JP2009017392A - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い画像品質の確保とデータ量低減の両立を図る画像圧縮時に、文字領域周辺の画像におけるモスキートノイズを低減する。
【解決手段】多値画像からなる原画像において、文字領域、非文字領域、及びエッジ部以外の領域である無地領域を判定する領域判定部１１１と、文字領域の画像を文字領域用の圧縮率で圧縮して文字レイヤを生成する文字レイヤ生成部１１２３と、非文字領域の画像を非文字領域用の圧縮率で圧縮して非文字レイヤを生成する非文字レイヤ生成部１１２２と、無地領域の画像から下地レイヤを生成する下地レイヤ生成部１１２１と、非文字レイヤと下地レイヤと文字レイヤとを含む圧縮データを作成する圧縮データ作成部１１５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像処理装置及び画像形成装置に関し、特に、多値画像を圧縮する画像処理技術に関する。

従来から、データ量の大きい多値画像を圧縮して小さなデータ量に変換する画像処理技術が提案されている。当該画像処理技術としては、画像データの圧縮率が高く、画像劣化が少ないものが望ましい。そのため、下記特許文献１に示されるように、文字などが多く含まれて高周波成分が多い画像に対しては、文字領域の画像を、画像品質の低下を抑えつつ高圧縮率のＭＭＲ方式で圧縮し、高圧縮率の圧縮とすると画像品質が低下し易い非文字領域の画像は、前記文字領域部分にあたる位置の画素の値を、非文字領域の画素の平均値に置き換えた上でＪＰＥＧ方式により圧縮する技術が提案されている。
特開２００２−１６５１０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される技術によっても、非文字領域における高周波領域を完全には除去することはできず、非文字領域をＪＰＥＧ方式で圧縮すると、画素値が急激に変化する文字領域の周辺部分の画像にモスキートノイズが発生するという問題が依然として残る。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、高い画像品質の確保とデータ量低減の両立を図る画像圧縮時に、文字領域周辺の画像におけるモスキートノイズを低減することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、多値画像からなる原画像において、文字領域と、非文字領域と、予め定められた濃度よりも低い濃度であって、エッジ部を含まない領域である無地領域とを判定する領域判定手段と、
前記領域判定手段によって文字領域と判定された画像を、文字領域用の圧縮率で圧縮して文字レイヤを生成する文字レイヤ生成手段と、
前記領域判定手段によって非文字領域と判定された画像を、非文字領域用の圧縮率で圧縮して非文字レイヤを生成する非文字レイヤ生成手段と、
前記領域判定手段によって無地領域と判定された画像から下地レイヤを生成する下地レイヤ生成手段と、
前記非文字レイヤ生成手段によって生成された非文字レイヤと、前記下地レイヤ生成手段によって生成された下地レイヤと、前記文字レイヤ生成手段によって生成された文字レイヤとを含む圧縮データを作成する圧縮データ作成手段と
を備えた画像処理装置である。

この構成によれば、領域判定手段が、多値の原画像から、エッジ部以外の領域であって、非文字領域の画像の圧縮時にモスキートノイズが発生しやすい低濃度部分を無地領域として判定し、下地レイヤ生成手段が、当該無地領域と判定された画像から下地レイヤを生成し、さらに、圧縮データ手段が、非文字レイヤと下地レイヤと非文字レイヤとから圧縮データを作成するので、画素値が急激に変化する非文字領域における文字領域周辺部分の画像にモスキートノイズが生じたとしても、当該圧縮データの再現処理時に、モスキートノイズ発生部分に下地レイヤを重ねて合成すれば当該モスキートノイズを除去することが可能になる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置であって、前記非文字レイヤ生成手段によって生成された非文字レイヤに、前記下地レイヤ生成手段によって生成された下地レイヤを重ねて合成し、当該合成後のレイヤに、前記文字レイヤ生成手段によって生成された文字レイヤを重ねて合成する画像合成手段を更に備えたものである。

この構成によれば、画像合成手段が、非文字レイヤに下地レイヤを合成し、当該合成後のレイヤに文字レイヤを合成するので、非文字レイヤ生成手段による非文字領域の画像の圧縮時に、画素値が急激に変化する非文字領域における文字領域周辺部分の画像にモスキートノイズが生じたとしても、当該圧縮データの再現処理時に、モスキートノイズ発生部分に下地レイヤが重ねて合成されて当該モスキートノイズが除去される。これにより、高い画像品質の確保とデータ量低減の両立を図る画像圧縮を行う場合であっても、文字領域の周辺の画像にモスキートノイズが発生しない。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置であって、前記下地レイヤ生成手段は、前記文字レイヤ生成手段によって生成された文字レイヤの解像度よりも低い解像度で下地レイヤを生成するものである。

