JP3700453B2

JP3700453B2 - 画像処理装置、及び画像処理方法

Info

Publication number: JP3700453B2
Application number: JP06258499A
Authority: JP
Inventors: 健一澤田
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: JP2000261671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機などに搭載される画像処理装置に関し、さらに詳しくは、原稿画像中の黒文字又は線画の印字再現性を高めるための画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像処理装置において、カラー画像に含まれる黒文字又は線画の再現品質を向上させるために、原稿画像中の黒文字又は線画の部分を領域判別処理により判別し、その判別結果に基づいてエッジ強調などの画像処理が行われている。以下、その画像処理について簡単に説明する。
【０００３】
まず、原稿画像を読みとって得られた入力画像信号を一次微分フィルタ及び二次微分フィルタに通すことにより、原稿画像中のエッジ部分を抽出する。また、入力画像信号の低彩度領域を抽出する。これらの抽出結果から、原稿画像中の黒文字又は線画部分とその輪郭とを判別する。なお、二次微分フィルタの出力が正であるか負であるかによって、エッジの外側（背景側）であるか内側（黒線上）であるかを判別することができる。以下の説明において、エッジの外側を黒外エッジ部といい、エッジの内側を黒内エッジ部という。原稿画像中の黒文字又は線画領域の輪郭は、黒内エッジ部及び黒外エッジ部として識別される。
【０００４】
次に、黒文字又は線画の再現品質を向上させるために、黒内エッジ部と黒外エッジ部に関して別々に以下のような処理を行う。
黒内エッジ部の画素については、黒色成分の画像データＫに対して明度エッジ成分（ＶＭＴＦ）を加算するエッジ強調処理を行う。また、カラー成分の画像データＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）に対しては、エッジ強調処理を行わず、５×５又は３×３の画素マトリクス内において最も小さな値の画素データ（つまり、最も濃度が低い画像データ）で注目画素の画像データを置き換える処理を行う。
【０００５】
黒外エッジ部の画素については、黒色成分及びカラー成分いずれの色成分の画像データＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙに対してもエッジ強調は行わず、５×５又は３×３の画素マトリクス内において最も小さな値の画素データで注目画素の画像データを置き換える処理を行う。
【０００６】
このような処理により、原稿画像中の黒文字又は線画のエッジ近傍において、Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー成分が抑えられるとともに、黒内エッジが強調され、黒文字又は線画の再現性が向上する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の画像読取装置の高解像度化にともない、上記のような従来の画像処理のみでは色ずれを抑えて黒文字又は線画の再現性を高める効果が十分ではなくなってきた。
【０００８】
電子写真式のプリンタなどにおいて、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色を重ねて印刷する際に、各色毎の画像の位置ずれに起因する色ずれが生ずる。この色ずれは、上記のように、黒内エッジにおいてＣ，Ｍ，Ｙについての画像データをマトリクス内の最小値に置き換える処理により緩和される。例えば５×５の画素マトリクスを用いた場合は、２画素分の幅でＣ，Ｍ，Ｙの濃度が抑えられることになる。したがって、例えば解像度４００ｄｐｉで印字可能なプリンタの場合に、２画素分の幅に相当する約１２８μｍ以上の色ずれ（Ｃ，Ｍ，Ｙ画像間の位置ずれ）が生ずると、上記の処理による色ずれ緩和効果が薄れ、黒文字又は線画のエッジにＣ，Ｍ，Ｙの色がにじむ現象が生ずるようになる。
【０００９】
