JP2014230232A - 画像処理装置及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像データにフィルタ処理を行う画像処理装置において、色にじみを抑制すること。【解決手段】画像処理装置の画像処理回路４０では、画像データにフィルタ処理を実行する際に、取得部４１により取得される画像データの各画素データ毎に、判定部４３を用いて黒文字属性であるか否かを判断する。黒文字属性であると判断された画素データに対しては、フィルタ処理部４４において、該画素データの輝度成分と該画素データの周辺画素の輝度成分との差を強調するフィルタ係数を用いて、該画素データの輝度成分に対してフィルタ処理を行う。画像データの各画素データにフィルタ処理が実行されることで、フィルタ処理後の画像データが生成される。【選択図】図２

Description

本明細書では、複数の色成分を有する画像データに対してフィルタ処理を行う技術に関する。

従来から、画像データに対してエッジ強調やスムージング等のフィルタ処理を行う装置が知られている（例えば、特許文献１）。従来技術では、入力されるカラー画像の信号に対して、一律にフィルタリング処理を行うとともに、入力される信号が黒文字信号であるかを判断する。そして、入力される信号が黒文字信号である場合、フィルタリング処理の信号を用いて、黒単色で出力を行うことで、色にじみを防止する技術が開示されている。

特開平１１−２２０６１８号公報

しかし、従来技術では、黒文字信号であるかを判断しているにも関わらず、入力される信号である画像データに対して一律にフィルタリング処理等のフィルタ処理を行い、色にじみの原因となる画像データを生成するなど、無駄な処理が含まれていた。当該無駄な処理を除き、色にじみを抑制する技術が望まれる。

本明細書に開示される発明は、画像データにフィルタ処理を行う画像処理装置において、色にじみを抑制する技術を開示する。

本明細書によって開示される画像処理装置は、複数の色成分を有する画素からなる画像データを取得する取得部と、前記画像データの各画素毎に、前記複数の色成分を輝度成分及び色差成分に変換する第１変換部と、前記画像データの各画素毎に、黒文字属性であるか否かを判定する判定部と、前記判定部が黒文字属性と判定した画素の輝度成分と該画素の周辺画素の輝度成分との差を強調するフィルタ係数を用いて、該画素の輝度成分に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部と、前記フィルタ処理部によりフィルタ処理された前記輝度成分と、前記色差成分とを、前記複数の色成分に変換する第２変換部と、を備える。

この画像処理装置では、画像データの各画素毎に黒文字属性であるか否かを判断し、該画素が黒文字属性である場合、該画素を変換して得られる輝度成分に対して、該画素と該画素の周辺画素との輝度成分の差を強調するフィルタ係数を用いてフィルタ処理を実行する。この画像処理装置では、各画素の属性に基づいてフィルタ処理を実行することで、処理の無駄を省くことができ、黒文字属性と判断された画素の輝度成分に、選択的に上記フィルタ係数を用いてフィルタ処理を実行することで、色にじみを抑制することができる。

また、上記の画像処理装置では、更に、前記画像データの各画素毎に、各画素と該画素の周辺画素との輝度成分の差が規定値以上であるエッジ画素であるか否かを判定する判定するエッジ判定部と、前記画像データの各画素毎に、該画素の色差成分が無彩色範囲にある場合であって、且つ、該画素の輝度成分が基準値以下である場合に、該画素の色情報は黒であると判定する色判定部と、を備え、前記判定部は、前記エッジ判定部がエッジ画素と判定し、且つ、前記色判定部が色情報が黒であると判定した画素を、黒文字属性と判定する構成としても良い。

この画像処理装置によれば、予め定められた規定値及び基準値から、画像データの各画素が黒文字属性であるか否かを判定することができる。

また、上記の画像処理装置では、更に、前記フィルタ係数を記憶する記憶部、を備え、前記フィルタ処理部は、前記判定部が黒文字属性と判定した画素の輝度成分に対して、強調係数を含む第１フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、該画素の色差成分に対して、前記第１フィルタ係数の強調係数より弱い強調係数を含む、又は、強調係数を含まない第２フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う構成としても良い。

この画像処理装置によれば、黒文字属性であると判断された画素の色差成分には、比較的弱い強調係数、すなわち、強調度合いの低い強調係数を含むフィルタ係数、或は、強調係数を含まないフィルタ係数の一方を用いてフィルタ処理を行うので、該画素の色差成分に対して、輝度成分と一律に比較的弱くない強調係数、すなわち、強調度合いの高い強調係数を含むフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う場合に比べて、黒文字属性であると判断された画素が色にじみすることを抑制することができる。

また、上記の画像処理装置では、前記判定部は、前記エッジ判定部によるエッジ画素でないとの判定、又は、前記色判定部による色情報が黒でないとの判定、の少なくとも一方の判断がされた画素を、黒文字属性でないと判定し、前記フィルタ処理部は、前記判定部が黒文字属性でないと判定し、且つ、前記エッジ判定部がエッジ画素と判定した画素の前記複数の色成分に対して、強調係数を含む第３フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、前記判定部が黒文字属性でないと判定し、且つ、前記エッジ判定部がエッジ画素でないと判定した画素の前記複数の色成分に対して、前記第３フィルタ係数の強調係数より弱い強調係数を含む、又は、強調係数を含まない第４フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う構成としても良い。

この画像処理装置によれば、黒文字属性でないと判断された画素に対して、エッジ画素であれば、比較的弱くない強調係数を含むフィルタ係数を用いることで、該画素と該画素の周辺画素との差を強調することができる。また、エッジ画素でなければ、比較的弱い強調係数を含むフィルタ係数、或は、強調係数を含まないフィルタ係数の一方を用いることで、該画素と該画素の周辺画素との差を強調しないようにすることができる。

