JP3658052B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、FAX、プリンタ等において画像信号を処理する画像処理装置に関し、特にカラー画像と白黒画像を共に扱う画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の複写機として、アナログ複写機、ディジタル白黒複写機及びディジタルカラー複写機等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラーディジタル複写機は高価であるという問題があった。また、白黒ディジタル複写機は、アナログ複写機並のコストでの実現が可能となりつつあるが、白黒ディジタル複写機はアナログ複写機に比べて文字の品位が劣るという問題があった。
【0004】
本発明は、コストアップすることなく、高性能なフィルタ演算を行えるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明においては、複数の空間フィルタ手段と、複数の色信号が入力したとき、各空間フィルタ手段を並列に接続してそれぞれが各色信号を処理するように成し、単一の色信号が入力したとき、複数の空間フィルタ手段のうちの2個以上を直列に接続し、この直列接続された空間フィルタ手段により、上記単一の色信号を処理するように成す切替手段とを設けている。
【0006】
請求項2の発明においては、複数の空間フィルタ手段と、複数の色信号が入力したとき、各空間フィルタ手段を並列に接続してそれぞれが各色信号を処理するように成し、単一の色信号が入力したとき、複数の空間フィルタ手段のうちの2個以上に上記単一の色信号がそれぞれ入力するように成す切替手段とを設けている。
【0007】
請求項4の発明においては、カラー処理モードと単色処理モードを有し、画像データに対してフィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段を備える画像処理装置であって、上記空間フィルタ処理手段は複数の空間フィルタ処理部を有し、上記カラー処理モードが設定された場合は、入力カラー画像データを構成する複数の色成分データの各々に対して上記空間フィルタ処理部を用いて並列にフィルタ処理し、上記単色処理モードが設定された場合は、入力単色画像データに対して上記複数の空間フィルタのうち2個以上の空間フィルタを用いてフィルタ処理するようにしている。
【0008】
【作用】
本発明によれば、カラーモード時には、複数色に対して並列に動作するように複数の空間フィルタ手段を並列に用い、単色モード時には、単色信号を複数の空間フィルタ手段の2個以上を用いて処理することにより、等価的により高精度、より高性能なフィルタ演算をコストアップすることなく実現可能となり、これによって、単色画像でも高品位な画像再生が可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図3は白黒等の単色モードとカラーモードとを行うディジタル複写機に本発明を実施したシステムの形態を示す。
図において、固体撮像素子等で構成されるカラーセンサ2で読み取り得られたR.G.B画像信号は、画像のムラをシェーディング補正部3で均一に補正した後、センサフィルタの特性によって生じる歪を補正する色補正を色空間変換部4で行う。
【0010】
まず、カラーモード時における色補正された輝度RGB信号に対する処理を説明する。
輝度RGB信号を対数変換部8で8ビットの濃度レベルを有するCMY(シアン、マゼンタ、イエロー)の信号に変換する。次にCMY信号を色補正部10により記録部16で用いる色材の特性等に応じて色補正してK(黒)CMY信号を出力する。さらに、必要に応じて変倍部11で変倍する。
【0011】
次に空間フィルタ部13で、画像の先鋭度の補正及びモアレ除去を行った後、濃度調整をγ補正部14で行う。次に中間調処理部15により8ビット画像信号を1ビットに疑似中間調処理し、2値の画像信号を記録部16に出力する。尚、外部IF1、5は8ビットと1ビットの画像信号を外部に対して入出力するインタフェースである。
操作部20は、例えばカラーモードや白黒モード等の各モードの設定又は色補正の各種パラメータの設定をユーザがマニュアルで行う。
【0012】
本発明の特徴は、空間フィルタ部13の構成にある。図4は空間フィルタ部13の従来の構成を示す。
図4において、通常カラー印字を同時に行える装置では、記録すべきKCMY4色の信号100、200、300、400に各々に対して独立に空間フィルタ110、210、310、410を有している。
【0013】
図5はK信号100についての空間フィルタ110の構成を示す。
図5において、入力したK信号100を遅延メモリ101、102、103、104を用いて各々1ラインずつ遅延保持し、さらに各遅延メモリ101、102、103、104の出力信号及び入力K信号100を各々1画素毎に5段のフリップフロップ(図示せず)等で遅延保持することによって、各注目画素を中心とする5×5画素の画像信号を同時に参照できる。その際、各隣接画素位置にCPU17により設定されたフィルタの係数としての重み係数105を対応させ、この係数105と画像信号との積和演算を行うことにより、空間フィルタ出力120が得られる。尚、他の空間フィルタ210、310、410も同様に構成されている。
