JP3889279B2

JP3889279B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP3889279B2
Application number: JP2002000262A
Authority: JP
Inventors: 敦戸上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2002-01-07
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-01-07
Also published as: JP2003204438A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置に関し、画像データの圧縮・伸張処理を含む画像処理を施す装置に係り、特に像域分離や特徴量による適応処理を行う画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像をハードディスクやメモリに蓄積する場合には、画像データそのものは固定長で不可逆圧縮し、画質面から必要とされる像域分離データは解像度を落として生データのまま保存するようになっている。このように、像域分離データの解像度を落としてしまうと、出力時にジャギーのような文字再現性が極端に悪化するという不具合がある。そこで、特許第３，１３４，７５６号明細書では、伸張後のデータに対してさらに像域分離を行い、上記不具合を改善している。しかしながら、新たに回路が増加し、コストアップとなってしまっていた。また、分離データと画像データの圧縮する／しないというように２通りの蓄積方法で別個に管理する必要があり、制御やデータフローが非常に複雑なものになってしまっていた。更に、像域分離データを保持しないという方法もあるが、伸張後のデータに対して均一な処理となってしまい、文字と写真の混在した原稿などでは画質面での不利は否めなかった。このため、画像蓄積の際に像域分離データを保存するが、画像データと同様に非可逆な圧縮を行うと、データが圧縮による劣化のために変化してしまう。よって、生データのまま保存していたため、メモリ容量が増加するという問題があった。
【０００３】
そこで、従来より、像域分離結果を画像データの最上位ビットに割り当てて圧縮蓄積することにより、像域分離結果を非可逆な圧縮による劣化から防ぎ、かつ像域分離結果を非可逆な圧縮によりメモリ容量の削減を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フルカラー時において、ＣＭＹＫ全ての色版に対して同じ特徴量データを蓄積してしまい、やはりメモリ容量が増えてしまう。
本発明はこれを鑑みて成されたものであり、画像データのＣＭＹＫのそれぞれの色版に対して、適応的に特徴量の蓄積、特徴量の選択を行い、全体のメモリ容量を少なくし、画質面で不可欠な特徴量データを後段の処理で使用することが可能となる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明の画像処理装置は、入力された画像データの特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、特徴量抽出手段で抽出された特徴量を入力された画像データの上位ビットに混合する特徴量混合手段と、特徴量混合手段で特徴量を混合された特徴量混合画像データを圧縮して蓄積する圧縮蓄積手段と、圧縮蓄積手段に蓄積された圧縮データを読み出して特徴量混合画像データへと伸張する伸張手段と、伸張手段で伸張された特徴量混合画像データから画像データと特徴量へと分離する特徴量分離手段と、特徴量分離手段で分離された特徴量に基づいて特徴量分離手段で特徴量と分離された画像データに対して画像処理を施す画像処理手段とを有し、色版に応じて混合する特徴量を切り替える。よって、全体のメモリ容量を少なくし、画質面で不可欠な特徴量データを後段の処理で使用することが可能となる。
【０００６】
また、特徴量を混合する色版データはイエロー版であることが好ましい。
【０００７】
更に、特徴量はフルカラー時に色版データに応じて混合する特徴量の種類を切り替えることが好ましい。
【０００８】
