JPH11195114A

JPH11195114A - 画像処理方法及びその装置

Info

Publication number: JPH11195114A
Application number: JP9361230A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsukubo; 勇志松久保; Hiroyuki Tsuji; 博之辻
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の属性に応じて濃度補間を実施すること
で、より滑らかな文字や図形の高品位化が実現する画像
処理方法とその装置を提供する。【解決手段】エッジ検出回路１０８、彩度判定回路１
０９、太さ判別回路１１０でそれぞれ入力画像から、エ
ッジ、彩度、太さの抽出を行う。そして、ＬＵＴ１１１
にて、解像度の選択信号を生成し、スムージング回路１
０４でこの選択信号に対応する解像度の画像を生成す
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、画像処理方法とそ
の装置に関し、入力された画像データから画像の特徴を
抽出し、その抽出結果に応じて、該画像データを処理す
る適応型画像処理の方法及び装置に関する。

【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、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
ト出力することにより、カラー画像複写を行う、いわゆ
る、デジタルカラー複写機などのカラー印字システムの
発展はめざましいものがある。

【０００３】また、これらの普及に伴い、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。即ち、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
るため、色間の若干のズレにより黒の細線に色にじみが
生じ、黒が黒くみえなかったり、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、画像信号中の黒、色等の色情
報や、細線、網点等空間周波数の特徴を抽出し、例え
ば、黒文字、色文字等のエリアを検出したり、更には中
間調画像や網点画像領域等に分けてそれぞれのエリアを
検出することにより、各エリアに応じた処理を施し、黒
文字部ならば黒単色化する方法等が提案されている。文
字や線の太さを多段階に持ち、文字の太さに応じて黒の
量を調節したり、文字エッジと網点エッジを分離して検
出することで、網点／中間調色、白地中の文字エッジ部
に対してそれぞれ異なる処理を施すことにより、スムー
ズな黒文字処理を行う方式も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、領域分
離を施しても、従来の４００ｄｐｉのプリンタでは、ド
ットの配置間隔は６３．５ミクロンとなり、一般に、約
２０ミクロンと言われている人の視覚では、ドットによ
って形成される文字や図形の輪郭部はギザギザに見え、
高画質な印字を行うことができない。

【０００６】また、２値の白黒データについて文字の輪
郭部をスムージングして補正を行うことは従来より行わ
れていたが、階調を有するグレーデータもしくはフルカ
ラー画像については行われていなかった。本発明は、上
記従来例に鑑みてなされたもので、カラー画像の属性に
応じて濃度補間を実施することで、より滑らかな文字や
図形の高品位化を実現できる画像処理方法及びその装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像処理装置は、所定の色成分の画像デー
タを２値化する２値化手段と、前記２値化手段で得られ
た２値化画像の所定の特徴を抽出する抽出手段と、前記
抽出手段で抽出された特徴と所定の特徴とマッチングす
るマッチング手段と、前記マッチング手段でマッチング
がとられた特徴に対応する部分画像に基づいて、データ
補間してより大きい解像度の部分画像を生成するデータ
補間手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】また、本発明の画像処理方法は、所定の色
成分の画像データを２値化する２値化工程と、前記２値
化工程で得られた２値化画像の所定の特徴を抽出する抽
出工程と、前記抽出工程で抽出された特徴と所定の特徴
とマッチングするマッチング工程と、前記マッチング工
程でマッチングがとられた特徴に対応する部分画像に基
づいて、データ補間してより大きい解像度の部分画像を
生成するデータ補間工程とを備えることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る実施形態によれば、
カラー画像の属性を判断する像域分離と合わせて、外部
機器で作製されたカラーのフォント等の線画部を滑らか
にデータ補間することで、階調画像中の文字等の線画に
対しても、ギザギザ感のない再生を行う。

