JP2693870B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー複写機などの画
像処理装置に関し、詳しくは黒色文字の検出および再生
が良好に行えるようにした画像処理装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、カラー原稿をＣＣＤ（電荷結
合素子）などで構成したスキャナにより光学的に読み取
って赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の加色法の３原色の
電気信号に変換し、この信号に基づいてカラー画像を形
成するようにしたカラー複写機が用いられている。スキ
ャナの出力であるＲ，Ｇ，Ｂの３原色信号は、これらの
補色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）の減色法の３原色データに変換される。このＣ，
Ｍ，Ｙの３原色データには適当な補正が施され、さら
に、補正後の３原色データに基づいて黒（ＢＫ）データ
が生成される。

【０００３】たとえば、Ｃ信号に基づく変調を施したレ
ーザビームにより感光体表面が走査れ、この感光体表面
にシアンに対応した静電潜像が形成される。この静電潜
像は、シアンのトナーを用いてトナー像に顕像化された
後、複写用紙に転写される。同様にしてＭ信号、Ｙ信
号、ＢＫ信号に対応して、マゼンタ、イエロー、黒の各
トナー像が複写用紙に重ねて転写され、最後にトナーが
加熱定着されて、カラーコピーが達成される。Ｃ、Ｍ、
Ｙの３原色のトナーだけでもカラー画像の再生が可能で
あるが、黒のトナーを用いれば、高濃度の部分を黒のト
ナーを用いて良好に表現することができるので、カラー
トナーを節約できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなカラー複
写機では、黒色の文字を含む原稿を複写した場合には、
黒色文字のエッジ部が見にくくなるという問題がある。
すなわち、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の４色のト
ナーで画像が表現されるために、文字のエッジ部には必
然的に有彩色成分による滲みが生じ、文字部分と地肌部
分との境界を明確にすることができない。このため、鮮
明な文字画像を得ることができないという問題がある。
しかも、カラー複写機では一般に、中間階調を表現する
ために、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＢＫデータにそれぞれいわゆるデ
ィザ処理が施されるので、上記の傾向が助長されること
になる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、黒色文字の再生が格段に良好に行われるよ
うにした画像処理装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するための請求項１記載の画像処理装置は、カラー
画像を光学的に読み取って３原色のそれぞれの濃度に対
応する３原色データに変換し、さらに３原色データに基
づいて黒色の濃度に対応した黒データを作成する変換手
段と、上記画像データに基づいて、注目画素が無彩色の
画素であってしかも濃度が所定値以上であるときにこの
注目画素を黒画素と識別する黒画素識別手段と、注目画
素に隣接する画素の画像データに基づいて当該注目画素
の近傍の濃度勾配を検出し、この濃度勾配が所定値以上
であるときに、この注目画素をエッジ部の画素と判定す
るエッジ検出手段と、注目画素がエッジ部の画素と判定
され、かつ黒画素と識別されたときに、当該画素を黒色
文字のエッジ部を構成する画素と判定する手段と、上記
黒色文字のエッジ部の画素と判定された画素に関して、
３原色の濃度を減少させるとともに黒色の濃度を増大さ
せるように、上記３原色データおよび黒データに補正を
施すデータ補正手段とを含むことを特徴とする。

【０００７】上記の構成によれば、変換手段で作成され
る３原色の各濃度に対応した画像データに基づいて、無
彩色の画素でしかも濃度の高い画素が黒画素と識別され
る。また、注目画素の近傍の濃度勾配が所定値以上のと
きに、このような画素は何らかの画像のエッジ部を構成
するものと判定される。そして、このエッジ部を構成す
ると判定された画素が、同時に黒画素と識別された画素
である場合には、当該画素が黒色文字のエッジ部を構成
する画素と判定されることになる。このようにして、濃
度勾配に基づくエッジ部の検出と、黒画素の識別とを併
用しているので、黒色文字のエッジ部が確実に検出され
る。

【０００８】

【０００９】そして、黒色文字のエッジ部を構成する画
素については、黒色の濃度が増大された黒データおよび
３原色データがデータ補正手段から生成される。これに
より、黒色文字のエッジ部に関しては黒色が強調される
から、黒色文字の境界部を明確に表現した画像データが
得られる。請求項２記載の画像処理装置は、注目画素に
隣接する画素の画像データに基づいて当該注目画素の近
傍の濃度勾配を平滑化したデータを作成する平滑化手段
と、この平滑化手段で平滑化されたデータが与えられ、
注目画素に隣接する画素の上記平滑化後の画像データに
基づいて、当該注目画素の近傍の濃度勾配を検出し、こ
の濃度勾配が所定値以上であるときに、この注目画素を
エッジ部の画素と判定するエッジ検出手段とを有してい
るものである。

【００１０】この構成によれば、平滑化手段で濃度勾配
が平滑化された後に、エッジ検出部での濃度勾配に基づ
くエッジ検出処理が行われるから、濃度勾配が比較的ゆ
るやかな領域の画素がエッジ部の画素として検出される
ことが防がれるので、画像のエッジ部を確実に検出させ
ることができる。請求項３記載の画像処理装置は、エッ
ジ検出処理が上記３原色データのうちのいずれか１つの
特定色のデータに基づいて行われるようにしたものであ
る。

【００１１】これにより、エッジ検出手段の構成を簡素
化することができる。上記特定色には、たとえば３原色
データがイエロー、マゼンタおよびシアンに対応するも
のであるときには、マゼンタが適用されることが好まし
い。これは、マゼンタが、人間の視覚特性に近似してい
るからである。請求項４記載の画像処理装置は、エッジ
検出手段が、注目画素に隣接する画素の画像データに基
づいて当該注目画素の近傍の濃度勾配を検出し、この濃
度勾配が所定値以上であるときに、この注目画素および
当該注目画素に隣接する画素をエッジ部の画素と判定す
ることを特徴としている。

