JPH037112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像の識別機能を備えたカラー画像処
理装置に関する。

従来からのワイヤードツトプリンター、静電プ
リンター、電子写真を利用した白黒２値記録装置
を用いて中間調を含むカラー画像を形成する方式
とし次の様なものがあつた。

(1)原稿を色分解し各濃度より網点パターンを形
成し中間調表現し、３色重ね合せにより色再現を
実現する。(2)高解像入力装置によりデイザーマト
リツクスパターンの閾値と比較し２値化し中間調
及び色再現を実現する。

しかし(1)の方式では記録側の１ドツト印字径が
現実には50μmφ以下に小さくすることは難しく
４×４のマトリツクスでは16階調表現しか得られ
ず色再現を行なつた場合にも特にハイライト部が
不自然さを生じ擬似輪郭を生じる。特に人間の顔
やはだをとると擬似輪郭がよく目立ち画質低下を
きたす。

この解決法としデイザー法が導入されてきた。
この方式では原稿読取り側の階調判別は256階調
程度判別し得るが記録側が分解能の制限から16階
調程度になつているため、入力側の下位の情報量
にデイザーをくわえ、網点濃度パターンをランダ
ムに出力することで人間の目でみた階調性を向上
させている。

この方式の欠点は中間調を有する比較的面積の
大きい所には効果大であるが文字、記号等細線部
分を有する画像が入るとボケを生じ画像としての
シヤープさがなくなり画像品位を低下させる欠点
がある。

特に黒い細線又は黒ベタに灰色又は色あいを含
んだ細い文字、記号の場合はデイザーを入れるこ
とにより分解能を低下させ画質低下を来たす欠点
がある。

このように、上述の(1)，(2)の方式はそれぞれ欠
点を有し、高画質の再生画像を得られる手法が求
められていた。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、画
像の種類を精度よく識別することにより、高画質
のカラー画像を効率よく高速に再現できるカラー
画像処理装置を提供することを目的とする。

本実施例では、原画を色分解した後読み取り画
素領域の濃度勾配を各色別に求めその濃度勾配の
値に応じてデイザー入力を制御するようにしてい
る。

次に添付図面を参照して本発明の一実施例を詳
細に説明する。

まず文字、記号等の細線部あるいはその他の中
間調を含む画像を識別する原理について述べる。
文字、記号等通常使用される部分は0.1〜0.3mm程
度の高分解能を有する部分が多く、文字、記号で
も太いものであれば従来法のデイザでも充分再現
できるので、本実施例では細線部とは0.2mm程度
の文字、記号部とする。

細線部の判定に本実施例では画像濃度の勾配
（GRAD）を用いる。この勾配は注目領域とその
近傍の画像領域の濃度勾配を示すもので、たとえ
ば第１図に図示したように画素Si（ｉ＝１〜９）
の勾配は GRAD(i)＝｜Si−１／８（_i 〓^j=1 Sj＋₉ 〓^j=i+1 Sj）｜ …(1) と表現できる。

細線部が存在するとGRAD（ｉ）は大きくなり
中間調の様に比較的広い面積にわたり濃度一様な
場合にはGRAD（ｉ）は小さくなる。

一方、天然色原稿の様に原稿全体が或色調をお
び、その中に細線部を有するものでは単純に色分
解し、上記(1)式により画像の勾配を求めても色分
解版によつてはバツクグラウンドと画像勾配が区
別出来ない場合がある。例えば赤地に黒文字が印
刷されている原稿では赤フイルタＲで原稿読取り
すればバツクグランドと文字部の区別は充分つく
が緑フイルタＧ及び青フイルタＢで原稿読取りし
た場合はバツクグランド及び文字部の識別がつか
ない。従つて天然色原稿では３色々分解し、各色
について画像勾配を計算した結果、どれかの色素
について勾配が高いと出れば、それにより他の色
素の勾配の値にかかわらず細線部と判断した方が
よい。これにより黒細線を含め細線部のデイザー
による分解能低下を防ぐことが可能となる。

