JP2906975B2 - カラー画像処理方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー原稿を読みとっ
て、画像処理を施し、原稿画像を記録媒体上に再生する
ディジタルフルカラー複写機、カラーファクシミリ、画
像ファイルシステム等に使用される画像処理方法および
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタルフルカラー複写機等で
は高機能化が求められており、イメージスキャナーで読
みとった画像のエッジを適切に補正したり、地図原稿の
場合などにエッジ強調量を多くする適応型エッジ強調処
理が行われている。また、ディジタルフルカラー複写機
等に用いられるカラー原稿は、黒文字部とカラー中間調
写真部が混在することが多く、黒文字部は色づきなくシ
ャープなエッジで再生し、中間調部は色再現性良くなめ
らかな階調特性で再生することが求められており、黒文
字領域を誤識別や識別漏れなく検知し、適切なエッジ処
理を行う領域識別処理が必要である。

【０００３】以下、図６を参照しながらディジタルフル
カラー複写機における従来のエッジ強調処理の一例につ
いてその構成および動作を説明する。図６においてＲ，
Ｇ，Ｂはカラー原稿を走査して読みとった色信号であ
る。色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは中間調画像用フィルタ処理回路
６０１、文字画像用フィルタ処理回路６０２および領域
識別回路６０９に並列的に入力される。中間調画像用フ
ィルタ処理回路６０１は、注目画素領域が中間調画像領
域であると想定して帯域強調処理を行う２次元フィルタ
である。このフィルタの周波数特性は原稿の網点成分を
除去し、かつ画像の鮮鋭度を高めるよう設定する。文字
画像用フィルタ処理回路６０２は、注目画素領域が文字
画像領域であると想定してエッジ成分の強調処理を行
う。

【０００４】以上のように得られる中間調画像用フィル
タ処理回路６０１と、文字画像用フィルタ処理回路６０
２の出力とを以下に述べる領域識別回路６０９からの判
定信号によって選択回路６０３により切り換えて、後段
の色処理回路へ出力する。領域識別回路６０９は、色相
識別回路６０４、領域判定用の閾値を格納する閾値格納
ＲＯＭ６０７、信号合成回路６０５、エッジ信号生成回
路６０６、比較器６０８により構成されている。信号合
成回路６０５は、色信号Ｒ，Ｇ，Ｂより輝度信号を生成
する。エッジ信号生成回路６０６は輝度信号を入力と
し、注目画素を中心とするＮ×Ｎの画素ウインドウ内の
最大値と最小値の差を演算し、それをエッジ信号として
出力する。比較器６０８では、エッジ信号を、ある特定
の閾値と比較して閾値以上であれば文字画像領域として
１、閾値以下であれば中間調画像領域として０を、選択
回路６０３に出力する。色相識別回路６０４は、注目画
素の色相をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、レ
ッド、グリーン、ブルーの７色相に識別し、色相信号を
出力する。閾値格納ＲＯＭ６０７は色相信号をアドレス
とし、色相に応じた領域識別のための判定閾値が比較器
６０８に対して出力される。比較器６０８は、色相毎の
閾値とエッジ信号とを比較する。以上の工程により、中
間調画像か文字画像かが判定され、各々の画像に適した
エッジ強調処理が適宜切替え選択されて、実行される。
しかしながら、上記のようなエッジ強調処理の構成にお
いては、エッジ強調による画像信号中のノイズ分を抑制
する効果は有るが、中間調画像用処理と文字用処理に不
連続性があるため、再生画像に不自然なディフェクトが
現れる。また、上記の領域識別処理の構成では、エッジ
成分のやや小さい文字領域を識別できるように前記閾値
を設定すると、中間調部のエッジ成分のやや大きい領域
を文字領域と誤判別し、中間調画像をなめらかに再現で
きなくなる。また、この誤判別をなくそうとすると、エ
ッジ成分が充分大きな文字領域しか識別できなくなり、
文字の再現性が悪くなってしまう。また、エッジ強調後
の信号が画像信号のダイナミックレンジを越えることに
より、画像信号の色が無彩色化する懸念も有する。

