JP3070174B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数画素をブロック化
して文字／中間調の領域識別を行って領域識別信号によ
りパラメータを切り替えカラー画像の形成処理を行うカ
ラー画像処理装置の領域識別信号処理回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機等のカラー画像処理装置で
は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、
Ｋ（黒）からなる４色のトナー現像器を使用し、これら
の各画像を重ね合わせてフルカラーの画像を再現してい
る。そのため、各トナーの現像プロセスに合わせて繰り
返し４回のスキャンを行い、その都度、原稿を読み取っ
たフルカラーの画像データを処理している。

【０００３】図８は従来のカラー画像処理装置の構成例
及び画像領域識別回路の構成例を示す図である。

【０００４】一般にカラー画像処理装置では、ラインセ
ンサーを用いて原稿を光学的に読み取り、Ｂ（青）、Ｇ
（緑）、Ｒ（赤）の色分解信号により画像データを取り
込むと、図８（イ）に示すようにその画像データをＥＮ
Ｄ変換３１でグレイバランスの調整を行った後、カラー
マスキング（カラーコレクション）３２で色分解信号Ｂ
ＧＲからカラーの色材信号ＹＭＣに変換している。そし
て、ＵＣＲ３３で墨版（Ｋ）生成、下色除去を行って、
色相分離型非線型フィルタ部でモアレや網点の除去とエ
ッジ強調を行い、ＴＲＣ（トーン調整）４０、ＳＧ（ス
クリーンジェネレータ）４１を通して現像色の多階調で
表現された色材信号Ｘをオン／オフの２値化データに
し、この２値化データでレーザ光を制御して帯電した感
光体を露光し各色の画像を形成している。

【０００５】色相分離型非線型フィルタ部では、ＵＣＲ
３３において墨版生成、下色除去処理を行って生成され
たＹＭＣＫの信号から現像プロセスにしたがって現像色
の画像データＸがセレクトされて入力され２系統に分岐
される。そのうちの一方には平滑化フィルタ３４、他方
にはγ変換回路３６、エッジ検出フィルタ３７、エッジ
強調用ＬＵＴ３５が接続される。そして、前者の系統で
中間調画像に対するモアレや網点除去のための平滑化の
処理が行われ、後者の系統で文字画像に対するエッジ強
調の処理が行われる。加算器３９は、これらの出力を合
成するものであり、この合成信号が非線型フィルタ処理
後の信号として出力される。この場合、エッジ処理で
は、色相検出回路３５により入力画像の色相を検出し、
そのときの現像色が必要色か否かの判定を行う。ここ
で、もし入力画像が黒領域である場合には、Ｙ、Ｍ、Ｃ
の有彩色信号のエッジ強調は行わずに、Ｋのみをエッジ
量に応じて強調するように制御する。

【０００６】上記のように非線形フィルタ処理を導入
し、種類の異なった文字、線画等の２値画像と、写真や
網点印刷物等の原稿に対して、文字、線画等の２値画像
は、エッジを強調して鮮鋭度を高めるようにし、写真や
網点印刷物等の中間調画像は、平滑化してモアレや網点
を除去して画像の滑らかさや粒状性を高めるようにする
ため非線形フィルタ処理を行っている。

【０００７】しかし、文字、線画等の２値画像と、写真
や網点印刷物等の中間調画像において、それぞれの原稿
や領域を予め指定することが容易である場合には、その
原稿毎に或いは領域毎に画像種を指定することによっ
て、それぞれに最適なパラメータを選択することがで
き、再現性を高めることができるが、これらの混在画像
の場合には、２値画像にも中間調画像にもそれなりに再
現できるパラメータが選択されることになる。この場合
には、２値画像に対しても中間調画像に対しても最適な
処理にはならないため、いずれにも満足できる画像を得
ることは難しい。

【０００８】例えば２値画像では、エッジ強調が弱くぼ
けて、文字が鮮明でなくなったり、また、黒文字では、
エッジ部や小文字部に濁りが生じてしまうという問題が
ある。他方、中間調画像については、エッジ検出周波数
の近傍が強調されてしまうため、中間調画像の滑らかさ
がなくなり、変なモアレやエッジが強調された荒い画像
になってしまう。そのため、黒文字と色文字と中間調の
３種の画像領域を識別し、フィルタ部のパラメータの切
り換え等を行うことが必要であり、この種の識別処理方
式が幾つか提案されている。

【０００９】例えば図８（ロ）に示す構成（特願平２ー
２９４０号参照）は、ランレングスによる識別方式を導
入したものである。色相検出部４１は、各画素毎に８色
（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｗ、Ｂ、Ｇ、Ｒ）の色相のいずれか
を検出するものであり、コンパレータ４２は、ＹＭＣの
うち最大のものが閾値ｔｈ_max 以上か否かを検出するも
のである。色相検出部４１では、低い濃度のノイズ等も
検出するので、この場合には、後述するランレングスが
短くなって、文字領域と誤って認識してしまうという問
題が生じる。そこで、少なくともある程度以上の濃度を
有する画素を文字候補とするために閾値ｔｈ_max との比
較判定を行い、ノイズを除去するのがコンパレータ４２
である。

【００１０】ブロック化部４３は、数画素例えば４×４
〜８×８に各画素をブロック化するものであり、ブロッ
ク判定部４４は、７色判定を行うものである。７色判定
は、Ｗを除く７色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｂ、Ｇ、Ｒ）につ
いてブロック内の最大頻度色を判定し、それをブロック
色とするものである。例えば４×４画素を１ブロックと
してそれぞれの色の頻度をカウントし、Ｋ＝６，Ｍ＝
２，Ｒ＝１，Ｃ＝１，Ｗ＝６になったとすると、Ｗを除
いた色／黒画素で最大である色Ｋをブロック色として採
用する。

