JP2006179998A - 画像処理装置、画像処理方法及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的軽い処理負荷で、高画質な出力画像を得ることができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】 画像処理装置２は、画像ブロック内の全画素が０値である場合に処理を行わず、また、画像ブロック内の全画素が２５５値である場合に一律に固定値（２５５値）を加重加算し、画像ブロック内の画素値が不均一である場合にのみ、エッジ改善処理を行って、この結果を加重加算する。これにより、２値文字線画画像の背景部（０値のみの領域）とベタ塗り部（２５５値のみの領域）とに関して加重加算処理を簡略化して、画像処理全体の高速化を実現する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のブロック画像の少なくとも一部を互いに重畳して出力画像を生成する画像処理装置に関する。

例えば、特許文献１は、正確な輝度値計算を必要としない画素の集合を検出し、その集合内の画素値はその画素の近傍の既に値が決まっている画素の値又はその画素値の計算過程で得られるデータから高速に推定することで求める画像生成装置を開示する。
特開昭６１−２０１３７１号公報

本発明は、上述した背景からなされたものであり、比較的軽い処理負荷で、高画質な出力画像を得ることができる画像処理装置を提供することを目的とする。

［画像処理装置］
上記目的を達成するために、本発明にかかる画像処理装置は、入力画像から、一部が互いに重なり合うように複数の画像ブロックを抽出するブロック抽出手段と、前記ブロック抽出手段により抽出された画像ブロックが、均一な画像領域に相当するか不均一な画像領域に相当するかを判定するブロック判定手段と、前記ブロック判定手段により不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関して、この画像ブロックの画素値に基づいて加工ブロックを生成する加工ブロック生成手段とを有する。

好適には、複数の画像ブロックの互いに重なり合う画素に関して、前記加工ブロック生成手段により生成された加工ブロックの画素値のみを加重加算して、出力画像の画素値を生成する出力画素値生成手段をさらに有する。

好適には、前記ブロック判定手段により均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関して、固定値で構成された固定ブロックを生成する固定ブロック生成手段をさらに有する。

好適には、複数の画像ブロックの互いに重なり合う画素に関して、前記加工ブロック生成手段により生成された加工ブロックの画素値と、前記固定ブロック生成手段により生成された固定ブロックの画素値とを加重加算して、出力画像の画素値を生成する出力画素値生成手段をさらに有する。

好適には、前記固定ブロック生成手段は、均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックが、表現可能な階調値のうち最小の階調値のみで構成されている場合に、この画像ブロックに対応する固定ブロックの生成を行わず、前記出力画素値生成手段は、生成された加工ブロックの画素値、及び、生成された固定ブロックの画素値のみを加重加算する。

好適には、入力画像に含まれる最小階調値の画素と最大階調値の画素との比率に応じて、入力画像の最小階調値と最大階調値とを入れ替える入替え手段をさらに有し、前記固定ブロック生成手段は、前記入替え手段により最小階調値と最大階調値とが入れ替えられた入力画像に基づいて、最小の階調値のみで構成されているか否かを判定する。

好適には、前記加工ブロック生成手段は、エッジに関する画像処理を用いて、不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに対応する前記加工ブロックを生成する。

好適には、二階調で表現された入力画像を、三階調以上で表現された多値データに変換する二値多値変換手段をさらに有し、前記加工ブロック生成手段は、前記二値多値変換手段により変換された多値データに基づいて、加工ブロックを生成し、前記出力画素値生成手段は、多値データに基づいて生成された加工ブロックの画素値を加重加算する。

好適には、前記出力画素値生成手段により生成された出力画像の画素値を二値の出力画像に変換する多値二値変換手段をさらに有する。

［画像処理方法］
また、本発明にかかる画像処理方法は、入力画像から、一部が互いに重なり合うように複数の画像ブロックを抽出し、抽出された画像ブロックが、均一な画像領域に相当するか不均一な画像領域に相当するかを判定し、不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関してのみ、この画像ブロックの画素値に基づいて加工ブロックを生成する。

［プログラム］
また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、入力画像から、一部が互いに重なり合うように複数の画像ブロックを抽出するステップと、抽出された画像ブロックが、均一な画像領域に相当するか不均一な画像領域に相当するかを判定するステップと、不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関してのみ、この画像ブロックの画素値に基づいて加工ブロックを生成するステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。

