JP2670060B2 - Image processing device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、デジタル複写機などに適用し得る画像処理
装置に関するものである。
〔従来技術〕
従来のデジタル画像処理において、平滑化の手段と
は、原稿の網点と固体撮像素子(CCD)のセグメント密
度と、画像処理の中間調処理のマトリツクスサイズ密度
との相互作用により生じるモアレ(原画像にない周期性
濃淡のムラ)を除去するための手段である。
ところで潜像電界から見ると、潜像に凹凸の変動が存
在する方が電界強度は高く、従つて、現像後の濃度はモ
アレが生じている方が濃度が高い。
また特に、ハイライト部の電界強度の低い部分では、
この差が大きく、平滑化後は、電界が平坦となつて濃度
が低下する。大雑把には、平滑化するとγが高くなり、
ハイライトが飛び易い。
〔目的〕
本発明は、上述した従来技術に鑑みて、平滑化による
濃度変動を補正することを目的とする。
〔構成〕
本発明は、上記目的を達成するため、入力されたデジ
タル画像データに画像処理をして出力する画像処理装置
において、複数種類の平滑化処理から1つを選択して前
記デジタル画像データに平滑化処理をする平滑化処理手
段と、複数種類のガンマ補正処理から1つを選択して前
記デジタル画像データにガンマ補正処理をするガンマ補
正処理手段と、前記平滑化処理手段で選択された平滑化
処理の種類に応じて前記ガンマ補正処理手段からガンマ
補正処理の種類を選択するよう制御する制御手段とを備
えていることを特徴とする。
以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明す
る。
第1図は本発明を適用し得るデジタル複写機構の概略
を示す正面図、第2図は本体制御系を示すブロツク図、
第3図は画像処理部を示すブロツク図、第4図は凹凸の
分散値と画像濃度との関係を示す図、第5図は本発明に
おける組み合わせフイルタの補正γ特性を示す図、第6
図は3×3フイルタの回路図を示す。
第1図において、複写機構のスキヤナSは、半導体レ
ーザ(図示せず)から出射されたレーザ光1をポリゴン
ミラー2によつて適宜偏向させて原稿を走査するもの
で、fθレンズ3、ミラー4等を介して、走査光によつ
て原稿情報を複数の感光体ドラム5a,5b,5c,5dへ潜像と
して形成させる。
前記感光体ドラム5a,5b,5c,5dを主とするプリンタ部
分の構成は公知のものであり、黒,赤,緑,青の各現像
部6と、帯電部7、クリーニング部8、Pセンサ9等を
各々具備したものである。各感光体ドラム5a,5b,5c,5d
に対向して転写ベルト10が設置され、この転写ベルト10
を介して転写部11が設けられている。また12はベルト除
電部、13は定着ローラである。
第2図に示すように、本体の制御系は、システムコン
トローラ14に対して、スキヤナS、イメージプロセツサ
15、プリンタ16、操作パネル17がデータの入出力を行う
ように構成されている。
前記システムコントローラ14は、スキヤナS、イメー
ジプロセツサ15、プリンタ16の各モジユールを制御する
ものであり、具体的には、操作パネル17の表示制御、キ
ー入力処理、操作パネル17にて設定されたモードに従つ
た各モジユールに対するコマンド送出、各モジユールか
らのステイタス信号の受付け、システム全体のコントロ
ール等を行う。
前記スキヤナSは、前記システムコントローラ14から
のスタート信号により、指定された変倍率に合つた走査
速度で原稿を走査し、原稿像をCCDなどの読み取り素子
で読み取り、例えば、RGB各8ビツトの画像データを、
イメージプロセツサ15からの水平同期信号、及び画像ク
ロツクに同期してイメージプロセツサ15へ送る。
前記イメージプロセツサ15は、スキヤナSから送られ
たRGB各8ビツトの画像データに、γ補正、UCR、色補正
等の画像処理を施し、Y,M,C,Bk各3ビツトの画像データ
に変換し、所定のタイミングでプリンタ16へ送る。また
システムコントローラ14からの指令により、変倍処理、
マスキング、トリミング、色変換、ミラーリング等の編
集処理を行う。
また前記プリンタ16は、前記イメージプロセツサ15か
ら水平同期信号、画像クロツクに同期して送られたY,M,
C,Bk各3ビツトの画像データに従つて、半導体レーザを
変調して前記感光体ドラム5a〜5d、転写ベルト10等によ
る電子写真プロセスにより転写紙に複写画像を形成す
る。
前記イメージプロセツサ15の具体例を第3図に示し
た。同図において、Sはスキヤナ部、14はシステムコン
トローラ、16はプリンタ部、18は同期制御回路である。
更に19はMTF補正回路、20はγ補正回路、21はマスキン
グ処理回路、22はUCR処理回路、23は濃度パターン回
路、24は多値化処理回路である。
前記イメージプロセツサ15において、スキヤナSのCC
D受光ユニツトなどで読み取つた画像データは、光学的
な照射ムラをイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)の各々についてMTF補正回路19で補正される。各
色データの階調性はγ補正回路20で補正され、マスキン
グ補正回路21はプリント時に最適な量のY,M,Cを算出
し、そしてUCR処理回路22で黒色作成のための適性なブ
ラツクBk量をY,M,Cから算出する。次いで濃度パターン
処理回路23で64階調のうちの各階調に応じたパターン分
布を出力し、そして多値化処理回路24でパターン内の1
〜4値に応じたパルス巾変調が行われることになる。
前記同期制御回路18は上記各処理回路の同期制御をす
る。
ところで前記MTF補正回路19とγ補正回路20は、従来
では各々独立して処理係数が設定されていたが、本実施
例では、MTF補正回路19とγ補正回路20との間に、実験
的に求められた組み合わせの係数を用いる。
この組み合わせの最適係数値は、現像以下、定着まで
のプロセス処理の特性を含むものであり、これは作像中
間処理のマトリツクスサイズと、その現像特性にかかわ
つている。
第4図にはハイライト部のドツトのデータの凹凸の標
準偏差(分散値)と、その時に得られた画像濃度との関
係を示した。作像条件は何れも平均値が同じになるよう
にデータは揃えてある。同図にて分かるように、データ
の凹凸の分散値が小さくなるに従つて画像濃度は低下す
る。このことはハイライト部では、平滑化処理により網
点を除去すると、ハイライト部の濃度低下を起こし、γ
が高くなる(いわゆるハイライトが飛ぶ現像)ことを示
す。この傾向は平滑化の程度と正比例の関係にある。従
つて、平滑化フイルタとγ補正とを組み合わせて処理す
る必要がある。
ここで平滑処理とはMTF処理の1つであり、MTF処理は
大きくエツジ強調処理と平滑化処理とに分けられる。具
体的には、3×3又は5×5のマトリツクスのデジタル
フイルタを画像データとたたみ込み積分を行う処理であ
る。
例えば3×3フイルタでは
となり、式で書くと、
