JP2005323174A

JP2005323174A - 画像形成装置および方法

Info

Publication number: JP2005323174A
Application number: JP2004139843A
Authority: JP
Inventors: Makoto Washizu; 誠鷲津
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】
視覚特性に合わせた輪郭補正により画質の向上を図ること画像形成装置および方法を提供する。
【解決手段】
入力画像１０１に応じた出力イメージを出力イメージ生成部２０３で生成し、その出力イメージを分割処理部２０４で複数のブロックに分割する。そして、ブロック毎に濃度検出部２０５で画像濃度情報を検出し、輪郭検出部２０６で輪郭情報を抽出する。その画像濃度情報および輪郭情報に基づいて出力イメージ補正部２０７で輪郭部の濃度調整を行うことで画像形成処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置および方法に関し、特に、入力画像の輪郭補正により画質の向上を図ることができる画像形成装置および方法に関する。

従来、この種の輪郭補正を行う画像形成装置としては特許文献１記載の「輪郭画像形成装置」が知られている。

この特許文献１の輪郭画像形成装置は、受光素子から入力される画像信号の内、画像濃度を表す画像信号のレベル変化に基づいて画像の輪郭を抽出し、輪郭出力の濃度境界部となる濃度を任意に設定し、入力画像信号のレベル変化により、任意に設定された濃度境界による輪郭を抽出するといった構成により、画像の輪郭を抽出するものである。
特開平２−１６２４７８

しかしながら、上記特許文献１の輪郭画像形成装置は、受光素子で入力される画像信号レベルに基づいて画像の輪郭を抽出するもので、出力画像を考慮するものではないので、出力画像に似合う輪郭補正ができないという問題があった。

また、従来のこの種の画像形成装置においては、
１）入力画像をスキャナなどの受光素子による読み取りにより得る場合は、読み取り時のゴミなどにより出力画像に不要な画像が含まれてしまう
２）入力画像を印刷された用紙からの読取りにより得る場合は、読取り対象の印刷物がバージン紙か再生紙に印刷されているかによって、濃度判断にばらつきが生じ、最適な出力画像が得られない
３）入力画像が印刷画像である場合、印刷処理およびスキャナの処理により元画像に対して画素単位で劣化が生じ、これにより最適な出力画像が得られない
４）入力画像が多階調で表現されるような画像である場合は、輪郭補正により階調性が劣化する
５）輪郭部のみが周囲の濃度に対して高濃度となることで浮き上がり、視覚的に良くない画像表現となる
等の問題があった。

そこで本発明は、視覚特性に合わせた輪郭補正を行うことで視覚的に良好な出力画像を得ることができるようにした画像形成装置および方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明の画像形成装置は、入力画像に基づき出力イメージを生成する出力イメージ生成手段と、前記出力イメージ生成手段で生成された出力イメージを所定のドットサイズのブロックに分割する分割処理手段と、前記分割手段で分割されたブロック毎に該ブロックのイメージの濃度を検出する濃度検出手段と、前記分割手段で分割されたブロック毎に該ブロックのイメージに含まれる輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記濃度検出手段で検出された濃度に対応して所望の出力濃度を得るための閾値を設定する閾値設定手段と、前記濃度検出手段で検出された濃度が前記閾値設定手段で設定された濃度より低い場合は、前記輪郭抽出手段で抽出された前記出力イメージの輪郭の周囲のドットを削除し、前記閾値設定手段で設定された濃度より高い場合は、前記輪郭抽出手段で抽出された前記出力イメージの輪郭の周囲にドットを追加するように輪郭補正を行う出力イメージ補正手段とを具備することを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記閾値設定手段は、前記濃度検出手段で検出された濃度に対応して前記所望の出力濃度を得るための閾値が対数的に増加するように前記所望の出力濃度を得るための閾値を対数曲線で設定することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記閾値設定手段は、前記濃度検出手段で検出された濃度に対応して前記所望の出力濃度を得るための閾値を前記出力濃度に対応して可変して設定することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの発明において、前記分割処理手段は、前記出力イメージ生成手段で生成された出力イメージを分割する前記所定のドットサイズを可変する可変手段を具備することを特徴とする。

