JP2004096625A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像読取時に発生するＲＧＢ信号の位相差により、無彩色の文字および線画領域のエッジ部に色成分が発生し、本来、無彩色の文字および線画領域であるにもかかわらず、その領域が無彩色と判定されない。
【解決手段】注目画素お０よびその前後の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色」か否かを判定し（Ｓ１）、そうであれば、それら三画素の明度を参照して、ＸＬ（−１） ＞ ＸＬ（０） ＞ ＸＬ（１） または ＸＬ（−１） ＜ ＸＬ（０） ＜ ＸＬ（１）を判定する（Ｓ２）。そして、上記の条件を満たす場合、注目画素を黒エッジ部の画素として、その判定結果を補正する（Ｓ４）。
【選択図】 図１０
【解決手段】注目画素お０よびその前後の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色」か否かを判定し（Ｓ１）、そうであれば、それら三画素の明度を参照して、ＸＬ（−１） ＞ ＸＬ（０） ＞ ＸＬ（１） または ＸＬ（−１） ＜ ＸＬ（０） ＜ ＸＬ（１）を判定する（Ｓ２）。そして、上記の条件を満たす場合、注目画素を黒エッジ部の画素として、その判定結果を補正する（Ｓ４）。
【選択図】 図１０
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置およびその方法に関し、例えば、画像を領域分割する画像処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
文字や網点画像が混在する原稿をコピーする場合、複写機は、スキャナから出力される画像データに様々な処理を施した後、プリント出力する。例えば、文字をシャープにする場合はシャープネスフィルタを適用する。しかし、網点画像に同様のフィルタ処理を施すとモワレが発生する。そこで、複写機などには、文字の再現を重視するモード、網点画像の再現を重視するモードなど、複数の複写モードが用意され、複写モードに応じたフィルタ処理が行われる。
【０００３】
また、カラー複写機には、文字および線画領域と、中間調画像領域とを分離（像域分離）して、各領域に施すフィルタ処理を切り替えるものがある。
【０００４】
カラー複写機には、さらに、文字および線画領域や分離された画像が無彩色か否かを判定して、無彩色の場合は、ブラックの色材のみを使用してプリントすることで、黒文字や黒細線の再現性を向上させるものがある。無彩色か否かの判定の際、ノイズによる誤判定を抑制するために、判定の前処理として、注目画素データにスムージング処理を行うものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
スキャナによる画像読取時に発生するＲＧＢ信号の位相差により、無彩色の文字および線画領域のエッジ部に色成分が発生する（以下「読取色ずれ」と呼ぶ）。読取色ずれが発生すると、本来、無彩色の文字および線画領域であるにもかかわらず、その領域が無彩色と判定されない。読取色ずれの原因であるＲＧＢ信号の位相差は、スキャナヘッドを走査する際の機械的振動や、レンズなどの光学系の色収差などに起因する。振動や色収差を抑制しようとすると、装置はかなりのコストアップになる。
【０００６】
白い下地（以下「白地」と呼ぶ）上の黒文字や黒細線のエッジ部に発生する読取色ずれを抑圧する手法として、上述したスムージング処理は有効な方法であるが、色が付いた下地（以下「色地」と呼ぶ）上の黒細線や黒文字に対してスムージング処理を行えば、黒細線や黒文字のエッジ部に色が発生して、無彩色領域と判定できなくなる。
【０００７】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するためのもので、像域分離を行う際の読取色ずれの影響を抑制することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００９】
本発明にかかる画像処理装置は、入力される画像信号の注目画素周辺の領域を参照して、前記注目画素の色成分を平均化する平均化手段と、平均化された画像信号に基づき、画素が無彩色か有彩色かを判定する判定手段と、注目画素周辺の複数画素の、前記判定手段の判定結果および明度に基づき、前記注目画素に対する前記判定手段の判別結果を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる画像処理方法は、入力される画像信号の注目画素周辺の領域を参照して、前記注目画素の色成分を平均化し、平均化された画像信号に基づき、画素が無彩色か有彩色かを判定し、注目画素周辺の複数画素の、前記判定手段の判定結果および明度に基づき、前記注目画素に対する前記判別結果を補正することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
［構成］
図１は実施形態の画像処理装置である、カラー複写機の構成例を示すブロック図である。
【００１３】
画像入力部１は、カラー画像の各画素について、ＲＧＢ三色に色分解されたディジタル画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を出力する。画像入力部１は、例えばランプ、ミラーやレンズなどの光学系、ＲＧＢ３ラインのＣＣＤ、および、Ａ／Ｄ変換器などで構成される、カラー複写機のイメージリーダに対応する。３ラインのＣＣＤは、それらの間隔が６ライン分の距離になるよう配置されている。画像入力部１は、例えばＢ画像信号に合わせてＲおよびＧ画像信号を遅延することで、ＲＧＢ画像信号の副走査方向の位置を合わせる。なお、画像入力部１は、イメージリーダに限られず、コンピュータ機器などから画像を入力するインタフェイスでもよい。
【００１４】
画像入力部１から出力される画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は、入力マスキング部２において、３×３画素のマトリクス演算を用いる色補正処理が施されて標準的な色空間、例えばＮＴＳＣ−ＲＧＢやｓＲＧＢの画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に変換され、空間フィルタ３、後述する文字線画検出部８および色判定部９に入力される。
【００１５】
文字線画検出部８は、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２から、入力画像領域が文字線画領域か否かを判定し、その判定結果を示すＭＪＤＥＴ信号を空間フィルタ部３および彩度抑圧部４に出力する。また、色判定部９は、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２から、入力画像が無彩色か否かを判定し、その判定結果を示すＢＷＤＥＴ信号を彩度抑圧部４に出力する。
【００１６】
空間フィルタ３は、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に空間フィルタ処理を施すが、その空間フィルタの特性は、文字線画検出部８から出力されるＭＪＤＥＴ信号によって切り替えられる。なお、空間フィルタ３は、文字線画検出部８および色判定部９の検出・判定タイミングに画像信号を同期させるためのバッファを有する。同様に、文字線画検出部８は、色判定部９の判定タイミングに判定結果を同期させるためのバッファを有するが、当業者であれば容易に理解されることであるから、バッファの詳細な説明は省略する。
