JP2011024162A

JP2011024162A - 画像処理装置及び画像処理方法

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Publication number: JP2011024162A
Application number: JP2009169861A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Genda; 大輔源田
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: JP5212294B2

Abstract

【課題】文字又は線画に隣接する写真画の領域のエッジを輪郭処理の対象とする。
【解決手段】画像処理装置は、画像データにエッジ検出処理を施し、エッジを構成する画素を検出するエッジ検出部と、前記エッジ検出部によりエッジを構成する画素として検出され、かつ前記画像データに付帯され、画素毎に画像の属性を示す属性データにより、属性が文字又は線画であると示される画素を対象として、輪郭処理を施す輪郭処理部と、前記属性データにより属性が文字又は線画であると示される画素の周辺に位置し、前記属性データにより属性が写真画であると示される画素の属性データを、文字又は線画の属性を示す属性データに変換し、文字又は線画の属性データを拡張する属性データ拡張部３と、を備え、前記輪郭処理部は、前記属性データ拡張部により文字又は線画の属性を示す属性データに変換された画素を、輪郭処理の対象とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。

プリンタ等の画像処理装置により、写真画の領域上に文字や線画を重ねた画像をプリントすると、文字や線画がぼけてしまうことがある。従来、文字や線画の領域のエッジを検出し、検出されたエッジを対象として輪郭強調や細線化等の輪郭処理を施すことにより、文字や線画の鮮鋭性の向上が図られている。

例えば、文字や線画のエッジのみ、他の領域より線密度が高いスクリーンを用いてスクリーン処理し、スクリーンによって発生するジャギー（エッジ領域がギザギザになる現象）を改善する方法がある。また、文字領域と、写真画の内部に含まれる被写体等の輪郭領域とをそれぞれ抽出し、文字領域のみ強調処理を施す方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１１２２８０号公報

しかしながら、文字や線画の領域のエッジのみ輪郭処理の対象とすると、かえって文字や線画を判別しにくい場合がある。例えば、写真画の領域上に白抜き文字（濃度０％の文字）を重ねた場合、文字領域は濃度が０％のため、輪郭強調の対象とはならない。白抜き文字の背景側を輪郭強調できるといいが、背景は写真画の領域であり、輪郭強調の対象外である。結果として、白抜き文字のエッジの内側及び外側の何れも輪郭強調がされず、白抜き文字は輪郭がぼんやりとした文字となる。

本発明の課題は、文字又は線画に隣接する写真画の領域のエッジを輪郭処理の対象とすることである。

請求項１に記載の発明によれば、
画像データにエッジ検出処理を施し、エッジを構成する画素を検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部によりエッジを構成する画素として検出され、かつ前記画像データに付帯され、画素毎に画像の属性を示す属性データにより、属性が文字又は線画であると示される画素を対象として、輪郭処理を施す輪郭処理部と、
前記属性データにより属性が文字又は線画であると示される画素の周辺に位置し、前記属性データにより属性が写真画であると示される画素の属性データを、文字又は線画の属性を示す属性データに変換し、文字又は線画の属性データを拡張する属性データ拡張部と、を備え、
前記輪郭処理部は、前記属性データ拡張部により文字又は線画の属性を示す属性データに変換された画素を、輪郭処理の対象とする画像処理装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、
前記画像データ及びその属性データの解像度を低解像度に変換する画像圧縮変換部を備
え、
前記画像圧縮変換部は、解像度変換される複数の画素の属性データに文字を示す属性データが少なくとも１つある場合、解像度変換後の１つの画素の属性データを、文字を示す属性データに変換し、前記複数の画素の属性データに文字を示す属性データが無く、線画を示す属性データが少なくとも１つある場合、前記１つの画素の属性データを、線画を示す属性データに変換し、
前記属性データ拡張部は、前記画像圧縮変換部により低解像度に変換された属性データに対し、文字又は線画の属性データの拡張を実行する請求項１に記載の画像処理装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
前記属性データ拡張部は、写真画を示す属性データを有する画素の周辺に、文字を示す属性データを有する画素が少なくとも１つ存在する場合、当該写真画を示す属性データを文字を示す属性データに変換し、周辺に文字を示す属性データを有する画素が無く、線画を示す属性データを有する画素が少なくとも１つ存在する場合、当該写真画を示す属性データを線画を示す属性データに変換する請求項１又は２に記載の画像処理装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、
前記属性データ拡張部は、複数ページの画像を１ページ内に集約した集約画像のうち、集約前のページが異なる画像部分を、前記属性データの拡張の対象外とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像処理装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
画像データにエッジ検出処理を施し、エッジを構成する画素を検出するエッジ検出工程と、
前記画像データに付帯され、画素毎に画像の属性を示す属性データにより、属性が文字又は線画であると示される画素の周辺に位置し、前記属性データにより属性が写真画であると示される画素の属性データを、文字又は線画の属性を示す属性データに変換し、文字又は線画の属性データを拡張する属性データ拡張工程と、
前記エッジ検出工程においてエッジを構成する画素として検出され、かつ前記属性データにより文字又は線画であると示される画素及び前記属性データ拡張工程において文字又は線画の属性を示す属性データに変換された画素を対象として、輪郭処理を施す輪郭処理工程と、
を含む画像処理方法が提供される。

本発明によれば、文字又は線画に接する写真画の領域のエッジを輪郭処理の対象とすることができる。これにより、文字又は線画の鮮鋭性が高い画像を得ることができる。

本実施形態におけるＭＦＰの機能的構成を示す。図１の画像処理部のうち、圧縮処理及び伸張処理時に主に機能する構成部分を示す。圧縮処理前の元画像と圧縮処理後の処理画像を示す。図２の画像圧縮変換部による圧縮処理を示すフローチャートである。ＢＴＣ圧縮処理を示すフローチャートである。ＢＴＣ圧縮処理される場合の閾値、量子化データ、復号データの関係を示す図である。ＢＴＣ圧縮処理された処理画像のデータ構成を示す。属性データのデータ構成を示す。縮退圧縮処理を示すフローチャートである。第１量子化処理を示すフローチャートである。第１量子化処理される場合の閾値、量子化データ、復号データの関係を示す図である。縮退圧縮処理された処理画像のデータ構成を示す。第２量子化処理を示すフローチャートである。濃度パターンと濃度パターンに定められた量子化データとの対応関係を示す。写真画を示す属性データを文字又は線画を示す属性データに変換する一例を示す。集約画像の一例を示す。写真画から文字又は線画を示す属性データに変換された画素の画像データの変換を説明する図である。図２の画像伸張変換部による伸張処理を示すフローチャートである。伸張処理前の処理画像と伸張処理後の復元画像を示す。ＢＴＣ伸張処理を示すフローチャートである。縮退伸張処理を示すフローチャートである。第１復号処理を示すフローチャートである。第２復号処理を示すフローチャートである。量子化データと、その量子化データから予測される濃度パターンとの関係を示す図である。濃度パターンＨ０の予測処理を示すフローチャートである。濃度パターンＨ０の予測処理に用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。濃度パターンＨ１の予測処理に用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。濃度パターンＨ１の予測処理に用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。濃度パターンＨ２の予測処理に用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。濃度パターンＨ２の予測処理に用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。濃度パターンＨ３の予測処理に用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。元画像と予測に用いられるテンプレートとを示す。元画像と予測に用いられるテンプレートとを示す。図１の画像処理部のうち、印刷用の画像処理時に主に機能する構成部分を示す。文字の属性を有する白抜き文字と、線画又は写真画の属性を有する背景とからなる画像データを処理した結果を示す図である。（ａ）解像度変換前後の各画素の属性を示し、解像度変換される２×２画素内に背景と細線とが混在する場合の各画素の属性を示す。（ｂ）解像度変換前後の各画素の属性を示し、解像度変換される２×２画素内に背景と細線とが混在しない場合の各画素の属性を示す。文字の属性を有する白抜き文字と、線画又は写真画の属性を有する背景とからなる画像データを処理した結果を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態では、本発明をＭＦＰ（Multi Function Peripheral）に適用した例を説明する。ＭＦＰは、複写機能、プリント機能等の複数の機能を備えた複合型の画像処理装置である。

図１は、本実施形態におけるＭＦＰ１００の機能的構成を示す図である。
図１に示すように、ＭＦＰ１００は、コントローラ２０、画像処理部１０、制御部１１、読取部１２、操作部１３、記憶部１５、画像メモリ１６、印刷装置１７を備えて構成されている。ＭＦＰ１００は、外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２００と接続されている。

コントローラ２０は、外部ＰＣ２００から送信されたＰＤＬ（Page Description Language）形式のデータをラスタライズ処理し、ビットマップ形式の画像データを生成する。ラスタライズ処理において、コントローラ２０はＰＤＬコマンドを解析し、描画すべき画像単位（これをオブジェクトという）毎に画素を割り当て、この割り当てた画素にそれぞれ画素値を設定する。

