JP4968192B2 - 画像処理装置、画像処理プログラム、および画像処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、入力された多値画像データのがたつき部分にスムージング処理を施す画像処理装置、画像処理装置で実行される画像処理プログラム、および当該画像処理装置における画像処理方法に関し、特に、がたつき部分を抽出する構成に特徴を有する画像処理装置、画像処理装置で実行される画像処理プログラム、および当該画像処理装置における画像処理方法に関する。

従来から、原稿を読み取って多値の画像データに変換する画像処理装置に関しては、原稿をデジタルの画像データに変換することに伴う様々な問題点が指摘されている。そして、そのような問題点を解消するための多くの技術が提案されている。

たとえば、紙媒体などに複写された画像のエッジ部分にがたつき（ジャギー）部分が発生することが問題となっている。特に、１ｄｏｔや２ｄｏｔ幅の細い線を読み取って２値化した場合には、当該細い線のエッジ部分のがたつきが目立ち、線幅が均一に見えなくなってしまう。そのようながたつき部分に対してスムージング処理を施すべく、下記のような技術が提案されている。

特開平７−２５０２４６号公報（特許文献１）には、画像処理装置が開示されている。特開平７−２５０２４６号公報（特許文献１）によると、画像処理装置は、２値画像データと多値画像データとが混在した画像データを記憶するフレームメモリと、２値画像データの各画素に係るデータ処理を行い、ジャギーの発生原因となる画素を検出し、検出された画素に対応する濃度データと方向データとを出力する２値画像処理手段と、多値画像データの各画素に係るデータ処理を行い、注目画素の濃度データと注目画素の周囲における濃度の高い方向を示す方向データとを出力する多値画像処理手段と、２値画像処理手段と多値画像処理手段とから出力される注目画素の濃度データに基づいて半導体レーザをパルス幅変調およびパワー変調する多値変調手段と、２値画像処理手段と多値画像処理手段とから出力される注目画素の方向データに基づいてドットを形成し始める位置を変調する位置変調手段を有するドット形成部を有する。

また、特開２０００−１２５１３４号公報（特許文献２）には、画像処理装置が開示されている。特開２０００−１２５１３４号公報（特許文献２）によると、２値化回路は、Ｔａｇ判別回路の検知結果に基づいて、多値画像データの文字・線画部に対して２値化処理を行う。スムージング拡大回路は、ＲＯＭに記憶されているジャギー検出パターンおよび拡大出力パターンを用いて、上記２値化された文字・線画部のデータに対してスムージング拡大処理を施す。下地算出回路は、多値画像データとタグデータとに基づいて、文字・線画を表す画素の画素値（非下地値）、およびそれ以外の部分の画素値（下地値）を算出する。２値多値変換回路は、スムージング拡大回路で得られた２値スムージング拡大画像データを、非下地値（多値データ）および下地値（多値データ）に基づいて多値画像データに変換する。

また、特開２０００−１５６７８４号公報（特許文献３）には、画像処理装置が開示されている。特開２０００−１５６７８４号公報（特許文献３）によると、２値化回路は、Ｔａｇ判別回路の検知結果に基づいて、多値画像データの文字・線画部に対して２値化処理を行う。パターンマッチング回路は、ＲＯＭに記憶されているジャギー検出パターンを用いて２値画像データからジャギーを検出する。下地算出回路は、多値画像データとタグデータとに基づいて、文字・線画を表す画素の画素値（非下地値）、およびそれ以外の部分の画素値（下地値：背景）を算出する。スムージング処理値算出回路は、画素変換率、下地値、および非下地値を用いて、文字・線画部のデータに対してスムージング処理するための変換画素値を算出する。

また、特開２００６−３３３０８号公報（特許文献４）には、画像処理装置が開示されている。特開２００６−３３３０８号公報（特許文献４）によると、画像処理装置は、入力画像から順に４×４サイズの画像ブロックを抽出し、抽出された画像ブロックの中から２×２ジャギー、凸点又は孤立点を構成する画素を劣化画素として抽出する。次に、画像処理装置は、抽出された劣化画素を、この劣化画素の周囲に存在する画素群において最も出現頻度の高い画素値で置換することにより、劣化画素を補正し、劣化画素が補正された画像を高画質拡大アルゴリズムで拡大する。

また、画像データのうちの細線部分が途切れることを防止するための技術も提案されている。たとえば、特開２００５−２８６６０７号公報（特許文献５）には、画像処理装置が開示されている。特開２００５−２８６６０７号公報（特許文献５）によると、画像処理装置は、画像データを入力する画像読取部と、画像データから細線部分を検出する細線検出部と、画像データを所定の解像度に変換する解像度変換部と、解像度変換された画像データにおける細線部分を復元する細線復元部とを備える。
特開平７−２５０２４６号公報 特開２０００−１２５１３４号公報 特開２０００−１５６７８４号公報 特開２００６−３３３０８号公報 特開２００５−２８６６０７号公報

しかしながら、上記従来の画像処理装置においては、パターンマッチングによってがたつき部分を検出した上で、当該がたつき部分に対してスムージング処理を施していた。そのため、がたつき部分を検出するための回路規模（必要なメモリ容量）が大きくなってしまうという問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の主たる目的は、より小さな規模の回路（より小さな容量のメモリ領域）を用いてがたつき部分を抽出することができる画像処理装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法を提供することである。

