JP3448083B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JP3448083B2 JP24568493A JP24568493A JP3448083B2 JP 3448083 B2 JP3448083 B2 JP 3448083B2 JP 24568493 A JP24568493 A JP 24568493A JP 24568493 A JP24568493 A JP 24568493A JP 3448083 B2 JP3448083 B2 JP 3448083B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像処理におけ
る、出力画像の画質向上のための画像信号処理装置に関
するものであり、特にカラー画像を4色の色材で再現す
るカラー複写機、カラープリンタ等に応用して好適な画
像信号処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のカラー複写機、カラープリンタ等
の画像処理装置においては、カラー画像を再現する場合
に、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の
3色信号で表される画像データを、この3色の色材(イ
ンク、トナー等)を用いて出力画像を再現する場合と、
この3色信号から黒信号を生成して、黒(K)の色材を
加えた4色で出力画像を再現する場合がある。
【0003】C、M、Yの3色信号から黒信号を生成す
る、所謂、黒生成処理(墨加刷処理)としては、一般に
はC、M、Yの各色信号のうち、最小の信号レベルの色
信号と等しい信号レベルの信号を黒信号として生成する
処理が知られている。
【0004】カラー画像を出力する際に、C、M、Yの
3色信号に加えて黒信号を利用する利点としては、黒文
字を黒単色で処理することにより文字エッジの再現性が
向上する点、出力画像中の無彩色の色調が安定する点、
使用するトナー等の色材の消費量が抑えられる点等が上
げられる。
【0005】一方、カラー画像の再現に黒を加えた4色
で出力画像を再現することの欠点としては、画像中の高
彩度な領域において色の濁りが発生する点が挙げられ
る。この色の濁りの問題は、一様な色の領域が一定面積
広がっている場合に発生する問題であり、画像中の色の
変化の影響を受けない静的な問題であるといえる。
【0006】この画像中の色の変化の影響を受けない静
的な問題、すなわち、各画素単位、または一様な色を表
す一定面積の領域を対象とした従来技術として、「L*
a*b*を用いたフレキシブルUCR」(1992年第
9回色彩工学コンファレンス)において報告されている
技術がある。この黒生成処理は、無彩色成分の割合が少
ない高彩度な画素に関して黒成分の生成量を減らすこと
により、色の濁りの発生を抑えることを特徴としてい
る。
【0007】しかしながら、黒生成処理によって発生す
る画質劣化には、画像中の色の変化の影響を受けて、色
の変化する領域において不必要な黒信号が生成されるこ
とによって出力画像の画質劣化が発生する動的な問題が
あった。
【0008】この画像中の色の変化の影響を受けた動的
な問題点を図5に基づいて説明する。図5はカラー画像
を1次元的に例示したもので、横軸は位置を表し、縦軸
はシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の3
色信号の濃度レベルを表している。図5(a)は、色相
の変化の理想状態を示した例であり、赤の領域Rと緑の
領域Gが隣接しており、領域Rと領域Gの3色信号は境
界の左右で異なる2つの値を取っている。
【0009】しかしながら、現実の画像データの境界部
においては、画像信号入力時のスキャナ等の特性の影響
や、デジタル信号処理におけるフィルタ特性の影響など
を受けるために、色相が変化する境界部の色信号の状態
は、図5(b)のように滑らかな変化となっている。
【0010】このとき、従来の黒生成処理によって黒信
号Kを生成すると、図5(c)に示すように色相の変化
する領域の境界部に凸部を有する黒信号Kが生成され
る。この現象を2次元の画像で見ると、色相の変化する
境界部に、画像の再現には不必要な黒の細線が発生して
いる状態となり、画質が劣化してしまうといった問題が
