JP2008098932A - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理する画像の網点領域に含まれる色ムラ等の影響を排除し、色の再現性の考慮しつつ、ざらつき感のない画像を出力することのできる画像処理装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】入力カラー原稿画像データを領域分離して各領域にフィルタ処理とカラー補正を行ない、合成して出力カラー原稿画像データに変換する画像処理装置３００及び前記装置３００を備えた画像形成装置１に、前記カラー補正を行うカラー補正手段３０４を備え、前記カラー補正手段３０４は、領域分離された網点領域のＣ，Ｍ，Ｙ画素データを注目画素とその周辺の参照画素でなる所定サイズの画素ブロックに分割し、当該注目画素に対するＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データを当該注目画素の特定カラー成分データと当該注目画素に対応する画素ブロックのその他のカラー成分の平均画素データから算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力された複数のカラー画素データを網点領域とその他の領域に領域分離する領域分離手段と、分離された領域毎に異なるフィルタ処理を行なうフィルタ処理手段と、フィルタ処理されたＣ，Ｍ，Ｙ画素データに所定の演算係数に基づくマトリクス演算を施してＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データを算出するカラー補正手段と、カラー補正された領域毎の画素データを合成する合成手段を備えた画像処理装置及び前記画像処理装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、ある特定の色のトナーやインク等の消費材が不足し、フルカラーでの画像出力ができないときや、カラーの消費材より安価な黒色の消費材を用いて画像出力を行いたいとき等に、入力画像の備える色成分を希望の色成分に変換して画像出力することができる画像処理装置を備えた画像形成装置が提案されている。

このような画像処理装置として、特許文献１には、変換する色の幅を指定する幅指定手段と、少なくとも指定された変換前後の色と幅に応じて複数組のパラメータを決定するパラメータ決定手段と、画像信号で表わされる色空間を、無彩色軸を中心として放射状に広がり、少なくとも上記指定された変換前の色と幅とに応じた平面で区分し、上記画像信号の示す色が属する領域を判定する領域判定手段と、上記判定された領域に応じて上記決定されたパラメータの１組を選択し、選択したパラメータにより上記画像信号に色変換処理を施す色変換処理手段とを備えた画像処理装置が提案され、当該画像処理装置によれば、出力する画像データにざらつき感の発生がなく、しかも、変換前の画像データに含まれる色の幅を調整して色変換を行うことができる。

特開平１０−２５７３３３号公報

画像処理装置が処理する色変換前の画像の多くは、スキャナ等の画像読取装置等から生成されるものであり、前記装置が備えるＣＣＤ等の画像読取手段の感度や出力特性などのばらつきにより、前記装置に固有の色ムラ等を含んでいる。前記画像にシェーディング補正等を施すことで、前記装置固有の色ムラ等を取り除くことができるが、完全に取り除くことは難しい。

ところで、画像処理装置は、前記シェーディング補正後の画像を写真領域、文字領域、網点領域に領域分割し、夫々の領域に適したフィルタ処理を施して合成した画像データを出力する。つまり、画像処理装置は、写真領域には画像に滑らかさを持たせるディザ処理を、文字領域には文字判読性を向上させるエッジ強調処理を、網点領域にはモアレ抑制のための平滑化処理を、夫々施して出力するのである。ここで、写真領域と文字領域ではその性質上、前記色ムラ等の影響が出力画像に現れにくい。しかし、網点領域では、平滑化処理後も前記色ムラ等の影響が現れることがある。

特許文献１に提案された画像処理装置では、上述のように画像読取装置などに固有の色ムラ等の影響が残る画像を処理するとき、前記画像に対する色変換によるざらつき感を生じさせることはないものの、前記画像に残された前記装置固有の色ムラ等の影響を取り除くことはできず、前記画像の網点領域に生じるざらつき感を防ぐことはできない。

