JP2003224719A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP2003224719A
JP2003224719A JP2002022538A JP2002022538A JP2003224719A JP 2003224719 A JP2003224719 A JP 2003224719A JP 2002022538 A JP2002022538 A JP 2002022538A JP 2002022538 A JP2002022538 A JP 2002022538A JP 2003224719 A JP2003224719 A JP 2003224719A
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Rie Ishii
理恵 石井
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高線数側では、混在が目立たないよう小ドッ
トの発生を防ぎ、線画のエッジ部分では、小ドットを活
用するような画像処理装置を提供する。 【解決手段】 スキャナ100から読み込まれた画像デ
ータを、スキャナγ補正101、フィルタ処理102、
プリンタγ補正103を経て、中間調処理104に送る
一方、スキャナデータから、中間調処理104において
閾値を切り替えるための特徴量データを作成するように
し、特徴量抽出105と特徴量抽出106の2種類
の抽出回路を持たせることで、欲しい画像の特徴を、特
性に分けて取り、特徴量抽出105結果は、多値化1
07し、特徴量抽出106の結果は、2値化108し
てから論理演算109によって、閾値選択のための制御
パラメータを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機・
プリンタ・ファクシミリなどに適用される画像処理装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、広い画像の領域情報(写真部であ
る、網点写真部である、文字部である等)によって、中
間調処理を切り替える方式のほかに、画像データの持つ
小領域の特徴に応じて、中間調処理を少領域ごとに切り
替えるような、適応的な中間調処理が数多く提唱されて
いる。
【0003】小領域ごとに、処理を切り替えることの利
点のひとつに、画像の特徴による処理の選択を誤判定し
た場合、そのディフェクトが目立ちにくいという点があ
る。例えば、従来技術として特許第2801195号が
存在する。特許第2801195号は、エッジ量(1次
微分フィルタ演算結果等)によって、閾値の振幅度合い
を選択して誤差拡散を行うものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
2801195号に関しては、特徴をエッジ量で取る
と、175線などの高線数網点部分で、ディザ振幅の小
さい部分(孤立ドットが出やすい)とディザ振幅の大き
い部分(ドットがまとまって出やすい)が混在し、それ
がかえって画質劣化を招くという問題があった。もとも
と、低線数網点部では、ディザ振幅の小さい閾値を使っ
ても、もともとのデータが0と255に近い大きな振幅
を取るため、孤立ドットが出にくく、単純な5値EDと
しても2ドットから3ドットのまとまった画素が打たれ
るため、混在時の問題は少なかった。しかし、高線数の
ハイライト網点部分は、画質の劣化が目立ちやすい部分
でありながら、もともとのデータの振幅が少ないため、
多値のED処理を行うと、孤立ドットが多数発生し、エ
ンジンがこの小ドットを打てないと再現性の悪い画像に
なってしまう。
【0005】しかし、小ドットを打つメリットは、線画
のシャギーを減らし、滑らかな文字再現には有効であ
る。文字線画のエッジは、周囲に高い文字データがある
ため、小ドットは、自然と周囲ドットにくっつく形にな
る。したがって、小ドットは単独で打たれる孤立ドット
になる可能性が少ないため、文字エッジ部では積極的に
使いたい。
【0006】しかし、特許第2801195号の構成で
は、ディザ振幅が小さい閾値のままで、小ドットを発生
させる場合と、させない場合の切替ができない。
【0007】そこで本発明は、この問題を解決するもの
であって、高線数側では、混在が目立たないよう小ドッ
トの発生を防ぎ、線画のエッジ部分では、小ドットを活