一方、高解像度化に対応して画像処理マトリクスの大きさ（マトリクスサイズ）を大きくすれば、色ずれ量に対して十分な幅で上記の処理を行うことができるので、黒文字又は線画のエッジにＣ，Ｍ，Ｙの色がにじむといった問題は解消され得る。しかし、この場合は、マトリクスサイズの増大にともなって画像データを蓄積するのに必要なメモリの容量も増大し、コスト上昇が大きくなる。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、コスト上昇を抑えた簡単な構成で高解像度化に対応しつつ黒文字又は線画の再現性を高めることができる画像処理装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る装置は、入力画像のエッジ領域を検出するエッジ検出部と、入力画像の低明度・低彩度領域を検出する明度・彩度検出部とを備え、両検出部の検出信号から判別された黒文字又は線画のエッジ領域において画像処理（例えばエッジ強調など）を行う画像処理装置であって、前記エッジ検出部で検出されたエッジ領域を拡大するエッジ拡大部と、拡大されたエッジ領域における各色成分の濃度を増減する手段と、入力画像におけるブロック領域毎にモノクロ／カラー比率を検出する手段と、前記モノクロ／カラー比率に応じて前記エッジ拡大部によるエッジ領域の拡大量を制御するための手段と、を有する。このような処理により、エッジ部における色ずれが目立たなくなり、黒文字又は線画の再現性が高められる。
【００１２】
また、モノクロ／カラー比率に応じて、エッジ領域の拡大量（エッジ拡大量）が制御される。エッジ拡大量の制御のために、例えば、９×９マトリクスによる４画素分のエッジ領域拡大、７×７マトリクスによる３画素分のエッジ領域拡大、５×５マトリクスによる２画素分のエッジ領域拡大、３×３マトリクスによる１画素分のエッジ領域拡大のうちから、適当なエッジ拡大量が設定される。
【００１３】
例えば、モノクロの比率が高いブロック領域においては、エッジ拡大量が、４画素分又は３画素分などのように大きく設定される。これによって、黒文字又は黒線画の領域については、エッジ部における色ずれ緩和効果が高くなる。また、モノクロの比率が低いブロック領域においては、エッジ拡大量が、１画素分又は０画素分などのように小さく設定される。これによって、例えばカラーの写真領域については、不必要な色ずれ防止処理が行われることなく、自然な写真画像が得られる。
【００１４】
ブロック領域として、種々の大きさの領域を用いることができる。例えば、原稿を複数のブロック領域に分割してもよい。また、原稿の全体を１つのブロック領域としてもよい。
【００１５】
より具体的な構成として、請求項１の発明に係る装置では、エッジ検出部で検出されたエッジ領域を拡大するエッジ拡大部と、拡大されたエッジ領域におけるカラー成分の濃度、つまり例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色成分の濃度を減量するとともに、黒色成分の濃度、つまり例えば、Ｂの色成分の濃度を増量するように、各色成分の画像データを変換する手段とを備える。
【００１６】
請求項２の発明に係る装置では、前記エッジ拡大部により拡大されたエッジ領域のうち、黒文字又は線画の背景部の拡大領域を、前記入力画像の低明度領域を表す低明度信号を用いてキャンセルする修正を行うエッジキャンセル部をさらに備え、前記色成分の画像データを変換する手段は、前記修正された拡大エッジ領域について、Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー成分の濃度を減量するとともに黒色の濃度を増量するように各色成分の画像データの変換を行う。したがって、黒文字又は線画の背景部（下地部）については、画像データの変換処理が行われない。
【００１７】
このようにして、黒内エッジ領域を黒文字又は線画の内側方向へ拡大し、拡大された黒内エッジ領域に対してＣ，Ｍ，Ｙのカラー成分の画像濃度を下げるとともに、その減少分を補償するようにＫの黒色成分の画像濃度を高める処理が行われる。
【００１８】
