JPH03181276A - 画像複写装置 - Google Patents

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】 【産業上の利用分野］ 本発明は、入力した画像情報に対して像域分離を行い、
その分離情報に基づいて画像を処理して複写を行う画像
複写装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の装置では、ＣＯＤ等の撮像素子によって
原稿を読み取り、Ａ／Ｄ変換された画像情報に対して黒
文字領域の抽出を行い、その結果に基づいて画像を出力
し、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）等により複写を行
っている。そして、黒文字領域の抽出を行う像域分離技
術としては、特に白黒原稿の場合が良く知られており、
一般的には３×３画素程度の画素マトリクスを抽出し、
中心画素とその周囲画素との濃度値の差により、文字で
あるか写真であるかを判定するように構成されている。

また近年、カラーの複写機においても、文字。

写真領域を画素単位で分離しようという製品もあるが、
これは画素単位で、例えば無彩色でエツジ成分が存在す
れば、黒文字のエツジ部であると判断するのが一般的で
ある。

［発明が解決しようとしている課題１ しかしながら、上記従来例では、ハードウェアの構成上
、どうしても判断基準が単純化し、また判断基準も２値
であるため、黒文字領域の抽出を誤判定しやすいという
問題があった。

そして、エツジ成分の存在する領域であるという２値情
報と、無彩色であるという２値情報とのＡＮＤにより、
黒文字のエツジ領域であると判断しているが、例えば無
彩色に近い色でエツジ成分が少しあるような場合の判断
、あるいは無彩色に近い色でも、それが白に近い色か黒
に近い色かの判断には反映されておらず、そのため、誤
判定しやすいという欠点もあった。

本発明は、上記課題を解決するために成されたもので、
複数の分布量から黒文字領域である確率を求め、これら
から黒文字領域であるか否かを判定することにより、良
好な画像を複写できる画像複写装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の画像複写装置は以
下の構成から成る。すなわち、入力した画像情報に対し
て像域分離を行い、分離された情報に基づいて画像を処
理して複写を行う画像複写装置において、前記画像情報
に対して複数の分布量をそれぞれ求める第１の演算手段
と、該第１の演算手段で求めた各分布量から黒文字領域
確率を求める第２の演算手段と、該第２の演算手段で求
めた黒文字領域確率から黒文字領域の判定を行、う判定
手段と、該判定手段での結果に基づいて画像を処理して
複写を行う複写手段とを備える。

また好ましくは、前記複数の分布量は、それぞれ中間調
、黒ドツト密度、コントラスト、有彩色の各分布量であ
ることを一態様とする。

［作用］ 以上の構成において、画像情報に対して複数の分布量を
測定し、各分布量から黒文字領域確率を求める。そして
求めた黒文字領域確率により黒文字領域の判定し、その
結果に基づいて画像処理を行い、画像を複写するように
動作する。

［実施例］ 以下、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。

く第１の実施例〉 第１図は、実施例における画像複写装置を示す外観斜視
図である。図において、１−１は原稿読取部および画像
処理部であり、原稿を走査する光学系受光素子であるラ
イン状のＣＣＤおよび後述する各種画像処理部を含む。

また、実施例におけるＣＯＤはＲ（レッド）、Ｇ（グリ
ーン）。

Ｂ（ブルー）の各種光学フィルタによって構成される３
ラインのカラー撮像素子である。１−２は原稿を押える
圧板を兼ねたディジタイザである。

１−３は操作部であり、原稿読み取りのスタート指示、
複写枚数の選択、各種画像処理の選択等を行う。そして
、■−４は２値データを出力するプリンタであり、実施
例では、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）を用いている
。

次に、実施例での原稿読取部および画像処理部１−１の
構成を第２図に示すブロック図を参照して以下に説明す
る。

２−１は原稿であり、第１図の原稿圧板１−２の下に置
かれる。２−２は光学レンズであり、ＣＣＤ上に原稿画
像を結像する。２−３はＣＯＤであり、Ｒ（レッド）、
Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）各光学フィルタを持った
３ラインのＣＯＤにより構成される。