また、上記の画像処理装置では、更に、前記フィルタ処理部によりフィルタ処理された画素からなる処理後画像データを出力する出力部、を備え、前記フィルタ処理部は、前記第１変換部によって変換される各画素の前記輝度成分に対して、前記第１フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、且つ、前記第１変換部によって変換される各画素の前記色差成分に対して、前記第２フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、且つ、各画素の前記複数の色成分に対して、前記第３フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、且つ、各画素の前記複数の色成分に対して、前記第４フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、前記出力部は、前記判定部が黒文字属性と判定した画素においては、前記第１フィルタ係数を用いてフィルタ処理された該画素の前記輝度成分と、前記第２フィルタ係数を用いてフィルタ処理された該画素の前記色差成分とを、前記第２変換部により変換した前記複数の色成分を用いて前記処理後画像データを生成し、前記判定部が黒文字属性でないと判定し、且つ、前記エッジ判定部がエッジ画素と判定した画素においては、前記フィルタ処理部により前記第３フィルタ係数を用いてフィルタ処理された前記複数の色成分を用いて前記処理後画像データを生成し、前記判定部が黒文字属性でないと判定し、且つ、前記エッジ判定部がエッジ画素でないと判定した場合、前記フィルタ処理部により前記第４フィルタ係数を用いてフィルタ処理された前記複数の色成分を用いて前記処理後画像データを生成する構成としても良い。

この画像処理装置によれば、判定部による判定結果を待つこと無く、フィルタ処理部によりフィルタ処理を行うことができ、処理後画像データを出力するまでの時間を短縮することができる。

また、上記の画像処理装置では、前記第１フィルタ係数と前記第３フィルタ係数は、共通のフィルタ係数であり、前記第２フィルタ係数と前記第４フィルタ係数は、共通のフィルタ係数である構成としても良い。この画像処理装置によれば、記憶部に記憶する必要のあるフィルタ係数の数を減らすことができ、必要な記憶容量を抑制することができる。

また、上記の画像処理装置では、前記第１変換部は、前記複数の色成分をＹＩＱ変換する構成としても良い。この画像処理装置によれば、複数の色成分を有する画素をＹＩＱ変換することで、該画素のＹ成分である輝度成分を、該画素のＩ成分及びＱ成分である色差成分と区分して、フィルタ処理を行うことができる。

なお、本明細書によって開示される発明は、画像処理装置、画像処理方法、これらの装置または方法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等の種々の態様で実現することができる。

本明細書によって開示される画像処理装置によれば、画像データにフィルタ処理を行う画像処理装置において、色にじみを抑制することができる。

画像処理装置の電気的構成を概略的に示すブロック図 実施形態１の画像処理回路の構成を示す図 色差成分における無彩色範囲、有彩色範囲、及び輝度成分における基準値を示す図 実施形態１のフィルタ係数を示す図 フィルタ処理を説明する図 実施形態１の効果を示す図 実施形態２の画像処理回路の構成を示す図 その他の実施形態のフィルタ係数を示す図

＜実施形態１＞
実施形態１を、図１から図６を用いて説明する。

１．システムの構成
図１に示すように、本実施形態の画像処理装置１０は、ＣＰＵ３０と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、デバイス駆動回路３４と、画像読取部３５と、読取補正回路３６と、画像処理回路４０と、ＵＳＢインターフェイス（以下、Ｉ／Ｆ）３７と、を主要部として備える。図１に実線３１で示すように、ＣＰＵ３０と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３とを含めたものが、画像処理装置１０内の各回路や各部を制御する制御部としての機能を果たす。

ＲＯＭ３２には、画像処理装置１０の動作を制御するための各種のプログラムが記憶されており、ＣＰＵ３０はＲＯＭ３２から読み出したプログラムに従って各部の制御を行う。

デバイス駆動回路３４は、画像読取部３５に接続されており、ＣＰＵ３０からの命令に基づいて読み取りを制御する信号を画像読取部３５に送信する。画像読取部３５は、デバイス駆動回路３４からの信号に基づいて原稿を読み取り、生成した画像データを読取補正回路３６に出力する。

読取補正回路３６は、画像読取部３５に接続されており、画像読取部３５から出力されるアナログ信号である画像データをデジタル信号である画像データに変換する。また、読取補正回路３６は、その変換された画像データにシェーディング補正等の各種補正処理を行う。そして、各種補正された画像データは、赤成分（Ｒ）、緑成分（Ｇ）、青成分（Ｂ）の複数の色成分を有する画素データの複数個からなる画像データとしてＲＡＭ３３に記憶される。画素データは、画素の一例である。

ＵＳＢ Ｉ／Ｆ３７は、画像処理装置１０外部のＰＣ１２や、ＵＳＢメモリなどの各種記憶メディア１４に接続される。ＲＡＭ３３には、読取補正回路３６によって補正された画像データの他、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ３７を介して画像処理装置１０外部から入力された画像データが一時的に記憶される。

画像処理回路４０は、ＲＡＭ３３に記憶された画像データに画像処理の一種であるフィルタ処理を行い、処理後画像データを生成する。生成された処理後画像データは、再びＲＡＭ３３に記憶される。

２．画像データのフィルタ処理
次に、図２から図６を用いて、ＲＡＭ３３に記憶された画像データを、画像処理回路４０を用いてフィルタ処理する内容について説明する。

図２に示すように、画像処理回路４０は、取得部４１と、ＹＩＱ変換部４２と、判定部４３と、フィルタ処理部４４と、逆ＹＩＱ変換部４５と、出力部４６と、から構成されている。ＹＩＱ変換部４２は、第１変換部の一例であり、逆ＹＩＱ変換部４５は、第２変換部の一例である。

ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に画像データが記憶されると、画像データが記憶されていることを示す情報を取得部４１に対して入力する。取得部４１は、ＣＰＵ３０から上記情報が入力されると、ＲＡＭ３３から画像データの取得を開始する。取得部４１は、画像データを構成する各画素データが取得される毎に、取得された画素データをＹＩＱ変換部４２に出力する。

ＹＩＱ変換部４２は、取得部４１から入力されるＲ、Ｇ、Ｂの複数の色成分を有する画素データを、各画素データ毎に、輝度成分（Ｙ）と２つの色差成分（Ｉ、Ｑ）に変換演算するＹＩＱ変換演算部５１を有する。ＹＩＱ変換部４２は、ＹＩＱ変換演算部５１が変換した後の輝度成分及び色差成分を各画素データ毎に判定部４３に出力するとともに、フィルタ処理部４４に出力する。また、ＹＩＱ変換部４２は、ＹＩＱ変換演算部５１が変換する前の複数の色成分を有する画素データをフィルタ処理部４４に出力する。

判定部４３は、色判定部５２と、エッジ判定部５３と、黒文字属性判定部５４とを備え、ＹＩＱ変換部４２から入力される輝度成分及び色差成分を用いて、各画素データが後述する黒文字属性であるか否かを判定する。

色判定部５２は、各画素データ毎に、各色差成分が無彩色範囲ＭＨにあるか有彩色範囲ＹＨにあるかを判定する。色判定部５２には、図３に示す各色差成分毎に第１基準値ＩＫ１、ＱＫ１、及び、第２基準値ＩＫ２、ＱＫ２が記憶されており、この基準値ＩＫ、ＱＫに基づいてい無彩色範囲ＭＨ及び有彩色範囲ＹＨが設定されている。具体的には、各色差成分毎に第１基準値ＩＫ１、ＱＫ１以上第２基準値ＩＫ２、ＱＫ２以下の範囲が無彩色範囲ＭＨに設定されており、それ以外の範囲が有彩色範囲ＹＨに設定されている。

色判定部５２は、画素データの各色差成分を、対応する基準値ＩＫ、ＱＫと各々比較し、いずれの色差成分も無彩色範囲ＭＨに含まれる場合に、該画素データの色差成分が無彩色範囲ＭＨにあると判定する。一方、色判定部５２は、少なくとも一方の色差成分が有彩色範囲ＹＨに含まれる場合に、該画素データの色差成分が有彩色範囲ＹＨにあると判定する。

また、色判定部５２は、各画素データ毎に、輝度成分が色判定部５２に記憶された基準値ＹＫ以下であるかを判定する。輝度成分は、その数値が大きくなるほど明るく、その数値が小さくなるほど暗くなる。色判定部５２は、画素データの輝度成分を基準値ＹＫと比較し、基準値ＹＫ以下であるか、つまり、基準値ＹＫよりも暗いかを判定する。

そして、色判定部５２は、画素データの色差成分が有彩色範囲ＹＨにあり、且つ、画素データの輝度成分が基準値ＹＫ以下である場合に、該画素データの色情報が黒であると判定する。一方、色判定部５２は、画素データの色差成分が無彩色範囲ＭＨにあり、或は、画素データの輝度成分が基準値ＹＫより大きい場合に、該画素データの色情報が黒でないと判定する。色判定部５２は、各画素データ毎に、色情報が黒であるか否かを判定し、判定結果を黒文字属性判定部５４に出力する。

エッジ判定部５３は、各画素データ毎に、エッジ画素検出処理を行い、各画素データがエッジ画素であるか否かを判定する。エッジ画素検出方法としては、各種の公知のエッジ抽出方法を利用可能であり、本実施形態では、エッジ判定部５３に、差分フィルタであるフィルタ係数及び規定値が記憶されている。エッジ判定部５３は、各画素データの輝度成分、及び、該画素データの周辺画素データの輝度成分に対して、フィルタ係数を用いて演算し、該画素データと該画素データの周辺画素データの輝度成分の差を示す演算結果を算出する。

演算結果は、その数値が大きくなるほど、該画素データと該画素データの周辺画素データの輝度成分の差が大きく、その数値が小さくなるほど、該画素データと該画素データの周辺画素データの輝度成分の差が小さなる。エッジ判定部５３は、算出された演算結果を規定値と比較し、演算結果が規定値以上である場合に、エッジ画素と判定する。一方、エッジ判定部５３は、演算結果が規定値未満である場合に、エッジ画素でないと判定する。エッジ判定部５３は、各画素データ毎に、エッジ画素であるか否かを判定し、判定結果を黒文字属性判定部５４及びフィルタ処理部４４のフィルタ係数記憶部５６に出力する。

ここで、周辺画素データとは、画像データを液晶ディスプレイなどの表示部に表示させる際に周辺に位置する画素データを意味する。表示部には、複数の表示画素が一次元又は二次元に配列されており、画像データは、表示部に表示させる際に各表示素子に画素データが入力される。周辺画素データとは、対象の画素データが入力される表示画素の周辺の表示画素に入力される画素データを意味する。さらに詳細には、画像データを構成する各画素データには、複数の色成分を示す情報の他、画素データ間の位置関係を示す情報が含まれており、画像処理回路４０に含まれる各部は、この情報から周辺画素データであるか否かを判断することができる。

