JP2000156784A - 画像処理装置、画像処理方法および記憶媒体 - Google Patents
画像処理装置、画像処理方法および記憶媒体Info
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Abstract
た、白抜けの発生を防止して、写真などの中間調背景付
きカラー中間調文字・中間調線画にスムージング処理を
施す。 【解決手段】 2値化回路84は、Tag判別回路83
の検知結果に基づいて、多値画像データの文字・線画部
に対して2値化処理を行う。パターンマッチング回路8
5は、ROM86に記憶されているジャギー検出パター
ンを用いて2値化データからジャギーを検出する。下地
算出回路87は、多値画像データとタグデータとに基づ
いて、文字・線画を表す画素の画素値(非下地値)、お
よびそれ以外の部分の画素値(下地値:背景)を算出す
る。スムージング処理値算出回路88は、画素変換率、
下地値、および非下地値を用いて、文字・線画部のデー
タに対してスムージング処理するための変換画素値を算
出する。
Description
ントまたはカラー伝送画像に係り、特にそれらの文字・
線画部のエッジ部に生じるジャギー(ぎざぎざ)を滑ら
かにするスムージング処理を施す画像処理装置、画像処
理方法および記憶媒体に関する。
に、2値で表される文字や線画(2値ビットマップイメ
ージ)のエッジに生じるジャギー(ぎざぎざ)を滑らか
に処理した後、印字出力するスムージング処理が知られ
ている。スムージング処理は、基本的には、入力した2
値画像データ内に存在するジャギー部(図16(a))
を図16(b)に示すようなパターン画素を用いて検出
し、図16(c)に示すように、ジャギー部を多値化す
る。そして、多値化した画素値に応じて印字制御して出
力する(図16(d))。これにより、文字や線画のエ
ッジに生じるジャギーが滑らかになる。
力された2値画像に対し、注目画素の周辺M×N画素領
域と、予め用意しておいたM×N領域のジャギー検出パ
ターンとを比較演算(パターンマッチング)することに
よって、ジャギーを検出し、ジャギーが検出された場合
には、注目画素の2値データを多値データに変換し、さ
らに、変換された多値データの値に応じて、1画素内の
レーザ照射時間を制御することで、エッジのぎざつきを
滑らかに補正し、印字出力する技術が開示されている。
する1画素内をさらに細かくサブピクセルに分割してお
き、パターンマッチングによってジャギーが検出された
場合には、エッジが平滑化されるように各サブピクセル
のオン/オフを印字制御する技術が開示されている。1
画素内の各サブピクセルのオン/オフは、ジャギー検出
の後、注目画素が多値化された結果得られる値に基づい
て予め設定されている。
効なスムージング処理であるが、例えば、中間調レベル
の濃度で表される文字や線画についてはスムージング処
理できないという問題がある。
カラーデジタルプリンタなどでは、高解像度なだけでな
く、256階調、多階調で出力可能なものが主流となっ
ている。これらの出力装置では、図17に示すように、
まず、多値デジタル画像データをD/Aコンバータ1を
用いてアナログ信号に変換する。次に、変換されたアナ
ログ信号を三角波発生装置2からの基準三角波信号とコ
ンパレータ3で比較し、レーザビームのオン/オフ制御
を行うパルス幅変調(PWM)方式を用いて中間調画像
を滑らかな階調表現で出力可能としている。
は、レーザをオンとするイメージライティング方式のゼ
ログラフィー(電子写真)技術を用いた場合の、図17
の、、、の各点の波形を模式的に示したもので、
コンパレータ3でアナログ化された画像信号と基準三角
波とを比較し、三角波より画像信号のレベルが高い部分
だけレーザビームをオンとしている。カラー多値画像デ
ータの場合には、各色成分(通常、YMCK)毎にレー
ザ点灯時間を制御し、各色成分毎に印字する。この結
果、各色成分で256階調可能な場合には、約1670
万色の表現が可能となる。
Pで作成される原稿中の文字は、通常、最高濃度値(黒
文字)で表されることが多いことから、これらの部分の
みに対してスムージング処理が施される技術が開示され
ている。図19に示すように、多値画像が入力される
と、2値化102によって最高濃度値で表される文字が
抽出される。これらに対してジャギー検出パターンマッ
チング部103によって、ジャギー検出パターンと比較
し、双方が一致すると、予めジャギー検出パターンに対
応付けて設定されている多値データを出力することによ
り、2値画像データから多値データへ変換する。また、
これに加えて、PWM波形制御スクリーンタグを出力す
る(波形制御スクリーンタグについては後述する)。ま
た、最高濃度値以外の値を持つ画素に対しては、エッジ
検出部101によりエッジを検出し、得られたエッジの
方向からPWM波形制御スクリーンタグおよび画素値デ
ータを出力する。これらの結果を合成部104で合成
し、波形制御スクリーンタグによるパルス幅変調を用い
て印字出力する。
ついて説明する。波形制御とは、上述したパルス幅変調
を行う際に、エッジの方向に従って基準三角波の波形
(スクリーン)を切り替える技術であり、例えば図19
に示す構成では、多値画像のエッジ方向に従って、三角
波発生装置106〜108で発生した、3種類の三角波
A,B,C(図20参照)を、各画素値に付随した波形
制御スクリーンタグを用いてSEL109で適切に切り
替えることで、コンパレータ110からは、図21に示
すようなレーザ制御信号を得ることが可能となる。図1
8と図21に示すレーザ制御信号を比較すると、図18
では、エッジ部が中心部を離れるのに対して、図21で
は、エッジ部の中心が連続し、良好に印字されているの
が分かる。しかしながら、上述した従来技術において
も、最高濃度ではない中間調濃度の文字や線画に対して
はスムージング処理を施すことはできない。
8710に開示されている技術によるスムージング処理
がある。本技術は、ページ記述言語PDLデータが入力
データとして扱われる。まず、入力されたPDLデータ
を文字フォントや線画などのベクトルデータと中間調デ
ータとに分離し、それぞれ別々にラスター展開する。ベ
クトルデータについては、出力装置よりも高い解像度の
2値データとして高密度ラスター展開し、さらにエッジ
部を多値化しながら出力装置の解像度へと低解像度化す
る(これをアンチエイリアシング処理と呼ぶ)。