【００１７】
空間フィルタ３から出力される画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３は、彩度抑圧部４に入力され、ＭＪＤＥＴ信号およびＢＷＤＥＴ信号に基づき、彩度を抑圧する処理が施される。
【００１８】
彩度抑圧部４から出力される画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４は、出力マスキング部５に入力され、対数変換（輝度濃度変換）された後、マスキングおよびＵＣＲ処理が施されて、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１の濃度信号に変換される。
【００１９】
出力マスキング部５から出力される画像信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１は、ガンマ変換部６に入力されて、プリンタ部７の階調特性に基づく階調変換が施される。
【００２０】
ガンマ変換部６から出力される画像信号Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２は、プリンタ部７に入力され、プリント画像が形成される。
【００２１】
［文字線画検出部］
文字線画検出部８は、画像信号を画素単位に判定して、文字または線画を構成する画素か否かを判別し、ＭＪＤＥＴ信号として、文字または線画を構成する画素と判定した場合は‘１’を、文字または線画を構成する画素ではないと判定した場合は‘０’を出力する。
【００２２】
図２は文字線画検出部８の構成例を示すブロック図である。
【００２３】
明度信号生成部１１は、下式により、画像信号を明度信号Ｌに変換する。
Ｌ ＝ （Ｒ ＋ ２×Ｇ ＋ Ｂ）／４ …（１）
【００２４】
明度信号生成部１１から出力される信号Ｌは、エッジ量判定部１２および二値化部１３に入力される。エッジ量判定部１２は、信号Ｌのラプラシアン（エッジ量）を演算し、出力信号ＥＤとして、ラプラシアンの絶対値が所定値以上の場合は‘１’を、所定値未満の場合は‘０’を出力する。
【００２５】
二値化部１３は、注目画素周辺の所定領域（例えば５×５画素領域）の画素値の平均値を閾値として、注目画素を二値化する。図３は線画領域の、図４は網点領域の二値化結果（二値化部１３の出力ＢＤ）の例を示す図である。
【００２６】
二値化部１３の出力信号ＢＤを入力する孤立量判定部１４は、注目画素周辺の所定領域（例えば９×９画素領域）を参照して、注目画素の孤立状態に応じた出力信号ＳＵＭを出力する。つまり、注目画素周辺の所定領域において、ＢＤ＝‘１’の画素に隣接するＢＤ＝‘０’の画素を計数して、その計数値（孤立量）が所定値以下であればＳＵＭ＝‘１’を、所定値を超えればＳＵＭ＝‘０’を出力する。
【００２７】
図３に示す線画領域の例では、ＢＤ＝‘１’の画素が連続しているから、孤立量は所定値以下になりＳＵＭ＝‘１’が出力される。一方、図４に示す網点領域の例では、ＢＤ＝‘１’の画素が孤立して存在するから、孤立量は所定値を超えてＳＵＭ＝‘０’が出力される。なお、線画領域だけでなく、文字領域の場合もＢＤ＝‘１’の画素が連続する傾向にあり、文字領域に対する孤立量判定部１４の出力信号ＳＵＭは‘１’になる。このように、孤立量判定部１４は、文字線画領域と網点領域とを分離する信号ＳＵＭを出力する。
【００２８】
エッジ量判定部１２の出力信号ＥＤおよび孤立量判定部１４の出力信号ＳＵＭを入力する判定部１５は、ＥＤ＝‘１’（エッジ量が大）かつＳＵＭ＝‘１’（孤立量が小）の場合、注目画素が文字線画領域にあることを示すＭＪＤＥＴ＝‘１’を出力する。
【００２９】
銀塩写真などの連続中間調領域の場合、画像によっては孤立量判定部１４の出力信号ＳＵＭが‘１’になる場合と、‘０’になる場合があり、文字線画領域と連続中間調領域との分離が充分ではない。しかし、連続中間調領域のエッジ量は小さいから、エッジ量判定部１２からＥＤ＝‘０’（エッジ量が小）が出力され、判定部１５が連続中間調領域を文字線画領域と判定する誤りを防ぐことができる。
【００３０】
［色判定部］
図５は色判定部９の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
色空間変換部３１は、画像信号の色空間を変換するもので、入力画像信号の色空間を、明るさを表す明度信号成分および色味を表す色度成分に変換する。具体的には、式（２）によって簡易的に、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を明度信号Ｌおよび色度信号Ｃａ、Ｃｂに変換する。
Ｌ ＝ （Ｒ２ ＋ ２×Ｇ２ ＋ Ｂ２）／４
Ｃａ ＝ （Ｒ２ − Ｇ２）／２ …（２）
Ｃｂ ＝ （Ｒ２ ＋ Ｇ２− ２×Ｂ２）／４
【００３２】
色空間変換部３１から出力される明度信号Ｌおよび色度信号Ｃａ、Ｃｂはそれぞれラインメモリ３２、３３、３４に入力され、１ライン分遅延された信号、および、２ライン分遅延された信号としてエリア処理部３４に入力される。なお、図５に示す信号名は、その添字によって遅延量（副走査方向の相対的な位置）を表し、例えば、Ｌ（０）に対してＬ（−１）は１ライン前の信号を、Ｌ（−２）は２ライン前の信号をそれぞれ表す。
【００３３】
エリア処理部３４は、注目画素周辺の３×３画素領域を参照して、明度信号Ｌおよび色度信号Ｃａ、Ｃｂそれぞれに平均化処理を施す。つまり、エリア処理部３４は、３×３画素領域の九画素を参照して、明度信号の平均値ａｖｅＬ、および、色度信号Ｃａ、Ｃｂの平均値ａｖｅＣａ、ａｖｅＣｂを出力する。
【００３４】
エリア処理部３４から出力される信号ａｖｅＣａ、ａｖｅＣｂは、彩度算出部３５に入力され、式（３）により、注目画素の彩度Ｓが算出される。
Ｓ ＝ √（ａｖｅＣａ２ ＋ ａｖｅＣｂ２） …（３）
【００３５】
なお、彩度Ｓの算出は、簡略化のため、絶対値｜ａｖｅＣａ｜および｜ａｖｅＣｂ｜を比較して、大きい方の絶対値を彩度Ｓとしてもよい。図６は式（３）によって算出される彩度Ｓ０と、簡略的に算出される彩度Ｓ１との関係を示す図である。
【００３６】
彩度算出部３５から出力される彩度Ｓは、判定部３６に入力されて所定の閾値と比較される。判定部３６は、彩度Ｓが所定の閾値以下の場合は注目画素が無彩色と判定して信号ＭＯＮＯ＝‘１’を出力し、所定の閾値を超える場合は注目画素が有彩色と判定して信号ＭＯＮＯ＝‘０’を出力する。
【００３７】
ラインメモリ３７は、信号ＭＯＮＯに最大４ライン分の遅延を与え、信号ＭＯＮＯを１、２、３および４ライン分遅延した信号を補正部３９に入力する。また、ラインメモリ３８は、信号ａｖｅＬに最大４ライン分の遅延を与え、信号ａｖｅＬを１、２、３および４ライン分遅延した信号を補正部３９に入力する。
【００３８】
［読取色ずれ］
補正部３９の動作を説明する前に、読取色ずれについて詳細に説明する。
【００３９】
図７は原稿画像と画像入力部１によって光電変換されたＲＧＢ信号との関係を示す模式図で、原稿画像の各サンプリング位置０から５に対応するＲＧＢ信号の読取値および彩度Ｓを示し、Ｒ信号の位相が、ＧおよびＢ信号の位相に対して１サンプリング分ずれた例を示している。
【００４０】
