JP7317557B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、記録媒体及び画像形成装置 - Google Patents
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原稿の画像データを入力する入力部と、
前記画像データに基づき、前記原稿がモノクロ原稿かカラー原稿かを判定するカラー・モノクロ判定部と、
前記画像データから特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記画像データに基づき、前記原稿の種別を判定する原稿種別判定部と、
前記原稿がモノクロ原稿である場合は、前記特徴量と、前記原稿の種別とに基づき、複数の出力階調数候補のうち何れか1つの階調数を出力階調数として設定し、前記原稿がカラー原稿である場合は、予め定められた階調数を出力階調数として設定する出力階調数設定部と、
前記画像データの階調数を前記設定された出力階調数とした画像データを生成する画像処理部と、
を備えたことを特徴とする。
原稿の画像データを入力するステップと、
前記画像データに基づき、前記原稿がモノクロ原稿かカラー原稿かを判定するステップと、
前記画像データから特徴量を算出するステップと、
前記画像データに基づき、前記原稿の種別を判定するステップと、
前記原稿がモノクロ原稿である場合に、前記特徴量と、前記原稿の種別とに基づき、複数の出力階調数候補のうち何れか1つの階調数を出力階調数として設定し、前記原稿がカラー原稿である場合は、予め定められた階調数を出力階調数として設定するステップと、
前記画像データの階調数を前記設定された出力階調数とした画像データを生成するステップと、
を備えたことを特徴とする。
原稿を読み取り、画像データとして出力する原稿読取部と、
前記画像データに基づき、前記原稿がモノクロ原稿かカラー原稿かを判定するカラー・モノクロ判定部と、
前記画像データから特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記画像データに基づき、前記原稿の種別を判定する原稿種別判定部と、
前記原稿がモノクロ原稿である場合は、前記特徴量と、前記原稿の種別とに基づき、複数の出力階調数候補のうち何れか1つの階調数を出力階調数として設定し、前記原稿がカラー原稿である場合は、予め定められた階調数を出力階調数として設定する出力階調数設定部と、
前記画像データの階調数を前記設定された出力階調数とした画像データを生成する画像処理部と、
前記生成された画像データを印刷する印刷部と、
を備えたことを特徴とする。
[1.1 機能構成説明]
図1は、第1実施形態に係る画像形成装置1の機能的構成を示すブロック図である。画像形成装置1は、コピー機能、印刷機能、及びスキャナ機能等を有するデジタル複合機である。画像形成装置1は、画像処理装置10、画像読み取り装置20、画像印刷装置30及び画像データ送信装置40を備えている。
(1)文字
原稿の大部分が、明瞭なエッジによって構成される文字によって構成される原稿である。
(2)文字/印画紙写真
原稿が印画紙や光沢紙の写真が貼り付けられた用紙(例えば、コピー用紙)であり、原稿に写真と文字とが混在する原稿である。
(3)印画紙写真
原稿が印画紙であり、原稿の大部分が、銀塩写真のような連続的な階調で表現された写真によって構成される原稿である。
(4)印刷写真
原稿が印画紙以外の用紙(例えば、印刷物)であり、原稿の大部分が、網点や万線スクリーンのようなハーフトーン手法によって表現された写真によって構成される原稿である。
(5)文字/印刷写真
原稿が印画紙以外の用紙(例えば、コピー用紙)であり、原稿に写真と文字とが混在する原稿である。
次に、図3を参照して、上記の構成からなる画像形成装置1で出力階調数を設定する方法について説明する。図3に示す処理は、画像形成装置1の制御部100が、画像形成装置1に含まれる機能部を制御することにより実行される。
まず始めに、出力階調数の初期値を設定し、記憶部150に記憶する(ステップS102)。例えば、ユーザにより、出力の階調として「グレースケール」又は「白黒2値」のいずれかが手動で設定された上で原稿の読み取りが行われる場合に、適切な画像データを出力するために、ユーザの設定に対応する出力階調数を初期値として記憶部150に記憶する。具体的には、「グレースケール」の設定に対応する出力階調数の初期値として、「256階調」や「16階調」を記憶し、「白黒2値」の設定に対応する出力階調数の初期値として、「2階調」を記憶する。このようにすることで、ユーザにより出力の階調が手動で設定された場合は、原稿の種別によらず、ユーザに設定された階調に対応する出力階調数(例えば、出力の階調が「グレースケール」であれば256階調又は16階調、「白黒2値」であれば2階調)で画像データを出力することができる。また、ユーザによる設定もなく、グレースケール・白黒2値の判定も行われることのない場合において、グレースケールか白黒2値かの出力階調の指定を要するときの参照値として利用される出力階調数の値を、出力階調数の初期値として記憶部150に記憶する。