また、請求項５の発明の画像形成方法は、入力画像に基づき出力イメージを出力イメージ生成手段により生成し、前記出力イメージ生成手段で生成された出力イメージを分割処理手段により所定のドットサイズのブロックに分割し、前記分割手段で分割されたブロック毎に該ブロックのイメージの濃度を濃度検出手段により検出し、前記分割手段で分割されたブロック毎に該ブロックのイメージに含まれる輪郭を輪郭抽出手段により抽出し、前記濃度検出手段で検出された濃度が閾値設定手段で設定された濃度より低い場合は、前記輪郭抽出手段で抽出された前記出力イメージの輪郭の周囲のドットを削除し、前記閾値設定手段で設定された濃度より高い場合は、前記輪郭抽出手段で抽出された前記出力イメージの輪郭の周囲にドットを追加するように出力イメージ補正手段により輪郭補正を行うことを特徴とする。

本発明によれば、入力画像に基づき出力イメージを生成し、該生成された出力イメージを所定のドットサイズのブロックに分割し、該分割されたブロック毎に該ブロックのイメージの濃度および該ブロックのイメージに含まれる輪郭を抽出し、ブロックのイメージの濃度が予め設定された濃度より低い場合は、出力イメージの輪郭の周囲のドットを削除し、高い場合は、出力イメージの輪郭の周囲にドットを追加するように輪郭補正を行うので、出力画像の視覚特性に合わせた輪郭補正が可能となり、画質の向上が図れるという効果を奏する。

また、ドット配列の変更により輪郭部に形成される画像の濃度調整を行うので、写真画像などで用いられる多値画像および文字だけの２値画像どちらに対しても影響なく輪郭部の補正処理が行える。

以下、この発明に係わる画像形成装置および方法の実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明に係わる画像形成装置２０１の概略構成を示すブロック図である。

同図に示した画像形成装置２０１は、画像メモリ２０２、出力イメージ生成部２０３、分割処理部２０４、濃度検出部２０５、輪郭抽出部２０６、出力イメージ補正部２０７を具備して構成される。

画像メモリ２０２は、入力画像１０１を格納するメモリであり、後述する各処理部（符号２０３〜２０７）での入力画像１０１に対する処理は、この画像メモリ２０２上で行われ、その結果出力画像１０２が出力される。

出力イメージ生成部２０３は、上記画像メモリ２０２に格納される入力画像１０１の入力画像信号に応じ、画像形成装置２０１の解像度に応じた出力イメージを生成する。

分割処理部２０４は、上記出力イメージ生成部２０３で生成された出力イメージを複数のブロックに分割処理を行い、分割されたブロック毎にアドレスを設け画像メモリ２０２上で管理する。このブロックとは例えば、図２（ａ）に示されるような６×６ドットを一つのブロックとするようなものである。

濃度検出部２０５は、上記分割処理部２０４で分割されたブロック内の白、黒のドット数にて濃度の判別を行う。すなわち、ブロック内のドット数に占める白、黒のドット数の割合により画像濃度を算出する。また、その結果を画像メモリ２０２上に画像濃度情報として、各ブロックに対応させて格納する。

輪郭抽出部２０６は、上記分割処理部２０４で分割されたブロック毎にラプラシアンフィルタにて輪郭抽出処理を行う。そして、その結果を画像メモリ２０２上に輪郭情報として、各ブロックに対応させて格納する。

出力イメージ補正部２０７は、輪郭情報と同アドレスに格納された画像濃度情報に応じた閾値をもとに出力イメージに対してドットを追加、削除させることで出力イメージ調整を行う。

ここで、出力イメージ補正部２０７での処理を図２を参照して説明する。

図２（ｂ）は、出力イメージ生成部２０３で生成された出力イメージを分割処理部２０４でブロック単位に分割した出力イメージを示しており、図２（ｃ）は、輪郭抽出部２０６で抽出された輪郭情報を示しており、図２（ｄ）は、出力イメージ補正部２０７で補正された結果得られる出力イメージを示している。

また、図２（ｅ）は、閾値パターンを示しており、濃度検出部２０５で検出された各ブロックに対応した画像濃度情報により最適な閾値を選択する。閾値パターンは、画像濃度に応じた対数変換曲線からなり、出力イメージ濃度（入力濃度）に対する印刷濃度（出力濃度）を表す。この対数変換曲線は、低濃度（明るい）領域に対しては、輪郭部として抽出された周囲のドットを削除し画像濃度を低減させ、高濃度（暗い）領域に対しては、ドットを追加し輪郭部の補正をするような閾値を示している。

出力イメージ補正部２０７は、閾値パターン（図２（ｅ））から輪郭情報（図２（ｂ））と同アドレスに格納されている画像濃度情報に対応する閾値を選択し、該閾値に基づいて出力イメージ（ｃ）に対してドットを追加、削除することで補正された出力イメージ（図２（ｄ））を得る。