コントローラ２０は、ラスタライズ処理において画素毎に画像の属性を示す属性データを生成し、画像データに付帯する。画像の属性は、少なくとも文字（Text）、線画（Graphics）、写真画（Image）の３つを含む。
なお、本実施形態ではコントローラ２０をＭＦＰ１００内に内蔵する構成を示したが、コントローラ２０をＭＦＰ１００外部に設け、当該コントローラ２０から画像データを受信する構成であってもよい。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されている。制御部１１は、記憶部１５に記憶されている各種処理プログラムとの協働によって各種演算を行ったり、ＭＦＰ１００の各部を集中制御したりする。

読取部１２は、光学系やＣＣＤ（Charge Coupled Device）を有するスキャナを備え、原稿を光走査してアナログ画像信号を生成する。生成された画像信号は、図示しない処理部において各種補正処理が施され、デジタル画像データにＡ／Ｄ変換される。当該画像データは画像処理部１０に出力される。

操作部１３はオペレータの操作指示を入力するために用いられ、各種キーや表示部１４と一体に構成されるタッチパネル等を備えて構成されている。操作部１３は、操作に応じた操作信号を生成して制御部１１に出力する。
表示部１４は、制御部１１の制御に従ってディスプレイ上に操作画面等を表示する。

記憶部１５は、各種処理プログラムの他、処理に必要なパラメータや設定データ等を記憶している。
画像メモリ１６は、コントローラ２０によって生成された画像データや読取部１２によって生成された画像データを記憶する。

印刷装置１７は、画像処理部１０から入力される画像データに基づいて印刷を行う。
印刷装置１７は電子写真方式による印刷を行い、例えば給紙部、露光部、現像部、転写部、定着部等からなる。印刷時には、画像データがＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変換されて得られたＰＷＭ信号に従って、露光部がレーザ光を照射し、感光ドラム上に静電潜像を形成する。これを現像部がトナーを用いて現像処理し、感光ドラム上にトナー像を形成する。給紙部から給紙された用紙上に転写部がトナー像を転写し、定着部が当該トナー像の定着処理を行う。

次に、図２を参照して画像処理部１０について説明する。
画像処理部１０は、コントローラ２０や読取部１２から入力された画像データを圧縮処理して、画像メモリ１６に保存する。
その後、制御部１１の制御により画像データは画像メモリ１６から読み出されて画像処理部１０へと出力される。画像処理部１０は、画像メモリ１６から入力された画像データに伸張処理を施す。画像処理部１０は、伸張された画像データに対し、濃度補正処理、スクリーン処理等の画像処理を施した後、印刷装置１７に出力する。

図２は、画像処理部１０において圧縮処理又は伸張処理時に主に機能する構成部分を示す図である。図２に示すように、画像処理部１０は、画像圧縮変換部１、画像伸張変換部２、属性データ拡張部３、データ変換部４を含む。各構成部はラインメモリ等のメモリを備え、当該メモリに画像データや属性データを保持する。

画像圧縮変換部１は、画像データに圧縮処理を施し、当該圧縮処理において画像データ及びその属性データの解像度を低解像度に変換する。例えば、解像度１２００dpi、１画素８bitの画像データとともに、解像度１２００dpi、１画素４bitの属性データが画像圧縮変換部１に入力されると、解像度６００dpi、１画素４bitからなる画像データ及び属性データが出力される。圧縮処理は８×８画素単位で行われ、図３は圧縮処理前の８×８画素の元画像と、当該元画像の圧縮処理によって得られる４×４画素の処理画像とを示している。図３において、８×８画素の元画像の各画素をaij（0≦i≦7、0≦j≦7）、４×４画素の処理画像の各画素をbij（0≦i≦7、0≦j≦7）で表している。以下の説明では、各画素aij、bijの画素値をそれぞれaij、bijで示す場合がある。

圧縮処理の処理モードとして、画像データに付帯された属性データが写真画か否かによって圧縮方法を変える縮退圧縮モードと、属性データによって圧縮方法を変えない通常モードがある。図４は、縮退圧縮モードによる圧縮処理を示すフローチャートである。

〈圧縮処理〉
図４に示すように、画像圧縮変換部１は圧縮対象の元画像の画像データ（解像度１２００dpi、１画素８bit）から、図３に示すように８×８画素分の画像データを抽出して入力する（ステップＳ１）。画像圧縮変換部１は８×８画素の各画素値のうち、最大値Max（８bit）、最小値min（８bit）を算出する（ステップＳ２）。この８×８画素における最大値Max、最小値minは、圧縮処理後の４×４画素の処理画像における最大値Max、最小値minでもある。

次に、画像圧縮変換部１は８×８画素から、解像度変換によって１つの画素に変換される２×２画素を抽出する（ステップＳ３）。画像圧縮変換部１は、２×２画素が有する４つの属性データを、１つの画素の属性データに変換する。変換により、解像度１２００dpi、１画素４bitの属性データから解像度６００dpi、１画素４bitの属性データが得られる（ステップＳ４）。

解像度変換される２×２画素の各画素aijの属性データをTAG(aij)、解像度変換後の１画素bijの属性データをTAG(bij)で示すと、画像圧縮変換部１は、下記（i）〜（iii）に従い、４つの属性データTAG(aij)を１つの属性データTAG(bij)に変換する。TAG=11は文字、TAG=01は線画、TAG=00は写真画の属性データであることを示す。
（i）４つのTAG(aij)にTAG(aij)=11が少なくとも１つ含まれる場合、TAG(bij)=11
（ii）４つのTAG(aij)にTAG(aij)=11は無いが、TAG(aij)=01が少なくとも１つ含まれる場合、TAG(bij)=01
（iii）４つのTAG(aij)が全てTAG(aij)=00の場合、TAG(bij)=00
すなわち、文字、線画、写真画の優先順位に従って、変換後の１つの属性データTAG(bij)が決定される。

次に、画像圧縮変換部１は、変換後の属性データが写真画であるか否かを判断する（ステップＳ５）。TAG(bij)=00であり、写真画であれば（ステップＳ５；Ｙ）、画像圧縮変換部１は抽出された２×２画素の領域にＢＴＣ圧縮処理を施す（ステップＳ６）。一方、TAG(bij)=11又はTAG（bij）=01であり、写真画以外であれば（ステップＳ５；Ｎ）、画像圧縮変換部１は抽出された２×２画素の領域に縮退圧縮処理を施す（ステップＳ７）。なお、通常モードによる圧縮処理の場合、ステップＳ５の判断処理は無く、ステップＳ７の処理に移行し縮退圧縮処理を実行する。

図５はＢＴＣ圧縮処理を示すフローチャートである。ＢＴＣ圧縮処理では、ＢＴＣ方式により量子化される。
図５に示すように、画像圧縮変換部１は２×２画素の各画素値aijの平均値avr(bij)を算出し、平均化する（ステップＳ６１）。この平均化によって画像データの解像度変換が実現される。次に、画像圧縮変換部１は、最大値Max、最小値minを用いて下記式により閾値THa1〜THa7を算出する（ステップＳ６２）。
THa7=min+(Max-min)×13/14
THa6=min+(Max-min)×11/14
THa5=min+(Max-min)×9/14
THa4=min+(Max-min)×7/14
THa3=min+(Max-min)×5/14
THa2=min+(Max-min)×3/14
THa1=min+(Max-min)×1/14

画像圧縮変換部１は、算出された閾値THa1〜THa7を用いて、８bitの平均値avr(bij)を量子化し、000〜111の３bitの量子化データBTC(bij)を得る。図６は、閾値THa1〜THa7と量子化データBTC(bij)との関係を示している。当該関係は下記式のように表される。
THa7≦avr(bij)≦Maxのとき、BTC(bij)=111
THa6≦avr(bij)＜THa7のとき、BTC(bij)=110
THa5≦avr(bij)＜THa6のとき、BTC(bij)=101
THa4≦avr(bij)＜THa5のとき、BTC(bij)=100
THa3≦avr(bij)＜THa4のとき、BTC(bij)=011
THa2≦avr(bij)＜THa3のとき、BTC(bij)=010
THa1≦avr(bij)＜THa2のとき、BTC(bij)=001
min≦avr(bij)＜THa1のとき、BTC(bij)=000

すなわち、図６に示すように、avr(bij)がMax、min、THa1〜THa7で定められる濃度範囲の何れに属するかによって３bitの量子化データBTC(bij)に変換され、当該量子化データBTC(bij)が解像度変換後の１画素bijの画素値として割り当てられる。

