(57)【要約】【課題】  入力画像の解像度と出力画像の解像度が異なる画像処理装置において、コストの増大を招くことなく、高精度の像域分離処理を実現する。【解決手段】  第１解像度の像域判定信号（文字判定信号、網点判定信号、網点内文字判定信号）を得るために、従来の像域判定部と同様の文字判定部、網点判定部、網点内文字判定部とそれぞれの前処理フィルタを備え、さらに、第１解像度の像域判定信号を第２解像度に変換するための解像度変換部と、１次判定における誤判定の修正と、高解像度でのより精度の高い判定を行うための２次判定部を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１解像度の入力画像信号に対してより細かな第２解像度での像域判定を行う画像処理装置であって、第１解像度において所定の属性の画像成分１種類以上を抽出する属性抽出手段と、第１解像度で抽出された属性信号を第２解像度に変換する解像度変換手段と、第２解像度で属性の種類に応じたより精度の高い属性判定を行うための２次判定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】
請求項１記載の画像処理装置のうち、属性抽出手段がエッジ抽出による文字判定機能と、所定の周波数成分抽出による網点判定機能とを有する画像処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像処理装置のうち、属性抽出手段が、さらに所定の周波数成分抽出とエッジ強調による網点内文字判定機能を有する画像処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３記載の画像処理装置のうち、２次判定手段は注目画素周辺の判定対象の属性情報を参照して判定を行う画像処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４記載の画像処理装置のうち、２次判定手段は判定対象の属性と、他の属性情報とを参照して判定を行う画像処理装置。
【請求項６】
第１解像度の入力画像信号に対してより細かな第２解像度での像域判定を行う画像処理装置であって、第１解像度において所定の属性の画像成分１種類以上を抽出する属性抽出工程と、第１解像度で抽出された属性信号を第２解像度に変換する解像度変換工程と、第２解像度で属性の種類に応じたより精度の高い属性判定を行うための２次判定工程とを備え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】
本発明は入力される画像信号を像域分離し、その分離結果に基づき画像処理を行う画像処理装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やスキャナの画像処理においては、原稿画像の文字領域と下地や網点領域とを区別するための像域分離を行う。そして良好な画像出力が得られるように区別した領域それぞれに適した画像処理を行っている。
【０００３】
図１は従来の像域分離部の構成図である。入力画像信号１は各々異なる特性をもつフィルタ１００１、１００２、１００３に入力される。フィルタ１００１では文字判定を行うために所望の空間周波数成分を強調し、文字判定部１００４にエッジ強調された画像信号２を出力する。またフィルタ１００２では網点判定を行うために所望の空間周波数成分を強調し、網点判定部１００５にエッジ強調された画像信号３を出力する。同様にフィルタ１００３では網点内文字判定を行うために所望の空間周波数成分を強調し、網点内文字判定部１００６にエッジ強調された画像信号４を出力する。
【０００４】
続いて画像信号２は文字判定部１００４において文字判定処理され、文字判定信号５がルックアップテーブル１００７に出力される。同様にして画像信号３は網点判定部１００５において網点判定処理され、網点判定信号６がルックアップテーブル１００７に出力される。同様にして画像信号４は網点内文字判定部１００６において網点内文字判定処理され、網点内文字判定信号７がルックアップテーブル１００７に出力される。
【０００５】
ルックアップテーブル１００７では、文字判定部１００４、網点判定部１００５、網点内文字判定部１００６からの出力信号をルックアップテーブルを用いて変換し像域判定信号８を出力する。この像域判定信号８は入力画像信号１と同じ解像度である。
【０００６】
