JP2009111645A - 色画素判定装置、画像処理装置、画像形成装置、色画素判定方法及び色画素判定プログラム - Google Patents

色画素判定装置、画像処理装置、画像形成装置、色画素判定方法及び色画素判定プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】黒文字を色文字と誤判定してしまうことを防止する色画素判定装置を提供する。
【解決手段】画像データのN×M(N、Mは、任意の整数)画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウントと、N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウントと、有彩画素数が所定の閾値以上で、無彩画素数が所定の閾値以下の場合に、有彩判定する有彩判定と、を有し、有彩判定を複数有し、その複数の有彩判定の上記閾値を異なるものとし、有彩判定の何れか1つで有彩判定した場合に、画像データを有彩画素として判定する。
【選択図】図6

Description

本発明は、カラーデジタル複写機やカラープリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に利用する技術に関し、より詳細には、入力画像データの色画素を検出し、適切な画像処理を行う技術に関する。
近年、カラーデジタル複写機やカラープリンタ、ファクシミリなど利用される画像処理装置は、高機能化・高品質化がさらに要求されてきている。しかし、スキャナなどの画像入力装置から入力された原稿画像中の色(有彩)画素や黒(無彩)画素を検出する際には、デジタルサンプリングや機械的精度に起因するRGBの読み取りずれが存在する。このため、従来においては、位置ずれがないように、平滑化処理を行って補正を加えたり、あるいは位置ずれを考慮したパターンマッチングを行っている。また、色判定を行う際には、有彩/無彩画素を正確に判定するために、画素の抽出方法が提案されている。
なお、この種の従来技術としては、例えば、濃度の濃い薄いによってパターンマッチングを別々に行うことにより、読み取り位置ずれを分散し、その影響を小さくし、有彩色の判定を実現する技術について開示された文献がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−152012号公報
しかし、従来の技術では、画像データの読み取りずれが生じ、黒文字を色文字と誤判定してしまう虞がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、黒文字を色文字と誤判定してしまうことを防止する色画素判定装置、画像処理装置、画像形成装置、色画素判定方法及び色画素判定プログラムを提供することを目的とするものである。
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
<色画素判定装置>
本発明にかかる色画素判定装置は、
画像データの色画素判定を行う色画素判定装置であって、
画像データのN×M(N、Mは、任意の整数)画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウント手段と、
前記N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウント手段と、
前記有彩画素数が所定の閾値以上で、前記無彩画素数が所定の閾値以下の場合に、有彩判定する有彩判定手段と、を有し、
前記有彩判定手段を複数有し、その複数の有彩判定手段の前記閾値を異なるものとし、前記有彩判定手段の何れか1つで有彩判定した場合に、前記画像データを有彩画素として判定することを特徴とする。
<画像処理装置>
また、本発明にかかる画像処理装置は、
上記記載の色画素判定装置を有する画像処理装置であって、
前記有彩判定手段の判定結果に基づいて、画像データの文字が有彩か否かを判定し、黒文字を黒単色で処理することを特徴とする。
また、本発明にかかる画像処理装置は、
上記記載の色画素判定装置を有する画像処理装置であって、
前記有彩判定手段の判定結果に基づいて、画像データがカラーか白黒かを判定し、画像データがカラーの場合に、カラー処理を行い、白黒の場合に、白黒処理を行うことを特徴とする。
<画像形成装置>
また、本発明にかかる画像形成装置は、
上記記載の画像処理装置を有することを特徴とする。
<色画素判定方法>
また、本発明にかかる色画素判定方法は、
画像データの色画素判定を行う色画素判定方法であって、
画像データのN×M(N、Mは、任意の整数)画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウント工程と、
前記N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウント工程と、
前記有彩画素数が所定の閾値以上で、前記無彩画素数が所定の閾値以下の場合に、有彩判定する有彩判定工程と、を有し、
前記有彩判定工程を複数行い、その複数の有彩判定工程の前記閾値を異なるものとし、前記有彩判定工程の何れか1つで有彩判定した場合に、前記画像データを有彩画素として判定することを特徴とする。
<色画素判定プログラム>
また、本発明にかかる色画素判定プログラムは、
画像データの色画素判定を行う色画素判定プログラムであって、
画像データのN×M(N、Mは、任意の整数)画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウント処理と、
前記N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウント処理と、
前記有彩画素数が所定の閾値以上で、前記無彩画素数が所定の閾値以下の場合に、有彩判定する有彩判定処理と、を、コンピュータに実行させ、
前記有彩判定処理を複数行い、その複数の有彩判定処理の前記閾値を異なるものとし、前記有彩判定処理の何れか1つで有彩判定した場合に、前記画像データを有彩画素として判定することを特徴とする。
本発明によれば、黒文字を色文字と誤判定してしまうことを防止することが可能となる。
まず、本実施形態の色画素判定装置の概要について説明する。
本実施形態の色画素判定装置は、図6に示すように、画像データの色画素判定を行う色画素判定装置である。
なお、色画素判定装置は、図6に示すように、画像データのN×M(N、Mは、任意の整数)画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウント手段と、N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウント手段と、有彩画素数が所定の閾値以上で、無彩画素数が所定の閾値以下の場合に、有彩判定する有彩判定手段と、を有し、有彩判定手段を複数有し、その複数の有彩判定手段の上記閾値を異なるものとし、有彩判定手段の何れか1つで有彩判定した場合に、画像データを有彩画素として判定することを特徴とする。これにより、有彩判定性能を向上させることが可能となり、その結果、黒文字を色文字と誤判定してしまうことを防止することが可能となる。以下、添付図面を参照しながら本実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、画像形成装置としてデジタルフルカラー複写機を例に説明する。
図1に、本実施形態のデジタルフルカラー複写機の構成を示す。
本実施形態におけるデジタルフルカラー複写機は、大別してカラー画像読取装置200と、カラープリンタ400と、に分けられる。
カラー画像読取装置(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、およびレンズ206を介してカラーセンサ207に結像し、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)の色分解光ごとに読み取り、電気的な画像信号に変換する。
カラーセンサ207は、本実施形態では、3ラインCCDセンサで構成しており、B、G、Rの画像を色ごとに読み取る。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基に、図示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)、マゼンタ(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で、Bk、C、M、Yの画像を中間転写ベルト上に重ね形成し、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における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、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、レーザー発光器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などで構成している。
