JP2012095172A - 画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像データに対してスクリーン処理およびエッジの平滑化を行う際に、それらの両方を適切に実行する。
【解決手段】 属性分類部２１および平滑化部２２は、画像データにおいて平滑化の対象となる平滑化エッジ部分を検出し、その平滑化エッジ部分近傍の画素に対して画像平滑化処理を行う。一方、エッジ縁取スクリーン処理部３１は、画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、エッジ縁取しつつスクリーン処理を実行する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法に関するものである。

画像内のオブジェクト（前景）のエッジ部分の画質を向上させるために、オブジェクトのエッジを平滑化する技術がある。特に、２値化画像におけるオブジェクトのエッジを平滑化する技術がある（例えば特許文献１参照）。

他方、画像データに、２値化などの多値化を施す際の方法として、スクリーン法がある。スクリーン法では、ディザマトリクスを使用して、注目画素の多値化後の値が導出される。

スクリーン法では、画像のエッジ部分においてジャギーなどの画質劣化が発生しやすいため、エッジ部分の画質改善の方法が提案されている。

第１の技術では、エッジ部分用の第１ディザマトリクスと、第１ディザマトリクスより大きいサイズの、非エッジ部分の第２ディザマトリクスを用意し、注目画素に応じてディザマトリクスを切り換えて多値化処理を行う（例えば特許文献２参照）。

また、第２の技術では、局所的な画素値の変化量の指標としてアクティビティインデックスを計算し、サイズの異なる複数のディザマトリクスによる多値化結果を、そのアクティビティインデックスの値に基づいて合成して多値化後の画素値と生成する（例えば特許文献３参照）。

また、第３の技術では、注目画素に対するエッジ度を計算し、エッジ度に基づいて、複数のディザマトリクスから、多値化処理に使用するディザマトリクスを選択したり、エッジ度に基づいて、複数のディザマトリクスから、多値化処理に使用するディザマトリクスを補間によって計算したりする（例えば特許文献４参照）。

特開平０５−３３０１４５号公報 特開昭６２−１８５４６３号公報 特開平１１−３３１５６２号公報 特開平０６−３２６８５９号公報

原画像内のオブジェクトの画素値が飽和値（例えば画素値が０〜１５の場合の１５）である場合には、エッジ部分の平滑化に、２値画像についての上述の特許文献１の技術を適用することができるが、オブジェクトの画素値が飽和値以外である場合には、その技術を適用することは困難である。

また、原画像をスクリーン処理で多値化する場合、スクリーン処理前に平滑化が実行されると、平滑化により生成される中間調を含むエッジがスクリーン処理されるため、エッジにジャギーが発生しやすくなる。

一方、スクリーン処理後にエッジの平滑化を実行しようとすると、スクリーン処理後の多値化されたオブジェクトからエッジを正確に検出するのが困難であるとともに、スクリーン処理後の多値化されたオブジェクトのエッジが不連続に途切れている場合には、エッジを適切に平滑化するのが困難である。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、スクリーン処理とともにエッジの平滑化を適切に実行することができる画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法を得ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係る画像処理装置は、画像データにおける平滑化エッジ部分を検出するエッジ検出部と、エッジ検出部により検出された平滑化エッジ部分近傍の画素に対して画像平滑化処理を行う画像平滑化処理部と、画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、エッジ縁取しつつスクリーン処理を実行するエッジ縁取スクリーン処理部とを備える。

