JPH09321989A

JPH09321989A - エッジ領域検出装置

Info

Publication number: JPH09321989A
Application number: JP8155011A
Authority: JP
Inventors: Rie Ishii; 理恵石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の像域分離装置で使用されていたエッジ
領域検出装置に比較し、画像のエッジ領域の検出に要す
る時間を短縮し、また、構成が簡単で低コストのエッジ
領域検出装置を提供する。【解決手段】入力された画像データに基づいて該画像
データによって表現される画像のエッジ領域を検出する
エッジ領域検出装置２４において、入力された画像デー
タの注目画素に、平滑化マトリクスを使用して平滑化処
理を行う平滑化手段４４と、入力された画像データに基
づき注目画素の両側に存在する２つの画素の濃度差を検
出する濃度差検出手段４６と、前記平滑化後の注目画素
の濃度と前記濃度検出手段による検出結果とに基づい
て、注目画素が画像のエッジ領域の画素か否かを判定し
判定結果を出力する判定手段４８とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置で使用されるエッジ
領域検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機やファクシミリ装置等の
画像形成装置で文字及び絵柄が混在した画像を再生する
場合、文字領域については解像度を優先した画像処理を
行い、絵柄領域には階調性を優先した画像処理を行うこ
とにより、再生画像を良好なものとすることができる。
このためには、画像を文字領域と絵柄領域とに分離する
像域分離装置が必要となり、従来、いくつかの像域分離
装置が提案されてきた（特開昭６３−１４２７６６号、
特開平１−１３２２４７号、特開平５−１７６１６７号
等）。

【０００３】これらの像域分離装置においては、絵柄領
域の網点の周期性を利用するもの等様々な方式が採用さ
れているが、特に、上記特開平５−１７６１６７号に記
載の従来技術においては、画像のエッジ領域の検出結果
と、画像の白地領域の検出結果との両者の検出結果に基
づき、文字領域と絵柄領域とを高精度に分離することを
可能としている。ここで、上記エッジ領域検出は、文字
が画像濃度が急激に変化するエッジを持つことを利用す
るものであり、従来は、上記特開平５−１７６１６７号
にも記載のとおり、注目画素を含む例えば３×３のマト
リクス等を使用し、パターンマッチングを行って、特定
のパターンに合致した場合に、注目画素をエッジ領域画
素として判定することによって行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エッジ領域検出装置においては、注目画素が画像のエッ
ジ領域の画素か否か判定するために、多数のマッチング
パターンとのパターンマッチングを逐次行う必要があ
り、判定に時間がかかるという問題があった。また、多
数のマッチングパターンを記憶するための記憶手段が必
要となるばかりでなく、パターンマッチングを行うため
に画像データを複数ラインにわたって所定時間記憶する
必要があるので、多数のラインメモリが必要となって、
装置の複雑化及び高コスト化を招いていた。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、従来技術に比較し、
画像のエッジ領域の検出に要する時間を短縮し、また、
構成が簡単で低コストのエッジ領域検出装置を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１のエッジ領域検出装置は、入力された画
像データに基づいて該画像データによって表現される画
像のエッジ領域を検出するエッジ領域検出装置におい
て、入力された画像データの注目画素に、平滑化マトリ
クスを使用して平滑化処理を行う平滑化手段と、入力さ
れた画像データに基づき注目画素の両側に存在する２つ
の画素の濃度差を検出する濃度差検出手段と、前記平滑
化後の注目画素の濃度と前記濃度検出手段による検出結
果とに基づいて、注目画素が画像のエッジ領域の画素か
否かを判定し判定結果を出力する判定手段とを設けたこ
とを特徴とするものである。

【０００７】請求項１のエッジ領域検出装置において
は、平滑化マトリクスを使用した演算処理によって、注
目画素の平滑化処理後の濃度を求め、一方で、入力され
た画像データに基づいて注目画素の両側に存在する２つ
画素の濃度差を検出する。そして、上記注目画素の平滑
化処理後の濃度と、上記検出された濃度差とに基づき、
上記注目画素の濃度が所定の値よりも大きな濃度であっ
て、上記注目画素の両側に存在する２つの画素の濃度差
が所定の大きよりも大きな場合に、注目画素をエッジ領
域に属する画素と判定する。これによって、従来装置で
行っていたようなパターンマッチングの必要がなくな
る。

