JP2006245736A - カラー画像処理装置およびネットワークスキャナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このカラー画像処理装置は、読み取った画像データに対して、白画素からなる所定の大きさの領域を検出する白領域検出手段と、前記画像データを二値化した画像データの濃い部分の孤立ドットをカウントする孤立ドットカウント手段と、前記白領域検出手段で検出した白領域から白領域の間で、前記孤立ドットカウント手段でカウントした値が所定の値より大きいときに、網点と判定する網点判定手段とを備えるようにした。
【選択図】図5
Description
また、通常の人物などの自然画においても、濃さで二値化すると不連続な点が多数発生して圧縮率が悪くなることが知られている。
これにより、黒文字エッジが鮮明になりその外にc,mあるいはyの色ずれが現われず、黒文字の再現画質が高くなる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のカラー画像処理装置において、前記画像データに対して文字判定する文字判定手段を備え、前記文字判定手段で文字と判定されても、前記網点判定手段で網点と判定されたときには、非文字と判定するようにしたことを特徴とする。
また、インクの色成分であるc、m、yの色成分毎に孤立ドット検出を行うので、カラー原稿に対しても良好に網点画素を検出することが可能となる。
図1は、本実施形態に係るデジタル式のカラー画像処理装置の概略構成を示したブロック図である。
スキャナは原稿から画像データを読み取り、当該画像データ(アナログ信号)をデジタルデータ(600dpi)に変換して出力する。
スキャナ補正部は、後で述べるように、スキャナで読み取った画像データ(デジタルデータ)について、画像領域を文字・線画や写真などに分類したり、原稿画像の地肌画像を除去したり、原稿画像のRGBデータをYMCBkに変換処理等の画像処理を施す。
圧縮処理部は、スキャナ補正後のYMCBk各8bit画像データを圧縮処理して、汎用バスにデータを送出する。圧縮後の画像データは、汎用バスを通って、コントローラに送られる。コントローラは、図示しない半導体メモリを持ち、送られたデータを蓄積するようになっている。
次に、コントローラは、HDDの画像データを、汎用バスを介して伸張処理部に送出する。
伸張処理部は、圧縮処理されていた画像データを元のYMCK各8bitデータに伸張し、プリンタ補正部に送出する。プリンタ補正部では、γ補正処理、中間調処理などが行われ、プロッタの明暗特性の補正処理や階調数変換処理を行う。ここでの階調数変換処理では、誤差拡散やディザ処理を用いて各色8bitから2bitへと画像データの変換を行う。プロッタは、レーザービーム書き込みプロセスを用いた転写紙印字ユニットで、2bitの画像データを感光体に潜像として描画し、トナーによる作像/転写処理後、転写紙にコピー画像を形成する。
スキャナで読み取られ、スキャナ補正部で補正され、圧縮処理部で圧縮処理された画像データは、汎用バスを通って、コントローラに送られる。コントローラでは、階調処理、フォーマット処理などが行われる。階調処理では配信スキャナ動作時のモードに従った階調変換処理を行う。フォーマット処理では、JPEGやTIFF形式への汎用画像フォーマット変換などを行う。その後、画像データは、NIC(ネットワーク・インタフェース・コントローラ)を介して外部PC端末に配信される。
上記ネットワークスキャナと同様にして送られた画像データをNICより受信し、コントローラは、受信したデータから、画像およびプリント指示するコマンドを解析し、画像データとして、印刷できる状態にビットマップ展開して、展開したデータを圧縮してデータを蓄積する。蓄積されたデータは随時大容量の記憶装置であるハードディスクドライブ(HDD)に書き込まれる。
プリンタ補正部では、YMCBkそれぞれ独立にγ補正処理、中間調処理などが行われ、プロッタの明暗特性の補正処理や階調数変換処理を行う。ここでの階調数変換処理では、誤差拡散やディザ処理を用いて8bitから2bitへと画像データの変換を行う。
