JP2002281295A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡大して画像再生する場合に発生するエッジ
部のがたつきや黒エッジ部の色にじみ現象を抑制する。 【解決手段】 ユーザで指定された変倍率の内、「がた
つき」などを発生させない変倍率αの０．９倍までを、
画像入力装置１の機械変倍で変倍し、さらに主走査方向
の変倍処理回路４、副走査方向の変倍処理回路５では、
ユーザ指定の変倍率で変倍する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像処理
における画像の画質向上処理に関し、より詳細には変倍
処理を行う場合に効果的に画質を向上させる処理に関
し、特に、カラー複写機におけるカラー／白黒判定（オ
ートカラーセレクション、以下ＡＣＳ）や原稿種判定
（例えば文字／印刷絵柄、文字／印画紙絵柄、ジェネレ
ーションなど）を変倍対応可能とする技術であり、例え
ば、スタンドアローン型のデジタル複写機、デジタル複
写機同士をネットワークで接続した場合の処理形態や、
ホストコンピュータに複数の出力装置が接続された場合
の処理形態、あるいはネットワーク対応型のスキャナ装
置などに好適な技術である。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル複写機などの装置で変倍
処理を行う場合には、主走査方向に対しては、電気的な
補間処理変倍を行い、副走査方向に対しては、読み取り
速度を制御する機械的な変倍を行っている。

【０００３】近年、スキャナが４００ｄｐｉ系の読み取
りから、高密度化に伴い、６００ｄｐｉ系の読み取りに
移行しつつあるが、その結果、特に拡大変倍時において
は、機械振動などのノイズを拾いやすくなり、ＲＧＢ信
号の読み取り位置ずれを引き起こし黒文字エッジ部、黒
細線部における「色にじみ」現象などを発生させるとい
う、問題がある。

【０００４】しかし、上記した現象は、図４に示すよう
に、線形的に増加するものではなく、ある倍率を境にし
て、「色にじみ」を起こす領域幅やグレーバランスくず
れの振幅が増大することが多い。また、グレーバランス
がくずれない場合でも、エッジ部の「がたつき」と言う
不具合が、機械振動を拾うことによって、ある倍率を境
にして同様な傾向で発生する。

【０００５】ところで、複数枚の複写を行う場合に、そ
の度にスキャナを駆動させるのではなく、読み取った画
像データを一旦記憶装置に保存し、それを利用する処理
タイプのデジタル複写機が近年著しく増加している。ま
た、カラー複写機、特に１ドラムタイプの装置におい
て、版の数（通常は４）と同じ回数のスキャナ駆動を行
うのではなく、一度読み取った画像データを一旦記憶装
置に保存し、それを複数回利用する処理タイプのカラー
デジタル複写機も増加している。

【０００６】上記した記憶装置を搭載した従来装置（図
５）において変倍処理を行う場合には、副走査方向に対
して変倍率に応じた（倍率と１対１）機械的な変倍を行
った画像データを画像記憶装置３に記憶していた。図５
は、従来装置の構成を示す。なお、階調処理回路６は、
空間周波数の補正を行うフィルタ処理、カラーマッチン
グを行う色補正処理、プリンタ特性に合った擬似中間調
処理などを行う回路である。

【０００７】また、複写機、特にカラー複写機におい
て、カラー／白黒判定（ＡＣＳ）や原稿種判定の機能を
備えた装置もある。前者の判定機能では、原稿が白黒と
判定されると、黒単色処理を行うことにより画像再生の
スピードやコスト削減を図り、後者の判定機能では、例
えば原稿が印刷原稿であるのか、印画紙による絵柄であ
るのかを判定することにより、例えば原稿毎に最適な色
補正係数を設定するなどして、原稿の色再現性の向上を
図っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したカラ
ー／白黒判定や原稿種判定は、一般的には変倍画像デー
タに対して考慮されておらず、プリスキャン時に等倍デ
ータに対して、一度判定を行った後、本スキャンおいて
画像再生が行われている。

【０００９】本発明は上記した背景を基になされたもの
で、本発明の目的は、画像読み取り系の高密度化によ
り、特に拡大して画像再生する場合に発生するエッジ部
のがたつきや黒エッジ部の色にじみ現象を抑制すると共
に、プレスキャンレスでＡＣＳや原稿種認識を行う画像
処理装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、例えばデジ
タル複写機において、読み込んだ画像データを記憶装置
に記憶し、複数回使用して画像を再生するような場合
に、特に副走査方向の変倍処理を考慮し、ユーザーが指
定した倍率の画像データを得る際に、システム全体で高
画質化にとって一番好ましい処理を行う。

