JPH0453350A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH0453350A
JPH0453350A JP2163601A JP16360190A JPH0453350A JP H0453350 A JPH0453350 A JP H0453350A JP 2163601 A JP2163601 A JP 2163601A JP 16360190 A JP16360190 A JP 16360190A JP H0453350 A JPH0453350 A JP H0453350A
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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、例えばカラー複写機、カラー複写機等、カラ
ー画像を複数色の記録材(インクトナー等)を用いて記
録する画像処理装置に関する。
〔従来の技術〕
色分解した画像信号に基づき、加法混色によってカラー
記録を行う際、特に黒色細線、文字は一般にY、M、C
あるいはY、M、C,に4色の記録材を重ねて記録する
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが3〜4色の記録材を重ねる場合、■重なった色
が完全に黒色に見えない、■精度良く重ねる事が困難な
為に黒色に見えない、 ■擬似中間調処理に基づ(記録では線状にドツトを連続
させて記録が出来ない為に高解像度で表現出来ない、 等の課題を有する。モノクロ画像に対して画像中の細線
、文字部分を他の中間調画像部分と識別分離し、前者の
みを高解像度に記録する事で画像の有する階調性と解像
度を両立させて表現する方法が本出願人により提案され
ている。
しかしながら該方法は、前述課題■を解決するが、カラ
ー画像に適用するには色毎に独立にハードウェアを必要
とするという欠点を有し、又色信号より黒色部分を識別
し、例えばそのうちの1色G成分から抽出した文字部分
との一致した領域を黒文字領域と判断する方法は安価に
精度良く黒色部分を識別する事が困難である点、及び両
頭域が正確に合致し難い点等問題を残す。又マスキング
、UCRで生成したいわゆる黒信号はC,M、Yで表現
出来る黒のみを補正する為のものであり、特に黒文字細
線部分では十分なレベルを有しない為にこの種の処理に
は使えない。
本発明は、上述の様な問題点に鑑みなされたものであり
、カラー画像、特にカラー画像中の黒色の細線を良好に
再現できる画像処理装置を提供することを目的とする。
また、回路構成を簡単にした画像処理装置を提供するこ
とを別の目的とする。
また、高速処理、実時間処理に適した画像処理装置を提
供することを別の目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記課題を解決
するため、本発明の画像処理装置は、複数の色成分信号
より黒信号と他の記録色成分信号を生成する手段と、該
黒信号より細線部を中間調画像部と画素毎に識別する手
段と、該識別手段出力信号により前記他の記録色信号を
制御する手段とを有する事を特徴とする。
〔実施例〕
第1図(a)に本発明実施例全体をブロック図で示す。
図中1はカラーCCDラインセンサで原稿のほぼ同一点
をR,G、 B3色に色分解して各色8bitに量子化
する。該R,G、 B信号を色処理部2に入力し、対数
変換、マスキング、UCR,γ変換等いわゆる色信号処
理を施して記録色であるY、  M。
C,に各8bitの記録信号を得る。該記録信号はそれ
ぞれ2値化部3,1.3−72.3−3.3−4におい
ていわゆる擬似中間調処理する。一方、色分解されたR
、 G、 B信号は本発明の特徴とする黒信号生成部6
に入力され、同8bit256レベルを有する色味を抑
圧した黒信号dを生成する。同黒信号は、2値化部7で
高精細に2値化する該2値化信号は黒文字識別部8に入
力され、連続中間調部分、網点画像部分から分離して文
字・細線部分を識別分離し、その識別結果信号を記録信
号制御部4に入力する。
該制御部では先述の独立に2値化された4色の2値付号
を識別信号に基づいて制御し、記録素子5を駆動する。