【０００８】請求項２のエッジ領域検出装置は、請求項
１のエッジ領域検出装置において、注目画素の周辺に存
在する白地領域を検出する白地領域検出手段と、該白地
領域検出手段の検出結果に対応した複数種類の平滑化マ
トリクスを使用して得られた判定結果を、前記白地領域
検出手段の検出結果に基づいて選択する選択手段とを設
けたことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２のエッジ領域検出装置において
は、画像の白地領域を検出する白地領域検出手段の検出
結果に対応した複数種類の平滑化マトリクスを使用して
得られた判定結果を、前記白地領域検出手段の検出結果
に基づいて選択する。ここで、画像における文字領域の
画素の周囲には白地領域が存在する確率が大きいことが
経験的に知られており、また、絵柄領域に属する画素の
周囲には、白地領域が存在する確率が小さいことが、経
験的に知られている。従って、白地領域検出手段の検出
結果は、注目画素がおおよそ文字領域に属するか、絵柄
領域に属するか示すことになる。そしてこの白地領域検
出手段の検出結果によって、上記平滑化手段で使用され
る平滑化マトリクスを異にして得られたエッジ領域検出
装置の判定結果を選択すると、おおよその文字領域とお
およその絵柄領域とに応じて、それぞれエッジ領域検出
手段の判定結果を変化させることができる。具体的に
は、文字領域では注目画素をエッジ領域に属する画素と
して判定する確率を高くし、絵柄領域では、注目画素を
エッジの領域に属する画素として判定する確率を低くす
ることができる。

【００１０】請求項３のエッジ領域検出装置は、請求項
２のエッジ領域検出装置において、前記白地領域検出手
段の検出結果に対応した複数種類の平滑化マトリクス
は、上記検出結果が白地領域ありの場合に対応したマト
リクスのサイズよりも白地領域なしに対応したマトリク
スサイズのほうが大きいことを特徴とするものである。

【００１１】請求項３のエッジ領域検出装置において
は、白地領域の検出結果が白地領域なしに対応した平滑
化マトリクスのサイズを上記検出結果が白地領域ありに
対応した平滑化マトリクスのサイズよりも大きくする。
これによって、上記検出結果が白地領域なしの場合の平
滑化処理後の注目画素の平滑化の度合いを、上記検出結
果が白地領域ありの場合の平滑化の度合いに比べ、より
大きなものとする。上記判定手段の判定結果において
は、この注目画素の平滑化の度合いが大きいほど、即ち
注目画素と周辺画素との濃度差が小さいほど、エッジと
して判定される確率が低くなる。従って、請求項３のエ
ッジ領域検出装置においては、白地領域検出結果が白地
領域なしの場合に、白地領域ありの場合よりも、注目画
素がエッジ領域に属するとして判定される確率を低くす
ることができる。

【００１２】請求項４のエッジ領域検出装置は、請求項
２のエッジ領域検出装置において、前記白地領域検出手
段の検出結果に対応した複数種類の平滑化マトリクス
は、サイズが同一であって、かつ、マトリクスの各係数
のうち上記注目画素に対応した係数を、上記検出結果が
白地領域なしの場合に対応した平滑化マトリクスより
も、白地領域ありに対応したマトリクスのほうで大きく
したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項４のエッジ領域検出装置において
は、前記複数種類の平滑化マトリクスのサイズを同一に
する。従って、上述の請求項３のエッジ領域検出装置に
おいては、平滑化処理のための回路素子を、最大サイズ
の平滑化マトリクスのサイズに合致させて準備する必要
があり、上記最大サイズのマトリクス以外のマトリクス
を用いて平滑化処理を行う場合に、回路素子の一部が無
駄になる不具合が生ずるが、請求項４のエッジ領域検出
装置においては、かかる不具合が生じない。また、マト
リクスの各係数のうち上記注目画素に対応した係数を、
上記検出結果が白地領域なしの場合に対応した平滑化マ
トリクスよりも、白地領域ありに対応したマトリクスの
ほうで大きくする。これによって、上記検出結果が白地
領域なしの場合の平滑化処理後の注目画素の平滑化の度
合いを、上記検出結果が白地領域ありの場合の平滑化の
度合いに比べ、より大きなものとする。上記判定手段の
判定結果においては、この注目画素の平滑化の度合いが
大きいほど、即ち注目画素と周辺画素との濃度差が小さ
いほど、エッジとして判定される確率が低くなる。従っ
て、請求項３のエッジ領域検出装置においては、白地領
域検出結果が白地領域なしの場合に、白地領域ありの場
合よりも、注目画素がエッジ領域に属するとして判定さ
れる確率を低くすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置とし
てのデジタル複写機（以下、単に「複写機」という。）
に適用した第１の実施形態について説明する。図１は、
本実施形態にかかる複写機の概略構成図である。本実施
形態における複写機１は、大きく、スキャナ２とプリン
タ３とからなる。上記スキャナ２は、原稿画像を光学的
に読み取るためのものであり、上記プリンタ３は、スキ
ャナ２で読み取った原稿画像を、記録媒体、例えば記録
紙上に画像形成するためのものである。

