JPS62150966A - カラ−画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は原稿と受光手段の間に相対速度をもって複数回
の画像走査を行い、画像情報を記録するカラー画像処理
装置に関するものである。

［従来の技術］ 原稿の２次元的画像情報の読取りは、通常、原稿と受光
手段間に相対速度をもって走査され、連続的に配列され
た画素情報として読み取られる。

カラー原稿読取りにおいては、さらに原稿画素の反射光
もしくは透過光を波長域による分解、例えば、光の３原
色であるＢ（ブルー）、Ｇ（グリーン）、Ｒ（レッド）
にフィルタによって分解し、各波長光の強度を検出して
これを色情報として読み込んでいる。そして、このよう
な各色分解フィルタを備えた受光手段を配列して、これ
を走査すれば、一画素に対する３原色からなる３つの色
情報が同時に検出される。この方式によるカラー原稿読
取りは１回の原稿走査によって原稿画像各色１頁分の信
号出力を得、それらの情報をメモリに格納しておく方法
と、画像情報入力時の各色データを互いに演算し合い、
各色データに加工変換を施した後、再び各色の情報をシ
リアルに出力する場合（例えばプリント出力や伝送）の
ような複数回の画像走査による画像入力方法とがある。

前者の方法は１回の走査で全情報を得ることができる反
面、多大なメモリが必要となる。また、後者の方法は原
稿画像の全領域を所定の走査速度で複数回の走査をする
ので画像入力に時間を要するし、更に後者は一部分だけ
がカラー画像であるような原稿であっても、全領域がカ
ラー画像である原稿を走査するのと同じ画像入力時間を
要し、原稿の持つ情報量と入力時間との相関対応が取れ
ず、はなはだ不都合である。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明はかかる問題に鑑み、１回の原稿走査で全画像情
報をメモリ内に格納する方式のように多大なメモリを必
要とせず、また、従来見られた複数回の原稿の走査をす
る方式のように全画像情報を入力完了するまでに長い時
間を要することもない、経済的で時間的に走査効率の良
いカラー画像処理装置を提供する。

［問題点を解決するための手段］ この問題を解決する一手段として、第１図のカラー画像
処理装置は、モータ１３と、パルスエンコーダ１４と、
リミットスイッチ１５と、光センサ２１と、バッファメ
モリ２２と、第１画像処理部２３と、セレクタ２４と、
第２画像処理部２５と、出力バッファメモリ２６と、信
号処理ＣＰＵ２８と、ＲＯＭ２９と、ＲＡＭ３０と、白
黒画像域抽出部３１と、画像走査駆動ＣＰＵ３２と、Ｒ
ＯＭ３３と、ＲＡＭ３４と、モータ駆動回路３５と、デ
ータ整合部３６と、プリンタ３７と、変調器３８と、端
末３９を備える。

［作用］ かかる第１図の構成において、第１回目の画像走査時に
光センサ２１からバッファメモリ２２に送られた画像デ
ータより白黒画像域抽出部３１で無彩色の領域を抽出し
、第２回目以降の画像走査時には画像走査駆動ＣＰＵ３
２によりモータ駆動回路３５を制御して無彩色域はモー
タ１３を高速回転し、有彩色域は正規の回転にして画像
走査時間の短縮を図った。

［実施例］ 第２図はカラー画像処理装置の走査機構を示す実施例で
ある。光センサユニット１は受光窓２を有し、該受光窓
２から入射した光をＢ、Ｇ、Ｒの各色フィルタと棒状レ
ンズを介して受光素子へ受光させ、各分解光の強度を検
出するものであり、これらの機能要素を内部に構成する
。また受光窓２、各色フィルタ、棒状レンズ及び受光素
子は密に配列されており、主走査方向（Ｙ軸方向）に長
手方向を持ち、この長さは原稿１７の巾とほぼ同一であ
り、主走査方向にＮ個の画素数を有する。

