JPH0324866A - 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、ディジタル複写機に好適なカラー画像処理装
置に関し、更に詳しくは、文字画及び階調画の双方で画
像判別性，画像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） 一般に、電子写真方式のディジタル複写機においては、
原稿の画像情報（原画像）を数十ミクロン程度の微小画
素に分割し、各画素毎の濃度に応じた電気信号（画像信
号）をディジタル信号に変換し、そのディジタル画像信
号を内部で処理、変換した後、レーザなどの記憶装置に
出力し、電子写真プロセスを経てコピー画像を得るよう
にしている。

このようなディジタル複写装置においては、人力画像の
種別によって内部の信号処理を変える場合が多い。

例えば、入力画像が書籍や手紙などいわゆる一般文書の
場合は、文字の濃度や背景の色レベルはそれほど重要で
はなく、文字として鮮鋭に再現されることが望まれる。

従って、出力がオン、オフの２値しかないプリンタの場
合なら、人力画像情報を一定の固定レベルで二値化して
画像を再現している。濃度に応じた多値記録が可能のプ
リンタの場合には、再現時白及び黒の出力を重視した制
御とすることによって、文字画が鮮明に再現される。

これに対して、入力画像が写真画等のいわゆる階調性を
有するものについては、中間調の再現が重要になり、処
理の目的が文字中心の場合と違ってくる。

例えば、２値プリンタの場合には、ディザ法や濃度マト
リックス法などの周知の手法を用いて疑似中間調画像を
形成し、その出力を用いて画像を再現している。多値プ
リンタの場合でも、中間調の再現を重視した出力特性に
する場合が多い。

また、特にこれらの処理において、新聞等によく使われ
る網線画は特別の処理を要する。網線画は多数のドット
で構成されており、ミクロに見た場合は確かに中間調の
部分はなく文字画と類似している。

ところが、網線画の本来の目的は大きさの異なるドット
により疑似中間調再現をすることなので、出力も写真画
と同じ階調画として再現したほうが見やすくなることが
多い。更に、網線画のうちある線数のものは、現在多く
使われているディジタル複写装置の画像読み取り系及び
書き込み系において各々使用されているサンプリングピ
ッチと非常に近い。

例えば、サンプリングピッチを１　５ｄａｔ／ａｍとし
たとき、網線数１　３　３　１１ｎｅ／ｉｎｃｈである
ときには網線数がサンプリングピッチに相当近くなる。

このような条件下では、標本化の折返し誤差が生じ、こ
れがいわゆるモアレ稿となって現れ、画質が著しく劣化
したものとなってしまう。モアレ稿は、原画像を２値化
処理した時に特に明瞭に現れるが、ディザ法などの疑似
中間表現をした場合でも、出現頻度が少なくなるだけで
あり、完全にはなくならない。

この対策としては、原画像の高周波成分を減少させ、サ
ンプリングピッチとの干渉を少なくすることが考えられ
る。具体的には、周辺の画素同士を用いて平滑化してや
ればよい。

以上のように各画像の特徴に応じて、画像処理や多値化
のための係数などを切り替えた方が、出力画像が高品位
に維持されることになる。通常これらの切り替えは、原
稿に応じて操作者自らがその処理モードを切り替えて行
なうようにしている。

ところが、パンフレットのように一つの画像中に文字や
写真など異なる特徴の混在した原稿をコピーする場合、
文字画処理に設定した場合には写真の部分の再現性が失
われるなど、双方とも満足したコピーを得ることが出来
ない。そのため、トータルでみた場合のコピー品質が良
くない。

このような問題を解消するには入力画像情報が文字画か
階調画かを判別し、その判別結果に基づいて処理を切り
替えればよい。

文字画か、階調画かの判別手段として従来から、原画像
をいくつかの小ブロックに分け、そのブロック単位ごと
に判別結果を元にして処理を切り替えるいわゆるブロッ
クごとの判別法、例えば「２値画像と濃淡画像の混在す
る原稿の２値化処理法」（電子通信学会論文誌ＶＯＬ．
Ｊ８７−Ｂ　Ｎｏ．７　（１９８４）　ｐｌ）７８１−
７８８　）と、周辺の画素の情報を取り入れるとしても
、処理は各画素単位で行なういわゆる画素ごと判別法、
例えば、特開昭６２−１０４３７２号公報に記載された
技術が知られている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した判別手段のうち、ブロックごとに判別する判別
法には、例えば注目ブロック内の濃度の分散を調べ、分
散が大きい場合には文字画であると利別する方法などが
ある。この判別法によると、かりに誤判別した場合その
ブロックすべてが間違った処理となるため、ひどく品質
が落ちてしまう場合がある。

また、一般にブロックごとの判別では画素ごと判別と比
べて画像データを一時的に記憶しておくメモリが多く必
要になり、高価であり、その信号処理も複雑化する欠点
を有している。

これに対して、画素ごと判別法では誤’ｆ’ｌｌ別の副
作用が少ない、メモリが比較的少なくてすむなどの利点
を有するものの、この方法はすでに印刷されている明瞭
な文字や写真画を判別するためのものであった。

