JPH0823455A - 画像処理装置および画像形成装置 - Google Patents

画像処理装置および画像形成装置

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JPH0823455A
JPH0823455A JP6180737A JP18073794A JPH0823455A JP H0823455 A JPH0823455 A JP H0823455A JP 6180737 A JP6180737 A JP 6180737A JP 18073794 A JP18073794 A JP 18073794A JP H0823455 A JPH0823455 A JP H0823455A
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JP6180737A
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Tomoshi Hara
朋士 原
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 色背景中の黒文字においても画質欠陥のない
高品位のカラー画像を原稿の種類に関係なく再現できる
画像処理装置を提供する。 【構成】 絵柄情報と文字情報が混在するカラー原稿か
ら読み取った画像情報をディジタル処理する画像処理装
置において、絵文字分離部10で絵柄判定された画像領
域を、さらに色背景中文字検出部11で色背景中黒文字
領域とその他の領域とに識別することによって入力画像
における色背景中の黒文字を検出し、色背景中の黒文字
部分では、墨生成処理部6の黒量(K)の係数αを変え
ることによって黒のパイルハイトを変更する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機やファクシミリ
などに用いられる画像処理装置および画像形成装置に関
し、特に絵柄情報と文字情報が混在するカラー原稿から
読み取った画像情報をディジタル的に処理する画像処理
装置、およびその画像情報に基づいて黒を含む4色で画
像を再現する画像形成装置(画像出力装置)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機やファクシミリなどに用い
られる画像処理および画像形成装置では、一般的に絵柄
情報と文字情報が混在するカラー原稿に対して、文字部
と絵柄部とを識別することによっていわゆる絵文字分離
を行い、それぞれ最適な再現結果が得られるように、各
々の画像信号に対して精細度処理や階調補正などの基本
的な処理を施すようにしていた。
【0003】また、文字部と認識された領域について
は、さらにその領域中から黒文字だけを抽出し、それ以
降の処理では純黒処理を行う方式が主流になっている。
かかる方式において、黒文字周辺が白背景の場合には、
そのまま黒文字として認識されるため問題とはならない
が、例えば黒文字周辺が色背景の場合には、絵文字分離
の際に色背景中の黒文字は文字部と識別されず、絵柄処
理されてしまうことになる。
【0004】黒文字部は、CCDカラーイメージセンサ
によって色分解されたB(青),G(緑),R(赤)の
3色の画像信号として読み取られ、このR,G,B信号
が画像出力装置で用いる色材のY(黄),M(マゼン
タ),C(シアン)の色信号に色変換されて処理され
る。また、現行の画像出力装置では、グレーバランスの
安定化や高価なカラートナーの消費量を低減させるため
に、Y,M,Cの他にK(黒)を用いた4色再現が一般
的となっており、黒文字部のY,M,C信号からK信号
を生成するための墨生成処理(UCR処理)が施され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一方、高品位な色再現
性を要求される絵柄部の処理の場合には、彩度低下の問
題があるため、この黒生成処理において、Y=M=Cの
100%を黒に置き換えないで、図8に示すように、5
0%を黒に置き換える(50%UCR)処理が行われ
る。なお、図8において、(A)は絵柄判定された色背
景中黒文字部のUCR処理を、(B)は絵柄判定された
色背景部のUCR処理をそれぞれ示している。
【0006】ところが、この絵柄判定された場合のUC
R処理においては、図8(A)から明らかなように、色
背景中の黒文字が(K+Y+M+C)で構成されること
になるため、トナーのパイルハイト(トナー量)が、Y
=M=Cの100%を黒に置き換える(100%UC
R)場合の約2倍となる。
【0007】このため、画像出力時において、K→Y→
M→Cの順に現像→転写を繰り返す際の最終色転写時
に、図9に示すように、黒文字部のトナーパイルハイト
と色背景部のトナーパイルハイトとの差が大きくなる。
したがって、文字部と背景部の境界領域部に転写紙と感
光体間のギャップができるため、色背景部の最終転写色
の黒文字周辺部が転写不良となるという問題があった。
