JP3688100B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタルカラー複写機などの地肌除去処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置を用いて、例えば紙色が変色している古文書の画像形成を行うと、古文書の地肌がそのまま忠実に薄黄色に画像形成される。しかしながら、一般に古文書の地肌の色が忠実に再現される必要はなく、かえって地肌が着色されていることで、画像形成された古文書が読みにくくなってしまう。
この問題を解決するために地肌除去処理技術が使用される。特開平１−２１３０７３号公報においては、ヒストグラムを用いた地肌除去処理を行い、原稿画像の三原色信号の濃度分布に基づいて、度数の高いものを地肌濃度として検出し、その地肌濃度よりも薄い部分を所定の濃度に変更することにより、鮮明な画像形成を行う複写装置が開示されている。
【０００３】
この地肌除去処理が必要なもう一つの例として裏写り防止がある。紙の両面に原稿面が存在する場合、表面の読み取りを行った際に裏面の濃度を読み取ってしまうため、本来なら必要の無い裏面の情報までも印字してしまう。従来まではこれを防ぐ良い方式が無く、裏写りしていた場合にそれをミスコピーとし、全体的に濃度を下げたり、地肌除去をＯＮしてもう一度コピーをするということをしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の複写装置では、原稿画像の三原色信号の濃度分布に基づいて、度数の高いものを地肌濃度として検出し、その色を除去するが、これはあくまでも全体的に色付いていた原稿に対して有効であり、裏写りのようにあたかも原稿と同じような濃度分布を示すものに関しては有効ではなかった。
そこで、本発明の目的は、原稿画像の裏写りに対応して最適条件で地肌除去を行い、高品質の画像形成を行うことが可能な画像処理装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、原稿画像を光学的に走査して読み取り、画像データに変換する画像読取手段と、この画像読取手段で読み取った画像データを濃度変換し画像データを出力する画像形成手段と、前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の最大値を検出する最大値検出手段と、前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の平均ＭＴＦ特性を検出する平均ＭＴＦ特性検出手段と、前記最大値検出手段と前記平均ＭＴＦ特性検出手段との検出結果から、平均ＭＴＦがあるスレッシュより低い場合、裏写り原稿有りと判断して地肌除去をＯＮし、逆に平均ＭＴＦがあるスレッシュより高い場合、裏写り原稿無しと判断し、地肌除去をＯＦＦすることにより、当該領域の地肌除去量を決定する地肌除去量決定手段と、この地肌除去量決定手段の決定に基づいて、前記原稿画像の地肌除去処理を行う地肌除去処理手段とを備え、前記地肌除去量決定手段において、前記最大値検出手段の検出結果が大きくなれば地肌除去をＯＮするスレッシュを高めることにより、前記目的を達成する。
【０００６】
請求項２記載の発明では、原稿画像を光学的に走査して読み取り、画像データに変換する画像読取手段と、この画像読取手段で読み取った画像データを濃度変換し画像データを出力する画像形成手段と、記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の文字か写真かを判定する判定手段と、前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の最大値を検出する最大値検出手段と、前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の平均ＭＴＦ特性を検出する平均ＭＴＦ特性検出手段と、前記判定手段の判定結果が原稿画像が文字であるとの判定結果の場合に、平均ＭＴＦがあるスレッシュより低い場合、裏写り原稿有りと判断して地肌除去をＯＮし、逆に平均ＭＴＦがあるスレッシュより高い場合、裏写り原稿無しと判断し、地肌除去をＯＦＦすることにより、前記最大値検出手段および前記平均ＭＴＦ特性検出手段の検出結果から、当該領域の地肌除去量を決定する地肌除去量決定手段と、この地肌除去量決定手段の決定に基づいて、前記原稿画像の地肌除去処理を行う地肌除去処理手段とを備え、前記地肌除去量決定手段において、前記最大値検出手段の検出結果が大きくなれば地肌除去をＯＮするスレッシュを高めることにより、前記目的を達成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図１ないし図１１を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るディジタルカラー複写機の機構部の概略構成を示す構成図である。