JPS62252271A - カラー画像処理装置 - 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、色分離後に拡大縮小処理を行なうようにした
カラー画像処理装置に関する。

〔発明の背景〕

現在、実用化されている画像出力装置、例えば表示装置
や記録装置は、２値でしか表せない装置が多い。このよ
うな出力装置を用いて擬似的に中間調を表現する方法と
して、濃度パターン法やディザ法等が知られている。濃
度パターン法やディザ法も共に面積階調法の一種で、一
定の面積（マトリクス）内に記録するドツトの数を変化
させるものである。

従来、このような出力装置を有する画像処理装置におい
ては、拡大縮小等の画像処理を２植体号を用いて行って
いた。また別の方法として、画像　。

を読み取る光電変換素子としてのＣＣＤからの信号を用
いて拡大縮小の処理を行ない、その後に色分離をする方
式が考えられている。

ところが、色分離の前に拡大縮小処理を行なうと、倍率
によっては、色分離性能が低下したり、或いは最悪の場
合には、倍率毎に色分離特性を変えなけばならないとい
う問題が惹起する。

〔・発明の目的〕

本発明の目的は、色分離処理を正確に行なうことができ
るよ゛うにして画像劣化の少ない高品質の画像を得るこ
とができるようにすることである。

〔発明の構成〕

このために本発明では、原画像を複数の色成分の光に分
解し、該分解された各成分の光を光電変換して読み取る
画像読取手段と、該画像読取手段により得られた各色成
分の画像信号を基に色分離を行なう色分離手段とを具備
するカラー画像処理装置において、 上記色分離手段の後段に、画像を所定の倍率に拡大縮小
する拡大縮小手段を設けている。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

（１）０画像処理装置の基本構成 第１図にその画像処理装置のブロック図を示す。

１は指定倍率に応じた拡大縮小処理を原稿情報に対して
施して出力する画像読取部、２はその画像読取部１で得
た２値データにより記録を行なうレーザプリンタ、ＬＥ
Ｄプリンタ等の記録装置である。

画像読取装置１内には、原稿読取部３と拡大縮小回路４
とが内蔵されている。原稿読取部３は原稿をＣＣＤで等
の光電変換素子を用いて読み取って電気信号に変換し、
Ａ／Ｄ変換しシェーディング補正等を施した後に処理を
行ない、指定された色の画像データとして出力する。ま
た、ここでは、倍率に応じて副走査の移動速度が変化で
きるようになっている。拡大縮小回路４は原稿読取部３
から指定された色の画像情報に対して、タイミング信号
に同期して外部から設定された倍率で拡大縮小の処理を
行なう。そして、ここで拡大成いは縮小された画像情報
は、後段の記録装置２に合わせて２値化データに変換さ
れる。

（２）、原稿読取部 第２図はこのカラー原稿読取のフローチャートを示す図
である。まず、カラー原稿を読み取る。

このためには、こ原稿を光源で照らす必要があり、光源
として例えば第３図（ａｌに示すようなスペクトルを有
するものが使用される。第３図（ａ）に示すスペクトル
の光源でカラー原稿を照射すると、その原稿での反射光
は、第４図に示すような色分解用の光学手段３００に入
射させることにより、赤（Ｒｅｄ）とシアン（Ｃｙａｎ
）の成分に分解される。同図において、３００１．３０
０２はプリズム、３００３はその両プリズムの境界面に
形成されたダイクロイックミラーであり、このミラー３
００３においてシアン系の色が反射する。赤系の色はそ
のミラー３００３を透過する。

このようにダイクロイックミラー３ＱＯ３により、入射
光を互いに補色の関係にある２種の色成分に分解される
。第３図（ｂ）はこのダイクロイックミラー３００３の
分光特性を示す図である。この図より、波長の長い赤系
は透過し、波長の短いシアン系は反射することが判る。

