JP4454879B2 - 画像処理装置、画像処理方法および記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル画像処理に対する出力画像の画質向上処理に関する画像処理装置、画像処理方法および記録媒体に関し、特にファクシミリ、デジタル複写機やネットワークを通じて得たデジタル画像データの網点領域上または色地領域上の文字列の画像処理に応用して好適なものである。
【従来の技術】
従来、ファクシミリ装置は、文字原稿を重視して送信する文字モード用処理を持っている。特に、安価なファクシミリ装置にあっては、このモードに相当する処理しか持っていないものがある。
この文字モード処理は、文字画質あるいは伝送効率のために、入力画素の濃度に対して、ハイγ変換を施して出力画素の濃度とするようなハイγ（図９参照）と呼ばれるγ変換処理を行なったり、さらに所定の閾値で二値化することが代表的な例である。
このようなγ変換を行うことにより、背景が白地である文字（低コントラスト文字も含む）の画質が向上され、白画素領域・黒画素領域がある程度、塊で存在することになるため伝送効率も上がることになる。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
文字モードで送られる可能性のある原稿には、網点が背景にあるような文字（以下、網点上文字と記す）原稿や色べたが背景にある黒文字（以後、色地上文字）原稿等があるが、このような原稿をハイγ変換処理により伝送・再生すると、例えば、カタログなどではまったく文字として読めなくなってしまうことが多々見うけられる。
例えば、図１０を参照すると、図１０の左側のような背景に網点領域を持つ文字列の原稿をハイγ変換処理すると、図１０の右側に示されたような結果となり、網点領域にある文字列「アイウエオ」が網点に埋もれてしまいまったく読めなくなっている。
逆に、網点上文字原稿や色地上文字原稿に対して、絵柄モードの中間調処理に使われることの多い誤差拡散法を用いて二値化処理を行って処理・再生した場合、もちろん文字の判読性は向上するが、データ量が飛躍的に増加してしまい、ファクシミリ装置のようなデータを伝送する装置では、伝送効率が低下してしまう。
伝送効率が悪くなると、送信時間が長くなりユーザーに経済的負担をかけることになってしまう。
本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、画像データに対し文字重視の画像再生を行う場合、網点領域上や色地領域上にある文字の判読性を向上させると共にデータ量を増加させることなく画像を再生し、安価でハードウエアの規模を抑えた画像処理装置、画像処理方法および記録媒体を提供することを目的とする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明の請求項１の画像処理装置は、原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する画像処理装置であって、前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出手段と、前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理手段と、前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理手段と、前記文字エッジ領域検出手段の検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択手段と、を備えたことを特徴とする。また、本発明の請求項２の画像処理装置は、前記第１の処理手段が、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする。また、本発明の請求項３の画像処理装置において、前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする。
【０００４】
また、本発明の請求項４の画像処理方法は、原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する画像処理方法であって、文字エッジ領域検出手段が前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出ステップと、第１の処理手段が前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理ステップと、第２の処理手段が前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理ステップと、選択手段が前記文字エッジ領域検出ステップの検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択ステップと、を含むことを特徴とする。また、本発明の請求項５の画像処理方法は、前記第１の処理ステップにおいて、前記第１の処理手段が、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする。また、本発明の請求項６の画像処理方法は、前記第１の処理ステップにおいて、前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の請求項７のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに、原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する機能を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、文字エッジ領域検出手段が前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出ステップと、第１の処理手段が前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理ステップと、第２の処理手段が前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理ステップと、選択手段が前記文字エッジ領域検出ステップの検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択ステップと、を実現させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。また、本発明の請求項８のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記第１の処理ステップにおいて、前記第１の処理手段は、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする。また、本発明の請求項９のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記第１の処理ステップにおいて、前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の実施例の構成および動作を詳細に述べる。