また、光センサユニット１は原稿１７の主走査方向（Ｙ
軸方向）１ライン分の画像情報をほぼ同時に読み込むこ
とができる。そしてまた、光センサユニット１はセンサ
駆動基板３より電力及び読み出しクロックパルス等を供
給されて駆動され、その画素情報である出力信号を読み
出しクロックパルスのパルスに応じて各画素においては
Ｂ、Ｇ。

Ｒの順番で更に画素間に関しては主走査方向の順番で検
出画素の情報を装置本体の信号処理部へ伝送する。走査
支持体４はスラストベアリング７゜８を介してレール５
．６によって副走査方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持
されている。また、光センサユニット１及びセンサ駆動
基板３はこの走査支持体４に一体的に固定され、走査支
持体４と共に移動可能である。これによって光センサユ
ニット１、受光窓２、センサ駆動基板３、走査支持体４
で原稿走査体１８を構成する。走査支持体４の中央には
ボールねじ受９が装置され、これにボールねじ１０が挿
入されている。ボールねじ１０が矢印Ａ方向に回転すれ
ば、走査支持体４はレール５，６によってガイドされな
がら副走査方向の正の方向（画像読取時の走査方向）へ
移動し、またボールねじ１０が矢印Ｂ方向に回転すれば
、走査支持体４は前記の方向と逆の方向へ移動する。ボ
ールねじ１０の手前端部は軸受部材１１で、また図示さ
れない後端部も同様に支持されている。手前端部はジヨ
イント１２を介してモータ１３に連続され、駆動力を供
給される。従って、モータ１３を駆動し、ボールねじ１
ｏを回転させ、原稿走査体１８を走査させながら、１ラ
イン分の画像情報を次々に読み込んでいけば原稿１７の
２次元的な画像情報を全て得ることができる。

ロータリエンコーダ１４はモータ１３の回転に応じたパ
ルス信号を得る。このパルス信号は原稿走査体１８の位
置制御のための位置制御パルスとなる。

副走査方向（Ｘ軸方向）は全走査領域をＭ個のラインに
分割しており、同期信号によって、走査位置と読み取り
のタイミングが取られる。即ち、主走査方向（Ｙ軸方向
）では読出クロックパルスのカウント毎に主走査方向の
読取対象画素が移動し、副走査方向（Ｘ軸方向）ではロ
ータリエンコーダ１４から発する位置制御パルスのカウ
ント毎に原稿走査体が移動して副走査方向の読取ライン
が移動する。

リミットスイッチ１５は原稿走査体１８の走査範囲限界
位置に配置され、走査支持体４がこの限界位置に来たと
き、アーム１６が走査支持体４に当接して、リミットス
イッチ１５の０Ｎ−ＯＦＦが切換り、この走査支持体４
の位置を検出できる。

次にカラー画像処理装置における画像信号処理部と画像
走査制御部の構成実施例を第１図に示す。

本実施例は原稿１７の画像反射光をＢ、Ｇ、Ｈの３原色
光に分解の後、減法混色による色再現を行うための補色
系の色信号即ちＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（
シアン）、Ｂｋ（ブラック）の色信号へ変換するもので
ある。

信号処理ＣＰＵ２８は画像走査体１８の駆動のための画
像走査駆動ＣＰＵ３２間との制御データや命令のやり取
りを行う他、その他の構成要素の信号操作と各構成要素
間の同期取りや信号の伝達等を統轄制御するものである
。ＲＯＭ２９はそれらの操作手順を行うためのマイクロ
命令群を記憶させておくものであり、順次、信号処理Ｃ
ＰＵ２８から命令群が読み込まれる。ＲＡＭ３０は各部
の動作状態や制御パラメータを記憶したり、画像データ
のバッファリングに使われる。

原稿１７の反射光または透過光は光センサユニット１内
の色分解フィルタを通過後光センサ２１で受光される。

光センサ２１の各画素データはセンサ駆動基板３の操作
によって主走査方向に順次出力され、バッファメモリ２
２はシリアルに供給される。バッファメモリ２２は１画
素以上の画素の色分解データＢ、Ｇ、Ｒが蓄えられる。

