JP2002218208A - 画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 形成された画像に基づいて次世代の画像形成
を行っても良好な画質が得られることを可能にする。 【解決手段】 入力画像データを読み込む画像入力装置
２と、該画像入力装置２からの信号を処理する画像処理
装置３と、該画像処理装置３からの出力画像データに基
づいて記録材に画像を形成する画像出力装置５とを備え
る。画像処理装置３は、情報付加手段２１により、入力
画像データが有している画像情報の高周波成分を抜き出
して前記出力画像データに画像補償のための付加情報を
付加し合成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、世代コピーを繰り
返しても画質劣化が生ずることのないように処理を施す
画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル複写機において画像の複
写動作を行う場合、単純に、画像情報をスキャナ等の入
力機器（画像入力装置）で色信号に分解し、この情報を
基に、新たに画像信号を形成し、この信号を出力機器
（画像出力装置）に与えることで画像情報の複写を行う
のが一般的であった。

【０００３】また、特開平８−３３１３６２号公報に
は、画像編集情報が付与されている原稿上の画像データ
を読み取る読取手段と、この読取手段により読み取られ
た画像データの画像編集情報を抽出する抽出手段を備
え、この抽出手段により抽出された画像編集情報を用い
て上記読取手段により読み取られた画像データの画像編
集を行う編集手段と、この編集手段により編集された画
像データを被画像形成媒体上に画像形成する画像形成手
段を具備した画像形成装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のデジタル複写機
では、上記特開平８−３３１３６２号公報に記述されて
いるように、文字部を階調部と分離する像域分離（領域
分離）を行い、その結果を用いて画像ごとに適した画像
処理を行うようになっているため、世代コピーを繰り返
すと、この像域分離の判定が毎回同一とは限らないこと
や、色再現の処理方法による特性上、画質劣化が生じ易
くなる。

【０００５】また、上記公報に開示されている方法で
は、画像編集情報を読み取り、処理条件を変更するもの
であるが、変更内容が入出力機器（画像入力装置と画像
出力装置）の特性情報に忠実に基づいたものでないた
め、入力機器情報がほとんど考慮されず、出力機器に依
存した処理内容に変更される傾向にある。したがって、
原画像作成時に意図した処理画像と異なった処理内容が
選択、実行される可能性がある。すなわち、画像の劣化
を最小限に抑え、違和感の少なく再現させることのでき
る条件を十分に満足していないため、用いる出力機器に
よっては、色再現範囲が異なっていたり、再現可能な解
像度が異なっているため、不適正な処理が実行される可
能性があり、機器依存性の高いものとなっている。

【０００６】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、形成された画像に基づいて次世代
の画像形成を行っても良好な画質が得られることを可能
にした画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、入力画像データを画像形成するための画像データに
変換する処理を行う画像処理手段と、画像形成するため
の画像データの補償に用いる付加情報を生成する処理を
行う情報付加手段と、前記画像処理手段から出力された
画像データに前記付加情報を合成する信号合成手段と、
入力画像データから前記付加情報を抽出して、画像補償
の処理をさせるために前記画像処理手段に出力する付加
情報抽出手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】また、本発明の画像処理装置は、前記付加
情報が、入力画像データから抜き出した高周波成分であ
ってもよいし、ＩＣＣプロファイルであってもよいし、
より好ましくは、入力画像データから抜き出した高周波
成分とＩＣＣプロファイルであってもよい。ここで、付
加情報を高周波成分とする場合、前記情報付加手段が、
離散的コサイン変換法を用いて入力画像データを各成分
に分解し高周波成分を抜き出し、信号合成手段におい
て、この付加情報が画像処理手段から出力される画像デ
ータに付加される。

【０００９】付加情報がＩＣＣプロファイルである場合
は、前記情報付加手段によりＩＣＣプロファイルが読み
出され、上記と同様に信号合成手段において画像処理手
段より出力される画像データに付加される。このよう
に、出力画像データに高周波成分を付加することによ
り、画像入力装置や画像出力装置（入出力機器）の特性
に依存して劣化しやすい高周波成分を補償することがで
きるので、世代コピーを行う際、画質の再現性が良くな
る。また、出力画像データにＩＣＣプロファイルを付加
することにより、入出力機器の特性に応じた調整、特に
カラーマッチングの調整が容易になり、出力される画像
の品質が向上する。さらに、出力画像データに高周波成
分およびＩＣＣプロファイルを付加することにより、入
出力機器の特性に依存して画像劣化の原因となりやすい
高周波成分を補償することができると共に入出力機器の
色情報の調整ができるので、さらに画像の品質を向上さ
せることができる。

