JP3723043B2 - Image processing apparatus, image reading apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を複数の画素に分割して読取り、読取った画素毎に画像データを生成して出力するシステムに適用され、出力前の画像データに対してガンマ補正処理を施す画像処理装置、画像読取装置および画像形成装置に関し、特に暗部の画像データのノイズを低減して出力する画像処理装置、画像読取装置および画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、画像を複数の画素に分割して読取、読取った画素毎に画像データを生成して出力する画像センサとしてのエリアCCD(電荷結合素子)やラインCCDなどが、デジタルラボシステム、ファクシミリ装置、デジタル複写機、スキャナ、ビデオカメラおよびデジタルカメラなどの多くの機器に広く利用されている。このような画像センサを用いた従来の画像読取装置では、画像センサに投影された画像を画像センサの複数の光電変換素子に対応する画素に分割し、入射された光量に比例して発生した電荷を走査し、画素毎の画像データを順次出力している。
【0003】
特開平11−284880号公報には、撮像装置において、入力信号のS/N比が低い場合にもガンマ補正を施し、低輝度部分における雑音成分の不所望なレベル増大を抑制しかつ優れた階調再現性を得る技術が開示されている。具体的に、この撮像装置は、輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成回路、生成された輪郭補正信号を可変比で二系統に分配する分配手段、分配比を設定する分配比設定手段、CRTの電圧・発光特性を補償するガンマ補正回路、ガンマ補正回路への入力信号と分配された第1の輪郭補正信号とを加算する第1の加算器およびガンマ補正回路からの出力信号と分配された第2の輪郭補正信号とを加算する第2の加算器を含んで構成され、ガンマ補正が施された輝度信号を出力する。
【0004】
また、特開平10−276348号公報には、入力される補正対象のY信号に対して標準のガンマカーブ特性のデータを生成するガンマROMを有する、たとえばROMテーブル方式のガンマ補正回路において、標準のガンマカーブ特性の黒付近の領域の特性を補正する補正データを生成する補正データ生成部と、標準のガンマカーブ特性のデータから補正データを減算する減算器とを設け、黒付近の階調重視とS/N重視との両機能を同一信号処理にて実現する技術が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような画像読取装置はガンマ特性を有する。ガンマ特性は、図3に示されるようなガンマ曲線で表され、画像読取装置においてこのガンマ曲線に従ってガンマ補正を施す場合、入力信号レベルが小さい暗部では高い利得を持って出力信号が得られることになり、雑音成分が著しく増幅されてしまう。すなわち、入力信号にわずかなずれが生じていた場合、そのずれが出力信号レベルYにおいて著しく増幅される。したがって、滑らかな階調性を必要とする写真などの画像の読取りの場合においては、雑音成分の影響によって出力画像がざらついてしまい、滑らかな階調性を再現することができない。また、暗部の利得が低くなるようにガンマ特性を変化させて雑音成分の増大を抑制することも考えられるが、この場合、雑音成分を抑制することはできるが、暗部がつぶれてしまい、滑らかな階調性を再現することができない。
【0006】
本発明の目的は、ガンマ補正を施すとともに暗部の雑音成分による画像のざらつきを低減させることができる画像処理装置、画像読取装置および画像形成装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マトリックス状の画素によって構成される画像の赤、緑および青の各色成分に分解して得られる各画像データに対してガンマ補正処理をそれぞれ施すガンマ補正処理手段と、
ガンマ補正処理が施された画像データを出力する出力手段と、
ガンマ補正処理が施された各色成分の画像データのうち、前記出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の前記各色成分の画像データに対して、ノイズを低減させるノイズ低減化処理をそれぞれ施して前記出力手段に与えるノイズ低減化処理手段とを備えることを特徴とする画像処理装置である。
【0008】
本発明に従えば、ガンマ補正処理が施された赤R、緑Gおよび青Bの各色成分の画像データのうち、出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の前記各色成分の画像データに対してはノイズ低減化処理がそれぞれ施されて出力手段から出力され、それ以外の画像データはそのまま出力される。したがって、ガンマ曲線の傾きが所定の閾値、たとえば傾き1を越える部分についてノイズを低減させる画像処理を行うことができ、ガンマ補正によってノイズ増幅の生じやすい画像の暗部であってもノイズを低減させることができ、ノイズによる画像のざらつきを防止して滑らかな階調性を有する良好な画像を再現することが可能となる。
【0009】
また本発明は、前記ノイズ低減化処理手段は、ノイズ低減化処理が施される注目画素とその周辺画素との画像データを平均化して注目画素の画素値を決定することを特徴とする。
【0010】
また本発明は、前記注目画素と前記周辺画素との画像データに重み付けをし、この重み付けされた画像データを平均化することを特徴とする。
本発明に従えば、前記ノイズ低減化処理とは、ノイズ低減化処理が施される注目画素とその周辺画素との画像データに対して、重み付けをすることなく、または重み付けをして、平均化処理を施し、この平均値を注目画素の画素値に決定することである。このようなノイズ低減化処理によって、注目画素の画素値が周辺画素を含むデータの中の平均値に決定されるので、ノイズによるざらつきの発生を防止して滑らかな階調性を再現することができる。
【0011】
また本発明は、前記ノイズ低減化処理手段は、ノイズ低減化処理が施される注目画素とその周辺画素との画像データに対してメジアンフィルタを用いたフィルタ処理を施して注目画素の画素値を決定することを特徴とする。
【0012】
本発明に従えば、前記ノイズ低減化処理とは、ノイズ低減化処理が施される注目画素とその周辺画素との画像データに対してメジアンフィルタを用いたフィルタ処理を施し、これによってえられた中間値を注目画素の画素値に決定することである。このようなノイズ低減化処理によって、注目画素の画素値が周辺画素を含むデータの中の中間値に決定されるので、ノイズによるざらつきの発生を防止して滑らかな階調性を再現することができる。
【0013】
また本発明は、前記画像データは文字領域と写真領域との画像データを含み、
前記画像処理装置は、文字領域と写真領域との画像データを分離する領域分離手段を含み、
前記ノイズ低減化処理手段は、写真領域の画像データのみに対してノイズ低減化処理を施すことを特徴とする。
【0014】
本発明に従えば、写真領域のみについてノイズ低減化処理を施し、文字領域についてはノイズ低減化処理を施さないので、文字のエッジのぼけを回避することができる。
【0015】
また本発明は、前記予め定める閾値は、傾き1であることを特徴とする。
また本発明は、原稿を読取り、マトリックス状の画素によって構成される画像の赤、緑および青の各色成分に分解して得られる各画像データを出力する画像読取手段と、
画像読取手段からの各色成分の画像データに対してガンマ補正処理をそれぞれ施すガンマ補正処理手段と、
ガンマ補正処理が施された画像データを出力する出力手段と、
ガンマ補正処理が施された前記各色成分の画像データのうち、前記出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の前記各色成分の画像データに対して、ノイズを低減させるノイズ低減化処理をそれぞれ施して前記出力手段に与えるノイズ低減化処理手段とを備えることを特徴とする画像読取装置である。
【0016】
本発明に従えば、画像読取手段によって読取られて出力された各色成分の画像データに対してガンマ補正処理がそれぞれ施される。ガンマ補正処理が施された各色成分の画像データのうち、出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の各色成分の画像データに対してはノイズ低減化処理が施されて出力手段から出力され、それ以外の画像データはそのまま出力される。したがって、画像読取手段からの画像データをガンマ補正処理した後であって出力手段に与える前にノイズを低減させる画像処理を行うことができる。このため、画像読取装置の外部に設けられた画像形成装置などにノイズを低減した画像データを与えることができる。このような画像データが与えられた画像形成装置は、ノイズ低減化処理機能を備えない場合であっても滑らかな階調性を有する良好な画像を形成することができる。
【0017】
また本発明は、前記ノイズ低減化処理手段によってノイズ低減化処理を実行するか否かを設定するノイズ低減化処理設定手段を含むことを特徴とする。
【0018】
本発明に従えば、画像読取装置においてノイズ低減化処理を実行するか否かが選択できる。これによって、画像データが与えられた画像形成装置などのノイズ低減化処理機能を含む画像処理の有無に応じてノイズ低減化処理を実行することができる。したがって、画像データが与えられた画像形成装置などに設けられたノイズ低減化処理機能などの画像処理に影響を与えないようにして、通常の画像データを画像形成装置に出力することが可能となる。
【0019】
また本発明は、前記画像データは文字領域と写真領域との画像データを含み、前記画像読取装置は、文字領域と写真領域との画像データを分離する領域分離手段を含み、
前記ノイズ低減化処理手段は、写真領域の画像データのみに対してノイズ低減化処理を施すことを特徴とする。
【0020】
本発明に従えば、写真領域のみについてノイズ低減化処理を施し、文字領域についてはノイズ低減化処理を施さないので、文字のエッジのぼけを回避することができる。
【0021】
また本発明は、原稿を読取り、マトリックス状の画素によって構成される画像の赤、緑および青の各色成分に分解して得られる各画像データを出力する画像読取手段と、
画像読取手段からの各色成分の画像データに対してガンマ補正処理をそれぞれ施すガンマ補正処理手段と、
記録媒体上への黒、イエロー、マゼンタおよびシアン毎の画像をそれぞれ印字出力する画像形成手段を有し、これらの各画像形成手段に、黒、イエロー、マゼンタおよびシアン毎の印字用画像データがそれぞれ与えられる印字出力手段と、
ガンマ補正処理が施された前記各色成分の画像データのうち、前記印字出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の前記各色成分の画像データに対して、ノイズを低減させるノイズ低減化処理をそれぞれ施すノイズ低減化処理手段と
ノイズ低減化処理手段の出力に応答し、ノイズ低減化処理が行なわれた前記各色成分の画像データから、黒、イエロー、マゼンタおよびシアン毎の印字用画像データをそれぞれ導出して、印字出力手段の画像形成手段に与える印字用画像データ導出手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【0022】
本発明に従えば、画像読取手段によって読取られて出力された赤R、緑Gおよび青Bの各色成分の画像データに対してガンマ補正処理が施される。ガンマ補正処理が施された画像データのうち、印字出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の各色成分の画像データに対してノイズ低減化処理がそれぞれ施され、こうしてノイズ低減化処理が行なわれた前記各色成分の画像データから、印字用画像データ導出手段41b,41dによって黒、イエローY、マゼンタM、およびシアンC毎の印字用画像データをそれぞれ得て、印字出力手段の画像形成手段Pa〜Pdに与えられ、こうして印字出力手段から印字出力され、それ以外の前記各色成分の画像データは、ノイズ低減化処理が施されずに、印字用画像データ導出手段41b,41dから印字出力手段の画像形成手段Pa〜Pdに与えられ、そのまま印字出力される。したがって、画像読取手段からの各色成分の画像データをガンマ補正処理した後であって印字出力手段に与える前にノイズを低減させる画像処理を行うことができる。このため、画像形成装置は滑らかな階調性を有する良好な画像を形成することができる。
【0023】
また本発明は、前記画像データは文字領域と写真領域との画像データを含み、
前記画像形成装置は、文字領域と写真領域との画像データを分離する領域分離手段を含み、
前記ノイズ低減化処理手段は、写真領域の画像データのみに対してノイズ低減化処理を施すことを特徴とする。
【0024】
本発明に従えば、写真領域のみについてノイズ低減化処理を施し、文字領域についてはノイズ低減化処理を施さないので、文字のエッジのぼけを回避することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態の画像形成装置であるカラーデジタル複写機(以下、単に「複写機」ともいう)1のブロック図である。なおここでは、本発明の画像処理装置を、複写機1の原稿読取部40で読取った画像データを印字出力する画像形成装置に適用した例について説明する。