このＲＧＢ信号の位相差により、原稿画像の黒エッジ部に相当するサンプリング位置１および４で、原稿画像には存在しない彩度Ｓが発生し、黒エッジ部に色が付いた画像が発生する。ＲＧＢ読取信号で発生した彩度Ｓは、図７に示すように、エリア処理部３４の平均化処理によって抑圧されるが、それでも判定部３６は黒エッジ部を有彩色と判定する場合がある。これは、判定部３６の判定閾値の設定にも依存するが、原稿の下地の彩度がほぼ零の場合、ＲＧＢ信号の位相差が小さければ、エリア処理部３４の平均化処理によって黒エッジ部で発生した彩度Ｓは効果的に抑圧され、判定部３６が黒エッジ部を有彩色と誤判定することはない。しかし、ＲＧＢ信号の位相差が０．５画素以上になると、判定部３６が黒エッジ部を有彩色と判定される傾向が強くなる。
【００４１】
図８および図９は判定部３６の出力を示す模式図である。図８にＸ（−１）で示す画素は図７のサンプリング位置０に、Ｘ（０）で示す画素はサンプリング位置１に、Ｘ（１）で示す画素はサンプリング位置２に対応する。同様に、図９にＸ（−１）で示す画素は図７のサンプリング位置３に、Ｘ（０）で示す画素はサンプリング位置４に、Ｘ（１）で示す画素はサンプリング位置５に対応する。図８（ａ）および図９（ａ）において、Ｘ（０）の画素は、前述したＲＧＢ信号の位相差により、有彩色と判定されている。
【００４２】
［補正部］
図１０は補正部３９の補正処理を示すフローチャートである。
【００４３】
補正部３９は、注目画素Ｘ（０）およびその前後を含む、連続する三画素分の信号ＭＯＮＯ（−３）を参照して、画素Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）に対する判定部３６の判定結果の並び方（配列）が「無彩色、有彩色、無彩色」か否かを判定し（Ｓ１）、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色」の場合は、連続する三画素分の信号ａｖｅＬ（−３）を参照して、画素Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）の明度を判定する（Ｓ２、Ｓ３）。
ＸＬ（−１） ＞ ＸＬ（０） ＞ ＸＬ（１） …（４）
ＸＬ（−１） ＜ ＸＬ（０） ＜ ＸＬ（１） …（５）
ここで、ＸＬ（−１）はＸ（−１）の画素の明度ａｖｅＬ（−３）
ＸＬ（０）はＸ（０）の画素の明度ａｖｅＬ（−３）
ＸＬ（１）はＸ（１）の画素の明度ａｖｅＬ（−３）
【００４４】
そして、式（４）または式（５）の条件を満たす場合、注目画素Ｘ（０）を黒エッジ部の画素と判別して、注目画素Ｘ（０）の判定結果を有彩色から無彩色に補正し、無彩色画素を示すＢＷＤＥＴ＝‘１’を出力する（Ｓ４）。一方、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色」を示さない場合、あるいは、式（４）または式（５）の条件を満たさない場合は、注目画素Ｘ（０）の判定結果を補正せずにＢＷＤＥＴ＝ＭＯＮＯ（−３）を出力する（Ｓ５）。そして、注目画素を一画素進め（Ｓ６）、その後、処理をステップＳ１へ戻す。
【００４５】
このように、無彩色か有彩色かの判定結果ＭＯＮＯの並び方（配列）と、それらに対応する明度ａｖｅＬの大小関係を判別することで、ＲＧＢ信号の位相差により黒エッジ部で発生する有彩色画素に対する判定結果を、図８（ｂ）および図９（ｂ）に示すように、「無彩色」に補正することが可能になる。
【００４６】
なお、上記では、ライン方向（主走査方向）に無彩色か有彩色かを判定する際の判定の補正を説明したが、補正部３９は、ラインに直交する方向（副走査方向）についても同様に、副走査方向に連続する三画素の判定結果を補正する。その際、補正部３９は、ラインメモリ３７から出力される信号ＭＯＮＯ（−２）、ＭＯＮＯ（−３）、ＭＯＮＯ（−４）と、それらに対応する、ラインメモリ３８から出力される信号ａｖｅＬ（−２）、ａｖｅＬ（−３）、ａｖｅＬ（−４）を参照して、必要ならば注目画素Ｘ（０）の判定結果を補正する。
【００４７】
従って、主走査方向および副走査方向の両方で注目画素Ｘ（０）の判定結果の補正が不要と判定された場合に限り、ＢＷＤＥＴ＝ＭＯＮＯ（−３）が出力されることになり、それ以外の場合は、注目画素Ｘ（０）の判定結果として文字線画領域を示すＢＷＤＥＴ＝‘１’が出力される。
【００４８】
●有彩色画素の補正
上記では、ＲＧＢ信号の位相差によって黒エッジ部に発生する有彩色画素に対する判定結果を「無彩色」に補正する例を示したが、以下では、無彩色画素の判定結果を「有彩色」に補正する例を説明する。
【００４９】
図１１は白地（無彩色領域）に色領域がある原稿画像の彩度信号を模式的に示す図である。
【００５０】
エリア処理部３４の平均化処理により、サンプリング位置２、４の彩度Ｓは低下し、サンプリング位置１、５の彩度Ｓは上昇する。色領域の彩度が低い場合、平均化処理によって彩度が上昇するサインプリング位置１、５の画素は無彩色と判定されるが、彩度が低下するサンプリング位置２、４の画素も無彩色と判定される可能性がある。
【００５１】
図１２および図１３は、このような場合の判定部３６の出力を示す模式図である。図１２（ａ）および図１３（ａ）に示すように、サンプリング位置２、４に対応する画素位置をＸ（０）として示し、画素Ｘ（０）は、平均化による彩度Ｓの低下によって無彩色と判定されている。
【００５２】
図１４は補正部３９の補正処理を示すフローチャートである。
【００５３】
補正部３９は、注目画素Ｘ（０）近傍の連続する四画素分の信号ＭＯＮＯ（−３）を参照して、画素Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）、Ｘ（２）に対する判定部３６の判定結果の並び方（配列）が「無彩色、無彩色、有彩色、無彩色」か否かを判定し（Ｓ１１）、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、無彩色、有彩色、無彩色」の場合は、連続する四画素分の信号ａｖｅＬ（−３）を参照して、画素Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）、Ｘ（２）の明度を判定する（Ｓ１２）。
ＸＬ（−１） ＞ ＸＬ（０） ＞ ＸＬ（１） ＜ ＸＬ（２） …（６）
【００５４】
そして、式（６）の条件を満たす場合は、注目画素Ｘ（０）を色エッジ部の画素と判別して、注目画素Ｘ（０）の判定結果を無彩色から有彩色に補正し、有彩色画素を示すＢＷＤＥＴ＝‘０’を出力する（Ｓ１３）。一方、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、無彩色、有彩色、無彩色」を示さない場合、または、式（６）の条件を満たさない場合は、注目画素Ｘ（０）の判定結果を補正せずにＢＷＤＥＴ＝ＭＯＮＯ（−３）を出力する（Ｓ１４）。そして、注目画素を一画素進める（Ｓ１５）。
【００５５】
続いて、補正部３９は、注目画素Ｘ（０）近傍の連続する四画素分の信号ＭＯＮＯ（−３）を参照して、画素Ｘ（−２）、Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）に対する判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色、無彩色」か否かを判定し（Ｓ１６）、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色、無彩色」の場合は、連続する四画素分の信号ａｖｅＬ（−３）を参照して、画素Ｘ（−２）、Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）の明度を判定する（Ｓ１７）。