【０００５】一方、特公平５−５６０６８号公報では網
点原稿のモアレを抑制し、文字の再現を保証するために
文字画像用フィルタと中間調画像用フィルタの出力をエ
ッジ検出手段の出力信号に応じて混合する方式が開示さ
れている。そこで、この従来の方式をカラー画像処理に
適用することの適否について考察する。カラー画像処理
方式に上記方式を適用するとすれば、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの記録色信号に適用する場合と、
入力画像信号レッド、グリーン、ブルーに適用する場合
と、入力カラー信号を輝度／色度分離信号に変換した
後、輝度信号に適用する場合が考えられる。記録色信号
に適用する場合は、主要色のみならず、不要色について
もエッジ度合いに応じたエッジ強調が行われるため、色
文字における混色や濁り、黒文字におけるブラック以外
の信号増加が生じてしまう。従って、この場合は上記色
相判定を併用することが必要となり、誤判別に起因する
問題は回避できない。レッド、グリーン、ブルーに適用
する場合は、特公平５−５６０６８号公報に開示される
構成が３系統並列に必要となり、コストが高くなってし
まう欠点がある。また、入力カラー信号信号の間にミス
レジストレーションが無視できない場合には、黒文字な
どのレッド、グリーン、ブルー処理信号のピークがずれ
てしまい、出力画像における再現黒文字のエッジに色づ
きが生じてしまう。輝度／色度分離信号に変換した後、
輝度信号に適用する場合は、人間の感覚に応じたエッジ
検出が行える点で、網点原稿のモアレ除去の抑制と文字
の再現性との間のラチチュードを広く取れる利点があ
る。しかしながら、この方式だけによると、黒文字につ
いては、墨一色再現が不可能になり、色文字については
濁りを生じさせてしまう。その理由を図７を用いて説明
する。図７は輝度／色度分離信号の輝度を縦軸に、色度
から算出される彩度を横軸にとったものであり、太線は
記録系の色再現域を表す。一般に、白下地中の黒文字部
や色文字部の入力画像信号は、原稿の本来持つ色座標
（図７中、黒文字は■、色文字は●で示す）に対して、
色文字では白下地と原稿の色座標を結ぶ直線上に位置
し、黒文字では白下地と原稿の色座標を結ぶ直線から若
干彩度のある方向へシフトする（図７中、黒文字は□、
色文字は○で示す）。この特性は画像入力装置のＭＴＦ
特性と画素ずれ性能に依存する。一般に、ディジタルフ
ルカラー複写機では、密着型ないしは縮小型のＣＣＤ画
像入力装置が用いられ、記録色のサイクル毎に４スキャ
ンする。その各スキャンでの振動およびＭＴＦ特性のＲ
ＧＢバランスの違いにより、本来黒で読みとられるべき
黒文字部は若干の彩度を持つ。また、通常、ＭＴＦの絶
対値は４ｌｐ／ｍｍで５０〜７０％であり、その結果、
黒文字、色文字入力信号は、図７のように白下地と原稿
の色座標を結ぶ直線上の内挿点に移動してしまう。この
影響は、特に８ポイント程度以下の文字に対して顕著で
あり、画像処理装置においては入力信号の色座標（図７
中、黒文字は□、色文字は○で示す）を本来の原稿の色
座標（図７中、黒文字は■、色文字は●で示す）に予測
復元するのが望ましい。しかし、特公平５−５６０６８
号公報に開示される方式を輝度信号に適用した場合、入
力信号は輝度方向のみに強調される（図７中、矢印の方
向）。その時、黒文字入力信号は彩度誤差が補正されな
いまま低輝度となり、色文字入力信号も彩度強調が行わ
れずに低輝度となる。その結果、黒文字については、画
像記録時に黒文字再現部に多量のシアン、マジェンタ、
イエローのカラー色材が混入して墨一色再現が不可能に
なり、色文字については不要色色材が増加して濁りを生
じさせてしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上に考察し
た従来技術の問題点を解決することを課題とする。すな
わち、本発明の目的は、エッジ強調処理による画像ノイ
ズの増長を抑制し、かつ視覚的に自然なエッジ強調を与
えることの可能なカラー画像処理方法および装置を提供
することである。また、本発明の目的は、そのエッジ強
調量を簡便に設定可能なカラー画像処理方法および装置
を提供することである。また、本発明の目的は、エッジ
強調後の文字信号が、黒文字については無彩色に再現
し、色文字については本来の彩度に再現するよう、所定
の範囲内で輝度および彩度のエッジ強調量を制御する、
カラー画像処理方法および装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像処理
方法は、輝度／色度分離信号の輝度信号からエッジ量信
号を得るステップと、前記輝度信号から画像を平滑化し
た輝度信号とエッジ部を強調した輝度信号を得るステッ
プと、前記輝度／色度分離信号の色度信号から画像の彩
度信号を得るステップと、前記エッジ量信号に基づき前
記画像を平滑化した輝度信号とエッジ部を強調した輝度
信号を混合するステップと、前記エッジ量信号と前記彩
度信号とを用いて彩度の圧縮ないしは拡張に相当する色
度信号を得るステップとを備えたことを特徴とする。ま
た、上記方法を実施するための本発明のカラー画像処理
装置は、輝度／色度分離信号の輝度信号からエッジ量信
号を得るエッジ検出手段（図１の１０２）と、前記輝度
信号によって表される画像におけるエッジ部を強調する
処理を行うエッジ強調手段（１０３ｂ）と、前記輝度信
号を平滑化する平滑化手段（１０３ａ）と、前記輝度／
色度分離信号の色度信号から画像の彩度信号を検出する
彩度検出手段（１０４）と、前記エッジ検出手段により
検出したエッジ量信号に基づき前記エッジ強調手段の出
力と前記平滑化手段の出力を混合することにより輝度変
換を行う手段（１０５，１０６）と、前記エッジ検出手
段の出力と彩度検出手段の出力とを用いて彩度の圧縮な
いしは拡張に相当する色度信号を得る色度変換を行う手
段（１０７，１１１，１１０ａ，１１０ｂ）とからなる
基本構成を備えたことを特徴とする。

