JP4236077B2 - カラー画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像のエッジを検出し、エッジ検出結果に応じて適応処理を施すカラー画像処理装置に関し、カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ等に応用される技術である。
【0002】
【従来の技術】
従来、デジタルカラー複写機等のデジタルカラー画像処理装置では、スキャナにより原稿のR(Red)、G(Green)、B(Blue)信号を反射率データとして読み取り、反射率データから濃度値への変換処理、フィルタ処理、そして、色補正/墨生成/下色除去(以下、UCR)を含む色処理によってC(Cyan),M(Magenta),Y(Yellow),K(Black)の4色の記録色材に対応した画像データに変換し、擬似中間調処理、γ変換処理を行った後、プリンタから画像を再生出力する。
【0003】
墨生成では、C,M,Y信号からK信号を生成し、UCRでは、C,M,Y信号からK信号に見合った量を減じるが、このとき、Kトナーの量、所謂、墨量をどの程度に設定するかは、画質に大きな影響を与える要因の一つとなる。高率墨生成(例えば、100%墨生成)を行った場合、黒文字部がほぼK単色で再生されるため、グレーの色再現性の向上が期待でき、プリンタのガンマ変動が大きい場合でも色付きが発生しにくい。また、画質面以外では、色材の消費量が少なくて済み、コストが削減される。しかし、写真部においては、高率墨生成で再生した場合、ハイライト部の地汚れが目立ったり、無彩色部がざらつくといった問題があり、高墨再生は好ましくない。
【0004】
このように、文字部と写真部では最適なUCR率が異なるため、それぞれに最適なUCRを行う方法が幾つか提案されている。例えば、特開平4−282966号公報に記載の装置では、黒文字エッジにおける有彩色成分の滲みを防ぐため、エッジ情報に応じて墨率を制御し、エッジ部を高墨とすることにより、黒文字の画質を向上させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した装置では、文字部と写真部で異なる色処理を施すことができるが、黒文字エッジが一様に高墨再生されるため、高濃度文字に最適な墨率に設定すると、濃度の低い太文字エッジ部において縁取り現象が発生してしまう。つまり、具体的には、濃度1.0付近の太文字で縁取り現象が発生し始める。
【0006】
また、上記した装置では、一定以上の濃度部を黒文字とするが、一般のカラー複写機においては、この閾値が概ね濃度0.5以上を黒文字となるような値になっている。従って、文字内部とエッジ部で墨率が大きく異なる場合、色味のギャップと濃度のギャップが発生し易い。色味のギャップは、CMY3色で黒を再生する場合とK単色で黒を再生する場合とで、厳密に色を合わせることが困難であるために発生する。また、色味や濃度は、機械の変動の影響を受けるため、最初の内は差がなくても時間と共にその差が増大することもある。
【0007】
従来、中濃度文字の縁取り現象があるものの、高濃度文字の色付きの方がより問題視されていたため、中濃度文字の縁取りの抑制が考慮されずに、高濃度文字に最適な墨率設定で画像を再生していた。
【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、高濃度文字の品質を保持しつつ、中濃度文字の縁取りを抑制し、縁取りを目視上認識できないレベルにしたカラー画像処理装置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、所定画像の特徴量を生成する手段と、該生成された特徴量に応じて色処理を制御する手段を備え、前記色処理を制御する手段では、前記画像のエッジ部において目視で認識できるレベルの縁取りを発生させない。
【0010】
【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の構成を示す。カラースキャナやネットワーク等のインターフェースを介して得た入力画像のRGB信号から、G信号を使用して濃度検出部5とエッジ度検出部6は、それぞれ濃度情報とエッジ度を検出する。G信号の他に、Max(R,G,B)信号、またはRGB信号から得た輝度信号や明度信号を使用して検出しても良い。