【００１５】上記スキャナ２は、原稿載置台であるコン
タクトガラス１７上に画像面を図６中下向きにして載置
された原稿を露光ランプ１９で照射し、その反射光を第
１ミラー１３、第２ミラー１４及び第３ミラー１５によ
って、結像レンズ１６に導く。該結像レンズ１６は、上
記反射光をＣＣＤ（チャージ・カップルドゥ・デバイ
ス）１６上に結像する。上記ＣＣＤ１６は、結像した反
射光を光電変換することにより、原稿画像に対応したア
ナログ電気信号を出力する。このアナログ信号はスキャ
ナ２内にある処理回路にてデジタル信号に変換されると
ともに、ＣＣＤ１６の各素子のばらつき等のシェーディ
ング補正処理等が行われ、画像データとなって画像処理
部５に入力される。そして、上記画像データは、上記画
像処理部５にて、さらに、種々の画像処理が施された
後、プリンタ３の書き込み手段である書き込みユニット
６に送られる。

【００１６】上記書き込みユニット６には、前記画像処
理部５から送られてきた画像処理後の画像データに基づ
いて光ビームを発生するレーザダイオード(図示せず)が
設けられている。このレーザダイオードが発した光ビー
ムは、ポリゴンミラー２１によって偏向され、ｆθレン
ズ及びミラー（図示せず）等を介して、感光体７上に導
かれる。そして、帯電装置８によって一様に帯電された
感光体７の表面を光走査する。

【００１７】上記光ビームの光走査によって感光体７上
に形成されたこの潜像は、現像装置９によって顕像化さ
れ、トナー像となる。上記トナー像は、上記感光体７に
対向して設けられた転写装置１０によって、給紙ユニッ
ト４から搬送されてきた記録紙上に転写される。トナー
像が転写された記録紙は、搬送ベルト１２によって定着
装置１３に搬送され、この定着装置１３によって、定着
される。こうして、原稿画像の記録紙への画像形成が完
了する。一方、転写装置による転写終了後の感光体７表
面は、クリーニング装置１１によって、残留トナーが回
収され、クリーニングされる。

【００１８】図２は、本実施形態にかかるデジタル複写
機の構成ブロック図である。複写機１のスキャナ２で読
み取られ、シェーディング補正等の完了した画像データ
が、画像処理部に入力されることは前述した。ここで、
本実施形態における画像処理部について、説明を加え
る。スキャナ２からの画像データは、二方向のデータの
流れとなる。即ち、その１つは、ガンマ補正回路２０、
フィルタ回路２１、変倍回路２２、及び疑似中間調処理
回路２３を経てプリンタ３に至る流れである。もう一つ
は、エッジ領域検出装置２４に入力される流れである。

【００１９】上記エッジ領域検出装置２４は、入力され
る画像データから画像のエッジ領域を検出するための装
置であり、画像の各画素ごとに当該画素がエッジ領域に
属するか否かを検出して、その結果を出力する。このエ
ッジ領域検出装置２４の検出結果は、図２に示したよう
に、ガンマ補正回路２０、フィルタ回路２１、変倍回路
２２、及び疑似中間調処理回路２３のそれぞれに入力さ
れる。上記ガンマ補正回路２０等の各回路は、エッジ領
域検出装置２４の出力信号に基づいて、画像のエッジ領
域、非エッジ領域に対応した処理を行う。例えば、エッ
ジ領域については、解像度を優先した処理を行い、非エ
ッジ領域については、階調性を優先した処理を行う。

【００２０】ここで、上記エッジ領域検出装置２４につ
いて、その概略構成図である図３に基づいて説明する。
本実施形態にかかるエッジ領域検出装置２４は、第１エ
ッジ判定部３０、第２エッジ判定部３１、白地領域検出
回路３２、及びセレクタ３３によって構成されている。
上記セレクタ３３は、白地領域検出手段３２の出力信号
に基づいて、第１エッジ判定部３０の出力信号Ｅ１と、
第２エッジ判定部３１の出力信号Ｅ２とを選択して、分
離データとして出力するためのものである。

【００２１】次に第１エッジ判定部３０について図４に
基づいて説明する。図４は左エッジ判定部の概略回路構
成を説明する説明図である。スキャナ２からの画像デー
タは、本実施形態においては、１画素あたり８ビットの
いわゆる多値信号として与えられる。上記画像データ
は、第１〜第４までのＤフリップフロップ４０〜４３で
構成されるシフトシフトレジスタに入力される。上記シ
フトレジスタを構成するそれぞれのＤフリップフロップ
には、同一のクロック信号が入力されている。尚、図４
においては、理解の容易のため、Ｄフリップフロップを
一列のみ記載して概念的に示しているが、画像データが
８ビットであるので、実際の回路においては、８ビット
の各ビットに対応して、８列のＤフリップフロップが存
在する。

