JP2000175044A

JP2000175044A - 画像処理装置及び方法

Info

Publication number: JP2000175044A
Application number: JP10349195A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tsuji; 博之辻; Takeshi Matsukubo; 勇志松久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】画素補間による画像のスムージング処理後に所
望のフィルタ処理を行う。【解決手段】外部機器１０１から入力された画像データ
は、ＲＧＢ変換及びＵＣＲ処理を経てスムージング回路
１０４に入力される。一方、画像データは像域分離回路
１０７にも入力され、白地中のエッジや網点あるいは中
間調領域内の文字が検出され、その結果がスムージング
回路１０４に入力される、スムージング回路１０４は、
像域分離の結果に応じて画像の解像度を倍に変換する。
その画像データに対して、フィルタ１１２，１１３によ
り所望の画像処理が施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置及び
方法に関するものであり、特に電気的に読み取られた原
稿画像から画像の特徴を抽出し、その抽出結果から出力
画像を処理する画像処理装置及び方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー画像データをデジタル的に
処理し、カラープリンターに出力してカラー画像を得る
カラープリント装置や、カラー原稿を色分解して電気的
に読み取り、得られたカラー画像データを用紙上にプリ
ント出力することにより、カラー画像複写を行う、いわ
ゆるデジタルカラー複写機などのカラー印字システムの
発展はめざましいものがある。また、これらの普及に伴
い、カラー画像の印字品質に対する要求も高くなってお
り、特に黒い文字や黒細線をより黒く、シャープに印字
したいという要求が高まっている。即ち、黒原稿を色分
解すると、黒を再現する信号として、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各信号が発生するが、得られた
信号に基づいてそのまま印字すると、各色が４色重ね合
わせで再現されるため、色間の若干のズレにより黒の細
線に色にじみが生じ、黒が黒くみえなかったり、ボケて
見えたりして印字品質を著しく低下させていた。

【０００３】これに対し、画像信号中の黒、色等の色情
報や、細線、網点等空間周波数の特徴を抽出し、例えば
黒文字、色文字等のエリアを検出したり、更には中間調
画像や網点画像領域等に分けてそれぞれのエリアを検出
することにより、各エリアに応じた処理を施し、黒文字
部ならば黒単色化する方法等が提案されている。文字や
線の太さを多段階に持ち、文字の太さに応じて、黒の量
を調節したり、文字エッジと、網点エッジを分離して検
出することで、網点／中間調中、白地中の文字エッジ部
に対してそれぞれ異なる処理を施す事により、スムーズ
な黒文字処理を行う方式も提案されている。但し、像域
分離を施しても、従来の４００ｄｐｉのプリンタでは、
ドットの配置間隔は６３．５ミクロンとなり、一般に約
２０ミクロンと言われている人の視覚では、ドットによ
って形成される文字や図形の輪郭部はギザギザに見え、
必ずしも高画質な印字とは言えない。

【０００４】そこで、従来の像域分離と合わせて、例え
ば外部装置で作成されたカラーのフォントの文字の輪郭
部をスムージングして滑らかにデータ補間する事で、階
調画像中の文字に対しても、ギザギザ感のない文字を出
力することが可能である。印字する際の文字部分の解像
度を高めて、印字品質を向上する技術が提案されてい
る。特に、特定のパターンを検出して解像度を変換した
特定のパターンに置き換える解像度変換手法は、文字画
像の印字品質を高めるのに効果的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ユーザ
の好みに応じて文字画像等をよりくっきりさせたい場
合、または滑らかにさせたい場合は、パターンマッチン
グによる解像度変換だけでそれを実現することは困難で
あった。

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、必要に応じて解像度変換を行った後にフィルタ処理
を行うことで、利用者が望む画像処理を出力画像に対し
て施すことができる画像処理及び方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題を
解決するためのものであり、パターンマッチングによる
解像度変換後にフィルタ処理を行うことにより、ユーザ
の好みに合わせた文字品位を実現する。

【０００８】また、本発明は上記目的を達成するために
次のような構成からなる。

【０００９】画像データの所定サイズの領域から画像の
特徴を判定する判定手段と、前記判定手段により特定の
特徴が検出されると、その領域の画像データの解像度を
高める解像度変換手段と、前記解像度変換手段により変
換された画像データ信号に対して、所望のフィルタ処理
を行うフィルタ手段とを備える。

【００１０】また好ましくは、前記フィルタ手段は、フ
ィルタの内容がプログラマブルである。

【００１１】また好ましくは、前記フィルタ手段は、フ
ィルタの内容を前記判定手段による判定結果に応じて変
更する。

【００１２】また好ましくは、前記フィルタ手段は、エ
ッジ強調のフィルタ処理が可能である。

【００１３】また好ましくは、前記フィルタ手段は、注
目画素を強調するフィルタ処理が可能である。

【００１４】また好ましくは、前記フィルタ手段は、画
像の濃度勾配をなだらかにするフィルタ処理が可能であ
る。

【００１５】また好ましくは、前記解像度変換手段は、
画像データの解像度を倍にする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、好ましい実施例に基づき、
本発明を説明する。

【００１７】［第１の実施の形態］図２に本発明におけ
る第１の実施例での装置の外観図を示す。

【００１８】図２において、イメージスキャナ部２０１
は、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分であ
る。また、プリンタ部２００は、イメージスキャナ２０
１に読み取られた原稿画像に対応した画像を用紙にフル
カラーでプリント出力する部分である。

