JP2008236086A - 画像処理装置、画像処理方法、画像読み取り装置、画像形成装置、複写装置、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法、画像読み取り装置、画像形成装置、複写装置、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】地肌と網点とを分離して、良好に網点検出を行えるようにする。
【解決手段】5×5画素からなるマトリクスの×で示す中心画素のレベルが、そのマトリクス内で最大または最小のレベルであるか否かを検出し、上記中心画素を挟んで複数方向にそれぞれ対称位置にある□、△で示す各2つの画素のレベルの平均値と前記中心画素のレベルとを比較し、その差が閾値Aより大きいか否かを検出し、中心画素のレベルが閾値B以上のとき非地肌であるとし、それらの検出結果、中心画素が、最大または最小のレベルであり、かつ閾値Aより大きく、かつ非地肌であることが検出されたとき、その中心画素を極点画素であるとし、注目画素を含む所定の2次元領域における極点画素数に基づいて当該注目画素を含む近傍画素を網点部として検出する。
【選択図】図14

Description

本発明は、画像処理における特に網点部検出を行う画像処理装置、画像処理方法、画像読み取り装置、画像形成装置、複写装置、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
従来より、画像の網点検出技術が種々提案されている。特許文献1には、低周波の網点(低線数網点)と高周波の網点(高線数網点)で、処理を変える技術が開示されている。特に、低線数網点を検出するために、画像ノイズを孤立点除去手段で行っている。ここでいう孤立点除去手段はスムージング(平滑化)処理である。特許文献2には、平滑化後、極点画素を検出することにより、白地上文字はもちろん網点上の文字も検出可能とした技術が開示されている。特許文献3には、網点ピーク画素の判定の際に中心画素に応じて、判定の閾値を切り換える技術が開示されている。中心画素の濃度の濃いところと、薄いところとでは、薄い方を判定しやすいパラメータとする。
特開2000−287077号公報 特開平3−85061号公報 特許第2968276号公報
画像を読み取る時は少なからず読み取りノイズが存在する。画像の地肌にも影響は受けるが、画像の読み取りノイズが多いと原稿の地肌のノイズが大きくなり、網点面積率の小さな網点が、ノイズに埋もれてしまう。これを図23で説明する。例えば、原稿の地肌の読み取りデータが、Aのように平坦ではなく原稿の起伏や信号処理時のノイズで、読み取りデータに起伏が生じる。理想的な網点データを読み取るとCのようになる。実際に読み取るデータD=A+Cのデータとなる。起伏の大きい方が網点で、起伏の小さい方が読み取りノイズである。ここで、Bのように読み取りノイズが多くなると、E=B+Cのようになり、読み取りノイズと網点の識別が難しくなる。読み取り特性として、図24(a)のように、小さい面積のドットは、読み取り濃度が薄くなる傾向があり、図24(b)のように、面積が大きくなるほど原稿に近づいていく。
上記特許文献1では、高線数網点に孤立点除去をかけると、網点検出できないので、孤立点除去を行うことはできない。
また従来、平滑化処理を行っている技術では、高線数網点、特に網点面積率の小さい網点は検出できない。
そこで本発明は、読み取りノイズの影響を受けないように、網点を抽出する画像処理装置、画像処理方法、画像読み取り装置、画像形成装置、複写装置、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
請求項1の発明による画像処理装置は、画像データにおけるM×M画素からなるマトリクスの中心画素のレベルが、そのマトリクス内で最大または最小のレベルであるか否かを検出する第1の検出手段と、前記中心画素を挟んで複数方向にそれぞれ対称位置にある各2つの画素のレベルの平均値と前記中心画素のレベルとを比較し、その差が閾値Aより大きいか否かを検出する第2の検出手段と、中心画素のレベルが閾値B以上のとき非地肌であるとする第3の検出手段と、前記第1の検出手段で前記最大または最小のレベルであることが検出され、前記第2の検出手段で前記閾値Aより大きいことが検出され、前記第3の検出手段で非地肌であることが検出されたとき、その中心画素を極点画素であるとする極点画素検出手段と、注目画素を含む所定の2次元領域における極点画素数を検出し、検出された極点画素数に基づいて当該注目画素を含む近傍画素を網点部として検出する網点部検出手段とを備えたことを特徴とするものである。
請求項2の発明による画像処理装置は、請求項1において、前記閾値Aを、中心画素の値に応じて切り換えることを特徴とするものである。
請求項3の発明による画像処理装置は、請求項2において、前記閾値Aは、中心画素の濃度が高いときは検出しくい値を設定し、中間濃度のときは検出しやすい値を設定し、濃度が薄いときは検出しない値を設定することを特徴とするものである。
請求項4の発明による画像処理方法は、画像データにおけるM×M画素からなるマトリクスの中心画素のレベルが、そのマトリクス内で最大または最小のレベルであるか否かを検出する第1の検出ステップと、前記中心画素を挟んで複数方向にそれぞれ対称位置にある各2つの画素のレベルの平均値と前記中心画素のレベルとを比較し、その差が閾値Aより大きいか否かを検出する第2の検出ステップと、中心画素のレベルが閾値B以上のとき非地肌であるとする第3の検出ステップと、前記第1の検出ステップで前記最大または最小のレベルであることが検出され、前記第2の検出ステップで前記閾値Aより大きいことが検出され、前記第3の検出ステップで非地肌であることが検出されたとき、その中心画素を極点画素であるとする極点画素検出ステップと、注目画素を含む所定の2次元領域における極点画素数を検出し、検出された極点画素数に基づいて当該注目画素を含む近傍画素を網点部として検出する網点部検出ステップとを備えたことを特徴とするものである。
請求項5の発明による画像処理方法は、請求項4において、前記閾値Aを、中心画素の値に応じて切り換えることを特徴とするものである。
請求項6の発明による画像処理方法は、請求項5において、前記閾値Aは、中心画素の濃度が高いときは検出しくい値を設定し、中間濃度のときは検出しやすい値を設定し、濃度が薄いときは検出しない値を設定することを特徴とするものである。
請求項7の発明による画像読み取り装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置と、原稿画像を色分解して読み取り画像データを生成して前記画像処理装置に与えるカラースキャナとを設けことを特徴とするものである。
請求項8の発明による画像形成装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置と、その出力画像データを用紙上にプリントアウトするカラープリンタとを備えたことを特徴とするものである。
請求項9の発明による複写装置は、請求項1〜3のいずれかの1項に記載の画像処理装置と、原稿画像を色分解して読み取って画像データを生成して前記画像処理装置に与えるカラースキャナと、前記画像処理装置の出力画像データを用紙上にプリントアウトするカラープリンタとを設けたことを特徴とするものである。
請求項10の発明による複写装置は、請求項9において、外部からのプリント指示コマンドを解析して前記プリンタにより外部からの画像情報をプリントアウトするプリンタコントローラをさらに設けたことを特徴とするものである。
請求項11の発明によるプログラムは、請求項4〜6のいずれか1項に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするものである。
請求項12の発明による記録媒体は、請求項10記載のプログラムを記録したコンピュータ読み出り可能なことを特徴とするものである。
請求項1,4の発明によれば、極点画素を算出する時に、極地肌検出手段を備え、地肌領域を極点画素としないようにして、地肌と網点を分離する。このことにより、地肌と網点を分離して、良好に網点検出を行うことができる。
請求項2,5の発明によれば、中心画像の濃度により極点画素の判定閾値を変えること切り換えることにより、画像の品質向上をことが可能になる。
請求項3,6の発明によれば、中心画素の濃度が薄いときに判定しやすい極点画素の判定閾値を設定し、中心画素の濃度が濃いときに判定しにくい極点画素の判定閾値を設定することにより、良好に網点判定を行うことができる。
請求項7の発明によれば、画像処理装置をカラースキャナに適用することが可能である。
請求項8の発明によれば、画像処理装置をカラープリンタに適用することが可能である。
請求項8,9の発明によれば、画像処理装置をカラー複写機に適用することが可能である。
請求項11,12の発明によれば、画像処理方法をコンピュータで実行することができる。
図1は本発明の画像処理装置が用いられるデジタルフルカラー複写機の実施の形態を示す構成図である。
カラー画像読み取り装置(以下、スキャナという)200は、コンタクトガラス202上の原稿180の画像を照明ランプ205、ミラー群204A、204B、204Cなど、およびレンズ206を介してカラーセンサ207に結像して、原稿のカラー画像情報を、例えば、ブルー(以下、Bという)、グリーン(以下、Gという)およびレッド(以下、Rという)の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。カラーセンサ207は、この例では、3ラインCCDセンサで構成されており、B、G、Rの画像を色ごとに読取る。スキャナ200で得たB、G、Rの色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示を省略された画像処理ユニットにて色変換処理を行い、ブラック(以下、Bkという)、シアン(以下、Cという)、マゼンダ(以下、Mという)およびイエロー(以下、Yという)の記録色情報を含むカラー画像データを得る。
このカラー画像データを用い、次に述べるカラー画像記録装置(以下、カラープリンタという)400によって、Bk、C、M、Yの画像を中間転写ベルト上に重ね形成し、そして転写紙に転写する。スキャナ200は、カラープリンタ400の動作とタイミングをとったスキャナースタート信号を受けて、照明ランプ205やミラー群204A、204B、204Cなどからなる照明・ミラー光学系が左矢印方向へ原稿走査し、1回走査毎に1色の画像データを得る。そして、その都度、カラープリンタ400で順次、顕像化しつつ、これらを中間転写ベルト上に重ね合わせて、4色のフルカラー画像を形成する。
カラープリンタ400の、露光手段としての書き込み光学ユニット401は、スキャナ200からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム414に静電潜像を形成する。光書き込み光学ユニット401は、レーザ発光器441、これを発光駆動する発光駆動制御部(図示省略)、ポリゴンミラー443、これを回転駆動する回転用モータ444、fθレンズ442、反射ミラー446などで構成されている。感光体ドラム414は、矢印で示す如く反時計廻りの向きに回転するが、その周りには、感光体クリーニングユニット421、除電ランプ414M、帯電器419、感光体ドラム上の潜像電位を検知する電位センサ414D、リボルバー現像装置420の選択された現像器、現像濃度パターン検知器414P、中間転写ベルト415などが配置されている。
リボルバー現像装置420は、BK現像器420K、C現像器420C、M現像器420M、Y現像器420Yと、各現像器を矢印で示す如く反時計回りの向きに回転させる、リボルバー回転駆動部(図示省略)などからなる。これら各現像器は、静電潜像を顕像化するために、現像剤の穂を感光体ドラム414の表面に接触させて回転する現像スリーブ420KS、420CS、420MS、420YSと、現像剤を組み上げ・撹拌するために回転する現像パドルなどで構成されている。待機状態では、リボルバー現像装置420はBK現像器420で現像を行う位置にセットされており、コピー動作が開始されると、スキャナ200で所定のタイミングからBK画像データの読み取りがスタートし、この画像データに基づき、レーザ光による光書き込み・潜像形成が始まる。以下、Bk画像データによる静電潜像をBk潜像という。C、M、Yの各画像データについても同じである。
このBk潜像の先端部から現像可能とすべく、Bk現像器420Kの現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブ420KSを回転開始して、Bk潜像をBkトナーで現像する。そして、以後、Bk潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がBk潜像位置を通過した時点で、速やかに、Bk現像器420Kによる現像位置から次の色の現像器による現像位置まで、リボルバー現像装置420を駆動して回動させる。この回動動作は、少なくとも、次の画像データによる潜像先端部が到達する前に完了させる。
像の形成サイクルが開始されると、感光体ドラム414は矢印で示すように反時計回りの向きに回動し、中間転写ベルト415は図示しない駆動モータにより、時計回りの向きに回動する。中間転写ベルト415の回動に伴って、BKトナー像形成、Cトナー像形成、Mトナー像形成およびYトナー像形成が順次行われ、最終的に、BK、C、M、Yの順に中間転写ベルト415上に重ねてトナー像が形成される。BK像の形成は、以下のようにして行われる。すなわち、帯電器419がコロナ放電によって、感光体ドラム414を負電荷で約−700Vに一様に帯電する。つづいて、レーザダイオード441は、Bk信号に基づいてラスタ露光を行う。このようにラスタ像が露光されたとき、当初、一様に荷電された感光体ドラム414の露光された部分については、露光光量に比例する電荷が消失し、静電潜像が形成される。
リボルバー現像装置420内のトナーは、フェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また、本現像装置のBK現像スリーブ420KSは、感光体ドラム414の金属基体層に対して図示しない電源回路によって、負の直流電位と交流とが重畳された電位にバイアスされている。この結果、感光体ドラム414の電荷が残っている部分には、トナーが付着せず、電荷のない部分、つまり、露光された部分にはBkトナーが吸着され、潜像と相似なBk可視像が形成される。