これにより、平滑化により中間調となった画素を背景とみなしてエッジ縁取を行いつつスクリーン処理をするため、スクリーン処理もエッジの平滑化も適切に実行される。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、画像平滑化処理部は、前景を飽和値とし背景を白色とみなして、エッジ部分を平滑化する。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、エッジ検出部は、画像データの画素値に基づいて、画素を前景、背景、並びに前景および背景以外に分類し、前景と背景との境界を平滑化エッジ部分と判定する。そして、画像平滑化処理部は、前景を飽和値とし背景を白色とみなして、平滑化エッジ部分近傍の画素を平滑化する。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、エッジ検出部は、前景および背景以外の画素を含まない局所領域における前景と背景との境界を平滑化エッジ部分と判定する。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、エッジ縁取スクリーン処理部は、（ａ）画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、画像データの画素値に基づいて、画素を前景、背景、並びに前景および背景以外に分類し、前景と背景との境界を縁取エッジ部分と判定するエッジ判定部と、（ｂ）１つのディザマトリクス分のディザマトリクスデータを記憶する記憶装置と、（ｃ）ディザマトリクスデータから得られる第１ディザマトリクスで多値化処理を実行する第１スクリーン処理部と、（ｄ）第１ディザマトリクスとは異なる第２ディザマトリクスをディザマトリクスデータから得て、第２ディザマトリクスで多値化処理を実行する第２スクリーン処理部と、（ｅ）縁取エッジ部分については、第１スクリーン処理部による多値化結果と第２スクリーン処理部による多値化結果とに基づいて多値化後の画素値を決定し、縁取エッジ部分以外の部分については、第１スクリーン処理部による多値化結果を注目画素の多値化後の画素値とする画素値決定部とを有する。

これにより、１つのディザマトリクス分のディザマトリクスデータから複数のディザマトリクスを生成するので、複数のディザマトリクスを使用する場合でも、記憶装置の記憶領域が小さくて済む。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、エッジ判定部は、前景および背景以外の画素を含まない局所領域における前景と背景との境界を縁取エッジ部分と判定する。

本発明に係る画像形成装置は、上記の画像処理装置のいずれかと、その画像処理装置により生成された多値化後の画像データに基づいて画像出力を行う画像出力部とを備える。

これにより、平滑化により中間調となった画素を背景とみなしてエッジ縁取を行いつつスクリーン処理をするため、スクリーン処理もエッジの平滑化も適切に実行される。

本発明に係る画像処理方法は、画像データにおける平滑化エッジ部分を検出するステップと、その平滑化エッジ部分近傍の画素に対して画像平滑化処理を行うステップと、画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、エッジ縁取しつつスクリーン処理を実行するステップとを備える。

これにより、平滑化により中間調となった画素を背景とみなしてエッジ縁取を行いつつスクリーン処理をするため、スクリーン処理もエッジの平滑化も適切に実行される。

本発明によれば、スクリーン処理とともにエッジの平滑化を適切に実行することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１における画像処理装置の構成を示すブロック図である。 図３は、図２における属性分類部２１により平滑化エッジ部分を検出するための画素属性分類について説明する図である。 図４は、平滑化処理の一例を示す図である。 図５は、図２における属性分類部２３により縁取エッジ部分を検出するための画素属性分類について説明する図である。 図６は、図２に示すエッジ量計算部４２における第１変換部５１および第２変換部５２の入出力特性の一例を示す図である。 図７は、図２におけるディザマトリクスデータ４６によるディザマトリクスの一例を示す図である。 図８は、図１におけるスクリーン処理部４８により使用されるディザマトリックスの一例を示す図である。 図９は、画像処理装置１８によるスクリーン処理前の原画像の画像データの一例を示す図である。 図１０は、図９に示す画像データにおいて検出される平滑化エッジ部分を示す図である。 図１１は、平滑化部２２による、図９に示す画像データの平滑化エッジ部分近傍の画素に対する平滑化処理の結果の一例を示す図である。 図１２は、図１１において中間調とされた画素の画素値を、図９に示す画像データに重ね合わせた場合の画像データを示す図である。 図１３は、図９に示す画像データにおいて検出される縁取エッジ部分を示す図である。 図１４は、スクリーン処理部４７による、図９に示す画像データ（平滑化処理において中間調とされた画素を除く）に対する２値化処理の結果の一例を示す図である。 図１５は、図９に示す画像データ（平滑化処理において中間調とされた画素を除く）を第２ディザマトリクスで２値化して得られる画像データの一例を示す図である。 図１６は、出力部４９により、スクリーン処理部４７の多値化処理の結果と、スクリーン処理部４８の多値化処理の結果とから得られる、図９に示す画像データを２値化した後の画像データの一例を示す図である。 図１７は、図６に示す画像データに対して画像処理装置１８によりスクリーン処理およびエッジ平滑化が施されセレクター６１から出力される画像データの一例を示す図である。 図１８は、第２ディザマトリクスの他の例を示す図である。 図１９は、第２ディザマトリクスの他の例を示す図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置は、複合機である。ただし、画像形成装置は、プリンター、コピー機などでもよい。

