JP2016149695A - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ジャギーを効果的に低減させることができる画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成し、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行するに際し、前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するフィルタ処理部と、前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させる増幅部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データに対し、高品質な印刷出力を可能とするための画像処理を実行する画像処理装置に関し、出力結果においてジャギーを効果的に低減させることが出来る画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びコンピュータプログラムに関する。

画像を印刷用紙などの所定の印刷媒体に形成するプリンタ等の画像形成装置は、印刷媒体に所定の間隔でドットを打つことによって画像を形成する。そのため画像形成装置は、各ドットに対応する複数の画素からなる印刷用の画像を生成する。画像を形成する際に、ドットの間隔と画像に含まれる文字又は線の輪郭との関係により、ジャギーの発生、細線化等の画質劣化が起こるので、多くの画像形成装置は、生成した印刷用の画像に対して各種画像処理を施す画像処理部を有している。

特許文献１には、線、文字、グラフィック、及び写真が混在する画像を出力するに際し、印刷用の画像における線又は文字画像領域と、グラフィック又は写真画像領域とを分別し、線又は文字画像領域においてはアウトライン補正を行なってジャギーを除去しつつ、グラフィック又は写真画像領域においては階調性を向上させる処理を行なう画像出力装置が開示されている。

特許文献２には、プリンタで印刷出力するに際し、複数の画素からなる印刷用の画像における注目画素が属する画像の種類に基づいて注目画素が輪郭画素であるか否かを判別し、輪郭画素である場合には輪郭を強調する輪郭用の処理を実行することによってジャギーを低減することができる画像処理装置が開示されている。

特開平０８−１８７８５号公報 特開２００６−３５２６３３号公報

特許文献１及び２に開示されている従来の画像処理の方法は、印刷用の画像における文字、線画、グラフィック、写真画像等のオブジェクトが存在する領域に対し、各領域の種類に適した画像処理を行なうものである。

従来の画像処理の方法によりジャギーの低減が図られてきたが、発明者は、特に文字の領域におけるジャギーを更に低減することができるとの知見を得た。

本発明は、斯かる知見に基づきなされたものであり、ジャギーを効果的に低減させることができる画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成し、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行する画像処理装置において、前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するフィルタ処理部と、前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させる増幅部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像処理装置は、前記フィルタ処理部は、注目画素の近傍画素の画素値の平均値に基づき線幅を拡大することを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上述に記載の画像処理装置と、該画像処理装置から出力される画像の形成を行なう画像形成部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像処理方法は、画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成し、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行する画像処理方法において、前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するステップと、前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させるステップとを含むことを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成させ、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータに、前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するステップと、前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させるステップとを実行させることを特徴とする。

本発明による場合、無属性の領域（例えば下地領域又は背景領域等）に対して線幅を太くするフィルタ処理を実行することにより、文字領域との境界部分において文字が太くなる効果が得られ、更に無属性の領域に対する画素値の増幅処理の実行によって文字、細線の境界部分が強調されてジャギーの低減が実現される。

実施の形態１における複合機の構成を示すブロック図である。 実施の形態１における複合機のプリンタとしての機能構成を示すブロック図である。 印刷対象のイメージを示す説明図である。 実施の形態１におけるフィルタの詳細を示す説明図である。 画像処理部によって得られる画像のイメージを示す説明図である。 実施の形態２におけるフィルタの詳細を示す説明図である。 実施の形態３におけるフィルタの詳細を示す説明図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における複合機の構成を示すブロック図である。複合機１は、制御部１０、記憶部１１、通信部１２、操作部１３、画像読取部１４、画像形成部１５、及び画像処理部１６を備える。

制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、記憶部１１に記憶されている制御プログラム１Ｐ及びＲＯＭに記憶されている設定に基づいて各構成部の動作を制御する。

記憶部１１は、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性記憶媒体を用いる。記憶部１１には制御プログラム１Ｐが記憶されている。記憶部１１には制御部１０によって生成される画像が記憶されてもよい。

通信部１２は、パーソナルコンピュータ又はスマートフォンなどの外部装置である情報端末装置１００との間で所定の通信プロトコルに基づく情報の送受信を実現するインタフェースである。制御部１０は通信部１２により、情報端末装置１００との間で画像データを含む各種情報の送受信を実行する。

操作部１３は、ディスプレイ、操作ボタン、及びディスプレイに内蔵されるタッチパネルを含んで構成される。制御部１０は操作部１３によってユーザによる操作を受け付ける。

画像読取部１４は、原稿載置台及びＣＣＤ（Charge Coupled Device ）等を用いたイメージセンサを含んで構成される。画像読取部１４は、原稿載置台に載置される原稿からイメージセンサを用いて得られる複数の画素毎の輝度又は色の情報からなるデジタル画像データを出力する。