【００１９】イメージスキャナ部２０１において、原稿
圧板２０２は、原稿台ガラス（以下プラテン）２０３上
の原稿２０４を、ハロゲンランプ２０５の光で照射され
る。原稿からの反射光はミラー２０６、２０７に導か
れ、レンズ２０８により３ラインセンサ（以下ＣＣＤ）
２１０上に像を結ぶ。レンズ２０８には赤外カットフィ
ルタ２３１が設けられている。ＣＣＤ２１０は原稿から
の光情報を色分解して、フルカラー情報レッド（Ｒ），
グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分を読み取り、信号処
理部２０９に送る。

【００２０】ＣＣＤ２１０の各色成分読み取りセンサ列
は各々５０００画素の画素から構成されている。これに
より原稿台ガラス２０３に載置される原稿中で最大サイ
ズであるＡ３サイズの原稿の短手方向２９７ｍｍを４０
０ｄｐｉの解像度で読み取る。

【００２１】なお、ランプ２０５，ミラー２０６は速度
ｖで、ミラー２０７は１／２ｖでラインセンサの電気的
走査方向（以下、主走査方向）に対して垂直方向（以
下、副走査方向）に機械的に動くことにより、原稿全面
を走査する。

【００２２】標準白色板２１１は、センサ２１０−１〜
２１０−３のＲ，Ｇ，Ｂセンサの読み取りデータの補正
データを発生する。この標準白色板２１１は可視光でほ
ぼ均一の反射特性を示し、可視では白色の色を有してい
る。この標準白色板２１１を用いてセンサ２１０−１〜
２１０−３の可視センサの出力データの補正を行う。

【００２３】画像信号処理部２０９では読み取られた信
号を電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），
イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の各成分に分解し、
プリンタ部２０２に送る。また、イメージスキャナ部２
０１における一回の原稿走査（スキャン）につき、Ｍ，
Ｃ，Ｙ，ＢＫの内、一つの成分がプリンタ２００に送ら
れ、計４回の原稿走査により一回のプリントアウトが完
成する。

【００２４】イメージスキャナ部２０１より送られてく
るＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの画像信号は、レーザドライバ２１
２に送られる。レーザドライバ２１２は画信号に応じ、
半導体レーザ２１３を変調駆動する。レーザ光はポリゴ
ンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５、ミラー２１６を
介し、感光ドラム２１７上を走査する。

【００２５】現像器２１９〜２２２は、マゼンタ現像器
２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２２１、
ブラック現像器２２２、より構成され、４つの現像器が
交互に感光ドラムに接し、感光ドラム２１７上に形成さ
れたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像を対応するトナーで現
像する。

【００２６】転写ドラム２２３は、用紙カセット２２４
または２２５より給紙された用紙をこの転写ドラム２２
３に巻き付け、感光ドラム２１７上に現像されたトナー
像を用紙に転写する。このようにしてＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫ
の４色が順次転写された後に、用紙は定着ユニット２２
６を通過して排紙される。

【００２７】以上が装置のおおまかな動作についての説
明である。

【００２８】次に、イメージスキャナ２０１について詳
細な説明を行う。

【００２９】図３（Ａ）に本実施例に用いたＣＣＤ２１
０の構成を示す。

【００３０】ここで２１０−１は赤色光（Ｒ）を読み取
るための受光素子列であり、２１０−２，２１０−３は
順にＧ，Ｂ波長成分を読み取るための受光素子列であ
る。受光素子列２１０−１〜２１０−３は主走査方向、
副走査方向に１０μｍの開口をもつ。この３本の異なる
光学特性をもつ受光素子列は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサが
原稿の同一ラインを読み取るべく互いに平行に配置され
るように、同一のシリコンチップ上にモノリシックに構
成されている。このような構成のＣＣＤを用いること
で、各色分解読み取りでのレンズ等の光学系を共通にし
ている。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎の光学調整を簡
潔にすることが可能となる。

【００３１】図３（Ａ）の点線部の断面図を図３（Ｃ）
に示す。シリコン基板２１０−５上には、Ｒ読み取り用
のフォトセンサ２１０−１とＧ，Ｂ各々の可視情報を読
み取るフォトセンサ２１０−２，２１０−３が配置され
ている。Ｒのフォトセンサ２１０−１上には可視光の
内、レッドの波長成分を透過するＲフィルタ２１０−７
が配置される。同様にＧのフォトセンサ２１０−２上に
はＧフィルタ２１０−８が、Ｂのフォトセンサ２１０−
３上にはＢフィルタ２１０−９が配置されている。２１
０−６は透明有機膜で構成された平坦化層である。

【００３２】図３（Ｂ）に受光素子の拡大図を示す。各
センサは主走査方向に一画素当たり１０μｍの長さをも
つ。各センサはＡ３原稿の短手方向（２９７ｍｍ）を４
００ｄｐｉの解像度で読み取ることが出来るように、主
走査方向に５０００画素ある。

【００３３】また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサのライン間距
離は８０μｍであり、４００ｌｐｉの副走査解像度に対
して各８ラインずつ離れている。

【００３４】次にプリンタの濃度再現法について説明す
る。

【００３５】本実施例ではプリンタの濃度再現のために
従来良く知られているＰＷＭ方式により、レーザ２１３
の点灯時間を画像濃度信号に応じて制御するものであ
る。これにより、レーザの点灯時間に応じた電位の静電
潜像が感光ドラム２１７上に形成される。そして、現像
器２１９〜２２２で静電潜像の電位に応じた量のトナー
で潜像を現像することにより、濃度再現が行われる。画
像信号処理部２０９について説明する。

