JPH10108008A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 領域分離部の処理結果の領域データでフィル
タ処理を選択し、さらに、後段の階調処理の選択は、第
２エッジ分離回路の変倍処理後の画像データを処理した
結果に生成されたエッジデータによって行わせることに
よって、領域分離部の処理結果で生成された領域データ
を、フィルタ処理以降のまで保持する必要がなくなり、
メモリ量を減少させて、それぞれの画像の特徴に応じた
処理の切り替えを行うことが出来る画像処理方法を提供
することにある。 【解決手段】 文字領域と絵柄領域とが混在する画像
を処理する画像処理方法において、網点領域分離手段
１、第１エッジ分離手段２、及び判定手段３から構成さ
れる領域分離手段４によって入力された多値画像データ
を処理し、該処理結果の領域データによって第１処理に
おける処理内容を切り換え、その後第１処理が施された
画像のエッジ部と非エッジ部とを分離する第２エッジ分
離手段５を用い、得られたエッジデータによって第２処
理における処理内容を切り換えたことを特徴とする画像
処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナ等の入力
装置からの画像データを、電子写真複写機、ファクシミ
リ、プリンタ等の画像処理装置で処理する画像処理方法
に係り、特に文字領域と絵柄領域が混在する画像を処理
する画像処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】文字領域と絵柄領域が混在する画像を処
理する従来の画像処理方法としては、画質向上のために
絵柄領域と文字領域とに分離し、その分離信号によって
それぞれの領域に適切な画像処理を施すのが一般的であ
る。図１６は従来の画像処理方法を実施する装置の構成
を示す機能ブロック図であり、１０１は領域分離部、１
０２は網点領域分離部、１０３は第１エッジ分離回路、
１０４は判定回路、１１１はスキャナ等の入力装置、１
１２及び１１３はフィルタＡ、フィルタＢ処理部、１１
４はセレクタＡ、１１５は変倍処理部、１１６及び１１
７は階調Ａ、階調Ｂ処理部、１１８はセレクタＢ、１１
９はγ処理部、１２０はプリンタ、１２１は変倍回路、
１２２は遅延回路である。このように構成した画像処理
装置において、スキャナ１１１等の入力装置からの画像
データはフィルタＡ処理部１１２及びフィルタＢ処理部
１１３を介してそれぞれの処理が行われ、セレクタＡ１
１４に供給される。一方、前記画像データは網点領域分
離部１０２及び第１エッジ領域部１０３に入力し、判定
回路１０４において文字領域或いは絵柄領域、何れの領
域であるかを判定した後、前記セレクタＡの出力を切り
替えることにより、例えば、入力画像データが文字領域
であればフィルタＡ処理が施された画像データが変倍処
理部１１５に供給され、また入力画像データが絵柄領域
である場合にはフィルタＢ処理が施された画像データが
変倍処理部１１５に供給される。変倍処理部１１５に入
力した画像データは所定の倍率条件により変倍処理が行
われ、階調Ａ処理部１１６及び階調Ｂ処理部１１７に供
給される。一方、前記判定回路１０４の出力は生成した
各画素毎の領域データを最後まで保持した状態で変倍処
理回路１２１及び遅延回路１２２を経て前記階調Ａ処理
部１１６或いは階調Ｂ処理部１１７で処理される信号と
同期してセレクタＢ１１８に供給され、該セレクタＢ１
１８において何れか一方の階調処理結果が施された画像
データが次段のγ処理部１１９に供給される。その後、
該γ処理部１１９においてガンマ補正が施され、プリン
タ１２０において画像が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに文字領域と絵柄領域とを分離し、画像処理を行う従
来の画像処理方法では、領域分離部１０１において生成
した各画素毎の領域データを画像処理の後段、即ち、階
調処理の切り換えに至るまで保持させる必要があり、画
像データサイズ分の領域データ用のメモリが必要になる
という不具合があった。これは、画像データを画像メモ
リーに圧縮して蓄え、加工・編集する際にも、領域デー
タを保持しようとすると、従来の画像データの圧縮率で
は必要なメモリ量が増加してしまい、反対に従来のメモ
リ量程度で領域データを保持しようとすると、画像デー
タの圧縮率を上げねばならず、データが劣化すると云う
問題があった。そこで本発明は、領域分離部の処理結果
で生成された領域データでフィルタ処理を選択し、さら
に、後段の階調処理の選択は、新たに追加した第２エッ
ジ分離回路で、変倍処理後の画像データを処理した結果
に生成されたエッジデータによって行わせることによっ
て、領域分離部の処理結果で生成された領域データを、
フィルタ処理以降まで保持する必要がなくなり、メモリ
量を減少させて、それぞれの画像の特徴に応じた処理の
切り替えを行うことが出来る画像処理方法を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る画像処理方法の請求項１記載の発明
は、文字領域と絵柄領域とが混在する画像を処理する画
像処理方法において、網点領域分離手段、第１エッジ分
離手段、及び判定手段から構成される領域分離手段によ
って入力された多値画像データを処理し、該処理結果の
領域データによって第１処理における処理内容を切り換
え、その後第１処理が施された画像のエッジ部と非エッ
ジ部とを分離する第２エッジ分離手段を用い、得られた
エッジデータによって第２処理における処理内容を切り
換えたことを特徴とする。また本発明に係る画像処理方
法の請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の画像処
理方法において、前記領域分離手段の領域データによっ
て処理される第１処理の切り換えはフィルタ処理の選択
を切り換え、前記第２エッジ分離手段のエッジデータに
よって処理される第２処理の切り換えは階調処理の選択
を切り換えることを特徴とする。

