【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置に関し、さらに詳しくは、カラー画像からモノクロ画像に変換する変換方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、主たる情報が文字情報からなるカラー原稿では、章、節、強調箇所などを有彩色で表現する場合が多い。また、このようなカラー原稿をカラー読取装置で読み取って低階調のモノクロ出力装置にて出力する場合、従来技術におけるデータ処理では、文字や線画の画質が著しく低下してしまう。例えばＲＧＢ各８ｂｉｔ２５６階調のカラー読取装置で、カラー原稿を読み取り、１ｂｉｔ２階調のモノクロプリンタで出力する場合、おおよそ次のような流れになる。
まずＲＧＢ各２５６階調のカラー画像データを、単一成分２５６階調の濃度で表されたモノクロ画像データに変換する。カラー読取装置で読み取られたＲＧＢのデジタルデータから、たとえば、Ｙ＝２＊Ｒ＋Ｇ＋８＊Ｂの式を用いて、２５６階調のモノクロ画像データに変換するか、あるいはＹ＝ＧのＧ成分のみを変換後のモノクロデータとする場合もある。このとき、原稿のカラーの大部分は、データ変換手段によりモノクロの中間濃度に変換される。
次に、２５６階調のモノクロ画像データを、２階調の出力装置に出力するため階調変換を行う。変換された単一成分からなる２５６階調のモノクロ画像データを、２階調の出力装置で出力する場合、階調性がなるべく保存されるように、誤差拡散やディザ処理などの画像処理を用いて、２５６階調から２階調の画像データへと階調変換処理を行う。このように、カラー画像データを、階調数の少ないモノクロ出力（表示）装置で出力（表示）する場合のデータ処理の流れにおいて、文字や線画に着目した場合、原稿の文字の色が黒ならば、前記の処理においても黒に変換されるため、最終の出力結果においても、可読性のよい良好な文字出力を得ることができるが、原稿の文字に色がついている場合は、最初の変換手段によって中間濃度に変換され、さらに次の変換手段の中間濃度を低階調で表す場合、面積階調になるため、ディザパターンや誤差拡散処理によって、色文字は最終の出力結果では黒べたで埋まらず、また、文字や線画のエッジ部に凹凸ができ、シャープ性が損なわれる。特に、文字の場合は、可読性が著しく低下するという欠点がある。
【０００３】
また従来技術として特開２００１−２５１５１５公報には、像域分離等の画像領域判別手段を用いることなく、画像の特徴量に応じた適応処理を行うことにより、文字部、網点部、網点上の文字の画像品質を両立させる技術について開示されている。それによると、第１のフィルタ手段は、入力画像に対してバンド強調を行い、第２のフィルタ手段は、入力画像から高域の周波数成分を抽出する。入力画像からエッジ量を検出し、検出されたエッジ量を非線形変換する。変換後のエッジ量を基に高域成分を強調し、入力画像に加算する。選択手段は、エッジ量が所定の閾値以上のとき加算器からの出力信号を選択し、そうでないとき第１のフィルタ手段からの出力信号を選択するとしている。
また特開平８−２９４００７号公報には、文字部分に対して文字領域強調の効果を持つ処理を施しつつ、よりシンプルな構成の画像処理装置について開示されている。それによると、スキャナで読み込まれた原稿のデータは、第１の階調補正処理回路において１次関数による処理を受け、その後にエッヂ強調フィルタで処理を受ける。このエッヂ強調フィルタの出力と非文字領域適応処理回路の出力はセレクタで選ばれて出力される。このセレクタの切り換え制御は、文字領域検出回路の出力によって成されるとしている。
【特許文献１】特開２００１−２５１５１５公報
【特許文献２】特開平８−２９４００７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の特許文献１、２はＲＧＢカラー画像データから輝度情報に変換する変換式に従ってカラー画像をモノクロ画像に変換するものであるが、単純に変換式に従ってモノクロ画像データに変換しただけでは上記のように色文字の可読性を低下させるという欠点があった。
本発明は、かかる課題に鑑み、色文字をモノクロに変換した際に生じる、中間調処理による文字の可読性低下を改善した画像処理装置を提供することを目的する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、複数の成分からなる多階調のカラー画像データを、単一の成分からなるモノクロ画像データに変換するカラーモノクロ変換手段を有する画像処理装置において、前記カラーモノクロ変換手段は、ＲＧＢによる３ラインを有するカラー撮像素子の各ライン間の補正を行うライン間補正処理部と、ルックアップテーブルを使用して前記各ラインをγ変換するγ変換処理部と、ＭＴＦ補正及びエッジ強調のフィルタ演算を行うフィルタ処理部と、カラー画像データをモノクロに変換する色変換処理部と、所定の条件式から判定される検出結果に従って指定の特徴を持つ画素を検出する指定画素検出手段と、該指定画素検出手段の結果に基づいて、前記色変換処理部によりモノクロに変換後の画素濃度データを切り替えるデータ切替手段とを備えたことを特徴とする。
従来の技術は、カラー画像データを、階調数の少ないモノクロ出力（表示）装置で出力（表示）する場合、原稿の文字に色がついていると最初の変換手段によって中間濃度に変換され、さらに次の変換手段の中間濃度を低階調で表す場合、面積階調になるため、ディザパターンや誤差拡散処理によって、色文字は最終の出力結果では黒べたで埋まらず、また、文字や線画のエッジ部に凹凸ができ、シャープ性が損なわれる。特に、文字の場合は、可読性が著しく低下するという欠点があった。そこで本発明では、カラーモノクロ変換手段が、指定の特徴を持つ画素を検出する指定画素検出手段と、この検出手段の結果に基づいて、カラーモノクロ変換後の画素濃度を調整する濃度調整手段とを備えたことを特徴とする。
かかる発明によれば、指定画素検出手段の結果に基づいて、カラーモノクロ変換後の画素濃度を調整する濃度調整手段とを備えたことにより、色文字をモノクロに変換した際に、中間調処理によって生じる文字の可読性低下という従来技術の問題点を改善することができる。
【０００６】
請求項２は、複数の成分からなる多階調のカラー画像データを、単一の成分からなるモノクロ画像データに変換するカラーモノクロ変換手段を有する画像処理装置において、前記カラーモノクロ変換手段は、ＲＧＢによる３ラインを有するカラー撮像素子の各ライン間の補正を行うライン間補正処理部と、ルックアップテーブルを使用して前記各ラインをγ変換するγ変換処理部と、ＭＴＦ補正及びエッジ強調のフィルタ演算を行うフィルタ処理部と、カラー画像データをモノクロに変換する色変換処理部と、所定の条件式から判定される検出結果に従って指定の特徴を持つ画素を検出する指定画素検出手段と、該指定画素検出手段の結果に基づいて、前記色変換処理部によりモノクロに変換後の画素濃度データを切り替えるデータ切替手段と、前記色変換処理部の出力データをγ変換するγ変換手段とを備えたことを特徴とする。
本発明は、請求項１の発明の色変換処理部の出力データを更にγ変換するγ変換手段とを備えたことを特徴とする。
かかる発明によれば、主たる情報が文字と写真からなる原稿の場合、絵柄部のつぶれによる画質の低下を低減することができ、画質の向上が更に図ることができる。
請求項３は、前記色変換処理部は、前記フィルタ処理部から出力されるＲＧＢの３成分からモノクロデータを得る場合、該モノクロデータの値をＹとすると、Ｙ＝（２Ｒ＋５Ｇ＋Ｂ）／８の演算式により得られた値によりモノクロデータを決定することを特徴とする。