【0014】
図1は本発明の第1の実施の形態による空間フィルタ部13の構成を示す。111、112、201はマルチプレクサであり、他の部分は図4と同一に構成されている。
【0015】
次に動作について説明する。
カラーモード時には、マルチプレクサ111、112、210は図4と実質的に同一構成となるように切替えられる。従って各入力KCMY信号100、200、300、400が各空間フィルタ110、210、310、410で処理され、各フィルタ出力120、220、320、420が得られる。
【0016】
一方、白黒単色複写を行う白黒モードにおいては、黒のK信号100のみが有効であり、他の色のCMY信号200、300、400は記録に使用されないとする。また、各マルチプレクサ111、112、201が切り替えられる。マルチプレクサ111は空間フィルタ110で処理した信号をマルチプレクサ201に出力し、マルチプレクサ201は上記信号をフィルタ210に入力する。空間フィルタ210でさらにフィルタ処理された信号は、マルチプレクサ112を介してフィルタ出力120として出力される。
上述のように本実施の形態では、カラー用に備えている空間フィルタを白黒モード時に2段縦続接続して用いるようにしている。
【0017】
一般に空間フィルタはそのサイズが大きい程、所望する複雑なフィルタ特性が得られやすいが、同様のフィルタ特性はより小さいサイズのフィルタを用いて多重に処理することによっても得られる。本実施の形態で用いるCPU17によって設定される重み係数(×1/128)105の例を図6に示す。
本実施の形態では、図1の空間フィルタ110に例えば図6の(A)を用い空間フィルタ210に図6の(B)を用いる。
【0018】
次に、白黒モード時における色補正された輝度RGB信号に対する処理を説明する。
輝度RGB信号に対して対数変換部8及び色補正部10の回路を用いてRGB各成分信号を所定の割合で乗算し合成することにより、入力信号の輝度成分を示す輝度信号Yを生成する。
そして、カラーモード時と同様に変倍部11、空間フィルタ部13及び中間調処理部15で各処理を行い、記録部16に出力する。
なお、輝度信号YはK線を通り、上記各処理が行われる。
【0019】
CPU17、ROM18、RAM19、操作部20はCPUバス21を通して各部と接続されている。
CPU17は、ROM18に格納されているプログラムに基づきRAM19をワークメモリとして用いて、操作部20によって設定されたモード等に基づき上記各部を制御する。
【0020】
図6の(A)は400DPI(ドット/インチ)の画像に対してほぼ2本/mmの空間遮断周波数を持つLPF(ローパスフィルタ)であり、図6の(B)はほぼ4本/mmの空間周波数を中心とするBPF(ハンドパスフィルタ)となる。従って、空間フィルタ110、210の2段縦続処理により、ほぼ3本/mmの空間周波数で1以上の利得を持ち、かつほぼ4本/mmの遮断周波数で広域が抑圧された周波数特性が得られる。この特性は定性的に網点画像に対してモアレ抑圧の効果と文字の尖鋭度とを両立する優れたフィルタ特性といえる。
【0021】
尚、他の特性も空間フィルタ110、210の組み合わせで可能であり、一般的に5×5画素領域での空間フィルタを2回施すことで、ほぼ7×7画素領域で行うのと同様のフィルタ処理が可能となる。
また、さらに空間フィルタ310、410を用いて2段、3段の縦続処理とすることにより、コストアップすることなく、等価的に11×11、13×13画素領域まで処理範囲を広げることが可能となる。
【0022】
この第1の実施の形態によれば、カラーモード時で用いる各色成分ごとに設定された空間フィルタを、白黒モード時では黒成分(輝度成分)に対して複数用いることにより、白黒モード時において重要となる文字の品位をコストアップすることなく、簡単な構成で上げることができる。
【0023】
図2は空間フィルタ部13の第2の実施の形態を示す。
図5において、113、201、301はマルチプレクサ、114は演算部である。他の部分は、図1、図4と同一に構成されている。
【0024】
次に動作について説明する。
カラーモード時には、第1の実施の形態と同様に、マルチプレクサ113、201、301は、各々入力されたKCMY信号100、200、300、400を各空間フィルタ110、210、310、410で並列に処理し、各フィルタ出力120、220、320、420が得られるように切り替えられる。
【0025】
