JPH0556287A - フルカラー画像再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】黒文字処理を行って、黒文字再現性を高めたフ
ルカラー画像再生装置において、より精度の高い判定手
段を提供する。 【構成】カラー原稿から反射または透過されてきた光
は、ラインセンサ１０１によってレッド（Ｒ）、グリー
ン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各色成分に分解される。そし
て、色判定回路１０９で有彩色か無彩色かが判定され、
有彩色は孤立点除去回路１１０にて黒のエッジ部分や網
点領域などの余計な雑音成分が除去される。また、文字
領域判定回路１１１によって画像域と文字域とが分離さ
れ、文字領域信号が生成され、色判定信号の黒信号に対
してノイズ除去を行った有彩色信号でマスクする事によ
り、有彩色の網点文字や青色系統の文字に対する色判定
精度を改善する事が可能となり、より好ましい黒文字処
理が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー原稿を光学的に
走査して得た色分解信号を元に、複数の色を用いてカラ
ー画像を記録媒体上に再現するカラー複写装置やカラー
ファクシミリ装置などのフルカラー画像再生装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フルカラー画像再生装置として、
カラー原稿を複数の色信号に分解して読み取り、しかる
べき画像処理を行なった後、複数の色を用いて複写出力
を形成するものが考案されている。色を表現するために
は、周知の如く基本となる３原色による色分解信号を得
ればよく、原稿を読み取る場合にはレッド（Ｒ）、グリ
ーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３色に分解するのが一般的
である。一方、得られた色分解信号を元に記録媒体上の
画像を形成する場合は、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインクまたはトナーを
用いるのが基本であるが、実際には、この３色にさらに
ブラック（ＢＫ）を加えた４色で出力することが多い。
これは黒色など無彩色を再現する場合には、Ｃ，Ｍ，Ｙ
の３色を重ね合わせて表現すると濁りが生じて品位が良
くない事のほか、色を重ねる場合にずれが生じやすく黒
の周囲に色にじみが生じるなどといった問題を改善する
目的で下色除去を行うためであり、印刷においてはごく
普通に使われる技術である。

【０００３】しかし、このように下色除去を行っても、
フルカラー複写装置においては、例えば黒い文字の原稿
について、通常は読み取った信号が完全な黒を表すもの
ではないため、１００％の下色除去が行われずに文字の
色が黒くならないとか、読み取り精度のために文字の周
囲に色にじみが発生するとかいった問題があり、文字を
品位良く再現するのが困難である。この問題を改善する
ために、原稿画像中に存在する黒い文字の領域を検出
し、その領域については通常の処理ではなく文字の再現
性がよくなるように画像処理方法を切り替える方式が、
例えば特願平２−２９５３４８号として考案されてい
る。

【０００４】この方式は、カラー原稿画像の色分解信号
から黒画素と文字を構成する画素を抽出し、黒い文字の
部分を純粋にブラックトナーで印写して文字部分の再現
性を改善すると言うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例においては、できるだけ黒い文字の検出を効果
的に行うために、色判定で黒と判定された画素の周囲の
画素がたとえ有彩色であってもこれを無視していた。な
ぜなら、画像信号上黒文字の周囲に必ず画像読み取り時
の色にじみが発生するため、黒画素の周囲の有彩色画素
を色のついた部分と判定すると、文字の周辺に黒文字処
理がかからなくなってしまうためである。こうした判定
方式をとっていたため、原稿の中に網点で構成された文
字などが存在すると、肉眼で見た場合は明らかに黒では
ない有彩色でありながら、黒文字と認識されて結果とし
て黒で再現されてしまうという不都合が生じた。網点部
分に関しては、ある程度広い領域は排除する構成になっ
ているが、小さな網点領域は文字領域に判定され易く、
また各色の網が重なった結果、黒と判定される画素が多
くなり、黒文字であると判断され易くなる。また同様
に、彩度の低い青色系統の文字もＳ／Ｎの悪いブルーの
信号に含まれるノイズ成分により黒と判定される画素が
存在するため誤判定され易いものであった。