【０００５】

【作用】請求項１の発明では、領域分離手段の処理結果
の領域データによって第１処理の切り換えを行い、第２
エッジ分離手段の処理結果のエッジデータによって第２
処理の切り換えを行うようにしたので、領域分離手段の
処理結果の領域データを第１処理の切り換え以後まで保
持する必要はない。請求項２の発明では、請求項１記載
の画像処理方法において、第１処理の切り換えはフィル
タ処理の選択を切り換え、第２処理の切り換えは階調処
理の選択を切り換える構成となっているので、両方の処
理の切り換えが行われることにより文字領域と絵柄領域
にそれぞれ適した処理を施すことができ、且つ、領域分
離手段の処理結果の領域データはフィルタ処理の選択を
切り換えれば、それ以後保持する必要はない。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を添
付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、デジタル複
写機の画像処理に関する要部の機能ブロック図である。
なお、デジタル複写機の詳細な構成及び主な機能は公知
であるので、以下の説明においては本発明に関する事項
を主として説明する。図１において、符号１は領域分離
部、２は網点領域分離部、３は第１エッジ分離回路、４
は判定回路、５は第２エッジ分離回路、１１はスキャ
ナ、１２はフィルタＡ処理部、１３はフィルタＢ処理
部、１４はセレクタＡ、１５は変倍処理部、１６は階調
Ａ処理部、１７は階調Ｂ処理部、１８はセレクタＢ、１
９はγ処理部、２０はプリンタである。スキャナ１１
は、原稿の画像を読み取ってＡ／Ｄ変換を施した後、そ
れぞれ処理が異なるフィルタＡ処理部１２とフィルタＢ
処理部１３とにデジタルの画像データを出力し、各フィ
ルタ処理部１２及び１３ではそれぞれ異なるフィルタ処
理を入力した画像データに対して施す。