【００１１】本発明では、例えばデジタル複写機におい
て、読み込んだ画像データを記憶装置に記憶し、複数回
使用して画像を再生するような場合に、記憶装置に記憶
すると同時に原稿の判定を行って画像再生する際の処理
を切り換えるとともに、特に副走査方向の変倍処理を考
慮し、ユーザーが指定した倍率の画像データを得る際
に、システム全体で高画質化にとって一番好ましい処理
を行う。

【００１２】本発明では、プレスキャンレスでカラー／
白黒判定を行いつつ高画質な画像変倍を行い、また、プ
レスキャンレスで原稿種判定を行いつつ高画質な画像変
倍を行う。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて具体的に説明する。 （実施例１）モノクロ複写機の例で、全体の動作を説明
する。副走査方向の拡大変倍を行う際に、振動などによ
るノイズが入らない場合には、解像度を考慮して機械的
な変倍を行った方が有利である。しかしながら、近年の
入力機器の高解像度化に伴い、ある一定以上の拡大率
（ここではα％）になった場合には文字エッジ部の「が
たつき」が非常に目立つようになってきた。この不具合
を回避する（できる限り解像度を維持しつつ、がたつき
も発生させない）ために、ここではα％の例えば９割、
すなわち０．９×α倍までを機械的に変倍し、後段でさ
らに電気的な変倍を行う。０．９×αが１００より小さ
い場合は、原稿を等倍で読み取る。

【００１４】図１は、本発明の実施例の構成を示す。画
像入力装置１は、６００ｄｐｉ、２５６階調のスキャナ
であり、副走査方向に対して機械的に変倍されたデータ
を出力する。２は、画像記憶装置３に格納する画像デー
タを圧縮するための圧縮処理と圧縮された画像を元のフ
ォーマットに戻す伸長処理を行う回路である。３は原稿
１枚分に相当する画像データを記憶する画像記憶装置、
４は例えば３次元畳み込み内挿（Ｃｕｂｉｃ Ｃｏｎｖ
ｏｌｕｔｉｏｎ）による主走査方向の変倍処理回路、５
は例えば双線形補間法（Ｂｉ−ｌｉｎｅａｒ Ｉｎｔｅ
ｒｐｏｌａｔｉｏｎ）による副走査方向の変倍処理回
路、６は空間フィルタ処理、擬似中間調処理を行う階調
処理回路であり、以上の処理を行った後の画像データを
画像出力装置７に転送し、画像を再生する。

【００１５】以下、実施例１の処理を詳述すると、今、
仮に３００％の拡大変倍がユーザーから指定されたとす
る。画像入力装置１において、主走査方向については等
倍つまり１００％の読み取りを行う。副走査方向につい
ては、２００％の変倍までが、再生画像に文字エッジの
がたつきが目立たないことが実験的に確認されていると
すると、２００×０．９＝１８０％の機械的変倍を行う
ことにする。これを一旦画像記憶装置３に記憶する。記
憶する理由は、例えば複数の連続コピーを行う場合に、
再度スキャニングするよりも処理が速くなり、あるいは
得られる再生画像の均一性が維持されるからである。

【００１６】圧縮／伸長回路２では、公知の手法で画像
を圧縮／伸長する。伸長された画像に対し、変倍処理回
路４は、３次元畳み込み内挿による主走査方向の変倍処
理（３００％）を行う。この変倍処理については、例え
ば、論文「適応的な２次元標本化関数による高品質な画
像拡大再構成：画像電子学会誌 第２８巻 第５号（１
９９９）、６２０頁〜６０６頁」などを参照されたい。
なお、双線形補間法による変倍処理も同様によく知られ
た方法であるが、この双線形補間法による変倍と異なる
点は、注目画素近傍の画素値を多少広く参照することに
より、比較的精度の高い変倍処理が可能になる点であ
る。

【００１７】変倍処理回路５では、双線形補間法による
副走査方向の変倍処理（３００／１８０％）を行う。こ
れは簡単には、２つの画素値からの線形補間処理であ
り、副走査方向にラインバッファをさほど必要としない
点では３次元畳み込み内挿法より有利である（なお、一
般的に双線形補間法とは、二次元的な補間つまり周囲４
画素からの内部線形補間を指すことが多いが、ここでは
副走査方向の一次元的な補間処理を行う）。しかし、エ
ッジにおけるジャギーの発生など補間精度は落ちる。な
お、副走査方向にラインバッファが比較的多く使えるよ
うな状況では、副走査方向についても３次元畳み込み内
挿法による変倍処理を行ってもよいし、逆に処理をより
簡単にし、補間精度を問わない場合には、間引き処理、
二度書き処理を選択しても良い。

