JPH10262146A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー領域及びモノクロ領域を分離する際
に、モノクロ領域の誤認識を低減し、もって良好な画質
を担保する画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 １次判定部１３が対象画素の画素値のみ
を用いて対象画素がカラー領域であるかモノクロ領域で
あるかを１次判定し、モノクロ領域であると判定された
場合には、平滑化部１４が対象画素の周辺画素の画素値
を用いて対象画素の画素値を平滑化し、２次判定部１５
が平滑化した画素値を用いて再度領域判定し、これらの
判定結果に基づいて、画像処理部１７がモノクロ領域又
はカラー領域にそれぞれ適した処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像のカラー
領域に対してはカラーに適合した処理を行い、モノクロ
領域に対してはモノクロに適合した処理を行う画像形成
装置に関し、特に、カラー領域及びモノクロ領域を分離
する際に、モノクロ領域の誤認識を低減する画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル複写機等の画像形成装置
では、原稿の特性に応じた画像形成処理を施すことによ
り、出力画像の画質向上を図ることが多い。

【０００３】図５は、従来のデジタルフルカラー複写機
の構成を示す図である。同図に示すように、かかるデジ
タル複写機では、まず最初にカラーＣＣＤを有するスキ
ャナ部５１が、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）及び青色（Ｂ）の信号に分解して原稿を読み取
り、読み取った画像データをシェーディング補正した後
に、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ信号として出力する。

【０００４】そして、入力階調補正部５２及び入力色変
換部５３は、これらの信号を画像処理部５４に適合した
信号に信号変換し、プリント部５５では、画像処理部５
４から出力された信号に基づいて面積階調によって各色
ごとの網点を作成して用紙に画像形成する。

【０００５】また、画像処理部５４は、出力色変換部５
４ａによる出力色変換、墨生成部（以下「ＵＣＲ部」と
言う。）５４ｂによる墨生成、ＭＴＦ補正部５４ｃによ
るＭＴＦ補正、出力階調変換部５４ｄによる出力階調変
換及び網点生成部５４ｅによる網点生成を経て、Ｙ（イ
エロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）及びＢ（ブ
ラック）という４種の信号をプリント部５５へ出力す
る。

【０００６】この際、この画像処理部５４に設けられた
領域分離部５４ｆは、原稿の読み取りデータを所定のパ
ラメータに基づいていくつかの領域に分離し、かかる領
域に関する情報をＭＴＦ補正部５４ｃ、出力階調補正部
５４ｄ及び網点生成部５４ｅに出力する。

【０００７】具体的には、かかる領域分離部５４には、
原稿の性質面から文字領域と画像領域に分離する技術の
ほかに、濃度面からカラー領域とモノクロ領域に分離す
る技術を適用することができる。

【０００８】ここで、原稿をカラー領域とモノクロ領域
に分離する際には、入力信号であるＲ、Ｇ、Ｂ信号を、
判定に適した信号、例えば

【外１】 などの色空間上の信号に変換することが多い。

【０００９】特に、カラー領域とモノクロ領域の分離を
行う際には、

【外２】 に変換された当該画素値に相当する値（以下単に「画素
値」と言う。）が、所定の範囲内か否かによって切り分
ける手法が用いられることが多い。

【００１０】具体的には、対象画素の画素値がｘ、閾値
の範囲がａ〜ｂである場合に、この画素値が所定の範囲
内にあれば（ａ＜ｘ＜ｂ）、該対象画素がモノクロ領域
であると判定し、この対象画素の画素値が所定の範囲外
であれば（ａ＞ｘ又はｘ＜ｂ）、該対象画素がカラー領
域であると判定する。

【００１１】そして、かかる判定の結果、モノクロ領域
と判定された領域に対しては、例えば輪郭強調等の処理
によってメリハリのきいたコントラスト重視の処理を行
い、また、カラー領域と判定された領域に対しては、階
調性を活かした滑らかな再現を重視した処理を行うこと
になる。なお、領域ごとに適した処理が施された各信号
は、それぞれ合成して１つの画像信号としてプリント部
５５に送信される。

【００１２】このように、従来の画像形成装置では、モ
ノクロ領域であるかカラー領域であるかによって、異な
る画像処理を施すことによって、出力画像の画質向上を
図るっている。