なお、本明細書において「黒文字又は線画」と記載した場合に、それは「黒文字」又は「黒線画」を意味する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係る画像処理装置Ｍ１のブロック図、図２は画像処理装置Ｍ１のエッジ拡大部６の構成例を示す回路図、図３はエッジ字拡大部６の９×９マトリクス回路１０９の構成例を示す図、図４は画像処理装置Ｍ１のエッジ検出部４の入力信号、内部信号、及び出力信号の波形例を示す図、図５は画像処理装置Ｍ１のエッジキャンセル部８の入力信号、内部信号、及び出力信号の波形例を示す図、図６は画像処理装置Ｍ１の黒色増量回路１３の変換特性例を示すグラフ、図７は画像処理装置Ｍ１のカラー減量回路１５の変換特性例を示すグラフ、図８は領域カラー検出部２１における原稿ＳＣの分割の様子を示す図、図９はブロック領域ＢＥのモノクロ／カラー比率とエッジ拡大量との関係を説明するための図である。
【００２０】
図１に示す画像処理装置Ｍ１は、例えばデジタル式のカラー複写機に組み込まれている。カラー複写機には、図示しないＣＣＤイメージセンサ及びその駆動系を含む画像読み取り装置が設けられている。画像読み取り装置において、図８に示すような原稿ＳＣを走査することによって、３原色の入力画像信号（カラー画像信号）Ｒ，Ｇ，Ｂが得られる。入力画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、画像処理装置Ｍ１の最小値回路１及び最大値回路２に入力される。
【００２１】
図１において、最小値回路１は、入力画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂの最小値Ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を疑似明度Ｖとして出力する。最大値回路２は、入力画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂの最大値Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力する。彩度信号生成回路３は、最大値Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、最小値Ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）すなわち疑似明度Ｖとの差［Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）−Ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）］を、彩度信号Ｗとして出力する。
【００２２】
疑似明度Ｖは、エッジ検出部４及び明度・彩度検出部５に入力される。エッジ検出部４は、５×５マトリクスからなる主走査方向及び副走査方向の一次微分フィルタ及び二次微分フィルタから構成されている。微分結果が所定のしきい値よりも大きければ、出力信号であるエッジ判別信号（以下、単に「エッジ信号」という）ＥＤＧ１をＬ（低）レベルにする。Ｌレベルがアクティブである。エッジ信号ＥＤＧ１がＬレベルであれば、入力画像のエッジ部分であることを示す。
【００２３】
エッジ検出部４は、また、二次微分フィルタの出力の絶対値信号ＬＡＰを出力する。文字又は線画部分の入力画像信号、一次微分信号、二次微分信号とその絶対値信号ＬＡＰ、及びエッジ信号ＥＤＧ１の波形例を図４に示す。
【００２４】
明度・彩度検出部５は、前述の疑似明度信号Ｖが所定のしきい値（Ｔｈ１、例えば２５６階調の場合は１５〜２０）よりも小さい場合に、明度が低い（黒っぽい）ことを表す低明度信号ＶＬを出力する。また、疑似彩度信号Ｗが所定のしきい値（Ｔｈ２）よりも小さい場合に、白黒（モノクロ）画像であることを表すモノクロ信号ＢＫを出力する。
【００２５】
エッジ信号ＥＤＧ１はエッジ拡大部６に入力される。エッジ拡大部６は、図２に示すように、ラインメモリ１０１〜１０８、９×９マトリクス回路１０９、負論理ＯＲ回路１１０〜１１３、及び拡大量選択回路１１４から構成されている。ラインメモリ１０１〜１０８は、エッジ信号ＥＤＧ１をライン遅延させるための回路である。この構成では９×９マトリクスの演算が可能であり、エッジ信号ＥＤＧ１を主走査方向及び副走査方向にそれぞれ最大４画素の幅で拡大することができる。
【００２６】