下地レイヤの無地領域をなす画素は、上述したように予め定められた濃度よりも薄い濃度の画素であり、当該画素に打たれるトナー量は比較的少ないため、無地領域をなす画素の解像度を低くしても画質に与える影響は少ない。そのため、下地レイヤ生成手段が、無地領域をなす画素の解像度を上記のように低解像度とすることで、高品質の画像を確保しつつ、圧縮後の画像のデータ量を低減する。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置であって、前記下地レイヤ生成手段は、前記原画像における前記無地領域以外の画像に対して膨張処理を行い、当該膨張処理後の画像における前記無地領域に対して膨張処理を行った後、当該画像から前記無地領域を抽出することで下地レイヤを生成するものである。

この構成によれば、下地レイヤ生成手段は、無地領域以外（即ち、上記予め定められた濃度以上に濃い濃度の部分、又はエッジ部）の画像を膨張処理によって輪郭を明確にすると共に、無地領域の画像を膨張処理することで、上記無地領域以外の画像の膨張が却って画像品質に悪影響を与える領域を外して無地領域を生成するので、下地レイヤの合成による画像品質への悪影響を的確に回避しつつ、モスキートノイズ除去が可能な無地領域の範囲を拡大させることができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置であって、前記領域判定手段は、前記原画像からエッジ部を抽出して２値化した画像と、前記原画像をエッジ強調し、当該エッジ強調後の原画像からエッジ部と想定される画素を抽出できる閾値であって、しかもＪＰＥＧ圧縮によればモスキートノイズが発生し難いと想定される濃度のうちで最低濃度の画素値からなる閾値を用いて２値化した画像とを合成し、当該合成後の画像に現れている画像以外の画像を前記無地領域の画像と判定し、
前記無地レイヤ生成手段は、前記領域判定手段による無地領域の判定結果に基づいて、前記無地領域の画像であるか否かを２値で示し、更に当該２値データをＭＭＲ方式で圧縮して無地レイヤを生成し、
前記文字レイヤ生成手段は、前記領域判定手段によって文字領域と判定された画像を２値化し、更に当該２値化された前記文字領域の画像をＭＭＲ方式で圧縮して文字レイヤを生成し、
前記非文字レイヤ生成手段は、前記領域判定手段によって非文字領域と判定された画像をＪＰＥＧ方式で圧縮して非文字レイヤを生成するものである。

この構成によれば、非文字レイヤ生成手段による非文字領域の画像のＪＰＥＧ方式での圧縮時に、画素値が急激に変化する非文字領域の文字領域周辺部分の画像にモスキートノイズが生じたとしても、当該圧縮データの再現処理時に、モスキートノイズ発生部分に下地レイヤが重ねて合成されて当該モスキートノイズが除去される。一方、文字領域及び無地領域の画像については２値化処理及びＭＭＲ方式での圧縮により画像の高い品質を確保しつつ、高圧縮率での圧縮を確保している。これにより、高い画像品質の確保とデータ量低減の両立を図った画像圧縮を行う場合における、文字領域の周辺の画像でのモスキートノイズを的確に抑制することができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像処理装置であって、前記非文字レイヤ生成手段は、前記非文字領域における前記文字領域に当たる部分の画素を、主走査方向又は副走査方向における直近の前記非文字領域の画素の画素値に変換して、前記非文字レイヤを生成するものである。

この構成によれば、非文字レイヤ生成手段が、非文字領域における文字領域部分に当たる画素を、主走査方向又は副走査方向における直近の非文字領域の画素の画素値に変換するので、非文字レイヤ生成手段が非文字領域用の圧縮率で圧縮を行っても、当該圧縮により発生するモスキートノイズが低減される。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像処理装置を備えた画像形成装置である。

この構成によれば、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明による作用が得られる。

請求項１に記載の発明によれば、非文字レイヤ生成手段による非文字領域の画像の圧縮時に、画素値が急激に変化する非文字領域における文字領域周辺部分の画像にモスキートノイズが生じたとしても、当該圧縮データの再現処理時に、モスキートノイズ発生部分に下地レイヤを重ねて合成すれば当該モスキートノイズを除去することが可能になる。

