JP2008227825A - 画像処理装置およびこれを備えた画像形成装置、並びに画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の一方の面の像域分離を行う際に、他方の面からの裏映りの影響による像域分離の誤判定を減らし、高画質な画像を提供すること。
【解決手段】原稿の一方の面と他方の面を読み取る画像読取装置と、読み取られた原稿画像を文字領域と絵柄領域を含む複数の画像領域に分類する像域分離装置６５とを備え、像域分離装置６５は、原稿の一方の面の像域分離を行う際に、文字領域の判定を行う際に、一方の面及び他方の面の画像の濃度情報Ｘ（Ｘ１，Ｘ２）を読取り、原稿の白領域であるか否かを判定する白領域抽出部８４を備え、白領域であるときに文字領域であると判定する。一方の面の白領域を抽出する際に、他方の面の濃度情報Ｘ２を用いて、一方の面の白領域抽出基準である閾値を変更する。
【選択図】図７

Description

本発明は、原稿面の表面と裏面の双方を読み取る読み取り装置を有する画像処理装置に係わり、特に、画像データ中の文字又は絵柄などを検出して適切な画像処理を施す画像処理装置及びこの画像処理装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、読み取られた原稿画像を像域分離して複数の画像領域、例えば、文字領域または絵柄領域、網点領域などに分類し、この分類にしたがって適宜の画像処理を実行して画像品質を向上させる画像処理技術は、種々提案されている。

原稿の表面と裏面に形成された画像を読み取って、表裏面の画像品質の向上を図る従来技術して、特許文献１には、読み取られた表面画像データと裏面画像データの後処理を同じ後処理部において施すようにすることで表裏面の画像データにおける画質差を低減することが提案されている。

また、特許文献２には、リニアセンサで画像を直接読み取るＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）とＣＣＤイメージセンサとを用いて、搬送路への原稿を一度の搬送によって、原稿における表裏両面の画像を読み取ることを可能にすることが開示されている。この特許文献２によると、ＣＩＳのように複数の受光チップを並べて構成したラインセンサのギャップにおける画像データの補間を的確に行い得ることが示されている。

また、特許文献２には、読み取られた原稿画像を像域分離して小さな文字と網点の切り分けを容易にして、画像品質の向上を図る画像処理技術が開示されている。
特開２００６−１３９２４号公報 特開２００５−２１７４６７号公報 特開２００３−４６７７２号公報

従来より、原稿画像を読取り、その画像データの特性に基づいて判定を行い、複数の画像領域に分類する像域分離を行う画像処理装置が、例えば上記特許文献３などで知られている。このような従来の画像処理装置では、像域分離の結果にもとづいて画素ごとに適切な画像処理を切り替えて行うことにより、文字・絵柄、有彩・無彩などが混在した原稿において画像品質の向上を図ることができる。

しかしながら、読取り原稿が両面原稿である場合、すなわち、表面と裏面ともに情報が描かれている場合、片方の面の像域分離を行う際に、他方の面からの裏映りの影響を受けて誤判定を起こしてしまうことがある。例えば、図１０（ａ）のように原稿の表面に文字が書いてあり、かつ図１０（ｂ）のように原稿の裏面が濃度の高い絵柄である場合を考える。このとき、画像読取装置で読み取った表面の画像は、裏映りの影響を受けて図１１のようになる。表面には、実際には文字しか描かれていないにもかかわらず、裏面の絵柄の影響を受けた画像も読み込まれている。その結果、表面で本来文字として判定される領域においても、絵柄と誤判定されてしまうことがある。裏面の影響度は、紙厚が薄いほど、裏面の絵柄の濃度が高いほど大きくなる。

このように、原稿画像の片面を読み取ったとき、中間〜低濃度で読み取られたものは裏映りの影響である可能性があるが、それが裏映りの影響で読み取られたものであるのか、それとも表面に元々存在するものであるのかを判断することはできない。特に、紙が薄いものであるときは、裏映りの影響が大きく、誤判定の可能性が高くなる。

上記特許文献１は、表面のデータを補正するに際して裏面のデータを使用するものではなく、また、特許文献２に示す画像処理も画像データの補間は表裏面の双方のデータを用いて処理するものでなく、また、特許文献３は像域分離を行う際に原稿の片面のみの情報を用いたものであり、上述した裏移りの影響の配慮が欠けている。

本発明は、原稿の一方の面の像域分離を行う際に、一方の面及び他方の面の画像情報の双方を用いて、裏映りの影響による像域分離の誤判定を減らし、高画質な画像を提供することを主たる目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
原稿の一方の面と他方の面の双方の面を読み取る画像読取装置と、読み取られた原稿画像を少なくとも文字領域と絵柄領域を含む複数の画像領域に分類する像域分離装置と、を備え、前記像域分離装置は、原稿の一方の面の像域分離を行う際に、前記一方の面の読取り画像情報及び前記他方の面の画像情報の双方を用いる構成とする。