図１は、本発明の実施例の構成を示すブロック図であり、ＣＣＤ素子等を用いたスキャナ等によって画像信号を入力する画像入力装置１と、網点領域上にある文字エッジ領域や色地領域上にある文字エッジ領域を検出する網点上・色地上文字エッジ検出回路２と、網点上・色地上文字エッジ検出回路２により検出されたエッジ領域用の第１の処理回路３と、網点上・色地上文字エッジ検出回路２により検出された非エッジ領域用の第２の処理回路４であり、網点上・色地上文字エッジ検出回路２からの領域識別信号を基に、第１の処理回路３または第２の処理回路４による出力信号のいずれかを選択して出力する選択回路５である。
この選択回路５の出力画像信号をもとに、図示しないファクシミリ装置、ディジタル複写機やプリンタ等の画像出力装置によって画像が出力されたり、また、ネットワークを介して接続された画像出力装置から出力される。
画像入力装置１から入力される画像信号は、例えばＣＣＤ素子等を用いたスキャナから得られるデータであり、原稿画像を600dpiの解像度で読み取ってＡ／Ｄ変換処理の後、各画素に対して8bitの概ね濃度リニアな画像信号を出力する。ここでは、説明のため信号の意味として「０」が原稿の白を、「２５５」が原稿の黒を表すものとする。また、入力画像信号は、ネットワークを通じて得られる画像データであってもよい。
入力された入力画像データは、例えば、１ラインごとに逐次、網点上・色地上文字エッジ検出回路２、第１の処理回路３および第２の処理回路４へ供給される。
網点上・色地上文字エッジ検出回路２は、入力画像データの網点領域上のまたは色地領域上にある文字エッジ領域（例えば、図１０の左側の図中下段に示すような網点領域上の文字エッジ）を検出する。
【０００７】
図２は、網点上・色地上文字エッジ検出回路２の詳細な構成を示す。図２において、エッジ検出回路２１と、網点領域部分かまたは色地領域部分かを検出する色背景領域検出回路２２と、エッジ検出回路２１の出力信号と色背景領域検出回路２２の出力信号との論理積を計算するＡＮＤ回路２３で構成されている。ＡＮＤ回路２３の出力信号が真値であるとき、この領域が網点領域部分かまたは色地領域部分上の文字エッジを表している。
エッジ検出回路２１は、注目画素の近傍で局所的な情報からエッジらしさを計算する図３に示すようなラプラシアンフィルタを施して、この計算値が所定の閾値以上である注目画素をエッジとし、その注目画素に対するフラグをアクティブにする。それ以外の画素に対するフラグはノンアクティブにする。この操作を１ラインの画素に対して行い、文字エッジ情報としてメモリに記憶する。
【０００８】
図４は、色背景領域検出回路２２の詳細な構成を示す。この色背景領域検出回路２２は、公知の技術（例えば、特開平４−１４３７８号公報等に示された技術）で白地背景領域を検出し、そうでない領域を色背景領域として検出するように構成することができる。
先ず、白塊検出回路２２１は、対象画像の注目画素に対して、例えば、７×７画素のマスクを当てはめ、その７×７のマスク内の全部の画素が所定の閾値以下（すなわち白画素の塊）である場合、中心の注目画素に対するフラグをアクティブにし、そうでない画素に対してはノンアクティブにする。この操作を対象画像の内６ラインの画素に対して行い、白塊情報としてメモリに記憶する。
ブロック化回路２２２は、白塊検出回路２２１で検出した白塊情報を、例えば６×６画素のブロックに区切る。このブロック内にアクティブ画素が１つでも含まれる場合には、そのブロックをアクティブにする。この操作を少なくとも２×１６＋１ブロックに対して行い、ブロック情報としてメモリに記憶する。
補正回路２２３は、ブロック化回路２２２で検出したブロック情報をもとに、注目したブロックの周囲を見ることによって、この注目したブロックが白地に囲まれている（このような領域を白地背景領域と呼ぶ。）かを判断して、補正処理を行う。
例えば、注目ブロックが白背景領域であるかどうかを判定するために、図５のように、注目ブロックＧの左右および上下に１６ブロックづつの範囲をサーチする。即ち、左領域（Ａ領域）の１６ブロックのいずれか１つのブロック情報がアクティブであれば、Ａ領域をアクティブとする。同様に他の３つの領域（Ｂ，Ｃ，Ｄ領域）に対しても同じように処理する。これらの４つの領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）すべてがアクティブである場合に、注目ブロック（Ｇ）を白背景領域として判定し、また、４つの領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のいずれかにアクティブでないブロック情報が存在した場合、注目ブロック（Ｇ）を白背景領域ではないと判断して、ブロック情報をノンアクティブに補正する。この操作をすべてのアクティブなブロック情報をもつブロックに対して行う。
反転回路２２４は、補正回路２２３で求めたブロック情報に対して、アクティブとノンアクティブのフラグを反転する。この結果、アクティブなブロック情報を持ったブロックが色背景領域に属するものと判定・検出される。
ＡＮＤ回路２３は、エッジ検出回路２１で計算された文字エッジ情報の画素に対応するブロック情報がアクティブであれば、最終的にこのライン中の画素は網点領域または色地領域の中の文字エッジに対応していると判断され、アクティブの信号を出力し、そうでない画素に対してはノンアクティブの信号を出力する。この結果は１ラインごとに網点上・色地上文字エッジ情報としてメモリに記憶される。
【０００９】
図６は、図１の第１の処理回路３の詳細な構成を示すブロック図である。
網点領域または色地領域上にある文字列の判読性を向上させるためには、原画像の階調性をできる限り保持することが必要である。そのため、第１の処理回路３は、入力された画像データの１ライン分の情報が網点領域上または色地領域上に文字列があるものとして処理する。
第１γ変換回路３１は、後段の擬似中間調処理の特性を考慮して、原画像の入力濃度と再生画像の出力濃度の関係がリニア（図７の点線）に近くなるような一次変換処理を行う。
即ち、予め入力濃度ごとに、擬似中間調回路３２で実行される中間調処理法に対してγ特性を計測しておき、このγ特性がリニアになるように逆変換値を計算して、入力濃度と逆変換値をテーブルに記憶させておく。
次に、画像データに対してこの第１γ変換回路３１を動作させ、画像データの入力濃度に対して、先のテーブルを当てはめて逆変換値を計算し、この逆変換値に対して擬似中間調回路３２を施すことによって、画像に対する入力濃度と再生画像に対する出力濃度の関係はほぼリニアな関係となる。
また、文字の輪郭を白く抜く等して、より読み易くするためのγ変換処理（図７の実線）を行うことも可能である。
次に、擬似中間調回路３２は、第１γ変換回路で処理された出力信号に対して、原画像の濃度を保存するような解像度、階調性ともに優れた擬似中間調処理を選択して、中間調処理を行う。
この中間調処理方法には、一般に、渦巻きタイプのディザ処理を行って二値化するようになるが、上記の条件を満足するものであれば、別の二値化処理であってもよい。例えば、誤差拡散法（例えば、文献 R.Floyd L.Steinberg,"An Adaptive Algorithm for Spatial Gray Scale",SID 75 Digest,pp 36〜37）や平均濃度保存法（例えば、「１６７０万色を表現できる，８０万色の複写機を開発」日経エレクトロニクス 1992.5.25(No.555) pp203-214等）等のいずれかの方法を適用することによって、判読性を向上させることができる。
この擬似中間調回路３２の結果が第１の処理回路３の出力となる。
【００１０】
図８は、図１の第２の処理回路４の詳細な構成を示すブロック図である。
網点領域上または色地領域上の文字エッジとして検出された領域以外では、従来から用いられている文字を重視した処理を行う必要がある。このため、第２の処理回路４は、このような領域に対する処理を行う。
