JPH02288670A - カラー画像処理装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、カラー画像処理装置に関し、更に詳しくは、
画像の判別を良好に行なえるカラー画像処理装置に関す
る。

（発明の背景） 文字画、写真画像等のカラー画像を赤Ｒ１緑Ｇ。

青Ｂに分けて光学的に読取り、これをイエローＹ。

マゼンタＭ、シアンＣ１黒になどの記録色に変換（色再
現または色修正）し、これに基づいて電子写真式のカラ
ー出力装置を用いて記録紙上に記録するようにしたカラ
ー画像処理装置がある。

第８図は上述のようなカラー画像処理装置における色の
弁別（有彩色／無彩色の判別）をする際の様子を示した
説明図である。図の立方体において、水平方向手前がＲ
の濃度である。そして、垂直方向がＢの濃度であり、奥
行き方向がＧの濃度である。従って、Ｒ，Ｇ、Ｂの濃度
が全て零となる左下手前が白、全ての濃度が最大になる
右上奥が黒になる。このため、白と黒とを結んだ領域が
無彩色（グレー）の領域に相当し、それ以外は有彩色の
領域に相当する。

ところで、この無彩色の領域の設定について以下のよう
な相反する問題がある。

■ＣＣＤセンサのＲ，Ｇ、Ｂ毎の色ずれやレンズの色収
差に起因して、黒の文字画で発生するカラーゴースト（
黒文字のエツジで発生する不要な色）を少なくするため
に、無彩色領域をできるだけ広くしたい。

■カラー階調面の場合に、低彩度の色（例えば、茶、ａ
紺、紫等）を正確に再現するために、無彩色領域をでき
るだけ狭くしたい。

（発明が解決しようとする課題） 以上のような相反する要求のため、実際には両者に不満
のでないであろう範囲の無彩色領域を設定して、妥協し
ているのが現実であった。

しかし、黒の文字画を再現する場合に、特に黒細線の周
囲にカラーゴーストが発生してしまい、満足のゆく結果
が得られなかった。

一方、カラー階調面の低彩度の色再現は満足できるもの
ではなかった。すなわち、無彩色領域に上記のように一
定の幅を持たせているので、低彩度の部分が黒として再
現されていた。

ところで、カラー原稿と白黒原稿とを扱うカラー画像処
理装置の場合、カラー原稿と白黒原稿とでは、画像出力
（像形成）が異なる。すなわち、白黒の場合は感光体ド
ラム上で黒トナーの像を形成するが、カラー原稿の場合
は感光体ドラムを４回転させてイエロー、マゼンタ、シ
アン、黒のトナー像を重ね合わせている。従って、カラ
ー原稿と白黒原稿との判別を正確に行う必要がある。

従来のカラー画像処理装置では、有彩色の画素と無彩色
の画素とをそれぞれカラーコードでカウントして、その
比率により原稿のカラー／白黒の判別を行っていた。

しかし、この様な判別では、以下のような問題が発生し
ていた。

■黒の細線が多い原稿（白黒）でカラーゴーストが生じ
ているような場合に、カラーゴーストの影響により、カ
ラー原稿と誤って判断してしまう。

■高彩度の部分が少なく、低彩度の部分が多い原稿（カ
ラー）の場合に、低彩度の部分が黒として再現される結
果、白黒原稿と誤って判断してしまう。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、原稿のカラー／白黒判別を正確に
行うことが可能なカラー画像処理装置を実現することに
ある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明は、原稿中の各画素のカラー
コードを有彩色と無彩色とでそれぞれカウントすること
により、カラー原稿か白黒原稿かを判別するカラー画像
処理装置において、カラー読取り信号の濃度勾配より有
彩色と無彩色との色分けを行う領域を変化させてカラー
コードを生成し、このカラーコードをカウントすること
により原稿判別を行うように構成したことを特徴とする
ものである。

（作用） 本発明のカラー画像処理装置において、カラー読取り信
号の濃度勾配より有彩色と無彩色との色分けを行う領域
を変化させた状態でカラーコードが生成され、このカラ
ーコードが各画素毎にカウントされて原稿判別が行われ
る。

（実施例） 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図である。

図において、１は外部から与えられるＲ２Ｏ，Ｂ各８ビ
ットのディジタルデータをそれぞれ６．６．５ビツトの
データに変換する濃度変換部である。２は濃度変換部１
からのＲ，Ｇ、Ｂデータを受けて、白／黒／有彩色／中
間色の弁別を行い、カラーコードを出力するカラーコー
ド生成部である。３はＲ，Ｇ、Ｂデータを受けて、Ｙ、
Ｍ。

