(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿より読み込まれる入力画像データを、文字領域、網点領域又は写真領域を含む複数の領域に分離処理する領域分離手段を少なくとも備える画像処理装置において、
上記領域分離手段は、
入力画像データから抽出された複数の画素にてなるブロックのある注目画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう注目画素判定手段と、
注目画素の周辺に存在する周辺画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して該周辺画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行う周辺画素判定手段と、
上記注目画素の副走査方向前段に存在するラインの周辺画素判定手段の判定結果に基づいて、該副走査方向前段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう上ライン判定手段と、
上記注目画素の副走査方向後段に存在するラインの周辺画素判定手段の判定結果に基づいて、該副走査方向後段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう下ライン判定手段とを備え、
上記注目画素判定手段、上ライン判定手段及び下ライン判定手段の判定結果に基づいて、注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なうと共に、
上記領域分離手段には、
上ライン判定手段による判定結果と、注目画素判定手段による注目画素の判定結果と、下ライン判定手段による判定結果とが互いに異なったときに、ベタ領域、写真領域、文字領域及び網点領域のうちから予め設定した優先順位により注目画素の領域を決定する信号別判定手段がさらに備えられていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
注目画素判定手段及び周辺画素判定手段は、いずれも同じ画素判定機構を有していることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
注目画素判定手段及び周辺画素判定手段には、それぞれ、
主走査方向の隣接画素の濃度差を算出する隣接画素濃度差算出手段と、
上記隣接画素濃度差算出手段にて算出された隣接画素濃度差を特徴量とし、隣接画素濃度差と予め定められる第１の閾値とを比較し、注目画素又は周辺画素が第１の閾値未満であるときには、注目画素又は周辺画素はベタ領域に属すると判定する一方、注目画素又は周辺画素が第１の閾値以上であるときには、上記隣接画素濃度差をさらに第２の閾値と比較し、その結果に基づいて、注目画素又は周辺画素が写真領域に属するか、又は隣接画素濃度差が負となる立ち上り画素であるか、若しくは隣接画素濃度差が正となる立ち下り画素であるかを判定する立ち上り・立ち下り判定手段とが備えられていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
【請求項４】
注目画素判定手段及び周辺画素判定手段には、それぞれ、
立ち上り・立ち下り判定手段にて注目画素又は周辺画素に対して立ち上り画素又は立ち下り画素と判定された画素について、主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間に、立ち上りから立ち下り、又は立ち下りから立ち上りに反転する回数をカウントする反転数算出手段と、
上記反転数算出手段にて算出された反転数を特徴量として、第３の閾値とを比較し、その結果に基づいて注目画素又は周辺画素が文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかを判定する画素判定手段とがさらに備えられていることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
信号別判定手段は、複数の色成分毎に注目画素に対する領域判定を行なう一方、領域分離手段には、上記信号別判定手段による色成分毎の判定結果が互いに異なったときに、ベタ領域、写真領域、文字領域及び網点領域のうちから予め設定した優先順位により領域を決定する総合判定手段がさらに備えられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
領域分離手段は、原稿種別の判別を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
入力画像データを、文字領域、網点領域又は写真領域を含む複数の領域に領域分離処理する画像処理方法において、
上記領域分離処理は、
入力画像データから抽出された複数の画素にてなるブロックのある注目画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第１の工程と、
注目画素の周辺に存在する周辺画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して該周辺画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第２の工程と、
上記注目画素の副走査方向前段に存在するラインの周辺画素の判定結果に基づいて、該副走査方向前段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第３の工程と、
上記注目画素の副走査方向後段に存在するラインの周辺画素の判定結果に基づいて、該副走査方向後段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第４の工程と、
上記第１の工程、第３の工程及び第４の工程の判定結果に基づいて、注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第５の工程とからなると共に、
上記第１の工程、第３の工程及び第４の工程の各判定結果が互いに異なったときに、ベタ領域、写真領域、文字領域及び網点領域のうちから予め設定した優先順位により注目画素の領域を決定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
第１の工程及び第２の工程にて抽出される特徴量は、主走査方向の隣接画素の濃度差と、この隣接画素の濃度差を基に主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間にて判定される濃度の立ち上り・立ち下りの反転数であり、各特徴量を予め定められる複数の閾値と比較することにより、注目画素又は周辺画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なうことを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【請求項１０】
第１の工程及び第２の工程において、画素の濃度差を基に主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間にて判定される濃度の立ち上り及び立ち下りの反転数を求める際、濃度の立ち上り又は立ち下りと判定される画素が複数連続しているときは最初の反転時のみカウントすることを特徴とする請求項９記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿を走査して得られる入力画像データに対して、文字・網点・写真（印画紙）・ベタ領域等の画像領域や画像種別の判別処理を行う画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置並びに画像処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機等の画像形成装置は、従来のアナログ式のほかにデジタル式のものが普及しており、また、デジタル画像処理技術の進展によって、カラー画像を高画質に再現するフルカラーのデジタル複写機が製品化されている。
【０００３】
これらの画像形成装置によって複写される原稿画像としては、下地（ベタ）、文字、網点（印刷写真）、印画紙写真（写真）、又はこれらを組合せたものが存在しており、良好な再現画像を得るためには、それぞれの画像領域又は原稿種別に適合した画像処理を行う必要がある。
【０００４】
ここで、複数の画像が混在する原稿画像の画像領域を識別する従来の方法として、例えば、特開平６−６２２３０号公報に開示された画像形成装置が提案されている。
【０００５】
上記公報の画像形成装置では、先ず、エッジ検出の処理において、（１）１次微分値の和を求める、（２）ラプラシアンを行なう、（３）ゼロクロスを求める、（４）エッジ間距離を求める、といったように（１）から（４）の処理を行なって、立ち上りエッジと立ち下りエッジとの距離を検出し、網点領域、文字領域、中間調領域に分離することが示されている。
【０００６】
