JP2008017051A - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 デジタル画像の画像劣化を低減可能なエッジ強調技術を提供する。
【解決手段】 画像処理装置において、注目画素を含む領域を設定する領域設定手段と、各画素の輝度値を求める輝度値導出手段と、複数の画素配列について輝度値導出手段で導出した輝度値の一次微分量を導出する一次微分量導出手段と、一次微分量の結果に基づき該注目画素位置における輝度のエッジ方向を判定するエッジ方向判定手段と、画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定手段と、輝度値の二次微分量を求め正の値を持つ場合には最小輝度となる画素の画素値で置換し、負の値を持つ場合には最大輝度となる画素の画素値で置換する置換手段とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像処理技術、特にデジタル画像のエッジ強調技術に関するものである。

原稿画像を光学的に読み取り、読み取った画像を用紙等の記録媒体上に記録する複写機がある。一般的に複写機の読取部（スキャナ）で光学的に読み取った画像のエッジ（輪郭）は、原稿画像のエッジに比べてなだらかなものとなる。そのため、このまま記録媒体上に記録を行うとエッジ部分のシャープ感が損なわれた画像として出力されることになる。そこで、記録画像にシャープ感を出す目的で、原稿画像読み取り後の画像データに対しエッジ強調処理を実施する技術がある。ただし、一般にエッジ強調処理を行った場合網点のモアレも併せて強調されてしまう弊害がある。そのため、読み取った画像データを文字領域と網点領域との２領域に分離し、文字領域に対してはエッジ強調処理を施し、網点領域に対しては平滑化処理を施すことでシャープ感の向上とモアレの低減とを両立する像域分離を使った技術がある。ただし、像域分離において誤判定があると、例えば文字に対して平滑化処理を施すことや、網点に対してエッジ強調を施すことがあり、逆に画像が劣化してしまうことになる。また、像域分離の精度によっては、例えば文字の一部を文字領域と判定し、文字の他部を網点領域と判定することがある。その場合、エッジ強調と平滑化の処理の切り換えが文字の中で発生する。これは著しく画像を劣化していた。

そこで、特許文献１には、エッジ量に応じて連続的にエッジ強調量を設定する技術が開示されている。この技術によってエッジ量に応じた適応的なエッジ強調が可能であり画像劣化を低減可能である。また、特許文献２には、エッジ量に応じて適応的にエッジ強調量を設定し、且つ網点の場合は適応的な設定をＯＦＦにする技術が開示されている。この技術によってエッジ量に応じた適応的なエッジ強調が可能であり、また網点のエッジ強調を低減できる。さらに、特許文献３には、黒画素の連結度と黒画素の濃度差に応じて文字／写真／網点を含む多領域に分離する技術が開示されている。この技術によって、より細かい像域分離が可能となる。

また、一般にエッジ強調処理を行った場合、エッジ部分ではオーバーシュート、アンダーシュートが発生する。図１４は、エッジ量に応じて強調量を調整するアンシャープマスクを用いたエッジ強調処理の結果を例示的に示した図である。図１４において、白丸１４０１は各画素位置における原画像の輝度レベルを表し、黒丸１４０２は各画素位置において、以下の式（１）により変換された輝度レベルを表している。

Ｓ’＝Ｓ＋Ｋ＊（Ｓ−Ｕ） ・・・式（１）
ここで、Ｓは注目画素の画像信号を表し、Ｕは注目画素近傍の画像信号の加重平均値を表し、Ｋは像域分離された画像の種別およびエッジ量により生成される値を表している。図１４では説明のため注目画素に対し、前後２画素を参照画素として式（１）を適用したものである。図１４に示すようにエッジ強調後のエッジ形状にはオーバーシュート、アンダーシュートが発生する。この処理結果を高解像度、高階調出力装置で出力した場合にはオーバーシュートおよびアンダーシュートまでも正確に表現するため、エッジ部分が縁取りされた画像として出力されてしまう。

従来の出力装置の記録解像度が低かったため、エッジ部分のオーバーシュート、アンダーシュートは目立たず良好な出力画像を得る要因になっていた。しかしながら、近年のように出力装置が高解像度化、高階調化してくるとエッジ部分のオーバーシュート、アンダーシュートがエッジ部分の縁取りとして認識されるようになり、画像劣化の要因となってきている。

そこで、特許文献４には注目画素を近傍画素で置換するエッジ処理技術が開示されている。具体的には、注目画素が画像信号の分布形状において、上に凸であるか、下に凸であるか、それ以外であるかを判断する。判断結果が上に凸である場合には近傍領域内の最大値、下に凸である場合には近傍領域内の最小値、それ以外である場合には平均値もしくは注目画素値により注目画素を置換する処理を行っている。
特許第３０９９３５４号公報 特開２００２−７７６２３号公報 特許第３４７２０９４号公報 特許第２６２０３６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、エッジの変動量（エッジ量）に着目してエッジ強調量を設定している。そのため、文字と同様な変動量を持つ網点に対しては文字同様にエッジ強調量が大きく設定されモアレまでもが強調され画像が劣化する。

特許文献２に開示されている技術においても同様にエッジ量に着目してエッジ強調量を設定する。ただし、網点周期（変動回数）にも着目しており、網点周期（変動回数）によって適応的なエッジ強調量設定をＯＦＦにしている為、網点へのエッジ強調を止めてモアレ強調を減らすことができる。しかし、ある変動回数まではエッジ強調量がエッジ量に応じて適応的であるが、ある変動回数に達するとエッジ量に関係なくエッジ強調量はＯＦＦとなってしまう。そのため、ある変動回数において、処理の切り替わりが発生し画像が劣化する。

特許文献３に開示されている技術においては、黒画素の連結度が大きければ、画像信号のエッジ量は小さくなる為、変動回数に着目していると言える。また、黒画素の濃度差は、画像信号のエッジ量であり、エッジ量に着目していると言える。変動回数とエッジ量共に３値以上設定して、少なくとも文字／写真／網点を含む多領域に像域分離する分離精度を向上している。しかし、変動回数とエッジ量に応じて適応的に分離すること及び適応的に処理強度を適用しておらず、変動回数またはエッジ量に応じた適応的な処理ができない。よって、処理の切り替わりが発生し、画像を劣化することが課題である。