図１において、２はレーザプリンタ、３７は自動原稿送り装置、１はイメージスキャナである。イメージスキャナ１はコンタクトガラス３′の下方に配置された照明用のランプ４を搭載した移動体を図の左右方向（副走査方向）に機械的に一定速度で移動させ、原稿画像を読み取る画像読み取り部である。
【０００９】
照明用のランプ４から出た光は、コンタクトガラス３′上に載置される原稿の表面で原稿画像の濃度に応じて反射する。この反射光、即ち、原稿の光像は多数のミラー及びレンズを通り、ダイクロックプリズムに入射する。ダイクロックプリズムは入射光を波長に応じてＲ、Ｇ、Ｂの３色に分光する。分光された３つの光はそれぞれ互いに異なる一次元電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ７に入射する。こうしてイメージスキャナ１に備わった３つの一次元イメージセンサ７によって、原稿画像上の主走査方向１ラインのＲ、Ｇ、Ｂ各色成分を同時に読み取ることができる。
【００１０】
原稿の二次元画像は上記移動体の副走査によって順次読み取られる。
ＡＤＦ（自動原稿送り装置）３７は、イメージスキャナ１の上方に配置されており、原稿台３上には多数の原稿を載置した状態で保持することができる。原稿の給紙動作を行う場合は、回転する呼び出しコロが最上部の原稿上面に当接し、当接した原稿を繰り出す。所定の位置まで繰り出された原稿はプルアウトローラおよび搬送ベルトの駆動によって、イメージスキャナ１のコンタクトガラス３′上をさらに搬送され所定の読み取り位置まで進んだ時、即ち、原稿の先端がコンタクトガラス３′の左端位置に達したときに停止するようになっている。
また、図示しない給紙モータに回転量に応じたパルスを出力するパルス発生器が設けられており、ＡＤＦ３７の制御装置は原稿先端センサを原稿が通過するまでの時間を計測することによって副走査方向の原稿サイズ、即ち、原稿の長さを検知する。
【００１１】
次に、レーザプリンタ２の概略構成およびその動作を説明する。画像の再生は感光体ドラム１上で行われる。感光体ドラム９の周囲には一連の静電写真のプロセスユニット、即ち、帯電チャージャ１２、書き込みユニット８、現像ユニット１４〜１７、クリーニングユニット１０などが備わっている。
【００１２】
感光体ドラム９の表面は、予め帯電チャージャ１２によるコロナ放電によって一様に高電位に帯電されている。この表面に書き込みユニット８の発するレーザ光が照射されると、その光の強度に応じて帯電電位が変化する。つまり、書き込みユニット８が備えているレーザダイオードが発するレーザ光の照射の有無に応じた電位分布が感光体ドラム９上に形成されることになる。
こうして、感光体ドラム９上に原稿画像の濃淡に対応した電位分布、即ち静電潜像が形成される。この静電潜像は書き込みユニット８よりも下流に配置された現像ユニット１４〜１７によって可視像化される。この実施の形態では現像ユニット１４〜１７は４組の現像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙおよび４ＢＫが備えられており、それぞれの現像器には互いに色の異なるＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）およびＢＫ（ブラック）のトナーが収納されている。
【００１３】
レーザプリンタ２は上記４つの現像器のいずれか一つが選択的に付勢されるように構成されているので、静電潜像はＭ、Ｃ、Ｙ又はＢＫ色のいずれか一つのトナーで可視像化される。一方、給紙カセット３１に収納された転写紙は給紙コロで繰り出され、レジストローラによってタイミングを取られて送り込まれる。そして、感光体ドラム９の表面に近接した位置で、転写チャージャによる帯電によって感光体ドラム９上に形成されたトナー像が転写紙の表面に転写される。
【００１４】