Ｃ，Ｋのデータを生成する色再現処理を行う色再現部で
ある。４はＧの８ビツトデータを受けて、その濃度勾配
から黒文字画／カラー階調画の判別を行う画像判別部で
ある。５は画像判別部４からのデータを受けて、中間色
のカラーコードを有彩色若しくは無彩色のカラーコード
に振り分けるカラーコード修正部である。６は修正され
たカラーコードに従い色再現部３からのＹ、　Ｍ、　　
Ｃ，Ｋの濃度データを選択的に通過させるセレクタであ
る。

７はカラーゴースト補正を行うカラーゴースト補正部、
８は各種フィルタ処理を行うフィルタ処理部、９は階調
特性の補正を行う階調補正部である。

１０はＹ、　Ｍ、　　Ｃ，Ｋの濃度データにより画像形
成を行うプリンタユニットである。１１はカラゴースト
補正されたカラーコード（白／黒／有彩色）の黒と有彩
色との比率により、カラー原稿か白黒原稿かを最終的に
判別する原稿判別部である。

３０は本体の各部を制御するための本体制御ＣＰＵであ
る。尚、原稿判別はプリスキャン時に行われ、画像記録
時にはこの原稿判別結果により、本体制御ＣＰＵ３０が
画像記録モードを制御するよう構成されている。

以下、本実施例の動作を説明する。

原稿画像は図示しない画像読取り部で読取られ、Ｒ，Ｇ
、Ｂ毎の８ビツトのディジタルデータに変換される。そ
して、Ｒ，Ｇ、　Ｂそれぞれのディジタルデータは、濃
度変換部１に供給される。濃度変換部１では、８ビツト
のデータが人間の視覚特性に合わせてそれぞれ６，６．
５ビツトのデータに変換される。そして、Ｒ，Ｇ、Ｂの
濃度変換部１の出力データはカラーコード生成部２並び
に色再現部３に印加される。カラーコード生成部２では
、Ｒ，Ｇ、Ｂのそれぞれのデータのレベルにより、後述
するように、各画素が白／黒／無彩色／中間色のいずれ
に属するかを示すカラーコードを出力する。

第２図はカラーコード生成部２でのカラーコードの生成
の様子を示す説明図である。図の立方体において、水平
方向手前がＲの濃度である。そして、垂直方向がＢの濃
度であり、奥行き方向がＧの濃度である。従って、Ｒ，
Ｇ、Ｂの濃度が全て零となる左下手前が白（カラーコー
ド、００）、全ての濃度が最大になる右上奥が黒になる
。ここで、白と黒とを結んだ無彩色（無彩色は黒トナー
で記録されるので、以下黒という）の領域（カラーコー
ド；１１）を狭く設定すると共に、比較的広い中間色領
域（カラーコード；０１）を設定する。そして、これ以
外の領域を有彩色領域とする（カラコード；ｌＯ）。す
なわち、黒文字画、カラー階調画のどちらの場合にも必
ず無彩色（黒）である領域のみを黒領域として設定する
。そして、カラー階調面の場合には低彩度の領域であり
、黒文字側の場合にはカラーゴーストの可能性のある領
域を中間色領域として設定する。

従って、カラーコード生成部２は上記のような２ビツト
のカラーコード（白；００．黒；１１．中間色；Ｏｌ、
有彩色；１０）を出力する。

このカラーコードはカラーコード修正部５に供給される
。そして、カラーコード修正部５は画像判別部４で生成
された画像判別信号（カラー階調面と黒文字側とを弁別
する信号）を基準にして中間色のカラーコード（Ｏｌ）
を黒（１１）か有彩色（１０）かのカラーコードに修正
する。すなわち、処理中の画像がカラー階調面である場
合は中間色のカラーコードを有彩色のカラーコードに修
正し、低彩度の色彩の再現性を向上させるようにする。

また、処理中の画像が黒文字側である場合は中間色のカ
ラーコードを黒のカラーコードに修正し、カラーゴース
トの発生を抑制するようにする。

第３図は画像判別の様子を説明するための説明図である
。図において、Ｘは画像判別を行おうとしている注目画
素、■は１ライン前の画素、Ｗは１画素分前の画素、Ｙ
は１画素分後の画素、Ｚは１ライン後の画素である。こ
こで、各画素の濃度データ（８ビツト）を利用し、濃度
勾配を求める。

