JP6436358B2

JP6436358B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6436358B2
Application number: JP2016041113A
Authority: JP
Inventors: 秀也村本
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2036-03-03
Also published as: US10038823B2; US20170257528A1; JP2017154433A

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

カラー画像形成装置のコピー処理では、入力画像内の黒い太文字の輪郭部分が文字エッジ領域として特定され、黒い太文字の内側部分がイメージ領域として特定される。そのため、カラー印刷時において、黒い太文字の内側部分の色ずれが発生した場合、印刷物上の黒い太文字の輪郭部分と内側部分との間に白ヌケが発生することがある。

そのため、ある画像形成装置は、文字エッジ領域を、文字内側へ向かって膨張させることで、白ヌケの発生を抑制している（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−２６１６７１号公報

しかしながら、上述のように、文字エッジ領域を文字内側へ向かって膨張させると、文字エッジ部分の幅が大きくなるため、文字に対して意図せぬ縁取りが発生してしまう。そのため、上述の白ヌケは解消されても、上述の意図せぬ縁取りが発生するため、そのような文字の画質が良好にならない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、低明度低彩度の太文字における白ヌケを抑制しつつ、意図せぬ縁取りが発生しにくくする画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、入力画像における文字エッジ領域および文字内部領域を特定する画像領域判定部と、（ａ）前記文字内部領域に属する画素に対する、前記文字エッジ領域からの内向膨張処理、および（ｂ）前記文字エッジ領域に属する画素に対する、前記文字内部領域からの外向膨張処理を実行可能な画像処理部とを備える。そして、前記画像処理部は、前記文字内部領域に属する画素の平均輝度値に応じて、前記内向膨張処理および前記外向膨張処理の少なくとも一方を選択し、選択した前記内向膨張処理および前記外向膨張処理の少なくとも一方を実行する。そして、前記画像処理部は、前記文字エッジ領域と前記文字内部領域との境界からの距離に応じて、前記内向膨張処理および前記外向膨張処理の強度をそれぞれ設定し、設定した前記強度で前記内向膨張処理および前記外向膨張処理を実行する。

本発明によれば、低明度低彩度の太文字における白ヌケを抑制しつつ、意図せぬ縁取りが発生しにくくする画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図２は、入力画像内の文字の一例を示す図である。図３は、図２に示す文字における黒エッジ領域（黒エッジ属性の画素の領域）および黒非エッジ領域（低明度低彩度属性の画素の領域）の一例を示す図である。図４は、図２および図３に示す文字における文字エッジ領域および文字内部領域の一例を示す図である。図５は、図１に示す画像形成装置における内向膨張処理および外向膨張処理の強度について説明する図である。図６は、図１に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。図７は、図６における膨張処理（ステップＳ１５）について説明するフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置は、例えばコピー機、複合機などである。

図１に示す画像形成装置は、画像入力部１、画像処理部２、および画像出力部３を備える。画像入力部１は、例えばスキャナーを有し、１ページずつ、原稿画像を光学的に読み取り、その原稿画像の画像データを生成し、画像処理部２に出力する。画像処理部２は、画像入力部１から入力された画像データに対して各種画像処理を行い、画像処理後の画像データを画像出力部３に出力する。画像出力部３は、例えば電子写真方式のカラープリントエンジンを有し、画像処理部２からの画像データに基づく画像を印刷用紙に印刷する。

画像処理部２は、画像領域判定部１１と、出力画像処理部１２とを備える。

画像領域判定部１１は、入力される画像データに基づく入力画像における文字エッジ領域および文字内部領域を特定する。具体的には、画像領域判別部１１は、入力画像データにおける各画素の領域属性を文字エッジ領域、文字内部領域、および白地（背景）領域のいずれかとして特定する。