黒文字属性判定部５４は、色判定部５２及びエッジ判定部５３から入力される判定結果を用いて、各画素データが黒文字属性であるか否かを判定する。黒文字属性判定部５４は、色判定部５２が、色情報が黒であると判定し、且つ、エッジ判定部５３が、エッジ画素であると判定した画素データを、黒文字属性であると判定する。つまり、黒文字属性の画素データとは、色情報が黒であるエッジ画素の画素データを意味する。一方、黒文字属性判定部５４は、色判定部５２が、色情報が黒でないと判定し、或は、エッジ判定部５３が、エッジ画素でないと判定した画素データを、黒文字属性でないと判定する。黒文字属性判定部５４は、各画素データ毎に、黒文字属性であるか否かを判定し、判定結果をフィルタ処理部４４のセレクタ５５、フィルタ係数記憶部５６及び逆ＹＩＱ変換部４５のセレクタ５９に出力する。

フィルタ処理部４４は、セレクタ５５と、フィルタ係数記憶部５６と、フィルタ演算部５７とを備え、各画素データ毎に、ＹＩＱ変換部４２から入力される輝度成分及び色差成分と、複数の色成分を有する画素データとのいずれか一方を選択して、フィルタ処理を行う。フィルタ係数記憶部５６は、記憶部の一例である。

セレクタ５５は、黒文字属性判定部５４から入力される判定結果に基づいて、各画素データ毎に、ＹＩＱ変換部４２から入力される輝度成分及び色差成分と、複数の色成分を有する画素データとのいずれか一方を選択する。具体的には、黒文字属性判定部５４が、黒文字属性であると判定した画素データに対しては、輝度成分及び色差成分を選択し、黒文字属性でないと判定した画素データに対しては、複数の色成分を有する画素データを選択する。セレクタ５５は、選択した成分又はデータをフィルタ演算部５７に出力する。

フィルタ係数記憶部５６には、図４に示す第１フィルタ係数Ｆ１〜第４フィルタ係数Ｆ４を含む複数のフィルタ係数Ｆが記憶されている。フィルタ係数Ｆは、５行５列の行列であり、各フィルタ係数Ｆに２５個の数値が設定されている。フィルタ係数Ｆでは、周辺（第１行、又は、第５行、又は、第１列、又は、第５列）から中心（第３行第３列）に向かって、数値が大きくなるように設定されている。

本実施形態では、第１フィルタ係数Ｆ１及び第３フィルタ係数Ｆ３は、同一の数値が設定されており、且つ、その周辺の数値に負の数値を含む。その一方、第２フィルタ係数Ｆ２及び第４フィルタ係数Ｆ４は、その周辺の数値がゼロに設定されており、負の数値を含まない。負の数値は、強調係数の一例である。

フィルタ係数記憶部５６は、エッジ判定部５３及び黒文字属性判定部５４から入力される判定結果に基づいて、各画素データの各色成分にフィルタ係数Ｆを選択する。具体的には、黒文字属性判定部５４が、黒文字属性であると判定した画素データの輝度成分に対しては、第１フィルタ係数Ｆ１を選択し、黒文字属性であると判定した画素データの色差成分に対しては、第２フィルタ係数Ｆ２を選択する。また、黒文字属性判定部５４が、黒文字属性でないと判定し、且つ、エッジ判定部５３が、エッジ画素であると判定した画素データの各色成分に対しては、第３フィルタ係数Ｆ３を選択する。また、黒文字属性判定部５４が、黒文字属性でないと判定し、且つ、エッジ判定部５３が、エッジ画素でないと判定した画素データの各色成分に対しては、第４フィルタ係数Ｆ４を選択する。フィルタ係数記憶部５６は、選択したフィルタ係数Ｆをフィルタ演算部５７に出力する。

フィルタ演算部５７は、セレクタ５５から入力された成分又はデータに対して、フィルタ係数記憶部５６により選択されたフィルタ係数Ｆを用いてフィルタ処理を行う。フィルタ処理において、図５に示すように、フィルタ演算部５７は、対象の画素データを中心とし、対象の画素データとその周辺画素データにおける５行５列のデータ群Ｇがセレクタ５５から入力されるのを待機する。そして、データ群Ｇが入力されると、図５に式１に示すように、選択されたフィルタ係数Ｆと該データ群Ｇとの行列積を算出する。フィルタ演算部５７は、算出された行列積を選択されたフィルタ係数Ｆに含まれる数値の合計値で割って、処理後の成分又はデータを算出する。

フィルタ演算部５７は、黒文字属性判定部５４が黒文字属性であると判定した画素データに対しては、セレクタ５５から入力される輝度成分に対して、フィルタ係数記憶部５６から入力される第１フィルタ係数Ｆ１を用いてフィルタ処理を行い、セレクタ５５から入力される色差成分に対して、フィルタ係数記憶部５６から入力される第２フィルタ係数Ｆ２を用いてフィルタ処理を行う。

第１フィルタ係数Ｆ１では、周辺の数値に負の数値を含むことから、フィルタ係数Ｆと該データ群Ｇとの行列積を算出する際に、対象の画素データを用いた算出結果は正となる。その一方、周辺画素データを用いた算出結果の中には負となるものが存在する。この結果、算出される行列積では、対象の画像データの輝度成分と周辺画素データの輝度成分との差が強調され、この強調された結果が処理後の輝度成分に反映される。つまり、第１フィルタ係数Ｆ１は、対象の画素データと周辺画素データとの差を強調するフィルタ係数Ｆということができる。