白黒モード時においては、マルチプレクサ113、201、301が切り替えられ空間フィルタ110は黒のK信号100を空間フィルタ110で処理して演算部114へ入力する。また、空間フィルタ210は同じくK信号100を処理して演算部114へ入力する。さらに空間フィルタ310は同じくK信号100を処理して演算部114へ入力する。この時空間フィルタ110は例えば、図6(C)の重み係数105を用い、空間フィルタ210は図6(D)の重み係数105を用い、空間フィルタ310は図6(E)の重み係数105を用いる。
【0026】
すなわち、本実施の形態では、同じK信号100に対して各空間フィルタで独立にフィルタ演算を行い、空間フィルタ110は600DPIの画像に対して6本/mmのBPFとなり、空間フィルタ210、310では、各々直行する4〜6本の細線に対する所謂ラプラシアン成分が得られる。
演算器114は両ラプラシアン成分の比較を行い、いずれか一方を空間フィルタ110の出力に加算して出力する。このとき、マルチプレクサ113は演算部114の出力をK信号に対するフィルタ出力120となるように切り替える。この処理は第1の実施の形態と同様にモアレ抑圧のため、網点画像への画像強調を抑え、文字細線の強調を適応的に行う例であり、やはりコストをあげることなく良好な結果が得られる。
【0027】
尚、第1、第2の実施の形態は、5×5画素の例であるが、さらに大きなフィルタで有るほどコストメリットは大きくなり、フィルタ演算のアルゴルに限定されない。
また、黒以外の他の単色に対しても適用が可能である。
また、第1、第2の実施の形態の組み合わせ、すなわち縦続と並列との組み合わせによっても同様の効果が得られる。
また、本発明はインクジェット、LED、レーザを用いた電子写真等、記録、表示方式に限定されず、適用することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、カラーモード時に複数色に対して並列に動作するように複数の空間フィルタ手段を並列に接続し、単色モード時に単色信号を複数の空間フィルタ手段の2個以上を用いて処理するように構成することにより、等価的により高精度、より高性能なフィルタ演算をコストアップすることなく実現することができる。また、これによって単色画像でも高品位な画像再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示すブロック図である。
【図3】本発明を適用し得る複写機のシステムを示すブロック図である。
【図4】従来の空間フィルタ部の構成を示すブロック図である。
【図5】図4の空間フィルタの構成を示すブロック図である。
【図6】空間フィルタのフィルタ演算に用いる重み係数を示す構成図である。
【符号の説明】
100 K信号
200 C信号
300 M信号
400 Y信号
110、210、310、410 空間フィルタ
111、112、113、201、301 マルチプレクサ
120、220、320、420 フィルタ出力
Claims (7)
- 複数の空間フィルタ手段と、
複数の色信号が入力したとき、各空間フィルタ手段を並列に接続してそれぞれが各色信号を処理するように成し、単一の色信号が入力したとき、複数の空間フィルタ手段のうちの2個以上を直列に接続し、この直列接続された空間フィルタ手段により、上記単一の色信号を処理するように成す切替手段とを備えた画像処理装置。 - 複数の空間フィルタ手段と、
複数の色信号が入力したとき、各空間フィルタ手段を並列に接続してそれぞれが各色信号を処理するように成し、単一の色信号が入力したとき、複数の空間フィルタ手段のうちの2個以上に上記単一の色信号がそれぞれ入力するように成す切替手段とを備えた画像処理装置。 - 上記2個以上の空間フィルタ手段の出力を用いて所定の演算を行う演算手段を設けた請求項2記載の画像処理装置。
- カラー処理モードと単色処理モードを有し、
画像データに対してフィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段を備える画像処理装置であって、
上記空間フィルタ処理手段は複数の空間フィルタ処理部を有し、
上記カラー処理モードが設定された場合は、入力カラー画像データを構成する複数の色成分データの各々に対して上記空間フィルタ処理部を用いて並列にフィルタ処理し、
上記単色処理モードが設定された場合は、入力単色画像データに対して上記複数の空間フィルタのうち2個以上の空間フィルタを用いてフィルタ処理することを特徴とする画像処理装置。 - 上記単色処理モードが設定された場合は、上記2個以上の空間フィルタを直列に接続することを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。
- 上記単色処理モードは、白黒処理モードであることを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。
- 上記白黒処理モード時は、2個以上の空間フィルタを用いることによりモアレを抑圧し、エッジの尖鋭度を上げることを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。
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