画像形成部１５は、トナー又はインク等を用い、与えられた画像データに基づき、画像を所定の印刷用紙などの印刷媒体へ電子写真方式又はインクジェット方式等により形成する。

画像処理部１６は、与えられる画像データに対し、画像形成部１５における画像形成に適した各種画像処理を施す。画像処理部１６の機能はソフトウェアに基づいて実現されても、各機能がチップ化されてハードウェア的に実現されてもよい。画像処理部１６の機能の詳細については後述する。

複合機１はプリンタとして機能する場合、情報端末装置１００からページ記述言語を含むジョブデータを受信し、受信したジョブデータに基づき画像形成部１５にて印刷用紙等の所定の印刷媒体への印刷処理を実行する。複合機１は、画像形成部１５における印刷処理を高品質で実現するために、画像処理部１６において受信したジョブデータに基づき画像を生成し、生成した画像に対し画像処理を実行する。

図２は、実施の形態１における複合機１のプリンタとしての機能構成を示すブロック図である。複合機１をプリンタとして使用する場合、情報端末装置１００では印刷対象のドキュメントを作成するためのアプリケーション１０１及びアプリケーション１０１からの指示に基づいてページ記述言語による印刷ジョブデータを作成するプリンタドライバ１０２が起動する。プリンタドライバ１０２が出力する印刷ジョブデータには、ドキュメントを画像として表現した場合に、テキストデータの内容、フォント、文字間距離、行間距離、余白のサイズ等の情報、ドキュメント内に含まれる画像データ（ＲＧＢデータ）及び画像の位置情報、又はドキュメント内に含まれるグラフィックのベクター情報等が含まれる。

画像処理部１６は、ラスタデータ生成部６１、色補正部６２、空間フィルタ処理部６３、出力階調補正部６４、及び中間調処理部６５を備える。プリンタドライバ１０２から出力される印刷ジョブデータは、画像処理部１６に入力される。

ラスタデータ生成部６１は、情報端末装置１００のプリンタドライバ１０２から受信したジョブデータに含まれるページ記述言語を解析し、解析結果に基づいて複数の画素毎の画素値からなる画像データ（ラスタデータ）を作成する。ラスタデータ生成部６１が生成するラスタデータは、印刷対象のイメージをマトリクス状に配列する複数の画素に分別した各画素の画素値の情報を複数行毎に配列させたデータである。ラスタデータ生成部６１が生成するラスタデータにおける各画素の画素値は、ＲＧＢ別の濃度値を示すＲＧＢ信号からなる。

ラスタデータ生成部６１が入力する印刷ジョブデータには上述したように、テキストデータ、画像データ（ＲＧＢデータ）、グラフィックのベクター情報が含まれている。これらの情報により、テキストデータに基づく文字（フォント）、写真又は画像データに基づく画像、ベクター情報に基づく線又は図形のグラフィック等、各オブジェクトの画像内における位置を特定することが可能である。したがってラスタデータ生成部６１はラスタデータを生成するに際し、各画素がテキスト領域に属しているのか、写真又は画像等のラスタ領域（網点領域）に属しているのか、図形即ちグラフィックに対応するベクター領域に属しているのか、属性を判別する（領域属性情報）。ラスタデータ生成部６１は、各画素の属性を各画素の位置と対応付けて記憶し、空間フィルタ処理部６３及び出力階調補正部６４が参照できるようにしてもよい。

色補正部６２は、ラスタデータ生成部６１が生成したＲＧＢ別の濃度値で表現されたラスタデータを、印刷用のＣＭＹＫ別の濃度値で表現されたラスタデータに変換する。色補正部６２は例えば、内部にＲＧＢの濃度値とＣＭＹＫの濃度値との間の対応関係をＬＵＴ（Look Up Table ）として有し、ＬＵＴを用いて変換する。

空間フィルタ処理部６３は、色補正部６２による色補正後のラスタデータに対し、各種フィルタ処理を含む補間処理及びスムージング処理を施す。空間フィルタ処理部６３は、ラスタデータの各行の画素を順次注目画素として、周辺画素の画素値を用いてフィルタ処理を実行する。空間フィルタ処理部６３は注目画素の画像内で特定される位置に基づき、注目画素がテキスト領域に属しているのか、ラスタ領域に属しているのか、ベクター領域に属しているのか（領域属性情報）を判別することが可能である。空間フィルタ処理部６３は、いずれの領域に属しているかに応じて注目画素の画素値に対し、各領域に適したフィルタ処理を実行する。例えば空間フィルタ処理部６３は、ベクター領域の境界にスムージングをかけるフィルタ処理を実行する。更に本実施の形態における空間フィルタ処理部６３は、いずれの領域にも属していない画素、即ち、注目画素が無属性の画素である場合に、線幅を太くするフィルタ処理を実行する。