第２図には上述した勾配を光学的に求める方法
が図示されており、この例では第２図Ａに図示し
たように注目画素１１に対し周辺画素を８倍の大
きさにとつてある。原稿の注目画素１１はハーフ
ミラー１３を通過し結像レンズ１４を経て3Pプ
リズム及び色分解フイルタ１６により青Ｂ、緑
Ｇ、赤Ｒの３色に色分解される。色分解された色
光はそれぞれ光検出器１８〜２０により電気信号
に変換され増幅器２４〜２６により増幅された後
それぞれ端子２４Ｂ，２５Ｇ，２６Ｒから色濃度
信号が取り出される。

一方周辺画素１２の画像はミラー１３により反
射され結像レンズ１５を経て、3Pプリズム及び
色分解フイルタ１７によりＢ，Ｇ，Ｒの３色に色
分解される。色分解された色光は同様に光検出器
２１〜２３により電気信号に変換され増幅器２７
〜２９により増幅された後それぞれ２７Ｂ，２８
Ｇ，２９Ｒから色濃度信号が取り出される。

上記出力電圧２７Ｂ，２９Ｇ，２９Ｒは₉ 〓^j=1 Sj
を示し、２４Ｂ，２５Ｇ，２６ＲはSiを示してい
る。上述の例ではすべて周辺画素情報を読取り画
素の８倍としたが、これに限定されることなく他
の倍数にしてもよいし、また領域に従つて倍数を
変化させるようにしてもよい。

第３図には第２図の出力信号に基づきGRAD
（ｉ）を計算する回路が図示されており、同図に
おいて３１，３２は第２図の青色用の光検出器１
８，２１に対応し、４１，４２は緑色用光検出器
１９，２８に、また５１，５２は赤色用光検出器
２０，２３にそれぞれ対応する。２７Ｂ，２８
Ｇ，２９Ｒからの出力は₉ 〓^j=1 Sjを示すから(1)式は GRAD(i)＝｜９／８Si−１／８₉ 〓^j=1 Sj｜ と変形され、係数回路３５，３６の各係数値が決
定する。３７は係数回路３５，３６からの差分出
力の絶対値をアナログ的に計算する回路で、たと
えば演算増幅器により構成される。計算回路３７
は上述のGRAD（ｉ）を計算し、その結果はコン
パレータ３９に入力され画素領域が細線部か否か
が決定される。４０はコンパレータバイアス電圧
でGRAD（ｉ）がどの程度あれば細線部かを決定
する設定器である。また３８はＡ／Ｄコンバータ
で色画像情報がデイジタル値AD1として出力さ
れる。

第３図において４３，５３は上部の点線で囲ん
だブロツク領域と同じ構成であり、各色の画像出
力はAD１，AD２，AD３として出力され、細線
部か否かの結果は各色ごとにKL１〜KL３の信号
として２値化されオア回路４４に入りKL信号と
なる。

これにより３色々分解された各画像の勾配より
３色のうちどれか１つでも細線部と判定された場
合にはオア回路４４の出力即ち原稿の注目画素は
細線であると判断する。

第４図は第３図から得られたKL信号をもとに
デイザー入力を制御させる回路図である。

６１は原稿読取り信号をＡ／Ｄコンバータ３８
によりアナログ／デジタル変換したデータのうち
上位ビツトが入るものである。例えば読取り側で
は８ビツトのＡ／Ｄコンバータで256階調の濃度
分解能を出す。出力側が４×４マトリツクスで16
階調表現が基本であるとすれば６１は８ビツト
Ａ／Ｄ出力の上位４ビツトが入ることになる。

６２は加算器で６１のデータと６４から１ビツ
トを加算させるものである。６３は加算結果のデ
ータ出力ラインである。６５は上記Ａ／Ｄコンバ
ータ出力の下位ビツトが入る。下位ビツトは上述
の場合４ビツトとなるが、これは必要階調数と画
像分解能により決定するもので、例えば階調を64
階調必要とすれば２ビツトあればよい。従つて基
本マトリツクスが４×４としドツト径が50μmφ
とすれば64階調を表現し得る基本画素は４×50×
４／√２＝0.565mmとなる。階調性を256階調必要
な場合には下位ビツトは４ビツトで256表現し得
る基本画素は４×50×16／√５＝2.263mmとなる。
従つて分解能は0.565／2.263＝0.25に低下する。

