JP3880793B2

JP3880793B2 - Image processing apparatus and image forming apparatus

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Publication number: JP3880793B2
Application number: JP2000310021A
Authority: JP
Inventors: 秀人宮崎; 啓之川本; 真紀大山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: JP2002118750A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタル複写機やプリンタ装置等の画像処理装置及び画像形成装置、特に地肌の変動が激しくコントラストの低い文字原稿を良好に再現する画像処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年文書電子化が進んでおり、紙文書をスキャナなどで読み取り、電子化する要求が増加している。特に設計や建築関係では青焼き図面を電子化して蓄積する要求がある。青焼き図面は、本来不要の情報である地肌部に濃度が存在し、通常のスキャナで読み取って複写するときに地肌を除去しきれない場合がある。また、青焼き図面を白地の用紙に切り貼りしたものを読み取る場合があり、この場合、青焼き部のみ濃くなって判読性が極度に低下する。この地肌を除去するため、例えば特開平６−311359号公報に示すように、入力したデジタル画像信号の各ライン毎に画素値をサンプリングし、サンプリングした値の平均値を求め、求めた平均値をそのラインの地肌濃度値としてその平均値に所定のオフセットを加えた閾値を用いてライン毎に地肌を除去するようにしている。また、特開平９−186872号公報に示すように、読み出した原稿の種類を判定し、判定した原稿の種類に基づいて検出した地肌レベルの濃度補正量を変化させて地肌の除去を行なうようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開平６−311359号公報に示すように読み取った画像の１ライン毎に同一の地肌データを除去していると、１ラインで地肌濃度が変動する場合に対応することはできないという短所がある。また、特開平９−186872号公報に示す場合は、一定領域の白ピーク値を基本の地肌レベルとしており、やはり変動する地肌に追従して地肌濃度を精度良く計算して除去することができないという短所がある。
【０００４】
この発明はかかる短所を改善し、特に青焼き図面を白地の用紙に切り貼りしたりして地肌濃度が激しく変化する場合でも、プレスキャンなどによるスループットの低下なく精度の高い地肌検知精度を得て、図面等の画像データを良好に再現することができる画像処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像処理装置は、原稿を読み取りディジタル変換された画像データに変換する読取手段と、読み取った画像データを蓄積するメモリと、メモリ内のデータを操作できる汎用のプロセッサと、読取手段で読み取った画像データの各種補正処理をするとともにメモリに蓄積された画像データが転送されたとき、転送された画像データの各種処理を行なう画像処理手段とを有する画像処理装置において、読み取った画像データの全てがメモリに蓄積された後に、汎用のプロセッサでメモリに蓄積された画像データの主走査方向と副走査方向の地肌レベルを演算し、メモリに蓄積された画像データを画像処理手段に転送するときに画像データとともに演算した地肌レベルも転送し、画像処理手段は転送された地肌レベルにより画像データの地肌成分を除去することを特徴とする。
【０００６】
この発明に係る第２の画像処理装置は、原稿を読み取りディジタル変換された画像データに変換する読取手段と、読み取った画像データを蓄積するメモリと、メモリ内のデータを操作できる汎用のプロセッサと、読取手段で読み取った画像データの各種補正処理をするとともにメモリに蓄積された画像データが転送されたとき、転送された画像データの各種処理を行なう画像処理手段とを有する画像処理装置において、読み取った画像データの全てがメモリに蓄積された後に、汎用のプロセッサでメモリに蓄積された画像データの主走査方向の地肌レベルを演算し、演算した主走査方向の地肌レベルを用いて副走査方向の地肌レベルを演算して画像データの地肌レベルを検出し、メモリに蓄積された画像データを画像処理手段に転送するときに画像データとともに検出した地肌レベルも転送し、画像処理手段は転送された地肌レベルにより画像データの地肌成分を除去することを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る第３の画像処理装置は、原稿を読み取りディジタル変換された画像データに変換する読取手段と、読み取った画像データを蓄積するメモリと、メモリ内のデータを操作できる汎用のプロセッサと、読取手段で読み取った画像データの各種補正処理をするとともにメモリに蓄積された画像データが転送されたとき、転送された画像データの各種処理を行なう画像処理手段とを有する画像処理装置において、読み取った画像データのあらかじめ定めた所定ライン分がメモリに蓄積された後に、汎用のプロセッサでメモリに蓄積された画像データの主走査方向と副走査方向の地肌レベルの演算を開始し、メモリに蓄積された画像データを画像処理手段に転送するときに画像データとともに演算した地肌レベルも転送し、画像処理手段は転送された地肌レベルにより画像データの地肌成分を除去することを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る第４の画像処理装置は、原稿を読み取りディジタル変換された画像データに変換する読取手段と、読み取った画像データを蓄積するメモリと、メモリ内のデータを操作できる汎用のプロセッサと、読取手段で読み取った画像データの各種補正処理をするとともにメモリに蓄積された画像データが転送されたとき、転送された画像データの各種処理を行なう画像処理手段とを有する画像処理装置において、読み取った画像データのあらかじめ定めた所定ライン分がメモリに蓄積された後に、汎用のプロセッサでメモリに蓄積された画像データの主走査方向の地肌レベルの演算を開始し、演算した主走査方向に地肌レベルを用いて副走査方向の地肌レベルを演算して画像データの地肌レベルを検出し、メモリに蓄積された画像データを画像処理手段に転送するときに画像データとともに検出した地肌レベルも転送し、画像処理手段は転送された地肌レベルにより画像データの地肌成分を除去することを特徴とする。
