JPH1051631A - デジタル画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 背景色上の文字、ハッチング領域上の文字等
のエッジ領域を判定して、解像度を重視した処理を施す
ことにより、背景色上の文字の再現性を著しく向上さ
せ、重要な文字情報が損なわれることを防止する。 【解決手段】 入力画像中の注目画素が文字領域にある
か、絵柄領域にあるかを判断して、処理する像域分離処
理部１と、前記像域分離処理部１の検出結果に基づい
て、解像度を優先する解像度優先処理部２か、階調性を
優先する階調性優先処理部３かの一方を選択する選択回
路４を有するデジタル画像処理装置において、前記像域
分離処理部１に設けた背景色エッジ検出部５により、注
目画素に対する背景色の有無を検出し、前記注目画素が
エッジ領域にあるか否かを検出して、背景色を有し且つ
エッジ領域にある画素かを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
スキャナ装置、ファクシミリ等のデジタル画像処理装置
に係わり、特に画像を文字領域と絵柄領域を分離してそ
れぞれの領域に適切な処理を施すデジタル画像処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機、あるいは、ファクシミ
リ等のデジタル画像処理装置において、従来から少ない
ハード量で、入力画像を文字領域と絵柄領域（写真、網
点部等）に分離し、文字領域に対してはＭＴＦ補正等の
解像度を重視した処理を施し、絵柄領域に対してはディ
ザ処理や誤差拡散法等の階調性を重視した処理を施し
て、分離された文字領域と絵柄領域に適した画像処理を
行っていた（特開平４−２４８７６６号公報）。さら
に、前記の方法では文字の太い部分の文字領域が絵柄領
域として検出され、階調性を重視した処理が施されるの
で、その問題点を改善したものもある（特開平４−２４
８７６６号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の技術では、文字領域に対しては解像度を重視した
処理が施されるが、文字の存在する領域は白地背景に限
られていた。しかし、近年の印刷技術の発展に伴いカラ
ー原稿が増加してきており、文字や写真（絵柄）の混在
しているカタログも当然カラー化しているものが多くな
ってきた。さらに、カラー、白黒に限らずハッチング等
により背景色を付けた上に文字情報を掲載されたものも
多くなってきている。それらの背景色上の文字、ハッチ
ング領域上の文字等は前記従来技術では、絵柄領域と判
定され階調性を重視した処理がなされるため、背景色上
の文字の再現性が悪く、重要な文字情報が損なわれると
云う不具合を生じていた。そこで、本発明は、背景色を
有し且つエッジ領域にある画像かを検出する背景色エッ
ジ検出手段を備えることによって、背景色上の文字、ハ
ッチング領域上の文字等を文字領域と判定し、解像度を
重視した処理を施すようにし、これによって背景色上の
文字の再現性を著しく向上させ、重要な文字情報が損な
われるのを防止することができるデジタル画像処理装置
を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の請求項を達成する
ために、入力画像中の注目画素が文字領域にあるか、絵
柄領域にあるかを判断して、処理する像域分離処理手段
と、前記像域分離処理手段の検出結果に基づいて、解像
度を優先する解像度優先処理手段か、階調性を優先する
階調性優先処理手段かの一方を選択する選択手段を有す
るデジタル画像処理装置において、前記像域分離処理手
段は、注目画素に対する背景色の有無を検出し、前記注
目画素がエッジ領域にあるか否かを検出して、背景色を
有し且つエッジ領域にある画素かを検出する背景色エッ
ジ検出手段を備えたことにより達成される。第２の請求
項を達成するために、前記第１の請求項を達成するため
のデジタル画像処理装置において、前記像域分離処理手
段は、注目画素に対する白地背景の有無を検出し、前記
注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出して、白地背
景を有し且つエッジ領域にある画素かを検出する白地背
景エッジ検出手段と、前記背景色エッジ検出手段と、を
備えたことにより達成される。第３の請求項を達成する
ために、前記第１の請求項、または第２の請求項を達成
するためのデジタル画像処理装置において、前記背景色
エッジ検出手段が、注目画素に対する背景色の有無を検
出する際、背景色の有無を判断する閾値を変更可能な背
景色閾値変更手段を備えたことにより達成される。第４
の請求項を達成するために、前記第１の請求項、または
第２の請求項を達成するためのデジタル画像処理装置に
おいて、前記背景色エッジ検出手段が、注目画素がエッ
ジ領域にあるか否かを検出する際、エッジ領域と判断す
る閾値を変更可能なエッジ領域閾値変更手段を備えたこ
とにより達成される。

