JPH0834541B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、画像処理装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から原稿画像中の文字領域と写真などのハーフト
ーン領域とを判別して各々の領域に適した２値化処理を
行う技術は知られていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した原稿画像とは別にコードデー
タとして与えられた文字、数字などのデータを、前記原
稿画像に挿入する場合、前記画像中の写真領域の上にコ
ードデータから変換された文字、数字などを重畳する
と、上述の判別が良好に行えず、写真領域が良好に再現
されないという問題が生じる。

すなわち、原稿中の写真領域と文字が重なった領域に
ついて文字領域であると判別して、文字用の中間調処理
を行うと、本来写真用の中間調処理を行わなければなら
ない領域まで文字用の処理が行われることになってしま
い画質が低下するという問題があった。例えば人物の写
真中における瞳周辺のまつ毛などの部分が文字であると
誤判別され、文字用の中間調処理を行うと写真中のかか
る部分のみ違和感が著しい画像が再生されるという問題
が生じた。

一方、上述のように原稿中の写真領域に該画像とは別
にコードデータから変換された文字、数字などが重畳さ
れるとかかる文字、数字についても誤判別する恐れがあ
り良好に再現されないという問題も生じた。

かかる問題は上述した文字領域と写真などのハーフト
ーン領域との判別アルゴリズムの種類によっては大きな
問題となっていた。

更に、カラー画像に対して、コードデータから変換さ
れた文字、数字などを重畳する場合には、カラー画像の
データ量が多いことから、重畳のための効率の良い構成
が望まれる。

そこで本発明はかかる点に鑑みカラー原稿とは別に発
生した文字、数字などの画像とカラー原稿中の文字領域
及び写真などのハーフトーン領域のいずれも良好に再現
できるようにするとともにカラー原稿と文字、数字など
の画像を合成する際の装置の構成を簡素化した画像処理
装置の提供を目的とする。

〈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
数の色成分信号を入力する入力手段（実施例では固体撮
像素子14、16、18に対応する）と、 前記入力手段により入力された複数の色成分信号を処
理し、複数色の再生色成分信号を面順次に出力する処理
手段（同じくUCR処理ユニツト119）と、 前記入力手段により入力された複数の色成分信号から
ハーフトーン領域を判別する判別手段（同じく中間調判
定回路127）と、 前記処理手段により出力された再生色成分信号に対し
て前記判別手段によりハーフトーン領域であると判別さ
れた領域についてはハーフトーン領域再現用の中間調処
理を行い、ハーフトーン領域でないと判別された領域に
ついては非ハーフトーン領域再現用の中間調処理を行っ
て出力する中間調処理手段（同じくディザ処理ユニット
124）と、 与えられた所定のキャラクタを表すキャラクタコード
信号に対応した画像信号を発生する発生手段（同じく第
６図CG）と、 前記発生手段から発生した画像信号に応じて、 前記入力手段により入力された複数の色成分信号によ
って表される画像に前記所定のキャラクタを所定の色で
合成する合成手段（同じく第３図210）とを有し、 前記合成手段は、前記処理手段から面順次に出力され
る複数色の再生色成分信号のうち、前記所定の色に応じ
た再生色成分信号に前記発生手段から発生した画像信号
を合成することを特徴とする。

第１図に本実施例を示す。原稿１は原稿台の透明板２
の上に置かれ原稿マツト３により固定される。感光ドラ
ム24、転写ドラム53は矢印方向に回転し、カラープロセ
スを実行する。12は分光用ダイクロミラー、14,16,18は
分光をセンスして色信号B,G,Rを発生するCCDである。ラ
ンプ８、ミラー9,10を往復動して原稿１を走査し同時に
各CCDからカラー信号B,G,Rを出力し、再生用Ｙ信号を作
り、その後再び往復動してＭ信号を出力し、以上の走査
を４回くり返してY,M,C,BK信号を形成し、レーザを制御
しドラム24上に各色潜像を順次形成する。各色を順次現
像し、転写ドラム53を４回転してその上の紙にくり返し
転写し、フルカラーコピーを得る。