また、デジタル複写機の操作モードとして、原稿の種類に応じて画像モードを選択するために、文字モード、文字／写真モード、写真モード等が用意されている。しかしながら、操作者が各原稿に対してモードの切り替えを行うことは、非常に煩わしい作業である。また、不適切なモードを選択した場合等では、著しい画像の劣化が見られることも多く、無駄な複写が行われることにもなる。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するために、原稿の種別を自動的に判別する装置として、例えば、特開平８−２５１４０６号公報等の画像形成装置が提案されている。上記の画像形成装置では、原稿が有彩色であるか又は無彩色であるかの判定を行うとともに、画像分離の機能、つまりエッジ分離・網点判定を行うことにより、原稿を（１）線画、（２）中間調画、（３）連続調画、（４）線画と中間調画、（５）中間調と連続調画、（６）連続調画と線画、（７）線画・中間調・連続調画、のいずれであるかを判定し、これに対応した処理モードを自動的にフィルタ、色補正、セレクタ及び階調処理に与えることが示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置並びに画像処理方法では、下記に示す問題があり充分であるとは言えない。
【０００９】
先ず、特開平６−６２２３０号公報の画像形成装置では、印画紙写真領域の識別がされておらず、また、立ち上りエッジと立ち下りエッジとを検出する処理が複数処理を重ねる上に非常に複雑であるという問題がある。さらに、カラー文字等の同じ画素であっても色成分を表す信号によって勾配つまり１次微分値の和、、ラプラシアン、ゼロクロス点及びエッジ間距離が大きく変わるため、カラー原稿等には対応しきれないという問題もある。また、一方向のみの立ち上りエッジと立ち下りエッジとの検出による領域分離を行なっていると考えられるため（上記従来技術には明確に記載されていない）、網点線数が少ないもの等の場合に対しては網点が検出されないラインも存在するため、網点領域と識別されない可能性がある。また、一般に、複写を行なう前に原稿の種別を判定する等といった場合、低解像度の画像データを使用するプレスキャンデータに対して行うことが多く、走査方向のとり方によっては、原稿全体の種別の判定には対応しきれないというという問題がある。
【００１０】
次に、特開平８−２５１４０６号公報の画像形成装置では、原稿の種別を判定する際に、原稿の有彩・無彩の判定、及びエッジ分離・網点判定のそれぞれで処理内容が異なるため非常に複雑であり、また、単色信号を用いるためカラー原稿のように同じ画素であっても色成分の信号によって大きく濃度が変わるものには、誤分離する可能性が高く、最適な処理がされないという問題がある。また、副走査方向の解像度が低下したプレスキャンデータに対しては対応しきれないという問題もある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、入力画像の画像領域や画像種別を判別する際に、白黒又はカラー原稿に関係なく、簡易な方法で精度よく画像領域や画像種別を判別し、回路規模の拡大を防止し得る画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置並びに画像処理方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、上記課題を解決するために、原稿より読み込まれる入力画像データを、文字領域、網点領域又は写真領域を含む複数の領域に分離処理する領域分離手段を少なくとも備える画像処理装置において、上記領域分離手段は、入力画像データから抽出された複数の画素にてなるブロックのある注目画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう注目画素判定手段と、注目画素の周辺に存在する周辺画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して該周辺画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行う周辺画素判定手段と、上記注目画素の副走査方向前段に存在するラインの周辺画素判定手段の判定結果に基づいて、該副走査方向前段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう上ライン判定手段と、上記注目画素の副走査方向後段に存在するラインの周辺画素判定手段の判定結果に基づいて、該副走査方向後段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう下ライン判定手段とを備え、上記注目画素判定手段、上ライン判定手段及び下ライン判定手段の判定結果に基づいて、注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なうと共に、上記領域分離手段には、上ライン判定手段による判定結果と、注目画素判定手段による注目画素の判定結果と、下ライン判定手段による判定結果とが互いに異なったときに、ベタ領域、写真領域、文字領域及び網点領域のうちから予め設定した優先順位により注目画素の領域を決定する信号別判定手段がさらに備えられていることを特徴としている。
【００１３】
上記の発明によれば、注目画素判定、及び注目画素の副走査方向前段や副走査方向後段にある周辺画素の判定結果による上ライン判定及び下ライン判定の判定結果に基づいて、注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかを判定する。このため、注目画素の前後にある周辺画素の情報をライン情報として用いるので情報量が増える。したがって、精度のよい判定結果を得ることが可能となる。
【００１４】
また、注目画素、上ライン及び下ラインとも主走査方向の画像データを用いて判定処理を行うので、プレスキャンにより読み込まれたデータである副走査方向の劣化した画像データに対し、当該無駄な情報である副走査方向の画像データの判定結果を除去することが容易であり、有効な情報である主走査方向の画像データの判定結果を抽出して原稿判別に応用することが可能となる。
【００１５】
また、上ライン判定手段、注目画素判定手段及び下ライン判定手段の各結果に対して、優先順位を設けることが可能であるため、網点線数が少ないものに対しても網点領域として判別することが可能となる。また、判定領域となる判定ブロックの大きさやスキャナーの解像度等、ハードウェアが変更された場合にも、それに応じて優先順位の変更を行うことが可能であるため、原稿判別処理への応用も容易に可能となる。
【００１６】
したがって、入力画像の画像領域や画像種別を判別する際に、白黒又はカラー原稿に関係なく、簡易な方法で精度よく画像領域や画像種別を判別し、回路規模の拡大を防止し得る画像処理装置を提供することができる。
【００１７】
また、本発明の画像処理装置は、上記記載の画像処理装置において、注目画素判定手段及び周辺画素判定手段は、いずれも同じ画素判定機構を有していることを特徴としている。
【００１８】
上記の発明によれば、注目画素判定手段と周辺画素判定手段とが、いずれも同じ画素判定機構にて構成することによって、回路規模も小さくなり、コストが低減される。
【００１９】
また、本発明の画像処理装置は、上記記載の画像処理装置において、注目画素判定手段及び周辺画素判定手段には、それぞれ、主走査方向の隣接画素の濃度差を算出する隣接画素濃度差算出手段と、上記隣接画素濃度差算出手段にて算出された隣接画素濃度差を特徴量とし、隣接画素濃度差と予め定められる第１の閾値とを比較し、注目画素又は周辺画素が第１の閾値未満であるときには、注目画素又は周辺画素はベタ領域に属すると判定する一方、注目画素又は周辺画素が第１の閾値以上であるときには、上記隣接画素濃度差をさらに第２の閾値と比較し、その結果に基づいて、注目画素又は周辺画素が写真領域に属するか、又は隣接画素濃度差が負となる立ち上り画素であるか、若しくは隣接画素濃度差が正となる立ち下り画素であるかを判定する立ち上り・立ち下り判定手段が備えられていることを特徴としている。
【００２０】
上記の発明によれば、隣接画素濃度差を第１の閾値と比較することによって、ベタ領域を分離することが可能となる。一方、ベタ領域と判断されなかった領域については、隣接画素濃度差と第２の閾値との比較結果により、注目画素又は周辺画素が写真領域に属するか、又は立ち上り画素若しくは立ち下り画素であるかを判定することにより、簡易な方法で精度のよい判定結果を得ることができる。
【００２１】
また、ベタ領域・写真領域と判定された領域については、それぞれの画像処理を切り替えることが可能となり、より良好な画像再現が可能となる。
【００２２】
