JPH07203198A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】文字・線画等の黒色処理を円滑に行ない画像品
位の低下を防止する。 【構成】ＲＧＢ信号をもとに、黒文字判定部１１３内の
文字の太さ判定部１１４で、画像中の文字／線画部分の
太さを判定し、また、エッジ検出部１１５で文字／線画
の輪郭情報を、彩度判定部１１６で彩度情報を得て、こ
れら輪郭情報と彩度情報とを組み合わせて画像処理を行
なう際に、文字や線の太さが連続して変化するように太
さ判定信号を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、読み取られた原稿画像
から抽出した画像の特徴をもとに出力画像の処理をする
画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー画像データをデジタル的に
処理し、それをカラープリンタに出力してカラー画像を
得るカラープリント装置や、カラー原稿を色分解して電
気的に読み取り、得られたカラー画像データを用紙上に
プリント出力してカラー画像の複写を行なう、いわゆ
る、デジタルカラー複写機等、カラー印字システムの発
展にはめざましいものがある。

【０００３】また、これらのシステムの普及に伴い、カ
ラー画像の印字品質に対する要求も高くなってきてお
り、特に、黒い文字や黒細線を、より黒く、シャープに
印字したいという要求が高まっている。すなわち、黒原
稿を色分解すると、黒を再現する信号としてイエロー，
マゼンタ，シアン，ブラックの各信号が発生するが、得
られた信号に基づいてそのまま印字すると、各色が４色
重ね合わせで再現されるので、色相互間の若干のズレに
より黒の細線に色にじみが生じ、本来の黒が黒く見えな
かったり、あるいは、ボケて見えたりして、印字品質を
著しく低下させていた。

【０００４】これに対して、画像信号中の黒、それ以外
の色等の色情報や、細線、網点等の空間周波数の特徴を
抽出して、例えば、黒文字，色文字等のエリアを検出し
たり、さらには、中間調画像や網点画像領域等に分け
て、それぞれのエリアに応じた処理を施し、エリアが黒
文字部ならば黒単色化する方法等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、例えば、文字が明朝体等の太さが可変な
文字の場合、黒文字処理の境界線の差がくっきりと出た
り、網点画像中の文字エッジが網点のエッジ成分と区別
できないため、黒文字処理ができない等の要因にて高画
質化が妨げられるという問題がある。

【０００６】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、文字・線画等の黒色処
理を円滑に行ない、画像品位の低下を防止することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、原稿画像を表わすカラー画像データを処
理する画像処理装置において、前記カラー画像データよ
り線成分及び網点成分を分離して、前記原稿画像中の文
字・線画を抽出する手段と、前記文字・線画の太さを判
定する第１の判定手段と、前記文字・線画の輪郭を判定
する第２の判定手段と、前記文字・線画の彩度を判定す
る第３の判定手段と、前記第１の判定手段、前記第２の
判定手段及び前記第３の判定手段での判定結果をもと
に、所定の画像処理を行なう処理手段とを備える。

【０００８】

【作用】以上の構成において、文字・線画の太さを連続
的に変化させ、黒処理による画像品位の低下を防止する
よう機能する。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る好
適な実施例を詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明の実施例に係る画像処理装
置の断面構成を示す図である。同図において、符号２０
１はイメージスキャナ部であり、ここでは、原稿を読み
取り、デジタル信号処理を行なう。また、２００はプリ
ンタ部であり、イメージスキャナ部２０１にて読み取ら
れた原稿画像に対応した画像を、用紙上にフルカラーで
プリント出力する。

【００１１】イメージスキャナ部２０１において、原稿
圧板２０２にて原稿台ガラス（プラテン）２０３上に載
置された原稿２０４を、ハロゲンランプ２０５の光で照
射する。この原稿２０４からの反射光はミラー２０６，
２０７に導かれ、レンズ２０８により３ラインセンサ
（以下、ＣＣＤという）２１０上に像を結ぶ。なお、レ
ンズ２０８には、赤外カットフィルタ２３１が設けられ
ている。

【００１２】ＣＣＤ２１０は、原稿２０４からの光情報
を色分解して、それよりフルカラー情報のレッド
（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分を読み取っ
た後、信号処理部２０９に送る。ＣＣＤ２１０の各色成
分読み取りセンサ列は、各々が５０００画素から構成さ
れている。これにより、原稿台ガラス２０３上に載置さ
れる原稿の中で最大サイズである、Ａ３サイズの原稿の
短手方向２９７ｍｍを、４００ｄｐｉの解像度で読み取
る。

【００１３】なお、ハロゲンランプ２０５，ミラー２０
６は速度ｖで、また、ミラー２０７は（１／２）ｖで、
ラインセンサ２１０の電気的な走査方向（以下、主走査
方向という）に対して垂直方向（以下、副走査方向とい
う）に機械的に動くことにより、原稿２０４の全面を走
査する。

【００１４】標準白色板２１１は、Ｒ，Ｇ，Ｂセンサ２
１０−１〜２１０−３での読み取りデータの補正データ
を発生する。この標準白色板２１１は、可視光でほぼ均
一の反射特性を示し、可視では、白色の色を有してい
る。ここでは、この標準白色板２１１を用いて、Ｒ，
Ｇ，Ｂセンサ２１０−１〜２１０−３からの出力データ
の補正を行なう。

【００１５】また、画像信号処理部２０９では、読み取
られた信号を電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ）の各成分に
分解して、それをプリンタ部２００に送る。また、イメ
ージスキャナ部２０１における１回の原稿走査（スキャ
ン）につき、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの内、１つの成分がプリ
ンタ部２００に送られ、計４回の原稿走査により１枚分
のプリントアウトが完成する。