光学系は、照明ランプ5,6から光を発して、反射鏡7,8
からの光と合わさつて原稿に光が照射され、その反射光
が移動反射ミラー9,10に反射され、レンズ11を通り、12
のダイクロフイルターを通る。ここで青の波長の光と緑
の波長の光と赤の波長の光に分光される。各分解光のう
ち青い波長の分解光は、ブルーフイルター13を通つて固
体撮像素子14に受光される。同様に緑の波長の光はグリ
ーンフイルター15を通つて、固体撮像素子16に受光され
る。赤の波長の光はレツドフイルター17を通つて固体撮
像素子18に受光される。即ち原稿３は照明ランプ5,6と
一体となつて移動する移動反射ミラー９とこの移動反射
ミラー９の1/2の移動速度をもつて同一方向へ移動する
移動反射ミラー10によつて光路長を保ちながら更にレン
ズ11とダイクロフイルター12を経て各色の固体撮像素子
14,18,16に結像される。各固体撮像素子14,16,18の出力
を後に述べる画像処理部27を経て半導体レザー21よりポ
リゴンミラー22へ光出力として照射する。ポリゴンミラ
ー22はスキヤナーモータ23により回転させられている為
に感光ドラム24の回転方向に垂直にレザー光が走査され
る。またドラム上をレーザ光が走査開始する11mm前の位
置にホトセンサ64があり、これにレーザ光があたるとB,
D信号を発生する。

感光ドラム24は高圧電源25から負の高圧電流を供給さ
れているマイナス帯電器25により負に帯電させられてい
る。続いて露光部26に達すると原稿台の透明板２上の原
稿１は照明ランプ5,6に照明され移動反射ミラー9,10及
びレンズ11、ダイクロフイルター12、ブルーフイルター
13、グリーンフイルター15、レツドフイルター17により
固体撮像素子14,16,18に結像されたCCDからの画像出力
は、第２図の画像処理回路により、各色毎にシエーデイ
ングユニツト104を通り、γ補正ユニツト105を経てマス
キング処理ユニツト109、UCR処理ユニツト119を経て、
デイザ処理ユニツト124、多値化処理ユニツト125、レー
ザドライバユニツト126からレザー21に出力されそのレ
ーザ光が感光ドラム24に結像される。そこで静電潜像が
形成され４色の現像器36,37,38,39に入る。ここで１回
の露光スキヤンで３色分解し、上記各処理を行うが、各
UCRの出力がB,G,R、ブラツクのスキヤン毎に順次選択さ
れる。本体制御の信号（UCRに対するＥ信号）によつて
画像処理ユニツト27における１色分解光信号を選択する
とそれに対応する現像器が選択される構成になつてい
る。そこで選択された現像器は磁気ブレード方式による
粉体現像により行われ、静電潜像は顕像化される。その
後静電潜像の消去する為のゴースト用豆ランプ40と負の
電圧電源25より供給されているマイナスのポスト電極41
により負に帯電され静電潜像を消去している。

次に、上下のカセツト43,44を操作部45より選択した
カセツトより、給紙コロ46,47が回転して送られてきた
複写紙48は第１レジストローラ上，下49,50を通り、搬
送ローラ51より、第２レジストローラ52を通つて、転写
ドラム53に巻きつけられる。そこで感光ドラム24上のト
ナーを転写用電極54によつて複写紙48に転写する。転写
が完了した感光ドラム24は高圧発生装置25より高電圧供
給された除電電極55によつて複写紙48の除電を行う。

通常カラー原稿の場合は上記動作を４色分４回くり返
して転写ドラムを４回転して各色を重ね合わせる。もし
黒１色だけの原稿の場合は後述のように１回の光学移動
が完了した時点で原稿が黒１色だけしかない事を検出す
るとG,Rのスキヤン、現像、転写等のプロセスをジヤン
プし黒画像の複写動作を開始する。つまりカラー原稿の
場合は４色分の動作時間が必要だが黒１色の原稿の場合
は２色分又は１色分の動作時間に短縮出来る。２回又は
４回転写が完了した複写紙はグリツパ57からはがされて
搬送フアン58によつてベルト59上に吸着されて定着部60
に導かれ定着してから機外に送り出される。

第２図及び第３図は、画像処理回路図を示す。ダイク
ロフイルターより３色に分解された原稿の光がCCD14,1
6,18を照射すると、その出力はCCD基板101,102,103で増
幅されA/D変換して次のシエーデイングユニツト104に８
ビツトパラレルで送られる。CCDの入射光量が同一の時
（白い時）CCDの１ビツトごとの出力データが等しくな
るようにさらに３色用のCCD14,16,18のバラツキがなく
なるよう更正するのがシエーデイングユニツト104でRAM
構成であり、データがアドレスとなつて適正出力がされ
る。

