JP2007005972A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力画像を拡大処理して印字出力する際に、文字が太くなって潰れたり、或いは、細線が細くなって途切れたりするのを防止することができる画像処理装置を提供すること。
【解決手段】本発明の画像処理装置１は、入力画像を拡大処理する拡大処理手段と、拡大処理により得られた拡大画像から文字線画領域内のエッジ部分の画素を検出する検出手段と、エッジ部分に隣接する白画素に近いものほど画素濃度が低くなるように濃度勾配をつけるべく、検出手段が検出したエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する処理を行う濃度変更手段と、を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像処理装置に関し、詳しくは、画像に含まれている文字や線画の画像に対して画像処理を行う画像処理装置に関するものである。

低解像度の入力画像（入力画像データ）を高解像度のプリンタで印字出力するために入力画像を拡大処理（解像度変換）する場合には、例えば、３×３のマトリクスを用いたパターンマッチングにより、拡大処理の際に生じる画像の段差部分（ジャギー）を滑らかにする、所謂スムージング処理を行うのが一般的である。このように、入力画像に対してパターンマッチングによるスムージング処理を行う装置としては、特許文献１に開示されているものがある。

特許文献１に開示されている装置は、入力画像に対して設定した注目画素とその周囲に隣接する参照画素とからなる３×３の画素パターンと、予め記憶されている３×３のパターンとを比較し、これらのパターンが一致した際に、注目画素が白画素である場合には、図６（ａ）に例示するように注目画素に対して面積が１／４の黒画素を付加してから拡大処理を行う。また、注目画素が黒画素である場合には、同図（ｂ）に例示するように注目画素に対して面積が１／４の黒画素を削除してから拡大処理を行う。

ところで、特許文献１の装置で行われるようなスムージング処理を行う場合、画素（黒画素）を削除しながら画像の段差部分を滑らかにすると、入力画像に含まれている細線が細くなって途切れたりするため、通常、画素（黒画素）を付加しながら画像の段差部分を滑らかにする処理が行われている。
特開平６−３８０３８号公報

しかしながら、上記のように画素を付加しながら画像の段差部分の画像を滑らかにするスムージング処理を行うと、入力画像をコピーして得られた出力画像をコピーするといった、所謂孫コピーを行った場合に、文字が太って潰れてしまうという問題点があった。このような現象は、特に解像度の低いプリンタを使用する場合に顕著である。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、入力画像を拡大処理して印字出力する際に、文字が太くなって潰れたり、或いは、細線が細くなって途切れたりするのを防止することができる画像処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像処理装置は、入力画像を拡大処理する拡大処理手段と、前記拡大処理により得られた拡大画像から文字線画領域内のエッジ部分の画素を検出する検出手段と、前記エッジ部分に隣接する白画素に近いものほど画素濃度が低くなるように濃度勾配をつけるべく、前記検出手段が検出したエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する処理を行う濃度変更手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記検出手段が検出する前記エッジ部分の画素は、拡大処理前の前記入力画像においてエッジ部分周辺の白画素と隣接していた１のエッジ画素を拡大処理して得られたものに含まれることを特徴としている。

請求項３記載の画像処理装置は、請求項１又は２に記載の画像処理装置において、前記拡大処理により得られた拡大画像が文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判別する判別手段を備え、前記濃度変更手段は、前記判別手段の判別結果に基づいて、中間調領域に対しては前記画素濃度を変更する処理を行わず、文字線画領域に対してのみ前記画素濃度を変更する処理を行うことを特徴としている。

請求項４記載の画像処理装置は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の画像処理装置において、前記画素濃度を変更する処理が行われた後の画素濃度を算出するために規定された演算式を記憶する記憶手段を備え、前記濃度変更手段は、前記記憶手段に記憶されている演算式を用いて、前記画素濃度を変更する処理を行うことを特徴としている。