第１画像処理部２３は注目する画素における色分解デー
タＢ、Ｇ、Ｒをバッファメモリ２２から同時に受け、補
色変換やマスキング及び墨入れ量の設定をし、減法混色
のための各色データ、即ち、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼ
ンダ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）を算出する。

セレクタ２４は上記の色の画像データの内、出力すべき
色の選択をする。第２画像処理部２５はそれぞれの色の
画像データを個別に調整して出力バッファメモリ２６へ
伝達する。そして出力バッファ２６から画像データを出
力する。

一方、白黒画像部抽出部３１はバッファメモリ２２から
同一画素の色分解データＢ、Ｇ、Ｒを同時に受け、原稿
画像に白と黒だけで成り立つ画像領域とその他の色味の
ある画像領域との識別指定を行う。この具体的な処理方
法は後述する。画像走査駆動ＣＰＵ３２は白黒画像部抽
出部３１と出力データやパルスエンコーダ１４、リミッ
トスイッチ１５等の出力を受けて、モータ駆動回路３５
に信号を送り、走査体の現像走査を制御するものである
。ＲＯＭ３３は画像走査駆動ＣＰＵ３２が行う制御手順
を順次知らせるに必要なマイクロ命令群を記憶させてお
く。ＲＡＭ３４は各部の動作状態や制御パラメータ等を
記憶する。例え、ば副走査方向（Ｘ軸方向）のＭ個のラ
インに対応する制御パラメータＸ　（１）、　　Ｘ　（
２）、　Ｘ　（３）。

Ｘ（４）、・・・、　Ｘ　（Ｍ）が配列系式で格納し得
るようになっている。

また、ＣＰＵ３２内にはモータ制御レジスタがあって第
５図のように状態量が４通りあって、この値Ｓによって
モータ駆動回路３５がモータ１３を制御する。即ちモー
タ駆動回路３５はＳ（０，０）２のとき、モータ１３を
停止状態とし、５＝（０１）２ならば、原稿走査体１８
が規定の読取速度と読取方向で移動するように駆動し、
５＝（１０）２ならば上記読取方向と移動方向は同じで
あるが高速度で移動するように駆動し、５＝（１１）２
ならば上記読取方向とは逆方向つまり走査体１８が走査
開始位置に向かう方向に高速度で移動するように駆動す
る。また、ＲＡＭ３４内には副走査方向のＭ個のライン
に対応する制御パラメータＸ　（１）、　Ｘ　（２）、
　Ｘ（３）、・・・、　Ｘ　（Ｍ）が配列形式で格納し
得るようになっている。

第６図の通り第１回目の画像走査では原稿画像の全領域
を走査する。この画像走査中原稿画像の白黒画像部を識
別しつつ、出力データとしてＢｋ色画像を出力する。こ
のとき、副走査方向の第ｍラインが白黒画像部であると
判断されたとき、Ｘ（ｍ）＝０とし、反対に有彩色画像
部であると判断されたときはＸ（ｍ）＝１として記憶し
ておけば、第２回目以後の原稿走査は制御を行うことに
よって、有彩色画像部では正方向で規定速度で原稿走査
し、白黒画像部では正方向で高速の原稿を走査すること
が可能である。

本実施例は以上のような構成によって、第１回目の原稿
走査時に規定の画像走査速度で画像データを読み取りつ
つ、白黒画像域を検出し、第２回目以後の原稿走査時に
は色味のある白黒画像域外は規定の画像走査速度で画像
データを読み取るが、白黒画像域においては、画像走査
体１８を高速移動させる。

２回目以後の原稿走査時では原稿走査体１８の移動速度
の変化によって、読取装置の出力データが画像情報とし
て不連続なものとなるが、バッファメモリと画像走査体
１８の高速移動する領域に相当する画素データにダミー
の画素データを挿入する操作機能を有するデータ整合部
３６によって連続的な画像データを形成するようにすれ
ば、オンラインでプリンタ３７でプリントアウトできる
。また他の端末３９へ伝送するときは出力データは変調
器３８も介して各色画像データと白黒画像域の位置デー
タを送れば良い。以下操作手順を述べる。