また、前記画像処理装置において、前記像域分離装置は、前記文字領域の判定を行う際に、前記一方の面及び前記他方の面の画像の濃度情報を読取り、原稿の白領域であるか否かを判定する白領域抽出部を備え、少なくとも白領域であるときに文字領域であると判定する構成とする。さらに、前記一方の面の白領域を抽出する際に、前記他方の面の濃度情報を用いて、前記一方の面の白領域抽出基準を変更する構成とする。さらに、前記一方の面の白領域抽出基準を変更する際には、前記他方の面の濃度が所定の値よりも高いときには、前記一方の面が白領域であると判定されやすいように白領域抽出基準を変更する構成とする。さらに、前記一方の面の白領域抽出基準を変更するのは、前記一方の面の濃度がある特定の中間濃度範囲にあるときだけ変更する構成とする。

本発明によれば、原稿の一方（片方）の面の像域分離を行う際に、当該面及びその他方（反対）面の画像情報の双方を用いることにより、裏映りの影響による像域分離の誤判定を減らし、高画質な画像を提供することができる。さらに、特に、文字と絵柄の像域分離誤判定を減らすことができる。

本発明の実施形態に係る画像処理装置について、図１〜図９を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係るデジタル式フルカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図２は本実施形態に係る画像処理装置における、第一画像読取部及び第二画像読み取り部から画像受け取り部と像域分離前処理部を経てメモリ制御部に至るまでの画像フローを説明する図である。図３は本実施形態に係る画像処理装置における像域分離前処理部の詳細構成を示す図である。図４は本実施形態に関する像域分離前処理部の高濃度パターンマッチング部で参照する５×５画素を示す図である。

また、図５は本実施形態に係る画像処理装置におけるスキャナ補正部の詳細構成を示す図である。図６は本実施形態に係る画像処理装置におけるプリンタ補正部の詳細構成を示す図である。図７は本実施形態に関するスキャナ補正部における像域分離部の詳細構成を示す図である。図８は本実施形態に関する像域分離部における白領域抽出部の詳細構成を示す図である。図９は本発明の実施形態に係るデジタル式フルカラー画像処理装置の他の構成例を示すブロック図である。

図１において、フルカラー複写機として動作する場合、第一画像読取部１及び第二画像読取部２は原稿からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）に色分解した画像データを読み取り、この画像データ（アナログ信号）をデジタルデータに変換して出力する。ここで、生成したそれぞれの画像データは、画像データ受取り部３に入力される。

受け取られた画像データは、メモリ制御部５と像域分離前処理部４に入力される。像域分離前処理部４では、後述するスキャナ補正部６に含まれる像域分離部６５（図５を参照）で像域分離を行う際に参照するデータＸ１，Ｘ２を生成する（図２、図３を参照）。

メモリ制御部５では、像域分離前処理部４で生成したデータＸ１，Ｘ２と、第一画像読取部１及び第二画像読取部２で読み取った画像データを同期させつつメモリに蓄積する。メモリ制御部５では、大量に画像データを扱う目的で図示しないストレージを持つ。このストレージに画像データ及び像域分離前処理部４で生成したデータＸ１，Ｘ２を蓄え、次の入力画像を受け取ったり、或いはハードコピーを行なうために蓄積してあった画像データをスキャナ補正部６に送出したりする。このとき、図示しない画像メモリコントロールを用いて、画像データの蓄積処理とストレージからの画像データの取り出しをコントロールする。本実施形態では、第一読取り手段１からの画像データを先に処理して、次に、第二読取り手段２からの画像データを処理する。連続して読み取りを行う場合は、第一画像読取部１で読み取られた画像データと第二画像読取部２で読み取られた画像データを、交互にスキャナ補正部６に送出することになる。

スキャナ補正部６は、後で述べるように、スキャナで読み取ったＲＧＢ画像データ（デジタルデータ）について、スキャナγ補正処理をしたり、画像領域を文字・線画や絵柄などに分類（像域分離）したり、像域分離の判定結果に応じて、画像の文字部は強調し、画像の絵柄部は平滑化するフィルタ処理をしたり、などの画像処理を施してスキャナの特性を補正する。

圧縮処理部７は、スキャナ補正後の多値画像データを圧縮処理して、汎用バス８にデータを送出する。圧縮後の画像データは汎用バス８を通って、コントローラ９に送られる。コントローラ９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。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）１０に書き込まれる。これはプリントアウト時に用紙が詰まり、出力が正常に終了しなかった場合でも再び原稿を読み直すのを避けるためや、複数の原稿画像データを並べ替える電子ソートを行うためや、読み取った原稿を蓄積しておき、必要なときに再出力するためである。本実施形態では画像データに対して圧縮を施すとしたが、汎用バス８の帯域が十分に広く、蓄積するＨＤＤの容量が大きければ、非圧縮の状態でデータを扱っても良い。

次に、コントローラ９は、ＨＤＤ１０の画像データを、汎用バス８を介して伸張処理部１３に送出する。伸張処理部１３は圧縮処理されていた画像データを元の多値データに伸張し、プリンタ補正部１４に送出する。プリンタ補正部１４では、プリンタγ補正処理、階調処理が行われ、プロッタ１５の明暗特性の補正処理やプロッタ１５の階調特性及び像域分離結果に応じた誤差拡散処理やディザ処理等による画像データの量子化が行われる。プロッタ１５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、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。

