JP2010103813A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を構成する画素の属性判定の処理の高速化を図る。
【解決手段】画像を構成する画素について属性を判定する画像処理装置は、画像を取得する画像取得部と、画像を構成する画素から判定対象画素を順次選択する画素選択部と、判定対象画素と判定対象画素の周辺の画素とを含む画素群の中から選択された２つの画素の階調値の差分値に基づき、複数の属性のそれぞれに対応して予め設定された判定方法で、判定対象画素が判定方法に対応する属性に該当するか否かを判定する属性判定部と、判定対象画素以外の画素についての属性の判定結果を参照して、判定対象画素についての属性の判定に用いる判定方法を設定する判定方法設定部と、を備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、画像を構成する画素について複数の属性の中から該当する属性を判定する画像処理技術に関する。

コピー機、複合機プリンタ、イメージスキャナ、ファクシミリなどでは、ドキュメントを読み取ることにより生成された画像データに対して、画像の出力の際により高画質で出力されるように、画像補正処理が施されることがある。例えば、画像データの基となったドキュメントが文字や線画により構成されていれば、出力画像をより鮮鋭なものとするために、エッジ部分を強調する補正処理が施され、ドキュメントが網点（スクリーン）で構成されていれば、出力画像にモアレが発生することを抑制するために、色の変化を滑らかにする補正処理が施される。

ドキュメントの特性に応じた適切な補正処理のために、画像の属性の判定を行う技術が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２）。特許文献１は、階調分布や階調変化を算出し、ファジィ推論からの適合度を用いて、画像の属性を判定する技術を開示している。また、特許文献２は、ライン毎に一次フーリエ変換処理を実施して空間周波数特性を演算し、原稿画像の空間周波数毎の分類、累積結果から入力画像の網点構造の有無、周期性、網点線数を判定する技術を開示している。

特開平４−３０４７７６号公報 特開平７−２２００７２号公報

上記従来の画像の属性判定を行う技術では、階調分布、階調変化といった特徴量の算出やフーリエ変換処理が行われるため、処理の高速化に向上の余地があった。なお、このような問題は、ドキュメントを読み取ることにより生成された画像データの表す画像に限らず、画像を構成する画素の属性判定を行う場合に共通の問題であった。

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、画像を構成する画素の属性判定の処理の高速化を図ることを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］画像を構成する画素について複数の属性の中から該当する属性を判定する画像処理装置であって、
画像を取得する画像取得部と、
前記画像を構成する画素から判定対象画素を順次選択する画素選択部と、
前記判定対象画素と前記判定対象画素の周辺の画素とを含む画素群の中から選択された２つの画素の階調値の差分値に基づき、複数の属性のそれぞれに対応して予め設定された判定方法で、前記判定対象画素が前記判定方法に対応する前記属性に該当するか否かを判定する属性判定部と、
前記判定対象画素以外の画素についての前記属性の判定結果を参照して、前記判定対象画素についての前記属性の判定に用いる前記判定方法を設定する判定方法設定部と、を備える、画像処理装置。

この画像処理装置では、画像を構成する画素から判定対象画素が順次選択され、判定対象画素と判定対象画素の周辺の画素とを含む画素群の中から選択された２つの画素の階調値の差分値に基づき、複数の属性のそれぞれに対応して予め設定された判定方法で、判定対象画素が判定方法に対応する属性に該当するか否かが判定され、判定対象画素以外の画素についての属性の判定結果を参照して判定対象画素についての属性の判定に用いるべき判定方法が設定される。よって、画素の属性を判定する場合に、判定対象画素以外の画素についての属性の判定結果を参照して、複数の判定方法のなかから、判定対象画素の属性の判定に用いる判定方法を設定できるため、画像を構成する画素の属性判定の処理の高速化を図ることができる。

［適用例２］適用例１に記載の画像処理装置であって、
前記判定方法設定部は、前記判定対象画素についての前記属性の判定に用いる前記判定方法に、前記判定対象画素以外の画素が該当すると判定された前記属性に対応する前記判定方法を設定する、画像処理装置。

この画像処理装置では、判定対象画素についての属性の判定に用いる判定方法に、判定対象画素以外の画素が該当すると判定された属性に対応する判定方法を設定する。画素の属性は周辺の画素の属性と共通する場合が多いため、判定対象画素が該当する属性に対応する判定方法と、画素判定対象画素以外の画素が該当すると判定された属性に対応する判定方法とは共通することが多い。よって、判定対象画素が該当する属性に対応する判定方法を早期に設定することが可能となり、画像を構成する画素の属性判定の処理の高速化を図ることができる。

［適用例３］適用例１または適用例２に記載の画像処理装置であって、
前記判定対象画素以外の画素は、前記判定対象画素の周辺の画素である、画像処理装置。

この画像処理装置では、判定対象画素の周辺の画素についての属性の判定結果を参照して判定対象画素についての属性の判定に用いるべき判定方法が設定される。画素の属性は周辺の画素の属性と共通する場合が多いため、判定対象画素が該当する属性に対応する判定方法を早期に設定することが可能となり、画像を構成する画素の属性判定の処理の高速化を図ることができる。

