JP2809447B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
    • G06T1/20Processor architectures; Processor configuration, e.g. pipelining

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル複写機、フアクシミリ、画像読取
装置等の画像形成装置に適用される画像処理装置に係
り、特に地肌補正処理に特徴のある画像処理装置に関す
る。
〔従来の技術〕
一般に画像形成装置においては、地肌の奇麗なコピー
を得たいという要求のために、種々の画像処理が行われ
ている。
例えば、 (1)原稿地肌のピーク値や平均値に基づいて、読取画
像データを補正(特に地肌濃度を除去)すること、 (2)補正対象画素の周辺の画像データまたはそれらの
平均値(単純平均または加重平均)に基づいて読取画像
データを補正すること、あるいは2値化のスライスレベ
ルを変調すること、 等である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記(1)においては、フレアの影響
や原稿の局部的な薄い汚れ、原稿の折れ曲がり等による
地肌汚れを除去し切れない、という欠点があつた。また
上記(2)においては、周辺画像データの処理(例えば
平均値の算出)が必ずしも適切で無いために、上記
(1)と同様の欠点を有する。また補正対象画素データ
が必要以上に過補正されたり、2値化スライスレベルが
過変調されたりし、結果的に再生画像が劣化する、とい
う欠点もあつた。
本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、フレアによ
る地肌の汚れを確実に除去することができる画像処理装
置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、対象画素を含む所定の範囲の周辺画素の
濃度により対象画素の濃度を補正する画素補正機能を有
する画像処理装置において、前記周辺画素の階調データ
が所定の濃度より黒側か否かを比較を行う比較手段と、
該比較手段による比較結果により、所定の濃度より黒側
である周辺画素の階調データを除き、所定の濃度より黒
側でない周辺画素の階調データの平均値を求める平均化
手段と、前記対象画素の階調データから前記平均化手段
による平均値を減算することにより前記対象画素の階調
データを補正して補正画像信号を出力する出力手段とを
備えることにより達成される。
〔作用〕
比較手段により周辺画素の階調データが所定の濃度よ
り黒側か否かの比較を行い、所定の濃度より黒側である
周辺画素の階調データを除き、所定の濃度より黒側でな
い周辺画素の階調データの平均値を平均化手段により求
める。そして対象画素の階調データから平均化手段によ
り求められた平均値を減算することにより対象画素の階
調データを補正し、補正画像信号を出力する。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第5図は本発明の典型的な応用例であるデジタル複写
機の構成の概要を示すブロツク図であつて、読取部21で
は原稿画像を読み取り、画像信号aを出力する。信号a
は読取部21でA/D変換された6ビツト(=64階調)のデ
ジタル信号である。画像処理部22では、公知のいわゆる
シエーデイング補正、MTF補正、平滑化、文字モード処
理(例えば固定スライスレベルによる2値化)、写真モ
ード処理(例えばデイザ処理)等の画像処理の他に、後
述する本発明による地肌補正が施され、結局、最終的に
は所望の画像処理をされた画像信号bとしてプリンタ部
23に出力される。プリンタ部23は例えばレーザービーム
プリンタであり、画像信号bに基づいてコピー画像を再
生する。
第6図は読取部21の要部を示す図である。
同図において、基準白板30はシエーデイング補正のた
めであるが、公知技術のため、詳細説明は省略する。コ
ンタクトガラス31上で被読取面をガラス側にセツトされ
た原稿32は、蛍光灯33および反射板34により照明され
る。反射板34は照明光量を稼ぐためである。原稿32から
の反射光は、第1ミラー35,第2ミラー36,第3ミラー3
7,レンズ38を介してCCDラインセンサ39に結像される。C
CDラインセンサ39により主走査が行われ、一方、光源、
ミラー類の光学系の移動によつて副走査が行われる。す
なわち、図のように蛍光灯33,反射板34,第1ミラー35か
らなる第1ユニツト40は速度Vで移動し、第2ミラー3
6,第3ミラー37からなる第2ユニツト41は速度V/2で移
動することにより副走査を行う。CCDラインセンサ39の
出力信号は読取回路42(読取部21の構成要素)で増幅さ
れ、また原稿地肌に対応する読取出力のピーク値に基づ
いて地肌補正(いわゆるAE)され、さらにA/D変換され
て6ビツト、すなわち64階調の濃度情報を有するデジタ
ル信号aとして出力される。
ここで、主走査、副走査について第8図により説明す
る。
同図は原稿面に対応する走査方向の説明図であり、図
示のxが主走査方向、yが副走査方向で、主走査を順次
繰り返しながら、y方向に副走査し、原稿全面を読み取
