JPS6038972A

JPS6038972A - 入力表示装置

Info

Publication number: JPS6038972A
Application number: JP58145681A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Sekizawa; 秀和関沢; Yasuo Hosaka; 保坂　靖夫; Shuzo Miura; 秀三三浦; Kiyoshi Yamada; 清山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-08-11
Filing date: 1983-08-11
Publication date: 1985-02-28

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】〔発明の属する技術の分野〕この発明は撮像素子でカラー画像を′電気信号に変換Ｌ
７、この電気４ｉｔ号によりカラー表示装置へ画像出力
する装置に関するもので、特に入力画像として高濃度の
画像が入力された場合でも、良好なｎ生画像の得られる
入力表示装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、撮像素子でカラー画像を電気信号に変換し、カラ
ープリンター等に出力する場合、高濃度の色に対しては
識別できず、全て黒色に変換されて出力される場合が多
かった。

特に、複数のセンサーを用いて読み取る場合には、この
センザー出力を直ちに対数変換することが、複数センサ
ーの特性を補正することから考えて、はとんど不可能で
あった。この場合、デジタル的に処理される場合が多く
、高濃度の色に対してほとんど識別出来ずに黒色とし表
示せざるを得なかった。

〔発明の目的〕

本発明では、上記の欠点を角イ消するためになされたも
ので、高濃度の色の画像が入力されても安定して識別し
、良好な色再現可能な画像出力表示を行う入力ノモ示装
置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明では、４力ラー画像を撮像素子で−に気信号に変
換し、この°電気信号を稙和演算回路肴からなるマトリ
ックス回路により、輝度信号および色差信号もしくはそ
れに相当する信号に分離変換する。このとき、変換され
た信号が色差空間でなるべく広い範囲にわたって均一に
分布するように、マトリックスの係数を決める。次にノ
イズが重畳しても、これらの信号が一定以上のＳＮを有
するように平均化処理を行う。この場合、色差信号の方
を一般に多く平均化する必要がある。烙らに、この平均
化を行った縛度信号と元の輝度信号との差分を取り、こ
れらの混合を行って、適切なＳＮ比とポケ錯を持った信
号を得る。

これらの輝度信号および色差信号に対して、非線形処理
を施す。特に輝度信号に対しては＾濃度でつぶれないよ
うに対数変換に近い曲線で変換する。これらの変換した
信号で色変換テーブルを引き、インク情を決定してカラ
ープリンターへ信号を送り、フルカラー表示する。

〔発明の効果〕

本発明では、マトリックス回路で輝＃：、佃号および色
差信号もしくは、それに相当する信号に分離し、色差空
間ではｌるべく広い（ｐＩｊ、囲で分布するように変換
する。ｒなわち多くの色相の表現が可能となるように変
換する。すると色差４６号には一般に大きな係数が掛け
られるので、ノイズ成分も強調される。そこでこの色差
（Ｍ号に対してより多くの平均化を行い、色差信号のＳ
Ｎを向上させる。

このようにすることによりノイズがあってもあまり影響
されずに色相が決定される。

次に、輝度信号に対して（・・よ、尚製置でつぶれない
ように対数変換に近い曲線で変換する。これらの変換し
た信号で色変換デープルを引き、インタ景を決定する。

従って高（Ｉｒ’ｊ度でもつぶれることなく安定した色
再現が可能となる。また輝度信号とこの平均化された色
差信号とで色変換テーブルが引かれることとなるため、
輝度信号で高解像に変調することとなり、よシ細い表現
も可能となる。