【００１０】
上記汎用のプロセッサは、画像データの主走査方向と副走査方向のｎ画素目の入力画像濃度をＩＤｎ、演算後の濃度をＪＯＤｎ、追従係数をＫ（０＜Ｋ≦１）とすると、
ＪＯＤｎ＝(１−Ｋ)・ＪＯＤ（ｎ-1）＋Ｋ・ＩＤｎ
に示す式で濃度ＪＯＤｎを演算して地肌レベルを検出すると良い。
【００１１】
この発明に係る画像形成装置は、上記いずれかの画像処理装置を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明のデジタル複写機は読取ユニットで読み取った画像データを画像データ制御部で画像処理プロセッサに送り、画像処理プロセッサで各種処理をして補正した画像データを画像データ制御部に戻す。画像データ制御部は補正した画像データをメモリに格納するときは画像メモリアクセス制御部に画像データを転送してメモリに格納する。また、メモリに格納した画像データを出力するときは、メモリに格納した画像データを画像メモリアクセス制御部で読み出し画像データ制御部に転送する。画像データ制御部は転送された画像データを画像処理プロセッサに送り処理をさせて出力させる。この装置全体の動作をシステムコントローラで制御する。システムコントローラは大量のデータを高速で処理する例えばＳＩＭＤ型プロセッサからなり、メモリ内のデータも操作できる。
【００１３】
そしてシステムコントローラは、読み取った画像データの全てがメモリに蓄積された後に、メモリに蓄積された画像データの主走査方向と副走査方向の地肌レベルを演算する。この演算した地肌レベルによりメモリに蓄積された画像データの地肌成分を除去してメモリに格納する。
【００１４】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例のデイジタル複写機の構成を示すブロック図である。図に示すように、デイジタル複写機は原稿の表面を読み取る読取ユニット１は原稿の表面に対して光を照射し、原稿からの反射光をミラー群とレンズを通して受光素子例えばＣＣＤに集光し原稿の表面の文字や画像を光学的に読み取る。センサ・ボード・ユニット２はＣＣＤで電気信号に変換された表面と裏面の画像信号をディジタル信号に変換して画像データ制御部３に出力する。画像データ制御部３は画像処理プロセッサ４やパラレルバス５や画像メモリアクセス制御部６間の画像データ転送を制御するとともに装置全体の動作を制御するシステムコントローラ７と画像データに対する各種プロセスを制御するプロセスコントローラ８間の通信を行う。この画像データ制御部３に入力した読取画像データは画像処理プロセッサ４に転送される。画像処理プロセッサ４は転送された読取画像データの光学系及びディジタル信号への量子化に伴う信号劣化を補正し、補正した画像データを画像データ制御部３へ再度出力する。画像データ制御部３は入力した補正画像データをパラレルバス５を経由して画像メモリアクセス制御部６に転送する。画像メモリアクセス制御部６はシステムコントローラ７の制御に基づき転送された補正画像データとメモリ９のアクセス制御を行ない、画像メモリアクセス制御部６に転送された読取画像データはデータ圧縮後にメモリ９に蓄積される。メモリ９に蓄積された画像データを印刷出力するとき、画像データは画像メモリアクセス制御部６により読み出され、読み出した画像データを伸張して、本来の画像データに戻しパラレルバス５を経由して画像データ制御部３へ転送される。
【００１５】
画像データ制御部３は画像メモリアクセス制御部６から出力画像データを受信すると、受信した画像データを出力画像データとして画像処理プロセッサ４に転送する。画像処理プロセッサ４は転送された出力画像データの裏うつり補正を行ない、裏うつり補正を行なった出力画像データの画質処理を行ないビデオデータ制御部１０に送る。ビデオデータ制御部１０は送られた出力画像データのパルス制御を行い、プリンタエンジンである作像ユニット１１に送り転写紙に再生画像を形成させる。
【００１６】
このようデジタル複写機において、システムコントローラ７とＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３でシステム全体を制御し、各リソースの起動を管理し、プロセスコントローラ８とＲＯＭ１４とＲＡＭ１５で画像データの流れを制御する。そしてジョブは操作パネル１６において選択入力して設定する。また、システムコントローラ７とプロセスコントローラ８はパラレルバス５と画像データ制御部３及びシリアルバス１７を介して相互に通信を行う。このとき画像データ制御部３でパラレルバス５とシリアルバス１７とのデータインタフェースのためのデータフォーマット変換を行う。
【００１７】
このデジタル複写機の画像データ制御部３と画像処理プロセッサ４と画像メモリアクセス制御部６及びビデオデータ制御部１０の詳細を説明する。
【００１８】
画像データ制御部３には、図２のブロック図に示すように、画像データ入出力制御部３０とコマンド制御部３１と画像データ入力制御部３２と画像データ出力制御部３３とデータ圧縮部３４とデータ伸長部３５とデータ変換部３６とパラレルデータインタフェース３７及びシリアルデータインタフェース３８，３９を有する。センサボードユニット２からの読取画像データは画像データ入出力制御部３０に入力し、画像データ入出力制御部３０から画像処理プロセッサ４に出力する。画像処理プロセッサ４で補正された補正画像データは画像データ入力制御部３２に入力し、画像データ入力制御部３２に入力した補正画像データはデータ圧縮部３４でパラレルバス５における転送効率を高めるためにデータ圧縮が行なわれデータ変換部３６からパラレルデータインタフェース３７を介してパラレルバス５へ送出される。パラレルデータバス３７からパラレルデータインタフェース３７を介して入力される画像データはデータ変換部３６からデータ伸長部３５に送られ、バス転送のために圧縮された画像データが伸長され、伸長された出力画像データは画像データ出力制御部３３から画像処理プロセッサ４に転送される。データ変換部３６はパラレルデータとシリアルデータの変換機能を併せ持ち、システムコントローラ７とプロセスコントローラ８間の通信のためにデータ変換を行う。２系統のシリアルデータインタフェース３８，３９はシリアルバス２０と画像処理プロセッサ４との間で通信を制御する。
【００１９】
