JP3934385B2 - 画像処理装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

画像処理装置、画像読取装置及び画像形成装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像データに対して原稿の地肌除去を行う画像処理装置、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平8-307687号公報には、原稿の読み取り画像データから、原稿の地肌除去を行うのに際して、ユーザが選択するモードにより原稿の地肌除去の閾値を変更する技術について開示されている。
【0003】
また、特開2000-115533公報には、アナログ画像データからピークホールド回路で原稿の地肌レベルを検出し、その値をA/D変換器のリファレンス値にフィードバックすることにより、原稿の地肌除去機能を実現する技術について開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、原稿を読み取った画像から地肌の濃度を除去するのに際して、原稿濃度を保存したままでの地肌除去を可能とする技術について提案している(特願2000-291615として出願中(本願の出願時において未出願公開))。
【0005】
かかる技術は、地肌検出部によって画像データから画像の原稿の地肌レベルを検出し、この画像データと地肌レベルの検出データとに対して同一の画像処理部で同一の画像処理(MTF補正、フィルタ処理、変倍処理、γ変換など、ユーザの好みの画質を実現するための画像処理)を施してから、その画像処理後の検出データに基づいて、その画像処理後の画像データの地肌除去を行うものである。
【0006】
しかしながら、この技術では、原稿中に文字と写真とが混在している場合などにおいては、原稿の地肌除去を的確に行うことが出来ない場合があるという不具合がある。すなわち、原稿中の文字部分などでは原稿の地肌を的確に削除し得る一方、写真部分などでは低濃度部分の情報も重要であるのにかかわらず、原稿の地肌の除去を行うことにより、これらの重要な情報が欠落してしまうという不具合である。
【0007】
これに対し、特開2000-115533公報に開示の技術では、原稿の地肌除去がアナログ方式のため、文字、写真などといった原稿中の画像種類によって原稿の地肌除去の方式を切替えることなどができず、また、原稿の地肌レベルにより画像の読み取り濃度が変化してしまうため、前記の不具合を解消することができない。
【0008】
また、特開平8-307687号公報に開示の技術では、ユーザが原稿種類に応じてモード選択して地肌除去レベルを変更することはできるが、文字、写真などが混在した同一原稿中で原稿中の画像種類によって原稿の地肌除去の方式を切替えることなどができず、やはり前記の不具合を解消することができない。
【0009】
この発明の目的は、複数の画像種類が混在している原稿についても最適な画質を実現することである。
【0010】
この発明の目的は、文字部と写真部とが混在している原稿であっても最適な画質を実現することである。
【0011】
この発明の目的は、的確に画像種類を判別して複数の画像種類が混在している原稿についても最適な画質を実現することである。
【0012】
この発明の目的は、前記の場合にユーザの所望によりまったく原稿の地肌除去を行わないことも選択できるようにすることである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、原稿を読み取り、原稿の地肌情報を含む画像データを得る画像読取装置と、
前記画像データから画像の原稿の地肌レベルを各ラインにおいて検出し、該各ラインにおける検出データを次のラインの画像データに付加する地肌検出手段と、
前記地肌検出手段から出力された画像データに、画像処理を施す画像処理手段と、
前記画像処理後の画像データから検出した地肌レベルを示すデータに基づいて、閾値を下回る画像データをカットすることにより、前記画像処理後の画像データの地肌除去を行う地肌除去手段と、
前記画像データから画像中の各部の画像種類を判定する像域分離手段と、
この判定の結果により前記画像種類に応じて単一の画像内で前記画像種類ごとに前記地肌除去を選択的に実行させる第1の選択手段と、を備えている画像処理装置である。
【0014】
したがって、同一原稿中で画像種類に応じて行うべき部分だけに原稿の地肌除去を行うことができる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置において、前記像域分離手段は、前記判定として前記画像中の各部が文字部か写真部かを判定するものである。
【0016】
したがって、文字部のみに原稿の地肌除去を行うことができる。
【0017】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像処理装置において、前記像域分離手段は、前記画像中のエッジ量又は前記画像中における各画素の値の平均値により前記判定を行うものである。