ネットワークを介してＰＣに画像データを配信する配信スキャナとして動作する場合は、圧縮処理されるまでは複写機として動作する場合と同様の処理フローとなる。その後、コントローラ９に画像が送られる。コントローラ９ではフォーマット処理が行われ、フォーマット処理では、ＪＰＥＧやＴＩＦＦ、ＢＭＰ形式への汎用画像フォーマット変換を行う。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）１１を介して外部ＰＣ端末１２に配信される。

図１に示す第一画像読取部１及び第二画像読取部２は、例えば、上記の特許文献２に開示されているような周知の原稿送り装置及び画像読取装置を用いれば実現できる。仮に、特許文献２に示す装置を採用すると、ＣＣＤイメージセンサにより原稿の第１面の読み取りを行う原稿の搬送時に、同時（時間の完全一致ではなく、同一の原稿搬送時程度の意味）にＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）によって、原稿の第２面の読み取りを行うことが可能である。即ち、ＣＣＤイメージセンサとＣＩＳとを用いて、搬送路への原稿の一度の搬送で、この原稿における表裏両面の画像を読み取ることができる。

本実施形態では、ＣＣＤイメージセンサにより原稿の第１面の読み取りを行う部分が第一画像読取部１に相当し、ＣＩＳを用いて第２面の読み取りを行う部分が、第二画像読取部２に相当する。ここで、ＣＩＳとは、近年、装置の小型化を目的として、形状の小さいＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を光源に利用し、レンズを介してリニアセンサで画像を直接読み取るＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）と呼ばれるものである。カラー画像を読み込む場合には、ＬＥＤにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のＬＥＤ光源を組み合わせ、ラインセンサユニットとしてＲＧＢ３色用の３列一組のセンサを用いれば良い。

次に、図２を用いて、第一画像読取部１及び第二画像読取部２から、画像受け取り部３と像域分離前処理部４を経てメモリ制御部５に至るまでの画像フローを説明する。第一画像読取部１及び第二画像読取部２からは、フルカラーＲＧＢ画像が読み取られる。ここでは、第一画像読取部１で読み取られたデータを（ｒ１，ｇ１，ｂ１）、第二画像読取部２で読み取られた画像データを（ｒ２，ｇ２，ｂ２）とする。これらの画像データが画像受け取り部３に入ってくる。このデータは、メモリ制御部５に送出されるが、像域分離前処理部４にも送出される。

像域分離前処理部４においては、後工程に存在する像域分離部６５（図５を参照）が参照するデータＸ１，Ｘ２が生成される。第一画像読取部１で読み取られたデータを元に生成されるデータをＸ１、第二画像読取部２で読み取られたデータを元に生成されるデータをＸ２とする。像域分離部６５では、第一画像読取部１で読み取られたデータの像域分離を行う際に、Ｘ２を参照し、第二画像読取部２で読み取られたデータの像域分離を行う際に、Ｘ１を参照する。これらの参照により、原稿の片側（一方）の面の像域分離を行う際に、その反対側（他方）の面の情報を参照することが出来るようになる。

続いて、図３を用いて、像域分離前処理部４の詳細を説明する。以下の説明では、画像データの数値が大きい程、濃い画像であるものとして説明を行う。像域分離前処理部４は、裏面用二値化部４１、高濃度パターンマッチング部４２、膨張部４３から構成される。

裏面用二値化部４１では、ＲＧＢ信号（ｒ１，ｇ１，ｂ１）全てが閾値ｒ＿ｔｈ１よりも大きいときにアクティブ信号ｒ＿ｈ１を発生する。また、ＲＧＢ信号（ｒ２，ｇ２，ｂ２）全てが閾値ｒ＿ｔｈ２よりも大きいときにアクティブ信号ｒ＿ｈ２を発生する。高濃度パターンマッチング部４２では、図４に示すような５×５画素を参照し、閾値ｒ＿ｔｈ１が参照する５×５画素内で全てオン（ＯＮ）になっているときに、注目画素（図４の中央画素）にアクティブ信号Ｒ＿Ｈ１を発生する。閾値ｒ＿ｔｈ２が参照する５×５画素内で全てオン（ＯＮ）になっているときに、注目画素にアクティブ信号Ｒ＿Ｈ２を発生する。

膨張部４３では、注目画素でアクティブ信号Ｒ＿Ｈ１が発生している場合に、それを中心として７×７画素の範囲にアクティブ信号Ｘ１を発生させる。また、注目画素でアクティブ信号Ｒ＿Ｈ２が発生している場合に、それを中心として７×７画素の範囲にアクティブ信号Ｘ２を発生させる。Ｘ１，Ｘ２は原稿の高濃度領域を検出する。高濃度部分の反対面（他方面）では裏映りが発生する確率が高いので、そのような領域を、後述する像域分離部６５で参照することになる。

