JP3736099B2

JP3736099B2 - 画像処理装置および画像処理方法

Info

Publication number: JP3736099B2
Application number: JP03073298A
Authority: JP
Inventors: 俊哉小山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2018-02-13
Also published as: JPH11234512A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やファクシミリなどの画像処理装置およびその処理方法に関し、特に文字や線画などの文字領域と写真や絵柄などの絵柄領域が混在した画像を処理する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やファクシミリなどの画像処理装置において、入力された画像に文字・線画などの文字領域と、写真・絵柄・網点などの絵柄領域が混在していた場合、その画像を再生する際に文字領域と絵柄領域を分離し、文字領域には解像度を重視した処理を、絵柄領域には階調性を重視した処理を施すことにより、高画質な再生画像を得ることが可能となる。また、上記のような画像に基づく画像データを伝送する場合にも、文字領域と絵柄領域を分離し、それぞれ異なった手法で圧縮処理を行った方が、画像品質および圧縮率の面から好ましい。
【０００３】
ここで、上述したような解像度重視・階調性重視の処理を画像の各領域ごとに適応的に処理するためには、画像に含まれる文字領域・絵柄領域を精度良く分離する（以下、文字領域・絵柄領域の分離のことを像域分離と称す）必要があり、この像域分離に関しては、従来、種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、画像をある一定の大きさのブロックに分離し、各ブロックごとにそのブロックに含まれる画素の最大濃度と最小濃度を求め、最大濃度と最小濃度の差をあらかじめ決められた閾値と比較し、当該閾値よりも大きいブロックは文字領域、小さいブロックは絵柄領域と判定する方法である。ところが、このように１種類の方法で像域分離を行うのでは、各領域を精度良く分離するのは難しい。
【０００５】
一方、１種類の方法で像域分離するのではなく、文字領域を抽出する処理および絵柄領域を抽出する処理などの複数の処理を行い、これら複数の処理の処理結果に基づいて精度良く像域分離を行う手法も提案されている。例えば図１２に示すように、画像入力部１０１によって読み取られた画像信号は、文字抽出部１０２および網点抽出部１０３に入力される。
【０００６】
文字抽出部１０２では、入力された画像信号から画素単位に文字領域の判定を行い、その判定結果を出力する。また、網点抽出部１０３では、画素単位に網点領域の判定を行い、その判定結果を出力する。文字抽出部１０２および網点抽出部１０３の各判定結果は共に小領域抽出部１０４に入力され、文字抽出結果の補正処理が行われる。
【０００７】
小領域抽出部１０４は、文字抽出部１０２および網点抽出部１０３の各判定結果を２入力とするＯＲ回路１０５と、このＯＲ回路１０５の出力に対して収縮処理を行う収縮処理回路１０６と、この収縮処理回路１０６の出力に対して膨張処理を行う膨張処理回路１０７と、この膨張処理回路１０７の出力とＯＲ回路１０５の出力を２入力とするＮＯＴ‐ＡＮＤ回路１０８とから構成されている。そして、この小領域抽出部１０４からの出力結果を像域分離結果とする。
【０００８】
上記構成の従来の画像処理装置において、網点抽出部１０３や小領域抽出部１０４は、その抽出処理の過程で一般に広い領域を参照する必要がある。例えば、網点抽出部１０３では、注目画素が網点か否かを判定するために、注目画素を中心としたＮ×Ｎ（例えば、Ｎ＝１３）画素の領域で周期性の判定を行い、周期性があると判定した場合には、注目画素が網点領域であると判定する処理が行われる。
【０００９】
また、小領域抽出部１０４では、ＯＲ回路１０５で文字抽出部１０２と網点抽出部１０３の各判定結果に対して画素単位の論理和演算（ＯＲ）を行った後、収縮処理回路１０６で注目画素を中心としたＭ１×Ｍ１（例えば、Ｍ１＝２１）画素での収縮処理（Ｍ１×Ｍ１画素の論理積）を行い、続いて膨張処理回路１０７で注目画素を中心としたＭ２×Ｍ２（例えば、Ｍ２＝３３）画素での膨張処理（Ｍ２×Ｍ２画素の論理和）を行う。そして、ＮＯＴ‐ＡＮＤ回路１０８では、膨張処理回路１０８の出力結果のＮＯＴ（否定）とＯＲ回路１０５の出力結果の論理積演算（ＡＮＤ）が行われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術では、文字領域を抽出する処理および絵柄領域を抽出する処理などの複数の処理を行い、これら複数の処理結果に基づいて像域分離を行うことでその分離精度は高くなる反面、網点抽出部１０３や小領域抽出部１０４では広域参照処理が必要となるため、ラインメモリ等が多数必要となり、処理規模が大きくなるという欠点がある。
