JP2002077599A - 画像処理装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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- H04N1/409—Edge or detail enhancement; Noise or error suppression
- H04N1/4092—Edge or detail enhancement
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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- H04N1/40062—Discrimination between different image types, e.g. two-tone, continuous tone
Abstract
イズを発生させないようにすることで、再生画像の画質
の低下を防止した画像処理装置を提供すること。 【解決手段】 原稿画像の画像データを取得する画像取
得部1と、取得された画像データの各画素が文字エッジ
領域あるいは連続階調領域のいずれであるかを判別する
領域判別部3と、画像取得部1で取得された画像データ
をそのまま出力する第1階調再現処理部9と、画像取得
部1で取得された画像データに対して平滑化処理および
スクリーン処理を施す第2階調再現処理部4と、領域判
別部3による判別結果に基づき第1階調再現処理部9か
ら出力される画像データあるいは第2階調再現処理部4
から出力される画像データのいずれかを選択して出力す
る画像出力部5とを有し、領域判別部3における領域判
別サイズを、第2階調再現処理部4で行う平滑化処理の
フィルタサイズ(5×5ドット)と等しくした。
Description
プリンタ等に搭載されている画像処理装置に関する。さ
らに詳細には、原稿画像について文字エッジ領域と連続
階調領域との領域判別を行い、各領域に対して階調再現
処理を切り替える画像処理装置に関するものである。
が混在しているため、文字の鮮鋭度を保証しつつ、モア
レの発生を防止する必要がある。このため従来より、画
像処理装置においては、原稿画像を文字エッジ領域と連
続階調領域とに分離するために領域判別を行っている。
そして、それぞれの領域に対する階調再現処理方法を切
り替えることにより、文字の鮮鋭度を保証しつつ、モア
レの発生を低減するようになっている。ここで、モアレ
の発生を低減させるために、連続階調領域に平滑化処理
を施すことが広く行われている。
画像処理装置では、図20に示すように、原稿画像(図
15参照)に対する再現画像において、文字エッジ領域
の回りに平滑化処理によるノイズが発生する場合があっ
た。これは、領域判別を行うフィルタサイズが平滑化処
理を行うフィルタサイズよりも小さいためである。すな
わち、平滑化処理は、文字エッジ領域の外側に存在する
連続階調領域の白画素に対して行われる。しかし、領域
判別により文字エッジ領域と判別される領域が平滑化処
理のフィルタサイズよりも小さい場合には、平滑化処理
のフィルタが文字の一部を含む場合がある。そして、文
字の黒画素が平滑化処理のフィルタ内に含まれると、本
来白画素であるべき画素がある程度の濃度を持ち、ノイ
ズが発生するのである。このノイズは、ディザやスクリ
ーン処理を施すとさらに目立つこととなる。このよう
に、従来の画像処理装置には、再生画像の画質が低下す
るという問題があった。
るためになされたものであり、文字エッジ領域の回りに
平滑化処理によるノイズを発生させないようにすること
で、再生画像の画質の低下を防止した画像処理装置を提
供することを課題とする。
ためになされた本発明に係る画像処理装置によれば、画
像データの各画素が文字エッジ領域あるいは連続階調領
域のいずれであるかを判別する領域判別手段と、画像デ
ータに対して解像度を重視した階調再現処理を実行する
第1階調再現処理手段と、画像データに対して、階調性
を重視した階調再現処理を実行する第2階調再現処理手
段と、領域判別手段による判別結果に基づき、第1階調
再現手段から出力される画像データあるいは第2階調再
現処理手段から出力される画像データのいずれかを選択
して出力する画像出力手段とを有し、第2階調再現処理
手段における処理には少なくとも平滑化処理が含まれ、
領域判別手段における領域判別サイズをn×nドットと
し、第2階調再現処理手段で行う平滑化処理のフィルタ
サイズをm×mドットとすると、「n≧m」の関係が成
立することを特徴とする。