【０００５】上記の構成により、請求項１の発明は、像
域分離処理手段に背景色エッジ検出手段を備え、背景色
を検出し、背景色上の注目画素がエッジ領域にあるか否
かが検出できるので、背景色上の注目画素を文字領域と
して処理すべきか、絵柄領域として処理すべきかを正し
く判断させる。請求項２の発明は、前記請求項１のよう
に構成されたデジタル画像処理装置の発明において、像
域分離処理手段は、注目画素が白地背景上のエッジ領域
にあるか否かを検出できる白地背景エッジ検出手段と、
注目画素が背景色上のエッジ領域にあるか否かを検出で
きる前記背景色エッジ検出手段とを備えているので、注
目画素が白地背景上にあっても、背景色上にあっても、
文字領域として処理すべきか、絵柄領域として処理すべ
きかを正しく判断させる。請求項３の発明は、前記請求
項１、または請求項２のように構成されたデジタル画像
処理装置の発明に加えて、背景色の有無を検出する際、
背景色閾値変更手段によって背景色の有無を判断する閾
値を変更可能であるので、原稿に適した閾値を決めて背
景色の有無を検出させる。請求項４の発明は、前記請求
項１、または請求項２のように構成されたデジタル画像
処理装置の発明に加えて、注目画素が背景色上のエッジ
領域にあるか否かを検出する際、エッジ領域閾値変更手
段によってエッジ領域と判断する閾値を変更可能である
ので、原稿に適した閾値を決めてエッジ領域にあるか否
かを検出させる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のデジ
タル画像処理装置の主要部を示すブロック図である。図
１において、スキャナ装置２０は、図示しないＣＣＤ等
の光電変換素子を有する読み取り部を持っていて、原稿
を読み取って画像に応じた濃淡信号を出力する。その濃
淡信号は、例えば６ビットのデジタル信号に変換されて
出力される。像域分離処理部１は、背景色エッジ検出部
５、白地背景エッジ検出部６、および、判定部９から構
成されていて、画素毎の判定結果を出力する。本発明の
デジタル画像処理装置は、更に、ＭＴＦ補正回路１１と
固定閾値２値化回路１２からなる解像度優先処理部２
と、平滑化回路１３とディザ処理回路１４からなる階調
性優先処理部３が設けられている。また、選択回路４
は、前記像域分離処理部１の判定結果に従って、解像度
優先処理される画素か、階調性優先処理される画素かを
選択してプリンタ２１に出力する。上記像域分離処理部
１の白地背景エッジ検出部６は、回路的には主に、注目
画素に対する白地背景の有無を検出する回路と、注目画
素がエッジ領域であるか否かを検出する回路から成り立
っている。そして、白地背景の有が検出され、且つ、エ
ッジ領域を検出すると、判定部９は出力信号「１」を出
力し、解像度優先処理を選択させる。上記以外の時は、
判定部９は出力信号「０」を出力し、階調性優先処理を
選択させる。白地背景上のエッジ領域の検出は、既に公
知なので説明を省略する。同様に、像域分離処理部１の
背景色エッジ検出部５は、注目画素に対する背景色の有
無を検出する回路と、注目画素がエッジ領域であるか否
かを検出する回路から成り立っている。そして、背景色
の有が検出され、且つ、エッジ領域を検出すると、判定
部９は出力信号「１」を出力し、解像度優先処理を選択
させる。上記以外の時は、判定部９は出力信号「０」を
出力し、階調性優先処理を選択させる。