また、特許文献４に開示された技術においては、上に凸、下に凸以外の領域を設定することによりエッジ強調の効果を得ることは可能となる。しかし、網点部分についても同様の処理を行ってしまうため、上述のモアレ強調が併せてなされてしまうという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、上記問題点の少なくとも１つを解決することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明の画像処理装置は、注目画素を含む複数画素で構成される領域を設定する領域設定手段と、領域内の各画素の輝度値を求める輝度値導出手段と、領域内において注目画素を含みそれぞれが互いに異なる方向の複数の画素配列について輝度値導出手段で導出した輝度値の一次微分量を導出する一次微分量導出手段と、一次微分量導出手段で導出した各画素配列の注目画素位置における一次微分量の結果に基づき注目画素位置における輝度のエッジ方向を判定するエッジ方向判定手段と、エッジ方向判定手段で判定されたエッジ方向に並ぶ複数の画素それぞれの位置における一次微分量に基づき画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定手段と、画素配列範囲内の画素の並び方向に沿った輝度値の二次微分量を求め注目画素位置における二次微分量が正の値を持つ場合には該注目画素の画素値を画素配列範囲内で最小輝度となる画素の画素値で置換し、注目画素位置における二次微分量が負の値を持つ場合には注目画素の画素値を画素配列範囲内で最大輝度となる画素の画素値で置換する置換手段とを備える。

上記問題点を解決するために、本発明の画像処理装置は、ユーザから画像データの種別を受け付ける画像種別手段と、前記画像データ内の各画素の輝度値を求める輝度値導出手段と、種別に基づいて画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定手段と、画素配列範囲内の画素の並び方向に沿った輝度値の二次微分量を求め注目画素位置における二次微分量が正の値を持つ場合には該注目画素の画素値を画素配列範囲内で最小輝度となる画素の画素値で置換し、注目画素位置における二次微分量が負の値を持つ場合には該注目画素の画素値を画素配列範囲内で最大輝度となる画素の画素値で置換する置換手段とを備える。

上記問題点を解決するために、本発明の画像処理方法は、注目画素を含む複数画素で構成される領域を設定する領域設定工程と、領域内の各画素の輝度値を求める輝度値導出工程と、領域内において注目画素を含みそれぞれが互いに異なる方向の複数の画素配列について輝度値導出工程で導出した輝度値の一次微分量を導出する一次微分量導出工程と、一次微分量導出工程で導出した各画素配列の注目画素位置における一次微分量の結果に基づき該注目画素位置における輝度のエッジ方向を判定するエッジ方向判定工程と、エッジ方向判定工程で判定されたエッジ方向に並ぶ複数の画素それぞれの位置における一次微分量に基づき画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定工程と、画素配列範囲内の画素の並び方向に沿った輝度値の二次微分量を求め注目画素位置における二次微分量が正の値を持つ場合には該注目画素の画素値を画素配列範囲内で最小輝度となる画素の画素値で置換し、注目画素位置における二次微分量が負の値を持つ場合には該注目画素の画素値を画素配列範囲内で最大輝度となる画素の画素値で置換する置換工程とを備える。

上記問題点を解決するために、本発明の画像処理プログラムは、注目画素を含む複数画素で構成される領域を設定する領域設定工を実行するためのプログラムコード程と、領域内の各画素の輝度値を求める輝度値導出工程を実行するためのプログラムコードと、領域内において注目画素を含みそれぞれが互いに異なる方向の複数の画素配列について輝度値導出工程で導出した輝度値の一次微分量を導出する一次微分量導出工程を実行するためのプログラムコードと、一次微分量導出工程で導出した各画素配列の注目画素位置における一次微分量の結果に基づき該注目画素位置における輝度のエッジ方向を判定するエッジ方向判定工程を実行するためのプログラムコードと、エッジ方向判定工程で判定されたエッジ方向に並ぶ複数の画素それぞれの位置における一次微分量に基づき画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定工程を実行するためのプログラムコードと、画素配列範囲内の画素の並び方向に沿った輝度値の二次微分量を求め注目画素位置における二次微分量が正の値を持つ場合には該注目画素の画素値を画素配列範囲内で最小輝度となる画素の画素値で置換し、注目画素位置における二次微分量が負の値を持つ場合には該注目画素の画素値を画素配列範囲内で最大輝度となる画素の画素値で置換する置換工程を実行するためのプログラムコードとを備える。

上記問題点を解決するために、本発明の画像処理装置は、注目画素に関する画像の属性を判定する属性判定手段と、前記注目画素を含む、前記属性判定手段の判定結果に応じて設定された画素数の複数画素で構成される領域を設定する領域設定手段と、前記領域設定手段により設定された領域内の画素を用いて前記注目画素を加工する加工手段とを備える。

上記問題点を解決するために、本発明の画像処理方法は、注目画素に関する画像の属性を判定する属性判定工程と、前記注目画素を含む、前記属性判定工程の判定結果に応じて設定された画素数の複数画素で構成される領域を設定する領域設定工程と、前記領域設定工程により設定された領域内の画素を用いて前記注目画素を加工する加工工程とを備える。

上記問題点を解決するために、本発明の画像処理プログラムは、注目画素に関する画像の属性を判定する属性判定工程を実行するためのプログラムコードと、前記注目画素を含む、前記属性判定工程の判定結果に応じて設定された画素数の複数画素で構成される領域を設定する領域設定工程を実行するためのプログラムコードと、前記領域設定工程により設定された領域内の画素を用いて前記注目画素を加工する加工工程を実行するためのプログラムコードとを備える。

本発明によれば、デジタル画像の画像劣化を低減可能なエッジ強調技術を提供することができる。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（第１実施形態）
本発明に係る画像処理装置の第１実施形態として、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）装置を例に挙げて以下に説明する。なお、以下の説明においては、まず前提となるＭＦＰ装置の装置構成および概略動作について述べた後、本発明の特徴的な部分について詳細に説明を行う。

＜ＭＦＰ装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係るマルチファンクションプリンタ装置（以下、ＭＦＰ装置）の概観斜視図である。

ＭＦＰ装置１００は、ホストコンピュータ（ＰＣ）からデータを受信して記録媒体上に記録を行う通常のＰＣプリンタとしての機能、および、原稿を読み取るスキャナとしての機能を備えている。さらに、ＭＦＰ装置１００単体で動作する機能として、スキャナで読取った画像をプリンタで印刷するコピー機能、メモリカードなどの記憶媒体に記憶されている画像データを直接読取って印刷する機能を備える。或いはデジタルカメラからの画像データを受信して印刷する機能を備えている。

そのため、ＭＦＰ装置１００は、フラットベットスキャナなどの読取装置１３４、インクジェット式や電子写真式などによる記録装置１３３を備えている。また、ユーザへ各種状態を通知するための表示パネル１３９やユーザからの各種指示を受け付けるためのおよび各種キースイッチ等により構成される操作パネル１３５を備えている。また、ＭＦＰ装置１００の背面にはＰＣと通信するためのＵＳＢポート（不図示）が設けられ、ＰＣとの間で各種の通信が行われる。上記の構成に加え、各種メモリカードからデータを読み出すためのカードスロット１４２や、ディジタルスチルカメラ（ＤＳＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）と直接通信を行うためのカメラポート１４３を備えている。また、自動で原稿を原稿台にセットするためのオートドキュメントフィーダー（以下ＡＤＦ）１３１などを併せて備えている。