用するような画像処理装置を提供するものである。以
下、項目ごとに目的を述べる。
【0008】請求項1記載の画像処理装置を提供するこ
とで、孤立ドットが出やすい高線数網点部分や、ハイラ
イト部分では、2値EDを使用して、ドット再現性の安
定を確保し、シャギーの出やすい文字エッジ部分で多値
EDを使用することを目的とする。
【0009】請求項2記載の画像処理装置を提供するこ
とで、従来の適応処理(閾値の振幅だけを切り替えてい
たもの)と同等の特徴量抽出方法で、多値EDと2値E
Dの有効な切替を行うことを目的とする。
【0010】請求項3記載の画像処理装置を提供するこ
とで、孤立ドットが出やすい高線数網点部分や、ハイラ
イト部分では、2値EDを使用して、ドット再現性の安
定を確保し、シャギーの出やすい文字エッジ部分で多値
EDを使用するような制御パラメータを生成することを
目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明では、多階調の画像データ
が、粒状性・安定性に優れた周期的に振動のある量子化
閾値としてのディザ閾値と、解像度に優れモアレを抑え
る量子化閾値としてのED閾値という、ドット形成パタ
ーンの異なる閾値によって、誤差拡散法で処理される画
像処理装置であって、ED閾値による量子化は、2値用
閾値と多値用閾値の複数のED閾値が切替可能であって
それらを切り替える信号生成のための特徴量抽出手段
と、制御手段とを有し、文字エッジ部分で多値EDを使
用するように、前記2値用閾値と多値用閾値の切替を行
う画像処理装置を最も主要な特徴とする。
【0012】請求項2記載の発明では、量子化閾値を切
り替えるための特徴量抽出手段として、縦・横・斜めの
線エッジを検出するような1次微分フィルタと、網点・
斜めの斜め成分を検出するような1次微分フィルタから
の、2つのフィルタ計算結果による特徴量算出手段を有
する装置であって、前記縦・横・斜めの線エッジを検出
する1次微分フィルタからのフィルタ計算結果を多値化
して文字エッジ部分で多値EDを使用するように、ED
閾値を切り替えて誤差拡散処理を行う請求項1記載の画
像処理装置を主要な特徴とする。
【0013】請求項3記載の発明では、2値用閾値と多
値用閾値のED量子化は、縦・横・斜めの線エッジを検
出するような1次微分フィルタからのフィルタ計算結果
を、該フィルタ計算結果に対する2つの閾値(Ed T
h0,Ed Th1)によって多値化することで決定す
るものであって、フィルタに対する閾値がEd Th0
>Ed Th1の関係のとき、多値ED閾値は、Ed
Th0より大きい1次微分フィルタ計算結果を持つ画素
に対して適用される請求項1または2記載の画像処理装
置を主要な特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。デジタルPPCに搭載した例で
説明を行なう。
【0015】図1に請求項1に関する実施の形態例の構
成図を示す。スキャナ100から読み込まれた画像デー
タは、スキャナγ補正101、フィルタ処理102、プ
リンタγ補正103を経て、中間調処理104に送られ
る。一方、スキャナデータから、中間調処理104にお
いて閾値を切り替えるための特徴量データを作成する。
特徴量抽出105と特徴量抽出106の2種類の抽
出回路を持たせることで、欲しい画像の特徴を、特性に
分けて取ることができる。特徴量抽出105結果は、
多値化107され、特徴量抽出106の結果は、2値
化108されてから論理演算109によって、閾値選択
のための制御パラメータが生成される。
【0016】図2に、実施の形態例1の中間調処理部分
(図1中、104で示すものの内部)の構成を示す。従
来技術と異なり、閾値は、ディザの振幅の大小だけでな
く、ディザの振幅の小さい固定閾値に関しては、2値と
多値を切り替えられる構成を持つ。特徴量抽出結果から
得られる制御信号(制御パラメータ)がセレクタ201
に入力されることによって、これらの閾値のうちいずれ
かが選択される。この例では、ディザ振幅大205、デ
ィザ振幅小204、固定閾値203の多値はそれぞれ、
4枚の閾値を持つので、得られる画像データは、5値化
される。図2中、202で示す固定閾値は、1枚の閾値
であるので、2値化のための閾値となる。
【0017】図1、図2の構成を持つ画像処理装置にお
いて、請求項2に関する実施の形態例を図3に示す。図