すなわち、注目画素Ｘの濃度勾配Ｓは、以下の式％式％ このようにして周辺の画素を濃度勾配のＳパラメータを
求める。

尚、このＳパラメータ以外に Ｓ’　−ＩＶ−Ｘｌ＋ＩＷ−ＸＩ　　　　・・・■Ｓ’
−ＩＶ−ＺＩ＋１Ｗ−Ｙｌ　　　　・・・■なるパラメ
ータも考えられるが、Ｓ′は周辺画素を２画素しか使用
しないため判別能力が十分でなく、Ｓ′は副走査方向に
３画素必要なため多数の画像メモリが必要になるといっ
た欠点がある。

従って、小容量で判別能力の高い０式のＳパラメータを
使用することにする。

第４図は図画像判別部４の詳細を示す構成図である。図
において、１２は画素Ｙのデータを保持するレジスタ、
１３は画素Ｘのデータを保持するレジスタ、１４は画素
Ｗのデータを保持するレジスタ、１５はＷとＹとて減算
を行い絶対値（ＩＷ−Ｙｌ）を生成する減算絶対値化回
路、１６．１７は画素Ｖのデータを保持するレジスタ、
１８はＶとＸとで減算を行い絶対値（ＩＶ−ＸＩ）を生
成する減算絶対値化回路、１９は減算絶対値化回路１５
．１８の出力を加算（ＩＷ−Ｙｌ＋１ＶＸＩ）する加算
回路、１８濃度勾配のしきい値を発生するしきい値発生
回路、２１は加算回路１つの加算出力としきい値とを比
較することにより画像判別信号を発生する比較回路であ
る。

次に、この画像判別について色彩の面から説明する。Ｃ
ＩＥのＬａｂ　　均等色空間で色度面ａｂ　　において
、黒、中間色、有彩色の各カラーコードを第５図Ａのよ
うな色領域に設定しである。

尚、このカラーコードの領域は以下の式のＱトＲ，Ｇ、
　　Ｂの読取りレベル（８ビット；０〜２５５）により
定める。

ここで、Ｗ２−　（Ｒ＋２０＋Ｂ）１５゜Ｗ、−２５５
である。

（１）Ｑ≦１５かつＧ＞１８０のとき カラーコード＝００（白） （２）Ｑ≦７．５かつＧ≦１８０のときカラーコード：
１１（黒） （３）７．５≦Ｑ≦１５かつＧ≦１８０のときカラーコ
ード＝０１（中間色） （４）Ｑ＞１５ カラーコード：１０（有彩色） そして、画像判別部４が上述のようにパラメータＳを求
め、このＳをしきい値Ｔと比較する。Ｓ〉Ｔの時は黒文
字と判断して中間色領域を黒領域とする（第５図Ｂ）。

また、Ｓ≦Ｔの時はカラー階調面と判断して中間色領域
を有彩色領域とする（第５図Ｃ）。

第６図は中間色の濃度勾配パラメータＳのヒストグラム
から求められた累積分布を示している。

図において、カラー階調面は有彩色コードの割合を示し
、黒文字は黒コードの割合を示している。

両者が交わるところが同じ判別率になる。この場合、し
きい値Ｔ−５１で判別率８２．４％になる。

従って、しきい値Ｔを５１として設定し、カラー階調面
と黒文字面の判別を行うようにする。

このようにカラーコードの修正がなされた後、この修正
されたカラーコード及びスキャンコード（プリンタで記
録を行っている色を示すコード）を基準にして、Ｙ、　
Ｍ、　　Ｃ，Ｋのデータがセレクタ６を選択的に通過す
る。すなわち、修正されたカラーコードが有彩色（１０
）のときは、色再現部３からのＹ、　Ｍ、　Ｃがセレク
タ６を通過する。また、修正されたカラーコードが黒の
ときは、色再現部３からのＫがセレクタ６を通過する。

そして、カラーゴースト補正が行われたカラーフードは
原稿判別部１１に供給される。原稿判別部１１は黒のカ
ラーコードと有彩色のカラーコードとの画素数をそれぞ
れカウントして、白黒原稿／カラー原稿を判別する。す
なわち、原稿に含まれる画素に黒が多ければ白黒原稿と
判断し、原稿に含まれる画素に有彩色が多ければカラー
原稿と判断する。ここでカウントされるカラーコードは
、既に中間色を黒と有彩色とに振り分けた後であるので
、カラーゴーストは補正されており、白黒原稿をカラー
原稿と誤判別する恐れはない。また、低彩度の有彩色が
存在しても有彩色のカラーコードに正確に修正されるた
め、カラー原稿を白黒原稿と誤判別する恐れもない。

そして、この判断結果は白黒／カラー判別信号（１ビツ
ト）として、本体制御ＣＰＵ３０に供給され、白黒単色
モードとフルカラーモードの選択が自動的に行なわれる
。ブリスキャンの後の本来の画像読取りのスキャンでは
、スキャナ、画像処理部、プリンタの各ユニットがモー
ドに応じて制御され、原稿の種類に応じた画像形成が行
われる。

