(画像形成装置の概略構成)
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施形態の画像処理装置を備える画像形成装置は、電子写真方式のプリンタと昇華型プリンタとを有する多機能複合機であり、利用者に写真コピーモードが選択された場合、昇華型プリンタにて印刷が行われるようになっている。
図2は、本実施形態の画像形成装置の概略構成を示したブロック図である。同図に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、写真や文書等の原稿から画像データを読み取る画像入力装置(スキャナ)2と、画像入力装置2にて読み取られた画像データまたは外部機器(USBメモリや記録媒体等)から入力した画像データに対して画像処理を施す画像処理装置3と、画像処理装置3にて画像処理された後の画像データに基づいて印刷処理を行う第1画像出力装置4および第2画像出力装置5とを備えている。
第1画像出力装置4は、文書画像の高速印刷に優れた電子写真方式のプリンタであり、第2画像出力装置5は、写真画像の印刷に優れた昇華型プリンタである。
画像形成装置1において、写真以外の原稿をコピーする通常コピーモード、または、写真以外の画像を外部機器から入力してプリントする通常プリントモードが選択されている場合、画像処理装置3は、印刷に用いる画像データを第1画像出力装置4へ送り、第1画像出力装置4は、当該画像データの画像を印刷する。これに対し、画像形成装置1において、写真をコピーする写真コピーモード、または、写真画像を外部機器から入力してプリントする写真プリントモードが選択されている場合、画像処理装置3は、印刷に用いる画像データを第2画像出力装置5へ送り、第2画像出力装置5は、当該画像データの画像を印刷するようになっている。
すなわち、本実施形態の画像形成装置1では、文書画像を印刷する際には文書画像の印刷に適した電子写真方式のプリンタにて印刷を行い、写真画像を印刷する際には写真画像の印刷に適した昇華型プリンタにて印刷を行うことが可能になっている。
以下では、画像形成装置1において写真コピーモードが選択されている場合の処理内容について図1に基づいて詳細に説明する。図1は、写真コピーモード時の画像処理装置3の処理の流れを示したブロック図である。
図1に示すように、画像処理装置3は、ベタ領域検出部11、高濃度画像判定部12、特定色画像判定部13、ノイズ粗さ判定部14、フィルタ処理部15を備えている。
まず、利用者は、画像入力装置2(図2)の原稿台に原稿(写真原本)を載置し、画像形成装置1の操作パネル(不図示)を操作して写真コピーモードを選択した上でスタートボタン(不図示)を押すものとする。これにより、画像入力装置2は、原稿から、RGBの画像データを読み取り、当該画像データを画像処理装置3に伝送するようになっている。
画像処理装置3に入力された画像データは、図1に示すように、ベタ領域検出部11、高濃度画像判定部12、特定色画像判定部13、ノイズ粗さ判定部14、フィルタ処理部15にて処理が施された後、画像処理装置3から出力して第2画像出力装置5へ送られるようになっている。
つぎに、画像処理装置3の各部について順に説明する。
(ベタ領域検出部11)
ベタ領域検出部11は、ベタ領域に属する画素を検出するためのベタ領域判定処理を行うブロックである。つまり、ベタ領域検出部11は、入力画像の各画素が、隣接する画素との間で濃度(画素値)の変化が小さい画素よりなるベタ領域に属するかどうかを判定する。ベタ領域判定処理の手法としては例えば特開2002−232708に記載の方法を用いることができる。
ベタ領域検出部11は、具体的には以下の(1)〜(4)の手順によって判定を行うようになっている。
(1)注目画素と注目画素を含むn×m(例えば、7×15)のブロックとを設定し、RGBのプレーン毎(RGBの色成分毎)に、前記ブロックにおいての最小濃度値および最大濃度値を算出する。
(2)RGBのプレーン毎に、算出された最小濃度値及び最大濃度値を用いて最大濃度差を算出する。最大濃度差は最小濃度値と最大濃度値との差の絶対値である。
(3)RGBのプレーン毎に、前記のブロックにおいて、隣接する画素の濃度差の絶対値の総和である総和濃度繁雑度を算出する。例えば、前記のブロックにおいて、主走査ライン毎に隣接画素間の濃度差の総和を求め、且つ、副走査ライン毎に隣接画素間の濃度差の総和を求めていき、求めた全ての総和を累計した値を総和濃度繁雑度として算出する。
(4)RGBのプレーン毎に、算出された最大濃度差と最大濃度差閾値とを比較し、且つ、算出された総和濃度繁雑度と総和濃度繁雑度閾値とを比較する。RGBの全てのプレーンにおいて、最大濃度差<最大濃度差閾値および総和濃度繁雑度<総和濃度繁雑度閾値の条件を満たす場合、注目画素がベタ領域に属すると判定する。RGBのうちの少なくともいずれか1つのプレーンにおいて前記の条件を満たさない場合、注目画素がベタ領域に属さないと判定する。
そして、ベタ領域検出部11は、画素ごとに、ベタ領域に属する画素か否かを示すベタ領域信号をフィルタ処理部15に伝達するようになっている。
(高濃度画像判定部12)
高濃度画像判定部12は、入力画像が高濃度画像か否かを判定する高濃度画像判定処理を行う。つまり、高濃度画像判定部12は、入力画像において高濃度画素(高濃度領域)が一定面積以上を占める場合、入力画像を高濃度画像であると判定し、そうでない場合は入力画像を高濃度画像でないと判定する。
具体的には、高濃度画像判定部12は、入力画像の画素毎に高濃度画素であるか否かを判定する。そして、高濃度画像判定部12は、入力画像の全画素数に占める、高濃度画素であると判定された画素数の割合が所定割合(第2閾値;例えば35%)以上の場合、入力画像を高濃度画像であると判定し、全画素数に占める、高濃度画素であると判定された画素数の割合が所定割合未満の場合、入力画像が高濃度画像でないと判定する。その後、高濃度画像判定部12は、入力画像が高濃度画像であるか否かを示す高濃度画像判定信号をノイズ粗さ判定部14へ伝送するようになっている。
なお、高濃度画素であるかどうか判定する方法としては、判定対象となる画素におけるRGB信号をL*a*b*信号に変換し、L*の値が高濃度判定閾値(例えば30)以下であるという基準(濃度に関する所定の基準)を満たす場合に、判定対象となる画素が高濃度画素であり、L*の値が高濃度判定閾値を超える場合に、判定対象となる画素が高濃度画素ではないと判定するような手法が挙げられる。L*a*b*信号とは、CIE1976(CIE:Commission Internationale de l'Eclairage:国際照明委員会)にて定められているL*a*b*表色系にて使用される値であり、L*は明度を示し、a*およびb*は色度を示す。なお、高濃度画像判定部12は、下記の数1によってRGB信号をL*a*b*信号に変換する。
数1におけるXr、Yr、Zrの値は、対象とする物体色の白色点における3刺激値なので、例えば、(R,G,B)=(255,255,255)の画像を所定のディスプレイに表示させて測色器で当該画像を測定した場合のX、Y、Z値を、各々、Xr、Yr、Zrの値として用いることができる。
なお、RGB信号をL*a*b*信号に変換する手法としては、数1を用いる手法に限定されるものではなく、周知のあらゆる手法を用いることができる。例えば、RGB信号を入力すると当該RGB信号に対応するL*a*b*信号を出力するようになっているLUT(ルックアップテーブル)を用いてもかまわない。
なお、入力画像が高濃度画像(夜景等)であれば、当該入力画像はノイズの目立つ傾向にある画像といえる。
(特定色画像判定部13)
