JP3191300B2 - フル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］ 本発明は、例えばデジタルフルカラー複写機などにお
いて、読み取った画像の画素が白黒画素であるか、白黒
画素以外のカラー画素であるかを判別するフルカラー画
像処理装置に関する。

［従来の技術］ 従来のデジタルカラー複写機においては、原稿のカラ
ー画像を画素毎に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色
（Ｂ）の３色に色分解して読み取り、R,G,Bの３色の各
デジタル画像データに変換し、上記変換された３色の各
デジタル画像データに対して、下色除去処理、墨加刷処
理、及びマスキング処理などの色補正処理を行い、上記
色補正処理後のシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黄色
（Ｙ）及び黒色（Ｋ）の４色の各デジタル画像データに
基づいて、カラー画像の１走査毎にシアン（Ｃ）、マゼ
ンダ（Ｍ）、黄色（Ｙ）及び黒色（Ｋ）の順に再現し、
いわゆるデジタル画像であるドットイメージを複写紙に
複数回転写して記録する。

この種のデジタルカラー複写機には、上記読み取った
カラー画像の巾から、指定した色、例えば青色部分を、
好みの色、例えば赤色に変換するという色変換機能を有
するものが知られている。この色変換処理を行う場合、
上記読み取った画像の各画素が指定された色である青色
であるか否かを判別するためのカラー判別回路が備えら
れている。この従来のカラー判別回路は、メモリを用い
たテーブル索引方式をとっており、指定される色の種類
と同数、即ち指定する色が、青、赤、黄、黒の４色の場
合は４個のテーブルを備えた１個のROMで構成されてい
る。

このカラー判別回路のROMのアドレスデータ端子に
は、４個のテーブルを選択するための２ビットの選択デ
ータと、CCDイメージセンサから出力されるR,G,Bの３色
のビットの各デジタル画像データが入力され、このと
き、当時ROMは、上記選択データに基づいて４個のテー
ブルのうちの１個のテーブルを選択して、入力された３
色の各デジタル画像データに基づいて、上記読み取った
画像の各画素が、指定された色の画素であるか否かを判
別した後、判別結果を示す１ビットの判別結果信号を出
力する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、CCDイメージセンサから出力されるR,
G,Bの３色の８ビットの各デジタル画像データが上記ROM
にてなるカラー判別回路にアドレスデータとして入力さ
れて判別されるため、当該ROMの記憶容量が比較的大き
くなり、上記判別を行なう処理速度が遅いという問題点
があった。

本発明の目的は上記の問題点を解決し、読み取った画
像の各画素が白黒画素であるか又は白黒画素以外のカラ
ー画素であるかを判別する判別回路を、従来例に比較し
簡単な回路で構成することができ、しかも上記判別のた
めの回路の処理を高速で行なうことができるフルカラー
画像処理装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るフルカラー画像処理装置は、原稿の画像
を画素毎に読み取って得られた、１画素に対する複数の
画像データに基づいて、各画素が白黒画素であるか否か
を判別するフルカラー画像処理装置において、 対象画像が白黒画素であるか否かを判別するに際し
て、当該画素を構成する赤色、緑色及び青色の複数の画
像データのうち予め選択された１つの画像データに関す
るしきい値データと画像データとの関係に基づいて、他
の画像データが取るべき範囲を示す上限データと下限デ
ータを発生するデータ発生手段と、 上記他の画像データと上記上限と下限データとを比較
し、その比較結果に基づいて、画素が白黒画素であるか
否かを判別する判別手段と、 を備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明に係るフルカラー画像処理装置においては、上
記データ発生手段は、対象画素が白黒画素であるか否か
を判別するに際して、当該画素を構成する赤色、緑色及
び青色の複数の画像データのうち予め選択された１つの
画像データに関するしきい値データと画像データとの関
係に基づいて、他の画像データが取るべき範囲を示す上
限データと下限データを発生する。次いで、上記判別手
段は、上記他の画像データと上記上限と下限データとを
比較し、その比較結果に基づいて、画素が白黒画素であ
るか否かを判別する。従って、本発明に係るフルカラー
画像処理装置においては、比較的大きな記憶容量を有す
る１個のROMを用いて白黒画素の判別を行なう従来例に
比較し、上記データの発生及び上記白黒画素の判別にお
いて処理すべきデータのビット数を少なくすることがで
きる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例であるデ
ジタルカラー複写機について説明する。

本実施例のデジタルカラー複写機は、原稿のカラー画
像を画素毎に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の
３色に色分解して読み取り、R,G,Bの３色の明度を示す
各デジタル画像データに変換し、上記変換された３色の
各デジタル画像データに対して、上記読み取った画素が
白黒画素か否かに応じて異なった色補正処理を行い、上
記色補正処理後のシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黄色
（Ｙ）及び黒色（Ｋ）の４色の各デジタル画像データに
基づいて、カラー画像の１走査毎にシアン（Ｃ）、マゼ
ンダ（Ｍ）、黄色（Ｙ）及び黒色（Ｋ）の順に再現し、
いわゆるデジタル画像であるドットイメージを複写紙に
複数回転写して記録する。上記色補正処理においては、
上記R,G,Bの３色の各デジタル画像データに基づいて黒
色（Ｋ）のデジタル画像データを生成するとともに、上
記緑色（Ｇ）のデジタル画像データに基づいて上記読み
取った画像の画素が白黒画素であるか否かを判別するた
めの所定の上限と下限のしきい値データGH,GLを生成
し、他の２色R,Bのデジタル画像データを各画素毎に上
記上限と下限のしきい値データと比較することによって
上記読み取った画素が白黒画素であるか否かを判別し、
上記判別結果に応じて下色除去及び墨加刷処理を変更す
ることを特徴とする。

