JPH11177825A

JPH11177825A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH11177825A
Application number: JP9341452A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Terada; 義弘寺田; Seiji Iino; 誠司飯野; Tomio Yokomori; 富男横森
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】データ量を増大させることなく、原稿の種別
や出力機器の特性に応じた柔軟な階調補正を階調劣化を
生じさせずに実現すること【解決手段】入力された１２ｂｉｔ／ＰｉｘｅｌのＲ
ＧＢ信号は、階調補正手段２０２において、１次元のＬ
ＵＴにより反射率尺度から濃度尺度に変換されると共に
階調補正が施されて８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌの画像信号と
なって出力される。そして、画像処理部１０２におい
て、モードや原稿の特性に応じた補正が自由に行えるよ
う各種処理が施される。各部において施される処理は、
制御手段２１３が出力する信号によって制御されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像の特性に応
じた階調補正を行う画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットベッドスキャナやフィル
ムスキャナ、シートフィードスキャナ、デジタルカメラ
などのデジタル画像入力機器が普及しており、それに伴
い、入力された画像に対して施す補正処理も多岐に渡っ
て提案されている。入力された画像に対して施す補正処
理には、例えば、色の濁りをとる補正やモアレを除去す
る補正などがあるが、その中のひとつに、画像の階調性
を補正する処理がある。ここで、デジタルカラー複写機
を例に、従来の階調補正処理技術を説明する。図１３
は、従来のデジタルカラー複写機の構成を示すブロック
図である。図示するデジタルカラー複写機は、画像入力
部１０１、画像処理部１０２および画像出力部１０３よ
り構成されている。そして、画像処理部１０２は、階調
補正手段１３０１、色補正手段１３０２、墨版生成・下
色除去手段１３０３、変倍手段１３０４、精細度補正手
段１３０５、階調補正手段１３０６、中間調生成手段１
３０７、検知手段１３０８、制御手段１３０９とから構
成されている。カラー複写が実施される前には、まず予
走査が行われる。予走査において、画像入力部１０１か
ら８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌ（画素当たりのビット数）のＲ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）カラー信号
が画像処理部１０２へ出力されると、検知手段１３０８
へ供給されて、原稿のサイズや位置、カラー原稿か白黒
原稿かの識別、原稿の濃度分布検知や原稿内の絵柄領域
と文字領域との識別分離などの一連の検知処理が行われ
る。そして、各種複写条件に関する情報が検知手段１３
０８から制御手段１３０９に出力される。予走査に続い
て、実際の複写動作の走査（本走査）が行われ、本走査
によって入力されたＲＧＢ画像信号は、階調補正手段１
３０１に供給されて階調補正処理が施された後、色補正
手段１３０２に供給されてＹ（イエロー）Ｍ（マゼン
ダ）Ｃ（シアン）信号に変換される。ＹＭＣ信号は、墨
版生成・下色除去手段１３０３においてＹＭＣＫ（ブラ
ック）１コンポーネントの８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌの面順
次信号に変換され、その後、各部においてそれぞれ処理
が施され、画像出力部１０３に出力される。４色フルカ
ラーの複写の場合には、本走査は４回実施され、ＹＭＣ
Ｋの４色の印字が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
デジタルカラー複写機の、階調補正手段１３０１では以
下のような階調補正処理を行っている。１）入力されるＲＧＢ信号は、反射率尺度の信号となっ
ているので、この反射率尺度の信号を濃度尺度の信号に
変換する。２）一般的には階調補正手段１３０１に入力されるＲＧ
Ｂ信号はグレイバランスが崩れているので、灰色が入力
された場合にはＲ＝Ｇ＝Ｂの出力値になるようにグレイ
バランスの補正を行う。また、「文字モード」や「写真
モード」といった複写対象となる原稿によって、階調性
をハイコントラストにしたり、緩やかな階調特性にした
りするといった画質の調整も行う。３）さらに、新聞紙のような濁りのある原稿を複写する
ときには、その濁りがなくなるように、低濃度域のかぶ
りを除去するような階調補正を行う。

【０００４】これらの階調補正処理は、階調補正手段１
３０１において、入力されるデジタル画像信号の各色に
対して１次元のＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ）
を参照することによって同時に行われていた。しかしな
がら、上記補正処理では、入力する画像信号と同じ階調
数で画像信号を出力するように構成されているが、尺度
変換およびグレイバランスなどの調整を同時に行った場
合、実際に出力される画像信号の持つ階調数を低下させ
てしまうという問題があった。例えば、反射率尺度から
濃度尺度への変換も含めた形で階調補正処理を行った場
合の出力階調数は、入力階調数に比べて約２０％失われ
てしまう。より具体的には、各色８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌ
の反射率尺度の信号が入力され、８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌ
の濃度尺度の信号を出力する場合、入力階調数は２５６
階調であったものが、出力階調数は一般的に１７０〜１
９０階調程度に減少してしまう。この階調劣化は、補正
量の大きい階調域で大きくなり、最終的に再現画像にお
いて疑似輪郭の発生や粒状性の劣化といった画質劣化に
つながる。

【０００５】このような問題を解決するためには、階調
補正手段１３０１に入力される画像信号の階調数を出力
すべき画像信号に対して増加させる方法が考えられる。
しかし、このような方法では、ＬＵＴの容量が大きくな
ってしまうという問題がある。しかも、前述のように、
各種の複写モードに応じて階調特性を切り替えるために
は、必要な特性の数だけ階調補正手段を持たなければな
らないので、さらに補正用のデータ容量が増加してしま
う。さらに、原稿の濃度分布に応じて補正条件を変更す
る処理を実現するためには、検知手段１３０８によって
抽出される対象原稿の濃度情報に対応したＬＵＴを演算
して、階調補正手段１３０１に設定するという処理が必
要になるが、入力階調数が増加すると、この演算量も増
加し、結果的に予走査が終了してから本走査が開始する
までの時間が長くなってしまうという問題があった。す
なわち、１つの階調補正手段において、反射率尺度から
濃度尺度に変換しつつ、濃度情報や処理モードに応じた
階調補正を施すという従来の手法では、階調劣化が生じ
たり、階調補正のためのデータが増大するという問題が
あった。