従って、網線画や一般の手書き文字のように濃淡のある
文字まで含めて自動的に判別して、それぞれに最適な画
像処理を施す処理は未だ提案されていない。

特に、フルカラーで階調画を再現する際に、微妙な色あ
いゃ、無彩色に近い色を原画に忠実に再現することは困
難であった。また、階調画の再現に重点をおくと、文字
画をフルカラーの複写機で再現する際に文字が読み難く
なる欠点があった。

更に、特定の色の階調画，例えば赤の階調画や青の階調
画などを階調画として正確に判別することや正確に再現
することは困難であった。

本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、無彩色であるか有彩色であるかを問
わず、文字画，階調画の各々の画像の特徴に適した高品
位なカラー画像処理を実行することが可能なカラー画像
処理装置を実現するものである。

（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、原稿を走査して得た
原色画像信号を画像記録用の色信号に変換する色再現手
段と、原稿画像をそれぞれの原色画像信号毎に階調画と
文字画とに判別する混在画判別手段とを有するカラー画
像処理装置であって、前記色再現手段は文字画再現に適
した文字画用色再現部及び階調画再現に適した階調画用
色再現部とを画像記録用の各色信号毎に備え、前記混在
画判別手段の判別結果により前記文字画用色再現部若し
くは前記階調画用色再現部を各色信号毎に選択的に使用
するよう構成したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明のカラ一画像処理装置において、各原色画像信号
毎に混在画判別が実行され、この判別結果に基づいて、
文字画用色再現部若しくは前記階調画用色再現部が各色
信号毎に選択的に使用される。

（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概略構成を示すブロック図
である。この第１図を参照してカラー画像処理装置の概
要について説明する。

この図において、１は原稿、２．３はそれぞれ原稿の画
像情報（光学像）をＲ，　Ｇ，　　Ｂの光学像に分解す
るためのダイクロイックミラー、４，５．６はそれぞれ
Ｒ，Ｇ，Ｂの光学像を光電変換して原色画像信号を得る
ためのＣＯＤ、７，８．９はそれぞれＲ，　Ｇ，　Ｂの
原色画像信号をＡ／Ｄ変換してディジタル画像信号を生
成すＡ／Ｄ変換器、１．　０，　　ｉ　ｌ’．　’１　
２はそれぞれＲ，　Ｇ，　　Ｂのディジタル画像信号の
シエーディングを補正するシエーディング補正回路、１
３．１４．１５はそれぞれＲ，　Ｇ，　Ｂのディジタル
画像信号から有効幅のみを取り出すゲート回路、１６は
Ｒ，Ｇ，Ｈのディジタル画像信号の濃度変換を行う濃度
変換回路、１７はＲ，Ｇ，Ｂのディジタル画像信号をＹ
，Ｍ，Ｃ，　Ｋの画像記録用の色信号に変換（色再現）
するための色再現部である。この色再現部１７はその内
部に複数の独立した色再現テーブルを有しており、外部
からの画像判別信号によりいずれかが選択されて色再現
処理が実行されるものである。

すなわち、色再現部１７は、文字画用及び階調画用の色
再゛現テーブルをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ毎に有している。１８
は色再現部１７からのＹ，　Ｍ，　　Ｃ，　Ｋのディジ
タル色信号を像形或にあわせて選択的に通過させるセレ
クタ、１９はディジタル色信号に多値化処理を施して多
値データに変換する多値化回路、２０は多値化データを
受けてＹ，　Ｍ，　　Ｃ，Ｋの各色のトナー像を順次重
ね合わせることによりカラー画像をハードコピーとして
出力するプリンタユニット（画像出力装置）である。２
１はＲの画像信号より文字画，階調画のＩ’ｌｌ別（混
在画判別）を行なう判別回路、２２はＧの画像信号より
文字画，階調画の判別を行なう判別回路、２３はＢの画
像信号より文字画，階調画の判別を行なう判別回路であ
る。これら判別回路２１〜２３が混在画判別手段を構成
している。

以下、本実施例の装置の動作を説明する。

原稿１のカラー画像情報（光学像）は２つのダイクロイ
ックミラ−２．３において３つの色分解像に分解される
。この例では、赤Ｒの色分解像と緑Ｇの色分解像と青Ｂ
の色分解像とに分離される。

そのため、グイクロイックミラ−２のカットオフ波長は
４５０〜５２０ｎ一程度のものが、又、ダイクロイック
ミラ−３のカットオフ波長は５５０〜６２０ｎ一のもの
が使用される。これによって、緑成分が透過光となり、
青成分が第１の反射光となり、赤成分が第２の反射光と
なる。

赤Ｒ，緑Ｇ及び青Ｂの各色分解像は画像読取り手段例え
ばＣＣＤセンサー４，５．６に供給されて、それぞれか
ら赤威分Ｒ．緑威分Ｇ，及び青成分Ｂのみの原色画像′
信号が出力される。

