JPH09247473A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再現画像に画像欠損や残留ノイズが生じない
画像形成装置を提供する。 【解決手段】 原稿をＣＣＤセンサ１４で読み取って得
られた赤、緑、青の各色成分の画像データは、シェーデ
ィング補正部５２でシェーディング補正された後、ＨＶ
Ｃ変換部５３においてマンセル色空間上の色領域信号Ｈ
^*，Ｖ，Ｃ^*に変換され、このＶの変化から領域判別部５
４でエッジ部か濃度平坦部かを判別し、ノイズ処理部５
６において上記濃度平坦部と判別された画像データのＨ
^*，Ｖ，Ｃ^*の色領域信号について適切な平滑化処理を行
ってノイズ除去を行い、このノイズ除去された色領域信
号をｒｇｂ変換部５７により、赤、緑、青の画像データ
に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿を色分解して
得られた画像データに基づいてカラー画像を再現するデ
ジタルカラー複写機やカラーファクシミリなどの画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿をスキャナで読み取って得た画像デ
ータに基づき、画像の再現を行う複写機などにおいて
は、原稿から読み取った赤、緑、青のデジタル画像デー
タＲ，Ｇ，Ｂを色再現のためのシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のデータに変換して画像を再現
する。

【０００３】このため、原稿を走査して得られたＲ，
Ｇ，Ｂの３色のデジタルデータを画像再現のためのＣ，
Ｍ，Ｙの３色のデジタルデータに変換するデータ処理が
画像信号処理部において行われる。しかしながら、スキ
ャナの読み取り精度の問題や、プリンタ部における発色
再現性の問題などによって画像ノイズが発生して画像劣
化が生じ、これを補正する手段が必要となる。

【０００４】特に、フルカラーの再生画像においては、
濃度平坦部における滑らかな濃度変化が要請され、そこ
に少しでもノイズがあると大変目障りであり、画像全体
の印象が悪くなる。そこで、従来から、原稿を読み取っ
て得られた各色成分ごとの画像データに対してフィルタ
による平滑化処理を施すことにより画像のノイズを軽減
し、画質の劣化を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような画像ノイズの軽減方法において、実際に再現され
た画像を見ると、不必要に画像データが欠落したり、ま
たはノイズ軽減が不十分であるために目に付くノイズが
残留したりする場合がある。これは、従来のノイズ処理
が、色が再現される以前のＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像
データに対してなされたものであって、実際に再現され
る色彩についての被視感度に対するノイズ処理ではない
ため適正な平滑化処理ができず、不必要な平滑化処理に
より再現されるべき微妙な画像データが脱落したり、反
対に、ノイズ処理の効果が十分再現画像に反映されず、
Ｒ，Ｇ，Ｂの画像データの段階では許容範囲内の微小な
ノイズであっても、色再現の際に互いのノイズが重なっ
て大きなノイズとなることに起因するものと考えられ
る。

【０００６】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであって、ノイズ除去を適切に行うことによ
り、微妙な画像データを再現する一方、画質劣化を招く
ノイズを的確に除去することができる画像形成装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、原稿を色分解して読み取った画像データ
に画像信号処理手段において補正を加え、この補正され
た画像データに基づいて画像を形成する画像形成装置で
あって、前記画像信号処理手段は、前記画像データを均
等色空間上の色領域信号に変換する第１のデータ変換手
段と、前記変換された色領域信号についてノイズ除去処
理を行うノイズ除去手段と、前記ノイズ除去された色領
域信号を色成分で示される画像データに変換する第２の
データ変換手段と、を備えることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施の形態を、デジタルカラー複写機を例にして説明
する。 （１）第１の実施の形態 （１−１）デジタルカラー複写機全体の構成 図１は、本発明に係るデジタルカラー複写機の全体の構
成を示す図である。

【０００９】デジタルカラー複写機は、大きく原稿画像
を読み取るイメージリーダ部１０と、このイメージリー
ダ部１０で読み取った画像を再現するプリンタ部２０と
に分けられる。イメージリーダ部１０におけるスキャナ
部１１は、原稿を照射する露光ランプ１２と、当該原稿
からの反射光を集光するロッドレンズアレー１３と、集
光された光を電気信号に変換する密着型のＣＣＤカラー
イメージセンサ（以下、単に「ＣＣＤセンサ」とい
う。）１４を備えている。

【００１０】原稿押さえ１９は、その一辺を軸にして上
下方向に開放可能であって（図２参照）、スキャン時に
原稿ガラス板１６上に載置された原稿が動かないように
固定すると共に露光ランプ１２の光が外部に逃げないよ
うにする。図２は、当該原稿押さえ１９を開放した状態
でイメージリーダ部１０を上方から見た図であって、ス
キャナ部１１には、図の矢印方句（副走査方向）に対し
て直交する方向に、ほぼ原稿ガラス板１６の幅に等しい
長さを有する露光ランプ１２、ＣＣＤセンサ１４などが
平行に配設されている。また、原稿ガラス板１６の左側
には、後述するシェーディング補正に使用される白基準
板１７が配設される。

【００１１】原稿読み取り時にスキャナ部１１は、モー
タ１５により駆動されて、矢印の方向に移動し、透明な
原稿ガラス板１６上に載置された原稿をイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各再現色に対応して４回スキャンする。ＣＣＤ
センサ１４には、図示しない赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）のフィルターが設けられており、一度のスキャン
で３色の読取りを行う。