単色コピーモードの場合には、トナー像の転写が終了すると、転写紙は定着されて排紙トレイ２９に排紙されるが、フルカラーモードの場合には、ＢＫ、Ｍ、Ｃ及びＹの４色の画像を一枚の転写紙上に重ねて形成する必要がある。
この場合、まず感光体ドラム９上にＢＫ色のトナー像を形成してそれを転写紙に転写した後、感光体ドラム９上に次のＭ色のトナー像を形成し、そのトナー像を再び転写紙に転写する。さらにＣ色およびＹ色についても感光体ドラム９上へのトナー像の形成とそれの転写紙への転写を行う。つまり、トナー像の形成と転写のプロセスを繰り返すことによって１つのカラー画像が転写紙上に形成される。全てのトナー像の転写が終了すると、定着器２８でトナー像の定着処理を受けた後排紙トレイ２９に排出される。
【００１５】
図２はディジタル複写機の電装部の概略構成を示す回路ブロック図である。ディジタル複写機全体の動作制御はマイクロコンピュータで構成されるシステムコントローラ５０によって制御される。同期制御回路６０は制御タイミングの基準となるクロックパルスを発生させて、各制御ユニット間の信号の同期をとる各種の同期信号を入出力させる。
本実施の形態では走査タイミングの基になる主走査同期信号は、レーザプリンタ２の回転多面鏡の回転によるレーザ光の走査開始時に同期させている。イメージスキャナ１で読み取られたＲ、Ｇ、Ｂ各色の画像信号はＡ／Ｄ変換され、各々８ビットのカラー画像情報として出力される。
【００１６】
この画像情報は画像処理ユニット内で各種処理を受けた後、レーザプリンタ２に出力される。画像処理ユニットはスキャナガンマ補正７１、ＲＧＢ平滑フィルタ７２、色補正７３、下色除去（ＵＣＲ）／ＵＣＡ７４、セレクタ７５、エッジ強調フィルタ７６、プリンタガンマ７７、階調処理７８、像域分離７９、ＡＣＳ８０、および本実施の形態における地肌検出８１の各回路を備えている。スキャナガンマ補正７１ではイメージスキャナ１で読み取られた反射率リニアのＲＧＢデータを濃度リニアのＲＧＢデータに変換する。ＲＧＢ平滑フィルタ７２では網点原稿によるモアレを抑えるためのスムージング処理を行っている。
【００１７】
色補正回路７３ではＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色の画像情報をそれらの補正である、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色の画像情報に変換する。ＵＣＲ／ＵＣＡ回路７４では色補正７３から入力されたＹ、Ｍ、Ｃ色の全ての画像情報を合成した画像信号の色に含まれる黒成分を抽出し、それをＢＫ信号として出力するとともに、残りの色の画像信号から黒成分を除去し、かつＹＭＣ成分を上乗せする。セレクタ７５はシステムコントローラ５０の指示に応じて、入力されるＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの色信号からいずれか一つの色信号を選択して次のブロックへ出力する。
【００１８】
エッジ強調フィルタ回路７６では、文字部、あるいは絵柄部のエッジ情報の強調を行い、プリンタガンマ７７ではプリンタ特性に合わせたカーブをセットし階調処理を含めて濃度リニアになるようにする。階調処理回路７８は入力される８ビットの濃度情報を２値化、あるいは多値化する回路である。一般にディザ処理が行われることが多く、レーザプリンタ２にはディザ処理された画像信号が出力される。
【００１９】
スキャナガンマ７１の出力は、一方で像域分離回路７９とＡＣＳ回路８０、本実施の形態における地肌検出回路８１に送出される。像域分離回路７９では入力される画像が文字部であるか絵柄部であるかを判定する回路と、有彩色であるか無彩色であるかを判定する回路を持っており、その結果を１画素単位でそれぞれの処理ブロックへ送出している。平滑フィルタ７２から階調処理７８の各処理ブロックでは、像域分離回路７９の結果に従い処理を切り替えている。
【００２０】
ＡＣＳ回路８０はスキャナにセットされた原稿が白黒原稿であるかカラー原稿であるかを判定し、結果をＢＫ版スキャン終了時システムコントローラ５０へ送出している。カラー原稿であれば残りの３スキャンを行い、白黒原稿であればＢＫスキャンにて動作を終了させる。
地肌検出回路８１は本実施の形態の中心となるブロックで、原稿内の一定領域での平均ＭＴＦ、あるいは最大値を算出し、その値に従って地肌除去を行うか行わないかの信号を、１画素単位でそれぞれの処理ブロックへ送出している。実際の地肌除去は色補正７３かプリンタガンマ７７等でハイライト側をカットすることで実現している。