【００３６】＜画像処理装置の構成＞図１は、本実施形
態の画像処理装置のイメージスキャナ部２０１における
画像信号処理部２０９を中心とした画像信号の流れを示
すブロック図である。外部機器１０１より出力される画
像信号ＲＧＢは、１０２の濃度変換部で、ルックアップ
テーブルＲＯＭにより、輝度信号が濃度信号に変換され
る。

【００３７】マスキング及びＵＣＲ回路１０３は、詳し
い説明は後述するが、入力されたＹ，Ｍ，Ｃの３原色信
号により黒信号（ＢＫ）を抽出し、さらにプリンタでの
記録色材の色濁りを補正する演算を施されてＹ，Ｍ，
Ｃ，ＢＫの信号が各転送動作のたびに順次所定のビット
幅（８ｂｉｔ）で出力される。

【００３８】次にスムージング回路１０４にて、像域分
離回路１０７から像域分離の結果に応じて出力される４
００線／８００線切り替え信号ｓｅｎに従って、読み取
り解像度に対し倍の解像度を有するデータを生成する。
この詳細は後述する。このとき、解像度変換されたデー
タは、奇数画素が下位８ビットに、偶数画素が上位８ビ
ットに割り当てられて、１６ビット分の画像信号として
出力される。また、ＳＳＴＯＮ信号によりスムージング
のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることが可能である。このＳ
ＳＴＯＮ信号は、利用者によるマニュアル指定等に基づ
いてＣＰＵにより設定させる。

【００３９】スムージング回路１０４の画像出力のうち
下位８ビット及び上位８ビットは、それぞれフィルタ回
路１１２および１１３に入力される。フィルタ回路１１
２、１１３は、図４のように主走査と副走査方向にそれ
ぞれ５画素ずつの５ｘ５のフィルタである。図４の各画
素における画像信号をそれぞれｄ００、ｄ０１〜ｄ４
４、各画素における演算係数をそれぞれａ００，ａ０１
〜ａ４４とすると、フィルタ回路１１２，１１３の出力
信号Ｖｏは、以下のようになる。

【００４０】 Vo=a00xd00+a01xd01+a02xd02+a03xd03+a04xd04 +a10xd10+a11xd11+a12xd12+a13xd13+a14xd14 +a10xd10+a11xd11+a12xd12+a13xd13+a14xd14 +a10xd10+a11xd11+a12xd12+a13xd13+a14xd14 +a10xd10+a11xd11+a12xd12+a13xd13+a14xd14 また、フィルタ回路の演算係数１１２，１１３の例を図
５に示す。図５（ａ）の演算係数では、中心部の注目画
素を強調して出力するようになる。図５（ｂ）の演算係
数では、中心部の注目画素をさらにエッジ強調するよう
になり、画像をくっきりとさせる作用がある。さらに図
５（ｃ）の演算係数では、画像を滑らかにするような演
算係数となっている。なお、フィルタ回路１１２，１１
３に入力されるＦＩＬＳＥＬ信号により、図５（ａ）
（ｂ）（ｃ）のような、複数個用意された演算係数を切
り替えることが可能である。このＦＩＬＳＥＬ信号は、
ユーザにより操作部等の入力装置により設定することが
できる。

【００４１】そして、γ変換１０５回路において、それ
ぞれの解像度の濃度データをプリンタの階調再現に応じ
てガンマ変換を実施する。ここでは、８００ｄｐｉ上位
８ビット用のγ変換テーブル、８００ｄｐｉ下位８ビッ
ト用のγ変換テーブル、４００ｄｐｉ用のγ変換テーブ
ルの３種類が用いられる。さらに、変換回路１１３で
は、４００ｄｐｉの画像信号を８００ｄｐｉに変換す
る。つまり、４００ｄｐｉで入力された１６ビットの画
像信号のうち、下位８ビットを奇数画素に、上位８ビッ
トを偶数画素にならび変えて４００ｄｐｉの倍のクロッ
クで出力することにより８００ｄｐｉの画像信号を生成
する。そして、セレクタ１１４では、４００／８００線
の切り替え信号ＳＥＮに応じて、４００ｄｐｉの画像信
号と８００ｄｐｉの画像信号とを切り替える。図６にＳ
ＥＮ信号と画像信号の関係を示す。ここで、ＶＳＩはス
ムージング回路１０４の入力画像信号、ＶＳＯＬとＶＳ
ＯＨはそれぞれγ変換１０５の８００ｄｐｉ出力画像信
号の下位ビットと上位ビットである。ＶＳＯ４は、γ変
換１０５の４００ｄｐｉ出力画像信号である。ＶＬＯは
セレクタ１１３の出力である。

【００４２】このように処理されたＭＣＹＫの面順次の
画像信号と４００／８００線の切り替え信号であるＳＥ
Ｎ信号はレーザードライバーにも送られ、プリンタ部で
パルス幅変調（ＰＷＭ）による濃度記録が行われる。プ
リンタ部は、４００ｄｐｉ／８００ｄｐｉそれぞれの記
録密度に応じた周波数の三角波を生成し、その値を、画
素濃度の信号を閾値として２値化する。三角波の振幅
は、画像濃度が最高のときに画素全体が黒くなり、画素
濃度が最低のときに画素全体が白くなるように決められ
る。このため、２値化された信号は、各画素の濃度に応
じたデューティ比の矩形波となり、ＰＷＭが実現でき
る。画像の形成は、このＰＷＭ信号によりレーザビーム
をオン／オフさせ、感光ドラムに静電潜像を形成してト
ナー現像し、それを印刷媒体に転写・定着することで行
われる。