【0026】
複写機1は、画像データ入力部である原稿読取部40、画像処理部41、ハードディスク装置およびRAM(ランダムアクセスメモリ)などで構成される画像メモリ43、画像データ出力部42、CPU(中央処理装置)44、画像編集部45および外部とのインタフェース部46,47を含んで構成される。
【0027】
原稿読取部40は、複数ライン、たとえば3ラインのカラーCCDセンサ40a、シェーディング補正回路40b、ライン補正部40c、領域分離部40d、ガンマ傾き検知部40e、ガンマ補正部40fおよびフィルタ処理部40gを含んで構成される。
【0028】
CCDセンサ40aは、白黒またはカラーの原稿から画像を読取り、R(赤)、G(緑)およびB(青)の色成分(以下、各色成分を、各色と略称することがある)に分解したライン画像データを出力する。シェーディング補正回路40bは読取った画像データの信号レベルを補正し、ライン補正部40cは読取った画像データのずれを補正する。領域分離部40dは、読取った画像データが文字領域の画像データであるか写真領域の画像データであるかを判別する。ガンマ傾き検知部40eは各色成分の画像データ毎にガンマ曲線の図3に示されるように入力レベルXに対する出力レベルYの傾きを、各色成分に共通な予め定める閾値と比較する。ガンマ補正部40fは各色成分の画像データ毎に明暗を補正して視覚度補正を行う。フィルタ処理部40gは読取った写真領域の画像データに対してフィルタ処理を行う。
【0029】
画像処理部41は、モノクロデータ生成部41a、入力処理部41b、領域分離部41c、黒生成部41d、Y(イエロー)、M(マゼンタ)およびC(シアン)毎の色補正回路41e、黒およびYMC毎のズーム処理回路41f、黒およびYMC毎の空間フィルタ41g、黒およびYMC毎のプリントデータ入力部41i、黒およびYMC毎の中間調処理部41h、および追跡パターン出力部41jを含んで構成される。
【0030】
モノクロデータ生成部41aは、原稿読取部40からのRGBの画像データからモノクロデータ(白黒原稿)を生成する。入力処理部41bは、原稿読取部40からのRGBの画像データを複写機1の各色毎の画像形成ステーションに対応したYMCのライン印字用画像データに変換するとともにクロック変換する。領域分離部41cは、モノクロデータ生成部41aおよび入力処理部41bからの画像データから文字領域、網点写真領域および印画紙写真領域の画像データを分離する。黒生成部41dは、入力処理部41bからのライン画像データに基づき、下色除去処理を行って黒のライン印字用画像データを生成する。YMC毎の色補正回路41eは、黒生成部41dからのYMCの各画像データを予め定められる各色の変換テーブルに基づいてそれぞれ補正する。
【0031】
黒およびYMC毎のズーム処理回路41fは、領域分離部41c、黒生成部41dおよび色補正回路41eからの各色の画像データを予め設定された倍率に基づいてそれぞれ倍率変換する。各色毎の空間フィルタ41gは、ズーム処理回路41fからの各色の画像データをそれぞれ空間フィルタ処理する。各色毎のプリントデータ入力部41iには、空間フィルタ41gからの各色の画像データと、原稿読取部40からの各色の画像データとがそれぞれ入力される。各色毎の中間調処理部41hは、プリントデータ入力部41iからの各色の画像データに対して、多値誤差拡散および多値デザインなどの階調性を表現するための中間調処理をそれぞれ施す。追跡パターン出力部41jは、Yの中間調処理部41hからのYの画像データに対する追跡パターンを出力する。黒およびCMの中間調処理部41hからの黒およびCMの画像データおよび追跡パターン出力部41jからのYの画像データは、画像メモリ43に一旦貯えられる。
【0032】
画像メモリ43は、画像処理部41からシリアル出力される8ビット4色、すなわち32ビットの画像データを順次受取り、バッファに一時的に貯えながら32ビットの画像データを8ビット4色の画像データに変換して各色毎の画像データとして記憶管理する4基のハードディスク43a〜43d、すなわち回転記憶媒体を含んで構成される。
【0033】
また、画像メモリ43は半導体メモリなどで実現される遅延バッファメモリ43eを含み、複写機1では、遅延バッファメモリ43eに各色の画像データを一旦記憶させ、時間をずらしてタイミングを合せて各レーザースキャナユニットに画像データを送ることによって、各画像形成ステーションの位置が異なることによって生じる色ずれを防止している。さらに、画像メモリ43は後述する画像編集時に用いられる画像合成用メモリ43fを含んで構成される。
【0034】
画像データ出力部42は、黒およびCMの中間調処理部41hからの黒およびCMの画像データおよび追跡パターン出力部41jからのYの画像データに基づいてパルス幅変調を行う各色毎のレーザーコントロールユニット42aと、レーザーコントロールユニット42aから出力される各色の画像データに応じたパルス幅変調信号に基づいてレーザ記録を行う各色毎のレーザースキャナユニット42b〜42eとを含んで構成される。
【0035】
CPU44は、上述した原稿読取部40、画像処理部41、画像メモリ43および画像データ出力部42、後述する画像編集部45およびインタフェース部46,47を、所定のシーケンスに基づいて制御する。
【0036】
画像編集部45は、原稿読取部40、画像処理部41または後述するインタフェース部46,47を経て、画像メモリ43に一旦記憶された画像データに対して所定の画像編集を施す。画像データの編集作業は画像合成用メモリ43fを用いて行われる。
【0037】
インタフェース部46は、複写機1とは別に設けられた外部の画像入力処理装置である通信携帯端末装置、デジタルカメラおよびデジタルビデオカメラなどからの画像データを受入れるための通信インタフェース手段である。なお、インタフェース部46から入力された画像データに対しても画像処理部41で色空間補正などを行うことによって、複写機1の画像形成部で取扱うことができるデータレベルに変換し、画像メモリ43のハードディスク43a〜43dに記憶されて管理される。
【0038】
インタフェース部47は、パーソナルコンピユータなどの外部機器によって作成された画像データを入力するプリンタインタフェース手段であり、またファクシミリ受信した画像データを受入れるための白黒またはカラーのファクシミリインタフェース手段である。インタフェース部47から入力された画像データはすでにCMYK信号であり、中間調処理部41hで中間調処理を施して画像メモリ43のハードディスク43a〜43dに記憶されて管理される。
【0039】
図2は、前記複写機1の構成を示す図である。複写機1の上面には原稿台111と操作パネルとが設けられ、複写機1の内部には画像読取部110と画像形成部210と給紙機構211とが設けられる。また、複写機1の原稿台111の上面には該原稿台111に対して開閉可能に支持される両面自動原稿送り装置(RADF;Recirculating Autom atic Document Feeder)112が装着される。
【0040】
両面自動原稿送り装置112は、まず、原稿の一方の面が原稿台111の所定位置において画像読取部110に対向するようにして原稿を搬送し、原稿の一方の面についての画像読取りが終了すると、原稿の他方の面が原稿台111の所定位置において画像読取部110に対向するようにして原稿を反転して搬送し、原稿の他方の面についての画像読取りが終了すると、原稿を排出して次の原稿を搬送する。このような原稿の搬送および表裏反転の動作は複写機1の全体の動作に関連して制御される。
【0041】
画像読取部110は、両面自動原稿送り装置112によって原稿台111の上に搬送されてきた原稿の画像を読取るために、原稿台111の下方に配置される。画像読取部110は、原稿台111の下面に沿って平行に往復移動する第1および第2の原稿走査ユニット113,114と光学レンズ115とCCDセンサ116とを含んで構成される。
【0042】
第1の原稿走査ユニット113は、原稿画像表面を露光する露光ランプと原稿からの反射光像を所定の方向に向かって偏向する第1ミラーとを有し、原稿台111の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動する。第2の原稿走査ユニット114は、第1の原稿走査ユニット113の第1ミラーによって偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第2および第3ミラーを有し、第1の原稿走査ユニット113と一定の速度関係を保って平行に往復移動する。光学レンズ115は、第2の原稿走査ユニット114の第3ミラーによって偏向された原稿からの反射光像を縮小し、縮小された光像をCCDセンサ116の上の所定位置に結像させる。CCDセンサ116は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力する。
【0043】
CCDセンサ116からの画像データは、前記原稿読取部40のシェーディング補正回路40b、ライン補正部40c、領域分離部40d、ガンマ傾き検知部40e、ガンマ補正部40fおよびフィルタ処理部40gで処理された後、前記画像処理部41に転送されて所定の画像処理が施される。
【0044】
給紙機構211は、画像形成部210の下方に設けられ、用紙トレイ内に積載収容されている用紙(記録媒体)Pを1枚ずつ分離して画像形成部210に向かって供給する。1枚ずつ分離供給された用紙Pは、画像形成部210の手前に配置された一対のレジストローラ212によってタイミングが制御されて画像形成部210に搬送される。片面に画像が形成された用紙Pは、画像形成部210の画像形成のタイミングで画像形成部210に再供給搬送される。
【0045】
画像形成部210の下部には、転写搬送ベルト機構213が配置されている。転写搬送ベルト機構213によれば、駆動ローラ214と従動ローラ215との間に略平行に伸びるように張架された転写搬送ベルト216に用紙Pが静電吸着されて搬送される。
【0046】
用紙搬送路における転写搬送ベルト機構213の下流側には、用紙Pの上に転写形成されたトナー像を用紙Pの上に定着させるための定着装置217が配置される。定着装置217の一対の定着ローラ間におけるニップ部を通過した用紙Pは、搬送方向切換えゲート218を経て、排出ローラ219によって複写機1の外壁に取付けられている排紙トレイ220上に排出される。
【0047】
切換えゲート218は、定着後の用紙Pの搬送経路を、複写機1の外部へ用紙Pを排出する経路と、画像形成部210に向かって用紙Pを再供給する経路との間で選択的に切換える。切換えゲート218によって再び画像形成部210に向かって搬送方向が切換えられた用紙Pは、スイッチバック搬送経路221を介して表裏反転された後、画像形成部210へと再度供給される。
【0048】
画像形成部210における転写搬送ベルト216の上方には、転写搬送ベルト216に近接して、第1の画像形成ステーションPa、第2の画像形成ステーションPb、第3の画像形成ステーションPcおよび第4の画像形成ステーションPdが、用紙搬送経路上流側からこの順番に並設される。
【0049】
転写搬送ベルト216は駆動ローラ214によって図2において矢印Zで示す方向に摩擦駆動され、前述したように給紙機構211を通じて給送される用紙Pを把持し、用紙Pを画像形成ステーションPa〜Pdへと順次搬送する。
【0050】
各画像形成ステーションPa〜Pdの構成は実質的に同一であり、図2に示す矢印F方向に回転駆動される感光体ドラム222a,222b,222c,222dをそれぞれ含む。
【0051】
各感光体ドラム222a〜222dの周辺には、感光体ドラム222a〜222dをそれぞれ一様に帯電する帯電器223a,223b,223c,223dと、感光体ドラム222a〜222dの上に形成された静電潜像をそれぞれ現像する現像装置224a,224b,224c,224dと、現像された感光体ドラム222a〜222dの上のトナー像を用紙Pへ転写する転写用放電器225a,225b,225c,225dと、感光体ドラム222a〜222dの上に残留するトナーを除去するクリーニング装置226a,226b,226c,226dとが感光体ドラム222a〜222dの回転方向に沿って順次配置される。また、各感光体ドラム222a〜222dの上方には、レーザービームスキャナユニット227a,227b,227c,227dがそれぞれ設けられる。
【0052】
レーザービームスキャナユニット227a〜227dは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ素子(図示せず)と、半導体レーザ素子からのレーザービームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー(偏向装置)240a,240b,240c,240dと、ポリゴンミラー240a〜240dによって偏向されたレーザービームを感光体ドラム222a〜222dの表面に結像させるためのfθレンズ241a,241b,241c,241dやミラー242a,242b,242c,242d,243a,243b,243c,243dとを含んで構成される。
