(57)【要約】【課題】大きなシステムを必要とせず，細線の保存性のよい画像縮小あるいは解像度ダウンが可能な画像処理装置を提供すること。【解決手段】画像データ中の複数の画素を含む各ブロックについて，最小値演算部１１で最小値を検出し，累積加算演算部１２と累積ドット検出部１３と除算処理部１４とで平均値を検出する。さらに，領域判別部１５でそのブロックが文字領域か否かを判別する。選択部１６は，領域判別部１５の判別結果から，文字領域と判別されたブロックについては最小値を，文字領域でないと判別されたブロックについては平均値を選択する。選択部１６による選択結果をこのブロックの縮小あるいは解像度ダウン結果の出力データとする。【選択図】　　　　　　図１
2004120565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの解像度をダウンさせる画像処理装置において，
画像データ中の複数の画素を含む各ブロックについて文字領域か否かを判別する領域判別部と，
各ブロックについてその中の各画素のデータの最値を検出する最値検出部と，
各ブロックについてその中の各画素のデータの代表値を検出する代表値検出部と，
前記領域判断部により文字領域であると判別されたブロックについては前記最値検出部による最値を選択し，前記領域判別部により文字領域でないと判別されたブロックについては前記代表値検出部による代表値を選択する選択部とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
画像データの解像度をダウンさせる画像処理装置において，
画像データ中の第１方向の画素数が複数であり第２方向の画素数が１である各第１方向ブロックについて文字領域か否かを判別する領域判別部と，
各第１方向ブロックについてその中の各画素のデータの最値を検出する第１最値検出部と，
各第１方向ブロックについてその中の各画素のデータの代表値を検出する第１代表値検出部と，
前記領域判断部により文字領域であると判別された第１方向ブロックについては前記第１最値検出部による最値を選択し，前記領域判別部により文字領域でないと判別された第１方向ブロックについては前記第１代表値検出部による代表値を選択し，第１方向の解像度ダウン後の画素データとする第１選択部と，
前記第１選択部の出力データ中の第１方向の画素数が１であり第２方向の画素数が複数である各第２方向ブロックについてその中の各画素のデータの最値を検出する第２最値検出部と，
各第２方向ブロックについてその中の各画素のデータの代表値を検出する第２代表値検出部と，
前記領域判断部により文字領域であると判別された第１方向ブロックを含む第２ブロックについては前記第２最値検出部による最値を選択し，前記領域判別部により文字領域であると判別された第１方向ブロックを含まない第２方向ブロックについては前記第２代表値検出部による代表値を選択する第２選択部とを有す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，例えばデジタル複写機等において読み込んだ画像データを，画像品質をなるべく保って画像データの全画素数を減少させるための画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より，画像の縮小方法としては，画像を複数画素から成るブロックに分割して，そのブロック内の各画素データから縮小画像の画素データを算出する画像処理方法が一般的である。例えば，各ブロックの文字度，写真度および網点度を数値として検出し，その値を出力画素濃度の算出式のパラメータとして用いる方法がある（例えば，特許文献１参照）。この方法によれば，例えば，文字度の高い領域では最近隣挿入法を用い，写真度の高い領域では一次補間法を用いるといったことが可能となる。ここで，最近隣挿入法とは，元の画像の画素データのうち最も近くにある画素データをそのまま使用する方法である。また，一次補間法とは，最近隣画素と他の近隣画素との算術平均を用いる方法である。いずれも公知の技術である。
【０００３】
また例えば，２値画像の縮小は，次のような方法でも可能である。まず，元の画像データを所定サイズの画素ブロックに分割し，その画素ブロック内の画素データの平均値を算出する。さらに，算出された平均値に周囲の画素ブロックからの誤差を加算し，その加算結果に基づいて第１の縮小画像を生成する。さらに，画素ブロック内の画素の分布に基づいて第２の縮小画像を生成し，その画素ブロック内の画素の配置が所定の配置であるか否かを検出し，その検出結果に基づいて第１と第２の縮小画像のいずれか一方を選択して縮小画像データとして出力するのである（例えば，特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２００５０４号公報（第１０頁，第１４−１７図）