請求項２に記載の発明によれば、非文字レイヤ生成手段による非文字領域の画像の圧縮時に、画素値が急激に変化する非文字領域における文字領域周辺部分の画像にモスキートノイズが生じたとしても、当該圧縮データの再現処理時に、モスキートノイズ発生部分に下地レイヤが重ねて合成されて当該モスキートノイズが除去される。これにより、高い画像品質の確保とデータ量低減の両立を図る画像圧縮を行う場合であっても、文字領域の周辺の画像にモスキートノイズが発生しない。

請求項３に記載の発明によれば、下地レイヤの解像度を、下地レイヤ生成手段が、文字レイヤの解像度よりも低い解像度とすることで、画像品質を確保しつつ、更にデータ量を低減させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、下地レイヤの合成による画像品質への悪影響を的確に回避しつつ、モスキートノイズ除去が可能な無地領域の範囲を拡大させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、非文字レイヤ生成手段による非文字領域の画像のＪＰＥＧ方式での圧縮時に、画素値が急激に変化する非文字領域の文字領域周辺部分の画像にモスキートノイズが生じたとしても、モスキートノイズ発生部分に下地レイヤが合成されて当該モスキートノイズが除去される。一方、文字領域及び無地領域の画像については２値化処理及びＭＭＲ方式での圧縮により画像の高い品質を確保しつつ、高圧縮率での圧縮を確保している。これにより、高い画像品質の確保とデータ量低減の両立を図った画像圧縮を行う場合における、文字領域の周辺の画像でのモスキートノイズを的確に抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、非文字領域における文字領域部分に当たる画素を、主走査方向又は副走査方向における直近の非文字領域の画素の画素値に変換するので、非文字レイヤ生成手段が非文字領域用の圧縮率で圧縮を行っても、当該圧縮により発生するモスキートノイズが低減される。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明によって得られる効果を奏することができる。

本発明に係る画像処理装置及び画像形成装置を説明する。以下、本発明の一例として、プリンタ機能を備えた複合機について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機１の内部構成を概略的に示す断面図である。複合機１は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものである。この複合機１は、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された原稿読取部５と、原稿読取部５の上方に配設された原稿給送部６とを有している。

また、複合機１のフロント部には、操作部４７が設けられている。この操作部４７には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー４７１と、印刷部数等を入力するためのテンキー４７２と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部４７３と、表示部４７３で設定された設定内容等をリセットするリセットキー４７４と、実行中の印刷（画像形成）動作を停止させるためのストップキー４７５と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー４７７が備えられている。

原稿読取部５は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３とを備える。スキャナ部５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部１０（図２）へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部１０へ出力する。

原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ（図略）、搬送ローラ（図略）等からなる原稿搬送機構６３を備える。原稿搬送機構６３は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット５３と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構（図略）を備え、原稿の両面の画像を、原稿読取スリット５３を介してスキャナ部５１から読取可能にしている。

また、原稿給送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部６の前面側を上方に移動させて原稿台５２上面を開放することにより、原稿台５２の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。

本体部２は、複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から記録紙を１枚ずつ繰り出して記録部４０へ搬送する給紙ローラ４６２と、給紙カセット４６１から搬送されてきた記録紙に画像を形成する記録部４０とを備える。

記録部４０は、感光体ドラム４３の表面から残留電荷を除電する除電装置４２１と、除電後の感光体ドラム４３の表面を帯電させる帯電装置４２２と、スキャナ部５１で取得された画像データに基づいてレーザ光を出力して感光体ドラム４３表面を露光し、当該感光体ドラム４３の表面に静電潜像を形成する露光装置４２３と、上記静電潜像に基づいて感光体ドラム４３上に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する現像装置４４Ｋ，４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃと、感光体ドラム４３に形成された各色のトナー画像が転写されて重ね合わせされる転写ドラム４９と、転写ドラム４９上のトナー像を用紙に転写させる転写装置４１と、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に定着させる定着装置４５とを備えている。なお、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色に対するトナーの供給は、図略のトナー供給容器（トナーカートリッジ）から行われる。また、記録部４０を通過した記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８まで搬送する搬送ローラ４６３，４６４等が設けられている。

記録紙の両面に画像を形成する場合は、記録部４０で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ４８側の搬送ローラ４６３にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ４６３を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路Ｌに送って記録部４０の上流域に再度搬送し、記録部４０により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８に排出する。

