JPH01252069A - カラー画像形成装置における画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 夜宜光互 この発明は、カラー画像形成装置における画像処理方法
に関する。

災来挟先 カラーＴＶカメラ、カラースキャナ、カラーイメージリ
ーダ等のカラー撮像装置の画像出力、あるいは不可視現
象をセンサで捕えて画像に合成するＣＴ（コンピュータ
トモグラフィ）、シミュレーションした結果を画像とし
て表示するＣＧ（コンピュータグラフィック）等の出力
をハードコピーとして記録するカラー画像形成装置があ
る。

一般に、これらの画像信号は、処理・伝送の過程におけ
る分解能の劣化やノイズの混入等を修正するために、エ
ツジ強調や平滑化等の処理が加えられる。

さらに、カラー画像であるために、加色法による色分解
信号から減色法による色合成信号に変換する処理等が行
われるため、上記の障害が輪郭部の色ニジミとなって現
れ、白黒画像の場合よりも目立ち易い。

また、実際に使用される減色法三原色のシアン。

マゼンタ、イエローの色材を重ねても灰色で黒色になら
ないため、コントラストが低下してぼけた画像になって
しまう。

そこで、画像のコントラストを上げて色再現性を良くす
るために、減色法三原色であるシアン。

マゼンタ、イエローの各画像データＣ，Ｍ、Ｙからクロ
の画像データＫを作成するスミ版起し処理（以下ｒＢＰ
ＢＰ処理いう）を行ない、そのクロの画像データに応じ
て三原色の画像データＣ，Ｍ。

Ｙを修正する下色除去処理（以下ｒＵＣＲ処理」という
）が行なわれている。

しかし、過度にＢＰ処理及びＵＣＲ処理を施すと、画像
が暗くなる傾向があるので、ＵＣＲ率を１未満に抑えた
り、高濃度域に対してのみＢＰ処理を施す等の方法がと
られていた。

然しながら、ＵＣＲ率を全画面について一定にとってＵ
ＣＲ処理を施したり、高濃度域のみＢＰ処理を施しても
十分な色再現が望めなかった。

また、カラー画像形成においては、上記した輪郭部の色
ニジミの他に多色印刷による色ズレも発生し易いので、
いくら色再現性を高めてもその効果が生かされないこと
があった。

目　　　的 この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、カラ
ー画像形成装置において、鮮明で色ズレのないエツジ表
現と高い色再現性とを可能にすることを目的とする。

豊−双 この発明は上記の目的を達成するため、減色法三原色の
シアン、マゼンタ、イエローおよびクロの４色の色材を
使用してカラー画像を形成するカラー画像形成装置の画
像処理方法において、カラー画像を構成する各画素毎に
上記三原色の画像データからクロの画像データを作成し
、そのクロの画像データに応じて上記三原色の画像デー
タを修正する下色除去処理を実行する際に、処理する画
素が画像のエツジ部にあるか否かを判別し、その判別結
果に応じて上記処理の処理率をエツジ部にある時は高く
し、エツジ部にない時は低くするように変える画像処理
方法を提供するものである。

以下、この発明の一実施例に基づいて具体的に説明する
。

第５図はこの発明を実施したカラー画像形成装置である
カラープリンタの構成例を示すブロック図である。

ホスト１は、例えばパーソナルコンピュータ。

データプロセッサ、画像編集処理システムあるいはワー
クステーション等のホストマシンであり。

作成した画像のキャラクタコード（ＡＳＣＩＩ）あるい
はビットデータ（以下「画像データ」という）をカラー
プリンタ２に転送する。

なお、カラーＴＶカメラで撮影したり、ＶＴＲで再生し
たり、画像読取り装置によって読取ったりした画像のデ
ータをカラープリンタ２に転送することもできる。

このホスト１から転送される画像データには。

加色法王原色であるレッド、グリーン、ブルーの色属性
が付加されている。なお、レッド、グリーン、ブルーに
代えて減色法三原色であるシアン。

マゼンタ、イエローの色属性でもよい。

コントローラ３は、ホスト１から送られてきた画像デー
タをインタフェースを介して受信して、キャラクタコー
ドについてはビットマツプデータに展開し、またレッド
、グリーン、ブルーの色属性データは、色補正処理をし
てシアン、マゼンタ、イエローの各画像データＣ，Ｍ、
Ｙに変換し、その各データＣ，Ｍ、Ｙ毎にそのデータが
位置するページメモリ４に書込む。

ページメモリ４は、第６図に示すように、シアン、マゼ
ンタ、イエローと、さらにクロを加えた各色について１
ペ一ジ分の容量を持つメモリ４ｃ＋４ｍｔ　４ｙｙ　４
ｋをそれぞれ階調数（２のｎ乗階調）に応じてｎ枚備え
ている。

