专利名称：图像处理装置、图像形成装置和图像处理方法
技术领域：
本发明涉及能够防止由滤波处理所引起的画质下降的图像处理方法和图像处理 装置，以及包括该图像处理装置的图像形成装置。
背景技术：
在由扫描仪或数码相机等图像输入装置输入图像，到由显示器或打印机等图像输 出装置输出图像之间，对输入的图像数据组合实施多种图像处理。作为扫描仪或数码相机 等光学输入设备的摄像元件，使用CXD (Charge Coupled Device 电荷耦合元件)影像传感 器、CMOS (Complementary Metal Oxide kmiconductor :互补金属氧化膜半导体)影像传 感器、CIS (Contact Image Sensor 接触型影像传感器)等。而且，在扫描仪或数码相机等 中，是将通过透镜而聚集的光，由摄像元件经光电变换而变换为电信号，并对电信号进行A/ D变换处理得到摄影图像作为数字数据之后，在数字数据上实施图像处理，变换为与图像输 出装置相合的形式输出。例如，以设置有作为图像输入装置的以一维CXD传感器作为摄像元件使用的扫描 仪、和作为图像输出装置的喷墨方式或激光方式的打印机的、被称为多功能打印机或数码 复印机的装置为例，如日本专利第3472479号公报所记载，在将扫描仪所读取的原稿的摄 影图像输出到打印机为止的期间，实施多种图像处理。一般地，在使用输入的摄影图像进行 图像处理的情况下，例如，实施能见度校正处理和滤波处理等。能见度校正处理是为了使摄影图像的数字数据值与人的视觉特性相合而进行。 通过摄影元件和A/D变换处理的图像的变换特性，通常是线性特性，数字数据值随着对摄 像元件的光亮增加而成比例地增加。与此相对，已知人的视觉特性是对于入射光线的光 量具有对数的特性。因此，能见度校正处理是以通过将A/D变换后的数字数据值变换为 与人的视觉特性相合的数字数据值，由此使后面的图像处理能够容易地进行为目的而实 施。滤波处理以各种目的实施，作为一个例子，列举由光学输入设备使用的光学透镜的 MTF(Modulation Transfer Function 调制传递函数)特性来改善摄影图像的空间频率特 性劣化的目的，一般地，对于摄影图像，将进行过能见度校正后的数字数据作为输入图像。 例如，在日本专利特开昭61-157169号公报中，公开有将对图像的边缘增强处理结果与平 滑(smoothing)结果由边缘判定结果进行混合的空间滤波处理。而且，在日本专利特开平 10-271340号公报中，公开有将对图像的滤波运算结果与原图像按照从对比度计算的混合 比进行混合的图像滤波器。而且，在日本专利特开平7488768号公报中，公开有使用对象 像素与周围像素的像素差值进行平滑处理的内容切换的图像滤波器。在从光学输入设备输出的摄影图像的数字数据中，包含有噪音。该噪音有摄影元 件所引起的，也有A/D变换处理所引起的。摄影元件所引起的噪音大体可以分为依存于输
4出电信号的噪音(光量依存噪音)，和不依存于输出电信号的噪音(非光量依存噪音)。此 外，A/D变换处理所引起的噪音，基本上不依存于数字输出值。光量依存噪音是由光电变换的电子数的偏差所引起，与光量的1/2次方成比例。 光量非依存噪音与A/D变换处理所引起的噪音是由放大电路的随机噪音、摄影元件的元件 间偏差或A/D变换器的变换误差等产生。一般地从成本上讲，由于随机噪音的降低对策存 在极限，所以作为合计噪音量，不依存于数字值的随机噪音的大小起到支配作用。结果是， 在摄影图像的数字数据中，在数据值的全部区域重叠相同程度的噪音量。如上所述，能见度校正处理对摄影图像的数字数据值进行非线性变换。图1是表 示现有的能见度校正处理的输入值与输出值的关系的一个例子的说明图。在图1中，横轴 表示输入值，纵轴表示输出值。由O 1023的值所表现的10位值的R(红)、G (绿)、B (蓝) 数字数据(输入值)变换为由0 255的值所表现的R、G、B各8位值输出。如图1所示， RGB数字数据低的区域、即高浓度部(暗部)，与RGB数字数据高的区域、即低浓度部(亮 部)相比，输出值的变化相对于输入值的变化大。