(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理手段を備える画像処理装置において、
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベルを検出する手段；および、
前記エッジ強調処理手段の、エッジを強調する補正が白方向への強調である場合に、前記地肌レベル検出手段が検出した地肌レベルに応じて補正量を制限する補正量制限手段；を備え、
前記補正量制限手段は、前記エッジ強調処理手段の、エッジを強調する補正が黒方向への強調である場合には、補正量の制限を保留することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理手段を備える画像処理装置において、
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベルを検出する手段；および、
前記エッジ強調処理手段の、エッジを強調する補正が白方向への強調であり、かつ画像データが表すレベルが地肌レベルよりも高い場合に、前記地肌レベル検出手段が検出した地肌レベルに応じて補正量を制限する補正量制限手段；を備え、
該補正量制限手段は、前記エッジ強調処理手段のエツジを強調する補正が黒方向への強調であるか、または、画像データが表わすレベルが地肌レベルよりも低い場合には、補正量の制限を保留することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理手段を備える画像処理装置において、
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベルを検出する手段；
白背景レベルを検出する手段；および、
前記エッジ強調処理手段の、エッジを強調する補正が白方向への強調であり、かつ、地肌レベルと白背景レベルの差が大きい場合に、前記地肌レベル検出手段が検出した地肌レベルに応じて補正量を制限する補正量制限手段；を備え、
前記補正量制限手段は、前記強調処理手段のエツジを強調する補正が黒方向への強調であるか、または、地肌レベルと白背景レベルの差が小さい場合は、補正量の制限を保留することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理において：
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベルを検出し；
前記エッジを強調する補正が白方向への強調である場合に、前記地肌レベルに応じて補正量を制限し；
前記エッジを強調する補正が黒方向への強調である場合には、補正量の制限を保留する；ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理において：
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベル、および、白背景レベルを検出し；
前記エッジを強調する補正が白方向への強調であり、かつ、地肌レベルと白背景レベルの差が大きい場合に、前記地肌レベルに応じて補正量を制限し；
前記エッジを強調する補正が黒方向への強調であるか、または、地肌レベルと白背景レベルの差が小さい場合は、補正量の制限を保留することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調を行なう画像データ処理に関し、特に、エッジ強調の制御に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えばディジタル複写機において、スキャナＭＴＦやモアレ除去のための平滑化処理によってボケた画像の解像度を向上させるために、エッジ強調処理が有効であることが知られている。エッジ強調処理は、例えば黒文字エッジの強調を濃度信号で行う場合、文字の内側で黒濃度を上げ、外側で黒濃度を下げる（白レベルを上げる）ことによって、エッジ部での濃度差を増大させる仕組みになっている。
【０００３】
ところで、地肌が白でなく色地（網点も含む）である場合、負側（黒縁の外）のエッジ強調量すなわち白レベルの上昇が大きいと、地肌濃度があまり高くない部分で文字周囲に白抜けが生じ易くなる。この白抜けは、カラー画像において特に目立ち、とりわけジェネレーションコピーにおいては劣化が激しい部分である。エッジ強調の度合いを弱くすれば白抜けは抑制できるが、その場合、満足な解像度あるいは鮮鋭度を得ることが困難である。
【０００４】
この問題に着目して考案された装置として、特開昭62-289056号公報と特開平9-139843号公報がある。特開昭62-289056号公報記載の装置では、エッジ強調量が正（像内側、例えば文字線内）の場合のみ、原信号とエッジ強調信号の合成を有効にするものであり、負（例えば文字線の外）の場合にはエッジ強調量を強制的に０にする。特開平9-139843号公報記載の装置では、内側エッジ部（像内側、例えば文字線内）にはエッジ強調処理を行うが、外側エッジ部（例えば文字線の外）に関してはエッジ強調を行わず、注目画素とその周辺画素の中で最も小さなデータに、注目画素（処理対象画素）の画像データを置き換えるのみである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの装置はいずれも、白抜け（例えば文字を表わす黒のエッジの外側の白）の抑制に対して効果が認められるものの、解像度あるいは鮮鋭度の面で不十分になる場合が考えられる。例えば、高い解像性が要求される白地上黒文字に関して、黒文字の黒エッジの鮮鋭度が低いことが特に懸念される。
