(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の空間フィルタ手段と、
複数の色信号が入力したとき、各空間フィルタ手段を並列に接続してそれぞれが各色信号を処理するように成し、単一の色信号が入力したとき、複数の空間フィルタ手段のうちの２個以上を直列に接続し、この直列接続された空間フィルタ手段により、上記単一の色信号を処理するように成す切替手段とを備えた画像処理装置。
【請求項２】
複数の空間フィルタ手段と、
複数の色信号が入力したとき、各空間フィルタ手段を並列に接続してそれぞれが各色信号を処理するように成し、単一の色信号が入力したとき、複数の空間フィルタ手段のうちの２個以上に上記単一の色信号がそれぞれ入力するように成す切替手段とを備えた画像処理装置。
【請求項３】
上記２個以上の空間フィルタ手段の出力を用いて所定の演算を行う演算手段を設けた請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
カラー処理モードと単色処理モードを有し、
画像データに対してフィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段を備える画像処理装置であって、
上記空間フィルタ処理手段は複数の空間フィルタ処理部を有し、
上記カラー処理モードが設定された場合は、入力カラー画像データを構成する複数の色成分データの各々に対して上記空間フィルタ処理部を用いて並列にフィルタ処理し、
上記単色処理モードが設定された場合は、入力単色画像データに対して上記複数の空間フィルタのうち２個以上の空間フィルタを用いてフィルタ処理することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
上記単色処理モードが設定された場合は、上記２個以上の空間フィルタを直列に接続することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
上記単色処理モードは、白黒処理モードであることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項７】
上記白黒処理モード時は、２個以上の空間フィルタを用いることによりモアレを抑圧し、エッジの尖鋭度を上げることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ＦＡＸ、プリンタ等において画像信号を処理する画像処理装置に関し、特にカラー画像と白黒画像を共に扱う画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機として、アナログ複写機、ディジタル白黒複写機及びディジタルカラー複写機等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラーディジタル複写機は高価であるという問題があった。また、白黒ディジタル複写機は、アナログ複写機並のコストでの実現が可能となりつつあるが、白黒ディジタル複写機はアナログ複写機に比べて文字の品位が劣るという問題があった。
【０００４】
本発明は、コストアップすることなく、高性能なフィルタ演算を行えるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明においては、複数の空間フィルタ手段と、複数の色信号が入力したとき、各空間フィルタ手段を並列に接続してそれぞれが各色信号を処理するように成し、単一の色信号が入力したとき、複数の空間フィルタ手段のうちの２個以上を直列に接続し、この直列接続された空間フィルタ手段により、上記単一の色信号を処理するように成す切替手段とを設けている。
【０００６】
請求項２の発明においては、複数の空間フィルタ手段と、複数の色信号が入力したとき、各空間フィルタ手段を並列に接続してそれぞれが各色信号を処理するように成し、単一の色信号が入力したとき、複数の空間フィルタ手段のうちの２個以上に上記単一の色信号がそれぞれ入力するように成す切替手段とを設けている。
【０００７】
請求項４の発明においては、カラー処理モードと単色処理モードを有し、画像データに対してフィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段を備える画像処理装置であって、上記空間フィルタ処理手段は複数の空間フィルタ処理部を有し、上記カラー処理モードが設定された場合は、入力カラー画像データを構成する複数の色成分データの各々に対して上記空間フィルタ処理部を用いて並列にフィルタ処理し、上記単色処理モードが設定された場合は、入力単色画像データに対して上記複数の空間フィルタのうち２個以上の空間フィルタを用いてフィルタ処理するようにしている。
【０００８】
【作用】
本発明によれば、カラーモード時には、複数色に対して並列に動作するように複数の空間フィルタ手段を並列に用い、単色モード時には、単色信号を複数の空間フィルタ手段の２個以上を用いて処理することにより、等価的により高精度、より高性能なフィルタ演算をコストアップすることなく実現可能となり、これによって、単色画像でも高品位な画像再生が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図３は白黒等の単色モードとカラーモードとを行うディジタル複写機に本発明を実施したシステムの形態を示す。
図において、固体撮像素子等で構成されるカラーセンサ２で読み取り得られたＲ．Ｇ．Ｂ画像信号は、画像のムラをシェーディング補正部３で均一に補正した後、センサフィルタの特性によって生じる歪を補正する色補正を色空間変換部４で行う。
【００１０】