【0008】また、黒文字部と階調画像部とが混在して
いる画像情報に対して、高画質の画像再生を行うように
した従来装置として、画像情報中の黒文字部を検出し、
この検出信号に基づいて選択的に黒文字部分で発生する
エッジ量のレベルを切り換えるようにした構成の画像処
理装置が提案されている(特開平4−239269号公
報参照)。
【0009】しかしながら、上記構成の従来装置では、
黒文字部とこれに隣接する部分との2つの検出信号に基
づいて空間周波数特性を変えるようにしているが、K,
Y,M,Cの4色のトナーの総パイルハイトを制御して
いないため、却って黒文字のエッジ部が強調されてしま
うことになる。
【0010】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、色背景中の黒文字に
おいても画質欠陥のない高品位のカラー画像を原稿の種
類に関係なく再現できる画像処理装置および画像形成装
置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による画像処理装
置は、入力された画像情報に基づく3色の画像信号を黒
を含む4色の画像信号に変換しかつその4色の画像信号
に対して所定の信号処理を施す信号処理手段と、入力画
像における色背景中の黒文字を検出する検出手段とを備
え、黒のパイルハイトを決める信号処理手段の処理パラ
メータを、検出手段の検出結果に基づいて制御する構成
となっている。
【0012】本発明による画像形成装置は、黒を含む4
色の画像信号に基づいて黒色を第1のプロセスとして4
色で画像を形成する画像形成装置であって、画像形成前
に形成すべき画像における色背景中の黒文字を検出する
検出手段を備え、この検出手段による検出時には黒色を
最終のプロセスとして画像を形成する構成となってい
る。
【0013】
【作用】上記構成の画像処理装置において、色背景中の
黒文字は絵柄と識別され易いことから、絵柄判定された
画像領域をさらに色背景中黒文字領域とその他の領域と
に識別し、入力画像における色背景中の黒文字を検出す
る。そして、色背景中の黒文字部分では、その後の画像
信号に対する処理パラメータを変えることによって黒の
パイルハイトを変更する。これにより、色背景中黒文字
のトナーパイルハイトの総和を低減できる。
【0014】上記構成の画像形成装置において、通常の
画像形成の処理に先立って、形成すべき画像における色
背景中の黒文字を検出する処理を行う。そして、形成す
べき画像に色背景中黒文字がある場合は、画像形成の処
理の際に黒色を最終プロセスとし、色背景部を黒文字よ
りも先に像形成→現像→転写のプロセスを実行する。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明による画像処理装置の一実施
例を示すブロック図、図2は本画像処理装置が適用され
るディジタルカラー複写機の一例の構成図である。先
ず、図2において、原稿21は画像面を下にして原稿台
ガラス22上にセットされ、照明装置23によって下方
から照明される。
【0016】この照明光に基づく原稿21の画像面から
の反射光は、結像レンズ24によってCCDカラーイメ
ージセンサ25の撮像面上に結像される。このCCDカ
ラーイメージセンサ25としては、例えば、焦点深度が
深く、レンズ設計の自由度が高い縮小型イメージセンサ
が用いられる。
【0017】CCDカラーイメージセンサ25は、入射
光を光電変換し、R,G,Bの点順次のアナログ画像信
号として出力する。このアナログ画像信号は、画像処理
装置26において種々の信号処理が行われる。この画像
処理装置26として、図1に示す本発明による画像処理
装置が用いられる。
【0018】画像処理装置26で所定の信号処理が施さ
れたK,Y,M,Cの画像信号は、画像出力装置(画像
形成装置)27におけるレーザー走査光学系28に入力
される。画像出力装置27においては、あらかじめ帯電
器29によって負帯電された感光ドラム30上に、K,
Y,M,Cの画像信号がレーザー走査光学系28によっ
て書き込まれる。
【0019】このようにして得られた静電潜像は、ロー
タリー現像機31によって現像される。そして、現像さ
れた像は、用紙供給装置32から送り出された転写ドラ
ム33上の用紙(図示せず)に転写される。感光ドラム
30上の残留トナーは、クリーナー装置34によってか
きとられる。
【0020】なお、転写ドラム33には、除電器35、
転写器36および帯電器37が装備されている。この帯
電から転写までの一連の工程は、K→Y→M→Cの順に
繰り返される。多重色転写が終了すると、転写ドラム3
3上の用紙は用紙剥離器38によって転写ドラム33か
ら剥離され、定着装置39を経て出力される。
【0021】次に、図2の画像処理装置26として用い
られる画像処理装置の具体的な構成について説明する。
図1において、B,G,Rのアナログ画像信号は、A/
D変換器1でディジタル画像信号に変換され、シェーデ
ィング補正回路2で照明系・結像光学系の主走査方向照