るものである。また、読取解像力は、主走査、副走査方
向共に400DPI(≒16画素/mm)である。
第7図は第6図の中の照明部分の詳細説明図である。
同図に実線で示した2つの光路、すなわち蛍光灯33か
ら直接および反射板34を介して被読取面を照射する光路
は、本来の照明のための光路を示す。一方、破線で示し
た複数の光路はフレアを示す。すなわち、被読取部の周
辺の原稿面での反射光が、再び蛍光灯33,反射板34等を
介して被読取部を照明するものである。この現象のた
め、原稿32の地肌や画像の形、濃さによつて、被読取部
の照明光量が影響される。従つて、読取出力にも影響が
ある。例えば、被読取部が白であつても、周辺が白ベタ
の場合はフレアのために被読取部は、より明るくなり、
読取出力はより白い側に変化する。一方、被読取部が白
であつても、周辺が黒ベタ画像である場合にはフレアに
よる照明分は少なくなり、読取出力は僅かに黒い側に変
化し、読取面は白であるにも係わらず、薄い中間調とし
て読み取られ、結果的にコピー画像において、地汚れの
原因になる。
第9図および前述した第8図に基づきフレアの影響を
説明する。
主走査ラインl1上の位置p1は自身およびその周辺も白
であり、主走査ラインl2上の位置p2(xアドレスはp1
同じ)は自身およびその間近は白であるが、周辺の殆ど
は黒ベタ画像である。
第9図のl1,l2は第8図のl1,l2に対応する読取出力を
示す。簡単のため、この読取出力はシエーデイング補正
後の出力とする。
図示のように、同じ白であるにも係わらず、l1上のp1
の読取出力は真白(=63)に近い階調レベル62であり、
一方、l2上のp2の読取出力は階調レベル51である。これ
は、p2の周辺の黒ベタ画像のためにp2への照明光量が減
少し、あたかもレベル51程度の中間調を読み取つた場合
に相当する光量になつたためである。黒ベタの境界付近
の白部q1,q2も、第8図,第9図でそれぞれ対応してお
り、従つて、第9図の読取出力でq1,q2付近は、位置に
よつて微妙にフレア分の光量が変化し、読取出力も図の
ようになだらかに変化し、結果的にこの部分は薄い中間
調として読み取られてしまう。
第1図は本発明の一実施例に係る画像処理部22内の内
部機能ブロツク図である。シエーデイング補正部1,MTF
補正部2,平滑化回路3,文字モード処理部4,写真モード処
理部5,セレクタ6は公知技術を使用している。またシエ
ーデイング補正部1ではシエーデイング補正と同時に、
白/黒の論理変換も行つている。
白/黒論理変換とは、第9図に示すように、白=63,
黒=0とする階調レベルを逆に、白=0,黒=63と変換す
ることである。これにより、信号aの時点では白い方、
すなわち光量の大きい方が読取出力が大きいことに対応
しており、光量対読取出力の対応が分かり易かつたが、
信号D0の時点では黒い方、すなわち画像が濃い方ほど階
調レベルが高くなつており、濃さ対階調レベルの対応が
分かり易くされている。このように白/黒変換は白/黒
に対応する論理レベル、または階調レベルを逆転するも
のであり、物理的に白/黒の反転画像を得ることではな
い。
第1図における地肌補正部7が本発明による補正を行
つている。すなわち画像信号D0が地肌補正されて画像信
号D1として出力される。
上記地肌補正のアルゴリズムは以下の通りである。
D1=D0′ ここで、 ′;′の平均値、 ′;補正対象画素を含む周辺5×5(=25)画素
のそれぞれの階調(D0)を下式によつて変換した階調デ
ータ、 すなわち、各周辺画素について、D0が16未満ならその
まま、16以上ならD0→0に変換した後に、周辺の平均値
′を算出し、しかる後に補正対象画素についてD1
D0′により補正するものである。この補正を画素
毎に順次読み取りに平行して行う。
第2図は地肌補正部の内部論理ブロツク図であつて、
比較器10はD0≧16のコンパレータで、信号DCは内部で発
生する固定信号で階調レベル16に相当する。
同図において、比較器10の出力 はD0≧16でレベル“L"になり、ラツチ11をクリア(従つ
てD0′→0)する。ラツチ11はD0′発生回路である。平
均値回路12は入力D0′に対して、そのx,y方向の周辺5
×5画素分の平均値′を算出する回路であり、特
に、y方向のデータ保持のために、回路内部にラインメ
モリを有している。ラツチ13は地肌補正機能のON/OFFを
制御する。すなわち、信号ON/OFFがレベル“H"なら補正
ON、“L"なら補正OFFになる。“L"の場合にはラツチ13
がクリア(従つて減算器14の入力B=0)されて、減算
器14の出力がA−B=A=D1になる。減算器14はD0
′によりD1を求めるものである。遅延回路15は、ラツ
チ11,13や平均値回路12により信号にxおよびy方向の
遅延が発生した分だけ、D0を同じくxおよびy方向に遅
延させ、減算器14への入力時点でA,Bに、同一画素に対
応するD0,D0′が入力されるためのものである。
ここで、ON/OFF信号による地肌補正機能のON/OFF制御
は、例えば、次のような場合に使用される。本補正とは
別に、第5図の読取部21は、原稿地肌(のピーク値)に
基づいて地肌濃度分をカツトする地肌除去、いわゆるAE
機能を有している。このAE機能のON/OFFは図示しない操
作部のキーにより選択切り換えが可能で、しかも、文字