【００１１】
この処理規模が大きくなるという欠点を解消するために、入力画像を収縮し、解像度を下げた後、像域分理処理を行うことも考えられているが、この場合、処理規模については小さくできるものの、入力画像を縮小した際に文字の潰れが発生するため、文字抽出部１０２での文字抽出精度が低下し、結果として像域分離の分離精度が低下するという欠点がある。
【００１２】
本発明は、上記した従来技術の欠点を解消すべくなされたものであり、その目的とするところは、できるだけ小さい処理規模で、入された画像データから精度の高い像域分離の処理を行うことが可能な画像処理装置および画像処理方法に関する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像処理装置は、画像データを入力する入力手段と、この入力手段による入力画像データに対して第１の解像度にて画像データの細部構造を判定してその細部判定結果を示すデータを出力する細部判定手段と、この細部判定手段から出力される細部判定結果を示すデータの解像度を第１の解像度よりも低い第２の解像度に変換する第１の解像度変換手段と、この第１の解像度変換手段によって第２の解像度に変換された画像データに基づいて入力画像データの特性を判定する特性判定手段とを備えた構成となっている。
【００１４】
上記構成の画像処理装置において、入力画像データに対して先ず高解像度の第１の解像度にて画像データの細部構造の判定を行う。この細部構造判定に伴い、細部判定手段はその細部判定結果を示すデータを出力する。次いで、この細部判定結果を示すデータの解像度を、第１の解像度変換手段で第１の解像度からそれよりも低い第２の解像度に変換する。そして、特性判定手段では、低解像度の細部判定結果を示すデータを用いて入力画像データの特性判定を行う。
【００１５】
本発明による他の画像処理装置は、上記構成の画像処理装置の構成要素に加えて、入力画像データの解像度を第１の解像度よりも低い第３の解像度に変換する第２の解像度変換手段と、この第２の解像度変換手段によって第３の解像度に変換された画像データの広域構造を判定してその広域判定結果を示すデータを出力する広域判定手段とを備え、特性判定手段が第１の解像度変換手段によって第２の解像度に変換されたデータと、広域判定手段から出力される広域判定結果を示すデータとに基づいて入力画像データの特性を判定する構成となっている。
【００１６】
上記構成の他の画像処理装置において、入力画像データの解像度を、第２の解像度変換手段で第１の解像度からそれよりも低い第３の解像度に変換する。広域判定手段は、この低解像度にて画像データの広域構造の判定を行い、その広域判定結果を示すデータを出力する。そして、特性判定手段では、細部判定結果に基づく低解像度の画像データと、広域判定結果を示す低解像度のデータとを用いて入力画像データの特性判定を行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００１８】
図１において、画像入力部１１は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device) カメラ等の光電変換素子により原稿のカラー画像情報を色別に読み取り、電気的なディジタル画像信号に変換して出力するイメージスキャナなどである。なお、画像入力部１１によって読み取りかつ変換されたディジタル画像信号は、一例として、解像度６００ｄｐｉ(dot per inch)、各色８ｂｉｔのＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）カラー画像信号であるとして以下の説明を行うものとする。
【００１９】
画像入力部１１から出力されるＲＧＢ各８ｂｉｔのディジタル画像信号は、入力階調補正部１２において階調が補正された後、色信号変換部３に入力される。色信号変換部１３では、階調補正がなされたＲＧＢ画像信号が、他の色信号（例えば、Ｌ^*ａ^*ｂ^*）に変換される。色信号変換部１３から出力されるＬ^*ａ^*ｂ^*画像信号は色信号変換部１４に供給され、そこで他の色信号（例えば、Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン））に変換され、さらに墨版生成部１５によってＹＭＣ画像信号から墨版が生成されてＹＭＣＫ（黒）画像信号に変換される。
【００２０】
