JP3894409B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力原稿が中間調部を含む原稿であるか否かを高精度に判定し、またデジタル化された画像データ中の注目画素ないし注目ブロックが、所定の中間調領域であるか否かを高精度に判定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】
従来から、ユーザーによって原稿モードが指定される機能を備え、原稿の種類（画像種）に応じた処理を行う画像処理装置が種々提案されている。すなわち、ユーザーが指定する原稿に応じて処理を切り替える装置であって、原稿のタイプを４種類（文字／写真、文字、写真、地図）のモードに分類し、ユーザーがキー操作により指定するモードに従って、空間フィルタの強さやスクリーン線数を切り替えている。
【０００３】
また、上記したモードにおいて、写真原稿を選択した場合、さらに、その写真が印画紙写真であるか、印刷写真であるかを指定選択できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した方法では、対象となっている原稿が例えば写真である場合には、まず写真モードを選択し、その後、印画紙あるいは印刷を選択しなければならず、操作が煩雑とならざるを得ない。
【０００５】
そこで、自動的に原稿を判定する方法が提案されている。その一つの方法は、印画紙写真部に属する画素、印刷写真部（網点部）に属する画素あるいはブロックの塊、つまり連続性を検出し、その検出結果を基に原稿が、印画紙写真画像を含むか否か、印刷写真画像を含むか否かを判定する方法である。
【０００６】
しかしこの方法は、特にイエロー系の中間調の判定精度が低いという問題があった。つまり、イエロー系の中間調が含まれているにも関わらず、含まれていないという判定がなされる傾向があった。
【０００７】
他の方法として、入力画像データから最小信号（黒が０）を検出し、この最小信号を基に入力画像の中間調（例えば、網点絵柄）領域を検出する方法もある（例えば特開平２−２９５３５８号公報を参照）。この方法でも、特にイエロー系の中間調の検出結果に誤りが生じることがある。つまり、注目画素がイエロー系の中間調領域であるにも関わらず、そうではないと誤判定してしまう。
【０００８】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、原稿中に中間調領域が含まれるか否かを高精度に判定する画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、画像データにおける注目画素あるいは注目ブロックが、所定の中間調領域であるか否かを高精度に判定する画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、入力原稿が中間調部を含む原稿であるか否かを高精度に判定する。すなわち、その中間調が銀塩写真に代表されるような印画紙写真を含む原稿であるか否か、印刷写真を含む原稿であるか否かを判定する。そして、本発明では、この判定結果を利用して、例えばカラー複写機においては、色補正係数を切り替えるという適応処理を行うことにより、原稿に最適な色再現処理を施すようにする。
【００１０】
また、本発明では、デジタル化された画像データ中の注目画素ないし注目ブロックが、所定の中間調領域であるか否かを高精度に判定する。すなわち、その中間調が銀塩写真に代表されるような印画紙写真を含む原稿であるか否か、印刷写真を含む原稿であるか否かを判定し、この判定結果を利用して、例えばカラー複写機においては、局所的にフィルタ係数を切り替えるという適応処理を行うことにより、原稿に最適な空間周波数補正処理を施すようにする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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に係る画像種認識装置の構成を示す図である。図１において、入力信号はスキャナなどの画像入力装置からの信号であり、１は簡易的な色補正を行なう色補正回路、２はＲＧＢの最大値を選択する最大値選択回路、３は中間調に属する画素を検出する中間調画素検出回路、４はそれ以後の処理を例えば４画素×４画素のサイズのブロック単位処理で行う前処理のためのブロック化回路、５は注目ブロックから主走査方向に所定数連続で中間調ブロックが繋がっているか否かを検出する主走査方向の連続性検出回路、６は注目ラインから副走査方向に所定数連続で中間調ラインが繋がっているか否かを検出する副走査方向の連続性検出回路であり、出力信号は、所定の中間調領域を含むか否か示す信号となる。
実施例１の動作を説明すると、入力信号はカラースキャナなどの画像入力装置で、ＣＣＤなどを用いそのレスポンスに応じて多値のデジタル信号を得て、さらに図示しないテーブルなどによるＬｏｇ変換を行ない、概ね濃度リニアの信号（ここでは４００ｄｐｉ、６ｂｉｔ信号：つまり、原稿の白が０、黒が６３の値をとる、Ｒ［レッド］Ｇ［グリーン］Ｂ［ブルー］の３信号）を入力する。
