JP2000308058A - 画像処理装置およびこれを搭載した画像読取装置と画像形成装置、並びに画像処理方法 - Google Patents

画像処理装置およびこれを搭載した画像読取装置と画像形成装置、並びに画像処理方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モスキートノイズの発生自体を極力低減する
ことにより、画像の劣化をさけつつ、モスキートノイズ
を除去する。 【解決手段】 領域判別部４は、画像データからエッジ
領域を検出する。７ビット変換部１０は、このエッジ領
域内の濃度差を小さくする。ＪＰＥＧＡ圧縮部１２は、
この濃度差を小さくしたエッジ領域を含む画像データを
離散コサイン変換を用いて画像圧縮する。このような構
成によって、画像圧縮した場合におけるモスキートノイ
ズの発生自体を極力低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】画像処理装置およびこれを搭
載した画像読取装置と画像形成装置、並びに画像処理方
法、および画像処理手順を記憶したコンピュータ読取可
能な記憶媒体に関し、特に、モスキートノイズを低減す
る画像処理装置およびこれを搭載した画像読取装置と画
像形成装置、並びに画像処理方法、および画像処理手順
を記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】離散コサイン変換を用いたＪＰＥＧ圧縮
は、画像データを圧縮する手法として広く応用されてい
る。ＪＰＥＧ圧縮は、複写機、スキャナー、およびプリ
ンタにおいてメモリ容量を節約するために使用されてい
る。ＪＰＥＧ圧縮する場合、濃度が急激に変化するエッ
ジの周囲には、モスキートノイズが発生しやすい。モス
キートノイズの発生は、複写機、スキャナー、およびプ
リンタの印刷品質を劣化させるおそれがある。
【０００３】特開平５−２９４０１８号公報には、モス
キートノイズを除去する技術が開示されている。この技
術は、画像データを圧縮した後、この画像データを伸張
する際にエッジ領域の画像データを補正することにより
ノイズを除去する。
【０００４】前記公報に記載の技術は、エッジ領域を含
む画像データをＪＰＥＧ圧縮する際に、モスキートノイ
ズが発生することを許容し、その後の処理によって、ノ
イズを除去する技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、モスキート
ノイズが大きい場合に、所定の水準以下の濃度の画像デ
ータをノイズとみなして補正すると、元来の画像の一部
が削除されてしまうおそれがある。したがって、画像の
一部が削除されることなくモスキートノイズを除去する
ためには、モスキートノイズの発生自体を低減すること
が必要である。
【０００６】本発明の目的は、離散コサイン変換を基準
とする画像圧縮、例えばＪＰＥＧ圧縮を処理過程に含む
画像処理装置、画像処理方法、および画像処理手順を記
憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、モ
スキートノイズの発生を低減したものを提供することで
あり、また、前記画像処理装置を搭載した画像読取装置
および画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
構成により達成される。
【０００８】（１）画像データからエッジ領域を検出す
る領域検出手段と、前記エッジ領域内の濃度差を減ずる
濃度変換手段と、前記濃度変換手段によって濃度差を減
じた前記エッジ領域の画像データについて離散コサイン
変換を用いて画像圧縮を行う圧縮手段と、画像圧縮され
た画像データを伸張する伸張手段とを有することを特徴
とする画像処理装置。
【０００９】（２）前記濃度変換手段は、Ｎビットの画
像データを（Ｎ−１）ビットの画像データに変換するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【００１０】（３）前記濃度変換手段は、（Ｎ−１）ビ