特定色画像判定部13は、入力画像が特定色画像か否かを判定する特定色画像判定処理を行う。具体的には、特定色画像判定部13は、入力画像において特定色画素(特定色領域)が一定面積以上を占める場合、入力画像を特定色画像であると判定し、入力画像において特定色画素が一定面積以上を占めない場合、入力画像を特定色画像でないと判定する。その後、特定色画像判定部13は、入力画像が特定色画像であるか否かを示す特定色画像判定信号をノイズ粗さ判定部14へ伝送するようになっている。
具体的には、高濃度画像判定部12は、入力画像の画素毎に特定色画素であるか否かを判定する。そして、高濃度画像判定部12は、入力画像の全画素数に占める、特定色画素であると判定された画素数の割合が所定割合(第1閾値;例えば40%)以上の場合、入力画像を特定色画像であると判定し、全画素数に占める、特定色画素であると判定された画素数の割合が所定割合未満の場合、入力画像が特定色画像でないと判定する。
なお、特定色画素(特定色として認められるRGB値を示す画素)か否かの判定手法としては、判定対象の画素の画素値(濃度値)が数2の条件1〜3をすべて満たす場合、判定対象の画素が特定色画素であると判定し、判定対象の画素が前記条件1〜3の少なくともいずれかを満たさない場合、注目画素が特定色画素でないと判定するような手法があげられる。
なお、数2に示される条件1〜3は、画像データが8ビット(0〜255)である場合のものであり、ビット数が変われば条件に示される値も変わる。
また、数2に示される条件1〜3はノイズの目立ち易い色味を示す数値範囲に設定される。したがって、入力画像が特定色画像と判定された場合、当該入力画像はノイズの目立つ傾向にある画像といえる。
(ノイズ粗さ判定部14について)
ノイズ粗さ判定部(ノイズ判定部)14は、高濃度画像判定部12にて高濃度画像であると判定された場合、または、特定色画像判定部13にて特定色画像であると判定された場合、入力画像が低周波ノイズ画像および高周波ノイズ画像のうちのいずれであるかを判定するノイズ粗さ判定処理を行うブロックである。低周波ノイズ画像とはノイズの粗い画像を意味し、高周波ノイズ画像とはノイズが細かい画像を意味する。
具体的には、ノイズ粗さ判定部14は、高濃度画像であることを示す高濃度画像判定信号、または、特定色画像であることを示す特定色画像判定信号を入力した場合、以下の(11)〜(15)の手順によって、ノイズ粗さ判定処理を行うようになっている。
(11)入力画像データの画像を、m×m画素(例えば64×64画素)からなるn個(例えば20)のブロックに分割する。
(12)ブロック毎に、画像データに対して数3を用いてDFT(離散フーリエ変換)を施す。
なお、数3において、(x、y)はブロック内の画素の位置座標である(例えば左上を(0、0)とする)。また、fR(x、y)は、Rのプレーンの画素値を示す。そして、Gのプレーン、Bのプレーンについても同様の計算を行い、FG(u、v)、FB(u、v)を求める。
(13)以上の計算にて得られるDFT結果は複素数であるため、その絶対値を求める。つまり、|FR(u、v)|、|FG(u、v)|、|FB(u、v)|を求める。
(14)各n個の|FR(u、v)|、|FG(u、v)|、|FB(u、v)|からなる合計3×n個のDFT結果の値(絶対値)の総和|F(u、v)|を求める。
(15)求めた|F(u、v)|が数4の条件を満たす場合は低周波ノイズ画像と判定し、求めた|F(u、v)|が数4の条件を満たさない場合は高周波ノイズ画像と判定する。
但し、数4において、u2>u1、且つ、v2>v1を満たすものとする(例えば、u2=10、u1=5、v2=10、v1=5)。u、vは、それぞれ、x方向、y方向における周波数を表しており、数4を満たすということは、x方向についてu1〜u2の周波数帯域のエネルギーが大きく、且つ、y方向についてv1〜v2の周波数帯域のエネルギーが大きいということを表している。よって、u2、u1、v2、v1に低周波数となるような小さい値を指定することで、低周波成分が多いかどうかを判定することができるのである。
そして、ノイズ粗さ判定部(ノイズ判定部)14の判定の対象になる高濃度画像または特定色画像はノイズが目立つ傾向にあるため、数4を満たす場合は低周波成分が多い低周波ノイズ画像(粗いノイズが多い画像)と判定でき、数4を満たさない場合であっても、低周波成分が少ないが高周波成分が多い高周波ノイズ画像(細かいノイズが多い画像)と判定できるのである。
すなわち、ノイズ粗さ判定部14は、数4を満たす場合を、前記特定色画像または高濃度画像において低周波数成分の多さが所定の基準以上である場合として扱い、この場合には、前記特定色画像または高濃度画像を低周波ノイズ画像と判定する。これに対し、ノイズ粗さ判定部14は、数4を満たさない場合を、前記特定色画像または高濃度画像において低周波数成分の多さが所定の基準未満である場合として扱い、この場合には、前記特定色画像または高濃度画像を高周波ノイズ画像と判定しているのである。
なお、ノイズ粗さ判定部14は、入力画像が高濃度画像および特定色画像のいずれでもない場合にはノイズ粗さ判定を行わない。
そして、ノイズ粗さ判定部14は、ノイズ粗さ判定を行った場合、入力画像が低周波ノイズ画像および高周波ノイズ画像のいずれであるかを示すノイズ粗さ判定信号をフィルタ処理部15に伝送し、ノイズ粗さ判定を行わなかった場合、入力画像が通常画像であることを示す通常画像信号をフィルタ処理部15に伝送するようになっている。
(フィルタ処理部15について)
フィルタ処理部15は、入力画像データに対してフィルタ処理を施すブロックである。具体的には、フィルタ処理部15は、ベタ領域検出部11から送られてくるベタ領域信号を参照して、ベタ領域に属する画素と非ベタ領域に属する画素とを識別し、ノイズ粗さ判定部14から送られてくるノイズ粗さ判定信号または通常画像信号を参照して、入力画像が、高周波画像、低周波画像、通常画像のいずれであるかを識別した上で、以下の(A)〜(C)に示すようにフィルタ処理を施すようになっている。なお、入力画像が高周波画像または低周波画像ということは、入力画像が高濃度画像または特定色画像のいずれかであることを意味し、入力画像が通常画像ということは、入力画像が高濃度画像および特定色画像のいずれでもないことを意味する。
(A)ベタ領域に対する処理
フィルタ処理部15は、入力画像が高周波画像、低周波画像、通常画像のいずれであったとしても、ベタ領域に属する画素に対しては、膨張フィルタを用いて膨張処理を施し、その後に収縮フィルタを用いて収縮処理を施す。
まず、膨張処理について説明する。図3(a)は、膨張処理前の画像と膨張処理後の画像とを示す図である。なお、図3(a)および図3(b)は、8ビットの画像の各画素を模式的に表したものであり、画素値0、100、255からなる3種類の画素で構成されている画像を示す。また、実際の画像はRGBの3つのプレーンで構成されるが、ここでは説明のために1プレーンのみ示す。
膨張フィルタは、注目画素の画素値と注目画素の周辺に位置する8近傍の画素の画素値とを比較し、注目画素の画素値を8近傍の中で最も小さい画素値に置き換えるフィルタである。フィルタ処理部15は、ベタ領域に属すると判定された全ての画素に対して、RGBそれぞれのプレーン毎に膨張フィルタによる膨張処理を施すようになっている。
つぎに収縮処理(縮退処理)について説明する。図3(b)は、収縮処理前の画像と収縮処理後の画像とを示す図である。収縮フィルタは、注目画素の画素値と注目画素の周辺に位置する8近傍の画素の画素値とを比較し、注目画素の画素値を8近傍の中で最も大きい画素値に置き換えるフィルタである。フィルタ処理部15は、前記の膨張処理後に、ベタ領域に属すると判定された全ての画素に対して、RGBそれぞれのプレーン毎に収縮フィルタによる収縮処理を施すようになっている。
以上のように、ベタ領域の各画素に対して膨張処理および収縮処理を施すことで、ベタ領域における細かいノイズが塗りつぶされるため、ノイズの除去された良好な画質が得られる。
