JP3782120B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、境界制御型のエッジ強調処理を行う画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、カラー複写機などの画像処理装置においては、像域分離処理を利用して領域毎に処理を切り替えることがしばしば行われている。この切り替える処理としては、例えばフィルタリング、色消し、ＵＣＲ、γ補正などがある。処理の切り替えはディジタル信号上に「人工的な飛び」を作るが、この飛びの部分にエッジ強調処理（ＭＴＦ補正）を施した場合、非常に目ざわりな突起が生じる。この様子を色消し処理を例にして説明する。なお、黒文字の輪郭部における色残りを除去する処理については、例えば特開平２−２９４８８０号公報の図２２およびそれに関連した説明（６２０ページ）を参照されたい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
像域分離は例えば黒文字領域とその他を分離し、その結果に基づいて黒文字領域に対しては強制的にＣＭＹ信号を０として、黒トナーのみで文字を再生出力する。このときの黒文字領域とは、黒文字のエッジ部と仮定する。図８は、黒文字領域を説明する図で、２１は黒文字、２２は文字背景の一部を含む黒文字領域を示す。
【０００４】
ところで、文字背景のＣＭＹ信号（プリンタ駆動信号）は、あるレベルの信号になることもある。図９は、ＵＣＲ、色消し後のＣＭＹ信号、Ｋ信号を示し、文字の断面αについて、黒文字領域のＫ信号レベル３１と、その他の領域のＣＭＹ信号レベル３２をそれぞれ示したものである。
【０００５】
このように、黒文字領域とその他の領域の境界で人工的な段差を生じることから、その後にエッジ強調を施した場合、図１０に示すように文字周辺に突起４１、４２が生じて、この結果、著しく画質が劣化する。また、このような目ざわりな突起は、エリア加工、すなわちエリア内外で処理の切り替えなどによって人工的に生じる段差からも発生する。
【０００６】
本発明の目的は、像域分離の結果またはエリア領域情報を利用してエッジ強調を制御することにより、領域境界部の目ざわりな突起を除去する画像処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、ディジタル画像信号の注目画素が絵柄領域であるとき絵柄領域用のエッジ強調を行う第１のエッジ強調手段と、前記注目 画素が黒文字領域であるとき黒文字領域用のエッジ強調を行う第２のエッジ強調手段と、前記注目画素が文字領域であるか絵柄領域であるかを判定する文字絵柄判定手段と、前記注目画素が無彩色画素であるか有彩色画素であるかを判定する無彩色有彩色判定手段と、前記文字絵柄判定手段の判定結果と前記無彩色有彩色判定手段の判定結果とを基に、前記注目画素が絵柄領域であり、かつ注目画素の近傍が黒文字領域であるとき前記第１のエッジ強調手段のエッジ強調を禁止し、前記注目画素が黒文字領域であり、かつ注目画素の近傍が絵柄領域であるとき前記第２のエッジ強調手段のエッジ強調を禁止する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】
スキャナで読み取られた原稿画像は、Ａ／Ｄ変換後、Ｌｏｇ変換され、インク量に相当する濃度信号に変換される。文字／絵柄判定部では、濃度信号Ｇを入力して、注目画素が文字領域か絵柄領域かを判定する。無彩色／有彩色判定部では、濃度信号Ｒ，Ｇ，Ｂを入力し、注目画素が無彩色画素か有彩色画素かを判定する。文字／絵柄の判定結果と、無彩色／有彩色の判定結果が、制御信号発生回路に入力され、制御信号発生回路では、ＣＭＹ信号について、注目画素が絵柄領域であり、該画素の近傍が黒文字領域であれば、発生回路からの信号を０として、エッジ強調を禁止する。また、Ｋ信号についても、注目画素が黒文字領域であり、該画素の近傍が絵柄領域であれば、発生回路からの信号を０として、エッジ強調を禁止する。これにより、境界部の突起の発生を抑制することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。
