JP3888090B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラードキュメント又はカラー伝送画像、特にそれらの文字・線画部に対し、スムージングを含む高解像度化処理を施し、デジタル複写機、レーザプリンタ等の高解像度出力装置へ出力する画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、FAX等の低解像度白黒2値画像を高解像度化することによって、画質を向上させ、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像出力装置から出力する技術の1つとして、スムージング拡大技術がある。スムージング拡大技術とは、文字・線画等の直線や曲線で構成される画像をジャギー(ぎざぎざ)なく、滑らかに解像度変換(拡大)する技術である。
【0003】
スムージング拡大技術では、一般に、予めジャギーのパターン(ジャギー検出パターン)と、該ジャギーを補正するためのジャギー補正出力画素パターンとを用意しておく。そして対象画像をチェックし、画像中からジャギー検出パターンに一致するジャギーを検出した場合には、ジャギー補正出力画素パターンを出力し、ジャギー検出パターンと一致しない場合には、単純拡大した画素を出力する。
【0004】
このようなジャギー検出パターンとジャギー補正出力画素パターンとを予め用意しておき、スムージング拡大する方法は、『”ファクシミリ受信画像の平滑化処理による高画質化”、1991年画像電子学会年次大会予稿18、pp.69―72』などに、多数報告されている。また、上述したジャギー検出パターンを用いる代わりに、処理画素に隣接した画素を用いて論理演算を行うことにより、ジャギーを検出するといった手法も特開平2―9268等で開示されている。
【0005】
ところで、近年の画像出力装置のカラー化、多階調化に伴って、スムージング拡大技術のカラー画像への適用が検討されているが、従来のスムージング拡大技術は白黒2値画像を対象としており、カラー画像や多階調画像(以下、これらを総称して「多値画像データ」という)にそのまま適用できない。これに対応するためには、多値画像データを一旦2値化してからスムージングすることが考えられるが、本来の階調性が失われたり、写真画像中に文字や線画が存在すると白抜けが発生する恐れがあり、多値データで構成されるジャギー検出パターンを用いることも考えられるが、パターン数が膨大となり現実的ではない。
【0006】
このため、特開2000−125134号公報、及び特開2000−341526号公報には、注目画素やその周囲の隣接画素から下地値などを算出して用いることで、ジャギー検出パターンを増やすことなく白抜けの発生を防止して、多値画像データに対してスムージング拡大技術を施す技術が提案されている。
【0007】
詳しくは、多値画像データの文字・線画部を検出して、検出結果に基づいて多値画像データを文字・線画部(非下地)とそれ以外(下地)とに2値化し、得られた2値画像データをジャギー検出パターン及び拡大出力パターン(ジャギー補正出力画素パターン)を用いてスムージング拡大処理を施す。また、これと同時に、スムージング拡大処理前の各画素について、文字・線画を表す画素の画素値(非下地値)、それ以外の部分の画素値(下地値)を算出しておく。そして、スムージング拡大処理を施して得られたスムージング拡大2値画像データを下地値及び非下地値に基づいて変換することで多値画像データに変換する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、下地値及び非下地値は3×3画素、すなわち注目画素とその上下左右斜めにある該注目画素に隣接する画素(隣接画素)との計9画素の画素値の平均値や最大値とし、これをスムージング拡大処理によって補間された画素と一意に置き換えていたため、隣接画素の値に変化がある場合には、置換え対象の出力単位画素から遠い反対領域の隣接画素の値が反映されて、画像の連続性を無視したビット飛びが生じ、画像上に思わぬ色飛びとなって現れるという問題があった。また、カラープリンタでは、YMCKなどの複数色の画像の重ね合わせによって最終的な色を再現するので、YMCKの色毎に平均値や最大値を選択すると、上記の色飛びによって4色合成してカラー化した場合に意図しない色に再現されてしまうという問題があった。