ここで補色関係にあるとは、２色の色をそれぞれＡＳＢ
とした場合に、ｒ　Ａ　＋Ｂ＝白ｊとなるような色Ａ、
Ｈの関係をいう。

次に第２図のステップ２に移って、色分解された赤とシ
アンの２色をそれぞれｃｃＤ等の光電変換素子を用いて
電気信号に変換する。第３図（Ｃ）は本実施例で使用す
るＣＣＯの分光感度特性を示す図である。この図から明
らかなように、この００口は波長が６００ｎｍ付近にピ
ーク値がある。このｃｃｎにより光電変換された電気信
号は基準色（白色）の出力値にて正規化される。そして
、正規化された赤の光電変換信号をＶｒ、シアンの光電
変換信号をＶｃとし、これらの信号をＡ／Ｄ変換器によ
って例えば６ビツトのディジタルデータに変換する。

次に第２図のステップ３に移って、上記した画像データ
’Ｊｒ−，Ｖｃを用いて座標系を作成し、作成された色
分離マツプに基づいて色分離を行なう。ここで、この座
標系を決定するに際しては、中間調が表現できるように
するため、テレビの輝度信号に相当する原稿の反射率（
反射濃度）の概念を取り入れ、また赤、シアン等の色差
（色相、彩度を含む。）の概念を取り入れる。以上より
、輝度信号情報と色差信号情報として例えば、次のよう
なものを用いる。

輝度信号情報（５ピント）＝νｒ＋Ｖｃ　　　・・・（
１）但し、Ｖｒ、　Ｖｃ　（０≦Ｖｒ≦ｉ、ｏ　、ｏ≦
Ｖｃ≦１．０）の和である’　Ｖｒ　＋ＶＣＪ　　（Ｑ
　≦Ｖｒ＋Ｖｃ≦２．０）は、黒レベル（＝　Ｏ）　、
白レベル（＝　２．０）に対応し、全ての色は０から２
．０までの範囲に存在する。

色差信号（５ビツト）　＝　Ｖｒ／　（Ｖｒ　＋　Ｖｃ
）又は＝　Ｖｃ／　（Ｖｒ　十Ｖｃ）　　　・・・（２
）無彩色の場合には、全体（Ｖｒ　＋　Ｖｃ）に含まれ
るＶｒ酸成分Ｖｃ酸成分割合は一定であるので、　。

Ｖｒ／　（Ｖｒ　＋　Ｖｃ）冨Ｖｒ／（Ｖｒ　＋Ｖｃ）
　＃０．５となる。これに対して、有彩色の場合には、
Ｖｒ／（Ｖｒ±νＣ）又はＶｃ／　（Ｖｒ　＋　Ｖｃ）
の値は原稿の色相及び彩度を表す一つの尺度となる。即
ち、赤系色の場合は、０．５　＜　Ｖｒ／　（Ｖｒ　＋
　Ｖｃ）≦１．００≦Ｖｃ／（Ｖｒ＋Ｖｃ）　　＜ｏ、
ｓシアン系色の場合は、０≦Ｖｒ／（Ｖｒ＋Ｖｃ）　＜
０．５０．５　＜　Ｖｃ／　（Ｖｒ　＋　Ｖｃ）　　≦
１．Ｏと表現することができる。これにより、座標軸と
して’　Ｖｒ　＋　Ｖｃ　Ｊとｒ　Ｖｒ／　（Ｖｒ　＋
　Ｖｃ）　Ｊまたは’　Ｖｃ／（Ｖｒ　＋Ｖｃ）　Ｊを
２軸とする座標系を用いることにより、有彩色（赤系、
シアン系）、無彩色を明確に分離することが可能となる
。

第５図は上述の色分離方法に従って色域区分を行った色
分離マツプの一例を示す図である。色差信号情報’Ｖｃ
／　（Ｖｒ　＋Ｖｃ）　Ｊが０．５近傍と輝度信号情報
１ｒ＋Ｖｃ」が小なる領域に無彩色（図の斜線領域）が
あり、色差信号情報’Ｖｃ／　（Ｖｒ　＋Ｖｃ）　Ｊが
０．５よりも小さい領域は赤系、０．５より大きい領域
はシアン系となる。また、反射濃度と輝度信号情報’Ｖ
ｒ＋Ｖｃａとの間に図に示すような対応関係が存在する
ため、出力値に直結し易い。なお、図に示す例では、横
軸に色差信号情報として’Ｖｃ／　（Ｖｒ　＋Ｖｃ）　
Ｊをとっているが、’　Ｖｒ／　（Ｖｒ　＋　Ｖｃ）　
Ｊとしても効果は同様である。