さて、黒信号生成部6.2値化部7、識別部8.2値デ
ータ制御部4の順に本発明実施例を詳説する。
尚、色信号処理部2及び2値化部3は公知の技術全てが
適用可能な為説明を省略する。
〈黒信号生成部〉 第2図(a)に黒信号生成部を示す。図中最大値検出部
61及び最小値検出部62はそれぞれ8bitで表され
るRGB信号を画素毎にそのレベルを比較し、レベルの
最も大きい値と最も小さい値をそれぞれm a x (
RG B ) m i n (RG B )として得る
。加算器63は同信号の差max (RGB)−min
 (RGB)を演算し、その結果を乗算器66で所定定
数α倍して加算器64でmax(RBG)に加算する。
加算結果は制限器(リミッタ)65にて8bit幅を越
えた場合255に制限して黒信号dを得る。
第2図(b)に本処理の説明図を示す。本実施例では各
色信号R,GXBとも値が大きい程、白色、つまりR=
G=B=0の時、黒色であるとする。従って第2図(b
)でAの部分は色味を有する細線Bの部分は黒い線を示
している。
d=max (RGB) 十(t [:max (RG
B) −min (RGB)〕−■(max (RGB
)はグレイ成分信号、may (RGB)min (R
BG)は色味を示す信号、αは色抑圧定数) 本処理の物理的意味はmax (RGB)−min (
RGB)を色味ととらえかつmax (RGB)をグレ
イ成分(明るさ)とするならばmax (RGB)−m
in (RGB)が大の時つまり色味を有する点ではこ
の値を定数6倍してmay(RGB)に加える事でより
明るい(白い)方向に変換出来る。従って定数αの値が
大である程色味を持つ点をより白い点とする為に色味を
抑圧する程度を表わす値として、αを色抑圧定数と呼ぶ
。即ち、不図示のCPUにより乗算器66にセットされ
るαの値を変化させることによりdが示す黒成分検出の
度合いを変化させることができる。第2図(b)ではα
=1として表したがmax(RGB)が大きくかつma
x (RGB)−min (RGB)が大きい場合は第
2図(a)の制限器65により完全な白い点を表わす最
大値255となる。従って生成される信号dの変化はほ
ぼ黒成分の変化を意味すると考えられる。
さて黒信号dは第3図に示す2値化部7に入力される。
〈2値化部〉 第3図において黒信号dはそれぞれ1ライン分づつデー
タをメモリ71を用いて遅延保持され順次ライン遅延さ
れた5画素分のデータが加算器72て加算される。さら
に該加算値をF/F73で1画素毎に遅延保持した5個
の加算値をさらに加算器75て加算する。同加値器出力
は入力データより2ラインとして画素遅延したつまりメ
モリ71−2出力をF/F73−5.736で遅延した
F/F73−6出力位置を注目画素位置とするならば、
その周辺25画素分の積算値であり従って除算器76で
l/25倍すれば注目画素近傍の黒信号の平均値mが得
られる。
比較器79において注目画素位置のデータdを上記平均
値mをしきい値として比較してより精細な2値付号Bが
得られる。
即ち とする。
さらに加算器77で平均値mとdとの差を求め絶対値回
路78で絶対値に変換した後比較器74で定数δと比較
して2値付号Cが得られる。
即ち とする。
両信号の物理的意味は前者Bが黒信号を高精細に2値化
した信号であり、後者Cが注目画素でのレベル変化量を
2値化した信号である。っまりB=1でかつC=1は注
目画素での濃度変化が定数δより大きく、かつ黒方向に
変化していると判断出来る。
つまりこの点が文字細線の一部である確率が高いと言え
る。
しかしながら注目画素が網点て表現された中間調画像部
分である可能性もあるので、この網点を除去する為に同
2bit信号を黒文字識別部8に入力し文字部の識別を
行う。
く黒文字識別部〉 第4図に黒文字識別部を示す。まず入力される2値付号
Bはラインメモリ80−1.80−2.80−3.80
−4を用いて順次1ラインづつ遅延保持すると共にフリ
ップフロップ81−0〜81−9で1画素毎に遅延保持
する。従って今、注目する画素位置をF/F81−4出
力位置とするならば注目画素に隣接する8画素の2値デ
ータBはF/F81−2.81−4.81−6の入力位
置及びF/F81−2.81−6.813.8ニー5.