この画像形成装置は、プリンター１１と、スキャナー１２と、ファクシミリ装置１３と、操作パネル１４と、通信装置１５と、コントローラー１６、ＲＡＭ（Random Access Memory）１７と、画像処理装置１８とを備える。

プリンター１１は、印刷データに基づいて原稿画像を印刷する内部装置である。プリンター１１は、画像処理装置１８により生成された多値化後の画像データに基づいて画像出力を行う画像出力部である。スキャナー１２は、原稿から原稿画像を光学的に読み取り、原稿画像の画像データを生成する内部装置である。ファクシミリ装置１３は、送信すべき原稿画像の画像データからファクシミリ信号を生成し送信するとともに、ファクシミリ信号を受信し画像データに変換する内部装置である。

また、操作パネル１４は、画像形成装置の筐体表面に配置され、ユーザーに対して各種情報を表示する表示装置と、ユーザー操作を検出する入力装置とを有する。表示装置としては例えば液晶ディスプレイが使用される。入力装置としては、キースイッチ、タッチパネルなどが使用される。

また、通信装置１５は、ネットワークに接続され、ネットワークを介して他の装置（ホスト装置など）と所定の通信プロトコルでデータ通信を行う装置である。通信装置１５としては、ネットワークインターフェース、モデムなどが使用される。

また、コントローラー１６は、プリンター１１、スキャナー１２、ファクシミリ装置１３、操作パネル１４、通信装置１５などといった内部装置を制御する処理部である。

ＲＡＭ１７は、多値化前の多階調（１６階調、２５６階調など）の画像データや多値化後の画像データを一時的に記憶するメモリーである。多値化前の多階調の画像データは、プリントジョブのＰＤＬ（Page Description Language）データに基づいて生成されたものや、スキャナー１２による画像読み取りで生成されたものである。

画像処理装置１８は、多階調の画像データに対して多値化処理を実行する装置である。例えば、多階調の画像データは、１ページの画像についての画像データである。画像処理装置１８は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やマイクロコンピューターで実現される。

図２は、図１における画像処理装置１８の構成を示すブロック図である。

画像処理装置１８は、属性分類部２１、平滑化部２２、エッジ縁取スクリーン処理部３１、およびセレクター６１を有する。

属性分類部２１は、画像データ内の各画素の画素値に基づいて、その画素を、前景、背景、並びに、前景および背景以外（以下、「不定」という）、のいずれかに分類する。

図３は、図２における属性分類部２１により平滑化エッジ部分を検出するための画素属性分類について説明する図である。例えば図３に示すように、注目画素の画素値が飽和値（８ビット画素の場合、２５５）の３％以下である場合には、注目画素は背景に分類され、注目画素の画素値が飽和値の５０％以上である場合には、注目画素は前景に分類され、それ以外の場合は、注目画素は、「不定」に分類される。

平滑化部２２は、注目画素を含む局所領域（例えば、注目画素を中心とした７×７の画素領域）における各画素についての属性分類部２１による分類結果に基づいて、平滑化の対象となる平滑化エッジ部分を検出し、その平滑化エッジ部分近傍の画素に対して画像平滑化処理を行う。画像平滑化処理では、前景に属する画素の値を飽和値に置換し、背景に属する画素の値を白の画素値に置換した上で、上述の特許文献１に記載の方法やパターンマッチングなどの周知の方法で、平滑化エッジ部分を含むその近傍の画素の、平滑化後の画素値が特定される。

具体的には、平滑化部２２は、局所領域内のすべての画素が前景または背景に分類される場合、その前景とその背景との境界を平滑化エッジ部分と判定し、平滑化後の注目画素の値を求める。一方、平滑化部２２は、局所領域内に「不定」に分類される画素が存在する場合、注目画素が平滑化処理の対象外であると判定する。