【０００６】本発明の目的は、黒文字処理を行って、黒
文字再現性を高めたフルカラー画像再生装置において、
より精度の高い判定手段を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上記目的を達成するために、本発明のフルカラ
ー画像再生装置は、カラー原稿を走査して色分解信号を
生成する生成手段と、該生成手段での色分解信号に基づ
いて有彩色と黒色を判定する判定手段と、該判定手段で
判定された有彩色の孤立点を除去する除去手段と、該除
去手段で除去された有彩色で黒色を特定する特定手段
と、前記色分解信号から文字領域を検出する検出手段と
を備え、前記特定された黒色に応じて該文字領域を黒単
色で再生することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、フルカラー複写装置を実施例として説
明するが、本発明はカラー原稿を読み取って黒を含む複
数の分解色により再現する装置であれば実施可能であ
り、例えばカラーファクシミリ装置やカラーデスクトッ
プパブリッシング（ＤＴＰ：電子卓上印刷）装置などに
おいても実施できる事は言うまでもない。

【０００９】図１は、本実施例におけるフルカラー複写
装置の画像処理回路を示す概略構成図である。同図にお
いて、１０１はラインセンサ、１０２はＡ／Ｄコンバー
タ、１０３はシェーディング補正回路、１０４は濃度変
換回路、１０５はＵＣＲ・マスキング補正回路、１０６
は２次元フィルタリング回路、１０７はγ補正回路、１
０８はレーザドライバ、１０９は色判定回路、１１０は
孤立点除去回路、そして、１１１は文字領域判定回路で
ある。

【００１０】以上の構成において、原稿から反射または
透過されてきた光は、ラインセンサ１０１によってレッ
ド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各色成分に
分解され、電気信号に変換される。尚、ラインセンサ１
０１の読み出し方向に対して原稿とラインセンサ１０１
を相対的に移動する事によって原稿全面の画像を読み取
ることができる。ここで、読み出された画像信号は、Ａ
／Ｄコンバータ１０２によって量子化されたデジタル信
号に変換され、シェーディング補正回路１０３でライン
センサ１０１の読み取り方向の感度むらが補正された
後、濃度変換回路１０４にて濃度データ（Ｃ´，Ｍ´，
Ｙ´信号）に変換される。次に、変換された濃度データ
は、ＵＣＲ・マスキング補正回路１０５にて下色除去と
マスキング補正が行われ、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各信号と
なる。

【００１１】そして、それぞれの出力色は、マスキング
補正係数を切り替えることによって選択され、Ｃ，Ｍ，
Ｙ，ＢＫについて面順次で順番に画像形成が行われる。
形成されたＣ，Ｍ，Ｙ，ＢＫの各信号は、２次元フィル
タリング回路１０６によってエッジ強調やスムージング
処理が行われ、γ補正回路１０７にて印字時の非線形が
補正された上でレーザドライバ１０８によって半導体レ
ーザが駆動され、感光ドラム上に静電潜像が形成され
る。そして、トナーにより現像され、記録媒体上に転写
されて最終的な複写画像が形成される。

【００１２】次に、本実施例における装置全体の動作に
ついて説明する。図２は、本実施例のデジタルフルカラ
ー複写装置の主要部の構成を示す図である。同図におい
て、２０１はイメージスキャナ部であり、原稿を読み取
ってデジタル信号処理を行う部分である。２０２はプリ
ンタ部であり、イメージスキャナ部２０１により読み取
られた原稿画像に対応した画像データをフルカラーで記
録紙上にプリント出力する事ができる。

【００１３】イメージスキャナ部２０１において、２０
０は鏡面圧板であり、原稿台ガラス２０３上の原稿２５
１は、照明ランプ２５２で照射され、ミラー２０６、２
０７、２０８に導かれ、レンズ２０９によってラインセ
ンサ１０１上に結像される。これにより、フルカラー情
報のＲ，Ｇ，Ｂの各信号成分として信号処理部２１１に
送られる。尚、ラインセンサ１０１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３
色の色フィルタを有する光電変換素子（１０１−１、１
０１−２、１０１−３）により構成されていることは勿
論である。

【００１４】ランプ２５２、ミラー２０６は速度Ｖで、
ミラー２０７、２０８は１／２Ｖでラインセンサ１０１
の電気的走査方向に対して垂直方向に機械的に移動する
ことによって、常に原稿２５１上の読み取り部分とライ
ンセンサ１０１間の光路長を一定に保ちつつ原稿全面を
走査している。信号処理部２１１では、読み取られた信
号を電気的に処理し、Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの各色成分に分
解した後、プリンタ部２０２に送る。また、イメージス
キャナ部２０１での１回の原稿走査（スキャン）につ
き、Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫのうちの１つの成分がプリンタ部
２０２に送られ、計４回の原稿走査により１回のプリン
トアウトが完成する。

