JP2009194740A - Halftone dot background area detection method, image processing apparatus, image forming apparatus, computer program, and recording medium - Google Patents
Halftone dot background area detection method, image processing apparatus, image forming apparatus, computer program, and recording medium Download PDFInfo
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Abstract
【課題】入力された画像データから精度よく網点下地領域を検出することができる網点下地領域検出方法、この方法を用いて網点下地領域の検出処理を行う画像処理装置、網点下地領域の検出結果に基づいて画像の形成を行う画像形成装置、網点下地領域の検出を行うコンピュータプログラム、及びこのコンピュータプログラムが記録された記録媒体を提供する。
【解決手段】入力画像から文字特徴量としてエッジ度を領域分離処理部24の文字特徴量算出部41が算出し、網点特徴量として煩雑度を網点特徴量算出部42が算出し、写真特徴量としてエントロピー値を写真特徴量算出部43が算出する。グレースケール変換処理部25は、算出されたこれらの特徴量を基に、入力画像から網点下地領域を検出する。網点下地領域は、網点特徴量が所定量を超え、文字特徴量及び写真特徴量が所定量を超えない領域、即ち網点領域であり文字領域及び写真領域でない領域として検出される。
【選択図】図3A halftone dot background detection method capable of accurately detecting a halftone dot background region from input image data, an image processing apparatus for performing halftone dot background detection processing using this method, and a halftone dot background region The present invention provides an image forming apparatus that forms an image based on the detection result, a computer program that detects a halftone dot background area, and a recording medium on which the computer program is recorded.
A character feature amount calculation unit 41 of a region separation processing unit 24 calculates an edge degree as a character feature amount from an input image, and a dot feature amount calculation unit 42 calculates a complexity degree as a dot feature amount. The photograph feature value calculation unit 43 calculates an entropy value as a feature value. The gray scale conversion processing unit 25 detects a halftone dot background region from the input image based on the calculated feature values. The halftone dot background region is detected as a region where the halftone dot feature amount exceeds a predetermined amount and the character feature amount and the photographic feature amount do not exceed the predetermined amount, that is, a halftone dot region that is not a character region and a photo region.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、入力された画像から網点で構成された下地領域(網点下地領域)を検出する網点下地領域検出方法、この方法を用いて網点下地領域の検出処理を行う画像処理装置、網点下地領域の検出結果に基づいて画像の形成を行う画像形成装置、網点下地領域の検出を行うコンピュータプログラム、及びこのコンピュータプログラムが記録された記録媒体に関する。 The present invention relates to a halftone dot region detection method for detecting a dot region (halftone dot region) composed of halftone dots from an input image, and an image processing apparatus for detecting halftone dot regions using this method. The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image based on a detection result of a halftone dot background area, a computer program for detecting a halftone dot background area, and a recording medium on which the computer program is recorded.
従来、スキャナなどで読み取った原稿又はPC(パーソナルコンピュータ)などから与えられた原稿に係る画像を、電子写真方式又はインクジェット方式等により印刷用紙に形成する画像形成装置が普及している。画像形成装置が扱う原稿の種別には、例えば文字原稿、網点原稿、写真原稿及びこれらが混在した原稿等があり、より高画質に原稿の画像を再現するためには、原稿の種別に応じた最適な画像処理及び画像形成処理を行う必要がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus that forms an image relating to a document read by a scanner or a document supplied from a PC (personal computer) or the like on a printing sheet by an electrophotographic method or an inkjet method has been widely used. The types of originals handled by the image forming apparatus include, for example, character originals, halftone originals, photo originals, and mixed originals. In order to reproduce the original image with higher image quality, depending on the original type It is necessary to perform optimum image processing and image forming processing.
また、画像処理技術の進展に伴って、画像形成装置はカラー(多色)の画像を高画質に再現することが可能となり、近年ではフルカラーのデジタル複写機及び複合機等の高性能な画像形成装置が製品化されている。しかし、このような画像形成装置であっても、トナー又はインク等の節約などの観点から、黒色の単色での画像形成、所謂モノクローム(以下、単にモノクロという)出力が行われる機会は少なくない。 In addition, with the development of image processing technology, image forming apparatuses can reproduce color (multicolor) images with high image quality. In recent years, high-performance image formation such as full-color digital copiers and multi-function peripherals. The device has been commercialized. However, even in such an image forming apparatus, from the viewpoint of saving toner or ink or the like, there are not a few chances for image formation in black monochrome, so-called monochrome (hereinafter simply referred to as monochrome) output.
網点原稿は小さな点を多数並べて画像を構成したものであり、点の大きさ及び点の間隔等を適宜に調整することによって限られた色数で疑似的な階調表現を行うことができるため、多階調で表現された画像の画像形成を行う場合に頻繁に利用される手法である。また、網点により表現された画像上に文字が描かれた原稿、即ち網点下地と網点上文字とで構成される原稿が用いられる機会も多い。しかし、網点下地及び網点上文字で構成されたカラーの原稿を上述のようにモノクロ出力した場合、網点上文字の視認性又は判読性等が低下する虞がある。 A halftone original is an image formed by arranging a large number of small dots, and it is possible to perform pseudo gradation expression with a limited number of colors by appropriately adjusting the size of the dots and the interval between the dots. Therefore, this is a technique that is frequently used when forming an image expressed in multiple gradations. In addition, there are many opportunities to use a manuscript in which characters are drawn on an image expressed by halftone dots, that is, a manuscript composed of a halftone dot background and halftone dots. However, when a color original composed of a halftone dot background and halftone dots is output in monochrome as described above, the visibility or legibility of the halftone characters may be reduced.
特許文献1においては、カラーの画像をモノクロ再生する場合に、網点上の文字又は色地上の文字等に対して、判読性を向上させるように画像を再生することができる画像再生装置が提案されている。この画像再生装置は、カラーの入力信号からモノクロ信号を発生すると共に、入力信号からカラーエッジ、モノクロエッジ又は網点領域等の検出を行って、文字の周囲に積極的にコントラストを付けるγ変換処理又は白抜き処理等を行う。
特許文献2においては、網点上の文字領域を高精度に判別することができる画像領域判別装置が提案されている。この画像領域判別装置は、入力画像から網点領域を判別する網点判別部と、下地のレベルを判別する下地レベル判別部と、所定領域の平均明度を算出する平均明度算出部と、エッジを判別するエッジ判別部とを備えている。網点判別部は判別結果を網点領域信号として出力する。下地レベル判別部が判別した下地レベルに応じて算出された閾値と、平均明度算出部が算出した平均明度とを比較部にて比較し、比較部は比較結果を文字領域信号として出力する。また、エッジ判別部は判別結果をエッジ領域信号として出力する。画像領域判別装置は、網点領域信号、文字領域信号及びエッジ領域信号の論理積を演算し、演算結果を網点内文字エッジ領域信号として出力する。
カラーの原稿をモノクロ出力する場合に生じる視認性の低下を改善するための試みは多数なされており、上述のように網点下地上の文字についての視認性及び判読性等の改善は重要である。しかしながら、特許文献1に記載の画像再生装置は、網点下地上の文字の周囲にコントラストを付加するために、網点下地上の文字を検出する際に、文字のエッジ情報のみを用いて判定を行っている。このため、網点の濃度及び文字の濃度の差が小さい場合などにおいては、文字のエッジを十分に検出できない可能性があり、網点下地上の文字の視認性及び判読性等を改善する十分な精度が確保できない虞がある。
Many attempts have been made to improve the reduction in visibility that occurs when a color document is output in black and white, and as described above, it is important to improve the visibility and legibility of characters on a halftone dot background. . However, the image reproduction apparatus described in
また、特許文献2に記載の画像領域判別装置は、下地レベル(網点下地の濃度)から算出した閾値と平均明度(文字の濃度)とを比較することによって網点下地上の文字領域を検出する構成である。このため、上述の特許文献1の画像再生装置と同様に、網点の濃度及び文字の濃度の差が小さい場合には、濃度の比較による文字領域の検出を十分な精度で行うことができない可能性があり、網点下地上の文字の視認性及び判読性等を改善する十分な精度が確保できない虞がある。
The image area discriminating apparatus described in
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、網点下地の濃度及び網点上文字の濃度の差が小さい場合であっても、入力された原稿に係る画像から精度よく網点下地領域を検出することができる網点下地領域検出方法、この方法を用いて網点下地領域の検出処理を行う画像処理装置、網点下地領域の検出結果に基づいて画像の形成を行う画像形成装置、網点下地領域の検出を行うコンピュータプログラム、及びこのコンピュータプログラムが記録された記録媒体を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to input an original even when the difference between the density of a halftone dot background and the density of characters on a halftone dot is small. Halftone dot region detection method capable of accurately detecting a halftone dot region from an image according to the present invention, an image processing apparatus for detecting a halftone dot region using this method, based on the detection result of the halftone dot region Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus for forming an image, a computer program for detecting a halftone dot background area, and a recording medium on which the computer program is recorded.
本発明に係る網点下地領域検出方法は、画像から網点により構成された下地の領域を検出する網点下地領域検出方法において、前記画像から文字画像の特徴を示す文字特徴量を算出し、前記画像から網点画像の特徴を示す網点特徴量を算出し、前記画像から写真画像の特徴を示す写真特徴量を算出し、算出した前記文字特徴量が所定量を超えるか否かを判定し、算出した前記網点特徴量が所定量を超えるか否かを判定し、算出した前記写真特徴量が所定量を超えるか否かを判定し、判定結果の組み合わせに基づいて網点下地領域を検出することを特徴とする。 A halftone dot background region detection method according to the present invention is a halftone dot background region detection method for detecting a background region composed of halftone dots from an image, and calculates a character feature amount indicating a feature of a character image from the image. A halftone dot feature amount indicating a feature of a halftone dot image is calculated from the image, a photographic feature amount indicating a feature of a photographic image is calculated from the image, and it is determined whether or not the calculated character feature amount exceeds a predetermined amount. Determining whether the calculated halftone dot feature amount exceeds a predetermined amount, determining whether the calculated photograph feature amount exceeds a predetermined amount, and based on a combination of the determination results, Is detected.
また、本発明に係る網点下地領域検出方法は、前記文字特徴量として、前記画像から各画素の画素値と該画素の周辺画素の画素値との勾配を算出することを特徴とする。 The halftone dot background region detection method according to the present invention is characterized in that, as the character feature amount, a gradient between a pixel value of each pixel and a pixel value of a peripheral pixel of the pixel is calculated from the image.
また、本発明に係る網点下地領域検出方法は、前記網点特徴量として、前記画像から、一又は複数の方向について、隣り合う画素の画素値の変化度合を算出することを特徴とする。 The halftone dot background region detection method according to the present invention is characterized in that, as the halftone dot feature amount, a degree of change in pixel values of adjacent pixels in one or a plurality of directions is calculated from the image.
また、本発明に係る網点下地領域検出方法は、前記写真特徴量として、前記画像の所定領域毎に画素値の出現頻度に対するエントロピーを算出することを特徴とする。 The halftone dot background region detection method according to the present invention is characterized in that entropy with respect to the appearance frequency of a pixel value is calculated for each predetermined region of the image as the photographic feature amount.
また、本発明に係る網点下地領域検出方法は、前記網点特徴量が所定量を超えると判定され、且つ、前記文字特徴量及び前記写真特徴量がそれぞれ所定量を超えないと判定された領域を、前記網点下地領域として検出することを特徴とする。 In the halftone dot background region detection method according to the present invention, it is determined that the halftone dot feature amount exceeds a predetermined amount, and it is determined that the character feature amount and the photographic feature amount do not exceed the predetermined amount, respectively. An area is detected as the halftone dot background area.
また、本発明に係る画像処理装置は、入力された画像から網点により構成された下地の領域を検出する網点下地領域検出手段を備える画像処理装置において、前記画像から文字画像の特徴を示す文字特徴量を算出する文字特徴量算出手段と、前記画像から網点画像の特徴を示す網点特徴量を算出する網点特徴量算出手段と、前記画像から写真画像の特徴を示す写真特徴量を算出する写真特徴量算出手段と、前記文字特徴量算出手段が算出した文字特徴量が所定量を超えるか否かを判定する文字特徴量判定手段と、前記網点特徴量算出手段が算出した網点特徴量が所定量を超えるか否かを判定する網点特徴量判定手段と、前記写真特徴量算出手段が算出した写真特徴量が所定量を超えるか否かを判定する写真特徴量判定手段とを備え、前記網点下地領域検出手段は、前記文字特徴量判定手段、網点特徴量判定手段及び写真特徴量判定手段による判定結果の組み合わせに基づいて網点下地領域を検出するようにしてあることを特徴とする。 An image processing apparatus according to the present invention includes a halftone dot background area detecting unit that detects a background area composed of halftone dots from an input image, and shows the characteristics of a character image from the image. Character feature amount calculating means for calculating a character feature amount, halftone dot feature amount calculating means for calculating a halftone dot feature amount indicating a feature of a halftone image from the image, and a photographic feature amount indicating a feature of a photographic image from the image Calculated by the photograph feature amount calculating means, the character feature amount determining means for determining whether or not the character feature amount calculated by the character feature amount calculating means exceeds a predetermined amount, and the halftone dot feature amount calculating means A halftone dot feature amount determination unit that determines whether or not a halftone dot feature amount exceeds a predetermined amount, and a photographic feature amount determination that determines whether or not the photographic feature amount calculated by the photographic feature amount calculation unit exceeds a predetermined amount Means. Land area detecting means, wherein the text feature quantity determining means, are to detect the halftone background region based on a combination of the determination result by the halftone characteristic amount determination unit and a photographic characteristic amount determination unit.
また、本発明に係る画像形成装置は、上述の画像処理装置と、該画像処理装置へ画像を入力する入力手段と、前記画像処理装置に設けられ、前記画像処理装置の網点下地領域検出手段により検出された網点下地領域に画像補正を施す画像補正手段と、該画像補正手段にて画像補正が施された画像に基づいて画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described image processing apparatus, an input unit that inputs an image to the image processing apparatus, and a halftone dot background area detection unit of the image processing apparatus. An image correcting unit that performs image correction on the halftone dot background area detected by the image correction unit, and an image forming unit that forms an image based on the image subjected to the image correction by the image correcting unit.