画像領域判定部１１は、エッジ領域特定部２１、低明度低彩度領域特定部２２、および画素属性特定部２３を備える。

エッジ領域特定部２１は、入力画像データに基づく入力画像において、例えばラプラシアンフィルターなどでエッジを抽出し、そのエッジの低濃度側と高濃度側との濃度差に応じたエッジの高濃度側の範囲をエッジ領域として特定する。したがって、高濃度の文字ほど、その文字の文字エッジ領域は広くなる。通常、文字エッジ領域の幅は、２、３画素程度である。

低明度低彩度領域特定部２２は、入力画像データに基づく入力画像において、明度が所定閾値より低くかつ彩度が所定閾値より低い画素の領域を低明度低彩度領域として特定する。

画素属性特定部２３は、入力画像データに基づく入力画像における各画素について、その画素の属性を文字エッジ領域、文字内部領域、および白地（背景）領域のいずれかとして特定する。

画素属性特定部２３は、エッジ領域に属しかつ低明度低彩度領域に属する画素の属性を黒エッジ属性とする。画素属性特定部２３は、エッジ領域に属さずかつ低明度低彩度領域に属する画素の属性を黒非エッジ属性とする。図２は、入力画像内の文字の一例を示す図である。図３は、図２に示す文字における黒エッジ領域（黒エッジ属性の画素の領域）および黒非エッジ領域（黒非エッジ属性の画素の領域）の一例を示す図である。

さらに、画素属性特定部２３は、黒エッジ属性の画素を中心として所定サイズの参照ウィンドウ内に黒非エッジ属性が存在する場合、その黒エッジ属性の画素の属性を文字エッジ属性とする（つまり、黒エッジ属性から文字エッジ属性へ変更する）。

さらに、画素属性特定部２３は、黒非エッジ属性の画素を中心として所定サイズの参照ウィンドウ内に黒エッジ属性が存在する場合、その黒非エッジ属性の画素の属性を文字内部属性とする（つまり、黒非エッジ属性から文字内部属性へ変更する）。

なお、上述の参照ウィンドウのサイズは、例えば縦横７画素とされる。

図４は、図２および図３に示す文字における文字エッジ領域および文字内部領域の一例を示す図である。図４に示す文字エッジ領域および文字内部領域は、図３に示す黒エッジ領域および黒非エッジ領域に対して、７×７画素の参照ウィンドウを適用した場合の文字エッジ領域および文字内部領域である。

なお、文字エッジ属性を有する画素の領域を文字エッジ領域とし、文字内部属性を有する画素の領域を文字内部領域とする。

また、画素属性特定部２３は、文字エッジ属性および文字内部属性のいずれも有さない画素の領域を白地領域として特定する。なお、入力画像内の写真などの文字以外のオブジェクトがある場合、そのようなオブジェクトは、文字エッジ領域および文字内部領域から除外される。

出力画像処理部１２は、文字エッジ領域および文字内部領域の少なくとも一方に対する膨張処理を行うとともに、画像データに基づく印刷のために必要な画像処理を行う。

出力画像処理部１２は、文字内部領域に属する画素に対する、文字エッジ領域から文字内部領域への内向膨張処理、および（ｂ）文字エッジ領域に属する画素に対する、文字内部領域から文字エッジ領域への外向膨張処理を実行可能である。

内向膨張処理では、文字エッジ領域と文字内部領域との境界に位置する文字エッジ属性の画素から所定の距離範囲内において、文字内部領域内の画素の濃度が増加される。文字エッジ領域はカラートナー色以外のブラックで表現されるため、内向膨張処理では、上述の画素のブラック濃度が増加される。

外向膨張処理では、文字エッジ領域と文字内部領域との境界に位置する文字エッジ属性の画素から所定の距離範囲内において、文字エッジ領域内の画素の濃度が増加される。文字内部領域はブラック以外のカラートナー色で表現されるため、外向膨張処理では、上述の画素のカラートナー色（ここでは、シアン、マゼンタ、およびイエロー）の濃度が増加される。

出力画像処理部１２は、文字内部領域に属する画素の平均輝度値に応じて、内向膨張処理および外向膨張処理のうちの少なくとも一方を選択し、選択した内向膨張処理および外向膨張処理を実行する。