【0009】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、ビット飛びの発生を抑制して、多値画像データに対してスムージング拡大処理を施すことができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、入力された多値画像データを解像度変換する画像処理装置であって、前記多値画像データを2値化して2値画像データを生成する2値化手段と、前記2値画像データのエッジ部を平滑化すると共に、全体を高解像度化して高解像度2値画像データを生成する平滑高解像度化手段と、前記多値画像データを高解像度化すると共に、前記高解像度2値画像データにおいて前記2値画像データから画素値が変更された変更画素については、前記多値画像データから、該変更画素の解像度変換前の画素の角のうち該変更画素に最も近い角である最近角からの前記変更画素の数を示す連続データ長の長い方に隣接する隣接画素を選択し、前記最近角からの前記連続データ長が同じ場合は前記最近角に斜めに隣接する隣接画素を選択し、該選択した隣接画素の値に変換する変換手段と、を有することを特徴としている。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、2値化手段では多値画像データを2値化した2値画像データを生成し、平滑高解像度化手段では、この生成された2値画像データのエッジ部を平滑化すると共に全体を高解像度化し、すなわち2値画像にスムージング拡大処理を施し、高解像度2値画像データを生成する。変換手段では、多値画像データを高解像度化すると共に、高解像度2値画像データにおいて元の2値画像データから画素値が変更された変更画素については、多値画像データから隣接画素を選択して、この隣接画素の値に変更画素値を変換する。これにより、多値画像データを高解像度化且つ平滑化した画像データ、すなわち多値画像データにスムージング拡大処理を施した画像データを得ることができる。
【0012】
このとき、多値画像データには、隣接画素として、変更画素の位置に相当する位置の周囲に8つの画素、すなわち元の画素(注目画素)と上下左右斜めに接する計8つの画素があるが、変換手段では、このうち、変更画素の解像度変換前の画素の角のうち変更画素に最も近い角である最近角からの変更画素の数を示す連続データ長の長い方に隣接する隣接画素を選択し、最近角からの連続データ長が同じ場合は最近角に斜めに隣接する隣接画素を選択して画素値に変換する。これにより、変更画素は、遠い方の隣接画素の影響を受けることがなく、所謂ビット飛びの発生を防止することができ、カラー化した場合の色飛びも防止することができる。
【0014】
また、請求項に記載されているように、前記2値化手段は、絵柄部、文字部、及び線画部を少なくとも含む複数の属性のうち、何れか1つまたは複数の属性の部分を抽出した抽出属性部分と、その他の部分とに前記多値画像データを2値化するとよい。例えば、請求項に記載されているように、前記2値化手段は、前記多値画像データと共に入力され、該多値画像データ中の少なくとも絵柄部、文字部、及び線画部を識別するための画像属性情報に基づいて前記2値化を行うようにすればよい。
【0015】
請求項に記載されているように、抽出する属性を指定する属性指定手段を更に有し、前記2値化手段は、前記属性指定手段の指定結果に基づいて、選択的に抽出する属性を切替えるようにするとよい。
【0016】
また、請求項に記載されているように、前記2値化手段は、前記属性を細分化するサブ属性毎に異なる属性として抽出可能にするとよい。
【0017】
請求項に記載されているように、前記変換手段は、前記2値化手段によって複数の属性が組合せて抽出された場合に、抽出された属性毎に平滑化を行うとよい。
【0018】
また、請求項に記載の発明は、入力された多値画像データを解像度変換する画像処理方法であって、前記多値画像データを2値化して2値画像データを生成し、前記2値画像データのエッジ部を平滑化すると共に、全体を高解像度化して高解像度2値画像データを生成し、前記多値画像データを高解像度化すると共に、前記高解像度2値画像データにおいて前記2値画像データから画素値が変更された変更画素については、前記多値画像データから、該変更画素の解像度変換前の画素の角のうち該変更画素に最も近い角である最近角からの前記変更画素の数を示す連続データ長の長い方に隣接する隣接画素を選択し、前記最近角からの前記連続データ長が同じ場合は前記最近角に斜めに隣接する隣接画素を選択し、該選択した隣接画素の値に変換する、ことを特徴としている。
【0019】
請求項に記載の発明によれば、多値画像データを2値化した2値画像データを生成し、この生成した2値画像データのエッジ部を平滑化すると共に全体を高解像度化し、すなわち2値画像にスムージング拡大処理を施して、高解像度2値画像データを生成する。また、多値画像データを高解像度化すると共に、高解像度2値画像データにおいて元の2値画像データから画素値が変更された変更画素については、多値画像データから隣接画素を選択して、この隣接画素の値に変更画素値を変換する。これにより、多値画像データを高解像度化且つ平滑化した画像データ、すなわち多値画像データにスムージング拡大処理を施した画像データを得ることができる。
【0020】
多値画像データには、隣接画素として、変更画素の位置に相当する位置の周囲に8つの画素、すなわち元の画素(注目画素)と上下左右斜めに接する計8つの画素があるが、このうち、変更画素の解像度変換前の画素の角のうち変更画素に最も近い角である最近角からの変更画素の数を示す連続データ長の長い方に隣接する隣接画素を選択し、最近角からの連続データ長が同じ場合は最近角に斜めに隣接する隣接画素を選択して画素値を変更する。これにより、変更画素は、遠い方の隣接画素の影響を受けることがなく、所謂ビット飛びの発生を防止することができ、カラー化した場合の色飛びも防止することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明に係る実施形態の1例を詳細に説明する。
