画像処理装置、画像形成装置およびプログラム
【課題】線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に細線のエッジ部を滑らかに印刷する。
【解決手段】エッジ検出部４１は、エッジ検出フィルタを用いて、注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する。エッジ検出部４２は、パターンマッチングにより注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する。線幅検出部５０は、エッジ検出部４２により検出されたエッジ部の画素について線幅を検出する。階調補正部４３は、エッジ部の画素に対して、例えば６００線でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なうことによりスムージング処理を行う。パターン変更部４４は、エッジ部の画素周辺の画素の配列パターンを変更することによりスムージング処理を行う。検出された線幅が２ドット以下の場合、選択部４６は、パターン変更部４４により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する。
【解決手段】エッジ検出部４１は、エッジ検出フィルタを用いて、注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する。エッジ検出部４２は、パターンマッチングにより注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する。線幅検出部５０は、エッジ検出部４２により検出されたエッジ部の画素について線幅を検出する。階調補正部４３は、エッジ部の画素に対して、例えば６００線でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なうことによりスムージング処理を行う。パターン変更部４４は、エッジ部の画素周辺の画素の配列パターンを変更することによりスムージング処理を行う。検出された線幅が２ドット以下の場合、選択部４６は、パターン変更部４４により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像形成装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、中間調文字／線画データに対してはエッジ検出フィルタ方式によるエッジ検出処理を行い、濃度値が１００％の文字／線画データに対してはパターンマッチングによるエッジ検出処理を行って、スムージング処理を行う技術が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、電子写真方式における線太り対策として、パターンマッチングにより検出したエッジ部分を細線化したパターンに置き換えるようにした画像処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３４４６号公報
【特許文献２】特開平７−３３４６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に、本構成を有しない場合と比較して、細線のエッジ部を滑らかに印刷することが可能な画像処理装置、画像形成装置およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［画像処理装置］
請求項１に係る本発明は、入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出手段と、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なう階調補正手段と、
前記階調補正手段により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うスクリーン処理手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するパターン変更手段と、
前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する選択手段とを有する画像処理装置である。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、前記選択手段が、前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも広い場合、前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データよりも前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データを優先して選択する請求項１記載の画像処理装置である。
【０００８】
請求項３に係る本発明は、前記エッジ幅検出手段が、前記画像データを構成する画素のうちの１つを順次注目画素として選択し、該注目画素とほぼ同一の画素値の画素が前記注目画素から左右方向または上下方向に連続する画素の数をエッジ幅として検出する請求項１または２記載の画像処理装置である。
【０００９】
請求項４に係る本発明は、前記階調補正手段が、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素の画素値を減少させるような階調補正を行なう請求項１から３のいずれか１項記載の画像処理装置である。
【００１０】
請求項５に係る本発明は、前記パターン変更手段が、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするとともに細線化を行うための画素配列パターンに変更する請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置である。
【００１１】
［画像形成装置］
請求項６に係る本発明は、入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出手段と、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なう階調補正手段と、
前記階調補正手段により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うスクリーン処理手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するパターン変更手段と、
前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された画素データに基づいて画像を出力する画像出力手段とを有する画像形成装置である。
【００１２】
［プログラム］
請求項７に係る本発明は、入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出ステップと、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出ステップと、
前記第２のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出ステップと、
前記第１のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なうステップと、
階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うステップと、
前記第２のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するステップと、
前記エッジ幅検出ステップにおいて検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る本発明によれば、線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に、本構成を有しない場合と比較して、細線のエッジ部を滑らかに印刷することが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１４】
請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る発明により得られる効果に加えて、予め用意する配列パターンの数を多くしなくてすむことが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明によれば、請求項１または２に係る発明により得られる効果に加えて、エッジ幅の検出を容易に実行可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１６】