次に、画像圧縮変換部１は、ＢＴＣ圧縮処理された処理画像の画像データ及びその属性データをメモリに保存する。処理画像は１画素４bitのデータからなるので、メモリには、図７に示すように１画素につき４bit分のデータを保持できるメモリ領域が４×４画素分形成される。１bitのデータを保持する４×４画素のメモリ領域はプレーンと呼ばれ、図７に示すように４プレーンが形成される。なお、処理画像のデータ構成は、ＢＴＣ圧縮処理が施されたか、縮退圧縮処理が施されたかによって異なる。図７は、８×８画素の全画素aijにＢＴＣ圧縮処理が施された場合の処理画像のデータ構成を示している。

４つのプレーンのうち、０〜２bit目のプレーンは量子化データBTC(bij)を保持するメ
モリ領域であり、ＢＴＣプレーンと呼ばれる。
また、３bit目のプレーンは元画像の８×８画素における最大値Max、最小値minのデータ（８bit）を保持するメモリ領域であり、差分プレーンと呼ばれる。図７に示すように、最大値はMax(k)、最小値はmin(k)（kは８bit中のビット位置を示す。0≦k≦7）で示される。差分プレーンはMax(k)を保持する２×４画素、min(k)を保持する２×４画素に分けられ、Max(k)、min(k)の８bitのデータは２×４画素の中でもビット位置kによって定められた位置に１bitずつ保持される。

また、メモリには、図８に示すように、属性データTAG(bij)を保持するメモリ領域として４プレーンが形成される。属性データTAG(bij)は２bitであるので、本来は２bit分つまり２つのプレーンで足りるが、メモリ設計の便宜上、４bit分つまり４つのプレーンが確保されている。
図８に示すように、０bit目、１bit目のプレーンは２bitの属性データTAG(bij)を保持するメモリ領域であり、ＴＡＧプレーンと呼ばれる。２bit目及び３bit目のプレーンは空き領域である。

画像圧縮変換部１は、上記ＢＴＣプレーンに量子化データBTC(bij)を保持させ（ステップＳ６３）、上記ＴＡＧプレーンに属性データTAG(bij)を保持させる（ステップＳ６４）。また、画像圧縮変換部１は図４に示すステップＳ２で算出した最大値Max、最小値minの８bitのデータのうち、解像度変換後の画素bijに対応するビット位置kに位置する１bitのデータを抽出し、上記差分プレーンに保持させる（ステップＳ６５）。
以上の処理を終えると、図４に示すステップＳ８に戻り、画像圧縮変換部１は１画素bijに係る処理画像の画像データ（解像度６００dpi、１画素４bit）を出力する（ステップＳ８）。

次いで、画像圧縮変換部１はステップＳ１で抽出された８×８画素の全画素aijについて圧縮処理したか否かを判断する（ステップＳ９）。まだ未処理の画素aijがある場合（ステップＳ９；Ｎ）、画像圧縮変換部１はステップＳ３に戻り、未処理の画素aijのうち新たに２×２画素を処理対象としてステップＳ３〜Ｓ９の処理を繰り返す。一方、８×８画素の全画素aijについて圧縮処理がなされた場合（ステップＳ９；Ｙ）、画像圧縮変換部１は元画像の終端まで圧縮処理を終えたか否かを判断する（ステップＳ１０）。

まだ未処理の画像部分がある場合（ステップＳ１０；Ｎ）、画像圧縮変換部１はステップＳ１に戻り、未処理の画像部分から新たに８×８画素を抽出して、この８×８画素を対象にステップＳ１〜Ｓ１０の処理を繰り返す。そして、元画像の終端まで圧縮処理がなされると（ステップＳ１０；Ｙ）、本処理が終了する。

次に、図９を参照して縮退圧縮処理について説明する。縮退圧縮処理では、処理対象とする２×２画素が中間調領域であるか、高解像度領域であるかによって異なる量子化方法が用いられる。

下記条件（１１）〜（１４）を満たす場合、中間調領域であるとして２×２画素の領域はＢＴＣ方式により量子化される。この条件（１１）〜（１４）を満たす２×２画素の領域は、中間調の濃度を有するか、或いは２×２画素の領域内の濃度変化が小さいと判断することができる。
（１１）２×２画素の各画素値aijのうち、THa1＜aij≦THa3を満たす画素が少なくとも１つある場合
（１２）２×２画素の全ての画素値aijが、aij≦THa1を満たす場合
（１３）２×２画素の全ての画素値aijが、aij＞THa3を満たす場合
（１４）(Max-min)＜T（0≦T≦255）を満たす場合
TはMaxとminの差、つまり８×８画素の領域内での濃度差が小さいかどうかを判断するために設定された閾値である。例えば、T=30等の値を設定することができる。

一方、下記条件（２）を満たす場合、高解像度領域であるとして２×２画素の領域は当該領域の濃度パターンに応じて量子化される。この条件（２）を満たす２×２画素aijの領域は、濃度変化が大きいと判断することができる。
（２）２×２画素に、aij≦THa1を満たす画素と、aij＞THa3を満たす画素が混在している場合

処理の流れとしては、図９に示すように、画像圧縮変換部１はステップＳ２（図４参照）の処理で算出された最大値Max、最小値minを用いて、下記式に示す閾値THa1〜THa3を算出する（ステップＳ７１）。
THa3=min+(Max-min)×5/6
THa2=min+(Max-min)×3/6
THa1=min+(Max-min)×1/6

次いで、画像圧縮変換部１は (Max-min)＜Tを満たすか否かを判断する（ステップ７２）。(Max-min)＜Tが満たされる場合（ステップＳ７２；Ｙ）、上記条件（１４）を満たすので、画像圧縮変換部１は第１量子化処理に移行する（ステップＳ７７）。(Max-min)＜Tが満たされない場合であっても（ステップＳ７２；Ｎ）、２×２画素の各画素値aijのうちTHa1＜aij≦THa3となる画素が１以上あると判断された場合（ステップＳ７３；Ｙ）、条件（１１）が満たされるので、画像圧縮変換部１は第１量子化処理に移行する（ステップＳ７７）。また、２×２画素の各画素値aijが全てaij≦THa1である場合（ステップＳ７４；Ｙ）、条件（１２）が満たされ、２×２画素の各画素値aijが全てaij＞THa3である場合（ステップＳ７５；Ｙ）、条件（１３）が満たされるので、画像圧縮変換部１は第１量子化処理に移行する（ステップＳ７７）。

一方、条件（１１）〜（１４）の何れも満たされない場合（ステップＳ７３；Ｎ、Ｓ７４；Ｎ、Ｓ７５；Ｎ）、上記条件（２）が満たされるので、画像圧縮変換部１は第２量子化処理に移行する（ステップＳ７６）。

図１０を参照して第１量子化処理を説明する。第１量子化処理では２×２画素の領域がＢＴＣ方式により量子化される。
図１０に示すように、画像圧縮変換部１は条件（１１）〜（１４）を満たす２×２画素の各画素値aijの平均値avr(bij)を算出し、平均化する（ステップＳ７７１）。この平均化によって画像データの解像度変換が実現される。

次いで、画像圧縮変換部１は、ステップＳ７１（図９参照）の処理において算出された閾値THa1〜THa3を用いて、平均値avr(bij)を量子化し、00〜11の２bitの量子化データBTC(bij)を得る。当該量子化データBTC(bij)は、２×２画素が解像度変換された１画素bijの画素値として割り当てられる。図１１は、閾値THa1〜THa3と、量子化データBTC(bij)との関係を示し、この関係は下記式のように表される。
THa3≦avr(bij)≦Maxのとき、BTC(bij)=11
THa2≦avr(bij)＜THa3のとき、BTC(bij)=10
THa1≦avr(bij)＜THa2のとき、BTC(bij)=01
min≦avr(bij)＜THa1のとき、BTC(bij)=00
当該量子化は、ＢＴＣ圧縮処理と同じＢＴＣ方式による量子化であるが、圧縮率が異なる。

画像圧縮変換部１は、得られた量子化データBTC(bij)をメモリに保持させる（ステップ
Ｓ７７２）。
前述したように、縮退圧縮処理された処理画像のデータ構成は、ＢＴＣ圧縮処理された処理画像のデータ構成とは異なり、メモリには、図１２に示すような４つのプレーンが形成される。図１２に示すように、４つのプレーンのうち、０bit目、１bit目のプレーンがＢＴＣプレーンである。２bitの量子化データBTC(bij)は、このＢＴＣプレーンに保持される。