さらに、この実施の形態では、出力画像処理部１２は、文字エッジ領域と文字内部領域との境界（その境界に位置する文字エッジ属性の画素）からの距離および上述の平均輝度値の少なくとも一方に応じて、内向膨張処理および外向膨張処理の強度（つまり、後述のトラップ量）をそれぞれ設定する。

図５は、図１に示す画像形成装置における内向膨張処理および外向膨張処理の強度について説明する図である。図５に示すように、文字エッジ領域と文字内部領域との境界（その境界に位置する文字エッジ属性の画素）からの距離が小さいほど、トラップ量（追加濃度量）が大きくなる。なお、図５に示すトラップ量の分布は、上述の参照ウィンドウのサイズが７×７画素である場合のものである。

この実施の形態では、出力画像処理部１２は、上述の平均輝度値が所定の閾値より大きい場合、内向膨張処理を実行せずに、外向膨張処理のみを実行し、上述の平均輝度値が所定の閾値以下である場合、外向膨張処理を実行せずに、内向膨張処理のみを実行する。

ただし、出力画像処理部１２は、外向膨張処理および内向膨張処理の両方を実行するようにしてもよい。その場合、例えば、出力画像処理部１２は、上述の平均輝度値が大きいほど、外向膨張処理の強度を高くし、内向膨張処理の強度を低くする。

その他、例えば、出力画像処理部１２は、文字領域について、微分フィルター等を用いたエッジ強調処理、文字領域に適応させた、色補正処理、黒生成／ＵＣＲ（Under Color Removal）処理、中間調処理などを行い、網点領域あるいは下地領域について、積分フィルター等を用いた平滑化処理、網点領域あるいは下地領域に適応させた、色補正処理、黒生成／ＵＣＲ処理、中間調処理などを行う。これにより、印刷画像内の文字部分を鮮明にしたり、網点部分のモアレやノイズを抑える。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。図６は、図１に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。図７は、図６における膨張処理（ステップＳ１５）について説明するフローチャートである。

まず、画像入力部１が、イメージスキャナーにて読み取った原稿画像のビットマップ画像データを生成し、図示せぬメモリーなどに格納する（ステップＳ１）。

画像領域判定部１１は、そのビットマップ画像データを読み出し、その原稿画像を入力画像として、入力画像に対する領域判定処理を上述のようにして行い、入力画像におけるエッジ領域および低明度低彩度領域を特定する（ステップＳ２）。

そして、画素属性特定部２３は、その入力画像において、所定の走査順序で注目画素を選択していく（ステップＳ３）。

各注目画素について、画素属性特定部２３は、注目画素がエッジ領域に属するか否かを判定する（ステップＳ４）。

注目画素がエッジ領域に属する場合、画素属性特定部２３は、注目画素が低明度低彩度領域に属するか否かを判定する（ステップＳ５）。

そして、注目画素がエッジ領域に属し、かつ低明度低彩度領域に属する場合、画素属性特定部２３は、注目画素を中心とした上述の参照ウィンドウ内において、黒非エッジ属性の画素（エッジ領域に属さず、かつ低明度低彩度領域に属する画素）が存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。

そして、注目画素がエッジ領域に属し、かつ低明度低彩度領域に属する場合において上述の参照ウィンドウ内に黒非エッジ属性の画素が存在するときには、画素属性特定部２３は、注目画素の属性を文字エッジ属性とする（ステップＳ７）。

一方、注目画素がエッジ領域に属し、かつ低明度低彩度領域に属する場合において上述の参照ウィンドウ内に黒非エッジ属性の画素が存在しないときには、画素属性特定部２３は、注目画素の属性を黒エッジ属性とする（ステップＳ８）。