【0022】
図1には、本発明が適用された画像処理装置の概略構成が示されている。なお、図1に示す画像処理装置10は、図示しないパーソナルコンピュータ(以下、PCという)等で作成された、文字等のテキストオブジェクト、線画等のグラフィックオブジェクト、写真や絵柄等のイメージオブジェクトを含むカラー画像データが入力され、入力されたカラー画像データに対して上述のスムージング拡大処理を施して、複数のプレーン画像(例えば、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の4つの単色プレーン画像)を重ね合わせて最終的な色を再現したカラー画像を出力するカラープリンタ(図示せず)へ出力するものである。
【0023】
以下では、PCで作成された写真や色文字、線画を含むカラー画像データ(色成分:Y、M、C、K、解像度:200dpi、階調:8ビット/ピクセル)を、解像度が400dpiのカラーレーザプリンタから出力する場合、すなわち2倍の解像度に変換する必要がある場合について説明する。
【0024】
図1に示すように、この画像処理装置10には、PC等で作成された文書画像を表すプリンタ記述言語(PDL:Printer Description Language)を展開することにより得られる多値カラーラスタ画像データ(以下、多値画像データという)及び画像属性情報データ(以下、タグ(Tag)データという)が入力され、具体的には、Y、M、C、Kの各色毎に、多値画像データ及びタグデータが順次供給される。
【0025】
ここで、タグデータとは、元の文書画像の各部分がどのような属性を持つかを表したデータであり、ここでは、文字、線画(CG等のグラフィック)、写真の3つの属性に分類されるものとする。このタグデータは、PDL中に記載されている情報に基づいて作成される。これらのタグデータの各々を便宜上タグ(Tag)と呼ぶことにする。例えば、画像の文字部分を表す部分は文字タグ、線画部は線画タグ、写真部は写真タグデータとする。
【0026】
画像処理装置10は、入力された多値画像データ及びタグデータを記憶保持する画像メモリ12及びTagメモリ14を備えている。画像メモリ12は、主走査方向に13画素、副走査方向に7画素からなるメモリであり、Tagメモリ14は、画像メモリ12に記憶される13×7画素の各画素に対応するタグデータを記憶する。
【0027】
Tagメモリ14は、Tag判別回路16に接続され、このTag判別回路16は、後段の2値化回路18に接続されている。Tag判別回路16には、Tagメモリ14に記憶されたタグデータが入力され、このタグデータから文字または線画を表す画素を検知し、検知結果を2値化手段としての2値化回路18に出力する。
【0028】
2値化回路18は、画像メモリ12とも接続されており、Tag判別回路16の検知結果に基づいて、画像メモリ12に記憶された多値画像データの文字・線画部に対して2値化処理を行い、文字・線画部の画素値を「1」、その他の部分の画素値を「0」にするなどして、文字・線画部の抽出結果を示す2値画像データを出力する。
【0029】
この2値化回路18の出力は、平滑高解像度化手段としてのスムージング拡大回路20と接続されており、スムージング拡大回路20は、予め複数のジャギー検出パターンおよび拡大出力パターン(ジャギー補正パターン)が記憶されているROM22と、変換手段としての2値多値変換部24と接続されている。なお、ジャギー検出パターンおよび拡大出力パターンを記憶するために、ROM以外の記憶手段を用いることもできる。
【0030】
スムージング拡大回路20は、ROM22に記憶されているジャギー検出パターンおよび拡大出力パターンを用いて、2値化回路18によって2値化された、文字・線画部のデータに対してスムージング拡大処理を施し、その結果の高解像度化(本実施の形態では2倍の解像度)及び平滑化された2値画像(以下、「スムージング拡大2値画像」という)を2値多値変換部24に出力する。
【0031】
なお、以下では、スムージング拡大処理後のスムージング拡大2値画像の画素のことを「出力単位画素」と称す。またこのスムージング拡大処理後のスムージング拡大2値画像において、スムージング拡大処理前の2値画像から、0から1へ値が変更(反転)された出力単位画素、すなわちスムージング拡大処理によって元の入力画像(多値画像データ)の画素から属性が変更された出力単位画素のことを「補間画素」と称す。なお、本実施の形態のスムージング拡大処理では、1から0へは画素値は変更されないようになっているが、1から0への変更を許容する場合については、1から0へ変更された出力単位画素を補間画素として同様に扱えばよい。この0から1へ、或いは1から0へ画素値が変更された出力単位画素(補間画素)が本発明の変更画素に対応する。