段により、画像データの各画素が文字エッジ領域あるい
は連続階調領域のいずれの領域に属するかについての判
別が行われる。ここで、画像データは画像処理装置が搭
載される機器により、次のようにして画像処理装置に入
力される。すなわち、画像処理装置が搭載される機器が
コピー機であればスキャナから入力され、プリンタであ
れば入力ポートから入力され、FAXであれば入力ポー
トあるいはFAXモデムから入力される。
データに対して解像度を重視した階調再現処理が施され
る。ただし、第1階調再現処理手段による階調再現処理
手段には、画像データに対して処理を施さずに画像デー
タをそのまま出力する処理も含まれる。さらに、第2階
調再現処理手段により、画像データに対して階調性を重
視した階調再現処理が施される。この第2階調再現処理
手段による処理には、少なくと平滑化処理が含まれてい
る。そして、第1階調再現処理手段および第2階調再現
処理手段により処理が施された画像データは、画像出力
手段にそれぞれ入力される。
処理を施した画像データに対してさらにスクリーン処理
を行うことが好ましい。第2階調再現処理手段におい
て、平滑化処理以外にスクリーン処理を行うと、階調数
を多く出すことができるため、より滑らかな濃度変化を
表現することができるからである。
段による判別結果に基づき、第1階調再現処理手段から
出力された画像データ、あるいは第2階調再現処理手段
から出力された画像データのいずれかが選択される。こ
こで選択された画像データが再生画像の画像データとな
る。
領域判別手段における領域判別サイズをn×nドットと
し、第2階調再現処理手段で行う平滑化処理のフィルタ
サイズをm×mドットとすると、「n≧m」の関係が成
立する。つまり、領域判別手段における領域判別サイズ
が平滑化処理のフィルタサイズよりも小さくなることが
ない。これにより、連続階調領域と判別された画素に平
滑化処理を施した場合、平滑化処理のフィルタ内には白
画素あるいは白に近い画素しか存在しない。つまり、平
滑化処理のフィルタ内に文字部分(黒画素)が含まれる
ことがない。
部分が含まることが防止される。従って、本来白画素で
あるべき画素がそのまま白画素としてそのまま出力され
る。これにより、文字エッジ領域の回りに平滑化処理に
よるノイズが発生しないため、再生画像の画質の低下が
防止される。
は、画像出力手段は、領域判別手段により文字エッジ領
域であると判別された画素については第1階調再現処理
手段から出力される画像データを選択して出力し、領域
判別手段により連続階調領域であると判別された画素に
ついては第2階調再現処理手段から出力される画像デー
タを選択して出力することが好ましい。
り文字エッジ領域であると判別された画素については、
第1再現階調処理手段から出力された画像データが選択
されて出力される。一方、領域判別手段により連続階調
領域であると判別された画素については、第2階調再現
処理手段による処理が施された画像データが選択されて
出力される。これにより、文字の鮮鋭度を保証しつつ、
連続階調領域においてはモアレの発生を防止し、かつ滑
らかな濃度変化を再現することができる。つまり、原稿
画像を忠実に再現した高品質な再現画像を得ることがで
きる。
を具体化した実施の形態について図面に基づいて詳細に
説明する。まず、画像処理装置の概略構成について説明
する。本実施の形態に係る画像処理装置は、図1に示す
ように、画像取得部1と、FIFO(First In/First O
ut)メモリ2と、領域判別部3と、第1階調再現処理部
9と、第2階調再現処理部4と、画像出力部5とを備え
るものである。
得するものであり、例えばスキャナ等がこれに該当す
る。FIFOメモリ2は、画像取得部1で取得された画
像データを、図2に示すようなラスタのデータ構造に変
換するものである。このFIFOメモリ2は、図3に示
すように、4個のFIFO21と20個のFF(Flip-F
lop)22で構成されたものである。なお、ラスタのデ
ータ構造に変換された画像データは、領域判別部3と第
2階調再現処理部4と画像出力部5とにそれぞれ入力さ
れるようになっている。
各画素が文字エッジ領域あるいは連続階調領域のいずれ
であるかを判別するものである。領域判別部3における
判別サイズは5×5ドットであり、後述する平滑化処理
のフィルタサイズと同じ大きさである。この領域判別部
3は、図4に示すように、8個の差分器31と8個の比
較器32、8個の差分器33と8個の差分器34、およ
び3個のOR回路35,36,37とから構成されてい
る。
注目画素の2ドット距離にある周辺8画素(V11,V
13,V15,V31,V35,V51,V53,V5
