專利名稱：圖像處理裝置和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理文檔圖像的圖像處理裝置和圖像處理方法。特別地，本發(fā)明涉及一種用于抑制白色邊緣(其中背景上具有一定密度等級的字符的邊緣部分出現(xiàn)白色)的圖像處理裝置和圖像處理方法。該白色邊緣是由諸如邊緣處理的過濾處理產(chǎn)生的。還公開了一種使用圖像處理裝置和圖像處理方法的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
近來，由于諸如數(shù)字復(fù)印機(jī)的圖像形成裝置的性能得到了改善，開發(fā)出了具有復(fù)印功能和打印機(jī)功能的集成數(shù)字儀器并廣泛使用。期望圖像形成裝置的每種功能都得到進(jìn)一步改進(jìn)。
在日本專利申請公開出版物第2001-103312號中公開的圖像形成裝置中，由于邊緣處理的影響，彩色圖像和單色圖像彼此不同，所以根據(jù)彩色圖像和單色圖像來調(diào)節(jié)該邊緣處理。
然而，例如參照字符圖像的背景區(qū)域，實(shí)際邊緣處理的影響顯現(xiàn)在圖像形成裝置中，使得當(dāng)被圖像識別區(qū)域識別為字符部分的圖像屬于具有一定密度等級的背景上的字符的部分時，由邊緣處理執(zhí)行的加亮處理在字符與背景之間的邊緣部分中產(chǎn)生下沖(undershooting)，產(chǎn)生字符的邊緣部分成為白色的白色邊緣。在傳統(tǒng)的圖像形成裝置中，存在無法根據(jù)背景圖像防止白色邊緣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種圖像處理裝置，包括讀取單元，讀取文檔的圖像以輸出圖像信號；識別單元，基于由讀取單元讀取的圖像信號，該識別單元執(zhí)行字符區(qū)域和背景區(qū)域的圖像區(qū)域識別；非字符過濾器單元，該非字符過濾器單元對由讀取單元讀取的圖像信號執(zhí)行非字符過濾處理，該非字符過濾器單元輸出執(zhí)行了非字符過濾處理的圖像信號；字符過濾器單元，該字符過濾器單元對由讀取單元讀取的圖像信號執(zhí)行字符過濾處理，該字符過濾器單元輸出執(zhí)行了字符過濾處理的圖像信號；比較單元，該比較單元將來自讀取單元的圖像信號和來自字符過濾器單元的經(jīng)字符過濾處理的圖像信號進(jìn)行比較；以及控制單元，當(dāng)識別單元確定出圖像信號是背景區(qū)域時，該控制單元控制從非字符過濾器單元輸出經(jīng)非字符過濾處理的圖像信號，當(dāng)識別單元確定出圖像信號是字符區(qū)域并且比較單元的比較結(jié)果顯示第一預(yù)定結(jié)果時，該控制單元控制從字符過濾器單元輸出經(jīng)字符過濾處理的圖像信號，以及當(dāng)識別單元確定出圖像信號是字符區(qū)域并且比較單元的比較結(jié)果顯示與第一預(yù)定結(jié)果不同的第二預(yù)定結(jié)果時，該控制單元控制從讀取單元輸出圖像信號。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的實(shí)例的框圖；圖2是示出用于說明圖像形成裝置的過濾處理的頻率特性的實(shí)例的曲線圖；圖3是示出圖像形成裝置的過濾處理前后的信號變化的實(shí)例的曲線圖；
圖4是示出在圖像形成裝置的過濾處理之后，背景上的字符的變化的實(shí)例的曲線圖；圖5是用于說明圖像形成裝置中的圖像區(qū)域識別單元和過濾器單元之間的關(guān)系的框圖；圖6是示出由圖像形成裝置的過濾處理導(dǎo)致的背景上的字符的改變的實(shí)例的示意圖；以及圖7是示出圖像形成裝置的過濾處理的實(shí)例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像形成裝置和圖像形成方法。
在該實(shí)施例的圖像形成裝置中，例如，當(dāng)產(chǎn)生字符的邊緣部分出現(xiàn)的白色邊緣時，即當(dāng)與過濾處理前的圖像密度相比，過濾處理后的圖像密度下降時，假設(shè)產(chǎn)生白色邊緣，并且圖像直接由掃描儀單元提供。
<根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像形成裝置>