【００１０】また、本発明の画像処理装置は、前記信号
合成手段が、前記画像処理手段から出力された画像デー
タにおける複数の画素よりなるブロックに、前記付加情
報を付加することを特徴とする。ここで、前記信号合成
手段は、前記付加情報を離散的に付加することが望まし
い。

【００１１】上記付加情報を付加する、複数の画素より
なるブロックとしては、入力画像データから高周波成分
を抽出する際、離散的コサイン変換法で用いられるブロ
ックやブロック毎に領域分離処理を行う際のブロックを
適用することができ、容易に付加情報を付加することが
できる。また、付加情報は、上記ブロックに離散的に付
加されるので、元の画像データ（画像入力装置により、
原稿から読み取られる入力画像データ）の品質を低下さ
せることなく付加することができる。

【００１２】また、本発明の画像形成装置は、入力画像
データを読み込む画像入力手段と、上記画像処理装置
と、前記画像処理装置の出力画像データに基づいて、可
視の色材を用いて記録媒体に画像を形成する画像出力手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】本発明において、情報付加手段により画像
補償用の付加情報を生成して、信号合成手段により画像
形成用のデータに付加する。従って、形成された画像に
基づいてさらに画像形成を行う場合（例えば世代コピー
を行う場合）、画像入力装置（例えばスキャナ）や画像
出力装置（例えばプリンタ）の特性に依存して劣化し易
い部分を、付加情報を用いることによって、画像処理手
段による信号処理過程で補償することができる。従っ
て、世代コピーを繰り返したとしても、良好な画質を得
ることができ、画像再現特性が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る画像形成装置の一実
施形態を示すブロック図である。同図において、画像形
成装置１はデジタルカラー複写機であり、画像入力装置
（画像入力手段）２、画像処理装置３、記憶装置４、画
像出力装置（画像出力手段）５から構成されている。画
像処理装置３は、画像処理部（画像処理手段）１０、信
号合成部（信号合成手段）２０、情報付加手段２１、付
加情報抽出手段２２から構成されている。さらに、画像
処理部１０は、Ａ／Ｄ変換部１１、シェーディング補正
部１２、入力階調補正部１３、領域分離処理部１４、黒
生成／下色除去部１５、色補正部１６、空間フィルタ処
理部１７、階調再現処理部１８から構成されている。

【００１６】画像入力装置２は、例えばスキャナ部より
構成されており、原稿の画像を読み取る動作を行い、原
稿からの反射光像は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）のアナ
ログ信号（反射率信号）としてＣＣＤ（Charge Couple
Device）にて読み取られる。そして、Ａ／Ｄ変換部１１
によりＲＧＢのデジタル信号に変換され、シェーディン
グ補正部１２にて画像入力装置２の照明系、結像系、撮
像系で生じる各種の歪みを取り除く処理が行われ、Ｒ’
Ｇ’Ｂ’信号が出力される。

【００１７】次に、入力階調補正部１３により、Ｒ’
Ｇ’Ｂ’の反射率信号のカラーバランスを整えると同時
に、濃度信号など画像処理システムの扱いやすい信号に
変換する処理及びＣＭＹ信号（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼン
タ，Ｙ：イエロー）への変換処理（Ｒ’Ｇ’Ｂ’の入力
画像データを補色反転する処理）が施され、画像データ
ＣＭＹが出力される。

【００１８】次に、領域分離処理部１４において、文字
及び写真混在原稿における特に黒文字あるいは色文字の
再現性を高め、写真領域においては、階調性を高める為
に、入力画像中の各画素を文字領域、写真（印画紙写
真）領域、網点（印刷写真）領域の何れかに分離する。
領域分離処理部１４は、分離結果に基づき、画素がどの
領域に属しているかを示す領域識別信号を、黒生成／下
色除去部１５・色補正部１６・空間フィルタ処理部１７
及び階調再現処理部１８へと出力すると共に、入力階調
補正部１３より出力された入力信号をそのまま後段の黒
生成／下色除去部１５に出力する。

【００１９】この領域分離処理部１４にて黒文字として
抽出された画像領域は、黒生成／下色除去部１５にて黒
生成量を高く調整し、それに応じて下色除去量を決定す
る。また、印刷写真又は印画紙写真領域として抽出され
た画像領域は、黒生成／下色除去部１５にて黒生成量／
下色除去量をその画像処理システムに応じて適量に調整
される。こうして、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫ（Ｋ：
ブラック）の４色信号に変換される。

【００２０】色補正部１６では、色再現の忠実化実現の
ために、不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基
づいた色濁りを取り除く処理及び原稿と複写物間のカラ
ーマッチング処理が行なわれ、Ｃ’Ｍ’Ｙ’の信号が出
力される。