つづいて、制御部100は、ADFに載置された原稿セットから、画像読み取り装置20を介して原稿を1枚ごと読み出す(ステップS104)。このとき、画像入力部105は、画像読み取り装置20から出力されるアナログ信号に基づき入力画像データを生成することにより、原稿の画像データを入力する。つづいて、ACS判定により入力画像データに基づき、原稿がモノクロ原稿であるか否か(カラー原稿であるか)を判定する(ステップS106)。ACS判定の結果、原稿がモノクロ原稿であると判定された場合(ステップS106;Yes)、原稿種別判定部140は、入力画像データに基づき、処理対象の原稿の種別を特定するための原稿種別判定を行う(ステップS108)。前述のように、原稿がモノクロ原稿である場合は、原稿の種別によっては、白黒2値画像として取り扱うことによる文字潰れが生じてしまう恐れがある。そこで、原稿種別判定部140が原稿の種別を判定することで、文字潰れを生じてしまう恐れのある原稿をグレースケール・白黒2値判定の対象とする。このようにすることで、効率よく文字潰れを生じてしまう恐れのある原稿だけを処理対象とすることができる。
つづいて、制御部100は、原稿種別判定結果が、「印画紙写真」又は「印刷写真」であるか否か、すなわち、文字潰れを生じない写真原稿であるか否かを判定する(ステップS110)。原稿が写真原稿であれば、文字潰れが生じることがない。そこで、制御部100は、出力階調数設定部160に対して、グレースケール・白黒2値判定を実行せず、ステップS102において初期値として設定した「グレースケール」もしくは「白黒2値」の出力階調数にて画像データを出力するように、出力階調数の初期値を、出力する画像データの出力階調数に設定する制御を行う(ステップS110;Yes→ステップS112)。ユーザによって設定された出力の階調や、出力の階調が設定されていない場合における初期値として「グレースケール」が設定されていれば、出力階調数設定部160は、ステップS102において記憶した256階調や16階調を出力階調数として設定する。また、ユーザによって設定された出力の階調や、出力の階調が設定されていない場合における初期値として「白黒2値」が設定されていれば、出力階調数設定部160は、ステップS102において記憶した2階調を出力階調数として設定する。
次に、第2実施形態について説明する。昨今、原稿を最適な読み取り解像度にて読み取ることが行われている。例えば、小さい文字を含まない原稿を読み取らせる場合には解像度を低めに設定して、不必要にファイルサイズを増大させることなく読み取りを行うことができる。また、小さい文字を含む原稿を読み取らせる場合には解像度を上げて、文字の判読性を損なうことなく読み取りを行うことができる。このようなことを実現するために、読み取りの解像度を原稿に合わせて切り替える技術が提案されている。
本実施形態における画像形成装置2の機能的構成を示すブロック図を図5に示す。解像度推定部170は、画像を構成する文字候補を特定し、その文字候補を用いて文字列を特定し、前記文字候補又は前記文字列に基づいて前記画像の出力に係る出力解像度を決定するための機能部である。なお、解像度推定部170は、制御部100がプログラムを実行することで動作するが、ハードウェアで別に実現されてもよい。
[2.2.1 最小文字サイズの初期設定]
本実施形態における処理フローについて、図6を参照して説明する。まず始めに、グレースケール・白黒2値判定を行う前に、予め、解像度と解像度に適した最小の文字サイズとを設定し、初期値として記憶部150に記憶する(ステップS102→ステップS202)。最小の文字サイズとは、文字領域として扱う領域に含まれるエッジの長さの最小値である。例えば、エッジが含まれる領域について、当該領域の短辺の長さが最小の文字サイズ以上であれば文字領域として扱い、当該領域の短辺の長さが最小の文字未満であれば文字領域としては扱わない。ここでは、例えば、ユーザにより手動で解像度を指定した上で、原稿の読み取りが行われる場合には、ユーザ指定の解像度で読み取りが行われるため、ユーザが指定した解像度に適した最小文字サイズとなる値を参照して初期値として決定し、記憶部150に記憶する。また、ユーザによって手動で解像度が指定されなかった場合において、前述した解像度推定部170による解像度推定が困難であった際など、解像度推定部170の応答が適正に行われなかったときに使われる、暫定的な値としても利用される。例えば、300dpiを初期解像度としている場合、それに準じた値(例えば、8画素)を記憶部150に記憶する。