第３図は１回目の画像走査時の走査制御と白黒画像部抽
出のフローの例を示したものである。原稿走査体１８の
駆動直前においてまず、ステップＳ５１で制御パラメー
タＸ　（１）、　Ｘ　（２）、　Ｘ（３）、・・・、　
Ｘ　（Ｍ）にすべて零を代入し、次にステップＳ５２で
原稿走査体１８の位置制御パルスの加算値ｍに零を代入
して初期値設定を行う。

この後、ステップＳ５３でモータ制御変数Ｓを（０１）
　２にして、原稿読取の規定副走査速度でモータ１３を
駆動し、原稿走査を開始する。ステップＳ５４及び５５
はロータリエンコーダ１４から発せられる位置制御パル
スの計数値ｍの更新手順を意味し、ｍ＝１即ち、原稿走
査体が副走査方向第１ライン目に到達した時、次のステ
ップＳ５６へ至り、主走査方向における読出クロックパ
ルスの加算値ｎを零と設定し、副走査方向第１ライン目
における初期値設定を行う。ステップＳ５７及び５８は
読出クロックパルスの加算値ｎの更新手順を意味し、加
算値ｎが更新されると、バッファメモリ２は主走査方向
の配列順の画素データを第１画像処理部２３と白黒画像
域抽出部３１へ送り、第１画像処理部２３へ送られたデ
ータはここで加工され、Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋの色信号へ変
換される。第１回目の走査時においてはセレクタ２４は
前記Ｂｋ信号を選択し、この色信号は第２画像処理部２
５を経て、出力バッファメモリ２６を介して出力される
。この第１画像処理部２３から出力バッファメモリ２６
への色信号の処理は以下の白黒画像域抽出部３１の処理
と並行して行なわれるが、第３図のフローチャートには
図示されていない。

一方、バッファメモリ２２から白黒画像域抽出部３１へ
送られたデータはステップ３５９以下のフローに従う。

ステップ３５９は入力画素データからその注目画素が白
色であるがどうかを判断するもので、例えばＢ、Ｇ、Ｒ
の各分解光がすべてそれぞれの所定値Ｂｅ、Ｇｅ、Ｒｅ
よりも強いレベルの光であれば、白色とみなし得る。ま
た、ステップＳ６０は注目画素ガ黒色であるかどうかを
判断するもので、例えばＢ、Ｇ、Ｒの各分解光がすべて
それぞれの所定値Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄよりも低いレベルの
光であれば黒色とみなし得る。上記ステップＳ５９とス
テップＳ６２へ至る。ステップＳ６２では主走査方向の
走査が完了したかどうかを判断するものであり、原稿画
像が走査ライン上ですべて白色或いは黒色である場合は
走査ライン上のすべての画素に対してステップＳ５７〜
６２のループを繰返し、上記の操作を行う。

ステップＳ５９及び６０で注目画素が白色や黒色でない
と判断された場合は、ステップＳ６１へ至る。仮に副走
査方向で第ｍライン目の主走査途中の画素が上記のよう
に判断されると、制御パラメータＸ　（ｍ）に１を代入
すると共に、その前後の配列状に並ぶ制御パラメータＸ
（ｍ−ｉ）〜Ｘ（ｍ＋ｊ）にも１を代入する。これは制
御系の応答遅れや原稿走査体の位置誤差に対して余裕を
持たせるためである。この操作が済むと、ステップＳ６
３へ至る。ステップＳ６３では副走査方向の走査が完了
したかを判断するものであり、全画像領域を走査するま
ではステップ３５４〜６３のフローを繰返す。