また、本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、入力された画像から網点により構成された下地の領域を検出する処理を行わせるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記画像から文字画像の特徴を示す文字特徴量を算出させるステップと、前記画像から網点画像の特徴を示す網点特徴量を算出させるステップと、前記画像から写真画像の特徴を示す写真特徴量を算出させるステップと、算出した前記文字特徴量が所定量を超えるか否かを判定させるステップと、算出した前記網点特徴量が所定量を超えるか否かを判定させるステップと、算出した前記写真特徴量が所定量を超えるか否かを判定させるステップと、判定結果の組み合わせに基づいて網点下地領域を検出させるステップとを含むことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a computer program for causing a computer to perform a process of detecting a background area composed of halftone dots from an input image. The computer shows characteristics of a character image from the image. Calculating a character feature amount; calculating a halftone dot feature amount indicating a feature of a halftone image from the image; calculating a photographic feature amount indicating a feature of a photographic image from the image; Determining whether the character feature amount exceeds a predetermined amount; determining whether the calculated halftone dot feature amount exceeds a predetermined amount; and whether the calculated photographic feature amount exceeds a predetermined amount And a step of detecting a halftone dot background region based on a combination of the determination results. .
また、本発明に係る記録媒体は、上述のコンピュータプログラムが記録してあることを特徴とする。 A recording medium according to the present invention is recorded with the computer program described above.
本発明においては、入力された原稿に係る画像から文字画像の特徴を示す文字特徴量、網点画像の特徴を示す網点特徴量及び写真画像の特徴を示す写真特徴量を算出する。算出した各特徴量が、それぞれに予め定められた閾値を超えるか否かを判定することによって、画像が文字領域のものであるか、網点領域のものであるか、又は写真領域のものであるかを判断することができる。よって、入力された画像の全体について判定を行い、各特徴量に基づく判定結果の組み合わせにより網点下地領域を画像から検出することができ、網点下地領域に対して濃度補正などの画像処理を精度よく施すことが可能となる。 In the present invention, a character feature amount indicating a character image feature, a halftone dot feature amount indicating a halftone image feature, and a photographic feature amount indicating a photographic image feature are calculated from an input image. By determining whether or not each calculated feature amount exceeds a predetermined threshold value, whether the image is a character region, a halftone dot region, or a photo region It can be judged whether there is. Therefore, the entire input image is determined, and the halftone dot background region can be detected from the image by the combination of the determination results based on each feature amount, and image processing such as density correction is performed on the halftone dot background region. It can be applied with high accuracy.
このとき、文字特徴量としては、入力された画像の各画素の画素値とこれの周辺画素の画素値との勾配(即ち、エッジ度又はエッジ勾配)を算出することができる。なお、エッジ度の算出は例えばソーベルフィルタなどを用いて行うことができる。エッジの有無のみを検出するのではなく、エッジ度を算出することによって、エッジ度が小さくとも、エッジの可能性があるものを抜けなく抽出することが可能となる。 At this time, as the character feature amount, a gradient (that is, an edge degree or an edge gradient) between the pixel value of each pixel of the input image and the pixel values of the surrounding pixels can be calculated. The edge degree can be calculated using, for example, a Sobel filter. By calculating the edge degree rather than detecting only the presence or absence of an edge, it is possible to extract a possible edge without missing even if the edge degree is small.
また、網点特徴量としては、縦横に複数の画素が並べられる画像の一又は複数の方向について、隣り合う画素値の変化度合を算出することができ、これにより網点の煩雑さ(煩雑度)を算出することができる。算出を行う方向には画像の主走査方向を含むことが望ましく、また、主走査方向以外の方向としては、例えば主走査方向に対して垂直な方向、及び主走査方向に対して斜め45°の方向等がある。網点の有無のみを検出するのではなく、網点の煩雑度を算出することによって、煩雑度が小さくとも網点の可能性があるものを抜けなく抽出することが可能となる。 In addition, as the halftone dot feature amount, the degree of change of adjacent pixel values can be calculated in one or more directions of an image in which a plurality of pixels are arranged vertically and horizontally. ) Can be calculated. The calculation direction preferably includes the main scanning direction of the image, and the directions other than the main scanning direction include, for example, a direction perpendicular to the main scanning direction and an angle of 45 ° with respect to the main scanning direction. There are directions. Rather than detecting only the presence or absence of halftone dots, by calculating the complexity of the halftone dots, it is possible to extract the possible halftone dots without omission even if the complexity is small.
また、写真特徴量としては、入力された画像の所定領域毎に画素値の出現頻度(即ち、ヒストグラム)を求め、このヒストグラムのエントロピー(平均情報量)を算出することができる。画像の各画素の濃度についてヒストグラムを作成した場合、写真画像では濃度変化が広範囲に及ぶヒストグラムが得られる。よって、写真画像についてのヒストグラムからエントロピーを算出した場合、他の画像の場合よりもエントロピーの値は大きい。このことから、ヒストグラムのエントロピーを算出することによって、写真領域を精度よく抽出することが可能となる。 In addition, as a photograph feature amount, an appearance frequency (that is, a histogram) of pixel values can be obtained for each predetermined region of an input image, and entropy (average information amount) of the histogram can be calculated. When a histogram is created for the density of each pixel in the image, a histogram with a wide range of density changes is obtained in the photographic image. Therefore, when entropy is calculated from the histogram for a photographic image, the entropy value is larger than for other images. Thus, by calculating the entropy of the histogram, it is possible to accurately extract a photographic region.
算出した文字特徴量が所定量を超えるか否かを判定することにより画像から文字領域に含まれる可能性の高い領域を抽出することができ、網点特徴量が所定量を超えるか否かを判定することにより網点領域に含まれる可能性の高い領域を抽出することができ、また、写真特徴量が所定量を超えるか否かを判定することにより写真領域に含まれる可能性の高い領域を抽出することができる。網点下地領域は、網点領域に含まれ、かつ、文字領域及び写真領域に含まれない領域である。よって、網点特徴量が所定量を超え、且つ、文字特徴量及び写真特徴量がそれぞれ所定量を超えないと判定された領域を網点下地領域として検出することができる。 By determining whether or not the calculated character feature amount exceeds a predetermined amount, it is possible to extract a region that is highly likely to be included in the character region from the image, and whether or not the halftone dot feature amount exceeds a predetermined amount. An area that is likely to be included in the halftone dot area can be extracted by determining, and an area that is highly likely to be included in the photographic area by determining whether or not the photograph feature amount exceeds a predetermined amount Can be extracted. The halftone dot background area is an area that is included in the halftone dot area and not included in the character area and the photograph area. Therefore, it is possible to detect an area where it is determined that the halftone dot feature amount exceeds the predetermined amount and the character feature amount and the photographic feature amount do not exceed the predetermined amount as the halftone dot background region.
本発明による場合は、入力された画像から文字特徴量、網点特徴量及び写真特徴量を算出し、網点領域に含まれ、かつ、文字領域及び写真領域に含まれない領域を網点下地領域として検出する構成とすることにより、画像から網点下地領域を高精度に検出することができるため、網点下地領域に適した画像処理を施して、画像形成を行うことが可能となる。よって、網点下地領域の濃度と文字領域の濃度との差を広げるように濃度補正を行うなどの画像処理を精度よく行うことができ、モノクロ出力を行った際の網点下地上の文字の視認性及び判読性等を確実に向上することができる。 In the case of the present invention, the character feature value, the halftone dot feature value, and the photographic feature value are calculated from the input image, and an area that is included in the halftone area and not included in the character area and the photographic area is halftone dot background. With the configuration of detecting as a region, a halftone dot background region can be detected from an image with high accuracy, so that image processing suitable for the halftone dot background region can be performed to form an image. Therefore, it is possible to accurately perform image processing such as density correction so as to widen the difference between the density of the halftone dot background area and the density of the character area, and the character on the halftone dot background when monochrome output is performed. Visibility and legibility can be improved with certainty.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図において1は、画像形成装置の各部の制御処理及び各種の演算処理等を行うCPU(Central Processing Unit)である。CPU1には、ROM(Read Only Memory)2、RAM(Random Access Memory)3、操作部4、表示部5、メモリ装着部6、画像入力装置11、画像出力装置12及び画像処理装置20等の機能ブロックが接続されており、CPU1の制御によりこれらの機能ブロックが動作する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to the present invention. In the figure,
なお、本実施の形態に示す画像形成装置は、所謂デジタルカラー複写機であるが、画像をモノクロ出力する機能を備えており、図1においては画像形成装置のモノクロ出力に係る機能ブロックを図示してある。画像形成装置がモノクロ出力を行う場合、画像入力装置11から画像処理装置20へ入力されたR(赤)、G(緑)及びB(青)の信号は、画像処理装置20にてK(黒)の単色の信号に変換されて画像出力装置12へ出力される。
Note that the image forming apparatus shown in this embodiment is a so-called digital color copying machine, but has a function of outputting an image in monochrome. FIG. 1 illustrates functional blocks related to monochrome output of the image forming apparatus. It is. When the image forming apparatus performs monochrome output, R (red), G (green), and B (blue) signals input from the
ROM2は、マスクROM、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成され、CPU1が実行するプログラム及び実行に必要なデータ等が予め記憶されている。画像形成装置の電源投入後に、CPU1はROM2からプログラムを読み出して実行することにより処理を開始する。RAM3は、SRAM(Static RAM)、DRAM(Dynamic RAM)又はフラッシュメモリ等によるデータの書き換えが可能な大容量のメモリ素子により構成され、CPU1が演算処理を行う際に発生するデータ及びユーザが設定する各種の設定値等を記憶する。
The