【００１２】この構成によれば、注目画素の近傍の濃度
勾配が所定値未満と判定されたときでも、この注目画素
の隣接画素における濃度が所定値以上と判定されれば、
当該注目画素をエッジ画素として判定させることができ
る。これにより、黒色文字のエッジ部の画素を一層確実
に抽出することができる。これにより、たとえばカラー
画像を読み取るスキャナなどの特性に起因して文字部分
と背景部分との境界部における濃度勾配の急峻な変化の
検出が困難な場合でも、黒色文字のエッジ部の構成画素
を確実に抽出し、このエッジ部の画素の黒色を強調させ
ることができる。

【００１３】請求項５記載の画像処理装置は、注目画素
に隣接する画素における上記３原色データのうちのいず
れか１つの特定色のデータに基づいて当該注目画素の近
傍の濃度勾配を平滑化したデータを作成する平滑化手段
と、この平滑化手段で平滑化されたデータが与えられ、
注目画素に隣接する画素の上記平滑化後の特定色のデー
タに基づいて、当該注目画素の近傍の濃度勾配を検出
し、この濃度勾配が所定値以上であるときに、この注目
画素をエッジ部の画素と判定するエッジ検出手段と、注
目画素がエッジ部の画素と判定され、かつ黒画素と識別
されたときに、当該画素を黒色文字のエッジ部を構成す
る画素と判定する手段と、上記黒色文字のエッジ部の画
素と判定された画素に関して、３原色の濃度を減少させ
るとともに黒色の濃度を増大させるように、上記３原色
データおよび黒データに補正を施すデータ補正手段とを
含むことを特徴とする。

【００１４】この構成によれば、平滑化処理およびエッ
ジ検出処理が特定の１色のデータに基づいて行われるの
で、平滑化手段およびエッジ検出手段の構成を簡素化す
ることができる。しかも、平滑化処理後のデータに基づ
いてエッジ検出が行われるから、画像のエッジ部を確実
に検出することができる。

【００１５】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１は本発明の一実施例の画像処理装置である
カラー複写機の要部の電気的構成を示すブロック図であ
る。この画像処理装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３原色データと、この３原色デ
ータから作成された黒（ＢＫ）データとに基づいて、ス
キャナなどにより読み取られた読取画像中に存在する黒
色文字のエッジ部を構成する画素を抽出し、黒色文字の
部分と地肌部分との境界を明確にして黒色文字を鮮明に
再生しようとするものである。

【００１６】複写すべきカラー原稿は、ＣＣＤ（電荷結
合素子）などで構成した図外のスキャナにより光学的に
読み取られ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の加色法に
よる３原色信号に光電変換される。この加色法による３
原色信号は、それぞれの補色であるイエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の減色法による３原色信号
に変換され、さらにこの信号に原画に忠実な色再現のた
めの補正が施されてＹ，Ｍ，Ｃの３原色画像データが作
成される。さらに、このＹ，Ｍ，Ｃの３原色データに基
づいてＢＫデータが作成される。このＢＫデータは、高
濃度部における濃度不足を黒色トナーで補うためのデー
タであり、たとえばＹ，Ｍ，Ｃの３原色データの最小値
に所定の補正係数α（たとえば０．５〜１）を乗じた値
を各３原色データから除去し、この除去した値をＢＫデ
ータとするようにして作成される。本実施例では、上記
のスキャナやＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータを作成する構成部
分を含んで変換手段が構成されている。

【００１７】Ｙ，Ｍ，Ｃの３原色データは、それぞれタ
イミング調整部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃを経て、濃度勾配を平
滑化させるための平滑化部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃに与えられ
る。この平滑化部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃで平滑化されたデー
タは、タイミング調整部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃを経て、文字
などの画像のエッジ部を検出するためのエッジ検出部４
Ｙ，４Ｍ，４Ｃに与えられる。各エッジ検出部４Ｙ，４
Ｍ，４Ｃは、注目画素の近傍の画素の間の濃度勾配を検
出することによって各画素がエッジ部の画素であるかど
うかを検出するもので、エッジ部の画素に対しては、論
理「１」の信号をエッジ検出信号として導出する。この
エッジ検出信号は論理積回路５に入力され、すべてのエ
ッジ検出部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃがエッジ検出信号を出力し
たときにのみ、論理積回路５の出力信号ＥＤＧＥが論理
「１」となる。この論理「１」の信号が最終的なエッジ
検出信号となり、このエッジ検出信号が出力された画素
は、何らかの画像のエッジ部の画素である。

【００１８】一方、Ｙ，Ｍ，Ｃの３原色データはまた、
タイミング調整部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃを経て黒画素識別部
７にも与えられている。この黒画素識別部７は、Ｙ，
Ｍ，Ｃの３原色データの相互の差分に基づいて無彩色の
画素を検出し、この無彩色の画素の濃度が所定値以上で
あるときに、当該画素を黒画素と識別する。黒画素に対
しては出力信号ＢＬＡＣＫが論理「１」とされ、この信
号が論理積回路８の一方の入力端子に入力される。論理
積回路８の他方の入力端子には、上記論理積回路５の出
力が与えられている。したがって、論理積回路８の出力
は、Ｙ，Ｍ，Ｃの３原色データに関していずれもエッジ
部が検出された場合であって、黒画素識別部７により当
該画素が黒画素であると識別された場合にのみ、論理
「１」となる。この場合には、当該画素は、黒色文字の
エッジ部などのような黒色画像のエッジ部を構成する画
素であると言える。論理積回路８の出力信号はライン９
から後述するセレクタ１０に選択制御信号として与えら
れている。上記論理積回路８、カラー調整部１１および
セレクタ１０などを含んでデータ補正手段が構成されて
いる。

