０６から入力された信号（ＲＧＢ信号）の色再現を忠実に行うために、ＲＧＢ信号をＣＭＹＫの４色信号に変換する。具体的には、色補正処理部２０７は、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いて、ＣＭＹの３色信号に変換する。そして、色補正処理部２０７は、ＣＭＹの３色信号からＫ信号を生成し、元のＣＭＹ信号から黒生成処理で得られたＫ信号を差し引いた新たなＣＭＹ信号を生成する。色補正処理部２０７は、変換後のＣＭＹＫの４色信号を空間フィルタ処理部２０８へ出力する。
【００３３】
空間フィルタ処理部２０８は、記憶部２１１の最適化情報２２を参照して、領域識別信号Ｄとエリア面積信号Ｅとに応じたデジタルフィルタを用いて、色補正処理部２０７から入力された変換後のＣＭＹＫの４色信号に対して、オブジェクトの濃淡変化を滑らかにする平滑化処理又は画像に含まれるオブジェクトをくっきりと再現させるエッジ強調処理を行う。空間フィルタ処理部２０８は、処理後のＣＭＹＫの４色信号を出力階調補正部２０９へ出力する。
【００３４】
空間フィルタ処理部２０８において、写真・網点の領域は、平滑化処理を行うため、階調性を重視するとともに、画像入力装置１００が読み取った原稿の網点周期とスキャン走査の周期及び出力時のディザ処理の周期との干渉・モアレを防止できる。また、文字・細線のエッジ領域及び図形のエッジ領域は、面積が小さくなるほど、より強く強調するフィルタを用いてエッジ強調処理を行うことで、文字・細線、及び図形の判別性を上げることができ、極小文字や極細線についても判別することができる。
【００３５】
出力階調補正部２０９は、記憶部２１１の最適化情報２２を参照して、領域識別信号Ｄとエリア面積信号Ｅとに応じて、空間フィルタ処理部２０８から入力された処理後のＣＭＹＫの４色信号の中間濃度階調を調整する。出力階調補正部２０９は、調整後のＣＭＹＫの４色信号を階調再現処理部２１０へ出力する。
【００３６】
具体的には、文字・細線のエッジ領域の中間濃度を高めに設定し、文字・細線の中塗り領域の中間濃度を低めに設定することで、文字・細線の判別性が高いままトナーの消費量を抑えることができる。
【００３７】
階調再現処理部２１０は、記憶部２１１の最適化情報２２を参照して、領域識別信号Ｄとエリア面積信号Ｅとに応じたディザパターンを用いて、出力階調補正部２０９から入力された調整後のＣＭＹＫの４色信号に対して、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するための階調再現処理（中間調生成）を行う。階調再現処理部２１０は、処理後のＣＭＹＫの４色信号を画像出力装置３００に出力する。
【００３８】
階調再現処理部２１０において、写真・網点の領域は、ドットゲインが安定する比較的大き目な網点サイズの中間調ディザパターンにより階調変換することで、階調性を重視することができる。文字・細線のエッジ領域は、特に高精細のディザパターンや誤差拡散処理を行うことで、階調性よりも先鋭性を重視することができる。
【００３９】
以上のように、画像処理装置２００は、１つの画像に含まれるオブジェクトの領域毎に、オブジェクトの種類と面積の大きさの分類とに応じた画像処理を行うことで、１つの画像に含まれるオブジェクト毎に適した画像処理を行うことができる。この結果、１つの画像に含まれるオブジェクトの種類や大きさに関係なく、オブジェクトを忠実に再現することができる。
【００４０】
この発明の第２実施形態に係る画像形成装置の記憶部２１１は、閾値情報２１を記憶せず、最適化情報２２のみを記憶する点で、第１実施形態に係る画像形成装置１０と相違する。以下に、相違点についてのみ説明する。
【００４１】
最適化情報２２は、オブジェクトの種類と面積（画素数）とに応じて画像を再現するための画像処理を示す。図５は、文字・細線のエッジ領域に対する画像処理の一例である。他の領域については、記載を省略している。
【００４２】