原色画像信号Ｒ，　Ｇ，　　ＢはＡ／Ｄ変換器７，８，
９に供給されることにより、所定ビット数、この例では
８ビットのディジタル画像信号に変換される。そして、
Ａ／Ｄ変換と同時にシエーディング補正される。

シエーディング補正されたディジタル画像信号はゲート
回路１．３，１４．１５において最大原稿サイズ幅の信
号分のみ抽出された後、人間の視覚特性にあわせて濃度
変換が行われる。そして、取り扱う最大原稿幅がＡ３版
である時にはゲート信号としてはシステムのタイミング
信号形成手段（図示せず）で生戊されたサイズ信号Ａ３
が利用される。

ここで、シエーディング補正されたＲ，Ｇ，Ｂのディジ
タル画像信号をそれぞれＶＲ，ＶＧ，ＶＢとすれば、こ
れらディジタル画像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢが色再現部１
７に供給されてプリンタユニット２０用のＹ，　Ｍ，　
　Ｃ，　Ｋの色信号に変換される。

この例では、プリンタユニット２０での画像形成の記録
色が、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）
，Ｋ（ブラック）であるように構成された場合を例示し
ている。

色再現部１７はＲＯＭで構成された色再現テーブル（ル
ックアップテーブル）であり、文字画を処理するのに適
した文字画用色再現テーブルと階調画を処理するのに適
した階調画用色再現テーブルとをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ毎に有
している。すなわち、この実施例では色再現部１７（Ｒ
ＯＭ）の記憶領域は２ブロックに分割されており、また
各ブロックにはそれぞれ色再現用のデータがＹ，　Ｍ，
　Ｃ，Ｋ毎に記憶されている。

そして、文字画用色再現テーブルは、文字などを明瞭に
再現することを重視し、微妙な薄い色合いや無彩色に近
い色を強制的に白／黒で表現するようにしたデータを格
納した色再現テーブルである。

また、階調画用色再現テーブルは、原両像を忠実に再現
することを重視し、微妙な薄い色合いや無彩色に近い色
をなるべくそのまま表現するようにしたデータを格納し
た色再現テーブルである。

これらの色再現テーブルの選択は、混在画判別手段から
の画像判別信号による。すなわち、画像判別信号がＲＯ
Ｍのアドレスの最上位ビットとして与えられる。そして
、１枚の原稿画像内に文字画と階調画とが混在している
場合は、画像判別信号により選択された色再現テーブル
が、それぞれの画像に適した色再現処理を行なう。この
色再現処理は、ディジタル画像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢを
人力として、Ｙ，　Ｍ，　　Ｃ，　Ｋの色信号（濃度デ
ータ）を出力するものである。尚、この画像判別信号の
生成及び判別結果による色再現処理については後述する
。

このようにして色再現処理により生威されたＹ，Ｍ，Ｃ
，Ｋそれぞれの濃度データは、セレクタ１８に供給され
る。このセレクタ１８には図示しないＣＰＵよりスキャ
ンコード（プリンタユニット２０でトナー像を形威して
いる色コード）が与えられており、このスキャンコード
に従った濃度データが順次選択的に通過する。そして、
この濃度データはプリンタユニット２０で画像形成に適
するように多値化処理が実行される。このようにして多
値化処理が完了した多値データがプリンタユニット２０
に供給され、画像形成が行われる。このプリンタユニッ
ト２０ではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色のトナー像を順次重ね合
わせているので、画像読取り〜色再現も４回行われる。

また、濃度変換後のディジタル画像信号は混在画判別手
段を構成する判別回路２１．　　２２．　　２３に供給
され、これにより得られた画像判別出力（この例では、
１ビットデータである）は色再現部１７に制御信号とし
て供給される。すなわち、画像判別出力によって上述し
た文字画と階調画との色再現テーブルがその画像内容に
応じて選択的に使用される。

すなわち、文字画と判ｇｌＩされたときには、画像判別
出力が「０」となって色再現部１７内の文字画用の色再
現テーブルが選択され、また階調画と判別されたときは
、画像判別出力が「１」となって色再現部１７内の階調
画用の色再現テーブルが選択されることになる。

従って、同一原稿上に文字画と階調画が混在している場
合でも、文字画処理と階調画処理とがそれぞれ選択され
るため、画像出力品質が維持される。

そして、この画像判別は各原色毎、色再現テーブルの選
択は記録色毎に行われる。すなわち、判別回路２１，２
２．２３は各原色画像信号毎に判別を行なっている。

例えば、赤の階調画の場合、判別回路２１〜２３の出力
はｒＯＪ，ｒｌＪ．ｒｌＪとなる。ここで、判別回路２
１の出力が「０」とは、赤フィルタを通して得たシアン
（赤の補色）成分の濃度がないことを示している。また
、判別回路２２．２３の出力が「１」とは、緑フィルタ
を通して得たアゼンタ（緑の補色）成分及び青フィルタ
を通して得たイエロー（青の補色）成分の濃度が存在す
ることを示している。従って、この場合は、ＹとＭ若し
くはＹとＭとＫの階調画用色再現テーブルで色再現を行
う。Ｃについては文字画用の色再現テーブルを選択する
。