第２図は第１図のデジタルカラー複写機の機構部の概
略断面図である。

このデジタルカラー複写機は、その上部に設けられた
カラー画像読取部１と、その中間部に設けられたカラー
プリンタ部２と、その下部に設けられた給紙部３とを備
える。ここで、カラー画像読取部１は密着型CCDイメー
ジセンサ29によって原稿台ガラス26上に載置された原稿
のカラー画像を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）
の３色に色分解して読み取った後、３色の各デジタル画
像信号に変換する。カラープリンタ２は電子写真方式の
レーザカラープリンタであり、上記デジタル画像信号に
応じてカラー画像の１走査毎にシアン（Ｃ）、マゼンダ
（Ｍ）、黄色（Ｙ）及び黒色（Ｋ）の順に再現し、いわ
ゆるデジタル画像であるドットイメージを、給紙部３か
ら給紙される複写紙に複数回転写して記録する。また、
このデジタル複写機は、C,M,Y,K及びR,G,Bの７色のモノ
カラーの画像を形成するモノカラーモードを有してい
る。

まず、カラー画像読取部１について説明する。

原稿走査装置50は、原稿を照射する露光ランプ27と、
原稿からの反射光を集光するロッドレンズアレー28と、
上記集光された反射光をR,G,Bの各画像電気信号に変換
する密着型CCDイメージセンサ29とを備えている。原稿
画像の読取時に、原稿走査装置50は原稿台ガラス26上の
原稿を矢印A1の副走査方向に走査し、露光ランプ27によ
って照射された原稿画像が密着型CCDイメージセンサ29
によって光電変換される。密着型CCDイメージセンサ29
から出力されるR,G,Bの各画像電気信号は、詳細後述す
る画像処理部30によってC,M,Y又はＫのいずれかの印字
駆動デジタル信号に変換された後、カラープリンタ部２
のプリントヘッド部31に出力される。

次いで、カラープリンタ部２について説明する。

プリントヘッド部31は、第１図に示すように、上記画
像処理部30から出力される印字駆動デジタル信号をデジ
タル／アナログ変換（以下、D/A変換という。）するD/A
変換回路108と、D/A変換された印字駆動信号を増幅する
レーザーダイオード駆動用増幅器109と、上記印字駆動
信号に応じて発光するレーザーダイオードLDと、レーザ
ーダイオードLDから出射されるレーザー光を主走査方向
に走査するポリゴンミラー（図示せず。）と、上記ポリ
ゴンミラーを回転駆動するモータ（図示せず。）と、上
記ポリゴンミラーから出射される走査されたレーザー光
の画像を反射ミラー33を介して感光体ドラム４上に結像
させるｆθレンズ（図示せず。）とを備える。

上記印字駆動信号に応じてプリントヘッド部31内のレ
ーザーダイオードLDから出射されたレーザー光はポリゴ
ンミラーによって主走査方向に走査され、次いで、反射
ミラー33によって反射された後、感光体ドラム４上に到
達し、これによって、当該感光体ドラム４上に上記原稿
画像に対応した静電潜像が形成される。感光体ドラム４
の回りには、感光体ドラム４の表面を一様に所定の極性
で帯電させる帯電チャージャー５と、感光体ドラム４の
表面を除電するためのイレーサーランプ６と、レーザー
光の露光によって感光体ドラム４上に形成された静電潜
像をトナーを用いて現像する現像装置20と、感光体ドラ
ム４から転写ドラム８に転写されなかった残留トナーを
回収するブレード７とが設けられている。上記現像装置
20は、マゼンダ、シアン、黄色及び黒色の各色のトナー
を備えた現像器20a,20b,20c,20dを有し、第２図におい
て矢印A2で示すように上下方向に移動可能に構成され、
例えば、シアンのトナー像を感光体ドラム４上に形成す
るときはシアンの現像器20bが感光体ドラム４と接する
位置に移動させ、シアンのトナーを用いて現像が行われ
る。また、マゼンダ、黄色及び黒色のトナーを用いた現
像も同様に、各トナーの現像器20a,20c,20dが感光体ド
ラム４に接する位置に移動させて行われる。

上記感光体ドラム４の下部にそれを接するように、感
光体ドラム４上に形成されたトナー像を複写紙に転写す
るための転写ドラム８が設けられる。この転写ドラム８
の回りには、転写ドラム８の表面を除電するための除電
チャージャー9a,9bと、感光体ドラム４上に形成された
トナー像を転写ドラム８に転写するための転写チャージ
ャー10と、複写紙を転写ドラム８上に静電吸着させるた
めの吸着チャージャー11と、上記静電吸着の際に複写紙
を転写ドラム８に押さえるための押さえローラー12と、
転写ドラム８の所定の基準位置を検出するための基準位
置センサ13と、転写ドラム８上に転写されたトナー像が
複写紙上に転写されなかったトナーを回収するためのフ
ァーブラシ14と、複写紙を転写ドラム８から分離するた
めの分離爪51とが設けられている。なお、感光体ドラム
４と転写ドラム８は第２図に示すように、それぞれ矢印
A3及び矢印A4の方向で互いに同期して回転駆動される。

さらに、給紙部３は、３個の給紙トレー21a,21b,21c
を備え、給紙トレー21a,21b,21cのうち選択された１つ
の給紙トレーから給紙される複写紙が搬送ローラー44,4
3,42,41,40によって搬送された後、転写ドラム８上にそ
の先端をチャッキングされ、給紙チャージャー11と押さ
えローラー12によって転写ドラム８上に静電吸着され
る。転写ドラム８上のトナー像が複写紙に公知の方法で
転写された後、当該複写紙が分離爪51によって転写ドラ
ム８から分離され、搬送ベルト22によって画像定着装置
16に搬送される。画像定着完了後の複写紙は排紙ローラ
ー45によって排紙トレー24上に排紙される。

第３図は第１図のデジタルカラー複写機のカラー画像
読取部１の斜視図である。

第３図に示すように、印字すべき画像の原稿200がR,
G,Bの３色の分光分布を有する露光ランプ27によって照
射され、その原稿200からの反射光がロッドレンズアレ
ー28を介して密着型CCDイメージセンサ29の受光面にラ
イン状に入射し、これによって、上記原稿200の画像が
等倍で結像する。上記露光ランプ27とロッドレンズアレ
ー28とCCDイメージセンサ29とを備えた原稿走査装置50
は矢印A1の副走査方向に走査され、このとき、上記原稿
200の画像がCCDイメージセンサ29によって光電変換され
る。