９×９マトリクス回路１０９は、シフトレジスタ群を用いて、例えば図３に示すように構成される。エッジ信号ＥＤＧ１が直接入力されるＤ１入力について、１画素ずつ遅延したＤ１１〜Ｄ１９出力が得られ、１ライン分遅延したＤ２入力について、同様に１画素ずつ遅延したＤ２１〜Ｄ２９出力が得られる。以下、同様にして、２ライン分遅延したＤ３入力から８ライン分遅延したＤ９入力までの９個の入力のそれぞれについて、１画素ずつ遅延したＤ３１〜Ｄ３９、…Ｄ９１〜Ｄ９９の各出力が得られる。このようにして、得られた９×９個の出力画素データの論理和を負論理ＯＲ回路１１０で演算することにより、エッジ信号ＥＤＧ１を主走査方向及び副走査方向にそれぞれ４画素の幅で拡大した拡大エッジ信号ＥＤＧ９９が得られる。
【００２７】
図２に示すエッジ拡大部６の構成では、上記の拡大エッジ信号ＥＤＧ９９は拡大量選択回路１１４に入力され、その選択出力が図１の拡大エッジ信号ＥＤＧ２としてエッジ拡大部６から出力される。拡大量選択回路１１４には、他のエッジ拡大量の拡大エッジ信号ＥＤＧ７７，ＥＤＧ５５，ＥＤＧ３３も入力され、２ビットの拡大量制御信号Ｃｏｎ（Ｓ０，Ｓ１）によって、これらの４通りの拡大エッジ信号ＥＤＧ９９，ＥＤＧ７７，ＥＤＧ５５，ＥＤＧ３３のうちのいずれか１つが選択され、拡大エッジ信号ＥＤＧ２として出力される。
【００２８】
拡大エッジ信号ＥＤＧ７７，ＥＤＧ５５，ＥＤＧ３３は、それぞれ、７×７，５×５，３×３のマトリクス演算によって、エッジ信号ＥＤＧ１を主走査方向及び副走査方向に、それぞれ３画素、２画素、１画素の幅で拡大した拡大エッジ信号である。
【００２９】
図２において、負論理ＯＲ回路１１１，１１２，１１３は、それぞれ７×７個，５×５個，３×３個の画素データの論理和を演算して拡大エッジ信号ＥＤＧ７７，ＥＤＧ５５，ＥＤＧ３３を出力する。図２では複雑になるのを避けるために省略されているが、負論理ＯＲ回路１１１の４９個の入力は９×９マトリクス回路１０９の７×７個の出力Ｄ１１〜Ｄ１７、…Ｄ７１〜Ｄ７７に接続されている。同様に、負論理ＯＲ回路１１２の２５個の入力は９×９マトリクス回路１０９の５×５個の出力Ｄ１１〜Ｄ１５、…Ｄ５１〜Ｄ５５に接続され、負論理ＯＲ回路１１３の９個の入力は９×９マトリクス回路１０９の３×３個の出力Ｄ１１〜Ｄ１３、…Ｄ３１〜Ｄ３３に接続されている。
【００３０】
上記のように４通りの拡大エッジ信号ＥＤＧ９９，ＥＤＧ７７，ＥＤＧ５５，ＥＤＧ３３のうちのいずれか１つを選択するための拡大量制御信号Ｃｏｎは、図１に示すＣＰＵ７からエッジ拡大部６に与えられる。ＣＰＵ７は、領域カラー検出部２１の検出結果に基づいて、４通りの拡大量制御信号Ｃｏｎを出力する。
【００３１】
図８において、原稿ＳＣは、その画像が画像読み取り装置によって読み取られた後で、領域カラー検出部２１において、複数のブロック領域ＢＥに分割される。したがって、この場合には、原稿ＳＣのサイズに応じて、ブロック領域ＢＥの個数が決定される。ブロック領域ＢＥの個数に応じて、モノクロ／カラー比率の判定処理のための図示しないメモリ領域が確保される。
【００３２】
なお、１つのブロック領域ＢＥの大きさは、例えば、５１２×５１２画素である。この場合に、解像度が４００ｄｐｉであれば、サイズは約３×３ｃｍである。また、ブロック領域ＢＥが１０２４×１０２４画素で解像度が４００ｄｐｉである場合には、サイズは約６×６ｃｍである。
【００３３】
領域カラー検出部２１では、それぞれのブロック領域ＢＥにおいて、各画素毎に彩度データを算出する。画素の彩度データが所定のしきい値（Ｔｈ３）よりも大きい場合に、その画素をカラー画素であると判定する。カラー画素でない画素がモノクロ画素である。各ブロック領域ＢＥにおいて、カラー画素又はモノクロ画素の個数をカウントする。カラー画素又はモノクロ画素の個数、全画素数に対するカラー画素又はモノクロ画素の個数の比率、又はカラー画素とモノクロ画素との比率などが、モノクロ／カラー比率ＲＭＣとして求められる。求められたモノクロ／カラー比率ＲＭＣは、ＣＰＵ７に出力される。
【００３４】
ＣＰＵ７は、モノクロ／カラー比率ＲＭＣに基づいて、拡大量制御信号Ｃｏｎ（Ｓ０，Ｓ１）を生成し、それをエッジ拡大部６に出力する。例えば、図９に示すように、カラー画素のみである場合には、拡大量制御信号Ｃｏｎを（０，０）とし、モノクロの画素のみである場合には、拡大量制御信号Ｃｏｎを（１，１）とし、それらの中間である場合には、拡大量制御信号Ｃｏｎを（０，１）又は（１，０）とする。この拡大量制御信号Ｃｏｎに応じて、エッジ拡大部６においてエッジ拡大量が制御される。
【００３５】
