(57)【要約】【課題】２値画像データのスムージング処理を行う際、照合回数を削減して、処理の簡略化を図ることができる画像処理装置を提供する。【解決手段】入力パターンデータ選択部２１は、処理を行う画像データから３画素×３画素の照合領域を順次選択して照合部２２に入力し、照合部２２は入力された白黒パターンとマッチングパターンメモリ２４に記憶されている複数の白黒パターン画像とを順次照合し、いずれかの白黒パターンと一致した場合、出力選択部２３が、検出された白黒パターンに対応した出力パターン画像を出力パターンメモリ２５から読み出して出力する。このとき、最初に照合に使用される白黒パターンとして全て白画素及び全て黒画素のパターンが登録されているので、出現頻度の高い全て白画素または全て黒画素の領域の場合、照合処理の早い段階で照合が完了し、全体的な照合回数を減らすことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め複数の白黒パターンを出力パターンと対応付けて記憶する記憶手段と、入力された白黒パターンと上記記憶手段に予め記憶されている白黒パターンとの照合を行う照合手段と、上記照合手段による照合の結果、一致した場合、当該白黒パターンに対応する出力パターンを出力する出力手段とを備えた画像処理装置であって、
上記記憶手段に予め記憶される白黒パターンとして、上記照合の時間的に早い段階で参照される位置に、全て白画素及び／または全て黒画素の白黒パターンが登録されていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像処理装置において、
全て白画素及び／または全て黒画素の白黒パターンが、上記照合時最初に参照される位置に登録されてことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載された画像処理装置において、
上記記憶手段に予め記憶される白黒パターンとして、上記照合時最初に参照される位置に頻出白黒パターンが登録され、次に参照される位置に全て白画素及び／または全て黒画素の白黒パターンが登録されていることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、画像データに対してパターンマッチングによるスムージング処理を行う機能を備えた画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナで読み取った２値画像データを主走査方向及び副走査方向に拡大したり、ファクシミリ受信画像データの解像度がプリンタの解像度より低い場合に線密度変換を行うと、拡大した画像、あるいは、線密度変換した画像に段差が生じる。この画像データを拡大した際や線密度変換した際に生じる段差部分（ジャギ−）を滑らかにする方法の一つとして、パターンマッチングによるスムージング処理が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２４９５号公報
【０００３】
パターンマッチングによる拡大スムージング処理では、拡大処理を行った場合に段差が生じる白黒パターンと、この白黒パターンに拡大処理を行った場合に出力するパターン画像とを対応付けて予め記憶しておき、拡大処理を行う画像データの中に、予め記憶している白黒パターン画像が含まれている場合、それに対応する出力パターン画像を読み出して出力することにより、拡大スムージング処理を行った画像を得るようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来、２値画像に対して拡大スムージング処理を行う際、パターンテーブルに予め登録されている複数の白黒パターンと拡大スムージング処理を行う画像とを照合し、照合の結果、一致した場合、当該白黒パターンに対応する出力パターンを出力するようにしているが、予め登録されている白黒パターンのいずれにも当てはまらないということは、パターンテーブルに登録されている全ての白黒パターンと照合してみるまでは分からない。
【０００５】
一方、一般的な画像ではパターン参照領域が全て白画素、または全て黒画素となる場合というのはかなりの頻度で発生するが、従来、全て白画素や全て黒画素という白黒パターンがパターンテーブルに登録されていなかったので、全て白画素または全て黒画素の場合、登録されている全ての白黒パターンと所定の順序にて順次照合した後、いずれにも合致しないことが分かり、全て白画素または全て黒画素の画像、すなわち、そのまま拡大した内容を出力していた。
このように、かなりの頻度で発生する全て白画素または全て黒画素の参照領域についてもパターンテーブルに記憶されている全ての白黒パターンと照合しており、非常に無駄な照合を相当数行う必要があったので、処理が進まないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、２値画像データのスムージング処理を行う際、照合回数を削減して、処理の簡略化を図ることができる画像処理装置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】
上述の目的を達成するため、請求項１に係る発明の画像処理装置は、予め複数の白黒パターンを出力パターンと対応付けて記憶する記憶手段と、入力された白黒パターンと上記記憶手段に予め記憶されている白黒パターンとの照合を行う照合手段と、上記照合手段による照合の結果、一致した場合、当該白黒パターンに対応する出力パターンを出力する出力手段とを備えた画像処理装置であって、上記記憶手段に予め記憶される白黒パターンとして、上記照合の時間的に早い段階で参照される位置に、全て白画素及び／または全て黒画素の白黒パターンが登録されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の画像処理装置は、請求項１に記載された画像処理装置において、全て白画素及び／または全て黒画素の白黒パターンが、上記照合時最初に参照される位置に登録されていることを特徴とし、
請求項３に係る発明の画像処理装置は、請求項１に記載された画像処理装置において、上記記憶手段に予め記憶される白黒パターンとして、上記照合時最初に参照される位置に頻出白黒パターンが登録され、次に参照される位置に全て白画素及び／または全て黒画素の白黒パターンが登録されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜請求項３に係る発明の画像処理装置によれば、記憶手段に予め記憶される白黒パターンとして、照合の時間的に早い段階で参照される位置、例えば、照合時最初に参照される位置、あるいは、頻出白黒パターンの次に参照される位置に、全て白画素及び／または全て黒画素の白黒パターンが登録されているので、パターン参照領域が全て白画素または全て黒画素である場合には、照合処理の早い段階で照合が完了するので、全体的な照合回数を減らすことができる。
なお、理論的には、どのパターンにも一致しないパターンを照合する際に照合回数は２回増えるが、全体を見た際、ほとんどの照合領域が全て白画素または全て黒画素ということが多いので、全体としての照合回数を減らすことが可能となる。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明の画像処理装置を複写機能、ファクシミリ機能、プリント機能、スキャナ機能等を有するデジタル複合機に適用した実施例について説明する。
図１はデジタル複合機のハードウェア構成を示すブロック図であり、ＣＰＵ１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）３、表示・操作部４、読取部５、画像メモリ６、記録部７、コーデック８、モデム９、ネットワーク制御ユニットＮＣＵ１０、ＬＡＮインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１及び拡大スムージング処理部１２から構成され、各部がバス１３を介して接続されている。
【００１１】
ＣＰＵ１はバス１３を介してデジタル複合機のハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ２に記憶されたプログラムに基づいて各種のプログラムを実行する。ＲＯＭ２はデジタル複合機の動作に必要な種々のプログラムや操作メッセージ等を予め記憶するとともに、拡大スムージング処理時のパターンマッチングに使用する白黒パターンおよび対応する出力パターンを記憶するパターン記憶領域１４を備えている。なお、このパターン記憶領域１４のパターンマッチングに使用する白黒パターンの最初に読み出される位置に、全て白画素及び全て黒画素のパターンが記憶されている。
また、ＲＡＭ３はＳＲＡＭ等で構成され、プログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。
【００１２】
表示・操作部４は、デジタル複合機の動作状態を表示したり、種々の機能の操作画面の表示を行う表示部と、デジタル複合機を操作するための複数のキーよりなり、読取部５はオートドキュメントフィーダー（ＡＤＦ）やフラットベッドスキャナ（ＦＢＳ）等の読取り用原稿載置台を備え、ＣＣＤ等を利用したスキャナで原稿を読み取り、ドットイメージデータを出力する。
【００１３】
また、画像メモリ６は、ＤＲＡＭ等を用いて構成され、送信すべき画像データまたは受信した画像データあるいは読取部５で読み取った画像データを記憶し、記録部７は電子写真方式等のプリンタ装置を備え、受信したデータ、コピー原稿データあるいは外部のパソコン等から送信されたプリントデータをプリントアウトする。
【００１４】
コーデック８は所定のプロトコルに対応して符号化・復号するものであり、読み取った原稿の画像データを送信するためにＭＨ、ＭＲまたはＭＭＲ方式により符号化し、外部から受信した画像データを復号するとともに、電子メールに添付可能なファイルとして一般的に利用される画像フォーマットであるＴＩＦＦ方式等にも対応して符号化、復号する。
【００１５】
モデム９はバス１３に接続されており、ファクシミリ通信が可能なファクスモデムとしての機能を有し、このモデム９は同様にバス１３に接続されたＮＣＵ１０と接続されている。ＮＣＵ１０はアナログ回線の閉結及び開放の動作を行うハードウェアであり、必要に応じてモデム９を公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に接続する。
ＬＡＮインターフェース１１はＬＡＮに接続され、ＬＡＮからの信号を受信する一方、ＬＡＮに対して信号やデータを送信するものであり、信号変換やプロトコル変換などのインターフェース処理を実行する。
【００１６】
また、パターンマッチングによる拡大スムージング処理を行う拡大スムージング処理部１２は、図２の機能ブロック図に示すように、入力パターンデータ選択部２１、照合部２２及び出力選択部２３よりなるが、これらの各部はＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３等によって構成され、各部の機能はソフトウェアプログラムによって実行される。
【００１７】
なお、マッチングパターンメモリ２４及び出力パターンメモリ２５は、ＲＯＭ２のパターン記憶領域１４のメモリであり、マッチングパターンメモリ２４は、単純拡大処理を行った場合に段差が生じる白黒パターンを記憶し、出力パターンメモリ２５は、マッチングパターンメモリ２４に記憶されている白黒パターンに対して拡大スムージング処理を行った際に出力するパターン画像を各白黒パターンに対応付けて記憶している。
【００１８】
図３はマッチングパターンメモリ２４が記憶している白黒パターン画像の一例を示した図であり、白抜きの正方形は白画素、黒塗りの正方形は黒画素を示している。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、マッチングパターンメモリ２４の最初に参照する位置に、全て白画素及び全て黒画素の白黒パターンが登録されており、これらに続いて参照される位置に図３（ｃ）、（ｄ）に示すような白黒パターンが所定個数登録されている。
【００１９】
また、図４は出力パターン画像の一例であり、図４（ｃ）、（ｄ）に示す出力パターン画像は、選択された白黒パターンが図３（ｃ）、（ｄ）の白黒パターンに一致した時に、それぞれ出力されるパターン画像である。このような出力パターン画像がマッチングパターンメモリ２４に記憶されているそれぞれの白黒パターンに対応して出力パターンメモリ２５に記憶されている。
【００２０】
そして、入力パターンデータ選択部２１は、コーデック８により復号された画像データから３画素×３画素の照合領域を順次選択して照合部２２に入力し、照合部２２は入力パターンデータ選択部２１から入力された白黒パターンとマッチングパターンメモリ２４が記憶している複数の白黒パターンとを順次照合することにより、入力された白黒パターンに一致する白黒パターンをマッチングパターンメモリ２４から検索する。
【００２１】
入力された白黒パターンがマッチングパターンメモリ２４に記憶されている複数の白黒パターンのいずれかと一致した場合、照合部２２が出力選択部２３に信号を送り、出力選択部２３が、検出された白黒パターンに対応した出力パターン画像を出力パターンメモリ２５から読み出して出力する。また、いずれの白黒パターンとも一致しなかった場合、出力選択部２３は入力された白黒パターンをそのまま拡大処理して出力する。
【００２２】
デジタル複合機は上記のような構成を備えており、ファクシミリ送信時には、原稿の画像データが読取部５で読み取られ、コーデック８で圧縮されて画像メモリ６に蓄積される。この圧縮された画像データが画像メモリ６から読み出されてモデム９で変調され、ＮＣＵ１０からＰＳＴＮを通して通信相手先に送信される。また、ファクシミリ受信時には、受信した画像データがモデム９で復調され、画像メモリ６に蓄積された後、コーデック８で復号されてそのまま、または、拡大スムージング処理部１２により拡大スムージング処理された後、記録部７により印刷される。
【００２３】
次に、上記の拡大スムージング処理部の機能をＣＰＵ１が実施する場合の作用について、図５のフローチャートにより説明する。
図５のフローチャートに示す拡大スムージング処理のプログラムを開始すると、ＣＰＵ１は、まず、コーデック８により復号された画像データから最初の３画素×３画素の処理対象を選択した（ステップ１０１）後、ＲＯＭ２のパターン記憶領域１４から最初の白黒パターンを抽出し（ステップ１０２）、選択した処理対象データと抽出した白黒パターンとを比較することにより一致したか否かを判定する（ステップ１０３）。
選択した処理対象データと抽出した白黒パターンとが一致したと判定した場合、ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２のパターン記憶領域１４に記憶されている、抽出した白黒パターンに対応した出力パターンに置き換えて出力する（ステップ１０４）。
【００２４】
一方、ステップ１０３で選択した処理対象データと抽出した白黒パターンとが一致しないと判定した場合、ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２のパターン記憶領域１４に記憶された全ての白黒パターンについて照合が完了したか否かを判定し（ステップ１０５）、全ての白黒パターンとの照合が完了していないと判定した場合、ＲＯＭ２のパターン記憶領域１４から次の白黒パターンを抽出した（ステップ１０６）後、ステップ１０３に戻り、選択した処理対象データと抽出した白黒パターンとを比較する。
また、ステップ１０５でＲＯＭ２のパターン記憶領域１４に記憶された全ての白黒パターンについて照合が完了したと判定した場合、ＣＰＵ１は、処理対象データをそのまま２倍に拡大処理して出力する（ステップ１０７）。
【００２５】
そして、ステップ１０４で一致した白黒パターンに対応した出力パターンを出力した後、または、ステップ１０７で処理対象データをそのまま拡大処理出力した後、ＣＰＵ１は画像全体の照合を完了したか否かを判定し（ステップ１０８）、画像全体の照合を完了していないと判定した場合、コーデック８により復号された画像データから次の３画素×３画素の処理対象データを選択した（ステップ１０９）後、同様にしてパターンマッチング処理を実行し、ステップ１０８で画像全体の照合が完了したと判定した場合、拡大スムージング処理を終了する。
【００２６】
以上のようにして拡大スムージング処理が実行されるが、パターンマッチングに使用する白黒パターンとして最初に図３（ａ）に示す全て白画素のパターンが抽出されるので、コーデック８により復号された画像データから選択された３画素×３画素の処理対象データは、まず、全て白画素のパターンと照合され、一致した場合は、２倍に拡大された全て白画素のパターンが出力される。
【００２７】
また、３画素×３画素の処理対象データが全て白画素のパターンと一致しなかった場合には、次に図３（ｂ）に示す全て黒画素のパターンと照合され、一致した場合は、２倍に拡大された全て黒画素のパターンが出力される。
また、３画素×３画素の処理対象データが全て白画素、または全て黒画素のパターンと一致しなかった場合には、ＲＯＭ２のパターン記憶領域１４に記憶された以降の白黒パターンと順次比較され、いずれかの白黒パターンと一致した場合は、ＲＯＭ２のパターン記憶領域１４から一致した白黒パターンに対応した出力パターンが出力され、いずれの白黒パターンとも一致しなかった場合には、照合対象がそのまま２倍に拡大処理されて出力される。
【００２８】
以上のように、最初に照合に使用される白黒パターンとして全て白画素及び全て黒画素のパターンがマッチングパターンメモリに登録されているので、出現頻度の高い全て白画素または全て黒画素の領域の場合、照合処理の早い段階で照合が完了し、全体的な照合回数を減らすことができるので、拡大スムージング処理の処理時間を短縮することができる。
【００２９】
なお、上記の実施例では、単純拡大処理を行った場合に段差が生じる白黒パターンに全て白画素及び全て黒画素の白黒パターンを追加したが、一般的には全て黒画素のパターンにマッチするよりも、全て白画素のパターンにマッチする確率の方が高いと考えられるので、全て白画素のパターンのみを追加するようにしてもよい。
【００３０】
また、上記の実施例では、最初の照合時に参照される白黒パターンとして全て白画素及び全て黒画素の白黒パターンを登録したが、最初の照合時に参照される白黒パターンとして、出現頻度の高い、いくつかの頻出パターンを登録し、頻出パターンの照合後に参照される白黒パターンとして、全て白画素及び全て黒画素の白黒パターンを登録することも可能である。
【００３１】
さらに、照合に使用するマッチングパターンテーブル内の複数の白黒パターンについて、原稿の種別設定、例えば、文字、写真、文字／写真等の設定に応じて参照順序を変えるようにすることもでき、また、テーブル内の複数のパターンについて、参照順序を手動操作によって変更できるようにしてもよい。
【００３２】
また、ユーザ毎の学習機能を設け、学習結果に基づいて、照合に使用するマッチングパターンテーブル内のパターンの参照順序を変えることもできる。
すなわち、ユーザ毎に実際にパターンマッチングを行ったときのマッチング結果（履歴）を記憶しておき、複数のパターンについて、実際にマッチングした回数（頻度）に応じて参照順序を決定し、マッチングした回数の多いパターン順に照合を行うようにすれば、さらに、照合時間を短縮することができる。
【００３３】
また、テーブル内の複数のパターンについて、照合に使用しないパターン（非参照パターン）を設定できるようすることも可能であり、このようにすれば、画質は低下するが、非参照パターンを増やすほど処理が簡単になり、照合時間を減少させることができる。
【００３４】
さらに、上記の実施例では、本発明を拡大スムージング処理に適用した例について説明したが、線密度変換時や単なる画像のスムージング処理にも本発明を適用することが可能であり、また、照合対象とする画素数も３×３に限らず、任意の画素数を設定でき、拡大倍率も２倍に限らず、任意の倍率を設定することができる。
また、上記の実施例では、本発明の画像処理装置を、デジタル複合機に適用した場合について説明したが、本発明の画像処理装置はファクシミリ装置やコピー機等の他の画像処理装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】デジタル複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】拡大スムージング処理部の機能を示す機能ブロック図である。
【図３】ＲＯＭのパターン記憶領域に記憶される白黒パターンの一例である。
【図４】ＲＯＭのパターン記憶領域に記憶される出力パターンの一例である。
【図５】拡大スムージング処理実行時の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１  ＣＰＵ
２  ＲＯＭ
３  ＲＡＭ
４  表示・操作部
５  読取部
６  画像メモリ
７  記録部
８  コーデック
９  モデム
１０  ＮＣＵ
１１  ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ
１２  拡大スムージング処理部
１３  バス
１４  パターン記憶領域
２１  入力パターンデータ選択部
２２  照合部
２３  出力選択部
２４  マッチングパターンメモリ
２５  出力パターンメモリ
【図１】
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【図２】
2008117248.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008117248.tif 000006
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年12月26日(2006.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
請求項１に記載された画像処理装置において、
全て白画素及び／または全て黒画素の白黒パターンが、上記照合時最初に参照される位置に登録されていることを特徴とする画像処理装置。