JP4140212B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像中に存在するノイズ孤立点を除去する孤立点除去機能を備えた画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像中に存在するトナーの塵やごみ（いわゆるノイズ成分）などのノイズ孤立点を不必要な情報として、その画素値を白色などのインアクティブな値にする（孤立点を除去する）孤立点除去機能を備えた画像処理装置が、たとえば特開平１０−２２９４９７号に提案されている。
【０００３】
特開平１０−２２９４９７号記載の孤立点除去の手法は、先ず、画像から孤立点を検出し、検出された孤立点の画素について、その画素に隣接する領域の画像情報に基づいて、局所的あるいは大局的な画像情報を判断するのに適当な特徴量（所定の特徴量）を検出し、その特徴量に基づいて先に検出した孤立点を非孤立点に補正することにより、網点を孤立点と判定することがないようにするなど、ノイズ孤立点のみを除去しようとするものである。ここで、「特徴量」の具体例として、白画素の連続量や面積、あるいは孤立点画素、網点画素、さらには文字画素の面積などを用いることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、文字の周辺には、句読点やピリオドなど、文字成分でありながら孤立した画像情報として存在する場合があり、これらはノイズ孤立点に似通ってはいるが、ノイズ孤立点として除去されるべきではない。また、１つの文字自体も、連続した黒画素のみから構成されているとは限らず、たとえば平仮名や片仮名には濁点を有するものもあり、また漢字の場合には複数の部首から構成されていて、部首に中には、点状に孤立した画像情報として存在するものもある。これらの濁点や部首などもノイズ孤立点に似通ってはいるが、ノイズ孤立点として除去されるべきではない。
【０００５】
しかしながら、特開平１０−２２９４９７号記載の手法では、ゴミや汚れによって生じたノイズの大きさにもよるが、文字周辺のピリオドや濁点あるいは文字を構成する孤立した部首（孤立部首）などとノイズ孤立点とを正解に峻別することは困難であり、ノイズによる孤立点（ノイズ孤立点）を確実に除去しようとすれば、本来文字成分として残されるべきピリオドや孤立部首なども除去され、逆にピリオドや孤立部首が除去されないようにすれば、多くのノイズ孤立点が除去されずに残ってしまう。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ピリオドや孤立部首などを残しつつ、ノイズ孤立点を除去することのできる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明に係る画像処理装置は、文字領域と網点領域から構成される画像中に存在するノイズ孤立点の画素値をインアクティブな値にする孤立点除去機能を備えた画像処理装置であって、入力画像に亘ってノイズ孤立点らしい孤立点候補画素を検出する孤立点候補検出部と、画像中の文字領域と網点領域を判別する文字網点判別手段と、孤立点候補検出部により検出された孤立点候補画素がノイズ孤立点の画素であるか否かを判定するものであって、孤立点候補検出部により検出された孤立点候補画素の位置と文字網点判別手段により抽出された文字領域とで定まる画素間距離が所定の閾値より大きいとき、ノイズ孤立点の画素と判定するノイズ孤立点判定部と、孤立点候補検出部により検出された孤立点候補画素の内の、ノイズ孤立点判定部によりノイズ孤立点であると判定された画素の値をインアクティブな値にする孤立点除去部とを備えた。
【０００８】
【作用】
上記構成の画像処理装置は、先ず、画像の中から、孤立点候補画素を孤立点候補検出部により、文字候補画素を文字候補検出部により、それぞれ検出する。ノイズ孤立点判定部は、基本的には、孤立点候補検出部により検出された孤立点候補画素をノイズ孤立点の画素と判定するが、この際、孤立点候補画素と文字候補画素との画素間距離に応じて、孤立点候補画素をノイズ孤立点の画素とするべきかどうかの判定度合いを調整する。孤立点除去部は、孤立点候補画素の内のノイズ孤立点と判定されたものに限って、その画素値をインアクティブな値にする。ここで、画素間距離に応じて孤立点候補画素をノイズ孤立点の画素とするべきかどうかの判定度合いを調整すれば、たとえば、画素間距離の小さな孤立点候補画素は文字成分である可能性が強いのでノイズ孤立点であると判定する度合いを低くしたり、また画素間距離が小さいほど、検出サイズが大きい方の孤立点候補をノイズ孤立点であると判定する度合いを低くするなどして、文字近傍における孤立点除去性能と文字から離れた部分における孤立点除去性能とを調整することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態である画像処理部を搭載したカラー複写装置の一例の機構図である。このカラー複写装置１は、画像取得部１０、画像処理部２０、画像記録部３０、ユーザインタフェース５０、およびエディットパッド６０を備える。
【００１１】