(B)低周波ノイズ画像または高周波ノイズ画像の非ベタ領域に対する処理
フィルタ処理部15は、低周波ノイズ画像および高周波ノイズ画像の非ベタ領域に属する画素に対して(つまり高濃度画像または特定色画像の非ベタ領域に属する画素に対して)、バイラテラルフィルタを用いた平滑処理を施すようになっている。バイラテラルフィルタの計算式を数5に示す。
数5において、fR(i,j)はRのプレーンの入力画素値(フィルタ処理前の画素値)であり、gR(i,j)はRのプレーンの出力画素値(フィルタ処理後の画素値)である。そして、Gのプレーン、Bのプレーンについても数5と同様の式にてfG(i,j)、fB(i,j)を用いて計算を行い、gG(i,j)、gB(i,j)を求める。
数5において、wはフィルタの半径マスクサイズである。半径マスクサイズとは、注目画素を中心として、上下左右それぞれの方向に存在する係数の個数を示す。つまり、半径マスクサイズがwのとき、フィルタ係数は縦方向、横方向それぞれに2w+1個の係数が存在することになるので、マスクサイズは、(2w+1)×(2w+1)となる。
バイラテラルフィルタのフィルタ係数は、注目画素を中心として、ガウス分布に従い、注目画素から離れる位置ほど小さい値をとる。数5において、σ1、σ2は、ガウス分布における標準偏差である。具体的には、σ1は、注目画素からの距離に対する標準偏差であり、σ2は、注目画素との画素値の差分に対する標準偏差である。つまり、フィルタ係数は、注目画素に座標が近い程、また、注目画素との画素値の差が小さい程、大きい値となる。
よって、ノイズのように、互いに画素間の距離が近くて画素値の差分も小さい画素値変動領域については効果的に平滑化され、エッジのように、画素値の差分が大きい画素値変動領域については平滑化が抑制されるようなフィルタ処理を実現できる。
また、フィルタ処理部15は、処理対象の画像が低周波ノイズ画像である場合はバイラテラルフィルタの半径マスクサイズを大きく、処理対象の画像が高周波ノイズ画像である場合はバイラテラルフィルタの半径マスクサイズを小さくして、当該バイラテラルフィルタを用いて平滑化処理を施すようになっている。例えば、処理対象の画像が低周波ノイズ画像である場合は数5のwを4に設定し、処理対象の画像が高周波ノイズ画像である場合は数5のwを2に設定すれば、低周波ノイズ画像を処理する場合は半径マスクサイズを大きく、高周波ノイズ画像を処理する場合は半径マスクサイズを小さくできる。このようにフィルタのサイズ(半径マスクサイズ)を調整している理由を以下説明する。
まず、高周波数成分の多い画像は、低周波数成分の多い画像よりも、細かなディテールが多い傾向にある。それゆえ、高周波ノイズ画像は、低周波ノイズ画像よりも、平滑化によるデメリット(ディテール低下)の可能性が高いと考えられる。
これに対し、フィルタによる平滑処理を行う際、マスクサイズが小さい場合は、注目画素周辺の狭い範囲内のみ参照することになるため、平滑処理を施しても、平滑前の画素値をある程度保った画素値となり、ディテール低下が抑制される。そして、マスクサイズが大きい場合、注目画素周辺の広い範囲を参照することになるので、平滑処理を施すと、マスクサイズが小さい場合に比べ、より大きく周辺の画素値の影響を受けるため、平滑前の画素値とは大きく異なる値になり、ディテールが低下する。つまり、平滑化の効率の点からすればバイラテラルフィルタの半径サイズを大きくする方が有利であるが、ディテール低下の抑制の点からすればバイラテラルフィルタの半径サイズを小さくする方が有利である。
そこで、本実施形態では、高周波ノイズ画像と低周波ノイズ画像とを区別し、低周波ノイズ画像については、サイズの大きなバイラテラルフィルタを用いて効率良く平滑化を行う一方、高周波ノイズ画像については、サイズの小さなバイラテラルフィルタを用いて、平滑化とディテール低下抑制とを両立しているのである。これにより、低周波ノイズ画像、高周波ノイズ画像のそれぞれに対し、最適な平滑化を行うことが可能になる。
(C)通常画像の非ベタ領域に対する処理
フィルタ処理部15は、通常画像(高濃度画像ではなく特定色画像でもない画像)の非ベタ領域に属する画素に対して、通常の加重平均フィルタによるフィルタ処理を施す。図4に、加重平均フィルタのフィルタ係数の例を示す。
(処理フロー)
つぎに、本実施形態の画像処理装置3の処理の流れを説明する。図5は、本実施形態の画像処理装置3の処理の流れを示したフローチャートである。
まず、画像処理装置3は、入力画像のうちベタ領域に属する画素の検出を行う(S1)。つぎに、画像処理装置3は、入力画像が高濃度画像であるか否かを判定する(S2)。
画像処理装置3は、S2において入力画像が高濃度画像でないと判定した場合(S2にてNO)、入力画像が特定色画像であるか否かを判定する(S3)。
そして、画像処理装置3は、入力画像が高濃度画像であると判定した場合(S2にてYes)、または、入力画像が特定色画像であると判定した場合(S3にてYes)、ノイズ粗さ判定を行う(S4)。すなわち、S4においては、入力画像が高周波ノイズ画像および低周波ノイズ画像のいずれであるかの判定処理が行われるようになっている。
S4のノイズ粗さ判定処理の後、画像処理装置3は、高濃度画像または特定色画像について、ベタ領域の画素に対して膨張フィルタおよび収縮フィルタを用いたフィルタ処理を行い、非ベタ領域の画素に対してバイラテラルフィルタを用いたフィルタ処理を行うようになっている(S5)。なお、S4のノイズ粗さ判定処理の結果に応じて、S5のバイラテラルフィルタのサイズが切り替えられる。具体的には、入力画像が低周波ノイズ画像と判定された場合には高周波ノイズ画像と判定された場合よりもバイラテラルフィルタの半径マスクサイズを大きくする(つまり、入力画像が高周波ノイズ画像と判定された場合には低周波ノイズ画像と判定された場合よりもバイラテラルフィルタの半径マスクサイズを小さくする)。
また、画像処理装置3は、入力画像が高濃度画像ではなく特定色画像でもないと判定した場合(S2にてNo、S3にてNo)、ベタ領域に属する画素については膨張フィルタおよび収縮フィルタを用いたフィルタ処理を行い、非ベタ領域に属する画素については加重平均フィルタを用いたフィルタ処理を行う(S5)。画像処理装置3はS5を行うと処理を終了する。
以上に示したように、本実施形態の画像処理装置3によれば、入力画像の全画素のうち特定色を示す画素の割合が第1閾値以上である場合に、前記入力画像を特定色画像と判定する特定色画像判定部13と、前記特定色画像において低周波数成分の多さが所定の基準以上である場合に前記特定色画像を低周波ノイズ画像と判定し、前記特定色画像において低周波数成分の多さが所定の基準未満である場合に前記特定色画像を高周波ノイズ画像と判定するノイズ粗さ判定部14と、前記低周波ノイズ画像および前記高周波ノイズ画像に対してバイラテラルフィルタを用いた平滑化処理を行うフィルタ処理部15とを備えている。さらに、フィルタ処理部15は、前記低周波ノイズ画像に用いるバイラテラルフィルタのサイズ(半径マスクサイズ)よりも、前記高周波ノイズ画像に用いるバイラテラルフィルタのサイズを小さくする構成である。
このような構成によれば、画像においてノイズの目立ち易い色味とノイズの目立ちにくい色味とがあることから、特定色画像判定部13の判定処理により、ノイズの目立つ特定色画像を検出できる。そして、特定色画像はノイズの目立つ画像であることから、特定色画像のうち、低周波数成分の多さが所定の基準以上であるものについては低周波ノイズ画像(粗いノイズの多い画像)と判定でき、低周波数成分の多さが所定の基準未満であるものについては高周波ノイズ画像(細かいノイズの多い画像)と判定できる。
そして、低周波ノイズ画像については大きいサイズのバイラテラルフィルタで効率よく平滑化を行う一方、高周波ノイズ画像については小さいサイズのバイラテラルフィルタで平滑処理を施すことで、細かいディテールの潰れを抑制しつつノイズを平滑できる。