【0032】
2値多値変換部24は、データ値選択回路30と2値多値変換回路32とで構成されており、且つ画像メモリ12及びTagメモリ14と接続されている。データ値選択回路30は、スムージング拡大2値画像中の補間画素に対して、元の入力画像(多値画像データ)の画素と上下左右及び斜め方向に隣接する計8個の隣接画素のうち、該補間画素に相対的に近い位置にある3つの画素から何れか1つ選択する。スムージング拡大2値画像中のその他の出力単位画素については、該出力単位画素の元の入力画像(多値画像データ)の画素をそのまま選択する。2値多値変換回路32は、スムージング拡大2値画像の各出力単位画素の値を、データ値選択回路30で選択した多値画像データの画素の値に変換する。
【0033】
なお、データ値選択回路30では、スムージング拡大2値画像中の補間画素に対してのみ画素選択を行い、2値多値変換回路32で、多値画像データの各画素を2×2画素に単純拡大した後、補間画素の画素値を選択した多値画像データの画素の値に変換してもよい。
【0034】
画像処理装置10は、上記のような構成を各色成分数分用意して、並列に処理してもよいし(本第1実施形態の場合、YMCKの4つ分を用意する)、1つの構成で色成分数だけ処理を繰り返してもよい。以下の説明では、1つの構成で色成分数だけ繰り返し処理するものとする。
【0035】
次に、本実施の形態の作用について説明する。まず、PC等を通じて作成された文書画像は、プリンタ記述言語で表された後、多値画像データおよびタグデータに展開され、各々、画像メモリ12、Tagメモリ14に記憶される。
【0036】
次に、Tag判別回路16でTagメモリ14に記憶されたタグデータのうち、文字または線画を表す画素を検知する。この検知結果に基づいて、2値化回路18において、画像メモリ12に記憶された多値画像データに対して、文字・線画部の2値化処理を行う。得られた2値画像データは、スムージング拡大回路20に供給され、記憶ROM22に記憶されているジャギー検出パターンおよび拡大出力パターン(ジャギー補正パターン)を用いて、スムージング拡大処理が行われる。さらに、スムージング拡大処理された結果は、2値多値変換部24に供給される。
【0037】
2値多値変換部24では、まず、データ値選択回路30によって、スムージング拡大回路20で得られたスムージング拡大2値画像の出力単位画素うち、スムージング拡大処理前の元の画素から値が0から1に反転した出力単位画素、すなわち文字・線画部に属性が変更された補間画素について、連続性を有するように、元の入力画像(多値画像データ)の画素から該補間画素に近い隣接画像から何れか1つを選択し、スムージング拡大2値画像のその他の出力単位画素については、元の入力画像(多値画像データ)の画素をそのまま選択する。
【0038】
2値多値変換回路32では、スムージング拡大2値画像の各出力単位画素をそれぞれデータ値選択回路30で選択した元の入力画像(多値画像データ)の画素の値に変換する。この結果、得られたデータが、多値画像データを高解像度化且つ平滑化した画像、すなわちスムージング拡大多値画像データとなる。
【0039】
上述した処理は、まず、Y成分に対して行われた後、次にM成分、次にC成分、最後にK成分というように、各色成分毎に順次行われる。各色成分でのスムージング拡大処理が終了した後、各色成分毎に、図示しない画像出力装置(解像度:400dpi、カラー多値レーザプリンタ)へ出力され、印字処理が行われる。
【0040】
次に、図2を参照して、上記の処理を詳細に説明する。図2には、多値画像データの解像度を変換するために画像処理装置10で実行される画像解像度変換制御処理が示されている。
【0041】
図2に示すように、画像処理装置10では、まず、ステップ100で、最初の色成分であるY成分の多値画像データと、これに対応する属性情報データ(タグデータ)とを読み込む。ここで、図3(A)は、読み込まれた多値画像データの一例を示す概念図である。多値画像データは、前述したように、主走査方向に13画素、副走査方向に7画素分からなり、画像メモリ12に読み込まれる。また、図3(B)は、読み込まれたタグデータの一例を示す概念図である。タグデータにおいては、値「0」が写真部分を表す画素であり、値「1」が文字部分を表す画素である。なお、図示していないが、線画部分は、値「2」となる。なお、本実施形態では、タグデータの値を便宜上このように設定しているが、その他の値でもよい。
【0042】
なお、以降の処理は、入力画像データ(多値画像データ)の画素単位、すなわちスムージング拡大処理前の画素単位で行われ、処理対象の画素のことを注目画素という。図3(A)(B)のいずれにおいても、解像度変換処理の対象となる注目画素(中心画素)は太枠で示している。
【0043】
次に、ステップ102で、Tag判別回路16により、タグデータを解析して、注目画素が文字タグか否かを判断する。文字タグ、すなわち文字部分を表すタグデータ「1」が存在する場合には、ステップ104に進む。
