JP2006340144A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力画像をエッジ強調処理して印字出力する際に、出力画像をエッジの効いためりはりのあるものとすることができ、且つ、印字処理に使用する記録材を節約することができる画像処理装置を提供すること。
【解決手段】本発明の画像処理装置１は、入力画像を拡大処理する拡大処理回路１２と、拡大処理により得られた拡大画像から文字線画領域内のエッジ部分の画素を検出するエッジ検出回路２０と、検出されたエッジ部分の画素によって挟まれたエッジ間部分の画素の濃度がエッジ部分の画素の濃度よりも低くなるように、各画素に濃度勾配をつけてエッジ部分の画像を強調するエッジ強調処理を行う印字画像データ生成回路２７と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像処理装置に関し、詳しくは、画像に含まれている文字線画領域（文字又は線画の領域）のエッジ部分の画像をその周辺の画像に対して際立たせるエッジ強調処理を行う機能を備えた画像処理装置に関するものである。

画像データに対して画像処理を行う画像処理装置の中には、スキャナにより読取った原稿の画像データやファクシミリ受信した原稿の画像データの画像に含まれている文字線画領域のエッジ部分（画像の白、黒変化部分）に対して、そのエッジ部分の画像を周辺の画像に対して際立たせる、いわゆるエッジ強調処理を行う機能を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の画像処理装置は、図９に示すように、スキャナ（不図示）で読取られた原稿の画像データ（入力画像）に画素を補間して入力画像を拡大処理する拡大処理部５１と、拡大処理により得られた拡大画像の注目画素がエッジ部分の画素であるか否かを判定するエッジ判定部５２と、入力された拡大画像の画素に対してエッジ強調処理を行うエッジ強調部５３と、入力された拡大画像の画素を選択して出力するセレクタ５４と、を備えている。

拡大処理部５１は、入力画像が入力されると、スキャナの線密度（読取解像度）と図示しないプリンタの線密度（記録密度）とに基づいて拡大倍率を決定し、入力画像に対して主走査及び副走査方向に画素を補間して前記決定した拡大倍率にて拡大画像を生成する。生成された拡大画像は、エッジ判定部５２、エッジ強調部５３、及びセレクタ５４へそれぞれ出力される。これに対し、エッジ判定部５２は、入力された拡大画像に対して注目画素及びその周辺画素を設定し、注目画素と周辺画素の階調値の関係に基づいて注目画素がエッジ部分の画素であるか否かを判定し、その判定結果をセレクタ５４へ出力する。一方、エッジ強調部５３は、詳述しないが、入力された拡大画像に対してフィルタ処理によるエッジ強調処理を行い、エッジ強調処理された拡大画像をセレクタ５４へ出力する。

そして、セレクタ５４は、エッジ判定部５２によりエッジ部分の画素であると判定された画素については、エッジ強調部５３によりエッジ強調処理された画素を選択して出力し、エッジ判定部５２によりエッジ部分の画素ではないと判定された画素については、拡大処理部５１から直接入力されたエッジ強調処理されていない画素を選択して出力する。したがって、特許文献１に記載されている画像処理装置によれば、エッジ部分のみがエッジ強調処理された拡大画像を得ることができる。
特開平９−２３８２５８号公報

しかしながら、例えば、階調値が白黒の２値で表される２値画像に対して、従来は、白から黒への変化部分又は黒から白への変化部分、すなわちエッジ部分の画素には、上記特許文献１の画像処理装置のようにエッジ強調処理が行われるが、それ以外の部分の画素、言い換えれば、エッジ部分によって挟まれたエッジ間部分の黒画素、に対しては何ら処理が行われずプリンタで印字出力されていた。そのため、黒画素が長く続く場合にはベタな黒の画像が印字出力されるため、多量のトナーを消費するという問題点があった。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、入力画像をエッジ強調処理して印字出力する際に、出力画像をエッジの効いためりはりのあるものとすることができ、且つ、印字処理に使用する記録材を節約す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。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像処理装置は、入力画像を拡大処理する拡大処理手段と、前記拡大処理により得られた拡大画像から文字線画領域内のエッジ部分の画素を検出する検出手段と、検出された前記エッジ部分の画素によって挟まれたエッジ間部分の画素の濃度が前記エッジ部分の画素の濃度よりも低くなるように、各画素間に濃度勾配をつけて前記エッジ部分の画像を強調するエッジ強調処理を行うエッジ強調処理手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記検出手段が検出したエッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数を計数する計数手段を備え、前記エッジ強調処理手段は、計数された前記黒画素の連続画素数が多くなるに従って前記濃度勾配が急になるように、当該濃度勾配を変更して前記エッジ強調処理を行うことを特徴としている。

請求項３記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記検出手段が検出したエッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数を計数する計数手段を備え、前記エッジ強調処理手段は、計数された前記黒画素の連続画素数とエッジ部分に近接する白画素の連続画素数とに基づいて、前記濃度勾配を変更して前記エッジ強調処理を行うことを特徴としている。

