JP2002094796A

JP2002094796A - 画像処理装置及び画像処理システム

Info

Publication number: JP2002094796A
Application number: JP2000285090A
Authority: JP
Inventors: Masanori Oyama; 真紀大山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで多値デジタル演算回路のみでガン
マ補正ができ、更に、顧客のニーズに合ったガンマ補正
が効率的に行える画像処理装置、及び画像処理システム
を提供することを目的とする。【解決手段】画像処理装置の制御手段に、ＰＣ等の外
部機器と通信を行う手段を設け、前記外部機器から前記
通信手段を介して、ガンマ特性曲線の分割点のＸ軸、Ｙ
軸の座標、及びその傾きを任意に設定、あるいは変更可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルモノクロ
複写機、デジタルカラー複写機、カラーファクシミリ、
スキャナ、プリンタ等の画像処理装置に関するものであ
り、更に詳しくは、画像読みとり装置により読みとった
画像データをガンマ補正（階調補正）するためのガンマ
補正曲線生成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタルモノクロ複写機やモノクロのプ
リンタ等の画像処理装置におけるガンマ補正の実現は、
図１に示すようなルックアップテーブル（Look Up Ｔ
ａｂｌｅ：以下ＬＵＴと略称する）によってなされる。
ガンマ特性曲線の例を図２に示す。ＬＵＴはＲＯＭに複
数のガンマ特性曲線を格納したものである。ガンマ特性
曲線とは、ガンマ補正前の入力階調値とガンマ補正後の
出力階調値とを対応づけたものである。図１に示すよう
に、テーブル選択信号によりガンマ補正曲線が選択さ
れ、入力信号と出力信号との関係が、選択されたガンマ
補正曲線によって決定する。しかしながらＬＵＴを設け
る必要があるためコスト高になる。また、近年顧客のニ
ーズにより、複写機のモードやノッチ数が増えてきてい
る。ガンマ補正曲線はモード数×ノッチ数分のＬＵＴを
持たなければならないためにＲＯＭの記憶容量が大きく
なるという問題点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、特開平８−３
２８３７、特開平１１−１９６２９３では、ＬＵＴを使
用せず、直線近似によりガンマ補正を行う、ガンマ回路
を提供する発明が提案されている。しかしながら、上記
に示されるような画像処理装置にあたっては、分割点を
任意に設定できず、直線近似の自由度がない。この分割
点を任意に設定する利点は、次の通りである。例えば、
低濃度の部分は、人間の目につきやすく、高濃度の部分
は人間の目につきにくい。改善の方法として、低濃度の
部分の分割点を増やすことがあげられる。また、これ以
外にも、顧客のニーズによって、それに合った分割点を
設計者が設定できることは、非常に有益である。

【０００４】以上のような問題点に鑑み、本発明は、低
コストで多値デジタル演算回路のみでガンマ補正がで
き、更に、顧客のニーズに合ったガンマ補正が効率的に
行える画像処理装置、及び画像処理システムを提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、画像信号を入力する
画像信号入力手段と、前記画像信号入力手段により入力
された画像信号を画像処理して画質調整を行う画像処理
手段と、前記画像処理手段で処理された画像信号に基づ
いて用紙上に画像を形成して出力する画像出力手段と、
前記各部と制御する制御手段とを有する画像処理装置に
おいて、ルックアップテーブルを不要とし、ガンマ変換
を行うことができることを特徴とする画像処理装置とす
る。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像
処理装置において、ガンマ特性曲線をＸ方向に沿って分
割する分割点のＸ軸、Ｙ軸の座標値と傾きを与え、複数
の領域に分割し、各領域を直線で近似してガンマ補正を
行うことを特徴とする画像処理装置とする。請求項３に
記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置におい
て、画像処理のモードにより、ガンマ特性曲線を分割す
る点のＸ軸、Ｙ軸の座標が可変であることを特徴とする
画像処理装置とする。請求項４に記載の発明は、請求
項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置におい
て、外部機器との間で通信を行う通信手段を設け、前記
外部機器から前記通信手段を介して、ガンマ特性曲線を
分割する点のＸ軸、Ｙ軸の座標、及びその傾きを任意に
設定、あるいは変更可能とすることを特徴とする画像処
理装置システムとする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図３は、本発明の画像処理
装置、及び画像処理システムの全体構成図を示す。図４
は、ガンマ補正回路を示す。まず、入力された画像デー
タ(IN)が前記複数の領域のどの領域に含まれるか、図４
の信号領域判定手段１より判断する。信号領域判定手段
１より発生した信号により、直線の傾き(slope)を算出
するレジスタが、セレクタ２により選択される。領域の
直線の傾き(slope)を傾き算出手段３より算出する。入
力データ算出手段４では、入力データ（IN）からセレク
タ２が選択したレジスタ（ｘ軸の分割点（xn））を減算
し、傾き算出手段３と入力データ算出手段４のデータを
乗算器５によって乗算する。セレクタ２が選択したレジ
スタ（ｙ軸の分割点（yn））を加算器６によって加算
し、ガンマ補正後のデータ（OUT）を算出する。