【００１６】プリンタ部２００では、イメージスキャナ
部２０１からのＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの各画像信号がレーザ
ドライバ２１２に送られる。レーザドライバ２１２は、
画信号に応じて半導体レーザ２１３を変調駆動する。そ
して、レーザ光は、ポリゴンミラー２１４、ｆ−θレン
ズ２１５、ミラー２１６を介して、感光ドラム２１７上
を走査する。

【００１７】現像器は、マゼンタ現像器２１９、シアン
現像器２２０、イエロー現像器２２１、ブラック現像器
２２２により構成され、これら４つの現像器が交互に感
光ドラム２１７に接して、感光ドラム２１７上に形成さ
れたＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの静電潜像を、対応するトナーで
現像する。また、転写ドラム２２３は、用紙カセット２
２４、または用紙カセット２２５より給紙された用紙を
転写ドラム２２３に巻き付け、感光ドラム２１７上に現
像されたトナー像を用紙に転写する。

【００１８】このようにして、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの４色
についてのトナー像が順次、転写された後、用紙は、定
着ユニット２２６を通過して排紙される。

【００１９】次に、本実施例に係るイメージスキャナ部
２０１について詳細に説明する。

【００２０】図２は、ＣＣＤ２１０の外観構成を示す図
である。同図において、２１０−１は赤色光（Ｒ）を読
み取るための受光素子列（フォトセンサ）であり、２１
０−２，２１０−３は、順に、緑色光（Ｇ），青色光
（Ｂ）の波長成分を読み取るための受光素子列である。
これらＲ，Ｇ，Ｂの各センサ２１０−１〜２１０−３
は、主走査方向，副走査方向に１０μｍの開口をもつ。

【００２１】上記の３本の異なる光学特性を持つ受光素
子列は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサが原稿の同一ラインを読
み取るべく、互いに平行に配置されるように、同一のシ
リコンチップ上においてモノリシック構造をとる。そし
て、このような構成のＣＣＤを用いることで、各色分解
読み取りでのレンズ等の光学系を共通にし、これによ
り、Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎の光学調整を簡潔にすることが可
能となる。

【００２２】図３は、図２に示す点線ａ−ａ´にてイメ
ージスキャナ部２０１を切断したときの断面図である。
同図に示すように、シリコン基板２１０−５上にＲ色読
み取り用のフォトセンサ２１０−１と、Ｇ，Ｂ各々の可
視情報を読み取るフォトセンサ２１０−２，２１０−３
が配置されている。

【００２３】Ｒ色のフォトセンサ２１０−１上には、可
視光の内、Ｒ色の波長成分を透過するＲフィルタ２１０
−７が配置される。同様に、Ｇ色のフォトセンサ２１０
−２上にはＧフィルタ２１０−８が、また、Ｂ色のフォ
トセンサ２１０−３上にはＢフィルタ２１０−９が配置
されている。なお、２１０−６は、透明有機膜で構成さ
れた平坦化層である。

【００２４】図４は、図２において符号Ｂにて示される
受光素子の拡大図である。上記の各センサは、図４に示
すように、主走査方向に一画素当たり１０μｍの長さを
持つ。各センサは、上述のようにＡ３サイズの原稿の短
手方向（長さ２９７ｍｍ）を４００ｄｐｉの解像度で読
み取ることができるように、主走査方向に５０００画素
を有する。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサのライン間の距
離は８０μｍであり、４００ｄｐｉの副走査方向の解像
度に対して、各８ラインずつ離れている。

【００２５】次に、本実施例に係る画像処理装置のプリ
ンタ部での濃度再現法について説明する。

【００２６】本実施例では、プリンタの濃度再現のため
に、従来より良く知られているＰＷＭ（パルス幅変調）
方式により、半導体レーザ２１３の点灯時間を画像濃度
信号に応じて制御する。これにより、レーザの点灯時間
に応じた電位の静電潜像が感光ドラム２１７上に形成さ
れる。そして、現像器２１９〜２２２で、静電潜像の電
位に応じた量のトナーで潜像を現像することにより、濃
度再現が行なわれる。

【００２７】図５は、本実施例に係るプリンタ部での濃
度再現の制御動作を示すタイミングチャートである。符
号１０２０１はプリンタ画素クロックであり、これは４
００ｄｐｉの解像度に相当する。なお、このクロックは
レーザドライバ２１２で作られる。また、プリンタ画素
クロック１０２０１に同期して、４００線の三角波１０
２０２が作られる。なお、この４００線の三角波１０２
０２の周期は、画素クロック１０２０１の周期と同じで
ある。

【００２８】画像信号処理部２０９から送られる、４０
０ｄｐｉの解像度で２５６階調（８ｂｉｔ）のＭ，Ｃ，
Ｙ，Ｂｋの画像データ、及び２００線／４００線切り換
え信号が、上記のＣＬＯＣＫ信号に同期して伝送される
が、レーザドライバ２１２で、不図示のＦＩＦＯメモリ
によりプリンタ画素クロック１０２０１に同期合わせが
行なわれる。この８ｂｉｔのデジタル画像データは、Ｄ
／Ａ変換器（不図示）によりアナログ画像信号１０２０
３に変換される。そして、上述の４００線三角波１０２
０２とアナログ的に比較され、その結果、４００線のＰ
ＷＭ出力１０２０４が生成される。

【００２９】デジタル画素データは００Ｈ（Ｈは、１６
進を示す）からＦＦＨまで変化し、４００線ＰＷＭ出力
１０２０４は、これらの値に応じたパルス幅となる。ま
た、４００線ＰＷＭ出力の一周期は、感光ドラム上では
６３．５μｍになる。