となる。但し、*はたたみ込み積分を表す。
ここで本実施例における組み合わせフイルタの補正γ
特性を第5図に示した。γ補正値はγ補正回路20に設け
られたメモリ内のテーブルに格納される。第5図に示す
各補正による平滑化処理は具体的には下記のようにな
る。
すなわちの補正にかかる平滑化処理は、
の補正にかかる平滑化処理は、
の補正にかかる平滑化処理は、
の様になる。
前記処理の選択はシステムコントローラ14により行わ
れるが、データは第2図の操作パネル17のキー入力デー
タにより、システムコントローラ14を介して、イメージ
プロセツサ15に伝えられ、MTF補正のフイルタが選択さ
れると共にγ補正のテーブルが参照されることになる。
前記3×3フイルタの具体的回路図を第6図に例示し
た。同図において、25はラインバツフア、26はラツチ、
27は加算器、28は乗算器である。この回路は3×3マト
リツクス演算を行うために、2ライン分のラインバツフ
ア25と3×3=9個のラツチ26を有する。ラツチされた
9画素のデータは加算器27、乗算器28によつて所定の処
理演算が行われるのである。また、前記加算器27、乗算
器28に代えてROMを用いることにより、任意の係数のマ
トリツクス演算を簡単に行えるように構成することも可
能である。
〔効果〕
以上説明したように、本発明によれば、平滑化による
濃度変動を補正することができる。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image processing apparatus applicable to a digital copying machine or the like. [Prior Art] In conventional digital image processing, smoothing means is defined by the interaction between the dot density of the original and the segment density of the solid-state image sensor (CCD) and the matrix size density of the halftone processing of the image processing. It is a means for removing moire (unevenness of periodic light and shade that does not exist in the original image). By the way, from the viewpoint of the latent image electric field, the electric field intensity is higher when there is unevenness in the latent image, and accordingly, the density after development is higher when moire occurs. In particular, in the highlight area where the electric field strength is low,
This difference is large, and after smoothing, the electric field becomes flat and the concentration decreases. As a rule of thumb, smoothing increases γ,
The highlights are easy to fly. [Purpose] In view of the above-mentioned conventional technique, the present invention has an object to correct the density fluctuation due to smoothing. [Structure] In order to achieve the above object, the present invention provides an image processing apparatus that performs image processing on input digital image data and outputs the digital image data by selecting one from a plurality of types of smoothing processing. Smoothing processing means for performing smoothing processing, gamma correction processing means for selecting one of a plurality of types of gamma correction processing and performing gamma correction processing on the digital image data, and the smoothing processing means. Control means for controlling the gamma correction processing means to select the type of gamma correction processing in accordance with the type of smoothing processing. Hereinafter, a specific description will be given based on an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view showing an outline of a digital copying mechanism to which the present invention can be applied, and FIG. 2 is a block diagram showing a main body control system,
FIG. 3 is a block diagram showing the image processing unit, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the dispersion value of unevenness and image density, FIG. 5 is a diagram showing the correction .gamma. Characteristic of the combination filter of the present invention, and FIG.