また、特徴量の有無によって、圧縮・伸張の方法を切り替えることで、最適な圧縮処理又は伸張処理が行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の画像処理装置では、入力された画像データの特徴量を抽出し、抽出された特徴量を入力された画像データの上位ビットに混合して、この特徴量混合画像データを圧縮して蓄積する。そして、蓄積された圧縮データを読み出して特徴量混合画像データへと伸張し、伸張された特徴量混合画像データから画像データと特徴量へと分離する。分離された特徴量に基づいて特徴量と分離された画像データに対して画像処理を施す。
【００１０】
【実施例】
図１は本発明の画像処理装置を適用するデジタル複写機の構成を示すブロック図である。同図に示すように、デジタル複写機１は、主に、複写機本体２と、原稿自動送り装置（以下、ＡＤＦという）３と、自動仕分け装置４とを有する。また、複写機本体２は、原稿を読み取るスキャナ部５と、書込ユニット６、エンジン部７及び給紙ユニット８を有するプリンタ部９とを含んで構成されている。更に、ＡＤＦ３は、読み取る原稿をスキャナ部５に送り、スキャナ部５で読み取った原稿を回収する。また、スキャナ部５は、光源と複数のミラーとを有するキャリッジ１０、レンズ１１及びＣＣＤ１２を有し、ＡＤＦ３で送られた原稿を走査して読み取る。書込ユニット６は、レーザ光源やポリゴンミラー等を有し、画像情報を含むレーザビーム１３をエンジン部７に出射する。エンジン部７は、画像形成ユニット１４、１次転写ユニット１５、２次転写ユニット１６及び定着ユニット１７を有する。また、画像形成ユニット１４は、感光体１８の周囲に配置された帯電チャージャ１９、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）からなるカラー現像部２０及びドラムクリーニング部２１を有し、帯電チャージャ１９で帯電した感光体１８上に書込みユニット６から出射されるレーザビーム１３で静電潜像を形成し、形成した静電潜像をカラー現像部２０で可視化してトナー像を形成する。更に、１次転写ユニット１５は、中間転写ベルト２２、１次転写部２３、テンションローラ２４、２次転写ローラ２５、クリーニング部２６及び基準位置センサ２７を有し、感光体１８に形成されたトナー像を中間転写ベルト２２に１次転写して各色のトナー像を重ね合わす。中間転写ベルト２２は感光体１８上のトナー像を１次転写するとき以外は接離機構によって感光体１８表面から離れ、中間転写ベルト２２に画像を１次転写するときだけ感光体１８表面に圧接される。２次転写ユニット１６は中間転写ベルト２２に転写されたトナー像を記録紙に２次転写する。定着ユニット１７は記録紙に転写されたトナー像を熱と圧力で定着する。また、給紙ユニット８は複数の給紙カセット２８ａ〜２８ｃと手差トレイ２９を有し、記録紙を２次転写ユニット１６に送る。更に、自動仕分け装置４は複数段の仕分けビン３０ａ〜３０ｎを有し、画像が形成された記録紙を仕分けして排出する。
【００１１】
図２は本発明の一実施例に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。同図に示す本実施例の画像処理装置は、当該装置を適用するフルカラーデジタル複写機を例として示すものである。なお、入力画像データはＲＧＢ６００ｄｐｉ８ビットとするが、これに限るものではない。同図において、本実施例の画像処理装置は、スキャナγ補正回路１０１、像域分離回路１０２、フィルタ１０３、色補正回路１０４、特徴量混合回路１０５、圧縮・伸張回路１０６、データ蓄積回路１０７、特徴量抽出回路１０８、プリンタγ補正回路１０９及び中間調処理回路１１０を含んで構成されている。
【００１２】
次に、このような構成を有する本実施例の画像処理装置の動作について説明する。先ず、入力画像信号は、スキャナγ補正回路１０１により反射率リニアなＲＧＢ画像信号を、濃度リニアなＲＧＢ画像信号に変換される。また、入力画像信号はこれと並行して像域分離回路１０２に入力され、画像の特徴量を抽出、判定される。判定された結果は、網点領域を判定する網点分離信号、エッジかどうかを判定するエッジ分離信号、有彩か無彩かを判定する色判定信号、白地領域かどうかを判定する白背景分離信号、そしてこれらの総合的な判定結果である文字領域か写真領域かを判定する文字・写真分離信号としてスキャナγ補正回路１０１に供給される。ここでは、「１」の時は文字領域、「０」の時は写真領域とする。この結果はフィルタ１０３へと出力され、以降のブロックでそれぞれの分離データに基づいて適応的に画像処理を切り替えるために用いられる。ここで、像域分離回路２は、文字領域において高レベル濃度の画素と低レベル濃度の画素が多く、かつエッジ部分にこれらの高レベル濃度の画素と低レベル濃度の画素が連続することに着目して当該各画素の連続性に基づいて文字エッジを抽出し、