次に、図５を用いて、スキャナ補正部６の構成について以下説明する。スキャナ補正部６は、スキャナから入力したＲＧＢ画像データに基づき、原稿の画像領域（像域）が文字領域か、網点領域か、絵柄領域か、などを判定する像域分離部６５と、スキャナの特性によるＲＧＢ画像データのデジタル値を、明度に比例するデジタル値に変換するスキャナγ補正部６１と、像域分離の結果に基づいて画像データに鮮鋭化処理をかけたり、平滑化処理をかけたりするフィルタ処理部６２と、ＲＧＢに色分解された画像データを、それとは異なる色空間であるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（Ｂｋ）（ブラック）の記録色情報を含むカラー画像データに変換する色補正部６３と、入力画像における主走査方向の大きさを拡大・縮小して出力する変倍処理部６４と、から構成される。なお、像域分離部６５の機能、動作の詳細については後述する。

次に、図６を用いて、プリンタ補正部１４の構成について以下に説明する。プリンタ補正部１４は、図１に示す伸張処理部１３を経たＣＭＹＫの画像データに対して、プロッタの周波数特性に応じてγ補正を行うプリンタγ補正部７１と、ディザ処理・誤差拡散処理などの量子化を行う階調処理部７２と、を備えており、プリンタ特性が補正されたＣＭＹＫ画像データを出力する。この出力データがプロッタ１５に送られ、プロッタ１５は送られてきた画像データに基づいて作像を行い、作像された画像を用紙上に転写することで画像形成を行う。

プリンタγ補正部７１は、像域分離の判定結果が文字判定領域である場合は、コントラストを付けるようなγ補正を行い、像域分離の判定結果が絵柄である場合は、階調性の再現を重視するようなγ補正を行う。階調処理部７２は、像域分離の判定結果が文字判定領域である場合は、文字鮮鋭性を重視するような中間調処理を行い、像域分離の判定結果が絵柄である場合は、画像の滑らかさを重視するような中間調処理を行う。

次に、図５に示したスキャナ補正部６に含まれる像域分離部６５について、図７を参照しながら説明する。図７によると、像域分離部６５は、フィルタ部８１、エッジ抽出部８２、網点抽出部８３、白領域抽出部８４、色判定部８５、総合判定部８６から構成される。各々の構成要素については、白領域抽出部８４以外は既知の上記特許文献３（特開２００３−４６７７２号公報）に開示されているものと全く同一のものである。

フィルタ部８１は、主に文字のエッジの抽出のために、スキャナが発生するＧ画像データを補正する。スキャナで読み取ったデータはレンズなどの性能でボケていることがあるのでエッジ強調フィルタをかける。ただ、複写機に広く普及している階調表現のための万線パターンを強調しない必要がある。現在処理対象の画素である注目画素の、フィルタ部８１で処理した画像データ値として、エッジ抽出部８２と白領域抽出部８４に与えられる。

文字領域は高レベル濃度の画素（黒画素）と低レベル濃度の画素（白画素）が多く、且つエッジ部分ではこれらの黒画素及び白画素が連続している。エッジ抽出部８２はこのような黒画素及び白画素及び白画素それぞれの連続性に基づいて文字エッジを検出する。

網点抽出部８３は、Ｇ画像データを用いて所定の大きさの二次元局所領域内の画素濃度情報から、網点ドットの一部を形成する画素（網点ピーク画素）を検出する第１網点ピーク検出器と、Ｂ画像データを用いて網点ピーク検出する、第１網点ピーク検出器と同一機能を有する第２網点ピーク検出器（第１網点ピーク検出器ではＧ画像データを用いるので殆どの色に対して反応するが、Ｙに対しては反応しないので、Ｂ画像データを使用してＹの網点ピークを検出することを目的とする）と、１００線以下で６５線（新聞の網点）以上の検出を目的とする第３網点ピーク検出器と、第１網点ピーク検出器と第２網点ピーク検出器のどちらかにより検出された山と谷の網点ピーク画素を所定の大きさの二次元の小領域毎に計数してその計数値に基づいて網点領域と判定する第１網点領域検出部と、第３網点ピーク検出器の検出結果が入力されて網点領域を判定する第２網点領域検出部と、第１と第２の網点領域検出部で判定結果を一時保存する一時記憶手段と、から構成される。本実施形態ではこの構成に限らず、網点を抽出する構成のものであれば良い。

色判定部８５について説明する。原稿中の色（有彩）画素や黒（無彩）画素を検出する際には、Ｒ，Ｇ，Ｂの相対的な読み取りずれが、各色画像データのサンプリングや機械的精度のために存在する。有彩色領域を見つけるためのものである色判定部８５は、色相分割部で入力データＲ，Ｇ，ＢをＣ，Ｍ，Ｙ及び色判定用Ｗ（白）の信号に変換し、色画素判定するものである。

白領域抽出部８４は、後述の図８を用いて説明するが、大きく分けて、２値化部とＲＧＢ白抽出部からなり、２値化部はフィルタ部８１の画像濃度データ（Ｇ画像データ）のエッジ強調出力を閾値で２値化して、白データの生成のための２値化白判定信号を発生する。ＲＧＢ白抽出部は、ＲＧＢ白地検出、色画素検出、グレー画素検出を行って、画像データが白領域かグレー領域（中濃度領域）か否かを判定するものである。