明したジャギー検出(パターンマッチング)による多値
変換の代わりに、解像度変換による2値多値変換を行う
ことによってスムージング処理を施している。また、こ
のとき、同時にエッジ方向を検出しておき、前述した波
形制御スクリーンタグを出力する。中間調データに対し
ては、直接出力装置の解像度で展開する。最後に、得ら
れたこれらの出力を合成し、波形制御を用いて印字出力
する。
めのパターンマッチング処理を必要としないため、これ
らの検出パターンを記憶しておくためのROMやRAM
を必要としないという利点がある。しかしながら、対象
とするベクトルデータは、高密度(高解像度)ではある
が、“2値”画像データのままであり、これまで説明し
てきた従来技術と同様、中間調濃度の文字や線画を表す
データに対しては処理できないという問題がある。
の問題点として、「2値画像のみしかスムージング処理
できない」点が挙げられる。言い換えると、従来手法に
おいては、「中間調の階調を持ったカラー多値画像はス
ムージング処理できない」という課題がある。
ラー多値画像を適当な白黒2値に変換してスムージング
処理することが容易に考えられる。しかしながら、得ら
れる画像は、スムージング処理が施されてはいるもの
の、白黒画像のままであり、色成分が失われる。得られ
た白黒画像をカラー多値画像に戻すことも考えられる
が、一旦失われた色成分を復元することは極めて困難で
ある。その他の方法として、カラー多値画像を各色成分
ごとに、例えば、R.G,B毎に適当なしきい値で2値
化してスムージング処理することも考えられる。この場
合、前述したように白黒で出力されることはないが、各
色成分に関して、エッジ部で多値変換された画素以外
は、もとの階調が失われ2階調でしか表現できないた
め、階調劣化したままである。
50で開示されている手法がある。入力される多値デー
タをスムージング処理するために、これまでの2値パタ
ーンによるジャギー検出ではなく、多値検出パターン
(多値データで構成されるジャギー検出パターンおよび
出力パターン)を作成して、ジャギー検出、および多値
変換(この場合、多値→多値変換となる)を行う手法が
開示されている。この手法であれば、中間調の値を持っ
た文字・線画に対してもスムージング処理することが可
能である。しかしながら、このような多階調データから
なる検出パターンや出力パターンの総数は、階調数分の
組み合せを考慮すると膨大なものとなり、これらを記憶
するメモリ量も増大する。また、これらパターンの作成
にもかなりの労力を必要とするなどの問題がある。
すなわち、カラー画像の場合、写真などの中間調画像や
色背景中に色文字や色線画が存在することがある。これ
らを前述した従来方法(各色成分毎に2値化してから、
スムージンク処理する)等で処理すると、白ぬけを生じ
る恐れがある。例えば、図22(a)に示すように、写
真画像中に文字エッジが存在する場合、前述した従来術
による方法で単純にスムージンク処理すると、図22
(b)に示すように、エッジ部は多値化される。これを
印字した場合には、図22(c)に示すように、ジャギ
ーは改善されるが写真部と文字部との境界で白ぬけが発
生してしまう。
結果、多値変換されたエッジ部の画素値が、変換前の元
の背景色とは異なる値へと変換されてしまうことが原因
である。すなわち、スムージンク処理において出力され
るジャギー補正画素値(多値データ)は、背景(下地)
画素値を考慮したものではなく、常に白画素が背景であ
ること(文字線画は黒画素であること)を前提としてい
るために生じる現象である。また、“色背景中(写真な
どの中間調背景)の白抜き文字”についても、これらの
前提に当てはまらないため、スムージング処理を施すこ
とができない。したがって、中間調背景中の中間調文字
や中間調線画をスムージング処理することができない。
てきた従来技術によるスムージング処理の問題点は次の
通りである。 従来技術では、入力画像として、白黒2値画像を対象
としており、カラー多値画像をそのまま扱うことができ
ない。その結果、濃度が中間調レベルの文字や線画につ
いてはスムージング処理することができない。 カラー多値画像を一旦2値化した後、従来技術による
スムージング処理を行う場合には、エッジ部はスムージ
ンク処理された多値データとなるが、その他の部分にお
いては階調が失われ、劣化したままである。また、黒文
字、白背景を前提とした処理のため、写真画像中の文字
・線画の場合には、エッジ部で白ぬけを生じることがあ
る。
パターン、出力パターンを用いる方法は、そのパターン
数、組み合せ数が膨大なものとなり、これらを記憶する
ためのメモリ量が増大する。 “白抜き文字・線画”を含む中間調背景に含まれる中
間調文字や中間調線画をスムージング処理できない。
もので、ジャギー検出パターンを増やすことなく、ま
た、白抜けの発生を防止して、カラー多値画像における
中間調背景付きカラー中間調文字・中間調線画にスムー
ジング処理を施すことができる画像処理装置、画像処理
方法および記憶媒体を提供することを目的としている。
るために、請求項1記載の発明では、多値画像データ中
の文字・線画のジャギーを検出するジャギー検出手段
と、前記ジャギー検出手段によって検出されたジャギー
部分の文字・線画を構成する画素の濃度、および前記ジ
ャギー部分の文字・線画を構成する画素の近傍に存在す
る背景部を構成する画素の濃度に基づいて、前記ジャギ
ー部分の文字・線画を構成する画素の変換濃度を算出す
る変換濃度算出手段とを具備することを特徴とする。
請求項5記載の発明では、多値画像データから文字・線
画に対応する2値画像データを生成する2値化手段と、
複数の2値化ジャギー検出パターンと、該2値化ジャギ
ー検出パターンに対応付けた画素変換率とを記憶する記
憶手段と、前記2値化手段によって生成された2値画像
データが前記記憶手段に記憶されている前記複数の2値
化ジャギー検出パターンのいずれかと一致するか否かを
判断し、一致した2値化ジャギー検出パターンに対応す
る画素変換率を出力するパターンマッチング手段と、前
記パターンマッチング手段によって、いずれかの2値化
ジャギー検出パターンに一致したと判断された2値画像
データに対応する、前記多値画像データの文字・線画を
構成する画素の濃度、前記文字・線画を構成する画素の
近傍に存在する背景部を構成する画素の濃度、および前
記画素変換率に基づいて、前記文字・線画を構成する画
素の変換濃度を算出する変換濃度算出手段とを具備する