２bit目のプレーンは１bitの識別データflag(bij)を保持するメモリ領域であり、識別プレーンと呼ばれる。識別データflag(bij)は中間調領域か高解像度領域かを識別するために用いられるデータであり、この識別データflag(bij)を参照することによって圧縮処理において用いられた量子化の方法を識別することができる。flag(bij)=0は第１量子化処理が施されたことを示し、flag(bij)=1は第２量子化処理が施されたことを示す。
３bit目のプレーンは差分プレーンである。

なお、図１２は元画像の８×８画素の全てに縮退圧縮処理が施された場合のデータ構成を示している。ＢＴＣ圧縮処理及び縮退圧縮処理は元画像に対し２×２画素の単位で実行されるので、処理画像のデータ構成は、１画素bij毎に図７に示すデータ構成又は図１２に示すデータ構成に切り替わり得る。

次に、画像圧縮変換部１は、ＴＡＧプレーン（図８参照）に属性データTAG(bij)を保持させる（ステップＳ７７３）。
また、画像圧縮変換部１は、解像度変換後の１画素bijの識別データflag(bij)を、flag(bij)=0に設定し、上記識別プレーンに保持させる（ステップＳ７７４）。また、画像圧縮変換部１は図４に示すステップＳ２で算出した最大値Max又は最小値minの８bitのデータから、解像度変換後の画素bijに対応するビット位置kにある１bitのデータを抽出し、図１２に示す差分プレーンに保持させる（ステップＳ７７５）。
以上の処理を終えると、図４に示すステップＳ８に戻る。ステップＳ８以降の処理は上述の通りであるので、ここでは説明を省略する。

次に、図１３を参照して第２量子化処理について説明する。第２量子化処理では、２×２画素の領域の濃度パターンが作成され、当該濃度パターンに応じて量子化が行われる。
図１３に示すように、画像圧縮変換部１は上記条件（２）を満たす２×２画素の各画素値aijを下記のように２値化し、２×２画素の４画素に0又は1のデータ値が定められた濃度パターンを作成する（ステップＳ７６１）。
aij＞THa3のとき、aij=1
aij≦THa1のとき、aij=0
条件（２）が満たされる場合、aij＞THa3の画素は最大値Maxに近く、aij≦THa1の画素は最小値minに近い。よって、上記のように２値化し、２値化された0、1の値を各画素aijの位置に設定することにより、２×２画素の領域の濃度変化をパターン化することができる。

次いで、画像圧縮変換部１は、作成された濃度パターンを用いて、２×２画素が解像度変換された１画素bijの量子化データBTC(bij)を算出する。具体的には、予め濃度パターンをいくつかのグループに分類し、グループ毎に量子化データ00、01、10、11を割り当てておく。画像圧縮変換部１は、２×２画素の画素値aijを元に作成された濃度パターンが属するグループを判定し、当該グループに割り当てられた量子化データBTC(bij)を得る。これにより、量子化とともに解像度変換も実現することができる。

ここでは、図１４に示すように、Ｈ０〜Ｈ３の４つのグループに濃度パターンが分類され、グループ毎に量子化データ00、01、10、11が割り当てられている例を説明する。
図１４に示すように、濃度パターンＨ０のグループは、２×２画素のうち、aij=1の画素を１つのみ含むグループである。濃度パターンＨ０に該当する場合、BTC(bij)=00に量子化される。
また、濃度パターンＨ１、Ｈ２のグループは何れも、aij=1の画素を２つ含むグループであるが、図１４に示すようにaij=1がどの位置になるかによって濃度パターンＨ１又はＨ２に分類される。濃度パターンＨ１に該当する場合はBTC(bij)=01に量子化され、濃度パターンＨ２に該当する場合はBTC(bij)=10に量子化される。
濃度パターンＨ３のグループは、aij=1の画素を３つ含むグループである。濃度パターンＨ３に該当する場合、BTC(bij)=11に量子化される。

復号化の際、量子化データBTC(bij)の値から濃度パターンが予測されるが、上記のように２×２画素の濃度が同じ（濃度パターンに含まれる0、1の数が同じ）となる濃度パターンを同一グループとして量子化することにより、0、1の位置の予測を誤った場合でも２×２画素の領域内では同一濃度で表現することができる。よって、誤差が生じたとしても視覚的には画質劣化として現れにくいという効果がある。
なお、上記のように濃度パターンにおけるaij=1の画素数でグループ分類するのではなく、濃度パターンにおける0、1の並び位置等によってグループ分類し、各グループに量子化データを割り当てることとしてもよい。

画像圧縮変換部１は得られた量子化データBTC(bij)を、図１２に示すＢＴＣプレーンに保持させ（ステップＳ７６２）、ＴＡＧプレーン（図８参照）に属性データTAG(bij)を保持させる（ステップＳ７６３）。また、画像圧縮変換部１は画素bijの識別データflag(bij)を、flag(bij)=1に設定し、図１２に示す識別プレーンに保持させる（ステップＳ７６４）。また、画像圧縮変換部１はステップＳ２（図４参照）の処理において算出された最大値Max又は最小値minの８bitのデータから、画素bijに対応するビット位置kにある１bitのデータを抽出し、図１２に示す差分プレーンに保持させる（ステップＳ７６５）。

以上の処理を終えると、図４に示すステップＳ８に戻る。ステップＳ８以降の処理については上述の通りであるので、ここでは説明を省略する。
圧縮処理によって得られた、解像度６００dpi、１画素４bitの画像データ及び解像度６００dpi、１画素４bitの属性データは、画像メモリ１６に出力され、保存される。その後、画像メモリ１６から画像データが読み出されるとデータ変換部４に出力され、当該画像データの属性データは属性データ拡張部３及びデータ変換部４に出力される。

属性データ拡張部３は、画像メモリ１６から入力された属性データにより文字又は線画であると示される画素の周辺に位置し、属性データにより属性が写真画であると示される画素の属性データを、文字又は線画の属性を示す属性データに変換し、文字又は線画の属性データを拡張する。拡張された属性データはデータ変換部４に出力される。

属性データの変換は文字、線画の優先順位で行われる。また、周辺に位置するのであれば、４近傍に位置する画素を対象に属性データを拡張してもよいし、８近傍に位置する画素を対象としてもよい。
例えば、図３に示す処理画像において４近傍にある画素を対象とする場合、属性データ拡張部３は、画素b11及び画素b11の４近傍にある４画素b01、b10、b12、b21の属性データを参照する。画素b11が写真画を示す属性データを有し、４つの近傍画素の属性データに、文字を示す属性データが少なくとも１つ含まれる場合、属性データ拡張部３は注目画素b11の属性データを、写真画から文字を示す属性データに変換する。一方、文字を示す属性データが無く、線画を示す属性データが少なくとも１つ含まれる場合、属性データ拡張部３は注目画素b11の属性データを、写真画から線画を示す属性データに変換する。近傍画素に文字又は線画を示す属性データが無く、全て写真画を示す属性データであった場合
、属性データの変換は行われず、画素b11の属性データは写真画を示す属性データとして出力される。

図１５は文字又は線画を示す属性データの拡張例を示している。図１５に示すように、各画素が走査され、写真画の属性を有する画素は、その４近傍に文字の属性を有する画素が１つでも存在すると、写真画を示す属性データが文字を示す属性データに変換される。
なお、画像データに対して輪郭処理しない設定がされている場合、属性データ拡張部３は、画像メモリ１６から入力された属性データを、属性データの拡張の対象外とし、入力された属性データをそのままデータ変換部４に出力する。

また、図１６に示す集約画像のように、１ページのサイズ内に収まるように複数ページ分の画像を縮小して並べて集約した結果、写真画の属性を有するページ１の画素と、文字の属性を有するページ２の画素が隣接することがある。しかし、このように元々ページが異なる画像間では、画像の関連性が無いため、属性データを拡張する必要性が無い。属性データ拡張部３は、集約画像において集約前のページが異なる画像部分については属性データの拡張の対象外とし、集約前のページが同じ画像内でのみ属性データの拡張を行う。

データ変換部４は、画像メモリ１６及び属性データ拡張部３から入力される各属性データを比較し、属性データ拡張部３によって写真画から文字又は線画を示す属性データに変換された画素を判断する。データ変換部４は、写真画から文字又は線画を示す属性データに変換された画素の画像データを変換し、そのデータ構成を文字又は線画の属性を有する画像データと同じデータ構成とする。変換後の画像データ及び属性データ拡張部３より入力された属性データは、画像伸張変換部２に出力され、保存される。

例えば、画素b11が写真画を示す属性データを有する場合、ＢＴＣ圧縮処理されるため、画素b11の画像データは、図１７に示すように１bitのmin(4)のデータと、３bitの量子化データBTC(b11)からなる。データ変換部４は、当該３bitの量子化データBTC(b11)を１bit右にシフトし、２bitの量子化データBTC(b11)に変換する。また、データ変換部４は識別フラグflag(b11)をflag(b11)=0に設定し、量子化データBTC(b11)の変換によって生じた空き領域に識別フラグflag(b11)を格納する。このようなデータ変換によって、文字又は線画を示す属性データを有し、縮退圧縮処理された画素と同じデータ構造（図１２参照）を形成することができる。

