JPH0433071A - 画像処理装置の画像領域識別方式 - 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、ぞれぞれＲ，Ｇ、Ｂのカラーフィルタを有す
る画素列を副走査方向に平行に配列してなる３色線順次
センサを両型読取手段（こ用いて原稿を読み取り、先行
する各画素列の画伶データに遅延回路を接続して同期さ
せ画像処理を行う画像処理装置の画像領域識別方式（＝
関する。

〔従来の技術〕

第３図はデジタルカラー画像処理装置の構成を示す図、
第４図は従来のエツジ処理回路の構成例を示す図、第５
図は色相検出回路の構成を示す図である。

デジタルカラー複写機では、従来、ラインセンサを用い
て光学的に原稿を読み取ってＢ、Ｇ、Ｒの色分解信号に
より画像データを取り込み、第３図に示すようにＥＮＤ
変換３１、カラーマスキング（カラーコレクション）３
２を通してトナー色の信号Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）に変換する。さらに、ＵＣＲ（下色
除去）３３により等量のＹ、Ｍ、ＣをＫ（黒）に置き換
えて（墨版生成）現像色のトナー信号Ｘを選択し、色相
分離型非線形フィルタ部で平滑化処理及びエツジ強調処
理を行い、ＴＲＣ４０でトーン調整を行う。そして、Ｓ
Ｇ（スクリーンジェネレータ）４１でオン／オフの２値
化データに変換し、この２値化データでレーザ光をオン
／オフ制御して帯電した感光体を露光し各色の網点画像
を重ね合わせフルカラーの原稿を再現している。

このようなデジタルカラー画像処理装置では、カラー画
像再現に際して、１回の原稿読み取りスキャンで得たフ
ルカラーの画像データを４回の現像プロセス実行のため
に記憶しておくには、大きなメモリ容量が必要となる。

そのため、各現像色毎にメインスキャンを繰り返し行い
、原稿を読み取って信号処理を行い現像プロセスを実行
している。その際、文字、線画等の２値画像の原稿に対
しては、エツジを強調して先鋭度を高めるようにし、写
真や網点印刷物等の中間調画像の原稿に対しては、平滑
化して画像の滑らかさや粒状性を高めるようにするため
非線形フィルタ処理を行っている。

色相分離型非線形フィルタ部は、２値画像と中間調画像
の再現性を高めるためのものてあり、ＵＣＲ３３では、
墨版生成、下色除去処理を行ったＹ、ＭＳＣ，に信号か
ら現像工程にしたかって現像色の画像データＸを選択し
、色相分離型非線形フィルタ部では、この画像データＸ
を入力して２系統に分岐する。その一方では平滑化フィ
ルタ３４により平滑化の処理を行い、他方ではγ変換３
６、エツジ検出フィルタ３７、エツジ強調用ＬＵ７３８
によりエツジ強調の処理を行う。そして、これらの出力
を最終的に加算器３９て合成して非線形フィルタ信号と
して出力する。そのエツジ処理回路の構成例を示したの
が第４図である。

エツジ処理では、色相検出回路３５により入力画像の色
相を検出し、そのときの現像色が必要色か否かの判定を
行う。ここで、もし入力画像が黒領域である場合には、
Ｙ、Ｍ、Ｃの有彩色信号のエツジ強調は行わずに、Ｋの
みをエツジ量に応じて強調するように制御する。

色相検出回路３５は、第５図（ａ）に示すようにＹ、Ｍ
、Ｃの最大値と最小値を求める最大最小回路４２、現像
色を選択するマルチプレクサ４３、最大値と最小値との
差を計算する減算回路４４、最小値と現像色との差を計
算する減算回路４５、及びコンパレータ４６〜４８を有
している。コンパレータ４６〜４８は、閾値と比較し、
閾値より大きい場合にｒ、ｍ、ｃ’、ｍ’、ｙ’の出力
をそれぞれ論理「ｌ」にするものである。そして、この
出力から同図ら）に示す判定条件により判定色相を導き
、さらに、同図ｆｃ）に示す必要色・不必要色の判定条
件により現像色について必要色ＮＪか不必要色「０」か
を判定する。判定色相としては、通常の文字の色として
用いられる、ＹＳＭ、Ｃ１Ｂ、Ｇ、Ｒ，にの７色を対象
としている。

必要色・不必要色の判定条件から明らかなように色相が
例えばＢの場合には、現像色でｍとＣを必要色とし、他
は不必要色とする。従って、この場合、必要色のサイク
ルではエツジ強調用ＬＵＴ３８の■によりエツジを強調
し、不必要色のサイクルではエツジ強調用ＬＵＴ３８の
■によりエツジ強調をしない信号とする。