【0011】
濃度検出部5とエッジ度検出部6の検出結果を基に、特徴量生成部7では特徴量を生成し、この特徴量に応じて画像処理中の色処理部2を制御する。なお、ここでは、色処理に対して本発明の特徴量を適応するが、フィルタ処理、中間調処理、γ処理においてもエッジ部に対して適応処理を行う場合があり、そのときには同様に縁取りを発生することが考えられる。従って、上記した各処理に対しても本特徴量を適応することにより、縁取りの抑制効果が期待できる。
【0012】
以下、図1の濃度検出部5、エッジ度検出部6、特徴量生成部7、および色処理部2について、詳述する。
【0013】
図2は、濃度検出部5の構成を示す。ラインバッファ51に数ライン分の画像データを溜め、周辺画素の濃度を参照して、濃度情報として検出する。解像度600dpiの画像データの場合では、5×5画素程度、参照すれば良い。ブロックメモリ52に保存された5×5画素の濃度データを、膨張部53で膨張処理する。スキャナ読み取りによる色ずれの影響を抑えるためには、文字の内側に加えて外側2画素程度まで含めて高墨再生し、色付きを増大させないことが必要であり、そのために濃度情報を文字の外側まで膨張し内側と同じ特徴量が取れるようにする。膨張処理は、例えば、5×5画素中の最大濃度値を注目画素の濃度値として置き換える。
【0014】
図3は、エッジ度検出部6の構成示す。エッジ量検出フィルタ(1)61、エッジ量検出フィルタ(2)62、エッジ量検出フィルタ(3)63、エッジ量検出フィルタ(4)64では、例えば図4(a)〜(d)に示した4種類の7×7フィルタを使用して、各画素毎にマスキング処理を行う。そして、それら4つの出力のうち絶対値が最大のものを最大値選択部69で選択し、これを注目画素のエッジ度として出力する。
【0015】
図5は、特徴量生成部7の構成を示す。上記検出された濃度とエッジ度を使用し、特徴量を生成する。濃度は検出した濃度情報をそのまま使用してもよいが、テーブル変換71を設け、例えば図6のような変換テーブルを使用してビット数を落としたり、あるいは、高濃度文字の高墨再生により有利な特徴量を作るために、所定の濃度以上の場合はすべて1に変換したり、非線形変換をしたりするなどの応用が可能となる。
【0016】
そして、乗算器72において、濃度情報に応じてエッジ度の高さを調整し、これを特徴量とする。図7は、文字濃度による特徴量の違いを表したものである。このように、図5の特徴量生成によれば、濃度が低い文字(図7(b))では、特徴量の高さが高濃度文字よりも低くなる。
【0017】
図8は、色補正部2の構成を示す。特徴量が最も高い高濃度文字エッジでは、最も高墨のUCR/墨生成N−1 24により発生させたCMYK信号を選択する。一方、中濃度文字エッジでは、特徴量に応じて、例えばUCR/墨生成(N/2)程度の、高墨でない信号が選択される。なお、図8では、UCR/墨生成に合わせて色補正(0〜N−1)も切り換えているが、これは必須ではない。
【0018】
このように、本実施例によれば、濃度に応じて特徴量の高さを制御し、これを色処理の特徴量としているので、従来のエッジ度のみを特徴量とする場合に発生していた中濃度文字の縁取りのレベルを、目視上認識できないレベル(つまり、色味で言えば、色差ΔEを5以下程度に抑える)に下げることで、気にならない程度に抑制することができ、かつ、高濃度文字の品質も損なわない。
【0019】
(実施例2)
実施例2は、特徴量生成部に係る実施例である。図9は、実施例2の特徴量生成部7の構成を示す。上記検出された濃度とエッジ度を使用し、特徴量を生成する。テーブル変換部73により3値化された濃度情報に応じて、セレクタ76はエッジ度を選択し、特徴量とする。すなわち、濃度値が最大のとき、エッジ度そのままのもの(スルー)を選択し、濃度値が中間のとき、エッジ度を収縮部(1)74により収縮したものを選択し、濃度値が最小のとき、エッジ度を収縮部(2)75(収縮部(1)よりも収縮率が大きい)により収縮したものを選択し、これを特徴量とする。