請求項４に係る本発明によれば、請求項１から３のいずれか１項に係る発明により得られる効果に加えて、第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の細線化を行うことが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１７】
請求項５に係る本発明によれば、請求項１から４のいずれか１項に係る発明により得られる効果に加えて、第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の細線化を行うことが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１８】
請求項６に係る本発明によれば、線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に、本構成を有しない場合と比較して、細線のエッジ部を滑らかに印刷することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
請求項７に係る本発明によれば、線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に、本構成を有しない場合と比較して、細線のエッジ部を滑らかに印刷することが可能なプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の画像処理装置のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における画像処理装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における画像処理装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した画像処理装置５２１の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したエッジ検出部４１におけるエッジ検出処理の詳細を説明するための図である。
【図６】階調補正部４３における細線化処理が行われる前の画像データの一例を示す図である。
【図７】図６に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の理論的な断面を示す図である。
【図８】図６に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の実際の様子を示す図である。
【図９】階調補正部４３において細線化処理が行なわれた画像データの一例を示す図である。
【図１０】図９に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の理論的な断面を示す図である。
【図１１】図９に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の実際の様子を示す図である。
【図１２】エッジ検出部４２において設定されているマッチングパターン（配列パターン）の一例を示す図である。
【図１３】図１２に示すマッチングパターンにより検出された画像データの一例を示す図である。
【図１４】エッジ部を滑らかにするためのスムージング処理を行うための置き換えパターンの一例を示す図である。
【図１５】エッジ部を滑らかにするためのスムージング処理と細線化を行うための置き換えパターンの一例を示す図である。
【図１６】線幅検出処理において用いられる５×５画素の判定ウィンドウを示す図である。
【図１７】１、２ドットポジ細線を判定するための条件を示す表である。
【図１８】選択部４６における選択制御の設定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態の画像形成システムの構成を示すブロック図である。
【００２３】
本発明の一実施形態の画像形成システムは、図１に示されるように、ネットワーク３０により相互に接続された画像形成装置１０、および端末装置２０により構成される。端末装置２０は、印刷データを生成して、ネットワーク３０経由にて生成した印刷データを画像形成装置１０に対して送信する。画像形成装置１０は、端末装置２０から送信された印刷データを受け付けて、印刷データに応じた画像を用紙上に出力する。なお、画像形成装置１０は、印刷（プリント）機能、スキャン機能、複写（コピー）機能、ファクシミリ機能等の複数の機能を有するいわゆる複合機と呼ばれる装置である。
【００２４】
次に、本実施形態の画像形成システムにおける画像形成装置１０のハードウェア構成を図２に示す。
【００２５】
画像形成装置１０は、図２に示されるように、ＣＰＵ１１、メモリ１２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記憶装置１３、ネットワーク３０を介して外部の装置等との間でデータの送信及び受信を行う通信インタフェース（ＩＦ）１４、タッチパネル又は液晶ディスプレイ並びにキーボードを含むユーザインタフェース（ＵＩ）装置１５、スキャナ１６、プリントエンジン１７を有する。これらの構成要素は、制御バス１８を介して互いに接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ１１は、メモリ１２または記憶装置１３に格納された制御プログラムに基づいて所定の処理を実行して、画像形成装置１０の動作を制御する。なお、本実施形態では、ＣＰＵ１１は、メモリ１２または記憶装置１３内に格納された制御プログラムを読み出して実行するものとして説明したが、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ１１に提供することも可能である。
【００２７】
図３は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される画像形成装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【００２８】
本実施形態の画像形成装置１０は、図３に示されるように、コントローラ５１と、プリントエンジン制御部５２と、プリントエンジン１７とを備えている。
【００２９】
また、コントローラ５１は、ＰＤＬ（Page Description Language：ページ記述言語）解釈部５１１と、描画部５１２と、レンダリング部５１３とを有している。
【００３０】
さらに、プリントエンジン制御部５２は、画像処理装置５２１と、変調部５２２とを有している。
【００３１】
ＰＤＬ解釈部５１１は、端末装置２０からのＰＤＬデータを受け取り、このＰＤＬデータにより記述されている描画オブジェクトを解釈する。
【００３２】
描画部５１２は、ＰＤＬ解釈部５１１により解釈された描画オブジェクト毎に描画処理を行って、中間コードを生成したり、ＰＤＬにおいて指定された色信号（ＲＧＢ）からプリンタエンジン１７で使用される色信号（ＹＭＣＫ）への変換を行う等の処理を行う。
【００３３】
レンダリング部５１３は、描画部５１２において生成され中間データに基づいて、プリンタエンジン１７において印刷可能なＹＭＣＫ毎のビットマップデータを生成するレンダリング処理を行う。
【００３４】
画像処理部５２１は、コントローラ５１において生成されたビットマップデータ（画像データ）に対して、エッジ部のスムージング処理、細線化処理、スクリーン処理等の各種画像処理を行う。
【００３５】
変調部５２２は、画像処理部５２１においてスクリーン処理が行われた後の画像データに基づいて変調処理を行うことにより、画像データを印刷するためのパルス信号を生成する。
【００３６】
プリントエンジン１７では、変調部５２２により生成されたパルス信号に基づいてレーザの制御が行われることにより、画像処理部５２１により画像処理が行なわれた後の画像データに基づく画像が印刷用紙上に出力される。
【００３７】
次に、図３に示した画像処理装置５２１の詳細を図４のブロック図を参照して説明する。
画像処理装置５２１は、図４に示されるように、エッジ検出部４１、４２と、階調補正部４３と、パターン変更部４４と、スクリーン処理部４５と、選択部４６とを備えている。また、エッジ検出部４２内には、線幅検出部５０が設けられている。
【００３８】
エッジ検出部４１（エッジ検出フィルタ）は、入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、その注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する。
【００３９】
エッジ検出部（パターンマッチング）４２は、注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、その注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する。
【００４０】
