JPH0357375A - 画像処理装置及び方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は入力画像が有彩色であるか無彩色であるかの判
定機能を有する画像処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、特公昭５６−４８８６９号等に開示されているよ
うに、カラー印字装置において、複数の原色信号のレベ
ルを比較し、無彩色のレベル値のときには、黒色のみを
再生面上に着色することにより、複数の原色の位置ずれ
による画質劣化を防止する技術が知られている。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記従来技術では、有彩色信号と無彩色
信号の判別に際し、例えばＲ（レッド），Ｇ（グリーン
），Ｂ（ブルー）の各色成分信号を発生するセンサ固有
の空間周波数利得特性の相違を考慮していなかった。

そのため、Ｒセンサ，Ｇセンサ，Ｂセンサそれぞれの空
間周波数利得特性の違いから、各色成分について同一の
信号を行なった場合に無彩色レベルの劣化に伴う有彩／
無彩の誤判定を防止することができなかった。

そこで、本発明は上記問題点を除去し、的確な有彩／無
彩の判定を行なうことのできる画像処理装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、第
１の入力色成分信号を平滑化する手段と、前記第１の色
成分信号より空間周波数利得特性の低い第２の入力色威
分信号と前記平滑化手段により平滑化された前記第１の
色成分信号とを用いて前記第ｌ，第２の入力色成分信号
が示す入力画像の有彩／無彩を判定する手段とを有する
ことを特徴とする。

〔作用〕

上記構成において前記判定手段は、前記平滑化手段によ
り平滑化された第１の入力色成分信号と、前記第１の入
力色成分信号より空間周波数特性の低い第２の入力色成
分信号とを用いて、前記第１、第２の入力色成分信号が
示す入力画像の有彩／無彩を判定する。

〔実施例〕

以下図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施例を説明
する。

笈蒐遣Ｊ 第１０図に本発明の画像処理装置の第１の実施例の構成
断面図を示す。第１０図において１２０１はイメージス
キャナ部で、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行な
う部分である。

イメージスキャナ部ｌ２０１において、Ｉ２００は鏡面
圧板であり、原稿台ガラス（以下プラテン）　＋２０３
上の原稿１２０４は、ランプ１２０５で照射され、ミラ
ー１２０６，１２０７．１２０８に導かれ、レンズ１２
０９により３ラインセンサ（以下ＣＣＤ）１２１０上に
像を結び、フルカラー情報レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ
），ブルー（Ｂ）成分として彩度判定部ｌ２１１に送ら
れる。尚、１２０５．　　１２０６は速度Ｖで、１２０
７．　　１２０８は１／２ｖでラインセンサの電気的走
査方向に対して垂直方向に機械的原稿全面を走査する。

モータｌ２５０はランプ１２０５・ミラー１２０６部と
ミラー１２０７・１２０８部を副走査方向に駆動する。

また１２１１は後述する画像処理部である。

更に、主走査方向は所定の電気的信号処理（データの間
引き、補間なと）をほどこすことにより、又、副走査方
向はモータ１２５０の回転数を可変にすることにより所
望の倍率で読込むこともできる。

第１１図は上述のイメージスキャナ部での原稿画像のセ
ンサ１２１０への結像を説明する図である。第１１図の
符号は第ｌＯ図と同じなので説明は省略する。

第ｌ２図に３ラインＣＣＤＩ２１０の外観を示す。１４
０１はレッド成分（Ｒ）のラインセンサであり、レッド
成分光のみを透過するフィルタでラインセンサの複数の
受光素子の表面が覆われている。同様に１４０２はグリ
ーン成分（Ｇ）のラインセンサ、ｌ４０３はブルー成分
（Ｂ）のラインセンサであり、それぞれグリーン威分、
ブルー成分の光のみを透過するフィルタで複数の受光素
子表面が覆われている。

各ラインセンサは、それぞれ１８０μｍのピッチで隣接
して平行に配置され、Ｂのラインセンサは、２０μｍ×
１０μｍの受光素子アレイで構威され、Ｒ及びＧのセン
サは１０・μｍ×１０μｍの受光素子アレイで構成され
る。ここでＢとＲ及びＧの受光素子の受光面積が異なる
のは次の理由による。すなわち、一般に、ブルー戊分光
のみの透過フィルターにおいては、ブルー光の透過率が
、レツド／グリーン成分光のみの透過フィルターにおけ
るレツド／グリーン光の透過率に比べ低い傾向にある。