墨版生成部１５から出力されるＹＭＣＫ画像信号は、空間フィルタ部１６に供給されて各色ごとに空間フィルタリング処理が施される。空間フィルタリング処理がなされたＹＭＣＫ画像信号は、出力階調補正部１７に供給されて各色ごとに画像出力階調特性が合うように出力階調補正がなされる。出力階調が補正されたＹＭＣＫ画像信号は、画像出力部１８に入力される。
【００２１】
色信号変換部１３から出力されるＬ^*ａ^*ｂ^*画像信号のうちのＬ^*信号は、像域分離部１９にも入力される。像域分離部１９は、後述するように、Ｌ^*信号に基づいて各画素ごとに文字部あるいは絵柄部の像域判定を行う。この像域分離部１９での像域判定結果は、先述した空間フィルタ部１６、出力階調補正部１７および画像出力部１８に入力される。
【００２２】
像域分離部１９から像域判定結果が与えられることにより、空間フィルタ部１６ではその像域判定結果に対応した例えばフィルタリング係数などの設定処理が行われ、出力階調補正部１７ではその像域判定結果に対応した出力階調補正処理が行われ、画像出力部１８ではその像域判定結果に対応した例えばスクリーンなどの切り替え処理が行われる。
【００２３】
上記構成の画像処理装置において、本発明では像域分離部１９の構成を特徴としており、以下、この像域分離部１９について詳細に説明する。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。図２において、像域分離部１９に入力された画像信号（例えば、解像度６００ｄｐｉ、各画素８ｂｉｔのＬ^*画像信号）は、文字抽出部２１および解像度変換部２２に入力される。文字抽出部２１では、入力された画像信号から文字や線画などの文字領域の抽出処理が行われる。そして、各画素１ｂｉｔの画像信号が出力される。この文字抽出部２１の詳細については後述する。
【００２５】
文字抽出部２１から出力された画像信号は、解像度変換部２３に入力される。解像度変換部２３では、入力された解像度６００ｄｐｉ、各画素１ｂｉｔの画像信号の解像度を例えば４００ｄｐｉに落とす処理が行われる。この解像度変換部２３において解像度を落とす際には、文字の細部構造を保持するように、換言すれば文字の潰れが発生しないように解像度変換処理が行われる。この解像度変換部２３の詳細については後述する。
【００２６】
一方、解像度変換部２２に入力された解像度６００ｄｐｉ、各画素８ビットのＬ^*画像信号は、その解像度を例えば４００ｄｐｉに落とす処理が行われる。この解像度変換部２２において解像度を落とす際には、後述する網点抽出部２４において網点領域が抽出しやすいように解像度変換処理を行う必要がある。すなわち、網点領域の持つ周期構造を保持するようにして（壊さないようにして）解像度変換処理を行うことが望ましい。そのためには、例えば、４点補間法や投影法といった公知の技術を用いれば良い。
【００２７】
解像度変換部２２によって低解像度化された画像データは網点抽出部２４に入力され、網点領域の抽出処理が行われる。この網点抽出部２４としては、例えば本出願人による特願平９−２３１３６１号明細書に開示の構成のものなどが用いられる。当該明細書に開示の網点抽出技術は、入力画像データの２値化を行い、２値画像データの論理“１”（または、論理“０”）の画素が、注目画素を中心としたＮ１×Ｎ１（例えば、Ｎ１＝１３）の広範囲領域の中で周期構造をなしているか否かを判定した後、その判定結果に対してＮ２×Ｎ２（例えば、Ｎ２＝２５）の広範囲領域を用いて網点領域を判定・抽出する構成となっている。
【００２８】
本実施形態の場合は、解像度変換部２２によって低解像度化された４００ｄｐｉ画像データに対して、網点抽出部２４では３６（＝１２＋２４）ライン分のラインメモリが必要となるが、仮に解像度変換部２２が無い場合、即ち６００ｄｐｉ画像データに対して同一の領域の中で周期構造の判定を行うためには、１．５（＝６００／４００）倍の５４（＝３６×１．５）ライン分のラインメモリが必要となる。また、画像の主走査方向に対しても解像度変換は行われているため、１ライン分のラインメモリの大きさも１．５倍必要である。
【００２９】
すなわち、解像度変換部２２を網点抽出部２４の前に設けることにより、解像度変換部２２の処理は必要であるが、広域参照処理を行う網点抽出部２４で必要なラインメモリの大きさは、１／２．２５（＝１．５×１．５）で済むため、網点抽出性能は落とさずに、処理規模を大きく削減することが可能となる。
【００３０】