【００１５】イメージスキャナ部２０１より送られてく
るＭ、Ｃ、Ｙ及びＢＫの画像信号は、レーザドライバ１
０８に送られる。そして、レーザドライバ１０８はこれ
らの画像信号に応じて半導体レーザ２５４を変調駆動
し、レーザ光がポリゴンミラー２１４、ｆ−θレンズ２
１５、ミラー２１６を介して感光ドラム２１７上に走査
されて静電潜像を形成する。

【００１６】感光ドラム２１７上に形成された静電潜像
は、感光ドラム２１７に順次接するマゼンタ現像部２１
９、シアン現像部２２０、イエロー現像部２２１、ブラ
ック現像部２２２より構成される回転現像器２１８の各
現像器のトナーによって現像される。そして、記録紙カ
セット２２４または２２５より給紙されてきた記録紙が
転写ドラム２２３に巻き付けられ、感光ドラム２１７上
に形成された像が記録紙に転写される。このようにし
て、Ｍ、Ｃ、Ｙ、ＢＫの４色が順次転写された後、記録
紙は定着ユニット２２６を通過して排紙される。

【００１７】次に、本実施例における黒文字領域に対す
る処理の詳細を以下に述べる。

【００１８】黒文字像域検出のために、必要な黒色の判
定を行う回路が前述した色判定回路１０９である。この
回路１０９は、図３に示すように構成され、入力された
Ｒ、Ｇ、Ｂの最大値と最小値を比較することにより、そ
の画素が有彩色か無彩色かを判定する動作を行う。ま
ず、ラインセンサ１０１のＭＴＦの違いや読み取り時の
振動等に起因するＲ、Ｇ、Ｂの色ずれを補正するため
に、色ずれ補正回路３０１において補正処理が行われ
る。この色ずれ補正処理は、主走査、副走査両方向のス
ムージング処理であり、その構成は公知の２次元フィル
タである。色ずれ補正をされたＲ、Ｇ信号とＢ信号から
最大値・最小値検出回路３０２によって最大値と最小値
が求められ、比較回路３０３にて両者の差が比較される
ことにより有彩色か無彩色かが判定される。すなわち、
最大と最小値の差異が所定の範囲よりも大きい場合は有
彩色、また所定の値よりも差が小さい場合は無彩色と判
定され、その判定条件は次式（１）を全て満足する場合
である。

【００１９】 Max −16＜Min ×2 ， Max −38＜Min ， Max −72＜Min ÷2 …（１） 但し、Max ＝max (R,G,B）、Min ＝min (R,G,B) であ
る。また、ここに挙げた数値・数式は必ずしもこの通り
である必要はなく、画像信号の性質に応じて適宜好まし
い判定条件を用いることができる。また更に、最小値が
レジスタ３０４に設定されているある閾値以下であるこ
とを判定する比較回路３０５の結果と無彩色信号のＡＮ
Ｄを取ることにより、ある濃度以上の無彩色である画素
を黒と判断する。このように、色判定回路１０９は黒信
号と有彩色信号を生成する。

【００２０】しかし、判定された有彩色信号は、必ずし
も色のついた領域だけが検知されるわけではなく、黒の
エッジ部分や網点領域などでも検知されてしまう。そこ
で、有彩色信号から余計な雑音成分を除去する回路が孤
立点除去回路１１０である。この回路１１０は、図４に
示すように、入力信号を３×３画素で膨張させた後、５
×５画素で収縮するように構成されている。すなわち、
入力された信号をＦＩＦＯメモリ（先入れ先出しメモ
リ）４０１で遅延させ３ラインの信号を、ＯＲ４０２で
論理和を取り、更にＤフリップフロップ４０３で遅延さ
せてまた論理和を取ることにより、３×３画素で膨張さ
せる。続いて、膨張させた信号をＦＩＦＯ４０１で遅延
を持たせた上で、ＡＮＤ４０４で５ライン分の論理積を
取り、更に５クロック分の論理積を取ることにより、５
×５画素で収縮させる。この回路１１０は、入力された
有彩色信号を膨張・収縮して余分な雑音を除去するもの
であり、網点領域で発生した有彩色信号であれば、図５
の（Ａ）に示すように、膨張した時点で隙間が埋まり、
収縮しても有彩色信号が消えずに残る。一方、色にじみ
のある文字輪郭のように、わずかな画素だけ有彩色信号
が存在する場合には、図５の（Ｂ）に示すように、膨張
・収縮すると有彩色信号が消える。このように雑音を除
去した有彩色信号によって黒信号をマスクし、網点部分
で誤って発生する黒判定信号を除去することができる。