一方、第２フィルタ係数Ｆ１では、周辺の数値に負の数値を含まず、周辺の数値がゼロに設定されていることから、フィルタ係数Ｆと該データ群Ｇとの行列積を算出する際に、周辺画素データを用いた算出結果の中にはゼロとなるものが存在する。そのため、算出される行列積では、第１フィルタ係数Ｆ２を用いる場合に比べて、対象の画素データの色差成分と周辺画素データの色差成分との差が強調されない。つまり、第２フィルタ係数Ｆ２は、第１フィルタ係数Ｆ１に比べて、対象の画素データと周辺画素データとの差を強調しないフィルタ係数Ｆということができる。

また、フィルタ演算部５７は、黒文字属性判定部５４が黒文字属性でないと判定し、且つ、エッジ判定部５３がエッジ画素であると判定した画素データの各色成分に対して、フィルタ係数記憶部５６から入力される第３フィルタ係数Ｆ３を用いてフィルタ処理を行う。第３フィルタ係数Ｆ３は、第１フィルタ係数Ｆ１と同様に、周辺の数値に負の数値を含むことから、対象の画素データでは、該画素データの各色成分と周辺画素データの各色成分との差が強調される。

また、フィルタ演算部５７は、黒文字属性判定部５４が黒文字属性でないと判定し、且つ、エッジ判定部５３がエッジ画素でないと判定した画素データの各色成分に対して、フィルタ係数記憶部５６から入力される第４フィルタ係数Ｆ４を用いてフィルタ処理を行う。第４フィルタ係数Ｆ４は、第２フィルタ係数Ｆ２と同様に、周辺の数値に負の数値を含まず、周辺の数値がゼロに設定されていることから、対象の画素データでは、該画素データの各色成分と周辺画素データの各色成分との差が強調されない。フィルタ演算部５７は、各画素データの処理後の成分又はデータを、逆ＹＩＱ変換部４５に出力する。

逆ＹＩＱ変換部４５は、逆ＹＩＱ変換演算部５８と、セレクタ５９とを備える。逆ＹＩＱ変換演算部５８は、フィルタ処理部４４から処理後の輝度成分及び色差成分が入力される場合に、各画素データ毎に、処理後の輝度成分及び色差成分を複数の色成分に変換する。逆ＹＩＱ変換演算部５８は、自ら変換した処理後の複数の色成分をセレクタ５９に出力する。一方、フィルタ処理部４４から処理後の複数の色成分が入力される場合、フィルタ処理部４４で変換された処理後の複数の色成分が直接、セレクタ５９に入力される。

セレクタ５９は、黒文字属性判定部５４から入力される判定結果に基づいて、各画素データ毎に、逆ＹＩＱ変換演算部５８で変換された処理後の複数の色成分と、フィルタ処理部４４で変換された処理後の複数の色成分とのいずれか一方を選択する。具体的には、黒文字属性判定部５４が、黒文字属性であると判定した画素データに対しては、逆ＹＩＱ変換演算部５８で変換された処理後の複数の色成分を選択し、黒文字属性でないと判定した画素データに対しては、フィルタ処理部４４で変換された処理後の複数の色成分を選択する。セレクタ５５は、選択した処理後の複数の色成分を出力部４６に出力する。

出力部４６は、逆ＹＩＱ変換部４５から処理後の複数の色成分を有する各画素データが取得される毎に、取得された画素データをＲＡＭ３３に出力する。これにより、ＲＡＭ３３には、処理後の複数の色成分を有する画素データの複数個で構成される処理後の画像データが記憶される。

３．本実施形態の効果
（１）本実施形態の画像処理装置１０では、画像処理回路４０を用いて画像データをフィルタ処理する際に、画像データの各画素データ毎に黒文字属性であるか否かを判断する。例えば、図６の１段目に示すように、画像データが白で表された下地部分に「Ａ」の黒文字が記載された画像データの場合、図６の２段目に示すように、黒文字の輪郭部分が黒文字属性であると判断される。

黒文字属性であると判断された画素データは、エッジ画素の画像データであることから、該画素データに対しては、該画素データとその周辺画素データとの輝度成分の差を強調するフィルタ処理が行われる。従来技術のように、黒文字属性であると判断された画素データに対して、輝度成分と色差成分を区別しないでフィルタ処理が実行されると、該画素データとその周辺画素データとの輝度成分の差が強調されるだけでなく、該画素データとその周辺画素データとの色差成分の差も強調される。その結果、図６の３段目に示すように、黒文字の輪郭部分において、画素データが有する複数の色成分のうち、特定の色成分が際立って強調されてしまい、処理後の画像データを表示部に表示させた場合に、図６の３段目に誇張して示すように、黒文字の輪郭部分の一部である領域Ｒに画像データでは視認されない色成分が表示される領域Ｒが表れる、いわゆる色にじみの問題が生じる。

本実施形態の画像処理装置１０では、対象の画素データが黒文字属性であると判断された場合、該画素データを変換して得られる輝度成分に対して、該画素データとその周辺画素データとの差を強調するフィルタ係数Ｆを用いてフィルタ処理を実行する。これにより、エッジ画素の画像データとその周辺画素データとの輝度成分の差を強調することができる。

そして、黒文字属性であると判断された画素データを変換して得られる色差成分に対して、該画素データとその周辺画素データとの差を強調しないフィルタ係数Ｆを用いてフィルタ処理を実行する。これにより、黒文字属性であると判断された画素データが有する複数の色成分のすべてにおいて、該画素データとその周辺画素データとの差が強調されることが抑制される。この結果、黒文字の輪郭部分において、特定の色成分が際立って強調されることが抑制され、図６の４段目に示すように、色にじみの発生を抑制することができる。

