説明

画像処理装置、画像処理方法、画像形成装置、プログラムおよび記録媒体

【課題】色ずれ補正チャートを読み取ることにより色ずれを補正し、有彩/無彩判定の判定不良を防止する。
【解決手段】有彩/無彩判定閾値補正部104は、画像読取り部101により読み取られた色判定補正チャートを基に各色相の色判定閾値を仮決定する。画像読取り部101により色ずれ補正チャートを読み取り、読み取ったレッド版、ブルー版の画像データを副走査方向に所定ラインずらした画像データに対して、仮決定された色判定閾値を用いて色判定を実行し、色判定されたとき、色判定閾値を補正して、再度色判定を実行し、色判定されなくなるまで閾値補正処理を繰り返す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ACS(オート・カラー・セレクト:自動カラー判定)を有する画像処理装置、画像処理方法、画像形成装置、プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
MFPの画像読取り部を構成する光源としてキセノンランプが使用されているが、低消費電力のLED(発光ダイオード)照明へ置き換えられている。しかし、LED照明は個体差が大きく同一部品でも色味がばらついてしまうという問題がある。
【0003】
このような色味のばらつきを補正する技術として、基準チャートを読み込み、色補正を行うカラーキャリブレーションがある。例えば、特許文献1では、第一のスキャナと第二のスキャナの特性を近づけるために、同一の基準チャートを読み取ったそれぞれのデータから補正値を算出し、読み取り差を補正している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、色情報のみで装置毎に補正すると、像域分離の色判定において、ショック・ジッタ(スキャナの読み取り時の振動による、RGBのデータラインの同期外れ)により発生する黒文字の色ずれ部を誤って色判定するという問題がある。また、従来、モノクロ原稿を読み取った場合に色ずれが発生してもモノクロと判定していたが、色ずれを考慮していないため、像域分離の色判定ではカラーと誤判定する問題もある。
【0005】
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、色ずれ補正チャートを読み取ることにより色ずれを補正し、有彩/無彩判定の判定不良を防止した画像処理装置、画像処理方法、画像形成装置、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、原稿を走査して原稿画像を読み取る読み取り手段と、前記原稿画像が有彩画像であるか無彩画像であるかを所定の閾値に基づいて判定する判定手段と、前記判定手段の閾値を補正する補正手段を備え、前記補正手段は、前記読み取り手段に起因する色ずれに基づいて前記閾値を補正することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、色ずれ補正チャートを読み取り、有彩/無彩判定の閾値を補正しているので、有彩/無彩判定の判定不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施例の画像処理装置の全体構成を示す。
【図2】画像処理部の構成を示す。
【図3】HSVの概念図を示す。
【図4】本発明の有彩/無彩判定閾値補正部の処理フローチャートである。
【図5】色判定補正チャートと色ずれ補正チャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。
【実施例1】
【0010】
図1は、本発明の実施例の画像処理装置の全体構成を示す。図1において、101は画像読取り部、102は有彩/無彩判定部、103は画像処理部、104は有彩/無彩判定閾値補正部、105はプロッタ部、106は像域分離部、107は操作表示部、108はバス制御回路部、109、113はメモリ、110はHDD、111はCPU、112はノースブリッジ、114はサウスブリッジ、115はROM、116は外部I/F回路部、117は外部入力装置、118はSDカードである。
【0011】
画像読取り部101は、原稿をCCD光電変換素子からなるラインセンサとA/Dコンバータとそれら駆動回路を有し、セットされた原稿をスキャンすることで原稿の濃淡情報をRGB各8ビットからなるデジタル画像データとして生成し出力する。
【0012】
図2は、画像処理部103の構成を示す。画像処理部103は、図2に示すように色補正部201と階調処理部202を備え、画像読取り部101によって読み取られた画像データに対して、色補正部201は有彩/無彩判定部102の有彩無彩判定結果に応じた色補正処理を行い、階調処理部202はディザ処理などにより2値または少値の画像を出力する。
【0013】