画像取得部１０は、プラテンガラス１１上に載置された原稿を読み取って得た入力画像を赤、緑、青の各色成分のデジタル画像データに変換する。たとえばハロゲンランプを有する光源１２からの光がプラテンガラス１１上に載置された原稿を照射し、反対光が図示しない光学系を介して赤、緑、青の各色に分光される。そして各色光が、各色光用に分けられた、たとえばＣＣＤ（固体撮像素子）からなるラインセンサ（イメージセンサ）１３に入射し、入力画像がたとえば４００ｄｐｉ（４００ドット／１インチ）の解像度で読み取られることによって、赤、緑、青の各色成分のアナログの画像信号が得られる。さらに、信号処理部１４において、図示しない増幅部がラインセンサ１３からの赤、緑、青の各画像信号を所定のレベルまで増幅し、さらに図示しないＡ／Ｄコンバータがデジタルデータデータに変換することで、赤、緑、青のデジタル画像データＲ，Ｇ，ＢがＡ／Ｄコンバータから得られる。この赤、緑、青の画像データＲ，Ｇ，Ｂは、ケーブル１５を通じて画像処理部２０に送られる。
【００１２】
この読取り時には、光源１２からの光が原稿を全面に亘って照射し、ラインセンサ１３が入力画像を全面に亘って読み取るように、光源１２を含む光学系、ラインセンサ１３および信号処理部１４は、矢印１６で示すように図１中の左方から右方に移動させられる。
【００１３】
画像処理部２０は、画像取得部１０の信号処理部１４からの赤、緑、青の画像データＲ，Ｇ，Ｂに基づいて、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のオンオフ２値化トナー信号を得、各トナー信号を画像出力部３０に出力する。
【００１４】
本実施形態の画像出力部３０は、一方向に順次一定間隔をおいて並置されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の画像形成部３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃを有する。先端検出器４４が、用紙カセット４１から各画像形成部に搬送される用紙の搬送経路上に近接して設けられている。この先端検出器４４は、用紙カセット４１からレジストローラ４２を通じて転写ベルト４３上に送り出された用紙の先端をたとえば光学的に検出して先端検出信号を得、この先端検出信号を画像処理部２０に送る。画像処理部２０は、入力された先端検出信号に同期して、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のオンオフ２値化トナー信号を順次一定間隔をおいて得る。
【００１５】
画像出力部３０においては先ず、半導体レーザ３８Ｋは、画像処理部２０からのブラックのオンオフ２値化トナー信号によって駆動されることで、ブラックのオンオフ２値化トナー信号を光信号に変換し、この変換されたレーザ光をポリゴンミラー３９に向けて照射する。このレーザ光は、さらに反射ミラー４７Ｋ，４８Ｋ，４９Ｋを介して一次帯電器３３Ｋによって帯電された感光体ドラム３２Ｋ上を走査することで、感光体ドラム３２Ｋ上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、ブラックのトナーが供給される現像器３４Ｋによってトナー像とされ、このトナー像は、転写ベルト４３上の用紙が感光体ドラム３２Ｋを通過する間に転写帯電器３５Ｋによって用紙上に転写される。そして転写後は、クリーナ３６Ｋによって感光体ドラム３２Ｋ上から余分なトナーが除去される。
【００１６】
同様に、半導体レーザ３８Ｙ，３８Ｍ，３８Ｃは、画像処理部２０からブラックのオンオフ２値化トナー信号に対して順次一定間隔をおいて得られる対応するＹ，Ｍ，Ｃの各色のオンオフ２値化トナー信号によって駆動されることで、各色のオンオフ２値化トナー信号を光信号に変換し、この変換されたレーザ光をポリゴンミラー３９に向けて照射する。このレーザ光は、さらに反射ミラー４７Ｙ〜４９Ｙ，４７Ｍ〜４９Ｍ，４７Ｃ〜４９Ｃを介して一次帯電器３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃによって帯電された感光体ドラム３２Ｋ上を走査することで、感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ上に静電潜像を順次形成する。各静電潜像は、各色のトナーが供給される現像器３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃによって順次トナー像とされ、各トナー像は、転写ベルト４３上の用紙が対応する感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃを通過する間に対応する転写帯電器３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃによって用紙上に順次転写される。
【００１７】
このようにＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナー像が順次多重転写された用紙は、転写ベルト４３上から剥離され、定着ローラ４５によってトナーが定着されて、複写機の外部に排出される。
【００１８】
ユーザインタフェース５０は、ユーザが所望の機能を選択して、その実行を指示するもので、この例においては、カラーＣＲＴディスプレイ５１およびハードコントロールパネル５２を備え、さらに赤外線タッチボード５３が組み合わされて、画面上のソフトボタンによって直接、条件を指示できるようにされる。エディットパッド６０は、これによって編集を施す領域を設定することができる。
【００１９】
図２は、上記構成のカラー複写機に設けられた、本発明の画像処理装置の一例である画像処理部２０の一実施形態のブロック図である。この画像処理部２０においては、画像取得部１０の信号処理部１４からの赤、緑、青の画像データＲ，Ｇ，Ｂが一旦ページメモリ６２に記憶され、その後、本願発明の主要部である孤立点処理部６３によりノイズ孤立点が除去され、さらに前段色補正処理部６４により色補正が施される。