モードではAE ONが、また写真モードではAE OFFがデ
フオルト値である。これは、その方が便利な場合が多い
ためであるが、原稿によつては、あるいはコピーする目
的によつては、文字モードでもAE OFFの方が、また写
真モードでもAE ONの方が好ましい場合もある。このた
め、AEのON/OFF機能を有する。
本発明による画像処理部22での地肌補正についても、
例えば写真モードで階調レベル16以下の低濃度も補正さ
れることなく忠実に再現したい場合もあり、このような
場合は、地肌補正はOFFが好ましい。逆に、レベル16以
下の低濃度は白に変換された方が目的に合う場合もあ
り、この場合は地肌補正はONが好ましい。AE機能のON/O
FFとは独立に、地肌補正のON/OFFの制御も可能である
が、装置の操作の簡単さを考えて、本実施例では地肌補
正のON/OFFはAE機能のON/OFFに連動するようになつてい
る。
第3図,第4図は地肌補正効果の説明図で、第3図の
A,B,C,Dは第4図のA,B,C,Dと互いに対応している。
第3図は原稿上の或る位置に対応した一本の主走査ラ
イン上の画像データの一部を示し、実線は地肌補正前の
データD0に、点線は補正後のデータD1にそれぞれ対応す
る。○印で示したAは、細い線画像、Bは黒ベタ間近の
地肌、Cは周辺が黒ベタの中の白い地肌、Dは地肌の薄
い汚れ、Eは地肌、Fは黒ベタ画像にそれぞれ対応す
る。
第3図は1ライン上の表現であるが、実際の画像は副
走査方向にも広がつており、第4図は第3図のA,B,C,D
にそれぞれ対応して(A),(B),(C),(D)で
x,y方向に5×5画素のエリアで画像データを表現して
おり、各ます目の中の数字が階調レベルである。5×5
の中の中心の位置の画素が、補正対象画素である。
(A),(B),(C),(D)ともにD0が補正前画像
データ、D1(中心画素のみ表現)が補正後画像データ、
D0′は補正用変換データ、′はD0′の平均値であ
る。第4図のように、(A)では45→42に、(B)では
10→3に、(C)では12→3に、(D)では7→1にそ
れぞれ補正される。すなわち、黒画像(A)では補正に
よるレベルの変化は少なが、フレア(B,C)や地肌汚れ
(D)に対しては、補正が大きく効果的に影響する。
この補正の結果を見易く第3図上にプロツトすると、
点線で示したように表現される。尚、地肌部E,黒ベタ部
Fに対しての補正結果は第4図、従つて第3図にも図示
しないが、前述のアルゴリズムからも明らかなように、
このEやFに対しては補正によるレベルの変化は殆どな
く、D1≒D0である。
さらに、補正アルゴリズム中のD0′の計算にお
いて、D0′<0の場合は、D1=D0′とせ
ず、D1=0の変換が減算器14内部で行われる。これは、
マイナスの画像データを出力しても、プリンタ部で表現
できないこと、およびレベル0と見做しても、再生画像
の画質上問題にならないためである。
以上のように、地肌補正部7によつて画像信号の特
に、地肌部分が適切に補正され、結果的に、地肌汚れの
ない、奇麗なコピー画像が得られる。
尚、上記実施例では本発明による地肌補正のON/OFF
を、AE機能のON/OFFと連動するようにしているが、他の
方法でもよい。例えば、地肌汚れが目立つのはコピー画
像濃度を濃い目に指定(操作部から指定できる)した場
合に、特に目立つものであり、この濃度指定と地肌補正
のON/OFFとを連動させることも有効である。
尚、特許請求の範囲に記載した比較手段は比較器10
が、変換手段はラツチ11が、平均値化手段は平均値回路
12が、また出力手段は減算器14がこれを構成する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、フレアによる
地肌汚れの除去を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る画像処理装置の機能ブ
ロツク図、第2図はその要部の論理ブロツク図、第3図
および第4図は地肌補正効果の説明図、第5図はデジタ
ル複写機の概要ブロツク図、第6図はその読取部の構成
を示す機構図、第7図はその要部拡大図、第8図は原稿
の主走査,副走査の説明図、第9図は第8図の各部に対
応する読取波形図である。 10……比較器、11……ラツチ、12……平均化回路、14…
…減算器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対象画素を含む所定の範囲の周辺画素の濃
    度により対象画素の濃度を補正する画素補正機能を有す
    る画像処理装置において、 前記周辺画素の階調データが所定の濃度より黒側か否か
    の比較を行う比較手段と、 該比較手段による比較結果により、所定の濃度より黒側
    である周辺画素の階調データを除き、所定の濃度より黒
    側でない周辺画素の階調データの平均値を求める平均化
    手段と、 前記対象画素の階調データから前記平均化手段による平
    均値を減算することにより前記対象画素の階調データを
    補正して補正画像信号を出力する出力手段と、を備えて
    いることを特徴とする画像処理装置。
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