JP2731443B2 - カラー画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はフルカラー複写装置などに適用して好適な
カラー画像処理装置に関し、特に、原稿に記入されたマ
ーカの濃度ムラなどによって記録画像の品質が劣化しな
いようにしたものである。

［発明の背景］ 文字画、写真画像等のカラー画像を赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ
に分けて光学的に読み取り、これをイエローＹ、マゼン
タＭ、シアンＣ、黒Ｋなどの記録色に変換し、これに基
づいて電子写真式カラー複写機等の出力装置を用いて記
録紙上に記録するようにしたカラー画像処理装置があ
る。

そして、このようなカラー画像処理装置で、白黒原稿
の黒文字のうちマーカで囲まれた部分をマーカと同じ色
に変換するマーカ色変換処理の機能を有するものがあ
る。

［発明が解決しようとする課題］ このようなカラー画像処理装置に使用されるマーカ色
変換回路では、第33図に示すように原稿に記入されたマ
ーカMCの領域とその色は、スキャンラインごとに読み取
られて、スキャンラインごとにその領域とマーカ色が決
定される。図中、「・」点はマーカ色を決定するための
サンプリング点を示す。

一方、このマーカ色変換処理機能を利用する場合、マ
ーカMCで囲まれた領域内に含まれる画像の記録濃度を、
マーカの濃度に依存させるものがあるが、こうするとマ
ーカMCの濃度が相違するようなときには、その濃度ムラ
がそのまま記録濃度のムラとなって現われてしまう。そ
のため、記録品質が劣化する場合がある。

また、例えば第34図に示すようにある領域をマーカMC
で囲んだとき、例えば上半分が赤で、下半分が青のマー
カを使用してマークしてしまったようなときは、マーカ
で囲まれている領域内に存在する画像は、マーカ色と同
じく、上半分が赤で記録され、下半分が青で記録されて
しまう。

この場合には、最初のマーカMCの色で統一されて記録
されている方が見やすい。

そこで、この発明ではこのような課題を解決したもの
で、マーカの濃度ムラによって記録画像の品質が劣化し
たり、複数の色で画像が記録されたりしないようにした
ものである。

［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決するため、この発明においては、原
稿画像を３色分解して色分解像として読取る画像読取手
段と、 この画像読取手段で読み取られた色分解像の各画素が
白色／無彩色／有彩色のいずれに属するかを示すカラー
コードを生成するカラーコード生成手段と、 前記画像読取手段で読み取られた色分解像を記録色に
応じた濃度データに変換する色再現手段と、 前記カラーコード生成手段からのカラーコードを基準
にして原稿画像のマーカ部を検出すると共に、マーカ部
に囲まれた領域を抽出するマーカ領域検出手段と、 マーカ領域内の特定のラインにおけるサンプリング点
の濃度データと、そのサンプリング点におけるマーカ色
を、マーカ全領域の濃度データとマーカ色とするに当
り、上記確定された濃度データが主走査方向に１画素ご
とに伝搬されると共に、副走査方向には前ラインにおい
て確定された濃度データが伝搬されるような処理が行わ
れるマーカ色変換手段とを有することを特徴とするもの
である。

［作用］ マーカMCの領域のうち特定のスキャンラインにおける
特定点をサンプリングして、そのサンプリング点の濃度
データとマーカ色を検出する。

そして、この濃度データとマーカ色がマーカ領域内の
全領域に伝搬されて、マーカMCの濃度データ及びマーカ
色として使用される。

したがって、マーカMCで囲まれた領域の画像は、この
濃度データに対応した濃度となり、記録色はサンプリン
グ点のマーカ色となる。

そして、マーカ領域内の特定のラインにおけるサンプ
リング点の濃度データと、そのサンプリング点における
マーカ色を、マーカ全領域の濃度データとマーカ色とす
るに当り、第26図に示すように、確定された濃度データ
が主走査方向に１画素ごとに伝搬されると共に、副走査
方向には前ラインにおいて確定された濃度データ（例え
ば、最初に確定された濃度データ）が伝搬される。

そのため、第34図に示すように２色でマークされたと
きは、最初に確定したマークの色でその閉ループ内の画
像情報が色変換される。

そしてまた、仮に第29図に示すような特殊な形での領
域指定を、しかも２色で指定したようなときでも、同図
に示すようにある程度整った状態で色変換される。

［実施例］ 続いて、この発明に係るカラー画像処理装置の一例に
つき、図面を参照して詳細に説明する。

説明の都合上、まず、第１図のブロック図を参照して
本発明のカラー画像処理装置の概要について説明する。

この図において、１は赤の原稿画像を画像信号に変換
するＲ−CCD、２は緑の原稿画像を画像信号に変換する
Ｇ−CCD、３は青の原稿画像を画像信号に変換するＢ−C
CDである。

したがって、原稿の画情報（光学像）はダイクロイッ
クミラー（図示しない）において、R,G,Bに色分解され
て、夫々対応するCCD1,2,3上に結像される。

４はＲ−CCD1で読み取られた赤の画像信号を８ビット
のディジタルデータに変換するA/D変換器、５はＧ−CCD
2で読み取られた緑の画像信号を８ビットのディジタル
データに変換するA/D変換器、６はＢ−CCD3で読み取ら
れた青の画像信号を８ビットのディジタルデータに変換
するA/D変換器である。

このA/D変換処理が行われる際に、基準白色板の撮像
データに基づいてシェーディング補正も併せて行われ
る。

７は赤、緑及び青の各ディジタル画像信号（８ビット
ディジタルデータ）を夫々６ビットのディジタルデータ
に変換する標準濃度変換部である。これより出力された
ディジタル画像信号はカラーコード生成部９に供給され
てカラーコードが生成される。したがって、標準濃度変
換部７はカラーコードを生成するためにのみに使用され
るものである。