有彩/無彩判定部102の処理を以下、説明する。まず、画像読取り部101によって読み取られた原稿の画像データに対して、色相を判定する。ここでは、色相判定方法としてHSVを用いる。
【0014】
図3(a)は、HSVの概念図を示す。HSVは、円周方向の色相情報H、半径方向の彩度情報S、垂直方向の明度情報Vで表された色空間である。ここでは色相情報Hを用いて色相を判定する。
【0015】
HSVの色相は0°から360°で表され、画像読取り部101で読み取ったR,G,Bの値をそれぞれRs,Gs,Bsとし、それぞれの値の範囲を最小値0、最大値1.0とすると以下の式で表される。
・最大値がRsの場合
H=60×(Gs−Bs)/(Max(Rs,Gs,Bs)−Min(Rs,Gs,Bs))+0
ただし、Hがマイナスの値をとるときは以下のように計算する。
H=360+H
・最大値がGsの場合
H=60×(Bs−Rs)/(Max(Rs,Gs,Bs)−Min(Rs,Gs,Bs))+120
ただし、Hがマイナスの値をとるときは以下のように計算する。
H=360+H
・最大値がBsの場合
H=60×(Rs−Gs)/(Max(Rs,Gs,Bs)−Min(Rs,Gs,Bs))+240
ただし、Hがマイナスの値をとるときは以下のように計算する。
H=360+H
ここで、Max(Rs,Gs,Bs)はRs,Gs,Bsの内の最大値、Min(Rs,Gs,Bs)はRs,Gs,Bsの内の最小値を示す。以上の式により色相情報である、色相角が求められる。この色相角の範囲を設定することで色相情報の認識、色相の分割ができる。ただし、色相分割は色相角のどの角度にあるかを判定しているだけであるので、画像データが無彩か有彩かを判定する閾値を決める必要がある。
【0016】
本発明では、色相毎に閾値を設定することで有彩か無彩かを判定する。閾値は以下のように決める。色相をイエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルーの各色に分類し、aからbの角度にあるものをイエローの色相角、bからcの角度にあるものをレッドの色相角、cからdをマゼンタ、dからeをブルー、eからfをシアン、fからaをグリーンの色相と仮定する。
【0017】
次に、各色相に対して、RGBのMax(最大値)とMin(最小値)の差分を求める。基本的に色情報はRGB値の差分が小さいほど無彩情報となる。ただし、色相毎に無彩情報となるRGB値の差は異なるため、色相情報ごとにMax,Minの差分に対する閾値Zを持ち、その閾値以下の差分に対しては無彩判定とすることで、対象画素に対して有彩/無彩判定を行う。各色相の閾値は以下のようになる。
【0018】
R色判定閾値はZr、G色判定閾値はZg、B色判定閾値はZb、C色判定閾値はZc、M色判定閾値はZm、Y色判定閾値はZyである。また、色の薄い部分は、原稿の白地情報であると推測されるため、RGBの最大値が白地と仮定する閾値Zwhよりも小さい値の場合には、白地として判定を行う。これにより、色相を判定することができる。
【0019】
次いで、有彩/無彩判定部102は、色相の判定結果を用いて、原稿の画像データを構成する、m×n画素の色情報を基に、原稿画像が有彩画像であるか無彩画像であるかを判定する。
【0020】
有彩無彩の判定は、図3(b)に示す点数方式を用いて行う。すなわち、m×n画素の各画素の色相(白画素、R画素、…Y画素、黒画素)に対応したC、M、Yの各点数を合計(Cの合計、Mの合計、Yの合計)し、合計結果を基に以下の条件を満たすとき、原稿画像は無彩画像と判定し、そうでないとき有彩画像と判定する。
・最大値と最小値の差分が第1の値以下
・最小値が第2の値以上
ここで、第1、第2の値はそれぞれ画像読み取り部(スキャナ)の特性によって決定される。
【0021】
しかし、画像読み取り部(スキャナ)101の照明としてLED照明を使用する場合には、同一の規格品でも色むらが発生することが知られている。色むらが発生すると同一のMFPでも、有彩無彩の判定結果が変化してしまう。そこで、本発明では、色補正チャートを用いて閾値を補正することで、照明の個体差を吸収し、有彩/無彩判定結果のバラツキを抑える。
【0022】
図4は、本発明の色むらを補正する、有彩/無彩判定閾値補正部の処理フローチャートである。図5(a)は色判定補正チャートであり、図5(b)は色ずれ補正チャートである。図5(a)の色判定補正チャートは、補正したい色をN階調として配列して作成されたものである。このチャートを画像読み取り部101で読み取り(ステップ301)、予め設定された基準値(基準読取値)と比較して差分を抽出する。
【0023】
基準をA、読み取られた値をBとした場合、色相ごとの補正量Xは以下の式で表される。
X=A/B
これを色相ごとに算出すると、補正量Xは以下のようになる。
【0024】
R色相補正量はXr、G色相補正量はXg、B色相補正量はXb、C色相補正量はXc、M色相補正量はXm、Y色相補正量はXyであり、算出された色相補正量Xr〜Xyを用いて、上記した色判定閾値を補正する。補正された色判定閾値をZ’とした場合、補正された色判定閾値は以下のようになる(ステップ302)。