画像処理プロセッサ４は、図３のブロック図に示すように、入力インタフェース４０とスキャナ画像処理部４１と出力インタフェース４２と入力インタフェース４３と裏うつり補正処理部４４と画質調質部４５と出力インタフェース４６及びコマンド制御部４７を有する。画像データ制御部３から転送された読取画像データは入力インタフェース４０に入力しスキャナー画像処理部４１へ送られ、スキャナー画像処理部４１でシェーディング補正とスキャナγ補正，ＭＴＦ補正等の補正処理と、拡大／縮小の変倍処理が行なわれ、この処理後の補正画像データが出力インタフェース４２から画像データ制御部３に転送される。また、画像データ制御部３から転送される出力画像データは入力インタフェース４３に入力し裏うつり補正処理部４４に送られ裏うつり補正を行なって画質調質部４５へ送られる。画質調質部４５では面積階調処理が行なわれ、画質処理後の出力画像データは出力インタフェース４６からビデオデータ制御部１０に送られる。この画質調質部４５における面積階調処理は濃度変換とディザ処理，誤差拡散処理等が有り、階調情報の面積近似を主な処理とする。このスキャナー画像処理部４１及び裏うつり補正処理部４４と画質調質部４５の処理の切り替えと処理手順の変更等はコマンド制御部４７で管理する。
【００２０】
このようにスキャナ画像処理部４１で処理された補正画像データをメモリ９に蓄積しておき、印刷出力するときに画質調質部４６で画質処理を変えることによりって種々の再生画像を形成することができる。例えば再生画像の濃度を振ってみたり、ディザマトリクスの線数を変更してみたりすることにより、再生画像の雰囲気を変更できる。このように処理を変更する度に画像データを読取ユニット１から読み込み直す必要はなく、メモリ９に蓄積した画像データを読み出せば、同一データに対し何度でも異なる処理を実施できる。
【００２１】
この画像処理プロセッサ４の内部構成の概略は、図４のブロック図に示すように、外部とデータ入出力する複数の入出力ポート５１と、バススイッチ／ローカルメモリ群５２と、バススイッチ／ローカルメモリ群５２の使用するメモリー領域やデータパスの経路を制御するメモリ制御部５３と、バススイッチ／ローカルメモリ群５２に格納された画像データの各種処理を行い、出力結果をバススイッチ／ローカルメモリ群５２に格納するプロセッサアレー５４と、プロセッサアレー５４の処理手順、処理のためのパラメタ等を格納したプログラムＲＡＭ５５とびデータＲＡＭ５６及びホストバッファ５７を有する。
【００２２】
画像メモリアクセス制御部６は、図５のブロック図に示すように、パラレルデータインタフェース６１とデータ変換部６２とデータ圧縮部６３とデータ伸長部６４とメモリアクセス制御部６５とシステムコントローラインタフェース６６とラインバッファ６７及びビデオ制御部６８を有する。入力されたコードデータはラインバッファ６７においてローカル領域でのデータの格納を行う。ラインバッファ６７に格納されたコードデータは、システムコントローラ７からシステムコントローラインタフェース６６を介して入力された展開処理命令に基づきビデオ制御部６８で画像データに展開される。このビデオ制御部６８で展開された画像データ又は画像データ制御部３からパラレルバス５を介してパラレルデータインタフェース６１に入力された画像データはメモリ９に格納される。この場合、データ変換部６２において格納対象となる画像データを選択し、データ圧縮部６３でメモリ使用効率を上げるためにデータ圧縮が行なわれ、メモリアクセス制御部６５でメモリ９のアドレスを管理しながら圧縮された画像データをメモリ９に格納する。メモリ９に格納された画像データを読み出すときは、メモリアクセス制御部６５で読出し先アドレスを制御し、読み出された画像データをデータ伸張部６４で伸長し、伸長した画像データをデータ変換部６２からパラレルデータインタフェース６１を介してパラレルバス５にデータ転送する。
【００２３】
画像処理プロセッサ４から入力される出力画像データに対して作像ユニット１２の特性に応じて、追加の処理を行うビデオデータ制御部１０には、図６のブロック図に示すように、エッジ平滑処理部１０１とパルス制御部１０２とパラレルデータインタフェース１０３とデータ変換部１０４及びシリアルデータインタフェース１０５を有する。画像処理プロセッサ４から入力された出力画像データはエッジ平滑処理部１０１でドットの再配置処理が行なわれ、パルス制御部１０２でドット形成のための画像信号のパルス制御を行い作像ユニット１２に出力される。この出力画像データの変換とは別にパラレルデータインタ１０３から入出力するパラレルデータとシリアルデータインタフェース１０５から入出力するシリアルデータのフォーマット変換をデータ変換部１０４で行い、ビデオデータ制御部１１単体でもシステムコントローラ７とプロセスコントローラ８の通信に対応できる。
【００２４】
上記のように構成したディジタル複写機で、読取りユニット１で読み取った原稿の表面の画像データはセンサボードユニット２と画像データ制御部３と画像処理プロセッサ４と画像データ制御部３とに順次転送され、画像データ制御部３からパラレルバス５と画像メモリアクセス制御部６を介してメモリ９に蓄積される。このメモリ９に蓄積された画像データを出力するとき、メモリ９に蓄積された画像データは画像メモリアクセス制御部６とパラレルバス５を介して画像データ制御部３に送られ、画像データ制御部３から画像処理プロセッサ４とビデオデータ制御部１０を介して作像ユニット１１に送られ転写画像を形成する。
【００２５】
このように読取りユニット１で原稿の画像が読み取られメモリ９に蓄積された画像データは画像メモリアクセス制御部６に接続されているシステムコントローラ７によって演算を行うことができ、システムコントローラ７によって地肌レベルを検出して地肌除去を行なう。このシステムコントローラ７は大量のデータを高速で処理する例えばＳＩＭＤ型プロセッサからなる。このＳＩＭＤ型プロセッサは同一の演算命令を複数のプロセッサに分配し、各プロセッサが持つ異なるデータに対して同時に演算を実行するものであり、複数のプロセッサと全体を制御する１つの制御部から構成される。各プロセッサはそれぞれ演算器とメモリを持ち、同じ処理を繰り返す画像処理などに有効である。
【００２６】
このシステムコントローラ７の地肌除去処理には、図７のブロック図に示すように、地肌レベルを求める地肌レベル演算処理７１と地肌レベルを元の画像データから減算する地肌除去処理７２を有する。メモリ９に蓄積された画像データの地肌除去処理を行なうとき、まず、地肌レベル演算処理７１で画像データの地肌レベルを演算する。ここで画像データの主走査方向ｎ画素目の入力画像濃度をＩＤｎ、主走査方向ｎ画素目の演算後の濃度をＪＯＤｎ、追従係数をＫ、但し、追従係数Ｋは（０＜Ｋ≦１）の範囲とすると、地肌レベル演算処理７１は下記（１）式で濃度ＪＯＤｎを演算して地肌レベルを検出する。
ＪＯＤｎ＝(１−Ｋ)・ＪＯＤ（ｎ-1）＋Ｋ・ＩＤｎ（１）