图2是表示现有的能见度校正处理的输出值相对于输入值的变化量的说明图。图 2是图1的例中的输出值的变化量，表示输入值从100变化为120的情况(输入值的变化量 为20)、输入值从900变化为920的情况(输入值的变化量为20)的输出值的变化量。括号 内是表示对于输入与输出完全成比例(线性)的情况下的斜率为0. 25( = 256/1024)的放 大率(增益)。如图2所示，对于输入值的变化量同样为20，高浓度部的100 120的变化 中，输出值进行从3. 4倍到4. 0倍的范围的放大，低浓度部的900 920的变化中，输出值 进行从0.2倍到0.4倍的范围的衰减。结果是，在能见度校正处理的输出中，高浓度部的噪 音被放大，低浓度部的噪音衰减。因此，在能见度校正处理后的滤波处理中，是高浓度部的噪音大、低浓度部的噪音 是不引人注意的状态的数字数据作为输入图像输入。在滤波处理中，虽然为了 MTF特性改 善进行具有增强特性的滤波处理，但是增强特性的铝箔处理会使高浓度附近放大的噪音进 一步放大。图3是表示具有增强特性的滤波处理前后图像数据的一个例子的说明图。在图3 中，横轴表示像素位置，纵轴表示图像数据的数据值(浓度值)。图3是表示对于从低浓度 (主要是基底区域)向高浓度(主要是实心区域(乂夕領域)转移的滤波处理的输入图像 数据，实施过具有增强特性的滤波处理后的结果的一个例子。如图3所示，低浓度区域的输 入图像数据的噪音影响小，输入值的偏差也小，与此相对，高浓度区域(实心区域)受到噪 音的影响其输入值的偏差大。进行具有增强特性的滤波处理后的结果，存在有高浓度的噪 音进一步放大，滤波处理后的数据值的偏差增大的课题。另一方面，由于滤波处理前后的数字数据值是由0 255的8位的整数所构成，所 以作为运算结果，0以下的滤波处理结果会被箝位于0。由于噪音波高的负的部分受到限 制，所以在计算出图3的C所示的像素位置(像素区域)的滤波处理前的数字数据值与滤 波处理后的数字数据值的平均值的情况下，例如滤波处理前的平均值为5. 3，而滤波处理后 的平均值为9. 0，存在有由滤波处理而使平均浓度增高的问题。上述课题中发生的对画质的影响，特别是在图像的高浓度区域且输入值为一定的 实心部尤为显著，在图像的高浓度区域产生浓淡，图像会发生粗糙感。而且，由于滤波处理后的浓度值变高，所以图像的浓度变淡(更明亮)，对比度下降。为了排除这样的问题，进行 不具有增强特性而是具有平滑特性的滤波处理是有效的。但是，反过来讲，在进行具有平滑 特性的滤波处理的情况下，由于特别会损害边缘部的尖锐度，会对画质方面产生不良影响。 因此，在现有的技术中，主要着眼于边缘部的保存，检测边缘部或对比度差大的部分，通过 抑制边缘部或对比度差大的部分的平滑特性，而达到避免上述问题的目的。但是，在使用边 缘部或对比度差而保存边缘时，虽然对于淡的文字能够保存边缘，但是对于与淡的文字具 有同等程度的浓度差的高浓度区域(主要是实心区域)，未能抑制噪音导致产生浓淡，并不 能解决上述2个问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种能够防止由滤波处理引起画 质下降的图像处理方法和图像处理装置，以及包括该图像处理装置的图像形成装置。本发明的图像处理装置，其用于对输入图像数据进行图像处理，其包括浓度计算 单元，其根据由输入图像的多个像素所构成的像素区域的像素值，计算像素区域的浓度；第 一处理单元，其对输入图像数据实施平滑化处理；第二处理单元，其对输入图像数据实施与 第一处理单元不同的处理；权重系数设定单元，其对应于由浓度计算单元计算出的浓度，设 定用于对第一处理单元处理过的图像数据进行加权的第一系数、和用于对第二处理单元处 理过的图像数据进行加权的第二系数；加权处理单元，其使用权重系数设定单元设定的第 一系数对第一处理单元处理过的图像数据进行加权，使用权重系数设定单元设定的第二系 数对第二处理单元处理过的图像数据进行加权，并将分别进行过加权的图像数据相加并输 出ο本发明的图像处理装置还包括区域图像判定单元，其根据由包含注目像素的多个 像素构成的像素块内的像素值，判定输入图像是否为属于文字边缘区域的图像，在由区域 图像判定单元判定为不是属于文字边缘区域的图像，且由浓度计算单元计算出的浓度大于 规定的浓度阈值的情况下，权重系数设定单元以对输入图像数据实施平滑化处理的方式设 定第一系数和第二系数。