【００４３】＜像域分離処理＞次に、黒文字／黒線画の
検出について説明する。

【００４４】＜エッジ検出回路１０８＞図７にエッジ検
出回路１０８のブロック図を示す。上述の如くマスキン
グ変換された信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、エッジ検出回路１０８
に入力され、輝度算出回路３０１により、以下の式に従
って揮度信号Ｙが算出される。

【００４５】Ｙ＝０．２５Ｒ＋０．５Ｇ＋０．２５Ｂ（１）図８は輝度算出回路３０１の詳細な構成を示す図であ
る。図８において、入力された色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、乗
算器４０１，４０２，４０３で各々係数０．２５，０．
０５，０．２５が乗じられた後、加算器４０４，４０５
で加算され、（１）式に従った輝度信号Ｙが算出され
る。

【００４６】図９はエッジＭＩＮ方向検出回路３０２の
詳細な構成を示す図である。エッジＭＩＮ方向検出回路
３０２に入力された輝度信号Ｙは、ＦＩＦＯ５０１〜５
０２により各１ラインずつ遅延された３ライン分に拡張
され、周知のラプラシアンフィルタ５０３〜５０６にか
けられる。そして、縦，横，左右斜めの４方向のうち、
フィルタの出力値であるエッジ量の絶対値ａが最小の値
をとる方向を求め、その方向をエッジＭＩＮ方向とす
る。

【００４７】次にエッジＭＩＮ方向スムージング部３０
３で、前記エッジＭＩＮ方向検出部３０２で求めたエッ
ジ量が最小の方向に対してスムージング処理を施す。こ
の処理により、エッジ成分の最も大きい方向のみを保存
し、その他の方向を平滑化することができる。すなわ
ち、複数の方向に対してエッジ成分が大きい網点成分
は、エッジ成分が平滑化されてその特徴は減少し、一
方、一方向にのみエッジ成分が存在する文字／細線は、
その特徴は保存されるという効果が上げられる。必要に
応じてこの処理を繰り返すことで、線成分と網点成分の
分離がより一層効果的に行われ、従来のエッジ検出法で
は検知できなかった、網点中に存在する文字成分も検知
することが可能となる。その後、前述のラプラシアンフ
ィルタにかけられエッジ量の絶対値ａ以下のものは除去
され、値がａ以上のもののみが値“１”を有するエッジ
判定信号として出力される。図１０は輝度データＹにお
ける画像データの例（図１０（ａ））と、エッジ判定信
号を示す図（図１０（ｂ））である。更に、上記のエッ
ジ判定信号を、エッジ検出回路３０４により、７×７、
５×５、３×３のブロックサイズで膨張した信号と、膨
張なし及びエッジなしの５つのコードであらわしたもの
が、エッジ検出回路１０８の出力信号“ｅｄｇｅ”（３
ビット）である。ここで、信号の膨張とは、ブロック内
の全ての画素の信号値をＯＲ演算することを言う。

【００４８】＜彩度判定回路１０９＞図１１は、彩度判
定回路１０９の詳細な構成を示すブロック図である。色
信号Ｒ，Ｇ，Ｂに対し、最大値検出部７０１と最小値検
出部７０２によって最大値ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、およ
び最小値ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がそれぞれ抽出され、そ
の差△Ｃが減算器７０３で算出され、次のＬＵＴ（ルッ
クアップテーブル）７０４で図１２に示すような特性に
従ってデータ変換が行われ彩度信号Ｃｒが生成される。
図１２においては、△Ｃが“０”に近い程、彩度が低く
（無彩色に近く）、△Ｃが大きい程有彩色の度合いが強
い事を示している。従って図１２の特性より、Ｃｒは無
彩色の度合いが強い程大きい値を示し、有彩色の度合い
が強い程、“０”に近づく。また、変化の度合いは図に
従う事を示している。なお図１の出力信号の“ｃｏｌ”
は色、黒、中間（色と黒の間の色）、白がそれぞれ２ビ
ットのコードで表現される。

【００４９】＜太さ判別回路１１０＞図１３は文字の太
さを判定する太さ判別回路１１０のブロック図である。

【００５０】まず、色信号ＲＧＢが最小値検出部９０１
に入力される。最小値検出部９０１では、入力されたＲ
ＧＢ信号の最小値ＭＩＮＲＧＢを求める。次に平均値検
出部９０２にＭＩＮＲＧＢを入力し、注目画素近傍の５
画素×５画素のＭＩＮＲＧＢの平均値ＡＶＥ５と、近傍
３画素×３画素のＭＩＮＲＧＢの平均値ＡＶＥ３を求め
る。

【００５１】次に、文字・中間調検出回路９０３にＡＶ
Ｅ５とＡＶＥ３が入力さる。この文字・中間調領域検出
回路９０３では、画素毎に注目画素の濃度、及び注目画
素とその近傍の平均濃度との変化量を検出することによ
って、注目画素が文字または中間調領域の一部であるか
どうかの判別を行う。

【００５２】図１４に文字・中間調領域検出回路９０３
の構成を示す。文字・中間調領域検知回路９０３では、
まず、ＡＶＥ３に適当なオフセット値ＯＦＳＴ１を加
え、コンパレータ２０３１においてＡＶＥ５と比較す
る。また、コンパレータ２０３２において適当なリミッ
ト値ＬＩＭ１と比較する。そして、それぞれの出力値が
ＯＲ回路２０３３に入力され、ＡＶＥ３＋ＯＦＳＴ１＜ＡＶＥ５（２）またはＡＶＥ３＋ＯＦＳＴ１＜ＬＩＭ１（３）の時に、出力信号ＢＩＮＧＲＡがＨＩＧＨになる。つ
まり、この回路によって、注目画素近傍に濃度変化が存
在する場合（文字のエッジ部）、または注目画素付近が
ある値以上の濃度を持っている場合（文字の内部及び中
間調部）に文字・中間調領域信号ＢＩＮＧＲＡがＨＩＧ
Ｈになる。