次にγ補正ユニツト105による入出力間の階調性をリ
ニア化するべく最適のγカーブをスイツチ106,107,108
の値を切り換える事で選択する。尚、８ビツトから上位
６ビツト処理にしたのは有意なレベル領域での処理をと
るためである。

次にマスキング処理ユニツト109により各B,G,R信号を
同時に演算処理を行つて各色成分の混合比を変えて色補
正を行う。この演算は系数乗算ROM、加減算ROMにより行
う。各色の混合比はスイツチ110〜118の値（系数）を切
り換えることにより行う。尚、演算値を上位４ビツトに
したのも有意な領域レベルにしぼつたためである。

次にUCR処理ユニツト119において各コンパレータCOMP
と各ゲートMiNによる論理によりB,G,Rの最小値信号が判
別される。その最小信号にスイツチ120の値によつて任
意の係数をかけた値を黒レベル信号とする。その値を各
UCRにより各色から減じる。その信号は２系統に分岐し
１つは本体制御部からのセレクト信号121,122,123によ
りこのうちの一色の信号がデイザ処理ユニツト124に送
られる。デイザ処理ユニツト124では各色信号が深みの
ある信号で例えば６ビツト信号をテーブル参照のデイザ
ROMを利用して比較して１ビツトの１か０のデジタル信
号に直してレーザの変調がし易い様にする。次にこの信
号をRWラインメモリを通り多値化処理ユニツト125で多
値化しレーザドライバユニツト126でレーザ21を駆動す
る。尚、デイザ処理ユニットは域値レベルの低いものを
配列したROM₁、高い配列のROM₃、中間のROM₂を有し、入
力信号を同時にこれらのROM出力と比較し、各コンパレ
ータからの出力をメモリに入れラツチし、そして１画素
３等分する。つまり１画素をφ_１〜φ_３の巾の違うパル
スで区切り、各々ROM_１〜３に対応させて出力し、それ
により４値化した出力でビームを４通りのパルス幅変調
をして１画素を表わすことができる。

尚第2,3図の処理X,Y,Zの入力と略同時にリアルタイム
（実時間）でなされる。

一方分岐した他の信号は中間調判定回路127へ送られ
る。メモリ128−1,128−2,128−３はθθ番地からθＦ
番地にはθが、１θ番地から2E番地には１が、2F番地か
ら3F番地にはθが記憶してある。メモリB128−１に入力
する6BiTの信号はCCDに入力した光の強弱により光の多
い時（原稿の濃度が低い）のθθから光の少ない時（原
稿の濃度が高い）の3Fまで64通りに変化する。

１例としてθθ〜θＦの信号の時低濃度、１θ〜2Eの
信号の時中間濃度、2F〜3Fの信号の時高濃度信号とす
る。メモリＢに中間濃度信号が入力すると１を出力し、
それ以外はθを出力する。これをラツチ回路129でクロ
ツクに同期してホールド回路130に入力する。

この動作をフローチヤート第４図を用いて説明する。第
１図69より光学スキヤン201の直前にRESET信号200を入
力し、出力Q₁〜Q₃をリセツトしておく。最初の光学スキ
ヤンで１度でも中間濃度信号があれば、ホールド回路は
１を出力しその結果オアゲートの出力140はＨとなる。
制御回路69（第１図）はこの信号を光学スキヤン完了20
2の直後にチエツクし、203がＨ信号であれば制御回路69
は切換信号144によりセレクタ141〜143をデイザ側に切
り換え（ステツプ204）デイザ処理をし、Ｌ信号であれ
ば切換信号144によりセレクタ141〜143を固定データ側
に切り換えて（ステツプ205）デイザ処理をオミツトす
る。

この１回目の光学スキヤンとして再生像形成に直接関
わる本スキヤンでなく、画像を高速で前スキヤン（再生
像形成しない）することにより予めデイザ選択制御して
おくこともできる。