第２γ変換回路４１は、入力画像の濃度に対して、図９における実線のような関係を持つ出力濃度となる一次変換処理を行う。
エッジ強調回路４２は、この第２γ変換回路４１からの出力信号に対して、黒画素、白画素を閾値判定する際に、画像入力時の状況変動等により振られないような効果をあげるために、エッジ強調の微分フィルタでフィルタリング処理を行い画像を強調する。
二値化回路４３は、このエッジ強調回路４２からの出力信号に対して、所定の閾値と比較して二値化を行う。この二値化された結果を第２の処理回路４の出力とする。
最後に、選択回路５（図１参照）は、上記の３つの回路（網点上・色地上文字エッジ検出回路２、第１の処理回路、第２の処理回路）からの出力信号に対して各画素ごとに次のように選択する。
網点上・色地上文字エッジ検出回路２からの出力信号（領域識別信号）に対して、網点上・色地上文字エッジ情報が
・アクティブであるとき、第１の処理回路からの出力信号を選択する。
・ノンアクティブであるとき、第２の処理回路からの出力信号を選択する。
本実施例の画像処理装置をこのように構成することで、従来、例えば、ファクシミリ装置の文字モードでは、網点領域上や色地領域上にある文字は、背景に埋もれて見えなくなってしまっていたが、この部分の文字エッジ領域にのみ原画像に忠実になるようなγ変換処理を行うので、入出力のリニアリティが向上するため判読性が向上し、しかも全体のデータ量を増加させないので、ファクシミリ装置等においては伝送効率はさほど下げなくてすむ。
また、網点領域上や色地領域上の文字エッジ領域に対してのみ、原画像に忠実な階調特性を保存する擬似中間調処理に切り替えるので、入出力の階調性を向上させることにより判読性が向上し、しかも全体のデータ量が増加しないので、ファクシミリ装置等においては伝送効率はさほど下げなくてすむ。
【００１１】
次に、このような構成された実施例の画像処理装置の動作について説明する。
ＣＣＤ素子等を用いたスキャナやネットワークを通じて画像入力装置１から画像データを読み取る。この読み取られた画像データは、Ａ／Ｄ変換処理の後、各画素に対して8bitの概ね濃度リニアな画像信号を出力し、例えば、１ラインごとに逐次、網点上・色地上文字エッジ検出回路２、第１の処理回路および第２の処理回路へ並行して供給する。
先ず、網点上・色地上文字エッジ検出回路２は、入力画像信号の網点領域上のまたは色地領域上にある文字エッジ領域を検出する。
これはエッジ検出回路２１で文字エッジと検出され、且つ、色背景領域検出回路２２で網点領域部分かまたは色地領域部分かを検出されると、この領域を網点上・色地上文字エッジと判断して出力信号を出す。
このために、エッジ検出回路２１は、画像メモリからラプラシアンフィルタを計算するために必要なライン数の情報を受け取って、各注目画素ごとにフィルタリングする。この計算値が所定の閾値以上である注目画素をエッジとし、対応するバッファメモリをアクティブにする。この操作で１ライン分の計算が行われる。
また、エッジ検出回路２１を動作させると同時に、白地背景領域を検出し、白地背景でない領域を色背景領域として検出するように色背景領域検出回路２２が動作する。
先ず、白塊検出回路２２１は、例えば、７ライン分の画像データを受け取る。これに７×７画素のマスクを当てはめ、その７×７のマスク内の全部の画素が所定の閾値以下（すなわち白画素の塊）である場合、中心の注目画素をアクティブにする。この操作を６ライン分の画素に対して行い、フラグ情報としてバッファメモリに記憶する。
次に、ブロック化回路２２２は、白塊検出回路２２１で検出した６ライン分のフラグ情報を、例えば、６×６画素のブロックに区切って、このブロック内にアクティブ画素が１つでも含まれる場合には、そのブロックをアクティブにする。
この操作を（２×１６＋１）ブロック分に対して行い、ブロック情報としてバッファメモリに記憶する。
補正回路２２３は、ブロック化回路２２２で検出した（２×１６＋１）分のブロック情報をもとに、注目したブロックの上下・左右のブロックのうち１つでもアクティブでないブロックがある場合には、この注目ブロックを白背景領域ではないと判断して、ブロック情報をノンアクティブに補正する。
反転回路２２４は、補正回路２２３で求めたブロック情報に対して、アクティブとノンアクティブのフラグを反転する。この結果、アクティブなブロック情報を持ったブロックが色背景領域に属するものと判定・検出される。
【００１２】
また、第１の処理回路３（第１γ変換回路３１と擬似中間調回路３２とから構成される）は、網点上・色地上文字エッジ検出回路２の動作と並行して動作する。
まず、第１γ変換回路３１は、後段の擬似中間調処理の特性を考慮して、原画像データの入力濃度に対して、再生画像の出力濃度がリニアに近くなるような一次変換処理をしたり、また、文字の輪郭を白く抜く等して、より読み易くするためのγ変換処理を行う。
次に、第１γ変換回路で処理された出力信号に対して、擬似中間調回路３２は、渦巻きタイプのディザ処理を行って二値化するか、誤差拡散法または平均濃度保存法等から原画像の濃度を保存するような解像度、階調性ともに優れた擬似中間調処理法を選択・実行し、この中間調処理された結果を第１の処理回路３の出力信号とする。
また、第２の処理回路４（第２γ変換回路４１、エッジ強調回路４２と二値化回路４３から構成される）も、網点上・色地上文字エッジ検出回路２の動作と並行して動作し、従来から用いられている文字を重視した処理を行う。
まず、第２γ変換回路４１は、画像メモリに蓄えられた入力画像データの濃度に対して、図９における実線のような関係を持つ出力濃度となる一次変換処理する。
次に、この第２γ変換回路４１からの出力信号に対して、エッジ強調回路４２は、エッジ強調の微分フィルタでフィルタリング処理を行い画像を強調する。
このエッジ強調回路４２からの出力信号に対して、二値化回路４３は、所定の閾値と比較して二値化を行う。この二値化された結果を第２の処理回路４の出力とする。
最後に、選択回路５は、網点上・色地上文字エッジ検出回路２からの出力信号に基いて、各画素ごとに次の判断を行い、選択された出力信号を出力する。
・網点領域または色地領域上の文字エッジである画素については、第１の処理回路３からの出力信号。
・それ以外の領域の画素については、第２の処理回路４からの出力信号。
【００１３】
＜実施の形態の変形＞
上述した実施の形態においては、３つの回路（網点上・色地上文字エッジ検出回路２、第１の処理回路３、第２の処理回路４）を並行に動作させて、最後に選択回路５で第１の処理回路３の出力と第２の処理回路４の出力とを選択していたが、網点上・色地上文字エッジ検出回路２を動作させて、その検出結果が網点上・色地上の文字エッジであるときに第１の処理回路３を動作させ、それ以外の検出結果に対しては第２の処理回路４を選択するように選択回路５を構成しても同様な結果を得ることができる。
【００１４】
＜コンピュータによる実施例＞
さらに、本発明は上記の実施形態のみに限定されたものではない。
上述した実施形態の機能を実現する画像処理装置を構成する各機能をそれぞれプログラム化し、予めＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んでおき、このＣＤ−ＲＯＭをＣＤ−ＲＯＭドライブのような媒体駆動装置を搭載したコンピュータに装着して、これらのプログラムをそれぞれのコンピュータのメモリあるいは記憶装置に格納し、それを実行することによって、本発明の目的を達成することができる。