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420K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、レーザー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。また、C、M、Yの各画像データについても同様である。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。続いて、レーザーダイオード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ー光書き込みで、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420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420K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、パーソナルコンピュータ等のホストから、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で読み取った画像データを遠隔のファクシミリに送信し、また、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。
次に、図2を参照しながら、図1に示すデジタルフルカラー複写機の電気システムの概要を説明する。図2はメインコントローラ10を中心に、デジタルフルカラー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。なお、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)300、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、カラープリンタ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/Fコントロール18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、カラープリンタ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。画像処理ユニット(IPU)300には、スキャナ200が発生するR、G、B画像データが、インターフェイス(I/F)351を介して与えられる。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、原稿認識320に入力され、次段のRGBγ補正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。
原稿認識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ジ領域(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&網点領域でない)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、インターフェイス353を介してメインコントローラ10に与える。以下、C/P信号及びB/C信号を説明する。
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。
−原稿認識320−
図4に、原稿認識320の機能をブロック区分で示す。原稿認識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320は、大別すると、フィルタ321,エッジ抽出322,白領域抽出323,網点抽出324,色判定325,総合判定326を有して構成する。なお、ここでは、スキャナ200の読取密度が600dpi程度の場合を例として説明する。
−フィルタ321−
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。
本実施形態では、フィルタ処理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上のフィルタ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に示す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に示す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上のフイルタ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拾いやすくして、白領域検出ではより絵柄として拾いやすくしている。なお、本実施形態では、2つ係数を例に説明するが、3つ以上の係数でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
なお、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。本実施形態は、濃い薄いを表現する信号ならばあらゆる信号が適応可能である。
<エッジ抽出322>
次に、図4を参照しながらエッジ抽出322における処理動作について説明する。
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。
エッジ抽出322は、3値化322aと、黒画素連続検出322bと、白画素連続検出322cと、近傍画素検出322dと、孤立点除去322eとからなる。
以下各処理動作について説明する。
−3値化322a−
3値化322aは、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322b,白画素連続検出322c−
黒画素連続検出322b、白画素連続検出322cは、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322d−
近傍画素検出322dは、黒画素連続検出322bおよび白画素連続検出322cの検出結果について、この近傍画素検出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、本実施形態では、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322e−
さらに、文字エッジは連続して存在するので、孤立しているエッジを孤立点除去322eで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323>
白領域抽出323は、2値化323a,RGB白抽出323b,白判定323c,白パターンマッチング323d,黒判定323e,黒パターンマッチング323fおよび白補正323gからなる。
−2値化323a−
2値化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、白パターンマッチング323d(図5のステップ7)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、本実施形態では、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323b−
RGB白抽出323bは、1.)RGB白地検出,2.)色地検出,3.)谷白画素検出を行い、画像データが白領域かを判定する。
1.)RGB白地検出