すなわち、判別回路２１の出力が「１」のときはＣの階
調画用色再現テーブル，判別回路２２の出力が「１」の
ときはＹの階調画用色再現テーブル，判別回路２３の出
力が「１」のときはＭの階調画用色再現テーブルを選択
するように構成しておく。

このように各色ごとに画像判別，色再現テーブルの選択
を行なうと、通常の無彩色若しくはフルカラーの文字両
，階調画のほかに、特定の色の有彩色の階調画をも正確
に再現することができるようになる。

また、ある色の階調画の上に他の色の文字画があるよう
な場合も双方の要求を満たすことができる。

ここで、判別回路２１，２２．２３について詳しく説明
する。尚、各判別回路は同じ構成であるので、判別回路
２１を例にとり説明する。上述した判別回路２１は、第
１及び第２の１１別手段３０．４０で構成される。

すなわち、第１判別手段３０は人力画像についてこれを
文字画と階調画に大まかに判別して第１画像判別出力を
得る手段である。これに対して、第１画像判別出力が供
給される第２判別手段４０は、特に文字画に対応した第
１画像判別出力中に含まれる階調画の画像判別出力を再
判別して、文字画と階調画に関連した第２画像判別出力
を得るための手段である。

ここで、第１判別手段３０から詳細に説明する。

第１判別手段３０は、注目画素に対するローパスフィル
タ３１と、注目画素に対するローバス出力を基準値ＲＥ
Ｆと比較する比較器３２と、注目画素に関する比較出力
をさらにレベル判定するレベル判定回路３３とで構威さ
れる。

口−パスフィルタ３１は入力画像信号の高周波成分を低
減することによって、文字画と階調画とを大まかに判別
できるようにするためである。

人力画像情報の高周波威分を減少させると、人力画像が
写真画や網線画の場合には、注目画素の濃度が各点に分
散され、あらゆる画素につきある一定の濃度Ｎａ以上を
示すようになる。

網線画を例示すると、これは第３図（Ａ）に示すように
、ドット部と非ドット部での濃度差が明確に現われる。

これをローバスフィルタ３１に通して高周波或分を低減
させると同図（Ｂ）のように、一定レベルＮａ以上のＤ
ＣレベルＮａ’に網線画の繰り返しピッチに対応した信
号（正弦波に近似した信号）が重畳されて得られる。

一方、文字画や線画などは、ローパスフィルタ３１を通
しても、地肌の部分が多いため、Ｎａより薄い濃度の領
域が残る。

そこで、Ｎａ以下となるような所定レベルを有する基準
値ＲＥＦを用い、比較器３２によって注目画素の濃度が
判別される。

この基準値ＲＥＦは通常文字画を２値化するときの閾値
よりかなり低く、地肌レベルよりやや高い値に設定する
必要がある。低すぎると背景（地）の地肌レベルと区別
がつかなくなり、高すぎると網線画をフィルタにかけて
分散させたとき、この基準値ＲＥＦを下回るものがでて
きて誤判別するからである。

従って望ましくは、原稿の事前の読みだしから地肌のレ
ベルを決定するいわゆる自動濃度調整機能と組み合わせ
て、地肌レベルを検出してから基準値ＲＥＦを設定した
方がよい。

写真画や網線画の場合には、比較出力がｒｌＪとなり、
文字画や線画の場合には「０」となる。

次に、レベル判定回路３３において、比較器３２より得
られた比較出力が再判定される。

この再▼り定処理は、注目画素の周囲に、ある一定の大
きさのチェックウィンドウを設け、そのウィンドウ内に
存在する画素のすべてが、上述した基率値ＲＥＦ以上で
あるときに初めて注目画素が階調画としてｉ１１断され
る。

この処理によって、網線画の場合には濃度が広く分散さ
れるため階調画としてｔ＋＋別される。

一方、文字画は地肌等分散させても基準値より低い値が
残り、この部分にチェックウィンドウの一部がかかるこ
とで朋待通り注目画素は文字画と判断される。

第４図はローパスフィルタ３１の一例を示すもので、本
例では十字型に構戊された３×３のコンポリューション
フィルタが使用される。

ローパスフィルタとして使用するコンポリューションフ
ィルタとは、注目画素ａｌｌと、その周囲の画素をある
重みｃ１をかけて元の注目画素に戻す処理であり、この
例では注目画素と上下左右の画素を単純に加えて５で割
って平均化している。

従って、注目画素ａ．のフィルタ後出力ａ′１，は、 ａ’　　＋ｒ−　（１／５Ｌ＊Σ（ｃ　，，＊　ａ　＋
＋）となる。

ここに、ｃ１は注目画素と上下左右の４画素に限り１で
あり、その他対角成分は０である。

ここで、ローバスフィルタ３１として、十字型で、その
重みが１のタイプを採用したのは以下のような理由に基
づく。

まず、フィルタのサイズであるが、フィルタサイズは大
きいほど結果が分散され、粗いドットでも対応できるよ
うになる。しかし、そのときの全体の洟度レベルは次第
に低くなっていくから、閾値の決め方が困難になり、誤
判別が起こり易くなってくる。また、フィルタサイズが
大きくなると、ハードウエア上の制約も増す。