【０００７】ガンマ特性曲線の直線近似方法について図
５を用いて説明する。図５はガンマ特性曲線を６分割し
て直線で近似した図である。２５６階調の入力信号をＸ
方向に沿って領域A、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、領域E、
領域Ｆの６つの領域に分割したとする。この時、Ｘ軸の
分割点をｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４，ｘ５，ｘ６，
Ｙ軸の分割点をｙ０、ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４，ｙ５，
ｙ６とし、各点を直線で順次接続して直線近似カーブを
得る。それぞれの直線の傾きをa、b、c、d、e、f、gと
する。それぞれの直線の傾きはその領域を表す２点の座
標から求めることができる。例えば、領域Ｃの傾き(c)
を求めるには、２点の座標（x2,y2）（x3,y3）から(y３
-y2)/（x3-x2）を計算して求める。また、それぞれの直
線をｙ軸上にのばした切片をｇ、ｈ、i、j、k、lとする
と、各領域の直線は以下の式より近似できる。領域Aの直線ｙ＝a×x ＋ｇ領域Bの直線ｙ＝b×x ＋ｈ領域Cの直線ｙ＝c×x ＋i 領域Dの直線ｙ＝d×x ＋j 領域Eの直線ｙ＝e×x ＋k 領域Fの直線ｙ＝f×x ＋l これらの式を、切片を使わずに１つの式でガンマ補正後
のデータを求める。式１より、ガンマ補正後のデータ
（OUT）を求める。 OUT＝slope×(IN-xn)＋ｙn （式１）

【０００８】以下、実施例を用いて具体的に説明する。（実施例１）実施例１におけるガンマ補正回路を図６、
ガンマ補正回路によるガンマ特性曲線を直線近似した図
を図７に示す。入力データ（IN）は１２０である。信号
領域判定手段１は、ｘ３＝８０〜Ｘ４＝１３５の間であ
る領域Ｄと判断する。セレクタ２は、領域Ｄと判定され
たので、ｘ３＝８０、ｘ４＝１３５、ｙ３＝１００、ｙ
４＝２３０を傾き算出手段３に出力する。傾き算出手段
３では、（y4-y3）/（x4-x3）＝（230-100）/(135-80)
より、傾きを算出する。一方、セレクタ２は、ｘ３＝８
０を入力データ算出手段４に出力する。入力データ算出
手段４では、入力データ(120)からセレクタ２が選択出
力したx3=80を減算する(１２０−８０)。傾き算出手段
３と入力データ算出手段４のデータを、乗算器５によっ
て乗算する(１２０−８０)×(（230-100）/(135-80))。
そして、セレクタ２により選択されたｙ３＝１００を、
加算器６により加算し、そのデータをガンマ補正後のデ
ータ（(１２０−８０)×(（230-100）/(135-80))＋10
0）とする。このように、ＬＵＴによる変換方式ではな
く、近似演算方式でガンマ補正を行うことにより、低コ
ストでガンマ補正が実現できる。

【０００９】また、領域の分割数はモードにより変える
ことができる。例えば、分割数を多くしないと近似でき
ないようなモード、例えば文字モードなどが選択された
際には分割数を多くし、近似を行う。また、設計者の意
図やお客様のニーズによってより精密にガンマを近似し
たい場合なども分割数を多くすることができる。