ットの画像データ全体の濃度を所定量増加させることを
特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【００１１】（４）前記請求項１〜３のいずれか一つに
記載された画像処理装置と、原稿を読み取る画像読取手
段とを有し、該画像読取手段から出力された画像データ
を前記画像処理装置により処理することを特徴とする画
像読取装置。
【００１２】（５）前記請求項１〜３のいずれか一つに
記載された画像処理装置と、画像データを用紙上に印刷
する画像形成手段とを有し、前記画像処理装置により処
理された画像データを用いて該画像形成手段により印刷
することを特徴とする画像形成装置。
【００１３】（６）画像処理方法において、画像データ
からエッジ領域を検出するステップと、前記エッジ領域
内の濃度差を減ずるステップと、前記濃度差を減じたエ
ッジ領域の画像データについて離散コサイン変換を用い
て画像圧縮を行うステップと、画像圧縮された画像デー
タを伸張するステップとを有することを特徴とする画像
処理方法。
【００１４】（７）画像データを処理する手順を記憶し
てコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、画像デー
タからエッジ領域を検出するステップと、前記エッジ領
域内の濃度差を減ずるステップと、前記濃度差を減じた
エッジ領域の画像データについて離散コサイン変換を用
いて画像圧縮を行うステップと、画像圧縮された画像デ
ータを伸張するステップとを記憶したことを特徴とする
コンピュータ読取可能な記憶媒体。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態であ
る画像処理装置の構成を示すブロック図である。この画
像処理装置における基本的な制御回路や機械的な構成に
ついては、従来の画像処理装置と同様であるので説明を
省略する。
【００１６】以下、図１を参照して、画像処理動作を画
像データの流れに沿って説明する。
【００１７】ＣＭＹＫ変換部２は、ＲＧＢ各色の画像デ
ータに対して、ＵＣＲ処理（墨量計算処理）、およびＲ
ＧＢ／ＣＭＹ変換処理を行う。ＣＭＹＫ変換部２の詳細
は、従来と同様であるので説明を省略する。
【００１８】領域判別部４は、画像データを小さな領域
ごとに分け、各々の領域がエッジ領域であるか、非エッ
ジ領域（網点領域を含む）であるかを判別する。ここ
で、エッジ領域は、文字や細線のエッジを多く含む領域
である。領域判別部４は、各領域がエッジ領域であれ
ば、信号「１」を出力し、非エッジ領域であれば信号
「０」を出力する。この領域判別の結果は、第２記憶部
６に記憶される。補正処理部８は、エッジ領域の画像デ
ータに対して、エッジ強調補正を行い、網点領域の画像
データに対して、スムーシング補正を行う。
【００１９】７ビット変換部１０は、エッジ領域内の画
像データの濃度を小さくするするために８ビットの画像
データを７ビットの画像データに変換する。７ビット変
換がされたエッジ領域を含む画像データは、ＪＰＥＧ圧
縮部１２によりＪＰＥＧ圧縮され、第１記憶部１４に記
憶される。
【００２０】実際に画像データを使用する場合、ＪＰＥ
Ｇ伸張部１６は、第１記憶部１４から画像データを読出
し、伸張処理を行う。
【００２１】８ビット変換部１８は、非エッジ領域内の
画像データをそのまま８ビットで出力し、エッジ領域内
の７ビットの画像データを８ビットの画像データに再変
換する。
【００２２】ここで、領域判別部４が、エッジ領域を判
別し、７ビット変換部１０が、該エッジ領域の画像デー
タを８ビットから７ビットに変換する理由を説明する。
【００２３】エッジ領域は、文字や細線のエッジを多く
含み、文字や細線のエッジの周辺は、濃度が急峻に変化
している。濃度が急峻に変化しているエッジ領域に対し
て、そのままの状態でＪＰＥＧ圧縮すると、離散コサイ
ン変換の際に、多くのモスキートノイズが発生するおそ
れある。
