JP2015109573A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ジャギーを抑え、比視感度に応じた輪郭強調を行う。【解決手段】画像処理装置は、各画素の周辺画素との画素値の差を色ごとに算出し、得られた各色の画素値の差を色ごとに決定された閾値と比較した結果に応じて、色ごとにエッジを検出するエッジ検出部１と、エッジ検出部１により、いずれかの色においてエッジが検出された画素を輪郭として決定する輪郭決定部２と、輪郭として決定された画素のすべての色の画素値を、前記輪郭を強調するように調整する輪郭処理部６と、を備える。【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。

画像形成装置は、形成される画像の中間調の再現性を高めるため、画像データをスクリーン処理することが一般的である。
文字又は図形の画像は、スクリーン処理によって輪郭にジャギーが生じることがあるため、ジャギーを軽減する目的で文字又は図形の輪郭を強調することも行われている。
輪郭強調時、周辺画素との画素値の差が閾値よりも大きい画素を輪郭強調の対象として、画素値の調整が行われる。

複数の色により画像を形成する場合、閾値を各色共通の一定値とすると、輪郭強調によって違和感のある画像となることがある。
例えば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の４色が用いられる場合、Ｙ色は視認性が低いため、Ｙ色の画素値の差が大きくても、観察者はその差を小さく感じて輪郭であると認識しないことが多い。輪郭と認識されないため、本来なら輪郭強調が不要であるが、各色共通の閾値であると、他の視認性が高い色に合わせて閾値が下げられるため、Ｙ色の画素値の差が輪郭として認識されない差であっても輪郭強調されてしまう。その結果、観察者の比視感度と対応しない、違和感のある画像となってしまう。

また、輪郭の色味を保つためには、画素値の差が大きい色だけでなく、すべての色の画素値を調整して輪郭強調する必要があるが、すべての色の画素値を調整すると、背景上に視認性が低い文字等が重ねられた画像において、モアレが生じることがある。
例えば、視認性が低いＹ色の文字が、他の色の背景上に重ねられた画像において、文字の色味はＹ色と背景の色からなる。そのため、Ｙ色の画素値の差が閾値以上であり、文字の輪郭強調が行われる場合、文字に重なる背景部分の輪郭も強調され、目立ってしまう。背景が中間調である場合、この強調された背景の輪郭と、スクリーン処理によって文字に隣接して形成された背景のスクリーンとが干渉し、モアレが生じる。

このような意図しない輪郭強調を避けるため、各色の比視感度に応じて輪郭強調するか否かを決定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この方法によれば、注目画素の画素値から周辺画素の画素値を差し引いた正のエッジ強度と、周辺画素の画素値から注目画素の画素値を差し引いた負のエッジ強度と、を色ごとに求め、各色のエッジ強度を各色の比視感度に応じて重み付けて加算する。重み付けられた正負のエッジ強度の加算値をそれぞれ比較することにより、輪郭強調するか否かを決定している。

特開２００５−３４１２４９号公報

しかしながら、上述の方法によれば、異なる色であるが、比視感度及び画素値が同じ色の背景が、文字等の輪郭に隣接する場合、重み付けられた正負のエッジ強度の加算値が同値となるため、輪郭強調の対象とならない。輪郭が強調されないため、各色の画像が中間調である場合には、スクリーン処理によって輪郭にジャギーが発生する場合がある。

本発明の課題は、ジャギーを抑え、比視感度に応じた輪郭強調を行うことである。

請求項１に記載の発明によれば、
各画素の周辺画素との画素値の差を色ごとに算出し、得られた各色の画素値の差を色ごとに決定された閾値と比較した結果に応じて、色ごとにエッジを検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部により、いずれかの色においてエッジが検出された画素を輪郭として決定する輪郭決定部と、
前記輪郭として決定された画素のすべての色の画素値を、前記輪郭を強調するように調整する輪郭処理部と、
を備えることを特徴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、
各画素の画素値を、各画素の位置に対応する閾値と比較し、２値化又は多値化された画素値を得るスクリーン処理部を備え、
前記輪郭処理部は、前記輪郭として決定された画素に対しては、前記輪郭を強調するように調整された画素値を出力し、前記輪郭として決定されなかった画素に対しては、前記スクリーン処理部により得られた画素値を出力することを特徴とする請求項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、
前記エッジ検出部は、前記画素値の差が前記閾値よりも大きい場合にエッジを検出し、
前記色ごとに決定された閾値は、各色のなかで視認性が最も低い色の閾値が、他の色の閾値よりも大きくなるように決定されていることを特徴とする請求項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、
前記視認性が最も低い色の閾値が、前記輪郭に隣接する背景の画素の各色の画素値及び当該背景に形成されるスクリーンの種類に応じて決定されていることを特徴とする請求項３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、
各画素の周辺画素との画素値の差を色ごとに算出し、得られた各色の画素値の差を色ごとに決定された閾値と比較した結果に応じて、色ごとにエッジを検出するエッジ検出工程と、
前記エッジ検出工程により、いずれかの色においてエッジが検出された画素を輪郭として決定する輪郭決定工程と、
前記輪郭として決定された画素のすべての色の画素値を、前記輪郭を強調するように調整する輪郭処理工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法が提供される。