本発明の目的は、上述の問題に鑑み、処理する画像の網点領域に含まれる色ムラ等の影響を排除し、色の再現性の考慮しつつ、ざらつき感のない画像を出力することのできる画像処理装置及び画像形成装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像処理装置の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、入力された複数のカラー画素データを網点領域とその他の領域に領域分離する領域分離手段と、分離された領域毎に異なるフィルタ処理を行なうフィルタ処理手段と、フィルタ処理されたＣ，Ｍ，Ｙ画素データに所定の演算係数に基づくマトリクス演算を施してＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データを算出するカラー補正手段と、カラー補正された領域毎の画素データを合成する合成手段を備えてなる画像処理装置であって、前記カラー補正手段は、前記領域分離手段により分離された網点領域のＣ，Ｍ，Ｙ画素データを注目画素とその周辺の参照画素でなる所定サイズの画素ブロックに分割し、当該注目画素に対するＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データを当該注目画素の特定カラー成分データと当該注目画素に対応する画素ブロックのその他のカラー成分の平均画素データに対して前記マトリクス演算を施して算出する点にある。

上述の構成によれば、Ｃ，Ｍ，Ｙの色成分からなる網点領域の画素データにある色ムラ等の影響を、Ｃ，Ｍ，Ｙの色成分毎に取り除くことができるので、色の再現性を低下させることなく、ざらつき感を抑えた画素データを出力することができる。

本発明による画像形成装置の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、請求項１記載の画像処理装置を備えている点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、処理する画像の網点領域に含まれる色ムラ等の影響を排除し、色の再現性の考慮しつつ、ざらつき感のない画像を出力することのできる画像処理装置及び画像形成装置を提供することができるようになった。

以下、本発明による画像処理装置を備えた画像形成装置の一例である複写機について説明する。

複写機１は、図２に示すように、各種のメニューを設定する複数のメニュー設定キーや設定されたメニューで複写動作を起動するスタートキー等が配置された操作部２と、原稿テーブル３０にフェイスアップで載置されたシート状の一連の原稿を順次読込んで電子データに変換する画像読取部３と、前記画像読取部３から出力された原稿画像データに基づき、用紙トレイ５に格納された用紙を搬送し、画像形成して複写物を出力する画像形成部４を備え、公知の技術により画像読取、画像形成、複写物出力を行う。

前記画像読取部３は、図３に示すように、原稿を載置する原稿テーブル３０と、原稿テーブル３０に載置された原稿を搬送する原稿搬送部３６と、原稿から原稿画像を読み取る光学系装置３４と、前記光学系装置３４に読み取られた原稿が排出される原稿排出トレイ３７とを備えて構成されている。また、前記画像読取部３は、自身の備える各部を制御すると共に、前記光学系装置３４が読み取った原稿画像データに画像処理を施して前記画像形成部４に出力する画像読取制御部３００を備える。前記画像読取制御部３００は、ＣＰＵと、該ＣＰＵの動作プログラム等を格納したＲＯＭと、作業領域であるＲＡＭ等により構成される。

前記光学系装置３４は、原稿を照明する光源としてのランプ３４１と、原稿からの反射光を取り込んで前記反射光を図３において一点鎖線で示した経路にて前記撮像部３３に導くミラー群３４２、３４３、３４４と、前記ミラー３４４からの光線束を撮像部３３に合焦させるレンズ３４５とからなるミラー走査型の光学系であり、前記光学系装置３４が読み取った原稿画像データは、画像読取制御部３００に出力される。

前記撮像部３３は、前記レンズ３４５により合焦された光線束に基づいて、原稿を、光の３原色であるＲ，Ｇ，Ｂ色成分毎の複数の画素データ（以下、「Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データ」と記す）からなる原稿画像データとして読み取る。

前記画像読取制御部３００は、図１に示すように、前記光学系装置３４に読み取られたＲ，Ｇ，Ｂ画素データの夫々に対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段３０１と、前記シェーディング補正手段３０１で補正された前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データの夫々を網点領域とその他の領域に領域分離する領域分離手段３０２と、分離された領域毎に異なるフィルタ処理を行なうフィルタ処理手段３０３と、フィルタ処理された前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データの夫々から、色の３原色であるＣ，Ｍ，Ｙ色成分毎の複数の画素データ（以下、「Ｃ，Ｍ，Ｙ画素データ」と記す）に変換する色変換手段３０４と、フィルタ処理されたＣ，Ｍ，Ｙ画素データに所定の演算係数に基づくマトリクス演算を施してＣ，Ｍ，Ｙ色成分毎の複数の補正画素データ（以下、「Ｃ，Ｍ，Ｙ補正画素データ」と記す）を算出するカラー補正手段３０５と、カラー補正された領域毎の画素データを合成して１つの原稿画像データとする合成手段３０６を備えている。つまり、前記画像読取制御部３００は、本発明における画像処理装置として動作する。