【００２４】したがって、本発明は、ＪＰＥＧ圧縮する
前に、エッジ領域を判別し、このエッジ領域の画像デー
タを７ビット変換している。
【００２５】エッジ領域の判別は、画像データを小さな
領域に分けて行われる。図２は、８×８のマトリックを
一つの領域とした場合のエッジ領域の判別例を示す。図
中、領域Ａ〜領域Ｈの計８個の領域が示されており、エ
ッジは、黒色で表されている。閾値を５とした場合に
は、５個より多いエッジを含む領域は、エッジ領域とさ
れ、５個以下のエッジしか含まない領域は、非エッジ領
域とされる。例えば、領域Ａは、８個のエッジを含んで
いるので、エッジ領域である。領域がエッジ領域であれ
ば、エッジ領域判別データ「１」を出力する。出力され
たデータは、前記第２記憶部６に記憶される。同様に、
領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ・・・についても、領域判別処
理がされる。領域Ａ〜領域Ｈについての領域判別データ
は、「１、１、０、０、１、１、１、０」となり、また
１６進法を用いて、「０ｘＣＥ」と表すことができる。
領域判別は、入力された画像データ全体にわたって行わ
れる。一般にはＮ×Ｎの領域が１ビットのエッジ領域判
別データとして記憶される。
【００２６】次に７ビット変換部１０の処理内容につい
て説明する。７ビット変換は、前記の領域判別データに
基づいてエッジ領域内の画像データについてのみ行われ
る。
【００２７】図３Ａは、８×８のマトリックスのエッジ
／非エッジ領域での入力画像を示す。各画像の濃度は、
８ビットデータで表され、０ｘ００〜０ｘＦＦまでの２
５６段階に区分される。図３Ａで、第１部分２０の濃度
は０ｘＡ０であり、第２部分２２の濃度は０ｘ３０であ
り、第３部分２４の濃度は０ｘ００である。第１部分２
０と第２部分２２の間の濃度差は、０ｘ７０（＝０ｘＡ
０−０ｘ３０）であり、第１部分２０と第３部分２４と
の間の濃度差は、０ｘＡ０（＝０ｘＡ０−０ｘ００）で
ある。
【００２８】図３Ｂは、７ビット変換された画像データ
を示す。７ビット変換部１０は、８ビットの画像データ
を７ビットに変換する。具体的には、８ビットの画像デ
ータを２分の１の値にする（２で割る）処理がされる。
第１部分２０の濃度０ｘＡ０を７ビット変換、すなわち
２分の１の値にすると、０ｘＡ０／２＝０ｘ５０とな
る。同様に第２部分２２の濃度０ｘ３０を７ビット変換
すると、０ｘ３０／２＝０ｘ１８となり、第３部分２４
の濃度０ｘ００を７ビット変換すると、０ｘ００／２＝
０ｘ００となる。
【００２９】したがって、７ビット変換後の第１部分２
０と第２部分の間の濃度差は、０ｘ３８（＝０ｘ５０−
０ｘ１８）となり、７ビット変換前の濃度差（０ｘ７
０）と比較して、半分の値となる。同様に、第１部分２
０と第３部分の間の濃度差は、０ｘ５０（＝０ｘ５０−
０ｘ００）となり、７ビット変換前の濃度差（０ｘＡ
０）の半分の値となる。
【００３０】８ビットの画像データを７ビット変換する
ことによって、エッジ領域内での濃度差を半分に低減す
ることができる。
【００３１】なお、各々の濃度は、７ビット変換を行う
ことによって、全体的に低い値にシフトする。濃度が低
くなると、ノイズとの分離が難しくなるおそれが生じ
る。したがって、７ビット変換した画像データに対し
て、一定の値を加えて重さ上げする処理が付加され、画
像データは、濃度の濃い方向に変換される。
【００３２】例えば、最上位ビットを活用するために、
０ｘ８０の値が加えられる（ビットをたてる）。０ｘ８
０の値が加えられることで、最終的には、第一領域２０
の濃度は、０ｘＤ０（＝０ｘ５０＋０ｘ８０）となり、
第２部分２２の濃度は、０ｘ９８（＝０ｘ１８＋０ｘ８
０）となり、第３部分２４の濃度は、０ｘ８０（＝０ｘ
００＋０ｘ８０）となる。変換処理された画像データ
は、図３Ｂに示される。
【００３３】以上のように画像データを変換することに
よって、エッジ領域内の濃度差を小さくした上で、画像
データは、ＪＰＥＧ圧縮がされ、第１記憶部１４に記憶