像域分離部６５内の総合判定部８６は、文字判定部、文字なか判定部、膨張処理部およびデコード部からなり、文字判定部では、エッジ抽出部８２の結果がエッジ有りで、網点抽出部８３の結果が網点無しで、白領域抽出部８４の結果が白領域有りのときは、文字エッジと判定する。そうでないときには非文字エッジ（絵柄または文字なか）と判定し、その結果を膨張処理部に出力する。膨張処理することによって分離結果が異なって文字の領域が薄くなることがなくなる。デコード部が最終的に出力するＣ／Ｐ信号は文字エッジ信号であり、Ｃ／Ｐ信号が１のとき文字エッジ領域である。色判定部８５からはＢ／Ｃ信号が出力され、カラー原稿か白黒原稿かの判定に参照する信号である。

像域分離部６５は、出力として像域分離信号Ｃ／Ｐ信号及びＢ／Ｃ信号を発生する。Ｃ／Ｐ信号は２ビット信号であり、Ｃ／Ｐ＝０の場合は絵柄領域、Ｃ／Ｐ＝１の場合は文字領域、Ｃ／Ｐ＝２の場合は網点領域、Ｃ／Ｐ＝３の場合は低線数網点領域であることを意味する。ここで、文字領域であるためには、白領域であることが必要条件となっている。Ｂ／Ｃ信号は１ビット信号であり、Ｂ／Ｃ＝０の場合は無彩領域、Ｂ／Ｃ＝１の場合は有彩領域であることを示す。

次に、本実施形態に関する像域分離部６５が既知の上記特許文献３（特開２００３−４６７７２号公報）に開示されている像域分離部と異なる点は、像域分離部の内部構成である白領域抽出部であるが、本実施形態に関する白領域抽出部８４について、図８を用いて以下説明する。

本実施形態に関する白領域抽出部８４は、ＲＧＢ白地抽出部９３、色画素検出部９２、グレー画素検出部９１、グレーパターンマッチング部９５、グレー膨張部９６、白判定部９７、白パターンマッチング部９８、白パターン補正部９９、白膨張部１００、白収縮部１０１、白補正部１０２、判定部１０３、２値化部９５から構成される。この構成の内で、２値化部９４とＲＧＢ白地抽出部９３以外は、上記特許文献３に開示されているものと同一のものである。本実施形態に関する白領域抽出部８４の上述した各構成要素の機能、動作は、２値化部９４とＲＧＢ白地抽出部９３を除いて、上記特許文献３に記載した通りのものであるが、その概略を以下説明する。

図８に示す、グレー画素検出部９１、色画素検出部９２、ＲＧＢ白地抽出部９３から構成されるＲＧＢ白抽出部の各構成要素にＲ，Ｇ，Ｂの各画像データが入力される。グレー画素検出部９１の出力はグレーパターンマッチング部９５に入力され、グレーパターンマッチングのパターンマッチング結果はグレー膨張部９６に入力され、膨張処理を行った後に判定部１０３に入力される。また、白判定部９７には色画素検出部９２、ＲＧＢ白地抽出部９３、２値化部９４の出力が入力され、白判定部９７の判定結果は白パターンマッチング部９８に入力され、そのパターンマッチング結果は、白パターン補正部９９および白補正部１０２に入力される。白パターン補正部９９の補正結果は白膨張部１００および白収縮部１０１で処理された後に判定部１０３に入力され、また、白補正部１０２の処理結果はそのまま判定部１０３に入力される。色画素検出部９２は薄い色を白背景と判定しないようにするために、色画素（色地）を検出する。

また、白パターンマッチング部９８、白パターン補正部９９、白膨張部１００、白収縮部１０１および白補正部１０２は、白と白でない境界領域を検出するための構成であり、白補正部１０２の出力は線幅を示し、白収縮部１０１の出力は白領域を示し、グレー膨張部９６の出力は中濃度であることを示す。判定部１０３では、これら３つの出力に対して優先順位を付けて判定し、判定結果を後段に出力する。この場合、優先順位１は白補正部１０２からの線幅情報であり、優先順位２はグレー膨張部９６からの中濃度情報であり、優先順位３は白収縮部１０１からの白領域情報である。

２値化部９４の基本的な機能は、フィルタ部８１の画像濃度データ（Ｇ画像データ）のエッジ強調出力を、閾値ｔｈｗｓｂで２値化して、白パターンマッチング部９８が参照する白データの生成のための２値化白判定信号を発生する。ここで、エッジ強調出力は、例えば、０（濃度の無い白）から２５５の２５６階調であり、閾値ｔｈｗｓｂを５０とすると、エッジ強調出力の値が閾値ｔｈｗｓｂ＝５０より小さければ２値化部９４が「２値化白」と判定し、２値化白判定信号「１」を発生する。

本実施形態における２値化部９４においては、閾値ｔｈｗｓｂの値を、Ｘ１またはＸ２信号がアクティブか否かによって切り替える。すなわち、第一画像読取部１で読み取ったＲＧＢ画像（ｒ１、ｇ１、ｂ１）は、像域分離前処理部４で生成したＸ２信号と同期して送られてくるが、Ｘ２信号がアクティブな場合は、アクティブでない時よりもｔｈｗｓｂの値を高くする。ｔｈｗｓｂの値は、大きいほど白領域として判定されやすくなるものであるので、Ｘ２信号がアクティブなとき、すなわち、第二画像読取部２で読み取った画像が高濃度であるため、第一画像読取部１に裏映り画像として影響を与える可能性が高いときに、本来白領域として抽出されるべき領域が、白領域として判定されやすいようにしている。従って、白地上の文字が裏映りの影響で文字判定されなくなる可能性を低減することができる。なお、第二画像読取部２で読み取ったＲＧＢ画像（ｒ２、ｇ２、ｂ２）に対しては、Ｘ１信号がアクティブな場合に、アクティブでない時よりも閾値ｔｈｗｓｂの値を高くする。