【００１９】タイミング調整部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃを経た
Ｙ，Ｍ，Ｃの３原色データは、カラー調整部１１にも与
えられている。このカラー調整部１１にはさらにタイミ
ング調整部６ＢＫでタイミング調整されたＢＫデータも
入力されている。カラー調整部１１は、ＢＫデータを強
調して、いわば黒色による二値画像に近い画像に対応し
た信号を生成するものである。このカラー調整部１１の
出力は、上記のセレクタ１０に入力される。

【００２０】セレクタ１０にはまた、カラー調整部１１
を側路したタイミング調整部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫ
からのＹ，Ｍ，Ｃの３原色データおよびＢＫデータがラ
イン１２を介し、さらにタイミング調整部１３を通って
与えられている。このセレクタ１０は、ライン９からの
選択制御信号に応答して、カラー調整部１１からのＹ，
Ｍ，Ｃ，ＢＫデータとタイミング調整部１３からのＹ，
Ｍ，Ｃ，ＢＫデータとのうち、いずれか一方のＹ，Ｍ，
Ｃ，ＢＫデータを選択することになる。すなわち、黒色
文字のエッジ部を構成する画素に対しては、カラー調整
部１１からのデータを選択し、残余の画素に対してはタ
イミング調整部１３からのデータを選択することにな
る。このセレクタ１０から出力されるＹout,Ｍout,Ｃou
t の３原色データおよび黒に対応するＢＫout データに
基づいて、各色の画像に対応した静電潜像を感光体上に
形成させるレーザビームに変調が施されることになる。

【００２１】図２はタイミング調整部１Ｙ，３Ｙの構成
例を示すブロック図である。入力されるＹデータは、先
ずＤ（Delayed)型フリップフロップ（ＤＦＦ）１５を介
してデータＤ０として平滑化部２Ｙに入力される。さら
にデータＤ０は先入れ先出し型メモリ（以下「ＦＩＦ
Ｏ」という）１６で１ライン分遅延され、フリップフロ
ップ１７を介してデータＤ１として平滑化部２Ｙに入力
される。このデータＤ１はＦＩＦＯ１８で１ライン分遅
延された後にフリップフロップ１９を介し、データＤ２
として平滑化部２Ｙに入力される。これによって、平滑
化部２Ｙに並列に与えられるデータＤ０，Ｄ１，Ｄ２
は、レーザビームが感光体を走査するときの副走査方向
に隣接する画素に対応したデータであることとなる。

【００２２】タイミング調整部３Ｙもほぼ同様な構成と
なっており、それぞれ１ライン分ずつデータを遅延させ
るＦＩＦＯ２０，２１，２２と、各ＦＩＦＯからのデー
タをラッチするＤ型フリップフロップ２３，２４，２５
とで構成され、各フリップフロップの出力データＤＬ
０，ＤＬ１，ＤＬ２がエッジ検出部４Ｙに入力されてい
る。

【００２３】ＭデータおよびＣデータに関する構成も同
様である。図３は平滑化部２Ｙなどでの平滑化処理を説
明するための図である。この平滑化処理は濃度勾配を平
滑化する処理である。注目画素Ｓ０についての平滑化処
理は、この画素の濃度Ｑ０と、副走査方向２７に隣接す
る画素Ｓ１，Ｓ４の各濃度Ｑ１，Ｑ４と、主走査方向２
８に隣接する画素Ｓ２，Ｓ３の各濃度Ｑ２，Ｑ３とに基
づいて行われる。すなわち、各画素Ｓ０〜Ｓ４の重み係
数をＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４（ただし、Ｃ０＋Ｃ
１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＝１）とし、 Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３＝Ｃ４＝Ｃ（定数） ・・・・ (1) とすると、平滑化処理後の画素Ｓ０の濃度Ｑｓは、

【００２４】

【数１】

【００２５】として求められる。ここで、 Ｃ＝１／Ｋ ・・・・ (3) （ただし、Ｋは整数であり、Ｋ≧５である。）とし、さ
らに、 Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４＝Ｑｎ ・・・・ (4) とおくと、 Ｑｓ＝（１−１／Ｋ）Ｑ０＋（Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４）／Ｋ ＝Ｑ０−４Ｑ０／Ｋ＋Ｑｎ／Ｋ ・・・・ (5) を得る。

【００２６】このような平滑化処理を実現するための平
滑化部２Ｙの具体的な構成は図４に示されている。タイ
ミング調整部１ＹからのデータＤ１（図２参照）は、Ｄ
型フリップフロップ３１，３２，３３により３クロック
（クロック信号をＣＬＫで示す。）だけ遅延されて加算
器３４に入力される。またフリップフロップ３１で１ク
ロック分遅延されたデータも加算器３４に与えられる。
フリップフロップ３２の出力データが注目画素Ｓ０に対
応する濃度Ｑ０を表すものとすると、フリップフロップ
３１，３３の出力はそれぞれ画素Ｓ２，Ｓ３に対応する
濃度Ｑ２，Ｑ３を表すこととなる。一方、タイミング調
整部１ＹからのデータＤ０は、フリップフロップ３５，
３６により２クロック分遅延されて加算器３４に与えら
れる。フリップフロップ３６の出力データは、画素Ｓ１
の濃度Ｑ１を表すことになる。さらに、データＤ２は、
フリップフロップ３７，３８により２クロック分遅延さ
れ、画素Ｑ４の濃度Ｑ４を表すデータとして加算器３４
に入力される。加算器３４では入力データの加算が行わ
れ、上記の値Ｑｎに対応したデータが作成される。