【００１０】以下、本発明に係る好適な実施の形態を説
明する。［第１の実施の形態］図１に本発明の第１の実施の形態
の装置の外観図を示す。図１において、２０１はイメー
ジスキャナ部であり、原稿を読み取り、デジタル信号処
理を行う。また、２００はプリンタ部であり、イメージ
スキャナ２０１により読み取られた原稿画像に対応した
画像を用紙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、２０
２は原稿圧板である。原稿台ガラス（以下、プラテンと
呼ぶ）２０３上の原稿２０４は、ハロゲンランプ２０５
の光で照射される。原稿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）２１０上に像を結ぶ。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、原稿からの光情報を色分
解して、フルカラー情報レッド（Ｒ），グリーン
（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分を読み取り、信号処理部２０
９に送る。ＣＣＤ２１０の各色成分読み取りセンサ列
は、各々５０００画素の画素から構成されている。これ
により、原稿台ガラス２０３に載置される原稿中で最大
サイズであるＡ３サイズの原稿の短手方向２９７ｍｍを
４００ｄｐｉ(dot per inch)の解像度で読み取る。

【００１３】なお、２０５，２０６は速度ｖで、また、
２０７は１／２ｖでラインセンサの電気的走査方向（以
下、主走査方向）に対して垂直方向（以下、副走査方
向）に機械的に動くことにより、原稿全面を走査する。
２１１は標準白色板であり、センサ２１０−１〜２１０
−３のＲ，Ｇ，Ｂセンサ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。この標準
白色板を用いて、センサ２１０−１〜２１０−３の可視
センサの出力データの補正を行う。

【００１４】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、
プリンタ部２００に送る。このプリンタ部は、いわゆる
面順次タイプのカラー画像形成装置であり、イメージス
キャナ部２０１における一回の原稿走査（スキャン）に
つき、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの内、一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一回のプリン
トアウトが完成する。

【００１５】イメージスキャナ部２０１より送られてく
るＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの画像信号は、レーザドライバ２１
２に送られる。レーザドライバ２１２は画信号に応じ、
半導体レーザ２１３を変調駆動する。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。２１９〜２２
２は現像器であり、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２２
２、より構成され、４つの現像器が交互に感光ドラムに
接し、感光ドラム２１７上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂ
ｋの静電潜像を対応するトナーで現像する。

【００１６】２２３は転写ドラムで、用紙カセット２２
４または２２５より給紙された用紙をこの転写ドラム２
２３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。このようにして、Ｍ，Ｃ，Ｙ，
Ｂｋの４色が順次転写された後に、用紙は定着ユニット
２２６を通過して排紙される。

【００１７】以上が装置のおおまかな動作についての説
明である。次に、イメージスキャナ２０１について詳細
な説明を行う。図２Ａに、本実施の形態に用いたＣＣＤ
２１０の構成を示す。ここで、２１０−１は、赤色光
（Ｒ）を読み取るための受光素子列であり、２１０−
２，２１０−３はそれぞれＧ，Ｂ波長成分を読み取るた
めの受光素子列である。２１０−１〜２１０−３までの
Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサは主走査方向、副走査方向に１０
μｍの開口をもつ。

【００１８】この３本の異なる光学特性をもつ受光素子
列は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）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するよう
に、同一のシリコンチップ上にモノリシックに構成され
ている。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ている。
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。

【００１９】次に、図２Ａの点線部の断面図を図２Ｂに
示す。図２Ｂを参照して、シリコン基板２１０−５に、
Ｒ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。Ｒのフォトセンサ２１０−１上
には、可視光のうち、Ｒ（赤）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のフォトセ
ンサ２１０−２上にはＧフィルタ２１０−８が、Ｂ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。２１０−６は透明有機膜で構成された平
坦化層である。

【００２０】次に、図２Ｃに受光素子の拡大図を示す。
図２Ｃを参照して、各センサは主走査方向に一画素当り
１０μｍの長さをもつ。各センサは、Ａ３原稿の短手方
向（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画素ある。ま
た、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサのライン間距離は８０μｍで
あり、４００ｌｐｉ(line per inch)の副走査解像度に
対して各８ラインずつ離れている。

【００２１】次に、プリンタの濃度再現法について説明
する。本実施の形態では、プリンタの濃度再現のため
に、従来から良く知られているＰＷＭ方式により、レー
ザ２１３の点灯時間を画像濃度信号に応じて制御するも
のである。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、濃度再現が行わ
れる。

【００２２】ここで、画像信号処理部２０９について説
明する。図３は、イメージスキャナ部２０１での画像信
号処理部２０９を中心とした画像信号の流れを示す処理
構成図である。図３において、イメージスキャナ２０１
によって発生した画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、輝度濃度変換
（以下、ＬＯＧ変換）回路１０２で輝度信号から濃度信
号に変換される。ＬＯＧ変換回路１０２は、ルックアッ
プテーブルであり、ＲＯＭやＲＡＭで構成される。