【０００８】また、本発明の他の特徴は、上記基本構成
において、前記エッジ検出手段の出力を非線形変換する
第１の非線形変換手段１０５を設けたことである。その
第１の非線形変換手段は、変換出力信号ｆｅが０と１の
間で規格化され、複数のパラメータによって制御される
変換特性（図９）を有する。それらの複数のパラメータ
は、ｆｅ＝０となる変換出力信号の上限値を制御する第
１のパラメータ（図９のｅ₀）と、ｆｅ＝１となる変換
出力信号の下限値を制御する第２のパラメータ（図９の
ｅ₁）とからなる。また、それらのパラメータを調整す
るために調整手段を設けることができる。

【０００９】また、本発明の他の特徴は、前記基本構成
において、前記彩度検出手段の出力を非線形変換する第
２の非線形変換手段１０７を設けたことにある。その第
２の非線形変換手段は、変換出力信号ｆｃが１と−１の
間で規格化され、複数のパラメータによって制御される
変換特性（図５）を有する。それら複数のパラメータ
は、ｆｃ＝−１となる変換出力信号の上限値を制御する
第１のパラメータと、ｆｃ＝０となる変換出力信号の下
限値を制御する第２のパラメータと、ｆｃ＝０となる変
換出力信号の上限値を制御する第３のパラメータと、ｆ
ｃ＝１となる変換出力信号の下限値を制御する第４のパ
ラメータとからなることを特徴とする。また、それらの
パラメータを調整するために調整手段を設けることがで
きる。

【００１０】また、本発明の他の特徴は、前記基本構成
において、前記輝度変換を行う手段は、前記平滑化手段
の出力Ｌ＊ｐと前記エッジ強調手段の出力Ｌ＊ｃを、前
記第１の非線形変換手段の出力ｆｅを重み値として、次
式の演算により加重平均出力Ｌ＊’を得る加重平均化手
段を有することを特徴とする請求項２記載のカラー画像
処理装置。 Ｌ＊’＝ｆｅ・Ｌ＊ｃ＋（１−ｆｅ）・Ｌ＊ｐ

【００１１】また、本発明の他の特徴は、前記基本構成
における前記輝度変換を行う手段が、エッジ重み量と彩
度変換信号とに基づき輝度変換出力の最大値を制限する
制限手段を有することにある。

【００１２】また、本発明の他の特徴は、前記色度変換
を行う手段が、エッジ重み量ｆｅと彩度変換信号ｆｃと
から係数ｋをｋ＝１＋ｆｅ・ｆｃの演算により算出する
係数決定手段と、その係数決定手段により算出された係
数ｋを色度信号に乗ずる係数作用手段とを有することで
ある。

【００１３】

【作用】本発明において、エッジ検出手段は輝度／色度
分離信号の輝度信号から画像におけるエッジ部のエッジ
属性の程度を表すエッジ量を検出する。たとえば輝度／
色度分離信号の輝度信号中の注目画素と、該注目画素か
ら所定の距離範囲内にある複数の周辺画素を用いて該注
目画素と該周辺画素との差を算出することにより、注目
画素のエッジ量ｅを検出する。該エッジ量を外部から調
整可能な非線形関数を用いて０から１の間に規格化した
連続量ｆｅとして変換する。このエッジ信号ｆｅは、画
像の周波数特性とその濃淡のコントラストの情報を定量
化した連続的な量である。