【0018】
したがって、前記画像中のエッジ量又は前記画像中における各画素の値の平均値により同一原稿中で画像種類を判定することができる。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの一に記載の画像処理装置において、ユーザの所望によりまったく原稿の地肌除去を行わないことも選択することができる。
【0020】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの一に記載の発明と同様の作用を奏する。
【0021】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの一に記載の発明と同様の作用を奏する。
【0022】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態について説明する。
【0023】
図1は、この発明の一実施の形態である複写機の概略構成を示す側断面図である。この複写機1は、この発明の画像形成装置を実施するもので、この発明の画像読取装置であって、原稿の画像を読み取るイメージスキャナ2と、イメージスキャナ2で読み取った画像データに基づく画像形成を用紙上に行うプリンタユニット3と、イメージスキャナ2上に設けられたADF(Automatic Document Feeder)4とを備えている。
【0024】
イメージスキャナ2の上面には、読み取る原稿が載置されるコンタクトガラス5が設けられている。コンタクトガラス5の下方には、照明ランプ6およびミラー7を備えてコンタクトガラス5に沿って走行可能な第1キャリッジ8と、ミラー9,10を備えてコンタクトガラス5に沿って走行可能な第2キャリッジ11と、結像レンズ12と、光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Device)13とを備えた走査光学系14が設けられている。第1および第2キャリッジ8,11は、ステッピングモータ等のキャリッジモータ(図示せず)によって駆動されて、図1に示すホームポジション(右側)から左側へ2:1の速度比で走行する。
【0025】
プリンタユニット3には、用紙を積層する給紙トレイ15から、電子写真方式で用紙上に画像の形成を行うプリンタエンジン16、定着器17等を経由して排紙スタッカ部18へ至る用紙搬送路19が形成されている。プリンタエンジン16は、感光体20と、感光体20の表面を一様に帯電させる帯電器21と、イメージスキャナ2で読み取った画像データに基づいて感光体20を露光し、静電潜像を形成する露光器22と、感光体20の表面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器23と、用紙搬送路19中を搬送されてきた用紙に感光体20上のトナー画像を転写する転写器24とを備えている。
【0026】
ADF4は、ADF4によってコンタクトガラス5に給紙する原稿が載置される原稿台25と、読み取りが終了した原稿が排出される排紙部26とを備えている。ADF4の内部には、原稿台25から排紙部26へ連通する原稿搬送経路27が形成されている。原稿搬送経路27中には、複数対のローラ28に巻回された無端帯29、搬送ローラ30等の搬送機構31が設けられている。搬送機構31は、ステッピングモータ等のADFモータ(図示せず)によって駆動されて、原稿台25に載置された原稿を一枚ずつコンタクトガラス5へ向けて搬送する。ADF4の上面には、キーボードとディスプレイとを備えた本体操作パネル32が設けられている。
【0027】
次に、図2を参照して、複写機1の制御系の電気的な接続について説明する。複写機1は、CPUを有していて複写機1内の各部を集中的に駆動制御するメイン制御部33を備えている。このメイン制御部33には、本体操作パネル32を制御する本体操作パネル制御部34と、イメージスキャナ2を制御するスキャナユニット制御部37と、プリンタユニット3を制御するプリンタユニット制御部36とが接続されている。
【0028】
本体操作パネル制御部34は、本体操作パネル32におけるキーボードでの入力操作に応じた入力信号を、メイン制御部33に対して出力する。また、本体操作パネル制御部34は、メイン制御部33から出力される表示データに基づく情報をディスプレイに表示させる。
【0029】
スキャナユニット制御部37は、CCD13で光学的に読み取った原稿の画像データを電気信号に変換した画像データとしてメイン制御部35へ出力する。このスキャナユニット制御部37にはADF制御部38が接続されており、このADF制御部38はスキャナユニット制御部37から出力される信号に応じて、図示しないADFモータを駆動することで原稿をコンタクトガラス5上までフィードする。
【0030】
