JPH04170866A - 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、画像処理装置に関するものである。

更に詳述すれば、本発明はデジタル複写機・イメージス
キャナー・プリンター等に適用可能な、画像処理装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、例えばデジタル複写機では、原稿をハロゲンラン
プ等で照射し、その反射光をＣＣＤ等の電荷結合素子を
用いて光電変換した後、デジタル信号に変換し、所定の
処理を行なった後、レーザービームプリンタ・液晶プリ
ンタ・サーマルプリンタ・インクジェットプリンタ等の
記録装置を用い画像を形成している。

そして、かかる複写装置に於ては、複写原稿のカラー化
等に伴ない情報量の多いアウトプットが求められており
、近年複数色の現像器を有し、部分的に色を換えて複写
する複写装置が開発されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、複数色の現像器をもち、部分的に色を換
えて画像を形成する複写装置に於ては、多くの現像器を
有しているため機構が複雑となり、かつ、画像の位置精
度も高いものが要求され、高価なものとなっているとい
う欠点がある。

また、現像器が１つの単色複写機（通常の白黒複写機）
に於ては、出力される信号に色を判別する信号がないた
め、色が異なっていても、濃度が同じオリジナルに対し
ては、同一の濃度出力となってしまい入力画像の情報量
を損なっているという欠点がある。

よって本発明の目的は、上述の問題点に鑑みて、複数の
画像形成手段（例えば、現像器）を必要とすることな（
、かつ、入力画像の情報量を損なう事のないよう構成し
た安価な画像処理装置を提供する事にある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、入力画像情報を入力して入力画像の色相情報
を検出する検出手段と、検出された前記色相情報に応じ
て、出力画像情報の濃度値を設定する制御手段とを具備
したものである。

〔作　用〕

本発明に係る画像処理装置では、入力画像情報の色相に
応じて入力画像の濃度を変え出力画像を得る様にしたも
のである。

【実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述する。

第１図は、本発明を適用した画像処理回路の全体構成を
示す。本回路は、フルカラーの原稿を、図示しないハロ
ゲンランプや蛍光灯等の照明源で露光し、反射カラー像
をＣＯＤ等のカラーイメージセンサで撮像し、得られた
アナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器等でデジタル化し、デ
ジタル化されたフルカラー画像信号を処理・加工し、図
示しない熱転写型プリンター、インクジェットプリンタ
ー、レーザービームプリンター等に出力して画像を得る
画像複写装置に適用されるものである。

原稿は、まず図示しない露光ランプにより照射され、反
射光はカラー読み取りセンサ（ＣＣＤ）　ｌｏｔにより
画像ごとに色分解されて読み取られ、増幅回路１０２で
所定レベルに増幅される。ここで、Ｃ０ＤｌＯ１の駆動
信号は、図示しないシステムパルスジェネレータで生成
されている。

第３図（ａ）および第３図（ｂ）は、カラー読み取りセ
ンサ（ＣＯＤ）および駆動パルスを示す。ここで第３図
（ａ）は本実施例で使用されるカラー読み取りセンサで
あり、主走査方向を５分割して読み取るべく６３．５μ
ｍを１画素として（４００ｄｏｔ／１ｎｃｈ　（以下ｄ
ｐｉという）　）　、１０２４画素、すなわち図の如く
１画素を主走査方向にＧ、　Ｂ、　Ｒで３分割している
ので、トータル１０２４Ｘ　３　＝　３０７２の有効画
素数を有する。一方、各チップ５８〜６２は同一セラミ
ック基板上に形成され、センサの１．３．５番目（５８
ａ。

６０ａ、　６２ａ）は同一ラインＬＡ上に、２，４番目
はＬＡとは４ライン分（６３，５μｍＸ４＝２５４μｍ
）だけ離れたラインＬＢ上に配置され、原稿読み取り時
は、矢印ＡＬ力方向走査する。