また、注目画素がエッジ領域に属さない場合（ステップＳ４）、画素属性特定部２３は、注目画素が低明度低彩度領域に属するか否かを判定する（ステップＳ９）。

そして、注目画素がエッジ領域に属さず、かつ低明度低彩度領域に属する場合、画素属性特定部２３は、注目画素を中心とした上述の参照ウィンドウ内において、黒エッジ属性の画素（エッジ領域に属し、かつ低明度低彩度領域に属する画素）が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０）。

そして、注目画素がエッジ領域に属さず、かつ低明度低彩度領域に属する場合において上述の参照ウィンドウ内に黒エッジ属性の画素が存在するときには、画素属性特定部２３は、注目画素の属性を文字内部属性とする（ステップＳ１１）。

一方、注目画素がエッジ領域に属さず、かつ低明度低彩度領域に属する場合において上述の参照ウィンドウ内に黒エッジ属性の画素が存在しないときには、画素属性特定部２３は、注目画素の属性を黒非エッジ属性とする（ステップＳ１２）。

なお、ステップＳ５またはステップＳ９において注目画素が低明度低彩度領域に属さないと判定された場合、注目画素の属性は、その他属性とされる（ステップＳ１３）。

このようにして、注目画素の属性が特定されると、画素属性特定部２３は、入力画像内のすべての画素の属性を特定したか否かを判定し（ステップＳ１４）、属性を特定していない画素がある場合には、ステップＳ３に戻り、次の注目画素を選択し、次の注目画素に対して同様の処理を実行する。

一方、入力画像内のすべての画素の属性が特定された場合、出力画像処理部１２は、図７に示す膨張処理を実行する（ステップＳ１５）。

図７に示すように、膨張処理では、まず、出力画像処理部１２は、文字内部領域に属する画素の平均輝度値を計算する（ステップＳ２１）。そして、出力画像処理部１２は、その平均輝度値が所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２２）。

その平均輝度値が所定の閾値より大きい場合、出力画像処理部１２は、ステップＳ２３〜Ｓ２８の処理（つまり、文字エッジ領域に対するＣＭＹのトラップ）を実行し、そうではない場合、出力画像処理部１２は、ステップＳ２９〜Ｓ３４の処理（つまり、文字内部領域に対するブラックのトラップ）を実行する。

その平均輝度値が所定の閾値より大きい場合（つまり、低濃度の場合）、出力画像処理部１２は、入力画像において、所定の走査順序で注目画素を選択していく（ステップＳ２３）。

各注目画素について、出力画像処理部１２は、注目画素が文字エッジ属性を有するか否かを判定する（ステップＳ２４）。

注目画素が文字エッジ属性を有する場合、出力画像処理部１２は、文字エッジ領域と文字内部領域との境界における文字エッジ属性の画素から注目画素までの距離（画素数）を特定し（ステップＳ２５）、その距離に応じたトラップ量を特定する（ステップＳ２６）。

そして、出力画像処理部１２は、特定したトラップ量だけ、カラートナー色（ここでは、シアン、マゼンタ、およびイエロー）の濃度を増加させる（ステップＳ２７）。

一方、注目画素が文字エッジ属性を有さない場合（ステップＳ２４）、このトラップは実行されない。

このようにして、注目画素に対する処理が完了すると、出力画像処理部１２は、入力画像内のすべての画素を処理したか否かを判定し（ステップＳ２８）、処理していない画素がある場合には、ステップＳ２３に戻り、次の注目画素を選択し、次の注目画素に対して同様の処理を実行する。

一方、入力画像内のすべての画素が処理された場合、出力画像処理部１２は、膨張処理を完了する。

他方、その平均輝度値が所定の閾値以下である場合（つまり、高濃度の場合）、出力画像処理部１２は、入力画像において、所定の走査順序で注目画素を選択していく（ステップＳ２９）。

各注目画素について、出力画像処理部１２は、注目画素が文字内部属性を有するか否かを判定する（ステップＳ３０）。

注目画素が文字内部属性を有する場合、出力画像処理部１２は、文字エッジ領域と文字内部領域との境界における文字エッジ属性の画素から注目画素までの距離（画素数）を特定し（ステップＳ３１）、その距離に応じたトラップ量を特定する（ステップＳ３２）。