【００１４】また、彩度検出手段は、輝度／色度分離信
号の色度信号から注目画素ないしは注目画素周辺の彩度
Ｃ＊を検出する。

【００１５】平滑化手段は輝度信号を平滑化する。この
平滑化手段は予め中間調画像処理用に設定されたフィル
タ特性を有し、中間調画像部分に適した処理を行う。エ
ッジ強調手段は文字画像処理用に設定されたフィルタ特
性を有し、輝度信号によって表される画像のエッジ部を
強調し、文字画像に適した処理を行う。

【００１６】輝度変換を行う手段は、エッジ量信号に基
づき前記エッジ強調手段の出力と前記平滑手段の出力を
混合する。具体的には、エッジ量信号を規格化したエッ
ジ重み信号ｆｅを重みとして用いて、平滑化手段の出力
すなわち予め中間調画像処理用に設定されたフィルタ出
力Ｐとエッジ強調手段の出力すなわち文字画像処理用に
設定されたフィルタ出力Ｃを、次式により混合する。 Ｔ＝ｆｅ・Ｃ＋（１−ｆｅ）・Ｐ （１）

【００１７】輝度信号の制限手段（１０８，１０９）
は、（１）式により得られた輝度信号は、彩度Ｃ＊とエ
ッジ信号ｆｅで決定される制限値Ｌ（ｆｅ，Ｃ＊）によ
り、次式（２）により制限する ＩＦ Ｔ＞Ｌ（ｆｅ，Ｃ＊） ＴＨＥＮ Ｔ＝Ｌ（ｆｅ，Ｃ＊） （２） 制限値Ｌ（ｆｅ，Ｃ＊）はエッジ信号ｆｅ、彩度信号Ｃ
＊がともに大きくなるほど、明るい値となるように設定
される。すなわち、エッジ信号が小さい場合、写真画像
のような場合には、制限値Ｌ（ｆｅ，Ｃ＊）は作用しな
い。エッジ信号が大きくても、彩度信号Ｃ＊が小さい場
合、黒文字の場合には制限値Ｌ（ｆｅ，Ｃ＊）は作用し
ない。エッジ信号が大きく彩度信号Ｃ＊も大きい場合、
色文字のような場合には、制限値Ｌ（ｆｅ，Ｃ＊）は最
も作用し、輝度信号が一定値以下にならないように制限
する。このことは、色文字に不要色が混入することを防
止する。

【００１８】一方、色度信号に対しては、色度変換を行
う手段（１０７，１１０Ａ，１１０ｂ，１１１）は、彩
度信号Ｃ＊を非線形変換し、−１から１の間に規格化し
た信号ｆｃとエッジ信号ｆｅを用いて、係数ｋを ｋ＝１＋ｆｅ・ｆｃ （３） で算出し、これを次式のように色度信号Ｑｉ（ｉ＝１，
２）に乗ずることにより色度信号Ｑｉ ’を得る。 Ｑｉ’＝ｋ・Ｑｉ （４） 彩度変換信号ｆｃは彩度信号Ｃ＊に対して単調に−１か
ら１へ変化する。すなわち、低彩度部ではｆｃは−１付
近にあり、高彩度になるに従い、１へ変化する。エッジ
信号が小さい場合、写真画像のような場合には、ｆｅ◆
０となるため、彩度変換信号ｆｃによらずｋ◆１とな
り、この場合、色度信号は処理前後で変化しない。エッ
ジ信号が大きく彩度信号Ｃ＊も大きい場合、すなわち色
文字のような場合には、ｆｃが正でｋ＞１となる。その
結果、処理後の色度信号Ｑｉ ’は彩度強調される。エ
ッジ信号が大きく彩度信号Ｃ＊が小さい場合、すなわち
黒文字のような場合には、ｆｃが負となり、０≦ｋ＜１
となる。その結果、処理後の色度信号Ｑｉ ’は彩度が
圧縮され、無彩色に引き寄せられる。従って、図７の色
文字の入力色座標（第７図中○）は輝度が制限された範
囲内で強調されつつ、彩度方向にも強調され、本来の原
稿の色座標（第７図中●）になる。また、図７の黒文字
の入力色座標（図７中□）は輝度が強調されつつ、彩度
方向に圧縮され、本来の原稿の色座標（図７中■）にな
る。この際の輝度信号の混合と制限、および彩度方向の
圧縮および強調の度合いはエッジ検出手段と彩度検出手
段の非線形変換手段のパラメータにより制御され、該変
換パラメータは外部から変更可能に設定される。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基ずいて
本発明の特徴を具体的に説明する。図１は本発明のカラ
ー画像処理装置を実施するための構成の一例を示すもの
である。入力信号としては輝度色度分離信号が用いられ
る。ＹＩＱ、Ｙｘｙ、ＹＥＳ、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊、Ｌ＊ａ＊
ｂ＊などのカラー信号がこれに該当し、本実施例ではＬ
＊ａ＊ｂ＊を代表例として説明する。