請求項１に記載の画像処理装置によれば、エッジ部分に隣接する白画素に近いものほど画素濃度が低くなるように濃度勾配をつけるべく、前記検出手段が検出したエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する処理を行う濃度変更手段を備えているので、入力画像を拡大処理して印字出力する際に、文字が太くなって潰れたり、或いは、細線が細くなって途切れたりするのを防止することができ、文字や細線の画像の再現性を向上させることができる。

請求項２に記載の画像処理装置によれば、検出手段が検出するエッジ部分の画素は、拡大処理前の入力画像においてエッジ部分周辺の白画素と隣接していた１のエッジ画素を拡大処理して得られたものに含まれるため、入力画像における１のエッジ画素を拡大処理して得られた画素よりも多くの画素をエッジ部分の画素として画素濃度を変更する処理が行われることはない。そのため、入力画像における１のエッジ画素が黒画素であるという本来の画素情報を欠落させることなく、文字が太くなって潰れたり、或いは、細線が細くなって途切れたりするのを防止することができる。

請求項３に記載の画像処理装置によれば、画素濃度を変更する処理を行うべきでない中間調領域に対してはその処理を行うことなく、文字や細線などからなる文字線領域に対してのみ、エッジ部分の画素の画素濃度を変更する処理を行って画像の再現性を向上させることができる。

請求項４に記載の画像処理装置によれば、記憶手段に記憶されている演算式を用いて画素濃度を変更する処理が行われるので、パターンマッチングにより画素濃度を変更する処理を行う場合のようにマッチングパターンを記憶するメモリを備える必要はなく、画素濃度を変更する処理を容易に行うことができるという利点がある。

以下、本発明の実施の形態に係る画像処理装置を、コピー機能やファクシミリ通信機能等を併せ持つ複合機に適用した場合について、図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置１の構成例を示したブロック図である。図２は、その画像処理装置１において後述する画素濃度を変更する処理（以下、「画素濃度変更処理」ともいう。）が行われる場合のデータ転送の流れを示したブロック図である。

この画像処理装置１は、図示するように、制御部（ＭＰＵ：Microprocessing Unit）２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４、原稿読取部５、コーデック（ＣＯＤＥＣ：Coder and Decoder）６、画像メモリ７、モデム８、ＮＣＵ（Network Control Unit）９、操作部１０、表示部１１、拡大処理回路１２、像域判定回路１３、選択回路１４、印字画像データ生成部１５、及びプリンタ１６を備えたものであって、各部２乃至１６は、バス１７によって通信可能に接続されている。

制御部２は、画像処理装置１の各部の動作を制御する。ＲＯＭ３は、制御部２によりこの画像処理装置１の各部の動作が制御されるための各種プログラムを格納している。ＲＡＭ４は、画像処理装置１の処理動作に用いる設定情報や動作情報等の各種データを読み出し及び書込み可能な状態で格納している。

原稿読取部５は、原稿の画像データを読取るものであり、図示しないがＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサや光源等の光学系を具備するフラット・ベッド・スキャナ（ＦＢＳ：Flat Bed Scanner）、自動原稿給送装置（ＡＤＦ：Automatic Document Feeder）等を有して構成されている。

コーデック６は、画像データを符号化（エンコード）・復号（デコード）するものである。ここでは、原稿読取部５から出力された原稿の画像データをＪＰＥＧ、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ、ＪＢＩＧ方式等により符号化し、プリンタ１６において画像データを用紙に印字出力するために、符号化されている画像データを復号する。画像メモリ７は、コーデック６により符号化された画像データ、ファクシミリ受信した画像データ等を格納する。

モデム８は、例えばＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）の勧告Ｖ．３４規格又はこれと同様のものに従った送受信データの変調及び復調を行うものである。ＮＣＵ９は、電話回線を制御して電話をかけたり、切ったりする回線網制御装置であり、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）１８に接続されている。

操作部１０は、図示しないが、原稿読取部５に原稿の読取動作の開始を指示するためのスタートキー、ファクシミリ番号やコピー部数等を入力するためのテンキー、各種設定を行うためのカーソルキーなど、表示部１１と連動した各種操作キーを備えている。表示部１１は、各種の設定状態や自装置１の動作状態などを文字や図形などで表示するタッチパネル式の液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、点灯又は消灯で表示するＬＥＤランプなどを備えている。