演算プロセッサ５は、ページメモリ４に書込まれたデー
タに各種処理を施こして、そのデータを再度ページメモ
リ４に書込む。

その各種処理の内容としては、エツジ強調や平滑化等の
各種フィルタリング処理、拡大、縮小。

回転等の画像操作処理、ＵＣＲ処理、ＢＰ処理等の色操
作処理、及び面積階調のための二値化処理（例えばデイ
ザ処理）等があるが、必ずしも常にこれ等すべての処理
を行なう必要性はない。

エンジンコントローラ６は、ページメモリ４からデータ
を読出してプリンタエンジン７に合わせたタイミングで
信号を作成する。

プリンタエンジン７は、例えば電子零真、サーマル、イ
ンクジェット等の各方式のいずれかによるプリンタエン
ジンである。

第１図はコントローラ３及び演算プロセッサ５により行
なわれる処理ならびに色信号の一例を示す機能ブロック
図である。

ここで、色補正とは画像データとしての加色法王原色で
あるレッド、グリーン、ブルーのデータＲ２Ｇ、Ｂを、
使用する色材に合わせて適切な減色法三原色であるシア
ン、マゼンタ、イエローの各データＣ，Ｍ、Ｙに変換す
る処理であり、その際画像データＣ，Ｍ、Ｙのそれぞれ
を画像データＲ，Ｇ。

Ｂの関数として次式のように表現できる。

なお、この式中、Ｃ，Ｍ、Ｙはシアン、マゼンタ、イエ
ローの各濃度、０１〜Ｃ３ｒ　Ｍ　１〜Ｍ３＋Ｙ１〜Ｙ
３は色補正係数、Ｒ，Ｇ、Ｂはレッド。

グリーン、ブルーの各光量である。

ＢＰ処理（スミ版起し）とは、このカラープリンタによ
って印刷された画像の最大濃度を増して画質を向上させ
るために、上記のデータＣ，Ｍ。

Ｙからクロの画像データＫを作成する処理である。

また、ＵＣＲ（下色除去）処理とは、作成したＫの濃度
に応じてシアン、マゼンタ、イエローの各データＣ，Ｍ
、Ｙをそれぞれ修正する処理である。

例えば、ＢＰ処理では、ある画素の濃度を示すデータＣ
，Ｍ、Ｙのうちの最小値をクロの濃度データにとする。

式で示すと次のようになる。

Ｋ＝ｍｉ　ｎ　（Ｃ，Ｍ、Ｙ） また、ＯＣＲ処理ではその画素の各データＣ２Ｍ、Ｙか
ら、ＢＰ処理で得られたデータＫに係数ｐを乗じた値を
それぞれ減じたデータを、新しいデータＣ，Ｍ、Ｙとす
る。式で示すと次のようになる。

Ｃ＝Ｃ−ｐ−Ｋ Ｍ＝Ｍ−ｐ−Ｋ Ｙ＝Ｙ−ｐ−に ここで、係数ｐはＵＣＲ率と呼ばれ、一般に０　＜　ｐ
≦１の任意の値が選択される。ｐ　＜　１の場合、クロ
のデータにもｐ−Ｋにすることが多いが、その効果によ
っては元のデータのまま変えないこともある。

次に、これらの３色または４色のデータについて、それ
ぞれノイズを消して中間調部を滑らかにする平滑化や、
画像のエツジを強調して解像度を上げるエツジ強調等の
各種のフィルタ処理をした後、画像の濃淡を表現するた
めに、各個のデータすなわち画素毎あるいは画素のブロ
ック毎に、その値に応じてドツトの分布の疎密あるいは
ドツト２の面積の大小に変換する二値化処理例えばデイ
ザ処理を行なって、前述のページメモリ４に書込む。

その二値化データは、エンジンインタフェース（Ｉ／Ｆ
）から各色ごとにエンジンコントローラ６を介してプリ
ンタエンジン７に送出される。

以上、第１図に示した機能ブロック図について、横一列
に配置した各ブロックについて説明したが、これは従来
のカラープリンタにおいても同様である。

この実施例では、色補正処理が終了してシアン。

マゼンタ、イエローの各画像データＣ，Ｍ、Ｙがそれぞ
れページメモリ４に書込まれた後に、それ等の画像デー
タからエツジ判定を行ってエツジ部を抽出し、あるいは
さらにその濃度を判定して高濃度部を抽出して、その判
定結果に応じてＢＰ及びＵＣＲ処理の処理率すなわちＵ
ＣＲ率を変え。