本発明によれば、単独の色の差に着目してエッジを検出することができる。輪郭に隣接する背景の色が輪郭と異なる色であれば、色の比視感度及び画素値が同じあっても輪郭強調の対象とすることができ、輪郭強調によってジャギーを抑えることができる。また、各色の比視感度に応じて、エッジの検出に用いる閾値を決定することができ、比視感度に応じた輪郭強調が可能である。

画像形成装置の機能ブロック図である。 本実施の形態の画像処理装置の機能ブロック図である。 エッジ強度を算出する際に抽出する３×３画素を示す図である。 エッジ検出部及び輪郭決定部の処理手順を示すフローチャートである。 （ａ）元画像を示す図である。（ｂ）コントーン処理後の画素値を出力して輪郭強調された画像を示す図である。（ｄ）スクリーン処理後の画素値とコントーン処理後の画素値のうちの大きい方を出力して、輪郭強調された画像を示す図である。 画像処理装置による輪郭強調の実施例及び比較例を示している。 画像処理装置による輪郭強調の実施例及び比較例を示している。 画像処理装置による輪郭強調の実施例及び比較例を示している。 Ｙ色の画素値がそれぞれ異なる画像を輪郭処理して得られた各画像を示している。

以下、本発明の画像処理装置及び画像処理方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の画像処理装置Ｇが搭載された画像形成装置１０の構成を機能ごとに示している。
画像形成装置１０は、図１に示すように、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、通信部１５、画像読取部１６、画像生成部１７、画像処理装置Ｇ及び画像形成部１８を備えている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。制御部１１は、記憶部１２に記憶されているプログラムを読み出し、当該プログラムに従って画像形成装置１０の各部を制御する。
例えば、制御部１１は、画像処理装置Ｇによりビットマップ形式の画像データを生成させて、当該画像データに基づいて、画像形成部１８によりトナーを用いて用紙上に画像を形成させる。

記憶部１２は、制御部１１が読み取り可能なプログラム、ファイル等を記憶している。
記憶部１２としては、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体を用いることができる。

操作部１３は、操作キー、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を備え、これらの操作に応じた操作信号を制御部１１に出力する。ユーザーは、操作部１３により、ジョブの設定、処理内容の変更等の入力操作を行うことができる。

表示部１４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等であることができ、制御部１１の指示に従って操作画面等を表示する。

通信部１５は、制御部１１の指示に従い、ネットワーク上のコンピューター、例えばユーザー端末、サーバー、他の画像形成装置等と通信する。通信部１５は、例えばユーザー端末から送信されたＰＤＬ（Page Description Language）データを受信する。

画像読取部１６は、スキャナーを備え、ユーザーによりセットされた原稿を当該スキャナーにより読み取って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の各色の画像データを生成する。

画像生成部１７は、通信部１５が受信したＰＤＬデータをラスタライズ処理して、ビットマップ形式の画像データを、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色ごとに生成する。
画像生成部１７は、ＰＤＬデータを解析して、各画素の属性を示す属性データを生成することができる。画像生成部１７は、例えば文字のベクトルデータにより描画する領域の画素を文字の属性に、線、四角形等の図形のベクトルデータにより描画する領域の画素を図形の属性に、JPEG等のファイルにより描画する領域の画素を写真の属性に、それぞれ決定することができる。属性は上記文字、図形及び写真に限らず、任意に設定することができる。

また、画像生成部１７は、画像読取部１６により得られた各色Ｒ、Ｇ及びＢの画像データを色変換処理して、各色Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの画像データを生成する。
画像生成部１７は、生成された画像データを解析して各画素の属性を決定してもよい。例えば、テンプレートマッチングにより文字又は図形の画像領域を抽出し、当該画像領域の属性を文字又は図形に決定することができる。

画像処理装置Ｇは、画像生成部１７から入力されたＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画像データに対し、γ補正処理、スクリーン処理及び輪郭処理を施す。

画像形成部１８は、画像処理装置Ｇから入力された各色Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの画像データに基づいて、用紙上にトナーで画像を形成する。
具体的には、画像形成部１８は、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとに設けられた露光部、感光体、現像部等の他、転写体、定着装置等を備えている。
画像形成部１８は、露光部により、画像データの各画素の画素値に応じて変調されたレーザービームを、帯電する感光体上に照射して静電潜像を形成し、現像部によりトナーを供給して現像する。画像形成部１８は、各感光体上に形成された各色の画像を転写体上に重ねて転写し、当該転写体から用紙上に画像を転写する。画像形成部１８は、画像が転写された用紙を、定着装置により加熱及び加圧して定着処理する。