【００１３】なお、かかる従来技術の代表的なものとし
て、特開平５−２３６２８７号公報には、入力データが
モノクロ又はカラーのいずれであるかを判断する際に、
該入力画像の明暗に応じてモノクロ判定レベルを変える
よう構成した画像処理装置が開示されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、あくまでも領域分離が正当に行われることを
大前提としており、各領域を誤って認識すると、かえっ
て画質の劣化を招く原因となる。

【００１５】例えば、実際にはカラー領域であるはずの
画素がモノクロ領域であると誤認された場合には、かか
る画素に対してはカラー領域に適合した処理ではなく、
モノクロ領域に適合した処理が施され、その結果として
階調性の低下を招く。

【００１６】また、実際にはモノクロ領域であるはずの
画素がカラー領域であると誤認された場合には、かかる
画素に対してはモノクロ領域に適合した処理ではなく、
カラー領域に適合した処理が施され、その結果として輪
郭におけるボケ、かすれが生じる。

【００１７】特に、モノクロ領域については、その性質
上、文字等の詳細な情報を多く含むことが多いため、か
かるモノクロ領域における解像度の低下は、是が非でも
避けねばならない。

【００１８】このため、原稿によっては、カラー／モノ
クロ領域分離を行わずに、一般的な１つのパラメータで
もって原稿全体の処理を均一に行ったほうが、視覚上の
画像品質が良好になる場合が生ずる。

【００１９】なお、モノクロ領域における誤認識の要因
としては、ＭＴＦ回路の劣化やバラツキ、読み取り時の
振動などが挙げられるが、同時に、読み取り部の光学系
における解像度の限界に起因する読み取り値の誤差も大
きな要因となる。

【００２０】このように、原稿のカラー領域とモノクロ
領域を領域分離する際に、該モノクロ領域の誤認識をい
かにして実現するかが、画像形成装置の分野において極
めて重要な課題となっている。

【００２１】そこで、本発明では、上記課題を解決し
て、カラー領域及びモノクロ領域を分離する際に、モノ
クロ領域の誤認識を低減し、もって良好な画質を担保す
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。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、入力画像のカラー領域とモノクロ領
域に対して異なる処理を行う画像形成装置において、前
記入力画像の各画素の画素値が所定の範囲内であるか否
かを調べ、所定の範囲内であればカラー領域と判定し、
所定の範囲内でなければモノクロ領域と仮判定する第１
の判定手段と、前記第１の判定手段がモノクロ領域と仮
判定した仮判定画素の画素値を該仮判定画素の近傍画素
の画素値に基づいて平滑化し、平滑化後の仮判定画素の
画素値に基づいて該仮判定画素がモノクロ領域であるか
否かを判定する第２の判定手段とを具備することを特徴
とする。このため、入力画像のモノクロ領域の誤認識を
低減し、良好な画質を持つ画像を形成することができ
る。

【００２３】また、第２の発明は、前記第２の判定手段
は、前記仮判定画素を注目画素としたｎ×ｎ画素のブロ
ックに所在する各画素の画素値を所定の値で重み付けて
加算し、加算した値を該仮判定画素の新たな画素値とす
る平滑化を行う平滑化手段を具備し、前記平滑化手段が
算定した画素値が所定の範囲内であるか否かを調べ、所
定の範囲内であればカラー領域と判定し、所定の範囲内
でなければモノクロ領域と判定することを特徴とする。

【００２４】また、第３の発明は、前記平滑化手段は、
前記仮判定画素の４近傍方向に位置する第１の近傍画素
に付加する重みを、前記仮判定画素の８近傍方向に位置
する画素から該第１の近傍画素を除外した第２の近傍画
素に付加する重みよりも重くすることを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態で用
いる画像形成装置１の構成を示す図である。図１に示す
画像形成装置１は、単に対象画素の画素値を所定のしき
い値と比較してカラー／モノクロ領域を判定するのでは
なく、かかる判定を１次判定として位置づけ、該１次判
定でモノクロ領域と判定された画素については、さらに
２次判定を行う。

【００２６】ここで、この２次判定とは、対象画素と該
対象画素の周辺画素とを用いて所定の重み付けによる平
滑化を行って新たな画素値を作成し、この新たな画素値
を所定のしきい値と比較して、対象画素がカラー／モノ
クロ領域のいずれであるかを判定するものである。

【００２７】このように、この画像形成装置１は、１次
判定でモノクロ領域とみなされた対象画素について２次
判定を行うことにより、読み取り精度上の要因から起こ
るカラー／モノクロ領域判定における誤認識を低減する
こととしている。

