JP2023136295A - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像品質の低下を抑制可能な画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供する。【解決手段】本発明は、原稿の地肌濃度を検出して地肌補正を行う画像処理装置であって、色味生成処理部と色相比較部と地肌補正部とを備える。色味生成処理部は、検出された地肌濃度に応じて入力画像データを補正したときに出力されることが予測される画像を示す画像データを生成する。色相比較部は、入力画像データと、色味生成処理部で生成された画像データとの色相を比較する。地肌補正部は、色相比較部による比較結果に応じて、地肌補正を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。

一般に、イメージスキャナ、ファクシミリ、デジタル複写機等で取り扱う原稿には様々な種類があり、原稿に用いられている用紙の濃度、すなわち地肌濃度も広い範囲に及んでいる。一方、これらの機器の出力画像としては、地肌部分（用紙そのものの部分）の色は「白」であることが望まれており、原稿の地肌を読み取ったままの濃度で出力すると地汚れしていると見なされ、画像品質が劣化してしまう（画像品質の評価が下がってしまう）。このため、従来においては、原稿の地肌に応じて、入力画像データを補正（例えば地肌濃度以下の部分を消去する処理等）する技術が知られている。

例えば特許文献１には、原稿に存在する地肌を検出し、検出した地肌濃度を基に、入力画像データを補正する技術が開示されている。

しかしながら、例えば特許文献１に開示された技術では、地肌濃度を正確に検出できなかった場合には、補正後の画像データは、原稿とは異なる色に色変わりしてしまう。このため、画像品質が低下してしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、画像品質の低下を抑制可能な画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、原稿の地肌濃度を検出して地肌補正を行う画像処理装置であって、検出された地肌濃度に応じて入力画像データを補正したときに出力されることが予測される画像を示す画像データを生成する色味生成処理部と、前記入力画像データと、前記色味生成処理部で生成された画像データとの色相を比較する色相比較部と、前記色相比較部による比較結果に応じて、前記地肌補正を行う地肌補正部と、を備える画像処理装置である。

本発明によれば、画像品質の低下を抑制できる。

図１は、実施形態のデジタルカラー複写機における機構部の概略構成の一例を示す図である。 図２は、実施形態のデジタルカラー複写機における電装部の動作例を示すフローチャートである。 図３は、実施形態のデジタルカラー複写機における電装部に搭載された地肌除去回路の構成の一例を示す図である。 図４は、実施形態の地肌濃度補正回路による補正の一例を説明するための図である。 図５は、実施形態の地肌除去回路の動作例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像処理装置、画像処理方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。

図１は、実施形態のデジタルカラー複写機における機構部の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、デジタル複写機の機構部は、主に、原稿を読み取るスキャナユニット１０１と、記録紙に画像を記録するプリンタユニット１０２に分けられる。

スキャナユニット１０１において、原稿１０３はプラテン１０４上の所定の位置に置かれ、キセノンランプ１０５－１、１０５－２により照明されており、原稿からの反射光は、第１ミラー１０６、第２ミラー１０７、第３ミラー１０８およびレンズ１０９を経て３ライン型カラーライン・イメージセンサであるＣＣＤ１１０に結像され、ＣＣＤ１１０により画像信号に光電変換される。

キセノンランプ１０５－１、１０５－２および第１ミラー１０６は図示しない第１キャリッジに、第２ミラー１０７および第３ミラー１０８は図示しない第２キャリッジにそれぞれ搭載されており、原稿読み取り時は、図示しないキャリッジ駆動モータにより第１および第２キャリッジが２：１の速度比で左から右へ移動する。 これにより、原稿－レンズ間の光路長を一定に保ちながらプラテン１０４上に置かれた原稿１０３の全面が走査される。

ＣＣＤ１１０で光電変換された画像信号は、画像処理ユニット１１１等で各種処理が施されたのち、プリンタユニット１０２の図示しないＬＤ（レーザ・ダイオード）に入力され、ここでレーザ光に変換される。

