CN1129300C - 图像处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是在三维彩色空间内插法中，在谋求缩小电路规模的同时谋求提高内插精度和保持输出结果的连续性。根据被输入到输入系统的三维彩色空间信号的高位信号，输出单位立方体的8个网格点数据，把被输入的三维彩色空间信号进行大小比较，决定空间坐标位置，选择分割多面体，判断输出值是否存在于分割多面体的边界面附近，在被判断为是边界面时，校正网格点数据，根据选择结果，选择该被校正了的数据，进行内插，求出输出值。

Description

图像处理设备

技术领域

本发明涉及使用了三维彩色空间内插法的图像处理装置和具有该图像处理装置、在多个感光鼓上形成各种颜色成份的图像并且使它们在记录纸上重合而形成彩色图像的图像形成装置。

背景技术

当前，正在开发电视机、摄像机、光盘、彩色打印机、彩色复印机等图像形成装置以及彩色传真机等处理彩色图像的各种各样的媒体。在这些处理彩色图像的媒体中，理想的颜色再现是将原来图像颜色原样不变地作为最终输出而传送。然而，在处理彩色图像的装置中，在输入输出端，再现原来图像颜色的彩色信号空间多为不同，因此彩色空间信号的变换成为不可缺少的。

彩色信号空间的变换，一般使用表示3色输出对于3色输入关系的函数式进行表现。彩色信号空间变换处理由于3输出的每1个颜色分别成为3输入变量的函数，因此使得变换复杂化。为此，作为无论对于何种函数都进行柔和的彩色信号空间变换的方法，使用一览表法(以下，记为LUT)。

LUT法预先以字典的形式把所有的输入输出关系存储在存储器中，如果在3色输入信号中参考该表，则能够直接得到所希望的输出。然而，在LUT法中，在通常的8比特×3色全彩色输入的情况下需要大约50兆字节的大容量的存储器。如果制作这样大容量的存储器则成本是一个很大的问题，另外，在制作一览表方面需要花费大量的时间，不能够根据目的迅速地进行彩色信号空间的变换。为此，近来彩色空间信号空间的变换多采用由小容量的LUT存储器和三维内插运算器构成的LUT内插方式。

在小容量的LUT存储器中，预先存储输入彩色信号空间的粗网格点上的变换输出值，在三维内插运算器中，接受该粗输出值，通过内插产生并输出对于网格点间的输入值的精密的输出值。应用这样的处理，近似地实现与大容量的LUT存储器等同的彩色信号空间的变换功能。

三维彩色空间的内插法中，提出了(a)立方体内插法，(b)6面体内插法，(c)5面体内插法，(d)4面体内插法。(a)立方体内插法是最单纯的内插方法，沿着3色的轴单纯地把输入彩色空间分割为由8个网格点构成的单位立方体，使用网格点上的彩色变换值进行内插计算出输出值。与此相对，(b)6面体内插法、(c)5面体内插法、(d)4面体内插法是进一步把在立方体内插法中使用的单位立方体分割成6面体、5面体、4面体以后进行内插的方法。

然而，在现有的三维彩色空间的内插法中，立方体内插由于在内插运算中使用最多(8点)的网格点数据，因此存在三维乘法运算次数多，电路规模大的问题。另外，在6面体内插法、5面体内插法、4面体内插法中，由于把单位立方体分隔为6面体、5面体、4面体，所以在内插运算中使用的网格点数据的数目少，但在精度方面存在问题。进而，被分割的结果，由于在边界面两侧参考数据不同，因此还产生在边界面附近失去内插数据的连续性的问题。

如上述那样，在现有的使用了三维彩色空间内插法的图像处理装置中，立方体内插由于在内插运算中使用最多(8点)的网格点数据，因此存在三维乘法运算次数多，电路规模大的问题，而在6面体内插法、5面体内插法、4面体内插法由于把单位立方体分割为6面体、5面体、4面体，在内插运算中使用的网格点数据的数目少但存在内插精度差的问题，进而由于被分割的结果，在边界面两侧参考数据不同，因此还具有在边界面附近失去输出结果的连续性的问题。

为此，本发明的目的在于提供使用了在谋求缩小电路规模的同时可以谋求提高内插精度和保持输出结果的连续性的三维彩色空间内插法的图像处理装置以及具有该图像处理装置的图像形成装置。

本发明提供一种图像处理设备，包括，用于存储多个单位立方体的格子点数据(21Y)，其中彩色变换空间被分割为这些单位立方体，该装置还用于提供对应于输入图像信号的一个单位立方体的格子点数据，每个单位立方体包括多个被分割的多面体，基于输入图像信号选择一个被分割的多面体，在该多面体中存在将被导出的输出值，以及内插运算装置，用于通过使用由一个校正装置校错后的格子点数据来对由所述选择装置所选择的分割多面体进行内插运算，其特征在于，还包括，基于输入图像信号，判断该将被导出的输出值距离该分割多面体的边界面是否为预先选择的阀值范围或在该范围内的装置，以及当所述判断装置判断为该将被导出的输出值位于该分割多面体的边界面或在其附近的时候，该校正装置对从所述存储装置所提供的格子点数据进行校正。