【００１１】主走査方向カラーランカウント部４６は、
ブロック色判定部４４からＷ（０）か、それ以外の色黒
（１）かを表す１ビットをもらい、主走査方向の色／黒
ブロックのランレングスをカウントするものであり、コ
ンパレータ４７は、各ブロックのカウント値（ランレン
グス）が閾値ｔｈ_run より短いか否かを判定するもので
ある。ここでは、色／黒ブロックのランレングスが閾値
ｔｈ_run より短いと文字の候補となる。

【００１２】ランレングスで見た場合、画素単位では網
点領域も文字領域と同様にランレングスが短くなり文字
との切り分けが困難であるが、ブロック単位では網点領
域のランレングスが長くなり、文字領域の場合は、文字
と文字との間が網点のピッチより長いためブロックラン
レングスは短くなる。このようにブロックランレングス
でみると文字と網点領域との切り分けが可能になる。

【００１３】副走査方向エッジ検出部４５は、副走査方
向の数ブロックの範囲でエッジがあるか否かを検出する
ものであり、エッジがある場合に文字の候補とする。こ
れは、文字領域で用いられる横線も長いランレングスと
なるため、上記の主走査方向のランレングスでは文字の
候補とならないので、このような場合にも文字の候補と
して検出するためのものである。

【００１４】オアゲート４８とアンドゲート４９は、上
記の検出結果から主走査方向か副走査方向のいずれかで
文字の候補が存在し、且つブロックのｍａｘフラグが１
であれば、このブロックを文字領域と判定し、ブロック
色判定部４４で判定したブロック色信号を出力するもの
である。なお、ｍａｘフラグは、コンパレータ４２でＹ
ＭＣのうち最大のものが閾値ｔｈ_max 以上であると判定
された画素がブロック内に１以上あることを示す信号で
ある。

【００１５】上記の例は、この文字部周辺のランレング
スが短いことに着目したものである。すなわち、文字部
は、文字のブロックのかたまりと背景のかたまりで構成
され、地肌背景中にあるため、濃度変化が急峻であるの
に対し、画像部は、画像背景中にあり濃度が緩やかであ
る。そのため、ランレングスを観察すると、文字領域で
はランレングスが短く、中間調領域ではランレングスが
長くなる。しかも、画素単位では網点領域と文字領域と
の識別が困難であったが、網点の場合にはブロック化す
ることによりランレングスが長くなるので、文字領域で
はなく中間調領域で認識することができる。つまり、ブ
ロック化によって高い周波数を有する網点パッチ部もラ
ンレングスが長い色ブロックとして発生しやすくなり、
中間調領域として取り込むことができる。また、主走査
方向カラーランカウント部４６とコンパレータ４７によ
り文字の候補を検出するだけでは、主走査方向にランレ
ングスの長いライン等を誤認してしまうため、副走査方
向エッジ検出部４５によりエッジがある場合も文字の候
補とすることによって認識精度を上げている。

【００１６】また、図８（ハ）に示す構成（特願平２ー
１３６０７１号参照）は、ブロック単位の複数画素から
最大値と最小値とを検出し、それらの差が所定の値より
大きいか否かにより文字領域を識別すると共に、さらに
周囲のブロックの領域判定結果から誤り補正を行うもの
であり、領域識別回路は、大きく分けて一次識別と二次
識別からなる。一次識別は、８×８ブロック化回路６１
で８×８画素のブロック化を行って文字領域の識別を行
うものであり、そのために、ブロックの８×８画素から
最大値検出回路６２、最小値検出回路６３によりそれぞ
れ最大値と最小値を検出し、演算回路６４でそれらの差
を求める。そして、コンパレータ６５で演算回路６４の
出力、すなわち最大値と最小値との差を閾値ｔｈと比較
し、該差が閾値ｔｈより大きい場合に文字領域の識別信
号、例えば論理「１」を出力する。二次識別は、さらに
３×３のブロックで一次識別によるブロックの識別領域
の誤り補正を行うものである。

【００１７】例えば注目ブロックが一次識別では文字領
域と識別された場合において、周囲ブロックのほとんど
が文字領域でないときは、注目ブロックの識別内容を非
文字領域に補正する。同様に、注目ブロックが一次識別
では非文字領域と識別された場合において、周囲ブロッ
クのほとんどが文字領域であるときは、注目ブロックの
識別内容を文字領域に補正する。