本発明の画像処理装置によれば、比較的軽い処理負荷で、高画質な出力画像を得ることができる。

まず、本発明の理解を助けるために、その背景及び概略を説明する。
プリンタ装置、低解像度ディスプレイ、又は携帯端末など、表現可能な色数が少ない装置においては、疑似階調処理（スクリーン処理）によって所望の色数に減色した疑似階調画像が作成される。
疑似階調画像のうち、２値画像が、プリンタ装置及びファクシミリ等で広く用いられている。２値画像は、例えば０値及び１値の２階調で表現された画像であり、８ビットで表現された多値画像（０値から２５５値までの２５６階調で表現された画像）に比べてデータ量が８分の１であり、多値画像に比べてデータ量が小さいことから、データ伝送にも適している。ここで、多値画像とは、３階調以上で表現可能な画像をいう。
また、近年の文書の電子化に伴い、紙文書をスキャンして、デジタルドキュメントとして保存するということが広く行われている。このような場合にも、データ量が少ない２値画像が用いられる場合が多い。
更に、閲覧や印刷のみを目的とした文書は、テキストデータを伝送するよりも、２値画像に変換してから伝送する方が改竄などに対する耐性が高く、セキュリティの観点からも２値画像の利点が多い。
このような背景から、２値画像は現在広く用いられている。

２値画像には、ハーフトーン画像と文字線画画像とがある。一般に文字又は線情報が主体の画像では、多数の画素によって一定領域の濃度を表現するハーフトーン画像ではなく、各画素が文字又は線の構成要素となる文字線画画像である場合が多い。
そこで、以降、本発明の主眼とする文字線画画像に着目して説明する。

ところで、近年の電子文書の広汎な流通により、一般的にディジタル画像を高品質に表示または印刷することが求められているが、この要求は２値文字線画画像においても同じである。例えば、スキャン文書、ファクシミリ画像、図面画像、地図、地形図、ＧＩＳ（地理情報システム）情報、などの高精細な印刷、あるいはオンデマンド印刷が重要な要求の一つとしてある。そのためには、これら２値文字線画画像の画質改善技術が必要となる。とりわけ、異なる解像度を持った出力機器に画像を高画質出力するための拡大技術が重要となっている。

例えば、多量の手書き文書をスキャンして電子化し保存するような場合、画面上での閲覧のしやすさ、メモリ及び処理負荷の関係から２００ｄｐｉ以下の低解像度でスキャンし、２値文書画像として保存される場合がある。このような２値文書画像は、再び紙に出力される場合に、プリンタ装置の解像度（例えば６００ｄｐｉ）に解像度変換される必要が生じる。この場合、３倍以上の倍率の画像拡大が必要となる。
一般に、２値文字線画画像は、プリンタ装置の解像度限界に近い再現が可能であり、拡大処理の性能によって画質(文字線画の視認性の良さ)が大きく変わるため、拡大技術の重要性が高い。

２値文字線画画像の高画質拡大方法としては、例えば、特願２００３−１７７７３９号又は特願２００４−２０８０６９号で開示した方法がある。
これらの方法は、画像を一旦拡大してから、画像細部の情報を欠落させることなくアンチエイリアス処理を行い、更に任意倍に拡縮する処理を行う。この方式を用いると、入力された２値文字線画画像の情報を正確に保ったまま高画質に拡大またはアンチエイリアスすることができる。
これらの方式では、画像の局所自己相似性に着目した局所コラージュ処理を使用して更に高画質化を図ることができる。局所コラージュ処理は、所定サイズのブロックを注目ブロックとして、この注目ブロックを含むより大きなブロックを注目ブロックサイズに縮小して貼り付ける処理で構成されている。また、各注目ブロックは、原画像の中から画素の重複を許して選択し、重複した画素は、最後に重複量で除算するようにしている。つまり、特願２００３−１７７７３９号の方法は、仮に「ブロック重複型」と表現できる画像処理方式であり、１つの画素値を決定するために、この画素を含んでいる全ての注目ブロックに対して処理して処理結果の平均値を取る方式となっている。
このようなブロック重複型の方式は、一般に画質に安定性を与えて高画質が得られやすくなる反面、全体的に処理時間が増える傾向がある。

