JP2002271630A5 - - Google Patents

Description

【書類名】 明細書
【発明の名称】 カラー画像処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 所定画像の特徴量を生成する手段と、該生成された特徴量に応じて色処理を制御する手段を備え、前記色処理を制御する手段は、前記画像のエッジ部において目視で認識できるレベルの縁取りを発生させないことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項２】 前記所定画像から文字領域を検出する手段と、該文字領域に対して文字処理を施す手段をさらに備え、前記文字領域を検出する手段は、所定の線幅以下の文字を検出することを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
【請求項３】 前記特徴量を生成する手段は、前記画像のエッジ度に基づいて特徴量を生成し、かつ、注目画素周辺の濃度情報に応じて、特徴量の高さを制御することを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
【請求項４】 前記特徴量の高さの制御は、前記濃度が低いほど特徴量の高さを低くすることを特徴とする請求項３記載のカラー画像処理装置。
【請求項５】 前記特徴量を生成する手段は、前記画像のエッジ度に基づいて特徴量を生成し、かつ、注目画素周辺の濃度情報に応じて、特徴量の幅を制御することを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
【請求項６】 前記特徴量の幅の制御は、前記濃度が低いほど特徴量の幅を狭くすることを特徴とする請求項５記載のカラー画像処理装置。
【請求項７】 前記特徴量を生成する手段は、所定の第１の特徴量と第２の特徴量の合成により特徴量を生成し、注目画素周辺の濃度が高いほど、前記第１の特徴量の比率が高くなり、注目画素周辺の濃度が低いほど、前記第２の特徴量の比率が高くなるように合成することを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
【請求項８】 前記第１の特徴量は、エッジ度であることを特徴とする請求項７記載のカラー画像処理装置。
【請求項９】 前記第２の特徴量は、細線度であることを特徴とする請求項７記載のカラー画像処理装置。
【請求項１０】 入力画像データから濃度情報を検出する濃度検出手段と、前記入力画像データからエッジ度を検出するエッジ度検出手段と、前記濃度情報、及び、前記エッジ度に基づき特徴量を算出する特徴量算出手段と、特徴量が高いほど、より高い墨生成を行う色補正手段とを有することを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項１１】 前記特徴量算出手段は、前記濃度情報の値が小さい程、前記エッジ度の高い画素が連結した領域の幅を収縮して特徴量とすることを特徴とする請求項１０記載のカラー画像処理装置。
【請求項１２】 前記入力画像データから文字領域を検出する文字領域検出手段をさらに有し、前記色補正手段は、文字領域として検出された画素については前記特徴量にかかわらず、所定の墨生成を行うことを特徴とする請求項１０記載のカラー画像処理装置。
【請求項１３】 前記入力画像データから細線度を算出する細線度検出手段をさらに有し、前記特徴量算出手段は、前記濃度情報の値が高いときは、前記エッジ度の割合が大きくなるように前記エッジ度と前記細線度とを混合し、前記濃度情報の値が低いときは、前記細線度の割合が大きくなるように前記エッジ度と前記細線度とを混合することにより特徴量を算出することを特徴とする請求項１０記載のカラー画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像のエッジを検出し、エッジ検出結果に応じて適応処理を施すカラー画像処理装置に関し、カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ等に応用される技術である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカラー複写機等のデジタルカラー画像処理装置では、スキャナにより原稿のＲ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）信号を反射率データとして読み取り、反射率データから濃度値への変換処理、フィルタ処理、そして、色補正／墨生成／下色除去（以下、ＵＣＲ）を含む色処理によってＣ（Ｃｙａｎ），Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ），Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ），Ｋ（Ｂｌａｃｋ）の４色の記録色材に対応した画像データに変換し、擬似中間調処理、γ変換処理を行った後、プリンタから画像を再生出力する。