【0020】
図10は、文字濃度による特徴量の違いを表したものである。このように、図9の特徴量生成によれば、濃度が低い文字(図10(b))では、特徴量の幅が高濃度文字よりも狭くなる。ここで、上記したエッジ度の収縮とは、エッジ度の幅を狭くする処理をいう。つまり、収縮処理は、例えば、収縮部(1)74では、周辺画素3×3の領域のエッジ度を参照し、最小値を注目画素のエッジ度として置き換え、収縮(2)75では、それよりも大きい5×5の領域を参照して、同様に最小値で置き換える。
【0021】
このように、本実施例によれば、濃度に応じて特徴量の幅を制御し、これを色処理の特徴量としているので、従来のエッジ度のみを特徴量とする場合に発生していた中濃度文字の縁取りを視覚的な効果を利用して抑制することができ、かつ、高濃度文字の品質も損なわない。本実施例は、特徴量の幅を制御するものであるが、実施例1の特徴量の高さの制御と併用すれば、更に効果的に縁取りを抑制することができる。
【0022】
(実施例3)
図11は、本発明の実施例3の構成を示す。本実施例では、図1の構成に文字領域検出部15を追加して構成している。文字領域検出部15は、所謂、像域分離を行う処理部である。
【0023】
図12は、文字領域検出部15の構成を示す。文字エッジ検出部151、網点領域検出部152、白背景領域検出部153の検出結果を利用し、文字判定部154において、“文字エッジ、かつ、非網点領域、かつ、白背景領域”のときに、文字であると判定する。このとき、文字のうち、所定の線幅以下の細文字のみを検出する。例えば、600dpiの場合には、10dot程度の線幅以下を検出するのが適当である。
【0024】
本実施例においては、後述するように、白背景領域検出部153の中に、線幅でON/OFF制御するような仕組みを入れている。文字エッジ検出部151は、2値化してパターンマッチングで棒状パターンを検出するなどの方法を用いて文字エッジを検出する。網点領域検出部152における網点領域の検出方法としては、例えば、電子情報通信学会論文誌Vol.J75−D2 1992−1「文字/絵柄(網点、写真)混在画像の像域分離方法」に記載された、ピーク画素検出による方法を用いる。なお、像域分離の結果は、色処理だけでなくフィルタ処理8、中間調処理10、γ補正11にも利用可能である。
【0025】
図13は、白背景領域検出部153の構成を示す。入力画像信号を所定の閾値で2値化して白画素と黒画素に切り分けた後、補正部1532において、注目画素の左右あるいは上下両方向に白画素が存在する場合に、白背景と判定する。このとき、左右上下の参照領域のサイズを制御することにより、所望の線幅以下の文字エッジ部は白背景として判定し、それを超える文字エッジ部は非白背景として判定することができる。
【0026】
図14は、線幅による白背景領域検出結果の例を示す。ここでは、簡単のために1次元で判定するものとしている。(a)は2値化後の白画素と黒画素を示し、(b)は1×8サイズ(ブロックA、B)の参照領域(ウィンドウ)を示し(×印が注目画素位置)、(c)は補正部1532で補正処理された結果を示す。(C)において、×印の注目画素位置では、ブロックAに少なくとも1つの白画素があるが、ブロックBは全て黒画素であるので、条件を満たさず、×印の注目画素は非白背景(OFF)であるとして、補正部1532から出力される。以下同様にしてウィンドウを1画素ずらしながら白背景、非白背景を検出する。(d)は文字エッジが検出され、かつ非網点が検出され、かつ(c)で白背景が検出(ON)されたときの文字判定結果を示す。図14(b)のウィンドウのサイズを適当なサイズにすることにより、所望の線幅で切り分けることができる。
【0027】
図15は、色処理部9の構成を示す。実施例1の図8の構成にさらに、文字用色補正部97、文字用UCR/墨生成部98(墨率100%)、セレクタ(2)99を追加して構成している。そして、セレクタ(2)99において、文字領域が検出された場合には、文字用処理の結果(97、98)が選択される。なお、図12に更に色判定部を設け、黒文字と色文字を切り分け、黒文字の場合にはCMYトナーをゼロにしてKトナーのみで再生する、という処理を付加することもできる。