【００１８】階調処理回路６では、例えば、特開平７−
９５４０９号公報に記載の空間フィルタ処理を行った
後、さらに例えば、誤差拡散法による擬似中間調処理を
行って、後段の画像出力装置７に画像データを送る。ま
た、擬似中間調処理の前に、システム全体のリニアリテ
ィを保障するため、あるいは地肌を除去するなどの好み
を反映するようなγ変換処理を行っても良い。

【００１９】（実施例２）カラー複写機の例で全体の動
作を説明する。実施例１では、拡大率に伴う、文字エッ
ジのがたつき増加の点で画質的な評価をしたが、実施例
２では、さらに黒文字エッジの色にじみ増加も考慮す
る。いづれにしても、これらの不具合のうち、実用に耐
えられないレベルで発生する最小拡大率をβとする。従
って、副走査方向の拡大変倍を行う際に、振動などによ
るノイズが入らない場合には、解像度を考慮して機械的
な変倍を行った方が有利であるが、上記不具合を回避す
る（できる限り解像度を維持しつつ、がたつきも色にじ
みも発生させない）ために、ここではβ％の例えば９
割、すなわち０．９×β倍までを機械的に変倍し、後段
でさらに電気的な変倍を行う。

【００２０】図２は、本発明の実施例２の構成を示す。
画像入力装置１は、６００ｄｐｉ、２５６階調のカラー
スキャナであり、副走査方向に対して機械的に変倍され
たｒｇｂデータを出力する。２は、画像記憶装置３に格
納する画像データを圧縮するための圧縮処理と圧縮され
た画像を元のフォーマットに戻す伸長処理を行う回路で
ある。３は原稿１枚分に相当する画像データを記憶する
画像記憶装置、４はＲＧＢデータに対し、例えば３次元
畳み込み内挿（Ｃｕｂｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）
による主走査方向の変倍処理回路、５はＲＧＢデータに
対し、例えば双線形補間法（Ｂｉ−ｌｉｎｅａｒ Ｉｎ
ｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）による副走査方向の変倍処理
回路、６は空間フィルタ処理、色補正処理、擬似中間調
処理を行う階調処理回路であり、以上の処理を行った後
の画像データを画像出力装置７に転送し、画像を再生す
る。

【００２１】以下、実施例２の処理を詳述すると、今、
仮に３００％の拡大変倍がユーザーから指定されたとす
る。画像入力装置１において、主走査方向については等
倍つまり１００％の読み取りを行う。副走査方向につい
ては、２００％の変倍までが、再生画像に文字エッジの
がたつきも色にじみも目立たないことが実験的に確認さ
れているとすると、２００×０．９＝１８０％の機械的
変倍を行うことにする。これを一旦画像記憶装置３に記
憶する。記憶する理由は、例えば複数の連続コピーを行
う場合に、再度スキャニングするよりも処理が速くな
り、あるいは得られる再生画像の均一性が維持されるか
らである。カラー画像を再生する場合には、特に１ドラ
ム系の装置において３版（黒を含む場合は４版）分のＣ
ＭＹデータが必要であるが、これを作像する場合に、何
回もスキャンする代わりに記憶装置に蓄積して複数回使
用することにより、処理速度を向上させている。

【００２２】圧縮／伸長回路２では、公知の手法で画像
を圧縮／伸長する。伸長されたＲＧＢ各画像データに対
し、変倍処理回路４は、３次元畳み込み内挿による主走
査方向の変倍処理（３００％）を行う。さらに、変倍後
のＲ１、Ｇ１、Ｂ１の各画像データに対し、変倍処理回
路５では、双線形補間法による副走査方向の変倍処理
（３００／１８０％）を行う。

【００２３】階調処理回路６では、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の
各画像データに対し、例えば、特開平７−９５４０９号
公報に記載の空間フィルタ処理を行った後、さらに例え
ば、特許第２８９９４６１号記載の色補正方式により、
ＲＧＢ系からプリンタ記録信号であるＣＭＹ系の濃度信
号へと画像変換する。また、Ｋを加えた４色で再生する
場合には、ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）をＫ信号とし、墨版を
加える分、ＣＭＹ信号から適当な下色除去処理を行う。