【０００３】
墨生成では、Ｃ，Ｍ，Ｙ信号からＫ信号を生成し、ＵＣＲでは、Ｃ，Ｍ，Ｙ信号からＫ信号に見合った量を減じるが、このとき、Ｋトナーの量、所謂、墨量をどの程度に設定するかは、画質に大きな影響を与える要因の一つとなる。高率墨生成（例えば、１００％墨生成）を行った場合、黒文字部がほぼＫ単色で再生されるため、グレーの色再現性の向上が期待でき、プリンタのガンマ変動が大きい場合でも色付きが発生しにくい。また、画質面以外では、色材の消費量が少なくて済み、コストが削減される。しかし、写真部においては、高率墨生成で再生した場合、ハイライト部の地汚れが目立ったり、無彩色部がざらつくといった問題があり、高墨再生は好ましくない。
【０００４】
このように、文字部と写真部では最適なＵＣＲ率が異なるため、それぞれに最適なＵＣＲを行う方法が幾つか提案されている。例えば、特開平４−２８２９６６号公報に記載の装置では、黒文字エッジにおける有彩色成分の滲みを防ぐため、エッジ情報に応じて墨率を制御し、エッジ部を高墨とすることにより、黒文字の画質を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した装置では、文字部と写真部で異なる色処理を施すことができるが、黒文字エッジが一様に高墨再生されるため、高濃度文字に最適な墨率に設定すると、濃度の低い太文字エッジ部において縁取り現象が発生してしまう。つまり、具体的には、濃度１．０付近の太文字で縁取り現象が発生し始める。
【０００６】
また、上記した装置では、一定以上の濃度部を黒文字とするが、一般のカラー複写機においては、この閾値が概ね濃度０．５以上を黒文字となるような値になっている。従って、文字内部とエッジ部で墨率が大きく異なる場合、色味のギャップと濃度のギャップが発生し易い。色味のギャップは、ＣＭＹ３色で黒を再生する場合とＫ単色で黒を再生する場合とで、厳密に色を合わせることが困難であるために発生する。また、色味や濃度は、機械の変動の影響を受けるため、最初の内は差がなくても時間と共にその差が増大することもある。
【０００７】
従来、中濃度文字の縁取り現象があるものの、高濃度文字の色付きの方がより問題視されていたため、中濃度文字の縁取りの抑制が考慮されずに、高濃度文字に最適な墨率設定で画像を再生していた。
【０００８】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、高濃度文字の品質を保持しつつ、中濃度文字の縁取りを抑制し、縁取りを目視上認識できないレベルにしたカラー画像処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、所定画像の特徴量を生成する手段と、該生成された特徴量に応じて色処理を制御する手段を備え、前記色処理を制御する手段では、前記画像のエッジ部において目視で認識できるレベルの縁取りを発生させない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１の構成を示す。カラースキャナやネットワーク等のインターフェースを介して得た入力画像のＲＧＢ信号から、Ｇ信号を使用して濃度検出部５とエッジ度検出部６は、それぞれ濃度情報とエッジ度を検出する。Ｇ信号の他に、Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）信号、またはＲＧＢ信号から得た輝度信号や明度信号を使用して検出しても良い。
【００１１】
濃度検出部５とエッジ度検出部６の検出結果を基に、特徴量生成部７では特徴量を生成し、この特徴量に応じて画像処理中の色処理部２を制御する。なお、ここでは、色処理に対して本発明の特徴量を適応するが、フィルタ処理、中間調処理、γ処理においてもエッジ部に対して適応処理を行う場合があり、そのときには同様に縁取りを発生することが考えられる。従って、上記した各処理に対しても本特徴量を適応することにより、縁取りの抑制効果が期待できる。