線幅（エッジ幅）検出部５０は、エッジ検出部４２により検出されたエッジ部の画素について、そのエッジ部の幅である線幅（エッジ幅）を検出する。なお、線幅検出部５０は、画像データを構成する画素のうちの１つを順次注目画素として選択し、その注目画素とほぼ同一の画素値の画素が注目画素から左右方向または上下方向に連続する画素の数を線幅として検出する。
【００４１】
エッジ検出部４１、４２におけるエッジ検出結果、および線幅検出部５０による線幅検出結果は選択部４６へと転送される。
【００４２】
なお、エッジ検出部４１、４２におけるエッジ検出処理、線幅検出部５０による線幅検出処理の詳細については後述する。
【００４３】
階調補正部４３は、エッジ検出部４１により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数、例えば６００線でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なうことによりスムージング処理を行う。ここで、線数とは、スクリーン処理における網点の配列密度を示している。また、階調補正部４３は、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素の画素値を減少させるような階調補正を行なう。この階調補正部４３における細線化処理についても後述する。
【００４４】
パターン変更部４４は、エッジ検出部４２により検出されたエッジ部の画素およびこの画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更することによりスムージング処理を行う。また、パターン変更部４４は、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素およびこの画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするとともに細線化を行うための画素配列パターンに変更する。このパターン変更部４４におけるパターン変更処理についても後述する。
【００４５】
スクリーン処理部４５は、階調補正部４３により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数、例えば６００線でのスクリーン処理を施し、擬似中間調画像を生成する。スクリーン処理部４５は、エッジ検出部４１、４２のいずれにおいてもエッジ部ではないと判定された画素については、２００線でのスクリーン処理を行う。
【００４６】
選択部４６は、エッジ幅検出部５０により検出されたエッジ幅が２ドットよりも狭い場合、スクリーン処理部４５によって６００線でのスクリーン処理が行われた画素データよりもパターン変更部４４により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する。
【００４７】
また、選択部４６は、エッジ幅検出部５０により検出されたエッジ幅が３ドット以上の場合、パターン変更部４４により配列パターンの変更が行われた画素データよりもスクリーン処理部４５によって６００線でのスクリーン処理が行われた画素データを優先して選択する。
【００４８】
なお、本実施形態では、エッジ検出処理とスクリーン処理はプリントエンジン制御部５２において行われているが、負荷分散を行うためにレンダリング部５１３においてエッジ検出処理とスクリーン処理を行うようにしてもよい。
【００４９】
次に、本実施形態の画像形成装置１０の動作を図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
先ず、図４に示したエッジ検出部４１におけるエッジ検出処理の詳細を図５を参照して説明する。
【００５１】
この図５に示したエッジ検出処理は、３×３のエッジ検出ウィンドウを用いた濃度差分判定による検出方法である。この濃度差分判定方法では、画素Ｐ５を注目画素とし、この注目画素Ｐ５の周囲の８つの画素Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ６〜Ｐ９の画素値に基づいて注目画素Ｐ５がエッジ部の画素であるのか非エッジ部の画素であるのかを判定する。
【００５２】
具体的には、８つの画素Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ６〜Ｐ９の画素値を、それぞれＰ１〜Ｐ４、Ｐ６〜Ｐ９として表現した場合、図５に示すような式によりＳＨ、ＳＶ、ＳＲ、ＳＬの値を算出し、これらの値の最大値（Ｍａｘ（ＳＨ、ＳＶ、ＳＲ、ＳＬ））がエッジ閾値以上の場合には注目画素はエッジ部の画素、エッジ閾値未満の場合には注目画素は非エッジ部の画素であると判定する。なお、このエッジ閾値は、各画素の画素値が０〜２５５で表現される場合、例えば２４０という値が設定される。
【００５３】
次に、階調補正部４３において行なわれる細線化処理について図６〜図１１を参照して説明する。
【００５４】
先ず、細線化処理が行われる前の画像データを図６に示す。この図６では、各画素の濃度値を％で表示している。つまり、この図６において“１００”と記載されている画素は、濃度値が１００％であることを意味する。
【００５５】
そして、このような画像データに基づいて、細線化処理を行わずに印刷用紙上に画像を出力した場合の様子を図７、図８に示す。図７は、図６に示した画像データに基づく理論的な画像の断面を示す図である。図７中の矢印は印刷用紙に対して正面方向から画像を見た場合の方向を示している。この図７に示すようにトナーが印刷用紙上に定着すれば画像データに忠実な画像を得ることができる。しかし、実際にはトナーを印刷用紙上に定着した場合、図８に示すようにエッジ部が拡がってしまう事態が発生する。
【００５６】
そのため、階調補正部４３では、図６に示した画像データの細線化処理を行って図９に示すような画像データに変更する。つまり、階調補正部４３では、エッジ部における濃度値が１００％の画素の濃度値を減少させるような細線化処理を行う。この図９に示した例では、１００％の濃度値を４０％に減少させている。
【００５７】
そして、この図９に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の様子を図１０、図１１に示す。図１０は、図９に示した画像データに基づく理論的な画像の断面を示す図である。この図１０を参照すると、エッジ部の画素の濃度値が他の部分よりも低くなっているのが分かる。そして、このような画像データに基づいて実際の印刷用紙上に画像を出力した場合の様子を図１１に示す。図１１でもエッジ部が多少拡がっているが、図８と比較すると、元の画像データにおいて出力しようとした画像に近い結果が得られていることが分かる。
【００５８】
次に、図４に示したエッジ検出部４２におけるパターンマッチングの動作およびパターン変更部４４におけるパターン変更動作を図１２〜図１５を参照して説明する。
【００５９】
エッジ検出部４２では、例えば、図１２に示すようなマッチングパターン（配列パターン）が予め設定されている。この図１２に示したマッチングパターンでは、注目画素を中心とした７×７画素により構成されており、“０”は白画素を意味し、“１”は黒画素を意味し、“２”についてはどちらの画素でもよいことを意味している。
【００６０】
なお、本実施形態では、エッジ検出部４２では、入力された画像データを２値画像に変換してエッジ検出、線幅検出を行なうものとして説明する。しかし、エッジ検出部４２において画像データの２値化を行わずに多値画像データのままエッジ検出、線幅検出を行うようにしても良い。
【００６１】
そして、図１２のマッチングパターンにより図１３に示すような画像データを検出したものとして説明する。なお、マッチングパターンと画像データとのマッチング処理を行う場合、対応する画素どうしの排他的論理和を演算するようにすれば容易に実現可能である。
【００６２】
このようにマッチングパターンと画像データのパターンとの一致が検出されると、パターン変更部４４では、検出された画像データの画素パターンを、図１４または図１５に示すような画素パターンに置き換える。
【００６３】
図１４に示す置き換えパターンは、エッジ部を滑らかにするためのスムージング処理を行うための置き換えパターンの一例である。また、図１５に示す置き換えパターンは、エッジ部を滑らかにするためのスムージング処理と細線化を行うための置き換えパターンの一例である。
【００６４】
次に、図４に示した線幅検出部５０における線幅（エッジ幅）検出処理を図１６、図１７を参照して説明する。
【００６５】
この線幅検出処理では、図１６に示すような５×５画素の判定ウィンドウが用いられる。この５×５画素の判定ウィンドウを用いる理由は、エッジ幅が２ドットまでの細線を検出するためである。つまり、検出しようとする線幅をどの程度にするかにより判定ウィンドウのサイズも変わってくる。本実施形態では、線幅が１ドットまたは２ドットのポジ細線を検出する場合について説明する。
【００６６】