尚、記録媒体としては半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、ＩＣメモリカード等）、光媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）のいずれであってもよい。
上述した実施の形態を実現するプログラムがＲＯＭ等のような半導体の記録媒体である場合には、媒体駆動装置からではなく、直接、メモリへロードして実行される。
また、ロードしたプログラムを実行することにより前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステム等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
さらに、上述した実施の形態の機能を実現するプログラムが、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるメモリにロードされ、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって、上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００１５】
＜本発明のネットワーク環境での運用＞
本発明をネットワーク接続して運用する形態をとってもよい。
例えば、画像処理プログラムを保持するサーバーコンピュータとユーザーが画像を入力し、結果を出力する（プリンタ、ディスプレイ、記憶装置への出力や他の端末等へ送信も含まれる）端末とをネットワークで接続する。
このネットワークは、サーバーコンピュータとユーザーの端末とを結合するための伝送路であって、一般には、ケーブルで実現され、通信プロトコルにはＴＣＰ／ＩＰが使われる。但し、伝送路としてはケーブルだけではなく、それらの間の通信プロトコルが一致するものであれば無線、有線および放送波のいずれでもよく、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット、アナログ電話網、デジタル電話網（ＩＳＤＮ：Integral Service Digital Network）、ＰＨＳ（パーソナル ハンディホン システム）、携帯電話網、衛星通信網などを用いることができる。
ユーザーの端末は、サーバーコンピュータから画像処理プログラムを受信して、画像を入力し、受信したプログラムを実行させ、その実行結果を出力するようにする。
このようにすることで、プログラムが常に最新のものを使えるという利点がある。
また、サーバーコンピュータとユーザーの端末とをネットワークで接続した場合、サーバーコンピュータの磁気ディスク等の記憶装置に本発明の機能を実現するプログラムを格納しておき、端末に対してダウンロード等の形式で頒布することも可能である。
さらに、本発明の機能を実現するプログラムを放送波によって配布することで提供するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上、説明したように、網点領域上や色地領域上にある文字は、例えばファクシミリ装置の文字モードで、従来、背景に埋もれて見えなくなってしまっていたが、本発明によれば、同部分の文字エッジ領域を検出し、その領域にのみ原画像に忠実になるようなγ変換処理を行うので、入出力のリニアリティが向上することにより判読性が向上し、しかも全体のデータ量を増加させないので、ファクシミリ装置等においては伝送効率はさほど下げなくてすむ。
また、本発明によれば、網点領域上や色地領域上の文字エッジ領域を検出し、その領域にのみに対して、原画像に忠実な階調特性の擬似中間調処理を行って、入出力の階調性を向上させることにより判読性を向上させ、しかも全体のデータ量を増加させないので、ファクシミリ装置等においては伝送効率はさほど下げなくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】網点上・色地上文字エッジ検出回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】ラプラシアンフィルタの係数例を示す図である。
【図４】色背景領域検出回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】補正処理を説明するための図である。
【図６】第１の処理回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】第１γ変換回路で使われるγ特性を説明する図である。
【図８】第２の処理回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図９】第２γ変換回路で使われるγ特性を説明する図である。
【図１０】従来の画像処理装置で処理された結果を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 画像入力装置
２ 網点上・色地上文字エッジ検出回路（文字エッジ領域検出手段）
３ 第１の処理回路（第１の処理手段）
４ 第２の処理回路（第２の処理手段）
５ 選択回路（選択手段）
２１ エッジ検出回路
２２ 色背景領域検出回路
２３ ＡＮＤ回路
３１ 第１γ変換回路
３２ 擬似中間調回路
４１ 第２γ変換回路
４２ エッジ強調回路
４３ 二値化回路
２２１ 白塊検出回路
２２２ ブロック化回路
２２３ 補正回路
２２４ 反転回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル画像処理に対する出力画像の画質向上処理に関する画像処理装置、画像処理方法および記録媒体に関し、特にファクシミリ、デジタル複写機やネットワークを通じて得たデジタル画像データの網点領域上または色地領域上の文字列の画像処理に応用して好適なものである。
【従来の技術】
従来、ファクシミリ装置は、文字原稿を重視して送信する文字モード用処理を持っている。特に、安価なファクシミリ装置にあっては、このモードに相当する処理しか持っていないものがある。
この文字モード処理は、文字画質あるいは伝送効率のために、入力画素の濃度に対して、ハイγ変換を施して出力画素の濃度とするようなハイγ（図９参照）と呼ばれるγ変換処理を行なったり、さらに所定の閾値で二値化することが代表的な例である。
このようなγ変換を行うことにより、背景が白地である文字（低コントラスト文字も含む）の画質が向上され、白画素領域・黒画素領域がある程度、塊で存在することになるため伝送効率も上がることになる。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
文字モードで送られる可能性のある原稿には、網点が背景にあるような文字（以下、網点上文字と記す）原稿や色べたが背景にある黒文字（以後、色地上文字）原稿等があるが、このような原稿をハイγ変換処理により伝送・再生すると、例えば、カタログなどではまったく文字として読めなくなってしまうことが多々見うけられる。
例えば、図１０を参照すると、図１０の左側のような背景に網点領域を持つ文字列の原稿をハイγ変換処理すると、図１０の右側に示されたような結果となり、網点領域にある文字列「アイウエオ」が網点に埋もれてしまいまったく読めなくなっている。
逆に、網点上文字原稿や色地上文字原稿に対して、絵柄モードの中間調処理に使われることの多い誤差拡散法を用いて二値化処理を行って処理・再生した場合、もちろん文字の判読性は向上するが、データ量が飛躍的に増加してしまい、ファクシミリ装置のようなデータを伝送する装置では、伝送効率が低下してしまう。