される。
【００３４】また、画像データを使用する場合には、画
像データが伸張される。ＪＰＥＧ圧縮の前に７ビット変
換を行ってエッジ領域内の濃度差を小さくしているの
で、モスキートノイズの成分は、低く抑えられる。但
し、第３部分２４のように、濃度の低い部分には、軽度
のモスキートノイズが発生する場合がある。例えば図３
Ｃにおいて、モスキートノイズの影響によって、第３部
分２４（本来の濃度０ｘ８０）は、濃度０ｘ７Ｆのよう
に本来の濃度よりも低い濃度の部分や、濃度０ｘ８１の
部分のように本来の濃度よりも高い濃度の部分を含む。
濃度の低い部分のモスキートノイズを除去するために、
所定の閾値、例えば、０ｘ８８以下の場合は、すべて０
ｘ８０とみなして、７ビット変換前の最低基準の濃度０
ｘ００の値に戻すことができる。
【００３５】前記閾値０ｘ８８以上の濃度の画像データ
は、８ビット変換される。具体的には、８ビット変換部
１８は、画像データの濃度から一定値（例えば、０ｘ７
Ｆ）を減算し、２倍の値とすることで画像データを８ビ
ット変換する。８ビット変換は、７ビット変換に対する
逆変換に相当する。８ビット変換がされ、元の濃度とな
った状態を図３Ｄに示す。
【００３６】なお、非エッジ領域は、図３Ａ〜図３Ｄ右
側に示されるように、７ビット変換部１０や８ビット変
換部１８による処理によって濃度は変化しない。
【００３７】図４は、以上のように構成される画像処理
装置によってＪＰＥＧ圧縮伸張を行った画像データを、
プリンタ（図示していない）で印刷した場合の印刷状態
を示す。
【００３８】ＪＰＥＧ圧縮伸張する場合に文字や細線の
エッジの周囲に発生していたモスキートノイズ２６は、
本実施の形態の画像処理装置を用いることによって除去
されることを示す。
【００３９】以上のように構成される本実施の形態の画
像処理装置は、以下のように動作する。
【００４０】図５は、本実施の形態の画像処理装置の動
作を示すフローチャートである。
【００４１】入力されたＲＧＢ各色の画像データは、Ｃ
ＭＹＫ変換部２においてＣＭＹＫ各色の画像データに変
換される（Ｓ１）。領域判別部４は、ＨＶＣ変換を行い
明度データを作成する（Ｓ２）。明度データによって孤
立点を検出し、注目画素を中心として、孤立点の検出結
果をマトリクス内に展開する。このマトリクス内で孤立
点の個数をカウントし（Ｓ３）、孤立点の数が閾値Ａよ
りも多い場合に、網点領域と判別する（Ｓ４）。孤立点
の数が閾値Ａよりも少ない場合は、網点領域ではないと
判断する。領域判別部４は、さらに明度データに対し
て、微分フィルタ処理を行い、その出力結果が一定値以
上であれば、エッジと判断する。この判断結果は、Ｎ×
Ｎマトリクス状の微小な領域内（エッジ領域判フィル
タ）に展開し、この領域内のエッジ数が算出される（Ｓ
５）。エッジ数が閾値Ｂよりも多い場合には、注目して
いる領域は、エッジ領域であると判断され、エッジ領域
判別データとして「１」が出力される（Ｓ６、Ｓ９）。
エッジ数が閾値Ｂよりも少ない場合は、注目している領
域は、非エッジ領域であると判断され、エッジ領域判別
データとして「０」が出力される（Ｓ６、Ｓ７）。エッ
ジ領域判別データは、各領域に対応させて第２記憶部６
に記憶される。補正処理部８は、エッジ領域に対して、
エッジ強調処理を行う（Ｓ１０）。
【００４２】第２記憶部６に記憶されたエッジ領域判別
データが「１」であれば、エッジ領域と判断され、領域
内の画像データを７ビット変換する。８ビットの画像デ
ータが７ビット変換されることで、領域内での濃度差が
低減される（Ｓ１１）。
【００４３】また、７ビット変換の際に、濃度は、低濃
度側にシフトされるので、ノイズの分離が難しくなるお
それがある。そこで、濃度を高濃度側にシフトするよう
に、最上位ビット分（０ｘ８０）を加える（Ｓ１２）。
【００４４】エッジ領域と判別された領域の画像データ
に対しては７ビット変換処理を行い、非エッジ領域と判
別された領域の画像データに対しては７ビット変換処理
を行わない。その後、ＪＰＥＧ圧縮部１２は、画像デー