【００１３】
そして、フィルタ１０３では平滑化処理とエッジ強調処理が行われ、網点分離信号で網点と判定された場合には強い平滑化処理及び弱いエッジ強調処理が行われる。非網点の領域においては弱い平滑化処理及び弱いエッジ強調処理が行われる。また、文字領域においては文字エッジの保存のため、平滑化処理はほとんど行われず、強いエッジ強調処理が行われる。これらの適応的な処理によって、写真部は滑らかに、文字部はくっきりと読みやすくすることができる。
【００１４】
次に、フィルタ処理された画像信号と各種像域分離信号は色補正回路１０４に供給され、色補正回路１０４は濃度リニアなＲＧＢ画像信号をそれぞれの補色であるＣＭＹ画像信号に変換し、変換後のデータに対して下色除去や墨生成が行われ、最終的にＣＭＹＫの４色のデータにする。この際にも、各種像域分離のデータが用いられ、これらの判定結果をそのまま、あるいは組み合わせて適応的に処理を行う。例えば、黒文字に対して適応的に処理を行うためには、白背景分離で白地判定、色判定で無彩色、かつエッジ分離でエッジとなる領域とそれ以外の領域とに区別するとよい。
【００１５】
更に、色補正回路１０４でＣＭＹＫのデータに変換された画像データは、図３に示す構成を有する特徴量混合回路１０５でいずれか１つの像域分離信号を画像信号に混合される。なお、画像データはＣＭＹＫと４版であるが、ここでは１つの色成分に対する単一の回路のみを示してある。この処理は各画像データの最上位ビット（以下ＭＳＢと略す）に図３の特徴量選択レジスタ１１３に設定された情報に基づいて図３のセレクタ１１２で選択された特徴量データを用い、８ビットの画像データは最下位ビット（以下ＬＳＢと略す）が図３の右シフトレジスタ１１１で１ビット右シフトすることによって削られ、この２つを合わせて８ビットの画像データとして再構築される。ＭＳＢに画質的に重要度が高い特徴量データを挿入することによって、後段での固定長非可逆圧縮による特徴量データの致命的なデータ化けを防ぐことが可能となる。また、この特徴量混合回路１０５の出力は色版に応じて、特徴量を混合した画像データと特徴量を含まない画像データを切り替えることができる。これは、図３のセレクタ１１４で、図３の色版設定レジスタ１１５に設定された色版情報に基づいて特徴量を混合した画像データと特徴量を含まない画像データのどちらを出力するか選択することにより実現できる。これにより、フルカラー出力時には選択した色版のみに特徴量データを混合し、それ以外の色版には特徴量データを混合しないので、特徴量を混合することによる画質の劣化を必要最小限にすることができる。なお、非タンデムエンジン以外では、特徴量を各色で共有する関係上、特徴量を画像データに混合する色版を最初に作像するほうがシステム構成上望ましい。
【００１６】
以上説明したように、このフルカラー出力時において、特徴量を混合させる色版はイエロー版を選択するとより良い結果が得られる。イエロー版に混合する場合、特徴量を混合して画質が劣化したとしても、イエローはその色自体が認識されにくいため目立ちにくいためである。混合する特徴量は、色版毎に異なる特徴量を混合してもよく、色判定結果と文字判定結果を組み合わせて、ブラック版には黒文字に相当する特徴量を、イエロー版には色文字に相当する特徴量を混合するなどしても良い。この場合、イエロー版の画像データに混合された色文字相当の特徴量は、マゼンタ版及びシアン版とも共用されることになる。
【００１７】