このようなことから、本例ではハードウエア的な制約も
考慮して、サイズは３×３とした。

フィルタ形状を十字型にＬた理由を第５図を参照して説
明する。

この図において、中央部を網線のドット、斜線を網線パ
ターンとする。また小さいドットの集合は読み取りの最
小単位である。

一般に網線画の場合、網線は４５度方向に配置されるこ
とが多い。第５図（Ａ）に示すように十字型の場合、第
５図（Ｂ）のようにフィルタをかけた結果が網線溝造に
沿うようにうまく菱形に広がっていく。従って、どの画
素にウィンドウがきても、極端に低い部分はなく、期待
通り網線画として判別ざれる。

これに対して、もしＸ字型に分散させるフィルタ（第６
図（Ａ））を用いたとすると、第６図（Ｂ）に示すよう
に、網線か細かいような時に、ある部分はとなりの網線
のドットまで平均化して濃度がかなり高くなる。その一
方で、Ｘ字の谷間の部分は、フィルタの作用が及ばなく
なるので、この谷間の部分の濃度は依然低いままである
。

従って、ウィンドウの一部がこの谷にかかると、この部
分が基準値を下回るため、注目画素は階調画ではないと
誤判別してしまう。これはウィンドウの形状如何に拘ら
ず発生しつる。

以上のことから、フィルタの形状としては十字型が適切
であることがわかる。

また、ドットを均等に分散させるためには、各フィルタ
の係数はすべて１（すなわち均等）であるのが望ましい
。

このローバスフィルタ３１によって実際上かなり粗い網
線画までうまく分散化されることが期待される。

なお、あまり粗い網線画やドットの極端に小さいもの（
すなわち薄いもの）では、フィルタの範囲が及ばす文字
部と誤判別してしまう可能性が残る。

このような誤判別が起こり得るドットは必ず独立した微
小ドットなので、必要ならば、ローバスフィルタ３１の
後段に後処理として独立ドット検出回路を設けてやれば
、網線画検出能力がより向上する。

この後処理には、例えば黒と判定した画素の周囲の画素
をチェックし、すべて白ならば、独立ドットと判別し、
網線画処理を行なうなどの手段を採用できる。

ここにあげたフィルタは、最小のハードウエアで最大の
効果を上げるため３×３の十字型としたが、フィルタに
よる分散後の濃度と地肌の濃度との差を分解するだけの
解像力などがあれば、より大きい構造のフィルタとする
こともできる。

その場合は、３×３のサイズにくらべて網線ドットをよ
り効率的に平滑化できる。この場合もより均一な平滑化
をする上でも注目画素から上下左右にｎ画素（ｎは１以
上の整数）延びた十字型フィルタとし、その合計４ｎ＋
１画素を平均した値を注目画素に戻す構造のフィルタが
好ましい。

ここで、第７図を参照してローパスフィルタ３１の具体
例について説明する。

ディジタル画像信号は縦続接続されたＩＨ（Ｈは水平走
査期間を示す）用のラッチ回路３１ａ，３ｌｂに供給さ
れ、元ディジタル画像信号と１Ｈ及び２Ｈ遅延されたデ
ィジタル画像信号がアンプ３１ｃ，３１ｄ，３１ｅを介
して３ラインメモリ３１ｆに同時に供給される。

３ラインメモリ３１ｆから得られる３ライン分のディジ
タル両像信号のうち、ｎ−１ラインのディジタル画像信
号は１画素を遅延時間τとする一対のラッチ回路３１ｇ
，３１ｈを経て加算器３１ｎに供給される。

同様にして、ｎラインのディジタル画像信号は３個のラ
ッチ回路３１ｉ，３１ｊ，３１ｋを各々経て加算器３１
ｎに供給される。そして、ｎ＋１ラインに得られるディ
ジタル画像信号は一対のラッチ回路３１ｆＩ，３１ｍを
経て加算器３１ｎに供給される。

このように、複数のラッチ回路を使用することによって
、第６図に示す各画素のディジタル画像信号がすべて同
時に得られる。全加算されたディジタル画像信号は後段
の係数器３１ｏによって１／５に落とされる。係数器３
］ｏとしては、ＲＯＭなどを使用することができる。

次にレベル１′リ定回路３３について説明する。レベル
判定回路３３としては、第８図に示すように十字型で、
しかも７×７のチェック用のウィンドウが使用される。

このウィンドウは上下左右に３画素ずつ延びており、注
目画素ａ．を含む合計１２画素とすべてが、上述した基
準値ＲＥＦより大きい（濃い）場合、注目画素が階調画
と判別される。