従つて下位ビツト６５は階調性、分解能、読取
り系の階調性分解能により決定するものである。
例えば６５の下位ビツトを２ビツトとすればデイ
ザー入力６６も２ビツトでよい。デイザー入力６
６はランダムの入力で２ビツトの場合は00〜11ま
でのデータがランダムに入力するか又は周期的に
入力するものとする。６７は加算器６２と同じ加
算器で６５と６６の入力データの加算をするもの
である。加算結果オーバーフローが生じた場合に
出力７０よりキヤリー１ビツトを生じさせる。
KL信号６９と出力７０の論理積をとるアンド回
路６８によりキヤリー出力７０が加算器６２に入
るかどうかを決定する。即ちデイザー入力がKL
によつて制御される。これにより文字、記号等細
線分を含む部分にはデイザーを入れないため分解
能は基本の４×４マトリツクス、即ち４×50μ／
√２＝0.14mmで約7.14pelとなる。この程度であれ
ば分解能はほぼ充分で細線部分の分解能、階調性
を必要とする部分での多階調性を両方とも満足す
ることが実現出来る。

以上説明したカラー画像形成方法を利用した記
録部をインクジエツト記録装置に利用したカラー
複写機が第５図に図示されている。第５図におい
て読取り部１６４は第２図、第３図に説明したも
のでそれぞれ各色の細線部判別信号KL１〜KL３
並びに読取りデイジタルデータAD１〜AD３を
出力する。１３９はコントローラ１３８から出力
されるもので第３図のＡ／Ｄコンバータ３８に変
換指令信号である。１６５〜１６７はＢ，Ｇ，Ｒ
信号をＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）
の補色に変換する補色変換回路であつて、ROM
（リード・オンリー・メモリ）によるアドレス変
換回路で構成される。この部分に補色変換と同時
にγ補正を組み込んだ関数テーブルを組み込んで
もよい。γ補正及び補正変換されたデータはDA
１〜DA３として以下の回路に入力される。

補色変換出力DA１，DA２をそれらのコンパ
レータ１０６およびマルチプレクサ１０７に加え
て比較し、小さい方の変換出力をマルチプレクサ
１０７から取出すように動作し、また、１０８は
マルチプレクサであり、１０９はデイジタルコン
パレータであつて、データDA３とマルチプレク
サ１０７との出力信号をそれらのコンパレータ１
０９およびマルチプレクサ１０８に加えて比較
し、小さい方の出力信号を取出すように動作する
ので、結局、データDA１〜DA３の変換出力の
うち最小の変換出力がマルチプレクサ１０８から
取出される。

１１１〜１１３はデイジタル減算器であつて、
各変換器出力DA１〜DA３の変換出力からそれ
らの変換出力のうち最小のものをそれぞれ減算す
ることにより、各原色に対する補色信号に共通し
た減色混合による黒色信号に相当する量を差引い
た各残余の成分を取出すものである。また、１１
４〜１１７は読取部のドラムの一周分の各色信号
成分を蓄積するメモリ装置であり、上述した各補
色の黒色成分との差成分信号および黒色成分信号
をそれぞれ一周期分蓄積する。この際黒色成分を
除く他の３色成分についてはその濃度データ及び
KL１〜KL３の細線情報もあわせて記録させる。