拡大処理回路１２は、入力された画像データ（以下、単に「入力画像」という。）を拡大処理する拡大処理手段として機能するものであり、ここでは、画像メモリ７から読み出されてコーデック６により復号された白黒２値の入力画像を、プリンタ１６の解像度に合わせて解像度変換することにより拡大処理するものである。例えば、図３に例示するように、１００ｄｐｉ（主走査方向）×２００ｄｐｉ（副走査方向）の入力画像を主走査方向に６００ｄｐｉ、副走査方向に６００ｄｐｉの解像度を有するプリンタ１６で印字出力する場合、拡大処理回路１２は、この入力画像を主走査方向に６倍、副走査方向に３倍の拡大倍率で拡大処理する。この拡大処理回路１２の拡大処理により得られた拡大画像（拡大画像データ）は、所定の出力先へ出力される。

像域判定回路１３は、前記拡大処理により得られた拡大画像が文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判別する判別手段として機能するものである。この像域判定回路１３は、拡大処理により得られた拡大画像を像域分離することにより、拡大画像を文字や線画等の文字線画領域とグラフィックや写真等の中間調領域とに区別する処理を行う。具体的には、拡大処理回路１２の拡大処理により得られた拡大画像を複数の領域に分割し、文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判定する像域判定を各領域毎に行い、その判別結果（判定結果）を選択回路１４へ出力する処理を行う。

選択回路１４は、後に詳述するが、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、拡大画像を構成する各画素（画素データ）の出力先を選択的に切替えるものである。具体的には、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、文字線画領域に含まれている文字線画素と、中間調領域に含まれている中間調画素とで、その出力先を選択的に切替えて各画素を出力するものである。なお、文字線画素と中間調画素は、印字画像データ生成部１５内の異なる出力先へ出力される。

印字画像データ生成部１５は、選択回路１４から入力された文字線画素のうちのエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する処理（画素濃度変更処理）を行うとともに、画素濃度変更処理したエッジ部分の画素を含む文字線画素と、選択回路１４から入力された中間調画素とに基づいて、プリンタ１６の印字処理に使用される印字画像データを生成するものである。

プリンタ１６は、印字画像データ生成部１５により生成された印字画像データの印字処理を行うものである。このプリンタ１６としては、例えば、感光体ドラム（不図示）の表面に静電潜像を形成するための光書込み光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を直線上に複数配列したＬＥＤアレイを用いたＬＥＤプリンタや、前記光書込み光源として半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）を用いたレーザプリンタなどを使用することができるが、他のプリンタであってもよい。

このプリンタ１６は、多値印字が可能なものであるが、例えばＬＥＤプリンタを使用する場合、１画素に相当するＬＥＤ素子の出力のＯＮ時間を一定にしてその出力の強度を制御（変更）することにより階調を表現する強度変調（ＩＭ：Intensity Modulation）方式と、ＬＥＤ素子の出力をＯＮ又はＯＦＦの２値で行い、１画素に相当するＬＥＤ素子の出力のＯＮ時間を制御（変更）することにより階調を表現するパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式と、のいずれの方式を利用したものであってもよく、また、これらの両方式を併用したものであってもよい。

したがって、印字画像データ生成部１５において生成される印字画像データは、文字線画領域のエッジ部分の画素が画素濃度変更処理された拡大画像を強度変調処理して生成される強度変調信号、文字線画領域のエッジ部分の画素が画素濃度変更処理された拡大画像をパルス幅変調処理して生成されるパルス幅変調信号、又は、文字線画領域のエッジ部分の画素が画素濃度変更処理された拡大画像にこれらの両変調処理を行って生成される変調信号のいずれかである。

上記構成を備える画像処理装置１は、コピー機能やファクシミリ通信機能のほか、原稿読取部５において読取った原稿の画像データや、外部装置（不図示）からファクシミリ受信した原稿の画像データ等の白黒２値の入力画像（入力画像データ）から文字線画領域内のエッジ部分を検出し、検出したエッジ部分の画像の再現性を向上させるために、画素濃度変更処理を行って印字画像データを生成する機能を備えている。