ここで、ＣＯＤ、１ラインの受光部数は原稿台の１方向
、例えばＸ方向全体を読み取る数で構成されており、Ｘ
方向が３０ｃｍで１６ｐｅ　１読み取りであれば、３０
ｘ１６０＝４８００個以上の受光部により構成されてい
る。そして原稿を走査する場合には、結像レンズ２−２
．Ｃ０Ｄ２−３をＸ方向に走査し、原稿の読み取りを行
う。

このＣＣＤ２−３により、原稿情報はアナログ電気信号
に変換され、変換されたＲ、Ｇ、Ｂ各種信号がアナログ
信号処理部２−４へ出力される。

２−４はアナログ信号処理部であり、各色毎に、サンプ
ル＆ホールド、ダークレベルの補正ダイナミックレンジ
の制御等を行った後に、Ａ／Ｄ変換（アナログデジタル
変換）を行い、入力画像処理部２−５へＲ，Ｇ、Ｂ信号
を出力する。２−５は入力画像処理部であり、入力した
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色毎にＣＣＤの各受光部の受光感度の補
正であるシェーディング補正を行い、詳細は後述する画
像処理部２−６へ出力する。

２−６は画像処理部であり、実施例の中心である黒文字
領域を分離する像域分離、Ｒ，Ｇ、Ｂの色情報からプリ
ンタの色インクに対応したＣ（シアン）９Ｍ（マゼンタ
）、Ｙ（イエロー）に変換する対数変換部、プリンタの
出力色特性に応じた変換を行うマスキング変換部、Ｃ，
Ｍ、Ｙからグレイ成分を分離してＢ、（ブラック）に置
換える下色除去部（ＵＣＲ）等により構成される。

上述のＣ，Ｍ、Ｙ、Ｂｘ各濃度情報はプリンタ部２−７
へ出力され、出力装置によって紙に複写される。２−８
は上述の各処理を制御する制御部（ＣＰＵ）であり、２
−９は第１図に示す１−３に対応する操作部である。

次に、本発明の趣旨である黒文字領域確率関数を第３図
（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

第３図（ａ）〜（ｄ）に示すいずれの関数も、縦軸（ｙ
軸）は、黒文字領域である確率を表し、ｙ軸の値が増加
すると確率が高くなる事を示す。

また、横軸（ｙ軸）の各種分布は単位面積当たりの分布
量を示すものであり、ｙ軸の値が増加すると分布量が増
加する事を示す。以下、各関数に対して順に説明を加え
る。

第３図（ａ）に示す図は、黒ドツト密度分布と黒文字領
域確率との関数を表している。ここで、黒ドツト密度と
は、一定濃度以上の無彩色データ密度を表すものである
。一般に、黒ドツト密度は白黒写真原稿等では非常に高
く、逆にカラー写真原稿では非常に小さい値をとる。こ
れに対して、文字の種類によっても異るが、通常の２ｍ
ｍ角の活字を基準とすれば、ある密度分布において、確
率は極大値をとる事になり、黒ドツト密度分布と黒文字
領域確率との関係は、■式となる。

Ｐ＋　　＝−（Ｂ　ＩＸＩ　＋ａ）　”　　　　　・”
■但し、以下の関数に対しても同様に言える事であるが
、黒ドツト密度分布のみから一義的に黒文字領域確率が
求まるものではなく、他の関数と組み合せて考える必要
がある。

次に、第３図（ｂ）に示す図は、コントラスト分布と黒
領域確率との関係を示す。コントラスト分布とは、一定
面積内における輝度情報のエツジ成分量を示すものであ
り、Ｘ軸が増加すると一定量以上のエツジ成分量が増加
する事を示す。一般に黒文字原稿は文字の種類にもよる
が、ある一定のエツジ成分を持ち、例えばトッドで表現
された絵の方が、エツジ分を多量に持つ。しかし、本来
黒文字領域を分離する大きな目的は、ＣＯＤ等の読み取
り系の色ずれ、トナーの重ね合せに対する色ずれ等によ
り、本来、黒である文字が色ずれをおこして再現される
のを防ぐ事であるから、例えば、ドツトの集合は文字で
あると判断しても差し支えない。そのため、コントラス
ト分布と黒文字領域確率の関係は、■式となる。