R色判定閾値(補正後)Z’r=Zr×Xr
G色判定閾値(補正後)Z’g=Zg×Xg
B色判定閾値(補正後)Z’b=Zb×Xb
C色判定閾値(補正後)Z’c=Zc×Xc
M色判定閾値(補正後)Z’m=Zm×Xm
Y色判定閾値(補正後)Z’y=Zy×Xy
以上の処理により、色判定閾値の補正が行われる。
【0025】
次に、色ずれ補正を説明する。色ずれ補正チャートは、図5(b)に示すように千鳥状の線からなるチャートである。このチャートは、nドットの太さのラインで、R=G=Bの黒ラインで描かれている。このラインは、副走査方向にすべての走査ラインを網羅するように引かれている。
【0026】
この色ずれ補正チャートを画像読み取り部101で読み取り(ステップ303)、読み取られた画像データに対して有彩/無彩判定を行う。有彩/無彩判定は上記した方法を用いる。色ずれ判定用チャートは黒単色となっているため、基本的に無彩と判定されなければならないが、画像読み取り部101の読み取り時の振動やショック・ジッタにより色ずれが発生し、無彩部が有彩に誤判定されてしまう。
【0027】
色ずれ判定用チャートを読み取り、有彩判定されるラインは色ずれ発生箇所であるとし、このラインは有彩/無彩判定を行わない方法もあるが、ここでは色ずれ判定用チャートを読み取り、読み取った画像に対して補正後の色判定閾値Z’で有彩/無彩判定を行う(ステップ308)。補正後の色判定閾値Z’で色判定を行い、色ずれ補正チャート全体が色判定されないかを判定する(ステップ309)。判定結果で色判定された場合には(ステップ309でNo)、再び色判定閾値Z’を補正する(ステップ310)。
【0028】
再補正方法を説明すると、再補正後の色判定閾値をZ”とした場合、閾値を以下のように補正する。
R色判定閾値(再補正後)Z”r=Z’r+Pr
G色判定閾値(再補正後)Z”g=Z’g+Pg
B色判定閾値(再補正後)Z”b=Z’b+Pb
C色判定閾値(再補正後)Z”c=Z’c+Pc
M色判定閾値(再補正後)Z”m=Z’m+Pm
Y色判定閾値(再補正後)Z”y=Z’y+Py
ここで、Pr〜Pyは、パラメータの設計段階で予め設定される正の数である。前述したように、色判定閾値は値が大きいほど有彩判定されなくなる。色ずれによって発生する誤った色判定を解消するには、色判定閾値の値を大きくする必要があるが、予め設定されたPr〜Pyの値を用いて色判定閾値を補正することで、色判定処理が軽減される。色ずれ補正チャートの画像データに対して上記した色判定処理を繰り返し行うことにより、最終的な色判定閾値が決定される(ステップ311)。
【0029】
上記した色ずれは、画像読み取り部101で読み取りを行なう度に異なる可能性がある。そこで、本発明では、色ずれを画像処理により擬似的に発生させ、色ずれに強い閾値の補正を行う。色ずれを画像処理により擬似的に発生させるには、図4のステップ304、306に示す副走査方向へ所定ライン(nライン)ずらすという手法を用いる。
【0030】
すなわち、画像読み取り部101のショック・ジッタは、基本的にスキャナ走査の副走査方向に発生する。また、画像読み取り部101は、R、G、Bの3本のラインセンサから構成され、R、G、Bの順番で、ラインセンサがLライン(例えば4ライン)間隔で並んでいる。このLライン間隔で並んでいるラインセンサで読み取る際に、ショック・ジッタと呼ばれるスキャナの振動により、RラインやBラインがずれて読み取られることで色ずれが発生する。
【0031】
本発明では、副走査方向にR版もしくはB版をずらすことで、擬似的に副走査方向のnラインずれを発生させる(ステップ304、306)。つまり、例えばRラインセンサで読み取った画像データの先頭ラインから、所定ライン(nライン)離れた画像データを保存し(ステップ307)、所定ライン離れた画像データに対して、補正された色判定閾値Z’を用いて色判定を行う(ステップ308)。
【0032】
所定ラインの色ずれは、スキャナの振動特性によって予め設定されるパラメータである。このR版とB版の色ずれを擬似的に発生させた画像データに対して、補正された色判定閾値Z’を用いて色判定を行い、いずれか一方の画像データに対して有彩判定となった場合は、色判定閾値の再補正を行い、有彩判定を繰り返し行うことで色判定閾値を補正する。以上の処理により、色判定の閾値が補正される。このように、副走査方向に所定ライン(nライン)ずらしてから補正することで、色ずれに対する許容値を大きくすることができる。
【0033】
以下、図1、図2を用いて本発明の画像処理装置の動作を説明する。
(閾値補正動作)
ユーザーは、操作表示部107から補正動作の開始を指示する。操作表示部107は、ユーザーから入力された情報を、機器内部の制御コマンドデータに変換して発行し、発行された制御コマンドデータはPCIバス、バス制御回路部108、AGPバスを介してCPU111に通知される。CPU111は補正開始の制御コマンドデータに従って、補正動作プロセスのプログラムを実行し、補正動作に必要な設定や動作を順に実行する。