【００３０】レーザドライバ２１２では、４００線の三
角波の他に、プリンタ画素クロック１０２０１に同期し
て、その倍の周期の２００線の三角波１０２０５をも作
る。そして、この２００線の三角波１０２０５と４００
ｄｐｉのアナログ画像信号１０２０３とを比較すること
により、２００線のＰＷＭ出力信号１０２０６を生成す
る。２００線のＰＷＭ出力信号１０２０６は、図５に示
すように、１２７μｍの周期で感光ドラム上に潜像を形
成する。

【００３１】２００線での濃度再現と４００線での濃度
再現では、２００線の方が濃度再現のための最小単位が
１２７μｍと４００線の２倍であるため、階調再現性が
良い。しかし、解像の点では、６３．５μｍ単位で濃度
を再現する４００線の方が、高解像度な画像記録に適し
ている。このように、２００線のＰＷＭ記録は階調再現
に適しており、４００線のＰＷＭ記録は解像度の点で優
れているため、画像の性質によって２００線のＰＷＭと
４００線のＰＷＭの切換えを行なうようにしている。

【００３２】上記の切換えを行なうための信号が、図５
に示す２００線／４００線切り換え信号１０２０７であ
り、画像信号処理部２０９から、４００ｄｐｉの画像信
号に同期して画素単位にレーザドライバ２１２に入力さ
れる。この２００線／４００線切り換え信号が論理Low
（以下、Ｌレベルという）の場合には、４００線のＰＷ
Ｍ出力が選択され、それが論理High（以下、Ｈレベルと
いう）の場合には、２００線のＰＷＭ出力が選択され
る。

【００３３】次に、画像信号処理部２０９について説明
する。

【００３４】図６は、本実施例に係るイメージスキャナ
部２０１の画像信号処理部２０９における画像信号の流
れを示すブロック図である。同図に示すように、ＣＣＤ
２１０より出力される画像信号は、アナログ信号処理部
１０１に入力され、そこでゲイン調整，オフセット調整
をされた後、Ａ／Ｄコンバータ１０２で、各色信号ごと
に８ｂｉｔのデジタル画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換
される。その後、シェーディング補正部１０３に入力さ
れ、色ごとに標準色板２１１の読取り信号を用いた公知
のシェーディング補正が施される。

【００３５】クロック発生部１２１は、１画素単位のク
ロックを発生する。また、主走査アドレスカウンタ１２
２では、クロック発生部１２１からのクロックを計数
し、１ラインの画素アドレス出力を生成する。そして、
デコーダ１２３は、主走査アドレスカウンタ１２２から
の主走査アドレスをデコードして、シフトパルスやリセ
ットパルス等のライン単位のＣＣＤ駆動信号や、ＣＣＤ
からの１ライン読み取り信号中の有効領域を表わすＶＥ
信号、ライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。なお、主
走査アドレスカウンタ１２２はＨＳＹＮＣ信号でクリア
され、次のラインの主走査アドレスの計数を開始する。

【００３６】図２に示すように、ＣＣＤ２１０の受光部
２１０−１，２１０−２，２１０−３は、相互に所定の
距離を隔てて配置されているため、図６のラインディレ
イ回路１０４，１０５において、副走査方向の空間的ず
れを補正する。具体的には、Ｂ信号に対して副走査方向
で、Ｒ，Ｇの各信号を副走査方向にライン遅延させてＢ
信号に合わせる。

【００３７】入力マスキング部１０６は、ＣＣＤ２１０
のＲ，Ｇ，Ｂのフィルタ２１０−７，２１０−８，２１
０−９の分光特性で決まる読み取り色空間を、ＮＴＳＣ
の標準色空間に変換する部分であり、次式のようなマト
リックス演算を行なう。

【００３８】 光量／濃度変換部（ＬＯＧ変換部）１０７はルックアッ
プテーブルＲＯＭにより構成され、Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４の
輝度信号がＣ０，Ｍ０，Ｙ０の濃度信号に変換される。
ライン遅延メモリ１０８は、後述する黒文字判定部１１
３で、Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４信号から生成されるＵＣＲ，Ｆ
ＩＬＴＥＲ，ＳＥＮ等の判定信号までのライン遅延分だ
け、Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０の画像信号を遅延させる。その結
果、同一画素に対するＣ１，Ｍ１，Ｙ１の画像信号と黒
文字判定信号はマスキングＵＣＲ回路１０９に同時に入
力される。

【００３９】マスキング及びＵＣＲ回路１０９は、入力
されたＹ１，Ｍ１，Ｃ１の３原色信号により黒信号（Ｂ
ｋ）を抽出し、さらに、プリンタ２１２での記録色材の
色濁りを補正する演算を施して、Ｙ２，Ｍ２，Ｃ２，Ｂ
ｋ２の信号を各読み取り動作の度に順次、所定のビット
幅（８ｂｉｔ）で出力する。

【００４０】主走査変倍回路１１０は、公知の補間演算
により画像信号及び黒文字判定信号の主走査方向の拡大
縮小処理を行なう。また、空間フィルタ処理部（出力フ
ィルタ）１１１は、後述するように、ＬＵＴ１１７から
の２ｂｉｔのＦＩＬＴＥＲ信号に基づいて、エッジ強
調，スムージング処理の切換えを行なう。

【００４１】このように処理されたＭ４，Ｃ４，Ｙ４，
Ｂｋ４の面順次の画像信号と、２００線／４００線の切
換え信号であるＳＥＮ信号は、上記のレーザドライバ２
１２に送られ、プリンタ部２００でＰＷＭによる濃度記
録が行なわれる。