モノクロ画像を得る場合の画像データ処理部のデータの流れは、ＲＧＢのライン間の補正を行い、その信号をγ変換後、ＭＴＦ補正及びエッジ強調のフィルタ演算を行いその信号を色変換する。このときカラー読取装置でモノクロ画像を得たい場合、Ｇのデータをそのままモノクロデータとする場合や、ＲＧＢの３成分から演算式によって算出する場合などがある。ここではＲＧＢから算出する場合について、モノクロデータをＹとして簡易的な算出式としてＹ＝（２Ｒ＋５Ｇ＋Ｂ）／８を用いる。
かかる発明によれば、簡易的な算出式としてＹ＝（２Ｒ＋５Ｇ＋Ｂ）／８を用いるので、色文字をモノクロに変換した際に、中間調処理によって生じる文字の可読性低下という従来技術の問題点を改善することができる。
【０００７】
請求項４は、前記指定画素検出手段は、前記フィルタ処理部から出力されるＲＧＢの３成分からの値が、前記所定の条件式を満足する場合は前記黒データを出力し、前記所定の条件式を満足しない場合は前記Ｙの演算式で得られる値を出力することを特徴とする。
色変換処理部にてカラー画像データはモノクロに変換される。同じＲＧＢのデータを使って指定画素検出手段は同様のＲＧＢの値から所定の条件式から判定される検出結果を次段のデータ切替手段に渡す。データ切替手段は検出結果が真：１の場合、例えばＹ＝２５５（黒）として後段に渡し、偽：０の場合はＹの値をそのまま後段に渡す。
かかる発明によれば、色変換処理部にて変換されたモノクロデータの値が条件式を満足しない場合、そのまま出力され、条件式を満足する場合は黒データを出力するので、データがカラー文字の場合も文字の掠れが改善されて可読性を向上することができる。
請求項５は、前記指定画素検出手段は、前記フィルタ処理部から出力されるＲＧＢの３成分からの値が、前記所定の条件式を満足する場合は、前記色変換処理部により出力されたモノクロデータを前記γ変換手段によりγ変換して出力し、前記所定の条件式を満足しない場合は前記Ｙの演算式で得られる値を出力することを特徴とする。
色変換処理部にて、カラー画像データはモノクロに変換される。同じＲＧＢのデータを使って指定画素検出手段は同様のＲＧＢの値から所定の条件式から判定される検出結果にしたがって、条件に合致する場合は真：１、条件を満たさない場合は偽：０の信号を次段のデータ切替手段に渡す。データ切替手段は検出結果が真：１の場合、γ変換手段の変換後データＹ’を後段に渡し、偽：０の場合はＹの値をそのまま後段に渡す。
かかる発明によれば、色変換処理部にて変換されたモノクロデータの値が条件式を満足しない場合、そのまま出力され、条件式を満足する場合はγ変換して出力するので、主たる情報が文字と写真からなる原稿の場合、絵柄部のつぶれによる画質の低下を低減することができ、画質の向上が図ることができる。
請求項６は、前記所定の条件式は、前記ＲＧＢの３成分の夫々の多値データが、６４＜Ｒ＜１２８、６４＜Ｇ＜１２８、６４＜Ｂ＜１２８を満足することを特徴とする。
ＲＧＢの３成分の多値データが略中間色の場合、条件式は６４＜Ｒ＜１２８、６４＜Ｇ＜１２８、６４＜Ｂ＜１２８の値を満足する。そして本発明ではＲＧＢの３成分の多値データが中間色であっても、所定の濃度が出力されるように演算式を備えている。
かかる発明によれば、所定の条件が各色の幅広い中間色を検出する範囲に設定しているので、カラー濃度の殆どの範囲をカバーすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の画像読取装置の構成図である。この画像読取装置は、大きな構成としては、読取装置本体１と原稿搬送装置２と原稿読取台３が設けられており、これによって、イメージスキャナを構成している。この場合、装置本体１の内部には、キセノンランプや蛍光灯で構成される光源４ａとミラー４ｂとを備えた第１の走行体４と、ミラー５ａ、５ｂを備えた第２の走行体５と、レンズ６と、一次元の光電変換素子（本実施形態ではカラー読み取りの３ラインのＣＣＤを使用する）７と、第１、第２の走行体４、５を駆動するステッピングモータ８とからなる露光走査光学系９が設けられている。なお、この露光走査光学系９の下段の構成については説明を省略する。また、原稿搬送装置２には、ＳＤＦユニット１０と、原稿台１１とが設けられている。ＳＤＦユニット１０内にはステッピングモータ１２が備えられている。さらに、原稿読み取り台３の上部に原稿押さえ板１４が回動自在に取り付けられており、原稿１３はその原稿押さえ板１４の下にセットされる。また原稿読み取り台３の端部には、シェーディング補正用の白基準板１５が配置されている。
図２は本発明の画像読取装置の全体制御ブロック図である。同じ構成要素には同じ参照番号が付されているので、重複する説明は省略する。この画像読取装置は、光源４ａと、ＣＣＤ７と、ステッピングモータ８、１２と、全体をＲＯＭに格納したプログラムにより制御するＣＰＵ１６と、光源４ａを駆動する光源ドライバ１７と、ＣＣＤ７を駆動するＣＣＤ駆動部１８と、ＣＣＤ７の画像の各種処理を行う画像処理部１９と、ステッピングモータ８、１２を駆動するモータドライバ２０、２８と、画像処理部１９の画像を一旦蓄積するスキャンバッファ２５と、スキャンバッファ２５内のデータをネットワーク上の機器に送信する制御を行うＮＩＣコントローラ２６と、スキャンバッファ２５への画像データの入出力管理を行うバッファコントローラ２７とを備えて構成される。
【０００９】
図３は、ブックモード時の原稿読み取り部の構成図である。原稿読み取りモードとしては、図３に示すような原稿読み取り台３を用いて画像データの読み取りを行うブックモードがあり、ブックモードにおける画像データ読み取りの基本動作について述べる。同じ構成要素には同じ参照番号が付されているので、重複する説明は省略する。原稿１３を原稿押さえ板１４下の原稿読み取り台３上にセットした後、ＣＰＵ１６は光源ドライバ１７を動作させて光源４ａをオンにする。次に、ＣＣＤ駆動部１８により、駆動されるＣＣＤ７で白基準板１５を読み取り、画像処理部１９内のＡ／Ｄコンバータ（図示せず）で、アナログ−デジタル変換を行い、画換データのシェーディング補正用の基準データとして、画像処理部１９内のＲＡＭ（図示せず）に記憶する。ＣＰＵ１６は、モータドライバ（駆動装置）２０をドライブして、ステッピングモータ８を動作させ、これにより、第１の走行体４は原稿１３のある方向へ移動する。第１の走行体４が原稿面を一定速度で走査することにより、その原稿１３の画像データがＣＣＤ７により光電変換される。
図４はＳＤＦモード時の原稿読み取り部の構成図である。次に、図４に示すようなＳＤＦモードにおける画像データ読み取りの基本動作について述べる。同じ構成要素には同じ参照番号が付されているので、重複する説明は省略する。この場合にも、まず、白基準板１５が読み込まれた後、ステッピングモータ１２をＣＰＵ１６がモータドライバ（駆動装置）２８でドライブすることにより、原稿台１１にセットされた原稿１３を、分離ローラ２９、搬送ローラ３０で搬送していき、第１の走行体４の所定の読み取り位置まで搬送する。このとき、原稿１３は一定速度で搬送されていき、第１の走行体４は、停止したままで原稿面の画像データをＣＣＤ７で読み取る。以下、ブックモードと同様の処理を行い、２値化あるいは多値の画像データは、スキャンバッファ２５に記憶され、ＮＩＣコントローラ２６を介してネットワーク上の機器に送られる。
【００１０】
図５は、図２に示す画像処理部１９の最も基本的な構成を示すブロック図である。この画像処理部１９は、ビデオ信号をデジタル変換するアナログビデオ処理部２１と、その信号のシェーディング補正を行うシェーディング補正処理部２２と、各種の画像データ処理を行う画像データ処理部２３と、データを２値化する２値化処理部２４とを備えて構成される。