解像度変換部２３から出力される低解像度化された文字抽出結果画像信号と、網点抽出部２４から出力される網点抽出結果画像信号は共に小領域抽出部２５に入力される。なお、本実施形態では、解像度変換部２２，２３での解像度変換倍率は共に６００ｄｐｉ→４００ｄｐｉと同一であるために、解像度変換部２３および網点抽出部２４の各出力は直接小領域抽出部２５に入力されているが、解像度変換部２２，２３での解像度変換倍率が異なる場合には、小領域抽出部２５に入力される上記２系統の画像信号の解像度を同一にする必要がある。例えば、網点抽出部２４の後ろに解像度変換手段を設けて、上記２系統の画像信号の解像度を同一にする処理を行う。
【００３１】
小領域抽出部２５は、解像度変換部２３および網点抽出部２４から出力される各画像データを２入力とするＯＲ回路２６と、このＯＲ回路２６から出力される画像データに対して収縮処理を行う収縮処理回路２７と、この収縮処理回路２７から出力される画像データに対して膨張処理を行う膨張処理回路２８と、この膨張処理回路２８から出力される画像データとＯＲ回路２６から出力される画像データを２入力とするＮＯＴ‐ＡＮＤ回路２９とから構成されている。
【００３２】
上記構成の小領域抽出部２５において、解像度変換部２３から出力される画像データおよび網点抽出部２４から出力される画像データは、共にＯＲ回路２６に入力されることで画素単位の論理和演算が行われる。そして、ＯＲ回路２６から出力される画像データは、収縮処理回路２７およびＮＯＴ‐ＡＮＤ回路２９に入力される。収縮処理部２７では、注目画素を中心としたＭ１×Ｍ１（例えば、Ｍ１＝２１）画素領域での収縮処理が行われる。
【００３３】
収縮処理部２７の構成の一例を図３に示す。同図において、ＯＲ回路２６から出力された画像データは、それぞれ１ライン相当の時間だけ遅延させるためのラインメモリであるＦＩＦＯメモリ３０-1〜３０-20 と、それぞれデータを１画素ピッチ相当の時間だけ同期遅延させるためのＦ／Ｆ（フリップフロップ）３１-0-1〜３１-20-21とによって、注目画素を中心とする２１×２１画素からなる画素群にブロック化される。
【００３４】
そして、Ｆ／Ｆ３１-0-21 〜３１-20-21の各出力がＡＮＤ回路３２に入力されて、ＡＮＤ処理（論理積演算）が行われる。すなわち、収縮処理部２７では、注目画素を中心とした２１×２１＝４４１画素すべての論理積演算が行われて、その演算結果を注目画素に対する出力値とする。収縮処理部２７から出力された画像データは、膨張処理部２８に入力される。膨張処理部２８では、注目画素を中心としたＭ２×Ｍ２（例えば、Ｍ２＝３３）画素領域で膨張処理が行われる。
【００３５】
膨張処理部２８の構成の一例を図４に示す。同図において、収縮処理部２７から出力された画像データは、それぞれ１ライン相当の時間だけ遅延させるためのＦＩＦＯメモリ３３-1〜３３-32 と、それぞれデータを１画素ピッチ相当の時間だけ同期遅延させるためのＦ／Ｆ３４-0-1〜３４-32-33とによって、注目画素を中心とする３３×３３画素からなる画素群にブロック化される。
【００３６】
そして、Ｆ／Ｆ３４-0-1〜３４-32-33の各出力がＯＲ回路３５に入力されて、ＯＲ処理（論理和演算）が行われる。すなわち、膨張処理部２８では、注目画素を中心とした３３×３３＝１０８９画素すべての論理和演算が行われて、その演算結果を注目画素に対する出力値とする。膨張処理部２８から出力された画像データは、ＯＲ回路２６から出力される画像データと同期がとられて、ＮＯＴ‐ＡＮＤ回路２９に入力される。
【００３７】
ＮＯＴ‐ＡＮＤ回路２９では、膨張処理部２９から入力される画像データの各画素ごとにＮＯＴ処理（ｂｉｔ反転）が行われた後、ＯＲ回路１６から入力される画像データの対応する画素とのＡＮＤ処理（論理積演算）が行われる。
【００３８】
小領域抽出部２５を以上のような構成にすることで、ＯＮ画素が２０画素幅以下の領域は抽出し、２１画素幅以上の領域は抽出しないことになり、文字領域のみが抽出可能となる。本例の場合、小領域抽出部２５では、同期合わせのためのＦＩＦＯメモリ（図示せず）を除いても、収縮処理部２７で２０ライン、膨張処理部２８で３２ラインの合計５２ライン分のＦＩＦＯメモリが必要である。
【００３９】
一方、解像度変換部２２，２３を設けず、６００ｄｐｉ画像データで同一領域に対して収縮および膨張処理を行った場合、１．５（＝６００／４００）倍の７８（＝５２×１．５）ライン分のＦＩＦＯメモリが必要となる。また、画像の主走査方向に対しても解像度変換は行われているため、１ライン分のＦＩＦＯメモリの大きさも１．５倍必要である。すなわち、解像度変換部２２，２３を設けることにより、ＦＩＦＯメモリ全体の大きさは１／２．２５（＝１．５×１．５）で済み、処理規模を大幅に削減することが可能となる。
【００４０】