つまり、本実施形態の構成によれば、平滑化によるデメリット(ディテール低下)の可能性の高い高周波ノイズ画像と、そうでない低周波画像とを区別し、低周波画像については、サイズの大きなバイラテラルフィルタを用いて効率良く平滑化を行う一方、高周波ノイズ画像については、サイズの小さなバイラテラルフィルタを用いて、平滑化とディテール低下抑制とを両立しているのである。
また、本実施形態の画像処理装置3によれば、入力画像の全画素のうち、濃度に関する所定の基準を満たす高濃度画素の割合が第2閾値以上である場合に、前記入力画像を高濃度画像と判定する高濃度画像判定部12を備えている。そして、ノイズ粗さ判定部14は、前記高濃度画像において低周波数成分の多さが所定の基準以上である場合に前記高濃度画像を低周波ノイズ画像と判定し、前記高濃度画像において低周波数成分の多さが所定の基準未満である場合に前記高濃度画像を高周波ノイズ画像と判定する構成である。
この構成によれば、画像において高濃度部分(例えば夜景など)はノイズが目立ち易いことから、高濃度画像判定部による判定処理によりノイズの目立つ高濃度画像を検出している。そして、高濃度画像についても、低周波ノイズ画像と高周波ノイズ画像とに分類し、低周波ノイズ画像と高周波ノイズ画像とでバイラテラルフィルタのサイズを切り替えているため、ノイズ除去に伴うディテール低下を抑制できる。
さらに、本実施形態の画像処理装置3によれば、入力画像のうちベタ領域に属する画素を検出するベタ領域検出部11を備えている。そして、フィルタ処理部15は、前記入力画像のうち前記ベタ領域の画素については、前記入力画像が前記特定色画像または前記高濃度画像であるか否かに拘わらず、バイラテラルフィルタを用いた平滑化処理を行わずに、膨張処理および収縮処理を行う構成である。
この構成によれば、ベタ領域における画素値のバラツキについては、前記バイラテラルフィルタを用いた平滑化処理よりも、さらに濃度を均一に近づける画像処理(膨張処理および収縮処理)を行うことにより、効率よくノイズを除去し、ベタ領域の画質を高めることが可能になる。
また、以上にて示した実施形態によれば、スキャナノイズが目立ちやすい色味のある画像(特定色画像)、あるいは、高濃度画素が多く存在する画像(高濃度画像)に対して、ノイズを適切に除去できるようなフィルタを選んで平滑処理を施すことで、画像に応じた適切なフィルタ処理を施すことができ、出力画質が向上する。
なお、ベタ領域は、濃度差がほとんどない濃度が平坦な領域である。一方、高濃度画素は、森や木の葉のようにディテールが存在する領域であり、上記ベタ領域とは区別される。特定色画素は、高濃度領域に含まれない少し薄い色の領域(赤みがかった黒)におけるノイズを除去するために設定されたものである。高濃度画素が多い高濃度画像および特定色画素が多い特定色画像の判定は、画像単位で行われ、高濃度画像と特定色画像とは、どちらもノイズ粗さの判定が行われるので、特定色画素が含まれている高濃度画像についてS2にて高濃度画像と判断されてもフィルタ処理を行う上で問題は無い。
また、高濃度画像、特定色画像では、上記したように、ベタ領域以外に対して、バイラテラルフィルタを用いて処理を行う。バイラテラルフィルタを用いれば平滑化処理が行われることになるため、バイラテラルフィルタのマスク内にベタ領域の画素含まれても、フィルタ処理の結果にさほど影響しない(ベタ領域に属さない領域を抽出する必要はない。)。
(変形例)
また、本実施形態の画像処理装置3においては、高濃度画像判定部12および特定色画像判定部13の両方が備えられているが、いずれか一方のみが備えられている構成であってもよい。
つまり、特定色画像判定部13が備えられている一方で高濃度画像判定部12が備えられていない画像処理装置3においては、図5においてS2が省略され、入力画像が特定色画像である場合にのみS4が行われる。そして、S5では、特定色画像について、ベタ領域の画素に対して膨張フィルタおよび収縮フィルタを用いたフィルタ処理を行い、非ベタ領域の画素に対してバイラテラルフィルタを用いたフィルタ処理を行う。また、入力画像が特定色画像でない場合、S5では、ベタ領域に属する画素については膨張フィルタおよび収縮フィルタを用いたフィルタ処理を行い、非ベタ領域に属する画素については加重平均フィルタを用いたフィルタ処理を行うことになる。
また、高濃度画像判定部12が備えられる一方で特定色画像判定部13が備えられていない画像処理装置3においては、図5においてS3が省略され、入力画像が高濃度画像である場合にのみS4が行われることになる(S2でNOの場合はS4をスキップしてS5に移行する)。そして、S5では、高濃度画像について、ベタ領域の画素に対して膨張フィルタおよび収縮フィルタを用いたフィルタ処理を行い、非ベタ領域の画素に対してバイラテラルフィルタを用いたフィルタ処理を行う。また、入力画像が高濃度画像でない場合、S5では、ベタ領域に属する画素については膨張フィルタおよび収縮フィルタを用いたフィルタ処理を行い、非ベタ領域に属する画素については加重平均フィルタを用いたフィルタ処理を行うことになる。
また、本実施形態の画像処理装置3においてベタ領域検出部11は備えられていなくても構わない。この場合、フィルタ処理部15は、特定色画像または高濃度画像について、ベタ領域に属する画素か否かに拘わらず、バイラテラルフィルタを用いた処理を行い、通常画像について、ベタ領域に属する画素か否かに拘わらず、加重平均フィルタを用いた処理を行うことになる。
(モードの選択について)
本実施形態では、写真コピーモードまたは写真プリントモードが選択されている時に第2画像出力装置5(昇華型プリンタ)が印刷を行うようになっているが、写真コピーモードおよび写真プリントモードは、操作パネルを介して利用者によって選択されるようになっている。
また、通常、写真の印刷には、L判もしくは2L判のような定形サイズの用紙が使われ、文書の印刷には、A4、A3などのA版、B5、B4などB版の定形サイズの用紙が使われる。そのため、利用者に出力用紙サイズを選択させ、画像形成装置1は出力用紙サイズに応じて印刷を行わせる画像出力装置を変更するようになっていてもよい。つまり、画像形成装置1は、各出力用紙サイズに対応したボタンを操作パネルに表示させ、出力用紙サイズを利用者に選択させ、利用者に選択された出力用紙サイズに適した画像出力装置に印刷を行わせるようになっていてもよい。すなわち、画像形成装置1は、コピーモードが選択され、且つ、L判または2L判の用紙が選択された場合、写真コピーモードが選択されたものとみなして、写真の再現に適した第2画像出力装置5(昇華型プリンタ)に印刷を行わせる。これに対し、画像形成装置1は、コピーモードが選択され、且つ、A系やB系の用紙が選択された場合は文書の印刷とみなして、第1画像出力装置4(電子写真方式のプリンタ)に印刷を行わせる。
また、画像入力装置2の原稿台に原稿サイズを検知するための複数のサイズセンサ(例えばフォトトランジスタ)を設け、L版や2L版等の写真サイズが検知された場合、画像形成装置1は、写真コピーモードが選択されたものとみなして、第2画像出力装置5(昇華型プリンタ)に印刷を行わせるようになっていてもよい。
あるいは、原稿から読み取られた画像データに基づいて原稿の種類を判別する原稿種別自動判別部を画像処理装置3に設け、原稿種別自動判別部が印画紙写真原稿と判定し、且つ、前記サイズセンサによってL版や2L版等の写真サイズが検知された場合、画像形成装置1は、写真コピーモードが選択されたものとみなし、第2画像出力装置5(昇華型プリンタ)に印刷を行わせるようになっていてもよい。また、原稿種別自動判別部が印画紙写真原稿と判定した場合、画像形成装置1は、第2画像出力装置5(昇華型プリンタ)で印刷を行うか否かを利用者に選択させるための画面を操作パネルに表示させるようになっていてもよい。