【００４２】図７は、図６に示す画像信号処理部２０９
における各制御信号のタイミングを示す図である。同図
において、ＶＳＹＮＣ信号は、副走査方向の画像有効区
間信号であり、論理“１”の区間において、画像読取り
（スキャン）を行なって、順次、（Ｃ），（Ｍ），
（Ｙ），（Ｂｋ）の出力信号を形成する。また、ＶＥ信
号は、主走査方向の画像有効区間信号であり、論理
“１”の区間において主走査開始位置のタイミングをと
り、主にライン遅延のライン計数制御に用いられる。そ
して、ＣＬＯＣＫ信号は画素同期信号であり、“０”→
“１”の立ち上がりタイミングで画像データを転送し、
上記のＡ／Ｄコンバータ１０２，黒文字判定部１１３等
の各信号処理部に供給するとともに、レーザドライバ２
１２に画像信号、２００線／４００線の切り換え信号を
伝送するのに用いられる。次に、本実施例における黒文
字／黒線画の検出について説明する。［エッジ検出部の
説明］上述のように、入力マスキング部１０６にてマス
キング変換された信号Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４は、黒文字判定
部１１３のエッジ検出回路１１５に入力され、以下の式
に従って輝度信号Ｙを算出する。なお、図８は、エッジ
検出回路１１５の内部構成を示すブロック図であり、図
９は、輝度算出回路２５０の詳細構成を示す図である。

【００４３】 Ｙ＝０．２５Ｒ＋０．５Ｇ＋０．２５Ｂ …（２） 図９において、入力された色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、各々に
対して、乗算器３０１，３０２，３０３で係数０．２
５，０．５，０．２５が乗じられた後、加算器３０４，
３０５で加算され、上記の式（２）に従った輝度信号Ｙ
が算出される。

【００４４】輝度信号Ｙは、図１０に示すＦＩＦＯ４０
１〜４０２により、各１ラインずつ遅延した３ライン分
に拡張され、公知のラプラシアンフィルタ４０３〜４０
６にかけられる。そして、同図に示す４方向の内、フィ
ルタの出力であるエッジ量の絶対値ａが最小の値をとる
方向を求め、その方向をエッジｍｉｎ方向とする。これ
を、図８に示すエッジｍｉｎ方向検出部２５１が行な
う。

【００４５】次に、エッジｍｉｎ方向スムージング部２
５２で、上記エッジｍｉｎ方向検出部２５１で求めたエ
ッジのｍｉｎ方向に対してスムージング処理を施す。こ
の処理により、エッジ成分の最も大きい方向のみを保存
し、その他の方向を平滑化することができる。

【００４６】すなわち、複数の方向に対してエッジ成分
が大きい網点成分は、上記の処理でエッジ成分が平滑化
されて、その特徴が減少し、一方、一方向にのみエッジ
成分が存在する文字／細線については、その特徴が保存
される、という効果が上げられる。なお、必要に応じ
て、この処理を繰り返すことで、線成分と網点成分の分
離がより一層、効果的に行なわれ、従来のエッジ検出法
では検知できなかった、網点中に存在する文字成分も検
知することが可能となる。

【００４７】その後、図８に示すエッジ検出部２５３で
は、上述のラプラシアンフィルタにかけられ、エッジ量
の絶対値がａ以下のものが除去され、ａ以上のもののみ
が論理“１”として出力される。

【００４８】なお、図１１は、エッジ検出の例を示す図
であり、輝度データＹに係る画像データ（ａ）が、エッ
ジ検出信号として（ｂ）のごとく生成される。

【００４９】エッジ検出部１１５では、さらに、上記の
判定信号を７×７，５×５，３×３のブロックサイズで
膨張した信号と、膨張なし及びエッジなしの５つのコー
ドで表わしたものが、エッジ検出部１１５からの出力信
号“ｅｄｇｅ”（３ビット）である。ここで、信号の膨
張とは、ブロック中の全ての画素の信号値をＯＲ演算す
ることを言う。 ［彩度判定部の説明］図１２は、黒文字判定部１１３を
構成する彩度判定回路１１６の詳細な構成を示すブロッ
ク図である。ここでは、入力された色信号Ｒ４，Ｇ４，
Ｂ４に対して、最大値検出部６０１と最小値検出部６０
２によって、最大値ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、及び最小値
ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がそれぞれ抽出され、その差ΔＣ
が、減算器６０３で算出される。そして、次段のＬＵＴ
（ルックアップテーブル）６０４では、図１３に示すよ
うな特性に従ってデータ変換が行なわれ、彩度信号Ｃｒ
が生成される。

【００５０】図１３においては、ΔＣの値が０に近い
程、彩度が低く（無彩色に近く）、また、ΔＣが大きい
程、有彩色の度合いが強いことを示している。換言すれ
ば、Ｃｒは、無彩色の度合いが強い程、大きい値を示
し、また、有彩色の度合いが強い程、その値が０に近づ
く。なお、図６に示す彩度判定部１１６からの出力信号
“ｃｏｌ”は、色，黒，中間（色と黒の間の色）、白が
それぞれ２ビットのコードで表現される。 ［文字の太さ判定部の説明］図１４は、黒文字判定部１
１３を構成する文字の太さ判定回路１１４の構成を示す
ブロック図である。

【００５１】図１４において、入力マスキング回路１０
６からの出力であるレッド信号データＲ４，グリーン信
号Ｇ４，ブルー信号Ｂ４が最小値検出部２０１１に入力
される。この最小値検出部２０１１では、入力されたＲ
ＧＢ信号の最小値ＭＩＮ RGBを求める。次に、平均値検
出部２０１２にＭＩＮ RGBを入力し、そこで、注目画素
近傍の５画素×５画素のＭＩＮ RGBの平均値ＡＶＥ５
と、同じく近傍３画素×３画素のＭＩＮ RGBの平均値Ａ
ＶＥ３を求める。

