JP2677283B2 - カラー画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、カラー画像を再現するカラー画像処理装置
に関し、特に、カラー画像における黒色部の再現性を向
上させるとともに色ずれを目立たないようにしたもので
ある。 ［従来技術］ 一般に、この種カラー画像処理装置において原カラー
画像を読取って再現する場合には、スキャナにより原稿
を減色混合系の３原色である赤，緑，青の各成分色画像
に分解して読取り、その後各成分色画像に補色変換，マ
スキング，下色除去（UCR）等の色処理を施こし、加色
混合系の３原色であるイエロ，マゼンタ，シアンおよび
ブラックに対応した各色画像データを形成するものであ
る。そして各色画像データは合成され、カラー画像が形
成されるわけであるが、かかる合成に先立って上述のよ
うな色処理を施すのは、カラー画像再現に用いる各成分
色のインク等、例えば、イエロ、マゼンタ、シアンの各
インクが理想の分光反射率特性とは異なる分光反射率特
性を有しているがためである。 一般に、下色除去、すなわちUCRの処理は、イエロ、
マゼンタ，シアンに対応する各画像データからブラック
となる等量ずつの下色を除去し、ブラックに対応する画
像データを得るべく黒色の濃度、すなわち、いわゆるス
ミ量を計算する。かかる処理は、イエロ、マゼンタ、シ
アンの三色材によっては忠実な再現が困難な無彩色（グ
レー）を正確に再現するために行うものである。また三
原色インクを黒色インクに置換することによりインク使
用量を節約することも印刷技術としては重要事項であ
る。 このUCR処理とは、イエロ、マゼンタ、シアンの各色
成分濃度のうち最小の濃度値を100％として、この最小
濃度値以下の量を等量ずつ各色成分濃度から下色として
除去し、またこの最少濃度値以下の量をスミ量とするも
のである。一般のカラー画像に対して施すUCR量は通常
最小濃度値の50％以下であり、UCR処理により、算出し
たスミの量と残余の３色混合による黒との両者によって
シャドウ部を再現していた。これはUCR処理を施こす
際、最小濃度値100％全てをスミ量として使用してしま
うとハイライト部が必要以上に黒ずんで見えるようにな
るからである。従来のように、UCR処理により得られた
黒色と３色の混合によるブラックとによりシャドウ部を
再現するカラー画像処理装置においては、色彩が豊富で
あって階調性に富んだカラー写真等のフルカラー画像を
多色印刷によって再現する場合には問題は生じない。 しかしながら、フルカラー画像に単色ブラックの文字
のような白黒２値画像あるいは、シャドウ部に細かい線
で表わされた部分（以下ディテール部分と称す。）を含
んだカラー画像原稿を読取って再現する場合には特に問
題が生じた。すなわち、文字あるいはディテール部分の
ブラックは３色の多重重ねと、（UCR処理により得られ
た）黒色とによって再現されるので、色の濁りが生じ、
文字のエッジ部分あるいはディテール部分がぼけてしま
うという欠点があった。 また、多色重ねによるブラック再現には色ずれの問題
も生じていた。すなわち、カラー画像記録方式として最
近脚光を浴びているインクジェット記録方式あるいは電
子写真方式、感熱転写記録方式などの高速記録方式にお
いては、この多色重ねに伴う色ずれが問題となり、特
に、カラー中間調画像中に黒色文字が存在する原稿画像
等をカラー記録再現する場合に、黒色文字のエッジ部に
おけるイエロ、マゼンタ、シアンおよび黒色の相互間に
おける色ずれと文字部分の色の濁りあるいはぼけが目立
つという欠点があった。 ［目的］ 本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、カラ
ー画像中の文字あるいはシャドウ部などにおける黒色画
像を明確に再現し、色ずれを目立たなくし得るようにし
たカラー画像処理装置を提供することにある。 本発明は上記の目的を達成するために複数色成分のカ
ラーデジタル画像信号を入力する入力手段（実施例では
