JP2009017317A - 画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザの目的に応じた圧縮処理を行うことが可能な画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供する。
【解決手段】 前景マスク生成処理部１０１は、入力画像データに基づいて文字画素を表す前景マスクＭを抽出する。文字色インデックス化処理部１０２は、前景画素色情報をインデックス化し、インデックス画像データを表す前景レイヤーと、前景レイヤーの各文字色を表す前景インデックスカラーテーブルを生成する。補正処理部１０３は、本発明の主要部であり、使用用途に応じて前景レイヤー、前景インデックスカラーテーブルを補正する。背景レイヤー生成処理部１０４は、入力画像の前景画素部を、周辺画素を用いて穴埋め処理し、背景レイヤーを生成する。圧縮部１０５は、背景レイヤー、前景レイヤー、前景インデックスカラーテーブルを圧縮し、最終的に圧縮画像データを生成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、入力画像データに基づく画像を複数のレイヤーに分離し、分離された複数のレイヤーについてそれぞれ圧縮処理を施す画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体に関する。

近年、デジタル画像システムが目覚しい発達を遂げ、デジタル画像処理技術の構築が進んでいる。たとえば、電子写真方式、インクジェット方式を用いた複写機や複合機の分野においては、文書を電子データとして保存し、保存された文書ファイルを管理することが要求されている。さらには、文書ファイルを圧縮し電子メールで送信することが要求されている。

一般的にスキャン画像データ（スキャナで読み取られた画像データ）はファイルサイズが大きく、画像データの蓄積、伝送を行うに当たり、画像データの圧縮技術は必須不可欠となっている。

高圧縮率を実現するための圧縮技術の１つに、Mixed Raster Content（ＭＲＣ）に代表されるレイヤー分離に基づく画像圧縮技術がある。レイヤー分離に基づく画像圧縮技術は、画像データを前景レイヤーと背景レイヤーとに分離し、それぞれに適した圧縮技術を用いて圧縮し、最終的に高圧縮画像データを生成するものである。

前景レイヤーは、文字および線画を表すレイヤーであり、ＪＢＩＧ（Joint Bilevel
Image Group）、ＭＭＲ（Modified Modified Read Code）、ＬＺＷ（Lempel Ziv Welch）といった可逆圧縮技術を用いて圧縮されるのが一般的である。

一方、背景レイヤーは、文字と線画とを除く画像コンテントを表し、ＪＰＥＧ（
Joint Photographic Experts Group）などの非可逆圧縮技術を用いて圧縮されるのが一般的である。非可逆圧縮技術は圧縮率の制御が簡易であるため、用途に応じてファイルサイズを優先して圧縮したり、画質を優先して圧縮したりすることができる。上記の可逆圧縮技術は、圧縮率を制御することが難しい。

可逆圧縮技術の圧縮率を向上するための手法が、特許文献１に記載されている。特許文献１記載の技術は、前景色のインデックス化処理に関するものであり、詳細には、前景レイヤー作成時に全ての前景画素を限られた色数で表すための技術である。同色、あるいは、類似色の文字を１つのインデックス色で表すことにより、最終的に圧縮画像の圧縮率を向上させることができる。このようなインデックス化処理は前景レイヤーの圧縮率を向上するための有効な手段である。

特開２００２−９４８０５号公報

上記のようなインデックス化処理を用いてより高い圧縮率を実現するためには、比較的色が異なる文字色であっても同じインデックス色で表す必要がある。その結果、原稿とは見た目が異なる、または、１つの文字の中、あるいは、複数の文字間で色ギャップが発生するなど、高圧縮率と引き替えに画質劣化を引き起こすことになる。

圧縮しようとするユーザの目的によっては、圧縮率よりも画質を優先するような場合もあり得るが、従来技術では高い圧縮率を達成することに主眼が置かれ、圧縮に係るユーザの目的は全く考慮されていない。

本発明の目的は、ユーザの目的に応じた圧縮処理を行うことが可能な画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供することである。

本発明は、入力画像データに基づく画像を複数のレイヤーに分離し、分離された複数のレイヤーについてそれぞれ圧縮処理を施す画像処理方法において、
入力画像データから少なくとも文字領域または線画領域を抽出して、前景レイヤーを構成する前景マスクを生成する工程と、
前記文字領域および線画領域の色をインデックス化して、前景レイヤーを構成する前景インデックスを生成する工程と、
前記前景レイヤーに含まれる文字の大きさを判定する工程と、
判定された文字の大きさに基づいて、前景レイヤーを補正する工程と、
前記補正された前景レイヤーに基づいて、背景レイヤーを生成する工程と、
前記前景レイヤーおよび前記背景レイヤーをそれぞれ圧縮する工程とを有することを特徴とする画像処理方法である。