しかし、上記の方式では、予めエツジ強調する２値画像
の領域を指定し、その指定にしたかってエリア信号を発
生してエツジ強調用ＬＵＴを制御しているため、文字、
線画等の２値画像と、写真や網点印刷物等の中間調画像
において、それぞれの原稿や領域を予め指定することが
容易である場合には、その原稿毎に或いは領域毎に画像
種を指定することによって、それぞれに最適なパラメー
タを選択することかでき、再現性を高めることができる
か、その領域指定か煩雑になるという問題かある。した
かって、混在原稿で領域指定が面倒な場合には、２値画
像にも中間調画像にもそれなりに再現できるパラメータ
が選択されることになる。このような場合には、２値画
像に対しても中間ｍ画像に対しても最適な処理がなされ
ず、いずれにも満足できる画像を得ることは難しくなる
。

例えば２値画像では、エツジ強調か弱くぼけて文字が鮮
明でなくなったり、また、黒文字では、エツジ部や小文
字部に濁りが生じてしまうという問題がある。他方、中
間調画像については、エツジ検出周波数の近傍が強調さ
れてしまうため、中間調画像の滑らかさがなくなり、変
なモアレやエツジか変に強調された荒い画像になってし
まう。

しかも、上記の方式では、黒文字の場合にもＹ、Ｍ、Ｃ
信号中に平滑化信号が残る。すなわち、第４図のエツジ
強調用ＬＵＴ３８に示すように必要色は■により強調し
、不必要色は■により除去するだけである。そのため、
例えば黒文字のフィルタ入力信号に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ
は強調せずＫのみを強調するようなエツジ強調処理信号
が生成されるが、平滑化フィルタでは、Ｙ、Ｍ、ＣＳＫ
信号全てについて滑らかにした平滑化処理信号が生成さ
れる。従って、これらを最終的に合成すると、Ｙ、Ｍ、
Ｃ，にの平滑化信号が残る。このように黒文字の場合で
あっても、ＫだけでなくＹ、Ｍ。

Ｃの信号も載ってくるので、エツジの部分にこのＹ、Ｍ
ＳＣの平滑化された色が現れ、黒文字をＫ１色で再現す
ることができない。そのため、Ｋ１色再現の場合と比較
すると、線の太り、レジズレ等によるエツジの急変わり
や濁りが生じ、そのため鮮鋭さかなくなり画質的に劣る
という問題が生じる。

そこで、黒文字の再現性を向上させるためには、黒文字
を黒単色で出力することが望まれる。文字領域か写真領
域かを判定するものとしては、ＲｌＧ、Ｂの色分解信号
のそれぞれに対してブロック内の最大値と最小値を求め
、少なくとも１つの色成分において、その差が予め定め
られた値以上のとき文字領域と判定するものが提案（例
えば特公昭６３−５１６３１号公報参照）されている。

この方式を用いれば、全ての色成分において文字と判定
した場合に黒文字領域と判定するように構成することが
できる。

カラー複写機やファクシミリ、プリンタ等の読取素子と
してＣＣＤセンサ（固体撮像素子）が用いられている。

ＣＣＤセンサは、小型でありカラーフィルタを用いるこ
とによって簡便に色分解した信号を取り出すことかでき
る。このＣＣＤセンサには、直線状の画素列にそれぞれ
Ｒ，Ｇ、Ｂの分光感度を有するカラーフィルタを繰り返
し配置した１列のラインセンサと、それぞれＲ，Ｇ、Ｂ
の分光感度を育するカラーフィルタを有する画素列を副
走査方向に平行に配列した３色線順次センサに大別でき
、両者とも主走査方向に電子走査しなから、副走査方向
に移動させて原稿画像を読み取るようにしている。前者
は、電子走査することによってＢＧＲＢＧＲ・・・・・
・のシリアル信号が出力されるので、ＲとＧとＢに分離
することが必要であり、また、カラーフィルタをＢＧＲ
で配置するため、各色について高解像度を実現しようと
すると、長尺にするか或いは画素サイズを小さくする必
要がある。他方、後者は、電子走査することによってＲ
とＧとＢがそれぞれ別個のシリアル信号で出力されるの
で、前者のような分離処理を必要とせず、また、画素列
単位でカラーフィルタを用いるため、小型なもの或いは
画素サイズを太き（し高感度としたものか実現されてい
る。