【００１２】スキャナ部１１の露光ランプ１２で照射さ
れた原稿面の画像は、ＣＣＤセンサ１４において光電変
換され、これにより得られた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の多値電気信号は、制御部１００における画像信
号処理部１２０（図３）において、後述する処理を受け
て、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｋ）の各濃度データに変換される。

【００１３】これらの濃度データは、同じく制御部１０
０のプリンタ制御部１３０（図３）において、感光体の
階調特性に応じた補正（γ補正）やディザ処理が施され
て、レーザーダイオードを内蔵するプリントヘッド部２
１（図１）に出力制御信号として出力され、プリントヘ
ッド部２１は、当該出力制御信号に基づいて濃度データ
に応じた強度のレーザ光を発して、各再現色ごとに感光
体ドラム２２の表面を露光する。

【００１４】感光体ドラム２２は、上記露光を受ける前
にクリーナ２３で感光体表面の残留トナーを除去され、
さらにイレーサランプ２４に照射されて除電された後、
帯電チャージャ２５により一様に帯電されており、この
ように一様に帯電した状態で露光を受けると、感光体ド
ラム２２表面の感光体に静電潜像が形成される。マゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー現像器
２６ａ〜２６ｄを備えたトナー現像部２６は、感光体ド
ラム２２の回転に同期して図示しない昇降装置により上
下駆動され、上記トナー現像器２６ａ〜２６ｄのうち上
記静電潜像が形成された色成分のものが選択され、当該
感光体ドラム２２表面上の静電潜像を現像する。

【００１５】一方、転写ドラム２８には、各用紙カセッ
ト３２、３３に設けられた、光電センサなどからなる用
紙サイズ検出センサ３２１、３３１からの検出信号に基
づき、プリンタ制御部１３０により用紙カセット３２、
３３のいずれかが選択されて必要なサイズの複写紙（図
示せず）が供給され、この複写紙の先端が、転写ドラム
２８上のチャッキング機構３４により把持されると共
に、吸着用チャージャ３５によって静電的に吸着され
て、位置ずれが生じない状態で巻き取られており、上記
感光体ドラム２２に現像された像は、転写チャージャ２
７により上記転写ドラム２８上に巻き取られた複写紙に
転写される。

【００１６】このような印字行程は、マゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの各色について繰り返して行わ
れ、全ての色について印字が終了すると、分離爪２９を
作動させて、複写紙を転写ドラム２８の表面から分離さ
れる。複写紙に転写されたトナー像は、触れるとすぐに
剥がれる不安定な状態であるので、定着装置３０におい
て加熱しながら押圧することによりトナーを紙の繊維の
間に固定して定着させ、排紙トレー３１上に排出する。

【００１７】なお、イメージリーダ部１０の前面の操作
しやすい位置には、図１の点線で示すように操作パネル
１８が設けられており、コピー枚数を入力するテンキー
やコピー開始を指示するコピーキーなどが設けられてい
る。次に、上記デジタルカラー複写機における制御部１
００の構成を図３のブロック図により説明する。

【００１８】当該制御部１００は、イメージリーダ制御
部１１０と、画像信号処理部１２０と、プリンタ制御部
１３０とからなる。イメージリーダ制御部１１０は、原
稿読み取り時におけるイメージリーダ部１０の各動作、
すなわち、ＣＣＤセンサ１４や露光ランプ１２のＯＮ／
ＯＦＦの切替や、モータ１５を駆動してスキャナ部１１
のスキャン動作を制御する。

【００１９】画像信号処理部１２０は、スキャナ部１１
のＣＣＤセンサ１４から送られてきた赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の画像信号を後述する方法で処理し
て、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），
黒（Ｋ）の再現色の画像データに変換して、最適な再現
画像が得られるようにする（以下、赤、緑、青の各色成
分を単に「Ｒ，Ｇ，Ｂ」もしくは「ｒ，ｇ，ｂ」と表
し、同様に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの
各再現色を、それぞれ「Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ」と表す。）。

【００２０】プリンタ制御部１３０は、プリンタ部２０
の各部の動作を制御するものであって、上記画像信号処
理部１２０から出力された画像データについて、γ補正
を行い、さらに階調表現法として多値化ディザ法を用い
る場合にはディザ処理を施して、プリントヘッド部２１
の出力を制御し、また、用紙カセット３２、３３からの
給紙動作、感光体ドラム２２や転写ドラム２８の回転動
作、トナー現像器２６の上下動、各チャージャへ電荷の
供給などの各動作を同期をとりながら統一的に制御す
る。

【００２１】（１−２）画像信号処理部の構成 次に、上記画像信号処理部１２０の構成を図４のブロッ
ク図に基づいて説明する。スキャナ部１１のＣＣＤセン
サ１４により光電変換された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部
５１で、Ｒ，Ｇ，Ｂの多値デジタル画像データに変換さ
れる。

【００２２】Ａ／Ｄ変換された画像データは、シェーデ
ィング補正部５２で所定のシェーディング補正を施され
る。このシェーディング補正は、露光ランプ１２の照射
ムラやＣＣＤセンサ１４の感度ムラを解消するものであ
って、プレスキャン時に原稿ガラス板１６の端に設置さ
れた白色基準板１７（図１）を読み取って、このときの
読み取った画像データから各画素の乗算比率を決めて内
部メモリに記憶させておき、原稿読み取り時、各画素デ
ータに上記内部メモリに記憶した乗算比率を乗算してシ
ェーディング補正した画像データを得る。