このCCDイメージセンサ29は、第４図（Ａ）に示すよ
うに、５個のCCDイメージセンサチップ29a乃至29eがい
わゆる千鳥足状にかつ互いに副走査方向の４画素分の長
さに等しい主走査方向のピッチを有するように配列され
て構成され、各チップ29a乃至29eは、2880ドットの有効
画像読取画素を備え、A3サイズの原稿を400dpiの解像度
で読み取ることができる。また、各チップ29a乃至29eの
各１画素は、第４図（Ｂ）に示すように主走査方向に対
して３分割されており、その各画素はそれぞれ、R,G,B
の３色の波長を透過させるフィルタを備えている。第５
図に、このCCDイメージセンサ29のフィルタの波長特性
を示す。

第１図はカラー画像処理部30及びプリントヘッド部31
のブロック図である。

第１図において、カラー画像処理部30の画像読取回路
101はCCDイメージセンサ29の各チップ29a乃至29eに対応
したチップ101a乃至101eを有し、CCDイメージセンサ29
の各チップ29a乃至29eから出力されるR,G,Bの各色の画
像電気信号に対してノイズ除去及び信号増幅などの各処
理を行った後、アナログ／デジタル変換（以下、A/D変
換という。）回路102に出力する。A/D変換回路102は上
記画像読取回路101の各チップ101a乃至101eに対応した
５個のチップ102a乃至102eを有し、画像読取回路101の
各チップ101a乃至101eから出力されるR,G,Bの各色の画
像電気信号をA/D変換し、A/D変換後のデジタル画像信号
を信号合成回路103に出力する。信号合成回路103は、A/
D変換回路102の各チップ102a乃至102eから出力されるデ
ジタル画像信号に対して色分離処理及び各チップ間の信
号ずれ補正処理などの処理を行った後、各チップのデジ
タル画像信号を合成し、R,G,Bの３色の明度を示すデジ
タル画像データDr,Dg,Dbに変換してシェーディング補正
回路104に出力する。

シェーディング補正回路104は、それぞれ公知の黒レ
ベル補償処理、シェーディング歪補正処理、反射率／濃
度変換処理を行った後、反射率／濃度変換処理前のR,G,
Bの３色の画像データRp,Gp,Bpを白黒画素判別回路106に
出力するとともに、反射率／濃度変換処理後のR,G,Bの
３色の画像データDR,DG,DBを色補正回路105に出力す
る。なお、シェーディング補正回路104は、R,G,Bの各色
に対して、反射率／濃度変換処理時において用いられRO
M314,315,316に格納される下記の８種類の濃度変換テー
ブルを有し、CPU100から入力されるテーブル選択データ
SELに基づいて１つの濃度変換テーブルを選択して用い
る。

（ａ）CCDイメージデータチェック用濃度変換テーブル
（SEL＝０のとき）。

（ｂ）中間調画像読取用濃度変換テーブル（SEL＝１の
とき）。

（ｃ）文字細線読取用濃度変換テーブル（SEL＝２のと
き）。

（ｄ）５種類のフィルム原稿読取用濃度変換テーブル
（SEL＝3,4,5,6又は７のとき）。

白黒画素判別回路106は、詳細後述するように、シェ
ーディング補正回路104から入力される画像データRp,G
p,Bpに基づいて読み取った画素が白黒画素であるか又は
白黒画素以外のカラー画素であるかを検出し、その検出
結果並びにCPU100から入力される動作モード及び生成色
を示す３ビットのモードデータに基づいて色補正回路10
5において行われる下色除去処理及び墨加刷処理に必要
なUCR/BP係数データ（α，β）を色補正回路105に出力
する。

色補正回路105は、詳細後述するように、フルカラー
モードのとき、シェーディング補正回路104から入力さ
れた画像データDR,DG,DBに対して白黒画素判別回路106
から入力されるUCR/BP係数データ（α，β）に基づいて
下色除去処理及び墨加刷処理を行なうとともに、CPU100
から入力されるモードデータに基づいて発生したマスキ
ング係数C₁（Ac,Bc,Cc）,C₂（Am,Bm,Cm）,C₃（Ay,By,C
y）に基づいてマスキング処理を行って、シアン、マゼ
ンダ及び黄色の画像データC,M,Yを生成し画像データDVI
DEOとして画像処理回路107に出力する。また、モノカラ
ーモードのとき、色補正回路105は、CPU100から入力さ
れるモードデータに基づいて発生したマスキング係数C₁
＝Ec,C₂＝Em,C₃＝Eyに基づいてモノカラー画像データMC
の生成処理を行い、生成したモノカラー画像データMCを
画像データDVIDEOとして画像補正回路107に出力する。

次いで、画像補正回路107は、色補正回路105から入力
される画像データDVIDEOに対して、公知のγ補正処理、
並びにスムージング処理及びエッジ強調処理などのMTF
処理を行った後、処理後の画像データを印字駆動デジタ
ル信号としてプリンタヘッド部31のD/A変換回路108及び
増幅器109を介してレーザーダイオードLDに出力する。
これによって、当該レーザーダイオードLDが上記印字駆
動デジタル信号に応じて駆動されて発光し、上述のよう
に電子写真方式によるフルカラー、又はモノカラーの画
像の形成が行われる。

タイミング信号発生回路110は、カラー画像処理部30
のCPU100と各回路101乃至107に上述の各処理のための同
期信号とタイミング信号を出力する。操作パネル120
は、複写動作の開始を指示するスタートキー（図示せ
ず）と、フルカラーモードか又はモノカラーモードかを
選択するための動作モード選択キー（図示せず。）と、
上記シェーディング補正回路104における８種類の濃度
変換テーブルのうちの１つを選択するためのテーブル選
択キー（図示せず。）とを備え、各キーで選択されたキ
ー選択情報をCPU100に出力する。CPU100は、タイミング
信号発生回路110から入力される同期信号とタイミング
信号並びに操作パネル120から入力されるキー選択情報
に基づいて、第１表に示すように３ビットのモードデー
タを白黒画素判別回路106、色補正回路105及び画像補正
回路107に出力するとともに、上記キー選択情報に基づ
いて第１表に示すようにテーブル選択データSELをシェ
ーディング補正回路104に出力する。