請求項４記載の画像処理装置は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の画像処理装置において、前記拡大処理により得られた拡大画像が文字線画領域であるか中間調領域であるかを判別する判別手段を備え、前記エッジ強調処理手段は、前記判別手段の判別結果に基づいて、中間調領域に対しては前記エッジ強調処理を行わず、文字線画領域に対してのみ前記エッジ強調処理を行うことを特徴としている。

請求項１に記載の画像処理装置によれば、エッジ部分の画素によって挟まれたエッジ間部分の画素の濃度がエッジ部分の画素の濃度よりも低くなるように、各画素間に濃度勾配をつけてエッジ部分の画像を強調するので、入力画像に含まれる文字線画領域の画像をエッジの効いためりはりのあるものにすることができるとともに、入力画像を印字出力する際に使用する記録材（トナー）を節約することができる。

請求項２に記載の画像処理装置によれば、エッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数が多くなるに従って濃度勾配が急になるように濃度勾配が変更されるので、文字線画領域内の黒画素の構成に応じてエッジ強調処理を最適化することができる。

請求項３に記載の画像処理装置によれば、エッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数と、エッジ部分に近接する白画素の連続画素数とに基づいて濃度勾配が変更されるので、文字線画領域内の黒画素の構成とそのエッジ部分に近接する白画素の構成の両方を考慮して最適なエッジ強調処理を行うことができる。

請求項４に記載の画像処理装置によれば、文字線画領域と中間調領域のうち、エッジ強調処理を行うべきではない中間調領域に対してはエッジ強調処理を行わず、文字線画領域に対してのみエッジ強調処理を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態に係る画像処理装置を、コピー機能やファクシミリ通信機能等を併せ持つ複合機に適用した場合について、図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置１の構成例を示したブロック図である。図２は、その画像処理装置１において後述するエッジ強調処理が行われる場合のデータ転送の流れを示したブロック図である。

この画像処理装置１は、図示するように、制御部（ＭＰＵ：Microprocessing Unit）２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４、原稿読取部５、コーデック（ＣＯＤＥＣ：Coder and Decoder）６、画像メモリ７、モデム８、ＮＣＵ（Network Control Unit）９、操作部１０、表示部１１、拡大処理回路１２、像域判定回路１３、選択回路１４、印字画像データ生成部１５、及びプリンタ１６を備えたものであって、各部２乃至１６は、バス１７によって通信可能に接続されている。

制御部２は、画像処理装置１の各部の動作を制御する。ＲＯＭ３は、制御部２によりこの画像処理装置１の各部の動作が制御されるための各種プログラムを格納している。ＲＡＭ４は、画像処理装置１の処理動作に用いる設定情報や動作情報等の各種データを読み出し及び書込み可能な状態で格納している。

原稿読取部５は、原稿の画像データを読取るものであり、図示しないがＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサや光源等の光学系を具備するフラット・ベッド・スキャナ（ＦＢＳ：Flat Bed Scanner）、自動原稿給送装置（ＡＤＦ：Automatic Document Feeder）等を有して構成されている。

コーデック６は、画像データを符号化（エンコード）・復号（デコード）するものである。ここでは、原稿読取部５から出力された原稿の画像データをＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）、ＭＨ（Modified Huffman）、ＭＲ（Modified Read）、ＭＭＲ（Modified Modified Read）、ＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image Group）方式等により符号化し、プリンタ１６において画像データを用紙に印字出力するために、符号化されている画像データを復号する。画像メモリ７は、コーデック６により符号化された画像データ、ファクシミリ受信した画像データ等を格納する。

モデム８は、例えばＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）の勧告Ｖ．３４規格又はこれと同様のものに従った送受信データの変調及び復調を行うものである。ＮＣＵ９は、電話回線を制御して電話をかけたり、切ったりする回線網制御装置であり、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）１８に接続されている。

操作部１０は、図示しないが、原稿読取部５に原稿の読取動作の開始を指示するためのスタートキー、ファクシミリ番号やコピー部数等を入力するためのテンキー、各種設定を行うためのカーソルキーなど、表示部１１と連動した各種操作キーを備えている。表示部１１は、各種の設定状態や自装置１の動作状態などを文字や図形などで表示するタッチパネル式の液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、点灯又は消灯で表示するＬＥＤランプなどを備えている。

拡大処理回路１２は、入力された画像データ（以下、単に「入力画像」という。）を拡大処理する拡大処理手段として機能するものであり、ここでは、画像メモリ７から読み出されてコーデック６により復号された入力画像を、プリンタ１６の解像度に合わせて解像度変換することにより拡大処理するものである。例えば、図３に例示するように、１００ｄｐｉ（主走査方向）×２００ｄｐｉ（副走査方向）の入力画像を主走査方向に６００ｄｐｉ、副走査方向に６００ｄｐｉの解像度を有するプリンタ１６で印字出力する場合、拡大処理回路１２は、この入力画像を主走査方向に６倍、副走査方向に３倍の拡大倍率で拡大処理する。この拡大処理回路１２の拡大処理により得られた拡大画像（拡大画像データ）は、所定の出力先へ出力される。