【００２０】輝度信号Ｌ＊はエッジ検出器１０２、平滑
化回路１０３ａ、エッジ強調器１０３ｂに並列に入力さ
れる。一方、色度信号ａ＊ｂ＊は平滑化回路１０１ａ，
ｂに並列に入力される。エッジ検出器１０２は１次元の
ディジタルフィルタ２個で構成され、輝度信号Ｌ＊のエ
ッジ量ｅを出力する。エッジ量ｅは非線形変換器１０５
に入力され、０から１の間に規格化されたエッジ重み量
ｆｅを出力する。

【００２１】一方、平滑化回路１０１ａ，ｂから出力さ
れる平滑化色度信号ａ’＊ｂ’＊は、彩度生成回路１０
４に入力され、定義式 Ｃ＊＝｛ａ’＊²＋ｂ’＊²｝ （５） に相当する変換により、彩度信号Ｃ＊が生成される。こ
の彩度生成回路１０４は乗算器と加算器により構成して
もよいし、ルックアップテーブルで構成してもよい。こ
のようにして、入力信号Ｌ＊ａ＊ｂ＊の注目画素に対す
るエッジ重み量ｆｅと彩度Ｃ＊が算出され、この両信号
により輝度色度信号が制御される。

【００２２】図８にエッジ検出器１０２の構成の例を示
す。エッジ検出部は主走査方向、副走査方向に検出感度
をもつ２個のディジタルフィルタ１０２−１、１０２−
２で構成され、ディジタルフィルタ１０２−１のフィル
タ係数は 「 −０．２５ ０ ０．５ ０ −０．２５ −０．２５ ０ ０．５ ０ −０．２５ −０．２５ ０ ０．５ ０ −０．２５ −０．２５ ０ ０．５ ０ −０．２５ −０．２５ ０ ０．５ ０ −０．２５ 」 に設定し、ディジタルフィルタ１０２−２のフィルタ係
数は 「 −０．２５ −０．２５ −０．２５ −０．２５ −０．２５ ０ ０ ０ ０ ０ ０．５０ ０．５０ ０．５０ ０．５０ ０．５０ ０ ０ ０ ０ ０ −０．２５ −０．２５ −０．２５ −０．２５ −０．２５ 」 に設定した。

【００２３】両者のディジタルフィルタ出力ｅ_fs、ｅ_ss
は絶対値化回路１０２−３を介した後、比較器１０２−
４に入力され、いずれか大きい方がエッジ量ｅとして出
力される。この際、ディジタルフィルタ係数は４００ｄ
ｐｉのデータで４ｌｐ／ｍｍに最大検出感度をもつよう
設計されており、特に８ポイント以下の文字のエッジの
検出を重視している。また、ディジタルフィルタは各々
一方向に４ｌｐ／ｍｍで最大検出感度をもち、他の方向
では平均化の効果を与えるため、２次元的にエッジが分
布する網点印刷画像のエッジ量を抑制する効果をもち、
更に比較器１０２−４での最大値選択で、細かい文字と
網点印刷画像のエッジ量検出ラチチュードを広げてい
る。

【００２４】図９はエッジ量ｅの非線形変換器１０５の
変換特性を示す。非線形変換器１０５の変換特性は外部
から設定可能なパラメータｅ₀、ｅ₁で決定され、本実施
例ではｅ₀を０、ｅ₁を１００に設定した。出力画像の不
自然なディフェクトを防止するためにはｅ₀とｅ₁の距離
を出来るだけ拡大することが望ましく、その設定はエッ
ジ検出器１０２の構成と設定パラメータに依存する。本
実施例では、エッジ検出器１０２の構成を前記の如く構
成することにより、ｅ₀とｅ₁の距離を充分問題のない範
囲まで拡大することが可能となっている。

【００２５】また、色度信号ａ＊ｂ＊の平滑化回路１０
１ａ，ｂは必ずしも必要ではないが、入力装置にスキャ
ン毎の位置づれやＭＴＦのＲＧＢバランスの悪さがわか
っている場合には、必要である。本実施例では主走査方
向、副走査方向に等方な平滑化フィルタを用い、そのフ
ィルタ係数は 「０ ０．１２５ ０ ０．１２５ ０．５ ０．１２５ ０ ０．１２５ ０ 」 に設定した。