【００２３】シェーディング補正後の画像データは、Ｈ
ＶＣ変換部５３に入力され、次のようにしてマンセル表
色系における均等色空間（以下「マンセル色空間」とい
う）における色領域信号である色相角（Ｈ^*）、明度
（Ｖ）、彩度（Ｃ^*）のデータに変換される。ｒ，ｇ，
ｂの画像データは、まず、次の数１によりｖ，α，βの
信号値に変換される。

【００２４】

【数１】 この数１において、ａ１１〜ａ３３の３Ｘ３の要素から
なる変換係数は、色分解用のフィルタの透過特性などに
基づいて予め設定されたものであって、次の数２はその
一例である。

【００２５】

【数２】 図５は、上記マンセル色空間における座標系を示すもの
であって、縦軸は、明度に関係し、そして他の直交する
２つの水平軸は、色調に関係する軸であって、正の方向
の座標が赤味、負の方向が緑味を表すα軸と、正の方向
の座標が黄味、負の方向が青味を表すβ軸とからなり、
色空間上の点Ｐの明度（Ｖ）は、ｖに等しく、他の彩度
（Ｃ^*）、色相角（Ｈ^*）は、同図から明らかなように、
それぞれ、次の数３、数４の各式によって算出される。

【００２６】

【数３】

【００２７】

【数４】 なお、色相角（Ｈ^*）は、通常、０度から３６０度まで
の角度で示されるが、数３の式においては、これに（２
５６／３６０）の係数を乗算することにより２５６段階
（８ビット）で表示できるようにしている。これらの式
を用いて、ＨＶＣ変換部５３は、ｒ，ｇ，ｂの色成分ご
との画像データを、彩度（Ｃ^*）、明度（Ｖ）、色相角
（Ｈ^*）の各色領域信号に変換し、領域判別部５４とノ
イズ処理部５６のそれぞれに出力される。

【００２８】領域判別部５４では、変換された画像デー
タが、原稿の画像における濃度平坦部の領域ものである
か、エッジ部の領域のものであるかを判別する。そのた
め、領域判別部５４では、まず、注目画素の明度（Ｖ）
値について、図６で示されるラプラシアンフィルタ５４
１を用いて、注目画素とその周辺画素の明度のデータに
ついて２次元のフィルタ処理を行って、ラプラシアン出
力ΔＶを得る。このラプラシアンフィルタは、２次微分
フィルタとも呼ばれ、入力画像のエッジ成分に対して特
異な値を示す。したがって、このラプラシアン出力ΔＶ
が予め設定された所定の閾値Ｖｔｈを超える場合に、当
該画像データがエッジ部の領域のものであると判断で
き、反対に当該閾値以下の場合には、濃度平坦部（非エ
ッジ部）の領域の画像データであると判断でき、これら
の判断の結果は、領域判別情報ＥＧとしてＣＰＵ５５に
出力される。

【００２９】ＣＰＵ５５は、当該領域判別情報ＥＧに基
づき、濃度平坦部（非エッジ部）であると判別された画
像データについて、ノイズ処理部５６に対して平滑化処
理してノイズ除去するように指示する。ノイズ処理部５
６は、上記指示を受けて空間フィルタを使用して、当該
画像データの色領域信号に対して平滑化処理を行う。す
なわち、２次元のスムージングフィルタを用いて、注目
画素に対する周辺画素の画像データについて重み付け加
算による移動平均を行って画像ノイズを低減させ、これ
により画質の滑らかな画像を再現する。

【００３０】そのため、ノイズ処理部５６には、例え
ば、図８に示すような３種類のスムージングフィルタ５
６１、５６２、５６３が設定されており（この順に平滑
化処理の程度が高くなる）、このうち一つのフィルタを
選択して平滑化処理を行うが、どのフィルタを選択する
かは、原稿となる画像の質により予め操作者により設定
されている。

【００３１】このように均等色空間上における色領域信
号、すなわち、実際の被視感度に近い色相角や明度、彩
度などに対して、適切なスムージングフィルタにより平
滑化処理を行うため、従来のように色再現前の色成分ご
と平滑化処理する場合に比べて、ノイズ除去を的確に行
うことができ、残留ノイズを効果的に軽減すると共に、
微妙な表現の画像データも失われることもない。

【００３２】ノイズ処理部５６でノイズ除去された各色
領域信号は、次段のｒｇｂ変換部５７において、上述の
ＨＶＣ変換部５３における数１と逆の変換、すなわち、
次の数５で示される演算を施されて、ｒ，ｇ，ｂの色成
分ごとの画像データに逆変換され、濃度変換部５８に出
力される。

【００３３】

【数５】 この濃度変換部５８には、シェーディング補正部５２か
ら平滑化処理前のｒ，ｇ，ｂの画像データも直接入力さ
れているが、上記ＣＰＵ５５からの指示を受けて内部の
セレクターによりどちらかの画像データを選択して、こ
れを濃度データに変換する。

【００３４】すなわち、ＣＰＵ５５からの指示により当
該画像データが濃度平坦部のものであると判明した場合
には、濃度変換部５８は、内部セレクターによりｒｇｂ
変換部５７から出力された画像データを選択して濃度変
換処理を行い、反対にエッジ部の画像データである場合
には、シェーディング補正部５２から直接出力された画
像データを選択して濃度変換処理を行う。