また本発明は、入力画像データに基づく画像を複数のレイヤーに分離し、分離された複数のレイヤーについてそれぞれ圧縮処理を施す圧縮処理部を備える画像処理装置において、
前記圧縮処理部は、
入力画像データから少なくとも文字領域または線画領域を抽出して、前景レイヤーを構成する前景マスクを生成する前景マスク生成処理部と、
前記文字領域および線画領域の色をインデックス化して、前景レイヤーを構成する前景インデックスを生成する前景色インデックス化処理部と、
前記前景レイヤーに含まれる文字の大きさを判定する判定処理部と、
判定された文字の大きさに基づいて、前景レイヤーを補正する補正処理部と、
前記補正された前景レイヤーを用いて、背景レイヤーを生成する背景レイヤー生成処理部と、
前記前景レイヤーおよび前記背景レイヤーをそれぞれ圧縮する圧縮処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置である。

また本発明は、前記判定処理部は、前記前景レイヤーのマスクのエッジ画素数と、前景レイヤーの文字領域および線画を除く領域の画素数との比率に基づいて、文字の大きさを判定することを特徴とする。

また本発明は、前記判定処理部は、前景レイヤーのマスクのエッジ画素を、縮退処理を用いて抽出することを特徴とする。

また本発明は、前記判定処理部は、前記縮退処理で参照するマスクサイズが変更可能に構成されることを特徴とする。

また本発明は、上記の画像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
また本発明は、コンピュータを、上記の画像処理装置として動作させるための画像処理プログラムである。

また本発明は、コンピュータを、上記の画像処理装置として動作させるための画像処理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である。

本発明によれば、まず、入力画像データから少なくとも文字領域または線画領域を抽出して、前景レイヤーを構成する前景マスクを生成するとともに、前記文字領域および線画領域の色をインデックス化して、前景レイヤーを構成する前景インデックスを生成する。

そして、前記前景レイヤーに含まれる文字の大きさを判定し、判定された文字の大きさに基づいて、前景レイヤーを補正する。最後に、前記補正された前景レイヤーに基づいて、背景レイヤーを生成し、前記前景レイヤーおよび前記背景レイヤーをそれぞれ圧縮する。

これにより、たとえば、ユーザが画質を優先したい場合は、大きな文字を背景レイヤーに配置し、小さな文字を前景レイヤーに配置し、ドキュメント管理の容易さを優先したい場合は、見出しになるような大文字を前景レイヤーに配置することで、ユーザの目的に応じた圧縮処理を行うことができる。

また本発明によれば、
前景マスク生成処理部が入力画像データから少なくとも文字領域または線画領域を抽出して、前景レイヤーを構成する前景マスクを生成するとともに、前景色インデックス化処理部が前記文字領域および線画領域の色をインデックス化して、前景レイヤーを構成する前景インデックスを生成する。

そして、判定処理部が前記前景レイヤーに含まれる文字の大きさを判定し、補正処理部が判定された文字の大きさに基づいて、前景レイヤーを補正する。最後に、背景レイヤー生成処理部が前記補正された前景レイヤーに基づいて、背景レイヤーを生成し、圧縮処理部が前記前景レイヤーおよび前記背景レイヤーをそれぞれ圧縮する。

これにより、たとえば、ユーザが画質を優先したい場合は、大きな文字を背景レイヤーに配置し、小さな文字を前景レイヤーに配置し、ドキュメント管理の容易さを優先したい場合は、見出しになるような大文字を前景レイヤーに配置することで、ユーザの目的に応じた圧縮処理を行うことができる。

また本発明によれば、前記判定処理部は、前記前景レイヤーのマスクのエッジ画素数と、前景レイヤーの文字領域および線画を除く領域の画素数との比率に基づいて、文字の大きさを判定する。

画素数のカウントによって文字の大きさを判定することができるので、簡易な演算によって少ない演算量で演算することができる。

また本発明によれば、前記判定処理部は、前景レイヤーのマスクのエッジ画素を、縮退処理を用いて抽出する。

縮退処理によってエッジ画素を抽出することができるので、エッジフィルタ処理などが不要で、簡易な処理でエッジ画素を抽出することができる。

また本発明によれば、前記判定処理部は、前記縮退処理で参照するマスクサイズが変更可能に構成される。
これにより、文字の大きさを複数の大きさに分離して縮退処理を行うことができる。

また本発明によれば、画像形成装置が上記の画像処理装置を備えるので、ユーザの目的に応じた圧縮画像を提供する画像形成装置を実現することができる。

また本発明によれば、コンピュータを、上記の画像処理装置として動作させるための画像処理プログラム、および画像処理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として提供することができる。

本発明は、ユーザの使用目的に応じて、圧縮画像データの視認性が重要であるか、ドキュメントマネージメントのし易さが重要であるか判定し、使用目的に適した圧縮画像データを作成することを特徴としている。