【００２８】図１に示すように、この画像形成装置１
は、スキャナ部１１と、前処理部１２と、１次判定部１
３と、平滑化部１４と、２次判定部１５と、領域特定部
１６と、画像処理部１７と、プリント部１８とからな
る。

【００２９】スキャナ部１１は、カラーＣＣＤを搭載し
た画像入力部であり、原稿をＲＧＢ信号として読み取
り、読み取った画像データをシェーディング補正した後
に、前処理部１２に出力する。

【００３０】前処理部１２は、図５に示す従来の入力階
調補正部５２及び入力色変換部５３に対応する処理部で
あり、スキャナ部１１から受け取った画像信号信号を画
像処理部１７に適合した信号に信号変換し、１次判定部
１３に出力する。

【００３１】１次判定部１３は、判定対象画素の画素値
そのものを所定のしきい値と比較して、対象画素がカラ
ー領域であるか又はモノクロ領域であるかを判定する処
理部であり、図５に示す領域分離部５４ｆに対応する。
また、この１次判定部１３は、対象画素がカラー領域で
あると判定した場合にはその判定結果を領域特定部１６
に出力し、モノクロ領域であると判定した場合にはその
判定結果を平滑化部１４に出力する。

【００３２】平滑化部１４は、対象画素の周辺画素を用
いて該対象画素の画素値を平滑化する処理部であり、具
体的には、対象画素を中心としたｎ×ｎ画素の大きさの
ブロックに対して所定の算定式に基づく平滑化処理を行
う。なお、かかる平滑化処理を行う理由は、ＭＴＦ回路
の劣化やばらつき、読み取り時の振動及び読み取り時の
光学系における解像度の限界に起因する量子化誤差等の
影響を排除するためである。

【００３３】２次判定部１５は、平滑化部１４が算定し
た新たな画素値を所定のしきい値と比較して、対象画素
が１次判定通りモノクロ領域であるか、１次判定結果と
異なりカラー領域であるかを判定する処理部である。な
お、この２次判定結果は、領域特定部１６に出力され
る。

【００３４】領域特定部１６は、１次判定部１３及び２
次判定部１５の両者から受け取った判定結果に基づい
て、対象画素がカラー領域又はモノクロ領域のいずれで
あるかを特定する処理部である。具体的には、１次判定
部１３の判定結果がカラー領域である場合には、該判定
結果を尊重してカラー領域であると判断し、１次判定部
１３の判定結果がモノクロ領域である場合には、この判
定結果を仮判定として位置付け、２次判定部１５の判定
結果を待って最終判断する。

【００３５】画像処理部１７は、領域特定部１６の最終
判断に対応する画像処理を行う処理部であり、カラー領
域であると判断された画素に対しては、例えば輪郭強調
等の処理によってメリハリのきいたコントラスト重視の
処理を行い、また、カラー領域と判定された領域に対し
ては、階調性を活かした滑らかな再現を重視した処理を
行う。具体的には、この画像処理部１７では、図５に示
す画像処理部５４と同様に、出力色変換、墨生成、ＭＴ
Ｆ補正、出力階調補正及び網点生成等を行うことにな
る。

【００３６】プリント部１８は、画像処理部１７から出
力された信号に基づいて面積階調によって各色ごとの網
点を作成して用紙に画像形成する処理部である。

【００３７】上記構成を有する画像形成装置１を用いる
ことにより、１次判定及び２次判定結果を踏まえて、対
象画素がカラー領域であるかモノクロ領域であるかを精
度良く特定することができる。

【００３８】次に、図１に示す画像形成装置１の処理手
順について説明する。図２は、図１に示す画像形成装置
１の処理手順を示すフローチャートである。図２に示す
ように、スキャナ部１１読み取った画像データの対象画
素の画素値が１次判定部１３に入力されると（ステップ
２０１）、この１次判定部１３では、該対象画素の画素
値を所定のしきい値を比較し（ステップ２０２〜２０
３）、対象画素の画素値が所定のしきい値の範囲内にな
ければカラー領域であると判定し（ステップ２１１）、
領域特定部１６がこの判定結果を認定する。

【００３９】一方、所定のしきい値の範囲内であればモ
ノクロ領域であると仮判定し（ステップ２０４）、この
判定結果を受け付けた平滑化部１４が当該対象画素を中
心画素とした所定のブロック内を平滑化する（ステップ
２０５）。