（２）本実施形態の画像処理装置１０では、上記の処理、即ち、画素データを変換して得られる輝度成分と色差成分に対してフィルタ処理を実行することや、輝度成分と色差成分とでフィルタ処理に使用するフィルタ係数Ｆを変更することを、黒文字属性であると判断された画素データに対してのみ行い、黒文字属性でない画素データに対しては、画素データが有する各色成分に対してフィルタ処理を実行する。そのため、画像データに含まれる各画素データの属性に基づいてフィルタ処理を実行することができ、従来技術のように、画像データに含まれる全ての画素データに一律のフィルタ処理が実行された後に、黒文字属性であると判断された画素データに対して追加的な処理が実行される場合に比べて、フィルタ処理における処理の無駄を省くことができる。

（３）本実施形態の画像処理装置１０では、黒文字属性であるか否かを、予め画像処理回路４０内に記憶された基準値ＹＫ、ＩＫ、ＱＫを用いて判断する。そのため、図６の上から２番目に示すように、黒文字だけでなく、基準値ＹＫ、ＩＫ、ＱＫから定まる特定の条件を満たすベタパターンの輪郭部分を黒文字属性の画素データとして判断することができる。

（４）本実施形態の画像処理装置１０では、対象の画素データが黒文字属性でないと判断された場合、エッジ画素の画素データであるか否かを判断する。そして、対象の画素データがエッジ画素の画素データであると判断された場合、該画素データが有する各色成分に対して、該画素データとその周辺画素データとの差を強調する第３フィルタ係数Ｆ３を用いてフィルタ処理を実行する。これにより、黒文字属性でないエッジ画素の画像データに対しても、該画素データとその周辺画素データとの各色成分の差を強調することができる。

一方、本実施形態の画像処理装置１０では、対象の画素データが黒文字属性でないと判断され、且つ、エッジ画素の画素データでないと判断された場合、該画素データが有する各色成分に対して、該画素データとその周辺画素データとの差を強調しない第４フィルタ係数Ｆ４を用いてフィルタ処理を実行する。これにより、エッジ画素でない画像データに対して、該画素データとその周辺画素データの各色成分との差を強調せずに、滑らかにすることができる。

＜実施形態２＞
実施形態２を、図７を用いて説明する。本実施形態では、画像処理回路４０のフィルタ処理部４４において、ＹＩＱ変換部４２から入力される各画素データの輝度成分及び色差成分と、複数の色成分を有する画素データとの両方に対してフィルタ処理を実行する点で、該輝度成分及び色差成分と、該画素データとのいずれか一方にのみフィルタ処理が実行される実施形態１と異なる。以下の説明では、実施形態１と同一の内容については重複した記載を省略する。

１．画像データのフィルタ処理
図７に示すように、本実施形態の画像処理回路４０は、図２に示す実施形態１の画像処理回路４０に比べて、判定部４３及びフィルタ処理部４４で行われる処理が異なる。

判定部４３において、エッジ判定部５３は、各画素データ毎に、エッジ画素であるか否かを判定し、判定結果を黒文字属性判定部５４及びフィルタ処理部４４のセレクタ５５に出力し、フィルタ処理部４４のフィルタ係数記憶部５６に出力しない。また、黒文字属性判定部５４は、各画素データ毎に、黒文字属性であるか否かを判定し、判定結果をフィルタ処理部４４のセレクタ５５及び逆ＹＩＱ変換部４５のセレクタ５９に出力し、フィルタ処理部４４のフィルタ係数記憶部５６に出力しない。

フィルタ処理部４４において、フィルタ係数記憶部５６は、ＹＩＱ変換部４２から各画素データの成分及びデータが入力される度に、第１フィルタ係数Ｆ１〜第４フィルタ係数Ｆ４をフィルタ演算部５７に出力する。

フィルタ演算部５７は、フィルタ係数記憶部５６から入力されるフィルタ係数Ｆを用いて、各画素データの成分及びデータの両方にフィルタ処理を行う。つまり、フィルタ演算部５７は、判定部４３からの判定結果によらないで、各画素データの成分及びデータにフィルタ処理を行う。具体的には、フィルタ演算部５７は、ＹＩＱ変換部４２から入力される各画素データの輝度成分に対して、フィルタ係数記憶部５６から入力される第１フィルタ係数Ｆ１を用いてフィルタ処理を行い、ＹＩＱ変換部４２から入力される色差成分に対して、フィルタ係数記憶部５６から入力される第２フィルタ係数Ｆ２を用いてフィルタ処理を行う。

また、フィルタ演算部５７は、ＹＩＱ変換部４２から入力される各画素データの色成分に対して、フィルタ係数記憶部５６から入力される第３フィルタ係数Ｆ３を用いてフィルタ処理う。更に、ＹＩＱ変換部４２から入力される各画素データの色成分に対して、フィルタ係数記憶部５６から入力される第４フィルタ係数Ｆ４を用いてフィルタ処理を行う。フィルタ演算部５７は、各画素データの処理後の成分及びデータを、セレクタ５５に出力する。

セレクタ５５は、黒文字属性判定部５４及びエッジ判定部５３から入力される判定結果に基づいて、各画素データ毎に、フィルタ演算部５７から入力される処理後の輝度成分及び色差成分と、処理後の複数の色成分を有する画素データとのいずれか一方を選択する。そのため、フィルタ演算部５７は、判定部４３からの判定結果が入力されるに先立ってフィルタ処理を行い、その結果である処理後の成分及びデータを、セレクタ５５に出力する。