操作部4は、ファンクションキー、スタートキー、テンキー及び電源キー等を備えており、ユーザからの処理開始指令又は設定の入力等の操作を受け付けることができる。操作部4は、受け付けたユーザの操作をCPU1へ与える。表示部5は、液晶ディスプレイを備え、CPU1からの表示命令に基づいて、画像形成装置の動作状態、ユーザへの警告メッセージ、及びユーザの操作を補助する各種のメニュー等を液晶ディスプレイに表示する。なお、操作部4及び表示部5は、両者を一体に構成したタッチパネルであってもよい。
The
メモリ装着部6は、所謂メモリカードスロットであり、SDメモリカード又はメモリスティック等のメモリカード100を着脱自在に装着することができる。メモリ装着部6にメモリカード100が装着された場合、CPU1はメモリカード100に記憶されたデータの読み出し及びメモリカード100へのデータの書き込みを行うことができる。また、メモリカード100にプログラムコード101が記憶されている場合には、CPU1はメモリカード100からプログラムコード101を読み出してRAM3に記憶すると共に、プログラムコード101を実行してプログラムコード101に係る処理を行うことができる。なお、ROM2が書き換え可能なメモリ素子で構成されている場合には、メモリカード100から読み出したプログラムコード101をROM2に記憶してもよい。
The
画像入力装置11は、原稿に光を照射する光源、及びCCD(Charge Coupled Device)などのイメージセンサが並設された受光部等を備えるスキャナにて構成されている。画像入力装置11は、CPU1の制御に基づいて、光源から原稿へ光を照射すると共に、受光部を一方向へ移動させて、原稿からの反射光をRGBの3つの色成分に分解して受光部で読み取り、RGBのアナログ信号として画像処理装置20へ与える。
The
画像処理装置20は、A/D変換部21、シェーディング補正部22、入力階調補正部23、領域分離処理部24、グレースケール変換処理部25、空間フィルタ処理部26、変倍処理部27、出力階調補正部28及び階調再現処理部29等を備えている。A/D変換部21は、画像入力装置11から与えられたRGBのアナログ信号を例えば各8ビットのデジタル信号、即ちRGBの画像データに変換するものであり、変換したRGBの画像データをシェーディング補正部22に与える。
The
シェーディング補正部22は、A/D変換部21から与えられたRGBの画像データに対して、画像入力装置11の照明系、結像系及び撮像系等において生じる各種の歪みを取り除くシェーディング処理を行い、シェーディング処理後のRGBの画像データを入力階調補正部23へ与える。入力階調補正部23は、シェーディング補正部22にて歪みが取り除かれたRGBの画像データに対して、カラーバランスの調整及びコントラストの調整等の処理を行って、処理後のRGBの画像データを領域分離処理部24へ与える。
The
領域分離処理部24は、入力階調補正部23から与えられたRGBの画像データ中の各画素について、文字画像の特徴を示す文字特徴量、網点画像の特徴を示す網点特徴量及び写真画像(印画紙写真などの連続階調領域)の特徴を示す写真特徴量をそれぞれ算出し、算出結果に基づいて各画素を文字領域、網点領域又は写真領域等の複数の領域のいずれに属するかを判定し、各画素を分離する。領域分離処理部24は、処理結果として各画素がいずれの領域に属しているかを示す情報(領域分離結果)を、空間フィルタ処理部26及び階調再現処理部29へ与えると共に、入力階調補正部23から与えられたRGBの画像データをそのままグレースケール変換処理部25へ与える。また、領域分離処理部24は、文字領域の分離を行う際には、画像データのエッジ検出処理を行い、エッジの検出結果を基に分離を行う。画像データのエッジ検出は、例えばソーベルフィルタを用いた画像処理を施すことによって行うことができる。また、領域分離処理部24は、領域分離のために算出した各画素の文字特徴量、網点特徴量及び写真特徴量をグレースケール変換処理部25へ与える。
For each pixel in the RGB image data given from the input
グレースケール変換処理部25は、領域分離処理部24から与えられたRGBによるカラーの画像データを、領域分離処理部24から与えられた文字特徴量、網点特徴量及び写真特徴量を基に、Kによるモノクロの画像データに変換する処理を行う。グレースケール変換処理部25は、変換したKの画像データを空間フィルタ処理部26へ与える。なお、領域分離処理部24及びグレースケール変換処理部25が行う処理の詳細については後述する。
The grayscale
空間フィルタ処理部26は、領域分離処理部24から与えられる領域分離結果に基づいて、グレースケール変換処理部25から与えられたKの画像データに対してデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行う。これにより、画像の空間周波数特性が補正され、画像出力装置12が出力する画像にぼやけ又は粒状性劣化等を生じることが防止される。例えば、領域分離処理部24にて文字領域に分離された領域には、特に文字の再現性を高めることを目的として、空間フィルタ処理部26が鮮鋭強調のフィルタ処理を施して高周波成分を強調する。また、例えば領域分離処理部24にて網点領域に分離された領域には、空間フィルタ処理部26がローパスフィルタ処理を施して入力網点成分を除去する。このように空間フィルタ処理が施されたKの画像データは、空間フィルタ処理部26から変倍処理部27へ与えられる。
The spatial
画像形成装置においては、ユーザは操作部4を操作することによって、形成する画像の拡大/縮小の設定を行うことができるようにしてある。変倍処理部27は、空間フィルタ処理部26にて空間フィルタ処理が施されたKの画像データに対して、ユーザが設定した所定の倍率となるように拡大演算処理又は縮小演算処理を行う。変倍処理部27の変倍処理が施されたKの画像データは、出力階調補正部28にて種々の補正処理が施された後に、階調再現処理部29へ与えられる。
In the image forming apparatus, the user can set enlargement / reduction of an image to be formed by operating the
階調再現処理部29は、領域分離処理部24から与えられる領域分離結果に応じて、出力階調補正部28から与えられたKの画像データに対して階調再現処理を行う。階調再現処理は、画像データを複数の画素に分類して中間階調を再現できるように二値化又は多値化を行う処理である。例えば、領域分離処理部24にて文字領域に分離された領域には、特に文字の再現性を高めることを目的として、階調再現処理部29が画像出力装置12の高域周波数成分の再現に適する二値化処理又は多値化処理を施す。また、例えば領域分離処理部24にて網点領域に分離された領域には、出力階調補正部28にて画像データの濃度を画像出力装置12の特性値である網点面積率に変換する階調補正処理を施しておき、階調再現処理部29が画像データを画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように中間階調処理を施す。また、例えば領域分離処理部24にて写真領域に分離された領域には、階調再現処理部29が画像出力装置12における階調再現性に適する二値化処理又は多値化処理を施す。
The gradation
階調再現処理部29による処理が施されたKの画像データは、図示しない画像メモリなどの記憶手段に一時的に蓄積された後、CPU1の制御により画像形成のタイミングに合わせて記憶手段から読み出されて画像出力装置12へ与えられる。画像出力装置12は、与えられた画像データを紙などの記録用紙上に出力するものであり、電子写真方式又はインクジェット方式等のプリンタである。例えば、電子写真方式の場合には、画像出力装置12は、感光体ドラムを所定の電位に帯電する帯電器、与えられた画像データに応じてレーザ光を発して感光体ドラム表面に静電潜像を生成するレーザ書込器、感光体ドラム表面に生成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像器及び感光体ドラム表面に形成されたトナー像を紙上に転写する転写器等を備える。なお、画像出力装置12は、ディスプレイなどの表示装置であってもよい。
The K image data processed by the gradation
なお、図1に示す画像処理装置20においては、グレースケール変換処理部25が領域分離処理部24の直後に配されているが、これに限るものではなく、空間フィルタ処理部26の後などの他の位置に配する構成であってもよく、少なくとも領域分離処理部24より後であり、階調再現処理部29の前の位置であればいずれの位置に配されてもよい。
In the
また、図1の画像処理装置20においては画像形成装置がモノクロ出力を行う場合の機能ブロックのみを図示してあるが、画像形成装置は画像をカラー出力する機能も備えている。図2は、画像形成装置がカラー出力を行う場合の画像処理装置20の構成を示すブロック図である。カラー出力を行う場合、画像処理装置20は、図1のグレースケール変換処理部25〜階調再現処理部29が行う処理に代えて、色補正部25a、黒生成下色除去部25b、空間フィルタ処理部26a、変倍処理部27a、出力階調補正部28a及び階調再現処理部29aによる処理を行う。
Further, in the
カラー出力を行う場合であっても、画像処理部20のA/D変換部21、シェーディング補正部22及び入力階調補正部23が行う処理は、上述のモノクロ出力の場合と同じである。領域分離処理部24は、領域分離結果を黒生成下色除去部25b、空間フィルタ処理部26a及び階調再現処理部29aへ与え、入力階調補正部23から与えられたRGBの画像データをそのまま色補正部25aへ与え、各画素の文字特徴量、網点特徴量及び写真特徴量を色補正部25aへ与える。
Even when color output is performed, the processes performed by the A /
色補正部25aは、領域分離処理部24から与えられたRGBの画像データを、C(シアン)M(マゼンタ)Y(イエロー)の色空間の画像データに変換すると共に、画像出力装置12での色再現の忠実化実現のために、CMYの各色成分に色補正処理を行う。色補正処理は、具体的には、不要吸収成分をそれぞれ含むCMYのトナー又はインク等の分光特性に基づいた色濁りを、CMYの各色成分から取り除く処理である。色補正部25aは、変換したCMYの画像データを黒生成下色除去部25bへ与える。
The
黒生成下色除去部25bは、領域分離処理部24から与えられた領域分離結果、及び色補正部25aから与えられたCMYの画像データの各色成分に基づいて、K(黒)の色成分を生成する黒生成処理を行うと共に、元のCMYの各色成分から黒生成処理にて生成されたK成分を差し引いて新たなCMY成分を生成する処理を行う。これにより、色補正部25aから与えられたCMYの画像データは、CMYKの4つの色成分を有する画像データに変換され、空間フィルタ処理部26aに与えられる。
The black generation and under
空間フィルタ処理部26aは、領域分離処理部24から与えられる領域分離の結果に基づいて、黒生成下色除去部25bから与えられたCMYKの画像データに対してデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行う。これにより、画像の空間周波数特性が補正され、画像出力装置12が出力する画像にぼやけ又は粒状性劣化等を生じることが防止される。空間フィルタ処理部26aにて空間フィルタ処理が施されたCMYKの画像データは、変倍処理部27aにて変倍処理が施され、出力階調補正部28にて種々の補正処理が施された後、階調再現処理部29aへ与えられる。階調再現処理部29aは、領域分離処理部24から与えられる領域分離結果に応じて、出力階調補正部28aから与えられたCMYKの画像データに対して階調再現処理を行う。
The spatial
例えば、領域分離処理部24にて文字領域に分離された領域は、特に黒文字又は色文字の再現性を高めることを目的として、空間フィルタ処理部26aの鮮鋭強調のフィルタ処理において高周波成分の強調量が大きく設定される。また、階調再現処理部29aは、同様に黒文字又は色文字の再現性を高めることを目的として、画像出力装置12の高域周波数成分の再現に適する二値化処理又は多値化処理を施す。
For example, a region separated into character regions by the region
例えば、領域分離処理部24にて網点領域に分離された領域は、空間フィルタ処理部26aにて入力網点成分を除去するためのローパスフィルタ処理が施される。また、CMYKの画像データの濃度を画像出力装置12の特性値である網点面積率に変換する階調補正処理を出力階調補正部28aにて施し、階調再現処理部29aがこの画像データを画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように中間階調処理を施す。
For example, the region separated into halftone dot regions by the region
例えば、領域分離処理部24にて写真領域に分離された領域は、画像出力装置12における階調再現性に適する二値化処理又は多値化処理が階調再現処理部29aにて施される。
For example, for the region separated into the photographic region by the region
このように、画像形成装置はカラー出力及びモノクロ出力の両方を選択的に行うことができるようにしてある。出力方法の選択は、例えば操作部4をユーザが操作することによって、カラーモード又はモノクロモードを切り替える構成とすることができる。または、画像入力装置11から入力された画像データがカラー画像であるかモノクロ画像であるかを自動的に判定するカラー判定部を画像処理装置20に設け、判定結果に応じて自動的にカラーモード又はモノクロモードの切り替えを行う構成としてもよい。
As described above, the image forming apparatus can selectively perform both color output and monochrome output. The output method can be selected, for example, by switching the color mode or the monochrome mode when the user operates the
なお、図1においては画像処理装置20内にモノクロ出力に係る機能ブロックのみを図示し、図2においてはカラー出力に係る機能ブロックのみを図示したが、これらの機能ブロックは実際には画像処理装置20内に並列的に設けてある。このとき、A/D変換部21、シェーディング補正部22、入力階調補正部23及び領域分離処理部24はモノクロ出力及びカラー出力で共通の機能ブロックとし、グレースケール変換処理部25と色補正部25a及び黒生成下色除去部25bとを並列に設け、空間フィルタ処理部26(26a)、変倍処理部27(27a)、出力階調補正部28(28a)及び階調再現処理部29(29a)は共通の機能ブロックとしてもよい。
In FIG. 1, only functional blocks related to monochrome output are illustrated in the
次に、領域分離処理部24及びグレースケール変換処理部25が行う処理の詳細について説明する。図3は、領域分離処理部24の構成を示すブロック図である。領域分離処理部24は、画像データから文字特徴量を算出する文字特徴量算出部41、網点特徴量を算出する網点特徴量算出部42、及び写真特徴量を算出する写真特徴量算出部43を有している。入力階調補正部23から領域分離処理部24へ入力されたRGBの画像データは、文字特徴量算出部41、網点特徴量算出部42及び写真特徴量算出部43へそれぞれ与えられると共に、グレースケール変換処理部25へそのまま出力される。
Next, details of processing performed by the region
領域分離処理部24の文字特徴量算出部41は、入力された画像データに対してエッジ検出フィルタ(ソーベルフィルタ)によるフィルタ処理を施すことによって、文字特徴量として画像の各画素の画素値とこれの周辺画素の画素値との勾配(エッジ度)を算出する。図4は、文字特徴量算出部41によるエッジ度の算出方法を説明するための模式図である。文字特徴量算出部41は、画像データの各画素についてエッジ度をそれぞれ算出するが、エッジ度の算出は注目画素とその周囲の8つの画素との9つ(3×3)の画素を基に行う。図4の(a)には、画素A5 を注目画素とし、その周囲の画素A1 〜A4 及び画素A6 〜A9 を含めた3×3の画像データが示してある。また、図4の(b1)には、縦方向のエッジ検出フィルタが示してあり、(b2)には横方向のエッジ検出フィルタが示してある。なお、図4及び以下の説明においては、エッジ度の検出を3×3のサイズで行う構成とするが、これに限るものではなく、画像形成装置の特性などに適当なサイズでエッジ度の検出を行えばよい。また、エッジ検出フィルタの係数は一例であって、これに限るものではない。また、図示の簡略化のために、各画素の画素値として1つの数値が示してあるが、実際には各画素の画素値はRGBの3つの値で構成されており、各色について以下の演算をそれぞれ行うものとする。
The character feature
文字特徴量算出部41は、まず、入力された画像データの注目画素に応じて図4(a)のような3×3のサイズの画像データを抽出し、この画像データの各画素値と対応するエッジ検出フィルタの係数とをそれぞれ積算し、その総和の絶対値を各方向について算出する。また、文字特徴量算出部41は、図4(b1)及び(b2)の2つのエッジ検出フィルタを用いて算出した各方向についての算出結果を加算し、注目画素のエッジ度とする。
The character feature
文字特徴量算出部41が行う演算を以下に示す。
α1 =|(−1)×A1 +0×A2 +1×A3
+(−1)×A4 +0×A5 +1×A6
+(−1)×A7 +0×A8 +1×A9 | …(式1−1)
α2 =|(−1)×A1 +(−1)×A2 +(−1)×A3
+0×A4 +0×A5 +0×A6
+1×A7 +1×A8 +1×A9 | …(式1−2)
(エッジ度)=α1 +α2 …(式1−3)
The calculation performed by the character feature
α 1 = | (−1) × A 1 + 0 × A 2 + 1 × A 3
+ (− 1) × A 4 + 0 × A 5 + 1 × A 6
+ (− 1) × A 7 + 0 × A 8 + 1 × A 9 | (Formula 1-1)
α 2 = | (−1) × A 1 + (− 1) × A 2 + (− 1) × A 3
+ 0 × A 4 + 0 × A 5 + 0 × A 6
+ 1 × A 7 + 1 × A 8 + 1 × A 9 | (Formula 1-2)
(Edge degree) = α 1 + α 2 (Formula 1-3)
文字特徴量算出部41は、算出したエッジ度を文字特徴量としてグレースケール変換処理部25へ与えると共に、写真特徴量算出部43へ与える。また、文字特徴量算出部41は、文字特徴量として算出したエッジ度と、予め定められた閾値との比較を行い、注目画素が文字領域に含まれる画素であるか否かを判定する。文字特徴量算出部41は、エッジ度が閾値を超える場合に注目画素が文字領域に含まれると判定し、この判定結果を示す文字領域信号を領域分離結果の1つとして出力する。例えば、文字領域信号は1ビットのデジタル信号であり、注目画素が文字領域に含まれると判定された場合には文字領域信号が”H”に設定され、注目画素が文字領域に含まれないと判定された場合には文字領域信号が”L”に設定される。
The character feature
