JP6440000B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置に関するものである。

プリンター、複合機などの画像形成装置には、トナーセーブ処理を実行可能なものがある。

ある画像処理装置では、トナーセーブ処理として、文字原稿の無彩色部分（Ｋ信号）に対してガンマ補正を行い、高濃度部に対してはトナーセーブを行わず、低濃度部に対してトナーセーブを行っている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−２１９３８６号公報

しかしながら、上述の画像処理装置の場合、モノクロ原稿内の低濃度の文字についてはトナーセーブに起因して可読性が低下してしまい、モノクロ原稿内の高濃度の文字についてはトナー消費量が少なくならないという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、原稿内の文字について、可読性を確保しつつトナー消費量を少なくする画像処理装置を得ることを目的とする。

本発明の一局面に係る画像処理装置は、入力画像データにおける文字エッジ領域を特定する文字エッジ領域特定部と、特定された前記文字エッジ領域内の注目画素を中心とした参照ウィンドウ内に含まれる、前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の数および前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の画素値の平均値に応じてトナー消費量を調整するための画像処理を前記注目画素に対して実行する出力画像処理部と、前記文字エッジ領域内の注目画素を中心とした参照ウィンドウ内に含まれる、前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の数および前記文字エッジ領域に属する画素の画素値の平均値に応じた補正量を特定する補正量特定部とを備える。そして、前記補正量特定部は、前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の数が多いほど前記補正量を大きくし、前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の画素値の平均値が大きいほど前記補正量を大きくし、前記出力画像処理部は、前記補正量に応じて前記画像処理の強度を調整する。

本発明によれば、原稿内の文字について、可読性を確保しつつトナー消費量を少なくする。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す画像処理装置の動作について説明するフローチャートである。 図３Ａは、高濃度の太文字の一例を示す図である。 図３Ｂは、高濃度の太文字についての文字エッジ領域の一例を示す図である。 図３Ｃは、高濃度の太文字についての連続エッジ画素の一例を示す図である。 図４Ａは、高濃度の細文字の一例を示す図である。 図４Ｂは、高濃度の細文字についての文字エッジ領域の一例を示す図である。 図４Ｃは、高濃度の細文字についての連続エッジ画素の一例を示す図である。 図５Ａは、低濃度の太文字の一例を示す図である。 図５Ｂは、低濃度の太文字についての文字エッジ領域の一例を示す図である。 図５Ｃは、低濃度の太文字についての連続エッジ画素の一例を示す図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像処理装置は、例えばプリンター、複合機などといった画像形成装置である。

図１に示す画像処理装置は、画像入力部１、画像処理部２、および画像出力部３を備える。画像入力部１は、例えばスキャナーを有し、原稿画像を光学的に読み取り、その原稿画像の画像データを生成し、画像処理部２に出力する。画像処理部２は、画像入力部１から入力された画像データに対して各種画像処理を行い、画像処理後の画像データを画像出力部３に出力する。画像出力部３は、例えばプリントエンジンを有し、画像処理部２からの画像データに基づく画像を印刷用紙に印刷する。

そして、画像処理部２は、画像領域判定部１１と、出力画像処理部１２とを有する。

画像領域判定部１１は、入力画像データにおける画素ごとに画像領域判定を行う。具体的には、画像領域判別部１１は、入力画像データにおける各画素の領域属性を文字領域、白地領域、非白地領域、および網点領域のいずれかとして特定する。例えば、画像領域判定部１１は、ラプラシアンフィルターなどでエッジを抽出し、抽出したエッジに対するラベリング処理によって文字領域を特定する。

さらに、画像領域判定部１１は、文字エッジ領域特定部２１、エッジ画素数特定部２２、平均画素値特定部２３、および補正量特定部２４を備える。

文字エッジ領域特定部２１は、入力画像データに基づいて、文字領域における有彩または無彩の文字エッジ領域を特定する。

具体的には、文字エッジ領域特定部２１は、入力画像データに基づいて、文字領域における文字エッジを検出し、その文字エッジの低濃度側と高濃度側との濃度差に応じた文字エッジの高濃度側の範囲を文字エッジ領域として特定する。したがって、高濃度の文字ほど、その文字の文字エッジ領域は広くなる。

また、エッジ画素数特定部２２は、文字エッジ領域内の注目画素を中心とした参照ウィンドウ内に含まれる、文字エッジ領域に属しかつ連続する画素（以下、連続エッジ画素という）の数を特定する。参照ウィンドウのサイズは、例えば、９画素×９画素、１３画素×１３画素などとされる。なお、参照ウィンドウの主走査方向のサイズと副走査方向のサイズとは、互いに異なっていてもよい。

詳しく述べると、連続エッジ画素は、参照ウィンドウ内に含まれる画素のうち、文字エッジ領域に属する画素であって、かつ、上下、左右、および斜めのいずれかの方向において、文字エッジ領域に属する別の画素に連続している画素である。