図２は、ＭＦＰ装置の内部構成図である。

ＣＰＵ２１１は、操作部２１５においてユーザから受け付けた操作に従い、ＲＯＭ２１６に記憶された各種画像処理プログラムを実行し、画像処理装置が備える様々な機能部を制御する。

読取部２１４は読取装置１３４に対応し、原稿画像をＣＣＤなどの光学センサにより読取り、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）色のアナログ輝度データを出力する。なお、ＣＣＤの代わりに密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）を備えてもよい。また、前述のＡＤＦ１３１を用いることにより、オーダーシートなどを連続的に読取る事も出来る。

カードインターフェイス２２２はカードスロット１４２に対応し、例えばＤＳＣで撮影されメモリカードなどに記憶された画像データを、ユーザによる操作部２１５の操作に従い読み込む。なお、カードインターフェイス２２２を介して読み込まれた画像データの色空間は、必要ならば、画像処理部２１２により、ＤＳＣの色空間（例えばＹＣｂＣｒ）から標準的なＲＧＢ色空間（例えばＮＴＳＣ−ＲＧＢやｓＲＧＢ）に変換される。また、画像データのヘッダ情報に基づいて、読み込まれた画像データは有効な画素数への解像度変換などの処理が必要に応じてなされる。また、カメラインターフェイス２２３はカメラポート１４３に対応し、ＤＳＣに直接接続して画像データを読み込むためのものである。

画像処理部２１２は、画像データに対し後述する画像処理を行うための機能部である。例えば、画像解析、変換特性の算出、輝度信号（ＲＧＢ）から濃度信号（ＣＭＹＫ）への変換、スケーリング、ガンマ変換、誤差拡散等の画像処理が行われる。また、これらの画像処理がなされた画像データはＲＡＭ２１７に格納される。そして、ＲＡＭ２１７に格納されたデータが、印刷装置１３３に対応する記録部２１３で記録するのに必要な所定のデータ量に達すると、記録部２１３による記録動作が実行される。

不揮発性ＲＡＭ２１８は、バッテリバックアップされたＳＲＡＭなどで構成され画像処理装置に固有のデータなどを記憶する。

操作部２１５は操作パネル１３５に相当し、ユーザからの各種操作を受け付ける機能部である。例えば、記憶媒体（メモリカード）に記憶された画像データを選択し記録を実行するフォトダイレクトプリントスタートキー、オーダーシートを記録するためのキー、オーダーシートを読み込むためのキーなどの特定の処理に特化したキーがある。また、モノクロコピー時やカラーコピー時におけるコピースタートキー、コピー解像度や画質などのモードを指定するモードキー、コピー動作などを停止するためのストップキーなどの設定を行うためのキーがある。その他、コピー数を入力するテンキーや登録キーなどのキーから構成される。ＣＰＵ２１１は、これらキーの押下状態を検出しその状態に応じて各部を制御する。

表示部２１９は表示パネル１３９に対応し、ドットマトリクスタイプの液晶表示部（ＬＣＤ）およびＬＣＤドライバから構成され、ＣＰＵ２１１の制御に基づき各種表示を行う。また、記憶媒体に記録されていた画像データのサムネイル画像などを表示可能としても良い。

記録部２１３は印刷装置１３３に対応し、例えば、インクジェット方式のインクジェットヘッドおよび汎用ＩＣなどによって構成される。記録部２１３はＣＰＵ２１１の制御によりＲＡＭ２１７に格納されている画像データを読み出しハードコピーとして記録出力する。

駆動部２２１は、上述した読取部２１４および記録部２１３それぞれの動作における、給排紙ローラを駆動するためのステッピングモータ、ステッピングモータの駆動力を伝達するギヤ、および、ステッピングモータを制御するドライバ回路などから構成される。

センサ部２２０は、記録紙幅センサ、記録紙有無センサ、原稿幅センサ、原稿有無センサおよび記録媒体検知センサなどから構成される。ＣＰＵ２１１は、これらセンサから得られる情報に基づき原稿および記録紙の状態を検知する。

ＰＣインターフェイス２２４は、ＰＣとＭＦＰ装置１００とのインターフェイスである。ＭＦＰ装置１００はＰＣインターフェイス２２４を介してＰＣからのプリント、スキャンなどの動作制御の受け付けが可能である。

なお、ＭＦＰ装置１００単体でのコピー動作時には、ユーザによる操作部２１５の操作に基づき、読取部２３４で読み取り生成された画像データを画像処理２１２で処理し記録部２３３で記録を行うことになる。

＜画像処理概要＞
図３は、ＭＦＰ装置の画像処理部において実行される処理の全体フローチャートである。以下、各ステップについて説明するが、処理の詳細は割愛する。なお、以下の各ステップはＣＰＵ２１１が各種制御プログラムを実行することにより実現される。

ステップＳ３０１では、シェーディング補正を実行する。つまり、読取部２１４で読み取られＡ／Ｄ変換された生成された画像データに対し、撮像素子のばらつきを補正する処理を行う。

ステップＳ３０２では、入力デバイス色変換を実行する。これは、入力デバイス固有の色空間により表現された画像データを標準色空間に変換する処理である。標準色空間としては、ＩＥＣ（国際電気標準会議：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）により標準化されたｓＲＧＢや、Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ社により提唱されているＡｄｏｂｅＲＧＢなどがある。変換方法は、３ｘ３や３ｘ９のマトリクスによる演算方式や、変換規則を記載したテーブルを参照し、それに基づいて決定するルックアップテーブル方式などが挙げられる。

ステップＳ３０３では、画像補正・加工処理を実行する。具体的には、読取りによるボケを補正するエッジ強調処理や、文字の判読性を向上させる文字加工処理、光照射による読取りで発生した裏写りを除去する処理などが挙げられる。なお、エッジ強調処理についての詳細については後述する。

ステップＳ３０４では、拡大縮小処理を実行する。これは、ユーザーにより変倍指定がされている場合や、２枚の原稿を一枚の紙に割り当てる割付けコピーが指定されている際に画像データを所望の倍率に変換する処理である。変換方法は、バイキュービックやニアレストネイバーなどの方法が一般的である。

ステップＳ３０５では、出力デバイス色変換を実行する。これは、標準色空間で表現された画像データを、出力デバイス固有の色空間により表現された画像データへと変換する処理である。例えば、本実施形態のＭＦＰ装置１００の記録部２１３がシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）などのインクを使用するインクジェット方式の記録部である場合、ＲＧＢからＣＭＹＫのデータに変換される。この変換処理はステップＳ３０２と同様の処理である。

