JP3337723B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

画像処理装置及び画像処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置に関し、例
えば、画像中の黒文字を処理する画像処理装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、カラー画像データをデジタル的に
処理し、カラープリントに出力してカラー画像を得るカ
ラープリント装置や、カラー原稿を色分解して電気的に
読みとり、得られたカラー画像データを用紙上にプリン
ト出力することにより、カラー画像複写を行う、いわゆ
るデジタルカラー複写機などのカラー印字システムの発
展はめざましいものがある。
【0003】また、これらの普及に伴い、カラー画像の
印字品質に対する要求も高くなっており、特に黒い文字
や黒細線をより高く、シャープに印字したいという要求
が高まっている。即ち、黒原稿を色分解すると、黒を再
現する信号として、イエロー,マゼンタ,シアン,ブラ
ックの各信号が発生するが、得られた信号に基づいてそ
のまま印字すると、各色が4色重ね合わせで再現される
ため、色間の若干のずれにより黒の細線に色にじみが生
じ、黒が黒く見えなかったり、ぼけて見えたりして印字
品質を著しく低下させていた。これに対し、画像中の黒
文字、細線の特徴を生かし、例えばエッジ成分を画像の
有彩色、無彩色を判別して黒文字を検出し、画像中か非
画像中かを判別して、その判別に応じて黒単色化する方
法等が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、忠実な再現性を追求するあまり、画像中の黒
の孤立点も忠実に再現されたり、画像中の細線や無彩色
の輪郭の部分にも黒文字処理がかかり原稿によっては著
しく目だつものがあり、高画質を妨げる要因になった。
【0005】本発明は、上述した従来例の欠点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、画像中
の黒線画部に対して、画像の下地度に応じたUCR処理
を施すことにより原稿を忠実に再現することが可能な画
像処理装置及び画像処理方法を提供する点にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る画像処理装置にあっては、画像を表す
複数の色成分信号を入力する入力手段と、前記入力手段
により入力された複数の色成分信号に基づいて、前記画
像中の黒線画部を検出する検出手段と、前記入力手段に
より入力された複数の色成分信号に基づいて、前記画像
の下地度を判定する判定手段と、前記判定手段により判
定された下地度に応じてUCR量を決定し、前記検出手
段により検出された黒線画部を表す複数の色成分信号に
対して、前記決定されたUCR量を用いてUCR処理を
施すUCR処理手段とを有し、前記UCR処理手段は、
前記判定手段により判定された下地度が低い場合には、
前記下地度が高い場合に比べてUCR量を多く決定する
ことを特徴とする。ここで、前記判定手段が、前記画像
の平均輝度と規則度を演算し、該平均輝度と規則度に基
づいて前記画像の下地度を判定することは好適である。
また、前記判定手段が、前記画像の輝度データのヒスト
グラムを算出し、該ヒストグラムに基づいて前記画像の
下地度を判定することも好適である。
【0007】上記目的を達成するため、本発明に係る画
像処理方法にあっては、画像を表す複数の色成分信号を
入力する入力工程と、前記入力工程により入力された複
数の色成分信号に基づいて、前記画像中の黒線画部を検
出する検出工程と、前記入力工程により入力された複数
の色成分信号に基づいて、前記画像の下地度を判定する
判定工程と、前記判定工程により判定された下地度に応
じてUCR量を決定し、前記検出工程により検出された
黒線画部を表す複数の色成分信号に対して、前記決定さ
れたUCR量を用いてUCR処理を施すUCR処理工程
とを有し、前記UCR処理工程は、前記判定工程により
判定された下地度が低い場合には、前記下地度が高い場
合に比べてUCR量を多く決定することを特徴とする。
【0008】
【実施例】以下に、添付図面を参照して、本発明に係る
好適な実施例を詳細に説明する。 (第1の実施例) <全体構成>図2は本発明の第1の実施例によるカラー
複写機の内部構成を示す側断面図である。同図におい
て、201は原稿台ガラスであり、読み取られるべき原
稿202が載置される。原稿202は、照明203によ
って照射され、ミラー204,205,206を経て、
光学系207によりCCD208上に像が投影される。
ここでCCD208は、R(レッド),B(ブルー),
G(グリーン)の3ラインのCCDラインセンサにより
構成される。更に、モータ209によりミラー204、
照明203を含む第1ミラーユニット210は速度Vで
駆動され、ミラー205,206を含む第2ミラーユニ
ット211は速度1/2Vへ駆動され、原稿202の全
面が走査される。212は画像処理回路部であり、読み
取られた画像情報を電気信号として処理し、プリント信
号として出力する部分である。213,214,21
5,216は半導体レーザであり、画像処理回路部21