カラーコードは、各画素が白／黒／有彩色のいずれで
あるかを示す２ビットのコード（例えば白:00,黒:11,有
彩色:10）である。

A/D変換器4,5,6から出力されたR,G,Bの各ディジタル
画像信号はさらに可変型の濃度変換部８に供給される。
この濃度変換部８は外部よりその出力値を調整できるよ
うにするために設けられたものである。

可変濃度変換部８の詳細は後述するとして、本例で
は、カラーバランス、濃度及び写真モードと文字モード
（若しくはそれ以上のモード）とを選択するためのキー
102,104,106が夫々設けられ、これらのキー入力が各種
の制御部として機能するCPU108に供給される。

CPU108では、これらの入力データに基づいて参照アド
レスが作成され、この参照アドレスで可変濃度変換部８
に格納されたデータが参照されてR,G,B各６ビットの濃
度信号が出力される。

10はこの濃度信号の内容に応じた色再現（R,G,B→イ
エローY,マゼンタM,シアンC,黒Ｋ）を行う色再現処理回
路で、Y,M,C,K各６ビットの濃度信号が出力される。

29はカラーゴースト補正を行うためのカラーゴースト
補正部である。これは、黒文字の周辺で不要な色ゴース
ト（カラーゴースト）が発生するために必要となる。

カラーゴースト補正は、１×７のウィンドウによりカ
ラーゴーストか否かを検知し、カラーゴーストが検知さ
れた画素のカラーコードを正しい色のカラーコードに変
換するようにする。このカラーゴースト補正を主走査方
向と副走査方向について行う。

なお、このカラーゴースト補正部29の技術は、「特開
平1-195775号公報」などに開示されている技術を利用す
ることができる。

30は原稿のマーカ領域を検出すると共に、その領域を
マーカ色に変換する処理を行うマーカ色変換回路で、そ
のマーカ色の濃度信号Ｄとマーカ領域信号Ｑとが出力さ
れる。

80は濃度信号にフィルタ処理、変倍処理、網かけ処理
等の各種画像処理を行う画像処理部、82はパルス幅変調
（PWM）によって６ビットの濃度信号を多値化するPWM多
値化部、84はY,M,C,Kの各色のトナー像を感光体ドラム
（OPC）上で順次重ね合わせることによりカラー画像を
形成するプリンタユニットである。

続いて、各部を詳細に説明する。

まず、この発明に係るカラー画像処理装置が適用され
る複写機の全体の構成並びに動作を第２図を参照して説
明する。

ここでは、複写機の原稿はカラー乾式現像方式を使用
するものとして説明する。この例では２成分非接触現像
で且つ反転現像が採用される。つまり、従来のカラー画
像形成で使用される転写ドラムは使用されず、画像を形
成する電子写真感光体ドラム上で重ね合わせを行う。

また、以下の例では、装置の小型化を図るため、画像
形成用のOPC感光体（ドラム）上に、イエローＹ、マゼ
ンタＭ、シアンＣ及び黒Ｋの４色像をドラム４回転で現
像し、現像後に転写を１回行って、普通紙等の記録紙に
転写するようにしているものについて説明する。

転写機の操作部のコピー釦（図示せず）をオンするこ
とによって原稿読取り部Ａが駆動される。そして、原稿
台128の原稿101が光学系により光走査される。

この光学系は、ハロゲンランプ等の光源129及び反射
ミラー131が設けられたキャリッジ132、Ｖミラー133及
び133′が設けられた可動ミラーユニット134で構成され
る。

キャリッジ132及び可動ミラーユニット134はステッピ
ングモーター（図示しない）により、スライドレール13
6上をそれぞれ所定の速度及び方向に走行せしめられ
る。

光源129により原稿101を照射して得られた光学情報
（画像情報）が反射ミラー131、Ｖミラー133,133′を介
して光学情報変換ユニット137に導かれる。

原稿台128の左端部裏面側には基準白色板138が設けら
れている。これは、基準白色板138を光走査することに
より画像信号を白色信号に正規化するためである。

光学情報変換ユニット137はレンズ139、プリズム14
0、２つのダイクロイックミラー102,103及び赤の色分解
像が撮像されるＲ−CCD1と、緑色の色分解像が撮像され
るＧ−CCD2と、青色の色分解像が撮像されるＢ−CCD3と
により構成される。

光学系により得られる光信号はレンズ139により集光
され、上述したプリズム140内に設けられたダイクロイ
ックミラー102により青色光学情報と、イエロー光学情
報に色分解される。さらに、ダイクロイックミラー103
によりイエロー光学情報が赤色光学情報と緑色光学情報
に色分解される。このようにして、カラー光学像はプリ
ズム140により赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３色光学情報に分解
される。

それぞれの色分解像は各CCDの受光面で結像されるこ
とにより、電気信号に変換された画像信号が得られる。
画像信号は信号処理系で上述したような信号処理された
後、各色の記録用画像信号が書き込み部Ｂへと出力され
る。

書き込み部Ｂ（プリンタユニット84）は偏向器141を
有している。この偏向器141としては、ガルバノミラー
や回転多面鏡等の他、水晶等を使用した光偏向子からな
る偏向器を使用してもよい。色信号により変調されたレ
ーザビームは、この偏向器141によって偏向走査され
る。

偏向走査が開始されると、レーザビームインデックス
センサー（図示せず）によりビーム走査が検出されて、
第１の色信号（例えばイエロー信号）によるビーム変調
が開始される。変調されたビームは帯電器154によっ
て、一様な帯電が付与された像形成体（感光体ドラム）
142上を走査するようになされる。