度ムラやイメージセンサの画素毎の感度ムラ等が補正さ
れ、さらにガンマ(Γ)補正回路3B,3G,3Rでリ
ニアな画像信号に階調補正される。
【0022】階調補正されたB,G,Rのディジタル画
像信号は、第一色変換部4においてR,G,Bの色信号
が均等色空間のL* * * の色信号に変換される。こ
のL* * * の色信号はさらに、第二色変換部5にお
いて画像出力装置27(図2を参照)で用いる色材の
Y,M,Cの色信号に変換されて墨生成処理部6に供給
される。
【0023】墨生成処理部6は、Y,M,Cの色信号か
ら黒(K)の信号を生成し、このK信号を加えたK,
Y,M,Cの4色の色信号として出力する。このK,
Y,M,Cの色信号は、ディジタルフィルタ7でMTF
(ModulationTransfer Function)補正される。
【0024】ここに、MTFとは、光学系の伝達関数
(OTP;Optical Transfer Function)の絶対値のこと
を言い、振幅の伝達関数である。MTF補正後のK,
Y,M,C信号は、記録系ガンマ(Γ)補正回路8で出
力階調補正が施され、さらに中間調処理回路9を経て画
像出力装置27のレーザー走査光学系28(図2を参
照)へ供給される。
【0025】上述した画像信号処理系において、第一色
変換部4でR,G,B信号から色変換されたL* *
* 信号は、絵文字分離部10および色背景中文字検出部
11にも供給される。絵文字分離部10は、L* *
* のカラースペース上で原稿画像を絵柄部と文字部とに
識別することによって絵文字分離を行う。
【0026】この絵文字分離部10としては、例えば、
特開昭58−3374号公報、特開昭58−20537
6号公報、特開平4−356869号公報参照等に開示
されているように、ブロック内画素の最大値と最小値と
の差を求めて、その濃度レベルの差があらかじめ設定し
た閾値よりも大きな場合は文字などの2値画像、小さな
場合は写真などの中間調画像として識別する周知の構成
のものを用い得る。
【0027】絵文字分離部10からは、識別結果に応じ
て例えば2ビットの制御信号が出力される。すなわち、
絵文字分離部10は、図3において、識別結果が絵柄部
の場合(e)には制御信号〔10〕を出力し、また白背
景中に存在する文字を文字部として識別し、その文字が
黒文字の場合(c)には制御信号
〔00〕を、色文字の
場合(d)には制御信号〔01〕をそれぞれ出力する。
この各状態と制御信号との対応関係を図4(A)に示
す。
【0028】絵柄判定のときの制御信号〔10〕は色背
景中文字検出部11に供給され、文字判定のときの制御
信号
〔00〕/〔01〕はディジタルフィルタ7、記録
系ガンマ補正回路8および中間調処理回路9に供給され
る。ディジタルフィルタ7、記録系ガンマ補正回路8お
よび中間調処理回路9に対して制御信号
〔00〕が供給
されることにより、その後の信号処理が純黒文字処理と
なり、L* * * の色信号のL* 信号を扱うべく制御
が行われ、色文字/黒文字に適した画像処理が施され
る。
【0029】ところで、絵文字分離部10では、画像の
* 信号と地肌部のL* 信号との関係で絵柄部と文字部
との判定が大きく左右されるため、色背景中の黒文字は
絵柄部として判定され易い。そこで、色背景中文字検出
部11において、絵柄判定された画像領域をさらに色背
景中文字領域と絵柄領域とに識別する。
【0030】色背景中文字検出部11は、絵柄判定され
た場合において、図3に示す色背景中黒文字(a)と判
定したときには制御信号〔10〕を出力し、色背景中色
文字(b)および単なる絵柄(e)と判定したときは制
御信号〔11〕を出力する。この各状態と制御信号との
対応関係を図4(B)に示す。この制御信号〔10〕/
〔11〕は墨生成処理部6に供給される。
【0031】色背景中文字検出部11の構成の一例を図
4に示す。同図に示すように、色背景中文字検出部11
は、L* * * の色信号に基づいてL* (明度)およ
びC* (彩度)の各ヒストグラムを作成するヒストグラ
ム作成部12,13と、各ヒストグラムを所定の閾値と
比較する比較部14,15と、これら比較部14,15
の各比較結果に基づいて色背景中の黒文字/その他の判
定を行う判定部16とから構成されている。
【0032】ここに、C* は、
【数1】C* =(a* 2+b* 2)1/2 である。次に、上記構成の色背景中文字検出部11によ
る色背景中黒文字の抽出概念について以下に説明する。
【0033】先ず、ヒストグラム作成部12,13にお
いて、絵柄判定された領域のL* とC* のヒストグラム
を作成する。この作成したヒストグラムにおいて、黒文
字を含む色背景領域の場合は、図6(A)に示すよう
に、黒文字部と色背景部の2山分布になるため、そのピ
ーク値の頻度とL* およびC* の閾値により、色背景中
黒文字とその他に分離可能である。
【0034】すなわち、頻度が閾値P1,P2以下で、
かつ分布のピークC* k,L* kが閾値C* 1,L*