【００２７】濃度Ｑ０を表すフリップフロップ３２の出
力データは、積算器３９で４倍されて４Ｑ０が作成され
る。さらに入力データを定数Ｋで除する除算器４０で
は、４Ｑ０／Ｋが作成され、このデータが減算器４１に
与えられる。この減算器４１にはまた、ライン４２から
濃度Ｑ０を表すデータが入力され、その減算の結果であ
る（Ｑ０−４Ｑ０／Ｋ）がライン４３から加算器４４に
与えられる。

【００２８】加算器４４にはまた、加算器３４の出力Ｑ
ｎを除算器４５において定数Ｋで除した値Ｑｎ／Ｋが入
力されており、この加算器４４での加算結果は、上記第
(5)式で示される平滑化処理後の濃度Ｑｓとなる。この
濃度Ｑｓに対応したデータが、データＤＬ０としてタイ
ミング調整部３Ｙ（図２参照）に与えられることにな
る。

【００２９】なお、他の３原色に対応したＭ，Ｃデータ
に関する構成も同様である。図５はエッジ検出部４Ｙで
の処理を説明するための図である。このエッジ検出部４
Ｙでの処理は、濃度勾配の急な部分を画像のエッジとし
て検出する処理である。エッジ検出処理は、注目画素ｓ
０の濃度ｑ０と、その周囲の画素ｓ１〜ｓ８の各濃度ｑ
１〜ｑ８とに基づいて行われる。すなわち、まず、注目
画素ｓ０を挟んで対向する画素の組毎の濃度差｜ｑ１−
ｑ８｜，｜ｑ２−ｑ７｜，｜ｑ３−ｑ６｜，｜ｑ４−ｑ
５｜を求める。そして、これらの最大値Ａを、 Ａ＝Ｍａｘ｛｜q1−q8｜，｜q2−q7｜，｜q3−q6｜，｜q4−q5｜｝ ・・・・ (6) として求める。さらに、最大値Ａを所定の閾値ｔと比較
し、 Ａ≧ｔ ・・・・ (7) であれば注目画素ｓ０はエッジ画素であるものと判定
し、 Ａ＜ｔ ・・・・ (8) であれば注目画素ｓ０はエッジ画素でないものと判定す
る。

【００３０】このような処理によって、いずれかの方向
で濃度の急激な変化が生じているときには、注目画素ｓ
０がエッジ画素として検出されることになる。このエッ
ジ画素の検出は、平滑化部２Ｙで平滑化された濃度値に
基づいて行われるので、濃度変化が緩やかな部分がエッ
ジ画素と判定されることを防いで、エッジ画素の検出を
正確に行わせることができる。

【００３１】上記のエッジ検出処理は、回路構成の簡素
化の観点から、次のような処理に代替させることが好ま
しい。すなわち、 ｜ｑ１−ｑ８｜≧ｔ ・・・・ (9) ｜ｑ２−ｑ７｜≧ｔ ・・・・ (10) ｜ｑ３−ｑ６｜≧ｔ ・・・・ (11) ｜ｑ４−ｑ５｜≧ｔ ・・・・ (12) のいずれか１つが成立するときに、当該注目画素ｓ０を
エッジ画素と判定し、上記第(9) 式〜第(12)式のいずれ
もが成立しないときには当該注目画素ｓ０を非エッジ画
素と判定する。このようにすれば、明らかに上記の処理
と同様な結果が得られる。

【００３２】図６はエッジ検出部４Ｙの具体的な構成例
を示すブロック図である。タイミング調整部３Ｙからの
平滑化処理後のデータＤＬ１は、Ｄ型フリップフロップ
４８，４９，５０により３クロック分だけ遅延されて減
算器５１に入力される。フリップフロップ４８で１クロ
ック分だけ遅延されたデータも減算器５１に与えられ
る。ここでフリップフロップ４９の出力データが注目画
素ｓ０の平滑化処理後の濃度ｑ０を表すものとすると、
フリップフロップ４８，５０の出力はそれぞれ画素ｓ
４，ｓ５の平滑化処理後の濃度ｑ４，ｑ５を表すことと
なる。

【００３３】また、タイミング調整部３Ｙからのデータ
ＤＬ０は、フリップフロップ５２，５３，５４により３
クロック分だけ遅延されて減算器５１に入力される。デ
ータＤ０はデータＤＬ１と並列に入力されるから、フリ
ップフロップ５２，５３，５４の各出力は、それぞれ画
素ｓ１，ｓ２，ｓ３の平滑化処理後の濃度ｑ１，ｑ２，
ｑ３を表すものとなる。同様にタイミング調整部３Ｙか
らのデータＤＬ２は、フリップフロップ５５，５６，５
７を介して、それぞれ画素ｓ７，ｓ８，ｓ９の平滑化処
理後の濃度ｑ７，ｑ８，ｑ９を表すデータとして減算器
５１に与えられる。

【００３４】減算器５１では各濃度の差ｑ１−ｑ８，ｑ
２−ｑ７，ｑ３−ｑ６，ｑ４−ｑ５が演算され、各値は
絶対値演算部５８で正の値に変換される。こうして作成
された濃度の差｜ｑ１−ｑ８｜，｜ｑ２−ｑ７｜，｜ｑ
３−ｑ６｜，｜ｑ４−ｑ５｜は比較器５９に入力され、
各値と閾値ｔとの比較が行われる。この比較器５９は、
いずれかの濃度の差の値が閾値ｔ以上であれば、当該画
素がエッジ画素であることを表す論理「１」の信号を導
出する。

【００３５】Ｍ，Ｃデータに関連するエッジ検出部４
Ｍ，４Ｃも同様に構成される。図７はエッジ検出部４Ｙ
でのエッジ検出処理の状況を示す図である。図７(a)は
入力される画像データであり、主走査方向に関するＹデ
ータの変化を示す。また図７(b) は本実施例の構成によ
る比較器５９の出力を示している。参照符号Ａ１，Ａ
２，Ａ３などで示すように画像の両端のエッジ部で論理
「１」のエッジ検出信号が得られていることが理解され
る。なお、図７(a)において、“Ｈ”は、その前に記述
された記号が１６進数であることを示す。