【００３５】このように濃度変換処理が必要なのは、シ
ェーディング補正された段階での画像データ（ノイズ処
理部５６でノイズ除去されてｒ，ｇ，ｂのデータに逆変
換された画像データも含む）は、まだ、原稿の反射率デ
ータであるため、再現色のデータに変換するにあたり、
実際の画像の濃度データに変換する必要があるからであ
る。

【００３６】ＣＣＤセンサ１４の出力データは、入射強
度（原稿反射率）に対してリニアな光電変換特性を有し
ているが、この原稿反射率と原稿濃度とはリニアな関係
になく、所定のｌｏｇ曲線で示される対応関係を有す
る。図７は、当該ｌｏｇ曲線の一例を示す図であって、
横軸が反射率データの大きさを、縦軸が濃度データの大
きさをそれぞれ示しており、この変換曲線に基づき、最
小値ｖ１から最大値ｖ２までの反射率データを、２５５
を最大濃度階調とする濃度データに変換し、これにより
人間の眼から見たリニアな原稿濃度データＤｒ，Ｄｇ，
Ｄｂを得る。

【００３７】このように生成された濃度データは、色補
正部５９に入力される。色補正部５９では、上述のＲ，
Ｇ，Ｂの濃度データＤｒ，Ｄｇ，Ｄｂに基づきまず、真
の黒の濃度データＫ’を生成する。ここで、黒の濃度デ
ータの生成を行うのは、フルカラー再現のために必要な
Ｃ，Ｍ，Ｙを重ね合わせて黒を再現しても、各トナーの
分光特性の影響により、鮮明な黒の再現が難しいためで
ある。そのため、各色の濃度データから予め黒濃度を求
めておいて、この濃度値に基づいてＫのトナーを用いて
鮮明な黒色を再現するようにしている。

【００３８】黒の濃度データＫ’は、ＤＲ，ＤＧ，ＤＲ
の共通部分（図９参照）であるから、その補色関係にあ
るＣ，Ｍ，Ｙの各濃度データは、理論的には上記ＤＲ、
ＤＧ、ＤＢの各濃度データから黒データＫ’を差し引い
た値になるはずであるが、そうすると、図９の例からも
分かるように、各色成分の濃度が極端に低下すると共
に、黒成分だけが目立って極めて彩度が低い黒ずんだ画
像が再生されてしまうことになる。

【００３９】そこで、ＤＲ、ＤＧ，ＤＢの濃度データよ
りｐ・Ｋ’を減算してＣ，Ｍ，Ｙの濃度データＣ’，
Ｍ’，Ｙ’とすると共に、黒の濃度データをｑ・Ｋ’と
して、これらの係数ｐ、ｑの値により各濃度値を調整し
ている。前者の処理を、下色除去処理（ＵＣＲ処理）、
後者の処理を墨加刷処理（ＢＰ処理）といい、数式で示
すと次のようになる。 （ＵＣＲ処理） Ｃ’＝Ｄｒ−ｐ・Ｋ’ Ｍ’＝Ｄｇ−ｐ・Ｋ’ Ｙ’＝Ｄｂ−ｐ・Ｋ’ （ＢＰ処理） Ｋ＝ｑ・Ｋ’ これらの式において、係数ｐをＵＣＲ比率といい、これ
が高いほど、色データ値が低くなる。また、係数ｑをＢ
Ｐ比率といい、これが高いほど、黒データ値が高くな
る。

【００４０】したがって、ＵＣＲ比率、ＢＰ比率は、色
再現の彩度と無彩色の鮮明度に対して影響を持つことに
なり、予め目的の画像の再現に適切な値が色補正部５９
内に設定されている。このようにして生成された、Ｃ，
Ｍ，Ｙの再現色の濃度データＣ’、Ｍ’、Ｙ’につい
て、次にマスキング処理を行う。

【００４１】上述のようにＲ，Ｇ，ＢとＣ，Ｍ，Ｙは、
相互に補色の関係にあり濃度は等しい筈であるが、実際
は、ＣＣＤセンサ１４内のフィルタＲ，Ｇ，Ｂの透過特
性とプリンタ部の各トナーＣ，Ｍ，Ｙの反射特性は、そ
れぞれリニアには変化しないので、色再現性が理想に近
い特性になるようにさらに補正を加えて両特性をマッチ
ングさせる必要がある。これがマスキング処理である。

【００４２】上記ＵＣＲ処理により求められた、濃度デ
ータＣ’，Ｍ’，Ｙ’は、それぞれＤＲ，ＤＧ，ＤＢの
濃度値から一定割合のＫの濃度を差し引いて求めただけ
なので、上述のようなマスキング処理の必要がある。そ
こで、次の数６で示されるマスキング係数Ｍを用いて数
７のマスキング方程式により線形補正を加える。

【００４３】

【数６】

【００４４】

【数７】 なお、数６のマスキング係数Ｍにおけるｍ１１〜ｍ３３
の各要素は、上記フィルタの透過特性と各トナーの反射
特性に基づいて決定されるものである。黒濃度データＫ
は、上記ＢＰ処理により理論的に求められたものなの
で、特に変換する必要はない。