【００２３】１０３はマスキングＵＣＲ回路であり、入
力されたＹＭＣの３原色信号により黒信号（Ｂｋ）を抽
出し、更にカラーＬＢＰ１０６での記録色材の色濁りを
補正する演算を施して、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの信号を各色
８ビットで出力する。ここで、ＹＭＣの３原色は記録色
材の数に対応した回数入力され、例えば４色記録の場合
には、４回の入力のそれぞれに対してＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋ
の順に面順次に出力される。

【００２４】１０４はスムージング回路であり、後述の
像域分離部１０７による分離結果である４００線／８０
０線切り替え信号（ｓｅｎ）に応じて、読み取り解像度
に対して、倍の解像度のデータを生成する。ここで、４
００線とは４００ｄｐｉの解像度、８００線とは８００
ｄｐｉの解像度である。１０５はγテーブルであり、不
図示のＣＰＵによる設定と切り替え信号（ｓｅｎ）に応
じて、４００線及び８００線のそれぞれの解像度の濃度
データをカラーＬＢＰ１０６の階調再現特性に応じてγ
変換を行う。

【００２５】以上の様に処理されたＭＣＹＢｋの面順次
の画像信号と切り替え信号（ｓｅｎ）は、カラーＬＢＰ
１０６に送られ、ＰＷＭによるレーザドライバの駆動に
用いられる。（外部機器入力の場合）外部機器（１）１２０からは、
ＲＧＢのパラレル信号が入力される。この場合には、イ
メージスキャナ２０１からＲＧＢ信号が入力される場合
と同様の処理及び動作を行うことができる。

【００２６】外部機器（２）１３０からは、Ｍ，Ｃ，
Ｙ，Ｂｋの面順次信号が入力される。この場合には、以
下の様に上述の各部の処理を変更することにより、ＲＧ
Ｂのパラレル信号について回路を共有することができ
る。まず、濃度変換回路１３１においては、ＬＯＧ変換
回路１０２で行われる変換に対する逆変換を行う。この
とき、例えば、Ｍ信号が入力される場合には、Ｍ信号に
対して、Ｇ信号をＭ信号に変換するＬＯＧ変換に対する
逆ＬＯＧ変換を行うとともに、得られた信号を擬似的に
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号として用いる。そして、ＬＯＧ変換回路
１０２においては、再度ＬＯＧ変換を行い、得られたＭ
信号を記録用信号として用いる。このとき、不図示のＣ
ＰＵの設定に基づき、Ｃ信号、Ｙ信号は記録に用いず、
マスキングＵＣＲ回路１０３においては、Ｍ信号のみを
スルーで出力する。

【００２７】同様の処理をＣ，Ｙ，Ｂｋ信号に対しても
行う。次に、黒文字／黒線画の検出処理を行う像域分離
部１０７について説明する。＜エッジ検出部１０８の処理＞エッジ検出部１０８の処
理構成を図４に示す。以下、図４を参照して説明する。

【００２８】入力された信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、エッジ検出
回路１０８の輝度演算回路３０１に入力され、以下の式
にしたがって輝度信号Ｙを算出する。Ｙ＝０．２５Ｒ＋０．５Ｇ＋０．２５Ｂ …（１）図５は、輝度算出回路３０１の詳細な構成を示す図であ
る。図４において、入力された色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの各々
に対し、乗算器４０１，４０２，４０３で各係数０．２
５，０．５，０．２５が乗じられた後、加算器３０４，
３０５で加算され、（式１）に従った輝度信号Ｙが算出
される。

【００２９】次に、エッジＭＩＮ方向検出部３０２で
は、輝度信号Ｙを入力して、エッジ量の絶対値が最小値
をとる方向を求める。エッジＭＩＮ方向検出部３０２の
処理を説明するのが図６である。図６を参照して、入力
された輝度信号Ｙは、図６のＦＩＦＯ５０１〜５０２に
より各１ラインずつ遅延した３ライン分に拡張され、ラ
プラシアンフィルター５０３〜５０６にかけられる。ラ
プラシアンフィルタ５０３〜５０６の各々からの出力、
即ち、各方向でのエッジ量の絶対値は最小値選択部５０
７に送られる。