【００２０】
次に、第１マトリクス部７１は、画像データＲ，Ｇ，Ｂを均等色空間の明度信号Ｌ* 並びに彩度および色相を表す色度信号ａ* ，ｂ* に変換し、その後編集処理部７２は、明度信号Ｌ* および色度信号ａ* ，ｂ* を色編集し、その後第２マトリクス部７３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン（Ｃ）の各色の画像データに変換する。
【００２１】
下地検知部７４は、第１マトリクス部７１からの明度信号Ｌ* に基づいて、プリスキャン時に入力画像の下地濃度（バックグランド濃度）を検知する。たとえば下地検知部７４は、プリスキャン時に明度信号Ｌ* を、たとえば主走査方向、副走査方向（ラインセンサ１３の移動方向）とも１００％換算で６ｍｍとなるサンプリング間隔でサンプリングして、原稿全面の下地濃度分布のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムの度数を高濃度側から調べて、所定度数を超えた最初の濃度エリアに基づいて下地除去の閾値ＴＬを決定する。
【００２２】
像域検出部７５ａは、編集処理部７２からの明度信号Ｌ* および色度信号ａ* ，ｂ* に基づいて、たとえば８×８の画素ブロック単位で入力画像の文字部と絵柄部と識別し、たとえば文字部と識別された領域では「１」となり、絵柄部と識別された領域では「０」となる２値データを像域信号として得る。拡縮部７５ｂは、この像域信号を、単純間引きや単純拡大によりラインセンサ１３のライン方向である主走査方向に縮小または拡大（両者をまとめて変倍という）する。
【００２３】
さらに拡縮部７６は、第２マトリクス部７３からのＹ，Ｍ，Ｃの各色のそれぞれ多値データである画像データを２点間補間により主走査方向に変倍し、平滑処理部７７は、平滑用空間フィルタを用いて、拡縮部７６により変倍されたＹ，Ｍ，Ｃの各色の画像データを拡縮部７５ｂからの像域信号に応じて平滑処理する。
【００２４】
平滑処理部７７の平滑用空間フィルタは、モアレを除去したり中間調データを平滑化するもので、画像データに乗じられる係数が拡縮部７５ｂからの２値データである像域信号に応じてリアルタイムに切り替えられる。たとえば、平滑用空間フィルタがカーネルサイズ３×３の場合には、平滑処理部７７は、入力画像の文字部と識別された領域では、像域信号が「１」とされることによってモアレ除去を目的とした緩いローパスのフィルタ定数に切り替えられる一方、入力画像の絵柄部と識別された領域では、像域信号が「０」とされることによってきつめの平滑特性のフィルタ定数に切り替えられる。
【００２５】
次に下色除去部７８は、平滑処理部７７からのＹ，Ｍ，Ｃの各色の画像データに基づいて、下色除去された新たなＹ，Ｍ，Ｃの各色の画像データおよびブラック（Ｋ）の画像データを生成し、次いで下地除去部７９は、下地検知部７４で検知された入力画像の下地濃度に応じて、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の画像データを下地除去処理し、処理済データを符号化部８１に入力する。具体的には、下地除去部７９は、たとえばプリスキャン時に下地検知部７４において決定された下地除去の閾値ＴＬに基づいて、図示していない制御用プロセッサによって下地除去の入出力特性を設定し、画像データの下地除去処理をする。下地除去部７９は、たとえば入力画像データが閾値ＴＬ以下のときには出力画像データをゼロレベルとする、すなわち下地濃度以下の画像データをカットする。また下地除去部７９は、入力画像データが閾値ＴＬを超え且つ閾値ＴＬの１．５倍以下のときには、入力画像データのレベルと閾値ＴＬとの差の３倍を出力画像データのレベルとし、さらに入力画像データが閾値ＴＬの１．５倍を超えるときには、入力画像データをそのまま出力画像データとする。
【００２６】
次に符号化部８１は、下地除去部７９により下地除去処理されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の画像データを、ＤＣＴ（Descrete Cosine Transform ）などの直行変換符号化やベクトル量子化などの方法により符号化して非可逆圧縮する。この後、書込部８３は、符号化部８１により非可逆圧縮されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の符号化画像データを、画像格納部の一例である画像メモリ８２に同時に書き込むとともに、書込部８５は、画像メモリ８２と同様にＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色用に合計４面用意された像域メモリ８４に、拡縮部７５ｂからの２値データである像域信号を同時に書き込む。
【００２７】
次いで画像出力部３０の先端検出器４４からの先端検出信号に同期して、読出部８６が、画像メモリ８２からＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の符号化画像データを順次一定間隔をおいて読み出すとともに、読出部８８が、像域メモリ８４からＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色用の同一内容の像域信号を順次一定間隔をおいて読み出す。復号化部８９は、画像メモリ８２から順次一定間隔をおいて読み出されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の符号化画像データを符号化部８１における符号化方式に対応した復号化方式により復号化して元の画像データに戻す。
