JP4524714B2 - 画像処理装置およびラインペアパターンの判別方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＭＦＰ等の画像形成装置に用いられる画像処理装置およびラインスクリーンパターンを含むラインペアパターンの判別方法に関する。

電子写真方式によって画像形成を行う画像形成装置、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機またはＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と呼称される多機能機等に設けられる画像処理装置においては、プリントアウト時のモアレの発生を防止するためのスムージング処理を実施するために、原稿の網点領域を判別する網点領域判別処理が行われている（特許文献１）。

上記の網点領域判別処理は、網点が孤立点により構成されているという特徴に着目して、入力されたカラー画像の孤立点の判別を行い、その孤立点の集合が網点として構成されているか否かの判別を行うことによって実施されている。

また、原稿から読み取った画像の傾き角度を検出する方法が特許文献２に提案されている。特許文献２の方法によると、２値または多値の画像の各画素の座標変換値に基づいて直線形状が集中している角度を算出し、これに基づいて画像の傾き角度を検出する。
特開２００６−２８７６０３ 特開２００３−７６９９３

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、孤立点が連結した線状のラインスクリーンパターン（ラインスクリーン形状）や、複数のラインスクリーンパターンが規則的に並んで構成されたラインペアパターン（ラインペア形状）における孤立点を検出することができず、これらのラインスクリーンパターンやラインペアパターンが網点（網点領域）であると判別することができない。

その結果、網点であると判別されなかったラインスクリーンパターンやラインペアパターンに対してスムージング処理が実施されないことになってしまう。そして、領域判別処理において網点であると判別されなかったラインスクリーンパターンやラインペアパターンが文字であると判別される場合が生じ、その後のエッジ強調処理においてこれらのエッジが強調される場合がある。

そのため、網点であると判別されスムージング処理が実施された領域と、網点であるのにスムージング処理が実施されずにエッジ強調処理が実施された領域（上記のラインスクリーンパターン等）との間に視覚的な著しい差が生じる。

なお、特許文献２に記載された方法では、入力された画像の各画素に対して座標変換を行うため、データ量が増大し処理に時間を要する。

本発明は、このような問題点に鑑み、ラインペアパターンを正しく判別することを目的とする。

本発明の一形態に係る画像処理装置は、原稿を読み取って画像データを生成する読み取り手段と、前記読み取り手段によって生成された画像データに基づき、互いに直交する方向を複数含むラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果において、前記ラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数が最大値である方向を第１方向とし、前記第１方向における変化点の数が所定値以上であり、かつ、前記第１方向に直交する第２方向におけるラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数が最小値となるか否かに基づいて、前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する判別手段と、を有する。

好ましくは、前記ラインスクリーンパターンは、孤立点が連結して構成される線状のパターンであり、前記ラインペアパターンは、複数の前記ラインスクリーンパターンが規則的に並んで構成されるパターンである。

または、画像処理装置は、前記画像データを２値化する２値化手段を含み、前記検出手段は、前記２値化手段によって２値化された画像データに基づく画像の前記第１方向におけるオンオフの変化回数と、前記第２方向における前記変化回数とを検出し、前記判別手段は、前記第１方向における前記変化回数と前記第２方向における前記変化回数との差に基づいて前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する。

または、前記画像データを２値化する２値化手段を含み、前記検出手段は、前記２値化手段によって２値化された画像データに基づく画像の複数の方向におけるオンオフの変化回数を検出するものであり、検出された複数の方向における変化回数に基づいてラインペアパターンの傾き角度を求めるラインペア角度算出手段と、求められた前記傾き角度に基づいて前記ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数を求めるラインペア変化回数算出手段と、を有し、前記判別手段は、前記ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数に基づいて前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する。

本発明によると、ラインペアパターンを正しく判別することが可能となる。

〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る画像処理装置１の構成を示すブロック図、図２は孤立点の集合体である網点を示す図、図３は孤立点を判別するための孤立点判別フィルタを示す図である。

本実施形態に係る画像処理装置１は、スキャナユニットおよびプリンタユニットを一体的に備えるＭＦＰ（Multi Function Peripherals）等の画像形成装置に用いられる。

図１に示すように、画像処理装置１は、読み取り部２、画像データ調整部３、エッジ判別部４、文字色判別部５、文字領域判別部６、孤立点判別部７、周期性判定部８、網点領域判別部９、色空間変換部１０、ラインペア判別部１１、画像データ補正部１２、およびスクリーン／誤差拡散処理部１３等から構成される。

画像処理装置１の上記各構成部としてＣＰＵ、メモリ、その他の回路素子等が用いられる。これらの全体または一部が、マイクロコンピュータまたはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit)等としてＬＳＩ化されて用いられることがある。

ラインペア判別部１１は、読み取り部２によって原稿が読み取られ生成された画像データを２値化する２値化部１１ａと、２値化された画像データに基づく画像の第１方向におけるラインスクリーンパターンと、第１方向に直交する第２方向におけるラインスクリーンパターンとを検出する検出部１１ｂと、上記第１方向におけるラインスクリーンパターンの周期性を判定する判定部１１ｃと、検出部１１ｂによる検出結果における２つのラインスクリーンパターンの差および判定部１１ｃによる判定結果に基づいて、画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する判別部１１ｄと、を含む。