3の301は、斜め線の線エッジを抽出する1次微分フ
ィルタである。これは、斜め成分の連続性がある場合に
大きな値303(絶対値)を出すため、斜め「線」が抽
出できる。さらに、図4のような、通常文字線であれ
ば、斜線aのエッジ部分に大きな値を持つものである。
線の中心には、大きな値を持たない。反対に、図3の3
02は、線だけではない斜め成分を抽出する1次微分フ
ィルタである。これは、まっすぐな縦線や横線には、大
きな値を出さないが、高線数の網点や、斜め線に大きく
反応する。図4のような線であれば、斜線のaよりも、
図中の黒いbの部分に大きな値を出す。これにより、エ
ッジ部分のスムージングなどに使用する多値の小ドット
は、301のような1次微分フィルタ結果を用いること
で可能となる。また、302の1次微分フィルタ結果
は、文字の中心部分と、高線数の網点を取るので、2値
のED閾値を選択するのに用いる。図7には、請求項2
に関する実施の形態例で用いる、線抽出のための1次微
分フィルタを挙げた。701は301と同様の斜め線を
抽出するもの、702は横線、703は縦線を抽出する
もので、いずれも絶対値を特徴量として用いる。
【0018】図5に、請求項3に関する実施の形態例を
示す。図5の501は、前述した線エッジを抽出する1
次微分フィルタ301におけるエッジ量の大小と閾値
の関係を示したものである。502は、斜め成分を抽出
する1次微分フィルタ302におけるエッジ量の大小
と閾値の関係を示したものである。501に対する多値
化107の閾値をEd Th0、Ed Th1とし、こ
の関係をEd Th0>Ed Th1と決定する。ま
た、502に対する2値化108の閾値をEdTh2と
して、先のEd Th1よりも小さく設定する。
【0019】この設定方法のとき、特徴量と画像の関係
を表したものが図6となる。EdTh1よりも大きい
か、Ed Th2よりも大きい、どちらかを満たすエッ
ジ量は、図6中のA、B、およびCの部分となる。これ
らは、網点部分や文字部分に相当するので、ディザ振幅
閾値ではなく、2値にしろ多値にしろ、固定の(振幅の
ない)閾値で中間調処理を行うのが好ましい。図5に示
す501の検出と、502の検出では、同じ文字であっ
ても、図4のように取れる位置が違うので、双方の真偽
の結果のORを取ることで、固定ED領域を漏れなく確
定できる。更に、501の検出を、より厳しくとるため
に、Ed Th0という高い閾値を用いて、領域を限定
する。ここで選択される領域は、縦・横・斜め線のエッ
ジ部分で、高線数の網点部分は含まれない。そこで、こ
の限定された領域Aのみに、多値のED閾値を用いて、
小ドットを活用する。これによって、高線数網点部分に
小ドットを発生させることなく、文字エッジ領域に小ド
ットを活用することができる。
【0020】図8に、本発明のフローチャートを示す。
801は制御の開始、814は制御の終了を示す。縦・
横・斜め線抽出の1次微分結果としての特徴量結果8
02を多値化するため、ふたつの閾値と比較する(80
4,805)。双方が真であれば、AND回路807か
らの出力が「1」となり、判断回路809で多値ED閾
値を選択する(811)。
【0021】Ed Th0>Ed Th1の関係である
から、Ed Th1以上、を満たしても、Ed Th0
以下である場合がある。このときは、AND回路807
からの出力が「0」となり、判断回路809で2値ED
閾値が選択される(812)仕組みとなる。
【0022】フローとしては、特徴量結果802の小
さいほうの閾値Ed Th1と特徴量結果803の2
値化結果のORが真であった場合は、OR回路808か
らの出力が「1」となり、判断回路810を経てその情
報がAND回路807へ送られ、2値か多値かのED閾
値の選択となる。前述の特徴量結果802がEdTh
0以上、を満たす場合は、強制的に多値ED閾値となる
ように回路を構成する。なお、特徴量結果802の小
さいほうの閾値Ed Th1と特徴量結果803の2
値化結果のORが偽であった場合は、OR回路808か
らの出力が「0」となり、判断回路810でディザ閾値
が選択される(813)。
【0023】なお、本発明の画像処理装置は、上述の図
示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の画
像処理装置によれば、孤立ドットが出やすい高線数網点
