JP3709733B2

JP3709733B2 - Image processing device

Info

Publication number: JP3709733B2
Application number: JP07483699A
Authority: JP
Inventors: 和宏石黒
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: JP2000270173A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル式のカラー複写機などに搭載される画像処理装置に関し、詳しくは、縮小型のカラーＣＣＤセンサなどにおける副走査方向のＲ，Ｇ，Ｂ間の位置ずれを補正するライン間補正処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機などの画像読み取り部は、例えば特開平９−２６１４９１号公報に記載されているように、光学系を介して原稿画像を縮小投影した情報を縮小型のカラーＣＣＤセンサで読み取るものが、コスト面の有利さから一般的である。縮小型のカラーＣＣＤセンサは、図１２に示すように、画素が主走査方向に並べられたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれの素子列が、副走査方向に所定間隔ｄを隔てて互いに平行に配置された構造を有する。
【０００３】
上記のようなカラーＣＣＤセンサを用いて画像の読み取りを行う場合には、原稿とＣＣＤセンサとが機械的に相対移動する方向である副走査方向でのＲ，Ｇ，Ｂの位置ずれ（間隔ｄ）に起因して、ＣＣＤセンサから得られるＲ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号の間に時間的なずれ、つまり位相ずれが生ずる。
【０００４】
Ｒ，Ｇ，Ｂ間の位相ずれ（以下「位置ずれ」ともいう）を補正するために、最初に生ずるＲ出力画像データを間隔２ｄ（例えば８ライン分）に相当する時間だけ遅延させ、次に生ずるＧ出力画像データを間隔ｄ（例えば４ライン分）に相当する時間だけ遅延させることにより、最後に生ずるＢ出力画像データと位相をあわせる補正処理が行われる。
【０００５】
また、例えば縮小・拡大機能を有するカラー複写機において副走査方向の走査速度が変化する場合のように、原稿画像を縮小投影する変倍率が変化すると、Ｒ，Ｇ，Ｂ間の位相ずれが１ライン分の整数倍とならずに、端数（小数部）が生ずる場合がある。このような場合は、補間処理によってＲ，Ｇ，Ｂ間の位相ずれをできるだけ正確に補正する必要がある。つまり、補正後の位置がライン間のある位置となった場合に、その位置における各色の濃度の値を、両側のライン上における値の加重平均によって求める。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなカラーＣＣＤセンサを用いた場合のＲ，Ｇ，Ｂ間の位相ずれの補正において、補間処理による小数部の補正を行うと、黒細線の再現性が悪くなる場合がある。これは、黒細線を縮小投影したものが例えば１ドット幅に近くなった場合に、上記の補間処理を行うと、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の読み取り特性のバランスが大きく崩れることが原因であると考えられる。
【０００７】
したがって、補正の基準となった色以外について、その濃度のレベルが低くなる。その結果、黒細線が、緑がかったり赤味を帯びたりし、その再現性が低下するのである。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、素子列間の位相ずれの補正をできるだけ正確に行うとともに、黒細線の再現性を高めることのできる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る画像処理装置は、図２に示すように、主走査方向に長い互いに異なる色用の複数の素子列が副走査方向に所定のライン分のピッチで互いに平行に配置された構造を有するイメージセンサから得られる各色の画像データの補正処理を行う画像処理装置であって、前記各色のうちの１色を基準色として他の色の画像データについて前記副走査方向における前記基準色との素子列間の位置ずれに起因する位相ずれの１ライン分未満を補正するものであって前記基準色を互いに異にする複数のライン間補正手段１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと、前記複数のライン間補正手段ごとに出力される前記各色の画像データから平均値を求めて、補正された画像データＲＯＵＴ，ＧＯＵＴ，ＢＯＵＴとして、色ごとに出力する補正出力手段と、を有してなる。１ライン未満の補正は、通常、補間処理によって行われる。
【００１０】
請求項２の発明に係る画像処理装置において、イメージセンサの各素子列からは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像信号が出力され、ライン間補正手段１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色を補正における基準色としてライン補正処理を行う。補正出力手段１５Ａは、各色毎の画像データについての平均値を求めて出力する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る画像処理装置Ｍ１の全体構成を示すブロック図、図２はライン間補正部１５の構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１において、光学系を介して原稿画像を縮小投影した情報が、縮小型のカラーのＣＣＤセンサ１２により読み取られる。得られたＲ，Ｇ，Ｂの各色の画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１３に入力される。Ａ／Ｄ変換器１３は、アナログ信号であるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を８ビットのディジタルデータ（２５６階調の濃度データ）であるＲ，Ｇ，Ｂの画像データに変換する。得られたＲ，Ｇ，Ｂの画像データは、シェーディング補正部１４によって、主走査方向の光量むらを補正するシェーディング補正が施された後、ライン間補正部１５に入力される。
【００１３】
ライン間補正部１５は、ＣＣＤセンサ１２のＲ，Ｇ，Ｂの各ライン間の位置ずれに起因する画像信号（画像データ）の位相ずれを補正する回路である。