また、本発明の画像処理装置は、上記記載の画像処理装置において、注目画素判定手段及び周辺画素判定手段には、それぞれ、立ち上り・立ち下り判定手段にて注目画素又は周辺画素に対して立ち上り画素又は立ち下り画素と判定された画素について、主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間に、立ち上りから立ち下り、又は立ち下りから立ち上りに反転する回数をカウントする反転数算出手段と、上記反転数算出手段にて算出された反転数を特徴量として、第３の閾値とを比較し、その結果に基づいて注目画素又は周辺画素が文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかを判定する画素判定手段とがさらに備えられていることを特徴としている。
【００２３】
上記の発明によれば、注目画素又は周辺画素に対して、立ち上り画素又は立ち下り画素と判定された画素について、主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間に立ち上りから立ち下り、又は立ち下りから立ち上りに反転する反転数を特徴量としている。このため、広い範囲での周辺情報を用いて注目画素又は周辺画素の判定を行うので、情報量が増え、文字領域と網点領域に判別する精度を向上することができる。また、主走査方向の一定領域の情報を用いるので、粗い低周波の網点があったとしても文字と区別することが可能となる。
【００２４】
また、本発明の画像処理装置は、上記記載の画像処理装置において、信号別判定手段は、複数の色成分毎に注目画素に対する領域判定を行なう一方、領域分離手段には、上記信号別判定手段による色成分毎の判定結果が互いに異なったときに、ベタ領域、写真領域、文字領域及び網点領域のうちから予め設定した優先順位により領域を決定する総合判定手段がさらに備えられていることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、カラー原稿のように同じ画素であっても色成分の信号によって大きく画素濃度値が変わる例えば色文字に対しても対応することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の画像処理装置は、上記記載の画像処理装置において、領域分離手段は、原稿種別の判別を行うことを特徴としている。
【００２７】
上記の発明によれば、領域分離手段を原稿種別の判別に適用することにより、簡易な方法で速やかに原稿の判別を行うことができ、入力画像（原稿）に対して最適な画像処理を行うことができる。
【００２８】
また、本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、上記記載の画像処理装置を備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記の発明によれば、画像形成装置においては、上記記載の画像処理装置を用いることにより簡易な方法で精度のよい判別が可能であるので、品質の良い画像を出力することができる。また、簡易な構成であり、回路規模も小さくなるので、コストの削減を図ることができる。さらに、原稿種別の判別に応用することによって、ユーザ・インターフェースに優れた画像形成装置を提供することができる。
【００３０】
また、本発明の画像処理方法は、上記課題を解決するために、入力画像データを、文字領域、網点領域又は写真領域を含む複数の領域に領域分離処理する画像処理方法において、上記領域分離処理は、入力画像データから抽出された複数の画素にてなるブロックのある注目画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第１の工程と、注目画素の周辺に存在する周辺画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して該周辺画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第２の工程と、上記注目画素の副走査方向前段に存在するラインの周辺画素の判定結果に基づいて、該副走査方向前段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第３の工程と、上記注目画素の副走査方向後段に存在するラインの周辺画素の判定結果に基づいて、該副走査方向後段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第４の工程と、上記第１の工程、第３の工程及び第４の工程の判定結果に基づいて、注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第５の工程とからなると共に、上記第１の工程、第３の工程及び第４の工程の各判定結果が互いに異なったときに、ベタ領域、写真領域、文字領域及び網点領域のうちから予め設定した優先順位により注目画素の領域を決定することを特徴
としている。
【００３１】
上記の発明によれば、注目画素判定、及び注目画素の副走査方向前段や副走査方向後段にある周辺画素の判定結果による上ライン判定及び下ライン判定の判定結果に基づいて注目画素がいずれの領域に属するかを判定する。このため、注目画素の前後にある周辺画素の情報をライン情報として用いるので情報量が増え、精度のよい判定結果を得ることが可能となる。
【００３２】
また、注目画素、上ライン及び下ラインとも主走査方向の画像データを用いて判定処理を行うので、プレスキャンにより読み込まれたデータである副走査方向の劣化した画像データに対し、当該無駄な情報である副走査方向の画像データの判定結果を除去することが容易であり、有効な情報である主走査方向の画像データの判定結果を抽出して原稿判別に応用することが可能となる。
【００３３】
したがって、入力画像の画像領域や画像種別を判別する際に、白黒又はカラー原稿に関係なく、簡易な方法で精度よく画像領域や画像種別を判別し、回路規模の拡大を防止し得る画像処理方法を提供することができる。
【００３４】
また、本発明の画像処理方法は、上記記載の画像処理方法において、第１の工程及び第２の工程にて抽出される特徴量は、主走査方向の隣接画素の濃度差と、この隣接画素の濃度差を基に主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間にて判定される濃度の立ち上り・立ち下りの反転数であり、各特徴量を予め定められる複数の閾値と比較することにより、注目画素又は周辺画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なうことを特徴としている。
【００３５】
上記の発明によれば、隣接画素濃度差を例えば第１の閾値と比較することによって、ベタ領域を分離することが可能となる。また、ベタ領域と判断されなかった領域については、隣接画素濃度差と例えば第２の閾値との比較結果により、注目画素又は周辺画素が、写真領域、立ち上り画素又は立ち下り画素であるかを判定することができる。さらに、立ち上り画素・立ち下り画素については、広い範囲での周辺情報を用いて注目画素又は周辺画素の判定を行うので、情報量が増え、文字領域と網点領域とに判別する精度を向上することができる。また、主走査方向の一定領域の情報を用いるので、粗い低周波の網点があったとしても文字と区別することが可能となる。
【００３６】
また、本発明の画像処理方法は、上記記載の画像処理方法において、第１の工程及び第２の工程において、画素の濃度差を基に主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間にて判定される濃度の立ち上り及び立ち下りの反転数を求める際、濃度の立ち上り又は立ち下りと判定される画素が複数連続しているときは最初の反転時のみカウントすることを特徴としている。
【００３７】
上記の発明によれば、立ち上り画素又は立ち下り画素が複数続いてもカウントせず、立ち上りから立ち下り、立ち下りから立ち上りに反転する回数のみをカウントすることにより、過剰にカウントされることを防ぐことができ、精度のよい判定結果を得ることが可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３９】
本実施の形態の例えば電子写真プロセスを用いたデジタル複写機等の画像形成装置は、図２に示すように、カラー画像入力装置１と画像処理装置１０とカラー画像出力装置２とを備えている。
【００４０】
上記のカラー画像入力装置１は、例えば、スキャナー部より構成されており、原稿からの反射光像をＲＧＢ（Ｒ：赤・Ｇ：緑・Ｂ：青）アナログ信号としてＣＣＤ(Charge Coupled Device) にて読み取るものである。
【００４１】
また、カラー画像出力装置２は、画像処理装置１０にて所定の画像処理を行い、その結果を出力する装置である。なお、上記のカラー画像出力装置２は、例えば、インクジェット記録方式や昇華型の記録方式を用いた出力装置を適用することも可能である。
【００４２】
上記画像処理装置１０は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１１、シェーディング補正部１２、領域分離手段としての領域分離処理部２０、入力階調補正部１３、色補正部１４、黒生成／下色除去部１５、空間フィルタ処理部１６、出力階調補正部１７及び階調再現処理部１８からなっている。
【００４３】