以上のカラー画像処理部30において、上記画像読取回
路101から色補正回路105の入力端及び白黒画素判別回路
106の入力端までは、副走査方向の画素毎に画像データ
の処理が行われるが、色補正回路105と白黒画素判別回
路106と画像補正回路107においては、フルカラーモード
時にC,M,Y,Kの面順次で各画素毎に画像データの処理が
行われ、一方、モノカラーモード時にモノカラーの各画
素毎に画像データの処理が行われる。

第６図は第１図のシェーディング補正回路104のブロ
ック図である。

このシェーディング補正回路104は、R,G,Bの各色毎
に、補正回路104a,104b,104cを備える。

赤色の画像データDrの処理のための補正回路104aは、
加算器ADD1とRAM301とから構成されCCDイメージセンサ2
9の直流電圧特性及び暗電圧の温度特性による黒レベル
の変動を抑えるための黒レベル補償回路401と、アドレ
スの逆数に255を乗算したデータを格納するROM311とROM
311から出力されるデータを一時的に格納するためのRAM
304と乗算器MUT1とから構成されCCDイメージセンサ29の
感度の不均一性及び露光ランプ27などの光学系分光分布
による主走査方向の画像読取のむらを除去するためのシ
ェーディング歪補正回路402と、上述の８種類の濃度変
換テーブルを格納したROM314とを備える。

黒レベル補償回路401において、信号合成回路103から
入力される赤色の画像データDrは、CCDイメージセンサ2
9への入射光が０であるときにRAM301に入力されて格納
され、また、原稿画像の読取時に、上記画像データDrが
加算器ADD1に入力される。加算器ADD1は、原稿画像の読
取時の画像データDrから、入射光が０であるときの画像
データDr₀を減算して、減算結果の画像データをシェー
ディング歪補正回路402に出力する。なお、この黒レベ
ル補償回路401では、画像データのデジタル処理上のオ
フセット補正処理も行っている。

シェーディング歪補正回路402において、原稿の代わ
りにシェーディング基準白色板を原稿台ガラス26上に載
置したときに加算器ADD1から出力される画像データDrw
が、逆数テーブルROM311にアドレスデータとして入力さ
れ、これに応答してROM311は内蔵された逆数テーブルを
用いてアドレスデータとして入力された画像データDrw
の逆数のデータ1/Drwに255を乗算した結果のデータ255/
DrwをRAM304に出力して格納する。原稿画像の読取時に
おいて、加算器ADD1から出力される画像データは、乗算
器MUT1に入力されて、RAM304から読み出したデータ255/
Drwと乗算され、その乗算結果のデータがROM314の下位
８ビットのアドレスデータとしてROM314のアドレスデー
タ端子に入力されるとともに、画像データＲとして白黒
画素判別回路106に出力される。なお、上記シェーディ
ング歪補正回路402では、ホワイトバランス補正処理も
行っている。

以上の黒レベル補償回路401とシェーディング歪補正
回路402における入出力点における画像データの関係は
次式のようになる。

濃度変換テーブルを備えたROM314は、人間の目で見た
原稿画像の濃度に対する、CCDイメージセンサ29から出
力される画像電気信号の特性、いわゆる画像読取特性が
線形となるように反射率／濃度変換処理を行なうために
設けられ、上記１ビットのアドレスデータとして入力さ
れるテーブル選択テーブルSELと、下位８ビットのアド
レスデータとして出力される画像データRpに対して、上
記テーブル選択データSELによって選択された１つの濃
度変換テーブルを用いて反射率／濃度変換処理を行い、
変換処理後の画像データDRを色補正回路105に出力す
る。

緑色の画像データDgの処理のための補正回路104bは、
加算器ADD2とRAM302とから構成される黒レベル補償回路
411と、ROM312とRAM305と乗算器MUT2とから構成される
シェーディング歪補正回路412と、濃度変換テーブルを
格納したROM315とを備え、上記補正回路104aと同様に構
成されて、同様に動作する。すなわち、上記黒レベル補
償回路411とシェーディング歪補正回路412における入出
力点における画像データの関係は次式のようになる。

ここで、Dg₀は、入射光が０であるときの緑色の画像
データDgであり、Dgwは、原稿の代わりにシェーディン
グ基準白色板を原稿台ガラス26上に載置したときに加算
器ADD2から出力される画像データである。また、上記シ
ェーディング歪補正回路412の乗算器MUT2から出力され
る上記画像データGpが下位８ビットのアドレスデータと
してROM315に入力されるとともに、白黒画素判別回路10
6に出力される。さらに、濃度変換テーブルを備えたROM
315は、上位１ビットのアドレスデータとして入力され
るテーブル選択データSELと、下位８ビットのアドレス
データとして入力される画像データGpに対して、上記テ
ーブル選択データSELによって選択された１つの濃度変
換テーブルを用いて反射率／濃度変換処理を行い、変換
処理後の画像データDGを色補正回路105に出力する。

青色の画像データDbの処理のための補正回路104cは、
加算器ADD3とRAM303とから構成される黒レベル補償回路
421と、ROM313とRAM306と乗算器MUT3とから構成される
シェーディング歪補正回路422と、濃度変換テーブルを
格納したROM316とを備え、上記補正回路104a,104bと同
様に構成されて、同様に動作する。すなわち、上記黒レ
ベル補償回路421とシェーディング歪補正回路422におけ
る入出力点における画像データの関係は次式のようにな
る。