ところで、一般に画像処理を行う際の高速化方式として、見た目に変化の分かりにくい画像の平坦部の処理を簡略化するという方法がある。
例えば、特許文献１に示されているように、一定間隔で処理して代表値を求めておき、平坦部に関しては実際に処理をせずその代表値をコピーすることによって高速化する方法がある。このような平坦部の処理を簡略化する方法は、高速化の効果が高い場合もあるが、以下に述べるようにブロック重複型の画像処理においては、加重加算処理を行う必要があるために、充分な高速化効果が得られない場合がある。

ブロック重複型の画像処理方式における高速化方式として、例えば、画像の平坦部の処理を簡略化処理して加算する、あるいはブロックの加算自体を省略して、代わりにブロックの重複画素数を減らす、などの方式がある。
前者の方法の場合には、ブロックに対して行う画像処理そのものを簡略化できるが、ブロックを加算する処理は必要となる。
また、後者の方法の場合には、ブロックに対して行う画像処理を簡略化して、更にブロックの加算処理を省略できるが、代わりにブロックの加算をやめた分だけその部分の重みが減ることになり、重複量の制御を行わなくてはならない。そして、一般にこのようなブロック重複型の加重加算処理においては、画像内のブロックを順に処理してゆく構成が取られる場合が多く、このような重複量の制御を行うために、各画素毎に重複量を記憶しなければならなくなり、結局はブロック毎に加重加算処理を行うのと大きな差がなくなってしまう場合がある。

以上述べたように、２値文字線画画像における拡大処理、アンチエイリアス処理、又はアンチエイリアス拡大処理などにおいて、画像ブロックを重複させる処理方式が適用されると、処理時間が増大するという問題がある。
そこで、本実施形態における画像処理装置２は、２値文字線画画像等をブロック重複方式によって処理する場合に、平坦部において画像ブロックの加重加算計算を省略して、処理を高速化する。これにより、ブロック重複方式による高画質が実現されると共に、より高速な画像処理が可能になる。

［ハードウェア構成］
次に、本実施形態における画像処理装置２のハードウェア構成を説明する。
図１は、本発明にかかる画像処理方法が適応される画像処理装置２のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に例示する図である。
図１に例示するように、画像処理装置２は、ＣＰＵ２０２及びメモリ２０４などを含む制御装置２０、通信装置２２、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記録装置２４、並びに、ＬＣＤ表示装置あるいはＣＲＴ表示装置及びキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置（ＵＩ装置）２６から構成される。
画像処理装置２は、例えば、画像処理プログラム５（後述）がインストールされた汎用コンピュータであり、通信装置２２又は記録装置２４などを介して画像データを取得し、取得された画像データを出力解像度に応じて拡大する。例えば、画像処理装置２は、プリンタ装置１０に対して画像データを出力する場合には、６００ｄｐｉ又は２４００ｄｐｉなどの解像度に変換し、ＵＩ装置２６に対して画像データを出力する場合には、７５ｄｐｉなどの解像度に変換する。

［画像処理プログラム］
図２は、制御装置２０（図１）により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する画像処理プログラム５の機能構成を例示する図である。
図２に例示するように、画像処理プログラム５は、画像入力部５００、記憶部５１０、ブロック抽出部５２０、階調変換部５３０、画像反転部５４０、ブロック処理部５５０、及び画像出力部５６０を有する。また、画像反転部５４０は、原画像解析部５４２及び階調値入替え部５４４を含み、ブロック処理部５５０は、ブロック判定部５５２、ブロック加工部５５４、固定値生成部５５６、及び加重加算部５５８を含む。
なお、画像処理プログラム５の全部又は一部をＡＳＩＣなどのハードウェアで実現してもよい。

画像処理プログラム５において、画像入力部５００は、通信装置２２（図１）又は記憶装置２４（図１）を介して、ディジタル化された２値画像データ（入力画像）を入力し、記憶部５１０に出力する。
記憶部５１０は、画像入力部５００から入力された入力画像の画像データ、画像処理後の画像データ、及び、画像処理に用いられる各種の途中演算結果又は処理パラメータなどを保持する。