〈実施例１〉
図１は、本発明の実施例１の構成を示す。図１において、カラースキャナ１は、ＣＣＤなどの光電変換素子を有し、図示しない原稿を読み取り、赤、緑、青の３色の色分解信号を出力し、該色分解信号をＡ／Ｄ変換したｒ，ｇ，ｂのディジタル信号（８ビット）を出力する。Ｌｏｇ変換回路２は、信号の特性を反射率空間から濃度空間へ変換するようなテーブルを備えている。出力信号ＲＧＢは、各色のインク量に相当する。
【００１０】
色補正回路３は、スキャナ１での色分解フィルタの濁り成分、さらにインクの濁り成分を除去する。一般に、色補正はマスキング方式、メモリマップ方式（補間方式ともいう）などによって行われるが、本実施例では前者のマスキング方式を用いて説明する。
【００１１】
マスキングは、例えば以下の式（１）によって行う。
Ｃ＝ｋ１１×Ｒ＋ｋ１２×Ｇ＋ｋ１３×Ｂ＋ｋ１４
Ｍ＝ｋ２１×Ｒ＋ｋ２２×Ｇ＋ｋ２３×Ｂ＋ｋ２４
Ｙ＝ｋ３１×Ｒ＋ｋ３２×Ｇ＋ｋ３３×Ｂ＋ｋ３４ ．．．式（１）
ここで、ｋ１１〜ｋ３４は定数であり、実験に基づいて決定する。なお、従来から忠実な色再現を保証するような色補正係数設定方法が幾つか提案されていて、例えば、最小自乗法（田島著、デジタルカラー製版における色再現処理、電子通信学会論文誌’８５／４ ＶＯＬ Ｊ６８−Ｄ ｎｏ．４を参照）を用いて係数を設定する。
【００１２】
ＵＣＲ回路では、墨信号Ｋ生成と、墨入れ後のＣ’，Ｍ’，Ｙ’（プリンタ打ち出し信号）を算出する。本実施例のＵＣＲ回路は、黒文字再生用信号（Ｋ１，Ｃ１’，Ｍ１’，Ｙ１’）を算出するＵＣＲ回路４と、それ以外の領域（絵柄、色文字）再生用信号（Ｋ２，Ｃ２’，Ｍ２’，Ｙ２’）を算出するＵＣＲ回路５が設けられている。
【００１３】
すなわち、ＵＣＲ回路４では、上記したマスキング後のＣ，Ｍ，Ｙからｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）を算出し、これを黒としてＫ１信号を生成するとともに、Ｃ１’＝Ｍ１’＝Ｙ１’＝０を生成し、色消しする。
【００１４】
また、ＵＣＲ回路５では、ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）を入力とするテーブル変換によって、Ｋ２を算出する。図２は、ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）をＫ２に変換するテーブルを示す。このテーブルの形は求める画質により変わるが、本実施例のテーブルは、黒の開始点が原点ではなく、原点からずれている点に特徴がある。これにより、ハイライト部に墨を入れることなく、彩度が保持されるという効果が得られる。そして、Ｃ２’，Ｍ２’，Ｙ２’を次式に従って生成する。
【００１５】
Ｃ２’＝Ｃ−Ｋ２
Ｍ２’＝Ｍ−Ｋ２
Ｙ２’＝Ｙ−Ｋ２
文字／絵柄判定回路６は、Ｇ信号を入力し、注目画素が文字領域（これを“１”で表す）か絵柄領域（これを“０”で表す）かを判定する回路である。なお、このような判定回路としては、例えば、「文字／絵柄（網点、写真）混在画像の像域分離方式」（ 電子情報通信学会論文誌 Ｖｏｌ．Ｊ７５−ＤＩ１ Ｎｏ．１ ｐｐ３９−４７ １９９２年１月）に記載された分離処理を用いる。
【００１６】
無彩色／有彩色判定回路７は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を入力とし、注目画素が無彩色画素（“１”）か有彩色画素（“０”）かを判定する回路である。この実施例では、注目画素Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のそれぞれの差の最大、つまり、