Ｐ　ｔ　　　”　Ｃｔｘ＋　　　　　　　　　　　　　
　　・・・■第３図（ｃ）に示す図は、有彩色分布と黒
文字領域確率の確率を示している。有彩色分布とは、単
位面積当たりの有彩色の量を示すものであり、有彩色分
布と黒文字領域確率の関係は、０式としている。

Ｐｓ　　＝−Ｌ　＋−＋　＋１　　　　　　　・”■但
し、この関係は、カラー原稿の場合のみ成立する関係で
あり、例えば、白黒写真原稿の場合には全面無彩色であ
るが、文字ではないため、この関係から外れる。

次に、第３図（ｄ）に示す図は、中間調分布と黒文字領
域確率との関係を示している。一般的に黒文字原稿には
中間調がほとんど存在せず、両者の関係は、■式となる
。

Ｐ４　＝１／Ｍ（＋Ｂ　　　　　　　　　　・・・■但
し、実際にハードウェアで本発明を実施する際に、その
構成によっては点線のように、■式の関係と考えても良
い。

Ｐ４　＝−Ｍ、ｘ、＋１　　　　　　　・・・０以上の
４種類の関数により、求められた黒文字領域確率ｐ、、
ｐ、、ｐｓ、ｐ、から存在確率Ｐを■式から求め、その
Ｐの値により（０式の条件に応じて）原稿の種類を分離
するものである。

Ｐ＝嵐（Ｐ＋　＋Ｐｘ　＋Ｐｓ　＋Ｐ４　）　　・・・
■Ｐ≧％の時、黒文字領域 Ｐく％の時、その他の原稿領域　　　　・・・０次に、
上述した像域分離を行う第１の実施例を第４図に示す回
路構成ブロックを参照して以下に説明する。

図中、入力端子のに、Ｒ，Ｇ、Ｂは画像情報のＫ（輝度
）、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）をそ
れぞれ示し、Ｓ出力端子は黒文字領域であるか否かを示
す２値情報である。

４−１．４−２は中間調データを切り取る画像情報濃度
の上限値及び下限値をそれぞれ格納するレジスタであり
、ＣＰＵ２−８により任意の値がセットされる。４−３
．４−４はそれぞれ比較回路であり、入力したＫの値と
各レジスタ４−１゜４−２の値とを比較し、結果をＡＮ
Ｄ回路４−５へ出力する。そして、その画素が中間調で
あればｌ”　それ以外であれば“Ｏ”となる。１−６は
カウンタであり、一定画素領域分ごとにクリアがかかり
、ＡＮＤ回路４−５からの出力が１゛。

である画素の場合のみ、カウントアツプするように構成
されている。そして、一定領域分カウントアップしたカ
ウント値が中間調分布量として一定領域毎にＲＯＭ４−
１８へ送られる。

以下、この実施例では、１０画素毎に分布量を求めると
し、例えば、最初の１０画素中に中間調画素は４画素、
次の１０画素中、２画素であるとすれば、ｒ４Ｊ、ｒ２
Ｊというカウント値が順に加算回路４−２０へ送られろ
。４−７はＭＡＸ（最大）、ＭＩＮ（最小）抽出回路で
あり、Ｒ９Ｇ、Ｂ各入力に対して最大である色情報と最
小である色情報を取り出す回路であり、詳細な説明は後
で行う。４−８は減算回路であり、（ＭＡＸ）（ＭＩＮ
）を演算する。理想的には、無彩色は（ＭＡＸ）−（Ｍ
ＩＮ）＝Ｏであるが、誤差、余裕度を考慮してレジスタ
４−９に無彩色、有彩色の境界値をセットしておく。１
−１０は比較回路であり、減算回路４−８からの減算結
果（Ｂ）とレジスタ４−９の値（Ａ）とを比較する。Ａ
＜Ｂ出力は減算値が一定値以下であり、有彩色である事
を示す。またＡ≧Ｂ出力は一定値以下であり、無彩色で
ある事を示す。