［適用例４］適用例３に記載の画像処理装置であって、
前記判定対象画素以外の画素は、直前に前記判定対象画素として選択された画素である、画像処理装置。

この画像処理装置では、直前に判定対象画素として選択された画素についての属性の判定結果を参照して判定対象画素についての属性の判定に用いるべき判定方法が設定される。画素の属性は周辺の画素の属性と共通する場合が多く、また、判定対象画素は順次選択されるため、判定対象画素の属性は、直前に判定した属性と共通する場合が多い。よって、判定対象画素が該当する属性に対応する判定方法を早期に設定することが可能となり、画像を構成する画素の属性判定の処理の高速化を図ることができる。

［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記属性判定部は、前記差分値に基づき算出した判定値に基づき前記属性の判定を行い、
前記判定方法は、前記選択された２つの画素の組み合わせの数と、前記選択された２つの画素の位置と、前記判定値の算出方法と、前記判定値に基づく判定に用いる閾値と、の少なくとも１つにより特定される方法である、画像処理装置。

この画像処理装置では、差分値を算出するべき２つの画素の組み合わせの数と、組み合わせのそれぞれを構成する２つの画素の位置と、判定値の算出方法と、判定値に基づく判定に用いる閾値と、の少なくとも１つにより特定される判定方法により画素の属性を判定する。よって、簡単な演算処理にて判定対象画素の属性を判定することが可能となり、処理の高速化を図ることができる。

［適用例６］適用例１ないし適用例５のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記属性は、少なくともエッジ部分を含む、画像処理装置。

この画像処理装置では、エッジ部分の属性について、エッジ部分に対応する判定方法で、精度よく画素の属性判定の処理を行うことができる。

［適用例７］適用例６に記載の画像処理装置であって、
前記属性判定部は、前記判定対象画素が前記エッジ部分に該当すると判定した場合に、前記差分値に基づき、エッジの方向に対応して予め設定された判定方法で、前記判定対象画素についての前記属性を判定する、画像処理装置。

この画像処理装置では、画像を構成する画素の属性がエッジ部分であると判定された場合に、エッジの方向に対応して予め設定された判定方法で、判定対象画素の画素の属性を判定することができるため、精度よくエッジの方向の判定の処理を行うことができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、画像処理方法および装置、属性判定方法および装置、画像補正方法および装置、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の形態で実現することができる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ａ−１．プリンタの構成：
Ａ−２．画像複製処理：
Ａ−３．領域分類処理：
Ａ−４．属性判定処理：
Ｂ．変形例：

Ａ．実施例：
Ａ−１．プリンタの構成：
図１は、本発明の実施例における画像処理装置としてのプリンタ１０の構成を概略的に示す説明図である。本実施例のプリンタ１０は、印刷機能の他にスキャナ機能およびコピー機能を有する、いわゆる複合機プリンタである。プリンタ１０は、制御ユニット２０と、キャリッジ移動機構６０と、キャリッジ７０と、紙送り機構８０と、スキャナ９１と、操作パネル９６と、を備えている。

キャリッジ移動機構６０は、キャリッジモータ６２と、駆動ベルト６４と、摺動軸６６と、を有しており、摺動軸６６に移動自在に保持されたキャリッジ７０を、摺動軸６６の軸方向（主走査方向）に沿って移動させる。キャリッジ７０は、インクヘッド７１とインクカートリッジ７２とを有しており、インクカートリッジ７２からインクヘッド７１に供給されたインクを、印刷用紙Ｐに向けて噴射（吐出）する。紙送り機構８０は、紙送りローラ８２と、紙送りモータ８４と、プラテン８６と、を有しており、紙送りモータ８４が紙送りローラ８２を回転させることで、プラテン８６の上面に沿って印刷用紙Ｐを搬送する。スキャナ９１は、光学的に画像を読み込むイメージスキャナであり、本実施例においては、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）方式を用いたが、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式など種々の方式を用いることができる。

上述した各構成要素は、制御ユニット２０により制御される。制御ユニット２０は、ＣＰＵ３０と、ＲＡＭ４０と、ＲＯＭ５０と、を有するマイクロコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ５０に格納された図示しないコンピュータプログラムをＲＡＭ４０上に展開して実行することにより、上述の各構成要素の制御を行うと共に、画像処理部３１および印刷制御部３７として機能する。画像処理部３１は、画像取得部３２と、画素選択部３３と、属性判定部３４と、判定方法設定部３５と、補正処理部３６と、の機能を含む。これら各部の機能は、後述の「Ａ−２．画像複製処理」において説明する。

ＲＯＭ５０には、また、判定方法テーブル５２が格納されている。判定方法テーブル５２は、詳細は後述するが、複数の属性のそれぞれに対応して予め設定された判定方法を規定するテーブルである。ＲＡＭ４０には、判定方法を特定する情報を格納するためのスタック領域４２が含まれている。

以上のような構成を有するプリンタ１０は、スキャナ９１によって読み取った画像を、印刷用紙Ｐに印刷することで、コピー機として機能する。なお、上述の印刷機構は、インクジェット式に限らず、レーザ式、熱転写式など、種々の印刷方式を用いることができる。

Ａ−２．画像複製処理：
図２は、画像複製処理の流れを示すフローチャートである。画像複製処理は、ドキュメントの読み取りにより生成された画像データに基づき画像を印刷することにより、画像（ドキュメント）を複製する処理である。画像複製処理は、ユーザが、複製の対象とするドキュメントをプリンタ１０のスキャナ９１にセットし、操作パネル９６を用いて実行指示を行うことにより開始される。