平滑化部２２は、注目画素の平滑化後の画素値を中間調（つまり、飽和値および白以外の値）とした場合、注目画素が中間調に補間された画素であることを示す補間画素識別情報を出力する。ここでは、補間画素識別情報は、注目画素が中間調に補間された画素であることを示す値「１」を有する。したがって、注目画素が中間調に補間されなかった場合には、補間画素識別情報の値はゼロとされる。なお、属性分類部２１および平滑化部２２は、画像データにおける平滑化エッジ部分を検出するエッジ検出部を構成する。

図４は、平滑化処理の一例を示す図である。図４（Ａ）に示す４ビット画素の画像データに対して、図４（Ｂ）に示すように、画素値４の前景部分が飽和値（＝１５）とされ、背景部分が白（＝０）とされて、前景と背景との境界近傍の画素の画素値が、その画素の位置に応じて、パターンマッチングなどで、その飽和値と白との間の補間値とされる。

図２に戻り、エッジ縁取スクリーン処理部３１は、画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、エッジ縁取しつつスクリーン処理を実行する。

セレクター６１は、補間画素識別情報に基づいて、画像平滑化処理において中間調とされた画素については、平滑化部２２からの画素値を、スクリーン処理後の画素値として出力し、それ以外の画素については、エッジ縁取スクリーン処理部３１からの画素値を、スクリーン処理後の画素値として出力する。

図２に示すエッジ縁取スクリーン処理部３１において、属性分類部２３は、画像データ内の各画素の画素値に基づいて、その画素を、前景、背景、並びに、前景および背景以外、のいずれかに分類する。属性分類部２１は平滑化エッジ部分を検出するために分類を行うが、属性分類部２３は縁取エッジ部分を検出するために分類を行う。このため、両者の間で分類の方法が異なる。

図５は、図２における属性分類部２３により縁取エッジ部分を検出するための画素属性分類について説明する図である。例えば図５に示すように、注目画素の画素値が飽和値（８ビット画素の場合、２５５）の２０％以下である場合には、注目画素は背景に分類され、注目画素の画素値が飽和値の３０％以上である場合には、注目画素は前景に分類され、それ以外の場合は、注目画素は、「不定」に分類される。

エッジ判定部４３は、補間画素識別情報に基づき、画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、前景と背景との境界を縁取エッジ部分と判定する。

つまり、エッジ判定部４３は、補間画素識別情報に基づき、画像平滑化処理において中間調とされた画素の画素値を、エッジ判定部４３内でのみ背景の画素値（ゼロまたはゼロに近い値）に置換してから、パターンマッチングなどで、前景と背景との境界を縁取エッジ部分として検出する。

エッジ判定部４３は、注目画素を含む局所領域（例えば、注目画素を中心とした７×７の画素領域）における各画素についての属性分類部２３による分類結果に基づいて、エッジ縁取の対象となる縁取エッジ部分を検出する。

具体的には、エッジ判定部４３は、その局所領域内のすべての画素が前景または背景に分類される場合、その前景とその背景との境界を縁取エッジ部分と判定する。一方、エッジ判定部４３は、局所領域内に「不定」に分類される画素が存在する場合、注目画素がエッジ縁取の対象外であると判定する。

また、最小値検出部４１は、注目画素周辺の局所領域での最小画素値を検出する。例えば、最小値検出部４１は、注目画素を中心とする３×３の画素領域における各画素の値を読み出し、それらのうちの最小画素値を特定する。このとき、最小値検出部４１は、補間画素識別情報に基づいて、画像平滑化処理において中間調とされた画素については、背景とみなして、最小画素値を特定する。

つまり、最小値検出部４１は、補間画素識別情報に基づき、画像平滑化処理において中間調とされた画素の画素値を、最小値検出部４１内でのみ背景の画素値（ゼロまたはゼロに近い値）に置換してから、最小画素値を特定する。

エッジ量計算部４２は、最小値検出部４１により計算された最小画素値と注目画素の画素値とに基づきエッジ量を計算する。

この実施の形態では、エッジ量計算部４２は、第１変換部５１、第２変換部５２、および乗算部５３を有する。第１変換部５１は、注目画素の画素値に対応する値を出力する。例えば、第１変換部５１は、図示せぬ第１ルックアップテーブルを参照して注目画素の画素値に対応する値を読み出し出力する。第２変換部５２は、注目画素周辺の局所領域での最小画素値に対応する値を出力する。例えば、第２変換部５２は、図示せぬ第２ルックアップテーブルを参照して注目画素の画素値に対応する値を読み出し出力する。乗算部５３は、第１変換部５１の出力値と第２変換部５２の出力値との積を出力する。