中間転写ベルト415は、駆動ローラ415D、転写対向ローラ415T、クリーニング対向ローラ415Cおよび従動ローラ群に張架されており、図示しない駆動モータにより回動駆動される。さて、感光体ドラム414上に形成したBkトナー像は、感光体と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト415の表面に、ベルト転写コロナ放電器(以下、ベルト転写部という。)416によって転写される。以下、感光体ドラム414から中間転写ベルト415へのトナー像転写を、ベルト転写と称する。感光体ドラム414上の若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム414の再使用に備えて、感光体クリーニングユニット421で清掃される。ここで回収されたトナーは、回収パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。
なお、中間転写ベルト415には、感光体ドラム414に順次形成する、Bk、C、M、Yのトナー像を、同一面に順次、位置合わせして、4色重ねのベルト転写画像を形成し、その後、転写紙にコロナ放電転写器にて一括転写を行う。ところで、感光体ドラム414側では、BK画像の形成工程のつぎに、C画像の形成工程に進むが、所定のタイミングから、スキャナ200によるC画像データの読み取りが始まり、その画像データによるレーザ光書き込みで、C潜像の形成を行う。C現像器420Cは、その現像位置に対して、先のBk潜像後端部が通過した後で、かつ、C潜像先端が到達する前に、リボルバー現像装置の回転動作を行い、C潜像をCトナーで現像する。以降、C潜像領域の現像をつづけるが、潜像後端部が通過した時点で、先のBk現像器の場合と同様にリボルバー現像装置420を駆動して、C現像器420Cを送り出し、つぎのM現像器420Mを現像位置に位置させる。この動作もやはり、つぎのM潜像先端部が現像部に到達する前に行う。なお、MおよびYの各像の形成工程については、それぞれの画像データの読み取り、潜像形成、現像の動作が、上述のBk像や、C像の工程に準ずるので、説明は省略する。
ベルトクリーニング装置415Uは、入口シール、ゴムブレード、排出コイルおよび、これら入口シールやゴムブレードの接離機構により構成される。1色目のBk画像をベルト転写した後の、2、3、4色目を画像をベルト転写している間は、ブレード接離機構によって、中間転写ベルト面から入口シール、ゴムブレードなどは離間させておく。
紙転写コロナ放電器(以下、紙転写器という。)417は、中間転写ベルト415上の重ねトナー像を転写紙に転写するべく、コロナ放電方式にて、AC+DCまたは、DC成分を転写紙および中間転写ベルトに印加するものである。
給紙バンク内の転写紙カセット482には、各種サイズの転写紙が収納されており、指定されたサイズの用紙を収納しているカセットから、給紙コロ483によってレジストローラ対418R方向に給紙・搬送される。なお、符号412B2は、OHP用紙や厚紙などを手差しするための給紙トレイを示している。像形成が開始される時期に、転写紙は前記いずれかの給紙トレイから給送され、レジストローラ対418Rのニップ部にて待機している。そして、紙転写器417に中間転写ベルト415上のトナー像の先端がさしかかるときに、丁度、転写紙先端がこの像の先端に一致する如くにレジストローラ対418Rが駆動され、紙と像との合わせが行われる。
このようにして、転写紙が中間転写ベルト上の色重ね像と重ねられて、正電位につながれた紙転写器417の上を通過する。このとき、コロナ放電電流で転写紙が正電荷で荷電され、トナー画像の殆どが転写紙上に転写される。つづいて、紙転写器417の左側に配置した図示しない除電ブラシによる分離除電器を通過するときに、転写紙は除電され、中間転写ベルト415から剥離されて紙搬送ベルト422に移る。中間転写ベルト面から4色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト422で定着器423に搬送され、所定温度にコントロールされた定着ローラ423Aと加圧ローラ423Bのニップ部でトナー像を溶融定着され、排出ロール対424で本体外に送り出され、図示省略のコピートレイに表向きにスタックされる。
なお、ベルト転写後の感光体ドラム414は、ブラシローラ、ゴムブレードなどからなる感光体クリーニングユニット421で表面をクリーニングされ、また、除電ランプ414Mで均一除電される。また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト415は、再び、クリーニングユニット415Uのブレード接離機構でブレードを押圧して表面をクリーニングする。リピートコピーの場合には、スキャナの動作および感光体への画像形成は、1枚目の4色目画像工程にひきつづき、所定のタイミングで2枚目の1色目画像工程に進む。中間転写ベルト415の方は、1枚目の4色重ね画像の転写紙への一括転写工程にひきつづき、表面をベルトクリーニング装置でクリーニングされた領域に、2枚目のBkトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、1枚目と同様動作になる。
図1に示すカラー複写機は、パ−ソナルコンピュ−タ等のホストから、LAN又はパラレルI/Fを通じてプリントデ−タが与えられると、それをカラープリンタ400でプリントアウト(画像出力)でき、しかもスキャナ200で読取った画像データを遠隔のフアクシミリに送信し、受信する画像データもプリントアウトできる複合機能つきのカラー複写機である。この複写機は、構内交換器PBXを介して公衆電話網に接続され、公衆電話網を介して、ファクシミリ交信やサ−ビスセンタの管理サ−バと交信することができる。
図2に、図1に示す複写機の電気システムの概要を示す。図2はメインコントローラ10を中心に、複写機の制御装置を図示したものである。
メインコントローラ10は、複写機全体を制御する。メインコントローラ10には、オペレータに対する表示と、オペレータからの機能設定入力制御を行う操作/表示ボードOPB、エディタ15、スキャナ200およびオプションのADFの制御、原稿画像を画像メモリに書き込む制御、および、画像メモリからの作像を行う制御等を行う。スキャナコントローラ12、プリンタコントローラ16、画像処理ユニット(IPU)40、ならびに、カラープリンタ400内にあって荷電、露光、現像、給紙、転写、定着ならびに転写紙搬送を行う作像エンジンの制御を行うエンジンコントローラ13、等の分散制御装置が接続されている。各分散制御装置とメインコントローラ10は、必要に応じて機械の状態、動作指令のやりとりを行っている。また、紙搬送等に必要なメインモータ、各種クラッチも、メインコントロ−ラ10内の図示しないドライバに接続されている。
カラープリンタ400には、給紙トレイからの給紙をはじめとして、感光体414の荷電、レーザ書込みユニットによる画像露光、現像、転写、定着および排紙を行なう機構要素を駆動する電気回路および制御回路、ならびに各種センサ等がある。
プリンタコントローラ16は、パソコンなど外部からの画像及びプリントを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、メインコントローラ10を介して、プリンタ400を駆動して画像データをプリントアウトする。画像及びコマンドをLAN及びパラレルI/Fを通じて受信し動作するために、LANコントロール19とパラレルI/F18がある。
FAXコントローラ17は、フアクシミリ送信指示があるときには、メインコントローラ10を介してスキャナ200およびIPU300を駆動して原稿の画像を読んで、画像データを、通信コントロール20およびPBXを介して、ファクシミリ通信回線に送出する。通信回線からファクシミリの呼びを受け画像データを受信すると、メインコントローラ10を介して、プリンタ400を駆動して画像データをプリントアウトする。
図3に、画像処理ユニット(IPU)300の構成を示す。スキャナ200が発生するR、G、B画像データが、インタフェース(I/F)351を介してIPU300に与えられる。なお、B又はR単色の記録をBRユニット355が指示する時には、R、G、B画像データの選択と集成が行われるが、このモードの画像記録処理の説明は省略する。IPU300に与えられたR、G、B画像データは、RGBγ補正部310で、反射率データ(R、G、Bデータ)から濃度データ(R、G、Bデータ)に変換される。
図4の原稿認識部320が、この濃度R、G、Bデータに基づいて、それらのデータが宛てられる画像領域が文字エッヂ領域(文字や線画のエッジ領域)、網点領域、低線数網点領域か絵柄領域(写真や絵の領域&文字領域でない領域&網点領域でない領域)かを判定し、C/P信号およびB/C信号を、RGBフィルタ330、ならびに、インタフェース353を介してメインコントローラ10に与える。
C/P信号:2ビット信号であり、
3が低線数網点領域を示し、
2が網点領域を示し、
1が文字エッジ領域を示し、
0が絵柄領域を示す。
B/C信号:1ビット信号であり、H(「1」)が無彩領域を示し、
L(「0」)が有彩領域を示す。
図4に、原稿認識部320の機能をブロック区分で示す。原稿認識部320は、文字エッジ検出,絵柄検出及び有彩/無彩検出を行って、文字エッジ領域あるいは絵柄領域を表すC/P信号および有彩領域/無彩領域を表すB/C信号を発生する。
原稿認識部320は、大別すると、フィルタ321,エッジ抽出部322,白領域抽出部323,網点抽出部324,色判定部325および総合判定部326からなる。なお、ここでは、スキャナ200の読み取り密度が600dpi程度の場合を例として説明する。
フィルタ321について説明する。
フィルタ321は、主に文字のエッジの抽出ために、スキャナ200が発生するG画像データを補正する。ここで、スキャナ200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、ここでは、単純に原稿上の像エッジを強調し、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。万線パターンを強調してしまうと、絵柄(万線パターンによる階調表現領域)をエッジとして抽出して、最終的に文字エッジと誤判定する可能性があるので、強調しないようにする必要がある。また、図8に示すように、600dpiの万線パターンAと400dpiの万線パターンBは、繰返し周期が異なるので、同一のフィルタ係数で強調しないようにするのは難しい。そのため、後段の特徴量検出(エッジ抽出、白領域検出)に応じて2つ係数の演算結果の最大値または、最小値のどちらかを使用する。
なお、図8において、主走査方向xの白1ブロック幅とそれに接する黒1ブロック幅との和が、万線ピッチ(定幅:所定数の画素)すなわち万線周期であり、低濃度中間調の時には白ブロック幅が広がり黒ブロック幅が狭くなる。高濃度中間調になるにつれて、白ブロック幅が狭くなり黒ブロック幅が広がる。
本実施の形態では、フィルタ321の画素マトリクスを、主走査方向xの画素数7×副走査方向y(スキャナ200の機械的な原稿走査方向)の画素数5として、図4のフィルタ321のブロックに示すように、各画素宛てに各重み付け係数a1〜a7,b1〜b7,c1〜c7,d1〜d7,e1〜e7を宛てた2組の係数グループ(係数マトリクス)A,Bがある。次の係数グループAは、図8の600dpiの万線パターンAの強調は抑制し、しかも文字のエッジを強調するフィルタ処理用の係数であり、係数グループBは、図8の400dpiの万線パターンBの強調は抑制ししかも文字のエッジを強調するフィルタ処理用の係数である。
係数グループA
0 −1 0 −2 0 −1 0
0 −1 0 −2 0 −1 0
0 −1 −1 20 −1 −1 0
0 −1 0 −2 0 −1 0
0 −1 0 −2 0 −1 0
係数グループB
−1 0 0 −2 0 0 −1
−1 0 0 −2 0 0 −1
−1 0 −1 20 −1 0 −1
−1 0 0 −2 0 0 −1
−1 0 0 −2 0 0 −1
なお、横方向が主走査方向xの並び、縦方向が副走査方向yの並びである。係数グループA,Bの、グループ内第1行の係数が、図4のフイルタ321のブロックの係数マトリクスの、第1行の係数a1〜a7であり、係数グループA,Bの第3行の中央の「20」が、フイルタ321のブロックの係数マトリクスの第3行c1〜c7の中央の画素の係数即ち注目画素の係数c4である。係数マトリクスの各係数に、それに宛てられる画素の画像データが表す値を乗算した積(総計7×5=35個)の総和(積和値)が、注目画素(c4が宛てられた画素)の、フィルタ321で処理した画像データ値として、エッジ抽出322および白領域抽出323に与えられる。ここで注目画素とは、現在処理対象の画素であり、それが順次にx方向にそしてy方向に位置が異なるものに更新される。
係数グループAは、図8に示す600dpiの万線パターンAの万線ピッチで負の係数(小さい値の係数)が分布し、それらの間に0(やや大きい値の係数)が分布し、そしてエッジ強調のために注目画素には20(極めて大きな係数)が宛てられている。これにより、画像データ(注目画素)が万線パターンAの領域の黒/白間エッジである時には、それにあてて導出される加重平均値(積和値)は、万線パターンAでない文字エッジである時に比べて、かなり低い値になる。
係数グループBは、図8に示す400dpiの万線パターンBの万線ピッチで負の係数(小さい値の係数)が分布し、それらの間に0(やや大きい値の係数)が分布し、そしてエッジ強調のために注目画素には20(極めて大きな係数)が宛てられている。これにより、画像データ(注目画素)が万線パターンBの領域の黒/白間エッジである時には、それにあてて導出される加重平均値(積和値)は、万線パターンBでない文字エッジである時に比べて、かなり低い値になる。
なお、フィルタ321では、係数グループAと係数グループBの演算を行い、エッジ抽出部322に、(演算結果の最小値/16+注目画素)を出力して、白領域抽出部323には、(演算結果の最大値/16+注目画素)を出力する。係数A,Bは、ラプラシアンなので所定の係数(16)で割って、注目画素に足し合わせて補正を行うエッジ抽出部322に、演算結果の最小値するのは、文字の構造が万線形状をしている場合に、白レベルが十分に抽出できないことがあるのを避けるためである。
白領域抽出部323には、演算結果の最大値を出力するのは、絵柄が万線パターンの構造の時(例えば複写機の出力)により絵柄をなりやすいように、最大値を出力する。このことにより、エッジ抽出ではよりエッヂとして拾いやすくし、白領域検出ではより絵柄として拾いやすくしている。