ここで、レーザビームによる主走査と、像形成体142
の回転による副走査とにより、像形成体142上には第１
の色信号に対応する静電潜像が形成されることになる。

この静電潜像は、イエロートナーを収容する現像器14
3によって現像され、イエロートナー像が形成される。
なお、この現像器143には高圧電源からの所定の現像バ
イアス電圧が印加されている。

現像器のトナー補給は、システムコントロール用のCP
U（図示せず）からの指令信号に基づいて、トナー補給
手段（図示せず）が制御されることにより、必要時トナ
ーが補給されることになる。

上述のイエロートナー像はクリーニングブレード147a
の圧着が解除された状態で回転され、第１の色信号の場
合と同様にして第２の色信号（例えばマゼンタ信号）に
基づき静電潜像が形成される。そして、マゼンタトナー
を収容する現像器144を使用することによって、これが
現像されてマゼンタトナー像が形成される。

現像器144には高圧電源から所定の現像バイアス電圧
が印加されることは言うまでもない。

同様にして、第３の色信号（シアン信号）に基づき静
電潜像が形成され、シアントナーを収容する現像器145
によりシアントナー像が形成される。又、第４の色信号
（黒信号）に基づき静電潜像が形成され、黒トナーが充
填された現像器146により、前回と同様にして現像され
る。

従って、像形成体142上には多色トナー像が重ねて形
成されたことになる。

なお、ここでは４色の多色トナー像の形成について説
明したが、２色又は単色トナー像を形成することができ
るのは言うまでもない。

現像処理としては、上述したように、高圧電源からの
交流及び直流バイアス電圧が印加された状態において、
像形成体142に向けて各トナーを飛翔させて現像するよ
うにした、所謂非接触２成分ジャンピング現像の例を示
した。

現像器143,144,145,146へのトナー補給は、上述と同
様にCPUからの指令信号に基づき、所定量のトナー量が
補給される。

一方、給紙装置148から送り出しロール149及びタイミ
ングロール150を介して送給された記録紙Ｐは像形成体1
42の回転とタイミングを合わせられた状態で、像形成体
142の表面上に搬送される。そして、高圧電源から高圧
電圧が印加された転写極151により、多色トナー像が記
録紙Ｐ上に転写され、且つ分離極152により分離され
る。

分離された記録紙Ｐは定着装置153へと搬送されるこ
とにより定着処理がなされてカラー画像が得られる。

転写終了した像形成体142は、クリーニング装置147に
より清掃され、次の像形成プロセスに備える。

クリーニング装置147においては、クリーニングブレ
ード147aにより清掃されたトナーの回収をしやすくする
ため、金属ロール147bに所定の直流電圧が印加される。
この金属ロール147bが像形成体142の表面に非接触状態
に配置される。クリーニングブレード147aはクリーニン
グ終了後、圧着を解除されるが、解除時、取り残される
不要トナーを解除するため、更に補助ローラ147cが設け
られ、この補助ローラ147cを像形成体142と反対方向に
回転、圧着することにより、不要トナーが十分に清掃、
除去される。

さて、第１図において、可変濃度変換部８は図のよう
にR,G,B夫々に対応して濃度データが格納されたROM8R,8
G,8Bで構成することができ、夫々には第３図A,Bに示す
ような濃度データが格納されている。

同図Ａは写真モードのときに使用される濃度データで
あり、同図Ｂは文字モードのときに使用される濃度デー
タである。

モードキー106によって写真モードと文字モードの何
れかが選択され、またカラーバランスや指定濃度に応じ
て、適切な濃度曲線と濃度データが参照される。

カラーコード生成部９では２ビットのカラーコード
が、色再現処理回路10では、６ビットのY,M,C,Kの濃度
信号が夫々生成される。

すなわち、R,G,Bのそれぞれのデータのレベルによ
り、各画素が白／黒／有彩色のいずれのカラー領域に属
するかを示す２ビットのカラーコード（例えば白:00,
黒:11,有彩色:10であって、第20図参照）が作成され
る。このカラーコードの生成のプロセスを以下に示す。

1.白コードの生成 まず、R,G,Bを以下の式によりXYZ座標系に変換する。

そして、このXYZ座標系を以下の式によってＬ^＊ａ^＊
ｂ^＊均等色空間に変換する。

Ｌ^＊＝116(Y/Yo)^1/3−16 …（２） ａ^＊＝500｛［(X/Xo)^1/3−(Y/Yo)^1/3］ …（３） ｂ^＊＝200｛［(Y/Yo)^1/3−(Z/Zo)^1/3］ …（４） ここで、Yo＝100 Xo＝98.07 Zo＝118.23である。

このようにして得た均等色空間Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊におい
て、Ｌ^＊≧90を白領域とする。

2.無彩色（黒）コードの生成 まず、R,G,Bの信号より以下の式でQKを求める。

このようにしてQKパラメータを求め、QK≦15を黒領域
とする。

3.有彩色コードの生成 白領域、黒領域以外を有彩色領域として、有彩色コー
ドを設定する。

また、色再現処理回路10では、R,G,B,からY,M,C,Kに
変換する処理が行われる。この変換処理は、スキャナの
分光感度特性と、トナーの分光反射率とが相違すること
から、スキャナレベルに基づいて求められたR,G,Bの濃
度レベルが線形マスキング法によってC,M,Yトナーの濃
度レベルに変換される（（１）式参照）。

この発明では、マスキング係数が以下のようにして算
出される。

すなわち、７つのサンプル色R,G,B,C,M,Y及びＫを用
いて、第４図のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊均等色空間座標系に示すよ
うに、色空間をＩからVIまでの６つの領域に分割する。