生じていた。
【0011】また、画像処理装置の内部では、画像中の
輪郭を明瞭に再現するために画像信号にエッジ強調処理
を施す場合があるが、図5(c)のような黒信号にエッ
ジ強調処理を施すと、図5(d)のように黒信号が強調
され、出力画像中の色相の境界部で擬似輪郭が発生して
大きな画質劣化が発生するといった問題が生じていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した画
像中の色の変化の影響を受けた動的な問題点を鑑みて、
黒信号が必要な部分の黒生成量およびエッジ強調度を落
さずに、色相変化領域での不必要な黒生成による画質劣
化を抑制する画像信号処理装置を提供することを目的と
する。
【0013】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1記載の発明は、CCD素子等を用いた
スキャナによって、原稿画像を読み取ってA/D変換処
理された各画素の濃度信号が保持される入力画素データ
バッファと、注目画素の近傍の隣接画素領域の色相を検
出する色相検出部と、この色相検出部により検出された
注目画素に隣接する隣接画素領域の色相に基づいて注目
画素が色相変化点であるかどうかを判定する変化判定部
よりなる色相変化判定部と、この色相変化判定部の判定
結果によって制御されて、注目画素に下色除去処理を施
して、C、M、Y信号から黒信号を生成する黒生成処理
部とにより構成した。
【0014】また、請求項2記載の発明では、CCD素
子等を用いたスキャナによって、原稿画像を読み取って
A/D変換処理された各画素の濃度信号が入力されて保
持される入力画素データバッファと、注目画素の近傍の
隣接画素領域の色相を検出する色相検出部と、この色相
検出部により検出された注目画素に隣接する隣接画素領
域の色相に基づいて注目画素が色相変化点であるかどう
かを判定する変化判定部よりなる色相変化判定部と、こ
の色相変化判定部の判定結果によって制御されて、注目
画素に下色除去処理を施して、C、M、Y信号から黒信
号を生成する黒生成処理部と、色相変化点ではない通常
の画素に対しては、前記黒生成処理部で生成された注目
画素の黒成分に対してエッジ強調処理を施し、前記色相
変化判定部において注目画素が色相変化点であると判定
された場合には、注目画素に対応して生成された黒信号
に対するエッジ強調処理を施さないようにするエッジ強
調フィルタ処理部とにより構成した。
【0015】
【0016】
【作用】請求項1記載の発明によれば、注目画素が色相
変化点である場合は、例えば、A=0.6として黒生成
処理を行い、それ以外の場合は、A=1として黒生成処
理を行い、この黒生成処理によれば、色相の一定した領
域ではC、M、Yの最小値と同じ量が黒信号として生成
され、色相の変化する領域では黒信号の生成を抑制され
た黒生成処理が施される。請求項2記載の発明によれ
ば、エッジ強調フィルタ処理部の制御によって、色相変
化部分での不必要な黒細線へのエッジ強調処理を抑え
て、かつ、エッジ強調処理が必要な白地上の黒文字のエ
ッジ部等にエッジに適切なエッジ強調処理を施すことが
可能となり、高精細な出力画像を得ることができる。
【0017】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の実施例を図面を
参照して説明する。図1は、本発明の実施例1のブロッ
ク構成図であり、色相変化点での黒の生成量を抑制する
処理を実現するものである。1は入力画素データバッフ
ァ、2は色相変化判定部、3は黒生成処理部である。黒
生成処理部3の出力は、図示しないプリンタ等の画像出
力装置によって出力される。
【0018】入力画素データバッファ1には、CCD素
子等を用いたスキャナによって、原稿画像を読み取って
A/D変換処理された各画素に対して8bit(256
階調)の反射率リニアな画像信号がLog変換を施され
た8bitの濃度信号が入力されて保持される。
【0019】色相変化判定部2は、注目画素の上下左右
の4方向(4近傍)の隣接画素領域の色相を検出する色
相検出部21と、色相の検出結果から色相の変化を判定
する変化判定部22より構成されている。
【0020】色相検出部21は、入力画素データバッフ
ァ1から出力された画像信号に対して、図1に示すよう
に、注目画素の4近傍の領域のC、M、Y信号に基づい