【００２２】図４の例では、第２Ｄフリップフロップ４
１の出力Ｑ２が、現在、画像のエッジ領域に属するか否
かの判定の対象となっている注目画素ａ（０）のデータ
を示している。図中ａ（１）は、注目素の隣の画素であ
って、上記注目画素の次にエッジ判定の対象となる画素
を示す。この画素のデータは、第１Ｄフリップフロップ
４０の出力Ｑ４として与えられる。図中ａ（−１）の画
素も注目画素の隣の画素であるが、これは、注目画素ａ
（０）の前に、すでにエッジ判定が終了している画素で
ある図中ａ（−２）は、上記ａ（−１）画素の隣の画素
である。上記ａ（−１）画素のデータは第３Ｄフリップ
フロップ４２の出力Ｑ３として与えられ、上記ａ（−
２）画素のデータは、第４Ｄフリップフロップ４３の出
力Ｑ４として与えられる。以上のようにＤフリップフロ
ップと各画素を関係づけることによって、本実施形態に
おいては、画像の右側エッジを検出するようにしてい
る。

【００２３】上記シフトレジスタに、注目画素ａ（０）
を含めたａ（１）〜ａ（−２）の画素がセットされる
と、平滑化手段である第１演算器４４により、平滑化マ
トリクスを用いて画像データの平滑化のための演算が行
われる。上記第１エッジ判定部３０で使用されるマトリ
クスを図５に示す。今、上記ａ（−２）の画素のデータ
をａとし、画素ａ（−１）のデータをｂ、注目画素であ
る画素ａ（０）のデータをｃ、また、画素ａ（１）のデ
ータをｄとすると、注目画素である画素ａ（０）を平滑
化処理した後のデータｂ（０）は、第１演算器４４に
て、上記図５に示すマトリクスを用いて次式の演算を行
うことによって求められる。

【数１】ｂ（０）＝(ａ×ｋ(-2)＋ｂ×ｋ(-1)＋ｃ×ｋ
(0)＋ｄ×ｋ(1))／（ｋ(-2)＋ｋ(-1)＋ｋ(0)＋ｋ(1)）

【００２４】こうして求められた平滑化処理後の注目画
素のデータは、第１比較器４５に入力される。この第１
比較器４５は、入力された平滑化処理後の注目画素デー
タ（注目画素の濃度）を予め定められた閾値と比較し
て、前記注目画素のデータが閾値よりも大きな場合は、
「１」を出力し、該閾値以下である場合は、「０」を出
力する。この閾値は、プリンタの特性等に鑑み、任意に
定めることができる。

【００２５】一方で、注目画素の両隣の画素ａ（−１）
及びａ（１）のデータは、濃度差検出手段としての第２
演算器４６に入力される。そして、この第２演算器によ
って画素ａ（−１）と画素ａ（１）との濃度差が検出さ
れる。即ち、上記濃度差をｎで表記すれば、第２演算器
４６は、次式であらわされる演算を行って、濃度差ｎを
求める。

【数２】ｎ＝ｂ−ｄこうして求められた注目画素の両隣にある画素の濃度差
ｎは、第２比較器４７に入力される。この第２比較器４
７は、上記濃度差ｎを予め定められた閾値と比較して、
濃度差ｎが、上記閾値よりも大きな場合は、「１」を出
力し、濃度差ｎが上記閾値以下である場合には、「０」
を出力する。

【００２６】上記第１比較器４５の出力と上記第２比較
器４７の出力とは、判定手段としてのアンド回路４８に
入力される。このアンド回路４８は、上記第１比較回路
の出力と、上記第２比較回路の出力との論理積をとり、
その結果を出力するものである。即ち、第１比較器４５
の出力が「１」であり、第２比較器４７の出力が「１」
である場合のみ「１」を出力し、それ以外の場合は、
「０」を出力する。（以下、余白）

【００２７】次に、第２エッジ判定部３１について説明
する。本実施形態における第２エッジ判定部３１は、第
１エッジ判定部３０とほぼ同様の構成をしている上記第２エッジ判定部が上記第１エッジ判定部３０と相
違するのは、第２エッジ判定部３１で使用される平滑化
マトリクスが第１エッジ判定部３０で使用される平滑化
マトリクスと異なる点である。

【００２８】具体的には、第２エッジ判定部３１で用い
る平滑化マトリクスの方が、第１エッジ判定部３０で用
いる平滑化マトリクスよりも、注目画素の濃度をより平
滑化するようなマトリクス係数となっている。これは、
例えば、平滑化マトリクスにおける注目画素のデータに
乗算される部分の係数を、第１エッジ判定部３０で使用
されるマトリクスよりも第２エッジ判定部３１で使用さ
れるマトリクスの方が小さくなるようにすることにより
達成できる。

【００２９】こうして、第１エッジ判定部３０と第２エ
ッジ判定部３１とにおける平滑化マトリクスを異なるも
のとすることによって、同じ画像データが入力された場
合に第１エッジ判定部３０の方が、第２エッジ判定部３
１よりも、注目画素をエッジとして判定する確率が大き
くなるようにしている。その結果、第１エッジ判定部３
０の出力信号Ｅ１と、第２エッジ判定部３１の出力信号
Ｅ２は、同一の着目画素に対して、場合によって異なる
判定結果を出力することになる。