前記画像読取制御部３００では、図４に示すように、前記光学系装置３４からＲ，Ｇ，Ｂ画素データが入力されると（ＳＡ１）、前記シェーディング補正手段３０１が前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データに対してシェーディング補正を行い（ＳＡ２）、前記領域分離手段３０２が当該補正後の前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データを領域分離し（ＳＡ３）、前記フィルタ処理手段３０３が分離した各領域に適したフィルタ処理を行い（ＳＡ４）、前記色変換手段３０４がフィルタ処理後の各領域の前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データをＣ，Ｍ，Ｙ画素データに変換し（ＳＡ５）、前記カラー補正手段３０５が前記各領域のＣ，Ｍ，Ｙ画素データに対して、各領域に適したカラー補正を行い（ＳＡ６）、前記合成手段３０６が各領域の画素データを合成し（ＳＡ７）、１つの原稿画像データとして前記画像形成部４へ出力する（ＳＡ８）。

以下に、前記画像読取制御部３００の各手段について説明する。

前記シェーディング補正手段３０１は、前記光学系装置３４が読み取った原稿画像データに含まれる、前記光学系装置３４を原因とする色濃度や照度ムラ等により生じる色ムラを除くためにシェーディング補正を行う。

前記領域分離手段３０２は、公知の方法で、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データを写真領域と文字領域と網点領域とに領域分離する。具体的に、図５に示すフローチャートを用いて説明すると、前記シェーディング補正手段３０１によりシェーディング補正されたＲ，Ｇ，Ｂ画素データの夫々を所定サイズのブロックに切り分け（ＳＢ１）、夫々のブロックにおいて同位置にある画素データに基づいて輝度を求め（ＳＢ２）、最大輝度と最小輝度の差を算出する（ＳＢ３）。

前記領域分離手段３０２は、算出値が所定値以下であるとき（ＳＢ４）、当該ブロックは写真領域に属すると判定し（ＳＢ５）、前記算出値が所定値より大きいとき（ＳＢ４）、当該ブロックは文字領域または網点領域に属すると判定する（ＳＢ６）。尚、本実施例においては、当該ブロックは７×７の画素データから構成されるものとするが、そのサイズは網点の大きさにより決定されるものであり、当該ブロックが高センスな網点で構成されるときには小さく、当該ブロックが低センスな網点で構成されるときには大きく設定される。

前記領域分離手段３０２は、前記文字領域または網点領域に属すると判定されたブロック内の、予め定められたアクセス順序に従って空間的に連続する各２つの画素データの信号レベル間の変化の回数を求め（ＳＢ７）、前記変化の回数が所定回数以下の場合（ＳＢ８）、当該ブロックは文字領域に属すると判定し（ＳＢ９）、前記変化の回数が前記所定回数より大きい場合（ＳＢ８）、当該ブロックは網点領域に属すると判定し（ＳＢ１０）、前記判定に基づき、前記原稿画像を網点領域とその他の領域とに分離する（ＳＢ１１）。

前記フィルタ処理手段３０３は、前記領域分離手段３０２が分離した各領域のＲ，Ｇ，Ｂ画素データに対し、夫々異なるフィルタ処理を行う。具体的には、網点領域にはモアレ抑制のために積分フィルタ等による平滑化処理を行い、前記網点領域以外の領域である、写真領域には画像に滑らかさを持たせるためにディザ処理等を行い、文字領域には文字判読性を向上させるために微分フィルタ等によるエッジ強調処理を行う。