ことを特徴とする。
請求項8記載の発明では、多値画像データ中の文字・線
画を検出する第1のステップと、前記文字・線画のジャ
ギー部分を検出する第2のステップと、前記ジャギー部
分のパターンに応じた画素変換率を算出する第3のステ
ップと、前記文字・線画を構成する画素の代表濃度を算
出する第4のステップと、前記文字・線画を構成する画
素の近傍に存在する背景部を構成する画素の代表濃度を
算出する第5のステップと、前記文字・線画を構成する
画素の代表濃度、前記背景部を構成する画素の代表濃度
および前記画素変換率に基づいて、前記文字・線画にお
けるジャギー部分の画素の変換濃度を算出する第6のス
テップとを有することを特徴とする。
請求項12記載の発明では、多値画像データ中の文字・
線画のジャギー部分を検出するステップと、前記ジャギ
ー部分の文字・線画を構成する画素の濃度を算出するス
テップと、前記ジャギー部分の文字・線画を構成する画
素の近傍に存在する背景部を構成する画素の濃度を算出
するステップと、前記ジャギー部分の文字・線画を構成
する画素の濃度および前記背景部を構成する画素の濃度
に基づいて、前記ジャギー部分の文字・線画を構成する
画素の変換濃度を算出するステップとからなるプログラ
ムを記憶することを特徴とする。
字・線画のジャギーをジャギー検出手段により検出し、
変換濃度算出手段により、前記ジャギー部分の文字・線
画を構成する画素の濃度、および前記ジャギー部分の文
字・線画を構成する画素の近傍に存在する背景部を構成
する画素の濃度に基づいて、前記ジャギー部分の文字・
線画を構成する画素の変換濃度を算出する。また、ジャ
ギー検出では、2値化データに変換して行う。したがっ
て、ジャギー検出パターンを増やすことなく、また、背
景濃度を考慮してジャギー部分の変換濃度を決定するの
で、白抜けの発生を防止して、カラー多値画像における
背景付きカラー中間調文字・中間調線画にスムージング
処理を施すことが可能となる。
施形態について説明する。まず、本発明の実施形態で用
いるデータについて説明する。以下に述べる各実施形態
では、基本的には、カラー多階調画像を対象とするが、
白黒多階調画像であっても処理は可能である。カラー多
値画像データは、一般的に、1つの画素データを複数の
コンポーネントで表す。それらの色空間には、「赤
(R)、緑(G)、青(B)」、「イエロー(Y)、マ
ゼンダ(M)、シアン(C)」、「明度(L*)、色相
(H*)、彩度(C*)」、「L*、a*、b*」などがあ
る。いずれの場合も、各コンポーネント毎の多値画素デ
ータについて処理することが可能である。また、以下に
述べる各実施形態では、パーソナルコンピュータ(以
下、PCという)等を用いたDTPで作成された写真や
色文字、線画を含むカラー画像データ(色成分:Y,
M,C,K)を、多値出力可能なカラーレーザプリンタ
から出力する場合を想定している。
発明の第1実施形態による画像処理装置の構成を示すブ
ロック図である。図において、画像入力は、多値カラー
ラスタ画像データ(以下、多値画像データという)およ
び画像属性情報データ(以下、属性情報データまたはタ
グデータという)からなる。多値画像データおよび属性
情報データは、PC等を通じて作成された文書画像を表
すプリンタ記述言語(PDL:Printer Description La
nguage)を展開することにより得られる。本第1実施形
態では、多値画像データの色成分を、Y,M,C,Kの
4色とする。画像処理装置には、Y,M,C,Kの色成
分毎に、多値画像データおよび属性情報データが順次供
給される。
画像の各部分がどのような属性を持つか表したデータで
あり、ここでは、文字、線画(CG等のグラフィッ
ク)、写真の3つの属性に分類されるものとする。属性
情報データは、PDL中に記載されている情報に基づい
て作成される。これらの属性情報データの各々を便宜上
タグ(Tag)と呼ぶことにする。例えば、画像の文字
部分を表す部分は文字タグ、線画部は線画タグ、写真部
は写真タグデータとする。
素、副走査方向に9画素からなるメモリであり、上記多
値画像データを記憶する。Tagメモリ82は、画像メ
モリ81に記憶される17×9画素の各画素に対応する
属性情報データ(タグデータ)を記憶する。Tag判別
回路83は、Tagメモリ82に記憶されたタグデータ
のうち、文字または線画を表す画素を検知し、検知結果
を2値化回路84に供給する。2値化回路84は、Ta
g判別回路83の検知結果に基づいて、画像メモリ81
に記憶された多値画像データの文字・線画部に対して2
値化処理を行う。
画像データと、ROM86に記憶されているジャギー検
出パターンとのマッチング処理を行い、一致したジャギ
ー検出パターンに対応してROM86に記憶されている
画素変換率をスムージング処理値算出回路88に供給
し、同様にROM86に記憶されている三角波選択信号
SをSEL93に供給する。なお、画素変換率は、ジャ
ギーを補正するためのスムージング処理後の画素濃度を
算出するためのパラメータであり、三角波選択信号は、
エッジを滑らかに印字するため(印字割れを防止するた
め)の信号であり、これらの詳細については後述する。
また、ROM86は、複数のジャギー検出パターンおよ
び該ジャギー検出パターンに対応する画素変換率、三角
波選択信号Sを記憶する。
憶された多値画像データと、Tagメモリ82に記憶さ
れたタグデータとに基づいて、文字・線画を表す画素の
画素値(非下地値)、およびそれ以外の部分の画素値
(下地値)を算出し、下地値および非下地値としてスム
ージング処理値算出回路88に供給する。スムージング
処理値算出回路88は、パターンマッチング回路85で
得られた画素変換率と下地算出回路87で算出した非下
地値と下地値とから、スムージング処理値を算出し、D
/Aコンバータ89に供給する。D/Aコンバータ89
は、スムージング処理値算出回路88から出力される、
スムージング処理後の多値画素値データ信号をアナログ
信号に変換し、コンパレータ94の一方の入力端に供給
する。
々、位相もしくは周期の異なる三角波A,B,Cを発生
し、SEL93に供給する。SEL93は、上記三角波
選択信号Sに従って、上記三角波発生装置90〜92か
ら出力される三角波信号A,B,Cのいずれかを選択
し、選択した三角波信号をコンパレータ94の他方の入
力端に供給する。コンパレータ94は、D/Aコンバー
タ89で変換されたアナログ信号と、SEL93で選択