附图说明

图1是示出与本发明的图像形成装置相关的数字彩色复印机的结构的剖面图。

图2是示出数字彩色复印机的概略结构的框图。

图3示出图像处理装置的结构。

图4是用于说明第1实施例中的彩色变换的三维彩色空间内插法动作的流程图。

图5示出产生网格点数据的LUT存储器的结构。

图6是用于说明LUT存储器动作的流程图。

图7示出边界面附近选择单元的概略结构。

图8是用于说明边界面附近检测处理动作的流程图。

图9示出数据校正处理单元的结构。

图10示出数据校正处理单元的结构。

图11示出数据校正处理单元的结构。

图12是用于说明数据校正处理动作的流程图。

图13示出图像处理装置的其它结构。

图14是用于说明第2实施例中的彩色变换的三维彩色空间内插法动作的流程图。

图15示出边界面附近选择单元的概略结构。

图16是用于说明边界面附近检测处理动作的流程图。

图17示出数据校正处理单元的结构。

图18是用于说明数据校正处理动作的流程图。

图19用于说明彩色变换的单位立方体。

图20用于说明分隔4面体以及分割方法。

图21示出向分割4面体的RG平面的投影。

图22是示出各部分的定时例的定时图。

具体实施方式

以下，参考附图说明本发明的一实施例。

图1示出与本发明的图像处理装置以及具有该图像处理装置的图像形成装置相关的数字彩色复印机的结构。数字彩色复印机由作为读取装置的扫描单元1和作为图像形成装置的打印单元2构成。

读取原稿图像的扫描单元1具有在其上部的原稿台盖3，与处于闭合状态的原稿台盖3相对，具有放置原稿D的由透明玻璃构成的原稿台4。在原稿台4的下方设置着照亮放置于原稿台4上的原稿D的曝光灯5，用于把来自曝光灯5的光聚集到原稿D上的反射镜6，以及把来自原稿D的反射光向图中左方弯转的第1反射镜7等。另外，这些曝光灯5、反射镜6以及第1反射镜7被固定在第1滑架8上。第1滑架8经过未图示的齿轮皮带连接到未图示的脉冲马达上，使得传递脉冲马达的驱动力而沿着原稿台4平行地移动。

相对于第1滑架8，在图中左侧，即在由第1反射镜7反射的反射光被导向的方向上，设置着被设为经过未图示的驱动机构例如皮带齿轮以及DC马达能够与原稿台4平行移动的第2滑架9。在第2滑架9上，相互成直角地配置把由第1反射镜7导向的来自原稿D的反射光向下方弯转的第2反射镜11以及把来自第2反射镜11的反射光向图中右方弯转的第3反射镜12。第2滑架9构成为随第1滑架8移动的同时，相对于第1滑架8以1/2的速度沿着原稿台4水平移动。

在包含经过第2滑架9而折返的光的光轴的面内，配设以预定的倍率把来自第2滑架9的反射光成像的成像透镜13，在与通过成像透镜13的光的光轴大致正交的面内，配置着把由成像透镜13给出聚焦性的反射光变换成电信号即图像数据的CCD图像传感器(光电变换器件)15。

这样，一旦用反射镜6把来自曝光灯5的光聚集到原稿台4上的原稿D上，则来自原稿D的反射光经过第1反射镜7、第2反射镜11、第3反射镜12以及成像透镜13入射到CCT图像传感器15上，在这里被变换为图像数据。

打印机单元2具有根据众所周知的减色混合法，分别形成按照各个颜色成分被色分解了的图像，即，黄(以下记为y)、品红(红的一种，以下记为m)、青(以下记为c)以及黑(以下记为k)的4种图像的第1至第4图像形成器10y、10m、10c、10k。

在各图像形成器10y、10m、10c、10k的下方，设置着传送机构20，该传送机构作为传送装置，包含把通过各图像形成器形成的各色的图像向图中箭头a方向传送的传送带21。传送带21通过未图示皮带马达缠绕张挂在沿箭头a方向转动的驱动滚筒91和与驱动滚筒91离开预定距离的从动滚筒92之间，以预定的速度沿箭头a方向无级行走。另外，各图像形成器10y、10m、10c、10k串连地设置在传送带21的传送方向上。

各图像形成器10y、10m、10c、10k包含着作为图像载体的感光鼓61y、61m、61c、61k，这些感光鼓分别被设置在与传送带21相接的位置上，并且被设置成其外周面可以向同一方向旋转。在各感光鼓上分别连接着用于以预定的圆周速度使各感光鼓旋转的未图示的滚筒马达。

各感光鼓61y、61m、61c、61k的轴线被配置为与用传送带21传送图像的方向相正交，以相互等间隔配置感光鼓的轴线。另外，在以下的说明中，把各感光鼓的轴线方向作为主扫描方向(第2方向)，把感光鼓的旋转方向即传送带21的转动方向(图中箭头a方向)作为副扫描方向(第1方向)。