なお、これらのメモリ装置はスタテイツク／ダ
イナミツク・ランダムアクセスメモリ等の半導体
メモリをもつて構成し、コントローラ１３８から
の書込み信号Ｗ１〜４および読出し信号Ｒ１〜４
によりそれらのメモリ装置における書込みおよび
読出しをそれぞれ制御する。したがつて、それら
のメモリ装置１１４〜１１７には、原稿の１ライ
ン分の画像を色分解した各補色および黒色の成分
に相当するインク量および細線情報１ビツトをそ
れぞれ算出して格納したことになる。すなわち、
インクジエツト記録方式においては、中間調乃至
中間色を記録するに際して、各インクのアナログ
量を変化させてインク滴径を変化させることが困
難であるので、読取つた１画素分の信号量を例え
ば４×４個の微小ドツト群に変換し、それら微小
ドツトの着色個数の多寡により中間調乃至中間色
を形成するが故に、例えば４×４個の微小ドツト
群を構成するには、ドラムの４回転が完了するま
で各補色差成分信号および共通の黒色成分信号を
蓄積記憶しておく必要があり、その蓄積記憶に上
述の各メモリ装置１１４〜１１７を用いる。コン
トローラ１３８の１２２のライト指令によりメモ
リ群１１４〜１１７より読出された濃度データは
１５０〜１５３の加算器に、細線情報は１６２−
１〜１６２−３のラインを通しコントローラ１３
８に入る。コントローラ１３８内には第３図の論
理和信号回路が入つていて１６３よりKL信号を
発生させる。黒版メモリ１１７は細線情報はない
からメモリ１１７は１１４〜１１６に比し１ビツ
ト少ないメモリ深さですむ。１５０〜１６１の回
路は第４図のブロツク図を４組組入れたもので、
これによりデイザー入力を制御している。従つて
加算器１５０〜１５３は第４図の加算器６２に相
当し、加算器１５４〜１５７は第４図の加算器６
７に相当し、さらにアンドゲート１５８〜１６１
はアンド回路６８に相当する。この様に必要に応
じデイザー入力を制御、加味されたデータは１１
８〜１２１のパターンジネレータに入る。１１８
〜１２１は上述した例えば４×４個の微小ドツト
群の画像濃度に応じたドツトパターンを記憶して
おくレジスタであり、コントローラ１３８からの
アドレス信号１２４により制御して、例えば４×
４個の微小ドツトパターン信号を４×１個の微小
ドツト信号群毎に出力させる。すなわち、各メモ
リ装置１１４〜１１７からの４×４個の微小ドツ
ト群からなる16通りのドツトパターンを、アドレ
ス信号１２４により制御して、それぞれ４×１個
の微小ドツトの並列同時信号を４回に分けて出力
させる。つぎに、１２６〜１２９はレジスタ１１
８〜１２１からの４ビツトの並列同時信号を直列
順次信号に変換する並直列変換器であり、また、
１３０〜１３３は各インクジエツトヘツド７の相
互間の位置の相違に対する同一ドツトに対するイ
ンクジエツトの距離調整用のシフトレジスタであ
つて、例えばシフトレジスタ１３０はブラツクヘ
ツドBKと青色Ｂに対する補色のイエロヘツドＹ
との間の距離に基づくインクジエツトの時間差を
補正するに要する段数のメモリ素子を備えてお
り、ドラム円周上に配列した各ヘツド間のインク
ジエツトの遅延分を保持しておく。また、１３５
−１〜１３５−４は各色インクジエツトヘツドド
ライバであり、１３６−１〜１３６−４は各色イ
ンクジエツトヘツドであつて、イエロＹ、マゼン
タＭ，シアンＣおよび黒BKの各色インクをそれ
ぞれ噴射するものである。なお、１３８は、アド
レス、メモリおよび並直列変換等の各動作を制御
する上述した各制御信号を発生させるコントロー
ラである。

上述した実施例ではKL信号をハード的に作り
出した例で説明したが、これは処理の高速性をは
かることをねらつたものである。しかしソフト的
に処理しKL信号を作り出してもよい。この場合
メモリは上記説明では１ラインバツフアメモリで
よかつたが９画素をベースにする場合には３ライ
ンバツフアメモリが必要となる。従つて１ライン
が画素数としてｎ個あつたとするとGRADを計
算するために第６図Ａの様になる。

第６図ＡにおいてS_B（ｉ，ｌ）は色分解した青
信号より得た補色の画素濃度を示す。従つてイン
クについていえばイエローのインク量に相当す
る。メモリー上では濃度データエリアを第６図Ｂ
の様に記憶していると仮定すると、各色系での画
像勾配GRAD（ｉ，ｌ）は第６図Ｃの様になる。
ここでＡ（ｎ＋ｉ）はアドレス（ｎ＋ｉ）に格納
されている濃度データとする。即ちＡ（ｎ＋ｉ）
はデータS_B（i₁l）を示すことになる。

