JP4330387B2

JP4330387B2 - 画像処理装置および画像処理方法

Info

Publication number: JP4330387B2
Application number: JP2003198614A
Authority: JP
Inventors: 川俊一女
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-07-17
Also published as: JP2005039430A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像処理装置及び画像処理方法に係り、特に、パーソナルコンピュータなどの画像作成装置で作成されたページ記述情報から高画質画像を出力するための画像処理装置及び画像処理方法に関する．
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等で実行されたアプリケーションで作成された画像情報の印刷は、出力するテキスト、グラフィック、イメージなどをページ単位で記述する、ページ記述情報をプリンタ等の画像出力装置に対して出力することにより行われる。この際、ページ記述情報は画素の色や濃淡といった情報で構成される画像データと、その画像データの各画素の属性を示す識別データとに展開するプリンタコントローラを介して、出力データをプリンタやＭＦＰ（マルチ・ファンクション・ペリフェラル）等の画像出力装置に送信することが一般に行われている。
【０００３】
プリンタコントローラの画像処理において、識別信号によってオブジェクト毎にフィルタ処理や階調処理を切り替えていることがあるが、特にフィルタ処理について着目すると、自然画のシャープネスを向上させるために自然画の属性を持つ画素に関してはエッジ強調を行う場合がある。
【０００４】
しかしながら、自然画上に文字があり、その文字と背景のコントラストが大きい場合などはエッジ強調の弊害で文字周囲の濃度が下がり白抜けしたように見える。これを防ぐために、画像展開部で生成された識別データの属性の変曲点でフィルタ処理を切り替えることで白抜けを防ぐ（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３５８５１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプリンタコントローラにおいてページ記述情報から生成される識別信号は全ての色版で共通となっているため、全ての色版で同じ画像処理を施すと画質の劣化を招くことがある。
【０００７】
特に、特許文献１記載の技術を用いると、全色版で共通に処理を切り替えているため文字周囲でシャープネスが低下するという弊害が生じる。
【０００８】
例えば、色地上の黒文字の画素を考えると、文字部では解像度重視の階調処理を行い、自然画部や描画部では階調性重視の階調処理を行う場合がある。その場合、シアン、マゼンタ、イエローの各色版に着目すると文字の周囲で階調処理の切り替わり部分が見えてしまい、画質の低下が発生するという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ページ記述情報から高画質画像を得ることのできる画像処理装置およ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】
本発明にかかる画像処理装置は、ページ記述言語で記述されている画像情報から、前記画像情報が表す原画像を構成する各画素が、イメージ属性とグラフィック属性とを含む複数の属性のうちいずれの属性を有するかを表す第１の識別データと、前記原画像を色版毎に分けた色版毎の画像を表す第１の画像データと、を生成する画像展開部と、前記第１の画像データを含む複数画素分の画像データを蓄積する蓄積部と、前記蓄積された複数画素分の画像データのうち前記イメージ属性に対応する画素の濃度平均値と前記イメージ属性以外の属性に対応する画素の濃度平均値との差が所定の値以上であり前記複数画素のいずれかがイメージ属性に対応する画素でない場合であって前記第１の画像データに対応する前記第１の識別データが前記イメージ属性を表す場合に、前記グラフィック属性として、色版毎の各画素の属性を表す第２の識別データを出力する識別信号出力部と、前記第２の識別データに基づいて前記第１の画像データに所定の処理を行い色版毎の第２の画像データを出力する画像処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる画像処理方法は、ページ記述言語で記述されている画像情報から、前記画像情報が表す原画像を構成する各画素が、イメージ属性とグラフィック属性とを含む複数の属性のうちいずれの属性を有するかを表す第１の識別データと、前記原画像を色版毎に分けた色版毎の画像を表す第１の画像データと、を生成し、前記第１の画像データを含む複数画素分の画像データを蓄積し、前記蓄積された複数画素分の画像データのうち前記イメージ属性に対応する画素の濃度平均値と前記イメージ属性以外の属性に対応する画素の濃度平均値との差が所定の値以上であり前記複数画素のいずれかがイメージ属性に対応する画素でない場合であって前記第１の画像データに対応する前記第１の識別データが前記イメージ属性を表す場合に、前記グラフィック属性として、色版毎の各画素の属性を表す第２の識別データを生成し、前記第２の識別データに基づいて前記第１の画像データに所定の処理を行い色版毎の第２の画像データを生成することを特徴とする。