ブロック抽出部５２０は、入力画像から、既定サイズの画像ブロックを抽出する。特に、ブロック抽出部５２０は、抽出される複数の画像ブロックが互いに重なり合うように、画像ブロックを抽出する。本例のブロック抽出部５２０は、互いに直交する方向が２画素で構成される矩形領域を、２×２画像ブロックとして抽出する。

階調変換部５３０は、２階調で表現された入力画像（２値画像）を、３以上の階調で表現された多値画像に変換する。本例の階調変換部５３０は、単純多値化処理によって、２値の入力画像を、２５６階調で表現された多値画像に変換する。すなわち、２値画像に含まれる０値（１ビット）はそのまま０値（８ビット）となり、２値画像に含まれる１値（１ビット）は２５５値（８ビット）となる。
また、階調変換部５３０は、画像処理がなされた多値画像（８ビット）を、既定の閾値を用いて、２値画像に変換する。

画像反転部５４０は、入力画像に含まれる最小階調値（０値）の画素と、最大階調値（１（１ビット）又は２５５（８ビット））の画素との比率に応じて、入力画像の階調値を反転させる。具体的には、画像反転部５４０の原画像解析部５４２が、入力画像（２値画像）に含まれる０値と１値とのいずれが大勢を占めているかを判定し、階調値入替え部５４４が、原画像解析部５４２によって１値の方が大勢を占めていると判定された場合に、入力画像（２値画像）の白黒を反転させる（すなわち、０値と１値とを入れ替える）。

ブロック処理部５５０は、ブロック抽出部５２０により抽出された画像ブロックのうち、所定の画像ブロックのみに対して所定の画質改善処理を行い、出力画像の所定位置に画質改善処理がなされた画像ブロックを、重み係数として重複画素数を用いて加重加算する。本例のブロック処理部５５０は、画像ブロック内の全画素が０値である場合に、画質改善処理を行わず、画像ブロック内の全画素が２５５値である場合に、一律で２５５値を加重加算し、それ以外の画像ブロックについて所定の画質改善処理を行う。

より具体的には、ブロック処理部５５０のブロック判定部５５２は、画像ブロックの画素値パターンに基づいて、この画像ブロックが均一な画像領域（例えば、全て０値又は１値で構成される領域）に相当するか不均一な画像領域（例えば、０値と１値とが混在する領域）に相当するかを判定する。
ブロック加工部５５４は、ブロック判定部５５２により不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに対して、画質改善処理を施し、画質改善処理が施された画像ブロック（加工ブロック）を加重加算部５５８に出力する。
固定値生成部５５６は、ブロック判定部５５２により均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関して、予め定められた値を加重加算部５５８に出力する。本例の固定値生成部５５６は、１値（２値画像）又は２５５値（多値画像）のみで構成された画像ブロック（すなわち、最大階調値のみで構成された画像ブロック）についてのみ、２５５値（最大階調値）を固定値ブロックとして加重加算部５５８に出力する。
加重加算部５５８は、ブロック加工部５５４から入力された加工ブロック、及び、固定値生成部５５６から入力された固定値ブロックを配置して、出力画像を生成する。具体的には、加重加算部５５８は、加工ブロック及び固定値ブロックを入力画像上の位置に応じて配置し、複数のブロックが互いに重なり合う画素については、各ブロックの値を合算し、この合算値を重複画素数で除算することにより画素値を決定する。ここで、重複画素数は、ブロック抽出部５２０により抽出された画像ブロックが１つの画素位置の重なり合う数であり、画像ブロックのサイズに応じて予め算出できる値である。

画像出力部５６０は、ブロック処理部５５０により生成された出力画像の画像データなどを、プリンタ装置１０（図１）等に出力する。

なお、本実施形態の画像処理プログラム５は、２値文字線画画像を対象としているため、画像処理の前段（例えば、画像入力部５００と記憶部５１０との間）に、入力画像が２値文字線画画像であるかどうかを判定する属性判定部を設けてもよいし、入力画像が２値文字線画画像でない場合に画像処理を終了するようにしてもよい。