【００５３】次に、網点領域検出回路９０４において、
網点領域を検出する。図１５に網点領域検出回路９０４
の構成を示す。まず、最小値検出回路９０１にて検出さ
れたＭＩＮＲＧＢに適当なオフセット値ＯＦＳＴ２を加
え、コンパレータ２０４１においてＡＶＥ５と比較す
る。また、コンパレータ２０４２において、信号ＭＩＮ
ＲＧＢと適当なリミット値ＬＩＭ２とを比較する。そし
て、それぞれの出力値がＯＲ回路２０４３に入力され、ＭＩＮＲＧＢ＋ＯＦＳＴ２＜ＡＶＥ５（４）またはＭＩＮＲＧＢ＋ＯＦＳＴ２＜ＬＩＭ２（５）の時に、出力信号ＢＩＮＡＭＩがＨＩＧＨになる。次
に、ＢＩＮＡＭＩ信号を用いて、エッジ方向検出回路２
０４４で、画素毎のエッジの方向を求める。図１６にエ
ッジ方向検出回路での、エッジ方向検出のルールを示
す。注目画素近傍の８画素が、図１６における（０）〜
（３）のいずれかの条件を満たす場合に、エッジ方向信
号ＤＩＲＡＭＩの０ビット０〜３ビットのいずれかが、
満たされた条件に応じてＨＩＧＨになる。

【００５４】さらに、次の対向エッジ検出回路２０４５
において、注目画素を囲む５画素×５画素の領域内で、
互いに対向するエッジを検出する。図１７に示す、注目
画素のＤＩＲＡＭＩ信号をＡ３３とした座標系におい
て、対向エッジ検出のルールを以下に示す。（１）Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１，Ａ４１，Ａ５１，Ａ２
２，Ａ３２，Ａ４２，Ａ３３のいずれかのビット０がＨ
ＩＧＨ、かつ、Ａ３３，Ａ２４，Ａ３４，Ａ４４，Ａ１５，Ａ２５，Ａ
３５，Ａ４５，Ａ５５のいずれかのビット１がＨＩＧＨ（２）Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１，Ａ４１，Ａ５１，Ａ２
２，Ａ３２，Ａ４２，Ａ３３のいずれかのビット１がＨ
ＩＧＨ、かつ、Ａ３３，Ａ２４，Ａ３４，Ａ４４，Ａ１５，Ａ２５，Ａ
３５，Ａ４５，Ａ５５のいずれかのビット０がＨＩＧＨ（３）Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４，Ａ１５，Ａ２
２，Ａ２３，Ａ２４，Ａ３３のいずれかのビット２がＨ
ＩＧＨ、かつ、Ａ３３，Ａ４２，Ａ４３，Ａ４４，Ａ５１，Ａ５２，Ａ
５３，Ａ５４，Ａ５５のいずれかのビット３がＨＩＧＨ（４）Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４，Ａ１５，Ａ２
２，Ａ２３，Ａ２４，Ａ３３のいずれかのビット３がＨ
ＩＧＨ、かつ、Ａ３３，Ａ４２，Ａ４３，Ａ４４，Ａ５１，Ａ５２，Ａ
５３，Ａ５４，Ａ５５のいずれかのビット２がＨＩＧＨ上記（１）〜（４）の内、いずれかの条件を満たした
時、信号ＥＡＡＭＩをＨＩＧＨにする。対向エッジ検出
回路２０４５において対向エッジが検出された場合に
は、対向エッジ信号ＥＡＡＭＩがＨＩＧＨになる。

【００５５】次に膨張回路２０４６において、ＥＡＡＭ
Ｉ信号に対して、３画素×４画素の膨張を行い、注目画
素の近傍３画素×４画素にＥＡＡＭＩがＨＩＧＨの画素
があれば、注目画素のＥＡＡＭＩ信号をＨＩＧＨに置き
換える。さらに、収縮回路２０４７と膨張回路２０４８
を用いて、５画素×５画素の領域で孤立した検出結果を
除去し、出力信号ＥＢＡＭＩを得る。ここで、収縮回路
とは、入力された全ての信号がＨＩＧＨの時のみＨＩＧ
Ｈを出力する回路のことである。

【００５６】次に、カウント部２０４９において、膨張
回路２０４８の出力信号ＥＢＡＭＩがＨＩＧＨである画
素の個数を、適当な大きさを持つウィンドウ内で数え
る。本実施例では注目画素を含む５画素×６４画素の領
域を参照する。ウィンドウの形を図１８に示す。図１８
において、ウィンドウ内のサンプル点は、主走査方向に
４画素おきに９点、副走査方向に５ライン分の合計４５
点である。１つの注目画素に対して、このウィンドウが
主走査方向に移動することにより、ウィンドウは（１）
〜（９）の９つ用意されたことになる。すなわち、注目
画素を中心として５画素×６４画素の領域を参照したこ
とになる。そして、それぞれのウィンドウにおいてＥＢ
ＡＭＩをカウントし、ＥＢＡＭＩがＨＩＧＨの個数が適
当なしきい値を越えた場合に、網点領域信号ＡＭＩをＨ
ＩＧＨ出力にする。

【００５７】以上、網点領域検出回路９０４の処理によ
り、前記ＢＩＮＧＲＡ信号では孤立点の集合として検出
された網点画像を、領域信号として検出することが可能
になる。