読み取り部２は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device ：電荷結合素子）、ミラーおよび原稿台ガラス等から構成され、原稿を読み取り、読み取った原稿に基づいて画像データＧＤを生成する。

画像データ調整部３は、画像データＧＤに対して下地飛ばし処理や色味調整を行う。下地飛ばし処理とは、画像データＧＤから下地レベル（下地の信号レベル）を減算することによって、画像データＧＤから下地を除去することをいう。例えば新聞や色紙等の下地が白くない領域を有する原稿を複写した場合に、下地飛ばし処理によって複写紙において当該領域を白くすることができる。また、色味調整は色度点の変化率を調整する処理である。

エッジ判別部４は画像（画像データ）がエッジであるか否かを判別する。文字色判別部５は画像が白文字、色文字および黒文字等のいずれであるかを判別する。文字領域判別部６は、エッジ判別部４および文字色判別部５による判別結果に基づいて画像の文字領域を特定する。

孤立点判別部７は画像が孤立点であるか否かを判別する。周期性判定部８は周期性判定フィルタを用いて、孤立点の周期性を判定する。網点領域判別部９は、孤立点判別部７による判別結果および周期性判定部８による判定結果に基づいて網点領域を特定する。

色空間変換部１０は、Ｒ，Ｇ，Ｂ系の画像データＧＤをイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）系の画像データＧＤに変換する。ラインペア判別部１１は、画像がラインスクリーンパターン（ラインスクリーン形状）またはラインペアパターン（ラインペア形状）であるか否かを判別する。ラインスクリーンパターンとは孤立点が連結した線状のパターンであり、ラインペアパターンとは複数のラインスクリーンパターンが規則的に並んで構成されたものである。詳細については後で説明する。

画像データ補正部１２は、上記各構成による判別結果や判定結果に基づいて、エッジ強調処理やスムージング処理等を行う。エッジ強調処理は、視認性を向上するために文字のエッジを強調する処理であり、スムージング処理は、隣接する画素間の明度（濃度）の変化が滑らかになるように、網点領域の画素の明度値または濃度値を設定する処理である。このスムージング処理によってプリントアウト時のモアレの発生が防止される。

スクリーン／誤差拡散処理部１３は、画像データＧＤに対してスクリーン処理や誤差拡散処理を行い、画像データＧＤのデータ形式をプリンタユニット（エンジン）によって印字するデータ形式に変換する。そして、プリンタユニットによって画像データＧＤに基づく画像が形成された複写紙が出力される。

図２に示すように、網点２０は、一般に、所定サイズ以下の複数の孤立点２１が、規則的に所定の密度範囲で並んで構成されているものと定義される。

孤立点２１を判別するための孤立点判別フィルタの種類として、注目画素が１×１画素の孤立点２１である場合を判別するための孤立点判別フィルタ２２（図３（Ａ））、注目画素が２×１画素の孤立点２１である場合を判別するための孤立点判別フィルタ２３ａ〜２３ｄ（図３（Ｂ））、注目画素が２×２画素の孤立点２１である場合を判別するための孤立点判別フィルタ２４ａ〜２４ｄ（図３（Ｃ））、および、注目画素が２×３画素の孤立点２１である場合を判別するための孤立点判別フィルタ２５ａ〜２５ｌ（図３（Ｄ））が挙げられる。

孤立点２１には、黒孤立点と呼ばれるものと白孤立点と呼ばれるものとの２種類がある。黒孤立点は孤立点２１の階調が周辺画素２６よりも低い（暗い）ものをいい、白孤立点は孤立点２１の階調が周辺画素２６よりも高い（明るい）ものをいう。

具体的には、周辺画素２６の最小階調値（最小明度値）から孤立点２１の平均階調値（平均明度値）を引いた差である黒孤立点ピーク量が０を超えた場合に、孤立点２１は黒孤立点であると判断される。つまり、孤立点２１が周辺画素２６のいずれよりも暗い場合に、それを黒孤立点と判断する。一方、孤立点２１の平均階調値（平均明度値）から周辺画素２６の最小階調値（最小明度値）を引いた差である白孤立点ピーク量が０を超えた場合に、孤立点２１は白孤立点であると判断される。つまり、孤立点２１が周辺画素２６のいずれよりも明るい場合に、それを白孤立点と判断する。なお、上記の各差が負である場合には、０でクリップする。

ここで、網点を構成する孤立点が隣の孤立点とある方向で連結して構成されるラインスクリーンパターン（ラインペアパターン）においては、周辺画素が孤立点に対して十分な階調差を有さず、図３の孤立点判別フィルタ２２〜２５によって孤立点を判別することが困難となる。そこで、ラインペアパターンを正確に判別することができる方法について以下に説明する。