〔発明の実施例〕

次子図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。第１図は、セルフォックレンズｌにより原稿を４個の
空間分割ノイズのカラーフィルター付きのＣＣＤライン
センサー３（例えば昭和５８年度電子通信学会総合全国
大会講演番号１２４３番「高速カラー密着スキャナ」（
保坂著）に示される。）からなる撮像素子に結像し、光
電変換し、この信号によシカラープリンタ２９に電気信
号を送り、カラー表示する実施例である。ＣＣＤライン
センサー３の出力磁気信号は増幅器４により増幅され、
　ＡＤ変換器４によりデジタル信号に変換される。仁の
信号は各色フィルタに対応して、３色たとえば、白、イ
エロ、シアンの三色に分割されて、ラインメモリ６．７
．８にそれぞれｉ己録される。３〜５゛までは各ＣＣＤ
素子３，３，３．３に対して同様に動作し、それぞれラ
インメモリ６．７．８に記録され１ラインの信号となっ
て出力される。

ここでセルフォックレンズで結像される画像の分解能は
、ＣＣＤラインセンサーの分解能の約１／２程度である
ことが望ましい。

さて、このように名色ごとに１ラインの信号となったも
のは次にレジスタ９と加算器１０により２画素ごとに平
均される。すなわちレジスタ９に１画素記録し、次の時
点でレジスタ９と次のデータの加算が行われ、さらに加
算器の出力の結線をＭＳＢ側へ１ビツトシフトしておく
。このようにして２画素平均が行われ、ザングリングに
よる折り返しノイズをなくす。

次に、各センサの画素毎の信号に対してシエディングを
補正するために規格化を行う。今、標準テストパターン
の白レベル（Ｍ号を皓とし、黒レベル信号をＩｌ＋とし
７だとき、この１ライン信号の出力をＩとすれば、その
規格化された出力信号ＩＯは次式となる。

これを各画素子単位で行う（ｌこは、あらかじめＩＷを
ラインメモリ１１に記録しておき、加算器１０からの出
力信号によシ、それぞれ順次引き算器子１２により引き算を画素ハ位で行う。次に１／（ＩＢ−
ＩＷ）の値をあらかじめラインメモリ１３に記録してお
き、掛算器１４により画素子単位で順次掛ｉ：ｆ：行う
。同様に他の色信号に対しても行う。

このような処理を行うととにより、ＣＣＤセンサーにシ
ェーディングが生じていても、出力信号にＩユとんと明
るさむらのない信号が得られる。しかしながら、色フィ
ルターの特性に変化が生じている場合には微妙な色の変
化として出力される場合がある。

そこで次に、積和演算回路からなるマトリックス回路に
Ｊ−リ、各撮像素子間の微妙な色の変化に対しても、対
応できるようにすることと、色変換用テーブルのメモリ
容量が小きくてもよいように色変換テーブルのメモリの
アドレス空間で均一に分布するように座標変換を行う。

今ＣＣＤセンサー上にある色フィルタとして、白。

イエロ、シアンの三色とし、これらによる出力信号をそ
れぞれ、ｗ、ｙ、ｃとする。また、輝度信号をＳ】、第
１の色差信号を８２　、第２の色差信号を８３としそれ
ぞれを次式のように定義する。なお輝度信号としては５
１−Ｗとしても良い。

次に次式による座標変換を行う。変換された後の座標を
それぞれＸＩ　＋Ｘ２　、ｘａとすれば次式となる。

ここで変換された後の座標を色変換テーブルアドレス上
で均一分布するように決める。例えば、イエロ、シアン
、マゼンタの各色に対して等距離になるようにする。こ
のとき、（３）式のマトリックスａｉｊの決定は各色に
対してＳ］＋８２＋８３を測定し、その値に対して変換
後の座標ＸＩ　、Ｘ２　、ｘａを決める。そしてこれら
の値より逆行列をめることによりａｉｊを決定すること
ができる。そこで各センサーごとに各色に対するＳｔ＋
８２＋８３が異なっていても、変換後の座標ＸＩ　、Ｘ
２１Ｘ３を同一のなるようにすることが可能で、そのと
きのａｉｊをめることができる。しノこかって（２）　
、　（３）より次式が捷る。