図２は、上記画像処理装置Ｇの構成を機能ごとに示している。
画像処理装置Ｇは、図２に示すように、エッジ検出部１、輪郭決定部２、γ補正部３、スクリーン処理部４、コントーン処理部５及び輪郭処理部６を備えている。

エッジ検出部１は、画像データの各画素の周辺画素との画素値の差を色ごとに算出し、得られた各色の画素値の差を色ごとに決定された閾値と比較した結果に応じて、色ごとにエッジを検出する。エッジとは、濃淡、明るさ又は色の変化が大きい場所をいう。
具体的には、エッジ検出部１は、図２に示すように、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとに設けられたエッジ強度算出部１０１及び比較部１０２を備えている。

エッジ強度算出部１０１は、画素ごとに、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとのエッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］を算出する。［］内のｃｈは、Ｃ、Ｍ、Ｙ又はＫの色を表す変数である。

エッジ強度算出部１０１は、画像データの各画素を注目画素として１画素ごとに抽出し、当該注目画素の周囲に位置する８つの周辺画素を抽出する。
図３は、注目画素Ａ０と、周辺画素Ａ１〜Ａ８とを表している。各画素Ａ０〜Ａ８の各色の画素値をＡ０［ｃｈ］〜Ａ８［ｃｈ］と表す。

エッジ強度算出部１０１は、下記式に示すように、注目画素Ａ０の各色の画素値Ａ０［ｃｈ］から周辺画素Ａ１〜Ａ８の各色の画素値Ａ１［ｃｈ］〜Ａ８［ｃｈ］をそれぞれ引いた差Ｅ１［ｃｈ］〜Ｅ８［ｃｈ］を求める。
Ｅ１［ｃｈ］＝Ａ０［ｃｈ］−Ａ１［ｃｈ］
Ｅ２［ｃｈ］＝Ａ０［ｃｈ］−Ａ２［ｃｈ］
Ｅ３［ｃｈ］＝Ａ０［ｃｈ］−Ａ３［ｃｈ］
Ｅ４［ｃｈ］＝Ａ０［ｃｈ］−Ａ４［ｃｈ］
Ｅ５［ｃｈ］＝Ａ０［ｃｈ］−Ａ５［ｃｈ］
Ｅ６［ｃｈ］＝Ａ０［ｃｈ］−Ａ６［ｃｈ］
Ｅ７［ｃｈ］＝Ａ０［ｃｈ］−Ａ７［ｃｈ］
Ｅ８［ｃｈ］＝Ａ０［ｃｈ］−Ａ８［ｃｈ］

各差Ｅ１［ｃｈ］〜Ｅ８［ｃｈ］は、注目画素と各周辺画素Ａ１〜Ａ８との間におけるエッジの強さを表すので、エッジ強度算出部１０１は、各差Ｅ１［ｃｈ］〜Ｅ８［ｃｈ］のいずれかをエッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］として決定することができる。
なかでも、各差Ｅ１［ｃｈ］〜Ｅ８［ｃｈ］のうちの最大値が、最も認識されやすいエッジの強さを表すため、エッジ強度算出部１０１は、当該最大値をエッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］として決定することが好ましい。
なお、ＰＥＤ［ｃｈ］が、ＰＥＤ［ｃｈ］＜０を満たす場合、エッジ強度算出部１０１は、ＰＥＤ［ｃｈ］を０に決定する。

比較部１０２は、各色のエッジ強度算出部１０１から入力されたエッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］を、色ごとに決定された閾値Ｔｈ［ｃｈ］と比較する。
比較部１０２は、エッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］が閾値Ｔｈ［ｃｈ］より大きい場合、１のエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］を輪郭決定部２に出力する。１のエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］は、注目画素Ａ０と周辺画素Ａ１〜Ａ８間にエッジが検出されたことを示す。

なお、輪郭強調は、スクリーン処理によってジャギーが生じやすい文字又は図形に対して有効である。よって、輪郭強調の対象を、輪郭強調が有効な文字又は図形のみとする場合、比較部１０２は、エッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］が閾値Ｔｈ［ｃｈ］より大きく、さらに注目画素Ａ０の属性データが文字又は図形の属性を示す場合に、１のエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］を出力するようにしてもよい。

また、比較部１０２は、エッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］が閾値Ｔｈ［ｃｈ］以下である場合、０のエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］を輪郭決定部２に出力する。０のエッジ信号［ｃｈ］は、注目画素Ａ０と周辺画素Ａ１〜Ａ８間にエッジが検出されなかったことを示す。