特許文献１には、入力画像から網点領域、および文字領域を判別する方法が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２では、入力画像の解像度を一旦低下させてデータ量を減らし、より荒い解像度で判定を行なった後に補間によって元の解像度に戻する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−８５９７８号公報
【特許文献２】特開平１１−１３６５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、複写機の高画質化のため特にプリンタエンジンの解像度を増大させる要求が高い。このためスキャナを高解像度化させたり、スキャナの解像度はそのままでもプリンタの解像度を高解像度化させることにより複写機の高画質化が行われている。
【０００９】
このような場合、そして特に像域分離部のうち網点判定部に関しては一定の大きさをもつ網点が対象であるので、入力する画像信号の解像度に対応する専用の処理回路が必要となってしまい、コストの増加を招いていた。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、画像データの高解像度化に対して像域分離処理のコスト上昇を抑えることが出来る像域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】
【００１１】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として以下の構成を備える。
【００１２】
第１解像度の像域判定信号（文字判定信号、網点判定信号、網点内文字判定信号）を得るために、従来の像域判定部と同様の文字判定部、網点判定部、網点内文字判定部とそれぞれの前処理フィルタを備える。さらに、第１解像度の像域判定信号を第２解像度に変換するための解像度変換部と、１次判定における誤判定の修正と、高解像度でのより精度の高い判定を行うための２次判定部を備える。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によって出力データの解像度より低い解像度での像域分離処理１次判定と、解像度変換、２次判定とにより、比較的低コストで出力データと同じ解像度での精度の高い像域情報を生成することができる。よって、出力画像データの高解像度化に対して像域分離処理のコスト上昇を抑えることが出来る像域処理装置が実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図２は本発明の一実施例を説明する図である。
【００１５】
低解像度ビデオクロック信号２１６は、高解像度ビデオクロック信号２１５から、外部の分周・位相同期回路によって作られたものである。
【００１６】
１次判定部２００は低解像度ビデオクロック信号２１６と同期して動作する以下の各部分によって構成されている。
【００１７】
フィルタ２０１、２０２、２０３、文字判定部２０４、網点判定部２０５、網点内文字判定部２０６は従来の像域分離部と同様で、それぞれ２値の文字判定信号、網点判定信号、網点内文字判定信号を得るためのものである。これらの属性抽出方法については従来の技術で説明したとおりである。
【００１８】
輝度抽出部２０７は後に高解像度での文字輪郭の判定に使用する輝度信号（２値または多値）を得るためのものである。
【００１９】
解像度変換部２０８は、以下の各部分によって構成されている。
【００２０】
すなわち、１次判定部２００による輝度信号、文字判定信号、網点判定信号、網点内文字判定信号を保持するための輝度バッファ２１１、文字バッファ２１２、網点バッファ２１３、網点内文字バッファ２１４、および、これら各バッファの書き込み位置と読み出し位置を制御するためのバッファ制御部２１０である。
【００２１】
解像度変換部２０８への入力は１次判定部２００と同じ低解像度ビデオクロック信号２１６に同期し、解像度変換部２０８からの出力は２次判定部２０９と同じ高解像度ビデオクロック信号２１５と同期している。
【００２２】
２次判定部２０９は以下の各部分によって構成されている。
【００２３】
すなわち、高解像度に変換された輝度信号、文字判定信号、網点判定信号、網点内文字判定信号を保持するための高解像度輝度バッファ２１７、高解像度文字バッファ２１８、高解像度網点バッファ２１９、高解像度網点内文字バッファ２２０、最終的な高解像度像域判定信号を決定する高解像度判定部２２１である。
【００２４】
図３は解像度変換部の例である。
【００２５】