図２に示すように、ライン間補正部１５には、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれを基準色とした３つのライン間補正回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ、及び、それらから出力される画像データについて各色毎に平均値を求めて補正された画像データを出力する補正出力部１５Ａが設けられている。各ライン間補正回路１５Ｒ，Ｇ，Ｂでは、フィールドメモリを用いて、それぞれ基準色以外の画像データを遅延させることにより補正を行う。具体的な回路構成については後述する。
【００１４】
図１に戻って、ライン間補正部１５から出力されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データは、色収差補正部１６にてレンズ系の色収差に起因する色ずれが補正される。さらに、変倍用ラインメモリを含む変倍・移動処理部１７にて、変倍率に応じた主走査方向の拡大・縮小処理が施される。
【００１５】
変倍・移動処理部１７から出力された画像データは、色変換部１８に入力され、Ｒ，Ｇ，Ｂ間の調整が行われた後、色補正部１９にてＲＧＢ系（加色系）の画像データからＣＭＹ系（減色系）の画像データＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）に変換される。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋの画像データは、ＭＴＦ補正部２０にてエッジ強調、スムージングなどの処理を施された後、プリンタインターフェイス２１を介してプリンタ部に与えられる。
【００１６】
また、色変換部１８から出力されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データは、領域判別部２２にも与えられ、読み取られた画像が、網点画像か、文字画像か、又は写真画像かといった判別が、領域判別部２２で行われる。その判別結果がＭＴＦ補正部２０に与えられることにより、ＭＴＦ補正部２０はその領域の画像の種類に応じて、エッジ強調、スムージングなどの補正処理を施すか否かを切り換える。
【００１７】
なお、領域判別部２２からは、上に述べた判別結果を示す信号の他に、黒文字領域、内エッジ、外エッジ、黒エッジ補正量などを示す信号が出力される。
また、図示は省略したが、画像処理装置Ｍ１には、基準駆動パルス発生部、ラインバッファ部、ヒストグラム生成部、及びＡＣＳ判定部などが設けられている。基準駆動パルス発生部は、ＣＣＤセンサ１２を始めとして各部の処理に必要なクロック信号を発生する。ラインバッファ部は、ＣＣＤセンサ１２で読み取ったＲ，Ｇ，Ｂの各色の画像データを１ライン分記憶する。ヒストグラム生成部は、予備スキャンで得られるＲ，Ｇ，Ｂの各色の画像データから明度データを生成し、そのヒストグラムをメモリ上に作成する。ＡＣＳ判定部は、彩度データによって１ドット毎にカラードットか否かを判定し、原稿上で５１２ドット四方のブロック領域毎のカラードット数をカウントしてカラー領域であるかモノクロ領域であるかを判定する。
【００１８】
また、現在読み取り中の画像がほぼ１ドット幅の黒細線であるか否かを検出する１ドット幅黒細線検出部が設けられることもある。このような１ドット幅黒細線検出部は、シェーディング補正部１４から出力されるＢ画像データと、ライン間補正部１５から出力されるＲ画像遅延データＲＭＤ及びＧ画像遅延データＧＭＤとに基づいて、ＣＣＤセンサ１２に投影された画像情報における現在処理中の画像部分が１ドット幅黒細線か否かを判断する。この判断結果は、例えば領域判別部２２に出力される。
【００１９】
なお、画像処理装置Ｍ１において、各部の配置の順番、つまり画像データに対する処理を行う順番は、上に述べた以外に種々変更することができる。
図３はライン間補正回路１５Ｇのブロック図、図４は補間演算部３８の構成の例を示すブロック図、図５はリセット信号ＲＥＳ及び各出力画像データのタイミングの例を示す図である。
【００２０】
なお、ここで説明するライン間補正回路１５Ｇは、Ｇ（緑）を基準色とする補正回路である。Ｒ（赤）を基準色とするライン間補正回路１５Ｒ、及びＢ（青）を基準色とするライン間補正回路１５Ｂについては、その基本的な構成及び動作がライン間補正回路１５Ｇと同一であるので、ここでの具体的な説明は省略する。
【００２１】
図３において、信号ＲＩＮ，ＢＩＮ，ＧＩＮは、それぞれＲ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）の画像データ入力である。これらの画像データ入力ＲＩＮ，ＢＩＮ，ＧＩＮは、第１補正部３０で整数ライン分の遅延補正が施され、第２補正部３１で端数（小数）分の補間処理が施されて、画像データ出力Ｒ１，Ｂ１，Ｇ１となる。
【００２２】
第１補正部３０は、フィールドメモリ３３〜３５を用いて、画像データ入力ＲＩＮ及びＧＩＮを画像データ入力ＢＩＮに対して遅延させる。つまり、従来技術の説明で述べたように、画像データ入力ＲＩＮをＣＣＤセンサ１２の副走査方向でのＲ素子列とＢ素子列との間の間隔（素子列間隔）２ｄに相当する時間だけ遅延させるとともに、画像データ入力ＧＩＮをＣＣＤセンサ１２の副走査方向でのＧ素子列とＢ素子列との間の素子列間隔ｄに相当する時間だけ遅延させる。素子列間隔ｄは、両素子列間においてずれたライン数で表される。本実施形態では、Ｇ素子列とＢ素子列との素子列間隔ｄは「４」であり、Ｒ素子列とＢ素子列との素子列間隔２ｄは「８」である。
【００２３】
フィールドメモリ３３〜３５は、画像データを複数のライン単位で遅延させるために用いられている。例えば、各フィールドメモリ３３〜３５が２５６ＫＢｙｔｅの記憶容量を有し、１ライン当たりの各色の画像データ容量が５ＫＢｙｔｅ（５，０００画素分）とすれば、１フィールドメモリ当たり５１ライン分の画像データを遅延させることができる。
【００２４】
図３に示すように、画像データ入力ＲＩＮは、シリアル接続された２つのフィールドメモリ３３，３４によって１０２ライン分まで遅延することができ、画像データ入力ＧＩＮは、１つのフィールドメモリ３５によって５１ライン分まで遅延させることができる。
【００２５】
その場合に、実際の遅延量は、各フィールドメモリ３３〜３５のリードリセット端子ＲＲＥＳ及びライトリセット端子ＷＲＥＳに与えられるリセット信号のタイミングを制御することによって行われる。なお、各信号の符号の先頭に付された「−」は負論理信号であることを意味し、本説明中では「−」を省略して記す。他の図とその説明についても同様である。
【００２６】