ＲＧＢ白地抽出部９３の基本的な機能は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データで白地領域を抽出することにより白背景分離の動作をアクティブにする。すなわち、白背景分離の処理を起動する。具体的には、画素マトリックスのＲ，Ｇ，Ｂ画像データのすべてが閾値ｔｈｗｓｓより小さければ、画素マトリックスの中心画素である注目画素を白領域と判定して白パターンマッチング部９８をアクティブにする。このことは、或る程度の広がりの白画素領域があるかを抽出するものである。ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データのそれぞれが０から２５５の２５６階調であり、閾値ｔｈｗｓｓ＜閾値ｔｈｗｓｂであって、閾値ｔｈｗｓｓを４０とすると、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データのすべてが閾値ｔｈｗｓｓ＝４０より小さいと、「白地」と判定し白地判定信号「１」を発生する。Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データのいずれかが閾値ｔｈｗｓｓ＝４０以上のときは、「白地」と判定し白地判定信号「０」を発生する。

本実施形態におけるＲＧＢ白地抽出部９３においては、閾値ｔｈｗｓｓの値を、Ｘ１またはＸ２信号がアクティブか否かによって切り替える。すなわち、第一画像読取部１で読み取ったＲＧＢ画像（ｒ１、ｇ１、ｂ１）は、像域分離前処理部４で生成したＸ２信号と同期して送られてくるが、Ｘ２信号がアクティブな場合は、アクティブでない時よりもｔｈｗｓｓの値を高くする。ｔｈｗｓｓの値は、大きいほど白領域として判定されやすくなるものであるので、Ｘ２信号がアクティブなとき、すなわち、第二画像読取部２で読み取った画像が高濃度であるため、第一画像読取部１に裏映り画像として影響を与える可能性が高いときに、本来白領域として抽出されるべき領域が、白領域として判定されやすくしている。従って、白地上の文字が裏映りの影響で文字判定されなくなる可能性を低減することができる。なお、第二画像読取部２で読み取ったＲＧＢ画像（ｒ２、ｇ２、ｂ２）に対しては、Ｘ１信号がアクティブな場合に、アクティブでない時よりも閾値ｔｈｗｓｓの値を高くする。

次に、本発明の他の実施形態に係る画像処理装置について以下説明する。本発明の他の実施形態に係る画像処理装置においては、白領域抽出部８４の２値化部９４において、閾値ｔｈｗｓｂの値を切り替える条件として、Ｘ信号以外に、Ｇ信号の値も条件に加える。すなわち、第一画像読取部１で読み取ったＲＧＢ画像（ｒ１、ｇ１、ｂ１）に対して、Ｘ２信号がアクティブな場合、かつ、ＬｏｗＧ１＜ｇ１＜ＵｐＧ１であるときに限り、そうでないときよりも閾値ｔｈｗｓｂの値を高くする。ここで、ＬｏｗＧ１及びＵｐＧ１は、予めパラメータとして与えておく定数である。

一般に、像域分離を行おうとしている画像で、裏映りの影響による誤判定が起きるのは、原稿の反対面に濃い絵柄が存在し、その裏映りにより表側に中間濃度部が発生している場合である。その濃度範囲内にないときにも閾値ｔｈｗｓｂの値を反対面の濃度に応じて切り替えるということは、副作用による悪影響があることが考えられる。したがって、像域分離を行う面が裏映りの影響である可能性がある濃度範囲内のみで、閾値ｔｈｗｓｂの値を切り替えることにより、誤判定を減らす効果がある。

また、第二画像読取部２で読み取ったＲＧＢ画像（ｒ２、ｇ２、ｂ２）に対しては、Ｘ１信号がアクティブな場合、かつ、ＬｏｗＧ２＜ｇ２＜ＵｐＧ２であるときに限り、そうでないときよりも閾値ｔｈｗｓｂの値を高くする。ここで、ＬｏｗＧ２及びＵｐＧ２は、予めパラメータとして与えておく定数である。

同様にして、白領域抽出部８４のＲＧＢ白地抽出部９３においても、第一画像読取部１で読み取ったＲＧＢ画像（ｒ１、ｇ１、ｂ１）に対して、Ｘ２信号がアクティブな場合、かつ、ＬｏｗＧ１＜ｇ１＜ＵｐＧ１であるときに限り、そうでないときよりも閾値ｔｈｗｓｂの値を高くする。また、第二画像読取部２で読み取ったＲＧＢ画像（ｒ２、ｇ２、ｂ２）に対しては、Ｘ１信号がアクティブな場合、かつ、ＬｏｗＧ２＜ｇ２＜ＵｐＧ２であるときに限り、そうでないときよりも閾値ｔｈｗｓｓの値を高くする。