(結(jié)構(gòu))圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例的框圖。參照圖1，圖像形成裝置1包括ADF單元10；掃描儀單元11；顏色轉(zhuǎn)換單元12；過濾器單元13；VCR(Vender Color Removal)單元14；γ校正單元15；半色調(diào)單元16；以及打印單元17。ADF單元10自動傳送文檔。掃描儀單元11輸入圖像信號。顏色轉(zhuǎn)換單元12接收掃描儀單元11的輸出。過濾器單元13接收顏色轉(zhuǎn)換后的圖像信號以執(zhí)行過濾處理。VCR單元14對已被執(zhí)行過濾處理的圖像信號執(zhí)行VCR處理。γ校正單元15對已被執(zhí)行VCR處理的圖像信號執(zhí)行γ校正。半色調(diào)單元16對已被執(zhí)行γ校正的圖像信號執(zhí)行灰度處理(gradation process)。根據(jù)已被執(zhí)行灰度處理的圖像信號，打印單元17在記錄介質(zhì)上形成圖像。該圖像形成裝置1還包括圖像區(qū)域識別單元18；控制單元19；和存儲單元20。圖像區(qū)域識別單元18接收顏色轉(zhuǎn)換單元12的輸出，以執(zhí)行圖像區(qū)域識別，并且圖像區(qū)域識別單元18將圖像區(qū)域識別信號提供給過濾器單元13、γ校正單元15和半色調(diào)單元16?？刂茊卧?9控制整個處理操作。存儲單元20具有存儲有操作程序、將被處理的圖像信號等的存儲區(qū)域。
在具有上述結(jié)構(gòu)的圖像形成裝置1中執(zhí)行下述基本操作。當(dāng)由掃描儀單元11讀取文檔時，RGB圖像信號被傳送到顏色轉(zhuǎn)換單元12。輸入到顏色轉(zhuǎn)換單元12的RGB圖像信號被轉(zhuǎn)換成具有記錄顏色的CMY信號?；谳斎氲腃MY信號，圖像區(qū)域識別單元18確定原始圖像中的目標(biāo)像素是否是字符部分，并且圖像區(qū)域識別單元18確定目標(biāo)像素具有白色背景還是黑色背景。然后，圖像區(qū)域識別單元18輸出確定結(jié)果作為圖像區(qū)域識別信號(參考背景顏色確定技術(shù)，例如參見日本專利申請公開出版物第2002-330285號)。根據(jù)圖像區(qū)域識別信號，由過濾器單元13切換顏色轉(zhuǎn)換單元12輸出的圖像信號。然后，VCR單元14從CMY圖像信號產(chǎn)生黑色信號，并輸出CMYK圖像信號。γ校正單元15接收CMYK信號，并且γ校正單元15根據(jù)圖像區(qū)域識別信號校正灰度，以輸出經(jīng)校正的CMYK信號。CMYK信號和圖像區(qū)域識別信號的輸出數(shù)據(jù)被半色調(diào)單元16轉(zhuǎn)換為打印數(shù)據(jù)，并提供給作為圖像形成單元的打印單元17，并且將圖像形成在記錄介質(zhì)上。
<根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過濾處理>
接下來，將參照包括流程圖的附圖，描述在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像形成裝置中根據(jù)區(qū)域類型的過濾處理。圖2是示出用于說明圖像形成裝置的過濾處理實(shí)例的頻率特性的曲線圖；圖3是示出圖像形成裝置的過濾處理前后，信號變化的實(shí)例的曲線圖；圖4是示出在圖像形成裝置的過濾處理后，背景上的字符變化的曲線的實(shí)例；圖5是用于說明圖像形成裝置中的圖像區(qū)域識別單元和過濾器單元之間的關(guān)系實(shí)例的框圖；圖6是示出通過圖像形成裝置的過濾處理的背景上的字符變化的實(shí)例的示意圖；以及圖7是示出圖像形成裝置的過濾處理實(shí)例的流程圖。
(概述)首先，將描述根據(jù)實(shí)施例的過濾處理的概要。如圖2所示，對于被圖像區(qū)域識別檢測為字符的像素，使用用于使字符銳化的字符過濾器對其進(jìn)行處理；以及對于字符像素以外的像素，使用用于去除莫爾條紋(moire)等非字符過濾器對其進(jìn)行處理。
在過濾處理中，假設(shè)當(dāng)目標(biāo)像素Pij的參考區(qū)域(reference area)被設(shè)置為7×7時，過濾器系數(shù)是I0，0，過濾處理后的輸出值I′0，0由如下公式給出I′0，0＝∑(i＝3至i＝-3)·∑(j＝3至j＝-3)·Pij×Iij此時，當(dāng)通過過濾處理對字符和細(xì)線執(zhí)行銳化(加亮)時，如圖3所示，邊緣部分的密度發(fā)生變化。然而，如圖4所示，當(dāng)對具有一定密度等級的背景(底色)上的字符執(zhí)行邊緣處理時，背景灰度減小到接近字符的邊緣部分，字符的外圍上有時會產(chǎn)生白色邊緣作為輸出結(jié)果。即，在圖4中，區(qū)域C是其中不存在問題的正常背景區(qū)域，區(qū)域B是產(chǎn)生白色邊緣的區(qū)域，以及區(qū)域A是其中不存在問題的正常字符區(qū)域。