【００５８】次に、上記の処理により検出された文字・
中間調領域信号ＢＩＮＧＲＡと網点領域信号ＡＭＩは、
ＯＲ回路９０５においてＯＲ演算され、入力画像の２値
化信号ＰＩＣＴが生成される。

【００５９】次に、エリアサイズ判定回路９０６にＰＩ
ＣＴ信号を入力し、２値化信号のエリアサイズを判定す
る。

【００６０】図１９に、エリアサイズ判定回路を示す。
この回路は、複数の収縮回路２０８１と膨張回路２０８
２のペアが存在し、それぞれ参照する領域のサイズが異
なっている。ＰＩＣＴ信号は収縮回路の大きさに合わせ
てライン遅延された後に、まず収縮回路２０８１に入力
される。本実施例では、２３画素ｘ２３画素の大きさか
ら３５画素ｘ３５画素まで７種類の収縮回路を用意して
いる。収縮回路２０８１から出力された信号は、ライン
遅延された後に膨張回路２０８２に入力される。本実施
例では、図１９に示す収縮回路の出力に対応して、２７
画素ｘ２７画素から３９画素ｘ３９画素まで７種類の膨
張回路を用意し、それぞれの膨張回路からの出力信号Ｐ
ＩＣＴ＿ＦＨを得る。

【００６１】この出力信号ＰＩＣＴ＿ＦＨは、注目画素
が文字の一部である場合には、その文字の太さによって
ＰＩＣＴ＿ＦＨの出力が定まる。この様子を図２０で示
す。例えば、ＰＩＣＴ信号が幅２６画素をもつ帯状に存
在する場合、２７ｘ２７より大きいサイズの収縮を行う
と出力は全て０になり、２５ｘ２５より小さいサイズの
収縮を行った後にそれぞれのサイズに応じた膨張を行う
と、幅３０画素の帯状の出力信号ＰＩＣＴ＿ＦＨが得ら
れる。そこで、これらの出力ＰＩＣＴ＿ＦＨをエンコー
ダ２０８３に入力する事により、注目画素が属する画像
領域信号ＺＯＮＥ＿Ｐが求まる。エンコーダ２０８３の
エンコードルールを図２１に示す。この処理によって、
広い領域においてＰＩＣＴ信号がＨＩＧＨである写真画
像や網点画像は領域７（最大値）として定義され、エリ
アサイズが最大値よりも小さい（細い）文字や線画像
は、その大きさ（太さ）に応じた多値の画像領域に定義
される。本実施例では、ＺＯＮＥ信号を３ビットとし、
文字の太さを８段階で表す。最も細い文字を０とし、最
も太い文字（文字以外の領域も含む）を７とする。

【００６２】図２２に、網点／中間調中の文字検出のた
めのアルゴリズムを示す。まず、前述のＰＩＣＴ信号に
対して、膨張回路２１１１で、５ｘ５のブロックで膨張
処理を行う。この処理により、不完全な検出になりやす
い網点領域に対して、その検出領域を補正する。次に、
この出力信号に対して、収縮回路２１１２において１１
ｘ１１のブロックの収縮処理を行う。これらの処理によ
って得られた信号ＦＣＨは、ＰＩＣＴ信号に対して、３
画素分収縮した信号となる。この様子を図２３に示す。
そこで、このＦＣＨ信号とＺＯＮＥ信号とｅｄｇｅ信号
を組み合わせることで、白地中のエッジと、網点／中間
調中のエッジの区別ができ、網点画像中においても、網
点成分を強調してしまうことなく、また、写真の縁など
の黒文字処理が不必要な部分を処理すること無く、黒文
字処理を行うことができる。

【００６３】次にＬＵＴ１１１について説明をする。

【００６４】エッジ検出回路１０８，彩度判定回路１０
９，太さ判別回路１１０で各々判定された信号は、ＬＵ
Ｔ１１１によって“ｓｅｎ”信号を出力する。ＬＵＴ１
１１におけるテーブルの特徴としては、最も細い文字の
エッジ部に対してのみプリンタの解像度を変化させる。

【００６５】＜スムージング回路１０４＞次に、スムー
ジング回路１０４について説明する。

【００６６】図２４はスムージング回路１０４の詳細図
である。先ず、入力画像信号であるＣＭＹＫの各色の信
号が、面順次に転送されてきて、２値化回路１００１に
て、パターンマッチングを施すために、２値化を行う。
次に２値化された信号をもとにパターンマッチング回路
１００２にてパターンマッチングを行う。そして、所定
のパターンと一致した場合には、スムージング回路１０
０３にて画素を補間し、元の倍の解像度のデータとする
ことでスムージングを行う。このとき、解像度変換され
たデータは奇数画素を下位８ビットとして、偶数画素を
上位８ビットとして分けられて、１６ビット分の画像信
号として出力される。尚、補間すべきデータは、周りの
画素の濃度データを見て、置換すべきデータを決定す
る。

【００６７】図２５は入力画像の一例を示し、スムージ
ングされた結果が図２６に示されてある。図２６では、
スムージング回路によって解像度が倍にされた画像に対
して、フィルタ処理によってエッジ部分の濃度が調整さ
れ、階段状の線がよりスムーズにされた画像を示した。
尚、スムージングする場所としては、前述したように、
像域分離された結果に基づきエッジ部だけである。次に
スムージング回路を構成する各回路の詳細を説明する。