図5は、文字特徴量算出部41が行う文字特徴量算出処理の手順を示すフローチャートである。まず、文字特徴量算出部41は、入力階調補正部23から入力される画像データから、処理の対象となる注目画素とその周囲の画素との3×3の画像データ(図4(a)参照)を取得する(ステップS1)。次いで文字特徴量算出部41は、縦方向のエッジ検出フィルタ(図4(b1)参照)を用いてフィルタ処理を行うと共に(ステップS2)、横方向のエッジ検出フィルタ(図4(b2)参照)を用いてフィルタ処理を行って(ステップS3)、それぞれのフィルタ処理により得られる値を加算することによりエッジ度を算出する(ステップS4)。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the character feature amount calculation process performed by the character feature
次いで、文字特徴量算出部41は、算出したエッジ度が予め定められた閾値を超えるか否かを調べ(ステップS5)、注目画素が文字領域に含まれるか否かの判定を行う。文字特徴量算出部41は、エッジ度が閾値を超える場合(S5:YES)、文字領域信号を”H”に設定して出力し(ステップS6)、また、エッジ度が閾値を超えない場合(S5:NO)、文字領域信号を”L”に設定して出力する(ステップS7)。ステップS6又はS7にて文字領域信号を出力した後、文字特徴量算出部41は、画像データの全画素についてエッジ度の算出を終了したか否かを調べ(ステップS8)、全画素について終了していない場合には(S8:NO)、ステップS1へ戻って残りの画素のエッジ度の算出を継続して行い、全画素について終了した場合には(S8:YES)、文字特徴量算出処理を終了する。
Next, the character feature
領域分離処理部24の網点特徴量算出部42は、入力された画像データに対して隣り合う画素の画素値の変化度合(煩雑度)を網点特徴量として算出する処理を行う。図6は、網点特徴量算出部42による煩雑度の算出方法を説明するための模式図である。網点特徴量算出部42は、画像データの各画素について煩雑度を算出するが、煩雑度の算出は注目画素及びその周囲の8つの画素と、更にその周囲の画素とを基に行う。図中の(a)には、画素A5 を注目画素とし、その周囲の画素A1 〜A4 及び画素A6 〜A9 を含めた3×3の画像データが示してある。網点特徴量算出部42は、右方向(図6(c1)参照)、下方向(図6(c2)参照)、右斜め下方向(図6(c3)参照)及び左斜め下方向(図6(c4)参照)の4つの方向について、隣り合う画素の画素値から差分の絶対値の総和をそれぞれ算出し、主走査方向(右方向)を含む4つの方向についてそれぞれ算出した4つの総和を加算した結果を煩雑度とする。なお、図6及び以下の説明においては、煩雑度の検出を3×3のサイズで行う構成とするが、これに限るものではなく、画像形成装置の特性などに適当なサイズで煩雑度の検出を行えばよい。また、煩雑度の検出方向は一例であって、これに限るものではなく、その他の方向について煩雑度を検出する構成としてもよい。ただし、検出方向には画像の主走査方向(本例では右方向)を含むことが望ましい。また、図示の簡略化のために、各画素の画素値として1つの数値が示してあるが、実際には各画素の画素値はRGBの3つの値で構成されており、各色について以下の演算をそれぞれ行うものとする。
The halftone dot feature
例えば図6(c1)の場合、網点特徴量算出部42は以下の演算を行って総和β1 を算出する。
β1 =|A2 −A1 |+|A3 −A2 |+|B1 −A3 |
+|A5 −A4 |+|A6 −A5 |+|B2 −A6 |
+|A8 −A7 |+|A9 −A8 |+|B3 −A9 | …(式2−1)
同様に図6(c2)の場合、網点特徴量算出部42は以下の演算を行って総和β2 を算出する。
β2 =|A4 −A1 |+|A5 −A2 |+|A6 −A3 |
+|A7 −A4 |+|A8 −A5 |+|A9 −A6 |
+|C1 −A7 |+|C2 −A8 |+|C3 −A9 | …(式2−2)
同様に図6(c3)の場合、網点特徴量算出部42は以下の演算を行って総和β3 を算出する。
β3 =|A5 −A1 |+|A6 −A2 |+|D1 −A3 |
+|A8 −A4 |+|A9 −A5 |+|D2 −A6 |
+|D3 −A7 |+|D4 −A8 |+|D5 −A9 | …(式2−3)
同様に図6(c4)の場合、網点特徴量算出部42は以下の演算を行って総和β4 を算出する。
β4 =|E1 −A1 |+|A4 −A2 |+|A5 −A3 |
+|E2 −A4 |+|A7 −A5 |+|A8 −A6 |
+|E3 −A7 |+|E4 −A8 |+|E5 −A9 | …(式2−4)
よって、網点特徴量算出部42が網点特徴量として算出する煩雑度は以下の通りである。
(煩雑度)=β1 +β2 +β3 +β4 …(式2−5)
なお、画像の右端、左端及び下端においては、隣り合う画素が存在せずに差分を算出することができない場合がある。このような差分を算出することができない部分については、差分を”0”とするか、又は、存在しない画素の画素値を”0”とみなして差分を算出するかし、得られた各差分の総和を算出すればよい。
For example, in the case of FIG. 6 (c1), the halftone feature
β 1 = | A 2 −A 1 | + | A 3 −A 2 | + | B 1 −A 3 |
+ | A 5 −A 4 | + | A 6 −A 5 | + | B 2 −A 6 |
+ | A 8 -A 7 | + | A 9 -A 8 | + | B 3 -A 9 | (Formula 2-1)
Similarly, in the case of FIG. 6C2, the halftone dot feature
β 2 = | A 4 −A 1 | + | A 5 −A 2 | + | A 6 −A 3 |
+ | A 7 -A 4 | + | A 8 -A 5 | + | A 9 -A 6 |
+ | C 1 -A 7 | + | C 2 -A 8 | + | C 3 -A 9 | (Formula 2-2)
Similarly, in the case of FIG. 6 (c3), the halftone dot feature
β 3 = | A 5 -A 1 | + | A 6 -A 2 | + | D 1 -A 3 |
+ | A 8 -A 4 | + | A 9 -A 5 | + | D 2 -A 6 |
+ | D 3 -A 7 | + | D 4 -A 8 | + | D 5 -A 9 | (Formula 2-3)
Similarly, in the case of FIG. 6 (c4), the halftone dot feature
β 4 = | E 1 −A 1 | + | A 4 −A 2 | + | A 5 −A 3 |
+ | E 2 −A 4 | + | A 7 −A 5 | + | A 8 −A 6 |
+ | E 3 −A 7 | + | E 4 −A 8 | + | E 5 −A 9 | (Formula 2-4)
Therefore, the complexity that the halftone dot feature
(Complexity) = β 1 + β 2 + β 3 + β 4 (Formula 2-5)
Note that there may be cases where the difference cannot be calculated because there are no adjacent pixels at the right end, left end, and lower end of the image. For such a part for which the difference cannot be calculated, the difference is set to “0”, or the difference is calculated by regarding the pixel value of the nonexistent pixel as “0”, and each obtained difference May be calculated.
網点特徴量算出部42は、算出した煩雑度を網点特徴量としてグレースケール変換処理部25へ与える。また、網点特徴量算出部42は、網点特徴量として算出した煩雑度と、予め定められた閾値との比較を行い、注目画素が文字領域に含まれる画素であるか否かを判定する。網点特徴量算出部42は、煩雑度が閾値を超える場合に注目画素が網点領域に含まれると判定し、この判定結果を示す網点領域信号を領域分離結果の1つとして出力する。例えば、網点領域信号は1ビットのデジタル信号であり、注目画素が網点領域に含まれると判定された場合には網点領域信号が”H”に設定され、注目画素が網点領域に含まれないと判定された場合には網点領域信号が”L”に設定される。
The halftone dot feature
図7は、網点特徴量算出部42が行う網点特徴量算出処理の手順を示すフローチャートである。まず、網点特徴量算出部42は、入力階調補正部23から入力される画像データから、処理の対象となる注目画素及びその周囲の画素の3×3の画像データ(図6(a)参照)と、更にその周囲の画素に係る画像データとを取得する(ステップS21)。次いで網点特徴量算出部42は、3×3の画像データの各画素について右方向に隣り合う画素との画素値の差分の絶対値の総和を算出し(ステップS22、図6(c1)参照)、下方向に隣り合う画素との画素値の差分の絶対値の総和を算出し(ステップS23、図6(c2)参照)、右斜め下方向に隣り合う画素との画素値の差分の絶対値の総和を算出し(ステップS24、図6(c3)参照)、左斜め下方向に隣り合う画素との画素値の差分の絶対値の総和を算出する(ステップS25、図6(c4)参照)。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of halftone dot feature amount calculation processing performed by the halftone dot feature
次いで、網点特徴量算出部42は、算出した4つの総和を加算して煩雑度を算出し(ステップS26)、この煩雑度が予め定められた閾値を超えるか否かを調べ(ステップS27)、注目画素が網点領域に含まれるか否かの判定を行う。網点特徴量算出部42は、煩雑度が閾値を超える場合(S27:YES)、網点領域信号を”H”に設定して出力し(ステップS28)、また、煩雑度が閾値を超えない場合(S27:NO)、網点領域信号を”L”に設定して出力する(ステップS29)。ステップS28又はS29にて網点領域信号を出力した後、網点特徴量算出部42は、画像データの全画素について煩雑度の算出を終了したか否かを調べ(ステップS30)、全画素について終了していない場合には(S30:NO)、ステップS21へ戻って残りの画素の煩雑度の算出を継続して行い、全画素について終了した場合には(S30:YES)、網点特徴量算出処理を終了する。
Next, the halftone dot feature
領域分離処理部24の写真特徴量算出部43は、入力階調補正部23から入力されたRGBの画像データと、文字特徴量算出部41から文字特徴量として入力されたエッジ度とを基に、画像の所定領域毎に求めた画素値の出現頻度に対するエントロピー値を写真特徴量として算出するようにしてある。図8及び図9は、写真特徴量算出部43によるエントロピー値の算出方法を説明するための模式図である。図8中の(a)には画像データの一部が図示してあり、(d)にはこれに対するエッジ度が図示してある。写真特徴量算出部43は、まず、与えられた画像データ及びエッジ度のデータにダウンサンプリング処理を施してデータ量を低減する。
The photo feature
ダウンサンプリング処理は、例えば4×4又は8×8等の所定範囲のデータから代表値を算出し、この代表値をダウンサンプリング後の値とする処理であり、データ量を1/16又は1/64等に低減することができる。代表値の算出方法は、例えば所定範囲のいずれか1つの画素値を代表値として選出する方法、又は所定範囲のデータの平均値、合計値、最大値若しくは最小値等を代表値とする方法等の種々の方法を用いることができる。本実施の形態においては、画像データのダウンサンプリング処理については所定範囲のデータの平均値を代表値として算出し、エッジ度のデータのダウンサンプリング処理については所定範囲のデータの合計値を代表値として算出するものとする。 The downsampling process is a process of calculating a representative value from data in a predetermined range such as 4 × 4 or 8 × 8, and setting the representative value as a value after downsampling. The data amount is reduced to 1/16 or 1 / It can be reduced to 64 or the like. The representative value calculation method is, for example, a method of selecting any one pixel value in a predetermined range as a representative value, a method of using an average value, total value, maximum value, minimum value, or the like of data in a predetermined range as a representative value, etc. Various methods can be used. In the present embodiment, the average value of data in a predetermined range is calculated as a representative value for the downsampling processing of image data, and the total value of data in the predetermined range is used as the representative value for the downsampling processing of edge degree data. It shall be calculated.
一例として、図8には画像データ及びエッジ度のデータを2×2の所定範囲でそれぞれダウンサンプリング処理した例を示してある。この場合、元の画像データ(図8(a)参照)のA1 〜A4 の4つの画素について平均値a1 =(A1 +A2 +A3 +A4 )/4を算出してダウンサンプリング後の画僧データ(図8(a’)参照)としてある。また、元のエッジ度のデータ(図8(d)参照)のB1 〜B4 の4つのエッジ度について合計値b1 =B1 +B2 +B3 +B4 を算出してダウンサンプリング後のエッジ度のデータ(図8(d’)参照)としてある。写真特徴量算出部43は、同様のダウンサンプリング処理をすべてのデータについて行う。
As an example, FIG. 8 shows an example in which image data and edge degree data are down-sampled in a predetermined range of 2 × 2. In this case, the average value a 1 = (A 1 + A 2 + A 3 + A 4 ) / 4 is calculated for the four pixels A 1 to A 4 of the original image data (see FIG. 8A), and after downsampling. Image data (see FIG. 8A '). Further, the total value b 1 = B 1 + B 2 + B 3 + B 4 is calculated for the four edge degrees B 1 to B 4 in the original edge degree data (see FIG. 8D), and the edge after downsampling is calculated. As data of the degree (see FIG. 8 (d ′)). The photograph feature
ダウンサンプリング処理の終了後、写真特徴量算出部43は算出したデータを基に条件付き局所ヒストグラムの生成処理を行う。この条件付き局所ヒストグラムは、例えばダウンサンプリングされた画像データについて11×11などの所定範囲の画像データから、対応するダウンサンプリングされたエッジ度が所定の閾値以下である画像データのみを抽出し、抽出された画像データの画素値と度数との対応をグラフ化したものである。エッジ度が閾値以下の画像データのみを抽出することによって、文字画像のようにエッジにて濃度の急峻な変化が生じるデータをヒストグラムの生成対象から除外することができ、文字画像のデータによるヒストグラム形状の変形を抑制して写真画像の特徴量を精度よく算出することができる。
After the end of the downsampling process, the photographic feature
次いで写真特徴量算出部43は、得られた条件付き局所ヒストグラムについてのエントロピー値の算出処理を行う。エントロピー値は以下の算出式にて算出することができる。なお、以下の算出式において、”i”はダウンサンプリングされた画像データの画素値(0〜255(8ビットデータの場合))であり、”HIST(i)”は画素値iの度数であり、”NUM”はヒストグラムに含まれる画素の総数である。
Next, the photographic feature
写真特徴量算出部43が上記の(式3)により算出したエントロピー値は、ヒストグラムの分布形状を定量的に表したものであり、ヒストグラムの分布がなだらかに広がるほど値は大きくなり、分布が局所的に急峻であるほど値は小さくなる特性を持っている。写真画像は画素値の分布が比較的なだらかに広がっている場合が多いため、写真特徴量算出部43が算出したエントロピー値が大きいほど、写真画像である可能性が高い。よって、写真特徴量算出部43は算出したエントロピー値を写真特徴量としてグレースケール変換処理部25へ与える。
The entropy value calculated by the photograph feature
一例として、図9にはダウンサンプリング処理後の画像データa1 〜a9 及びエッジ度のデータb1 〜b9 の3×3の領域について生成した条件付き局所ヒストグラムが図示してある。ダウンサンプリング処理後の画像データa1 〜a9 (図9(a’)参照)に数値の一例をあてはめたものが図9(a”)であり、ダウンサンプリング処理後のエッジ度データb1 〜b9 (図9(d’)参照)に数値の一例をあてはめたものが図9(d”)である。 As an example, FIG. 9 shows a conditional local histogram generated for a 3 × 3 region of image data a 1 to a 9 and edge degree data b 1 to b 9 after downsampling processing. FIG. 9A shows an example of numerical values applied to the image data a 1 to a 9 after downsampling processing (see FIG. 9A ′), and the edge degree data b 1 to b1 after downsampling processing FIG. 9 (d ″) is an example of numerical values applied to b 9 (see FIG. 9 (d ′)).