【０００７】セレクタＡ部１４は前記２つのフィルタ処
理結果のうち、一方の処理結果を選択する。この際、ど
ちらのフィルタ処理結果を選択するかは、網点領域分離
回路２、第１エッジ分離回路３、及び判定回路４から構
成される領域分離部１の処理結果の領域データ（ア）に
よって判断される。選択されたフィルタ処理結果のデー
タは、変倍処理部１５によって前以て決められている倍
率条件通りの処理が行われ、該変倍処理を施されたデー
タは、階調Ａ処理部１６と階調Ｂ処理部１７によってあ
らかじめ設定されている多値データに変換処理される。
また、２つの階調処理結果のうちのどちらを選択するか
はセレクタＢ１８によって選択される。セレクタＢ１８
は変倍処理部１５の出力データを第２エッジ分離回路５
で処理し、その結果生じるエッジデータ（イ）によって
何れか一方の階調処理出力を選択する。つまり、階調Ａ
処理部１６の処理結果か、階調Ｂ処理部１７の処理結果
の一方をセレクタＢ１８が選択し、該選択された階調処
理結果のデータは、γ処理部１９によってガンマ補正が
施され、プリンタ部２０に渡され、画像が形成される。

【０００８】図２に領域分離部１の内部にある網点領域
分離回路２の要部のブロック図を示す。スキャナ１１か
ら出力された画素データはピーク検出回路２ａにおい
て、注目画素毎に山あるいは谷ピーク画素であるかどう
か判定される。ピーク画素の検出は、注目画素がその周
囲の画素データより高い値をもっているか、または低い
値をもっているかを、周囲画素との大小関係と注目画素
を中心とした４方向のラプラシアン値を閾値と比較し、
結果によって判定している。

【０００９】図３にピーク検出のためのマトリクス例を
示す。今、注目画素ｐが山ピーク画素である条件とし
て、下記の（１）〜（４）式が同時に成立することであ
る。 ｐ＞ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２ ……（１） ２ｐ−ａ１−ａ２＞ＴＨ ……（２） ２ｐ−ｂ１−ｂ２＞ＴＨ ……（３） ２ｐ−ｃ１−ｃ２＞ＴＨ ……（４） ２ｐ−ｄ１−ｄ２＞ＴＨ ……（５） 但し、（１）式は（ｐ＞ａ１）＆（ｐ＞ａ２）＆……＆
（ｐ＞ｄ２）を意味し、ＴＨは任意の閾値である。

【００１０】上述したようにピーク検出回路２ａにおい
て各画素毎に、ピーク画素か否かの判定を行った後、ブ
ロック化回路２ｂにおいて、ブロック化を行う。図４は
ブロック化の一例を示す図であり、ここでは、４×４画
素で１つのブロックを生成する例を示している。このブ
ロック内のピーク画素の数によって、該ブロックが網点
領域候補となるか否かの判定を行う。該判定は、例え
ば、ｐ１からｐ１６までの１６画素のうち、１つでもピ
ーク画素があれば、図４（ａ）に示したようなブロック
は網点ブロックである、というように判定する。

【００１１】次ぎに、図４（ｂ）に示すように、上述し
たブロックを主走査方向にｍブロック、副走査方向にｎ
ブロック並べたｍ×ｎブロックでパターンマッチング処
理を行う。ブロックパターンマッチング処理はパターン
マッチング回路２ｃによって実行され、前段のブロック
化回路２ｂにおいて網点領域候補とされたブロックのパ
ターンによって、注目ブロックが網点領域であるかどう
かを決定する。例えば、注目ブロックを図中のＢとした
とき、網点領域ブロックの構成するパターンが予め設定
されている数種類のパターン（図示せず）のどれかに該
当すれば、注目ブロックは網点ブロックである、と認識
する。さらに、誤分離を無くすために、例えば、補正回
路２ｄで補正処理を行った後、領域膨張回路２ｅにより
網領域の膨張を行う。これは、網領域は一般にある範囲
で存在することから網領域の中の「抜け」を防ぐために
行なわれ、例えば、図５に示したように、注目ブロック
をＢとしたとき、４×２ブロックサイズ内に網領域がｎ
ブロック以上（ｎ≧１）存在したとき、該注目ブロック
を網領域とすることにより網領域の抜けを防ぐことが可
能となる。

