JP2003189105A - 画像処理装置，画像形成装置および画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像データ中の文字および細線のエッジのみ
を抽出し，適切な補正処理を施すことにより画質劣化を
防止することのできる画像処理装置，画像形成装置およ
び画像処理プログラムを提供すること。 【解決手段】 画像データが明度データ作成部２０１に
入力され，領域判別に必要な明度データが作成される。
エッジ領域判別部２０３では，入力された明度データか
ら微分フィルタ等を用い明度の変化によって判別した内
／外エッジ領域信号が出力される。この内／外エッジ領
域信号は，クロージング処理部２０５によりそれぞれク
ロージング処理が施される。そして，内エッジ領域信号
のクロージング処理結果と，外エッジ領域信号のクロー
ジング処理結果とがＡＮＤ回路２０６に入力され，その
結果がエッジ領域信号として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，画像を形成する画
像処理装置，画像形成装置および画像処理プログラムに
関する。さらに詳細には，画像の属性に応じて適切な画
像形成を行うことができる画像処理装置，画像形成装置
および画像処理プログラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，プリンタ等の画像形成装置では，
出力画像の印字品質を高めることを目的として，画像中
の文字や細線等のエッジを抽出し，抽出されたエッジに
基づいて強調処理が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，前記し
た従来の技術では以下のような問題があった。すなわ
ち，エッジ抽出時に，文字や細線等のエッジとともにベ
タ画像内部のエッジも抽出してしまう。このため，ベタ
画像内部のエッジに対しても強調処理が行われてしま
う。

【０００４】例えば，強調処理は，次のような手順で行
われる。まず，画像中の内エッジ領域を検出し，当該検
出結果に対してクロージング処理を行う。クロージング
処理の詳細については，特開平１１−３０６３４５号公
報等に詳述されているので，ここでは省略する。そし
て，クロージング処理の結果をエッジ領域とし，そのエ
ッジ領域に対して強調処理を行う。ここで，文字や細線
等については，図１２に示すように，内エッジ領域とし
て検出された部分がクロージング処理後では内エッジと
内エッジとの間を充填するまでに到る。そして，その結
果に対して強調処理が行われることにより，図１３に示
すように文字部分が強調される。一方，ベタ画像である
部分（以下，「ベタ部」とする。）については，図１４
に示すように，内エッジ領域として検出された部分はク
ロージング処理を行った後も変化がない。そして，その
結果に対しても強調処理が行われてしまうことにより，
図１５に示すように，ベタ部の輪郭部分が強調される。
このため，強調処理後の画像が不自然なものになる。

【０００５】本発明は，前記した従来の技術が有する問
題点を解決するためになされたものである。すなわちそ
の課題とするところは，画像データ中の文字および細線
のエッジのみを抽出し，適切な補正処理を施すことによ
り画質劣化を防止することのできる画像処理装置，画像
形成装置および画像処理プログラムを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた画像処理装置は，画像データを取り扱う画
像処理装置であって，画像データ中の内エッジ領域と外
エッジ領域とを検出するエッジ領域検出手段と，エッジ
領域検出手段で検出された内エッジ領域および外エッジ
領域に対して，それぞれクロージング処理をするクロー
ジング手段とを有し，エッジ領域検出手段で検出された
内エッジ領域に対してクロージング手段でクロージング
処理をした結果と，エッジ領域検出手段で検出された外
エッジ領域に対してクロージング手段でクロージング処
理をした結果とのＡＮＤ処理結果をエッジ領域として取
り扱うものである。

【０００７】また，本発明の画像形成装置は，画像デー
タに基づいて画像を形成する画像形成装置であって，画
像データ中の内エッジ領域と外エッジ領域とを検出する
エッジ領域検出手段と，エッジ領域検出手段で検出され
た内エッジ領域および外エッジ領域に対して，それぞれ
クロージング処理をするクロージング手段とを有し，エ
ッジ領域検出手段で検出された内エッジ領域に対してク
ロージング手段でクロージング処理をした結果と，エッ
ジ領域検出手段で検出された外エッジ領域に対してクロ
ージング手段でクロージング処理をした結果とのＡＮＤ
処理結果をエッジ領域として取り扱い，そのエッジ領域
と画像データとに従って画像を形成するものである。