【００４０】そして、この平滑化した画素値を受け付け
た２次判定部１５では、受け付けた画素値を対象画素の
新たな画素値とした後に（ステップ２０６）、この画素
値を所定のしきい値と比較し（ステップ２０７〜２０
８）、所定のしきい値の範囲内である場合にはモノクロ
領域と判定し（ステップ２０９）、所定のしきい値の範
囲内でなければカラー領域であると判定して（ステップ
２１０）、判定結果を領域特定部１６が認定する。

【００４１】そして、この領域判定結果に基づいて、画
像処理部１７は、それぞれの領域に適した処理を行い
（ステップ２１２）、プリント部１８が印刷用紙に画像
形成する。

【００４２】このように、上記画像形成装置１では、モ
ノクロ領域であると１次判定された対象画素に対して２
次判定を行うことによって、領域の誤認識を低減するこ
ととしている。

【００４３】次に、上記１次判定部１３の処理概念につ
いて具体的に説明する。図３は、図１に示す１次判定部
１３の処理概念を示す図である。なお、同図では、対象
画素の濃度を示す画素値をｘとし、判定に用いるしきい
値の範囲をａ〜ｂであるとしている。図３に示すよう
に、１次判定部１３は、対象画素の画素値Ｘがしきい値
の範囲内である場合（ａ＜Ｘ＜ｂ）には、当該対象画素
を黒文字領域すなわちモノクロ領域であると仮判定し、
また対象画素の画素値Ｘがしきい値の範囲内でない場合
（ａ＞Ｘ又はｂ＜Ｘ）には、当該画素を色文字領域すな
わちカラー領域であると判定する。

【００４４】すなわち、この１次判定部１３の判定結果
がカラー領域である場合には、２次判定を行うまでもな
くカラー領域であると領域特定部１６により特定される
が、判定結果がモノクロ領域である場合には、かかる判
定結果は仮判定に止まり、２次判定の結果を待って領域
特定部１６が領域の種別を特定する。

【００４５】次に、図１に示す平滑化部１４及び２次判
定部１５の処理概念について具体的に説明する。図４
は、図１に示す平滑化部１４の処理概念を示す図であ
る。なお、ここではｎ＝３の場合、すなわち対象画素を
注目画素とした３×３画素の大きさのブロック内を平滑
化する場合を示すこととする。

【００４６】同図に示すように、平滑化前の対象画素の
画素値をＸとし、対象画素の周辺画素の画素値をＯ，
Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖとし、平滑化後の対象画素
の画素値をＹとすると、この平滑化部１４では、 Ｙ＝ｋ１Ｘ＋ｋ２（Ｐ＋Ｒ＋Ｓ＋Ｕ）＋ｋ３（Ｏ＋Ｑ＋
Ｔ＋Ｖ） の算定式によって平滑化を行う。ただし、”ｋ１”は、
対象画素についての重み付け係数であり、”ｋ２”は、
対象画素の４近傍に所在する画素についての重み付け係
数であり、”ｋ３”は、対象画素の８近傍に所在する画
素から４近傍画素を除いた画素についての重み付け係数
である。

【００４７】そして、各画素の画素値が８ビット表現さ
れる場合には、各画素の画素値は０〜２５５の正の整数
となり、また、各重み付け係数としては０〜１の正の実
数が付与される。ここで、この重み付け係数について
は、周辺画素よりも対象画素を重視し、また８近傍画素
よりも４近傍画素を重視する観点から、 ｋ１＞ｋ２＞ｋ３ とする。なお、重み付け係数の総和は１になるようにす
る。このため、実際には Ｙ＝0.5Ｘ＋0.3（Ｐ＋Ｒ＋Ｓ＋Ｕ）＋0.2（Ｏ＋Ｑ＋Ｔ
＋Ｖ） というような算定式を用いて平滑化を行うことになる。

【００４８】なお、かかる平滑化部１４が算定した値は
２次判定部１５に出力され、該２次判定部１５におい
て、かかる算定値を新たな画素値として判定処理を行う
こととなる。具体的には、この２次判定部１５では、図
３で説明した１次判定部１３と同様に、かかる算定値を
所定のしきい値と比較して判定処理を行うこととなる。