本发明的图像处理装置还包括区域图像判定单元，其根据由包含注目像素的多个 像素构成的像素块内的像素值，判定输入图像是否为属于文字边缘区域的图像，在由区域 图像判定单元判定为属于文字边缘区域的图像的情况下，权重系数设定单元以对输入图像 数据实施第二处理单元的处理的方式设定第一系数和第二系数。本发明的图像处理装置，其用于对输入图像数据进行数字滤波运算处理，其包括 第一存储单元，其存储用于对输入图像数据进行平滑化处理的第一滤波系数；第二存储单 元，其存储用于对输入图像数据进行与平滑化处理不同的处理的第二滤波系数；浓度计算 单元，其根据由输入图像的多个像素所构成的像素区域的像素值，计算像素区域的浓度；权 重系数设定单元，其对应于浓度计算单元计算出的浓度，设定用于对第一滤波系数进行加 权的第一系数，和用于对第二滤波系数进行加权的第二系数；运算单元，其对于输入图像数 据，至少使用第一滤波系数或第二滤波系数进行滤波运算；和加权处理单元，其使用权重 系数设定单元设定的第一系数对第一滤波系数进行加权，使用权重系数设定单元设定的第 二系数对第二滤波系数据进行加权，并将分别进行过加权的滤波系数相加作为新的滤波系数，输出到运算单元。本发明的图像处理装置还包括区域图像判定单元，其根据由包含注目像素的多个 像素构成的像素块内的像素值，判定输入图像是否为属于文字边缘区域的图像，在由区域 图像判定单元判定为不是属于文字边缘区域的图像，且由浓度计算单元计算出的浓度大于 规定的浓度阈值的情况下，权重系数设定单元设定第一系数和第二系数，使得运算单元使 用第一滤波系数对输入图像数据进行滤波运算。本发明的图像处理装置还包括区域图像判定单元，其根据由包含注目像素的多个 像素构成的像素块内的像素值，判定输入图像是否为属于文字边缘区域的图像，在由区域 图像判定单元判定为属于文字边缘区域的图像的情况下，权重系数设定单元设定第一系数 和第二系数，使得运算单元使用第二滤波系数对输入图像数据进行滤波运算。本发明的图像处理装置，其浓度计算单元以根据多个特定颜色各自的像素区域的 像素值计算浓度的方式构成，权重系数设定单元对应于浓度计算单元计算出的浓度，设定 第一系数和第二系数，对各个特定颜色实施共同的加权处理。本发明的图像形成装置包括上述任意一个图像处理装置和进行该图像处理装置 处理过的图像的形成的图像形成单元。本发明的计算机程序是用于由计算机实现上述图像处理装置的控制程序。本发明的计算机可读取的记录介质记录有上述计算机程序。在本发明中，根据由输入图像的多个像素所构成的像素区域的像素值，计算该像 素区域的浓度。像素区域例如可以是以注目点为中心的5像素X5像素的区域。而且计算 出的浓度例如可以是浓度值的平均值。而且，分别对于对输入图像数据实施平滑化处理所 得到的图像数据，和对输入图像数据实施与平滑化处理不同的处理所得到的图像数据，对 应于像素区域的浓度实施加权处理，将实施过加权处理的各个数据相加。例如，如果使对平 滑化处理后的图像数据的权重系数为α，对与平滑化处理不同的处理后的图像数据的权重 系数为β，则在像素区域的浓度为高浓度(暗部)的情况下，使α = 1，β = 0 ；在像素区 域的浓度为低浓度(亮部)的情况下，使α = 0，β = 1，对应于像素区域的浓度从低浓度 向高浓度变化，能够使α从0增加到1，同时β从1减少到0。通过使权重系数(混合比) α> β随着像素区域的浓度从低浓度一侧向高浓度一侧转移而连续变化，即使在输入图像 的浓度变化的情况下，也能够抑制输出图像浓度发生急剧变化，能够防止画质的劣化。而且，在本发明中，在根据由包含注目像素的多个像素构成的像素块内的像素值， 判定输入图像不是属于文字边缘区域的图像，且像素区域是高浓度区域(计算出的浓度大 于规定的浓度阈值)的情况下，对输入图像数据(例如实心区域等的图像数据)实施平滑 化处理。