ステップＳ１１０（図２）では、スキャナ９１および画像取得部３２（図１）が、ドキュメントの光学的読み取り、ＡＤ変換、シェーディング補正等の処理を行うことにより、画像を表す画像データを取得する。得られた画像データは、画像を構成する各画素の階調値（例えばＲ値、Ｇ値、Ｂ値）を示す階調値データである。

ステップＳ１２０（図２）では、画像処理部３１（図１）が、領域分類処理を行う。領域分類処理は、画像を構成する複数の画素のそれぞれについて、複数の属性の中からどの属性に該当するかを判定することにより、画像の各領域を分類する処理である。本実施例では、属性として、エッジ部分と網点部分と文字内部との３つが設定されている。すなわち、領域分類処理では、各画素の属性を判定することにより、画像が、エッジ部分の画素により構成される領域（以下、「エッジ領域」とも呼ぶ）と、網点部分の画素により構成される領域（以下、「網点領域」とも呼ぶ））と、文字内部の画素により構成される領域（以下、「文字領域」とも呼ぶ）と、の３つの領域に分類される。領域分類処理の具体的内容は、後述の「Ａ−３．領域分類処理」において説明する。

ステップＳ１３０（図２）では、補正処理部３６（図１）が、分類されたそれぞれの領域について、領域の属性に適した補正処理を行う。例えば、エッジ領域に対しては、強調フィルタを用いた空間フィルタリングが行われ、網点領域に対しては、平滑フィルタを用いた空間フィルタリングが行われ、文字領域に対しての補正処理は行われない。このような補正処理により、後述の画像出力処理（図２のステップＳ１５０）において、エッジ領域はより鮮鋭に補正され、かつ、網点領域におけるモアレの発生が抑制された画像を出力することができる。

ステップＳ１４０（図２）では、補正処理部３６（図１）が、出力時に色合い等が再現できるように、ガンマ補正や、入力画像と出力画像の色情報の誤差を小さくする色補正などの全体補正処理を行う。ステップＳ１５０では、印刷制御部３７が、キャリッジ移動機構６０、キャリッジ７０、紙送り機構８０等を駆動させて、画像を印刷用紙Ｐ上に出力（印刷）する。このようにして、画像の複製処理は完了する。

Ａ−３．領域分類処理：
図３は、領域分類処理（図２のステップＳ１２０）の流れを示すフローチャートである。ステップＳ２００では、画像処理部３１（図１）が、図２のステップＳ１１０で取得された画像データ（各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値を示す階調値データ）をＲＡＭ４０に読み込む。ステップＳ２１０では、画素選択部３３が、画像を構成する複数の画素の内の未選択の画素の中から注目画素Ｐ（０）を選択する。注目画素Ｐ（０）は、複数の属性の中からどの属性に該当するかを判定する属性判定処理（後述のステップＳ２２０）の対象となる画素であり、本発明における判定対象画素に相当する。注目画素Ｐ（０）は、画像を構成する画素の中から順次選択される。本実施例においては、注目画素Ｐ（０）の選択順序は、最初に画像の左上端に位置する画素が選択され、その後、右方向に順に隣接する画素が選択され、右端の画素の選択の後に１行下の左端の画素が選択され、最後に画像の右下端に位置する画素が選択されるような順序に設定されている。

ステップＳ２２０（図３）では、属性判定部３４（図１）が、選択された注目画素Ｐ（０）を対象に、属性判定処理を行う。属性判定処理の具体的内容は、後述の「Ａ−４．属性判定処理」において説明する。ステップＳ２４０では、属性判定部３４が、属性判定処理による注目画素Ｐ（０）の属性の判定結果をＲＡＭ４０に書き込む。ステップＳ２５０では、画素選択部３３が、画像を構成する全ての画素の選択が完了したか否かを判定する。未選択の画素があれば（ステップＳ２５０：ＮＯ）、新たに注目画素Ｐ（０）の選択が行われ（ステップＳ２１０）、すべての画素の選択が完了していれば（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、領域分類処理は終了し、処理は画像複製処理（図２）に戻る。

Ａ−４．属性判定処理：
本実施例の属性判定処理は、注目画素Ｐ（０）と注目画素Ｐ（０）の周辺の所定範囲に位置する画素とを含む画素群の中から選択された２つの画素（第１選択画素Ｐ（１）および第２選択画素Ｐ（２））の組み合わせ（以下、「差分パターン」とも呼ぶ）についての階調値（輝度値）の差分値Δｆに基づき、上述した複数の属性のそれぞれに対応して予め設定された判定方法で、注目画素Ｐ（０）が判定方法に対応する属性に該当するか否かを判定することにより実行される。なお、本実施例では、各画素の階調値としての輝度値は、画像処理部３１（図１）により、各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値から公知の手法を用いて算出される。すなわち、本実施例では、画像を構成する各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値を示す画像データから、各画素の輝度値を示す画像データが取得される。

図４は、注目画素と選択画素との関係の一例を示す説明図である。図４の例では、上記所定の範囲として、注目画素Ｐ（０）を中心とした縦方向に５画素、横方向に５画素の範囲（太線で囲まれた範囲）が設定されている。また、図４の例における２つの選択画素は、画像の左から右方向にＸ軸を設定し、上から下方向にＹ軸を設定し、注目画素Ｐ（０）の座標を（ｉ，ｊ）としたときに、座標が（ｉ＋２，ｊ−２）の画素Ｐ（１）と座標が（ｉ−２，ｊ＋２）の画素Ｐ（２）である。