【００２８】
強調処理部９１に設けられたエッジ強調部９２は、エッジ強調用空間フィルタを用いて、像域メモリ８４から順次一定間隔をおいて読み出されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色用の同一内容の像域信号に応じて、復号化部８９から順次一定間隔をおいて読み出されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の復号化画像データを、エッジ強調処理する。たとえば、エッジ強調用空間フィルタがカーネルサイズ５×７の場合には、エッジ強調部９１は、入力画像の文字部と識別された領域では強調特性を持たせる係数に切り替える一方、入力画像の絵柄部と識別された領域では素通しの特性とする係数に切り替える。
【００２９】
エッジ強調部９２の後段に設けられたガンマ補正部９３は、エッジ強調部９２から順次一定間隔おいて得られるエッジ強調処理されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の画像データを、像域メモリ８４から順次一定間隔をおいて読み出されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色用の同一内容の像域信号に応じてガンマ補正する。このガンマ補正部９３は、たとえば２種類の非線形ルックアップテーブルを有し、像域メモリ８４から読み出された２値データである像域信号に応じて入出力特性をリアルタイムに切り替える。たとえばガンマ補正部９３は、入力画像の文字部と識別された領域ではエッジ強調特性を持たせた高ガンマ曲線の入出力特性に切り替える一方、入力画像の絵柄部と識別された領域では忠実な階調再現がなされるような滑らかなガンマ曲線の入出力特性に切り替える。
【００３０】
強調処理部９１の後段に設けられた色補正処理部９４は、画像処理部２０の内部の特性値である濃度あるいは明度を表す各色の画像データＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃを、画像出力部３０の特性値の面積率に応じて、色補正処理（ＴＲＣ処理；Tone Reproduction Correction）する。
【００３１】
上述した例は、平滑用空間フィルタ、エッジ強調用空間フィルタ、およびガンマ補正部９３をそれぞれＹ，Ｍ，ＣまたはＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色につき同一特性としていたが、各色ごとに最適な特性となるように特性を変えてもよい。
【００３２】
また、画像出力部３０は、１個のレーザ光スキャナによって１個の感光体ドラム上にＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の静電潜像が順次形成され、静電潜像が感光体ドラムの周囲に設けられた、それぞれＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナーが供給される現像器によって順次トナー像とされ、トナー像が転写ドラム上に吸着された用紙上に順次、多重転写される構成でもよい。
【００３３】
なお、図示していないが、画像処理部２０においては、色補正処理部９４から順次一定間隔をおいて得られるＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の画像データがＤ／Ａ変換されてプロセスカラーの階調トナー信号とされ、プロセスカラー階調トナー信号が２値化されてオンオフ２値化トナー信号に変換され、オンオフ２値化トナー信号が上述したように画像出力部３０に出力される。
【００３４】
図３は、画像処理部２０の本発明の主要部である孤立点処理部６３の一実施形態を示すブロック図である。孤立点処理部６３は、画像を構成する各画素の内の文字らしい文字候補画素の位置を検出する文字候補検出部６３０と、画像を構成する各画素の内のノイズ孤立点らしい孤立点候補画素の検出特性が異なる複数の孤立点検出部を具備し、孤立点候補画素の位置を検出する孤立点候補検出部６４０とを備える。ここで、ノイズ孤立点らしい孤立点候補画素は、本来のノイズ孤立点だけでなく、ピリオドや濁点など、ノイズ孤立点に似通ったものを含んでいてもよい。
【００３５】
また、孤立点処理部６３は、孤立点候補検出部６３０により検出された孤立点候補画素をノイズ孤立点の画素と判定するノイズ孤立点判定部６５０と、孤立点候補検出部６４０により検出された孤立点候補画素の内の、ノイズ孤立点判定部６５０によりノイズ孤立点と判定された画素の値をインアクティブな値にする孤立点除去部６６０とを備える。さらに孤立点処理部６３は、ノイズ孤立点判定部６５０において生成される文字候補画素の位置に関わる各種の領域信号を低解像度変換する低解像度変換部６６６と、低解像度変換部６６６により変換された領域信号を記憶する記憶部６６８とを備える。
【００３６】
文字候補検出部６３０は、入力画像から文字候補画素を検出し、この検出した文字候補画素を示す第１文字信号Ｄ２０を出力するとともに、文字候補画素に基づいて、画像中における文字候補画素を含む第１文字領域を示す第１文字領域信号Ｄ２１を生成して出力する。この第１文字領域信号Ｄ２１は、画像中における文字候補画素の位置を示すことになる。文字候補検出部６３０は、文字部分と網点画像（網点文字も含む）部分とを峻別するよう、網点検出部を具備した構成としてもよい。