図６は、図２に示すエッジ量計算部４２における第１変換部５１および第２変換部５２の入出力特性の一例を示す図である。図６（Ａ）は、第１変換部５１の入出力特性の一例を示し、図６（Ｂ）は、第２変換部５２の入出力特性の一例を示す。

このような入出力特性により、エッジ量計算部４２により計算されるエッジ量は、最小画素値が小さくなると大きくなり、注目画素の画素値が大きくなると大きくなる。

セレクター４５は、エッジ判定部４３からの値に応じて、エッジ量計算部４２の出力値およびゼロのいずれか一方をスクリーン処理部４８に供給する。

ここでは、注目画素が縁取エッジ部分に属する場合には、エッジ量計算部４２の出力値がスクリーン処理部４８に供給され、それ以外の場合には、ゼロがスクリーン処理部４８に供給される。ゼロがスクリーン処理部４８に供給された場合、スクリーン処理部４８の出力値もゼロとなるため、スクリーン処理部４７の出力値が、注目画素についての多値化後の画素値として出力部４９から出力される。

ディザマトリクスデータ４６は、１つのディザマトリクス（つまり、閾値マトリクス）分のデータであって、１つのテーブルとしてフラッシュメモリーなどの不揮発性メモリー４６ａに予め記憶されている。なお、ディザマトリクスデータ４６を記憶する記憶装置としては、不揮発性メモリー４６ａに限らず、ＳＲＡＭ等の揮発性メモリーを用いてもよい。図７は、図２におけるディザマトリクスデータ４６によるディザマトリクスの一例を示す図である。図７は、１６階調画像データ用の４×４のディザマトリクスを示している。

スクリーン処理部４７は、ディザマトリクスデータ４６を読み出し、ディザマトリクスデータ４６から得られる第１ディザマトリクスで、注目画素に関する多値化処理を実行する。スクリーン処理部４８は、ディザマトリクスデータ４６を読み出し、第１ディザマトリクスとは異なる第２ディザマトリクスをディザマトリクスデータ４６から得て、その第２ディザマトリクスで、注目画素に関する多値化処理を実行する。

なお、ディザマトリクスデータ４６は、ＲＡＭ１７へ一旦読み出され、ＲＡＭ１７からスクリーン処理部４７，４８により読み出されるようにしてもよいし、不揮発性メモリー２６ａから直接読み出されるようにしてもよい。

スクリーン処理部４７は、第１ディザマトリクスを注目画素の画素値に適用して多値化処理を実行し、スクリーン処理部４８は、第２ディザマトリクスを注目画素のエッジ量に適用して多値化処理を実行する。

図８は、図１におけるスクリーン処理部４８により使用されるディザマトリックスの一例を示す図である。例えば、スクリーン処理部４７は、図７に示すディザマトリックスを第１ディザマトリクスとして使用し、スクリーン処理部４８は、図８に示すディザマトリックスを第２ディザマトリクスとして使用する。

この実施の形態では、第２ディザマトリクスは、第１ディザマトリクス内の各要素の値を反転して得られるものである。例えば、要素の値の範囲が０〜１５である場合、第１ディザマトリクスの要素（ｉ，ｊ）の値をＸとすると、第２ディザマトリクスの同一位置の要素（ｉ，ｊ）の値は、１５−Ｘとされる。

出力部４９は、注目画素が縁取エッジ部分に属する場合には、スクリーン処理部４７による多値化結果とスクリーン処理部４８による多値化結果とに基づいて注目画素の多値化後の画素値を決定し、注目画素が縁取エッジ部分に属さない場合には、スクリーン処理部４７による多値化結果を注目画素の多値化後の画素値とする。