在各感光鼓61y、61m、61c、61k的周围，分别沿着对应的感光鼓的旋转方向顺序地配置着沿主扫描方向延伸的作为带电部分的带电装置62y、62m、62c、62k，去电装置63y、63m、63c、63k，同样地沿着主扫描方向延伸的作为显像装置的显像滚筒64y、64m、64c、64k，下搅拌滚筒67y、67m、67c、67k，上搅拌滚筒68y、68m、68c、68k，同样地沿着主扫描方向延伸的作为复制部分的复制装置93y、93m、93c、93k，同样地沿着主扫描方向延伸的清理刮板65y、65m、65c、65k以及排放色调剂回收丝杆66y、66m、66c、66k。

另外，在与对应的感光鼓之间夹持传送带21的位置，即传送带21的内侧配置着各复制装置。还有，由后述的曝光装置产生的曝光点分别形成在带电装置和显影滚筒之间的感光滚筒的外周面上。

在传送机构20的下方，配置着存放多张记录纸P的用纸盒22a、22b，这些记录纸用作为复印由各图像形成器10y、10m、10c、10K所形成图像的被形成图像的记录媒体。

在用纸盒22a、22b的一个端部，即接近从动滚筒92的一侧，设置一张张地取出(从最上方)存放在用纸盒22a、22b中的记录纸P的拾取滚筒23a、23b。在拾取滚筒23a、23b与从动滚筒92之间，配置着用于把从用纸盒22a、22b取出的记录纸P的前端与图像形成器10y的感光鼓61y上所形成的y色调剂图像的前端对齐的阻挡滚筒24。另外，形成在其它感光鼓61m、61c、61k上的色调剂图像(m、c、k)与用传送带21传送的记录纸P的传送定时相吻合供给到各复制位置。

在阻挡滚筒24和第1图像形成器10y之间，即从动滚筒92的附近，具体地讲在夹持传送带21的从动滚筒92的外周侧，设置向经过阻挡滚筒24以预定的定时传送的记录纸P提供预定的静电吸附力的吸附滚筒26。另外，相互平行地配置吸附滚筒26的轴线和从动滚筒92的轴线。

在传送带21的一端，即驱动滚筒91的附近，具体地讲在夹持传送带21的驱动滚筒91的外周侧上，与驱动滚筒91离开预定距离设置用于检测形成在传送带21上的图像位置的错位检测器96。错位检测器96由透过型和折返型的光传感器构成。

在驱动滚筒91的外周侧即错位传感器96下方一侧的传送带21上，设置着去除附着在传送带21上的色调剂或者记录纸P的纸渣等的传送带清理装置95。

在经过传送带21传送的记录纸P脱离驱动滚筒91进而被传送的方向上，配置着定影装置80，该定影装置用于通过把记录纸P加热到预定温度溶融记录纸P上复制的色调剂图像，使色调剂图像固定在记录纸P上。定影器80由一对加热滚筒81，涂油滚筒82、83，纸卷(web)卷起滚筒84，纸卷滚筒85，纸卷按压滚筒86构成。使得形成在记录纸P上的色调剂固定在记录纸上，并且通过一对排纸滚筒87排出。

在感光鼓的外周面上分别形成被色分解了的静电潜像的曝光装置50具有根据在后述的图像处理装置中被色分解的各颜色的图像数据(y、m、c、k)而被控制发光的半导体激光器60。在半导体激光器60的光路上，顺序地设置着随着把激光光束反射、扫描的多边马达(polygonmotor)54而转动的多棱反射镜51，以及用于校正经过多棱反射镜51反射的激光光束的焦点并且成像的fθ透镜52、53。

在fθ透镜53和各个感光鼓61y、61m、61c、61k之间，设置把通过fθ透镜53的各种颜色的激光光束向各感光鼓的曝光位置弯转的第1折返反射镜55(y、m、c、k)，以及把用第1折返反射镜55y、55m、55c反射的激光光束进一步弯转的第2以及第3折返反射镜56(y、m、c)、57(y、m、c)。另外，黑色所用的激光光束在用第1折返反射镜55k折返以后，不经过其它的反射镜而被引导到感光鼓61k上。

图2中示出了概略性地表示图1中的数字彩色复印机的电连接以及用于控制的信号流动的框图。根据图2，在数字彩色复印机中，由主控制单元30内的主CPU31和扫描单元1的扫描CPU100以及打印单元2的打印CPU110共3个CPU构成。主CPU31是经过公用RAM35与打印CTU10进行双向通讯的部分，主CPU31发出动作指令，打印CTU110返回到指定状态。打印CTU110与扫描CPU100进行串行通信，打印CPU110发出动作指令，扫描CPU100返回到指定状态。

操作面板40连接到主CPU31上，由控制总体的面板CPU41，液晶显示器42，以及打印键43构成。

主控制单元30由主CPU31，ROM32，RAM33，NVM34，共用RAM35，图像处理装置36，页存储器控制单元37，页存储器38，打印机控制器39，以及打印字体ROM121构成。