図２は、図１に示す複合機１の概略構成を示す機能ブロック図である。複合機１は、装置全体の動作制御を司る制御部１０を備えており、この制御部１０は、スキャナ部５１等からなる原稿読取部５、原稿搬送機構６３等からなる原稿給送部６、現像装置４４等からなる記録部４０、スタートキー４７１、テンキー４７２等の操作キーや表示部４７３等からなる操作部４７、画像メモリ７、ＨＤＤ８、ネットワークＩ／Ｆ部９及び画像処理部１１が接続されている。

画像メモリ７は、原稿読取部５によって読み取られた原稿（例えば網点原稿）の画像データ、あるいは、後述するネットワークＩ／Ｆ部９を介して図略の外部装置から送信されてきた画像データを一時的に記憶するメモリである。

ＨＤＤ（Hard Disk Drive）８は、原稿読取部５によって読み取られた原稿画像の画像
データ及び外部装置から送信されてきた画像データ並びに当該画像データに設定されている出力形式等が記憶される記憶装置である。

ネットワークＩ／Ｆ部９は、ネットワークインタフェース（例えば10/100Base-TX）等を用い、ＬＡＮなどのネットワークを介して接続された外部パーソナルコンピュータ等との間における種々のデータの送受信を行うものである。

画像処理部（画像処理装置）１１は、原稿読取部５による原稿の読み取りによって得られた原稿画像のデータ（画像データ）、又はネットワークＩ／Ｆ部９を介して外部のパーソナルコンピュータから得られた画像データに対する各種画像処理を行うものである。当該画像処理部１１での上記画像処理を終えた画像データは、記録部４０等に出力される。画像処理部１１の詳細については後述する。

制御部１０は、複合機１の制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び制御プログラム等を上記ＲＯＭから読み出して実行するマイクロ情報処理装置等からなり、操作部４７において入力された指示情報や、複合機１の各所に設けられた各種センサからの検出信号に応じて装置全体の制御を行う処理を実行する。

なお、画像処理部１１及び画像処理部１１に備えられる後述の各部は、それぞれ回路等からなるものでもよいが、制御部１０が、ＨＤＤ８等に記憶された画像処理プログラムに従って、画像処理部１１及び上記各部として機能するものであってもよい。

次に、画像処理部（画像処理装置）１１の構成を説明する。図３は画像処理部１１の構成を示す図、図４は無地領域の判定処理を示すフローチャートである。

画像処理部１１は、領域判定部１１１と、レイヤ生成部１１２と、圧縮データ作成部１１５と、画像合成部１１３とを備える。

領域判定部（領域判定手段）１１１は、領域判定処理の対象とされる原画像について、文字領域、非文字領域又は無地領域を判定する。領域判定部１１１は、文字領域判定部１１１１、非文字領域判定部１１１２、及び無地領域判定部１１１３を備える。

文字領域判定部１１１１は、上記原画像を構成する画素の中から、文字領域に対応する画素を検出する。文字領域判定部１１１１は、上記原画像を構成する各画素を順次注目画素とし、その注目画素と周辺画素を抽出して、それらの画素に対してエッジ検出フィルタ（たとえば、ラプラシアンフィルタ）を用いたフィルタ処理を施すことにより、画像の輪郭を構成するエッジ画素を検出するエッジ検出処理を行う。文字領域判定部１１１１は、このエッジ検出処理でエッジが検出された場合に、当該注目画素をエッジ画素と判定し、当該エッジ画素に基づいて文字領域を判定する。例えば、文字領域判定部１１１１は、注目画素と、注目画素に隣接する８近傍画素との各々の輝度の差分値を算出し、所定の閾値よりも大きな値を有する差分値が、一定個数以上（例えば４個以上）ある場合、その注目画素は、文字を構成するエッジ画素であると判定する。文字領域判定部１１１１は、当該エッジ画素が、予め定められた閾値以上存在する領域を文字領域として抽出する。ここで、輝度は、例えば式（１）で表される。
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ・・・式（１）
但し、Ｙは輝度、Ｒは赤成分の階調、Ｇは緑成分の階調、Ｂは青成分の階調を示している。式（１）で表される輝度を用いることにより、人間の視覚が考慮された文字領域を抽出することができる。文字領域判定部１１１１は、注目画素が文字領域の画素であるか否かを示す信号を、文字レイヤ生成部１１２３に出力する。なお、ここで示した文字領域判定は、あくまでも一例である。