上記の画像処理装置１０では、前記カラー画像入力装置１にて読み取られた原稿画像のアナログ信号は、先ず、Ａ／Ｄ変換部１１によりデジタル信号に変換される。そして、シェーディング補正部１２にて、カラー画像出力装置２の照明系・結像系・撮像系で生じる各種の歪みを取り除くためのシェーディング補正が行われる。次に、領域分離処理部２０にて、各画素毎に文字領域、網点領域、写真領域又は下色（ベタ）領域のいずれかに分離され、その分離結果に基づき、該領域分離処理部２０は、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、入力階調補正部１３、色補正部１４、黒生成／下色除去部１５、空間フィルタ処理部１６、及び階調再現処理部１８へとそれぞれ出力する。なお、詳細については後述する。
【００４４】
上記の領域分離処理部２０における領域分離処理の後、入力階調補正部１３にて下地濃度の除去やコントラスト等の画質調整処理が施される。また、色補正部１４では、色再現の忠実化実現のために、不要吸収成分を含むＣＭＹ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー）色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く色補正処理が行われる。
【００４５】
次いで、黒生成／下色除去部１５では、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成、及び元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する下色除去処理が行われ、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。
【００４６】
次に、空間フィルタ処理部１６では、デジタルフィルタによる空間フィルタ処理がなされ、空間周波数特性を補正することによって出力画像のボヤケや粒状性劣化を防ぐよう処理される。そして、出力階調補正部１７にて濃度信号等の信号を画像出力の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理が行われ、さらに、階調再現処理部１８にて、最終的に画像を画素に分割してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調再現処理つまり中間調生成処理がなされる。
【００４７】
また、前記領域分離処理部２０にて黒文字や場合によっては色文字として抽出された画像領域は、黒文字あるいは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部１６における鮮鋭度強調処理での高域周波数の強調量を大きくされる。同時に、中間調生成処理において高周波数再現に適した高解像のスクリーンでの二値化又は多値化処理を選択するように構成する。
【００４８】
一方、領域分離処理部２０により網点と判別された領域に関しては、空間フィルタ処理部１６において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。同時に、中間調生成処理では、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化又は多値化処理が行われる。上述した各処理が施された画像データは、一旦図示しない記憶手段に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置２に入力される。なお、上記の処理はＣＰＵ（Central Processing Unit)により行われる。
【００４９】
次に、本実施の形態における特徴点である領域分離処理部２０における画素判別処理について詳述する。なお、領域分離処理部２０では、ＲＧＢの画像入力データあるいはＲＧＢの補色であるＣＭＹに変換された信号を用いて行われる。そして、領域分離処理された結果を基に、入力階調補正処理、色補正処理、黒生成／下色除去処理、空間フィルタ処理、及び階調再現処理（中間調生成処理）等の処理が切り換えられる。
【００５０】
また、以下の説明では、後述する信号変換部２１によりＣＭＹ信号に補色反転された信号を用いて処理を行う場合について説明する。
【００５１】
先ず、領域分離処理部２０は、図１に示すように、ＲＧＢの反射率信号を濃度信号に変換するとともにＲＧＢ濃度信号から補色のＣＭＹ信号に変換する信号変換部２１と、この信号変換部２１により変換された各色成分の信号において、処理対象画素がベタ領域つまり濃度が略一定の領域、印画紙（写真）領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう色成分の信号ごとに設けられた信号処理部３０・３０・３０と、これら各信号処理部３０・３０・３０による色成分の信号ごとの信号処理の結果に基づき、最終的に注目画素がベタ領域、印画紙領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう総合判定手段としての総合判定部２２により構成されている。
【００５２】
上記の各信号処理部３０・３０・３０は、図３に示すように、注目画素を中心とする例えば３×３等のｎ×ｎのブロックにおいて、主走査方向の画像データから特徴量を抽出し、図１に示すように、当該注目画素ｘに対して、ベタ領域、印画紙領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう（第１の工程）注目画素判定手段としての注目画素判定部４０と、注目画素の周辺に存在する例えば周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆについても同様の処理を行い、各周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの領域判定を行う（第２の工程）周辺画素判定手段としての周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆと、注目画素ｘの上部つまり副走査方向前段にある周辺画素ａ・ｂ・ｃのそれぞれの周辺画素判定結果に基づいて注目画素ｘに対する上ラインの判定を行なう（第３の工程）上ライン判定手段としての上ライン判定部３２と、注目画素ｘの下部つまり副走査方向後段にある周辺画素ｄ・ｅ・ｆの周辺画素判定結果に基づいて注目画素ｘに対する下ラインの判定を行なう（第４の工程）下ライン判定手段としての下ライン判定部３３と、これら注目画素判定部４０、上ライン判定部３２及び下ライン判定部３３の各判定結果に基づき、各信号別の判定を行なう（第５の工程）信号別判定手段としての信号別判定部３４とから構成されている。
【００５３】
そして、上記各信号処理部３０・３０・３０における信号別判定部３４・３４・３４の判定結果に基づき、前述した総合判定部２２により、注目画素ｘがベタ領域、印画紙（写真）領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの最終的な判定が行なわれる。
【００５４】
なお、上記の例では、周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの領域判別を行うにあたり、周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆごとに周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆを設けているが、必ずしもこれに限らず、周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆを一つにし、周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの判別結果を、上ライン判定部３２や下ライン判定部３３に順次格納し、その結果を基に上ライン・下ラインの判定を行うようにしてもよい。すなわち、周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆはいずれも同じ処理を行なうものゆえ、周辺画素判定部を一つにして、それを共有して時系列的に処理を行なうことが可能である。このときには、周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆに対して、最初に周辺画素ａの判定処理を行ない、次に、周辺画素ｂ、周辺画素ｃ、…、周辺画素ｆと順次各判定処理を行なう。このとき、注目画素ｘの前段に存在する周辺画素ａ・ｂ・ｃについては、各々の判別結果を上ライン判定部３２に格納する一方、注目画素ｘの後段に存在する周辺画素ｄ・ｅ・ｆについては、各々の判別結果を下ライン判定部３３に格納する。そして、所定数の判別結果が格納された後、それぞれの結果を基に上ライン及び下ラインの判定を行なうようにする。
【００５５】