由此，能够抑制高浓度区域的噪音，同时能够抑制由噪音引起的滤波处理后的平均 浓度的增加，能够防止画质劣化。而且，在实施平滑化处理的情况下通过将文字边缘区域除 外，能够防止文字边缘的劣化，同时能够在平滑化处理中抑制高浓度区域所放大的噪音，能 够防止画质的下降。而且，在本发明中，在根据由包含注目像素的多个像素构成的像素块内的像素值， 判定输入图像是属于文字边缘区域的图像的情况下或者判定像素区域是低浓度区域的情 况下，对输入图像数据实施与平滑化处理不同的处理。在这种情况下，与平滑化处理不同的 处理，例如可以是增强处理、增强处理与平滑化处理的混合处理、或者强的平滑化处理与弱的平滑化处理的组合。由此，对于文字边缘区域、或作为文字边缘区域以外的区域的低浓度 区域(例如基底区域等亮部)，能够保存边缘，防止边缘的劣化。而且，在本发明中，根据由输入图像的多个像素构成的像素区域的像素值，计算该 像素区域的浓度。像素区域例如可以是以注目点为中心的5像素X5像素的区域。而且， 计算出的浓度可以是例如浓度值的平均值。而且，分别对第一滤波系数与第二滤波系数， 对应于像素区域的浓度实施加权处理，使用将加权后的各个滤波系数相加而得到的滤波系 数，由运算单元对输入图像数据进行滤波运算。例如，如果使对第一滤波系数的权重系数为 α，对第二滤波系数的权重系数为β，则在像素区域的浓度为高浓度(暗部)的情况下，使 α = 1，β = 0，在像素区域的浓度为低浓度(亮部)的情况下，使α = 0，β = 1，对应于 像素区域的浓度从低浓度向高浓度变化，能够使α从0增加到1，同时β从1减少到0。通 过使权重系数(混合比)α、β随着像素区域的浓度从低浓度一侧向高浓度一侧转移而连 续变化，即使在输入图像的浓度变化的情况下，也能够抑制输出图像的浓度发生急剧变化， 能够防止画质的劣化。而且，在本发明中，在根据由包含注目像素的多个像素构成的像素块内的像素值， 判定输入图像不是属于文字边缘区域的图像，且像素区域是高浓度区域(计算出的浓度大 于规定的浓度阈值)的情况下，运算单元使用用于进行平滑化处理的第一滤波系数对输入 图像数据进行滤波运算。由此，能够抑制高浓度区域的噪音，同时抑制由噪音引起的滤波处 理后的平均浓度的增加，能够防止画质劣化。而且，在实施平滑化处理的情况下通过将文字 边缘区域除外，能够防止文字边缘的劣化，同时能够在平滑化处理中抑制高浓度区域所放 大的噪音，能够防止画质下降。而且，在本发明中，在根据由包含注目像素的多个像素构成的像素块内的像素值， 判定输入图像是属于文字边缘区域的图像的情况下或者判定像素区域是低浓度区域的情 况下，运算单元使用与用于进行平滑化处理的第一滤波系数不同的第二滤波系数对输入图 像数据进行滤波运算。在这种情况下，使用第二滤波系数的滤波运算例如可以是增强处理 运算、增强处理运算与平滑化处理运算的混合处理运算、或者是强的平滑化处理运算与弱 的平滑化处理运算的组合。由此，对于文字边缘区域、或作为文字边缘区域以外的区域的低 浓度区域(例如基底区域等亮部)，能够保存边缘，防止边缘的劣化。而且，由于使运算单元 共同化，能够对应于像素区域的浓度选择滤波运算中使用的滤波系数，所以与例如对应于 像素区域的浓度设置多个运算处理部，由各个运算处理部进行处理的情况相比，能够减少 处理量。特别是在滤波器的尺寸(滤波矩阵的尺寸)大的情况下，能够进一步减少处理量。 而且，在滤波系数的系数值的种类少的情况下，能够优化处理量。 此外，在本发明中，根据多个特定颜色，例如R (红)、G (绿)、B (蓝)各个像素区 域的像素值，判定像素区域的浓度，对应于判定的浓度，对各个特定颜色实施共同的加权处 理。例如，将权重系数(混合比)α、β对各个特定颜色使用相同值。通过使用共同的权重 系数，能够对全部的颜色实施共同的滤波处理或滤波运算，能够防止混色时与单色时的处 理或运算的不均勻性。而且，在本发明中，通过进行由图像处理装置进行过处理的图像的形成，能够形成 防止画质劣化的图像。如以上所述，在本发明中，能够抑制高浓度区域的噪音，同时能够抑制噪音所引起