【０００７】図２は、上記の目的を達成する背景色エッ
ジ検出部５の詳細な回路構成である。スキャナ装置２０
からの画像信号出力は、平滑化回路３１により図３で示
されたフィルタ処理を掛けることにより均一化処理が行
なわれる。その後、比較回路３２によって、画像信号の
濃度レベルが所定の濃度レベルの閾値と比較される。平
滑化処理後の注目画素の濃度レベルをＡとすると、注目
画素が背景色上にあると判断されるためには、あらかじ
め定められたαなる値より大きいことが必要である。ま
た、現実には、注目画素の濃度レベルに上限があり、あ
まり濃度レベルが大きい場合には、背景色と扱わない。
即ち、上限値をβとすると、 β≧Ａ≧α ………… （１） なる関係式が成立すれば注目画素は背景色上にあると判
断され、比較回路３２から背景色上エッジ判定回路３５
に出力「１」が伝達される。上記の関係式（１）が成立
しない場合には、背景色上エッジ判定回路３５に出力
「０」が伝達される。また、注目画素がエッジ領域にあ
るか否かを検出するには、エッジアクティブ検出回路３
３によって注目画素に対する左右の画素の関連が調べら
れる。図４に示す３×１の空間フィルタにて、注目画素
の隣接画素同士の濃度変化量と予め決められている閾値
を比較する。注目画素の濃度をＢとし、左右の隣接画素
の濃度をＡ、Ｃとし、閾値の濃度をγとすると、 ｜Ａ−Ｃ｜≧γ ………… （２） なる関係式が成立すれば注目画素をエッジアクティブ画
素として「１」を次段の膨張回路３４に出力する。ま
た、（２）以外の場合は「０」を膨張回路３４に出力す
る。

【０００８】次に、膨張回路３４では、例えば図５に示
すように５×１のマスクを用いた膨張処理を行う。即
ち、注目画素をｃとして、隣接する画素ａからｅまでの
マスク内に１画素でもエッジアクティブ画素があれば、
注目画素ｃをエッジ画素として次段の背景色上エッジ判
定回路３５に「１」を出力する。エッジアクティブ画素
がない場合は「０」を出力する。このような膨張処理
は、文字の輪郭周辺全体の線領域をエッジ領域とする補
正処理である。さらに、背景色上エッジ判定回路３５
は、上述した比較回路３２、および、膨張回路３４から
の出力を受けて、下記のような処理を行う。 比較回路３２が「１」を出力し、注目画素が背景色
上にあると判断された場合で、且つ、膨張回路３４の判
定結果「１」を出力し、前記注目画素がエッジ画素とし
て判断された場合に、前記注目画素を背景色上のエッジ
領域画素として、背景色上エッジ判定回路３５から
「１」を出力する。 注目画素が上の の条件を満たさない時、背景色上
のエッジ領域画素ではないとして、背景色上エッジ判定
回路３５は「０」を出力する。

【０００９】従って、図１に戻って、上記の過程のよう
にして、背景色上のエッジ領域画素を背景色エッジ検出
部５によって確実に捕らえることが出来、前記選択回路
４に解像度優先処理させるように判定部９から働きかけ
る。その結果、背景色を有する注目画素でも文字領域と
して処理されて、エッジのシャープな見易い文字として
認識されることになる。また、図１のように、背景色エ
ッジ検出部５と白地背景エッジ検出部６を備えているの
で、エッジ領域が白地背景上にあっても、背景色上にあ
っても正しく文字のエッジ領域を検出できて、解像度を
優先する処理を施すことができる。また、図６は図１に
対して背景色閾値変更部７、または、エッジ領域閾値変
更部８が付加された構成となっている。付加された部分
以外の動作および機能等は、図１に示されたものと同等
であるので、説明を省略し、付加された背景色閾値変更
部７とエッジ領域閾値変更部８について説明する。背景
色閾値変更部７は、図示していない操作部や外部装置等
の指示を受けて、前記背景色エッジ検出部５の背景色の
有無を判断する閾値を変更する。即ち、背景色閾値変更
部７は、前記背景色エッジ検出部５が注目画素に対する
背景色の有無を検出する際、前記（１）式における閾値
αを変更出来るようになっている。従って、背景の濃淡
やハッチング等の状態により、閾値αを適宜変更させ
て、背景色の有無をより精度良く検出可能にさせること
ができる。

【００１０】また、エッジ領域閾値変更部８は、図示し
ていない操作部や外部装置等の指示信号を受けて、前記
（２）式における閾値γを変更出来るようになってい
る。従って、一般には、背景色の濃度が高い場合は注目
画素の左右の隣接画素の濃度変化が減少傾向にあるた
め、閾値γを低めの方向に変更し、背景色の濃度が高い
場合は注目画素の左右の隣接画素の濃度変化が増大傾向
にあるため、閾値γを高めの方向に変更することによ
り、より精度良くエッジ領域を検出できて、解像度を優
先する処理を施すことができる。