【００３０】本実施形態にかかるエッジ検出回路２４の
全体回路構成を図６に示す。図示の例では、Ｄフリップ
フロップで形成されるシフトレジスタを第１エッジ判定
部３０と第２エッジ判定部３１で共通のものとして、回
路素子の数を低減している。そして、上記シフトレジス
タを構成するＤフリップフロップの各出力は、第１エッ
ジ判定部３０及び第２エッジ判定部３１に同様に入力さ
れている。図示のように、第１エッジ判定部３０の出力
信号Ｅ１及び第２エッジ判定部３１の出力信号Ｅ２は、
切り替え手段であるセレクタ３３に入力される。

【００３１】上記セレクタ３３は、上記第１エッジ判定
部３０の出力信号Ｅ１と、第２エッジ判定部３１の出力
信号Ｅ２とを、後述する白地領域検出装置の出力信号で
ある白地データによって、逐次切り替えるようにしてい
る。具体的には、注目画素の周囲に白地領域がある場合
には、第１エッジ判定部３０の出力信号Ｅ１を選択して
エッジ領域検出装置の出力であるエッジ分離データと
し、注目画素の周囲に白地領域がない場合には、第２エ
ッジ判定部３１の出力信号Ｅ２を選択してエッジ領域検
出装置の出力信号であるエッジ分離データとする。

【００３２】上記白地領域検出手段３２について説明す
る。この白地領域検出手段３２は、エッジ領域検出手段
２４に入力される画像データに基づいて、上記第１エッ
ジ判定部３０及び上記第２エッジ判定部３１における注
目画素についてのエッジ判定と同期して、上記注目画素
の周囲に白地の領域が存在するか否かを検出する。そし
て、注目画素の周囲に白地領域が存在する場合には、出
力信号である白地データとして、「１」を出力し、白地
領域が存在しない場合には、白地データとして、「０」
を出力する。

【００３３】本実施形態における白地領域検出は、５×
５のマトリクスを使用して、図７（ａ）及び（ｂ）に示
すようなパターンとのマッチング処理によって行う。図
７（ａ）及び（ｂ）における「〇（白丸）」は、白画素
を示しており、図示のような１×５又は５×１の白画素
が連続していいる領域を白地領域とし、この白地領域が
存在するか否かを検出する。尚、この白地領域検出手段
については、先の従来技術の欄でも引用した本件出願人
がすでに提案している特開平５−１７６１６７号に記載
の白地領域検出手段を使用することが可能である。

【００３４】ここで、文字領域と絵柄領域を比較する
と、文字画像を構成する画素の周囲には白地領域が存在
する確率が高いことが経験的に知られており、一方、絵
柄画像を構成している画素の周囲には、白地領域が存在
する確率が低いことが経験的に知られている。従って、
上記のように、注目画素の周囲に白地領域が存在する場
合に、第１エッジ判定部３０の出力信号Ｅ１を選択し、
注目画素の周囲に白地領域が存在しない場合に第２エッ
ジ判定部３１の出力信号Ｅ２を選択することによって、
結果として、エッジ領域検出装置２４のエッジ分離デー
タは、文字領域については、エッジ領域として判定され
る画素が増え、絵柄領域についてはエッジ領域として判
定される画素が減少することになる。

【００３５】そして、このようにして求められたエッジ
分離データに基づいて、前述した画像処理部５のγ補正
回路等の各回路において、エッジ領域として検出された
部分については、解像度を優先した処理を行い、それ以
外の部分については、階調性を優先した処理を行うこと
によって、画像の文字領域には解像度を優先した処理、
絵柄領域には、階調性を優先した処理を行うことが可能
となる。以上より、本実施形態における第１エッジ判定
部３０は、原稿中の文字領域についてのエッジ領域検出
（エッジ分離）を行う部分と位置づけられ、第２エッジ
判定部３１は、原稿中の絵柄領域、即ち、文字領域以外
の写真領域や網点領域についてのエッジ領域検出（エッ
ジ分離）を行う部分と位置づけられる。

【００３６】上記セレクタ３３の動作を図９のフローチ
ャートに示す。図示のように、セレクタ３３に白地領域
検出手段からの白地データがセットされると（９０
１）、セレクタ３３は、白地データが１か否か判定し
（９０２）、白地データが１である場合には、文字原稿
用エッジ分離結果、即ち、第１エッジ判定部３０の出力
信号Ｅ１を選択し（９０３）、白地データが０である場
合には、写真、網点原稿用エッジ分離結果、即ち第２エ
ッジ判定部３１の出力信号Ｅ２を選択する（９０４）。

【００３７】次に、第２の実施形態にかかるエッジ領域
検出装置２４につき、図９に基づいて説明する。図９は
第２の実施形態にかかるエッジ領域検出装置２４の概略
回路構成を説明する説明図である。第２の実施形態にか
かるエッジ領域検出装置２４は、前述の第１の実施形態
にかかるエッジ領域検出装置２４とそのほとんどにおい
て同様である。