された三角波信号とのレベル(振幅)を比較し、アナロ
グ信号が三角波信号より大となると、オンとなるレーザ
制御信号を出力する。該レーザ制御信号は、レーザプリ
ンタなどの画像出力装置における画像形成部で、感光ド
ラムに潜像を形成するためのレーザ光のオン/オフを制
御するために用いられる。
列に処理してもよいし(本第1実施形態に適用する場
合、YMCKそれぞれ4つ用意する)、1つの構成で色
成分数だけ処理を繰り返してもよい。以下の説明では、
1つの構成で色成分数だけ繰り返し処理するものとし、
Y色成分→M色成分→C色成分→K色成分の順(面順
次)で行うものとする。各色成分でのスムージング処理
が終了した後、各色成分毎に、図示しない画像出力装置
(ディスプレイやカラー多値レーザプリンタ)へ出力さ
れ、印字(表示)処理が行われる。
図2および図3は、第1実施形態の画像処理装置の動作
を説明するためのフローチャートである。PC等を通じ
て作成された文書画像は、プリンタ記述言語(PDL:
Printer Description Language)で表された後、多値画
像データおよび属性情報データに展開されて供給され
る。まず、図2に示すステップS101で、最初の色成
分であるY成分の多値画像データと、これに対応する属
性情報データ(タグデータ)とを読み込む。ここで、図
4は、読み込まれた多値画像データの一例を示す概念図
である。多値画像データは、前述したように、主走査方
向に17画素、副走査方向に9画素分からなり、画像メ
モリ81に読み込まれる。また、図5は、読み込まれた
タグデータの一例を示す概念図である。タグデータにお
いては、値「0」が写真部分を表す画素であり、値
「1」が文字部分を表す画素である。なお、図示してい
ないが、線画部分は、値「2」となる。なお、本実施形
態では、タグデータの値を便宜上このように設定してい
るが、その他の値でもよい。図4および図5のいずれに
おいても、注目処理画素(中心画素)は太枠で示してい
る。また、以降の処理は、画素単位に、上記17×9画
素のウィンドウをラスター走査し、全画素について実施
する。
路83により、注目画素を中心とする3×3画素内に文
字部分を表すタグデータが存在するか否かを判断する。
まず、タグデータについて、注目画素を中心とする3×
3画素領域に着目する。ここで、図6は、図5に示す1
7×9画素のタグデータから3×3画素を抜き出したも
のである。この例では、3×3画素領域内には、文字部
分を表すタグデータ「1」が存在する。したがって、こ
の場合、ステップS102における判断結果は「YE
S」となり、ステップS103〜S108へ進む。
回路84により、画像メモリ81に読み込まれた、図4
に示す17×9画素の全てについて、文字タグに対応す
る画素の値を「255(黒)」とし、文字タグ以外に対
応する画素(写真タグに対応する画素)の値を「0
(白)」とする。ここでは、図4に示す多値画像データ
を2値化したが、図5に示すタグデータを2値化しても
よい。この場合、文字タグデータが「255(黒)」と
なり、それ以外のタグデータが「0(白)」となる。図
8は、2値化処理後の2値画像データを示す概念図であ
る。中央のハッチングで示されている画素が注目画素
(黒画素)である。
チング回路85により、上記2値画像データに対してジ
ャギー検出を行う。ジャギー検出の手法は、従来技術で
説明した2値画像入力用に行われているものをそのまま
用いればよい。本実施形態では、予め用意されたジャギ
ー検出パターンと比較する手法を用いることとする。ジ
ャギー検出パターンは、周期(段差)の長いもの、短い
ものなど複数用意しておく。ここで、図9は、ジャギー
検出パターンの一例を示す概念図である。図示の例で
は、主走査方向に黒画素が9画素連続後、副走査方向に
1画素分黒画素が変移する周期を持つジャギーを検出す
るパターンである。このように、黒画素を中心画素とす
るパターンや、白画素を中心とするパターンなど複数用
意されている。
ジャギー検出パターンと一致する場合には、そのジャギ
ー検出パターンに対応して設定した画素変換率(%)お
よび三角波選択信号Sを出力する。ここで、画素変換率
とは、ジャギー対象画素の濃度値を基準に、どの程度の
割合(%)の濃度値へ変換するかを示す値であり、予め
適切な値がジャギー検出パターン毎に設定されている。
詳細はS107で説明する。一方、ジャギー検出パター
ンと一致しない場合には、画素変換率としては、100
%を出力(スムージング処理を行わないのと同等)し、
三角波選択信号Sとしては、予め設定したデフォルト値
を出力する。画素変換率信号は、スムージング処理算出
回路88に供給され、三角波選択信号Sは、SEL93
に供給される。
と、これに対応して出力される画素変換率(%)と三角
波選択信号Sの一部を示す概念図である。図において、
数値は、画素変換率(%)である。三角波選択信号S
は、1画素クロックの間で図示した太線の傾斜を持つ三
角波を、三角波A,B,C(図20参照)のうちから選
択することを示している。実際の処理では、前述したよ
うに、図示以外にも多数のパターンが用意されている。
下地算出回路87により、非下地値および下地値が算出
される。まず、ステップS105で、図1に示す画像メ
モリ81に記憶されている多値画像データとTagメモ
リ82に記憶されているタグデータとから、注目画素を
中心に3×3画素を参照し、文字タグに対応する画素
(非下地)で最大となる最大画素値Aを算出する。次
に、ステップS106で、非文字タグに対応する画素群
(下地)の平均画素値Bを算出する。
ータの注目画素を中心とする3×3画素を示す概念図で
ある。図10に示す例では、A=128となる。また、
図10に示す例では、(210+206+216+21
0)/4=210.5となり、四捨五入してB=211
となる。これら下地値(=B)、非下地値(=A)は、
スムージング処理値算出回路88に供給される。なお、
ここでは、非下地値は、文字タグに対応する画素の最大
値としたが、平均値あるいは他の基準で算出してもよ
い。同様に、下地値は、非文字タグに対応する画素の平
均値としたが、非下地値と同様に最大値を基準とした
り、他の基準で算出してもよい。さらに、非下地値、下
地値を算出するために、処理画素中心の3×3画素内の
画素を用いたが、この限りではない。参照可能な領域の
画素を用いて、別の基準(演算)で下地値、非下地値を
算出してもよい。