図５は、差分値Δｆの具体例を示す説明図である。図５（ａ）は、文字のエッジ部分の画素の輝度値の一例を、図５（ｂ）は、網点部分の画素の輝度値の一例を、それぞれ示している。図５に示す画素の範囲は、上述の５画素×５画素の範囲に対応している。図５（ｃ）には、第１選択画素Ｐ（１）の輝度値と第２選択画素Ｐ（２）の輝度値との差分値Δｆを算出した結果を示している。

図６は、差分値Δｆのヒストグラムの一例を示す説明図である。図６には、複数のサンプル画像の複数の画素について差分値Δｆを算出した場合における、エッジ部分および網点部分の画素における各値の出現数を示している。図６に示すように、エッジ部分の画素と網点部分の画素とでは、差分値Δｆの分布に偏りがあり、差分値Δｆに対して閾値Ｔｈ-，Ｔｈ+を適切に設定することで、差分値Δｆに基づきエッジ部分の画素と網点部分の画素とを一定の精度で判別できる。この閾値Ｔｈ-，Ｔｈ+は、多数のサンプル画像を分析することで、実験的、経験的に求められる。

上述の閾値は、異なる差分パターン（第１選択画素Ｐ（１）および第２選択画素Ｐ（２）の組み合わせ）を設定すれば、異なる値として得ることができる。上述のＲＯＭ５０に格納された判定方法テーブル５２（図１）には、予め設定された所定数の差分パターンと閾値とが対応付けられて、規定されている。図７は、判定方法テーブル５２に規定された差分パターンと閾値との一例を示す説明図である。図７には、差分パターン番号ｔ（ｔ＝１，２，３，・・・，８）に対応する差分パターンと閾値とが示されている。図７中の差分パターンに図示する升目は、選択画素の選択対象範囲の画素に対応しており、升目の中心の画素が注目画素Ｐ（０）である。また、ハッチングを付した２つの画素の一方が第１選択画素Ｐ（１）であり、他方が第２選択画素Ｐ（２）である。なお、差分パターンは、画素の位置の組合せだけでなく、組合せの順序をも含めた概念で捉えられ、その組合せは、実験的、経験的に設定される。また、図７には、注目画素Ｐ（０）自身が選択画素となる差分パターンを含んでいないが、注目画素Ｐ（０）が選択画素となる差分パターンを設定してもよい。

差分値Δｆは、判定方法テーブル５２に規定された差分パターンごとに算出される。差分パターン番号ｔの差分パターンに基づき算出された差分値をΔｆｔと表す。属性判定においては、差分値Δｆｔに基づいて、差分パターン番号ｔに対応する差分判定値ｈｔが算出される。この差分判定値ｈｔは、差分値Δｆｔと閾値Ｔｈ-，Ｔｈ+との関係に着目して、注目画素Ｐ（０）の属性判定に用いられる。差分判定値ｈｔは、具体的には、例えば、下記の式（１）に基づき算出される。本実施例では、例えば、差分判定値ｈｔの値「+１」は注目画素Ｐ（０）がエッジ部分である可能性が高いことを、「−１」は注目画素Ｐ（０）が網点部分である可能性が高いことを示す。

属性判定の際には、注目画素Ｐ（０）の属性を総合的に判断するために、差分判定値ｈｔに基づき、さらに総合差分判定値Ｈが算出される。総合差分判定値Ｈは、例えば、下記の式（２）に基づき算出される。ここで、重み付け係数αｔは、差分パターン番号ｔの差分パターンの重みを表す値であり、判定方法テーブル５２（図１）に規定されている。重み付け係数αｔは、総合差分判定値Ｈを用いた注目画素Ｐ（０）の属性判定の精度が良好となるように、実験的、経験的に求められる。関数「ｓｉｇｎ」は、数値の正負の符号を表す値を返す関数であり、値が正のときは「+１」、値がゼロのときは「０」、値が負のときは「−１」となる。本実施例では、例えば、総合差分判定値Ｈの値「+１」および「０」は注目画素Ｐ（０）がエッジ部分であると判断されることを、「−１」は注目画素Ｐ（０）が網点部分であると判断されることを示す。

上述したように、本実施例の属性判定では、注目画素Ｐ（０）の属性が、エッジ部分と網点部分と文字内部との３つの属性のいずれであるかが判定される。図８は、本実施例の属性判定の概念を示す説明図である。図８に示すように、属性判定では、例えば、まず注目画素Ｐ（０）の属性が文字内部か否かの判定（Ｓ３０１）が行われ、文字内部であると判定された場合には注目画素Ｐ（０）の属性が文字内部であると特定される（Ｓ３０７）。一方、文字内部ではないと判定された場合には、注目画素Ｐ（０）の属性が網点部分か否かの判定（Ｓ３０２）が行われ、網点部分であると判定された場合には注目画素Ｐ（０）の属性が網点部分であると特定される（Ｓ３０７）。網点部分ではないと判定された場合には、注目画素Ｐ（０）の属性がエッジ部分か否かの判定（Ｓ３０３）が行われ、エッジ部分であると判定された場合には注目画素Ｐ（０）の属性がエッジ部分であると特定される。なお、エッジ部分ではないと判定された場合には、処理は文字内部か否かの判定（Ｓ３０１）に戻る。