線幅検出部５０は、図１６に示したような５列×５行の判定ウィンドウにおいて、１３番目の画素を注目画素として設定し、図１７に示すような判定条件が満たされる場合、その注目画素をポジ細線を構成する画素であると判定する。
【００６７】
図１７（Ａ）は１ドットポジ細線を判定するための条件を示す表であり、図１７（Ｂ）は２ドットポジ細線を判定するための条件を示す表である。
【００６８】
なお、この図１７において、説明を簡単にするために、例えば、１３番目の画素の画素値を単に“１３”として表現し、１４番目の画素の画素値を単に“１４”として表現している。なお、本実施形態では、エッジ検出部４２において画像データは２値化されているものとして説明しているので、各画素の画素値はオンまたはオフのいずれかとなっている。
【００６９】
例えば、図１７（Ｂ）に示すように、注目画素である１３番目の画素の画素値と１２番目の画素の画素値がともにオンであり（ドット判定）、１１番目の画素の画素値と１４番目の画素の画素値がともにオフである場合（背景判定）、注目画素である１３番目の画素は２ドットポジ細線を構成する画素であると判定される。
【００７０】
そして、選択部４６では、エッジ検出部４１、４２におけるエッジ検出結果（エッジ／非エッジ）、線幅検出部５０における線幅検出結果に基づいて、例えば図１８に示すような設定による選択制御が行われる。
【００７１】
具体的には、検出された線幅（エッジ幅）が１ドットまたは２ドットの場合、選択部４６は、エッジ検出フィルタ方式によるスムージング方式よりもパターンマッチング方式によるスムージング方式を優先して選択する。つまり、選択部４６は、検出された線幅が１ドットまたは２ドットの場合には、エッジ検出部４１、４２でともにエッジ部が検出された場合でも、パターン変更部４４においてパターン変更によりスムージング処理が行われた後の画素値を選択して変調部５２２に出力する。
【００７２】
また、検出された線幅が３ドット以上の場合、選択部４６は、パターンマッチング方式によるスムージング方式よりもエッジ検出フィルタ方式によるスムージング方式を優先して選択する。つまり、選択部４６は、検出された線幅が３ドット以上の場合には、エッジ検出部４１、４２でともにエッジ部が検出された場合でも、階調補正部４３において階調補正が行なわれ、スクリーン処理部４５において６００線のスクリーン処理が行われた後の画素値を選択して変調部５２２に出力する。
【００７３】
このように検出された線幅が２ドット以下の場合に、パターンマッチング方式によるスムージング方式を優先して選択する理由を以下に説明する。
【００７４】
エッジ検出部４１において行われるエッジ検出フィルタによるエッジ検出方法は、全方位のエッジ部を検出することができるという利点がある。しかし、その後に行われる階調補正部４３によるスムージング処理ではスクリーン処理における線数を変化するというスムージング処理が行われるだけである。また、細線化処理を行う場合には、エッジ部の画素値を減少させるような細線化処理を行うことしかできない。
【００７５】
これに対して、エッジ検出部４２において行われるパターンマッチング方式によるエッジ検出方法とスムージング処理では、エッジ部であると検出された画素配列パターンを予め用意されていた画素配列パターンに置き換えるため、精度の高いスムージング処理および細線化処理が可能である。しかし、このパターンマッチング方式によるエッジ検出方法では、用意できる画素配列パターンに限りがあるため、検出方向が限られてしまう。また、様々な形状のエッジ部を検出しようとすると多くの画素配列パターンを用意しておかなければならないという問題がある。
【００７６】
そのため、本実施形態では、エッジ部の粗さやかすれ等が目立ち易い２ドット以下の細線については精度の高いパターンマッチング方式によるスムージング方式を優先して選択し、エッジ部の粗さやかすれ等が目立ち難い線幅が３ドット以上のエッジ部についてはエッジ検出フィルタ方式によるスムージング方式を優先して選択するようにしているのである。
【００７７】
[変形例]
上記実施形態では、細線として検出する線幅を１ドットまたは２ドットの場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、細線として検出する線幅を他の値とする場合でも同様に本発明を適用することができるものである。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 画像形成装置
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ 記憶装置
１４ 通信インタフェース（ＩＦ）
１５ ユーザインタフェース（ＵＩ）装置
１６ スキャナ
１７ プリントエンジン
１８ 制御バス
２０ 端末装置
３０ ネットワーク
４１ エッジ検出部（エッジ検出フィルタ）
４２ エッジ検出部（パターンマッチング）
４３ エッジ階調補正部
４４ パターン変更部
４５ スクリーン処理部
４６ 選択部
５０ 線幅検出部
５１ コントローラ
５２ プリントエンジン制御部
５１１ ＰＤＬ解釈部
５１２ 描画部
５１３ レンダリング部
５２１ 画像処理装置
５２２ 変調部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像形成装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、中間調文字／線画データに対してはエッジ検出フィルタ方式によるエッジ検出処理を行い、濃度値が１００％の文字／線画データに対してはパターンマッチングによるエッジ検出処理を行って、スムージング処理を行う技術が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、電子写真方式における線太り対策として、パターンマッチングにより検出したエッジ部分を細線化したパターンに置き換えるようにした画像処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３４４６号公報
【特許文献２】特開平７−３３４６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に、本構成を有しない場合と比較して、細線のエッジ部を滑らかに印刷することが可能な画像処理装置、画像形成装置およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［画像処理装置］
請求項１に係る本発明は、入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出手段と、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なう階調補正手段と、
前記階調補正手段により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うスクリーン処理手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するパターン変更手段と、
前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する選択手段とを有する画像処理装置である。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、前記選択手段が、前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも広い場合、前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データよりも前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データを優先して選択する請求項１記載の画像処理装置である。
【０００８】
請求項３に係る本発明は、前記エッジ幅検出手段が、前記画像データを構成する画素のうちの１つを順次注目画素として選択し、該注目画素とほぼ同一の画素値の画素が前記注目画素から左右方向または上下方向に連続する画素の数をエッジ幅として検出する請求項１または２記載の画像処理装置である。
【０００９】
請求項４に係る本発明は、前記階調補正手段が、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素の画素値を減少させるような階調補正を行なう請求項１から３のいずれか１項記載の画像処理装置である。
【００１０】
請求項５に係る本発明は、前記パターン変更手段が、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするとともに細線化を行うための画素配列パターンに変更する請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置である。
【００１１】
［画像形成装置］