図２入力端子4,5,6に相当）、 前記複数色成分のカラーデジタル画像信号からエッジ
部を検出するエッジ検出手段（実施例では図２エッジ検
出部８に相当）、 前記複数色成分のカラーデジタル画像信号から無彩色
成分を判定する無彩色成分判定手段（実施例では図２ブ
ラックレベル検出部９に相当）、 前記複数色成分のカラーデジタル画像信号をデジタル
処理して有彩色成分及び黒成分を出力する色処理手段
（実施例では図２信号加算部12,13,14,15に相当）、 前記エッジ検出手段においてエッジが検出されかつ前
記無彩色成分判定手段によって前記無彩色成分が判定さ
れることに応じて前記色処理手段の制御を行う制御手段
（実施例では図２関数変換部10の出力により信号加算部
12,13,14を動作させることに相当）とを有し、 前記制御手段は前記エッジ検出手段によりエッジが検
出されかつ前記無彩色成分判定手段によって前記無彩色
成分が判定されることに応じて、無彩色成分が判定され
たエッジ部における有彩色成分のレベルの低減量を前記
無彩色成分が判定されたエッジ部以外より多くし、前記
無彩色成分が判定されたエッジ部における濃度の高い半
エッジ部では前記黒成分を増加させ、前記無彩色成分が
判定されたエッジ部における濃度の低い半エッジ部では
前記黒成分を減少させるように制御することを特徴とす
る。 ［実施例］ 以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。 まず、本発明によるカラー画像処理装置の原理的構成
を第１図に示す。図示の原理的構成においては、エッジ
検出部１により画像のエッジ部における濃度の変化量を
検出したエッジ量EDと、ブラックレベル検知部２により
検知した画像のブラックレベルBLとを、掛算器MULに供
給して、両者の積に比例した下色除去量UCRとすみ量CB
とをそれぞれ、算出し、これらを減算器部と加算器ADD
とにそれぞれ供給する。減算器SUBにはイエロY,マゼン
タM,シアンＣの各濃度量が供給してあるので、その減算
出力としては、下色除去量UCRを減算した残余の３原色
濃度YY,MM,CCが得られる。また、加算器ADDにはブラッ
ク濃度量Ｋが供給してあるので、その加算出力として
は、すみ量CBを加算した黒色濃度KKが得られる。したが
って、以上の構成によって、画像のエッジ量とブラック
レベルとに対応した可変下色除去を行うことができる。 すなわち、本発明処理装置の動作原理は、ハーフトー
ンフルカラー画像中の黒色文字について考えると容易に
理解し得る。黒色文字のエッジ部においては、他のハー
フトーン部に比べて濃度変化が大きく、エッジ検出部に
よって検出し得るエッジ量が大きい。また、黒色文字で
あるので、各補色、すなわち、イエロＹ、マゼンタＭ、
シアンＣの濃度中の最小値に相当するブラックＫの濃度
値も大きい。したがって、黒色文字のエッジ部において
は下色除去量UCRも大きくなり、他のハーフトーン部に
おけるよりもUCR量が大きい黒色文字画像が再現され、
ハーフトーンフルカラー画像中の黒色文字がはっきり再
現される。さらに、UCR量よりすみ量CBを多くすれば黒
色文字のエッジ部がさらに強調される。また、このよう
な動作原理は、ハーフトーンフルカラー画像中のシャド
ウ部分についても上述したと同様に適用することができ
る。 つぎに、本発明によるカラー画像処理装置の詳細構成
の一例を第２図に示す。なお、その各部信号波形の例
は、第５図（Ａ）〜（Ｇ）によって後述する。 第２図の構成例においては、ディジタルカラー画像濃
度信号を分解した各色濃度信号、すなわち、イエロＹ、
マゼンタＭ、シアンＣの各色信号を、入力端子4,5,6を
それぞれ介し、最小値算出部７、エッジ検出部８および
各色毎の加算部12,13,14に並列に供給する。最小値算出
部７においては、各ディジタル色信号Y,M,Cの濃度のう
ち最小値の色信号を色信号ブラックＫ＝Min｛Y,M,C｝と
して算出し、エッジ検出部８およびブラックレベル検知
部９に供給する。ブラックレベル検知部９においては色