8的滤波处理后的平均浓度的增加，能够防止画质劣化。而且，对属于文字边缘区域的图像也 能够防止边缘的劣化。
图1是表示现有的能见度校正处理的输入值与输出值的关系的一个例子的说明 图。图2是表示现有的能见度校正处理中的输出值相对于输入值的变化量的说明图。图3是表示具有增强特性的滤波处理前后的图像数据的一个例子的说明图。图4是表示包括本发明的图像处理装置的图像形成装置的结构的框图。图5是表示空间滤波处理部的结构的一个例子的框图。图6是表示像素区域的局部浓度计算的一个例子的说明图。图7是表示为了进行滤波运算的参照像素区域的一个例子的说明图。图8是表示空间滤波核的结构例的说明图。图9是表示第一滤波运算部中使用的滤波系数的一个例子的说明图。图10是表示第二滤波运算部中使用的滤波系数的一个例子的说明图。图11是表示权重系数的一个例子的说明图。图12是表示图像处理部的空间滤波处理顺序的一个例子的流程图。图13是表示包括实施方式2的图像处理装置的图像形成装置的结构的框图。图14是表示区域分离处理部的结构的框图。图15是表示实施方式2的空间滤波处理部的结构的框图。图16是表示具有增强特性的滤波系数的一个例子的说明图。图17是表示权重系数的设定的一个例子的说明图。图18是表示实施方式2的图像处理部的空间滤波处理顺序的一个例子的流程图。图19是表示实施方式3的空间滤波处理部的结构的一个例子的框图。图20是表示空间滤波核的结构例的说明图。图21是表示实施方式3的图像处理部的空间滤波处理顺序的一个例子的流程图。图22是表示实施方式4的空间滤波处理部的结构的一个例子的框图。图23是表示实施方式4的图像处理部的空间滤波处理顺序的一个例子的流程图。图M是表示权重系数的另一个例子的说明图。图25是表示具有平滑特性的滤波系数的一个例子的说明图。图沈是表示实施方式6的空间滤波处理部的结构的一个例子的框图。图27是表示各色空间滤波部的结构的一个例子的框图。图28是表示实施方式7的空间滤波处理部的结构的一个例子的框图。图四是表示滤波系数的选择方法的一个例子的说明图。图30是表示第一滤波系数的一个例子的说明图。图31是表示第二滤波系数的一个例子的说明图。图32是表示第三滤波系数的一个例子的说明图。图33是表示实施方式7的图像处理部的空间滤波处理顺序的一个例子的流程图。
具体实施例方式下面基于表示相应实施方式的附图详细说明本发明。实施方式1图4是表示包括本发明的图像处理装置的图像形成装置的结构的框图。图像形成 装置(例如数码彩色复印机)包括作为图像处理装置的图像处理部100、图像输入部110、 图像输出部120、和操作面板130等。图像输入部110包括对原稿照射读取用的光的光源和CXD线传感器等(均未图 示)，将从原稿反射的光变换为被分解成R(红)、G(绿)、B(蓝)色的电信号，取得彩色图 像信号(RGB反射率信号)。由于以线传感器作为摄影元件，所以光源与CCD线传感器在线 传感器的长边方向(主扫描方向)与短边方向(副扫描方向)上扫描，读取二维图像。对 生成的电信号实施A/D变换处理，变换为数字数据，作为图像数据输出到后段的图像处理 部 100。图像处理部100对输入的图像数据实施后述的各处理后，进行向图像输出部120 的输出图像的输出。图像输出部120包括电子照片方式的打印部、或喷墨方式等的打印部， 由打印部在打印纸、OHP膜等薄片上形成图像，输出图像。操作面板130由用于设定数码复 印机的动作模式的设定按钮、数字键、液晶显示器等显示装置构成。图像处理部100包括A/D变换部10、黑点校正部(shading correctionsection)20、能见度校正部30、空间滤波处理部50、变倍处理部60、颜色校正部 70、和中间灰度输出灰度等级处理部80。黑点校正部20对于由A/D变换部10进行A/D变换后的反射率信号，实施黑点校 正处理。黑点校正处理是为了去除由图像输入部110的照明系统、成像系统和摄像系统的 结构所引起在图像信号中产生的各种畸变而进行。