【００１２】
【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を詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る画像処理装置１００を含む画像出力装置２００の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００１４】
この画像処理出力装置２００は、画像展開部１、識別信号出力部２、画像処理部３を備えた画像処理装置１００及び画像出力部４を備えている。
【００１５】
画像展開部１には、外部のパーソナルコンピュータ３００等におけるＣＰＵ３０１により実行されたアプリケーションソフトウェアによりプリンタドライバ３０２を介して出力された、ページ記述言語で記述された出力データが入力されている。そして、画像展開部１は入力されたページ記述データを展開し、ビットマップデータである第１の画像データと、各画素の属性（文字、線や面で描画した図形、自然画などのビットマップイメージ）を表す第１の識別データとを取り出して別個に出力する。なお、この画像展開部１はここに示されたように装置内に内蔵されるものだけでなく、外付けのユニットとすることもできる。
【００１６】
次に、識別信号出力部２は第１の画像データと第１の識別データとが入力され、これらに基づいて、色版毎の第２の識別データを出力する。
【００１７】
さらに、画像処理部３はプリンタ出力の際に画像を強調する処理を行うものである。この画像処理部３には画像展開部１から出力された第１の画像データと、識別信号出力部２から出力された第２の識別データが入力されており、例えばフィルタ処理のためのフィルタ係数や、ガンマ補正のためのガンマ補正テーブルを第２の識別データに応じて切り替えることにより処理が行われ、第２の画像データとして出力される。
【００１８】
画像出力部４は画像処理部３によって生成された第２の画像データを受けてインクを紙等に転写するプリントエンジンである。
【００１９】
図２は本発明の第１の実施の形態にかかる画像処理装置に用いられる識別信号出力部の構成を示すブロック図である。この実施の形態は、前述した特開２００２−３５８５１６に開示された技術で属性の変曲点でフィルタ処理を切り替えることで白抜けを防いでいるものの、全色版で共通に処理を切り替えているため文字周囲でシャープネスが低下するという問題が生じていたことを解決するもので、文字とその背景の濃度差を色版毎に算出し、その濃度差が大きい色版のみフィルタの処理を切り替えることでシャープネスの低下を防ぎ、かつ文字周囲の白抜けも防ぐようにしたものである。
【００２０】
図２を参照すると、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのいずれかの画像データはラインバッファ２２ａに入力され、ここで数ライン分蓄積されてブロックデータとなる。その出力は乗算器２３ａおよび２３ｂに与えられる。
【００２１】
一方、識別信号は２値化器２１で２値化され、その出力信号はラインバッファ２２ｂに与えられて、ここで数ライン分蓄積されてブロックデータとなる。
【００２２】
図３は２値化器２１での入力識別信号と２値化出力値Ａとの関係を示す図表であって、テキストとグラフィックは出力値”０”、イメージは出力値”１”であることがわかる。これはイメージ領域とその他の領域での境界を抽出するため識別信号が自然画を表すイメージの場合のみ出力値を”１”としたものである。
【００２３】
２値化器２１の出力はラインバッファ２２ｂを経た後、乗算器２３ｂおよび２３ｃに与えられるとともに、反転されて乗算器２３ａにも与えられる。
【００２４】
乗算器２３ａはラインバッファ２２ａが出力するブロックデータとラインバッファ２２ｂが出力するブロックデータの反転データとをマトリクスの要素どうしを掛け合わせる。加算器２４ａは乗算器２３ａから出力されたブロックデータを入力とし、そのブロックデータの信号値の総和を算出する。この値はテキスト領域およびグラフィック領域の濃度値の総和を表す。
【００２５】