前記色変換手段３０４は、フィルタ処理後の各領域のＲ，Ｇ，Ｂ画素データの夫々に所定の演算係数に基づくマトリクス演算を施して、Ｃ，Ｍ，Ｙ画素データに変換する。

前記カラー補正手段３０５は、該複写機１のカラー出力特性に合わせるため、数１に基づいて前記色変換手段３０４から出力されたＣ，Ｍ，Ｙ画素データ（Ｃｉ，Ｍｉ，Ｙｉ）に所定の演算係数に基づくマトリクス演算を施してＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データ（Ｃｏ，Ｍｏ，Ｙｏ）を算出する。但し、網点領域の前記Ｃ，Ｍ，Ｙ画素データ（Ｃｉ，Ｍｉ，Ｙｉ）には、前記マトリクス演算を施す前に、後述のカラー補正を行った後に、前記マトリクス演算を施す。

前記合成手段３０６は、前記カラー補正手段３０５がカラー補正した各領域を構成するＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データを夫々１つに合成して、前記画像形成部４へ出力する。

ここで、前記光学系装置３４が読み取ったＲ，Ｇ，Ｂ画素データにおいて、網点領域は、その特性上、文字領域や写真領域などの前記網点領域以外の領域に較べて、色ムラによるざらつき感が生じ易い為、前記原稿画像データに含まれる前記シェーディング補正手段３０１が取り除けなかった前記光学系装置３４の原因等により生じた色ムラを排除するため、前記カラー補正手段３０５は、網点領域と前記網点領域以外の領域に対して、夫々異なるカラー補正を行う。

つまり、前記カラー補正手段３０５は、色ムラの影響を受け難い前記網点領域以外の領域を構成し、前記色変換手段３０４により、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データから変換されたＣ，Ｍ，Ｙ画素データ（Ｃｉ，Ｍｉ，Ｙｉ）に関しては、数１の数式に基づき、実験等により求めた所定の演算係数に基づくマトリクス演算を施して、該複写機１のカラー出力特性に合わせたＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データＣｏ，Ｍｏ，Ｙｏを算出し、色ムラの影響を受け易い前記網点領域を構成し、前記色変換手段３０４により、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データから変換されたＣ，Ｍ，Ｙ画素データに関しては、前記色ムラによるざらつき感を抑えるカラー補正を行ったＣ’，Ｍ’，Ｙ’画素データ（Ｃ’ｉ，Ｍ’ ｉ，Ｙ’ ｉ）とした後、数１の数式に基づき、前記Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’画素データ（Ｃ’ｉ，Ｍ’ ｉ，Ｙ’ ｉ）に前記マトリクス演算を施して、該複写機１のカラー出力特性に合わせたＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データ（Ｃｏ，Ｍｏ，Ｙｏ）を算出する。

前記色ムラによるざらつき感を抑えるカラー補正について説明すると、前記カラー補正手段３０５は、前記領域分離手段３０２により分離され、前記色変換手段３０４により変換された前記網点領域のＣ，Ｍ，Ｙ画素データ（Ｃｉ，Ｍｉ，Ｙｉ）を、注目画素とその周辺の参照画素でなる所定サイズの画素ブロックに分割し、当該注目画素の特定カラー成分データと当該注目画素に対応する画素ブロックのその他のカラー成分の平均画素データとから夫々のＣ，Ｍ，Ｙ画素データ（Ｃ’ｉ，Ｍ’ｉ，Ｙ’ｉ）を算出する。

ここで、前記特定カラー成分データとは、Ｃ，Ｍ，Ｙ補正画素データ（Ｃｏ，Ｍｏ，Ｙｏ）を構成するＰ色成分（Ｐは、Ｃ，Ｍ，Ｙの何れか１つ）の補正画素データを算出する際の、当該補正画素データに対応するＣ，Ｍ，Ｙ画素データ（Ｃｉ，Ｍｉ，Ｙｉ）のうち、Ｐ色成分を持つ画素データのことである。

例えば、図７に示すように、前記所定サイズの画素ブロックが、領域分離時のブロックと同様に７×７の画素データから構成されるとき、当該画素ブロックのＰ色成分の画素ブロックの注目画素をＰｉ（ｍ，ｎ）とするとき、当該Ｐ色成分の画素ブロックの平均画素データＰｉａｖ（ｍ，ｎ）は、数２で表される。尚、（ｍ、ｎ）は、前記光学系装置３４が読み取った原稿画像データにおける、夫々の画素データの位置情報を示すものであり、各色成分の画素データにおいて共通である。