【００３０】最小値選択部５０７では、入力した４つの
エッジ量の絶対値から最小の絶対値ａを選択し、その方
向を示すエッジｍｉｍ方向信号をエッジＭＩＮ方向スム
ージング部３０３に出力する。エッジＭＩＮ方向スムー
ジング部３０３では、入力したエッジの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。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、エッジ成分が平滑化さ
れてその特徴は減少し、他方、一方向のみエッジ成分が
存在する文字／細線は、その特徴は保存されるという効
果が得られる。

【００３１】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。その後、エッ
ジ検出部３０４では、エッジＭＩＮ方向スムージング部
３０３で平滑化された画像データに対し、前述したラプ
ラシアンフィルタ５０３〜５０６を作用させ、エッジ量
の絶対値が上述のａ以下のものを除去し、ａ以上のもの
のみを“１”として出力する。

【００３２】図７は、輝度データＹにおける画像データ
の例（６００）と、エッジ検出部３０４でエッジ検出さ
れた結果（６０１）を示す図である。更に、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
あらわしたものが１０８の出力信号“ｅｄｇｅ”（３ビ
ット）である。ここで、信号の膨張とは、ブロック内の
全ての画素の信号値をＯＲ演算することを言う。

【００３３】＜彩度判定部１０９の処理＞図８は、彩度
判定回路１０９の詳細な構成を示す図である。図８を参
照して、最大値検出部７０１と最小値検出部では、７０
２外部機器１０１から出力された色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに対
し、最大値ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、最小値ｍｉｎ（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）をそれぞれ求める。

【００３４】そして、減算器７０３では、最大値ｍａｘ
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と最小値ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の差△Ｃ
を求める。さらに、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）７
０４では、図９に示すような入出力特性にしたがってデ
ータ変換を行ない、彩度信号Ｃｒを生成する。図９にお
いては、△Ｃが“０”に近い程、彩度が低く（無彩色に
近く）、△Ｃが大きい程有彩色の度合が強いことを示し
ている。従って、Ｃｒは無彩色の度合いが強い程大きい
値を示し、有彩色の度合が強い程、“０”に近付く。ま
た、変化の度合いは図９に従う事を示している。

【００３５】なお、図３の出力信号ｃｏｌは、色、黒、
中間（色と黒の間の色）、白の分類を、２ビットのコー
ドで表現する。＜文字太さ判定回路１１０の説明＞図１０は、文字太さ
判定回路１１０の処理構成を示す図である。図１０を参
照して、外部機器１０１から出力された色信号ＲＧＢは
最小値検出部９０１に入力される。最小値検出部９０１
では、入力されたＲＧＢ信号のうちかち最小値ＭＩＮRG
Bを求める。

【００３６】次に、平均値検出部９０２に最小値ＭＩＮ
RGBを入力し、注目画素近傍の５画素×５画素のＭＩＮR
GBの平均値ＡＶＥ５と、近傍３画素×３画素のＭＩＮRG
Bの平均値ＡＶＥ３を求める。次に、文字・中間調検出
回路９０３にＡＶＥ５とＡＶＥ３が入力される。この文
字・中間調領域検出回路９０３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う。

【００３７】図１１に文字・中間調領域検出回路を示
す。文字・中間調領域検知回路では、まず、ＡＶＥ３に
適当なオフセット値ＯＦＳＴ１を加え、コンパレータ２
０３１においてＡＶＥ５と比較する。また、コンパレー
タ２０３２において適当なリミット値ＬＩＭ１と比較す
る。そして、それぞれの出力値がＯＲ回路２０３３に入
力され、ＡＶＥ３＋ＯＦＳＴ１＜ＡＶＥ５ …（２）または、ＡＶＥ３＋ＯＦＳＴ１＜ＬＩＭ１ …（３）の時に、出力信号ＢＩＮGRAがＨＩＧＨになる。つま
り、この回路によって、注目画素近傍に濃度変化が存在
する場合（文字のエッジ部）、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ＨＩＧＨに
なる。