各バッファ（輝度バッファ２１１、文字バッファ２１２、網点バッファ２１３、網点内文字バッファ２１４）は、１次判定部における処理での遅延の差を吸収するためのＦＩＦＯ（先入れ先出し）バッファ３０１、入力セレクタ３０２、出力セレクタ３０３、所定ライン数のラインバッファからなるバッファバンク３０４、出力画素バッファ３０６で構成されている。図では代表して輝度バッファ２１１だけを示しているが、同様のものがあと３組用意されているものとする。バッファ制御部３０７は、入力画素カウンタ３０８、ラインカウンタ３０９、出力画素カウンタ３１０を持っている。このほか、データが有効であるかどうかを示すための信号が必要となるが、図では省略している。
【００２６】
解像度変換部の動作を、主走査方向、副走査方向それぞれ２倍に拡大する例で以下に説明する。
【００２７】
主走査方向、副走査方向それぞれ２倍に拡大するので画素数は４倍となる。よって、低解像度ビデオクロックの４倍の高解像度ビデオクロックを使用する。
【００２８】
以下、各方向２画素づつ単純に複製する場合を説明する。
【００２９】
入力属性値は、まずＦＩＦＯバッファ３０１によって他の属性値との同期がとられる。その後バッファバンク３０４に蓄えられる。
【００３０】
バッファバンク３０４には、２つのラインバッファ３０５ａ、３０５ｂがあり、入力セレクタ３０２、出力セレクタ３０３、および、１ビットのラインカウンタ３０９によって、一方を入力で使用している間に他方を出力で使用するようにダブルバッファ制御がされている。
【００３１】
以下、現時点で３０５ａを入力、３０５ｂを出力に使用しているものとして説明する。
【００３２】
入力画素カウンタ３０８は低解像度ビデオクロック３１２と同期して入力画素数を数え、ラインバッファ３０５ａが一杯になったときに、ラインカウンタ３０９を更新して、出力画素カウンタ３１０に対して出力のタイミングを指示する。
【００３３】
ここでラインカウンタ３０９が更新されたので、これからはラインバッファ３０５ｂを入力、３０５ａを出力で使用する。
【００３４】
出力画素カウンタ３１０は高解像度ビデオクロック３１１と同期していて、２画素毎にアドレスを更新してラインバッファ３０５ａから読み出した値を出力バッファ３０６に書き込む。出力バッファ３０６からは２画素分連続で同じ属性値が出力される。そして、読み出し位置がラインバッファ３０５ａの終端に達したら、再度先頭に戻ってまた２画素毎に読み出しを続ける。
【００３５】
このようにして２度目にラインバッファ３０５ａの終端に来たときは、ラインバッファ内の画素数の４倍を出力したことになり、３０５ｂへの入力もちょうど一杯になっているはずである。
【００３６】
ふたたびラインカウンタ３０９が更新されて、以後同様にラインバッファ３０５ａへの入力と３０５ｂからの出力がなされる。
【００３７】
このようにして、解像度変換部の出力は主走査方向、副走査方向共に２画素づつ同じ属性値が連続して出力されるようになり、各方向２倍の解像度変換がなされる。
【００３８】
必要に応じて、出力バッファ３０６に複数画素を保持し主走査方向で補間演算をしたり、バッファバンク３０４内のラインバッファ数を増やし副走査方向での補間演算をしたりすることも可能である。
【００３９】
２次判定部２０９の詳細を以下に説明する。
【００４０】
１次判定部２００によって抽出された入力画像信号と同じ第１解像度の属性信号は、解像度変換部２０８によって出力像域信号と同じ第２解像度に変換されている。
【００４１】
２次判定部２０９は高解像度に変換された属性信号をそれぞれ高解像度属性バッファ（高解像度輝度バッファ２１７、高解像度文字バッファ２１８、高解像度網点バッファ２１９、高解像度網点内文字バッファ２２０）に一旦格納する。高解像度属性バッファはそれぞれ所定の大きさのＦＩＦＯ構成とする。
【００４２】
以下、図３の説明時の例に沿って、解像度変換部によって２倍の解像度変換がされている場合を仮定する。図４はひとつの高解像度属性バッファ４０１の例を示すものである。図のように３ライン分の大きさをとすれば、高解像度属性バッファ４０１内には注目画素４０３（格子部分）を中心とする３ｘ３画素のウィンドウ４０２を取ることができる。
【００４３】
２次判定部２０９では特に、文字領域について高解像度で精密な判定が望まれる。というのは、文字領域については後段の処理でコントラストを良くする処理が行なわれる。このとき、必要以上に広い領域に対して処理を行うと、ノイズが拡大するという問題があるためである。
【００４４】
そこで、まず文字属性について２次判定を行う。
【００４５】