図４はラインペアパターンの判別方法を説明するための図である。図４（Ａ）に示すように、まず、ラインペアパターン３０は、孤立点２１が連結して構成された複数のラインスクリーンパターン３１が規則的に並んで構成されたものである。

このようなラインペアパターン３０において、ラインスクリーンパターン３１に対して、ある角度で交わる方向（図示せず）を見ると、階調の低い（暗い）画素（ラインスクリーンパターン３１を構成する画素）と階調の高い（明るい）画素とが規則的に繰り返されて配されていることが分かる。

ラインペアパターン３０において、ある長さの領域内での上記繰り返し回数は、ラインスクリーンパターン３１に対して、注目画素ＴＧを基準として直角に交わる方向ｄ１においてカウントする場合に最大となる。この繰り返し回数からラインペアパターン３０を構成する線数、つまり、ラインスクリーンパターン３１の数量を取得することができる。

次に、図４（Ｂ）に示すように、ラインスクリーンパターン３１に垂直な方向ｄ１に直交する方向ｄ３においてカウントされる画素は全て階調の低い画素であり、階調の高い画素は存在しない。このため、繰り返し数は０となる。

このように、ラインペアパターン３０においては、ある角度でラインスクリーンパターン３１に交わる方向における繰り返し数Ｍと、当該方向に直交する方向における繰り返し数Ｎとの差であるＭ−Ｎが他のパターン（ドットパターン等）に比して大きくなることが分かる。

以下、図１のラインペア判別部１１によってラインペアパターン３０を判別するための判別方法（判別アルゴリズム）について説明する。本実施形態では、ラインペアパターン３０を判別するための条件として、後述の第１条件および第２条件が設定されている。

まず、上記の繰り返し数ＭおよびＮのカウントを容易にするために、画像データＧＤの２値化を行う。２値化処理の閾値ｔｈ１として、例えば、ある領域内における画素の最大階調値および最小階調値を算出し、算出された最大階調値および最小階調値の和を２で除算した値を用いることができる。

続いて、ラインペアパターン３０において、ある角度でラインスクリーンパターン３１に交わる方向における上記繰り返し数Ｍ、すなわち、階調の低い画素と階調の高い画素との間における移り変わり（以下、「変化点」と称する）をカウントする。

つまり、２値化された画像データにおいて、オンの画素とオフの画素との変化点の数、つまりオンオフの変化回数をカウントする。「Ｈ」と「Ｌ」の変化回数、または「１」と「０」の変化回数であっても同じである。変化点の数を単に「変化点」と記載することがある。

例えば、ある角度でラインスクリーンパターン３１に交わる方向におけるドット数が３の場合、変化点は４となる。

変化点をカウントする方向として、図４（Ｃ）に示すように、注目画素ＴＧを基準として放射状に４５度間隔で配された８つの方向ｄ１〜ｄ８を設定する。図４（Ｃ）では、カウントする領域（カウント領域）を全ての方向で同じにするために、方向ｄ１、ｄ３、ｄ５、ｄ７においてカウント対象となる画素数は、方向ｄ２、ｄ４、ｄ６、ｄ８においてカウント対象となる画素数に１／√２を乗じた数とする。なお、変化点をカウントする方向は任意に設定することができ、例えば２２．５度間隔または１１．２５度間隔等で配された複数の方向を設定してもよい。

本実施形態では、方向ｄ１〜ｄ８において変化点をカウントする。そして、カウントした変化点が最大となる方向を取得する。以下、変化点が最大となる方向の当該変化点をｍ（ｍは整数）とする。図４（Ｃ）では、方向ｄ２における変化点が最大値となったとし、当該変化点をｍとする。

ここで、ラインペアパターン３０を判別するための第１条件は、変化点ｍ＞リファレンス値Ｑ、を充足すること、すなわち、変化点ｍがリファレンス値Ｑを超えることである。

例えば、第１条件の変化点ｍは次のようにカウントされ、リファレンス値Ｑは次のように設定される。

読み取り部２の読み取り精度（スキャン精度）が６００ｄｐｉ（dot per inch）で、１５０ｌｐｉ（line per inch ）の原稿についてラインペアパターン３０を検出する場合を考える。なお、方向ｄ２における変化点をカウント領域の長さを、６００ｄｐｉにおける３０ドット分の長さ、つまり、約１．２５ｍｍとする。

リファレンス値Ｑは、６００ｄｐｉにおける３０ドット分の長さ（約１．２５ｍｍ）の領域の中に存在する、１５０ｌｐｉの原稿の変化点の数を表すので、１５０÷２０×２−１により１４となる。

また、変化点ｍは、方向ｄ２における変化点をカウント領域の長さを３０ドットとしているので、３０×２−１により５９となる。なお、リファレンス値Ｑおよび変化点ｍを計算するのに、それぞれ１を差し引いているのは、最初の画素（ドット）をカウント対象から除くためである。

この場合、変化点ｍ（＝５９）＞リファレンス値Ｑ（＝１４）を充足するので、第１条件が満たされることとなる。

次に、ラインペアパターン３０を判別するための第２条件は、変化点ｍを有する方向ｄ２に直交する方向ｄ４およびｄ８における変化点のどちらかが、方向ｄ１〜ｄ８における変化点のうち最小値となっていることである。