ここで、Db₀は、入射光が０であるときの緑色の画像
データDbであり、Dbwは、原稿の代わりにシェーディン
グ基準白色板を原稿台ガラス26上に載置したときに加算
器ADD3から出力される画像データである。また、上記シ
ェーディング歪補正回路422の乗算器MUT3から出力され
る上記画像データBpが下位８ビットのアドレスデータと
してROM316に入力されるとともに、白黒画素判別回路10
6に出力される。さらに、濃度変換テーブルを備えたROM
316は、上位１ビットのアドレスデータとして入力され
るテーブル選択データSELと、下位８ビットのアドレス
データとして入力される画像データBpに対して、上記テ
ーブル選択データSELによって選択された１つの濃度変
換テーブルを用いて反射率／濃度変換処理を行い、変換
処理後の画像データDBを色補正回路105に出力する。

第９図は第１図のデジタルカラー複写機の原稿濃度対
原稿反射率特性、光電変換特性、濃度変換特性、及び画
像読取特性の特性例を示すグラフであり、第９図におい
て、実線は文字細線読取時（SEL＝２）の各特性であ
り、一点鎖線は中間調画像読取時（SEL＝１）の各特性
を示している。

第９図において、特性曲線431は、いわゆる−logカー
ブと呼ばれる特性であり、一般に、人間の目は原稿濃度
に対してほぼ線形に見ることができ、このとき、原稿濃
度ODと、所定の光量が照射したときの原稿からの反射光
の強度、すなわち原稿反射率ORとの関係は次式で表され
る。

OD＝−log（OR） （４） また、特性曲線432は、CCDイメージセンサ29の光電変
換特性である。CCDイメージセンサ29は、一般に、白レ
ベルの基準として原稿の代わりに用いられるシェーディ
ング基準板の原稿反射率ORwからCCDイメージセンサ29の
検出限界の黒レベルの原稿反射率ORkまでの原稿反射率
の範囲において、CCDイメージセンサ29の受光面に入射
する光の強度に比例した電気信号を発生するので、画像
データRp,Gp,Bpと原稿反射率ORの関係を示す光電変換特
性432は線形である。本実施例では、CCDイメージセンサ
29からの出力をA/D変換して、256段階調の画像データ、
すなわち８ビットの画像データで原稿濃度ODを表してい
る。

さらに、特性曲線433a,433bは、濃度変換テーブルの
特性である。CCDイメージセンサ29は、一般に、原稿濃
度ODではなく、原稿反射率ORに対して線形な出力特性を
有しているため、原稿濃度ODに対して線形な画像データ
を得るため、シェーディング補正回路104において上述
の反射率／濃度変換処理が行われる。

またさらに、特性曲線434a,434bは、原稿濃度ODと、C
CDイメージセンサ29の出力を上記濃度変換テーブルを用
いて補正した画像データDR,DG,DBとの関係を示す画像読
取特性である。この画像読取特性は、一般には線形であ
ることが望ましいが、プリンタ部２の出力特性を考慮
し、中間調画像を印字する場合などにおいて所定の非線
形特性となるように設定する場合がある。

ところで、上記色補正回路105の下色除去処理及び墨
加刷処理において用いられるUCR/BP係数α，βは、それ
らの値がそれぞれ−100％、100％に近いほど再現される
黒色の画像の品質が向上するが、それらの値が大きすぎ
ると、ポスターカラーなどの彩度の鮮明はカラーパッチ
の画像や、写真原稿の肌色などの中間色が黒ずんでしま
うという問題点がある。この問題点を解決するため、読
み取った画像の画素が白黒画素である又は白黒画素以外
のカラー画素であるを判別し、その判別結果に基づいて
予め決定された上記UCR/BP係数α又はβを色補正回路10
5に出力する。

第７図は第１図の白黒画素判別回路106のブロック図
である。

白黒画素の画像データRp,Gp,Bpは、基本的には、次式
の関係を有している。

Gp≒Rp （5a） Gp≒Bp （5b） 本実施例の白黒画素判別回路106では、第10図に示す
ように、シェーディング補正回路104から入力される緑
色の画像データGpに基づいて予め決定された上限しきい
値データGHと下限しきい値データGLをそれぞれROM321,3
22に格納し、シェーディング補正回路104から出力され
る赤色と青色の画像データRp,Bpがそれぞれ、以下の関
係を同時に満足するとき、読み取った画素を白黒画素と
判別する。

GH≧Bp≧GL （6a） GH≧Rp≧GL （6b） 本実施例の白黒画素判別回路106において、緑色の画
像データGpを基準にして白黒画素の判別を行っているの
は、下記の理由による。すなわち、本実施例で用いられ
るCCDイメージセンサ29において、各読取画素が、赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の順で主走査方向に
並置されており、１つの画素では緑色の読取画素が中央
に配置されている。これは、緑色の補色がマゼンダであ
るので、黄色、マゼンダ、シアンのトナーを利用してフ
ルカラーの画像をプリントする場合、緑色のCCDイメー
ジセンサ29への入力はマゼンダの出力に対応し、マゼン
ダは他の黄色やシアンと比較して色ずれした場合に目立
つため、一般に、１つの画素では緑色の読取画素が中央
に配置されている。従って白黒画素の判別を行うとき
に、各画素の中央に位置する緑色の読取画素から読み取
った画像データGpを基準データとし、赤色の画像データ
Rpと青色の画像データBpと比較して判定を行なう方が、
画像データRp又はBpを基準データとして用いるよりも、
画像のエッジ部の読み取り誤差が小さくてすむため、本
実施例では、画像データGpを基準データとして用いてい
る。

なお、本実施例において、CCDイメージセンサ29の代
わりに、第12図に示すように、副走査方向A1にR,G,Bの
順で並置された１つの読取画素が、主走査方向A11に複
数個並置されたCCDイメージセンサを用いてもよい。ま
た、本実施例において、画像データGpを基準データとし
て用いているが、本発明はこれに限らず、画像データRp
又はBpを基準データとして用いて白黒画素の判別を行っ
てもよい。