主CPU31是控制主控制单元30总体的控制器。ROM32存储着控制程序。RAM33是暂存数据的存储器。

NVM(非易失性随机存取存储器：nonvolatile RAM)34是备有电池(未图示)的非易失性存储器，在切断电源时保持NVM34中的数据。

共用RAM35是用于在主CPU31与打印CPU100之间进行双向通信的存储器。

页存储器控制器37用于在页存储器38中存储或读出图像数据。页存储器38具有可以存储多页图像数据的区域，形成为能够按各页存储把来自扫描单元1的图像数据压缩后的数据。

打印字体ROM121中存储着对应于打印数据的字体数据。

打印机控制器39以相应于表示付与其打印数据的分辨率的数据分辨率，使用存储在打印字体ROM121中的字体数据把来自个人计算机等的外部设备122的打印数据展开为图像数据。

扫描单元1由控制扫描单元1总体的扫描CPU100，存储着控制程序等的ROM101，数据存储用的RAM102，驱动CCD图像传感器15的CCD驱动器103，控制马达的转动使曝光灯5以及反射镜7、11、12等移动的扫描马达驱动器104，以及图像校正单元105构成，其中，图像校正单元105具有把来自CCD图像传感器15的模拟信号变换为数字信号的A/D转换电路、用于校正与来自CCD图像传感器15的起因于CCD图像传感器15的分散性或者周围的温度变化的输出信号相对应的阈值电平变动的色调校正电路以及暂存来自色调校正电路的被色调校正了的数字信号的行存储器。

打印单元2由控制打印单元2总体的打印CPU110，存储着控制程序等的ROM111，数据存储用的RAM112，使半导体激光器60的发光通断的激光器驱动器113，控制曝光装置50的多边马达54转动的多边马达控制器114，控制由传送机构20进行的传送复印纸P的纸传送单元115，使用带电装置62y、62m、62c、62k，显像滚筒64y、64m、6c、64k，复制装置93y、93m、93c、93k，进行带电、显影、复制的显影处理单元116，控制定影器80的定影控制单元117以及选择单元118构成。

另外，图像处理装置36，页存储器38，打印机控制器39，图像校正单元105，激光器驱动器113通过图像数据总线120相互连接。

其次，说明本发明的第1实施例。

图3示出图像处理装置36的结构。图像处理装置36由有以下装置构成，输入来自扫描单元1等的图像的输入系统G1，作为比较运算装置的比较8位的三维彩色空间RGB信号S12大小的比较运算单元G5，作为决定装置的根据在比较运算单元G5进行了大小比较结果的1位输出信号S51求出要求出的输出值的空间位置并决定空间坐标数据S61的空间位置决定单元G6，根据空间坐标位置数据61选择包含要求出的输出值的分割4面体并输出表示分隔4面体的3位输出信号S81的分割4面体选择单元G8，作为判断装置或者选择装置的输出从比较运算单元G5进行了大小比较的结果的输出信号S52判断(输出值)是否存在于被分割的边界面附近的1位判断结果信号S71的边界面附近选择单元G7，作为存储输出装置的从输入图像的三维彩色空间RGB信号的高位3位信号S11输出网格点数据的LUT存储器2Y、2M、2C，作为校正装置的使用判断结果S71把从LUT存储器2Y、2M、2C输出的各8个8位网格点数据(P0～P7)21Y、21M、21C进行校正的数据校正处理单元3Y、3M、3C，根据表示被选分隔4面体的输出信号S81把校正了的8位网格点数据(P0’～P 7’)31Y、31M、31C选择为进行内插运算用8位数据的选择单元9Y、9M、9C，作为内插运算装置的进行被选数据91Y、91M、91C的内插的内插运算处理单元4Y、4M、4C。

本实施例中虽然对于分割4面体进行了叙述，然而只要是分割单位立方体的内插运算方式，则也能够适用于分割为5面体的方式、分割为6面体的方式，这是不言而喻的。

其次，参照图4的流程图说明在这样的结构中第1实施例的彩色变换的三维彩色空间内插法的动作。另外，图19中示出了单位立方体，图20中示出了分割4面体的图形以及分割4面体的选择方法。

根据输入到输入系统G1的三维彩色空间信号的高位3位信号S11，选择单位立方体Q。图19中，R＝111，G＝000，B＝111。从LUT存储器2Y，2M，2C输出单位立方体Q的8个网格点数据(P0～P7)21Y，21M，21C(ST1)。

另一方面，在比较运算单元G5中，根据图20(b)所示的判断条件把被输入的三维彩色空间RGB信号S12进行大小比较(ST2)，在输出值的空间位置决定单元6中把要求出的输出值的空间坐标位置决定为空间坐标数据S61(ST3)。使用该空间坐标数据S61，在分割多面体选择单元G8中选择存在输出值的分割多面体q2(ST4)，输出表示分割多面体q2的信号S81。

在图20的情况下，由于r＞b，g＞b，r＞g，所以选择以P5-P0-P3-P2为顶点的分割4面体。另外，比较运算单元G5中的大小比较结果，在边界面附近选择单元G7中判断输出值是否存在于被选择的分割4面体的边界面附近，输出判断结果S71(ST5)。