各色の閾値Ｔｈ［ｃｈ］は、各色に応じて任意に決定することができるが、比視感度に応じて決定されていることが好ましい。
これにより、比視感度に応じたエッジ検出及び輪郭強調を行うことができ、視覚的に自然な画像を得ることができる。

なかでも、各色Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのうち、比視感度が最も低いＹ色の閾値Ｔｈ［Ｙ］が、他の色の閾値Ｔｈ［Ｃ］、Ｔｈ［Ｍ］及びＴｈ［Ｋ］よりも大きくなるように決定されていることが好ましい。
例えば、画素値が０〜２５５の範囲内にある場合、比視感度が最も高いＫ色の閾値Ｔｈ［Ｋ］を５１に、次に比視感度が高いＭ色及びＣ色の閾値Ｔｈ［Ｍ］及びＴｈ［Ｃ］をそれぞれ１２８に、最も比視感度が低いＹ色の閾値Ｔｈ［Ｙ］を２００に決定することができる。
これにより、視認性が低く、輪郭として認識される画素値の差が他の色よりも大きいＹ色については、輪郭と認識される程度のエッジ強度ＰＥＤ［Ｙ］が無ければ、輪郭強調の対象とならないようにエッジ検出を行うことができる。

上記視認性が最も低い色の閾値Ｔｈ［Ｙ］は、輪郭に隣接する背景の各色の画素値及びスクリーン処理部４により当該背景に形成されるスクリーンの種類に応じて決定されていることが好ましい。
色味の再現性の低下を防ぐため、輪郭強調時には輪郭強調の対象とされた画素のすべての色の画素値が調整される。この調整によって、例えば文字が背景上に重ねられた画像は、文字だけでなく、文字に重なる背景の輪郭も強調され、この強調された背景の輪郭と、スクリーン処理によって文字に隣接して形成された背景のスクリーンとが干渉し、モアレが生じることがある。この場合、上述のように背景に応じて閾値Ｔｈ［Ｙ］を決定することにより、強調された背景の輪郭と、当該輪郭に隣接する背景のスクリーンとの接触を減らして、モアレを抑えることができる。

背景の画素値が大きいほど、背景のスクリーンの濃度が高くなるため、輪郭と接触した場合にモアレが目立ちやすい。よって、背景の画素値が大きいほど、輪郭強調の対象外となるように閾値Ｔｈ［Ｙ］をより大きく決定することにより、輪郭強調により生じるモアレを抑えることができる。
また、スクリーンの種類には、ドットスクリーン、ラインスクリーン等があり、スクリーンの種類によって輪郭との接触頻度が変わる。よって、輪郭との接触が増えるスクリーンの種類であれば、輪郭強調の対象外となるように閾値Ｔｈ［Ｙ］をより大きく決定することにより、輪郭強調により生じるモアレを抑えることができる。

例えば、背景のＣ色の画素値が１２５であり、背景に形成されるスクリーンの種類が１９０線のドットスクリーンである場合、文字と背景のＹ色の画素値の差が１００以上となる場合に輪郭強調されるように、Ｙ色の閾値Ｔｈ［Ｙ］を２２５（２５５＝１２５＋１００）に決定することができる。

輪郭決定部２は、エッジ検出部１により、いずれかの色においてエッジが検出された画素を輪郭として決定する。
具体的には、輪郭決定部２は、各色の比較部１０２から入力されたエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］のいずれかが１である場合、注目画素Ａ０が輪郭を構成する画素であると決定し、１の出力制御信号ＥＤＣＮを輪郭処理部６に出力する。１の出力制御信号ＥＤＣＮは、注目画素Ａ０が輪郭であり、輪郭強調の対象であることを示す。
また、輪郭決定部２は、各色の比較部１０２から入力されたエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］のすべてが０である場合、注目画素Ａ０は輪郭を構成する画素ではないと決定し、０の出力制御信号ＥＤＣＮを輪郭処理部６に出力する。０の出力制御信号ＥＤＣＮは、注目画素Ａ０が輪郭ではなく、輪郭強調の対象外であることを示す。

図４は、上述したエッジ検出部１と輪郭決定部２の処理手順を示している。
エッジ検出部１に画像データが入力されると、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのそれぞれの色に対応するエッジ強度算出部１０１が、１画素ごとに各色の画素値を入力する。
図４に示すように、各色のエッジ強度算出部１０１は、入力された各画素のエッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］を算出する（ステップＳ１）。算出されたエッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］は、各色に対応する比較部１０２に出力される。

各色の比較部１０２は、入力されたエッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］を、各色の閾値Ｔｈ［ｃｈ］と比較する（ステップＳ２〜Ｓ５）。
各色の比較部１０２は、エッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］が閾値Ｔｈ［ｃｈ］より大きい場合（ステップＳ２；Ｙ、Ｓ３；Ｙ、Ｓ４；Ｙ、Ｓ５；Ｙ）、１のエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］を輪郭決定部２に出力する（ステップＳ６）。
一方、エッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］が閾値Ｔｈ［ｃｈ］以下である場合（ステップＳ２；Ｎ、Ｓ３；Ｎ、Ｓ４；Ｎ、Ｓ５；Ｎ）、各色の比較部１０２は０のエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］を輪郭決定部２に出力する（ステップＳ７）。

輪郭決定部２は、各色の比較部１０２から入力されたエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］のいずれかが１であれば（ステップＳ８；Ｎ）、１の出力制御信号ＥＤＣＮを出力する（ステップＳ９）。
一方、各色の比較部１０２から入力されたエッジ信号ＥＤ［ｃｈ］のすべてが０である場合（ステップＳ８；Ｙ）、輪郭決定部２は０の出力制御信号ＥＤＣＮを出力する（ステップＳ１０）。

γ補正部３は、各色の画像データにγ補正処理を施す。
γ補正部３は、形成される画像の階調特性が、目標とする階調特性と一致するように、各画素の階調値を補正する。具体的には、γ補正部３は、入力された階調値に対して補正された階調値を出力するＬＵＴ（Look Up Table）を備え、各画素の階調値に対応する、補正された階調値を当該ＬＵＴから取得する。

スクリーン処理部４は、γ補正部３によりγ補正処理された画像データをスクリーン処理する。
スクリーン処理部４は、ｎ×ｍ画素のそれぞれに対して閾値が設定されたディザマトリクスを画像データの各画素と照らし合わせ、各画素のディザマトリクスにおける位置に対応する閾値を取得する。スクリーン処理部４は、各画素の画素値が取得した閾値よりも大きければ、スクリーン処理後の画素値を最大値とし、閾値以下であれば最小値として、各画素の画素値を２値化する。

スクリーン処理部４は、ｎ×ｍ画素のそれぞれに対して２つの閾値が設定されたディザマトリクスを用いることにより、各画素の画素値を多値化することもできる。この場合、スクリーン処理部４は、２つの閾値のうち、小さい方の閾値よりも画素値が小さければ、スクリーン処理後の画素値を最小値とし、大きい方の閾値よりも画素値が大きければ最大値とする。また、スクリーン処理部４は、画素値が２つの閾値の範囲内にあれば、スクリーン処理後の画素値を、２つの閾値の線形補間により、最小値より大きく最大値より小さい中間調値とする。

コントーン処理部５は、γ補正処理された画像データをコントーン処理する。コントーン処理は、γ補正処理された画像データをそのまま輪郭処理部６へ出力する処理である。すなわち、各画素のコントーン処理後の画素値は、γ補正処理後の画素値そのものである。

輪郭処理部６は、輪郭決定部２により輪郭として決定された画素のすべての色の画素値を、輪郭を強調するように調整する輪郭処理を行う。
すべての色の画素値を調整することにより、輪郭強調による輪郭の色味の再現性の低下を防ぐことができる。

輪郭処理部６には、スクリーン処理部４及びコントーン処理部５のそれぞれから、各画素のスクリーン処理後の画素値とコントーン処理後の画素値が同期して入力される。また、これら画素値の入力タイミングと同期して、輪郭決定部２から各画素の出力制御信号ＥＤＣＮが入力される。
輪郭処理部６は、１の出力制御信号ＥＤＣＮが入力された画素に対しては、コントーン処理後の画素値を出力し、０の出力制御信号ＥＤＣＮが入力された画素に対しては、スクリーン処理後の画素値を出力する。
スクリーン処理後の画素値は、所定間隔でドットが形成されるように決定されているため、輪郭の元の画素値が最小値より大きくても、最小値で出力される場合がある。よって、コントーン処理後の画素値、すなわち元の画素値をそのまま出力することにより、輪郭の画素値が最小値より大きくなるように調整して、輪郭を強調することができる。

なお、輪郭処理部６は、１の出力制御信号ＥＤＣＮが入力された画素に対しては、スクリーン処理後の画素値とコントーン処理後の画素値のうち、大きい方の画素値を出力することもできる。これにより、輪郭をより強く強調することが可能である。
例えば、図５（ａ）は、中間調の画素値を有する元画像を示している。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す元画像の輪郭と決定された画素に対してコントーン処理後の画素値を出力し、それ以外の画素に対してスクリーン処理後の画素値を出力することにより得られた画像を示している。図５（ｂ）において、スクリーン処理後の画素値は、コントーン処理後の画素値よりも大きい。
一方、図５（ｃ）は、輪郭と決定された画素に対してはスクリーン処理後の画素値とコントーン処理後の画素値のうちの大きい方を出力して得られた画像を示している。いずれか大きい方の画素値を出力しているため、図５（ｂ）に示す画像に比べて、図５（ｃ）に示す画像の方が輪郭をより強く強調できている。