［動作］
次に、画像処理プログラム５（図２）の動作を説明する。
図３は、画像処理プログラム５による画像処理（Ｓ１０）の動作を示すフローチャートである。
ステップ１００（Ｓ１００）において、記憶部５１０は、画像処理を開始する前の準備として、メモリ２０４（図１）内にメモリ領域を確保して、０で初期化する。このメモリ領域は、画質改善処理の対象となる入力画像を画質改善した結果等を記憶するために用いられる。
画像入力部５００は、通信装置２２（図１）又は記録装置２４（図１）等を介して、入力画像（２値画像）を取得し、取得された２値画像の画像データを記憶部５１０に出力する。
原画像解析部５４２（図２）は、記憶部５１０に入力された２値画像を解析して、０値と１値のうちどちらが大勢を占めるかを判定する。この判定においては、入力画像の全画素を調べて０値と１値のうちどちらが多いかを判定してもよいが、処理の高速化のためには、原画像解析部５４２は、例えば、入力画像の１ライン目のみを走査して、０値と１値のうちの多い方を判定し、この判定結果を入力画像全体のものとすることにより、判定処理を簡略化する。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、画像反転部５４０は、原画像解析部５４２により１値が大勢を占めると判定された場合にＳ１２０の処理に移行し、０値が大勢を占めると判定された場合にＳ１３０の処理に移行する。

ステップ１２０（Ｓ１２０）において、階調値入替え部５４４は、入力画像（２値画像）の白黒反転（０値と１値の入れ替え）を行う。すなわち、画像反転部５４０は、入力画像において１値が大勢を占める場合にのみ、白黒を反転させる。

ステップ１３０（Ｓ１３０）において、階調変換部５３０は、入力画像（２値画像）を単純多値化する。例えば、階調変換部５３０は、２値画像に含まれる０値（１ビット）を０値（８ビット）に変換し、２値画像に含まれる１値（１ビット）を２５５値（８ビット）に変換する。なお、この単純多値化処理は、白黒反転処理（Ｓ１２０）を経ていない場合に、入力画像そのものに対して直接行われ、白黒反転処理（Ｓ１２０）を経ている場合に、白黒反転処理が施された入力画像に対して行われる。
なお、画像処理プログラム５は、処理の高速化のために、白黒反転と同時に単純多値化を行うように構成にしてもよい。

ステップ１４０（Ｓ１４０）において、ブロック抽出部５２０は、階調変換部５３０により単純多値化された入力画像（多値画像）の中から、所定サイズの画像ブロックを抽出する。本例のブロック抽出部５２０は、特願２００３−１７７７３９号で開示した画像処理方法を前提として、２ｘ２サイズの画像ブロックを抽出する。
なお、この画像処理方法及びブロックサイズに限定されることはなく、ブロック重複型の画像処理であれば何でもよい。
図４は、ブロック抽出部５２０により抽出される２ｘ２サイズの画像ブロックを例示する図である。
図４に例示するように、本例のブロック抽出部５２０は、入力画像（多値画像）の中から、走査方向に１画素ずつずらしながら、画像ブロックを抽出する。すなわち、画像ブロックは、図４の左上端から、主走査方向に１画素ずつずらしながら抽出され、右端に至ると、副走査方向に１画素ずれて、左端から主走査方向に１画素ずつずらしながら抽出される。

ステップ１５０（Ｓ１５０）において、ブロック判定部５５２は、ブロック抽出部５２０により抽出された画像ブロックについて、ブロック内の画素値の関係を判定する。
ブロック処理部５５０は、画像ブロック内の全画素が０値である場合（パターンＡとする）に、処理を行わず、Ｓ１８０の処理に移行する。
また、ブロック処理部５５０は、画像ブロック内の全画素が２５５値である場合（パターンＢとする）に、Ｓ１６０の処理に移行する。
また、ブロック処理部５５０は、画像ブロック内の画素が、上記パターンＡ及びパターンＢのいずれにも該当しない場合（不均一な場合）に、Ｓ１７０の処理に移行する。
図５は、画像ブロックが２ｘ２ブロックサイズである場合のパターンＡ及びパターンＢを例示する図である。
図５に例示するように、パターンＡ及びパターンＢは、それぞれ０値のみ又は２５５値のみで構成されて、均一ブロックである。また、パターンＣは、パターンＡ又はパターンＢのいずれにも該当しない画像ブロックに相当し、２種以上の階調値を有して不均一なブロックとなる。