ＮＯＴ‐ＡＮＤ回路２９での演算結果、即ち小領域抽出部２５の出力結果は、解像度変換部３０に入力される。解像度変換部３０では、小領域抽出部２５から出力される画像データを元の解像度に変換する処理が行われる。すなわち、本実施形態の場合には、４００ｄｐｉ→６００ｄｐｉの解像度変換が行われる。そして、この解像度変換部３０の出力データは像域分離部１９での像域判定結果として、先述したように、図１の空間フィルタ部１６、出力階調補正部１７および画像出力部１８に入力される。解像度変換部３０の詳細については後述する。
【００４１】
続いて、文字抽出部２１の詳細について、その構成の一例を示す図５を用いて説明する。
【００４２】
文字抽出部２１に入力された画像データは、３×３画素平均値算出部４１と５×５画素平均値算出部４２に入力される。３×３画素平均値算出部４１では、注目画素を中心とした３×３画素の平均値の算出処理が行われる。この３×３画素平均値算出部４１での算出結果は、比較器４３の一方の比較入力となる。一方、５×５画素平均値算出部４２では、注目画素を中心とした５×５画素の平均値の算出処理が行われる。
【００４３】
５×５画素平均値算出部４２の算出結果は、加減算器４４において別途入力される所望の値ＶＡＬＵＥとの加減算処理が行われる。加減算器４４の演算結果はリミッタ４５に供給され、このリミッタ４５においてその値が別途入力される上限値ＨＩＧＨと下限値ＬＯＷの間に制限される。すなわち、加減算器４４の演算結果が上限値ＨＩＧＨよりも大きいときはその上限値ＨＩＧＨが、下限値ＬＯＷよりも小さいときはその下限値ＬＯＷが、それ以外のときは加減算器４４の演算結果がリミッタ４５から出力される。
【００４４】
リミッタ４５の出力は比較器４３の他方の比較入力となる。比較器４３は、一方の比較入力である３×３画素平均値算出部４１の算出結果と、他方の比較入力であるリミッタ４５の出力とを比較し、３×３画素平均値算出部４１の算出結果がリミッタ４５の出力よりも大きいときは高レベル（論理“１”）、小さいかもしくは等しいときは低レベル（論理“０”）の比較結果を出力する。
【００４５】
図６に、文字抽出部２１の他の構成例を示す。なお、図６において、図５と同等の処理を行う処理部に対しては同一符号を付して示している。
【００４６】
文字抽出部２１に入力された画像データは、３×３画素平均値算出部４１、５×５画素平均値算出部４２およびセレクタ４６に入力される。３×３画素平均値算出部４１では、注目画素を中心とした３×３画素の平均値の算出処理が行われる。この３×３画素平均値算出部４１での算出結果は、比較器４３の一方の比較入力となるとともに、セレクタ４６にも入力される。
【００４７】
一方、５×５画素平均値算出部４２では、注目画素を中心とした５×５画素の平均値の算出処理が行われる。５×５画素平均値算出部４２の算出結果は、加減算器４４およびセレクタ４６に入力される。セレクタ４６では、３×３画素平均値算出部４１、５×５画素平均値算出部４２および図１の色信号変換部１３の出力結果（注目画素値）のいずれか１つを、図示しない外部から入力されるセレクト信号に基づいてセレクトする処理が行われる。そのセレクト結果は、加減算値演算回路４７に与えられる。
【００４８】
加減算値演算回路４７では、加減算器４４において５×５画素平均値算出部４２の算出結果と加減算する値を、セレクタ４６のセレクト結果から演算する。すなわち、入力値に複数の所定の値を加減乗算することにより出力値を算出する。また、加減算値演算回路４７をＬＵＴ(Look Up Table) で構成することも可能であり、この場合は入力値に応じて出力値を比較的に自由に設定する（ＬＵＴに記憶させておく）ことが可能である。
【００４９】
なお、比較器４３、加減算器４４およびリミッタ４５については、先述した例の場合と全く同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００５０】
上述したように、文字抽出部２１では、注目画素周辺の比較的狭い領域の画素値平均を、それよりも広い領域の画素値平均に所定の演算を行った値と比較することによって文字抽出を行っており、文字の細部構造を保持した画像データの２値化が必要であるため、なるべく解像度の高い画像データに対して文字抽出処理を行う方が良い結果が得られる。したがって、本実施形態では、文字抽出部２１での処理を入力画像データと同一解像度で行う（解像度を下げていない）構成としている。
【００５１】
続いて、解像度変換部２３の詳細について、その構成の一例を示す図７を用いて説明する。
【００５２】
図７において、入力される画像データは、１ライン相当の時間だけＦＩＦＯメモリ５１と、それぞれデータを１画ピッチ相当の時間だけ遅延させるＦ／Ｆ５２〜５５とによって、２×２画素からなる画素群にブロック化される。そして、Ｆ／Ｆ５２〜５５の各出力が解像度変換演算部５６に入力される。この解像度変換演算部５６では、入力された４つの画素から解像度変換の演算が行われる。