データ変換部４は、縮退圧縮モードにより圧縮処理する場合のみ、上記データ変換を行う。通常モードにより圧縮処理する場合、写真画か、文字又は線画かによってデータ構造は異ならないため、上記のようなデータ変換は不要である。よって、通常モードにより圧縮処理された場合、データ変換部４は画像メモリ１６より入力された画像データをデータ変換の対象外とし、入力された画像データをそのまま画像伸張変換部２に出力する。

画像伸張変換部２は、圧縮処理された画像データ及び属性データがデータ変換部４から入力されると、当該画像データを伸張処理する。画像伸張変換部２は、伸張処理において解像度の変換を行い、画像データの解像度を元に戻す。伸張処理された画像データは、属性データが付帯されて出力される。

〈伸張処理〉
図１８は、画像伸張変換部２による伸張処理を示すフローチャートである。
伸張処理では、図１９に示すように１画素４bitのデータからなる処理画像が復号され、１画素８bitのデータからなる復元画像が得られる。また、６００dpiの処理画像が解像度変換され、復元画像は元の解像度１２００dpiに戻される。

図１８に示すように、画像伸張変換部２は伸張対象の処理画像の画像データを４×４画素の処理単位で抽出し入力する（ステップＰ１）。抽出された４×４画素は、圧縮処理時に元画像から抽出された８×８画素に対応する。次いで、画像伸張変換部２は、抽出された４×４画素の差分プレーンからMax(k)、min(k)をそれぞれ取得し、ビット位置ｋの順に並べて、最大値Max、最小値minを示す８bitのデータを復元する（ステップＰ２）。

次いで、画像伸張変換部２は、入力された４×４画素のうちの１画素bijを抽出する（ステップＰ３）。画像伸張変換部２は抽出された画素bijに対応する属性データTAG(bij)をＴＡＧプレーンから取得し、この属性データTAG(bij)に基づいて画素bijの属性は写真画であるか否かを判断する（ステップＰ４）。TAG(bij)=00であり、属性が写真画である場合（ステップＰ４；Ｙ）、画像伸張変換部２はＢＴＣ伸張処理に移行する（ステップＰ５）。一方、TAG(bij)=01又は11であり、写真画以外の文字、線画の属性である場合（ステップＰ４；Ｎ）、画像伸張変換部２は縮退伸張処理に移行する（ステップＰ６）。なお、通常モードによる圧縮処理が行われた場合、ステップＰ４の判断は行われず、縮退伸張処理に移行する。

図２０は、ＢＴＣ伸張処理を示すフローチャートである。
図２０に示すように、画像伸張変換部２は復元された最大値Max、最小値minを用いて、３bitの量子化データBTC(bij)を復号し、８bitの復号データを得る（ステップＰ５１）。また、画像伸張変換部２は、抽出された画素bijを２×２画素に分割して元の解像度に戻す解像度変換を行い、この２×２画素の各画素値aijとして、８bitの復号データをそれぞれ割り当てる（ステップＰ５２）。つまり、復号後の２×２画素の各画素値aijは全て同一値となる。

図６は、ＢＴＣ復号処理における量子化データBTC(bij)と復号データとの関係を示す。量子化データBTC(bij)と画素値aijとの関係に置き換えると、下記式のように表される。
BTC(bij)=111のとき、aij=Max
BTC(bij)=110のとき、aij=min+(Max-min)×12/14
BTC(bij)=101のとき、aij=min+(Max-min)×10/14
BTC(bij)=100のとき、aij=min+(Max-min)×8/14
BTC(bij)=011のとき、aij=min+(Max-min)×6/14
BTC(bij)=010のとき、aij=min+(Max-min)×4/14
BTC(bij)=001のとき、aij=min+(Max-min)×2/14
BTC(bij)=000のとき、aij=min

次に、図１８に示すステップＰ７の処理に移行し、画像伸張変換部２は復号された２×２画素に係る復元画像の画像データ（解像度１２００dpi、１画素８bit）を出力する（ステップＰ７）。
画像伸張変換部２は抽出された４×４画素の全画素bijについて伸張処理を施したかどうかを判断する（ステップＰ９）。未処理の画素bijがある場合（ステップＰ９；Ｎ）、画像伸張変換部２はステップＰ３に戻り、未処理の画素bijのうちの１画素を新たに処理対象としてステップＰ３〜Ｐ９の処理を繰り返す。一方、４×４画素の全画素bijについて処理がなされた場合（ステップＰ９；Ｎ）、画像伸張変換部２は処理画像の終端まで伸張処理を終えたか否かを判断する（ステップＰ１０）。

処理画像の終端まで伸張処理を終えておらず、未処理の画像部分がある場合（ステップＰ１０；Ｎ）、画像伸張変換部２はステップＰ１に戻って、未処理の画像部分から新たに４×４画素を抽出し、ステップＰ１〜Ｐ１０の処理を繰り返す。そして、処理画像の終端まで伸張処理がなされると（ステップＰ１０；Ｙ）、本処理を終了する。

次に、図２１を参照して縮退伸張処理について説明する。
図２１に示すように、画像伸張変換部２は抽出された画素bijの識別プレーンに保持されている識別データflag(bij)を取得する。flag(bij)=0であれば（ステップＰ６１；Ｙ）、画像伸張変換部２は第１復号処理を実行する（ステップＰ６２）。一方、flag(bij)=1であれば（ステップＰ６１；Ｎ）、画像伸張変換部２は第２復号処理を実行する（ステップＰ６３）。

図２２を参照して第１復号処理について説明する。第１復号処理では、第１量子化処理で用いられた量子化方法に対応する復号方法により、量子化データBTC(bij)が復号される。
図２２に示すように、画像伸張変換部２は復元された最大値Max、最小値minを用いて、２bitの量子化データBTC(bij)を復号し、８bitの復号データを得る（ステップＰ６２１）。このとき、画像伸張変換部２は、抽出された画素bijを２×２画素aijに分割して元の解像度に戻す解像度変換を行い、当該２×２画素の各画素値aijとして、８bitの復号データをそれぞれ割り当てる（ステップＰ６２２）。復号後の２×２画素の各画素値aijは全て同一値である。

図１１は、第１復号処理における量子化データBTC(bij)と復号データとの関係を示す。量子化データBTC(bij)と画素値aijの関係に置き換えると、下記式のように表される。
BTC(bij)=11のとき、aij=Max
BTC(bij)=10のとき、aij=min+(Max-min)×2/3
BTC(bij)=01のとき、aij=min+(Max-min)×1/3
BTC(bij)=00のとき、aij=min

次に、図１８に示すステップＰ７の処理に移行する。ステップＰ７以降の処理については上述した通りであるので、ここでは説明を省略する。

図２３を参照して第２復号処理について説明する。第２復号処理では、量子化データBTC(bij)から量子化前の濃度パターンが求められ、当該濃度パターンから復号データが求められる。図２４に示すように、量子化データBTC(bij) のデータ値00〜11から、量子化前の濃度パターンはいくつか考えられるので、第２復号処理では濃度パターンが予測される。

図２３に示すように、画像伸張変換部２は量子化データBTC(bij)がBTC(bij)=00の場合（ステップＰ６３１；Ｙ）、濃度パターンＨ０の予測処理に移行する（ステップＰ６３２）。また、BTC(bij)=01の場合（ステップＰ６３１；Ｎ、Ｓ６３３；Ｙ）、画像伸張変換部２は濃度パターンＨ１の予測処理に移行し（ステップＰ６３４）、BTC(bij)=10の場合（ステップＰ６３１；Ｎ、Ｓ６３３；Ｎ、Ｓ６３５；Ｙ）、濃度パターンＨ２の予測処理に移行する（ステップＰ６３６）。また、BTC(bij)=11の場合（ステップＰ６３１；Ｎ、Ｓ６３３；Ｎ、Ｓ６３５；Ｎ）、画像伸張変換部２は濃度パターンＨ３の予測処理に移行する（ステップＰ６３７）。

図２５を参照して、濃度パターンＨ０の予測処理を説明する。濃度パターンＨ１〜Ｈ３の予測処理は、予測処理に用いられるテンプレートが異なるのみでその処理内容は濃度パターンＨ０の場合と同じである。よって、代表として濃度パターンＨ０の予測処理を説明し、他の濃度パターンＨ１〜Ｈ３の予測処理については説明を省略する。