ステップ１６０（Ｓ１６０）において、固定値生成部５５６は、パターンＢに相当した画像ブロックについて、固定値２５５を加重加算する。

ステップ１７０（Ｓ１７０）において、ブロック加工部５５４は、例えば、特願２００３−１７７７３９号で開示したエッジ改善処理を適用して、この画像ブロックに対応する加工ブロックを生成する。すなわち、ブロック加工部５５４は、ブロック抽出部５２０により抽出された２ｘ２の画像ブロック（注目ブロック）を中央に含む４ｘ４ブロックを抽出し、抽出された４ｘ４ブロックを２ｘ２サイズに投影法縮小したのちに、２ｘ２注目ブロックに濃度を最小二乗近似する処理で文字線画画像のアンチエイリアス処理を行う。
このエッジ改善処理によって、注目ブロックに適切なアンチエイリアス処理が施される。
処理されて得られた加工ブロックは、出力画像用メモリの対応位置に加重加算される。
図６は、ブロック処理部５５０において各パターンに対してなされる処理を説明する図である。
図６に示すように、パターンＡに相当する画像ブロックは、エッジ改善処理をされず、かつ、加重加算処理の対象にもならない。また、パターンＢに相当する画像ブロックは、固定の２５５値のみで構成された固定値ブロックとなり、この固定値が加重加算される。そして、パターンＣに相当する画像ブロックのみが、エッジ改善処理を施されて加工ブロックとなり、この加工ブロックが加重加算される。

ステップ１８０（Ｓ１８０）において、画像処理プログラム５は、全ての画像ブロックについて処理されたかどうかを判定し、未処理の画像ブロックが存在する場合にＳ１４０の処理に戻って次の画像ブロックに対する処理を行い、全ての画像ブロックについて処理が終了した場合に、重複画素数での除算処理に移行する。
具体的には、加重加算部５５８は、ブロック加工部５５４及び固定値生成部５５６によって加算された各画素の合算値を既定の重複画素数で除算して、出力画像の画素値（多値）を算出する。
図７は、重複画素数を例示する図である。
図７に示すように、画像ブロックの大きさ及び形状と、入力画像における位置（画像の中央部分であるか周縁部分であるか）とに応じて、重複画素数が一意に決まる。本例のように２×２の画像ブロックである場合は、入力画像の四隅（左上端、右上端、左下端及び右上端）の重複画素数は１であり、これら四隅を除いた周縁画素の重複画素数は２であり、上記周縁画素を除いた中央部の重複画素数は４である。

階調変換部５３０は、ブロック処理部５５０から出力された出力画像の画素値（多値）を２値化する。また、階調値入替え部５４４は、白黒反転処理（Ｓ１２０）がなされた場合に、再度白黒反転処理を行って元に戻す。
画像出力部５６０は、出力画像（２値画像）をプリンタ装置１０（図１）等に出力する。

なお、Ｓ１４０以降の処理は、入力画像内の全ての画像ブロックに対して行われるが、画像処理プログラム５は、各画像ブロックを一つずつ選択して処理してもよいし、複数の画像ブロックを抽出して同時に処理してもよい。また、特願２００３−１７７７３９号で開示したエッジ改善処理では、全ての画像ブロックについて加重加算処理を行って得られた画像に対して、再び全ての画像ブロックを抽出しなおして処理を繰り返す反復処理を行う場合がある。このような場合には、画像処理プログラム５は、出力画像を入力画像として再度入力し、再びＳ１４０の処理に戻るようにすればよい。

