JP2605912B2 - カラー画像入力装置 - Google Patents
カラー画像入力装置Info
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- JP2605912B2 JP2605912B2 JP2025396A JP2539690A JP2605912B2 JP 2605912 B2 JP2605912 B2 JP 2605912B2 JP 2025396 A JP2025396 A JP 2025396A JP 2539690 A JP2539690 A JP 2539690A JP 2605912 B2 JP2605912 B2 JP 2605912B2
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- Color Image Communication Systems (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラー画像情報の入力の際に、３色信号の
相関を利用して、高精細のカラー画像を色分解入力する
カラー画像入力装置に関するものである。
相関を利用して、高精細のカラー画像を色分解入力する
カラー画像入力装置に関するものである。
従来の技術 従来のカラースキャナやカラーファクシミリ送画機で
は、RGB3色信号を各色が所定の解像度をもつような色分
解系で分解走査していることは周知の通りである。とく
に、印刷製版用のカラースキャナでは、高精細の色分解
が必要とされるため、高分解能の高価な読取走査系を備
えている。また最近では、カラー複写機や卓上電子出版
なども、高精細・高品位の画像が求められており、高分
解能のカラー入力装置が不可欠になっている。
は、RGB3色信号を各色が所定の解像度をもつような色分
解系で分解走査していることは周知の通りである。とく
に、印刷製版用のカラースキャナでは、高精細の色分解
が必要とされるため、高分解能の高価な読取走査系を備
えている。また最近では、カラー複写機や卓上電子出版
なども、高精細・高品位の画像が求められており、高分
解能のカラー入力装置が不可欠になっている。
発明が解決しようとする課題 このため、従来の製版用カラースキャナは、精密なド
ラム走査機構に高精度の色分解光学系を搭載したメカニ
カルスキャナが一般的に使用されており、大規模・高価
であることは勿論、読取り速度も低速であった。また、
電子式スキャナとしては、CCD固体センサを用いた画像
入力装置があるが、カラー用途には、高精細のセンサを
各色別に３本並列に使用するか、もしくは、３色分解用
のモザイクフィルタを蒸着した高密度のカラーセンサが
必要であった。
ラム走査機構に高精度の色分解光学系を搭載したメカニ
カルスキャナが一般的に使用されており、大規模・高価
であることは勿論、読取り速度も低速であった。また、
電子式スキャナとしては、CCD固体センサを用いた画像
入力装置があるが、カラー用途には、高精細のセンサを
各色別に３本並列に使用するか、もしくは、３色分解用
のモザイクフィルタを蒸着した高密度のカラーセンサが
必要であった。
本発明は、新しい信号処理手段を用いて従来の高精細
３色分解走査系を簡便化するもので、従来のような３色
それぞれに高精細の読取り機構を必要とすることなく、
高品位の画像入力を実現しようとするものである。
３色分解走査系を簡便化するもので、従来のような３色
それぞれに高精細の読取り機構を必要とすることなく、
高品位の画像入力を実現しようとするものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、カラー原画を高解
像度で分解走査するモノクロの画像読取り手段と、その
モノクロの画像読取り手段よりは低解像度で分解走査す
るカラーの画像読取り手段と、そのカラーの画像読取り
手段の出力信号の相関特性を計算する相関演算手段と、
前記モノクロの画像読取り手段の出力を相関演算手段の
出力によりカラー信号に変換するカラー変換手段とを設
けたものである。
像度で分解走査するモノクロの画像読取り手段と、その
モノクロの画像読取り手段よりは低解像度で分解走査す
るカラーの画像読取り手段と、そのカラーの画像読取り
手段の出力信号の相関特性を計算する相関演算手段と、
前記モノクロの画像読取り手段の出力を相関演算手段の
出力によりカラー信号に変換するカラー変換手段とを設
けたものである。
作用 本発明は上記構成により、まずパラメータの算出を低