【００５２】文字・中間調検出部２０１３へはＡＶＥ５
とＡＶＥ３が入力され、ここでは、画素毎に注目画素の
濃度、及び、注目画素とその近傍の平均濃度との変化量
を検出することによって、注目画素が、文字または中間
調領域の一部であるかどうかの判別を行なう。

【００５３】図１５は、文字・中間調検出回路２０１３
の内部構成を示すブロック図である。同図に示すよう
に、文字・中間調検出回路では、最初に、加算器２０３
０でＡＶＥ３に適当なオフセット値ＯＦＳＴ１を加え、
その値とＡＶＥ５とをコンパレータ２０３１にて比較す
る。また、コンパレータ２０３２では、加算器２０３０
からの出力と、適当なリミット値ＬＩＭ１とを比較す
る。そして、それぞれのコンパレータからの出力値が、
ＯＲ回路２０３３に入力される。

【００５４】ＯＲ回路２０３３では、 ＡＶＥ３＋ＯＦＳＴ１＜ＡＶＥ５ …（３） または、 ＡＶＥ３＋ＯＦＳＴ１＜ＬＩＭ１ …（４） のときに、出力信号ＢＩＮＧＲＡが論理“Ｈ”になる。
つまり、この文字・中間調検出回路によって、注目画素
近傍に濃度変化が存在する場合（文字エッジ部）、また
は、注目画素付近が、ある値以上の濃度を持っている場
合（文字の内部及び中間調部）に、文字・中間調領域信
号ＢＩＮＧＲＡが論理“Ｈ”になる。

【００５５】一方、図１６にその詳細構成を示す網点領
域検出部２０１４では、網点領域を検出するため、ま
ず、最小値検出回路２０１１にて検出されたＭＩＮ RGB
に、加算器２０４０にて適当なオフセット値ＯＦＳＴ２
を加え、その結果をコンパレータ２０４１にてＡＶＥ５
と比較する。また、コンパレータ２０４２では、加算器
２０４０からの出力と適当なリミット値ＬＩＭ２とを比
較する。そして、それぞれの出力値が、ＯＲ回路２０４
３に入力され、そこで、 ＭＩＮ RGB＋ＯＦＳＴ２＜ＡＶＥ５ …（５） または、 ＭＩＮ RGB＋ＯＦＳＴ２＜ＬＩＭ２ …（６） のときに、ＯＲ回路２０４３からの出力信号ＢＩＮＡＭ
Ｉが論理“Ｈ”になる。そして、このＢＩＮＡＭＩ信号
を用いて、エッジ方向検出回路２０４４で画素毎のエッ
ジの方向を求める。

【００５６】図１７は、エッジ方向検出回路２０４４で
のエッジ方向検出の規則を示す図である。すなわち、注
目画素近傍の８画素が、図１７に示す（０）〜（３）の
いずれかの条件を満たす場合に、エッジ方向信号ＤＩＲ
ＡＭＩの０ビット〜３ビットのいずれかが、それぞれ論
理“Ｈ”になる。

【００５７】さらに、次段の対向エッジ検出回路２０４
５においては、注目画素を囲む５画素×５画素の領域
で、互いに対向するエッジを検出する。そこで、図１８
に示すように、注目画素のＤＩＲＡＭＩ信号をＡ３３と
した座標系における、対向エッジ検出の規則を以下に示
す。すなわち、 （１）Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１，Ａ４１，Ａ５１，Ａ２
２，Ａ３２，Ａ４２，Ａ３３のいずれかのビット０が
“Ｈ”、かつ、Ａ３３，Ａ２４，Ａ３４，Ａ４４，Ａ１
５，Ａ２５，Ａ３５，Ａ４５，Ａ５５のいずれかのビッ
ト１が“Ｈ” （２）Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１，Ａ４１，Ａ５１，Ａ２
２，Ａ３２，Ａ４２，Ａ３３のいずれかのビット１が
“Ｈ”、かつ、Ａ３３，Ａ２４，Ａ３４，Ａ４４，Ａ１
５，Ａ２５，Ａ３５，Ａ４５，Ａ５５のいずれかのビッ
ト０が“Ｈ” （３）Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４，Ａ１５，Ａ２
２，Ａ２３，Ａ２４，Ａ３３のいずれかのビット２が
“Ｈ”、かつ、Ａ３３，Ａ４２，Ａ４３，Ａ４４，Ａ５
１，Ａ５２，Ａ５３，Ａ５４，Ａ５５のいずれかのビッ
ト３が“Ｈ” （４）Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４，Ａ１５，Ａ２
２，Ａ２３，Ａ２４，Ａ３３のいずれかのビット３が
“Ｈ”、かつ、Ａ３３，Ａ４２，Ａ４３，Ａ４４，Ａ５
１，Ａ５２，Ａ５３，Ａ５４，Ａ５５のいずれかのビッ
ト２が“Ｈ” そして、上記（１）〜（４）の内、いずれかの条件を満
たしたとき、ＥＡＡＭＩを“Ｈ”にする（対向エッジ検
出回路２０４５で対向エッジが検出された場合には、対
向エッジ信号ＥＡＡＭＩが“Ｈ”になる）。

【００５８】膨張回路２０４６では、ＥＡＡＭＩ信号に
対して３画素×４画素の膨張を行ない、注目画素の近傍
３画素×４画素にＥＡＡＭＩが“Ｈ”の画素があれば、
注目画素のＥＡＡＭＩ信号を“Ｈ”に起き換える。さら
に、収縮回路２０４７と膨張回路２０４８を用いて５画
素×５画素の領域で孤立した検出結果を除去し、出力信
号ＥＢＡＭＩを得る。ここで、収縮回路２０４７は、入
力された全ての信号が“Ｈ”のときにのみ“Ｈ”を出力
する回路である。