【００３８】次に、網点領域検出回路２０１４におい
て、網点領域を検出する。図１２に網点領域検出回路を
示す。まず、最小値検出回路２０１１にて検出されたＭ
ＩＮRGBに適当なオフセット値ＯＦＳＴ２を加え、コン
パレータ２０４１においてＡＶＥ５と比較する。また、
コンパレータ２０４２において、ＭＩＮRGB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２０４３に入力され、ＭＩＮRGB＋ＯＦＳＴ２＜ＡＶＥ５ …（４）またはＭＩＮRGB＋ＯＦＳＴ２＜ＬＩＭ２ …（５）の時に、出力信号ＢＩＮAMIがＨＩＧＨになる。次に、
ＢＩＮAMI信号を用いて、エッジ方向検出回路２０４４
で、画素毎のエッジ方向を求める。図１３にエッジ方向
検出回路での、エッジ方向検出のルールを示す。注目画
素近傍の８画素が、図１３における（０）〜（３）のい
ずれかの条件を満たす場合に、エッジ方向信号ＤＩＲAM
Iの０ビット０〜３ビットのいずれかが、それぞれＨＩ
ＧＨになる。

【００３９】さらに、次の対向エッジ検出回路２０４５
において、注目多素を囲む５画素×５画素の領域内で、
互いに対向するエッジを検出する。図１４に示す注目画
素のＤＩＲＡＭＩ信号をA３３とした座標系において、
対向エッジ検出のルールを以下に示す。 (1)A11,A21,A31,A41,A51,A22,A32,A42,A33のいずれかの
ビット０がＨＩＧＨ、かつ、A33,A24,A34,A44,a15,a25,
a35,A45,A55のいずれかのビット１がＨＩＧＨ (2)A11,A21,A31,A41,A51,A22,A32,A42,A33のいずれかの
ビット１がＨＩＧＨ、か、A33,A24,A34,A44,a15,a25,a3
5,A45,A55のいずれかのビット０がＨＩＧＨ (3)A11,A12,A13,A14,A15,A22,A23,A24,A33のいずれかの
ビット２がＨＩＧＨ、かつ、A33,A42,A43,A44,A51,A52,
A53,A54,A55のいずれかのビット３がＨＩＧＨ (4)A11,A12,A13,A14,A15,A22,A23,A24,A33のいずれかの
ビット３がＨＩＧＨ、かつ、A33,A42,A43,A44,A51,A52,
A53,A54,A55のいずれかのビット２がＨＩＧＨ上記（１）〜（４）の内、いずれかの条件を満たした
時、ＥＡAMIをＨＩＧＨにする。

【００４０】対向エッジ検出回路２０４５において対向
エッジが検出された場合には、対向エッジ信号ＥＡAMI
がＨＩＧＨになる。次に膨張回路２０４６において、Ｅ
ＡAMI信号に対して、３画素×４画素の膨張を行い、注
目画素の近傍３画素×４画素にＥＡAMIがＨＩＧＨの画
素があれば、注目画素のＥＡAMI信号をＨＩＧＨに置き
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、収縮回路と
は、入力された全ての信号がＨＩＧＨの時のみＨＩＧＨ
を出力する回路のことである。

【００４１】次にカウント部２０４９において、膨張回
路２０４８の出力信号ＥＢAMIがＨＩＧＨである画素の
個数を、適当な大きさを持つウインドウ内で数える。本
実施の形態では注目画素数を含む５画素×６４画素の領
域を参照する。ウインドウの形を図１５に示す。図１５
において、ウイ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
点である。１つの注目画素に対して、このウインドウが
主走査方向に移動することにより、ウインドウは（１）
〜（９）の９つ用意されたことになる。即ち、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、それぞれのウインドウにおいてＥＢAMI
をカウントし、ＥＢAMIがＨＩＧＨの個数が適当なしき
い値を越えた場合に、網点領域信号ＡＭＩをＨＩＧＨ出
力にする。

【００４２】以上網点領域検出回路２０１４の処理によ
り、前記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。次に、上記の処理により検出された文字・中間
調領域信号ＢＩＮＧＲＡと網点領域信号ＡＭＩは、ＯＲ
回路２０１５においてＯＲ演算され、入力画像の２値化
信号ＰＩＣＴが生成される。

【００４３】次に、エリアサイズ判定回路２０１６にＰ
ＩＣＴ信号を入力し、２値化信号のエリアサイズを判定
する。図１６に、エリアサイズ判定回路を示す。この回
路は、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。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、まず収縮回路２０８１に入力され
る。本実施の形態では、２３画素×２３画素の大きさか
ら３５画素×３５画素まで７種類の収縮回路を用意して
いる。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
施の形態では、図１６に示す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。