光電変換されたアナログビデオ信号ａは、アナログビデオ処理部２１でデジタル変換の処理まで行われた後、シェーディング補正処理部２２、画像データ処理部２３により、それぞれシェーディング補正と各種の画像データ処理を行った後、必要とする画像の場合分けにしたがって下記のように処理される。つまり、モノクロ２値画像を所望とする場合は、２値化処理部２４により２値化データｂを作成し後段に送る。モノクロ多値画像を所望とする場合は、２値化処理部２４による２値化処理は行わずに、そのままの８ｂｉｔデータを後段に送る。カラー多値画像を所望する場合は、２値化処理部２４による２値化処理は行わずに、そのまま各成分（Ｒ：８ｂｉｔ、Ｇ：８ｂｉｔ、Ｂ：８ｂｉｔの２４ｂｉｔ）のデータを後段に送る。その後、その２値化データ、あるいは多値データ、あるいは、カラーデータｂをスキャンバッファ２５に順次記憶していく。またＮＩＣコントローラ２６は、スキャンバッファ２５内のデータを、ネットワーク上の機器等の装置、たとえばホストコンピュータ（図示せず）に送信する制御を行う。バッファコントローラ２７は、スキャンバッファ２５への画像データの入出力管理を行う。またアナログビデオ処理部２１は、プリアンプ回路３１と、可変増幅回路３２を備えている。また、シェーディング補正処理部２２は、Ａ／Ｄコンバータ３３、黒演算回路３４、シェーディング補正演算回路３５、ラインバッファ３６を備えている。３ラインＣＣＤを用いたカラー読取装置においては、図５の構成の処理が、ＲＧＢ各成分に対して１つ必要で計３つある。
【００１１】
図６は、図５に示す画像処理部１９の一部を、さらに詳細に示すブロック図である。光源４ａで原稿読み取り台３上にある原稿１３を照射した反射光を、シェーディング調整板３７を通して、レンズ６によって集光し、ＣＣＤ７に結像する。なお、図６では、説明簡単化のために、反射光を折り返すためのミラーは省略している。シェーディング調整板３７は、ＣＣＤ７の中央部と端部での反射光量の差を無くすための光量調整の役割を果たす。これは、シェーディング演算処理において、あまりにＣＣＤ中央部と端部で反射光量の差が有りすぎると、多分に歪を含んだ演算結果しか得られないために、予め反射光量の差を無くした後にシェーディング演算処理を行うためのものである。
図７はシェーディング補正後にある画像データ処理部２３のデータの流れを示す図である。画像データ処理部２３は、ＲＧＢによる３ラインを有するカラー撮像素子の各ライン間の補正を行うライン間補正処理部３７と、ルックアップテーブルを使用して前記各ラインをγ変換するγ変換処理部３８と、ＭＴＦ補正及びエッジ強調のフィルタ演算を行うフィルタ処理部３９と、カラー画像データをモノクロに変換する色変換処理部４０とを備えて構成される。
３ラインＣＣＤはＲＧＢそれぞれのセンサの取付位置が異なるために、原稿の読み取り位置もＲ、Ｇ、Ｂで異なるため、これを同一になるような処理をライン間補正では行っている。たとえば、Ｂを基準としてＲが６ライン、Ｇが３ライン分の位置が異なる場合、これを同一の原稿位置になるように、ライン位置を合わせる機能をライン間補正が果たす。γ変換処理ではＬＵＴを使用して、１対１で変換して出力する。フィルタ処理ではＭＴＦ補正やエッジ強調などのフィルタ演算を行うところである。色変換処理部４０では、カラー画像の場合ＲＧＢのデータから３Ｄ−ＬＵＴを使用して色変換処理を行う。
【００１２】
図８はモノクロ画像を得る場合の画像データ処理部２３のデータの流れを示す図である。カラー読取装置でモノクロ画像を得たい場合、Ｇのデータをそのままモノクロデータとする場合や、ＲＧＢの３成分から演算式によって算出する場合などがある。ここではＲＧＢから算出する場合で説明する。モノクロデータをＹとし、簡易的な算出式として
Ｙ＝（２Ｒ＋５Ｇ＋Ｂ）／８・・・・（１）
を用いる。
図９は本発明の第１と第２の実施形態に係る画像処理装置の画像データ処理部の構成図である。この画像データ処理部２３は、ＲＧＢによる３ラインを有するカラー撮像素子の各ライン間の補正を行うライン間補正処理部４４と、ルックアップテーブルを使用して前記各ラインをγ変換するγ変換処理部４３と、ＭＴＦ補正及びエッジ強調のフィルタ演算を行うフィルタ処理部４２と、カラー画像データをモノクロに変換する色変換処理部４１と、所定の条件式から判定される検出結果に従って指定の特徴を持つ画素を検出する指定画素検出手段４５と、この指定画素検出手段４５の結果に基づいて、色変換処理部４１によりモノクロに変換後の画素濃度データを切り替えるデータ切替手段４６とを備えて構成される。
前記色変換処理部４１にて、カラー画像データはモノクロに変換される。同じＲＧＢのデータを使って指定画素検出手段４５は同様のＲＧＢの値から下記（２）式で示される条件式から判定される検出結果にしたがって、条件に合致する場合は真：１、条件を満たさない場合は偽：０の信号を次段のデータ切替手段４６に渡す。データ切替手段４６は検出結果が真：１の場合、Ｙ＝２５５として後段に渡し、偽：０の場合は前記（１）式で演算されるＹの値をそのまま後段に渡す（データの解釈は黒（暗）：２５５、白（明）：０とする）。
条件式：ＲＬ＜Ｒ＜ＲＨ、ＧＬ＜Ｇ＜ＧＨ、ＢＬ＜Ｂ＜ＢＨ・・（２）
（但し、ＲＬ＝６４、ＲＨ＝１２８、ＧＬ＝６４、ＧＨ＝１２８、ＢＬ＝６４、ＢＨ＝１とする）
【００１３】
図１０は本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の画像データ処理部の構成図である。この画像データ処理部２３は、ＲＧＢによる３ラインを有するカラー撮像素子の各ライン間の補正を行うライン間補正処理部４４と、ルックアップテーブルを使用して前記各ラインをγ変換するγ変換処理部４３と、ＭＴＦ補正及びエッジ強調のフィルタ演算を行うフィルタ処理部４２と、カラー画像データをモノクロに変換する色変換処理部４１と、所定の条件式から判定される検出結果に従って指定の特徴を持つ画素を検出する指定画素検出手段４５と、この指定画素検出手段４５の結果に基づいて、前記色変換処理部４１によりモノクロに変換後の画素濃度データを切り替えるデータ切替手段４６と、前記色変換処理部４１の出力データをγ変換するγ変換手段４７とを備えて構成される。
前記色変換処理部４１にて、カラー画像データはモノクロに変換される。同じＲＧＢのデータを使って指定画素検出手段４５は同様のＲＧＢの値から前記（２）式で示される条件式から判定される検出結果にしたがって、条件に合致する場合は真：１、条件を満たさない場合は偽：０の信号を次段のデータ切替手段４６に渡す。データ切替手段４６は検出結果が真：１の場合、γ変換手段４７の変換後データＹ’を後段に渡し、偽：０の場合は前記（１）式により演算されたＹの値をそのまま後段に渡す。（データの解釈は黒（暗）：２５５、白（明）：０とする）。
尚、γ変換処理にセットするテーブルデータは、図１１のような文字内部の抜けがあまり生じないようにγ変換テーブルデータにセットする。
【００１４】
【発明の効果】
以上記載のごとく請求項１の発明によれば、指定画素検出手段の結果に基づいて、カラーモノクロ変換後の画素濃度を調整する濃度調整手段とを備えたことにより、色文字をモノクロに変換した際に、中間調処理によって生じる文字の可読性低下という従来技術の問題点を改善することができる。
また請求項２では、主たる情報が文字と写真からなる原稿の場合、絵柄部のつぶれによる画質の低下を低減することができ、画質の向上が更に図ることができる。
また請求項３では、簡易的な算出式としてＹ＝（２Ｒ＋５Ｇ＋Ｂ）／８を用いるので、色文字をモノクロに変換した際に、中間調処理によって生じる文字の可読性低下という従来技術の問題点を改善することができる。
また請求項４では、色変換処理部にて変換されたモノクロデータの値が条件式を満足しない場合、そのまま出力され、条件式を満足する場合は黒データを出力するので、データがカラー文字の場合も文字の掠れが改善されて可読性を向上することができる。
また請求項５では、色変換処理部にて変換されたモノクロデータの値が条件式を満足しない場合、そのまま出力され、条件式を満足する場合はγ変換して出力するので、主たる情報が文字と写真からなる原稿の場合、絵柄部のつぶれによる画質の低下を低減することができ、画質の向上が図ることができる。