出力部４９は、注目画素が縁取エッジ部分に属する場合には、例えば、スクリーン処理部４７による多値化結果とスクリーン処理部４８による多値化結果との和を注目画素の多値化後の画素値とする。なお、この和が多値化後の画素値の取り得る最大値（例えば４ビット画素の場合には１５）を超えている場合には、その最大値を注目画素の多値化後の画素値とする。また、例えば、出力部４９は、注目画素がエッジ部分に属する場合には、スクリーン処理部４７による多値化結果とスクリーン処理部４８による多値化結果の最大値を注目画素の多値化後の画素値とする。

次に、上記画像形成装置（主に画像処理装置１８）の動作について説明する。

この画像形成装置では、画像データが生成されたり受信されたりするとＲＡＭ１７に記憶される。そして、ＲＡＭ１７に記憶されている画像データに対して、エッジ平滑化およびスクリーン処理が画像処理部１８により実行される。

画像処理装置１８は、画像データにおいて注目ラインを副走査方向に沿って移動させつつ、注目ラインごとに主走査方向に沿って注目画素を移動させていき、注目画素の処理後の画素値を計算していく。

属性分類部２１および平滑化部２２により平滑化エッジ部分が検出され、その平滑化エッジ部分近傍の画素に対して平滑化が行われる。そして、平滑化部２２により画素値が中間調とされた画素については、その中間調の画素値が、スクリーン処理後の画素値としてセレクター６１から出力される。

一方、平滑化部２２により画素値が中間調とされなかった画素については、エッジ縁取スクリーン処理部３１による画素値が、スクリーン処理後の画素値としてセレクター６１から出力される。

ここで、エッジ縁取スクリーン処理部３１による処理について説明する。

エッジ判定部４３により注目画素が縁取エッジ部分に属さないと判定された場合、セレクター４５からスクリーン処理部４８へゼロが供給され、スクリーン処理部４８から出力部４９へゼロが供給される。一方、スクリーン処理部４７は、画像データにおける注目画素に対応する第１ディザマトリクスの要素（閾値）を読み出し、注目画素の画素値とその閾値とに基づいて、注目画素の多値化後の画素値を特定し、出力部４９へ供給する。出力部４９は、スクリーン処理部４８からの値がゼロであるので、スクリーン処理部４７からの値を、注目画素の多値化後の画素値として出力する。

エッジ判定部４３により注目画素が縁取エッジ部分に属すると判定された場合、エッジ量計算部４２により計算されたエッジ量がセレクター４５からスクリーン処理部４８へ供給される。スクリーン処理部４８は、画像データにおける注目画素に対応する第２ディザマトリクスの要素（閾値）を読み出し、注目画素のエッジ量とその閾値とに基づいて、注目画素の多値化後の画素値を特定し、出力部４９へ供給する。一方、スクリーン処理部４７は、画像データにおける注目画素に対応する第１ディザマトリクスの要素（閾値）を読み出し、注目画素とその閾値とに基づいて、注目画素の多値化後の画素値を特定し、出力部４９へ供給する。出力部４９は、スクリーン処理部４７からの値とスクリーン処理部４８からの値とに基づいて、注目画素の多値化後の画素値を決定し出力する。

平滑化部２２により画素値が中間調とされなかった画素については、このようにして、エッジ縁取スクリーン処理部３１によるこの画素値が、スクリーン処理後の画素値としてセレクター６１から出力される。

そして、多値化後の画像データに基づいて、印刷などの画像出力が行われる。なお、カラーの画像データの場合には、各カラープレーンの画像データおよび属性データが上述のようにして処理される。

ここで、具体例について説明する。

図９は、画像処理装置１８によるスクリーン処理前の原画像の画像データの一例を示す図である。

図９に示す４ビット画像データでは、画素値ゼロの背景に、画素値４のオブジェクト（前景）が存在する。

属性分類部２１および平滑化部２２により図９に示す画像データの平滑化エッジ部分は、図１０に示すようになる。図１０は、図９に示す画像データにおいて検出される平滑化エッジ部分を示す図である。図１０に示す値は、平滑化部２２による補間画素識別情報の値であり、平滑化エッジ部分に属する画素については値が１とされ、それ以外の画素についてはゼロとされる。補間画素識別情報は、平滑化部２２から最小値検出部４１、エッジ判定部４３およびセレクター６１に供給される。