【００３８】第２の実施形態にかかるエッジ領域検出装
置２４が第１の実施形態にかかるエッジ領域検出装置２
４と相違する点は、第１の実施形態にかかるエッジ領域
検出装置２４では、その第１エッジ判定部３０及び第２
エッジ判定部３１で使用される平滑化マトリクスはその
係数が異なるのみで、マトリクスの大きさ（サイズ）は
同一であったのに対し、第２の実施形態にかかるエッジ
領域検出装置２４では、第１エッジ判定部３０で使用す
る平滑化マトリクスと第２エッジ判定部３１で使用する
平滑化マトリクスの大きさが異なっている点である。ま
た、この相違点に伴い、Ｄフリップフロップにて構成さ
れるシフトレジスタの構成が相違している。

【００３９】上記のように、第１エッジ判定部３０で使
用されるマトリクスと第２エッジ判定部３１におけるマ
トリクスの大きさを異ならせる理由は、第１の実施形態
と同様、同一の画像データに対しての、第１エッジ判定
部３０の判定結果と、第２エッジ判定部の判定結果を異
ならせるためである。即ち、第１の実施形態において、
平滑化マトリクスの係数を異ならせることによって達成
していたことを、第２の実施形態では、マトリクスの大
きさを異ならせることによって、達成しようとするもの
である。

【００４０】本実施形態においては、第１エッジ判定部
で使用される平滑化マトリクスは、１（ライン）×４
（画素）のマトリクスであるのに対して、第２エッジ判
定部３１で使用する平滑化マトリクスは、２（ライン）
×３（画素）のマトリクスを使用している。このよう
に、第２エッジ判定部３１のほうが、第１エッジ判定部
よりも大きな平滑化マトリクスを使用するのは、平滑化
マトリクスが大きい方が、注目画素をより平滑化するこ
とが可能だからである。

【００４１】かかる平滑化マトリクスを画像データの平
滑化処理をするために、第２の実施形態のエッジ領域検
出装置においては、第１〜第４Ｄフリップフロップ４０
〜４３のみならず、第５〜第８Ｄフリップフロップ５０
〜５３を用いて、２ライン分のシフトレジスタを構成し
ている。上記シフトレジスタに入力される画像データ
は、そのまま第１フリップフロップ４０の入力Ｄ１に入
力されるほか、ＦＩＦＯ（先入れ先出しメモリ）５４を
介して、第５フリップフロップ５０の入力Ｄ５にも入力
される。注目画素ａ（０）のデータは、第１の実施形態
同様、第２フリップフロップ４１の出力Ｑ２である。

【００４２】そして、第１エッジ判定部の第１演算器４
４ａには、第１〜第４フリップフロップ４０〜４３の出
力Ｑ１〜Ｑ４が入力され、上記１×４の平滑化マトリク
スを使用した平滑化処理が実行される。一方、第２エッ
ジ判定部３１の第１演算器４４ｂには、第１〜第３Ｄフ
リップフロップ４０〜４２の出力Ｑ１〜Ｑ３と、第５〜
第７フリップフロップ５０〜５２の出力Ｑ５〜Ｑ７が入
力され、上記２×３の平滑化マトリクスを使用した平滑
化処理が実行される。

【００４３】第１エッジ判定部３０及び第２エッジ判定
部３１の第２演算器４６ａ及び４６ｂ、第１比較器４５
ａ及び４５ｂ、第２比較器４７ａ及び４７ｂ、アンド回
路４８ａ及び４８ｂ、セクタ３３、並びに白地領域検出
手段３２の構成動作については、第１の実施形態と同様
であるので、その詳細説明は省略する。

【００４４】以上説明してきた第１の実施形態及び第２
の実施形態においては、画像の右側のエッジのみを検出
するようにしていた。これを、右側エッジに加え、左側
エッジをも検出するようにすることも可能である。この
ためには、上述した第１の実施形態又は第２の実施形態
における第１エッジ判定部及び第２エッジ判定部の組に
加え、該組とほぼ同様な構成を有するもう１つの組を設
ける必要がある。

【００４５】図１０は、左右両側エッジを検出する場合
におけるエッジ検出装置の構成ブロック図である。第１
エッジ判定部３０及び第２エッジ判定部３１は、それぞ
れ左エッジ判定部３４と右エッジ判定部とを有してい
る。そして、図１０に示すように、第１および第２のエ
ッジ判定部ともに、左エッジ判定部の出力信号と右エッ
ジ判定部の出力信号の論理和をとって、それぞれの出力
信号Ｅ１又はＥ２として出力する。

【００４６】ここで、図１０における第１エッジ判定部
３０の右エッジ判定部３５は、上述した第１の実施形態
又は第２の実施形態における第１エッジ判定部に相当す
る。また、図１０における第２エッジ判定部３１の右エ
ッジ判定部は、上述した第１の実施形態又は第２の実施
形態における第２のエッジ判定部に相当する。従って、
右エッジ判定部については、図４を用いて説明した判定
部をそのまま使用すれば良い。