【0053】
レーザービームスキャナユニット227aにはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナユニット227bにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナユニット227cにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に対応する画素信号が、そして、レーザービームスキャナユニット227dにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号がそれぞれ入力される。
【0054】
これによって色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が各感光体ドラム222a〜222dの上に形成される。そして、現像装置224aには黒色のトナーが、現像装置224bにはシアン色のトナーが、現像装置224cにはマゼンタ色のトナーが、現像装置224dにはイエロー色のトナーがそれぞれ収容されており、感光体ドラム222a〜222dの上の静電潜像がこれら各色のトナーによって現像される。これによって画像形成部210にて色変換された原稿画像情報が各色のトナー像として再現される。
【0055】
第1の画像形成ステーションPaと給紙機構211との間には用紙吸着用(ブラシ)帯電器228が設けられており、該吸着用帯電器228は転写搬送ベルト216の表面を帯電させ、給紙機構211から供給された用紙Pは、転写搬送ベルト216の上に確実に吸着させた状態で第1〜第4の画像形成ステーションPa〜Pdの間をずれることなく搬送される。
【0056】
第4の画像形成ステーションPdと定着装置217との間であって、駆動ローラ214のほぼ真上部には、除電器229が設けられており、該除電器229には搬送ベルト216に静電吸着されている用紙Pを転写搬送ベルト216から分離するための交流電流が印加される。
【0057】
このようにして構成される複写機1においては、用紙Pとしてカットシート状の紙が使用される。この用紙Pは、給紙カセットから送り出されて給紙機構211の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、その用紙Pの先端部分がセンサ(図示せず)にて検知され、このセンサから出力される検知信号に基づいて一対のレジストローラ212によって一旦停止される。そして、用紙Pは各画像形成ステーションPa〜Pdとのタイミングをとって図2の矢印Z方向に回転している転写搬送ベルト216に送られる。このとき転写搬送ベルト216には前述したように吸着用帯電器228によって所定の帯電が施されているので、用紙Pは各画像形成ステーションPa〜Pdを通過する間、安定して搬送供給される。
【0058】
各画像形成ステーションPa〜Pdにおいては各色のトナー像がそれぞれ形成され、転写搬送ベルト216によって静電吸着されて搬送される用紙Pの支持面上で重ね合わされる。第4の画像形成ステーションPdによる画像の転写が完了すると、用紙Pはその先端部分から順次的に除電器229によって転写搬送ベルト216の上から剥離され、定着装置217へと導かれる。最後に、トナー画像が定着された用紙Pは用紙排出口(図示せず)から排紙トレイ220の上へと排出される。
【0059】
なお、上述の説明ではレーザービームスキャナユニット227a〜227dでレーザービームを走査して露光することによって感光体ドラム222a〜222dへの光書込みを行っているが、レーザービームスキャナユニット227a〜227dの代わりに発光ダイオードアレイと結像レンズアレイとから成る書込み光学系(LEDヘッド)を用いてもよい。LED(発光ダイオード)ヘッドはレーザービームスキャナユニットに比べて、サイズが小さく、また可動部分が無いので無音である。したがって複数個の光書込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機などの画像形成装置において好適に用いることができる。
【0060】
また、原稿読取部40は図2の画像読取部110に含まれ、CCDセンサ40aはCCDセンサ116に相当する。また、画像処理部41、画像データ出力部42、画像メモリ43、CPU44、画像編集部45およびインタフェース部46,47は図2の画像形成部210に含まれる。本発明の画像処理装置を構成する各手段は、領域分離部40d、ガンマ傾き検知部40e、ガンマ補正部40fおよびフィルタ処理部40gである。このため、上記図1および図2の構成では、原稿読取部40または画像読取部110が本発明の画像処理装置に相当する。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の画像処理装置の上記各手段は、画像処理部41などを含む画像形成部210に含まれる構成であってもよい。
【0061】
次に、複写機1の上述した各手段で構成される画像処理装置におけるガンマ補正処理およびノイズ低減化処理について説明する。図3は複写機1の画像処理装置の画像データの入力信号レベルと出力信号レベルとの関係であるガンマ特性を表すガンマ曲線を示す図である。また、図4は複写機1の原稿読取部40の一連の原稿読取処理動作を示す図である。複写機1では図3のガンマ特性に従ってガンマ補正を行うが、このとき単にガンマ補正を行うのみでは特に暗部においてノイズ成分が増幅されて出力画像の品位が低下する。そこで、複写機1ではガンマ補正後にノイズ低減化処理を行い、滑らかな階調を有する高品位な画像を得るようにしている。
【0062】
なお、ノイズ低減化処理は暗部のついてのみ実行し、明部については行わないようにしている。これは、ノイズ低減化処理は画像を平滑化させる処理であり、また明部においては暗部におけるようなガンマ補正によるノイズ増幅は生じず、したがって明部においてノイズ低減化処理を実行すると過大な平滑化処理が行われることとなり、これによって画像がぼけるという弊害が生じるためである。
【0063】
ノイズ低減化処理を暗部のみについて行うには、まず、図3に示されるガンマ曲線の接線の傾きに対してある閾値、たとえば1を決定する。ガンマ曲線の接線の傾きが大きいところは入力信号レベルに対する出力信号レベルの利得が大きい暗部であることを示し、逆に傾きが小さいところは明部であることを示す。そして、ガンマ曲線の接線の傾きが決定した閾値よりも大きい領域についてのみノイズ低減化処理を行う。これによって、ガンマ補正によるノイズ増幅が生じる暗部についてのみノイズ低減を図ることができ、明部についてはノイズ低減化処理を行わないので過大な平滑化による画像のぼけが生じない。
【0064】
ノイズ低減化処理は、以下の第1または第2の方法で行うことができる。第1の方法は、注目画素とその周辺画素との画像データを平均化して、注目画素の画素値を決定する方法である。たとえば図5に示される3×3のマトリックスの画素データa〜iについて、以下の式(1)から注目画素eの画像データPeを求める。
Pe =(a+b+c+ … +h+i) / 9 …(1)
【0065】
なお、以下の式(2)を用いてマトリックス内の各画素データa〜iに所定の重み付けX1〜X9をした後、平均化しても構わない。
P =(X1・a+X2・b+ … +X8・h+X9・i)/(X1+X2+ … +X8+X9) …(2)
【0066】
また、平均化は3×3のマトリックスの画素データについてのみに限定されるものではなく、たとえば5×5のマトリックスの画素データについて平均化を行い、注目画素の画像データPを求めても構わない。ただしこの場合、解像度が低下する。したがって、3×3のマトリックスの画素データについて平均化を行い、注目画素の画像データPを求めるのが好ましい。
【0067】
第2の方法は、注目画素とその周辺画素との画像データについてメジアンフィルタを用いて処理し、注目画素の画素値を決定する方法である。たとえば図5に示される3×3のマトリックスの画素データa〜iについて、その中間値を注目画素の画像データPとする。つまり、画像データa〜iのうち、画像データgが中間値であり注目画素の画像データPとした場合、該画像データgの画素が注目画素となる。
【0068】
図7〜図9は、複写機1でのノイズ低減化処理の結果を示すグラフである。具体的には、市販のIT−8のチャートのグレーパッチ、すなわち図6に示す無彩色の黒から白までの24のパッチ(パッチ0〜パッチ23)を画像読取部40を用いて読取り、上述した第1または第2の方法でノイズ低減化処理を行った場合とノイズ低減化処理を行わなかった場合との各パッチの画像データの標準偏差を求めたものである。図7は赤色成分の結果を示し、図8は緑色成分の結果を示し、図9は青色成分の結果を示す。なお、ORGはノイズ低減化処理を行わなかったときの画像データの標準偏差を示し、AVEは第1の方法である平均化によってノイズ低減化処理を行ったときの画像データの標準偏差を示し、MIDは第2の方法であるメジアンフィルタを用いた方法によってノイズ低減化処理を行ったときの画像データの標準偏差を示す。また、図7〜図9のAVEおよびMIDでは、全トナーパッチの入力に関してノイズ低減化処理を行っており、暗部のみのノイズ低減化処理は行っていない。
【0069】
図7〜図9において、標準偏差の値が大きいということは、同じ値の入力値に対して出力値のばらつきが大きく、ノイズの影響が大きいことを示している。ORGから、番号が小さいトナーパッチ、すなわち暗部に相当するトナーパッチにおいて出力のばらつきが大きくなっていることが判る。これに対して、AVEおよびMIDでは、全てのトナーパッチにおいて、標準偏差の値が下がっており、出力のばらつき、すなわちノイズの影響が低減されていることが判る。ただし、番号が大きいトナーパッチ、すなわち明部に相当するトナーパッチでは、暗部に比べて最初からノイズの影響が小さく(標準偏差が小さく)、したがってノイズ低減の効果も小さい。このため、ノイズ低減の効果よりも、平滑化による画像ぼけの弊害の方が大きくなりノイズ低減化処理を実施することは好ましくないといえる。
【0070】
本形態のようにノイズ低減化処理を行う範囲をガンマ曲線の接線の傾きが1を越える範囲とした場合、たとえば図3ではノイズ低減化処理を行う範囲は、入力信号レベルが57以下でかつ出力信号レベルが157以下の範囲となり、この範囲の画像データに対してノイズ低減化処理のフィルタ処理を行う。なお、図7〜図9ではガンマ曲線の接線の傾きが1を越える範囲はパッチ18以上に相当する。
【0071】
なお、ノイズ低減化処理は写真領域においてはある程度滑らかな階調表現を必要とするので有効であるが、エッジを多く含む文字領域ではエッジのぼけを招くので好ましくない。したがって、複写機1では、入力画像データに対して、写真領域(中間調領域)と文字領域とに分離する領域分離処理を行った上で、写真領域のみについてノイズ低減化処理を行う構成とすることが好ましい。原稿の画像データが写真領域か文字領域かの判断は、図1の領域分離部40dによって自動的に行われるが、領域を指定することができるデシタイザなどの装置を用いて原稿を読取る前に写真領域を指定するようにしても構わない。
【0072】
以上のように本実施形態ではスキャナなどの画像読取部40で読取った画像データに対して本発明に係る画像処理を施し、複写機1にて出力する構成について示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、ガンマ処理が施される画像データを獲得する手段やガンマ処理が施された画像データを出力する手段は本実施形態に限定されるものではない。本発明は、デジタルカメラで撮像された画像データをディスプレイに表示出力するシステムなどにも適用することができる。
【0073】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ガンマ補正処理が施された赤R、緑Gおよび青Bの各色成分に分解して得られる各画像データのうち、出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値、たとえば傾き1よりも大きい暗部の画素の各色成分の画像データに対してノイズ低減化処理をそれぞれ施し出力手段から出力するようにしたので、ガンマ補正によってノイズ増幅の生じやすい画像の暗部であってもノイズを低減させることができ、ノイズによる画像のざらつきを防止して滑らかな階調性を有する良好な画像を再現することが可能となる。
【0074】
また本発明によれば、ノイズ低減化処理が施される注目画素とその周辺画素との画像データを平均化して注目画素の画素値を決定するノイズ低減化処理を施すようにしたので、注目画素の画素値が周辺画素を含むデータの中の平均値に決定され、ノイズによるざらつきの発生を防止して滑らかな階調性を再現することができる。
【0075】
また本発明によれば、ノイズ低減化処理が施される注目画素とその周辺画素との画像データに対してメジアンフィルタを用いたフィルタ処理を施して注目画素の画素値を決定するノイズ低減化処理を施すようにしたので、注目画素の画素値が周辺画素を含むデータの中の中間値に決定され、ノイズによるざらつきの発生を防止して滑らかな階調性を再現することができる。
【0076】