【００４９】上述してきたように、本実施の形態では、
１次判定部１３が対象画素の画素値のみを用いて対象画
素がカラー領域であるかモノクロ領域であるかを１次判
定し、モノクロ領域であると判定された場合には、平滑
化部１４が対象画素の周辺画素の画素値を用いて対象画
素の画素値を平滑化し、２次判定部１５が平滑化した画
素値を用いて再度領域判定するよう構成したので、下記
に示す効果が得られる。

【００５０】１）カラー領域及びモノクロ分離領域を分
離する際に、モノクロ領域の誤認識を低減することがで
きる。 ２）ＭＴＦ回路の劣化やばらつき、読み取り時の振動及
び読み取り時の光学系における解像度の限界に起因する
量子化誤差等の影響を排除して、良好な画質を担保する
ことができる。 ３）カラー領域又はモノクロ領域の誤判定に伴う色化け
及び色飛び等を低減することができる。

【００５１】なお、本実施の形態では、説明の便宜上、
１次判定部１３及び２次判定部１５を別個に設けた場合
を示すこととしたが、これらの判定部を統合することも
できる。また、本実施の形態では、平滑化部１４が３×
３のブロック内で平滑化処理を行うこととしたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、各サイズのブロッ
クを用いることもできる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
入力画像の各画素の画素値が所定の範囲内でなければモ
ノクロ領域と仮判定し、該仮判定した仮判定画素の画素
値を該仮判定画素の近傍画素の画素値に基づいて平滑化
し、平滑化後の仮判定画素の画素値に基づいて該仮判定
画素がモノクロ領域であるか否かをさらに判定するよう
構成したので、下記に示す効果が得られる。 １）入力画像のモノクロ領域の誤認識を低減し、良好な
画質を持つ画像を形成することが可能となる。 ２）ＭＴＦ回路の劣化やばらつき、読み取り時の振動及
び読み取り時の光学系における解像度の限界に起因する
量子化誤差等の影響を排除して、良好な画質を担保する
ことが可能となる。 ３）カラー領域又はモノクロ領域の誤判定に伴う色化け
及び色飛び等を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態で用いる画像形成装置の構成を示
す図である。

【図２】図１に示す画像形成装置の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図３】図１に示す１次判定部の処理概念を示す図であ
る。

【図４】図１に示す平滑化部の処理概念を示す図であ
る。

【図５】従来のデジタルフルカラー複写機の構成を示す
図である。

【符号の説明】

１…画像形成装置 １１…スキャナ部 １２…前処理部 １３…１次判定部 １４…平滑化部 １５…２次判定部 １６…領域特定部 １７…画像処理部 １８…プリント部 ５１…スキャナ部 ５２…入力階調補正部 ５３…入力色変換部 ５４…画像処理部 ５４ａ…出力色変換部 ５４ｂ…墨生成部 ５４ｃ…ＭＴＦ補正部 ５４ｄ…出力階調補正部 ５４ｅ…網点生成部 ５５…プリント部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像のカラー領域とモノクロ領域に
   対して異なる処理を行う画像形成装置において、 前記入力画像の各画素の画素値が所定の範囲内であるか
   否かを調べ、所定の範囲内であればカラー領域と判定
   し、所定の範囲内でなければモノクロ領域と仮判定する
   第１の判定手段と、 前記第１の判定手段がモノクロ領域と仮判定した仮判定
   画素の画素値を該仮判定画素の近傍画素の画素値に基づ
   いて平滑化し、平滑化後の仮判定画素の画素値に基づい
   て該仮判定画素がモノクロ領域であるか否かを判定する
   第２の判定手段とを具備することを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記第２の判定手段は、 前記仮判定画素を注目画素としたｎ×ｎ画素のブロック
   に所在する各画素の画素値を所定の値で重み付けて加算
   し、加算した値を該仮判定画素の新たな画素値とする平
   滑化を行う平滑化手段を具備し、 前記平滑化手段が算定した画素値が所定の範囲内である
   か否かを調べ、所定の範囲内であればカラー領域と判定
   し、所定の範囲内でなければモノクロ領域と判定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記平滑化手段は、 前記仮判定画素の４近傍方向に位置する第１の近傍画素
   に付加する重みを、前記仮判定画素の８近傍方向に位置
   する画素から該第１の近傍画素を除外した第２の近傍画
   素に付加する重みよりも重くすることを特徴とする請求
   項２記載の画像形成装置。