【０００６】
本発明は、像あり側エッジの外側に白抜けを発生させずかつ高解像度あるいは高鮮鋭度な画像を得ることを第１の目的とする。しかも白抜き文字等の鮮鋭度は保存することを第２の目的とする。また、白地上黒文字等の鮮鋭度を保存することを第３の目的とする。白抜け防止の信頼度を高くすることを第４の目的とする。
【０００７】
【課題を解決する手段】
（１）主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理手段(20)を備える画像処理装置において、
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベルを検出する手段(50)；および、
前記エッジ強調処理手段の、エッジを強調する補正が白方向への強調である場合に、前記地肌レベル検出手段が検出した地肌レベルに応じて補正量を制限する補正量制限手段(42,43,30)；を備え、
前記補正量制限手段は、前記エッジ強調処理手段の、エッジを強調する補正が黒方向への強調である場合には、補正量の制限を保留することを特徴とする画像処理装置。
【０００８】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の符号を、参考までに付記した。
【０００９】
これによれば、例えば文字像の外側エッジ部において、エッジ強調処理後の信号に対して地肌濃度(T)に応じた、白強調の制限、をつけるため、色地上文字周囲の白抜けが抑制される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（２）主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理手段(20)を備える画像処理装置において、
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベルを検出する手段(50)；および、
前記エッジ強調処理手段の、エッジを強調する補正が白方向への強調であり、かつ画像データが表すレベルが地肌レベルよりも高い場合に、前記地肌レベル検出手段が検出した地肌レベルに応じて補正量を制限する補正量制限手段(42,43,30)；を備え、
該補正量制限手段は、前記エッジ強調処理手段のエツジを強調する補正が黒方向への強調であるか、または、画像データが表わすレベルが地肌レベルよりも低い場合には、補正量の制限を保留することを特徴とする画像処理装置。
【００１１】
これによれば、エッジ強調処理前の信号が地肌濃度よりも低い場合には、エッジ強調の制限を保留（リミッター処理をオフに）するため、白抜き文字等の鮮鋭度を保つことができる。
【００１２】
（３）主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理手段(20)を備える画像処理装置において、
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベルを検出する手段(50)；
白背景レベルを検出する手段；および、
前記エッジ強調処理手段の、エッジを強調する補正が白方向への強調であり、かつ、地肌レベルと白背景レベルの差が大きい場合に、前記地肌レベル検出手段が検出した地肌レベルに応じて補正量を制限する手段(42,43,30)；を備え、
前記補正量制限手段は、前記強調処理手段のエツジを強調する補正が黒方向への強調であるか、または、地肌レベルと白背景レベルの差が小さい場合は、補正量の制限を保留することを特徴とする画像処理装置。
【００１３】
これによれば、白背景上の文字／エッジに関しては、エッジ強調の制限を保留（リミッター処理をオフ）するため、白地上黒文字等の鮮鋭度を保つことができる。
【００１４】
（４）主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理において：
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベルを検出し；
前記エッジを強調する補正が白方向への強調である場合に、前記地肌レベルに応じて補正量を制限し；
前記エッジを強調する補正が黒方向への強調である場合には、補正量の制限を保留する；ことを特徴とする画像処理方法。
【００１５】
（５）主走査方向および副走査方向に面分布する画像を表わす画像データに、該画像上のエッジを強調する補正を加えるエッジ強調処理において：
前記画像データに基づいて前記画像が分布する面の地肌レベル、および、白背景レベルを検出し；