【００１２】次に図６及び図７を用いて、領域分離部１
の内部にある第１エッジ分離回路３について簡単に説明
する。なお、第１エッジ分離回路３の構成は公知である
ので省略する。図６（ａ）〜（ｄ）は、エッジを判別す
るためのパターンマッチングの一例である。ここでは、
３×３のマトリクスの例を示す。図中、黒丸は、モノク
ロ画像の例で述べると、２値化回路により黒画素と判断
された部分であり、×印は黒／白いずれの画素であって
もよい。このようなパターンにマッチング処理を施した
場合、マトリクスの中心画素を周囲の黒画素に連結する
黒アクティブ画素として検出する。図示してないが白画
素のパターンマトリクスについても同様にマッチングが
とられ、マトリクスの中心画素を周囲の白画素に連結す
る白アクティブ画素として検出する。さらに、注目画素
を中心とした３×３のマトリクス内に黒アクティブ画素
と白アクティブ画素が同時に存在すると、この注目画素
をエッジ領域画素として、エッジ領域が抽出される。

【００１３】図７は、上記のパターンマッチングで得ら
れたエッジ領域を膨張される膨張回路の一例である。こ
の膨張回路は、例えば、３×３のマトリクス内、すなわ
ち、９つの画像データに上記エッジ領域画素が１画素で
も存在すれば、３×３のマトリクス内の全画素をエッジ
領域画素として扱っている。このように、図１に示した
領域分離部１では、上述の網点領域分離回路２と第１エ
ッジ分離回路３との検出結果から、注目画素が文字領域
であるか絵柄領域であるかの領域判定を行い、フィルタ
処理を切り換える領域データ信号（ア）を生成する。

【００１４】図８に領域分離部１で生成された領域デー
タ信号（ア）によって、フィルタ処理を切り換える回路
構成例を示す。ここでは、３×３画素サイズのフィルタ
の例を挙げる。ＦＩＦＯ２１、２２によって、２ライン
分の画像データが蓄えられ、３ライン目のデータ入力と
同時にｄ００〜ｄ２２の画素データを用いて３×３のフ
ィルタリング処理を行う。フィルタＡ処理部１２は、例
えば、文字や線などをはっきりさせるようなＭＴＦ（Ｍ
ｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏ
ｎ）補正フィルタであり、フィルタＢ処理部１３は、写
真や絵柄等の画像を滑らかにするような平滑化フィルタ
である。さらに、前述した領域データ（ア）信号の真偽
によって、セレクタ１４はａまたはｂ入力を選択するの
で、フィルタＡ処理部１２またはフィルタＢ処理部１３
の処理結果を選択することが出来る。即ち、領域データ
信号（ア）が偽（絵柄領域）であれば、写真用のフィル
タ処理を施したフィルタＢ処理部１３の結果を出力し、
領域データ信号（ア）が真（文字領域）であれば、文字
用のフィルタ処理を施したフィルタＡ処理部１２の結果
をセレクタＡ部１４で選択する。文字領域であるか絵柄
領域であるかを示す領域データ信号（ア）は、フィルタ
処理の切り替えにのみ用いることによって、フィルタ選
択処理以降まで領域データ信号（ア）の情報を保持する
必要はない。

【００１５】次に、第２エッジ分離回路５について図９
乃至図１２を用いて説明する。第２エッジ分離回路５の
動作は変倍処理後の画像データを用いて行う。図９は、
画像の主走査方向における左エッジの模式図である。こ
こでは、縦軸の数値２５５を黒レベル、０を白レベルと
したときの例を示している。図９に示した例の場合、注
目画素をｄｉとし、注目画素の左右の画素（ｄｉ−１、
ｄｉ＋１）の濃度差がある閾値ＴＨ１以上であり、かつ
注目画素がある閾値ＴＨ２以下であるとき、注目画素ｄ
ｉは左エッジ画素であると云う。これを式で示すと、 （ｄｉ＋１）−（ｄｉ−１）≧ＴＨ１ 且つ ｄｉ≦ＴＨ２ ……（６） と表すことができる。