この発明のある局面に従えば、画像処理装置が提供される。画像処理装置は、入力された多値画像データから細線エリアを抽出する細線抽出手段と、多値画像データを基準閾値データに基づいて２値化することによって基準２値画像データを生成し、多値画像データを基準閾値データと異なる少なくとも１つの比較閾値データの各々に基づいて２値化することによって少なくとも１つの比較２値画像データを生成する２値化手段と、基準２値画像データと少なくとも１つの比較２値画像データとを比較することによって、がたつき部分を抽出する抽出手段と、多値画像データのがたつき部分に対して補正を行う補正手段とを備える。細線抽出手段は、細線エリアの幅に基づいて、２値化手段にて参照される比較閾値データを決定する決定手段を含む。

好ましくは、２値化手段は、多値画像データの細線エリアを２値化する。抽出手段は、基準２値画像データの細線エリアと比較２値画像データの細線エリアとを比較することによって、がたつきエリアを抽出する。

好ましくは、細線抽出手段は、多値画像データから、所定の階調未満の画素からなる所定の幅未満の所定幅エリアを抽出する幅抽出手段と、所定の長さ以上の所定幅エリアを細線エリアとして抽出する長さ抽出手段とをさらに含む。

好ましくは、抽出手段は、基準２値画像データ中に比較２値画像データのいずれか１つにでも一致しないエリアが存在する場合に、当該一致しないエリアをがたつき部分と判断する。

好ましくは、抽出手段は、基準２値画像データ中に比較２値画像データの全てと一致しないエリアが存在する場合に、当該エリアをがたつき部分と判断する。

好ましくは、補正手段は、多値画像データのがたつき部分の画素の各々に対して、当該画素周辺の複数の画素の階調値に基づきスムージング処理を行うスムージング処理手段と、多値画像データのがたつき部分の画素の階調値を、当該画素に隣接する画素の階調値に置き換える置換手段と、基準２値画像データと比較２値画像データとの比較結果に基づいて、スムージング処理手段と置換手段とを切り替えて機能させる切替手段とを備える。

この発明の別の局面に従うと、画像処理装置が提供される。画像処理装置は、入力された多値画像データから細線エリアを抽出する細線抽出手段と、多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成する第１の２値化手段と、多値画像データを第１の閾値データとは異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成する第２の２値化手段と、第１および第２の２値画像データを比較することによって、第１の差分エリアを抽出する抽出手段と、多値画像データの第１の差分エリアに第１のスムージング処理を施す補正手段とを備える。細線抽出手段は、細線エリアの幅に基づいて、第２の２値化手段にて参照される第２の閾値データを決定する決定手段を含む。

好ましくは、画像処理装置は、多値画像データを第１および第２の閾値データと異なる第３の閾値データに基づいて２値化することによって第３の２値画像データを生成する第３の２値化手段をさらに備える。抽出手段は、第１および第３の２値画像データを比較することによって、第２の差分エリアを抽出する。補正手段は、多値画像データの第２の差分エリアに第２のスムージング処理を施す。

この発明の別の局面に従うと、画像処理装置が提供される。画像処理装置は、入力された多値画像データから細線エリアを抽出する細線抽出手段と、多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成する第１の２値化手段と、多値画像データを第１の閾値データと異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成する第２の２値化手段と、多値画像データを第１および第２の閾値データと異なる第３の閾値データに基づいて２値化することによって第３の２値画像データを生成する第３の２値化手段と、第１および第２の２値画像データを比較することによって第１の差分エリアを抽出し、第１および第３の２値画像データを比較することによって第２の差分エリアを抽出する抽出手段と、多値画像データの第１および第２の差分エリアにスムージング処理を施す補正手段とを備える。細線抽出手段は、細線エリアの幅に基づいて、第２の２値化手段にて参照される第２の閾値データと第３の２値化手段にて参照される第３の閾値データとを決定する決定手段を含む。

この発明の別の局面に従うと、画像処理装置が提供される。画像処理装置は、入力された多値画像データから細線エリアを抽出する細線抽出手段と、多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成する第１の２値化手段と、多値画像データを第１の閾値データと異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成する第２の２値化手段と、多値画像データを第１および第２の閾値データと異なる第３の閾値データに基づいて２値化することによって第３の２値画像データを生成する第３の２値化手段と、第１および第２の２値画像データを比較することによって第１の差分エリアを抽出し、第１および第３の２値画像データを比較することによって第２の差分エリアを抽出する抽出手段と、多値画像データの第１および第２の差分エリアの重複部分にスムージング処理を施す補正手段とを備える。細線抽出手段は、細線エリアの幅に基づいて、第２の２値化手段にて参照される第２の閾値データと第３の２値化手段にて参照される第３の閾値データとを決定する決定手段を含む。

この発明の別の局面に従うと、演算処理部を有する画像処理装置に画像処理させる画像処理プログラムが提供される。画像処理プログラムは、演算処理部に、入力された多値画像データから細線エリアを抽出するステップと、入力された多値画像データを基準閾値データに基づいて２値化することによって基準２値画像データを生成するステップと、多値画像データを基準閾値データと異なる少なくとも１つの比較閾値データの各々に基づいて２値化することによって少なくとも１つの比較２値画像データを生成するステップと、基準２値画像データと少なくとも１つの比較２値画像データとを比較することによって、がたつき部分を抽出するステップと、多値画像データのがたつき部分に対して補正を行うステップとを実行させる。細線エリアを抽出するステップは、細線エリアの幅に基づいて、比較２値画像データを生成するステップにて参照される比較閾値データを決定するステップを含む。

この発明の別の局面に従うと、演算処理部を有する画像処理装置に画像処理させる画像処理プログラムが提供される。画像処理プログラムは、演算処理部に、入力された多値画像データから細線エリアを抽出するステップと、多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成するステップと、多値画像データを第１の閾値データとは異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成するステップと、第１および第２の２値画像データを比較することによって、第１の差分エリアを抽出するステップと、多値画像データの第１の差分エリアに第１のスムージング処理を施すステップとを実行させる。細線エリアを抽出するステップは、細線エリアの幅に基づいて、第２の２値画像データを生成するステップにて参照される第２の閾値データを決定するステップを含む。