本実施の形態では、2つ係数を例に取って説明したが、3つ以上の係数でも同様の効果が得られる。
図4には、エッジ処理にG画像データを参照する態様を示すが、Gデータに限らず、輝度データであってもよい。濃い薄いを表現する信号なら適応可能である。
エッジ抽出部322について説明する。
文字領域は、高レベル濃度の画素と低レベル濃度の画素(以下、黒画素、白画素と呼ぶ)が多く、かつ、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322は、このような黒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。
・3値化部322a
先ず、3値化部322aで、2種の閾値TH1およびTH2を用いて、フィルタ321が文字エッジ強調のフィルタ処理をしたG画像データ(エッジ抽出部322の入力データ)を3値化する。閾値TH1およびTH2は、例えば、画像データが0から255までの256階調(0=白)を表す場合、例えばTH1=20、TH2=80に設定する。3値化部322aでは、入力データ<TH1であると、該データが宛てられる画素を白画素と、TH1≦入力データ<TH2であると中間調画素と、TH2≦入力データであると黒画素と、表す3値化データに入力データを変換する。
・黒画素連続検出部322b,白画素連続検出部322c
黒画素連続検出部322bおよび白画素連続検出部322cが、3値化データに基づいて、黒画素が連続する箇所および白画素が連続する箇所を、それぞれパターンマッチングにより検出する。このパターンマッチングには、本実施の形態では、図9に示す3×3画素マトリクスのパターンBPa〜BPdおよびWPa〜WPdを用いる。図9に示すパターンにおいて、黒丸は上述の黒画素であることを示し、白丸は上述の白画素であることを示し、いずれの丸印もない空白画素は、黒画素,中間調画素,白画素のいずれであるか問わないものである。3×3画素マトリクスの中心の画素が注目画素である。
黒画素連続検出部322bは、3値化データの内容の分布が、図9に示す黒画素分布パターンBPa〜BPdのいずれかにマッチングすると、その時の注目画素を「黒連続画素」としてそれをあらわすデータを該注目画素に与える。同様に、白画素連続検出部322cは、図9に示す白画素分布パターンWPa〜WPdのいずれかにマッチングすると、その時の注目画素を「白連続画素」としてそれをあらわすデータを該注目画素に与える。
・近傍画素検出部322d
次の近傍画素検出部322dは、黒画素連続検出部322bおよび白画素連続検出部322cの検出結果について、この近傍画素検出部322dでの注目画素の近傍に黒連続画素又は白連続画素があるか否かを調べることにより、該注目画素が、エッジ領域と非エッジ領域のいずれにあるかを判定する。より具体的に述べれば、本実施の形態にあっては、5×5画素マトリクスのブロックで、その内部に黒連続画素と白連続画素がそれぞれ1つ以上存在するときに、そのブロックをエッジ領域と判定し、そうでないときに、そのブロックを非エッジ領域と判定する。
・孤立点除去部322e
さらに、文字エッジは連続して存在するので、孤立点除去部322eにて孤立しているエッジを非エッジ領域に補正する。そして、エッジ領域と判定した画素に対して”1”(エッジ領域)なるedge信号を出力し、非エッジ領域と判定した画素に対して”0”(非エッジ領域)なるedge信号を出力する。
白領域抽出部323について説明する。
白領域抽出部323は、2値化部323a,RGB白抽出部323b,白判定部323c,白パターンマッチング部323d,グレーパターンマッチング部323e,グレー膨張部323f、白パターン補正部323g、白膨張部323h、白収縮部323i、白補正部323h、白補正部323jおよび判定部323kからなる。
・2値化部323a
2値化部323aは、フィルタ321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323d(の処理を表す図10のステップS7)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。なお、エッジ強調出力は、この実施の形態では0から255の256階調であり、0が濃度の無い白であり、閾値thwsbの一例は、50であって、エッジ強調出力の値がthwsb=50より小さければ、2値化323aが「2値化白」と判定し2値化白判定信号「1」を発生する。エッジ強調出力の値がthwsb=50以上のときは2値化白判定信号「0」を発生する。
・RGB白抽出部323b
RGB白抽出部323bは、1)RGB白地検出、2)色地検出および3)谷白画素検出を行って、画像データが白領域かを判定する。
1).RGB白地検出
該RGB白地検出では、R,G,B画像データで白地領域を検出することにより、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、図10のパターンWBPに示すように、3×3画素マトリクスのR,G,B画像データのすべてが閾値thwssより小さければ、注目画素(3×3画素マトリクスの中心画素)が白領域と判定して白パターンマッチング323d(の処理を表す図5のステップS3が参照する白地判定信号)をアクティブ(「1」)にする。これは、ある程度の広がりの白画素領域があるかを検出するものである。なお、R,G,B画像データのそれぞれも、この実施例では0から255の256階調であり、0が濃度の無い基底レベルであり、閾値thwss<thwsbであって、thwssの一例は、40であって、R,G,B画像データのすべてが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thwss=40以上のときは白地判定信号「0」を発生する。
2).色地検出
薄い色を白背景と判定しないようにするために、色地を検出する:
A.ここでは先ず、注目画素を中心とする5×5画素マトリクスの各画素の符号を、図11のパターンMPpに示すものとすると、注目画素となる中心画素c3(MCa〜MCdの×印画素)のRGB差(1画素宛てのR,G,B画像データの最大値と最小値との差)が閾値thcより大きいときは色画素判定信号aを「1」(色画素)とし、閾値thc以下のときは「0」(白黒画素)とする。
B.注目画素の片側の周辺画素群△(図11のMCa〜MCdの中)のいずれかの画素のR,G,B画像データがすべて閾値thwc以下であるとき一方側白判定信号bを「1」(白画素)とし、閾値thwcを超えるときは「0」(非白画素)とする。閾値thwcは例えば20である。
C.注目画素の他方側の周辺画素群□(図11のMCa〜MCdの中)のいずれかの画素のR,G,B画像データがすべて閾値thwc以下であるとき他方側白判定信号cを「1」(白画素)とし、閾値thwcを超えるときは「0」(非白画素)とする。
D.図11のパターンMCa〜MCdのいずれかにおいて、
a AND (bとcのエクスクルーシブノア)=「1」
が成立すると、すなわち、a=「1」(注目画素が色画素)、かつ、bとcが一致(注目画素の両側ともに白画素、または、両側ともに非白画素)のとき、注目画素宛ての、色地判定信号dを「1」(色地)とする。この色地判定信号dは、白パターンマッチング部323d(の処理を表す図10のステップS6)で、参照される。
上述のパターンマッチングA.〜D.を行うのは、黒文字のまわりがRGB読取り位置ずれでわずかながらに色付きになるときそこを色と拾わないためである。黒文字のまわりの色付きの位置では、(bとcのエクスクルーシブノア)が「0」(注目画素の両側の一方が白画素、他方が非白画素)となり、この場合は、色地判定信号d=「0」(非色地)となる。加えて、注目画素が、周辺を白地で囲まれた色画素のときには、色地判定信号d=「1」(色地)となり、線が込み入ったところでも、薄い色画素を色地として検出することができる。すなわち、線が込み入ったところでは、本来白いところが完全に白に読取られないが、上記処理A.でRGB差が小さいと色画素と判定しないので、閾値thwcを濃度を見るべき白地よりも厳しく設定して(例えばthwss=40,thwsb=50に対し、thwc=20)、B.〜D.の処理で白背景か否を厳密にチエックして薄い色画素を色地として正確に検出することができる。
3).谷白画素検出
次に、谷白画素検出では、上記RGB白地検出で検出できない小さな白領域の谷白画素を、図10に示すG画像データの5×5画素マトリクス分布RDPaおよびRDPbに基づいて検出する。具体的には、5×5画素マトリクス分布RDPaに基づいて、
miny=min(G[1][2],G[1][3],G[1][4],G[5][2],G[5][3],G[5][4])を算出する。即ち、図10に示す5×5画素マトリクス分布RDPaの、黒丸を付した画素群の中の最低濃度minyを摘出する。そして、
maxy=max(G[3][2],G[3][3],G[3][4])
を算出する。即ち、図10に示す5×5画素マトリクス分布RDPaの、白丸を付した画素群の中の最高濃度maxyを摘出する。次に、
mint=min(G[2][1],G[3][1],G[4][1],G[2][5],G[3][5],G[4][5])を算出する。即ち、図10に示すもう1つの5×5画素マトリクス分布RDPbの、黒丸を付した画素群の中の最低濃度mintを摘出する。そして、
maxt=max(G[2][3],G[3][3],G[4][3])を算出する。即ち、図10に示す5×5画素マトリクス分布RDPbの、白丸を付した画素群の中の最高濃度maxtを摘出する。ここで、min( )は最小値を検出する関数である。max( )は、最大値を検出する関数である。次に、
OUT=((miny-maxy) > 0) # ((mint-maxt) > 0)
を算出する。即ち、(miny-maxy)と(mint-maxt)のうち、正値であって大きいほうの値を谷検出値OUTとし、このOUTの値がある閾値以上であると、注目画素(RDPaまたはRDPbの中心画素)を谷白画素と検出する。このように画像の谷状態を検出して、1.)RGB白地検出では、検出しにくいところを補う。
・白判定部323c
ここでは、白判定に用いる状態変数MS,SS[I]の更新を行う。その内容を図5に示す。ここで、状態変数MSは処理対象ライン(注目ライン)の画素宛てのもの、状態変数SS[I]は処理対象ラインの1ライン前(処理済ライン)の画素宛てのものであり、いずれも白地の白の程度を表す4bitの白地情報であり、図5の処理によって生成されるものである。状態変数MSおよびSS[I]が表す値の最高値は15に定めており、これが最も白い程度を意味し、最低値は0である。すなわち状態変数MSおよびSS[I]は、白の程度を示すデータであり、それが表す値が大きいほど、強い白を意味する。複写動作開始時に、状態変数MSおよびSS[I]は共に0に初期化される。
図5の白判定処理においては、まず、処理対象である注目画素の1ライン前の状態変数すなわち白地情報SS[I]と注目画素の同一ライン上の1画素前の画素(先行画素:処理済画素)の状態変数すなわち白地情報MSとを比較して(ステップS1)、1ライン前の白地情報SS[I]の方が大きければ、それを注目画素の仮の白地情報MSとする(ステップS2)が、そうでないと先行画素の状態変数MSを、注目画素の仮の白地情報MSとする。これは、周辺画素の白地情報の、より白に近い情報を選択することを意味する。
複写動作を開始してから、前記1.)RGB白地検出で白領域すなわち白地を検出すると〔前記1.)RGB白地検出の出力である白地判定信号=「1」〕、注目画素の1ライン前の画素の白地情報SS[I]を15に更新し(ステップS3,4)、注目画素の白地情報MSも15とする(ステップS5)。そして、注目画素の白地情報MSは、図12に示すラインメモリLMPの、現ライン(注目ライン)用のラインメモリの注目画素の主走査位置(F)に書込み、1ライン前の画素宛ての白地情報SS[I]は、図12に示すラインメモリLMPの、前1ライン用のラインメモリの、注目画素の主走査位置(F)に書込む(ステップS3,4,5)。次に、1ライン前の画素宛ての白地情報SS[I]を、1ライン前の画素に、次のように、伝搬させる(ステップS14〜17)。なお、[I]は注目画素の主走査位置を意味し、[I−1]は主走査方向xでそれより1画素前の画素(注目画素の直前の画素)の位置を意味する。
SS[I−1]<SS[I]−1の時、SS[I−1]=SS[I]−1をラインメモリにセットする(ステップS14,15)。即ち、注目画素より1ライン前のラインにおいて、主走査方向で注目画素の位置(F)より1画素前(E)の白地情報SS[I−1]よりも注目画素の位置(F)の白地情報SS[I]から1を減算した値「SS[I]−1」のほうが大きい(白程度が強い)と、1ライン前のライン上の注目画素の位置(F)より1画素前の画素(E)宛ての白地情報SS[I−1]を、注目画素の位置(F)の白地情報SS[I]より1だけ白強度を下げた値に更新する。
次に、SS[I−2]<SS[I]−2の時、SS[I−2]=SS[I]−2をラインメモリにセットする(ステップS16,17〜14,15)。
次に、SS[I−3]<SS[I]−3の時、SS[I−3]=SS[I]−3をラインメモリにセットする(ステップS16,17〜14,15)。
以下同様にして、最後に、SS[I−15]<SS[I]−15の時、SS[I−15]=SS[I]−15をラインメモリにセットする(ステップS16,17〜14,15)。これらの白地情報SS[I]の値の下限値MINは0であり、0未満になるときには、0にとどめる。これは後述のステップS13においても同様である。
これらのステップS14〜17の処理により、1ライン前かつ注目画素の主走査位置より前の白地情報SSが、注目画素の白地情報MSを、それから主走査方向xの1画素の位置ずれにつき1の低減率で下げた値に更新され、注目画素の白地情報が1ライン前の主走査方向xで主走査の後方に、前記低減率で伝搬する(白伝搬処理)。但しこれは、1ライン前の白地情報のほうが小さい値である場合である。例えば1ライン前の画素が、前記1.)RGB白地検出で白地(白領域)と検出したものであるときには、それの白地情報は15であって最高値であるので書換えは行われない。