て画像信号の色相を検出する。この色相検出部では、注
目画素の4近傍に位置する2画素の領域のC、M、Y信
号の濃度平均値を求めて、最も値の大きいものをその領
域の色相として検出する。例えば、注目画素の上方向に
位置する2画素の領域のC、M、Yの濃度平均値がC>
M>Yの時、注目画素の上方向に位置する領域の色相を
シアン(C)として検出する。
【0021】色相検出部においては、注目画素の近傍領
域内での濃度平均値を求めることにより、注目画素の周
辺領域の色情報を平均して利用するために、注目画素に
関する局所領域処理であっても安定した検出結果が得ら
れ、画像中の色変化を有効に判定することができる。
【0022】また、色相検出部21においては、注目画
素が黒文字のエッジ部等の無彩色領域に近い場合に発生
する、色相判定の誤差を防止するため近傍領域の色信号
から無彩色領域を判定する。無彩色領域の判定は、近傍
領域のC、M、Y信号のうちの最大値と最小値の差、m
ax(C,M,Y)−min(C,M,Y)を計算し
て、この値が予め設定した閾値Tより小さければ、近傍
領域は無彩色領域と判定する。この結果、注目画素の4
近傍の各領域は、シアン、マゼンタ、イエロー、無彩色
の4つの領域に分類される。
【0023】変化判定部22は、色相検出部21により
検出された注目画素に隣接する4方向の色相に基づいて
注目画素が色相変化点であるかどうかを判定する。この
判定は、注目画素に隣接する4方向の色相のうち、無彩
色を除いたものが全て同じ色相であるとき、注目画素は
色相変化点ではないと判定し、それ以外の場合は色相変
化点であると判定する。
【0024】黒生成処理部3は、色相変化判定部2の判
定結果によって制御されて、注目画素に適切な量の下色
除去処理を施して、C、M、Y信号から黒信号を生成す
る。本発明の黒生成処理部における黒生成処理の変換式
は、 K=Amin(C,M,Y) と表される。Aは、色相変化判定部2の判定結果によっ
て制御される定数であり、min(C,M,Y)で表さ
れるC、M、Yの各色信号のうちの、最小の信号レベル
の色信号に乗じらて、黒信号量Kが求められる。
【0025】注目画素が色相変化点である場合は、例え
ば、A=0.6として黒生成処理を行い、それ以外の場
合は、A=1として黒生成処理を行う。この黒生成処理
によれば、色相の一定した領域ではC、M、Yの最小値
と同じ量が黒信号として生成され、色相の変化する領域
では黒信号の生成を抑制された黒生成処理が施される。
【0026】黒生成処理部3から出力された黒信号は、
後段の画像出力部(図示せず)に入力され、対応するイ
ンク、トナーなどの色剤量が求められて、出力画像が再
現される。
【0027】(実施例2) 次に、本発明の第2の実施例について説明する。図
は、本発明の実施例2のブロック構成図であり、図1と
同じブロックには同じ符号を付している。1は入力画素
データバッファ、2は色相変化判定部、3は黒生成処理
部、4はエッジ強調フィルタ処理部である。
【0028】実施例2では、実施例1と同様の色相変化
判定部2の判定結果に基づいて、エッジ強調フィルタ処
理部4において黒生成処理部3の出力に対するエッジ強
調処理を制御している。
【0029】エッジ強調フィルタ処理部4では、色相変
化点ではない通常の画素に対しては、黒生成処理部3で
生成された注目画素の黒成分に対して、図3に例示する
ようなフィルタ係数によりエッジ強調処理を施してい
る。色相変化判定部2において注目画素が色相変化点で
あると判定された場合には、注目画素に対応して生成さ
れた黒信号に対するエッジ強調処理を施さないようにす
る。または、注目画素に対応して生成された黒信号に対
するエッジ強調処理のフィルタ係数を図4に例示するよ
うな係数に切り替えて、通常の画素と比べてエッジ強調
の度合いを弱めるように制御する。
【0030】このエッジ強調フィルタ処理部の制御によ
って、色相変化部分での不必要な黒細線へのエッジ強調
処理を抑えて、かつエッジ強調処理が必要な白地上の黒
文字のエッジ部等にエッジに適切なエッジ強調処理を施
すことが可能となり、高精細な出力画像を得ることがで
きる。
【0031】なお、本発明の実施例においては、画像信
号の出力系におけるシアン(C)、マゼンタ(M)、イ
エロー(Y)の3色信号による黒生成処理に関して説明