エッジ拡大部６において、拡大量制御信号Ｃｏｎに基づいて、例えば、文字原稿であった場合は、黒文字の描画位置ずれに起因する色ずれ（又は色にじみ）が目立つので、大きい拡大マトリクスサイズの出力、すなわち例えば拡大エッジ信号ＥＤＧ９９を選択する。逆に、写真原稿のように黒文字又は線画が少ない原稿であった場合は、小さな拡大出力、すなわち例えば拡大エッジ信号ＥＤＧ３３が選択される。
【００３６】
なお、上に述べた実施形態では、細分化されたブロック領域ＢＥ毎に拡大量制御信号Ｃｏｎを設定したが、原稿ＳＣを１つのブロック領域と見なし、原稿ＳＣの全体に対して１つの拡大量制御信号Ｃｏｎを設定してもよい。この場合には、各ブロック領域ＢＥにおいて、当該ブロック領域ＢＥがカラーブロック領域であるか否かを判定する。
【００３７】
つまり、各ブロック領域ＢＥにおいて、カラー画素の個数が所定のしきい値（Ｔｈ４）よりも大きい場合に、当該ブロック領域ＢＥはカラーブロック領域であると判定する。カラーブロック領域でないブロック領域ＢＥがモノクロブロック領域である。そして、カラーブロック領域又はモノクロブロック領域の個数をカウントする。それらの比率などを、モノクロ／カラー比率ＲＭＣとして求める。このモノクロ／カラー比率ＲＭＣに基づいて、エッジ拡大部６において、原稿ＳＣの全体に対してエッジ拡大量が制御される。
【００３８】
また、ブロック領域ＢＥのサイズは種々変更することができる。ブロック領域ＢＥのサイズを小さくすれば、画像の品質は向上するが処理に時間を要する。また、カラー領域であるかモノクロ領域であるかの判定方法、及びモノクロ／カラー比率ＲＭＣの決定方法も種々のものを採用することができる。
【００３９】
なお、モノクロ／カラー比率ＲＭＣと拡大量制御信号Ｃｏｎとは、必ずしも比例関係にはない。これらの関係は、カラー複写機において設定された複写モードに応じて変化することがある。例えば、複写モードが写真モードに設定されている場合には、原稿ＳＣの大部分又は主要部分が写真である可能性が高いので、エッジ拡大量を０とするように制御が行われる。
【００４０】
なお、モノクロ／カラー比率ＲＭＣを検出する部分について、その機能の一部は、ＡＣＳ（自動カラー検出装置）として従来から公知である。
エッジ拡大部６から出力される拡大エッジ信号ＥＤＧ２は、図１のエッジキャンセル部８に入力される。エッジキャンセル部８は、拡大エッジ信号ＥＤＧ２の内側へ拡大された部分つまり黒線上の部分をそのまま（Ｌレベルのまま）残しながら、外側へ拡大された部分つまり背景の部分をキャンセルしてＨレベルに戻す処理を行う。そのような処理によって、修正拡大エッジ信号ＥＤＧ３を生成し、出力する。エッジ拡大部６から出力される拡大エッジ信号ＥＤＧ２には、黒文字又は線図の背景（下地）の部分も含まれており、この部分にも後述する画像処理を施すのは好ましくないからである。
【００４１】
上記のエッジキャンセル処理のために、前述の低明度信号ＶＬが用られる。図５に示すように、低明度信号ＶＬがＬレベルでない画素、つまりＨレベル（非アクティブ）で明度が高い（黒っぽくない）画素については、拡大エッジ信号ＥＤＧ２のＬレベルをキャンセルしてＨレベル（非アクティブ）にする。すなわち、拡大エッジ信号ＥＤＧ２と低明度信号ＶＬとの負論理でのＡＮＤ演算により修正拡大エッジ信号ＥＤＧ３を生成する。このようにして、黒文字又は線図の背景部分の（黒っぽくない）画素については、Ｈレベル（非アクティブ）に戻した修正拡大エッジ信号ＥＤＧ３が得られる。
【００４２】
図１において、修正拡大エッジ信号ＥＤＧ３は、負論理ＡＮＤゲート９に入力され、前述のモノクロ信号ＢＫとの論理積が黒エッジ信号ＢＫＥＤＧ３として出力される。この黒エッジ信号ＢＫＥＤＧ３は、明度が低くつまり黒っぽく、且つ、彩度が低いつまりモノクロである黒色の拡大されたエッジ領域を、Ｌレベルで表すことになる。
【００４３】
また、拡大前のエッジ信号ＥＤＧ１についても、負論理ＡＮＤゲート１０にてモノクロ信号ＢＫとの論理積演算が行われ、第２の黒エッジ信号ＢＫＥＤＧ１として出力される。この黒エッジ信号ＢＫＥＤＧ１は、彩度が低いつまりモノクロである黒色の拡大前のエッジ領域を、Ｌレベルで表している。黒エッジ信号ＢＫＥＤＧ３及びＢＫＥＤＧ１は、負論理ＯＲゲート１１にて論理和演算が行われ、エッジ選択信号ＥＤＧＳＥＬとして出力される。
【００４４】