例えば図８の画像位置に対する画像濃度の分布図に示すように、地肌の濃い領域と地肌の薄い領域を有する画像データの入力画像濃度ＩＤｎに対して（１）式を適用して濃度ＪＯＤｎを演算すると、図８に示すように、濃度ＪＯＤｎは地肌の濃い領域で濃度は大きくなり、地肌の薄い領域で濃度が小さくなる。また、演算後の濃度ＪＯＤｎは追従係数Ｋの値によって、入力画像濃度ＩＤｎに追従する速度が変化する。（１）式から判るように、追従係数Ｋが大きいほど元の入力画像濃度ＩＤｎに近づくため追従速度が速まり、追従係数Ｋが小さいほど追従速度が遅くなり一定値に近くなる。この追従係数Ｋの値を適度に調整することにより、図８に示すように、入力画像濃度ＩＤｎのピーク以外の大きな地肌の変化のみに追従した濃度ＪＯＤｎを求めることができる。さらに、地肌検知の精度を高めるために主走査方向で演算した濃度ＪＯＤｎを用い副走査方向にも（１）式を適用して最終の濃度ＪＯＤｎを演算して地肌レベルを検出する。地肌除去処理７２では、下記（２）式に示すように、画像データの入力画像濃度ＩＤｎから演算した濃度ＪＯＤｎを減算して地肌を除去した濃度ＡＯＤｎを算出し、この濃度ＡＯＤｎを画像データの濃度として地肌除去を行なう。
ＡＯＤｎ＝ＩＤｎ−ＪＯＤｎ（２）
但し、ＡＯＤｎ＜０のときＡＯＤｎ＝０
この（２）式により演算して地肌を除去した画像データの濃度分布は、図９に示すように、地肌の濃い領域と地肌の薄い領域でいずれも高精度で地肌を除去することができる。このようにメモリ９に格納された画像データからシステムコントローラ７で地肌レベルを演算し、演算した地肌レベルにより画像データから地肌成分を除去するから、地肌レベルを主走査方向と副走査方向ともに高い検知精度で検出して除去することができ、画像処理プロセッサ４の負担を軽減することができる。
【００２７】
上記実施例はシステムコントローラ７によりメモリ９に蓄積された画像データの地肌レベルを検出して、システムコントローラ７で画像データの地肌成分を除去する場合について説明したが、システムコントローラ７によりメモリ９に格納された画像データの主走査方向と副走査方向の地肌レベルを検出し、検出した地肌レベルを使用して画像処理プロセッサ４で画像データの地肌成分を除去するようにしても良い。このようにシステムコントローラ７によりメモリ９に格納された画像データの主走査方向と副走査方向の地肌レベルを検出することにより主走査方向と副走査方向ともに高い地肌検知精度を得ることができるとともに、画像処理プロセッサ４で画像データの地肌成分を除去することにより地肌除去の演算を高速に行なうことができる。
【００２８】
また、上記各実施例は読み取った画像データの全てを画像メモリアクセス制御部６でメモリ９に格納した後に、システムコントローラ７によりメモリ９に格納された画像データの主走査方向と副走査方向の地肌レベルを検出する場合について説明したが、読みとった画像データのｎライン分がメモリ９に蓄積された後にシステムコントローラ７で地肌レベルの検出を開始しても良い。ここでｎは（０＜ｎ＜全読み取りライン）として使用者により任意に選択される。例えば、ｎ＝（全読み取りライン／２）の場合は、原稿を読み取り始めてから地肌レベルの検出を開始するまでの時間は、画像データの全てをメモリ９に格納した後に地肌レベルの検出を開始する場合と比べて半分になり生産性を向上することができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、原稿を読み取りディジタル変換された画像データの全てをメモリに蓄積した後に、メモリ内のデータを操作できる汎用のプロセッサでメモリに蓄積された画像データの主走査方向と副走査方向の地肌レベルを演算し、演算した地肌レベルによりメモリに蓄積された画像データの地肌成分を除去するようにしたから、地肌レベルを主走査方向と副走査方向ともに高い検知精度で検出して除去することができる。
【００３０】
また、汎用のプロセッサでメモリに蓄積された画像データの主走査方向と副走査方向の地肌レベルを演算し、メモリに蓄積された画像データを画像処理手段に転送するときに画像データとともに演算した地肌レベルも転送し、画像処理手段で転送された地肌レベルにより画像データの地肌成分を除去することにより、画像データの地肌レベルを高い検知精度で検出することができるとともに、画像データの地肌除去の演算を高速に行なうことができ、生産性を向上させることができる。
【００３１】
さらに、読み取った画像データがあらかじめ定めた所定ライン分がメモリに蓄積されたとに、画像データの地肌レベル演算を開始することにより、地肌レベルを迅速に検出することができ、生産性をより向上することができる。
【００３２】
また、画像データの主走査方向と副走査方向のｎ画素目の入力画像濃度をＩＤｎ、演算後の濃度をＪＯＤｎ、追従係数をＫ（０＜Ｋ≦１）としたときに、
ＪＯＤｎ＝(１−Ｋ)・ＪＯＤ（ｎ-1）＋Ｋ・ＩＤｎ
に示す式で濃度ＪＯＤｎを演算して地肌レベルを検出することにより、地肌の濃い領域と地肌の薄い領域でいずれも高精度に地肌レベルを検出することができ、高精度で地肌を除去することができる。
【００３３】
さらに、この画像処理装置を複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用することにより良質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例のデジタル複写機の構成を示すブロック図である。
【図２】画像データ制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】画像処理プロセッサの構成を示すブロック図である。
【図４】画像処理プロセッサの内部構成を示すブロック図である。
【図５】画像メモリアクセス制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】ビデオデータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】地肌除去処理を示すブロック図である。
【図８】画像位置に対する画像濃度の分布図である。
【図９】地肌を除去した画像の濃度分布図である。
【符号の説明】
１；読取ユニット、２；センサ・ボード・ユニット、
３；画像データ制御部、４；画像処理プロセッサ、５；パラレルバス、
６；画像メモリアクセス制御部、７；システムコントローラ、
８；プロセスコントローラ、９；メモリ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus and an image forming apparatus such as a digital copying machine and a printer , and more particularly to image processing for satisfactorily reproducing a character document having a severe background fluctuation and a low contrast.