なお、本実施例では１つの特徴量データを図３のセレクタ１１２で選択して混合したが、圧縮率に応じて特徴量を混ぜる割合を変化させても良い。一般的には圧縮率が低くなる(データサイズ大)場合には、複数の特徴量を、圧縮率が高い場合には一つの特徴量を混ぜた方が良い結果が得られる。また、ＭＳＢに割り当てる特徴量の論理を文字／写真分離信号、網点分離信号、エッジ分離信号においては、それぞれ文字判定・網点判定・エッジ判定時に「１」となるようにした方が良い。これは、一般に圧縮のアルゴリズムが文字部の高域成分の劣化を防ぐため、エッジ部・非エッジ部において処理を切り替えているためである。このため、エッジ成分と大きな相関を持つこれら３つの特徴量は「１」にした方が圧縮時にエッジに適した圧縮が行われるため画質的に有利となる。更に、特徴量混合回路１０５で特徴量が混合された８ビットの画像データは圧縮・伸張回路１０６でブロック単位に固定長の非可逆データ圧縮処理が行われ、例えば、８ビットのデータが４ビットに変換される。この場合圧縮率は５０％となる。特徴量はＭＳＢに置かれているため、通常の非可逆圧縮では劣化はほとんど発生しない。固定長で圧縮することにより、個々の圧縮データが等しいデータ量になるため、データの取り扱いが容易となる。従って、データの回転などの操作がブロックごとに行うことが可能となる。
【００１８】
ここで、特徴量の有無に応じて、圧縮の方法を切り替えても良い。図４はその場合の構成例を示したもので、２つの圧縮回路１１６，１１７に８ビットの特徴量混合画像データ又は特徴量非混合データが入力され、特徴量の有無に応じて最適な圧縮処理が行われる。この２種類の圧縮データは特徴量ＯＮ／ＯＦＦ設定レジスタ１１９の設定により、セレクタ１１８で対応した出力が選択される。図２の圧縮・伸張回路１０６で圧縮されたＣＭＹＫの画像データは図２のデータ蓄積装置１０７へと送られ、一度データ蓄積される。データ蓄積回路１０７は汎用メモリでの構成や、ＨＤＤのような大容量のデバイスなど、様々なものを使用することができる。データ蓄積回路１０７に蓄積されたＣＭＹＫの圧縮画像データは、出力エンジンの現像タイミングに合わせて所定のタイミングで読み出され、再び圧縮・伸張回路１０６へと転送される。また、出力エンジンがタンデム構成の場合には、ＣＭＹＫ各色に対応する現像ユニット間隔分のディレイを考慮して読み出す必要がある。圧縮・伸張回路１０６に送られてきた圧縮画像データは圧縮時のアルゴリズムに対応する伸張アルゴリズムに基づいて、特徴量の混合された８ビットの画像データへと伸張される。伸張された８ビットのデータは図２の特徴量抽出回路１０８へと出力され、特徴量混合回路１０５で混合された特徴量と画像データを分離する。
【００１９】
ここで、特徴量の有無に応じて、伸張の方法を切り替えても良い。図５はその場合の構成例を示したもので、２つの伸張回路１２０，１２１に８ビットの圧縮画像データが入力され、特徴量の有無に応じて最適な伸張処理が行われる。この２種類の伸張されたデータは特徴量ＯＮ／ＯＦＦ設定レジスタ１２３の設定により、セレクタ１２２で対応した出力が選択される。
【００２０】
図６は図２の特徴量抽出回路の一例を示すブロック図である。同図において、入力された特徴量混合データ８ビットのうち、ＭＳＢ１ビットが特徴量として抽出され、セレクタ１２６へ出力されるのと同時にメモリ１２５で保存される。メモリ１２５は抽出された特徴量を１面分保存し、特徴量が含まれていない色版での出力時にはここに蓄えられたデータがセレクタ１２６によって選択されて、後段へ特徴量として出力される。特徴量混合データを用いる色版の場合には、特徴量を除いた下位７ビットは左シフトレジスタ１２４で１ビット左シフトすることによって８ビットの画像データに復元され、純粋な画像データとして抽出される。特徴量非混合データの場合には、８ビットのデータがそのまま８ビットの画像信号となる。この選択は色版設定レジスタ１２８の設定によって、自動的にセレクタ１２７で切り替えられる。ここでは１つの特徴量データを抽出したが、前述した圧縮率に応じて特徴量を混ぜる割合を変化させる場合には複数個の特徴量データを抽出する必要がある。
【００２１】
図２の特徴量抽出回路１０８で分離された特徴量データ１ビットと画像データ８ビットは図２のプリンタγ補正回路１０９へと送られる。プリンタγ補正回路１０９では、入力された特徴量データに応じて適応的にプリンタγの補正を行う。
【００２２】
最後に、プリンタγ補正回路１０９で補正された画像データと特徴量データは中間調処理回路１１０へと出力され、特徴量に応じて最適な中間調処理が施され、出力エンジンへ転送される。
【００２３】