部分や、ハイライト部分では、2値EDを使用して、ド
ット再現性の安定を確保し、シャギーの出やすい文字エ
ッジ部分では多値EDを使用して、混在のデフェクトを
極力抑えながら、文字線画の品質を向上することができ
る。
【0025】請求項2記載の画像処理装置によれば、従
来の適応処理(閾値の振幅だけを切り替えていたもの)
と同等の特徴量抽出方法で、多値EDと2値EDの有効
な切替を行い、従来と同等のハード量で、文字品質を向
上できる。
【0026】請求項3記載の画像処理装置によれば、孤
立ドットが出やすい高線数網点部分や、ハイライト部分
では、2値EDを使用して、ドット再現性の安定を確保
し、シャギーの出やすい文字エッジ部分で多値EDを使
用するような制御パラメータを生成することで、混在の
デフェクトを極力抑えながら、文字線画の品質を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1に関する実施の形態例の構成
図である。
【図2】本発明の請求項1に関する実施の形態例の中間
調処理部分を示す説明図である。
【図3】本発明の請求項2に関する実施の形態例の説明
図である。
【図4】本発明の請求項2に関する実施の形態例におけ
る線の一例を示す図である。
【図5】本発明の請求項3に関する実施の形態例のパラ
メータ設定説明図である。
【図6】本発明の請求項3に関する実施の形態例におけ
る特徴量と画像の関係を表した図である。
【図7】縦・横・斜め線エッジ検出用1次微分フィルタ
の例を示す図である。
【図8】本発明の実施の形態例のフローチャートであ
る。
【符号の説明】
100 スキャナ 101 スキャナγ補正 102 フィルタ処理 103 プリンタγ補正 104 中間調処理 105 特徴量抽出 106 特徴量抽出 107 多値化 108 2値化 109 論理演算 201 セレクタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多階調の画像データが、粒状性・安定性
    に優れた周期的に振動のある量子化閾値としてのディザ
    閾値と、解像度に優れモアレを抑える量子化閾値として
    のED閾値という、ドット形成パターンの異なる閾値に
    よって、誤差拡散法で処理される画像処理装置であっ
    て、ED閾値による量子化は、2値用閾値と多値用閾値
    の複数のED閾値が切替可能であってそれらを切り替え
    る信号生成のための特徴量抽出手段と、制御手段とを有
    し、文字エッジ部分で多値EDを使用するように、前記
    2値用閾値と多値用閾値の切替を行うことを特徴とする
    画像処理装置。
  2. 【請求項2】 量子化閾値を切り替えるための特徴量抽
    出手段として、縦・横・斜めの線エッジを検出するよう
    な1次微分フィルタと、網点・斜めの斜め成分を検出す
    るような1次微分フィルタからの、2つのフィルタ計算
    結果による特徴量算出手段を有する装置であって、前記
    縦・横・斜めの線エッジを検出する1次微分フィルタか
    らのフィルタ計算結果を多値化して文字エッジ部分で多
    値EDを使用するように、ED閾値を切り替えて誤差拡
    散処理を行う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】 2値用閾値と多値用閾値のED量子化
    は、縦・横・斜めの線エッジを検出するような1次微分
    フィルタからのフィルタ計算結果を、該フィルタ計算結
    果に対する2つの閾値(Ed Th0,Ed Th1)
    によって多値化することで決定するものであって、フィ
    ルタに対する閾値がEd Th0>EdTh1の関係の
    とき、多値ED閾値は、Ed Th0より大きい1次微
    分フィルタ計算結果を持つ画素に対して適用されること
    を特徴とする請求項1または2記載の画像処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006295940A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Xerox Corp 画像ハーフトーニング方法及び画像形成システム
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