伝送効率が悪くなると、送信時間が長くなりユーザーに経済的負担をかけることになってしまう。
本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、画像データに対し文字重視の画像再生を行う場合、網点領域上や色地領域上にある文字の判読性を向上させると共にデータ量を増加させることなく画像を再生し、安価でハードウエアの規模を抑えた画像処理装置、画像処理方法および記録媒体を提供することを目的とする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明の請求項１の画像処理装置は、原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する画像処理装置であって、前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出手段と、前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理手段と、前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理手段と、前記文字エッジ領域検出手段の検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択手段と、を備えたことを特徴とする。また、本発明の請求項２の画像処理装置は、前記第１の処理手段が、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする。また、本発明の請求項３の画像処理装置において、前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする。
【０００４】
また、本発明の請求項４の画像処理方法は、原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する画像処理方法であって、文字エッジ領域検出手段が前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出ステップと、第１の処理手段が前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理ステップと、第２の処理手段が前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理ステップと、選択手段が前記文字エッジ領域検出ステップの検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択ステップと、を含むことを特徴とする。また、本発明の請求項５の画像処理方法は、前記第１の処理ステップにおいて、前記第１の処理手段が、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする。また、本発明の請求項６の画像処理方法は、前記第１の処理ステップにおいて、前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の請求項７のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに、原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する機能を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、文字エッジ領域検出手段が前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出ステップと、第１の処理手段が前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理ステップと、第２の処理手段が前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理ステップと、選択手段が前記文字エッジ領域検出ステップの検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択ステップと、を実現させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。また、本発明の請求項８のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記第１の処理ステップにおいて、前記第１の処理手段は、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする。また、本発明の請求項９のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記第１の処理ステップにおいて、前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の実施例の構成および動作を詳細に述べる。
図１は、本発明の実施例の構成を示すブロック図であり、ＣＣＤ素子等を用いたスキャナ等によって画像信号を入力する画像入力装置１と、網点領域上にある文字エッジ領域や色地領域上にある文字エッジ領域を検出する網点上・色地上文字エッジ検出回路２と、網点上・色地上文字エッジ検出回路２により検出されたエッジ領域用の第１の処理回路３と、網点上・色地上文字エッジ検出回路２により検出された非エッジ領域用の第２の処理回路４であり、網点上・色地上文字エッジ検出回路２からの領域識別信号を基に、第１の処理回路３または第２の処理回路４による出力信号のいずれかを選択して出力する選択回路５である。
この選択回路５の出力画像信号をもとに、図示しないファクシミリ装置、ディジタル複写機やプリンタ等の画像出力装置によって画像が出力されたり、また、ネットワークを介して接続された画像出力装置から出力される。
画像入力装置１から入力される画像信号は、例えばＣＣＤ素子等を用いたスキャナから得られるデータであり、原稿画像を600dpiの解像度で読み取ってＡ／Ｄ変換処理の後、各画素に対して8bitの概ね濃度リニアな画像信号を出力する。ここでは、説明のため信号の意味として「０」が原稿の白を、「２５５」が原稿の黒を表すものとする。また、入力画像信号は、ネットワークを通じて得られる画像データであってもよい。
入力された入力画像データは、例えば、１ラインごとに逐次、網点上・色地上文字エッジ検出回路２、第１の処理回路３および第２の処理回路４へ供給される。
網点上・色地上文字エッジ検出回路２は、入力画像データの網点領域上のまたは色地領域上にある文字エッジ領域（例えば、図１０の左側の図中下段に示すような網点領域上の文字エッジ）を検出する。
【０００７】
図２は、網点上・色地上文字エッジ検出回路２の詳細な構成を示す。図２において、エッジ検出回路２１と、網点領域部分かまたは色地領域部分かを検出する色背景領域検出回路２２と、エッジ検出回路２１の出力信号と色背景領域検出回路２２の出力信号との論理積を計算するＡＮＤ回路２３で構成されている。ＡＮＤ回路２３の出力信号が真値であるとき、この領域が網点領域部分かまたは色地領域部分上の文字エッジを表している。
エッジ検出回路２１は、注目画素の近傍で局所的な情報からエッジらしさを計算する図３に示すようなラプラシアンフィルタを施して、この計算値が所定の閾値以上である注目画素をエッジとし、その注目画素に対するフラグをアクティブにする。それ以外の画素に対するフラグはノンアクティブにする。この操作を１ラインの画素に対して行い、文字エッジ情報としてメモリに記憶する。