【００１０】次に、上記のようなガンマ補正を行う画像
処理装置のシステム制御部に、通信手段として通信制御
部を設ける。通信回線を介してＰＣと接続されている場
合は、ＰＣのシリアル通信を使用してシステム制御部と
の間でガンマ特性曲線の分割点のＸ、Ｙ軸の座標、傾き
などのパラメータを送受信することが可能である画像処
理システムとする。例えば、ガンマ特性曲線がＰＣのデ
ィスプレイ上に表示される。表示されたガンマ特性曲線
を複数の領域に分割し、各領域を直線で近似してガンマ
補正を行うために、分割点のＸ、Ｙ軸の座標、傾きなど
のパラメータを決定しなければいけない。そこで、請求
項４に記載の発明の実施形態としては、以下の通りとす
る。直線近似の分割点をマウス等で指定し、指定された
Ｘ、Ｙ軸座標を分割点として求める。もしくは、分割数
を与え、差分や誤差をみて分割点を自動的に求める。こ
のようにして求めた分割点のＸ、Ｙ軸の座標のパラメー
タは、上記シリアル通信によりシステム制御部に送られ
る。送られたパラメータはガンマ補正回路によりガンマ
補正され、ガンマ補正後の画像をリアルタイムでみるこ
とができ、設計者の画像チューニング等の作業効率化に
役立つ。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
画質処理装置は、画像信号を入力する画像信号入力手段
と、前記画像信号入力手段により入力された画像信号よ
り入力された画像信号を画像処理して画質調整を行う画
像処理手段と、前記画像処理手段で処理された画像信号
に基づいて用紙上に画像を形成して出力する画像出力手
段と、前記各部と制御する制御手段と、を有する画像処
理装置において、ルックアップテーブルを不要とし、多
値デジタル演算回路のみでガンマ補正ができ、低コスト
でガンマ補正を行うことができる。請求項２に記載の画
質処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置におい
て、ガンマ特性曲線をＸ方向に沿って分割する分割点の
Ｘ、Ｙ軸の座標値と傾きを与え、複数の領域に分割し、
各領域を直線で近似してガンマ補正を行うことにより、
分割点を任意に設定できるので直線近似の自由度を増す
ことができる。請求項３に記載の画質処理装置は、請求
項２に記載の画像処理装置において、画像処理モードに
より、ガンマ特性曲線を分割する点のＸ軸、Ｙ軸の座標
が可変であることにより、請求項２よりさらに直線近似
の自由度が増し、顧客のニーズに合ったガンマ補正を行
うことができる。請求項４に記載の画質処理装置システ
ムは、画像処理装置の制御手段に、外部機器との間で通
信を行う通信手段を設け、前記外部機器から前記通信手
段を介して、ガンマ特性曲線を分割する点のＸ軸、Ｙ軸
の座標、その傾きを任意に設定あるいは変更可能とする
ことにより、設計者の画像チューニング等の作業効率化
に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】ルックアップテーブルを示すブロック図であ
る。

【図２】ガンマ補正曲線の例を示す図である。

【図３】本発明に係わる画像処理装置及び画像処理装置
システムの全体構成図である。

【図４】本発明に係わるガンマ補正回路の例を示した図
である。

【図５】	 本発明に係わるガンマ補正回路によりガンマ特性曲線を
直線近似した図である。

【図６】実施例１におけるガンマ補正回路を示した図で
ある。

【図７】実施例１におけるガンマ補正回路によりガンマ
特性曲線を直線近似した図である。

【符号の説明】

１信号領域判定手段２セレクタ３傾き算出手段４入力データ算出手段５乗算器６加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号を入力する画像信号入力手段
と、前記画像信号入力手段により入力された画像信号を
画像処理して画質調整を行う画像処理手段と、前記画像
処理手段で処理された画像信号に基づいて用紙上に画像
を形成して出力する画像出力手段と、前記各部と制御す
る制御手段とを有する画像処理装置において、ルックア
ップテーブルを不要とし、ガンマ変換を行うことができ
ることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像処理装置におい
て、ガンマ特性曲線をＸ方向に沿って分割する分割点の
Ｘ軸、Ｙ軸の座標値と傾きを与え、複数の領域に分割
し、各領域を直線で近似してガンマ補正を行うことを特
徴とする画像処理装置。
【請求項３】請求項２に記載の画像処理装置におい
て、画像処理のモードにより、ガンマ特性曲線を分割す
る点のＸ軸、Ｙ軸の座標が可変であることを特徴とする
画像処理装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の画
像処理装置において、外部機器との間で通信を行う通信
手段を設け、前記外部機器から前記通信手段を介して、
ガンマ特性曲線を分割する点のＸ軸、Ｙ軸の座標、及び
その傾きを任意に設定、あるいは変更可能とすることを
特徴とする画像処理装置システム。