この結果よりデジタル・コンパレートしKL信
号を求めKLデータ１ビツトを濃度データにつづ
きメモリアドレス（ｎ＋ｉ）に付加すればよい。
あとは上記ハード的説明した方法で本実施例を具
現し得る。

以上説明したように本実施例による方法では文
字、記号等の細線部と中間調を含む色調画像部の
判定回路を独立して３色分設け、この結果の論理
和により文字、記号部ではデイザーをかけず、そ
れ以外の比較的広い画像部ではデイザーをかける
ようにしており、これにより分解能、階調性とも
に向上し得る効果が得られ、特にカラー複写機の
ように文字、記号部が重要な要素となる場合には
優れた効果を生み出す。

本発明によれば、複数の入力色成分信号のうち
の少なくとも一つの色成分信号に応じて画像の種
類を判別するので、カラー画像の種類をより確実
に判別することができる。

また、本発明によれば、下色除去処理前の色成
分信号に応じて画像の種類を判別するので、下色
除去処理の演算誤差などにより劣化を生じた信号
を用いることがなく、判別の精度を向上させるこ
とができる。

さらに、本発明によれば、下色除去処理と判別
処理とを並行して行なうので、装置全体の処理を
能率良くでき、高速化が可能となる。

すなわち、本発明によれば、カラー画像の再生
において、カラー画像の種類の判別に基づいて、
入力信号を中間調処理することにより、例えば色
文字のように色味を有する輪郭部に対して解像度
を高くし、輪郭をシヤープに表現することがで
き、また、色調の緩やかに変化する画像部分に対
しては階調性を高くし、色調を滑らかに表現する
ことができ、しかも高速かつ効率的な処理が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は濃度勾配を計算する原理を示す説明
図、第２図Ａは濃度勾配を求める読み取り領域の
説明図、第２図Ｂは光学的に濃度勾配を求める構
成を示した構成図、第３図は光学的に色分解され
た画情報から電気的に画像の勾配を求めるための
回路図、第４図は濃度勾配に基づいてデイザー入
力を制御するための回路のブロツク図、第５図は
本発明方法をインクジエツト記録方式に応用した
場合の回路の構成を示したブロツク図、第６図Ａ
〜Ｃはソフトウエアにより濃度勾配を求める場合
の方法を示した表図である。 １１……注目画素、１２……周辺画像、１３…
…ハーフミラー、１６，１７……3Pプリズム及
び色分解フイルタ、１８〜２３……光検出器、２
４〜２９……増幅器、３１，３２……青色用光検
出器、４１，４２……緑色用光検出器、５１，５
２……赤色用光検出器、３８……Ａ／Ｄコンバー
タ、３９……コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 与えられた記録信号により被記録材上に画像
   記録を行なう記録手段へ、該記録信号を供給する
   供給手段を有するカラー画像処理装置において、 複数の色成分信号を入力する入力手段と、 前記入力手段により入力された複数の色成分信
   号のうちの少なくとも一つの色成分信号に応じて
   画像の種類を判別する判別手段と、 前記入力手段により入力された複数の色成分信
   号から下色成分を除去する下色除去手段と、 前記下色除去手段により下色成分が除去された
   色成分信号を用いて中間調処理を行なう中間調処
   理手段と、 前記判別手段による判別結果に基づいて、前記
   中間調処理手段による中間調処理を制御する制御
   手段と、 前記中間調処理手段の出力信号に応じた記録信
   号を前記記録手段へ供給する供給手段とを有し、 前記判別手段による判別処理に前記下色除去手
   段による下色成分の除去処理前の色成分信号を用
   い、かつ、前記判別手段による判別処理と、前記
   下色除去手段による下色成分の除去処理を並行し
   て行うべく、前記判別手段と前記下色除去手段と
   を並列に設けたことを特徴とするカラー画像処理
   装置。