在输出了输出信号S81并且判断为是边界面附近的情况下，在数据校正处理单元3Y，3M，3C中校正网格点数据(P0～P7)21Y、21M、21C(ST6)。

接着，根据判断结果S71在选择单元9Y，9M，9(C中选择在数据校正处理单元3Y，3M，3C中被校正了的网格点数据(P0’～P7’)31Y，31M，31C，在内插运算处理单元4Y，4M，4C中进行内插，输出8位输出值(ST7)。

图5示出产生网格点数据(P0～P7)的LUT存储器2Y，2M，2C的结构。LUT存储器由P0～P7地址发生器70，网格点数据P0用的存储器71a，网格点数据P1用的存储器71b，网格点数据P2用的存储器71c，网格点数据P3用的存储器7d，网格点数据P4用的存储器71e，网格点数据P5用的存储器71f，网格点数据P6用的存储器71g，网格点数据P7用的存储器71h构成。

其次，参照图6的流程图说明LUT存储器2Y，2M，2C的动作。

图22是本实施例的图像处理单元36中的LUT存储器的动作定时图。图22(a)所示的HDEN是主扫描方向的图像有效区间信号，仅在“ 0”区间的图像数据时为有效。图22(b)所示的CLK是图像传送时钟，以1→0的下降沿的定时传送图像数据。图22(c)所示的R，G，B信号是三维彩色空间RGB信号高位3位信号S11，从该高位3位的RGB信号在地址发生器70中生成9位的地址信号(ST11)，从存储器71a～71h输出网格点数据P0～P7(ST12)。

其次，说明边界面附近选择的处理。

图7示出边界面附近选择单元G7的概略结构。边界面附近选择单元G7由比较器72a和加权系数选择单元73a，比较器72b和加权系数选择单元73b，比较器72c和加权系数选择单元73c构成。

其次，参照图8的流程图说明边界面附近检测处理动作。比较器72a使用被输入的三维RGB信号，比较彩色空间RG信号的输入低位5位信号的差分值和阈值Trg(1H)，在低于阈值的情况下，判断为是边界面附近，其结果输出1位的输出信号Srg(ST21)。另外，加权系数选择单元73a在彩色空间RG信号的输入低位5位信号的差分输出是0H时，选择输出Krg＝0.5，是1H时，选择输出Krg＝0.25的加权系数Krg(ST22)。

在本实施例中，阈值Trg为1时，Krg是0.5和0.25这样的值，然而由于被输入的RG信号是低位5位信号，RG信号差分值为0～31的范围，因此阈值Trg的值能够在该范围内设定，关于加权系数Krg的值，可以设定为无数个。另外，如果增加被输入信号的位数，则当然也增加加权系数Krg的可设定值。然而，从电路规模的观点出发，作为阈值Trg，希望是1或2左右的值，作为加权系数，是2的幂(这种情况下是小数)值。

比较器72b使用被输入的三维RGB信号，比较彩色空间RB信号的输入低位5位信号的差分值和阈值Trb(1H)，在低于阈值的情况下，判断为是边界面附近，其结果输出1位的输出信号Srb(ST23)。另外，加权系数选择单元73b在彩色空间RB信号的输入低位5位信号的差分输出是0H时，选择输出Krb＝0.5，是1H时，选择输出Krb＝0.25的加权系数Krb(ST24)。

关于阈值Trb，加权系数Krb可以说与上述的阈值Trg，加权系数Krg相同。比较器72c使用被输入的三维RGB信号，比较彩色空间GB信号的输入低位5位信号的差分值和阈值Tgb(1H)，在低于阈值的情况下，判断为是边界面附近，其结果输出1位的输出信号Sgb(ST25)。

另外，加权系数选择单元73c在彩色空间GB信号的输入低位5位信号的差分输出是0H时，选择输出Kgb＝0.5，是1H时，选择输出Kgb＝0.25的加权系数Kgb(ST26)。关于阈值Tgb，加权系数Kgb可以说与上述的阈值Trg，加权系数Krg相同。

其次，说明数据校正处理。

图9，图10，图11分别示出数据校正处理单元3Y，3M，3C的结构。即，数据校正处理单元3Y，3M，3C由乘法器131a～131h，134a～134h，137a～137h，平均电路132a～132d，135a～135d，138a～138d，信号选择单元133a～133d，136a～136d，139a～139d构成。

在图9中，根据被输入的网格点数据P0，P6和Krg，1-Krg，在乘法器131a，131b以及平均电路132a中运算下述公式。

   P0’＝(Krg*P0+(1-Krg)*P6)/2

在乘法器131c，131d 以及平均电路132b中运算下述公式。

   P6’＝(Krg*P6+(1-Krg)*P0)/2

还有，根据被输入的网格点数据P1，P7和Krg，1-Krg，在乘法器131e，131f以及平均电路132c中运算下述公式。

   P1’＝(Krg*P1+(1-Krg)*P7)/2

在乘法器131g，131h以及平均电路132d中运算下述公式。

   P7’＝(Krg*P7+(1-Krg)*P1)/2

在图10中，根据被输入的网格点数据P0，P4和Krb，1-Krb，在乘法器134a，134b以及平均电路135a中运算下述公式。

   P0’＝(Krb*P0+(1-Krb)*P4)/2

在乘法器134c，134d以及平均电路135b中运算下述公式。

   P1’＝(Krg*P1+(1-Krg)*P7)/2

在乘法器131g，131h以及平均电路132d中运算下述公式。

   P7’＝(Krg*P7+(1-Krg)*P1)/2

在图10中，根据被输入的网格点数据P0，P4和Krb，1-Krb，在乘法器134a，134b以及平均电路135a中运算下述公式。

   P0’＝(Krb*P0+(1-Krb)*P4)/2

在乘法器134c，134d以及平均电路135b中运算下述公式。

   P4’＝(Krb*P4+(1-Krb)*P0)/2

另外，根据被输入的网格点数据P3，P7和Krb，1-Krb，在乘法器134e，134f以及平均电路135c中运算下述公式。

   P3’＝(Krb*P3+(1-Krb)*P7)/2

在乘法器134g，134h以及平均电路135d中运算下述公式。

   P7’＝(Krb*P7+(1-Krb)*P3)/2

在图11中，根据被输入的网格点数据P4，P6和Kgb，1-Kgb，在乘法器137a，137b以及平均电路138a中运算下述公式。

   P4’＝(Kgb*P4+(1-Kgb)*P6)/2

在乘法器137c，137d以及平均电路138b中运算下述公式。

    P6’＝(Kgb*P6+(1-Kgb)*P4)/2

另外，根据被输入的网格点数据P1，P3和Kgb，1-Kgb，在乘法器137e，137f以及平均电路138c中运算下述公式。

    P1’＝(Kgb*P1+(1-Kgb)*P3)/2

在乘法器137g，137h以及平均电路138d中运算下述公式。

    P3’＝(Kgb*P3+(1-Kgb)*P1)/2

其次，参照图12的流程图说明数据校正处理动作。图21是向分割4面体q2(P5-P0-P3-P2)的RG平面的投影图。在图20(a)所示的分割4面体q2中，被输入的三维彩色空间RGB信号的低位5位信号是r＞b，g＞b，r＞g，r-b＝1，在上述边界面附近选择单元G7中判断为是边界面附近，并且Srg＝1，Krg＝0.5，另外，从分割4面体选择单元G8把S81＝2输入到数据校正处理单元3Y，3M，3C中。

由于在信号选择单元133a中输入了Srg＝1(ST31)，因此在数据校正处理单元3Y，3M，3C的每一个中根据表示分割4面体的信号S81的值，进行网格点数据的校正。在图20(a)中的分割4面体q2中，由于S81＝2(ST331)，所以根据上述的运算公式在乘法器131a，乘法器131b，平均电路132a中校正网格点数据P0的值(ST332)。

这里，与在边界面选择单元G7的情况中叙述的相同，通过把加权系数Krg设定为2的幂值，乘法器131a成为位移电路，乘法器131b成为加法电路，可以减小电路规模。另外，用同样的方法，在S81＝3(以P5-P6-P3-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST333)，校正网格点数据P6的值(ST334)。

在S81＝4(以P5-P4-P7-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST335)，校正网格点数据P7的值(ST336)，在S81＝6(以P5P4-P1-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST337)，校正网格点数据P1的值(ST338)。

另外，被输入到信号选择单元133a中的Srg是0时(ST31)，不校正网格点数据P0，P1，P6，P7(ST32)。

其次，由于被输入到信号选择单元136a中的Srb是0(ST34)，因此不校正网格点数据P0，P3，P4，P7(ST35)。

另外，如果输入了Srb＝1(ST34)，则根据表示分割4面体的信号S81的值，进行网格点数据的校正。在S81＝1(以P5-P0-P1-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST361)，根据上述的运算公式在乘法器134a，乘法器134b，平均电路135a中校正网格点数据P0的值(ST362)。把加权系数Krb设定为2的幂值可以减小电路规模这一点与数据校正处理单元3Y相同。

在S81＝3(以P5-P6-P3-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST363)，校正网格点数据P3的值(ST364)。在S81＝5(以P5-P6-P7-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST365)，校正网格点数据P7的值(ST366)，在S81＝6(以P5-P4-P1-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST367)，校正网格点数据P4的值(ST338)。

接着，由于输入到信号选择单元139a中的Sgb是0(ST37)，所以不校正网格点数据P1，P3，P4，P6(ST38)。

另外，如果输入了Sgb＝1(ST37)，则根据表示分割4面体的信号S81的值，进行网格点数据的校正。在S81＝1(以P5-P0-P1-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST391)，根据上述的运算公式在乘法器137a，乘法器137b，平均电路138a中校正网格点数据P1的值(ST392)。把加权系数Kgb设定为2的幂值可以减小电路规模这一点与数据校正处理单元3Y相同。

在S81＝2(以P5-P0-P3-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST393)，校正网格点数据P3的值(ST394)。在S81＝4(以P5-P4-P7-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST395)，校正网格点数据P4的值(ST396)，在S81＝5(以P5-P6-P7-P2为顶点的分割4面体)的情况下(ST397)，校正网格点数据P6的值(ST398)。

其次，说明本发明的第2实施例。

图13示出图像处理装置36的其它结构。另外，与第1实施例相同的位置标注相同的符号并且省略说明。第2实施例中的图像处理装置36由以下装置构成，输入来自扫描单元1等的图像输入系统G1，把8位输入图像的三维彩色空间RGB信号S12进行大小比较的比较运算单元G5，根据在比较运算单元G 5进行大小比较了的结果的1位输出信号S51求出要求出的输出值的空间位置并且确定空间坐标数据S61的空间位置决定单元G6，根据空间坐标数据选择包含要求出的输出值的分割4面体并且输出表示分割4面体的3位输出信号S81的分割4面体选择单元G8，输出从比较运算单元G5进行大小比较了的结果的输出信号S52判断(输出值)是否存在于分割边界面附近的1位的判断结果信号S71的边界面附近选择单元G17，从输入图像的三维彩色空间RGB信号的高位3位信号S11输出网格点数据的LUT存储器2Y，2M，2C，根据表示分割4面体的输出信号S81把从LUT存储器2Y，2M，2C输出的各8个8位网格点数据(P0～P7)21Y，21M，21C选择为内插运算用数据的选择单元19Y，19M，19C，输入被选8位的内插运算用数据91Y，92Y，91M，92M，91C，92C并且进行内插运算处理的内插运算处理单元13Y，23Y，13M，23M，13C，23C，输入被内插运算了的8位输出数据31Y，32Y，31M，32M，31C，32C，使用判断结果S71进行校正的数据校正处理单元14Y，14M，14C。

其次，参照图14的流程图说明在这样的结构下第2实施例中彩色变换的三维彩色空间内插法的动作。

根据输入到输入系统G1中的三维彩色空间信号的高位3位信号S11，从LUT存储器2Y，2M，2C输出单位立方体的8个网格点数据(P0～P7)21Y，21M，21C(ST41)。另一方面，在比较运算单元G5中把被输入的三维彩色空间RGB信号S12进行大小比较(ST42)，在输出值的空间位置决定单元G6中把要求出的输出值的空间位置坐标决定为空间坐标数据S61(ST43)。使用该空间坐标数据S61，在分割4面体选择单元G8中选择存在输出值的分割4面体并且输出表示分割4面体的输出信号S81(ST44)。

另外，在比较运算单元G5中的大小比较的结果，在边界面附近选择单元G17中判断输出值是否存在于被选择的分割4面体的边界面附近，并且输出判断结果S71(ST45)。在输出了输出信号S81并且判断为是边界面附近时，在接近于其边界面的所有的分割4面体中，在内插运算处理单元13Y，23Y，13M，23M，13C，23C内进行基于内插的内插运算处理(ST46)。

接着，在各个分割4面体内使用被内插了的输出值31Y，32Y，31M，32M，31C，32C，根据判断结果S71，在数据校正处理单元14Y，14M，14C内进行基于数据加权的校正处理，获得输出值(ST47)。

图15示出边界面附近选择单元G17的概略结构。边境面附近选择单元G17由比较器140a～140c，加权系数选择单元141以及比较器合成电路142构成。

其次，参照图16的流程图说明边界面附近检测处理动作。比较器140a使用被输入的三维RGB信号，比较彩色空间RG信号的输入低位5位信号的差分值和阈值Trg(1H)，小于阈值的情况下判断为是边界面附近，作为判断结果输出1位的输出信号(Srg)(ST51)。

比较器140b使用被输入的三维RGB信号，比较彩色空间RB信号的输入低位5位信号的差分值和阈值Trb(1H)，小于阈值的情况下判断为是边界面附近，作为判断结果输出1位的输出信号(Srb)(ST52)。

比较器140c使用被输入的三维RGB信号，比较彩色空间GB信号的输入低位5位信号的差分值和阈值Tgb(1H)，小于阈值的情况下判断为是边界面附近，作为判断结果输出1位的输出信号(Sgb)(ST53)。

比较输出合成电路142把这些作为比较结果的输出信号Srg，Srb，Sgb进行合成并且输出1位的输出信号Srgb(ST54)。

另外，加权系数选择单元141在彩色空间RG信号、PB信号、GB信号的输入低位信号的各个差分输出中根据最小值，把加权系数选择为Krgb，并且进行输出(ST55)。在差分输出的最小值是0H时，加权系数Krgb＝0.5，在最小值是1H时，Krgb＝0.25。如在第1实施例中所叙述那样，作为阈值Trg，Trb，Tgb的值，是1或2左右的值，作为加权系数Srgb，希望是2的幂值。

其次说明数据校正处理。

图17示出数据校正处理单元14Y，14M，14C的结构。数据校正处理单元(14Y，14M，14C)由乘法器151a，151b，平均电路152以及信号选择单元153构成。另外，根据上述被输入的内插运算输出01、02和Krgb，1-Krgb，在乘法器151a，151b以及平均电路152中运算下述公式。