【０００８】この画像処理装置および画像形成装置で
は，エッジ領域検出手段により画像中の内エッジ領域と
外エッジ領域とを検出する。そして，クロージング手段
により，内エッジ領域および外エッジ領域に対してそれ
ぞれクロージング処理を行う。そして，内エッジ領域の
クロージング処理結果と外エッジ領域のクロージング処
理結果とのＡＮＤ処理結果をエッジ領域として取り扱
う。これにより，ベタ画像のエッジがエッジ領域として
検出されないため，画像データ中から文字および細線に
関するエッジ領域のみを抽出することができる。

【０００９】また，本発明の画像処理プログラムは，画
像データを取り扱う画像処理装置に，画像データ中の内
エッジ領域と外エッジ領域とを検出するエッジ領域検出
手順と，内エッジ領域および外エッジ領域に対してそれ
ぞれクロージング処理をするクロージング手順と，内エ
ッジ領域に対してクロージング処理をした結果と，外エ
ッジ領域に対してクロージング処理をした結果とのＡＮ
Ｄ処理結果をエッジ領域とするエッジ領域作成手順とを
実行させるプログラムである。このプログラムにより，
既存の画像処理装置にも上記の効果を発揮させることが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下，本発明に係る画像処理装置
を具体化した実施の形態について図面に基づいて説明す
る。本形態の画像処理装置は，図１に示すように，色変
換部１０２と，領域判別部１０３と，ＭＴＦ再生部１０
４と，画像形成エンジン１０５とを備えている。なお，
色変換部１０２および領域判別部１０３は画像データの
入力を受ける。

【００１１】次に，図１中の各構成部ついて説明する。
色変換部１０２は，入力された画像データを，ＲＧＢ等
の入力系の信号からＣＭＹＫ等の出力系の信号に変換す
るものである。一方，領域判別部１０３は，入力された
画像データの属性を判別する部分である。画像データの
属性としては，網点領域やエッジ領域等がある。そし
て，ＭＴＦ補正部１０４は，領域判別部１０３の出力す
る結果に従って，色変換部１０２が出力した画像データ
に対してエッジ強調やスムージング等の補正処理を行う
ものである。また，画像形成エンジン１０５は，ＭＴＦ
補正部１０４が出力する画像データに基づき紙等の媒体
上に画像形成するものである。なお，画像形成エンジン
１０５は，感光体とトナーとによるもの，あるいはイン
クジェット等，画像データに基づくものであるなら何で
もよい。

【００１２】次に，領域判別部１０３について詳説す
る。この領域判別部１０３は，主として入力された画像
データから網点領域，エッジ領域および下地領域を抽出
するものである。この領域判別部１０３は，図２に示す
ように，画像データから明度データを作成する明度デー
タ作成部２０１と，孤立点を検出し網点領域を抽出する
網点領域判別部２０２と，微分フィルタ等を用いて明度
の変化量を算出することによってエッジ領域を検出する
エッジ領域判別部２０３と，所定エリアの明度ヒストグ
ラムを作成し下地の明度を算出する下地領域判別部２０
４と，エッジ領域判別部２０３が出力するエッジ領域信
号に対してクロージング処理を行うクロージング処理部
２０５と，ＡＮＤ回路２０６とを備えている。

【００１３】次に，領域判別部１０３の動作について説
明する。まず，画像データが明度データ作成部２０１に
入力され，各画像属性の判別に必要な明度データが作成
される。そして，当該明度データが，網点領域判別部２
０２，エッジ領域判別部２０３および下地レベル判別部
２０４に送られる。網点領域判別部２０２では，明度デ
ータから孤立点が検出される。そして，その孤立点から
網点領域が検出され，当該領域について網点領域信号と
して出力される。また，下地領域判別部２０４では，明
度データから所定エリアの明度ヒストグラムが作成され
る。そして，その明度ヒストグラムから下地レベルを算
出した結果が下地領域信号として出力される。