【０００６】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、画像の特性に応じた各種の階調
補正処理を、階調劣化や階調補正のためのデータを増大
させることなくをなく実現できる画像処理装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、制御信号に対応する階調補正特性で濃
度スケール画像データの階調補正を行い、第１階調数を
有する階調補正データを出力する第１階調補正手段と、
反射率スケールで表現された前記第１階調数よりも高い
第２階調数を有する画像データが入力され、入力された
前記画像データを濃度スケールで表現された前記第１階
調数を有する前記濃度スケール画像データに変換して出
力する第２階調補正手段と、前記階調補正特性を前記画
像データに対応する画像の特性または種類に応じて制御
すべく前記制御信号を出力する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】１．第１実施形態以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明
する。

【０００９】１−１．第１実施形態の構成１−１−１．構成の概略図１および図２は、本発明が適用されるデジタルカラー
複写機の概要を示す図である。図１は、第１実施形態の
概略構成を示すブロック図であり、図示するように、本
実施形態のデジタルカラー複写機は、画像入力部１０
１、画像処理部１０２、および画像出力部１０３から構
成される。

【００１０】画像入力部１０１は、カラー原稿を読み取
ってＲＧＢの各原色成分を示すデジタル画像信号を画像
処理部１０２に出力するものであり、例えばＣＣＤ（Ｃ
ｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ：電荷結合
素子）ラインセンサを用いて、主走査方向・副走査方向
共に、各色８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌ、解像度が４００ｄｐ
ｉ（ＤｏｔＰｅｒｉｎｃｈ：インチ当たりのドット
数）のＲＧＢ画像信号Ｓｎ１を出力する。

【００１１】画像処理部１０２は、画像入力部１０１か
ら入力されるＲＧＢ画像信号Ｓｎ１に各種の処理を施
し、ＹＭＣＫ画像信号Ｓｙｍｃｋを生成して画像出力部
１０３に対して出力するものであり、各色１ｂｉｔ／Ｐ
ｉｘｅｌで主走査方向１６００ｄｐｉ・副走査方向４０
０ｄｐｉの画像信号Ｓｙｍｃｋを出力する。

【００１２】画像出力部１０３は、画像処理部１０２か
ら出力される画像信号Ｓｙｍｃｋをもとにカラー画像を
紙などの媒体に出力するものである。例えば、電子写真
方式の画像処理装置が該当し、感光体を走査するレーザ
ービームスキャンなどの露光手段、露光手段によって形
成された潜像を４原色で現像する現像手段、感光体上に
生成された像を用紙上に転写する転写手段、用紙と用紙
上に転写された色材を結合させる定着手段、用紙搬送手
段などから構成される。

【００１３】１−１−２．構成の詳細な説明次に、図１に示した画像処理装置の構成をより詳しく説
明する。図２は、第１実施形態の各部の詳細を示す図で
ある。

【００１４】（１）画像入力部１０１の構成画像入力部１０１は、画像入力手段２０１によって入力
された画像信号Ｓｈが、階調補正手段２０２に供給さ
れ、階調補正手段２０２で階調補正された画像信号Ｓｎ
１が検知手段２０３および画像処理部１０２に供給され
るように構成されている。

【００１５】画像入力手段２０１は、１２ｂｉｔ／Ｐｉ
ｘｅｌのＲＧＢ画像信号Ｓｈを生成するものであり、読
み取り対象原稿を載置する原稿載置台、光の３原色であ
るＲＧＢに色分解して読み取るＣＣＤラインセンサ、ラ
インセンサに対して垂直方向に走査する原稿走査手段、
ラインセンサの出力値を多値のデジタル画像信号に変換
するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器などから構成
されている。

【００１６】階調補正手段２０２は、１２ｂｉｔ／Ｐｉ
ｘｅｌのＲＧＢ画像信号Ｓｈに対して、階調補正を施す
とともに、反射率尺度で表現される画像信号Ｓｈを、濃
度尺度で表現される８ｂｉｔ／ＰｉｘｅｌのＲＧＢ画像
信号Ｓｎ１に変換するものである。

【００１７】また、検知手段２０３は、ＲＧＢ画像信号
Ｓｎ１から、複写処理時に必要とされる情報を検知して
制御手段２１３に制御信号Ｓ１を出力するものである。
必要とされる情報には、例えば、原稿のサイズや位置、
白黒原稿とカラー原稿の別、自動的に濃度を調整するた
めの濃度レベルなどがある。濃度の自動調整とは、例え
ば新聞紙などの紙自体の下地から低濃度の画素が検出さ
れてしまうような場合に、下地に相当する階調は印刷さ
れないようにするために、検知した濃度分布情報から下
地基準点となる階調数を求めることをいう。

【００１８】（２）画像処理部１０２の構成画像処理部１０２は、ＲＧＢ画像信号Ｓｎ１に対して、
階調補正手段２０４が階調補正処理を施してＲＧＢ画像
信号Ｓｎ１を生成し、ＲＧＢ画像信号Ｓｎ１に対して色
補正手段２０５が色特性を補正してＹＭＣ画像信号Ｓｙ
ｍｃを生成し、ＹＭＣ画像信号Ｓｙｍｃを絵・文字識別
手段２０６および、墨版生成・下色除去手段２０８に供
給するように構成されている。そして、絵・文字識別手
段２０６から制御信号Ｓ２が制御信号生成手段２０７に
供給され、制御信号生成手段２０７から、制御信号Ｓ３
が墨版生成・下色除去手段２０８に、制御信号Ｓ４が精
細度補正手段２１０に、制御信号Ｓ５が階調補正手段２
１１に、および制御信号Ｓ６が中間調生成手段２１２に
供給されるように構成されている。