原稿種別自動判別部による原稿の種類の判別手法としては、例えば、特開2002−232708に記載の方法を用いることができる。具体的には、以下の(21)〜(27)に示される手順にて原稿の種類を判定できる。
(21)注目画素を含むn×m(例えば、7×15)のブロックにおける最小濃度値および最大濃度値を算出する。
(22)算出された最小濃度値及び最大濃度値を用いて、前記ブロックにおける最大濃度差を算出する。最大濃度差は最小濃度値と最大濃度値との差の絶対値である。
(23)隣接する画素の濃度差の絶対値の総和である総和濃度繁雑度(例えば、主走査方向と副走査方向について算出した値の和)を算出する。
(24)算出された最大濃度差と最大濃度差閾値との比較及び算出された総和濃度繁雑度と総和濃度繁雑度閾値との比較を行う。そして、最大濃度差<最大濃度差閾値および総和濃度繁雑度<総和濃度繁雑度閾値の条件を満たすとき、注目画素が下地・印画紙写真領域に属すると判定し、当該条件を満たさないとき、注目画素が文字・網点領域に属すると判定する。
(25)下地・印画紙写真領域に属すると判定された注目画素が最大濃度差<下地・印画紙写真判定閾値の条件を満たすとき、注目画素が下地画素であると判定し、当該条件を満たさないとき、注目画素が印画紙写真(連続階調領域)画素であると判定する。
(26)文字・網点領域に属すると判定された注目画素が総和濃度繁雑度<(最大濃度差×文字・網点判定閾値)の条件を満たすとき、注目画素が文字画素であると判定し、当該条件を満たさないとき、注目画素が網点画素であると判定する。
(27)下地領域、印画紙写真領域、文字領域および網点領域に分類された画素数をカウントし、それぞれのカウント値と予め定められている下地領域、印画紙写真領域、網点領域及び文字領域に対する閾値と比較して原稿全体の種別を判定する。例えば、文字、網点、印画紙写真の順に検出精度が高いとすると、文字領域の比率が全画素数の30%以上の場合には文字原稿、網点領域の比率が全画素数の20%以上の場合には網点原稿(印刷写真原稿)、印画紙写真領域の比率が全画素数の10%以上の場合には印画紙写真原稿であると判定する。また、文字領域の比率と網点領域の比率とが、それぞれ閾値以上であるとき、文字/網点原稿(文字印刷写真原稿)であると判定する。
なお、以上では、図1の画像処理装置3が、電子写真方式のプリンタ(第1画像出力装置4)と昇華型のプリンタ(第2画像出力装置5)との両方を備えた複合機に適用されるものとして説明したが、勿論、電子写真方式のプリンタを備えずに昇華型プリンタまたはインクジェットプリンタを備えた複合機に適用される形態であってもよいし、昇華型プリンタやインクジェットプリンタに接続されたコンピュータに適用される形態であってもよい。これら形態においても、銀塩写真など連続階調領域よりなる写真をスキャナで読み取って得られる画像データ、あるいは、USBメモリ等の記録媒体に格納されている画像データ(デジタルカメラで撮像された写真の画像データ)を図1の各部に処理させ、その後に、当該画像データの画像を昇華型プリンタまたはインクジェットプリンタに印刷させることが可能である。
また、電子写真方式のプリンタを用いて写真画像を印刷する場合においても図1の画像処理装置3を用いて画像処理を行うようになっていてもよい。
(実施例)
本発明の一実施形態の画像処理装置を備えた画像形成装置の実施例を図に基づいて以下に説明する。図6は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施例の画像形成装置は、コピーモード、プリントモード、ファクシミリ送信モード、ファクシミリ受信モード、イメージ送信モードの中からいずれかのモードが選択されると、選択されたモードを実行するデジタルカラー複合機である。
コピーモード(複写モード)とは、画像データを読み込み(原稿を読み取って画像データを生成し)、この画像データの画像を用紙に印刷するモードを意味する。また、プリントモードとは、画像形成装置100に接続されているコンピュータから送られてくる画像データの画像を記録シートに印刷するモードを意味する。プリントモードには、デジタルカメラやUSBメモリ、SDカード等から読み込まれた画像データを用紙に印刷するモードも含まれる。コピーモード、プリントモードにおいては、利用者にて、モノクロ画像を出力するモノクロモード、フルカラーの画像を出力するフルカラーモードのいずれかが選択される。
ファクシミリ送信モードとは、原稿を読み取って得られる画像データを電話回線によって外部装置に送信する通常のファクシミリモードと、前記画像データをメールに添付してインターネットによって送信するインターネットファクシミリモードとを意味する。ファクシミリ受信モードとは、外部装置から画像データをファクシミリにて受信し、受信した画像データの画像を用紙に印刷するモードを意味する。
イメージ送信モードとは、(1)原稿を読み取って生成した画像データを電子メールに添付して指定されたアドレスへ送信するモード(scan to e-mailモード)、(2)原稿を読み取って生成した画像データをユーザにより指定されたフォルダに送信するモード(scan to ftpモード)、(3)原稿を読み取って生成した画像データを画像形成装置に装着されたUSBメモリなどに送信するモード(scan to usbモード)を意味する。
なお、本実施形態においては、画像処理の動作上から、ファクシミリ送信モードとイメージ送信モードとを上記のように分類しているが、モードの分類は上記に限定されるものではない。
本実施例における注目すべき構成は、画像データの画像を用紙に印刷するプリンタとして、文字の再現に優れ印刷コストも安価な電子写真方式の画像出力装置と、写真の印刷に適した昇華型の画像出力装置との両方を搭載しており、原稿が写真である場合に、昇華型の画像出力装置を用いて写真を印刷し、写真の焼き増しができる点である。
以下、本実施例の画像形成装置について詳細に説明する。図6、図7に、本実施例の画像形成装置100の機能ブロック図を示す。このうち、図6は、コピーモードにおいて、画像入力装置110から読み取られた画像データが、電子写真方式の印刷装置である第1画像出力装置130に入力されてその画像が印刷される場合の画像データの流れを示している。一方、図7は、コピーモードにおいて、画像入力装置110から読み取られた画像データが、昇華型の印刷装置である第2画像出力装置140に入力されてその画像が印刷される場合の画像データの流れを示している。
画像形成装置100は、図6、図7に示すように、画像入力装置110、画像処理装置120、第1画像出力装置130、第2画像出力装置140、受信装置23、送信装置24、記憶装置22、制御部21、データ入力端末25、ソフトウェア処理部26を有している。
画像入力装置(原稿読取装置)110は、コピーモード、ファクシミリ送信モード、イメージ送信モードにおいて、原稿を読み取り画像データを生成する画像読取装置である。画像入力装置110は、CCD(Charge Coupled Device)ラインセンサを備えたスキャナ部を有し、原稿から反射してきた光を、RGBに色分解された電気信号(アナログの画像信号)に変換し、この電気信号を画像処理装置120へ入力させる。なお、画像入力装置110は、フルカラーモード,モノクロモードのいずれのモードが選択されている場合であっても、フルカラーにて原稿画像の読み取りを行う。
第1画像出力装置130、第2画像出力装置140は、画像処理装置120から送られてきた画像データの画像を例えば用紙等の記録シート上に印刷(形成)するものである。本実施例では、上述したように、第1画像出力装置130は電子写真方式のプリンタであり、第2画像出力装置140は昇華型のプリンタである。