【００２１】次に、図６は、前述した文字領域判定回路
１１１の構成を示す図である。同図において、６００は
最小値検出回路、６０１はＦＩＦＯ、６０２は５×５画
素平均回路、６０３は３×３画素平均回路、６０４，６
０５は２値化回路、６０６は網点検出回路、６０７は縮
小回路、そして、６０８は膨張回路である。

【００２２】以上の構成において、まず最小値検出回路
６００にて入力されたＲ、Ｇ、Ｂの各信号から最も濃度
の濃い色の信号が選択され、ＦＩＦＯ６０１にてライン
遅延される。次に、各平均回路６０２，６０３によって
３×３，５×５画素の平均値がそれぞれ算出され、２値
化回路６０４，６０５にてそれぞれ５×５画素の平均値
が参照され、３×３画素の平均値および平均しない元の
信号が２値化される。そして、網点検出回路６０６によ
って原稿中の網点で印刷されている部分が検出され、網
点領域を示す信号ともう一方の２値化信号の論理和が取
られた上で収縮回路６０７と膨張回路６０８で余分なノ
イズが除去され、画像域と文字域が分離され、文字領域
信号が生成される。

【００２３】以上の処理により生成された黒文字領域及
び色の判定信号は、図１のＵＣＲ・マスキング補正回路
１０５と２次元フィルタリング回路１０６、及びγ補正
回路１０７にそれぞれ入力される。まずＵＣＲ・マスキ
ング補正回路１０５は、図７に示すように構成され、最
小値検出回路７０１にて濃度変換回路１０４から入力さ
れたＣ´，Ｍ´，Ｙ´の各信号により最小値を生成して
黒成分ＢＫ´を求め、乗算回路７０２でそれぞれの色成
分に対してレジスタ７０４にセットされた重み付け係数
を乗じた上で加算回路７０５によって加算することでマ
スキング補正を行うものである。そして、レジスタ７０
４に記憶しておく重み付け係数の組は、面順次でＣ，
Ｍ，Ｙ，ＢＫの印字出力を行うときに、それぞれ別の組
み合わせがマイクロコンピユータ（図示せず）によって
設定される。各々の色のマスキング補正係数について、
通常処理と黒文字処理用の２通りの係数を設定できるよ
うにレジスタ７０４は２組あり、黒文字判定信号７０６
によりセレクタ７０３がその画素に対してどちらの係数
の組を使用するかを選択する。例えば、黒文字処理を行
う際のレジスタ設定は、Ｃ／Ｍ／Ｙを出力するときの係
数に全て“０”を設定し、ＢＫ成分を出力する時のみ適
切な値を設定して面順次に画像形成を行う。

【００２４】次に、２次元フィルタリング回路１０６
は、図８に示すように構成されている。図示するよう
に、入力された画像信号は、ＦＩＦＯメモリ８０１で副
走査方向に遅延され、加算回路８０２によって注目画素
に対する副走査方向のエッジ成分が算出される。また注
目画素に対する主走査方向のエッジ成分がＤフリップフ
ロップ８０４にて遅延された画素データから加算回路８
０５によって算出される。そして、乗算回路８０６，８
０７，８０８にてそれぞれ副走査方向のエッジ成分、注
目画素成分、主走査方向のエッジ成分に対してレジスタ
８０９から読み出した乗算係数を乗じて加算回路８１１
により加算することで２次元フィルタリング処理を行
う。その時の乗算係数は黒文字判定信号８１２によりセ
レクタ８１０で通常の係数と黒文字処理用の係数が選択
される。尚、この２次元フィルタリング回路１０６は、
レジスタ８０９に記憶する乗算係数に応じて、エッジ強
調だけでなくスムージング処理にも行えるのはもちろん
である。

【００２５】以上説明したように、本実施例によれば、
色判定信号の黒信号に対してノイズ除去を行った有彩色
信号でマスクする事により、従来黒と判定されていた有
彩色の網点文字や青色系統の文字に対する色判定精度を
改善する事が可能となり、より好ましい黒文字処理が行
えるという効果がある。

