JPH02288672A - 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、
文字画及びカラー階調面の双方において色再現性にすぐ
れた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Ｒ２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９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する必要がある。

■カラー階調側の場合に、低彩度の色（例えば、茶、濃
紺、紫等）を正確に再現するために、無彩色領域をでき
るだけ狭くする必要がある。

（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、実際には写真モードにおけるカラー階調側の低
彩度の色再現は満足できるものではなかった。すなわち
、無彩色領域を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。

これに対し、黒の文字画を再現する場合にも、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てい
なかった。

また、カラー階調側と黒文字面とでは階調（γ）やＭＴ
Ｆ補正量を変えることが好ましいが、実際は固定されて
おり、良好な再現が行えなかった。

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、カラー階調側での低彩度の色再現
を改善し階調特性を向上させると共に、文字画での解像
力を向上させ、カラーゴーストを低減することが可能な
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） 上記した課題を解決する本発明は、カラー読取り信号を
無彩色と有彩色とに色分けして画像処理を行うカラー画
像処理装置において、カラー読取り信号から画像の種類
を判別する画像判別処理手段を設け、この画像判別処理
手段の判別結果に応じて無彩色と有彩色との色分けを行
う領域を変化させると共に、前記画像判別処理手段の判
別結果に応じて異なる階調処理若しくは異なる空間周波
数フィルタ処理を実行するように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、画像の種類に従
って、無彩色と有彩色との色分けの領域が変えられると
共に、画像の種類で異なる画像処理が実行される。

（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ＲｌＧ、　　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，に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とットデータを受けて、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からの判別信号を受けて、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，
に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。尚、フィルタ処理
部８と階調補正部９での処理は、画像判別信号により各
判別結果でそれぞれ異なった処理が実行される。

以下、本実施例の動作の説明をする。

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処理部２並
びに色再現部３に印加される。カラーコード処理部２で
は、Ｒ，Ｇ、Ｂのそれぞれのデータのレベルによリ、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ｌａ度である。従って、Ｒ
，Ｇ、　　Ｂの濃度が全て零となる左下手前（及びその
周辺）が白（カラーコード：００）、全ての濃度が最大
になる右上奥（及びその周辺）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、以下点という）の領域（カラーコード；　１１）
を狭く設定すると共に、この黒の領域の周囲に比較的広
い中間色６Δ域（カラーコード；旧）を設定する。そし
て、これ以外の領域を有彩色領域とする（カラーコード
；１０）。すなわち、黒文字面。

カラー階調面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、黒文字面の場合に
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。この様子をＣＩＥのＬ　＊　ａ＊　ｂ　＊
均等色空間で示すと、第３図Ａのようになる。

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；ｌＯ）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／文字画を弁別する
信号）を基準にして、中間色のカラーコード（０１）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
しく第３図Ｃ）、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面である場合は
中間色のカラーコードを黒のカラーコードに修正しく第
３図Ｂ）、カラーゴーストの発生を抑制するようにする
。

第４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「１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＋１Ｗ−ＸＩ　　　　・・・■Ｓ’
−ＩＶ−Ｚｌ＋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５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とで減算
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＋１Ｖ−Ｘｌ）する加
算回路、２０は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１９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（象判別について色彩の面から説明する。

ＣＩＥ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３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と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＋２Ｇ＋Ｂ）１５゜Ｗｏ−２５５
である。

（１）Ｑ≦１５かつＧ＞１８０のとき カラーコード二００（白） （２）Ｑ≦７．５かつＧ≦１８０のときカラーコード：
　ｔｉ　（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：ｌＯ（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３図Ｂ）。

また、Ｓ≦Ｔの時はカラー階調画と判断して中間色領域
を有彩色領域とする（第３図Ｃ）。

第６図は中間色の１農度勾配パラメータ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、カラー階調画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、カラ階調画と
黒文字面の判別を行うようにする。

このようにして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，にのデータがセレクタ６を選択的に通過する
。すなわち、修ｉＥされたカラーコードが有彩色（１口
）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、フィルタ処理。

階調補正が行われる。このフィルタ処理では、ＭＴＦ補
正、平滑化処理等が行われる。

ＭＴＦ補正とは各種の原因により低下した解像度を補正
するための処理である。従って、文字モードと写真モー
ドとでＭＴＦ補正の補正量を変更することが望ましい。

例えば、文字画モードでは補正量を強くし、写真モード
では補正量を弱くする。このようにするためには、Ｎｘ
Ｎ（Ｎ−３゜５．７）の画素の画像データを使用するコ
ンボリューションフィルタを採用して、モードによりフ
ィルタ係数を変更すれば良い。すなわち、コンボリュー
ションフィルタを文字画のときはバイパスフィルタに、
カラー階調画のときはローパスフィルタにする。

また、階調画を処理する際には、網点同士により生じる
ビート妨害（モアレ）を軽減するため、平滑化処理を行
う。

このフィルタ係数の例としては、例えば、次のものがあ
る。

■バイパスフィルタ； ■ローパスフィルタ； 階調補正部９では、第７図に示すように階調画を処理す
る際には階調（γ）を低くし、滑らかな階調特性を得る
ようにする。また、文字画を処理する際にはγを高めに
設定し、鮮鋭な画像を得られるようにする。

そして、画像処理の処理の完了した画像信号が外部のプ
リンタユニット等に供給され、記録紙に画像の形成が行
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、処理モードに応じて中間色を黒
若しくは有彩色に振り分けると共に、モードにより画像
処理（ＭＴＦ補正、γ補正）の内容を変えるようにした
。このため、黒文字面では中間色領域が黒領域になり、
カラーゴーストが発生しないと共に、解像力が向上し鮮
鋭な画像が得られる。また、カラー階調側では中間色領
域が有彩色領域になり、低彩度の有彩色も良好に再現す
ることができると共に、階調再現性の優れた画像が得ら
れる。

次に、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８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源１２９゜１３０
及び反射ミラー１３１が設けられたキャリッジ１３２．
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ＣＣＤ１０４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乃至階調補正
部９の各秤信号処理回路の他、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、現像器１４４，１４５，１４６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ＰＪ二に転写され、且つ分離極１５
２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、上記の説明では本実施例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。また、画像の種類に応じて、画像処
理内容を変更するようにした。このため、カラー階調面
での低彩度の色再現を改善し階調特性を向上させると共
に、文字画での解像力を向上させ、カラーゴーストを低
減することが可能なカラー画像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
色分けの様子を示す説明図、第４図は画像判別の様子を
説明するための説明図、第５図は画像判別部の構成例を
示す構成図、第６図は濃度勾配と画像判別の関係を示す
特性図、第７図は文字画と階調画のγ特性を示す特性図
、第８図はカラー複写機の全体構成を示す構成図、第９
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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カラー読取り信号を無彩色と有彩色とに色分けして画像
   処理を行うカラー画像処理装置において、カラー読取り
   信号から画像の種類を判別する画像判別処理手段を設け
   、 この画像判別処理手段の判別結果に応じて無彩色と有彩
   色との色分けを行う領域を変化させると共に、前記画像
   判別処理手段の判別結果に応じて異なる階調処理若しく
   は異なる空間周波数フィルタ処理を実行するようにした
   ことを特徴とするカラー画像処理装置。