【００４４】この出力信号ＰＩＣＴ＿ＦＨ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１７で示
す。例えば、ＰＩＣＴ信号が幅２６画素をもつ帯状に存
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、２５×２５より小さいサイズ
の収縮を行った後にそれぞれのサイズに応じた膨張を行
うと、幅３０画素の帯状の出力信号ＰＩＣＴ＿ＦＨが得
られる。そこで、これらの出力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ＡＯＮＥ＿Ｐが求まる。エンコーダ２０８
３のエンコードルールを図１８に示す。

【００４５】この処理によって、広い領域においてＰＩ
ＣＴ信号がＨＩＧＨ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、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。本実施の形態で
は、ＺＯＮＥ信号を３ビットとし、文字の太さを８段階
で表す。最も細い文字を０とし、最も太い文字（文字以
外の領域も含む）を７とする。図１９に、網点／中間調
中の文字検出のためのアルゴリズムを示す。まず、前述
のＰＩＣＴ信号に対して、２１１１で５×５のブロック
で膨張処理を行う。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。
次に、この出力信号に対して、２１１２において１１×
１１のブロックの収縮処理を行う。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。この様子を図２０に示す。そ
こで、このＦＣＨ信号をＺＯＮＥ信号とエッジ信号を組
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、写真の縁などの黒
文字処理が不必要な部分を処理すること無く、黒文字処
理を行うことができる。

【００４６】次に１１１のＬＵＴについて説明をする。
１０８，１０９，１１０で各々判定された信号はＬＵＴ
に従って“ｓｅｎ”の信号を出力する。テーブルの特徴
としては、最も細い文字のエッジ部に対してのみプリン
タの解像度を変化させる。なお、上述の外部機器（２）
１３０からの入力の場合には、彩度判定は意味を持たな
くなるので、“ｅｄｇｅ”信号と“ｚｏｎｅ”信号から
“ｓｅｎ”信号を生成するように、ＣＰＵがＬＵＴのセ
レクトを行う。

【００４７】次に、１０４のスムージング回路について
説明する。図２１は１０４のスムージング回路の詳細図
である。マスキングＵＣＲ回路１０３からのＣＭＹＫの
各色の信号は、面順次に転送されて、２値化回路１００
１に入力される。２値化回路１００１においては、パタ
ーンマッチングを施すために、ＣＭＹＫのそれぞれの信
号について順次２値化を行う。次に、２値化された信号
をもとに１００２のパターンマッチング回路にて、パタ
ーンマッチングを行う。そして、１００３のスムージン
グ回路にて、ギザギザパターンの間を倍の解像度のデー
タでスムージングを行う。

【００４８】尚、補間すべきデータは、周りの画素の濃
度データを見て、置換すべきデータを決定する。図２２
の実際の入力画像に対し、スムージングされた結果が図
２３に示してある。叉、スムージングする場所として
は、前述したように、像域分離された結果に基づきエッ
ジ部だけである。

【００４９】次に、各回路の詳細を説明する。１００１
の２値化については、入力多値画像を不図示のＯＲ回路
にてビットＯＲを取り（８ビットのデータのうちいずれ
か１ビットが１であれば１とする）、２値化を実施す
る。次に、１００２のパターンマッチング回路について
説明を加える。図２４は詳細のブロック図である。コン
トローラからプリンタに対して４００ｄｐｉの画像信号
が画像ＣＬＫに同期して送信されてくると画像ドットデ
ータは逐次ラインメモリー１〜９に記憶されると同時
に、シフトレジスタ１〜９にラインメモリー１〜９のド
ットデータのうち主走査１１ドット×副走査９ドットの
ドットマトリックス情報を取り出す。然る後に、判定回
路１３０１で該ドットマトリックス情報の特徴を検出す
る。

【００５０】パターンマッチングの方法については、様
々な提案がなされており同様の手法を用いるという事で
ここでは省略する。次に、１００３のスムージング回路
について詳細な説明を加える。図２５はラスタライズさ
れた濃度データ２５５の１画素幅のラインのスムージン
グの一例について図示したものである。この様に入力パ
ターンに応じて、データの補間量を多値データとして置
き換える。更に、入力画像が多値の階調を有するデータ
であるため、常に０ｏｒ２５５のデータが入力されるわ
けではない。そこで、図２６に示す様に３×３のウイン
ドウで、入力画像の多値のパターンを見る。つまり、３
×３のウインドウ内で、０以外のデータの数を数え、０
以外のデータの平均値を取り、スムージングするデータ
をリニア演算することで、データ補間を行うのである。
以下に例を示す。