以下、画素濃度変更処理並びに印字画像データ生成処理を行う印字画像データ生成部１５について説明する。印字画像データ生成部１５は、図２に示すように、エッジ検出回路２０、印字画像データ生成回路２１、及び画素濃度演算メモリ２２を備えている。

エッジ検出回路２０は、拡大処理回路１２の拡大処理により得られた拡大画像から文字線画領域内のエッジ部分の画素（黒画素）を検出する検出手段として機能するものである。なお、このエッジ検出回路２０には、拡大画像を構成する文字線画素と中間調画素のうち、選択回路１４によって文字線画素のみが入力されるようになっており、エッジ検出回路２０は、ここでは選択回路１４から入力された文字線画素の中から文字線画領域内のエッジ部分の画素を検出する処理を行う。

印字画像データ生成回路２１は、エッジ部分に隣接する白画素に近いものほど画素濃度が低くなるように濃度勾配をつけるべく、エッジ検出回路２０が検出したエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する処理（画素濃度変更処理）を行う濃度変更手段として機能するものである。なお、この印字画像データ生成回路２１は、画素濃度変更処理をソフト的に行うＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えるとともに、エッジ検出回路２０から入力された文字線画素を主走査ライン毎に１又は２ライン分格納することができるラインメモリ（不図示）を備えており、そのラインメモリに格納された文字線画素のうちのエッジ部分の画素（黒画素）に対して、主走査ライン毎に前記画素濃度変更処理を行う。また、印字画像データ生成回路２１は、エッジ部分の画素に対して画素濃度変更処理が行われた文字線画素と、画素濃度変更処理が行われていない中間調画素とに基づいて、プリンタ１６の印字処理に使用する印字画像データ（強度変調信号又はパルス幅変調信号）を生成する。

画素濃度演算メモリ２２は、画素濃度を変更する処理が行われた後の画素濃度を算出するために規定された演算式を記憶する記憶手段として機能するものである。この画素濃度演算メモリ２２は、白画素から黒画素へと変化するエッジ部分（エッジの立上り）の画素（黒画素）の画素濃度を変更するために使用する演算式Ａ、黒画素から白画素へと変化するエッジ部分（エッジの立下り）の画素（黒画素）の画素濃度を変更するために使用する演算式Ｂ、及び印字画像データ生成回路２１のＤＳＰが画素濃度変更処理を行うために必要な画素濃度変更処理プログラムを記憶している。印字画像データ生成回路２１は、画素濃度変更処理プログラムに従い、画素濃度演算メモリ２２に記憶されている演算式Ａ及びＢを用いて、画素濃度を変更する処理を行う。

以上、印字画像データ生成部１５の各部の構成について説明したが、実際に画像メモリ７から読み出されてコーデック６により復号された入力画像に対して行われる処理について、図２乃至図４に基づいて以下に説明する。なお、以下に説明する画像処理装置１の各部の処理動作は、ＲＯＭ３のプログラムに基づいて制御部２が発行する制御命令に従って行われる。また、図示されている文字線画素と図外の中間調画素とは、その階調値が「０」（白画素）又は「１」（黒画素）で表されるものである。すなわち、入力画像は、本実施形態においては、２値データである。

画像メモリ７から読み出された入力画像は、コーデック６により復号された後、拡大処理回路１２へ入力される。これに対し、拡大処理回路１２は、入力画像の解像度とプリンタ１６の解像度とに基づいて、上記説明したような拡大処理を行う（図３参照）。この拡大処理回路１２の拡大処理により得られた拡大画像は、主走査ライン毎にラインメモリ２３に格納される。なお、このラインメモリ２３は、拡大画像を主走査ライン毎に所定ライン分（例えば、５ライン分）格納可能なものである。そして、ラインメモリ２３に所定ライン分の拡大画像が格納されると、像域判定回路１３は、拡大画像を複数の領域に分割し、各領域毎に文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判定（判別）する像域判定処理を行う。