【００１４】一方，エッジ領域判別部２０３では，明度
データから微分フィルタ等を用いて明度の変化量が算出
される。そして，その結果からエッジ領域が検出され，
当該領域についてエッジ領域信号として出力される。さ
らに，このエッジ領域信号が，内エッジ領域信号と外エ
ッジ領域信号とに判別される。具体的には，図３に示す
ように，画像データの２次微分値を求める。なお，この
２次微分値を求めるには，公知のラプラシアンフィルタ
等が使用できる。この結果によりエッジ領域が正の領域
と負の領域とに分別され，正の領域を内エッジ領域，負
の領域を外エッジ領域として検出できる。このため，エ
ッジ領域信号の判別が可能になる。この内エッジ領域信
号および外エッジ領域信号は，クロージング処理部２０
５によりクロージング処理が施される。そして，内エッ
ジ領域信号のクロージング処理結果と，外エッジ領域信
号のクロージング処理結果とがＡＮＤ回路２０６に入力
され，その結果がエッジ領域信号として出力される。

【００１５】次に，クロージング処理部２０５およびク
ロージング処理について詳説する。クロージング処理部
２０５は，図４に示すように，主として拡張処理部３０
１と縮小処理部３０２とから構成される。拡張処理部３
０１では，入力されたエッジ領域信号に対して拡張処理
を行う。ここで，拡張処理とは，ある注目画素の±ｍド
ットの範囲内（ｍは任意の数，本形態では内エッジ領域
信号が１５ドット，外エッジ領域信号が１９ドットとす
る。）にエッジ画素が存在するならば，当該注目画素を
エッジ画素とする処理である。縮小処理部３０２では，
拡張処理後のエッジ領域信号に対して縮小処理を行う。
ここで，縮小処理とは，ある注目画素の±ｍドットの範
囲内がすべてエッジ画素であるならば，当該注目画素を
エッジ画素とする処理である。入力されたエッジ領域信
号は，まず，拡張処理部３０１により拡張処理が行われ
る。そして，拡張処理された結果が，縮小処理部３０２
により縮小処理が行われる。この縮小処理３０２の出力
結果がクロージング処理部２０５の処理結果となる。

【００１６】次に，クロージング処理の具体例を，図５
および図６を用いて説明する。なお，図５および図６の
例ではフィルタサイズを３×３ドットとする。図５は，
エッジ間隔が狭い場合，すなわち文字や細線等に対して
クロージング処理を行った場合の明度の変化を表してい
る。拡張処理を行う前は，エッジ画素である部分が高い
明度値となっている。そして，拡張処理を施すことによ
り，フィルタサイズ内において注目画素周辺にエッジ領
域信号に対応する画素がある場合は，当該注目画素の明
度はエッジ画素の明度と同等になる。ここで，エッジ間
は２画素しかないため，エッジ間の明度はすべてエッジ
画素の明度となる。すなわち，エッジ間がエッジ画素で
充填される。次に，縮小処理を施すことにより，フィル
タサイズ内において注目画素周辺に非エッジ領域に属す
る画素がある場合は，当該注目画素の明度は非エッジ画
素の明度と同等になる。これにより，エッジ画素の範囲
は縮小されることになる。しかし，拡張処理前と比較す
ると，エッジ画素の範囲はエッジ間にまでに拡大するこ
とになる。

【００１７】一方，図６は，エッジ間隔が広い場合，す
なわちベタ部に対してクロージング処理を行った場合の
明度の変化を表している。文字等と同様に，拡張処理を
施すことによりエッジ画素の部分が拡大する。しかし，
エッジ間隔が６画素と広いため，エッジ間がエッジ画素
で充填されるまでには至らない。次に，縮小処理を施す
ことによりエッジ画素の範囲は縮小される。これによ
り，エッジ画素の範囲は拡張処理前に戻る。

【００１８】次に，本形態のエッジ領域抽出処理の具体
例を，文字や細線等については図７および図８，ベタ部
については図９および図１０を用いて説明する。まず，
内エッジ領域信号と外エッジ領域信号とに対してそれぞ
れクロージング処理を行う。図７および図９は，クロー
ジング処理を行った場合の明度の変化を示している。文
字等（図７）の場合は，線幅が狭いため（図８中の
（ａ）（ｂ）間が図７中の（ａ）（ｂ）間に相当す
る。），エッジとして認識された部分がクロージング処
理後にはエッジとエッジとの間を充填するまでに到る。
一方，ベタ部（図９）の場合は，隣接する輪郭までの間
隔が広いため（図１０中の（ｃ）が図９中の（ｃ）に相
当する。），エッジとして認識された領域には変化がな
い。