[0002]
[Prior art]
In recent years, document digitization has progressed, and there is an increasing demand for reading and digitizing paper documents with a scanner or the like. In particular, there is a demand for electronically storing blueprints for design and construction. In the blue-printed drawing, there is a density in a background portion which is originally unnecessary information, and there are cases where the background cannot be completely removed when it is read and copied by a normal scanner. In some cases, a blue-printed drawing cut and pasted on a white sheet is read. In this case, only the blue-printed portion is darkened, and the legibility is extremely lowered. In order to remove this background, for example, as shown in JP-A-6-311359, pixel values are sampled for each line of the input digital image signal, an average value of the sampled values is obtained, and the obtained average value is calculated. The background is removed for each line using a threshold value obtained by adding a predetermined offset to the average value as the background density value of the line. Also, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-186872, the type of the read original is determined, and the background correction is performed by changing the density correction amount of the background level detected based on the determined type of the original. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 6-311359, if the same background data is removed for each line of the read image, there is a disadvantage that it is not possible to cope with the case where the background density fluctuates in one line. . In addition, in the case of Japanese Patent Laid-Open No. 9-186872, the white peak value in a certain region is set as a basic background level, and it is impossible to accurately calculate and remove the background density following the changing background. There are disadvantages.
[0004]
The present invention improves such disadvantages, and even when the background density changes drastically by cutting and pasting a blue-printed drawing on white paper, obtaining a high accuracy background detection accuracy without a decrease in throughput due to pre-scanning, etc. It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus and an image forming apparatus that can satisfactorily reproduce image data such as drawings.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
An image processing apparatus according to the present invention includes a reading unit that reads a document and converts it into digitally converted image data, a memory that stores the read image data, a general-purpose processor that can operate data in the memory, and a reading unit. An image processing apparatus that performs various correction processes on the read image data and has image processing means for performing various processes on the transferred image data when the image data stored in the memory is transferred. When everything is stored in the memory, the background level in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data stored in the memory is calculated by a general-purpose processor, and the image data stored in the memory is transferred to the image processing means The background level calculated together with the image data is also transferred to the image processing means, and the image processing means transfers the image data according to the transferred background level. And removing the background component.
[0006]
A second image processing apparatus according to the present invention includes a reading unit that reads a document and converts it into digitally converted image data, a memory that stores the read image data, a general-purpose processor that can operate data in the memory, When the image data read by the reading means is subjected to various correction processes and when the image data stored in the memory is transferred, the image data is read by an image processing apparatus having various image processing means for performing various processes of the transferred image data. After all of the image data is stored in the memory, the general-purpose processor calculates the background level in the main scanning direction of the image data stored in the memory, and uses the calculated background level in the main scanning direction for the background in the sub-scanning direction. When calculating the level to detect the background level of the image data and transferring the image data stored in the memory to the image processing means Also forwards background level detected together with the image data, the image processing means and removing the background component of the image data by background level transferred.
[0007]
A third image processing apparatus according to the present invention includes a reading unit that reads a document and converts it into digitally converted image data, a memory that stores the read image data, a general-purpose processor that can operate data in the memory, When the image data read by the reading means is subjected to various correction processes and when the image data stored in the memory is transferred, the image data is read by an image processing apparatus having various image processing means for performing various processes of the transferred image data. After a predetermined line of image data is stored in the memory, calculation of the background level in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data stored in the memory by a general-purpose processor is started and stored in the memory. also forwards background level which is calculated together with the image data when transferring image data to the image processing means, image processing means And removing the background component of the image data by the transferred background level.
[0008]
A fourth image processing apparatus according to the present invention comprises a reading means for reading a document and converting it into digitally converted image data, a memory for storing the read image data, a general-purpose processor capable of operating the data in the memory, When the image data read by the reading means is subjected to various correction processes and when the image data stored in the memory is transferred, the image data is read by an image processing apparatus having various image processing means for performing various processes of the transferred image data. After a predetermined line of image data is stored in the memory, calculation of the background level in the main scanning direction of the image data stored in the memory is started by a general-purpose processor, and the background level is calculated in the calculated main scanning direction. Is used to calculate the background level in the sub-scanning direction to detect the background level of the image data and to store the image data stored in the memory. Also background level detected together with the image data when transferring the image processing means to transfer, the image processing means and removing the background component of the image data by background level transferred.
[0010]
The general-purpose processor is configured such that the input image density of the nth pixel in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data is IDn, the density after calculation is JODn, and the tracking coefficient is K (0 <K ≦ 1).
JODn = (1-K) * JOD (n-1) + K * IDn
It is preferable to detect the background level by calculating the density JODn using the equation shown in FIG.
[0011]
An image forming apparatus according to the present invention includes any one of the image processing apparatuses described above.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the digital copying machine of the present invention, the image data read by the reading unit is sent to the image processor by the image data control unit, and the image data corrected by performing various processes by the image processor is returned to the image data control unit. When storing the corrected image data in the memory, the image data control unit transfers the image data to the image memory access control unit and stores it in the memory. When outputting the image data stored in the memory, the image data stored in the memory is read out by the image memory access control unit and transferred to the image data control unit. The image data control unit sends the transferred image data to the image processing processor for output. The operation of this entire apparatus is controlled by a system controller. The system controller is composed of, for example, a SIMD type processor that processes a large amount of data at high speed, and can also operate data in the memory.