【0044】
ステップ104では、2値化回路18により、画像メモリ12に読み込まれた、図3(A)に示した13×7画素の全てについて、文字タグに対応する画素の値を例えば「1」とし、文字タグ以外に対応する画素(写真タグに対応する画素)の値を例えば「0」とする。ここでは、図3(A)に示す多値画像データを2値化したが、図3(B)に示すタグデータも2値化する。この場合、文字タグデータが「1」となり、それ以外のタグデータが「0」となる。なお、本例では、線画部分がないので、得られる2値画像データは図3(B)と同様になる。
【0045】
次に、ステップ106で、スムージング拡大回路20により、上記2値画像データに対してスムージング拡大処理を施す。スムージング拡大処理の手法は、従来技術で説明した2値画像入力用に行われている技術など、従来公知の技術を用いることができるので、詳細な説明は省略する。
【0046】
スムージング拡大処理を施した後、ステップ108に進み、2値多値変換回路24のデータ値選択回路30により、スムージング拡大処理後の各出力単位画素の画素値に用いる多値画像データの画素を選択する。このとき、スムージング拡大処理前の元の画素(2値画像データにおける注目画素)と画素値が同じスムージング拡大2値画像データの出力単位画素、すなわち属性の変更がなかった出力単位画素については該注目画素を選択する。
【0047】
一方、元の画素(2値画像データにおける注目画素)から画素値が変更されたスムージング拡大2値画像データの出力単位画素(補間画素)、すなわち属性が変更された出力単位画素(補間画素)については、多値画像データにおける注目画素の隣接画素(注目画素と上下左右斜めに接する8画素)のうち、該出力単位画素(補間画素)から近い方の画素、より詳しくは本例では該出力単位画素(補間画素)と隣接する3つの画素の何れか1つを選択する。
【0048】
これは、スムージング拡大処理によって、画素値が0から1に変更され、属性が文字以外から文字に変更された出力単位画素(補間画素)は、元の注目画素は線画や写真などの文字以外の属性のデータであり、この注目画素の多値画像データにおける画素値を出力単位画素(補間画素)に用いることは適さず、近隣の画素を用いて文字属性に適した画素を選択する必要があるためである。
【0049】
具体的に本実施の形態では、データ値選択回路30は、図4に示すように、注目画素Jがスムージング拡大処理によって2倍の解像度にされて、出力単位画素J1〜J4に分割される場合、最近角からの連続データ長の長い方の隣接データ値を選択し、連続データ長が同じ場合には、隣接角データを選択する、という選択条件を用いて、補間画素についての画素選択を行っている。
【0050】
すなわち、例えば、図4(A)のように、元の注目画素Jの画素値が0であり、スムージング拡大処理後は、出力単位画素J1、J2、J4の各画素値が0、出力単位画素J3の画素値が1となった場合、出力単位画素J3が補間画素となり、出力単位画素J3の最近角P3からの連続データ長は縦横の両方向とも1となり同じであるので、注目画素Jの隣接画素A、B、C、D、E、F、G、Hの中から出力単位画素J3の隣接角データである隣接画素Fが選択される。なお、出力単位画素J1、J2、J4については、注目画素Jが選択される。
【0051】
また、図4(B)のように、スムージング処理後に、出力単位画素J1、J2の各画素値は0、出力単位画素J3、J4の各画素値が1になった場合、出力単位画素J3、J4が補間画素となる。この場合、まず、出力単位画素J3についてみると、出力単位画素J3の最近角P3からの連続データ長は横方向に2、縦方向に1となるので、連続データ長の長い方の出力単位画素J3の隣接データである隣接画素Gが選択される。次に出力単位画素J4についてみると、出力単位画素J4の最近角P4からの連続データ長も同様に、横方向に2、縦方向に1となるので、連続データ長の長い方の出力単位画素J4の隣接データである隣接画素Gが選択される。なお、出力単位画素J1、J2については、注目画素Jが選択される。
【0052】
また、図4(C)のように、スムージング処理後に、出力単位画素J2、J4の各画素値は0、出力単位画素J1、J3の各画素値が1になった場合、出力単位画素J1、J3が補間画素となる。この場合、まず出力単位画素J1についてみると、出力単位画素J1の最近角P1からの連続データ長は横方向に1、縦方向に2となるので、連続データ長の長い方の出力単位画素J1の隣接データである隣接画素Dが選択される。次に出力単位画素J3についてみると、出力単位画素J3の最近角P3からの連続データ長も同様に、横方向に1、縦方向に2となるので、連続データ長の長い方の出力単位画素J3の隣接データである隣接画素Dが選択される。なお、出力単位画素J2、J4については、注目画素Jが選択される。
【0053】