ウィンドウサイズを７×７とした理由を第９図を参照し
て説明する。

一般に文字や線画は紙面に平行（すなわち主走査または
副走査に平行）に走ることが多い。このとき境界の輪郭
は明確に文字部として処理しないと、例えば階調画処理
などされるとぼやけて見づらくなってしまう。

図のようにいま、ｎ画素目より領域が始まっていると、
ローバスフィルタ３１の作用によりｎ−１画素まで濃度
が分散されることになる。ウィンドウサイズを７×７と
すれば、ウィンドウの腕がｎ−２画素にまであれば、一
部基準値より低い部分ができて、注目画素は文字画であ
ると判別される。

逆にいえばｎ＋１画素列までは文字部と１１１別される
。すなわち境界部（輪郭部）ではその内側の２画素まで
確実に文字部と判別される。

このウィンドウの作用で境界部では輪郭がぼやけること
なく明瞭な画像が得られる。

レベル判定回路３３に使用されるウィンドウのサイズは
、第９図の説明からも明らかなように、ローパスフィル
タ３１のウィンドウサイズより大きくした方がよい。ロ
ーバスフィルタ３１のサイズを上下左右にｎ画素延びた
ものとすると、レベル判定用のウィンドウはｎより大き
な整数ｍとして、上下左右ｍ画素だけ延びた構造となさ
れる。

第１０図はレベル判定回路３３の具体的構成例である。

レベル判定回路３３もウィンドウ構成であるから、基本
的には第７図のフィルタ構成と同一である。但し、レベ
ル判定回路３３への入力はローパスフィルタ３１の判定
出力であるので、文字画か階調画かの１ビット信号であ
る。

ただ、レベル判定回路３３で使用されるウィンドウは７
×７のサイズであるから、７ライン７画素分遅延させる
必要がある。従って、使用されるＩＨ遅延用及び１画素
遅延用のラッチ回路の個数がその分多くなるだけである
。

３３ａ〜３３ｆはＩＨ遅延用のラッチ回路であり、３３
ｇは７ライン分のメモリである。そして３３ｈ　〜３３
ｊ，３３ｒ　〜３３ｔは４画素分遅延させるためのラッ
チ回路である。

これらのラッチ回路は、各々が縦続接続された４個のラ
ッチ回路で構成されているが、図面では便宜的に１個の
ラッチ回路として示してある。３３ｋ〜３３ｑは１画素
分のラッチ回路を示す。

これら７ライン分のデイジタル画像信号を複数のラッチ
回路によって各々所定画素分だけ遅延させるとともに、
各々所定の位置からその出力を導出すれば、第８図に示
すウインドウに対応した各画素のディジタル画像信号が
時間的に同時に得られることになる。

従って、対応するディジタル画像信号を各々アンド回路
３３ｕにおいて論理積すると、すべての画素の濃度レベ
ルが基準値以上の時だけ、その注目画素が「１」となる
画像判別出力が出力端子に得られる。

このように第１判別千段３０においては、文字画群と、
写真画及び網線画群に対応した第１画像判別出力が得ら
れる。

ところで、ある種の条件下においては文字画については
、これが文字画として認識される場合もあれば、階調画
として認識される場合もある。

例えば、第１１図（Ａ）に示すように、文字画「園」が
入力画像であるとき、これをローパスフィルタ３１を通
過させると、同図（Ｂ）のようになって出力される。つ
まり、文字がある程度以上小さくなると、ローパスフィ
ルタの作用で文字内部がかなりぼやけてくることが判る
。

この時文字内部に注目画素がある場合で、その近傍がこ
のフィルタ効果によって基準濃度をすべて上回ってしま
うと、その注目画素が階調画の画素として処理されてし
まう。その結果、例えば、第１２図のように文字画と認
識された画像であっても、文字の内部には階調画と誤’
Ｉ’ｌｌ別した部分が点在する。

このように、小さい文字の内部は階調画として誤判別さ
れる可能性があり、その結果文字品質が著しく劣化する
おそれがある。

ここで、本当の網線画や写真画は階調画であると判断す
る部分はある一定の領域を占めているから、このような
階調画が部分部分に点γＥするようなことは実際にはな
い。換言するならば、非常に小さい領域に対して階調画
が点在するような利別結果が得られたときには、実際に
はそのような小領域ごとの階調画は存在しないので、そ
の１＋１別結果は誤判別であると判断することができる
。

そこで第２図に示すように、第２判別手段４０が設けら
れている。この第２利別手段４０は上述した文字画中に
含まれる階調画が文字画として再判別される。

文字画中に含まれる階調画を文字画として再認識するた
めには、階調画判別領域をチェックして、ある一定の大
きさを占めるか否かを１１１断すればよい。

そのためには、注目画素に対してある一定の領域の画像
データをメモリして、階調画判別部分の閉領域の表をま
たは面積を計算してやればよい。

この判別処理を実行するには、原理上主走査方向と副走
査方向の各々にわたって画像データをメモリする必要が
あるが、以下説明する例では、ハードの制約上、主走査
方向のみで実現している。