に対して、
【数2】C* k<C* 1,L* k>L* 1 なる条件を満足することが比較部14で検出されたとき
は、判定部16によって図3(a)に示す如き色背景中
の黒文字であると判定される。
【0035】また、図6(B)に示すように、頻度が閾
値P1,P2以下で、かつ分布のピークC* k,L*
が、
【数3】C* k>C* 1,L* k<L* 1 なる条件を満足することが比較部15で検出されたとき
は、判定部16によって図3(b)に示す如き色背景中
の色文字であると判定される。
【0036】一方、図3(e)に示す如き写真や印刷等
の絵柄部分は、図6(C)に示すように、L* ,C*
2山分布にはならない。したがって、数2および数3の
各条件をともに満足しないことが比較部14,15で検
出された場合は、判定部16によって絵柄と判定され
る。
【0037】このようにして、色背景中文字検出部11
から墨生成処理部6に対して制御信号〔10〕/〔1
1〕が出力されると、墨生成処理部6のパラメータが制
御信号〔10〕/〔11〕に対応した変化する。
【0038】すなわち、墨生成処理部6においては、
Y,M,C信号の最小値MIN(Y.M.C)を算出
し、
【数4】K=α×MIN(Y.M.C) で表される黒量(K)の係数α(0.5〜1.0)を、
画像状態に応じて最適な値に設定することにより、黒の
パイルハイト量を制御する。
【0039】一例として、制御信号が〔10〕のとき、
即ち色背景中黒文字の場合にはα=1.0(100%U
CR)とし、制御信号が〔11〕のとき、即ち色背景中
色文字および単なる絵柄の場合には、α=0.5(50
%UCR)とする。この墨生成処理部6で黒量(K)が
決まると、新たな画像データY′,M′,C′は、Y′
=Y−K,M′=M−K,C′=C−Kとして、MTF
処理のためのディジタルフィルタ7へ送られる。
【0040】上述したように、絵文字分離部10で絵柄
判定された画像領域を、さらに色背景中文字検出部11
で色背景中黒文字部/その他の判定を行い、その判定結
果に応じた制御信号〔10〕/〔11〕に基づいて、色
背景中の黒文字に対して墨生成量を制御する構成したこ
とにより、色背景中黒文字のトナーパイルハイトの総和
を低減できるので、色背景中黒文字の周辺の転写不良を
防止できる。したがって、色背景部の黒文字において
も、画質欠陥のない高品位のカラー画像を原稿の種類に
関係なく再現できる。
【0041】なお、上記実施例においては、色背景中文
字検出部11から出力される制御信号〔10〕/〔1
1〕に基づいて、墨生成処理部6の黒量(K)を切り換
えることによって黒のパイルハイトを制御するとした
が、図1に破線で示すように、上記の制御に加えて、記
録系ガンマ補正回路8のK信号に対する階調補正量を制
御する構成としても良い。
【0042】これによれば、墨生成処理部6で何らかの
要因によって十分なる黒量(K)を設定できない場合が
あっても、K信号に対する階調補正量を制御することに
よって黒量(K)の少ない分を補償できるので、色背景
中黒文字の周辺の転写不良をより確実に防止でき、画質
欠陥のない高品位のカラー画像を得ることができること
になる。
【0043】図7は、画像形成装置の要部を示すブロッ
ク図である。本画像形成装置は、例えば図2に示すディ
ジタルカラー複写機の画像出力装置27として用いられ
るものである。図7において、絵文字分離部17および
色背景中文字検出部18によって、通常の画像形成の処
理に先立って、形成すべき画像における色背景中の黒文
字を検出する検出手段が構成されている。
【0044】絵文字分離部17および色背景中文字検出
部18としては、図1における絵文字分離部10および
色背景中文字検出部11と全く同じ構成のものを用いる
ことができる。すなわち、絵文字分離部17は、L*
* * のカラースペース上で形成すべき画像を、絵柄部
と文字部とに識別することによって絵文字分離を行い、
絵柄判定したときに色背景中文字検出部11に対して制
御信号〔10〕を出力する。
【0045】一方、色背景中文字検出部18は、絵文字
分離部17から制御信号〔10〕が供給されたとき、即
ち絵柄判定された場合において、図3に示す色背景中黒
文字(a)と判定したときに制御信号〔10〕を出力
し、色背景中色文字(b)および単なる絵柄(e)と判
定したときは制御信号〔11〕を出力する。
【0046】この制御信号〔10〕/〔11〕は、レー
ザー走査光学系19およびロータリー現像機20に供給
される。このレーザー走査光学系19およびロータリー
現像機20は、図2に示す画像出力装置27のレーザー
走査光学系28およびロータリー現像機31に相当する
ものである。
【0047】このレーザー走査光学系19およびロータ
リー現像機20は、色背景中文字検出部18から制御信
号〔11〕が供給されたときは、黒色を第1のプロセス
としたK→Y→M→Cのサイクルで画像再現の処理(像
形成→現像→転写)を行い、制御信号〔10〕が供給さ
れたときは、黒色を最終のプロセスとしたY→M→C→