請求項６に係る本発明は、入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出手段と、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なう階調補正手段と、
前記階調補正手段により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うスクリーン処理手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するパターン変更手段と、
前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された画素データに基づいて画像を出力する画像出力手段とを有する画像形成装置である。
【００１２】
［プログラム］
請求項７に係る本発明は、入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出ステップと、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出ステップと、
前記第２のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出ステップと、
前記第１のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なうステップと、
階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うステップと、
前記第２のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するステップと、
前記エッジ幅検出ステップにおいて検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る本発明によれば、線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に、本構成を有しない場合と比較して、細線のエッジ部を滑らかに印刷することが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１４】
請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る発明により得られる効果に加えて、予め用意する配列パターンの数を多くしなくてすむことが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明によれば、請求項１または２に係る発明により得られる効果に加えて、エッジ幅の検出を容易に実行可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１６】
請求項４に係る本発明によれば、請求項１から３のいずれか１項に係る発明により得られる効果に加えて、第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の細線化を行うことが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１７】
請求項５に係る本発明によれば、請求項１から４のいずれか１項に係る発明により得られる効果に加えて、第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の細線化を行うことが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１８】
請求項６に係る本発明によれば、線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に、本構成を有しない場合と比較して、細線のエッジ部を滑らかに印刷することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
請求項７に係る本発明によれば、線幅が一定ドット数以下の細線を含む画像データを印刷する場合に、本構成を有しない場合と比較して、細線のエッジ部を滑らかに印刷することが可能なプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の画像処理装置のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における画像処理装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における画像処理装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した画像処理装置５２１の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したエッジ検出部４１におけるエッジ検出処理の詳細を説明するための図である。
【図６】階調補正部４３における細線化処理が行われる前の画像データの一例を示す図である。
【図７】図６に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の理論的な断面を示す図である。
【図８】図６に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の実際の様子を示す図である。
【図９】階調補正部４３において細線化処理が行なわれた画像データの一例を示す図である。
【図１０】図９に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の理論的な断面を示す図である。
【図１１】図９に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の実際の様子を示す図である。
【図１２】エッジ検出部４２において設定されているマッチングパターン（配列パターン）の一例を示す図である。
【図１３】図１２に示すマッチングパターンにより検出された画像データの一例を示す図である。
【図１４】エッジ部を滑らかにするためのスムージング処理を行うための置き換えパターンの一例を示す図である。
【図１５】エッジ部を滑らかにするためのスムージング処理と細線化を行うための置き換えパターンの一例を示す図である。
【図１６】線幅検出処理において用いられる５×５画素の判定ウィンドウを示す図である。
【図１７】１、２ドットポジ細線を判定するための条件を示す表である。
【図１８】選択部４６における選択制御の設定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態の画像形成システムの構成を示すブロック図である。
【００２３】
本発明の一実施形態の画像形成システムは、図１に示されるように、ネットワーク３０により相互に接続された画像形成装置１０、および端末装置２０により構成される。端末装置２０は、印刷データを生成して、ネットワーク３０経由にて生成した印刷データを画像形成装置１０に対して送信する。画像形成装置１０は、端末装置２０から送信された印刷データを受け付けて、印刷データに応じた画像を用紙上に出力する。なお、画像形成装置１０は、印刷（プリント）機能、スキャン機能、複写（コピー）機能、ファクシミリ機能等の複数の機能を有するいわゆる複合機と呼ばれる装置である。
【００２４】
次に、本実施形態の画像形成システムにおける画像形成装置１０のハードウェア構成を図２に示す。
【００２５】
画像形成装置１０は、図２に示されるように、ＣＰＵ１１、メモリ１２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記憶装置１３、ネットワーク３０を介して外部の装置等との間でデータの送信及び受信を行う通信インタフェース（ＩＦ）１４、タッチパネル又は液晶ディスプレイ並びにキーボードを含むユーザインタフェース（ＵＩ）装置１５、スキャナ１６、プリントエンジン１７を有する。これらの構成要素は、制御バス１８を介して互いに接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ１１は、メモリ１２または記憶装置１３に格納された制御プログラムに基づいて所定の処理を実行して、画像形成装置１０の動作を制御する。なお、本実施形態では、ＣＰＵ１１は、メモリ１２または記憶装置１３内に格納された制御プログラムを読み出して実行するものとして説明したが、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ１１に提供することも可能である。
【００２７】
図３は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される画像形成装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【００２８】
本実施形態の画像形成装置１０は、図３に示されるように、コントローラ５１と、プリントエンジン制御部５２と、プリントエンジン１７とを備えている。