【００５９】次に、カウント部２０４９では、膨張回路
２０４８の出力信号ＥＢＡＭＩが“Ｈ”である画素の個
数を、適当な大きさを持つウィンドウ内で数える。本実
施例では、注目画素を含む５画素×６４画素の領域を参
照する。なお、ウィンドウの形を図１９に示す。

【００６０】図１９において、ウィンドウ内のサンプル
点は、主走査方向に４画素おきに９点、副走査方向に５
ライン分の合計４５点ある。１つの注目画素に対して、
ウィンドウが主走査方向に移動することにより、ウィン
ドウは、図１９の（１）〜（９）の９つ用意されたこと
になる。すなわち、注目画素を中心として５画素×６４
画素の領域を参照したことになる。そして、それぞれの
ウィンドウにおいてＥＢＡＭＩをカウントし、ＥＢＡＭ
Ｉが“Ｈ”となる個数が適当なしきい値を越えた場合
に、図１４の網点領域検出部２０１４は、網点領域信号
ＡＭＩを論理“Ｈ”として出力する。

【００６１】この網点領域検出回路２０１４での処理に
より、上記のＢＩＮＧＲＡ信号では孤立点の集合として
検出された網点画像を、領域信号として検出することが
可能になる。そして、これらの検出された文字・中間調
領域信号ＢＩＮＧＲＡと網点領域信号ＡＭＩは、図１４
のＯＲ回路２０１５においてＯＲ演算され、結果として
入力画像の２値化信号ＰＩＣＴが生成される。このＰＩ
ＣＴ信号は、エリアサイズ判定回路２０１６に入力さ
れ、そこで、２値化信号のエリアサイズが判定される。

【００６２】ここで、孤立点の集合について簡単に説明
する。

【００６３】上述の画像領域判定は、画像をある濃度で
２値化して、２値画像にて行なう。このとき、点や線
は、文字や面積を持った領域を中間調と判定する。しか
し、網点画像を単純に２値化すると、網点の構成要素で
あるドットによる細かい点の集合体が発生する。

【００６４】そこで、ある程度の面積を有する領域中に
孤立点の集合体が存在するかどうかを判定することで、
ドットが網点画像であるか否かの判別をする。すなわ
ち、ある領域中にドットが相当数ある場合は、その領域
は網点画像であり、また、注目画素がドットの一部で
も、その周囲にドットが存在しない場合には、その注目
画素は文字の一部である、と判定する。

【００６５】図２０は、エリアサイズ判定回路２０１６
の内部構成を示すブロック図である。同図に示す回路に
は、複数の収縮回路２０８１と膨張回路２０８２のペア
が存在し、それぞれ、参照する領域のサイズが異なって
いる。入力されたＰＩＣＴ信号は、収縮回路の大きさに
合わせてライン遅延された後に収縮回路２０８１に入力
される。本実施例では、２３画素×２３画素から、３５
画素×３５画素までの大きさの７種類の収縮回路を用意
している。

【００６６】この収縮回路２０８１から出力された信号
は、ライン遅延された後に膨張回路２０８２に入力され
る。本実施例では、収縮回路の出力に対応して、２７画
素×２７画素から３９画素×３９画素までの大きさの７
種類の膨張回路を用意し、それぞれの膨張回路からの出
力信号ＰＩＣＴ＿ＦＨを得る。

【００６７】上記の出力信号ＰＩＣＴ＿ＦＨについて
は、注目画素が文字の一部である場合には、その文字の
太さによってＰＩＣＴ＿ＦＨの出力が定まる。この様子
を、図２２に示す。例えば、ＰＩＣＴ信号が幅２６画素
を持つ帯状に存在する場合、２７×２７より大きいサイ
ズの収縮を行なうと出力は全て０になり、また、２５×
２５より小さいサイズの収縮を行なった後に、それぞれ
のサイズに応じた膨張を行なうと、幅３０画素の帯状の
出力信号ＰＩＣＴ＿ＦＨが得られる。

【００６８】そこで、これら出力ＰＩＣＴ＿ＦＨをエン
コーダ２０８３に入力することにより、注目画素が属す
る画像領域信号ＺＯＮＥ＿Ｐが求まる。なお、図２３
は、エンコーダ２０８３のエンコードルールを示す図で
ある。

【００６９】このような処理によって、広い領域におい
てＰＩＣＴ信号が“Ｈ”である写真画像や網点画像は、
領域７（最大値）として定義され、また、エリアサイズ
が最大値よりも小さい（細い）文字や線画像は、その大
きさ（太さ）に応じた多値の画像領域に定義される。本
実施例では、ＺＯＮＥ信号を３ビットとし、文字の太さ
を８段階で表わす。そして、最も細い文字を０、最も太
い文字（文字以外の領域も含む）を７とする。

【００７０】図２０に示すＺＯＮＥ補正部２０８４は、
図２１に示すように、複数のＦＩＦＯによりライン遅延
されたＺＯＮＥ＿Ｐ信号が入力される平均値算出部２１
１０を有し、そこで、１０画素×１０画素の平均値が算
出される。このＺＯＮＥ＿Ｐ信号は、文字が太いほど値
が大きく、また、それが細いほど信号値が小さくなって
いるため、この平均値算出部の出力が、そのまま補正Ｚ
ＯＮＥ信号となる。

【００７１】ここで、補正に用いるためのブロックサイ
ズは、文字の太さを判定するためのブロックサイズの大
きさに応じて定めるのが望ましい。そして、この補正Ｚ
ＯＮＥ信号を用いて、それ以後の処理を行なうことで、
急激に文字／線の太さが変化する部分においても、太さ
の判定は滑らかに変化し、黒文字処理の変化による画像
品位の低下が、より改善される。