【００１２】
次に、色補正回路１において、簡易的なマスキング処理を行なう。ここで行なうマスキング処理は、従来から原稿と出力画の色合わせ（カラーマッチング）のために実施される高性能な処理（例えば、高次の近似式など）を必要とせず、図２に示すような簡単な線形マスキングを行なう。また、処理を簡単化して本発明の一つの特徴である、原画像中のイエロー系の領域に対する認識精度を向上させる場合には、イエローの補色であるＢ信号だけの補正を行ってもよい。
【００１３】
そして、この色補正回路１からの（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）の３信号に対し、最大値選択回路２では、３信号のうちの最大値を画素毎に選択する。
【００１４】
次いで、中間調画素検出回路３では、注目画素が所定の中間調に属する画素であるか否かの判定を行う。中間調画素としては、具体的に以下の２つのケースがある。
【００１５】
その一つは、中間調が印画紙写真の場合である。
この場合には、中間調画素検出回路３として、基本的には特開平７−２９８０７４号公報に記載された写真画素検出回路（図７）と同様の回路を用いる。図７は、写真画素検出回路を含む写真画像判定部を示す。写真画素検出回路４０において、３値化回路４１はＧ（グリーン）信号を２つの閾値で３値化し、中間レベル画素（閾値α＞Ｘ＞閾値β）に対し、パターンマッチング回路４２は図８に示すパターンとのマッチングを行い、３×７の全ての画素が中間レベルであるとき、３×７サイズの画像の注目画素（中心画素）を写真原稿画素として出力する。
【００１６】
本発明では、注目画素を含む５画素×３画素程度のマスク内において、マスク内全ての画素が中間濃度レベルの画素である場合に、注目画素を写真画素として判定する。
【００１７】
他の一つは、中間調が印刷写真の場合である。
この場合には、中間調画素検出回路３として、基本的には前掲した特開平７−２９８０７４号公報に記載された網点画素検出回路と同様の回路を用いる。すなわち、注目画素を含む３画素×３画素のマスク内において、マスク内全ての画素が注目画素よりも所定レベル大きい、あるいは所定レベル小さい場合に、注目画素を網点（あるいはピーク）画素として判定する。
【００１８】
ブロック化回路４においては、４画素×４画素のブロックの中に中間調画素と判定されたアクティブ画素が所定の個数以上ある場合に、注目ブロックを中間調ブロックとして判定する。
【００１９】
主走査方向の連続性検出回路５においては、注目ブロックが中間調ブロックである場合に、第１のカウンタのカウントを開始し（当然、注目ブロックの前のブロックが非中間調ブロックである）、そのブロックから主走査方向に中間調ブロックが繋がる限りカウントアップする。そして注目ライン中の最大連続数を算出し、予め定めた個数以上の中間調ブロックが連続で繋がっているか否かを判定し、連続性有りと判定されたラインをアクティブラインとして一旦、回路内のラインバッファに記憶する。
【００２０】
副走査方向の連続性検出回路６においては、ある注目ラインの主走査方向の連続性を検出し終わった場合、注目ラインがアクィブラインである場合に、前ラインがノンアクティブラインであれば、第２のカウンタのカウントを開始し、前ラインがアクティブラインであった場合には、第２のカウンタをカウントアップする。そして画面中の副走査方向のアクティブライン最大連続数を算出し、予め定めた個数以上、中間調ラインが連続で繋がっているか否かを判定し、連続性有りと判定された場合に、注目画像に所定の中間調を含むと判定する。
【００２１】
主走査方向の連続性検出と、副走査方向の連続性検出は、一枚の画像データが終了するまで行うが、目的の中間調領域が見つかった時点で終了してもよい。この場合、処理が高速化される。
【００２２】
次に、本発明の画像種認識装置を利用した画像再生装置について説明する。前述したように、画像種認識装置は、シリアルに入力される画像データを所定数のラインバッファに保存し、その画素領域に対して、原稿種を判定する。その判定結果として、注目原稿に、印画紙写真が含まれるか否か、印刷写真が含まれるか否かという情報が得られる。
【００２３】
このような原稿種認識装置を例えば、カラー複写機などの画像再生装置に利用すると、プレスキャン時に原稿種判定装置（あるいは回路）が動作し、注目原稿に印画紙写真が含まれると判定された場合には、写真領域に印画紙用の色補正係数を用いることにより、色再現性を向上させることが可能となる。あるいはまた、印刷写真が含まれないという判定がなされた場合には、モアレ発生の原因がないことから、例えば空間フィルタ補正係数を、高域を強調するような係数とし、結果として文字の解像度を向上させることが可能となる。
また、ネットワークを通じて得られた画像データの場合でも、一旦記憶装置に保存するなどして、同様の処理を施して、例えばカラープリンタで出力することも可能である。
【００２４】
（実施例２）
図３は、本発明の実施例２に係る像域分離装置の構成を示す図である。図３において、色補正回路１、最大値選択回路２は前述した実施例１のものと同様である。７は注目画素が印画紙領域に属すか否かを判定する回路、８は注目画素が印刷領域に属すか否かを判定する回路、９は、印画紙領域検出回路７と印刷領域検出回路８の判定結果を基に、注目画素が何れの領域に属するかを総合的に判定する総合判定回路である。
【００２５】
次に、検出回路７，８以降の処理について詳述する。
印画紙領域検出回路７は、前掲した特開平７−２９８０７４号公報に記載の写真画素検出回路を用いて、印画紙候補画素を検出する。すなわち、注目画素を含む５画素×３画素程度のマスク内において、マスク内全ての画素が中間濃度レベルの画素である場合に、注目画素をアクティブ画素として判定する。
【００２６】
その後、例えば４×４のブロックにおいて、アクティブ画素をカウントし、所定個数以上含まれる場合には、注目ブロックの中心画素あるいは注目ブロック内の全ての画素を印画紙領域として判定する。
【００２７】
印刷領域検出回路８は、原稿中から印刷すなわち網点の領域を検出する回路である。本実施例では、網点領域の検出方法として、例えば、論文「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．Ｊ−７５−Ｄ−II Ｎｏ．１ ｐｐ３９−４７ １９９２年１月を参照）に記載された、「４．１網点領域検出」方法を用いる。
【００２８】
この方法は、Ｌｏｇ変換後の上位６ｂｉｔに対して、カラー網点領域と白黒網点領域の濃度変化は文字領域の濃度変化と大きく異なる点に着目し、ピーク画素の検出、網点領域の検出、網点領域の補正を行い、網点領域を分離するものである。
【００２９】
ピーク画素の検出は、例えば、図９に示すように、３×３画素のブロックにおいて、中心画素の濃度レベルＬが周囲のすべての画素のそれよりも高い、あるいは低く、かつ、Ｌと中心画素を挟んで対角線に存在する対画素の濃度レベルａ，ｂが、４対ともに、｜２×Ｌ−ａ−ｂ｜＞ＴＨ（固定の閾値）であるとき、中心画素をピーク画素とする。
【００３０】
網点領域の検出は、例えば４×４画素を単位とした４つのブロックにおいて、ピーク画素を含むブロックが２ブロック以上存在すれば、注目ブロックを網点候補領域とし、それ以外は非網点候補領域と判定する。網点／非網点候補領域を判定した後、注目ブロックを中心とした９つのブロックにおいて４ブロック以上が網点候補領域であれば、注目ブロックを網点領域とし、そうでなければ注目ブロックを非網点領域とする。
【００３１】
総合判定回路９では、印画紙領域検出回路７と印刷領域検出回路８の検出結果を基に総合的に判定を行なう。この時、モアレ発生の抑制を優先的に考慮するために、後者の検出結果を優先的に選択する。
すなわち、判定のルールは次のようになる。
（ａ）印刷領域検出回路８の出力（１ビット）がオンであれば、印刷写真領域であると判定する。
（ｂ）印刷領域検出回路８の出力がオフであって、印画紙領域検出回路７の出力（１ビット）がオンであれば、印画紙写真領域であると判定する。
（ｃ）そのいずれでもないときには、その他の領域であると判定する。
【００３２】
次に、本発明の像域分離装置を利用した画像再生装置について説明する。前述したように、像域分離装置はシリアルに入力される画像データを所定数のラインバッファに保存し、注目画素（あるいは注目ブロック）とその周囲画素（あるいはブロック）の画像情報を基に、注目画素（あるいは注目ブロック）の属する領域を判定する。判定結果として、注目画素（あるいは注目ブロック）が、印画紙写真であるか、印刷写真であるか、そのいずれでもないという情報が得られる。
【００３３】
図４は、本発明の像域分離装置を、例えばカラー複写機などの画像再生装置に適用した構成例を示す。図４において、画像処理系（たとえば平滑化処理）と並列に像域分離回路が動作し、注目画素（あるいは注目ブロック）が印画紙写真であると判定された時には、カラースキャナのノイズを除去する程度の弱い平滑化フィルタ（図５）で平滑化処理を施し、注目画素（あるいは注目ブロック）が印刷写真であると判定された時には、原稿の網点周期と後段の擬似中間調処理との周期的干渉から発生するモアレを抑制するために、比較的強い平滑化フィルタ（図６）で平滑化処理を施し、注目画素（あるいは注目ブロック）がそのいずれでもないと判定された時には、注目画素（あるいは注目ブロック）が文字領域である可能性が高いので、従って平滑化処理は施さずに、結果として文字の解像度を向上させる。
【００３４】
また、ネットワークを通じて得られた画像データの場合でも、同様の処理を施して、例えばカラープリンタで出力することも可能である。
【００３５】
上記した各実施例では、中間調領域の判定精度向上のために、前処理として色補正処理を施したが、例えば、特開平９−１８６９０１号公報などに記載されたジェネレーション原稿認識の前処理として行なうことも有効である。すなわち上記した装置においてはイエロートナーで打たれた追跡パターンを検出することによりその原稿の判定を行っているが、本実施例の前処理を行なうことにより、その検出精度が向上する。
【００３６】
さらに、例えば地肌レベルの判定の前に同様の前処理を行っても良い。つまり、従来の方法では黄色のレスポンスが低いために色地であっても地肌と誤判定された不具合の低減に効果がある。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、従来の中間調判定の前処理として、簡単な色補正処理を施しているので、注目原稿中に中間調領域を含むか否かを高精度に判定することができ、かつまたコストパフォーマンスの良い画像種認識装置を提供することができる。
【００３８】
本発明によれば、従来の中間調判定の前処理として簡単な色補正処理を施しているので、画像データにおける注目画素あるいは注目ブロックが、所定の中間調領域であるか否かを高精度に判定することができ、かつまたコストパフォーマンスの良い像域分離装置を提供することができる。
【００３９】
本発明によれば、特に中間調が印画紙写真である場合に高精度に判定することができる。
【００４０】
本発明によれば、特に中間調が印刷写真である場合に高精度に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１に係る画像種認識装置の構成を示す図である。
【図２】 本発明の線形マスキングを行なう際の色補正係数の例を示す。
【図３】 本発明の実施例２に係る像域分離装置の構成を示す図である。
【図４】 本発明の像域分離装置を画像再生装置に適用した構成例を示す。
【図５】 印画紙写真用の平滑化フィルタ例を示す。
【図６】 印刷写真用の平滑化フィルタ例を示す。
【図７】 写真画素検出回路を含む写真画像判定部の構成を示す。
【図８】 写真画素の検出を説明する図である。
【図９】 ピーク画素の検出を説明する図である。
【符号の説明】
１ 色補正回路
２ 最大値選択回路
３ 中間調画素検出回路
４ ブロック化回路
５ 主走査方向の連続性検出回路
６ 副走査方向の連続性検出回路
７ 印画紙領域検出回路
８ 印刷領域検出回路
９ 総合判定回路

Claims (6)

1. カラーデジタル画像信号中に所定の中間調領域が含まれているか否かを判定することにより、前記画像の種類を判定する画像処理装置であって、前記カラーデジタル画像信号に対して色補正処理を施す色補正処理手段と、該色補正処理後の画像信号においてブロック毎に所定の中間調領域が含まれているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により中間調領域であると判定されたブロックが主走査方向に連続している数をカウントし、中間調領域であると判定されたブロックが所定の閾値以上連続しているラインをアクティブラインと判定する主走査方向の連続性検出手段と、前記アクティブラインが副走査方向に連続している数をカウントし、アクティブラインが所定の閾値以上連続している場合には、前記画像は中間調領域を含むものと判定する副走査方向の連続性検出手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記所定の中間調領域は、印画紙の写真領域であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記所定の中間調領域は、印刷の写真領域であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. カラーデジタル画像信号中に所定の中間調領域が含まれているか否かを判定することにより、前記画像の種類を判定する画像処理方法であって、前記カラーデジタル画像信号に対して色補正処理を施す色補正処理工程と、該色補正処理後の画像信号においてブロック毎に所定の中間調領域が含まれているか否かを判定する判定工程と、前記判定工程により中間調領域であると判定されたブロックが主走査方向に連続している数をカウントし、中間調領域であると判定されたブロックが所定の閾値以上連続しているラインをアクティブラインと判定する主走査方向の連続性検出工程と、前記アクティブラインが副走査方向に連続している数をカウントし、アクティブラインが所定の閾値以上連続している場合には、前記画像は中間調領域を含むものと判定する副走査方向の連続性検出工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
5. 前記所定の中間調領域は、印画紙の写真領域であることを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
6. 前記所定の中間調領域は、印刷の写真領域であることを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。

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