エリア面積検出部２０６は、各画素の領域識別信号Ｄに基づいて各領域の面積を検出する。具体的には、エリア面積検出部２０６は、同一領域内の画素数をカウントして、各領域の面積を検出する。エリア面積検出部２０６は、各領域の面積（画素数）を示すエリア面積信号Ｅ１を空間フィルタ処理部２０８、出力階調補正部２０９、及び階調再現処理部２１０へ送信する。エリア面積検出部２０６は、領域分離処理部２０５から入力された信号をそのまま色補正処理部２０７へ出力する。
【００４３】
空間フィルタ処理部２０８、出力階調補正部２０９、階調再現処理部２１０は、それぞれ、記憶部２１１の最適化情報２２を参照して、領域識別信号Ｄとエリア面積信号Ｅ１とに応じた処理を行う。例えば、図５（Ａ）に示すように、空間フィルタ処理部２０８は、文字・細線のエッジ領域に対して、面積に応じた強度でエッジ強調処理を行う。また、図５（Ｂ）に示すように、出力階調補正部２０９は、文字・細線のエッジ領域に対して、面積に応じて中間濃度を調整する。また、図５（Ｃ）に示すように、文字・細線のエッジ領域に対して、面積の大きさに関係なく、通常の階調再現処理を行う。
【００４４】
以上のように、画像処理装置２００は、１つの画像に含まれるオブジェクトの領域毎に、オブジェクトの種類と面積とに応じた画像処理を行うことで、１つの画像に含まれるオブジェクト毎に適した画像処理を行うことができる。この結果、１つの画像に含まれるオブジェクトの種類や大きさに関係なく、オブジェクトを忠実に再現することができる。
【００４５】
この発明の第３実施形態に係る画像形成装置１０Ａは、画像入力装置１００Ａに接続されている点で、第１及び第２実施形態に係る画像形成装置と相違する。以下に相違点についてのみ図を参照して説明する。図６に示すように、画像形成装置１０Ａは、画像処理装置２００、画像出力装置３００及び制御部４００を少なくとも備え、画像入力装置１００Ａに接続されている。
【００４６】
画像入力装置１００Ａは、撮像素子を有し、被写体を撮影するデジタルカメラである。画像入力装置１００Ａは、撮像素子によって撮影した画像を画像処理装置２００に出力する。なお、画像入力装置１００Ａは、撮影した画像をＵＳＢやＳＤカード等の記録媒体を介して、画像処理装置２００に出力してもよい。
【００４７】
また、上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＳＤカード以外のＩＣカード／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【００４８】
さらに、ＭＦＰ１００を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（ｖｉｒｔｕａｌ  ｐｒｉｖａｔｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ、ロング・ターム・エボリューション）等の無線でも利用可能である。
【００４９】
なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【００５０】
以上のように、画像処理装置２００は、外部に接続された画像入力装置１００Ａから入力された画像に対しても、１つの画像に含まれるオブジェクトの領域毎に、オブジェクトの種類と面積の大きさの分類とに応じた画像処理を行うことで、１つの画像に含まれるオブジェクト毎に適した画像処理を行うことができる。この結果、１つの画像に含まれるオブジェクトの種類や大きさに関係なく、オブジェクトを忠実に再現することができる。
【００５１】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
２００…画像処理装置
２０５…領域分離処理部
２０６…エリア面積検出部
２０８…空間フィルタ処理部
２０９…出力階調補正部
２１０…階調再現処理部
２１１…記憶部
【図１】
2015023445.tif 000003
【図２】
2015023445.tif 000004
【図３】
2015023445.tif 000005
【図５】
2015023445.tif 000006
【図６】
2015023445.tif 000007
【図４】
2015023445.tif 000008