従って、信号のＳ／Ｎ比（信号／雑音比）を向上させる
為にＢのみの受光面積を大きくし、ＲとＧの信号とレベ
ルを合わせる様にしてある。

第１３図は、本実施例の画像処理装置のイメージセンサ
部１２１０のブロック回路図である。同図において、１
５０１はＲ（レッド）カラーセンサ、１５０２はＧ（グ
リーン）カラーセンサ、１５０３はＢ（ブルー）カラー
センサ、１５０４，　　１５０５．　　１５０６はアナ
ログ／デジタル変換器、ｌ５０７はＲセンサ信号遅延メ
モリ、１５０８はＧセンサ信号遅延メモリ、ｌ５０９は
Ｒセンサ信号補間器、１５１０はＧセンサ信号補間器で
ある。１５１１はクロツク発生器でセンサ１５０１，　
１５０２．１５０３を同一のクロックより駆動する。ク
ロツク発生器はプリンタ或は第ｌ４図のマイクロプロセ
ッサ１６１１から送られる水平同期信号に同期して画素
クロツク（ＣＣＤの転送クロツクを発生する）。

第１４図は第１３図の遅延メモリ１５０７．　　１５０
８及び補間器１５０９．１５１０の構戒図である。

１６０１はＦＩＦＯメモリで構成されるＲ信号遅延メモ
リ、１６０２はＦＩＦＯメモリで構威されるＧ信号遅延
メモリ、１６０３及びｌ６０４はＦＩＦ○メモリのどの
部分のセンサラインデータを乗算器に送るかを選択する
セレクタ、１６０５，１６０６，１６０７，ｌ６０８は
乗算器、１６０９．１６１０は加算器である。

ｌ６１４は倍率等を入力し、表示する操作部、１６ｌ１
はマイクロプロセッサであり、操作部ｌ６１４から倍率
データに基づいて乗算器１６０５，　１６０６，　１６
０７．１６０８及びセレクタ１６０３．　　１６０４を
制御する。

本実施例において、ラインセンサ間の間隔１８０μｍ１
センサ画素幅１０μｍであり、等倍読み取り時に必要な
第１４図１６０１及びｌ６０２の遅延メモリサイズは、
それぞれ１６０１のＲ信号遅延メモリが３６ラインメモ
リ、Ｇ信号１６０２のＧ信号遅延メモリがｌ８ラインメ
モリである。

次に、本実施例の画像処理部ｌ２１１における有彩／無
彩判定について説明する。

第８図の黒領域判定回路のブロック図において、１０１
，　　１０２，　　１０３は入力カラー信号であり、そ
れぞれＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）に
対応する８ビットのデ．ジタル信号である。Ｉ０４，１
０５はそれぞれＲ，　Ｇのカラー信号の平滑回路、１０
７はＲ，　Ｇ，　Ｂ信号の最大値Ａ　（Ａ＝ｍａｘ　（
Ｒ，　　Ｇ，Ｂ））を検出する回路、ｌ０８はＲ．，　
Ｇ，　Ｂ信号の最小値Ｂ　（Ｂ＝ｍｉｎ　（Ｒ，　　Ｇ
，　　Ｂ））を検出する回路である。

１０９は最大値検出回路１０７及び最小値検出回路ｔＯ
Ｓで求められた値より、Ｄ＝ｍａｘ　（Ｒ．，Ｇ，Ｂ）
−ｍｉｎ　（Ｒ，　Ｇ，　　Ｂ）を求める回路、１１０
は１０９により算出した値Ｄと定数ａの大小比較を行い
、式（１）で示す比較結果を出力する回路である。

υ≧ａ：ｌｔｌ刀υ １１１はＡ　（Ａ　＝ｍａｘ　（Ｒ，　Ｇ，　　Ｂ））
と定数ｂの大小比較を行い、式（２）で示す比較結果を
出力する回路である。

１１２は１１０とｌ１ｌからの出力信号のＡＮＤ演算を
行う回路、１１３は１１２から出力される黒領域信号を
補正する回路である。

本実施例においては明度が高いほど、入力カラー信号値
は大きい値となる。したがって、Ｄ＝ｍａｘ（Ｒ，　Ｇ
，　　Ｂ）　−ｍｉｎ　（Ｒ，　　Ｇ，　Ｂ）の値が定
数ａより小さく、かつＡ＝ｍａｘ　（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値
が定数ｂに対応する一定の明度より小さい場合、すなわ
ち第４図に示す斜線領域に入力カラー信号値が含まれる
場合はＡＮＤ回路１１２より１が黒領域信号補正回路１
１３に出力される。その他の場合、すなわち第４図に示
す斜線領域に入力信号値が含まれない場合はＡＮＤ回路
１１２より０が補正回路１１３に出力される。