また中間濃度と判定する範囲は１とθの記憶パターンを
変えたメモリを切り換えることにより、自由に決める事
も可能である。

第５図の様な回路を第２図のx,y,zに追加又は交換
し、第１図−64からのBD信号（１ラインのビームスキヤ
ンの終了検知による信号）をカウン145に入力し、適当
なカウント値（例えばデイザマトリツクスが４×４）な
ら４でRESET信号をかけ、信号140を第３図の切り換え信
号144に入力することにより、４ラインごとに中間濃度
部があれば遂次デイザ処理を行うことができる。従つて
領域毎にデイザを選択制御できるのである。

このように簡単な回路で中間濃度の有る原稿はデイザ
処理をして、高階調のプリントを中間濃度のないものは
デイザ処理を行わず、高解像のプリントを得ることがで
きる。

尚第２図のB,G,Rの入力信号がホストコンピユータか
らのものであつても、本発明は有効であり、又X,Y,Zの
接続点で必要に応じてホストとCCDリーダとを切り換え
ることができる。この場合ホストからの伝送信号の頭に
中間調なしのコマンド信号が付されている場合は、これ
を判定してデイザ処理をオミツトする様セレクタ制御す
ることもできる。又１画素４ドツトタイプのプリンタ，
サーマルプリンタ，インクジエツトプリンタにも本発明
は適用できる。

本例はデイザ処理をオミツトする場合、前述４値によ
るレーザドライブ信号のパルス巾変調を行うので、若干
の中間調再現が可能で、低レベルの中間調（見切りでデ
イザオミツトされている場合がある）の再現が可能とな
る。又数画素毎の判定もでき、同期を正確にして部分的
な前述の選択制御ができる。

第６図は以上の色画像に文字，数字等を挿入するため
の回路図である。

200は文字，数値をコードデータとして発生するコー
ド発生手段、M₁はそのコードデータをコード発生と同時
に格納するバツフアメモリ、ADC₁はそのメモリの書込
み，読出しを行うべくアドレスを制御するアドレスカウ
ンタ、CGはメモリM₁から読出されたコードデータにより
文字，数値をドツトパターン像データとして出力する周
知のキヤラクタゼネレータ、M₂はCGからのドツトデータ
を出力と同時に格納するバツフアメモリで、画像データ
の一画素にCGからの１ドツトを対応させる様格納する、
即ち複数文字，数字分のドツトパターンが各文字，各数
値を再生像と同様の所定の間隔もたして格納される。AD
C₂はメモリM₂の書込み，読出しを行うべくアドレスを制
御するアドレスカウンタで、しかもこれは読出し開始の
タイミングを、カラー画像データの処理進行と同期をと
つて決定するもので、カラー像上での文字合成位置を決
定できる。201はそのタイミングをプリセツトする信号
入力源で、201によるプリセツト座標X,Yに第２図による
画像処理が達するとメモリM₂からの読出しを開始し、デ
イザ処理後の上記位置に対応したカラー再生出力から文
字出力を合成するのである。

205は比較器206の出力がＬ（白，中間調）のとき、CG
のドツト出力をＨ（黒）で出力するゲート、204は比較
器の出力がＨ（黒）のとき、Ｌ（白）で出力するインバ
ータである。比較器206は第２図のブラツク成分の出力
ＡがあるレベルL₁以上のときＨ、以下のときＬを出力す
る。従つて画像が暗つぽい下地色の場合CGからの文字像
を下地色から白ぬきにすべく、又明るい調子の場合文字
像を黒くすべくＢから上記レベルの信号を出力する。こ
のＢからの信号は第３図の210に入力され、デイザ処理
後の画像データと合成される。この場合挿入文字をデイ
ザ処理しないので解像度を損なうことがない。なお、21
0は、CGからのドットデータを出力すべき画素について
は、ディザ処理後の画像データをＢからの信号に置換す
る機能を有する。

R/W信号は書込み，読出し信号で、メモリM₂の読出し
信号はブラツク処理工程に同期してブラツクスキヤン，
ブラツクプロセスに付与され、それは文字として黒を形
成する様出力される。もしカラー像がブルーの単色像の
ときレツドで文字を挿入したい場合は、レツド処理工程
を更に実行するとともにＢ信号をその工程中のみ出力す
る様、読出し信号をレツド処理に同期してメモリM₂に付
与する。

アドレスカウンタADC₂はメモリM₁の読出し開始タイミ
ングを決めるべく、画像データ処理のドツト（CLK）の
カウントとラインのカウントをし、そのカウント値が20
1によるプリセツトX,Yに達すると、クロツクCLKに同期
してメモリM₂の読出しを開始させる。ドツトのカウント
はビツトを１ライン終了信号毎にカウント開始し、ライ
ンのカウントは１ラインスキヤン終了を示すレーザスキ
ヤナにおけるビーム検知信号又は１ライン分のビツトカ
ウント終了信号をカラーデータの処理開始から開始す
る。尚第5,6図の処理もリアルタイム（実時間）でなさ
れる。

第７図の如く第１図の複写機に付設のキー又は伝送ラ
インにより、メモリM₁に「1984」のコードが格納される
と、CGはそれをドツトパターンに変換してメモリM₂に格
納する。その終了後前述のカラーデータ処理が可能にな
る（この例では光学系による原稿スキヤンが可能にな
る。挿入データがないとするコマンド入力がない限りそ
れ迄は禁止されている。）カラーデータ処理を開始し、
ブラツクスキヤンの工程において201のプリセツト座標
X,Yに達すると、メモリM₂の読出しを開始し文字のＢ信
号をCLKと同期して遂次出力し、第３図で合成され、ブ
ラツク文字の潜像をドラム上に形成し、先のカラー像に
転写合成されて、文字入りのカラープリントが得られ
る。必要に応じ前述の如くしてレツド，ブルー等の他の
色文字で挿入することができる。

しかしの如く一部暗い色（黒）を下地とする位置に
文字が加入される場合は、前述の如く自動的にその下地
を信号Ａから判定して白ぬきの文字信号を形成して信号
Ｂとして出力する。この処置はカラー画像処理に対し、
実時間で達成できる様同期関係を正確にした回路構成を
する。尚201のプリセツトデータは第１図の複写機のキ
ー又は伝送されたコードデータで可能となる。200とし
てフオーマツトを格納したメモリROMであつてもいい。

ところでシマ模様の如く下地色が短い範囲でくり返す
様な場合、白ぬきをそれに応じて処理するとかえつて見
苦しいことがあり、その不都合を除去すべく第５図のＷ
点に遅延回路を設けて、所定範囲下地が暗い場合に限つ
て白ぬきを行うようにすることができる。

ところで白ぬきで全文字を追加する場合は、そのとき
のカラー画像処理工程でその処置ができるようメモリM₂
の読出しタイミングを決めることができる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によればカラー原稿とは別に発生
した文字、数字などの画像とカラー原稿中の文字領域及
び写真などのハーフトーン領域のいずれも良好に再現で
きるとともにカラー原稿と文字、数字などの画像を合成
する際の装置の構成を簡素化することができる。

即ち、本発明によれば、処理手段から面順次に出力さ
れる再生色成分信号に対して、キャラクタコード信号に
対応した画像信号を合成するので複数の色成分からハー
フトーン領域の判別を行う判別手段の判別が行われず、
キャラクタを良好に再現できるとともに、入力された複
数の色成分信号に合成する場合に比べて装置の構成を簡
素化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用できるカラー複写機の断面図、第
２図，第３図，第５図，第６図は画像処理部の回路図、
第４図は中間調判定のためのフローチヤート図、第７図
は再生像説明図であり、図中 27……画像処理ユニツト 127……黒判定回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の色成分信号を入力する入力手段と、 前記入力手段により入力された複数の色成分信号を処理
   し、複数色の再生色成分信号を面順次に出力する処理手
   段と、 前記入力手段により入力された複数の色成分信号からハ
   ーフトーン領域を判別する判別手段と、 前記処理手段により出力された再生色成分信号に対して
   前記判別手段によりハーフトーン領域であると判別され
   た領域についてはハーフトーン領域再現用の中間調処理
   を行い、ハーフトーン領域でないと判別された領域につ
   いては非ハーフトーン領域再現用の中間調処理を行って
   出力する中間調処理手段と、 与えられた所定のキャラクタを表すキャラクタコード信
   号に対応した画像信号を発生する発生手段と、 前記発生手段から発生した画像信号に応じて、 前記入力手段により入力された複数の色成分信号によっ
   て表される画像に前記所定のキャラクタを所定の色で合
   成する合成手段とを有し、 前記合成手段は、前記処理手段から面順次に出力される
   複数色の再生色成分信号のうち、前記所定の色に応じた
   再生色成分信号に前記発生手段から発生した画像信号を
   合成することを特徴とする画像処理装置。