各フィールドメモリ３３〜３５は、ライトリセット端子ＷＲＥＳにリセット信号が与えられると、入力データを書き始め、リードリセット端子ＲＲＥＳにリセット信号が与えられると、蓄積されたデータの出力を始める。したがって、ライトリセット端子ＷＲＥＳにリセット信号が与えられてからリードリセット端子ＲＲＥＳにリセット信号が与えられるまでの期間が遅延量となる。
【００２７】
フィールドメモリ３３及び３５のライトリセット端子ＷＲＥＳにはリセット信号ＲＥＳ０が与えられ、リードリセット端子ＲＲＥＳにはリセット信号ＲＥＳ１が与えられる。また、フィールドメモリ３４のライトリセット端子ＷＲＥＳにはリセット信号ＲＥＳ１が与えられ、リードリセット端子ＲＲＥＳにはリセット信号ＲＥＳ２が与えられる。したがって、画像データ入力ＲＩＮはシリアル接続された２つのフィールドメモリ３３，３４によってリセット信号ＲＥＳ０からリセット信号ＲＥＳ２までの期間だけ遅延し、画像データ入力ＧＩＮはフィールドメモリ３５によってリセット信号ＲＥＳ０からリセット信号ＲＥＳ１までの期間だけ遅延する。画像データ入力ＢＩＮは、遅延なしで第２補正部３１に渡される。
【００２８】
図５において、Ｂ画像データに対してｎライン遅れでＧ画像遅延データＧＭＤが得られ、更にｎライン遅れでＲ画像遅延データＲＭＤが得られる様子が示されている。ｎの値、つまり、リセット信号ＲＥＳ０からリセット信号ＲＥＳ１までの遅延時間に相当するライン数は、素子列間隔に変倍率を掛けた値の整数部（ｉｎｔ）である。等倍の場合は素子列間隔そのもの、例えば４ラインであるが、例えば変倍率が０．６の場合は、４×０．６＝２．４の整数部２となる。実際には、この値に１を加えたものを最終的な遅延量（ライン数）としている。これは、後述する第２補正部３１における補間処理を容易にするためである。リセット信号ＲＥＳ０からリセット信号ＲＥＳ２までの遅延時間に相当するライン数についても同様に、素子列間隔に変倍率を掛けた値の整数部（ｉｎｔ）の２倍に１を加えたものを最終的な遅延量（ライン数）としている。
【００２９】
上記のようにして、得られたＲ遅延画像データ及びＧ遅延画像データは遅延していないＢ画像データと共に第２補正部３１に与えられる。第２補正部３１は、Ｇ遅延画像データについては補正処理を行わずにそのまま画像データ出力Ｇ１として出力し、Ｒ遅延画像データ及びＢ画像データについてはＧ遅延画像データを基準として補間処理を施す。
【００３０】
第２補正部３１は、Ｒ遅延画像データ及びＢ画像データのそれぞれについて、画像データを１ライン分遅延させるためのＦＩＦＯメモリ（フィールドメモリともいう）３６，３７と補間演算部３８，３９を有する。補間演算部３８のＡ入力端子にはＲ遅延画像データＲ_nが入力され、Ｂ端子にはＦＩＦＯメモリ３６で１ライン分更に遅延したＲ遅延画像データＲ_n-1が入力される。また、Ｋ端子にはＣＰＵなどから補間係数αが入力される。補間演算部３８は、補間係数αを用いて後述の式にしたがってデータＲ_nとデータＲ_n-1との補間データＲ_n’を演算する。
【００３１】
一方、補間演算部３９のＡ入力端子にはＦＩＦＯメモリ３７で１ライン分遅延したＢ画像データＢ_n-1が入力され、Ｂ端子には遅延前のＢ画像データＢ_nが入力される。また、Ｋ端子には補間係数αが入力される。補間演算部３９は、補間係数αを用いて後述の式にしたがってデータＢ_nとデータＢ_n-1との補間データＢ_n’を演算する。
【００３２】
補間係数αは、素子列間隔に変倍率を掛けたときの端数（小数部）であり、上述の例では、素子列間隔「４」に変倍率が０．６を掛けた値２．４の小数部０．４である。したがって、補間係数αは下記の式から求められる。
【００３３】
【数１】
α＝素子列間隔×変倍率−ｉｎｔ（素子列間隔×変倍率）
ただし、ｉｎｔ（）は、（）の数値の整数部を抽出する演算子である。
【００３４】
この補間係数αを用いて、補間演算後のＲ及びＢの画像データ、すなわち補間データＲ_n’及びＢ_n’は下記の式から求められる。
【００３５】
【数２】

【００３６】
【数３】

【００３７】
上記の式（数２及び数３）において、第（ｎ−１）ラインのデータと第ｎラインのデータとに掛けられる係数α又は（α−１）が、Ｒ画像データとＢ画像データとで逆になっている。これに関連して、図３に示すように、補間演算部３８，３９のＡ端子及びＢ端子に入力される画像データとその１ライン分遅延データとの関係が、Ｒ画像データ用の補間演算部３８とＢ画像データ用の補間演算部３９とで逆になっている。これは、前述のように、ＣＣＤセンサ１２においてＧ素子列を挟んでＲ素子列とＢ素子列とが前後に配置されている構造を有するからである。つまり、式（数２及び数３）の関係を模式的に示すと図６のようになる。
【００３８】
図６において、Ｒ_n，Ｒ_n-1，Ｂ_n，Ｂ_n-1の位置が固定とすれば、補間係数αの値が０から１まで変化すると、Ｇ_nは位置がＢ_n-1（Ｒ_n）側からＢ_n（Ｒ_n-1）側まで変化する。前述のように、第１補正部３０において、Ｂ画像データに比べてＲ画像データを１ライン余分に遅延させているが、この、第２補正部３１での補間演算によって、その１ライン分が補償され、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの画像データの位相が揃うことになる。
【００３９】
上記のようにして、第１補正部３０での整数ライン分の位置ずれ補正に加えて第２補正部３１での小数部の補間処理を行うことにより、より詳細な色ずれ補正を行うことができる。
【００４０】
しかしながら、小数部の補間処理は、前後のラインにおける濃度の加重平均をとるものであるから、例えば１ドット幅細線の場合には、その濃度がこの補間処理により大きく低下する。このため、黒細線の場合に、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の濃度のバランスが崩れ、再現性が悪くなることがある。これについて図７を用いて説明する。
【００４１】
図７は１ドット幅黒細線の場合のＲ，Ｇ，Ｂ各画像データの位相と濃度とを模式的に示す図である。
図７において、（ａ）はライン間補正回路１５Ｇによる補正前の状態を示している。（ｂ）は変倍率が等倍の場合、つまり補正係数αが０の場合における補正後のＲ，Ｇ，Ｂ各画像データの位置（位相）と濃度を示している。この場合に、第２補正部３１での小数部の補間処理は実際上行われないので、各画像データの濃度低下は無く、第１補正部３０での整数ライン分の位置ずれ補正のみが行われることになる。
【００４２】