次に、夫々の分割領域の頂点の色（３色）を用いて、
上式からその領域において使用するマスキング係数aij
を算出する。例えば、領域ＩはR,K,Mで構成されるか
ら、これよりマスキング係数aij（Ｉ）を算出する。算
出例を以下に示す。

スキャナー系で得られたR,G,Bの輝度レベルは、以下
の算出式を用いて濃度レベルに変換される。

Dr＝−（64/1.5）log₁₀｛（Ｒ＋0.5）/256｝…（６） Dg＝−（64/1.5）log₁₀｛（Ｇ＋0.5）/256｝…（７） Db＝−（64/1.5）log₁₀｛（Ｂ＋0.5）/256｝…（８） C,M,Yについては、トナー付着量から、単色の濃度・
トナー付着量曲線（図示はしない）を使用して濃度レベ
ルに変換される。

第５図は、R,G,B,C,M,Y及びＫの７色を使用してマス
キング係数を算出するときに使用されるR,G,Bスキャナ
レベル（輝度レベル）と、C,M,Yトナー付着量（M/A）の
実測値を示すものである。

すなわち、左側の色を表現する場合には、スキャナー
系（R,G,B）では図のような輝度レベルとなり、プリン
タ系（C,M,Y）では図のようなトナー付着量M/Aとなる。

トナー付着量M/Aと濃度レベルDr,Dg,Dbとの関係を第
６図に示す。

第５図及び第６図の関係及び（６）〜（８）式から、
R,G,BがC,M,Yに一致するように、マスキングス係数aij
（Ｉ）〜aij（VI）が算出される。第７図はこのように
して算出された各領域Ｉ〜VIのマスキング係数の一例を
示す。

これによれば、少なくとも、７つの色R,G,B,Y,M,C及
びＫについては、変換後でも完全に一致する。また夫々
の分割領域内の色については、分割領域そのものが小面
積であるため、変換誤差があっても余り目立たない。

したがって、この領域分割方式によってマスキング係
数を算出すると、第８図に示すように変換誤差が少なく
なって、それだけ色再現性が向上する。

なお、このように領域を分割して夫々のマスキング係
数を算出した場合には、各領域の境界での変換色の不連
続性が問題となる。この問題について以下に解析する。

領域ＩとIIとの境界について説明するが、その他の境
界についても同じことが言える。

まず、境界の平面の方程式を求め、次にこれを領域
Ｉ、IIの線形マスキングに代入したとき、両者が等しく
なれば、境界面上での値は全て等しくなるから、これに
よって境界面での変換色の連続性を証明できる。

ここで、領域ＩとIIの境界面πは第４図及び第９図に
示すように、白（Ｗ）,M,Kの３点を通る平面である。平
面π上の任意の点ｐは、その原点からのベクトルをｒと
すると、ｒの平面方程式は、 ｒ＝αＢ＋βＭ …（9a） となる。これを大きさ（濃度レベル）で表わせば、以下
のようになる。

（Dr,Dg,Db）＝α（a,a,a）＋β（b,c,d） …（9b） α，βは任意の実数である。a,b,c,dとして第５図〜
第７図に示した数値を代入すると、 Dr＝1.028α＋0.253β Dg＝1.028α＋0.709β Db＝1.028α＋0.551β …（10） これを領域Ｉのマスキングマトリックスに代入すると、 又、領域IIのマスキングマトリックスに代入すると、 このように、境界面π上での値は、Ｉのマスキング係
数aij（Ｉ）とIIのマスキング係数aij（II）によるもの
とで完全に一致するから、境界面πでの変換色の不連続
性は発生しない。

第10図は上述した色再現処理回路10の具体例を示す。

R,G,B信号（輝度レベル）は線形マスキング手段20
で、上述したような色再現の処理が行われてC,M,Yに変
換される。変換されたC,M,Yはつぎに下色除去手段（UC
R）12において黒成分（下色）が黒トナー濃度Ｋに置き
換えられる。

下色除去手段12での処理を説明する。

初めに、C,M,Yそれぞれについての等価無彩色濃度
Ｃ′,M′,Y′を求める。

Ｃ′＝αＣ Ｍ′＝βＭ Ｙ′＝γＹ …（13） これは例えばシアンの濃度がＣであったとき、これに
適量のマゼンタＭとイエローＹを加えることによって得
られる黒の濃度がＣ′であることを表わしている。マゼ
ンタＭ′とイエローＹ′についても同様である。

係数α，β，γは上述した６つのマスキング係数のう
ちどれか１つを選び、以下の計算により求められる。

ここで、a11〜a33は各分割領域Ｉ〜VIにおけるマスキ
ング係数である。

Ｃ′,M′,Y′のうちで最小のものは黒成分（下色）の
濃度を表わしており、これが黒トナー濃度Ｋに置き換え
られる。

Ｋ＝min（Ｃ′,M′,Y′） …（15） ここで、min（ ）は（ ）内の最小値を求める関数
である。

C,M,Yから黒成分（下色）を除去するには等価無彩色
濃度から黒成分の濃度を差し引き、さきほどの係数で割
ってやればよい。

Ｃ＝（Ｃ′−Ｋ）／α Ｍ＝（Ｍ′−Ｋ）／β Ｙ＝（Ｙ′−Ｋ）／γ …（16） このようにして、下色除去処理が行われ、C,M,Y,Kが
出力される。

第11図A,Bはこの下色除去の説明であって、本例では
最小の等価無彩色濃度を持つシアンＣ（同図Ａで斜線図
示）を基準にしてその濃度分のＣ′,M′,Y′を除去す
る。そして、これを同図Ｂのように黒Ｋで置換する100
％UCRを例示している。