【００３７】
孤立点候補検出部６４０は、検出特性の一例として、孤立点候補画素の検出サイズが異なる第１孤立点検出部６４４と第２孤立点検出部６４６と、入力画像データおよび文字候補検出部６３０の出力のうちの何れか一方を選択して各孤立点検出部６４４，６４６に入力する切替部６４２とを有する。切替部６４２の制御入力端子ＣＴＬには、後述する第１膨張部６５４から第１膨張文字領域信号Ｄ２３を入力するとよい。
【００３８】
第１孤立点検出部６４４は、たとえば３×３画素ブロック以下の黒画素群を孤立点候補として検出し、検出した孤立点候補（第１孤立点候補）の位置を示す第１孤立点信号Ｄ３１を出力する。第２孤立点検出部６４６は、第１孤立点候補よりも大きな孤立点候補、たとえば３×３画素ブロックよりも大きく５×５画素ブロック以下（以下単に「５×５画素ブロック以下」という）の黒画素群を孤立点候補として検出し、検出した孤立点候補（第２孤立点候補）の位置を示す第２孤立点信号Ｄ３２を出力する。
【００３９】
ノイズ孤立点判定部６５０は、孤立点候補画素をノイズ孤立点の画素と判定するに際して、孤立点候補画素の位置と文字候補画素の位置とで定まる画素間距離に応じて、２つの孤立点検出部６４４，６４６により検出された孤立点候補画素の参照度合いを変えることにより、ノイズ孤立点の画素と判定する度合いを調整する。このための構成として、画像中の文字部分やその近傍部分を前記画素間距離距離に応じて複数種類の領域に分割し、この分割した領域内に孤立点検出方法の異なる前記孤立点検出部６４４，６４６により検出された孤立点候補画素が存在するか否かを判定する構成とする。具体的には以下の通りである。
【００４０】
ノイズ孤立点判定部６５０は先ず、文字候補検出部６３０が生成した第１文字領域信号Ｄ２１が表す第１文字領域から、第１孤立点検出部６４４あるいは第２孤立点検出部６４６により検出された孤立点候補画素の部分を除いた第２文字領域を示す第２文字領域信号Ｄ２２を生成するためのＮＯＲゲート６５１およびＡＮＤゲート６５２を有する。
【００４１】
また、ノイズ孤立点判定部６５０は、文字候補検出部６３０から入力された第１文字領域信号Ｄ２１に基づいて、第１文字領域を膨張量Ｊ１１に従って膨張（領域拡大）させた第１膨張文字領域を示す第１膨張文字領域信号Ｄ２３を生成する第１膨張部６５４と、第２文字領域信号Ｄ２２に基づいて、第２文字領域を膨張量Ｊ１２に従って膨張させた第２膨張文字領域を示す第２膨張文字領域信号Ｄ２４を生成する第２膨張部６５６とを有する。
【００４２】
膨張量Ｊ１１，Ｊ１２は、予め用意されている値であってもよいし、後述するように、ユーザから指定された値であってもよい。また、膨張量Ｊ１１，Ｊ１２は、文字サイズ（文字ポイント）に応じてそれぞれ異なる値が自動設定されるように、文字サイズごとに異なる値を用意しておくことが好ましい。ある文字とピリオドや読点あるいは孤立した部首との距離は、その文字サイズ（ポイント数）によって異なるとともに、ある程度定まるからである。
【００４３】
さらにノイズ孤立点判定部６５０は、２つの孤立点検出部６４４，６４６により検出された孤立点候補画素の参照度合いを変えるに際して、画素間距離が小さいほど、検出サイズが小さい方の参照度合いを大きくする。このため、ノイズ孤立点判定部６５０は、各文字領域信号Ｄ２１，Ｄ２２あるいは各膨張文字領域信号Ｄ２３，Ｄ２４により表される文字候補画素の位置と、各孤立点信号Ｄ３１，Ｄ３２により表される孤立点候補画素の位置とを参照し、文字候補画素と孤立点候補画素との画素間距離を判断することによって孤立点（ノイズ孤立点）の位置を判定し、判定した孤立点の位置を示す孤立点信号Ｄ４０を孤立点除去部６６０に出力するデコード部６５８を有する。デコード部６５８は、各種の信号Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ３１，Ｄ３２により表される画素間距離に応じて、第１あるいは第２孤立点検出部６４４，６４６により検出された孤立点候補画素がノイズ孤立点の画素であると判定する度合いを調整することで、文字近傍における孤立点除去性能と文字から離れた部分における孤立点除去性能とを調整する。たとえば、ノイズ孤立点特定部６５０のデコード部６５８は、文字候補画素と孤立点候補画素との間の画素間距離が小さいほど、検出された孤立点候補画素がノイズ孤立点の画素であると判定する度合いを低くする、あるいは画素間距離が小さいほど、検出サイズが大きい方の孤立点検出部６４６により検出された孤立点候補画素をノイズ孤立点の画素であると判定する度合いを低くすることで、画素間距離に応じた除去すべきノイズ孤立点の位置を判定する。
【００４４】
図４は、孤立点処理部６３における孤立点除去処理の手順の一例を示すフローチャートである。ユーザは、ユーザインタフェース５０（図１参照）のハードコントロールパネル５２や赤外線タッチボード５３を介して、孤立点処理部６３における孤立点除去機能のオンオフを指示する（Ｓ１０）。孤立点除去機能がオンされると、以下の孤立点除去処理を開始する（Ｓ１０−オン）。なお孤立点除去機能がオンされた状態では、ユーザは、文字周辺の孤立点を除去させない範囲を指定するために、ハードコントロールパネル５２などを介して、膨張量Ｊ１１，Ｊ１２を、第１膨張部６５４や第２膨張部６５６にそれぞれ設定することができる。
【００４５】