[0013]
The system controller calculates the background levels in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data stored in the memory after all the read image data is stored in the memory. Based on the calculated background level, the background component of the image data accumulated in the memory is removed and stored in the memory.
[0014]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital copying machine according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the digital copying machine reads the surface of the document. The reading unit 1 irradiates the surface of the document with light, and the reflected light from the document is focused on a light receiving element such as a CCD through a mirror group and a lens. Optically reads characters and images on the surface. The sensor board unit 2 converts the front and back image signals converted into electrical signals by the CCD into digital signals and outputs them to the image data control unit 3. An image data control unit 3 controls image data transfer between the image processor 4, the parallel bus 5, and the image memory access control unit 6, and controls a system controller 7 that controls the operation of the entire apparatus, and a process that controls various processes for the image data. Communication between the controllers 8 is performed. The read image data input to the image data control unit 3 is transferred to the image processor 4. The image processor 4 corrects signal deterioration due to quantization of the transferred read image data into an optical system and a digital signal, and outputs the corrected image data to the image data control unit 3 again. The image data control unit 3 transfers the input corrected image data to the image memory access control unit 6 via the parallel bus 5. The image memory access control unit 6 performs access control of the corrected image data transferred to the memory 9 based on the control of the system controller 7, and the read image data transferred to the image memory access control unit 6 is stored in the memory 9 after data compression. Is done. When the image data stored in the memory 9 is printed out, the image data is read out by the image memory access control unit 6, decompressed image data is read back to the original image data, and passed through the parallel bus 5. It is transferred to the image data control unit 3.
[0015]
When the image data control unit 3 receives the output image data from the image memory access control unit 6, the image data control unit 3 transfers the received image data to the image processing processor 4 as output image data. The image processor 4 corrects the back output of the transferred output image data, performs the image quality processing of the output image data on which the back support is corrected, and sends it to the video data control unit 10. The video data control unit 10 performs pulse control of the output image data sent to the image forming unit 11 which is a printer engine, and forms a reproduced image on the transfer paper.
[0016]
In such a digital copying machine, the entire system is controlled by the system controller 7, the ROM 12 and the RAM 13, the activation of each resource is managed, and the flow of image data is controlled by the process controller 8, the ROM 14 and the RAM 15. A job is selected and set on the operation panel 16. The system controller 7 and the process controller 8 communicate with each other via the parallel bus 5, the image data control unit 3, and the serial bus 17. At this time, the image data control unit 3 performs data format conversion for the data interface between the parallel bus 5 and the serial bus 17.
[0017]
Details of the image data control unit 3, image processor 4, image memory access control unit 6 and video data control unit 10 of this digital copying machine will be described.
[0018]
As shown in the block diagram of FIG. 2, the image data control unit 3 includes an image data input / output control unit 30, a command control unit 31, an image data input control unit 32, an image data output control unit 33, and a data compression unit 34. A data decompression unit 35, a data conversion unit 36, a parallel data interface 37, and serial data interfaces 38 and 39 are provided. The read image data from the sensor board unit 2 is input to the image data input / output control unit 30 and is output from the image data input / output control unit 30 to the image processor 4. The corrected image data corrected by the image processor 4 is input to the image data input control unit 32, and the corrected image data input to the image data input control unit 32 is used by the data compression unit 34 to increase the transfer efficiency in the parallel bus 5. Data compression is performed and data is sent from the data converter 36 to the parallel bus 5 via the parallel data interface 37. Image data input from the parallel data bus 37 via the parallel data interface 37 is sent from the data conversion unit 36 to the data decompression unit 35. The image data compressed for bus transfer is decompressed, and the output image is decompressed. The data is transferred from the image data output control unit 33 to the image processor 4. The data conversion unit 36 has both parallel data and serial data conversion functions, and performs data conversion for communication between the system controller 7 and the process controller 8. Two systems of serial data interfaces 38 and 39 control communication between the serial bus 20 and the image processor 4.
[0019]
As shown in the block diagram of FIG. 3, the image processor 4 includes an input interface 40, a scanner image processing unit 41, an output interface 42, an input interface 43, a backlash correction processing unit 44, an image quality adjustment unit 45, and an output interface 46. And a command control unit 47. The read image data transferred from the image data control unit 3 is input to the input interface 40 and sent to the scanner image processing unit 41. The scanner image processing unit 41 performs correction processing such as shading correction, scanner γ correction, and MTF correction, and enlargement. / Reduction / magnification processing is performed, and the corrected image data after this processing is transferred from the output interface 42 to the image data control unit 3. Further, the output image data transferred from the image data control unit 3 is input to the input interface 43, sent to the back-slip correction processing unit 44, subjected to back-slip correction, and sent to the image quality refining unit 45. The image quality refining unit 45 performs area gradation processing, and the output image data after the image quality processing is sent from the output interface 46 to the video data control unit 10. The area gradation processing in the image quality refining unit 45 includes density conversion, dither processing, error diffusion processing, and the like, and mainly performs area approximation of gradation information. The command control unit 47 manages the switching of the processing of the scanner image processing unit 41, the back-lighting correction processing unit 44, and the image quality adjustment unit 45, the change of the processing procedure, and the like.
[0020]
In this way, the corrected image data processed by the scanner image processing unit 41 is stored in the memory 9, and various reproduced images are formed by changing the image quality processing by the image quality adjusting unit 46 when printing out. be able to. For example, the atmosphere of the reproduced image can be changed by changing the density of the reproduced image or changing the number of lines of the dither matrix. Thus, it is not necessary to read the image data again from the reading unit 1 every time the process is changed, and if the image data stored in the memory 9 is read, different processes can be performed on the same data any number of times.