また、平均画素値特定部２３は、上述の参照ウィンドウ内に含まれる連続エッジ画素の画素値の平均値を特定する。

補正量特定部２４は、エッジ画素数特定部２２により特定された画素数および平均画素値特定部２３により特定された平均値に基づいて、補正量を特定する。

補正量特定部２４は、連続エッジ画素の画素数が多いほど、この補正量を大きくし、連続エッジ画素の画素値の平均値が大きいほど、この補正量を大きくする。

ここでは、例えば、補正量特定部２４は、エッジ画素数特定部２２により特定された画素数および平均画素値特定部２３により特定された平均値の積を補正量として特定する。

出力画像処理部１２は、画像データに基づく印刷のために必要な画像処理を行う。例えば、出力画像処理部１２は、文字領域について、微分フィルター等を用いたエッジ強調処理、文字領域に適応させた、色補正処理、黒生成／ＵＣＲ（Under Color Removal）処理、中間調処理などを行い、網点領域あるいは下地領域について、積分フィルター等を用いた平滑化処理、網点領域あるいは下地領域に適応させた、色補正処理、黒生成／ＵＣＲ処理、中間調処理などを行う。これにより、印刷画像内の文字部分を鮮明にしたり、網点部分のモアレやノイズを抑える。

さらに、出力画像処理部１２は、エッジ画素数特定部２２により特定された画素数および平均画素値特定部２３により特定された平均値に応じてトナー消費量を調整するように上述の画像処理を注目画素に対して実行する。

このとき、出力画像処理部１２は、上述の補正量に応じてこの画像処理の強度を調整する。出力画像処理部１２は、上述の補正量が大きいほど、注目画素についてのトナー消費量が少なくなるように、この画像処理を実行する。つまり、この画像処理のパラメーターの値が上述の補正量に応じて設定された後、この画像処理が実行される。

例えば、出力画像処理部１２は、上述の補正量に応じてエッジ強調の強度を調整する。具体的には、出力画像処理部１２は、上述の補正量が大きいほどエッジ強調の強度を低くする。

また、出力画像処理部１２は、上述の補正量に応じて中間調処理を行う。その場合、出力画像処理部１２は、上述の補正量が大きいほど中間調処理後の網点のドットサイズやドット密度を小さくする。

次に、上記画像処理装置の動作について説明する。図２は、図１に示す画像処理装置の動作について説明するフローチャートである。

まず、画像入力部１が、イメージスキャナーにて読み取った原稿画像のビットマップ画像データを生成し、図示せぬメモリーなどに格納する（ステップＳ１）。画像領域判定部１１において、文字エッジ領域特定部２１は、このページ内の文字エッジ領域を特定する（ステップＳ２）。

そして、画像処理部２は、その画像データについて、１ページずつ、各ページ内で、所定の走査順序で注目画素を選択していく（ステップＳ３）。

そして、画像領域判定部１１は、注目画素が文字エッジ領域に属するか否かを判定する（ステップＳ４）。

注目画素が文字エッジ領域に属する場合、画像領域判定部１１は、注目画素を中心とした参照ウィンドウ内に含まれる連続エッジ画素を特定し、エッジ画素数特定部２２は、特定された連続エッジ画素の数をカウントし（ステップＳ５）、平均画素値特定部２２は、特定された連続エッジ画素の画素値の平均値を特定する（ステップＳ６）。

そして、補正量特定部２４は、特定された連続エッジ画素についての数および画素値の平均値から、注目画素についての補正量を特定する（ステップＳ７）。

なお、注目画素が文字エッジ領域に属さない場合には、注目画素についての補正量にはデフォルト値が設定される。

その後、出力画像処理部１３が、注目画素について、特定された補正量を適用した上述の画像適応処理（空間フィルター処理、色補正処理、黒生成／ＵＣＲ処理、中間調処理など）を行う（ステップＳ８）。したがって、注目画素について特定された補正量に応じてトナー消費量が調整される。

ここで、具体例について説明する。

図３Ａは、高濃度の太文字の一例を示す図であり、図３Ｂは、高濃度の太文字についての文字エッジ領域の一例を示す図であり、図３Ｃは、高濃度の太文字についての連続エッジ画素の一例を示す図である。

図４Ａは、高濃度の細文字の一例を示す図であり、図４Ｂは、高濃度の細文字についての文字エッジ領域の一例を示す図であり、図４Ｃは、高濃度の細文字についての連続エッジ画素の一例を示す図である。

図５Ａは、低濃度の太文字の一例を示す図であり、図５Ｂは、低濃度の太文字についての文字エッジ領域の一例を示す図であり、図５Ｃは、低濃度の太文字についての連続エッジ画素の一例を示す図である。

図３Ａに示す文字（画素値が２３０である文字）の場合、文字エッジのコントラスト（つまり、高濃度側と低濃度側との差）が大きいため、図３Ｂに示すように２画素幅の文字エッジ領域が特定される。そして、例えば図３Ｃに示す注目画素の場合、連続エッジ画素の数は３６であり、連続エッジ画素の平均値は２３０である。連続エッジ画素の数は、参照ウィンドウの全画素数（＝８１）で規格化すると、０．４４（＝３６／８１）となり、連続エッジ画素の平均値は、画素値の最大値（＝２５５）で規格化すると、０．９０（＝２３０／２５５）となる。したがって、この注目画素についての補正量は、０．４０（＝０．４４×０．９０）となる。