以上のように、本実施例では、カラーコードを有彩色／
黒／白／中間色に分け、画像判別の結果に応じて中間色
を黒若しくは有彩色に振り分けるようにした。従って、
有彩色と黒のカラーコードを正確に生成することができ
る。そして、この後に、原稿の各カラーコードの画素数
をカウントすることにより、画像の種類を判別するよう
にした。

このため、画像判別を正確に行うことが可能になる。

以下、本発明のカラー画像処理装置が適用されるカラー
複写機の各部の構成並びに動作を第７図を参照して説明
する。尚、このカラー複写機の現像はカラー乾式現像方
式が使用される。この例では２成分非接触現像で且つ反
転現像が採用される。

つまり、従来のカラー画像形成で使用される転写ドラム
は使用せず、画像を形成する電子写真感光体ドラム上で
重ね合わせを行う。また、以下の例では、装置の小型化
を図るため、画像形成用のＯＰＣ感光体（ドラム）上に
、イエロー、マゼンタ。

シアン及びブラックの４色像をドラム４回転で現像し、
現像後転写を１回行って、普通紙等の記録紙に転写する
ようにしている。

カラー複写機の装置のコピー釦をオンすることによって
原稿読み取り部Ａが駆動される。そして、原稿台１２８
の原稿１０１が光学系により光走査される。

この光学系は、ハロゲンランプ等の光ｆｆｆ１２９゜１
３０及び反射ミラー１３１が設けられたキャリッジ１３
２．Ｖミラー１３３及び１３３′が設けられた可動ミラ
ーユニット１３４で構成される。

キャリッジ１３２及び可動ユニット１３４はステッピン
グモーター１３５により、スライドレール１３６上をそ
れぞれ所定の速度及び方向に走行せしめられる。

光源１２９，１３０により原稿１０１を照射して得られ
た光学情報（画像情報）が反射ミラー１３１、ミラー１
３３，１３３’を介して、光学情報変換ユニット１３７
に導かれる。

原稿台１２８の左端部裏面側には標準白色板が設けられ
ている。これは、標準白色板を光走査することにより画
像信号を白色信号に正規化するためである。

光学情報変換ユニット１３７はレンズ１３９、プリズム
１４０．２つのダイクロイックミラー１０２．１０３及
び赤の色分解像が撮像されるＣ０Ｄ１０４と、緑色の色
分解像が撮像されるＣＣＤ１０５と、青色の色分解像が
撮像されるＣＣＤｌ０６とにより構成される。

光学系により得られる光信号はレンズ１３９により集約
され、上述したプリズム１４０内に設けられたダイクロ
イックミラー１０２により青色光学情報と、黄色光学情
報に色分解される。更に、ダイクロイックミラー１０３
により黄色光学情報が赤色光学情報と緑色光学情報に色
分解される。

このようにしてカラー光学像はプリズム１４０により赤
Ｒ１緑Ｇ、青Ｂの３色光学情報に分解される。

それぞれの色分解像は各ＣＣＤの受光面で結像されるこ
とにより、電気信号に変換された画像信号が得られる。

画像信号は信号処理系で信号処理された後、各色信号が
書き込み部Ｂへと出力される。

信号処理系は第１図に示した濃度変換部１乃至原稿判別
部１１の各種信号処理回路の他、Ａ／Ｄ変換器等を含む
。

書き込み部Ｂは偏向器１４１を有している。この偏向器
１４１としては、ガルバノミラ−や回転多面鏡等の他、
水晶等を使用した光偏向子からなる偏向器を使用しても
よい。色信号により変調されたレーザビームはこの偏向
器１４１によって偏向走査される。

偏向走査が開始されると、レーザビームインデックスセ
ンサー（図示せず）によりビーム走査が検出されて、第
１の色信号（例えばイエロー信号）によるビーム変調が
開始される。変調されたビームは帯電器１５４によって
、−様な帯電が付与された像形成体（感光体ドラム）１
４２上を走査するようになされる。

ここで、レーザビームによる主走査と、像形成体１４２
の回転による副走査とにより、像形成体１４２上には第
１の色信号に対応する静電潜像が形成されることになる
。

この静電潜像は、イエロートナーを収容する現像器１４
３によって現像され、イエロートナー像が形成される。

尚、この現像器には高電圧源からの所定の現像バイアス
電圧が印加されている。

現像器１４３のトナー補給はシステムコントロール用の
ＣＰＵ　（図示せず）からの指令信号に基づいて、トナ
ー補給手段（図示せず）が制御されることにより、必要
時トナーが補給されることになる。上述のイエロートナ
ー像はクリーニングブレード１４７ａの圧着が解除され
た状態で回転され、第１の色信号の場合と同様にして第
２の色信号（例えばマゼンタ信号に基づき静電潜像が形
成される。そして、マゼンタトナーを収容する現像器１
４４を使用することによって、これが現像されてマゼン
タトナー像が形成される。