この発明の別の局面に従うと、演算処理部を有する画像処理装置における画像処理方法が提供される。画像処理方法は、演算処理部が、入力された多値画像データから細線エリアを抽出するステップと、演算処理部が、多値画像データを基準閾値データに基づいて２値化することによって基準２値画像データを生成するステップと、演算処理部が、多値画像データを基準閾値データと異なる少なくとも１つの比較閾値データの各々に基づいて２値化することによって少なくとも１つの比較２値画像データを生成するステップと、演算処理部が、基準２値画像データと少なくとも１つの比較２値画像データとを比較することによって、がたつき部分を抽出するステップと、演算処理部が、多値画像データのがたつき部分に対して補正を行うステップと備える。細線エリアを抽出するステップは、細線エリアの幅に基づいて、比較２値画像データを生成するステップにて参照される比較閾値データを決定するステップを含む。

この発明の別の局面に従うと、演算処理部を有する画像処理装置における画像処理方法が提供される。画像処理方法は、演算処理部が、入力された多値画像データから細線エリアを抽出するステップと、演算処理部が、多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成するステップと、演算処理部が、多値画像データを第１の閾値データとは異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成するステップと、演算処理部が、第１および第２の２値画像データを比較することによって、第１の差分エリアを抽出するステップと、演算処理部が、多値画像データの第１の差分エリアに第１のスムージング処理を施すステップと備える。細線エリアを抽出するステップは、細線エリアの幅に基づいて、第２の２値画像データを生成するステップにて参照される第２の閾値データを決定するステップを含む。

以上のように、この発明によれば、より小さな規模の回路を用いてがたつき部分を抽出することができる画像処理装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法が提供される。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。

本実施の形態においては、本発明にかかる画像処理装置として代表的に、複写機能やスキャン機能やＦＡＸ送信機能などを統合したＭＦＰ（Multi Function Peripheral）であるものとする。但し、本発明にかかる画像処理装置はＭＦＰに限定されず、入力された画像データを処理する手段を備える装置であれば他の装置であってもよく、たとえば一般的なパーソナルコンピュータなどであってもよい。

＜ハードウェア構成＞
図１は、本実施の形態にかかるＭＦＰ１００のハードウェア構成の具体例を示す図である。図１を参照して、本実施の形態にかかるＭＦＰ１００は、複数の画素（画素データ）からなる画像（画像データ）を処理するものであって、スキャン処理部１０と、入力画像処理部２０と、記憶部３０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、ネットワークインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部５０と、出力画像処理部６０と、エンジン部７０と、モデム・ＮＣＵ（Network Control Unit）８０と、操作部９０とを含んで構成される。

スキャン処理部１０は、ＣＰＵ４０からの制御信号に従って、セットされた原稿をスキャンして読み取り、入力画像処理部２０に対して画像データを出力する。入力画像処理部２０は、上記制御信号に従って、スキャン処理部１０から入力された画像データの各画素について、たとえばＲＧＢデータなどの値を算出し、ＣＰＵ４０へ出力する、もしくは記憶部３０へ記憶する。

記憶部３０は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）等の電子メモリと、ハードディスク等の磁気メモリとを含んで構成され、プログラムや画像データを保持する。記憶部３０は、ＣＰＵ４０においてプログラムが実行される際の作業領域としても用いられる。後述する２値画像データの各々やがたつき部分を示すデータは、記憶部３０のＳＲＡＭに記憶される。

ＣＰＵ４０は、記憶部３０に記憶されるプログラムを実行する。ＣＰＵ４０は、操作部９０から入力された操作信号に基づいて、必要な制御信号を各部に出力してＭＦＰ１００全体を制御する。たとえば、ＣＰＵ４０は、操作キーの検出、操作パネルの表示、入力されたデータの画像ファイルへの変更、電子メールの作成などを実行する。ＣＰＵ４０は、記憶部３０、ネットワークインターフェイス部５０、またはモデム・ＮＣＵ８０などに対して制御信号などを出力する。

そして、ＣＰＵ４０は、記憶部３０に記憶されるプログラムを実行し、記憶部３０に保持される画像データに対してスムージング処理などの画像処理を施す。換言すれば、ＣＰＵ４０は、入力画像処理部２０から入力される多値画像データに対して、たとえば色変換処理、色補正処理、解像度変換処理、領域特定処理、がたつき部分抽出処理、スムージング処理等の処理を実行する。それらの処理後の画像データは記憶部３０に保持される。

ネットワークインターフェイス部５０は、電子メール等を、ネットワークを介して他の装置に送信するためのインターフェイスであり、プロトコルに従って、データパケットの作成などを行う。ネットワークインターフェイス部５０は、上記制御信号に従って、ＣＰＵ４０から入力された画像データ、または記憶部３０から読出した画像データを、ネットワークを介して他の装置に送信する。

出力画像処理部６０は、上記制御信号に従って記憶部３０に保持される多値画像データを読出し、その画像に対してスクリーン処理等を施し、処理後の画像データをエンジン部７０に対して出力する。ただし、出力画像処理部６０が、専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。すなわち、出力画像処理部６０に上記制御信号に従って記憶部３０に保持される多値画像データが入力され、出力画像処理部６０が当該多値画像データに対してがたつき部分抽出処理やスムージング処理等を施し、処理後の画像データをエンジン部７０に対して出力する構成であってもよい。