非文字領域判定部１１１２は、上記原画像を構成する画素の中から、上記文字領域判定部１１１１によって判定された画素以外の画素からなる領域を非文字領域として判定する。さらに、非文字領域判定部１１１２は、非文字領域を構成する画素の中から、写真領域の画素と、網点領域の画素とを検出する。非文字領域判定部１１１２は、たとえば、非文字領域の画像データを構成する各画素を順次注目画素とし、その注目画素を中心とする所定領域内において互いに隣接する画素の濃度差の総和を求め、当該総和を、上記所定領域内の濃度差の平均に依存して定まる閾値と比較し、上記総和が当該閾値以下である場合に、注目画素が写真領域の画素であると判定する。非文字領域判定部１１１２は、非文字領域の画像データを構成する各画素を順次注目画素とし、その注目画素を中心とする所定領域内において、主走査方向又は副走査方向等に並ぶ複数の画素の変化点数を算出し、当該算出された変化点数が閾値以上である場合に、注目画素が網点領域の画素であると判定する。非文字領域判定部１１１２は、注目画素が非文字領域の画素であるか否かを示す信号を、文字領域判定部１１１１と非文字レイヤ生成部１１２２に出力する。また、非文字領域判定部１１１２は、注目画素が写真領域又は網点領域の画素であるか否かを示す信号を、下地レイヤ生成部１１２１に出力する。なお、ここで示した非文字領域判定、網点領域判定、及び写真領域判定は、あくまでも一例である。

無地領域判定部１１１３は、上記原画像を構成する画素の中から、無地領域の画素を検出する。この無地領域は、原画像を構成する画素のうち、(1)エッジ部以外の画素からなる領域であり、更に好ましくは、(2)予め定められた濃度（濃い濃度）よりも低い濃度であって、エッジ部以外の画素からなる領域である。以下には、無地領域を当該(2)として説明する。

無地領域判定部１１１３は、上記原画像を構成する画素の中から、無地領域の画素を検出する。図４に示すように、まず、無地領域判定部１１１３は、上述した文字領域判定部１１１１による場合と同様に、原画像を構成する各画素を順次注目画素とし、その注目画素と周辺画素を抽出して、それらの画素に対してエッジ検出フィルタによるフィルタ処理によりエッジ画素を検出して、エッジ部を抽出する（Ｓ１）。無地領域判定部１１１３は、当該エッジ部を抽出した画像を更に２値化して、画像１を生成する（Ｓ２）。

そして、無地領域判定部１１１３は、原画像に対してエッジ強調処理を行い、このエッジ強調処理後の原画像を２値化して、画像２を生成する（Ｓ３）。当該エッジ強調処理後の原画像の２値化処理に用いる閾値は、エッジ強調後の原画像からエッジ部と想定される画素を抽出でき、しかもＪＰＥＧ圧縮時にモスキートノイズが発生し難いと想定される予め定められた濃い濃度（特許請求の範囲における「予め定められた濃度」）の画素値である。これにより、無地領域判定部１１１３は、当該閾値以上の画素値を抽出することで、エッジ強調後の原画像から、エッジ部を構成する画素と、ＪＰＥＧ圧縮時にモスキートノイズが発生し難い画素とを抽出し、これら画素からなる画像を上記画像２とする。

無地領域判定部１１１３は、Ｓ２で生成した画像１と、Ｓ３で生成した画像２とを合成する（Ｓ４）。そして、無地領域判定部１１１３は、当該合成後の画像について、エッジ部の画素を膨張させる（Ｓ５）。さらに、無地領域判定部１１１３は、当該エッジ部膨張後の画像について、エッジ部以外の画素を膨張させる（Ｓ６）。

無地領域判定部１１１３は、Ｓ６の処理後の画像に現れている、上記閾値以上の画素値からなる画素（予め定められた濃い濃度以上の画素）と、エッジ部の画素との両画素からなる画像（こでは黒画素からなる画像）以外の画像（ここでは白画素からなる画像）を、無地領域の画像と判定する（Ｓ７）。このようにして、無地領域判定部１１１３により無地領域を判定する。

レイヤ生成部１１２は、原画像に基づいて下地レイヤ、非文字レイヤ及び文字レイヤを生成する。レイヤ生成部１１２は、下地レイヤ生成部１１２１と、非文字レイヤ生成部１１２２と、文字レイヤ生成部１１２３とを備える。

下地レイヤ生成部（下地レイヤ生成手段）１１２１は、無地領域判定部１１１３によって無地領域と判定された画素については、無地領域の画素を示す例えば画素値1（当該画素値1は、無地領域からなる下地ありを示すものである）とし、他の無地領域以外の画素については、無地領域以外の画素を示す例えば画素値0（当該画素値0は、無地領域からなる下地なし（透明）を示すものである）とした２値データを生成し、これを更にＭＭＲ方式で圧縮して下地レイヤを生成する。例えば、当該無地領域の画素は、無地領域判定部１１１３による無地領域判定時の２値化処理で得た白画素とされる。