ステップＳ３０６では、画像データの量子化処理を実行する。つまり、画像データを記録部２１３で記録可能な階調レベルに変換する。例えば、インクジェット方式の記録部において、インクドットを打つ／打たないの２値で表現する場合あれば、誤差拡散などの量子化方法において、２値化すればよい。量子化処理を経て画像データは記録部２１３で処理可能なデータ形式となり、記録部２１３はこの画像データに基づいて記録動作を実行する。

＜画像処理単位＞
図４は、画像処理を実施する際の画像処理の処理単位を説明する図である。

先ず、処理単位が画素単位の場合を説明する。図４（ａ）の○印の画素を注目画素とすると、図４（ａ）の太線のように注目画素（処理対象画素）を含む７×７画素で構成される領域（７×７領域）を設定する。この設定した７×７領域内の画像データを用いて注目画素に対する補正強度を設定して注目画素を補正する。注目画素の補正後は、例えば図４（ｂ）の×印の画素のように、注目画素に隣接する画素を次の注目画素と設定し、前述したように×印を注目画素として７×７領域を設定して同様に補正処理を実行する。以降、同様に順次注目画素を１画素ずつ移動し、その都度７×７領域を設定することによって補正対象の画素の全てについて補正する。

次に、処理単位が領域単位の場合を説明する。図４（ａ）の○印の画素に対して７×７領域を設定し、○印に対して設定する補正強度を７×７領域内の複数画素、例えば全画素に適用する。次の処理は、図４（ｃ）の△印の画素に対して７×７領域を設定することで、○印に対する７×７領域と△印に対する７×７領域とが隣接するように処理単位を移動する。ただし、処理単位を画素単位とした方がより高い精度で補正強度を設定できる為、好適である。以下に説明する実施形態は、処理単位を画素単位として説明する。

図５は、処理単位の移動する動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ５０１は処理対象領域の設定処理であり、処理の開始後、最初の処理対象を設定する。なお、ステップＳ５０５からステップＳ５０１に戻った場合は、次の処理対象を設定することになる。

ステップＳ５０２では、処理領域を設定する。処理領域とは前述したように処理単位を含む複数画素（７×７領域）で構成される領域である。

ステップＳ５０３では、補正強度を設定する。すなわち、処理単位に対する補正強度を設定する。そして、ステップＳ５０４においてステップＳ５０３で設定した補正強度を使用して処理単位を補正する。

ステップＳ５０５では最終補正対象の判定を行い、処理した処理単位が最後の処理単位であるか否かを判定する。最後の処理単位でなければ（ＮＯ）ステップＳ５０１に戻り、最後の処理単位であれば（ＹＥＳ）この処理の終了となる。

本実施形態における置換処理では処理領域を７×７領域として説明している。これは図１で説明する読取装置１３４と図２で説明する読取部２１４で使っているＣＣＤまたはＣＩＳの撮像素子の１画素が読む原稿の画素範囲を６画素以内とするよう設計されていることを想定した為である。尚、６画素以内の設計と言っても、原稿台からの原稿の浮きや原稿の凹凸等によって、撮像素子に入射する原稿からの反射光は種々の影響を受ける。その為、実際には６画素を超える範囲を読み取る場合もある。以下の実施形態において原稿を読み取った画像信号の説明図を複数示すが、これらの画像信号も必ずしも６画素以内の反射光とは限らない。

図６は、撮像素子１画素に入る原稿からの反射光範囲を例示的に示す図である。本実施形態で使用する撮像素子は、図６（ａ）に示すように撮像素子の１画素に対して、原稿の７画素範囲から６画素以内の反射光が入射するよう設計されている（前述したように場合によっては６画素を超える場合もある）。つまり、原稿の１画素の反射光は撮像素子７画素に影響している。これが背景技術で述べたエッジのボケを発生し、シャープ感を損なう原因となっている。

したがって、画素値置換によるエッジ強調処理を行う際、注目画素に対応する原稿画素の影響が少ない画素領域から置換候補を選択するとエッジ強調の効果は高くなる。そこで最低限、原稿画像の１画素の影響を受けている領域は処理領域として確保するため、７×７領域を処理領域と設定している。しかしながら、エッジ強調の効果をより高くする為、７×７を超える領域を参照領域とすることも有効である。また、図６（ｂ）に示すように撮像素子の１画素に対して、原稿の３画素範囲から反射光が入射する設計とした場合は、処理領域を３×３領域のように小さく設定してもよい。このように参照領域は、原稿画像の１画素が影響する撮像素子の画素数や、スポット径、ボケ画素数、Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＭＴＦ）等の撮像素子の性能に応じて適宜設定すればよい。

ここで、本発明の実施形態の説明に使用される言葉の定義と限定について以下に記載する。

変動回数とは、以下の実施形態では注目する領域内の輝度変化における符号変化数（零交差点数）として説明する。しかしながらこれに限定されるものではなく、注目する領域内の画像信号に関連する値の１次微分の零交差点数や空間周波数、２値化後の黒白の変化数等、画像信号に関連する値の変化の頻度を表現する値であると定義するものである。

変動量とは、以下の実施形態では、注目する画素に対する輝度の差の絶対値（エッジ量）として説明する。しかしながらこれに限定されるものではなく、注目する画素の画像信号に関連する値の１次微分の絶対値等、変化の差分（大きさ）を表現する値である。または注目する領域内の画像信号に関連する値の変化の差分（大きさ）を代表して表現する値であると定義するものである。

変動加速度とは、以下の実施形態では注目する領域内の輝度の差からさらに差をとった値として説明する。しかしながらこれに限定されるものではなく、注目する領域内の画像信号に関連する値の２次微分等、変化の加速度を表現する値であると定義するものである。

彩度とは、以下の実施形態では注目する画素または領域における各色の画像信号差の内最大絶対値として説明するが、これに限定されるものではなく、輝度軸からの距離を表現する値であると定義するものである。

適応的に補正強度を設定するとは、以下の実施形態で説明するように少なくとも前記定義した変動回数、変動量、変動加速度、彩度の夫々取り得る値領域の内、夫々少なくとも一部の値領域において、夫々の値毎に異なる補正強度を設定することであると定義する。

以下、実施例の詳細を説明する。尚、実施例において画像信号はＲＧＢ成分により表現され、各成分は８ビット整数値（１０進では０〜２５５）として表現されている場合を例に説明するが、画像信号の範囲はこれに限るものではなく、画像処理に適するよう設定すればよい。なお、ホワイトはＲ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５として表現され、ブラックはＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０として表現される。

＜エッジ処理動作の詳細＞
本実施形態では、前述のステップＳ５０３における補正強度をエッジ強度とし、ステップＳ５０４における補正実行は補正強度から計算される置換画素参照領域内の所定画素値により画素置換するエッジ強調処理とする。なお、後述する置換画素参照領域は、変動回数とエッジ量に基づいて適応的に設定される。つまり、置換画素参照領域から置換対象となる画素位置を決定し、入力された画素位置における画素成分（注目画素）を置換対象画素位置における画素成分に置き換える。