為了抑制白色邊緣，根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置1中的圖像區(qū)域識別單元18和過濾器單元13具有如下特征結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，圖像區(qū)域識別單元18包括背景確定單元21；字符確定單元22；以及字符信號擴(kuò)展單元23。背景確定單元21和字符確定單元22對輸入信號P(＝C，M和Y)進(jìn)行確定。如圖6所示，字符信號擴(kuò)展單元23接收字符確定單元22的輸出，以將該字符信號擴(kuò)展預(yù)定寬度，并且字符信號擴(kuò)展單元23輸出經(jīng)擴(kuò)展的字符確定信號DE。從圖6可以看出，在文檔圖像的字符區(qū)域被圖5的字符信號擴(kuò)展單元23擴(kuò)展后，經(jīng)擴(kuò)展的字符確定信號DE被輸出。通過控制單元19的控制操作，用戶可以從操作單元(未示出)任意給出擴(kuò)展程度。
在這種情況中，背景確定信號DW和經(jīng)擴(kuò)展的字符確定信號DE被輸出作為圖像區(qū)域確定信號。輸出到過濾器單元13的字符確定信號D被字符信號擴(kuò)展單元23轉(zhuǎn)換成向周圍擴(kuò)展指定數(shù)量的像素的擴(kuò)展字符確定信號DE。這在后面提及的過濾器單元13中執(zhí)行以獲得對白色邊緣問題的補(bǔ)償效果。過濾器單元13具有至少一個非字符過濾器13-1和一個字符過濾器13-2。根據(jù)圖像區(qū)域識別信號D、DE，過濾器單元13以如下方式進(jìn)行切換處理。非字符過濾器13-1例如是用于處理灰度部分的過濾器。字符過濾器13-2例如是用于執(zhí)行過濾處理的過濾器。
當(dāng)圖像區(qū)域識別單元18通過背景確定信號DW確定圖像信號是背景區(qū)域時，非字符過濾器13-1輸出執(zhí)行了非字符過濾處理的圖像信號。
圖像區(qū)域識別單元18確定出圖像信號是字符區(qū)域，并且通過控制單元19中的比較處理得到的非字符過濾器13-1和字符過濾器13-2的輸出之間的比較結(jié)果表明對于執(zhí)行了字符過濾處理的圖像信號，圖像形成后的密度高于過濾處理前的密度。那么，字符過濾器13-2輸出執(zhí)行了字符過濾處理的圖像信號。
此外，圖像區(qū)域識別單元18確定出圖像信號是字符區(qū)域，并且控制單元19的比較結(jié)果表明對于執(zhí)行了字符過濾處理的圖像信號，圖像形成后的密度低于過濾處理前的密度，即控制單元19確定產(chǎn)生白色邊緣。然后，執(zhí)行控制使得掃描儀單元11輸出圖像信號，允許消除白色邊緣。
(使用流程圖描述過濾處理)接下來，將參照圖7的流程圖，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置1的過濾處理操作的實(shí)例。
例如，通過控制單元19和存儲在存儲單元20中的操作程序能夠?qū)崿F(xiàn)圖像形成裝置1。首先，由掃描儀單元11捕獲文檔。然后，顏色轉(zhuǎn)換單元12對RGB信號執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換，并且顏色轉(zhuǎn)換單元12將作為RGB信號的圖像信號P轉(zhuǎn)換成CMY信號。當(dāng)圖像信號P被提供給過濾器單元13時，圖像信號P被提供給圖像區(qū)域識別單元18中的背景確定單元21和字符確定單元22。圖像區(qū)域識別單元18將背景確定信號DW和擴(kuò)展字符確定信號DE提供給控制單元19(步驟S11)。
控制單元19確定目標(biāo)像素是否是字符區(qū)域(步驟S12)。當(dāng)控制單元19確定目標(biāo)像素是非字符區(qū)域(DE＝0)時，對圖像信號P執(zhí)行非字符過濾處理以計算圖像信號P1，并且控制單元19控制過濾器單元13的切換功能(未示出)以輸出圖像信號P1，以將圖像信號P1提供給后續(xù)階段的VCR單元14(步驟S13和S14)。
VCR單元14從CMY圖像信號產(chǎn)生黑色信號，以輸出CMYK信號。γ校正單元15接收CMYK信號，并且該γ校正單元15根據(jù)圖像區(qū)域識別信號校正灰度，以輸出校正后的CMYK信號。半色調(diào)單元16將CMYK信號和圖像區(qū)域識別信號的輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成打印數(shù)據(jù)，并將打印數(shù)據(jù)提供給圖像形成單元的打印單元17，并且在記錄介質(zhì)上形成圖像。