【００４５】このようにして、色補正部５９において必
要な色補正を施されて求められたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各濃
度データが画像データとして次段のエッジ強調処理部６
０に出力される。このエッジ強調処理部６０は、ＣＰＵ
５５からの指示を受け、当該入力された濃度データが濃
度平坦部のものである場合には、エッジ強調処理を施さ
ずそのまま出力し、反対にエッジ部のものである場合に
は、図１０に示すようなエッジ強調フィルタ６０１を用
いて、注目画素の濃度を強調するエッジ強調処理を施し
た後に出力する。

【００４６】このようなエッジ強調処理部６０から出力
された画像データは、変倍部・移動部６１で、予め操作
者により指定された倍率に変倍され、もしくは所定の位
置に移動された後、カラーバランス部６２においてカラ
ーバランスの調整を受けて、プリンタ制御部１３０に出
力される。なお、上述のノイズ処理部５６におけるノイ
ズ除去処理や、エッジ強調処理部６０におけるエッジ強
調処理は、それぞれ画素単位の画像データを２次元フィ
ルタを用いて空間的に補正処理するため、一般に、ＭＴ
Ｆ補正（空間周波数補正）処理と呼ばれている。

【００４７】次に、図１１のフローチャートに基づき、
上記ＭＴＦ補正処理におけるＣＰＵ５５による制御動作
について説明する。ＣＰＵ５５は、まず、領域判別部５
４（図４）から、領域判別情報ＥＧを取り込み、これに
より当該画像データがエッジ部の領域のものか濃度平坦
部の領域のものかを判断し、濃度平坦部のものであれ
ば、ノイズ処理部５６に対して、ＨＶＣ変換された画像
データについて平滑化処理を行うように指示し（ステッ
プＳ１、Ｓ２，Ｓ３）、次いで濃度変換部５８に、上記
ノイズ除去処理されｒｇｂ変換部５７で変換された画像
データｒ’，ｇ’，ｂ’を選択して濃度変換するように
指示する（ステップＳ４）と共に、エッジ強調処理部６
０に、当該画像データに対してエッジ強調せずに出力す
るように指示する（ステップＳ５）。

【００４８】一方、当該画像データが、領域判別情報Ｅ
Ｇによりエッジ部のものであると判明した場合には、Ｃ
ＰＵ５５は、ノイズ処理部５６に対して、ＨＶＣ変換さ
れた画像データについて平滑化処理の実行を禁止し（ス
テップＳ２，Ｓ６）、濃度変換部５８には、シェーディ
ング補正部５２から直接出力されたｒｇｂの画像データ
を選択して濃度変換するように指示する（ステップＳ
７）と共に、エッジ強調処理部６０に、当該画像データ
に対してエッジ強調して出力するように指示する（ステ
ップＳ８）。

【００４９】このようなＭＴＦ補正の制御動作を、読み
取った全画像データについて繰り返して行うが、これに
より、原稿の濃度平坦部の画像データについては、均等
色領域空間におけるＨ^*，Ｖ，Ｃ^*の信号に変換後、当該
色空間上で平滑化処理すると共に、原稿のエッジ部の画
像データについては、ＨＶＣ変換しない色成分ごとの画
像データについてエッジ強調処理を行うことができ、濃
度平坦部において画像ノイズが適切に除去されて滑らか
な画像になると共に、エッジ部では、そのエッジ成分が
強調され、滑らかさと高解像度性を備えた極めて再現性
のよい画像を形成することができる。 （２）第２の実施の形態 上述の第１の実施の形態に係るデジタルカラー複写機に
おいては、画像信号処理部において濃度平坦部の３原色
の画像データをＨＶＣ変換部で均等色空間上の色領域信
号に変換し、当該信号に平滑化処理後に再び、３原色の
画像データに逆変換したが、本実施の形態においては、
３原色の画像データに逆変換するのではなく、直接再現
色Ｃ，Ｍ，ＹおよびＫの濃度データに変換するようにな
っている。

【００５０】したがって、本実施の形態に係るデジタル
カラー複写機全体の構成については、第１の実施の形態
と同じであり、画像信号処理部の構成のみが異なる。図
１２は、本実施に形態における画像信号処理部１２１の
ブロック図である。本図において、図４と同じ符号を付
したものは、同じ構成要素を示すので、これらについて
の詳細な説明は省略する。

【００５１】スキャナ部１１のＣＣＤセンサ１４により
光電変換された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部５１で、Ｒ，
Ｇ，Ｂの多値デジタル画像データに変換される。Ａ／Ｄ
変換された画像データは、シェーディング補正部５２で
所定のシェーディング補正を施され、ＨＶＣ変換部５３
に入力されて、マンセル色空間における色領域信号であ
る、色相角（Ｈ^*）、明度（Ｖ）、彩度（Ｃ^*）のデータ
に変換され、領域判別部５４とノイズ処理部５６のそれ
ぞれに出力される。

【００５２】領域判別部５４では、第１の実施の形態で
述べたのと同様にして、当該画像データが、原稿の画像
における濃度平坦部のものであるか、エッジ部のもので
あるかを判別し、その判別結果を領域判別情報ＥＧとし
てＣＰＵ５５に送る。ＣＰＵ５５は、当該領域判別情報
ＥＧを受け、当該画像データが濃度平坦部のものである
場合には、ノイズ処理部５６に対し、平滑化の処理を行
うように指示する。