具体的には、黒文字属性判定部５４が黒文字属性であると判定した画素データに対しては、処理後の輝度成分及び色差成分を選択する。また、黒文字属性判定部５４が黒文字属性でないと判定し、且つ、エッジ判定部５３がエッジ画素であると判定した画素データに対しては、第３フィルタ係数Ｆ３を用いてフィルタ処理された処理後の複数の色成分を有する画素データを選択する。また、黒文字属性判定部５４が黒文字属性でないと判定し、且つ、エッジ判定部５３がエッジ画素でないと判定した画素データに対しては、第４フィルタ係数Ｆ４を用いてフィルタ処理された処理後の複数の色成分を有する画素データを選択する。セレクタ５５は、各画素データ毎に、選択した処理後の成分又はデータを、逆ＹＩＱ変換処理部に出力する。

これにより、黒文字属性判定部５４が黒文字属性であると判定した画素データでは、処理後の輝度成分及び色差成分が逆ＹＩＱ変換演算部５８により複数の色成分に変換され、変換された処理後の複数の色成分が、セレクタ５９及び出力部４６を介してＲＡＭ３３に出力される。

また、黒文字属性判定部５４が黒文字属性でないと判定し、且つ、エッジ判定部５３がエッジ画素であると判定した画素データでは、フィルタ演算部５７により第３フィルタ係数Ｆ３を用いてフィルタ処理された処理後の複数の色成分が、セレクタ５９及び出力部４６を介してＲＡＭ３３に出力される。

また、黒文字属性判定部５４が黒文字属性でないと判定し、且つ、エッジ判定部５３がエッジ画素でないと判定した画素データでは、フィルタ演算部５７により第４フィルタ係数Ｆ４を用いてフィルタ処理された処理後の複数の色成分が、セレクタ５９及び出力部４６を介してＲＡＭ３３に出力される。ＲＡＭ３３では、これらの処理後の複数の色成分を有する画素データの複数個によって、処理後の画像データが記憶される。

２．本実施形態の効果
（１）本実施形態の画像処理装置１０では、画像処理回路４０を用いて画像データをフィルタ処理する際に、フィルタ処理部４４では、判定部４３からの判定結果が入力されるに先立ってフィルタ処理を行い、判定部４３からの判定結果が入力された後では、フィルタ処理を実行しない。そのため、判定部４３から各画素データ後の判定結果が出力されるまでの時間を活用してフィルタ処理を行うことができ、画像データのフィルタ処理に必要な時間を短縮することができる。

（２）その一方、本実施形態の画像処理装置１０では、各画像データに対して、複数のフィルタ処理が実行されることから、無駄な処理が含まれるということもできる。しかし、本実施形態の画像処理装置１０では、従来までは活用されてこなかった各画素データ後の判定結果が出力されるまでの時間を活用することで、例え無駄な処理が含まれたとしても、画像データのフィルタ処理に必要な時間を短縮することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、スキャナ機能を有する画像処理装置１０を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られない。例えば、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能などのうちの少なくとも１つの機能を備えた装置であっても良い。

（２）また、上記の機能を全く有していなくても良い。例えば、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ３７を介して装置外部から入力された画像データをフィルタ処理する画像処理を専用とする装置であっても良い。

（３）上記実施形態では、複数の色成分を有する画素データがＩ成分及びＱ成分の色差成分に変換される例を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られない。変換される色差成分は、Ｃｂ成分及びＣｒ成分や、Ｐｂ成分及びＰｒ成分など、輝度成分と分離して変換される色差成分であれば、適用することができる。

（４）上記実施形態では、フィルタ係数記憶部５６に記憶されているフィルタ係数Ｆとして、第１フィルタ係数Ｆ１と第３フィルタ係数Ｆ３が等しく、第１フィルタ係数Ｆ１と第２フィルタ係数Ｆ２と第４フィルタ係数Ｆ４がお互いに異なる例を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られない。例えば、第１フィルタ係数Ｆ１〜第４フィルタ係数Ｆ４の全てがお互いに異なっていてもよい。

また、図８に示すように、第１フィルタ係数Ｆ１と第３フィルタ係数Ｆ３が等しく設定され、且つ、第２フィルタ係数Ｆ２と第４フィルタ係数Ｆ４が等しく設定されていても良い。これにより、フィルタ係数記憶部５６に記憶する必要のあるフィルタ係数Ｆの数を減らすことができ、フィルタ係数記憶部５６に必要な容量を抑制することができる。

（５）上記実施形態では、第２フィルタ係数Ｆ２と第４フィルタ係数Ｆ４が、負の数値を含まない例を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られず、第２フィルタ係数Ｆ２と第４フィルタ係数Ｆ４が、負の数値を含んでいてもよい。

この場合、第２フィルタ係数Ｆ２に含まれる負の数値の絶対値が、第１フィルタ係数Ｆ１に含まれる負の数値の絶対値よりも小さく設定されることが好ましい。これにより、上記実施形態と同様に、第２フィルタ係数Ｆ２を、第１フィルタ係数Ｆ１に比べて、対象の画素データと周辺画素データとの差を強調しないフィルタ係数Ｆとすることができる。

同様に、第４フィルタ係数Ｆ４に含まれる負の数値の絶対値が、第３フィルタ係数Ｆ３に含まれる負の数値の絶対値よりも小さく設定されることが好ましい。これにより、上記実施形態と同様に、第４フィルタ係数Ｆ４を、第３フィルタ係数Ｆ３に比べて、対象の画素データと周辺画素データとの差を強調しないフィルタ係数Ｆとすることができる。