図２６〜図３１は、濃度パターンＨ０〜Ｈ３の予測処理に用いられるテンプレート例を示している。
図２６は、BTC(bij)=00である場合、つまり濃度パターンＨ０の予測処理に用いられる
テンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。テンプレートの左上に示される数字は、各テンプレートに付与された識別番号である。

各テンプレート上に定められているCはテンプレートの一致条件の１つを示している。Cは、Cの位置にある画素の属性データが写真画である場合、Cの位置にある画素と注目画素bijとの濃度差｜C_den-bij_Max｜が｜C_den-bij_Max｜＜T_cとなることが一致条件の１つであることを示している。C_denはCの位置にある画素の復号データ値である。つまり、Cの画素はＢＴＣ圧縮処理されているので、C_denはＢＴＣ伸張処理による復号データ値（図６に示す復号データ値）である。一方、Cの位置にある画素の属性データが写真画以外である場合、CはCの位置にある画素が条件（１１）〜（１４）を満たし、かつCの画素と注目画素bijとの濃度差｜C_den-bij_Max｜が｜C_den-bij_Max｜＜T_cとなることが一致条件の１つであることを示している。つまり、Cの画素は第１量子化処理により量子化されているので、C_denは第１復号処理による復号データ値（図１１に示す復号データ値）である。bij_Maxは注目画素bijが属する４×４画素の処理領域における最大値Maxである。

また、各テンプレート上に定められているMはテンプレートの一致条件の１つを示している。Mは、Mの位置にある画素の属性データが写真画以外であり、Mの位置にある画素が条件（２）を満たし、かつMの位置にある画素と注目画素bijとの濃度差｜M_Max-bij_Max｜が｜M_Max-bij_Max｜＜T_Mとなることが一致条件の１つであることを示している。M_MaxはMの画素が属する４×４画素の処理領域における最大値Maxである。Mの画素と注目画素bijとが同じ処理領域に属する場合にはM_Max=bij_Max=Maxとなるので、濃度差は０である。

なお、T_c、T_Mは濃度差が小さいかどうかを判断するための閾値であり、適宜設定することが可能であるが、例えばT_c=30、T_M=35等に設定することができる。このようにT_c、T_Mは異なる値としてもよいし同じ値としてもよい。このT_c、T_Mと比較することにより、濃度差が小さい、つまりC又はMの位置の画素と注目画素bijとが同程度の濃度となる濃度パターンを予測する。

図２７及び図２８は、BTC(bij)=01である場合、つまり濃度パターンＨ１の予測処理で用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。図２９及び図３０はBTC(bij)=10である場合、つまり濃度パターンＨ２の予測処理で用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。図３１はBTC(bij)=11である場合、つまり濃度パターンＨ３の予測処理で用いられるテンプレートと、そのテンプレートと一致する場合に予測される濃度パターンとの関係を示す図である。

図２７〜図３１において、M1、M2、Qはテンプレートの一致条件の１つである。M1はM1の位置にある画素が上記Mの条件を満たし、かつ濃度パターンＨ１に該当することが一致条件の１つであることを示している。つまり、M1の画素の属性データが写真画以外であり、かつM1の画素がBTC(bij)=01であることが条件となる。M2はM2の位置にある画素が上記Mの条件を満たし、かつ濃度パターンＨ２に該当することが一致条件の１つであることを示している。つまり、M2の画素の属性データが写真画以外であり、M2の画素がBTC(bij)=10であることが条件となる。
QはQの位置にある画素がC、M、M1、M2の何れの条件も満たさないことが一致条件の１つであることを示している。

各テンプレートは、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の３つのグループに分類されている。これは３段階に分けて予測を行うためである。
Ｘ１グループのテンプレートと一致したと判断されるのは、そのテンプレートで定めら
れているC、M等の全ての条件が満たされた場合である。一方、Ｘ２、Ｘ３グループのテンプレートと一致したと判断されるのは、C、M等の全ての条件が満たされた場合ではなく、それらの条件をどの程度満たすか評価を行ったときに一定の評価が得られた場合である。例えば、Ｘ２グループのテンプレートであれば、Ｘ２グループのテンプレート群全てについて一度照合が行われ、各テンプレートにつき、C、M等の条件を満たす画素の個数が計数されて、評価値とされる。そして、求めた評価値が最大となるテンプレートと一致したと判断される。

これらテンプレートは、注目画素bijの濃度パターンを、元画像に含まれるエッジの形状や細線構造等から予測することを目的として設計されている。エッジ形状や細線構造等の高解像度の維持が望まれる構造は、注目画素bijの周辺画素の濃度パターンから特定できるので、テンプレートでは、そのような構造をなすときの周辺画素の条件が上述したCやM等の条件として定めてられている。
特にＸ１グループは、注目画素bijが高解像度の維持が特に望まれる細線構造の画素である場合の濃度パターンを予測できるように設計されたテンプレート群を含んでいる。Ｘ２、Ｘ３グループは、エッジ形状等をなす場合の濃度パターンを広く予測できるようにＸ１グループよりも緩やかな一致条件が設定されたテンプレート群を含む。

例えば、図３２Ａに示すように、a00〜a77の元画像に１ドット幅の斜線の画像が含まれる場合、標準縮退圧縮処理ではa44、a45、a54、a55の４画素は条件（２）を満たし、濃度パターンＨ１に該当するため、この４画素に対応する処理画像の画素b22はBTC(b22)=01に量子化される。そうすると、復号時には周辺画素のb13、b31（注目画素b22の右上、左下）の濃度パターンから、b22の画素は１ドット幅でしかも画素b13、b31で形成されるドットに連結するようにドットが並んでおり、これらドットの濃度は同程度であると予測することができる。よって、このような濃度パターンを予測するため、図３２Ａに示すように周辺画素においてM1の条件を定めたテンプレート８（図２８参照）が設計される。

また、図３２Ｂに示すように、ある濃度を持った画像のエッジが含まれている元画像の場合、このエッジ部分を構成するa44、a45、a54、a55は濃度パターンＨ１に該当する。復号時にこのようなエッジ形状における濃度パターンを予測するため、図３２Ｂに示すようにa44、a45、a54、a55に対応する処理画像の画素b22の周辺画素においてCの条件を定めたテンプレート２０（図２７参照）が設計される。テンプレート２０はＸ２グループのテンプレートである。元画像において、注目画素b22の真上の画素に対応する（a24、a25、a34、a35）は条件（２）を満たすため、テンプレート２０ではb22の真上のCの条件を満たさないこととなるが、b22の左側３つの画素に対応する（a22、a32、a23、a33）、（a24、a34、a25、a35）、（a26、a36、a27、a37）はCの条件を満たすこととなる。評価値は高くなり、このテンプレート２０と一致すると判断される可能性が大きくなるはずである。

なお、重み付け評価を行うため、Ｘ２、Ｘ３グループのテンプレートにおいて重み付け係数を設定することとしてもよい。例えば、図３２Ｂに示す元画像の場合、注目画素b22の左側に位置する３つの画素全てがCの条件を満たせば、注目画素b22は２×２画素のうち左側の２画素が1の値を持つ濃度パターンである可能性が高い。よって、テンプレート２０の注目画素b22の左側に位置する３つの画素に設定した一致条件Cについて、例えば２倍等の重み付け係数を設定しておき、この３つの画素位置においてCの条件を満たす場合には、その評価値を重み付け係数を乗じた値とすればよい。これにより、テンプレートとの一致率を調整することができる。

図２６〜図３１に挙げたテンプレートは例示である。元画像に含まれると考えられるエッジ形状等に応じて適宜設計すればよい。

図２５を参照して、上記テンプレートを用いた予測処理について説明する。
図２５に示すように、画像伸張変換部２は注目画素bijとテンプレートの中心位置とが一致するように、Ｘ１グループのテンプレートのうちの１つと照合する。照合されたテンプレートと一致すると判断された場合（ステップＰ７１；Ｙ）、画像伸張変換部２は一致したテンプレートにより濃度パターンを予測する。画像伸張変換部２は、予測された濃度パターンにおける1の値をMaxに、0の値をminに置き換えて復号する（ステップＰ７８）。

つまり、画像伸張変換部２は、画素bijを２×２画素に分割して解像度変換を行い、２×２画素の各画素値aijとして、予測された濃度パターンに設定されている２値に対応する復号データMax、minを割り当てて復号する。第２量子化処理において濃度パターンにパターン化する際、最大値Maxに近い画素は1、最小値minに近い画素は0に２値化しているので、２×２画素において1の値が設定された画素の画素値aijをMaxに、0の値が設定された画素の画素値aijをminに置き換えても、元画像と復元画像の濃度の誤差は小さい。

例えば、抽出された画素bijの量子化データがBTC(bij)=00であり、一致したのがテンプレート１（図２６参照）であった場合、図２４に示すように左上の画素が1、その他が0となる濃度パターンが予測される。この濃度パターンにおいて、1の値がMax（８bit）に、0の値がmin（８bit）に置き換えられ、２×２画素の復号画像が得られる。

照合したテンプレートと一致しない場合（ステップＰ７１；Ｎ）、画像伸張変換部２はＸ１グループの全てのテンプレートとの照合を終えたかどうかを判断する（ステップＰ７２）。全ての照合を終えていない場合（ステップＰ７２；Ｎ）、画像伸張変換部２はステップＰ７１の処理に戻り、Ｘ１グループのうちの何れかのテンプレートと一致するまで、Ｘ１グループに属する他のテンプレートとの照合を繰り返す。

Ｘ１グループのテンプレートの全てと照合を行ったが、何れとも一致しなかった場合（ステップＰ７２；Ｙ）、画像伸張変換部２はＸ２グループに属する全てのテンプレートと照合を行い、それぞれのテンプレートについて評価値を算出する（ステップＰ７３）。そして、各テンプレートについて算出された評価値のうちの最大値が０を超えている場合（ステップＰ７４；Ｙ）、画像伸張変換部２はその評価値が最大値となったテンプレートと一致したと判断する（ステップＰ７７）。画像伸張変換部２は一致したと判断されたテンプレートによって濃度パターンを予測し、当該予測された濃度パターンに応じて復号を行う（ステップＰ７８）。

一方、Ｘ２グループのテンプレートで定められている条件を何れも満たさず、各テンプレートについて算出された評価値のうちの最大値が０である場合（ステップＰ７４；Ｎ）、画像伸張変換部２はＸ３グループに属する全てのテンプレートと照合し、それぞれのテンプレートについて評価値を算出する（ステップＰ７５）。そして、各テンプレートについて算出された評価値のうちの最大値が０を超えている場合（ステップＰ７６；Ｙ）、画像伸張変換部２はその評価値が最大値となったテンプレートと一致したと判断する（ステップＰ７７）。画像伸張変換部２は一致したと判断されたテンプレートによって濃度パターンを予測し、当該予測された濃度パターンに応じて復号を行う（ステップＰ７８）。

Ｘ３グループのテンプレートで定められている条件を何れも満たさず、各テンプレートについて算出された評価値のうちの最大値が０である場合（ステップＰ７６；Ｎ）、２×２画素のうち、1の値が設定されている画素aijが孤立点の画像を形成していることが考えられる。この場合、周辺画素を参照しても濃度パターンを予測するのは困難であるため、画像伸張変換部２は平均化パターンを用いて復号を行う（ステップＰ７９）。

平均化パターンは、図２４に示すように２×２画素の各画素aijに平均値が割り当てら
れている。平均化パターンは濃度パターンＨ０〜Ｈ３毎に定められている。
例えば、濃度パターンＨ０に対応する平均化パターンは、２×２画素の各画素aijにh₀=1/4Max+3/4minが割り当てられている。同様に、濃度パターンＨ１、Ｈ２の平均化パターンは各画素aijにh₁=h₂=1/2Max+1/2minが定められ、濃度パターンＨ３の平均化パターンは各画素aijにh₃=3/4Max+1/4minが定められている。
画像伸張変換部２は、平均化パターンに定められた平均値を、２×２画素の各画素値aijとして割り当て、復号する。

次に、図１８に示すステップＰ７に移行する。ステップＰ７以降の処理は上述した通りであるので、ここでは説明を省略する。

以上のようにして伸張処理された画像データには、印刷用の画像処理が施される。
図３３は、画像処理部１０において印刷用の画像処理を施す際に機能する構成部分を示す図である。
画像伸張変換部２から出力された解像度１２００dpi、１画素８bitの画像データは、図３３に示すようにスクリーン処理部６、輪郭処理部７、エッジ検出部８に出力される。当該画像データに付帯された解像度６００dpi、１画素４bitの属性データは、図３３に示すようにセレクタ９に出力される。

スクリーン処理部６は、入力された画像データをスクリーン処理し、画素値を２値化又は多値化する。スクリーン処理された画像データはセレクタ９に出力される。

輪郭処理部７は、入力された画像データをコントーン処理し、セレクタ９に出力する。コントーン処理は入力画素値をそのまま出力画素値として出力する処理であり、当該コントーン処理によって文字又は線画の画像の輪郭強調を行うことができる。このとき、コントーン処理の前又は後にγ補正処理を行って、輪郭強調の度合いを調整することも可能である。

なお、輪郭処理として細線化も可能な構成としてもよい。細線化を行う場合、輪郭処理部７は、閾値以上の画素幅を持つ文字又は線画の線構造を検出する線構造検出部と、検出された線構造のエッジの画素値を減じて細線化する細線化処理部とを備える。セレクタ９において、エッジを構成し、かつ文字又は線画の属性を有する画素については、細線化処理部から入力される画像データを選択することにより、エッジを構成する文字又は線画の線構造が細線化された画像を得ることができる。

エッジ検出部８は、入力された画像データにエッジ検出処理を施す。エッジ検出処理は、例えばSobelフィルタやラプラシアンフィルタを用いる等、何れの方法を採用してもよい。エッジ検出部８は、エッジ検出処理によって、エッジを構成する画素を１、エッジを構成しない画素を０のデータ値で表した画像データを生成し、セレクタ９に出力する。

セレクタ９は、エッジ検出部８から入力された画像データにおいて１のデータ値を持つ画素であって、かつ属性データTAG(bij)がTAG(bij)=00又はTAG(bij)=11である画素については、輪郭処理部７から入力される画像データを選択して出力し、それ以外の画素についてはスクリーン処理部６から入力される画像データを選択して出力する。画像データは印刷装置１７に出力される。

セレクタ９により、エッジを構成する画素であって、文字又は線画の属性データを持つ画素については、スクリーン処理されずに伸張処理後の画素値がそのまま出力されるため、文字又は線画の領域の輪郭が強調された画像データが得られる。セレクタ９が参照する属性データは属性データ拡張部３により属性データの拡張が実行されているので、属性デ
ータ拡張部３によって写真画から文字又は線画の属性に変換された画素も、エッジを構成する画素であれば、輪郭強調の対象となる。

図３４は、白抜き文字「警」と、濃度１００％の背景とからなる画像データに、上述の圧縮処理、伸張処理の後、印刷用の画像処理を行ったときの処理結果例を示す図である。
画像ｇ１１は、白抜き文字「警」の画像部分の属性が文字であり、背景の属性が線画である画像データの処理結果である。細線化を行わない設定により画像処理を行った。
画像ｇ１２は、画像ｇ１１と同じ画像データを対象として、細線化を行う設定の下、画像処理を行った。

画像ｇ１３は、白抜き文字「警」の画像部分の属性が文字であり、背景の属性が写真画である画像データの処理結果である。細線化を行わない設定により画像処理を行った。
画像ｇ１４は、画像ｇ１３と同じ画像データを対象として、細線化を行う設定の下、画像処理を行った。

細線化を行わない設定の場合、画像ｇ１１、画像ｇ１３に示すように、背景の属性が線画か写真画かに関わらず、得られる画像の差異はない。
一方、細線化を行う設定の場合、画像ｇ１２、画像ｇ１４を比較すると、背景の属性が写真画の場合、白抜き文字の横線の線幅にばらつきがあることが分かる。この現象は、解像度変換が一因と考えられる。画像圧縮変換部１によって属性データが低解像度化されると、本来輪郭処理すべき文字又は線画の領域のエッジの画素と、実際に輪郭処理の対象となる画素とが一致しない場合がある。その結果、背景の写真画の領域において輪郭処理の対象となる画素や対象外となる画素が存在し、線幅にばらつきが生じる。

例えば、図３５（ａ）に示すように解像度変換される２×２画素の単位が割り当てられ、当該２×２画素の中に、写真画の属性を有する背景と、２画素幅の文字の属性を有する細線とが混在する場合、画像圧縮変換部１により各画素の属性は何れも文字の属性に変換される。伸張処理後、画像データは元の解像度に戻るが、属性データは低解像度のままであるため、背景である写真画の領域の画素も属性データにより文字の属性であると示され、細線化の対象となる。一方、図３５（ｂ）に示すように２×２画素の単位が割り当てられた場合、低解像度化によって背景である写真画の属性は変わらないことから、細線化の対象とならない。このように、属性データの低解像度化によって写真画の領域が細線化されたりされなかったりするため、図３４の画像ｇ１４に示すように異なる線幅の横線が生じる。