【００２９】
また、コントローラ５１は、ＰＤＬ（Page Description Language：ページ記述言語）解釈部５１１と、描画部５１２と、レンダリング部５１３とを有している。
【００３０】
さらに、プリントエンジン制御部５２は、画像処理装置５２１と、変調部５２２とを有している。
【００３１】
ＰＤＬ解釈部５１１は、端末装置２０からのＰＤＬデータを受け取り、このＰＤＬデータにより記述されている描画オブジェクトを解釈する。
【００３２】
描画部５１２は、ＰＤＬ解釈部５１１により解釈された描画オブジェクト毎に描画処理を行って、中間コードを生成したり、ＰＤＬにおいて指定された色信号（ＲＧＢ）からプリンタエンジン１７で使用される色信号（ＹＭＣＫ）への変換を行う等の処理を行う。
【００３３】
レンダリング部５１３は、描画部５１２において生成され中間データに基づいて、プリンタエンジン１７において印刷可能なＹＭＣＫ毎のビットマップデータを生成するレンダリング処理を行う。
【００３４】
画像処理部５２１は、コントローラ５１において生成されたビットマップデータ（画像データ）に対して、エッジ部のスムージング処理、細線化処理、スクリーン処理等の各種画像処理を行う。
【００３５】
変調部５２２は、画像処理部５２１においてスクリーン処理が行われた後の画像データに基づいて変調処理を行うことにより、画像データを印刷するためのパルス信号を生成する。
【００３６】
プリントエンジン１７では、変調部５２２により生成されたパルス信号に基づいてレーザの制御が行われることにより、画像処理部５２１により画像処理が行なわれた後の画像データに基づく画像が印刷用紙上に出力される。
【００３７】
次に、図３に示した画像処理装置５２１の詳細を図４のブロック図を参照して説明する。
画像処理装置５２１は、図４に示されるように、エッジ検出部４１、４２と、階調補正部４３と、パターン変更部４４と、スクリーン処理部４５と、選択部４６とを備えている。また、エッジ検出部４２内には、線幅検出部５０が設けられている。
【００３８】
エッジ検出部４１（エッジ検出フィルタ）は、入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、その注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する。
【００３９】
エッジ検出部（パターンマッチング）４２は、注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、その注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する。
【００４０】
線幅（エッジ幅）検出部５０は、エッジ検出部４２により検出されたエッジ部の画素について、そのエッジ部の幅である線幅（エッジ幅）を検出する。なお、線幅検出部５０は、画像データを構成する画素のうちの１つを順次注目画素として選択し、その注目画素とほぼ同一の画素値の画素が注目画素から左右方向または上下方向に連続する画素の数を線幅として検出する。
【００４１】
エッジ検出部４１、４２におけるエッジ検出結果、および線幅検出部５０による線幅検出結果は選択部４６へと転送される。
【００４２】
なお、エッジ検出部４１、４２におけるエッジ検出処理、線幅検出部５０による線幅検出処理の詳細については後述する。
【００４３】
階調補正部４３は、エッジ検出部４１により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数、例えば６００線でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なうことによりスムージング処理を行う。ここで、線数とは、スクリーン処理における網点の配列密度を示している。また、階調補正部４３は、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素の画素値を減少させるような階調補正を行なう。この階調補正部４３における細線化処理についても後述する。
【００４４】
パターン変更部４４は、エッジ検出部４２により検出されたエッジ部の画素およびこの画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更することによりスムージング処理を行う。また、パターン変更部４４は、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素およびこの画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするとともに細線化を行うための画素配列パターンに変更する。このパターン変更部４４におけるパターン変更処理についても後述する。
【００４５】
スクリーン処理部４５は、階調補正部４３により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数、例えば６００線でのスクリーン処理を施し、擬似中間調画像を生成する。スクリーン処理部４５は、エッジ検出部４１、４２のいずれにおいてもエッジ部ではないと判定された画素については、２００線でのスクリーン処理を行う。
【００４６】
選択部４６は、エッジ幅検出部５０により検出されたエッジ幅が２ドットよりも狭い場合、スクリーン処理部４５によって６００線でのスクリーン処理が行われた画素データよりもパターン変更部４４により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する。
【００４７】
また、選択部４６は、エッジ幅検出部５０により検出されたエッジ幅が３ドット以上の場合、パターン変更部４４により配列パターンの変更が行われた画素データよりもスクリーン処理部４５によって６００線でのスクリーン処理が行われた画素データを優先して選択する。
【００４８】
なお、本実施形態では、エッジ検出処理とスクリーン処理はプリントエンジン制御部５２において行われているが、負荷分散を行うためにレンダリング部５１３においてエッジ検出処理とスクリーン処理を行うようにしてもよい。
【００４９】
次に、本実施形態の画像形成装置１０の動作を図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
先ず、図４に示したエッジ検出部４１におけるエッジ検出処理の詳細を図５を参照して説明する。
【００５１】
この図５に示したエッジ検出処理は、３×３のエッジ検出ウィンドウを用いた濃度差分判定による検出方法である。この濃度差分判定方法では、画素Ｐ５を注目画素とし、この注目画素Ｐ５の周囲の８つの画素Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ６〜Ｐ９の画素値に基づいて注目画素Ｐ５がエッジ部の画素であるのか非エッジ部の画素であるのかを判定する。
【００５２】
具体的には、８つの画素Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ６〜Ｐ９の画素値を、それぞれＰ１〜Ｐ４、Ｐ６〜Ｐ９として表現した場合、図５に示すような式によりＳＨ、ＳＶ、ＳＲ、ＳＬの値を算出し、これらの値の最大値（Ｍａｘ（ＳＨ、ＳＶ、ＳＲ、ＳＬ））がエッジ閾値以上の場合には注目画素はエッジ部の画素、エッジ閾値未満の場合には注目画素は非エッジ部の画素であると判定する。なお、このエッジ閾値は、各画素の画素値が０〜２５５で表現される場合、例えば２４０という値が設定される。
【００５３】
次に、階調補正部４３において行なわれる細線化処理について図６〜図１１を参照して説明する。
【００５４】
先ず、細線化処理が行われる前の画像データを図６に示す。この図６では、各画素の濃度値を％で表示している。つまり、この図６において“１００”と記載されている画素は、濃度値が１００％であることを意味する。
【００５５】
そして、このような画像データに基づいて、細線化処理を行わずに印刷用紙上に画像を出力した場合の様子を図７、図８に示す。図７は、図６に示した画像データに基づく理論的な画像の断面を示す図である。図７中の矢印は印刷用紙に対して正面方向から画像を見た場合の方向を示している。この図７に示すようにトナーが印刷用紙上に定着すれば画像データに忠実な画像を得ることができる。しかし、実際にはトナーを印刷用紙上に定着した場合、図８に示すようにエッジ部が拡がってしまう事態が発生する。
【００５６】
そのため、階調補正部４３では、図６に示した画像データの細線化処理を行って図９に示すような画像データに変更する。つまり、階調補正部４３では、エッジ部における濃度値が１００％の画素の濃度値を減少させるような細線化処理を行う。この図９に示した例では、１００％の濃度値を４０％に減少させている。
【００５７】