また、上ライン判定部３２及び下ライン判定部３３での各判定処理や、信号別判定部３４に入力される上ライン判定部３２、注目画素判定部４０及び下ライン判定部３３の各判定結果、あるいは総合判定部２２に入力される各信号別判定部３４・３４・３４からの色成分毎の各信号の各判定結果に対しては、それぞれ優先順位を決めておき、信号別判定部３４や総合判定部２２に入ってくる画素の判定結果がそれぞれ異なる場合は、信号別判定部３４及び総合判定部２２の優先順位にしたがって判別を行う。例えば、判定結果としてベタ領域と網点領域とが存在した場合には、網点領域を優先させ網点とするといった具合である。なお、優先順位については、領域分離処理で用いられる閾値により判定結果の信頼度が変わるため、前記判定結果の信頼度に基づき優先順位を決めることが望ましい。また、閾値の設定については、後述する。
【００５６】
また、上ライン判定部３２及び下ライン判定部３３での各判定処理の優先順位については、各上ライン判定部３２及び下ライン判定部３３では、複数の周辺画素ａ・ｂ・ｃ及び周辺画素ｄ・ｅ・ｆの結果を基に、上ライン及び下ラインの判定処理を行ない、各周辺画素ａ・ｂ・ｃ及び各周辺画素ｄ・ｅ・ｆの結果が異なる場合、優先順位により最終的な判断をする。優先順位は、例えば、領域分離処理に用いる閾値の設定に基づいて事前に決めておく。今、周辺画素ａがベタ領域、周辺画素ｂが網点領域であると判別されているとする。この場合、網点を抽出する際の閾値が網点を抽出し難いレベルに設定され、他の領域の閾値は網点の抽出レベルと比較して緩く設定されているにも関わらず、網点と判別されているときには、この結果に対する信頼性は高くなると判断される。このような情報を基にして優先順位を決定する。
【００５７】
なお、注目画素ｘについては、１画素のみであること、及び未だどの領域に属するのかが不明であるので、優先順位を決めることができない。
【００５８】
次に、上記の注目画素判定部４０の構成を図４に基づいて説明する。なお、本実施の形態においては、各周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆも、この注目画素判定部４０と同じ判定機構を有しているが、説明は、注目画素判定部４０についてのみ行なう。
【００５９】
注目画素判定部４０は、同図に示すように、前記注目画素ｘと主走査方向の隣接画素の濃度差を算出する隣接画素濃度差算出手段としての隣接画素濃度差算出部４１と、算出された隣接画素濃度差に基づいて、注目画素ｘがベタ領域、印画紙領域に属しているか否か、あるいは、立ち上り画素か立ち下り画素を判別する立ち上り・立ち下り判定手段としての立ち上り・立ち下り判定部４２と、注目画素ｘに対して主走査方向の一定領域つまりｍ画素（ｍは２以上の整数）の間に立ち上り画素又は立ち下り画素が複数続いてもカウントせず、立ち上りから立ち下り及び立ち下りから立ち上りに反転する回数をカウントする反転数算出手段としての反転数算出部４３と、算出された反転数に基づいて注目画素ｘが文字領域であるか網点領域であるかを判別する画素判定手段としての画素判定部４４とから構成されている。
【００６０】
また、上記の立ち上り・立ち下り判定部４２には、隣接画素濃度差算出部４１にて算出された注目画素ｘの結果に対し、注目画素ｘがベタ領域に属するか否かを判定するための第１の閾値としてのベタ画素判定閾値を設定するベタ画素判定閾値設定部４５と、隣接画素濃度差算出部４１にて算出された注目画素ｘの結果に対して、注目画素ｘが立ち上り画素又は立ち下り画素であるかを判定するための第２の閾値としての立ち上り・立ち下り判定閾値を設定するための立ち上り・立ち下り判定閾値設定部４６が備えられている。
【００６１】
また、上記画素判定部４４には、上記の反転数算出部４３にて算出された反転数に基づいて、注目画素ｘが文字領域に属するか網点領域に属するかを判別する第３の閾値としての反転数閾値を設定するための反転数閾値設定部４７を有している。
【００６２】
上記の構成を有する注目画素判定部４０における画素判定処理の方法を、図５に示したフローチャートに基づいて説明する。また、ステップを示す符号は「Ｓ」と記載する。
【００６３】
先ず、最初に、注目画素ｘと隣接画素との濃度差の算出を行う（Ｓ１）。そして、算出された隣接画素濃度差の絶対値とベタ画素判定閾値との比較を行い（Ｓ２）、ベタ画素判定閾値よりも隣接画素濃度差の絶対値の方が小さければ、ベタ（下地）領域であると判定される（Ｓ９）。
【００６４】
一方、Ｓ２において、隣接画素濃度差の絶対値の方が大きい画素については、算出された隣接画素濃度差の絶対値と立ち上り・立ち下り判定閾値との比較が行なわれ（Ｓ３）、立ち上り・立ち下り判定閾値よりも隣接画素濃度差の絶対値の方が大きい画素であってかつ隣接画素濃度差が正の画素は、立ち下り画素と判定され、立ち上り・立ち下り判定閾値よりも隣接画素濃度差の絶対値の方が大きい画素であってかつ隣接画素濃度差が負の画素は立ち上り画素と判定される。この例では、隣接画素濃度差は左側の画素の濃度値から右側の画素の濃度値を引くことにより求め、それに応じて正負を判定している。また、濃度差を基に左側の画素に対して立ち上り画素・立ち下り画素の判定を行うものである。
【００６５】
さらに、立ち上り・立ち下り判定閾値よりも隣接画素濃度差の絶対値の方が小さい画素は、印画紙領域であると判定される（Ｓ８）。
【００６６】
次に、Ｓ３において、立ち上り・立ち下り判定閾値よりも隣接画素濃度差の絶対値の方が大きい画素であると判定されたときには、反転数算出が行なわれる（Ｓ４）。この反転数算出においては、図６に示すように、主走査方向の例えば３０画素等のｍ画素からなる一定領域の間において、立ち上り画素あるいは立ち下り画素が複数続いてもカウントせず、立ち上り画素から立ち下り画素に反転するところ、及び立ち下り画素から立ち上り画素に反転するところを検出してカウントされる。具体的には、図６に示すように、左側から５番目及び６番目の画素は両方とも立ち上り画素「１」と判定されているが、反転数を求める時は５番目の画素のみカウントし、６番目の画素についてはカウントしない。なお、図６に示す主走査方向の例えば３０画素等のｍ画素からなる一定領域は、立ち上り画素・立ち下り画素の判定を行う場合の主走査方向の一定領域の範囲を示すものであり、周辺画素毎にラインメモリが設けられていることを示すものではない。
【００６７】
次いで、図５に示すように、Ｓ４において上述した反転数が算出されると、カウントされた反転数に対して反転数閾値との比較を行なう（Ｓ５）。そして、反転数閾値よりも反転数の方が小さければ、文字領域であると判定され（Ｓ７）、反転数閾値よりも反転数の方が大きいければ、網点領域であると判定される（Ｓ６）。
【００６８】
ここで、それぞれの画素の種別による濃度分布の代表例を、図７（ａ）〜（ｄ）に示す分布図に基づいて説明する。なお、同図の縦軸は濃度値を示す。
【００６９】
通常、下地領域つまりベタ領域の画像の濃度分布図は、図７（ａ）に示すように、濃度変化が少ないため隣接画素濃度差は非常に小さい。したがって、ベタ画素判定閾値よりも隣接画素濃度差が小さいものはベタ領域であると判別することが可能である。次に、印画紙領域の画像の濃度分布図は、図７（ｂ）に示すように、滑らかな濃度変化をしており、隣接画素濃度差も小さく、ベタ領域よりは若干大きくなるため、ベタ画素判定閾値よりも隣接画素濃度差が大きく、立ち上り・立ち下り判定閾値よりも小さいものは印画紙領域であると判別することが可能である。また、網点領域の画像の濃度分布図は、図７（ｃ）に示すように、隣接画素濃度差は大きく立ち上り画素と立ち下り画素も網点の数だけ存在し、反転数が非常に大きくなるため、隣接画素濃度差が立ち上り・立ち下り判定閾値よりも大きく、反転数が反転数閾値よりも多いものは網点領域であると判別することが可能である。最後に、文字領域の画像の濃度分布図は、図７（ｄ）に示すように、隣接画素濃度差は非常に大きいが、立ち上り画素と立ち下り画素の数は文字のエッジ部分で存在するため、網点領域よりは反転数は少なくなるため、反転数が反転数閾値よりも少ないものは文字領域であると判別することが可能である。
【００７０】
また、上記設定した各閾値においては、任意に調節することにより、より広範囲な処理を行うことが可能となる。そして、これらの閾値については予想される複数の値を予めＲＯＭ（Read Only Memory) 等に記憶させておき、必要に応じてスイッチ等により、メモリ等の図示しない記憶手段に格納される値を設定できるようにしておけばよい。
【００７１】
上述した処理動作によって領域分離処理が行われ、その領域分離結果に基づいて、図２に示すように、それ以降の入力階調補正処理・色補正処部・黒生成／下色除去処理・空間フィルタ処理・階調再現処理（中間調生成処理）等が切り替えられる。
【００７２】
例えば、入力画像データのある画素がベタ領域であると判別された場合には、入力階調補正処理及び階調再現処理では、濃度を一定にするような補正曲線が用いられる。
【００７３】
また、入力画像データが文字領域であると判別された場合には、入力階調補正処理及び階調再現処理では、コントラストを大きくするような補正曲線が用いられる。そして、前記色補正部１４では、色文字に対しては彩度のメリハリをはっきりさせた色補正処理を行う一方、黒文字に対しては黒生成／下色除去処理では黒生成量が多めに設定される。また、空間フィルタ処理では文字に対してエッジを強調し、平滑化処理を弱くするようにフィルタ係数を設定する等のパラメータの切り替えなどが行われる。