以上説明したように、本実施形態における画像処理装置２は、画像ブロック内の全画素が０値である場合に処理を行わず、また、画像ブロック内の全画素が２５５値である場合に一律に固定値（２５５値）を加重加算することにより、ブロック重複方式による画像処理を高速化することができる。
すなわち、上記ブロック処理部５５０（図２）において、画像ブロック内の全画素が０値である場合に処理を行わず、画像ブロック内の全画素が２５５値である場合に一律２５５値を加重加算するという処理は、２値文字線画画像における背景部（好ましくは０値：パターンＡ）と、ベタ塗り部（好ましくは２５５値：パターンＢ）に関して加重加算処理を簡略化する効果を持つ。このような部分に対して、画像ブロックを所定のエッジ改善処理の結果を加重加算しても出力画像において大きな差は現れない。そこで、画像処理プログラム５は、これらの部分に対して所定のエッジ改善処理を施しても、パターンＡ、Ｂともに変化がないと仮定してもよい。このような場合、パターンＡの処理結果を加重加算する処理は、０を加算することに他ならないため、この処理は省略可能となる。また、パターンＢの処理結果を加重加算する処理は、２５５値を加算することに他ならないため、処理結果のメモリを参照することなく、直接２５５値を加算することで代用できる。

また、２値文字線画画像においては、このような背景部又はベタ塗り部が数多く存在しており、本実施形態の画像処理プログラム５を適用することによって、ブロック加重加算による処理方式であっても、真に処理されるのはエッジ部（不均一ブロック）だけとなり、充分な高速化効果を得ることができる。

また、パターンＡ、Ｂの処理簡略化のうちでは、パターンＡの処理簡略化による高速化効果の方が大きい。
そこで、本実施形態における画像反転部５４０は、白画素と黒画素との比率に応じて、白黒反転処理を行い、画像に０値が多くなるようにしている。

なお、原画像解析部５４２は、０値と１値のうち、大勢を占める方がどちらになるかを解析するが、この処理は先に説明したようにごく簡略化してもよいし、また、例えば、０値が黒、１値が白で入力されてくることが多いということが分かっている場合には、この解析処理を省略して、必ず反転するようにしてもよい。もちろん、その逆で、０値が白、１値が黒で入力されてくることが多いということが分かっている場合には、常に反転処理をしないようにしてもよい。なお、もし原画像解析部５４２による判定処理が誤った結果を出したとしても、２５５値を単純加算する処理が多くなるだけであり、それでも入力された画像ブロックの画素値を参照して加重加算する方式よりも高速である。

以上説明してきたことから分かるように、本実施形態による利点（ブロックの加重加算処理を省略できるという利点）は、入力された原画像の画素値に０値が多いという条件で高い効果を得ることができる。したがって、入力画像は、文字線画画像、１６色などの限定色画像（例えば地図画像）などであることが好ましい。

なお、本実施形態による利点は、入力画像が２値画像（あるいは限定色画像）であるということ自体を必要としていない。つまり、入力画像が多値画像であっても、文字の背景部分が０値又は２５５値になっている画像（例えば単純多値化された画像）であれば同様に適用できる。このような場合を踏まえて、例えば、原画像解析部５４２は、入力画像が多値であって、文字の背景部分が０値又は２５５値になっているかどうかを判定し、それによって階調値入替え部５４４に反転処理をさせることも可能である。この場合、入力画像が多値であるから、階調変換部５３０は多値化処理を要しない。

また、加重加算部５５８による除算処理は、ブロック処理部５５０の構成の仕方によっては必要ないし、また、単純多値化の処理を変更することによっても省略することができる。つまり、上記の実施形態では、単純多値化の際の値を２５５値としたが、２×２ブロック単位で処理する場合、加重加算による計算の結果、重複画素数が４になるため、４で割る除算処理が必要となる。
そこで、階調変換部５３０は、１値（１ビット）を多値に変換する場合に、重複画素数を考慮して、１値（１ビット）を６４値（８ビット）に変換するようにしてもよい。このようにすると、必然的にブロック処理部５５０により算出される合算値も、１／４倍された結果となるため、加重加算部５５８による除算処理が不要となり、単順に加算するだけで出力画像の画素値（多値）を算出できる。なお、このとき、パターンＢとしては、全ての画素値が６４値（８ビット）になるようなものを選択すればよい。

本発明にかかる画像処理方法が適応される画像処理装置２のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に例示する図である。 制御装置２０（図１）により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する画像処理プログラム５の機能構成を例示する図である。 画像処理プログラム５による画像処理（Ｓ１０）の動作を示すフローチャートである。 ブロック抽出部５２０により抽出される２ｘ２サイズの画像ブロックを例示する図である。 画像ブロックが２ｘ２ブロックサイズである場合のパターンＡ及びパターンＢを例示する図である。 ブロック処理部５５０において各パターンに対してなされる処理を説明する図である。 加重加算部５５８により適用される重複画素数を例示する図である。