【００１９】また、ＹＭＣ画像信号Ｓｙｍｃから墨版生
成・下色除去手段２０８によって作成されたＹＭＣＫ画
像信号Ｓｙｍｃｋは、変倍手段２０９、精細度補正手段
２１０、階調補正手段２１１、中間調生成手段２１２に
おいて順次処理を施されて、画像出力部１０３に出力さ
れるように構成されている。また、検知手段２０３から
供給される制御信号に基づいて制御手段２１３によって
生成された制御信号が、階調補正手段２０４、色補正手
段２０５、絵・文字識別手段２０６、および制御信号生
成手段２０７にそれぞれ供給されるように構成されてい
る。

【００２０】このように、従来は画像処理部１０２内で
同時に行っていた階調補正を、本実施形態では、画像入
力部１０１と画像処理部１０２のそれぞれの適正に応じ
て分けて補正できるように構成している。すなわち、画
像入力部１０１において反射率尺度から濃度尺度に変換
することによって階調を劣化させずに画像データ量を削
減し、画像処理部１０２において処理モード等に応じた
階調補正を自由に行えるように構成している。なお、階
調補正手段２０４は、特許請求の範囲に記載した第１階
調補正手段に該当し、階調補正手段２０２は、特許請求
の範囲に記載した第２階調補正手段に該当する。

【００２１】１−２．第１実施形態の動作次に、上記構成を有する実施形態の詳細動作について説
明する。１−２−１．画像入力部１０１の動作まず、画像入力部１０１の動作について説明する。画像
入力手段２０１では、原稿載置台上に載置された原稿を
読み取ることにより、ＲＧＢ各色１２ｂｉｔ／Ｐｉｘｅ
ｌのデジタル信号Ｓｈが生成される。ここでは、ＣＣＤ
センサが読み取ったアナログ値をデジタル化したもので
あるため、画像入力手段２０１が出力する信号は、反射
率尺度になっている。１２ｂｉｔ／ＰｉｘｅｌのＲＧＢ
画像信号Ｓｈは、階調補正手段２０２において、１次元
のＬＵＴによって階調補正が施されると共に、反射率尺
度から濃度尺度に変換されて８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌの画
像信号Ｓｎ１となって出力される。このように、反射率
尺度から濃度尺度に変換すると共に各種階調補正を行う
ためのＬＵＴを用いたことによって階調数が低下すると
いった従来技術の問題点は、入力階調数を出力階調数よ
りも高く設定しておくことで解決している。そして、入
力階調数を高くすることによって高精度な補正が可能と
なるとともに、出力階調数を低くすることによって処理
に負担となるような画像データ量の増大を防止できる。

【００２２】また、検知手段２０３では、以降の処理に
おいて必要な情報がＲＧＢ画像信号Ｓｎ１から検知さ
れ、制御信号Ｓ１として制御手段２１３へ出力される。
ここまでの一連の処理は、原稿の複写動作に先立つ予走
査として行われる。

【００２３】補正の為の情報が制御信号Ｓ１として画像
処理部１０２に供給されると、次に本走査が行われる。
本走査では、画像入力部１０１の走査されて入力された
画像信号は、順次画像処理部１０２に供給されて、入力
動作と同期して画像処理動作が行われる。

【００２４】１−２−２．画像処理部１０２の動作次に、画像処理部１０２の動作について説明する。画像
処理部１０２では、本走査で入力されたＲＧＢ画像信号
Ｓｎ１は、図示する各部において順次処理が施されて、
画像出力部１０３にＹＭＣＫ画像信号Ｓｙｍｃｋとして
出力される。各部において施される処理は、予走査によ
って供給された原稿情報を示す制御信号Ｓ１および、図
示せぬユーザーインターフェイスを介して指定されたモ
ードに基づいて、制御手段２１３が出力する制御信号Ｓ
７〜１０によって制御されている。原稿には、文字、グ
ラフィックス印刷、写真、文字と写真が混在したもの
や、さらに、フルカラーで印刷する場合と白黒で印刷す
る場合がある。そして、装置が原稿の種類に応じて最適
な印刷をするように、例えば、フルカラーの写真モード
というように、ユーザーは複数のモードの中から所望の
モードを選択できる。

【００２５】各部では、入力される画像信号に対して所
定の係数を用いて演算し、演算結果を画像信号として出
力する処理を行う。この所定の係数は、それぞれモード
に応じて複数記憶されており、各部において適宜選択さ
れて演算に用いられる。なお、これらの係数は図示せぬ
ＲＯＭに記憶されており、各処理部において使用される
場合は、制御手段２１３からの制御信号にもとづいてＲ
ＯＭの所定のアドレスから読み出される。

【００２６】（１）階調補正手段２０４および色補正手
段２０５（ＲＧＢ画像信号Ｓｎ１からＹＭＣ画像信号Ｓ
ｙｍｃが生成されるまで）まず、ＲＧＢ画像信号Ｓｎ１は、制御信号Ｓ７に従っ
て、階調補正手段２０４で階調補正処理が施され、色補
正手段２０５においてＹＭＣ画像信号Ｓｙｍｃへと変換
される。ここで図３は、階調補正手段２０４および色補
正手段２０５の係数処理を示している。図に示す表は、
階調補正手段２０４および色補正手段２０５が施す処理
について、指定されているモードと係数の関係を示して
いる。

【００２７】図３（ａ）は、階調補正手段２０４での処
理に適用される係数について説明する図である。係数１
は、文字やグラフィックス原稿の階調性を補正するため
の処理係数であり、原稿のコントラストを強調する処理
係数となっている。係数２は、写真を含む原稿の階調性
を補正するための処理係数であり、原稿の持つ明るさや
色の濃さを保存してそのままコピー上に忠実に再現する
ような処理係数となっている。また、自動調整とは、前
述のように、例えば新聞紙のような原稿の下地のかぶり
を除去するように自動調整を行うことを意味する。すな
わち、文字、グラフィックス印刷、文字・写真モードの
場合には、検知手段２０３で検知された濃度分布情報を
もとに下地を自動調整する処理が行われる。