注目画素を更新してそれが白地でないものになると〔前記1.)RGB白地検出の出力である白地判定信号=「0」〕、ステップS3からステップS6以下に進み、注目画素が、色地〔前記2)色地検出の出力である色地判定信号d=「1」〕でなく(非色地であり)、2値化白〔前記2値化323aの出力である2値化白判定信号=「1」〕であり、しかも、ステップS1,2で仮に定めた注目画素の状態変数すなわち白地情報MSが閾値thw1(例えば13)以上、である時に、注目画素宛ての白地情報MSを+1する(ステップS6〜10)。すなわち、1だけ白程度が強い値に更新する。白地情報MSの最高値maxは15に定めており、15を超える時には15にとどめる(ステップS9,10)。この経路を進んできたときにも、前述の、ステップS5および14〜17を実行する。すなわち、白伝搬処理を行う。
注目画素が非色地かつ2値化白ではあるが、白地情報MSがthw1(たとえば7)未満、thw2(例えば1)以上、かつ、谷白画素である時には、状態変数MSをそのままの値に保持する(ステップS8,11,12)。この経路を進んできたときにも、前述の、ステップS5および14〜17を実行する。すなわち、白伝搬処理を行う。
上記条件のいずれにも一致しないとき、すなわち注目画素が色地又は非2値化白のときは、注目画素の白地情報MSの値を1減少する(ステップS13)。すなわち、白程度が1だけ弱い白地情報に更新する。白地情報MSの最低値MINは0であり、0未満になる時には0にとどめる。この経路を進んできたときにも、前述の、ステップS5および14〜17を実行する。すなわち、白伝搬処理を行う。
以上の白地情報MSの生成により、ラインメモリLMP上において、状態変数(白地情報)MSを介して周辺画素に白情報を伝搬させることができる。この白地情報MSの生成は前述のように、色データ(R,G,B画像データのすべて)が閾値thwss=40より小さいとき白地と表すRGB白地判定信号に基づいた、図5のステップS3−4−5−14〜17の系統の、色対応の白地情報MSの生成を含み、しかも、濃度データ(G画像データ)のエッジ強調出力(フィルタ321の出力)が、閾値thwsb=50より小さいとき白地と2値化白判定信号に基づいた、図5のステップS7〜13〜5〜14〜17の系統の、濃度対応の白地情報MSの生成を含む。
この白判定323cは、まずRGB白抽出323bの中の1.)RGB白地検出で、白領域を検出するまで、すなわち、前記1)RGB白地検出が白地判定信号「1」を発生しこれに対応して色対応の白地情報MSの生成(ステップS3−4−5−14〜17)を開始するまで、は動作(ステップS4の実行)をしない。これは、白領域との判定が得られない領域を、フィルタ321のエッジ強調処理後G画像データの後述する白パターンマッチングにて白画素(白ブロック)と誤判定することを防ぐためである。
薄い色地上の文字にエッジ強調フィルタ321をかけると、文字周辺のデータが本来の画像データ(色地)より、レベルの低い値(白)となるので、フィルタ321のエッジ強調処理後のデータで白パターンマッチングをすると、すなわち、濃度対応の白地情報MSの生成(ステップS7〜13〜5〜14〜17)のみに基づいて白領域判定をすると、色地上の文字周辺を白地と誤判定しやすいが、上述の色対応の白地情報MSの生成(ステップS3〜4〜5〜14〜17)によって白領域との判定が得られる領域に後述する、白画素(白ブロック)を判定するための白パターンマッチングを適用するように白地情報MSを最高値とし、ステップS3で白地でないときには、更にステップS6以下で詳細に白地条件をチエックして白パターンマッチングを適用するか否を決定するための1つのパラメータである白地情報MSを調整するので、フィルタ321のエッジ強調処理後G画像データの後述する白パターンマッチングにて白画素(白ブロック)と誤判定することを防いでいる。
例えば、色画素の可能性が高いときには、白地情報MSを下げ(ステップS13)、色画素の疑いもありえるときには白地情報MSをホールド(変更無し)にして(ステップS11〜13)、後述する白パターンマッチングにて白画素(白ブロック)と誤判定することを防いで、文字周辺のデータが本来の画像データ(色地)より、レベルの低い値(白)となるのを防止している。
文字が密なところは上述の処理(ステップS3〜5,6〜10および14〜17)によって白地情報MSを更新し伝搬させるので、密な文字領域が絵柄と誤判定される可能性が低減する。また、込み入った文字(例えば、「書」)などの文字の中は、1)RGB白地検出で白検出ができない場合があるが、そのときに3)谷白画素検出にて、白と検出し、白地情報MSを、ステップS12のYES出力がステップS5に直進する経路でホールドして、白地傾向にとどめるので、込み入った文字の中が絵柄と誤判定される可能性が低減する。
また、先に触れたように、注目画素が、周辺を白地で囲まれた色画素のときには、前記2.)色地検出の出力である色地判定信号d=「1」(色地)となり、線が込み入ったところでも、薄い色画素を色地として検出することができ、注目画素周辺が白かを見る閾値thwcを低く設定して(thwc=20)、薄い色画素(注目画素)の周辺が白背景か否を厳密にチエックして薄い色画素を色地として検出することができるので、込み入った文字の中が絵柄と誤判定される可能性を更に低減することができる。
上述のように、薄い色画素を色地としてより厳密に検出できることにより、色地と検出したときには図5のステップS6からステップS13に進んで、状態変数MSを下げて色地を白と判定する可能性を低減できるのに加えて、ステップS3で参照する白地判定信号を生成する時の閾値thwss(例えば40)に対して、ステップS7で参照する2値化白判定信号を生成する時の閾値thwsb(例えば50)を大きい値として、色地と判定しなかつた場合(ステップS6:NO)には、前記2値化323aで白と見なす確率を高くして、図5のステップS7から10に進んで状態変数MSを上げて白領域と判定する可能性を高くしている。
すなわち、前記1)RGB白地検出で閾値thwss=40で、白と判定する確率が低い厳しい白判定を行って、そこで白地と判定すると、図5のステップS3から4以下の処理により、状態変数MSを上げて文字背景を白と判定する可能性を高くしている。該厳しい白判定で白地との判定が出なかったときには、では逆に色地であるかの、薄い色画素も色地として検出する信頼性が高い厳しい色地判定、すなわち、前記2)色地検出、の結果を参照し、それが色地との判定にならないときには、もう一度、今度は白と判定する確率が高い閾値thwsb=50の甘い白判定、すなわち、前記2値化部323a、を参照してそれが白の判定であると、状態変数MSを上げて文字背景を白と判定する可能性を高くしている(ステップS7〜10)。この処理(ステップS6〜10)があるので、色地と検出される薄い色画素よりも更に薄い背景濃度ムラ、例えば裏映りのような原稿の地にムラがある場合に、原稿の細かい地ムラに連動して状態変数MSが2値的に大きく変化するのが抑制され、つぎの白パターンマッチング部323dでの白画素か否かの判定が走査方向に細かく変動するのが抑制される。その結果、背景が薄い色地のときに、裏映りのような原稿の細かい地ムラに連動して細かい色抜け(白背景)が現われることがなくなる。
・白パターンマッチング部323d
注目画素を中心とする5×5画素単位のブロックで連続した白画素が存在するか否かで、背景が白かを判断する。そのために、注目画素に関して、次式が満たされる時に、注目画素を白画素と仮に定めて、白パターンマッチングを行う。
(非色画素&(白地情報MS≧thw1(13))&2値化白)#
(非色画素&(白地情報MS≧thw2(1))&谷白画素&2値化白)
ここで、この条件式を満たすかのチエックを行う注目画素は、図5のステップS5および14〜17の白伝搬処理の対象となってその処理過程を経たものであり、上記条件式の中の「白地情報MS」が、白伝搬処理後の、上記チエックを行う注目画素の白地情報MS[I]である。但し、このMS[I]は白伝搬処理を終えた白地情報であって、そのIは、上記チエックを行う注目画素の主走査方向xの位置であり、上述の白判定部323cで状態変数MSを算出する注目画素の主走査方向xの位置とは別物である。
上記条件式の中の、「非色画素」は前記2.)色地検出の出力である色地判定信号dが「0」であること、「2値化白」は前記2値化部323aの2値化白判定信号が「1」(2値化白)であること、および、「谷白画素」は、前記3.)谷白画素検出の検出結果が谷白画素であること、をそれぞれ意味し、#は論理和(オア:又は)を意味する。白パターンマッチングは、上記条件式で判定した出力(白画素か否)に対し、図12の縦横斜めの連続性パターンPMPa〜PMPdのいずれかに該当するかをチェックするものである。パターンPMPa〜PMPdに付した白丸は、白画素であることを意味する。他の空白画素は、白画素であるか否か不問である。
注目画素を中心とする5×5画素マトリクスの白画素分布が図12のパターンPMPa,PMPb,PMPcまたはPMPdに該当すると、注目画素が白パターン画素であると判定する。
・グレー判定
R、G、B、Y、M、C、Bkの色相分割を行い、色相毎に濃度の低いと画素を検出する。
色相分割は、後述する色判定と同一である。
ここで、フィルタ後のGデータをthgrと比較して、Gデータより大きいか
RGB白抽出の色画素検出で色画素であるかのどちらかを満たしていれば、下記の演算を行い、下記条件を満たしていれば、グレー画素とする。
ここで、色毎に閾値を変えているのは各インクの最大濃度が異なるためである。
4.1).R−Y色相領域境界(ry)
R - 2 * G + B > 0
4.2).Y−G色相領域境界(yg)
11 * R - 8 * G - 3 * B > 0
4.3).G−C色相領域境界(gc)
1 * R - 5 * G + 4 * B < 0
4.4).C−B色相領域境界(cb)
8 * R - 14 * G + 6 * B < 0
4.5).B−M色相領域境界(bm)
9 * R - 2 * G - 7 * B < 0
4.6).M−R色相領域境界(mr)
R + 5 * G - 6 * B < 0
4.8).Y画素画素判定(gry)
(色画素である)& (ry == 1) & (yg == 0) & (RGBの最大値 < thmaxy)
4.9).G画素判定(grg)
(色画素である)& (yg == 1) & (gc == 0) & (RGBの最大値 < thmaxg)
4.10).C画素判定(grc)
(色画素である)& (gc == 1) & (cb == 0) & (RGBの最大値 < thmaxc)
4.11).B画素判定(grb)
(色画素である)& (cb == 1) & (bm == 0) & (RGBの最大値 < thmaxb)
4.12).M画素判定(grm)
(色画素である)& (bm == 1) & (mr == 0) &RGBの最大値 < thmaxm)
4.13).R画素判定(grr)
(色画素である)& (mr == 1) & (ry == 0) & (RGBの最大値 < thmaxr)
4.14).色画素でない時(grbk)
(RGBの最大値 < thmaxbk)
4.15).グレー画素判定
4.8)〜4.15)のいずれかの条件を満たす時にグレー画素とする。
・グレーパターンマッチング部323e
Dをグレー画素として、bkはクレー画素より濃いところとして、下記パターンマッチングを行う。複写原稿は、薄い200線の万線パターン、300銭の万線であるので、複写原稿もクレー検出するように下記のようなパターンを採用している。
下記パターンに一致したものは、グレー画素となる。図21(a)、(b)参照
( D15&
D25&
D35&
D32 & D45& D38 &
!BK41 & D42 &!BK43 &!BK44&D55&!BK46&!BK47&D48 &!BK49
D52 & D65& D58 &
D75&
D85&
D95)
#( D05&
D15&
D25&
D31& D33& D35& D37& D38&
D41&!BK42&D43&!BK44&D45&!BK46&D47&!BK48&D48&&
D51& D53& D55& D57& D58&
D65&
D75&
D85)
4.)白パターン補正部323g
白画素パターンマッチングで孤立(1×1、1×2、2×1、2×2、1×3、3×1の白画素)しているアクティブ画素を非アクティブにする。
このことにより、孤立している画素を除去する。
5.)白膨張部323h
白画素パターンマッチングの補正の結果を7×41のORを行う。
6.)白収縮部323i
白膨張の結果の1×33のANDを行う。
白膨張と白収縮を行うことにより、白画素パターンマッチングの補正結果に対して膨張と小面積で存在する非アクティブ画素を除去する。
この判定結果は、白地と境界部分に対して、非白地側の境界領域を含む結果となる。
言いかえれば、白地よりも大きな領域となる。
7.)白補正部323j
白ブロック補正では、ブロックパターンBCPの×を付した注目画素を中心とした15×11画素において、四隅の各6×4画素領域それぞれに1つ以上の白候補ブロックが存在するときに、注目ブロックに白ブロック補正データを与える。このことにより、白地に囲まれた領域を白領域とする。
8.)グレー膨張部323f
グレーパターンマッチングの結果に対して、11×11のOR処理をする。
このことにより、グレー領域に対してやや大きな領域となる。
9.)判定部323k
白補正の結果がアクティブまたは、収縮結果がアクティブでかつグレー膨張結果が非アクティブの時に白背景とする。
式で表現すると次式のようになる。
白補正の結果 # (白収縮の結果 & !グレー膨張の結果)
ここて、白補正の結果では、白地にかっ込まれた領域を確実に白領域と判定し
て、
白収縮の結果 & !グレー膨張の結果の結果では、濃い黒文字周辺を白領域として、濃度の薄いところを非白領域としている。
図13において、丸Bp1〜Bp4で囲んだ黒の突出部は、上述の、注目ブロックを中心とした15×11画素において四隅の各6×4画素領域それぞれに1つ以上の白候補ブロックが存在するときに注目ブロックに白ブロック補正データを与える白ブロック補正、によって白ブロックに置きかえられる。丸Bp1〜Bp4で囲んだ黒の突出部のように白地で囲まれた黒領域を、白領域とすることは、そこを絵柄部と判定する可能性を低減する。後述する総合判定326では、非白領域は絵柄と判定するが、丸Bp1〜Bp4で囲んだ黒の突出部のように白地で囲まれた黒領域を絵柄と誤判定する可能性が減る。
さらに、白収縮の結果、グレー膨張の結果にて、黒地と白地境界を白領域(文字領域)と判定するので、濃い文字エッジは、文字の太さにかかわらず白地判定するので、文字エッジを正しく文字エッジと判定することが可能となる。濃度の薄い部分は文字エッヂ判定しなくなる。
・文字/写真判定レベルの調整