【０００８】
図４は、色背景領域検出回路２２の詳細な構成を示す。この色背景領域検出回路２２は、公知の技術（例えば、特開平４−１４３７８号公報等に示された技術）で白地背景領域を検出し、そうでない領域を色背景領域として検出するように構成することができる。
先ず、白塊検出回路２２１は、対象画像の注目画素に対して、例えば、７×７画素のマスクを当てはめ、その７×７のマスク内の全部の画素が所定の閾値以下（すなわち白画素の塊）である場合、中心の注目画素に対するフラグをアクティブにし、そうでない画素に対してはノンアクティブにする。この操作を対象画像の内６ラインの画素に対して行い、白塊情報としてメモリに記憶する。
ブロック化回路２２２は、白塊検出回路２２１で検出した白塊情報を、例えば６×６画素のブロックに区切る。このブロック内にアクティブ画素が１つでも含まれる場合には、そのブロックをアクティブにする。この操作を少なくとも２×１６＋１ブロックに対して行い、ブロック情報としてメモリに記憶する。
補正回路２２３は、ブロック化回路２２２で検出したブロック情報をもとに、注目したブロックの周囲を見ることによって、この注目したブロックが白地に囲まれている（このような領域を白地背景領域と呼ぶ。）かを判断して、補正処理を行う。
例えば、注目ブロックが白背景領域であるかどうかを判定するために、図５のように、注目ブロックＧの左右および上下に１６ブロックづつの範囲をサーチする。即ち、左領域（Ａ領域）の１６ブロックのいずれか１つのブロック情報がアクティブであれば、Ａ領域をアクティブとする。同様に他の３つの領域（Ｂ，Ｃ，Ｄ領域）に対しても同じように処理する。これらの４つの領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）すべてがアクティブである場合に、注目ブロック（Ｇ）を白背景領域として判定し、また、４つの領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のいずれかにアクティブでないブロック情報が存在した場合、注目ブロック（Ｇ）を白背景領域ではないと判断して、ブロック情報をノンアクティブに補正する。この操作をすべてのアクティブなブロック情報をもつブロックに対して行う。
反転回路２２４は、補正回路２２３で求めたブロック情報に対して、アクティブとノンアクティブのフラグを反転する。この結果、アクティブなブロック情報を持ったブロックが色背景領域に属するものと判定・検出される。
ＡＮＤ回路２３は、エッジ検出回路２１で計算された文字エッジ情報の画素に対応するブロック情報がアクティブであれば、最終的にこのライン中の画素は網点領域または色地領域の中の文字エッジに対応していると判断され、アクティブの信号を出力し、そうでない画素に対してはノンアクティブの信号を出力する。この結果は１ラインごとに網点上・色地上文字エッジ情報としてメモリに記憶される。
【０００９】
図６は、図１の第１の処理回路３の詳細な構成を示すブロック図である。
網点領域または色地領域上にある文字列の判読性を向上させるためには、原画像の階調性をできる限り保持することが必要である。そのため、第１の処理回路３は、入力された画像データの１ライン分の情報が網点領域上または色地領域上に文字列があるものとして処理する。
第１γ変換回路３１は、後段の擬似中間調処理の特性を考慮して、原画像の入力濃度と再生画像の出力濃度の関係がリニア（図７の点線）に近くなるような一次変換処理を行う。
即ち、予め入力濃度ごとに、擬似中間調回路３２で実行される中間調処理法に対してγ特性を計測しておき、このγ特性がリニアになるように逆変換値を計算して、入力濃度と逆変換値をテーブルに記憶させておく。
次に、画像データに対してこの第１γ変換回路３１を動作させ、画像データの入力濃度に対して、先のテーブルを当てはめて逆変換値を計算し、この逆変換値に対して擬似中間調回路３２を施すことによって、画像に対する入力濃度と再生画像に対する出力濃度の関係はほぼリニアな関係となる。
また、文字の輪郭を白く抜く等して、より読み易くするためのγ変換処理（図７の実線）を行うことも可能である。
次に、擬似中間調回路３２は、第１γ変換回路で処理された出力信号に対して、原画像の濃度を保存するような解像度、階調性ともに優れた擬似中間調処理を選択して、中間調処理を行う。
この中間調処理方法には、一般に、渦巻きタイプのディザ処理を行って二値化するようになるが、上記の条件を満足するものであれば、別の二値化処理であってもよい。例えば、誤差拡散法（例えば、文献 R.Floyd L.Steinberg,"An Adaptive Algorithm for Spatial Gray Scale",SID 75 Digest,pp 36〜37）や平均濃度保存法（例えば、「１６７０万色を表現できる，８０万色の複写機を開発」日経エレクトロニクス 1992.5.25(No.555) pp203-214等）等のいずれかの方法を適用することによって、判読性を向上させることができる。
この擬似中間調回路３２の結果が第１の処理回路３の出力となる。
【００１０】
図８は、図１の第２の処理回路４の詳細な構成を示すブロック図である。
網点領域上または色地領域上の文字エッジとして検出された領域以外では、従来から用いられている文字を重視した処理を行う必要がある。このため、第２の処理回路４は、このような領域に対する処理を行う。
第２γ変換回路４１は、入力画像の濃度に対して、図９における実線のような関係を持つ出力濃度となる一次変換処理を行う。
エッジ強調回路４２は、この第２γ変換回路４１からの出力信号に対して、黒画素、白画素を閾値判定する際に、画像入力時の状況変動等により振られないような効果をあげるために、エッジ強調の微分フィルタでフィルタリング処理を行い画像を強調する。
二値化回路４３は、このエッジ強調回路４２からの出力信号に対して、所定の閾値と比較して二値化を行う。この二値化された結果を第２の処理回路４の出力とする。
最後に、選択回路５（図１参照）は、上記の３つの回路（網点上・色地上文字エッジ検出回路２、第１の処理回路、第２の処理回路）からの出力信号に対して各画素ごとに次のように選択する。
網点上・色地上文字エッジ検出回路２からの出力信号（領域識別信号）に対して、網点上・色地上文字エッジ情報が
・アクティブであるとき、第１の処理回路からの出力信号を選択する。
・ノンアクティブであるとき、第２の処理回路からの出力信号を選択する。
本実施例の画像処理装置をこのように構成することで、従来、例えば、ファクシミリ装置の文字モードでは、網点領域上や色地領域上にある文字は、背景に埋もれて見えなくなってしまっていたが、この部分の文字エッジ領域にのみ原画像に忠実になるようなγ変換処理を行うので、入出力のリニアリティが向上するため判読性が向上し、しかも全体のデータ量を増加させないので、ファクシミリ装置等においては伝送効率はさほど下げなくてすむ。
また、網点領域上や色地領域上の文字エッジ領域に対してのみ、原画像に忠実な階調特性を保存する擬似中間調処理に切り替えるので、入出力の階調性を向上させることにより判読性が向上し、しかも全体のデータ量が増加しないので、ファクシミリ装置等においては伝送効率はさほど下げなくてすむ。
【００１１】
次に、このような構成された実施例の画像処理装置の動作について説明する。
ＣＣＤ素子等を用いたスキャナやネットワークを通じて画像入力装置１から画像データを読み取る。この読み取られた画像データは、Ａ／Ｄ変換処理の後、各画素に対して8bitの概ね濃度リニアな画像信号を出力し、例えば、１ラインごとに逐次、網点上・色地上文字エッジ検出回路２、第１の処理回路および第２の処理回路へ並行して供給する。