【００２１】次に、空間フィルタ処理部１７にて、得ら
れた画像信号に対して、デジタルフィルタによる空間フ
ィルタ処理がなされ、空間周波数特性を補正することに
よって出力画像のボケや粒状性劣化を防ぐ処理が行わ
れ、Ｃ”Ｍ”Ｙ”Ｋ’信号が出力される。例えば、領域
分離処理部１４にて、文字及び写真混在原稿における特
に黒文字等の再現性を高めるために、黒文字として抽出
された画像領域は、空間フィルタ処理部１７における鮮
鋭度強調処理で高域周波数の強調量が大きくされる。

【００２２】一方、領域分離処理部１４にて印刷写真と
判別された領域に関しては、空間フィルタ処理部１７に
おいて、入力網点成分を除去するためのローパス・フィ
ルタ処理が施され、印画紙写真と判定された領域に関し
ては、空間フィルタ処理部１７において、システム（デ
ジタルカラー複写機）に応じてわずかな強調または平滑
化処理が施される。階調再現処理部１８では、誤差拡散
処理やディザ処理等の階調再現処理を用いて、領域識別
信号を基に最適な二値化あるいは多値化処理が行われ
る。

【００２３】上述した各処理が施された画像データ（Ｃ
out 、Ｍout 、Ｙout 、Ｋout ）は、信号合成部２０に
て情報付加手段２１で得られた信号と合成され、画像出
力用信号（Ｃ’out 、Ｍ’out 、Ｙ’out 、Ｋ’out ）
を生成する。ここで、情報付加手段２１は、入力階調補
正部１３より出力されたＣＭＹ信号を処理する（詳しく
は後述する）ことにより付加情報を生成する。この付加
情報は、画像入力装置２や画像出力装置５のいわゆる入
出力機器の特性に依存して劣化しやすい画像部分を補償
するための情報である。

【００２４】Ｃ’out 、Ｍ’out 、Ｙ’out 、Ｋ’out
信号は、一旦記憶装置４に記憶され、所定のタイミング
で読み出されて画像出力装置５に入力される。この画像
出力装置５は、画像データを記録媒体（例えば紙等）上
に出力するもので、例えば、電子写真方式やインクジェ
ット方式を用いたモノカラー又はカラー画像出力装置等
を挙げることができるが、特に限定はされない。

【００２５】入力階調補正部１３より出力されるＣＭＹ
信号は付加情報抽出手段２２にも入力され、この付加情
報抽出手段２２から抽出された付加情報が、前記領域分
離処理部１４、黒生成／下色除去部１５、色補正部１
６、空間フィルタ処理部１７、及び階調再現処理部１８
に入力される。こうして、画像処理部１０の各部で、劣
化し易い部分を補償処理する。

【００２６】図２は、情報付加手段の一例を示すブロッ
ク図である。高周波成分情報は、例えば、一般的に既知
の技術である離散的コサイン変換符号化法（Discrete C
osine Transform、以下、ＤＣＴと記す）を用い、画像
情報を周波数成分情報に変換する。この場合、情報付加
手段に入力される入力画像データは、入力階調補正部１
３より出力されるＣＭＹ信号である。このとき画像劣化
の原因となり易い高周波成分情報(例えば、６００ｄｐ
ｉ（dot per inch）程度の成分情報)を付加情報として
用いる。

【００２７】ＤＣＴ技術の例としては、一般的にＪＰＥ
Ｇ（Joint Photographic Experts Group）画像圧縮等で
用いられている方法を利用することも可能である。例え
ば、入力画像データを８画素×８画素のブロックに変換
し、このブロックに対し、直交変換(離散コサイン変換)
を行う。変換の結果、６４個の係数が得られ、これら
は、ＤＣ（直流）成分、水平周波数成分、垂直周波数成
分とに分解され、基底ベクトルの線形結合で表現され、
この時得られる係数が周波数成分を表すこととなる。こ
のような処理はＤＣＴ処理部３０で行われる。

【００２８】このうち、必要な高周波成分情報のみを高
周波信号セレクタ３１で抜き出し、信号変換部３２でハ
フマン符号化等の可逆符号化の手法を用いて付加情報
（デジタル信号）とする。そして、図１の信号合成部２
０において、画像処理部１０で得られた画像データと合
成される。また、画像データに、この高周波成分情報が
記録された情報を利用する場合（図１の付加情報抽出手
段２２で高周波成分情報を抽出する場合）は、逆ＤＣＴ
変換を行うことで得た高周波成分信号を用いて、画像処
理部１０において失われやすい信号の補償を行う。こう
して、付加情報が入力画像信号の高周波成分であること
により、特に入出力機器の特性に依存して劣化しやすい
高周波成分を補償でき、世代コピーにおいてもより画質
の再現性が高くなる。