ｍａｘ［｜Ｒ−Ｂ｜，｜Ｇ−Ｂ｜，｜Ｂ−Ｒ｜］が所定の閾値以下であるとき、無彩色画素（“１”）、そうでなければ有彩色画素（“０”）と判定する。
【００１７】
ＡＮＤ回路８は、文字／絵柄判定回路６からの結果が文字であり、無彩色／有彩色判定回路７からの結果が無彩色であれば、黒文字領域（“１”）を表す信号選択回路９に出力し、そうでなければその他の領域（“０”）を表す信号選択回路９に出力する。
【００１８】
選択回路９は、ＡＮＤ回路８からの信号（１／０）によって、注目画素が黒文字領域（“１”）信号であれば、黒文字再生用信号（Ｋ１，Ｃ１’，Ｍ１’，Ｙ１’）を選択して、後段のエッジ強調回路に出力し、そうでなければ（“０”）領域（絵柄、色文字）再生用信号（Ｋ２，Ｃ２’，Ｍ２’，Ｙ２’）を選択して、後段のエッジ強調回路に出力する。なお、上記説明では注目画素毎に処理を切り替えているが、ブロック単位で処理を切り替えるようにしてもよい（この場合には像域分離もブロック単位で判定する）。
【００１９】
制御信号発生回路１０は、ＣＭＹ用エッジ強調制御信号ｎと、Ｋ用エッジ強調制御信号ｍを発生する。すなわち、制御信号発生回路１０は、文字／絵柄判定回路６からの判定結果と無彩色／有彩色判定回路７からの判定結果をそれぞれ３ライン利用して、注目画素が図３に示すような条件にあるか否かを判定する。つまり、注目画素（○）が絵柄領域で、かつ３×３の最近傍に一つでも黒文字領域があるとき、ＣＭＹ用エッジ強調制御信号ｎを“０”とし、そうでなければ“１”とする。この条件は、前述したようにＣＭＹ信号の突起が図１０の箇所で発生していることを利用している。
【００２０】
また、注目画素が図４に示すような条件にあるか否かを判定し、注目画素（●）が黒文字領域で、かつ３×３の最近傍に一つでも絵柄領域があるとき、Ｋ用エッジ強調制御信号ｍを“０”とし、そうでなければ“１”とする。この条件は、前述したようにｋ信号の突起が図１０の箇所で発生していることを利用している。
【００２１】
適応エッジ強調回路１１は、前述したように突起を発生しないようにエッジ強調を制御する。図５は、適応エッジ強調回路を示す。ｃｍｙ信号については、注目画素が絵柄領域であり、近傍が黒文字領域であれば、制御信号発生回路１０からのＣＭＹ用エッジ強調制御信号ｎが“０”となる。このため、適応エッジ強調回路のラプラシアン出力は０となり、エッジ強調がオフとなり、エッジ強調されない原信号が加算器を介して出力される。
【００２２】
また、ｋ信号については、注目画素が黒文字領域であり、近傍が絵柄領域であれば、制御信号発生回路１０からのＫ用エッジ強調制御信号ｍが“０”となるので、適応エッジ強調回路のラプラシアン出力は０、従ってエッジ強調がオフとなる。上記した適応エッジ強調回路は、カラー複写機に実装可能なハードウェア量で実現することができる。
【００２３】
なお、エッジ強調オフの代わりに、エッジ強調を適当に弱く、例えば制御信号ｎを（１／２）にするように実施例を変更することも可能である。
【００２４】
カラープリンタ１２としては、説明を簡単にするため本実施例では１ドット当たり２５６階調が出力（つまり１画素当たり８ビット入力）可能なカラープリンタを仮定する。これ以下の階調度のカラープリンタの場合は、多値ディザ処理や多値の誤差拡散処理によって階調処理する。
【００２５】
〈実施例２〉
図６は、実施例２の構成を示す。この実施例２は、タブレットなどで領域を指定し、領域内（あるいは外）を加工する際のエッジ強調を制御する実施例である。ここでは、例えば、図７（ａ）に示す原稿をエリア加工することにより、（ｂ）に示す画像を出力する場合を例にして説明する。エリア加工について説明すると、原稿の任意の領域をエリアといい、このエリアを指定することをエリア指定という。そして、指定したエリアの内側または外側の画像を加工することをエリア編集といい、エリアを指定し、編集することをエリア加工という。