下色除去後は第10図のトナー付着量変換手段14におい
て、その濃度レベルをトナー付着量M/Aに変換し、その
後トナー付着量補正手段16で補正が行われる。

すなわち、第12図のようにプリンタユニット84での書
き込みパルス幅Waで、例えばＹとＭを重ね書きしたとき
には、本来ＹとＭのトナー付着量は同じであってほしい
（同図Ａ）。しかし、実際には同図Ｂのように、Ｍのト
ナー付着量は単色時の78％程度となってしまう。

そこで、同図ＣのようにＭの書き込みパルス幅をＹよ
りもWbだけ広くすることによって、Ｍの付着量を単色時
と等量になるようにしている。

こうすることによって、感光体ドラム（OPC）へのト
ナー付着量の変動を補正できる。

トナーの付着量が補正されたC,M,Y,Kはセレクタ18で
その何れかが選択されて出力される。

これは、上述したようにプリンタユニット84が、１色
ずつスキャンしながら重ね合わせて現像処理を行うもの
であるから、このスキャン色に同期してC,M,Y,Kを出力
させる必要があるからである。したがって、セレクタ18
には２ビットのスキャンコードが供給される。

第13図は線形マスキング手段20の一例である。

第４図のように領域を６つに分割するときは、６つの
マスキング係数aij（Ｉ）〜aij（VI）が格納された線形
マスキング部21〜26が用意され、夫々から出力されたC,
M,Y,Kはマルチプレクサ27で選択される。

そのため、入力R,G,B信号は領域判別部28に供給され
て、入力R,G,B信号が何れの領域に属するかを判別し、
その判別出力で線形マスキング部21〜26が選択される。

線形マスキング回路20は１つのROMテーブルで構成す
ることもできる。

領域判別部28は以下のように構成することができる。

第14図Ａは、Dr,Dg,Dbの直交座標である。いま、スキ
ャナ側の濃度信号がDr,Dg,Dbだとすれば、この座標内で
はＤRGB（OX）と表わせる。

次に、平面πは点Ｘを含み、無彩色を示すベクトル▲
▼に直交している。ここで無彩色のベクトルはその
成分をr,g,bとすると、 ｒ＝ｇ＝ｂ＝ｋ …（17） という特徴をもっている。ゆえに、 ▲▼＝（k,k,k） …（18） である。ｋはある実数である。

さて、Ｙが平面π上にあるときは、 ▲▼・▲▼ …（19） という条件を満たす。つまり、 ▲▼・▲▼＝０ …（20） である。各成分で計算すると、 ▲▼・（▲▼−▲▼）＝０ （k,k,k）・｛（Dr,Dg,Db）−（k,k,k）｝＝０ （k,k,k）・（Dr−k,Dg−k,Db−ｋ）＝０ ｋ｛Dr＋Dg＋Db−3k｝＝０ …（21） ｋ≠０だから ｋ＝（Dr＋Dg＋Db）/3 …（22） つまり、 Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝（Dr＋Dg＋Db）/3 …（23） で表わされる。

第14図Ｂは、このときの平面πを▲▼の延長線上
から見た場合を示している。

R,G,B,X,Yは全て平面π上にある。今、Ｙを中心と
し、▲▼の角度を０°としたときに、▲▼の角
度θは、 ｉ）Dg＞Dbのとき θ＝cos^-1 （▲▼・▲▼/|▲▼||▲▼｜） …（24） ii）Dg＜Dbのとき θ＝π−cos^-1 （▲▼・▲▼/|▲▼||▲▼｜） …（25） と表わせる。

そこで、C,M,Y,R,G,Bのトナー像に対応する角度∠RYT
M,∠RYTB,…を予め求め、６つの領域Ｉ〜VIを角度で区
切っておけば、入力信号R,G,Bからθを求め、角度の大
小関係を求めることによって６つの領域Ｉ〜VIの判別を
行うことができる。

マーカ色変換は、原稿の黒文字のうちマーカで囲まれ
た部分をマーカと同じ色に変換する処理である。

第15図はマーカ色変換の様子を示す説明図である。こ
の図のうち同図Ａはマーカ色変換される以前の原稿を示
し、同図Ｂはマーカ色変換により記録された出力結果で
ある。この図に示すように、黒文字のうち色マーカで囲
まれた部分がマーカの色と同じ色で形成される。使用す
るマーカMCの色は特に制限されない。

マーカ色変換回路30は第16図に示すように構成され
る。

同図において、40は色マーカを検出すると共に、マー
カMCで囲まれた領域を抽出してマーカ領域信号Ｑを生成
するための領域検出部、50はマーカ領域信号Ｑが得られ
ているときのマーカ色（C,M,Y,Kの何れか）の濃度デー
タをサンプリングして、サンプリング信号（濃度デー
タ）Ｈを得るためのマーカ色サンプリング部である。

また、60はマーカ色の濃度決定部であって、サンプリ
ングされたサンプリング信号ＨをそのままマーカMCの濃
度データとして使用するかが決定される。したがって、
これにはマーカ領域信号Ｑ、サンプリング信号Ｈ及び次
に述べる監視信号Ｅが供給される。

52はカラーコードに基づいてマーカMCのサンプリング
の有効無効を監視するマーカサンプリング監視部であっ
て、監視信号Ｅが得られる。

72はマーカMCが記録されないようにするためのマーカ
除去回路である。これには、カラーコード、濃度データ
Ｄ、マーカ領域信号Ｑの他にスキャンコードが供給され
る。

マーカ除去回路72は、プリンタユニット84で黒Ｋを記
録しているときは入力の黒Ｋデータをそのまま通過させ
ると共に、Y,M,C,Kの記録を行っているいるときにはマ
ーカ領域内の黒データのみを通過させる。