なお、下地レイヤ生成部１１２１は、下地レイヤの生成時に、無地領域をなす画素の解像度を、文字レイヤの文字領域の画素の解像度よりも低くすることが好ましい。無地領域をなす画素は、上述したように予め定められた閾値よりも薄い濃度の画素（上記例では白画素）であり、当該画素に打たれるトナー量は少ないため、無地領域をなす画素の解像度を低くしても画質に与える影響は少ない。そのため、下地レイヤ生成部１１２１は、無地領域をなす画素の解像度を上記のように低解像度に抑えることで、高品質の画像を確保しつつ、圧縮後の画像のデータ量を低減する。

非文字レイヤ生成部（非文字レイヤ生成手段）１１２２は、非文字領域判定部１１１２から受け取る上記信号（注目画素が非文字領域の画素であるか否かを示す信号）に基づいて、当該信号が示す非文字領域の画素を原画像通りの画素値にすると共に、当該非文字領域の画素以外の画素（すなわち、文字領域の画素）については、当該画素を主走査方向又は副走査方向における直近の非文字領域の画素の画素値に変換する。さらに、非文字レイヤ生成部１１２２は、非文字領域の画素及び当該画素値変換後の各画素からなる画像を、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式で圧縮する。このＪＰＥＧ方式での圧縮時には、既に文字領域の画素は、上記のように直近の非文字領域の画素の画素値に変換が行われているので、当該圧縮によりモスキートノイズは低減される。以上のようにして、非文字レイヤ生成部１１２２は非文字レイヤを生成する。

文字レイヤ生成部（文字レイヤ生成手段）１１２３は、文字領域判定部１１１１から受け取る上記信号（注目画素が文字領域の画素であるか否かを示す信号）に基づいて、当該信号が示す文字領域の画素に対して２値化処理を行って更にＭＭＲ方式で圧縮し、他の画素を透明とした文字レイヤを生成する（公知のレイヤ生成法を採用できる）。

圧縮データ作成部（圧縮データ作成手段）１１５は、原画像に基づいて、非文字レイヤ生成部１１２２によって生成された非文字レイヤと、下地レイヤ生成部１１２１によって生成された下地レイヤと、文字レイヤ生成部１１２３によって生成された文字レイヤとを一組とした当該原画像の圧縮データを作成する。すなわち、当該原画像の圧縮データは、非文字レイヤ生成部１１２２によって生成された非文字レイヤと、下地レイヤ生成部１１２１によって生成された下地レイヤと、文字レイヤ生成部１１２３によって生成された文字レイヤとを含む１組のデータで構成される。必要に応じて、当該作成された圧縮データは、複合機１に備えられる図略のＨＤＤ等の記憶部に記憶される。

画像合成部１１３は、圧縮データ作成部１１５によって作成された各圧縮データの再現処理時に、圧縮データを構成する非文字レイヤと文字レイヤと下地レイヤとを合成する。画像合成部１１３は、圧縮データの再現処理の際に各レイヤを重ね合わせるとき、非文字レイヤの上に下地レイヤを重ねた後、当該重ね合わせ後の画像の上に文字レイヤを重ね合わせる。すなわち、画像合成部１１３は、非文字レイヤの画像を構成する各画素のうち、下地レイヤの無地領域をなす画像を構成する各画素と同位置にある画素については、その画素値として当該無地領域の各画素の画素値を採用することで、非文字レイヤの上に下地レイヤを重ねて合成する。次に、画像合成部１１３は、この合成後の画像を構成する各画素のうち、文字レイヤの画像を構成する各画素と同位置にある画素については、その画素値として文字レイヤの画素の画素値を採用することで、更に文字レイヤを重ねて合成する。

次に、画像処理部１１による画像圧縮処理及び画像再現処理を説明する。図５は画像処理部１１による画像圧縮処理及び画像再現処理を示すフローチャート、図６は原画像を示す図、図７は文字レイヤ、下地レイヤ及び非文字レイヤを概念的に示す図である。