また本発明によれば、文字領域と写真領域とを含む画像データに対し、写真領域の画像データのみについてノイズ低減化処理を施し、文字領域の画像データについてはノイズ低減化処理を施さないようにしたので、文字のエッジのぼけを回避することができる。
【0077】
また本発明によれば、画像読取手段によって読取られて出力された画像の赤R、緑Gおよび青Bの各色成分に分解して得られる各画像データに対してガンマ補正処理した後、出力手段に与える前にノイズ低減化処理をそれぞれ実施するようにしたので、画像読取装置の外部に設けられた画像形成装置などにノイズを低減した画像データを与えることができる。このような画像データが与えられた画像形成装置ではノイズ低減化処理機能を備えない場合であっても滑らかな階調性を有する良好な画像を形成することができる。
【0078】
また本発明によれば、画像読取装置においてノイズ低減化処理を実行するか否かを選択できるようにしたので、画像データが与えられる画像形成装置などのノイズ低減化処理機能の有無に応じて画像読取装置においてノイズ低減化処理を実行することができ、画像データが与えられる画像形成装置などに設けられたノイズ低減化処理機能などの画像処理に影響を与えないようにして、通常の画像データを画像形成装置に与えることが可能となる。
【0079】
また本発明によれば、写真領域の画像データのみについてノイズ低減化処理を施し、文字領域の画像データについてはノイズ低減化処理を施さないようにしたので、文字のエッジのぼけを回避することができる。
【0080】
また本発明によれば、画像読取手段によって読取られて出力された画像の赤R、緑Gおよび青Bの各色成分に分解して得られる各画像データに対してガンマ補正処理した後、印字出力手段の画像形成手段Pa〜Pdにそれぞれ与える前に印字用画像データ導出手段41dによって、前述のノイズ低減化処理が行なわれた赤R、緑G、青Bの各色成分の画像データから、印字用画像データ導出手段41b,41dによって黒、イエローY、マゼンタMおよびシアンC毎の印字用画像データをそれぞれ得て、印字出力手段の画像形成手段Pa〜Pdに与え、記録媒体上にカラー印字をして印字出力手段から出力するようにしたので、ノイズを低減した画像を印字出力することができる。
【0081】
また本発明によれば、写真領域の画像データのみについてノイズ低減化処理を施し、文字領域の画像データについてはノイズ低減化処理を施さないようにしたので、文字のエッジのぼけを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の画像形成装置であるカラーデジタル複写機1のブロック図である。
【図2】複写機1の構成を示す図である。
【図3】複写機1の画像処理装置のガンマ曲線を示す図である。
【図4】複写機1の原稿読取部40の一連の原稿読取処理動作を示す図である。
【図5】ノイズ低減化処理されるマトリックスの画素データa〜iを示す図である。
【図6】市販のIT−8のチャートのグレーパッチを示す図である。
【図7】複写機1での赤色成分のノイズ低減化処理の結果を示すグラフである。
【図8】複写機1での緑色成分のノイズ低減化処理の結果を示すグラフである。
【図9】複写機1での青色成分のノイズ低減化処理の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1 カラーデジタル複写機
40 原稿読取部(画像データ入力部)
40a,116 CCDセンサ
40b シェーディング補正回路
40c ライン補正部
40d 領域分離部部
40e ガンマ傾き検知部
40f ガンマ補正部
40g フィルタ処理部
41 画像処理部
42 画像データ出力部
43 画像メモリ
44 CPU(中央処理装置)
45 画像編集部
46,47 インターフェイス部
110 画像読取部
112 両面自動原稿送り装置
113 第1の原稿走査ユニット
114 第2の原稿走査ユニット
115 光学レンズ
210 画像形成部
211 給紙機構
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is applied to a system that reads an image divided into a plurality of pixels, generates image data for each read pixel, and outputs the image data. The image processing device performs gamma correction processing on image data before output. The present invention relates to an image reading apparatus and an image forming apparatus, and more particularly, to an image processing apparatus, an image reading apparatus, and an image forming apparatus that reduce and output noise in image data in a dark portion.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an image is divided into a plurality of pixels and read, and an area CCD (charge coupled device) or a line CCD as an image sensor that generates and outputs image data for each read pixel is used in digital lab systems, facsimile machines, Widely used in many devices such as digital copiers, scanners, video cameras and digital cameras. In a conventional image reading apparatus using such an image sensor, an image projected on the image sensor is divided into pixels corresponding to a plurality of photoelectric conversion elements of the image sensor, and charges generated in proportion to the amount of incident light are generated. , And image data for each pixel is sequentially output.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-284880 discloses that an imaging apparatus performs gamma correction even when the S / N ratio of an input signal is low, suppresses an undesired level increase of a noise component in a low luminance portion, and has an excellent level. A technique for obtaining tonal reproducibility is disclosed. Specifically, the imaging apparatus includes a contour correction signal generation circuit that generates a contour correction signal, a distribution unit that distributes the generated contour correction signal into two systems with a variable ratio, a distribution ratio setting unit that sets a distribution ratio, and a CRT. A gamma correction circuit that compensates the voltage and light emission characteristics of the signal, a first adder that adds an input signal to the gamma correction circuit and the distributed first contour correction signal, and an output signal from the gamma correction circuit. A second adder for adding the second contour correction signal is included, and a luminance signal subjected to gamma correction is output.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-276348 discloses a standard gamma correction circuit having a gamma ROM that generates standard gamma curve characteristic data for an input Y signal to be corrected. A correction data generation unit that generates correction data that corrects the characteristics of the area near black in the gamma curve characteristics and a subtractor that subtracts the correction data from the standard gamma curve characteristics data are provided. A technique for realizing both functions of emphasizing S / N by the same signal processing is disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  The image reading apparatus as described above has a gamma characteristic. The gamma characteristic is represented by a gamma curve as shown in FIG. 3, and when the image reading apparatus performs gamma correction according to this gamma curve, the input signal levelXIn the dark part where the signal is small, an output signal is obtained with a high gain, and the noise component is remarkably amplified. In other words, if there is a slight shift in the input signal, the shift is the output signal.Level YIs significantly amplified. Therefore, in the case of reading an image such as a photograph that requires smooth gradation, the output image becomes rough due to the influence of noise components, and smooth gradation cannot be reproduced. In addition, it is conceivable to suppress the increase of the noise component by changing the gamma characteristic so that the gain of the dark part becomes low. In this case, although the noise component can be suppressed, the dark part is crushed and smooth. The gradation cannot be reproduced.