次に、読み取られた原稿の種別が「印画紙写真」又は「印刷写真」といった写真原稿でない場合、すなわち、「文字」、「文字/印画紙写真」、「文字/印刷写真」であった場合には、解像度推定部170は、入力画像データの解像度を推定する(ステップS110;No→ステップS204)。解像度推定の処理の概略として、はじめに、解像度推定部170は、画像内のエッジを抽出し、抽出されたエッジから、文字らしいエリアを文字矩形として抽出する。次に、解像度推定部170は、抽出された文字矩形について、文字矩形に含まれる画素が文字列を構成するか否かを判定し、文字矩形を構成する画素が文字列であると判定した場合は、文字矩形を文字列として抽出する。そして、解像度推定部170は、文字列として抽出された文字矩形に対して、最適な出力解像度を、入力画像データの解像度として推定する。入力画像データの解像度の推定方法としては、矩形のサイズと文字サイズおよび出力解像度との対応表などから、導出することにより決定を行う方法があげられる。
推定された画像データの解像度について、解像度と文字の分解能との関係を考慮し、画像入力装置の解像度の区分と最小の文字サイズとの関係を求めると、例えば、図7に示すような関係となる。図7の例は、画像データの解像度をxとして、xの値を150dpi未満、150dpi以上300dpi未満、300dpi以上の3段階のレベルに区分けし、それぞれの区分けにおける最小文字の画素数について、4、6、8画素が最小文字サイズの文字の画素数と定義されていることを示す図である。なお、図7では、最小の文字サイズを画素数で示しているが、最小の文字サイズは画素数によって示すことに限定されるものではなく、例えば、ポイント数や級数で示してもよい。
つづいて、第3の実施形態について説明する。第3実施形態は、入力画像データ、特に原稿を読み取り装置で読み取らせる場合の入力画像データに対し、「文字」や「印画紙写真」といった比較的大きい分類となる画像の分類よりも小さい分類を行う実施形態である。例えば、入力画像データに含まれる黒い文字(黒文字)についてさらに分類した場合として、下地や網点がない文字領域における黒文字なのか、下地がある黒文字(下地あり黒文字)なのか、網点上の黒文字(網点上黒文字)なのか、などといった区分けを行う。このように小さく分類することにより、原稿全面を画一的な紙面とするのではなく、原稿上にある各領域に対して、適応的に文字潰れがあるかどうかの判定を行うことができる。第3実施形態は、第1実施形態の図1を図8に、図2を図9に、置き換えたものである。なお、同一の機能部には同一の符号を付し、説明については省略する。第3実施形態は、第1実施形態の図1を図8に、図2を図9に、置き換えたものである。なお、同一の機能部には同一の符号を付し、説明については省略する。
本実施形態における画像形成装置3の機能的構成を示すブロック図を図8に示す。領域分離判定部180は、画像を構成している各画素に対して、周辺画素との差分などの特徴量を計算し、統計的な判定を使うなどして、その画素の周囲との関連性を鑑みて、注目画素がどんな特性を持つ画素であるかの判定を行うための機能部である。なお、領域分離判定部180は、制御部100がプログラムを実行することで動作するが、ハードウェアで別に実現されてもよい。
[3.2.1 文字潰れ判定用パラメータの初期設定]
本実施形態における処理フローについて、図9を参照して説明する。まず始めに、文字潰れを生じているか否かの判定を行う領域分離判定部180で用いる判定用パラメータの初期値を記憶部150に記憶する(ステップS302)。例えば、領域分離判定部180内での判定結果として、「文字」、「網点」、「下地」あるいは「その他」といった区分けがなされたとする。また、領域分離判定部180によって、黒文字の領域が抽出されたとする。このとき、黒文字のうち、「下地」と区分けされた領域にある黒文字(下地あり黒文字)や、「網点」と区分けされた領域にある黒文字(網点上黒文字)が文字潰れの対象となる。そこで、文字潰れを生じやすい領域である「下地」や「網点」に属する領域については、他の領域に比べて文字潰れの可能性が高いことから、文字潰れが生じていると判定されやすいような重みを付与させる。例えば、判定方法として、所定の値を超えるかどうかを判断する閾値処理を行う場合に、これら「下地」や「網点」の領域については、これらに属する領域の重み係数を大きく設定する。このようにして、「下地」や「網点」の領域は、他の領域よりも閾値処理に使う数値が大きな値となり易くする。