図4の例からも分かるように、必ず注目画素の隣接画素A、B、C、D、E、F、G、Hのうちから、補間画素と相対的に近い位置にある3つの隣接画素から何れか1つが選択されるので、例えば、出力単位画素J3は、該出力単位画素J3と相対的に近い隣接画素D,F,Gの何れか1つが選択され、出力単位画素J3から相対的に遠い隣接画素A、B、C、E、Hが選択されることがない。すなわち従来のように、遠い方の位置する隣接画素の影響を受けることがない。なお、上記選択条件は、スムージング拡大処理のアルゴリズムに基づいて、必ず対象画像と同一属性の隣接画像が選択されるように設定されていることは言うまでもない。
【0054】
このようにして、各出力単位画素について多値画像データから画素を選択したら、次のステップ110では、各出力単位画素の画素値を選択した多値画像データの画素値にそれぞれ置換えることで、2値から多値に画素値を変換する2値多値変換を行い、ステップ112でその結果をプリンタなどの画像出力装置へ出力する。
【0055】
これにより、注目画素が拡大されて高解像度に変換されると共に、スムージング拡大処理によって該注目画素と異なる属性の文字属性に変更された出力単位画素(補間画素)がある場合には、該注目画素内の出力単位画素のデータ配列に基づいて、多値画像データ(入力画像)から該出力単位画素と相対的に近い位置にある隣接画素(且つ文字属性の多値画像データの画素)が1つ選択され、該選択された多値画像データの画素の値に変換されたデータが出力される。
【0056】
一方、ステップ102で、処理画素中心の3×3画素領域内に文字部分を表すタグデータ「1」が存在しない場合には、ステップ120へ進み、該3×3画素領域内に線画部を表すタグデータ「2」が存在するか否かを判断する。そして、線画部を表すタグデータ「2」が存在する場合には、ステップ122に進み、2値化回路18により、画像メモリ12に読み込まれた、13×7画素について、線画タグに対応する画素の値を「1」とし、線画タグ以外に対応する画素の値を「0(白)」とする。
【0057】
そして、次のステップ124では、前述したステップ106と同様に、スムージング拡大処理を施し、ステップ126で、前述したステップ108と同様に、各出力単位画素の値に用いる多値画像データの画素を選択する。次いでステップ128では、前述したステップ110と同様に2値多値変換を行って、ステップ130でその結果をプリンタなどの画像出力装置へ出力する。
【0058】
これにより、注目画素が拡大されて高解像度に変換されると共に、スムージング拡大処理によって該注目画素と異なる属性の線画属性に変更された出力単位画素(補間画素)がある場合には、該注目画素内の出力単位画素のデータ配列に基づいて、相対的に近い位置にある隣接画素(且つ線画属性の多値画像データの画素)が1つ選択され、該選択された多値画像データの画素の値に変換されたデータが出力される。
【0059】
一方、3×3画素領域内に文字タグ「1」、線画タグ「2」のいずれも存在しない場合には、文字や線画がないので、ステップ102、120で否定判定されて、ステップ140へ進み、注目画素を単純に拡大する。例えば、写真タグ「0」を持つ画素は、単純拡大される。なお、本実施の形態では、単純拡大するようにしたが、これに限らず、例えば、投影法、4点補間、16点補間などの他の拡大方法を用いてもよい。そして、次のステップ142で、単純拡大した結果をプリンタなどの画像出力装置へ出力する。
【0060】
このような処理を、各画素に対して行うことにより、例えば、図5(A)に示す多値画像データから、図5(B)の如く補間され、高解像度化され且つエッジ部が平滑化されたスムージング拡大2値画像を得ることができる。そして、Y成分の各画素に対して上記処理を行った後、次にM成分の各画素、次にC成分の各画素、最後にK成分の各画素というように、各色成分毎、各画素毎に順次行なって、各色成分毎にスムージング拡大多値画像データを出力し、プリンタなどでこれらのスムージング拡大多値画像データを重ね合わせて出力することで、高解像度で平滑化されたカラー画像を得ることができる。なお、タグデータは各色成分で共通であり、スムージング拡大2値画像、及び画素の選択結果が同一となるので、2値多値変換を各色成分の分だけ繰返し行うようにしてもよい。
【0061】
このように、本実施の形態では、各色成分毎に、多値画像データが単純に拡大されて高解像度(本実施の形態では2倍の解像度)に変換されると共に、スムージング拡大処理によって属性が変更された出力単位画素(補間画素)については、出力単位画素のデータ配列に応じて、該出力単位画素と相対的に近い位置にある隣接画素(多値画像データの画素)の値に変換されるので、従来のようにビット飛び(色飛び)が生じることなく画像の連続性を保持して平滑化されたスムージング拡大多値画像データを得ることができる。
【0062】
また、前述したように、タグデータは各色成分で共通であり、スムージング拡大2値画像、及び画素の選択結果が同一となるので、YMCKの各色成分のスムージング拡大多値画像データにおける各画素値には、各色成分の多値画像データ(入力画像)においてそれぞれ同じ位置にある画素の値が用いられるので、各色成分のスムージング拡大多値画像データを重ね合わせてカラー化した際に、意図しない色に再現されることを防止することができる。