【００５３】
解像度変換演算部５６の演算結果は、所定のタイミングに応じてＦＩＦＯメモリ５７に書き込まれる。そして、ＦＩＦＯメモリ５７に書き込まれたデータは、書込みの際のタイミングとは異なる所定のタイミングに応じて読み出され、解像度変換部２３の演算結果として出力される。
【００５４】
ここで、解像度変換演算部５６の処理について、図８および図９を用いて説明する。図９において、（ａ）は解像度変換演算部５６に入力される画像データの一部を表しており、１マスが１画素に対応する。また、（ｂ）はＦＩＦＯメモリ５７から出力される画像データ、即ち解像度変換処理が終了した後の画像データの一部を表しており、１マスが１画素に対応する。
【００５５】
例えば、Ｆ／Ｆ５３からは図９（ａ）のＡ１の画素値、Ｆ／Ｆ５２からはＡ２の画素値、Ｆ／Ｆ５５からはＢ１の画素値、Ｆ／Ｆ５４からはＢ２の画素値が出力されたときに、解像度変換演算部５６では入力されたＡ１・Ａ２・Ｂ１・Ｂ２の画素値からほぼ同じ位置に相当する図９（ｂ）のａ１の画素値を算出する。この算出方法は、例えば解像度変換演算部５６に入力された４つの画素中のＯＮとなっている画素の個数を数え、その個数が閾値（例えば、２個）以上のときに高レベル（論理“１”）、閾値未満のときは低レベル（論理“０”）の演算結果を出力するようにする。
【００５６】
解像度変換演算部５６から出力される演算結果（現在は、図９（ｂ）のａ１の画素値）は、ＦＩＦＯメモリ５７に書き込まれる。次のタイミングでは、解像度変換演算部５６にはＡ２・Ａ３・Ｂ２・Ｂ３の画素値が入力され、ほぼ同じ位置に相当する図９（ｂ）のａ２の画素値を算出する。その算出された画素値はＦＩＦＯメモリ５７に書き込まれる。そして、次のタイミングでも、Ａ３・Ａ４・Ｂ３・Ｂ４の画素値から解像度変換演算部５６において演算処理が行われるが、その演算結果は書込み制御信号を制御してＦＩＦＯメモリ５７に書き込まないようにする。
【００５７】
その次のタイミングでは、Ａ４・Ａ５・Ｂ４・Ｂ５の画素値から解像度変換演算部５６において演算処理が行われ、ほぼ同じ位置に相当する図９（ｂ）のａ３の画素値を算出する。その演算結果はＦＩＦＯメモリ５７に書き込まれる。
【００５８】
上述したように、入力された全ての画素に対して解像度変換演算部５６では演算処理が行われてその結果が出力されるが、解像度変換演算部５６から出力された結果を、３画素ごとにＦＩＦＯメモリ５７に書き込まないようにすることにより、画像の位置ずれの無い６００ｄｐｉ→４００ｄｐｉへの主走査方向の解像度変換が実現可能となる。
【００５９】
また、副走査方向に対しても同様で、図９（ａ）のＡおよびＢの行の画素値から、図９（ｂ）のａの行の画素値を算出し、ＦＩＦＯメモリ５７に書き込む。続いて同様に、ＢおよびＣの行の画素値からｂの行の画素値を算出し、ＦＩＦＯメモリ５７に書き込む。そして、次にＣおよびＤの行の画素値から解像度変換演算部５６において演算処理が行われるが、その演算結果はＦＩＦＯメモリ５７に書き込まないようにする。
【００６０】
このように、副走査方向に対しては、解像度変換演算部５６から出力される演算結果を、３ラインごとにＦＩＦＯメモリ５７に書き込まないようにすることにより、画像の位置ずれの無い６００ｄｐｉ→４００ｄｐｉへの副走査方向の解像度の変換処理が実現可能となる。
【００６１】
すなわち、図９（ａ）の太線で示す３×３画素単位を、図９（ｂ）の太線で示す２×２画素単位に変換する解像度変換を行う。そして、ＦＩＦＯメモリ５７からは、書き込みとは異なったタイミングにて同一周期で画素値を読み出すことにより、主走査・副走査共に６００ｄｐｉ→４００ｄｐｉに解像度変換を行った画像を得ることができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、３×３画素ブロックから２×２画素ブロックへの変換、即ち図８（ａ）のａ，ｂ，ｄ，ｅから図８（ｂ）のＡを、ｂ，ｃ，ｅ，ｆからＢを、ｄ，ｅ，ｇ，ｈからＣを、ｅ，ｆ，ｈ，ｉからＤを求める演算を行う際に、入力された４つの画素のうちのＯＮの個数によって出力画素値を決定していたが、図８（ｃ）に示すように、３×３画素に重み付けをして出力を決定しても良い。例えば、図８（ａ）のａ，ｄがＯＦＦ、ｂ，ｅがＯＮ、閾値＝４としたときに、ｂ＋ｅ＝２＋１＝３＜４となり、出力のＡをＯＦＦとする。
【００６３】
続いて、解像度変換部３０について、その構成の一例を示す図１０を用いて説明する。
【００６４】
解像度変換部３０に入力された画像データは、先ず副走査解像度変換部６１に入力され、副走査方向の解像度、即ち本例の場合には４００ｄｐｉ→６００ｄｐｉの解像度変換が行われる。副走査解像度変換部６１にて副走査方向に解像度変換された画像データは、次に主走査解像度変換部６２に入力され、主走査方向の解像度変換、即ち本例の場合には４００ｄｐｉ→６００ｄｐｉの解像度変換が行われて出力される。このようにして、副走査方向、主走査方向の順に解像度変換を行うことで、解像度変換部３０に入力された画像全体の解像度変換を行う。