図７の（ｃ）は変倍率が等倍ではなく、補正係数αが０にならない場合において、ライン間補正部１５の第１補正部３０及び第２補正部３１の両方による補正が行われたときのＲ，Ｇ，Ｂ各画像データの位相と濃度を示している。この場合に、基準となるつまり補間処理の行われないＧ画像データの濃度が変化しないのに対して、Ｒ及びＢの画像データの濃度が補間処理によって大きく低下している。この結果、そのままでは各色の濃度のバランスが大きく崩れ、黒細線の再現性が悪くなる。
【００４３】
図１０は細線の場合の補正による濃度値の変化の様子を示す図、図１１は細線でない場合の補正による濃度値の変化の様子を示す図である。
これらの図でわかるように、基準色に対してずれた画像データは、補正を行うことによって濃度値が低下することが分かる。
【００４４】
そこで、本実施形態においては、図２に示すように、Ｒ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）の各色を基準色とした３つのライン間補正回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂによってそれぞれ補間処理を行い、補正出力部１５Ａにより、それらから出力される画像データの各色毎の平均値を求めるのである。
【００４５】
図２において、補正出力部１５Ａは、ライン間補正回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂから出力される画像データについて、各色毎に平均値を求め、画像データＲＯＵＴ，ＧＯＵＴ，ＢＯＵＴを出力する。すなわち、
ＲＯＵＴ＝（Ｒ０＋Ｒ１＋Ｒ２）／３
ＧＯＵＴ＝（Ｇ０＋Ｇ１＋Ｇ２）／３
ＢＯＵＴ＝（Ｂ０＋Ｂ１＋Ｂ２）／３
図８は補正出力部１５Ａの構成の例を示すブロック図、図９は補正出力部１５Ａの動作を説明するための図である。
【００４６】
図８に示すように、補正出力部１５Ａは、３つの加算器１５１〜１５３、及び３つの除算器（乗算器）１５４〜１５６によって構成することができる。
図９では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の濃度値が全く等しい場合、つまり無彩色を理想的に読み取った場合の画像データが示されている。このうち、図９（Ａ）にはＲを基準色として補正された画像データＲ０，Ｇ０，Ｂ０が、図９（Ｂ）にはＧを基準色として補正された画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が、図９（Ｃ）にはＢを基準色として補正された画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２が、図９（Ｄ）にはそれらの平均値の画像データＲＯＵＴ，ＧＯＵＴ，ＢＯＵＴが示されている。この例では、平均された後の３つの画像データＲＯＵＴ，ＧＯＵＴ，ＢＯＵＴは、互いに同一となる。
【００４７】
このように、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれを基準色とした３つのライン間補正回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂから出力される画像データについて、各色毎に平均値を求め、これによってライン間補正が施された画像データを得ているので、ＣＣＤセンサ１２の素子列間の位相ずれの補正を正確に行うことができ、しかも、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の濃度のバランスが維持される。その結果、黒細線の再現性を高めることができる。
【００４８】
上述の実施形態において、素子列間隔ｄを「４」とし、素子列間隔２ｄを「８」としたが、例えば、素子列間隔ｄを「８」、素子列間隔２ｄを「１６」とするなど、これら以外の数値とし、又は整数でない数値としてもよい。３つのライン間補正回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂから出力される画像データの平均値を求めたが、加重係数を用いたり、２乗平均を行ったりしてもよい。また、２つのライン間補正回路からの画像データに基づいて補正された画像データを得てもよい。
【００４９】
上述の実施形態において、ライン間補正部１５及びライン間補正回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂなどは、ハードウエア回路によってハード的に、プログラムをＣＰＵにより実行することによってソフト的に、又はそれらの組み合わせにより、それぞれ実現することができる。その他、ライン間補正部１５又は画像処理装置Ｍ１の各部又は全体の構成、処理内容、処理順序などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によると、素子列間の位相ずれの補正をできるだけ正確に行うとともに、黒細線の再現性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ライン間補正部の構成を示すブロック図である。
【図３】ライン間補正回路のブロック図である。
【図４】補間演算部の構成の例を示すブロック図である。
【図５】リセット信号及び各出力画像データのタイミングの例を示す図である。
【図６】ライン間補正回路の第２補正部による小数部補間処理を説明するための模式図である。
【図７】１ドット幅黒細線の場合の各色の画像データの位相と濃度とを模式的に示す図である。
【図８】補正出力部の構成の例を示すブロック図である。
【図９】補正出力部の動作を説明するための図である。
【図１０】細線の場合の補正による濃度値の変化の様子を示す図である。
【図１１】細線でない場合の補正による濃度値の変化の様子を示す図である。
【図１２】縮小型のカラーＣＣＤセンサの構造を示す模式図である。
【符号の説明】
Ｍ１画像処理装置
１２ＣＣＤセンサ（イメージセンサ）
１５ライン間補正部
１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂライン間補正回路（ライン間補正手段）
１５Ａ補正出力部（補正出力手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus mounted on a digital color copier or the like, and more specifically, line-to-line correction for correcting misalignment between R, G, and B in the sub-scanning direction in a reduction type color CCD sensor or the like. Regarding processing.
