JPH08256271A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー原稿か白黒原稿かを簡単に識別できる
ようにし、ブロック単位での画像の領域識別を容易にす
る。 【解決手段】 入力された画像データを複数の画素から
なるブロックにブロック化するブロック化手段と、前記
ブロックに含まれる色情報を代表するブロック色を判定
するブロック色判定手段１１、２１と、前記ブロック色
判定手段による判定結果に基づき、前記画像データがカ
ラー画像であるか白黒画像であるかを判定する判定手段
１５、２３とを有する。さらに、前記判定手段による判
定結果に基づき、黒のみの出力とフルカラー出力を選択
して、前記画像データに基づき画像を出力する出力手段
とを有する。メインスキャンで得られる画像データによ
りカラー原稿か白黒原稿かを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像か白黒
画像かを判定してカラー原稿の場合にはフルカラーの出
力処理を行い白黒原稿の場合には黒トナーの現像出力処
理を行う画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４はデジタルカラー画像処理装置の構
成を示す図、図５は従来のエッジ処理回路の構成例を示
す図、図６は色相検出回路の構成を示す図である。

【０００３】一般にカラー複写機では、Ｙ（イエロ
ー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）
の４色からなる現像プロセスを実行してフルカラーの原
稿を再現している。このとき、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、非常に大きなメモリ
容量が必要となる。そのため、各現像色毎に繰り返し原
稿読み取りスキャンを行いながら、信号処理を行い現像
プロセスを実行している。

【０００４】原稿読み取りでは、ラインセンサーを用い
て光学的にＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の色分解信号
により読み取り画像データを取り込み、図４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）３２を通してカラーのトナー信号Ｙ、Ｍ、Ｃに変
換している。その後、ＵＣＲ３３により墨版（Ｋ）生
成、下色除去を行い、色相分離型非線形フィルタ部、Ｔ
ＲＣ（トーン調整）４０、ＳＧ（スクリーンジェネレー
タ）４１を通し現像色のトナー信号Ｘをオン／オフの２
値化データにする。そして、この２値化データでレーザ
光を制御して帯電した感光体を露光し網点階調により各
色の画像を重ね合わせフルカラーの原稿を再現してい
る。

【０００５】通常、デジタルカラー画像処理装置では、
原稿のコピーを行うメインスキャンに先立ってまずプリ
スキャンを行い、このプリスキャンで原稿サイズの検知
やカラー原稿か白黒原稿かの識別を行う。そして、メイ
ンスキャン時にその情報を基に、カラー原稿の場合には
フルカラー出力処理を行い、白黒原稿の場合にはＫ
（黒）だけの出力処理を行う等、コピー動作の制御、パ
ラメータの切り換え等を行っている。また、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とが
混在するような、種類の異なった画像を有する原稿に対
しては、非線形フィルタ処理を導入し、特に鮮鋭度の高
い文字、線画等の２値画像を得るためにエッジ強調処理
を行う方式が種々提案されている。その１例として色相
分離型非線形フィルタ部を備えた構成例を示したのが図
４である。

【０００６】色相分離型非線形フィルタ部には、ＵＣＲ
３３において墨版生成、下色除去処理を施して生成され
たＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ信号から現像工程にしたがってセレク
トされた現像色の画像データＸが入力され、２系統に分
岐される。そのうち一方は平滑化フィルタ３４で平滑化
の処理が行われ、他方はγ変換３６、エッジ検出フィル
タ３７、エッジ強調用ＬＵＴ３８でエッジ強調の処理が
行われる。そして、これらの出力が最終的に加算器３９
で合成されて非線形フィルタ信号として出力される。そ
のエッジ処理回路の構成例を示したのが図５である。

【０００７】エッジ処理では、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の有彩色信号のエッジ強調は行
わずに、Ｋのみをエッジ量に応じて強調するように制御
する。

【０００８】色相検出回路３５は、図６（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「１」にするものである。そ
して、この出力から同図（ｂ）に示す判定条件により判
定色相を導き、さらに、同図（ｃ）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「１」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、Ｗ（白）、Ｙ、Ｍ、Ｃ、
Ｂ、Ｇ、Ｒ、Ｋの８色を対象としている。