能见度校正部30是为了校正作为摄像 元件的CDD线传感器的灵敏度特性与人的能见度特性的差异，进行将与按照各R、G、B信号 分别设置的LUT(Look Up Table:查找表)存储器的输入值相当的数据值读出作为输出值 的处理。LUT存储器中例如存储有图1所示的具有变换特性的数据。空间滤波处理部50对输入的图像数据实施空间滤波处理。其详细内容后面叙述。变倍处理部60是为了吸收图像输入部110与图像输出部120的解析度的不同， 使以依存于图像输入部110的解析度和图像尺寸输入的图像数据与图像输出部120相合， 进行图像解析度与图像尺寸的变更。颜色校正部70将R、G、B信号变换为C(青绿)、M(品 红)、Ye (黄)、K(黑)的浓度信号，并且为了实现图像输出部120的色再现的忠实化，对C、 M.Ye.K的浓度信号实施颜色校正处理。具体地，颜色校正处理是将基于分别包括不要吸收 成分的C、M、如、K色材的分光特性的杂色，从C、M、如、K的浓度信号中去除的处理。中间灰度输出灰度等级处理部80对C、M、Ye、K图像数据实施灰度等级校正处理 和中间灰度生成处理。中间灰度生成处理是将图像分割为多个像素并能够再现灰度等级的 处理，可以使用2值或多值抖动(dither)法、误差扩散法等。而且，中间灰度输出灰度等级 处理部80也能够进行将图像数据的浓度值变换为图像输出部120的特性值的网点面积率 的处理。由中间灰度输出灰度等级处理部80所处理的浓度信号被输出到图像输出部120。图像处理部100的动作例如可以由未图示的CPU(CentralProcessing Unite 中 央处理单元)所控制。而且，图像形成装置并不限于数码复印机，例如也可以是具有复印功能、打印功能、传真发送功能、和扫描至电子邮件(scan to e-mail)功能等的数码彩色复合 机。数码彩色复合机还可以进一步包括由例如调制解调器或网卡构成的通信装置。在发送 传真的情况下，用调制解调器进行与对方地址的发送手续，确保是可发送状态时，将以规定 形式压缩的图像数据(由扫描仪读取的图像数据)从存储器中读出，实施压缩形式的变更 等必要的处理，通过通信线路依次发送给对方地址。此外，在接收传真的情况下，CPU在进 行通信手续的同时接收从对方地址发送来的图像数据输入到图像处理部100，图像处理部 100由压缩/解压处理部(未图示)对取得的图像数据实施解压处理。解压的图像数据根 据需要进行旋转处理或解析度变换处理，在实施输出灰度等级校正处理、灰度等级再现处 理等之后，输出到图像输出部120。此外，还能够通过网卡或LAN电缆等与连接于网络的计 算机或其它数码复合机进行数据通信。而且，并不限于彩色复合机，也可以是黑白复合机。图5是表示空间滤波处理部50的结构的一个例子的框图。空间滤波处理部50包 括局部浓度计算部51、混合比计算部52、第一滤波运算部53、第二滤波运算部M、和加权处 理部55等，加权处理部55包括乘法器551、552、加法器553。空间滤波处理部50将以R、G、B的各8位数据作为1个像素的数据的图像数据，作 为输入图像数据，在规定的滤波处理运算后，输出以R、G、B的各8位数据作为1个像素的数 据的图像数据。空间滤波处理部50对R、G、B分别独立地进行滤波处理运算，在各色各自 的运算中，不参照其他色的数据。以下表示单一平面色(R、G、B中任意一个)的处理内容。 对其他色的处理内容也是同样。局部浓度计算部51基于以输入图像的注目点(注目像素) 为中心的所需要大小的像素区域内的像素值，计算出像素区域的浓度。图6是表示像素区域的局部浓度计算的一个例子的说明图。如图6所示，像素区 域是由输入图像的主扫描方向即CCD线传感器的像素列方向的QH+1)像素、与图像的副 扫描方向即CCD线传感器的扫描方向的QV+1)像素所构成，例如，具有0H+1) = 5像素、 (2V+1) = 5像素的大小。局部浓度计算部51对包含注目点的25像素的各像素值乘以1，将乘法计算的结果 除以像素区域的大小(25像素)。由此，局部浓度计算部51计算出像素区域内的平均浓度 值。在输入图像的像素值为0 255 (8位)的情况下，局部浓度计算部51计算出从255减 去计算的平均浓度值的值作为最终的像素区域的局部浓度值(浓度)。