5)の画像データがそれぞれ入力されている。また、各
比較器32には、エッジ判定閾値TH1と各差分器31
の出力とがそれぞれ入力されている。そして、各比較器
32からの出力がOR回路35に入力されている。
33)と注目画素の周辺8画素(V22,V23,V2
4,V32,V34,V42,V43,V44)の画像
データがそれぞれ入力されている。また、各比較器34
には、エッジ判定閾値TH2と各差分器33の出力とが
それぞれ入力されている。そして、各比較器34からの
出力がOR回路36に入力されている。さらに、OR回
路35の出力とOR回路36の出力がOR回路37に入
力されている。このOR回路37の出力が領域判別信号
である。
目画素(V33)と注目画素の2ドット距離にある周辺
8画素(V11,V13,V15,V31,V35,V
51,V53,V55)あるいは注目画素(V33)の
周辺8画素(V22,V23,V24,V32,V3
4,V42,V43,V44)との階調差が、エッジ判
定閾値TH1あるいはTH2を1つでも超えた場合に
は、注目画素(V33)は文字エッジ領域であると判別
するようになっている。逆に、注目画素(V33)と注
目画素の2ドット距離にある周辺8画素(V11,V1
3,V15,V31,V35,V51,V53,V5
5)あるいは注目画素(V33)の周辺8画素(V2
2,V23,V24,V32,V34,V42,V4
3,V44)との階調差が、エッジ判定閾値TH1ある
いはTH2を1つも超えない場合に、注目画素(V3
3)は連続階調領域であると判断するようになってい
る。
は、原画像の画像データをそのまま出力するものであ
る。また、第2階調再現処理部4は、原画像の画像デー
タに対して階調再現処理を行うものである。この第2階
調再現処理部4には、平滑化処理を実行する平滑化処理
部6と、スクリーン処理を実行するスクリーン処理部7
とが設けられている。これらの処理部以外にも階調性を
重視する処理を行うための処理部を設けることもでき
る。このように第2階調再現処理部4において、平滑化
処理とスクリーン処理とを行うのは、出力(再現)画像
において、階調数を多く出し滑らかな濃度変化を表現す
るとともに、モアレの発生を防止するためである。
タサイズによる平滑化処理を行うものである。この平滑
化処理部6は、図5に示すように、6個の演算器61〜
66から構成されている。各演算器61〜66には、入
力端子が5個ずつ備わっており(端子A,B,C,D,
E)、各入力端子に入力される信号に対して1個の演算
結果(A+2×(B+C+D)+E)が出力されるよう
になっている。さらに、演算器61〜65の各出力が演
算器66に入力されて、その演算結果が平滑化出力とし
て出力されるようになっている。なお、演算器61〜6
5の各入力端子に入力される信号は、各画素の画像デー
タに対して図6に示す重み係数をかけたものである。例
えば、画素V22に対しての重み係数は「4」であり、
画素V55に対しての重み係数は「1」である。また、
演算器66の入力端子に入力される信号は、演算器61
〜65の各出力である。
るとすると、演算器61の各入力端子A,B,C,D,
EにはV11,V12,V13,V14,V15の画素
の画像データに図6に示す重み係数(1,2,2,2,
1)をかけたものがそれぞれ入力される。演算器62の
各入力端子A,B,C,D,EにはV21,V22,V
23,V24,V25の画素の画像データに図6に示す
重み係数(2,4,4,4,2)をかけたものがそれぞ
れ入力される。演算器63の各入力端子A,B,C,
D,EにはV31,V32,V33,V34,V35の
画素の画像データに図6に示す重み係数(2,4,4,
4,2)をかけたものがそれぞれ入力される。演算器6
4の各入力端子A,B,C,D,EにはV41,V4
2,V43,V44,V45の画素の画像データに図6
に示す重み係数(2,4,4,4,2)をかけたものが
それぞれ入力される。演算器65の各入力端子A,B,
C,D,EにはV51,V52,V53,V54,V5
5の画素の画像データに図6に示す重み係数(1,2,
2,2,1)をかけたものがそれぞれ入力される。
器66に入力される。具体的には、演算器66の入力端
子Aに演算器61の出力が入力され、演算器66の入力
端子Bに演算器62の出力が入力され、演算器66の入
力端子Cに演算器63の出力が入力され、演算器66の
入力端子Dに演算器64の出力が入力され、演算器66
の入力端子Eに演算器65の出力が入力される。そし
て、演算器66における演算結果が平滑化出力Vr33
として出力される。このような処理が原画像の各画素に