プリンタユニット制御部36は、メイン制御部33から出力された画像データが入力されると、プリンタユニット3内の各部を駆動制御し、給紙トレイ15からタイミング調整されて搬送された用紙に対して、後述するコード識別画像形成処理で取得される形成画像データに基づく画像を形成する。
【0031】
図3は、イメージスキャナ2の信号処理を行う回路のブロック図である。図3において、いかに説明するシェーディング部43、地肌検出部46、画像処理部51、地肌除去部52、像域分離回路59などの機能により、この発明の画像処理装置を実現している。
【0032】
図3に示すように、CCD13から出力されるアナログ画像データは、信号処理部41で黒オフセット補正などがなされて、A/D変換器42でA/D変換されてデジタル画像データにされ、シェーディング部43の黒シェーディング補正部45で黒シェーディング補正され、白シェーディング補正部44で白シェーディング補正され、照明ムラやCCD13の感度ムラなどが補正された画像データDrd0として出力される。白シェーディング補正は、原稿の読み取り前に、図示しない白基準板を読み取ることで得られたシェーディングデータに基づいて行われる。
【0033】
この画像データDrd0は、次の地肌検出部46に入力され、画像データDrd0における原稿の地肌レベルの検出がされる。すなわち、図4に示すように、地肌検出部46は地肌検出ブロック47を備え、この地肌検出ブロック47では、平滑フィルタ48で画像データDrd0のノイズの影響を除去し、平滑フィルタ48から出力された画像データDrd0のピーク値をピークホールド回路49で検出することにより、精度良く原稿の地肌レベルを検出できるようにしている。地肌検出ブロック47により地肌検出手段を実現している。原稿の地肌を検出するためには、画像データ中の原稿画像の領域または地肌が確実に検出できる領域を特定するために、原稿サイズ情報が必要である。この原稿サイズ情報を示す原稿サイズ信号は、図示しない光センサにより原稿サイズを検出することで、スキャナユニット制御部37のCPUから地肌検出部46に出力される。
【0034】
地肌検出ブロック47から出力される原稿の地肌レベルを示す検出データDbaと、画像データDrd0とは、合成部50に入力される。合成部50では、画像データDrd0に検出データDbaを付加する。これは、例えば、図5に示すように、各ラインにおける検出データDbaを次のラインの画像データDrd0の有効画像データの先頭部分に付加して画像データDrd1とすることで行う。画像データDrd1は、地肌検出部46の次段の画像処理部51に出力する。同時に、合成部50は、画像データDrd1中の検出データDbaの存在位置を示すゲート信号であるゲート信号BaGATEを生成して出力する。画像データDrd1は、地肌検出部46の次段の画像処理部51に出力する。同時に、合成部50は、画像データDrd1中の検出データDbaの存在位置を示すゲート信号であるゲート信号BaGATEを生成して出力する。
【0035】
地肌検出部46から出力された画像データDrd1は、画像処理部51により、ユーザの好みの画質を実現するための1または複数種類の画像処理、この例では、MTF補正、フィルタ処理、変倍処理、γ変換などを施され、画像データDwr0として出力され、地肌除去部52に入力される。画像処理部51により第1および第2の画像処理手段を実現している。γ補正は本体操作パネル32上の濃度調整キーにより設定することができる。変倍処理は本体操作パネル32上の変倍キーにより変倍率を設定することにより実行される。また、本体操作パネル32上の文字原稿/写真原稿切り替えキーの操作により、文字原稿や写真原稿に応じたMTF補正またはフィルタ処理が実行される。
【0036】
図6に示すように、地肌除去部52では、地肌データ抽出部53において、画像処理部51で画像処理後の画像データDwr0からゲート信号BaGATEを用いて地肌レベルを示す検出データDba'を検出する。そして、その検出データDba'そのままを地肌除去処理に用いる閾値とすると、地肌ノイズ分が出力される可能性があるので、地肌データ抽出部53の次段のオフセット部54にて、次の(1)式の演算により、画像データDwr0からあるオフセット分を減算し、次に、(2)式の演算によりある一定割合を減算する演算を行うか、
Dth = Dba' − オフセット …(1)
Dth = Dba' × (1−α) …(2)
または、(3)式の演算により、(1)式と(2)式とを組み合わせた演算を行う、
Dth = Dba' ×(1−α)− オフセット …(3)
などの手段を用いて、地肌レベルの除去に用いる閾値Dthを求めることにより、検出データDba'の持つノイズの影響を除去するようにしている。
【0037】