図４Ａに示す文字（画素値が２３０である文字）の場合、文字エッジのコントラストは大きいが１画素幅の細文字であるため、図４Ｂに示すように１画素幅の文字エッジ領域が特定される。そして、例えば図４Ｃに示す注目画素の場合、連続エッジ画素の数は１２であり、連続エッジ画素の平均値は２３０である。連続エッジ画素の数は、参照ウィンドウの全画素数で規格化すると、０．１５（＝１２／８１）となり、連続エッジ画素の平均値は、画素値の最大値で規格化すると、０．９０（＝２３０／２５５）となる。したがって、この注目画素についての補正量は、０．１４（＝０．１５×０．９０）となる。

図５Ａに示す文字（画素値が１２０である文字）の場合、文字エッジのコントラストが小さいため、図５Ｂに示すように１画素幅の文字エッジ領域が特定される。そして、例えば図５Ｃに示す注目画素の場合、連続エッジ画素の数は２１であり、連続エッジ画素の平均値は１２０である。連続エッジ画素の数は、参照ウィンドウの全画素数で規格化すると、０．２６（＝２１／８１）となり、連続エッジ画素の平均値は、画素値の最大値で規格化すると、０．４７（＝１２０／２５５）となる。したがって、この注目画素についての補正量は、０．１２（＝０．２６×０．４７）となる。

このように、細文字や低濃度文字については補正量が小さくなるため、トナー削減量が小さくなるように画像処理が実行される。これにより、細文字における線切れの発生が抑制されるとともに、低濃度文字におけるドット消失の発生が抑制されるため、トナー削減に伴う、これらの文字の可読性の低下が抑制される。

画像処理部２は、注目画素についての上述の処理（ステップＳ３〜Ｓ８）が完了すると、注目画素がページの最後に到達しているか否かを判定し（ステップＳ９）、注目画素がページの最後に到達していない場合には、ステップＳ３に戻り、次の注目画素を選択し、その注目画素に対して上述の処理（ステップＳ３〜Ｓ８）を実行する。

一方、注目画素がページの最後に到達している場合には、画像処理部２は、このページの画像処理を終了し、このページの印刷を画像出力部３に実行させる（ステップＳ１０）。

以上のように、上記実施の形態によれば、文字エッジ領域特定部２１は、入力画像データにおける文字エッジ領域を特定する。出力画像処理部１２は、特定された文字エッジ領域内の注目画素を中心とした参照ウィンドウ内に含まれる、連続エッジ画素（文字エッジ領域に属しかつ連続する画素）の数および連続エッジ画素の画素値の平均値に応じてトナー消費量を調整するための画像処理を注目画素に対して実行する。

これにより、細文字や低濃度文字についての１画素ごとのトナー削減量が、それ以外の文字に比べ小さくなるので、原稿内の文字について、可読性を確保しつつトナー消費量が低くなる。

また、例えば明朝体やセリフ体のように１つの文字において細線部分と太線部分が混在しているような場合でも、１画素ごとに上述の補正量を特定するため、細線部分の可読性が損なわれずに済むとともに、太線部分においてはトナーが比較的多く削減されるため、可読性を確保しつつトナー消費量は少なくなる。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

上述の実施の形態では、文字エッジ領域の幅は、文字エッジの低濃度側と高濃度側との濃度差に応じて可変であるが、文字エッジの低濃度側と高濃度側との濃度差に拘わらず一定としてもよい。

本発明は、例えば、デジタル複合機、イメージスキャナーなどの画像処理装置に適用可能である。

Claims (3)

1. 入力画像データにおける文字エッジ領域を特定する文字エッジ領域特定部と、
   特定された前記文字エッジ領域内の注目画素を中心とした参照ウィンドウ内に含まれる、前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の数および前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の画素値の平均値に応じてトナー消費量を調整するための画像処理を前記注目画素に対して実行する出力画像処理部と、
   前記文字エッジ領域内の注目画素を中心とした参照ウィンドウ内に含まれる、前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の数および前記文字エッジ領域に属する画素の画素値の平均値に応じた補正量を特定する補正量特定部とを備え、
   前記補正量特定部は、前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の数が多いほど前記補正量を大きくし、前記文字エッジ領域に属しかつ連続する画素の画素値の平均値が大きいほど前記補正量を大きくし、
   前記出力画像処理部は、前記補正量に応じて前記画像処理の強度を調整すること、
   を特徴とする画像処理装置。
2. 前記出力画像処理部は、前記補正量が大きいほど、前記注目画素についてのトナー消費量が少なくなる画像処理を実行することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記文字エッジ領域特定部は、前記入力画像データにおける文字エッジを検出し、前記文字エッジの低濃度側と高濃度側との濃度差に応じた前記文字エッジの高濃度側の範囲を前記文字エッジ領域として特定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。

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