【０００９】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が必
要色とされ、他は不必要色とされる。従って、この場
合、必要色のサイクルではエッジ強調用ＬＵＴ３８の
によりエッジが強調され、不必要色のサイクルではエッ
ジ強調用ＬＵＴ３８のによりエッジ強調をしない信号
としている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図７は文字太り現象を
説明するための図、図８はエッジ強調処理を説明するた
めの図である。

【００１１】上記のようにエッジ強調処理では、閾値ｔ
ｈとの比較により色相識別を行い、その結果によりエッ
ジ検出信号をエッジ強調用ＬＵＴで変換してエッジ強調
信号を生成している。ところが、ＩＩＴのＭＴＦ特性
は、図７（ａ）に示すように周波数が高くなるにしたが
って悪くなってくる。しかも、このＭＴＦの劣化の度合
は、色や主、副の走査方向によっても異なる。このよう
なＭＴＦの劣化により、原稿の濃度分布が例えば同図
（ｂ）のａに示すようなものであっても同図（ｂ）のｂ
に示すようにつぶれたデータとなってしまう。色相検出
では、この信号ｂを閾値ｔｈと比較して色相を判定する
ため、本来はｗの幅のものがｗ′のようにかなり太った
状態で色相が判定され、これがエッジ強調の処理範囲と
される。この判定に基づいて同図（ｃ）に示すようなエ
ッジ強調信号ｄが加算されエッジが強調されるので、同
図（ｂ）のｃのように太った文字により再現される。さ
らに、この文字太りは、ＩＩＴだけでなくＩＯＴの現像
材、現像方式、現像特性等にも起因して現れる。

【００１２】また、上記の方式では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ信
号全てを強調していた他の従来方式に比べると、黒文字
再現は向上できるが、Ｙ、Ｍ、Ｃ信号中に平滑化信号が
残る。すなわち、図５のエッジ強調用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
去するだけであるため、例えば図８（ａ）に示すような
黒文字のフィルタ入力信号に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃを強調
せずＫのみを強調するようなエッジ強調処理信号が生成
されるが、平滑化フィルタでは、同図（ｂ）に示すよう
にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ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、同図（ｃ）に示すようにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの平滑
化信号が残る。

【００１３】通常、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、エッジの部分
にこのＹ、Ｍ、Ｃの平滑化された色が現れ、つまり黒文
字をＫ１色で再現することができない。このような構成
では、Ｋ１色再現の場合と比較すると、線の太り、レジ
ズレ等によるエッジの色変わりや濁りが生じ、そのため
鮮鋭さがなくなり画質的に劣るという問題がある。

【００１４】さらに、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がで
き、再現性を高めることができるが、これらの混在画像
の場合には、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。そのた
め、２値画像に対しても中間調画像に対しても最適な処
理にはならず、いずれにも満足できる画像を得ることは
難しい。例えば２値画像では、エッジ強調が弱くぼけ
て、文字が鮮明でなくなったり、また、黒文字では、エ
ッ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、エッジ検出周波数の
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、変なモアレやエッジが変に強調された荒い画
像になってしまう。

【００１５】その他、画調を識別する装置としては、所
定の画素ブロック内の平均値と標準偏差等を使うもの
（例えば特開昭６３ー２０５７８３号公報）や位相の異
なる複数のディザ変換で変換した２値出力を使うもの
（例えば特開昭６３ー１９３７７０号公報）があるが、
文字でも色文字と黒文字、さらには中間調画像との識別
ができないという問題がある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するものであって、カラー原稿か白黒原稿かを簡単
に識別できるようにし、ブロック単位での画像の領域識
別を容易にするものである。