各５つのＣＯＤのうち１，３．５番目は駆動パルス群０
ＤＲＶ１１８ａに、２，４番目はＥＤＲＶ１１９ａによ
り、それぞれ独立にかつ同期して駆動される。

０ＤＲＶ１１８ａに含まれる０ＯＩＡ、　００２Ａ、　
ＯＲ３とＥＤＲＶ１１９ａに含まれるＥＯＩＡ、　ＥＯ
２Ａ、　ＥＲ３はそれぞれ各センサ内での電荷転送りロ
ック、電荷リセットパルスであり、１，３．５番目と２
，４番目との相互干渉やノイズ制限のため、互いにジッ
タにないように全く同期して生成される。このため、こ
れらパルスは１つの図示しない基準発振源Ｏ８Ｃから生
成される。

第４図（ａ）は０ＤＲＶ１１８ａ、　ＥＤＲＶ１１９ａ
を生成する回路ブロック、第４図（ｂ）はタイミングチ
ャートであり、図示しないシステムコントロールパルス
ジェネレータに含まれる。単一のＯ２０より発生される
源クロックＣＬＫＯを分周したクロックＫＯ１３５ａは
０ＤＲＶとＥＤＲＶの発生タイミングを決める基準信号
５ＹＮＣ２、５ＹＮＣ３を生成するクロックであり、５
ＹＮＣ２゜５ＹＮＣ３はＣＰＵバスに接続された信号線
２２により設定されるプリセッタブルカウンタ６４ａ、
　６５ａの設定値に応じて出力タイミングが決定され、
５ＹＮＣ２゜５ＹＮＣ３は分周器６６ａ、　６７ａおよ
び駆動パルス生成部６８ａ、　６９ａを初期化する。す
なわち、本ブロックに入力されるＨＳＹＮＣ１１８を基
準とし、全て１つの発振源０３Ｃ５５８ａより出力され
るＣ：ＬＫＯおよび全て同期して発生している分周クロ
ックにより生成されているので、０ＤＲＶ１１８ａとＥ
ＤＲＶ１１９ａのそれぞれのパルス群は全くジッタのな
い同期した信号として得られ、センサ間の干渉による信
号の乱れを防止できる。

ここで、互いに同期して得られたセンサ駆動パルス０Ｄ
ＲＶ１１８ａは１，３．５番目のセンサ５８ａ、　６０
ａ。

６２ａに、ＥＤＲＶ１１９ａは２，４番目のセンサ５９
ａ、　６１ａに供給され、各センサ５８ａ、　５９ａ、
　６０ａ、　６１ａ、　６２ａからは駆動パルスに同期
してビデオ信号Ｖｌ−Ｖ５が独立に出力され、各チャン
ネル毎で独立の増幅回路（図示せず）で所定の電圧値に
増幅され、同軸ケーブル１０１ａを通して第３図（ｂ）
の０ＯＳ１２９のタイミングテＶｌ、Ｖ３．Ｖ５がＥＯ
Ｓ１３４（７）　タイミツクテＶ２．Ｖ４の信号が送出
されビデオ画像処理回路に入力される。

ビデオ画像処理回路に入力された原稿を５分割に分けて
読み取って得られたカラー画像信号は、サンプルホール
ド回路Ｓ／Ｈ１０４にてＧ（グリーン）。

Ｂ（ブルー）、Ｒ（レッド）の３色に分離される。

従ってＳ／Ｈされたのちは３Ｘ５＝１５系統の信号処理
がなされる。

Ｓ／Ｈ回路１０４により、各色Ｒ，Ｇ、　Ｂ毎にサンプ
ルホールドされたアナログカラー画像信号は、次段のＡ
／Ｄ変換回路１０５で各１〜５チヤンネルごとでデジタ
ル化され、各１〜５チヤンネル独立に並列で、次段に出
力される。

さて、本実施例では前述したように４ライン分（６３，
５μｍ　Ｘ　４　＝２５４　μｍ）の間隔を副走査方向
に持ち、かつ主走査方向に５領域に分割した５つの千鳥
状センサで原稿読み取りを行っているため、先行走査し
ているチャンネル２，４と残る１゜３．５では読み取る
位置がズしている。そこでこれを正しくつなぐために、
複数ライン分のメモリを備えたズレ補正回路１０６によ
って、そのズレ補正を行っている。