本実施例において、上記上限しきい値データGHは、第
10図に示すように、画像データGpが０からG₁までの間に
おいてしきい値データGth₂であり、画像データGpがG₁か
らG₃までの間において１の傾きで増大し、画像データGp
がG₃からG₄までの間において２の傾きで増大し、画像デ
ータGpがG₄のとき最大のしきい値データ255となる。ま
た、上記下限しきい値データGLは、第10図に示すよう
に、画像データGpが０からG₂までの間において最小のし
きい値データ０であり、画像データGpがG₂からG₅までの
間において１の傾きで増大し、画像データGpがG₅からG₆
までの間において1/2の傾きで増大し、画像データGpがG
₆のときしきい値データGth₄となる。ここで、０＜G₁＜G
₂＜G₃＜G₄＜G₅＜G₆＜255であり、また０＜Gth₁＜Gth₂＜
Gth₃＜Gth₄＜Gth₅＜Gth₆＜255である。なお、本実施例
において、好ましくは、G₁＝8,G₂＝16,G₃＝223,G₄＝23
1,G₅＝239,G₆＝247,Gth₁＝8,Gth₂＝32,Gth₃＝223,Gth₄
＝231,Gth₅＝239,Gth₆＝247である。

第７図の白黒画素判別回路106において、ROM321は、
上記下限しきいデータGLのテーブルを備え、シェーディ
ング補正回路104からアドレスデータ入力端子A7乃至A0
に入力される８ビットの緑色の画像データGpに応答して
８ビットの下限しきい値データGLを、コンパレータCOMP
1及びコンレータCOMP3の各反転入力端子に出力する。ま
た、ROM322は、上記上限しきい値データGHのテーブルを
備え、シェーディング補正回路104からアドレスデータ
入力端子A7乃至A0に入力される８ビットの緑色の画像デ
ータGpに応答して８ビットの上限しきい値データGHを、
コンパレータCOMP2及びコンパレータCOMP4の各非反転入
力端子に出力する。

さらに、シェーディング補正回路104から入力される
８ビットの赤色の画像データRpは、コンパレータCOMP1
の非反転入力端子及びコンパレータCOMP2の反転入力端
子に入力される。また、シェーディング補正回路104か
ら入力される８ビットの青色の画像データGpは、コンパ
レータCOMP3の非反転入力端子及びコンパレータCOMP4の
反転入力端子に入力される。なお、コンパレータCOMP1
乃至COMP4の各出力端子はアンドゲートANDの各入力端子
に接続される。

上記各コンパレータCOMP1乃至COMP4はそれぞれ、非反
転入力端子に入力されるデータの値が反転入力端子に入
力されるデータの値以上になったとき、Ｈレベルの比較
結果信号をアンドゲートANDの入力端子に出力し、一
方、非反転入力端子に入力されるデータの値が反転入力
端子に入力されるデータの値未満になったとき、Ｌレベ
ルの比較結果信号をアンドゲートANDの入力端子に出力
する。このアンドゲートANDから出力される白黒画素検
出信号BKはスイッチSW1の制御端子に入力され、スイッ
チSW1は、制御端子にＬレベルの白黒画素検出信号が入
力されるときａ側に切り換わり、一方、制御端子にＨレ
ベルの白黒画素検出信号が入力されるときｂ側に切り換
わる。

RAM323は、読み取った画素が白黒画素以外のカラー画
素であると判定されたときの上記UCR/BP係数データ（α
₁,β_１）を格納し、後述する生成色信号及び操作パネル
120より指定されるモードに従ってCPU100から出力され
るモードデータに基づいて、フルカラーモードで、生成
色がシアン、マゼンダ又は黄色のときUCR係数としてα
_１＝0.25を、生成色が黒色であるときBP係数としてβ_１
＝0.44をUCR/BP係数データとしてスイッチSW1のａ側を
介して色補正回路105に出力する。

生成色信号とは、本実施例のデジタルカラー複写機は
前述の通り、フルカラーモード時は順次、シアン、マゼ
ンダ、黄色、黒色の像を作成し、それの重ね合わしてゆ
くことによりカラー画像を再現するものであり、原稿走
査装置50は、それぞれ、シアン、マゼンダ、黄色、黒色
の像を作成する毎に原稿を走査する。従って、１回目の
走査での生成色はシアン、２回目の走査での生成色はマ
ゼンダという具合になる。この様にCCDイメージセンサ2
9により読み取られた画像データから上記所定の生成色
の画像データを得るため生成色信号により画像処理部30
を制御している。

RAM324は、読み取った画素が白黒画素であると判定さ
れたときの上記UCR/BR係数データ（α₂,β_２）を格納
し、上記と同様にCPU100から入力されるモードデータ及
び生成色信号に基づいて、生成色がシアン、マゼンダ又
は黄色のとき、UCR係数としてα_２＝0.65を、生成色が
黒色のときBP係数としてβ_２＝0.80をUCR/BP係数データ
としてスイッチSW1のｂ側を介して色補正回路105に出力
する。

また、操作パネル120よりモノカラーモードが指定さ
れた時には、上記のカラー画素、白黒画素の判定に関係
なく、指定されたモードに従ってCPU100から出力される
モードデータをRAM323またはRAM324に入力され、モード
データに従い、シアン、マゼンダ、黄色、赤色、青色、
及び緑色のモノカラーモードのときUCR/BRデータとして
α＝β＝０を色補正回路105に出力し、黒のモノカラー
モードのときUCR/BPデータとしてα＝β＝１を色補正回
路に出力する。

以上のように構成された白黒画素判別回路106におい
て、すべてのコンパレータCOMP1乃至COMP4から出力され
る比較結果信号がＨレベルとなったとき、すなわち上述
の（6a）式と（6b）式の条件が同時に成立したとき、読
み取った画素が白黒画素であると判断し、Ｈレベルの白
黒画素検出信号BKをスイッチSW1の制御端子に出力し、
スイッチSW1をｂ側に切り換える。これによって、RFM32
4から出力されるUCR/BP係数データ（α₂,β_２）がUCR/B
P係数データ（α，β）として色補正回路105に出力され
る。一方、各コンパレータCOMP1乃至COMP4から出力され
る比較結果信号の少なくとも１つがＬレベルとなったと
き、すなわち上述の（6a）式と（6b）式の条件のいずれ
かが成立しないとき、読み取った画素が白黒画素以外の
カラー画素であると判断し、Ｌレベルの白黒画素検出信
号BKをスイッチSW1に制御端子に出力し、スイッチSW1を
ａ側に切り換える。これによって、RAM323から出力され
るUCR/BP係数データ（α₁,β_１）がUCR/BP係数データ
（α，β）として色補正回路105に出力される。