先ず、網点上・色地上文字エッジ検出回路２は、入力画像信号の網点領域上のまたは色地領域上にある文字エッジ領域を検出する。
これはエッジ検出回路２１で文字エッジと検出され、且つ、色背景領域検出回路２２で網点領域部分かまたは色地領域部分かを検出されると、この領域を網点上・色地上文字エッジと判断して出力信号を出す。
このために、エッジ検出回路２１は、画像メモリからラプラシアンフィルタを計算するために必要なライン数の情報を受け取って、各注目画素ごとにフィルタリングする。この計算値が所定の閾値以上である注目画素をエッジとし、対応するバッファメモリをアクティブにする。この操作で１ライン分の計算が行われる。
また、エッジ検出回路２１を動作させると同時に、白地背景領域を検出し、白地背景でない領域を色背景領域として検出するように色背景領域検出回路２２が動作する。
先ず、白塊検出回路２２１は、例えば、７ライン分の画像データを受け取る。これに７×７画素のマスクを当てはめ、その７×７のマスク内の全部の画素が所定の閾値以下（すなわち白画素の塊）である場合、中心の注目画素をアクティブにする。この操作を６ライン分の画素に対して行い、フラグ情報としてバッファメモリに記憶する。
次に、ブロック化回路２２２は、白塊検出回路２２１で検出した６ライン分のフラグ情報を、例えば、６×６画素のブロックに区切って、このブロック内にアクティブ画素が１つでも含まれる場合には、そのブロックをアクティブにする。
この操作を（２×１６＋１）ブロック分に対して行い、ブロック情報としてバッファメモリに記憶する。
補正回路２２３は、ブロック化回路２２２で検出した（２×１６＋１）分のブロック情報をもとに、注目したブロックの上下・左右のブロックのうち１つでもアクティブでないブロックがある場合には、この注目ブロックを白背景領域ではないと判断して、ブロック情報をノンアクティブに補正する。
反転回路２２４は、補正回路２２３で求めたブロック情報に対して、アクティブとノンアクティブのフラグを反転する。この結果、アクティブなブロック情報を持ったブロックが色背景領域に属するものと判定・検出される。
【００１２】
また、第１の処理回路３（第１γ変換回路３１と擬似中間調回路３２とから構成される）は、網点上・色地上文字エッジ検出回路２の動作と並行して動作する。
まず、第１γ変換回路３１は、後段の擬似中間調処理の特性を考慮して、原画像データの入力濃度に対して、再生画像の出力濃度がリニアに近くなるような一次変換処理をしたり、また、文字の輪郭を白く抜く等して、より読み易くするためのγ変換処理を行う。
次に、第１γ変換回路で処理された出力信号に対して、擬似中間調回路３２は、渦巻きタイプのディザ処理を行って二値化するか、誤差拡散法または平均濃度保存法等から原画像の濃度を保存するような解像度、階調性ともに優れた擬似中間調処理法を選択・実行し、この中間調処理された結果を第１の処理回路３の出力信号とする。
また、第２の処理回路４（第２γ変換回路４１、エッジ強調回路４２と二値化回路４３から構成される）も、網点上・色地上文字エッジ検出回路２の動作と並行して動作し、従来から用いられている文字を重視した処理を行う。
まず、第２γ変換回路４１は、画像メモリに蓄えられた入力画像データの濃度に対して、図９における実線のような関係を持つ出力濃度となる一次変換処理する。
次に、この第２γ変換回路４１からの出力信号に対して、エッジ強調回路４２は、エッジ強調の微分フィルタでフィルタリング処理を行い画像を強調する。
このエッジ強調回路４２からの出力信号に対して、二値化回路４３は、所定の閾値と比較して二値化を行う。この二値化された結果を第２の処理回路４の出力とする。
最後に、選択回路５は、網点上・色地上文字エッジ検出回路２からの出力信号に基いて、各画素ごとに次の判断を行い、選択された出力信号を出力する。
・網点領域または色地領域上の文字エッジである画素については、第１の処理回路３からの出力信号。
・それ以外の領域の画素については、第２の処理回路４からの出力信号。
【００１３】
＜実施の形態の変形＞
上述した実施の形態においては、３つの回路（網点上・色地上文字エッジ検出回路２、第１の処理回路３、第２の処理回路４）を並行に動作させて、最後に選択回路５で第１の処理回路３の出力と第２の処理回路４の出力とを選択していたが、網点上・色地上文字エッジ検出回路２を動作させて、その検出結果が網点上・色地上の文字エッジであるときに第１の処理回路３を動作させ、それ以外の検出結果に対しては第２の処理回路４を選択するように選択回路５を構成しても同様な結果を得ることができる。
【００１４】
＜コンピュータによる実施例＞
さらに、本発明は上記の実施形態のみに限定されたものではない。
上述した実施形態の機能を実現する画像処理装置を構成する各機能をそれぞれプログラム化し、予めＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んでおき、このＣＤ−ＲＯＭをＣＤ−ＲＯＭドライブのような媒体駆動装置を搭載したコンピュータに装着して、これらのプログラムをそれぞれのコンピュータのメモリあるいは記憶装置に格納し、それを実行することによって、本発明の目的を達成することができる。
尚、記録媒体としては半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、ＩＣメモリカード等）、光媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）のいずれであってもよい。
上述した実施の形態を実現するプログラムがＲＯＭ等のような半導体の記録媒体である場合には、媒体駆動装置からではなく、直接、メモリへロードして実行される。
また、ロードしたプログラムを実行することにより前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステム等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
さらに、上述した実施の形態の機能を実現するプログラムが、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるメモリにロードされ、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって、上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００１５】
＜本発明のネットワーク環境での運用＞
本発明をネットワーク接続して運用する形態をとってもよい。
例えば、画像処理プログラムを保持するサーバーコンピュータとユーザーが画像を入力し、結果を出力する（プリンタ、ディスプレイ、記憶装置への出力や他の端末等へ送信も含まれる）端末とをネットワークで接続する。
このネットワークは、サーバーコンピュータとユーザーの端末とを結合するための伝送路であって、一般には、ケーブルで実現され、通信プロトコルにはＴＣＰ／ＩＰが使われる。但し、伝送路としてはケーブルだけではなく、それらの間の通信プロトコルが一致するものであれば無線、有線および放送波のいずれでもよく、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット、アナログ電話網、デジタル電話網（ＩＳＤＮ：Integral Service Digital Network）、ＰＨＳ（パーソナル ハンディホン システム）、携帯電話網、衛星通信網などを用いることができる。