そして、この図９に示した画像データに基づいて、印刷用紙上に画像を出力した場合の様子を図１０、図１１に示す。図１０は、図９に示した画像データに基づく理論的な画像の断面を示す図である。この図１０を参照すると、エッジ部の画素の濃度値が他の部分よりも低くなっているのが分かる。そして、このような画像データに基づいて実際の印刷用紙上に画像を出力した場合の様子を図１１に示す。図１１でもエッジ部が多少拡がっているが、図８と比較すると、元の画像データにおいて出力しようとした画像に近い結果が得られていることが分かる。
【００５８】
次に、図４に示したエッジ検出部４２におけるパターンマッチングの動作およびパターン変更部４４におけるパターン変更動作を図１２〜図１５を参照して説明する。
【００５９】
エッジ検出部４２では、例えば、図１２に示すようなマッチングパターン（配列パターン）が予め設定されている。この図１２に示したマッチングパターンでは、注目画素を中心とした７×７画素により構成されており、“０”は白画素を意味し、“１”は黒画素を意味し、“２”についてはどちらの画素でもよいことを意味している。
【００６０】
なお、本実施形態では、エッジ検出部４２では、入力された画像データを２値画像に変換してエッジ検出、線幅検出を行なうものとして説明する。しかし、エッジ検出部４２において画像データの２値化を行わずに多値画像データのままエッジ検出、線幅検出を行うようにしても良い。
【００６１】
そして、図１２のマッチングパターンにより図１３に示すような画像データを検出したものとして説明する。なお、マッチングパターンと画像データとのマッチング処理を行う場合、対応する画素どうしの排他的論理和を演算するようにすれば容易に実現可能である。
【００６２】
このようにマッチングパターンと画像データのパターンとの一致が検出されると、パターン変更部４４では、検出された画像データの画素パターンを、図１４または図１５に示すような画素パターンに置き換える。
【００６３】
図１４に示す置き換えパターンは、エッジ部を滑らかにするためのスムージング処理を行うための置き換えパターンの一例である。また、図１５に示す置き換えパターンは、エッジ部を滑らかにするためのスムージング処理と細線化を行うための置き換えパターンの一例である。
【００６４】
次に、図４に示した線幅検出部５０における線幅（エッジ幅）検出処理を図１６、図１７を参照して説明する。
【００６５】
この線幅検出処理では、図１６に示すような５×５画素の判定ウィンドウが用いられる。この５×５画素の判定ウィンドウを用いる理由は、エッジ幅が２ドットまでの細線を検出するためである。つまり、検出しようとする線幅をどの程度にするかにより判定ウィンドウのサイズも変わってくる。本実施形態では、線幅が１ドットまたは２ドットのポジ細線を検出する場合について説明する。
【００６６】
線幅検出部５０は、図１６に示したような５列×５行の判定ウィンドウにおいて、１３番目の画素を注目画素として設定し、図１７に示すような判定条件が満たされる場合、その注目画素をポジ細線を構成する画素であると判定する。
【００６７】
図１７（Ａ）は１ドットポジ細線を判定するための条件を示す表であり、図１７（Ｂ）は２ドットポジ細線を判定するための条件を示す表である。
【００６８】
なお、この図１７において、説明を簡単にするために、例えば、１３番目の画素の画素値を単に“１３”として表現し、１４番目の画素の画素値を単に“１４”として表現している。なお、本実施形態では、エッジ検出部４２において画像データは２値化されているものとして説明しているので、各画素の画素値はオンまたはオフのいずれかとなっている。
【００６９】
例えば、図１７（Ｂ）に示すように、注目画素である１３番目の画素の画素値と１２番目の画素の画素値がともにオンであり（ドット判定）、１１番目の画素の画素値と１４番目の画素の画素値がともにオフである場合（背景判定）、注目画素である１３番目の画素は２ドットポジ細線を構成する画素であると判定される。
【００７０】
そして、選択部４６では、エッジ検出部４１、４２におけるエッジ検出結果（エッジ／非エッジ）、線幅検出部５０における線幅検出結果に基づいて、例えば図１８に示すような設定による選択制御が行われる。
【００７１】
具体的には、検出された線幅（エッジ幅）が１ドットまたは２ドットの場合、選択部４６は、エッジ検出フィルタ方式によるスムージング方式よりもパターンマッチング方式によるスムージング方式を優先して選択する。つまり、選択部４６は、検出された線幅が１ドットまたは２ドットの場合には、エッジ検出部４１、４２でともにエッジ部が検出された場合でも、パターン変更部４４においてパターン変更によりスムージング処理が行われた後の画素値を選択して変調部５２２に出力する。
【００７２】
また、検出された線幅が３ドット以上の場合、選択部４６は、パターンマッチング方式によるスムージング方式よりもエッジ検出フィルタ方式によるスムージング方式を優先して選択する。つまり、選択部４６は、検出された線幅が３ドット以上の場合には、エッジ検出部４１、４２でともにエッジ部が検出された場合でも、階調補正部４３において階調補正が行なわれ、スクリーン処理部４５において６００線のスクリーン処理が行われた後の画素値を選択して変調部５２２に出力する。
【００７３】
このように検出された線幅が２ドット以下の場合に、パターンマッチング方式によるスムージング方式を優先して選択する理由を以下に説明する。
【００７４】
エッジ検出部４１において行われるエッジ検出フィルタによるエッジ検出方法は、全方位のエッジ部を検出することができるという利点がある。しかし、その後に行われる階調補正部４３によるスムージング処理ではスクリーン処理における線数を変化するというスムージング処理が行われるだけである。また、細線化処理を行う場合には、エッジ部の画素値を減少させるような細線化処理を行うことしかできない。
【００７５】
これに対して、エッジ検出部４２において行われるパターンマッチング方式によるエッジ検出方法とスムージング処理では、エッジ部であると検出された画素配列パターンを予め用意されていた画素配列パターンに置き換えるため、精度の高いスムージング処理および細線化処理が可能である。しかし、このパターンマッチング方式によるエッジ検出方法では、用意できる画素配列パターンに限りがあるため、検出方向が限られてしまう。また、様々な形状のエッジ部を検出しようとすると多くの画素配列パターンを用意しておかなければならないという問題がある。
【００７６】
そのため、本実施形態では、エッジ部の粗さやかすれ等が目立ち易い２ドット以下の細線については精度の高いパターンマッチング方式によるスムージング方式を優先して選択し、エッジ部の粗さやかすれ等が目立ち難い線幅が３ドット以上のエッジ部についてはエッジ検出フィルタ方式によるスムージング方式を優先して選択するようにしているのである。
【００７７】
[変形例]
上記実施形態では、細線として検出する線幅を１ドットまたは２ドットの場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、細線として検出する線幅を他の値とする場合でも同様に本発明を適用することができるものである。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 画像形成装置
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ 記憶装置
１４ 通信インタフェース（ＩＦ）
１５ ユーザインタフェース（ＵＩ）装置
１６ スキャナ
１７ プリントエンジン
１８ 制御バス
２０ 端末装置
３０ ネットワーク
４１ エッジ検出部（エッジ検出フィルタ）
４２ エッジ検出部（パターンマッチング）
４３ エッジ階調補正部
４４ パターン変更部
４５ スクリーン処理部
４６ 選択部
５０ 線幅検出部
５１ コントローラ
５２ プリントエンジン制御部
５１１ ＰＤＬ解釈部
５１２ 描画部
５１３ レンダリング部
５２１ 画像処理装置
５２２ 変調部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出手段と、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なう階調補正手段と、
前記階調補正手段により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うスクリーン処理手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するパターン変更手段と、