これによって、メモリは最大でも、文字画であるか階調
画であるかの情報を示す１ビットと、これを１ラインメ
モリするだけの容量を確保すれば十分である。また、主
走査のみでも補正効果は十分であることが実験により明
らかになった。

第１３図はこのような処理を達成した第２↑リ別手段４
０の一例を示す。

人力端子には第１判別手段３０より出力された第１画像
判別出力が供給される。

第１画像判別出力は上述したように、階調画の時「１」
で、文字画の時「０」となる出力である。

第１画像判別出力はカウンタ４０ａにおいて、階調画の
長さがカウントされる。従って、このカウンタ４０ａは
「１」でセット、「０」でリセットされるカウンタが使
用され、ドットクロックＣＫに同期してカウントアップ
される。カウンタ出力ａは比較器４０ｂにおいて基準の
長さＬ（第１４図（Ａ））に関連した基準値ｂと比較さ
れる。

Ｌは２Ｉｌｌ程度がよい。

基準値ｂを越えたパルス比較出力は「１」となり、この
時パルス発生手段４０ｄからは単一の制御バルスｐが出
力される（第１４図（Ｂ））。

一方、ドットクロックＣＫはアドレスカウンタ４０ｅに
も供給されて水平方向のアドレスが形或され、そのアド
レスデータがラッチ回路４０ｆにおいてラッチされる。

ラッチパルスは第１画像判別出力の立ち上がりエッジに
基づいて形成される。

４０ｇがこの立ち上がりエッジ検出回路を示す。

アドレスカウンタ４０ｅのアドレスデータ及びラッチ回
路４０ｆでラッチされた立ち上がりのアドレスデータは
アドレスセレクタ４０ｈでそのうちの何れかの一方のア
ドレスデータが制御パルスｐによって選択される。この
例では、制御バルスｐが得られたとき、ラッチされたア
ドレスデータが選択されるものとする。アドレスセレク
タ４０ｈで選択されたアドレスデータは第１のラインメ
モリ４０ｉに供給される。

第１のラインメモリ４０ｉには制御バルスｐが書き込み
イネーブルパルスとして供給される。従って、制御バル
スｐが得られると、第１の画像判別出力の立ち上がり点
０に同期してラッチされたアドレスの所に所定レベルの
データ「１」が書き込まれる。

一方、第２のラインメモリ４０ｊでは、アドレスカウン
タ４Ｃｌｅより得られたアドレスに第１画像判別出力が
ドットクロックＣＫに同期して書き込まれる（第１４図
（Ｃ））。

ラインメモリ４０ｉ，４０ｊからのデータの読み出しは
第１５図のようになる。つまり、次の１ライン目におい
て、ラインメモリ４０ｉ，４０ｊからデータが同時読み
出される（第１５図（Ａ）〜（Ｃ））。

ラインメモリ４０ｉの出力はナンド回路４０ｋを経てＲ
Ｓ型フリップフロップ４０ｎのセット端子Ｓに供給され
る。同様にして、ラインメモリ４Ｑｉ，４０ｊの各出力
が人力否定型のナンド回路４０ｇに供給され、その出力
がさらにナンド回路４０ｍを経てフリッププロップ４０
ｎのリセット端子Ｒに供給される。

その結果、出力端子４０ｏには第１５図（Ｄ）に示すよ
うな第２画像判別出力が得られる。

第２判別手段４０をこのように構成した場合、第１２図
のように、第１画像判別出力では階調画と認識されたと
きにおいても、その主走査方向の長さが所定の長さＬ以
上であるときのみ、最終的な画像判別出力として、階調
画を示す画像判別出力「１」を立てることができる。

そのため、所定長Ｌ未満であるときは、たとえ階調画と
判断しても、最終的にはこれを文字画として再判別され
ることになる（第１５図）。

その結果、従来では得られなかった精度、効率で人力原
稿をｉｌｌ別、処理できるようになる。さらに、従来ま
で困難とされてきた網線画も、ローパスフィルタ３１と
レベル判定用のウィンドウ処理によって階調画としての
判別が可能になる。

また、手書き文字のようなコントラストの低い文字情報
も、背景の地肌情報と比べるため明確に文字部と判断す
ることができ、文字内部での誤判別もなくなるから人力
画像を正しく判別，処理できる。

なお、上述の例では、階調画部の長さのみを評価して判
断したが、同様に極端に短い文字部を誤判別と判断する
ような補正回路をさらに設けて、判別結果を実際に近づ
けるよう修正してもよい。

次に、本実施例の画像処理装置が適用されるディジタル
複写装置の機構部の一例を第１６図を参照して説明する
。

ここでは、複写機の現像はカラー乾式現像方式を使用す
るものとして説明する。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
形戊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Ｙ，マゼンタＭ
，シアンＣ及びブラックＫの４色像をドラム４回転で現
像し、現像後に転写を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ものについて説明する。