【００２９】ＤＣＴ技術を用いて、画像情報を周波数成
分情報に変換する場合、領域分離処理部１４がブロック
認識情報等のブロックごとの識別情報を得ることのでき
るシステムであれば、その情報とペアに用いることも可
能である。あるいは、ＤＣＴ技術を用いるときのブロッ
クの情報と領域識別信号とをペアに用いることも可能で
ある。低周波成分は、通常のスキャナで十分検出可能で
あり、画像処理部１０で再現可能であるので、このシス
テムでは付加情報には用いない。

【００３０】図３は、情報付加手段の他の例を示すブロ
ック図である。ＩＣＣ（International Color Consorti
um）プロファイル情報（入出力機器固有の色特性を補正
するカラーマネージメント・システム等の各社各様の規
格を統一したもの）は、図４及び図５に示すような情報
から構成されている。すなわち、図４は、ＩＣＣプロフ
ァイルフォーマット構成の一例であり、タグテーブル３
５と要素データ３６とで構成されている。また、図５
は、タグテーブルの一例であって、タグ名３７とその説
明３８とで構成されている。このような情報は一般に市
販されているＩＣＣプロファイル作成ツールを用いて作
成することが可能であるので、予め画像入力装置や画像
出力装置の情報として作成しておき、そのデータを内蔵
し付加情報として用いることも可能である。

【００３１】ＩＣＣプロファイル情報は、ＩＣＣプロフ
ァイル情報蓄積部３４に格納されている。この情報は、
信号変換部３３に読み出され、上記と同様に、ハフマン
符号化法等の可逆符号化の手法を用い、情報付加に利用
し易い形式に変換され、信号合成部２０において画像処
理部１０で得られた画像データと合成される。こうし
て、付加情報としてＩＣＣプロファイルが画像データに
付加されるので、入出力機器に応じた特性の調整、特に
カラーマッチングの調整が容易に行えるようになるた
め、画像再現特性を向上させることができる。

【００３２】図６は、画像データに付加情報を付加した
状態を説明する図である。付加情報４０は、信号合成部
２０において画像処理部１０から出力した画像データに
付加されるが、この時、複数の画素（例えば、１０画素
程度）よりなるブロック４１に離散的に付加する。この
ことにより、元の画像データの品質を低下させることな
く、より効果的に画像情報４０を付加することができ
る。このブロック４１としては、前述したように、領域
分離処理部１４がブロック毎に領域識別信号を判定する
アルゴリズムを用いている場合は、領域分離処理のブロ
ックを用いることができる。あるいはＤＣＴで処理され
る時のブロックを用いても構わない。

【００３３】情報を付加する一例としては、人間の目に
付き難い、Ｙ（イエロー）の信号に濃度情報として付加
する。この付加情報を読み出す処理は、図１の付加情報
抽出手段２２で行われ、画像入力装置２により読み込ま
れた入力画像データ（入力階調補正処理されたＣＭＹ信
号）よりＹの信号成分を抽出し、濃度情報の最大幅を１
６段階程度に分割した適度な閾値を用いて量子化し、付
加情報信号を抽出し、抽出された信号を復号する。この
際、高周波成分情報については逆ＤＣＴ変換が行われ、
ＩＣＣプロファイル情報では復号化処理が行われ、情報
信号としてデジタル処理することにより読み取られる。
読み取られた情報は、領域分離処理部１４、黒生成／下
色除去部１５、色補正部１６、空間フィルタ処理部１
７、階調再現処理部１８に入力され、入力画像データに
対して適切な画像処理が施される。

【００３４】例えば、読み取られた情報が高周波成分情
報である場合、領域分離処理部１４においては、上記高
周波情報成分を参照して領域分離を行う時のパラメータ
（繁雑度等）として適切なものが設定される。そして、
高周波成分を保持するために、空間フィルタ処理部１７
ではエッジを保存したフィルタ処理がなされ、階調再現
処理部１８では、ディザ処理を用いる場合、サイズの小
さいディザマトリクスを用いて処理が行われる。読み取
られた情報がＩＣＣプロファイルの場合は、その情報に
応じて最適な色再現がなされるように、黒生成／下色除
去部１５では適切な黒生成および下色除去がなされ、色
補正部１６では適切な色補正テーブルが選択され色補正
処理が行われる。