【００２８】図４は、下地の自動調整を説明する図であ
る。図４に示す濃度調整用ＬＵＴは、検知手段２０３で
検知された下地基準点に基づいて演算で作成される。階
調補正ＬＵＴは図示せぬＲＯＭ記憶されている図３
（ａ）の係数１あるいは係数２である。合成ＬＵＴは、
ＲＯＭから読み出した係数１あるいは係数２および、制
御手段２１３から供給される下地基準点情報を用いて、
階調補正手段２０４のＲＡＭテーブルに合成して展開さ
れたものである。この合成ＬＵＴが用いられて、入力さ
れたＲＧＢ画像信号Ｓｎ１に補正が施されて、ＲＧＢ画
像信号Ｓｎ２が出力される。

【００２９】このように、階調補正手段２０４では、２
種類の係数と自動調整を、指定することができる８種類
のモードに応じて組み合わせることにより、モードに応
じた自由な補正を、少ない補正データ量で実現すること
ができる。また、従来においては、入力画像に対する階
調補正と、反射率尺度から濃度尺度への変換を同時に行
っているのに対し、本実施形態では、すでに階調補正手
段２０２で反射率尺度から濃度尺度に変換しているの
で、階調補正手段２０４では濃度尺度だけで階調補正を
行うことができ、不必要に階調数が低下することもな
い。

【００３０】次に、色補正手段２０５での処理について
説明する。色補正手段２０５では、ＲＧＢ画像信号Ｓｎ
２から、制御信号Ｓ８にもとづいてＹＭＣ信号Ｓｙｍｃ
が生成される。ここで、図３（ｂ）は、色補正手段２０
５での処理に適用される係数について説明する図であ
る。表中、係数１は文字を含む場合の処理係数であり、
文字を混色なくすっきり再現する処理係数である。係数
２はグラフィックスや写真の要素を重視する処理係数で
あり、写真や地図などの微妙な色合いを忠実に再現する
処理係数である。また、係数３は、白黒モードの場合に
用いられる処理係数であり、原稿の明るさのみを抽出す
る処理係数である。このようにして、原稿の特性に応じ
て処理係数が切り換えられてＹＭＣ画像信号Ｓｙｍｃが
生成された後、ＹＭＣ画像信号Ｓｙｍｃが絵・文字識別
手段２０６および墨版生成・下色除去手段２０７に供給
される。

【００３１】（２）自動識別また、絵・文字識別手段２０６では、ＹＭＣ画像信号Ｓ
ｙｍｃに基づいて原稿中の各画素について、絵柄部分な
のか文字部分なのかが識別される。ここでは、各画素は
「絵柄」、「黒文字」、「色文字」のいずれかに分類さ
れる。なお、絵・文字識別は、文字と写真が混在する原
稿を指定する制御信号が入力されている場合のみ行われ
る。また、制御信号生成手段２０７では、絵・文字識別
結果を示す制御信号Ｓ２と、ユーザーが設定したモード
を示す制御信号Ｓ１０とから、墨版生成・下色除去手段
２０７、精細度補正手段２１０、階調補正手段２１１、
および中間調生成手段２１２を制御する制御信号Ｓ３〜
６が生成される。

【００３２】（３）墨版生成・下色除去手段２０７（Ｙ
ＭＣ画像信号ＳｙｍｃからＹＭＣＫ画像信号Ｓｙｍｃｋ
が生成されるまで）また、墨版生成・下色除去手段２０７では、ＹＭＣ画像
信号Ｓｙｍｃに基づいてＫ信号が生成され、生成された
Ｋ量に応じてＹＭＣＫ画像信号Ｓｙｍｃｋが生成され
る。図５（ａ）は、ＹＭＣＫ画像信号Ｓｙｍｃｋを生成
する墨版生成・下色除去係数を示す図である。例えば、
フルカラーの写真モードの場合は係数１が選択され、フ
ルカラーの文字モードの場合は係数２が選択される。し
かし、白黒モードの場合は、文字、写真にかかわらず処
理が施されないことを示している。

【００３３】（４）変倍手段２０９から中間調生成手段
２１２（ＹＭＣＫ画像信号Ｓｙｍｃｋが生成された後）版生成・下色除去手段２０７から出力されたＹＭＣＫ画
像信号Ｓｙｍｃｋは、変倍手段２０９では、主走査方向
に対する拡大もしくは縮小の処理が施される。この主走
査方向の変倍処理と、画像入力部１０１における原稿走
査速度の変更による副走査方向への拡大・縮小処理とを
合わせることにより、画像の拡大・縮小が実現される。
変倍手段２０９で拡大・縮小処理が施されたＹＭＣＫ画
像信号Ｓｙｍｃｋは、精細度補正手段２１０に供給され
て、ぼけを修正したりエッジをシャープにするための空
間的な特性を補正する処理が施される。ここでは、５×
５画素（副走査方向×主走査方向）の畳み込み演算を用
いた周知の空間フィルタ処理で実現される。図５（ｂ）
は、精細度補正の精細度補正係数を示す図である。例え
ば、フルカラーの文字モードの場合は係数１が選択さ
れ、フルカラーの写真モードの場合は係数４が選択され
る。また、白黒の文字モードの場合は係数２が選択さ
れ、白黒の写真モードの場合は係数４が選択される。

【００３４】階調補正手段２１１においては、精細度補
正手段２１０から供給されたＹＭＣＫ画像信号Ｓｙｍｃ
ｋに対して、次のステップで行われる中間調生成処理に
応じた階調特性の補正が行われる。図５（ｃ）にその階
調補正係数を示す。例えば、フルカラーの文字モードの
場合は係数１が選択され、フルカラーの写真モードの場
合は係数３が選択される。また、白黒の文字モードの場
合は係数４が選択され、白黒の写真モードの場合は係数
６が選択される。

【００３５】そして、階調補正手段２１１から供給され
た多値のＹＭＣＫ画像信号Ｓｙｍｃｋは、中間調生成手
段２１２において、２値画像を生成するハーフトーニン
グ処理が施される。すなわち、８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌで
４００ｄｐｉ×４００ｄｐｉ（主走査×副走査方向）で
入力される多値画像データが、１ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌで
４００ｄｐｉ×１６００ｄｐｉ（主走査×副走査方向）
の２値画像データとなる。図５（ｄ）にその中間調生成
係数を示す。例えば、フルカラーの文字モードの場合は
係数１が選択され、フルカラーの写真モードの場合は係
数３が選択される。また、白黒の文字モードの場合は係
数１が選択され、白黒の写真モードの場合は係数１が選
択される。

【００３６】このように、本実施形態では、入力される
デジタル画像信号は、画像入力部１０１において階調劣
化を防ぎながら画像処理部１０２で処理可能な濃度尺度
の信号に変換され、画像処理部１０２において、画像出
力部１０３での出力に応じた各種の処理が施されて、最
終的に画像出力部１０３から出力されるので、処理に必
要なデータを増大させることなく、原稿の種別や特性に
応じた階調補正を疑似輪郭や粒状性の劣化といった階調
劣化を生じさせずに実現することができる。

【００３７】２．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、各モード毎に処理係数を切り換える第１実施形態と
異なり、基準ＬＵＴに基づいて各モードに応じた処理係
数を設定する場合について説明する。

【００３８】２−１．第２実施形態の構成図１に示す構成は第１実施形態と同様であるが、画像処
理部１０２の構成が異なっている。図６は、第２実施形
態の構成を示すブロック図である。図２と同様に、本発
明の階調処理を説明するものであるが、便宜上画像入力
部１０１と画像処理部１０２の一部のみ示している。な
お、図６において図示を略された部分は第１実施形態と
同様であり、図中第１実施形態と同一符号を付している
ものも第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

【００３９】第１の記憶手段６０４は、階調補正手段２
０２で行われる階調補正で用いる処理係数（基準ＬＵ
Ｔ）を記憶しておくものであり、第２の記憶手段６０５
は、階調補正手段２０４で行われる階調補正で用いる処
理係数（基準ＬＵＴ、処理係数１、処理係数２・・・・
処理係数ｎ。各処理係数は、図３に示した処理係数と同
等の係数とする。）を記憶しておくものであって、いず
れもＲＡＭやＲＯＭ等から構成される。なお、第１の記
憶手段６０４と第２の記憶手段６０５は、１つのＲＡＭ
やＲＯＭで構成して、記憶しているデータを共有しても
かまわない。

【００４０】また、演算手段６０６は、第２の記憶手段
６０５から所定の処理係数を読み出して、所定の演算を
行った後に、階調補正手段２０４に対して演算結果を処
理係数として供給するものである。

【００４１】２−２．第２実施形態の動作第２実施形態の動作については、階調補正手段２０２お
よび階調補正手段２０４での補正処理で用いられる処理
係数の設定について、複写モードがフルカラーの文字モ
ードであった場合を例に説明する。まず、階調補正手段
２０２では、反射率尺度から濃度尺度への変換が第１の
記憶手段６０４に記憶された基準ＬＵＴを参照して行わ
れる。基準ＬＵＴには、「文字／写真モード」の様な標
準的なモードの処理係数が適しており、本実施形態では
第１実施形態で説明した（図３（ａ））係数２を用いる
こととする。

【００４２】次に、階調補正手段２０４で階調補正を施
す際に参照するＬＵＴを演算によって設定する。演算手
段６０６は、第２の記憶手段６０５に記憶された処理係
数１〜ｎの中から、ユーザーが指定したモードに応じた
処理係数を選択する。本実施形態では、フルカラーの文
字モードであるので、第１実施形態で説明した（図３
（ａ））係数１に相当している。そして、モードに応じ
て選択された係数１と、基準ＬＵＴと同等の係数２との
差分を演算し、階調補正手段２０４で施す処理係数とし
て設定する。ここで、図７は、演算手段６０６での演算
内容を説明すべく、各ＬＵＴについての入力値と出力値
との対応関係をグラフとして表示したものである。演算
手段６０６では、第２の記憶手段６０５から基準ＬＵＴ
＝処理係数２（図７（ａ））および、モードに応じて選
択される処理係数１（図７（ｂ））を読み出して、差分
ＬＵＴ（図７（ｃ））を演算によって求めて、階調補正
手段２０４に対して供給する。

【００４３】図８は、階調補正手段２０４で行われる階
調補正の処理係数を示している。第１実施形態において
係数１に対応するＬＵＴを使用していた複写モードで
は、係数１に対応するＬＵＴに代えて、演算手段６０６
で求められた差分ＬＵＴが設定される。また、係数２に
対応するＬＵＴを使用していた複写モードでは、係数２
に対応するＬＵＴに代えて、演算手段６０６で求められ
た、ＲＧＢ画像信号Ｓｎ１を素通しする差分ＬＵＴが設
定される。素通しが行われるのは、演算手段６０６で求
められる差分ＬＵＴが基準ＬＵＴとほとんど異ならない
場合である。本実施形態では、基準ＬＵＴとして、標準
の文字／写真モードの処理係数に対応するＬＵＴを用い
ているので、モードに応じて選択される処理係数に対応
するＬＵＴと基準ＬＵＴとの差分補正量は、きわめて微
妙な画質の再現効果を生じさせるものであり、素通しに
非常に近くなるため、階調劣化の懸念はない。

【００４４】このように、基準となるＬＵＴと処理係数
を記憶する手段を有し、階調補正手段２０２では基準Ｌ
ＵＴでの補正を行い、階調補正手段２０４ではその基準
ＬＵＴとモードに応じた処理係数に対応するＬＵＴとの
差分となる階調補正を行う構成となる。以上のような構
成とすることによって、モードに応じてより高精度に補
正することが可能となる。

【００４５】３．第３実施形態次に、第３実施形態について説明する。画像の入力にス
キャナを用いて、画像処理および出力にプリンタを用い
るような場合は、処理速度が異なることがあり、第１実
施形態や第２実施形態と同様の構成にすることはできな
い。そこで、第３実施形態では、ページメモリを用いて
画像データを記憶する場合について説明する。

【００４６】３−１．第３実施形態の構成図９は、第３実施形態の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、画像入力部１０１、画像処理部１
０２、画像出力部１０３、およびページメモリ９０４、
メモリインターフェイス９０５とから構成される。図中
第１実施形態と同一符号を付しているものは、第１実施
形態と同様であるので説明を省略する。ページメモリ９
０４は、ＲＧＢ画像信号Ｓｎ１を、各色につき１ページ
分ずつ蓄積することが可能な画像記憶手段である。ま
た、メモリインターフェイス９０５は、ページメモリ９
０４への読み書きを制御するものである。

【００４７】このように、画像入力部１０１と画像処理
部１０２との間に画像記憶手段を設ける構成とすること
により、入力した画像データから、原稿のサイズや濃度
分布、カラー原稿か否かの判定や複写倍率設定などを検
知して各種設定を自動で行った後、記憶した画像データ
に対して各種処理を行って出力することができるので、
第１、第２実施形態のような予走査が不要となり、読み
取り走査が１回で済み、また、入力速度と処理速度が異
なっても処理することが可能となる。

【００４８】図１０は、図９に示した各部の詳細を示す
ブロック図である。図示するように、画像入力部１０１
および画像処理部１０２を構成する各部は、第１実施形
態（図２）と同様であり、画像入力部１０１と画像処理
部１０２との間にメモリインターフェイス９０５が介在
することによって、ページメモリ９０４に対し画像デー
タを読み書きができるようになっている。また、本実施
形態における変倍手段２０９は、主走査方向および副走
査方向への２次元の変倍を行う。それ以外の構成は、第
１実施形態と同様であるため説明は省略する。

【００４９】３−２．第３実施形態の動作次に、上記構成を有する第３実施形態の動作について説
明する。第１実施形態と同様に、画像入力手段２０１に
よって入力された１２ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌの反射率尺度
のＲＧＢ画像信号Ｓｈは、階調補正手段２０２で階調補
正が施されるとともに８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌの濃度尺度
のＲＧＢ信号に変換される。そして、変換後ＲＧＢ画像
信号Ｓｎ１は、メモリインターフェイス９０５を介して
ページメモリ９０４に蓄積される。また、ＲＧＢ画像信
号Ｓｎ１は検知手段２０３に供給され、第１実施形態と
同様に各種の情報が検知される。次に、画像処理部１０
２には、メモリインターフェイス９０５を介して、ペー
ジメモリ９０４に蓄積された画像データが供給される。

【００５０】このように、画像入力部１０１と画像処理
部１０２との間にメモリを介在させた場合でも、画像入
力部１０１で予め階調補正を施しておくので、多くの付
加価値を提供するページメモリの容量を削減することが
でき、また、画像入力部１０１と画像処理部１０２との
処理速度が異なる場合でも、第１実施形態と同様の効果
を得ることができる。

【００５１】４．第４実施形態次に、第４実施形態について説明する。本実施形態は、
画像入力部１０１から読み込んだ画像をページメモリ９
０４に蓄積して、複数の画像表示装置に表示する画像処
理装置に本発明を適用したものである。１の原稿を読み
込んで、例えばＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ
などの、出力条件の異なる複数の画像表示装置に出力す
る場合は、その出力先によって階調特性が異なるので、
階調補正手段２０２においては、複数の出力先の階調特
性に共通する補正を行うようにする。

【００５２】４−１．第４実施形態の構成図１１は、第４実施形態の構成を示すブロック図であ
る。第４実施形態は、画像入力手段２０１によって入力
されたＲＧＢ画像信号Ｓｈが、階調補正手段２０２によ
って反射率尺度から濃度尺度に変換されて、ＲＧＢ画像
信号Ｓｎ１として出力された後、メモリインターフェイ
ス９０５を介してページメモリ９０４に蓄積され、蓄積
された画像データが読み出されて階調補正手段Ａ１１０
５において階調補正処理が施されて、画像表示手段Ａ１
１０７に出力表示されるように構成されている。また、
同様に階調補正手段Ｂ１１０６において階調補正処理が
施されて、画像表示手段Ｂ１１０８に出力表示されるよ
うに構成されている。さらに、記憶手段１１０９とアク
セス可能な演算手段１１１０から出力される制御信号Ｓ
１、ａ，ｂによって、階調補正手段２０２、階調補正手
段Ａ１１０５、および階調補正手段Ｂ１１０６は、ＲＧ
Ｂ画像信号Ｓｎ１に対して適切な階調補正処理を行うこ
とができるように構成されている。

【００５３】階調補正手段Ａ１１０５および階調補正手
段Ｂ１１０６は、画像表示手段Ａ１１０７および画像表
示手段Ｂ１１０８のそれぞれに良好に画像が表示される
ように、ページメモリ９０４に蓄積された画像データを
逐次読み出して、１次元のＬＵＴによって階調補正を実
施するものである。画像表示手段Ａ１１０７および画像
表示手段Ｂ１１０８は、ＲＧＢ各原色を８ｂｉｔ／Ｐｉ
ｘｅｌで約１６７７万色の色を表示可能なＣＲＴディス
プレイや液晶ディスプレイなどのカラーや多階調白黒画
像を表示する表示手段である。

【００５４】記憶手段１１０９は、階調特性を補正する
処理係数を保存しておく手段であり、演算手段１１１０
は、記憶手段１１０９に記憶された処理係数に基づき、
階調補正手段２０２、階調補正手段Ａ１１０５、および
階調補正手段Ｂ１１０６に設定するＬＵＴを演算で求め
て、それぞれの補正手段のＲＡＭテーブルにデータを書
き込むものである。記憶手段１１０９にされた処理係数
とは、画像表示手段Ａ１１０７および画像表示手段Ｂ１
１０８の特性に応じて設定されている。本実施形態で
は、データ容量を削減するために、補正曲線を５次関数
で近似した乗算および加算係数を記憶するが、他の関数
や１次元のＬＵＴデータそのものであってもよい。な
お、第１〜第３実施形態までに示した構成と同一のもの
には同一符号を付して、構成の説明は省略して、次に上
記構成を有する第４実施形態の動作について説明する。

【００５５】４−２．第４実施形態の動作画像入力手段２０１から入力された１ページ分のＲＧＢ
各色１２ｂｉｔ／ＰｉｘｅｌのＲＧＢ画像信号Ｓｈは、
階調補正手段２０２において、階調補正されるととも
に、反射率尺度から濃度尺度へ変換されて、ＲＧＢ各色
８ｂｉｔ／ＰｉｘｅｌのＲＧＢ画像信号Ｓｎ１として出
力される。この処理によりデータ容量が削減された画像
信号Ｓｎ１は、メモリインターフェイス９０５を介して
ページメモリ９０４に蓄積される。そして、ページメモ
リ９０４に蓄積された画像信号Ｓｎ１は、メモリインタ
ーフェイス９０５を介して階調補正手段Ａ１１０５およ
び階調補正手段Ｂ１１０６に供給される。階調補正手段
Ａ１１０５および階調補正手段Ｂ１１０６では、演算手
段１１１０によって設定された処理係数に基づいて処理
が行われ、階調補正後の画像信号Ｓｎａおよび画像信号
Ｓｎｂが、画像表示手段Ａ１１０７および画像表示手段
Ｂ１１０８のそれぞれに供給され、各画像表示手段にお
いて表示される。

【００５６】階調補正手段２０２、階調補正手段Ａ１１
０５、階調補正手段Ｂ１１０６において行われる階調補
正は、演算手段１１１０において設定される処理係数に
基づく。ここで、図１２は、演算手段１１１０における
処理係数に対応するＬＵＴの生成処理を説明する図であ
る。（ａ）は、画像表示手段Ａ１１０７の表示特性を補
正する処理係数に対応するＬＵＴであり、（ｂ）は、画
像表示手段Ｂ１１０８の表示特性を補正する処理係数に
対応するＬＵＴである。記憶手段１１０９には、それぞ
れの処理係数を５次関数で近似した乗算および加算係数
が記憶されている。

【００５７】画像の表示品質を最良に保つためには、階
調補正手段Ａ１１０５、階調補正手段Ｂ１１０６におい
て、それぞれに１２ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌで入力される画
像データを８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌで出力するとともに階
調補正を行うことが望ましいが、それではＬＵＴの規模
もページメモリ９０４の規模も大きくなってしまう。そ
こで、演算手段１１１０では、ＬＵＴＡおよびＢの特性
を代表する基準ＬＵＴを求めて、階調補正手段２０２の
ＲＡＭテーブルに設定する。この基準ＬＵＴを図１２
（ｃ）に示す。そして、基準ＬＵＴと上記ＬＵＴＡおよ
びＬＵＴＢとに基づく補正量の差分が演算されて、階調
補正手段Ａ１１０５および階調補正手段Ｂ１１０６にそ
れぞれＬＵＴの設定が行われる。図中（ｄ）に差分ＬＵ
ＴＡ’を、（ｅ）に差分ＬＵＴＢ’をそれぞれ示す。こ
のようにして、ページメモリ９０４に蓄積する以前に１
２ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌから８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌに変換
する処理を行い、その後、各画像表示手段の特性に対応
する階調補正を行っているので、画像表示品質を損なう
ことなくＬＵＴやページメモリの容量を削減することが
できる。

【００５８】また、ＬＵＴの生成方法としては、１つ
に、画像表示手段Ａ１１０７および画像表示手段Ｂ１１
０８のどちらか一方の特性を補正する処理係数に対応す
るＬＵＴを選択するという方法が考えられる。例えば、
２つＵＴＬのうちの１が標準的なものであれば、その標
準的なＬＵＴを基準ＬＵＴとすればよい。すなわち、画
像表示手段Ａ１１０７の方が画像表示手段Ｂ１１０８に
比べて多用されるものであったときは、ＬＵＴＡ（図中
（ａ））を基準ＬＵＴとして使用し、ＬＵＴＢ（図中
（ｂ））との差分ＬＵＴを階調補正手段Ｂ１１０６に設
定すればよい。

【００５９】もう１つに、階調性や画質といった観点か
らは、階調補正手段２０２において８ｂｉｔ／Ｐｉｘｅ
ｌになった段階で可能な限り階調劣化の少ないＬＵＴを
用いる方法がある。例えば、１２ｂｉｔ／Ｐｉｘｅｌで
ＬＵＴを生成する際の実ステップ数をカウントしてより
ステップ数の大きいものや、ＬＵＴの出力値からの立ち
上がりと最大出力値飽和点の間隔（レンジ）のより大き
いもの、また、入力１ステップに対する出力値の変動に
補正後の階調抜けのより少ないものを基準ＬＵＴとして
採用するようにしてもよい。

【００６０】また、もう１つに、２つの画面表示手段に
対するＬＵＴ生成用の乗・加算係数から基準となるＬＵ
Ｔを生成する方法がある。例えば、ＬＵＴＡおよびＬＵ
ＴＢの２つのＬＵＴの平均ＬＵＴを生成して、それを基
準ＬＵＴとして使用する。あるいは、ＬＵＴ出力値０か
らの立ち上がりの中で最も小さいポイント（基準点）と
最大出力値飽和点の最も大きいポイント（基準点）を結
ぶ直線を基準ＬＵＴする。また、２つのＬＵＴのうち、
入力１ステップに対する出力値の変動に補正後の階調抜
けがより少ないＬＵＴを選択し、選択したＬＵＴと上記
基準ＬＵＴとを合成して、立ち上がりおよび飽和点が上
記の基準点となるようにＬＵＴを生成してもよい。

【００６１】このように、複数の異なる画像処理条件や
各表示手段の表示特性に対応する画像出力条件に対し
て、基準となる階調補正条件を求めて第１の階調補正を
施し、その基準となる補正条件からの差異を求めて第２
の階調補正を行うので、各表示手段の表示特性を吸収
し、且つ階調劣化のないデジタル画像を生成できる。

【００６２】５．変形例なお、本発明は既述した実施形態に限定されるものでは
なく、以下のような各種の変形が可能である。

【００６３】上記実施形態で用いた数値は、あくまでも
例示であり、本発明が適用されれば上記数値に限定され
ない。例えば、第１の階調変換は、入力１２ｂｉｔ／Ｐ
ｉｘｃｅｌに対して出力８ｂｉｔ／Ｐｉｘｃｅｌとして
いるが、入力階調数が出力階調数よりも高ければこれに
限らず、入力１６ｂｉｔ／Ｐｉｘｃｅｌであったり１０
ｂｉｔ／Ｐｉｘｃｅｌであってもよい。これらは、反射
率尺度から濃度尺度へ変換する際のＬＵＴの特性に応じ
て設定すればよい。また、反射率や濃度尺度に限らず、
例えば明度尺度であってもよい。また、実施形態におけ
る各種モードや処理係数についても、例示であって実施
形態に限定されるものではない。

【００６４】第１〜第３実施形態ではデジタルカラーコ
ピーを例に説明したが、これに限らず、例えば、画像入
力部１０１にスキャナを、画像処理部１０２にコンピュ
ータを、画像出力部１０３にプリンタを用いるような構
成にしてもよい。

【００６５】さらに、第４実施形態では、画像の出力先
は２つとしているがこれに限らず、３以上の出力先を設
けてもよい。また、出力先として、ＣＲＴディスプレイ
等を用いているが、カラープリンタや多階調白黒プリン
タによる出力であってもかまわない。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像データ量を増大させることなく、原稿の種別や出力
機器の特性に応じた柔軟な階調補正を階調劣化を生じさ
せずに実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図２】第１実施形態の各部の詳細を示す図である。

【図３】階調補正手段および色補正手段の係数処理を
示す図である。

【図４】下地の自動調整を説明する図である。

【図５】各部の処理係数を示す図である。

【図６】第２実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図７】演算手段での演算内容を説明する図である。

【図８】階調補正手段で行われる補正の処理係数を示
す図である。

【図９】第３実施形態の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図１０】第３実施形態の各部の詳細を示すブロック
図である。

【図１１】第４実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図１２】演算手段におけるＬＵＴの生成処理を説明
する図である。

【図１３】従来のデジタルカラー複写機の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０１・・画像入力部、１０２・・画像処理部、１０３・・画像出力部、２０１・・画像入力手段、２０２・・階調補正手段（第２階調補正手段）、２０３・・検知手段、２０４・・階調補正手段（第１階調補正手段）、２０５・・色補正手段、２０６・・絵・文字識別手段、２０７・・制御信号生成手段、２０８・・墨版生成・下色除去手段、２０９・・変倍手段、２１０・・精細度補正手段、２１１・・階調補正手段、２１２・・中間調生成手段、２１３・・制御手段（制御手段）、６０４・・第１の記憶手段、６０５・・第２の記憶手段、９０４・・ページメモリ、９０５・・メモリインターフェイス、１１０５・・階調補正手段Ａ、１１０６・・階調補正手段Ｂ、１１０７・・画像表示手段Ａ、１１０８・・画像表示手段Ｂ、１１０９・・記憶手段Ａ、１１１０・・演算手段Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御信号に対応する階調補正特性で濃度
スケール画像データの階調補正を行い、第１階調数を有
する階調補正データを出力する第１階調補正手段と、反射率スケールで表現された前記第１階調数よりも高い
第２階調数を有する画像データが入力され、入力された
前記画像データを濃度スケールで表現された前記第１階
調数を有する前記濃度スケール画像データに変換して出
力する第２階調補正手段と、前記階調補正特性を前記画像データに対応する画像の特
性または種類に応じて制御すべく前記制御信号を出力す
る制御手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】請求項１記載の画像処理装置において、前記制御手段は、前記濃度スケール画像データの濃度分
布状態に基づいて前記制御信号を出力することを特徴と
する画像処理装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の画像処理
装置において、前記濃度スケール画像データを蓄積する蓄積手段を有
し、前記第２階調補正手段は、前記蓄積手段を介して入力さ
れる前記濃度スケール画像データの階調補正を行うこ
と、を特徴とする画像処理装置。
【請求項４】代表階調補正特性及び前記代表階調補正
特性と複数の階調補正特性との特性差である複数の差分
階調補正特性をそれぞれ設定する設定手段と、前記差分階調補正特性で前記濃度スケール画像データの
階調補正を行う複数の第１階調補正手段と、反射率スケールで表現された前記第１階調数よりも高い
第２階調数を有する画像データが入力され、前記画像デ
ータを前記代表階調補正特性に基づいて濃度スケールで
表現された前記第１階調数を有する濃度スケール画像デ
ータに変換して出力する第２階調補正手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】請求項４記載の画像処理装置において、前記設定手段は、予め設定した互いに相異なる複数の階
調補正特性のうちから、いずれか一の階調補正特性を前
記代表階調補正特性として設定することを特徴とする画
像処理装置。