JPH11164165A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 黒濃度を調整して画像の濃度を全体的に変更
する操作を行う際、コンタラストの弱い色の濃度変化の
度合いを変化させることにより、コンタラストの弱い色
画像を見やすくして濃度調整を容易に行うことができる
画像処理装置を提供する。 【解決手段】 操作入力手段６００により出力画像の濃
度変更操作がなされたとき、全体の画像データの濃度を
表す輝度信号と、色領域を示す色信号とを認識し、黒以
外の色の画像データが有効な領域の輝度信号をしきい値
と比較して、黒以外の色の画像データの濃度を決定する
色しきい値制御ブロック３４０が、黒と黒以外の色の濃
度変化が全濃度領域に亘って視覚的に均等になるように
制御するようにした。その際、黒濃度が標準状態より薄
く設定されたり、標準状態より濃く設定されたりするに
つれて、前記しきい値の設定値の変化の度合いを小さく
していくことにより、画像の濃度を薄くしたときでも濃
くしたときでも細かなコントラスト調整ができるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカラー複
写機など入力されたカラー画像データを処理し出力する
機能を備えた画像処理装置に関し、特に入力された画像
データに対し使用者が出力画像の濃度調整操作を行うこ
とが可能な画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルカラー複写機などの画像
処理装置として、所定の色成分に対して出力レベルを制
限するように色補正する色補正手段を備えたものが知ら
れている（特開平８−９８０４８号公報参照）。また、
入力されたカラー画像信号を２成分に分離する手段を備
え、各色成分毎にそれぞれ選択した濃度値により画像を
形成するものや（特開平７−３２７１４０号公報参
照）、更に、第１色成分の濃度値に基づいて第２色成分
の濃度値を２値化し、２値化された第２色成分の濃度値
を対応する濃度値に変換し、第２色成分の濃度値と変換
された第２色成分の濃度値とにより画像を形成するもの
も知られている（特開平７−３２７１３５号公報参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は何れ
も、入力されたカラー画像信号を色成分毎に分離し、各
色ごとに出力画像の濃度を制御することによって、鮮明
で且つ十分な濃度を有するカラー画像が得られるように
したものであるが、使用者が操作部に設けられた濃度調
整キーなどを操作して画像の濃度を変化させた場合に、
濃度領域に応じて黒とそれ以外の色のレベルバランスを
制御する手段を備えていないため、使用者が黒濃度調整
を行った場合に、黒濃度の高低によって黒とその他の色
とのレベルバランスが崩れて画像のコントラストが変化
する。そのため、特に高濃度や低濃度の領域で濃度調整
を行う際に色画像が見にくくなり適切な濃度に調整し難
いという欠点があった。そこで、本発明の解決すべき課
題は、黒濃度を調整して画像の濃度を全体的に変更する
操作を行う際、コンタラストの弱い色の濃度変化の度合
いを変化させることにより、コンタラストの弱い色画像
を見やすくして濃度調整を容易に行うことができる画像
処理装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、原稿画像をデジタル画像
データとして読み取る画像読み取り手段と、この画像読
み取り手段により読み取られた画像データをデジタル加