画像の視認性が重要である場合、小さな文字部分を前景レイヤーとして表現するのが有益である。一方、ドキュメントマネージメントのし易さが重要で、文書のキーワードを自動で抽出したいような場合などには、タイトルなど大きな文字部分が重要となる。上記を鑑みて、本発明では文字サイズを検知し、文字サイズに応じて前景レイヤー、背景レイヤーを補正する。

図１は、ＭＲＣ（Mixed Raster Content）に代表されるレイヤー分離に基づく画像圧縮技術を説明するための図である。

入力画像データを、文字、線画を表す前景レイヤーＦと、それ以外を表す背景レイヤーＢとに分離する。前景レイヤーの画素色はインデックス化され、最終的にＪＢＩＧ（
Joint Bilevel Image Group）、ＭＭＲ（Modified Modified Read Code）、ＬＺＷ（
Lempel Ziv Welch）に代表される可逆圧縮技術を用いて圧縮される。一方、背景レイヤーはＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）に代表される非可逆圧縮技術を用いて圧縮される。

図２は、前景レイヤーＦの分離を説明するための図である。前景レイヤーＦを、２値化データからなる前景マスクＭと、１つ以上の文字色からなる前景色情報ＦＣに分解し、それぞれマスクを可逆圧縮技術で圧縮し、文字色を可逆圧縮技術か、非可逆圧縮技術を用いて圧縮することにより、インデックス化されたマルチビット前景レイヤーを直接圧縮するのに比べて、圧縮率を向上することができる。

図３は、圧縮処理部１００の構成を表す図である。前景マスク生成処理部１０１は、入力画像データに基づいて文字画素を表す前景マスクＭを抽出する。文字色インデックス化処理部１０２は、前景画素色情報をインデックス化し、インデックス画像データを表す前景レイヤーと、前景レイヤーの各文字色を表す前景インデックスカラーテーブルを生成する。補正処理部１０３は、本発明の主要部であり、使用用途に応じて前景レイヤー、前景インデックスカラーテーブルを補正する。背景レイヤー生成処理部１０４は、入力画像の前景画素部を、周辺画素を用いて穴埋め処理し、背景レイヤーを生成する。圧縮部１０５は、背景レイヤー、前景レイヤー、前景インデックスカラーテーブルを圧縮し、最終的に圧縮画像データを生成する。

図４は、本発明の圧縮処理を説明する図である。図５は、圧縮処理を示すフローチャートである。

入力画像データを入力し、前景マスク生成処理２０１では、前景マスク生成処理部１０１が、前景マスク画像を生成するとともに、入力画像データに何も処理を施さずに出力する（ステップＳ１）。

文字色インデックス化処理２０２では、前景マスク生成処理部１０１で前景画素であると判定された画素色のインデックス化を行い、前景レイヤーを生成するともに、入力画像データに何も処理を施さずに出力する（ステップＳ２）。

インデックス化した後、インデックス番号と、これに対応する色を示すＲＧＢ値とを関連付ける前景インデックスカラーテーブルを作成する（ステップＳ３）。

図６は、前景レイヤーの構成を示す図である。前景レイヤーは、図６に示すように、前景インデックス画像ＦＩと、前景インデックスカラーテーブルＦＴから成り、Index=1は緑（R=B=0,G=255）を、Index=2は黒（R=G=B=0）を、Index=3は青（R=G=0,B=255）を、
Index=4は赤（R=255,G=B=0）を、I ndex=5はシアン（R=0,G=B=255）を示す。本実施例では背景レイヤーをIndex=0で示す。

文字色インデックス化処理として、特開２００２−９４８０５号公報に記載されている方法を用いることができる。この方法は、前景レイヤー作成時に全ての前景画素を限られた色数で表す方法である。詳細には、前景画素について、前景インデックスカラーテーブルを更新していくことで最終的に前景画像のインデックス化を行う。

各前景画素について、前景画素色が既に前景インデックスカラーテーブルに登録されていると判断された場合、前景インデックスカラーテーブル内で最も近い色を有するインデックス値を割り当てる。前景画素色が前景インデックスカラーテーブルに登録されていないと判断された場合は、新規インデックス値を割り当て、前景インデックスカラーテーブルに登録する。上記処理を繰り返すことにより、前景画像をインデックス化する。

補正処理２０３では、最終結果として得られる圧縮画像データの使用用途に応じて前景レイヤー、前景インデックスカラーテーブルＦＴを補正する（ステップＳ４）。図４では大きな「ＴＥＳＴ画像」の文字を前景レイヤーから削除し背景レイヤーとして表すよう補正している。

背景レイヤー生成処理２０４では、入力画像データの前景レイヤー画素部（文字の領域）を穴埋めし、背景レイヤーを生成する（ステップＳ５）。

前景マスク生成処理として、特許第３７７９７４１号公報に記載されている方法を用いることができる。この方法は、原稿画像を入力し、原稿画像の輝度値に対して微分処理を適用して輝度が明るく変化するエッジ部位と、暗く変化するエッジ部位を検知し、エッジ部位に基づいて文字画像を２値化する方法である。詳細には、端から順次微分値を算出していき正方向の微分値が出現してから負方向の微分値が出現するまでの範囲の画素を文字画素とし、文字画素を抽出する。

以上のようにして得られた前景レイヤー、背景レイヤー、前景インデックスカラーテーブルを圧縮し、最終的に圧縮画像データを生成する（ステップＳ６）。

図７は補正処理部１０３の構成を示すブロック図である。図８は、補正処理を示すフローチャートである。

エッジ抽出処理部３０１は、前景レイヤー画像データが入力されると、前景画素についてマスク画像のエッジ（マスクエッジ）を抽出する。比率計算処理部３０２は、エッジ抽出処理部３０１で算出されたマスクエッジおよび、前景レイヤー画像データを用いて、所定マスク内におけるエッジ画素の数と前景画素の数との比率を算出する。分布情報生成処理部３０３は、比率計算処理部３０２で算出された比率を用いて、各インデックスについて比率の分布情報を生成する。判定処理部３０４は、分布情報生成処理部３０３で生成された分布情報に基づいて何れのインデックスを前景レイヤーから削除するか判定し、その判定結果に基づいて前景レイヤーおよび前景インデックスカラーテーブルを補正する。

図９はエッジ抽出処理部３０１の構成および処理例を示す図である。図９（ａ）が構成を示し、図９（ｂ）が処理例を示す。

前景レイヤーが入力されると、縮退処理部４０１が、前景画素、すなわち、Index>0を満たす画素について縮退処理を行う。Index>0を満たす画素は、図９（ｂ）左図に示す例において白抜きの画素で示される。縮退処理では、たとえば下記式に示すように、注目画素を含むＭ×Ｎ画素マスクにおける非前景画素数が所定閾値以下であり、かつ、注目画素のインデックス値がゼロでなければ１を、それ以外は0を出力する。なお、マスクの大きさは文字のサイズに応じて設定すればよい。

縮退処理によって、図９（ｂ）中図に示す例のような画像データが得られる。
次に、差分算出部４０２が、差分算出処理を行ってマスクエッジを出力する。たとえば、差分算出処理の算出式は、下記式のように、Index>0を満たし、かつ、縮退処理結果が０を満たす画素をマスクエッジ画素とする。

以上の処理により、エッジ抽出処理部３０１がマスクエッジを抽出する（ステップＳ１１）。

図１０は比率計算処理部３０２の構成を示す図である。
抽出処理部３０１からマスクエッジ、前景レイヤーが入力されると、第１カウント処理部５０１は、Ｐ×Ｑ画素マスクを用い、それぞれＰ×Ｑ画素マスクにおけるマスクエッジ画素数をカウントし、カウント値cnt_edgeを得る（ステップＳ１２）。また第２カウント処理部５０２は、前景画素数、すなわち、Index>0を満たす画素数をカウントし、カウント値cn t_maskを得る（ステップＳ１３）。

Ｐ×Ｑ画素マスクについては、たとえば、エッジ処理抽出部３０１で用いた複数のマスクサイズのうち、最大サイズのマスクを用いる。

次に、比率計算処理部５０３が、比率（cnt_edge／cnt_mask）を算出する。たとえば、算出式は下記の通りである。

なお、前景画素カウント値cnt_maskが０かどうかを予め判断し（ステップＳ１４）、
cnt_mask=0のときは、比率を０として扱うこととする（ステップＳ１５）。cnt_maskが０でなければ、比率を算出する（ステップＳ１６）。

図１１は分布情報生成処理部３０３の処理例を示す図である。比率計算処理部３０２で算出された比率を、所定のＢＩＮ数に量子化し、各Index値のヒストグラム（分布情報）を生成する（ステップＳ１７）。

比率は、たとえば６４倍する。図１１に示した例では、比率を１０倍している。なお、図１１において、比率を示す画像は、明度が低いほど比率が低く、明度が高いほど比率が高いことを示す。

比率が低いほど文字サイズが大きい大文字である可能性が高く、比率が高いほど文字サイズが小さい小文字である可能性が高い。

図に示した例では、Index=1では、比率のピークが比較的低いのに対し、Index=2〜5では比率のピークが高い。すなわち、Index=1は大文字であり、Index=2〜5は小文字であることを示している。