定数ａ及び定数ｂを適切に定めることにより、入力画の
黒領域をその他の有彩色領域及び明るい原稿地の部分か
ら識別することができる。

但し、入力カラー信号の色ずれ誤差の影響により、黒領
域の部分の周辺の部分に誤判定が生じる可能性がある。

黒領域信号補正回路１１３は、前記誤判定の補正を行う
ものである。なお、１１４は原稿の黒文字を読みとり、
判定された黒領域信号、１１６は補正回路１１３を経た
後の判定信号、１１５はラインバツファである。

第２図は黒領域信号補正回路１１３の機能ブロック図で
ある。第２図において、１１６はＡＮＤ回路１１２より
出力される黒領域信号１１４を格納するラインパツファ
であり、ｌ画素につきｌビットで構威される。１１３は
ラインバツファ１１５に格納された黒領域信号１１４を
補正して判定信号１１６を出力するＯＲ回路である。こ
の回路は補正対象画素ｅと、その近傍の８画素（ａ，　
　ｂ，　ｃ，　　ｄ，　　ｆ，　　ｇ，　　ｈ，　　ｊ
）の値をＯＲ演算し、ａ−ｉのうち少くとも１つが１の
場合にはｌを、ａ〜ｉのすべてがＯの場合にはＯを出力
する。第７図にこの補正回路による補正例を示す。

補正例ｌはａ　−”　ｉの画素のうちａ，　　ｂ，　　
ｄ，　　ｅ，　　ｇｌ】がＯでｃ，　　ｆ，　　ｉが１
の場合であり、この場合には補正前の補正対象画素ｅの
値がＯであっても補正後のｅの値はｌとなる。また補正
例２はｂのみが１で他の画素はすべてＯの場合であり、
この場合にも補正前の補正対象画素ｅの値が０であって
も補正後のｅの値は１となる。

このように、近傍画素の情報を用いて、有彩／無彩の判
定信号１１６を生威するので、上述のような３ラインセ
ンサにおいて、モータの振動等に起因する各色成分信号
間の位置ずれに伴う有彩／無彩の誤判定を防止すること
ができる。

第６図は原稿黒文字から補正黒領域が再現されるまでを
説明する図であり、６０ｌは原稿黒文字、６０２は入力
画像、６０４は補正前の黒領域、６０５は補正後の黒領
域である。第６図に示す通り、原稿黒文字６０１を読み
取り、判定された黒領域信号１１４は原稿黒文字の周辺
の読み取り時に生じる入力カラー信号の色ずれ誤差６０
３により６０４のように原稿黒文字６０１より細めに判
定される。そこで補正回路１１３は黒領域信号１１４を
補正し、判定信号１１６を出力することにより、太め処
理された補正黒領域６０５を再現している。

第３図は第１図，第８図における平滑回路１０４，１０
５の機能を示すブロック図である。第３図において、３
０１は入力カラー信号を格納するラインバツファであり
、ｌ画素につき８ビットで構成される。３０２はライン
バッファ３０１に格納された入力カラー信号を平滑化カ
ラー信号として出力する平滑演算器である。該演算器は
平滑化対象画素ｎについてｎの副走査方向の近傍３画素
Ｃｊ．　　ｎ，　　！！）を用いて ｙ＝　（ｊ＋ｚｎ＋　１！　）／４ で表される荷重平均をとることにより平滑化カラー信号
を得る。

第５図は、本実施例の平滑回路を用いた場合の効果につ
いての説明図である。

例えば第５図（ａ）の様な黒単色の文字ｒＡＪを読取っ
た場合、ｘ−ｘ’の断面における。Ｇ又はＲの信号レベ
ルとＢの信号レベルを示したものが第５図（ｂ）である
。ここで３ラインＣＣＤは第１４図に示すがごとくＢの
画素のみが副走査方向の開口が広いため、Ｂの信号（図
中被線）はＲ又はＧの信号（実線）に比べ空間周波数利
得特性（ＭＴＦ）が低い。従って第５図（ｂ）の■及び
■で示す領域で判定対象画素は彩度をもってしまい無彩
色度の誤判定の原因となる。