エンジン部７０は、上記制御信号に従って、出力画像処理部６０から入力された画像データに基づいてトナー画像を生成し、トナー画像をセットされた印刷用紙に転写することで画像を印刷する。ここでＭＦＰ１００がカラー画像を出力するカラーＭＦＰである場合にはエンジン部７０はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを用いてトナー画像を生成する。

モデム・ＮＣＵ８０は、ファクシミリ送受信のための変復調、ファクシミリの通信プロトコルなどに従って電話回線を介した通信を制御する。モデム・ＮＣＵ８０は、上記制御信号に従って、ＣＰＵ４０から入力された画像データ、または記憶部３０から読出した画像データを、電話回線を介して他の装置に送信する。

操作部９０は操作キーと表示部とを含んで構成され、ユーザインターフェイスとして機能して、ユーザからの宛先の入力、スキャン条件の選択、画像ファイルフォーマットの選択、処理の開始／中断等の操作を受付ける。操作部９０は、ユーザの操作に基づいた操作信号を、ＣＰＵ４０に対して出力する。

＜機能構成＞
図２は、本実施の形態にかかるＭＦＰ１００の機能構成を示すブロック図である。図２に示される各部は、主にＣＰＵ４０が記憶部３０に記憶されるプログラムを実行することによって実現される機能であってもよいし、いくつかの機能ブロックが、たとえば第１の２値化部４２−１や差分抽出部４３などが専用のハードウェア回路によって実現される構成であってもよい。

図２を参照して、本実施の形態にかかるＭＦＰ１００は、多値画像データに画像処理（がたつき部分抽出処理およびスムージング処理）を施すための機能として、細線抽出部４１と、２値化部４２と、差分抽出部４３と、補正部４４と、記憶部３０とを含む。

まず、細線抽出部４１は、入力された多値画像データから細線エリアを抽出する。より詳細には、細線抽出部４１は、多値画像データのうち所定の階調未満の連続する画素からなる所定の幅未満の所定幅エリアを抽出する幅抽出部４１１と、所定幅エリアのうち所定の長さ以上の所定幅エリアを細線エリアとして抽出する長さ抽出部４１２と、細線エリアの幅に基づいて２値化部４２にて参照される２値化リファレンス（比較閾値データ）を変更する変更部４１３とを含む。

具体的には、幅抽出部４１１は、多値画像データの中から、所定の階調未満の画素が連続する第１のエリアを抽出するとともに、画素の連続方向に垂直な方向における第１のエリアの長さを当該第１のエリアの幅として計算する。幅抽出部４１１は、第１のエリアのうち、その幅が所定の幅未満の第２のエリアを「所定幅エリア」として抽出する。そして、長さ抽出部４１２は、多値画像データに存在する所定幅エリアのうち、その長さが所定の長さ以上の第３のエリアを「細線エリア」として抽出する。

変更部４１３は、第１のエリアの幅、すなわち細線エリアの幅に応じて、２値化部４２で採用される２値化リファレンスを変更する。換言すれば、変更部４１３は、細線エリアの幅に基づいて、２値化部４２が記憶部３０から読み出す２値化リファレンスを選択（決定）する。

たとえば、２値化部４２は、細線エリアの幅が所定値よりも短い場合に、低い階調の（黒に近い）２値化リファレンスを閾値として読み出して、当該２値化リファレンスに基づいて多値画像データを２値化する。そして、２値化部４２は、細線エリアの幅が所定値よりも長い場合に、高い階調の（白に近い）２値化リファレンスを閾値として読み出して、当該２値化リファレンスに基づいて多値画像データを２値化する。

２値化部４２は、第１の２値化部４２−１と、第２の２値化部４２−２と、図示しない第３の２値化部〜第Ｎ−１の２値化部と、第Ｎの２値化部４２−Ｎとを含む。第１の２値化部４２−１は、入力された多値画像データを、第１の２値化リファレンスｒｅｆ１（基準閾値データ）に基づいて２値化することによって、基準２値画像データを生成する。第２の２値化部４２−２は、入力された多値画像データを、第２の２値化リファレンスｒｅｆ２（比較閾値データ）に基づいて２値化することによって、比較２値画像データを生成する。第Ｎの２値化部４２−Ｎは、入力された多値画像データを、第Ｎの２値化リファレンスｒｅｆＮ（比較閾値データ）に基づいて２値化することによって、比較２値画像データを生成する。

より詳細には、第１の２値化部４２−１は、記憶部３０から細線エリアの幅に相応しい第１の２値化リファレンスｒｅｆ１を読み出して、その第１の２値化リファレンスｒｅｆ１に基づいて多値画像データを２値画像データに変換する。同様にして、第２の２値化部４２−２〜第Ｎの２値化部４２−Ｎの各々も、自身の２値化リファレンスに基づいて多値画像データを２値画像データに変換する。なお、それぞれの２値化部４２−１、４２−２、４２−Ｎは、多値画像データのうち細線エリアに該当する部分のみについて、２値画像データに変換することが好ましい。

図３は、多値画像データと２値画像データと差分エリアとの関係を示す第１のイメージ図である。図３に示すように、第１の２値化部４２−１は、多値画像データ（ａ）に基づき、第１の２値化リファレンスを参照して、基準２値画像データ（ｂ）を作成する。第２の２値化部４２−２は、多値画像データ（ａ）に基づき、第２の２値化リファレンスを参照して、比較２値画像データ（ｃ）を作成する。