ＸＬ（−２） ＞ ＸＬ（−１） ＜ ＸＬ（０） ＜ ＸＬ（１） …（７）
【００５６】
そして、式（７）の条件を満たす場合、注目画素Ｘ（０）を色エッジ部の画素と判別して、注目画素Ｘ（０）の判定結果を無彩色から有彩色に補正し、有彩色画素を示すＢＷＤＥＴ＝‘０’を出力する（Ｓ１８）。一方、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色、無彩色」を示さない場合、または、式（７）の条件を満たさない場合は、注目画素Ｘ（０）の判定結果を補正せずにＢＷＤＥＴ＝ＭＯＮＯ（−３）を出力する（Ｓ１９）。そして、注目画素を一画素進め（Ｓ１５）、処理をステップＳ１１へ戻す。
【００５７】
このように、無彩色か有彩色かの判定結果ＭＯＮＯの並び方（配列）と、それらに対応する明度ａｖｅＬの大小関係を判別することで、ＲＧＢ信号の位相差により、低彩度領域の色エッジ部で発生する、無彩色画素とする誤判定を、図１２（ｂ）および図１３（ｂ）に示すように、「有彩色」に補正することが可能になる。勿論、副走査方向についても、上述した黒領域と同様に判定および補正すればよい。
【００５８】
また、判定結果の有彩色を無彩色へ、また、無彩色を有彩色へ補正する例は、上記に限定されるものではない。例えば、ＲＧＢの位相差が大きい場合や、平均化処理の参照領域が３×３画素よりも大きい場合に、黒エッジ領域の二画素に亘り有彩色と判定された際に判定結果を「無彩色」へ補正する例を図１５に示す。また、図１６には、同様の条件で、低彩度領域の色エッジに発生する、無彩色画素の誤判定を「有彩色」に補正する例を示す。
【００５９】
［空間フィルタ部］
空間フィルタ部３は、文字線画検出部８の出力信号ＭＪＤＥＴに基づき、文字線画領域と、それ以外の領域に対して、異なる空間周波数特性を与える処理を行う。
【００６０】
図１７は空間フィルタの空間周波数特性を示す図である。ＭＪＤＥＴ＝‘１’の画素に対しては、文字線画領域の再現性を向上するために、エッジ強調特性の空間フィルタ処理を施し、ＭＪＤＥＴ＝‘０’の画素に対しては、エッジ強調特性を弱め、モワレの発生を抑制する空間フィルタ処理を施す。
【００６１】
［彩度抑圧部］
彩度抑圧部４は、文字線画検出部８の出力信号ＭＪＤＥＴおよび色判定部９の出力信号ＢＷＤＥＴに基づき、ＲＧＢ画像信号の彩度を抑圧する。
【００６２】
図１８は彩度抑圧部４の構成例を示すブロック図である。
【００６３】
色空間変換部４１は、画像信号の色空間を変換するもので、入力画像信号の色空間を、明るさを表す明度信号成分および色味を表す色度成分に変換する。具体的には、式（８）によって、簡易的に、入力画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を明度信号Ｌおよび色度信号Ｃａ、Ｃｂに変換する。
Ｌ ＝ （Ｒ３ ＋ ２×Ｇ３ ＋ Ｂ３）／４
Ｃａ ＝ （Ｒ３ − Ｇ３）／２ …（８）
Ｃｂ ＝ （Ｒ３ ＋ Ｇ３ − ２×Ｂ３）／４
【００６４】
セレクタ４２は、ＡＮＤゲート４３から出力される信号ＭＪＤＥＴおよび信号ＢＷＤＥＴの論理積信号により制御され、論理積信号が‘１’の場合はレベル０の信号を、論理積信号が‘０’の場合は色空間変換部４１から出力される色度信号を選択する。すなわち、注目画素が、文字線画領域（ＭＪＤＥＴ＝‘１’）、かつ、無彩色領域（ＢＷＤＥＴ＝‘１’）にある場合、セレクタ４２はレベルが零の色度信号を出力する。
【００６５】
色空間変換部４１から出力される明度信号、および、セレクタ４２から出力される色度信号は、色空間逆変換部４４に入力され、式（９）により、ＲＧＢ色空間の画像信号に変換される
Ｒ４ ＝ （４×Ｌ ＋ ５×Ｃａ ＋ ２×Ｃｂ）／４
Ｇ４ ＝ （４×Ｌ − ３×Ｃａ ＋ ２×Ｃｂ）／４ …（９）
Ｂ４ ＝ （４×Ｌ ＋ Ｃａ − ６×Ｃｂ）／４
【００６６】
従って、注目画素が文字線画領域かつ無彩色領域にある場合は、セレクタ４２がＣａ＝Ｃｂ＝０を出力するので色成分がなくなり、式（８）による逆変換の結果はＲ４＝Ｇ４＝Ｂ４＝Ｌになり、ＲＧＢの各成分がすべて等しいグレイスケールの画像信号になる。
【００６７】
また、注目画素が非文字線画領域にある、または、無彩色領域外にある場合は、式（８）による逆変換の結果はＲ４＝Ｒ３、Ｇ４＝Ｇ３、Ｂ４＝Ｂ３になり、入力されるＲＧＢ画像信号がそのまま出力される。
【００６８】
なお、彩度抑圧部４から出力される画像信号は、出力マスキング部５に入力されて、ＣＭＹＫ画像信号に変換されるが、その際、ＣＭＹ信号の最小値ｍｉｎ（Ｃ， Ｙ， Ｍ）をＫ信号成分とし、ＣＭＹ信号値とＫ信号値の差分をＣＭＹ画像信号として出力する、所謂１００％ＵＣＲが行われる。従って、出力マスキング部５に入力されるＲＧＢ信号値がＲ＝Ｇ＝Ｂの場合は、出力されるＣＭＹ信号値はすべて零になり、Ｋ信号成分のみで画像がプリントされることになる。
【００６９】
このように、画素を有彩色と無彩色に切り分ける判定において、入力ＲＧＢ信号の１位相ずれ（読取色ずれ）によって生じる、無彩色画像領域のエッジ部の彩度成分が起因する、同エッジ部の画素を「有彩色」と判定する誤判定を回避することができる。これにより、黒文字や黒線画などのエッジ部を黒単色で再現することが可能になり、黒文字や黒線画、とくに細線の黒文字や黒線画の再現性を向上することができる。さらに、平均化処理により、色文字や色線画領域のエッジ部に彩度の低下が生じた場合でも、「無彩色」と判定する誤判定を回避することができ、プリント画像の画質の向上が図れる。
【００７０】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００７１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７３】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像域分離する際に読取色ずれの影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー複写機の構成例を示すブロック図、
【図２】文字線画検出部の構成例を示すブロック図、
【図３】線画領域の二値化結果（二値化部の出力ＢＤ）の例を示す図、
【図４】網点領域の二値化結果（二値化部の出力ＢＤ）の例を示す図、
【図５】色判定部の構成例を示すブロック図、
【図６】色度信号と彩度との関係を示す図、
【図７】原稿画像とＲＧＢ信号との関係を示す模式図、
【図８】判定部の出力を示す模式図、
【図９】判定部の出力を示す模式図、
【図１０】補正部の補正処理を示すフローチャート、
【図１１】白地に色領域がある原稿画像の彩度信号を模式的に示す図、
【図１２】判定部の出力を示す模式図、
【図１３】判定部の出力を示す模式図、
【図１４】補正部の補正処理を示すフローチャート、
【図１５】判定部の出力を示す模式図、
【図１６】判定部の出力を示す模式図、
【図１７】空間フィルタの空間周波数特性を示す図、
【図１８】彩度抑圧部の構成例を示すブロック図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置およびその方法に関し、例えば、画像を領域分割する画像処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