プリンタユニット１０２に注目すると、ＬＤから出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー１１２で反射され、ｆθレンズ１１３および第４ミラー１１４を経て、反時計方向に回転している感光体ドラム１１５表面上に結像照射される。ここで、ポリゴンミラー１１２はポリゴンモータ１１６の回転軸に固着されており、ポリゴンモータ１１６は一定速度で回転してポリゴンミラー１１２を回転駆動する。 また、このポリゴンミラー１１２の回転により上述のレーザ光は、感光体ドラム１１５の回転移動方向と垂直な方向、すなわちドラム軸に沿う方向に走査される。

感光体ドラム１１５の表面は、図示しない高圧発生装置に接続された帯電チャージャ１１７により、あらかじめ一様な正電位に帯電されている。また、レーザ光が感光体ドラム１１５に照射されると、光導電現象で表面の電荷がドラム本体の機器アースに流れて消滅する。 ここで、原稿濃度の淡い部分はＬＤを弱く点灯し、原稿濃度の濃い部分はＬＤを強く点灯する。 これにより感光体ドラム１１５の表面には、ポリゴンミラー１１２による主走査と感光体ドラム１１５の回転による副走査とにより、原稿の濃淡に応じた静電潜像が形成される。

現像ユニット１１８は、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの正帯電したトナーをそれぞれ収容する現像部Ｋ、Ｃ、ＭおよびＹを有しており、何れか１つの現像部が選択されている。 選択された現像部は、図示しない高圧発生装置により所定の正電位にバイアスされ、前記静電潜像を現像して、原稿の濃淡に応じたトナー像を感光体ドラム１１５の表面に形成する。

転写ベルト１１９は、図示しない高圧発生装置により所定の負電位にバイアスされており、感光体ドラム１１５と同速度で時計方向に回転している。 また前記トナー像は、感光体ドラム１１５と転写ベルト１１９が接近する間に、バイアスの作用により引き寄せられて転写ベルト１１９の表面に転写される。

なお、静電潜像の形成、トナー像の形成およびトナー像の転写動作は、必要な回数繰り返される。 即ち、フルカラー、原稿色および登録色の各モードの場合は４回行われ、それぞれＫ、Ｃ、ＭおよびＹの順で現像部が選択され、形成されたトナー像は位置合わせがされた上で転写ベルト１１９の表面に転写される。またブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各モードの場合は１回だけ行われ、それぞれ現像部Ｋ、Ｃ、ＭおよびＹが選択される。 また、レッド、グリーンおよびブルーの各モードの場合は２回行われ、それぞれ現像部がＭとＹ、ＣとＹおよびＣとＭの順で選択され、形成されたトナー像は位置合わせをされた後で転写ベルト１１９の表面に転写される。

一方、給紙カセット１２０－１、１２０－２にはそれぞれ記録紙１２１－１、１２１－２が収納されており、どちらかの給紙カセットが選択されている。 選択されている給紙カセット、例えば給紙カセット１２０－１の記録紙１２１－１は、給紙コロ１２２－１の給紙動作により繰り出され、レジストロ－ラ１２３－１、１２３－２に到達する。 レジストローラ１２３－１、１２３－２は始め停止しており、回転する転写ベルト１１９上のトナー像の位置に応じて所定のタイミングで回転を開始し、記録紙を送り出す。

転写チャージャ１２４は図示しない負電圧の高圧発生装置に接続されており、転写ベルト１１９上のトナー像は、転写チャージャ１２４の作用により、送り出された記録紙に再転写される。 尚、記録紙にトナー像を再転写する時は、転写ベルト１１９のバイアスを解除して、再転写を促進している。

トナー像が再転写された記録紙は、熱定着ユニット１２５－１、１２５－２に送られ、そこでトナー像が記録紙に固着され、機外に排出される。尚、転写後も感光体ドラム１１５の表面に残留したトナーはクリーニングユニット１２６で除去され、感光体ドラム１１５は次の動作に備えられる。また再転写後も転写ベルト１１９の表面に残留したトナーはクリーニングユニット１２７で除去され、転写ベルト１１９も次の動作に備えられる。

本実施形態のデジタルカラー複写機における電装部（画像処理装置に相当）は、原稿の地肌濃度を検出して地肌補正を行う。この例では、地肌補正は、原稿の地肌濃度を動的に検出して地肌濃度以下の部分を除去する地肌除去処理である。

図２に示すように、電装部は、地肌除去機能がオンに設定されている場合に（Ｓ１：Ｙｅｓ）、地肌除去処理を実行する（Ｓ２）。地肌除去機能のオンオフは、例えばユーザの操作を受け付けることによって切り替えられてもよいし、条件に応じて自動的に切り替わる形態であってもよい。地肌除去処理の詳細な内容については後述する。

図３は、本実施形態のデジタルカラー複写機における電装部に搭載された地肌除去回路２００の構成の一例を示す図である。図３に示すように、地肌除去回路２００は、地肌濃度検出回路４０１と、色味予測回路４３０と、入出力色相比較回路４４０と、地肌濃度補正回路４５０と、を含む。

地肌濃度検出回路４０１は、入力されたカラー画像信号（入力画像データ）に基づいて原稿画像の地肌濃度を検出する。図３に示すように、地肌濃度検出回路４０１は、地肌濃度記憶回路４０３と、地肌濃度予測回路４０４と、代表値抽出回路４０５と、平坦性判定回路４０６と、無彩色性判定回路４０７と、明るさ判定回路４０８と、明暗変化評価回路４０９と、地肌部判定回路４１０と、地肌濃度決定回路４１１と、地肌濃度保持回路４１２と、地肌濃度修正回路４１３と、を含む。各部の機能は、例えば特開２００６－２６２４０１号公報に開示された構成と同様であってもよい。

地肌濃度記憶回路４０３は、画像信号の主走査方向を複数の区間に分割した際の、区間ごとのカラー地肌濃度を記憶する回路であり、地肌濃度検出回路４０１に入力される画像信号の主走査方向の位置に応じて、記憶している地肌濃度を地肌濃度予測回路４０４に入力する。

地肌濃度予測回路４０４は、代表値抽出回路４０５および平坦性判定回路４０６が処理を対象としている区間の、その周辺の区間に対応する前記記憶された地肌濃度に少なくとも基づいて、注目区間の地肌濃度を予測する回路で、予測した地肌濃度を明暗変化評価回路４０９、地肌部判定回路４１０および地肌濃度決定回路４１１に出力する。地肌濃度の予測方法は公知の様々な技術を利用可能であり、例えば特開２００６－２６２４０１号公報に開示された技術を利用することもできる。

代表値抽出回路４０５は、入力された画像信号（入力画像データ）の主走査方向の位置に応じて、対応する区間、即ち、注目区間を代表とする画像信号値を色成分毎に抽出して出力する回路で、抽出した代表値を、無彩色性判定回路４０７、明るさ判定回路４０８、明暗変化評価回路４０９および地肌部判定回路４１０等へ出力する。代表値の抽出は、注目区間における画像信号の平均値あるいは中間値（画像信号の大きさ順に並べた時に中間に位置する信号値）、あるいは注目区間およびその周辺の画像信号の平均値あるいは中間値を求め、これを代表値とすることができる。

平坦性判定回路４０６は、注目区間における画像信号の平坦性を判定する回路で、平坦性の判定結果を地肌部判定回路４１０に出力する。無彩色判定回路４０７は、注目区間における画像信号がほぼ無彩色を示すか否かを判定する回路で、無彩色性の判定結果を地肌部判定回路４１０に出力する。明るさ判定回路４０８は、注目区間における画像信号が明るいか否かを判定する回路で、明るさの判定結果を地肌部判定回路４１０に出力する。明暗変化評価回路４０９は、注目区間における画像信号がその周辺の画像信号と比べ、どのように明暗変化しているかを評価する回路で、明暗変化の評価結果を地肌部判定回路４１０に出力する。

地肌部判定回路４１０は、注目区間の画像信号に応じた地肌濃度を抽出する回路で、注目区間の画像信号が地肌部分あるいはそれに準じた部分か否かを判定し、判定結果を地肌濃度保持回路４１２に出力するとともに、判定結果に応じて抽出した地肌濃度を地肌濃度保持回路４１２および地肌濃度修正回路４１３に出力する。地肌濃度修正回路４１３は、上述の地肌濃度の信頼性を評価して修正を行う回路で、修正した地肌濃度を地肌濃度決定回路４１１に出力する。

地肌濃度決定回路４１１は、上述の予測地肌濃度および修正地肌濃度に少なくとも基づいて、注目区間の地肌濃度を決定する回路で、決定した地肌濃度を、地肌濃度記憶回路４０３、色味予測回路４３０および地肌濃度補正回路４５０に出力する。

色味予測回路４３０は「色味生成処理部」の一例であり、入力画像データと、検出された地肌濃度と、に基づいて、該検出された地肌濃度に応じて該入力画像データを補正したときに出力（例えばプリンタなどの出力機器から出力）されることが予測される画像を示す画像データを生成する。本実施形態では、色味予測回路４３０は、入力画像データに対して、地肌濃度検出回路４０１で検出された地肌濃度（地肌濃度決定回路４１１で決定された地肌濃度）に応じた補正を行う（地肌濃度以下の部分を除去する）。その後、色味予測回路４３０は、補正後の画像データに対して、出力機器に合わせた色変換を行う(例えばプリンタの場合はＣＭＹＫ変換もここで行う)。この色変換後の画像データが、検出された地肌濃度に応じて入力画像データを補正したときに出力されることが予測される画像を示す画像データに相当する。色味予測回路４３０は、以上のようにして生成した画像データを入出力色相比較回路４４０へ出力する。

入出力色相比較回路４４０は「色相比較部」の一例であり、入力画像データと、色味予測回路４３０から出力された画像データとの色相を比較する。本実施形態では、入出力色相比較回路４４０は、入力画像データと、色味予測回路４３０から出力された画像データとに対して、画素単位で色相分割を行う。

例えば色相分割は、画像データを、Ｒｅｄ／Ｇｒｅｅｎ／Ｂｌｕｅ／Ｃｙａｎ／Ｍａｇｅｎｔ／Ｙｅｌｌоｗ／Ｂｌａｃｋ／Ｗｈｉｔｅの８つの色相に分割することもできる。色相分割は、画像データにおける１画素単位で、該１画素がどの色相に該当するか判定可能である。入出力色相比較回路４４０は、入力画像データ、および、色味予測回路４３０から出力された画像データの各々の画素ごとに、分類された色相を比較して同一であるか、そうでないかを判定する。

地肌濃度補正回路４５０は「地肌補正部」の一例であり、入出力色相比較回路４４０による色相の比較結果に応じて、地肌補正を行う。本実施形態では、地肌濃度補正回路４５０は、入力画像データの色相と、色味予測回路４３０から出力された画像データの色相とが異なる場合は、検出された地肌濃度を使用しない地肌補正を行う。

より具体的には、地肌濃度補正回路４５０は、入力画像データの色相と、色味予測処理回路４３０から出力された画像データの色相とが異なる場合は、検出された地肌濃度を使用せずに一律に地肌濃度を下げる補正を行う。例えば図４に示すように、入力画像データの地肌の色相がＧｒｅｅｎだったときに、地肌濃度検出の誤検出によって、色味予測回路４３０から出力された画像データの地肌がＹｅｌｌоｗであった場合、地肌濃度補正回路４５０は、検出した地肌濃度を使用せずに、一律に地肌濃度を下げるように、地肌除去処理を行う。一方、地肌濃度補正回路４５０は、色味予測回路４３０から出力された画像データの地肌がＧｒｅｅｎであった場合、検出された地肌濃度に応じて、地肌補正を行う（地肌濃度以下の部分を除去する処理を行う）。

図５は、地肌除去回路２００の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、地肌濃度検出回路４０１は地肌濃度を検出する。ステップＳ１２では、色味予測回路４３０は、ステップＳ１１で検出された地肌濃度に応じて入力画像データを補正したときに出力されることが予測される画像を示す画像データを生成する。ステップＳ１３では、入出力色相比較回路４４０は、入力画像データと、色味予測回路４３０から出力された画像データとの色相を比較する色相比較処理を行う。ステップＳ１４では、地肌濃度補正回路４５０は、ステップＳ１３の比較結果に応じて、地肌補正を行う。

なお、上述の実施形態では、地肌濃度検出回路４０１、色味予測回路４３０、入出力色相比較回路４４０、地肌濃度補正回路４５０の各々の機能は、それぞれ専用のハードウェア回路で実現されているが、これに限らず、例えばソフトウェアで実現される形態であってもよい。例えばプロセッサと、プログラムが格納された不揮発メモリとを最低限のハードウェア要素として備え、プロセッサがプログラムを実行することにより、地肌濃度検出回路４０１、色味予測回路４３０、入出力色相比較回路４４０、地肌濃度補正回路４５０の各々の機能の全部または一部が実現される形態であってもよい。

以上に説明したように、本実施形態では、入力画像データと、検出された地肌濃度に応じて入力画像データを補正したときに出力されることが予測される画像を示す画像データデータ（色味が予測された画像を示す画像データ）との色相の比較結果に応じて、地肌補正を行う。これにより、原稿とは異なる色に色変わりしてしまうことを抑制できる。

より具体的には、本実施形態では、入力画像データの色相と、色味を予測した画像を示す画像データ（色味予測回路４３０から出力された画像データ）の色相とが異なる場合は、検出された地肌濃度を使用せずに一律に地肌濃度を下げる補正を行うので、別の色へ色変わりすることを抑制できる。このため、画像品質の低下を抑制できるという有利な効果を奏する。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、上述の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

２００ 地肌除去回路
４０１ 地肌濃度検出回路
４０３ 地肌濃度記憶回路
４０４ 地肌濃度予測回路
４０５ 代表値抽出回路
４０６ 平坦性判定回路
４０７ 無彩色性判定回路
４０８ 明るさ判定回路
４０９ 明暗変化判定回路
４１０ 地肌部判定回路
４１１ 地肌濃度決定回路
４１２ 地肌濃度保持回路
４１３ 地肌濃度補正回路
４４０ 入出力色相比較回路
４５０ 地肌濃度補正回路

特開２００６－２６２４０１号公報

Claims (6)

1. 原稿の地肌濃度を検出して地肌補正を行う画像処理装置であって、
   検出された地肌濃度に応じて入力画像データを補正したときに出力されることが予測される画像を示す画像データを生成する色味生成処理部と、
   前記入力画像データと、前記色味生成処理部で生成された画像データとの色相を比較する色相比較部と、
   前記色相比較部による比較結果に応じて、前記地肌補正を行う地肌補正部と、を備える、
   画像処理装置。
2. 前記色相比較部は、画像データを８の色相に分割する色相分割を行い、色相ごとに比較を行う、
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記地肌補正部は、前記入力画像データの色相と、前記色味生成処理部で生成された画像データの色相とが異なる場合は、検出された地肌濃度を使用しない前記地肌補正を行う、
   請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記地肌補正部は、前記入力画像データの色相と、前記色味生成処理部で生成された画像データの色相とが異なる場合は、検出された地肌濃度を使用せずに一律に地肌濃度を下げる補正を行う、
   請求項３に記載の画像処理装置。
5. 原稿の地肌濃度を検出して地肌補正を行う画像処理装置による画像処理方法であって、
   検出された地肌濃度に応じて入力画像データを補正したときに出力されることが予測される画像を示す画像データを生成する色味生成処理ステップと、
   前記入力画像データと、前記色味生成処理ステップで生成された画像データとの色相を比較する色相比較ステップと、
   前記色相比較ステップによる比較結果に応じて、前記地肌補正を行う地肌補正ステップと、を含む、
   画像処理方法。
6. 原稿の地肌濃度を検出して地肌補正を行う画像処理装置に、
   検出された地肌濃度に応じて入力画像データを補正したときに出力されることが予測される画像を示す画像データを生成する色味生成処理ステップと、
   前記入力画像データと、前記色味生成処理ステップで生成された画像データとの色相を比較する色相比較ステップと、
   前記色相比較ステップによる比較結果に応じて、前記地肌補正を行う地肌補正ステップと、を実行させるためのプログラム。

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