そこで、ＲおよびＧの信号を副走査方向に平滑化するこ
とで、第５図（Ｃ）に示すがごとく３つの信号のレベル
を合わせて彩度すなわち有彩／無彩の誤判定を防ぐこと
ができる。

第１図は黒領域判定信号に基づく色信号処理のブロック
図であり、本発明を最も良く表わす図である。

第１図において、８００は画像読取部、８０１は対数変
換部、８０２はマスキング変換部、８０３はＵＣＲ（下
色除去）部、８０４はセレクタである。

画像読取部（例えばＣＯＤ）８００により入力されたＲ
信号，Ｇ信号，Ｂ信号は８０１で対数変換、８０２でマ
スキング演算を経てＹ信号，Ｍ信号，Ｃ信号となり、８
０３で下色除去処理（ＵＣＲ）を受けてＹ′信号，Ｍ′
信号，Ｃ′信号としてセレクタ８０４に入力される。

また一方でＲ信号，Ｇ信号は平滑回路を経てＢ信号とＭ
ＴＦがそろえられ、Ｂ信号とともに黒領域判定部８０６
に送られる。ここで第１図に示した黒領域判定が行われ
る。黒領域判定部８０６で当該画素が黒領域であると判
定された場合にはセレクタ８０４は出力ｙ（イエロー）
．ｍ（マゼンタ）．Ｃ（シアン），ｂｋ（ブラック）と
してＹ’，Ｍ’，Ｃ’Ｂｋ’を選択する。

ここでＹ’，Ｍ’，Ｃ’は０データ発生部８０５からの
出力であり、その値は０である。したがってセレクタの
出力ｙ，ｍ，ｃの値はともに０となる。またＢｋ’は入
力カラー信号のうちＧ（グリーン）信号を対数変換した
後ＬＵＴ　（ルックアップテーブル）８０８で濃度補正
したものである。Ｒ（レッド）．Ｇ（グリーン），Ｂ（
ブルー）の３原色カラー信号のうち、Ｇ（グリーン）信
号を用いることとしたのは、第９図のＲ，　　Ｇ，　Ｂ
の各センサーの分光感度特性図に示す通り、Ｇ信号が最
も中性濃度画像（ＮＤイメージ）に近いからである。す
なわち、Ｒ，　Ｇ，　　Ｂの各信号を用いて演算し、中
性濃度信号を生成する方式（例えばＮＴＳＣのＹ信号）
では、Ｒ，　Ｇ，　Ｈの各信号の位置ずれの影響を受け
、画像の鮮明度が低下する場合がある。これに対し、黒
領域の出力に単色のＧ信号を用いれば、回路構成が簡単
になり、またＭＴＦの劣化を防止することができるとい
う利点がある。

一方、当該領域が黒領域でないと判定された場合には、
セレクタ８０４はＹ’　　Ｍ’　　Ｃ’　　Ｂｋ’を選
択し、出力ｙｒ　　ｍ，　　Ｃ，　　ｂｋとしてＹ’　
　Ｍ’Ｃ’，Ｂｋ’をプリンタ８０９に送出する。

なお、本実施例では画像読取部８００でＲ，　　Ｇ，Ｂ
の３原色フィルターを使用した場合に黒領域の出力に単
色のＧ信号を用いることとしたが、例えば、Ｃ（シアン
），Ｙ（イエロー）．Ｗ（ホワイト）の３色といった他
のフィルターを使用した場合にも本実施例と同様のこと
がいえる。すなわち、この場合には、Ｙ，Ｍ，Ｃの各信
号を用いて演算をすることなく、Ｗ（ホワイト）信号単
色から無彩色領域の出力を行うことにより、回路構威が
簡単になり、またＭＴＦの劣化を防止することができる
という上述と同様の効果が得られる。

なお、本実施例においては、黒領域判定のみの信号を平
滑化し、実際のプリントアウトに用いる信号（Ｙ，Ｍ，
Ｃ）にかかわる信号は平滑化しないことで画像の鮮鋭度
を失うことを防いでいる。

以上説明したように本実施例によれば無彩色／有彩色の
度合を判定するために用いる色成分信号のうち、比較的
空間周波数利得特性の高いものを平滑化処理する一方で
、空間周波数利得特性の悪い色成分信号は平滑化しない
信号を用いることにより色味の変化に伴う有彩／無彩の
誤判定を防止することができる。特に本実施例において
は、Ｒ，Ｇ，　Ｈの３ラインセンサを用いており副走査
方向の位置ずれが大きくなることが確かめられている。