文字領域では字画がある程度連続した線として出現すると期待できるので、この性質を利用する。図４のウィンドウ４０２の４隅４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄ（網部分）は縦横２画素間隔になっているので、１次判定部２００における第１解像度ではそれぞれ異なる画素に属していたことになる。その４画素のパターンは図５のようになる。
【００４６】
このうち、全部同一のパターン５０１、５０２ではウィンドウ４０２全体が文字または非文字領域と判断する。
【００４７】
ひとつだけ異なるパターン５０３ないし５１０では、字画の端部や交点に相当していると予測できる。また、２つづつ異なるパターン５１１ないし５１６では、字画の途中に該当すると予測できる。これらのパターンでは、輝度の比較によって以下のように補正を行う場合がある。
【００４８】
図７は文字属性２次判定の流れ図である。
【００４９】
参照点（ウィンドウ４０２では４隅４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄ）について文字属性の設定された数を数え、属性一致基準値と比較する。例として基準値を４とすれば、全部一致するかどうかで判定を行うことになる。
【００５０】
次に、高解像度輝度バッファ２１７を参照して注目画素を中心とするウィンドウの４隅と注目画素の輝度を得る。４隅のうち、１次判定部で文字領域と判定されたものの輝度平均と、非文字領域と判定されたものの輝度平均を算出し、それらの差があらかじめ設定された閾値以上の場合に以下の補正処理を行う。
【００５１】
補正処理では、注目画素の輝度値と文字領域の平均との差のほうが、非文字領域の平均との差より小さければ文字領域、そうでなければ非文字領域と判定する。
【００５２】
ウィンドウの大きさは必要に応じて変えることもできる。たとえば、図６のように５ｘ５としても良い。この場合、格子部で示されるの注目画素に対して、網部分を参照すれば良い。そして、３ｘ３ウィンドウの場合と同様に、ウィンドウ内に文字領域と非文字領域が混在している場合には、それぞれの領域の平均輝度を算出し、注目画素の輝度との比較結果に応じて補正すればよい。
【００５３】
次に網点属性と、網点内文字属性について２次判定を同時に行う。
【００５４】
たとえば新聞や雑誌など、文字領域と網点領域が混在している一般的原稿では、図８のように、網点領域は矩形となっている場合が多い。
【００５５】
よって、図５のパターンで市松模様の５１５、５１６が出現した場合には誤判定の可能性が高い。
【００５６】
誤判定かどうかの判定では、既に２次判定まで終了した文字判定の属性を参照する。
【００５７】
網点属性の２次判定は図９の流れ図のようになる。
【００５８】
まず、文字属性の場合と同様、一定のウィンドウ内の参照点での網点属性の分布パターンを調べ、誤判定の可能性を検討する。
【００５９】
誤判定の可能性がある場合には、参照点で文字属性の設定数を調べ、その数が決められた閾値に満たないなら網点領域と判定する。
【００６０】
一定数以上の文字属性がある場合には、さらに、参照点で網点もしくは網点内文字の少なくとも一方が設定されている数を数え、その数が決められた閾値以下であれば非網点領域と判定し、そうでなければ網点内文字領域と判定する。
【００６１】
以下、第２の実施例を説明する。
【００６２】
第１実施例では、解像度変換の後に２次判定を行なっていたため、２次判定で参照する注目画素周辺の属性情報を格納するためのバッファが多く必要となっていた。本実施例では、
解像度変換を単純な複製とし、解像度変換部と２次判定部でバッファを共有する。
【００６３】
このような解像度変換部の構成例を図１０に示す。
【００６４】
バッファ制御部１０１８には、走査線内の画素位置を数える入力画素カウンタ１０１９と、画面内のライン数を数えるラインカウンタ１０２０があり、入力画素カウンタ１０１９は１ライン分の画素数を数えるとラインカウンタ１０２０の更新信号を発してリセットされる。
【００６５】
属性信号１０１１は後に参照されるのに備えてバッファメモリ１０１３に格納される。このとき、
アドレス生成部１０１２はバッファ制御部１０１８内の入力画素カウンタ１０１９とラインカウンタ１０２０の値から属性信号１０１１を格納すべきアレスを生成する。バッファメモリ１０１３は２次判定部での判定に使用するウィンドウの大きさに対して十分なライン数が確保できればよく、アドレス生成部１０１２はラインカウンタ１０２０の値をバッファメモリ１０１３のライン数で割った剰余を基準にしてアドレスを生成する。