像域判定回路１３は、前記拡大処理により得られた拡大画像が文字線画領域であるか中間調領域であるかを判別する判別手段として機能するものである。この像域判定回路１３は、拡大処理により得られた拡大画像に対して像域分離を行うことにより、拡大画像を文字や線画等の文字線画領域とグラフィックや写真等の中間調領域とに区別する処理を行う。具体的には、拡大処理回路１２の拡大処理により得られた拡大画像を複数の領域に分割し、文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判定する像域判定を各領域毎に行い、その判別結果（判定結果）を選択回路１４へ出力する処理を行う。

選択回路１４は、後に詳述するが、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、拡大画像を構成する各画素（画素データ）の出力先を選択的に切替えるものである。具体的には、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、文字線画領域に含まれている文字線画素と、中間調領域に含まれている中間調画素とで、その出力先を選択的に切替えて各画素を出力するものである。なお、文字線画素と中間調画素は、印字画像データ生成部１５内の異なる出力先へ出力される。

印字画像データ生成部１５は、選択回路１４から入力された文字線画素に対してエッジ強調処理を行うとともに、エッジ強調処理した文字線画素と選択回路１４から入力された中間調画素とに基づいて、プリンタ１６の印字処理に使用される印字画像データを生成するものである。

プリンタ１６は、印字画像データ生成部１５により生成された印字画像データの印字処理を行うものである。このプリンタ１６としては、例えば、感光体ドラム（不図示）の表面に静電潜像を形成するための光書込み光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を直線上に複数配列したＬＥＤアレイを用いたＬＥＤプリンタや、前記光書込み光源として半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）を用いたレーザプリンタなどを使用することができるが、他のプリンタであってもよい。

このプリンタ１６は、多値印字が可能なものであるが、例えばＬＥＤプリンタを使用する場合、１画素に相当するＬＥＤ素子の出力のＯＮ時間を一定にしてその出力の強度を制御（変更）することにより階調を表現する強度変調（ＩＭ：Intensity Modulation）方式と、ＬＥＤ素子の出力をＯＮ又はＯＦＦの２値で行い、１画素に相当する出力のＯＮ時間を制御することにより階調を表現するパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式と、のいずれの方式を利用したものであってもよく、また、これらの両方式を併用したものであってもよい。

したがって、印字画像データ生成部１５において生成される印字画像データは、文字線画領域がエッジ強調処理された拡大画像を強度変調処理して生成される強度変調信号、文字線画領域がエッジ強調処理された拡大画像をパルス幅変調処理して生成されるパルス幅変調信号、又は、文字線画領域がエッジ強調処理された拡大画像にこれらの両変調処理を行って生成される変調信号のいずれかである。

上記構成を備える画像処理装置１は、コピー機能やファクシミリ通信機能のほか、原稿読取部５において読取った原稿の画像データや、外部装置（不図示）からファクシミリ受信した原稿の画像データ等の入力画像から文字線画領域内のエッジ部分を検出し、検出したエッジ部分の画像をその周辺の画像に対して際立たせるエッジ強調処理を行う機能を備えている。

以下、エッジ強調処理並びに印字画像データ生成処理を行う印字画像データ生成部１５について説明する。印字画像データ生成部１５は、図２に示すように、エッジ検出回路２０、連続画素検出回路２１、第１レジスタ２２、第２レジスタ２３、第３レジスタ２４、第４レジスタ２５、比較判定回路２６、及び印字画像データ生成回路２７を備えている。

エッジ検出回路２０は、拡大処理回路１２の拡大処理により得られた拡大画像から文字線画領域内のエッジ部分の画素（文字線画素）を検出する検出手段として機能するものである。なお、このエッジ検出回路２０へは、拡大画像を構成する文字線画素と中間調画素のうち、選択回路１４によって文字線画素のみが入力されるようになっており、エッジ検出回路２０は、ここでは選択回路１４から入力された文字線画素の中から文字線画領域内のエッジ部分の画素を検出する処理を行う。

連続画素検出回路２１は、エッジ検出回路２０が検出したエッジ部分の画素間（エッジ部分間）における黒画素の連続画素数を計数する計数手段として機能するものである。具体的には、主走査方向に一列に並んだ複数の文字線画素に対して、エッジ検出回路２０が検出したエッジ部分の画素から同検出回路２０が次に検出したエッジ部分の画素までの黒画素の連続画素数を計数するものである。なお、この黒画素の連続画素数には、エッジ部分の画素の画素数も含まれている。例えば、主走査方向に１０個の文字線画素（黒画素）が並んでいる場合、連続画素検出回路２１は、黒画素の連続画素数として「１０」を検出することができる。

印字画像データ生成回路２７は、エッジ検出回路２０により検出されたエッジ部分の画素によって挟まれたエッジ間部分の画素（エッジ部分の画素は除く）の濃度がエッジ部分の画素の濃度よりも低くなるように、各画素間に濃度勾配をつけてエッジ部分の画像を強調するエッジ強調処理を行うエッジ強調処理手段として機能する。また、エッジ強調処理が行われた文字線画素とエッジ強調処理が行われていない中間調画素とに基づいて、プリンタ１６の印字処理に使用する印字画像データ（強度変調信号又はパルス幅変調信号）を生成する。