図７は、エッジ処理動作の詳細フローチャートである。

ステップＳ７０１では、入力されたＲＧＢの多値の画像信号で構成される画像において、注目画素を中心とした横７画素、縦７画素で構成される７×７領域の処理領域を設定する。さらに、処理領域の各画素値から式（２）に従って輝度Ｌを算出し、Ｌの７×７領域の処理領域を生成する。

Ｌ ＝ （Ｒ＋２×Ｇ＋Ｂ）／４ ・・・式（２）
尚、本実施例は式（２）で算出したＬを輝度値として用いているが、他の式により導出される輝度を適用してもよい。例えば、均等色空間であるＬ＊ａ＊ｂ＊色空間のＬ＊を輝度としてもよく、ＹＣｂＣｒ色空間のＹの値を輝度としてもよい。

図８は、２種のパターンに対し、画素位置に対応させた輝度値（Ｌ）、一次微分相当量（Ｇｒｄ）、二次微分相当量（Ｌａｐ）の変化を例示的に示した図である。図８の（ａ１）および（ａ２）輝度値を示しており、（ａ１）は白背景中の黒縦線を横方向に読み取った際の、画素位置に対応する輝度値の変化を示している。一方、図８（ａ２）は白背景中の横方向に並んだ網点を横方向に読み取った際の、画素位置に対応する輝度値の変化を示している。

ステップＳ７０２では、ステップＳ７０１で生成したＬの処理領域から２以上の方向の画素列から画素値を抽出する。例えば、図９に示すように横１方向、縦１方向、斜２方向の合計４方向の各７画素の画素値を抽出する。

ステップＳ７０３では、ステップＳ７０２で抽出した４方向のＬから各方向５画素のＬの一次微分量に相当する差分Ｇｒｄを図１０と式（３）に示すように算出する。ここで、画素Ｌ（ｉ）の前画素をＬ（ｉ−１）と後画素をＬ（ｉ＋１）とする。

Ｇｒｄ（ｉ） ＝ Ｌ（ｉ＋１）−Ｌ（ｉ−１） ・・・式（３）
なお、ここでは導出されるＧｒｄの値が各画素の位置に対応するようにするため、注目画素の前後２画素についての差分を導出しているが、他の方法を用いても良い。例えば、隣接同士の差分でもよく、前後画素より更に離れた画素同士の差分でもよい。その際、画素位置とＧｒｄの値が導出される画素位置を一致させるために、補間処理などを併せて用いると良い。

図８（ｂ１）と図８（ｂ２）は、各々図８（ａ１）と図８（ａ２）の輝度値Ｌに対して式（３）を適用して求めた、画素位置に対応するＧｒｄの値の変化を示している。

ステップＳ７０４では、ステップＳ７０３で算出した４方向のＧｒｄにおいて注目画素位置における４方向のＧｒｄ絶対値を求め、エッジ方向判定を行う。具体的には、４方向のＧｒｄ絶対値の内、最大のＧｒｄ絶対値である方向を注目画素のエッジ方向と判定する。

ステップＳ７０５では、ステップＳ７０４で判定したエッジ方向について、ステップＳ７０３で算出したエッジ方向のＧｒｄの５画素から最大絶対値を注目画素のエッジ量として導出する。つまり、エッジ量が大きい程強いエッジであり、エッジ量が弱い程平坦に近いことを示す。

ステップＳ７０６では、ステップＳ７０３で算出した４方向それぞれにおけるＧｒｄの値に基づいて４方向合計の変動回数を算出する。

図１１は、変動回数を説明するための例示的な図である。変動回数は図１１（ａ）に示すようにＧｒｄの符号が＋から−又は−から＋に変化する回数である。図１１（ｂ）に示すようにＧｒｄの符号が＋から０そして次の画素で−又は−から０そして次の画素で＋に変化する回数を注目画素の変動回数（零交差点数）として算出する。つまり、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示される変化に対してはそれぞれ２回とカウントされる。

なお、本実施形態では図１１（ｃ）に示すように複数画素の０を挟んで符号が変化する場合や図１１（ｄ）に示すように０にはなるが符号の変化がない場合には変動回数としてカウントしていない。ところで、複数画素の０を挟んだ場合や０にはなるが符合が変化しない場合は、太線が存在する可能性がある。しかし、後述するステップＳ７０８で述べるように太線に対しては図１１（ａ）や図１１（ｂ）に示す細線とは別の強度を別途設定可能である。

図１２は、エッジ閾値および平滑化閾値を説明するための例示的な図である。図８に示すように文字は網点に比べて変動回数が少ない傾向であるが、原稿の濃度均一性やシェーディング精度によっては、図１２（ａ）に示すように文字の場合もＧｒｄに振幅の小さい変化が多くなる場合がある。この場合、変動回数が網点のように多くなり、後述の補正強度設定を実施すると網点に近いエッジ強度が設定されてしまう弊害が起こる。そこで、ステップＳ７０５で算出したエッジ量が設定した閾値を超えるような比較的大きい場合は、小さいＧｒｄを０に平滑化するとより精度の高いエッジ強度設定が可能である。具体的には、図１２（ｂ）に示すようにステップＳ７０５で算出したエッジ量を閾値（エッジ閾値）と比較し、エッジ量がエッジ閾値を超える場合は、平滑化閾値を設定する。平滑化閾値以下のＧｒｄ絶対値の場合は、図１２（ｃ）に示すようにＧｒｄを０として変動回数をカウントする。これによって、文字の変動回数を少なく抑えることができてエッジ強度設定の精度を高くできる。

ステップＳ７０７では、ステップＳ７０６で算出した変動回数に基づいて適応的にエッジ強度Ｆｚを設定する。図１３（ａ）はステップＳ７０７におけるＦｚ設定を説明する図であり、横軸は変動回数、縦軸はＦｚを示している。文字の可能性が高い第１閾値より小さい変動回数の場合は、エッジを強調する為にＦｚを１に設定する。高線数でモアレ発生し易い網点の可能性が高い第２閾値より大きい変動回数の場合は、モアレを強調しない為にＦｚを０に設定する。さらに、第１閾値以上且つ第２閾値以下の変動回数の場合は、処理の切り換えを目立ち難くする為に変動回数毎に異なるＦｚを適応的に設定する。例えば、図１３（ａ）に示される以下の式（４）によって適応的に設定できる。