【００７４】
一方、入力画像データが印画紙領域であると判別された場合には、入力階調補正処理及び階調再現処理ではハイライトを重視したり、階調性を大きくした補正曲線が用いられる。また、前記色補正部１４では、階調性を重視させた色補正処理を行う一方、黒生成／下色除去処理では黒生成を少なく設定される。また、空間フィルタ処理では、エッジの強調を弱くし、平滑化処理を弱くするようにフィルタ係数を設定する等のパラメータの切り替え等が行われる。
【００７５】
同様に、入力画像データが網点領域であると判別された場合には、入力階調補正処理及び階調再現処理ではハイライトを重視したり、階調性を大きくした補正曲線が用いられる。また、前記色補正部１４では、階調性を重視させた色補正処理を行う一方、黒生成／下色除去処理では黒生成を少なくする等の処理が施される。さらに、空間フィルタ処理では、エッジの強調が弱くされ、網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理等が行われる。
【００７６】
上記の分離処理をまとめて述べると、本実施の形態では、注目画素ｘ中心とする、例えばｎ×ｎ（３×３）のマスクによって、隣接する画素との濃度差により、注目画素ｘがベタ領域なのか写真領域なのか、又は立ち上り画素、立ち下り画素かの判定を行う。そして、立ち上り画素、又は立ち下り画素と判定されたものについては、主走査方向のｍ画素（例えば３０画素）の間において、同様に立ち上り画素、立ち下り画素を順次検出し、立ち上り画素から立ち下り画素へ反転する、あるいは立ち下り画素から立ち上り画素へ反転する箇所をカウントし、前記カウント数により注目画素ｘが文字領域であるか網点領域であるかの判定を行う。また、注目画素ｘの周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆについても同様の処理を行い、それぞれベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域かの判定を行い、さらにそれぞれの判定結果に基づき注目画素ｘに対する上ライン・下ラインの判定を行なう。次に、前記注目画素ｘ、上ライン、下ラインの判定結果に基づき注目画素ｘの判定を色成分毎に行なう。さらに色成分毎の上記注目画素ｘの判定結果に基づき、最終的に注目画素ｘがベタ領域、写真領域、文字領域、網点領域のいずれに属するかの判定を行い、その判定結果に基づいて、対象画像に適した画像処理を行う。
【００７７】
ところで、上述した領域分離処理方法は、原稿の種別を判定する方法に適用することも可能である。
【００７８】
一般に、原稿の種別を判定する際には、プレスキャンを行った低解像度のデータを用いることが多いが、本実施の形態の注目画素判定及び周辺画素判定においては、主走査方向のみの画像データにて判別を行う。これによって、精度が悪くなるのを防止することができる。なお、プレスキャンを行ったデータが低解像度となるのは、プレスキャンを行う時は、本スキャン時よりもスキャン速度を速くするので副走査方向のデータが劣化するためである。
【００７９】
そして、このようにして判別された画素数をカウントし、予め用意されているベタ領域、印画紙領域、網点領域及び文字領域に対する閾値と比較することにより原稿全体の種別の判定をすることができる。例えば、入力画像として原稿から読み込まれた総画素数に対し、文字と判別された画素数のカウント数が何割以上（閾値）あれば文字原稿であるといった具合である。また、ベタ領域、印画紙領域、網点領域及び文字領域に対する閾値は、領域分離処理を行なう上で用いる閾値により、カウント数も大きく変わってくるため、前記領域分離処理を行なう上で用いる閾値に対応させて設定しておき、例えば、文字領域及び網点領域のいずれもそれぞれの閾値を満たせば、入力された原稿画像は文字・網点画像であると判定できる。さらに、判別する上で全ての画素の判別を行う必要はないので、判別を行なう上で用いる閾値をより厳しくし、閾値を満たさない画素はその他画素とすることによりカウントしないようにすれば、より精度を上げることが可能となる。むろん、それに伴い各判別結果のカウント画素数の閾値も低い値に設定するのはいうまでもない。
【００８０】
なお、原稿種別判別後の各処理においては、各領域が混在しないと判別された場合は、上述した領域分離処理と同様であり、複数の領域が混在すると判別された場合は、それぞれの領域分離処理の中間パラメータを使用し、原稿種別判別処理で判別されなかった領域のパラメータは使用しないようにすればよい。
【００８１】
例えば、入力画像が文字原稿であると判別された場合には、領域分離処理では、文字や線画として領域分離されたところを有効とし、網点や印画紙といった連続階調と判別されたところは、文字原稿であったとしても、原稿の種類によっては誤判別される場合があるため、誤分離とみなして反映させないようにする。そして、その領域分離処理結果に基づいて、入力階調補正処理及び階調再現処理ではハイライトを多めに除去したり、コントラストを大きくするような補正曲線を用いる。また、色文字に対しては彩度を重視した色補正処理を行う一方、黒文字に対しては黒生成／下色除去処理において黒生成量を多めに設定する。また、文字に対しては、空間フィルタ処理でエッジを強調し、平滑化処理を弱くするようにフィルタ係数を設定する等のパラメータの切り替え等を行なう。
【００８２】
また、入力画像が文字／印画紙写真原稿であると判別された場合には、各処理において、文字原稿処理と印画紙写真原稿処理との中間パラメータを用いた処理が行われる。領域分離処理では、文字、線画あるいは印画紙として領域分離されたところを有効とし、網点といった領域分離されたところは、文字・印画紙原稿であったとしても、原稿の種類によっては誤判別される場合があるので、誤分離とみなして反映させないようにする。文字原稿あるいは印画紙写真原稿のいずれを重視するかにより、入力階調補正処理及び階調再現処理では、印画紙写真原稿処理と文字原稿処理との中間のパラメータを用いてハイライトの除去やコントラストの調整を行い、また、彩度の強弱や階調性のバランスが極端にならないような色補正処理を行う。黒生成／下色除去処理では、印画紙写真画像に影響が出ない程度に黒生成量の調整を行うようにすればよい。
【００８３】
上述のように、各領域毎の画素をカウントする簡易な方法で原稿種別の判定を行うことによって、画像モードの選択の煩わしさを増やすことなく、また白黒、カラー原稿に関係なく、種々の入力画像の種別に適した画像処理を的確かつ効率よく行うことができる。
【００８４】
このように、本実施の形態の画像処理装置１０では、原稿より読み込まれる入力画像データを文字領域、網点領域又は写真領域を含む複数の領域に分離処理を行う領域分離処理部２０を少なくとも備えている。この領域分離処理部２０は、入力画像データから抽出された複数の画素にてなるブロックのある注目画素ｘに対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して注目画素ｘがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう注目画素判定部４０と、注目画素ｘの周辺に存在する周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆに対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して該周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行う周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆと、注目画素ｘの副走査方向前段に存在するラインの周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃの判定結果に基づいて、該副走査方向前段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう上ライン判定部３２と、注目画素ｘの副走査方向後段に存在するラインの周辺画素判定部３１ｄ・３１ｅ・３１ｆの判定結果に基づいて、該副走査方向後段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう下ライン判定部３３とを備えている。
【００８５】
そして、領域分離処理部２０は、注目画素判定部４０、上ライン判定部３２及び下ライン判定部３３の判定結果に基づいて、注目画素ｘがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう。
【００８６】