また、加算器２４ｂはラインバッファ２２ｂが出力するブロックデータの反転データを入力してその総和を算出する。この値はテキスト領域およびグラフィック領域の画素数の和を表す。
【００２６】
加算器２４ａの出力と加算器２４ｂの出力は除算器２５ａに入力され、加算器２４ａの出力値を加算器２４ｂの出力値で除した商を求める。この商はテキスト領域およびグラフィック領域の濃度平均値を表す。
【００２７】
同様に、乗算器２３ｂはラインバッファ２２ａが出力するブロックデータとラインバッファ２２ｂが出力するブロックデータとをマトリクスの要素どうしを掛け合わせる。加算器２４ｃは乗算器２３ｂから出力されたブロックデータを入力とし、そのブロックデータの信号値の総和を算出する。この値はイメージ領域の濃度値の総和を表す。また、加算器２４ｄはラインバッファ２２ｂが出力するブロックデータを入力してその総和を算出する。この値はイメージ領域の画素数の和を表す。
【００２８】
加算器２４ｃの出力と加算器２４ｄの出力は除算器２５ｂに入力され、加算器２４ｃの出力値を加算器２４ｄの出力値で除した商を求める。この商はイメージ領域の濃度平均値を表す。
【００２９】
除算器２５ａの出力と除算器２５ｂの出力とは減算器２６に入力され、除算器２５ａの出力から除算器２５ｂの出力が減算され、その減算結果が出力Ｂとして変換器２７に供給される。
【００３０】
また、乗算器２３ｃはラインバッファ２２ｂが出力するブロックデータを入力し、ブロックデータの全要素それぞれに対応する第１の識別データの積を出力Ｃとして変換器２７に供給する。乗算器２３ｃの出力値が”１”である場合は全画素の属性が自然画であり、識別信号の属性の切り替りが無いことを示している。
【００３１】
変換器２７には、さらに閾値Ｔｈおよび識別信号が入力されている。
【００３２】
変換器２７における出力動作例を図４に示す。ここでは減算器２６の出力値Ｂの絶対値｜Ｂ｜と閾値Ｔｈの関係が｜Ｂ｜＞Ｔｈであり、かつ、乗算器２３ｃの出力値が”０”の場合、その色版において属性の変曲点があるので、識別信号がイメージである場合にはグラフィックに変換する。
【００３３】
これに対して、減算器２６の出力値Ｂの絶対値｜Ｂ｜と閾値Ｔｈの関係が｜Ｂ｜≦Ｔｈであり、または、乗算器２３ｃの出力値が”１”の場合、その色版において属性の変曲点はないので、第１の識別信号はそのまま第２の識別信号として出力される。以上の処理を各色版毎に同様に行う。
【００３４】
以下に、具体的な処理の例を示す。ここでは簡略化のためにブロックデータは３×３のマトリクスをなすものとする。
【００３５】
ラインバッファ２２ａが出力する画像信号のブロックデータは図５に示されるようなものである。これに対し、ラインバッファ２２ｂが出力する２値化された識別信号のブロックデータは図６に示されるようなものとなる。
【００３６】
乗算器２３ａの出力は図５のデータと図６のデータ中”０”と”１”を交換したものが乗算されるため、図７に示すものとなる。同様に乗算器２３ｂの出力は図５のデータと図６のデータが乗算されるため、図８に示すものとなる。
【００３７】
したがって、加算器２４ａの出力は
２２０＋１８０＋２００＝６００
であり、加算器２４ｂの出力は
１＋１＋１＝３
であり、加算器２４ｃの出力は
３２＋１０＋４５＋２０＋２５＋３０＝１６２
であり、加算器２４ｄの出力は
１＋１＋１＋１＋１＋１＝６
となる。したがって、除算器２５ａの出力値は
６００÷３＝２００
となり、この値は非イメージ領域における濃度平均値を表している。同様に除算器２５ｂの出力値は
１６２÷６＝２７
となる。減算器２６の出力値は
２００−２７＝１７３
となって、この値が変換器２７に対する入力Ｂとなる。
【００３８】
乗算器２３ｃの出力はラインバッファ２２ｂの出力に１つでも”０”データがあることにより”０”となり、これが変換器２７に対する入力Ｃとなる。
【００３９】
閾値Ｔｈは自由に決めることができるが、ここでは例えば１００とすれば、図４における上側の条件に合致し、第１の識別信号と同じ信号が第２の識別信号として出力されることになる。
【００４０】
本実施の形態においては、イメージ領域においてシャープネス向上のためにフィルタ処理を行った。しかし、フィルタ処理を施すのはイメージ領域のみとは限らない。例えば文字再現性向上のために、テキスト領域にフィルタ処理を施すような場合にも同様にしてフィルタ処理の弊害を低減できる。
【００４１】
次に、第２の実施の形態について述べる。この実施の形態にかかる画像処理装置の全体的な構成は図１と同じであるが、識別信号出力部の構成のみが異なる。
【００４２】