【００５３】この指示を受けてノイズ処理部５６は、ス
ムージングフィルタを用いて、注目画素に対する周辺画
素の色領域信号のデータについて重み付け加算による移
動平均を行って画像ノイズを低減させて平滑化処理を実
行し、次段のＣＭＹ変換部５７に出力する。このＣＭＹ
変換部５７は、上記平滑化処理によりノイズ除去された
Ｈ^*，Ｖ，Ｃ^*の各データに基づいて、ＣＭＹ及びＫの再
現色の濃度データを生成する。

【００５４】具体的には、ＣＭＹ変換部５７内部に、図
１３に示すようにＨ^*，Ｖ，Ｃ^*の値に対応してＣ，Ｍ，
Ｙ，Ｋの各濃度値が設定されたルックアップテーブル
（以下、「ＬＵＴ」という。）５７１が格納されてお
り、このＬＵＴ５７１を参照しながら、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ
の各濃度値を決定する。なお、ＬＵＴ５７１の左側のＨ
^*，Ｖ，Ｃ^*の各欄における数値は、８ビット（２５６段
階）で示された各色領域信号値について、その範囲を４
ビット（１６段階）の幅で示した場合の下限値を示すも
のであって、例えば、Ｈ^*欄における「２２４」は、当
該Ｈ^*のデータ値が、「２２４以上２４０未満」の範囲
内にあることを示している。

【００５５】また、右側のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各欄の数字
は、それぞれの再現色成分の濃度値、しかも上述した色
補正（ＵＣＲ処理、ＢＰ処理、およびマスキング処理）
後の濃度データ値が、予め求められて設定されているの
で、第１の実施の形態におけるように、ノイズ除去処理
後のＨ^*，Ｖ，Ｃ^*の色領域信号を再びＲ，Ｇ，Ｂの反射
率データに逆変換し、これを濃度データに変換した後、
さらに色補正するという迂遠な処理を経ずに、直接再現
色の濃度データへの変換が可能となる。

【００５６】このようにして求められたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ
の各濃度データは、色補正部６５内部のセレクター（図
示せず）に入力される。一方、このセレクターには、シ
ェーディング補正部５２から出力され、濃度変換部６４
で濃度データに変換されたＤｒ，Ｄｇ，Ｄｂも入力され
ており、ＣＰＵ５５から当該画像データが濃度平坦部の
ものである旨の知らせを受けると、上記セレクターは、
ＣＭＹ変換部６３から出力されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各濃
度データを選択して、これらをそのまま、次のエッジ強
調処理部６０に送る。

【００５７】一方、ＣＰＵ５５から、当該画像データ
が、エッジ部のものであるとの知らせを受けると、濃度
変換部６４から出力された濃度データＤｒ，Ｄｇ，Ｄｂ
を選択し、第１の実施の形態で説明した色補正（ＵＣＲ
処理、ＢＰ処理、およびマスキング処理）を施してＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋの各濃度データを生成し、これらを次のエッ
ジ強調処理部６０に送る。

【００５８】このエッジ強調処理部６０は、ＣＰＵ５５
からの指示を受け、当該入力された濃度データが濃度平
坦部のものである場合には、エッジ強調処理を施さずそ
のまま出力し、反対にエッジ部のものである場合には、
上述のエッジ強調フィルタによりエッジ強調処理を施し
た後に出力する。このようなエッジ強調処理部６０から
出力された画像データは、変倍部・移動部６１で、予め
操作者により指定された倍率に変倍され、もしくは所定
の位置に移動された後、カラーバランス部６２において
カラーバランスの調整を受けて、プリンタ制御部１３０
に出力される。

【００５９】次に、図１４のフローチャートに基づき、
上記画像信号処理部１２１の動作のうち、ＣＰＵ５５に
よる上記ＭＴＦ補正処理（ノイズ除去、エッジ強調）に
対する制御動作について説明する。ＣＰＵ５５は、ま
ず、領域判別部５４から、領域判別情報ＥＧを取り込
み、これにより当該画像データがエッジ部のものか濃度
平坦部のものかを判断し、濃度平坦部のものであれば、
ノイズ処理部５６に対して、ＨＶＣ変換された画像デー
タについて平滑化処理を行うように指示し（ステップＳ
１１、Ｓ１２，Ｓ１３）、さらに色補正部６５に、ＣＭ
Ｙ変換部６３から出力されたノイズ除去済みの画像デー
タを選択してそのままエッジ強調処理部６０に出力する
ように指示すると共に、エッジ強調処理部６０に、当該
画像データに対してエッジ強調せずに出力するように指
示する（ステップＳ１４、Ｓ１５）。

【００６０】一方、当該画像データが、領域判別情報Ｅ
Ｇによりエッジ部のものであると判明した場合には、ノ
イズ処理部５６に対して、ＨＶＣに変換された画像デー
タについて平滑化処理の実行を禁止し（ステップＳ１
２，Ｓ１６）、色補正部６５には、シェーディング補正
部５２から直接出力されたｒｇｂの画像データを選択し
て濃度変換するように指示すると共に、エッジ強調処理
部６０に、当該画像データに対してエッジ強調処理する
ように指示する（ステップＳ１７、Ｓ１８）。

【００６１】このようなＭＴＦ補正の制御動作を、読み
取った全画像データについて繰り返して行うことによ
り、第１の実施の形態と同様、濃度平坦部においては画
像ノイズが適切に除去されて滑らかな画像になると共
に、エッジ部では、そのエッジ成分が強調され、滑らか
さと高解像度性を備えた極めて再現性のよい画像を形成
することができる。