【００６８】２値化回路１００１は、不指示の論理和回
路にて１画素分のデータに含まれるビット同士の論理和
を取り、２値化を実施する。２値化されたデータはパタ
ーンパッチング回路１００２により、所定のパターンと
照合される。図２７は、パターンマッチング回路１００
２のブロック図である。コントローラからプリンターに
対して４００ｄｐｉの画像信号が画像クロックに同期し
て送信されてくると、画像ドットデータは逐次ラインメ
モリ１〜９に記憶されると同時に、シフトレジスタ１〜
９に、ラインメモリ１〜９のドットデータのうち主走査
１１ドット×副走査９ドットのドットマトリックス情報
が取り出される。しかる後に判定回路１３０１で該ドッ
トマトリックス情報の特徴を検出する。パターンマッチ
ングの方法については、様々な提案がなされている。例
えば、図２９に示したようなパターンを用いる。

【００６９】図２９（ａ）は、主走査１１ドット×副走
査９ドットの参照領域を示す図で、主走査方向に対し
て、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ、副
走査方向に対して１，２，３，４，５，６，７，８，９
と符号が付けられている。例えば中心画素は５ｆで表さ
れる。中心画素はスムージングのための変更対象画素で
ある。図２９（ｂ）は、図２９（ａ）の参照領域をＸ１
〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ８、５ｆの１７個の領域に分割したも
のである。ここで、Ｘ１は、画素３ｄ，３ｅ，３ｆ，４
ｄ，４ｅ，４ｆを含む領域、Ｘ２は画素３ｆ，３ｇ，３
ｈ，４ｆ，４ｇ，４ｈを含む領域、Ｘ３は画素６ｄ，６
ｅ，６ｆ，７ｄ，７ｅ，７ｆを含む領域である。以下、
図２９（ｂ）に示した通りである。このように、上記参
照領域は、６ドットから成る８個の領域（Ｘ１〜Ｘ８）
と９ドットから成る６個の領域（Ｙ１，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ
５，Ｙ７，Ｙ８）と１０ドットから成る２個の領域（Ｙ
２，Ｙ６）と中心画素５ｆに分割することができる。こ
こで、各領域の特徴をＸｎ，Ｙｎとして表すことにす
る。各領域内のドットが全ドット同じ値の場合、各領域
の特徴を“０”とする。また、各領域のドットが全ドッ
ト同じでない場合に各領域の特徴を“１”とする。この
ようにして各領域の特徴としてＸ１〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ８
が得られる。こうして得られたパターンマッチングの結
果がスムージング回路１０３に送られる。スムージング
回路１０３では、Ｘ１〜Ｘ８及びＹ１〜Ｙ８及びｆ５の
値が、あらかじめ決められたパターンと一致すれば、そ
のパターン及び注目画素とその周辺の画素の値に応じ
て、補間する画素の濃度を決定し、その濃度の画素を補
間する。

【００７０】例えば、Ｙ３，Ｙ７，Ｘ１，Ｘ４，Ｘ５，
Ｘ８の値が０であり、その他が１である場合を考える。
この場合、右上から左下に向かう対角線上に、異なる色
の画素を含む領域があり、その他の各領域では、それら
の中に含まれる画素は同じ値を有している。したがっ
て、注目画素を境界線上において右上から左下にかけ
て、画像の輪郭線が存在すると推定できる。この場合に
は、この斜め方向の輪郭線をスムージングすることが望
ましいので、４００／８００線切換え信号として「８０
０線」が選択され、注目画素とその周辺画素の値に応じ
てスムージングが行われる。このように、パターンマッ
チングにより、注目画素付近に斜め方向の画像輪郭が存
在することが判定され、存在すればスムージングが行わ
れる。

【００７１】次に、スムージング回路１００３について
説明する。図２８は、ラスタライズされた濃度データ２
５５の１画素幅のラインのスムージングの一例について
図示したものである。この様に人力パターンに応じて、
データの補間量を多値データとして置き換える。なお、
入力画像が多値の階調を有するデータであるため、常に
０ｏｒ２５５のデータが入力されるわけではない。そこ
で、３×３のウィンドウで入力画像の多値のパターンを
見る。つまり、３×３のウィンドウ内で、０以外のデー
タの平均濃度を取り、スムージングするデータをリニア
演算する事でデータ補間を行う。なお、セレクタ１００
４は、ＳＳＴＯＮ信号が１のときスムージング処理を行
い、ＳＳＴＯＮ信号が０のときはスムージング処理を行
わない。

【００７２】以上のようにして補間され、高解像度化さ
れてスムージングされた画像データは、フィルタ回路１
１２，１１３に入力されて、輪郭のぼかしや強調等、利
用者が望む処理が施される。このため、単に解像度を高
くしただけでは得られない、画像のシャープさやなめら
かさを、フィルタ処理によって達成する事ができる。

【００７３】［第２の実施の形態］前記第１の実施例で
は、フィルタ回路１１２，１１３の演算係数をユーザに
より設定可能としたが、画像信号に応じて自動的に切り
換えることも可能である。たとえば、スムージング回路
１０４で解像度を上げた画像信号に応じてフィルタ処理
の演算係数を切り替えることにより、さらに文字や写真
の品位を高めることが可能となる。

【００７４】前記実施例では、フィルタ回路１１２，１
１３の演算係数を同じものに設定したが、それぞれ演算
係数を独立に設定することも可能である。この場合、画
像のエッジ強調の度合いをさらに詳細に調整することが
可能になる。

【００７５】また、前記実施例では、スムージング回路
１０４の出力を１６ビットにして、それぞれ８ビットず
つ２つのフィルタ回路を用いたが、１つのフィルタ回路
にすることも可能である。このとき、フィルタ回路は２
倍のクロックで動作することになる。

【００７６】さらに前記実施例では、フィルタ回路の演
算係数の切替をユーザの指定により行っていたが、画像
信号の特徴に応じて自動的に切り替えることも考えられ
る。この場合、文字信号はエッジを強調するようなフィ
ルタ処理を行い、写真画像は滑らかになるようなフィル
タ処理を行うことが考えられる。あるいは、フィルタ回
路の演算係数をコンピュータ等により画像信号と同時に
入力することも考えられる。

【００７７】また、前記実施例では、画像の特性に応じ
て、パターンマッチングを行った結果、解像度を変換す
る際、読み取りの２倍の解像度で濃度補間を実施した
が、より解像度を高めて、ギザギザ感を除去するため、
Ｎ倍（Ｎは自然数）の解像度でデータを補間する事も可
能である。

【００７８】さらに、前記実施例では、外部からの画像
信号をプリントするプリンタ機能としての例を用いた
が、当然原稿画像を複写するコピー機能として用いる場
合も同様の効果が期待できる。

【００７９】

【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。

【００８０】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
読出し実行することによっても達成される。

【００８１】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
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。

【００８２】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００８３】また、コンピュータが読出したプログラム
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ＯＳ（オペレ
ーティングシステム）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。

【００８４】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
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、その機能拡張ボ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。

【００８５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明では、パ
ターンマッチングによる解像度変換後にフィルタ処理を
行うことにより、ユーザの好みに合わせた文字品位また
は画像の特徴に応じた最適な画像処理を実現することが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像信号処理部を中心としたブロック図であ
る。

【図２】本発明における第１の実施例での装置の外観図
を示す図である。

【図３】画像を読みとるＣＣＤセンサの図である。

【図４】フィルタ回路１１２、１１３における５ｘ５の
フィルタの配列を示す図である

【図５】フィルタ回路の演算係数１１２，１１３の例を
示す図である。

【図６】ＳＥＮ信号と画像信号の関係を示す図である。

【図７】エッジ検出部のブロック図である。

【図８】輝度算出回路３０１の詳細な構成を示す図であ
る。

【図９】エッジＭＩＮ方向検出部によるエッジ成分が最
小の方向を検出する様子を示す図である。

【図１０】輝度データＹにおける画像データの例（ａ）
と、エッジ検出信号を示す図（ｂ）である。

【図１１】彩度判定回路１０９の詳細な構成を示す図で
ある。

【図１２】彩度判定回路特性より生成される彩度信号Ｃ
ｒと彩度との関係を示す図である。

【図１３】文字の太さ判定回路１１０のブロック図であ
る。

【図１４】文字・中間調領域検出回路のブロック図であ
る。

【図１５】網点領域検出回路のブロック図である。

【図１６】エッジ方向検出回路での、エッジ方向検出の
ルールを示す図である。

【図１７】対向エッジが検出される注目画素を囲む５画
素×５画素の領域を示す図である。

【図１８】網点領域を検出するためのウィンドウの形を
示す図である。

【図１９】エリアサイズ判定回路のブロック図である。

【図２０】注目画素が文字の一部であるか判定する様子
を示す図である。

【図２１】エンコーダ２０８３のエンコードルールを示
す図である。

【図２２】エリアサイズ判定回路を示す図である。

【図２３】網点領域中の文字を検出する様子を示す図で
ある。

【図２４】スムージング回路のブロック図である。

【図２５】スムージング前の文字の一例を示す図であ
る。

【図２６】スムージング後の文字の一例を示す図であ
る。

【図２７】パターンマッチング部のブロック図である。

【図２８】濃度データ２５５の１画素幅のラインのスム
ージングの一例の図である。

【図２９】パターンマッチングに使用される領域の分割
例の図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 AA11 BA02 CA06 CA08 CA12 CB06 CB08 CB12 CC01 CD05 CE03 CE05 CE06 5C076 AA01 AA21 AA31 AA32 5C077 LL05 LL19 MP07 PP02 PP03 PP20 PP47 PP51 PP68 RR19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データの所定サイズの領域から画像
の特徴を判定する判定手段と、前記判定手段により特定の特徴が検出されると、その領
域の画像データの解像度を高める解像度変換手段と、前記解像度変換手段により変換された画像データ信号に
対して、所望のフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備
えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記フィルタ手段は、フィルタの内容が
プログラマブル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】前記フィルタ手段は、フィルタの内容を
前記判定手段による判定結果に応じて変更することを特
徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】前記フィルタ手段は、エッジ強調のフィ
ルタ処理が可能であることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】前記フィルタ手段は、注目画素を強調す
るフィルタ処理が可能であることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】前記フィルタ手段は、画像の濃度勾配を
なだらかにするフィルタ処理が可能であることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】前記解像度変換手段は、画像データの解
像度を倍にすることを特徴とする請求項１に記載の画像
処理装置。
【請求項８】前記フィルタ手段は、フィルタ処理に用
いるフィルタとして、操作者によりマニュアル指定され
たフィルタを用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９】画像データの所定サイズの領域から画像
の特徴を判定する判定工程と、前記判定工程により特定の特徴が検出されると、その領
域の画像データの解像度を高める解像度変換工程と、前記解像度変換工程により変換された画像データ信号に
対して、所望のフィルタ処理を行うフィルタ工程とを備
えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】前記フィルタ工程は、フィルタの内容
がプログラマブルであることを特徴とする請求項９記載
の画像処理方法。
【請求項１１】前記フィルタ工程は、フィルタの内容
を前記判定工程による判定結果に応じて変更することを
特徴とする請求項９記載の画像処理方法。
【請求項１２】前記フィルタ工程は、フィルタ処理に
用いるフィルタとして、操作者によりマニュアル指定さ
れたフィルタを用いることを特徴とする請求項９記載の
画像処理方法。