解像度の３色分解信号で行い、次にパラメータと高解像
度の基準色画像信号を用いて、３色ともに高解像度の信
号を得るものである。
解像度の３色分解信号で行い、次にパラメータと高解像
度の基準色画像信号を用いて、３色ともに高解像度の信
号を得るものである。
実施例 以下、本発明の原理について説明する。
第２図は、本発明で利用する３色信号の相関特性の具
体例を掲げたもので、下表はある自然画像のカラー写真
から抽出された、人物像の顔Ａ、花Ｂ、および果実のレ
モンＣなどの画像を構成する部分領域についての、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）のRGB3色分解信号間
での相互相関係数の実測値である。
体例を掲げたもので、下表はある自然画像のカラー写真
から抽出された、人物像の顔Ａ、花Ｂ、および果実のレ
モンＣなどの画像を構成する部分領域についての、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）のRGB3色分解信号間
での相互相関係数の実測値である。
各部分領域について、それぞれＲとG,GとＢの隣接チャ
ンネル間では95％以上、またＲとＢの両端チャンネル間
でも90％前後の極めて強い相関が観測されている。この
ような部分領域内での３色信号の相関特性は、他の画像
についても同様に観測されるところであり、たとえば特
願昭62−300716号公報においては、これを利用して、３
色の内の１色、たとえばＧ信号を基準色に選び、他の２
色のＲとＢ信号をＧ信号の関数として従属的に表現する
方法が記載されている。
ンネル間では95％以上、またＲとＢの両端チャンネル間
でも90％前後の極めて強い相関が観測されている。この
ような部分領域内での３色信号の相関特性は、他の画像
についても同様に観測されるところであり、たとえば特
願昭62−300716号公報においては、これを利用して、３
色の内の１色、たとえばＧ信号を基準色に選び、他の２
色のＲとＢ信号をＧ信号の関数として従属的に表現する
方法が記載されている。
ここでは、最も簡単な関数として、ＲとＢをそれぞれ
のＧの１次式で表すものとすれば、ある部分領域におい
て、標本化された座標（i,j）におけるR,G,Bの画素値を
それぞれ、Rij,Gij,Bijとするとき、 Rijr1 Gij＋r0 …（１） Bijb1 Gij＋b0 …（２） で近似する。
のＧの１次式で表すものとすれば、ある部分領域におい
て、標本化された座標（i,j）におけるR,G,Bの画素値を
それぞれ、Rij,Gij,Bijとするとき、 Rijr1 Gij＋r0 …（１） Bijb1 Gij＋b0 …（２） で近似する。
これにより、RGB信号は全て基準色であるG1色で記述
されたことになり、原画像の３色情報は基準色画像［Gi
j］とパラメータ［r1,r0］および［b1,b0］で表された
ことになる。ここて、パラメータは１画素毎に採取する
必要はなく、部分領域毎に粗く抽出できればよいので、
これを利用することにより、低解像度の色分解系でもっ
て高解像度の３色画像信号を形成することが可能とな
る。すなわち、本発明では、基準色画像のみを高解像度
で読取り、他の２色は低解像度の分解系の出力から、３
色ともに高解像度の画像信号を生成しようとするもので
ある。
されたことになり、原画像の３色情報は基準色画像［Gi
j］とパラメータ［r1,r0］および［b1,b0］で表された
ことになる。ここて、パラメータは１画素毎に採取する
必要はなく、部分領域毎に粗く抽出できればよいので、
これを利用することにより、低解像度の色分解系でもっ
て高解像度の３色画像信号を形成することが可能とな
る。すなわち、本発明では、基準色画像のみを高解像度
で読取り、他の２色は低解像度の分解系の出力から、３
色ともに高解像度の画像信号を生成しようとするもので
ある。
また、前述の特願昭62−300716号公報によれば、画面
をＭ×Ｍ画素（M,Nは正整数）毎のブロックに分割し、
各ブロックを部分領域として扱い、パラメータは各ブロ
ック毎に（１）および（２）式と原画素値RijおよびBij
との平均２乗誤差を最小とするように定める方法が記載
されている。パラメータの算出にはブロックの全画素を
用いた２乗誤差最小法の計算が必要とされる。
をＭ×Ｍ画素（M,Nは正整数）毎のブロックに分割し、
各ブロックを部分領域として扱い、パラメータは各ブロ
ック毎に（１）および（２）式と原画素値RijおよびBij