【００２６】以下に、前記エッジ重み量ｆｅと彩度Ｃ＊
を用いて行った、輝度信号Ｌ＊の変換形態を述べる。輝
度信号Ｌ＊はエッジ検出器１０２に入力されるのと並行
に、平滑化回路１０３ａとエッジ強調器１０３ｂに入力
される。平滑化回路１０３ａ、エッジ強調器１０３ｂは
共に位相保存型の２次元のディジタルフィルタで構成さ
れる。平滑化回路１０３ａ は網点画像の入力に対して
もモアレが発生しないよう、空間周波数特性はほぼ２ｌ
ｐ／ｍｍにピークをもち、４ｌｐ／ｍｍ以上では充分ゲ
インが落ちるように設計され、実施例では７ｘ５のサイ
ズを用いた。エッジ強調器１０３ｂは主に８ポイント以
下の文字を充分強調できるように、４ｌｐ／ｍｍにピー
クをもつ特性に設計され、実施例では５ｘ５のサイズを
用いた。そのフィルタの空間周波数特性の一例を図２に
示す。図２に示すような２種の空間周波数変換を行うこ
とにより、平滑化回路１０３ａからは中間調画像の再現
に適した出力（Ｌ＊ｐ）が得られ、エッジ強調器１０３
ｂからは文字画像の再現に適した出力（Ｌ＊ｃ）が得ら
れる。その両者の出力信号とエッジ重み量ｆｅは荷重平
均化回路１０６に入力され、エッジ重み量ｆｅによる両
者の出力信号の混合が行われ、混合信号Ｌ＊’ Ｌ＊’＝ｆｅ・Ｌ＊ｃ＋（１−ｆｅ）・Ｌ＊ｐ （６） が出力される。式（６）から明らかなように、エッジ重
み量ｆｅが小さな中間調画像の如き場合には、混合信号
Ｌ＊’は殆どＬ＊ｐに等しくなり、中間調画像に最適な
信号が出力される。また、エッジ重み量ｆｅが大きな文
字画像の如き場合には、混合信号Ｌ＊’は殆どＬ＊ｃに
等しくなり、文字画像に最適な信号が出力される。ま
た、エッジ重み量ｆｅは連続量であることから、エッジ
量の推移に対して不連続に出力が切り替わることがな
く、従来例のように再生画像に不自然なディフェクトが
現れることはない。

【００２７】次に、混合信号Ｌ＊’はエッジ重み量ｆｅ
と彩度信号Ｃ＊から決定される制限値Ｌ＊ｍａｘにより
制限される。その課程を図３および図４を用いて説明す
る。図３は、図１の制限値決定回路１０８の詳細構成図
である。図３によれば、彩度信号Ｃ＊は最大制限値決定
回路１０８−１に入力され、最大制限値Ｌ＊ａを出力す
る。最大制限値Ｌ＊ａと彩度信号Ｃ＊の関係は図４に示
すように、彩度が増加するにつれて最大制限値Ｌ＊ａは
明るい値に線形に変化し、一定値Ｃ＊₁を越えるとＬ＊₁
に固定となる。この際、（Ｃ＊₁，Ｌ＊₁）は外部から変
更可能に設定され、本実施例では（５０，１００）を用
いた。最大制限値決定回路１０８−１は乗算器とリミッ
ターの組合せで構成しても、ルックアップテーブルで構
成しても実現可能である。

【００２８】次に、最大制限値Ｌ＊ａとエッジ重み量ｆ
ｅは制限値混合回路１０８−２に入力されて、制限値Ｌ
＊ｍａｘが、 Ｌ＊ｍａｘ＝ｆｅ・Ｌ＊ａ＋（１−ｆｅ）・２５５ （７） で算出される。なお、固定値２５５とは制限を付けない
場合にとりうる輝度最大値である。制限値混合回路１０
８−２は乗算器とリミッターの組合せで構成しても、ル
ックアップテーブルで構成しても実現可能である。以上
から、制限値決定回路１０８によって、エッジ重み量ｆ
ｅと彩度信号Ｃ＊から決定される制限値Ｌ＊ｍａｘが出
力される。この際、エッジ重み量ｆｅが小さな中間調画
像の如き場合には、Ｌ＊ｍａｘは２５５となり、制限値
は作用しない。エッジ重み量ｆｅが大きな文字画像の如
き場合には、その画素の彩度信号Ｃ＊に応じて、制限値
Ｌ＊ｍａｘは変化する。図４の設定では、彩度が増加す
るに従って、制限値Ｌ＊ｍａｘは明るい値に線形に変化
する。すなわち、この作用はエッジ重み量ｆｅが大き
く、かつ彩度の高い色文字に対して、輝度の強調を制限
するものである。次に、混合信号Ｌ＊’と制限値Ｌ＊ｍ
ａｘは最大値制限器１０９に入力され、制限値Ｌ＊ｍａ
ｘで制限された輝度変換出力Ｌ＊ｏが、 ＩＦ Ｌ＊’＞Ｌ＊ｍａｘ ＴＨＥＮ Ｌ＊ｏ＝Ｌ＊ｍａｘ ＥＬＳＥＩＦ Ｌ＊’≦Ｌ＊ｍａｘ ＴＨＥＮ Ｌ＊ｏ＝Ｌ＊’ （８） で、制限されて出力される。