図９は、本発明の第２の実施の形態における識別信号出力部２の構成例のブロック図である。それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の画像信号が一端側に入力される２値化器１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの他端側にはそれぞれ閾値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が入力されている。ここで、２値化に使用する閾値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３はそれぞれＴ１≒０，Ｔ２≒０，Ｔ３≒０とする。また、ブラック用の２値化のための閾値Ｔ４はＴ４≒１００％とする。すなわち、２値化器１１ｄの出力が”１”である場合は黒オブジェクトであることを示している。
【００４３】
２値化器１ａ，１１ｂ，１１ｃの出力はＯＲ回路１２に入力され、このＯＲ回路１２の出力と２値化器１１ｄの出力はＡＮＤ回路１３に入力され、このＡＮＤ回路１３の出力は第１の識別データとともに変換器４に入力されている。
【００４４】
ここで、このＯＲ回路１２の出力が”１”のときは色下地であることを示し、０であるときは白下地であることを示している。また、ＡＮＤ回路３の出力が”１”である場合は色地上の黒オブジェクトであることを示し、”０”の場合はそれ以外であることを示している。
【００４５】
変換器１４は、色版毎に各画素の属性を示す第２の識別データを出力する。この第２の識別データは後続の画像処理部で行うべき階調処理の内容を表しており、テキストの場合、解像度重視の階調処理を行い、グラフィックやイメージの場合には階調性重視の階調処理を行うことになる。
【００４６】
図１０は変換器４における変換の様子を示す図表であって、ＡＮＤ回路１３の出力と識別データがテキスト、グラフィック、イメージのいずれであるかにより、第２の識別データである出力が各色版でどのように設定されるかを示している。図１０によれば、ＡＮＤ回路１３の出力が”０”のとき、すなわち、色地上の黒オブジェクトではないときには、第２の識別データは各色版とも第１の識別データと全く同じであるので、第１の識別信号が”テキスト”の画素は解像度重視の階調処理を行い、″グラフィック″あるいは″イメージ″の画素は階調性重視の階調処理を行うことになる。
【００４７】
一方、ＡＮＤ回路の出力が”１”のとき、すなわち色地上の黒文字の画素に対しては、第１の識別データがテキストの時には第２の識別データはブラックのみテキストで他の色版はグラフィックとなっている。この結果、シアン、マゼンタ、イエローの各色版については階調性重視の階調処理を行い、ブラックの色版は解像度重視の階調処理を行うことになる。
【００４８】
図１１は第１の画像データ、第１の識別データ、第２の識別データの例を示す説明図である。ここでは、マゼンタの背景の上にブラックの文字「Ａ」が描かれたもの、すなわち図１０においてＡＮＤ回路１２の出力が１で識別データがテキストである場合を例示しているため、第１の画像データでは、マゼンタ色版（図１１（ｂ））は全体に、ブラック色版（図１１（ｄ））が文字「Ａ」の部分にデータを持っていることがわかる。
【００４９】
このような描画背景上に黒文字が存在している第１の画像データの各画素の属性を第１の識別データが示している。第１の識別データの白色部分は非テキストの″描画図形″、斜線部分はテキストの″文字″であることを示している。
【００５０】
そして、第２の識別データは、各色版に対して属性を与えている。すなわち、シアン（図１１（ｆ））、マゼンタ（図１１（ｇ））、イエロー（図１１（ｈ））に関してはそれぞれ非テキストのグラフィックかイメージであり、ブラック（図１１（ｉ））については非テキストの背景上にテキストの文字が存在する、第１の識別データと同様のものになっている。
【００５１】
以上で述べたとおり、この実施の形態によれば、第１の識別データと第１の画像データを使用して、色版毎に各画素の属性を示す第２の識別データを生成することで階調処理の切り替わりを極力避けることができ、画質を改善することができる。
【００５２】
特に、背景上の文字のような場合、文字を構成する画素において色版毎に最適な画像処理を行うことができるので、出力画像の画質を向上させることができる。
【００５３】
上述した画像処理装置においては、４色カラー印刷の場合を例示したが、より多くのインク、例えば６色インクを使用する画像形成装置にも同様に本発明を適用することができる。
【００５４】
また、カラー印刷ができる出力装置であれは、インクジェット、バブルジェット（登録商標）など各種のシリアル方式の画像形成装置に本発明を適用することができる。
【００５５】
さらに、対象となる装置もシリアル形式の画像出力装置を有するものであれば、プリンタのみでなく、カラーファックス、複合機なども含まれる。
【００５６】
また、画像展開部は画像処理装置、画像出力装置に内蔵されたものに限ることなく、外付けのプリンタコントローラにも適用可能である。