Ｆｚ ＝ （第２閾値−変動回数）／（第２閾値−第１閾値） ・・・式（４）
なお、変動回数＝第１閾値のときＦｚ＝１、変動回数＝第２閾値のときＦｚ＝０である。

ステップＳ７０８では、ステップＳ７０５で算出したエッジ量に応じて適応的にエッジ強度Ｆｅを設定する。図１３（ｂ）はステップＳ７０８におけるＦｅ設定を説明する図であり、横軸はエッジ量、縦軸はＦｅを示している。平坦の可能性が高い第３閾値より小さいエッジ量の場合は、小さい変動を強調して画像を荒らさない為にＦｅ＝０を設定する。エッジの可能性が高い第４閾値より大きいエッジ量の場合は、エッジ強調する為にＦｅ＝１を設定する。さらに、第３閾値以上且つ第４閾値以下のエッジ量の場合は、処理の切り換えを目立ち難くする為にエッジ量毎に異なるＦｅを適応的に設定する。例えば、図１３（ｂ）に示される以下の式（５）によって適応的に設定できる。

Ｆｅ ＝ （エッジ量−第３閾値）／（第４閾値−第３閾値） ・・・式（５）
なお、エッジ量＝第３閾値のときＦｅ＝０、エッジ量＝第４閾値のときＦｅ＝１である。

ステップＳ７０９では、ステップＳ７０７で算出したＦｚ、ステップＳ７０８で算出したＦｅを用いてエッジ強度に基づく置換画素参照範囲を算出する。本実施形態においては上述したように処理単位を７ｘ７画素としているので、最大参照範囲を７画素とし、ＦｚおよびＦｅの値から参照範囲を決定する。置換画素参照範囲の算出方法は、例えば以下の式（６）で表される。ＦｚおよびＦｅの値の範囲が０≦Ｆｚ≦１、０≦Ｆｅ≦１と設定しているので、最大参照範囲にＦｚおよびＦｅを乗算した値を参照範囲とする。

置換画素参照範囲 ＝ 最大参照範囲 × Ｆｚ ×Ｆｅ ・・・式（６）
中心画素からの参照範囲を画素位置に一致させるため、置換画素参照範囲が奇数となるよう調整してもよい。例えば、本実施形態では処理領域を７ｘ７としたので、取り得る値は７，５，３，１となる。具体的には、式（６）で算出された置換画素参照領域の値が、
０≦置換画素参照範囲＜２ の場合は 置換画素参照範囲を”１”、
２≦置換画素参照範囲＜４ の場合は 置換画素参照範囲を”３”、
４≦置換画素参照範囲＜６ の場合は 置換画素参照範囲を”５”、
６≦置換画素参照範囲≦７ の場合は 置換画素参照範囲を”７”
とすることで置換画素参照領域を奇数にすることができる。

ステップＳ７１０では、ステップＳ７０２で抽出した４方向に対する画素列から、ステップＳ７０４で判定したエッジ方向に対する画素列を抽出する。そして、抽出された画素列から、ステップＳ７０９で算出した置換画素参照範囲を注目画素を中心として抽出し、その範囲内の最大Ｌと最小Ｌの画素位置を判定する。

図１５は、置換画素参照範囲が５の場合の最大Ｌと最小Ｌの画素位置の導出手順を説明する図である。図１５において、黒丸１５０１は中心画素を表し、灰丸１５０２〜１５０５は置換画素参照範囲の画素を表している。置換画素範囲が５であるため置換の候補となりうる画素は中心から±２画素の位置までとなり、この５画素から最大Ｌと最小Ｌの画素位置を算出することとなる。図１５においては、最大Ｌが灰丸１５０５、最小Ｌが灰丸１５０２の画素位置となる。

なお、ステップＳ７０９で算出した値が奇数に限定されない場合には、中心の画素から±（置換画素参照範囲−１）／２に位置する値を隣接する２画素から補間で求める。すなわち、置換画素参照範囲の最外位置は補間で求めた画素値とし、それ以外は画素位置に応じた画素値とする。図１６は、置換画素参照領域が６の場合の最大Ｌと最小Ｌの画素位置の導出手順を説明する図である。図１６において、黒丸１６０１は中心画素を表し、灰丸１６０３〜１６０６および白四角１６０８，１６０９は置換画素参照領域の画素を表している。ここで白四角１６０８は灰丸１６０２と１６０３から補間により求めた画素を表し、白四角１６０９は灰丸１６０６と１６０７から補間により求めた画素を表している。置換画素領域が６であるため置換の候補となりうる画素は中心から±２．５画素の位置までとなる。そのため、最外の画素である白四角１６０８と１６０９は上述のように隣接する２画素で補間することにより求め、この７画素から最大Ｌと最小Ｌの画素位置を算出することとなる。図１６においては、最大Ｌが白四角１６０９、最小Ｌが白四角１６０８の画素位置となる。

ステップＳ７１１では、ステップＳ７０４で判定したエッジ方向について、ステップＳ７０３で算出したエッジ方向のＧｒｄから３画素の変化の二次微分量である変動加速度Ｌａｐを算出する。変動加速度の算出方法は式（７）である。但し、画素Ｇｒｄ（ｉ）の前画素をＧｒｄ（ｉ−１）と後画素Ｇｒｄ（ｉ＋１）とする。尚、変動加速度の算出方法はこれに限らず、Ｇｒｄの隣接同士の差分でもよい。

Ｌａｐ（ｉ） ＝ Ｇｒｄ（ｉ＋１） − Ｇｒｄ（ｉ−１） ・・・式（７）
図８（ｃ１）と図８（ｃ２）は、各々図８（ｂ１）と図８（ｂ２）のＧｒｄに対して式（７）を適用して求めた、画素位置に対応するＬａｐの値の変化を示している。

ステップＳ７１２では、ステップＳ７１０で判定した最大Ｌと最小Ｌの画素位置とステップＳ７１１で算出した変動加速度Ｌａｐとから、置換画素位置を判定する。

図１９は、置換画素位置の判定方法を説明する図である。図８においてＬａｐの符号が＋の場合は注目画素のＬは最大Ｌよりも最小Ｌに値の大きさが近く、Ｌａｐの符号が−の場合は注目画素のＬは最小Ｌよりも最大Ｌに値の大きさが近い傾向があることが分かる。そこで、本実施形態では図１９のように置換画素位置を判定する。ただし、注目画素のＬａｐが０となるエッジ中心の扱いについては図１９に限るものではなく、注目画素のＬａｐが０であれば、最大Ｌの画素位置にしてもよいし、また逆に最小Ｌの画素位置にしてもよい。

ステップＳ７１３では、ステップＳ７１２で判定した置換画素位置の画素値を用いて置換量を算出する。つまり、ステップＳ７０１で設定したＲＧＢの７×７領域からステップＳ７１２で判定した置換画素位置のＲＧＢ値を抽出する。ステップＳ７１２の判定結果が、画素間である場合には、近傍画素から補間によりＲＧＢ値を算出する。