したがって、その真理値表は第17図のようになる。

74は黒字の色変換回路で、マーカ領域内でのみ乗算を
行い、それ以外の領域では黒データを通過させるように
構成されている。

そのため、これには、後述するマーカ色濃度信号Ｖ、
濃度データＤ、カラーコード、マーカ領域信号Ｑの他
に、２ビットのスキャンコードが供給され、マーカMCで
囲まれた黒の画像の濃度データＤが、マーカ色に変換さ
れて出力される。

つまり、第18図に示すように、出力濃度データは、入
力の濃度データＤに係数V/Do（Doは任意の定数）が乗算
されて出力される。

続いて、このマーカ色変換回路30の各部を詳細に説明
する。

第19図は領域検出部40の一例であって、マーカ切れ補
正回路40Aとマーカ領域処理回路40Bとで構成される。

マーカ切れ補正回路40Aは、マーカMCのかすれ、切れ
などを主走査方向と副走査方向に対して補正するもの
で、まずカラーコードがマーカ信号変換部41においてマ
ーカ信号MSに変換される。

カラーコードが有彩色のときマーカ信号MSが得られる
ようになっているので、カラーコードとマーカ信号MSと
の関係は第20図に示すようになる。

マーカ信号MSは主走査方向マーカ切れ補正部42に供給
される。

第21図はこのマーカ切れ補正部位42の具体例であっ
て、複数段、本例では７段にわたり１画素分の遅延素子
421〜427が縦続接続され、夫々の出力がフラグ処理部42
8に供給される。そして、全ての入力が「１」になった
とき、マーカ連続フラグが「１」となり、これがラッチ
回路429でラッチされる。

マーカ連続フラグはフラグ処理部428と出力マーカ信
号算出部430に供給され、マーカ信号算出部430には初段
の遅延素子421の出力Miが入力する。マーカ信号算出部4
30は論理和回路であって、マーカ連続フラグ若しくはマ
ーカ信号Miが「１」のときは必ず出力マーカ信号MSが
「１」となるように論理設計されている。

これで、少なくとも７画素分の主走査方向のマーカ切
れを補正できる。

主走査方向のマーカ切れを補正したのちは、次段の副
走査方向マーカ切れ補正部44において、上述した同様な
処理によって副走査方向のマーカ切れが補正される。本
例では、少なくとも７ライン分のマーカ切れが補正され
る。

マーカ領域処理回路40Bでは、マーカ信号MSで囲まれ
る領域に対応したマーカ領域信号Ｑが生成される。第22
図と第23図を参照して説明する。

この図で、ｓのようにスキャンしたときに得られるマ
ーカ信号は第23図MSsのようになる。また、直前のスキ
ャンs-1（第22図には図示せず）のときに得られた領域
信号が第23図Qs_-1であるとする。

ここで、両者の論理積信号Qs_-1×MSsをとり、このQs
_-1×MSsの立ち上がりエッジから立ち下がりエッジまで
のエッジ検出パルスRsを作成する。そして、マーカ信号
MSsとエッジ検出パルスRsとの論理和信号Qsを作成す
る。この信号Qsを現走査線ｓのマーカ領域信号Ｑとす
る。

同様にして、第22図ｔのようにスキャンしたときに得
られるマーカ信号は第23図MStのようになる。また、直
前のスキャンt-1（第22図には図示せず）のときに得ら
れた領域信号が第23図Qt_-1であるとする。

ここで、両者の論理積信号Qt_-1×MStをとり、このQt
_-1×MStの立ち上がりエッジから立ち下がりエッジまで
のエッジ検出パルスRtを作成する。そして、マーカ信号
MStとエッジ検出パルスRtとの論理和信号Qtを作成す
る。この信号Qtを現走査線ｔのマーカ領域信号Ｑとす
る。

以上のようにしてマーカの領域が検出されるが、次の
処理としてはこのマーカの色データをサンプリングする
必要がある。

本例では、色データの安定性のため、マーカのエッジ
より４画素中に入ったところから４画素分の濃度レベル
をサンプリングし（第24図A,B）、その平均値をマーカ
信号MSにおけるC,M,Y,Kのサンプリング信号Ｈ（濃度デ
ータ）としている（同図Ｃ）。

第16図のマーカサンプリング監視部52は、マーカ信号
MS中に無彩色カラーコードがないとき、マーカ色サンプ
リング部50でのサンプリング処理を有効として取り扱う
ための手段である。

そのため、第24図Ｄ〜Ｇに示すように、マーカ信号MS
の領域外に無彩色を示すカラーコードがあるときのみサ
ンプリング処理を有効とする監視信号Ｅが出力される。

次に、マーカ色濃度決定部60を説明する。

これは第25図に示すように、マーカ色濃度決定用論理
部62と、１画素の周期内でライト、リードが行われるメ
モリ64と、一対のラッチ回路66,68とで構成される。

なお、図ではメモリ64のライト、リード動作の説明を
容易にするため、あたかも２個のメモリ64があるように
図示されている。

Ｕは２ビットカウンタの内容、Ｖはマーカ色の濃度デ
ータ、ｎはスキャンライン、ｊは画素番号、Ｆはマーカ
色の濃度データの確定、不確定を示すフラグである。

マーカ色濃度決定用論理部62には、 （１）マーカ領域信号Ｑ （２）サンプリング信号Ｈ （３）監視信号Ｅ （４）フラグＦ （５）メモリ64よりリードされたカウンタ出力Ｕ （６）メモリ64よりリードされた現ライン及び１ライン
前の濃度信号Ｖ が供給され、そしてこれより、 （７）メモリ64にライトされる現ラインのカウンタ出力
Ｕ （８）メモリ64にライトされる現ラインの濃度信号Ｖ が出力される。