01’＝(Krgb*01+(1-Krgb)*02)/2

其次，参照图18的流程图说明数据校正处理动作。在图20(a)所示的分割4面体q2(P5-P0-P3-P2)中，被输入的三维RGB信号的低位5位信号是r＞b，g＞b，r＞g，r-b＝1H，在上述边界面附近选择单元G17中判断为是边界面附近，向数据校正处理单元14Y，14M，14C中输入Srgb＝1，Krgb＝0.5。

在数据校正处理单元14Y，14M，14C中，由于在信号选择单元153中输入了Srgb＝1(ST61)，因此根据上述的运算公式，在乘法器151a，151b，平均电路152中校正8位的内插运算输出01’(ST63)。另外，在输入到信号选择单元153中的Srgb是0时(ST61)，不校正内插运算输出01’(ST62)。

如果像以上说明的那样根据上述发明的各实施形态，则在三维彩色空间的内插法中，能够谋求提高内插精度和保持输出结果的连续性，减小电路规模。

另外在8点内插法中，由于不分割单位立方体因此能够防止所产生的内插运算处理中乘法次数增多以及加大电路规模的问题。

另外，在6点，5点，4点内插法中，能够解决由于把单位立方体分别分割为6面体，5面体，4面体而产生的被分割的边界面附近的内差误差增大以及输出值不连续性的问题。

如以上所详述的那样，如果依据本发明，则能够提供使用了谋求缩小电路规模的同时可以谋求提高内插精度和输出结果的连续性的三维彩色空间的内插法的图像处理装置，以及具有该图像处理装置的图像形成装置。

Claims (10)

1.一种图像处理设备，包括，

用于存储多个单位立方体的格子点数据(21Y)，其中彩色变换空间被分割为这些单位立方体，该装置还用于提供对应于输入图像信号(S11，S12)的一个单位立方体的格子点数据，每个单位立方体包括多个被分割的多面体，

基于输入图像信号(S11，S12)选择一个被分割的多面体，在该多面体中存在将被导出的输出值，以及

内插运算装置(4Y)，用于通过使用由一个校正装置(3Y)校正后的格子点数据来对由所述选择装置(G8)所选择的分割多面体进行内插运算，

其特征在于，还包括，

基于输入图像信号(S11，S12)，判断该将被导出的输出值距离该分割多面体的边界面是否为预先选择的阀值范围(Trg，Trb，Tgb)或在该范围内的装置(G7)，以及

当所述判断装置(3Y)判断为该将被导出的输出值位于该分割多面体的边界面或在其附近的时候，该校正装置(3Y)对从所述存储装置所提供的格子点数据进行校正。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括，

运算数据选择装置(9Y)，用于从由所述校正装置(3Y)所提供的格子点数据中，为由所述分割多面体选择装置所选择的分割多面体选择内插运算数据，

所述内插运算装置包括使用由所述运算数据选择装置所选择的内插运算数据进行内插运算的装置。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述存储装置(2Y)包括基于输入图像信号的预定数目的高位比特提供格子点数据的装置；

所述设备还包括比较装置(G5)，用于比较除了该预定数目的高位比特外的输入图像信号的低位比特的数量；及

位置确定装置(G6)，用于根据所述比较装置的比较信号确定该将被导出的输出值的空间位置，

其中所述分割多面体选择装置(G8)包括基于由所述位置确定装置所确定的该输出值的空间位置选择分割多面体的装置。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述存储装置(2Y)包括基于该输入图像信号的预定数目的高位比特提供格子点数据的装置；

所述设备还包括比较装置(G5)，用于比较除了该预定数目的高位比特外的输入图像信号的低位比特的数量；

其中所述确定装置(G7)包括基于所述比较装置(G5)的比较结果确定该输出值是否位于该边界面附近的装置。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述校正装置包括根据所述分割多面体选择装置选择的分割多面体对该格子点数据校正的装置。

6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：

所述运算数据选择装置(9Y)包括从由所述校正装置校正后的格子点数据中选择对应于由所述分割多面体选择装置(G8)所选择的分割多面体的内插运算数据的装置。

7.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：

该输入图像信号是三维彩色空间RGB信号，该格子点数据(21Y)是三维彩色空间中用于彩色转换的单位立方体的格子点数据，该内插运算数据是由所述分割多面体选择装置(G8)所选择的分割多面体的格子点数据。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：

所述确定装置(G7)包括根据三维彩色空间RGB信号的各信号之间的差分(IR-GI)判断该将被导出的输出值是否位于该被分割的多面体的边界面上或位于其附近的装置。

9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：

所述确定装置(G7)包括根据三维彩色空间RGB信号的各信号之间的差分(IR-GI)判断该将被导出的输出值是否位于该被分割的多面体的边界面上或位于其附近的装置，

根据该三维彩色空间RGB信号的各信号之间的差别提供加权系数的装置(73a)，

所述校正装置(3Y)包括通过使用加权系数校正该格子点数据的装置。

10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：

读取文档图像并将对应于该文档图像的图像信号提供为输入图像信号的装置(1)；及

根据从所述内插运算装置(4Y)提供的输出值形成图像的装置。

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