ステップＳ７１４では、ステップＳ７１３で算出したＲＧＢ値で注目画素のＲＧＢ値を置換する。

以上説明したステップを経て画像データの処理を行うことにより、画像のエッジ部分の強調が行われることになる。

図１７は、同一の画像に対し置換画素参照範囲を変化させた場合のエッジ強調結果を模式的に示す図である。図１７において白丸は原画像を表し、黒丸はエッジ加工処理結果を表している。

図１７（ａ）は原画像の輝度値Ｌの変化を表しており、縦軸はＬの値を示し、横軸は画素位置を表し、白丸は各画素位置に対するＬ値を表している。図１７（ｂ）は、置換画素参照範囲を７画素とした場合のエッジ加工処理結果を表している。図１７（ｄ）は、置換画素参照範囲を３画素とした場合のエッジ加工処理結果を表している。また、図１７（ｃ）は、置換画素参照範囲を５画素とした場合のエッジ加工処理結果を表している。

原画像の処理領域（ブロック）内が文字画像もしくは線画である場合上述の式（６）の値は大きくなる傾向があり、処理領域（ブロック）内が自然画である場合小さくなる傾向がある。つまり、図１７（ｂ）は、処理領域（ブロック）内が文字画像もしくは線画である場合には、階調を有する範囲が減少し２値画像に近い画像となることを示している。一方、図１７（ｄ）は、ブロック内が自然画である場合には、原画像の階調を残しつつエッジが強調される画像となることがわかる。つまり、図１７から本発明の特徴である置換画素参照範囲をブロック内の画像に応じて変えることによる効果が明示的に示される。

図１８は、同一の画像に対し偶数に設定された置換画素参照範囲を変化させた場合のエッジ強調結果を模式的に示す図である。図１８（ａ）は図１７（ａ）と同様の原画像を表している。図１８（ｂ）は、置換画素参照範囲を６画素とした場合のエッジ加工処理結果を表している。図１８（ｄ）は、置換画素参照範囲を２画素とした場合のエッジ加工処理結果を表している。また、図１８（ｃ）は、置換画素参照範囲を４画素とした場合のエッジ加工処理結果を表している。図１７とは置換画素参照範囲が原画像上の画素位置に一致していない点で異なるが、置換画素参照範囲が小さくなるにしたがって原画像の階調を残しつつエッジが強調される画像となることがわかる。

図１８に示すように、置換画素参照領域が実際の画素位置に一致しない場合、置換画素参照領域の最外画素位置は近傍画素を用いて補間した仮想的な画素を作成することにより、最大Ｌ、最小Ｌを求めることが可能である。このような方法を用いることにより、参照画素数によらず詳細な制御を行うことが可能となり、画像種別に対して良好なエッジ加工を行うことができる。図１８では置換画素参照領域を説明のために２、４、６の整数値としたが、最外の画素位置は近傍画素から補間で求めるため、小数値で表されていても良い。

以上、説明したように、第１実施形態におけるＭＦＰ装置において、デジタル画像の画像劣化を低減可能なエッジ強調技術を提供することができる。つまり、ブロック内の変動回数およびエッジ量に基づいてエッジ強度を決定することにより、網点領域のエッジ強調を低減することが可能である。また、画素置換によるエッジ処理であるため、エッジ部分のオーバーシュート、アンダーシュートの低減が可能となる。これにより、高解像度、高階調出力装置において、縁取りの無い良好な画像を出力することが可能となる。

（変形例）
第１実施形態においては、ステップＳ７０７、ステップＳ７０８において、ブロック内の変動回数およびエッジ量に基づいてエッジ強度を決定する処理としているが、エッジ強度を設定する方法はこれに限ったものではない。

例えば、ユーザインタフェース（ＵＩ）を用いて、ユーザにより原稿画像の種別を受け付けても良い。この時、原稿画像全体に対する種別として受け付けてもよいし、画像内を複数の領域に分離して受け付けてもよい。そして、画像全体もしくは分離された領域毎にエッジ強度を決定し処理することでも第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、コピーの際に出力される記録媒体の種類に基づいてエッジ強度を設定しても良い。例えば、記録媒体が普通紙である場合には、コピーされる原稿が文字画像もしくは線画と判断し、エッジ強度ＦｚおよびＦｅを１に設定することで、画像全体に強いエッジ加工処理を施すことが可能となる。一方、記録媒体が写真用紙である場合には、コピーされる原稿が自然画であると判断し、エッジ強度ＦｚおよびＦｅを０に近い値を設定することで、画像全体に弱いエッジ加工処理を施すことが可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置が、供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明の技術的範囲に含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明のクレームに含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボ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き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボ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、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

第１実施形態に係るマルチファンクションプリンタ装置の概観斜視図である。 ＭＦＰ装置の内部構成図である。 ＭＦＰ装置の画像処理部において実行される処理の全体フローチャートである。 画像処理を実施する際の画像処理の処理単位を説明する図である。 処理単位の移動する動作を説明するフローチャートである。 撮像素子１画素に入る原稿からの反射光範囲を例示的に示す図である。 エッジ処理動作の詳細フローチャートである。 ２種のパターンに対する、輝度値、一次微分量、二次微分量の変化を例示的に示した図である。 ４方向の画素列からの画素値抽出を説明する図である。 一次微分量（Ｇｒｄ）導出を説明する図である。 変動回数を説明するための例示的な図である。 エッジ閾値および平滑化閾値を説明するための例示的な図である。 エッジ強度設定を説明するための例示的な図である。 従来技術のエッジ強調処理結果を例示的に示した図である。 最大Ｌと最小Ｌの画素位置の導出手順を説明する図である（参照範囲５画素）。 最大Ｌと最小Ｌの画素位置の導出手順を説明する図である（参照範囲６画素）。 置換画素参照範囲を変化させた場合のエッジ強調処理結果を例示的に示した図である。 偶数に設定されたエッジ強調結果を模式的に示す図である。 置換画素位置の判定方法を説明する図である。

符号の説明

１００ ＭＦＰ装置
１３１ オートドキュメントフィーダ
１３３ 印刷装置
１３４ 読取装置
１３５ 操作パネル
１３９ 表示パネル
１４２ カードスロット
１４３ カメラポート

Claims (14)