【００１６】図１０はエッジを検出するためのデータに
フィルタ処理を施した場合の例である。このようにフィ
ルタ処理をかけることによって、エッジ検出のしやすさ
の調節が可能である。図示の形態例では、注目画素ｄｉ
の前画素および後画素２つを含めた計４つの画素に対し
てフィルタをかけ、その出力ｄｉ’を得るものを示して
いる。なお、このフィルタ処理を行わなくても上述の
（６）式の条件を満たした画素をエッジ画素とすること
もできる。図１１では前記フィルタ処理で得られた注目
画素ｄｉ’、およびその前画素のフィルタ処理前のデー
タ（ｄｉ−１）’、後画素のフィルタ処理後のデータ
（ｄｉ＋１）’から、図９で説明した方式を用いて、注
目画素がエッジであるか否かを表わすエッジデータＥｉ
を得ている。注目画素のデータｄｉ’を比較器２４でＴ
Ｈ２と比較した結果の真偽と、注目画素の前後画素のデ
ータ（ｄｉ−１）’と（ｄｉ＋１）’のデータ差を比較
器２３でＴＨ１と比較した結果の真偽の論理演算を行っ
た場合の例を示す。

【００１７】図１２は、エッジ領域の膨張の例である。
上述の（６）式に基づけばエッジ画素は１画素となる
が、デジタル複写機において１画素だけではエッジ部の
特定が不安定であるため、エッジ画素領域を膨張するこ
とにより安定したエッジ部を得ることができる。この例
では、エッジ画素と判定された画素の後方画素、すなわ
ち、黒側へ３画素膨張させ、その結果をエッジデータ信
号（イ）として出力する。図１３は、エッジデータ信号
（イ）の真偽によって、階調処理結果の出力を切り替え
る例である。エッジ部の階調処理の例として階調Ａ処理
では多値化処理、非エッジ部の階調Ｂ処理では誤差拡散
処理の方法等が取られる。多値化処理は細かいエッジ部
などの解像度を高めるのに適した処理であり、反対に、
誤差拡散処理は階調性を高めるのに適した処理である。
エッジ検出については、本例の左エッジだけでなく、右
エッジあるいは上下エッジについても同様の考え方で検
出することが可能である。

【００１８】図１４は領域分離部１における主要動作の
フローチャートの例を示す図であり、同図において、ス
キャナ１１から送られてきた原稿の画像データは、処理
の異なるフィルタＡ処理部１２とフィルタＢ処理部１３
に分かれて実行される（ステップ Ｓ１）。また、同時
に領域分離部１は受け取った画像データを文字領域のも
のか、絵柄領域のものかに分離し、領域データ（ア）を
生成する（Ｓ２）。領域分離部１によって生成された領
域データ（ア）が真（文字領域）であれば（Ｓ３、 Ｙ
ｅｓ）、セレクタＡ部１４は文字用のフィルタ処理を施
したフィルタＡ処理の結果を選択する（Ｓ４）。また、
前記ステップＳ３において、領域データ（ア）が偽（絵
柄領域）ならば（Ｓ３、 Ｎｏ）、セレクタＡ部１４は
絵柄用のフィルタ処理を施したフィルタＢ処理の結果を
選択する（Ｓ５）。上記のフィルタ処理で、例えば、文
字領域は強調フィルタ処理を施し、絵柄領域は平滑フィ
ルタ処理を施すことも、文字をシャープに引き立たせ、
写真画像をなめらかにする効果がある。