[0002]
[Prior art]
For example, as described in JP-A-9-261491, an image reading unit such as a color copying machine reads information obtained by reducing and projecting an original image through an optical system with a reduction type color CCD sensor. It is general because of cost advantages. In the reduction type color CCD sensor, as shown in FIG. 12, each element row of R (red), G (green), and B (blue) in which pixels are arranged in the main scanning direction has a predetermined interval in the sub-scanning direction. It has the structure arrange | positioned mutually parallel through d.
[0003]
When an image is read using the color CCD sensor as described above, R, G, and B misregistration (interval d) in the sub-scanning direction, which is the direction in which the original and the CCD sensor mechanically move relative to each other. ) Causes a time shift, that is, a phase shift, between the R, G, and B color image signals obtained from the CCD sensor.
[0004]
In order to correct a phase shift between R, G, and B (hereinafter also referred to as “position shift”), the R output image data generated first is delayed by a time corresponding to an interval 2d (for example, 8 lines), and then By delaying the generated G output image data by a time corresponding to the interval d (for example, for 4 lines), a correction process for adjusting the phase with the finally generated B output image data is performed.
[0005]
Further, for example, in a color copying machine having a reduction / enlargement function, when the scaling factor for reducing and projecting the original image changes, such as when the scanning speed in the sub-scanning direction changes, the phase shift between R, G, and B is 1. A fraction (fractional part) may occur without being an integral multiple of the line. In such a case, it is necessary to correct the phase shift between R, G, and B as accurately as possible by interpolation processing. That is, when the corrected position is a certain position between the lines, the density value of each color at that position is obtained by a weighted average of the values on the lines on both sides.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in correcting the phase shift between R, G, and B when using the color CCD sensor as described above, if the fractional part is corrected by interpolation processing, the reproducibility of the black thin line may be deteriorated. This is because the balance of the reading characteristics of the R, G, and B colors is greatly lost when the above interpolation processing is performed when the black projection is reduced to, for example, one dot width. Conceivable.
[0007]
Accordingly, the density levels of the colors other than the color used as the correction reference are lowered. As a result, the black thin line becomes greenish or reddish, and its reproducibility is lowered.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of correcting a phase shift between element rows as accurately as possible and improving the reproducibility of black thin lines. To do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the image processing apparatus according to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of element rows for different colors that are long in the main scanning direction are arranged in parallel to each other at a predetermined line pitch in the sub-scanning direction. An image processing apparatus that performs correction processing of image data of each color obtained from an image sensor having a structure, wherein the reference in the sub-scanning direction is used for image data of another color using one of the colors as a reference color A plurality of inter-line correction means 15R, 15G, and 15B that correct a phase shift of less than one line caused by a positional shift between the element rows and the color and that make the reference colors different from each other; the output for each line correction means an average value from image data of each color, the corrected image data ROUT, GOUT, as BOUT, a correction output means for force out for each color, It has composed. Correction of less than one line is usually performed by interpolation processing.
[0010]
In the image processing apparatus according to the second aspect of the present invention, image signals of each color of R, G, B are output from each element array of the image sensor, and the interline correction means 15R, 15G, 15B are R, G, Line correction processing is performed using each color of B as a reference color for correction. The correction output means 15A calculates and outputs an average value for the image data for each color.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the image processing apparatus M1 according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the interline correction unit 15.
[0012]
In FIG. 1, information obtained by reducing and projecting an original image through an optical system is read by a reduction type color CCD sensor 12. The obtained R, G, B color image signals are input to the A / D converter 13. The A / D converter 13 converts R, G, B image signals, which are analog signals, into R, G, B image data, which is 8-bit digital data (256-gradation density data). The obtained R, G, B image data is subjected to shading correction by the shading correction unit 14 to correct unevenness in the amount of light in the main scanning direction, and then input to the interline correction unit 15.
[0013]
The interline correction unit 15 is a circuit that corrects a phase shift of an image signal (image data) caused by a positional shift between the R, G, and B lines of the CCD sensor 12.
As shown in FIG. 2, the interline correction unit 15 includes three interline correction circuits 15R, 15G, and 15B that use R, G, and B as reference colors, and image data that is output from each of the colors. A correction output unit 15A is provided that outputs an image data corrected by obtaining an average value every time. Each of the inter-line correction circuits 15R, 15G, and 15B performs correction by delaying image data other than the reference color using a field memory. A specific circuit configuration will be described later.