図２および図３を参照して、差分抽出部４３は、第１の２値化部４２−１からの基準２値画像データと第２の２値化部４２−２からの比較２値画像データとを比較することによって、第１のがたつき部分（図３（ｅ）における点線エリア内部）を抽出する。より詳細には、差分抽出部４３は、異なる２値化リファレンスに基づいて生成された２値画像データ同士の差分エリアを、がたつき部分として計算する。換言すれば、差分抽出部４３は、異なる２値化リファレンスに基づいて生成された２値画像データ同士において、異なる階調を有する画素を抽出する。

たとえば、差分抽出部４３は、異なる２値化リファレンスに基づいて２値化された２値画像データ同士を比較して、画素毎に階調（０または１）の排他的論理和が取得できればよい。これによって、後述する補正部４４は、排他的論理和が１となる画素をがたつき部分（差分エリア）として、当該画素および当該画素に隣接する（当該画素の近傍の）画素にスムージング処理を施すことができる。

このように、本実施の形態に係るＭＦＰ１００においては、異なる２値化リファレンスに基づいて生成された２値画像データ同士の差分エリアを取得することによって、がたつき部分を抽出することができる。つまり、本実施の形態に係るＭＦＰ１００は、パターンマッチングによってがたつき部分を抽出する必要がないため、がたつき部分を抽出するための容量を抑えつつ、後述するスムージング処理を行うことができる。

補正部４４は、多値画像データのがたつき部分に対して補正を行う。すなわち、補正部４４は、多値画像データのうちがたつき部分に該当する画素、および当該画素の近傍の画素に対して、スムージング処理を施す。

補正部４４は、多値画像データのがたつき部分の画素の各々に対して当該画素周辺の複数の画素の階調値に基づきスムージング処理を行うスムージング部４４２と、多値画像データのがたつき部分の画素の階調値を当該画素に隣接する画素の階調値に置き換える置換部４４３と、基準２値画像データと比較２値画像データとの比較結果に基づいてスムージング部４４２と置換部４４３とを切り替えて機能させる切替部４４１とを備える。

切替部４４１は、たとえば、がたつき部分の大きさ（面積）が所定値以上であるか否かを判断し、がたつき部分の大きさ（面積）が所定値以上である場合に置換部４４３を機能させて、がたつき部分の大きさ（面積）が所定値未満である場合にスムージング部４４２を機能させる。

ここで、図４（ａ）は細線を表示する画面を示すイメージ図であり、図４（ｂ）は太線を表示する画面を示すイメージ図である。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、細線を表示する場合には、太線を表示する場合と比較して、線幅に対するがたつき部分の割合が大きくなるため、がたつきが目立ち、線幅が均一でないように見えやすくなる。

本実施の形態に係るＭＦＰ１００は、多値画像データのうち、所定の幅未満の細線エリアに対して、画像データの２値化処理、がたつき部分の抽出処理、スムージング処理などを行うため、それらの処理を行うための計算量（回路規模）を抑えつつ、より有効なスムージング処理を行うことができる。

また、図５（ａ）は、長い線を表示する画面を示すイメージ図であり、図５（ｂ）は短い線を表示する画面を示すイメージ図である。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、長い線を表示する場合には、短い線を表示する場合と比較して、線幅に対するがたつき部分の割合が大きくなるため、がたつきが目立ち、線幅が均一でないように見えやすくなる。

本実施の形態に係るＭＦＰ１００は、多値画像データのうち、所定の長さ以上の細線エリアに対して、画像データの２値化処理、がたつき部分の抽出処理、スムージング処理などを行うため、それらの処理を行うための計算量を抑えつつ、より有効なスムージング処理を行うことができる。

＜変形例＞
特に、本実施の形態に係るＭＦＰ１００は、図２に示すように、複数の２値化部４２−１、４２−２、４２−Ｎを有するものである。このため、本実施の形態に係る差分抽出部４３は、複数の２値化部４２−１、４２−２、４２−Ｎから得られる２値画像データを比較することによって、その組み合わせ数の種類の差分エリアを取得することができる。

図６は、多値画像データと２値画像データと差分エリアとの関係を示す第２のイメージ図である。図６に示すように、第１の２値化部４２−１は、多値画像データ（ａ）に基づき、第１の２値化リファレンスを参照して、基準２値画像データ（ｂ）を作成する。第２の２値化部４２−２は、多値画像データ（ａ）に基づき、第２の２値化リファレンスを参照して、比較２値画像データ（ｃ）を作成する。第３の２値化部は、多値画像データ（ａ）に基づき、第３の２値化リファレンスを参照して、比較２値画像データ（ｄ）を作成する。

図２および図６を参照して、差分抽出部４３は、第１の２値化部４２−１からの基準２値画像データと第２の２値化部４２−２からの比較２値画像データとを比較することによって、第１のがたつき部分（図６（ｅ）における点線エリア内部）を抽出する。そして、差分抽出部４３は、第１の２値化部４２−１からの基準２値画像データと第３の２値化部からの比較２値画像データとを比較することによって、第２のがたつき部分（図６（ｆ）における点線エリア内部）を抽出する。

補正部４４は、多値画像データの第１のがたつき部分（図６（ｅ）における点線エリア内部）と第２のがたつき部分（図６（ｆ）における点線エリア内部）に対して補正を行う。すなわち、補正部４４は、多値画像データのうち第１のがたつき部分に該当する画素、および当該画素の近傍の画素に対して、第１のスムージング処理（弱いスムージング処理）を施す。そして、補正部４４は、多値画像データのうち第２のがたつき部分（ｆ）に該当する画素、および当該画素の近傍の画素に対して、第２のスムージング処理（強いスムージング処理）を施す。