このように各領域毎に像域判定処理を行う場合、像域判定回路１３は、ラインメモリ２３に格納された拡大画像に対して、注目画素及びその画素に近接する複数の近接画素を設定し、設定した複数の近接画素のうち、その階調値が注目画素の階調値と異なる近接画素の数が所定値を超えるか否かを判断する判断処理を行い、超えないと判断した場合に注目画素を文字線画素の候補とする。そして、各画素をそれぞれ注目画素として上記の判断処理を行い、分割した１の領域内に含まれている全画素に占める文字線画素の候補の割合が所定割合を超える場合にその領域を文字線画領域であると判別し、それ以外の場合には中間調領域であると判別する。そして、この像域判定回路１３の判別結果は、選択回路１４へと出力される。

なお、像域判定回路１３において行われる像域判定処理は、上記した方法に限定されるものではなく、周知な他の判定方法を使用して像域判定処理を行うようにしてもよい。また、ここで例示した方法では、文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判別する処理を拡大画像を分割した各領域毎に行っているが、像域判定処理はこれに限定されるものではなく、ラインメモリ２３に格納された拡大画像に対して主走査ライン毎に像域判定処理を行ったり、或いは、各画素毎に像域判定処理を行うようにしてもよい。

続いて、ラインメモリ２３に格納された拡大画像の各画素は、像域判定回路１３による像域判定処理に使用された後、順次読み出されて選択回路１４へ出力される。これに対し、選択回路１４は、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、文字線画領域に含まれている文字線画素をエッジ検出回路２０へと出力し、中間調領域に含まれている中間調画素を印字画像データ生成回路２１へ出力する。

エッジ検出回路２０は、入力された文字線画素によって構成される文字線画領域の中から、エッジ部分の画素を検出する処理を行う。このエッジ部分の画素を検出する処理は、例えば、入力された文字線画素（注目画素）とその周辺の文字線画素（周辺画素）の階調値を比較することにより行うことができる。このようにしてエッジ検出回路２０においてエッジ部分の画素を検出する処理が行われると、その検出結果並びに検出処理が行われた各文字線画素は、印字画像データ生成回路２１へと出力される。なお、ここでの検出結果は、各文字線画素がエッジ部分の画素（黒画素）であるか、エッジ部分により挟まれたエッジ間部分の画素（黒画素）であるか、又はエッジ部分周辺の画素（白画素）であるかのいずれであるかを示す情報である。

これに対し、印字画像データ生成回路２１は、エッジ検出回路２０の検出結果に基づいて、画素濃度演算メモリ２２に記憶されている演算式Ａ及びＢを用いて、エッジ検出回路２０から入力されてくる文字線画領域内のエッジ部分の画素に対して画素濃度変更処理を行う。

図４は、印字画像データ生成回路２１において行われる画素濃度変更処理について説明するための図であり、（ａ）は画素濃度変更処理前の文字線画素の画素分布、（ｂ）は（ａ）に示す文字線画素の濃度分布、（ｃ）は画素濃度変更処理後の文字線画素の画素分布、（ｄ）は（ｃ）に示す文字線画素の濃度分布、（ｅ）は（ｄ）に示す濃度分布のエッジ部分の立上りとエッジ部分の立下りを近似した場合の濃度勾配を示したものである。なお、図４は、拡大画像に含まれている６ライン（主走査ライン）分の文字線画素に対して行われる画素濃度変更処理を例示したものであるが、画素濃度変更処理は、文字線画素のみからなる拡大画像に対して、他の主走査ラインについても、主走査ライン毎に１ラインずつ同様に行われる。

図４（ａ）に例示するように、ここでは主走査方向に連続する２４個の黒画素のうち、エッジ部分の立上がり及びエッジ部分の立下り共に、エッジ検出回路２０によって６個の画素（黒画素）がエッジ部分の画素として検出されている。なお、エッジ検出回路２０が検出するエッジ部分の画素は、拡大処理前の入力画像においてエッジ部分周辺の白画素と隣接していた１のエッジ画素を拡大処理して得られたものに含まれるものである。すなわち、拡大処理前の入力画像においてエッジ部分周辺の白画素と隣接していた１のエッジ画素を拡大処理して得られた複数の画素よりも多くの画素がエッジ部分の画素としてエッジ検出回路２０により検出されることがないようになっている。