そこで上述のように副走査方向に３画素スムージングを
することによりミラーの駆動モーターの振動等の位置ず
れに起因する色ずれも有効に対処しうるものとなる。

なお、上述の実施例では３ラインセンサで読み取る場合
について説明したが、Ｒ，　Ｇ，　Ｈの順にフィルタの
並んだモザイク型ラインセンサ、あるいはＲ，　　Ｇ，
　　Ｂ，　　Ｇ，　　Ｒ，　　Ｇ，　　Ｂ，　　Ｇ，・
・・の順にフィルタの並んだラインセンサなど他の読取
手段であってもよい。

見胤１』 第１の実施例は、フルカラー読取りの為の３ラインＣＯ
Ｄについて説明したが、本発明はこれに限るものでない
。

例えば第１５図に示す様な２ラインの赤／白２色読取り
センサによる処理にも適用できる。

即ち第１５図において１７０１はホワイト成分のセンサ
であり１７０２は赤色フィルタ付のセンサであり、合わ
せて赤／白判定を行なうが、１　７０２はフィルタによ
り感度特性が弱いので開口を大きくとってあり、第１の
実施例と同様に１７０１の出力のみをスムージングして
判定を行なうことで上述の実施例ｌの場合と同様の効果
を得ることができる。

なお、上述の実施例においては、平滑化は副走査方向に
３画素用いて行なったが主走査方向のみあるいは主・副
走査方向双方とも平滑化しても良い。

また平滑化画素数も３画素に限らない。

また、入力色成分信号もＲ，　Ｇ，　　Ｂ信号に限らず
例えばＹ（イエロー），Ｍ（ゼンタ）．Ｃ（シアン）な
どであってもよい。

また、有彩／無彩判定のアルゴリズムも上述の実施例に
限らず複数の入力色成分信号を用いて入力画像の有彩／
無彩を判定するものであれば本発明を適用することがで
きる。

〔効果〕

以上説明したように本発明によれば、入力画像の有彩／
無彩を判定する際の誤判定を防止し、適切な画像処理を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のカラー信号処理のブロ
ック図、 第２図は本発明の第１の実施例の黒領域補正回路のブロ
ック図、 第３図は本発明の第１の実施例の平滑化回路の機能ブロ
ック図、 第４図は本発明の第１の実施例のｍａｘ　（Ｒ，　Ｇ，
Ｂ）　−ｍｉｎ　（Ｒ，　Ｇ，　　Ｂ）空間における黒
領域を説明する図、 第５図は平滑化回路の効果を示す図、 第６図は本発明の第１の実施例の原稿黒文字から補正黒
領域が再現されるまでを説明する図、第７図は本発明の
第１の実施例のＯＲ信号処理例を示す図、 第８図は本発明の第１の実施例の黒判定処理のブロック
図、 第９図はＲｅｄ，　Ｂｌｕｅ，　Ｇｒｅｅｎの分光感度
を表わす図、 第１０図はイメージスキャナ部の構成断面図、第１１図
はイメージスキャナ部での結像状態を説明する図、 第１２図は３ラインＣＣＤセンサを示す図、第１３図は
イメージスキャナ部のブロック回路図、第１４図は遅延
メモリ、補間器を示す図、第１５図は本発明の第２の実
施例のＣＣＤセンサを示す図である。 １０４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・平滑回路１０５・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・平滑回路８０６
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・黒領域判定
部ｍｔ’ｙｘ（Ｒ．ｆβノ ７７２’ａ”　（　Ｍ．（７　Ｂ） 第５１ 一一一一主２一合 栢正泊信号吸 補ｌ気鵠値 ん射尤液長（？ｌ笥） ／２ρ３ ／Ｅｌｌ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の入力色成分信号を平滑化する手段、前記第
   １の色成分信号より空間周波数利得特性の低い第２の入
   力色成分信号と前記平滑化手段により平滑化された前記
   第１の色成分信号とを用いて前記第１、第２の入力色成
   分信号が示す入力画像の有彩／無彩を判定する手段とを
   有することを特徴とする画像処理装置。
2. （２）更に、原稿を読み取り複数の色成分信号を発生す
   る画像読取手段を有する請求項第１項記載の画像処理装
   置。
3. （３）前記画像読取手段は、並列に配置された複数のラ
   インセンサであって異なる分光特性に基づき前記複数の
   色成分信号を発生することを特徴とする請求項第２項記
   載の画像処理装置。