【００１８】図９は色相検出回路の構成例を示す図であ
る。色相検出回路は、（イ）に示すようにＹ、Ｍ、Ｃの
最大値と最小値を求める最大値回路７１、最小値回路７
２、最大値と最小値との差を求める減算回路７３、Ｙ、
Ｍ、Ｃと最小値との差を求める減算回路７４〜７６、及
びコンパレータ７７〜８１を有する。それぞれコンパレ
ータ７７は減算回路７３の出力（ｍａｘ−ｍｉｎ）と閾
値ｔｈ１を、コンパレータ７８は最小値の出力（ｍｉ
ｎ）と閾値ｔｈ２を、コンパレータ７９は減算回路７４
の出力（Ｙ−ｍｉｎ）と閾値ｔｈ３を、コンパレータ８
０は減算回路７５の出力（Ｍ−ｍｉｎ）と閾値ｔｈ４
を、コンパレータ８１は減算回路７４の出力（Ｃ−ｍｉ
ｎ）と閾値ｔｈ５を比較するものであり、各値が閾値ｔ
ｈ１〜ｔｈ５より大きい場合にそれぞれ論理「１」とす
る信号ｒ、ｍ、ｃ′、ｍ′、ｙ′を出力する。そして、
この出力から同図（ロ）に示す判定条件により判定色相
を導き、現像色について必要色「１」か不必要色「０」
かを判定する。判定色相としては、通常の文字の色とし
て用いられる、Ｗ（白）、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ、Ｇ、Ｒ、Ｋ
の８色を対象とし、各コンパレータ７７〜８１の出力に
より同図（ロ）に示すテーブルの色相判定を行うのが判
定ＲＯＭ８２である。

【００１９】その他にも、所定の画素ブロック内の平均
値と標準偏差等を使うもの（例えば特開昭６３ー２０５
７８３号公報）や位相の異なる複数のディザ変換で変換
した２値出力を使うもの（例えば特開昭６３ー１９３７
７０号公報）、Ｒ、Ｇ、Ｂの色分解信号のそれぞれに対
してブロック内の最大値と最小値を求め、少なくとも１
つの色成分において、その差が予め定められた値以上の
とき文字領域と判定するもの（例えば特公昭６３ー５１
６３１号公報参照）等、種々の方式がこれまでに提案さ
れている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の各種領域識別方式でも、確かにブロック判定を行う
ことによって識別性能を向上させることはできるが、現
実には、装置の高速化を図りかつ高画質のカラーコピー
を得ようとすると、原稿読取を高速で動作させるように
し、読み取った画像データも高速で処理しなければなら
ないため、例えば画像処理装置の機構的な動作に伴う振
動やノイズにより現像プロセスで領域認識にバラツキが
生じ、黒文字の途切れ等のディフェクトが現れるという
問題が生じる。

【００２１】すなわち、カラーコピーでは、先に述べた
ように４回のスキャンでＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー画像を
重ねることによってフルカラー画像を再現しているた
め、最大最小値の差、ランレングス、平均値、標準偏差
等のそれぞれの特徴量を用い、ブロック単位で領域の判
定を行うようにしても、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４回の現像プ
ロセスを通して全てが同じ領域判定の結果が得られない
と、かえって画質の劣化が著しくなる。

【００２２】例えばＭとＣの現像プロセスでは黒文字領
域の判定であるにもかかわらず、ＹとＫの現像プロセス
では黒文字領域の判定でなかった場合には、そのブロッ
クで黒文字が途切れてＹで出力されることになる。すな
わち、Ｍ、Ｃは、黒文字領域の判定であるため、また、
Ｋも黒文字領域以外の判定であるためそれぞれ出力が抑
えられ、Ｙのみが出力される。特に、黒文字の識別領域
ではＫのみで再現してＹＭＣをリセットし、色文字の識
別領域ではＫ信号をリセットするような処理を行うと、
領域識別が誤った場合には、色文字が黒文字に変わった
り、色抜けによる色変わりが発生したりする場合があ
る。

【００２３】しかも、領域識別を行って黒文字の場合に
ＹＭＣをリセットすると、背景色の部分が白抜けになる
が、色文字の場合にＫをリセットすると、青の場合、通
常はＭＣだけでなくＹＫものるために青の再現性が極端
に低下する。さらに、ブロックで判定し出力されるた
め、画素単位の出力に比べて黒文字のところどころが色
文字になってしまう様子がより目立ち、ブロックが見え
てしまう。このようなディフェクトは色文字や中間調の
領域においても同様に現れることになるので、著しい画
質の劣化を招くという問題がある。

【００２４】また、従来方式では、ハードウエア構成が
複雑であったり、逆に簡単であれば識別性能が悪かった
りして満足されるものがなかった。特に、カラー画像に
対応するための黒文字／色文字識別のハードウエア整合
がとりにくく、領域識別と別系統での構成とならざるを
得なかった。

【００２５】本発明の目的は、スキャン毎に生成される
領域識別信号のバラツキをなくすことである。さらに、
本発明の他の目的は、黒文字やライン等に色変わりが発
生するのを防ぐことである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、カ
ラー画像を形成する各色毎の画像形成処理に対応して、
複数回の画像読み取りを行う画像形成装置において、文
字／中間調の領域識別を行ってその結果に応じて領域毎
に異なるカラー画像の形成処理を行う画像形成手段を備
え、１回目の読み取りに対応して領域識別結果をメモリ
に記憶するとともに当該領域識別結果を用いて１回目の
画像形成処理を行い、前記メモリに記憶された前記領域
識別結果を用いて２回目以降の読み取りに対応する画像
形成処理を行うようにしたことを特徴とする。また、２
回目以降の読み取りに対応した領域識別結果をメモリに
記憶した領域識別結果と照合して領域を識別することを
特徴とする。

【００２７】

【作用】本発明の画像形成装置では、文字／中間調の領
域識別を行ってその結果に応じて領域毎に異なるカラー
画像の形成処理を行う画像形成手段を備え、１回目の読
み取りに対応して領域識別結果をメモリに記憶するとと
もに当該領域識別結果を用いて１回目の画像形成処理を
行い、前記メモリに記憶された前記領域識別結果を用い
て２回目以降の読み取りに対応する画像形成処理を行う
ので、各色毎の画像形成処理において領域識別結果のバ
ラツキをなくすことができる。したがって、１回目のス
キャンの領域識別信号において、特に黒文字として処理
された場合には、２回目以降もこの領域識別信号を優先
させることにより、バラツキをなくし黒文字やライン等
に色変わりが発生するのを防ぐことができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の画像形成装置の１実施例を示す
図である。