【特許文献２】
特開平１０−１９１０４０号公報（第５−８頁，第１−７図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前記した従来の技術では，以下のような問題点があった。特許文献１に記載の方法は，もともと拡大処理のための技術であるため，文字領域の縮小方法として最近隣挿入法を採用している。これは，複数の画素データから１つの画素データのみを抽出する方法であり，文字エッジ等の境界領域ではデータの抜けが発生するおそれがある。そのため，細線が途切れたり，線のがたつきが発生して文字部の画像品質が低下するおそれがあった。
【０００６】
また，特許文献２に記載の方法は，２値データを縮小する方法で細線の保存性は良好である。しかしながら，多数の画素分布パターンを記憶している必要があるため大きなメモリを必要とする。また，２値データ用であるので，多値データを含む画像にそのまま適用することは難しいという問題点があった。
【０００７】
本発明は，前記した従来の画像処理装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，大きなシステムを必要とせず，細線の保存性のよい画像縮小あるいは解像度ダウンが可能な画像処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像処理装置は，画像データの解像度をダウンさせる画像処理装置であって，画像データ中の複数の画素を含む各ブロックについて文字領域か否かを判別する領域判別部と，各ブロックについてその中の各画素のデータの最値を検出する最値検出部と，各ブロックについてその中の各画素のデータの代表値を検出する代表値検出部と，領域判断部により文字領域であると判別されたブロックについては最値検出部による最値を選択し，領域判別部により文字領域でないと判別されたブロックについては代表値検出部による代表値を選択する選択部とを有するものである。
【０００９】
すなわち本発明では，画像データの解像度をダウンして画素数を減少させるに当たり，複数の画素を含む各ブロック毎に，最値検出部において最値が検出され，代表値検出部において代表値が検出される。そして，そのブロックが文字領域か否かが領域判別部で判別され，その判別結果に従って，選択部によって最値あるいは代表値から選択される。ここで，最値とは，各ブロック中の各画素のデータの最大値あるいは最小値のことであり，代表値とは，各ブロック中の各画素のデータ全体を代表する値としての平均値，中央値，最頻値等のことである。従って，文字領域では最値が選択されるので，細線が保存される。一方，文字領域以外では代表値が選択されるので，平均画像濃度が保持される。
【００１０】
また，本発明の画像処理装置は，画像データの解像度をダウンさせる画像処理装置であって，画像データ中の第１方向の画素数が複数であり第２方向の画素数が１である各第１方向ブロックについて文字領域か否かを判別する領域判別部と，各第１方向ブロックについてその中の各画素のデータの最値を検出する第１最値検出部と，各第１方向ブロックについてその中の各画素のデータの代表値を検出する第１代表値検出部と，領域判断部により文字領域であると判別された第１方向ブロックについては第１最値検出部による最値を選択し，領域判別部により文字領域でないと判別された第１方向ブロックについては第１代表値検出部による代表値を選択し，第１方向の解像度ダウン後の画素データとする第１選択部と，第１選択部の出力データ中の第１方向の画素数が１であり第２方向の画素数が複数である各第２方向ブロックについてその中の各画素のデータの最値を検出する第２最値検出部と，各第２方向ブロックについてその中の各画素のデータの代表値を検出する第２代表値検出部と，領域判断部により文字領域であると判別された第１方向ブロックを含む第２ブロックについては第２最値検出部による最値を選択し，領域判別部により文字領域であると判別された第１方向ブロックを含まない第２方向ブロックについては第２代表値検出部による代表値を選択する第２選択部とを有するものである。
【００１１】
すなわち本発明では，まず，第１方向の１列の画像データに対し，最値あるいは代表値による解像度ダウンの結果データが得られる。次に，その結果による第２方向の１列の画像データに対し，最値あるいは代表値による解像度ダウンの結果データが得られる。従って，最値検出や代表値検出の処理は１次元的データに対する処理であり，大きなメモリを必要としない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に，本発明の一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態は，デジタル複写機等に搭載されて，読み込まれた画像データを変倍して出力するための画像処理装置である。
【００１３】
本実施の形態の画像処理装置は，図１に示す主走査解像度変換部１と図２に示す副走査解像度変換部２とを有している。これらは，それぞれ主走査方向の変倍と副走査方向の変倍を担当する構成部分である。本画像処理装置に入力される画像データは，多値画像データであり，その数値が小さい方が画像濃度の濃い（明度の低い）画素を表すものである。そこで，本実施の形態では，最値として最小値を採用している。また，代表値としては，平均値を採用している。
【００１４】
主走査解像度変換部１は，図１に示すように，縮小補間部１０，ラインメモリ２３，拡大補間部２５等を備えている。縮小補間部１０は画像縮小処理を行う部分であり，拡大補間部２５は画像拡大処理を行う部分である。ここでは，拡大処理については言及しないので，拡大補間部２５についての詳細な説明は省略する。縮小補間部１０には，最小値演算部１１，累積加算演算部１２，累積ドット検出部１３，除算処理部１４，領域判別部１５，選択部１６がそれぞれ設けられている。最小値演算部１１は，順次入力される入力データ２０から最小値を検出する構成部分である。累積加算演算部１２は，入力される入力データ２０を累積加算する構成部分である。累積ドット検出部１３は，累積加算演算部１２で加算した入力データ２０の個数をカウントする構成部分である。
【００１５】
除算処理部１４は，累積加算演算部１２の演算結果を累積ドット検出部１３の結果で除算する構成部分である。これにより累積加算された入力データ２０の平均値が得られる。領域判別部１５は，その画像領域が文字領域であるかどうかを判別する構成部分である。これらの最小値演算部１１と累積加算演算部１２と領域判別部１５とは並行して動作する。選択部１６は，領域判別部１５の判断結果に応じて，最小値演算部１１の結果（最小値）と除算処理部１４の結果（平均値）とからいずれかを選択して出力する構成部分である。
【００１６】
さらに，縮小補間部１０の選択部１６はラインメモリ２３に接続されている。選択部１６で選択された出力結果は，順次ラインメモリ２３に格納されて，主走査方向の１ライン分画像データが生成されるまで保管される。ラインメモリ２３には，その制御のためにメモリ制御部２４が接続されている。ラインメモリ２３に１ライン分の画像データが溜まると，１ライン分の画像データをまとめて以後の処理部へ送る。また，縮小補間部１０には縮小のためのタイミングパルスを発生させる間引きパルス生成部２１が，拡大補間部２５には拡大のための水増しパルス生成部２２がそれぞれ接続されている。さらに，ラインメモリ２３を制御するメモリ制御部２４にも，間引きパルス生成部２１と水増しパルス生成部２２とが接続されている。そして，ラインメモリ２３は拡大補間部２５に接続され，拡大補間部２５からの出力が出力データ２６である。
【００１７】
次に，副走査解像度変換部２の構成について説明する。副走査解像度変換部２は，主走査解像度変換部１とほぼ同様の構成であり，図２に示すように，縮小補間部３０，拡大補間部４４等を備えている。さらに，縮小補間部３０には，最小値演算部３１，累積加算演算部３２，累積ドット検出部３３，除算処理部３４，領域判別部３５，選択部３６がそれぞれ設けられている。また，副走査方向の処理では画像データをラインごとに取り扱う必要があるのでラインメモリ３７が縮小補間部３０に含まれている。そして，入力データ４０は，最小値演算部３１，累積加算演算部３２，領域判別部３５の各部に入力されるように接続されている。
【００１８】
縮小補間部３０の選択部３６は拡大補間部４４に接続され，ラインメモリ３７を制御するメモリ制御部４３には，間引きパルス生成部４１が接続されている。さらに，拡大補間部４４の出力が出力データ４５となっている。また，間引きパルス生成部４１は縮小補間部３０に，水増しパルス生成部４２は拡大補間部４４にそれぞれ接続されている。
【００１９】
本画像処理装置で画像の縮小処理を行う場合には，まず，画像データが主走査方向１ライン分毎のシリアルデータとして主走査解像度変換部１に入力される。これが，入力データ２０であり，後述するように縮小補間部１０において主走査方向の縮小が行われる。そして，主走査方向のみが縮小された画像データとなって，順次ラインメモリ２３に格納される。次に，この画像データに対し，副走査解像度変換部２で副走査方向の縮小を行う。この場合は，主走査方向の１ライン単位でデータが入力され，ラインメモリ３７の内容を部分的に書き換えながら，副走査方向に縮小処理が行われる。この結果，主走査方向および副走査方向に縮小された出力データ４５が得られる。主走査方向あるいは副走査方向のいずれか１方向のみに縮小する場合は，縮小補間部３０または縮小補間部１０をスルーとすればよい。ここで，主走査方向が第１方向に相当し，副走査方向が第２方向に相当する。
【００２０】
次に，縮小方法として最小値法を選択した場合と平均値法を選択した場合との違いについて図３の例を利用して説明する。図３に示したのは画像データのごく一部分であり，原画像５０は横４ドット×縦８ドットのブロックである。ここでは，図中横方向を主走査方向，図中縦方向を副走査方向として説明する。この原画像５０を，主走査方向・副走査方向ともに１／２に縮小する場合，まず，縮小補間部１０において主走査方向の縮小が行われる。この結果，原画像５０は横２ドット×縦８ドットとなる。主走査方向の隣り合う２画素のデータが同じ値であれば，最小値演算部１１によって得られる最小値と除算処理部１４によって得られる平均値とは同じ値となる。しかし，例えば「白」と「黒」の場合は，最小値法では「黒」，平均値法では「灰」となる。
【００２１】
次に，同様に副走査解像度変換部２の縮小補間部３０において，副走査方向の縮小が行なわれる。その結果，最小値法では第１の縮小画像５１が得られ，平均値法では第２の縮小画像５２が得られる。第１の縮小画像５１の各画素のデータは，原画像５０の対応する４ドット分の画素データの最小値，すなわち最も濃い画素のデータである。従って，画像全体としての平均濃度は濃くなっているが，細線が途切れたりエッジが乱れたりすることは少ない。一方，第２の縮小画像５２の各画素データは，原画像５０の対応する４ドット分の画素データの平均値である。従って，細線が途切れる場合があり，またエッジがぼける傾向があるが，画像全体の平均濃度は保持される。本画像処理装置では，文字領域では最小値を，文字領域以外では平均値を選択する。
【００２２】
次に，間引きパルス生成部２１について説明する。間引きパルス生成部２１は，縮小処理を行うときに，原画像の何ドット分を１ドットに縮小するかを示すためのタイミングパルスを生成する構成部分である。間引きパルス生成部２１によるパルス生成間隔は縮小倍率によって異なり，また，縮小倍率によっては１画像中でも変化する。例えば，図４に示すように，まず３ドットを１ドットにし，次は２ドットを１ドットにするといったこともある。そのため，間引きパルス生成部２１は，縮小画像の１ドット分に対応する入力データ２０が入力されたらパルスを出力する。間引きパルス生成部２１で生成されたパルスは縮小補間部１０に入力される。縮小補間部１０は，間引きパルス生成部２１からパルスが入力されると，それまでの入力データ２０から作成された１画素分の画素データを出力する。間引きパルス生成部４１も同様である。
【００２３】
次に，図５〜図７のフローチャートを利用して，主走査解像度変換部１の縮小補間部１０の動作を説明する。図５は，領域判別部１５における領域判別処理を示す。また，図６は累積加算演算部１２，累積ドット検出部１３，除算処理部１４における平均値算出処理を示す。また，図７は，最小値演算部１１における最小値算出処理を示す。入力データ２０は，最小値演算部１１，累積加算演算部１２，領域判別部１５の各部に入力され，これらの処理は並行して行われる。
【００２４】
まず，領域判別処理について説明する。図５に示すように，領域判別部１５は，入力データ２０の入力を受け（Ｓ１０１），入力されたデータからその領域が文字領域であるかどうかの判別を行う（Ｓ１０２）。この判別方法は公知の技術を用いればよい。文字領域でなければ（Ｓ１０３：Ｎｏ），出力データ２６として平均値を出力する（Ｓ１０４）。あるいは，文字領域であった場合は（Ｓ１０３：Ｙｅｓ），出力データ２６として最小値を出力する（Ｓ１０５）。
【００２５】
次に，平均値算出処理について説明する。図６に示すように，まず，累積ドット検出部１３に記憶されている累積ドット数と，累積加算演算部１２に記憶されている累積加算をクリアする（Ｓ２０１）。次に，累積加算演算部１２が入力データ２０の入力を受けると（Ｓ２０２），累積ドット数を１加算する（Ｓ２０３）。さらに，累積加算に今回入力した入力データ２０を加算する（Ｓ２０４）。そして，間引きパルス生成部２１からパルスが入力されたかどうか判断し（Ｓ２０５），パルスが入力されていなければ（Ｓ２０５：Ｎｏ），さらに次の入力データ２０の入力を受ける（Ｓ２０２）。あるいは，間引きパルスが入力されたら（Ｓ２０５：Ｙｅｓ），そのときの累積加算と累積ドット数とを除算処理部１４へ入力し，累積加算を累積ドット数で割る（Ｓ２０６）。この結果が平均値出力であり（Ｓ２０７），上述した領域判別で選択されれば，この値が出力される。
【００２６】
次に，最小値算出処理について説明する。図７に示すように，まず，最小値演算部１１に記憶されている最小値をクリアする（Ｓ３０１）。ここでは，最小値を画素データのデータ範囲内の最大値にセットする。次に，最小値演算部１１が入力データ２０の入力を受けると（Ｓ３０２），その入力データ２０と記憶している最小値とを比較する（Ｓ３０３）。入力データ２０が最小値以下であれば（Ｓ３０３：Ｎｏ），この入力データ２０を最小値として記憶する（Ｓ３０４）。そして，間引きパルス生成部２１からパルスが入力されたかどうか判断し（Ｓ３０５），パルスが入力されていなければ（Ｓ３０５：Ｎｏ），さらに次の入力データ２０の入力を受ける（Ｓ３０２）。あるいは，間引きパルスが入力されたら（Ｓ３０５：Ｙｅｓ），記憶している最小値を最小値出力とし（Ｓ３０６），上述した領域判別で選択されれば，この値が出力される。
【００２７】
すなわち，主走査解像度変換部１の縮小補間部１０では，元の画素の含まれる領域が文字領域であれば最小値を，文字領域でなければ平均値を縮小画像の画像データとして選択する。主走査解像度変換部１での処理が終了してラインメモリ２３に格納された画像データは，次に，副走査解像度変換部２に入力される。
【００２８】
副走査解像度変換部２の縮小補間部３０の動作は，主走査解像度変換部１の縮小補間部１０の動作とほぼ同様である。最小値演算部３１の動作は最小値演算部１１と同様である。累積加算演算部３２，累積ドット検出部３３，除算処理部３４の動作は，累積加算演算部１２，累積ドット検出部１３，除算処理部１４と同様である。領域判別部３５の動作は領域判別部１５と同様である。また，間引きパルス生成部４１，水増しパルス生成部４２の動作は，間引きパルス生成部２１，水増しパルス生成部２２の動作と同様である。従って，縮小補間部３０では，その画素の含まれる領域が文字領域であれば最小値が，文字領域でなければ平均値が縮小画像の画像データとして選択される。そうして，生成された画像データは，拡大補間部４４をスルーして，出力データ４５として出力される。
【００２９】
以上詳細に説明したように，本実施の形態の画像処理装置によれば，画像縮小時に，各領域が文字領域であるかどうかを判断し，文字領域であれば最小値法を，文字領域でなければ平均値法を選択する。従って，文字領域ではエッジや細線が良好に再現され，細線が途切れたり，線のがたつきが発生することはない。一方，文字領域以外では平均画像濃度が保持されるので，階調性が良好に再現される。また，縮小処理は順次実行されるので大きな記憶領域や画素分布パターンを保持する必要がなく，大きなシステムを必要とすることはない。
【００３０】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記の実施の形態では，画像処理装置による画像の縮小について説明したが，縮小に限らず，解像度変換等により画像全体の画素数を減少させる場合にも適用できる。
また例えば，上記の実施の形態では，最値として最小値を採用したが，最小値に代えて最大値を採用することもできる。黒地に白抜き文字の場合等には最大値の方が適当である。
また例えば，上記の実施の形態では，代表値として平均値を採用したが，平均値に代えて中央値や最頻値等の他の代表値を採用することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば，大きなシステムを必要とせず，細線の保存性のよい画像縮小あるいは解像度ダウンが可能な画像処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の画像処理装置に係る主走査解像度変換部を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態の画像処理装置に係る副走査解像度変換部を示すブロック図である。
【図３】最小値算出法と平均値算出法との比較を示す説明図である。
【図４】間引きパルスのタイミングを示す説明図である。
【図５】演算方法切換処理を示すフローチャート図である。
【図６】平均値算出処理を示すフローチャート図である。
【図７】最小値算出処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１　主走査解像度変換部
２　副走査解像度変換部
１１　最小値演算部（第１最値検出部）
１２　累積加算演算部（第１代表値検出部）
１３　累積ドット検出部（第１代表値検出部）
１４　除算処理部（第１代表値検出部）
１５　領域判別部
１６　選択部（第１選択部）
３１　最小値演算部（第２最値検出部）
３２　累積加算演算部（第２代表値検出部）
３３　累積ドット検出部（第２代表値検出部）
３４　除算処理部（第２代表値検出部）
３５　領域判別部
３６　選択部（第２選択部）
【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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