また、図１において、前述の二次微分フィルタ出力の絶対値信号ＬＡＰはＶＭＴＦ変換用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１２に入力され、ここで明度エッジ成分信号ＶＭＴＦに変換される。
【００４５】
ところで、カラー複写機においては、原稿を走査して得られたＲＧＢ加色系カラー画像データはＣＭＹ減色系カラー画像データに変換されるが、その際に、又はその後で、Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー成分及びＫの黒色成分の４色の色成分の画像データが生成される。生成されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像データは、必要な画像処理が加えられて、カラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１及び黒色画像データＫ１となる。
【００４６】
このようにして得られた黒色画像データＫ１は、黒色増量回路１３に入力され、黒色増量画像データｆ（Ｋ１）として出力される。黒色増量回路１３は、例えば図６に特性カーブＣＶ１で示すような変換特性を有する。
【００４７】
つまり、後述のように、拡大黒エッジ領域でカラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１の濃度が減量されるのを補償して印字後の黒の再現濃度を保持するように、Ｋ１＜ｆ（Ｋ１）となる変換を行って黒色画像データＫ１の濃度を増量する。この特性カーブＣＶ１は、例えば変換用のルックアップテーブルで構成され、具体的な増量特性はインク又はトナーの特性などに応じて設定される。なお、図６の縦軸は、数値が大きいほど濃度が高いことを示している。
【００４８】
上記の明度エッジ成分信号ＶＭＴＦ及び黒色増量画像データｆ（Ｋ１）は、加算回路１６に入力される。加算回路１６は、これらの入力信号を加算して黒文字又は線画のエッジが強調された黒色増量画像データ［ｆ（Ｋ１）＋ＶＭＴＦ］を出力する。黒色増量画像データ［ｆ（Ｋ１）＋ＶＭＴＦ］は、セレクタ１８の一方の入力Ａに与えられる。セレクタ１８の他方の入力には、黒色濃度増量前の黒色画像データＫ１が入力されている。また、セレクタ１８の選択制御入力には、前述のエッジ選択信号ＥＤＧＳＥＬが入力されている。
【００４９】
セレクタ１８は、エッジ選択信号ＥＤＧＳＥＬがＬレベルであれば、すなわち拡大エッジ領域であれば、エッジが強調された黒色増量画像データ［ｆ（Ｋ１）＋ＶＭＴＦ］を選択して最終的な黒色画像データＫ２として出力する。エッジ選択信号ＥＤＧＳＥＬがＨレベルであれば、すなわち拡大エッジ領域以外の領域については、黒色濃度増量処理及びエッジ強調処理が施されていない元の黒色画像データＫ１が選択され、選択された黒色画像データＫ１が最終的な黒色画像データＫ２として出力される。
【００５０】
一方、カラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１は、最小値回路１４及びカラー減量回路１５に入力される。最小値回路１４は、５×５又は３×３の画素マトリクス内で最も小さな値のデータを求め、カラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１それぞれの最小値ｍｉｎＣ１，ｍｉｎＭ１，ｍｉｎＹ１を出力する。なお、図１では複雑になるのを避けるために最小値回路１４をまとめて描いているが、実際にはカラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１のそれぞれについて計３個の最小値回路が設けられている。以下に説明する回路１５，１７，１９についても同様である。
【００５１】
カラー減量回路１５は、例えば図７の特性カーブＣＶ２で示すような変換特性によってカラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１の濃度を減量し、カラー減量画像データｆ（Ｃ１），ｆ（Ｍ１），ｆ（Ｙ１）として出力する。なお、図７は、シアン画像データＣ１を例にとって示している。図６と同様に、図７の場合も縦軸は数値が大きいほど濃度が高いことを示しており、特性カーブＣＶ２は例えば変換用のルックアップテーブルで構成される。カラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１の濃度の減量は後述のように拡大黒エッジ領域で行われ、これによってカラー画像間の位置ずれに起因する色にじみが目立たないようにする。