【００１９】図１５は第２エッジ分離回路５における主
要動作のフローチャートの例を示す図であり、変倍処理
部１５で行った変倍処理後の画像データに対して、階調
Ａ処理部１６と階調Ｂ処理部１７は、あらかじめ設定さ
れている多値データに変換処理する（Ｓ１１）。また、
同時に変倍処理後のデータを第２エッジ分離回路５で処
理し（Ｓ１２）、処理の結果生じるエッジデータ（イ）
の真偽を問う（Ｓ１３）。もし、エッジデータ（イ）が
真（エッジ部）であれば、セレクタＢ部１８は文字用の
階調処理を施した階調Ａ処理部１６を選択し、また、前
記ステップＳ１３において、エッジデータ（イ）が偽
（非エッジ部）ならば（Ｓ１３、 Ｎｏ）、セレクタＢ
部１８は絵柄用の階調処理を施した階調Ｂ処理部１７を
選択する（Ｓ１５）。上記の階調処理で、例えば、階調
Ａ処理部１６として多値化処理を行い、階調Ｂ処理部１
７として誤差拡散（ディザ）処理を施すことも、文字を
シャープに引き立たせ、写真画像をなめらかにする効果
がある。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、領域分離手段
の処理結果の領域データを第１の処理の切り換え以後ま
で保持する必要がなくなったので、領域データを記憶す
るメモリ量を減少させて、文字領域と絵柄領域のそれぞ
れの画像の特徴に応じた処理を行える画像処理方法を提
供することができる。請求項２の発明によれば、上記請
求項１の画像処理方法の発明において、上記第１の処理
の切り換えはフィルタ処理の選択を切り換え、第２の処
理の切り換えは階調処理の選択を切り換える構成とした
ので、領域データを記憶するメモリ量を減少させて、文
字領域と絵柄領域のそれぞれの画像の特徴に応じた処理
を行える画像処理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理方法で画像を処理する画像処
理装置の要部のブロック図である。

【図２】本発明の画像処理方法で画像を処理する画像処
理装置の網点領域分離回路の要部のブロック図である。

【図３】領域分離部内部の網点領域分離回路のピーク画
素検出マトリクスの例である。

【図４】(a) 及び(b) は領域分離部内部の網点領域分離
回路のブロックパターンマッチングのブロックマトリク
スの例である。

【図５】領域分離部内部の網点領域膨張を説明する説明
図である。

【図６】(a) 乃至(d) は領域分離部でエッジを検出する
ためのパターンマッチングの例を説明する説明図であ
る。

【図７】領域分離部内部のエッジ膨張回路の例である。

【図８】領域分離部で生成された領域データにより第１
の処理を切り換える回路構成の例である。

【図９】画像の主走査方向における左エッジの模式図で
ある。

【図１０】第２エッジ分離回路のエッジ検出にフィルタ
処理を施す回路の例である。

【図１１】第２エッジ分離回路内部のエッジ検出回路例
である。

【図１２】第２エッジ分離回路内部のエッジ領域膨張回
路の例である。

【図１３】第２エッジ分離回路で生成されたエッジデー
タにより第２の処理を切り換える回路の例である。

【図１４】領域分離部の主要動作例を示したフローチャ
ートである。

【図１５】第２エッジ分離回路の主要動作例を示したフ
ローチャートである。

【図１６】従来の画像処理方法で画像を処理する画像処
理装置の要部のブロック図である。

【符号の説明】

１ 網点領域分離回路、２ 第１エッジ分離回路、３
判定回路、４ 領域分離部、５ 第２エッジ分離回路、
１１ スキャナ、１２ フィルタＡ処理部、１３フィル
タＢ処理部、１４ セレクタＡ部、１５ 変倍処理部、
１６ 階調Ａ処理部、１７ 階調Ｂ処理部、１８ セレ
クタＢ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 文字領域と絵柄領域とが混在する画像を
   処理する画像処理方法において、網点領域分離手段、第
   １エッジ分離手段、及び判定手段から構成される領域分
   離手段によって入力された多値画像データを処理し、該
   処理結果の領域データによって第１処理における処理内
   容を切り換え、その後第１処理が施された画像のエッジ
   部と非エッジ部とを分離する第２エッジ分離手段を用
   い、得られたエッジデータによって第２処理における処
   理内容を切り換えたことを特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像処理方法において、
   前記領域分離手段の領域データによって処理される第１
   処理の切り換えはフィルタ処理の選択を切り換え、前記
   第２エッジ分離手段のエッジデータによって処理される
   第２処理の切り換えは階調処理の選択を切り換えること
   を特徴とする画像処理方法。