注目画素Ｐ（０）の属性が文字内部か否かの判定（Ｓ３０１）、網点部分か否かの判定（Ｓ３０２）、エッジ部分か否かの判定（Ｓ３０３）は、すべて上述した総合差分判定値Ｈを用いて行われるが、各判定には、各属性に対応して予め設定され、判定方法テーブル５２（図１）に規定された判定方法が用いられる。ここで、判定方法とは、上述の差分判定値ｈｔの算出に用いる差分パターンの数・差分パターンの態様（差分パターンを構成する２つの画素の位置）、差分判定値ｈｔに基づく判定に用いる閾値Ｔｈ-，Ｔｈ+（上記式（１）参照）、総合差分判定値Ｈを算出するための重み付け係数αｔ（上記式（２）参照）、総合差分判定値Ｈに基づく判定に用いる閾値、等により特定される方法である。各属性に対応する判定方法は、注目画素Ｐ（０）が当該属性であるか否かを精度良く判定できるように設定される。なお、上記判定方法を特定する項目の少なくとも一部は、差分判定値ｈｔや総合差分判定値Ｈの算出方法を特定するとも表現できる。

本実施例では、図８に示すように、注目画素Ｐ（０）の属性がエッジ部分であると判定された場合には、さらに、エッジ方向の判定が行われる。本実施例のエッジ方向判定は、注目画素Ｐ（０）におけるエッジの方向が、垂直方向、水平方向、斜め右方向、斜め左方向、のいずれであるかを判定する処理である。エッジ方向判定は、まず、エッジの方向が垂直方向に近いか水平方法に近いかの判定（Ｓ３０４）が行われ、当該判定後に斜め方向か否かの判定（Ｓ３０５）が行われ、斜め方向ではないと判定された場合には、エッジ方向は垂直方向または水平方向であると判定される（Ｓ３０７）。一方、斜め方向であると判定された場合には、斜め右方向か斜め左方向の判定（Ｓ３０６）が行われ、エッジ方向が特定される（Ｓ３０７）。エッジ方向判定における各判定（Ｓ３０４〜Ｓ３０６）も、上記した属性判定と同様に、すべて総合差分判定値Ｈを用いて行われる。エッジ方向判定に用いられる判定方法も各判定に対応して予め設定されており、判定方法テーブル５２（図１）に規定されている。

このように、本実施例では、注目画素Ｐ（０）の属性判定（エッジ方向判定を含む）における各判定に用いる判定方法（判定式等）がツリー構造となっている。

図９は、属性判定処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ２２１では、判定方法設定部３５（図１）が、スタック領域４２を参照する。具体的には、判定方法設定部３５は、スタック領域４２に判定方法を識別する判定方法特定情報が格納されているか否かを確認し、格納されている場合には判定方法特定情報により判定方法を特定する。判定方法特定情報による判定方法の識別方法は、任意の態様を採用することができ、例えば、判定方法に対応する属性によって識別してもよいし、判定方法に識別符号が付されている場合には当該識別符号により識別してもよい。本実施例では、１つ目の注目画素Ｐ（０）を対象とした処理時にはスタック領域４２に判定方法特定情報が格納されていない。

ステップＳ２２２（図９）では、判定方法設定部３５（図１）が、スタック領域４２の参照結果を踏まえて、注目画素Ｐ（０）の属性判定に用いる判定方法を選択する。具体的には、判定方法設定部３５は、スタック領域４２に判定方法特定情報が格納されている場合には、判定方法特定情報により特定される判定方法を選択し、スタック領域４２に判定方法特定情報が格納されていない場合には、文字内部に対応する判定方法を選択する。１つ目の注目画素Ｐ（０）を対象とした処理時には、スタック領域４２に判定方法特定情報が格納されていないため、文字内部に対応する判定方法が選択される。

ステップＳ２２３（図９）では、属性判定部３４（図１）が、選択された判定方法を用いて、注目画素Ｐ（０）の属性判定を行う。すなわち、属性判定部３４は、注目画素Ｐ（０）が、選択された判定方法に対応する属性であるか否かを判定する。本実施例では、１つ目の注目画素Ｐ（０）を対象とした処理時には、注目画素Ｐ（０）の属性が、文字内部か否かの判定（図８のＳ３０１）が行われる。

ステップＳ２２３における属性判定で注目画素Ｐ（０）の属性が特定されなかった場合には（ステップＳ２２４：Ｎｏ）、判定方法設定部３５（図１）は、判定方法を変更する（ステップＳ２２５）。具体的には、判定方法設定部３５は、上述した判定方法のツリー構造（図８）においてステップＳ２２３の属性判定の次に行うべきとされている属性判定に対応する判定方法を、使用する判定方法として選択する。例えば、ステップＳ２２３の属性判定において注目画素Ｐ（０）の属性は文字内部ではないと判定された場合には、次に行うべきとされている網点部分か否かの判定に対応する判定方法が、選択される。

ステップＳ２２５において判定方法の変更が行われると、処理はステップＳ２２３に戻り、変更後の判定方法を用いて、注目画素Ｐ（０）の属性が当該判定方法に対応する属性であるか否かの判定が行われる。このように、判定方法のツリー構造（図８）に従って、判定方法の選択・変更と属性判定とが、注目画素Ｐ（０）の属性が特定されるまで繰り返し実行される。