ユーザーの端末は、サーバーコンピュータから画像処理プログラムを受信して、画像を入力し、受信したプログラムを実行させ、その実行結果を出力するようにする。
このようにすることで、プログラムが常に最新のものを使えるという利点がある。
また、サーバーコンピュータとユーザーの端末とをネットワークで接続した場合、サーバーコンピュータの磁気ディスク等の記憶装置に本発明の機能を実現するプログラムを格納しておき、端末に対してダウンロード等の形式で頒布することも可能である。
さらに、本発明の機能を実現するプログラムを放送波によって配布することで提供するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上、説明したように、網点領域上や色地領域上にある文字は、例えばファクシミリ装置の文字モードで、従来、背景に埋もれて見えなくなってしまっていたが、本発明によれば、同部分の文字エッジ領域を検出し、その領域にのみ原画像に忠実になるようなγ変換処理を行うので、入出力のリニアリティが向上することにより判読性が向上し、しかも全体のデータ量を増加させないので、ファクシミリ装置等においては伝送効率はさほど下げなくてすむ。
また、本発明によれば、網点領域上や色地領域上の文字エッジ領域を検出し、その領域にのみに対して、原画像に忠実な階調特性の擬似中間調処理を行って、入出力の階調性を向上させることにより判読性を向上させ、しかも全体のデータ量を増加させないので、ファクシミリ装置等においては伝送効率はさほど下げなくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】網点上・色地上文字エッジ検出回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】ラプラシアンフィルタの係数例を示す図である。
【図４】色背景領域検出回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】補正処理を説明するための図である。
【図６】第１の処理回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】第１γ変換回路で使われるγ特性を説明する図である。
【図８】第２の処理回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図９】第２γ変換回路で使われるγ特性を説明する図である。
【図１０】従来の画像処理装置で処理された結果を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 画像入力装置
２ 網点上・色地上文字エッジ検出回路（文字エッジ領域検出手段）
３ 第１の処理回路（第１の処理手段）
４ 第２の処理回路（第２の処理手段）
５ 選択回路（選択手段）
２１ エッジ検出回路
２２ 色背景領域検出回路
２３ ＡＮＤ回路
３１ 第１γ変換回路
３２ 擬似中間調回路
４１ 第２γ変換回路
４２ エッジ強調回路
４３ 二値化回路
２２１ 白塊検出回路
２２２ ブロック化回路
２２３ 補正回路
２２４ 反転回路
Claims (9)
- 原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する画像処理装置であって、
前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出手段と、
前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理手段と、
前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理手段と、
前記文字エッジ領域検出手段の検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記第１の処理手段は、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
- 原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する画像処理方法であって、
文字エッジ領域検出手段が前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出ステップと、
第１の処理手段が前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理ステップと、
第２の処理手段が前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理ステップと、
選択手段が前記文字エッジ領域検出ステップの検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 前記第１の処理ステップにおいて、前記第１の処理手段は、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
- 前記第１の処理ステップにおいて、前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像処理方法。
- コンピュータに、原画像データに基づき再生用画像データを生成する際に、前記原画像データの各画素ごとに前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域か、前記文字エッジ領域以外の非文字エッジ領域かを識別して、前記文字エッジ領域または前記非文字エッジ領域のいずれかに対応する処理を施して再生用画像データを生成する機能を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
文字エッジ領域検出手段が前記原画像データの網点上あるいは色地上に存在する文字エッジ領域を検出する文字エッジ領域検出ステップと、
第１の処理手段が前記文字エッジ領域検出手段で検出された文字エッジ領域に対して、前記非文字エッジ領域よりもγ特性がリニアなγ変換を行うとともに、前記非文字エッジ領域よりも、より階調保存性の高い中間調になる中間調処理を行う第１の処理ステップと、
第２の処理手段が前記非文字エッジ領域に対して、γ特性が前記文字エッジ領域におけるγ特性よりもハイγとなるγ変換を行うとともに、エッジ強調のためのフィルタリング処理および二値化処理を行う第２の処理ステップと、
選択手段が前記文字エッジ領域検出ステップの検出結果に基づき、各画素ごとに前記第１の処理手段による各処理が施された画素データおよび前記第２の処理手段による各処理が施された画素データのいずれかを選択して、再生用画像データを生成する選択ステップと、を実現させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第１の処理ステップにおいて、前記第１の処理手段は、前記中間調処理の特性に合わせて前記γ特性が前記非文字エッジ領域よりもリニアになるよう前記γ変換を行うことを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記第１の処理ステップにおいて、前記中間調処理は、誤差拡散法または平均濃度保存法による処理であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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