電子写真方式は、写真を印刷した場合に、その画質という点では昇華型に劣るが、文字の再現や印刷コストという点では勝っている。逆に、昇華型は、印刷コストという点では劣るが、写真を印刷した場合に、その画質は勝っている。画像形成装置100においては、利用者の意図によって、使用する画像出力装置を切り替えることができ、より高画質な印刷物を利用者へ提供することができる。
第1画像出力装置130は、原稿が写真でない場合のコピーモード、写真プリントでない場合のプリントモード、ファクシミリ受信モードにおいて、画像処理装置120から供給された画像データに基づいて画像を形成する。
第2画像出力装置140は、原稿が写真である場合のコピーモード、写真プリントである場合のプリントモードにおいて、画像処理装置120から供給された画像データに基づいて画像を形成する。原稿が写真であるか否か、写真プリントであるか否かによって、使用する画像出力装置を切り替える処理は、後述する制御部21にてなされる。
画像処理装置120は、画像データ(画像信号)に対して画像処理を施すものである。本実施の形態において、画像処理装置120は、ASIC(Application specific integrated circuit)から構成されるハードウェア部120aと、CPUを搭載したコンピュータで構成されるソフトウェア部120bとからなる。なお、ソフトウェア部120bの機能を全てASICに載せることも可能である。逆に、ハードウェア部120aの機能を全て、コンピュータで構成させることも可能である。
画像処理装置120は、図6に示すように、A/D(アナログ/デジタル)変換部31、シェーディング補正部32、入力処理部33、原稿種別自動判別部34、圧縮部35、領域分離処理部36、領域分離信号圧縮部37、復号部38、領域分離信号復号部39、画質調整部40、色補正部41、黒生成/下色除去部42、高濃度画像判定部43、特定色画像判定部44、ノイズ粗さ判定部45、フィルタ処理部46、第1変倍部47、第1出力階調補正部48、中間調生成部49、アンシャープマスク処理部51、第2変倍部52、第2出力階調補正部53の各ブロックを有している。このうち、アンシャープマスク処理部51、第2変倍部52、第2出力階調補正部53が、ソフトウェア部120bにて構成されており、残りのブロックはハードウェア部120aに搭載されている。画像処理装置120に含まれる各ブロックの処理内容については後述する。
画像処理装置120は、コピーモード、ファクシミリ送信モード、イメージ送信モードにおいて、画像入力装置110から送られてきた画像データに画像処理を行う。また、画像処理装置120は、コピーモードにおいては、画像入力装置110から送られてきた画像データに、第1画像出力装置130または第2画像出力装置140の何れか選択された方の特性に応じた画像処理を施す。画像処理装置120は、画像処理を施した画像データを第1画像出力装置130または第2画像出力装置140のいずれか選択された方に出力する。
受信装置23は、電話回線またはインターネットに接続しており、ファクシミリ通信によって外部装置から画像データを受信する装置である。また、送信装置24は、電話回線またはインターネットに接続しており、画像入力装置110にて入力された画像データをファクシミリ通信によって外部装置へ送信する装置である。
記憶装置22は、画像処理装置120にて扱われる画像データを一旦保存するための装置であり、例えばハードディスクである。
データ入力端末25は、プリントモードで印刷する画像の画像データを入力する装置である。USB(Universal Serial Bus)メモリやSD(Secure Digital Memory Card)カードなどのデータ記憶機器を接続するインタフェースを有し、データ記憶機器に保存されている画像データを取得し、ソフトウェア処理部26に画像データを渡す。
ソフトウェア処理部26は、データ入力端末25から送られてきた画像データに対して、画像処理を施す装置であり、例えばCPUを搭載したコンピュータで構成される。データ入力端末25のUSB端子に接続されたデジタルカメラやUSBメモリ、SDカードに記憶されているデジタル画像を読み出して画像処理を施す。ソフトウェア処理部26は、画像処理装置120の後述する領域分離処理部36、原稿種別自動判別部34、色補正部41、高濃度画像判定部43、特定色画像判定部44、ノイズ粗さ判定部45、フィルタ処理部46、第1変倍部47、アンシャープマスク処理部51、第2変倍部52、第2出力階調補正部53と同等の処理を実現する。ソフトウェア処理部26にて処理が施された画像データは、昇華型のプリンタである第2画像出力装置140に送られる。なお、ソフトウェア処理部26において、原稿種別自動判別部34の処理はなくてもよい。
制御部21は、CPU(Central Processing Unit)あるいはDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサを含むコンピュータであり、画像形成装置100に備えられる各種ブロックを統括的に制御するものである。また、制御部21は、画像形成装置100に備えられる各ブロック間のデータ転送を制御する機能も有する。
また、制御部21は、コピーモードにおいて、写真原稿が利用者に指定された場合は第2画像出力装置140に印刷を行わせ、写真以外の原稿が利用者に指定された場合は第1画像出力装置130に印刷を行わせるように、画像形成装置100を制御する。また、制御部21は、プリントモードにおいて、写真プリントが利用者に指定された場合は第2画像出力装置140に印刷を行わせ、写真以外のプリントが利用者に指定された場合は第1画像出力装置130に印刷を行わせるように、画像形成装置100を制御する。
(第1画像出力装置130に印刷を行わせる場合)
つぎに、コピーモードが選択された場合であって第1画像出力装置130に印刷を行わせる場合の画像処理装置120の各ブロックにて実行される画像処理の内容を、図6に基づいて説明する。図6は、本実施例の画像形成装置100を示し、第1画像出力装置130に印刷を行わせる場合の画像データの流れを示したブロック図である。
A/D(アナログ・デジタル)変換部31は、画像入力装置110から送られてきたカラー画像信号(RGBアナログ信号)をデジタルの画像データ(RGBデジタル信号)に変換する。シェーディング補正部32は、A/D変換部31から送られてきた画像データに対して、画像入力装置110の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を除く。入力処理部33は、シェーディング補正部32より送られてくるRGBの画像データのそれぞれに対してγ補正処理などの階調変換処理を施す。
原稿種別自動判別部(原稿種別判別部)34は、入力処理部33にてγ補正等の処理がなされたRGB信号の画像データ(RGBの濃度信号)に基づき、画像入力装置110にて読み取られた原稿の種類を判定する。ここで、判定される原稿の種類としては、文字原稿、印刷写真原稿、文字と印刷写真とが混在した文字印刷写真原稿等がある。
また、原稿種別自動判別部34は、上記画像データに基づき、読み取られた原稿がカラー原稿であるか白黒原稿であるのかの判別を行う処理である自動カラー判別処理(ACS:Auto Color Selection)やブランク原稿であるか否か(無地の原稿であるか否か)の判定処理も行うことができる。また、原稿種別自動判別部34は、入力処理部33より入力されたRGB信号の画像データを、圧縮部35、領域分離処理部36に送る。
圧縮部35は、原稿種別自動判別部34から送られてくる画像データ(RGB信号)を符号化する処理を行う。なお、上記符号化は、例えばJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式に基づいて行われる。