写真特徴量算出部43は、ダウンサンプリング処理後の3×3の領域の画像データから、例えばエッジ度が”7”以上の画像データを除外して、エッジ度が”6”以下の画像データのみをヒストグラム生成の対象として抽出する。図示の例では、画像データa1 が除外される(図9(a”)のハッチングを付した画素参照)。写真特徴量算出部43は、抽出した8つの画像データについて画素値毎の度数を調べ、ヒストグラムを生成する(図9(e)参照)。
The photo feature
次いで、写真特徴量算出部43は、生成したヒストグラムを基に、上述の(式3)を用いてヒストグラムのエントロピー値の算出を行うようにしてある。図9(e)のヒストグラムについて(式3)を適用すると以下のようになる。
(エントロピー値)=−(1/8)log2 (1/8)−(3/8)log2 (3/8)−(1/8)log2 (1/8)−(2/8)log2 (2/8)−(1/8)log2 (1/8)
=2.2
なお、このエントロピー値=2.2は、図9(a’)に示したダウンサンプリング後の画像データにおけるa5 に注目して算出されたエントロピー値であり、写真特徴量算出部43はa5 の算出に用いた元の画像データの4つの画素のエントロピー値を2.2として扱う。また、写真特徴量算出部43は、算出した各画素についてのエントロピー値を例えば3×3などの所定領域で平均化し、平均化したエントロピー値を最終的な写真特徴量としてもよい。
Next, the photographic feature
(Entropy value) =-(1/8) log 2 (1/8)-(3/8) log 2 (3/8)-(1/8) log 2 (1/8)-(2/8) log 2 (2/8) − (1/8) log 2 (1/8)
= 2.2
Incidentally, the entropy value = 2.2 is the entropy value calculated by focusing on a 5 in the image data after the down-sampling shown in FIG. 9 (a '), photo feature
写真特徴量算出部43は、算出したエントロピー値を写真特徴量としてグレースケール変換処理部25へ与える。また、写真特徴量算出部43は、写真特徴量として算出したエントロピー値と、予め定められた閾値との比較を行い、画像データの各画素が写真領域に含まれる画素であるか否かを判定する。写真特徴量算出部43は、エントロピー値が閾値を超える場合に注目画素が写真領域に含まれると判定し、この判定結果を示す写真領域信号を領域分離結果の1つとして出力する。例えば、写真領域信号は1ビットのデジタル信号であり、注目画素が写真領域に含まれると判定された場合には写真領域信号が”H”に設定され、注目画素が写真領域に含まれないと判定された場合には写真領域信号が”L”に設定される。
The photographic feature
図10は、写真特徴量算出部43が行う写真特徴量算出処理の手順を示すフローチャートである。まず、写真特徴量算出部43は、入力階調補正部23から入力される画像データを取得すると共に(ステップS41)、文字特徴量算出部41から入力されるエッジ度のデータを取得する(ステップS42)。次いで写真特徴量算出部43は、取得した画像データ及びエッジ度のデータに対してダウンサンプリング処理を行って(ステップS43)、データ量を低減する。
FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the photographic feature value calculation process performed by the photographic feature
ダウンサンプリング処理の終了後、写真特徴量算出部43は、ダウンサンプリングした画像データ及びエッジ度のデータを基に、エッジ度が閾値以下の画像データを所定範囲内で抽出することによって、条件付きの局所ヒストグラムを生成する(ステップS44)。写真特徴量算出部43は、生成した局所ヒストグラムを基に上述の算出式によるエントロピー値の算出を行う(ステップS45)。このとき、写真特徴量算出部43は、算出したエントロピー値を所定領域にて平均化してもよい。
After the downsampling process is completed, the photographic feature
次いで、写真特徴量算出部43は、算出したエントロピー値が予め定められた閾値を超えるか否かを調べ(ステップS46)、注目画素が写真領域に含まれるか否かの判定を行う。写真特徴量算出部43は、エントロピー値が閾値を超える場合(S46:YES)、写真領域信号を”H”に設定して出力し(ステップS47)、また、エントロピー値が閾値を超えない場合(S46:NO)、写真領域信号を”L”に設定して出力する(ステップS48)。ステップS47又はS48にて写真領域信号を出力した後、写真特徴量算出部43は、画像データの全画素についてエントロピー値の算出を終了したか否かを調べ(ステップS49)、全画素について終了していない場合には(S49:NO)、ステップS41へ戻って残りの画素のエントロピー値の算出を継続して行い、全画素について終了した場合には(S49:YES)、写真特徴量算出処理を終了する。
Next, the photograph feature
領域分離処理部24からRGBの画像データと、文字特徴量として算出されたエッジ度、網点特徴量として算出された煩雑度及び写真特徴量として算出されたエントロピー値とが与えられたグレースケール変換処理部25は、各特徴量を基に画像データから網点下地領域を検出する処理を行って、網点下地領域として検出された画素の濃度を補正し、補正後のカラーの画像を白から黒までの明暗で表現したモノクロの画像(グレースケール画像)に変換する処理を行う。即ち、グレースケール変換処理部25は、各特徴量が所定値(閾値)を超えるか否かをそれぞれ判定する文字特徴量判定手段、網点特徴量判定手段及び写真特徴量判定手段として動作し、各特徴量についての判定結果の組み合わせに基づいて網点下地領域を検出する網点下地領域検出手段として動作し、更には、検出された網点下地領域の濃度に応じたカラーの画像の濃度補正などの画像補正を施す画像補正手段として動作する。グレースケール変換処理部25は、画像データの画素毎に特徴量として算出されたエッジ度、煩雑度及びエントロピー値を予め定められた閾値とそれぞれ比較し、各画素の特徴量が以下に示す所定の条件を満たす場合に(即ち、各特徴量の閾値による判定結果が以下の組み合わせの場合に)この画素を網点下地領域の画素とする。
(エッジ度<閾値A)且つ(煩雑度>閾値B)且つ(エントロピー値<閾値C) …(式4)
Gray scale conversion in which RGB image data, edge degree calculated as a character feature amount, complexity calculated as a halftone dot feature amount, and entropy value calculated as a photo feature amount are given from the region
(Edge degree <threshold A) and (complexity> threshold B) and (entropy value <threshold C) (Expression 4)
ここで、閾値A、B及びCは、画像形成装置の設計段階などにおいて予め適切な値が定められるものとする。なお、閾値Aは各画素が文字領域の画素であるか否かを判定するための閾値であり、閾値Bは各画素が網点領域の画素であるか否かを判定するための閾値であり、閾値Cは各画素が写真領域の画素であるか否かを判定するための閾値である。よって、上記の条件は、換言すれば、画像データ中の文字領域でなく、網点領域であり、写真領域でない領域を網点下地領域として検出する条件である。 Here, it is assumed that thresholds A, B, and C are appropriately determined in advance at the design stage of the image forming apparatus. The threshold A is a threshold for determining whether each pixel is a pixel in the character area, and the threshold B is a threshold for determining whether each pixel is a pixel in the halftone area. The threshold value C is a threshold value for determining whether each pixel is a pixel in the photographic area. Therefore, in other words, the above condition is a condition for detecting not a character area in image data but a halftone dot area and a non-photograph area as a halftone dot background area.
グレースケール変換処理部25は、上記の条件を満たす画素を網点下地領域として検出し、網点下地領域として検出された画素の濃度を補正し(詳細は後述する)、その後にカラー画像からグレースケール画像への変換を行う。カラー画像からグレースケール画像への変換は、例えばRGBの画素値から輝度値を算出する方法、RGBの画素値の加重平均を算出する方法、又はRGBの画素値のうちG成分を用いる方法等の種々の方法を用いることができる。
The gray scale
図11は、グレースケール変換処理部25が行う処理の手順を示すフローチャートである。グレースケール変換処理部25は、まず、領域分離処理部24から入力される画像データを取得すると共に(ステップS61)、文字特徴量、網点特徴量及び写真特徴量の3つの特徴量を取得する(ステップS62)。次いで、グレースケール変換処理部25は、取得した画像データ及び特徴量を用いて、画像データから網点下地領域を検出する網点下地領域検出処理を行う(ステップS63)。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure of processing performed by the grayscale
図12は、グレースケール変換処理部25が行う網点下地領域検出処理の手順を示すフローチャートであり、図11のステップS63にて行う処理である。なお、図12に示す網点下地領域検出処理にて用いる3つの閾値A、B及びCは、画像形成装置のハードウェア特性などを基に、画像形成装置の設計段階又は製造段階等にて予め適切な値が設定される。網点下地領域検出処理においてグレースケール変換処理部25は、まず、注目画素の文字特徴量として取得したエッジ度が予め定められた閾値Aより小さいか否かを調べ(ステップS81)、エッジ度が閾値A以上の場合には(S81:NO)、注目画素が網点下地領域の画素ではなくその他の領域の画素であると判定する(ステップS85)。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure of halftone dot background area detection processing performed by the grayscale
エッジ度が閾値Aより小さい場合(S81:YES)、グレースケール変換処理部25は、注目画素の網点特徴量として取得した煩雑度が予め定められた閾値Bより大きいか否かを調べる(ステップS82)。煩雑度が閾値B以下の場合(S82:NO)、グレースケール変換処理部25は、注目画素が網点下地領域の画素ではなくその他の領域の画素であると判定する(ステップS85)。
When the edge degree is smaller than the threshold A (S81: YES), the gray scale
煩雑度が閾値Bより大きい場合(S82:YES)、グレースケール変換処理部25は、注目画素の写真特徴量として取得したエントロピー値が閾値Cより小さいか否かを調べる(ステップS83)。エントロピー値が閾値C以上の場合(S83:NO)、グレースケール変換処理部25は、注目画素が網点下地領域の画素ではなくその他の領域の画素であると判定する(ステップS85)。エントロピー値が閾値Cより小さい場合(S83:YES)、グレースケール変換処理部25は、注目画素が網点下地領域の画素であると判定する(ステップS84)。ステップS84又はS85の判定を行ったグレースケール変換処理部25は、網点下地領域検出処理を終了して、図11に示すフローチャートの処理に戻る。
When the complexity is larger than the threshold B (S82: YES), the grayscale
網点下地領域検出処理の終了後、グレースケール変換処理部25は、検出結果を基に注目画素が網点下地領域の画素であるか否かを調べる(ステップS64)。注目画素が網点下地領域の画素である場合(S64:YES)、グレースケール変換処理部25は、注目画素の濃度補正を行って(ステップS65)、カラーの注目画素をグレースケールに変換する(ステップS66)。また、注目画素が網点下地領域の画素でない場合(S64:NO)、グレースケール変換処理部25は濃度補正を行わずに、カラーの注目画素をグレースケールに変換する(ステップS66)。
After the halftone dot area detection processing is completed, the grayscale
グレースケールへの変換が終了した後、グレースケール変換処理部25は、入力画像データの全画素についてグレースケール変換の処理が終了したか否かを調べ(ステップS67)、全画素の処理を終了していない場合には(S67:NO)、ステップS61へ戻り、上述の処理を繰り返し行う。全画素の処理を終了した場合には(S67:YES)、グレースケール変換処理部25は処理を終了する。
After the conversion to the gray scale is completed, the gray scale
グレースケール変換処理部25の変換処理により得られたグレースケールの、即ちK成分の画像データは、空間フィルタ処理部26へ与えられる。その後、K成分の画像データは、空間フィルタ処理部26、変倍処理部27、出力階調補正部28及び階調再現処理部29にて適切な画像処理が施されて画像出力装置12にて出力される。
The grayscale image data obtained by the conversion processing of the grayscale
次に、グレースケール変換処理部25が行う網点下地領域の画素に対する濃度補正処理について説明する。グレースケール変換処理部25は、網点下地領域の濃度と、網点下地領域上の文字の濃度との差が小さいか否か、即ち濃度差が所定範囲内であるか否かを調べ、濃度差が所定範囲内の場合に網点下地領域の画素の濃度を以下の2種の補正式に従って補正する。なお、以下の補正式において、Xinが補正前の画素の濃度値であり、Xout が補正後の画素の濃度値である。また、画素の濃度値は0〜255の範囲であるものとし、値0は濃度が最も高く(濃く)、値255は濃度が最も低い(薄い)ものとする。
(濃度補正式1)
Xout =Xin+50 (Xin≦100)
Xout =150+(Xin−100)/3 (100<Xin≦175)
Xout =Xin (Xin>175)
(濃度補正式2)
Xout =Xin (Xin≦120)
Xout =120+(Xin−120)/3 (120<Xin≦220)
Xout =255−(255−Xin)×3 (Xin>220)
なお、上記の濃度補正式1は、網点下地領域の濃度が所定濃度より高濃度の場合に用いられる。濃度補正式2は、網点下地領域の濃度が所定濃度より低濃度の場合に用いられる。濃度補正式1又は濃度補正式2のいずれを用いるかを決定するための判定基準をなす前述の所定濃度は、画像形成装置の設計段階などにおいて適正な値が予め定められるものとするが、例えば入力された画像データ全体の平均濃度などから画像データ毎に算出する構成としてもよい。また、上記の濃度補正式1及び濃度補正式2に含まれる定数は一例であってこれに限るものではない。
Next, the density correction process for the pixels in the halftone dot background area performed by the gray scale
(Density correction formula 1)
X out = X in +50 (X in ≦ 100)
X out = 150 + (X in −100) / 3 (100 <X in ≦ 175)
X out = X in (X in > 175)
(Density correction formula 2)
X out = X in (X in ≦ 120)
X out = 120 + (X in −120) / 3 (120 <X in ≦ 220)
X out = 255− (255−X in ) × 3 (X in > 220)
The above
図13及び図14は、濃度補正式1を説明するための模式図であり、図13には濃度補正式1をグラフ化して図示し、図14には濃度補正式1を用いた演算結果を表として図示してある。網点下地領域の濃度が所定濃度より高濃度の場合に、網点下地領域の濃度を高める補正を行うと、網点下地領域上の文字の視認性が低下する虞がある。そこで、グレースケール変換処理部25は、所定濃度より高濃度の網点下地領域に含まれる画素については、濃度を低減する補正を行う。濃度補正式1を用いることによって、値が0〜100の高濃度の画素については濃度を大きく低減することができる。また、値101〜175の中濃度の画素については濃度が高い画素ほど濃度を大きく低減することができる。
13 and 14 are schematic diagrams for explaining the
図15及び図16は、濃度補正式2を説明するための模式図であり、図15には濃度補正式2をグラフ化して図示し、図16には濃度補正式2を用いた演算結果を表として図示してある。網点下地領域の濃度が所定濃度より低濃度の場合に、網点下地領域の濃度を低減する補正を行うと、網点下地領域が視認できない程度まで濃度が低減される虞がある。そこで、グレースケール変換処理部25は、所定濃度より低濃度の網点下地領域に含まれる画素については、濃度を高める補正を行う。濃度補正式2を用いることによって、値が120〜255の濃度が比較的低い画素について、濃度220の画素に対する補正量をピークに、濃度を高めることができる。
15 and 16 are schematic diagrams for explaining the
なお、グレースケール変換処理部25は、濃度補正を行う都度に上記の濃度補正式1又は濃度補正式2を用いた演算を行ってもよいが、図14及び図16に示した演算結果からXin及びXout の値のみを対応付けてテーブルとして記憶しておき、濃度補正の際には記憶したテーブルを参照して補正後の値を取得する構成とすることができる。これにより、グレースケール変換処理部25による濃度補正の処理を高速化することができる。
The gray scale
上述のように、グレースケール変換処理部25は、濃度補正式1又は濃度補正式2を用いた濃度補正を行う領域を決定するために、網点下地領域の濃度と、網点下地領域上の文字の濃度との差が所定範囲内であるか否かを調べる必要がある。また、グレースケール変換処理部25は、濃度補正式1又は濃度補正式2のいずれを用いるかを決定するために、濃度補正の対象となる網点下地領域の濃度が所定濃度より高濃度であるか否かを調べる必要がある。そこで、グレースケール変換処理部25は、文字領域の特徴量として与えられるエッジ度と、網点領域の特徴量として与えられる煩雑度とを基に、文字領域付近の網点領域の平均濃度を予め算出して文字の濃度と予め比較しておく処理を、網点下地領域の検出処理及び補正処理を行う前に(又は並行して)行う。以下に、グレースケール変換処理部25が行うこの前段処理を含めた濃度補正処理について説明する。
As described above, the gray scale
図17及び図18は、グレースケール変換処理部25が行う濃度補正処理を説明するための模式図であり、一例として7画素×5画素の画像データに対して濃度補正処理を行った場合を(a)〜(f)に時系列で示してある。まず、グレースケール変換処理部25は、網点領域の特徴量として与えられた煩雑度が所定の閾値B(図12に示す閾値Bと同じであってよい)を超える画素を網点領域の画素として抽出する。図17(a)には、抽出された網点領域の画素がハッチングを付して示してある。また、グレースケール変換処理部25は、文字領域の特徴量として与えられたエッジ度が所定の閾値A(図12に示す閾値Aと同じであってよい)を超える画素を文字領域の画素として抽出する。図17(b)には、抽出された文字領域の画素がハッチングを付して示してある。
FIGS. 17 and 18 are schematic diagrams for explaining the density correction processing performed by the grayscale
次に、グレースケール変換処理部25は、網点領域として抽出された画素に対してラベル付けを以下の手順にて行う。
(1)ラベルの初期値は”1”とする。
(2)画像データの左上から順に、未処理の網点領域の画素をラベル付けを行う注目画素とする。
(3)注目画素に対して左上、上、右上又は左の画素にラベルが付されているか否かを調べ、ラベルが付されていればこのラベルを注目画素のラベルとする。ただし、複数の異なるラベルが存在する場合には、最小のラベルを注目画素のラベルとし、これらの複数のラベルを同一ラベルとして関連付けて記憶しておく。
(4)注目画素に対して左上、上、右上又は左の画素にラベルが付されていない場合には、未付加のラベルを注目画素に付す。その後、ラベルの値を1つ増加させる。
(5)画像データの網点領域の全画素について(2)〜(4)を繰り返し行う。
Next, the gray scale
(1) The initial value of the label is “1”.