【００１９】次に，内エッジ領域信号のクロージング処
理の結果と外エッジ領域信号のクロージング処理との結
果とでＡＮＤ処理を行い，その処理結果を抽出する。こ
こで，文字等（図７）の場合は，内エッジ領域信号に対
してクロージング処理を行った結果，すなわち図８の
（ａ）（ｂ）間がそのまま抽出される。一方，ベタ部
（図９）の場合は，どの領域も抽出されない。これによ
り，画像データから文字や細線のみを抽出することがで
きる。そして，抽出された結果に対応する領域に対して
のみ強調処理を行う。ここで，文字等（図８）の場合
は，内エッジ領域信号のクロージング処理後の結果に対
応する領域が強調されるため，文字全体が強調される。
一方，ベタ部（図１０）の場合は，ＡＮＤ処理後に抽出
される領域がないため，強調処理は行われない。

【００２０】次に，領域判別部１０３中のエッジ領域信
号を出力する処理を，図１１のフローチャートを用いて
説明する。まず，入力された画像データに対して１次お
よび２次微分処理を行いエッジ領域を検出する（Ｓ４０
１）。次に，注目領域がエッジ領域であるか否かを判別
する（Ｓ４０２）。エッジ領域である場合（Ｓ４０２：
ＹＥＳ）は，Ｓ４０３の処理に移行する。一方，エッジ
領域でない場合（Ｓ４０２：ＮＯ）は，当該領域は非エ
ッジ領域とし（Ｓ４０８），本処理を終了する。

【００２１】Ｓ４０３以降の処理については，まず，検
出したエッジ領域が内エッジ領域信号であるか否かを判
別する（Ｓ４０３）。そして，判別された内エッジ領域
信号（Ｓ４０３：ＹＥＳ）と外エッジ領域信号（Ｓ４０
３：ＮＯ）とに対して，それぞれクロージング処理を行
う（Ｓ４０４，Ｓ４０５）。そして，Ｓ４０４の処理と
Ｓ４０５の処理との両処理がともに終了してからＳ４０
６の処理に移行する。

【００２２】Ｓ４０６以降の処理については，まず，内
エッジ領域信号のクロージング結果と外エッジ領域信号
のクロージング結果とでＡＮＤ処理を行い，その結果を
抽出する（Ｓ４０６）。抽出された結果に対応する領域
（Ｓ４０６：ＹＥＳ）は，当該領域をエッジ領域とする
（Ｓ４０７）。そして，それ以外の領域（Ｓ４０６：Ｎ
Ｏ）を非エッジ領域とする（Ｓ４０８）。そして，エッ
ジ領域を判別し終える（Ｓ４０７，Ｓ４０８）と本処理
を終了する。

【００２３】なお，ＭＴＦ補正部１０４では，エッジ領
域信号を基にエッジ強調処理を行う。ここで強調される
領域はエッジ領域信号が示す領域であり，それ以外の領
域は強調されない。そして，画像形成エンジン１０５で
は，ＭＴＦ補正部１０４で強調処理が行われた画像デー
タに基づき画像を形成する。

【００２４】以上詳細に説明したように本形態の画像処
理装置では，エッジ領域判別部２０２により画像中の全
てのエッジ領域を検出することとしている。さらに，検
出したエッジ領域を，内エッジ領域と外エッジ領域とに
判別することとしている。そして，クロージング処理部
２０５により，内エッジ領域および外エッジ領域に対し
てそれぞれクロージング処理を行うこととしている。そ
して，ＡＮＤ回路２０６により，内エッジ領域のクロー
ジング処理結果と外エッジ領域のクロージング処理結果
とのＡＮＤ処理結果をエッジ領域として取り扱うことと
している。これにより，ベタ画像のエッジ領域は検出さ
れないため，全てのエッジ領域から文字エッジ領域を検
出することができる。すなわち，画像データ中の文字お
よび細線のエッジのみを抽出し，適切な補正処理を施す
ことにより画質劣化を防止することのできる画像処理装
置，画像形成装置および画像処理プログラムが実現され
ている。