以上説明した本発明の実施形態では、ＣＣＤイメージセンサにより原稿の第１面の読み取りを行う原稿の搬送時に、同時にＣＩＳによって、原稿の第２面の読み取りを行っている。即ち、ＣＣＤイメージセンサとＣＩＳとを用いて、搬送路への原稿の一度の搬送で、この原稿における表裏両面の画像を読み取る例を挙げているが、本発明の実施形態は、必ずしもこのような二つの読取り手段を用いるものに限らない。

本発明の実施形態に係る画像処理装置において、上記特許文献２（特開２００５−２１７４６７号公報）に示されている原稿送り装置及び画像読取装置を採用してスイッチバック方式の画像読取装置で読み取れば、ＣＣＤイメージセンサのみで原稿の表裏両面を読み取ることができる。スイッチバック方式の画像読取装置で両面原稿の双方の面を読み取る方法は、上記特許文献２にも開示されているが、この読み取り方法を採用したときのフルカラー画像処理装置の概略構成を図９に示す。

図９は本発明の実施形態に係るデジタル式フルカラー画像処理装置の他の構成例を示すブロック図である。図９に示す本実施形態の他の構成例において、スキャナ補正部１１３以降は、図１に示す構成と全く同一の構成となっているが、スキャナ補正部１１３に至るまでの処理の仕方について相違している。すなわち、両面画像読取部１１０は、スイッチバック方式の画像読取装置であり、両面原稿の双方の面を交互に読み取り、像域分離前処理部１１１にＲＧＢデジタル画像データを送出する。像域分離前処理部１１１では、片方の面の画像データが入力され、図１に示す構成と同様の処理がなされる。その後、Ｘデータはメモリ制御部１１２に出力される。Ｘデータがアクティブであるとき、原稿の濃度が高い部分であることを示す。

本実施形態の構成例のように、スイッチバック方式の画像読取装置１１０を用いた場合は、原稿の第１面に関するＲＧＢデータに第２面のＸデータを同期させてスキャナ補正部１１３に出力するため、第１面のＲＧＢデータ及びＸデータを一時的に図示しないストレージに蓄積しておくことになる。その後、原稿の第２面に関するＲＧＢデータが読み取られ、像域分離前処理部１１１で第２面のＸデータが生成され、メモリ制御部１１２に出力される。メモリ制御部１１２では、図示しない画像メモリコントロールを用いて、画像データの蓄積処理とストレージからの画像データの取り出しをコントロールする。

そこで、第１面のＲＧＢデータと第２面のＸデータを同期させ、スキャナ補正部１１３に出力する。続いて、第２面のＲＧＢデータと第１面のＸデータを同期させ、スキャナ補正部１１３に出力する。スキャナ補正部１１３への出力はシーケンシャルに行われるので、スキャナ補正部１１３以降の処理は、図１に示す構成と同様のものになる。また、図９に示す本実施形態に構成例ではスキャナ補正部１１３への出力はシーケンシャルとしたが、スキャナ補正部１１３を二つ備えてパラレルに処理を行ってもよい。

また、本発明は、原稿の一方の面の像域分離を行う際に一方の面及び他方の面の画像情報の双方を用いて裏映りの影響による像域分離の誤判定を減らすことを主たる課題としているが、このような課題は、本実施形態の機能を有するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体又は記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し、実行することによっても、達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は、本発明の実施形態を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した本実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステムなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した本実施形態の機能が実現される場合も本発明の実施形態に含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カ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込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カ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、その処理によって前述した本実施形態の機能が実現される場合も本実施形態に含まれる。

以上説明したように、本発明の実施形態の主たる特徴を挙げると次のようになる。すなわち、本実施形態は、特に文字又は絵柄の像域分離誤判定を減らして高画質な画像を提供でき、文字判定を行う際に、白地上の文字であるか否かを判定する像域分離装置を備え、その白地抽出の結果を判定する際に、原稿の双方の面を読み取った結果を用いることにより、裏映りの影響による像域分離の誤判定を減らすことができる。また、一方の面の白領域抽出に際して、他方の面の濃度情報を基に、一方の面の白領域抽出の判断基準を変更することで、像域分離の判定精度をあげ、裏映りの影響による誤判定を減らすことができる。

本発明の実施形態に係るデジタル式フルカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る画像処理装置における、第一画像読取部及び第二画像読み取り部から画像受け取り部と像域分離前処理部を経てメモリ制御部に至るまでの画像フローを説明する図である。 本実施形態に係る画像処理装置における像域分離前処理部の詳細構成を示す図である。 本実施形態に関する像域分離前処理部の高濃度パターンマッチング部で参照する５×５画素を示す図である。 本実施形態に係る画像処理装置におけるスキャナ補正部の詳細構成を示す図である。 本実施形態に係る画像処理装置におけるプリンタ補正部の詳細構成を示す図である。 本実施形態に関するスキャナ補正部における像域分離部の詳細構成を示す図である。 本実施形態に関する像域分離部における白領域抽出部の詳細構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るデジタル式フルカラー画像処理装置の他の構成例を示すブロック図である。 原稿表面に文字を描き、且つ原稿裏面に絵柄を描いた原稿を示す図である。 読み取った原稿表面の画像が裏面絵柄の影響を受けたことを示す説明図である。

符号の説明

１：第一画像読取部、２：第二画像読取部、３：画像受け取り部、４：像域分離前処理部、５：メモリ制御部、６：スキャナ補正部、７：圧縮処理部、８：汎用バス、９：コントローラ、１０：ＨＤＤ、１１：ＮＩＣ（ネットワークインタフェースコントローラ）、１２：外部ＰＣ端末、１３：伸長処理部、１４：プリンタ補正部、１５：プロッタ、４１：裏面用二値化部、４２：高濃度パターンマッチング部、４３：膨張部、６１：スキャナγ補正部、６２：フィルタ処理部、６３：色補正部、６４：変倍処理部、６５：像域分離部、７１：プリンタγ補正部、７２：階調処理部、８１：フィルタ部、８２：エッジ抽出部、８３：網点抽出部、８４：白領域抽出部、８５：色判定部、８６：総合判定部、９１：グレー画素検出部、９２：色画素検出部、９３：ＲＧＢ白地抽出部、９４：二値化部、９５：グレーパターンマッチング部、９６：グレー膨張部、９７：白判定部、９８：白パターンマッチング部、９９：白パターン補正部、１００：白膨張部、１０１：白圧縮部、１０２：白補正部、１０３：判定部、１１０：両画面像読取部、１１１：像域分離前処理部、１１２：メモリ制御部、１１３：スキャナ補正部、１１４：圧縮処理部、１１５：汎用バス、１１６：コントローラ、１１７：ＨＤＤ、１１８：ＮＩＣ（ネットワークインタフェースコントローラ）、１１９：外部ＰＣ端末、１２０：伸長処理部、１２１：プリンタ補正部、１２２：プロッタ、

Claims (12)

1. 原稿の一方の面と他方の面の双方の面を読み取る画像読取装置と、読み取られた原稿画像を複数の画像領域に分類する像域分離装置と、を備え、
   前記像域分離装置は、原稿の一方の面の像域分離を行う際に、前記一方の面の読取り画像情報及び前記他方の面の画像情報の双方を用いる
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項２において、
   前記像域分離装置が分類する複数の画像領域は、少なくとも文字領域と絵柄領域を含むことを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項２において、
   前記像域分離装置は、前記文字領域の判定を行う際に、前記一方の面及び前記他方の面の画像の濃度情報を読取り、原稿の白領域であるか否かを判定する白領域抽出部を備え、少なくとも白領域であるときに文字領域であると判定する
   ことを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項３において、
   前記一方の面の白領域を抽出する際に、前記他方の面の濃度情報を用いて、前記一方の面の白領域抽出基準を変更することを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項４において、
   前記一方の面の白領域抽出基準を変更する際には、前記他方の面の濃度が所定の値よりも高いときには、前記一方の面が白領域であると判定されやすいように白領域抽出基準を変更することを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項４において、
   前記一方の面の白領域抽出基準を変更するのは、前記一方の面の濃度がある特定の中間濃度範囲にあるときだけ変更することを特徴とする画像処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の画像処理装置から出力された画像データに基づいて作像を行い、前記作像された画像を用紙上に転写することで画像形成を行う画像形成手段を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 原稿の一方の面と他方の面の双方の面を読み取る画像読取ステップと、読み取られた原稿画像を複数の画像領域に分類する像域分離ステップと、を備え、
   前記像域分離ステップは、原稿の一方の面の像域分離を行う際に、前記一方の面の読取り画像情報及び前記他方の面の画像情報の双方を用いる
   ことを特徴とする画像処理方法。
9. 請求項８に記載の画像処理方法を記載したプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記録した記憶媒体。
11. 画像読取部で読み取られた原稿の画像データに対して所定の処理を施して出力するスキャナ補正部を備えた画像処理装置において、
    前記スキャナ補正部は、前記読み取られた原稿のＲＧＢ画像データに対してγ補正を行うスキャナγ補正部と、前記読み取られた原稿の画像領域が文字領域又は絵柄領域かを判定する像域分離部と、前記像域分離部の判定結果に応じて前記読み取られた画像の文字を強調し又は絵柄を平滑化するフィルタ処理部と、を少なくとも備え、
    前記像域分離部は、黒画素と白画素それぞれの連続性に基づいて文字エッジを検出するエッジ抽出部と、画素マトリックスのＲＧＢ画像データのすべてが閾値よりも小さいときに白領域と判定する白領域抽出部と、を少なくとも備え、
    前記白領域抽出部は、ＲＧＢ画像データを入力するとともに、原稿の一方の面と他方の面の画像濃度情報を入力し、前記一方の面の白領域抽出に際して、前記他方の面の画像濃度情報に基づいて前記閾値を変更し、前記閾値の変更によって前記一方の面の白領域が、前記他方の面からの画像裏映りの影響を排除して白領域と判定され易くする機能を有する
    ことを特徴とする画像処理装置。
12. 請求項１１において、
    前記白領域抽出部における閾値の変更は、前記一方の面の濃度が所定の中間濃度範囲内にあるときに限って行うことを特徴とする画像処理装置。

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