なお、上記図１に示した構成では、モノクロ（白、黒）に対して画像形成処理を行う場合を説明したが、上記図１の構成にカラーに対しても画像形成処理を行えるようにカラー画像形成処理部を設けることで、ＹＭＣＫ（イエロー・マゼンタ・シアン・黒）毎に同様に画像形成処理を行うことも可能である。

図３は、図１に示した画像形成装置２０１における画像形成処理の動作を説明するフローチャートである。

この画像形成処理は、画像信号が入力される（入力画像）と開始される（ステップＳ１０１でＹＥＳ）。

この画像形成装置２０１による画像形成処理では、まず、入力画像１０１を画像メモリ２０２に格納すると、出力イメージ生成部２０３により出力イメージを生成する（ステップＳ１０２）。

そして、生成された出力イメージを分割処理部２０４でブロック単位に分割し（ステップＳ１０３）、各ブロックに対して画像メモリ２０２のどこに格納するかを示すアドレスを割り当て（ステップＳ１０４）、画像メモリ２０２に格納する（ステップＳ１０５）。この上述した出力イメージをブロック単位に分割しアドレスを割り当て画像メモリ２０２に格納するといった処理は、生成された出力イメージを全てブロック単位に分割するまで繰り返し行う。

次に、アドレスで管理された各ブロックを画像メモリ２０２から読み出し、濃度検出部２０５および輪郭抽出部２０６における処理を開始する（ステップＳ１０６）。最初に濃度検出部２０５における処理を説明する。

この濃度検出部２０５の処理が始まると、まず、アドレスで管理されたブロック内の白、黒のドット数を算出し（ステップＳ１０７）、ブロック内のドット数に占める白、黒のドット数の割合から濃度を換算することで画像濃度情報を得る（ステップＳ１０８）。その得られた画像濃度情報から、該ブロックに最適な閾値を選択する（ステップＳ１０９）。次に、輪郭抽出部２０６における処理を説明する。

輪郭抽出部２０６の処理が始まると、まず、アドレスで管理されたブロックからラプラシアンフィルタにて輪郭抽出処理を行う（ステップＳ１１０）。そして、この輪郭抽出処理にて輪郭パターンが抽出されなかった場合は（ステップＳ１１１でＮＯ）、輪郭なしパターンを形成（輪郭情報なし）する（ステップＳ１１３）。輪郭パターンが抽出された場合は（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、輪郭ありパターンを形成（輪郭情報あり）する（ステップＳ１１２）。

そして、上記濃度検出部２０５において検出した画像濃度情報と、上記輪郭抽出部２０６において抽出した輪郭パターン（情報）を対応するブロックと共に画像メモリ２０２に格納する（ステップＳ１１４）。

次に、アドレスで管理されるブロックおよび画像濃度情報および輪郭情報を画像メモリ２０２から読み出し（ステップＳ１１６）、輪郭パターンがあるかどうかの判断を行う（ステップＳ１１６）。

ここで、輪郭パターンがある場合は（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、画像濃度情報より高濃度かどうかの判断を行う（ステップＳ１１７）。すなわち、出力イメージ補正部２０７で輪郭情報と同アドレスに格納された画像濃度情報を用いて、上記で選択した閾値との比較を行う。

そして、高濃度の場合は（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、ドットの付加を行い（ステップＳ１１８）、高濃度でない場合は（ステップＳ１１７でＮＯ）、ドットの削除を行う（ステップＳ１１９）。

次に、最終アドレスかどうかの判断を行う（ステップＳ１２０）。すなわち、上記でブロック単位に分割され、アドレスを割り当てられたブロック全てに対して、画像濃度情報および輪郭パターンの検出を行い出力イメージ補正処理が行われたかどうかの判断である。

ここで、まだ未処理のブロックがある場合は（ステップＳ１２０でＮＯ）、ステップＳ１０６に戻り、次のブロックに対して上述した処理を行い。全てのブロックに対して処理が行われた場合は（ステップＳ１２０でＹＥＳ）、ブロック単位に分割された出力イメージを統合し（ステップＳ１２１）、この画像形成処理を終了する。

なお、上記実施例では、固定の閾値パターンからブロック毎に画像濃度情報に応じた閾値を選択させるよう構成したが、図４に示すように複数（同図では３種類）の閾値パターンを設け、全体的に高濃度の出力結果を所望する場合には対数変換曲線３０１にあたる閾値パターンを選択し、全体的に低濃度の出力結果を所望する場合には対数変換曲線３０３にあたる閾値パターンを選択するように構成してもよい。