また請求項６では、所定の条件が各色の幅広い中間色を検出する範囲に設定しているので、カラー濃度の殆どの範囲をカバーすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の構成図である。
【図２】本発明の画像読取装置の全体制御ブロック図である。
【図３】本発明のブックモード時の原稿読み取り部の構成図である。
【図４】本発明のＳＤＦモード時の原稿読み取り部の構成図である。
【図５】本発明の図２に示す画像処理部１９の最も基本的な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の図５に示す画像処理部１９の一部を、さらに詳細に示すブロック図である。
【図７】本発明のシェーディング補正後にある画像データ処理部２３のデータの流れを示す図である。
【図８】本発明のモノクロ画像を得る場合の画像データ処理部２３のデータの流れを示す図である。
【図９】本発明の第１と第２の実施形態に係る画像処理装置の画像データ処理部の構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の画像データ処理部の構成図である。
【図１１】本発明のγ変換テーブルデータを示す図である。
【符号の説明】
１９ 画像処理部、２１ アナログビデオ処理部、２２ シェーディング補正処理部、２３ 画像データ処理部、２４ ２値化処理部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly, to a conversion method for converting a color image into a monochrome image.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a color original whose main information is character information, chapters, sections, emphasized portions, and the like are often expressed in chromatic colors. Further, when such a color document is read by a color reading device and output by a low-gradation monochrome output device, the image quality of characters and line drawings is significantly reduced in data processing in the related art. For example, when a color original is read by an 8-bit 256-gradation color reading device for RGB and output by a 1-bit 2-gradation monochrome printer, the flow is roughly as follows.
First, color image data of 256 gradations for each of RGB is converted to monochrome image data represented by a density of 256 gradations of a single component. From the RGB digital data read by the color reading device, for example, using the formula of Y = 2 * R + G + 8 * B, the image data is converted into monochrome image data of 256 gradations, or only the G component of Y = G is converted. In some cases, the monochrome data may be used later. At this time, most of the color of the document is converted to a monochrome intermediate density by the data conversion means.
Next, gradation conversion is performed to output the 256-gradation monochrome image data to the 2-gradation output device. When the converted monochrome image data of 256 gradations composed of a single component is output by a two-gradation output device, image processing such as error diffusion and dither processing is used so as to preserve gradation as much as possible. Then, a gradation conversion process is performed from 256 gradations to image data of two gradations. As described above, when attention is paid to characters and line drawings in the flow of data processing when color image data is output (displayed) by a monochrome output (display) device having a small number of gradations, if the color of the characters on the original is black, For example, in the above-described processing, the character is converted to black, so that a good character output with good readability can be obtained even in the final output result. When the intermediate density of the next conversion means is expressed in low tone, it becomes an area tone, so the color characters are filled with black solid in the final output result by dither pattern or error diffusion processing. In addition, the edges of characters and line drawings have irregularities, and the sharpness is impaired. In particular, in the case of characters, there is a disadvantage that readability is significantly reduced.