【００１１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、背景色エッジ
検出手段により背景色上にある注目画素のエッジ領域が
検出できて、背景色上の文字、ハッチング領域上の文字
等のエッジ領域が正しく判定され、解像度を重視した処
理を施されるようになったので、背景色上の文字の再現
性を著しく向上させ、重要な文字情報が損なわれること
を防止したデジタル画像処理装置を提供することが出来
るようになった。

【００１２】請求項２の発明によれば、前記請求項１の
デジタル画像処理装置の発明に加えて、白地背景エッジ
検出手段も備えていて、注目画素のエッジ領域が白地背
景上にあっても、背景色上にあっても正しく判定され、
解像度を重視した処理を施されるようになったので、原
稿の種類に関わらず常に文字の再現性を著しく向上さ
せ、重要な文字情報が損なわれることを防止したデジタ
ル画像処理装置を提供することが出来るようになった。

【００１３】請求項３の発明によれば、前記請求項１、
または請求項２のデジタル画像処理装置の発明に加え
て、背景色閾値変更手段によって背景色の有無を判断す
る閾値を変更することが可能になって、背景色の濃淡や
ハッチング等の状態を考慮して閾値を選ぶことができる
ようになったので、背景色の有無を正しく検出可能にさ
せたデジタル画像処理装置を提供することが出来るよう
になった。

【００１４】請求項４の発明によれば、前記請求項１、
または請求項２のデジタル画像処理装置の発明に加え
て、エッジ領域閾値変更手段によって、背景色の濃度が
高い場合は注目画素の左右の隣接画素の濃度変化が減少
傾向にあるため、閾値を低めの方向に変更し、背景色の
濃度が高い場合は注目画素の左右の隣接画素の濃度変化
が増大傾向にあるため、閾値を高めの方向に変更するこ
とが出来るようになったので、エッジ領域を正しく検出
可能にさせたデジタル画像処理装置を提供することが出
来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデジタル画像処理装置の要部のブロッ
ク図である。

【図２】本発明の背景色エッジ検出部の詳細なブロック
図である。

【図３】本発明の背景色エッジ検出部の平滑化処理に用
いるフィルタ例を説明する説明図である。

【図４】本発明の背景色エッジ検出部がエッジ領域を検
出する際に注目する画素の例を説明する説明図である。

【図５】本発明の背景色エッジ検出部がエッジ領域を検
出する際の膨張処理に使用するマスクの例を説明する説
明図である。

【図６】本発明の閾値変更部を備えたデジタル画像処理
装置の要部のブロック図である。

【符号の説明】

１ 像域分離処理部（像域分離処理手段） ２ 解像度優先処理部（解像度優先処理手段） ３ 階調性優先処理部（階調性優先処理手段） ４ 選択部（選択手段） ５ 背景色エッジ検出部（背景色エッジ検出手段） ６ 白地背景エッジ検出部（白地背景エッジ検出手段） ７ 背景色閾値変更部（背景色閾値変更手段） ８ エッジ領域閾値変更部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像中の注目画素が文字領域にある
   か、絵柄領域にあるかを判断して、処理する像域分離処
   理手段と、前記像域分離処理手段の検出結果に基づい
   て、解像度を優先する解像度優先処理手段か、階調性を
   優先する階調性優先処理手段かの一方を選択する選択手
   段を有するデジタル画像処理装置において、前記像域分
   離処理手段は、注目画素に対する背景色の有無を検出
   し、前記注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出し
   て、背景色を有し且つエッジ領域にある画素かを検出す
   る背景色エッジ検出手段を備えたことを特徴とするデジ
   タル画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデジタル画像処理装置に
   おいて、前記像域分離処理手段は、注目画素に対する白
   地背景の有無を検出し、前記注目画素がエッジ領域にあ
   るか否かを検出して、白地背景を有し且つエッジ領域に
   ある画素かを検出する白地背景エッジ検出手段と、前記
   背景色エッジ検出手段と、を備えたことを特徴とするデ
   ジタル画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１、または、請求項２記載のデジ
   タル画像処理装置において、前記背景色エッジ検出手段
   が、注目画素に対する背景色の有無を検出する際、背景
   色の有無を判断する閾値を変更可能な背景色閾値変更手
   段を備えたことを特徴とするデジタル画像処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１、または、請求項２記載のデジ
   タル画像処理装置において、前記背景色エッジ検出手段
   が、注目画素がエッジ領域にあるか否かを検出する際、
   エッジ領域と判断する閾値を変更可能なエッジ領域閾値
   変更手段を備えたことを特徴とするデジタル画像処理装
   置。