次に、読み取られた原稿の種別が「印画紙写真」又は「印刷写真」といった写真原稿でない場合、すなわち、「文字」、「文字/印画紙写真」、「文字/印刷写真」であった場合には、領域分離判定部180は、領域分離処理を行う(ステップS110;No→ステップS304)。領域分離判定部180は、領域分離処理として、入力画像データを文字領域、網点領域又は写真領域を含む複数の領域に分離する。領域を分離する処理の概略として、判定を行う所定エリア内において、濃度値の最大・最小や最大濃度差などの統計量を求め、それら統計量等をもとに、各画素に対して、統計量の大小関係を条件として所定エリアがどのような領域であるかを判定する。このようにすることで、「下地」と「印画紙」、あるいは「文字」と「網点」および「その他」といった領域の判別が行える。
つづいて、文字潰れ判定における重み係数の使ったグレースケール・白黒2値判定を行う(ステップS306)。ここで、文字潰れ判定における重み係数を使ったグレースケール・白黒2値判定について説明する。図12は、網点の上にある「山」という文字が読み取られた際のグレースケール画像の例であり、矩形が画素を示し、矩形内の数値が画素値を示している。このときの領域分離の結果が図13のように得られたとすると、図10に示した属性にある重み係数を、対応する係数を判定に用いる判定式内にある重み係数を当てはめる。
ScoreA = ブロックαの特徴量 × 画素位置Aの重み係数
= 100 × 2.00
= 200
ScoreB = ブロックαの特徴量 × 画素位置Bの重み係数
= 100 × 10.00
= 1000
上記のようにブロック内の各画素についてスコア値が計算される。
実施形態の説明に記載した画像処理装置10に含まれる各機能部は、ソフトウェアで実現してもよいし、全て又は一部をハードウェア(回路や装置)で実現してもよい。何れの場合であっても、画像データの特徴量と、原稿の種別とに基づき、適切な出力階調数を設定し、入力画像データを、設定した出力階調数の画像データとして生成できればよい。
なお、本実施の形態では、この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示していないメモリ、例えばROMのようなものそのものがプログラムメディアであってもよいし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクやCD-ROM/MO/MD/DVD等の光ディスクのディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュROM等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムコードを担持する媒体であってもよい。
10 画像処理装置
100 制御部
105 画像入力部
110 画像処理演算部
120 特徴量算出演算部
130 画像出力部
140 原稿種別判定部
150 記憶部
160 出力階調数設定部
170 解像度推定部
180 領域分離判定部
20 画像読み取り装置
30 画像印刷装置
40 画像データ送信装置
50 操作パネル
52 操作部
54 表示部
Claims (8)
- 原稿の画像データを入力する入力部と、
前記画像データに基づき、前記原稿がモノクロ原稿かカラー原稿かを判定する第1の判定部と、
前記第1の判定部により、前記原稿がモノクロ原稿と判定されたときは、前記画像データに基づき、前記原稿の種別を判定する第2の判定部と、
前記原稿の種別が写真原稿以外のとき、前記画像データに含まれる文字の最小の文字サイズを推定する文字サイズ推定部と、
前記文字サイズを参照して前記原稿がグレースケール原稿か白黒2値原稿かを判定する第3の判定部と、
前記原稿に基づいて階調数を出力階調数として設定する出力階調数設定部と、
前記画像データの階調数を前記設定された出力階調数とした画像データを生成する画像処理部と、
を備え、
前記出力階調数設定部は、
前記原稿がカラー原稿であるときは、予め定められた第1の階調数を出力階調数として設定し、
前記原稿がモノクロ原稿であり、かつ、原稿の種別の判定結果が写真原稿であるときは、予め定められた第2の階調数を出力階調数として設定し、
前記原稿がモノクロ原稿であり、かつ、原稿の種別の判定結果が写真原稿以外であるときは、前記原稿がグレースケール又は白黒2値の判定結果に基づいて出力階調数を設定する
画像処理装置。 - 原稿の画像データを入力する入力部と、
前記画像データに基づき、前記原稿がモノクロ原稿かカラー原稿かを判定する第1の判定部と、
前記第1の判定部により、前記原稿がモノクロ原稿と判定されたときは、前記画像データに基づき、前記原稿の種別を判定する第2の判定部と、