81−7出力端子に位置し、注目画素を含む9個の隣接
画素データは共にゲート回路832に入力される。
同様に考えられはゲート回路83−1には前記注目画素
より 1ライン後の画素データつまりF/F812出力
位置に隣接する9点、ゲート回路83−4へは注目画素
より1ライン前のつまりF/F81−6出力位置に隣接
する9点のデータが入力される。同ゲート回路83内部
では(後に詳説するが)それぞれ中央の点が隣接する8
点の2値レベル(0又は1)から反転しているか否かつ
まり中央の点が周辺から孤立して“0″又は“1″のレ
ベルを有しているか否かによって画素毎にO〜4の値S
を割り付ける。
該値Sはその値が大きい程網点画素の可能性が大きく逆
にOならば文字等の1部である可能性が高いと言える。
なぜならば文字線は1次元的に連続したドツトの集合で
あるからである。しかしながら文字か否かは必ずしも1
点では判断出来ない為に上記各画素毎に割りイ」けられ
た孤立性を示す値Sを2次元的に積算して判定する。即
ち、孤立性の度合いを示す多値データを判定に用いるも
のである。まず加°算器85−1でライン方向の3画素
分を加算し、その結果をF/F84〜1〜84−6で6
画素分遅延保持して加算器85−2で加算すれば入力画
像データBに対して2ラインと4画素遅れた画素を注目
画素位置とするなら注目画素を中心とする3部7画素分
のデータSの加算値Pfが求まる。該特徴量Pfは二次
元的空間周波数を意味する。つまりPf値が大である程
注目画素近傍は2値データBの値が“0”←→゛″1”
の反転が多く、即ち、空間周波数が高く、従って二次元
的にドツトが孤立した点が多い事を意味する。
従って該Pf値を所定定数K(4〜5程度)と比較器8
6で比較し、かつ、注目画素位置つまりメモリ80−5
.80−6で2ラインとF/F82−1〜824でさら
に4画素遅延させた2確信号C及び同位置の2確信号B
とのアンドをとった87出力値E=1は、黒文字の一部
の点である。
同信号Eと注目画素位置より1ラインとF7F891〜
2で2画素遅延させた信号Bを黒文字信号発生部88に
入力し最終出力である黒文字信号KBとKWを生成する
さて、前述のゲート回路83の内部について詳説してお
く。第5図はゲート回路83を示す図であり、中央の画
素iに隣接するas bz C−、ds ex fSg
zhは前述したF/F81の各入出力信号Bである。E
XORゲー)831−1.831−2はa、 i、 h
方向に注目画素iが反転しているか否かを検出する。つ
まり両EX−ORゲート出力が共に“1”であればアン
ドゲート832−1出力が1となり注目画素iはaih
方向に孤立している。同様にEX−ORゲート8313
.831−4、ANDゲート832−2はcif方向、
EX−ORゲート831−5.831−6、ANDゲー
ト832−3はbig方向、EX−ORゲート831−
7.831−8、ANDゲート832−4はdie方向
の孤立性を検出する。ここでANDゲート833−1.