プロッタは、レーザービーム書き込みプロセスを用いた転写紙印字ユニットで、2bitの画像データを感光体に潜像として描画し、トナーによる作像/転写処理後、転写紙にコピー画像を形成する。
一般に、原稿をスキャナにより読み取り、画像データをデジタルデータに変換するとともに、原稿の画像領域(像域)を、異なる特徴を有する領域に分類(像域分離)する。注目画素がそのいずれの領域に属するものか、判定された結果に従い、画像データに対して種々の画像処理を施す。これにより、出力画像の画像品質が大きく向上させられる。
スキャナ補正部は、スキャナから入力した画像データimg(反射率リニア)に基づき、像域分離を行う。本実施形態における像域分離は、特開2003−259115号公報に記載された、黒文字エッジ領域、色エッジ文字領域、その他(写真領域)の3つの領域に分離するものとする。
像域分離することにより、画像データに像域分離信号(黒エッジ文字領域、色エッジ文字領域、写真領域)が画素毎に付与される。
スキャナγ部では、画像データを反射率リニアから濃度リニアのデータに変換する。
文字γ部では、文字部のコントラストを良くするために、色文字と黒文字に対してγを立たせている。
γ補正処理部は、圧縮処理部および伸張処理部を経た画像データに対して、プロッタの周波数特性に応じて、γ補正の処理をする。
エッジ量検出部は、画像データ内の急峻な濃度変化をエッジ量として検出する。
中間調処理部は、プロッタの階調特性やエッジ量に応じて、ディザ処理・誤差拡散処理などの量子化を行い、階調補正を行う。量子化処理をする際に黒文字信号(後述する黒文字抽出の処理)を行って、黒文字のコントラスト強調することも可能であり、文字の判読性が向上する。
画像データを外部機器に出力する場合には、画像データimgを記憶したページメモリから画像データを取り出して圧縮伸張処理部にて、圧縮処理されていた画像データを元の各色8bitデータに伸張し、出力フォーマット変換部に出力する。出力フォーット変換部では、C、M、Y、BkデータをRGBデータに色変換を行うと同時に、JPEGやTIFF形式への汎用画像フォーマット変換などを行う。データi/f部では、出力フォーマット変換部で色変換されたデータをNICに出力する。
入力フォーマットデータで展開する画像は、jpgやtiffの自然画像である。
色変換部では、YMCBkデータをRGBデータにデータ変換を行う。RGBに変換したデータを解像度変換部にて300dpi、200dpiなどの画素密度変換を行う。本実施形態では300dpiで変換した場合の画素密度で説明する。
解像度変換した画像は、各フォーマット生成部(TIFフォーマット生成部、Jpgフォーマット生成部、圧縮フォーマット生成部)にて各フォーマットに変換する。データi/f部では、NICに出力すべきフォーマットを出力する。
二値化部で、画像濃度の明暗を基本に文字領域と非文字領域の二値データを出力する。
二値画像生成部では、可逆変換であるMMR圧縮を行う。
解像度変換部1、2では、画像データを解像度変換して解像を低くする(150dpi)。ここで、文字画像と背景画像では、文字画像は背景画像ほど解像度が必要がないので、75dpi程度でも構わない。
さらに、背景画像生成部では、圧縮率の向上のために、二値化部で文字領域となった領域の画像データを、白に相当する一定の値の画像データとして、書き換え非可逆圧縮のjpg圧縮を行う。
さらに、文字画像生成部は、圧縮率の向上のために、背景領域となった領域の画像データを一定の値の画像データにして、書き換え非可逆圧縮のjpg圧縮を行う。
YMCBk画像から黒文字エッジ信号を抽出する。スキャナ補正部の色補正処理部で黒文字エッジ領域ではBk単色で出力するので、可逆圧縮を使用すれば、Y=M=C=0(Y,M,Cの色成分が存在しない)でかつ、Bkのデータが一定の値以上(一定値より濃い)であれば、黒文字エッジである。
しかしながら、非可逆圧縮を行った場合、黒文字エッジがY=M=C=0になるとは限らないので、YMCの値がすべて一定値以下(一定値より薄い)であれば、黒文字エッジをあるとみなす。このようにすることで、コピー時の黒文字エッジ処理と同じ結果を得ることができる。