このようにしてまった変換式に対して信号の流れは次の
ようになる。

すなわち規格化されたＷ、Ｙ、Ｃの信号に対してマルブ
グレクサ１５により、それぞれ選択し、それぞれに対し
て（４）式の係数を積和演算回路１６により掛けて加算
すればＸｉ　＋Ｘ２　、ｘａがまる。このとき（４）式
の係数を各撮像素子毎にあらかじめめてメモリ１７に記
録しておき、各撮像素子毎に切換えて計算すれば、素子
間のバラツキは除くことが可能となる。なおＣＣＤセン
サーでは画素毎に変動がある場合があり、この場合には
画素毎に係数を切変えれば、画素毎の色相の変動をおさ
えることが可能となる。

また座標変換されたアドレスが各色に対してほぼ均等に
、座標空間上に分布するように係数ａｉｊを決定すれば
、色変換テーブルの必要メモリ容量に小さくて良い。

さて、このように座標変換された信号は、次に平均化処
理が行なわシシ、その平均化された信号で非線形変換を
行った後色変換テーブルを引き、カン−インク量が決定
される。なお本実施例では次にこの決定されたインク量
の値に対して、輝度信号の局所変動率が所定値より大き
い場合のみ、円建閾値で２値化し、他の場合にはディザ
化を行っている。これらについて第２図を参照して説明
する。

積和演算回路１６．１６’、ＩＪ’がら出カ烙れた座標
変換後の信号は、平均化処理回路１８．１８’、１ｇ”
に入力される。次に輝度信号に対しては、引算器１９に
より平均化を行った信号と、元の信号との差をとる。そ
の結果、との傷′号は輝度信号の局所変動を与える。さ
らにこの信号は、２値ディザ判足用メモリ２０に入力さ
れる。このメモリの内容は、例えば第１表のようになっ
ている。

第１表局所変動の小さい範囲、すなわち−６４から６３までは
ディザ化を行って２値化するためのコードが入っており
、他の範囲では、固定閾値で２値化を行うだめのコード
が記録されている。

一方この差信号と、平均化を行った信号とを、マルチプ
レフサ−２１に入力し、この両者の信号に対して適当な
係数をメモリ２３に設定し、積和演算回路２２に送り、
両者の信号を混合する。このようにすることによシ、あ
まりボケな９適当な信号を得ることが可能となる。例え
ば、平均化を行う前の信号をｘ１乎均化を行った信号を
Ｘとすれば、引き算器１９からの信号はｘ　−ｘとなり
、平均化回路１８の出力は又となる。そこでメモリ２３
の係数をａ、ｂとずれば、積和演算回路２２の出力ｙは
次式となる。

ｙ　＝　ａ　（ｘ　−ｘ　）＋ｂｘ　（５）ここでａ＝
ｂ＝１とすればｙ＝ｘとなり平均化を行う前の信号とな
る。またａ＝ｏ、ｂ＝１とすればｙ＝又となり平均化を
行った信号となる。さらにａ＝１．ｂ＝０とすればｙ　
＝＝　ｘ　−ｘとなり、差信号すなわち局所震動のみの
信号、言い変えれば微分波形に近いものとなる。これは
低域周波数カットの信号となる。このように係数ａ、ｂ
を変えることにより、平均化を行った高域周波数カット
の信号から、微分波形に近い低域周波数カットの信号ま
で自由に得ることができる。そこで係数ａ、ｂを適切に
選び、信号のＳＮをも考慮してあまシボケない信号を非
線形変換メモリ３０に入力する。非線形変換メモリ３０
では第３図に示されたような入力アドレスと出力データ
との関係になっており、入力アドレスの高濃度に対応す
る領域では濃度情報が引きのばされたような関係となっ
ている。このようにすることによυ高濃度領域でもつぶ
れることなく安定した色再現が可能となる。この信号を
色変換テーブルメモリ２４　、２４’、　２４″に入力
する。

また、他の２つの色差信号Ｘ２．Ｘ３の方は、平均化回
路１８’、　１８’で平均化を行い、ＳＮを向上させ色
侵換テーブルメモリ２４，２４７，２４”に入力する。

この３者の信号により色変換テーブルメモリのアドレス
が決疋され、そのアドレスに従って実際に必要なインク
の量を決定する。この色変換テーブルとしては、例えば
、良く知られているＮｅｕｇｅｂａｕｅｒの方程式をあ
らかじめ計算しておき、メモリ２４．２４’、２４″に
記録しておけば良い。