図７は本発明の一実施例に係る画像処理装置の別の構成を示すブロック図である。同図に示す本実施例の画像処理装置はタンデムエンジンでのフルカラー画像形成装置における構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示し、異なる構成要素としては、復号後のデータを処理する系がＣＭＹＫの４系統並列に用意されている。各処理の動作については同様に構成することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像処理装置は、入力された画像データの特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、特徴量抽出手段で抽出された特徴量を入力された画像データの上位ビットに混合する特徴量混合手段と、特徴量混合手段で特徴量を混合された特徴量混合画像データを圧縮して蓄積する圧縮蓄積手段と、圧縮蓄積手段に蓄積された圧縮データを読み出して特徴量混合画像データへと伸張する伸張手段と、伸張手段で伸張された特徴量混合画像データから画像データと特徴量へと分離する特徴量分離手段と、特徴量分離手段で分離された特徴量に基づいて特徴量分離手段で特徴量と分離された画像データに対して画像処理を施す画像処理手段とを有し、色版に応じて混合する特徴量を切り替える。よって、全体のメモリ容量を少なくし、画質面で不可欠な特徴量データを後段の処理で使用することが可能となる。
【００２６】
また、特徴量を混合する色版データはイエロー版であることが好ましい。
【００２７】
更に、特徴量はフルカラー時に色版データに応じて混合する特徴量の種類を切り替えることが好ましい。
【００２８】
また、特徴量の有無によって、圧縮・伸張の方法を切り替えることで、最適な圧縮処理又は伸張処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理装置を適用するデジタル複写機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の特徴量混合回路の構成を示すブロック図である。
【図４】圧縮回路の構成を示すブロック図である。
【図５】伸張回路の構成を示す図である。
【図６】図２の特徴量抽出回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施例に係る画像処理装置の別の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１；スキャナγ補正回路、１０２；像域分離回路、１０３；フィルタ、
１０４；色補正回路、１０５；特徴量混合回路、１０６；圧縮・伸張回路、
１０７；データ蓄積回路、
１０８、１０８−Ｋ、１０８−Ｃ、１０８−Ｍ、１０８−Ｙ；特徴量抽出回路、
１０９、１０９−Ｋ、１０９−Ｃ、１０９−Ｍ、１０９−Ｙ；プリンタγ補正回路、
１１０、１１０−Ｋ、１１０−Ｃ、１１０−Ｍ、１１０−Ｙ；中間調処理回路。
１１１；右シフトレジスタ、
１１２，１１４，１１８，１２２，１２６，１２７；セレクタ、
１１３；特徴量選択レジスタ、１１５，１２８；色版設定レジスタ、
１１６，１１７；圧縮回路、
１１９，１２３；特徴量ＯＮ／ＯＦＦ設定レジスタ、
１２０，１２１；伸張回路、１２４；左シフトレジスタ、１２５；メモリ。

Claims

入力された画像データの特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
該特徴量抽出手段で抽出された特徴量を入力された画像データに混合する特徴量混合手段と、
該特徴量混合手段で特徴量を混合された特徴量混合画像データを圧縮して蓄積する圧縮蓄積手段と、
該圧縮蓄積手段に蓄積された圧縮データを読み出して前記特徴量混合画像データへと伸張する伸張手段と、
該伸張手段で伸張された前記特徴量混合画像データから前記画像データと前記特徴量へと分離する特徴量分離手段と、
該特徴量分離手段で分離された前記特徴量に基づいて前記特徴量分離手段で前記特徴量と分離された前記画像データに対して画像処理を施す画像処理手段とを有し、
色版に応じて混合する前記特徴量を切り替えることを特徴とする画像処理装置。
前記特徴量は、フルカラー時に１つの色版データのみに混合する請求項１記載の画像処理装置。
前記特徴量を混合する色版データは、イエロー版である請求項１記載の画像処理装置。
前記特徴量は、フルカラー時に色版データに応じて混合する特徴量の種類を切り替える請求項１記載の画像処理装置。
前記特徴量の有無によって、圧縮・伸張の方法を切り替える請求項１記載の画像処理装置。