そして、平滑化部２２は、平滑化エッジ部分近傍の画素に対して平滑化処理を行う。図１１は、平滑化部２２による、図９に示す画像データの平滑化エッジ部分近傍の画素に対する平滑化処理の結果の一例を示す図である。図１１に示すように平滑化部２２においては、前景に属する画素の値が飽和値（＝１５）に置換され、背景に属する画素の値が白の画素値に置換された上で、平滑化エッジ部分を含むその近傍の画素の、平滑化後の画素値が特定される。図１１では、飽和値（＝１５）および白（＝０）以外の中間調として、平滑化後の画素値が５または１０である画素が存在する。

一方、エッジ縁取スクリーン処理部３１は、平滑化部２２により中間調とされた画素を背景とみなしてエッジ縁取を行う。

図１２は、図１１において中間調とされた画素の画素値を、図９に示す画像データに重ね合わせた場合の画像データを示す図である。図１２に示す中間調とされた画素の内側領域についてのエッジ部分が、縁取エッジ部分として、属性分類部２３およびエッジ判定部４３により特定される。

エッジ判定部４３により図９に示す画像データの縁取エッジ部分は、図１３に示すようになる。図１３は、図９に示す画像データにおいて検出される縁取エッジ部分を示す図である。図１３に示す値は、エッジ判定部４３からセレクター４５に供給される値であり、注目画素が縁取エッジ部分に属すると判定された場合には値が１とされ、注目画素が縁取エッジ部分に属さないと判定された場合には値が０とされる。

そして、スクリーン処理部４７により第１ディザマトリクスで２値化された後の画像データは、例えば図１４に示すようになる。図１４は、スクリーン処理部４７による、図９に示す画像データ（平滑化処理において中間調とされた画素を除く）に対する２値化処理の結果の一例を示す図である。

一方、図９に示す画像データを第２ディザマトリクスで２値化して得られる画像データは、図１５に示すようになる。図１５は、図９に示す画像データ（平滑化処理において中間調とされた画素を除く）を第２ディザマトリクスで２値化して得られる画像データの一例を示す図である。

図２に示す画像処理装置１８では、縁取エッジ部分に属さない画素については、エッジ量の代わりに値ゼロがセレクター４５からスクリーン処理部４８に供給されるため、スクリーン処理部４８から出力される画像データにおいて、図１３に示す縁取エッジ部分に属する画素の画素値は、図１５に示す画素値とされ、図１３に示す縁取エッジ部分に属さない画素の画素値は、ゼロとされる。

そして、出力部４９は、スクリーン処理部４７からの画像データとスクリーン処理部４８からの画像データとを合成することで、平滑化部２２により中間調とされた画素を背景に置換した後の画像データを２値化した画像データを生成し、出力する。図１６は、出力部４９により、スクリーン処理部４７の多値化処理の結果と、スクリーン処理部４８の多値化処理の結果とから得られる、図９に示す画像データを２値化した後の画像データの一例を示す図である。

したがって、図１６に示す画像データが、エッジ縁取スクリーン処理部３１からセレクター６１へ出力される。

そして、セレクター６１から出力される画像データは、図１２における中間調の画素についての画像データと、図１６に示す、それ以外の画素についての画像データとを合成して得られ、図１７に示すものとなる。図１７は、図６に示す画像データに対して画像処理装置１８によりスクリーン処理およびエッジ平滑化が施されセレクター６１から出力される画像データの一例を示す図である。

このようにして、まず、平滑化処理が行われ、その後、その平滑化処理により中間調とされた画素を背景とみなしてエッジ縁取を行いつつスクリーン処理が実行される。

以上のように、上記実施の形態によれば、属性分類部２１および平滑化部２２は、画像データにおける平滑化エッジ部分を検出し、その平滑化エッジ部分近傍の画素に対して画像平滑化処理を行う。一方、エッジ縁取スクリーン処理部３１は、画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、エッジ縁取しつつスクリーン処理を実行する。

これにより、平滑化により中間調となった画素を背景とみなしてエッジ縁取を行いつつスクリーン処理をするため、スクリーン処理もエッジの平滑化も適切に実行される。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態において、第２ディザマトリクスは、第１ディザマトリクスに対して、行および／または列のインデックスの位相をずらして得られるものとしてもよい。例えば、図７に示す第１ディザマトリクスに対して、図１８（Ａ）に示すように、列のインデックスの位相をずらすことで、図１８（Ｂ）に示す第２ディザマトリクスが得られる。