文字候補検出部６３０は、入力された画像を構成する各画素の内、文字らしい文字候補画素を検出する（Ｓ１２）。そして、検出した文字候補画素に基づいて、画像中における文字候補画素を含む第１文字領域を示す第１文字領域信号Ｄ２１（アクティブＨ）を生成して出力する。この文字候補画素の検出に際しては、文字部分と網点部分とを峻別することが望ましい。文字領域中に網点領域を含まないようにするためである。なお、文字部分と網点部分との峻別を含めて、画像中の文字候補画素を検出する方法は、画像の領域判別（領域峻別）手法として公知であるので、詳細説明は省略する（たとえば、特開平２−２７４１７４号、特開平５−３４４３３１号など参照）。また、文字部分と網点部分との峻別に際しては、たとえば前述の特開平１０−２２９４９７号に提案されている手法を用いてもよい。
【００４６】
孤立点候補検出部６４０は、３×３画素ブロック以下あるいは５×５画素ブロック以下の黒画素群を孤立点候補として検出し、検出した各孤立点候補の位置を示す孤立点信号Ｄ３１，Ｄ３２（アクティブＨ）を出力する（Ｓ１４）。このとき、切替部６４２をＬ側に切り替えた状態のままで孤立点候補を検出する、すなわち、入力画像全体に亘って３×３画素ブロック以下あるいは５×５画素ブロック以下でサーチして孤立点候補を検出してもよい。あるいは、切替部６４２の制御入力端子ＣＴＬに第１膨張部６５４から第１膨張文字領域信号Ｄ２３を入力することで、通常は切替部６４２をＬ側に切り替え、文字候補領域近傍内と判定された部分については切替部６４２をＨ側に切り替える、すなわち文字候補領域近傍内については文字候補検出部６３０から出力された第１文字信号Ｄ２０を用いて孤立点候補を検出し、それ以外についてのみ入力画像そのものを対象にして孤立点候補を検出する。これにより、文字候補検出部６３０が網点と文字とを峻別する構成のものである場合、第１文字信号Ｄ２０からは、予め網点領域が除外されているので、孤立点候補検出部６４０は、綱点を孤立点候補として検出することがなく、結果的に、網点が除去されることを防止できる。
【００４７】
なお、本発明の特徴は、文字領域近傍に存在する孤立点あるいは文字領域内の孤立点がノイズ孤立点であるのか文字要素（ピリオドや部首など）を構成する孤立点であるのかを峻別することでノイズ孤立点のみを除去することにあり、文字領域から大幅に離れた部分（たとえば画像部分やベタ部分）における孤立点検出の手法については、前述した切替部６４２をＬ側にした状態での検出以外の手法を用いてもよい。
【００４８】
ＮＯＲゲート６５１は、各孤立点検出部６４４，６４６により検出された２つの孤立点信号Ｄ３１，Ｄ３２のＮＯＲ出力をＡＮＤゲート６５２に入力する。ＡＮＤゲート６５２は、このＮＯＲ出力と文字候補検出部６３０から入力された第１文字領域信号Ｄ２１（アクティブＨ）とのＡＮＤ出力を第２文字領域信号Ｄ２２（アクティブＨ）として出力する。すなわち、ＮＯＲゲート６５１およびＡＮＤゲート６５２により、第１孤立点検出部６４４または第２孤立点検出部６４６により検出された孤立点候補部分を第１文字領域信号Ｄ２１から除去して第２文字領域信号Ｄ２２を生成する（Ｓ１６）。
【００４９】
第１膨張部６５４は、第１文字領域を膨張量Ｊ１１に従って膨張させ、第１膨張文字領域（すなわち第１の文字近傍領域）を示す第１膨張文字領域信号Ｄ２３（アクティブＨ）を生成する（Ｓ１８）。同様に、第２膨張部６５６は、第２文字領域を膨張量Ｊ１２に従って膨張させ、第２膨張文字領域（すなわち第２の文字近傍領域）を示す第２膨張文字領域信号Ｄ２４（アクティブＨ）を生成する（Ｓ１８）。たとえば、各膨張部６５６４，６５６は、２０ｍｍ程度の膨張処理を施す。
【００５０】
デコード部６５８は、各文字領域信号Ｄ２１，Ｄ２２や各膨張文字領域信号Ｄ２３，Ｄ２４を参照して、各孤立点信号Ｄ３１，Ｄ３２が示す孤立点候補が、文字領域内の画素であるのか、あるいはより膨張させた膨張文字領域内、すなわち文字領域近傍の画素であるのかを判定する。つまり、各信号Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ３１，Ｄ３２に基づいて、文字候補画素と孤立点候補画素との画素間距離を判定する（Ｓ２０）。
【００５１】
ここで、孤立点候補画素と文字候補画素とが離れるほど孤立点候補画素は、真のノイズ孤立点画素である可能性が大きい。つまり、孤立点候補画素をノイズ孤立点画素として除去すべきか、文字画素として残すべきかは、孤立点候補画素と文字候補画素との距離に関わりがある。
【００５２】
そこで、本来文字成分として残されるべきピリオドや孤立部首などを確実に残しつつ、ノイズ孤立点のみを除去するために、次のような処理をする。先ず、文字領域内もしくは文字領域近傍の画素である場合、すなわち前記画素間距離が小さい場合（Ｓ２０−ＹＥＳ）、第１孤立点検出部６４４のみにより検出された孤立点候補がノイズ孤立点であり除去するべきであると判定する（Ｓ２２）。つまり、３×３画素ブロック以下のサイズの小さい孤立点候補のみをノイズ孤立点とし、その位置を判定する。そして、この孤立点候補の位置を示す孤立点信号Ｄ４０（アクティブＨ）を孤立点除去部６６０に出力する。
【００５３】
一方、文字領域内および文字領域近傍の何れでもない場合、すなわち前記画素間距離が大きい場合は（Ｓ２０−ＮＯ）、第１孤立点検出部６４４および第２孤立点検出部６４６の何れか一方により検出された孤立点候補（２つの孤立点検出部６４４，６４６の結果のＯＲ）がノイズ孤立点であり除去するべきであると判定する（Ｓ２４）。つまり、３×３画素ブロック以下だけでなく、より大きな５×５画素ブロック以下の孤立点候補もノイズ孤立点とし、その位置を判定する。そして、これらの孤立点候補の位置を示す孤立点信号Ｄ４０（アクティブＨ）を孤立点除去部６６０に出力する。