実際の画像処理装置内では、第５図に示した色分離マツ
プはＲＯＭテーブル内に格納されている。

別表−１はこのようなＲＯＭテーブルの内容を示す図で
あり、３２Ｘ３２のブロックに分けたものである。

アドレス数としては、行アドレス’Ｖｒ＋Ｖｃｊが５ビ
ツト、列アドレス’Ｖｃ／　（Ｖｒ　＋　ＶＣ）Ｊが５
ビツトである。このＲＯＭテーブル内には原稿の反射濃
度から得られた量子化された濃度相対値（パターン）が
格納されている。出力時にはこの濃度値を前記輝度信号
’　Ｖｒ　＋　Ｖｃ　Ｊ及び色差信号’　Ｖｃ／　（Ｖ
ｒ＋ＶＣ）Ｊをアドレスとして受けて対応領域に格納さ
れている濃度データを読み出し、その濃度データをカラ
ーセレクト信号により各色にセレクトして・読み出した
濃度データを出力データとする。

第６図は上記した作用を実現する原稿読取部３のブロッ
ク図である。３０１は第４図に示した光学手段３００か
らの光を入力する光電変換手段であり、赤系の光学情報
を読み取るＣＣＤ３０１１　、シアン系の光学情報を読
み取るＣＣＤ３０１２を有する。３０２は増幅部であり
、ＣＣＤ３０１１からの光電変換出力を増幅するアンプ
３０２１、ＣＣＤ３０１２からの光電変換出力を増幅す
るアンプ３０２２を有する。３０３は増幅部３０２から
のアナログ画像情報を６ビツトのディジタル画像データ
に変換するＡ／Ｄ変換部であり、Ａ／Ｄ変換器３０３１
とＡ／Ｄ変換器３０３２を有する。

以上の光電変換手段３０１における原稿読取のタイミグ
チャートを第７図に示す。Ｈ−ＳＹＮＣは水平同期信号
、１（−ＶＡＬＩ［は主走査方向有効信号、ＣＬに１は
読取同期クロック、つまり画像転送りロック、ＷＩＤＥ
（は読取った画像信号、Ｖ−ＶＡＬＩＤは副走査方向有
効信号である。クロックＣＬＫＩはＡ／Ｄ変換器３０３
１．３０３２における変換クロックとしても使用される
。

第６図に戻って、３０４は色分離情報作成手段であり、
マイクロコンピュータ等で成る演算処理回路３０４１を
有する。この演算処理回路３０４１は、Ａ／Ｄ変換器３
０３１及びＡ／Ｄ変換器３０３２からの赤系とシアン系
の画像データを受けて基準色（白色）の出力値にて正規
化する。即ち、基準色の画像データを１．０として赤系
とシアン系のそれぞれの画像データを正規化する。この
ようにして正規化されたデータがＶｒ、　Ｖｃとなる。

またこの演算処理回路３０４１は、階調変換等の演算を
行ない、その結果をアドレスとして次段のメモリ３０４
２．３０４３に与える。一方のメモリ３０４２にはその
演算処理回路３０４１からのデータより輝度信号データ
を求めるための’　Ｖｒ　＋　Ｖｃ　Ｊの結果が格納さ
れており、他方のメモリ３０４３には演算処理回路３０
４１からのデータより色差信号ブタを求めるための’Ｖ
ｃ／　（Ｖｒ　＋　ＶＣ）Ｊの結果が格納ｉ　されてい
る。