文字や網点画像が混在する原稿をコピーする場合、複写機は、スキャナから出力される画像データに様々な処理を施した後、プリント出力する。例えば、文字をシャープにする場合はシャープネスフィルタを適用する。しかし、網点画像に同様のフィルタ処理を施すとモワレが発生する。そこで、複写機などには、文字の再現を重視するモード、網点画像の再現を重視するモードなど、複数の複写モードが用意され、複写モードに応じたフィルタ処理が行われる。
【０００３】
また、カラー複写機には、文字および線画領域と、中間調画像領域とを分離（像域分離）して、各領域に施すフィルタ処理を切り替えるものがある。
【０００４】
カラー複写機には、さらに、文字および線画領域や分離された画像が無彩色か否かを判定して、無彩色の場合は、ブラックの色材のみを使用してプリントすることで、黒文字や黒細線の再現性を向上させるものがある。無彩色か否かの判定の際、ノイズによる誤判定を抑制するために、判定の前処理として、注目画素データにスムージング処理を行うものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
スキャナによる画像読取時に発生するＲＧＢ信号の位相差により、無彩色の文字および線画領域のエッジ部に色成分が発生する（以下「読取色ずれ」と呼ぶ）。読取色ずれが発生すると、本来、無彩色の文字および線画領域であるにもかかわらず、その領域が無彩色と判定されない。読取色ずれの原因であるＲＧＢ信号の位相差は、スキャナヘッドを走査する際の機械的振動や、レンズなどの光学系の色収差などに起因する。振動や色収差を抑制しようとすると、装置はかなりのコストアップになる。
【０００６】
白い下地（以下「白地」と呼ぶ）上の黒文字や黒細線のエッジ部に発生する読取色ずれを抑圧する手法として、上述したスムージング処理は有効な方法であるが、色が付いた下地（以下「色地」と呼ぶ）上の黒細線や黒文字に対してスムージング処理を行えば、黒細線や黒文字のエッジ部に色が発生して、無彩色領域と判定できなくなる。
【０００７】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するためのもので、像域分離を行う際の読取色ずれの影響を抑制することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００９】
本発明にかかる画像処理装置は、入力される画像信号の注目画素周辺の領域を参照して、前記注目画素の色成分を平均化する平均化手段と、平均化された画像信号に基づき、画素が無彩色か有彩色かを判定する判定手段と、注目画素周辺の複数画素の、前記判定手段の判定結果および明度に基づき、前記注目画素に対する前記判定手段の判別結果を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる画像処理方法は、入力される画像信号の注目画素周辺の領域を参照して、前記注目画素の色成分を平均化し、平均化された画像信号に基づき、画素が無彩色か有彩色かを判定し、注目画素周辺の複数画素の、前記判定手段の判定結果および明度に基づき、前記注目画素に対する前記判別結果を補正することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
［構成］
図１は実施形態の画像処理装置である、カラー複写機の構成例を示すブロック図である。
【００１３】
画像入力部１は、カラー画像の各画素について、ＲＧＢ三色に色分解されたディジタル画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を出力する。画像入力部１は、例えばランプ、ミラーやレンズなどの光学系、ＲＧＢ３ラインのＣＣＤ、および、Ａ／Ｄ変換器などで構成される、カラー複写機のイメージリーダに対応する。３ラインのＣＣＤは、それらの間隔が６ライン分の距離になるよう配置されている。画像入力部１は、例えばＢ画像信号に合わせてＲおよびＧ画像信号を遅延することで、ＲＧＢ画像信号の副走査方向の位置を合わせる。なお、画像入力部１は、イメージリーダに限られず、コンピュータ機器などから画像を入力するインタフェイスでもよい。
【００１４】
画像入力部１から出力される画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は、入力マスキング部２において、３×３画素のマトリクス演算を用いる色補正処理が施されて標準的な色空間、例えばＮＴＳＣ−ＲＧＢやｓＲＧＢの画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に変換され、空間フィルタ３、後述する文字線画検出部８および色判定部９に入力される。
【００１５】
文字線画検出部８は、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２から、入力画像領域が文字線画領域か否かを判定し、その判定結果を示すＭＪＤＥＴ信号を空間フィルタ部３および彩度抑圧部４に出力する。また、色判定部９は、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２から、入力画像が無彩色か否かを判定し、その判定結果を示すＢＷＤＥＴ信号を彩度抑圧部４に出力する。
【００１６】
空間フィルタ３は、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に空間フィルタ処理を施すが、その空間フィルタの特性は、文字線画検出部８から出力されるＭＪＤＥＴ信号によって切り替えられる。なお、空間フィルタ３は、文字線画検出部８および色判定部９の検出・判定タイミングに画像信号を同期させるためのバッファを有する。同様に、文字線画検出部８は、色判定部９の判定タイミングに判定結果を同期させるためのバッファを有するが、当業者であれば容易に理解されることであるから、バッファの詳細な説明は省略する。
【００１７】
空間フィルタ３から出力される画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３は、彩度抑圧部４に入力され、ＭＪＤＥＴ信号およびＢＷＤＥＴ信号に基づき、彩度を抑圧する処理が施される。
【００１８】
彩度抑圧部４から出力される画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４は、出力マスキング部５に入力され、対数変換（輝度濃度変換）された後、マスキングおよびＵＣＲ処理が施されて、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１の濃度信号に変換される。
【００１９】
出力マスキング部５から出力される画像信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１は、ガンマ変換部６に入力されて、プリンタ部７の階調特性に基づく階調変換が施される。
【００２０】
ガンマ変換部６から出力される画像信号Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２は、プリンタ部７に入力され、プリント画像が形成される。
【００２１】
［文字線画検出部］