複写機の操作部のコピー釦（図示せず）をオンすること
によって原稿読取り部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及び反射
ミラー１３１が設けられたキャリッジ１３２，■ミラー
１３３及び１３３′が設けられた可動ミラーユニット１
３４で構威される。

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１２゜９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１３
３．１３３’を介して、光学情報変換コニット１３７に
導かれる。

原稿台（プラテンガラス）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−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ＣＣＤＩ０６とにより措戊される。

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−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−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
Ｒ，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、各色の記録
用画像信号が書込み部Ｂへと出力される。

信号処理系は前述のように、Ａ／Ｄ変換器の他、色再現
テーブル，多値化部などの各種信号処理回路を含んでい
る。

書込み部Ｂ（プリンタユニット２０）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
ー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１４
１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・訃電器１５４によっ
て、一様な帯電が付与された像形戊体（感光体ドラム）
１４２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ｍ潜像が形威され
る。

そして、マゼンタトナーを収容する現像器１４４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
が印加されることは言うまでもない。

同様にして、第３の色信号（シアン信号）に基づき静電
潜像が形威され、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威される。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］４６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或について説明し
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、いわゆる２成分非接触現像の例を示した。

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
形戊体１４２の回転とタイミングを合わせられた状態で
、像形或体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が像形或体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、圧着を角’？除されるが、
解除峙、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１４７
ｃを像形或体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、以上の説明では、本実施例のカラー画像処理装置を
ディジタル複写機に適用する場合を示したが、これに限
定されるものではない。すなわち、文字画と階調画とを
処理する各種の装置に適用できることはいうまでもない
。

また、本実施例では、画像読取りをＲ，Ｇ，Ｂで行なっ
た場合について示したので、画像判別もＲ，Ｇ，Ｂ毎に
行なったが、これに限定されるものではない。すなわち
、これ以外の色で画像読取りを行なう場合は、読取りの
色に合わせて画像’Ｉ’ｌｌ別を行なえば良い。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明では、文字画と階調
画とが混在した混在画を各原色画像信号毎に画像判別し
、各記録色毎に文字画と階調画とで異なる色再現処理を
実行するようにした。すなわち、文字画と判断された場
合は地肌及び文字の色を重視する色再現処理、階調画と
判断された場合には中間階調を重視する色再現処理にす
るようにした。このため、無彩色の文字画，階調画のみ
ならず特定の色の有彩色の階調画をも正確に画像処理す
ることができる。従って、無彩色であるか有彩色である
かを問わず、文字画，階調画の各々の画像の特徴に適し
た高品位な画像処理を実行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電気的構成を示す構成図、
第２図は判別回路の構成を示す構成図、第３図はローパ
スフィルタの動作説明をするための説明図、第４図はロ
ーパスフィルタの構成を示す構成図、第５図及び第６図
はローバスフィルタの特性を説明する説明図、第７図は
ローバスフィルタの電気的措戊を示す構成図、第８図は
レベル判定回路の構成を示す摺成図、第９図はレベル判
定回路の特性を説明する説明図、第１０図はレベル判定
回路の電気的構戊を示す構成図、第１１図はフィルタ効
果の説明図、第１２図は画像判別の結果を説明する説明
図、第１３図は第２判別手段の構戊を示す構成図、第１
４図及び第ｌ５図は第２判別手段の動作説明図、第１６
図は本実施例の画像処理装置が適用される複写機の機械
的構成を示す構成図である。 １・・・原稿 ２．３・・・ダイクロイックミラー ４，５．６・・・ＣＣＤ ７，　８．　　９・・・Ａ／Ｄ変換器 １０．１１．１２・・・シェーデイング補正回路１３．
１４．１５・・・ゲート １６・・・濃度変換回路　　　１７・・・色再現部１８
・・・セレクタ　　　　　１９・・・多値化処理部２０
・・・プリンタユニット ２１，２２．２３・・・判別回路 第２ 四飄 ２１　半＋９シ１区Ｂ菰岑 ３０ｍ１判別手段 第５ 匡ヨ 読み致りΦサンプリングピッチ 十字フィルタ 角ぎ３ 図 第４ 区 ａｉｊ　−２：Ｃｉｊ−ａｉｊ 角）６ 図 ×字フィルタ 第１１ 区 原画像 （Ａ） フィルタリング結果 （Ｂ） 勇年１２ 匹司 圀　地肌の部分（処理的に（１文字部）図　文字部と判
断した部分 ［Ｆ］φ　階調帥と判断しぐ部分 −４５９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿を走査して得た原色画像信号を画像記録用の色信号
   に変換する色再現手段と、 原稿画像をそれぞれの原色画像信号毎に階調画と文字画
   とに判別する混在画判別手段とを有するカラー画像処理
   装置であって、 前記色再現手段は文字画再現に適した文字画用色再現部
   及び階調画再現に適した階調画用色再現部とを画像記録
   用の各色信号毎に備え、 前記混在画判別手段の判別結果により前記文字画用色再
   現部若しくは前記階調画用色再現部を各色信号毎に選択
   的に使用するよう構成したことを特徴とするカラー画像
   処理装置。