４−１１はカウンタであり、上述のカウンタ４−６と同
様、一定領域毎の有彩色分布量をカウントする機能を持
つ。また、４−１３はＡＮＤ回路であり、上述した比較
回路４−１０からの無彩色を示す２値情報と、多値の輝
度情報とのＡＮＤをとる。つまり、ＡＮＤ回路４−１３
の出力は無彩色でなければ（有彩色であれば）“Ｏ”、
無彩色であれば輝度情報となる。レジスタ４−１２には
黒レベルの境界値がセットされ、無彩色であり、しがち
輝度情報のレベル的に黒であると判断されると、比較回
路４−１４の出力は“１”となる。

その結果を入力するカウンタ４−１５は、上述のカウン
タ４−６と同様に、一定領域毎の黒ドツト分布量をカウ
ント。

エツジ抽出回路４−１６は、輝度項のエツジを抽出し、
エツジ量が一定値上であれば、“１”を出力する回路で
あり、カウンタ４−１７も同様、一定領域毎のエツジ（
コントラスト）分布量をカウントする。

以上説明したように、第１の実施例は、中間調分布量、
有彩色分布量、黒ドツト分布量、コントラスト分布量を
それぞれ算出し、各員により総合的に黒文字領域である
か否かを判断しようとするものである。また、前述した
第３図に示すグラフでは、簡単のため各分布量と黒文字
領域確率との関係を黒ドツト分布量以外は直線で表わし
たが、一般的には、理想的な直線関係とはならず、また
各種条件の重みづけも異なるのが一般的である。

例えば、有彩色分布量が最小である時と、中間調分布量
が最小である時とでは、黒文字領域確率は異なるのが一
般的である。

そこで、第４図の各テーブルＲＯＭ４−１８゜４−２４
．４−１９．４−２５により各種分布量と、黒文字領域
確率との関係をノーマライズする事になる。つまり、加
算回路４−２０で加算した際に、黒の値に応じて一義的
に黒文字領域であるか否かが判定される事になる。また
、４−２１は％除算回路であり、前述した■式の馬を説
明するために別途もうけたが、実際にはテーブルＲＯＭ
に馬回路を吸収する事になる。そして、レジスタ４−２
２は４−２１の多値、黒文字領域確率情報の境界値がセ
ットされ、確率情報が境界値以上であれば、比較回路４
−２３から黒文字領域である事を示す２値情報が端子Ｓ
に出力される。

次に、ＭＡＸ、ＭＩＮ抽出回路４−７について第５図に
より説明する。

図中、Ｒ，Ｇ、Ｂは上述の第４図のＲ，Ｇ、Ｂにそれぞ
れ対応し、（レッド）、（グリーン）。

（ブルー）の略である。またＭＡＸ出力、ＭＩＮ出力は
それぞれ３色のうち、量大の色情報、最小の色情報が出
力される。５−１．５−２．５−３は比較回路であり、
５−４〜５−９はＡＮＤ回路である。５−１０〜５−１
５は出力コントロール付きバッファ回路を示し、そのコ
ントロール端子が“１”であれば、出力はハイ・インピ
ーダンスとなる。ＡＮＤ回路５−４〜５−９の各出力は
、例えば、Ｒ入力が最大であればＡＮＤ回路５−４から
の２値出力ＲＭＡＸが“１”となる。また、Ｇ、Ｂにつ
いても同様である。そして、各出力ＲＭＡＸ、ＧＭＡＸ
、ＢＭＡＸ（７）うち、必ず１つの出力のみ“１”とな
るように比較回路５−１〜５−３が構成されており、Ｍ
ＡＸ出力には、量大である色情報が出力される。、また
同様に、ＭＩＮ出力には、最小である色情報が出力され
る。さらに、Ｒ，Ｇ、Ｂ各入力が等量であった場合には
、ＭＡＸ出力にはＲが、ＭＩＮ出力には、Ｇがそれぞれ
出力される。