そのため、図４（ａ）に示す文字線画素からなる拡大画像は、図３に示すように、拡大処理前の入力画像を主走査方向に６倍の拡大倍率で拡大処理して得られたものであるため、入力画像においてエッジ部分周辺の白画素と隣接していた１のエッジ画素２５及び２６をそれぞれ拡大処理した各６個の画素が、拡大処理後におけるエッジ部分の画素として検出されるようになっている（図４（ａ）参照）。なお、ここでは、拡大処理前の入力画像においてエッジ部分周辺の白画素と隣接していた１のエッジ画素２５及び２６を拡大処理して得られた主走査方向に連続する６個の画素全てがエッジ部分の画素としてエッジ検出回路２０により検出されるようになっているが、これよりも少ない数の画素がエッジ部分の画素として検出されるようにしてもよい。

そして、印字画像データ生成回路２１は、図４（ｂ）に示すように、画素濃度が一定のエッジ部分の画素に対して、エッジ部分に隣接する白画素（同図（ａ）参照）に近いものほど画素濃度が低くなるように濃度勾配をつけるべく、エッジ検出回路２０が検出したエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する処理（画素濃度変更処理）を行う。具体的には、白画素から黒画素へと変化するエッジ部分の立上がりに対しては、傾斜Ａ１の濃度勾配がつけられるように、画素濃度演算メモリ２２に記憶されている演算式Ａを用いて、エッジ部分の立上りの６画素に対して画素濃度を変更する処理を行う。そして、傾斜Ｂ１の濃度勾配がつけられるように、画素濃度演算メモリ２２に記憶されている演算式Ｂを用いて、黒画素から白画素へと変化するエッジ部分の立下りの６個の画素に対して画素濃度を変更する処理を行う（図４（ｃ）〜（ｅ）参照）。

ところで、上記したように、拡大画像を構成する文字線画素と中間調画素のうち、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、文字線画素のみが選択回路１４によってエッジ検出回路２０へ入力され、エッジ部分の画素を検出する処理が行われる。すなわち、印字画像データ生成回路２１は、像域判定回路１３の判別結果に基づいて、中間調領域に対しては画素濃度を変更する処理を行わず、文字線画領域に対してのみ画素濃度を変更する処理を行う。言い換えれば、中間調領域内の中間調画素を使用せず、文字線画領域内の文字線画素のみを使用して画素濃度を変更する処理を行う。そのため、文字や細線等の文字線画領域に対してのみエッジ部分の再現性を向上させることができ、この処理を行うべきでない中間調領域に対してエッジ部分の画素の画素濃度を変更する処理が行われることはない。

図５は、プリンタ１６としてパルス幅変調方式に対応したものを使用する場合のその光書込み光源の出力と、強度変調方式に対応したものを使用する場合のその光書込み光源の出力とを例示した図である。なお、それぞれの出力の横方向は時間、縦方向は光強度を示している。また、図中の最上段の左側に２つの出力が図示されているのは、周辺画素の状況に応じて１００％の場合のＯＮ時間の最初の１５％の時間だけ光書込み光源を点灯させる場合と、１００％の場合のＯＮ時間の最初の８５％の時間は光書込み光源を点灯させずに残りの１５％の時間だけ光書込み光源を点灯させる場合と、を示している。