【００５１】図２６に従い、３×３のウインドウ内で、
０以外のデータの数は３画素である。つまり、（５１×３）／３＝５１ → 式（１）１８０×５１／２５５＝６０ → 式（２）図２にて置換されるべき値が式（２）の１８０であった
場合、入力の濃度データに応じて結果として６０のデー
タパターンに応じて補完する。

【００５２】［第２の実施の形態］第１の実施の形態
は、画像の特性に応じて、パターンマッチングを行った
結果、解像度を変換する際、読み取りの倍の解像度で濃
度補間を実施したが、より解像度を高めて、ギザギザ感
を除去するため、Ｎ倍（Ｎは自然数）の解像度でデータ
を補間する。

【００５３】以上説明したように、外部機器からのベク
ター画像がフルカラーの場合についても、画像の属性に
応じて、濃度補間を実施する事で、より滑らかな処理が
可能になり文字や図形の高品位化が実現できる。なお、
上述の例では、外部機器（２）１３０からの入力の場合
に、一旦濃度輝度変換を行った後に、再度ＬＯＧ変換を
行うようにしたが、エッジ検出１０８と太さ判別回路１
１０において使用される信号のみ輝度信号に変換するよ
うにしてもよい。

【００５４】また、上述の例では、外部機器からのＲＧ
Ｂパラレル信号の入力のＩ／Ｆと、ＭＣＹＢｋの面順次
信号のＩ／Ｆとを別々に設けたが、ＭＣＹＢｋの面順次
信号は、例えばＲ，Ｇ，Ｂの信号線のいずれか１本を用
いて装置に入力し、各部による処理を行ってもよい。な
お、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュー
タ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタなど）から
構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる
装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用
してもよい。

【００５５】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００５６】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。また、コンピュータが読出し
たプログラムコードを実行することにより、前述した実
施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラム
コードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働している
ＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の
一部または全部を行い、その処理によって前述した実施
形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまで
もない。

【００５７】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００５８】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードを格納することになる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像の属性に応じて、濃度補間を実施することで、より
滑らかな文字や図形の高品位化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の装置の外観図を示
す図である。

【図２Ａ】本実施の形態に用いたＣＣＤ２１０の構成を
示す図である。

【図２Ｂ】シリコン基板２１０−５に、Ｒ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
ていることを示す図である。

【図２Ｃ】受光素子の拡大図である。

【図３】イメージスキャナ部２０１での画像信号処理部
２０９を中心とした画像信号の流れを示す処理構成図で
ある。

【図４】エッジ検出部１０８の処理構成を示す図であ
る。

【図５】輝度算出回路３０１の詳細な構成を示す図であ
る。

【図６】エッジＭＩＮ方向検出部３０２の処理を説明す
る図である。

【図７】輝度データＹにおける画像データの例（６０
０）と、エッジ検出部３０４でエッジ検出された結果
（６０１）を示す図である。

【図８】彩度判定回路１０９の詳細な構成を示す図であ
る。

【図９】△Ｃが“０”に近い程、彩度が低く（無彩色に
近く）、△Ｃが大きい程有彩色の度合が強いことを示す
図である。

【図１０】文字太さ判定回路１１０の処理構成を示す図
である。

【図１１】文字・中間調領域検出回路を示す図である。

【図１２】網点領域検出回路を示す図である。

【図１３】（０）〜（３）のいずれかの条件を満たす場
合に、エッジ方向信号ＤＩＲAMIの０ビット０〜３ビッ
トのいずれかが、それぞれＨＩＧＨになることを示す図
である。

【図１４】注目画素のＤＩＲＡＭＩ信号を示す図であ
る。

【図１５】ウインドウの形を示す図である。

【図１６】エリアサイズ判定回路を示す図である。

【図１７】出力信号ＰＩＣＴ＿ＦＨ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ＰＩＣ
Ｔ＿ＦＨの出力が定まる様子を示す図である。