(2) In order from the upper left of the image data, pixels in an unprocessed halftone dot region are set as target pixels to be labeled.
(3) It is checked whether or not the upper left, upper, upper right, or left pixel is labeled with respect to the target pixel. If the label is attached, this label is set as the target pixel label. However, when there are a plurality of different labels, the minimum label is set as the label of the pixel of interest, and the plurality of labels are associated and stored as the same label.
(4) When the upper left, upper, upper right, or left pixel is not labeled with respect to the target pixel, an unadded label is attached to the target pixel. Thereafter, the label value is incremented by one.
(5) Repeat (2) to (4) for all pixels in the halftone dot region of the image data.
上記の手順に従ってラベルが付された網点領域を図17(c)に示す。図示の例では、ラベル1が付された網点領域と、ラベル2(及び同一ラベルとみなされたラベル3)が付された網点領域との2つの領域に、網点領域が分離されている。即ち、上記の手順でラベル付けを行うことにより、グレースケール変換処理部25は、連続した又は近接した網点領域の画素をグループ化することができる。
A halftone dot region labeled according to the above procedure is shown in FIG. In the illustrated example, the halftone dot region is separated into two regions, a halftone dot region labeled 1 and a halftone dot region labeled 2 (and the
次いで、グレースケール変換処理部25は、文字領域と判定された画素を含む網点領域、又は文字領域と判定された画素の近傍の網点領域について、同一ラベル(同一とみなされたラベルも含む)の画素の濃度の平均値を算出する。図17(c)の例では、ラベル2、3が付された8つの画素の平均濃度をグレースケール変換処理部25は算出する。その後、グレースケール変換処理部25は、文字領域の画素の濃度を取得して、算出した網点領域の平均濃度と比較し、文字の濃度と網点領域の濃度との差が所定範囲内であるか否かを調べる。なお、対応する文字領域の画素が複数存在し、濃度が複数存在する場合には、網点領域の平均濃度との差が最も小さいものについて、文字の濃度と網点領域の濃度との差が所定範囲内であるか否かを調べればよい。また、同一ラベルの網点領域についての平均濃度の算出は、ラベルを付す処理と並行して行ってもよい。
Next, the grayscale
図示の例では文字の濃度と網点領域の濃度との差が所定範囲内であるものとし、図18(d)に文字との濃度差が小さい網点領域の画素をハッチングを付して示す。また、グレースケール変換処理部25は、図12に示した網点下地領域検出処理によって網点下地領域の画素を検出するが、この検出結果の一例を網点下地領域の画素にハッチングを付して図18(e)に示す。これらの結果から、グレースケール変換処理部25は、文字との濃度差が小さい網点領域(図18(d)参照)であり、且つ、網点下地領域(図18(e)参照)である領域を濃度補正する領域とする(図18(f)参照)。
In the illustrated example, it is assumed that the difference between the density of the character and the density of the halftone dot area is within a predetermined range, and FIG. 18D shows hatched pixels in the halftone dot area where the density difference from the character is small. . Further, the gray scale
グレースケール変換処理部25は、得られた領域の平均濃度を算出し、平均濃度が所定濃度より高い場合にはこの領域に対して上記の濃度補正式1を用いた濃度補正を行い、平均濃度が所定濃度より低い場合にはこの領域に対して濃度補正式2を用いた濃度補正を行う(図11に示したフローチャートのステップS64、S65に対応する)。濃度補正を行った後、グレースケール変換処理部25は画像データをグレースケールに変換して出力する。
The gray scale
以上の処理により、入力された画像データから文字領域、網点領域及び写真領域の特徴量を算出し、これらの特徴量に基づいて網点下地領域を検出し、網点下地領域の画素の濃度補正を行うことができる。以下においては、これら一連の処理を実例を示しながら説明する。図19は、画像データの一例を示す模式図である。図中の(a)は、画像入力装置11が原稿を読み取った画像データであり、画像入力装置11から画像処理装置20へ入力される。本例の画像データは、下地のない文字51及び網点写真52、並びに網点による下地53を有する文字54及び網点写真55等で構成されている。また、図中の(b)〜(d)は領域分離処理部24による領域分離結果を示したものであり、(b)は領域分離処理部24の文字特徴量算出部41が出力する文字領域信号に相当し、(c)は網点特徴量算出部42が出力する網点領域信号に相当し、(d)は写真特徴量算出部43が出力する写真領域信号に相当する。ただし、(b)〜(d)に示す領域分離結果は理想的な結果であり、実際には若干の誤差などが含まれる可能性がある。
Through the above processing, the feature quantities of the character area, halftone dot area, and photograph area are calculated from the input image data, the halftone dot background area is detected based on these feature quantities, and the pixel density of the halftone dot background area Correction can be performed. In the following, these series of processes will be described with reference to actual examples. FIG. 19 is a schematic diagram illustrating an example of image data. (A) in the figure is image data obtained by reading the document by the
図20は、図19(a)に示す画像データ中の領域A周辺を拡大したものであり、12×12サイズの画像データについて各画素の画素値(濃度値)を0〜255の数値で示してある。ただし、実際の画像データは各画素がRGBの3色についてそれぞれ値を有しているが、説明を簡略化するため、以下においてはG成分のみに着目して図示及び説明等を行い、R成分及びB成分については図示及び説明等を省略する。R成分及びB成分についても判定の閾値などが異なるのみで、G成分と同様の処理を行えばよい。また、以下においては図20に示した12×12サイズのデータを画像入力装置11から与えられた1つの画像データとみなして各種の処理の説明を行う。
FIG. 20 is an enlarged view of the periphery of the area A in the image data shown in FIG. 19A, and the pixel value (density value) of each pixel in the 12 × 12 size image data is indicated by a numerical value from 0 to 255. It is. However, the actual image data has values for each of the three colors RGB, but in order to simplify the description, in the following, only the G component will be illustrated and described, and the R component will be described. The illustration and description of the components B and B are omitted. The R component and the B component may be processed in the same manner as the G component, except that the determination threshold value is different. In the following description, various types of processing will be described on the assumption that the 12 × 12 size data shown in FIG. 20 is one image data given from the
まず画像処理装置20は、入力された画像データから文字特徴量を算出する。図21は、図20に示す画像データから文字特徴量としてエッジ度を算出した結果を示す模式図である。エッジ度の算出は図4(b1)及び(b2)に示した2つのエッジ検出フィルタを用いて領域分離処理部24の文字特徴量算出部41にて行われる。文字特徴量算出部41は、注目画素及びその周囲の画素と、図4(b1)の縦方向のエッジ検出フィルタとにより上述の(式1−1)の演算を行って縦方向のエッジ度を算出する。また、文字特徴量算出部41は、注目画素及びその周囲の画素と、図4(b2)の横方向のエッジ検出フィルタとにより(式1−2)の演算を行って横方向のエッジ度を算出する。その後、文字特徴量算出部41は、(式1−3)により、縦方向のエッジ度及び横方向のエッジ度を加算して得られた値を、注目画素の最終的なエッジ度とする。
First, the
なお、2つのエッジ検出フィルタはそれぞれ3×3サイズのフィルタであるため、画像データのうち上下左右の端に存在する画素についてはエッジ検出フィルタを用いた演算を行うことができない。そこで、本例では上下左右の端の画素についてはエッジ検出フィルタを用いた演算を行わずに、隣の画素のエッジ度をコピーして端の画素のエッジ度としてある(図21ではエッジ度をコピーした画素を破線で囲んで示してある)。ただし、端の画素のエッジ度の決定方法はこれに限らず、3×3サイズに対して不足する画素の値を0とみなしてエッジ検出フィルタによる演算を行ってもよい。 Since the two edge detection filters are each a 3 × 3 size filter, calculation using the edge detection filter cannot be performed on pixels existing in the upper, lower, left, and right ends of the image data. Therefore, in this example, without using the edge detection filter for the upper, lower, left, and right end pixels, the edge degree of the adjacent pixel is copied to obtain the edge degree of the end pixel (in FIG. 21, the edge degree is expressed as the edge degree). The copied pixel is surrounded by a broken line). However, the method of determining the edge degree of the end pixel is not limited to this, and the calculation by the edge detection filter may be performed by regarding the value of the pixel that is insufficient with respect to the 3 × 3 size as 0.
文字特徴量算出部41は、算出したエッジ度を文字特徴量としてグレースケール変換処理部25及び写真特徴量算出部43へ与える。また、文字特徴量算出部41は、算出したエッジ度と予め定められた閾値とを比較することにより、文字領域の判定を行う。本例では、閾値を500とし、エッジ度が500を超える画素にハッチングを付して文字領域を示してある。文字特徴量算出部41は、この比較結果を文字領域信号として出力する。
The character feature
また、画像処理装置20は、入力された画像データから網点特徴量を算出する。図22は、図20に示す画像データから網点特徴量として煩雑度を算出した結果を示す模式図である。網点特徴量算出部42は、注目画素及びその周囲の画素と更にその周囲の画素とを用いて、図6(c1)〜(c4)に示す各方向について隣り合う画素の値の差分の絶対値の和を(式2−1)〜(式2−4)に基づいて算出し、各方向について算出した4つの和を(式2−5)に基づいて加算することにより、注目画素の煩雑度を算出する。
Further, the
なお、煩雑度を算出するためには、注目画素及びその周囲の画素と更にその周囲の画素が必要であるため、画像データの上下左右の端付近に存在する画素については(式2−1)〜(式2−4)の演算を行うことができない場合がある。そこで本例では、注目画素(図6のA5 )に対してその周囲の画素(A1 〜A4 及びA6 〜A9 )が存在しない場合には、存在しない画素に係る差分の算出結果を0とすると共に、更にその周囲の画素(B1 〜B3 、C1 〜C3 、D1 〜D5 、E1 〜E5 )が存在しない場合には、存在しない画素の値を0として差分を算出し、差分の絶対値の総和を求めることで煩雑度を算出する。ただし、端付近の画素の煩雑度の決定方法はこれに限らない。 Note that in order to calculate the complexity, the pixel of interest and its surrounding pixels and further surrounding pixels are required, so the pixels existing near the top, bottom, left, and right edges of the image data are represented by (Equation 2-1) ~ (Equation 2-4) may not be calculated. Therefore, in this example, when there are no surrounding pixels (A 1 to A 4 and A 6 to A 9 ) with respect to the target pixel (A 5 in FIG. 6), the calculation result of the difference relating to the non-existing pixel Is set to 0, and when the surrounding pixels (B 1 to B 3 , C 1 to C 3 , D 1 to D 5 , E 1 to E 5 ) do not exist, the value of the non-existing pixel is set to 0. The complexity is calculated by calculating the difference and obtaining the sum of the absolute values of the differences. However, the method for determining the complexity of the pixels near the edge is not limited to this.