との平均２乗誤差を最小とするように定める方法が記載
されている。パラメータの算出にはブロックの全画素を
用いた２乗誤差最小法の計算が必要とされる。
たとえば、ブロック内のＭ×Ｎ個の全ての赤画素Rij
に関して、第（１）式との平均２乗誤差 を最小とする係数ベクトル［r0,r1］を求めるには、統
計的な行列計算 を必要とする。（ただし、−１は逆行列を表す。係数ベ
クトル［b0,b1］については（４）式のRijをBijに置き
換えることにより同様に計算できる。） 本発明では、まず関数を１次式に限定して、パラメー
タの計算を簡略化する。第１図は本発明の基本構成を示
したもので、まずパラメータの算出を低解像度の３式分
解信号で行い、次にパラメータと高解像度の基準色画像
信号を用いて、３色ともに高解像度の信号を得る信号処
理の流れが図解されている。
に関して、第（１）式との平均２乗誤差 を最小とする係数ベクトル［r0,r1］を求めるには、統
計的な行列計算 を必要とする。（ただし、−１は逆行列を表す。係数ベ
クトル［b0,b1］については（４）式のRijをBijに置き
換えることにより同様に計算できる。） 本発明では、まず関数を１次式に限定して、パラメー
タの計算を簡略化する。第１図は本発明の基本構成を示
したもので、まずパラメータの算出を低解像度の３式分
解信号で行い、次にパラメータと高解像度の基準色画像
信号を用いて、３色ともに高解像度の信号を得る信号処
理の流れが図解されている。
第１図において、原画像１はまずパラメータ算出のた
めに、所定の画素よりも粗い分解能で３色分解走査され
それぞれR,G,Bの粗画像２、３、４となる。ここで粗画
像は、Ｍ×Ｎ画素でブロック分割した場合に、１ブロッ
ク内に、少なくとも２個以上の粗画素を含むように分解
する。第３図はそのような粗分解画像を得るための分解
単位を例示したもので、Ｍ×Ｎ画素からなるブロックに
対して、31は１ブロック内に４個の粗画素を含むよう
に、（M/2,N/2）画素単位で粗分解した場合を示す。同
様に、32および33は（M/2,N）画素単位および（M,N/2）
画素単位で粗分解してそれぞれ１ブロック内に３個の粗
画素を含ませた場合である。
めに、所定の画素よりも粗い分解能で３色分解走査され
それぞれR,G,Bの粗画像２、３、４となる。ここで粗画
像は、Ｍ×Ｎ画素でブロック分割した場合に、１ブロッ
ク内に、少なくとも２個以上の粗画素を含むように分解
する。第３図はそのような粗分解画像を得るための分解
単位を例示したもので、Ｍ×Ｎ画素からなるブロックに
対して、31は１ブロック内に４個の粗画素を含むよう
に、（M/2,N/2）画素単位で粗分解した場合を示す。同
様に、32および33は（M/2,N）画素単位および（M,N/2）
画素単位で粗分解してそれぞれ１ブロック内に３個の粗
画素を含ませた場合である。
次にR,G,Bの粗画像２、３、４から各ブロック毎に第
（４）式に相当する赤のパラメータ［r0,r1］および青
のパラメータ［b0,b1］の近似解を導出する。
（４）式に相当する赤のパラメータ［r0,r1］および青
のパラメータ［b0,b1］の近似解を導出する。
すなわち、赤のパラメータについて言えば、r0とr1の
２つの未知数を解くために、２つの連立１次方程式を立
てる必要があり、そのためには少なくとも２個以上の粗
画素データがあればよいという訳である。第（４）式を
厳密に計算するには、ブロック内の全ての所定の分解能
での画素値を必要とするが、本発明ではこの計算を粗画
素で代用して計算量を減らしている。第（４）式におい
ては、所定の分解能での画素値GijおよびRijに関して座
標（i,j）についての積算量を算出する計算過程が入る
点に注目する。そこで、この積算量に相当する項を、粗
画素の値で代用することにする。
２つの未知数を解くために、２つの連立１次方程式を立
てる必要があり、そのためには少なくとも２個以上の粗
画素データがあればよいという訳である。第（４）式を
厳密に計算するには、ブロック内の全ての所定の分解能
での画素値を必要とするが、本発明ではこの計算を粗画
素で代用して計算量を減らしている。第（４）式におい
ては、所定の分解能での画素値GijおよびRijに関して座
標（i,j）についての積算量を算出する計算過程が入る
点に注目する。そこで、この積算量に相当する項を、粗
画素の値で代用することにする。
したがって、各ブロック内でＲ、Ｇ、Ｂ、各２個の粗
画素値（Rx,Ry），（Gx,Gy），（Bx,By）を得たとすれ