在步驟S12中，當(dāng)控制單元19確定目標(biāo)像素是字符區(qū)域(DE＝1)時，作為字符過濾器13-2的輸出的圖像信號P2用作將被輸出的YMC圖像信號(步驟S21)。當(dāng)該目標(biāo)像素是白色背景(DW＝1)(步驟S22)時，為了選擇性地將作為字符過濾器13-2的輸出的圖像信號P2提供給后續(xù)階段的VCR單元14，控制單元19控制過濾器單元13的切換功能(未示出)(步驟S23)。
當(dāng)目標(biāo)像素是背景時(DW＝0)(步驟S22)，將字符過濾器13-2的圖像信號P2的幅值和來自顏色轉(zhuǎn)換單元12的圖像信號P的幅值進(jìn)行比較(步驟S24)。在步驟S24中，當(dāng)將來自讀取單元的圖像信號與來自字符過濾器單元的經(jīng)字符過濾處理的圖像信號進(jìn)行比較時，在未確定出已執(zhí)行了字符過濾處理的圖像信號P2的圖像形成后的圖像密度高于過濾處理前的圖像信號的圖像形成后的圖像密度的情況下，即當(dāng)圖像信號P小于圖像信號P2時，執(zhí)行控制使得過濾器單元13有選擇地輸出字符過濾器13-2的圖像信號P2(步驟S25)。因此，執(zhí)行了正常字符過濾處理的圖像信號被輸出到后續(xù)階段，并通過VCR單元14、γ校正單元15和半色調(diào)單元16，提供給打印單元17。
另一方面，在步驟S24中，當(dāng)確定已執(zhí)行了字符過濾處理的圖像信號P2的圖像形成后的圖像密度低于過濾處理前的圖像信號的圖像形成后的圖像密度時，即當(dāng)圖像信號P不小于圖像信號P2時，執(zhí)行控制使得來自顏色轉(zhuǎn)換單元12的圖像信號P被有選擇地使用，并被輸出到后續(xù)階段，而不使圖像信號P通過過濾器單元13中的過濾器(步驟S26)。因此，由于未對目標(biāo)像素執(zhí)行字符過濾處理，所以圖4中所示的白色邊緣的產(chǎn)生能夠被有選擇地防止，以便再生優(yōu)質(zhì)圖像。
如上所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠通過實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。然而，應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，多種修改與變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是很明顯的。因此，本發(fā)明應(yīng)覆蓋與公開原理和新穎特性一致的寬范圍，并且本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，包括讀取單元，用于讀取文檔的圖像以輸出圖像信號；識別單元，用于基于由所述讀取單元讀取的所述圖像信號，執(zhí)行字符區(qū)域和背景區(qū)域的圖像區(qū)域識別；非字符過濾器單元，用于對由所述讀取單元讀取的所述圖像信號執(zhí)行非字符過濾處理，所述非字符過濾器單元輸出被執(zhí)行了所述非字符過濾處理的圖像信號；字符過濾器單元，用于對由所述讀取單元讀取的所述圖像信號執(zhí)行字符過濾處理，所述字符過濾器單元輸出被執(zhí)行了所述字符過濾處理的圖像信號；比較單元，用于比較來自所述讀取單元的所述圖像信號和來自所述字符過濾器單元的所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號；以及控制單元，當(dāng)所述識別單元確定出所述圖像信號是所述背景區(qū)域時，所述控制單元控制從所述非字符過濾器單元輸出所述經(jīng)非字符過濾處理的圖像信號；當(dāng)所述識別單元確定出所述圖像信號是所述字符區(qū)域并且所述比較單元的比較結(jié)果顯示第一預(yù)定結(jié)果時，所述控制單元控制從所述字符過濾器單元輸出所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號；當(dāng)所述識別單元確定出所述圖像信號是所述字符區(qū)域并且所述比較單元的比較結(jié)果顯示與所述第一預(yù)定結(jié)果不同的第二預(yù)定結(jié)果時，所述控制單元控制從所述讀取單元輸出所述圖像信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，所述比較單元比較來自所述讀取單元的所述圖像信號和來自所述字符過濾器單元的所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號，并且當(dāng)確定出所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