出力階調補正部６４は、入力する画像信号が示す各画素の濃度値の階調と、画像形成部１５によって印刷される結果における実際の濃度の階調との間の関係を、画像形成部１５の特性に応じて補正する処理を行なう。具体的には出力階調補正部６４はＬＵＴを内部に有しており、ラスタデータの各行の画素を順次注目画素とし、注目画素の画像内で特定される位置に基づき、注目画素がテキスト領域に属しているのか、ラスタ領域に属しているのか、ベクター領域に属しているのかに応じて、適切な濃度値に変換する。更に本実施の形態における出力階調補正部６４は、いずれの領域にも属していない無属性の領域の画素、即ち注目画素がいずれの領域にも属していない画素である場合、例えばＯＵＴ（出力画素値）＝Ｎ＊ＩＮ（入力画素値）と画素の濃度値を所定倍（例えばＮ＝１０で１０倍）にする変換を実行する。

中間調処理部６５は、出力階調補正部６４から出力されたＣＭＹＫ別の濃度値からなる画像データから、画像形成部１５用のディザマトリックスデータ又は誤差拡散データなどの中間調データを生成する。

上述のように構成される画像処理部１６による処理を、具体例を挙げて説明する。図３は、印刷対象のイメージを示す説明図である。図３の例は、情報端末装置１００のアプリケーション１０１によって作成される。印刷対象のドキュメントのイメージＩには文字のオブジェクトＬ、グラフィックのオブジェクトＶ、写真画像であるラスターオブジェクトＲが配置されている。プリンタドライバ１０２は、オブジェクトＬ，Ｖ，Ｒを含む印刷ジョブデータを出力する。

複合機１の画像処理部１６は図３の例に示されるイメージＩの印刷ジョブデータを入力すると、各画素がテキスト領域に属するか、ベクター領域に属するか又はラスタ領域に属するかを判別しながらイメージＩのラスタデータを生成する。そして空間フィルタ処理部６３は、オブジェクトＬに対応する位置の画素に対して文字を鮮明にするフィルタ処理等を実行する。更に空間フィルタ処理部６３は、イメージＩにおける白色背景に対応する位置の画素、即ち無属性の領域の画素に対し、該画素はイメージＩ中の線に対応しないにも拘わらず線幅を太くするフィルタ処理を実行する。図４は、実施の形態１におけるフィルタの詳細を示す説明図である。フィルタは例えば図４に示すように５×５画素のフィルタである。図４に示すフィルタの例では上下左右の４近傍の画素以外には係数「０」が掛けられるから、注目画素における濃度値が４近傍の画素の平均値に変換されることになる。その後出力階調補正部６４は、無属性の領域の画素に対して濃度値を所定倍にする。

図５は、画像処理部１６によって得られる画像のイメージを示す説明図である。図３の例で示されたイメージＩは、空間フィルタ処理部６３による無属性の画素に対する図４に示したフィルタによる処理と、出力階調補正部６４によるＯＵＴ（出力画素値）＝１０＊ＩＮ（入力画素値）の処理とによって、各オブジェクトＬ，Ｖ，Ｒと白色背景との境界が図５に示すように外側に拡張され、境界線が太く強調される。境界の外側に対応する画素の濃度値が、ほぼ白色背景に属していたにも拘わらず空間フィルタ処理部６３の処理によって境界上の画素の濃度の影響を受けて濃くなり、更に出力階調補正部６４によって所定倍に変換されるためである。出力階調補正部６４による変換は１０倍程度なので、周辺にオブジェクトＬ，Ｖ，Ｒが存在しない白色背景に該当する画素の濃度値が過度に濃くなることは回避される。

（実施の形態２）
実施の形態２における複合機の構成は、画像処理部１６にて採用されるフィルタの詳細以外は実施の形態１における複合機１の構成と同様であるから、以下では複合機１の構成の図示及び詳細な説明を省略する。実施の形態２では、画像処理部１６は、無属性の領域の画素に対し、線幅を太くする他のフィルタ処理を実行する。図６は、実施の形態２におけるフィルタの詳細を示す説明図である。図６に示すように実施の形態２において無属性の領域の画素に対し実行されるフィルタは、５×５画素のフィルタであって、上下左右並びに斜め上及び斜め下の８近傍の画素以外には係数「０」を掛けるフィルタ、即ち、注目画素の濃度値を８近傍画素の平均値に変換するフィルタである。これにより文字又は線の幅が１画素分太くなるようなフィルタ処理が実行される。

（実施の形態３）
実施の形態３における複合機の構成は、画像処理部１６にて採用されるフィルタの詳細以外は実施の形態１における複合機１の構成と同様であるから、以下では複合機１の構成の図示及び詳細な説明を省略する。実施の形態３では、画像処理部１６は、無属性の領域の画素に対し、線幅を太くする他のフィルタ処理を実行する。図７は、実施の形態３におけるフィルタの詳細を示す説明図である。図７に示すように実施の形態３において無属性の領域の画素に対し実行されるフィルタは、５×５画素のフィルタであって、２５個の画素の内、注目画素のみに係数「０」を掛け、残りの２４の画素には１／２４の係数を掛けるフィルタ、即ち注目画素の濃度値を２４の近傍画素の平均値に変換するフィルタである。これにより文字又は線の幅が２画素分太くなるようなフィルタ処理が実行される。

実施の形態１から３に示したように、文字、グラフィック、写真画像などのオブジェクトが存在しない領域の画素に対して、線幅を太くするフィルタ処理及び強調（γ補正）処理を行なうことによって、輪郭が強調されてジャギーが低減される印刷出力結果を得ることが可能になる。

なお実施の形態１から３で示したフィルタの詳細は内容例であって、文字又は線の幅が太くなる処理を実現するフィルタであれば、他の態様であってもよいことは勿論である。例えば、４近傍、８近傍、２４近傍画素以外の近傍画素であってもよい。近傍画素の濃度値の平均への変換のみならず、自身の濃度値も含めた平均、又は近傍画素の濃度値の中央値、最頻値、その他、所定の重み付け係数を用いた変換であってもよい。

以上のように、本発明の実施の形態に係る画像処理装置（１６）は、画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成し、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行する画像処理装置（１６）において、前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するフィルタ処理部（６３）と、前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させる増幅部（６４）とを備えることを特徴とする。

本発明に実施の形態に係る画像形成装置（１）は、前記画像処理装置（１６）と、該画像処理装置（１６）から出力される画像の形成を行なう画像形成部（１５）とを備えることを特徴とする。

また、本発明の実施の形態に係る画像処理方法は、画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成し、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行する画像処理方法において、前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するステップ（６３）と、前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させるステップ（６４）とを含むことを特徴とする。

更に、本発明の実施の形態に係るコンピュータプログラム（１Ｐ）は、コンピュータ（１，１０）に、画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成させ、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行させるコンピュータプログラム（１Ｐ）において、前記コンピュータに、前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するステップ（６３）と、前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させるステップ（６４）とを実行させることを特徴とする。

本実施の形態にあっては、線幅を拡大するフィルタ処理が実行されることによってオブジェクトの境界が外側に拡張され、画素値を増幅させる処理によって拡張された境界部分が強調され、これにより輪郭が拡張して強調され、ジャギーが低減される。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置（１６）は、前記フィルタ処理部（６３）は、注目画素の近傍画素の画素値の平均値に基づき線幅を拡大することを特徴とする。

本実施の形態にあっては、近傍画素の画素値の平均値を用いて注目画素の画素値とすることにより、境界の外側の画素が境界部分の画素値に影響され、線幅の拡大処理が実現される。

１ 複合機（画像形成装置）
１０ 制御部
１５ 画像形成部
１６ 画像処理部（画像処理装置）
６１ ラスタデータ生成部
６３ 空間フィルタ処理部（フィルタ処理部）
６４ 出力階調補正部（増幅部）

Claims (5)

1. 画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成し、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行する画像処理装置において、
   前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するフィルタ処理部と、
   前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させる増幅部と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記フィルタ処理部は、
   注目画素の近傍画素の画素値の平均値に基づき線幅を拡大する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像処理装置と、該画像処理装置から出力される画像の形成を行なう画像形成部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成し、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行する画像処理方法において、
   前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するステップと、
   前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させるステップと
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
5. コンピュータに、画像又は該画像の描画を指示する情報、及び、前記画像内で判別される領域毎の属性を示す領域属性情報に基づき、複数の画素からなる画像の画像データを生成させ、生成された画像データに対して前記領域属性情報に基づく領域毎の画像処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、
   前記コンピュータに、
   前記領域属性情報に基づき、無属性の領域の画素に対して線幅を拡大するフィルタ処理を実行するステップと、
   前記無属性の領域の画素の画素値を増幅させるステップと
   を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
   

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