【００３６】エッジ検出のためには、微分フィルタによ
る二次微分の方法が適用されてもよい。すなわちたとえ
ば、判別値ａとして、

【００３７】

【数２】

【００３８】を用いる。ここで、ｃｉは重み係数であ
り、

【００３９】

【数３】

【００４０】を満たす。一般には、注目画素ｓ０に対す
る重み係数ｃ０には正の整数が与えられ、周辺の画素ｓ
１〜ｓ８に対する画素には上記第(14)式を満たす負の値
を与える。すなわち、たとえば、 ｃ０＝１ ・・・・ (15) ｃ１＝ｃ２＝・・・・＝ｃ８＝−１／８ ・・・・ (16) のように重み係数ｃ０〜ｃ８が定められる。

【００４１】エッジ画素か否かの判定は、上記の判別値
ａを所定の閾値ｔ１と比較することにより行う。すなわ
ち、 ａ＞ｔ１ ・・・・ (17) のときには注目画素ｓ０をエッジ画素と判定し、 ａ≦ｔ１ ・・・・ (18） のときには注目画素ｓ０を非エッジ画素と判定する。

【００４２】このようにして、濃度勾配に対応する値で
ある判別値ａが閾値ｔ１よりも大きいときには、注目画
素ｓ０がエッジ画素と判定されることになる。この微分
フィルタによるエッジ検出処理の適用結果は、図７(c)
に示されている。図７(b) と図７(c) との比較から、図
６の構成による場合には画像のエッジが２画素分として
検出されているのに対して、微分フィルタによるときに
は画像のエッジが１画素分として検出できることが理解
される。

【００４３】図８はタイミング調整部６Ｙの構成を示す
ブロック図である。このタイミング調整部６Ｙは、３個
のＦＩＦＯ６１，６２，６３と、４個のフリップフロッ
プ６４，６５，６６，６７とを交互に接続したもので、
タイミング調整部１Ｙ，３Ｙでのデータの遅延時間を考
慮して、エッジ検出部４Ｙから導出されるエッジ検出信
号に同期するように、Ｙデータを黒画素識別部７および
カラー調整部１１などに与えるためのものである。他の
タイミング調整部６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫの構成も同様であ
る。

【００４４】図９は黒画素識別部の基本的な構成を示す
ブロック図である。この黒画素識別部では、無彩色の画
素であってしかも濃度の高い画素が黒画素と判定され、
この黒画素が検出されたときに論理「１」の黒画素検出
信号ＢＬＡＣＫを導出するものである。タイミング調整
部６Ｙ，６Ｍ，６ＣからのＹ，Ｍ，Ｃの３原色データは
減算器７０に与えられ、各データ間の差（Ｙ−Ｍ），
（Ｍ−Ｃ），（Ｃ−Ｙ）が作成される。この各データ間
の差（Ｙ−Ｍ），（Ｍ−Ｃ），（Ｃ−Ｙ）は絶対値演算
部７１に与えられてそれぞれの絶対値｜Ｙ−Ｍ｜，｜Ｍ
−Ｃ｜，｜Ｃ−Ｙ｜が作成され、この絶対値は比較器７
２に与えられる。比較器７２では各絶対値｜Ｙ−Ｍ｜，
｜Ｍ−Ｃ｜，｜Ｃ−Ｙ｜と閾値Ｔ１とが比較され、すべ
ての絶対値｜Ｙ−Ｍ｜，｜Ｍ−Ｃ｜，｜Ｃ−Ｙ｜が閾値
Ｔ１以下であるときには、当該注目画素が無彩色の画素
であるグレー画素と判定されてライン７３に論理「１」
の信号が導出される。絶対値｜Ｙ−Ｍ｜，｜Ｍ−Ｃ｜，
｜Ｃ−Ｙ｜のいずれか１つが閾値Ｔ１を超えているとき
には、当該画素はカラー画素であると判定される。

【００４５】すなわち、無彩色の画素ではＹ，Ｍ，Ｃの
３原色データ間の差は基本的には零であり、種々の補正
を施した後でも大きな差は生じない。したがって、 Ｂ＝Ｍａｘ｛｜Ｙ−Ｍ｜，｜Ｍ−Ｃ｜，｜Ｃ−Ｙ｜｝ ・・・・ (19) で与えられる３原色データ間の差の最大値Ｂが、予め定
める所定値Ｔ１に対して、 Ｂ≦Ｔ１ ・・・・ (20) なる関係にあるときには、当該画素は無彩色の画素であ
るグレー画素と判定でき、 Ｂ＞Ｔ１ ・・・・ (21) なる関係にあるときには、当該画素はカラー画素と判定
できる。

【００４６】このような処理は、３原色データ間の差｜
Ｙ−Ｍ｜，｜Ｍ−Ｃ｜，｜Ｃ−Ｙ｜のいずれかが所定値
Ｔ１を超える否かを判定するようにした上記の処理に置
き換えることができ、このようにすることにより回路構
成を簡素化することができる。一方、タイミング調整部
６Ｙ，６Ｍ，６ＣからのＹ，Ｍ，Ｃの３原色データは、
比較器７４にも与えられている。この比較器７４は各デ
ータにより表される注目画素のイエローの濃度レベルＹ
ｄ、マゼンタの濃度レベルＭｄおよびシアンの濃度レベ
ルＣｄの全てが予め定める閾値Ｔ２以上であるときに、
ライン７５に高濃度画素検出信号として論理「１」の信
号を導出する。いずれかの濃度レベルが閾値Ｔ２未満で
あるときには、低濃度画素検出信号として論理「０」の
信号がライン７５に導出されることになる。