以上のように、上記の第１条件および第２条件を充足すれば、画像データＧＤにラインペアパターン３０が含まれると判別される。

ただし、第１条件および第２条件のみでラインペアパターン３０を判別することが困難となる場合がある。

図５は方向ｄ１〜ｄ８のカウント領域のうちの一部がラインペアパターン３０の外部に出ている状態を示す図である。

図５に示すように、方向ｄ１〜ｄ４のカウント領域はラインペアパターン３０の内部にあるが、方向ｄ５〜ｄ８（図４（Ｃ）参照）のカウント領域はラインペアパターン３０の外部に出ている。そのため、上記の第２条件を正常に判定することができない。そこで、この課題を解決するために次の方法を用いる。

すなわち、隣り合う４つの方向における変化点の合計値を８種算出する。この場合、第１の合計値として、方向ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５における変化点の合計値を算出し、第２の合計値として、方向ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６における変化点の合計値を算出し、第３の合計値として、方向ｄ４、ｄ５、ｄ６、ｄ７における変化点の合計値を算出し、第４の合計値として、方向ｄ５、ｄ６、ｄ７、ｄ８における変化点の合計値を算出し、第５の合計値として、方向ｄ６、ｄ７、ｄ８、ｄ１における変化点の合計値を算出し、第６の合計値として、方向ｄ７、ｄ８、ｄ１、ｄ２における変化点の合計値を算出し、第７の合計値として、方向ｄ８、ｄ１、ｄ２、ｄ３における変化点の合計値を算出し、および、第８の合計値として、方向ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４における変化点の合計値を算出する。

そして、第１〜第８の合計値のうち、その合計値が最大となるものを選択する。これは、変化点の合計値が最大となる組み合わせを選択することによって、当該組み合わせにおける各方向のカウント領域がラインペアパターン３０内に存在する可能性が高いためである。

図５では、方向ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４における変化点の合計値（第８の合計値）が最大となったものとする。そして、方向ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４における変化点の中で最大となる変化点をｍとし、この変化点ｍがリファレンス値Ｑを超えているか否かを判別する（第１条件）。なお、図５では、方向ｄ１における変化点が最大となったものとする。

第１条件に加えて、方向ｄ１に直交する方向ｄ３における変化点が、上記４つの方向における変化点の中で最小となっているか否かを判別する（第２条件）。

ここで、上述のように、注目画素ＴＧを基準として４５度間隔で配された方向を採用して、各ラインスクリーンパターン３１が垂直線に対して時計回りに２２．５度傾斜して構成されているラインペアパターン３０ａを判別する場合に、次の課題が生じる。

図６はラインペアパターン３０ａの判別方法を説明するための図である。図６に示すように、ラインペアパターン３０ａにおいて各ラインスクリーンパターン３１は図示しない垂直線に対して時計回りに２２．５度傾斜している。つまり、この場合に、水平線に対する傾き角度αは６７．５度である。

図６では、方向ｄ１における変化点が最大となったものとする。方向ｄ１に直交する方向はｄ３である。

しかし、このようなラインペアパターン３０ａにおいては、方向ｄ２における変化点の数と方向ｄ３における変化点の数とは理論的に同値であり、注目画素ＴＧの位置ずれや入力される画像データＧＤの揺らぎ等によって、方向ｄ２における変化点が最小となる場合が生じる。その結果、第２条件を判別することができなくなる。

そこで、このような場合に、上述の第２条件を、変化点が最大値である方向に直交する方向における変化点の数が、変化点の最大値／２＋α以下であることに置き換える。これは、ラインペアパターン３０ａにおいては、理論的に、変化点が最大値である方向に直交する方向における変化点の数は、変化点の最大値の１／２以下になるためである。なお、αは、Ａ／Ｄ変換時等に生じる画像データＧＤの揺らぎ等を考慮した余裕値（整数）である。

続いて、文字がラインペアパターン３０であると誤判別してしまうことを防止するための第３条件について説明する。

図７はラインペアパターン３０の判別方法の第３条件について説明するための図である。

第３条件を採用するのは、フォントサイズ（ポイントサイズ）が小さく、複雑な漢字（「薔薇」等）からなる画像においては、局部的に第１条件および第２条件を充足することがあり、当該漢字がラインペアパターン３０であると誤判別される可能性があるためである。

フォントサイズが小さい漢字の場合、ラインペアパターン３０上の各方向におけるカウント領域において変化点が等間隔で均一に配される可能性は小さいと考えられることから、第３条件として、次の周期性条件を追加採用する。周期性条件は、カウント領域の変化点が均一に配されているか否かを判別するための条件である。

図７に示すように、変化点が最大値となる方向ｄ１におけるカウント領域を、カウント領域ｄ１Ａとカウント領域ｄ１Ｂとに２等分し、これら２つのカウント領域ｄ１Ａ、ｄ１Ｂの変化点のカウント数をそれぞれｐおよびｑ（ｐ、ｑは整数）とした場合に、周期性条件である第３条件は、（ｐ−ｑ）の絶対値が予め定めた閾値ｔｈ２以下であることである。この第３条件が充足されれば、変化点が均一に配されているとして、画像データＧＤにラインペアパターン３０が含まれると判別される。