を行ったが、画像信号の入力系の赤(R)、緑(G)、
青(B)の3色信号による黒生成処理にも本発明が適用
可能なことはいうまでもない。
【0032】また、本発明における色相変化の検出条件
は、実施例に示した注目画素の4近傍の連続する2画素
に基づく検出に限定されるものではなく、4近傍の1画
素のみで色相変化を検出する簡略化した構成や、3画素
以上の画素領域の濃度平均値によって色相の変化を検出
して、検出結果を安定させる構成においても有効であ
る。
【0033】さらに、本発明による画像信号処理装置
は、画像データの局所領域処理によるために、数ライン
程度のバッファメモリによって、色相変化点を高精度に
検出可能であり、わずかなハードウェアの増加で実現が
可能である。
【0034】
【発明の効果】求項1記載の発明によれば、注目画素
が色相変化点である場合は、例えば、A=0.6として
黒生成処理を行い、それ以外の場合は、A=1として黒
生成処理を行い、この黒生成処理によれば、色相の一定
した領域ではC、M、Yの最小値と同じ量が黒信号とし
て生成され、色相の変化する領域では黒信号の生成を抑
制された黒生成処理が施される。
【0035】求項2記載の発明によれば、エッジ強調
フィルタ処理部の制御によって、色相変化部分での不必
要な黒細線へのエッジ強調処理を抑えて、かつ、エッジ
強調処理が必要な白地上の黒文字のエッジ部等にエッジ
に適切なエッジ強調処理を施すことが可能となり、高精
細な出力画像を得ることができる。
【0036】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例のブロック構成図であ
る。
【図2】本発明の第二の実施例のブロック構成図であ
る。
【図3】エッジ度強調用フィルタ係数の例である。
【図4】エッジ度強調用フィルタ係数の例である。
【図5】従来技術の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
1 入力画像データバッファ 2 色相変化判定部 21 色相検出部 22 変化判定部 3 黒生成処理部 4 エッジ強調フィルタ処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/46 - 1/48 H04N 1/52 H04N 1/60

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CCD素子等を用いたスキャナによっ
    て、原稿画像を読み取ってA/D変換処理された各画素
    の濃度信号が保持される入力画素データバッファと、 注目画素の近傍の隣接画素領域の色相を検出する色相検
    出部と、この色相検出部により検出された注目画素に隣
    接する隣接画素領域の色相に基づいて注目画素が色相変
    化点であるかどうかを判定する変化判定部よりなる色相
    変化判定部と、 この色相変化判定部の判定結果によって制御されて、注
    目画素に下色除去処理を施して、C、M、Y信号から黒
    信号を生成する黒生成処理部と、 よりなること を特徴とする画像信号処理装置。
  2. 【請求項2】 CCD素子等を用いたスキャナによっ
    て、原稿画像を読み取ってA/D変換処理された各画素
    の濃度信号が保持される入力画素データバッファと、 注目画素の近傍の隣接画素領域の色相を検出する色相検
    出部と、この色相検出部により検出された注目画素に隣
    接する隣接画素領域の色相に基づいて注目画素が色相変
    化点であるかどうかを判定する変化判定部よりなる色相
    変化判定部と、 この色相変化判定部の判定結果によって制御されて、注
    目画素に下色除去処理を施して、C、M、Y信号から黒
    信号を生成する黒生成処理部と、 色相変化点ではない通常の画素に対しては、前記黒生成
    処理部で生成された注目画素の黒成分に対してエッジ強
    調処理を施し、前記色相変化判定部において注目画素が
    色相変化点であると判定された場合には、注目画素に対
    応して生成された黒信号に対するエッジ強調処理を施さ
    ないようにするエッジ強調フィルタ処理部と、 よりなること を特徴とする画像信号処理装置。
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