2よりの出力信号によって駆動され、それぞれの半導体
レーザによって発光されたレーザ光はプリントごとのポ
リゴンミラー217,218,219,220によって
プリント色ごとの感光ドラム225,226,227,
228上に走査され、潜像を形成する。221,22
2,223,224はそれぞれブラック(Bk),イエ
ロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M)のトナーに
よって潜像を現像するための現像器である。用紙カセッ
ト229,230,231及び手差しトレイ232のい
ずれかが選択され、給紙された用紙は、レジストローラ
233を経て、転写ベルト234上に吸着され搬送され
る。給紙タイミングと同期をとられ、予め、感光ドラム
228,227,226,225には、各色の像が現像
されており、用紙に転写される。
【0009】各色のトナーが転写された用紙は、分離/
搬送され定着され、排紙トレイ236上に排紙される。
ここで、図2において、破線より上段をリーダ部10
0、下段をプリンタ部113とする。 <リーダ部100の構成>図1は第1の実施例によるリ
ーダ部100の回路構成を示すブロツク図である。同図
において、101はCCD208のCCDラインセン
サ、102はアナログ処理回路、103はA/D変換
器、104はシェーディング補正回路、105は入力マ
スキング回路、濃度変換回路、110はUCR(下色除
去)回路、111はγ補正回路、112はエッジ強調回
路、113はプリンタ部、124はメモリ、125は圧
伸部、126は黒文字判定部をそれぞれ示している。圧
伸部125はエンコーダ部107、メモリ108、デコ
ーダ部109を有する。また黒文字判定部126は黒除
去回路114、エッジ検出回路115、再度判定回路1
16、孤立点除去処理回路117、平滑化処理回路11
8、下地判定回路119、判定回路120,121、セ
レクタ122、ANDゲート123を有する。
【0010】次に、上記構成による動作を説明する。カ
ラー画像読み取り部において、原稿の読み取り走査を行
いながら、原稿からの反射光は、カラー画像読み取り用
のCCDラインセンサ101において、色分解されて入
光される。カラー原稿のR(レッド),G(グリー
ン),B(ブルー)色成分に応じた電気信号は各色毎に
アナログ処理回路102でサンプルホールドされ、黒補
正,白補正,色バランス等の処理を受けた後、A/D変
換器103でデジタル化され、シェーディング補正回路
104で画像読み取り部のシェーディング特性が補正さ
れ、入力マスキング回路105でNTSC系のRGB信
号に変換される。補正された各RGB信号は次の濃度変
換回路106でLOG特性に合わせて色材に対応した色
データC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)
に変換される。この変換されたC,M,Yのデータがエ
ンコーダ部107にて圧縮コード化され、メモリ108
に格納されデコーダ部109にて伸張される。
【0011】その後、UCR回路110に入力されてK
(ブラック)の値を以下の(1)式のごとく算出する。
即ち、 BK=Min(C,M,Y) …(1) である。算出されたデータは、C,M,Yの各色データ
に対し、UCRが行われる。UCR量はLUT(ルック
アップテーブル)の参照データにより決定されるが、図
3にUCR量に関する特性を示す。図3に示す量では、
入力されたBk量が40%程度からUCRが開始され、
最高50%までのUCRが行われる特性を示している。
このように色補正された各色データは、カラープリンタ
部での印写毎に応じて、γ補正回路111で補正され、
フィルタであるエッジ強調回路112を通じて、エッジ
強調,スムージングが施され、プリンタ部113に送ら
れる。
【0012】次に、黒文字/黒線画の検出について説明
する。図4は黒除去回路114の構成を示すブロツク図
であり、図5は黒除去回路114による画像の処理イメ
ージを示す図である。図4において、41は最大値検出
部、42は最小値検出部、43は減算器、44はLUT
(ルック・アップ・テーブル)、45はAND回路をそ
れぞれ示している。
【0013】まず、前述した様に、シェーディング補正
された各色分解信号R,G,Bは、黒除去回路114に
おいて比較的ゆるめのしきい値で黒を検出し除去する。
ここでは、図5に示す様に、“山”という黒が除去され
データとしてはFF(輝度)になっている。次に、孤立
点除去処理回路117で画像中のゴミ(孤立点)を取り
除くために、ここでは任意の画素ブロックの中の中央値
を取り注目画素に中央値を置き換える処理を施す。その
後、平滑化処理回路118でデータの平滑化を行い、下
地のパターンの傾向を読み取りやすくする。
【0014】図6は下地判定回路119の構成を示すブ
ロック図である。同図において、601はF/F(フリ
ップ・フロップ)群であり、601−1〜601−Nは
F/Fを示す。602、603は演算器、604はLU
Tをそれぞれ示す。ここでは、RGBのうち任意の1色
分の信号について示す。尚、回路規模を小さくするため
によく知られたND信号に置き換えても構わない。ちな
みに、 ND=(R+2G+B)/4 …(2) となる。平滑化された信号は下地のパターンを見るため
に、まずF/F群601により主走査方向のN画素の平