[0021]
As shown in the block diagram of FIG. 4, the outline of the internal configuration of the image processor 4 is a plurality of input / output ports 51 for inputting / outputting data to / from the outside, a bus switch / local memory group 52, and a bus switch / local memory. The memory control unit 53 for controlling the memory area used by the group 52 and the path of the data path and various processes of the image data stored in the bus switch / local memory group 52 are performed, and the output result is output to the bus switch / local memory group 52. , A processing RAM 54, a processing RAM for the processor array 54, a program RAM 55 for storing processing parameters, a data RAM 56, and a host buffer 57.
[0022]
As shown in the block diagram of FIG. 5, the image memory access control unit 6 includes a parallel data interface 61, a data conversion unit 62, a data compression unit 63, a data expansion unit 64, a memory access control unit 65, a system controller interface 66, and a line. A buffer 67 and a video control unit 68 are included. The input code data is stored in the local area in the line buffer 67. The code data stored in the line buffer 67 is developed into image data by the video control unit 68 based on a development processing command input from the system controller 7 via the system controller interface 66. The image data developed by the video control unit 68 or the image data input from the image data control unit 3 to the parallel data interface 61 via the parallel bus 5 is stored in the memory 9. In this case, the image data to be stored is selected in the data conversion unit 62, the data compression unit 63 performs data compression in order to increase the memory usage efficiency, and the memory access control unit 65 manages the address of the memory 9. The compressed image data is stored in the memory 9. When the image data stored in the memory 9 is read, the read destination address is controlled by the memory access control unit 65, the read image data is expanded by the data expansion unit 64, and the expanded image data is converted by the data conversion unit 62. To the parallel bus 5 via the parallel data interface 61.
[0023]
As shown in the block diagram of FIG. 6, the edge smoothing process is performed in the video data control unit 10 that performs additional processing on the output image data input from the image processor 4 according to the characteristics of the image forming unit 12. A unit 101, a pulse control unit 102, a parallel data interface 103, a data conversion unit 104, and a serial data interface 105. Output image data input from the image processor 4 is subjected to dot rearrangement processing by the edge smoothing processing unit 101, and pulse control of image signals for dot formation is performed by the pulse control unit 102 and output to the image forming unit 12. Is done. In addition to the conversion of the output image data, the data conversion unit 104 performs format conversion of parallel data input / output from the parallel data interface 103 and serial data input / output from the serial data interface 105. 7 and the process controller 8 can be handled.
[0024]
With the digital copying machine configured as described above, the image data on the surface of the document read by the reading unit 1 is sequentially transferred to the sensor board unit 2, the image data control unit 3, the image processor 4 and the image data control unit 3. The data is stored in the memory 9 from the image data control unit 3 through the parallel bus 5 and the image memory access control unit 6. When the image data stored in the memory 9 is output, the image data stored in the memory 9 is sent to the image data control unit 3 via the image memory access control unit 6 and the parallel bus 5, and the image data control unit 3 To the image forming unit 11 via the image processor 4 and the video data control unit 10 to form a transfer image.
[0025]
Thus, the image data read from the original by the reading unit 1 and accumulated in the memory 9 can be calculated by the system controller 7 connected to the image memory access control unit 6. Is detected and the background is removed. The system controller 7 is composed of, for example, a SIMD type processor that processes a large amount of data at high speed. This SIMD type processor distributes the same operation instruction to a plurality of processors, and executes operations on different data of each processor at the same time, and is composed of a plurality of processors and one control unit for controlling the whole. The Each processor has an arithmetic unit and a memory, and is effective for image processing that repeats the same processing.
[0026]
As shown in the block diagram of FIG. 7, the background removal process of the system controller 7 includes a background level calculation process 71 for obtaining the background level and a background removal process 72 for subtracting the background level from the original image data. When performing background removal processing of the image data stored in the memory 9, first, the background level calculation processing 71 calculates the background level of the image data. Here, the input image density of the nth pixel in the main scanning direction of the image data is IDn, the density after the calculation of the nth pixel in the main scanning direction is JODn, the tracking coefficient is K, where the tracking coefficient K is (0 <K ≦ 1). In this range, the background level calculation processing 71 calculates the density JODn by the following equation (1) to detect the background level.
JODn = (1-K) .JOD (n-1) + K.IDn (1)
For example, as shown in the image density distribution diagram for the image position in FIG. 8, the density JODn is calculated by applying the equation (1) to the input image density IDn of the image data having the dark background and the thin background. Then, as shown in FIG. 8, the density JODn increases in the area where the background is dark and decreases in the area where the background is thin. The calculated density JODn changes the speed of following the input image density IDn depending on the value of the tracking coefficient K. As can be seen from the equation (1), the larger the tracking coefficient K is, the closer to the original input image density IDn, the faster the tracking speed, and the smaller the tracking coefficient K is, the slower the tracking speed becomes and approaches a constant value. By appropriately adjusting the value of the follow-up coefficient K, as shown in FIG. 8, it is possible to obtain a density JODn that follows only a large background change other than the peak of the input image density IDn. Furthermore, in order to improve the accuracy of background detection, the density JODn calculated in the main scanning direction is used, and the final density JODn is calculated by applying equation (1) also in the sub-scanning direction to detect the background level. In the background removal processing 72, as shown in the following formula (2), the density AODn obtained by subtracting the calculated density JODn from the input image density IDn of the image data to remove the background is calculated, and this density AODn is calculated as the density of the image data. Remove the background.
AODn = IDn−JODn (2)
However, when AODn <0, AODn = 0
As shown in FIG. 9, the density distribution of the image data obtained by calculating the equation (2) and removing the background can remove the background with high accuracy in both the dark background and the thin background. In this way, the background level is calculated by the system controller 7 from the image data stored in the memory 9, and the background component is removed from the image data by the calculated background level. Therefore, the background level is detected to be high in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. It can be detected and removed with accuracy, and the burden on the image processor 4 can be reduced.