【００６５】
ここで、副走査解像度変換部６１での解像度変換処理について図１１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。副走査解像度変換部６１では、副走査２ラインごとに３ラインが生成され、この生成された３ラインが順次出力される。すなわち、図１１（ａ）における“ａ”および“ｂ”の２ラインから、図１１（ｂ）における“α”，“β”および“γ”の３ラインが生成される。
【００６６】
この生成のための演算処理は、例えば、“α”ラインは“ａ”と同じ、“β”ラインは“ａ”と“ｂ”の論理和、“γ”ラインは“ｂ”と同じ、となるような演算を行う。すなわち、ａ１→α１、ａ１とｂ１の論理和→β１、ｂ１→γ１とする。２列目以下も同様である。また同様に、“ｃ”および“ｄ”の２ラインから、“δ”，“ε”および“ζ”の３ラインが生成される。
【００６７】
続いて、主走査解像度変換部６２での解像度変換処理について図１１（ｂ），（ｃ）を用いて説明する。主走査解像度変換部６２では、主走査２画素ごとに３画素が生成され、この生成された３画素が順次出力される。すなわち、図１１（ｂ）における１列目および２列目から、図１１（ｃ）における１列目，２列目および３列目が生成される。この主走査解像度変換処理も副走査解像度変換処理と同様で、例えばα１→Ａ１、α１とα２の論理和→Ａ２、α２→Ａ３とする。３列目以下も同様である。
【００６８】
上述した副走査解像度変換部６１と主走査解像度変換部６２の処理により、２×２画素単位のブロック、例えば（ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２）や（ｃ３，ｃ４，ｄ３，ｄ４）が、３×３画素単位のブロック（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）や（Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６）に変換される。
【００６９】
なお、上記実施形態では、文字抽出部２１を用いて入力画像データの細部構造を判定する系と、網点抽出部２４を用いて入力画像データの広域構造を判定する系とを有する画像処理装置に適用した場合について説明したが、入力画像データの細部構造を判定する系のみを有する画像処理装置において、文字抽出部２１での処理を行った後に解像度を落とす構成としても良く、この場合にも、細部構造判定での判定精度を低下させることなく、特性判定処理を行う処理規模を低減することができる。
【００７０】
また、上記実施形態では、図１において、像域分離部１９の入力画像データの解像度が、画像入力部１１での入力画像データの解像度と同じ（本例では、６００ｄｐｉ）であるとしたが、必ずしも同じである必要はなく、画像入力部１１での解像度が例えば１２００ｄｐｉであった場合に、像域分離部１９ではその入力画像データの解像度として１２００ｄｐｉという高い解像度である必要はないことから、この場合には、像域分離部１９の入力段で１２００ｄｐｉ→６００ｄｐｉの解像度変換を行うようにすれば良い。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、細部構造の判定が必要な処理については高解像度の画像データに対して行い、その判定処理後に解像度を落として入力画像データの特性判定を行うようにしたことにより、細部構造判定での判定精度を低下させることなく、特性判定処理を行う処理規模を大幅に低減した像域分離が可能となる。
【００７２】
また、広域判定が必要な処理については先ず解像度を落とし、この解像度を落とした画像データに対して広域判定処理を行い、しかる後その広域判定処理に基づく画像データをも用いて入力画像データの特性判定を行うようにしたことにより、より精度の高い像域分離が可能になるとともに、広域判定処理を行う処理規模も簡略化できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】収縮処理部の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】膨張処理部の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】文字抽出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】文字抽出部の構成の他の例を示すブロック図である。