その後、前記のように求められた閾値Dthと画像データDwr0をコンパレータ55のA入力とB入力にそれぞれ入力して閾値Dthと画像データDwr0とを比較することにより、下記の表1に示すようにコンパレータ55の出力を制御する。そして、コンパレータ55の出力によりセレクタ56で画像データDwr0と白レベルFFhとのうちの一方が選択的に画像データDwr1が出力されるので(セレクタ56のS端子に1が入力されると画像データDwr0が出力され、0が入力されると白レベルFFhが出力される)、地肌除去の処理を行うことができる。地肌除去部52により地肌除去手段を実現している。この場合に、画像データDrd1も検出データDbaも画像処理部51で同じ画像処理を施して、この処理後の検出データDba'で、処理後の画像データDwr0の地肌除去を行うので、画像濃度を保存したままで、閾値Dth周辺で違和感のない画像を提供することができる。
【0038】
【表1】
Figure 0003934385
【0039】
画像処理部51で画像処理後の画像データDwr0は、直ちに地肌除去部52に入力するのではなく、一度画像メモリ58に記憶される。そして、スキャナユニット制御部37のCPU57は、画像メモリ58に記憶された画像データDwr0を呼び出し、コンパレータ55をON、または、OFFにして地肌除去部52に画像データDwr0を出力することで、地肌除去部52で地肌除去を行い、又は、行わずに、露光器22に出力することができる。
【0040】
画像処理部51から出力された画像データDwr0は、像域分離手段である像域分離回路59にも入力される。像域分離回路59は、入力される画像データDwr0から画像の各部の画像種類、例えば、文字部なのか写真部なのかを判定し、画像種類の別を示すゲート信号FEGATEを地肌除去部52に出力する。なお、この明細書において、文字部とは画像中で主に文字で構成される部分、写真部とは画像の中の主に写真で構成される部分である。これらの画像種類の判定処理は、例えば、画像中のエッジ量や画像中における各画素の値の平均値を所定の閾値と比較することなどにより行うことができる。しかし、このような像域分離については各種の方式のものが周知であり、この明細書においては詳細な説明を省略する(必要であれば、例えば、写真、絵などの網点で構成される画像と文字等の線画で構成される画像との像域分離技術については、特許第2972171号公報、特公平5-33869号公報等を参照のこと)。
【0041】
地肌除去部52では、CPU57からのコントロール信号と、ゲート信号FEGATEとのANDをAND回路60(図6参照)でとって、そのAND回路60の出力で、コンパレータ55のEN端子を制御することにより、次のようにしてコンパレータ55をON、OFFすることができる。
【0042】
CPU57からのコントロール信号及びゲート信号FEGATEがともにHレベルのとき:コンパレータON(地肌除去モード)
CPU57からのコントロール信号又はゲート信号FEGATEがLレベルのとき:コンパレータOFFで出力レベルHレベル固定(地肌除去モードの解除)
【0043】
これにより、EN端子をLレベルにすると、セレクタ56で常に画像データDwr0が選択されるので、地肌除去部52では画像データDwr1を地肌除去することなく出力することができる。
【0044】
そして、像域分離回路59で例えば文字部を検出したときは、像域分離回路59からゲート信号FEGATEがHレベルで出力され、CPU57からのコントロール信号がHレベルである限りは地肌除去モードが選択されて、文字部の画像データから地肌除去が行われる。よって、複数の画像種類が混在している原稿、この例では、文字部と写真部とが混在している原稿であっても最適な画質を実現することができる。
【0045】
複数の画像種類の判別、この例では、文字部と写真部との判別は、前記のように像域分離回路59で、画像中のエッジ量又は前記画像中における各画素の値の平均値から的確に行うことができる。
【0046】
また、像域分離回路59で例えば写真部を検出したときは、像域分離回路59からゲート信号FEGATEがLレベルで出力され、CPU57からのコントロール信号がHレベルであったとしても地肌除去モードの解除が選択されて、写真部の画像データからの地肌除去は行われない。このように、像域分離回路59からのゲート信号FEGATEの出力により、第1の選択手段を実現し、AND回路60でゲート信号FEGATEとのANDをとって、そのAND回路60の出力でコンパレータ55のEN端子を制御することにより、第2の選択手段を実現している。
【0047】
CPU57からのコントロール信号は、本体操作パネル32の操作に応じて、CPU57から出力されるHレベル又はLレベルの信号である。この本体操作パネル32の操作の受付けにより受付手段を実現している。そして、本体操作パネル32の操作によりLレベルが出力されたときは、ゲート信号FEGATEがHレベルであっても地肌除去モードは解除されるので、画像種類、すなわち、この例では画像が文字部か写真部かによる選択的な地肌除去モードの実行と、画像全体で一律な地肌除去モードの解除とを選択的に実行させることができる。よって、ユーザの所望によりまったく原稿の地肌除去を行わないことも選択することができる。