文字線画検出部８は、画像信号を画素単位に判定して、文字または線画を構成する画素か否かを判別し、ＭＪＤＥＴ信号として、文字または線画を構成する画素と判定した場合は‘１’を、文字または線画を構成する画素ではないと判定した場合は‘０’を出力する。
【００２２】
図２は文字線画検出部８の構成例を示すブロック図である。
【００２３】
明度信号生成部１１は、下式により、画像信号を明度信号Ｌに変換する。
Ｌ ＝ （Ｒ ＋ ２×Ｇ ＋ Ｂ）／４ …（１）
【００２４】
明度信号生成部１１から出力される信号Ｌは、エッジ量判定部１２および二値化部１３に入力される。エッジ量判定部１２は、信号Ｌのラプラシアン（エッジ量）を演算し、出力信号ＥＤとして、ラプラシアンの絶対値が所定値以上の場合は‘１’を、所定値未満の場合は‘０’を出力する。
【００２５】
二値化部１３は、注目画素周辺の所定領域（例えば５×５画素領域）の画素値の平均値を閾値として、注目画素を二値化する。図３は線画領域の、図４は網点領域の二値化結果（二値化部１３の出力ＢＤ）の例を示す図である。
【００２６】
二値化部１３の出力信号ＢＤを入力する孤立量判定部１４は、注目画素周辺の所定領域（例えば９×９画素領域）を参照して、注目画素の孤立状態に応じた出力信号ＳＵＭを出力する。つまり、注目画素周辺の所定領域において、ＢＤ＝‘１’の画素に隣接するＢＤ＝‘０’の画素を計数して、その計数値（孤立量）が所定値以下であればＳＵＭ＝‘１’を、所定値を超えればＳＵＭ＝‘０’を出力する。
【００２７】
図３に示す線画領域の例では、ＢＤ＝‘１’の画素が連続しているから、孤立量は所定値以下になりＳＵＭ＝‘１’が出力される。一方、図４に示す網点領域の例では、ＢＤ＝‘１’の画素が孤立して存在するから、孤立量は所定値を超えてＳＵＭ＝‘０’が出力される。なお、線画領域だけでなく、文字領域の場合もＢＤ＝‘１’の画素が連続する傾向にあり、文字領域に対する孤立量判定部１４の出力信号ＳＵＭは‘１’になる。このように、孤立量判定部１４は、文字線画領域と網点領域とを分離する信号ＳＵＭを出力する。
【００２８】
エッジ量判定部１２の出力信号ＥＤおよび孤立量判定部１４の出力信号ＳＵＭを入力する判定部１５は、ＥＤ＝‘１’（エッジ量が大）かつＳＵＭ＝‘１’（孤立量が小）の場合、注目画素が文字線画領域にあることを示すＭＪＤＥＴ＝‘１’を出力する。
【００２９】
銀塩写真などの連続中間調領域の場合、画像によっては孤立量判定部１４の出力信号ＳＵＭが‘１’になる場合と、‘０’になる場合があり、文字線画領域と連続中間調領域との分離が充分ではない。しかし、連続中間調領域のエッジ量は小さいから、エッジ量判定部１２からＥＤ＝‘０’（エッジ量が小）が出力され、判定部１５が連続中間調領域を文字線画領域と判定する誤りを防ぐことができる。
【００３０】
［色判定部］
図５は色判定部９の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
色空間変換部３１は、画像信号の色空間を変換するもので、入力画像信号の色空間を、明るさを表す明度信号成分および色味を表す色度成分に変換する。具体的には、式（２）によって簡易的に、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を明度信号Ｌおよび色度信号Ｃａ、Ｃｂに変換する。
Ｌ ＝ （Ｒ２ ＋ ２×Ｇ２ ＋ Ｂ２）／４
Ｃａ ＝ （Ｒ２ − Ｇ２）／２ …（２）
Ｃｂ ＝ （Ｒ２ ＋ Ｇ２− ２×Ｂ２）／４
【００３２】
色空間変換部３１から出力される明度信号Ｌおよび色度信号Ｃａ、Ｃｂはそれぞれラインメモリ３２、３３、３４に入力され、１ライン分遅延された信号、および、２ライン分遅延された信号としてエリア処理部３４に入力される。なお、図５に示す信号名は、その添字によって遅延量（副走査方向の相対的な位置）を表し、例えば、Ｌ（０）に対してＬ（−１）は１ライン前の信号を、Ｌ（−２）は２ライン前の信号をそれぞれ表す。
【００３３】
エリア処理部３４は、注目画素周辺の３×３画素領域を参照して、明度信号Ｌおよび色度信号Ｃａ、Ｃｂそれぞれに平均化処理を施す。つまり、エリア処理部３４は、３×３画素領域の九画素を参照して、明度信号の平均値ａｖｅＬ、および、色度信号Ｃａ、Ｃｂの平均値ａｖｅＣａ、ａｖｅＣｂを出力する。
【００３４】
エリア処理部３４から出力される信号ａｖｅＣａ、ａｖｅＣｂは、彩度算出部３５に入力され、式（３）により、注目画素の彩度Ｓが算出される。
Ｓ ＝ √（ａｖｅＣａ２ ＋ ａｖｅＣｂ２） …（３）
【００３５】
なお、彩度Ｓの算出は、簡略化のため、絶対値｜ａｖｅＣａ｜および｜ａｖｅＣｂ｜を比較して、大きい方の絶対値を彩度Ｓとしてもよい。図６は式（３）によって算出される彩度Ｓ０と、簡略的に算出される彩度Ｓ１との関係を示す図である。
【００３６】
彩度算出部３５から出力される彩度Ｓは、判定部３６に入力されて所定の閾値と比較される。判定部３６は、彩度Ｓが所定の閾値以下の場合は注目画素が無彩色と判定して信号ＭＯＮＯ＝‘１’を出力し、所定の閾値を超える場合は注目画素が有彩色と判定して信号ＭＯＮＯ＝‘０’を出力する。
【００３７】
ラインメモリ３７は、信号ＭＯＮＯに最大４ライン分の遅延を与え、信号ＭＯＮＯを１、２、３および４ライン分遅延した信号を補正部３９に入力する。また、ラインメモリ３８は、信号ａｖｅＬに最大４ライン分の遅延を与え、信号ａｖｅＬを１、２、３および４ライン分遅延した信号を補正部３９に入力する。
【００３８】
［読取色ずれ］
補正部３９の動作を説明する前に、読取色ずれについて詳細に説明する。
【００３９】
図７は原稿画像と画像入力部１によって光電変換されたＲＧＢ信号との関係を示す模式図で、原稿画像の各サンプリング位置０から５に対応するＲＧＢ信号の読取値および彩度Ｓを示し、Ｒ信号の位相が、ＧおよびＢ信号の位相に対して１サンプリング分ずれた例を示している。
【００４０】
このＲＧＢ信号の位相差により、原稿画像の黒エッジ部に相当するサンプリング位置１および４で、原稿画像には存在しない彩度Ｓが発生し、黒エッジ部に色が付いた画像が発生する。ＲＧＢ読取信号で発生した彩度Ｓは、図７に示すように、エリア処理部３４の平均化処理によって抑圧されるが、それでも判定部３６は黒エッジ部を有彩色と判定する場合がある。これは、判定部３６の判定閾値の設定にも依存するが、原稿の下地の彩度がほぼ零の場合、ＲＧＢ信号の位相差が小さければ、エリア処理部３４の平均化処理によって黒エッジ部で発生した彩度Ｓは効果的に抑圧され、判定部３６が黒エッジ部を有彩色と誤判定することはない。しかし、ＲＧＢ信号の位相差が０．５画素以上になると、判定部３６が黒エッジ部を有彩色と判定される傾向が強くなる。
【００４１】
図８および図９は判定部３６の出力を示す模式図である。図８にＸ（−１）で示す画素は図７のサンプリング位置０に、Ｘ（０）で示す画素はサンプリング位置１に、Ｘ（１）で示す画素はサンプリング位置２に対応する。同様に、図９にＸ（−１）で示す画素は図７のサンプリング位置３に、Ｘ（０）で示す画素はサンプリング位置４に、Ｘ（１）で示す画素はサンプリング位置５に対応する。図８（ａ）および図９（ａ）において、Ｘ（０）の画素は、前述したＲＧＢ信号の位相差により、有彩色と判定されている。
【００４２】
［補正部］
図１０は補正部３９の補正処理を示すフローチャートである。
【００４３】