【００２１】
図３は図２の画像処理部の詳細図である。７１〜８１の各画像処理ブロックのパラメータは全てシステムコントローラ５０のＣＰＵより設定される構成となっている。図３では地肌除去を行うブロック、スキャナガンマ７１、色補正７３とプリンタガンマ７７のみを記載している。図２ではスキャナガンマ７１は地肌検出回路８１の出力が通っていないが、地肌検出のための入力データをスキャナガンマ７１の前から取ると、その出力結果をスキャナガンマ７１に戻し、地肌除去処理をスキャナガンマ７１にて行うことも可能となる。
地肌除去の方式は本実施の形態では特に限定はしない。その１例を図４に示してある。地肌除去を行わないカーブを実線とすると、ある値以下は完全に除去し、ある値以下はだんだんと除去していく２段階方式の例を一点鎖線で、ある値以下を完全に除去してしまう例を点線で示している。スキャナガンマ７１とプリンタガンマ７７の場合は、このカーブがそのままガンマテーブルとして使用される。
【００２２】
図５は、本実施の形態で用いる地肌検出部８１のブロック図である。
まず、第１の実施の形態について説明する。入力される画像データ（カラーの場合はＲＧＢデータ）から平均ＭＴＦ値を求めている。平均ＭＴＦを求める回路５０１の詳細図を図６に示してある。入力される画像データを複数ライン（フィルタサイズに応じたライン数）メモリに保持し、ＭＴＦ検出回路６０１から１画素単位でＭＴＦ値を出力する。フィルタサイズの一例として３×３のラプラシアンフィルタを示す。
フィルタサイズ、係数は別としてＭＴＦ検出回路はラプラシアンフィルタを用いている。そのＭＴＦ出力を、さらに複数ライン（判定領域に応じたライン数）をメモリに保持し、平均回路６０２から１画素単位で平均値を出力する。その平均値出力から裏写りデータかどうかう判定回路５０３にて判定する。ＭＴＦ平均値がある値以下の時に裏写り原稿と判定し、地肌除去ＯＮを出力する。
【００２３】
次に、第２の実施の形態について説明する。平均ＭＴＦ出力は第１の実施の形態と同じ方法で求める。最大検出回路５０２では入力される画像データ（カラーの場合はＲＧＢデータ）から最大値を求めている。最大値と平均ＭＴＦから判定５０３より地肌除去のＯＮ／ＯＦＦと、地肌除去量を出力する。最大値が大きくなればなるほど地肌除去をＯＮするスレッシュ（ＭＴＦ平均値）を高くして、裏写りによる画質劣化を上げている。
【００２４】
続いて、第３の実施の形態について説明する。平均ＭＴＦと最大値の出力は前記の第１および第２の実施の形態と同じ方法で求める。文字／写真判定結果は像域分離７９から出力される。像域分離の内部ブロックを図７に示してある。入力される画像データ（カラーの場合はＧデータ）からエッジか網点かを求める。文字／写真結果は、エッジであり、かつ網点ではないものを文字と判定させている。
【００２５】
エッジ判定７０１の詳細図を図８および図９に、網点判定７０２の詳細図を図１０および図１１に示してある。まず、エッジ判定について説明する。入力される画像データ（カラーの場合はＧデータ）の２値化８０１をまず行う。その後エッジ検出用のパターンマッチングを行うため複数ライン（パターンマッチングサイズに応じたライン数）メモリに保持してエッジを検出する。このエッジ検出後、あるブロックサイズにてエッジカウントを行い（８０３）、総合的にブロック判定８０４を行う。図９は４×４サイズにてマッチングを行う場合の例を（ａ）（ｂ）に示している。
【００２６】
網点判定もエッジ判定とほぼ同様で、図１０に示すように、入力される画像データ（カラーの場合はＧデータ）の２値化１００１をまず行う。その後網点検出用のパターンマッチングを行うため複数ライン（パターンマッチングサイズに応じたライン数）メモリに保持し網点を検出する。網点検出後、あるブロックサイズにて網点カウントを行い１００３、総合的にブロック判定１００４を行う。図１１は４×４サイズにてマッチングを行う場合の例を（ａ）（ｂ）に示している。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、入力画像データのＭＴＦ平均値と最大値を求めることにより、入力濃度に応じた裏写り原稿の地肌除去を、自動的に、しかも濃度により段階的に行うことができる。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、入力画像データのＭＴＦ平均値と最大値、文字／写真判定結果を求めることにより、文字部にのみ裏写り原稿の地肌除去を適応させることができ、絵柄部の著しい画質劣化を防ぎ、精度の高い地肌除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るディジタルカラー複写機の機構部の概略構成を示す構成図である。