【００６２】しかもノイズ除去後の画像データは、ＣＭ
Ｙ変換部において直接再現色のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの濃度デ
ータに変換されるので、データ処理が迅速に行えるとい
う利点がある。 （３）変形例 以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、
本発明の内容が、上述の実施の形態に限定されないのは
勿論であり、以下のような変形例が考えられる。

【００６３】（３−１） 上記実施の形態においては、
領域判別部５４において、明度（Ｖ）について、ラプラ
シアンフィルタによるフィルタ処理によって得られたラ
プラシアン出力を用いたが、図１５に示すような縦方向
および横方向の一次微分フィルタ５４２、５４３を用い
てそれぞれの方向の一次微分データΔＶｖとΔＶｈを求
め、これによりその平均値ΔＶ＝（ΔＶｖ＋ΔＶｈ）／
２を算定して、このΔＶと所定の閾値を比較することに
より、エッジ部の判別をしてもよい。

【００６４】（３−２） さらに、次のようにしてエッ
ジ部の判別を行ってもよい。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの濃
度データを平均して得られた平均濃度データについて、
上記（３ー１）と同様の一次微分フィルタを用いて、一
次微分値ΔＤを求める。この濃度の一次微分値ΔＤと、
エッジ強度の関係は、一般に、図１６に示すようなエッ
ジ強度特性曲線Ｌｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）で示さ
れる。同図において、横軸は、上記１次微分データΔＤ
の大きさを示し、縦軸は、エッジ部と判定し得る程度
（エッジ強度）の大きさを示している。

【００６５】ここで、当該特性曲線を示す関数をｇとす
ると、ｇ（ΔＤ）＞０の場合に当該画像データがエッジ
部に属する画素の画像データであると判別される。この
ような特性曲線Ｌｎは、統計的・実験的に予め求められ
るものであって、当該複写機の画像解像度や原稿の画質
などによって定まり、それに応じて閾値ａｎ（ｎ＝１、
２、３、・・・）が設定され、この閾値が大きくなるほ
どエッジ部としての認定が困難になる。

【００６６】したがって、例えば原稿画像にノイズが多
い場合には、閾値ａｎを大きくすることにより、濃度平
坦部が誤ってエッジ部と判別されないようにすることが
できる。そこで、領域判別部５４は、このような特性曲
線Ｌｎを示す関数ｇ（ΔＤ）に当該濃度の一次微分デー
タ値を代入し、ｇ（ΔＤ）＞０である場合には、当該画
像データがエッジ部の領域のものでると判断し、それ以
外の場合には、濃度平坦部の領域のものであると判断
し、この結果を領域判別情報として、ＣＰＵ５５に出力
すればよい。

【００６７】（３−３） 上記、実施の形態において
は、エッジ強調処理のために、注目画素の濃度を強調す
るエッジ強調フィルタを用いてフィルタ処理を行った
が、所定の関数を用いて濃度補正を行うことによっても
同様にエッジ強調処理が行える。当該エッジ強調関数と
して例えば、次式を用いる。 Ｄ’ｊ＝Ｄｊ^*（ｆ（ΔＶ）^*ｇ（ΔＤ）） 上式において、ｊ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋであって、Ｄ’ｊ
は、エッジ強調処理後の各再現色の濃度値、Ｄｊは、上
記色補正部５９から得られた各再現色の濃度値を示す。

【００６８】また、ΔＤは、上記（３−２）に述べた濃
度データの一次微分値であって、同じくｇ（ΔＤ）は、
図１６のエッジ強度曲線における縦軸のエッジ強度を示
す。一方、ΔＶは、上記実施の形態の領域判別部５４に
おいてエッジ部判定のために使用される明度データのラ
プラシアン出力であり、ｆ（ΔＶ）は、ΔＶに対して図
１７のような関係を有する特別な関数である。

【００６９】したがって、上式の右辺の（ｆ（ΔＶ）^*
ｇ（ΔＤ））の値により濃度補正係数が決定され、この
係数を濃度データＤｊに乗算することにより、エッジ部
の濃度がΔＶ、ΔＤと関連付けられて強調されるように
なっている。このようなエッジ強調の手法によれば、同
一のフィルタによりエッジ強調する場合に比べて、エッ
ジ強度の必要性に応じたきめ細やかな処理が行えるとい
う利点がある。

【００７０】（３−４） 上記ノイズ処理部５６におい
ては、スムージングフィルタを用いて平滑化処理を行っ
ているが、次のような手法を用いることによりノイズ除
去の効果をさらに高めることができる。すなわち、上述
のようなスムージングフィルタによる処理においては、
注目画素の周囲にノイズとなる画素が存在した場合で
も、機械的に重み付け加算してしまうので、当該ノイズ
の影響がどうしても残るおそれがある。

【００７１】そこで、注目画素の周囲の画素すべてにつ
いて平滑化処理の基礎にするのではなく、例えば、注目
画素を中心とした５Ｘ５の周囲画素のうち、そのＨ^*，
Ｖ，Ｃ^*の各データ値と当該注目画素のＨ^*，Ｖ，Ｃ^*の
各データ値をそれぞれ比較して、それらの差が所定の許
容範囲ｄｈ、ｄｖ，ｄｃ以内の周辺画素のみを抽出し、
これらの抽出された画素のＨ^*，Ｖ，Ｃ^*の平均値を取っ
て、これを注目画素のデータとすることにより平滑化処
理を行う。