領域判定部１１１は、領域判定の対象とする多値の原画像（図６参照）を構成する画素から、順次注目画素を選択し、当該注目画素の画素値を取得する（Ｓ１１）。領域判定部１１１は、当該画素値を取得した注目画素について、文字領域判定部１１１１、非文字領域判定部１１１２、及び無地領域判定部１１１３によって、上述した領域判定処理を行い（Ｓ１２）、原画像について、文字領域を構成する画素群と、非文字領域を構成する画素群と、無地領域を構成する画素群とを検出する。なお、原画像を構成する各画素のうち、無地領域に属する画素は、当該無地領域のみに属するというものではなく、文字領域又は非文字領域のいずれかにも属する場合があり得る。

領域判定部１１１によって文字領域と判定された画素群は（Ｓ１２で「文字領域」）、文字レイヤ生成部１１２３によって原画像から抽出される（Ｓ１３）。文字レイヤ生成部１１２３は、当該抽出した画素群に対して２値化処理を行い（Ｓ１４）、更にＭＭＲ方式で圧縮して（Ｓ１５）、図７に示すような文字レイヤL1を生成する。さらに、文字レイヤ生成部１１２３は、文字領域の画素以外の画素を、透明（すなわち、画素値を有しない画素）とする。なお、文字レイヤ生成部１１２３は、この文字領域の画素群で構成される文字画像に対して、必要に応じて適宜エッジ強調等の処理を行う。

また、領域判定部１１１によって非文字領域と判定された画素群は（Ｓ１２で「非文字領域」）、非文字レイヤ生成部１１２２によって原画像から抽出される（Ｓ１６）。非文字レイヤ生成部１１２２は、抽出した非文字領域の各画素は原画像通りの画素値とするが、非文字領域ではない画素（文字領域の画素）については、当該画素を主走査方向又は副走査方向における直近の非文字領域の画素の画素値に変換する（Ｓ１７）。非文字レイヤ生成部１１２２は、さらに、非文字領域の画素及び当該画素値変換後の各画素からなる画像を、ＪＰＥＧ方式で圧縮して（Ｓ１８）、図７に示すような非文字レイヤL3を生成する。

また、領域判定部１１１によって無地領域と判定された画素群は（Ｓ１２で「無地領域」）、下地レイヤ生成部１１２１によって原画像から抽出され（Ｓ１９）、更にＭＭＲ方式で圧縮されて（Ｓ２０）、図７に示すような下地レイヤL2が生成される。下地レイヤ生成部１１２１は、抽出した無地領域の各画素を、上述した２値化処理で得た白の画素値とし、無地領域の画素以外の画素を、透明（すなわち、画素値を有しない画素）とする。好ましくは、下地レイヤ生成部１１２１は、この下地レイヤの生成時に、無地領域をなす画素の解像度を、文字レイヤの文字領域の画素の解像度よりも低くする。

上記各レイヤ生成処理の後、圧縮データ作成部１１５は、これら非文字レイヤ、下地レイヤ、及び文字レイヤとを一組とした当該原画像についての圧縮データを作成する（Ｓ２１）。必要に応じて、当該作成された圧縮データが、複合機１に備えられる図略のＨＤＤ等の記憶部に記憶される。

上記圧縮データの再現処理時には、画像合成部１１３が、再現対象となる圧縮データを構成する非文字レイヤ、下地レイヤ及び文字レイヤの各画像を重ねて合成する（Ｓ２２）。すなわち、画像合成部１１３は、上述したように、非文字レイヤの上に下地レイヤを重ねた後、当該重ね合わせ後の画像の上に文字レイヤを重ね合わせることで、各レイヤを合成する。当該合成により再現されたデータは、必要に応じて、図略のフィルタ処理部で画像品質向上のための画像処理が行われた後、記録部４０に送られて記録紙に印刷される。

上記の画像圧縮処理によれば、非文字レイヤ生成部１１２２が非文字領域の画像をＪＰＥＧ圧縮する過程でモスキートノイズが発生したとしても、画像合成部１１３による緋文字レイヤ上への下地レイヤの重ね合わせ合成により、当該モスキートノイズは無地領域をなす画素で消去される。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、下地レイヤ生成部１１２１は、入力画像からエッジ部を抽出して２値化した画像１と（図４でＳ１，Ｓ２）、入力画像をエッジ強調後に２値化した画像２とを（図４でＳ３）、合成した画像に基づいて無地領域を判定しているが、下地レイヤ生成部１１２１は、入力画像からエッジ部を抽出して２値化した画像１のみに基づいて無地領域を判定するようにしてもよいし、画像２を用いる場合であっても、入力画像をエッジ強調せずに２値化した画像を画像２としてもよい。