[0027]
In the above-described embodiment, the background level of the image data stored in the memory 9 is detected by the system controller 7 and the background component of the image data is removed by the system controller 7. However, the system controller 7 stores the background level in the memory 9. The background level in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data thus detected may be detected, and the background component of the image data may be removed by the image processor 4 using the detected background level. Thus, by detecting the background levels in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data stored in the memory 9 by the system controller 7, high background detection accuracy can be obtained in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. By removing the background component of the image data by the image processor 4, the background removal operation can be performed at high speed.
[0028]
In each of the above embodiments, all the read image data is stored in the memory 9 by the image memory access control unit 6, and then the background of the image data stored in the memory 9 by the system controller 7 in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Although the case where the level is detected has been described, the background level may be detected by the system controller 7 after n lines of the read image data are accumulated in the memory 9. Here, n is arbitrarily selected by the user as (0 <n <all reading lines). For example, when n = (all reading lines / 2), the time from the start of reading a document to the start of detection of the background level starts detection of the background level after all the image data is stored in the memory 9. Compared to the case, the productivity can be improved by half.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the main scanning direction of the image data stored in the memory can be determined by a general-purpose processor that can operate the data in the memory after reading the original and storing all of the digitally converted image data in the memory. Since the background level in the sub-scanning direction is calculated and the background component of the image data stored in the memory is removed based on the calculated background level, the background level is detected with high detection accuracy in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. Can be removed.
[0030]
Further, the background level of the image data stored in the memory in the main scanning direction and the sub-scanning direction is calculated by a general-purpose processor, and the background level calculated together with the image data when the image data stored in the memory is transferred to the image processing means. The level of the image data can also be detected with high detection accuracy by removing the background component of the image data from the background level transferred by the image processing means, and the calculation of the background removal of the image data. Can be performed at high speed, and productivity can be improved.
[0031]
Furthermore, when a predetermined line of the read image data is stored in the memory, the background level calculation of the image data is started, so that the background level can be detected quickly, and the productivity is further improved. be able to.
[0032]
Further, when the input image density of the nth pixel in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data is IDn, the density after the calculation is JODn, and the tracking coefficient is K (0 <K ≦ 1),
JODn = (1-K) * JOD (n-1) + K * IDn
By calculating the density JODn using the formula shown in Fig. 4, it is possible to detect the background level with high accuracy in both the dark background and the thin background, and to remove the background with high accuracy. Can do.
[0033]
Further, by using this image processing apparatus for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a high quality image can be stably formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital copying machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image data control unit.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an image processor.
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of an image processor.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an image memory access control unit.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a video data control unit.
FIG. 7 is a block diagram showing a background removal process.
FIG. 8 is a distribution diagram of image density with respect to an image position.
FIG. 9 is a density distribution diagram of an image with the background removed.
[Explanation of symbols]
1; reading unit, 2; sensor board unit,
3; image data control unit, 4; image processor, 5; parallel bus,
6; Image memory access control unit, 7; System controller,
8; Process controller, 9; Memory.

Claims

Reading means for reading a document and converting it into digitally converted image data, a memory for storing the read image data, a general-purpose processor capable of operating the data in the memory, and various correction processes for the image data read by the reading means In addition, in the image processing apparatus having image processing means for performing various processing of the transferred image data when the image data stored in the memory is transferred,
After all of the scanned image data is stored in the memory, the general-purpose processor calculates the background level in the main scanning direction and sub-scanning direction of the image data stored in the memory, and performs image processing on the image data stored in the memory. An image processing apparatus, wherein the background level calculated together with the image data is also transferred when transferring to the means, and the image processing means removes the background component of the image data according to the transferred background level.

Reading means for reading a document and converting it into digitally converted image data, a memory for storing the read image data, a general-purpose processor capable of operating the data in the memory, and various correction processes for the image data read by the reading means In addition, in the image processing apparatus having image processing means for performing various processing of the transferred image data when the image data stored in the memory is transferred,
After all the read image data is stored in the memory, the background level in the main scanning direction of the image data stored in the memory is calculated by a general-purpose processor, and the sub-scanning direction is calculated using the calculated background level in the main scanning direction. The background level of the image data is detected by calculating the background level of the image data, and when the image data stored in the memory is transferred to the image processing means, the detected background level is also transferred together with the image data, and the image processing means is transferred. An image processing apparatus, wherein a background component of image data is removed based on a background level.

Reading means for reading a document and converting it into digitally converted image data, a memory for storing the read image data, a general-purpose processor capable of operating the data in the memory, and various correction processes for the image data read by the reading means In addition, in the image processing apparatus having image processing means for performing various processing of the transferred image data when the image data stored in the memory is transferred,
After a predetermined number of lines of scanned image data are stored in the memory, calculation of the background level in the main scanning direction and sub-scanning direction of the image data stored in the memory is started by a general-purpose processor and stored in the memory. An image processing apparatus characterized by transferring a background level calculated together with image data when transferring the processed image data to the image processing means, and the image processing means removes a background component of the image data based on the transferred background level. .

Reading means for reading a document and converting it into digitally converted image data, a memory for storing the read image data, a general-purpose processor capable of operating the data in the memory, and various correction processes for the image data read by the reading means In addition, in the image processing apparatus having image processing means for performing various processing of the transferred image data when the image data stored in the memory is transferred,
After a predetermined number of lines of scanned image data are stored in the memory, the general-purpose processor starts calculating the background level in the main scanning direction of the image data stored in the memory. The background level in the sub-scanning direction is calculated using the level to detect the background level of the image data, and the background level detected together with the image data is transferred when transferring the image data stored in the memory to the image processing means, An image processing apparatus, wherein the image processing means removes the background component of the image data according to the transferred background level.

The general-purpose processor is configured such that the input image density of the nth pixel in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image data is IDn, the density after calculation is JODn, and the tracking coefficient is K (0 <K ≦ 1).
JODn = ( 1-K ) .JOD (n- 1 ) + K.IDn
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the background level is detected by calculating the density JODn using the formula shown in FIG.

It has the image processing apparatus in any one of Claim 1 thru | or 5. An image forming apparatus.