以上のような操作によって副走査方向のライン上で１つ
でも白黒画像域でない画素があればそのラインに対応す
る制御パラメータＸ　（ｍ）及びその前後のＸ　（ｍ−
ｉ）　〜Ｘ　（ｍ＋Ｊ）に１が代入され、これによって
白黒画像域を抽出できる。全副走査が終了するとステッ
プＳ６４でモータ制御変数Ｓに（１１）２が代入される
。モータ駆動回路３５はこれによってモータ１３を逆方
向に高速回転させ、ステップＳ６５でリミットスイッチ
１５が原稿走査体１８の復帰を検知するまで、原稿走査
体１８を副走査開始位置方向へ高速で移動させる。リミ
ットスイッチ１５が原稿走査体１８の復帰を検知すると
ステップＳ６６でモータ制御変数Ｓに（００）２が代入
され、モータ駆動回路３５はモータ１３の駆動を停止し
、第１回目の画像走査を終了する。

第４図は２回目以後の画像走査時の走査制御のフローの
例を示したものである。原稿走査体１８の駆動直前にお
いて、まずステップＳ７１で原稿走査体１８の位置制御
パルスの加算値ｍに零を代入して初期値設定を行う。こ
の後、ステップＳ１２でモータ制御変数Ｓを（ｏ　１）
２にして原稿読取の規定副走査速度でモータ１３を駆動
し、原稿走査を開始する。主走査方向においては第１回
目の画像走査時と同様に読み出し、クロックパルスの周
期に応じて画素データをバッファメモリ２から順次読み
出し、第１画像処理部２３へ送られたデータはここで加
工され、Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋのデータへ変換される。セレ
クタ２４は第６図の出力色に相当する色のデータを画像
走査毎に選択する。そして画像データは第２画像処理部
２５、データ整合部２６を経て出力バッファメモリ２６
を介して出力される。尚、第１回目と同様に、上記出力
までのフローは第４図のフローチャートには図示されて
いない。

ステップＳ７３及び７４はロータリエンコーダ１４から
発せられる位置制御パルスの加算値ｍの更新手順を意味
し、ｍが１だけ増すと原稿走査体１８が副走査方向に１
ライン分移動し、次のステップＳ７５へ至る。ステップ
Ｓ７５は変速制御変数Ｘ　（ｍ）が１かＯかを判断する
ものである。Ｘ（ｍ）が１であれば、第１回目の画像走
査時にその第ｍライン付近に白黒以外の画像域があると
しているため、ステップ３７６へ至ってモータ制御変数
Ｓに（０１）　２を代入し、モータ１３を画像読取の規
定走査速度で駆動する。従って、白黒画像域以外を走査
するときは規定走査速度で画像走査される。一方、Ｘ　
（ｍ）＝０であれば、第ｍラインは白黒画像域であり、
ステップＳ７７へ至ってモータ制御変数Ｓに（１０）２
を代入し、モータ１３を走査方向に高速で駆動する。こ
の間、画像データは既に第１回目の画像走査時に出力さ
れているので、特に読み取る必要はない。従って、白黒
画像域がある原稿を走査すれば、その画像域を画像走査
体が高速で移動するので第２回以後の画像走査に要する
時間は第１回目のそれよりも短縮される。位置制御パル
スの加算値ｍがＭに達するまで、即ち、画像走査体１８
が全走査領域まで移動するまでステップ３７３〜７８の
ループを繰返し、その後、ステップＳ７９でモータ制御
変数Ｓは（１１）２とされ、モータ駆動回路３５はこれ
によってモータ１３を逆方向に高速回転させ、ステップ
Ｓ８０でリミットスイッチ１５が原稿走査体１８の復帰
を検知するまで原稿走査体１８を副走査開始位置方向へ
高速で移動させる。

以後は第１回目の画像走査と同じである。

尚、第３図で示すフローは原稿画像から白黒画像域な抽
出するもので、特に白地に黒文字のある原稿に有効だが
、灰色を含めた無彩色画像域を抽出したも良い。この場
合、例えばＢ、Ｇ、Ｒの各分解光のそれぞれと２者に適
当な重みを付けた荷重平均との差がすべて所定値よりも
小さければ彩度が無いとして無彩色画像域とみなし得る
。