前記エッジを強調する補正が白方向への強調であり、かつ、地肌レベルと白背景レベルの差が大きい場合に、前記地肌レベルに応じて補正量を制限し；
前記エッジを強調する補正が黒方向への強調であるか、または、地肌レベルと白背景レベルの差が小さい場合は、補正量の制限を保留することを特徴とする画像処理方法。
【００１６】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００１７】
【実施例】
−実施例１−
図１に、第１実施例の機能構成を示す。カラースキャナ等の画像入力装置で読み込んだ画像のＲＧＢ信号に対して、Ｌｏｇ変換部１０おいてＬｏｇ変換処理を施し、反射率信号から濃度信号へ変換する。変換した信号をＳ１と表わす。そして、濃度信号に対してエッジ強調２０でエッジ強調処理を施す。この処理をした信号をＳ２で表わす。リミッター処理３０では、スイッチ４０からの信号がＯＮの場合に限り、エッジ強調処理後の信号Ｓ２に対して次のように地肌濃度Ｔに応じたリミッターをかける。すなわち、エッジ強調の補正量を制限する：
Ｓ３＝max（Ｓ２，Ｆ(Ｔ)）  ・・・（１）
Ｓ２はエッジ強調処理後の信号、Ｓ３はリミッター処理後の信号、Ｔは地肌濃度検出５０が与える地肌濃度である。Ｆ(Ｔ）は、地肌濃度Ｔの関数として表わされるリミッター値であり、本実施例ではＦ(Ｔ)＝Ｔとする。ここでは単純に地肌濃度Ｔをリミッター値として使用するが、例えば、Ｆ(Ｔ)＝0.9×Ｔとして少し加工的に鮮鋭度をＵＰさせたり、あるいはもっと複雑な非線形関数を使用するといった応用も可能である。なお、スイッチ４０からの信号がＯＦＦの場合は、リミッター処理をスルーとする。すなわち、Ｓ３＝Ｓ２とし、制限はかけない。
【００１８】
スイッチ４０の第１比較器４１では、エッジ強調前の信号Ｓ１とエッジ強調後の信号Ｓ２を比較し、Ｓ１＞Ｓ２のとき、つまり、マイナス強調（白抜き方向のエッジ強調）の場合に出力信号（１ビット）を１（高レベル）とする。第２比較器４２では、エッジ強調前の信号Ｓ１と地肌濃度Ｔを比較し、Ｓ１＞Ｔの場合（地肌濃度より濃い）に出力信号（１ビット）を１とする。そして、ＡＮＤ回路４３で２つの比較器４１，４２からの出力信号のＡＮＤ（論理積）をとって、両出力信号共に１であると、リミッターオンを指示する１を、少くとも一方の信号が０（低レベル）であると、リミッターオフを指示する０を、リミッター処理３０に与える。
【００１９】
これにより、マイナス強調（白抜き方向のエッジ強調）かつエッジ強調前の信号Ｓ１が地肌濃度Ｔより高い場合、すなわち元画像にないエッジ白抜きを生ずる可能性が高い場合、にのみリミッターＯＮがリミッター処理３０に与えられ、上記（１）式により、エッジ強調を制限した信号Ｓ３が出力される。その他の場合はＯＦＦが指示されるのでリミッター処理３０は、エッジ強調した信号Ｓ３＝Ｓ２を出力する。以上の処理はＲＧＢ信号のそれぞれに対して同時並行して、又は順次に行なわれる。
【００２０】
地肌濃度検出５０は、本実施例では、地肌濃度検出を３×３画素のブロック内の信号を使って行う。そのため、まず、ラインバッファ５１に３ライン分の画像データを溜め、ブロックメモリ５２でそこから３×３画素を順次切り出す。そして、最小値検出５３と最大値検出５４でそれぞれブロック内画素の濃度信号の最小値Ｍin_ｓ1と最大値Ｍax_ｓ1を検出する。差分値算出５５が、それらの差分
Ｓａ＝Ｍax_ｓ1−Ｍin_ｓ1      ・・・（２）
を算出する。地肌更新決定５６では、差分値Ｓａと最大値Ｍax_ｓ1の２つの値から、地肌濃度を更新するか否かを決める：
条件１：Ｓａ＜ｔｈ１ かつ
条件２：Ｍax_ｓ1 ＜ｔｈ２
が成立する場合のみ、地肌濃度Ｔを更新し（地肌更新ＯＮ）、その他の場合は更新しない（地肌更新ＯＦＦ）。
【００２１】
ここで、ｔｈ１とｔｈ２は所定の閾値である。つまり、条件１では、ブロック内の濃度変動が小さい場合に更新するという制約を付けており、条件２では、ある程度太さのある黒文字内部等で更新されない様に地肌濃度の上限を規定している。そして、地肌濃度選択５７で、地肌更新ＯＮの場合はブロック内濃度最小値Ｍin_ｓ1を地肌濃度Ｔとして更新し、地肌濃度格納メモリ５８に格納すると同時に、検出結果（地肌濃度Ｔ）として出力する（経路丸１）。一方、地肌更新ＯＦＦの場合は、地肌濃度格納メモリ５８に格納されている地肌濃度Ｔを読み出し、それを検出結果として出力する（経路丸２）。
【００２２】
図２の（ａ）は、地肌濃度検出の際に参照する３×３画素からなるブロックを示している。このように、主走査方向に対して、注目画素をブロックの左端に配置している。これは、例えば、図２の（ｂ）に示すように、白地→色地→白地、といった具合に地肌濃度が変わる原稿があったときに、地肌濃度の変わり目である“２重丸”の位置で正確に地肌濃度が更新されるようにするためである。
【００２３】
図３は、本実施例の白抜け抑止効果を図で表わしたものである。（ａ）はエッジ強調前の画像エッジ部、（ｂ）はそれに対してエッジ強調処理を施したもの、（ｃ）は更にリミッター処理を施したものである。（ａ）ではエッジ強調の結果、マイナス強調部分で値が負になってしまっており、実際には値０に修正して出力することになるが、色地上の文字等、エッジ部においてはこれが白抜けとして現れてしまう。一方（ｃ）では、地肌濃度に応じたリミッター処理によって、この問題が解消される。