ばr0,r1については、第（１）式に相当して次の連立１
次方程式が成立つ。
画素値（Rx,Ry），（Gx,Gy），（Bx,By）を得たとすれ
ばr0,r1については、第（１）式に相当して次の連立１
次方程式が成立つ。
Rx＝r1Gx＋r0 …（５） Ry＝r1Gy＋r0 …（６） すなわち、第（４）式の代わりにこれを解いて r0＝（RxGy−RyGx）／（Gy−Gx） …（７） r1＝（Rx−Ry）／（Gx−Gy） …（８） を得る。
b0,b1についても同様に、 Bx＝b1Gx＋b0 …（９） By＝b1Gy＋b0 …（10） を解くことにより、容易に b0＝（BxGy−ByGx）／（Gy−Gx） …（11） b1＝（Bx−By）／（Gx−Gy） …（12） が得られる。
以上の粗画素を用いた係数パラメータの計算は極めて
簡単であり、電子回路による実時間演算が可能である。
簡単であり、電子回路による実時間演算が可能である。
次に第４図は、第３図をもとに、具体的なカラー入力
装置として構成した他の実施例を示す。
装置として構成した他の実施例を示す。
第４図において、カラー原画401は低解像度の色分解
カメラ402により読取られ、RGBの３色粗画像信号403を
出力する。402はたとえば、通常のカラーテレビカメラ
であり原画全体を一度に色分解走査することができる。
カメラの解像度は前記のパラメータ算出に必要な部分領
域に相当する分解能力があればよく、実際上は、目的と
する高解像度の８倍程度の粗いものでよい。３色粗画像
信号403はただちにパラメータ計算回路405に導かれ、第
（５）〜（12）式の計算式に従って４つのパラメータ
［r0,r1］および［b0,b1］に変換されパラメータ信号40
7となる。
カメラ402により読取られ、RGBの３色粗画像信号403を
出力する。402はたとえば、通常のカラーテレビカメラ
であり原画全体を一度に色分解走査することができる。
カメラの解像度は前記のパラメータ算出に必要な部分領
域に相当する分解能力があればよく、実際上は、目的と
する高解像度の８倍程度の粗いものでよい。３色粗画像
信号403はただちにパラメータ計算回路405に導かれ、第
（５）〜（12）式の計算式に従って４つのパラメータ
［r0,r1］および［b0,b1］に変換されパラメータ信号40
7となる。
一方、404は高解像度の単色のラインセンサカメラで
あり、原画の一走査線PQを高解像度で分解走査する。こ
れには、CCD固体イメージセンサ等を用いることがで
き、基準色の画像信号を得るために、たとえば緑色の色
分解フィルタが装着されている。404には高解像度を得
るために一次元のラインセンサが適するが、高解像度で
あれば勿論二次元センサの方がより高速になる。
あり、原画の一走査線PQを高解像度で分解走査する。こ
れには、CCD固体イメージセンサ等を用いることがで
き、基準色の画像信号を得るために、たとえば緑色の色
分解フィルタが装着されている。404には高解像度を得
るために一次元のラインセンサが適するが、高解像度で
あれば勿論二次元センサの方がより高速になる。
一次元のラインセンサを用いた場合は、原画面を水平
走査線と垂直方向に移動するか、もしくはラインセンサ
カメラ404を移動する必要があるが、これは一般に固体
イメージスキャナとして広く使用されている技術であ
る。
走査線と垂直方向に移動するか、もしくはラインセンサ
カメラ404を移動する必要があるが、これは一般に固体
イメージスキャナとして広く使用されている技術であ
る。
ラインセンサカメラ404からの高解像度基準色画像信
号406は、先のパラメータ信号407とともに高解像カラー
信号再生回路408に導かれ、先に述べた１次関数近似式
にしたがって、基準色と同等の高解像３色信号409に復
元される。
号406は、先のパラメータ信号407とともに高解像カラー
信号再生回路408に導かれ、先に述べた１次関数近似式
にしたがって、基準色と同等の高解像３色信号409に復
元される。
発明の効果 本発明は以上の構成により、テレビカメラ等の低解像
度のカラー入力系に加えて、単色１チャネル分だけの高
解像度読取り系を用いることにより、３色ともに高解像
度のカラースキャナを実現することができ、従来複雑高
価であった装置の簡便化・経済化に多大の効果がある。
度のカラー入力系に加えて、単色１チャネル分だけの高
解像度読取り系を用いることにより、３色ともに高解像
度のカラースキャナを実現することができ、従来複雑高