【００７２】通常、ノイズの画素は、通常の画素に比べ
て特異なＨＶＣ値を有すると考えられるので、上述の方
法によりノイズ画素を排除した平滑化処理が可能となっ
て、よりノイズの影響を抑えたより滑らかな再現画像が
生成できる。なお、この場合の平滑化処理の強弱は、上
記許容範囲ｄｈ、ｄｖ，ｄｃの大きさによって決まり、
一般的に、その値を大きくすれば、より多くの周辺画素
の平均値を取ることができ、平滑化処理の強度は向上す
る（この際、許容範囲を多少大きくとっても、ノイズ部
の画素のＨＶＣ値は、注目画素に比較して飛び抜けてい
ると考えられるので、所定の範囲内である限り、当該ノ
イズ部の画素が濃度平均の対象となる心配はない。）。

【００７３】さらに、次のような方法によってノイズ除
去処理を行ってもよい。すなわち、所定の大きさのフィ
ルタ、例えば、５Ｘ５の範囲のフィルタ内のデータを、
そのデータ値の大きさの順に並べ変えてＤＴ１〜ＤＴ２
５とし、その中間のＤＴ１３のデータ値を注目画素のデ
ータ値として採用することにより、ノイズ除去が達成さ
れる。

【００７４】このようにデータ値をその大きさの順に並
べ変えて中間値を求めるフィルタを一般にメディアンフ
ィルタという。 （３−５） 上記ノイズ処理部５６では、ＨＶＣ変換部
５３より得られたマンセル色空間におけるＨ^*，Ｖ，Ｃ^*
の色領域信号に対してフィルタによる平滑化処理により
ノイズ除去を達成したが、他の方法によるノイズ除去で
あってもよい。

【００７５】また、ノイズ除去のために変換される色空
間は、上述のマンセル色空間に限られず、これと等価な
色空間、例えば、Ｌ^*ａ^*ｂ^*やＬ^*ｕ^*ｖ^*の表色系で示さ
れる均等色空間であってもよい。 （３−６） 本実施の形態においては、カラーデジタル
複写器における画像処理について述べたが、本発明は、
その他の画像形成装置、例えば、カラーファクシミリ装
置においても適用可能である。

【００７６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、前記画像データを均等色空間上の色領域信号に変換
して、この変換された色領域信号についてノイズ除去処
理を行った上で、色成分で示される画像データに変換し
て画像を形成するので、被視感度を有する色領域信号上
で適切なノイズ除去処理を行うことができ、実際の再現
画像において、不必要に画像データが欠落したり、ある
いは画像ノイズが残留するといった不都合がなくなっ
て、極めて再現性のよい画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタルカラー複写機の第１の実
施の形態の全体の構成を示す図である。

【図２】上記デジタルカラー複写機のイメージリーダ部
の平面図である。

【図３】上記デジタルカラー複写機における制御部のブ
ロック図である。

【図４】上記制御部の画像信号処理部のブロック図であ
る。

【図５】マンセル色空間の座標系を示す図である。

【図６】上記画像信号処理部の領域判別部においてエッ
ジ部検出のために用いられるラプラシアンフィルタの例
を示す図である。

【図７】反射率データと濃度データとの関係を表す特性
曲線を示す図である。

【図８】上記画像信号処理部のノイズ処理部で使用され
るスムージングフィルタの例を示す図である。

【図９】赤、緑、青の濃度データから、黒の濃度を求め
るための説明図である。

【図１０】上記画像信号処理部のエッジ強調処理部で使
用されるエッジ強調フィルタの例を示す図である。

【図１１】上記画像信号処理部におけるＣＰＵによるＭ
ＴＦ補正の制御動作を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第２の実施の形態における画像信号
処理部のブロック図である。

【図１３】上記画像信号処理部のＣＭＹ変換部において
設定されるルックアップテーブルの例を示す図である。

【図１４】上記画像信号処理部におけるＣＰＵによるＭ
ＴＦ補正の制御動作を示すフローチャートである。

【図１５】上記領域判別部において設定される一次微分
フィルタの例を示す図である。

【図１６】画像データの明度のラプラシアン出力とエッ
ジ強度の関係を示す図である。

【図１７】エッジ強調処理関数における関数ｆ（ΔＶ）
を示す図である。

【符号の説明】

１０ イメージリーダ部 １１ スキャナ部 １４ ＣＣＤセンサ ２０ プリンタ部 ５１ Ａ／Ｄ変換部 ５２ シェーディング補正部 ５３ ＨＶＣ変換部 ５４ 領域判別部 ５５ ＣＰＵ ５６ ノイズ処理部 ５７ ｒｇｂ変換部 ５８、６４ 濃度変換部 ５９、６５ 色補正部 ６０ エッジ強調処理部 ６１ 変倍・移動部 ６２ カラーバランス部 ６３ ＣＭＹ変換部 １２０、１２１ 画像信号処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光崎 雅弘 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 奥野 幸彦 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 平田 勝行 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を色分解して読み取った画像データ
   に画像信号処理手段において補正を加え、この補正され
   た画像データに基づいて画像を形成する画像形成装置で
   あって、 前記画像信号処理手段は、 前記画像データを均等色空間上の色領域信号に変換する
   第１のデータ変換手段と、 前記変換された色領域信号についてノイズ除去処理を行
   うノイズ除去手段と、 前記ノイズ除去された色領域信号を色成分で示される画
   像データに変換する第２のデータ変換手段と、を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。