【００１２】
以下、図１の濃度検出部５、エッジ度検出部６、特徴量生成部７、および色処理部２について、詳述する。
【００１３】
図２は、濃度検出部５の構成を示す。ラインバッファ５１に数ライン分の画像データを溜め、周辺画素の濃度を参照して、濃度情報として検出する。解像度６００ｄｐｉの画像データの場合では、５×５画素程度、参照すれば良い。ブロックメモリ５２に保存された５×５画素の濃度データを、膨張部５３で膨張処理する。スキャナ読み取りによる色ずれの影響を抑えるためには、文字の内側に加えて外側２画素程度まで含めて高墨再生し、色付きを増大させないことが必要であり、そのために濃度情報を文字の外側まで膨張し内側と同じ特徴量が取れるようにする。膨張処理は、例えば、５×５画素中の最大濃度値を注目画素の濃度値として置き換える。
【００１４】
図３は、エッジ度検出部６の構成示す。エッジ量検出フィルタ（１）６１、エッジ量検出フィルタ（２）６２、エッジ量検出フィルタ（３）６３、エッジ量検出フィルタ（４）６４では、例えば図４（ａ）〜（ｄ）に示した４種類の７×７フィルタを使用して、各画素毎にマスキング処理を行う。そして、それら４つの出力のうち絶対値が最大のものを最大値選択部６９で選択し、これを注目画素のエッジ度として出力する。
【００１５】
図５は、特徴量生成部７の構成を示す。上記検出された濃度とエッジ度を使用し、特徴量を生成する。濃度は検出した濃度情報をそのまま使用してもよいが、テーブル変換７１を設け、例えば図６のような変換テーブルを使用してビット数を落としたり、あるいは、高濃度文字の高墨再生により有利な特徴量を作るために、所定の濃度以上の場合はすべて１に変換したり、非線形変換をしたりするなどの応用が可能となる。
【００１６】
そして、乗算器７２において、濃度情報に応じてエッジ量の高さを調整し、これを特徴量とする。図７は、文字濃度による特徴量の違いを表したものである。このように、図５の特徴量生成によれば、濃度が低い文字（図７（ｂ））では、特徴量の高さが高濃度文字よりも低くなる。
【００１７】
図８は、色補正部２の構成を示す。特徴量が最も高い高濃度文字エッジでは、最も高墨のＵＣＲ／墨生成Ｎ−１ ２４により発生させたＣＭＹＫ信号を選択する。一方、中濃度文字エッジでは、特徴量に応じて、例えばＵＣＲ／墨生成（Ｎ／２）程度の、高墨でない信号が選択される。なお、図８では、ＵＣＲ／墨生成に合わせて色補正（０〜Ｎ−１）も切り換えているが、これは必須ではない。
【００１８】
このように、本実施例によれば、濃度に応じて特徴量の高さを制御し、これを色処理の特徴量としているので、従来のエッジ度のみを特徴量とする場合に発生していた中濃度文字の縁取りのレベルを、目視上認識できないレベル（つまり、色味で言えば、色差ΔＥを５以下程度に抑える）に下げることで、気にならない程度に抑制することができ、かつ、高濃度文字の品質も損なわない。
【００１９】
（実施例２）
実施例２は、特徴量生成部に係る実施例である。図９は、実施例２の特徴量生成部７の構成を示す。上記検出された濃度とエッジ度を使用し、特徴量を生成する。テーブル変換部７３により３値化された濃度情報に応じて、セレクタ７６はエッジ度を選択し、特徴量とする。すなわち、濃度値が最大のとき、エッジ度そのままのもの（スルー）を選択し、濃度値が中間のとき、エッジ度を収縮部（１）７４により収縮したものを選択し、濃度値が最小のとき、エッジ度を収縮部（２）７５（収縮部（１）よりも収縮率が大きい）により収縮したものを選択し、これを特徴量とする。
【００２０】
図１０は、文字濃度による特徴量の違いを表したものである。このように、図９の特徴量生成によれば、濃度が低い文字（図１０（ｂ））では、特徴量の幅が高濃度文字よりも狭くなる。ここで、上記したエッジ度の収縮とは、エッジ度の幅を狭くする処理をいう。つまり、収縮処理は、例えば、収縮部（１）７４では、周辺画素３×３の領域のエッジ度を参照し、最小値を注目画素のエッジ度として置き換え、収縮（２）７５では、それよりも大きい５×５の領域を参照して、同様に最小値で置き換える。
【００２１】
このように、本実施例によれば、濃度に応じて特徴量の幅を制御し、これを色処理の特徴量としているので、従来のエッジ度のみを特徴量とする場合に発生していた中濃度文字の縁取りを視覚的な効果を利用して抑制することができ、かつ、高濃度文字の品質も損なわない。本実施例は、特徴量の幅を制御するものであるが、実施例１の特徴量の高さの制御と併用すれば、更に効果的に縁取りを抑制することができる。