工処理するデータ処理手段と、このデータ処理手段でデ
ータ処理された画像データを記録紙に印刷する画像出力
手段と、前記読み取り手段によって読み取られた画像デ
ータに対しそれが黒の画像データであるか黒以外の色の
画像データであるかを判断する色識別手段と、全体の画
像データの濃度を表す輝度信号と、色領域を示す色信号
とを認識し、黒以外の色の画像データが有効な領域の輝
度信号をしきい値と比較して、黒以外の色の画像データ
の濃度を決定する色しきい値制御手段とを備えた画像処
理装置において、前記色しきい値制御手段が、出力画像
の濃度変更操作がなされたとき、黒と黒以外の色の濃度
変化が全濃度領域に亘って視覚的に均等になるように前
記しきい値の設定値を変化させさせることにより、黒濃
度を調整して画像の濃度を全体的に変更する操作を行う
際、コンタラストの弱い色の濃度変化の度合いを変化さ
せることにより、コンタラストの弱い色画像を見やすく
して濃度調整を容易に行うことができるようにした。ま
た、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の装置構
成を前提にして、前記色しきい値制御手段が、黒濃度が
標準状態より薄く設定されるにつれて、前記しきい値の
設定値の変化の度合いを小さくしていくことにより、画
像の濃度を薄くしたときでも細かなコントラスト調整が
できるようにした。また、請求項３に記載の発明は、請
求項１又は２に記載の装置構成を前提にして、前記色し
きい値制御手段が、黒濃度が標準状態より濃く設定され
るにつれて、前記しきい値の設定値の変化の度合い小さ
くしていくことにより、画像の濃度を濃くしたときでも
細かなコントラスト調整ができるようにした。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係る画像処理装置
の一例であるデジタルカラー複写機の構成要素である画
像読み取り手段の光学系及び駆動系の構成図、図２は電
装系の構成図である。画像読み取り手段１０１は、反射
鏡１０２と光源１０３と第1 ミラー１０４とを装備し、
コンタクトガラス１０７の下面に沿って一定速度で移動
する第１スキャナと、第２ミラー１０５と第３ミラー１
０６を装備し第1 スキャナーのほぼ１／２の速度で第１
スキャナに追従して移動する第２スキャナとを備えてい
る。そして、これら第１及び第２スキャナを移動させつ
つ、コンタクトガラス１０７上に読み取り面側を下にし
て載置された原稿に光源１０３からの光を照射し、原稿
からの反射像を第1 ミラー１０４、第２ミラー１０５、
第３ミラー１０６、及びレンズ１０８を経由して一次元
固体撮像素子（以下、ＣＣＤと記す。）１０９の受光面
に結像させることにより原稿画像の読み取りを行う。Ｃ
ＣＤ１０９) は色識別手段を備え、３原色の色別に読み
取りを行う。画像読み取り手段１０１で読み取られたア
ナログ信号は、増幅回路２０１で増幅された後、Ａ／Ｄ
変換回路２０２でデジタル信号に変換され、シェーデイ
ング補正回路２０３にてＣＣＤ１０９の感度ムラや光源
１０３の光量ムラ、レンズ１０８の光量分布などの補正
処理が施された後、分離回路２０４に入力される。分離
回路２０４では、黒すなわち無彩色の画像信号と色( 黒
以外) の画像信号とに分離され、全面像の濃度を表す画
像の輝度データと、有彩色領域を示す色信号として後段
の画像処理手段３００に送られる。なお、白に関しては
黒の輝度データが０であると判断され、色信号は無効と
される。ここでは輝度データは８b i t、色信号は１b i
t のデータ幅を持つこととする。