[0014]
Returning to FIG. 1, the R, G, B image data output from the interline correction unit 15 is corrected by the chromatic aberration correction unit 16 for color shift caused by chromatic aberration of the lens system. Further, the enlargement / reduction processing in the main scanning direction according to the magnification is performed in the magnification / movement processing unit 17 including the line memory for magnification.
[0015]
The image data output from the scaling / movement processing unit 17 is input to the color conversion unit 18, and after adjustment between R, G, and B is performed, the color correction unit 19 performs RGB system (additional color system). Are converted to CMY (subtractive color) image data C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and Bk (black). The C, M, Y, and Bk image data is subjected to processing such as edge enhancement and smoothing by the MTF correction unit 20 and then supplied to the printer unit via the printer interface 21.
[0016]
The R, G, B image data output from the color conversion unit 18 is also supplied to the region determination unit 22 to determine whether the read image is a halftone image, a character image, or a photographic image. Is performed by the area determination unit 22. When the determination result is given to the MTF correction unit 20, the MTF correction unit 20 switches whether to perform correction processing such as edge enhancement and smoothing according to the type of image in the area.
[0017]
In addition to the signal indicating the determination result described above, the region determination unit 22 outputs a signal indicating a black character region, an inner edge, an outer edge, a black edge correction amount, and the like.
Although not shown, the image processing apparatus M1 includes a reference drive pulse generation unit, a line buffer unit, a histogram generation unit, an ACS determination unit, and the like. The reference drive pulse generator generates a clock signal necessary for processing of each unit including the CCD sensor 12. The line buffer unit stores image data of R, G, and B colors read by the CCD sensor 12 for one line. The histogram generation unit generates lightness data from the image data of each color of R, G, and B obtained by the preliminary scan, and creates the histogram on the memory. The ACS determination unit determines whether or not each dot is a color dot based on the saturation data, and counts the number of color dots for each 512-dot block area on the document to determine whether it is a color area or a monochrome area. Determine.
[0018]
In addition, a one-dot-width black thin line detection unit that detects whether or not the image currently being read is a black thin line with a width of about one dot may be provided. Such a 1-dot wide black thin line detection unit is based on the B image data output from the shading correction unit 14 and the R image delay data RMD and the G image delay data GMD output from the interline correction unit 15. It is determined whether the image portion currently being processed in the image information projected onto the CCD sensor 12 is a 1-dot wide black thin line. This determination result is output to, for example, the region determination unit 22.
[0019]
In the image processing apparatus M1, the order of arrangement of the respective units, that is, the order of performing the processing on the image data can be variously changed in addition to the above.
3 is a block diagram of the interline correction circuit 15G, FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the interpolation calculation unit 38, and FIG. 5 is a diagram showing an example of the timing of the reset signal RES and each output image data.
[0020]
The inter-line correction circuit 15G described here is a correction circuit using G (green) as a reference color. The inter-line correction circuit 15R using R (red) as a reference color and the inter-line correction circuit 15B using B (blue) as a reference color have the same basic configuration and operation as the inter-line correction circuit 15G. Therefore, the specific description here is omitted.
[0021]
In FIG. 3, signals RIN, BIN, and GIN are image data inputs of R (red), B (blue), and G (green), respectively. These image data inputs RIN, BIN, and GIN are subjected to delay correction for integer lines by the first correction unit 30 and subjected to interpolation processing for fractions (decimal points) by the second correction unit 31 to output image data. R1, B1, and G1.
[0022]
The first correction unit 30 uses the field memories 33 to 35 to delay the image data inputs RIN and GIN with respect to the image data input BIN. That is, as described in the description of the prior art, the image data input RIN is delayed by a time corresponding to the interval (element row interval) 2d between the R element row and the B element row in the sub scanning direction of the CCD sensor 12. At the same time, the image data input GIN is delayed by a time corresponding to the element array interval d between the G element array and the B element array in the sub-scanning direction of the CCD sensor 12. The element row interval d is represented by the number of lines shifted between the two element rows. In the present embodiment, the element column interval d between the G element column and the B element column is “4”, and the element column interval 2d between the R element column and the B element column is “8”.
[0023]
The field memories 33 to 35 are used for delaying image data in units of a plurality of lines. For example, if each field memory 33 to 35 has a storage capacity of 256 Kbytes and the image data capacity of each color per line is 5 Kbytes (for 5,000 pixels), 51 lines of image data per field memory are stored. Can be delayed.
[0024]
As shown in FIG. 3, the image data input RIN can be delayed up to 102 lines by two field memories 33 and 34 connected in series, and the image data input GIN can be delayed by 51 lines by one field memory 35. Can be delayed.
[0025]
In this case, the actual amount of delay is performed by controlling the timing of the reset signal supplied to the read reset terminal RRES and the write reset terminal WRES of each field memory 33-35. Note that “−” added to the head of the sign of each signal means a negative logic signal, and “−” is omitted in this description. The same applies to the other drawings and the description thereof.
[0026]
Each field memory 33 to 35 starts writing input data when a reset signal is given to the write reset terminal WRES, and starts outputting accumulated data when a reset signal is given to the read reset terminal RRES. Therefore, a period from when the reset signal is supplied to the write reset terminal WRES to when the reset signal is supplied to the read reset terminal RRES is a delay amount.