画像に施した解像度と同じ解像度で解像度変換(300dpi)を施し、画像データと画素密度を同一にする。この出力を黒文字とする。
文字の特徴を抽出するために、RGBそれぞれについて、画像を強調する3×3フィルタを施す。
ここでは、RGB差の小さいデータ(bk)は、thabkより値が大きい時には黒文字として、RGB差の小さくないデータは、YMCBGRの6色相に色を分け、色相ごとに閾値(thay、tham、thac、thab、thag、thar)を分けて、2値化処理を行い、色の濃いものをアクティブ画素(文字)として2値化処理を行う。
ここで、色相ごとに閾値を分けるのは、YMCBkの入力画像(原稿)の最大濃度が異なるので、色相ごとに変えている。さらに、bkの閾値も同様の理由で閾値を分けている。また、色相の分け方は、単純にRGBの大小関係で行ってもよいし、RGBの色の割合で決めてもよい。これは入力画像の特性により決まるものである。
2値化部の出力がアクティブ画素に対してパターンマッチングを行う。例えば、図8に示すようなパターンで縦横斜めの連続であると黒パターンありとする。
文字検出1の結果は、パターマッチングしたことにより画像データより若干小さくなるので、黒パターンありに対して3×3のOR処理を行い、データを太らせ、この結果を文字領域とする。
N値化は、後述の網点検出とグレー検出の特徴をN値の値にして共通に使用する。
RGB差の小さいデータ(bk)は、thabkより値が大きい時は黒文字とし、RGB差の大きいデータは、YMCBGRの6色相に色を分けて、色相ごとに閾値(thay、tham、thac、thab、thag、thar)を分けて2値化処理を行い、色の濃いものをアクティブ画素(文字)として2値化処理を行う。ただし、出力結果は、色相別に保持し、以下の様に定義する(かっこ内の数値はbit表示)。
Dtah=1(001):黄色、
Dtah=2(010):マゼンタ、
Dtah=3(011):赤、
Dtah=4(100):シアン、
Dtah=5(101):緑、
Dtah=6(110):青、
Dtah=7(111):黒。
網点検出1、2では、スキャナ補正部で細かな網点は平滑化処理によって網点形状は無くなっているが、新聞の写真のような粗い網点は充分な平滑化を行うことができずに、網点のドット形状が残っており、この粗い網点を検出することを目的とする。
ここでは、網点のパターンマッチングを行う。ここでは、Dtah≠0の時に黒画素とし、N値化の白画素を白画素とする。
白画素が白パターン(図10参照)と一致していれば(ステップS3のYES)、MSを0(ステップS4)、非網点画素とし(ステップS8)、さらに、SS[i]=MS(=0)として、SS[i]を次のラインで使用する(ステップS10)。
ここで、複数画素の白画素の塊を白領域として検出する。
他方、MS>5でなければ(ステップS7のNO)、非網点画素とし(ステップS8)、SS[i]=MSとして、SS[i]を次のラインで使用する(ステップS10)。
以上により、網点画素を判定することができる。
以下、図12のフローチャートを用いて、網点検出2の処理手順を説明する。ここで、網点検出1は順方向で処理していたが、網点検出2では逆方向で処理する。図12において、MSは、現在処理している画素が網点であるかないかの状態を表すものとする。
他方、MS=1でなければ(ステップS16のNO)、網点検出1の結果(網点/非網点)をそのまま出力する(ステップS17)。
このようにして出力された結果で網点となっておれば、網点領域とする。
Y成分を持つ色データ(黄、緑、赤、黒)を黒画素として同様の処理(網点検出1、2)を行う。さらに、M成分を持つ色データ(赤、マゼンタ、青、黒)、C成分を持つ色データ(シアン、青、緑、黒)もY成分を同様に行う。Y、M、C成分に展開したのは、印刷のインクの成分がYMCなので、インクのドット再現を正確に検出するためである。
グレー検出1、2では、文字領域は濃く、文字周辺の領域は薄いことを利用して、文字領域の濃さより薄く、文字周辺の領域より濃いところを中濃度としてグレー判定を行う。