【００２５】なお，本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本
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，画像処理装置の画像形
成先は紙上に行われるものに限らず，パソコン等のディ
スプレイ装置上に行うものとしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば，画像データ中の文字および細線のエッジのみを
抽出し，適切な補正処理を施すことにより画質劣化を防
止することのできる画像処理装置，画像形成装置および
画像処理プログラムが提供されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態における画像形成装置の機能に関す
るブロック構成を示す図である。

【図２】領域判別部の機能に関するブロック構成を示す
図である。

【図３】エッジ領域判別処理部のエッジ領域判別の概略
を示す図である。

【図４】クロージング処理部の機能に関するブロック構
成を示す図である。

【図５】文字等におけるクロージング処理の概要を示す
図である。

【図６】ベタ部におけるクロージング処理の概要を示す
図である。

【図７】実施の形態における文字等のクロージング処理
の概要を示す図である。

【図８】実施の形態における文字等のエッジ強調処理の
概要を示す図である。

【図９】実施の形態におけるベタ部のクロージング処理
の概要を示す図である。

【図１０】実施の形態におけるベタ部のエッジ強調処理
の概要を示す図である。

【図１１】領域判別部の動作についてのフローチャート
である。

【図１２】従来の形態における文字等のクロージング処
理の概要を示す図である。

【図１３】従来の形態における文字等の強調処理の概要
を示す図である。

【図１４】従来の形態におけるベタ部のクロージング処
理の概要を示す図である。

【図１５】従来の形態におけるベタ部の強調処理の概要
を示す図である。

【符号の説明】

２０１ 明度データ作成部 ２０２ 網点領域判別部 ２０３ エッジ領域判別部 ２０４ 下地レベル判別部 ２０５ クロージング処理部 ２０６ ＡＮＤ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 BB41 DA03 EA06 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE03 CE18 DA08 DB02 DB06 DB09 DC16 5C077 LL05 LL19 MP02 MP08 NN02 PP03 PP28 PP32 PP33 PP58 TT02 5L096 BA17 FA02 FA06 JA11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データを取り扱う画像処理装置にお
   いて，画像データ中の内エッジ領域と外エッジ領域とを
   検出するエッジ領域検出手段と，前記エッジ領域検出手
   段で検出された内エッジ領域および外エッジ領域に対し
   て，それぞれクロージング処理をするクロージング手段
   とを有し，前記エッジ領域検出手段で検出された内エッ
   ジ領域に対して前記クロージング手段でクロージング処
   理をした結果と，前記エッジ領域検出手段で検出された
   外エッジ領域に対して前記クロージング手段でクロージ
   ング処理をした結果とのＡＮＤ処理結果をエッジ領域と
   して取り扱うことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 画像データに基づいて画像を形成する画
   像形成装置において，画像データ中の内エッジ領域と外
   エッジ領域とを検出するエッジ領域検出手段と，前記エ
   ッジ領域検出手段で検出された内エッジ領域および外エ
   ッジ領域に対して，それぞれクロージング処理をするク
   ロージング手段とを有し，前記エッジ領域検出手段で検
   出された内エッジ領域に対して前記クロージング手段で
   クロージング処理をした結果と，前記エッジ領域検出手
   段で検出された外エッジ領域に対して前記クロージング
   手段でクロージング処理をした結果とのＡＮＤ処理結果
   をエッジ領域として取り扱い，そのエッジ領域と画像デ
   ータとに従って画像を形成することを特徴とする画像形
   成装置。
3. 【請求項３】 画像データを取り扱う画像処理装置に，
   画像データ中の内エッジ領域と外エッジ領域とを検出す
   るエッジ領域検出手順と，内エッジ領域および外エッジ
   領域に対してそれぞれクロージング処理をするクロージ
   ング手順と，内エッジ領域に対してクロージング処理を
   した結果と，外エッジ領域に対してクロージング処理を
   した結果とのＡＮＤ処理結果をエッジ領域とするエッジ
   領域作成手順とを実行させることを特徴とする画像処理
   プログラム。