本発明者の実験によれば、上記UCR/BP係数データ（α
₁,β_１），（α₂,β_２）は好ましくは下記の範囲で予め
選択される。

13％≦α_１≦38％ 38％≦β_１≦50％ 50％≦α_２≦75％ 75％≦β_２≦100％ 上述の白黒画素判別回路106を、比較的記憶容量の小
さい２個のRAM321,322と４個のコンパレータCOMP1乃至C
OMP4とアンドゲートANDとを用いて構成しているので、
例えば、R,G,Bの３色の画像データをアドレスデータと
して入力して白黒画素であるか否かを判別する比較的記
憶容量が大きい１個のROMを用いる場合に比較して、上
記判別の処理速度を大幅に改善することができる。

第８図は第１図の色補正回路105のブロック図であ
る。

この色補正回路105は、Y,M,Cの３色の画像データYp,M
p,Cpによる減法混色法と黒色Ｋの画像データKpによる墨
加刷によって色補正を行い、各画像データYp,Mp,Cp,Kp
を、面順次方式によって１走査毎に、Ｃ→Ｍ→Ｙ→Ｋの
順で生成し、合計４回の走査によってフルカラー画像の
形成に必要な画像データを生成している。

この色補正回路105においては、下色除去及び墨加刷
処理、マスキング処理、モノカラーモードにおけるモノ
カラーの画像データMCの生成処理を行っており、まず、
各処理について説明する。

（ａ）下色除去及び墨加刷処理 濃度変換処理後の画像データDR,DG,DBは原稿画像のR,
G,B成分の各濃度を示す画像データであるので、CCDイメ
ージセンサ29におけるR,G,Bの各補色C,M,Yに対応してい
る。従って、それらの画像データDR,DG,DBの最小値は、
原稿画像のC,M,Yの各成分が色重ねされた成分と考えら
れるので、第11図に示すように、画像データDR,DG,DBの
最小値DMIN＝min（DR,DG,DB）を黒色の画像データＫと
することができる。しかしながら、Y,M,Cの３色の画像
データYp,Mp,Cpによる各色の画像を重ね合わせて黒色画
像を再現しても、各トナーの分光特性の影響で鮮明な黒
色の再現がむずかしい。

そこで、本実施例では、各画素の画像データDR,DG,DB
の最小値DMIN＝min（DR,DG,DB）を検出し、画像データC
p,Mp,Ypの生成時に画像データDR,DG,DBからそれぞれ下
色除去量α・min（DR,DG,DB）を減算して下色除去処理
を行い、一方、黒色の画像データKpの生成時に墨加刷量
β・min（DR,DG,DB）を画像データKpとして出力して墨
加刷処理を行い、黒色画像の再現性の向上を行ってい
る。

（ｂ）マスキング処理 CCDイメージセンサ29内の各フィルタのR,G,Bの透過特
性と、プリンタ部２の現像装置20の各トナーY,M,Cの反
射特性を補正し、色再現性の向上を行うためマスキング
処理を行う。

（ｃ）モノカラーの画像データMCの生成処理 本実施例のモノカラーモードにおいては、人間の比視
感度による濃淡情報であるモノカラーの画像データMCを
生成し、C,M,Y及びＫのトナーを用いてモノカラーの画
像を形成する。なお、Ｒの画像は、ＭとＹのトナーで同
じ画像を現像、重ね合わすことにより実現し、Ｇの画像
は、ＣとＹのトナーで同じ画像を現像、重ね合わすこと
により実現し、Ｂの画像は、ＣとＭのトナーで同じ画像
を再現、重ね合わすことにより実現することができる。
なお、このモノカラーの画像データMCの生成時において
下色除去処理は行われない。

以下、色補正回路105の構成について説明する。

シェーディング補正回路104から入力された濃度変換
処理後の画像データDR,DG,DBはそれぞれ、加算器ADD11,
ADD12,ADD13に入力されるとともに、最小レベル検出回
路330に入力される。最小レベル検出回路330は、入力さ
れた画像データDR,DG,DBのうち最小の画像データDMIN＝
min（DR,DG,DB）を検出して乗算器MUT14に出力する。白
黒画素判別回路106から入力されるUCR/BP係数データが
乗算器MUT14に入力され、乗算器MUT14は入力される上記
２つのデータを乗算し、乗算結果のデータを各加算器AD
D11,ADD12,ADD13に出力するとともに、スイッチSW2のｂ
側に出力する。

加算器ADD11は画像データDRから乗算器MUT14の出力デ
ータを減算し、減算結果のデータを乗算器MUT11に出力
する。また、加算器ADD12は画像データDGから乗算器MUT
14の出力データを減算し、減算結果のデータを乗算器MU
T12に出力する。さらに、加算器ADD13は画像データDBか
ら乗算器MUT14の出力データを減算し、減算結果のデー
タを乗算器MUT13に出力する。

RAM331はマスキング係数C₁（Ac,Bc,Cc）及びEcを格納
し、CPU100からアドレスデータとして入力される生成色
信号及びモードデータに応じて、第１表に示すように、
マスキング係数Ac,Bc,Cc,又はEcを乗算器MUT11に出力す
る。また、RAM332はマスキング係数C₂（Am,Bm,Cm）及び
Emを格納し、CPU100からアドレスデータとして入力され
る生成色信号及びモードデータに応じて、第１表に示す
ように、マスキング係数Am,Bm,Cm,又はEmを乗算器MUT12
に出力する。さらにRAM333はマスキング係数C₃（Ay,By,
Cy）及びEyを格納し、CPU100からアドレスデータとして
入力される生成色信号及びモードデータに応じて、第１
表に示すように、マスキング係数Ay,By,Cy,又はEyを乗
算器MUT13に出力する。