さて、次に、どのような条件のときにマーカMCの濃度
を特定するかについて説明する。以下の例では、マーカ
領域に入って３ライン目のデータをそのマーカMCのデー
タとするものとする。

（Ｉ）Ｑ＝０のとき、 このときは、マーカ領域外で、色変換処理が不要であ
るから、 Uj（ｎ）＝０ Vj（ｎ）＝０ が書き込まれ、また Fj＝０ である。

（II）Ｑ＝1,Uj＋４（ｎ−１）＜3,Fj＝０のとき、 例えば、マーカMCの１ライン目をスキャンしたとき
で、４画素目以降のサンプリングが有効なときは、９画
素目からＥ＝１となるので、 Uj（ｎ）＝Uj＋４（ｎ−１）＋１ Vj（ｎ）＝Ｈ Fj＝０ のように、１だけインクリメントしたカウンタ出力Uj＋
４（ｎ−１）＋１が現ラインｎのカウンタ出力Uj（ｎ）
としてメモリされ、また濃度データが始めてメモリされ
るものであるから、この場合にはサンプリング信号Ｈの
濃度データVj（ｎ）そのものがメモリされる。

すなわち、第26図に示すように９画素目に得られる濃
度データ（平均値）がメモリされる。

そして、その後の画素においても、サンプリング信号
Ｈの濃度データVj（ｎ）そのものがメモリされる。

ただし、３ライン目の濃度データを使用する関係上、
まだマーカMCの濃度データは確定していない（Fj＝
０）。

そして、マーカMCの領域外になると、Ｑ＝０となるた
め、領域外となったところから、（Ｉ）の条件式に戻
り、濃度データは不確定のままとなる。

なお、第26図において、丸印は各ラインの画素であっ
て、そのうち特に各ラインにおける三角印の画素は、そ
の画素の濃度データを示す。また、最初の三角印の画素
は９画素目を示し、夫々の内部を塗り潰してあるのは濃
度データとして使用されていることを示す。

（III）Ｑ＝1,Uj＋４（ｎ−１）＜3,E＝1,Fj＝１のと
き、 同じｎラインの10画素目以降も、夫々の画素での濃度
データがメモリされる。すなわち、 Uj（ｎ）＝Uj＋４（ｎ−１）＋１ Vj（ｎ）＝Ｈ Fj＝１ したがって、第26図のように、夫々の画素における濃
度データ（平均値）がそのままメモリされる。この動作
は同じラインｎに対してマーカ領域外となるまで続く。

（IV）Ｑ＝1,Uj＋４（ｎ−１）＝3,Fj＝０のとき、 ｎ＋３ライン、つまり４ライン目になると、前ライン
の同一画素位置よりも４画素後の濃度データが、現ライ
ンの濃度データとしてメモリされる。そして、その濃度
データが確定濃度データとして使用される。したがっ
て、 Uj（ｎ）＝Uj＋４（ｎ−１）（＝３） Vj（ｎ）＝Vj＋４（ｎ−１） Fj＝１ 第26図の場合には、前ラインの同一画素位置よりも４
画素後の濃度データは、丁度ｎ＋２ラインの９画素目の
濃度データである。

同じｎラインの10画素以降は次のようになる。すなわ
ち、９画素目になると上述のように、濃度データが確定
し、Fj＝１となるので、次の条件式（Ｖ）に遷移する。

（Ｖ）Ｑ＝1,Fj＝１のとき 同じラインの10画素目以降では、直前画素で確定した
濃度データVj−１がそのまま使用される。

したがって、 Uj（ｎ）＝３（＝Uj＋４（ｎ−１）） Vj（ｎ）＝Vj−１（ｎ） Fj＝１ となる。

したがって、同じラインでは９画素目で確定した濃度
データがそのままスキャン方向に伝搬する。

領域外になると、領域外の画素の濃度データが不確定
となるため（Fj＝０）、次のラインでは条件式（II）に
戻る。そのため、次のラインの９画素目では、前のライ
ンの４画素前の濃度データ（確定した濃度データ）が、
その画素の濃度データとして使用される。

そして、９画素目でFj＝１となるから、10画素目以降
は（Ｖ）の条件式によって処理され、このラインでも９
画素目以降の濃度データがスキャン方向に伝搬する。

このように、確定した濃度データは第27図のように、
スキャン方向に伝搬されると共に、副走査方向には前の
ラインで最初に確定した濃度データのみ次のラインに伝
搬する。

その結果、第34図のような場合でも、最初に確定した
マーカMCの色と濃度データが、その全ての領域に伝搬す
ることになる。

ただし、第28図に示すように特殊なマーカMCの付け方
の場合、つまり破線の部分のみ異なるマーカMC（本例で
は、Ｂ）で、残りの実線部分をＧなどのマーカMCを使用
して領域を指定したような場合には、以下のような色で
プリントされる。

すなわち、第29図に示すように、区間X1とX2とではマ
ーカ領域が切れるため、区間X1においてはＧがマーカ色
となり、その最初の領域で確定した濃度データが順次下
のラインに伝搬される。区間X2ではマーカ色はＢとな
り、そしてその最初の領域で確定した濃度データが順次
下のラインに伝搬される。

そして、ｎラインでは画素ｔの濃度データが確定して
いないので、ｎ＋２ラインまでは、上述した条件式（II
I）によってその画素のサンプリング信号Ｈが濃度デー
タとして使用される。

ｎ＋３ラインになると、画素ｔにおいても条件式（I
I）によって前ラインの濃度データが使用される。その
ため、ｎ＋３ラインまでは区間X1とX2とでは異なるマー
カ色と濃度データがスキャン方向及び副走査方向に伝搬
する。

しかし、次のｎ＋４ラインになると、条件式（Ｖ）に
よって濃度データが確定されることになるから、区間X1
において確定したマーカ色と濃度データが区間X2まで伝
搬するようになる。

結局第29図に示すように、区間X2の最初において確定
したマーカ色によってスキャンされる領域は区間X2のみ
であって、しかもｎ＋３ラインまでとなる。

したがって、領域内の殆どは区間X1によって確定した
マーカ色と濃度データによってスキャンされることにな
る。

このようにライン単位で色の領域を劃制できるのは、
第26図のように次のラインの濃度データを前ラインより
伝搬させ、そのままスキャン方向に伝搬させるようにし
ているからに他ならない。

因みに、第30図に示すように、次ラインの各画素にお
ける濃度データとして、前ラインの４画素あとの濃度デ
ータを使用するようなデータ伝搬方式を採用した場合に
は、たとえそのラインの最初の濃度データとして前ライ
ンの濃度データを使用する伝搬方式を採っても、第28図
のようにはならない。

それは、前ラインの４画素あとの濃度データを、次ラ
インの各画素における濃度データとして使用する限り、
第31図に示すような伝搬となるため、区間X2の濃度デー
タがそのまま区間X1に入り込み、これがその伝搬濃度デ
ータが区間X1の最初の濃度データとして使用されるまで
続く。

したがって、最終的には、第32図のようになってしま
い、区間X1において特定したマーカ色が消失してしまう
ことになり、余り有効なマーカ色決定とは言い難い。

以上のように、３ライン目でサンプリングしたサンプ
リング点ｒの濃度データ（＝r1）が、スキャン方向と副
走査方向にそのまま伝搬する。したがって、３ライン目
の濃度データがそのマーカMCの濃度データとして使用さ
れる。

こうすれば、マーカMCの濃度は、３ライン目で確定し
た濃度となり、マーカMCの途中で、色が変わったり、濃
度が薄くなったりしても、その色や濃度に左右されない
で処理できる。

（Ｖ）Ｑ＝1,Uj＋４（ｎ−１）＜3,E＝0,Fj＝０のと
き、 ３ラインまでにサンプリングが有効でなく、しかもフ
ラグＦが確定していないようなときは（実際にはそのよ
うなケースはまれであるが）、つまり、Ｅ＝0,Fj＝０で
あるときは、次の条件にしたがって前のラインの濃度デ
ータがメモリされる。

Uj（ｎ）＝Uj＋４（ｎ−１） Vj（ｎ）＝Vj＋４（ｎ−１） Fj＝０ なお、以上の説明では本発明をカラー複写機に適用す
る場合について説明を行ったが、本発明のカラー画像処
理装置はそれ以外の各種のカラー画像を処理する機器に
使用できることは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、マーカの色
及び濃度データを、特定のラインを使用して決定し、こ
れをマーカ領域の色及び濃度データとして使用するよう
にしたものである。

これによれば、マーカで囲まれた領域の画像が複数の
色で記録されたり、マーカ色で記録される画像が濃度ム
ラを起こしたりしないので、記録画像の品質を改善でき
る特徴を有する。

また、特殊な塗り方でマーカを指定した場合でも、不
自然な領域の区切りとはならない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るカラー画像処理装置の一実施例
の構成を示す構成図、第２図は複写機の全体構成を示す
構成図、第３図は可変濃度の特性を示す曲線図、第４図
はＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系と領域分割の関係を示す図、第５
図〜第７図及び第９図はマスキング係数の説明図、第８
図はＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系の説明図、第10図は色再現処理
回路の系統図、第11図及び第12図はその説明図、第13図
は線形マスキング回路の系統図、第14図はその説明図、
第15図はマーカ変換処理の説明図、第16図はマーカ色変
換回路の系統図、第17図及び第18図はその説明図、第19
図は領域検出部の系統図、第20図はカラーコードの説明
図、第21図は主走査方向マーカ切れ補正部の系統図、第
22図はマーカ領域の説明図、第23図及び第24図はマーカ
領域信号の説明図、第25図はマーカ色濃度決定部の系統
図、第26図〜第34図はマーカ色濃度決定の説明図であ
る。 １……R-CCD ２……G-CCD ３……B-CCD 4,5,6……A/D変換器 ７……標準濃度変換部 ８……可変濃度変換部 ９……カラーコード生成部 10……色再現処理回路 20……線形マスキング回路 29……カラーゴースト補正部 30……マーカ色変換回路 40……領域検出部 50……マーカ色サンプリング部 52……マーカサンプリング監視部 60……マーカ色濃度決定部 72……マーカ除去回路 74……黒字の色変換回路 80……画像処理部 82……PWM多値化部 84……プリンタユニット

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ (72)発明者 鷲尾 宏司 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 新妻 徹也 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 平塚 誠一郎 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−27379（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿画像を３色分解して色分解像として読
   取る画像読取手段と、 この画像読取手段で読み取られた色分解像の各画素が白
   色／無彩色／有彩色のいずれに属するかを示すカラーコ
   ードを生成するカラーコード生成手段と、 前記画像読取手段で読み取られた色分解像を記録色に応
   じた濃度データに変換する色再現手段と、 前記カラーコード生成手段からのカラーコードを基準に
   して原稿画像のマーカ部を検出すると共に、マーカ部に
   囲まれた領域を抽出するマーカ領域検出手段と、 マーカ領域内の特定のラインにおけるサンプリング点の
   濃度データと、そのサンプリング点におけるマーカ色
   を、マーカ全領域の濃度データとマーカ色とするに当
   り、上記確定された濃度データが主走査方向に１画素ご
   とに伝搬されると共に、副走査方向には前ラインにおい
   て確定された濃度データが伝搬されるような処理が行わ
   れるマーカ色変換手段とを有することを特徴とするカラ
   ー画像処理装置。