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-251515 discloses a character part, a halftone part, and a halftone part by performing an adaptive process according to a feature amount of an image without using an image area discriminating unit such as an image area separation. A technique for balancing the image quality of the above characters is disclosed. According to this, the first filter means performs band enhancement on the input image, and the second filter means extracts high frequency components from the input image. The edge amount is detected from the input image, and the detected edge amount is nonlinearly transformed. The high-frequency component is emphasized based on the converted edge amount and added to the input image. The selecting means selects the output signal from the adder when the edge amount is equal to or larger than a predetermined threshold, and otherwise selects the output signal from the first filter means.
Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-294007 discloses an image processing apparatus having a simpler configuration while performing processing having a character area emphasis effect on a character portion. According to this, data of a document read by a scanner is processed by a first-order function in a first gradation correction processing circuit, and then processed by an edge enhancement filter. The output of the edge emphasis filter and the output of the non-character area adaptive processing circuit are selected and output by a selector. It is stated that the switching control of the selector is performed by the output of the character area detection circuit.
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-251515 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-294007
[Problems to be solved by the invention]
Patent Documents 1 and 2 of the related art convert a color image into a monochrome image according to a conversion formula for converting RGB color image data into luminance information. As described above, there is a disadvantage that the readability of color characters is reduced.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an image processing apparatus in which a decrease in readability of characters due to halftone processing, which occurs when color characters are converted to monochrome, is improved.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides an image processing apparatus having a color / monochrome conversion unit for converting multi-gradation color image data including a plurality of components into monochrome image data including a single component. In the apparatus, the color / monochrome conversion means includes a line-to-line correction processing unit that performs correction between lines of a color image sensor having three lines of RGB, and a gamma conversion that performs gamma conversion of each line using a look-up table. A processing unit, a filter processing unit for performing a filter operation for MTF correction and edge enhancement, a color conversion processing unit for converting color image data into monochrome, and a pixel having a specified characteristic according to a detection result determined from a predetermined conditional expression And a pixel conversion unit that converts the pixel density into monochrome by the color conversion processing unit based on the result of the specified pixel detection unit. Data switching means for switching degree data.