読み取り部101は、色判定補正チャート、色ずれ補正チャートをスキャンし、RGB各8ビットからなるデジタル画像データを、PCIバス、バス制御回路部108を介してメモリ109に蓄積する。CPU111は、画像処理部103に対して補正処理を設定する。画像処理部103は補正処理を実行し、補正処理の結果であるパラメータ(色判定閾値)はPCIバス、バス制御回路部108を介してメモリ109に蓄積されている、有彩/無彩判定のパラメータ(色判定閾値)を更新する。
【0034】
(コピー動作)
ユーザーは、原稿を読み取り部101にセットし、所望するモード等の設定とコピー開始の入力を操作表示部107で行う。操作表示部107はユーザーから入力された情報を、機器内部の制御コマンドデータに変換して発行し、発行された制御コマンドデータはPCIバス、バス制御回路部108、AGPバスを介してCPU111に通知される。CPU111はコピー開始の制御コマンドデータに従って、コピー動作プロセスのプログラムを実行し、コピー動作に必要な設定や動作を順に実行する。
【0035】
読み取り部101で原稿をスキャンし、RGB各8ビットからなるデジタル画像データを、PCIバス、バス制御回路部108を介してメモリ109に蓄積する。CPU111は画像処理部103に、ユーザーの所望するモードに従った後述する処理の設定を行う。
このとき、ユーザーがデータを保存する場合、メモリ109内のRGB各8ビットの画像データをHDD110に保存する。メモリ109に蓄積したRGB各8ビットのデータは、像域分離部106に送られ、像域分離部106では、エッジ判定、白背景判定、網点判定、グレー判定を行い、判定結果から文字か絵柄かを判定する。
【0036】
像域分離部106の処理と並行して、画像処理部103では、像域分離部106で判定された画像の特徴に応じたフィルタ処理および色補正処理を行う。像域分離部106で判定されたデータは、拡張バスを通り、図2に示すように画像処理部106内のフィルタ部、色補正部201および変倍部に送られる。変倍部では、縦横変倍処理を行い、変倍処理されたデータは再びメモリ109に蓄積される。メモリ109に蓄積されたCMYK各2ビットの画像データは、PCIバス、バス制御回路部108を介して、プロッタ部105に送られ、プロッタ部105は受け取ったCMYK各2ビットの画像データを転写紙に出力し、原稿のコピーが生成される。
【0037】
(スキャナ動作)
ユーザーは原稿を読み取り部101にセットし、所望するモード等の設定とスキャナ送信開始の入力を操作表示部107で行う。操作表示部107はユーザーから入力された情報を、機器内部の制御コマンドデータに変換して発行し、発行された制御コマンドデータはPCIバス、バス制御回路部108、AGPバスを介してCPU111に通知される。
CPU111はスキャナ開始の制御コマンドデータに従って、スキャナ送信動作プロセスのプログラムを実行し、スキャナ送信動作に必要な設定や動作を順に実行する。
【0038】
読み取り部101で原稿をスキャンし、RGB各8ビットからなるデジタル画像データを、PCIバス、バス制御回路部108を介してメモリ109に蓄積する。CPU111は画像処理部103に、ユーザーの所望するモードに従った後述する処理の設定を行う。
【0039】
このとき、ユーザーがデータを保存する場合、メモリ109内のRGB各8ビットの画像データをHDD110に保存する。メモリ109に蓄積したRGB各8ビットのデータは、像域分離部106に送られる。
【0040】
像域分離部106では、エッジ判定、白背景判定、網点判定、グレー判定を行い、判定結果から文字か絵柄かを判定する。像域分離部106の処理と並行して、画像処理部103では、像域分離部106で判定された画像の特徴に応じたフィルタ処理および色補正処理を行う。
【0041】
像域分離部106内で判定されたデータは、拡張バスを通り、図2に示す画像処理部103内のフィルタ部、色補正部および変倍部に送られ、変倍部では縦横変倍処理を行い、変倍処理されたデータは再びメモリ109に蓄積される。メモリ109に蓄積されたsRGB各8ビットの画像データは、バス制御回路部108、AGPバス、ノースブリッジ112、PCIバス、外部I/F回路部116を介して、ネットワークに送出され、外部サーバやPC117に対してスキャナ送信が行われる。
【0042】
(プリンタ動作)
ユーザーは、PC117のアプリケーションソフトを通じて電子ドキュメントの印刷を行う。アプリケーションソフトを使用する際、ユーザーは、不正コピー防止機能を付加することができるが、その領域を任意に設定することができる。
【0043】