ムージング処理値演算回路88により、パターンマッチ
ング回路85から供給される画素変換率、下地算出回路
87から供給される非下地値Aおよび下地値Bを用い
て、次式(1)により、下地(背景)の濃度を考慮した
ジャギー補正変換画素値(スムージング処理値)を算出
する。
出力された画素変換率が80%、非下地値A=128、
下地値B=211であった場合には、128×0.8+
211(1−0.8)=144.6、四捨五入して「1
45」が変換画素値(スムージング処理値)となる。該
変換画素値(スムージング処理値)は、D/Aコンバー
タ89に供給される。
選択信号Sおよび変換画素値に従って、波形制御印字が
行われる。具体的には、D/Aコンバータ89では、変
換画素値(多値画素データ)がアナログ信号に変換さ
れ、コンパレータ94の一方の入力端に供給される。ま
た、SEL93では、三角波選択信号Sに基づいて三角
波発生装置90〜92が発生する三角波A,B,Cのう
ち、いずれか1つが選択され、コンパレータ94の他方
の入力端に供給される。
B,Cは、前述した図20に示す通りである。すなわ
ち、三角波信号Aは、1画素毎の信号に同期し、画素ク
ロックの2倍の周期を有する。また、三角波信号Bは、
上記三角波信号Aを位相反転した波形を有する。そし
て、三角波信号Cは、画素クロックと同じ周期を有す
る。コンパレータ94では、アナログ信号が三角波信号
より大となると、オンとなるレーザ制御信号を出力す
る。前述したように、このようにレーザ制御信号を生成
することによって、文字・線画を出力する際に、特にエ
ッジ部において印字割れのない、より滑らかなエッジ部
を再現することが可能となる。
ング処理とともに、印字の際には、エッジ部において画
素が引き寄せられる効果が加えられ、さらに高精細なス
ムージング処理が行うことができることになる。なお、
ステップS104において、ジャギーが存在しないと判
定された場合には、デフォルトの三角波として図20に
示す三角波信号Cが選択されるものとし、この場合の画
素変換率は、前述したように、「100%」とする。
度値「255」の画素)のみしかスムージング処理を行
えなかったのに対し、本第1実施形態では、黒画素値以
外の濃度(中間調)を有する文字画素に対してもスムー
ジング処理を行うことが可能となる。また、従来のスム
ージング処理では、白抜けを生じていたが、本第1実施
形態では、下地値(非下地値)、言い換えると背景の濃
度を考慮した数式(1)により、最終的な変換画素値を
算出するので、白ぬけが発生することがない。さらに、
従来技術では、色背景や写真中の白抜き文字(文字部の
濃度値が「0」)に対してはスムージング処理できなか
ったが、本第1実施形態では、上記数式(1)が示すよ
うに、背景部の画素濃度が変換画素値に反映されるた
め、その輪郭部(エッジ部)において確実にスムージン
グ処理することが可能となる。
いて、処理画素中心の3×3画素領域内に文字部分を表
すタグデータ「1」が存在しない場合、例えば、図7に
示すように、3×3画素領域内に「2」が存在する場合
(線画タグが存在する場合)には、判断結果は「NO」
となり、図3に示すステップS109へ進む。ステップ
S109では、Tag判別回路83により、3×3画素
領域内に線画部を表すタグデータ「2」が存在するか否
かを判断する。そして、図7に示すように、線画部を表
すタグデータ「2」が存在する場合には、ステップS1
10〜S115の処理を実行する。
値化回路84により、画像メモリ81に読み込まれた、
17×9画素について、線画タグに対応する画素の値を
「255(黒)」とし、線画タグ以外に対応する画素の
値を「0(白)」とする。次に、ステップS111で、
前述したステップS104と同様に、ジャギー検出処理
を施す。これにより、対応する画素変換率、三角波選択
信号Sがそれぞれ出力される。
3で、ステップS105、S106と同様に、下地値お
よび非下地値を算出する。まず、ステップS112で
は、下地算出回路87により、図1に示す画像メモリ8
1に記憶されている多値画像データとTagメモリ82
に記憶されているタグデータとから、注目画素を中心に
3×3画素を参照し、線画タグに対応する画素(非下
地)で最大となる最大画素値Aを算出する。また、ステ
ップS113で、非線画タグに対応する画素群(下地)
の平均画素値Bを算出する。
グ処理値算出回路88により、画素変換率、非下地値
A、下地値Bを用いて、前述した数式(1)から、変換
画素値(スムージング処理値)を算出する。次に、ステ
ップS115で、前述したステップS108と同様に、
変換画素値、三角波選択信号Sを用いて、波形制御され
たレーザ制御信号を生成する。なお、ジャギーが検出さ
れなかった場合には、画素変換率を100%とし、三角
波選択信号Sにより三角波Cを選択することは前述した
通りである。
O」であった場合、すなわち、3×3画素領域内に文字
タグ「1」、線画タグ「2」のいずれも存在しない場合
には、文字や線画がないので、ステップS116へ進
み、入力画像の画素値をそのまま印字出力する。この場
合、波形制御に用いる三角波には、例えば三角波Cを用
いる。
われる。すなわち、Y成分画像の処理が終了後、続いて
M成分画像、そしてC成分画像、最後にK成分画像を面
順次で処理し、レーザプリンタ等から出力する。
おいて、文字タグ画素を線画タグ画素に優先してスムー
ジング処理するように判別処理(S102の後にS10
9の判別処理)を行っているが、これは、CGなどのグ
ラフィック上に文字が存在する場合を考慮したもので、
例えば、べたなど色背景中の文字部に対してスムージン
グ処理が施されることを念頭においている。但し、必要
に応じて、線画を文字に優先するように構成してもよい
(S102を線画タグの有無を判定し、S109で文字
タグの有無を判定する構成)。または、文字と線画の優
先順位を設けず(判別処理を行わず)、これらの画素に
対しては、必ずスムージング処理を実施するように構成
してもよい。その他、タグ判別をこれらとは異なる基準
で設け、スムージング処理を実施するか否かを決定する
構成としてもよい。
て、スムージング処理値算出回路88から出力される多
値データ信号(スムージング処理値:変換画素値)のみ
を取り出して、PC用モニタなどCRT表示した場合に
おいても、スムージングの効果が同様に得られる。この
場合、得られたスムージング処理値(濃度値)をCRT
表示用に輝度値に変換すればよい。これにより、プリン