【００２９】図１において、入力信号Ｌ^* 、ａ^* 、ｂ^*
は、システムバリューで表現された８ビットの信号であ
り、Ｌ^* 軸で明度を表し、これと直交するａ^* 軸とｂ^*
軸の２次元平面で彩度と色相を表すものである。領域識
別回路１は、複数画素をブロック化して絵柄／背景／文
字、カラー／白黒の判定を行い、これらを合成して中間
調／黒文字／色文字の領域識別信号を生成するものであ
る。デコーダ２は、領域識別回路１の２ビットの領域識
別信号を中間調／黒文字／色文字から黒文字か黒文字以
外かの１ビットの黒文字情報にデコードするものであ
り、Ｓ／Ｐコンバータ３は、１ビットの黒文字情報を４
ビットにまとめるシリアル／パラレル変換器である。メ
モリ４は、１回目のスキャンで得られた黒文字情報を格
納しておくものであり、その読み書きアドレスを発生す
るのがアドレス発生回路５である。Ｐ／Ｓコンバータ６
は、２回目のスキャン以降でメモリ４から読み出される
４ビット単位の黒文字情報をシリアル信号に変換するも
のであり、デコーダ７は、メモリ４の黒文字情報と領域
識別回路１の領域識別信号から２回目以降のスキャンの
領域識別信号を生成するものである。そして、セレクタ
８は、１回目のスキャンでは領域識別回路１の領域識別
信号を選択し、２回目以降のスキャンではデコーダ７の
領域識別信号を選択するものである。

【００３０】デコーダ７では、メモリ４の黒文字情報が
「１」、つまり、１回目のスキャンの領域識別情報が黒
文字であれば、２回目以降のスキャンの領域識別情報が
中間調や色文字であっても黒文字の領域識別情報を出力
し、黒文字情報が「０」であれば、２回目以降のスキャ
ンの領域識別情報のうち中間調や色文字はそのまま出力
し、黒文字であっても中間調を出力する。これは、例え
ば現像プロセスがＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順であるとすると、
１回目のスキャンの領域識別情報が黒文字であればＹは
リセットされて出力されないので、２回目以降のスキャ
ンで黒文字以外の領域識別情報をそのまま出力すると、
ＭやＣが出力され色変わりが生じるからである。同様
に、１回目のスキャンの領域識別情報が黒文字でない場
合、２回目以降のスキャンで黒文字の領域識別情報をそ
のまま出力すると、ＭやＣがリセットされＹとＫが出力
されることになる。

【００３１】上記のように本発明のカラー画像処理装置
の領域識別信号処理回路では、メモリに１回目のスキャ
ンの領域識別結果を格納し、２回目以降のスキャンで
は、メモリに格納された領域識別結果を照合しながら最
終判定結果を決定するものであるが、メモリに格納され
た領域識別結果をそのまま使用してもよいことはいうま
でもない。また、領域識別結果をメモリに格納する際
に、上記の例では黒文字／その他の１ビットで格納した
が、文字／中間調で格納してもよいし、２ブロック間で
論理和ＯＲを取って統合したり、論理積ＡＮＤを取って
統合して格納するように構成してもよい。

【００３２】次に、領域識別回路について説明する。図
２は本発明に適用される領域識別回路の構成例を示す図
である。

【００３３】図２において、非線形量子化器１１は、各
画素の８ビットの信号Ｌ^* を４ビットに圧縮するもので
あり、量子化器１２は、各画素の８ビットの信号Ｌ^* を
閾値ｔｈ１、ｔｈ２で高レベル／中間レベル／低レベル
にレベル分けした２ビットの信号を出力するものであ
り、色相識別器１３は、各画素の８ビットの信号Ｌ^* 、
ａ^* 、ｂ^* から色か黒か白かを識別した２ビットの色相
信号を出力するものである。

【００３４】ブロック化ＦＩＦＯ１４は、副走査方向に
４ライン、主走査方向に８画素のデータを保持して４×
８のブロック化を行い、また、８ラインの入力ラインか
ら１ラインずつ間引きして４ラインを保持することによ
って８×８のサイズに相当するブロック化を行うもので
ある。ブロック化ＦＩＦＯ１４に保持する１画素のデー
タは、圧縮した４ビットの信号Ｌ^* と２ビットのレベル
分け信号と２ビットの色相信号からなる８ビットであ
り、それぞれ４ビットの信号Ｌ^* は平均値算出回路１６
と比較器１５に、２ビットのレベル分け信号はカウンタ
１７と１８に、２ビットの色相信号はブロック色相識別
器１９に分配される。

【００３５】平均値算出回路１６は、ブロック内画素の
信号Ｌ^* を加算してブロック内平均値Ｐａを算出するも
のである。カウンタ１７はレベル分け信号から高レベル
画素数Ｐｈをカウントするものであり、カウンタ１８は
中間レベル画素数Ｐｍをカウントするものである。量子
化器１２において、低レベルの閾値をｔｈ１、高レベル
の閾値をｔｈ２とし、信号Ｌ^* が閾値ｔｈ１とｔｈ２と
の間にある場合に２ビットのうちの下位ビットのみを
「１」に、閾値ｔｈ２を越える場合には上位ビットのみ
を「１」にすると、カウンタ１７は上位ビットをカウン
トし、カウンタ１８は下位ビットをカウントすることに
なる。