[0027]
A reset signal RES0 is applied to the write reset terminal WRES of the field memories 33 and 35, and a reset signal RES1 is applied to the read reset terminal RRES. Further, the reset signal RES1 is given to the write reset terminal WRES of the field memory 34, and the reset signal RES2 is given to the read reset terminal RRES. Thus, the image data input RI N is delayed by a period from the reset signal RES0 by two field memories 33 and 34 which are serially connected to a reset signal RES2, the image data input GI N is a reset signal from the reset signal RES0 by the field memory 35 Delay by the period up to RES1. The image data input BIN is passed to the second correction unit 31 without delay.
[0028]
FIG. 5 shows how the G image delay data GMD is obtained with a delay of n lines with respect to the B image data, and further the R image delay data RMD is obtained with a delay of n lines. The value of n, that is, the number of lines corresponding to the delay time from the reset signal RES0 to the reset signal RES1, is an integer part (int) of a value obtained by multiplying the element array interval by a scaling factor. In the case of the same magnification, the element row interval itself is, for example, 4 lines. However, for example, when the scaling factor is 0.6, the integer part 2 is 4 × 0.6 = 2.4. Actually, the value obtained by adding 1 to this value is the final delay amount (number of lines). This is for facilitating interpolation processing in the second correction unit 31 described later. Similarly, for the number of lines corresponding to the delay time from the reset signal RES0 to the reset signal RES2, a value obtained by adding 1 to twice the integer part (int) of the value obtained by multiplying the element array interval by the scaling factor is finally obtained. The amount of delay (number of lines) is used.
[0029]
As described above, the obtained R delay image data and G delay image data are supplied to the second correction unit 31 together with the non-delayed B image data. The second correction unit 31 outputs the G delay image data as it is as the image data output G1 without performing the correction process, and performs the interpolation process on the R delay image data and the B image data on the basis of the G delay image data.
[0030]
The second correction unit 31 includes FIFO memories (also referred to as field memories) 36 and 37 and

interpolation calculation units

38 and 39 for delaying the image data by one line for each of the R delayed image data and the B image data. The R delay image data R _n is input to the A input terminal of the interpolation calculation unit 38, and the R delay image data R _n−1 further delayed by one line in the FIFO memory 36 is input to the B terminal. An interpolation coefficient α is input to the K terminal from a CPU or the like. The interpolation calculation unit 38 calculates the interpolation data R _n ′ of the data R _n and the data R _n−1 according to the formula described later using the interpolation coefficient α.
[0031]
Meanwhile, the A input terminal of the interpolation operation unit 39 is the B image data B _n-1 delayed by one line in the FIFO memory 37 is input, the B terminal is input B image data B _n before the delay. An interpolation coefficient α is input to the K terminal. The interpolation calculation unit 39 calculates the interpolation data B _n ′ of the data B _n and the data B _n−1 according to the formula described later using the interpolation coefficient α.
[0032]
The interpolation coefficient α is a fraction (decimal part) when the element array interval is multiplied by the scaling factor. In the above example, the interpolation coefficient α is a value 2.4 obtained by multiplying the element array interval “4” by 0.6. The decimal part is 0.4. Therefore, the interpolation coefficient α is obtained from the following equation.
[0033]
[Expression 1]
α = element array interval × magnifying power−int (element array interval × magnifying power)
However, int () is an operator that extracts the integer part of the numerical value of ().
[0034]
Using this interpolation coefficient α, R and B image data after interpolation calculation, that is, interpolation data R _n ′ and B _n ′ are obtained from the following equations.
[0035]
[Expression 2]

[0036]
[Equation 3]

[0037]
In the above formulas (Equation 2 and Equation 3), the coefficient α or (α−1) multiplied by the data on the (n−1) -th line and the data on the n-th line is given by R image data and B image data. It is reversed. In relation to this, as shown in FIG. 3, the relationship between the image data input to the A terminal and the B terminal of the

interpolation calculation units

38 and 39 and the delay data for one line is the interpolation calculation for the R image data. The section 38 and the interpolation calculation section 39 for B image data are reversed. This is because, as described above, the CCD sensor 12 has a structure in which the R element array and the B element array are arranged on the front and rear sides of the G element array. That is, the relationship between the equations (Equation 2 and Equation 3) is schematically shown in FIG.
[0038]
In FIG. 6, if the positions of R _n , R _n−1 , B _n , and B _n−1 are fixed, when the value of the interpolation coefficient α changes from 0 to 1, G _n has a position of B _n−1 ( changes from R _n) side to B _{_n} (R _{_n-1)} side. As described above, in the first correction unit 30, the R image data is delayed by one extra line compared to the B image data. As a result, the phases of the R, G, and B image data are aligned.
[0039]
As described above, more detailed color misregistration correction can be performed by performing the decimal part interpolation processing in the second correction unit 31 in addition to the positional deviation correction for the integer lines in the first correction unit 30. it can.
[0040]
However, since the interpolation processing for the fractional part takes a weighted average of the density in the preceding and succeeding lines, for example, in the case of a 1-dot width thin line, the density is greatly reduced by this interpolation process. For this reason, in the case of a black thin line, the density balance of each of the R, G, and B colors may be lost, resulting in poor reproducibility. This will be described with reference to FIG.
[0041]
FIG. 7 is a diagram schematically showing the phase and density of each R, G, B image data in the case of a 1-dot wide black thin line.
7A shows a state before correction by the inter-line correction circuit 15G. (B) shows the position (phase) and density of each R, G, B image data after correction when the variable magnification is equal, that is, when the correction coefficient α is zero. In this case, since the interpolation processing of the decimal part in the second correction unit 31 is not actually performed, there is no decrease in the density of each image data, and only the displacement correction for the integer lines in the first correction unit 30 is performed. It will be.