タ出力した場合と同様に、背景を持つ中間調濃度の文字
や線画をCRT表示する場合においても、ジャギーのな
い滑らかな画像表示を行うことができ、より鮮明なもの
となる。また、印字出力する前に、CRT上でスムージ
ング処理の効果を確かめる、といった用途にも活用でき
る。
合の効果を示す概念図である。図12(a)は、スムー
ジング処理前の背景付き文字の一部を示したものであ
り、スムージング処理後、図12(b)に示すように、
ジャギーが滑らかに改善されて表示されていることが分
かる。また、図13は、従来のスムージング処理では不
可能であった、中間調背景を持つ、白抜き文字における
効果を示す概念図である。図13(a)がスムージング
処理前であり、図13(b)がスムージング処理後で、
ジャギーが滑らかに補正されていることが分かる。この
ように、本第1実施形態によれば、ジャギー検出パター
ンを増やすことなく、カラー多値画像における背景付き
カラー中間調文字・中間調線画にスムージング処理を施
すことができる。
は、本発明の第2実施形態による画像処理装置の構成を
示すブロック図である。なお、図1に対応する部分には
同一の符号を付けて説明を省略する。第2実施形態にお
いて、第1実施形態と異なる点は、Tagメモリ82、
Tag判別回路83、2値化回路84に代えて、エッジ
検出型2値化回路95を設けたところにある。エッジ検
出型2値化回路95は、画像メモリ81に記憶されてい
る、17×9画素の多値画像データに対して、例えば、
Sobel、ラプラシアンなど、既存の微分オペレータ
を用いて、エッジ強度が予め設定されたしきい値を超え
る画素が、注目画素を中心とする3×3画素周辺に存在
する場合、注目画素がエッジ画素であると判断し、エッ
ジ画素を「255(黒画素)」、非エッジ画素を「0
(白画素)」に変換して2値化する。上記しきい値は、
予め実験的に設定される。
図15は、本第2実施形態による画像処理装置の動作を
説明するためのフローチャートである。まず、PC等を
通じて作成された文書画像は、プリンタ記述言語(PD
L:Printer Description Language)で表された後、多
値画像データに展開されて供給される。なお、入力され
る画像は、PC等を通じて作成されない画像、例えば、
スキャナ等から入力される多値ラスター画像であっても
よい。
であるY成分の17×9画素分の多値画像データを画像
メモリ81に読み込む。次に、ステップS202で、エ
ッジ検出型2値化回路95により、17×9画素の画像
データ全てに対してエッジ検出処理を施し、エッジ強度
が予め設定されたしきい値を超える画素が、注目画素を
中心とする3×3画素周辺に存在するか否かを判断す
る。そして、存在する場合には、注目画素がエッジ画素
であると判断し、ステップS203〜S208の処理を
実行し、エッジ画素が存在しない場合には、ステップS
209の処理を実行する。
9画素内の領域で、エッジ強度がしきい値を超えるエッ
ジ画素を「255」、しきい値以下の非エッジ画素を
「0」に変換して2値化する。例えば、入力された多値
画像データが図4に示すものとし、2値化の結果、図8
に示すパターンが得られたとする。次に、ステップS2
04で、第1実施形態と同様にジャギー検出パターンマ
ッチング処理を実施し、画素変換率(%)および三角波
選択信号Sを取得する。
路87において、画像メモリ81に記憶されている多値
画像データおよびエッジ検出型2値化回路95によるエ
ッジ検出処理の結果に従って、注目画素を中心とする3
×3画素領域内で、エッジと判定された画素のうち(2
値化処理の結果、黒画素となる部分:図8の注目画素ま
わり3×3画素)、図4の注目画素周辺3×3画素内で
画素値が最大となる最大画素値Aを算出する。図4に示
す例では、3×3画素内の画素値は、図10に示すよう
になり、これから画素値Aを求めると、A=128とな
る。これが非下地値となる。また、ステップS206で
は、非エッジ画素群の平均画素値Bを算出する。図4に
示す例の場合、(210+206+216+210)/
4=210.5、四捨五入してB=211となる。これ
が下地値(背景値)となる。
画素の最大値としたが、平均値、あるいは他の基準で設
定してもよい。同様に、下地値Bは、非エッジ(非文
字)対応画像の平均値としたが、非下地値と同様に最大
値を基準としたり、他の基準で設定してもよい。さら
に、非下地値、下地値を算出するために処理画素中心の
3×3画素内の画素を用いたが、この限りではない。参
照可能な領域の画素を用いて、別の基準(演算)で下地
値、非下地値を算出してもよい。
スムージング処理値演算回路88により、パターンマッ
チング回路85から供給される画素変換率、ならびに下
地算出回路87から供給される非下地値Aおよび下地値
Bを用いて、前述した数式(1)により、下地(背景)
の濃度を考慮した変換画素値(スムージング処理値)を
算出する。該変換画素値(スムージング処理値)は、D
/Aコンバータ89に供給される。
選択信号Sおよび変換画素値に従って、波形制御印字が
行われる。具体的には、D/Aコンバータ89で、変換
画素値(多値画素データ)がアナログ信号に変換され、
コンパレータ94の一方の入力端に供給される。また、
SEL93では、三角波選択信号Sに基づいて三角波発
生装置90〜92が発生する三角波A,B,Cのうち、
いずれか1つが選択され、コンパレータ94の他方の入
力端に供給される。SEL93に供給される三角波信号
A,B,Cは、前述した第1実施形態と同様、図20に
示す通りである。コンパレータ94では、アナログ信号
が三角波信号より大となると、オンとなるレーザ制御信
号を出力する。したがって、第1実施形態と同様に、印
字割れの発生を防止することができる。
O」であった場合、すなわち、3×3画素領域の注目画
素がエッジ画素でない場合には、ステップS209へ進
み、入力画像の画素値をそのまま印字出力する。この場
合、波形制御に用いる三角波は、例えば三角波Cを用い
る。
われる。すなわち、Y成分画像の処理が終了後、続いて
M成分画像、C成分画像、そしてK成分画像に対してス
ムージング処理を面順次で実施し、得られたデータをプ
リンタ等から出力する。
述した第1実施形態と同様に、ジャギー検出パターンを
増やすことなく、また、白抜けの発生を防止して、カラ
ー多値画像における背景付きカラー中間調文字・中間調
線画にスムージング処理を施すことができる。また、第