[0006]
An object of the present invention is to provide an image processing apparatus, an image reading apparatus, and an image forming apparatus capable of performing gamma correction and reducing image roughness due to a noise component in a dark part.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention is constituted by matrix-like pixels.Respectively obtained by separating the red, green and blue color components of the imageGamma correction processing for image dataRespectivelyGamma correction processing means to be applied;
  Output means for outputting image data subjected to gamma correction processing;
  Gamma correction processing was appliedFor each color componentOf the image data, the gamma curve indicating the gamma characteristic of the output meansOutput level Y relative to input level XTilt, Predetermined in common for each color componentGreater than thresholdDark partPixelFor each color componentNoise reduction processing that reduces noise on image dataGive them to the output meansAn image processing apparatus comprising: a noise reduction processing unit.
[0008]
  According to the present invention, a gamma correction process has been performed.For each color component of red R, green G and blue BOf the image data, the gamma curve indicating the gamma characteristic of the output meansOutput level Y relative to input level XTilt, Predetermined in common for each color componentGreater than thresholdDark partPixelFor each color componentNoise reduction processing is applied to image dataRespectivelyThe image data is output from the output means, and the other image data is output as it is. Therefore, the slope of the gamma curve is a predetermined threshold, for exampleInclinationIt is possible to perform image processing that reduces noise in areas that exceed 1, and noise can be reduced even in the dark part of an image where noise amplification is likely to occur due to gamma correction, preventing smoothness of the image due to noise. It is possible to reproduce a good image having a good gradation.
[0009]
Further, the present invention is characterized in that the noise reduction processing means determines the pixel value of the target pixel by averaging the image data of the target pixel subjected to the noise reduction processing and its surrounding pixels.
[0010]
  The present invention is characterized in that the image data of the target pixel and the peripheral pixels are weighted, and the weighted image data is averaged.
  According to the present invention, the noise reduction processing is performed on image data of a target pixel on which noise reduction processing is performed and its surrounding pixels., Without weighting or with weightingAn averaging process is performed, and this average value is determined as the pixel value of the target pixel. By such noise reduction processing, the pixel value of the target pixel is determined to be an average value in the data including the peripheral pixels, so that smooth gradation can be reproduced by preventing the occurrence of roughness due to noise. it can.
[0011]
According to the present invention, the noise reduction processing means performs a filtering process using a median filter on the image data of the target pixel to be subjected to the noise reduction process and its surrounding pixels, and obtains the pixel value of the target pixel. It is characterized by determining.
[0012]
According to the present invention, the noise reduction process is obtained by applying a filter process using a median filter to image data of a target pixel to be subjected to the noise reduction process and its surrounding pixels. The intermediate value is determined as the pixel value of the target pixel. By such noise reduction processing, the pixel value of the target pixel is determined to be an intermediate value in the data including the peripheral pixels, so that smooth gradation can be reproduced by preventing the occurrence of roughness due to noise. it can.
[0013]
According to the present invention, the image data includes image data of a character area and a photograph area,
The image processing apparatus includes a region separation unit that separates image data of a character region and a photographic region,
The noise reduction processing means performs noise reduction processing only on image data in a photographic area.
[0014]
According to the present invention, the noise reduction process is performed only on the photographic area and the noise reduction process is not performed on the character area, so that blurring of the edge of the character can be avoided.
[0015]
  The present invention also providesThe predetermined threshold is an inclination of 1.
  The present invention also reads a document and displays a matrix image.NaturallyComposed ofRespectively obtained by separating the red, green and blue color components of the imageImage reading means for outputting image data;
  From image reading meansFor each color componentGamma correction processing for image dataRespectivelyGamma correction processing means to be applied;
  Output means for outputting image data subjected to gamma correction processing;
  Gamma correction processing was appliedFor each color componentOf the image data, the gamma curve indicating the gamma characteristic of the output meansOutput level Y relative to input level XTilt, Predetermined in common for each color componentGreater than thresholdDark partPixelFor each color componentNoise reduction processing that reduces noise on image dataGive them to the output meansAn image reading apparatus comprising: a noise reduction processing unit.
[0016]
  According to the present invention, the image is read and output by the image reading means.For each color componentGamma correction processing for image dataRespectivelyApplied. Gamma correction processing was appliedFor each color componentOf the image data, the gamma curve indicating the gamma characteristic of the output meansOutput level Y relative to input level XTilt, Predetermined in common for each color componentGreater than thresholdDark partPixelFor each color componentThe image data is subjected to noise reduction processing and output from the output means, and other image data is output as it is. Therefore, it is possible to perform image processing for reducing noise after the image data from the image reading unit is subjected to the gamma correction process and before being applied to the output unit. Therefore, image data with reduced noise can be given to an image forming apparatus provided outside the image reading apparatus. An image forming apparatus to which such image data is given can form a good image having smooth gradation even if it does not have a noise reduction processing function.
[0017]
In addition, the present invention includes a noise reduction processing setting unit that sets whether or not the noise reduction processing unit performs the noise reduction processing.
[0018]
According to the present invention, it is possible to select whether or not to perform noise reduction processing in the image reading apparatus. As a result, the noise reduction processing can be executed in accordance with the presence or absence of image processing including a noise reduction processing function of an image forming apparatus or the like to which image data is given. Therefore, normal image data can be output to the image forming apparatus without affecting image processing such as a noise reduction processing function provided in the image forming apparatus to which the image data is given. .
[0019]
In the present invention, the image data includes image data of a character area and a photographic area, and the image reading device includes an area separating unit that separates image data of the character area and the photographic area,
The noise reduction processing means performs noise reduction processing only on image data in a photographic area.
[0020]
According to the present invention, the noise reduction process is performed only on the photographic area and the noise reduction process is not performed on the character area, so that blurring of the edge of the character can be avoided.
[0021]
  The present invention also reads a document., MaTricksNaturallyComposed ofRespectively obtained by separating the red, green and blue color components of the imageImage reading means for outputting image data;
  From image reading meansFor each color componentGamma correction processing for image dataRespectivelyGamma correction processing means to be applied;
  Image forming means for printing out black, yellow, magenta, and cyan images on a recording medium, and printing image data for each of black, yellow, magenta, and cyan is provided on each of these image forming means. GivenPrint output means;
  Gamma correction processing was appliedFor each color componentOf the image data, the gamma curve indicating the gamma characteristic of the print output meansOutput level Y relative to input level XTilt, Predetermined in common for each color componentGreater than thresholdDark partPixelFor each color componentNoise reduction processing that reduces noise on image dataRespectivelyNoise reduction processing means to be applied,
  In response to the output of the noise reduction processing means, print image data for each of black, yellow, magenta and cyan is derived from the image data of each color component on which the noise reduction processing has been performed. Image data deriving means for printing given to the image forming means;An image forming apparatus comprising:
[0022]
  According to the present invention, the image is read and output by the image reading means.For each color component of red R, green G and blue BGamma correction processing is performed on the image data. Of the image data that has undergone gamma correction processing, the gamma curve indicating the gamma characteristic of the print output meansOutput level Y relative to input level XTilt, Predetermined in common for each color componentGreater than thresholdDark partPixelFor each color componentFor image dataTenoNoise reduction processingRespectivelyGivenThen, the image data for each of black, yellow Y, magenta M, and cyan C is obtained from the image data of each color component thus subjected to noise reduction processing by the print image data deriving means 41b and 41d, respectively. Given to the image forming means Pa to Pd of the print output means, thusPrint output from the print output means, other than thatFor each color componentImage data isWithout being subjected to noise reduction processing, the image data deriving means 41b, 41d for printing is given to the image forming means Pa to Pd of the printing output means,Printed out as is. Therefore, from the image reading meansFor each color componentImage processing for reducing noise can be performed after the image data is subjected to gamma correction processing and before being supplied to the print output means. For this reason, the image forming apparatus can form a good image having smooth gradation.
[0023]
According to the present invention, the image data includes image data of a character area and a photograph area,
The image forming apparatus includes a region separating unit that separates image data of a character region and a photographic region,
The noise reduction processing means performs noise reduction processing only on image data in a photographic area.
[0024]
According to the present invention, the noise reduction process is performed only on the photographic area, and the noise reduction process is not performed on the character area.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a color digital copying machine (hereinafter also simply referred to as “copying machine”) 1 which is an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, an example in which the image processing apparatus of the present invention is applied to an image forming apparatus that prints out image data read by the document reading unit 40 of the copying machine 1 will be described.
[0026]
The copying machine 1 includes an image reading unit 40 that is an image data input unit, an image processing unit 41, an image memory 43 including a hard disk device and a RAM (random access memory), an image data output unit 42, a CPU (central processing unit). 44), an image editing unit 45, and external interface units 46 and 47.
[0027]
The document reading unit 40 includes a plurality of lines, for example, a three-line color CCD sensor 40a, a shading correction circuit 40b, a line correction unit 40c, a region separation unit 40d, a gamma inclination detection unit 40e, a gamma correction unit 40f, and a filter processing unit 40g. Consists of.
[0028]
  The CCD sensor 40a reads an image from a black-and-white or color document and outputs R (red), G (green) and B (blue).eachColor component(Hereinafter, each color component may be abbreviated as each color.)The line image data decomposed into is output. The shading correction circuit 40b corrects the signal level of the read image data, and the line correction unit 40c corrects the deviation of the read image data. The area separation unit 40d determines whether the read image data is image data of a character area or image data of a photographic area. The gamma tilt detection unit 40e is provided for each color.componentGamma curve for each image dataAs shown in FIG. 3, the output level Y with respect to the input level XTiltA predetermined threshold common to each color component andCompare. The gamma correction unit 40f is for each colorcomponentVisuality correction is performed by correcting the brightness for each image data. The filter processing unit 40g performs a filter process on the read image data of the photographic area.
[0029]
The image processing unit 41 includes a monochrome data generation unit 41a, an input processing unit 41b, a region separation unit 41c, a black generation unit 41d, a color correction circuit 41e for each of Y (yellow), M (magenta) and C (cyan), black and It includes a zoom processing circuit 41f for each YMC, a spatial filter 41g for each black and YMC, a print data input unit 41i for each black and YMC, a halftone processing unit 41h for each black and YMC, and a tracking pattern output unit 41j. The
[0030]
  The monochrome data generation unit 41 a generates monochrome data (monochrome document) from the RGB image data from the document reading unit 40. The input processing unit 41 b converts the RGB image data from the document reading unit 40 into a YMC line corresponding to the image forming station for each color of the copying machine 1.For printingConvert to image data and clock. The area separation unit 41c separates the image data of the character area, the halftone photographic area, and the photographic paper photographic area from the image data from the monochrome data generation unit 41a and the input processing unit 41b. The black generation unit 41d performs undercolor removal processing based on the line image data from the input processing unit 41b, and performs black color removal processing.For line printingGenerate image data. The YMC color correction circuit 41e corrects each YMC image data from the black generation unit 41d based on a predetermined conversion table for each color.