以下、ラインペアパターン３０でないにも関わらず、ラインペアパターン３０であると判別されることを防止する方法について説明する。

図８はラインペアパターン３０の誤判別の防止を説明するための図である。

図８（Ａ）に示すように、複数のドットが規則的に配されたドットパターン４０においては、注目画素ＴＧを基準とした８つの方向ｄ１〜ｄ８における変化点はすべてある値以上存在するため、上記の第２条件を充足しない。

しかしながら、図８（Ｂ）に示すように、注目画素ＴＧの位置によっては、変化点が最大値となる方向に直交する方向の変化点の数が０等の小さい値になる場合が生じ、第１条件および第２条件を充足して、ドットパターン４０がラインペアパターンであると誤判別されることがある。なお、この場合、ラインペアパターンであると誤判別される対象は、ドットパターン４０の網点の全領域ではなく、飛び石状となる。

このような誤判別を防止するために、画像データＧＤに対してエロージョン処理を実施する。エロージョン処理とは、所定のマトリクスサイズにおいてドット領域を削除し小さくする一般的な処理である。

このエロージョン処理を行うことによって、ドットパターン４０がラインペアパターンであると誤判別することが防止される。なお、オープニング処理（画像の小さな凸部を平滑化する処理）を行った場合に、一旦縮小したラインペアパターン３０を復元するために、エロージョン処理の後にクロージング処理（画像の小さな凹部を平滑化する処理）を行う。

図９はラインペアパターン３０の判別処理を示すフローチャートである。

図９に示すように、まず、読み取り部２によって原稿が読み取られ、画像データＧＤが生成される（＃１）。次に、生成された画像データＧＤの２値化を行う（＃２）。

そして、８つの方向ｄ１〜ｄ８のカウント領域における変化点のカウントを行う（＃３）。

続いて、第１条件を充足するか否かを判別する（＃４）。第１条件を充足する場合（＃４でＹｅｓ）、第２条件を充足するか否かを判別する（＃５）。第２条件を充足する場合（＃５でＹｅｓ）、第３条件を充足するか否かを判別する（＃６）。第３条件を充足する場合（＃６でＹｅｓ）、画像データＧＤにラインペアパターン３０が含まれるとして、当該画像データＧＤにオープニング処理（＃７）およびスムージング処理（隣接する画素間の明度（濃度）の変化が滑らかになるように各画素の濃度値を設定する処理：＃８）が実施される。

これに対して、第１条件を充足しない場合（＃４でＮｏ）、第２条件を充足しない場合（＃５でＮｏ）、および第３条件を充足しない場合（＃６でＮｏ）、画像データＧＤにラインペアパターン３０が含まれないと判別される。
〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態の画像処理装置１Ｂについて説明する。

図１０は第２の実施形態に係る画像処理装置１Ｂの構成を示すブロック図、図１１はラインペアパターン３０ｂの真の変化点を算出する方法を説明するための図、図１２はラインペアパターン３０ｂの傾き角度を算出する方法を説明するための図、図１３はラインペアパターン３０の判別処理を示すフローチャートである。

第２の実施形態においては、主としてラインペア判別部１１Ｂが、第１の実施形態のラインペア判別部１１と異なっている。第２の実施形態において、ラインペア判別部１１Ｂ以外の構成は第１の実施形態の画像処理装置１と同様である。図１０〜図１３において、第１の実施形態の画像処理装置１と同じ機能の要素については、同一の符号を付して説明を省略しまたは簡略化する。

図１０に示すように、画像処理装置１Ｂは、読み取り部２、画像データ調整部３、エッジ判別部４、文字色判別部５、文字領域判別部６、孤立点判別部７、周期性判定部８、網点領域判別部９、色空間変換部１０、ラインペア判別部１１Ｂ、画像データ補正部１２、およびスクリーン／誤差拡散処理部１３等から構成される。

ラインペア判別部１１Ｂは、２値化部１１ａ、検出部１１ｂＢ、判定部１１ｃ、および判別部１１ｄを有する。

検出部１１ｂＢは、２値化部１１ａによって２値化された画像データに基づく画像の複数の方向におけるオンオフの変化回数（変化点の数）を検出する。検出部１１ｂＢには、ラインペア角度算出部１１ｅおよびラインペア変化回数算出部１１ｆが設けられる。

ラインペア角度算出部１１ｅは、検出された複数の方向における変化回数に基づいて、ラインペアパターンの傾き角度αを求める。

その際に、複数の方向のうちオンオフの変化回数が最大となる方向を第１方向とし、第１方向における変化回数と第２方向における変化回数とに基づいて、傾き角度αを求める。つまり、第１方向および第２方向におけるラインスクリーンパターンのピッチを算出し、算出したピッチに基づいて傾き角度αを求める。本実施形態において、傾き角度αは、水平方向の線（ｘ軸線）に対するラインスクリーンパターンの角度である。