【００４７】左エッジ判定部の構成例について、以下、
図１１に基づいて説明する。図１１は、左エッジ判定部
の概略回路構成を説明する説明図である。左エッジ判定
部３４は、その構成のほとんどにおいて上述した右エッ
ジ判定部（第１の実施形態における第１エッジ判定部）
の構成と同様である。これに鑑み、図１１においては、
図４で示した上記右エッジ判定部の回路構成素子と同一
の機能を有する素子について、同一の符号を付してい
る。左エッジ判定部３４が、右エッジ判定部３５と相違
するのは、上述したＤフリップフロップによって構成さ
れるシフトレジスタにおける注目画素ａ（０）を含む４
つの画素のセットの仕方が異なる点と、これに対応し
て、第１演算器にて用いられる平滑化マトリクスが異な
る点である。

【００４８】そして上記相違点より、左エッジ判定部３
４の第１演算器４４は、右エッジ判定部３５と異なり、
次式のごとき演算によって、注目画素ａ（０）の平滑化
処理後のデータｂ（０）を求める。次式の演算において
使用される平滑化マトリクスは、図１２に示すものであ
る。

【数３】ｂ（０）＝(ａ×ｋ(-1)＋ｂ×ｋ(0)＋ｃ×ｋ
(1)＋ｄ×ｋ(2))／（ｋ(-1)＋ｋ(0)＋ｋ(1)＋ｋ(2)）ここで、ａは、ａ（−１）画素のデータ、ｂは、ａ
（０）画素、注目画素のデータ、ｃはａ（１）画素のデ
ータ、ｄは、ａ（２）画素のデータをそれぞれ表してい
る。

【００４９】また、左エッジ判定部の第２演算器４６に
おける濃度差ｎの検出は、次式の演算によって求められ
る。

【数４】ｎ＝ａ−ｃこうして求められた平滑処理後の注目画素のデータ（ｂ
（０））及び注目画素の両隣の濃度差（ｎ）について、
第１比較器４５、第２比較器４７及びアンド回路４８が
以降行う処理は、上記左エッジ判定部の処理と同様であ
るので、その詳細説明は省略する。

【００５０】

【発明の効果】請求項１乃至４のエッジ領域検出装置に
よれば、画像のエッジ領域を検出するためにパターンマ
ッチングを行わなくて済むので、多数のマッチングパタ
ーンを記憶するための記憶手段や、パターンマッチング
を行うために必要な多数のラインメモリを必要とせず、
エッジ領域検出装置の構成が従来装置と比較し簡単とな
り、低コストなエッジ領域検出装置を得ることが可能と
なるという優れた効果を有する。また、パターンマッチ
ングのための処理時間がなくなるので、画像のエッジ領
域検出のための処理速度を向上することが可能となると
いう優れた効果を有する。

【００５１】特に、請求項２のエッジ領域検出装置によ
れば、文字領域では注目画素をエッジ領域に属する画素
として判定する確率を高くし、絵柄領域では、注目画素
をエッジの領域に属する画素として判定する確率を低く
することができるので、例えば、このエッジ領域検出装
置の出力結果を利用して、ガンマ補正等の画像処理を行
う場合に、エッジ領域と判定された部分については、解
像度を優先した処理を行い、エッジ領域と判定されなか
った部分については、階調性を優先した処理を行うこと
により、従来の像域分離装置よりも簡単な構成にて、結
果として、画像の文字領域に対しては解像度を優先した
処理が可能となり、画像の絵柄領域には、階調性を優先
した処理が可能となるという優れた効果を有する。

【００５２】また、特に、請求項３のエッジ領域検出装
置によれば、白地領域検出結果が白地領域なしの場合
に、白地領域ありの場合よりも、注目画素がエッジ領域
に属するとして判定される確率を低くすることができる
ので、文字領域では注目画素をエッジ領域に属する画素
として判定する確率を高くし、絵柄領域では、注目画素
をエッジの領域に属する画素として判定する確率を低く
することができる。これによって、例えば、このエッジ
領域検出装置の出力結果を利用して、ガンマ補正等の画
像処理を行う場合に、エッジ領域と判定された部分につ
いては、解像度を優先した処理を行い、エッジ領域と判
定されなかった部分については、階調性を優先した処理
を行うことにより、従来の像域分離装置よりも簡単な構
成にて、画像の文字領域に対しては解像度を優先した処
理が可能となり、画像の絵柄領域には、階調性を優先し
た処理が可能となるという優れた効果を有する。