３０５は色情報格納手段であり、上記両メモリ３０４２
．３０４３の出力をアドレスとして受け、有彩色（赤、
シアン）データを出力する赤シアンメモリ３０５１、並
びに上記両メモリ３０４２．３０４３の出力を同様にア
ドレスとして受けて無彩色（黒　、灰、白）データを出
力する黒メモリ３０５２を有する。そして、この両メモ
リからは、入力アドレスに応じた番地に格納されている
濃度対応データが出力する。これら赤シアンメモリ３０
５１、黒メモリ３０５２の内容を合成したのもが、前記
した別表−１に示したＲＯＭテーブルとなっている。

３０６は赤シアンメモリ３０５１の出力を一時的に格納
するバッファ、３０７は黒メモリ３０５２の出力を一時
的に格納するバッファである。

３０８はＢＫ（ブラック／黒）、Ｂ（ブルーフ青）、Ｒ
（レッド／赤）セレクト信号を受けるカラーセレクト回
路であり、その出力は上記両バッファ３０６．３０７に
印加され、その両バッファ３０６．３０７のいずれかが
選択される。そして、例えば一方のバッファ３０６が選
択されれば赤又はシアンの濃度対応データが出力され、
逆に他方のバッファ３０７が選択されれば黒系統（黒、
灰、白）の濃度対応データが出力される。これらバッフ
ァ３０６．３０７のいずれかの出力が、シェーディング
補正回路３０９でシー−ディグ補正されて、オリジナル
画像データＤａとして、拡大縮小回路４に送出される。

（３）、拡大縮小の原理 拡大縮小の原理は、例えば拡大（倍率１２４　／６４で
のサンプリング）では、第８図に示すように行なう。す
なわち、この第８図はサンプリングのタイミングを示す
ものであるが、６４／１２４　（＝０．５１６１３）を
サンプリングタイミングのステップ幅とし、オリジナル
画像データの隣接する画素データの位置の比較により、
予め決めた補間データを選択する選択データを求め、こ
れにより補間データを得て、これをを変換画像データと
する。この例では、オリジナル画像データを００．０１
．Ｄ２．Ｄ３，０４とし、その各々の階調レベルをＯ，
Ｆ、Ｆ、Ｏ，Ｏとした。各オリジナル画像データ間の単
位距離はｌである。よって、サンプリング位置により選
択データはノルマライズされて、 ｏ、ｏｏｏｏｏ→Ｏ（Ｓｏ） ０．５１６１３→８（Ｓｌ） １．０３２２６→０　（Ｓ２） １．５４８３９　　→　８　（Ｓ３） となる。左側がサンプリング位置である。右側のカッコ
内はサンプリング順を示し、その左側の記号が選択デー
タを示す。この選択データによって得られる補間データ
、つまり変換画像データは第８図の例では０（Ｓｏ）　
、８（ＳＬ）　、Ｆ（Ｓ２）　、Ｆ（Ｓ３）　−・・と
なる。カッコの左側の記号がその変換画像データである
。

一方、縮小（倍率３３／６４でのサンプリング）では、
第９図に示すように行なう。ステップ幅は、６４／３３
　（＝１．９３９３９）となる。各オリジナル画像デー
タは第８図と同一である。この場合は、オリジナル画像
データが間引かれ、得られる変換画像データの数は減少
する。この場合の選択データはノルマライズされて、 ０．０００００−０（Ｓｏ） １．９３９３９−　Ｆ（Ｓｌ） ３．８７８７９→Ｅ　（Ｓ２） となり、変換画像データはＯ（Ｓｏ）、Ｆ（Ｓｔ）、０
　（Ｓ２）・・・となる。

（４）、拡大縮小回路 第１０図にブロック図で示す。なお、以下の説明では人
力されるオリジナル画像データＤａは４ビツト、倍率は
０．５〜２．０で１．５％刻みであるとし、１．５％の
近悼として×７６４を用いる。原理的には、サンプリン
グ周期が変わったのと同等の動作をさせるように回路が
構成されており、拡大時には変換画像データはオリジナ
ル画像データ数よりも増え、縮小時にはオリジナル画像
データが間引かれて変換画像データ数は減少する。