【００７２】ここで、上述の通り、ＺＯＮＥ信号が段階
７であるエリアは、中間調領域とみなすことができる。
そこで、これを利用して、ＺＯＮＥ信号とエッジ信号よ
り、網点や中間調の領域内に存在する文字／線を、他の
領域の文字／線と区別することが可能である。以下、そ
の方法について述べる。

【００７３】図２４は、網点／中間調中の文字検出のた
めのアルゴリズムを示す図である。ここでは、まず、上
述のＰＩＣＴ信号に対して、符号２１１１で示された部
分にて、５×５のブロックで膨張処理を行なう。この処
理により、不完全な検出になりやすい網点領域に対し
て、その検出領域を補正する。

【００７４】次に、この出力信号に対して、符号２１１
２にて示される部分で、１１×１１のブロックの収縮処
理を行なう。これらの処理によって得られた信号ＦＣＨ
は、ＰＩＣＴ信号に対して３画素分収縮した信号とな
る。

【００７５】図２５は、上記のアルゴリズムによる処理
の様子を具体的に示す図である。同図には、ＦＣＨ信
号、ＺＯＮＥ信号、そして、エッジ信号を組み合わせる
ことで、白地中のエッジと、網点／中間調中のエッジの
区別ができ、網点画像中においても網点成分を強調して
しまうことなく、また、写真の縁等の黒文字処理が不必
要な部分を処理することなく黒文字処理を行なうことが
できる様子が示されている。 ［ＬＵＴの説明］次に、図６に示す黒文字判定部１１３
を構成するＬＵＴ１１７について説明する。

【００７６】ＬＵＴ１１７は、図６の文字の太さ判定部
１１４，エッジ検出部１１５，彩度判定部１１６各々で
判定された信号を入力して、図２６に示すような表に従
って、“ｕｃｒ”，“ｆｉｌｔｅｒ”，“ｓｅｎ”の各
処理用の信号を出力する。これらは、それぞれ、マスキ
ングＵＣＲ係数、空間フィルタ係数、プリンタ解像度を
制御するための信号である。

【００７７】図２６に示す表において、各信号とその値
の意味するところは、 ｓｅｎ−０：２００線，１：４００線 ｆｉｌｔｅｒ−０：スムージング，１：強エッジ強調，
２：中エッジ強調，３：弱エッジ強調 ｕｃｒ−０〜７：黒多い〜黒少ない ＦＣＨ：０：画像の縁，１：画像の縁ではない また、図２６に示す表の特徴としては、 （１）文字の太さに応じて多値の黒文字処理が可能 （２）エッジ領域の範囲が複数用意されているため、文
字の太さに応じて黒文字処理領域を選択することができ
る。なお、本実施例では、最も細い文字に対しても最も
広い領域を処理する （３）文字のエッジと文字の内部の処理の度合に差を付
けて黒文字処理を行ない、より滑らかな黒の量の変化を
実現している （４）網点／中間調中の文字を、白地中の文字と区別し
て処理を行なう （５）文字のエッジ，文字の内部，網点／中間調画像に
対して、それぞれ空間フィルタの係数を変える。また、
文字エッジに対しても、太さに応じて係数を変化させる （６）文字の太さによってプリンタの解像度を変化させ
る （７）色文字に対しては、マスキングＵＣＲ係数以外
は、全て黒文字と同じ処理を行なう、ことである。

【００７８】なお、言うまでもなく、本実施例での処理
に限らず、入力信号に対して様々な組み合わせによる色
々な処理方法が考えられる。

【００７９】一方、マスキングＵＣＲ処理回路１０９で
は、ＬＵＴ１１７から出力されるＵＣＲ制御信号ｕｃｒ
により、黒信号Ｂｋの生成及び出力マスキングを行な
う。

【００８０】図２８に、このマスキングＵＣＲ演算式を
示す。

【００８１】まず、Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１の最小値ＭＩＮ C
MYを求め、式（２１０１）によりＢＫ１を求める。次
に、式（２１０２）により、４×８のマスキングを行な
い、Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｂｋ２を出力する。この式（２
１０２）において、係数ｍ１１〜ｍ８４は、使用するプ
リンタにより定まるマスキング係数、係数ｋ１１〜ｋ８
４は、ＵＣＲ信号により決定されるＵＣＲ係数である。

【００８２】網点／中間調画像（ＺＯＮＥ信号が７）に
対しては、ＵＣＲ係数は全て１．０であるが、最も細い
文字（ＺＯＮＥ信号が０）に対しては、Ｂｋ単色が出力
されるようにＵＣＲ係数を設定する。また、中間の太さ
に対しては、その太さに応じた色味の変化が滑らかにつ
ながるようにＵＣＲ係数を決定し、Ｂｋの量を制御す
る。

【００８３】また、空間フィルタ処理部１１１では、５
画素×５画素のフィルタを２個用意し、１個目のフィル
タの出力信号を２個目のフィルタの入力につなげてい
る。フィルタ係数として、スムージング１、スムージン
グ２、エッジ強調１、エッジ強調２の４つを用意し、Ｌ
ＵＴ１１７からのｆｉｌｔｅｒ信号によって係数を画素
ごとに切り替える。また、２つのフィルタを用いること
により、スムージングの後にエッジ強調をして、モアレ
を軽減したエッジ強調を実現し、また、２種類のエッジ
強調係数を組み合わせることにより、より高品位の画像
の出力を可能にしている。

【００８４】以上説明したように、本実施例によれば、
画像中の文字／線画部分の太さを判定し、文字／線画の
輪郭情報と彩度情報と組み合わせて画像処理を行なう際
に、文字や線の太さが連続して変化するように太さ判定
信号を補正することで、文字や線が急激に変化する部分
においても、より滑らかな太さ判定が可能になり、黒再
現の高品位化が実現できる。