[0031]
The zoom processing circuit 41f for each black and YMC converts the image data of each color from the area separation unit 41c, the black generation unit 41d, and the color correction circuit 41e based on a preset magnification. The spatial filter 41g for each color performs spatial filter processing on the image data of each color from the zoom processing circuit 41f. Each color image data from the spatial filter 41g and each color image data from the document reading unit 40 are input to the print data input unit 41i for each color. The halftone processing unit 41h for each color performs halftone processing for expressing gradation properties such as multilevel error diffusion and multilevel design on the image data of each color from the print data input unit 41i. The tracking pattern output unit 41j outputs a tracking pattern for the Y image data from the Y halftone processing unit 41h. The black and CM image data from the black and CM halftone processing unit 41 h and the Y image data from the tracking pattern output unit 41 j are temporarily stored in the image memory 43.
[0032]
The image memory 43 sequentially receives 8-bit 4-color, that is, 32-bit image data serially output from the image processing unit 41, and stores 32-bit image data into 8-bit 4-color image data while temporarily storing the image data in a buffer. It includes four hard disks 43a to 43d that are converted and stored as image data for each color, that is, rotating storage media.
[0033]
Further, the image memory 43 includes a delay buffer memory 43e realized by a semiconductor memory or the like. In the copying machine 1, the image data of each color is temporarily stored in the delay buffer memory 43e, and the respective laser scanners are timed at the same timing. By sending image data to the unit, color misregistration caused by different positions of the image forming stations is prevented. Further, the image memory 43 includes an image composition memory 43f used at the time of image editing described later.
[0034]
The image data output unit 42 is a laser control unit for each color that performs pulse width modulation based on black and CM image data from the black and CM halftone processing unit 41h and Y image data from the tracking pattern output unit 41j. 42a, and laser scanner units 42b to 42e for each color that perform laser recording based on a pulse width modulation signal corresponding to the image data of each color output from the laser control unit 42a.
[0035]
The CPU 44 controls the document reading unit 40, the image processing unit 41, the image memory 43, the image data output unit 42, an image editing unit 45 and interface units 46 and 47, which will be described later, based on a predetermined sequence.
[0036]
The image editing unit 45 performs predetermined image editing on the image data temporarily stored in the image memory 43 via the document reading unit 40, the image processing unit 41, or interface units 46 and 47 described later. The image data editing work is performed using the image composition memory 43f.
[0037]
The interface unit 46 is a communication interface unit for receiving image data from a communication portable terminal device, a digital camera, a digital video camera, or the like, which is an external image input processing device provided separately from the copying machine 1. Note that image data input from the interface unit 46 is also converted to a data level that can be handled by the image forming unit of the copier 1 by performing color space correction or the like in the image processing unit 41, and the image memory 43. Are stored and managed in the hard disks 43a to 43d.
[0038]
The interface section 47 is a printer interface means for inputting image data created by an external device such as a personal computer, and is a monochrome or color facsimile interface means for receiving image data received by facsimile. The image data input from the interface unit 47 is already a CMYK signal and is subjected to halftone processing by the halftone processing unit 41h and stored and managed in the hard disks 43a to 43d of the image memory 43.
[0039]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the copying machine 1. An original table 111 and an operation panel are provided on the upper surface of the copying machine 1, and an image reading unit 110, an image forming unit 210, and a paper feeding mechanism 211 are provided inside the copying machine 1. A double-sided automatic document feeder (RADF) 112 is mounted on the upper surface of the document table 111 of the copying machine 1 so as to be openable and closable with respect to the document table 111.
[0040]
First, the double-sided automatic document feeder 112 conveys a document so that one surface of the document faces the image reading unit 110 at a predetermined position on the document table 111, and when the image reading on one surface of the document is completed. The document is reversed and conveyed so that the other side of the document faces the image reading unit 110 at a predetermined position on the document table 111. When the image reading on the other side of the document is completed, the document is discharged. Transport the next document. Such document conveyance and front / back reversal operations are controlled in relation to the overall operation of the copying machine 1.
[0041]
The image reading unit 110 is disposed below the document table 111 in order to read an image of the document conveyed on the document table 111 by the double-sided automatic document feeder 112. The image reading unit 110 includes first and second document scanning units 113, 114, an optical lens 115, and a CCD sensor 116 that reciprocate in parallel along the lower surface of the document table 111.
[0042]
The first document scanning unit 113 includes an exposure lamp that exposes the surface of the document image and a first mirror that deflects the reflected light image from the document in a predetermined direction, and is constant with respect to the lower surface of the document table 111. While reciprocally moving in parallel at a predetermined scanning speed. The second document scanning unit 114 has second and third mirrors that deflect the reflected light image from the document deflected by the first mirror of the first document scanning unit 113 further in a predetermined direction. The first document scanning unit 113 reciprocates in parallel while maintaining a constant speed relationship. The optical lens 115 reduces the reflected light image from the original deflected by the third mirror of the second original scanning unit 114 and forms the reduced optical image at a predetermined position on the CCD sensor 116. The CCD sensor 116 sequentially photoelectrically converts the formed light image and outputs it as an electrical signal.
[0043]
The image data from the CCD sensor 116 is processed by the shading correction circuit 40b, the line correction unit 40c, the region separation unit 40d, the gamma inclination detection unit 40e, the gamma correction unit 40f, and the filter processing unit 40g of the document reading unit 40. The image is transferred to the image processing unit 41 and subjected to predetermined image processing.
[0044]
The paper feed mechanism 211 is provided below the image forming unit 210, and separates the sheets (recording media) P stacked and stored in the paper tray one by one and supplies them to the image forming unit 210. The sheets P separated and supplied one by one are transported to the image forming unit 210 with timing controlled by a pair of registration rollers 212 arranged in front of the image forming unit 210. The sheet P on which an image is formed on one side is re-supplied and conveyed to the image forming unit 210 at the image forming timing of the image forming unit 210.
[0045]
A transfer conveyance belt mechanism 213 is disposed below the image forming unit 210. According to the transfer / conveying belt mechanism 213, the paper P is electrostatically adsorbed and conveyed by the transfer / conveying belt 216 stretched between the driving roller 214 and the driven roller 215 so as to extend substantially in parallel.
[0046]
A fixing device 217 for fixing the toner image transferred and formed on the paper P on the paper P is disposed on the downstream side of the transfer and transport belt mechanism 213 in the paper transport path. The sheet P that has passed through the nip portion between the pair of fixing rollers of the fixing device 217 passes through the conveyance direction switching gate 218 and is discharged onto the discharge tray 220 attached to the outer wall of the copying machine 1 by the discharge roller 219. .
[0047]
The switching gate 218 selectively selects a conveyance path of the fixed sheet P between a path for discharging the sheet P to the outside of the copying machine 1 and a path for resupplying the sheet P toward the image forming unit 210. Switch. The sheet P whose transport direction has been switched again toward the image forming unit 210 by the switching gate 218 is turned upside down via the switchback transport path 221 and then supplied again to the image forming unit 210.
[0048]
Above the transfer / conveying belt 216 in the image forming unit 210, the first image forming station Pa, the second image forming station Pb, the third image forming station Pc, and the fourth image forming station 210 are close to the transfer / conveying belt 216. Image forming stations Pd are arranged in this order from the upstream side of the sheet conveyance path.
[0049]
The transfer / conveying belt 216 is frictionally driven in the direction indicated by the arrow Z in FIG. 2 by the driving roller 214, holds the paper P fed through the paper feeding mechanism 211 as described above, and feeds the paper P to the image forming stations Pa to Pd. Sequentially.
[0050]
Each of the image forming stations Pa to Pd has substantially the same configuration, and includes photosensitive drums 222a, 222b, 222c, and 222d that are rotationally driven in the direction of arrow F shown in FIG.
[0051]
Around the photosensitive drums 222a to 222d, chargers 223a, 223b, 223c, and 223d for uniformly charging the photosensitive drums 222a to 222d, and electrostatic formed on the photosensitive drums 222a to 222d, respectively. Developing devices 224a, 224b, 224c, and 224d that respectively develop the latent images; transfer dischargers 225a, 225b, 225c, and 225d that transfer the developed toner images on the photosensitive drums 222a to 222d onto the paper P; Cleaning devices 226a, 226b, 226c, and 226d for removing toner remaining on the photosensitive drums 222a to 222d are sequentially arranged along the rotation direction of the photosensitive drums 222a to 222d. Laser beam scanner units 227a, 227b, 227c, and 227d are provided above the respective photosensitive drums 222a to 222d.
[0052]
The laser beam scanner units 227a to 227d include a semiconductor laser element (not shown) that emits dot light modulated according to image data, and a polygon mirror (for deflecting the laser beam from the semiconductor laser element in the main scanning direction). Deflectors) 240a, 240b, 240c, 240d and fθ lenses 241a, 241b, 241c, 241d and mirror 242a for imaging the laser beams deflected by the polygon mirrors 240a-240d on the surfaces of the photosensitive drums 222a-222d. , 242b, 242c, 242d, 243a, 243b, 243c, 243d.
[0053]
The laser beam scanner unit 227a has a pixel signal corresponding to the black component image of the color document image, the laser beam scanner unit 227b has a pixel signal corresponding to the cyan component image of the color document image, and the laser beam scanner unit 227c has the pixel signal. The pixel signal corresponding to the magenta color component image of the color original image is input to the laser beam scanner unit 227d, and the pixel signal corresponding to the yellow color component image of the color original image is input thereto.
[0054]
As a result, electrostatic latent images corresponding to the color-converted document image information are formed on the photosensitive drums 222a to 222d. The developing device 224a contains black toner, the developing device 224b contains cyan toner, the developing device 224c contains magenta toner, and the developing device 224d contains yellow toner. The electrostatic latent images on the photosensitive drums 222a to 222d are developed with the toners of these colors. As a result, the document image information color-converted by the image forming unit 210 is reproduced as a toner image of each color.
[0055]
A sheet suction (brush) charger 228 is provided between the first image forming station Pa and the paper feed mechanism 211, and the suction charger 228 charges the surface of the transfer conveyance belt 216 to supply the sheet. The paper P supplied from the paper mechanism 211 is transported without shifting between the first to fourth image forming stations Pa to Pd in a state where the paper P is reliably adsorbed onto the transfer transport belt 216.