なお、この場合の複数の方向は、第１の実施形態と同様に、注目画素を基準として放射状に４５度間隔で配された８つの方向ｄ１〜ｄ８が用いられる。

ラインペア変化回数算出部１１ｆは、求められた傾き角度αに基づいて、ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数を求める。

判別部１１ｄは、ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数に基づいて、画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する。

その際に、ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数が所定の閾値よりも大きいときに、ラインぺアパターンが含まれると判別する。

以下、さらに詳しく説明する。

第１の実施形態で説明した例では、ラインペアパターン３０の変化回数のカウントをＮ度の等間隔で放射線状に行うので、カウントの方向は（３６０÷Ｎ）個となり、有限個である。しかし、ラインペアパターン３０の傾き角度は任意の値をとる可能性があるため、第１の実施形態の方法では、ラインペアパターン３０の傾き角度によってはラインペアパターン３０を正確に検出することができない場合がある。

つまり、ラインペアパターンの傾き角度αが方向ｄ２と方向ｄ３との間の角度であった場合に、変化点の数が減少する傾向がある。例えば、図６に示すように、傾き角度αが方向ｄ２と方向ｄ３との中間の角度、つまり６７．５度であった場合には、変化点の数の最大値はかなり減少する。

その結果、検出しようとするラインペアパターン３０ａの変化回数がリファレンス値Ｑの近辺の値となった場合に、その傾き角度αによっては第１条件を充足しない場合が生じる。つまり、本来はラインペアパターンであるにもかかわらず、ラインペアパターンでないと判別されることが生じる。

そこで、第２の実施形態の検出部１１ｂＢにおいては、ラインペアパターンの傾き角度αを求め、求めた傾き角度αに基づいて、ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数を求めるのである。

図１１に示すラインペアパターン３０ｂにおいて、各ラインスクリーンパターン３１の傾き角度αは６７．５度である。

そこで、各方向ｄ１〜ｄ４のそれぞれについて、オンからオフまたはオフからオンのいずれかの変化回数をカウントし、カウント値をｎとする。カウント値ｎつまり変化回数ｎは、ラインスクリーンパターン３１の線数を示すこととなる。

例えば、図１１に示す例では、方向ｄ１では変化回数ｎが７、方向ｄ２では変化回数ｎが３、方向ｄ３では変化回数ｎが４、方向ｄ４では変化回数ｎが８となる。方向ｄ４における変化回数ｎが最大となり、その方向に直交する方向である方向ｄ２における変化回数ｎが最小となる。

図１２（Ａ）には、ラインペアパターン３０ｂに対して、２つの方向ｄ４、ｄ２が示されている。これら２つの方向ｄ４、ｄ２について、ラインスクリーンパターン３１のピッチが、ＰＴ４、ＰＴ２として示されている。ピッチＰＴ４、ＰＴ２は、方向ｄ４、ｄ２におけるカウント領域の長さ（上の例では約１．２５ｍｍ）を、それぞれについて求めた変化回数ｎで除すことによって求められる。なお、このようにして求めたピッチＰＴ４、ＰＴ２は平均的なものである。

そして、図１２（Ｂ）に示すように、求めたピッチＰＴ４、ＰＴ２を用いて、真の傾き角度αを求めることができる。

つまり、傾き角度αは、
α＝ａｒｃｔａｎ（ＰＴ２／ＰＴ４）
として求められる。

傾き角度αを求めることにより、カウント領域における変化回数の真の最大値を求めることができる。

つまり、図１２（Ｃ）に示すように、傾き角度αに直交する方向についてのピッチＰＴｘが求められる。

つまり、ピッチＰＴｘは、
ＰＴｘ＝ＰＴ４・ｓｉｎα
として求められる。

求めたピッチＰＴｘを用いて、変化回数の真の最大値が求められる。

なお、変化回数の真の最大値を求めるに当たり、演算によって求めてもよいし、傾き角度αまたはピッチＰＴｘを入力とするルックアップテーブルなどによってもよい。

例えば、傾き角度αを入力とし乗算係数Ｘ（α）を出力とするルックアップテーブルを用い、得られた乗算係数Ｘ（α）を方向ｄ１〜ｄ８における変化回数の最大値に乗ずることによって、変化回数の真の最大値が求められる。

なお、上の例では、変化回数ｎを、オンからオフまたはオフからオンのいずれかに限定したカウント値としたので、カウント領域の長さを変化回数ｎで除すことにより直接に求めることができる。このように限定したカウント値である変化回数を「階調変化回数」と呼称することがある。

しかし、変化回数ｎとして階調変化回数を用いなかった場合、つまり第１の実施形態で説明したようにオンからオフまたはオフからオンのいずれの場合にもカウントした合計値とした場合には、求めた変化回数ｎの２分の１を用いて計算することによってピッチＰＴ４、ＰＴ２を求めることができる。