【００５２】
すなわち、エッジ部分を拡大した拡大黒エッジ領域においてカラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１の濃度が減量されるので、印刷の際のより大きな位置ずれに対応が可能であり、より大きな位置ずれに対して色ずれ緩和効果がある。これによって、黒文字又は線画のエッジでの色にじみが減少する。また、カラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１の濃度の減量にともなって黒色画像データＫ１が増量されているので、濃度段差は生じない。
【００５３】
なお、具体的な減量特性は、各色の印字再現特性に応じて実験的に求めることが好ましい。
上記のカラー画像データの最小値ｍｉｎＣ１，ｍｉｎＭ１，ｍｉｎＹ１及びカラー減量画像データｆ（Ｃ１），ｆ（Ｍ１），ｆ（Ｙ１）は、更に最小値選択回路１７に入力され、各色毎にｍｉｎＣ１とｆ（Ｃ１）、ｍｉｎＭ１とｆ（Ｍ１）、又はｍｉｎＹ１とｆ（Ｙ１）とが比較される。そして、小さいほうの値が選択されて最小値カラー画像データｍｉｎＣ２，ｍｉｎＭ２，ｍｉｎＹ２として出力され、セレクタ１９の一方の入力Ａに与えられる。セレクタ１９の他方の入力には、カラー濃度減量などの処理前のカラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１が入力されている。また、セレクタ１９の選択制御入力には、前述のエッジ選択信号ＥＤＧＳＥＬが入力されている。
【００５４】
セレクタ１９は、エッジ選択信号ＥＤＧＳＥＬがＬレベルであれば、すなわち拡大エッジ領域であれば、カラー濃度を減量した値及びマトリクス内最小値のうちの小さい方の値である最小値カラー画像データｍｉｎＣ２，ｍｉｎＭ２，ｍｉｎＹ２を選択し、それを最終的なカラー画像データＣ２，Ｍ２，Ｙ２として出力する。エッジ選択信号ＥＤＧＳＥＬがＨレベルであれば、すなわち拡大エッジ領域以外の領域については、カラー濃度減量などの処理前のカラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１が選択され、これらが最終的なカラー画像データＣ２，Ｍ２，Ｙ２として出力される。
【００５５】
上記のようにして得られた黒色画像データＫ２及びカラー画像データＣ２，Ｍ２，Ｙ２を用いて、公知のプリントエンジンによりカラー印字（印刷）が行われる。
【００５６】
なお、図１に示す実施形態の画像処理装置Ｍ１に対し、エリア濃度検出部を付加してもよい。そのようなエリア濃度検出部には、黒色画像データＫ１及びカラー画像データＣ１，Ｍ１，Ｙ１が入力される。エリア濃度検出部は、補正対象の画素を含む所定エリア（例えば３×３マトリクス）内の各画素濃度値からそのエリアの平均濃度値を算出する。また、平均濃度値ではなく中央値を算出することもある。
【００５７】
そして、この場合に、黒色増量回路１３及びカラー減量回路１５は、それぞれ複数の変換特性（例えば変換テーブル）を備えている。つまり、図６及び図７に示した変換特性ｆ（Ｋ１），ｆ（Ｃ１），ｆ（Ｍ１），ｆ（Ｙ１）のそれぞれについて、例えば入力画像データ対出力画像データの傾きが異なる複数の変換テーブルを備えている。そして、複数の変換テーブルのうち、最も適切な変換テーブルが、エリア濃度検出部から出力される選択信号によって選択される。選択信号は、平均濃度値（又は中央値）に基づいて生成される。
【００５８】
このようにして、多様な原稿に対応して、黒エッジ部における黒（Ｋ）濃度の増量とそれにともなうカラー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）濃度の減量との増減量を自動補正することができる。例えば、カラー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）画像データの平均濃度が高い場合は、図７に示した特性カーブＣＶ２の傾きを小さくする。つまり、カラー濃度減量の程度を大きくする。これとともに、図６に示した特性カーブＣＶ１の傾きを大きくして黒（Ｋ）画像データの濃度増量の程度を大きくする。
【００５９】