2実施形態のその他の効果として、第1実施形態と同様
に、スムージング処理値算出回路88から出力される多
値データ信号(スムージング処理値:変換画素値)のみ
を取り出して、PC用モニタなどCRT表示した場合に
おいても、スムージングの効果が同様に得られる。
は、スムージング処理値算出回路88において、Y,
M,C,Kで独立にスムージング処理値を数式(1)を
用いて算出しているが、「Y,M,C,K各色成分間に
おける画像特性量の相関関係」を用いて、下地値、非下
地値、画素変換率を求めて、スムージング処理値を求め
るようにしてもよい。相関関係とは、例えば、Y,M,
C,Kそれぞれの画素濃度差、エッジ強度差、分散比な
どが挙げられるが、その他の基準でもよいことは言うま
でもない。画像処理によって、これら各色成分間毎の相
関を数値化して求めればよい。但し、このような構成の
場合には、Y,M,C,Kを独立に処理するのではない
ので、予め画像メモリ81に4色分のデータを読み込ん
でおく必要がある。また、スムージング値算出回路88
においても、4色分のデータを処理する構成を付加して
おく必要がある。
おける他の変形例としては、全てソフトウェア化してお
き、フロッピーディスクや光磁気ディスク、ハードディ
スク、あるいはROMやRAMなどの記憶媒体に記憶し
ておき、所定の機器に接続、同様のスムージング処理を
行うといったことも可能である。
ジ強度に応じて、スムージング処理を行うか否かを選択
しているが、その他の基準で選択するようにしてもよ
い。例えば、従来広く提案されている、濃度分布、ある
いは画像分散値などの画像統計量、その他の画像特性量
に基づく、絵文字分離処理や細線検知処理などを行って
から、抽出した領域に対してスムージング処理を実施す
るといった方法も可能である。これらの検知処理とエッ
ジ検出処理とを合わせた処理を行えば、さらに高精度な
エッジスムージング処理が実施可能である。
ば、多値画像データ中の文字・線画のジャギーをジャギ
ー検出手段により検出し、変換濃度算出手段により、前
記ジャギー部分の文字・線画を構成する画素の濃度、お
よび前記ジャギー部分の文字・線画を構成する画素の近
傍に存在する背景部を構成する画素の濃度に基づいて、
前記多値画像データのジャギー部分を構成する画素の変
換濃度を算出するようにしたことにより、ジャギー部分
の変換濃度が背景濃度を考慮して決定され、白抜けの発
生を防止することができ、また、ジャギー検出では、2
値化データに変換して行うようにしたので、ジャギー検
出パターンを増やすことなく、カラー多値画像における
中間調背景付きカラー中間調文字・中間調線画にスムー
ジング処理を施すことができるという利点が得られる。
構成を示すブロック図である。
明するためのフローチャートである。
明するためのフローチャートである。
れる多値画像データの一例を示す概念図である。
グ)データの一例を示す概念図である。
性情報(タグデータ)を示す概念図である。
のタグデータ(線画タグ)が存在する場合を示す概念図
である。
処理を説明するための概念図である。
ーンの一例を示す概念図である。
る3×3画素を示す概念図である。
出力される画素変換率(%)と三角波選択信号Sの一部
を示す概念図である。
図である。
た、中間調背景を持つ、白抜き文字における効果を示す
概念図である。
示すブロック図である。
説明するためのフローチャートである。
チングによるスムージング処理を説明するための概念図
である。
画像処理装置の一部構成を示すブロック図である。
画像処理装置によって生成されるレーザ制御信号を示す
概念図である。
ス幅変調方式を用いる画像処理装置の一部構成を示すブ
ロック図である。
ス幅変調方式による動作を説明するための概念図であ
る。
ス幅変調方式によって生成されるレーザ制御信号を示す
概念図である。
け発生を説明するための概念図である。
ターンマッチング手段) 86 ROM(記憶手段) 87 下地算出回路(下地算出手段) 88 スムージング処理値算出回路(変換濃度算出手
段) 89 D/Aコンバータ 90,91,92 三角波発生装置(パターン波形発生
手段) 93 SEL(選択手段) 94 コンパレータ(信号生成手段) 95 エッジ検出型2値化回路
Claims (17)
- 【請求項1】 多値画像データ中の文字・線画のジャギ
ーを検出するジャギー検出手段と、 前記ジャギー検出手段によって検出されたジャギー部分
の文字・線画を構成する画素の濃度、および前記ジャギ
ー部分の文字・線画を構成する画素の近傍に存在する背
景部を構成する画素の濃度に基づいて、前記ジャギー部
分を構成する画素の変換濃度を算出する変換濃度算出手
段とを具備することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 多値画像データから文字・線画に対応す
る2値画像データを生成する2値化手段と、 前記多値画像データおよび前記2値化手段により生成さ
れた2値画像データに基づいて、背景部の濃度値と背景
部以外の濃度値とを算出する下地算出手段とを具備し、 前記ジャギー部分の文字・線画を構成する画素の濃度
は、前記下地算出手段によって算出された背景部以外の
濃度値であり、前記背景部を構成する画素の濃度は、前
記下地算出手段によって算出された背景部の濃度値であ
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】 前記2値化手段は、前記多値画像データ
とともに入力され、前記多値画像データ中の少なくとも
絵柄部、文字部、線画部を識別可能に表す画像属性デー
タに基づいて、前記多値画像データを2値化することを
特徴とする請求項1または2記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記2値化手段は、前記多値画像データ
を少なくとも絵柄部と文字・線画部とに分離し、該分離
結果に基づいて前記多値画像データを2値化することを
特徴とする請求項1または2記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 多値画像データから文字・線画に対応す
る2値画像データを生成する2値化手段と、 複数のジャギー検出パターンと、該ジャギー検出パター
ンに対応付けた画素変換率とを記憶する記憶手段と、 前記2値化手段によって生成された2値画像データが前
記記憶手段に記憶されている前記複数のジャギー検出パ