これにより、注目画素判定、及び注目画素ｘの副走査方向前段や副走査方向後段にある周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの判定結果による上ライン判定及び下ライン判定の判定結果に基づいて、注目画素ｘがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかを判定する。このため、注目画素ｘの前後にある周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの情報をライン情報として用いるので情報量が増える。したがって、精度のよい判定結果を得ることが可能となる。
【００８７】
また、注目画素ｘ、上ライン及び下ラインとも主走査方向の画像データを用いて判定処理を行うので、プレスキャンにより読み込まれたデータである副走査方向の劣化した画像データに対し、当該無駄な情報である副走査方向の画像データの判定結果を除去することが容易であり、有効な情報である主走査方向の画像データの判定結果を抽出して原稿判別に応用することが可能となる。
【００８８】
また、本実施の形態の画像処理装置１０は、注目画素判定部４０及び周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆは、いずれも同じ画素判定機構を有している。このため、いずれも同じ画素判定機構にて構成することによって、回路規模も小さくなり、コストが低減される。
【００８９】
また、本実施の形態の画像処理装置１０は、注目画素判定部４０及び周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆには、それぞれ、主走査方向の隣接画素の濃度差を算出する隣接画素濃度差算出部４１と、この隣接画素濃度差算出部４１にて算出された隣接画素濃度差を特徴量とし、隣接画素濃度差と予め定められるベタ画素判定閾値とを比較し、注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆがベタ画素判定閾値未満であるときには、注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆはベタ領域に属すると判定する。一方、注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆがベタ画素判定閾値以上であるときには、隣接画素濃度差をさらに立ち上り・立ち下り判定閾値と比較し、その結果に基づいて、注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆが写真領域に属するか、又は隣接画素濃度差が負となる立ち上り画素であるか、若しくは隣接画素濃度差が正となる立ち下り画素であるかを判定する立ち上り・立ち下り判定部４２が備えられている。
【００９０】
これにより、隣接画素濃度差をベタ画素判定閾値と比較することによって、ベタ領域を分離することが可能となる。一方、ベタ領域と判断されなかった領域については、隣接画素濃度差と立ち上り・立ち下り判定閾値との比較結果により、注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆが写真領域に属するか、又は立ち上り画素若しくは立ち下り画素であるかを判定することにより、簡易な方法で精度のよい判定結果を得ることができる。
【００９１】
また、ベタ領域及び写真領域と判定された領域については、それぞれの画像処理を切り替えることが可能となり、より良好な画像再現が可能となる。
【００９２】
また、本実施の形態の画像処理装置１０は、注目画素判定部４０及び周辺画素判定部３１ａ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ・３１ｅ・３１ｆには、それぞれ、立ち上り・立ち下り判定部４２にて注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆに対して立ち上り画素又は立ち下り画素と判定された画素について、主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間に、立ち上りから立ち下り、又は立ち下りから立ち上りに反転する回数をカウントする反転数算出部４３と、この反転数算出部４３にて算出された反転数を特徴量として、反転数閾値とを比較し、その結果に基づいて注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆが文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかを判定する画素判定部４４とがさらに備えられている。
【００９３】
すなわち、本実施の形態では、注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆに対して、立ち上り画素又は立ち下り画素と判定された画素について、主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間に立ち上りから立ち下り、又は立ち下りから立ち上りに反転する反転数を特徴量としている。このため、広い範囲での周辺情報を用いて注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの判定を行うので、情報量が増え、文字領域と網点領域に判別する精度を向上することができる。また、主走査方向の一定領域の情報を用いるので、粗い低周波の網点があったとしても文字と区別することが可能となる。
【００９４】
また、本実施の形態の画像処理装置１０では、領域分離処理部２０には、上ライン判定部３２、注目画素判定部４０及び下ライン判定部３３の各結果に対して、優先順位を設けて注目画素ｘの領域判定を行う信号別判定部３４がさらに備えられている。
【００９５】
このため、上ライン判定部３２、注目画素判定部４０及び下ライン判定部３３の各結果に対して、優先順位を設けることが可能であるため、網点線数が少ないものに対しても網点領域として判別することが可能となる。また、判定領域となる判定ブロックの大きさやスキャナーの解像度等、ハードウェアが変更された場合にも、それに応じて優先順位の変更を行うことが可能であるため、原稿判別処理への応用も容易に可能となる。
【００９６】
また、本実施の形態の画像処理装置１０では、信号別判定部３４は、複数の色成分であるＣ・Ｍ・Ｙ毎に注目画素ｘに対する領域判定を行なう一方、領域分離処理部２０には、信号別判定部３４による色成分毎の結果に対して優先順位を設けて判定を行う総合判定部２２がさらに備えられている。
【００９７】
このため、カラー原稿のように同じ画素であっても色成分の信号によって大きく画素濃度値が変わる例えば色文字に対しても対応することが可能となる。
【００９８】
また、本実施の形態の画像処理装置１０では、領域分離処理部２０は、原稿種別の判別を行う。この結果、領域分離処理部２０を原稿種別の判別に適用することにより、簡易な方法で速やかに原稿の判別を行うことができ、入力画像（原稿）に対して最適な画像処理を行うことができる。
【００９９】
また、本実施の形態の画像形成装置は、上記の画像処理装置１０を備えている。このため、画像形成装置においては、画像処理装置１０を用いることにより簡易な方法で精度のよい判別が可能であるので、品質の良い画像を出力することができる。また、簡易な構成であり、回路規模も小さくなるので、コストの削減を図ることができる。さらに、原稿種別の判別に応用することによって、ユーザ・インターフェースに優れた画像形成装置を提供することができる。
【０１００】
また、本実施の形態の画像処理方法では、入力画像データを文字領域、網点領域又は写真領域を含む複数の領域に領域分離処理を行う。そして、その領域分離処理は、入力画像データから抽出された複数の画素にてなるブロックのある注目画素ｘに対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第１の工程と、注目画素ｘの周辺に存在する周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆに対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して該周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第２の工程と、注目画素ｘの副走査方向前段に存在するラインの周辺画素ａ・ｂ・ｃの判定結果に基づいて、該副走査方向前段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第３の工程と、注目画素ｘの副走査方向後段に存在するラインの周辺画素ｄ・ｅ・ｆの判定結果に基づいて、該副走査方向後段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第４の工程と、これら第１の工程、第３の工程及び第４の工程の判定結果に基づいて、注目画素ｘがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第５の工程とからなっている。
【０１０１】