【0048】
図7は、前記のような信号処理を施すことで発生する画像データの変化を説明する説明図である。すなわち、画像データDrd0は、図7(a),図7(d)のような特性を有している。ここで、図7(a)は、画像濃度と読取画像データDrd0との関係(γ特性)を示すもので、図7(d)は、主走査方向に見た読取画像データDrd0を示すものである。
【0049】
画像データDrd0に対して、前記のように画像処理部51によりMTF補正やγ処理などを施され、それぞれ図7(b)、図7(e)に示すような特性になる。図7(b)は、画像データDrd0と、画像処理部51による画像処理後の画像データDwr0との関係(γ特性)を示し、図7(e)は、主走査方向に見た画像処理部51による画像処理後の読取画像データDrd0を示すものである。画像処理部51による画像処理後の検出データDba'のレベルも示している。これにより、画像データがγ変換されていること、地肌レベルを示す検出信号のレベルがDbaからDba'に変更されていること、画像データのレベルが変更されていることがわかる。
【0050】
次に、図7(c)は、画像データDrd0と、地肌除去部52による地肌除去後の画像データDwr1との関係(γ特性)を示し、図7(f)は、主走査方向に見た地肌除去部52による地肌除去後の画像データDwr1を示すものである。閾値Dthのレベルも示している。これにより、地肌除去がされていること、画像データのレベルが保存されていることがわかる。
【0051】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、複数の画像種類が混在している原稿についても最適な画質を実現することができる。
【0052】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置において、文字部と写真部とが混在している原稿であっても最適な画質を実現することができる。
【0053】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像処理装置において、的確に画像種類を判別して複数の画像種類が混在している原稿についても最適な画質を実現することができる。
【0054】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの一に記載の画像処理装置において、ユーザの所望によりまったく原稿の地肌除去を行わないことも選択することができる。
【0055】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの一に記載の発明と同様の効果を奏する。
【0056】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの一に記載の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1である複写機の概略構成を示す断面図である。
【図2】前記複写機の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図3】前記複写機のイメージスキャナの信号処理を行う回路のブロック図である。
【図4】前記イメージスキャナの地肌検出部の回路のブロック図である。
【図5】前記イメージスキャナの各信号のタイミングチャートである。
【図6】前記イメージスキャナの地肌除去部の回路のブロック図である。
【図7】前記イメージスキャナの地肌除去処理などを説明する説明図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 画像読取装置
13 光電変換素子
16 プリンタエンジン
32 受付手段
43 画像処理装置
46 画像処理装置
51 画像処理装置、第1および第2の画像処理手段
52 画像処理装置、地肌除去手段
59 画像処理装置、像域分離手段、第1の選択手段
60 第2の選択手段

Claims (1)

  1. 原稿を読み取り、原稿の地肌情報を含む画像データを得る画像読取装置と、
    前記画像データから画像の原稿の地肌レベルを各ラインにおいて検出し、該各ラインにおける検出データを次のラインの画像データに付加する地肌検出手段と、
    前記地肌検出手段から出力された画像データに、画像処理を施す画像処理手段と、
    前記画像処理後の画像データから検出した地肌レベルを示すデータに基づいて、閾値を下回る画像データをカットすることにより、前記画像処理後の画像データの地肌除去を行う地肌除去手段と、
    前記画像データから画像中の各部の画像種類を判定する像域分離手段と、
    この判定の結果により前記画像種類に応じて単一の画像内で前記画像種類ごとに前記地肌除去を選択的に実行させる第1の選択手段と、を備えている画像処理装置。
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