ターンのいずれかと一致するか否かを判断し、一致した
ジャギー検出パターンに対応する画素変換率を出力する
パターンマッチング手段と、 前記パターンマッチング手段によって、いずれかのジャ
ギー検出パターンに一致したと判断された2値画像デー
タに対応する、前記多値画像データの文字・線画を構成
する画素の濃度、前記文字・線画を構成する画素の近傍
に存在する背景部を構成する画素の濃度、および前記画
素変換率に基づいて、前記多値画像データのジャギーを
構成する画素の変換濃度を算出する変換濃度算出手段と
を具備することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項6】 位相または周期が異なる複数のパターン
波形を発生するパターン波形発生手段と、 前記パターンマッチング手段によって一致したと判断さ
れたジャギー検出パターンに基づいて、前記パターン波
形発生手段が発生する複数のパターン波形のうち、いず
れか1つを選択する選択手段と、 前記変換濃度算出手段により算出された変換濃度と前記
選択手段により選択されたパターン波形とに基づいて、
オン/オフ信号を生成する信号生成手段とを具備するこ
とを特徴とする請求項5記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 前記記憶手段は、さらに、前記パターン
波形発生手段が発生する複数のパターン波形のうち、い
ずれか1つを選択するための選択情報を記憶し、 前記パターンマッチング手段は、前記複数のジャギー検
出パターンのいずれかと一致したジャギー検出パターン
に対応する画素変換率とともに、対応する選択情報を出
力し、 前記選択手段は、前記選択情報に従って、前記パターン
波形発生手段が発生する複数のパターン波形のいずれか
1つを選択することを特徴とする請求項6記載の画像処
理装置。 - 【請求項8】 多値画像データ中の文字・線画を検出す
る第1のステップと、 前記文字・線画のジャギー部分を検出する第2のステッ
プと、 前記ジャギー部分のパターンに応じた画素変換率を算出
する第3のステップと、 前記文字・線画を構成する画素の代表濃度を算出する第
4のステップと、 前記文字・線画を構成する画素の近傍に存在する背景部
を構成する画素の代表濃度を算出する第5のステップ
と、 前記文字・線画を構成する画素の代表濃度、前記背景部
を構成する画素の代表濃度および前記画素変換率に基づ
いて、前記多値画像データにおけるジャギー部分の画素
の変換濃度を算出する第6のステップとを有することを
特徴とする画像処理方法。 - 【請求項9】 前記第1のステップは、前記多値画像デ
ータとともに入力され、前記多値画像データ中の少なく
とも絵柄部、文字部、線画部を識別可能に表す画像属性
データに基づいて、前記文字・線画を検出することを特
徴とする請求項8記載の画像処理方法。 - 【請求項10】 前記第1のステップは、前記多値画像
データのエッジ部を検出することにより、前記文字・線
画を検出することを特徴とする請求項8記載の画像処理
方法。 - 【請求項11】 前記文字・線画のジャギー部分のパタ
ーンに基づいて、位相または周期が異なる複数のパター
ン波形のうち、いずれか1つを選択する第7のステップ
と、 前記変換濃度と前記選択されたパターン波形とに基づい
て、オン/オフ信号を生成する第8のステップとを有す
ることを特徴とする請求項8記載の画像処理方法。 - 【請求項12】 多値画像データ中の文字・線画のジャ
ギー部分を検出するステップと、 前記ジャギー部分の文字・線画を構成する画素の濃度を
算出するステップと前記ジャギー部分の文字・線画を構
成する画素の近傍に存在する背景部を構成する画素の濃
度を算出するステップと、 前記ジャギー部分の文字・線画を構成する画素の濃度お
よび前記背景部を構成する画素の濃度に基づいて、前記
多値画像データにおけるジャギー部分を構成する画素の
変換濃度を算出するステップとからなるプログラムを記
憶することを特徴とする記憶媒体。 - 【請求項13】 さらに、前記多値画像データとともに
入力され、前記多値画像データ中の少なくとも絵柄部、
文字部、線画部を識別可能に表す画像属性データに基づ
いて、前記多値画像データを2値化するステップを有す
るプログラムを記憶することを特徴とする請求項12記
載の記憶媒体。 - 【請求項14】 さらに、前記多値画像データを少なく
とも絵柄部と文字・線画部とに分離し、該分離結果に基
づいて前記多値画像データを2値化するステップを有す
るプログラムを記憶することを特徴とする請求項12記
載の記憶媒体。 - 【請求項15】 前記文字・線画のジャギー部分を検出
するために用いる複数のジャギー検出パターンを予め記
憶することを特徴とする請求項12記載の記憶媒体。 - 【請求項16】 さらに、前記ジャギー検出パターンに
対応付けて、前記ジャギー部分の文字・線画を構成する
画素の変換濃度を算出するための画素変換率を予め記憶
し、 前記ジャギー部分を構成する画素の濃度および前記背景
部を構成する画素の濃度に加えて、前記変換濃度に基づ
いて、前記ジャギー部分を構成する画素の変換濃度を算
出するステップを有するプログラムを記憶することを特
徴とする請求項15記載の記憶媒体。 - 【請求項17】 さらに、前記ジャギー検出パターンに
対応付けて、位相または周期が異なる複数のパターン波
形のうち、いずれか1つを選択するためのパターン波形
選択情報を予め記憶することを特徴とする請求項16記
載の記憶媒体。
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---|---|---|---|
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JP32868998A JP3796985B2 (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 画像処理装置、画像処理方法および記憶媒体 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1998
- 1998-11-18 JP JP32868998A patent/JP3796985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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