8332、ORゲート834は注目画素iがbig方向
が又はdie方向に連続して同レベル“0”又は“l”
の場合を検出し、該当する場合はORゲート834出力
が“0”となる。該信号はANDゲート835〜1〜8
35−4で先述のアンドゲート832−1〜832−4
出力とアンドし、その出力結果を加算器836で加算す
れば0〜4の値を示すSが求まる。
アンドゲート833とORゲート834による条件の物
理的意味はその連続性が紙面(原稿又は記録紙面)上で
直交する線分である為文字の一部である可能性が高い。
従ってこの場合は一意的にs二〇として結果として特徴
量Pfを下げる。尚、Pf値として積算する領域は望ま
しくは7部7程度に方形で本実施例より広い方が高精度
に文字を識別出来る。但し、そのブロックサイズブロッ
ク形状は上述の例に限らず、検出精度等に応じて適宜設
定することができる。
次に黒文字信号発生部88の内部を第6図を用いて詳説
する。同処理部分は黒文字の1部を示すKBl (lb
it)信号と該信号に隣接し、B=0である黒文字に隣
接する画素位置信号KW=1 (lbit)信号を生成
する事を目的とする。前述のlbit信号EとBを入力
し、E信号をライン遅延しF/F880−1〜880−
5で1画素毎さらに遅延する事で注目画素位置をF/F
880−3出力位置とすればORゲート881は注目画
素に隣接する8画素のうちいずれかがE=1の時その出
力に“l”を得る。従ってB信号をF/F880−7で
遅延し注目画素位置に合わせた後、反転してANDゲー
ト882に入力すればKW倍信号得られる。同信号KB
とKW倍信号記録信号を制御する本発明の特徴とする記
録信号制御部4について詳説する。
〈記録信号制御部〉 前述の黒文字信号KW、KBを生成する為に内部の処理
が2値化データに対して5ラインと数画素遅れる為に2
値データをそれぞれ遅らせてKB、 KW倍信号位置に
合わせる。第7図のメモリ40−1〜40−4はその為
の遅延回路を構成し、各2値記録信号KB、KWは K B = 1の時 KW=1(7)時  C,M、  Y=0のごとく制御
する。つまり黒色記録信号は2に信号とKB=1とのO
Rで記録すると共に同位置に色記録信号が有った場合混
色をさける為に色記録を中止して抑圧する。又KW=1
信号画素は同様に色記録信号を抑圧する事で黒文字周辺
の記録ドツトを中止する事でより鮮明に記録表現出来る
KB、2に、KWとドツト記録の関係を下表1に示す。
表  1 く記録装置5〉 次に第1図(a)の記録装置5の構成について説明する
本発明は、インクジェット記録、サーマル転写記録、静
電記録等種々の記録法に適用可能である。
ここではインクジェット記録に用いた場合の例について
説明する。
第1O図は発熱素子を用いたインクジェット記録装置の
ヘッド周辺の斜視図である。
同図において51はヘッドユニットでノズル52を合計
4本官する。即ちヘッドユニット51は上記黒インク吐
出ノズル52に1イ工ローインク吐出ノズル52Y1マ
ゼンタインク吐出ノズル52M1シアンインク吐出ノズ
ル52Cを有している。53はインク供給チューブ、5
4はメインタンクで各ノズルに対応して4個のメインタ
ンクが設けられる。
ノズル52の構成を第11図の断面図を用いて説明する
。55は上板、56は底板、57は発生素子、58はオ
リフィス部、59はインクである。
発熱素子57に電圧を印かすると発熱し、素子57の周
辺に気泡が形成され、電圧の印加が終了すると気泡が収
縮する。この気泡の形成及び収縮動作に伴ってオリフィ
ス部58付近のインクがオリフィス部58から吐出する
この記録ヘッドは、熱エネルギーによってインクに膜沸
騰などの状態変化を生起させて、気泡(バブル)を発生
させ、このバブルを使用してインクを吐出口(ノズル)
から被記録材に向けて吐出して文字、画像等の記録を行
ういわゆるバブルジェット式の記録ヘッドである。この
記録ヘッドは各ノズル内に設けられた発熱抵抗体(ヒー
タ)のサイズが従来のインクジェット記録に使われてい
る圧電素子と比べて格段に小さく、ノズルの高密度のマ
ルチ化が可能であって、高品位の記録画像が得られ、高
速、低騒音等の特色を有する。
一種類の着色材について多数のヘッドを有する記録装置
を用いてもよい。