According to the prior art, when color image data is output (displayed) by a monochrome output (display) device having a small number of gradations, if the characters of the original are colored, the characters are converted to an intermediate density by the first conversion means. When the intermediate density of the next conversion means is represented by low gradation, it becomes an area gradation, so that the color characters are not filled with black solid in the final output result by the dither pattern and error diffusion processing. Irregularities are formed at the edges, and sharpness is impaired. In particular, in the case of characters, there is a disadvantage that readability is significantly reduced. Therefore, in the present invention, the color / monochrome conversion means includes designated pixel detection means for detecting a pixel having a designated characteristic, and density adjustment means for adjusting the pixel density after color / monochrome conversion based on the result of the detection means. It is characterized by having.
According to this invention, when the color character is converted to monochrome, the halftone processing is performed by providing the density adjustment unit that adjusts the pixel density after the color / monochrome conversion based on the result of the designated pixel detection unit. It is possible to improve the problem of the related art that the readability of characters is reduced.
[0006]
2. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a color / monochrome conversion unit configured to convert multi-gradation color image data including a plurality of components into monochrome image data including a single component. Between the lines of a color image sensor having three lines, a gamma conversion processing unit for gamma-converting each line using a look-up table, and a filter for MTF correction and edge enhancement A filter processing unit for performing an operation, a color conversion processing unit for converting color image data into monochrome, a designated pixel detecting unit for detecting a pixel having a designated characteristic according to a detection result determined from a predetermined conditional expression, A data switching unit that switches pixel density data after being converted to monochrome by the color conversion processing unit based on a result of the pixel detection unit; Γ conversion means for γ converting output data of the color conversion processing unit.
According to the present invention, there is provided a gamma conversion unit for further performing gamma conversion on the output data of the color conversion processing unit according to the first aspect of the present invention.
According to this invention, when the main information is a document including characters and photographs, it is possible to reduce the deterioration of the image quality due to the collapse of the picture portion, and to further improve the image quality.
According to a third aspect of the present invention, when the color conversion processing unit obtains monochrome data from three components of RGB output from the filter processing unit, if the value of the monochrome data is Y, an operation of Y = (2R + 5G + B) / 8 It is characterized in that monochrome data is determined based on a value obtained by the equation.
When a monochrome image is obtained, the data flow of the image data processing unit performs correction between RGB lines, performs gamma conversion on the signal, performs MTF correction and edge enhancement filter operation, and performs color conversion on the signal. At this time, there is a case where a monochrome image is desired to be obtained by a color reading apparatus, a case where the G data is converted into monochrome data as it is, or a case where the data is calculated by an arithmetic expression from three components of RGB. Here, in the case of calculating from RGB, Y = (2R + 5G + B) / 8 is used as a simple calculation formula with the monochrome data as Y.
According to the invention, since Y = (2R + 5G + B) / 8 is used as a simple calculation formula, it is possible to solve the problem of the prior art that the readability of characters caused by halftone processing is reduced when color characters are converted to monochrome. can do.
[0007]
5. The method according to claim 4, wherein the designated pixel detecting means outputs the black data when a value from three components of RGB output from the filter processing unit satisfies the predetermined conditional expression. When the expression is not satisfied, a value obtained by the above-described operation expression of Y is output.
The color image data is converted to monochrome by the color conversion processing unit. Using the same RGB data, the designated pixel detecting means passes a detection result determined from a similar RGB value by a predetermined conditional expression to the next-stage data switching means. When the detection result is true: 1, the data switching unit passes the value of Y as it is to the subsequent stage, for example, as Y = 255 (black).
According to this invention, if the value of the monochrome data converted by the color conversion processing unit does not satisfy the conditional expression, it is output as it is, and if it satisfies the conditional expression, black data is output. Also in this case, the blurring of characters can be improved and readability can be improved.
6. The image processing apparatus according to claim 5, wherein the designated pixel detection unit is configured to output the monochrome image output by the color conversion processing unit when a value from three components of RGB output from the filter processing unit satisfies the predetermined conditional expression. The data is γ-converted by the γ-conversion means and output, and when the predetermined conditional expression is not satisfied, a value obtained by the Y operation expression is output.
The color conversion processing unit converts the color image data into monochrome. Using the same RGB data, the designated pixel detecting means according to a detection result determined from a similar RGB value by a predetermined conditional expression, true: 1 if the condition is satisfied, false: 0 if the condition is not satisfied. Is passed to the next stage data switching means. The data switching means passes the converted data Y 'of the γ-conversion means to the subsequent stage when the detection result is true: 1, and passes the value of Y to the latter stage as it is when the detection result is false: 0.
According to this invention, when the value of the monochrome data converted by the color conversion processing unit does not satisfy the conditional expression, it is output as it is, and when it satisfies the conditional expression, it is output after γ conversion. In the case of an original composed of a photograph and a photograph, a decrease in image quality due to the collapse of the picture portion can be reduced, and the image quality can be improved.
According to a sixth aspect of the present invention, the predetermined conditional expression is such that each of the RGB three-component multi-value data satisfies 64 <R <128, 64 <G <128, and 64 <B <128. .
When the RGB three-component multivalued data is substantially intermediate color, the conditional expression satisfies the values of 64 <R <128, 64 <G <128, and 64 <B <128. In the present invention, an arithmetic expression is provided so that a predetermined density is output even if the RGB three-component multivalued data is an intermediate color.
According to this invention, since the predetermined condition is set in the range in which a wide intermediate color of each color is detected, it is possible to cover most of the color density range.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail using embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are not merely intended to limit the scope of the present invention but are merely illustrative examples unless otherwise specified. .