均値(以下「DC成分」と称す)とN画素中の|F(M
AX)−F(MIN)|(MAXとMINの位置の差、
即ち、周期)(以下「交流成分」と称す)とを演算器6
02,603で調べる。通常、網点などの規則的なパタ
ーンは2mm以上は少ないので400dpiで32画素分
つまりN=32位が適当であろう。その後、LUT60
4で平均輝度と規則度により下地度を定義し、110の
UCR回路にて処理する。例えば、処理方法として、D
C成分が高く、かつAC成分が小さければ下地度は低く
(つまり下地が均一な白地に近い)なるためUCR量を
多くする。又、DC成分が低く、かつAC成分が高けれ
ば下地度は高く(つまり下地が不均一な画像中)なるた
めUCR量を少なくする。ここでは、AC成分,DC成
分及び下地度はそれぞれ多値で表現される。
【0015】そこで、図1に戻り、エッジ成分を検出
し、平網や地図中の文字,細線を検出するのがエッジ検
出回路115である。このエッジ検出回路115には、
RGB信号より得られたNC信号が入力される。図7は
エッジ検出回路115の構成を示すブロツク図である。
同図において、70〜73はFIFO(先入先出回
路)、74はラプラシアン、75は絶対値及びノイズ除
去回路をそれぞれ示している。
【0016】次に、上記構成による動作を説明する。入
力されたND信号は、FIFO70〜73により5ライ
ン分に拡張され、周知のラプラシアンフィルタ74にか
けられる。次に、絶対値及びノイズ除去回路75では、
エッジ量の絶対値a以下のものは除去され、a以上のも
ののみが“1”として出力される。
【0017】図8は、上述の動作を示すタイムチャート
である。図示するように、原画(i)に対してラプラシ
アン74の出力が(ii)で、絶対値及びノイズ除去回
路75の出力が(iii)である。その後、図1に示す
如く判定回路120,121で、画像中または非画像中
でのエッジ処理を独立に設定するものである。図9は判
定回路120の構成を示すブロツク図であり、図10は
判定回路121の構成を示すブロツク図である。図9、
図10において、91−1,91−2はFIFO、92
は遅延回路、93,95はORゲート、94−1.94
−2,97−1,97−2はF/F、96,98はAN
Dゲートをそれぞれ示している。
【0018】以上の構成によれば、例えば、エッジ検出
後の信号を3×3のスクリーンに広げてやり注目画素に
1個でもエッジがあったならば強調し、また注目画素に
1個もエッジ成分がなかったらエッジを除去する回路で
ある。これにより、画像中のエッジはノイズ除去され、
非画像中のエッジは強調される。そして、セレクタ12
2から出力される。ここで、セレクタ122のセレクト
信号は前述の図6の演算器602の平均輝度により切り
替える。
【0019】図11は彩度判定回路116の構成を示す
ブロツク図である。同図において、144は最大値検出
部、145は最小値検出部、146は減算器、147は
LUTをそれぞれ示している。次に、上記構成による動
作を説明する。RGBに対して、最大値検出部144と
最小値検出部145によって最大値MAX(R,G,
B)548と最小値MIN(R,G,B)549がそれ
ぞれ検出され、その差ΔCが減算器46で算出され、次
のLUT47で図12に示すような特性に従ってデータ
変換が行われ、彩度信号Crが生成される。
【0020】図12は彩度信号Crの特性を示す図であ
る。図12においては、ΔCが“0”に近いほど彩度が
低く(無彩色に近く)、ΔCが大きいほど、有彩色の度
合が強いほど“0”に近づき、完全な有彩色ではCr=
0になる。また、変化の度合いは図に従うことを示して
いる。よって、ANDゲート123の出力は黒かつエッ
ジが検出された場合にのみ“1”になる。この後、メモ
リ124を経てUCR回路110にて処理される。ここ
で得られた判定結果は同時にエンコーダ部107に入
り、下地度によるエッジの度合いに応じて圧縮率を可変
にすることが可能となる。更に、不指示のデジタイザに
よりコピー前にエリア指定をすることにより、指定され
た領域のみ、又は指定領域外のみ文字処理を施すことに
より、より高画質の画像を得ることも可能である。
【0021】以上説明したように、第1の実施例によれ
ば、下地度を定量化して、下地に応じてUCR量を変え
る処理を施すことにより、白地中の文字はくっきりと、
画像中で検出された黒細線に関しては、弱くUCRをか
けることにより、原稿を忠実に再現することができ、こ
のようにして、高画質を維持することが可能となる。 (第2の実施例)さて、前述の第1の実施例では、下地
度を判定するために、黒除去した後、孤立点除去して平
滑化していたが、本実施例においては、黒除去した後、
任意のブロック内でデータのヒストグラムをとり下地度
を定量化するものである。
【0022】図13は第2の実施例による下地度の低、
中、大の一例を示す図である。高輝度のデータの頻度が
高い場合は、下地度は低く、UCR量を多くする。デー
タの頻度がまばらな場合、下地度を高くしてUCR量を
少なくするのである。この場合でも、高輝度のデータの
頻度がより多い場合は下地度は低くなり、よりUCR量
は増えるというしくみである。
【0023】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像中の黒線画部に対して、画像の下地度に応じたUC