図４は、連続画素検出回路２１によって検出されたエッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数が「１２」の場合に、拡大画像に含まれている文字線画素に対して行われるエッジ強調処理について説明するための図である。なお、図示されている文字線画素と図外の中間調画素とは、その階調値が「０」（白画素）又は「１」（黒画素）で表される２値データである。すなわち、図４（ａ）のエッジ強調処理前の文字線画素において、白抜きの四角は階調値が「０」の白画素、黒塗りの四角は階調値が「１」の黒画素を示している。

図４（ａ）においては、２個の連続する白画素、１２個の連続する黒画素、及び２個の連続する白画素の順で文字線画素が主走査方向に並んでいる。このような主走査方向に並んだ文字線画素に対して、印字画像データ生成回路２７は、主走査方向の一方のエッジ部分の画素（ここでは、２画素）と他方のエッジ部分の画素（２画素）によって挟まれたエッジ間部分の画素（８画素）の濃度がエッジ部分の画素の濃度よりも低くなるように、各画素（文字線画素）間に濃度勾配をつけてエッジ部分の画像を強調するエッジ強調処理を行う（同図（ｂ）参照）。

ここで、図４（ｃ）は、同図（ｂ）のように濃度勾配をつける場合の各画素の濃度分布の一例を示したものであり、図４（ｄ）は、その濃度分布に対応する濃度勾配を示したものである。

なお、濃度勾配のつけ方には、エッジ部分の画素の濃度を本来の濃度から上昇させるとともにエッジ間部分の画素の濃度を本来の濃度から低下させるように濃度勾配をつける場合と、エッジ部分の画素の濃度はそのままでエッジ間部分の画素の濃度を本来の濃度から低下させるように濃度勾配をつける場合と、の両方が含まれる。

すなわち、図４において例示するように、エッジ部分の画素（黒画素）の濃度を本来の濃度から上昇させるとともに、エッジ間部分の黒画素の濃度を本来の濃度から低下させるように濃度勾配をつけてもよいが、エッジ部分の黒画素の濃度はそのままでエッジ間部分の黒画素の濃度を本来の濃度から低下させるように濃度勾配をつけてもよい。また、ここでは、連続する１２個の黒画素のうちの両端の各２画素をエッジ部分の黒画素としているが、白画素と隣接する両端の各１画素をエッジ部分の黒画素としたり、両端の各３画素をエッジ部分の黒画素としてもよい。

以下に説明する第１レジスタ２２、第２レジスタ２３、第３レジスタ２４、及び第４レジスタ２５には、文字線画素に対して上記例示したような濃度勾配をつけるために必要な種々の情報が格納されている。

第１レジスタ２２は、連続画素判定基準を格納するメモリである。ここで、連続画素判定基準は、印字画像データ生成回路２７においてエッジ強調処理を行うか否か、或いは、エッジ強調処理を行う場合にはどのようなエッジ強調処理を行うべきか（どのような傾斜の濃度勾配をつけるべきか）を、エッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数に対応付けた判定基準情報である。

第２レジスタ２３は、エッジ部分（白画素から黒画素への変化部分）から、連続する黒画素によって構成されているエッジ間部分（エッジ部分の間）へ向けて画素の濃度を低下させる際に、その濃度の低下のさせ方を規定した傾斜情報（濃度勾配の情報）Ａを上記黒画素の連続画素数に対応付けて複数通り格納するメモリである。この第２レジスタ２３から読み出される傾斜情報Ａに基づいて、図４（ｄ）に示すような傾斜Ａ１の濃度勾配がつけられるようになっている。

第３レジスタ２４は、連続する黒画素によって構成されているエッジ間部分から、エッジ部分（黒画素から白画素への変化部分）へ向けて画素の濃度を上昇させる際に、その濃度の上昇のさせ方を規定した傾斜情報Ｂを上記黒画素の連続画素数に対応付けて複数通り格納するメモリである。この第３レジスタ２４から読み出される傾斜情報Ｂに基づいて、図４（ｄ）に示すような傾斜Ｂ１の濃度勾配がつけられるようになっている。

第４レジスタ２５は、エッジ間部分の画素の中で最も濃度を低くすべき画素の濃度（最終到達濃度）を上記黒画素の連続画素数に対応付けて複数通り格納するメモリであり、この第４レジスタ２５から読み出された最終到達濃度に基づいてエッジ間部分の画素の最低濃度が決定されるようになっている（図４（ｄ）参照。）。

比較判定回路２６は、連続画素検出回路２１が検出したエッジ部分間の黒画素の連続画素数及び第１レジスタ２２に格納されている連続画素判定基準とを比較し、エッジ強調処理を行うべきか否か、或いは、エッジ強調処理を行う場合にはどのようなエッジ強調処理を行うべきか、言い換えれば、印字画像データ生成回路２７がどのような傾斜Ａ及びＢ、加えて最終到達濃度を選択すべきかを判定する。