FIG. 1 is a configuration diagram of the image reading apparatus of the present invention. This image reading apparatus is provided with a reading apparatus main body 1, a document conveying device 2, and a document reading table 3 as a large configuration, thereby forming an image scanner. In this case, a first traveling body 4 having a light source 4a composed of a xenon lamp or a fluorescent lamp and a mirror 4b and a second traveling body 5 having mirrors 5a and 5b are provided inside the apparatus main body 1. , A lens 6, a one-dimensional photoelectric conversion element (a CCD of three lines for color reading is used in this embodiment) 7, and a stepping motor 8 for driving the first and second traveling bodies 4 and 5. An exposure scanning optical system 9 is provided. The description of the lower configuration of the exposure scanning optical system 9 is omitted. The document feeder 2 includes an SDF unit 10 and a document table 11. A stepping motor 12 is provided in the SDF unit 10. Further, a document pressing plate 14 is rotatably mounted on the upper portion of the document reading table 3, and the document 13 is set under the document pressing plate 14. A white reference plate 15 for shading correction is arranged at an end of the document reading table 3.
FIG. 2 is an overall control block diagram of the image reading apparatus of the present invention. The same components are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. This image reading apparatus includes a light source 4a, a CCD 7, stepping motors 8 and 12, a CPU 16 that controls the whole by a program stored in a ROM, a light source driver 17 that drives the light source 4a, and a CCD driving unit that drives the CCD 7. 18, an image processing unit 19 that performs various types of processing on the image of the CCD 7, motor drivers 20 and 28 that drive the stepping motors 8 and 12, a scan buffer 25 that temporarily stores the image of the image processing unit 19, and a scan buffer 25. And a buffer controller 27 that controls input and output of image data to and from the scan buffer 25.
[0009]
FIG. 3 is a configuration diagram of the document reading unit in the book mode. As the document reading mode, there is a book mode in which image data is read using the document reading table 3 as shown in FIG. 3, and a basic operation of image data reading in the book mode will be described. The same components are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. After setting the document 13 on the document reading table 3 below the document pressing plate 14, the CPU 16 operates the light source driver 17 to turn on the light source 4a. Next, the white reference plate 15 is read by the CCD 7 driven by the CCD drive unit 18, and an A / D converter (not shown) in the image processing unit 19 performs analog-to-digital conversion, and performs shading of image conversion data. The reference data for correction is stored in a RAM (not shown) in the image processing unit 19. The CPU 16 drives the motor driver (drive device) 20 to operate the stepping motor 8, whereby the first traveling body 4 moves in a certain direction of the document 13. When the first traveling body 4 scans the document surface at a constant speed, the image data of the document 13 is photoelectrically converted by the CCD 7.
FIG. 4 is a configuration diagram of the document reading unit in the SDF mode. Next, a basic operation of reading image data in the SDF mode as shown in FIG. 4 will be described. The same components are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. Also in this case, first, after the white reference plate 15 is read, the CPU 16 drives the stepping motor 12 by the motor driver (drive device) 28 so that the document 13 set on the document table 11 is separated from the separation roller 29. Then, the first traveling body 4 is transported by the transport roller 30 to a predetermined reading position. At this time, the document 13 is conveyed at a constant speed, and the CCD 7 reads the image data of the document surface while the first traveling body 4 is stopped. Hereinafter, the same processing as in the book mode is performed, and the binarized or multi-valued image data is stored in the scan buffer 25 and sent to a device on a network via the NIC controller 26.
[0010]
FIG. 5 is a block diagram showing the most basic configuration of the image processing unit 19 shown in FIG. The image processing unit 19 includes an analog video processing unit 21 that converts a video signal into a digital signal, a shading correction processing unit 22 that performs shading correction on the signal, an image data processing unit 23 that performs various types of image data processing, A binarization processing unit 24 for binarization is provided.
The analog video signal a thus photoelectrically converted is subjected to digital conversion processing in an analog video processing unit 21, and then subjected to shading correction and various image data processing by a shading correction processing unit 22 and an image data processing unit 23, respectively. After that, the image is processed as follows according to the case of the required image. That is, when a monochrome binary image is desired, the binarization processing unit 24 creates the binary data b and sends it to the subsequent stage. When a monochrome multi-valued image is desired, the 8-bit data is sent to the subsequent stage without performing the binarization processing by the binarization processing unit 24. When a color multi-valued image is desired, the data of each component (R: 8 bits, G: 8 bits, B: 8 bits, 24 bits) is sent to the subsequent stage without performing the binarization processing by the binarization processing unit 24. . After that, the binarized data, the multi-valued data, or the color data b is sequentially stored in the scan buffer 25. The NIC controller 26 controls transmission of data in the scan buffer 25 to a device such as a device on a network, for example, a host computer (not shown). The buffer controller 27 manages input / output of image data to / from the scan buffer 25. The analog video processing section 21 includes a preamplifier circuit 31 and a variable amplifier circuit 32. Further, the shading correction processing unit 22 includes an A / D converter 33, a black operation circuit 34, a shading correction operation circuit 35, and a line buffer 36. In a color reading apparatus using a three-line CCD, there are a total of three processes of the configuration shown in FIG. 5, one for each of the RGB components.
[0011]
FIG. 6 is a block diagram showing a part of the image processing unit 19 shown in FIG. 5 in further detail. The reflected light emitted from the light source 4a on the document 13 on the document reading table 3 is condensed by the lens 6 through the shading adjustment plate 37 and forms an image on the CCD 7. In FIG. 6, a mirror for folding the reflected light is omitted for simplification of the description. The shading adjustment plate 37 plays a role in light amount adjustment for eliminating a difference in the amount of reflected light at the center and the end of the CCD 7. This is because if there is too much difference in the amount of reflected light between the center and the end of the CCD in the shading calculation process, only a calculation result containing a large amount of distortion can be obtained. This is for performing arithmetic processing.
FIG. 7 is a diagram showing a data flow of the image data processing unit 23 after shading correction. The image data processing unit 23 includes an inter-line correction processing unit 37 that performs correction between each line of the color image sensor having three lines based on RGB, and a γ conversion processing unit that performs γ conversion of each line using a lookup table. 38, a filter processing unit 39 for performing a filter operation for MTF correction and edge enhancement, and a color conversion processing unit 40 for converting color image data into monochrome.