【００２９】次に、色度信号ａ＊ｂ＊の変換形態を述べ
る。前記彩度信号Ｃ＊は非線形変換器１０７に入力さ
れ、−１から１の間に規格化した彩度変換信号ｆｃに変
換される。図５は信号ｆｃの変換形態の一例を示す。該
変換形態は４コのパラメータＣ＊₁〜Ｃ＊₄で制御され、
Ｃ＊₁がｆｃ＝−１となるＣ＊の上限値、Ｃ＊₂がｆｃ＝
０となるＣ＊の下限値、Ｃ＊₃がｆｃ＝０となるＣ＊の
上限値、Ｃ＊₄がｆｃ＝１となるＣ＊の下限値を表し、
これらは外部から変更可能に設定され、本実施例では
（１０，１５，２０，５０）に設定した。このような非
線形変換器１０７はルックアップテーブルで構成して実
現可能である。エッジ重み量ｆｅと彩度変換信号ｆｃは
係数決定回路１１１に入力され、係数ｋが、 ｋ＝１＋ｆｅ・ｆｃ （９） で算出される。係数決定回路１１１は乗算器と加算器の
組合せで実現可能である。係数ｋはエッジ重み量ｆｅが
小さな中間調画像の如き場合にはぼ１となり、エッジ重
み量ｆｅが大きく、かつ彩度の低い黒文字の如き場合に
ははぼ０となり、エッジ重み量ｆｅが大きく、かつ彩度
の高い色文字の如き場合にははぼ２となる。係数ｋは係
数作用回路１１０ａ，ｂにおいて注目画素の色度信号ａ
＊，ｂ＊に作用し、 ａ＊ｏ＝ａ＊・ｋ， ｂ＊ｏ＝ ｂ＊・ｋ （１０） のように、ａ＊ｏ，ｂ＊ｏに変換される。従って、入力
色度信号ａ＊，ｂ＊は中間調画像の如き場合には変換を
受けずに出力され、黒文字の如き場合には彩度圧縮さ
れ、無彩色になる。また、色文字の如き場合には、もと
もとの彩度に応じて度合いが異なる彩度強調が作用さ
れ、最大２倍に強調される。

【００３０】以上の工程により、本実施例では、エッジ
強調処理による中間調画像のノイズの増長を抑制し、か
つ視覚的に自然なエッジ強調を与え、不自然な画像ディ
フェクトを生じさせない。また、エッジ強調量を簡便な
形で設定可能である。また、エッジ強調後の文字信号
が、黒文字については無彩色に再現し、色文字について
は本来の彩度に再現するよう、輝度および彩度が制御さ
れ、図７の場合の入力色度を本来の原稿の色度に近づけ
ることが可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エッジ強調および平滑化処理が入力信号のエッジ強度に
応じて連続的に変化するため、視覚的に自然なエッジ強
調処理が行えると同時に、入力装置での黒文字の色づき
と色文字の彩度低下を適応的に補正することができる。
また、そのためのパラメータはエッジ強調量に対して高
々２つ、彩度強調量に対して高々４つの簡単なパラメー
タで設定されるため、簡便に調整可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のカラー画像処理装置の実施例の全体
構成図である。