【００５７】
【発明の効果】
上記構成により出力画像の画質を向上させることができる。特に、文字を構成する画素において色版毎に最適な画像処理を行うことができるので、背景上の文字等における出力画像の画質が向上する。
【００５８】
また、濃度差の大きな箇所でフィルタ処理を行わないようにできるため、白抜け状の画質劣化が発生せず、画質を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる画像処理装置を含む画像出力装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１における識別信号出力部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す構成のうち２値化器２１の動作を示す図表である。
【図４】図２に示す構成のうち変換器２７の動作を示す図表である。
【図５】ラインバッファ２２ａが出力する画像信号のブロックデータの一例を示す図表である。
【図６】ラインバッファ２２ｂが出力する２値化された識別信号のブロックデータの一例を示す図表である。
【図７】乗算器２３ａの出力を示す図表である。
【図８】乗算器２３ｂの出力を示す図表である。
【図９】本発明の第２の実施の形態にかかる画像処理装置における識別信号出力部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す識別信号出力部における変換器の動作を示す図表である。
【図１１】第２の実施の形態にかかる画像処理装置で処理される第１の画像データ、第１の識別データ、第２の識別データを例示する説明図である。
【符号の説明】
１画像展開部
２識別信号出力部
３画像処理部
４画像出力部
２１２値化器
２２ａ、２２ｂラインバッファ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ乗算器
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ加算器
２５ａ、２５ｂ除算器
２６減算器
２７変換器
１００画像処理装置
２００画像出力装置
３００コンピュータ
３０１ＣＰＵ
３０２プリンタドライバ

Claims

ページ記述言語で記述されている画像情報から、前記画像情報が表す原画像を構成する各画素が、イメージ属性とグラフィック属性とを含む複数の属性のうちいずれの属性を有するかを表す第１の識別データと、前記原画像を色版毎に分けた色版毎の画像を表す第１の画像データと、を生成する画像展開部と、
前記第１の画像データを含む複数画素分の画像データを蓄積する蓄積部と、
前記蓄積された複数画素分の画像データのうち前記イメージ属性に対応する画素の濃度平均値と前記イメージ属性以外の属性に対応する画素の濃度平均値との差が所定の値以上であり前記複数画素のいずれかがイメージ属性に対応する画素でない場合であって前記第１の画像データに対応する前記第１の識別データが前記イメージ属性を表す場合に、前記グラフィック属性として、色版毎の各画素の属性を表す第２の識別データを出力する識別信号出力部と、
前記第２の識別データに基づいて前記第１の画像データに所定の処理を行い色版毎の第２の画像データを出力する画像処理部と
を備えた画像処理装置。
前記画像処理部は、前記第２の識別データに基づいて前記第１の画像データに施すフィルタ処理のためのフィルタ係数を替えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記画像処理部は、前記第２の識別データに基づいて、前記第１の画像データに施すガンマ補正のためのガンマ補正テーブルを切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
ページ記述言語で記述されている画像情報から、前記画像情報が表す原画像を構成する各画素が、イメージ属性とグラフィック属性とを含む複数の属性のうちいずれの属性を有するかを表す第１の識別データと、前記原画像を色版毎に分けた色版毎の画像を表す第１の画像データと、を生成し、
前記第１の画像データを含む複数画素分の画像データを蓄積し、
前記蓄積された複数画素分の画像データのうち前記イメージ属性に対応する画素の濃度平均値と前記イメージ属性以外の属性に対応する画素の濃度平均値との差が所定の値以上であり前記複数画素のいずれかがイメージ属性に対応する画素でない場合であって前記第１の画像データに対応する前記第１の識別データが前記イメージ属性を表す場合に、前記グラフィック属性として、色版毎の各画素の属性を表す第２の識別データを生成し、
前記第２の識別データに基づいて前記第１の画像データに所定の処理を行い色版毎の第２の画像データを生成することを特徴とする画像処理方法。