符号の説明

２・・・画像処理装置
５・・・画像処理プログラム
５００・・・画像入力部
５１０・・・記憶部
５２０・・・ブロック抽出部
５３０・・・階調変換部
５４０・・・画像反転部
５４２・・・原画像解析部
５４４・・・階調値入替え部
５５０・・・ブロック処理部
５５２・・・ブロック判定部
５５４・・・ブロック加工部
５５６・・・固定値生成部
５５８・・・加重加算部
５６０・・・画像出力部

Claims (11)

1. 入力画像から、一部が互いに重なり合うように複数の画像ブロックを抽出するブロック抽出手段と、
   前記ブロック抽出手段により抽出された画像ブロックが、均一な画像領域に相当するか不均一な画像領域に相当するかを判定するブロック判定手段と、
   前記ブロック判定手段により不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関して、この画像ブロックの画素値に基づいて加工ブロックを生成する加工ブロック生成手段と
   を有する画像処理装置。
2. 複数の画像ブロックの互いに重なり合う画素に関して、前記加工ブロック生成手段により生成された加工ブロックの画素値のみを加重加算して、出力画像の画素値を生成する出力画素値生成手段
   をさらに有する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記ブロック判定手段により均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関して、固定値で構成された固定ブロックを生成する固定ブロック生成手段
   をさらに有する請求項１に記載の画像処理装置。
4. 複数の画像ブロックの互いに重なり合う画素に関して、前記加工ブロック生成手段により生成された加工ブロックの画素値と、前記固定ブロック生成手段により生成された固定ブロックの画素値とを加重加算して、出力画像の画素値を生成する出力画素値生成手段
   をさらに有する請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記固定ブロック生成手段は、均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックが、表現可能な階調値のうち最小の階調値のみで構成されている場合に、この画像ブロックに対応する固定ブロックの生成を行わず、
   前記出力画素値生成手段は、生成された加工ブロックの画素値、及び、生成された固定ブロックの画素値のみを加重加算する
   請求項４に記載の画像処理装置。
6. 入力画像に含まれる最小階調値の画素と最大階調値の画素との比率に応じて、入力画像の最小階調値と最大階調値とを入れ替える入替え手段
   をさらに有し、
   前記加工ブロック生成手段及び前記固定ブロック生成手段は、前記入替え手段により最小階調値と最大階調値とが入れ替えられた入力画像を、処理対象とする
   請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記加工ブロック生成手段は、エッジに関する画像処理を用いて、不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに対応する前記加工ブロックを生成する
   請求項１に記載の画像処理装置。
8. 二階調で表現された入力画像を、三階調以上で表現された多値データに変換する二値多値変換手段
   をさらに有し、
   前記加工ブロック生成手段は、前記二値多値変換手段により変換された多値データに基づいて、加工ブロックを生成し、
   前記出力画素値生成手段は、多値データに基づいて生成された加工ブロックの画素値を加重加算する
   請求項２に記載の画像処理装置。
9. 前記出力画素値生成手段により生成された出力画像の画素値を二値の出力画像に変換する多値二値変換手段
   をさらに有する請求項８に記載の画像処理装置。
10. 入力画像から、一部が互いに重なり合うように複数の画像ブロックを抽出し、
    抽出された画像ブロックが、均一な画像領域に相当するか不均一な画像領域に相当するかを判定し、
    不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関してのみ、この画像ブロックの画素値に基づいて加工ブロックを生成する
    画像処理方法。
11. コンピュータを含む画像処理装置において、
    入力画像から、一部が互いに重なり合うように複数の画像ブロックを抽出するステップと、
    抽出された画像ブロックが、均一な画像領域に相当するか不均一な画像領域に相当するかを判定するステップと、
    不均一な画像領域に相当すると判定された画像ブロックに関してのみ、この画像ブロックの画素値に基づいて加工ブロックを生成するステップと
    を前記画像処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。

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