【図１８】エンコーダ２０８３のエンコードルールを示
す図である。

【図１９】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２０】信号ＦＣＨは、ＰＩＣＴ信号に対して、３画
素分収縮した信号となる様子を示す図である。

【図２１】１０４のスムージング回路の詳細図である。

【図２２】実際の入力画像を示す図である。

【図２３】スムージングされた結果を示す図である。

【図２４】１００２のパターンマッチング回路の詳細の
ブロック図である。

【図２５】ラスタライズされた濃度データ２５５の１画
素幅のラインのスムージングの一例を示す図である。

【図２６】３×３のウインドウで、入力画像の多値のパ
ターンを見ることを示す図である。

【符号の説明】

１０４スムージング回路１０８エッジ検出回路１０９彩度判定回路１１０太さ判別回路１１１ＬＵＴ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 1/409 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の色成分の画像データを２値化する
２値化手段と、前記２値化手段で得られた２値化画像の所定の特徴を抽
出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された特徴と所定の特徴とマッチン
グするマッチング手段と、前記マッチング手段でマッチングがとられた特徴に対応
する部分画像に基づいて、データ補間してより大きい解
像度の部分画像を生成するデータ補間手段とを備えるこ
とを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】更に、出力画像の解像度を制御するため
の制御信号を発生する発生手段を有し、前記データ補間
手段は、出力画像の解像度が所定の解像度となる場合
に、前記データ補間を行うことを特徴とする請求項１に
記載の画像処理装置。
【請求項３】前記発生手段は、エッジと太さと彩度に
応じて前記制御信号を発生することを特徴とする請求項
２に記載の画像処理装置。
【請求項４】前記太さは、前記画像中の文字及び線画
部分の太さを判定する太さ判定手段によって判定される
ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】前記エッジは、前記画像中の文字／線画
の輪郭を検出する輪郭判定手段によって判定されること
を特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】前記彩度は、前記画像の彩度を判定する
彩度判定手段で判定されることを特徴とする請求項３に
記載の画像処理装置。
【請求項７】前記所定の色成分の画像データは、外部
機器から入力されることを特徴とする請求項１に記載の
画像処理装置。
【請求項８】前記所定の色成分の画像データは、面順
次に伝送されることを特徴とする請求項７に記載の画像
処理装置。
【請求項９】前記データ補間手段で生成された部分画
像を含む画像を形成する画像形成手段を更に備えること
を特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項１０】前記画像形成手段は、前記制御信号に
基づく解像度で画像形成を行うことを特徴とする請求項
９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】所定の色成分の画像データを２値化す
る２値化工程と、前記２値化工程で得られた２値化画像の所定の特徴を抽
出する抽出工程と、前記抽出工程で抽出された特徴と所定の特徴とマッチン
グするマッチング工程と、前記マッチング工程でマッチングがとられた特徴に対応
する部分画像に基づいて、データ補間してより大きい解
像度の部分画像を生成するデータ補間工程とを備えるこ
とを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】更に、出力画像の解像度を制御するた
めの制御信号を発生する発生工程を有し、前記データ補
間工程では、出力画像の解像度が所定の解像度となる場
合に、前記データ補間を行うことを特徴とする請求項１
１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】前記発生工程では、エッジと太さと彩
度に応じて前記制御信号を発生することを特徴とする請
求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１４】前記太さは、前記画像中の文字及び線
画部分の太さによって判定されることを特徴とする請求
項１３に記載の画像処理方法。
【請求項１５】前記エッジは、前記画像中の文字／線
画の輪郭を検出することによって判定されることを特徴
とする請求項１３に記載の画像処理方法。
【請求項１６】前記彩度は、前記画像の彩度によって
判定されることを特徴とする請求項１３に記載の画像処
理方法。
【請求項１７】前記所定の色成分の画像データは、外
部機器から入力されることを特徴とする請求項１１に記
載の画像処理方法。
【請求項１８】前記所定の色成分の画像データは、面
順次に伝送されることを特徴とする請求項１７に記載の
画像処理方法。
【請求項１９】前記データ補間工程で生成された部分
画像を含む画像を形成する画像形成工程を更に備えるこ
とを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項２０】前記画像形成工程は、前記制御信号に
基づく解像度で画像形成を行うことを特徴とする請求項
１９に記載の画像処理方法。