【００６６】
２次判定部は高解像度の属性信号を参照するとき、解像度変換部に対して参照画素の高解像度での座標、行アドレス１０１５、および、列アドレス１０１６を発する。アドレス変換部１０１４は、拡大倍率信号１０２２が示す倍率で行アドレス１０１５、および、列アドレス１０１６を除すことで、目的の画素の属性信号が格納されているバッファメモリ１０１３のアドレスを得る。高解像度属性信号１０１７は、アドレス変換部１０１４の出力するアドレスによってバッファメモリ１０１３から読み出される。
【００６７】
以上のようにすることで、実際にはバッファメモリ１０１３には低解像度での属性値しか入っていないものの、２次判定部から見ると高解像度の画像データが用意されているように見せかけることができる。
【００６８】
（他の実施形態）
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００６９】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７０】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７１】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】従来の像域分離方法を説明する図
【図２】第１実施例の像域分離方法を説明する図
【図３】第１実施例の解像度変換部を説明する図
【図４】２次判定部のバッファと参照ウィンドウを説明する図
【図５】３ｘ３ウィンドウを使用した場合の４隅の属性信号パターンを説明する図
【図６】５ｘ５ウィンドウでの注目画素と参照画素の位置を示す図
【図７】文字属性の２次判定流れ図
【図８】原稿中の網点領域の例を示す図
【図９】網点属性の２次判定流れ図
【図１０】第２実施例の解像度変換部を説明する図
【符号の説明】
【００７３】
２００  １次判定部
２０１、２０２、２０３  フィルタ
２０４  文字判定部
２０５  網点判定部
２０６  網点内文字判定部
２０７  輝度抽出部
２０８  解像度変換部
２０９  ２次判定部
２１０  バッファ制御部
２１１  輝度バッファ
２１２  文字バッファ
２１３  網点バッファ
２１４  網点内文字バッファ
２１５  高解像度ビデオクロック
２１６  低解像度ビデオクロック
２１７  高解像度輝度バッファ
２１８  高解像度文字バッファ
２１９  高解像度網点バッファ
２２０  高解像度網点内文字バッファ
２２１  高解像度判定部
３０１  ＦＩＦＯバッファ
３０２  入力セレクタ
３０３  出力セレクタ
３０４  バッファバンク
３０５ａ、３０５ｂ  ラインバッファ
３０６  出力バッファ
３０７  バッファ制御部
３０８  入力画素カウンタ
３０９  ラインカウンタ
３１０  出力画素カウンタ
３１１  高解像度ビデオクロック
３１２  低解像度ビデオクロック
４０１  高解像度属性バッファ
４０２  ウィンドウ
４０３  注目画素
４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄ  参照点
５０１、５５０２  全部同一のパターン
５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０  １つだけ異なるパターン
５１１、５１２、５１３、５１４  半分が同一のパターン
５１５、５１６  市松模様パターン
１０１１  属性信号
１０１２  アドレス生成部
１０１３  バッファメモリ
１０１４  アドレス変換部
１０１５  行アドレス信号
１０１６  列アドレス信号
１０１７  高解像度属性信号
１０１８  バッファ制御部
１０１９  入力画素カウンタ
１０２０  ラインカウンタ
１０２１  低解像度ビデオクロック
１０２２  拡大倍率信号
【図１】
2005252321.tif 000003
【図２】
2005252321.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005252321.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005252321.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005252321.tif 000011
【図１０】
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