前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する選択手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも広い場合、前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データよりも前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データを優先して選択する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記エッジ幅検出手段は、前記画像データを構成する画素のうちの１つを順次注目画素として選択し、該注目画素とほぼ同一の画素値の画素が前記注目画素から左右方向または上下方向に連続する画素の数をエッジ幅として検出する請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記階調補正手段は、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素の画素値を減少させるような階調補正を行なう請求項１から３のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記パターン変更手段は、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするとともに細線化を行うための画素配列パターンに変更する請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項６】
入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出手段と、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なう階調補正手段と、
前記階調補正手段により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うスクリーン処理手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するパターン変更手段と、
前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された画素データに基づいて画像を出力する画像出力手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項７】
入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出ステップと、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出ステップと、
前記第２のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出ステップと、
前記第１のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なうステップと、
階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うステップと、
前記第２のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するステップと、
前記エッジ幅検出ステップにおいて検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出手段と、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なう階調補正手段と、
前記階調補正手段により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うスクリーン処理手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するパターン変更手段と、
前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する選択手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも広い場合、前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データよりも前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データを優先して選択する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記エッジ幅検出手段は、前記画像データを構成する画素のうちの１つを順次注目画素として選択し、該注目画素とほぼ同一の画素値の画素が前記注目画素から左右方向または上下方向に連続する画素の数をエッジ幅として検出する請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記階調補正手段は、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素の画素値を減少させるような階調補正を行なう請求項１から３のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記パターン変更手段は、細線化処理が指定された場合、エッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするとともに細線化を行うための画素配列パターンに変更する請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項６】
入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出手段と、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記第１のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なう階調補正手段と、
前記階調補正手段により階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うスクリーン処理手段と、
前記第２のエッジ検出手段により検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するパターン変更手段と、
前記エッジ幅検出手段により検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、前記スクリーン処理手段によって非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも前記パターン変更手段により配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された画素データに基づいて画像を出力する画像出力手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項７】
入力された画像データに対して、注目画素周辺の画素の画素値に対して予め設定された演算を行うことにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第１のエッジ検出ステップと、
注目画素周辺の画素の配列パターンと予め設定された画素配列パターンとが一致するか否かを判定することにより、該注目画素がエッジ部を構成する画素であるか否かを検出する第２のエッジ検出ステップと、
前記第２のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素について、該エッジ部の幅であるエッジ幅を検出するエッジ幅検出ステップと、
前記第１のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素に対して、非エッジ部よりも高い線数でのスクリーン処理を行うための階調補正を行なうステップと、
階調補正が行なわれた後の画素データに対して、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理を行うステップと、
前記第２のエッジ検出ステップにおいて検出されたエッジ部の画素および該画素周辺の画素の配列パターンを、エッジ部を滑らかにするための画素配列パターンに変更するステップと、
前記エッジ幅検出ステップにおいて検出されたエッジ幅が予め設定された値よりも狭い場合、非エッジ部より高い線数でのスクリーン処理が行われた画素データよりも配列パターンの変更が行われた画素データを優先して選択するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−２６９９１（Ｐ２０１３−２６９９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２７１２（Ｐ２０１１−１６２７１２）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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