[0056]
A static eliminator 229 is provided between the fourth image forming station Pd and the fixing device 217 and almost directly above the drive roller 214. The static eliminator 229 is electrostatically attracted to the conveyance belt 216. An alternating current for separating the sheet P being transferred from the transfer conveyance belt 216 is applied.
[0057]
In the copying machine 1 configured as described above, cut sheet-like paper is used as the paper P. When the paper P is fed out from the paper feed cassette and supplied into the guide of the paper feed conveyance path of the paper feed mechanism 211, the leading end portion of the paper P is detected by a sensor (not shown). Is temporarily stopped by the pair of registration rollers 212 on the basis of the detection signal output from. Then, the sheet P is sent to the transfer conveyance belt 216 rotating in the direction of the arrow Z in FIG. 2 in time with the image forming stations Pa to Pd. At this time, the transfer conveyance belt 216 is charged by the adsorption charger 228 as described above, so that the sheet P is stably conveyed and supplied while passing through the image forming stations Pa to Pd. .
[0058]
In each of the image forming stations Pa to Pd, a toner image of each color is formed and superimposed on the support surface of the paper P that is electrostatically attracted and transported by the transfer transport belt 216. When the transfer of the image by the fourth image forming station Pd is completed, the paper P is sequentially peeled off from the top of the transfer conveyance belt 216 by the charge eliminator 229 from the leading end portion thereof and guided to the fixing device 217. Finally, the paper P on which the toner image is fixed is discharged onto a paper discharge tray 220 from a paper discharge port (not shown).
[0059]
In the above description, the laser beam scanner units 227a to 227d scan and expose the laser beam to perform optical writing on the photosensitive drums 222a to 222d, but instead of the laser beam scanner units 227a to 227d. A writing optical system (LED head) including a light emitting diode array and an imaging lens array may be used. The LED (light emitting diode) head is smaller in size than the laser beam scanner unit, and is silent because there are no moving parts. Therefore, it can be suitably used in an image forming apparatus such as a tandem digital color copying machine that requires a plurality of optical writing units.
[0060]
The document reading unit 40 is included in the image reading unit 110 in FIG. 2, and the CCD sensor 40 a corresponds to the CCD sensor 116. The image processing unit 41, the image data output unit 42, the image memory 43, the CPU 44, the image editing unit 45, and the interface units 46 and 47 are included in the image forming unit 210 in FIG. Each means constituting the image processing apparatus of the present invention is an area separation unit 40d, a gamma inclination detection unit 40e, a gamma correction unit 40f, and a filter processing unit 40g. Therefore, in the configuration of FIGS. 1 and 2, the document reading unit 40 or the image reading unit 110 corresponds to the image processing apparatus of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and each unit of the image processing apparatus of the present invention may be included in the image forming unit 210 including the image processing unit 41 and the like.
[0061]
Next, gamma correction processing and noise reduction processing in the image processing apparatus configured by the above-described units of the copying machine 1 will be described. FIG. 3 is a diagram showing a gamma curve representing a gamma characteristic which is a relationship between an input signal level and an output signal level of image data of the image processing apparatus of the copying machine 1. FIG. 4 is a diagram showing a series of document reading processing operations of the document reading unit 40 of the copying machine 1. The copying machine 1 performs gamma correction in accordance with the gamma characteristics shown in FIG. 3. At this time, simply performing gamma correction amplifies a noise component particularly in a dark portion, thereby lowering the quality of an output image. Therefore, the copying machine 1 performs noise reduction processing after gamma correction so as to obtain a high-quality image having smooth gradation.
[0062]
Note that the noise reduction processing is executed only for the dark part and not for the bright part. This is because the noise reduction process is a process for smoothing the image, and noise amplification due to gamma correction does not occur in the bright part as in the dark part. Therefore, if the noise reduction process is performed in the bright part, excessive smoothing is performed. This is because the processing is performed, and this causes an adverse effect that the image is blurred.
[0063]
In order to perform the noise reduction processing only on the dark part, first, a certain threshold value, for example, 1 is determined with respect to the tangent slope of the gamma curve shown in FIG. When the slope of the tangent line of the gamma curve is large, it indicates a dark part where the gain of the output signal level with respect to the input signal level is large, and conversely, the part where the slope is small indicates a bright part. Then, noise reduction processing is performed only for a region where the slope of the tangent line of the gamma curve is larger than the determined threshold. As a result, noise can be reduced only for dark areas where noise amplification is caused by gamma correction, and noise reduction processing is not performed for bright areas, so image blur due to excessive smoothing does not occur.
[0064]
The noise reduction process can be performed by the following first or second method. The first method is a method of determining the pixel value of the target pixel by averaging the image data of the target pixel and its peripheral pixels. For example, for the pixel data a to i of a 3 × 3 matrix shown in FIG. 5, the image data Pe of the pixel of interest e is obtained from the following equation (1).
Pe = (a + b + c +... + H + i) / 9 (1)
[0065]
In addition, you may average, after giving predetermined weighting X1-X9 to each pixel data ai in a matrix using the following formula | equation (2).
P = (X1 · a + X2 · b +… + X8 · h + X9 · i) / (X1 + X2 + ... + X8 + X9) (2)
[0066]
In addition, the averaging is not limited to pixel data of a 3 × 3 matrix. For example, pixel data of a 5 × 5 matrix may be averaged to obtain image data P of the pixel of interest. . In this case, however, the resolution is lowered. Therefore, it is preferable to average the pixel data of the 3 × 3 matrix to obtain the image data P of the target pixel.
[0067]
The second method is a method of determining the pixel value of a target pixel by processing image data of the target pixel and its surrounding pixels using a median filter. For example, the pixel data a to i of the 3 × 3 matrix shown in FIG. That is, among the image data a to i, when the image data g is an intermediate value and the image data P of the target pixel is used, the pixel of the image data g is the target pixel.
[0068]
7 to 9 are graphs showing the results of noise reduction processing in the copying machine 1. Specifically, a gray patch of a commercially available IT-8 chart, that is, 24 patches (patch 0 to patch 23) from achromatic black to white shown in FIG. The standard deviation of the image data of each patch when the noise reduction process is performed by the first or second method and when the noise reduction process is not performed is obtained. FIG. 7 shows the result of the red component, FIG. 8 shows the result of the green component, and FIG. 9 shows the result of the blue component. ORG indicates the standard deviation of the image data when the noise reduction processing is not performed, AVE indicates the standard deviation of the image data when the noise reduction processing is performed by averaging, which is the first method, MID indicates a standard deviation of image data when noise reduction processing is performed by a method using a median filter, which is the second method. In addition, in AVE and MID in FIGS. 7 to 9, noise reduction processing is performed on the input of all toner patches, and noise reduction processing is not performed only on dark portions.
[0069]
In FIGS. 7 to 9, the large value of the standard deviation indicates that the variation of the output value is large with respect to the same input value, and the influence of noise is large. From the ORG, it can be seen that the output variation is large in the toner patch having a small number, that is, the toner patch corresponding to the dark portion. On the other hand, in AVE and MID, the standard deviation value is lowered in all toner patches, and it can be seen that the output variation, that is, the influence of noise is reduced. However, a toner patch having a large number, that is, a toner patch corresponding to a bright portion, has a smaller influence of noise (standard deviation is smaller) than that of a dark portion from the beginning, and therefore has a small noise reduction effect. For this reason, it can be said that it is not preferable to perform the noise reduction processing because the adverse effect of the image blur due to the smoothing becomes larger than the noise reduction effect.
[0070]
When the noise reduction processing range is a range where the tangent slope of the gamma curve exceeds 1 as in this embodiment, for example, in FIG. 3, the noise reduction processing range is that the input signal level is 57 or less and the output The signal level is in the range of 157 or less, and the noise reduction filter processing is performed on the image data in this range. 7 to 9, the range in which the tangent slope of the gamma curve exceeds 1 corresponds to the patch 18 or more.
[0071]
Note that noise reduction processing is effective because it requires a somewhat smooth gradation expression in a photographic region, but it is not preferable because it causes blurring of an edge in a character region including many edges. Accordingly, the copying machine 1 is configured to perform a noise reduction process only on the photographic area after performing an area separation process on the input image data into a photographic area (halftone area) and a character area. It is preferable. The determination of whether the image data of the document is a photographic region or a character region is automatically performed by the region separation unit 40d in FIG. 1, but before reading the document using a device such as a digitizer that can specify the region, An area may be designated.
[0072]
As described above, in the present embodiment, the image data read by the image reading unit 40 such as a scanner is subjected to the image processing according to the present invention and is output by the copying machine 1. The present invention is not limited to this configuration, and means for acquiring image data to be subjected to gamma processing and means for outputting image data to which gamma processing has been performed are not limited to the present embodiment. The present invention can also be applied to a system that displays and outputs image data captured by a digital camera on a display.
[0073]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the gamma correction processing is performed.Each obtained by decomposing into red R, green G and blue B color componentsOf the image data, the gamma curve indicating the gamma characteristic of the output meansOutput level Y relative to input level XTilt, Predetermined in common for each color componentThresholdFor example, tilt 1Larger thanDark partPixelFor each color componentNoise reduction processing for image dataRespectivelySince it is output from the application output means, noise can be reduced even in the dark part of an image where noise amplification is likely to occur due to gamma correction, and it has smooth gradation characteristics by preventing image roughness due to noise. It is possible to reproduce a good image.
[0074]
According to the present invention, since the noise reduction processing for determining the pixel value of the target pixel by averaging the image data of the target pixel to be subjected to the noise reduction processing and its surrounding pixels is performed. This pixel value is determined as an average value in the data including the peripheral pixels, and it is possible to prevent the occurrence of roughness due to noise and reproduce smooth gradation.
[0075]
Further, according to the present invention, the noise reduction processing for determining the pixel value of the target pixel by applying the filter processing using the median filter to the image data of the target pixel subjected to the noise reduction processing and the surrounding pixels. Therefore, the pixel value of the target pixel is determined to be an intermediate value in the data including the peripheral pixels, and the smooth gradation can be reproduced by preventing the occurrence of roughness due to noise.
[0076]
Further, according to the present invention, for image data including a character area and a photographic area, noise reduction processing is performed only on image data in the photographic area, and noise reduction processing is not performed on image data in the character area. Therefore, blurring of the edge of the character can be avoided.
[0077]
  According to the invention, the image is read and output by the image reading means.Each obtained by decomposing the image into red R, green G and blue B color componentsAfter performing gamma correction processing on the image data, before applying it to the output means, perform noise reduction processing.RespectivelySince it is implemented, image data with reduced noise can be provided to an image forming apparatus provided outside the image reading apparatus. An image forming apparatus to which such image data is given can form a good image having smooth gradation even if it does not have a noise reduction processing function.