次に、第５図（ａ）を用いて黒補正／白補正回路１０７
における黒補正動作を説明する。第５図（ｂ）のように
チャンネル１〜５の黒レベル出力は、センサに入力する
光量が微小のとき、チップ間・画素間のバラツキが大き
い。これをそのまま出力し画像を出力すると、画像のデ
ータ部にスジやムラが生じる。そこで、この黒部の出力
バラツキを補正する必要が有り、第５図（ａ）のような
回路で補正を行う、原稿読取り動作に先立ち、原稿走査
ユニットを原稿台先端部の非画像領域に配置された均一
濃度を有する黒色板の位置へ移動し、ハロゲンを点灯し
黒レベル画像信号を本回路に入力する。

ブルー信号ＢＩＮに関しては、この画像データの１ライ
ン分を黒レベルＲＡＭｔ＆ａに格納すべく、セレクタ８
２ａでＡを選択（■）、ゲート８０ａを閉じ（■）　、
　８１ａを開く。すなわちデータ線は１５１ａ−１５２
ａ−＝１５３ａと接続され、一方ＲＡＭ７８ａのアドレ
ス人力１５５ａにはＨＳＹＮＣで初期化され、ＶＣＬＫ
をカウントするアドレスカウンタ８４ａの出力１５４ａ
が入力されるべくセレクタ８３ａに対する◎が出力され
、１ライン分の黒レベル信号がＲＡＭ７８ａの中に格納
される（以上、黒基準値取込みモードと呼ぶ）。

画像読み込み時には、ＲＡＭ７８ａはデータ読み出しモ
ードとなり、データ線１５３ａ→１５７ａの経路で減算
器７９ａのＢ入力へ毎ライン、１画素ごとに読み出され
入力される。すなわち、この時ゲート１ｌｌａは閉じ（
■）　、　８０ａは開く（■）、また、セレクタ８６ａ
はＡ出力となる。

従って、黒レベル出力１５６ａは黒レベルデータＤＫ（
ｉ）に対し、例えばブルー信号の場合Ｓ＋５（ｔ）−Ｄ
Ｋ　（ｉ）　＝　ＢＯＩＪＴ　（ｉ）として得られる（
黒補正モードと呼ぶ）、同様にグリーンＧ０８．レッド
ＲＩＭも７７ａＧ、　７７ａＲにより同様の制御が行わ
れる。また、本制御のための本セレクタゲートの制御線
■。

■、＠、■、■は、ＣＰＵ　（図示せず）のＩｌｏとし
て割り当てられたラッチ８５ａによりＣＰＵ制御で行わ
れる。なお、セレクタ８２ａ、　８３ａ、　８６ａをＢ
選択することによりＣＰＵ２２によりＲＡＭ７８ａをア
クセス可能となる。

次に、第６図（ａ）〜第６図（ｄ）を参照して、黒補正
／白補正回路１０７における白レベル補正（シェーディ
ング補正）を説明する。白レベル補正は、原稿走査ユニ
ットを均一な白色板の位置に移動して照射した時の白色
データに基づき、照明系・光学系やセンサの感度バラツ
キの補正を行う。基本的な回路構成を第６図（ａ）に示
す。基本的な回路構成は第５図（ａ）と同一であるが、
黒補正では減算器７９ａにて補正を行っていたのに対し
、白補正では減算器７９′ａを用いる点が異なるのみで
あるので同一部分の説明は省（。

色補正時に、原稿を読み取るためのＣ（：Ｄｌｏｌが均
一白色板の読み取り位置（ホームポジション）にある時
、すなわち、複写動作または読み取り動作に先立ち、図
示しない露光ランプを点灯させ、均−白レベルの画像デ
ータを１ライン分の補正ＲＡＭ　７８′ａに格納する。

例えば、主走査方向Ａ４長手方向の幅を有するとすれば
、１６ｐｅｊ２／＋ｍで１６Ｘ２９７ｍｍ　＝　４７５
２画素、すなわち少なくともＲＡＭの容量は４７５２バ
イトであり、第６図（ｂ）のごと（、ｉ画素目の白色板
データＷ、（ｉ＝１〜４７５２）とするとＲＡＭ　Ｔ８
′ａには第６図（ｃ）のごとく、各画素毎の白色板に対
するデータが格納される。