このようにして実際に必要なイエロ、マゼンタシアンの
インクの量がメモリ２４．２４’、２４″より引２ｆは
比較回路からなり、その比較される信号は、マルチブレ
フサ？、　６　、２６’、　２６”Ｋより、ディザパタ
ーンの参照データメモリ２７．２７’、２７’カ内容と
、固定域値のメモリ２８．２８’、２８’／が切換され
る。この切換えに必要な信号は２値デイザ刊定用メモリ
２０から出力される。すなわち輝度信号Ｘｌの局所変動
率が所定値より大きい場合には、固定値による２値化を
選択し、他の場合には、ディザ化を選択する。このよう
にすることにより、文字パターンのような輝度イム号の
変化のはげしいものに対しては、固定２値化により、高
解像度で表現することが可能となる。また中間調の像で
は輝度信号は大きく変化しないで、ディザ化された中間
調表現が可能となる。

仁のようにして、２値化された信号は、感熱転写のプリ
ンタのような２値表現可能なカラープリンタ２９に送り
、フルカラー画像の表現を行う。

〔発明の他の実施例〕

先の実施例では、イエロ、マゼンタ、シアンの３色カラ
ーについて説明したが、黒を加えた４色カラーについて
も同様に行うことができる。すなわち、第４図の回路の
ように、色変換用のメモリとして、黒信号発生用のメモ
リ２４″を股部る。他は先の実施と同様である。

また、先の実施例では、２値ディザ切変えメモリ２０の
入力で差信号をそのまま入力信号として使用していたが
、この場合にはメモリの内容に連続性が失われる。そこ
でそのまま入力するのではなく、ム’ＩＳＢに１ビツト
を加算しＣ１その結果をメモリ２０のアドレスとすれば
、メモリの内容に連続性が生じる。

またディザ参照パターンおよび固定閾値を各色共通にす
るならば第５図のように回路が省略可能となる。

さらに第６図では色差信号においても非線形変換を行っ
たものである。まだ応用例によってはメモリ２４．２４
’、２４／’を省略しても良い。

また、先の実施例では、撮像素子として１次元ＣＯＤセ
ンサーの例について説明したが、２次元のセンサーであ
ってもよい。さらに色フィルタはイエロー、シアン、グ
リーンでも良く、レッド、クリーン、ブルーでも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明の一実施例を示す図。第３図は非線形変換を鯖、明する図、第４図、第５図、
第６図は他の実施例を示す図である。１８１．セルフォックレンズアレー、２・・・原稿、３
・・・ＣＯＤセンサー、４・・・増幅器、５・・・Ａ／
Ｄｉ換器、６，７．８・・・ラインメモリ、９．１９・
・・引き算器、１０・・・加算器、１１，１３．ｉ７・
・・係数メモリ、１４・・・掛算器、１６．２２・・・
積和演算回路、２０・・・２値デイザ切換データメモリ
、２４・・・色変換テーブルメモリ、２７・・・デイザ
ノくターン参照メモリ、２Ｂ・・・固定２値閾値、２９
・・・カラープリンター、３０．３１，３２・・・非線形変換メモリ。代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図第２図第３図入カフＹし人 ′？Ａ４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カラー画像をカラー撮像素子で電気信号に変換し
、この電気信号によりカラー表示装置へ画像出力する装
置において、力２−撮像素子で得た信号を輝度信号およ
び色差信号もしくはそれらに相当する信号に分離変換し
た後、これら両者のＳＮがほぼ同定度でかつある一定以
上になるように、どちらか一方もしくは両者に対して平
均化処理を行い、さらに非線形変換を行った後、色変換
テーブルを引くことにより信号処理することを特徴とす
る入力表示装置。
（２）輝度信号もしくは、それに相当する信号に対して
のみ非線形変換を行うことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の入力表示装置。