[0042]
FIG. 7 (c) shows that the correction by both the first correction unit 30 and the second correction unit 31 of the inter-line correction unit 15 is performed when the scaling factor is not equal and the correction coefficient α is not zero. The phase and density of each R, G, B image data are shown. In this case, the density of the G image data that is the reference, that is, the G image data that is not subjected to the interpolation process does not change, whereas the density of the R and B image data is greatly reduced by the interpolation process. As a result, the balance of the density of each color is greatly lost as it is, and the reproducibility of the black thin line is deteriorated.
[0043]
FIG. 10 is a diagram illustrating a change in density value due to correction in the case of a thin line, and FIG. 11 is a diagram illustrating a change in density value due to correction in the case of a non-thin line.
As can be seen from these drawings, it is understood that the density value of the image data shifted from the reference color is lowered by performing correction.
[0044]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, interpolation is performed by three interline correction circuits 15R, 15G, and 15B using R (red), B (blue), and G (green) as reference colors. Processing is performed, and an average value for each color of image data output from the correction output unit 15A is obtained.
[0045]
In FIG. 2, the correction output unit 15A obtains an average value for each color of the image data output from the interline correction circuits 15R, 15G, and 15B, and outputs the image data ROUT, GOUT, and BOUT. That is,
ROUT = (R0 + R1 + R2) / 3
GOUT = (G0 + G1 + G2) / 3
BOUT = (B0 + B1 + B2) / 3
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the correction output unit 15A, and FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the correction output unit 15A.
[0046]
As shown in FIG. 8, the correction output unit 15 </ b> A can be configured by three adders 151 to 153 and three dividers (multipliers) 154 to 156.
FIG. 9 shows image data when density values of R, G, and B colors are completely equal, that is, when an achromatic color is ideally read. Of these, FIG. 9A shows image data R0, G0, B0 corrected with R as a reference color, and FIG. 9B shows image data R1, G1, B1 corrected with G as a reference color. FIG. 9C shows image data R2, G2, B2 corrected with B as a reference color, and FIG. 9D shows image data ROUT, GOUT, BOUT of their average values. In this example, the three averaged image data ROUT, GOUT, and BOUT are the same as each other.
[0047]
As described above, the average value is obtained for each color of the image data output from the three interline correction circuits 15R, 15G, and 15B using R, G, and B as reference colors, thereby performing interline correction. Since the obtained image data is obtained, the phase shift between the element rows of the CCD sensor 12 can be corrected accurately, and the balance of the density of each color of R, G, B is maintained. As a result, the reproducibility of the black thin line can be improved.
[0048]
In the above-described embodiment, the element column interval d is “4” and the element column interval 2d is “8”. For example, the element column interval d is “8”, and the element column interval 2d is “16”. It is good also as a numerical value other than these, or a numerical value which is not an integer. Although the average value of the image data output from the three interline correction circuits 15R, 15G, and 15B is obtained, a weighting coefficient may be used or a square average may be performed. Further, image data corrected based on the image data from the two interline correction circuits may be obtained.
[0049]
In the above-described embodiment, the inter-line correction unit 15 and the inter-line correction circuits 15R, 15G, and 15B are hardware by a hardware circuit, software by executing a program by a CPU, or a combination thereof. Each can be realized. In addition, the configuration of each part or the whole of the interline correction unit 15 or the image processing apparatus M1, the processing content, the processing order, and the like can be appropriately changed in accordance with the spirit of the present invention.
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to correct the phase shift between the element rows as accurately as possible, and to improve the reproducibility of the black thin line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an interline correction unit.
FIG. 3 is a block diagram of an inter-line correction circuit.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an interpolation calculation unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a reset signal and timing of each output image data.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining decimal part interpolation processing by a second correction unit of the inter-line correction circuit;
FIG. 7 is a diagram schematically showing the phase and density of image data of each color in the case of a 1-dot wide black thin line.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a correction output unit.
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of a correction output unit;
FIG. 10 is a diagram illustrating a change in density value due to correction in the case of a thin line.
FIG. 11 is a diagram illustrating a change in density value due to correction when the line is not a thin line.
FIG. 12 is a schematic diagram showing a structure of a reduction type color CCD sensor.
[Explanation of symbols]
M1 image processing device 12 CCD sensor (image sensor)
15 Interline correction unit 15R, 15G, 15B Interline correction circuit (interline correction means)
15A correction output unit (correction output means)

Claims

An image for correcting image data of each color obtained from an image sensor having a structure in which a plurality of element rows for different colors long in the main scanning direction are arranged in parallel to each other at a predetermined line pitch in the sub-scanning direction A processing device comprising:
One of the colors is used as a reference color, and image data of other colors is corrected for less than one line of phase shift caused by position shift between element rows with the reference color in the sub-scanning direction. A plurality of inter-line correction means for making the reference colors different from each other;
And an average value from said image data of each color is output for each correction means among the plurality of lines, as corrected image data, a correction output means for force out for each color,
An image processing apparatus comprising:

Correction of R, G, and B color image data obtained from an image sensor in which element rows for R, G, and B that are long in the main scanning direction are arranged in parallel to each other at a predetermined line pitch in the sub-scanning direction An image processing apparatus that performs processing,
Correcting less than one line of phase shift caused by positional shift between element rows with respect to the reference color in the sub-scanning direction for image data of other colors using one of R, G and B as a reference color A plurality of inter-line correction means for making the reference colors different from each other;
Correction output means for obtaining an average value of the image data of each color output for each of the plurality of inter-line correction means for each color, and outputting the corrected image data;
An image processing apparatus comprising: