JPH06113143A

JPH06113143A - 画像処理方式

Info

Publication number: JPH06113143A
Application number: JP4256326A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Mita; 良信三田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易な構成にも拘らず、高効率・多機能なカ
ラー画像処理を可能とした画像処理方式を提供するこ
と。【構成】画像圧縮メモリ（Ａ）に時分割でデータ読み
取り手段を設けると共に、画像伸長部１７，１８やマス
キング処理部２１にも時分割でデータ伸長やデータ分配
機能を持たせることで、圧縮効率が高い色空間を使用し
て、画像の圧縮伸長を行うことができ、色毎に複数の画
像処理回路を持つ必要がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像の処理方式
に関するものである。

【０００２】さらに詳述すれば、本発明は圧縮画像をプ
リントする際の画像処理技術として好適なもので、例え
ば、いわゆる４ドラム方式のカラープリンタへ画像出力
する等の技術に適用可能な、画像処理方式に関するもの
である。

【０００３】

【従来の技術】図８は、現像ドラムを４個使った４ドラ
ム方式のレーザーカラープリンタの簡単な構成例を示し
ている。本図において、レーザドライバ２３〜２６には
それぞれ対応するカラー現像の色データＹ（イエロ
ー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），ＢＫ（ブラッ
ク）が与えられる。レーザドライバ２３〜２６に与えら
れた信号に基づいて、レーザ１０１〜１０４は感光ドラ
ム１０９〜１１２上に潜像を形成する。

【０００４】各ドラム上に形成された潜像は現像器１０
５〜１１２により現像され、各ドラム上に像が形成され
る。

【０００５】記録紙（転写紙）１１３は搬送ベルト１１
４上に吸着され、現像器１０９〜１１２の下を順に通過
し、その際に、各色トナーが紙上に転写されて、４色分
の現像剤（トナー）が紙上で同位相に転写され、図示し
ない定着器を通って定着する。

【０００６】この際に４色が紙上で同位相、つまりレジ
ストレーションずれを起こさないようにするためには、
各ドラム間の距離Ｒｍｍを

【０００７】

【外１】

【０００８】各レーザドライバ２４，２５，２６に画像
データを与えなければならない。

【０００９】従って、従来は、画像データを遅延するた
めに、画像メモリを用いていた。従ってコストアップに
より製品化は難かしかった。

【００１０】この画像メモリ容量による装置のコストア
ップを防ぐには、画像を圧縮して、バッファリングすれ
ば良いことは容易に推察できる。

【００１１】図９は、画像圧縮を行わない場合の回路構
成例である。本図において、画像入力装置１３１から入
力された画像データは、マスキング部１３２でプリンタ
用の色補正処理を行われた後に、画像メモリ１３３〜１
３６に入力され、画像データは記憶される。

【００１２】その後、画像メモリ１３３〜１３６の各色
成分の画像データは遅延カウンタ１２８〜１３０により
所定の遅延時間後に読み出され、レーザドライバ２３〜
２６に送出されて、像形成がなされる。

【００１３】図１０も同様であり、画像の入力装置がス
キャナである場合の例を示している。すなわち、スキャ
ナ１の動作スピードに合せて実時間処理を行うために、
シアン色成分（Ｃ）は画像処理部１１５でマスキング等
の画像処理操作を受け、直接レーザドライバ２３に送ら
れる。他の色成分は、遅延装置１４１〜１４３により適
当に遅延された後に、レーザドライバ２４〜２６にデー
タ供給され、像形成がなされる。遅延装置１４１〜１４
３は、通常のメモリまたはＦＩＦＯメモリ等で構成でき
る。

【００１４】図１１は、図９および図１０に基づいた画
像圧縮技術をそのまま適用した場合の一例を示す電気回
路ブロック図である。本図において、スキャナ１から読
み取られた画像は、画像処理部１１５においてγ（ガン
マ）変換等の各種の処理が施される。画像処理部１１５
ではスキャナ１からのＲ，Ｇ，ＢデータよりＹ，Ｍ，
Ｃ，ＢＫデータへの輝度／濃度変換も行われる。そし
て、画像遅延のために画像圧縮部１１６〜１１９で画像
圧縮され、圧縮画像メモリ１２０〜１２３により一時蓄
えられる。

【００１５】その後、圧縮画像メモリ１２０〜１２３の
データは読み取られて画像伸長部１２４〜１２７に送ら
れ、画像伸長された画像データはレーザドライバ２３〜
２６に与えられる。この際、遅延カウンタ１２８〜１３
０によって遅延時間に合わせた伸長が画像伸長部１２５
〜１２７で行われる。

【００１６】従って、画像圧縮部１１６，画像メモリ１
２０，画像伸長部１２４は省くことも可能である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
ような従来の画像圧縮技術を用いた構成例では、画像圧
縮部を色毎に持ち、画像の伸長も色毎に別々に行ってい
た。これは、色毎に画像データの遅延時間が異なるため
である。

【００１８】このために、画像圧縮部では色相関を利用
した圧縮を用いて圧縮効率を上げることができないばか
りか、現像色数に合せてＲ，Ｇ，Ｂの三色系からＣ，
Ｍ，Ｙ，ＢＫの４色系となるために、圧縮データ量がさ
らに増える要因となっている。

【００１９】また、画像の伸長側では、生データメモリ
を省くためプリント出力に合せて伸長が行われるため
に、得られる色データは画面上の位置が全く異なり、色
相関を利用した画像処理は全くできなかった。従って、
異なる種類のプリンタに画像データを送信すると色補正
処理も不可能であった。ここで、色相関を利用した処理
としては、プリンタの色補正処理や、色判別し別の色に
変換する色変換処理等が多数ある。

【００２０】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、簡
易な構成にも拘らず、高効率・多機能なカラー画像処理
を可能とした画像処理方式を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、同一画素位置でのカラー画像データを
同時に圧縮し、その一部または全部のデータを圧縮画像
メモリに一旦蓄積した後に、場合によっては画像伝送を
行い、異なる画素位置のカラー画像データを同時または
別の時刻に読み出して伸長し、画像出力することを特徴
とするものである。

【００２２】

【作用】本発明の上記構成によれば、画像圧縮メモリに
時分割でデータ読み取り手段を設けると共に、画像伸長
部やマスキング処理部にも時分割でデータ伸長やデータ
分配機能を持たせることで、圧縮効率が高い色空間を使
用して、画像の圧縮伸長を行うことができ、色毎に複数
の画像処理回路を持つ必要がなくなる。

【００２３】また、一旦蓄積した圧縮画像データを別の
プリンタに対して伝送して、そのプリンタ特有の色補正
処理等をすることも可能となる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００２５】図１，図２は本発明の一実施例を示す図で
ある。本図において、画像読取りスキャナ１によって読
み取られた３色色分解信号Ｒ，Ｇ，Ｂは画像処理部２に
入力される。ここでは、ディジタルコピー機にふさわし
いエッジ強調処理や、トリミング処理、その他各種の画
像処理が行われる。その出力は、色変換部３で別の色空
間に変換される。

【００２６】本実施例では圧縮効率を考慮して、Ｙ，Ｃ
_r ，Ｃ_b 空間に変換する。この変換は線形変換であっ
て、以下の様な変換が行われる。

【００２７】

【数１】

【００２８】また、逆変換は以下の式で求められる。

【００２９】

【数２】

【００３０】このような変換により、得られた画像信号
のＹ，Ｃ_r ，Ｃ_b 成分の内、Ｙ信号は画像の明るさ情報
を示すもので非常に大事な信号である。Ｃ_r ，Ｃ_b 成分
は色情報を示すもので、その階調性は非常に大事な信号
であるが、解像度の点では人間の目の冗長度を考慮して
Ｙ信号と比較して約半分に落とすことも可能である。

【００３１】従って、色変換部３の出力Ｃ_r ，Ｃ_b 成分
はサブサンプル部４，５において、水平解像度、または
水平垂直両解像度が約半分に落とされる。

【００３２】サブサンプル部４，５の出力は合成器６で
合成され、Ｃ_r ，Ｃ_b が交互に並べられて画像圧縮部８
で圧縮される。

【００３３】一方、Ｙ信号は画像圧縮部７で圧縮され
る。画像圧縮部７，画像圧縮部８での圧縮データは交互
に並べられて、１つのまとまりとして圧縮画像メモリ１
０に入力される。

【００３４】サブサンプル部４，５で水平解像度のみ半
分になる場合はＹ，Ｃ_r ，Ｙ，Ｃ_b，Ｙ，Ｃ_r ，Ｙ，Ｃ_b
，…の順となり、サブサンプル部４，５で水平垂直両
解像度が半分になる場合にはＹ，Ｙ，Ｃ_r ，Ｙ，Ｙ，Ｃ
_b ，Ｙ，Ｙ，Ｃ_r ，Ｙ，Ｙ，Ｃ_b ，Ｙ，Ｙ，Ｃ_r ，…の
順となる。

【００３５】この際にメモリのアドレッシングはアドレ
スカウンタ９によって行われ、圧縮画像メモリ１０の０
番地より順番にデータ記憶がなされる。画像をプリンタ
より出力する際には、アドレス生成部１２〜１５がアド
レスのカウントを行う。

【００３６】アドレス発生部１２〜１５におけるカウン
トの開始は、遅延タイミング生成部１１により制御さ
れ、色毎のドラムの位相距離Ｒ_M ，Ｒ_C ，Ｒ_K を紙送り
速度Ｖｍｍ／ｓｅｃで割ったｔ_M ，ｔ_C ，ｔ_K の開始遅
延が行われる。

【００３７】従って、アドレス発生部１２〜１５はカウ
ント開始まではアドレスのカウントが行われず、初期ア
ドレスが出力されている。アドレス発生部１２〜１５
は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ用の信号生成タイミングに対応す
るもので、セレクタ１６により順次選択されて、圧縮画
像メモリ１０に入力される。よって、圧縮画像メモリ１
０の出力ＡはＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの順にデコードすべきデ
ータが出力され、画像伸長部１７，１８に与えられる。

【００３８】画像伸長部１７にはＹ成分（輝度）が、画
像伸長部１８には色成分であるＣ_r，Ｃ_b 成分が入力さ
れ、伸長される。これら画像伸長部１７，１８共に、
Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ用のデコードが順次、時分割で行われ
る。

【００３９】画像伸長部１８の出力はサブサンプリング
されているので、拡大部２０において、Ｃ_r 成分，Ｃ_b
成分共に画素数が増やされる。その原理は、通常の画像
拡大処理や線密度変換処理で行われているもので、特筆
すべきものではない。

【００４０】このようにして伸長処理されたデータはマ
スキング回路２１に入力され、Ｙ（輝度），Ｃ_r ，Ｃ_b
からＹ（イエロー），Ｍ，Ｃ，ＢＫへの変換がなされ
る。

【００４１】このマスキング回路は、図３に示すよう
に、まず色変換回路２７でＹ（輝度），Ｃ_r ，Ｃ_b から
Ｒ，Ｇ，Ｂへの変換を行い、色マスキング回路２８で
Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＢＫへの変換をするものである。色マスキ
ング回路２８では、輝度から濃度への変換や、プリンタ
の色材に合せた色補正が行われる。

【００４２】マスキング回路２１の出力は分配器２２に
入力され、時分割にＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫで入力されるシリ
アルデータをパラレルに変換すると共に、遅延タイミン
グ生成部１１のために、遅延された画像の先端がまだ出
力されていない色成分についてはゼロクリアして、レー
ザドライバが動作することを防ぐ。

【００４３】同様に、画像伸長部１７，１８において
も、画像の先端となっていない色成分はデコードされな
いように、遅延タイミング生成部１１より図示しない信
号線で制御される。

【００４４】図４は、マスキング回路２１の周辺部を構
成する他の実施例である。本実施例では、色変換回路２
７において、Ｙ（輝度），Ｃ_r ，Ｃ_b 信号がＲ，Ｇ，Ｂ
に変換された後で、分配器３０によりシリアルな時分割
信号が、各現像色毎の並列信号に直されて、１色マスキ
ング部３１〜３４にＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの信号生成用のデ
ータとして与えられる。

【００４５】１色マスキング部３１〜３４では、Ｙ，
Ｍ，Ｃ，ＢＫの各色に応じた色補正であるマスキングが
行われ、処理結果がレーザドライバ２２〜２５に与えら
れて、像形成がなされる。

【００４６】１色マスキング部は図５に示すように構成
され、出力色が１色だけなので、４色同時にマスキング
するマスキング回路２１と較べて約１／４の回路規模で
構成できる。

【００４７】入力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号は対数変換部４
１，４２，４３によって、輝度データから濃度リニアな
データＹ（イエロー），Ｍ，Ｃへ変換される。また、係
数レジスタ４４，４５，４６へは１次変換マトリクスの
値が設定される。

【００４８】

【数３】

【００４９】なるマスキングとすれば、シアンＣのマス
キング結果を得るには係数レジスタ４４，４５，４６に
はそれぞれｄ₁₁，ｄ₁₂，ｄ₁₃を設定すれば良い。

【００５０】同様にマゼンタ（Ｍ）のマスキング結果を
得るには、ｄ₂₁，ｄ₂₂，ｄ₂₃を、黄色（Ｙ）の結果には
ｄ₃₁，ｄ₃₂，ｄ₃₃をセットする。そして乗算器３５，３
６，３７で乗算され加算器３９で加算され、１次マトリ
クス演算が行われ、減算器４０で黒成分を引くＵＣＲ
（下色除去）処理が行われて、最終データを得る。

【００５１】黒信号（ＢＫ）生成については、対数変換
部４１，４２，４３の出力Ｃ，Ｍ，Ｙが黒生成部３８に
入力され、Ｃ，Ｍ，Ｙ信号の最小値に基づいて黒データ
が生成される。

【００５２】従って、黒生成部３８は１色マスキング部
３１〜３３の内どれか１つが有していれば良く、その場
合には、１色マスキング部３４は省略し、１色マスキン
グ部３１〜３３のいずれかの出力を用いれば良い。

【００５３】また、黒生成部３８に入力するデータは、
対数変換部４１，４２，４３からの出力Ｃ，Ｍ，Ｙでな
く、１色マスキング部３１，３２，３３内の加算器３９
からの出力を用いても良い。その場合は、１色マスキン
グ部３４は黒生成部３８のみで構成可能である。

【００５４】図６は、図２に示したマスキング回路２１
を構成する一実施例であり、図３の色マスキング回路２
８をより詳細に示した具体的回路である。

【００５５】基本的な構成は、図５に示した１色マスキ
ング部に似ている。乗算器５８，５９，６０は１次マト
リクス演算のための乗算器であり、対数変換部５１で、
Ｒ，Ｇ，ＢよりＣ，Ｍ，Ｙに変換されたデータと１次マ
トリクス係数が乗算される。その際に、１次マトリクス
係数データはセレクタ５５，５６，５７より供給される
が、係数レジスタ５２，５３，５４はそれぞれＣ，Ｍ，
Ｙ計算用の３種類の係数を持っている。

【００５６】係数レジスタ５２は前述のｄ₁₁，ｄ₂₁，ｄ
₃₁を、係数レジスタ５３はｄ₁₂，ｄ₂₂，ｄ₃₂を、係数レ
ジスタ５４はｄ₁₃，ｄ₂₃，ｄ₃₃を記憶している。ここ
で、ｄ_ijにおいてはｉの番号が若い順にセレクタ５５〜
５７で順番に選択されるようになっている。

【００５７】従ってその順番に応じて加算器６１の出力
結果はｄ₁₁・Ｃ＋ｄ₁₂・Ｍ＋ｄ₁₃・Ｙ，ｄ₂₁・Ｃ＋ｄ₂₂
・Ｍ＋ｄ₂₃・Ｙ，ｄ₃₁・Ｃ＋ｄ₃₂・Ｍ＋ｄ₃₃・Ｙの順に
出力が得られ、最後に減算器４０で黒成分が引かれてＵ
ＣＲが行われる。その際に、黒成分は黒生成部３８にお
いて対数変換部５１のデータより生成される。

【００５８】従って、この様な構成をとれば、シリアル
に来る画像伸長後のデータの出力色に同期させることに
より、１つのマスキング回路より４色分のマスキング処
理を、１色分のマスキング回路とあまり変わらない規模
で実現可能である。

【００５９】図７は、Ｙ（輝度），Ｃ_r ，Ｃ_b 成分から
Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＢＫの信号を出力する回路の別の実施例で
ある。

【００６０】図７に示した回路では、プリンタ用のマス
キング処理をした後に、輝度から濃度への変換をしてい
る。図２に示した画像伸長部１７，拡大部２０より出力
されるＹ（輝度），Ｃ_r ，Ｃ_b 信号は、１次マトリクス
演算部６５に入力され、Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′が得られる。
Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′の各信号は、プリンタの色補正処理済
みの信号であり、対数変換部６６〜６８でそれぞれＣ，
Ｍ，Ｙに変換される。

【００６１】また黒データＫについては、黒生成部３８
において対数変換部６６〜６８の出力に基づき生成され
る。

【００６２】この構成の場合、対数変換が後で行われる
ために、Ｙ，Ｃ_r ，Ｃ_b からＲ，Ｇ，Ｂ空間への１次マ
トリクス演算処理と、Ｒ，Ｇ，Ｂ色信号に対するプリン
タの色補正処理のための１次マトリクス演算処理を同一
の回路で一度にできるという利点がある。