信号ブラックＫの濃度に比例した値のブラック濃度レベ
ルBLを算出する。 そのブラック濃度レベルBLとしては、カラー画像情報
量を低減するためにつぎのような値とするのが効果的で
ある。その一例を第３図（Ａ），（Ｂ）に示す。第３図
（Ａ）はブラックレベル検知部９の構成例を示したもの
であり、最小値算出部７からの例えば８ビット構成とし
た色信号ブラックＫを各補色毎のコンパレータ16,17お
よび18の一方の入力端子Ａに並列に供給するとともに、
他方の入力端子Ｂには各補色毎の比較閾値TH1,TH2およ
びTH3をそれぞれ供給し、色信号ブラックＫと比較す
る。 各比較閾値TH1,TH2,TH3およびTH4を、第３図（Ｂ）に
示すように、不等間隔に選定し、各コンパレータ16〜18
の比較出力信号をエンコーダ19によりエンコードして第
３図（Ｂ）に示すような２ビットの信号を得る。このよ
うにすれば、シャドウ部の濃度レベルを２ビットずつ少
ない情報量によって表現することができる。 一方、エッジ検出部８においては、各色信号Y,Mおよ
びＣ中のエッジ部を例えばラプラシアンを用いてそれぞ
れ検出する。そのエッジ部検出の態様の一例を第４図に
示す。第４図には画素（i,j）を中心とした画素群を示
し、注目画素（i,j）の濃度レベルをＰ（i,j）としたと
きの各隣接画素の濃度レベルとの差分の和Ｅをつぎのよ
うにして求める。 ここに、ｍ≠i,n≠ｊとし、Ｐ（i,j）はディジタル濃
度データとする。 上述のようなエッジ部検出の動作波形の例を第５図
（Ａ）〜（Ｇ）に順次に示す。ただし第５図で各信号波
形はディジタル信号波形とする。 いま、各色信号ＹあるいはM,Cが第５図（Ａ）に示す
ような信号波形のエッジ部を有しているものとする。か
かる波形のエッジ部について、立上りエッジおよび立下
りエッジをそれぞれの中央におりて２分し、それぞれの
前後半を図示のようにA,BおよびC,Dとする。かかる半エ
ッジ部A,B,CおよびＤについて、前述した（１）式の演
算を行うと、それぞれ、エッジ検出部８によって、第５
図（Ｂ）に示すような波形を有する信号EY,EM,ECおよび
EKが得られる。なお、かかる演算を非エッジ部について
行った結果は、つねに零となる。これらの信号は、それ
ぞれ関数変換部10および11に入力され、さらに、関数変
換部10および11には、ブラックレベル検知部９からの第
５図（Ｃ）に示す波形のブラック濃度レベルＢが入力さ
れ、これら各入力信号に基づいて関数変換部10および11
によってエッジ量Ｅおよびブラック濃度レベルＢをそれ
ぞれパラメータとする第５図（Ｄ）に示す波形の関数ｆ
（EY・Ｂ）,f（EM・Ｂ）,f（EC・Ｂ），および第５図
（Ｅ）に示す波形の関数ｆ（EK・Ｂ）を得る。なお、第
２図示の構成例においては、これらの関数のうち、各色
信号Y,MおよびＣについては、各半エッジ部A,B,C,Dのう
ち、ＡおよびＤに関してはエッジ量Ｅおよびブラック濃
度レベルＢの双方に比例した関数とし、また、半エッジ
部ＢおよびＣに関してはエッジ量Ｅおよびブラック濃度
レベルＢの双方に比例して負の信号に変換する。また、
黒色信号Ｋに関しては、各半エッジ部A,B,C,Dについ
て、エッジ部Ｅおよびブラック濃度レベルＫの双方に比
例した関数に変換する。 上述のようにして各色信号について求めた各関数は信
号加算部12,13,14にそれぞれ供給して各色信号Y,M,Cと
それぞれ加算し、また、黒色信号Ｋについて求めた関数
は信号加算部15に供給して黒色信号Ｋと加算し、つぎの
ような演算を施す。 YY＝Ｙ＋ｆ（EY・Ｂ） （２） MM＝Ｍ＋ｆ（EM・Ｂ） （３） CC＝Ｃ＋ｆ（EC・Ｂ） （４） KK＝Ｋ＋ｆ（EK・Ｂ） （５） 上述のようにして得た第５図（Ｆ）および（Ｇ）にそ
れぞれ示す波形の各信号YY,MM,CCおよびKKは各信号Y,M,
Cについては、エッジ部を表わし、しかも、最小濃度値M
in｛Y,M,C｝が大きい黒っぽいエッジ部であったときに
は、各色信号Y,M,Cの濃度を減じてブラックの濃度を増