【００１７】そのために本発明は、入力された画像デー
タを複数の画素からなるブロックにブロック化するブロ
ック化手段と、前記ブロックに含まれる色情報を代表す
るブロック色を判定するブロック色判定手段と、前記ブ
ロック色判定手段による判定結果に基づき、前記画像デ
ータがカラー画像であるか白黒画像であるかを判定する
判定手段とを有することを特徴とし、前記判定手段は、
前記ブロック色判定手段による判定結果から有彩色であ
る頻度と有彩色でない頻度との比較に基づき、前記画像
データがカラー画像であるか白黒画像であるかを判定
し、或いは前記ブロック色判定手段による判定結果から
有彩色である頻度と閾値とを比較する比較手段を有し、
前記比較手段の比較結果に基づき前記画像データがカラ
ー画像であるか白黒画像であるかを判定することを特徴
とするものである。

【００１８】また、入力された画像データを複数の画素
からなるブロックにブロック化するブロック化手段と、
前記ブロックに含まれる色情報を代表するブロック色を
判定するブロック色判定手段と、前記ブロック色判定手
段による判定結果に基づき、前記画像データがカラー画
像であるか白黒画像であるかを判定する判定手段と、前
記判定手段による判定結果に基づき、黒のみの出力とフ
ルカラー出力を選択して、前記画像データに基づき画像
を出力する出力手段とを有するものであり、さらにメイ
ンスキャンで得られる画像データによりカラー原稿か白
黒原稿かを判定する画像処理装置であって、スキャンさ
れた画像データを複数の画素からなるブロックにブロッ
ク化するブロック化手段と、前記ブロックに含まれる色
情報を代表するブロック色を判定するブロック色判定手
段と、前記ブロック判定手段による判定結果に基づき、
前記画像データがカラー原稿であるか白黒原稿であるか
を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に
基づいて、黒のみの出力とフルカラー出力とを切り換え
て出力する出力手段とを有することを特徴とするもので
ある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、画素をブロック化してブロ
ック色判定を行うことによって従来より高精度に自動的
にカラー原稿か白黒原稿に対応した動作の選択を実現で
きるようにした本発明の実施の形態を説明する。図１は
本発明のブロック色判定を利用した画像処理装置の実施
の形態を示す図である。

【００２０】図１（ａ）において、黒ブロックカウンタ
１２は、ブロック色判定部１１で判定した黒ブロックの
数をカウントするものであり、色ブロックカウンタ１３
は、背景のＷ、黒のＫ以外の色ブロックの数をカウント
するものである。比率計算部１４は、黒ブロックカウン
タ１２のカウント値ｆ_b と色ブロックカウンタ１３のカ
ウント値ｆ_c との比率計算（ｆ_c ／ｆ_b ）を行うもので
あり、判定部１５は、その比率がある閾値を越えたか否
かの判定によりカラー原稿か白黒原稿かを識別するもの
である。上記構成によりカラー原稿と白黒原稿とを識別
できるので、プリスキャンを実行してこの判定を行い、
判定部１５の信号をメインスキャン時に用いることによ
りカラー原稿の場合にはフルカラーの出力処理を行い、
白黒原稿の場合にはＫ現像出力処理を行うようにするこ
とができる。また、同図（ｂ）に示すように黒ブロック
カウンタを省き色ブロックカウンタ２２のみを用いて色
ブロックをカウントし、その出力を比較器２３で閾値ｔ
ｈと比較してカラー原稿か白黒原稿かの識別を行うよう
に構成してもよい。

【００２１】次に、文字と中間調の混在原稿について文
字領域か中間調領域かを判定し、判定した原稿領域毎に
パラメータの切り換えを行って画像データを調整し生成
するようにした画像処理装置によりブロック色判定をさ
らに具体的に説明する。

【００２２】図２は文字と中間調の混在原稿について文
字領域か中間調領域かを判定するように構成した画像領
域識別方式の画像処理装置の実施の形態を示す図、図３
は図２に示す回路の動作を説明するための図である。

【００２３】図２において、色相検出部１は、各画素毎
に８色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｗ、Ｂ、Ｇ、Ｒ）の色相のい
ずれかを検出するものであり、コンパレータ２は、ＹＭ
Ｃのうち最大のものが閾値ｔｈ_max 以上か否かを検出す
るものである。色相検出部１では、低い濃度のノイズ等
も検出するので、この場合には、後述するランレングス
が短くなって、文字領域と誤って認識してしまうという
問題が生じる。そこで、少なくともある程度以上の濃度
を有する画素を文字候補とするために閾値ｔｈ_max との
比較判定を行い、ノイズを除去するのがコンパレータ２
である。