上述の実施形態において、エッジ拡大量を４種類としたが、３種類以下又は５種類以上としてもよい。拡大量制御信号Ｃｏｎの形態は種々のものとすることができる。その他、画像処理装置Ｍ１の全体又は各部の構成、回路、処理内容又は順序、処理タイミングなどは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によると、コスト上昇を抑えた簡単な構成で高解像度化に対応しつつ黒文字又は線画の再現性を高めることができる。しかも、エッジ領域の拡大量は、画像のモノクロ／カラー比率に応じて制御されるので、画像の状態に応じて最適の拡大量を設定することができる。また、プリンタ部の位置ずれ特性などに応じて容易に調整することがも可能である。
【００６１】
具体的には、入力画像信号中の黒文字又は線画のエッジ部を検出してそのエッジ領域を拡大し、拡大されたエッジ領域に対して、カラー成分の濃度を減量し、黒色成分の濃度を増量する処理を行うので、各カラー成分の画像の位置ずれに起因するエッジ部の色にじみを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像処理装置の回路を示すブロック図である。
【図２】図１に示す画像処理装置のエッジ拡大部の構成例を示す回路図である。
【図３】図２に示すエッジ字拡大部の９×９マトリクス回路の構成例を示す図である。
【図４】図１に示す画像処理装置のエッジ検出部の入力信号、内部信号、及び出力信号の波形例を示す図である。
【図５】図１に示す画像処理装置のエッジキャンセル部の入力信号、内部信号、及び出出力信号の波形例を示す図である。
【図６】図１に示す画像処理装置の黒色増量回路の変換特性例を示すグラフである。
【図７】図１に示す画像処理装置のカラー減量回路の変換特性例を示すグラフである。
【図８】領域カラー検出部における原稿の分割の様子を示す図である。
【図９】ブロック領域のモノクロ／カラー比率とエッジ拡大量との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｍ１画像処理装置
４エッジ検出部
５明度・彩度検出部
６エッジ拡大部
７ＣＰＵ（エッジ領域の拡大量を制御するための手段）
８エッジキャンセル部
１３黒色増量回路（画像データを変換する手段）
１４最小値回路（画像データを変換する手段）
１５カラー減量回路（画像データを変換する手段）
１６加算回路（画像データを変換する手段）
１７最小値選択回路（画像データを変換する手段）
１８，１９セレクタ（画像データを変換する手段）
２１領域カラー検出部（モノクロ／カラー比率を検出する手段）

Claims

入力画像のエッジ領域を検出するエッジ検出部と、入力画像の低明度・低彩度領域を検出する明度・彩度検出部とを備え、両検出部の検出信号から判別された黒文字又は線画のエッジ領域において画像処理を行う画像処理装置であって、
前記エッジ検出部で検出されたエッジ領域を拡大するエッジ拡大部と、
拡大されたエッジ領域におけるカラー成分の濃度を減量するとともに黒色成分の濃度を増量するように各色成分の画像データを変換する手段と、
入力画像におけるブロック領域毎にモノクロ／カラー比率を検出する手段と、
前記モノクロ／カラー比率に応じて前記エッジ拡大部によるエッジ領域の拡大量を制御するための手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
前記エッジ拡大部により拡大されたエッジ領域のうち、黒文字又は線画の背景部の拡大領域を、前記入力画像の低明度領域を表す低明度信号を用いてキャンセルする修正を行うエッジキャンセル部をさらに備え、
前記色成分の画像データを変換する手段は、前記修正された拡大エッジ領域について、Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー成分の濃度を減量するとともに黒色の濃度を増量するように各色成分の画像データの変換を行う、
請求項１記載の画像処理装置。
入力画像のエッジ領域と入力画像の低明度・低彩度領域を検出することによって黒文字又は線画のエッジ領域の画像処理を行う画像処理方法であって、
入力画像におけるブロック領域毎にモノクロ／カラー比率を検出し、このモノクロ／カラー比率に応じた拡大量に基づいて前記エッジ領域の拡大を行い、この拡大されたエッジ領域のカラー成分の濃度を減量するとともに黒色成分の濃度を増量するように各色成分の画像データを変換する、
ことを特徴とする画像処理方法。