あるいはさらに高濃度域ではＢＰ処理のみを行なうよう
にすることを特徴としている。

第２図はその処理方法の一例を示すフロー図であり、以
下そのフローに従って説明する。

画像を構成する成る画素についてスタートすると、まず
ステップ■でその画素の画像データＣ１Ｍ、Ｙを読出し
て、そのうち最小値を示すデータの値をクロのデータに
とする。

次に、ステップ■でページメモリ４のうちシアン画像の
データをストアしているページメモリ４ｃから、その画
素とその上下左右の隣接する画素のデータ５個、または
その画素を中心として３×３のマトリックスを構成する
画素のデータ９個を読出してエツジ判定を行う。その画
素がシアン画像のエツジ部になければ次のステップ■へ
進み、エツジ部にあればステップ■ヘジャンプする。

ステップ■では、マゼンタ画像のデータをストアしてい
るページメモリ４ｍから５個または９個のデータを読出
して同様にエツジ判定を行い、その画素がマゼンタ画像
のエツジ部になければ次のステップ■へ進み、エツジ部
にあればステップ■ヘジャンプする。

ステップ■では、イエロー画像のデータをストアしてい
るページメモリ４ｙから５個または９個のデータを読出
して同様にエツジ判定を行い、その画素がイエロー画像
のエツジ部になければステップ■へ進み、エツジ部にあ
ればステップ■ヘジャンプする。′ ステップ■では、その画素のステップ■で作られたクロ
のデータＫが成る閾値ｔｈより大きいか否かを判断して
、Ｋ）ｔｈ、すなわち３色のデータＣ，Ｍ、Ｙの何れも
が閾値ｔｈより大きければ。

その画素は高濃度域にあると判定してステップ■ヘジャ
ンプする。Ｋ≦ｔｈ、すなわち３色のデータの何れか１
色でも閾値ｔｈ以下であれば、高濃度域にないと判定し
て次のステップ■へ進む。

ステップ■では、クロのデータＫに予め設定されている
ＵＣＲ率ｐ（０＜Ｐ＜１）を乗じた値を。

新しいクロのデータにとする。例えば、ｐが５０％また
は２５％であれば、ｐの乗算を行なうよりも、Ｋのデー
タを右（下位桁の方）に１ビツトまたは２ビツトシフト
する方が処理が速い。

次に、ステップ■でその画素のデータＣ，Ｍ。

ＹからそれぞれクロのデータＫ（上記の場合は算出され
た新たなＫの値）を減算した値を新しいデータＣ，Ｍ、
Ｙとする。

そして、最後のステップ■で、以上のような処理によっ
て得られたデータＣ，Ｍ、Ｙ、Ｋをそれぞれのページメ
モリ４ｃ＋４ｍ、４ｙ＋４ｋ　にストアしてエンドとな
る。

すなわち、この実施例によれば、ステップ■のＢＰ処理
でクロのデータＫを作成した後、ステップ■〜■でエツ
ジ判定を行なう。

そして、３色の画素のうち、何れか１色でもエツジ部と
判定されれば、その画素はカラー画像のエツジを構成す
ると判断して、ステップ■でＵＣＲ率１００％のＵＣＲ
処理を実行し、その結果データをステップ■でページメ
モリ４にストアする。

ステップ■〜■で３色の画素の何れもエツジ部でないと
判定されれば、次にステップ■で高濃度域か否かの判定
を行なう。

その結果、その画素が高濃度域にあれば、ＢＰ処理だけ
でＵＣＲ処理を行なわずに、その結果データをステップ
■でページメモリ４にストアする。

その画素がエツジ部になく、高濃度域にもなければ、ス
テップ■、■でＵＣＲ率ｐ（例えば５０％又は２５％）
のＵＣＲ処理を実行し、その結果データをステップ■で
ページメモリ４にストアする。

このような処理を画像を形成する各画素について繰返す
ことにより、全画面のＢＰ処理およびＵＣＲ処理が終了
する。

以上説明したように、この実施例によれば画像の暗部は
ＢＰ処理のみ実行されるから十分な濃度でありながら豊
富な色彩を失わず、中間調部から明部にかけては低いＵ
ＣＲ率でＮＣＲ処理が行なわれるか、ら画調が暗くなる
ことはない。従って、コントラストが大でありながら色
再現性に優れた画像が得られる。

また、エツジ部は単に明度が急変する境界のみならず、
明度が一様であっても色相、彩度が急変する境界もまた
エツジ部と判定されて、ＵＣＲ率１００％のＵＣＲ処理
が実行される。

従って、エツジ部においては明度情報はすべてクロのデ
ータＫに移され、シアン、マゼンタ、イエローのデータ
Ｃ，Ｍ、ＹからデータＫが減算されて、そのうち少くと
も１色はＯになり、他のデータも色相情報が失なわれな
い限界まで濃度が減少される。