プリンタ１６としてパルス幅変調方式に対応したものを使用する場合、印字画像データ生成回路２１は、例えば、図４（ｄ）に示す濃度ａのエッジ部分の画素及びエッジ間部分（エッジ部分とエッジ部分とで挟まれた部分）の画素に対して、プリンタ１６の光書込み光源が出力を一定にして９０％のＯＮ時間だけ点灯されるようなパルス幅変調信号を生成する。そして、濃度ｂのエッジ部分の画素に対して光書込み光源が出力を一定にして７５％のＯＮ時間だけ点灯されるようなパルス幅変調信号を生成し、濃度ｃのエッジ部分の画素に対して光書込み光源が出力を一定にして４５％のＯＮ時間だけ点灯されるようなパルス幅変調信号を生成し、濃度ｄのエッジ部分の画素に対して光書込み光源が出力を一定にして１５％のＯＮ時間だけ点灯されるようなパルス幅変調信号を生成する。なお、エッジ部分の立上りの最初の２画素に対しては、ここでは画素濃度を隣接する白画素と同一としているため、光書込み光源を点灯させないようなパルス幅変調信号を生成する。

一方、プリンタ１６として強度変調方式に対応したものを使用する場合、印字画像データ生成回路２１は、例えば、濃度ａのエッジ部分の画素及びエッジ間部分の画素に対してプリンタ１６の光書込み光源がＯＮ時間を一定にして９０％の光強度（出力）で点灯されるような強度変調信号を生成する。そして、濃度ｂのエッジ部分の画素に対してプリンタ１６の光書込み光源がＯＮ時間を一定にして７５％の光強度で点灯されるような強度変調信号を生成し、濃度ｃのエッジ部分の画素に対して光書込み光源がＯＮ時間を一定にして４５％の光強度で点灯されるような強度変調信号を生成し、濃度ｄのエッジ部分の画素に対して光書込み光源がＯＮ時間を一定にして１５％の光強度で点灯されるような強度変調信号を生成する。また、エッジ部分の立上りの最初の２画素に対しては、パルス幅変調方式の場合と同様にして強度変調信号を生成する。

なお、本実施形態においては、選択回路１４から印字画像データ生成回路２１へ中間調画素が直接入力されるようになっているが、印字画像データ生成回路２１は、上記のように文字線画素のみを用いてエッジ部分に対する画素濃度変更処理及び印字画像データ生成処理を行い、中間調画素として入力された画素に対しては画素濃度変更処理を行うことなく印字画像データを生成する。すなわち、中間調画素に対しては、エッジ部分の端からエッジ間部分へ向けて画素の濃度を段階的に上昇させるような画素濃度変更処理を行うことなく印字画像データを生成する。

以上の説明から明らかなように、印字画像データ生成回路２１において、拡大画像に含まれている文字線画領域のエッジ部分の画素に対して、エッジ部分に隣接する白画素に近いものほど画素濃度が低くなるように、画素濃度を変更してから印字画像データを生成することにより、文字線画領域のエッジ部分の再現性が向上した画像をプリンタ１６において用紙に記録することができる。なお、印字画像データ生成回路２１において行われる画素濃度変更処理は、画素（黒画素）を付加したり、逆に削除するといったものではなく、また、入力画像においてエッジ部分周辺の白画素と隣接していた１の画素を拡大処理して得られた画素よりも多くの画素をエッジ部分の画素として行われることはないため、入力画像が本来持っている画素情報を失うことなく、文字線画領域のエッジ部分の画像の再現性を向上させることができる。

したがって、入力画像に対して拡大処理やスムージング処理を行って印字出力（コピー）した記録紙を原稿として同様にコピーを行う、所謂孫コピーを行ったとしても、エッジ部分の画素に対して、エッジ部分の端に近くなるに従って画素濃度が低くなるように濃度勾配がつけられているため文字が太くなって潰れることはなく、また、画素（黒画素）を削除するといった処理が行われていないため、細線が細くなって途切れたりすることもない。

なお、本実施形態においては、エッジ部分の立上りと立下りとで、演算式Ａ及びＢに基づいて異なる傾斜Ａ１及びＢ１がつけられるようになっているが、エッジ部分の立上りと立下りとで、同じ傾斜となるように濃度勾配をつけるべく、エッジ部分の画素の画素濃度を変更するようにしてもよい。