【００２４】ブロック化部３は、数画素例えば図３
（ａ）に示すように４×４〜８×８に各画素をブロック
化するものである。この場合のブロックサイズは、大き
くすることによって識別確度は上がるが、ライン数が増
えるのでハードウエア規模が大きくなるという問題が生
じる。したがって、プリスキャンを前提とした場合のス
キャンスピードによって変わる。

【００２５】ブロック判定部４は、７色判定を行うもの
である。７色判定は、Ｗを除く７色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、
Ｂ、Ｇ、Ｒ）についてブロック内の最大頻度色を判定
し、それをブロック色とするものである。実際の例を示
して説明する。図３（ａ）に示したように４×４画素を
１ブロックとしてそれぞれの色の頻度をカウントする
と、Ｋ＝６，Ｍ＝２，Ｒ＝１，Ｃ＝１，Ｗ＝６となる
が、Ｗを除いた色／黒画素で最大である色をブロック色
として採用する。この場合は、Ｋが最大であるので、ブ
ロック色はＫとなる。このようにブロック色を求める
と、図３（ｄ）に示すように画素単位のランレングスで
は、ランが短くなり文字との切り分けが困難であった網
点領域のランレングスが長くなる。一方、文字領域の場
合は、文字と文字との間が網点のピッチより長いためブ
ロックランレングスは短くなる。このようにブロックラ
ン長でみると切り分けが可能になる。

【００２６】主走査方向カラーランカウント部６は、ブ
ロック色判定部４からＷ（０）か、それ以外の色黒
（１）かを表す１ビットをもらい、主走査方向の色／黒
ブロックのランレングスをカウントするものであり、コ
ンパレータ７は、図３（ｃ）に示すような各ブロックの
カウント値（ランレングス）が閾値ｔｈ_run より短いか
否かを判定するものである。ここでは、色／黒ブロック
のランレングスが閾値ｔｈ_run より短いと文字の候補と
なる。

【００２７】副走査方向エッジ検出部５は、図３（ｂ）
に示すように副走査方向の数ブロックの範囲でエッジが
あるか否かを検出するものであり、エッジがある場合に
文字の候補とする。これは、文字領域で用いられる横線
も長いランレングスとなるため、上記の主走査方向のラ
ンレングスでは文字の候補とならないので、このような
場合にも文字の候補として検出するためのものである。
そのため、例えば図３（ｂ）に示すように副走査方向に
例えば５ブロックをとり、注目ブロックの両側を見て白
ブロックがある場合に文字の候補としている。

【００２８】オアゲート８とアンドゲート９は、上記の
検出結果から主走査方向か副走査方向のいずれかで文字
の候補が存在し、且つブロックのｍａｘフラグが１であ
れば、このブロックを文字領域と判定し、ブロック色判
定部４で判定したブロック色信号を出力するものであ
る。なお、ｍａｘフラグは、コンパレータ２でＹＭＣの
うち最大のものが閾値ｔｈ_max 以上であると判定された
画素がブロック内に１以上あることを示す信号である。

【００２９】上記実施の形態は、この文字部周辺のラン
レングスが短いことに着目したものである。すなわち、
文字部は、文字のブロックのかたまりと背景のかたまり
で構成され、地肌背景中にあるため、濃度変化が急峻で
あるのに対し、画像部は、画像背景中にあり濃度が緩や
かである。そのため、ランレングスを観察すると、文字
領域ではランレングスが短く、中間調領域ではランレン
グスが長くなる。しかも、画素単位では網点領域と文字
領域との識別が困難であったが、網点の場合にはブロッ
ク化することによりランレングスが長くなるので、文字
領域ではなく中間調領域で認識することができる。つま
り、ブロック化によって高い周波数を有する網点パッチ
部もランレングスが長い色ブロックとして発生しやすく
なり、中間調領域として取り込むことができる。また、
主走査方向カラーランカウント部６とコンパレータ７に
より文字の候補を検出するだけでは、主走査方向にラン
レングスの長いライン等を誤認してしまうため、副走査
方向エッジ検出部５によりエッジがある場合も文字の候
補とすることによって認識精度を上げている。