第６図は３色線順次センサを用いたカラー画像読取系の
構成を示す図である。

３色線順次センサを用いたカラー画像読取系は、第６図
に示すように原稿を照射するための蛍光ランプ５３、原
稿面の反射光を伝達する複数のミラー５４．５６．５７
、及び光学レンズ５８か配置され、プラテンガラス５１
上に載置された原稿の反射光が３色線順次センサ５９に
集光するように構成される。ミラー５４は、原稿読取の
ために副走査方向に移動し、この移動に同期してミラー
５６．５７も、ミラー５２の移動速度に対してｌ／２の
相対速度により移動することにより光路長が一定になる
ように制御される。これら、光学ユニットの移動には、
ＤＣサーボモータやパルスモータか用いられる。

３色線順次センサでは、例えば１画素が１１μｍ、各画
素列の画素数５０００、画素列間隔１５４μｍのサイズ
のものがあるとすると、この３色線順次センサを用い、
１６ドツト／ｍｍ（すなわち１画素６２．５μｍ）でＡ
３短手の原稿を読む場合の光学系のサイズを示したのが
同図（ｂ）、（Ｃ１てあり、３色線順次センサのサイズ
を示したのが同図（ｄ）である。この光学系における倍
率ｍは、ｍ＝１１／６２．５＝１１５．７ であるため、センサ側の画素列間隔１５４μｍは、原稿
側で８７５μｍとなる。なお、この場合のレンズの焦点
距離ｆは７５ｍｍとなる。

上記のように３色線順次センサを用いると、それぞれの
画素列に対して主走査方向に電子走査を行うことによっ
て画素列毎に色分解されたビデオ信号が得られるので、
ビデオ信号の処理が容易になる。すなわち、ＢＧＲの繰
り返しによるビデオ信号が得られるラインセンサに比べ
、ＢＧＲのビデオ信号の分離、合成等の処理が必要ない
ので、ビデオ信号処理回路の構成を簡素化することがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、３色線順次センサでは、第６図（ｄｌに示す
ようにそれぞれの画素列間にギャップがあるため、その
ギャップ長に相当するライン数の補正が必要となる。こ
の補正は、補正ライン数のＦＩＦＯ（ラインメモリ）が
用いられる。

第７図は従来のカラー画像の写真領域と文字領域を判定
する回路を３色線順次センサを組み合わせて黒文字領域
の判定を行う場合の構成例を示す図である。

３色線順次センサは、先に述べたように画素列間のギャ
ップ長を補正するためＦＩＦＯからなる遅延回路が用い
られる。３色の画素列のうちＲか最も先行する１次の画
像データ、Ｇがそれに続く２次の画像データで、それぞ
れの補正ライン数が１２ラインであるとすると、第７図
に示すように遅延回路７１でＲの画像をデータを２４ラ
イン遅延させ、遅延回路７２でＧの画像をデータを１２
ライン遅延させることによって、Ｂの画像データと各遅
延回路７１．７２を通したＲ、Ｇの画像データを同期さ
せる。そして、これらの画像データを文字判定回路７３
〜７５の入力とし、文字判定回路７３〜７５の出力をア
ンド回路７９で論理和処理すると、文字判定回路７３〜
７５において、所定サイズブロックの最大値と最小値と
の差が所定の値以上となって論理［ＩＪを出力したとき
黒文字の判定出力（論理「ｌ」の出力）が得られる。

したがって、文字用処理回路８０では、各遅延回路７１
．７２で同期をとった画像データをさらに文字判定回路
７３〜７５での処理に必要な分だけデイレイ回路７６〜
７８で遅延させて入力し、アンド回路７９の黒文字の判
定出力に対応した処理を行う。

このように３色線順次センサに従来の写真領域と文字領
域を判定する回路を組み合わせて黒文字の判定を行うよ
うにすると、遅延回路７１，７２とデイレイ回路７６〜
７８における遅延量が多くなるという問題がある。例え
ば文字判定回路７３〜７５において、８×８画素のブロ
ックを用いて識別処理を行い、さらに３×３ブロツクで
補正処理を行うとすると、デイレイ回路７６〜７８ては
、１色当たり１２ライン（＝８Ｘ３の半分）、３色で３
６ライン分の遅延か必要になり、コスト高となる。

本発明は、上記の課題を解決するものてあって、その目
的は、領域識別信号との同期合わせに必要なラインバッ
ファ数を削減することである。また、本発明の他の目的
は、領域識別の回路構成を簡素化することである。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明に係る画像処理装置の画像領域識別方
式は、それぞれＲ，Ｇ、Ｂのカラーフィルタを有する画
素列を副走査方向に平行に配列してなる３色線順次セン
サを画像読取手段に用いて原稿を読み取り、先行する各
画素列の画像データに遅延回路を接続して同期させ画像
処理を行う画像処理装置において、第１図に示すように
１色の画像データから文字の検出を行う画像領域識別回
路１を備え、先行する１次又は２次の画像データを用い
遅延回路２．３の前で画像領域識別回路ｌによる文字の
検出を行うように構成したことを特徴とする。そして、
画像領域識別回路１は、遅延回路２又は３による遅延内
で領域識別を行うように構成し、さらには、遅延回路２
．３を用いて同期した３色の画像データから色相を検出
する色識別回路４を備え、色識別回路４により黒色領域
を識別し、アンド回路５において、当該識別信号と画像
領域識別回路ｌによる文字の識別信号の論理和により黒
文字領域を識別するように構成したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の画像処理装置の画像領域識別方式では、先行す
る１次又は２次の画像データを用い遅延回路２．３の前
で画像領域識別回路ｌによる文字の検出を行うので、ブ
ロック単位による領域識別、複数ブロックによる補正を
行った結果による遅延が遅延回路２又は３と同じ場合に
は、この領域判定による遅延分の同期合わせのためのラ
インバッファは不要となる。また、１色により文字の領
域識別を行い、色識別回路で黒色を判定するので、ブロ
ック単位による識別と複数ブロックによる補正を行い領
域識別回路が１つだけで足り、領域識別のための全体の
回路構成を簡素化することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る画像処理装置の画像領域識別方式
の１実施例を示す図である。

第１図において、Ｒ，Ｇ、Ｂは、それぞれ３色線順次セ
ンサから出力される画像データであり、Ｒは１次（最も
先行する画素列）の画像データ、Ｇはそれに続く２次の
画像データ、Ｂは３次の画像データである。遅延回路２
は、画像データＲを２４ライン遅延させ、遅延回路３は
、画像データＧを１２ライン遅延させるものである。つ
まり、１次と２次、２次と３次の画像データ間の補正ラ
イン数が１２ラインの場合を示したものであり、画像デ
ータＲは、画像データＢより２４ライン先行している。

領域識別回路１は、１色の画像データでブロック単位の
複数画素から最大値と最小値とを検出し、それらの差が
所定の値より大きいか否かにより文字領域を識別すると
共に、さらに周囲のブロックの領域判定結果から誤り補
正を行うものであり、その識別対象として画像データＧ
を選んだものである。この場合には、識別用の画像デー
タＧとして、遅延回路３の前から取り出すことにより、
遅延回路３の遅延ライン数と同じライン数を用いて領域
識別を行うことかでき、領域識別のために少なくとも１
２ラインと色識別処理分のライン数を使うことができる
。

色識別回路４は、Ｒ，Ｇ、Ｂの画像データを入力して黒
を検出するものであり、例えば画像データが濃度の場合
には全ての色の値が所定の値以上てあれば黒と判定する
。また、先に第５図により説明した色相検出回路のよう
に最大値と最小値との差、最大値の大きさ、最小値の大
きさを所定の値と比較して判定してもよい。

アンド回路５は、領域識別回路ｌの出力と色識別回路４
の出力の論理積演算を行うものであり、領域識別回路ｌ
が文字領域を識別してその出力が論理ｒｌＪになり、か
っ色識別回路４が黒を識別してその出力か論理ｒｌＪに
なったことを条件として黒文字領域の識別結果を論理Ｎ
Ｊで出力する。

デイレイ回路６は、アンド回路５の出力と処理を行う画
像データＲＳＧ、Ｂとの同期をとるためのものである。

基本的に領域識別回路ｌの遅延ライン数か遅延回路３の
遅延ライン数の範囲内に収まるとすると、デイレイ回路
６のライン数は、色識別回路４の遅延ライン数分か必要
になる。色識別回路４は、最小の場合で画素単位、最大
の場合で２×２画素ブロックとすると、最大ｌラインの
デイレイでよいので、デイレイ回路６としては、最大３
ライン分のバッファがあればよい。

文字用処理回路７は、遅延回路２．３により３色の同期
合わせを行うと共に、デイレイ回路６によりアンド回路
５の出力との同期合わせを行った画像データＲ，Ｇ、Ｂ
に対して、アンド回路５の出力が黒文字領域の識別信号
か否かに応じた処理を行うものである。

第２図は領域識別回路の構成例を示す図である。

第１図に示すように遅延回路３の前で２次の画像データ
Ｇを用い、遅延回路３と同様に遅延ライン数が１２ライ
ンとなる領域識別回路の構成例を示したのが第２図であ
る。領域識別回路は、大きく分けて一次識別と二次識別
からなる。−次識別は、８×８ブロツク化回路１１で８
×８画素のブロックを行って文字領域の識別を行うもの
であり、そのために、ブロックの８×８画素から最大値
検出回路１２、最小値検出回路１３によりそれぞれ最大
値と最小値を検出し、演算回路１４でそれらの差を求め
る。そして、コンパレータ１５で演算回路１４の出力、
すなわち最大値と最小値との差を閾値ｔｈと比較し、該
差が閾値ｔｈより大きい場合に文字領域の識別信号、例
えば論理ＮＪを出力する。二次識別は、さらに３×３の
ブロックで一次識別によるブロックの識別領域の誤り補
正を行うものである。例えば注目ブロックが一次識別で
は文字領域と識別された場合において、周囲ブロックの
ほとんどが文字領域でないときは、注目ブロックの識別
内容を非文字領域に補正する。

同様に、注目ブロックが一次識別では非文字領域と識別
された場合において、周囲ブロックのほとんどが文字領
域であるときは、注目ブロックの識別内容を文字領域に
補正する。

このように−次識別で８×８画素をブロック化して文字
領域の識別を行い、さらにそれを３Ｘ３のブロックをま
とめて注目ブロックの領域識別の誤りを補正するように
構成すると、遅延ライン数は１２ラインとなり、遅延回
路３のライン数と同じになる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形か可能である。例えば上記の実施例では
、先行する２次の画像データを用いて文字領域の識別を
行うようにしたが、最も先行する１次の画像データを用
いるようにしてもよい。また、領域識別回路として、８
×８画素のブロック化による一次識別と３×３ブロツク
による二次識別を行う構成を示したが、−次識別を４×
４、二次識別を５×５の組み合わせにする等、適宜ブロ
ックサイズを変更してもよい。この場合、先行する１次
の画像データを用いるか、２次の画像データを用いるか
、１次識別と２次識別のブロックサイズを幾つにするか
は、３色線順次センサの画素列間ギャップの補正ライン
数と色識別回路で必要とする処理ライン数に依存して設
定できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、３色
線順次センサの画素列間ギャップを補正する遅延回路と
並列に文字の領域識別回路を接続するので、３色の画像
データを同期合わせした後に文字の領域識別を行う従来
の方式に較べ、各色について領域識別回路に対応するラ
イン数のバッファを軽減することができる。しかも、色
識別回路を設け、文字の領域識別回路を１色に対しての
み接続する構成となるので、全体としての回路の簡素化
を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像処理装置の画像領域識別方式
の１実施例を示す図、第２図は領域識別回路の構成例を
示す図、第３図はデジタルカラー画像処理装置の構成を
示す図、第４図は従来のエツジ処理回路の構成例を示す
図、第５図は色相検出回路の構成を示す図、第６図は３
色線順次センサを用いたカラー画像読取系の構成を示す
図、第７図は従来のカラー画像の写真領域と文字領域を
判定する回路を３色線順次センサを組み合わせて黒文字
領域の判定を行う場合の構成例を示す図である。 ｌ・・・領域識別回路、２と３・・・遅延回路、４・・
・色識別回路、５・・・アンド回路、６・・・デイレイ
回路、７・・・文字用処理回路。 出　願　人　　　富士ゼロックス株式会社代理人　弁理
士　阿　部　龍　吉（外７名）第 図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー
   フィルタを有する画素列を副走査方向に平行に配列して
   なる３色線順次センサを画像読取手段に用いて原稿を読
   み取り、先行する各画素列の画像データに遅延回路を接
   続して同期させ画像処理を行う画像処理装置において、
   １色の画像データから文字領域の検出を行う画像領域識
   別回路を備え、先行する１次又は２次の画像データを用
   い画像領域識別回路による文字領域の検出を行うように
   構成したことを特徴とする画像処理装置の画像領域識別
   方式。
2. （２）画像領域識別回路は、センサギャップ間補正のた
   めの遅延回路による遅延内で領域識別を行うように構成
   したことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置の画
   像領域識別方式。
3. （３）同期した３色の画像データから色相を検出する色
   識別回路を備え、色識別回路により黒色領域を識別し、
   当該識別信号と画像領域識別回路による文字領域の識別
   信号の論理積により黒文字領域を識別するように構成し
   たことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置の画像
   領域識別方式。