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で、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、注目画素(3×3画素マトリックスの中心画素)が白領域と判定して白パターンマッチング323d(図5のステップ3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、本実施形態では、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画素マトリッ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、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、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、aAND(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323d(図5のステップ6)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読み取り位置ずれでわずかながらに色付になるとき、そこを色と拾わないためである。黒文字のまわりの色付の位置では、(bとcのエクスクルーシブノア)か゛「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み取られないが、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(たとえば、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、1.)RGB白地検出では、検出しにくいところを補う。
−白判定323c−
ここでは、白判定にもちいる状態変数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。即ち、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、即ち、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、即ち、白地情報MSと、を比較し(ステップ1)、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2)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、即ち、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3,4)、注目画素の白地情報MSも15とする(ステップ5)。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3,4,5)。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14〜17)。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14,15)。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16,17−14,15)。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16,17−14,15)。
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16,17−14,15)。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13においても同様である。
これらのステツプ14〜17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3からステップ6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、ステツプ1,2で仮に定めた注目画素の状態変数、即ち、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6〜10)。即ち、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9,10)。この経路を進んできたときにも、前述のステップ5および14〜17を実行する。即ち、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8,11,12)。この経路を進んできたときにも、前述のステップ5および14〜17を実行する。即ち、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、即ち、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を−1する(ステップ13)。即ち、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5および14〜17を実行する。即ち、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3−4−5−14〜17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7〜13−5−14〜17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、即ち、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3−4−5−14〜17)を開始するまでは動作(ステップ4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、即ち、濃度対応の白地情報MSの生成(ステップ7〜13−5−14〜17)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3−4−5−14〜17)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、ステツプ3で白地でないときには、更にステップ6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(ステツプ13)、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11〜13)、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(ステツプ3〜5,6〜10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、ステツプ12のYES出力がステップ5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6からステップ13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3で参照する白地判定信号を生成する時の閾値thwss(たとえば40)に対して、ステップ7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6: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7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。
即ち、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3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、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、即ち、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、即ち、前記2値化323aを参照し、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7〜10)。この処理(ステップ6〜10)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を抑制し、つぎの白パターンマッチング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ことを抑制する。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5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の何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。
−黒判定323e−
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ーY色相領域境界(ry)
R - 2 * G + B > 0
4.2).YーG色相領域境界(yg)
11 * R - 8 * G - 3 * B > 0
4.3).GーC色相領域境界(gc)
1 * R - 5 * G + 4 * B < 0