【０００６】図３に画像処理手段３００の内部構成を示
す。画像処理手段３００は、フィルタ補正ブロック３１
０、変倍処理ブロック３２０、階調処理ブロック３３
０、色しきい値制御ブロック３４０、編集ブロック３５
０等の処理ブロックを有し、入力画像データ（輝度デー
タ及び色データ）を各処理ブロックで画像処理した後、
後段の画像出力手段４００に送る。その際、フィルタ補
正ブロック３１０は、ＲＡＭなどで構成された図示しな
い遅延マトリクスブロックを内蔵しており、例えば５×
５のマトリクスの場合、入力画像データに対しラインメ
モリにより４ライン分の遅延画像を生成し、５ライン分
の画像データを遅延マトリクスブロックに入力する。こ
のマトリクスブロックのそれぞれの注目画素に対してい
くつかのあらかじめ決められた固定値を乗じ或いは加算
して画像データの補正を行う。この処理は輝度データに
対して行う。変倍処理ブロック３２０では、主走査方向
に対してのみ濃度データ及び色信号に対て各々補間、間
引き等の変倍処理を行う。副走査方向に対しては画像読
み取り手段１０１のスキャナ移動速度を変化させること
によって変倍処理が行われる。

【０００７】階調処理ブロック３３０は、画像読み取り
手段１０１で読み取った輝度データに対し、後段の画像
出力装置４００の出力特性との整合を取るためにデータ
補正( 濃度変換) を行うγ補正や、中間調濃度の画像に
対し階調性をなめらかにするディザ処理等の機能を持
つ。γ補正の変換データは非線形なものになるので、Ｒ
ＯＭ又はＲＡＭにあらかじめ登録したルックアップテー
ブルを用いて変換する方式を用いている。この処理も輝
度データに対して行う。色しきい値制御ブロック３４０
は、画像の濃度データと比較するしきい値としてあらか
じめ設定された設定値を持つ。黒画像データは多値で、
色信号が無効な期間の輝度データである。また、色画像
データは２値で、色信号が有効な期間のしきい値の比較
を行ったときに[ 輝度信号] ＞[ しきい値] の関係が成
り立つ場合に有効になるデータである。編集ブロック３
５０は、入力画像データに対しトリミング／マスキン
グ、集約、分割等の各種編集処理を行う際に使用される
処理ブロックである。

【０００８】図４は本実施の形態のデジタルカラー複写
機の画像出力手段の構成図である。前記画像読み取り手
段１０１で読み取られた画像データは、前記面像処理手
段３００で画像処理加工された後、画像出力手段４００
内の光書き込み部４０１に入力される。光書き込み部４
０１は、入力画像データに応じてレーザ光をラスタ走査
して、一様に帯電した感光体４０２の外周面にレーザ光
をスポット照射することによりドットパターンの形で感
光体４０２上に出力画像の静電潜像を書き込む。その
際、図５に示すように、半導体レーザ５５０から発せら
れたレーザ光は、コリメートレンズ５５１で平行な光束
に変えられ、アバーチャ５５２により一定形状の光束に
整形される。整形されたレーザ光は第１シリンダーレン
ズ５５３により副走査方向に圧縮された形でポリゴンミ
ラー５５４に入射する。このポリゴンミラー５５４は正
確な多角形構造を有しており、ポリゴンモータ５５８に
より一定方向に一定の速度で回転している。このボリゴ
ンミラー５５４に入射したレーザ光は、その反射光がミ
ラー５５４の回転によって偏向され、ｆθレンズ５５５
ａ、５５５ｂ、５５５ｃに順次入射する。ｆθレンズ
（５５５ａ、５５５ｂ、５５５ｃ）は、角速度一定の走
査光を感光体４０２上で等速走査するように変換し且つ
感光体４０２上で最小光点となるように結像する。さら
にｆθレンズ（５５５ａ、５５５ｂ、５５５ｃ）は面倒
れを補正する機能も有している。ｆθレンズ（５５５
ａ、５５５ｂ、５５５ｃ）を通過したレーザ光は、画像
域外で同期検知ミラー５５６により同期検知センサ５５
７に導かれる。この同期検知センサ５５７から主走査方
向の頭出しタイミングを示す同期信号が出力されてから
一定時間後に画像データが1 ライン分出力され、以下こ
れを繰り返すことにより感光体４０２上に一枚分の静電
潜像が形成されることになる。

【０００９】上記のようにして静電潜像が形成された
後、現像部４０４から供給されるトナーによって静電潜
像が顕像化される。そして、給紙カセット４１０ａ、４
１０ｂ、４１０ｃのどれかから選択的に繰り出された転
写紙が、感光体４０２の回転タイミングに合わせて転写
位置に送り込まれることにより、転写チャージャ４０５
により転写紙上にトナー像が転写される。その後、転写
紙は分離チャージャ４０６によって感光体４０２から分
離される。なお、図４には現像部４０４が一つしか表さ
れていないが、フルカラー複写機の場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ、
ＢＫの各色用の現像部が存在し、図示しない中間転写体
を使用して各色のトナー像を重ねて転写することにより
カラー像を得る。そして、カラー像が転写された転写紙
は搬送ベルト４０９で定着ユニット４０７に搬送され、
ここで加圧、熱定着された後排紙トレイ４１１上に排紙
される。