【0063】
なお、上記では、200dpiから400dpiと、2倍(2×2倍)の解像度に高解像度化する場合を例に説明したため、補間画素については、注目画素と隣接する8つの隣接画素のうち、補間画素と接する3つの隣接画素の何れか1つが選択するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、解像度変換の倍率を限定するものではなく3倍以上でもよいし、縦方向と横方向とで倍率を変えてもよく、いずれの場合も、データ値選択回路30では、出力単位画素のデータ配列に基づいて、注目画素の隣接画素のうち、補間画素に相対的に近い位置にある隣接画素を選択すればよい。
【0064】
他の倍率の一例として、図6に、5倍(5×5画素)に解像度変換する場合の選択条件の一例を示す。図6(A)では、5倍に解像度変換された各出力単位画素を示す格子内に、○□△▲×によって、該出力単位画素の選択条件が示されており、具体的には以下のように定義されている。
・中央の出力単位画素を除く、Xの中央ライン、Yの中央ラインに並ぶ出力単位画素(○)は、隣接する上下左右のBDEGの何れかのデータを選択する。
・最外周の四隅の出力単位画素(△)は、最外周の最近角からの連続データ長が長い方の隣接データを選択し、連続データ長が同じ場合は隣接角データを選択する。
・最外周の四隅の出力単位画素を挟む出力単位画素(□)は、最近角からの連続データ長が長い方の隣接データを選択する。
・内周(最外周の内側の周)の四隅の出力単位画素(▲)は、内周の最近角からの連続データ長が長い方の隣接データを選択し、連続データ長が同じ場合は隣接角データを選択する。
・中央の出力単位画素(×)は、無変換。
【0065】
上記の選択条件に従って、各出力単位画素について注目画素の周辺画素から画素を選択すると、例えば図6(B)に示すような選択結果が得られる。なお、図6(B)では、各出力単位画素を示す格子内に、該出力単位画素に対して選択された画素のアルファベットで示しており、空欄の出力単位画素は、注目画素が選択されていることを示す。
【0066】
図6からも分かるように、各出力単位画素(補間画素)について、注目画素に隣接する8つの隣接画素のうち、該補間画素と相対的に近い位置に隣接画素が何れか1つ選択されるので、例えば、隣接画素Gから近い位置にある補間画素に対して、隣接画素Gと反対側にある隣接画素Bが選択されるなど、遠い方の隣接画素の影響を受けることがなく、連続性を有するように多値画像データ(入力画像)から画素を選択して2値多値変換を行うことができる。
【0067】
また、上記では、2値化によって抽出する属性をジャギーが目立つ文字・線画部に予め設定しておき、文字・線画部を抽出し、文字・線画部のジャギーが低減されるようにスムージング拡大処理が適用される場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、抽出する属性は任意に切替可能としてもよい。これは、例えば図7に示す如く、図1で示した画像処理装置に対して、属性指定手段として、抽出する属性を指定するためのタグデータ指定部40を設け、タグデータ指定部40で指定された属性をTag判別回路16で検出するようにすることで実現できる。
【0068】
なお、タグデータ指定部40としては、キーボード、タッチパネルディスプレイ等のユーザインタフェースを用いることができる。或いは、PC等で抽出する属性を選択し、多値画像データおよびタグデータと共に、PC等で選択された属性を示す情報が画像処理装置に入力され、タグデータ指定部40でこの情報に基づいてTag判別回路16で抽出する属性を指定するようにしてもよい。
【0069】
また、上記では、文字部、線画部、写真部の3つをの属性について考慮したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、タグデータに上記属性それぞれを更に細分化するサブ属性の情報も備えさせ、文字部であっても、フォント、色、サイズなどによって異なる属性とするなど、サブ属性が異なる場合は異なる属性の画素として扱うようにしてもよい。また、図7で示した画像処理装置のタグデータ指定部40でも、サブ属性毎に異なる属性として扱って、抽出する属性をサブ属性で指示するようにしてもよい。
【0070】
また、複数の属性が抽出する属性に指定された場合は、それぞれの抽出属性毎にスムージング拡大処理を施して、抽出する複数の属性が重なる部分についても平滑化が行われるようにしてもよい。これは、例えば図8に示す如く、抽出する属性毎に2値化回路18(図8では18A、18B、18Cの3つ)を設けて、それぞれの属性毎に2値化処理を行い、スムージング拡大回路20において、それぞれの2値化回路18から出力される抽出される属性毎の2値画像データに対してそれぞれスムージング処理を施すことで実現できる。これにより、図9に示すように、例えば、文字部のフォントの違いによって異なる属性として扱って抽出し、フォント1とフォント2の重なり部分60についても、平滑化を行うことができる。