【００２４】さらに、例えば、誤差拡散法による擬似中
間調処理を行って、後段の画像出力装置７に画像データ
を送る。また、擬似中間調処理の前に、システム全体の
リニアリティを保障するため、あるいは地肌を除去する
などの好みを反映するようなγ変換処理を行っても良
い。

【００２５】（実施例３）カラー複写機を例に、本実施
例を説明する。図３は、本発明の実施例３の構成を示
し、実施例２の構成にさらに、ＡＣＳ／原稿種認識回路
８が追加されている。

【００２６】実施例２では、拡大率に伴う、文字エッジ
のがたつき増加、色にじみ現象の増加と言う画質的な点
で変倍率を決定したが、実施例３では、さらにカラー／
白黒を判定するＡＣＳ装置の性能、あるいは原稿の種類
を判定する装置の性能を考慮して変倍率を決定する。

【００２７】以下、プレスキャンレスＡＣＳの動作を詳
述すると、ＡＣＳ装置としては、例えば特許第２９９６
４６９号に記載された処理装置を利用する。この処理装
置は、判定領域を特に画素濃度が一様な部分、つまり非
エッジ部に特定しているため、比較的拡大率増加に伴
う、黒エッジ部の色にじみに対してロバストであるが、
それでもより大きな拡大を伴う場合には、判定精度が低
下する。従って、そのような工夫のないＡＣＳ装置であ
れば、より一層変倍に伴う判定性能の低下が大きくな
る。

【００２８】そこで、実用上問題の無い判定性能（ユー
ザークレームがつかないレベル）を保障する拡大率が例
えばγ％であるとすると、前述したβ％とγ％の小さい
方を選択し、これに安全性を考慮して０．９をかけた値
を機械的な変倍を行う倍率とする。

【００２９】ここでは、１ドラム型のカラー複写機を想
定し、版を作る順番として、Ｋ（墨）→Ｃ（シアン）→
Ｍ（マゼンタ）→Ｙ（イエロー）の順で作像することに
する。そして、原稿がカラーであれば通常動作によりカ
ラーの再生画像を得る。もし、原稿が白黒と判定されれ
ば、Ｋを記録した後に、その後の動作をストップすれば
良い。

【００３０】また、Ｋ版を作る際には、圧縮／伸長処理
を行わずに、スキャナからのデータを直接、変倍処理回
路４に入力することも可能である。また、同時に圧縮／
伸長回路２を経て、後のＣＭＹ版を作成するための画像
データを画像記憶装置３に記憶する。この場合、Ｋ版の
画像記録が終わった後、カラー／白黒の判定結果が出力
されるので、その後の処理をストップすれば良い。

【００３１】上記したような機能を備えているので、Ｋ
版を作像するまでの処理速度が向上し、さらに文字は黒
である場合が非常に多いことから、圧縮／伸長を行わず
にＫ版を作像することにより、黒文字の解像度劣化を起
こさずに画像を再生することも可能となる。

【００３２】次に、プレスキャンレスモード設定の動作
について説明する。原稿の種類を判定し、その判定結果
を用いて効果的に他の回路を制御することが考えられる
が、ここでは階調処理回路における色補正処理の係数を
切り換えることにする。すなわち、デフォルトとして、
通常原稿として用いられることが比較的多い印刷原稿を
高精度に色再現させる色補正係数を準備し、原稿が例え
ば印画紙と判明したら、印画紙用の色補正係数に切り換
え、例えば複写機からの出力であるジェネレーション原
稿であると判明したらジェネレーション用の色補正係数
に切り換える。印画紙原稿か否かを判定する装置として
は、例えば特開平７−２９８０７４号公報に記載の「写
真画像判定部」を利用し、ジェネレーション原稿か否か
を判定する装置としては、例えば特開平９−１８６９０
１号公報に記載の装置を使用する。

【００３３】その後、これらを使用して、実用上問題の
無い判定性能（ユーザークレームがつかないレベル）を
保障する拡大率が例えばγ’％であるとすると、前述し
たβ％とγ’％の小さい方を選択し、これに安全性を考
慮して０．９をかけた値を機械的な変倍を行う倍率とす
る。

【００３４】ここでは、１ドラム型のカラー複写機を想
定し、版を作る順番として、Ｋ（墨）→Ｃ（シアン）→
Ｍ（マゼンタ）→Ｙ（イエロー）の順で作像することに
する。そして特にＣＭＹ版データを作成する際に、原稿
に適した色補正係数に切り換える。