判定処理部３０４は、分布情報生成処理部３０３で生成された分布情報に基づいて前景レイヤーおよび、前景インデックスカラーテーブルを補正する。各Index値について、たとえばヒストグラム度数において最大度数となるＢＩＮ（区分）と所定閾値とを比較し（ステップＳ１８）、所定閾値以下であれば大文字であると判定（ステップＳ２１）し、そうでなければ小文字であると判定する（ステップＳ１９）。また、ヒストグラム度数において最大度数となるＢＩＮの代わりに、累計度数が総度数の半分に達するところのＢＩＮと所定閾値とを比較しても良い。また、ヒストグラムを算出する代わりに、単純に比率の平均値と所定閾値とを比較して判定しても良い。

さらに、エッジ抽出処理部３０１において、複数の異なるサイズのマスクを用いて縮退処理を行うことにより、文字サイズを更に細かく分類することが出来る。

図１２は、３つの異なる縮退処理マスクを用いた縮退処理結果を示す図である。図１２（ａ）では、３×３画素マスクを用いて縮退処理を行った例を示している。この場合、小文字が完全に消去され、中程度以上のサイズを有する文字については消去されない。その結果、小文字部のみ比率が大きくなり、それ以外の文字サイズにおいては、比率は低くなる。

一方、図１２（ｂ）では５×５画素マスクを用いた縮退処理を行っている。この場合、小文字に加え、中程度以上のサイズを有する文字についても消去される。その結果、中程度の文字においても比率が大きくなり、大文字部のみ比率が低くなる。同様にして、図１２（ｃ）で７×７縮退処理を行っているが、３×３、５×５縮退処理にくらべさらに大きな文字を完全に消去することができる。従って、大文字についてもさらにサイズに応じて分類することが出来る。

上記複数のマスクサイズを用いたマスクエッジの抽出は並列して処理を行い、小さいマスクを用いて抽出されたマスクエッジから順に比率計算および文字サイズの判定を行う。このように処理を行うことにより、図１２に示すような４種の異なるサイズの文字を分類することが出来る。

上記のようにして前景レイヤーに含まれる文字を、小文字と大文字とに区別すると、次に小文字を前景レイヤーに含むのか、大文字を前景レイヤーに含むのかを決定する必要がある。

この決定は、たとえば、画像形成装置の操作パネルより、ユーザが画像モードを選択することにより行われる。たとえば、画質を優先する視認性向上モードと、ドキュメント管理を優先するキーワード抽出モードとを選択可能に構成し、視認性向上モードが選択された場合は、小文字を前景レイヤーに含むように処理を行う。一方、キーワード抽出モードが選択された場合は、大文字を前景レイヤーに含むように処理を行う。

決定をソフトウェアで実現する場合は、処理を行う条件の設定画面で、上記のモードのいずれかを選択するようにしても良く、あるいは、具体的に小文字と大文字のどちらが重要なのかを選択するようにしても良い。

図１３は、画質を優先する視認性向上モードの処理例を示す図である。
視認性向上モードでは、小文字を優先的に前景レイヤーに含んで表し、大文字を前景レイヤーから削除する。文字色インデックス化処理６０１においては、大文字である
Index=1は前景レイヤーに含まれているので、補正処理６０２において、図１４の補正処理例に示すように、Index=1を前景レイヤーから削除するとともに、前景インデックスカラーテーブルからIndex=1に関する前景情報を削除する（ステップＳ２０）。

背景レイヤー生成処理６０３においては、小文字を背景レイヤーから削除する。以上の処理により、前景画像のインデックス数を削減することができる。とりわけ、大文字に対するＪＰＥＧの圧縮率はそれほど悪くないため、ファイルサイズを削減することができる。

図１５は、ドキュメント管理を優先するキーワード抽出モードの処理例を示す図である。

文字色インデックス化処理７０１においては、大文字および小文字が前景レイヤーおよび背景レイヤーに含まれているので、補正処理７０２によって、大文字を優先的に前景レイヤーに含むように補正し、小文字を前景レイヤーから削除する（ステップＳ２２）。

背景レイヤー生成処理７０３では背景レイヤーから大文字を削除する。大文字だけを前景画素として扱うため、出力された画像に対してＯＣＲ（Optical Character
Recognition）などを適用し、大文字を文書中のキーワードとして効率良く抽出することができる。

図１６は、画質も良くドキュメント管理もし易い圧縮画像を生成するための処理例を示す図である。文字色インデックス化処理８０１においては、大文字および小文字が前景レイヤーおよび背景レイヤーに含まれているので、補正処理８０２において、大文字のみを含む第１の前景レイヤーと小文字を含む第２の前景レイヤーとを作成する。背景レイヤー生成処理８０３においては、大文字および小文字を背景レイヤーから削除する。これにより、大文字と小文字をと別レイヤーとして表し、視認性を確保し、かつ、大文字を表すレイヤーに対してＯＣＲなどを適用することで、効率良く文書中のキーワードを抽出することができる。