【図７】解像度変換部（２３）の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】解像度変換部（２３）での解像度変換方法を説明する図である。
【図９】解像度変換部（２３）での解像度変換前後の画像の状態を説明する図である。
【図１０】解像度変換部（３０）の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】解像度変換部（３０）での解像度変換前後の画像の状態を説明する図である。
【図１２】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１…画像入力部、１２…入力階調補正部、１３，１４…色信号変換部、１６…空間フィルタ部、１７…出力階調補正部、１８…画像出力部、１９…像域分離部、２１…文字抽出部、２２，２３，３０…解像度変換部、２４…網点抽出部、２５…小領域抽出部、２７…収縮処理部、２８…膨張処理部

Claims

画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された画像データに対して第１の解像度にて画像データの細部構造を判定してその細部判定結果を示すデータを出力する細部判定手段と、
前記細部判定手段から出力される前記細部判定結果を示すデータの解像度を前記第１の解像度よりも低い第２の解像度に変換する第１の解像度変換手段と、
前記第１の解像度変換手段によって前記第２の解像度に変換されたデータに基づいて前記入力手段によって入力された画像データの特性を判定する特性判定手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
前記第２の解像度は、前記細部判定手段から出力される前記細部判定結果に基づく画像データの細部構造を保持する範囲内で設定される
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記第１の解像度は、前記入力手段によって入力された画像データの解像度である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
請求項１，２又は３記載の画像処理装置において、
前記入力手段によって入力された画像データの解像度を前記第１の解像度よりも低い第３の解像度に変換する第２の解像度変換手段と、
前記第２の解像度変換手段によって前記第３の解像度に変換された画像データの広域構造を判定してその広域判定結果を示すデータを出力する広域判定手段とを備え、
前記特性判定手段は、前記第１の解像度変換手段によって前記第２の解像度に変換されたデータと、前記広域判定手段から出力される前記広域判定結果を示すデータとに基づいて前記入力手段によって入力される画像データの特性を判定する
ことを特徴とする画像処理装置。
前記第３の解像度は、前記第１の解像度の画像データが持つ周期構造を保持する範囲内で設定される
ことを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
前記第２の解像度と前記第３の解像度が同一である
ことを特徴とする請求項４又は５記載の画像処理装置。
前記第２の解像度と前記第３の解像度が異なる場合に、前記第２の解像度と前記第３の解像度を同一にする第３の解像度変換手段を有する
ことを特徴とする請求項４又は５記載の画像処理装置。
画像データを入力する入力ステップと、
前記入力ステップで入力した画像データに対して第１の解像度にて画像データの細部構造を判定してその細部判定結果を示すデータを出力する細部判定ステップと、
前記細部判定ステップで出力する前記細部判定結果を示すデータの解像度を前記第１の解像度よりも低い第２の解像度に変換する第１の解像度変換ステップと、
前記第１の解像度変換ステップで前記第２の解像度に変換したデータに基づいて前記入力ステップで入力した画像データの特性を判定する特性判定ステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。
請求項８記載の画像処理方法において、
前記入力ステップで入力した画像データの解像度を前記第１の解像度よりも低い第３の解像度に変換する第２の解像度変換ステップと、
前記第２の解像度変換ステップで前記第３の解像度に変換した画像データの広域構造を判定してその広域判定結果を示すデータを出力する広域判定ステップとを有し、
前記特性判定ステップでは、前記第１の解像度変換ステップで前記第２の解像度に変換したデータと、前記広域判定ステップで出力する前記広域判定結果を示すデータとに基づいて前記入力ステップで入力した画像データの特性を判定する
ことを特徴とする画像処理方法。