あるいは、補正部４４は、第１および第２のがたつき部分（図６（ｅ）における点線エリアと図６（ｆ）における点線エリアを合わせたエリア、あるいは図３（ｅ）における点線エリア内部）に対して比較的弱い第１のスムージング処理を施した後に、第２のがたつき部分（図６（ｅ）における点線エリア内部）に対して比較的強い第２のスムージング処理を施してもよい。

（ＯＲ条件処理）
あるいは、補正部４４は、多値画像データの第１のがたつき部分と第２のがたつき部分のいずれにも（図６（ｅ）における点線エリアと図６（ｆ）における点線エリアを合わせたエリア、あるいは図３（ｅ）における点線エリア内部）、第１のスムージング処理を施しても良い（ＯＲ条件処理）。すなわち、差分抽出部４３は、基準２値画像データ中に、その階調が比較２値画像データのいずれか１つとでも一致しないエリア（画素）が存在する場合に、当該一致しないエリアをがたつき部分と判断する。

より詳細には、差分抽出部４３は、基準２値画像データと比較２値画像データとを比較することによって、両者に差異点がないか否かを判断する。差分抽出部４３は、両者に差異点がある場合に、当該差異点に該当する画素をがたつき部分と判断する。差分抽出部４３は、基準２値画像データと他の比較２値画像データとを比較することによって、両者に差異点がないか否かを判断する。差分抽出部４３は、両者に差異点がある場合に、当該差異点に該当する画素をがたつき部分と判断する。差分抽出部４３は、この処理を繰り返すことによって得られる全てのがたつき部分を、多値画像データにおけるがたつき部分として抽出する。

この方法は、各２値化リファレンスとして、色素毎に異なる閾値（しきい階調値）が設定されている場合に、特に有効である。

（ＡＮＤ条件処理）
あるいは、補正部４４は、多値画像データの第１のがたつき部分と第２のがたつき部分の重複部分（図６（ｆ）における点線エリア内部）に対してのみ、第１のスムージング処理を施しても良い。すなわち、差分抽出部４３は、基準２値画像データ中に、その階調が比較２値画像データの全てと一致しないエリア（画素）が存在する場合に、当該全てと一致しないエリアをがたつき部分と判断する。

より詳細には、差分抽出部４３は、基準２値画像データと比較２値画像データとを比較することによって、両者に差異点がないか否かを判断する。差分抽出部４３は、両者に差異点がある場合に、当該差異点に該当する画素をがたつき部分と判断する。差分抽出部４３は、基準２値画像データと他の比較２値画像データとを比較することによって、両者に差異点がないか否かを判断する。差分抽出部４３は、両者に差異点がある場合に、当該差異点に該当する画素をがたつき部分と判断する。差分抽出部４３は、この処理を繰り返すことによって、全ての比較処理においてがたつき部分と判断されたエリア（画素）のみを多値画像データにおけるがたつき部分として抽出する。

この方法は、各２値化リファレンスとして、色素毎に異なる閾値（しきい階調値）が設定されている場合に、特に有効である。

＜画像処理＞
次に、本実施の形態にかかるＭＦＰ１００における画像処理の処理手順について説明する。図７は、本実施の形態にかかるＭＦＰ１００における画像処理の処理手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係るＭＦＰ１００においては、主にＣＰＵ４０が記憶部３０に記憶されるプログラムを実行して図１および図２に示される各部を制御することによって、図７のフローチャートに示される処理が実現される。

すなわち、図７を参照して、まずＣＰＵ４０は、入力された多値画像データから細線エリアを抽出する（ステップＳ１０２）。すなわち、ＣＰＵ４０は、多値画像データから、所定の幅未満かつ所定の長さ以上の連続する画素から構成される細線エリアを抽出する。そして、多値画像データ中に細線エリアが存在した場合（ステップＳ１０４にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ４０は、多値画像データに基づいて２値画像データを生成する（ステップＳ１０６）。

より詳細には、ＣＰＵ４０は、基準２値化リファレンスに基づいて、多値画像データを基準２値画像データに変換する。また、ＣＰＵ４０は、複数の比較２値化リファレンスの各々に基づいて、多値画像データを比較２値画像データの各々に変換する。なお、多値画像データ中に細線エリアが存在しない場合（ステップＳ１０４にてＮＯである場合）、ＣＰＵ４０は、画像処理（スムージング処理）を終了する。

そして、ＣＰＵ４０は、基準２値画像データと比較２値画像データの各々とを比較することによって、基準２値画像データと比較２値画像データの各々とに差異（画素に付された階調の差異）があるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。基準２値画像データと比較２値画像データの各々とに差異がある場合（ステップＳ１０８にてＹＥＳである場合）、ＣＰＵ４０は、基準２値画像データと比較２値画像データの各々との差分エリアをがたつき部分として抽出する（ステップＳ１１０）。

ＣＰＵ４０は、多値画像データのうち、差分エリア（がたつき部分）の近傍の画素に対して、スムージング処理を施す（ステップＳ１１２）。一方、基準２値画像データと比較２値画像データの各々とに差異がない場合（ステップＳ１０８にてＮＯである場合）、ＣＰＵ４０は、画像処理（スムージング処理）を終了する。

＜まとめ＞
本実施の形態に係るＭＦＰ１００と通常のＭＦＰとの差異について説明する。図８は、通常のＭＦＰの機能構成を示すブロック図である。図８に示すように、通常のＭＦＰにおいては、２値化処理部４６が、多値画像データを２値化することによって２値画像データを生成する。そして、パターンマッチング処理部４７が、記憶部４８などに記憶されている複数のジャギー（がたつき）パターンを読み出して、すなわち複数のパターンマッチングフィルタを用いて、２値画像データにパターンマッチングを行う。換言すれば、通常のＭＦＰは、記憶部４８に予め記憶されている複数のパターンマッチングフィルタを用いることによってがたつき部分の抽出を行う。