【００２２】
（実施例３）
図１１は、本発明の実施例３の構成を示す。本実施例では、図１の構成に文字領域検出部１５を追加して構成している。文字領域検出部１５は、所謂、像域分離を行う処理部である。
【００２３】
図１２は、文字領域検出部１５の構成を示す。文字エッジ検出部１５１、網点領域検出部１５２、白背景領域検出部１５３の検出結果を利用し、文字判定部１５４において、“文字エッジ、かつ、非網点領域、かつ、白背景領域”のときに、文字であると判定する。このとき、文字のうち、所定の線幅以下の細文字のみを検出する。例えば、６００ｄｐｉの場合には、１０ｄｏｔ程度の線幅以下を検出するのが適当である。
【００２４】
本実施例においては、後述するように、白背景領域検出部１５３の中に、線幅でＯＮ／ＯＦＦ制御するような仕組みを入れている。文字エッジ検出部１５１は、２値化してパターンマッチングで棒状パターンを検出するなどの方法を用いて文字エッジを検出する。網点領域検出部１５２における網点領域の検出方法としては、例えば、電子情報通信学会論文誌Ｖｏｌ．Ｊ７５−Ｄ２ １９９２−１「文字／絵柄（網点、写真）混在画像の像域分離方法」に記載された、ピーク画素検出による方法を用いる。なお、像域分離の結果は、色処理だけでなくフィルタ処理８、中間調処理１０、γ補正１１にも利用可能である。
【００２５】
図１３は、白背景領域検出部１５３の構成を示す。入力画像信号を所定の閾値で２値化して白画素と黒画素に切り分けた後、補正部１５３２において、注目画素の左右あるいは上下両方向に白画素が存在する場合に、白背景と判定する。このとき、左右上下の参照領域のサイズを制御することにより、所望の線幅以下の文字エッジ部は白背景として判定し、それを超える文字エッジ部は非白背景として判定することができる。
【００２６】
図１４は、線幅による白背景領域検出結果の例を示す。ここでは、簡単のために１次元で判定するものとしている。（ａ）は２値化後の白画素と黒画素を示し、（ｂ）は１×８サイズ（ブロックＡ、Ｂ）の参照領域（ウィンドウ）を示し（×印が注目画素位置）、（ｃ）は補正部１５３２で補正処理された結果を示す。（Ｃ）において、×印の注目画素位置では、ブロックＡに少なくとも１つの白画素があるが、ブロックＢは全て黒画素であるので、条件を満たさず、×印の注目画素は非白背景（ＯＦＦ）であるとして、補正部１５３２から出力される。以下同様にしてウィンドウを１画素ずらしながら白背景、非白背景を検出する。（ｄ）は文字エッジが検出され、かつ非網点が検出され、かつ（ｃ）で白背景が検出（ＯＮ）されたときの文字判定結果を示す。図１４（ｂ）のウィンドウのサイズを適当なサイズにすることにより、所望の線幅で切り分けることができる。
【００２７】
図１５は、色処理部９の構成を示す。実施例１の図８の構成にさらに、文字用色補正部９７、文字用ＵＣＲ／墨生成部９８（墨率１００％）、セレクタ（２）９９を追加して構成している。そして、セレクタ（２）９９において、文字領域が検出された場合には、文字用処理の結果（９７、９８）が選択される。なお、図１２に更に色判定部を設け、黒文字と色文字を切り分け、黒文字の場合にはＣＭＹトナーをゼロにしてＫトナーのみで再生する、という処理を付加することもできる。
【００２８】
このように、本実施例によれば、像域分離機能を有する画像処理装置において、所定の線幅以下の文字のみを文字として分離するため、像域分離に起因する中濃度文字の縁取りも合わせて抑制することができる。
【００２９】
（実施例４）
図１６は、本発明の実施例４の構成を示す。本実施例では、基本的に、特徴量生成部２３において、エッジ度検出部２１と細線度検出部２２の結果を合成して特徴量を生成する。合成の際の比率は、濃度検出部２０の結果に応じて決定する。
【００３０】
エッジ度と細線度の概念を、図１７の（ａ）と（ｂ）に示す。図１７は、エッジ度、細線度をそれぞれ３値判定（２：最大、１：中間、０：最小）する場合を示したものであり、黒部分が２、中間グレー部が１、最も薄いグレー部が０の領域である。また、図１７は、所定文字の先端部（はねなど）を拡大したもので、（ａ）ではエッジから文字中に向かうに従って低墨となり、（ｂ）では線幅が太くなるにつれ低墨となる。
【００３１】