図13のフローチャートを用いて、グレー検出1の処理手順を説明する。図13において、MSは1画素前の処理結果で、iは現在処理対象となっている主走査方向の画素位置、SS[i]は1ライン前の処理結果を表すものとする。
また、MS>0でなければ(ステップS26のNO)、非グレー画素とし(ステップS28)、SS[i]=MSとして、SS[i]を次のラインで使用する(ステップS31)。
また、MS>0でなければ(ステップS29のNO)、非グレー画素とし(ステップS28)、SS[i]=MSとして、SS[i]を次のラインで使用する(ステップS31)。
以下、図15のフローチャートを用いて、グレー検出2の処理手順を説明する。ここで、グレー検出1では順方向で処理していたが、グレー検出2では逆方向で処理する。また、図15において、MSは1画素前の処理結果で、iは現在処理対象となっている主走査方向の画素位置、SS[i]は1ライン前の処理結果を表すものとする。
また、MS>0でなければ(ステップS44のNO)、グレー検出1の結果をそのまま出力して、SS[i]=MSとして、SS[i]を次のラインで使用する(ステップS46)。
また、MS>0でなければ(ステップS47のNO)、グレー検出1の結果をそのまま出力して、SS[i]=MSとして、SS[i]を次のラインで使用する(ステップS46)。
上述の結果から次のように判断して、YMCBkの画像データの二値化データを得る。
(1)解像度変換の出力結果が黒文字であれば、二値化データの結果を文字とする。
(2)文字検出2の出力が文字領域であり、網点検出2の出力が網点領域でなく、グレー検出2の出力がグレー領域でなければ、二値化データの結果を文字とする。
特に、写真領域は孤立点を非常に多く含んでおり、この補正を行うことにより、文字画像の圧縮率を向上し、画像も文字と非文字の混在が少なくなり画質向上も望める。
これに対して、黒文字は、コピー時に黒文字エッジとしている信号で、判定精度が高いので、そのまま文字として使用しても問題はない。
入力画像データがtifフォーマットであれば、TIFフォーマット展開部にてビットマップデータに展開する。また、Jpgフォーマットであれば、Jpgフォーマット展開部にてビットマップデータに展開する。さらに、圧縮フォーマットであれば、圧縮フォーマット展開部にて展開する。
出力選択部は、これらの3つのフォーマットの内ひとつを選択して出力と同時にRGBデータをYMCBkにデータを変換して出力する。
画像ファイル展開部は、図5の圧縮フォーマット生成部にて生成したファイルの中の3つファイルを、後段の二値画像展開部、背景画像展開部、文字画像展開部にそれぞれ対応した画像データを出力する。
そして、3つに展開したビットマップデータは、画像ファイル合成部にて1枚のビットマップデータに合成することにより、1枚の画像を生成する(図6参照)。ここで、文字と非文字の解像度は2値画像の解像度と同じである。
Claims (4)
- 読み取った画像データに対して、白画素からなる所定の大きさの領域を検出する白領域検出手段と、前記画像データを二値化した画像データの濃い部分の孤立ドットをカウントする孤立ドットカウント手段と、前記白領域検出手段で検出した白領域から白領域の間で、前記孤立ドットカウント手段でカウントした値が所定の値より大きいときに、網点と判定する網点判定手段と、を備えることを特徴とするカラー画像処理装置。
- 請求項1に記載のカラー画像処理装置において、前記孤立ドットカウント手段は、インク色成分毎に独立してカウントするようにしたことを特徴とするカラー画像処理装置。
- 請求項1または2に記載のカラー画像処理装置において、前記画像データに対して文字判定する文字判定手段を備え、前記文字判定手段で文字と判定されても、前記網点判定手段で網点と判定されたときには、非文字と判定するようにしたことを特徴とするカラー画像処理装置。
- 画像を読み取ってRGB画像データに変換する画像入力手段と、該RGB画像データを請求項1、2または3に記載のカラー画像処理装置で処理した画像処理結果を、ネットワークを介して外部機器へ送信する送信手段と、を備えることを特徴とするネットワークスキャナ装置。
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