す。なお、第５図（Ｆ）および（Ｇ）において破線によ
り示した信号波形は第５図（Ａ）に示したもとの信号波
形を示したものである。 したがって、本発明カラー画像処理装置においては、
シャドウ部におけるエッジ部分を特に強調するととも
に、ブラック濃度レベルに応じてそのエッジ部強調の度
合を変化させることができる。 ［効果］ 以上より本発明によればカラーデジタル画像中におい
てエッジ部が検出されかつ無彩色成分が判定されること
に応じて無彩色成分が判定されたエッジ部における濃度
の低い半エッジ部では前記黒成分を減少させるように制
御するため前記エッジ部において例えばプリンタの色ず
れが生じたとしてもかかる色ずれを目立たなくできる。
その結果エッジ部のぼけによる画質の低下を防止でき
る。更に黒文字の縁に有彩色の出力が発生したとしても
有彩色成分が低減されるので黒文字が良好に再現でき
る。 更に無彩色成分が判定されたエッジ部における有彩色
成分のレベルの低減量が前記無彩色成分が判定されたエ
ッジ部以外より多くなるように色処理手段を制御するの
で、例えば画像のエッジ判定を行わず画像全面において
有彩色成分の低減を固定比率で行い有彩色成分及び黒成
分を出力する処理と比較して、有彩色成分を高い比率で
低減した場合に発生する画像の黒ずみが防止でき、低い
比率で低減した場合に生じる黒文字再現性の低下及びイ
ンクの無駄を防止できるという視覚的効果及び経済的効
果がバランスよく得られる。 又、デジタル信号による色処理により高精度にエッジ
検出及び有彩色成分制御が可能となる。又エッジ部の検
出と色処理を同じデータにより処理するため精度の高い
処理が可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるカラー画像処理装置の原理的構成
を示すブロック線図、 第２図は同じくその詳細な構成例を示すブロック線図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）は同じくそのブラックレベル
検知部の構成例および検知用比較閾値の構成例をそれぞ
れ示すブロック線図および特性曲線図、 第４図は同じくそのエッジ部検出の態様の例を示す線
図、 第５図（Ａ）〜（Ｇ）は第２図示の構成例における各部
動作信号波形の例をそれぞれ示す信号波形図である。 1,8……エッジ検出部、 2,9……ブラックレベル検知部、 ３……エッジ信号発生部、 4,5,6……入力端子、 ７……最小値算出部、 10,11……関数変換部、 12,13,14,15……信号加算部、 16,17,18……コンパレータ、 19……エンコーダ、 SUB……減算器、 ADD……加算器。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．複数色成分のカラーデジタル画像信号を入力する入
   力手段、 前記複数色成分のカラーデジタル画像信号からエッジ部
   を検出するエッジ検出手段、 前記複数色成分のカラーデジタル画像信号から無彩色成
   分を判定する無彩色成分判定手段、 前記複数色成分のカラーデジタル画像信号をデジタル処
   理して有彩色成分及び黒成分を出力する色処理手段、 前記エッジ検出手段においてエッジが検出されかつ前記
   無彩色成分判定手段によって前記無彩色成分が判定され
   ることに応じて前記色処理手段の制御を行う制御手段と
   を有し、 前記制御手段は前記エッジ検出手段によりエッジが検出
   されかつ前記無彩色成分判定手段によって前記無彩色成
   分が判定されることに応じて、無彩色成分が判定された
   エッジ部における有彩色成分についてのレベルの低減量
   を前記無彩色成分が判定されたエッジ部以外より多く
   し、前記無彩色成分が判定されたエッジ部における濃度
   の高い半エッジ部では前記黒成分を増加させ、前記無彩
   色成分が判定されたエッジ部における濃度の低い半エッ
   ジ部では前記黒成分を減少させるように制御することを
   特徴とするカラー画像処理装置。