以上、印字画像データ生成部１５の各部の構成について説明したが、実際に画像メモリ７から読み出されてコーデック６で復号された入力画像に対して行われる処理について、図２乃至図８に基づいて以下に説明する。なお、以下に説明する画像処理装置１の各部の処理動作は、ＲＯＭ３のプログラムに基づいて制御部２が発行する制御命令に従って行われる。

画像メモリ７から読み出された入力画像は、コーデック６により復号された後、拡大処理回路１２へ入力される。これに対し、拡大処理回路１２は、上記説明したような拡大処理を行う（図３参照）。拡大処理回路１２の拡大処理により得られた拡大画像は、主走査ライン毎にラインメモリ２９に格納される。そして、ラインメモリ２９に拡大画像が格納されると、像域判定回路１３は、拡大画像を複数の領域に分割し、各領域毎に文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判定（判別）する像域判定処理を行う。

このように各領域毎に像域判定処理を行う場合、像域判定回路１３は、ラインメモリ２９に格納された拡大画像に対して、注目画素及びその画素に隣接する複数の隣接画素を設定し、設定した複数の隣接画素のうち、その階調値が注目画素の階調値と異なる隣接画素の数が所定値を超えるか否かを判断し、超えないと判断した場合に注目画素を文字線画素の候補とする。そして、各画素をそれぞれ注目画素として上記の判断処理を行い、分割した領域内に含まれている画素に占める文字線画素の候補の割合が所定割合を超える場合にその領域を文字線画領域であると判別し、それ以外の場合には中間調領域であると判別する。そして、この像域判定回路１３の判別結果は、選択回路１４へと出力される。

なお、ここで例示した方法では、文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判別する処理を拡大画像を分割した各領域毎に行っているが、像域判定処理はこれに限定されるものではなく、ラインメモリ２９に格納された拡大画像に対して主走査ライン毎に像域判定処理を行ったり、或いは、各画素毎に像域判定処理を行うようにしてもよい。

続いて、ラインメモリ２９に格納された拡大画像の各画素は、像域判定回路１３による像域判定処理に使用された後、順次読み出されて選択回路１４へ出力される。これに対し、選択回路１４は、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、文字線画領域に含まれている文字線画素を印字画像データ生成部１５のエッジ検出回路２０へと出力し、中間調領域に含まれている中間調画素を印字画像データ生成部１５の印字画像データ生成回路２７へ出力する。

エッジ検出回路２０は、入力された文字線画素によって構成される文字線画領域の中から、エッジ部分の画素を検出する処理を行う。このエッジ部分の画素を検出する処理は、例えば、入力された文字線画素（注目画素）とその周辺の文字線画素（周辺画素）の階調値を比較することにより行うことができる。このようにしてエッジ検出回路２０においてエッジ部分の画素を検出する処理が行われると、その検出結果が連続画素検出回路２１へ出力されるとともに、検出処理が行われた各文字線画素は、印字画像データ生成回路２７へと出力される。なお、ここでの検出結果は、各文字線画素がエッジ部分の画素（黒画素）であるか、エッジ間部分の画素（黒画素）であるか、又はエッジ部分周辺の画素（白画素）であるかのいずれかであることを示す情報である。

連続画素検出回路２１は、エッジ検出回路２０から入力された検出結果に基づいて、エッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数を計数する。例えば、図３に示すような拡大処理後の文字線画素がエッジ検出回路２０に入力された場合、連続画素検出回路２１は、連続画素数として「２４」を検出（計数）することができ、図４に示すようなエッジ強調処理前の文字線画素がエッジ検出回路２０に入力された場合には、黒画素の連続画素数として「１２」を検出することができる。この連続画素検出回路２１の検出結果（黒画素の連続画素数）は、比較判定回路２６へと出力される。

これに対し、比較判定回路２６は、連続画素検出回路２１によって検出された黒画素の連続画素数と、第１レジスタ２２に格納されている連続画素判定基準とを比較し、エッジ強調処理を行うべきか否かを判断する。そして、エッジ強調処理を行うべきであると判断した場合、どのような傾斜と最終到達濃度を選択すべきかを判定する。すなわち、各々黒画素の連続画素数に対応付けて複数格納されている第２レジスタ２３の傾斜情報Ａと、第３レジスタ２４の傾斜情報Ｂと、第４レジスタ２５の最終到達濃度のうち、いずれの傾斜情報Ａ、傾斜情報Ｂ、及び最終到達濃度を印字画像データ生成回路２７がエッジ強調処理に使用すべきかを判定する。この比較判定回路２６の判定結果は、印字画像データ生成回路２７へと出力される。

一方、印字画像データ生成回路２７は、比較判定回路２６から入力された判定結果に基づいて、第２レジスタ２３から傾斜情報Ａを、第３レジスタ２４から傾斜情報Ｂを、第４レジスタ２５から最終到達濃度を読み出し、検出されたエッジ部分の画素によって挟まれたエッジ間部分の画素の濃度が、エッジ部分の画素の濃度よりも低くなるように、各画素間に濃度勾配をつけてエッジ部分の画像を強調するエッジ強調処理を行う。