The figure shows a circuit diagram of a 3 × 3 filter. In FIG. 1, a scanner S of the copying mechanism scans an original by appropriately deflecting a laser beam 1 emitted from a semiconductor laser (not shown) by a polygon mirror 2, and an fθ lens 3 and a mirror 4 The document information is formed as a latent image on the plurality of photosensitive drums 5a, 5b, 5c and 5d by the scanning light via the scanning light. The structure of the printer section mainly including the photoconductor drums 5a, 5b, 5c and 5d is well known, and each developing section 6 for black, red, green and blue, the charging section 7, the cleaning section 8 and the P sensor are provided. 9 and the like are provided. Each photoconductor drum 5a, 5b, 5c, 5d
The transfer belt 10 is installed so as to face the transfer belt 10.
The transfer unit 11 is provided via the. Further, reference numeral 12 is a belt charge eliminating portion, and 13 is a fixing roller. As shown in FIG. 2, the control system of the main body controls the system controller 14 with respect to the scanner S and the image processor.
15, the printer 16 and the operation panel 17 are configured to input and output data. The system controller 14 controls each module of the scanner S, the image processor 15, and the printer 16. Specifically, the system controller 14 controls the display of the operation panel 17, the key input processing, and the operation panel 17. It sends commands to each module according to the mode, accepts status signals from each module, and controls the entire system. The scanner S scans a document at a scanning speed that matches a specified scaling ratio in response to a start signal from the system controller 14, and reads the document image with a reading element such as a CCD, for example, an image of 8 bits each for RGB. Data
It is sent to the image processor 15 in synchronization with the horizontal synchronizing signal from the image processor 15 and the image clock. The image processor 15 performs image processing such as γ correction, UCR, and color correction on the RGB 8-bit image data sent from the scanner S to obtain Y-, M-, C-, and Bk 3-bit image data. It is converted and sent to the printer 16 at a predetermined timing. Also, in response to a command from the system controller 14, scaling processing,
Edit processing such as masking, trimming, color conversion, and mirroring. Further, the printer 16 receives Y, M, and Y signals sent from the image processor 15 in synchronization with the horizontal synchronizing signal and the image clock.
According to the image data of 3 bits each of C and Bk, a semiconductor laser is modulated to form a copy image on a transfer sheet by an electrophotographic process using the photosensitive drums 5a to 5d, the transfer belt 10 and the like. A specific example of the image processor 15 is shown in FIG. In the figure, S is a scanner unit, 14 is a system controller, 16 is a printer unit, and 18 is a synchronization control circuit.
Further, 19 is an MTF correction circuit, 20 is a γ correction circuit, 21 is a masking processing circuit, 22 is a UCR processing circuit, 23 is a density pattern circuit, and 24 is a multi-value processing circuit. In the image processor 15, CC of Sukiana S
The image data read by the D light receiving unit or the like is corrected by the MTF correction circuit 19 for optical irradiation unevenness for each of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). The tonality of each color data is corrected by the γ correction circuit 20, the masking correction circuit 21 calculates the optimum amount of Y, M, C at the time of printing, and the UCR processing circuit 22 calculates the appropriate black Bk for creating black. Calculate the amount from Y, M, C. Next, the density pattern processing circuit 23 outputs a pattern distribution corresponding to each gradation of 64 gradations, and the multi-value quantization processing circuit 24 outputs 1 of the patterns.