背景の属性が写真画ではなく線画である場合、このような問題は生じない。線画の属性を持つ画素は文字の属性を持つ場合と同様に細線化の対象である。図３５（ａ）に示す２×２画素単位の割り当てにより線画の領域の属性が文字に変換された場合も、図３５（ｂ）に示す割り当てにより線画の領域の属性が維持された場合も、線画の領域は細線化の対象となる。その結果、図３４の画像ｇ１２に示すように、線幅のばらつきがない。

文字又は線画の属性データの拡張を行うと、文字又は線画の領域に隣接する写真画の領域のエッジを文字又は線画の属性に変えることができ、輪郭処理の対象とすることができる。これにより、背景の属性が写真画である場合も、背景の属性が線画である場合と同様に、白抜き文字の領域に隣接する写真画の領域は、属性データの低解像度化によって写真画以外の属性に変換されたか否かに拘わらず、輪郭処理の対象となる。その結果、図３４に示す背景が線画である画像ｇ１２と同様に、白抜き文字の線幅のばらつきがない画像を得ることができる。

図３６は、背景の濃度を４０％の中間調にした場合の処理結果を示している。
画像ｇ２１、ｇ２２は、何れも白抜き文字「警」の画像部分が文字の属性、背景は線画の属性を有する画像データを対象とした処理結果である。画像ｇ２１は輪郭強調を行い、細線化を行わない設定により画像処理を行い、画像ｇ２２は輪郭強調及び細線化を行う設定により画像処理を行った。
画像ｇ２３、ｇ２４は、白抜き文字「警」の画像部分が文字の属性、背景は写真画の属性を有する画像データを対象とした処理結果である。画像ｇ２３は輪郭強調のみで細線化を行わない設定により画像処理を行い、画像ｇ２４は輪郭強調及び細線化を行う設定により画像処理を行った。

背景が写真画の場合、属性データの低解像度化によって、画像ｇ２３、ｇ２４に示すように背景である写真画の領域において輪郭強調又は細線化の対象となった領域や対象外となった領域が混在している。しかしながら、属性データの拡張を行うことによって、白抜き文字の領域のエッジ、白抜き文字の領域に隣接する写真画の領域のエッジを輪郭強調又は細線化の対象とすることができ、画像ｇ２１、画像ｇ２２のように、輪郭強調又は細線化の対象となる領域のばらつきを解消することができ。

以上のように、本実施形態によれば、属性データ拡張部３は、属性データにより属性が文字又は線画であると示される画素の周辺に位置し、属性が写真画であると示される画素の属性データを、文字又は線画の属性を示す属性データに変換し、文字又は線画の属性データを拡張する。エッジ検出部８が画像データにエッジ検出処理を施し、エッジを構成する画素を検出し、輪郭処理部７は、エッジを構成する画素として検出され、かつ属性データ拡張部３により拡張された属性データにより属性が文字又は線画であると示される画素を対象として輪郭処理を施す。
これにより、文字又は線画の領域に隣接する写真画の領域のエッジを輪郭処理の対象とすることができ、文字又は線画の鮮鋭性が高い画像を得ることができる。

また、本実施形態によれば、画像圧縮変換部１は画像データ及びその属性データの解像度を低解像度に変換し、解像度変換によって１つの画素に変換される４つの画素の属性データを、当該１つの画素の属性データに変換する。画像圧縮変換部１は、解像度変換前の４つの画素の属性データに文字を示す属性データが少なくとも１つある場合、解像度変換後の１つの画素の属性データを、文字を示す属性データに変換し、４つの画素の属性データに文字を示す属性データが無く、線画を示す属性データが少なくとも１つある場合、解像度変換後の１つの画素の属性データを、線画を示す属性データに変換する。属性データ拡張部３は当該変換された属性データを対象として、文字又は線画の属性データの拡張を実行する。

属性データの低解像度化によって、文字又は線画の領域に隣接する写真画の領域のエッジが、輪郭処理の対象となる場合や対象外となる場合があり、ばらつきが生じる。しかしながら、属性データの拡張を行うことによって文字又は線画の領域に隣接する写真画の領域のエッジも輪郭処理の対象とすることができる。写真画の領域において輪郭処理される領域のばらつきを解消し、文字や線画の鮮鋭性を向上させることができる。

また、属性データ拡張部３は、複数ページの画像を１ページ内に集約した集約画像のうち、集約前のページが異なる画像部分を、属性データの拡張の対象外とする。集約前のページが異なる、関連性の無い画像によって属性データが拡張され、不適切な属性データとなることを防止することができる。

なお、上記実施形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、輪郭処理の１つとして実行する輪郭強調は、コントーン処理ではなく、他の方法による輪郭強調であってもよい。
また、エッジを構成する画素であって、文字又は線画の属性を有する画素を対象として行う輪郭処理であれば、スムージング処理、トラッピング処理等を施してもよい。

また、上記実施形態では、画像圧縮変換部１により属性データが低解像度に解像度変換された場合に、属性データ拡張部３が文字又は線画の属性データの拡張を行う例を説明した。属性データが低解像度に変換される場合、属性データの拡張によって写真画の領域のエッジが輪郭処理されたりされなかったりというばらつきを解消できるため、特に有効である。しかしながら、属性データを低解像度化しない場合にも本発明を適用することができる。解像度変換を行わない場合、属性データ拡張部３は元の解像度の属性データを対象に文字又は線画の属性データの拡張を行う。属性データの拡張によって文字又は線画の領域に隣接する写真画の領域のエッジを輪郭処理の対象とすることができ、例えば中間調の写真画に白抜き文字を重ねる場合等は写真画の領域のエッジを輪郭強調して白抜き文字の鮮鋭性を向上させることができる。

また、上述した画像処理部１０の処理内容をプログラム化し、ソフトウェア処理することとしてもよい。当該プログラムを記憶した記憶媒体をコンピュータに搭載し、コンピュータに搭載されているＣＰＵ等によって記憶媒体からプログラムを読み出し実行することによって上述の実施形態を実現することができる。プログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、当該プログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用可能である。

１００ＭＦＰ
１０画像処理部
１画像圧縮変換部
２画像伸張変換部
３属性データ拡張部
４データ変換部
６スクリーン処理部
７輪郭処理部
８エッジ検出部
９セレクタ

Claims

画像データにエッジ検出処理を施し、エッジを構成する画素を検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部によりエッジを構成する画素として検出され、かつ前記画像データに付帯され、画素毎に画像の属性を示す属性データにより、属性が文字又は線画であると示される画素を対象として、輪郭処理を施す輪郭処理部と、
前記属性データにより属性が文字又は線画であると示される画素の周辺に位置し、前記属性データにより属性が写真画であると示される画素の属性データを、文字又は線画の属性を示す属性データに変換し、文字又は線画の属性データを拡張する属性データ拡張部と、を備え、
前記輪郭処理部は、前記属性データ拡張部により文字又は線画の属性を示す属性データに変換された画素を、輪郭処理の対象とする画像処理装置。
前記画像データ及びその属性データの解像度を低解像度に変換する画像圧縮変換部を備え、
前記画像圧縮変換部は、解像度変換される複数の画素の属性データに文字を示す属性データが少なくとも１つある場合、解像度変換後の１つの画素の属性データを、文字を示す属性データに変換し、前記複数の画素の属性データに文字を示す属性データが無く、線画を示す属性データが少なくとも１つある場合、前記１つの画素の属性データを、線画を示す属性データに変換し、
前記属性データ拡張部は、前記画像圧縮変換部により低解像度に変換された属性データに対し、文字又は線画の属性データの拡張を実行する請求項１に記載の画像処理装置。
前記属性データ拡張部は、写真画を示す属性データを有する画素の周辺に、文字を示す属性データを有する画素が少なくとも１つ存在する場合、当該写真画を示す属性データを文字を示す属性データに変換し、周辺に文字を示す属性データを有する画素が無く、線画を示す属性データを有する画素が少なくとも１つ存在する場合、当該写真画を示す属性データを線画を示す属性データに変換する請求項１又は２に記載の画像処理装置。
前記属性データ拡張部は、複数ページの画像を１ページ内に集約した集約画像のうち、集約前のページが異なる画像部分を、前記属性データの拡張の対象外とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像処理装置。
画像データにエッジ検出処理を施し、エッジを構成する画素を検出するエッジ検出工程と、
前記画像データに付帯され、画素毎に画像の属性を示す属性データにより、属性が文字又は線画であると示される画素の周辺に位置し、前記属性データにより属性が写真画であると示される画素の属性データを、文字又は線画の属性を示す属性データに変換し、文字又は線画の属性データを拡張する属性データ拡張工程と、
前記エッジ検出工程においてエッジを構成する画素として検出され、かつ前記属性データにより文字又は線画であると示される画素及び前記属性データ拡張工程において文字又は線画の属性を示す属性データに変換された画素を対象として、輪郭処理を施す輪郭処理工程と、
を含む画像処理方法。