4.4).CーB色相領域境界(cb)
8 * R - 14 * G + 6 * B < 0
4.5).BーM色相領域境界(bm)
9 * R - 2 * G - 7 * B < 0
4.6).Mー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。
−黒パターンマッチング323f−
Dをグレー画素として、bkはグ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線の万線であるので、複写原稿もグ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。なお、図21(a)は、200線用であり、図21(b)は、300線用のパターンを示す。
Figure 2009111645
4.)白パターン補正
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。このことで、孤立している画素を除去する。
5.)白膨張
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、
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
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
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
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)
ここで、白補正の結果では、白地に書き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、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323では、白判定323cで、RGB白抽出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。この結果と、黒判定323eおよび黒パターンマッチング323fの結果を用いて、白補正323g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323bの白地判定信号(図5のステップ3で参照)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323aの2値化白判定信号(図5のステップ7で参照)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323bの色地判定信号d(図5のステップ6で参照)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(即ち、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、即ち、(bとcのエクスクルーシブノア)=「1」となる確率が高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(即ち、絵柄領域を摘出する確率が高くなる)。
そこで、本実施形態では、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
即ち、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こむ。
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。
−網点抽出324−
編点抽出324は、第1網点ピーク検出324a,第2網点ピーク検出324b,編点領域検出324c、一時メモリ324dを有して構成する。
−第1網点ピーク検出324a−
第1網点ピーク検出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)であること。
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、
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
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関数は絶対値をとることを意味する。Lthは閾値で下記条件により変わる。
Figure 2009111645
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。
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22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上に示すパタン―ンMPc,MPdを用いる。拡大のときには、図14上に示すパタ―ンMPe,MPfを用いる。なお、パタ―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324b−
第2網点ピーク検出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324b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。
−網点領域検出324c−
網点領域検出324cは、第1網点ピーク画素検出324a,第2網点ピーク画素検出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324dに記憶される。
図17(a)を参照して、第3網点ピーク検出の検出処理を具体的に説明する。
第3網点ピーク検出は、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。局所領域を、図17(c)のパターンに示すと、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、
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
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 2009111645
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、上述した第1網点ピーク検出324a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に出力する。
具体的には、周囲画素は、図17(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、 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)
と定めたものである。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、 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)
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、図17(b)に示すパタン―ンを用いる。拡大のときには、図17(a)に示すパタ―ンを用いる。
網点ピーク検出3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では、網点山ピークと網点山ピークと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以下の様になる。
Figure 2009111645
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出来る。
図18(a)に示すように、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18(a)が、図18(b)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とを独立に行うのは、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とが交互に現れ、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して、網点領域検出部2に入力する。
網点領域検出1は、周期チェック1、2をorして、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324dに記憶される。