空间滤波处理部50的运算由于使用R、G、B信号，所以浓度值越接近0越是高浓度 一侧，浓度值越接近255越是低浓度一侧。由于局部浓度值是从255减去计算出的浓度值， 所以局部浓度值越接近0越是低浓度(亮部)，而局部浓度值越接近255越是高浓度(暗 部)。而且，在使用C、M、Y信号或C、M、Y、K信号作为图像数据的情况下，浓度值越接近 0越是低浓度一侧，浓度值越接近255越是高浓度一侧。由于局部浓度值是从255减去计算 出的浓度值，所以局部浓度值越接近255越是低浓度(亮部)，而局部浓度值越接近0越是 高浓度(暗部)。局部浓度值的计算也不限于基于像素区域的平均浓度而计算的结构，局部浓度只 要是能够抑制输入图像中包含的噪音的影响求出代表注目点(注目像素)的浓度即可。例 如，也能够使用参照的像素(像素区域内的像素)中，除去特定数目的浓度值高的像素与 特定数目的浓度值低的像素的、具有中央值的多个像素的浓度平均值(或唯一的像素浓度
11值)作为局部浓度值。或者也能够在参照的像素中，仅除去特定数目的浓度值低的像素，仅 使用浓度值高的像素的浓度平均值作为局部浓度值。或者，虽然在图6的例子中像素区域 内的各像素全部的权重都相同，但是也可以使用注目点的权重大，越离开注目点权重越小 的加权浓度平均值。而且，包含注目点的周围像素的参照位置或参照像素数也不限于此。例如，在输入 图像的主扫描方向与副扫描方向的解析度不同的情况下，也可以改变主扫描方向与副扫描 方向的参照像素数。而且，例如参照的位置，也可以从离开注目点一定像素间距离的观点出 发，例如作为参照像素除了参照以注目点为中心的正方形(或长方形)之外，还可以采取圆 形的参照范围(像素区域)。而且，为了减少计算的计算量，例如还可以仅以包含注目点的 同一线上的多个像素与包含注目点的同一列上的多个像素作为参照像素。第一滤波运算部53对于输入的图像数据，使用规定的滤波运算用的滤波系数，进 行滤波运算。图7是表示用于滤波运算的参照像素区域的一个例子的说明图。如图7所示， 以输入图像的主扫描方向即CCD线传感器的像素列方向的QH+1)像素、与图像的副扫描方 向即CCD线传感器的扫描方向的QV+1)像素的区域(参照像素区域)内的像素作为参照 像素进行参照，使用参照像素与后述的空间滤波核进行运算。运算结果作为对参照像素区 域的中间位置的注目点(x，y)(注目像素)的结果而输出。图8是表示空间滤波核的结构例的说明图。如图8所示，空间滤波核具有与参照 像素区域相对应的大小，具有滤波运算用的滤波系数K(-H，-V)、…、K(0，0)、…、K(H，V)。 第一滤波运算部53进行式(1)的卷积运算。
权利要求
1.一种图像处理装置，其对输入图像数据进行图像处理，其特征在于，包括浓度计算单元，其根据由输入图像的多个像素构成的像素区域的像素值，计算出所述 像素区域的浓度；区域图像判定单元，其根据由包含注目像素的多个像素构成的像素块内的像素值，判 定输入图像是否为文字边缘区域图像；和第一处理单元，其在由所述区域图像判定单元判定为不是文字边缘区域图像、并且由 所述浓度计算单元计算出的浓度大于规定的第一浓度阈值的情况下，对输入图像数据实施 平滑化处理。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于包括第二处理单元，其在由所述浓度计算单元计算出的浓度小于规定的第二浓度阈值 的情况下，对输入图像数据进行增强处理、将增强处理与平滑化处理组合的处理和将强的 平滑化处理与弱的平滑化处理组合的处理中的任一种处理。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于包括第二处理单元，其在由所述区域图像判定单元判定为是文字边缘区域图像的情况 下或者由所述浓度计算单元计算出的浓度小于规定的第二浓度阈值的情况下，对输入图像 数据进行增强处理、将增强处理与平滑化处理组合的处理和将强的平滑化处理与弱的平滑 化处理组合的处理中的任一种处理。