【0071】
【発明の効果】
上記に示したように、本発明は、ビット飛びの発生を抑制して、多値画像データに対してスムージング拡大処理を施すことができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係わる画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係わる画像処理装置で実行される画像解像度変換制御処理のフローチャートである。
【図3】 (A)は、入力される多値画像データの一例を示す概念図であり、(B)は、(A)の多値画像データと共に入力される属性情報(タグデータ)の概念図である。
【図4】 (A)、(B)、(C)は、データ値選択回路で行われる多値画像データからの画素選択の一例を説明するための概念図である。
【図5】 (A)は解像度変換前、(B)は解像度変換後の画像データの一例を示す概念図である。
【図6】 (A)は5倍に解像度変換する場合の選択条件、(B)は(A)の選択条件に従って多値画像データからの画素選択結果の一例を示す概念図である。
【図7】 画像処理装置の別の形態を示すブロック図である。
【図8】 画像処理装置の別の形態を示すブロック図である。
【図9】 図8の画像処理装置で行われる異なるフォントの重なり部分の平滑化を説明するための概念図である。
【符号の説明】
10 画像処理装置
12 画像メモリ
14 Tagメモリ
16 Tag判別回路
18 2値化回路
20 スムージング拡大回路
24 2値多値変換部
30 データ値選択回路
32 2値多値変換回路
40 タグデータ指定部

Claims (7)

  1. 入力された多値画像データを解像度変換する画像処理装置であって、
    前記多値画像データを2値化して2値画像データを生成する2値化手段と、
    前記2値画像データのエッジ部を平滑化すると共に、全体を高解像度化して高解像度2値画像データを生成する平滑高解像度化手段と、
    前記多値画像データを高解像度化すると共に、前記高解像度2値画像データにおいて前記2値画像データから画素値が変更された変更画素については、前記多値画像データから、該変更画素の解像度変換前の画素の角のうち該変更画素に最も近い角である最近角からの前記変更画素の数を示す連続データ長の長い方に隣接する隣接画素を選択し、前記最近角からの前記連続データ長が同じ場合は前記最近角に斜めに隣接する隣接画素を選択し、該選択した隣接画素の値に変換する変換手段と、
    を有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記2値化手段は、絵柄部、文字部、及び線画部を少なくとも含む複数の属性のうち、何れか1つまたは複数の属性の部分を抽出した抽出属性部分と、その他の部分とに前記多値画像データを2値化する、
    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2値化手段は、前記多値画像データと共に入力され、該多値画像データ中の少なくとも絵柄部、文字部、及び線画部を識別するための画像属性情報に基づいて前記2値化を行う、
    ことを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。
  4. 抽出する属性を指定する属性指定手段を更に有し、
    前記2値化手段は、前記属性指定手段の指定結果に基づいて、選択的に抽出する属性を切替える、
    ことを特徴とする請求項又は請求項に記載の画像処理装置。
  5. 前記2値化手段は、前記属性を細分化するサブ属性毎に異なる属性として抽出可能である、
    ことを特徴とする請求項乃至請求項の何れか1項に記載の画像処理装置。
  6. 前記変換手段は、前記2値化手段によって複数の属性が組合せて抽出された場合に、抽出された属性毎に平滑化を行う、
    ことを特徴とする請求項乃至請求項の何れか1項に記載の画像処理装置。
  7. 入力された多値画像データを解像度変換する画像処理方法であって、
    前記多値画像データを2値化して2値画像データを生成し、
    前記2値画像データのエッジ部を平滑化すると共に、全体を高解像度化して高解像度2値画像データを生成し、
    前記多値画像データを高解像度化すると共に、前記高解像度2値画像データにおいて前記2値画像データから画素値が変更された変更画素については、前記多値画像データから、該変更画素の解像度変換前の画素の角のうち該変更画素に最も近い角である最近角からの前記変更画素の数を示す連続データ長の長い方に隣接する隣接画素を選択し、前記最近角からの前記連続データ長が同じ場合は前記最近角に斜めに隣接する隣接画素を選択し、該選択した隣接画素の値に変換する、
    ことを特徴とする画像処理方法。
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