また、エッジ部分の画素に対して、状況に応じて傾斜の異なる濃度勾配をつけられるように複数の演算式を画素濃度演算メモリ２２に記憶しておき、エッジ部分の立上りから立下りまでの画素（黒画素）の連続画素数に基づいて、印字画像データ生成回路２１が画素濃度変更処理に用いる演算式を変更するようにしてもよい。例えば、縦線（副走査方向に長い線）のように、主走査方向の黒画素の連続画素数が少ない場合には、濃度勾配が急になるように演算式を選択してエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する。逆に、文字や横線などのように、主走査方向の黒画素の連続画素数が多い場合には、濃度勾配が緩やかになるように演算式を選択してエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する。また、所定数以上黒画素が連続するような場合には、エッジ部分の画素に対する画素濃度変更処理を行わないようにしてもよい。

また、周辺画素の状況に応じて、画素濃度変更処理に使用する演算式を変更可能としてもよい。すなわち、エッジ部分の画素に対して、状況に応じて傾斜の異なる濃度勾配をつけられるように複数の演算式を画素濃度演算メモリ２２に記憶しておき、エッジ部分に近接する白画素の連続画素数（例えば、主走査方向の連続画素数）を計数し、計数した白画素の連続画素数が多い場合には、比較的濃度勾配が緩やかになるように演算式を選択し、計数した白画素の連続画素数が少ない場合には、比較的濃度勾配が急になるように演算式を選択して、エッジ部分の画素濃度を変更するようにしてもよい。

なお、本実施形態においては、入力画像が白黒２値で表される２値画像データである場合について説明したが、入力画像は例えば８ビット等の多値で表される多値画像データであってもよい。この場合、拡大処理された多値の拡大画像を像域判定回路１３において像域分離した後に２値化し、選択回路１４から印字画像データ生成部１５へ入力させるようにすればよい。

また、本実施の形態で示した画像処理装置１の構成は、本発明に係る画像処理装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論であり、入力画像をプリントなどのために拡大処理する機能を備えた画像処理装置であれば、例えば、複写機、プリンタ単体の装置等としても実現可能である。

本発明は、例えば、入力画像をプリントなどのために拡大処理する機能を備える画像処理装置に適用可能である。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成例を示したブロック図である。 入力画像を拡大処理して印字出力する際のデータ転送の流れを示したブロック図である。 入力画像に対して行われる拡大処理について説明するための図である。 印字画像データ生成回路において行われる画素濃度変更処理について説明するための図である。 画素濃度を変更する処理が行われた文字線画素の濃度とプリンタの光書込み光源の出力との関係について説明するための図である。 従来の装置において、入力画像に対して行われるスムージング処理について説明するための図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
２ 制御部（ＭＰＵ）
１２ 拡大処理回路
１３ 像域判定回路
１４ 選択回路
１５ 印字画像データ生成部
２０ エッジ検出回路
２１ 印字画像データ生成回路
２２ 画素濃度演算メモリ
２５、２６ エッジ画素

Claims (4)

1. 入力画像を拡大処理する拡大処理手段と、前記拡大処理により得られた拡大画像から文字線画領域内のエッジ部分の画素を検出する検出手段と、前記エッジ部分に隣接する白画素に近いものほど画素濃度が低くなるように濃度勾配をつけるべく、前記検出手段が検出したエッジ部分の画素に対して画素濃度を変更する処理を行う濃度変更手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記検出手段が検出する前記エッジ部分の画素は、拡大処理前の前記入力画像においてエッジ部分周辺の白画素と隣接していた１のエッジ画素を拡大処理して得られたものに含まれることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記拡大処理により得られた拡大画像が文字線画領域であるか又は中間調領域であるかを判別する判別手段を備え、前記濃度変更手段は、前記判別手段の判別結果に基づいて、中間調領域に対しては前記画素濃度を変更する処理を行わず、文字線画領域に対してのみ前記画素濃度を変更する処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
4. 前記画素濃度を変更する処理が行われた後の画素濃度を算出するために規定された演算式を記憶する記憶手段を備え、前記濃度変更手段は、前記記憶手段に記憶されている演算式を用いて、前記画素濃度を変更する処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の画像処理装置。

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