網点領域検出2は、周期チェック1、2をorして、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324dに記憶される。
網点領域検出部1または、編点領域検出部2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324d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。即ち、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上の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。
編点領域検出部2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324b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。即ち、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上の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325−
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の(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の(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の(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の(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325a−
色判定325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325fに入力する。
−色画素判定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325f1〜325f4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9×9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9×9画素マトリクスが次のパターンにマッチングすることによって判定する。
判定結果を色画素候補2とする。
1).色画素パターン群
1―1).パターン1―1(pm1)
D45 & D55 & D65
1―2).パターン1―2(pm2)
D54 & D55 & D56
1―3).パターン1―3(pm3)
D44 & D55 & D66
1―4).パターン1―4(pm4)
D46 & D55 & D64
中心画素(注目画素)は、D55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1つが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。
−カウント325f1−
注目画素を中心とする9×9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。さらにカウント値の最大値と最小値との差が、thcnt2以上でかつ最小値がthmin2未満ならば、色画素候補1とする。thcnt,thmin、thcnt2,thmin2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、黒画素が読み取り時位置がず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9×9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。ここで、thcnt、thminとthcnt2、thmin2の2つの対で、色画素候補を判定しているのは、図23(b)に示すようにドット面積の大きい領域と、図23(a)に示すようにドット面積の小さい領域(細線)と、の2つ条件で検出するためである。図24に示すように(a)の場合(細線)と、(b)の場合と、で、どちらも色画素であるにもかかわらず、カウント値の最大値と最小値との差のカウント値が異なるために、2つの閾値を用意している。なお、図24(a)は、図23(a)の色画素を示しており、図24(b)は、図23(b)の色画素を示している。なお、判定条件の対は、2つで説明したが、3つ以上であっても、単純にthcntとthminの比であっても良い。ここで、複数のthcntは、最大値のthcnt>最小値のthcnt×2であることが望ましい。これは2つ以上の閾値を取るので、細線の閾値は、細線でない時の閾値の半分以下に設定できると言うことを意味している。
−色画素判定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325f9−
色画素判定325f8の出力をブロック化325f9にてブロック化をする。ブロック化とは、4×4画素のマトリックスにおいて、1画素以上の色画素1があれば、該4×4画素マトリックス全体を色画素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325f11−
孤立点除去325f10の出力を、膨張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325f2−
注目画素を中心とする9×9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、thacnt1以上でかつ最小値がthamin1未満ならば、注目画素を色画素候補1aとする。さらにカウント値の最大値と最小値との差が、thacnt2以上でかつ最小値がthamin2未満ならば、注目画素を色画素候補1aとする。thacnt1,thamin1、thacnt2,thamin2は、複写(処理)前に設定する閾値である。2つの対で、色画素候補を判定しているのは、上述したように、面積の大きい領域と面積の小さい領域(細線)の2つ条件で検出するためである。
−色画素判定325f12−
パターンマッチング325f6とカウント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1a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325f13−
色画素判定325f12の出力をブロック化325f13にてブロック化をする。即ち、4×4画素のマトリックスにおいて、1画素以上の色画素2があれば、該4×4画素マトリックの全体を色画素2ブロックとして出力する。ブロック化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325f14−
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325f3−
注目画素を中心とする9×9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、tha3cnt以上で、かつカウントしたc,m,yの最小値が、tha3min未満ならば、色画素候補3とする。さらにカウント値の最大値と最小値との差が、tha4cnt以上で、かつカウントしたc,m,yの最小値が、tha4min未満ならば、色画素候補3とする。tha3cnt,tha3min、tha4cnt,tha4minは、複写(処理)前に設定する閾値である。2つの対で、色画素候補を判定しているのは、上述したように、面積の大きい領域と面積の小さい領域(細線)の2つ条件で検出するためである。
−パターンマッチング325f5−
色画素検出で判定した画素(c、m、y)が色画素かを、9×9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325f16−
色画素判定325f15の出力をブロック化325f16にてブロック化をする。すなわち、4×4画素のマトリックスにおいて、1画素以上の色画素3があれば、該4×4画素マトリッ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325f4−
注目画素を中心とする9×9画素マトリクス内の各画素の色相分割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325f7−