そして、出力画像処理部１２は、特定したトラップ量だけ、ブラックの濃度を増加させる（ステップＳ３３）。

一方、注目画素が文字内部属性を有さない場合（ステップＳ３０）、このトラップは実行されない。

このようにして、注目画素に対する処理が完了すると、出力画像処理部１２は、入力画像内のすべての画素を処理したか否かを判定し（ステップＳ３４）、処理していない画素がある場合には、ステップＳ２９に戻り、次の注目画素を選択し、次の注目画素に対して同様の処理を実行する。

なお、このように、文字内部属性の平均輝度が低い場合には、ブラックでトラップが実行され、文字エッジ領域が膨張するが、文字内部属性の平均輝度が低いため、文字の縁取りは視認されにくい。また、ブラック１色でのトラップとなるため、カラー３色の場合よりトラップに必要なトナー消費量が少なくて済む。

図６に戻り、膨張処理の完了後、画像処理部２は、その他の画像処理を適宜行い、画像処理後の入力画像の印刷を画像出力部３に実行させる（ステップＳ１６）。なお、ここで、上述のトラップ量を除外して黒生成およびＵＣＲ処理が実行される。あるいは、黒生成およびＵＣＲ処理後に上述の膨張処理を実行してもよい。

以上のように、上記実施の形態によれば、画像領域判定部１１は、入力画像における文字エッジ領域および文字内部領域を特定する。出力画像処理部１２は、（ａ）文字内部領域に属する画素に対する、文字エッジ領域からの内向膨張処理、および（ｂ）文字エッジ領域に属する画素に対する、文字内部領域からの外向膨張処理を実行可能である。そして、出力画像処理部１２は、文字内部領域に属する画素の平均輝度値に応じて、内向膨張処理および外向膨張処理のうちの少なくとも一方を選択し、選択した内向膨張処理および外向膨張処理の少なくとも一方を実行する。

これにより、トラップによって低明度低彩度の太文字における白ヌケを抑制しつつ、文字内部領域に属する画素の平均輝度値に応じて外向膨張処理が実行されるため、意図せぬ縁取りが発生しにくい。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、カラー複合機などに適用可能である。

１１画像領域判定部
１２出力画像処理部

Claims

入力画像における文字エッジ領域および文字内部領域を特定する画像領域判定部と、
（ａ）前記文字内部領域に属する画素に対する、前記文字エッジ領域からの内向膨張処理、および（ｂ）前記文字エッジ領域に属する画素に対する、前記文字内部領域からの外向膨張処理を実行可能な画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記文字内部領域に属する画素の平均輝度値に応じて、前記内向膨張処理および前記外向膨張処理のうちの少なくとも一方を選択し、選択した前記内向膨張処理および前記外向膨張処理の少なくとも一方を実行し、
前記画像処理部は、前記文字エッジ領域と前記文字内部領域との境界からの距離に応じて、前記内向膨張処理および前記外向膨張処理の強度をそれぞれ設定し、設定した前記強度で前記内向膨張処理および前記外向膨張処理を実行すること、
を特徴とする画像形成装置。
前記画像処理部は、前記内向膨張処理をカラートナー色以外のブラックについて実行し、前記外向膨張処理をブラック以外のカラートナー色について実行することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記画像処理部は、前記平均輝度値が所定の閾値より大きい場合、前記内向膨張処理を実行せずに、前記外向膨張処理のみを実行することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
前記画像領域判定部は、（ａ１）前記入力画像における所定の閾値より低い明度でありかつ所定の閾値より低い彩度であり、かつ（ａ２）所定範囲内に非エッジ画素が存在するエッジ画素の領域を前記文字エッジ領域として特定し、（ｂ１）前記入力画像における所定の閾値より低い明度でありかつ所定の閾値より低い彩度であり、かつ（ｂ２）所定範囲内にエッジ画素が存在する非エッジ画素の領域を前記文字内部領域として特定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。