【図２】 輝度信号平滑化回路１０３ａ、輝度信号エッ
ジ強調器１０３ｂの空間周波数特性の一例を示す図であ
る。

【図３】 輝度信号制限値決定回路１０８の構成例を示
す図である。

【図４】 輝度信号制限値決定回路１０８の一部である
最大制限値決定回路１０８−１（図３）の特性の一例を
表す説明図である。

【図５】 彩度信号非線形変換器１０７の変換特性の一
例を表す説明図である。

【図６】 従来のエッジ強調処理方式の構成図である。

【図７】 従来のエッジ強調処理方式での黒文字、色文
字処理における問題を説明する説明図である。

【図８】 輝度信号エッジ検出器１０２の構成の一例で
ある。

【図９】 輝度信号エッジ量の非線形変換器１０５の変
換特性の一例を表す説明図である。

【符合の説明】

１０１ａ、１０１ｂ…平滑化回路、１０２…エッジ検出
器、１０３ａ…平滑化回路、１０３ｂ…エッジ強調器、
１０４…彩度生成回路、１０５…非線形変換器、１０６
…加重平均化回路、１０７…非線形変換器、１０８…制
限値決定回路、１０９…最大値制限器、１１０ａ、１１
０ｂ…係数作用回路、１１１…係数決定回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ (72)発明者 鈴木 讓 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−277978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−182785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−185466（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−342370（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度／色度分離信号の輝度信号からエッ
   ジ量信号を得るエッジ検出手段と、 前記輝度信号によって表される画像におけるエッジ部を
   強調する処理を行うエッジ強調手段と、 前記輝度信号を平滑化する平滑化手段と、 前記輝度／色度分離信号の色度信号から画像の彩度信号
   を検出する彩度検出手段と、 前記エッジ検出手段により検出したエッジ量信号に基づ
   き前記エッジ強調手段の出力と前記平滑化手段の出力を
   混合することにより輝度変換を行う手段と、 前記エッジ検出手段の出力と彩度検出手段の出力とを用
   いて彩度の圧縮ないしは拡張に相当する色度信号を得る
   色度変換を行う手段とを備えたことを特徴とするカラー
   画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記エッジ検出手段の出力を非線形変換
   する第１の非線形変換手段１０５を設けたことを特徴と
   する請求項１記載のカラー画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記第１の非線形変換手段は、変換出力
   信号ｆｅが０と１の間で規格化され、複数のパラメータ
   によって制御される変換特性を有し、 前記複数のパラメータは、ｆｅ＝０となる変換出力信号
   の上限値を制御する第１のパラメータと、ｆｅ＝１とな
   る変換出力信号の下限値を制御する第２のパラメータと
   を含むことを特徴とする請求項２記載のカラー画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 前記第１の変換手段における変換特性の
   パラメータを調整する調整手段を設けたことを特徴とす
   る請求項２記載のカラー画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記彩度検出手段の出力を非線形変換す
   る第２の非線形変換手段を設けたことを特徴とする請求
   項１記載のカラー画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記第２の非線形変換手段は、変換出力
   信号ｆｃが１と−１の間で規格化され、複数のパラメー
   タによって制御される変換特性を有し、 前記複数のパラメータは、ｆｃ＝−１となる変換出力信
   号の上限値を制御する第１のパラメータと、ｆｃ＝０と
   なる変換出力信号の下限値を制御する第２のパラメータ
   と、ｆｃ＝０となる変換出力信号の上限値を制御する第
   ３のパラメータと、ｆｃ＝１となる変換出力信号の下限
   値を制御する第４のパラメータとを含むことを特徴とす
   る請求項５記載のカラー画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記第２の非線形変換手段における変換
   特性のパラメータを調整する調整手段を設けたことを特
   徴とする請求項６記載のカラー画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記輝度変換を行う手段は、前記平滑化
   手段の出力Ｌ＊ｐと前記エッジ強調手段の出力Ｌ＊ｃ
   を、前記第１の非線形変換手段の出力ｆｅを重み値とし
   て、次式の演算により加重平均出力Ｌ＊’を得る加重平
   均化手段を有することを特徴とする請求項２記載のカラ
   ー画像処理装置。 Ｌ＊’＝ｆｅ−Ｌ＊ｃ＋（１−ｆｅ）・Ｌ＊ｐ
9. 【請求項９】 前記輝度変換を行う手段は、エッジ重み
   量と彩度変換信号とに基づき輝度変換出力の最大値を制
   限する制限手段を有することを特徴とする請求項１記載
   のカラー画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記色度変換を行う手段は、エッジ重
    み量ｆｅと彩度変換信号ｆｃとから係数ｋをｋ＝１＋ｆ
    ｅ・ｆｃの演算により算出する係数決定手段と、その係
    数決定手段により算出された係数ｋを色度信号に乗ずる
    係数作用手段とを有することを特徴とする請求項１記載
    のカラー画像処理装置。
11. 【請求項１１】 輝度／色度分離信号の輝度信号からエ
    ッジ量信号を得るステップと、 前記輝度信号から画像を平滑化した輝度信号とエッジ部
    を強調した輝度信号を得るステップと、 前記輝度／色度分離信号の色度信号から画像の彩度信号
    を得るステップと、 前記エッジ量信号に基づき前記画像を平滑化した輝度信
    号とエッジ部を強調した輝度信号を混合するステップ
    と、 前記エッジ量信号と前記彩度信号とを用いて彩度の圧縮
    ないしは拡張に相当する色度信号を得るステップとを備
    えたことを特徴とするカラー画像処理方法。