【００４７】ライン７３，７５からの信号は、論理積回
路７６に入力される。この論理積回路７６は結局、比較
器７２が注目画素をグレー画素と判定し、かつ比較器７
４が注目画素を高濃度画素と判定したときにのみ論理
「１」の信号を導出することになる。この論理「１」の
信号は、注目画素が黒画素であることを示す。図１０は
カラー調整部１１の基本的な構成を示すブロック図であ
る。このカラー調整部１１では、入力されるＹ，Ｍ，Ｃ
の３原色データおよびＢＫデータが下記第(22)式〜第(2
5)式で示すデータＹ′，Ｍ′，Ｃ′，ＢＫ′の各データ
に補正される。

【００４８】 Ｙ′＝Ｙ −ＢＫ／Ｌ ・・・・ (22) Ｍ′＝Ｍ −ＢＫ／Ｌ ・・・・ (23) Ｃ′＝Ｃ −ＢＫ／Ｌ ・・・・ (24) ＢＫ′＝ＢＫ＋ＢＫ／Ｌ ・・・・ (25) ただし、上記第(22)式〜第(25)式において、Ｌは補正係
数であって、ＢＫデータの生成時の補正係数をαとした
ときに、 １／Ｌ≦１／α−１ ・・・・ (26) を満たしていることが好ましい。上記のＢＫデータ生成
時の補正係数αとは、Ｙ，Ｍ，Ｃの３原色データのうち
の最小データをＢＫデータに置き換える場合の割合であ
る。

【００４９】上記の補正によってＢＫデータが強調され
た補正データのセットＹ′，Ｍ′，Ｃ′，ＢＫ′を得る
ことができる。タイミング調整部６ＢＫからのＢＫデー
タは、入力データを上記の補正係数Ｌで除する除算器８
１に入力される。この除算器８１の出力はＢＫ／Ｌとな
り、このデータが加算器８２でＢＫに加算されてＢＫ′
＝ＢＫ＋ＢＫ／Ｌが生成される。この補正データＢＫ′
はセレクタ１０に与えられる。

【００５０】除算器８１の出力はまた、減算器８３にも
与えられている。この減算器８３では、タイミング調整
部６Ｙ，６Ｍ，６ＣからのＹ，Ｍ，Ｃの３原色データと
除算器８３からのデータＢＫ／Ｋとの減算が行われ、補
正データＹ′＝Ｙ−ＢＫ／Ｌ，Ｍ′＝Ｍ−ＢＫ／Ｌ，
Ｃ′＝Ｃ−ＢＫ／Ｌが生成される。この補正データ
Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′はセレクタ１０に入力される。

【００５１】セレクタ１０には上記のようにタイミング
調整部１３からのＹ，Ｍ，Ｃの３原色データおよびＢＫ
データが入力されており、ライン９からの選択制御信号
に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫのデータセットまたは
Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′，ＢＫ′のデータセットのいずれかの
データが画素毎に選択されて出力データＹout,Ｍout,Ｃ
out,ＢＫout とされる。

【００５２】論理積回路８からライン９に導出される選
択制御信号は、論理積回路５の出力信号ＥＤＧＥがエッ
ジ画素を検出したことを示す論理「１」となり、さらに
黒画素識別部７の出力信号ＢＬＡＣＫが注目画素を黒画
素と識別したことを示す論理「１」となったときにのみ
論理「１」となり、このときセレクタ１０はＹ′，
Ｍ′，Ｃ′，ＢＫ′のデータセットを選択して出力す
る。このようにして、セレクタ１０は黒色文字のエッジ
部の構成画素に対してのみ、ＢＫデータが強調された
Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′，ＢＫ′のデータセットを選択するこ
とになる。

【００５３】このようにして、セレクタ１０から出力さ
れるデータＹout,Ｍout,Ｃout,ＢＫout では、黒色文字
のエッジ部の構成画素についてのみＢＫデータが強調さ
れている。したがって、セレクタ１０からの信号に基づ
いて形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、および黒
の各単一色の画像では、黒色文字のエッジ部の構成画素
に対しては、イエロー、マゼンタおよびシアンはその濃
度が低くされ、黒はその濃度が高められる。この結果、
黒色文字のエッジ部はほぼ黒色のみによる二値画像が形
成されることとなり、文字部分と地肌部分との境界が明
確な画像を複写用紙上に形成させることができるように
なる。このようにして、鮮明な黒色文字の再生が可能と
なる。

【００５４】ところで、ＣＣＤなどのスキャナでは、主
走査方向に隣接する画素に関する信号が急峻には変化せ
ず、文字と地肌との境界部分であっても出力信号が比較
的なだらかな変化を示す。副走査方向に関しては、読取
時の走査ラインが異なるので信号の分離は良好に行われ
る。たとえば、図１１(a) に示す黒色文字の読取が行わ
れる場合を想定する。主走査方向は矢印８５で示されて
おり、副走査方向は矢印８６で示されている。印刷など
されて用紙上に形成された文字では、エッジ部の濃度が
低くなっている。したがって黒色文字は、周辺部の低濃
度領域１００（広い間隔の斜線を付して示す。）と、文
字の内部の高濃度領域１０１（狭い間隔の斜線を付して
示す。）を有している。