補正部３９は、注目画素Ｘ（０）およびその前後を含む、連続する三画素分の信号ＭＯＮＯ（−３）を参照して、画素Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）に対する判定部３６の判定結果の並び方（配列）が「無彩色、有彩色、無彩色」か否かを判定し（Ｓ１）、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色」の場合は、連続する三画素分の信号ａｖｅＬ（−３）を参照して、画素Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）の明度を判定する（Ｓ２、Ｓ３）。
ＸＬ（−１） ＞ ＸＬ（０） ＞ ＸＬ（１） …（４）
ＸＬ（−１） ＜ ＸＬ（０） ＜ ＸＬ（１） …（５）
ここで、ＸＬ（−１）はＸ（−１）の画素の明度ａｖｅＬ（−３）
ＸＬ（０）はＸ（０）の画素の明度ａｖｅＬ（−３）
ＸＬ（１）はＸ（１）の画素の明度ａｖｅＬ（−３）
【００４４】
そして、式（４）または式（５）の条件を満たす場合、注目画素Ｘ（０）を黒エッジ部の画素と判別して、注目画素Ｘ（０）の判定結果を有彩色から無彩色に補正し、無彩色画素を示すＢＷＤＥＴ＝‘１’を出力する（Ｓ４）。一方、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色」を示さない場合、あるいは、式（４）または式（５）の条件を満たさない場合は、注目画素Ｘ（０）の判定結果を補正せずにＢＷＤＥＴ＝ＭＯＮＯ（−３）を出力する（Ｓ５）。そして、注目画素を一画素進め（Ｓ６）、その後、処理をステップＳ１へ戻す。
【００４５】
このように、無彩色か有彩色かの判定結果ＭＯＮＯの並び方（配列）と、それらに対応する明度ａｖｅＬの大小関係を判別することで、ＲＧＢ信号の位相差により黒エッジ部で発生する有彩色画素に対する判定結果を、図８（ｂ）および図９（ｂ）に示すように、「無彩色」に補正することが可能になる。
【００４６】
なお、上記では、ライン方向（主走査方向）に無彩色か有彩色かを判定する際の判定の補正を説明したが、補正部３９は、ラインに直交する方向（副走査方向）についても同様に、副走査方向に連続する三画素の判定結果を補正する。その際、補正部３９は、ラインメモリ３７から出力される信号ＭＯＮＯ（−２）、ＭＯＮＯ（−３）、ＭＯＮＯ（−４）と、それらに対応する、ラインメモリ３８から出力される信号ａｖｅＬ（−２）、ａｖｅＬ（−３）、ａｖｅＬ（−４）を参照して、必要ならば注目画素Ｘ（０）の判定結果を補正する。
【００４７】
従って、主走査方向および副走査方向の両方で注目画素Ｘ（０）の判定結果の補正が不要と判定された場合に限り、ＢＷＤＥＴ＝ＭＯＮＯ（−３）が出力されることになり、それ以外の場合は、注目画素Ｘ（０）の判定結果として文字線画領域を示すＢＷＤＥＴ＝‘１’が出力される。
【００４８】
●有彩色画素の補正
上記では、ＲＧＢ信号の位相差によって黒エッジ部に発生する有彩色画素に対する判定結果を「無彩色」に補正する例を示したが、以下では、無彩色画素の判定結果を「有彩色」に補正する例を説明する。
【００４９】
図１１は白地（無彩色領域）に色領域がある原稿画像の彩度信号を模式的に示す図である。
【００５０】
エリア処理部３４の平均化処理により、サンプリング位置２、４の彩度Ｓは低下し、サンプリング位置１、５の彩度Ｓは上昇する。色領域の彩度が低い場合、平均化処理によって彩度が上昇するサインプリング位置１、５の画素は無彩色と判定されるが、彩度が低下するサンプリング位置２、４の画素も無彩色と判定される可能性がある。
【００５１】
図１２および図１３は、このような場合の判定部３６の出力を示す模式図である。図１２（ａ）および図１３（ａ）に示すように、サンプリング位置２、４に対応する画素位置をＸ（０）として示し、画素Ｘ（０）は、平均化による彩度Ｓの低下によって無彩色と判定されている。
【００５２】
図１４は補正部３９の補正処理を示すフローチャートである。
【００５３】
補正部３９は、注目画素Ｘ（０）近傍の連続する四画素分の信号ＭＯＮＯ（−３）を参照して、画素Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）、Ｘ（２）に対する判定部３６の判定結果の並び方（配列）が「無彩色、無彩色、有彩色、無彩色」か否かを判定し（Ｓ１１）、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、無彩色、有彩色、無彩色」の場合は、連続する四画素分の信号ａｖｅＬ（−３）を参照して、画素Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）、Ｘ（２）の明度を判定する（Ｓ１２）。
ＸＬ（−１） ＞ ＸＬ（０） ＞ ＸＬ（１） ＜ ＸＬ（２） …（６）
【００５４】
そして、式（６）の条件を満たす場合は、注目画素Ｘ（０）を色エッジ部の画素と判別して、注目画素Ｘ（０）の判定結果を無彩色から有彩色に補正し、有彩色画素を示すＢＷＤＥＴ＝‘０’を出力する（Ｓ１３）。一方、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、無彩色、有彩色、無彩色」を示さない場合、または、式（６）の条件を満たさない場合は、注目画素Ｘ（０）の判定結果を補正せずにＢＷＤＥＴ＝ＭＯＮＯ（−３）を出力する（Ｓ１４）。そして、注目画素を一画素進める（Ｓ１５）。
【００５５】
続いて、補正部３９は、注目画素Ｘ（０）近傍の連続する四画素分の信号ＭＯＮＯ（−３）を参照して、画素Ｘ（−２）、Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）に対する判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色、無彩色」か否かを判定し（Ｓ１６）、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色、無彩色」の場合は、連続する四画素分の信号ａｖｅＬ（−３）を参照して、画素Ｘ（−２）、Ｘ（−１）、Ｘ（０）、Ｘ（１）の明度を判定する（Ｓ１７）。
ＸＬ（−２） ＞ ＸＬ（−１） ＜ ＸＬ（０） ＜ ＸＬ（１） …（７）
【００５６】
そして、式（７）の条件を満たす場合、注目画素Ｘ（０）を色エッジ部の画素と判別して、注目画素Ｘ（０）の判定結果を無彩色から有彩色に補正し、有彩色画素を示すＢＷＤＥＴ＝‘０’を出力する（Ｓ１８）。一方、判定部３６の判定結果の並び方が「無彩色、有彩色、無彩色、無彩色」を示さない場合、または、式（７）の条件を満たさない場合は、注目画素Ｘ（０）の判定結果を補正せずにＢＷＤＥＴ＝ＭＯＮＯ（−３）を出力する（Ｓ１９）。そして、注目画素を一画素進め（Ｓ１５）、処理をステップＳ１１へ戻す。
【００５７】
このように、無彩色か有彩色かの判定結果ＭＯＮＯの並び方（配列）と、それらに対応する明度ａｖｅＬの大小関係を判別することで、ＲＧＢ信号の位相差により、低彩度領域の色エッジ部で発生する、無彩色画素とする誤判定を、図１２（ｂ）および図１３（ｂ）に示すように、「有彩色」に補正することが可能になる。勿論、副走査方向についても、上述した黒領域と同様に判定および補正すればよい。
【００５８】
また、判定結果の有彩色を無彩色へ、また、無彩色を有彩色へ補正する例は、上記に限定されるものではない。例えば、ＲＧＢの位相差が大きい場合や、平均化処理の参照領域が３×３画素よりも大きい場合に、黒エッジ領域の二画素に亘り有彩色と判定された際に判定結果を「無彩色」へ補正する例を図１５に示す。また、図１６には、同様の条件で、低彩度領域の色エッジに発生する、無彩色画素の誤判定を「有彩色」に補正する例を示す。
【００５９】
［空間フィルタ部］
空間フィルタ部３は、文字線画検出部８の出力信号ＭＪＤＥＴに基づき、文字線画領域と、それ以外の領域に対して、異なる空間周波数特性を与える処理を行う。
【００６０】
図１７は空間フィルタの空間周波数特性を示す図である。ＭＪＤＥＴ＝‘１’の画素に対しては、文字線画領域の再現性を向上するために、エッジ強調特性の空間フィルタ処理を施し、ＭＪＤＥＴ＝‘０’の画素に対しては、エッジ強調特性を弱め、モワレの発生を抑制する空間フィルタ処理を施す。
【００６１】
［彩度抑圧部］
彩度抑圧部４は、文字線画検出部８の出力信号ＭＪＤＥＴおよび色判定部９の出力信号ＢＷＤＥＴに基づき、ＲＧＢ画像信号の彩度を抑圧する。
【００６２】
図１８は彩度抑圧部４の構成例を示すブロック図である。
【００６３】
色空間変換部４１は、画像信号の色空間を変換するもので、入力画像信号の色空間を、明るさを表す明度信号成分および色味を表す色度成分に変換する。具体的には、式（８）によって、簡易的に、入力画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を明度信号Ｌおよび色度信号Ｃａ、Ｃｂに変換する。
Ｌ ＝ （Ｒ３ ＋ ２×Ｇ３ ＋ Ｂ３）／４
Ｃａ ＝ （Ｒ３ − Ｇ３）／２ …（８）
Ｃｂ ＝ （Ｒ３ ＋ Ｇ３ − ２×Ｂ３）／４
【００６４】
セレクタ４２は、ＡＮＤゲート４３から出力される信号ＭＪＤＥＴおよび信号ＢＷＤＥＴの論理積信号により制御され、論理積信号が‘１’の場合はレベル０の信号を、論理積信号が‘０’の場合は色空間変換部４１から出力される色度信号を選択する。すなわち、注目画素が、文字線画領域（ＭＪＤＥＴ＝‘１’）、かつ、無彩色領域（ＢＷＤＥＴ＝‘１’）にある場合、セレクタ４２はレベルが零の色度信号を出力する。
【００６５】
色空間変換部４１から出力される明度信号、および、セレクタ４２から出力される色度信号は、色空間逆変換部４４に入力され、式（９）により、ＲＧＢ色空間の画像信号に変換される
Ｒ４ ＝ （４×Ｌ ＋ ５×Ｃａ ＋ ２×Ｃｂ）／４
Ｇ４ ＝ （４×Ｌ − ３×Ｃａ ＋ ２×Ｃｂ）／４ …（９）
Ｂ４ ＝ （４×Ｌ ＋ Ｃａ − ６×Ｃｂ）／４
【００６６】
従って、注目画素が文字線画領域かつ無彩色領域にある場合は、セレクタ４２がＣａ＝Ｃｂ＝０を出力するので色成分がなくなり、式（８）による逆変換の結果はＲ４＝Ｇ４＝Ｂ４＝Ｌになり、ＲＧＢの各成分がすべて等しいグレイスケールの画像信号になる。
【００６７】
また、注目画素が非文字線画領域にある、または、無彩色領域外にある場合は、式（８）による逆変換の結果はＲ４＝Ｒ３、Ｇ４＝Ｇ３、Ｂ４＝Ｂ３になり、入力されるＲＧＢ画像信号がそのまま出力される。
【００６８】
なお、彩度抑圧部４から出力される画像信号は、出力マスキング部５に入力されて、ＣＭＹＫ画像信号に変換されるが、その際、ＣＭＹ信号の最小値ｍｉｎ（Ｃ， Ｙ， Ｍ）をＫ信号成分とし、ＣＭＹ信号値とＫ信号値の差分をＣＭＹ画像信号として出力する、所謂１００％ＵＣＲが行われる。従って、出力マスキング部５に入力されるＲＧＢ信号値がＲ＝Ｇ＝Ｂの場合は、出力されるＣＭＹ信号値はすべて零になり、Ｋ信号成分のみで画像がプリントされることになる。
【００６９】
このように、画素を有彩色と無彩色に切り分ける判定において、入力ＲＧＢ信号の１位相ずれ（読取色ずれ）によって生じる、無彩色画像領域のエッジ部の彩度成分が起因する、同エッジ部の画素を「有彩色」と判定する誤判定を回避することができる。これにより、黒文字や黒線画などのエッジ部を黒単色で再現することが可能になり、黒文字や黒線画、とくに細線の黒文字や黒線画の再現性を向上することができる。さらに、平均化処理により、色文字や色線画領域のエッジ部に彩度の低下が生じた場合でも、「無彩色」と判定する誤判定を回避することができ、プリント画像の画質の向上が図れる。
【００７０】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００７１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７３】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像域分離する際に読取色ずれの影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー複写機の構成例を示すブロック図、
【図２】文字線画検出部の構成例を示すブロック図、
【図３】線画領域の二値化結果（二値化部の出力ＢＤ）の例を示す図、
【図４】網点領域の二値化結果（二値化部の出力ＢＤ）の例を示す図、
【図５】色判定部の構成例を示すブロック図、
【図６】色度信号と彩度との関係を示す図、
【図７】原稿画像とＲＧＢ信号との関係を示す模式図、
【図８】判定部の出力を示す模式図、
【図９】判定部の出力を示す模式図、
【図１０】補正部の補正処理を示すフローチャート、
【図１１】白地に色領域がある原稿画像の彩度信号を模式的に示す図、
【図１２】判定部の出力を示す模式図、
【図１３】判定部の出力を示す模式図、
【図１４】補正部の補正処理を示すフローチャート、
【図１５】判定部の出力を示す模式図、
【図１６】判定部の出力を示す模式図、
【図１７】空間フィルタの空間周波数特性を示す図、
【図１８】彩度抑圧部の構成例を示すブロック図である。
Claims (7)
- 入力される画像信号の注目画素周辺の領域を参照して、前記注目画素の色成分を平均化する平均化手段と、
平均化された画像信号に基づき、画素が無彩色か有彩色かを判定する判定手段と、
注目画素周辺の複数画素の、前記判定手段の判定結果および明度に基づき、前記注目画素に対する前記判定手段の判別結果を補正する補正手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記補正手段は、前記注目画素周辺の複数画素の、判別結果の並び方および明度の変化に応じて前記補正を行うことを特徴とする請求項１に記載された画像処理装置。
- さらに、前記補正手段から出力される判定結果に基づき、前記画像信号の彩度成分を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された画像処理装置。
- さらに、画素が文字線画領域にあるか否かを判別する判別手段と、
前記文字線画領域にあると判別された画素の彩度成分を、前記補正手段から出力される判定結果に基づき制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された画像処理装置。 - 入力される画像信号の注目画素周辺の領域を参照して、前記注目画素の色成分を平均化し、
平均化された画像信号に基づき、画素が無彩色か有彩色かを判定し、
注目画素周辺の複数画素の、前記判定手段の判定結果および明度に基づき、前記注目画素に対する前記判別結果を補正することを特徴とする画像処理方法。 - 画像処理装置を制御して、請求項５に記載された画像処理を実行することを特徴とするプログラム。
- 請求項６に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
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