図５は、連続画素検出回路２１が検出した主走査方向の黒画素の連続画素数が多い場合のエッジ強調処理について説明するための図であり、（ａ）は拡大処理前の文字線画素の画素分布、（ｂ）はエッジ強調処理後の文字線画素の画素分布、（ｃ）は（ｂ）に示す文字線画素の濃度分布、（ｄ）は（ｃ）に示す文字線画素の濃度分布に対応する濃度の傾きを示したものである。

図５（ａ）に示すような入力画像としての文字線画素が拡大処理回路１２に入力され、主走査方向及び副走査方向ともに６倍の拡大倍率で拡大されると、主走査方向に２４画素、副走査方向に６画素分の文字線画素が拡大画像として得られる。このような場合、エッジ検出回路２０が黒画素の両端部分、すなわちエッジ部分の画素（ここでは、両端の３画素）を検出し、連続画素検出回路２１は、その検出結果に基づいて黒画素の連続画素数「２４」を検出することができる。

そして、比較判定回路２６は、黒画素の連続画素数「２４」と第１レジスタ２２から読み出した連続画素判定基準とを比較し、どのような濃度勾配のつけ方をすべきかを判定し、その判定結果を印字画像データ生成回路２７へ出力する。印字画像データ生成回路２７は、比較判定回路２６から入力された判定結果に基づいて、第２レジスタ２３から傾斜情報Ａを読み出し、第３レジスタ２４から傾斜情報Ｂを読み出し、第４レジスタ２５から最終到達濃度を読み出す。そして、これらの情報に基づいて、エッジ検出回路２０から入力された文字線画素に対して濃度勾配をつけてエッジ部分の画素を強調するエッジ強調処理を行い、印字画像データを生成する。

ここでは、黒画素の連続画素数が「２４」と多いため、エッジ部分の画素からエッジ間部分の画素に向けてつける濃度勾配が急になるように、第２レジスタ２３から読み出した傾斜情報Ａに基づいて白画素から黒画素へ変化するエッジ部分から、エッジ間部分の画素へ向けて傾斜Ａ２で濃度が低下し、第３レジスタ２４から読み出した傾斜情報Ｂに基づいてエッジ間部分の画素から、黒画素から白画素へと変化するエッジ部分の画素へ向けて傾斜Ｂ２で濃度が上昇するような濃度勾配をつける（図５（ｂ）〜（ｄ）参照。）。

図６は、連続画素検出回路２１が検出した主走査方向の黒画素の連続画素数が少ない場合のエッジ強調処理について説明するための図であり、（ａ）は拡大処理前の文字線画素の画素分布、（ｂ）はエッジ強調処理後の文字線画素の画素分布、（ｃ）は（ｂ）に示す文字線画素の濃度分布、（ｄ）は（ｃ）に示す文字線画素の濃度分布に対応する濃度の傾きを示したものである。

ここでは、図５に基づいて説明した場合と比べて、黒画素の連続画素数が「１２」と少ない。そのため、印字画像データ生成回路２７は、エッジ部分の画素からエッジ間部分の画素に向けてつける濃度勾配が緩やかになるように、第２レジスタ２３から読み出した傾斜情報Ａに基づいて白画素から黒画素へ変化するエッジ部分から、黒画素が連続するエッジ間部分の画素へ向けて傾斜Ａ３で濃度が低下し、第３レジスタ２４から読み出した傾斜情報Ｂに基づいて黒画素が連続するエッジ間部分の画素から、黒画素から白画素へと変化するエッジ部分の画素へ向けて傾斜Ｂ３で濃度が上昇するような濃度勾配をつける（図６（ｂ）〜（ｄ）参照。）。

以上の説明から明らかなように、エッジ部分からエッジ部分までの黒画素の連続画素数が多いほど濃度勾配が急になり、黒画素の連続画素数が少ないほど濃度勾配が緩やかになるように比較判定回路２６により濃度勾配Ａ及びＢと最終到達濃度が決定され、それに基づいて印字画像データ生成回路２７においてエッジ強調処理が行われる。すなわち、印字画像データ生成回路２７は、計数された黒画素の連続画素数が多くなるに従って濃度勾配が急になるように、当該濃度勾配を変更してエッジ強調処理を行う。したがって、黒画素の連続画素数、言い換えれば、黒画素の連続度合いに応じてエッジ強調処理を最適化することができる。

なお、図５（ｄ）に例示するように、傾斜Ａ２と傾斜Ｂ２が等しくなるように、傾斜情報Ａ及びＢが読み出されるようになっているが、傾斜Ａ２と傾斜Ｂ２は必ずしも同じ傾きにする必要はなく、異なる傾きで傾斜をつけるようにしてもよい。

ところで、上記したように、拡大画像を構成する文字線画素と中間調画素のうち、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、文字線画素のみが選択回路１４によってエッジ検出回路２０へ入力され、エッジ部分の画素を検出する処理や黒画素の連続画素数を検出する処理等が行われる。すなわち、印字画像データ生成回路２７は、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、中間調領域に対してはエッジ強調処理を行わず、文字線画領域に対してのみエッジ強調処理を行う。言い換えれば、中間調領域内の中間調画素を使用せず、文字線画領域内の文字線画素のみを使用してエッジ強調処理を行う。そのため、文字や細線等の文字線画領域に対してのみエッジ強調処理を行うことができる。