【００３５】また、Ｋ版を作る際には、圧縮／伸長処理
を行わずに、スキャナからのデータを直接、変倍処理回
路４に入力することも可能である。また、同時に圧縮／
伸長回路２を経て、後のＣＭＹ版を作成するための画像
データを画像記憶装置３に記憶する。この場合、Ｋ版の
画像記録が終わった後、原稿種の判定結果が出力される
ので、その後、色版作成時にその判定結果を利用すれば
良い。

【００３６】上記したような機能を備えているので、Ｋ
版を作像するまでの処理速度が向上し、さらに文字は黒
である場合が非常に多いことから、圧縮／伸長を行わず
にＫ版を作像することにより、黒文字の解像度劣化を起
こさずに画像を再生することも可能となる。

【００３７】なお、上記した実施例では、拡大変倍時に
おける例を示したが、本発明は縮小時にも適用可能であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、以下のような効果が得られる。 （１）例えばデジタル複写機において、読み込んだ画像
データを記憶装置に取り込んで、複数回使用して画像を
再生するような場合に、特に副走査方向の変倍処理を考
慮し、ユーザーが指定した倍率の画像データを得る際
に、エッジのがたつきを発生しない、あるいは、黒エッ
ジの色にじみを発生しない程度の機械変倍（それを後段
の電気変倍で補う）を行うことにより、エッジのがたつ
きを抑制し、あるいは黒エッジの色にじみを抑制すると
共に、解像度を維持することが可能となる。 （２）例えばデジタル複写機において、読み込んだ画像
データを記憶装置に取り込んで、複数回使用して画像を
再生するような場合に、特に副走査方向の変倍処理を考
慮し、ユーザーが指定した倍率の画像データを得て、原
稿全体の特徴に基づき画像データを補正し再生画像を得
る際に、エッジのがたつきを発生しない、あるいは、黒
エッジの色にじみを発生しない、かつ原稿判定を正確に
行う程度の機械変倍（それを後段の電気変倍で補う）を
行うことにより、エッジのがたつきを抑制し、あるいは
黒エッジの色にじみを抑制すると共に、解像度を維持す
ることが可能となる。 （３）プレスキャンレスでカラー／白黒判定を行いつ
つ、原稿が白黒の場合、黒単色かつ高速で画像再生が可
能となる。 （４）プレスキャンレスで原稿種判定を行いつつ、原稿
に忠実な色再現可能な画像再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示す。

【図２】本発明の実施例２の構成を示す。

【図３】本発明の実施例３の構成を示す。

【図４】拡大率と画質の不具合発生率の関係を示す図で
ある。

【図５】従来の画像処理装置の構成を示す。

【符号の説明】

１ 画像入力装置 ２ 圧縮／伸長回路 ３ 画像記憶装置 ４、５ 変倍処理回路 ６ 階調処理回路 ７ 画像出力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮城 徳子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 小川 武士 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2C362 CB07 CB14 CB16 CB26 CB28 CB32 CB35 CB62 CB74 CB75 5B057 AA11 BA02 CA01 CA02 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB08 CB12 CB16 CD06 CH08 5C076 AA21 AA22 BA03 BA04 BA06 BB04 BB15 CB01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を入力する手段と、前記入力さ
   れた原稿画像を記憶する記憶手段と、該記憶された原稿
   画像を読み出し所定の変倍処理を行う手段とを備えた画
   像処理装置であって、前記記憶手段に記憶される前記原
   稿画像は、所定のユーザーコマンドにより、少なくとも
   副走査方向の画素密度が制御されていることを特徴とす
   る画像処理装置。
2. 【請求項２】 原稿画像を入力する手段と、前記入力さ
   れた原稿画像を判定する手段と、前記原稿画像を記憶す
   る記憶手段と、該記憶された原稿画像を読み出し所定の
   変倍処理を行う手段と、前記判定結果を用いて前記変倍
   処理後の原稿画像を再生する手段とを備えた画像処理装
   置であって、前記記憶手段に記憶される前記原稿画像
   は、所定のユーザーコマンドにより、少なくとも副走査
   方向の画素密度が制御されていることを特徴とする画像
   処理装置。
3. 【請求項３】 前記原稿画像の判定は、カラー／白黒の
   判定であることを特徴とする請求項２記載の画像処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記原稿画像の判定は、原稿種の判定で
   あることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記所定のユーザーコマンドは、変倍率
   であることを特徴とする請求項１または２記載の画像処
   理装置。