號的圖像形成后的圖像密度小于所述過濾處理前的圖像信號的圖像形成后的圖像密度時，所述比較單元將所述第二預(yù)定結(jié)果提供給所述控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，還包括圖像形成單元，用于接收在所述控制單元的控制下輸出的圖像信號，所述圖像形成單元在記錄介質(zhì)上形成圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，所述識別單元將所述字符區(qū)域擴(kuò)大為比由所述識別單元確定為所述字符區(qū)域的區(qū)域更寬的區(qū)域，并且所述識別單元在所述字符區(qū)域處設(shè)置更寬的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其中，所述擴(kuò)展的程度根據(jù)通過所述識別單元的區(qū)域擴(kuò)展操作而改變。
6.一種圖像處理方法，包括讀取文檔的圖像以輸出圖像信號；基于所讀取的圖像信號執(zhí)行字符區(qū)域和背景區(qū)域的圖像區(qū)域識別；對所述圖像信號執(zhí)行非字符過濾處理以輸出經(jīng)非字符過濾處理的圖像信號；對所述圖像信號執(zhí)行字符過濾處理以輸出所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號；比較所述圖像信號和所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號；以及當(dāng)確定出所述圖像信號是背景區(qū)域時，控制輸出所述經(jīng)非字符過濾處理的圖像信號；當(dāng)確定出所述圖像信號是所述字符區(qū)域并且所述比較結(jié)果顯示第一預(yù)定結(jié)果時，控制輸出所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號；以及當(dāng)確定出所述圖像信號是所述字符區(qū)域并且所述比較結(jié)果顯示與所述第一預(yù)定結(jié)果不同的第二預(yù)定結(jié)果時，控制輸出所述圖像信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其中，所述比較處理比較所述圖像信號和所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號，并且當(dāng)確定出所述經(jīng)字符過濾處理的圖像信號的圖像形成后的圖像密度小于所述過濾處理前的圖像信號的圖像形成后的圖像密度時，所述比較處理提供所述第二預(yù)定結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，還包括接收最終作為控制結(jié)果被輸出的圖像信號，以根據(jù)所述圖像信號在記錄介質(zhì)上形成圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其中，所述識別處理包括將所述字符區(qū)域擴(kuò)大為比由所述識別單元確定為所述字符區(qū)域的區(qū)域更寬的區(qū)域，并且提供為在所述字符區(qū)域處的更寬區(qū)域設(shè)置的識別信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其中，所述區(qū)域的擴(kuò)展程度根據(jù)區(qū)域擴(kuò)展操作而改變。
全文摘要
一種圖像處理裝置，包括讀取單元，讀取文檔的圖像以輸出圖像信號；識別單元，基于讀取單元讀取的圖像信號執(zhí)行字符和背景區(qū)域的圖像區(qū)域識別；非字符過濾器單元，對圖像信號執(zhí)行非字符過濾處理，輸出被執(zhí)行處理的圖像信號；字符過濾器單元，對圖像信號執(zhí)行字符過濾處理，輸出被執(zhí)行處理的圖像信號；比較單元，比較讀取單元的圖像信號和字符過濾器單元的經(jīng)字符過濾處理的圖像信號；及控制單元，當(dāng)圖像信號是背景區(qū)域時，控制從非字符過濾器單元輸出經(jīng)處理的圖像信號，當(dāng)圖像信號是字符區(qū)域且比較結(jié)果顯示第一預(yù)定結(jié)果時，控制從字符過濾器單元輸出的圖像信號，當(dāng)圖像信號是字符區(qū)域且顯示不同的第二預(yù)定結(jié)果時，控制從讀取單元輸出圖像信號。
文檔編號H04N1/60GK1901603SQ20061009944
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者平山理繼 申請人:株式會社東芝, 東芝泰格有限公司