【００３５】上記では、付加情報として高周波成分とＩ
ＣＣプロファイルを個別に用いた場合を説明したが、両
方を用いても構わない。付加情報が高周波成分とＩＣＣ
プロファイルであることにより、入出力機器の特性に依
存して画像劣化の原因となり易い高周波情報及び色信号
情報を再現し易くなり、画像再現特性を向上させること
が可能となる。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、情報付加手段により画像補償用の付加情報を生成し
て、信号合成手段により画像形成用のデータに付加し、
その付加情報を付加情報抽出手段により抽出して画像処
理手段で画像補償処理を行うので、形成された画像に基
づいてさらに画像形成を行う場合（例えば世代コピーを
行う場合）、入出力機器の特性に依存して劣化し易い部
分を補償し、画像再現特性が向上する。

【００３７】また、本発明によれば、付加情報が入力画
像データの高周波成分であることにより、特に入出力機
器の特性に依存して劣化しやすい高周波成分を補償で
き、世代コピーにおいてより画質の再現性が高くなる。

【００３８】また、本発明によれば、付加情報がＩＣＣ
プロファイルであることにより、入出力機器に応じた特
性の調整、特にカラーマッチングの調整が容易に行える
ようになるため、画像再現特性を向上させることができ
る。

【００３９】また、本発明によれば、付加情報が高周波
成分とＩＣＣプロファイルであることにより、入出力機
器の特性に依存して画像劣化の原因となり易い高周波情
報及び色情報を再現し易くなったため、画像再現特性を
向上させることが可能となる。

【００４０】また、本発明によれば、入力画像データを
離散的コサイン変換法を用いて行うことにより、画像処
理分野で比較的一般的であり、かつ、容易に周波数成分
に応じた情報を得ることが可能であるため、回路規模を
増大させることなく画像処理精度を向上させることが可
能となる。

【００４１】また、本発明によれば、出力画像データに
付加する画像情報（付加情報）を複数の画素よりなるブ
ロックに離散的に付加することにより、付加する画像情
報を分散させることができ、元の画像データの品質を低
下させることなく画像情報を付加することができる。ま
た、離散的コサイン変換法を用いる場合やブロックごと
の領域分離処理法を用いる場合は、ブロックごとに処理
が行われるので画像情報の付加を容易に行うことができ
る。

【００４２】また、本発明によれば、複数のブロックに
離散的に画像情報を付加するので、元の画像データの品
質を低下させることなく、より効果的に画像情報を付加
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す
ブロック図である。

【図２】情報付加手段の一例を示すブロック図である。

【図３】情報付加手段の他の例を示すブロック図であ
る。

【図４】ＩＣＣプロファイル情報のフォーマット構成図
である。

【図５】ＩＣＣプロファイル情報を構成するタグテーブ
ルの一例を示す図である。

【図６】画像データに付加情報を付加した状態を説明す
る図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 画像入力装置（画像入力手段） ３ 画像処理装置 ５ 画像出力装置（画像出力手段） １０ 画像処理部（画像処理手段） ２０ 信号合成部（信号合成手段） ２１ 情報付加手段 ２２ 付加情報抽出手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像データを画像形成するための画
   像データに変換する処理を行う画像処理手段と、 画像形成するための画像データの補償に用いる付加情報
   を生成する処理を行う情報付加手段と、 前記画像処理手段から出力された画像データに前記付加
   情報を合成する信号合成手段と、 入力画像データから前記付加情報を抽出して、画像補償
   の処理をさせるために前記画像処理手段に出力する付加
   情報抽出手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記付加情報は、入力画像データから抜
   き出した高周波成分である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】 前記付加情報は、ＩＣＣプロファイルで
   あることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記付加情報は、入力画像データから抜
   き出した高周波成分とＩＣＣプロファイルであることを
   特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】前記情報付加手段は、離散的コサイン変換
   法を用いて入力画像データを各成分に分解し高周波成分
   を抜き出すことを特徴とする請求項２又は４記載の画像
   処理装置。
6. 【請求項６】 前記信号合成手段は、前記画像処理手段
   から出力された画像データにおける複数の画素よりなる
   ブロックに、前記付加情報を付加することを特徴とする
   請求項１〜５のいずれかに記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記信号合成手段は、前記付加情報を離
   散的に付加することを特徴とする請求項６項記載の画像
   処理装置。
8. 【請求項８】 入力画像データを読み込む画像入力手段
   と、 請求項１〜７のいずれかに記載の画像処理装置と、 前記画像処理装置の出力画像データに基づいて、可視の
   色材を用いて記録媒体に画像を形成する画像出力手段
   と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。