一方、Ｗ、に対し、ｉ番目の画素の通常画像の読み取り
値Ｄ１に対し補正後のデータＤ。＝Ｄ。

ｘＦＦＨ／胃、となるべきである。そこでＣＰＵより、
ラッチ８５′ａ■′、■′、◎′、■′に対しゲ〜）　
８０′ａ、８１′ａを開き、さらにセレクタ８２′ａ。

８３′ａ、８６′ａにてＢが選択されるよう出力し、Ｒ
ＡＭ　７８′ａをＣＰＵアクセス可能とする。

次に、第６図（ｄ）に示す手順でＣＰＵは先頭画素Ｗ０
に対しＦＦＨ／ＷＱ、Ｗ、に対しＦＦ／ｌ、・・・と順
次演算してデータの置換を行う。色成分画像のブルー成
分に対し終了したら（第６図（ｄ）の５ｔｅｐＢ）同様
にグリーン成分（ＳｔｅｐＧ）　、レッド成分（Ｓｔｅ
ｐＲ）と順次行い、以後、入力される原画像データＤ、
に対してＤｏ”　Ｄｒ　Ｘ　ＦＦｓ／Ｖ４＋が出力され
るようにゲート８ｏ′ａが開き（■’　）　、　８１′
ａが閉じ（■′）、セレクタ８３”　ａ、８６′ａはＡ
が選択され、ＲＡＭ　７８′ａから読み出された係数デ
ータＦＦ、／Ｗ　、は信号１ｉ１５３ａ→１５７ａを通
り、一方から入力された原画像データ１５１ａとの乗算
がとられａ力される。

以上のごとく、画像入力系の黒レベル感度、ＣＣＤの暗
電流バラツキ、各センサー間感度バラツキ、光学系光量
バラツキや白レベル感度等種々の要因に基づく、黒レベ
ル・白レベルの補正を行い、主走査方向にわたって、白
、黒とも各色ごとに均一に補正された画像データＢｏｕ
ｙ１２１．　ＧｏｕｔｌＺ２゜ＲＯｕｔ１２３が得られ
る。

黒補正および白補正されたＲ０Ｕア１２１．　Ｇｏｕ７
１２２゜ＢＱｕｙ１２３は、輝度信号生成部ｌ圓及び色
判別回路１０ｇに入る（第１図参照）。輝度信号生成部
１１０では、センサー（ＣＯＤ）　１０１で読み取られ
たフィルターイメージを平均化し、ＮＤイメージを作っ
ている。

第２図は、上記の動作を説明する為のもので、入力され
るＲ、、、１２１．Ｇｏ、、１２２．ＢｏＵ、１２３は
、まず加算器２０１でそれぞれ加算処理される。その後
、除算器２０２で局に除算が行なわれ出力される。出力
された輝度信号は、次に輝度信号を濃度信号に変換する
対数変換部１１１に入力される。この対数変換部１１１
は、ＲＯＭで構成されたルックアップテーブルである。

ここで濃度信号に変換された後、濃度切換え回路１１２
に入力される。

次に、色判別回路１０８について説明する。本実施例で
は、色を判定するに際してテレビ等で用いられる色差信
号Ｉ、Ｑを用いている。Ｉ、Ｑ信号は、一般に次式で求
められる。

Ｉ　＝０．６ＯＲ−０，２８Ｇ　−０，３２Ｂ　　・・
・（１）Ｑ＝０．２１Ｒ，−０，５２Ｇ　＋０．３１Ｂ
　　・・・（２）上式の演算は、第７図の色判定回路部
（後に詳述する）にて実行される。Ｉ信号は、負の方向
に大きくなると赤、０付近では無彩色、正の方向に大き
くなると青綽となる。またＱ信号は、負の方向に大きく
なると黄緑、Ｏ付近で無彩色、正の方向に太き（なると
紫となる。

ここで、このＩ、Ｑ信号を算出する色判別回路ブロック
について第７図を用いて説明する。入力されるＲ、Ｇ、
Ｂの画像データは、■信号を算出するブロック７０８と
Ｑ信号を算出するブロック７０９に入力される。ブロッ
ク７０８に入力されたＲ、　Ｇ、　Ｂの信号は、まず、
所定の係数と乗算をすべ（乗算器７０４、７０５，７０
６に入力される。それぞれの乗算器には、前記（１）式
、（２）式に示した係数も入力されており、これら係数
は図示しないＣＰＵにより、レジスター７０１．７０２
．７０３にそれぞれ設定されている。すなわち、（１）
式よりレジスター７０１に０．０６が、レジスター７０
２に−０，２８が、レジスター７０３に−０，３２がセ
ットされる。乗算器７０４，７０５，７０６で乗算され
た結果は、次に加算器７０７で加算処理が行なわれた後
、■信号として出力される。Ｑ信号についてもレジスタ
ー設定値が異なるものの動作は同じであるので、Ｑ信号
を算出するブロック７０９についての説明は省略する。

色判別回路ブロック１０８で算出されたＩ、Ｑ信号は、
次に色濃度変換部１０９に人力される。色濃度変換部は
ＲＯＭで構成されたルックアップテーブルであり、Ｉ、
Ｑ平面を２５６個に分割し、各色に対応したＯ〜２５５
までの値が予め書き込まれている。

入力されるＩ、Ｑ信号により色濃度変換部１（＋９から
出力される色濃度信号は、次に濃度切換え回路１１２に
入力される。

濃度切換え回路部１１２では、ある色相、例えば白黒の
無彩色の部分（工→Ｏ，Ｑ→０）に関しては色濃度デー
タではなく、対数変換部１１１からの出力である入力濃
度データを出力する様な構成となっている。これは、白
黒の無彩色の部分を単一濃度にしてしまわないためであ
る。

第８図を用いて、濃度切換え回路の動作について説明す
る。図示しないＣＰＵにより、色濃度変換部１０９で色
濃度データとしたデータのうち単色濃度に１き換えたく
ない色に対応する値を通常動作前レジスター８０１にセ
ットする。通常動作時、レジスター８０１に設定された
値と色濃度データとが異なる場合、コンパレータ８０２
からセレクター８０３への出力はＯとなり、セレクター
８０３では、“Ａ“ボート入力の色濃度データが選択さ
れ出力される。また階調を出したい色の場合は、レジス
ター８０１に設定した値と色濃度データとが一致するた
め、コンパレータ８０２からの出力は“１”となり、セ
レクター８０３は“Ｂ”ボート入力の入力濃度データを
選択し出力する。濃度切換え回路１１２からの出力は、
図示しないプリンタ一部に送られ可視像を形成する。

かくして、通常複写機による複写出力が第９図に示すよ
うに同一濃度となる場合であっても、本実施例によれば
原稿各色を明確に区別することが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり本発明によれば、色が異なり濃度が
同じ様な原稿情報を単色にて可視像化した場合に於ても
、色の違いを明確に表わす事ができるため、原稿の色情
報を損なわずに出力画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例全体を示すブロック図・　　　
　　　　盛・ 第２図は輝度信号発生部を示すブロック図、第３図（ａ
）および第３図（ｂ）はそれぞれカラー読み取りセンサ
ーおよび駆動パルスを示す図、第４図（ａ）および第４
図（ｂ）はそれぞれＣＣＤ駆動パルス発生回路およびＣ
ＣＤ駆動パルスを示す図、 第５図（ａ）および第５図（ｂ）はそれぞれ黒補正回路
およびその動作を示す図、 第６図（ａ）〜第６図（ｄ）はそれぞれシェーディング
補正についての説明図、 第９図は通常複写時に於る出力例を示す図、第１０図は
本実施例を用いた複写時に於る出力例を示す図である。 １０１・・・ＣＣＤセンサ、 １０８・・・色判別回路、 １０９・・・色濃度変換部、 １１０・・・輝度信号生成部、 １１１・・・対数変換部、 １１２・・・濃度切換え回路。 ！ｙ！−度信号仄生＄Ｕ示す図 第２図 黒１毛正の８を企図 第５図（ｂ） 白確正の芯り全国 第６図（ｂ） 臼色欲番（対するデ°−タを示す画 策６図（Ｃ） Ｉ＝０ 色１ｍ正の午用狛１７￥す図 第６図（ｄ） ８雫１鍵−３矛＼の４＠−の１箆谷り土］第９図 刀″Ｌがす図 λ更方短１りｉｓ＜ｓる複写： 第１０図 出力１ホす図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力画像情報を入力して入力画像の色相情報を検出
   する検出手段と、 検出された前記色相情報に応じて、出力画像情報の濃度
   値を設定する制御手段と を具備したことを特徴とする画像処理装置。