また、上記実施の形態において、第２ディザマトリクスは、第１ディザマトリクスに対して、行および／または列のインデックスを反転して得られるものとしてもよい。例えば、図７に示す第１ディザマトリクスに対して、図１９（Ａ）に示すように、図１８（Ａ）の場合と同様に列のインデックスの位相をずらし、かつ行のインデックスを反転させることで、図１９（Ｂ）に示す第２ディザマトリクスが得られる。

本発明は、例えば、プリンター、コピー機、複合機などの画像形成装置に適用可能である。

１１ プリンター（画像出力部の一例）
１８ 画像処理装置
２１ 属性分類部（エッジ検出部の一例の一部）
２２ 平滑化部（エッジ検出部の一例の一部，画像平滑化処理部の一例）
２３ 属性分類部（エッジ判定部の一例の一部）
３１ エッジ縁取スクリーン処理部
４２ エッジ量計算部
４３ エッジ判定部（エッジ判定部の一例の一部）
４６ ディザマトリクスデータ
４６ａ 不揮発性メモリー（記憶装置の一例）
４７ スクリーン処理部（第１スクリーン処理部の一例）
４８ スクリーン処理部（第２スクリーン処理部の一例）
４９ 出力部（画素値決定部の一例）

Claims (8)

1. 画像データにおける平滑化エッジ部分を検出するエッジ検出部と、
   前記エッジ検出部により検出された前記平滑化エッジ部分近傍の画素に対して画像平滑化処理を行う画像平滑化処理部と、
   前記画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、エッジ縁取しつつスクリーン処理を実行するエッジ縁取スクリーン処理部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像平滑化処理部は、前景を飽和値とし前記背景を白色とみなして、エッジ部分を平滑化することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記エッジ検出部は、前記画像データの画素値に基づいて、画素を前景、背景、並びに前景および背景以外に分類し、前記前景と前記背景との境界を前記平滑化エッジ部分と判定し、
   前記画像平滑化処理部は、前記前景を飽和値とし前記背景を白色とみなして、前記平滑化エッジ部分近傍の画素を平滑化すること、
   を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記エッジ検出部は、前記前景および前記背景以外の画素を含まない局所領域における前記前景と前記背景との境界を前記平滑化エッジ部分と判定することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記エッジ縁取スクリーン処理部は、
   前記画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、前記画像データの画素値に基づいて、画素を前景、背景、並びに前景および背景以外に分類し、前記前景と前記背景との境界を縁取エッジ部分と判定するエッジ判定部と、
   １つのディザマトリクス分のディザマトリクスデータを記憶する記憶装置と、
   前記ディザマトリクスデータから得られる第１ディザマトリクスで多値化処理を実行する第１スクリーン処理部と、
   前記第１ディザマトリクスとは異なる第２ディザマトリクスを前記ディザマトリクスデータから得て、前記第２ディザマトリクスで多値化処理を実行する第２スクリーン処理部と、
   前記縁取エッジ部分については、前記第１スクリーン処理部による多値化結果と前記第２スクリーン処理部による多値化結果とに基づいて多値化後の画素値を決定し、前記縁取エッジ部分以外の部分については、前記第１スクリーン処理部による多値化結果を前記注目画素の多値化後の画素値とする画素値決定部と、
   を有することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の画像処理装置。
6. 前記エッジ判定部は、前記前景および前記背景以外の画素を含まない局所領域における前記前景と前記背景との境界を前記縁取エッジ部分と判定することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
7. 請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の画像処理装置と、
   前記画像処理装置により生成された多値化後の画像データに基づいて画像出力を行う画像出力部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
8. 画像データにおける平滑化エッジ部分を検出するステップと、
   前記平滑化エッジ部分近傍の画素に対して画像平滑化処理を行うステップと、
   前記画像平滑化処理において中間調とされた画素を背景とみなして、エッジ縁取しつつスクリーン処理を実行するステップと、
   を備えることを特徴とする画像処理方法。

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