PC117のプリンタドライバソフトは、印刷指定された電子ドキュメントのレンダリングを行い、CMYK各2ビットのデジタル画像データを生成する。PC117はネットワークを介して、本発明の画像処理装置にプリントの要求と生成したCMYK各2ビットのデジタル画像データを送出する。
【0044】
CPU111は、外部I/F回路部116、PCIバス、ノースブリッジ112を介して、PC117からのプリント要求の制御コマンドデータを受け取ると、プリンタ動作プロセスのプログラムを実行し、必要な設定や動作を順に実行する。
【0045】
PC117からネットワークを介して送られてくるCMYK各2ビットのデジタル画像データは、外部I/F回路部116、PCIバス、ノースブリッジ112、バス制御回路部108を介して、メモリ109に蓄積する。メモリ109に蓄積されたCMYK各2ビットの画像データは、PCIバス、バス制御回路部108を介して、プロッタ部105に送られ、プロッタ部105は受け取ったCMYK各2ビットの画像データを転写紙に出力し、プリンタ処理を行う。
【0046】
また、本発明の画像処理装置を用いてACS判定を行い、利用者のコスト低減、処理時間の短縮、PCの記憶容量を節約できる画像形成装置を提供することができる。また、本発明の画像処理装置を用い、画像の特徴に応じてフィルタ処理、色補正を行い、フィルタ処理、色補正された画像データに基づいて作像された画像を用紙上に転写することにより高品質の画像を出力する画像形成装置を提供することができる。
【0047】
さらに、本発明は、前述した実施例の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。また、本発明の実施例の機能等を実現するためのプログラムは、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。
【符号の説明】
【0048】
101 画像読取り部
102 有彩/無彩判定部
103 画像処理部
104 有彩/無彩判定閾値補正部
105 プロッタ部
106 像域分離部
107 操作表示部
108 バス制御回路部
109、113 メモリ
110 HDD
111 CPU
112 ノースブリッジ
114 サウスブリッジ
115 ROM
116 外部I/F回路部
117 外部入力装置
118 SDカード
【先行技術文献】
【特許文献】
【0049】
【特許文献1】特開2003−32504号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原稿を走査して原稿画像を読み取る読み取り手段と、前記原稿画像が有彩画像であるか無彩画像であるかを所定の閾値に基づいて判定する判定手段と、前記判定手段の閾値を補正する補正手段を備え、前記補正手段は、前記読み取り手段に起因する色ずれに基づいて前記閾値を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記読み取り手段は第1のチャートを読み取り、前記補正手段は、前記読み取られた第1のチャートの色相に基づいて前記閾値を補正した後、前記読み取り手段は第2のチャートを読み取り、前記補正手段は、前記読み取られた第2のチャートの色ずれに基づいて前記閾値を補正することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記補正手段は、前記第2のチャートを読み取った後、レッド版、ブルー版の画像データを、それぞれ副走査方向に所定ラインずらした画像データを参照して前記閾値を補正することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記第1のチャートは、複数の階調値からなる所定色の画像を含み、前記第2のチャートは、主走査方向に形成された黒ラインが副走査方向に配列されている複数の黒ラインを含むことを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
原稿を走査して原稿画像を読み取る読み取り工程と、前記原稿画像が有彩画像であるか無彩画像であるかを所定の閾値に基づいて判定する判定工程と、前記判定工程の閾値を補正する補正工程を備え、前記補正工程は、前記読み取り工程に起因する色ずれに基づいて前記閾値を補正することを特徴とする画像処理方法。
【請求項7】
請求項6記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項8】
請求項6記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−62729(P2013−62729A)
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−200705(P2011−200705)
【出願日】平成23年9月14日(2011.9.14)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】