[0078]
Further, according to the present invention, since it is possible to select whether or not to perform noise reduction processing in the image reading apparatus, an image can be selected according to the presence or absence of a noise reduction processing function of an image forming apparatus or the like to which image data is given. Noise reduction processing can be executed in the reading device, and normal image data can be processed so as not to affect image processing such as a noise reduction processing function provided in an image forming apparatus to which image data is given. This can be applied to the image forming apparatus.
[0079]
In addition, according to the present invention, noise reduction processing is performed only on image data in a photographic area, and noise reduction processing is not performed on image data in a character area, so that blurring of character edges can be avoided. it can.
[0080]
  According to the invention, the image is read and output by the image reading means.Each obtained by decomposing the image into red R, green G and blue B color componentsPrint output means after performing gamma correction on image dataImage forming means Pa to Pd respectivelyBefore givingFrom the image data of the respective color components of red R, green G, and blue B subjected to the above-described noise reduction processing by the printing image data deriving means 41d, black, yellow Y, Printing image data for each of magenta M and cyan C is obtained and given to the image forming means Pa to Pd of the printing output means, and color printing is performed on the recording medium.Since the image is output from the print output means, it is possible to print out an image with reduced noise.
[0081]
In addition, according to the present invention, noise reduction processing is performed only on image data in a photographic area, and noise reduction processing is not performed on image data in a character area, so that blurring of character edges can be avoided. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a color digital copying machine 1 which is an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the copying machine 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a gamma curve of the image processing apparatus of the copying machine 1;
4 is a diagram showing a series of document reading processing operations of the document reading unit 40 of the copying machine 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating matrix pixel data a to i subjected to noise reduction processing;
FIG. 6 is a diagram showing a gray patch of a commercially available IT-8 chart.
7 is a graph showing a result of noise reduction processing of a red component in the copying machine 1. FIG.
FIG. 8 is a graph showing the results of green component noise reduction processing in the copier 1;
FIG. 9 is a graph showing the result of blue component noise reduction processing in the copier 1;
[Explanation of symbols]
1 color digital copier
40 Document reading unit (image data input unit)
40a, 116 CCD sensor
40b Shading correction circuit
40c line correction unit
40d region separation part
40e Gamma tilt detector
40f Gamma correction unit
40g filter processing unit
41 Image processing unit
42 Image data output unit
43 Image memory
44 CPU (Central Processing Unit)
45 Image Editing Department
46, 47 interface
110 Image reading unit
112 Double-sided automatic document feeder
113 First document scanning unit
114 Second document scanning unit
115 Optical lens
210 Image forming unit
211 Paper feed mechanism

Claims (13)

マトリックス状の画素によって構成される画像の赤、緑および青の各色成分に分解して得られる各画像データに対してガンマ補正処理をそれぞれ施すガンマ補正処理手段と、
ガンマ補正処理が施された画像データを出力する出力手段と、
ガンマ補正処理が施された各色成分の画像データのうち、前記出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の前記各色成分の画像データに対して、ノイズを低減させるノイズ低減化処理をそれぞれ施して前記出力手段に与えるノイズ低減化処理手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
A gamma correction processing unit that performs gamma correction processing each respective image data obtained by decomposing red composed image, the color components of green and blue by a matrix of pixels,
Output means for outputting image data subjected to gamma correction processing;
Among the image data of each color component the gamma correction process, the slope of the output level Y with respect to the input level X of the gamma curve indicating the gamma characteristic of the output means, wherein not greater than the common pre-determined threshold value to each color component An image processing apparatus comprising: noise reduction processing means for performing noise reduction processing for reducing noise on the image data of each color component of a pixel in a dark part and giving the output data to the output means .
前記ノイズ低減化処理手段は、ノイズ低減化処理が施される注目画素とその周辺画素との画像データを平均化して注目画素の画素値を決定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。  2. The image processing according to claim 1, wherein the noise reduction processing means averages image data of a target pixel to be subjected to the noise reduction processing and its peripheral pixels to determine a pixel value of the target pixel. apparatus. 前記注目画素と前記周辺画素との画像データに重み付けをし、この重み付けされた画像データを平均化することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 2, wherein the image data of the target pixel and the peripheral pixels are weighted, and the weighted image data is averaged. 前記ノイズ低減化処理手段は、ノイズ低減化処理が施される注目画素とその周辺画素との画像データに対してメジアンフィルタを用いたフィルタ処理を施して注目画素の画素値を決定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。  The noise reduction processing means determines a pixel value of a target pixel by performing a filter process using a median filter on image data of the target pixel subjected to the noise reduction process and its surrounding pixels. The image processing apparatus according to claim 1. 前記画像データは文字領域と写真領域との画像データを含み、
前記画像処理装置は、文字領域と写真領域との画像データを分離する領域分離手段を含み、
前記ノイズ低減化処理手段は、写真領域の画像データのみに対してノイズ低減化処理を施すことを特徴とする請求項1〜のうちの1つに記載の画像処理装置。
The image data includes image data of a character area and a photo area,
The image processing apparatus includes a region separation unit that separates image data of a character region and a photographic region,
The noise reduction processing means, the image processing apparatus according to one of claims 1-4, characterized in that performing the noise reduction process on image data of only photograph region.
前記予め定める閾値は、傾き1であることを特徴とする請求項1〜5のうちの1つに記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined threshold is an inclination of 1. 原稿を読取り、マトリックス状の画素によって構成される画像の赤、緑および青の各色成分に分解して得られる各画像データを出力する画像読取手段と、
画像読取手段からの各色成分の画像データに対してガンマ補正処理をそれぞれ施すガンマ補正処理手段と、
ガンマ補正処理が施された画像データを出力する出力手段と、
ガンマ補正処理が施された前記各色成分の画像データのうち、前記出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の前記各色成分の画像データに対して、ノイズを低減させるノイズ低減化処理をそれぞれ施して前記出力手段に与えるノイズ低減化処理手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
Reading a document, an image reading unit to output red Thus configured image in a matrix of picture element, each image data obtained by decomposing the color components of green and blue,
A gamma correction processing unit that performs gamma correction processing each the image data of each color component from the image reading means,
Output means for outputting image data subjected to gamma correction processing;
Of the image data of each color component subjected to the gamma correction process, the slope of the output level Y with respect to the input level X of the gamma curve indicating the gamma characteristic of the output means is larger than a predetermined threshold common to the color components. An image reading apparatus comprising: noise reduction processing means for performing noise reduction processing for reducing noise on the image data of each color component of a dark pixel, and applying the noise reduction processing means to the output means .
前記ノイズ低減化処理手段によってノイズ低減化処理を実行するか否かを設定するノイズ低減化処理設定手段を含むことを特徴とする請求項記載の画像読取装置。The image reading apparatus according to claim 7 , further comprising a noise reduction processing setting unit configured to set whether or not the noise reduction processing unit performs the noise reduction processing. 前記画像データは文字領域と写真領域との画像データを含み、
前記画像読取装置は、文字領域と写真領域との画像データを分離する領域分離手段を含み、
前記ノイズ低減化処理手段は、写真領域の画像データのみに対してノイズ低減化処理を施すことを特徴とする請求項またはに記載の画像読取装置。
The image data includes image data of a character area and a photo area,
The image reading apparatus includes a region separating unit that separates image data of a character region and a photographic region,
Wherein the noise reduction processing means includes an image reading apparatus according to claim 7 or 8, characterized by applying noise reduction processing to the image data of only photograph region.
前記予め定める閾値は、傾き1であることを特徴とする請求項7〜9のうちの1つに記載の画像読取装置。The image reading apparatus according to claim 7, wherein the predetermined threshold is an inclination of 1. 原稿を読取り、マトリックス状の画素によって構成される画像の赤、緑および青の各色成分に分解して得られる各画像データを出力する画像読取手段と、
画像読取手段からの各色成分の画像データに対してガンマ補正処理をそれぞれ施すガンマ補正処理手段と、
記録媒体上への黒、イエロー、マゼンタおよびシアン毎の画像をそれぞれ印字出力する 画像形成手段を有し、これらの各画像形成手段に、黒、イエロー、マゼンタおよびシアン毎の印字用画像データがそれぞれ与えられる印字出力手段と、
ガンマ補正処理が施された前記各色成分の画像データのうち、前記印字出力手段のガンマ特性を示すガンマ曲線の入力レベルXに対する出力レベルYの傾きが、前記各色成分に共通な予め定める閾値よりも大きい暗部の画素の前記各色成分の画像データに対して、ノイズを低減させるノイズ低減化処理をそれぞれ施すノイズ低減化処理手段と
ノイズ低減化処理手段の出力に応答し、ノイズ低減化処理が行なわれた前記各色成分の画像データから、黒、イエロー、マゼンタおよびシアン毎の印字用画像データをそれぞれ導出して、印字出力手段の画像形成手段に与える印字用画像データ導出手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
Reading a document, an image reading unit to output red Matrix-like image containing the thus configured image, each image data obtained by decomposing the color components of green and blue,
A gamma correction processing unit that performs gamma correction processing each the image data of each color component from the image reading means,
Image forming means for printing out black, yellow, magenta, and cyan images on a recording medium , and printing image data for each of black, yellow, magenta, and cyan is provided on each of these image forming means. A print output means,
Of the image data of each color component subjected to the gamma correction processing, the slope of the output level Y with respect to the input level X of the gamma curve indicating the gamma characteristic of the print output means is greater than a predetermined threshold common to the color components. the image data of each color component of a pixel of the dark area has the size, and the noise reduction processing means for performing each of the noise reduction processing to reduce noise,
In response to the output of the noise reduction processing means, print image data for each of black, yellow, magenta and cyan is derived from the image data of each color component subjected to the noise reduction processing, and the print output means An image forming apparatus comprising: image data deriving means for printing to be provided to the image forming means.
前記画像データは文字領域と写真領域との画像データを含み、
前記画像形成装置は、文字領域と写真領域との画像データを分離する領域分離手段を含み、
前記ノイズ低減化処理手段は、写真領域の画像データのみに対してノイズ低減化処理を施すことを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
The image data includes image data of a character area and a photo area,
The image forming apparatus includes a region separation unit that separates image data of a character region and a photographic region,
The image forming apparatus according to claim 11 , wherein the noise reduction processing unit performs noise reduction processing only on image data in a photographic region.
前記予め定める閾値は、傾き1であることを特徴とする請求項11または12記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 11, wherein the predetermined threshold is an inclination of 1.
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