【００１０】図６に操作入力手段６００の構成例を示
す。操作入力手段６００には、このカラー複写機の状態
を示す表示パネル部６０１と、使用者がコピーをとる
際、モード設定を任意選択するためのモード設定部６０
２とが設けられている。使用者はコピーをとる際、濃度
設定、画質設定、変倍率設定等をモード設定部６０２か
ら入力した後、スタートキー６０３を押下してコピーを
とる。図７にこのカラー複写機の全体を制御するシステ
ム制御手段の構成を示す。システム制御手段は、このカ
ラー複写機の動作プログラムを実行するマイクロプロセ
ッサ７０１、プログラムを格納してあるＲＯＭ７０２、
一時的にデータを格納するためのＲＡＭ７０３、電源Ｏ
ＦＦ時にもデータを保持するＮＶＲＡＭ７０４、それら
を結ぶシステムバス７０５、外部ユニットとの信号のや
りとりを行うシリアル通信ユニット７０６等で構成さ
れ、指定された各モードに応じて動作プログラムを変え
てコピー動作を制御する。

【００１１】以下、本実施の形態の動作について説明す
る。使用者が出力画像の濃度を全体的に濃くしようとし
て、操作入力手段６００の濃度調整キー（「濃い」、
「薄い」）のうち「濃い」キーを押すと、画像処理手段
３００の階調処理ブロック３３０におけるガンマ変換処
理によって、画像読み取り手段１０１からの輝度信号が
大きな値に変換される。逆に、「 薄い」 キーを押すと輝
度信号が小さくなる。このとき従来のように、色しきい
値が全濃度の領域に亘って一定であると、黒濃度調整前
の黒とそれ以外の色（例えば赤）とのレベルバランスが
崩れ、コントラストが変わることになる。なお、使用者
が色を強調しようとして、色濃度設定キー（例えば、
「画質１」キー）を押し、更に「濃い」キーを押すと、
色しきい値は小さくなり、[ 輝度信号] ＞[ しきい値]
が成り立つ画素が増え、画像上の色は濃くなり、逆に「
薄い」 キーを押すと色しきい値が大きくなり色は薄くな
る。濃度データの入出力特性は、標準状態の場合図８中
の直線のようにほぼリニアなので、全濃度領域を均等に
分けて上記しきい値を割り当てておけば視覚的にもリニ
ア、すなわち濃度調整量に比例して出力画像の色の濃さ
が変化して行くが、濃度が濃い状態もしくは薄い状態の
ときは、濃度調整量に対して出力画像の色の濃さが指数
関数的に変化するため、そのままでは黒とそれ以外の色
のレベルバランスが崩れて画像のコントラストが変化す
る。そのため、特に高濃度や低濃度の領域で濃度調整を
行う際に色画像が見にくくなり濃度調整がやりにくい。

【００１２】そこで、本実施の形態では、色濃度設定を
行う場合における「濃い」キーと「薄い」 キーのそれぞ
れの操作量に対するしきい値の設定値を、従来のような
全濃度領域均等振り分けではなく、高濃度領域であるか
低濃度領域であるかによって、色しきい値の設定値の変
化量を変えることにより、図８に指数関数状の曲線で示
すように濃度データの入出力特性を変化させて、色画像
の視覚上の濃度変化が全濃度領域に亘って均等になるよ
うようにする。この処理は色しきい値制御ブロック３４
０が行う。（請求項１に対応） また、図８に示す濃度データの入出力特性によれば、低
濃度領域では、濃度が標準状態より薄く設定されるにつ
れて、入力濃度データに対する出力濃度データの変化の
度合いが小さくなるので、コンタラストの弱い色画像の
濃度を低濃度領域でも細かに調整することができる。
（請求項２に対応） また、高濃度領域では、濃度が標準状態より濃く設定さ
れるにつれて、入力濃度データに対する出力濃度データ
の変化の度合いが小さくなるので、コンタラストの弱い
色画像の濃度を高濃度領域でも細かに調整することがで
きる。（請求項３に対応） 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、色しきい値制御ブロック３４０が行っている色しき
い値の設定値の変化量の制御処理は、図７に示すシステ
ム制御手段で行うようにしてもよい。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下のよ
うな優れた効果を奏する。請求項１に記載の発明では、
出力画像の濃度変更操作がなされたとき、黒と黒以外の
色の濃度変化が全濃度領域に亘って視覚的に均等になる
ように、色領域の判断基準となるしきい値の設定値の変
化の度合い自動的に変化させさせるように構成したの
で、黒濃度を調整して画像の濃度を全体的に変更する操
作を行う際、コンタラストの弱い色画像を見やすくして
濃度調整を容易に行うことができる。また、請求項２に
記載の発明では、請求項１に加えて、黒濃度が標準状態
より薄く設定されるにつれて、前記しきい値の設定値の
変化の度合いを小さくしていくように構成したので、画
像の濃度を薄くしたときでも細かなコントラスト調整が
できる。したがって、画像の濃度が薄い場合でも見やす
くよりインパクトのある画像を印刷出力できる。また、
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に加えて、
黒濃度が標準状態より濃く設定されるにつれて、前記し
きい値の設定値の変化の度合い小さくしていくように構
成したので、画像の濃度を濃くしたときでも細かなコン
トラスト調整ができる。したがって、画像の濃度が濃い
場合でも見やすくよりインパクトのある画像を印刷出力
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示すデジタルカラ
ー複写機の画像読み取り手段の光学系及び駆動系の構成
図である。