また、上記実施例では、分割処理部２０４により分割されるブロック単位を６×６ドットである場合を説明したが、図５に示すように図１で説明した画像形成装置２０１に可変処理部２０８を新たに設け、分割されるブロック単位を入力される画像に応じて適宜変更できるよう構成してもよい。

以上が本発明における画像形成方法であり、入力画像に基づき出力イメージを生成し、該生成された出力イメージを所定のドットサイズのブロックに分割し、該分割されたブロック毎に該ブロックのイメージの濃度および該ブロックのイメージに含まれる輪郭を抽出し、ブロックのイメージの濃度が予め設定された濃度より低い場合は、出力イメージの輪郭の周囲のドットを削除し、高い場合は、出力イメージの輪郭の周囲にドットを追加するという構成で輪郭補正を行うので、出力画像の視覚特性に合わせた輪郭補正が可能となり、画質の向上が図れる。

また、ドットの追加またはドットの削除といったドット配列の変更により輪郭部に形成される画像の濃度調整を行うので、写真画像などで用いられる多値画像および文字だけの２値画像どちらに対しても影響なく輪郭部の補正処理が行える。

本発明の画像形成装置および方法は、入力画像に基づいて出力画像を形成する画像形成装置全般に適用可能であり、特に、画像（輪郭部）形成を行った際に、輪郭部が突出して高濃度となるなどの問題を抑止する場合に有効利用できる。

この発明に係わる画像形成装置２０１の概略構成を示すブロック図である。図１に示した画像形成装置２０１における画像形成処理の過程を説明するための概念図である。図１に示した画像形成装置２０１における画像形成処理の動作を説明するフローチャートである。画像濃度に応じた対数変換曲線からなる閾値パターンを複数パターン示した図である。図１に示した画像形成装置２０１に可変処理部２０８を設けて構成した図である。

符号の説明

１０１入力画像
１０２出力画像
２０１画像形成装置
２０２画像メモリ
２０３出力イメージ生成部
２０４分割処理部
２０５濃度検出部
２０６輪郭抽出部
２０７出力イメージ補正部
２０８可変処理部

Claims

入力画像に基づき出力イメージを生成する出力イメージ生成手段と、
前記出力イメージ生成手段で生成された出力イメージを所定のドットサイズのブロックに分割する分割処理手段と、
前記分割手段で分割されたブロック毎に該ブロックのイメージの濃度を検出する濃度検出手段と、
前記分割手段で分割されたブロック毎に該ブロックのイメージに含まれる輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
前記濃度検出手段で検出された濃度に対応して所望の出力濃度を得るための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記濃度検出手段で検出された濃度が前記閾値設定手段で設定された濃度より低い場合は、前記輪郭抽出手段で抽出された前記出力イメージの輪郭の周囲のドットを削除し、前記閾値設定手段で設定された濃度より高い場合は、前記輪郭抽出手段で抽出された前記出力イメージの輪郭の周囲にドットを追加するように輪郭補正を行う出力イメージ補正手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
前記閾値設定手段は、
前記濃度検出手段で検出された濃度に対応して前記所望の出力濃度を得るための閾値が対数的に増加するように前記所望の出力濃度を得るための閾値を対数曲線で設定する
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記閾値設定手段は、
前記濃度検出手段で検出された濃度に対応して前記所望の出力濃度を得るための閾値を前記出力濃度に対応して可変して設定する
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
前記分割処理手段は、
前記出力イメージ生成手段で生成された出力イメージを分割する前記所定のドットサイズを可変する可変手段
を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
入力画像に基づき出力イメージを出力イメージ生成手段により生成し、
前記出力イメージ生成手段で生成された出力イメージを分割処理手段により所定のドットサイズのブロックに分割し、
前記分割手段で分割されたブロック毎に該ブロックのイメージの濃度を濃度検出手段により検出し、
前記分割手段で分割されたブロック毎に該ブロックのイメージに含まれる輪郭を輪郭抽出手段により抽出し、
前記濃度検出手段で検出された濃度が閾値設定手段で設定された濃度より低い場合は、前記輪郭抽出手段で抽出された前記出力イメージの輪郭の周囲のドットを削除し、前記閾値設定手段で設定された濃度より高い場合は、前記輪郭抽出手段で抽出された前記出力イメージの輪郭の周囲にドットを追加するように出力イメージ補正手段により輪郭補正を行う
ことを特徴とする画像形成方法。