The pulse width modulation is performed according to 4 values. The synchronization control circuit 18 controls the synchronization of the processing circuits. Incidentally, the MTF correction circuit 19 and the γ correction circuit 20 have conventionally been set with independent processing coefficients, but in the present embodiment, between the MTF correction circuit 19 and the γ correction circuit 20, experimentally, The coefficient of the obtained combination is used. The optimum coefficient value of this combination includes the characteristics of the process processing from development to fixing, which is related to the matrix size of the intermediate image forming process and its development characteristics. FIG. 4 shows the relationship between the standard deviation (dispersion value) of the unevenness of the dot data of the highlight portion and the image density obtained at that time. The data are arranged so that the average values are the same for all image forming conditions. As can be seen from the figure, the image density decreases as the variance value of the unevenness of the data decreases. This means that in the highlight part, if the halftone dots are removed by the smoothing process, the density of the highlight part will decrease, and
Is high (development of so-called highlights). This tendency is directly proportional to the degree of smoothing. Therefore, it is necessary to combine the smoothing filter and the γ correction for processing. Here, the smoothing process is one of the MTF processes, and the MTF process is roughly divided into an edge enhancement process and a smoothing process. Specifically, this is a process of performing convolution integration of a 3 × 3 or 5 × 5 matrix digital filter with image data. For example, with a 3x3 filter Then, if you write with the formula, Becomes However, * represents a convolution integral. Here, the correction γ of the combination filter in this embodiment is
The characteristics are shown in FIG. The γ correction value is stored in a table in the memory provided in the γ correction circuit 20. The smoothing process by each correction shown in FIG. 5 is specifically as follows. That is, the smoothing process for the correction of The smoothing process for correction of The smoothing process for correction of It becomes like. The processing is selected by the system controller 14, and the data is transmitted to the image processor 15 via the system controller 14 by the key input data of the operation panel 17 in FIG. 2 and the MTF correction filter is selected. In addition, the γ correction table is referred to. A concrete circuit diagram of the 3 × 3 filter is illustrated in FIG. In the figure, 25 is a line buffer, 26 is a latch,
27 is an adder and 28 is a multiplier. This circuit has a line buffer 25 for two lines and 3 × 3 = 9 latches 26 for performing a 3 × 3 matrix operation. The latched 9-pixel data is subjected to a predetermined processing operation by an adder 27 and a multiplier 28. Further, by using a ROM instead of the adder 27 and the multiplier 28, it is possible to configure so that matrix calculation of an arbitrary coefficient can be easily performed. [Effect] As described above, according to the present invention, it is possible to correct the density fluctuation due to the smoothing.
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図はデジタル複写
機構の概略を示す正面図、第2図は本体制御系を示すブ
ロツク図、第3図は画像処理部を示すブロツク図、第4
図は凹凸の分散値と画像濃度との関係を示す図、第5図
は本発明における組み合わせフイルタの補正γ特性を示
す図、第6図は3×3フイルタの回路図を示す。
14……システムコントローラ、15……イメージプロセツ
サ、19……平滑化フイルタ(MTF補正回路)、20……γ
補正回路。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view showing the outline of a digital copying mechanism, FIG. 2 is a block diagram showing a main body control system, and FIG. 3 is image processing. Block diagram showing parts, No. 4
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the unevenness dispersion value and image density, FIG. 5 is a diagram showing the correction .gamma. Characteristic of the combination filter of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram of a 3.times.3 filter. 14 System controller, 15 Image processor, 19 Smoothing filter (MTF correction circuit), 20 γ
Correction circuit.
Claims (1)
力する画像処理装置において、 複数種類の平滑化処理から1つを選択して前記デジタル
画像データに平滑化処理をする平滑化処理手段と、 複数種類のガンマ補正処理から1つを選択して前記デジ
タル画像データにガンマ補正処理をするガンマ補正処理
手段と、 前記平滑化処理手段で選択された平滑化処理の種類に応
じて前記ガンマ補正処理手段からガンマ補正処理の種類
を選択するよう制御する制御手段と、 を備えていることを特徴とする画像処理装置。(57) [Claims] In an image processing device for performing image processing on input digital image data and outputting the same, smoothing processing means for selecting one from a plurality of types of smoothing processing and performing a smoothing process on the digital image data; Gamma correction processing means for selecting one of the gamma correction processing of the gamma correction processing and performing gamma correction processing on the digital image data; and gamma correction processing means according to the type of the smoothing processing selected by the smoothing processing means. An image processing apparatus comprising: a control unit that controls to select the type of gamma correction processing.
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