価であった装置の簡便化・経済化に多大の効果がある。
第１図は本発明の一実施例におけるカラー画像入力装置
のブロック結線図、第２図は本発明の概念を示す図、第
３図は同実施例における粗分解画像を得るための分解単
位を示した図、第４図は本発明の他の実施例におけるカ
ラー画像入力装置のブロック結線図である。 １……原画、2,3,4……粗画像、5,7……パラメータ、６
……密画像、8,10……再生画像、９……基準色画像。
のブロック結線図、第２図は本発明の概念を示す図、第
３図は同実施例における粗分解画像を得るための分解単
位を示した図、第４図は本発明の他の実施例におけるカ
ラー画像入力装置のブロック結線図である。 １……原画、2,3,4……粗画像、5,7……パラメータ、６
……密画像、8,10……再生画像、９……基準色画像。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麓 照夫 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番 １号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−141495（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−220871（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】カラー原画を高解像度で分解走査するモノ
クロの画像読取り手段と、そのモノクロの画像読取り手
段よりは低解像度で分解走査するカラーの画像読取り手
段と、そのカラーの画像読取り手段の出力信号の相関特
性を計算する相関演算手段と、前記モノクロの画像読取
り手段の出力を相関演算手段の出力によりカラー信号に
変換するカラー変換手段とを具備したカラー画像入力装
置。 - 【請求項２】モノクロの画像読取り手段は１次元の固体
イメージセンサを、またカラーの画像読取り手段として
カラーテレビカメラを用いることを特徴とする請求項１
記載のカラー画像入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025396A JP2605912B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | カラー画像入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025396A JP2605912B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | カラー画像入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229569A JPH03229569A (ja) | 1991-10-11 |
| JP2605912B2 true JP2605912B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=12164734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025396A Expired - Fee Related JP2605912B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | カラー画像入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605912B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090316172A1 (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image reading apparatus and image forming apparatus |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2025396A patent/JP2605912B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03229569A (ja) | 1991-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |