JP3888119B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置に係り、より詳しくは、読み取った原稿の地肌濃度を検出して除去することが可能な画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機やFAX等の画像処理装置では、読み取った画像をそのまま出力した場合、例えば原稿の地肌濃度の影響等により最適な出力が得られない場合がある。このような場合、地肌濃度の影響を受けずに最適な出力が得られるようにするために、用紙の地肌濃度を検出し、画像処理により地肌を除去して出力するものがある。
【0003】
画像処理を行う場合には、例えば画像入力信号であるRGB信号を3次元LUT(ルックアップテーブル)により装置に依存しないL*a*b*信号に変換し、このL*a*b*信号に対して画像処理を施し、3次元LUTによりYMCK信号に変換して画像出力部へ出力する。
【0004】
画像出力部では、読み取った画像を設定された出力形式、例えばスクリーンパターン(スクリーン線数)や中間調処理モード(2値モード、多値モード)で出力(プリント)するが、この出力形式を変更した場合には、同じ画像でも階調再現性、特にハイライト部の階調再現性が異なる場合がある。例えば、濃度の低いハーフトーンの画像を2値モード又は多値モードで出力する場合でも、多値モードに合せて再現開始点(地肌を除去するための閾値)を低くした場合、2値モードで出力した場合には、画素が目立ちやすくなってしまう。
【0005】
この階調再現性のずれを吸収するためには、YMCK信号に対して階調補正を施したり、特開平10−200771号公報に記載されているように、3次元LUTのYMCKの値を変更することが考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、YMCKの値を直接変更することとなるため、カラーバランス(色相)が崩れてしまう場合がある、という問題があった。
【0007】
本発明は上記事実を鑑みて成されたものであり、スクリーンパターンや出力形式を変更した場合でもカラーバランスを崩すすことなく階調再現性のずれを抑えることができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、入力画像について第1の表色系に対応する第1の色信号を第2の表色系に対応する第2の色信号に変換すると共に、前記入力画像を出力するための画像出力部の各々に対応した変換関係の複数の3次元ルックアップテーブルと、入力画像の地肌濃度を前記入力画像の第1の色信号から検出する検出手段と、検出された地肌濃度と、前記画像出力部の複数の出力形式のうち予め定めた出力形式と、に基づいて設定され、前記入力画像の地肌レベルを補正する地肌補正用ルックアップテーブルと、前記予め定めた出力形式と異なる出力形式に対応し、かつ前記予め定めた出力形式による地肌レベル補正された入力画像を前記異なる出力形式による地肌レベル補正された入力画像に補正するための明度補正ルックアップテーブルを備え、検出された地肌濃度に基づいて前記明度補正ルックアップテーブルを設定し、前記第1の色信号の少なくとも1部を、前記明度補正ルックアップテーブルにより補正し、該補正された第1の色信号に対応する前記第2の色信号を、前記異なる出力形式に対応する前記3次元ルックアップテーブルから求め、該求めた第2の色信号が補正前の第1の色信号に対応するように、前記異なる出力形式に対応する3次元ルックアップテーブルを変更する変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
3次元ルックアップテーブルは、例えばスキャナ等の画像入力部により入力された入力画像について第1の表色系に対応する第1の色信号、例えばL*a*b*信号を、第2の表色系に対応する第2の色信号、例えばYMCK信号に変換する。この3次元ルックアップテーブルは複数設けられ、これらは、入力画像を出力するための画像出力部の複数の出力形式の各々に対応した変換関係の3次元ルックアップテーブルである。
【0010】
出力形式は、例えば請求項3に記載したように、画像出力部のスクリーンパターン(スクリーン線数等)及び中間調処理方式(2値又は多値等)の少なくとも1つを含む。
【0011】
すなわち、3次元ルックアップテーブルは、画像出力部の出力形式に応じて複数設けられる。
【0012】
検出手段は、入力画像の地肌濃度を入力画像の第1の色信号から検出する。地肌補正ルックアップテーブルは、検出手段により検出された地肌濃度と、画像出力部の複数の出力形式のうち予め定めた出力形式と、に基づいて設定される。この地肌補正ルックアップテーブルにより、入力画像の地肌レベルが補正される。
【0013】
変更手段は、予め定めた出力形式と異なる出力形式に対応し、かつ予め定めた出力形式による地肌レベル補正された入力画像を前記異なる出力形式による地肌レベル補正された入力画像に補正するための明度補正ルックアップテーブルを備えている。地肌補正ルックアップテーブルは、複数の出力形式のうち予め定めた出力形式に対応しているため、画像出力部の出力形式が予め定めた出力形式と異なる出力形式に変更された場合には、そのままでは階調再現性等が崩れてしまう。このため、明度補正ルックアップテーブルにより、予め定めた出力形式による地肌レベル補正された入力画像を、変更された出力形式による地肌レベル補正された入力画像に補正できるようにする。
【0014】
この明度補正ルックアップテーブルは、検出された地肌濃度に基づいて設定される。また、明度補正ルックアップテーブルでは、明度のみを補正するため、カラーバランスが崩れることはない。
【0015】
そして、変更手段は、画像出力部の出力形式が予め定めた出力形式と異なる出力形式に設定されている場合には、第1の色信号を、明度補正ルックアップテーブルにより補正し、該補正された第1の色信号に対応する第2の色信号を、前記異なる出力形式に対応する前記3次元ルックアップテーブルから求める。そして、求めた第2の色信号が補正前の第1の色信号に対応するように、前記異なる出力形式に対応する3次元ルックアップテーブルを変更する。
【0016】
このように、地肌補正用ルックアップテーブルが予め定めた出力形式用に設定されている場合でも、予め定めた出力形式と異なる出力形式に対応した3次元ルックアップテーブルを変更するため、出力形式を変更した場合でも階調再現性のずれを抑えることができる。また、明度のみを補正するため、カラーバランスをくずすことなく階調再現性のずれを抑えることができる。
【0017】
請求項2記載の発明は、入力画像について第1の表色系に対応する第1の色信号を第2の表色系に対応する第2の色信号に変換すると共に、前記入力画像を出力するための画像出力部の複数の出力形式の各々に対応した変換関係の複数の3次元ルックアップテーブルと、前記画像出力部の複数の出力形式のうち予め定めた出力形式に基づいて設定され、前記入力画像の地肌レベルを補正する地肌補正用ルックアップテーブルと、を備えた画像処理装置において、前記予め定めた出力形式と異なる出力形式に対応し、かつ前記予め定めた出力形式による地肌レベル補正された入力画像を前記異なる出力形式による地肌レベル補正された入力画像に補正するための明度補正ルックアップテーブルにより前記第1の色信号の少なくとも1部を補正し、該補正された第1の色信号に対応する前記第2の色信号を、前記異なる出力形式に対応する前記3次元ルックアップテーブルから求め、該求めた第2の色信号が補正前の第1の色信号に対応するように、前記異なる出力形式に対応する3次元ルックアップテーブルを変更する変更手段により、前記異なる出力形式に対応する3次元ルックアップテーブルが予め変更されたことを特徴とする。
【0018】
この発明によれば、異なる出力形式に対応する3次元ルックアップテーブルが変更手段により予め変更されている、すなわち補正されているため、迅速に処理することができると共に、装置を簡略化することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について説明する。図1には、本実施形態に係る画像処理装置10の概略ブロック図を示した。
【0020】
図1に示すように、画像処理装置10は、画像入力部12、画像処理部14、及び画像出力部16で構成されている。
【0021】
画像入力部12は、CCD(チャージ・カップルド・デバイス)センサ18、A/D変換器20、及び補正部22で構成されている。
【0022】
CCDセンサ18は、原稿を光学的に読み取るものであり、読み取られた画像は例えばR,G,B各8ビットの色信号に分解されて出力される。A/D変換器20は、CCDセンサ18によって読み取られた画像のRGB信号をデジタル信号に変換する。補正部22は、画像データにシェーディング補正等の補正を施す。
【0023】
画像処理部14は、色空間変換部24、拡大縮小部26、フィルタ28、INLUT30、色空間変換部32、階調補正部34、地肌濃度検出部36、及び明度補正部38で構成されている。
【0024】
色空間変換部24は、画像入力部12から出力されたRGB信号を第1の表色系に対応する色信号であり、装置に依存しない例えば各8ビットのL*a*b*信号に変換する。この変換は、例えば3次元LUTにより行われる。
【0025】
拡大縮小部26は、設定された拡大率又は縮小率に従って画像データを拡大又は縮小する。
【0026】
フィルタ28は、画像データに対してMTF補正や鮮鋭化処理、スムージング等の画像処理を行う。
【0027】
INLUT30は、地肌濃度検出部36で検出された地肌濃度に基づいて、画像データの地肌レベルを補正する。すなわち地肌を除去する。INLUT30は、例えば図3の点線で示すような特性のルックアップテーブルにより構成される。図3に示すように、INLUT30は、入力されるL*をL*’へ変換し、a*、b*は例えばそのまま出力する。INLUT30は、入力されたL*が検出された地肌濃度に基づいて設定された再現開始点である閾値TH1(図3では‘32’)以下の場合には、出力のL*’を‘0’にする。これにより、所謂地肌部分のかぶり現象を抑えることができる。また、明度のみを補正するため、色相や彩度等のカラーバランスをくずすことなくかぶり現象を抑えることができる。
【0028】
色空間変換部32は、DLUT(ダイレクトルックアップテーブル)を含んで構成され、L*a*b*信号を画像出力用の第2の表色系に対応する色信号であるYMCK信号に変換する。
【0029】
階調補正部34は、画像出力部16に応じた階調補正を行う。すなわち、画像出力部16の装置特性による悪影響(グレーバランスの悪さ、階調の非線形性など)を打ち消すように階調補正を行う。
【0030】
前述したように、スクリーンパターンや中間調処理モード(2値モード、多値モード)等の画像出力部16における出力形式を変更した場合には、階調再現性、特にハイライト部の階調再現性が異なる場合がある。このため、各出力形式において最適な出力が得られるようにするためには、INLUT30や色空間変換部32に含まれるDLUTを各出力形式に対応してそれぞれ設ければよい。しかしながら、INLUT30を出力形式に応じて別々に設けるのはコスト等の理由から好ましくなく共通にせざるを得ない場合もある。
【0031】
本実施形態では、INLUT30を共通とし、一例として色空間変換部32において、2値モード用、多値モード用にそれぞれDLUTを備えた場合について説明する。
【0032】
図2に示すように、色空間変換部32は、多値モード用の3次元ルックアップテーブルであるDLUT44Aと2値モード用の3次元ルックアップテーブルであるDLUT44B、及びユーザの操作等により設定された出力形式を示す出力形式データ40に応じてDLUT44A又はDLUT44Bに切り替えるためのセレクタ42で構成されている。また、階調補正部34は、多値モード用の階調補正部34A,2値モード用の階調補正部34Bで構成されている。階調補正部34A、階調補正部34Bは、それぞれ多値モード、2値モードに適した階調補正を行う。
【0033】
ここでは、INLUT30は、多値モード用に設定されている。すなわち、図3の点線で示す特性は、多値モード用の特性である。このため、出力形式が2値モードの場合には、L*a*b*信号をDLUT44BによりそのままYMCK信号に変換したのでは、階調再現性がくずれてしまう。そこで、明度補正部38に基づいてDLUT44Bを再構成する。
【0034】
明度補正部38は、図3の点線で示すようなINLUT30と同様のLUT、及び図3の実線で示す特性の2値モードに対応した明度補正LUT39を含んでいる。なお、明度補正LUT39における再現開始点である閾値TH2は、例えば検出された地肌濃度に応じて設定される。明度補正部38は、元のL*に対して補正を行うため、DLUT44Bに入力されるL*’からINLUT30に入力される前のL*をINLUT30と同様のLUTから求め、さらに明度補正LUTからL*に対応するL*”を求める。そして、求めたL*”、a*,b*に対応するYMCKの値をDLUT44Bから求め、このYMCKの値でDLUT44Bを書き換える。
【0035】
例えば、INLUT30からの出力値が(L*’a*’、b*’)=(48,16,16)だった場合には、図3よりINLUT30を通る前のL*は、‘60’である。そして、L*が‘60’のときのL*”は明度補正LUTより‘32’となる。従って、(L*”、a*’、b*’)=(32,16,16)に対応するYMCKの値をDLUT44Bから求め、この求めたYMCKの値でDLUT44Bを書き換える。これにより、INLUT30からの出力値が(L*’a*’、b*’)=(48,16,16)だった場合には、(L*”、a*’、b*’)=(32,16,16)に対応するYMCKの値が階調補正部34Bへ出力される。そして、階調補正部34Bで2値モードに適した階調補正が施された後、画像出力部16へ出力される。
【0036】
このように、INLUT30は多値モード用に設定されていても、2値モード用のDLUT44Bを、明度補正部38により2値モードに適したテーブルに書き換えるため、INLUT30を共用することができると共に、多値モード、2値モードを切り替えた場合でも最適な出力とすることができる。
【0037】
なお、INLUT30が2値モード用に設定されている場合には、多値モード用のDLUT44Bを明度補正部38により多値モードに適したテーブルに書き換えるようにすればよい。
【0038】
次に、本実施形態の作用として、画像処理部14の動作について図4に示すフローチャートを参照して説明する。ここでは、出力形式として2値モードが選択されている場合について説明する。
【0039】
ステップ100では、色空間変換部24において、色空間変換処理が行われる。すなわち、画像入力部12から出力されたRGB信号を第1の表色系に対応する色信号であり、装置に依存しない例えば各8ビットのL*a*b*信号に変換する。
【0040】
次のステップ102では、拡大縮小部26において、拡大縮小処理が行われる。すなわち、ユーザの操作等により設定された拡大率又は縮小率に従って画像データを拡大又は縮小する。
【0041】
次のステップ104では、フィルタ28において、フィルタ処理が行われる。すなわち、画像データに対してMTF補正や鮮鋭化処理、スムージング等の画像処理が行われる。
【0042】
次のステップ106では、INLUT30により地肌補正処理が行われる。すなわち、地肌濃度検出部36で検出された地肌濃度に基づいて、画像データの地肌レベルが補正される。具体的には、図3の点線で示す特性となるように、入力されたL*をL*’へ変換し、a*、b*は例えばそのまま出力する。これにより、所謂地肌部分のかぶり現象を抑えることができる。また、明度のみを補正するため、色相や彩度等のカラーバランスを崩すことなくかぶり現象を抑えることができる。
【0043】
次のステップ108では、明度補正部38によりDLUT44Bのテーブルデータの書き換えを行う。すなわち、図3の点線で示すINLUT30の特性を示すルックアップテーブルにより、DLUT44Bに入力されるL*’からINLUT30に入力される前のL*を求め、このL*に対応するL*”を図3の実線で示す特性を示す明度補正LUTから求める。そして、求めたL*”、a*’、b*’に対応するYMCKの値をDLUT44Bから求め、このYMCKの値でDLUT44Bを書き換える。なお、このテーブルデータの書き換えは、全てのL*、a*、b*について行ってもよいが、予め定めた範囲のL*、a*、b*についてのみ行うようにしてもよい。
【0044】
次のステップ110では、色空間変換部32により色空間変換処理が行われる。ここで、出力形式データ40は、2値モードであることを示しているため、セレクタ42はDLUT44Bを選択している。このため、INLUT30から出力されたデータはDLUT44Bへ入力される。DLUT44Bでは、明度補正部38によって書き換えられたテーブルで入力データをYMCKの値に変換して階調補正部34Bへ出力する。このように、INLUT30によるハイライトカットに加えて、2値モードに適した明度補正が行われる。
【0045】
次のステップ112では、階調補正部34Bにより2値モードに適した階調補正が行われ、画像出力部へ画像データが出力される。
【0046】
このように、INLUT30は多値モード用に設定されていても、2値モード用のDLUT44Bを、明度補正部38により2値モードに適したテーブルに書き換えるため、INLUT30を共用することができると共に、多値モード、2値モードを切り替えた場合でも最適な出力とすることができる。
【0047】
なお、ステップ108の処理、すなわちDLUT44Bのテーブルデータの書き換えを予め行っておき、最初から補正済みのDLUT44Bにより色変換を行うようにしてもよい。これにより、迅速に処理することができると共に、明度補正部38を省略することができ、装置を簡略化することができる。
【0048】
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、INLUT30を省略し、DLUT44A,44BでそれぞれINLUT30による地肌補正と同等の補正を行う場合について説明する。なお、第1実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0049】
図5には、本実施形態に係る画像処理装置10’の概略構成を示した。画像処理装置10’は、INLUT30が省略されており、図6に示すように、DLUT44Aは明度補正部38Aによりテーブルデータが書き換えられ、DLUT44Bは明度補正部38Bによりテーブルデータが書き換えられる。明度補正部38Aは、例えば図7に示すような多値モードに適した特性の明度補正ルックアップテーブル39Aを含んでいる。このルックアップテーブルは、図7に示したように、入力されたL*が地肌濃度検出部36により検出された地肌濃度に基づいて設定された閾値TH以下の場合には、出力のL*’を‘0’にするような特性のテーブルである。これにより、所謂地肌部分のかぶり現象を抑えることができる。明度補正部38Bは、明度補正部38Aと同様に、2値モードに適した特性の明度補正ルックアップテーブル39Bを含んでいる。
【0050】
明度補正部38Aは、図7に示すような特性の明度補正ルックアップテーブル39Aから、DLUT44Aに入力されるL*に対応する出力L*’を求める。そして、求めたL*’、a*,b*に対応するYMCKの値をDLUT44Aから求め、この求めたYMCKの値でDLUT44Aを書き換える。
【0051】
例えば、入力値が(L*、a*、b*)=(48,16,16)だった場合には、図7よりL*’は‘26’である。そして、(L*’、a*、b*)=(26,16,16)に対応するYMCKの値をDLUT44Aから求め、この求めたYMCKの値でDLUT44Aを書き換える。これにより、入力値が(L*、a*、b*)=(48,16,16)だった場合には、(L*’、a*、b*)=(26,16,16)に対応するYMCKの値が階調補正部34Bへ出力される。そして、階調補正部34Bで2値モードに適した階調補正が施された後、画像出力部16へ出力される。
【0052】
このように、第1実施形態で説明したINLUTによる地肌補正と同等の補正をDLUT44Aにより行うことができる。なお、明度補正部38Bについても同様である。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、地肌補正用ルックアップテーブルが予め定めた出力形式用に設定されている場合でも、予め定めた出力形式と異なる出力形式に対応した3次元ルックアップテーブルを変更するため、出力形式を変更した場合でも階調再現性のずれを抑えることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示す概略ブロック図である。
【図2】 第1実施形態に係る色空間変換部の概略構成を示す概略ブロック図である。
【図3】 明度補正部のルックアップテーブルの入出力特性を示す線図である。
【図4】 画像処理部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図5】 第2実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示す概略ブロック図である。
【図6】 第2実施形態に係る色空間変換部の概略構成を示す概略ブロック図である。
【図7】 明度補正部のルックアップテーブルの入出力特性を示す線図である。
【符号の説明】
10 画像処理装置
12 画像入力部
14 画像処理部
16 画像出力部
20 A/D変換器
22 補正部
24 色空間変換部
26 拡大縮小部
28 フィルタ
30 INLUT(地肌補正用ルックアップテーブル)
32 画像処理部
32 階調補正部
32 色空間変換部
34 階調補正部
36 地肌濃度検出部(検出手段)
38 明度補正部(変更手段)
39 明度補正ルックアップテーブル
40 出力形式データ
42 セレクタ(3次元ルックアップテーブル)
44A,44B DLUT(3次元ルックアップテーブル)
Claims (3)
- 入力画像について第1の表色系に対応する第1の色信号を第2の表色系に対応する第2の色信号に変換すると共に、前記入力画像を出力するための画像出力部の複数の出力形式の各々に対応した変換関係の複数の3次元ルックアップテーブルと、
入力画像の地肌濃度を前記入力画像の第1の色信号から検出する検出手段と、検出された地肌濃度と、前記画像出力部の複数の出力形式のうち予め定めた出力形式と、に基づいて設定され、前記入力画像の地肌レベルを補正する地肌補正用ルックアップテーブルと、
前記予め定めた出力形式と異なる出力形式に対応し、かつ前記予め定めた出力形式による地肌レベル補正された入力画像を前記異なる出力形式による地肌レベル補正された入力画像に補正するための明度補正ルックアップテーブルを備え、前記画像出力部の出力形式が前記異なる出力形式に設定されている場合には、検出された地肌濃度に基づいて前記明度補正ルックアップテーブルを設定し、前記第1の色信号の少なくとも1部を、前記明度補正ルックアップテーブルにより補正し、該補正された第1の色信号に対応する前記第2の色信号を、前記異なる出力形式に対応する前記3次元ルックアップテーブルから求め、該求めた第2の色信号が補正前の第1の色信号に対応するように、前記異なる出力形式に対応する3次元ルックアップテーブルを変更する変更手段と、
を備えた画像処理装置。 - 入力画像について第1の表色系に対応する第1の色信号を第2の表色系に対応する第2の色信号に変換すると共に、前記入力画像を出力するための画像出力部の複数の出力形式の各々に対応した変換関係の複数の3次元ルックアップテーブルと、前記画像出力部の複数の出力形式のうち予め定めた出力形式に基づいて設定され、前記入力画像の地肌レベルを補正する地肌補正用ルックアップテーブルと、を備えた画像処理装置において、
前記予め定めた出力形式と異なる出力形式に対応し、かつ前記予め定めた出力形式による地肌レベル補正された入力画像を前記異なる出力形式による地肌レベル補正された入力画像に補正するための明度補正ルックアップテーブルにより前記第1の色信号の少なくとも1部を補正し、該補正された第1の色信号に対応する前記第2の色信号を、前記異なる出力形式に対応する前記3次元ルックアップテーブルから求め、該求めた第2の色信号が補正前の第1の色信号に対応するように、前記異なる出力形式に対応する3次元ルックアップテーブルを変更する変更手段により、前記異なる出力形式に対応する3次元ルックアップテーブルが予め変更されたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記出力形式は、前記画像出力部のスクリーンパターン及び中間調処理方式の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の画像処理装置。
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