1. 注目画素を含む複数画素で構成される領域を設定する領域設定手段と、
   前記領域内の各画素の輝度値を求める輝度値導出手段と、
   前記領域内において、注目画素を含みそれぞれが互いに異なる方向の複数の画素配列について、前記輝度値導出手段で導出した輝度値の一次微分量を導出する一次微分量導出手段と、
   前記一次微分量導出手段で導出した各画素配列の注目画素位置における一次微分量の結果に基づき、該注目画素位置における輝度のエッジ方向を判定するエッジ方向判定手段と、
   前記エッジ方向判定手段で判定されたエッジ方向に並ぶ複数の画素それぞれの位置における一次微分量に基づき、画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定手段と、
   前記画素配列範囲内の画素の並び方向に沿った輝度値の二次微分量を求め、前記注目画素位置における二次微分量が正の値を持つ場合には該注目画素の画素値を前記画素配列範囲内で最小輝度となる画素の画素値で置換し、前記注目画素位置における二次微分量が負の値を持つ場合には該注目画素の画素値を前記画素配列範囲内で最大輝度となる画素の画素値で置換する置換手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記範囲決定手段は、
   前記エッジ方向に並ぶ複数の画素それぞれの位置における一次微分量に基づき輝度値の変動回数を導出する変動回数導出手段と、
   前記エッジ方向に並ぶ複数の画素それぞれの位置における一次微分量に基づき輝度値の変動量を導出する変動量導出手段と、
   を備えており、前記変動回数および前記変動量の少なくとも一方に基づいて画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記範囲決定手段は、前記変動回数を第１閾値および該第１閾値より大きい第２閾値と比較する第１比較手段を備えており、前記変動回数が前記第１閾値より小さい場合に前記画素配列範囲を予め指定された最大範囲なるよう設定し、前記変動回数が前記第２閾値より大きい場合に前記画素配列範囲を予め指定された最小範囲となるよう設定し、前記変動回数が前記第１閾値より大きくかつ前記第２閾値より小さい場合に前記画素配列範囲を前記最大範囲および前記最小範囲から線形補間により設定することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記範囲決定手段は、前記変動量を第３閾値および該第３閾値より大きい第４閾値と比較する第２比較手段を備えており、前記変動量が前記第３閾値より小さい場合に前記画素配列範囲を予め指定された最小範囲なるよう設定し、前記変動量が前記第４閾値より大きい場合に前記画素配列範囲を予め指定された最大範囲となるよう設定し、前記変動量が前記第３閾値より大きくかつ前記第４閾値より小さい場合に前記画素配列範囲を前記最大範囲および前記最小範囲から線形補間により設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像処理装置。
5. 画像データを処理する画像処理装置であって、
   ユーザから画像データの種別を受け付ける画像種別手段と、
   前記画像データ内の各画素の輝度値を求める輝度値導出手段と、
   前記種別に基づいて画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定手段と、
   前記画素配列範囲内の画素の並び方向に沿った輝度値の二次微分量を求め、前記注目画素位置における二次微分量が正の値を持つ場合には該注目画素の画素値を前記画素配列範囲内で最小輝度となる画素の画素値で置換し、前記注目画素位置における二次微分量が負の値を持つ場合には該注目画素の画素値を前記画素配列範囲内で最大輝度となる画素の画素値で置換する置換手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
6. 前記範囲決定手段は、前記画像データの種別が文字や線画である場合には画素配列範囲を大きく自然画である場合には画素配列範囲を小さくなるよう決定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 注目画素を含む複数画素で構成される領域を設定する領域設定工程と、
   前記領域内の各画素の輝度値を求める輝度値導出工程と、
   前記領域内において、注目画素を含みそれぞれが互いに異なる方向の複数の画素配列について、前記輝度値導出工程で導出した輝度値の一次微分量を導出する一次微分量導出工程と、
   前記一次微分量導出工程で導出した各画素配列の注目画素位置における一次微分量の結果に基づき、該注目画素位置における輝度のエッジ方向を判定するエッジ方向判定工程と、
   前記エッジ方向判定工程で判定されたエッジ方向に並ぶ複数の画素それぞれの位置における一次微分量に基づき、画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定工程と、
   前記画素配列範囲内の画素の並び方向に沿った輝度値の二次微分量を求め、前記注目画素位置における二次微分量が正の値を持つ場合には該注目画素の画素値を前記画素配列範囲内で最小輝度となる画素の画素値で置換し、前記注目画素位置における二次微分量が負の値を持つ場合には該注目画素の画素値を前記画素配列範囲内で最大輝度となる画素の画素値で置換する置換工程と、
   を備えることを特徴とする画像処理方法。
8. 注目画素を含む複数画素で構成される領域を設定する領域設定工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記領域内の各画素の輝度値を求める輝度値導出工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記領域内において、注目画素を含みそれぞれが互いに異なる方向の複数の画素配列について、前記輝度値導出工程で導出した輝度値の一次微分量を導出する一次微分量導出工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記一次微分量導出工程で導出した各画素配列の注目画素位置における一次微分量の結果に基づき、該注目画素位置における輝度のエッジ方向を判定するエッジ方向判定工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記エッジ方向判定工程で判定されたエッジ方向に並ぶ複数の画素それぞれの位置における一次微分量に基づき、画素値交換の対象となる画素配列範囲を決定する範囲決定工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記画素配列範囲内の画素の並び方向に沿った輝度値の二次微分量を求め、前記注目画素位置における二次微分量が正の値を持つ場合には該注目画素の画素値を前記画素配列範囲内で最小輝度となる画素の画素値で置換し、前記注目画素位置における二次微分量が負の値を持つ場合には該注目画素の画素値を前記画素配列範囲内で最大輝度となる画素の画素値で置換する置換工程を実行するためのプログラムコードと、
   を備えることを特徴とする画像処理プログラム。
9. 注目画素に関する画像の属性を判定する属性判定手段と、
   前記注目画素を含む、前記属性判定手段の判定結果に応じて設定された画素数の複数画素で構成される領域を設定する領域設定手段と、
   前記領域設定手段により設定された領域内の画素を用いて前記注目画素を加工する加工手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
10. 前記加工手段は、領域内の最大輝度または最小輝度を持つ画素を用いて算出された色に注目画素の色を置換することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 注目画素に関する画像の属性を判定する属性判定工程と、
    前記注目画素を含む、前記属性判定工程の判定結果に応じて設定された画素数の複数画素で構成される領域を設定する領域設定工程と、
    前記領域設定工程により設定された領域内の画素を用いて前記注目画素を加工する加工工程と、
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
12. 前記加工工程は、領域内の最大輝度または最小輝度を持つ画素を用いて算出された色に注目画素の色を置換することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
13. 注目画素に関する画像の属性を判定する属性判定工程を実行するためのプログラムコードと、
    前記注目画素を含む、前記属性判定工程の判定結果に応じて設定された画素数の複数画素で構成される領域を設定する領域設定工程を実行するためのプログラムコードと、
    前記領域設定工程により設定された領域内の画素を用いて前記注目画素を加工する加工工程を実行するためのプログラムコードと、
    を備えることを特徴とする画像処理プログラム。
14. 前記加工工程を実行するためのプログラムコードは、領域内の最大輝度または最小輝度を持つ画素を用いて算出された色に注目画素の色を置換することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理プログラム。

Images