なお、輪郭を強調する手法はこれに限定されず、輪郭処理部６が、１の出力制御信号ＥＤＣＮが入力された画素については、当該画素の画素値に応じて画素値を増大させるように調整してもよい。

図６〜図８は、画像処理装置Ｇによる輪郭強調の実施例及び比較例を示している。
図６は、３の数字と背景とからなる元画像ｆ１０を画像処理して得られた画像ｆ１１〜ｆ１４を示している。
元画像ｆ１０は、画素値の取り得る範囲が０〜２５５であり、数字のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画素値が、それぞれ６０、３６、１５３及び０である。また、背景のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画素値が、それぞれ１２８、０、０及び０である。

画像ｆ１１は、元画像ｆ１０に対し、画像処理Ａを施して得られた画像である。
画像処理Ａは、上記画像処理装置Ｇにおいて、輪郭処理部６により輪郭処理せずに、すべての画素に対してスクリーン処理後の画素値を出力する画像処理である。
輪郭が強調されていないため、スクリーン処理された数字と背景の境界にジャギーが生じている。

画像ｆ１２は、元画像ｆ１０に対し、画像処理Ｂを施して得られた画像である。
画像処理Ｂは、上記画像処理装置Ｇのエッジ検出部１において、色ごとの閾値Ｔｈ［ｃｈ］ではなく、全色共通の１つの閾値を用いてエッジを検出する以外は、上記画像処理装置Ｇと同様の画像処理である。
画像処理Ｂにおいて、全色共通の閾値として５１が用いられた場合、数字のＣ色及びＹ色の画素値は閾値５１よりも大きいため、数字の輪郭が強調された画像ｆ１２が得られる。

画像ｆ１３は、元画像ｆ１０に対し、画像処理Ｃを施して得られた画像である。
画像処理Ｃは、上記画像処理装置Ｇのエッジ検出部１によるエッジの検出方法を、次の検出方法に代えた以外は、上記画像処理装置Ｇと同様の画像処理である。

画像処理Ｃでは、エッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］に加えて、エッジ強度ＲＥＤ［ｃｈ］を色ごとに求める。エッジ強度ＲＥＤ［ｃｈ］は、各周辺画素Ａ１〜Ａ８の画素値Ａ１［ｃｈ］〜Ａ８［ｃｈ］から注目画素Ａ０の画素値Ａ０［ｃｈ］を引いた差のうち、絶対値が最も大きい差である。次に、下記式（１）及び式（２）により、各色のエッジ強度ＰＥＤ［ｃｈ］及びＲＥＤ［ｃｈ］を比視感度に応じて重み付けて加算し、総合的なエッジ強度ＰＥＤ［Ａｌｌ］及びＲＥＤ［Ａｌｌ］を得る。そして、ＰＥＤ［Ａｌｌ］＞ＲＥＤ［Ａｌｌ］を満たす場合、エッジを検出する。

ＰＥＤ［Ａｌｌ］＝ＰＥＤ［Ｃ］×Ｗｃ＋ＰＥＤ［Ｍ］×Ｗｍ
＋ＰＥＤ［Ｙ］×Ｗｙ＋ＰＥＤ［Ｋ］×Ｗｋ・・・（１）
ＲＥＤ［Ａｌｌ］＝ＲＥＤ［Ｃ］×Ｗｃ＋ＲＥＤ［Ｍ］×Ｗｍ
＋ＲＥＤ［Ｙ］×Ｗｙ＋ＲＥＤ［Ｋ］×Ｗｋ・・・（２）
〔上記式（１）及び式（２）において、Ｗｃ、Ｗｍ、Ｗｙ及びＷｋは、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとに設定された重み付け係数であり、Ｗｃ＋Ｗｍ＋Ｗｙ＋Ｗｋ＝１を満たす。Ｗｃ、Ｗｍ、Ｗｙ及びＷｋは、比視感度に応じて決定することができる。〕

画像処理Ｃにおいて、比視感度に応じて、上記重み付け係数Ｗｃ、Ｗｍ、Ｗｙ及びＷｋとして、それぞれ２／８、２／８、１／８及び３／８が用いられた場合、元画像ｆ１０の数字の輪郭におけるＰＥＤ［Ａｌｌ］及びＲＥＤ［Ａｌｌ］は、次のとおりである。
ＰＥＤ［Ａｌｌ］＝（６０−１２８）×２／８＋（３６−０）×２／８＋（１５３−０）×１／８＋（０−０）×３／８≒１１
ＲＥＤ［Ａｌｌ］＝（１２８−６０）×２／８＋（０−３６）×２／８＋（０−１５３）×１／８＋（０−０）×３／８≒−１１
ＰＥＤ［Ａｌｌ］＞ＲＥＤ［Ａｌｌ］を満たすため、数字の輪郭が強調された画像ｆ１３が得られる。