注目画素Ｐ（０）の属性が特定された場合には（ステップＳ２２４：Ｙｅｓ）、属性判定部３４（図１）は、特定された属性がエッジ部分であるか否かを判定し（ステップＳ２２６）、エッジ部分である場合には、エッジ方向の判定を行う（ステップＳ２２７）。エッジ方向の判定も、判定方法テーブル５２に規定された判定方法を用いて、図８に示したツリー構造に従い実行される。

特定された属性がエッジ部分以外の属性（文字内部または網点部分）である場合、あるいは、エッジ方向の特定（ステップＳ２２７）が完了した場合、判定方法設定部３５（図１）は、判定方法特定情報をスタック領域４２に書き込む。書き込まれる判定方法特定情報は、特定された注目画素Ｐ（０）の属性に対応する判定方法と、属性がエッジ部分である場合においてはエッジ方向に対応する判定方法と、を識別する情報である。

１つの注目画素Ｐ（０）に対する属性判定処理（図９）が完了すると、未選択の画素が新たな注目画素Ｐ（０）として選択され（図３のステップＳ２１０）、新たな注目画素Ｐ（０）に対する属性判定処理が実行される。上述した注目画素Ｐ（０）の選択方法によれば、新たに選択された注目画素Ｐ（０）は、１つ前の注目画素Ｐ（０）の周辺（より具体的には右隣）に位置する画素である場合が多い。新たな注目画素Ｐ（０）に対する属性判定処理においても、上述したように、最初にスタック領域４２が参照され（ステップＳ２２１）、スタック領域４２に判定方法を識別する判定方法特定情報が格納されている場合には、判定方法特定情報により特定される判定方法が選択され（ステップＳ２２２）、選択された判定方法を用いた属性判定（ステップＳ２２３）が実行される。すなわち、まず、新たな注目画素Ｐ（０）の属性が、１つ前の注目画素Ｐ（０）の属性と同じ属性であるか否かが判定されることとなる。例えば、１つ前の注目画素Ｐ（０）の属性がエッジ内部であった場合には、まず新たな注目画素Ｐ（０）の属性がエッジ内部であるか否かの判定（図８のＳ３０３）が行われる。同様に、１つ前の注目画素Ｐ（０）の属性がエッジ内部であった場合であって、新たな注目画素Ｐ（０）の属性もエッジ内部であると判定された場合には、新たな注目画素Ｐ（０）のエッジ方向の判定（ステップＳ２２７）は、１つ前の注目画素Ｐ（０）のエッジ方向の判定結果を参照して実行される（例えば最初に１つ前の注目画素Ｐ（０）のエッジ方向と同じ方向であるか否かの判定が行われる）。

図１０は、属性判定の結果の一例を示す説明図である。図１０（ａ）には、入力画像（処理の対象画像）を示しており、図１０（ｂ）には、入力画像における属性がエッジ部分である画素の位置を示しており、図１０（ｃ）には、入力画像における属性が文字内部である画素の位置を示しており、図１０（ｄ）には、入力画像における属性が網点部分である画素の位置を示している。図１０に示すように、ある画素の属性（文字内部、網点部分、エッジ部分）は、周辺の画素の属性と共通する場合が多い。

また、図１１は、エッジ方向判定の結果の一例を示す説明図である。図１１には、図１０に示した入力画像の一部のエッジ方向を矢印で示している。図１１に示すように、ある画素のエッジ方向は、周辺の画素のエッジ方向と共通する場合が多い。

以上説明したように、本実施例では、属性判定やエッジ方向判定が差分計算を中心とした簡単な演算処理で行われるため、例えばソフトウェアで高速に処理を行ったり、ＳＩＭＤ（Single Instruction Multiple Data）向き並列処理として実装して高速に処理を行ったりすることが可能である。また、本実施例では、１つの差分パターンに対応する差分判定値ｈｔを複数組み合わせて算出される総合差分判定値Ｈを用いて、注目画素Ｐ（０）の属性について総合的な判断が行われるため、判定精度を向上させることができる。

また、画像の属性（文字内部、網点部分、エッジ部分）は、一般に、ある画素と当該画素の周辺の画素では共通する場合が多い。本実施例の属性判定処理では、１つ前の注目画素Ｐ（０）の属性判定結果を参照して新たな注目画素Ｐ（０）に対する属性判定に用いられる判定方法が設定されるため、処理の高速化を図ることができる。同様に、画像のエッジ部分におけるエッジ方向は、一般に、ある画素と当該画素の周辺の画素では共通する場合が多い。本実施例の属性判定処理では、属性がエッジ部分と判定された場合、１つ前の注目画素Ｐ（０）のエッジ方向判定結果を参照して新たな注目画素Ｐ（０）に対するエッジ方向判定に用いられる判定方法が設定されるため、エッジ方向判定処理の高速化を図ることができる。

Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｂ−１．変形例１：
上記実施例では、１つ前の注目画素Ｐ（０）の属性判定に用いた判定方法を識別する判定方法特定情報がスタック領域４２に格納され、１つ前の注目画素Ｐ（０）の属性判定の判定結果を参照して新たな注目画素Ｐ（０）に対する属性判定に用いられる判定方法が設定されるとしているが、参照される判定結果は注目画素Ｐ（０）の周辺の画素に関する結果であれば１つ前の注目画素Ｐ（０）に関する結果に限られない。例えば、上述した実施例の注目画素Ｐ（０）の選択方法において、１行上の画素を対象とした属性判定の判定結果を参照して新たな注目画素Ｐ（０）に対する属性判定に用いられる判定方法が設定されるとしてもよい。この場合には、例えば、１行分の画素に対する属性判定に用いられた判定方法を識別する判定方法特定情報をスタック領域４２に格納することにより、新たな注目画素Ｐ（０）の１行上の画素を対象とした属性判定の判定結果を参照することが可能である。