第12図において、101は一種類の着色材について多
数のインクジェットヘッドを副走査方向に配置したヘッ
ドユニットであり、ブラック、イエローシアン、マゼン
タのユニットを有する。107は各ヘッドユニット用の
インクタンク、109は信号ライン、104は搬送ベル
ト105と協動してヘッドユニットを取付けたキャリジ
105をレール103に沿って移動させるキャリッジ駆
動モータである。106は記録紙、120はプラテン、
111.112は記録紙搬送ローラ、113は記録紙ロ
ール、114はガイドローラを夫々示している。ヘッド
ユニット101は第11図に示した発熱素子を利用した
複数インクジェットヘッドより成るが、例えばピエゾ素
子等の電気機械変換手段を用いたインクジェットヘッド
も勿論使用しうる。
〈黒信号生成部の別の実施例(1)〉 第2図(c)に黒信号生成の別の実施例を示す。
前実施例中色味抑圧定数はグレイ成分max(RGB)
にかかわらず一定値αであるが一般にグレイ成分が大、
つまり明るい程、色味を持つ事が多い為に色味抑圧の程
度を明るい程大きくする。そうする事でよりコントラス
トの高い黒信号dを生成できる。
d = max (RBG) 加算器63で得られるmax (RGB) −min 
(RGB)の値に乗算器661で最大値検出部61出力
max(RGB)を乗算しその結果を除算器662で定
数βで割るβの値は例えば128程度が良好である。さ
らにその結果を加算器64でmax(RGB)に加えて
制限器65で255にクランプする。
く黒信号生成部の別の実施例(2−)>前実施例は色味
をmax (RGB)とmin (RGB)の差で定義
し、その抑圧を加算演算で実施したが色味をmax(R
GB)とm1n(RGB)の比で定義し抑圧をmax(
RGB)への乗算演算で定義しても良い。つまり ここで定数γは63程度が良好である。上式によればグ
レイ成分が犬種、つまり明るい程色味の抑圧が効果的で
あり又定数γによりその抑圧の程度がある領域つまりm
ax (RGB)、m1n(RGB)が共に小さい場合
緩和される為、黒成分から多少の色味をおびている場合
であってもdの値が太き(ならずよりコントラストの高
い黒信号dを生成出来る。
第2図(d)の実施例においてまず最小値検出部62出
力に加算器663で定数γを加え除算器664で最大値
検出部61出力を割る。その後乗算器665でm a 
x(RGB)を乗算する。
以上述べた様にR,G、Hの各データより色味を抑圧し
た多値データを生成するアルゴリズムは本発明に限定さ
れる事なく特に1次色RGBに限定されず記録色である
例えばYMCなど他の色成分信号を用いても同様の効果
が得られる事は述べるまでもない。
〈記録データ制御部の別の実施例(1)〉前述の実施例
では2値化後に記録データを制御する例を開示したが、
第1図(b)及び第8図を用いて2値化前の多値データ
を制御する例を示す。
第1図(b)において色信号処理部でC,M、 Y。
K4色信号に変換されたデータを前述の黒文字信号発生
部8出力の2bit信伺K W 、 K 11で制御し
た後、2値化部3で2値化し記録する。尚本実施例の場
合、記録素子5がパルス幅変調でドツトサイズが多段に
変調出来るLBPあるいはピエゾ型のインクジェットプ
リンタや熱転写プリンタなどのようなドツトが濃淡記録
可能な熱記録素子の場合においては2値化部3は必ずし
も必要ではなく、制御した多値データをそのまま記録に
用いても良い。
さて、該記録信号制御部の内部を第8図を用いて詳説す
る。第8図(a)においてメモリ91.92゜93、9
4は前記同様に黒文字信号KW、KBと位置を合わせる
為の遅延回路を構成し、各色共に画素毎にKB、KWに
応じてROM95,96,97.98のLUTに、より
多値データを直接変換する。
黒信号にの場合、KB=1の時、第8図(C)のように
入力データを黒方向に強調すると共に、第8図(b)の
ように色信号C,M、Yは逆に白方向に強調するような
γテーブルを選択して用いる。
又、KW=1の場合、色信号C,M、Y信号はKBlの
時に比べてやや強調の度合を緩和させる。本実施例は多
値レベルを制御する為に特にK W = 1の場合、地
色を有する黒文字の周辺を自然な程度に淡い色に制御出