そのために、たとえ輪郭部の色ニジミや色ズレが発生し
ても殆んど目立たないようになり、上述したコントラス
ト再現性２色再現性とあいまって、高画質のカラー画像
が得られる。

なお、この実施例では処理すべき画素が高濃度域にある
か否かも判別して、高濃度域にある時にはＢＰ処理のみ
でＵＣＲ処理を行なわないようにしので、コントラスト
の再現性が一層良好になるが、これを省略してもこの発
明による効果は充分得られる。

次に、ラプラシアン演算によるエツジ判定方法の一例を
説明する。

第３図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ演算対象画素を中心
とした５個および９個の画素群についてのラプラシアン
係数の値を示している。

例えばシアン画像について、演算対象画素の座標を（ｉ
、ｊ）、その画素データをＣｉ、ｊとする。

第３図（ａ）に示したように、その画素を中心とし上下
左右の画素を含めた５個のデータについてのラプラシア
ン演算式は、 ２Ｃｉ、ｊ＝　（Ｃｉ、ｊ−１＋ＣＬｊ＋ｔ　＋Ｃ１−
１．ｊ＋ｃｉ＋ｂｊ−４Ｃｉ、ｊ） である。

第３図（ｂ）に示したように、その画素を中心として３
×３マトリツクスを構成する９個のデータについてのラ
プラシアン演算式は、 ２Ｃ１ｙＪ＝（（Ｃｘ−ｔ、ｊ−ｔ　’＋ＣＩ　　Ｌｊ
”ｌ　＋Ｃ１”１ｙＪ−１＋Ｃｉ÷ｂｊ”ｔ　）＋２（
Ｃｉ、ｊ−１＋Ｃｉ、ｊ＋１＋Ｃ１−１．ｊ＋ｃｉ＋１
．ｊ）−１２ＣＬｊ）である。

上記の式で得られたラプラシアン２Ｃｉ、ｊは、２次元
画像データのその中心画素における２次微分値に比例し
た値である。

第４図は２次元画像データを、エツジ部に直交する面で
切った断面の一例を示し、横軸に距離を示している。同
図（ａ）は縦軸に濃度データをとった濃度分布曲線ｆ（
ｘ）を、同図（ｂ）はその１次微分曲線ｆ’　（ｘ）を
、同図（ｃ）はその２次微分曲線　ｆ’（ｘ）すなわち
ラプラシアン曲線をそれぞれ示している。

このように、濃度分布曲線ｆ（ｘ）が上方に凹の点では
ラプラシアンが正、上方に凸の点では負の値をとり、濃
度分布曲線ｆ（ｘ）が急に変化する程ラプラシアンの絶
体値が大きくなる。

従って、ラプラシアン演算により得られたラプラシアン
値の絶体値が成る閾値を越えた画素は。

エツジ部にあると判定することが出来る。

以上この発明をカラープリンタに実施した例について説
明したが、この発明は１例えばカラーポジ原稿あるいは
カラーネガ原稿からスミ版を含む印刷用色分解版下を作
製するカラースキャナ等にも適用出来る。

羞−釆 以上説明したように、この発明によれば、カラー画像形
成装置において鮮明で色ズレのないエツジ表現と高い色
再現性とを得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した画像処理方法の一例を示す
機能ブロック図、 第２図は同じくそのＵＣＲ処理及びＢＰ処理の一例を示
すフロー図。 第３図（ａ）、（ｂ）は同じくそのエツジ判定を行なう
ラプラシアン係数の一例を示すマトリックス図、 第４図は同じくそのラプラシアン演算の一例を示す説明
図。 第５図はこの発明を実施したカラープリンタの構成例を
示すブロック図、 第６図は同じくそのページメモリの構成を示す説明図で
ある。 １・・・ホスト　　　　　２・・・カラープリンタ３・
・・コントローラ　　４・・・ページメモリ５・・・演
算プロセッサ　６・・・エンジンコントローラ７・・・
プリンタエンジン 第２図 第３図 （ａ）（ｂ） 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　減色法三原色のシアン、マゼンタ、イエロー及びク
   ロの４色の色材を使用してカラー画像を形成するカラー
   画像形成装置において、 カラー画像を構成する各画素毎に前記三原色の画像デー
   タからクロの画像データを作成し、そのクロの画像デー
   タに応じて前記三原色の画像データを修正する下色除去
   処理を実行する際に、処理する画素が画像のエッジ部に
   あるか否かを判別し、その判別結果に応じて前記処理の
   処理率をエッジ部にある時は高くし、エッジ部にない時
   は低くするように変えることを特徴とする画像処理方法
   。