各乗算器MUT11,MUT12,MUT13はそれぞれ、入力された
２つのデータを乗算し、乗算結果の各データを加算器AD
D14に出力する。加算器ADD14は各乗算器MUT11,MUT12,MU
T13から入力される３つのデータを加算し、加算結果の
データをスイッチSW2のａ側を介して、印字駆動デジタ
ル信号DVIDEOとして画像補正回路107に出力する。な
お、スイッチSW2の制御端子には、CPU100から出力され
る生成色信号及びモードデータが入力される。ここでフ
ルカラーモードで生成色がシアン、マゼンダ、及び黄色
のとき、即ちモードデータの２ビットのうち少なくとも
一方がＬのとき、または、モノカラーモードで指定され
た色が、青、赤、緑、シアン、マゼンダ、黄のとき、即
ち、モード信号３ビットのうち少なくとも１ビットがＬ
のときスイッチSW2はａ側に切り換えられ、一方、生成
色が黒色のとき、即ち生成色信号の２ビットが共にＨが
入力されたとき、又は、モノカラーモードで黒色が指定
されたとき、即ち、モードデータ３ビット全てがＨのと
きにスイッチSW2はｂ側に切り換えられる。

以上のように構成された色補正回路105において、フ
ルカラーモードでは、加算器ADD14の出力に下記の式で
示す画像データCp,Mp,Ypが生成されてスイッチSW2のａ
側を介して、印字駆動デジタル信号DVIDEOとして画像補
正回路107に出力され、また、乗算器MUT14の出力に下記
の式で示す画像データKpが生成されてスイッチSW2のｂ
側を介して、印字駆動信号DVIDEOとして画像補正回路10
7に出力される。

つまり、フルカラーモードでは下記の式により画像デ
ータCp,Mp,Yp及びKpを求める。

（７） Kp＝β・DMIN （８） ここで、 DMIN＝min（DR,DG,DB） （９） である。

また、モノカラーモードでは、UCR/BP係数データとし
て０が入力され、これによって、乗算器MUT14から各加
算器ADD11,ADD12,ADD13にデータ“0"が入力され、加算
器ADD14の出力に下記の式で示すモノカラーの画像デー
タMCが生成されてスイッチSW2のａ側を介して、印字駆
動デジタル信号DVIDEOとして画像補正回路107に出力さ
れる。

MC＝Ec・DR＋Em・DG＋Ey・DB （10） ［発明の効果］ 以上詳述したように本発明に係るフルカラー画像処理
装置によれば、原稿の画像を画素毎に読み取って得られ
た、１画素に対する複数の画像データに基づいて、各画
素が白黒画素であるか否かを判別するフルカラー画像処
理装置において、 対象画素が白黒画素であるか否かを判別するに際し
て、当該画素を構成する赤色、緑色及び青色の複数の画
像データのうち予め選択された１つの画像データに関す
るしきい値データと画像データとの関係に基づいて、他
の画像データが取るべき範囲を示す上限データと下限デ
ータを発生するデータ発生手段と、上記他の画像データ
と上記上限と下限データとを比較し、その比較結果に基
づいて、画素が白黒画素であるか否かを判別する判別手
段とを備える。

それ故、比較的大きな記憶容量を有する１個のROMを
用いて白黒画素の判別を行なう従来例に比較し、上記デ
ータの発生及び上記白黒画素の判別において処理すべき
データのビット数を少なくすることができる。従って、
上記データの発生及び上記白黒画素の判別を行うための
電気回路のコストを従来例に比較し低減することができ
るとともに、上記データの発生及び上記白黒画素の判別
の処理を従来例に比較し高速で行なうことができるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるデジタルカラー複写機
のカラー画像処理部及びプリントヘッド部のブロック
図、 第２図は第１図のデジタルカラー複写機の機構部の概略
断面図、 第３図は第１図のデジタルカラー複写機のカラー画像読
取部の斜視図、 第４図（Ａ）は第３図の密着型CCDイメージセンサの平
面図、 第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）の密着型CCDイメージセン
サの一部を拡大した平面図、 第５図は第４図（Ａ）及び（Ｂ）の密着型CCDイメージ
センサに備えられたフィルタの波長特性を示すグラフ、 第６図は第１図のシェーディング補正回路のブロック
図、 第７図は第１図の白黒画素判別回路のブロック図、 第８図は第１図の色補正回路のブロック図、 第９図は第１図のデジタルカラー複写機の原稿濃度対原
稿反射率特性、光電変換特性、濃度変換特性、及び画像
読取特性の特性例を示すグラフ、 第10図は第７図の白黒画素判別回路において画像の白黒
画素を判別するためのしきい値データと画像データとの
関係を示すグラフ、 第11図は第８図の色補正回路において黒信号を生成する
ための方法を示すグラフ、 第12図は第４図（Ａ）及び（Ｂ）の密着型CCDイメージ
センサの変形例を示す平面図である。 29……CCDイメージセンサ、 30……カラー画像処理部、 101……画像読取回路、 102……A/D変換回路、 106……白黒画素判別回路、 321,322……ROM、 COMP1,COMP2,COMP3,COMP4……コンパレータ、 AND……アンドゲート、 SW1……スイッチ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿の画像を画素毎に読み取って得られ
   た、１画素に対する複数の画像データに基づいて、各画
   素が白黒画素であるか否かを判別するフルカラー画像処
   理装置において、 対象画像が白黒画素であるか否かを判別するに際して、
   当該画素を構成する赤色、緑色及び青色の複数の画像デ
   ータのうち予め選択された１つの画像データに関するし
   きい値データと画像データとの関係に基づいて、他の画
   像データが取るべき範囲を示す上限データと下限データ
   を発生するデータ発生手段と、 上記他の画像データと上記上限と下限データとを比較
   し、その比較結果に基づいて、画素が白黒画素であるか
   否かを判別する判別手段と、 を備えたことを特徴とするフルカラー画像処理装置。