１０：画像処理装置、３４：デバイス駆動回路、３５：画像読取部、３６：読取補正回路、３７：ＵＳＢ Ｉ／Ｆ、４０：画像処理回路、４１：取得部、４２：ＹＩＱ変換部、４３：判定部、４４：フィルタ処理部、４５：逆ＹＩＱ変換部、４６：出力部、５１：ＹＩＱ変換演算部、５２：色判定部、５３：エッジ判定部、５４：黒文字属性判定部、５５：セレクタ、５６：フィルタ係数記憶部、５７：フィルタ演算部、５８：逆ＹＩＱ変換演算部、５９：セレクタ、Ｆ：フィルタ係数、ＹＫ、ＩＫ、ＱＫ：基準値、ＭＨ：無彩色範囲、ＹＨ：有彩色範囲

Claims (8)

1. 複数の色成分を有する画素からなる画像データを取得する取得部と、
   前記画像データの各画素毎に、前記複数の色成分を輝度成分及び色差成分に変換する第１変換部と、
   前記画像データの各画素毎に、黒文字属性であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が黒文字属性と判定した画素の輝度成分と該画素の周辺画素の輝度成分との差を強調するフィルタ係数を用いて、該画素の輝度成分に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部と、
   前記フィルタ処理部によりフィルタ処理された前記輝度成分と、前記色差成分とを、前記複数の色成分に変換する第２変換部と、
   を備える画像処理装置。
2. 請求項１記載の画像処理装置であって、
   更に、
   前記画像データの各画素毎に、各画素と該画素の周辺画素との輝度成分の差が規定値以上であるエッジ画素であるか否かを判定する判定するエッジ判定部と、
   前記画像データの各画素毎に、該画素の色差成分が無彩色範囲にある場合であって、且つ、該画素の輝度成分が基準値以下である場合に、該画素の色情報は黒であると判定する色判定部と、
   を備え、
   前記判定部は、
   前記エッジ判定部がエッジ画素と判定し、且つ、前記色判定部が色情報が黒であると判定した画素を、黒文字属性と判定する、
   画像処理装置。
3. 請求項２記載の画像処理装置であって、
   更に、
   前記フィルタ係数を記憶する記憶部、
   を備え、
   前記フィルタ処理部は、
   前記判定部が黒文字属性と判定した画素の輝度成分に対して、強調係数を含む第１フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、該画素の色差成分に対して、前記第１フィルタ係数の強調係数より弱い強調係数を含む、又は、強調係数を含まない第２フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う、画像処理装置。
4. 請求項３記載の画像処理装置であって、
   前記判定部は、
   前記エッジ判定部によるエッジ画素でないとの判定、又は、前記色判定部による色情報が黒でないとの判定、の少なくとも一方の判断がされた画素を、黒文字属性でないと判定し、
   前記フィルタ処理部は、
   前記判定部が黒文字属性でないと判定し、且つ、前記エッジ判定部がエッジ画素と判定した画素の前記複数の色成分に対して、強調係数を含む第３フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、
   前記判定部が黒文字属性でないと判定し、且つ、前記エッジ判定部がエッジ画素でないと判定した画素の前記複数の色成分に対して、前記第３フィルタ係数の強調係数より弱い強調係数を含む、又は、強調係数を含まない第４フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う、画像処理装置。
5. 請求項４記載の画像処理装置であって、
   更に、
   前記フィルタ処理部によりフィルタ処理された画素からなる処理後画像データを出力する出力部、
   を備え、
   前記フィルタ処理部は、
   前記第１変換部によって変換される各画素の前記輝度成分に対して、前記第１フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、且つ、前記第１変換部によって変換される各画素の前記色差成分に対して、前記第２フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、且つ、各画素の前記複数の色成分に対して、前記第３フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、且つ、各画素の前記複数の色成分に対して、前記第４フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、
   前記出力部は、
   前記判定部が黒文字属性と判定した画素においては、前記第１フィルタ係数を用いてフィルタ処理された該画素の前記輝度成分と、前記第２フィルタ係数を用いてフィルタ処理された該画素の前記色差成分とを、前記第２変換部により変換した前記複数の色成分を用いて前記処理後画像データを生成し、
   前記判定部が黒文字属性でないと判定し、且つ、前記エッジ判定部がエッジ画素と判定した画素においては、前記フィルタ処理部により前記第３フィルタ係数を用いてフィルタ処理された前記複数の色成分を用いて前記処理後画像データを生成し、
   前記判定部が黒文字属性でないと判定し、且つ、前記エッジ判定部がエッジ画素でないと判定した場合、前記フィルタ処理部により前記第４フィルタ係数を用いてフィルタ処理された前記複数の色成分を用いて前記処理後画像データを生成する、画像処理装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の画像処理装置であって、
   前記第１フィルタ係数と前記第３フィルタ係数は、共通のフィルタ係数であり、前記第２フィルタ係数と前記第４フィルタ係数は、共通のフィルタ係数である、画像処理装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、
   前記第１変換部は、前記複数の色成分をＹＩＱ変換する、画像処理装置。
8. 画像処理装置に用いられるコンピュータに、
   複数の色成分を有する画素からなる画像データを取得する取得処理と、
   前記画像データの各画素毎に、前記複数の色成分を輝度成分及び色差成分に変換する第１変換処理と、
   前記画像データの各画素毎に、黒文字属性であるか否かを判定する判定処理と、
   前記判定処理により前記黒文字属性と判定された画素の輝度成分と該画素の周辺画素の輝度成分との差を強調するフィルタ係数を用いて、該画素の輝度成分に対して演算を行うフィルタ処理と、
   前記フィルタ処理された前記輝度成分と、前記色差成分とを、前記複数の色成分に変換する第２変換処理と、
   を実行させる画像処理装置用のプログラム。

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