【００３６】非線型量子化器２０〜２２は、それぞれ平
均値算出回路１６、カウンタ１７、１８のデータを圧縮
するものであり、圧縮した後のデータからＬＵＴ２３、
比較器２４により文字／中間調の判定信号を生成する。
ＬＵＴ２３は、後述する図７に示す３次元空間のＰａ─
Ｐｈ平面（図示左側平面）で文字領域とされるブロック
におけるＰｍの閾値を読み出すものであり、比較器２４
でこの閾値の方が大きい場合には、図７に示す３次元空
間において実線のブロック内に入り、文字領域の判定信
号が出力される。ＬＵＴ２３と比較器２４との間に挿入
接続された加算器は、バイアスＴＨ_biasによりＬＵＴ２
３から読み出された閾値のバイアスを調整するものであ
り、文字の領域を調整するものである。

【００３７】比較器１５とフラグ検出器２５は、背景ブ
ロックか否かを検出するものであって、比較器１５で圧
縮した４ビットの信号Ｌ^* を閾値ＴＨ_avと比較し、フラ
グ検出器２５で閾値ＴＨ_avを越える画素がブロック内に
あったか否かを検出するものである。したがってここで
は、ブロック内の全ての画素が閾値ＴＨ_avより小さい場
合には、背景であると判定する。つまり、閾値ＴＨ_avを
越えるものが最低１画素以上ないと文字／中間調のいず
れでもなく背景とするものである。誤り補正回路２６
は、文字／中間調の判定信号と背景検出信号を入力して
例えば周囲のブロックの判定信号と比較してさらに大き
なブロック単位での補正を行うものであり、文字／中間
調の判定信号を出力する。

【００３８】ブロック色相識別器１９は、ブロック化Ｆ
ＩＦＯ１４でブロック化された各画素の色相信号から例
えば多数決判定によりブロック単位でカラーか白黒かの
色相を識別するものであり、ディレイ回路２８は、カラ
ー／白黒のブロック色相信号をディレイさせて誤り補正
回路２６の文字／中間調の判定信号との同期をとるもの
である。そして、最終判定回路２７は、文字／中間調の
判定信号とカラー／白黒のブロック色相信号から最終的
に色文字／黒文字／中間調のＴ／Ｉ（テキストイメー
ジ）領域判定信号を出力するものである。

【００３９】図３は画像領域識別回路の変形例を示す
図、図４はカラー文字／中間調画像の分布を説明するた
めの図、図５は文字領域の分布状態の例を説明するため
の図、図６はパラメータ最適化条件を説明するための図
である。

【００４０】線画や文字等の２値画像と写真や網点の中
間調画像が混在する原稿において、ブロック化した領域
で文字と中間調の領域の特徴量を採取するため、従来も
種々の方法が採用されているが、それらは、ランレング
スや最大値と最小値との差のようにある１つに限定した
特徴量を採用している。これに対して本発明は、所定の
画素数のブロック化を行ってブロック内平均値Ｐａとブ
ロック内高レベル画素数Ｐｈとブロック内中間レベル画
素数Ｐｍを採取し、その３次元的な分布状態から領域を
判定するものであり、その基本構成例を示したのが図３
である。

【００４１】図３（イ）に示す例は、まず、８ビットの
ブロック内平均値Ｐａと６ビットのブロック内高レベル
画素数Ｐｈと６ビットのブロック内中間レベル画素数Ｐ
ｍを量子化器１〜３でそれぞれ３ビット、４ビット、４
ビットに量子化した後、ブロック内平均値Ｐａとブロッ
ク内高レベル画素数Ｐｈから７ビットのＬＵＴ４で閾値
ＴＨを読み出し、その閾値を比較器５でブロック内中間
レベル画素数Ｐｍと比較して文字／中間調の領域判定信
号を得るものである。

【００４２】これに対し、同（ロ）に示す実施例は、量
子化したブロック内平均値Ｐａとブロック内高レベル画
素数Ｐｈとブロック内中間レベル画素数Ｐｍを使って１
１ビットのＬＵＴ６で文字／中間調の領域判定信号を得
るものであり、また、同（ハ）に示す実施例は、量子化
することなくそのままのブロック内平均値Ｐａとブロッ
ク内高レベル画素数Ｐｈとブロック内中間レベル画素数
Ｐｍを使って２０ビットのＬＵＴ７で文字／中間調の領
域判定信号を得るものである。

【００４３】文字／中間調の混在する原稿について考察
すると、図４（イ）に示すように高レベルの閾値ｔｈ１
と低レベルの閾値ｔｈ２を設けた場合、文字は、例えば
Ａのように低レベルの背景から急峻に立ち上がるため、
閾値ｔｈ１を越える高レベルの画素と閾値ｔｈ２に達し
ない低レベルの画素が多く、閾値ｔｈ１と閾値ｔｈ２の
間の中間レベルの画素は少ない。つまり、相対的には文
字部の高レベルより背景の低レベルの方が多い。これに
対して中間調は、例えばＢのように各レベルに万遍なく
分布するが、領域でみると低レベルと中間レベルに分布
する場合、中間レベルに分布する場合、中間レベルと高
レベルに分布する場合、高レベルに分布する場合にな
る。したがって、平均値（ブロック内平均値Ｐａ）と頻
度で見た場合には、（ロ）に示すように文字は平均値の
低い方に分布し、中間調は、平均値の高い方に分布す
る。したがって、それぞれの特徴量をみると、以下のよ
うになる。

【００４４】文字領域の場合、文字部の高レベルより背
景が多く存在するため、ブロック内平均値Ｐａは低いと
ころにあり、高レベル画素が最低１画素以上存在し、な
おかつ低レベル画素も最低１画素以上存在する。この条
件を満たさなければ、例えばブロック内全てが高レベル
画素の場合は、中間調領域となる。したがって、上記の
３つの特徴量を３次元的にみると、文字領域の分布状態
は図７に示すようになる。すなわち、３種の特性値の合
成により文字である範囲がかなり限定できることがわか
る。

【００４５】今、ブロック内全画素総数をＰｔとする
と、文字領域は、少なくとも以下の条件を満たしていな
ければならない。

【００４６】 Ｐｈ＋Ｐｍ≦Ｐｔ−１ １≦Ｐｈ≦Ｐｔ−１ つまり、ＰｈとＰｍからなる平面でみると、文字領域は
図６に示す黒地の領域に分布し、中間調領域は白地の領
域に分布する。したがって、でかつを満足している
ときに初めて文字領域となる。

【００４７】さらに、実際の識別パラメータは、各画像
データを統計的に解析し、上記の条件も加味して決定す
る。これを実現するための構成を示したのが先に説明し
た図３であり、（ハ）が３次元ＬＵＴに予め識別結果を
格納しておき、Ｐａ、Ｐｈ、Ｐｍの各８、６、６ビット
の結果を合成した２０ビットをＬＵＴのアドレスとして
入力するように構成したものである。これに対して
（ロ）はＬＵＴの容量を削減するため、Ｐａ、Ｐｈ、Ｐ
ｍに量子化器を挿入し、それぞれのデータ語長を圧縮し
てＬＵＴの容量を減らしたものである。つまり、ＬＳＩ
化するためには、内部でなるべくメモリを小さくするこ
とが必要であり、この場合、３、４、４の１１ビットま
での削減を実現している。勿論、この量子化は単純に適
用できないが、Ｐａ、Ｐｈ、Ｐｍの分布状態と量子化を
非線形にすることによって、この程度の圧縮をしても識
別性能に支障を来さないことが確認できた。そして、
（イ）はＰｍの特性に着目して（ロ）のハードウエア規
模をさらに縮小したものであり、２次元のＬＵＴと１つ
の比較器を用いた構成となっている。これは、図５、図
６を見たときに、文字領域のＰｍの分布状態が必ずＰｍ
＝０を最小値とし、Ｐｍ≦Ｐｔ−Ｐｈ−１を最大値とす
る範囲に入ることに着目している。これによりＰｍの値
がＰａ、Ｐｈによって予め決定されたＰｍの最大値の閾
値と比較して、小さければ文字領域、大きければ中間調
領域という判定方式が実現できることが分かる。これに
より、識別性能を落とさず、ハードウエア実現性を向上
できる。

【００４８】次に、本発明に適用される画像処理装置の
構成例を説明する。図７は画像処理装置の信号処理系の
構成例を示す図である。

【００４９】図７において、画像入力部１００は、例え
ば副走査方向に直角に配置されたＢ、Ｇ、Ｒ３本のＣＣ
Ｄラインセンサからなる縮小型センサを有し、副走査方
向に縮拡倍率に応じた速度で移動しながらタイミング生
成回路１２からのタイミング信号に同期して主走査方向
に走査して画像読み取りを行うＩＩＴであり、アナログ
の画像データから階調表現された例えば８ビットのデジ
タルの画像データに変換される。この画像データに対
し、シェーディング補正回路１１では、種々の要因によ
る各画素間のバラツキに対してシェーディング補正さ
れ、ギャップ補正回路１３では、各ラインセンサ間のギ
ャップ補正が行われる。ギャップ補正は、ＦＩＦＯ１４
でＣＣＤラインセンサのギャップに相当する分だけ読み
取った画像データを遅延させ、同一位置のＢ、Ｇ、Ｒ画
像データが同一時刻に得られるようにするためのもので
ある。ＥＮＬ（Ｅquivalent Ｎeutral Ｌightness；等
価中性明度）変換回路１５は、原稿タイプに応じたパラ
メータを使って画像データのグレイバランス処理を行う
ものであり、また、後述する編集処理部４００からのネ
ガポジ反転信号により、画素毎にグレイのとり方を逆に
してネガポジ反転し、例えば、或る指定領域のみネガポ
ジを反転できるようになっている。

【００５０】ＥＮＬ変換回路１５で処理されたＢ、Ｇ、
Ｒ画像データは、マトリッスク回路１６ａで例えば均等
色空間の信号Ｌ^* 、ａ^* 、ｂ^* に変換される。均等色空
間の信号Ｌ^* 、ａ^* 、ｂ^* は、それぞれが直交する座標
軸でＬ^* が明度を表し、ａ^* 、ｂ^* が色度平面（色相、
彩度）を表す。このような均等色空間の信号Ｌ^* 、
ａ^* 、ｂ^* に変換することにより、メモリシステム２０
０を介して計算機等外部とのインターフェースを取り易
くすると共に、色変換や編集処理、画像情報を検知を容
易にしている。セレクタ１７は、マトリクス変換回路１
６ａの出力、または外部とのインターフェースであるメ
モリシステム２００からの画像データを選択的に取り出
し、或いは双方の画像データを同時に取り込んでテクス
チャ合成や透かし合成の処理を行うものである。そのた
め、セレクタ１７には、合成画像について合成比率の設
定、演算処理、合成処理を行う機能を有している。

【００５１】下地除去回路１８は、例えばプリスキャン
で原稿濃度のヒストグラムを作成して下地濃度を検出
し、下地濃度以下の画素については飛ばして新聞等のよ
うなかぶった原稿に対するコピー品質を良くするための
ものである。原稿検知回路１９は、黒いプラテンの裏面
と原稿との境界を検出して外接矩形を求めることによっ
て原稿サイズを検出し記憶しておくものである。これら
下地除去回路１８及び原稿検知回路１９では、均等色空
間の信号Ｌ^* 、ａ^* 、ｂ^* のうち、明度情報を信号Ｌ^*
が用いられる。

【００５２】編集処理部４００では、領域毎に編集処理
やパラメータ等の切り換えを行うためのエリアコマンド
の設定及びエリアコマンドに基づく領域制御信号の生成
が行われ、画像データに対して色編集や色変換、マーカ
ー色検出その他の処理が行われる。そして、その処理が
行われた画像データがマトリクス変換回路１６ａ及び絵
文字分離回路（ＴＩＳ回路）２０に入力される。

【００５３】編集処理後の画像データに対して、マトリ
クス変換回路１６ａでは、Ｌ^* 、ａ^* 、ｂ^* からＹ、
Ｍ、Ｃのトナー色に変換され、絵文字分離回路２０で
は、複数の画素をブロック化して色文字／黒文字／絵柄
（文字／中間調）の領域識別がなされる。下色除去回路
２１では、マトリクス変換回路１６ｂで変換されたＹ、
Ｍ、Ｃの画像データからモノカラー／フルカラーの信号
に応じて墨版（Ｋ）の生成、及びＹ、Ｍ、Ｃの等量除去
を行って、プロセスカラーの画像データを出力し、さら
に、色相判定を行って色相信号（Ｈue) を生成する。な
お、絵文字分離回路２０で識別処理する際には、ブロッ
ク化するため領域識別の信号に例えば１２ラインの遅れ
が生じるので、この遅れに対して色相信号及び画像デー
タを同期させるためにタイミングをとるのがＦＩＦＯ２
２ａと２２ｂである。

【００５４】縮拡回路２３ｂは、画像データを指定され
た縮拡率にしたがって縮拡処理するものであり、副走査
方向については画像入力部１００で縮拡率にしたがって
走査速度を変えることによって縮拡処理されるので、こ
こでは主走査方向について画像データの間引き、又は補
間を行っている。縮拡回路２３ａは、画像データに対す
る縮拡処理に対応して領域制御情報の実行領域がずれな
いようにエリアコマンドを縮拡処理するためのものであ
る。縮拡処理された領域制御情報がエリアデコーダ２４
でデコードされて各処理ブロックの処理に供される。エ
リアデコーダ２４は、エリアコマンドや領域識別信号、
色相信号からフィルタのパラメータ２５や乗算器２６の
係数、ＴＲＣ回路２７のパラメータの切り換え信号を生
成し、分配するものである。

【００５５】フィルタ２５は、縮拡回路２３ｂで縮小ま
たは拡大された画像データに対して空間周波数に応じて
中間調のモアレ除去、文字のエッジ強調を行うものであ
る。ＴＲＣ回路２７は、変換テーブルを用いＩＯＴの特
性に合わせて濃度調整をするためのものであり、ＰＡＬ
２９は、現像プロセスや領域識別の信号によってＴＲＣ
回路２７の変換テーブルのパラメータを切り換えるデコ
ーダである。乗算器２６は、係数ａとｂを用いて画像デ
ータｘに対しａｘ＋ｂの演算を行うものであり、中間調
の場合にはスルー、文字の場合にはハイγのように係数
が切り換えられる。そして、ＴＲＣ回路２７と併せて用
い各色成分に対する係数と変換テーブルを適宜選択する
ことにより、色文字、黒文字、絵柄に対してのデータリ
セット、色調整、濃度調整が行われる。また、フィルタ
２５のパラメータを標準化し、係数ａとｂで文字のエッ
ジ強調を調整することができる。これらによって調整さ
れた画像データはメモリシステムに記憶されるか、ＲＯ
Ｓ３００のスクリーン生成部２８でドット展開され網点
画像にして出力される。

【００５６】編集処理部４００は、色変換や色編集、領
域制御信号の生成等を行うものであり、セレクタ１７か
らの画像データＬ^* 、ａ^* 、ｂ^* が入力される。そし
て、ＬＵＴ４１５ａでマーカー色その他の色検出や色編
集、色変換等がし易いように色度の情報が直交座標系の
ａ、ｂから極座標系のＣ、Ｈに変換される。色変換＆パ
レット４１３は、例えば色変換や色編集で使用する色を
３２種類のパレットに持っており、ディレイ回路４１１
ａを通して入力されるエリアコマンドにしたがって画像
データＬ、Ｃ、Ｈに対しマーカーの色検出や色編集、色
変換等の処理を行うものである。そして、色変換等の処
理を行う領域の画像データのみが色変換＆パレット４１
３で処理されＬＵＴ４１５ｂでＣ、Ｈからａ、ｂに逆変
換された後、それ以外の領域の画像データは直接セレク
タ４１６から出力され、前述のマトリクス変換回路１６
ｂへ送られる。

【００５７】色変換＆パレット４１３で画像データから
検出されたマーカ色（３色）と閉領域の４ビット信号は
密度変換・領域生成回路４０５へ送られる。密度変換・
領域生成回路４０５では、ＦＩＦＯ４１０ａ、４１０
ｂ、４１０ｃを用いて４×４のウインドウで、１６画素
の中で黒画素が所定数以上であれば「１」とする２値化
処理を行って４００ｓｐｉから１００ｓｐｉへの密度変
換が行われる。このようにして生成されたマーカ信号
（閉ループやマーカ・ドット）は密度変換・領域生成回
路４０５よりＤＲＡＭコントローラ４０２を通してプレ
ーンメモリ４０３に書き込まれる。

【００５８】また、マーカ・ドット信号については、小
さなゴミなどをマーカとして誤検知しないようにＦＩＦ
Ｏ４０８により３ライン分遅延させて３×３のウインド
ウにして座標値生成回路４０７でマーカ・ドットの検
出、座標値の生成を行ってＲＡＭ４０６に記憶する。な
お、このマーカ・ドットについてはプレーンメモリ４０
３にも記憶されるが、誤検知を防止するためにこの処理
を行っている。

【００５９】プレーンメモリ４０３は、色変換や色編
集、その他の領域編集を行うためのエリアコマンドを格
納するためのメモリであり、例えばエディットパッドか
らも領域を指定し、その領域にエリアコマンドを書き込
むことができる。すなわち、エディットパッドで指定し
た領域のエリアコマンドは、ＣＰＵバスを通してグラフ
ィックコントローラ４０１に転送され、グラフィックコ
ントローラ４０１からＤＲＡＭコントローラ４０２を通
してプレーンメモリ４０３に書き込まれる。プレーンメ
モリ４０３は４面からなっており、０〜１５までの１６
種類のエリアコマンドが設定できる。

【００６０】プレーンメモリ４０３に格納した４ビット
のエリアコマンドは、画像データの出力に同期して読み
出され色変換＆パレットにおける編集処理や、図（イ）
に示す画像データ処理系、ＥＮＬ変換回路１５やマトリ
クス変換回路１６、セレクタ１７、下色除去回路２１、
さらにはエリアデコーダ２４を介してフィルタ２５、乗
算器２６、ＴＲＣ回路２７、スクリーン生成部２８等の
パラメータ等の切り換えに使用される。このエリアコマ
ンドをプレーンメモリ４０３から読み出し、色変換＆パ
レット４１３での編集処理、画像データ処理系でのパラ
メータの切り換え等に使用する際には、１００ｓｐｉか
ら４００ｓｐｉへの密度変換が必要であり、その処理を
密度変換領域生成回路４０５で行っている。密度変換領
域生成回路４０５では、ＦＩＦＯ４０９ａ、４０９ｂを
使って３×３のブロック化を行い、そのパターンからデ
ータ補間を行うことによって、閉ループ曲線や編集領域
等の境界がギザギザにならないように１００ｓｐｉから
４００ｓｐｉへの密度変換を行っている。ディレイ回路
４１１ａ、４１１ｂ、１ＭＦＩＦＯ４１２等は、エリア
コマンドと画像データとのタイミング調整を行うための
ものである。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
文字／中間調の領域識別を行ってその結果に応じて領域
毎に異なるカラー画像の形成処理を行う画像形成手段を
備え、１回目の読み取りに対応して領域識別結果をメモ
リに記憶するとともに当該領域識別結果を用いて１回目
の画像形成処理を行い、前記メモリに記憶された前記領
域識別結果を用いて２回目以降の読み取りに対応する画
像形成処理を行うので、各色毎の画像形成処理において
領域識別結果のバラツキをなくすことができる。したが
って、１回目のスキャンの領域識別信号において、特に
黒文字として処理された場合には、２回目以降もこの領
域識別信号を優先させることにより、バラツキをなくし
黒文字やライン等に色変わりが発生するのを防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の１実施例を示す図で
ある。

【図２】 本発明に適用される領域識別回路の構成例を
示す図である。

【図３】 画像領域識別回路の変形例を示す図である。

【図４】 カラー文字／中間調画像の分布を説明するた
めの図である。

【図５】 文字領域の分布状態の例を説明するための図
である。

【図６】 パラメータ最適化条件を説明するための図で
ある。

【図７】 画像処理装置の信号処理系の構成例を示す図
である。

【図８】 従来のカラー画像処理装置の構成例及び画像
領域識別回路の構成例を示す図である。

【図９】 色相検出回路の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１…領域識別回路、２、７…デコーダ、３…Ｓ／Ｐコン
バータ、４…メモリ、５…アドレス発生回路、６…Ｐ／
Ｓコンバータ、８…セレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−166861（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−298161（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−157868（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 G06K 9/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像を形成する各色毎の画像形成
   処理に対応して、複数回の画像読み取りを行う画像形成
   装置において、 文字／中間調の領域識別を行ってその結果に応じて領域
   毎に異なるカラー画像の形成処理を行う画像形成手段を
   備え、 １回目の読み取りに対応して領域識別結果をメモリに記
   憶するとともに当該領域識別結果を用いて１回目の画像
   形成処理を行い、前記メモリに記憶された前記領域識別
   結果を用いて２回目以降の読み取りに対応する画像形成
   処理を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 ２回目以降の読み取りに対応した領域識
   別結果をメモリに記憶した領域識別結果と照合して領域
   を識別することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。