このように、エッジ度は「エッジからの距離」を表す特徴量であり、細線度は「線幅の細さ」を表す特徴量である。エッジ度（ａ）を使用した場合には、高濃度文字においては、入力装置や出力装置の色ずれの影響を受け難いという利点があるが、低濃度の太文字部においては、エッジ部と文字中との色味や濃度のギャップが目立ってしまい違和感のある画像になる。一方、細線度（ｂ）を使用した場合には、横方向で見ればエッジ部と文字中とでは同じ処理がかかることになる。線幅が異なる縦方向では処理が切り換わるが、細線部での切り換わりの方が太線部での切り換わりに比べて目に付きにくく、違和感を感じ難い。但し、色ずれの影響はより受け易い。なお、線幅に応じて色処理を制御している従来技術としては、例えば、特開平７−２０３１９８号公報がある。
【００３２】
図１８は、細線度検出部の構成を示す。２値化部２２１において、濃度により黒画素と白画素に２値化し、連続黒画素数計数部２２２において黒画素の連続性を検出する。これを、ＬＵＴ２２３において、例えば連続黒画素数が１〜７画素の領域では２（最大＝文字）、８〜１４画素の領域では１（中間）、それ以上の領域では０（最小＝非文字）を出力値とし、これを細線度とする。連続黒画素の計数は、主走査方向のみでなく副走査方向に関しても行えば、更に細線度の精度を上げることができる。また、細線度検出は連続黒画素数の検出以外にも、白地と白地の距離検出、エッジとエッジの距離検出等を使用しても可能であり、連続黒画素数検出に限るものではない。
【００３３】
図１９は、特徴量生成部２３の構成を示す。テーブル変換２３１後の濃度情報を基に、エッジ度と細線度の割合を決定し、乗算器２３２，２３４と加算器２３５を使用して合成し、これを特徴量とする。濃度が高いときは、エッジ度の割合を高く、逆に細線度の割合を低くする。濃度が低いときは、エッジ度の割合を低く、逆に細線度の割合を高くする。この関係を、反転２３３を使用して実現している。
【００３４】
このように、本実施例によれば、エッジ度と細線度とを濃度に応じて決定される比率で合成し、これを色処理の特徴量としているので、上記エッジ度による制御と細線度による制御のそれぞれの利点を生かすことができ、高濃度文字においては色ずれによる色付きを抑制し、中濃度文字においては縁取りを抑制することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
（１）色処理に起因して発生していた縁取りを抑制するため、中濃度太文字も含めた文字画質向上を達成することができる。
（２）像域分離機能を有する装置において、所定の線幅以下の文字のみを文字として検出するため、上記色処理のうち、像域分離処理の文字処理に起因して発生していた縁取りを抑制することができる。
（３）色処理の特徴量を、従来のエッジ情報に、濃度情報に応じた高さ制御を加えて生成するため、中濃度太文字の縁取りのレベルを目視上認識できないレベルにすることができる。
（４）色処理の特徴量を、従来のエッジ情報に、濃度情報に応じた幅制御を加えて生成するため、視覚効果により、中濃度太文字の縁取りを目視上認識できないレベルにすることができる。
（５）色処理の特徴量をエッジ度と細線度の合成により生成し、濃度情報に応じて合成の割合を決定するので、エッジ度による制御と細線度による制御のそれぞれの利点を生かすことができ、高濃度文字ではエッジ度による色付き抑制効果、中濃度文字では細線度による色付き抑制効果を発揮する。これにより、縁取りを目視上認識できないレベルにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施例１の構成を示す。
【図２】
濃度検出部の構成を示す。
【図３】
エッジ度検出部の構成を示す。
【図４】
（ａ）〜（ｄ）はエッジ量検出フィルタ例を示す。
【図５】
特徴量生成部の構成を示す。
【図６】
濃度変換テーブルの特性例を示す。
【図７】
文字濃度による特徴量の相違を示す。
【図８】
色処理部の構成を示す。
【図９】
特徴量生成部の他の構成を示す。
【図１０】
文字濃度による特徴量の相違を示す。
【図１１】
本発明の実施例３の構成を示す。
【図１２】
文字領域検出部の構成を示す。
【図１３】
白背景領域検出部の構成を示す。
【図１４】
線幅による白背景領域検出の例を示す。
【図１５】
色処理部の他の構成を示す。
【図１６】
本発明の実施例４の構成を示す。
【図１７】
エッジ度、細線度をそれぞれ３値判定する場合を示す。
【図１８】
細線度検出部の構成を示す。
【図１９】
特徴量生成部の他の構成を示す。
【符号の説明】
１ フィルタ処理部
２ 色処理部
３ 中間調処理部
４ γ補正部
５ 濃度検出部
６ エッジ度検出部
７ 特徴量生成部