ついて実行され、原画像に対しての平滑化処理が行われ
るようになっている。
ように、パラメータRAM71,72と、演算器73
と、主走査カウンタ74と、副走査カウンタ75とから
構成されている。パラメータRAM71には、図8に示
すデータが書き込まれており、パラメータRAM72に
は、図9に示すデータが書き込まれている。そして、主
走査カウンタ74および副走査カウンタ75からの出力
に基づき、パラメータRAM71と72とからそれぞれ
1つのパラメータが選択されるようになっている。この
パラメータの選択は、主走査カウンタ74および副走査
カウンタ75からの出力により、一定の周期で変化する
ようになっている。
(端子X,A,B)が備わっており、入力信号に対する
演算結果(A×(X−B)/16)がスクリーン出力と
して出力されるようになっている。ここで、入力端子X
には、平滑化処理部6からの出力である平滑化出力が入
力される。例えば、スクリーン処理を行う画素がV33
であるとすると、演算器73の入力端子Xには、平滑化
出力Vr33が入力されることになる。また、入力端子
AにはパラメータRAM71から選択されたパラメータ
の値が入力され、入力端子BにはパラメータRAM72
から選択されたパラメータの値が入力される。つまり、
入力端子A,Bには、主走査カウンタ74および副走査
カウンタ75の各出力によって一定周期で変化するパラ
メータの値が入力されるようになっている。
処理を行った結果例の一部を、図10〜図14に示す。
各図に示すようにスクリーン処理を行うと、スクリーン
出力は斜め線状のパターンを持つ画像となる。なお、図
10〜図14では、階調数が異なり、図10では階調1
6、図11では階調32、図12では階調64、図13
では階調128、図14では階調192である。
画像の画像データを出力するものであり、ここから出力
された画像データに基づき、画像出力装置(プリンタ
等)8によって出力(再現)画像が作成されるようにな
っている。この画像出力部5は、領域判別部3による判
別結果に基づき、領域判別部3により文字エッジ領域で
あると判別された画素については第1階調再現処理部9
から出力される画像データを出力し、領域判別部3によ
り連続階調領域であると判別された画素については第2
階調再現処理部4から出力される画像データを出力する
ようになっている。
置における画像処理の動作について説明する。ここで
は、図15に示す原画像を画像処理する場合を具体例に
挙げて説明する。この原画像は、14×14ドットサイ
ズの画像であって、図中左から6ドット目に5ドット幅
の直線が描かれているものである。
が読み込まれ、画像データが取得される。画像取得部1
で取得された画像データは、FIFOメモリ2により、
図2に示すようなラスタのデータ構造に変換される。そ
して、ラスタのデータ構造に変換された画像データは、
領域判別部3と第1階調再現処理部9と第2階調再現処
理部4とにそれぞれ入力される。
しては、領域判別処理が実行される。つまり、領域判別
部3により、原画像の各画素が文字エッジ領域あるいは
連続階調領域のいずれに属するのかという領域判別が行
われる。この領域判別によって、原画像の各画素が文字
領域と連続階調領域とに区別される。領域判別部3によ
る判別結果を図16に示す。図からわかるように、図中
左から4ドット目から7ドット目まで(4ドット幅)、
および9ドット目から12ドット目まで(4ドット幅)
が文字エッジ領域と判別されている。一方、文字エッジ
領域以外が連続階調領域と判別されている。つまり、図
中左端から1ドット目から3ドット目まで(3ドット
幅)、8ドット目(1ドット幅)、および13ドット目
から14ドット目まで(2ドット幅)が連続階調領域と
判別されている。
像データは、そのまま出力されて画像出力部5に入力さ
れる。また、第2階調再現処理部4に入力された画像デ
ータに対しては、まず平滑化処理部6によって平滑化処
理が実行される。平滑化処理部6による平滑化処理の結
果を図17に示す。続いて、平滑化処理後の画像に対し
て、スクリーン処理部7によるスクリーン処理が実行さ
れる。スクリーン処理部7によるスクリーン処理の結果
を図18に示す。図からわかるように、平滑化処理後の
画像に対してスクリーン処理を施すと、文字エッジ領域
である部分がギザギザ模様となる。そして、第2階調再
現処理部4による処理が施された画像データが画像出力
部5に入力される。
ータが入力されたことになる。すなわち、画像出力部5
には、原画像の画像データそのものと、原画像の画像デ
ータに平滑化処理とスクリーン処理とを施した画像デー
タとが入力されたのである。