Kのサイクルで画像再現の処理を行う。
【0048】上述したように、通常の画像形成の処理に
先立って、形成すべき画像における色背景中の黒文字を
検出する処理を行い、形成すべき画像に色背景中黒文字
がある場合は、画像形成の処理の際に黒色を最終プロセ
スとし、色背景部を黒文字よりも先に像形成→現像→転
写のプロセスを実行するようにしても、色背景中黒文字
のトナーパイルハイトを低減できるので、色背景中黒文
字の周辺の転写不良を防止できる。よって、色背景部の
黒文字においても、画質欠陥のない高品位のカラー画像
を原稿の種類に関係なく再現できる。
【0049】なお、上記各実施例においては、画像処理
装置および画像形成装置を、カラー複写機に適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、カラーファクシミリやビデオプリンタなどにも同様
に適用することが可能である。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絵柄情報と文字情報が混在するカラー原稿から読み取っ
た画像情報をディジタル処理する画像処理装置におい
て、絵柄判定された画像領域をさらに色背景中黒文字領
域とその他の領域とに識別し、入力画像における色背景
中の黒文字を検出し、色背景中の黒文字部分では、その
画像信号に対する処理パラメータを変えることによって
黒のパイルハイトを変更するようにしたことにより、色
背景中黒文字のトナーパイルハイトの総和を低減できる
ので、色背景中黒文字の周辺の転写不良を防止できる。
したがって、画質欠陥のない高品位のカラー画像を原稿
の種類に関係なく再現できるとともに、高価なカラート
ナーの消費量を低減できることにもなる。
【0051】また、本発明によれば、黒を含む4色の画
像信号に基づいて黒色を第1のプロセスとして4色で画
像を形成する画像形成装置において、画像形成前に形成
すべき画像における色背景中の黒文字を検出し、その検
出時には黒色を最終のプロセスとして画像を形成するよ
うにしたことにより、色背景中黒文字のトナーパイルハ
イトを低減できるので、色背景中黒文字の周辺の転写不
良を防止できる。したがって、色背景部の黒文字におい
ても、画質欠陥のない高品位のカラー画像を原稿の種類
に関係なく再現できるとともに、高価なカラートナーの
消費量を低減できることにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による画像処理装置の一実施例を示す
ブロック図である。
【図2】 本発明による画像処理装置が適用されるディ
ジタルカラー複写機の一例の構成図である。
【図3】 各種の画像情報を示す図である。
【図4】 入力画像の各状態と制御信号との対応関係を
示す図である。
【図5】 色背景中文字検出部の構成の一例を示すブロ
ック図である。
【図6】 入力画像の各状態における画像特徴を示すヒ
ストグラムである。
【図7】 画像形成装置の要部を示すブロック図であ
る。
【図8】 UCR処理についての説明図である。
【図9】 従来の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】 1 A/D変換器 2 シェーディング補正回路 3B,3G,3R ガンマ補正回路 4 第一色変換部 5 第二色変換部 6 墨生成処理部 10,17 絵文字分離部 11,18 色背景中文字検出部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された画像情報に基づく3色の画像
    信号を黒を含む4色の画像信号に変換しかつその4色の
    画像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理手段
    と、 入力画像における色背景中の黒文字を検出する検出手段
    とを備え、 黒のパイルハイトを決める前記信号処理手段の処理パラ
    メータを、前記検出手段の検出結果に基づいて制御する
    ことを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 黒を含む4色の画像信号に基づいて黒色
    を第1のプロセスとして4色で画像を形成する画像形成
    装置であって、 画像形成前に形成すべき画像における色背景中の黒文字
    を検出する検出手段を備え、 前記検出手段による検出時には黒色を最終のプロセスと
    して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
JP6180737A 1994-07-08 1994-07-08 画像処理装置および画像形成装置 Pending JPH0823455A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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