注目画素を中心とする9×9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)
D45&D55&D65
1―2).パターン1―2(pm2)
D54&D55&d56
1―3).パターン1―3(pm3)
D44&D55&D66
1―4).パターン1―4(pm4)
D64&D55& D446
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325f19−
黒画素の出力をブロック化325f19にてブロック化をする。ここでのブロック化とは、4×4画素のマトリックスにおいて、1画素以上の黒画素があれば、該4×4画素マトリッ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325f20−
3×3ブロックのマトリックス内において、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325f15がアクティブ(色画素)の時も色と判定する。
−膨張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ブロックのマトリックス内に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325f23−
連続カウント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21〜26)。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21−27)。
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22)、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24)、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23)。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25)。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26)。
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28)、THACS以上であると、カラー原稿であると決定して(ステップ29)、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30〜34)、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、縦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、カラーか白黒かの判定を確定する(ステップ28,29)。
色画素判定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325f1−f4を独立とした。本来ならば、色相分割325aから独立にした方がよいが色相分割325aを独立にすると、パターンマッチング325f5−f7のメモリが増えるので、好ましくない。カウント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)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るので色画素の連続を数えることが可能となる。本実施形態は、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326−
総合判定326は、文字判定326a,膨張処理326b,文字なか判定326cおよびデコード326dからなる。
−文字判定326a−
文字判定326aでは、エッジ抽出322の結果がエッジありで、網点抽出324の結果が網点なしで白領域抽出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326b−
膨張処理326bでは、文字判定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。即ち、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が感じられることがある。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の(d)が、4色とも黒文字処理した理想の場合を示す。図20の(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の(f)が、本実施形態によってbkのみ黒文字処理した好適な場合を示し、図20の(g)が、本実施形態によって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の(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の(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の(c)が、bkの膨張量が大きい場合で、本実施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326d−
デコード326d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340,変倍350,インターフェイス352,UCR360,CMYBkフィルタ370,CMYBkγ補正380および階調処理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の画素マトリッ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。
UCR360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、UCR360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。即ち、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、UCR360でフルブラック処理を行い、CMYBkγ補正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おこな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。
以上の説明から明らかなように、本実施形態の画像形成装置は、以下の特徴を有する。
本実施形態の画像形成装置は、画像データに基づいて、N×M画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウント手段と、N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウント手段と、有彩画素数が所定の数以上で、無彩画素数が所定の数以下の場合に、有彩判定する有彩判定手段と、を有し、その有彩判定手段を複数有し、その複数の有彩判定手段の閾値を異なるものとし、その有彩判定手段の何れか1つで有彩判定した場合に、画像データを有彩画素として判定する。このように、有彩判定手段を複数持つことで、細線と細線以外との判定基準を持つことが可能となり、有彩判定性能を向上させることが可能となる。
また、本実施形態の画像形成装置は、複数の有彩判定手段において有彩画素数と比較する所定の数の最大値と最小値との関係は、最大値>(最小値×2)とする。複数の有彩判定手段において有彩画素数と比較する所定の数の最大値と最小値との差を最大値>(最小値×2)とすることで、細線と細線以外とを判別することが可能となる。
また、本実施形態の画像形成装置は、有彩画素カウント手段は、R、G、B、C、M、Y、Bk、Wの8値に分類する分類手段と、分類手段の分類結果を、C、M、Yの3bitにデコードするデコード手段と、を有し、N×M画素内のそれぞれY,M,CのbitのONをカウントし、そのカウントした値の最大値と最小値との差をカウント値として有彩画素数を数える。有彩画素カウント手段は、画像データをC、M、Yの3bitにデコードし、N×M画素内のそれぞれY,M,CのbitのONをカウントし、該カウントした値の最大値と最小値との差をカウント値として有彩画素数を数えることで、読み取り位置ずれを防止することが可能となる。