領域分離処理部36は、原稿種別自動判別部34より入力されたRGBの画像データに基づき、入力画像の画素毎に、当該画素がどのような画像領域に分類されるのかを判別し、この判別結果を示す領域分離信号を生成する。領域分離処理部36において判別される画像領域には、黒文字領域,色文字領域,網点領域等がある。なお、領域分離処理は、画素毎に画像領域の判定を行う形態ではなく、複数の画素よりなるブロック毎に画像領域の判定が行われる形態であってもよい。
領域分離信号圧縮部37は、第1画像出力装置130に印刷を行わせる場合、画素毎に生成された領域分離信号に対して圧縮処理を施す。なお、領域分離信号圧縮部37における圧縮処理は、例えば、可逆圧縮方法であるMMR(Modified Modified Reed)方式、MR(Modified Reed)方式に基づいて行われる。
制御部21は、圧縮部35から出力された符号化コード(符号化された画像データ)と領域分離信号圧縮部37から出力された領域分離信号コード(圧縮された領域分離信号)とを一旦記憶装置22に保存し、ファイリングデータとして管理する。そして、制御部21は、コピーモードの場合、記憶装置22から上記の符号化コードおよび当該符号化コードに対応する領域分離信号コードを読み出し、復号部38、領域分離信号復号部39にそれぞれ引き渡す。
なお、制御部21は、上記符号化コードの保存アドレスまたはデータ名と、領域分離信号コードの保存アドレスとを対応付けて管理テーブルに記入する。つまり、制御部21は、当該管理テーブルを用いて、符号化コードおよび領域分離信号コードの読み出しまたは書き込みの制御を行っている。
復号部38は、上記符号化コードに対して復号化処理を施すことによって、上記符号化コードをRGBの画像データに伸張する。
また、領域分離信号復号部39は、上記領域分離信号コードに対して復号化処理を施す。復号化処理して得られた領域分離信号は、黒生成/下色除去部42、フィルタ処理部46、および、中間調生成部49に引き渡される。そして、黒生成/下色除去部42、フィルタ処理部46、および、中間調生成部49においては、画像領域の種類に応じて画像処理内容の切り替えが行われる。
画質調整部40は、復号部38から送られてくるRGBの画像データについて、下地の検出を行って下地除去補正を行う。さらに、画質調整部40は、ユーザによって操作パネル(不図示)から入力される設定情報に基づいて、RGBのバランス(カラー調整、赤み青みといった全体のカラー調整)、明るさ、鮮やかさの調整を行う。
色補正部41は、フルカラーモードが選択されている場合、RGBの画像データを、CMYの画像データに変換する色補正処理を行うと共に、当該画像データに色再現性を高める処理を施す。なお、Cはシアンを指し、Mはマゼンタを指し、Yはイエローを指す。
また、上記の色補正処理は、色補正テーブルとして、入力値(RGB)と出力値(CMY)とを対応付けたLUT(ルックアップテーブル)が予め作成されており、該LUTから入力値に応じた出力値をルックアップすることによって実現される。また、領域分離処理部36で生成された領域分離信号に基づいて領域ごとに異なるLUTを用いても良い。
黒生成/下色除去部42は、フルカラーモードが選択されている場合、色補正部41から出力されたCMYの画像データから黒(K)の画像データを生成する黒生成を行う一方、元のCMYの画像データから黒(K)の画像データを差し引いて新たなCMYの画像データを生成する処理を行うブロックである。これにより、フルカラーモードが選択されている場合、図6のように、CMYの画像データは黒生成/下色除去部42によってCMYKの4色の画像データに変換される。
第1画像出力装置130に印刷を行わせる場合、高濃度画像判定部43、特定色画像判定部44、ノイズ粗さ判定部45は、画像データに対して処理を施さず、画像データをスルーする。
フィルタ処理部46は、黒生成/下色除去部42から出力され且つ高濃度画像判定部43、特定色画像判定部44、ノイズ粗さ判定部45による処理が施されなかった画像データに対して、領域分離信号(領域識別信号)を基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理(強調処理、平滑化処理等)を行う。つまり、フィルタ処理部46では、領域分離信号に基づいて、画像領域毎に異なる画像処理が実行される。
第1変倍部47は、操作パネル(不図示)を介して利用者によって入力される変倍コマンド(印刷画像の倍率を示した情報)に基づいて画像の拡大や縮小処理を行うブロックである。変倍処理は、一般的に公知である、二アレストネイバー、バイリニア、バイキュービック等の補間方法を用いて行う。
第1出力階調補正部48は、第1変倍部47から出力された画像データに対して、用紙等の記録シートに出力するための出力γ補正処理を行うブロックである。中間調生成部49は、誤差拡散法やディザ法を用いて、第1画像出力装置130にて画像を印刷するために必要な階調再現処理(中間調生成処理)を実行するものである。
そして、中間調生成部49から出力されるCMYKまたはCMYの画像データは第1画像出力装置130に引き渡され、第1画像出力装置130は、当該画像データの画像を記録シート(例えば紙等)上に印刷する。
(第2画像出力装置140に印刷を行わせる場合)
つぎに、コピーモードが選択された場合であって第2画像出力装置140に印刷を行わせる場合の画像処理装置120の各ブロックにて実行される画像処理の内容を、図7に基づいて説明する。図7は、本実施例の画像形成装置100を示し、第2画像出力装置140に印刷を行わせる場合の画像データの流れを示したブロック図である。
第2画像出力装置140に印刷を行わせる場合のA/D変換部31から圧縮部35までの処理は、第1画像出力装置130に印刷を行わせる場合と同じ処理内容であるため、その説明を省略する。
第2画像出力装置140に印刷を行わせる場合の領域分離処理部(ベタ領域検出部)36は、第1画像出力装置130に印刷を行わせる場合に実行される領域分離処理を行わずに、ベタ領域に属する画素を検出するベタ領域判定処理を行うブロックである。ここで行われるベタ領域判定処理は、図1のベタ領域検出部11にて行われるベタ領域判定処理と同一内容である。
そして、図7の領域分離処理部36は画素がベタ領域に属するか否かを示すベタ領域信号を出力することになるが、ベタ領域信号は、領域分離信号圧縮部37において可逆圧縮されて記憶装置22に格納される。また、可逆圧縮されたベタ領域信号は、領域分離信号復号部39に復号され、領域分離信号復号部39からフィルタ処理部46へ送られる。
第2画像出力装置140に印刷を行わせる場合の復号部38および画質調整部40の処理は、第1画像出力装置130に印刷を行わせる場合と同じ処理内容であるため、その説明を省略する。
色補正部41は、図7に示すように、RGBの画像データを、昇華型プリンタ(第2画像出力装置140)の出力特性に応じたR’G’B’の画像データに変換するようになっている。
図7の黒生成/下色除去部42は、色補正部41から出力されたR’G’B’の画像データに対して処理を施さず、当該画像データをスルーする。
高濃度画像判定部43、特定色画像判定部44、ノイズ粗さ判定部45は、第2画像出力装置140に印刷処理を行わせる場合にのみ動作する。
高濃度画像判定部43は、色補正部41より出力され且つ黒生成/下色除去部42にスルーされたR’G’B’の画像データに基づいて、入力画像が高濃度画像か否かを判定する高濃度画像判定処理を行う。ここで行われる高濃度画像判定処理は、図1の高濃度画像判定部12にて行われる高濃度画像判定処理と同一内容である。なお、高濃度画像判定部43は、入力画像が高濃度画像か否かを示す高濃度画像判定信号をノイズ粗さ判定部45に伝送するようになっている。