次に、上述のエツジ抽出回路４−１６について第６図に
より説明する。

図中、ＶＣＫ入力は画像転送りロックであり、Ｋ入力は
輝度情報、Ｂ出力はエツジ成分であるか否かを示す２値
情報である。６−１．６−２はＤ−ＦＦ　（Ｄ−タイプ
フリップフロップ）であり、３画素分の輝度情報が一時
的に保存される。６−３は２倍乗算回路であり、６−４
．６−５は各々減算回路を示す。ここで、連続した３画
素の輝度情報を順にに、、に２．に３とすれば、減算回
路６−５は２に２−に、−に、を演算し、その結果が一
定値（レジスタ６−６の値）以上であれば、エツジ成分
として、比較回路６−７より“１”がＢ端子に出力され
る事になる。

［他の実施例］ 中間調、黒ドツト、有彩色、コントラスト各員に対して
黒文字領域確率を与え、その確率の加算結果により、黒
文字領域であるか否かを判断する第１の実施例では、例
えば、コントラストによる黒文字確率が“０”であって
も、他の確率が高ければ総合的に黒文字領域であると判
断される場合もある。そこで、第２の実施例では、各分
布量に対して他の３種類の分布量に係わらず、強制的に
黒文字領域ではない、あるいは黒文字領域であると判断
可能な構成をとるものである。

〈第２の実施例〉 以下、第２の実施例を第７図により説明する。

第７図において、第４図の回路と同様の部分はそえ数字
を共通にしているので説明は省略する。

つまり、追加された部分は、７−２６．７−２８のＯＲ
回路、７−２７のＮＯＲ回路、７−２９のＡＮＤ回路で
ある。そして、各テーブルＲＯＭ７−１８．７−２４．
７−１９．７−２５から他の条件に係わらず、強制的に
黒文字とする信号と強制的に黒文字でないとする信号と
を取り出し、ＯＲ回路７−２６で強制的に黒文字とする
信号のＯＲをとり、ＮＯＲ回路で強制的に黒文字でない
とする信号のＮＯＲをとる。

次に、ＯＲ回路７−２８により強制的に黒文字とする条
件が１つでも存在すれば、２値出力を黒文字領域とし、
また、ＡＮＤ回路７−２９により強制的に黒文字でない
とする条件が１つでも存在すれば、２値出力を黒文字で
ない領域と判断するように構成している。この強制黒文
字と、強制黒文字以外の２条件の優位光は、強制黒文字
以外が優先されるように構成している。

これは、−数的に黒文字領域と判断した領域に対して、
特殊な画像処理をかけるのであるから、疑わしき領域に
は、処理をかけないという前提に基づくものである。

〈第３の実施例〉 次に、前述の黒文字領域確率を格納するメモリがＲＡＭ
であり、書き込み可能である場合を例に説明する。

基本的な構成は、前述の第４図あるいは第７図と同様で
あり、メモリに書き込む内容は、装置を制御するメイン
プログラムを格納しているＲＯＭにあらかじめ用意して
おき、必要に応じてイニシャルデータをＲＡＭに書き込
む事になる。また、−数的には、ＲＡＭの内容を変更す
る事は少ないため、バックアップ付きのＲＡＭを使用す
る事により電源ＯＦＦ時にもメモリの内容を記憶させて
おく構成をとる事が望ましい。そして、ＲＡＭの内容を
変更する必要性、その方法について以下に説明する。

装置を実際に使用するユーザーにより使用する原稿に特
徴のある場合が多い。例えば、文字原稿として、鉛筆文
字を良く使用する場合、活字を使用する場合、また活字
にしても、文字サイズに関してユーザーにより特徴のあ
る場合がある。その場合、一種類の黒文字領域確率関数
だけを準備しておいても、誤判定しやすくなるため、良
く使用する原稿に合わせて黒文字領域確率関数を数種類
準備しておき、その中から最適な関数を選択する事が望
ましい。

第８図は、黒文字領域確率関数を選択する場合の装置構
成を示す概略ブロック図である。

図中、８−３〜８−６は４−１８．４−２４゜４−２５
に対応した黒文字確率を格納するＲＡＭであり、ＣＰＵ
８−７がその内容を読み書きするものである。８−１は
ＣＰＵ８−７のプログラムを格納しているＲＯＭ、８−
２はワークＲＡＭ、８−８は装置の操作部、８−９は表
示部である。