このように、通常のＭＦＰにおいては、複数のパターンマッチングフィルタを用いてがたつき部分を抽出するため、必要となる回路規模やメモリ容量が増大し、処理時間も長くなってしまう。

一方、本実施の形態に係るＭＦＰ１００においては、図２に示すように、２値化部４２が異なる２値化リファレンスに基づいて２値画像データを生成し、差分抽出部４３が２値画像データ同士の差分エリアを取得することによってがたつき部分を抽出する。換言すれば、本実施の形態に係るＭＦＰ１００においては、並列に接続された２値化部４２−１，４２−２，４２−Ｎから出力されてくる２値化データに基づいて、差分抽出部４３が差分エリアを抽出する。

このように、本実施の形態に係るＭＦＰ１００は、複数のパターンフィルタを用いてパターンマッチングを行う必要がないため、がたつき部分を抽出するための容量を抑えつつ、有効なスムージング処理を行うことができる。

＜その他の実施の形態＞
本実施の形態にかかるＭＦＰ１００で実行される画像処理を、ＣＰＵ４０を有するコンピュータに実行させるための画像処理プログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

なお、画像処理プログラムは、コンピュータのオペレーションシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して情報管理処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して情報管理処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかる文字判定プログラムに含まれ得る。

提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストール
されて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態にかかるＭＦＰのハードウェア構成の具体例を示す図である。 本実施の形態にかかるＭＦＰの機能構成を示すブロック図である。 多値画像データと２値画像データと差分エリアとの関係を示す第１のイメージ図である。 細線を表示する画面を示すイメージ図と太線を表示する画面を示すイメージ図である。 長い線を表示する画面を示すイメージ図と短い線を表示する画面を示すイメージ図である。 多値画像データと２値画像データと差分エリアとの関係を示す第２のイメージ図である。 本実施の形態にかかるＭＦＰにおける画像処理の処理手順を示すフローチャートである。 通常のＭＦＰの機能構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ スキャン処理部、２０ 入力画像処理部、３０ 記憶部、４１ 細線抽出部、４１１ 幅抽出部、４１２ 長さ抽出部、４１３ 変更部、４２ ２値化部、４２−１ 第１の２値化部、４２−２ 第２の２値化部、４２−Ｎ 第Ｎの２値化部、４３ 差分抽出部、４４ 補正部、４４１ 切替部、４４２ スムージング部、４４３ 置換部、４６ ２値化処理部、４７ パターンマッチング処理部、４８ 記憶部、５０ ネットワークインターフェイス部、６０ 出力画像処理部、７０ エンジン部、８０ モデム・ＮＣＵ、９０ 操作部。

Claims (14)