特定色画像判定部44は、高濃度画像判定部43より出力されたR’G’B’の画像データに基づき、入力画像が特定色画像であるかどうかを判定する特定色画像判定処理を行う。ここで行われる特定色画像判定処理は、図1の特定色画像判定部13にて行われる特定色画像判定処理と同一内容である。なお、特定色画像判定部44は、入力画像が特定色画像か否かを示す特定色画像判定信号をノイズ粗さ判定部45に伝送するようになっている。
ノイズ粗さ判定部(ノイズ判定部)45は、高濃度画像判定部43にて高濃度画像であると判定された場合、または、特定色画像判定部44にて特定色画像であると判定された場合、入力画像が低周波ノイズ画像および高周波ノイズ画像のうちのいずれであるかを判定するノイズ粗さ判定処理を行うブロックである。また、ノイズ粗さ判定部45は、入力画像が高濃度画像および特定色画像のいずれでもない場合にはノイズ粗さ判定を行わない。なお、ここでのノイズ粗さ判定処理は、図1のノイズ粗さ判定部14にて行われるノイズ粗さ判定処理と同一内容である。
そして、ノイズ粗さ判定部45は、ノイズ粗さ判定を行った場合、入力画像が低周波ノイズ画像および高周波ノイズ画像のいずれであるかを示すノイズ粗さ判定信号をフィルタ処理部46に伝送し、ノイズ粗さ判定を行わなかった場合、入力画像が通常画像であることを示す通常画像信号をフィルタ処理部46に伝送するようになっている。
図7のフィルタ処理部46は、ノイズ粗さ判定部45より出力されるR’G’B’の画像データに対してフィルタ処理を施すようになっている。なお、ここで行われるフィルタ処理の内容は、図1のフィルタ処理部15にて行われるフィルタ処理と同一内容である。
つまり、図7のフィルタ処理部46は、ベタ領域に属する画素に対しては膨張処理および収縮処理を順に行う。また、図7のフィルタ処理部46は、非ベタ領域に属する画素については、入力画像が特定色画像および高濃度画像の場合にはバイラテラルフィルタを用いたフィルタ処理を施し、入力画像が通常画像の場合には加重平均フィルタを用いたフィルタ処理を施す。なお、図7のフィルタ処理部46は、入力画像が低周波ノイズ画像と判定された場合にはバイラテラルフィルタの半径マスクサイズを大きくし、入力画像が高周波ノイズ画像と判定された場合にはバイラテラルフィルタの半径マスクサイズを小さくする。
すなわち、図7のフィルタ処理部46は、ベタ領域と非ベタ領域とで異なるフィルタ処理を行う。また、図7のフィルタ処理部46は、非ベタ領域については、特定色画像および高濃度画像に対して用いるフィルタと、特定色画像および高濃度画像以外の画像(通常画像)に用いるフィルタとを異ならせている。さらに、図7のフィルタ処理部46は、特定色画像および高濃度画像が低周波ノイズ画像と判定された場合は高周波ノイズ画像と判定された場合よりもバイラテラルフィルタの半径マスクサイズを大きくし、特定色画像および高濃度画像が高周波ノイズ画像と判定された場合は低周波ノイズ画像と判定された場合よりもバイラテラルフィルタの半径マスクサイズを小さくするようになっている。
図7の第1変倍部47は、変倍が縮小である場合に、変倍処理を行い、拡大である場合は、後段の第2変倍部52にて変倍処理が行われる。これにより、アンシャープマスク処理の対象となる画像サイズを小さくし、処理の高速化を図ることができる。図7において、第1変倍部47もしくは後段の第2変倍部52は、出力画像データがL版、2L版等選択された出力用紙サイズになるように画像データに対して変倍処理を行う。なお、変倍処理は、一般的に公知である、二アレストネイバー、バイリニア、バイキュービック等の補間方法を用いて行う。
図7において、第1出力階調補正部48、中間調生成部49は、R’G’B’の画像データに対して処理を施さず、画像データをスルーする。図7において、第1変倍部47から出力される画像データは、第1出力階調補正部48、中間調生成部49にて処理が施されずにアンシャープマスク処理部51に入力する。
アンシャープマスク処理部51、第2変倍部52、第2出力階調補正部53は、第2画像出力装置140に印刷処理を行わせる場合にのみ動作する。
アンシャープマスク処理部51は、入力された画像データにソフトウェアにより強調処理を行う。アンシャープマスク処理とは、画像データと平滑化を施した画像データとの差分を求め、求められた差分が閾値以上の場合、上記差分を元の画像データに加算する処理である。このように、画像データと平滑化を施した画像データとの差分を用いるため、周囲の画素と大きな差異のある画素のみを強調し、周囲の画素との差異が小さいノイズを除いて輪郭の強調処理を行うことができる。アンシャープマスク処理部51は、ハードウェアで実装すると複雑になるため、ここではソフトウェアで構成している。アンシャープマスク処理部51は、処理した画像データを第2変倍部52に出力する。
第2変倍部52は、操作パネルを介してユーザによって入力される変倍コマンド(印刷画像の倍率を示した情報)に基づいて、画像の拡大処理を行う。拡大処理が不要の場合は、入力された画像データをそのまま第2出力階調補正部53に出力する。
第2出力階調補正部53は、第2画像出力装置5の出力特性に応じた出力階調補正を行う。出力階調補正処理がなされた画像データは、第2画像出力装置140に入力される。第2画像出力装置140に入力されたR’G’Bの画像データは、プリンタドライバによりCMYの画像データに変換される。第2画像出力装置140は、このCMYの画像データに基づいて記録シート上に画像を印刷する。
なお、本実施例において、第1画像出力装置130および第2画像出力装置140のうちのいずれに印刷させるかは、利用者からの指示入力によって決定される形態であってもよいし、原稿種別自動判別部34の判別結果に応じて決定される形態であってもよい。原稿種別自動判別部34の判別結果に応じて決定する形態においては、原稿種別自動判別部34が印画紙写真(連続階調領域よりなる写真)と判定した場合、第2画像出力装置140が選択され、それ以外の判別結果の場合には第1画像出力装置130が選択される。
(ソフトウェアによる実現例)
最後に、画像処理装置3、120の各ブロックは、集積回路(ICチップ)上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
後者の場合、画像処理装置3、120は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである画像処理装置3、120の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を画像形成装置1、100に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
上記記録媒体としては、一時的でない有形の媒体(non-transitory tangible medium)、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク類、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード類、マスクROM/EPROM/EEPROM(登録商標)/フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD(Programmable logic device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理回路類などを用いることができる。
また、画像処理装置3、120を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate)、NFC(Near Field Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance)、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。