そして、オリジナル画像の主走査方向の拡大縮小は、拡
大縮小回路４を用いて電気的に行ない、副走査方向の拡
大縮小はＣＣＤ３００の露光時間は一定にしておいて副
走査の移動速度を変えて行なう。

つまり、その副走査速度を遅くすると拡大、速くすると
縮小されることになる。

タイミング発生回路４００は原稿読取部３のからのタイ
ミング信号である第７図で示したクロックＣＬＫＩ、水
平同期信号Ｈ−ＳＹＮＣ１主走査方向有効信号ＩＩ−Ｖ
ＡＬＩＤ　、副走査方向有効信号Ｖ−ＶＡＬＩＤを基に
して回路全体のタイミング信号を発生する。その信号中
にはクロックＣＬＫＩの二倍の周波数のクロックＣＬに
２もある。

入力する４ビツトのオリジナル画像データＤａは、クロ
ックＣＬＫＩを受けるラッチ４０１．４０２によってシ
フトされて、１画素分だけずれた口ａｌ　、Ｄａ２とし
て得られ、予め２点間の上記した補間データがテーブル
として格納されている補間ＲＯＭ４０３のアドレス信号
となる。別表−２は補間データのテーブル内容の一部分
を示したもので、実際には別表−３の姿でＲＯＭ４０３
に書き込まれていて、２点間の直線補間された補間デー
タＤｂが記憶されている。この補間ＲＯＭ４０３のアド
レスとしては、端子Ａ４〜＾７．Ａ８〜Ａｌｌに入力す
る２点の各々のオリジナル画像データＤａｌ。

Ｄａ２と、直線で補間したどの位置を出力するかの選択
データＳＤ　（端子ＡＯ〜Ａ３に入力する）が与えられ
る。そして、補間ＲＯＭ　４０３はこれら３者によるア
ドレスが与えられると予め記憶している４ビツトの補間
データｏｂをラッチ４０４に出力する。

一方、データ選択テーブル４０５は、外部から設定され
る倍率とタイミング発生回路４００からのクロックＣＬ
Ｋ２をカウントするカウント回路４０６のカウント値に
よりアドレスされ、テーブルから選択データ信号ＳＤと
拡大縮小時の処理タイミング信号ＴＯを出力する。処理
タイミング信号ＴＯはラッチ４０７゜４０８でクロック
ＣＬＫ２により同期をとられた後にゲート回路４０９に
入力し、そのクロックＣＬＫ２を通過させるかそれとも
遮断するかをコントロールする。

ゲート回路４０９によりコントロールされたクロックが
後記する書込みクロックＣＬＫ３となる。

別表−４に１２４／６４　（拡大）、別表−５に３３／
６４　（縮小）の場合のデータ選択テーブル４０５のテ
ーブルの一部の内容を示した。これらにおいて、出力デ
ータ８ビツトの内、上位４ビツトが補間ＲＯＭ４０３の
上記した選択データＳＤとなるデータ、下位４ビツト（
この場合は０．１のみ）が書込みクロックＣＬＫ３を出
力する「ＩＪか、しない’ＯＪかをコントロールするた
めの処理タイミングデータＴＤである・第１１図（ａ）
、（ｂ）に１２４／６４　（拡大）、３３／６４　　（
縮小）のタイミングチャートを示す。

拡大（１２４／６４）時に変換された画像データＤｂは
別表−６に示すようになる。この変換された変換画像デ
ータＳｏ　−５９の時、書込みクロックＣＬＫ３が出力
されて、後段の２値化回路４１０に送られる。

一方、縮小（３３／６４）の場合は間引きされるデータ
があるため、変換画像データＤｂは表−７に示すように
出力される。ここで、変換画像データが無効データ或い
は間引きデータの時は、書込みクロックＣＬＫ３は出力
されない。無効データとは回路の基準クロックＣＬＫ２
を基準クロックＣＬＫＩの２倍に合わせているために縮
小時に出力されるデータ、また間引きデータとは縮小時
にオリジナル画像データＤａから変換画像データＤｂを
作らないタイミングで出力されるデータである。