また、本実施形態の画像形成装置は、無彩画素カウント手段は、R、G、B、C、M、Y、Bk、Wの8値に分類する分類手段と、分類手段の分類結果を、C、M、Yの3bitにデコードするデコード手段と、を有し、N×M画素内のそれぞれY,M,CのbitのONをカウントし、そのカウントした値の最小値をカウント値として無彩画素数を数える。無彩画素カウント手段は、画像データをC、M、Y、の3bitにデコードし、N×M画素内のそれぞれY,M,CのbitのONをカウントし、該カウントした値の最小値をカウント値として無彩画素数を数えることで、読み取り位置ずれを防止することが可能となる。
また、本実施形態の画像形成装置は、有彩判定手段の判定結果に基づいて、原稿上の文字が有彩か否かを判定し、黒文字を黒単色で出力する。有彩判定手段により、原稿上の文字が有彩か否かを判定することで、黒文字を黒単色で出力することが可能となる。
また、本実施形態の画像形成装置は、有彩判定手段の判定結果に基づいて、原稿がカラー原稿か白黒原稿かを判定し、原稿がカラー原稿の場合に、カラー複写を行い、白黒原稿の場合に、白黒複写を行う。有彩判定手段により、原稿上が有彩か否(白黒)かを判定することで、白黒原稿時には、白黒複写、カラー原稿時には、カラー複写を行うことができる。
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者が上記実施形態の修正や代用を行い、種々の変更を施した形態を構築することは可能である。
例えば、上述した実施形態における画像形成装置における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。
なお、ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送したりし、コンピュータでは、転送されてきたプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることが可能である。
また、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。また、上記実施形態で説明した画像形成装置は、複数の装置の論理的集合構成にしたり、各構成の装置が同一筐体内に存在する構成にしたりするように構築することも可能である。
本発明にかかる色画素判定装置、画像処理装置、画像形成装置、色画素判定方法及び色画素判定プログラムは、カラーデジタル複写機やカラープリンタ、ファクシミリなど機器に適用可能である。
本実施形態のデジタルフルカラー複写機の概略構成図である。 図1に示すデジタルフルカラー複写機の電気システムの概略を示すブロック図である。 本実施形態における画像処理ユニット(IPU)の構成を示すブロック図である。 図3の原稿認識320の構成を示すブロック図である。 白判定に用いる状態変数MS、SS[I]の更新の処理手順を示すフローチャートである。 色画素判定325fの構成を示すブロック図である。 カラー原稿か白黒原稿かを判定する判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 600dpiの万線パターンと400dpiの万線パターンとを比較して示す図である。 図4の黒画素連続検出322b及び白画素連続検出322cで行うパターンマッチングに使用する3×3画素マトリックスのパターンを示す図である。 白背景分離処理に使用するパターン例を示す図である。 色地検出処理に使用するパターン例を示す図である。 ラインメモリLMPの現ライン(注目ライン)を模式的に示す図である。 白領域抽出処理を説明するための領域を示す図である。 網点抽出処理を説明するための図である。 色判定処理を説明するための図である。 色判定におけるパターンマッチングを説明するための図である。 周囲画素分布パターンの画素を示す図である。 網点山間隔を示す図である。 色画素連続数の具体的なデータを示す図である。 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図である。 200線の万線パターン、300線の万線パターンを示す図である。 図5に示すエージ抽出の構成を示すブロック図である。 地肌の読み取りノイズ例を示す図である。 ドット面積の大きい領域と、ドット面積の小さい領域(細線)と、を説明するための図である。 ドット面積の大きい領域と、ドット面積の小さい領域(細線)と、の色画素を説明するための図である。
符号の説明
200 スキャナ
310 RGBγ補正
320 原稿認識
321 フィルタ
322 エッジ抽出
323 白領域抽出
324 網点抽出
325 色判定
326 総合判定
330 RGBフィルタ
340 色補正

Claims (9)

  1. 画像データの色画素判定を行う色画素判定装置であって、
    画像データのN×M(N、Mは、任意の整数)画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウント手段と、
    前記N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウント手段と、
    前記有彩画素数が所定の閾値以上で、前記無彩画素数が所定の閾値以下の場合に、有彩判定する有彩判定手段と、を有し、
    前記有彩判定手段を複数有し、その複数の有彩判定手段の前記閾値を異なるものとし、前記有彩判定手段の何れか1つで有彩判定した場合に、前記画像データを有彩画素として判定することを特徴とする色画素判定装置。
  2. 前記有彩判定手段において前記有彩画素数と比較する前記閾値の最大値と最小値との関係は、最大値>(最小値×2)であることを特徴とする請求項1記載の色画素判定装置。
  3. 前記有彩画素カウント手段は、
    R、G、B、C、M、Y、Bk、Wの8値に分類する分類手段と、
    前記分類手段の分類結果を、C、M、Yの3bitにデコードするデコード手段と、を有し、
    N×M画素内のそれぞれC、M、YのbitのONをカウントし、該カウントした値の最大値と最小値との差をカウント値として前記有彩画素数を数えることを特徴とする請求項1記載の色画素判定装置。
  4. 前記無彩画素カウント手段は、
    R、G、B、C、M、Y、Bk、Wの8値に分類する分類手段と、
    前記分類手段の分類結果を、C、M、Yの3bitにデコードするデコード手段と、を有し、
    N×M画素内のそれぞれC、M、YのbitのONをカウントし、該カウントした値の最小値をカウント値として前記無彩画素数を数えることを特徴とする請求項1記載の色画素判定装置。
  5. 請求項1から4の何れか1項に記載の色画素判定装置を有する画像処理装置であって、
    前記有彩判定手段の判定結果に基づいて、画像データの文字が有彩か否かを判定し、黒文字を黒単色で処理することを特徴とする画像処理装置。
  6. 請求項1から4の何れか1項に記載の色画素判定装置を有する画像処理装置であって、
    前記有彩判定手段の判定結果に基づいて、画像データがカラーか白黒かを判定し、画像データがカラーの場合に、カラー処理を行い、白黒の場合に、白黒処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
  7. 請求項5または6記載の画像処理装置を有する画像形成装置。
  8. 画像データの色画素判定を行う色画素判定方法であって、
    画像データのN×M(N、Mは、任意の整数)画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウント工程と、
    前記N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウント工程と、
    前記有彩画素数が所定の閾値以上で、前記無彩画素数が所定の閾値以下の場合に、有彩判定する有彩判定工程と、を有し、
    前記有彩判定工程を複数行い、その複数の有彩判定工程の前記閾値を異なるものとし、前記有彩判定工程の何れか1つで有彩判定した場合に、前記画像データを有彩画素として判定することを特徴とする色画素判定方法。
  9. 画像データの色画素判定を行う色画素判定プログラムであって、
    画像データのN×M(N、Mは、任意の整数)画素内の有彩画素数を数える有彩画素カウント処理と、
    前記N×M画素内の無彩画素数を数える無彩画素カウント処理と、
    前記有彩画素数が所定の閾値以上で、前記無彩画素数が所定の閾値以下の場合に、有彩判定する有彩判定処理と、を、コンピュータに実行させ、
    前記有彩判定処理を複数行い、その複数の有彩判定処理の前記閾値を異なるものとし、前記有彩判定処理の何れか1つで有彩判定した場合に、前記画像データを有彩画素として判定することを特徴とする色画素判定プログラム。
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