タをＪＰＥＧ圧縮し、第１記憶部１４に記憶する（Ｓ１
３、Ｓ１４）。
【００４５】画像データを第１記憶部１４から読出して
使用する場合には、画像データをＪＰＥＧ伸張する（Ｓ
１５）。前記７ビット変換処理によって、エッジ領域内
での濃度差が小さくなっているため、モスキートノイズ
の成分は低減されているが、エッジ領域では、軽度のモ
スキートノイズが発生する場合がある。
【００４６】エッジ領域判別データを第２記憶部６から
読出し、エッジ領域判別データが「１」であるエッジ領
域であれば（Ｓ１６）、濃度の低い領域における軽度の
モスキートノイズを完全に除去するために、所定の閾値
Ｃよりも小さい濃度を０ｘ００とする（Ｓ１７、Ｓ１
８）。所定の閾値Ｃよりも大きい濃度の場合は、最上位
ビット分（０ｘ７Ｆ）を減算して２を乗じて画像データ
を８ビット変換する（Ｓ１９、Ｓ２０）。
【００４７】以上、本発明の一実施形態である画像処理
装置を説明したが、本発明はこの実施形態に限定される
ものではない。例えば、以上の実施形態では、エッジ領
域内の濃度を小さくするための処理として８ビットの画
像データを７ビットの画像データに変換する処理を使用
した場合について説明したが、Ｎビットの画像データに
対して本発明を適用する場合に、エッジ領域内の濃度を
小さくするための処理として、Ｎビットの画像データを
（Ｎ−１）ビットの画像データに変換する処理を使用す
ることができることは明らかである。また、より一般的
には、Ｎビットの画像データを（Ｎ−ｉ）ビットの画像
データに変換する処理をエッジ領域内の濃度を小さくす
るための処理として使用することができる。ただし、ｉ
はＮより小さい値である。
【００４８】さらに、Ｎビットの画像データを（Ｎ−
ｉ）ビットの画像データに変換する代わりに、エッジ領
域内のある所定値Ｄ以上の濃度を一定値だけ低くするこ
とで、エッジ領域内の濃度差を小さくすることもでき
る。反対に、エッジ領域内のある所定値Ｅ以下の濃度を
一定値だけ高くすることで、エッジ領域内の濃度差を小
さくすることができる。さらに、エッジ領域内の所定値
Ｄ以上の濃度を一定値だけ低くしつつ、エッジ領域内の
ある所定値Ｅ以下の濃度を一定値だけ高くすることで
も、エッジ領域内の濃度差を小さくすることができる。
【００４９】また、このようなモスキートノイズの発生
を低減しつつ、画像データのＪＰＥＧ圧縮が可能な画像
処理装置を、画像処理部として備えるようなデジタル複
写機、スキャナ等の画像読取装置、あるいはプリンタ等
の画像形成装置を構成できることは明らかである。ま
た、パソコンなどのコンピュータでは上述した画像処理
の動作を手順として記憶した記憶媒体を提供し、これを
コンピュータによって読み取り、実行することで可能と
なる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下の効
果を奏する。
【００５１】請求項１、４、５、６、及び、７に記載の
発明によれば、エッジ領域内の濃度差を小さくして離散
コサイン変換を行うので、モスキートノイズの発生自体
を低減でき、画像の一部が削除されることを避けつつ、
モスキートノイズを除去することができる。
【００５２】請求項２に記載の発明によれば、コンピュ
ータ処理に適したビット演算によって、エッジ領域内の
濃度差を１／２に低減できる結果、モスキートノイズの
発生自体を容易に低減でき、画像の一部が削除されるこ
とを避けつつ、モスキートノイズを除去することができ
る。
【００５３】請求項３に記載の発明によれば、画像デー
タをノイズ成分と分離しやすい状態で、モスキートノイ
ズの発生自体を容易に低減でき、画像の一部が削除され
ることを避けつつ、モスキートノイズを除去すること
が、さらに容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した実施形態に係る画像処理装
置の構成を示すブロック図である。
【図２】 エッジ領域の判別例を説明するための図であ
る。
【図３】 ７ビット変換処理の内容を説明するための画