【図２】上記画像読み取り手段の電装系の構成図であ
る。

【図３】上記デジタルカラー複写機の画像処理手段の構
成図である。

【図４】上記デジタルカラー複写機の画像出力手段の構
成図である。

【図５】上記画像出力手段の光書き込み部の構成を示す
平面図である。

【図６】上記デジタルカラー複写機の操作入力手段の構
成を示す平面図である。

【図７】上記デジタルカラー複写機のシステム制御手段
の構成図である。

【図８】上記デジタルカラー複写機における濃度データ
の入出力特性を例示したチャート図である。

【符号の説明】

１０１ 画像読み取り手段、１０３ 光源、１０９ Ｃ
ＣＤ、２０１ 増幅回路、２０２ Ａ／Ｄ変換回路、２
０３ シェーデイング補正回路、２０４ 分離回路、３
００ 画像処理手段、３１０ フィルタ補正ブロック、
３２０ 変倍処理ブロック、３３０ 階調処理ブロッ
ク、３４０ 色しきい値制御ブロック（色しきい値制御
手段）、４００ 画像出力手段、４０１ 光書き込み
部、４０２感光体、４０４ 現像部、５５０ 半導体レ
ーザ、５５４ ポリゴンミラー、６００ 操作入力手
段、６０１ 表示パネル部、６０２ モード設定部、６
０３スタートキー、７０１ マイクロプロセッサ、７０
２ ＲＯＭ、７０３ ＲＡＭ、７０４ ＮＶＲＡＭ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像をデジタル画像データとして読
   み取る画像読み取り手段と、 この画像読み取り手段により読み取られた画像データを
   デジタル加工処理するデータ処理手段と、 このデータ処理手段でデータ処理された画像データを記
   録紙に印刷する画像出力手段と、 前記読み取り手段によって読み取られた画像データに対
   しそれが黒の画像データであるか黒以外の色の画像デー
   タであるかを判断する色識別手段と、 全体の画像データの濃度を表す輝度信号と、色領域を示
   す色信号とを認識し、黒以外の色の画像データが有効な
   領域の輝度信号をしきい値と比較して、黒以外の色の画
   像データの濃度を決定する色しきい値制御手段とを備え
   た画像処理装置において、 前記色しきい値制御手段は、出力画像の濃度変更操作が
   なされたとき、黒と黒以外の色の濃度変化が全濃度領域
   に亘って視覚的に均等になるように前記しきい値の設定
   値を変化させさせることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記色しきい値制御手段は、黒濃度が標
   準状態より薄く設定されるにつれて、前記しきい値の設
   定値の変化の度合いを小さくしていくことを特徴とする
   請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記色しきい値制御手段は、黒濃度が標
   準状態より濃く設定されるにつれて、前記しきい値の設
   定値の変化の度合い小さくしていくことを特徴とする請
   求項１又は２に記載の画像処理装置。