R処理を施すことにより、例えば白地中の黒線画部には
UCR量を多くしてUCR処理を施し、画像中の黒線画
部にはUCR量を少なくしてUCR処理を施すことが可
能になり、白地中の黒線画部をくっきりと、また画像中
の黒線画部を忠実に再現というように原稿を忠実に再現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例によるリーダ部100の回路構成
を示すブロツク図である。
【図2】本発明の第1の実施例によるカラー複写機の内
部構成を示す側断面図である。
【図3】UCR量に関する特性を示す図である。
【図4】黒除去回路114の構成を示すブロツク図であ
る。
【図5】黒除去回路114による画像の処理イメージを
示す図である。
【図6】下地判定回路119の構成を示すブロック図で
ある。
【図7】エッジ検出回路115の構成を示すブロツク図
である。
【図8】エッジ検出回路115のタイミングチャートで
ある。
【図9】判定回路120の構成を示すブロツク図であ
る。
【図10】判定回路121の構成を示すブロツク図であ
る。
【図11】彩度判定回路116の構成を示すブロツク図
である。
【図12】彩度信号Crの特性を示す図である。
【図13】第2の実施例による下地度の低、中、大の一
例を示す図である。
【符号の説明】
101 CCDラインセンサ 102 アナログ処理回路 103 A/D変換器 104 シェーディング補正回路 105 入力マスキング回路 106 濃度変換回路 107 エンコーダ部 108 メモリ 109 デコーダ部 110 UCR回路 111 γ補正回路 112 エッジ強調回路 113 プリンタ部 114 黒除去回路 115 エッジ検出回路 116 再度判定回路 117 孤立点除去処理回路 118 平滑化処理回路 119 下地判定回路 120,121 判定回路 122 セレクタ 123 ANDゲート 124 メモリ 125 圧伸部 126 黒文字判定部 201 原稿台ガラス 202 原稿 203 照明 204,205,206 ミラー 207 光学系 208 CCD 209 モータ 210 第1ミラーユニット 211 第2ミラーユニット 212 画像処理回路部 213,214,215,216 半導体レーザ 217,218,219,220 ポリゴンミラー 221,222,223,224 現像器 225,226,227,228 感光ドラム 229,230,231 用紙カセット 232 手差しトレイ 233 レジストローラ 234 転写ベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−14378(JP,A) 特開 平3−44271(JP,A) 特開 平3−64264(JP,A) 特開 平1−174452(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 - 1/64

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像を表す複数の色成分信号を入力する入
    力手段と、 前記入力手段により入力された複数の色成分信号に基づ
    いて、前記画像中の黒線画部を検出する検出手段と、 前記入力手段により入力された複数の色成分信号に基づ
    いて、前記画像の下地度を判定する判定手段と、 前記判定手段により判定された下地度に応じてUCR量
    を決定し、前記検出手段により検出された黒線画部を表
    す複数の色成分信号に対して、前記決定されたUCR量
    を用いてUCR処理を施すUCR処理手段とを有し、 前記UCR処理手段は、前記判定手段により判定された
    下地度が低い場合には、前記下地度が高い場合に比べて
    UCR量を多く決定する ことを特徴とする画像処理装
    置。
  2. 【請求項2】前記判定手段は、前記画像の平均輝度と規
    則度を演算し、該平均輝度と規則度に基づいて前記画像
    の下地度を判定す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】前記判定手段は、前記画像の輝度データの
    ヒストグラムを算出し、該ヒストグラムに基づいて前記
    画像の下地度を判定す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】画像を表す複数の色成分信号を入力する入
    力工程と、 前記入力工程により入力された複数の色成分信号に基づ
    いて、前記画像中の黒線画部を検出する検出工程と、 前記入力工程により入力された複数の色成分信号に基づ
    いて、前記画像の下地度を判定する判定工程と、 前記判定工程により判定された下地度に応じてUCR量
    を決定し、前記検出工程により検出された黒線画部を表
    す複数の色成分信号に対して、前記決定された UCR量
    を用いてUCR処理を施すUCR処理工程とを有し、 前記UCR処理工程は、前記判定工程により判定された
    下地度が低い場合には、前記下地度が高い場合に比べて
    UCR量を多く決定することを特徴とする画像処理方
    法。
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