4.根据权利要求2或3所述的图像处理装置，其特征在于包括加权处理单元，其根据由所述浓度计算单元计算出的浓度，对由所述第一处理单 元和第二处理单元各自处理后的图像数据实施加权处理。
5.一种图像处理装置，其对输入图像数据进行数字滤波运算处理，其特征在于，包括存储单元，其存储用于对输入图像数据进行平滑化处理的第一滤波系数；浓度计算单元，其根据由输入图像的多个像素构成的像素区域的像素值，计算出所述 像素区域的浓度；区域图像判定单元，其根据由包含注目像素的多个像素构成的像素块内的像素值，判 定输入图像是否为文字边缘区域图像；和运算单元，其在由所述区域图像判定单元判定为不是文字边缘区域图像、并且由所述 浓度计算单元计算出的浓度大于规定的第一浓度阈值的情况下，使用所述第一滤波系数对 输入图像数据进行滤波运算。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于包括存储单元，其存储用于对输入图像数据进行增强处理、将增强处理与平滑化处理 组合的处理和将强的平滑化处理与弱的平滑化处理组合的处理中的任一种处理的第二滤 波系数，所述运算单元，在由所述浓度计算单元计算出的浓度小于规定的第二浓度阈值的情况 下，使用所述第二滤波系数对输入图像数据进行滤波运算。
7.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于包括存储单元，其存储用于对输入图像数据进行增强处理、将增强处理与平滑化处理 组合的处理和将强的平滑化处理与弱的平滑化处理组合的处理中的任一种处理的第二滤 波系数，所述运算单元，在由所述区域图像判定单元判定为是文字边缘区域图像的情况下或者 由所述浓度计算单元计算出的浓度小于规定的第二浓度阈值的情况下，使用所述第二滤波 系数对输入图像数据进行滤波运算。
8.根据权利要求6或7所述的图像处理装置，其特征在于包括加权处理单元，其根据由所述浓度计算单元计算出的浓度，对所述第一滤波系数 和第二滤波系数各自实施加权处理。
9.根据权利要求4或8所述的图像处理装置，其特征在于所述浓度计算单元根据多个特定颜色各自的像素区域的像素值计算出浓度，所述加权处理单元根据由所述浓度计算单元计算出的浓度，对各个所述特定颜色实施 共同的加权处理。
10.一种图像形成装置，其特征在于，包括权利要求1 9中任一项所述的图像处理装置；和形成由所述图像处理装置处理后的图像的图像形成单元。
11.一种图像处理方法，其对输入图像数据进行图像处理，其特征在于根据由输入图像的多个像素构成的像素区域的像素值，计算出所述像素区域的浓度，根据由包含注目像素的多个像素构成的像素块内的像素值，判定输入图像是否为文字 边缘区域图像，在判定为不是文字边缘区域图像、并且计算出的浓度大于规定的第一浓度阈值的情况 下，对输入图像数据实施平滑化处理。
12.—种图像处理方法，其对输入图像数据进行数字滤波运算处理，其特征在于存储用于对输入图像数据进行平滑化处理的第一滤波系数，根据由输入图像的多个像素构成的像素区域的像素值，计算出所述像素区域的浓度，根据由包含注目像素的多个像素构成的像素块内的像素值，判定输入图像是否为文字 边缘区域图像，在判定为不是文字边缘区域图像、并且计算出的浓度大于规定的第一浓度阈值的情况 下，使用所述第一滤波系数对输入图像数据进行滤波运算。
全文摘要
本发明涉及图像处理装置、图像形成装置和图像处理方法。局部浓度计算部根据以输入图像的注目点为中心的所需要大小的像素区域内的像素值，计算像素区域的浓度。混合比计算部对应于局部浓度计算部计算出的局部浓度值，生成由α和β所表示的系数组，并将生成的系数α、β输出到加权处理部。加权处理部对将输入图像由第一滤波运算部运算后的结果乘以系数α，对将输入图像由第二滤波运算部运算后的结果乘以系数β，再将两个乘法计算的结果相加，将该加法计算的结果作为空间滤波处理部的处理结果输出。
文档编号H04N1/387GK102065202SQ201010608620
公开日2011年5月18日 申请日期2008年11月7日 优先权日2007年11月8日
发明者吉村秀义, 松冈朋枝, 高京介 申请人:夏普株式会社