そして、上記のようにして拡大成いは縮小処理により得
られた変換画像データＤｂは、書込みクロックと同期し
て、後段の２値化回路４１０に送られ、を内蔵するディ
ザＲＯＭ４１１の閾値と比較されて、２値データとして
記録装置２に出力される。ディザＲＯＭ４１１は水平同
期信号Ｈ−ＳＹＮＣをカウントする副走査カウンタ４１
２と書込みクロックＣＬＫ３をカウントする主走査カウ
ンタ４１３のカウント値により、アドレスされる。

（５）、実施例の総括 以上のように、本実施例では、色分離処理後に拡大縮小
の処理を行なうようにしたので、倍率に関係なく色分離
処理を正確に行なうことができる。

本実施例では、ＲＯＭテーブルを用いて回路を構成して
いるため、動作のタイミング取りが簡単となる。また、
倍率による情報をデータ選択ＲＯＭとして持っているの
で、特定の倍率でもその設定が可能となる。更に、画、
像データを補間した後に異なる周期のクロックでサンブ
リンクする方式ではないので、補間ＲＯＭ等においても
、特に高速のＲＯＭを用意する必要はない。更に、本実
施例では、完全に画像データを補間したデータを用いて
拡大縮小しているので、画質が良く高速処理が可能とな
る。

〔発明の効果〕

以上から本発明によれば、色分離手段の後段に、画像を
所定の倍率に拡大縮小する拡大縮小手段を設けたので、
倍率に関係なく色分離処理を正確に行なうことができ、
画像劣化のない高品質画像を得ることができる。

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の 別表−ｉ（その ４ｔ、Ｉ！　　１１．ＵＬＩＵＵＵ　　　Ｂ　　　４１
ＪＥ　　１１．１（’１５００　　　Ｃ４ｈｌｉＬＺ、
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　ＥＡＤＲ５＋Ｏ＋ｌ　　＋’ｌ　　＋３　　＋４　　
＋隣接オリジナル画像データ ー別表ニュー（補間ＲＯＭの内容の例）５　　＋５　　
＋７　　＋８＋９　　＋Ａ　　＋Ｂ　　＋Ｃ＋Ｄ　　＋
Ｅ　　＋Ｆもζ 一〕＼　　１ン一、’ｑ、 コ１１ ＋（ 一部　鶴 コ１１

【図面の簡単な説明】

ｍ１図は画像処理装置の基本構成を示す図・第２図は色
分離のフローチャート、第３図［ａｌは原稿読取部にお
ける光源のスペクトル図、（ｂ）はグイクロイックミラ
ーの分光特性図、（Ｃ）はＣＣＤの分光感度特性図、第
４図は色分解用の光学手段の構成図、第５図は色分離マ
ツプ図、第６図は原稿読取部の内部の一部を示すブロッ
ク図、第７図＋ａｌ、（ｂ）は原稿読取のタイミングチ
ャート、第８図は拡大倍率の場合のサンプリング説明図
、第９図は縮小倍率の場合のサンプリング説明図、第１
０図は拡大縮小回路の回路図、第１１図（ａｌ、（ｂｌ
は拡大、縮小のタイミングチャートである。 代理人　弁理士　長　尾　常　明 第８図 ′、Ｌ長 裏表 Ｃｔ） 製表 反紅創良 Ｖｒ＋ＶＣ 第７図 （ａ）ＸｔｉＸｍ＊９（ｚ；丁 （ｔ））、＆４　之り、ｉ’ｍ＊ｙイξシフ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、原画像を複数の色成分の光に分解し、該分解さ
   れた各成分の光を光電変換して読み取る画像読取手段と
   、該画像読取手段により得られた各色成分の画像信号を
   基に色分離を行なう色分離手段とを具備するカラー画像
   処理装置において、上記色分離手段の後段に、画像を所
   定の倍率に拡大縮小する拡大縮小手段を設けたことを特
   徴とするカラー画像処理装置。