【0028】
このように、本実施例によれば、像域分離機能を有する画像処理装置において、所定の線幅以下の文字のみを文字として分離するため、像域分離に起因する中濃度文字の縁取りも合わせて抑制することができる。
【0029】
(実施例4)
図16は、本発明の実施例4の構成を示す。本実施例では、基本的に、特徴量生成部23において、エッジ度検出部21と細線度検出部22の結果を合成して特徴量を生成する。合成の際の比率は、濃度検出部20の結果に応じて決定する。
【0030】
エッジ度と細線度の概念を、図17の(a)と(b)に示す。図17は、エッジ度、細線度をそれぞれ3値判定(2:最大、1:中間、0:最小)する場合を示したものであり、黒部分が2、中間グレー部が1、最も薄いグレー部が0の領域である。また、図17は、所定文字の先端部(はねなど)を拡大したもので、(a)ではエッジから文字中に向かうに従って低墨となり、(b)では線幅が太くなるにつれ低墨となる。
【0031】
このように、エッジ度は「エッジからの距離」を表す特徴量であり、細線度は「線幅の細さ」を表す特徴量である。エッジ度(a)を使用した場合には、高濃度文字においては、入力装置や出力装置の色ずれの影響を受け難いという利点があるが、低濃度の太文字部においては、エッジ部と文字中との色味や濃度のギャップが目立ってしまい違和感のある画像になる。一方、細線度(b)を使用した場合には、横方向で見ればエッジ部と文字中とでは同じ処理がかかることになる。線幅が異なる縦方向では処理が切り換わるが、細線部での切り換わりの方が太線部での切り換わりに比べて目に付きにくく、違和感を感じ難い。但し、色ずれの影響はより受け易い。なお、線幅に応じて色処理を制御している従来技術としては、例えば、特開平7−203198号公報がある。
【0032】
図18は、細線度検出部の構成を示す。2値化部221において、濃度により黒画素と白画素に2値化し、連続黒画素数計数部222において黒画素の連続性を検出する。これを、LUT223において、例えば連続黒画素数が1〜7画素の領域では2(最大=文字)、8〜14画素の領域では1(中間)、それ以上の領域では0(最小=非文字)を出力値とし、これを細線度とする。連続黒画素の計数は、主走査方向のみでなく副走査方向に関しても行えば、更に細線度の精度を上げることができる。また、細線度検出は連続黒画素数の検出以外にも、白地と白地の距離検出、エッジとエッジの距離検出等を使用しても可能であり、連続黒画素数検出に限るものではない。
【0033】
図19は、特徴量生成部23の構成を示す。テーブル変換231後の濃度情報を基に、エッジ度と細線度の割合を決定し、乗算器232,234と加算器235を使用して合成し、これを特徴量とする。濃度が高いときは、エッジ度の割合を高く、逆に細線度の割合を低くする。濃度が低いときは、エッジ度の割合を低く、逆に細線度の割合を高くする。この関係を、反転233を使用して実現している。
【0034】
このように、本実施例によれば、エッジ度と細線度とを濃度に応じて決定される比率で合成し、これを色処理の特徴量としているので、上記エッジ度による制御と細線度による制御のそれぞれの利点を生かすことができ、高濃度文字においては色ずれによる色付きを抑制し、中濃度文字においては縁取りを抑制することができる。
【0035】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
(1)色処理に起因して発生していた縁取りを抑制するため、中濃度太文字も含めた文字画質向上を達成することができる。
(2)像域分離機能を有する装置において、所定の線幅以下の文字のみを文字として検出するため、上記色処理のうち、像域分離処理の文字処理に起因して発生していた縁取りを抑制することができる。
(3)色処理の特徴量を、従来のエッジ情報に、濃度情報に応じた高さ制御を加えて生成するため、中濃度太文字の縁取りのレベルを目視上認識できないレベルにすることができる。