すなわち、注目画素判定、及び注目画素ｘの副走査方向前段や副走査方向後段にある周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの判定結果による上ライン判定及び下ライン判定の判定結果に基づいて注目画素ｘがいずれの領域に属するかを判定する。このため、注目画素ｘの前後にある周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの情報をライン情報として用いるので情報量が増え、精度のよい判定結果を得ることが可能となる。
【０１０２】
また、注目画素ｘ、上ライン及び下ラインとも主走査方向の画像データを用いて判定処理を行うので、プレスキャンにより読み込まれたデータである副走査方向の劣化した画像データに対し、当該無駄な情報である副走査方向の画像データの判定結果を除去することが容易であり、有効な情報である主走査方向の画像データの判定結果を抽出して原稿判別に応用することが可能となる。
【０１０３】
また、本実施の形態の画像処理方法では、第１の工程及び第２の工程にて抽出される特徴量は、主走査方向の隣接画素の濃度差と、この隣接画素の濃度差を基に主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間にて判定される濃度の立ち上り・立ち下りの反転数であり、各特徴量を予め定められる複数の閾値であるベタ画素判定閾値、立ち上り・立ち下り判定閾値及び反転数閾値と比較することにより、注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう。
【０１０４】
このため、隣接画素濃度差をベタ画素判定閾値と比較することによって、ベタ領域を分離することが可能となる。また、ベタ領域と判断されなかった領域については、隣接画素濃度差と立ち上り・立ち下り判定閾値との比較結果により、注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆが、写真領域、立ち上り画素又は立ち下り画素であるかを判定することができる。さらに、立ち上り画素・立ち下り画素については、広い範囲での周辺情報を用いて注目画素ｘ又は周辺画素ａ・ｂ・ｃ・ｄ・ｅ・ｆの判定を行うので、情報量が増え、文字領域と網点領域とに判別する精度を向上することができる。また、主走査方向の一定領域の情報を用いるので、粗い低周波の網点があったとしても文字と区別することが可能となる。
【０１０５】
また、本実施の形態の画像処理方法では、第１の工程及び第２の工程において、画素の濃度差を基に主走査方向のｍ画素（ｍは２以上の整数）からなる一定領域の間にて判定される濃度の立ち上り及び立ち下りの反転数を求める際、濃度の立ち上り又は立ち下りと判定される画素が複数連続しているときは最初の反転時のみカウントする。
【０１０６】
このため、立ち上り画素又は立ち下り画素が複数続いてもカウントせず、立ち上りから立ち下り、立ち下りから立ち上りに反転する回数のみをカウントすることにより、過剰にカウントされることを防ぐことができ、精度のよい判定結果を得ることが可能となる。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明の画像処理装置は、以上のように、領域分離手段は、入力画像データから抽出された複数の画素にてなるブロックのある注目画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう注目画素判定手段と、注目画素の周辺に存在する周辺画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して該周辺画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行う周辺画素判定手段と、上記注目画素の副走査方向前段に存在するラインの周辺画素判定手段の判定結果に基づいて、該副走査方向前段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう上ライン判定手段と、上記注目画素の副走査方向後段に存在するラインの周辺画素判定手段の判定結果に基づいて、該副走査方向後段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう下ライン判定手段とを備え、上記注目画素判定手段、上ライン判定手段及び下ライン判定手段の判定結果に基づいて、注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なうと共に、上記領域分離手段には、上ライン判定手段による判定結果と、注目画素判定手段による注目画素の判定結果と、下ライン判定手段による判定結果とが互いに異なったときに、ベタ領域、写真領域、文字領域及び網点領域のうちから予め設定した優先順位により注目画素の領域を決定する信号別判定手段がさらに備えられているものである。
【０１０８】
本発明の画像処理方法は、以上のように、上記領域分離処理は、入力画像データから抽出された複数の画素にてなるブロックのある注目画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第１の工程と、注目画素の周辺に存在する周辺画素に対して、主走査方向の画像データから特徴量を抽出して該周辺画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第２の工程と、上記注目画素の副走査方向前段に存在するラインの周辺画素の判定結果に基づいて、該副走査方向前段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第３の工程と、上記注目画素の副走査方向後段に存在するラインの周辺画素の判定結果に基づいて、該副走査方向後段に存在するラインがベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第４の工程と、上記第１の工程、第３の工程及び第４の工程の判定結果に基づいて、注目画素がベタ領域、写真領域、文字領域又は網点領域のいずれの領域に属するかの判定を行なう第５の工程とからなると共に、上記第１の工程、第３の工程及び第４の工程の各判定結果が互いに異なったときに、ベタ領域、写真領域、文字領域及び網点領域のうちから予め設定した優先順位により注目画素の領域を決定するである。
【０１０９】
それゆえ、入力画像の画像領域や画像種別を判別する際に、白黒又はカラー原稿に関係なく、簡易な方法で精度よく画像領域や画像種別を判別し、回路規模の拡大を防止し得る画像処理装置及び画像処理方法を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における画像処理装置の実施の一形態を示すものであり、領域分離処理部の構成を示すブロック図である。
【図２】  上記画像処理装置を備えた画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】  上記領域分離処理部の注目画素判定部において、隣接画素との濃度差が立ち上りから立ち下り、又は立ち下りから立ち上りに反転する回数をカウントする領域を示す説明図である。
【図４】  上記領域分離処理部の注目画素判定部の構成を示すブロック図である。
【図５】  上記画像処理装置における領域分離処理方法を示すフローチャートである。
【図６】  上記領域分離処理部の注目画素判定部における判定結果の一例を示す説明図である。
【図７】  （ａ）はベタ領域における濃度分布を示す説明図、（ｂ）は印画紙領域における濃度分布を示す説明図、（ｃ）は網点領域における濃度分布を示す説明図、（ｄ）は文字領域における濃度分布を示す説明図である。
【符号の説明】
１            カラー画像入力装置
２            カラー画像出力装置
１０            画像処理装置
２０            領域分離処理部（領域分離手段）
２１            信号変換部
２２            総合判定部（総合判定手段）
３０            信号処理部
３１ａ〜３１ｆ  周辺画素判定部（周辺画素判定手段）
３２            上ライン判定部（上ライン判定手段）
３３            下ライン判定部（下ライン判定手段）
３４            信号別判定部（信号別判定手段）
４０            注目画素判定部（注目画素判定手段）
４１            隣接画素濃度差算出部（隣接画素濃度差算出手段）
４２            立ち上り・立ち下り判定部（立ち上り・立ち下り判定手段）
４３            反転数算出部（反転数算出手段）
４４            画素判定部（画素判定手段）
４５            ベタ画素判定閾値設定部
４６            立ち上り・立ち下り判定閾値設定部
４７            反転数閾値設定部
【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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