また、傾き角度αを求めるためには、必ずしもピッチＰＴ４、ＰＴ２を用いる必要はなく、例えばピッチＰＴ４、ＰＴ２に比例した値であればよいので、第１の実施形態で用いた変化回数をそのまま用いてもよい。また、適当な係数またはルックアップテーブルを用いることにより、第１の実施形態で用いた変化回数をそのまま用いることも可能である。

このように、第２の実施形態の画像形成装置１Ｂによると、真の変化回数（変化点）を求めることによって、ラインペアパターン３０ｂがどのような傾き角度αを持っている場合であっても、ラインペアパターンであることを正しく検出しまたは判別することができる。つまり、任意の傾き角度αに対して、ラインペアパターンの判別の精度を低下させることなく、高精度な判別を行うことができる。

図１３に示すフローチャートにおいて、ステップ＃１１〜１３、１６〜２０は、図９のステップ＃１〜８とそれぞれ同じである。

ステップ＃１４において、ラインペアパターンの傾き角度αを求める。求めた傾き角度αに基づいて、真の変化回数（変化点の数）をめる（＃１５）。

このように、真の変化回数を求めることによって、ラインペアパターン３０をより正確に判別することができる。

なお、先に述べた第１の実施形態では、図５に示すように、方向ｄ１〜ｄ８のカウント領域のうちの一部がラインペアパターン３０の外部に出ている場合に、隣合う複数の方向における変化点の合計値のうちその合計値が最大となるものを選択した。第２の実施形態においても、このような合計値の最大となる組み合わせの選択ステップをステップ＃１４の前に入れておくことによって、図５に示すような場合に対しても正確にラインペアパターン３０を判別することができる。
〔実施形態における効果〕
このように、上に述べた実施形態では、第１条件、第２条件、および第３条件を用いることによって、ラインペアパターン３０を正確に判別することが可能となる。したがって、判別されたラインペアパターン３０に対してスムージング処理を実施することができるので、プリントアウト時のモアレやテクスチャの発生を防止することが可能となる。
〔他の実施形態〕
上記実施形態では、周期性条件である第３条件を判別するために、方向ｄ１におけるカウント領域を２等分したが、信頼性をより高めるために、３つ以上のカウント領域に分けてもよい。

その他、画像処理装置１、１Ｂの全体または各部の構成、処理内容、処理順序等は、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが可能であり、この場合にも上記の特有かつ格別の効果が奏される。

第１の実施形態の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 孤立点の集合体である網点を示す図である。 孤立点を判別するための孤立点判別フィルタを示す図である。 ラインペアパターンの判別方法を説明するための図である。 ８つの方向のカウント領域のうちの一部がラインペアパターンの外部に出ている状態を示す図である。 他のラインペアパターンの判別方法を説明するための図である。 ラインペアパターンの判別方法の第３条件について説明するための図である。 ラインペアパターンの誤判別の防止を説明するための図である。 ラインペアパターンの判別処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 ラインペアパターンの真の変化点を算出する方法を説明する図である。 ラインペアパターンの傾き角度を算出する方法を説明するための図である。 第２の実施形態のラインペアパターンの判別処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１，１Ｂ 画像処理装置
２ 読み取り部（読み取り手段）
１１，１１Ｂ ラインペア判別部
１１ａ ２値化部（２値化手段）
１１ｂ，１１ｂＢ 検出部（検出手段）
１１ｃ 判定部（判定手段）
１１ｄ 判別部（判別手段）
１１ｅ ラインペア角度算出部（ラインペア角度算出手段）
１１ｆ ラインペア変化回数算出部（ラインペア変化回数算出手段）
２０ 網点
２１ 孤立点
３０，３０ａ，３０ｂ ラインペアパターン
３１ ラインスクリーンパターン
ｄ１〜ｄ８ 方向
ｄ１Ａ，ｄ１Ｂ カウント領域
ｍ 変化点（第１方向における変化点）
ｎ 変化回数（第１方向における変化回数）
ＴＧ 注目画素

Claims (21)