【００６３】

【数４】

【００６４】

【数５】

【００６５】であれば

【００６６】

【数６】

【００６７】であるので、１次マトリクス演算が可能な
演算器ならば、係数の設定次第で、Ｙ，Ｃ_r ，Ｃ_b より
Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′が生成される。

【００６８】また、本実施例の極端な例では、Ｙ，Ｍ，
Ｃ，ＢＫドラム１０９〜１１２が大きく離れる場合で、
この場合、画像伸長部１７，１８等では同時刻で１色の
み有効となる。

【００６９】このことを拡張すれば、プリンターが完全
に面順次記録方式である場合（例えば、サーマル転写方
式など）でも本発明は適用することができる。このと
き、時分割で４色現像データの処理を行っているもの
は、時分割の機構を取り除いても、何ら差し障えない。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、圧
縮画像メモリ部に時分割処理手段を設け、各プリント色
成分毎に時分割にマスキング処理する機構を設けること
により、同一画像中で色ごとに異なる位置での画像処理
を行うことが可能となり、色相関を利用して画像の圧縮
率を高めることが可能である。しかも、回路規模をほと
んど大きくすることなしに具体的な回路構成を実現でき
る。

【００７１】また、各色成分を同時に圧縮し伸長するた
めに、色に関する各種の画像処理を伸長後、即ちプリン
タ側に持つことが可能となり、ディジタル画像処理技術
を活す可能性が広まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例（前半部分）を示すブロック
図である。

【図２】本発明の一実施例（後半部分）を示すブロック
図である。

【図３】マスキング回路の詳細な構成を示すブロック図
である。

【図４】マスキング回路の周辺部を構成する他の実施例
を示すブロック図である。

【図５】１色マスキング部の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】マスキング回路の具体的構成例を示すブロック
図である。

【図７】マスキング回路の具体的構成例を示すブロック
図である。

【図８】４ドラム式カラープリンタの概略構成図であ
る。

【図９】従来から知られているカラープリント技術の説
明図である。

【図１０】従来から知られているカラープリント技術の
説明図である。

【図１１】従来から知られているカラープリント技術の
説明図である。

【符号の説明】

１画像読取スキャナ２画像処理部３色変換部４，５サブサンプル部６合成器７，８画像圧縮部９アドレスカウンタ１０圧縮画像メモリ１１遅延タイミング生成部１２〜１５アドレス発生部１６セレクタ１７，１８画像伸長部１９分配器２０拡大部２１マスキング回路２２分配器２３〜２６レーザドライバ２７色変換回路２８色マスキング回路３０分配器３１〜３４１色マスキング部３５〜３７乗算器３８黒生成部３９加算器４０減算器４１〜４３対数変換部４４〜４６係数レジスタ５１対数変換部５２〜５３係数レジスタ５５〜５７セレクタ５８〜６０乗算器６１加算器６５１次マトリクス演算部６６〜６８対数変換部１０１〜１０４レーザ１０５〜１０８現像器１０９〜１１２感光ドラム１１３紙１１４紙搬送ベルト１１５画像処理部１１６〜１１９画像圧縮部１２０〜１２３圧縮画像メモリ１２４〜１２７画像伸長部１２８〜１３０遅延カウンタ１３１画像入力装置１３２マスキング部１３３〜１３６画像メモリ１４１〜１４３遅延装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/46 9068−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一画素位置でのカラー画像データを同
時に圧縮し、その一部または全部のデータを圧縮画像メ
モリに一旦蓄積した後に、場合によっては画像伝送を行
い、異なる画素位置のカラー画像データを同時または別
の時刻に読み出して伸長し、画像出力することを特徴と
する画像処理方式。
【請求項２】請求項１において、異なる画素位置のカ
ラー画像データを同時に処理する場合には、同一回路を
時分割に使用することを特徴とする画像処理方式。
【請求項３】請求項１において、画像圧縮伸長方式に
色相関性を利用して、圧縮率を向上させることを特徴と
する画像処理方式。
【請求項４】請求項１において、画像伸長部は、ある
時刻ｔ_n においてカラー記録に必要な現像色を時分割に
処理し、各現像色のプリンタ位置毎に、全ての色成分を
同時に出力することを特徴とする画像処理方式。
【請求項５】請求項１において、画像伸長後に、同時
に現像する各位置毎に３原色の色相関を利用した画像処
理を行うことを特徴とする画像処理方式。