Since the three-line CCD has different sensor mounting positions for each of RGB, the reading position of the document is also different for R, G, and B, so that processing for making the same is the same in the line-to-line correction. For example, when the positions of R for 6 lines and G for 3 lines are different on the basis of B, the line-to-line correction function performs the function of adjusting the line positions so that they are at the same document position. In the γ conversion processing, the data is converted and output one-to-one using an LUT. In the filtering process, filter operations such as MTF correction and edge emphasis are performed. The color conversion processing unit 40 performs a color conversion process using RGB data from the RGB data using a 3D-LUT.
[0012]
FIG. 8 is a diagram showing a data flow of the image data processing unit 23 when obtaining a monochrome image. There is a case where a monochrome image is desired to be obtained by a color reading apparatus, a case where the G data is converted into monochrome data as it is, and a case where the data is calculated by an arithmetic expression from three components of RGB. Here, the case of calculating from RGB will be described. Assuming that the monochrome data is Y, a simple calculation formula is Y = (2R + 5G + B) / 8 (1)
Is used.
FIG. 9 is a configuration diagram of an image data processing unit of the image processing device according to the first and second embodiments of the present invention. The image data processing unit 23 includes an inter-line correction processing unit 44 that performs correction between lines of a color image sensor having three lines based on RGB, and a gamma conversion process that performs gamma conversion on the lines using a lookup table. Unit 43, a filter processing unit 42 that performs MTF correction and edge emphasis filter operations, a color conversion processing unit 41 that converts color image data into monochrome, and a designated feature according to a detection result determined from a predetermined conditional expression. A designated pixel detecting unit 45 for detecting a pixel possessed, and a data switching unit 46 for switching the pixel density data after being converted to monochrome by the color conversion processing unit 41 based on the result of the designated pixel detecting unit 45. You.
In the color conversion processing section 41, the color image data is converted to monochrome. Using the same RGB data, the designated pixel detecting means 45 determines from the similar RGB values according to the detection result determined from the conditional expression expressed by the following equation (2), if the conditions are met, true: 1, If not satisfied, a signal of false: 0 is passed to the data switching means 46 in the next stage. When the detection result is true: 1, the data switching means 46 passes the value Y to the subsequent stage as Y = 255. When the detection result is false: 0, the data switching means 46 passes the value of Y calculated by the expression (1) to the subsequent stage as it is. Black (dark): 255, white (bright): 0).
Conditional expression: RL <R <RH, GL <G <GH, BL <B <BH (2)
(However, RL = 64, RH = 128, GL = 64, GH = 128, BL = 64, BH = 1)
[0013]
FIG. 10 is a configuration diagram of an image data processing unit of the image processing device according to the third embodiment of the present invention. The image data processing unit 23 includes an inter-line correction processing unit 44 that performs correction between lines of a color image sensor having three lines based on RGB, and a gamma conversion process that performs gamma conversion on the lines using a lookup table. Unit 43, a filter processing unit 42 that performs MTF correction and edge emphasis filter operations, a color conversion processing unit 41 that converts color image data into monochrome, and a designated feature according to a detection result determined from a predetermined conditional expression. A designated pixel detecting unit 45 for detecting a pixel having the data, a data switching unit 46 for switching the pixel density data after being converted to monochrome by the color conversion processing unit 41 based on a result of the designated pixel detecting unit 45, Γ-conversion means 47 for γ-conversion of the output data of the processing section 41.
In the color conversion processing section 41, the color image data is converted to monochrome. Using the same RGB data, the designated pixel detecting means 45 determines from the similar RGB values according to the detection result determined from the conditional expression represented by the above equation (2) if the condition is true: 1; If not satisfied, a signal of false: 0 is passed to the data switching means 46 in the next stage. The data switching means 46 passes the converted data Y 'of the γ-conversion means 47 to the subsequent stage if the detection result is true: 1, and if the detection result is false: 0, the value of Y calculated by the equation (1) is used in the subsequent stage. Pass to. (Data interpretation is black (dark): 255, white (bright): 0).
The table data set in the γ conversion processing is set in the γ conversion table data so that the inside of the character as shown in FIG.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the color character is converted to monochrome by including the density adjusting means for adjusting the pixel density after the color / monochrome conversion based on the result of the designated pixel detecting means. In this case, it is possible to improve the problem of the related art that the readability of characters is reduced due to the halftone processing.
According to the second aspect, when the main information is a document including characters and photographs, it is possible to reduce the deterioration of the image quality due to the collapse of the picture portion, and it is possible to further improve the image quality.
According to the third aspect, since Y = (2R + 5G + B) / 8 is used as a simple calculation formula, it is possible to improve the problem of the prior art that the readability of characters caused by halftone processing is reduced when color characters are converted to monochrome. can do.
According to the fourth aspect, when the value of the monochrome data converted by the color conversion processing unit does not satisfy the conditional expression, it is output as it is, and when the value satisfies the conditional expression, black data is output. Also in this case, the blurring of characters can be improved and readability can be improved.
According to the fifth aspect, when the value of the monochrome data converted by the color conversion processing unit does not satisfy the conditional expression, it is output as it is, and when it satisfies the conditional expression, it is converted to γ and output. In the case of an original composed of a photograph and a photograph, a decrease in image quality due to the collapse of the picture portion can be reduced, and the image quality can be improved.
In the sixth aspect, since the predetermined condition is set in a range for detecting a wide intermediate color of each color, it is possible to cover almost the entire range of color density.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an image reading apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an overall control block diagram of the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a document reading unit in a book mode according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a document reading unit in the SDF mode according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing the most basic configuration of an image processing unit 19 shown in FIG. 2 of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a part of the image processing unit 19 shown in FIG. 5 of the present invention in further detail.
FIG. 7 is a diagram showing a data flow of an image data processing unit 23 after shading correction according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a data flow of the image data processing unit 23 when obtaining a monochrome image according to the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of an image data processing unit of the image processing device according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of an image data processing unit of an image processing device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing gamma conversion table data of the present invention.
[Explanation of symbols]
19 image processing unit, 21 analog video processing unit, 22 shading correction processing unit, 23 image data processing unit, 24 binarization processing unit