また、例えば、各画素についての判定方法特定情報をスタック領域４２に格納し、所定の範囲（例えば５画素×５画素の範囲）において最も多い判定方法特定情報により識別される判定方法を、新たな注目画素Ｐ（０）に対する属性判定に用いられる判定方法に設定するものとしてもよい。また、この場合に、スタック領域４２に判定方法特定情報を格納する画素の範囲は、注目画素Ｐ（０）の属性判定に用いる所定の範囲に対応した行数分（例えば、上記５画素×５画素の範囲においては、上２行分と注目画素Ｐ（０）の左側２つ分との３行分）としてもよい。

Ｂ−２．変形例２：
上記実施例における属性判定やエッジ方向判定に用いられた判定方法は、あくまで一例であり、他の方法を採用可能である。例えば、判定に用いられる差分パターン（図７）の数は、８個に限られず、任意の数を採用可能である。属性に応じて、判定に用いられる差分パターンの数を異ならせることも可能である。また、画像の端部を構成する画素について判定を行う際には、端部専用の差分パターンを用いるとしてもよい。また、差分パターンを構成する２つの選択画素を選択する所定の範囲は、注目画素Ｐ（０）を含めた５画素×５画素の正方形形状の範囲に限られず、求められる判定精度や許容される演算量に応じて、任意の大きさや形状の範囲を採用可能である。ただし、判定精度と演算量のバランスを考慮すると、５画素×５画素程度が好適である。

また、本実施例においては、変化を検知しやすいことから、輝度の階調値を用いて属性判定を行ったが、階調値は輝度に限るものではなく、色を表す階調値であればよい。例えば、画像データがＹＣｂＣｒ形式で与えられる場合には、輝度の階調値として画像データのＹ成分を直接用いてもよいし、Ｃｂ成分やＣｒ成分を用いてもよいし、画素のＲ成分などを用いてもよい。あるいは、所定位置の画素のＲ成分と、他の所定位置の画素のＧ成分との差分値など、異なる色成分の階調値の差分値を用いてもよい。

また、本実施例においては、５画素×５画素の範囲から選択された２画素の輝度値の差分値を用いて、注目画素Ｐ（０）の属性判定を行ったが、差分値は、２画素に基づき算出されるものに限るものではない。例えば、３画素以上のｑ個の画素の各組合せ（qＣ3個）の差分値を合算した差分値に基づき算出するものであってもよい。

また、本実施例においては、差分値Δｆを閾値と比較することで差分判定値ｈｔを算出したが、差分値Δｆを絶対値処理した値と、それに対応して用意された閾値とを比較する構成としてもよい。

また、本実施例においては、差分値Δｆを差分判定値ｈｔに変換して、「+１」、「０」、「−１」のいずれかとして扱ったが、このような態様に限られるものではない。差分判定値ｈｔは、差分パターンの階調値の相違を反映して算出されたものであればよく、例えば、差分値Δｆの大きさに応じて、「＋２」、「+１」、「０」、「−１」、「−２」のいずれかの値を返すように設定してもよい。もとより、階調値の差分値そのものであってもよい。

Ｂ−３．変形例３：
上記実施例では、注目画素Ｐ（０）が３つの属性（エッジ部分、網点部分、文字内部）の内のいずれに該当するかを判定しているが、画素の属性は上記３つに限られない。例えば、属性判定において、エッジ部分と網点部分との２つの属性のいずれに該当するかの判定が行われるとしてもよいし、エッジ部分と上記３つの属性以外の属性との２つの属性のいずれに該当するかの判定が行われるとしてもよい。

また、上記実施例では、注目画素Ｐ（０）の属性がエッジ部分であると判定された場合には、エッジ方向の判定が行われるとしているが、エッジ方向の判定は必ずしも行われる必要はない。

また、属性にエッジ方向（垂直方向のエッジ、水平方向のエッジ、斜め方向のエッジ等）が含まれるとしてもよい。すなわち、注目画素Ｐ（０）の属性判定として、網点部分や文字内部といった属性の他に、垂直方向のエッジ、水平方向のエッジ、斜め方向のエッジ等といった属性を含む複数の属性の中から、注目画素Ｐ（０）の属性を判定するものとしてもよい。

また、上記実施例では、１種類の総合差分判定値Ｈを算出して１段階で属性判定を行う方法を示したが、複数段階により属性判定を行うものとしてもよい。例えば、３種類の総合差分判定値Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を用いて、３段階で属性判定を行うものとしてもよい。このとき、差分パターンの数を（Ｈ１の算出に用いる数）＜（Ｈ２の算出に用いる数）＜（Ｈ３の算出に用いる数）と設定し、閾値なども含めて、後段に用いる総合差分判定値ほど高精度な判断が可能なように、判定方法を設定してもよい。このような判定方法を用いることで、判定を行いやすい画素は、少ない差分パターンに基づく演算により迅速に判定を行い、判定の困難性が増すに従って時間を掛けて確実な判定を行うことができるため、判定の精度確保と、処理速度の高速化とを両立させることができる。