画像ｆ１４は、元画像ｆ１０に対し、画像処理Ｄが施された画像である。
画像処理Ｄは、上記画像処理装置Ｇと同じ画像処理である。画像処理Ｄにおいて、各色の閾値Ｔｈ［Ｃ］、Ｔｈ［Ｍ］、Ｔｈ［Ｙ］及びＴｈ［Ｋ］として、それぞれ５１、５１、２００及び５１を用いると、数字のＣ色の画素値が閾値を超えるため、数字の輪郭が強調された画像ｆ１４が得られる。

画像ｆ１１と、画像ｆ１２〜ｆ１４とを比較すると、輪郭処理を行うことによって、数字の輪郭が強調され、ジャギーが解消されていることが分かる。

図７は、４の数字が背景上に重ねられた元画像ｆ２０に対し、上記画像処理Ａ〜Ｄをそれぞれ施して得られた画像ｆ１１〜ｆ１４を示している。
元画像ｆ２０は、画素値の取り得る範囲が０〜２５５であり、数字のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画素値が、それぞれ１２８、０、１００及び０である。また、背景のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画素値が、それぞれ２２８、０、０及び０である。

画像処理Ａによれば、数字の輪郭が強調されないため、数字と背景の境界にジャギーが生じた画像ｆ２１が得られるが、数字のＹ色の視認性が低いため、ジャギー自体が認識されにくい。
画像処理Ｂによれば、数字と背景のＹ色の画素値の差が閾値より大きいため、数字の輪郭が強調されるが、数字の輪郭だけでなく、数字に重なる背景部分の輪郭も強調された画像ｆ２２が得られる。数字に重なる背景部分の強調された輪郭と、スクリーン処理によって数字の輪郭に隣接して形成された背景のスクリーンが周期的に干渉し、輪郭部分にモアレが生じている。

一方、画像処理Ｃによれば、Ｙ色の重み付け係数Ｗｙが他の色よりも小さく、数字と背景のＹ色の画素値の差が大きくても、比視感度に応じて重み付けられるため、エッジ強度ＰＥＤ［Ａｌｌ］及びＲＥＤ［Ａｌｌ］への影響が小さい。その結果、ＰＥＤ［Ａｌｌ］＞ＲＥＤ［Ａｌｌ］を満たさず、輪郭強調されない画像ｆ２３が得られる。
また、画像処理Ｄによれば、Ｙ色の閾値Ｔｈ［Ｙ］が大きく、数字と背景のＹ色の画素値の差が閾値未満であり、エッジが検出されないため、輪郭強調されない画像ｆ２４が得られる。

輪郭強調された画像ｆ２２を、輪郭強調されない画像ｆ２１、ｆ２３及びｆ２４と比較すると、Ｙ色の画素値の差が輪郭として認識されないため、輪郭強調されると、観察者の比視感度と対応せず、違和感のある画像となってしまうことが分かる。
画像処理ＣはＹ色の重み付け係数Ｗｃを下げ、画像処理ＤはＹ色の閾値Ｔｈ［Ｙ］を大きくすることにより、Ｙ色の画素値の差が大きくても輪郭として認識される程度の差でなければ、輪郭強調されないように調整しており、比視感度に応じた輪郭強調を行っている。

図８は、１の数字の画像を含む元画像ｆ３０に対し、上記画像処理Ａ〜Ｄをそれぞれ施して得られた画像ｆ３１〜ｆ３４を示している。
元画像ｆ３０は、画素値の取り得る範囲が０〜２５５であり、数字のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画素値が、それぞれ０、１２８、０及び０である。また、背景のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画素値が、それぞれ１２８、０、０及び０である。数字と背景の色は、それぞれ異なるＭ色及びＣ色であるが、各色Ｍ及びＣ色の比視感度及び画素値は同じである。

画像処理Ａによれば、数字の輪郭が強調されないため、数字と背景の境界にジャギーが生じた画像ｆ３１が得られる。
画像処理Ｂによれば、数字と背景のＭ色の画素値の差が閾値を超えるため、数字の輪郭が強調された画像ｆ３２が得られる。
画像処理Ｃによれば、ＰＥＤ［Ａｌｌ］＝ＲＥＤ［Ａｌｌ］＝０であり、ＰＥＤ［Ａｌｌ］＞ＲＥＤ［Ａｌｌ］を満たさないため、輪郭が強調されない画像ｆ３３が得られる。画像ｆ３１と同様に、ジャギーが生じている。
画像処理Ｄによれば、数字と背景のＭ色の画素値の差が閾値を超えるため、画像ｆ３２と同様に、数字の輪郭が強調された画像ｆ３４が得られる。