図７は、プリンタ１６としてパルス幅変調方式に対応したものを使用した場合のその光書込み光源の出力と、強度変調方式に対応したものを使用した場合のその光書込み光源の出力とを例示した図である。なお、それぞれの出力の横方向は時間、縦方向は光強度を示している。また、図中の最上段の左側に２つの出力が図示されているのは、周辺画素の状況に応じて１００％の場合のＯＮ時間の最初の６０％の時間だけ光書込み光源を点灯させる場合と、１００％の場合のＯＮ時間の最初の４０％の時間は光書込み光源を点灯させずに残りの６０％の時間だけ光書込み光源を点灯させる場合と、を示している。

プリンタ１６としてパルス幅変調方式に対応したものを使用する場合、印字画像データ生成回路２７は、例えば、図５（ｃ）に示す濃度ａのエッジ部分の画素に対して、プリンタ１６の光書込み光源が出力を一定にして１００％のＯＮ時間だけ点灯されるようなパルス幅変調信号を生成する。そして、濃度ｂのエッジ間部分の画素に対して光書込み光源が出力を一定にして９０％のＯＮ時間だけ点灯されるようなパルス幅変調信号を生成し、濃度ｃのエッジ間部分の画素に対して光書込み光源が出力を一定にして７０％のＯＮ時間だけ点灯されるようなパルス幅変調信号を生成し、濃度ｄのエッジ間部分の画素（最終到達濃度の画素）に対して光書込み光源が出力を一定にして６０％のＯＮ時間だけ点灯されるようなパルス幅変調信号を生成する。

一方、プリンタ１６として強度変調方式に対応したものを使用する場合、印字画像データ生成回路２７は、例えば、濃度ａのエッジ部分の画素に対してプリンタ１６の光書込み光源がＯＮ時間を一定にして１００％の光強度で点灯されるような強度変調信号を生成する。そして、濃度ｂのエッジ間部分の画素に対してプリンタ１６の光書込み光源がＯＮ時間を一定にして９０％の光強度で点灯されるような強度変調信号を生成し、濃度ｃのエッジ間部分の画素に対して光書込み光源がＯＮ時間を一定にして７０％の光強度で点灯されるような強度変調信号を生成し、濃度ｄのエッジ間部分の画素に対して光書込み光源がＯＮ時間を一定にして６０％の光強度で点灯されるような強度変調信号を生成する。

なお、本実施形態においては、選択回路１４から印字画像データ生成回路２７へ中間調画素が直接入力されるようになっているが、印字画像データ生成回路２７は、上記のように文字線画素のみを用いてエッジ強調処理及び印字画像データ生成処理を行い、中間調画素として入力された画素に対してはエッジ強調処理を行うことなく印字画像データを生成する。すなわち、中間調画素に対しては、エッジ部分からエッジ間部分に向けて画素の濃度を段階的に変化させるようなエッジ強調処理を行うことなく印字画像データを生成する。

したがって、印字画像データ生成回路２７において生成された印字画像データに基づいて、拡大画像に含まれている文字線画領域のエッジ部分からエッジ間部分に向けて濃度勾配がつけられたことにより、文字線画領域のエッジ部分のみが強調された画像がプリンタ１６において用紙に印字出力されることになる。

ところで、本実施形態においては、エッジ部分の画素の濃度を上昇させるとともに、エッジ間部分の画素の濃度を低下させるように濃度勾配をつけてエッジ強調処理を行うこととしている。この場合、エッジ部分の黒画素の濃度が上昇するとともにエッジ間部分の黒画素の濃度が低下しているため、エッジ部分の黒画素とエッジ部分周辺の白画素との差異が明確となり、高いエッジ強調効果を得ることができる。また、エッジ間部分の黒画素の濃度が低下しているため、プリンタ１６において使用するトナー（記録材）を節約することができる。

但し、エッジ強調処理はこれに限定されるものではなく、エッジ部分の黒画素の濃度はそのままで、エッジ間部分の黒画素の濃度を低下させるように濃度勾配をつけてエッジ強調処理を行うようにしてもよい。この場合、エッジ間部分の黒画素の濃度が低下するためにエッジ部分が強調され、また、上記の場合に比べて、エッジ部分の黒画素の濃度を上昇させない分だけトナーをより節約することができる。

なお、いずれの方法でエッジ強調処理を行う場合にもエッジ間部分の黒画素の濃度を低下させているが、このエッジ間部分の黒画素は、文字や細線等の文字線画領域の文字線画素である。そのため、濃度を低下させたとしても画質を劣化させる等の問題を生じることなくエッジ部分の画像を強調することができる。

また、本実施形態においては、主走査方向の一方のエッジ部分から他方のエッジ部分までの黒画素の連続画素数に応じて濃度勾配を変更してエッジ強調処理を行う場合について説明したが、黒画素の連続画素数に加えて、エッジ部分周辺の白画素の連続画素数を考慮して濃度勾配を変更するようにしてもよい。すなわち、印字画像データ生成回路２７は、計数された黒画素の連続画素数とエッジ部分に近接する白画素の連続画素数とに基づいて、濃度勾配を変更してエッジ強調処理を行う。