前記原稿の種別が写真原稿以外のとき、前記画像データを、文字領域、網点領域、下地領域を含む複数の領域に分離する領域分離部と、
前記原稿の種別が写真原稿以外のとき、前記領域に基づいた重み付けを使用して当該原稿がグレースケール原稿か白黒2値原稿かを判定する第3の判定部と、
前記原稿に基づいて階調数を出力階調数として設定する出力階調数設定部と、
前記画像データの階調数を前記設定された出力階調数とした画像データを生成する画像処理部と、
を備え、
前記出力階調数設定部は、
前記原稿がカラー原稿であるときは、予め定められた第1の階調数を出力階調数として設定し、
前記原稿がモノクロ原稿であり、かつ、原稿の種別の判定結果が写真原稿であるときは、予め定められた第2の階調数を出力階調数として設定し、
前記原稿がモノクロ原稿であり、かつ、原稿の種別の判定結果が写真原稿以外であるときは、前記原稿がグレースケール又は白黒2値の判定結果に基づいて出力階調数を設定する
画像処理装置。 - 原稿の種別と、前記第3の判定部が、前記原稿をグレースケール原稿か白黒2値原稿かを判定するときの閾値とを含むパラメータセットを記憶する記憶部と、
前記第3の判定部は、前記第2の判定部により判定された原稿の種別に基づいて、前記パラメータセットより閾値を読み出して、前記グレースケール原稿か、前記白黒2値原稿かを判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 - 前記閾値は、前記原稿において検出されたエッジが文字のエッジであるか否かを判定するのに用いられる閾値である請求項3に記載の画像処理装置。
- 原稿の画像データを入力する入力ステップと、
前記画像データに基づき、前記原稿がモノクロ原稿かカラー原稿かを判定する第1の判定ステップと、
前記第1の判定ステップにより、前記原稿がモノクロ原稿と判定されたときは、前記画像データに基づき、前記原稿の種別を判定する第2の判定ステップと、
前記原稿の種別が写真原稿以外のとき、前記画像データに含まれる文字の最小の文字サイズを推定する文字サイズ推定ステップと、
前記文字サイズを参照して前記原稿がグレースケール原稿か白黒2値原稿かを判定する第3の判定ステップと、
前記原稿に基づいて階調数を出力階調数として設定する出力階調数設定ステップと、
前記画像データの階調数を前記設定された出力階調数とした画像データを生成する画像処理ステップと、
を含み、
前記出力階調数設定ステップは、
前記原稿がカラー原稿であるときは、予め定められた第1の階調数を出力階調数として設定し、
前記原稿がモノクロ原稿であり、かつ、原稿の種別の判定結果が写真原稿であるときは、予め定められた第2の階調数を出力階調数として設定し、
前記原稿がモノクロ原稿であり、かつ、原稿の種別の判定結果が写真原稿以外であるときは、前記原稿がグレースケール又は白黒2値の判定結果に基づいて出力階調数を設定する
画像処理方法。 - 原稿の画像データを入力する入力ステップと、
前記画像データに基づき、前記原稿がモノクロ原稿かカラー原稿かを判定する第1の判定ステップと、
前記第1の判定ステップにより、前記原稿がモノクロ原稿と判定されたときは、当該原稿がグレースケール原稿か白黒2値原稿かを判定する第2の判定ステップと、
前記原稿の種別が写真原稿以外のとき、前記画像データを、文字領域、網点領域、下地領域を含む複数の領域に分離する領域分離ステップと、
前記原稿の種別が写真原稿以外のとき、前記領域に基づいた重み付けを使用して当該原稿がグレースケール原稿か白黒2値原稿かを判定する第3の判定ステップと、
前記原稿に基づいて階調数を出力階調数として設定する出力階調数設定ステップと、
前記画像データの階調数を前記設定された出力階調数とした画像データを生成する画像処理ステップと、
を備え、
前記出力階調数設定ステップは、
前記原稿がカラー原稿であるときは、予め定められた第1の階調数を出力階調数として設定し、
前記原稿がモノクロ原稿であり、かつ、原稿の種別の判定結果が写真原稿であるときは、予め定められた第2の階調数を出力階調数として設定し、
前記原稿がモノクロ原稿であり、かつ、原稿の種別の判定結果が写真原稿以外であるときは、前記原稿がグレースケール又は白黒2値の判定結果に基づいて出力階調数を設定する
画像処理方法。 - コンピュータに、請求項1から4の何れか一項に記載の画像処理装置を動作させるためのプログラム。
- 請求項1又は請求項2に記載の画像処理部と、前記画像データに基づいて記録紙に画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置。
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