【００５３】また、特に、請求項４のエッジ領域検出装
置によれば、白地領域の検出結果に対応した複数種類の
平滑化マトリクスのサイズを同一にするので、請求項３
のエッジ領域検出装置に比較し、回路素子の無駄を生じ
ないという優れた効果を有する。また、白地領域検出結
果が白地領域なしの場合に、白地領域ありの場合より
も、注目画素がエッジ領域に属するとして判定される確
率を低くすることができるので、文字領域では注目画素
をエッジ領域に属する画素として判定する確率を高く
し、絵柄領域では、注目画素をエッジの領域に属する画
素として判定する確率を低くすることができる。これに
よって、例えば、このエッジ領域検出装置の出力結果を
利用して、ガンマ補正等の画像処理を行う場合に、エッ
ジ領域と判定された部分については、解像度を優先した
処理を行い、エッジ領域と判定されなかった部分につい
ては、階調性を優先した処理を行うことにより、従来の
像域分離装置よりも簡単な構成にて、結果として、画像
の文字領域に対しては解像度を優先した処理が可能とな
り、画像の絵柄領域には、階調性を優先した処理が可能
となるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態にかかるデジタル複写機の概略構成
図。

【図２】実施形態にかかるデジタル複写機の構成ブロッ
ク図。

【図３】実施形態にかかるエッジ領域検出手段２４の概
略構成を説明する説明図。

【図４】第１の実施形態における第１エッジ判定部の概
略回路構成を説明する説明図。

【図５】第１エッジ判定部で使用される平滑化マトリク
スを例示する図。

【図６】第１の実施例にかかるエッジ領域検出装置の概
略回路構成を説明する説明図。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、白地領域検出手段で使用
されるマッチングパターンを説明する説明図。

【図８】セレクタ３３の動作を説明するフローチャー
ト。

【図９】第２の実施形態にかかるエッジ領域検出装置２
４の概略回路構成を説明する説明図。

【図１０】第１エッジ判定部及び第２エッジ判定部のそ
れぞれに左エッジ判定部を追加した場合におけるエッジ
検出装置の構成ブロック図。

【図１１】左エッジ判定部の概略回路構成を説明する説
明図。

【図１２】左エッジ判定部で使用される平滑化マトリク
スを例示する説明図。

【符号の説明】１複写機２スキャナ３プリンタ４給紙ユニット５画像処理部６書き込みユニット７感光体８帯電装置９現像装置１０転写装置１１クリーニング装置１２搬送ベルト１３第１ミラー１４第２ミラー１５第３ミラー１６ＣＣＤ１７コンタクトガラス１８結象レンズ１９露光ランプ２０ γ補正回路２１フィルタ回路２２変倍回路２３疑似中間処理回路２４エッジ領域検出装置３０第１エッジ判定部３１第２エッジ判定部３２白地領域検出回路３３セレクタ３４、３６左エッジ判定部３５、３７右エッジ判定部３８、３９ＯＲ回路４０第１Ｄフリップフロップ４１第２Ｄフリップフロップ４２第３Ｄフリップフロップ４３第４Ｄフリップフロップ４４ａ、４４ｂ第１演算器４５ａ、４５ｂ第１比較器４６ａ、４６ｂ第２演算器４７ａ、４７ｂ第２比較器４８ａ、４８ｂアンド回路５０第５Ｄフリップフロップ５１第６Ｄフリップフロップ５２第７Ｄフリップフロップ５３第８Ｄフリップフロップ５４ＦＩＦＯ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された画像データに基づいて該画像デ
ータによって表現される画像のエッジ領域を検出するエ
ッジ領域検出装置において、入力された画像データの注目画素に、平滑化マトリクス
を使用して平滑化処理を行う平滑化手段と、入力された画像データに基づき注目画素の両側に存在す
る２つの画素の濃度差を検出する濃度差検出手段と、前記平滑化後の注目画素の濃度と前記濃度検出手段によ
る検出結果とに基づいて、注目画素が画像のエッジ領域
の画素か否かを判定し判定結果を出力する判定手段とを
設けたことを特徴とするエッジ領域検出装置。
【請求項２】請求項１のエッジ領域検出装置において、注目画素の周辺に存在する白地領域を検出する白地領域
検出手段と、該白地領域検出手段の検出結果に対応した複数種類の平
滑化マトリクスを使用して得られた判定結果を、前記白
地領域検出手段の検出結果に基づいて選択する選択手段
とを設けたことを特徴とするエッジ領域検出装置。
【請求項３】請求項２のエッジ領域検出装置において、前記白地領域検出手段の検出結果に対応した複数種類の
平滑化マトリクスは、上記検出結果が白地領域ありの場
合に対応したマトリクスのサイズよりも白地領域なしに
対応したマトリクスサイズのほうが大きいことを特徴と
するエッジ領域検出装置。
【請求項４】請求項２のエッジ領域検出装置において、前記白地領域検出手段の検出結果に対応した複数種類の
平滑化マトリクスは、サイズが同一であって、かつ、マ
トリクスの各係数のうち上記注目画素に対応した係数
を、上記検出結果が白地領域なしの場合に対応した平滑
化マトリクスよりも、白地領域ありに対応したマトリク
スのほうで大きくしたことを特徴とするエッジ領域検出
装置。