【００８５】なお、上記実施例では、図６に示すよう
に、黒文字判定部１１３に対する入力としてＲＧＢ信号
を用いたが、これに限定されず、例えば、ＬＯＧ変換部
１０７の出力であるＣＭＹ信号を用いて行なってもよ
い。

【００８６】また、上記の実施例では、黒文字判定部１
１３を構成する文字の太さ判定回路１１４への入力は、
ＲＧＢ信号を用いている。しかし、これに限定されず、
例えば、図２７に示すように、Ｌａｂ変換部２０１０を
通してＬ信号を得、これを用いて、その後の処理を行な
うようにしてもよい。なお、図２６において、図１４に
示す文字の太さ判定回路の同一構成要素には同一符号を
用いている。

【００８７】本発明は、複数の機器から構成されるシス
テムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用して
も良い。また、本発明は、システムあるいは装置にプロ
グラムを供給することによって達成される場合にも適用
できることは言うまでもない。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像中の文字／線画部分の太さを判定し、文字／線画の
輪郭情報と彩度情報と組み合わせて画像処理を行なう
際、文字や線の太さが連続して変化するように太さを補
正することで、黒再現の高品位化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る画像処理装置の断面構成
を示す図である。

【図２】ＣＣＤ２１０の外観構成を示す図である。

【図３】図２に示す点線ａ−ａ´にてイメージスキャナ
部２０１を切断したときの断面図である。

【図４】図２において符号Ｂにて示される受光素子の拡
大図である。

【図５】実施例に係るプリンタ部での濃度再現の制御動
作を示すタイミングチャートである。

【図６】実施例に係るイメージスキャナ部２０１の画像
信号処理部２０９における画像信号の流れを示すブロッ
ク図である。

【図７】図６に示す画像信号処理部２０９における各制
御信号のタイミングを示す図である。

【図８】エッジ検出回路１１５の内部構成を示すブロッ
ク図である。

【図９】文字の太さ判定回路１１４を説明するための図
である。

【図１０】ＦＩＦＯ及びラプラシアンフィルタによるラ
イン遅延の様子を示す図である。

【図１１】エッジ検出の例を示す図である。

【図１２】黒文字判定部１１３を構成する彩度判定回路
１１６の詳細な構成を示すブロック図である。

【図１３】ＬＵＴでのデータ変換特性を示す図である。

【図１４】黒文字判定部１１３を構成する文字の太さ判
定回路１１４の構成を示すブロック図である。

【図１５】文字・中間調検出回路２０１３の内部構成を
示すブロック図である。

【図１６】網点領域検出部２０１４の詳細構成を示すブ
ロック図である。

【図１７】エッジ方向検出回路２０４４でのエッジ方向
検出の規則を示す図である。

【図１８】対向エッジ検出の規則を示す図である。

【図１９】カウント部２０４９でのウィンドウの形を示
す図である。

【図２０】エリアサイズ判定回路２０１６の内部構成を
示すブロック図である。

【図２１】ＺＯＮＥ補正部２０８４の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２２】文字の太さに応じたＰＩＣＴ＿ＦＨの出力を
定める様子を示す図である。

【図２３】エンコーダ２０８３のエンコードルールを示
す図である。

【図２４】網点／中間調中の文字検出のためのアルゴリ
ズムを示す図である。

【図２５】図２３に示すアルゴリズムによる処理の様子
を具体的に示す図である。

【図２６】ＬＵＴ１１７の入出力対応の内容を示す図で
ある。

【図２７】文字の太さ判定回路１１４の変形例を示すブ
ロック図である。

【図２８】マスキングＵＣＲ演算式を示す図である。

【符号の説明】

１０１ アナログ信号処理部 １０２ Ａ／Ｄコンバータ １０３ シェーディング補正部 １１３ 黒文字判定部 １１４ 文字の太さ判定回路 １１５ エッジ検出回路 １１６ 彩度判定回路 ２００ プリンタ部 ２０１ イメージスキャナ部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 1/46 Ｚ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を表わすカラー画像データを処
   理する画像処理装置において、 前記カラー画像データより線成分及び網点成分を分離し
   て、前記原稿画像中の文字・線画を抽出する手段と、 前記文字・線画の太さを判定する第１の判定手段と、 前記文字・線画の輪郭を判定する第２の判定手段と、 前記文字・線画の彩度を判定する第３の判定手段と、 前記第１の判定手段、前記第２の判定手段及び前記第３
   の判定手段での判定結果をもとに、所定の画像処理を行
   なう処理手段とを備えることを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記第１の判定手段は、注目画素及び該
   注目画素に隣接する画素をもとに文字・線画の太さを判
   定することを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記カラー画像データは、フルカラーの
   画像データであることを特徴とする請求項１に記載の画
   像処理装置。
4. 【請求項４】 前記原稿画像は、光学的に読み取られた
   画像であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理
   装置。
5. 【請求項５】 前記原稿画像は、イエロー、シアン、マ
   ゼンタ、ブラックの４色の色成分を有し、前記処理手段
   は、あらかじめ用意した、該４色についての信号変換の
   際の複数の下色除去量の割合いを、前記判定された文字
   ・線画の太さにより変化させることを特徴とする請求項
   １に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記処理手段は、あらかじめ用意され
   た、前記輪郭を判定するための参照領域についての複数
   種の領域幅を、前記判定された文字・線画の太さにより
   変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理
   装置。
7. 【請求項７】 前記処理手段は、あらかじめ用意された
   複数の空間フィルタ係数を、前記判定された文字・線画
   の太さにより切り替えることを特徴とする請求項１に記
   載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記処理手段は、前記抽出した文字・線
   画について、該文字・線画が白地中にある場合と、網点
   あるいは中間調中にある場合とで異なる画像処理を行な
   うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。