【００２６】
図７の場合では、（ａ）の原稿に対して、対角となる２点Ａ，Ｂをペンで指定し、その外側の画像を消去するというメニューを選択したときの画像の出力例を示している。
【００２７】
そのために、実施例２では、タブレット１３と、領域情報回路１４と、加工用信号発生回路１５が設けられている。他の構成要素は実施例１と同様である。加工用信号発生回路１５は、加工に応じた信号を発生する回路である。ここではＹ０＝Ｍ０＝Ｃ０＝０となる（トナーなし）。
【００２８】
また、領域情報回路１４では、例えばビットマップで領域情報を管理していて、この場合、領域内を１、領域外を０とする。この情報に基づいて、領域外ならば選択回路９は加工用信号発生回路１５からの信号（Ｙ＝Ｍ＝Ｃ＝０）を選択し、領域内ならば、ＵＣＲ回路４からの信号を選択する。
【００２９】
制御信号発生回路１０では、領域情報のエッジ切り替わり部分を検出する。例えば、注目画素領域が領域内であれば、最近傍に一つでも領域外画素があること、あるいは注目画素領域が領域外であれば、最近傍に一つでも領域内画素がある、という条件の場合に、エッジ強調を禁止するように制御信号“０”を出力し、それ以外は“１”を出力する。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、領域の境界におけるエッジ強調度を制御しているので、境界部分の目ざわりな突起の発生が抑制され、画質が向上する。
【００３１】
また、本発明によれば、分離モードまたはエリア加工時における処理切り替えによって生じる境界部の目ざわりな突起の発生が抑制され、画質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の構成を示す。
【図２】 ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）をＫ２に変換するテーブルを示す。
【図３】 境界部検出の説明図である。
【図４】 境界部検出の説明図である。
【図５】 適応エッジ強調回路を示す。
【図６】 本発明の実施例２の構成を示す。
【図７】 （ａ）は、エリア加工対象の原稿を示す。
（ｂ）は、エリア加工後の出力画像を示す。
【図８】 黒文字領域を示す図である。
【図９】 ＵＣＲ、色消し後のＣＭＹ信号、Ｋ信号を示す。
【図１０】 エッジ強調後に突起が生じたＣＭＹ信号、Ｋ信号を示す。
【符号の説明】
１ カラースキャナ
２ Ｌｏｇ変換回路
３ 色補正回路
４ ＵＣＲ１回路
５ ＵＣＲ２回路
６ 文字／絵柄判定回路
７ 無彩色／有彩色判定回路
８ ＡＮＤ回路
９ 選択回路
１０ 制御信号発生回路
１１ 適応エッジ強調回路
１２ カラープリンタ

Claims (1)

1. ディジタル画像信号の注目画素が絵柄領域であるとき絵柄領域用のエッジ強調を行う第１のエッジ強調手段と、前記注目画素が黒文字領域であるとき黒文字領域用のエッジ強調を行う第２のエッジ強調手段と、前記注目画素が文字領域であるか絵柄領域であるかを判定する文字絵柄判定手段と、前記注目画素が無彩色画素であるか有彩色画素であるかを判定する無彩色有彩色判定手段と、前記文字絵柄判定手段の判定結果と前記無彩色有彩色判定手段の判定結果とを基に、前記注目画素が絵柄領域であり、かつ注目画素の近傍が黒文字領域であるとき前記第１のエッジ強調手段のエッジ強調を禁止し、前記注目画素が黒文字領域であり、かつ注目画素の近傍が絵柄領域であるとき前記第２のエッジ強調手段のエッジ強調を禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。

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