1. 原稿を読み取って画像データを生成する読み取り手段と、
   前記読み取り手段によって生成された画像データに基づき、互いに直交する方向を複数含むラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数を検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果において、前記ラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数が最大値である方向を第１方向とし、前記第１方向における変化点の数が所定値以上であり、かつ、前記第１方向に直交する第２方向におけるラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数が最小値となるか否かに基づいて、前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する判別手段と、を有する、
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記ラインスクリーンパターンは、孤立点が連結して構成される線状のパターンであり、
   前記ラインペアパターンは、複数の前記ラインスクリーンパターンが規則的に並んで構成されるパターンである、
   請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記画像データを２値化する２値化手段を含み、
   前記検出手段は、前記２値化手段によって２値化された画像データに基づく画像の前記第１方向におけるオンオフの変化回数と、前記第２方向におけるオンオフの変化回数とを検出し、
   前記判別手段は、前記第１方向における前記変化回数と前記第２方向における前記変化回数との差に基づいて前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する、
   請求項１または２記載の画像処理装置。
4. 前記第１方向は、注目画素を基準として放射状に４５度間隔で配された８つの方向のうち、その方向に沿ったオンオフの変化回数が最大となる方向である、
   請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記画像データを２値化する２値化手段を含み、
   前記検出手段は、
   前記２値化手段によって２値化された画像データに基づく画像の複数の方向におけるオンオフの変化回数を検出するものであり、
   検出された複数の方向における変化回数に基づいてラインペアパターンの傾き角度を求めるラインペア角度算出手段と、
   求められた前記傾き角度に基づいて前記ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数を求めるラインペア変化回数算出手段と、を有し、
   前記判別手段は、前記ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数に基づいて前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する、
   請求項１または２記載の画像形成装置。
6. 前記ラインペア角度算出手段は、前記複数の方向のうちオンオフの変化回数が最大となる方向を前記第１方向とし、前記第１方向における変化回数と前記第２方向における変化回数とに基づいて前記傾き角度を求める、
   請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記ラインペア角度算出手段は、前記第１方向および前記第２方向における変化回数に基づいて、前記第１方向および前記第２方向におけるラインスクリーンパターンのピッチを算出し、算出したピッチに基づいて前記傾き角度を求める、
   請求項６記載の画像処理装置。
8. 前記判別手段は、ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数が所定の閾値よりも大きいときに、ラインぺアパターンが含まれると判別する、
   請求項５ないし７のいずれかに記載の画像処理装置。
9. 前記複数の方向は、注目画素を基準として放射状に４５度間隔で配された８つの方向である、
   請求項５ないし８のいずれかに記載の画像処理装置。
10. 前記変化回数の周期性を判定する判定手段を含む、
    請求項３ないし９のいずれかに記載の画像処理装置。
11. 前記判定手段は、前記第１方向における前記変化回数のカウント領域が所定数分割されてなる各々のカウント領域における変化回数に基づいて前記周期性を判定する、
    請求項１０記載の画像処理装置。
12. 前記判別手段による判別後の画像データに対してオープニング処理を行うオープニング処理部を含む、
    請求項１ないし１１のいずれかに記載の画像処理装置。
13. 原稿を読み取って画像データを生成する生成ステップと、
    生成された前記画像データに基づき、互いに直交する方向を複数含むラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数を検出する検出ステップと、
    前記検出の結果において、前記ラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数が最大値である方向を第１方向とし、前記第１方向における変化点の数が所定値以上であり、かつ、前記第１方向に直交する第２方向におけるラインスクリーンパターンに含まれる変化点の数が最小値となるか否かに基づいて、前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する判別ステップと、を有する、
    ことを特徴とするラインペアパターンの判別方法。
14. 前記ラインスクリーンパターンは、孤立点が連結して構成される線状のパターンであり、
    前記ラインペアパターンは、複数の前記ラインスクリーンパターンが規則的に並んで構成されるパターンである、
    請求項１３記載のラインペアパターンの判別方法。
15. 前記画像データを２値化する２値化ステップを含み、
    前記検出ステップにおいては、前記２値化ステップで２値化された画像データに基づく画像の前記第１方向におけるオンオフの変化回数と、前記第２方向における前記変化回数とを検出し、
    前記判別ステップにおいては、前記第１方向における前記変化回数と前記第２方向における前記変化回数との差に基づいて前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する、
    請求項１３または１４記載のラインペアパターンの判別方法。
16. 前記第１方向は、注目画素を基準として放射状に４５度間隔で配された８つの方向のうち、その方向に沿ったオンオフの変化回数が最大となる方向である、
    請求項１５記載のラインペアパターンの判別方法。
17. 前記画像データを２値化する２値化ステップを含み、
    前記検出ステップにおいては、
    前記２値化手段によって２値化された画像データに基づく画像の複数の方向におけるオンオフの変化回数を検出し、
    検出された複数の方向における変化回数に基づいてラインペアパターンの傾き角度を求め、
    求められた前記傾き角度に基づいて、前記ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数を求め、
    前記判別ステップにおいては、前記ラインペアパターンに直交する方向におけるオンオフの変化回数に基づいて前記画像データにラインペアパターンが含まれるか否かを判別する、
    請求項１３または１４記載のラインペアパターンの判別方法。
18. 前記検出ステップにおいて、前記複数の方向のうちオンオフの変化回数が最大となる方向を前記第１方向とし、前記第１方向における変化回数と前記第２方向における変化回数とに基づいて前記傾き角度を求める、
    請求項１７記載のラインペアパターンの判別方法。
19. 前記変化回数の周期性を判定する判定ステップを含む、
    請求項１５ないし１８のいずれかに記載のラインペアパターンの判別方法。
20. 前記判定ステップにおいては、前記第１方向における前記変化回数のカウント領域が所定数分割されてなる各々のカウント領域における変化回数に基づいて前記周期性を判定する、
    請求項１９記載のラインペアパターンの判別方法。
21. 前記判別ステップにおいて判別された後の画像データに対してオープニング処理を行うオープニング処理ステップを含む、
    請求項１３ないし２０のいずれかに記載のラインペアパターンの判別方法。

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