1. 入力された多値画像データから細線エリアを抽出する細線抽出手段と、
   前記多値画像データを基準閾値データに基づいて２値化することによって基準２値画像データを生成し、前記多値画像データを前記基準閾値データと異なる少なくとも１つの比較閾値データの各々に基づいて２値化することによって少なくとも１つの比較２値画像データを生成する２値化手段と、
   前記基準２値画像データと前記少なくとも１つの比較２値画像データとを比較することによって、がたつきエリアを抽出する抽出手段と、
   前記多値画像データの前記がたつきエリアに対して補正を行う補正手段とを備え、
   前記細線抽出手段は、前記細線エリアの幅に基づいて、前記２値化手段にて参照される前記比較閾値データを決定する決定手段を含む、画像処理装置。
2. 前記２値化手段は、前記多値画像データの前記細線エリアを２値化し、
   前記抽出手段は、前記基準２値画像データの前記細線エリアと前記比較２値画像データの前記細線エリアとを比較することによって、がたつきエリアを抽出する、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記細線抽出手段は、
   前記多値画像データから、所定の階調未満の画素からなる所定の幅未満の所定幅エリアを抽出する幅抽出手段と、
   所定の長さ以上の前記所定幅エリアを細線エリアとして抽出する長さ抽出手段とをさらに含む、請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記抽出手段は、前記基準２値画像データ中に前記比較２値画像データのいずれか１つにでも一致しないエリアが存在する場合に、当該一致しないエリアをがたつき部と判断する、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記抽出手段は、前記基準２値画像データ中に前記比較２値画像データの全てと一致しないエリアが存在する場合に、当該全てと一致しないエリアをがたつき部と判断する、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記補正手段は、
   前記多値画像データの前記がたつき部の画素の各々に対して、当該画素周辺の複数の画素の階調値に基づきスムージング処理を行うスムージング手段と、
   前記多値画像データの前記がたつき部の画素の階調値を、当該画素に隣接する画素の階調値に置き換える置換手段と、
   前記基準２値画像データと前記比較２値画像データとの比較結果に基づいて、前記スムージング手段と前記置換手段とを切り替えて機能させる切替手段とを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 入力された多値画像データから細線エリアを抽出する細線抽出手段と、
   前記多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成する第１の２値化手段と、
   前記多値画像データを前記第１の閾値データとは異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成する第２の２値化手段と、
   前記第１および第２の２値画像データを比較することによって、第１の差分エリアを抽出する抽出手段と、
   前記多値画像データの前記第１の差分エリアに第１のスムージング処理を施す補正手段とを備え、
   前記細線抽出手段は、前記細線エリアの幅に基づいて、前記第２の２値化手段にて参照される前記第２の閾値データを決定する決定手段を含む、画像処理装置。
8. 前記多値画像データを前記第１および第２の閾値データと異なる第３の閾値データに基づいて２値化することによって第３の２値画像データを生成する第３の２値化手段をさらに備え、
   前記抽出手段は、前記第１および第３の２値画像データを比較することによって、第２の差分エリアを抽出し、
   前記補正手段は、前記多値画像データの前記第２の差分エリアに第２のスムージング処理を施す、請求項７に記載の画像処理装置。
9. 入力された多値画像データから細線エリアを抽出する細線抽出手段と、
   前記多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成する第１の２値化手段と、
   前記多値画像データを前記第１の閾値データと異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成する第２の２値化手段と、
   前記多値画像データを前記第１および第２の閾値データと異なる第３の閾値データに基づいて２値化することによって第３の２値画像データを生成する第３の２値化手段と、
   前記第１および第２の２値画像データを比較することによって第１の差分エリアを抽出し、前記第１および第３の２値画像データを比較することによって第２の差分エリアを抽出する抽出手段と、
   前記多値画像データの前記第１および第２の差分エリアにスムージング処理を施す補正手段とを備え、
   前記細線抽出手段は、前記細線エリアの幅に基づいて、前記第２の２値化手段にて参照される前記第２の閾値データと前記第３の２値化手段にて参照される前記第３の閾値データとを決定する決定手段を含む、画像処理装置。
10. 入力された多値画像データから細線エリアを抽出する細線抽出手段と、
    前記多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成する第１の２値化手段と、
    前記多値画像データを前記第１の閾値データと異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成する第２の２値化手段と、
    前記多値画像データを前記第１および第２の閾値データと異なる第３の閾値データに基づいて２値化することによって第３の２値画像データを生成する第３の２値化手段と、
    前記第１および第２の２値画像データを比較することによって第１の差分エリアを抽出し、前記第１および第３の２値画像データを比較することによって第２の差分エリアを抽出する抽出手段と、
    前記多値画像データの前記第１および第２の差分エリアの重複部分にスムージング処理を施す補正手段とを備え、
    前記細線抽出手段は、前記細線エリアの幅に基づいて、前記第２の２値化手段にて参照される前記第２の閾値データと前記第３の２値化手段にて参照される前記第３の閾値データとを決定する決定手段を含む、画像処理装置。
11. 演算処理部を有する画像処理装置に画像処理させる画像処理プログラムであって、
    前記画像処理プログラムは、前記演算処理部に、
    入力された多値画像データから細線エリアを抽出するステップと、
    前記多値画像データを基準閾値データに基づいて２値化することによって基準２値画像データを生成するステップと、
    前記多値画像データを前記基準閾値データと異なる少なくとも１つの比較閾値データの各々に基づいて２値化することによって少なくとも１つの比較２値画像データを生成するステップと、
    前記基準２値画像データと前記少なくとも１つの比較２値画像データとを比較することによって、がたつきエリアを抽出するステップと、
    前記多値画像データの前記がたつきエリアに対して補正を行うステップとを実行させ、
    前記細線エリアを抽出するステップは、前記細線エリアの幅に基づいて、前記比較２値画像データを生成するステップにて参照される前記比較閾値データを決定するステップを含む、画像処理プログラム。
12. 演算処理部を有する画像処理装置に画像処理させる画像処理プログラムであって、
    前記画像処理プログラムは、前記演算処理部に、
    入力された多値画像データから細線エリアを抽出するステップと、
    前記多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成するステップと、
    前記多値画像データを前記第１の閾値データとは異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成するステップと、
    前記第１および第２の２値画像データを比較することによって、第１の差分エリアを抽出するステップと、
    前記多値画像データの前記第１の差分エリアに第１のスムージング処理を施すステップとを実行させ、
    前記細線エリアを抽出するステップは、前記細線エリアの幅に基づいて、前記第２の２値画像データを生成するステップにて参照される前記第２の閾値データを決定するステップを含む、画像処理プログラム。
13. 演算処理部を有する画像処理装置における画像処理方法であって、
    前記演算処理部が、入力された多値画像データから細線エリアを抽出するステップと、
    前記演算処理部が、前記多値画像データを基準閾値データに基づいて２値化することによって基準２値画像データを生成するステップと、
    前記演算処理部が、前記多値画像データを前記基準閾値データと異なる少なくとも１つの比較閾値データの各々に基づいて２値化することによって少なくとも１つの比較２値画像データを生成するステップと、
    前記演算処理部が、前記基準２値画像データと前記少なくとも１つの比較２値画像データとを比較することによって、がたつきエリアを抽出するステップと、
    前記演算処理部が、前記多値画像データの前記がたつきエリアに対して補正を行うステップと備え、
    前記細線エリアを抽出するステップは、前記細線エリアの幅に基づいて、前記比較２値画像データを生成するステップにて参照される前記比較閾値データを決定するステップを含む、画像処理方法。
14. 演算処理部を有する画像処理装置における画像処理方法であって、
    前記演算処理部が、入力された多値画像データから細線エリアを抽出するステップと、
    前記演算処理部が、前記多値画像データを第１の閾値データに基づいて２値化することによって第１の２値画像データを生成するステップと、
    前記演算処理部が、前記多値画像データを前記第１の閾値データとは異なる第２の閾値データに基づいて２値化することによって第２の２値画像データを生成するステップと、
    前記演算処理部が、前記第１および第２の２値画像データを比較することによって、第１の差分エリアを抽出するステップと、
    前記演算処理部が、前記多値画像データの前記第１の差分エリアに第１のスムージング処理を施すステップと備え、
    前記細線エリアを抽出するステップは、前記細線エリアの幅に基づいて、前記第２の２値画像データを生成するステップにて参照される前記第２の閾値データを決定するステップを含む、画像処理方法。

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