上述のように白領域抽出部323では、白判定部323cで、RGB白抽出部323bの白地判定信号,色地判定信号dおよび谷白画素判定信号、ならびに、2値化部323aの2値化白判定信号、に対応する、白の程度をあらわす状態変数である白地情報MSを生成する。そして白パターンマッチング部323dで、該色地判定信号d,白地情報MS,2値化白判定信号および谷白画素判定信号に基づいて注目画素が白画素か否を仮に定めて、注目画素を含む画素マトリスクに対する白画素分布パターンマッチングによって白画素か否を確定する。この結果を用いて白補正部323jが、注目画素が黒地と白地境界との境界(白領域:文字領域)であるかを判定する。
RGB白抽出部323bの白地判定信号(図5のステップS3参照)は、注目画素のR,G,B画像データのすべてが閾値thwss=40より小さいと「1」(白地)である。この閾値thwssを大きくすると大きい値の白地情報MSを定める確率が高くなり、上記「白領域」(黒地と白地境界との境界:文字領域)を摘出する確率が高くなる(すなわち絵柄領域を摘出する確率が低下する)。閾値thwssを小さくするとこの逆となる。
2値化部323aの2値化白判定信号(図5のステップS7参照)は、フィルタ321のG画像データのエッジ強調出力が閾値thwsb=50より小さければ、「1」(2値化白)である。この閾値thwsbを大きくすると大きい値の白地情報MSを定める確率が高くなり、上記「白領域」を摘出する確率が高くなる(すなわち絵柄領域を摘出する確率が低下する)。閾値thwsbを小さくするとこの逆となる。
「白領域」の画像データには後工程で、文字画像を鮮明に表すための画像処理が施されるので、閾値thwssおよびthwsbを大きくすると、文字に優先度が高い画像処理が施される。非白領域すなわち絵柄(写真)領域の画像データには後工程で、写真や絵柄を忠実に表すための画像処理が施されるので、閾値thwssおよびthwsbを小さくすると、絵柄(写真)に優先度が高い画像処理が施される。
ところで、RGB白抽出部323bの色地判定信号d(図5のステップS6参照)が「1」(色地)であると白地情報MSを低くし、上記「白領域」を摘出する確率が低くなる(すなわち絵柄領域を摘出する確率が高くなる)。前記2.)色地検出で色地判定信号dを生成する処理B.,C.で用いる閾値thwc(例えば20)を小さくすると、周辺画素(図11の△と□)を同時に色画素と検出する確率すなわち(bとcのエクスクルーシブノア)=「1」となる確率がたかくなって色地判定信号d=「1」(色地)を得る確率が高くなり、上記「白領域」を摘出する確率が低くなる(すなわち絵柄領域を摘出する確率が高くなる)。
そこで本実施の形態では、図2の操作/表示部OPBにて、キー入力による入力モードのメニュー表示ならびに液晶ディスプレに表示されたメニュー画面上のキー画像(パラメータ指定キーおよびアップ,ダウンキー)の操作によって調整するパラメータ調整の中の「文字/写真レベル」の調整によって、閾値thwss,thwsbおよびthwcを次のように調整するようにしている。
パラメータ 文字側調整値 標準 写真側調整値
6 5 4 3 2 1 0
thwss 46 44 42 40 38 36 34
thwsb 56 54 52 50 48 46 44
thwc 26 24 22 20 18 16 14
すなわち、オペレータが操作/表示部OPBにて調整設定するパラメータ「文字/写真レベル」の標準値(デフォルト)は「3」であり、このデフォルト値が、上記の文字/写真レベルと閾値thwss,thwsbおよびthwcとの関係をあらわす変換テーブルと共に、図3に示すROM358に書き込まれており、図3に示すIPU300に電源が投入されCPU357がIPU300の初期化をするときに、CPU357がROM358から文字/写真レベルのデフォルト値を読み出して、それに対応する閾値thwss,thwsbおよびthwcを変換テーブルから読み出してRAM356の、各閾値宛てレジスタに書きこんで、白領域抽出323での上述の処理に用いる。その後操作ボードOPBからの入力で文字/写真レベルの調整があり、調整後の値Aがメインコントローラ10からCPU357に与えられると、CPU357は、調整後の値Aに対応するパラメータthwss,thwsbおよびthwcの各値を、ROM358の変換テーブルから読み出して、RAM356の、パラメータ宛てレジスタに書き込む。
閾値を標準値thwss=40,thwsb=50,thwc=20に設定しているときに、操作ボードOPBを使ってオペレータが「文字/写真レベル」の値をi(例えば1)だけ大きく「Up」すると、閾値thwss,thwsbおよびthwcが2i(2)分、文字優先方向に変更した値に定められる。逆に、オペレータが「文字/写真レベル」の値をi(例えば1)だけ小さく「Down」すると、閾値thwss,thwsbおよびthwcが2i(2)分、写真優先方向に変更した値に定められる。
次に、網点抽出部324について説明する。
第1網点ピーク検出部324a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(網点ピーク画素と呼ぶ)を検出する回路である。局所領域に関して、次の二つの条件が同時に成立するときに、領域の中心画素を網点ピーク画素として検出する。
条件1:中心画素の濃度レベルが局所領域内で最大(山ピーク)または最小(谷ピーク)である。
条件2:中心画素に対し点対称関係にある全ての画素のペアについて、画素ペアの濃度レベルの平均と中心画素の濃度レベルとの差の絶対値が、閾値Th以上であること。
図14を参照して、第1網点ピーク検出部324aの検出処理を具体的に説明する。局所領域として5×5画素マトリクス(一般化して示すとM×M画素マトリクス)のマスクを採用した例である。5×5画素マトリクスの各画素の符号を、図11のパターンMPpに示すものとすると、注目画素となる中心画素c3の濃度Lcが、その周囲画素の濃度L1〜L8と比較して最大または最小であるとともに、以下のときに、マスクの中心画素(Lc)を網点ピーク画素として検出する。
abs(2Lc−L1−L8)≧Lth
かつ abs(2Lc−L2−L7)≧Lth
かつ abs(2Lc−L3−L6)≧Lth
かつ abs(2Lc−L4−L5)≧Lth
また、abs関数は絶対値をとることを意味する。Lthは閾値で下記表1の条件により変わる。
Figure 2008236086
ここで、Tl<Lthである。
中心画素により、閾値を変化させているのは、下記理由による。
発明の目的に記載したように、網点面積の大きい網点は、中心画素の濃度が濃く、網点面積が小さい時は中心画素の濃度が薄くなるので、Lcが最大の時は、D≧Lthの時は、D<Lthより大きな値となる。さらに、TIは、図16の地肌の読み取りノイズ大きい値にする。このことにより、地肌は、網点ピーク画素としなくなることが可能となる。
中心画素濃度を基準に説明すると、濃い濃度は、検出しくい値を設定して、中間濃度は、検出しやすい値を設定して、さらに、薄い濃度の時には、検出しないようにしている。
具体的には、周囲画素は、図14に示す周囲画素分布パターンMPaまたはMPbの、4角形を付記した画素とする。周囲画素分布パターンMPaとMPbに基づいた上述の網点ピーク画素検出のどちらかが、網点ピーク画素と検出した時に、そのときの注目画素(中心画素c3)に網点ピーク画素を表す検出信号を与える。2つのパターンを用いるのは、網点の線数に幅広く対応するためである。
パターンMPaは、 L1=b2, L2=b3, L3=b4,
L4=c2, L5=c4, L6=d2,
L7=d3, L8=d4、
と定めたものである。ここで、L1=b2とは、画素b2の濃度を、上述の網点ピーク画素検出演算のL1の値とすることを意味する。
パターンMPbは、 L1=b2, L2=a3, L3=b4,
L4=c1, L5=c5, L6=d2,
L7=e3, L8=d4、
と定めたものである。
また、複写の場合、副走査方向yの拡大,縮小はスキャナ200の原稿走査速度の低,高で行うので、スキャナ200からは、副走査方向yの拡大,縮小があった画像データが与えられる。そこで、縮小のときには、上述のパターンMPa,MPbにかえて、図14に示すパタンーンMPc,MPdを用いる。拡大のときには、図14上に示すパターンMPe,MPfを用いる。なお、パターンMPe,MPfにおいて、三角印を与えた画素も、上述の「周囲画素」に加えても良い。
第2網点ピーク検出部324bは、Bデータを用いて網点ピーク検出するものであって、機能は、第1網点ピーク検出324aと同じである。第1網点ピーク検出部324aは、G画像データを用いるのでほとん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第2網点ピーク検出324cでは、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している補助的なものである。
第1網点領域検出部324cは、第1網点ピーク検出部324a,第2網点ピーク検出部324b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、山と谷の網点ピーク画素の合計を小領域の計数値Pとする。この計数値Pが閾値Pthより大きいときに、小領域の全画素(あるいは画素単位の処理の場合、小領域の中心画素のみ)を網点領域と判定する。判定の結果は一時メモリA324dに記憶される。
図22(a)を参照して、第3網点ピーク検出部324eの検出処理を具体的に説明する。この第3ピーク検出は、100線以下、65線(新聞の網点)以上を検出を目的としている。
局所領域として7×7画素マトリクス(一般化して示すとM×M画素マトリクス)のマスクを採用した例である。図22(c)のパターンに示すものとすると、注目画素となる中心画素群の濃度Lcが、その周囲画素の濃度群L1〜L8と比較して最大または最小であるとともに、以下のときに、マスクの中心画素(Lc)を網点ピーク画素として検出する。
abs(2Lc−L1−L8)≧Lth
かつ abs(2Lc−L2−L7)≧Lth
かつ abs(2Lc−L3−L6)≧Lth
かつ abs(2Lc−L4−L5)≧Lth
また、abs関数は絶対値をとることを意味する。Lthは閾値(固定値)である。
Figure 2008236086
ここで、濃度の薄い地肌を極点画素の対象からはずしていなのは、中心画素が複数画素の中から選んでいるので、読み取りノイズの影響を受けにくいからである。読み取りノイズの影響を受けるようであれば、前述した
と同様の構成にしても良い。ここで、マスクの中心画素(Lc)が最大値の時の網点ピーク画素を網点山ピーク画素として、周期チェック1に出力する。また、マスクの中心画素(Lc)が最小値の時の網点ピーク画素を網点谷ピーク画素として、周期チェック(2)部324fに出力する。
具体的には、周囲画素は、図22(a)に示す周囲画素分布パターンした画素とする。周囲画素分布パターンに基づいた上述の網点ピーク画素検出のどちらかが、網点ピーク画素と検出した時に、そのときの注目画素(中心画素d4)に網点ピーク画素を表す検出信号を与える。2つのパターンを用いるのは、網点の網点面積率に幅広く対応するためである。
Lcの濃度は周辺画素を参照して以下のように求める。
Lc=Min(d4,d3、d5、c4、e4)
このLcが周辺画素に対して最大値の時は、パターンは、以下のように、定めたものである。
L1=Max(a1、a2、b1)
L2=Max(a3、a4、a5)
L3=Max(a6、a7、c7)
L4=Max(c1、d1、e1)
L5=Max(c7、d7、e7)
L6=Max(f1、g1、g2)
L7=Max(g3、g4、g5)
L8=Max(g6、g7、f7)
ここで、L1=Max(a1、a2、b1)とは、画素a1、a2、b1の濃度の最大値を、上述の網点ピーク画素検出演算のL1の値とすることを意味する。
Lc=Min(d4,d3、d5、c4、e4)とは、d4,d3、d5、c4、e4の濃度(画像データ)の最小値を意味する。
また、Lc=Max(d4,d3、d5、c4、e4)
このLcが周辺画素に対して最小値の時は、パターンは、以下のように、定めたものである。
L1=Min(a1、a2、b1)
L2=Min(a3、a4、a5)
L3=Max(a6、a7、c7)
L4=Max(c1、d1、e1)
L5=Max(c7、d7、e7)
L6=Max(f1、g1、g2)
L7=Max(g3、g4、g5)
L8=Max(g6、g7、f7)
また、複写の場合、副走査方向yの拡大,縮小はスキャナ200の原稿走査速度の低,高で行うので、スキャナ200からは、副走査方向yの拡大,縮小があった画像データが与えられる。そこで、縮小のときには、図22(b)に示すパターンを用いる。拡大のときには、図22(a)に示すパターンを用いる。
第3網点ピーク検出部324eの演算式は、1画素のデータで演算するのではなく、複数の画素(min、maxの演算)で、対象となる画素を参照する。
これは、低線数の網点は濃淡の周期が大きくなるので、1画素で決定するのでは周辺画素を参照することにより、ノイズ(ごみ)の影響を少なし、かつ、算術演算量を減らし、他のブロックを共通に演算式を使えるようにしているので、ハード化が容易である。
周期チェック(1)部324gでは、網点山ピークと網点山ピークの周期をチェックする。主走査1次元方向に網点山ピークの間隔をチェックをする。
網点ピーク検出の検出対象の網点は、検出線数100線以下のなので、網点山ピークは、白黒網点時は、8以上となる。8未満の場合は小さな文字を誤判定して場合がほとんどある。(600dpi読み取り時)
しかし、網点部は白黒印刷の場合、スクリーン角が45であるが、カラー印刷は色毎にスクリーン角が異なる。スクリーン角と主走査の周期の関係は表3の様になる。
Figure 2008236086
ここで、100線以下の網点とその以外を判別するには、100以下は、周期8以上と6になる。ここで、周期7を含めていないのは、120線の白黒網点が周期7近傍(7.07)であるからある。さらに、周期6の網点を100線以下としないのは、マゼンタ、シアン、イエロー網点が周期6近傍(7.3、7.06)であるからである。つまり、周期2、3、4、5、7の時は、100以下の網点で無いので、網点山ピークを除去する。
スクリーン角を考慮して周期チェックを行うことにより、文字の誤判定なしに100線以下のカラー網点を良好に検出することができる。
図22(d)に示すようであって、L1が5で、L2が10であれば、
L1間隔の網点山ピークは、小さな文字である場合がほとんどなので、網点山ピークを除去する。L2間隔は、低線数網点である場合がほとんどなので、除去はしない。
周期チェックで、図22(d)が図22(e)のように補正される。
周期チェック(2)では、網点谷ピークを、周期チェック(1)と同様に行う。
網点山ピークと網点谷ピークを独立に行うのは、網点面積率50%近傍においては、網点山ピークと網点谷ピークが交互に現れ正確な周期が、現れないために独立に行っている。
周期チェック1、周期チェック2の出力をOR部324hでORして、第2網点領域検出部324iに入力する。
第2網点領域検出部324iは周期チェック(1)(2)出力のOR出力について山と谷の網点ピーク画素を、所定の大きさの2次元の小領域毎に計数し、山と谷の網点ピーク画素の合計を小領域の計数値Pとする。この計数値Pが閾値Pthより大きいときに、小領域の全画素(あるいは画素単位の処理の場合、小領域の中心画素のみ)を網点領域と判定する。判定の結果は一時メモリに記憶される。
さらに、第2網点領域検出部3は、上記OR出力について、山と谷の網点ピーク画素を、所定の大きさの2次元の小領域毎に計数し、山と谷の網点ピーク画素の合計を小領域の計数値Pとする。この計数値Pが閾値Pthより大きいときに、小領域の全画素(あるいは画素単位の処理の場合、小領域の中心画素のみ)を網点領域と判定する。判定の結果は一時メモリB324jに記憶される。
第1領域検出部324cまたは、第2領域検出部324iのどちらかが、網点領域ならば、
注目している小領域の近傍の処理済み領域の網点/非網点判定結果(周辺の特徴情報)に応じ適応的に閾値Pthを変化させる。本実施の形態においては、閾値Pthとして、二つの値TH1,TH2(ただしTH1>TH2)が用意され、一時メモリA324dに記憶されている注目小領域近傍の処理済み領域の判定結果によって、その一方の値を選択する。すなわち、近傍の領域が非網点領域と判定されていた場合には、線画領域である可能性が高いので、誤検出を減らすために条件が厳しくなるTH1のほうを閾値Pthとして選択する。これに対し、近傍領域が網点領域であると判定されていた場合には、網点領域である可能性が高いので、条件が緩くなるTH2のほうを閾値Pthとして用いる。なお、閾値Pthの初期値としてはTH1を選択する。
図14のAMPに、上述の小領域の分布を示す。小領域分布パターンAMPのS1〜S4のそれぞれは、例えば4×4画素の大きさの小領域(ブロック)であり、S4が注目している小領域、S1,S2およびS3は処理済みの小領域であるとする。S1,S2およびS3のすべてが網点領域であると判定されている時には、Th2がS4の判定のための閾値Pthとして用いられる。S1,S2およびS3の一つでも非網点領域と判定されているときは、閾値PthとしてTH1が選択される。網点領域と判定したときに“1”で、非網点と判定した時に“0”の網点領域検出信号htが網点抽出324から出力される。ただし、これは一例であって、S1,S2およびS3のいずれか一つの小領域でも網点領域と判定されたときにTH2を選択し、すべてが非網点領域と判定されたときにのみTH1を選択するようにしてもよい。さらに、参照する近傍領域をS1のみ、あるいはS2のみとすることもできる。この出力結果は、網点抽出結果である。
第2網点領域検出部324iが網点領域ならば、
注目している小領域の近傍の処理済み領域の網点/非網点判定結果(周辺の特徴情報)に応じ適応的に閾値Pthを変化させる。本実施の形態においては、閾値Pthとして、二つの値TH1,TH2(ただしTH1>TH2)が用意され、一時メモリBに記憶されている注目小領域近傍の処理済み領域の判定結果によって、その一方の値を選択する。すなわち、近傍の領域が非網点領域と判定されていた場合には、線画領域である可能性が高いので、誤検出を減らすために条件が厳しくなるTH1のほうを閾値Pthとして選択する。これに対し、近傍領域が網点領域であると判定されていた場合には、網点領域である可能性が高いので、条件が緩くなるTH2のほうを閾値Pthとして用いる。なお、閾値Pthの初期値としてはTH1を選択する。
図14のAMPに、上述の小領域の分布を示す。小領域分布パターンAMPのS1〜S4のそれぞれは、例えば4×4画素の大きさの小領域(ブロック)であり、S4が注目している小領域、S1,S2およびS3は処理済みの小領域であるとする。S1,S2およびS3のすべてが網点領域であると判定されている時には、Th2がS4の判定のための閾値Pthとして用いられる。S1,S2およびS3の一つでも非網点領域と判定されているときは、閾値PthとしてTH1が選択される。網点領域と判定したときに“1”で、非網点と判定した時に“0”の網点領域検出信号htが網点抽出324から出力される。ただし、これは一例であって、S1,S2およびS3のいずれか一つの小領域でも網点領域と判定されたときにTH2を選択し、すべてが非網点領域と判定されたときにのみTH1を選択するようにしてもよい。さらに、参照する近傍領域をS1のみ、あるいはS2のみとすることもできる。この出力結果は、低線網点抽出結果である。
網点抽出結果との処理の違いは、網点ピーク検出では、低線数の入力のみて網点抽出をしているので、低線数網点のみの抽出が可能となっている。
色判定部325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。図15を用いて説明する。図15(a)は、画像濃度信号で、黒濃度信号は理想的には、R,B,G濃度信号ともレベルの高低が一致したとき理想の黒である。ところが、実際の画像データは、レンズでCCD上に画像を結像し、CCDの画像信号をデジタル化したもので、図15(b)が理想の高低波形となる。しかし、一般的なスキャナでは、3ラインCCDセンサを用いているため、画像データのR,G,Bの各画像を時間的に同時に読み取るのではなく、R,G,Bの各ラインセンサは等間隔で配置され、時間的に同時に読むことができないので、どうしても読み取り位置ずれが生じてしまう。例えば、図15(b)に示すレベル変化の黒を表すR,G,B各色濃度信号は、図15(c)に示すように、相対的にずれる。このずれが大きいと、黒領域の周縁に色ずれが現われる。
・色相分割部325a
色相分割部325aは、有彩色領域を見つけるものである。入力データR,G,Bは、色相分割325aにて、c,m,yおよび色判定用w(白)の信号に変換される。色相分割の例としては、それぞれの色の境界を求め、1画素内のR,G,Bそれぞれの画像データの最大値と最小値の差をRGB差と定義して、以下のようにした。ここでは、R,G,B画像データは、数字が大きくなると黒くなる(濃くなる)。
1).R−Y色相領域境界(ry)
R - 2 * G + B > 0
2).Y−G色相領域境界(yg)
11 * R - 8 * G - 3 * B > 0
3).G−C色相領域境界(gc)
1 * R - 5 * G + 4 * B < 0
4).C−B色相領域境界(cb)
8 * R - 14 * G + 6 * B < 0
5).B−M色相領域境界(bm)
9 * R - 2 * G - 7 * B < 0
6).M−R色相領域境界(mr)
R + 5 * G - 6 * B < 0。
7).色判定用w(白)画素判定:
(R < thwa) & (G < thwa) & (B < thwa)ならば、y=m=c=0とする。thwaは閾値である。
8).Y画素判定:
(ry == 1) & (yg == 0) & (RGB差 > thy)ならば、y=1、m=c=0とする。thyは閾値である。
9).G画素判定:
(yg == 1) & (gc == 0) & (RGB差 > thg)ならば、c=y=1、m=0とする。thgは閾値である。
10).C画素判定:
(gc == 1) & (cb == 0) & (RGB差 > thc)ならば、c=1、m=y=0とする。thcは閾値である。
11).B画素判定:
(cb == 1) & (bm == 0) & (RGB差 > thb)ならば、m=c=1、y=0とする。thbは閾値である。
12).M画素判定:
(bm == 1) & (mr == 0) & (RGB差 > thm)ならば、m=1、y=c=0とする。thmは閾値である。
13).R画素判定:
(mr == 1) & (ry == 0) & (RGB差 > thr)ならば、y=m=1、c=0とする。thrは閾値である。
14).BK画素判定:7).〜13).に該当しない時、y=m=c=1とする。
さらに、色判定用w画素の判定を行う。条件は以下のようになる:
(R < thw) & (G < thw) & (B < thw)ならば、色画素用w画素とし、wとして出力する。thwは閾値である。ここで、7)〜14)の優先順位は、数の小さい方を優先する。上述の閾値thwa,thy,thm,thc,thr,thg,thbは、複写(処理)前に決まる閾値である。thwとthwaの関係は、thw>thaとなっている。出力信号は、c,m,yに各1ビットの3ビットデータと、さらに、色判定用色画素検出のwの1ビットである。ここで色相毎に閾値をかえているのは、色相領域毎に、有彩範囲が異なる時に色相領域に応じた閾値を決定する。この色相分割は、一例であって、どんな式を使用してもよい。
色相分割部325aの出力c,m,y,wは、ラインメモリ325b〜325eに5ライン蓄え、色画素判定部325fに入力する。
・色画素判定部325f
図6に、色画素判定325fの内容を示す。5ライン分の、c,m,y,wのデータは、パターンマッチング325f5〜325f7と、カウント325f1〜325fに入力する。ここでまず、B/C信号を求める流れの中のパターンマッチング325f6について説明する。
・パターンマッチング部325f6
色画素用w画素が存在する時は、その画素のc=m=y=0に補正する。この補正により、注目画素を中心とする5×5画素マトリクスの白レベルが大きくなる。次に注目画素が、色相分割325aで判定した画素のc,m,yの全てが1(c=m=y=1)または全てが0(c=m=y=0)以外の画素(色画素)であるかを、該5×5画素マトリクスがつぎのパターンにマッチングするかをチェックすることによつて判定する。
1).色画素パターン群
1―1).パターン1―1(pm1)
D23 & D33 & D43
1―2).パターン1―2(pm2)
D32 & D33 & D34
1―3).パターン1―3(pm3)
D22 & D33 & D44
1―4).パターン1―4(pm4)
D24 & D33 & D42
中心画素(注目画素)は、D33である。図16にこれらのパターンpm1〜pm4を示す。これらのパターン上の白丸は、c,m,yの少なくとも一者が1であることを示す。パターンマッチングを採用するのは、孤立点などを拾わないようにするためである。逆に、網点などの、小面積色検出する際には、中心画素が1(c=m=y=1)または全てが0(c=m=y=0)以外の画素(色画素)であるかで、判定すればよい。
2).色細線用パターン群
白に囲まれた色線を検出する。これに用いるパターンを図17に示す。図17において、白丸を付した画素は、c,m,yが全て0の画素である。注目画素(中心画素)を中心とする5×5画素マトリクスのデータ(c,m,y)の分布が、図17のパターンpw11a〜pw14dのいずれかにマッチングすると、そのときの注目画素(中心画素)を色線画素と見なす。
2―1).パターン2―1(pw11a〜pw11d)
((D12&D13&D14)&(D42&D43&D44))#
((D12&D13&D14)&(D52&D53&D54))#
((D22&D23&D42)&(D42&D43&D44))#
((D22&D23&D42)&(D52&D53&D54))
2―2).パターン2―2(pw12a〜pw12d)
((D21&D31&D41)&(D24&D34&D44))#
((D21&D31&D41)&(D25&D35&D45))#
((D22&D23&D24)&(D24&D34&D44))#
((D22&D23&D24)&(D25&D35&D45))
2―3).パターン2―3(pw13a〜pw13d)
((D11&D21&D12)&(D35&D44&D53))#
((D11&D21&D12)&(D45&D44&D55))#
((D13&D22&D31)&(D35&D44&D53))#
((D13&D22&D31)&(D45&D44&D55))
2―4).パターン2―4(pw14a〜pw14d)
((D13&D24&D35)&(D41&D51&D52))#
((D14&D15&D25)&(D41&D51&D52))#
((D13&D24&D35)&(D31&D42&D53))#
((D14&D15&D25)&(D31&D42&D53))。
3).白領域パターン群
c,m,yが全て0のところのパターンマッチングを行う。これに用いるパターンを図18に示す。図18において、白丸を付した画素は、c,m,yが全て0の画素である。注目画素(中心画素)を中心とする5×5画素マトリクスのデータ(c,m,y)の分布が、図18のパターンpw21a〜pw24dのいずれかにマッチングすると、そのときの注目画素(中心画素)を白領域画素と見なす。
3―1).パターン3―1(pw21a〜pw21d)
(D21&D31&D41)#
(D22&D32&D42)#
(D24&D34&D44)#
(D25&D35&D45)
3―2).パターン3―2(pw22a〜pw22d)
(D12&D13&D14)#
(D22&D23&D24)#
(D42&D43&D44)#
(D52&D53&D54)
3―3).パターン3―3(pw23a〜pw23d)
(D52&D51&D41)#
(D53&D42&D31)#
(D35&D24&D13)#
(D25&D15&D14)
3―4).パターン3―4(pw24a〜pw24d)
(D54&D55&D45)#
(D53&D44&D35)#
(D31&D22&D13)#
(D21&D11&D12)。
4).色画素候補2の判定
上記で抽出したパターンマッチング結果が以下のパターンに一致すれば、注目画素を、色判定用色画素候補2とする:
((pm1 == 1) & ((pw11 == 1) # (pw21 != 1))) #
((pm2 == 1) & ((pw12 == 1) # (pw22 != 1))) #
((pm3 == 1) & ((pw13 == 1) # (pw23 != 1))) #
((pm4 == 1) & ((pw14 == 1) # (pw24 != 1)))
ここで、(pm1 == 1)は、注目画素を中心とするデータ分布が、パターンpm1にマッチングすることを意味し、(pw11 == 1)はパターンpw11a〜pw11dのいずれかにマッチングすることを意味し、(pw21 != 1)はパターンpw21a〜pw21dのいずれかにマッチングすることを意味する。&は論理積を、#は論理和を意味する。このパターンマッチングにより、白領域に囲まれた色画素を色画素候補として、それ以外で白領域が存在する時は、色画素としない。白領域がない色画素パターンマッチングで一致したものは、色画素候補となる。
・カウント部325f1
注目画素を中心とする5×5画素マトリクス内に、色判定用w画素が存在する時は、その画素の色相分割325aで判定したc,m,yデータをc=m=y=0に補正する。この補正により、該画素マトリクスの白レベルが大きくなる。そして、該画素マトリクス内の各画素のc,m,yの1(c=1,m=1,y=1)の数をカウントする。c,m,yそれぞれについてのカウント値の最大値と最小値との差が、thcnt以上でかつ最小値がthmin未満ならば、色画素候補1とする。thcnt,thminは、複写(処理)前に設定する閾値である。y,m,cにプレーン展開して、N×Nのマトリクスにおいてのそれぞれのプレーン毎に数を数えて、最少値をブラックと仮定している。このことにより、黒画素の読み取りが漏れても補正が可能となる。そして最大値と最小値の差で有彩画素を判定している。このことにより、黒画素が読取りから外れた画素を補正して、有彩画素を抽出する。注目画素を中心とする5×5画素マトリクス内に一定画素の有彩画素があると注目画素を有彩画素としている。
・色画素判定部325f8
パターンマッチング325f6とカウント325f1の出力にもとづいて、色画素判定325f8で、色画素か否かを判定する。色画素候補1でかつ色画素候補2であれば、色画素1とする。
・ブロック化部325f9
色画素判定部325f8の出力をブロック化部325f9にてブロック化をする。ブロック化とは、4×4画素のマトリクスにおいて、1画素以上の色画素1があれば、該4×4画素マトリクス全体を色画素1ブロックとして、出力する。ブロック化325f9以降の処理は、4×4画素を1ブロックとしてブロック単位出力する。
・孤立点除去部325f10
ブロック化したデータを孤立点除去325f10にて、注目ブロックの隣り合うブロックに色画素1ブロックがなければ孤立点として、除去する。
・膨張部325f11
孤立点除去部325f10の出力を、膨張部325f11にて、色画素1ブロックが存在する場合は、5×5ブロックに膨張する。膨張するのは、色画素の周辺を、黒文字処理をしないようにするためである。ここで、出力するB/C信号は、色画素1ブロックの時にL(有彩)を出力し、それ以外の時は、H(無彩)を出力する。
・カウント部325f2
注目画素を中心とする5×5画素マトリクス内に色判定用w画素が存在する時は、その画素の色相分割325aで判定したc,m,yデータをc=m=y=0に補正する。この補正により、該画素マトリクスの白レベルが大きくなる。そして、該画素マトリクス内の各画素の、c,m,yの1(c=1,m=1,y=1)の数をカウントする。c,m,yそれぞれについてのカウント値の最大値と最小値との差が、thacnt以上でかつ最小値がthamin未満ならば、注目画素を色画素候補1とする。thacnt,thaminは、複写(処理)前に設定する閾値である。
・色画素判定部325f12
パターンマッチング部325f6とカウント部325f2の出力にもとづいて、色画素判定325f12で、色画素か否かを判定する。色画素候補1でかつ色画素候補2であれば、色画素2とする。
・ブロック化部325f13
色画素判定部325f12の出力をブロック化部325f13にてブロック化をする。即ち、4×4画素のマトリクスにおいて、1画素以上の色画素2があれば、該4×4画素マトリクスの全体を色画素2ブロックとして、出力する。ブロック化部325f13以降の処理は、4×4画素を1ブロックとしてブロック単位出力する。
・密度325部f14
孤立ブロックの除去のために、3×3ブロックの中のアクティブ条件(色画素2ブロック)が3個以上あり、注目ブロックがアクティブ(色画素)ならば、注目ブロックをアクティブブロック(色画素2ブロック)とする。
・カウント部325f3
注目画素を中心とする5×5画素マトリクス内の各画素の、c,m,yの1(c=1,m=1,y=1)の数をカウントする。c,m,yそれぞれについてのカウント値の最大値と最小値との差が、tha1cnt以上で、かつカウントしたc,m,yの最小値が、tha1min未満ならば、色画素候補3とする。tha1cnt,tha1minは、複写(処理)前に設定する閾値である。
・パターンマッチング部325f5
色画素検出で判定した画素(c、m、y)が色画素かを、5×5画素マトリクスを用いるパターンマッチングで判定する。パターンはパターンマッチング部325f6のものと同じである。パターンマッチングで一致した画素は、色画素候補4とする。
・色画素判定部325f15
色画素候補3でかつ色画素候補4であれば、色画素3とする。
・ブロック化部325f16
色画素判定部325f15の出力をブロック化部325f16にてブロック化をする。すなわち、4×4画素のマトリクスにおいて、1画素以上の色画素3があれば、該4×4画素マトリクスの全体を色画素3ブロックとして、出力する。ブロック化部325f16以降の処理は、4×4を1ブロックとしてブロック単位出力する。
・密度部325f17
孤立ブロックの除去のために、3×3ブロックの中のアクティブ条件(色画素3ブロック)が3個以上あり、注目ブロックがアクティブ(色画素3)ならば、注目ブロックをアクティブブロック(色画素3ブロック)とする。
・カウント部325f4
注目画素を中心とする5×5画素マトリクス内の各画素の、色相分割部325aで判定したc,m,yの1(c=1,m=1,y=1)の数をカウントする。c,m,yの各カウント値の最小値が、thabk以上ならば、注目画素を黒画素候補1とする。thabkは、複写(処理)前に設定する閾値である。
・パターンマッチング部325f7
注目画素を中心とする5×5画素マトリクスにおいて、c=m=y=1の画素のパターンマッチングを行う。
1―1).パターン1―1(pm1)
D23&D33&D43
1―2).パターン1―2(pm2)
D32&D33&d34
1―3).パターン1―3(pm3)
D22&D33&D44
1―4).パターン1―4(pm4)
D42&D33& D24
これらのパターンは図16に示すものであり、図中に丸印を付した画素が、c=m=y=1の画素である。これらのパターンのどれかに一致した時に、注目画素を黒画素候補2とする。
・無彩判定部325f18
注目画素が、黒画素候補1でかつ黒画素候補2であれば、黒画素とする。
・ブロック化部325f19
黒画素の出力をブロック化部325f19にてブロック化をする。ここでのブロック化とは、4×4画素のマトリクスにおいて、1画素以上の黒画素があれば、該4×4画素マトリクスの全体を黒画素ブロックとして、出力する。ブロック化325f19以降の処理は、4×4画素を1ブロックとしてブロック単位出力する。
・膨張部325f20
3×3ブロックのマトリクス内において、注目ブロックがアクティブ(黒画素ブロック)で、その周辺画素がノンアクティブ(非黒画素)ならば、注目ブロックをノンアクティブ(非黒画素ブロック)にする。
・総合色画素判定部325f21
注目ブロックが、色画素判定325f12でアクティブ(色画素2)と判定されかつ無彩判定325f18でアクティブ(黒画素)と判定されていなければ、注目ブロックは色(色ブロック)と判定する。また、色画素判定部325f15がアクティブ(色画素)の時も色と判定する。
・膨張部325f22
総合色画素判定325f21で、色と判定したブロックに対して小さな文字を連続と見なすために、注目ブロックを中心とする9×9ブロックのマトリクス内に1ブロックでもアクティブブロックがあれば、注目ブロックをアクティブブロックとする。ここで、大きく膨張させるのは、文字同士のすき間を埋めるためである。
・連続カウント部325f23
連続カウント部325f23では、色画素ブロックの連続性を見て、カラー原稿か白黒原稿かを判定する。膨張325f22の出力データ(色画素ブロック)の中の色画素の連続数をカウントすることにより、カラー原稿かどうか判定する。
図7に、この判定処理の内容を示す。注目画素が色画素ブロックにある時に注目画素の左上,上,右上および左の画素の色画素連続数を参照して、注目画素の色画素連続数を算出する(ステップS21〜26)。ここで、注目画素を、例えば図11の5×5画素分布パターンMPpのc3画素とすると、左上,上,右上および左の画素はそれぞれ、b2,b3,b4およびc2の画素である。注目画素が色画素ブロックにないときには、それには0なる色画素連続数を与える(ステップS21〜27)。
注目画素が色画素ブロックにある場合は、先ず注目画素(c3)の上画素(b3)の色画素連続数をチェックして(ステップS22)、それが0であると、参照値Aに右上画素(b4)の色画素連続数に1を加えた値を与え(ステップS24)、上画素(b3)の色画素連続数が0であると参照値Aに右上画素(b4)の色画素連続数を与える(ステップS23)。次に、参照値Bに左上画素(b2)の色画素連続数に1を加えた値を与え、参照値Cには上画素(b3)の色画素連続数に1を加えた値を与え、また参照値Dには左画素(c2)の色画素連続数に1を加えた値を与える(ステップS25)。そして、参照値A,B,CおよびDのうちの最高値を、注目画素(c3)の色画素連続数とする(ステップS26)。
注目画素(c3)に色画素連続数を上述のように与えると、この色画素連続数が設定値THACS以上であるかをチエックして(ステップS28)、THACS以上であると、カラー原稿であると決定して(ステップS29)、そこで連続カウント325f23の処理を終える。色画素連続数が設定値THACS未満であると、注目画素を走査方向x,yの次の画素に更新して、上述の処理を繰返す。原稿全面について上述の処理をした結果、最後まで色画素連続数が設定値THACS未満であったときには(ステップS30〜34)、原稿は白黒画像であると決定する。
上述の色画素連続数は、ほぼ、たての色付き線分と横の色付き線分の和となる。右上の色画素連続数が、他と異なるのは二重カウントを防ぐためである。色画素連続数の具体的なデータを、図19に示した。図19に示す数字を入れた小四角が色画素であり、数字が該画素に与えた色画素連続数である。数字を入れた小四角が連なったブロックが色画素群であり、同一原稿上のどれかの色画素群のなかの色画素連続数が1つでも設定値THACS以上になるとそこで、カラー原稿である、とカラーか白黒かの判定を確定する(ステップS28,29)。
色画素判定部1〜3(325f8〜325f15)と分けたのは、カラー原稿か白黒原稿かの判定精度を高くするためである。黒文字処理のための色画素判定は、誤判定をしても局所的でさほど目立たない。しかし、カラー原稿か白黒原稿かの判定は、誤判定をすると原稿全体に影響する。そこで、カウント部325f1〜f4を独立とした。本来ならば、色相分割部325aから独立にした方がよいが色相分割部325aを独立にすると、パターンマッチング部325f5〜f7のメモリが増えるので、好ましくない。カウント部325f1〜f4のパラメータ(色画素候補1,3,黒画素候補1)で、色画素のパラメータ(色画素1−3)を変更していることにより、メモリ量の増加を少なくしている。色画素判定部2,3(325f12,325f15)を設けているのは、蛍光ペンの黄色のような濃度の低い色を検出するためで、さらに、無彩判定(黒画素判定)部325f18を備えたのは濃度を低くすると誤検出した際に補正するためである。蛍光ペンなど濃度の薄い色は、ある程度の幅で黒データで補正しても問題はない。複数の色画素を抽出する際に、w(白)のレベルを変えているだけなので、色画素検出のために2つ分のメモリを持つ必要がなく、1つ分+1ラインの容量で可能である。
連続カウント部325f23で、1ライン前のカウントデータと現在のラインのカウントデータを参照してカウント値を数えているので、確実に周辺画素の連続を正確に数えることができ、色画素の連続を数えることが可能となる。本実施の形態は、R,G,B画像データに対して色相判定を行ったが、R,G,B画像データに限定するものではなく、輝度色差(例えばLab)などに対して、色相判定することは容易である。
・総合判定部326
総合判定部326は、文字判定部326a,膨張処理部326bおよびデコード部326cからなる。
・文字判定部326a
文字判定部326aでは、エッジ抽出部322の結果がエッジありで、網点抽出部324の結果が網点なしで白領域抽出部323の結果が白領域ありのときは、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(絵柄又は文字なか)と判定する。
・膨張処理部326b
膨張処理部326bでは、文字判定部326bの結果を8×8ブロックのOR処理をして、その後に3×3ブロックのAND処理をして4ブロックの膨張処理を行う。すなわち、注目ブロックを中心とする8×8ブロックのいずれかのブロックが文字エッジであると、注目ブロックも文字エッジブロックであると仮定し、該注目ブロックを中心とする3×3ブロックのすべてが文字エッジであると注目ブロックを文字エッジと確定し、そして、注目ブロックとそれに隣接する3ブロック、計4ブロックを文字エッジと見なす。OR処理してからAND処理するのは、特に黒文字の場合、黒文字の領域の周辺に小領域の非黒文字領域が存在すると、処理の差により違和感を持つことがある。例えば黒が薄く見える。これを防ぐために、OR処理で非黒文字領域を大きくしている。AND処理は、望むべき膨張量にするために行っている。
ところでカラー複写機は、1枚の複写をするのに、4回スキャンをするので、スキャン毎に、微妙に文字判定結果が異なる。特に、ブラック作像時に非黒文字判定をし、ブラック作像以外のときに黒文字判定をすると、この黒文字領域は薄くなってしまうので、bk時には8×8ブロックのOR処理をして、その後に3×3ブロックのAND処理をしてbk以外の作像時は、5×5ブロックのOR処理をして、その後は1×1ブロックのAND処理をする。なお、1×1のAND処理をする、と言うことは、その結果が処理前と同一になるので、何の処理もしないと言うことと同義である。膨張処理の結果は、文字エッジ信号としてデコード部326dに出力する。
このように膨張処理をすることにより、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。この膨張処理によって、文字の中部分が濃くなることがあるが、文字のエッジに対して文字のなかは薄いのと濃度は飽和しているので、違和感はない。
図20に、カラー複写によるカラー色剤の重なりを、模式的に拡大して示す。図20(d)が、4色とも黒文字処理した理想の場合を示す。図20(e)が、4色とも黒文字処理して、bkのみ補正がかからず、bk以外で補正がかかって薄くなった場合を示す。図20(f)が、本実施例によってbkのみ黒文字処理した、好適な場合を示し、図20(g)が、本実施の形態によってbkのみ黒文字処理して、bkのみ補正がかからず、bk以外で補正がかかった好適な場合を示す。
図20(a)が、膨張量は同一で黒文字処理した理想の場合を示す。図20(b)は、膨張量は同一で黒文字処理して印字位置がずれた場合(白く抜ける)を示す。図20(c)が、bkの膨張量が大きい場合で、本実施の形態によって黒文字処理して印字位置がずれた場合を示す。
・デコード部326c
デコード部326cが最終的に出力するC/P信号は、以下の表のようになる。
C/P信号 文字エッジ信号 網点抽出結果 低線数 説明
網点抽出結果
0 なし なし なし 絵柄領域
1 あり × × 文字エッジ領域
2 なし あり なし 網点領域
3 なし なし あり 低線数網点領域
×は、どんな値を取ってもよい。
次に、再度図3を参照する。原稿認識320が発生するC/P信号およびB/C信号は、RGBフィルタ330,色補正部340,変倍部350,インタフェース352,UCR部360,CMYBkフィルタ370,CMYBkγ補正部380および階調処理部390に、画像データに同期してカスケードに与えられる。
RGBフィルタ330は、RGBデータをMTF補正するフィルタであり、N×Nの画素マトリクスに対応する係数マトリクスと、各係数に各画像データを乗じて重み付け平均値を得るロジックで構成されている。C/P信号が1を表すもの(文字エッジ領域)である時には、鮮鋭化処理用の係数マトリクスを用い、0又は2、3を表すもの(絵柄領域、低線数網点領域、網点領域)である時には平滑化処理用の係数マトリクスを用いて、重み付け平均値を導出し色補正部340に出力する。ここでの平滑化フィルタは、平滑化量の強い順に並べると、低線数網点領域、網点領域、絵柄領域となる。これは、網点は平滑を強くしないと網点構造が残り、モアレの原因となるためのである、さらに低線数の網点は、高線数の網点より強く平滑化してやる必要がある。
色補正部340は、R,G,Bデータを一次のマスキング処理等でC,M,Yデータに変換する。変倍350は、画像データに、主走査方向xの拡大・縮小または等倍処理を施す。
UCR部360は、画像データの色再現を向上させるためのものであり、色補正部340から入力したC,M,Yデータの共通部分をUCR(加色除去)処理してBkデータを生成し、C,M,Y,Bkデータを出力する。ここで、C/P信号が1(文字エッジ領域)以外の時(文字なか領域又は絵柄領域のとき)は、スケルトンブラック処理を行う。C/P信号が3(文字エッジ領域)の時は、フルブラック処理を行う。さらにC/P信号が1(文字エッジ領域)かつB/C信号がH(無彩領域)の時は、C,M,Yのデータをイレースする。これは、黒文字の時、黒成分のみで表現するためである。
また、UCR部360の出力画像信号IMGは、一時点はC,M,Y,Bkのうち一色であり、面順次の一色出力である。すなわち、4回原稿読み取りを行うことにより、フルカラー(4色)データを生成する。また、白黒複写のときは、Bk作像一回でよいので、1回の原稿読み取りでよい。カラー原稿か、白黒原稿かの判定機構があれば、原稿に応じた読み取り回数ですむので、操作者が、原稿に応じてカラー原稿か白黒原稿かを判断して複写する必要がなくなる。本実施の形態では、B/C信号がカラー原稿か、白黒原稿かの判定に参照する信号である。原稿全面でB/C信号がH(無彩領域)であったときにメインコントローラ10が、白黒原稿と判定する。
CMYBkフィルタ370は、カラープリンタ400の周波数特性やC/P信号に応じて、N×Nの空間フィルタを用い、平滑化や鮮鋭化処理を行う。CMYBkγ補正380は、カラープリンタ400の周波数特性やC/P信号に応じて、γカーブを変更し処理する。C/P信号が1(文字エッジ領域以外)以外の時は画像を忠実に再現するγカーブを用い、C/P信号が1(文字エッジ領域)の時はγカーブを立たせてコントラストを強調する。
階調処理部390は、カラープリンタ400の階調特性やC/P信号に応じて、ディザ処理,誤差拡散処理等の量子化を行う。Bk作像の時は、C/P信号が1以外(文字エッジ領域以外)の時は階調重視の処理を行い、それ以外の時は解像力重視の処理を行う。Bk以外の作像の時は、C/P信号が0(絵柄領域)の時は階調重視の処理を行い、それ以外の時は解像力重視の処理を行う。以上の処理をした画像データは、バッフアメモリを有するビデオコントロール359からカラープリンタ400に、その画像データ書込み動作に同期して、与えられる。
上記IPU300は、文字領域以外(C/P信号=1以外)の時は、RGBフィルタ330で平滑化処理を行い、UCR360でスケルトンブラックの処理を行い、CMYBkγ補正380ではリニア(階調性)を重視したカーブを選択し、CMYBkフィルタ370および階調処理部390では階調を重視した処理を行う。
一方、文字処理(C/P信号=1でB/C信号=L)の時は、RGBフィルタ330でエッジ強調処理を行い、UCR部360でフルブラック処理を行い、CMYBkγ補正部380ではコントラストを重視したカーブを選択し、CMYBkフィルタ370および階調処理部390では解像度を重視した処理を行う。
また、黒文字処理(C/P信号=1でB/C信号=H)として、Bkを除くC,M,Yの画像形成時には、C,M,Yデータを印字しない。これは、黒文字の周りが位置ずれのために色付くのを防ぐためである。また、この時のBkデータのRGBフィルタ330は色文字のときより、エッジ強調を強めに行ってくっきりさせても良い。
このようにIPU300では、絵柄,文字エッジ,網点、低線数網点の4種の処理を行う。
以上述べたように、本実施の形態においては、図14等にも示すように、例えば、5×5画素からなるマトリクスの×で示す中心画素のレベルが、そのマトリクス内で最大または最小のレベルであるか否かを検出し、上記中心画素を挟んで複数方向にそれぞれ対称位置にある□、△で示す各2つの画素のレベルの平均値と前記中心画素のレベルとを比較し、その差が閾値Aより大きいか否かを検出し、中心画素のレベルが閾値B以上のとき非地肌であるとし、それらの検出結果、中心画素が、最大または最小のレベルであり、かつ閾値Aより大きく、かつ非地肌であることが検出されたとき、その中心画素を極点画素であるとし、注目画素を含む所定の2次元領域における極点画素数に基づいて当該注目画素を含む近傍画素を網点部として検出するようにしたので、極点画素を算出する時に、地肌領域を極点画素と誤検出しないようにして、地肌と網点を分離する。これによって地肌と網点とを分離して、良好に網点検出を行うことができる。
次に、本発明によるプログラムおよびコンピュータ読取可能な記録媒体について説明する。
上述した実施の形態で説明した機能をプログラム化し、予めROMなどの記録媒体に書き込んでおき、このROMを画像形成装置に搭載し、そこのCPUやマイクロプロセッサでROM内のプログラムを実行することによって、本発明の目的を達成することができる。その場合、上記プログラムおよび記録媒体は本発明によるプログラムおよびコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。記録媒体としては半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD−R等)、磁気媒体(たとえば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステム等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。さらに、上述したプログラムをサーバコンピュータのHDD等の記憶装置に格納しておき、ネットワークで接続された利用者のコンピュータからダウンロードして頒布する場合、また、サーバコンピュータから配信して頒布する場合、このサーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。このように、本発明の機能をプログラムして、記録媒体に記録し頒布することによって、コスト、可搬性、汎用性を向上させることができる。
本発明の画像処理装置が用いられるデジタルフルカラー複写機の実施の形態を示す構成図である。 デジタルフルカラー複写機の電気システムの概要を示すブロック図である。 画像処理ユニット(IPU)の構成を示すブロック図である。 原稿認識部の構成を示すブロック図である。 白判定処理を示すフローチャートである。 色画素判定部の構成を示すブロック図である。 カラー原稿の判定処理を示すフローチャートである。 万線パターンを示す構成図である。 黒画素連続検出、白画素連続検出のための3×3画素マトリクスのパターンを示す構成図である。 RGB白地検出を説明する構成図である。 5×5画素マトリクスにおける色地検出を説明するための構成図である。 RGB白地検出で用いられるラインメモリ、マトリクスパターン等を示す構成図である。 白収縮およびグレー膨張の結果に基づく判定処理を説明するための構成図である。 第1網点ピーク検出処理を説明するための構成図である。 色判定処理を説明するための信号波形図である。 パターンマッチングを説明するための構成図である。 白に囲まれた色線を検出に用いるパターンを示す構成図である。 白領域パターン群のパターンマッチングに用いるパターンを示す構成図である。 カラー画像か白黒画像かを判定するための色画素連続数のデータの一例を示す構成図である。 カラー複写によるカラー色剤の重なりを模式的に拡大して示す構成図である。 グレーパターンマッチングで用いられるマトリクスパターンを示す構成図である。 第3網点ピーク検出処理を説明するための構成図である。 従来の網点検出方法を説明するための構成図である。 従来の網点検出方法の問題を説明するための構成図である。
符号の説明
200 スキャナ
320 原稿認識部
321 フィルタ
322 エッジ抽出部
323 白領域抽出部
324 網点抽出部
325 色判定部
326 総合判定部
400 プリンタ

Claims (12)

  1. 画像データにおけるM×M画素からなるマトリクスの中心画素のレベルが、そのマトリクス内で最大または最小のレベルであるか否かを検出する第1の検出手段と、
    前記中心画素を挟んで複数方向にそれぞれ対称位置にある各2つの画素のレベルの平均値と前記中心画素のレベルとを比較し、その差が閾値Aより大きいか否かを検出する第2の検出手段と、
    中心画素のレベルが閾値B以上のとき非地肌であるとする第3の検出手段と、
    前記第1の検出手段で前記最大または最小のレベルであることが検出され、前記第2の検出手段で前記閾値Aより大きいことが検出され、前記第3の検出手段で非地肌であることが検出されたとき、その中心画素を極点画素であるとする極点画素検出手段と、
    注目画素を含む所定の2次元領域における極点画素数を検出し、検出された極点画素数に基づいて当該注目画素を含む近傍画素を網点部として検出する網点部検出手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記閾値Aを、中心画素の値に応じて切り換えることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  3. 前記閾値Aは、中心画素の濃度が高いときは検出しくい値を設定し、中間濃度のときは検出しやすい値を設定し、濃度が薄いときは検出しない値を設定することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
  4. 画像データにおけるM×M画素からなるマトリクスの中心画素のレベルが、そのマトリクス内で最大または最小のレベルであるか否かを検出する第1の検出ステップと、
    前記中心画素を挟んで複数方向にそれぞれ対称位置にある各2つの画素のレベルの平均値と前記中心画素のレベルとを比較し、その差が閾値Aより大きいか否かを検出する第2の検出ステップと、
    中心画素のレベルが閾値B以上のとき非地肌であるとする第3の検出ステップと、
    前記第1の検出ステップで前記最大または最小のレベルであることが検出され、前記第2の検出ステップで前記閾値Aより大きいことが検出され、前記第3の検出ステップで非地肌であることが検出されたとき、その中心画素を極点画素であるとする極点画素検出ステップと、
    注目画素を含む所定の2次元領域における極点画素数を検出し、検出された極点画素数に基づいて当該注目画素を含む近傍画素を網点部として検出する網点部検出ステップとを備えたことを特徴とする画像処理方法。
  5. 前記閾値Aを、中心画素の値に応じて切り換えることを特徴とする請求項4記載の画像処理方法。
  6. 前記閾値Aは、中心画素の濃度が高いときは検出しくい値を設定し、中間濃度のときは検出しやすい値を設定し、濃度が薄いときは検出しない値を設定することを特徴とする請求項5記載の画像処理方法。
  7. 請求項1〜3のいずれか1項記載の画像処理装置と、原稿画像を色分解して読み取り画像データを生成して前記画像処理装置に与えるカラースキャナとを設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
  8. 請求項1〜3のいずれか1項記載の画像処理装置と、その出力画像データを用紙上にプリントアウトするカラープリンタとを備えた画像形成装置。
  9. 請求項1〜3のいずれか1項記載の画像処理装置と、原稿画像を色分解して読み取って画像データを生成して前記画像処理装置に与えるカラースキャナと、前記画像処理装置の出力画像データを用紙上にプリントアウトするカラープリンタとを設けたことを特徴とする複写装置。
  10. 外部からのプリント指示コマンドを解析して前記プリンタにより外部からの画像情報をプリントアウトするプリンタコントローラをさらに設けたことを特徴とする請求項9記載の複写装置。
  11. 請求項4〜6のいずれか1項記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
  12. 請求項11記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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