背景レイヤー生成処理部１０４は、入力画像データから前景画素部を取り除いて背景レイヤーを生成するためのものであり、背景レイヤーの圧縮率を向上するために、前景画素部が抜けた跡を前景画素ではない周辺背景レイヤー画素を用いて穴埋めするのが一般的である。前景画素部周辺の前景画素ではない背景画素を参照し、概背景画素の濃度平均値を用いて前景画素部の抜けた跡を穴埋めする。また、近傍に前景画素ではない背景画素が存在しない場合、近傍穴埋め処理結果を用いる。

前景画素部の抜けた跡の穴埋め処理を行う際、参照している範囲（たとえば、５×５画素よりなるマスク）内に前景画素ではない背景画素が存在しない場合は、既に穴埋め処理を行った結果を参照して処理を行う。たとえば、穴埋めを行う画素に対して、左隣の画素の結果、あるいは、上隣の画素の結果を参照する、または、これらの平均値を用いることも可能で、どのように処理を行うかは、予め決めておくほうが好ましい。

圧縮部１０５は、前景および背景の各レイヤーにそれぞれ適切な圧縮処理を施す。
前述の通り、前景レイヤーは、ＪＢＩＧ、ＭＭＲ、ＬＺＷに代表される可逆圧縮技術を用いて圧縮される。一方、背景レイヤーはＪＰＥＧに代表される非可逆圧縮技術を用いて圧縮される。

さらに圧縮部は、図２で示したように、前景レイヤーを２値化画像からなるマスクと、１つ以上の文字色からなる文字色情報に分解してそれぞれ圧縮することにより圧縮率をさらに向上することができる。

以下、本発明の適用例について説明する。
図１７は、本発明の実施の一形態であるデジタル複合機１の構成を示すブロック図である。デジタル複合機１は、カラー画像処理装置２、カラー画像入力装置３、カラー画像出力装置４、送信装置５および操作パネル６を含む。

カラー画像処理装置２は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部７、シェーディング補正部８、入力階調補正部９、圧縮処理部１０、領域分離処理部１１、色補正部１２、黒生成下色除去部１３、空間フィルタ処理部１４、出力階調補正部１５、及び階調再現処理部１６から構成されており、これに、カラー画像入力装置３とカラー画像出力装置４とが接続され、全体としてデジタルカラー複合機１を構成している。

操作パネル６は、デジタルカラー複合機１の動作モードを設定する設定ボタンやテンキー、液晶ディスプレイなどで構成される表示部より構成されるものである。

カラー画像入力装置（画像読取手段）３は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）
を備えたスキャナ部より構成され、原稿からの反射光像を、ＲＧＢ（Ｒ：赤・Ｇ：緑・Ｂ：青）のアナログ信号としてＣＣＤにて読み取って、カラー画像処理装置２に入力するものである。

カラー画像入力装置３にて読み取られたアナログ信号は、カラー画像処理装置３内を、Ａ／Ｄ変換部７、シェーディング補正部８、入力階調補正部９、圧縮処理部１０、領域分離処理部１１、色補正部１２、黒生成下色除去部１３、空間フィルタ処理部１４、出力階調補正部１５、階調再現処理部１６の順で送られ、ストリームとしてカラー画像出力装置４へ出力される。

Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部７は、ＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換するもので、シェーディング補正部８は、Ａ／Ｄ変換部７より送られてきたデジタルのＲＧＢ信号に対して、カラー画像入力装置３の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施すものである。

入力階調補正部９は、シェーディング補正部８にて各種の歪みが取り除かれたＲＧＢ信号（ＲＧＢの反射率信号）に対して、カラーバランスを整えると同時に、濃度信号などカラー画像処理装置２に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する処理を施すものである。

圧縮処理部１０は、前述のような圧縮処理を、入力階調補正処理が施されたＲＧＢ信号に対して行う。圧縮された画像データは、一旦ハードディスク等の記憶手段に格納され、たとえば、操作パネルにおいて、scan to e-mailモードが選択されている場合、ネットワークカードやモデムなどの通信装置より、メールに添付されて設定された送信先に送信される。圧縮処理が施されない場合、圧縮処理部１０は入力階調補正処理部９から入力されたＲＧＢ信号をそのまま後段の領域分離処理部１１に出力する。

領域分離処理部１１は、ＲＧＢ信号より、入力画像中の各画素を文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離するものである。領域分離処理部１１は、分離結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、黒生成下色除去部１３、空間フィルタ処理部１４、及び階調再現処理部１６へと出力すると共に、圧縮処理部１０より出力された入力信号をそのまま後段の色補正部１２に出力する。

色補正部１２は、色再現の忠実化実現のために、不要吸収成分を含むＣＭＹ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー）色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行うものである。

黒生成下色除去部１３は、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成、元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理を行うものであって、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。