即ち、 ｌ　ａｌ　ＩＢ＋ａｌ　２　Ｇ＋ａｌ　３　Ｒ）　−Ｂ
　ｌ＜Ｂｌ　Ｒ２１Ｂ＋Ｒ２２Ｇ＋ａ２３　Ｒ）　　−
Ｇ　ｌ　＜Ｇｌａ３ｘＢ＋ａ３２Ｇ＋ａ３ａＲ）−Ｒ１
＜Ｒをすべて満足したものを無彩色画像域とみなし得る
。この判断フローを第３図のステップ３５９゜６０の前
後歩いは中に入れれば無彩色画像域を抽出するフローと
できる。

以上説明した様に、原稿画像に白黒２色、或はグレー等
の無彩色画像域がある場合に、第１回目の画像走査で無
彩色の領域を検出し、第２回目以後の画像走査では走査
体は無彩色の領域を高速で移動し、有彩色画像域近傍の
み正規の走査速度で画像走査するので、最終的に全画像
走査に要する時間は短縮され、画像処理の効率化が図れ
る。

［発明の効果］ 本発明により、１回の原稿走査で全画像情報をメモリ内
に格納する方式のように多大なメモリを必要とせず、ま
た、従来見られた複数回の原稿の走査をする方式のよう
に全画像情報を入力完了するまでに長い時間を要するこ
ともない、経済的で時間的に走査効率の良いカラー画像
処理装置を提供できた。

特に、原稿画像が黒文字の部分とカラー画像部分とが明
確に区別された構成であるものや、無彩色が大きな部分
を占める構成であるものに対しては画像処理に要する時
間の短縮への効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー画像処理装置の構成図、第２図は走査機
構図、 第３図は第１回目の画像走査時の走査制御と白黒画像抽
出のフローチャート、 第４図は第２回目以降の画像走査時の走査制御のフロー
チャート、 第５図はモータ制御状態図、 第６図は画像走査説明図である。 図中、１３・・・モータ、１４・・・パルスエンコーダ
、１５・・・リミットスイッチ、２１・・・光センサ、
２２・・・バッファメモリ、２３・・・第１画像処理部
、２４・・・セレクタ、２５・・・第２画像処理部、２
６・・・出力バッファメモリ、２８・・・信号処理ＣＰ
Ｕ。 ２９・・・ＲＯＭ、３０・・・ＲＡＭ、３１・・・白黒
画像域抽出部、３２・・・画像走査駆動ＣＰＵ、３３・
・・ＲＯＭ１３４・・・ＲＡＭ、３５・・・モータ駆動
回路、３６・・・データ整合部、３７・・・プリンタ、
３８・・・変調器、３９・・・端末である。 第４図 ２回ａノ・人　　の −Ｑ Ｓ　　（０１）ｚ （正力向罐疋区鷹） 卑検知 紗 ｍ÷ｍ↑１４ Ｘ□＝ＩＮ。 ５−（０１）２　　　　　　　５−（Ｉ　Ｏ）２１ｍ５
図 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数回の走査でカラー画像を読み取るカラー画像
   処理装置において、走査方向に順次入射光を受光する受
   光手段と、該受光手段の受光した入射光が有彩色光であ
   ることを識別する識別手段と、最初の走査時に前記識別
   手段の識別結果を記憶する記憶手段と、２回目以降の走
   査時に前記カラー画像と前記受光手段を最初の走査時に
   記憶された識別結果に応じた相対速度を持つて副走査方
   向に移動する移動手段とを備えることを特徴とするカラ
   ー画像処理装置。
2. （２）識別手段は入射光の分解光と所定値とを比較して
   有彩色であることを識別することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のカラー画像処理装置。
3. （３）入射光はブルー、グリーン、レッドに分解されて
   所定値と比較されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載のカラー画像処理装置。
4. （４）記憶手段には副走査方向の単位毎に、走査方向に
   少なくとも１つの有彩色がある場合には第１の相対速度
   が、有彩色が無い場合には第１の相対速度より速い第２
   の相対速度が記憶されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のカラー画像処理装置。