図８（ａ）は、エッジ部分周辺の白画素の連続画素数が多い場合の傾斜Ａ４を示した図であり、同図（ｂ）は、エッジ部分周辺の白画素の連続画素数が少ない場合の傾斜Ａ５を示した図である。なお、ここでは、（ａ）及び（ｂ）の黒画素の連続画素数は等しいものとする。

図８（ａ）に示すように、エッジ部分周辺の白画素の連続画素数が多い場合（ここでは、４画素）、エッジ部分の黒画素とエッジ部分周辺の白画素との境界はある程度明確である。そのため、比較的緩やかに濃度が変化するように傾斜Ａ４の濃度勾配をつける。一方、同図（ｂ）に示すように、エッジ部分周辺の白画素の連続画素数が少ない場合（ここでは、２画素）、エッジ部分の黒画素とエッジ部分周辺の白画素との境界が不明確となるおそれがある。そのため、濃度が急に変化するように傾斜Ａ４よりも急な傾斜Ａ５の濃度勾配をつけるようにする。これにより、前者の場合に比べて後者の場合の方がエッジ部分の画像（黒画素）がより強調されてエッジ部分周辺の画像（白画素）との境界を明確にすることができる。

なお、このようにエッジ部分間の黒画素の連続画素数とエッジ部分周辺の白画素の連続画素数との両方を考慮して濃度勾配を変更する場合、連続画素検出回路２１とは別に、エッジ部分周辺の白画素の連続画素数を計数する連続画素検出回路（不図示）を設け、その連続画素検出回路の検出結果（白画素の連続画素数）と連続画素検出回路２１の検出結果（黒画素の連続画素数）とに基づいて比較判定回路２６において比較判定処理を行うようにすればよい。

また、本実施形態においては、入力画像が白黒２値で表される２値画像データである場合について説明したが、入力画像は例えば８ビット等の多値で表される多値画像データであってもよい。この場合、拡大処理された多値の拡大画像を像域判定回路１３において像域分離した後に２値化し、選択回路１４から印字画像データ生成部１５へ入力させるようにすればよい。

また、本実施の形態で示した画像処理装置１の構成は、本発明に係る画像処理装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論であり、画像データをエッジ強調処理する機能を備えた画像処理装置であれば、例えば、複写機、プリンタ単体の装置等としても実現可能である。

本発明は、例えば、画像データをエッジ強調処理する機能を備えた画像処理装置に適用可能である。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成例を示したブロック図である。 エッジ強調処理が行われる場合のデータ転送の流れを示したブロック図である。 入力画像に対して行われる拡大処理について説明するための図である。 印字画像データ生成回路において行われるエッジ強調処理について説明するための図である。 エッジ部分間の黒画素の連続画素数が多い場合のエッジ強調処理について説明するための図である。 エッジ部分間の黒画素の連続画素数が少ない場合のエッジ強調処理について説明するための図である。 エッジ強調処理された文字線画素の濃度とプリンタの光書込み光源の出力との関係について説明するための図である。 エッジ部分周辺の白画素の連続画素数の違いによる濃度勾配の違いについて説明するための図である。 従来の画像処理装置においてエッジ強調処理を行うための構成を示したブロック図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
２ 制御部
１２ 拡大処理回路
１３ 像域判定回路
１４ 選択回路
１５ 印字画像データ生成部
１６ プリンタ
２０ エッジ検出回路
２１ 連続画素検出回路
２６ 比較判定回路
２７ 印字画像データ生成回路

Claims (4)

1. 入力画像を拡大処理する拡大処理手段と、前記拡大処理により得られた拡大画像から文字線画領域内のエッジ部分の画素を検出する検出手段と、検出された前記エッジ部分の画素によって挟まれたエッジ間部分の画素の濃度が前記エッジ部分の画素の濃度よりも低くなるように、各画素間に濃度勾配をつけて前記エッジ部分の画像を強調するエッジ強調処理を行うエッジ強調処理手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記検出手段が検出したエッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数を計数する計数手段を備え、
   前記エッジ強調処理手段は、計数された前記黒画素の連続画素数が多くなるに従って前記濃度勾配が急になるように、当該濃度勾配を変更して前記エッジ強調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. 前記検出手段が検出したエッジ部分の画素間における黒画素の連続画素数を計数する計数手段を備え、
   前記エッジ強調処理手段は、計数された前記黒画素の連続画素数とエッジ部分に近接する白画素の連続画素数とに基づいて、前記濃度勾配を変更して前記エッジ強調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。
4. 前記拡大処理により得られた拡大画像が文字線画領域であるか中間調領域であるかを判別する判別手段を備え、
   前記エッジ強調処理手段は、前記判別手段の判別結果に基づいて、中間調領域に対しては前記エッジ強調処理を行わず、文字線画領域に対してのみ前記エッジ強調処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の画像処理装置。

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