【００５４】
ステップＳ２２とＳ２４から分かるように、デコード部６５８は、画素間距離の大きさに応じて、各孤立点検出部６４４，６４６により検出された孤立点候補画素の位置の参照度合いを変えており、結果として、孤立点候補画素の検出特性を画素間距離の大きさに応じて変えている。そして、上記において、デコード部６５８は、画素間距離が小さいほど（孤立点候補が文字に近いほど）、検出サイズが小さい方の参照度合いを大きくしている。この結果、孤立点除去部６６０に入力される孤立点信号Ｄ４０は、文字領域内あるいは文字領域に近い場合には小さな孤立点候補の位置のみを示し、文字から離れている場合には、小さな孤立点候補の位置だけでなく、大き目の孤立点候補の位置も示す。
【００５５】
孤立点除去部６６０は、孤立点除去部６６０から入力された孤立点信号Ｄ４０に基づいて、入力画像を構成する各画素の内の、ノイズ孤立点判定部６５０により位置が判定されたノイズ孤立点の画素値を、たとえば白画素を示すインアクティブな値にすることで、ノイズ孤立点を出力画像から除去する（Ｓ２６）。前述のように、孤立点信号Ｄ４０は、文字領域内あるいは文字領域に近い場合には小サイズの孤立点候補のみの位置を示し、文字から離れている場合には小および大サイズの孤立点候補の位置を示すので、文字内または近傍は小サイズのノイズのみが除去され、それ以外は大サイズのノイズも除去された画像が出力される。
【００５６】
低解像度変換部６６６は、各文字領域信号Ｄ２１，Ｄ２２と各膨張文字領域信号Ｄ２３，Ｄ２４、あるいは孤立点信号Ｄ３１，Ｄ３２とを低解像度変換して、変換済みの各信号を、入力画像に対応付けて記憶部６６８に記憶させる（Ｓ３０）。なお、入力画像と変換済みの各信号との対応付けがなされていればよく、入力画像と変換済みの各信号とは、同一の記憶部に記憶されてもよいし、それぞれ別の記憶部に記憶されてもよい。
【００５７】
これにより、各信号を再度生成することなく、必要に応じて、ノイズのない画像を出力することができる。また、各信号（記憶部６６８に記憶された変換済みの信号でもよい）を用いて、出力画像上にそれぞれの領域の枠や孤立点候補を示す構成とすれば、ユーザがその領域枠などを確認することで、どの部分のノイズ孤立点が除去されるのか確認した後に出力したり、あるいはデコード部６５８における判定処理（ノイズ孤立点の位置の判定処理）を変更させた後に出力し直すという使い方もできる。つまり、孤立点が除去される領域をユーザが確認することができるので、誤って必要な情報を除去する危険度が減少する。またユーザの意志で、ノイズ孤立点の除去領域や検出サイズの組合せを操作することもできるので、たとえば、文字近傍とそれ以外の領域で、孤立点除去方法や除去性能を変えることができ、文字の近くに存在するピリオドや濁点を誤って除去しないようにマニュアル制御することもできる。
【００５８】
図５は、カラー複写装置１が処理対象とする原稿の一例である。原稿８０は、文字領域Ａ，Ｂ１と画像領域Ｃとを含む。そして、一方の文字領域Ｂ１内およびその近傍にはノイズ成分Ｎ１〜Ｎ６を含む。文字領域Ｂ１内に存在する、読点Ｍ１に似たドット状のノイズ成分Ｎ１と句点Ｍ２に似たノイズ成分Ｎ２は、３×３画素以下のサイズであり、読点Ｍ１や句点Ｍ２よりも小さい。文字領域Ｂ１内および文字領域Ｂ１の上下左右をそれぞれ２０ｍｍ程度膨張させた膨張文字領域Ｂ２内に存在するドット状のノイズ成分Ｎ３と句点Ｍ２に似たノイズ成分Ｎ４は、３×３画素よりも大きく５×５画素以下のサイズであり、読点Ｍ１や句点Ｍ２とほぼ同程度大きさである。膨張文字領域Ｂ２の外側に存在するドット状のノイズ成分Ｎ５と句点Ｍ２に似たノイズ成分Ｎ６は、５×５画素よりも大きい。なおノイズ成分Ｎ１，Ｎ２は、さらに膨張文字領域Ｂ２やその外側に存在してもよい。
【００５９】
このような場合、文字候補検出部６３０から出力される第１文字領域信号Ｄ２１は文字領域Ｂを示し、第１膨張部６５４から出力される第１膨張文字領域信号Ｄ２３は膨張文字領域Ｂ２を示す。また、第１孤立点検出部６４４から出力される第１孤立点信号Ｄ３１はノイズ成分Ｎ１，Ｎ２を示し、第２孤立点検出部６４６から出力される第２孤立点信号Ｄ３２はノイズ成分Ｎ３，Ｎ４を示す。
【００６０】
ここでたとえば、デコード部６５８は、文字領域Ｂ１内は第１孤立点検出部６４４のみにより検出された孤立点候補の位置を示す第１孤立点信号Ｄ３１（アクティブＨ）のみをそのまま孤立点信号Ｄ４０（アクティブＨ）として孤立点除去部６６０に出力する。またデコード部６５８は、文字領域Ｂ１の外側は第１孤立点検出部６４４および第２孤立点検出部６４６の何れか一方により検出された孤立点候補の位置を示す孤立点信号Ｄ３１，Ｄ３２（アクティブＨ）をそのまま孤立点信号Ｄ４０（アクティブＨ）として孤立点除去部６６０に出力する。これにより、文字領域Ｂ１内すなわち文字近傍においては、句点Ｍ２や読点Ｍ１と略同サイズのノイズＮ３，Ｎ４は残るものの、サイズの小さなノイズＮ１，Ｎ２は確実に除去される。また文字領域Ｂ１よりも外側すなわち文字から離れている場合においては、サイズの小さなノイズＮ１，Ｎ２だけでなく、句点Ｍ２や読点Ｍ１と略同サイズのノイズＮ３，Ｎ４も除去される。もちろん、より大きなノイズＮ５，Ｎ６も除去される。このように、上記実施形態の孤立点処理部６３によれば、文字近傍とより遠距離の領域で孤立点除去方法を変えることができるので、文字の近くに存在する句点や濁点などを除去することなく、文字から離れたところに存在する句点や濁点などと同サイズもしくはより大きなノイズを確実に除去することができる。
【００６１】
また、各膨張部６５４，６５６における膨張量を複数段階としておくと、ノイズ孤立点の除去特性を画素間距離（孤立点画素と文字画素との距離）に応じてより細かに切り替えることができる。たとえば２段階とした場合には、文字最近傍、文字近傍、およびそれ以外の３段階で文字近傍領域を区別することができ、（Ａ）文字最近傍は孤立点除去なし、（Ｂ）文字近傍は第１孤立点検出部６４４の結果のみ使用、（Ｃ）それ以外の領域は２つの孤立点検出部６４４，６４６のＯＲ出力を使用、とすることができる。
【００６２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記の実施形態は、クレームにかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００６３】
たとえば、上記実施形態では、検出サイズ特性の異なる２つの孤立点検出部を孤立点候補検出部６４０内に設けたが、たとえば検出閾値など検出サイズ以外の検出特性の異なる孤立点検出部を設けてもよい。
【００６４】
また、孤立点候補画素の位置と文字候補画素の位置とで定まる画素間距離に応じて孤立点候補画素をノイズ孤立点の画素とする判定度合いを調整するための具体的な構成例として、ＮＯＲおよびＡＮＤの各ゲート、領域を拡張させるための膨張部、およびデコード部を有するノイズ孤立点特定部６５０としたが、画素間距離に応じて判定度合いを調整することができる限り、このような構成以外であってもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の画像処理装置は、孤立点候補画素の位置と文字候補画素の位置とを参照し、それぞれの画素の位置で定まる画素間距離に応じて、ノイズ孤立点の画素と判定する度合いを調整する。そして、孤立点候補画素の内のノイズ孤立点の画素と判定されたものに限って、その画素値をインアクティブな値にする。文字近傍あるいは文字から遠く離れたノイズ孤立点だけでなく、文字近傍に存在するピリオドや孤立部首などもノイズ孤立点と似通っており、孤立点候補画素として検出され得るが、たとえば孤立点候補画素と文字候補画素とが離れるほど孤立点候補画素は、真のノイズ孤立点画素である可能性が大きい。換言すれば、孤立点候補画素をノイズ孤立点画素として除去すべきか文字画素として残すべきかは、孤立点候補画素と文字候補画素との距離に関わりがある。
【００６６】
本発明は、孤立点候補画素を検出した場合に、文字候補画素との間の画素間距離に基づいて、この孤立点候補画素をノイズ孤立点の画素とするべきか否かを判定する。これにより、文字近傍においては、ピリオドや孤立部首などの文字成分である比較的大きな孤立点を確実に残しつつ小さい孤立点だけを除去したり、文字から離れた場合は、種々の大きさのノイズ孤立点を確実に除去することができるなど、ピリオドや孤立部首などを確実に残しつつ、殆どのノイズ孤立点を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像処理装置の一例を搭載したカラー複写機の一例の機構図である。
【図２】 本発明の画像処理装置の一例である画像処理部の一実施形態のブロック図である。
【図３】 本発明の主要部である孤立点処理部の一実施形態を示すブロック図である。
【図４】 孤立点処理部における孤立点除去処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】 カラー複写装置が処理対象とする原稿の一例である。
【符号の説明】
１…カラー複写装置、１０…画像取得部、２０…画像処理部、３０…画像記録部、６３…孤立点処理部、６３０…文字候補検出部、６４０…孤立点候補検出部、６４２…切替部、６４４…第１孤立点検出部、６４６…第２孤立点検出部、６５０…ノイズ孤立点判定部、６５１…ＮＯＲゲート、６５２…ＡＮＤゲート、６５４…第１膨張部、６５６…第２膨張部、６５８…デコード部、６６０…孤立点除去部、６６６…低解像度変換部、６６８…記憶部

Claims (2)

1. 文字領域と網点領域から構成される画像中に存在するノイズ孤立点の画素値をインアクティブな値にする孤立点除去機能を備えた画像処理装置であって、
   入力画像に亘ってノイズ孤立点らしい孤立点候補画素を検出する孤立点候補検出部と、
   前記画像中の前記文字領域と前記網点領域を判別する文字網点判別手段と、
   前記孤立点候補検出部により検出された前記孤立点候補画素が前記ノイズ孤立点の画素であるか否かを判定するものであって、前記孤立点候補検出部により検出された前記孤立点候補画素の位置と前記文字網点判別手段により抽出された文字領域とで定まる画素間距離が所定の閾値より大きいとき、前記ノイズ孤立点の画素と判定するノイズ孤立点判定部と、
   前記孤立点候補検出部により検出された前記孤立点候補画素の内の、前記ノイズ孤立点判定部により前記ノイズ孤立点であると判定された画素の値をインアクティブな値にする孤立点除去部と
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記孤立点候補検出部は、所定のブロック以下の黒画素群を孤立点として検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。

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