そして、８−１０はＣＰＵ８−７が制御する必要のある
画像処理及び編集部である。

以上の構成において、あらかじめ各文字原稿の種類に対
応した黒文字領域関数をＲＯＭ８−１に数種類準備して
おき、使用者は、操作部８−８、表示部８−９を用いて
その種類を選択し、ＲＡＭ８−３〜８４への書き込みを
指示する。この指示によりＣＰＵ８−７は、選択された
種類に応じてＲＯＭ８−１から各ＲＡＭ８−３〜８−６
へ対応した内容を書き込む。また、選択された種類の情
報は表示部８−９に表示しておき、使用者が現在どの種
類の関数を選択しているか常に認識できるようにしてお
く。

さらに、不図示の電池により、各ＲＡＭ８−３〜８−６
の内容をバックアップしておき、ＲＡＭの未使用領域（
黒文字領域関数として使用しない領域）に関数の種類を
示す情報を書き込み、電源ＯＦＦ％ＯＮ後にＣＰＵ８−
７が各ＲＡＭ８−３〜８−６の種類の情報を読み取り、
表示部８−９にその種類を表示することができる。

〈第４の実施例〉 黒ット、有彩色、中間調など各種条件に対する１黒文字
領域であるか否かの判定を、１つのメモリで構成した系
について第９図により説明する。

第９図において、Ｋ％Ｒ，Ｇ、Ｂ容入力はそれぞれ輝度
、レッド、グリーン、ブルーの色情報であり、Ｓ出力は
黒文字領域であるか否かを示す２値情報である。９−１
は黒文字領域確率テーブルメモリであり、主に色に関し
て文字の色であるか否かを判定する。９−２はカウンタ
であり、黒文字の色の分布をカウントする。９−３はテ
ーブルメモリであり、その分布量から黒文字領域である
か否かの判定を行う、また、詳細な制御ブロックは省略
しているが、前述したカウンタと同様に、この実施例で
のカウンタ９−２も一定領域毎に各領域内での黒文字判
定結果の個数をカウントす様に構成されている。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、黒文字領域を判
定する条件を数種類持ち、各条件に対する黒文字領域確
率の関数（関係）を求め、各確率から総合的に黒文字領
域であるか否かを判断する事により、より正確な黒文字
領域判定を行う事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における画像複写装置の外観を示す外観
斜視図、 第２図は実施例における画像複写装置の構成を示す概略
ブロック図、 第３図（ａ）〜（ｄ）は黒文字領域゛関数を説明するた
めの図、 第４図は第１の実施例での像域判定ブロックを示す図、 第５図は最大、最小抽出ブロックを示す図、第６図はエ
ツジ抽出ブロックを示す図、第７図は第２の実施例での
像域判定ブロックを示す図、 第８図は第３の実施例での構成を示す図、第９図は第４
の実施例でのメモリ構成を示す図である。 図中、 ４−１．２，９，１２．２２・・・レジスタ、４−３．
４，１０，１４．２３・・・比較回路、４−５゜１３・
・・ＡＮＤ回路、４−６．１１，１５．１７・・・カウ
ンタ、４−７・・・ＭＡＸ、ＭＩＮ抽出回路、４−８・
・・減算回路、４−１６・・・エツジ抽出回路、４−１
８．１９，２４．２５・・・ＲＯＭ、４−２０・・・４
人力加算回路、４−２１・・・ｋ除算回路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力した画像情報に対して像域分離を行い、分離
   された情報に基づいて画像を処理して複写を行う画像複
   写装置において、 前記画像情報に対して複数の分布量をそれぞれ求める第
   １の演算手段と、 該第１の演算手段で求めた各分布量から黒文字領域確率
   を求める第２の演算手段と、 該第２の演算手段で求めた黒文字領域確率から黒文字領
   域の判定を行う判定手段と、 該判定手段での結果に基づいて画像を処理して複写を行
   う複写手段とを備えることを特徴とする画像複写装置。
2. （２）前記複数の分布量は、それぞれ中間調、黒ドット
   密度、コントラスト、有彩色の各分布量であることを特
   徴とする請求項第１項に記載の画像複写装置。