また、画像の性質に応じて、差分パターンの数や種類等を切り替えるものとしてもよい。ここで、画像の性質とは、画像の解像度や色情報（モノクロ／グレースケール／カラー等）、画像の読み取りモード（文字モード／写真モード等）など、画像の品質にかかる性質をいう。このような構成とするのは、例えば、解像度が大きくなれば、より少ない差分パターンで同等の判定が可能になるというように、画像の性質により判定精度に差が生じるからである。

Ｂ−４．変形例４：
上記実施例では、属性判定処理により各画素の属性を判定し、判定結果を記憶した上で、記憶された判定結果に基づいて領域別補正処理を行っているが、差分判定値ｈｔや総合差分判定値Ｈの値をパラメータとして、その値に応じた画像処理を直接行う構成としてもよい。

Ｂ−５．変形例５：
上記実施例では、ドキュメントをスキャナ９１による読み取りにより生成された画像データの表す画像を対象に処理が行われているが、本発明はスキャナ９１による読み取り画像に限らず、任意の画像を対象に、画像を構成する画素の属性判定を行う場合に適用可能である。

Ｂ−６．変形例６：
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。

また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。

本発明の実施例における画像処理装置としてのプリンタ１０の構成を概略的に示す説明図である。 画像複製処理の流れを示すフローチャートである。 領域分類処理の流れを示すフローチャートである。 注目画素と選択画素との関係の一例を示す説明図である。 差分値Δｆの具体例を示す説明図である。 差分値Δｆのヒストグラムの一例を示す説明図である。 判定方法テーブル５２に規定された差分パターンと閾値との一例を示す説明図である。 本実施例の属性判定の概念を示す説明図である。 属性判定処理の流れを示すフローチャートである。 属性判定の結果の一例を示す説明図である。 エッジ方向判定の結果の一例を示す説明図である。

符号の説明

１０…プリンタ
２０…制御ユニット
３０…ＣＰＵ
３１…画像処理部
３２…画像取得部
３３…画素選択部
３４…属性判定部
３５…判定方法設定部
３６…補正処理部
３７…印刷制御部
４０…ＲＡＭ
４２…スタック領域
５０…ＲＯＭ
５２…判定方法テーブル
６０…キャリッジ移動機構
６２…キャリッジモータ
６４…駆動ベルト
６６…摺動軸
７０…キャリッジ
７１…インクヘッド
７２…インクカートリッジ
８０…紙送り機構
８２…ローラ
８４…モータ
８６…プラテン
９１…スキャナ
９６…操作パネル

Claims (8)

1. 画像を構成する画素について複数の属性の中から該当する属性を判定する画像処理装置であって、
   画像を取得する画像取得部と、
   前記画像を構成する画素から判定対象画素を順次選択する画素選択部と、
   前記判定対象画素と前記判定対象画素の周辺の画素とを含む画素群の中から選択された２つの画素の階調値の差分値に基づき、複数の属性のそれぞれに対応して予め設定された判定方法で、前記判定対象画素が前記判定方法に対応する前記属性に該当するか否かを判定する属性判定部と、
   前記判定対象画素以外の画素についての前記属性の判定結果を参照して、前記判定対象画素についての前記属性の判定に用いる前記判定方法を設定する判定方法設定部と、を備える、画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置であって、
   前記判定方法設定部は、前記判定対象画素についての前記属性の判定に用いる前記判定方法に、前記判定対象画素以外の画素が該当すると判定された前記属性に対応する前記判定方法を設定する、画像処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像処理装置であって、
   前記判定対象画素以外の画素は、前記判定対象画素の周辺の画素である、画像処理装置。
4. 請求項３に記載の画像処理装置であって、
   前記判定対象画素以外の画素は、直前に前記判定対象画素として選択された画素である、画像処理装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
   前記属性判定部は、前記差分値に基づき算出した判定値に基づき前記属性の判定を行い、
   前記判定方法は、前記選択された２つの画素の組み合わせの数と、前記選択された２つの画素の位置と、前記判定値の算出方法と、前記判定値に基づく判定に用いる閾値と、の少なくとも１つにより特定される方法である、画像処理装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像処理装置であって、
   前記属性は、少なくともエッジ部分を含む、画像処理装置。
7. 請求項６に記載の画像処理装置であって、
   前記属性判定部は、前記判定対象画素が前記エッジ部分に該当すると判定した場合に、前記差分値に基づき、エッジの方向に対応して予め設定された判定方法で、前記判定対象画素についての前記属性を判定する、画像処理装置。
8. 画像を構成する画素について複数の属性の中から該当する属性を判定する画像処理方法であって、
   画像を取得する工程と、
   前記画像を構成する画素から判定対象画素を順次選択する工程と、
   前記判定対象画素と前記判定対象画素の周辺の画素とを含む画素群の中から選択された２つの画素の階調値の差分値に基づき、複数の属性のそれぞれに対応して予め設定された判定方法で、前記判定対象画素が前記判定方法に対応する前記属性に該当するか否かを判定する工程と、
   前記判定対象画素以外の画素についての前記属性の判定結果を参照して、前記判定対象画素についての前記属性の判定に用いる前記判定方法を設定する工程と、を備える、画像処理方法。

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