画像データが出力される。具体的には、領域判別部3に
より文字エッジ領域であると判別された画素については
画像取得部1で取得された画像データが出力される。一
方、領域判別部3により連続階調領域であると判別され
た画素については第2階調再現処理部4による処理が施
された画像データが出力される。そして、画像出力部5
からの出力に基づき画像出力装置8により、図19に示
すような出力画像が作成される。図19から明らかなよ
うに、文字エッジ領域の回りに平滑化処理によるノイズ
の発生がない原画像(図15参照)を忠実に再現した高
品質な出力画像が得られている。
に係る画像処理装置によれば、領域判別部3における領
域判別サイズ(5×5ドット)を、平滑化処理部6にお
けるフィルタサイズ(5×5ドット)と等しくしてい
る。つまり、領域判別部3における領域判別サイズが平
滑化処理のフィルタサイズよりも小さくない。これによ
り、領域判別部3により連続階調領域と判別された画素
に平滑化処理を施した場合に、平滑化処理のフィルタ内
には白画素あるいは白に近い画素しか存在しない。つま
り、平滑化処理のフィルタ内に文字部分(黒画素)が含
まれることがない。従って、文字エッジ領域の回りに平
滑化処理によるノイズが発生しない。
であると判別された画素については第1階調再現処理部
9から出力される画像データに基づき、領域判別部3に
より連続階調領域であると判別された画素については第
2階調再現処理部4から出力される画像データに基づき
出力画像が作成される。これらにより、文字の鮮鋭度を
保証しつつ、連続階調領域においてはモアレの発生を防
止し、かつ滑らかな濃度変化を再現することができる。
つまり、原画像を忠実に再現した高品質な出力画像を得
ることができる。
ず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明
は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、
変形が可能である。例えば上記実施の形態では、第1階
調再現処理部9において、画像データをそのまま出力し
ているが、文字強調処理等の解像度を重視した階調再現
処理を施して処理後の画像データを出力するようにして
も良い。これにより、文字の鮮鋭度が高くなるため、よ
り文字が鮮明である高品質の再現画像を得ることができ
るからである。
字エッジ領域の回りに平滑化処理によるノイズを発生さ
せないようにすることで、再生画像の画質の低下を防止
した画像処理装置が提供されている。
の構造を示す図である。
である。
る。
である。
を示す図である。
を示す図である。
8)を示す図である。
2)を示す図である。
る。
である。
を示す図である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 画像データの各画素が文字エッジ領域あ
るいは連続階調領域のいずれであるかを判別する領域判
別手段と、 画像データに対して解像度を重視した階調再現処理を実
行する第1階調再現処理手段と、 画像データに対して階調性を重視した階調再現処理を実
行する第2階調再現処理手段と、 前記領域判別手段による判別結果に基づき、前記第1階
調再現手段から出力される画像データあるいは前記第2
階調再現処理手段から出力される画像データのいずれか
を選択して出力する画像出力手段とを有し、 前記第2階調再現処理手段における処理には少なくとも
平滑化処理が含まれ、前記領域判別手段における領域判
別サイズをn×nドットとし、前記第2階調再現処理手
段で行う平滑化処理のフィルタサイズをm×mドットと
すると、「n≧m」の関係が成立することを特徴とする
画像処理装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載する画像処理装置におい
て、 前記画像出力手段は、 前記領域判別手段により文字エッジ領域であると判別さ
れた画素については前記第1階調再現処理手段から出力
される画像データを選択して出力し、 前記領域判別手段により連続階調領域であると判別され
た画素については前記第2階調再現処理手段から出力さ
れる画像データを選択して出力することを特徴とする画
像処理装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載する画像処理装置におい
て、 前記第2階調再現処理手段は、平滑化処理を施した画像
データに対してさらにスクリーン処理を行うことを特徴
とする画像処理装置。
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