【００５５】この場合に、論理積回路８から黒色文字の
エッジ部であることを表す論理「１」の信号が出力され
る画素を表すと図１１(b) のようになる。すなわち図１
１(b) において斜線を付して示す部分の画素が黒色文字
のエッジ部であるとして検出される。参照符号Ｃ１〜Ｃ
６で示すエッジ部の画素は、スキャナの出力特性に起因
して、主走査方向８５に関する濃度勾配が小さかった
り、濃度が低くて黒画素として識別されなかったりする
ために、論理積回路８の入力信号ＥＤＧＥまたはＢＬＡ
ＣＫのうちの少なくともいずれかが論理「０」となり、
黒色文字のエッジ部の画素とは判定されない。このよう
な不具合は、エッジ検出部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにおけるエ
ッジ部の判定のための閾値を低く設定し、また黒画素識
別部７での濃度に関する閾値を低く設定したりすること
により解決することができる。しかし、このようにする
と、同時に黒色文字のエッジ部の抽出確率が低くなるお
それがあり、黒色文字のエッジ部以外の画素をも黒色文
字のエッジ画素として抽出してしまうおそれがある。

【００５６】この問題を解決した構成は、図１２に示さ
れている。この回路は、論理積回路５と論理積回路８と
の間に介挿されるべき回路である。すなわち、論理積回
路５の出力信号ＥＤＧＥはＤ型フリップフロップ９１，
９２により２クロック分遅延されて３入力ＯＲゲート９
３に与えられ、このＯＲゲート９３の出力が論理積回路
８に入力される。ＯＲゲート９３の他の２つの入力端子
には、論理積回路５の出力信号ＥＤＧＥと、信号ＥＤＧ
Ｅをフリップフロップ９１で１クロック分遅延させた信
号とが与えられている。これにより、エッジ画素が検出
されると、その主走査方向の前後の画素もエッジ画素と
されることになる。

【００５７】図１３は図１２に示された構成の動作を説
明するための図である。図１３(a)は主走査方向に関す
るＹデータの変化を示し、図１３(b) は図１２の回路を
用いない場合の論理積回路８の出力を示し、図１３(c)
は図１２の回路を用いた場合の論理積回路８の出力信号
を示している。参照符号Ｅ１〜Ｅ４で示すように、図１
２の回路を用いない構成においてエッジ画素と検出され
た画素の走査方向の両側の画素もエッジ画素として検出
されていることが理解される。

【００５８】このようにして、エッジ検出部４Ｙ，４
Ｍ，４Ｃでエッジ画素であることが検出されたときに
は、当該画素とその前後の画素との３画素のいずれか
が、黒画素検出部７で黒画素と識別されれば、この黒画
素とされた画素については論理積回路８の出力を論理
「１」とさせることができる。これによって、黒色文字
のエッジ部の検出がさらに良好に行われるようになる。

【００５９】この結果、図１１(a) 図示の黒色文字の読
取を行った場合には、図１４に示すように黒色文字のエ
ッジ部の画素に対して論理積回路８の出力を確実に論理
「１」とすることができる。なお、図１４において、論
理積回路８の出力が論理「１」となる画素に対応する部
分には斜線を付して示す。このようにして、図１１(b)
における参照符号Ｃ１〜Ｃ６の部分をも黒色文字のエッ
ジ画素として検出し、このエッジ部に関してＢＫデータ
を強調させることができる。これにより、一層鮮明に黒
色文字を再生することができる。

【００６０】なお、図１２の回路はたとえばジャンパス
イッチなどにより論理回路５，８間に選択的に介挿でき
るようにしてもよく、このようにすれば原稿の状態に応
じて黒色文字のエッジ部の検出を行わせることができ
る。なお、本発明は上記の実施例に限定されるものでは
ない。たとえば、上記の実施例ではカラー複写機を例に
とって説明したが、本発明は光学的に読み取ったカラー
画像をデータとして蓄積したり再生したりするようにし
たカラーファクシミリその他のカラー画像処理装置や、
光学的に画像を読み取って色信号に変換する画像読取装
置などの種々の画像処理装置に対して容易に応用するこ
とができるものである。その他、本発明の要旨を変更し
ない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明の画像処理装置によ
れば、画像のエッジ部を構成すると判定された画素が、
同時に黒画素と識別された画素である場合には、当該画
素が黒色文字のエッジ部を構成する画素と判定される。
このように、濃度勾配に基づくエッジ部の検出と、黒画
素の識別とを併用しているので、黒色文字のエッジ部が
確実に検出される。

【００６２】したがって、上記黒色文字のエッジ部を構
成する画素と判定された画素のデータに黒色を強調する
補正を施すことにより、黒色文字と地肌部分との境界を
明確に表現した画像データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置の一実施例であるカラー
複写機の要部の電気的構成を示すブロック図である。

【図２】タイミング調整部１Ｙ，３Ｙの構成を示すブロ
ック図である。

【図３】平滑化処理を説明するための図である。

【図４】平滑化部２Ｙの構成を示すブロック図である

【図５】エッジ検出処理を説明するための図である。

【図６】エッジ検出部４Ｙの構成を示すブロック図であ
る。

【図７】エッジ検出部４Ｙの動作を説明するための図で
ある。

【図８】タイミング調整部６Ｙの構成を示すブロック図
である。

【図９】黒画素識別部７の構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】カラー調整部１１の構成を示すブロック図で
ある。

【図１１】エッジ検出処理を説明するための図である。

【図１２】エッジ画素の検出確率を高めるための構成を
示すブロック図である。

【図１３】図１２に示された構成の動作を説明するため
の図である。

【図１４】エッジ検出結果を説明するための図である。

【符号の説明】

２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ 平滑化部 ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ エッジ検出部 ５ 論理積回路 ７ 黒画素識別部 ８ 論理積回路 １０ セレクタ １１ カラー調整部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/60 Ｇ０６Ｆ 15/68 ４０５