【００３０】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、ＹＭＣの信号で色相検出を行った
が、ａ^* 、ｂ^* 、ＩＱ等の色度信号を用いてもよい。ま
た、画素毎に色相判定を行ってブロック色を求めたが、
画素毎に平均化した後ブロック色を求めるようにしても
よい。従来は、画素単位での色判定を用いていたため
に、実際には黒文字原稿でありながらも、読取装置、或
いはセンサーによって特に文字のエッジ部での色判定エ
ラーが発生しやすく、これらの誤認の積算でカラー原稿
と見誤るケースが多々あった。本発明のブロック色によ
る判定ではこの点を大幅に改善できる。また、多少のラ
インバッファの追加でプリスキャンの必要なしにメイン
スキャンと同時に識別可能であることはいうまでもな
い。

【００３１】

【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、各画素をブロック化してブロック色を判定
し、それをカウントした値でカラー原稿か白黒原稿かを
識別し、それぞれの原稿に対応した処理を行うことがで
きるので、白黒原稿での無駄の動作をなくすこともでき
る。また、識別のためのハードウエアも簡易な構成で高
精度の識別が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のブロック色判定を利用した画像処理
装置の実施の形態を示す図である。

【図２】 文字と中間調の混在原稿について文字領域か
中間調領域かを判定するように構成した画像領域識別方
式の画像処理装置の実施の形態を示す図である。

【図３】 図２に示す回路の動作を説明するための図で
ある。

【図４】 デジタルカラー画像処理装置の構成を示す図
である。

【図５】 従来のエッジ処理回路の構成例を示す図であ
る。

【図６】 色相検出回路の構成を示す図である。

【図７】 文字太り現象を説明するための図である。

【図８】 エッジ強調処理を説明するための図である。

【符号の説明】

１１、２１…ブロック判定部、１２…黒ブロックカウン
タ、１３、２２…色ブロックカンウタ、１４…比率計算
部、１５…判定部、２３…比較器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された画像データを複数の画素から
   なるブロックにブロック化するブロック化手段と、 前記ブロックに含まれる色情報を代表するブロック色を
   判定するブロック色判定手段と、 前記ブロック色判定手段による判定結果に基づき、前記
   画像データがカラー画像であるか白黒画像であるかを判
   定する判定手段とを有する画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１の画像処理装置において、 前記判定手段は、前記ブロック色判定手段による判定結
   果から有彩色である頻度と有彩色でない頻度との比較に
   基づき、前記画像データがカラー画像であるか白黒画像
   であるかを判定することを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１の画像処理装置において、 前記判定手段は、前記ブロック色判定手段による判定結
   果から有彩色である頻度と閾値とを比較する比較手段を
   有し、前記比較手段の比較結果に基づき前記画像データ
   がカラー画像であるか白黒画像であるかを判定すること
   を特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 入力された画像データを複数の画素から
   なるブロックにブロック化するブロック化手段と、 前記ブロックに含まれる色情報を代表するブロック色を
   判定するブロック色判定手段と、 前記ブロック色判定手段による判定結果に基づき、前記
   画像データがカラー画像であるか白黒画像であるかを判
   定する判定手段と、 前記判定手段による判定結果に基づき、黒のみの出力と
   フルカラー出力を選択して、前記画像データに基づき画
   像を出力する出力手段とを有する画像形成装置。
5. 【請求項５】 メインスキャンで得られる画像データに
   よりカラー原稿か白黒原稿かを判定する画像処理装置で
   あって、 スキャンされた画像データを複数の画素からなるブロッ
   クにブロック化するブロック化手段と、 前記ブロックに含まれる色情報を代表するブロック色を
   判定するブロック色判定手段と、 前記ブロック判定手段による判定結果に基づき、前記画
   像データがカラー原稿であるか白黒原稿であるかを判定
   する判定手段と、 前記判定手段による判定結果に基づいて、黒のみの出力
   とフルカラー出力とを切り換えて出力する出力手段とを
   有する画像処理装置。