網点特徴量算出部42は、算出した煩雑度を網点特徴量としてグレースケール変換処理部25へあたえる。また、網点特徴量算出部42は、算出した煩雑度と予め定められた閾値とを比較することにより、網点領域の判定を行う。本例では、閾値を2450とし、図22には煩雑度が2450を超える画素にハッチングを付して網点領域を示してある。網点特徴量算出部42は、この比較結果を網点領域信号として出力する。
The halftone dot feature
また、画像処理装置20は、入力された画像データから写真特徴量としてエントロピー値を算出する。図23は、図20に示す画像データから写真特徴量を算出する計算過程を示す模式図である。図24は、図20に示す画像データから写真特徴量としてエントロピーを算出した結果を示す模式図である。図25は、図20に示す画像データ中の網点領域を示す模式図である。写真特徴量算出部43は、まず、入力された画像データ及び文字特徴量算出部41が算出したエッジ量をそれぞれダウンサンプリングする。本例では、写真特徴量算出部43は、画像データを2×2サイズ毎に4つの画素の平均画素値を算出して代表値とすることによって、12×12サイズの画像データを6×6サイズにダウンサンプリングする(図23(a)参照)。また、写真特徴量算出部43は、画像データの各画素について算出されたエッジ量を2×2サイズ毎に4つのエッジ量の合計値を算出して代表値とすることによって、12×12サイズのエッジ量を6×6サイズにダウンサンプリングする(図23(b)参照)。
The
次いで、写真特徴量算出部43は、ダウンサンプリングされたエッジ量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。本例ではこの閾値を1000とし、図23(b)には閾値を超えるエッジ量にハッチングを付して示してある。その後、写真特徴量算出部43は、ダウンサンプリングされた画像データから、閾値を超えるエッジ量に対応するデータ(図23(a)にハッチングを付して示す)を除外し、残されたデータを基にエントロピー値の算出を行う。
Next, the photographic feature
写真特徴量算出部43は、ダウンサンプリングされた画像データについて注目画素及びその周囲の画素の3×3の領域毎にヒストグラムを作成し(ヒストグラムの図示は省略する)、作成したヒストグラムについて上述の(式3)に基づくエントロピー値を算出する。ダウンサンプリング後の画像データの各画素についてエントロピー値を算出した結果が図24(a)である。なお、ヒストグラムの作成は3×3の領域毎に行うため、ダウンサンプリングされた画像データのうち上下左右の端に存在する画素についてはヒストグラムを作成することができず、エントロピー値を算出することができない。そこで、本例では上下左右の端の画素についてはヒストグラムの作成及びエントロピー値の算出を行わず、隣の画素のエントロピー値をコピーして端の画素のエントロピー値としてある(図24(a)ではエントロピー値をコピーした画素を破線で囲んで示してある)。ただし、端の画素のエントロピー値の決定方法はこれに限らない。
The photographic feature
本例においては、写真特徴量算出部43は更に、算出したエントロピー値について注目画素及びその周囲の画素の3×3サイズの領域で平均化する。図24(a)に示す各エントロピー値を3×3サイズで平均化したものが図24(b)に示すエントロピーの平均値である。なお、平均化は3×3サイズで行うため、画像データの上下左右の端に存在する画素に対応するエントロピー値については平均化を行うことができない。そこで、本例では上下左右の端の画素については平均化を行わずに、隣の画素のエントロピー値の平均値をコピーして端の画素のエントロピー値の平均値としてある(図24(b)ではエントロピー値の平均値をコピーした画素を破線で囲んで示してある)。ただし、端の画素に関するエントロピー値の平均値の決定方法はこれに限らない。
In this example, the photographic feature
写真特徴量算出部43は、平均化したエントロピー値を写真特徴量としてグレースケール変換処理部25へ与える。また、写真特徴量算出部43は、算出したエントロピー値と予め定められた閾値とを比較することにより、写真領域の判定を行う。本例では、閾値を2.57とし、図24(b)にはエントロピー値が閾値を超える画素にハッチングを付して写真領域を示してある。また、この写真領域に対応するダウンサンプリング前の画像データの画素にハッチングを付して図25に示してある。写真特徴量算出部43は、この写真領域の判定結果を写真領域信号として出力する。
The photographic feature
文字特徴量、網点特徴量及び写真特徴量を算出した画像処理装置20は、これらの特徴量に基づいて網点下地領域の検出を行う。図26は、図20に示す画像データ中の網点下地領域を示す模式図である。文字特徴量、網点特徴量及び写真特徴量を与えられたグレースケール変換処理部25は、各特徴量と予め定められた閾値との比較をそれぞれ行って、上述の(式4)に示す条件を満たす画素を網点下地領域として検出する。本例では(式4)において閾値A=500、閾値B=2450、閾値C=2.57とし、(エッジ度<500)且つ(煩雑度>2450)且つ(エントロピー値<2.57)の条件を満たす網点下地領域の画素を図26にハッチングを付して示してある。
The
以上により、グレースケール変換処理部25は、与えられた画像データから網点下地領域の検出を行うことができる。ただし、画像データの上下左右の端の画素(図26に破線で囲んで示してある)については、特徴量算出の際に情報量が不足しており誤判定又は誤差等が含まれる虞があるため、画像形成装置は以降の処理にて網点下地領域の検出結果を用いる場合に、画像データの上下左右の端の画素については検出結果を用いない構成としてもよい。また、グレースケール変換処理部25は、網点下地領域の検出結果に対して膨張処理及び収縮処理等の補正処理を行うこともできる。これにより例えば図26に示す検出結果において、写真領域の1画素分飛び出している部分の除去、及び文字領域の欠けている部分の穴埋め等を行うことができる。
As described above, the grayscale
また、グレースケール変換処理部25は、網点領域及びこの領域上の文字の濃度差が所定範囲内であるかを調べる。このため、グレースケール変換処理部25は、まず、網点特徴量として与えられた煩雑度が閾値B(=2450)を超える画素を網点領域とし、この領域の各画素に上述の手順でラベル付けを行う。図27は、図20に示す画像データの網点領域に対するラベル付けの結果を示す模式図である。図28は、図20に示す画像データ中の網点領域を示す模式図である。また、図29は、図20に示す画像データ中の文字領域を示す模式図である。
Further, the gray scale
本例の場合、網点領域の各画素に対してラベル1〜4が付されるが(図27参照)、ラベル1〜4は同一ラベルとみなされるため、入力された画像データには1グループの網点領域が含まれていると判断することができる。グレースケール変換処理部25は、この網点領域(図28にハッチングを付して示す)の画素の平均濃度(平均画素値)を算出し、平均濃度=137を得る。
In this example, labels 1 to 4 are attached to the pixels in the halftone dot area (see FIG. 27). However, since
また、グレースケール変換処理部25は、文字特徴量として与えられたエッジ度が閾値A(=500)を超える画素を文字領域とし(図29にハッチングを付して示す)、図28に示した網点領域上に存在する文字領域の各画素の濃度値と、網点領域の平均濃度=137とを比較して差分を算出し、最小の差分を取得する。本例では、濃度値が220の文字との差分が最小であり、その最小差分は83である。
Further, the gray scale
グレースケール変換処理部25は、網点領域の平均濃度と文字の濃度との最小差分が所定範囲内であるか否かを判定し、所定範囲内であれば網点下地領域の濃度補正を行う。本例では、最小差分が100より小さい場合にグレースケール変換処理部25が濃度補正を行うものとし、最小差分が83であるため、図20に示す画像データは網点下地領域の濃度補正が行われる。
The gray scale
グレースケール変換処理部25は、上述の濃度補正式1又は濃度補正式2を用いて網点下地領域の濃度補正を行うが、濃度補正を行う網点下地領域の平均濃度が所定濃度より濃度が高いか(濃い)又は低い(薄い)かに応じて濃度補正式1又は濃度補正式2のいずれかを用いるかを決定する。本例では、グレースケール変換処理部25は、平均濃度値が150を超えない場合に濃度が高く(濃く)、濃度補正式1による濃度補正を行うものとし、平均濃度値が150を超える場合に濃度が低く(薄く)、濃度補正式2による濃度補正を行うものとする。よって、図26に示した網点下地領域の平均濃度を算出すると140であり、所定濃度150を超えず、濃度が高い(濃い)ため、グレースケール変換部25は濃度補正式1による濃度補正を行う。
The gray scale
図30は、図20に示す画像データに対する網点下地領域の濃度補正結果を示す模式図である。グレースケール変換処理部25は、上述の濃度補正式1(又は図14を基に予め作成した補正テーブル)を用いて、網点下地領域の各画素の濃度値を補正する。これにより、網点下地領域の濃度を低く(薄く)することができるため、文字領域の文字の視認性を向上することができる。
FIG. 30 is a schematic diagram showing the density correction result of the halftone dot background region for the image data shown in FIG. The gray scale
グレースケール変換処理部は、カラー画像データのRGBの各成分について、上述の網点下地領域の検出及び濃度補正等の処理を行い、濃度補正後の画像データに対してグレースケール変換を行う。グレースケール変換の方法としては、カラー画像データのG成分をそのまま用いる方法、輝度値を算出して用いる方法、又はRGBの画素値の加重平均を算出して用いる方法等の種々の方法を用いることができるが、本例においてはグレースケール変換処理部25はG成分をそのまま用いてグレースケールへの変換を行うものとする。この方法の場合、図30に示す画像データはG成分のものであるため、この画像データがグレースケール変換の結果となる。グレースケール変換処理部25は、変換したグレースケールの画像データを空間フィルタ処理部26へ与える。その後、グレースケールの画像データは、空間フィルタ処理部26、変倍処理部27、出力階調補正部28及び階調再現処理部29にて適切な画像処理が施されて画像出力装置12にて出力される。
The gray scale conversion processing unit performs processing such as the above-described halftone dot background region detection and density correction for each of the RGB components of the color image data, and performs gray scale conversion on the image data after the density correction. As a gray scale conversion method, various methods such as a method of using the G component of color image data as it is, a method of calculating and using a luminance value, and a method of calculating and using a weighted average of RGB pixel values are used. However, in this example, the grayscale
以上の構成の本発明に係る画像形成装置においては、入力された画像データから文字画像の特徴を示す文字特徴量、網点画像の特徴を示す網点特徴量及び写真画像の特徴量を示す写真特徴量を算出し、各特徴量の算出結果に基づいて網点下地領域の検出を行う構成とすることにより、網点下地領域の検出を精度良く行うことができ、網点下地領域の画素に対する濃度補正などの処理を精度よく行うことができる。 In the image forming apparatus according to the present invention having the above-described configuration, a character feature amount indicating a character image feature, a halftone dot feature amount indicating a halftone image feature, and a photograph image feature amount indicating the feature of a photographic image from input image data. By calculating the feature quantity and detecting the halftone dot background area based on the calculation result of each feature quantity, the halftone dot background area can be detected with high accuracy, and the halftone dot background area can be detected. Processing such as density correction can be performed with high accuracy.
また本発明に係る画像形成装置は、入力された画像データの各画素について文字特徴量としてエッジ度(エッジの傾き度合い)を算出する構成とすることにより、エッジの傾き度合いが小さくとも、エッジの可能性があるものを抜けなく抽出することができ、文字領域の検出を精度よく行うことができ、これを利用した網点下地領域の検出を精度よく行うことができる。 Further, the image forming apparatus according to the present invention is configured to calculate the edge degree (edge inclination degree) as the character feature amount for each pixel of the input image data. It is possible to extract the possible ones without missing, and the character area can be detected with high accuracy, and the halftone dot background area using this can be detected with high accuracy.
また本発明に係る画像形成装置は、入力された画像データの主走査方向を含む4つの方向についての画素値の差分を算出し、これらの総和から網点特徴量として煩雑度を算出する構成とすることにより、網点の有無のみを検出するのではないため、網点の煩雑度が小さくとも網点の可能性があるものを抜けなく抽出することができ、網点領域の検出及び網点下地領域の検出を精度よく行うことができる。 In addition, the image forming apparatus according to the present invention calculates pixel value differences in four directions including the main scanning direction of input image data, and calculates a complexity as a halftone dot feature amount from the sum of these differences. Therefore, it is possible not to detect only the presence or absence of halftone dots, so that even if the complexity of the halftone dots is small, it is possible to extract what may be halftone dots without missing, The detection of the ground area can be performed with high accuracy.
また本発明に係る画像形成装置は、入力された画像データ及び算出したエッジ度をダウンサンプリングして局所的なヒストグラムを求める構成とすることにより、演算量を低減することができるため処理を高速化することができる。また、このヒストグラムから写真特徴量としてエントロピー値を算出する構成とすることにより、濃度変化が広範囲に及ぶ写真領域を精度よく検出することができ、網点下地領域の検出を精度よく行うことができる。 In addition, the image forming apparatus according to the present invention is configured to obtain the local histogram by down-sampling the input image data and the calculated edge degree, thereby speeding up the processing because the calculation amount can be reduced. can do. Further, by adopting a configuration that calculates an entropy value as a photographic feature amount from this histogram, it is possible to accurately detect a photographic region in which the density change covers a wide range, and to detect a halftone dot background region with high accuracy. .
また本発明に係る画像形成装置は、文字特徴量として算出されたエッジ度が閾値Aを超えず、網点特徴量として算出された煩雑度が閾値Bを超え、写真特徴量として算出されたエントロピー値が閾値Cを超えない画素を、網点下地領域の画素として検出する構成とすることにより、文字領域及び写真領域でない網点領域を網点下地領域として精度よく検出することができる。 In addition, the image forming apparatus according to the present invention has an edge degree calculated as a character feature amount that does not exceed the threshold value A, a complexity level calculated as a halftone dot feature amount exceeds the threshold value B, and an entropy calculated as a photographic feature amount. By adopting a configuration in which pixels whose values do not exceed the threshold value C are detected as pixels in the halftone dot background region, it is possible to accurately detect a dot region that is not a character region or a photo region as a halftone dot background region.