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラー画像を光学的に読み取って３原色の
   それぞれの濃度に対応する３原色データに変換し、さら
   に３原色データに基づいて黒色の濃度に対応した黒デー
   タを作成する変換手段と、 上記画像データに基づいて、注目画素が無彩色の画素で
   あってしかも濃度が所定値以上であるときにこの注目画
   素を黒画素と識別する黒画素識別手段と、 注目画素に隣接する画素の画像データに基づいて当該注
   目画素の近傍の濃度勾配を検出し、この濃度勾配が所定
   値以上であるときに、この注目画素をエッジ部の画素と
   判定するエッジ検出手段と、 注目画素がエッジ部の画素と判定され、かつ黒画素と識
   別されたときに、当該画素を黒色文字のエッジ部を構成
   する画素と判定する手段と、 上記黒色文字のエッジ部の画素と判定された画素に関し
   て、３原色の濃度を減少させるとともに黒色の濃度を増
   大させるように、上記３原色データおよび黒データに補
   正を施すデータ補正手段とを含むことを特徴とする画像
   処理装置。
2. 【請求項２】カラー画像を光学的に読み取って３原色の
   それぞれの濃度に対応する３原色データに変換し、さら
   に３原色データに基づいて黒色の濃度に対応した黒デー
   タを作成する変換手段と、 上記画像データに基づいて、注目画素が無彩色の画素で
   あってしかも濃度が所定値以上であるときにこの注目画
   素を黒画素と識別する黒画素識別手段と、 注目画素に隣接する画素の画像データに基づいて当該注
   目画素の近傍の濃度勾配を平滑化したデータを作成する
   平滑化手段と、 この平滑化手段で平滑化されたデータが与えられ、注目
   画素に隣接する画素の上記平滑化後の画像データに基づ
   いて、当該注目画素の近傍の濃度勾配を検出し、この濃
   度勾配が所定値以上であるときに、この注目画素をエッ
   ジ部の画素と判定するエッジ検出手段と、 注目画素がエッジ部の画素と判定され、かつ黒画素と識
   別されたときに、当該画素を黒色文字のエッジ部を構成
   する画素と判定する手段と、 上記黒色文字のエッジ部の画素と判定された画素に関し
   て、３原色の濃度を減少させるとともに黒色の濃度を増
   大させるように、上記３原色データおよび黒データに補
   正を施すデータ補正手段とを含むことを特徴とする画像
   処理装置。
3. 【請求項３】カラー画像を光学的に読み取って３原色の
   それぞれの濃度に対応する３原色データに変換し、さら
   に３原色データに基づいて黒色の濃度に対応した黒デー
   タを作成する変換手段と、 上記画像データに基づいて、注目画素が無彩色の画素で
   あってしかも濃度が所定値以上であるときにこの注目画
   素を黒画素と識別する黒画素識別手段と、 注目画素に隣接する画素における上記３原色データのう
   ちのいずれか１つの特定色のデータに基づいて当該注目
   画素の近傍の濃度勾配を検出し、この濃度勾配が所定値
   以上であるときに、この注目画素をエッジ部の画素と判
   定するエッジ検出手段と、 注目画素がエッジ部の画素と判定され、かつ黒画素と識
   別されたときに、当該画素を黒色文字のエッジ部を構成
   する画素と判定する手段と、 上記黒色文字のエッジ部の画素と判定された画素に関し
   て、３原色の濃度を減少させるとともに黒色の濃度を増
   大させるように、上記３原色データおよび黒データに補
   正を施すデータ補正手段とを含むことを特徴とする画像
   処理装置。
4. 【請求項４】カラー画像を光学的に読み取って３原色の
   それぞれの濃度に対応する３原色データに変換し、さら
   に３原色データに基づいて黒色の濃度に対応した黒デー
   タを作成する変換手段と、 上記画像データに基づいて、注目画素が無彩色の画素で
   あってしかも濃度が所定値以上であるときにこの注目画
   素を黒画素と識別する黒画素識別手段と、 注目画素に隣接する画素の画像データに基づいて当該注
   目画素の近傍の濃度勾配を検出し、この濃度勾配が所定
   値以上であるときに、この注目画素および当該注目画素
   に隣接する画素をエッジ部の画素と判定するエッジ検出
   手段と、 注目画素がエッジ部の画素と判定され、かつ黒画素と識
   別されたときに、当該画素を黒色文字のエッジ部を構成
   する画素と判定する手段と、 上記黒色文字のエッジ部の画素と判定された画素に関し
   て、３原色の濃度を減少させるとともに黒色の濃度を増
   大させるように、上記３原色データおよび黒データに補
   正を施すデータ補正手段とを含むことを特徴とする画像
   処理装置。
5. 【請求項５】カラー画像を光学的に読み取って３原色の
   それぞれの濃度に対応する３原色データに変換し、さら
   に３原色データに基づいて黒色の濃度に対応した黒デー
   タを作成する変換手段と、 上記画像データに基づいて、注目画素が無彩色の画素で
   あってしかも濃度が所定値以上であるときにこの注目画
   素を黒画素と識別する黒画素識別手段と、 注目画素に隣接する画素における上記３原色データのう
   ちのいずれか１つの特定色のデータに基づいて当該注目
   画素の近傍の濃度勾配を平滑化したデータを作成する平
   滑化手段と、 この平滑化手段で平滑化されたデータが与えられ、注目
   画素に隣接する画素の上記平滑化後の特定色のデータに
   基づいて、当該注目画素の近傍の濃度勾配を検出し、こ
   の濃度勾配が所定値以上であるときに、この注目画素を
   エッジ部の画素と判定するエッジ検出手段と、 注目画素がエッジ部の画素と判定され、かつ黒画素と識
   別されたときに、当該画素を黒色文字のエッジ部を構成
   する画素と判定する手段と、 上記黒色文字のエッジ部の画素と判定された画素に関し
   て、３原色の濃度を減少させるとともに黒色の濃度を増
   大させるように、上記３原色データおよび黒データに補
   正を施すデータ補正手段とを含むことを特徴とする画像
   処理装置。