(4)色処理の特徴量を、従来のエッジ情報に、濃度情報に応じた幅制御を加えて生成するため、視覚効果により、中濃度太文字の縁取りを目視上認識できないレベルにすることができる。
(5)色処理の特徴量をエッジ度と細線度の合成により生成し、濃度情報に応じて合成の割合を決定するので、エッジ度による制御と細線度による制御のそれぞれの利点を生かすことができ、高濃度文字ではエッジ度による色付き抑制効果、中濃度文字では細線度による色付き抑制効果を発揮する。これにより、縁取りを目視上認識できないレベルにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の構成を示す。
【図2】 濃度検出部の構成を示す。
【図3】 エッジ度検出部の構成を示す。
【図4】 (a)〜(d)はエッジ量検出フィルタ例を示す。
【図5】 特徴量生成部の構成を示す。
【図6】 濃度変換テーブルの特性例を示す。
【図7】 文字濃度による特徴量の相違を示す。
【図8】 色処理部の構成を示す。
【図9】 特徴量生成部の他の構成を示す。
【図10】 文字濃度による特徴量の相違を示す。
【図11】 本発明の実施例3の構成を示す。
【図12】 文字領域検出部の構成を示す。
【図13】 白背景領域検出部の構成を示す。
【図14】 線幅による白背景領域検出の例を示す。
【図15】 色処理部の他の構成を示す。
【図16】 本発明の実施例4の構成を示す。
【図17】 エッジ度、細線度をそれぞれ3値判定する場合を示す。
【図18】 細線度検出部の構成を示す。
【図19】 特徴量生成部の他の構成を示す。
【符号の説明】
1 フィルタ処理部
2 色処理部
3 中間調処理部
4 γ補正部
5 濃度検出部
6 エッジ度検出部
7 特徴量生成部
Claims (6)
- 入力画像データの注目画素周辺の最大濃度値を注目画素の濃度情報として検出する濃度検出手段と、前記注目画素のエッジ度を検出するエッジ度検出手段と、前記濃度情報に応じて前記エッジ度の高さを制御した値を特徴量として算出する特徴量算出手段と、前記特徴量に応じて墨率を設定して墨生成を行う色処理手段とを有することを特徴とするカラー画像処理装置。
- 入力画像データの注目画素周辺の最大濃度値を注目画素の濃度情報として検出する濃度検出手段と、前記注目画素のエッジ度を検出するエッジ度検出手段と、前記濃度情報に応じて、エッジに直交する方向における、エッジ度が高い画素の幅を制御した値を特徴量として算出する特徴量算出手段と、前記特徴量に応じて墨率を設定して墨生成を行う色処理手段とを有することを特徴とするカラー画像処理装置。
- 前記特徴量算出手段は、前記注目画素周辺のエッジ度の最小値を注目画素のエッジ度として置き換える収縮処理によって前記エッジ度が高い画素の幅の制御を行うことを特徴とする請求項2記載のカラー画像処理装置。
- 前記特徴量算出手段は、濃度情報の値が小さいほど、前記収縮処理の際に注目画素周辺の参照領域のサイズを大きくすることを特徴とする請求項3記載のカラー画像処理装置。
- 前記入力画像データから所定の線幅以下の白背景上文字を文字領域として検出する文字領域検出手段をさらに有し、前記色処理手段は、文字領域として検出された画素については前記特徴量にかかわらず、所定の墨生成を行い、文字領域として検出されなかった画素については前記特徴量に応じて墨率を設定して墨生成を行うことを特徴とする請求項1記載のカラー画像処理装置。
- 入力画像データから濃度情報を検出する濃度検出手段と、前記入力画像データからエッジ度を検出するエッジ度検出手段と、前記入力画像データから細線度を算出する細線度検出手段と、前記濃度情報、及び、前記エッジ度、及び、前記細線度に基づき特徴量を算出する特徴量算出手段と、前記特徴量に応じて墨率を設定して墨生成を行う色処理手段とを有し、前記特徴量算出手段は、前記濃度情報の値が大きいときは、前記エッジ度の割合が大きくなるように前記エッジ度と前記細線度とを混合し、前記濃度情報の値が小さいときは、前記細線度の割合が大きくなるように前記エッジ度と前記細線度とを混合することにより特徴量を算出することを特徴とするカラー画像処理装置。
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