【図２】ディジタルカラー複写機の電装部の概略構成を示す回路ブロック図である。
【図３】図２の画像処理部の詳細図を示したブロック図である。
【図４】本実施の形態における地肌除去カーブを示したグラフである。
【図５】本発明における地肌検出ブロック図である。
【図６】本実施の形態における平均ＭＴＦを求める回路の詳細を示したブロック図である。
【図７】本実施の形態における文字／写真判定回路（像域分離）の詳細を示したブロック図である。
【図８】本実施の形態におけるエッジ判定回路のブロック図である。
【図９】本実施の形態におけるエッジ判定パターンの１例を示す図である。
【図１０】本実施の形態における網点判定回路のブロック図である。
【図１１】本実施の形態における網点判定パターンの１例を示す図である。
【符号の説明】
９ 感光体ドラム
２９ 排紙トレイ
３７ 自動原稿送り装置
５０ システムコントローラ
６０ 同期制御回路
７１ スキャナガンマ
７２ 平滑フィルタ
７３ 色補正
７４ ＵＣＲ／ＵＣＡ
７５ セレクタ
７６ エッジ強調フィルタ
７７ プリンタガンマ
７８ 階調処理
７９ 像域分離
８０ ＡＣＳ
８１ 地肌検出部

Claims (2)

1. 原稿画像を光学的に走査して読み取り、画像データに変換する画像読取手段と、
   この画像読取手段で読み取った画像データを濃度変換し画像データを出力する画像形成手段と、
   前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の最大値を検出する最大値検出手段と、
   前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の平均ＭＴＦ特性を検出する平均ＭＴＦ特性検出手段と、
   前記最大値検出手段と前記平均ＭＴＦ特性検出手段との検出結果から、平均ＭＴＦがあるスレッシュより低い場合、裏写り原稿有りと判断して地肌除去をＯＮし、逆に平均ＭＴＦがあるスレッシュより高い場合、裏写り原稿無しと判断し、地肌除去をＯＦＦすることにより、当該領域の地肌除去量を決定する地肌除去量決定手段と、
   この地肌除去量決定手段の決定に基づいて、前記原稿画像の地肌除去処理を行う地肌除去処理手段とを備え、
   前記地肌除去量決定手段において、前記最大値検出手段の検出結果が大きくなれば地肌除去をＯＮするスレッシュを高めることを特徴とする画像処理装置。
2. 原稿画像を光学的に走査して読み取り、画像データに変換する画像読取手段と、
   この画像読取手段で読み取った画像データを濃度変換し画像データを出力する画像形成手段と、
   前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の文字か写真かを判定する判定手段と、
   前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の最大値を検出する最大値検出手段と、
   前記画像読取手段で読み取った原稿画像内の一定領域における原稿画像の平均ＭＴＦ特性を検出する平均ＭＴＦ特性検出手段と、
   前記判定手段の判定結果が原稿画像が文字であるとの判定結果の場合に、平均ＭＴＦがあるスレッシュより低い場合、裏写り原稿有りと判断して地肌除去をＯＮし、逆に平均ＭＴＦがあるスレッシュより高い場合、裏写り原稿無しと判断し、地肌除去をＯＦＦすることにより、前記最大値検出手段および前記平均ＭＴＦ特性検出手段の検出結果から、当該領域の地肌除去量を決定する地肌除去量決定手段と、
   この地肌除去量決定手段の決定に基づいて、前記原稿画像の地肌除去処理を行う地肌除去処理手段とを備え、
   前記地肌除去量決定手段において、前記最大値検出手段の検出結果が大きくなれば地肌除去をＯＮするスレッシュを高めることを特徴とする画像処理装置。

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