来る為、より高品位な記録画像が得られる。
尚、KB=1の場合においては、入力データにかかわら
ずCK=255、qM、CC,CY=0としても良い事
は述べるまでもない。
〈記録データ制御部の別の実施例(2)〉前述の実施例
はマスキングUCR後で黒文字処理を実施したが、第1
図(c)に示す様、直接1次色であるR、 G、 B信
号を制御しても同様の効果が得られる。第1図(C)に
おける記録データ制御部lOを第9図を用いて詳説する
第9図(a)において、前述実施例同様の遅延メモリ1
01. 102. 103は第8図に示す実施例におけ
る91.92.93.94と同容量のメモリであるが、
本実施例では1色分のメモリが不要となる為、より簡単
な構成で実現出来る。さてデータ変換は各色共ROM1
04.105.106を用いたLUT変換で実施する。
第8図(C)゛のようにK W ==: 1の時は各色
共に白方向に強調し、逆に第8図(d)のようにKB=
1の場合黒方向に強調する。該変換後データを通常のマ
スキング、UCRを施す事によってKW=1の場合、Y
、 M、 C,K共に白方向に強調され、逆にKB=1
の時に信号が黒方向に強調される反面、C9M、Y信号
は白方向に強調される。尚、前記実施例共に変換特性は
線型な特性に限定されず、非線型な特性を持たせればK
B=1の場合入力信号をより黒(、KW=1の場合色信
号をより白く制御可能となる。
以上のように上記実施例によれば、 ■安価、高精度で画像中の黒色文字、細線を識別出来、
よって黒色単色で高解像度で文字部分の記録が可能とな
り、また、 ■記録時の色ずれが発生しても黒い文字を鮮明に黒色で
記録が可能となる。
■特に本実施例によれば、黒色信号を抽出し、その黒信
号に基づいて細線部と中間調画像部を識別するので、識
別のために新たに黒色信号を生成する必要がなく、回路
構成を簡単にすることができる。
なお、上述の様に生成された記録信号の出力のためのプ
リンタとしては、カラーインクジェットプリンタ、カラ
ー熱転写プリンタ、カラートッドプリンタ、カラーレー
ザービームプリンタなどカラー記録の可能なプリンタを
用いることができる。
特に、USP4723129、USP4740793に
示される様な熱エネルギーによる膜沸騰を利用して液滴
を吐出するタイプのヘッドを用いたプリンタに有効であ
る。
また、上述の演算回路はROM、RAM等を用いて構成
してもよく、上述の演算を行うことのできるコンピュー
タのソフトウェアによって実現してもよい。
また、画像データはCCDセンサにより入力するほかホ
ストコンピュータからインターフェースを介して入力し
たり、メモリから入力してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によればカラー画像中の黒
色の細線を良好に再現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の全体構成を示す図、第2図は
黒信号生成を示す図、 第3図は2値化部を示す図、 第4図は黒文字識別部を示す図、 第5図は網点判定の回路を示す図、 第6図は黒文字信号発生部を示す図、 第7図は記録信号制御部を示す図、 第8図、第9図は本発明の別の実施例を説明する図、 第10図、第11図、第12図は記録装置を説明する図
である。 6・・・黒信号生成部 8・・・黒文字識別部 決 に KW KB 第q口 KB 〈W KW KB (b) CC) (−、T、M に 第q図 (b) (C) (〆2 CrB

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  複数の色成分信号より黒信号と他の記録色成分信号を
    生成する手段と、該黒信号より細線部を中間調画像部と
    画素毎に識別する手段と、該識別手段出力信号により前
    記他の記録色信号を制御する手段とを有する事を特徴と
    する画像処理装置。
JP16360190A 1990-06-20 1990-06-20 画像処理装置 Expired - Fee Related JP3155751B2 (ja)

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