画像ｆ３１及びｆ３３を画像ｆ３２及びｆ３４と比較すると、比視感度がＹ色より高いＣ色及びＭ色が隣り合うと、輪郭に生じるジャギーが目立ちやすいため、輪郭強調によりジャギーを抑えることが好ましい。
しかし、異なる色であって、比視感度及び画素値が同じ色が隣り合う場合、画像処理Ｃのエッジ検出方法によってはエッジが検出されないため、輪郭強調することができない。
一方、画像処理Ｄによれば、色ごとに独立してエッジを検出するため、輪郭と背景の色の関係によらず、エッジを検出することができ、輪郭強調することができる。

図９は、Ｙ色の画素値の大きさと輪郭強調の関係を示している。
図９において、画像ｆ４１〜ｆ４５は、４の数字が背景上に重ねられた画像であって、数字のＹ色の画素値がそれぞれ１５０、１７５、２００、２２５及び２５５である元画像に対し、上記画像処理Ｄを施して得られた画像である。各元画像の数字のＹ色以外のＣ、Ｍ及びＫの画素値は、それぞれ１２８、０及び０であり、背景のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画素値は、それぞれ１２８、０、０及び０である。

Ｙ色の閾値Ｔｈ［Ｙ］が２００であるため、数字のＹ色の画素値が２００以下では、数字の輪郭が強調されない画像ｆ４１〜ｆ４３が得られる。数字のＹ色の画素値が２００を超えると、数字の輪郭が強調された画像ｆ４４及びｆ４５が得られる。
図９に示すように、Ｙ色の画素値が大きくなるほど、背景のＣ色が認識されにくくなるため、数字の輪郭が強調されても、数字とともに強調された背景部分の輪郭と、輪郭に隣接する背景のスクリーンとの干渉が少ないことが分かる。

以上のように、画像処理装置Ｇは、各画素の周辺画素との画素値の差を色ごとに算出し、得られた各色の画素値の差を色ごとに決定された閾値と比較した結果に応じて、色ごとにエッジを検出するエッジ検出部１と、エッジ検出部１により、いずれかの色においてエッジが検出された画素を輪郭として決定する輪郭決定部２と、輪郭として決定された画素のすべての色の画素値を、輪郭を強調するように調整する輪郭処理部６と、を備える。

色ごとにエッジを検出することにより、単独の色の差に着目してエッジを検出することができる。輪郭に隣接する背景の色が輪郭と異なる色であれば、色の比視感度及び画素値が同じあっても輪郭強調の対象とすることができ、輪郭強調によってジャギーを抑えることができる。
また、各色の比視感度に応じて、各色の閾値Ｔｈ［ｃｈ］を決定することができ、比視感度に応じた輪郭強調が可能である。

上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、制御部１１がプログラムを読み取ることにより、上記画像処理装置Ｇの処理内容を制御部１１により実行させることもできる。また、画像形成装置１０に限らず、汎用のＰＣ等のコンピューターにより当該プログラムを読み取らせて、上記画像処理装置Ｇの処理内容を実行させることもできる。
プログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、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)も適用される。

１０ 画像形成装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
Ｇ 画像処理装置
１ エッジ検出部
２ 輪郭決定部
３ γ補正部
４ スクリーン処理部
５ コントーン処理部
６ 輪郭処理部
１７ 画像生成部
１８ 画像形成部

Claims (5)

1. 各画素の周辺画素との画素値の差を色ごとに算出し、得られた各色の画素値の差を色ごとに決定された閾値と比較した結果に応じて、色ごとにエッジを検出するエッジ検出部と、
   前記エッジ検出部により、いずれかの色においてエッジが検出された画素を輪郭として決定する輪郭決定部と、
   前記輪郭として決定された画素のすべての色の画素値を、前記輪郭を強調するように調整する輪郭処理部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 各画素の画素値を、各画素の位置に対応する閾値と比較し、２値化又は多値化された画素値を得るスクリーン処理部を備え、
   前記輪郭処理部は、前記輪郭として決定された画素に対しては、前記輪郭を強調するように調整された画素値を出力し、前記輪郭として決定されなかった画素に対しては、前記スクリーン処理部により得られた画素値を出力することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記エッジ検出部は、前記画素値の差が前記閾値よりも大きい場合にエッジを検出し、
   前記色ごとに決定された閾値は、各色のなかで視認性が最も低い色の閾値が、他の色の閾値よりも大きくなるように決定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記視認性が最も低い色の閾値が、前記輪郭に隣接する背景の画素の各色の画素値及び当該背景に形成されるスクリーンの種類に応じて決定されていることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 各画素の周辺画素との画素値の差を色ごとに算出し、得られた各色の画素値の差を色ごとに決定された閾値と比較した結果に応じて、色ごとにエッジを検出するエッジ検出工程と、
   前記エッジ検出工程により、いずれかの色においてエッジが検出された画素を輪郭として決定する輪郭決定工程と、
   前記輪郭として決定された画素のすべての色の画素値を、前記輪郭を強調するように調整する輪郭処理工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。