像データを示す図である。
【図４】 本発明を適用した実施形態に係る画像形成装
置における印刷例を示す図である。
【図５】 本発明を適用した実施形態に係る画像処理装
置の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２…ＣＭＹＫ変換部、 ４…領域判別部、 ６…第２記憶部、 ８…補正処理部、 １０…７ビット変換部、 １２…ＪＰＥＧ圧縮部、 １４…第１記憶部、 １６…ＪＰＥＧ伸張部、 １８…８ビット変換部、 ２０…第１部分、 ２２…第２部分、 ２４…第３部分、 ２６…モスキートノイズ。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C087 BB10 BC05 BD24 BD40 CA02 5C059 KK04 MA00 MA23 MB00 MB03 MD02 PP01 PP15 PP28 SS20 SS28 UA02 UA05 UA34 UA38 5C078 AA04 BA21 BA57 CA21 DA00 DA01 DA02 DB00 DB05 9A001 EE02 EE04 HH27 HH34 JJ35

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像データからエッジ領域を検出する領
    域検出手段と、 前記エッジ領域内の濃度差を減ずる濃度変換手段と、 前記濃度変換手段によって濃度差を減じた前記エッジ領
    域の画像データについて離散コサイン変換を用いて画像
    圧縮を行う圧縮手段と、 画像圧縮された画像データを伸張する伸張手段とを有す
    ることを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項２】 前記濃度変換手段は、Ｎビットの画像デ
    ータを（Ｎ−１）ビットの画像データに変換することを
    特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
  3. 【請求項３】 前記濃度変換手段は、（Ｎ−１）ビット
    の画像データ全体の濃度を所定量増加させることを特徴
    とする請求項２記載の画像処理装置。
  4. 【請求項４】 前記請求項１〜３のいずれか一つに記載
    された画像処理装置と、原稿を読み取る画像読取手段と
    を有し、該画像読取手段から出力された画像データを前
    記画像処理装置により処理することを特徴とする画像読
    取装置。
  5. 【請求項５】 前記請求項１〜３のいずれか一つに記載
    された画像処理装置と、画像データを用紙上に印刷する
    画像形成手段とを有し、前記画像処理装置により処理さ
    れた画像データを用いて該画像形成手段により印刷する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項６】 画像処理方法において、 画像データからエッジ領域を検出するステップと、 前記エッジ領域内の濃度差を減ずるステップと、 前記濃度差を減じたエッジ領域の画像データについて離
    散コサイン変換を用いて画像圧縮を行うステップと、 画像圧縮された画像データを伸張するステップとを有す
    ることを特徴とする画像処理方法。
  7. 【請求項７】 画像データを処理する手順を記憶してコ
    ンピュータ読取可能な記憶媒体であって、 画像データからエッジ領域を検出するステップと、 前記エッジ領域内の濃度差を減ずるステップと、 前記濃度差を減じたエッジ領域の画像データについて離
    散コサイン変換を用いて画像圧縮を行うステップと、 画像圧縮された画像データを伸張するステップとを記憶
    したことを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒
    体。
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