黒生成処理の一例として、スケルトンブラックによる黒生成を行なう方法（一般的方法）がある。この方法では、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力されるデータをＣ，Ｍ，Ｙ，出力されるデータをＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋ'、ＵＣＲ（Under Color
Removal）率をα（０＜α＜１）とすると、黒生成下色除去処理は以下の式（１）で表わされる。

空間フィルタ処理部１４は、黒生成下色除去部１３より入力されるＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号を基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって出力画像のぼやけや粒状性劣化を防ぐように処理するものであって、階調再現処理部１６も、空間フィルタ処理部１４と同様に、ＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号を基に所定の処理を施すものである。

たとえば、領域分離処理部にて文字に分離された領域は、特に黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部１４による空間フィルタ処理における鮮鋭強調処理で高周波数の強調量が大きくされる。同時に、階調再現処理部１６においては、高域周波数の再現に適した高解像度のスクリーンでの２値化または多値化処理が選択される。

また、領域分離処理部１１にて網点に分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部１４において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。そして、出力階調補正部１５では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置４の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理を行った後、階調再現処理部１６で、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調再現処理（中間調生成）が施される。領域分離処理部１１にて写真に分離された領域に関しては、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化処理が行われる。

上述した各処理が施された画像データは、一旦記憶手段に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置３に入力される。この画像出力装置３は、画像データを記録媒体（たとえば紙等）上に出力するもので、たとえば、電子写真方式やインクジェット方式を用いたカラー画像出力装置等を挙げることができるが特に限定されるものではない。尚、以上の処理は不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）により制御される。

なお、ファクシミリの送信を行うときは、モデムにて、相手先との送信手続きを行い送信可能な状態が確保されると、所定の形式で圧縮された画像データ（スキャナで読み込まれた画像データ）をメモリから読み出し、圧縮形式の変更など必要な処理を施して、相手先に通信回線を介して順次送信する。

ファクシミリを受信する場合、ＣＰＵは、通信手続きを行いながら相手先から送信されてくる画像データを受信して画像処理装置２に入力し、画像処理装置２では、受信した画像データを、不図示の圧縮／伸張処理部にて伸張処理を施す。伸張された画像データは、必要に応じて、回転処理や解像度変換処理が行なわれ、出力階調補正、階調再現処理が施され、画像出力装置より出力される。

また、ネットワークカードなどの送信装置５とＬＡＮケーブルを介して、ネットワークに接続されたコンピュータや他のデジタル複合機とデータ通信を行う。

上記では、カラー複合機について説明したが、モノクロの複合機であっても構わない。
図１８は、本発明の実施の一形態である画像読取装置（フラットベッドスキャナ）１７の構成を示すブロック図である。

図に示すように、カラー画像処理装置２０は、Ａ／Ｄ変換部７、シェーディング補正部８、入力階調補正部９、圧縮処理部１０とから構成されており、これに、カラー画像入力装置３が接続され、全体として画像読取装置１７を構成している。

カラー画像入力装置（画像読取手段）３は、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備えたスキャナ部より構成され、原稿からの反射光像を、ＲＧＢ（Ｒ：赤・Ｇ：緑・Ｂ：青）のアナログ信号としてＣＣＤにて読み取って、カラー画像処理装置２０に入力するものである。

カラー画像入力装置３にて読み取られたアナログ信号は、カラー画像処理装置２０内を、Ａ／Ｄ変換部７、シェーディング補正部８、入力階調補正部９、圧縮処理部１０の順で送られる。

Ａ／Ｄ変換部７は、ＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換するもので、シェーディング補正部８は、Ａ／Ｄ変換部７より送られてきたデジタルのＲＧＢ信号に対して、カラー画像入力装置の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施すものである。また、シェーディング補正部８ではカラーバランスの調整を行う。

入力階調補正部９は、シェーディング補正部８にて各種の歪みが取り除かれたＲＧＢ信号（ＲＧＢの反射率信号）に対して、カラーバランスを整えると同時に、濃度信号などカラー画像処理装置２０に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する処理を施すものである。

圧縮処理部１０は、入力階調補正処理が施されたＲＧＢ信号に対して上記のような圧縮処理を行う。圧縮された画像データは、一旦ハードディスク等の記憶手段に格納され、たとえば、操作パネルにおいて、scan to e-mailモードが選択されている場合、ネットワークカードより、メールに添付されて設定された送信先に送信される。圧縮処理が施されない場合、圧縮処理部１０は入力階調補正部９から入力されたＲＧＢ信号をそのまま出力する。

画像読取装置としてデジタルカメラを用いても良い。
本発明の他の実施形態として、コンピュータに実行させるためのプログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に、上記した圧縮処理を行う画像処理方法を記録するものとすることもできる。

この結果、上記圧縮処理を行う画像処理方法を行うプログラムコードを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。

なお、本実施の形態では、この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示していないメモリ、たとえばＲＯＭのようなものそのものがプログラムメディアであっても良いし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラムコード読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであっても良い。

いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であっても良いし、あるいは、いずれの場合もプログラムコードを読み出し、読み出されたプログラムコードは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムコードが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。

ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標）ディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（
Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であっても良い。

また、本実施の形態においては、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であることから、通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であっても良い。なお、このように通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであっても良い。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

上記記録媒体は、デジタルカラー画像形成装置やコンピュータシステムに備えられるプログラム読み取り装置により読み取られることで上述した画像処理方法が実行される。

コンピュータシステムは、フラットベッドスキャナ・フィルムスキャナ・デジタルカメラなどの画像入力装置、所定のプログラムがロードされることにより上記画像処理方法など様々な処理が行われるコンピュータ、コンピュータの処理結果を表示するＣＲＴディスプレイ・液晶ディスプレイなどの画像表示装置およびコンピュータの処理結果を紙などに出力するプリンタより構成される。さらには、ネットワークを介してサーバーなどに接続するための通信手段としてのネットワークカードやモデムなどが備えられる。

ＭＲＣ（Mixed Raster Content）に代表されるレイヤー分離に基づく画像圧縮技術を説明するための図である。 前景レイヤーＦの分離を説明するための図である。 圧縮処理部１００の構成を表す図である。 本発明の圧縮処理を説明する図である。 圧縮処理を示すフローチャートである。 前景レイヤーの構成を示す図である。 補正処理部１０３の構成を示すブロック図である。 補正処理を示すフローチャートである。 エッジ抽出処理部３０１の構成および処理例を示す図である。 比率計算処理部３０２の構成を示す図である。 分布情報生成処理部３０３の処理例を示す図である。 ３つの異なる縮退処理マスクを用いた縮退処理結果を示す図である。 画質を優先する視認性向上モードの処理例を示す図である。 補正処理例を示す図である。 ドキュメント管理を優先するキーワード抽出モードの処理例を示す図である。 画質も良くドキュメント管理もし易い圧縮画像を生成するための処理例を示す図である。 本発明の実施の一形態であるデジタル複合機１の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の一形態である画像読取装置（フラットベッドスキャナ）１７の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ デジタル複合機
２ カラー画像処理装置
３ カラー画像入力装置
４ カラー画像出力装置
５ 送信装置
６ 操作パネル
１００ 圧縮処理部
１０１ 前景マスク生成処理部
１０２ 文字色インデックス化処理部
１０３ 補正処理部
１０４ 背景レイヤー生成処理部
１０５ 圧縮部

Claims (8)

1. 入力画像データに基づく画像を複数のレイヤーに分離し、分離された複数のレイヤーについてそれぞれ圧縮処理を施す画像処理方法において、
   入力画像データから少なくとも文字領域または線画領域を抽出して、前景レイヤーを構成する前景マスクを生成する工程と、
   前記文字領域および線画領域の色をインデックス化して、前景レイヤーを構成する前景インデックスを生成する工程と、
   前記前景レイヤーに含まれる文字の大きさを判定する工程と、
   判定された文字の大きさに基づいて、前景レイヤーを補正する工程と、
   前記補正された前景レイヤーに基づいて、背景レイヤーを生成する工程と、
   前記前景レイヤーおよび前記背景レイヤーをそれぞれ圧縮する工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
2. 入力画像データに基づく画像を複数のレイヤーに分離し、分離された複数のレイヤーについてそれぞれ圧縮処理を施す圧縮処理部を備える画像処理装置において、
   前記圧縮処理部は、
   入力画像データから少なくとも文字領域または線画領域を抽出して、前景レイヤーを構成する前景マスクを生成する前景マスク生成処理部と、
   前記文字領域および線画領域の色をインデックス化して、前景レイヤーを構成する前景インデックスを生成する前景色インデックス化処理部と、
   前記前景レイヤーに含まれる文字の大きさを判定する判定処理部と、
   判定された文字の大きさに基づいて、前景レイヤーを補正する補正処理部と、
   前記補正された前景レイヤーを用いて、背景レイヤーを生成する背景レイヤー生成処理部と、
   前記前景レイヤーおよび前記背景レイヤーをそれぞれ圧縮する圧縮処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置。
3. 前記判定処理部は、前記前景レイヤーのマスクのエッジ画素数と、前景レイヤーの文字領域および線画を除く領域の画素数との比率に基づいて、文字の大きさを判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. 前記判定処理部は、前景レイヤーのマスクのエッジ画素を、縮退処理を用いて抽出することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記判定処理部は、前記縮退処理で参照するマスクサイズが変更可能に構成されることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 請求項２〜５のいずれか１つに記載の画像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. コンピュータを、請求項２〜５のいずれか１つに記載の画像処理装置として動作させるための画像処理プログラム。
8. コンピュータを、請求項２〜５のいずれか１つに記載の画像処理装置として動作させるための画像処理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。