【００２６】

【他の実施例】前述した実施例では、色判定後における
有彩色信号のノイズ除去を孤立点除去回路１１０にて膨
張・縮小により行っているが、この方法以外にも多数決
方式を用いることも可能である。図９に示す如く、色判
定回路１０９からの有彩色信号と黒信号をそれぞれ注目
画素を中心とするＭ×Ｎ画素のウインドでカウントし、
お互いの画素数を比較回路で比べる事で、その注目画素
の性質を決定するように構成することによっても余計な
ノイズを取り除き黒判定を行う事が可能になる。具体的
には、有彩色信号と黒信号を入力したものをＦＩＦＯ９
０１で遅延させ、画素数カウント回路９０２，９０３で
副走査方向に渡ってそれぞれ画素数をカウントし、主走
査方向合計回路９０４で主走査方向について更にそれぞ
れ合計した上で比較回路９０５で比較する事により、注
目画素が黒かどうかを決定する。

【００２７】ここで、ウインドのサイズは一例を挙げれ
ば５×５画素が適当であるが、必ずしもこれに限定され
るものではない。

【００２８】以上、フルカラー複写装置において、ハー
ドウェアで実現した場合を例に説明したが、カラーデス
クトップパブリッシング（ＤＴＰ）装置等においても同
様の処理をソフトウェアによって処理する事で実現可能
である。すなわち、スキャナから画像を一度取り込んで
処理プロセッサ（通常パーソナルコンピュータなどが用
いられる）上で文章データなどの所望のデータと組み合
わせ最終的なデータを作成し、これをフルカラープリン
タに出力する事がカラーＤＴＰでは可能であるが、取り
込んだ画像データに対し前述の実施例で述べた処理を、
処理プロセッサ上でソフトウェア的に実行する事も出来
る。

【００２９】ソフトウェアにより前記画像判定処理を実
現する方式については、既知の画像処理方式と同様なも
のであり、詳しくは触れないが、前述した実施例で読み
取った画像データに対して黒文字領域の検出を行うのは
ハードウェアをシュミレートするよう処理プロセッサを
プログラムする事で可能である。尚、画像判定処理を行
った後は判定信号だけを画像データに加えてプリンタに
与え、プリンタ内部で文字部分の処理を行うような構成
としても良いし、あるいは処理プロセッサ上で判定処理
後のマスキング処理や２次元フィルタリング処理などを
含めて文字部分の処理まで全てソフトウェアで行うよう
な構成にしても構わない。

【００３０】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、システムあるいは装置にプログラムを
供給することによって達成される場合にも適用できるこ
とは言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
黒文字処理を行って、黒文字再現性を高めたフルカラー
画像再生装置において、より精度の高い判定手段を提供
する事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例におけるフルカラー複写装置の画像処
理回路を示す図である。

【図２】本実施でのフルカラー複写装置の全体構成を示
す図である。

【図３】本実施例での色判定回路である。

【図４】本実施例でのノイズ除去回路である。

【図５】本実施例での判定信号の処理状態を表した図で
ある。

【図６】本実施例での文字領域判定回路である。

【図７】本実施例でのＵＣＲ・マスキング補正回路であ
る。

【図８】本実施例での２次元フィルタリング回路であ
る。

【図９】他の実施例での色判定信号のノイズ除去回路で
ある。

【符号の説明】

１０１ ラインセンサ １０２ Ａ／Ｄ変換回路 １０３ シェーディング補正回路 １０４ 濃度変換回路 １０５ ＵＣＲ・マスキング回路 １０６ ２次元フィルタリング回路 １０７ γ補正回路 １０８ レーザドライバ １０９ 色判定回路 １１０ 孤立点除去回路 １１１ 文字領域判定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー原稿を走査して色分解信号を生成
   する生成手段と、 該生成手段での色分解信号に基づいて有彩色と黒色を判
   定する判定手段と、 該判定手段で判定された有彩色の孤立点を除去する除去
   手段と、 該除去手段で除去された有彩色で黒色を特定する特定手
   段と、 前記色分解信号から文字領域を検出する検出手段とを備
   え、 前記特定された黒色に応じて該文字領域を黒単色で再生
   することを特徴とするフルカラー画像再生装置。