【００２４】
以上より、本実施例１によれば、エッジ強調処理が色地上黒文字周囲等のマイナス強調の場合、色地の地肌濃度でリミッターをかけるため、白抜けを抑制することができる。また、エッジ強調前の信号Ｓ１が地肌濃度Ｔよりも低い場合にはリミッターをＯＦＦにするため、白抜き文字等で逆に白抜き部濃度を上げてしまうといったことが起こらず、鮮鋭度の高い白抜き文字を再生することができる。
【００２５】
−実施例２−
図４に、第２実施例の機能構成を示す。本実施例２では、画像入力信号であるＲＧＢ信号に対して、第１信号変換６０において信号変換を行い、輝度・色差系信号ＹＩＱに変換する。Ｙが輝度信号、ＩとＱが色差信号である。ただしここでは、第１信号変換６０から出力される輝度信号Ｙは、Ｙ＝０のとき白で、Ｙの値が大きくなるほど黒に近づくような信号である。そして、輝度信号Ｙに対してのみ、実施例１と同様にリミッター処理を行う。色差信号ＩとＱに関してはリミッター処理を行わない。第２信号変換７０が、輝度・色差系信号ＹＩＱをＲＧＢ信号に変換する逆変換処理によって、リミッター処理３０が出力する信号Ｓ３（補正後の輝度信号Ｙ）と色差信号ＩＱに対応するＲＧＢ信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’を出力する。
【００２６】
このように、輝度信号Ｙにのみ地肌濃度でリミッターをかけることによって、以下の２つの利点が生まれる：
（１）  リミッター処理後のカラーバランスが崩れないため、
マイナス強調部での色変わりが起きない、
（２）  無彩色地以外の色地の場合、例えば地肌濃度が上手く検出されず
リミッターＯＦＦになってしまった場合でも、色差成分が残ることから
白抜けにはならない。
【００２７】
スイッチ４０や地肌濃度検出５０においても、輝度信号Ｙのみで判定・検出を行う。その内容は、実施例１で示した図１のものと同様である。以上より、本実施例２によれば、ＹＩＱ信号でエッジ強調処理を行い、エッジ強調処理後の輝度信号Ｙにのみ地肌濃度に応じたリミッター処理を施すので、実施例１のＲＧＢ信号でエッジ強調処理を行う場合と比較して処理負荷（負担）が軽くなる。そのうえ、上記（１）および（２）のような利点もある。
【００２８】
なお、本実施例２では、輝度・色差系信号としてＹＩＱを使用したが、本発明はＹＩＱ信号に限られるものでなく、同じ輝度・色差系のＹＣｒＣｂ、あるいはＬ*ａ*ｂ*等の均等知覚色空間の信号でも良い。
【００２９】
−実施例３，４−
図５の（ａ）に、実施例３で用いるスイッチ４０ａの機能構成を示し、（ｂ）には実施例４で用いるスイッチ４０ａの機能構成を示す。実施例３は、図１に示すスイッチ４０を図５の（ａ）に示すスイッチ４０ａに置換したもの、実施例４は、図４に示すスイッチ４０を図５の（ｂ）に示すスイッチ４０ａに置換したものである。
【００３０】
図５の（ａ）および（ｂ）に示すスイッチ４０ａは、白背景判定４４が加わったものである。白背景判定４４では、プレスキャン等により予め検出した白背景（紙白）の濃度Ｔｗを保持し、地肌検出結果Ｔとの比較によってその地肌が白背景かどうかを判定するものである。例えば、所定の閾値Ｔｈによって、
｜Ｔｗ−Ｔ｜＜Ｔｈ
の場合すなわち白背景濃度Ｔｗと地肌レベルＴとの差が小さいときには、白背景であるとみなして出力信号（１ビット）を０（リミッターＯＦＦ）とし、それ以外の場合、つまり、白背景でない場合に出力信号（１ビット）に１（リミッターＯＮ）を立てる。
【００３１】
以上より、実施例３および４によれば、白背景上のエッジ部においてはリミッター処理をＯＦＦにするので、鮮鋭度の高い白地上黒文字が忠実に再生する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の機能構成を示すブロック図である。
【図２】  （ａ）は、図１に示す地肌濃度検出５０での処理対象の注目画素とその周辺の参照画素の分布を示すブロック図、（ｂ）は処理方向である主走査方向とエッジ画素（２重丸印を付した画素）を示す平面図である。
【図３】  （ａ）は、図１に示すエッジ強調２０に与えられる信号Ｓ１の走査方向のレベル分布を示すグラフ、（ｂ）はエッジ強調２０が出力する信号Ｓ２の走査方向のレベル分布を示すグラフ、（ｃ）はリミッター処理３０が出力する信号Ｓ３のレベル分布を示すグラフである。
【図４】  本発明の実施例２の機能構成を示すブロック図である。
【図５】  （ａ）は本発明の実施例３で用いるスイッチ４０ａの機能構成を示すブロック図、（ｂ）は本発明の実施例４で用いるスイッチ４０ａの機能構成を示すブロック図である。
【図１】
0003973126.tif 000002
【図２】
0003973126.tif 000003
【図３】
0003973126.tif 000004
【図４】
0003973126.tif 000005
【図５】
0003973126.tif 000006