即ち、当該Ｐ色成分の画素ブロックの注目画素Ｐｉ（ｍ，ｎ）に対応するＰ色成分の補正画素データＰｏ（ｍ，ｎ）を算出する際の、マトリクス演算を施す画素データＰ’ｉ（ｍ，ｎ），Ｑ’ｉ（ｍ，ｎ），Ｒ’ｉ（ｍ，ｎ）は、数３で表される。尚、Ｑ，Ｒは、Ｃ，Ｍ，Ｙ色成分の内、夫々Ｐ色成分以外の色成分を示す。

つまり、前記網点領域に対してカラー補正手段３０５は、数１の数式におけるＣ，Ｍ，Ｙ画像データ（Ｃｉ，Ｍｉ，Ｙｉ）にかえて、Ｃ，Ｍ，Ｙ画像データ（Ｃ’ｉ，Ｍ’ｉ，Ｙ’ｉ）に、所定の演算係数に基づくマトリクス演算を施して、Ｃ，Ｍ，Ｙ補正画素データＣｏ，Ｍｏ，Ｙｏを算出する。換言すると、数４の数式に基づき、Ｃ，Ｍ，Ｙ補正画素データＣｏ，Ｍｏ，Ｙｏを算出する。尚、Ｃ’ｉ，Ｍ’ｉ，Ｙ’ｉは、夫々、数３に基づき求められるものである。

以下に、別実施形態について説明する。

上述の実施形態では、本発明による画像処理装置を備えた画像形成装置である複写機について説明したが、本発明による画像処理装置は、例えば、スキャナ等のように原稿画像データを読み込むが、画像形成は行わないような機器に備えるものであってもよい。また、本発明による画像処理装置を備えた前記画像形成装置は、前記画像処理装置を備えたものであれば複写機以外であってもよく、例えばＦＡＸ、または複合機等であってもよい。

上述の構成では、色変換手段３０４は、フィルタ処理手段３０３から出力されたＲ，Ｇ，Ｂ画素データをＣ，Ｍ，Ｙ画素データに変換する構成としたが、前記カラー補正手段３０５がカラー補正を行う前に、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素データをＣ，Ｍ，Ｙ画素データに変換するものであればよい。

上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることはいうまでもない。

画像処理装置（画像読取制御部）の機能ブロック図 画像形成装置（複写機）の説明図 画像読取部の説明図 画像読取制御部が行う画像処理の説明に用いるフローチャート 領域分離手段が行う領域分離の説明に用いるフローチャート 補正画素データ算出手段がカラー補正を行う際の、注目画素とその周辺の参照画素でなる所定サイズの画素ブロックの説明に用いる図

符号の説明

４：画像形成部
３４：光学系装置
３００：画像処理装置（画像読取制御部）
３０１：シェーディング補正手段
３０２：領域分離手段
３０３：フィルタ処理手段
３０４：色変換手段
３０５：カラー補正手段
３０６：補正手段

Claims (2)

1. 入力された複数のカラー画素データを網点領域とその他の領域に領域分離する領域分離手段と、分離された領域毎に異なるフィルタ処理を行なうフィルタ処理手段と、フィルタ処理されたＣ，Ｍ，Ｙ画素データに所定の演算係数に基づくマトリクス演算を施してＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データを算出するカラー補正手段と、カラー補正された領域毎の画素データを合成する合成手段を備えてなる画像処理装置であって、
   前記カラー補正手段は、前記領域分離手段により分離された網点領域のＣ，Ｍ，Ｙ画素データを注目画素とその周辺の参照画素でなる所定サイズの画素ブロックに分割し、当該注目画素に対するＣ，Ｍ，Ｙ補正画素データを当該注目画素の特定カラー成分データと当該注目画素に対応する画素ブロックのその他のカラー成分の平均画素データに対して前記マトリクス演算を施して算出する画像処理装置。
2. 請求項１記載の画像処理装置を備えた画像形成装置。