現像器１４４には高圧電源から所定の現像バイアス電圧
が印加されるは言うまでもない。

同様にして、第３の色信号（シアン信号）に基づき静電
潜像が形成され、シアントナーを収容する現像器１４５
によりシアントナー像が形成される。又、第４の色信号
（黒信号）に基づき静電潜像が形成され、黒トナーが充
填された現像器１４６により、前回と同様にして現像さ
れる。

従って、像形成体１４２上には多色トナー像が重ねて形
成されたことになる。

尚、ここでは４色の多色トナー像の形成について説明し
たが、２色又は単色トナー像を形成することができるは
言うまでもない。

現像処理としては、上述したように、高圧電源からの交
流及び直流バイアス電圧が印加された状態において、像
形成体１４２に向けて各トナーを飛翔させて現像するよ
うにした、所謂２成分非接触現像の例を示した。

また、現像″ｌ５１４４，１４５，１４６へのトナー補
給は、上述と同様にＣＰＵからの指令信号に基づき、所
定量のトナー量が補給される。

一方、給紙装置１４８から送り出しロール１４９及びタ
イミングロール１５０を介して送給された記録紙Ｐは像
形成体１４２の回転とタイミングを合わせられた状態で
、像形成体１４２の表面上に搬送される。そして、高圧
電源から高圧電圧が印加された転写極１５１により、多
色トナー像が記録紙Ｐ上に転写され、且つ分離極１５２
により分離される。

分離された記録紙Ｐは定着装置１５３へと搬送されるこ
とにより定着処理がなされてカラー画像が得られる。

転写終了した像形成体１４２はクリーニング装置１４７
により清掃され、次の像形成プロセスに備える。

クリーニング装置１４７においては、クリーニングブレ
ード１４７ａにより清掃されたトナーの回収をしやすく
するため、金属ロール１４７ｂに所定の直流電圧が印加
される。この金属ロール１４７ｂが像形成体１４２の表
面に非接触状態に配置される。クリーニングブレード１
４７ａはクリニング終了後、圧着を解除されるが、解除
時、取り残される不要トナーを解除するため、更に補助
ローラ１４７Ｃが設けられ、この補助ローラ１４７ｃを
像形成体１４２と反対方向に回転、圧着することにより
、不要トナーが十分に清掃、除去される。

尚、上記実施例では本発明のカラー画像処理装置をカラ
ー複写機に適用する例について説明したが、本発明のカ
ラー画像処理装置はこれ以外の各種の機器に使用できる
ことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明では、有彩色と無彩
色との色分けに際し、中間色領域を設定し、この中間色
領域を画像の種類に応じて有彩色若しくは無彩色に振り
分けるようにした。そして、この後に、原稿の各カラー
コードの画素数をカウントすることにより、画像の種類
を判別するようにした。このため、カラーコードが正確
に修正された状態で原稿判別を行うことになり、原稿の
カラー／白黒判別を正確に行うことが可能なカラー画１
象処理装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、第２図
はカラーコード生成の様子を説明する説明図、第３図は
画像判別の様子を説明するための説明図、第４図は画像
判別部の（１■成例を示す構成図、第５図は色分けの様
子を示す説明図、第６図は濃度勾配と画像判別の関係を
示す特性図、第７図はカラー複写機の全体構成を示す構
成図、第８図は従来のカラーコードの生成の様子を示す
説明図である。 １・・・濃度変換部　　　　２・・・カラーコード生成
部３・・・色再現部　　　　　４・・・画像判別部５・
・・カラーコード修正部 ６・・・セレクタ ７・・・カラーゴースト補正部 ８・・・フィルタ処理部　　９・・・階１週補正部１０
・・・プリンタユニット １１・・・原稿判別部 ３０・・・本体制御ＣＰＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿中の各画素のカラーコードを有彩色と無彩色とでそ
   れぞれカウントすることにより、カラー原稿か白黒原稿
   かを判別するカラー画像処理装置において、 カラー読取り信号の濃度勾配より有彩色と無彩色との色
   分けを行う領域を変化させてカラーコードを生成し、こ
   のカラーコードをカウントすることにより原稿判別を行
   うように構成したことを特徴とするカラー画像処理装置
   。