さらに、下地レイヤ生成部１１２１は、無地領域以外の画像（エッジ画素）に対して膨張処理を行い（図４でＳ５）、当該膨張処理後の画像における無地領域の画像（エッジ画素以外の画素）に対して膨張処理を行って（図４でＳ６）、下地レイヤを生成するが、これらの膨張処理を行わずに、無地領域を判定するようにしてもよい。

また、図１乃至図７に示した本発明の画像処理装置及び画像形成装置の実施形態は、あくまでも一例に過ぎず、本発明の画像処理装置及び画像形成装置の構成及び処理を上記に示したものに限定する趣旨ではない。

本発明の一実施形態に係る画像処理装置の一例である複合機の内部構成を概略的に示す断面図である。 図１に示す複合機の概略構成を示す機能ブロック図である。 画像処理部の構成を示す図である。 無地領域の判定処理を示すフローチャートである。 画像処理部による画像圧縮処理を示すフローチャートである。 原画像を示す図である。 文字レイヤ、下地レイヤ及び非文字レイヤを概念的に示す図である。

符号の説明

１ 複合機
１１ 画像処理部
１１１ 領域判定部
１１１１ 文字領域判定部
１１１２ 非文字領域判定部
１１１３ 無地領域判定部
１１２ レイヤ生成部
１１２１ 下地レイヤ生成部
１１２２ 非文字レイヤ生成部
１１２３ 文字レイヤ生成部
１１３ 画像合成部
１１５ 圧縮データ作成部
L1 文字レイヤ
L2 下地レイヤ
L3 非文字レイヤ

Claims (7)

1. 多値画像からなる原画像において、文字領域と、非文字領域と、予め定められた濃度よりも低い濃度であって、エッジ部を含まない領域である無地領域とを判定する領域判定手段と、
   前記領域判定手段によって文字領域と判定された画像を、文字領域用の圧縮率で圧縮して文字レイヤを生成する文字レイヤ生成手段と、
   前記領域判定手段によって非文字領域と判定された画像を、非文字領域用の圧縮率で圧縮して非文字レイヤを生成する非文字レイヤ生成手段と、
   前記領域判定手段によって無地領域と判定された画像から下地レイヤを生成する下地レイヤ生成手段と、
   前記非文字レイヤ生成手段によって生成された非文字レイヤと、前記下地レイヤ生成手段によって生成された下地レイヤと、前記文字レイヤ生成手段によって生成された文字レイヤとを含む圧縮データを作成する圧縮データ作成手段と
   を備えた画像処理装置。
2. 前記非文字レイヤ生成手段によって生成された非文字レイヤに、前記下地レイヤ生成手段によって生成された下地レイヤを重ねて合成し、当該合成後のレイヤに、前記文字レイヤ生成手段によって生成された文字レイヤを重ねて合成する画像合成手段を更に備えた請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記下地レイヤ生成手段は、前記文字レイヤ生成手段によって生成された文字レイヤの解像度よりも低い解像度で下地レイヤを生成する請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記下地レイヤ生成手段は、前記原画像における前記無地領域以外の画像に対して膨張処理を行い、当該膨張処理後の画像における前記無地領域に対して膨張処理を行った後、当該画像から前記無地領域を抽出することで下地レイヤを生成する請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記領域判定手段は、前記原画像からエッジ部を抽出して２値化した画像と、前記原画像をエッジ強調し、当該エッジ強調後の原画像からエッジ部と想定される画素を抽出できる閾値であって、しかもＪＰＥＧ圧縮によればモスキートノイズが発生し難いと想定される濃度のうちで最低濃度の画素値からなる閾値を用いて２値化した画像とを合成し、当該合成後の画像に現れている画像以外の画像を前記無地領域の画像と判定し、
   前記無地レイヤ生成手段は、前記領域判定手段による無地領域の判定結果に基づいて、前記無地領域の画像であるか否かを２値で示し、更に当該２値データをＭＭＲ方式で圧縮して無地レイヤを生成し、
   前記文字レイヤ生成手段は、前記領域判定手段によって文字領域と判定された画像を２値化し、更に当該２値化された前記文字領域の画像をＭＭＲ方式で圧縮して文字レイヤを生成し、
   前記非文字レイヤ生成手段は、前記領域判定手段によって非文字領域と判定された画像をＪＰＥＧ方式で圧縮して非文字レイヤを生成する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 前記非文字レイヤ生成手段は、前記非文字領域における前記文字領域に当たる部分の画素を、主走査方向又は副走査方向における直近の前記非文字領域の画素の画素値に変換して、前記非文字レイヤを生成する請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像処理装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像処理装置を備えた画像形成装置。

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