また本発明に係る画像形成装置は、網点領域の濃度とその上の文字の濃度との差が所定範囲内の場合に、網点下地領域の画素に対して濃度補正を行う構成とすることにより、網点下地と文字とのコントラストを確保することができ、形成した画像中の文字の視認性を高めることができる。また、網点下地領域の濃度が高い場合には濃度を低減し、濃度が低い場合には濃度を高めるように濃度補正を行う構成とすることにより、網点下地と文字とのコントラストをより確実に確保することができる。 In addition, the image forming apparatus according to the present invention is configured to perform density correction on the pixels in the halftone dot background area when the difference between the density of the halftone dot area and the density of the character on the halftone dot area is within a predetermined range. Thus, the contrast between the halftone dot background and the characters can be ensured, and the visibility of the characters in the formed image can be improved. In addition, the density correction is performed such that the density is reduced when the density of the halftone dot background area is high, and the density is increased when the density is low, so that the contrast between the halftone dot background and the character is more sure. Can be secured.
なお、本実施の形態においては検出した網点下地領域の画素に対して画像形成装置が濃度補正を行う構成としたが、網点下地領域に対して行う処理はこれに限るものではなく、例えば網点下地領域に対して強めのスムージングフィルタによるフィルタ処理を行う構成としてもよく、これにより画像にモアレが生じることを防止することができ、下地色を滑らかにして画像を表示することができる。また例えば、網点下地領域を除去する処理を行う構成としてもよく、これにより画像形成に必要なトナーなどの量を削減することができる。また更に他の画像処理を行ってもよい。 In the present embodiment, the image forming apparatus is configured to perform density correction on the detected pixels in the halftone dot background region. However, the processing performed on the halftone dot background region is not limited to this. For example, A configuration may be used in which a strong smoothing filter is applied to the halftone dot background region, whereby it is possible to prevent the image from being moire and display the image with a smooth background color. In addition, for example, a process for removing a halftone dot background region may be performed, whereby the amount of toner or the like necessary for image formation can be reduced. Still other image processing may be performed.
また、上述の網点下地領域の検出処理及び濃度補正処理等の画像処理を行うコンピュータプログラムを作成し、そのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム又はソースプログラム等)101をメモリカード100などの記録媒体に記録しておき、プログラムコード101をCPU1が読み出して実行することにより画像形成装置が上述の画像処理を行う構成としてもよい。即ち、図1に示す画像処理装置20内の各ブロックは、ハードウェアとして構成してもよく、プログラムコード101の実行によるソフトウェアとして構成してもよい。また、プログラムコード101はメモリカード100に記録しておく構成に限らず、画像形成装置又はコンピュータ等のROM、RAM又はハードディスク等の機器に固定された記録媒体にプログラムコード101を記録しておく構成としてもよく、機器に着脱可能な可搬型の記録媒体にプログラムコート101を記録しておく構成としてもよい。着脱可能な記録媒体としては、例えば、磁気テープ若しくはカセットテープ等のテープ媒体、フレキシブルディスク若しくはハードディスク等の磁気ディスク媒体、CD−ROM、MO、MD若しくはDVD等のディスク媒体、ICカード若しくは光カード等のカード媒体、又はマスクROM、EPROM、EEPROM若しくはフラッシュメモリ等の半導体メモリ等にプログラムコード101を保持する構成としてもよい。これにより、網点下地領域の検出処理及び濃度補正処理等の画像処理を行うプログラムコード101を記録媒体によって持ち運び自由に提供することができる。
Further, a computer program for performing image processing such as the above-described halftone dot background region detection processing and density correction processing is created, and the program code (execution format program, intermediate code program, source program, etc.) 101 is stored in the
また、これらの記録媒体に保持されたプログラムコード101は、画像形成装置又はコンピュータ等が直接的に読み出して実行する構成であってもよく、画像形成装置又はコンピュータ等に備えられたハードディスクなどの記録媒体に予めインストールされて、画像形成装置又はコンピュータ等がインストールされたプログラムコード101を読み出して実行する構成であってもよい。
Further, the
また、インターネット及びLAN等のネットワークに接続機能を画像形成装置又はコンピュータ等に搭載し、ネットワークを介してプログラムコード101をダウンロードする構成としてもよい。この場合、ダウンロードの処理を行うプログラムは画像形成装置又はコンピュータ等に予め記憶しておくか、又は種々の記録媒体に保持されたプログラムをインストールして実行する構成としてもよい。なお、本発明は、プログラムコード101が電子的な伝送で具現化された搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。また、プログラムコード101は、網点下地領域の検出処理及び濃度補正処理を含むモノクロ出力に係る処理のみを実行するためのものでなく、画像形成装置のその他の処理を含めて統括的に実行するように構成されたものであってよい。
In addition, a connection function may be installed in an image forming apparatus, a computer, or the like on a network such as the Internet and a LAN, and the
また、画像入力装置11としては、例えばフラットヘッドスキャナ、フィルムスキャナ又はデジタルカメラ等の機器を用いることができる。画像出力装置12としては、例えばCRTディスプレイ若しくは液晶ディスプレイ等の画像表示装置、又は処理結果を紙などの記録用紙に出力する電子写真方式若しくはインクジェット方式等のプリンタ等を用いることができる。また、画像形成装置は、ネットワークを介してサーバ装置などに接続するための通信手段としてモデムなどを備える構成としてもよい。
Further, as the
また、本実施形態においては、画像形成装置がRGBの画像データに対して網点下地領域の検出処理及び濃度補正処理等の画像処理を行う構成としたが、これに限るものではなく、検出精度及び画像処理構成等に応じて、CMYK又はCIELAB等の他の色空間の画像データに対して画像処理を行う構成としてもよい。この場合、濃度値と色情報とが混在するCMYKなどの色空間では、RGBの場合と同様の処理で画像処理を行えばよい。輝度と色度とが分離されたCIELABなどの色空間では、輝度を中心として処理を行い、補助的な情報として色度情報を用いる構成としてもよい。 In the present embodiment, the image forming apparatus is configured to perform image processing such as halftone dot background area detection processing and density correction processing on RGB image data, but the present invention is not limited to this. Depending on the image processing configuration and the like, the image processing may be performed on image data in another color space such as CMYK or CIELAB. In this case, in a color space such as CMYK in which density values and color information are mixed, image processing may be performed by the same processing as in the case of RGB. In a color space such as CIELAB in which luminance and chromaticity are separated, processing may be performed with luminance as the center, and chromaticity information may be used as auxiliary information.
1 CPU
2 ROM
3 RAM
4 操作部
5 表示部
6 メモリ装着部
11 画像入力装置(入力手段)
12 画像出力装置(画像形成手段)
20 画像処理装置
21 A/D変換部
22 シェーディング補正部
23 入力階調補正部
24 領域分離処理部
25 グレースケール変換処理部(文字特徴量判定手段、網点特徴量判定手段、写真特徴量判定手段、網点下地領域検出手段、画像補正手段)
26 空間フィルタ処理部
27 変倍処理部
28 出力階調補正部
29 階調再現処理部
41 文字特徴量算出部(文字特徴量算出手段)
42 網点特徴量算出部(網点特徴量算出手段)
43 写真特徴量算出部(写真特徴量算出手段)
100 メモリカード(記録媒体)
101 プログラムコード(コンピュータプログラム)
1 CPU
2 ROM
3 RAM
4
12 Image output device (image forming means)
DESCRIPTION OF
26 Spatial
42 Halftone dot feature value calculation unit (halftone feature value calculation means)
43 Photo feature amount calculation unit (photo feature amount calculation means)
100 memory card (recording medium)
101 Program code (computer program)
Claims (9)
前記画像から文字画像の特徴を示す文字特徴量を算出し、
前記画像から網点画像の特徴を示す網点特徴量を算出し、
前記画像から写真画像の特徴を示す写真特徴量を算出し、
算出した前記文字特徴量が所定量を超えるか否かを判定し、
算出した前記網点特徴量が所定量を超えるか否かを判定し、
算出した前記写真特徴量が所定量を超えるか否かを判定し、
判定結果の組み合わせに基づいて網点下地領域を検出すること
を特徴とする網点下地領域検出方法。 In a halftone dot background detection method for detecting a background area composed of halftone dots from an image,
Calculating a character feature amount indicating a feature of the character image from the image;
Calculating a halftone dot feature amount indicating a characteristic of a halftone dot image from the image;
Calculate a photographic feature amount indicating the characteristics of the photographic image from the image,
It is determined whether the calculated character feature amount exceeds a predetermined amount,
It is determined whether the calculated halftone dot feature amount exceeds a predetermined amount,
Determine whether the calculated feature value of the photograph exceeds a predetermined amount,
A halftone dot region detection method, comprising: detecting a halftone dot region based on a combination of determination results.
を特徴とする請求項1に記載の網点下地領域検出方法。 The halftone dot region detection method according to claim 1, wherein a gradient between a pixel value of each pixel and a pixel value of a peripheral pixel of the pixel is calculated from the image as the character feature amount.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の網点下地領域検出方法。 3. The halftone dot region detection according to claim 1, wherein, as the halftone dot feature amount, a change degree of a pixel value of an adjacent pixel in one or a plurality of directions is calculated from the image. Method.
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の網点下地領域検出方法。 The halftone dot region detection method according to any one of claims 1 to 3, wherein entropy with respect to the appearance frequency of a pixel value is calculated for each predetermined region of the image as the photographic feature amount. .
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1つに記載の網点下地領域検出方法。 An area where the halftone dot feature amount is determined to exceed a predetermined amount and the character feature amount and the photographic feature amount are determined not to exceed a predetermined amount is detected as the halftone dot background region. The halftone dot region detection method according to any one of claims 1 to 4.
前記画像から文字画像の特徴を示す文字特徴量を算出する文字特徴量算出手段と、
前記画像から網点画像の特徴を示す網点特徴量を算出する網点特徴量算出手段と、
前記画像から写真画像の特徴を示す写真特徴量を算出する写真特徴量算出手段と、
前記文字特徴量算出手段が算出した文字特徴量が所定量を超えるか否かを判定する文字特徴量判定手段と、
前記網点特徴量算出手段が算出した網点特徴量が所定量を超えるか否かを判定する網点特徴量判定手段と、
前記写真特徴量算出手段が算出した写真特徴量が所定量を超えるか否かを判定する写真特徴量判定手段と
を備え、
前記網点下地領域検出手段は、前記文字特徴量判定手段、網点特徴量判定手段及び写真特徴量判定手段による判定結果の組み合わせに基づいて網点下地領域を検出するようにしてあること
を特徴とする画像処理装置。 In an image processing apparatus comprising a halftone dot region detection means for detecting a background region composed of halftone dots from an input image,
A character feature amount calculating means for calculating a character feature amount indicating a feature of the character image from the image;
Halftone dot feature amount calculating means for calculating a halftone dot feature amount indicating a feature of a halftone dot image from the image;
Photographic feature amount calculating means for calculating a photographic feature amount indicating the characteristics of a photographic image from the image;
A character feature amount determining means for determining whether or not the character feature amount calculated by the character feature amount calculating means exceeds a predetermined amount;
Halftone dot feature amount determining means for determining whether the halftone dot feature amount calculated by the halftone dot feature amount calculating means exceeds a predetermined amount;
Photographic feature amount determination means for determining whether or not the photographic feature amount calculated by the photographic feature amount calculation means exceeds a predetermined amount;
The halftone dot background area detecting means detects a halftone dot background area based on a combination of determination results by the character feature amount determining means, the halftone dot feature amount determining means, and the photographic feature amount determining means. An image processing apparatus.
該画像処理装置へ画像を入力する入力手段と、
前記画像処理装置に設けられ、前記画像処理装置の網点下地領域検出手段により検出された網点下地領域に画像補正を施す画像補正手段と、
該画像補正手段にて画像補正が施された画像に基づいて画像を形成する画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image processing apparatus according to claim 6;
Input means for inputting an image to the image processing apparatus;
An image correction unit provided in the image processing device, for performing image correction on a halftone dot background region detected by a halftone dot region detection unit of the image processing device;
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image based on an image that has been subjected to image correction by the image correcting unit.
コンピュータに、
前記画像から文字画像の特徴を示す文字特徴量を算出させるステップと、
前記画像から網点画像の特徴を示す網点特徴量を算出させるステップと、
前記画像から写真画像の特徴を示す写真特徴量を算出させるステップと、
算出した前記文字特徴量が所定量を超えるか否かを判定させるステップと、
算出した前記網点特徴量が所定量を超えるか否かを判定させるステップと、
算出した前記写真特徴量が所定量を超えるか否かを判定させるステップと、
判定結果の組み合わせに基づいて網点下地領域を検出させるステップと
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。 In a computer program for causing a computer to perform a process of detecting a background area composed of halftone dots from an input image,
On the computer,
Calculating a character feature amount indicating a feature of the character image from the image;
Calculating a halftone dot characteristic amount indicating a characteristic of a halftone dot image from the image;
Calculating a photographic feature amount indicating a feature of a photographic image from the image;
Determining whether the calculated character feature amount exceeds a predetermined amount;
Determining whether the calculated halftone dot feature amount exceeds a predetermined amount;
Determining whether the calculated feature value of the photograph exceeds a predetermined amount;
And a step of detecting a halftone dot background region based on a combination of determination results.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008035004A JP2009194740A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Halftone dot background area detection method, image processing apparatus, image forming apparatus, computer program, and recording medium |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114119598A (en) * | 2021-12-08 | 2022-03-01 | 林丹柯 | Non-contact detection method, system, computer device and medium for cutaneous hemangioma |
| CN117197111A (en) * | 2023-09-25 | 2023-12-08 | 紫光计算机科技有限公司 | A display defect detection method, device, computer equipment and storage medium |
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2008
- 2008-02-15 JP JP2008035004A patent/JP2009194740A/en active Pending
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