まず、カラーモード時における色補正された輝度ＲＧＢ信号に対する処理を説明する。
輝度ＲＧＢ信号を対数変換部８で８ビットの濃度レベルを有するＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロー）の信号に変換する。次にＣＭＹ信号を色補正部１０により記録部１６で用いる色材の特性等に応じて色補正してＫ（黒）ＣＭＹ信号を出力する。さらに、必要に応じて変倍部１１で変倍する。
【００１１】
次に空間フィルタ部１３で、画像の先鋭度の補正及びモアレ除去を行った後、濃度調整をγ補正部１４で行う。次に中間調処理部１５により８ビット画像信号を１ビットに疑似中間調処理し、２値の画像信号を記録部１６に出力する。尚、外部ＩＦ１、５は８ビットと１ビットの画像信号を外部に対して入出力するインタフェースである。
操作部２０は、例えばカラーモードや白黒モード等の各モードの設定又は色補正の各種パラメータの設定をユーザがマニュアルで行う。
【００１２】
本発明の特徴は、空間フィルタ部１３の構成にある。図４は空間フィルタ部１３の従来の構成を示す。
図４において、通常カラー印字を同時に行える装置では、記録すべきＫＣＭＹ４色の信号１００、２００、３００、４００に各々に対して独立に空間フィルタ１１０、２１０、３１０、４１０を有している。
【００１３】
図５はＫ信号１００についての空間フィルタ１１０の構成を示す。
図５において、入力したＫ信号１００を遅延メモリ１０１、１０２、１０３、１０４を用いて各々１ラインずつ遅延保持し、さらに各遅延メモリ１０１、１０２、１０３、１０４の出力信号及び入力Ｋ信号１００を各々１画素毎に５段のフリップフロップ（図示せず）等で遅延保持することによって、各注目画素を中心とする５×５画素の画像信号を同時に参照できる。その際、各隣接画素位置にＣＰＵ１７により設定されたフィルタの係数としての重み係数１０５を対応させ、この係数１０５と画像信号との積和演算を行うことにより、空間フィルタ出力１２０が得られる。尚、他の空間フィルタ２１０、３１０、４１０も同様に構成されている。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態による空間フィルタ部１３の構成を示す。１１１、１１２、２０１はマルチプレクサであり、他の部分は図４と同一に構成されている。
【００１５】
次に動作について説明する。
カラーモード時には、マルチプレクサ１１１、１１２、２１０は図４と実質的に同一構成となるように切替えられる。従って各入力ＫＣＭＹ信号１００、２００、３００、４００が各空間フィルタ１１０、２１０、３１０、４１０で処理され、各フィルタ出力１２０、２２０、３２０、４２０が得られる。
【００１６】
一方、白黒単色複写を行う白黒モードにおいては、黒のＫ信号１００のみが有効であり、他の色のＣＭＹ信号２００、３００、４００は記録に使用されないとする。また、各マルチプレクサ１１１、１１２、２０１が切り替えられる。マルチプレクサ１１１は空間フィルタ１１０で処理した信号をマルチプレクサ２０１に出力し、マルチプレクサ２０１は上記信号をフィルタ２１０に入力する。空間フィルタ２１０でさらにフィルタ処理された信号は、マルチプレクサ１１２を介してフィルタ出力１２０として出力される。
上述のように本実施の形態では、カラー用に備えている空間フィルタを白黒モード時に２段縦続接続して用いるようにしている。
【００１７】
一般に空間フィルタはそのサイズが大きい程、所望する複雑なフィルタ特性が得られやすいが、同様のフィルタ特性はより小さいサイズのフィルタを用いて多重に処理することによっても得られる。本実施の形態で用いるＣＰＵ１７によって設定される重み係数（×１／１２８）１０５の例を図６に示す。
本実施の形態では、図１の空間フィルタ１１０に例えば図６の（Ａ）を用い空間フィルタ２１０に図６の（Ｂ）を用いる。
【００１８】
次に、白黒モード時における色補正された輝度ＲＧＢ信号に対する処理を説明する。
輝度ＲＧＢ信号に対して対数変換部８及び色補正部１０の回路を用いてＲＧＢ各成分信号を所定の割合で乗算し合成することにより、入力信号の輝度成分を示す輝度信号Ｙを生成する。
そして、カラーモード時と同様に変倍部１１、空間フィルタ部１３及び中間調処理部１５で各処理を行い、記録部１６に出力する。
なお、輝度信号ＹはＫ線を通り、上記各処理が行われる。
【００１９】
ＣＰＵ１７、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ１９、操作部２０はＣＰＵバス２１を通して各部と接続されている。
ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１８に格納されているプログラムに基づきＲＡＭ１９をワークメモリとして用いて、操作部２０によって設定されたモード等に基づき上記各部を制御する。
【００２０】
図６の（Ａ）は４００ＤＰＩ（ドット／インチ）の画像に対してほぼ２本／ｍｍの空間遮断周波数を持つＬＰＦ（ローパスフィルタ）であり、図６の（Ｂ）はほぼ４本／ｍｍの空間周波数を中心とするＢＰＦ（ハンドパスフィルタ）となる。従って、空間フィルタ１１０、２１０の２段縦続処理により、ほぼ３本／ｍｍの空間周波数で１以上の利得を持ち、かつほぼ４本／ｍｍの遮断周波数で広域が抑圧された周波数特性が得られる。この特性は定性的に網点画像に対してモアレ抑圧の効果と文字の尖鋭度とを両立する優れたフィルタ特性といえる。
【００２１】
尚、他の特性も空間フィルタ１１０、２１０の組み合わせで可能であり、一般的に５×５画素領域での空間フィルタを２回施すことで、ほぼ７×７画素領域で行うのと同様のフィルタ処理が可能となる。
また、さらに空間フィルタ３１０、４１０を用いて２段、３段の縦続処理とすることにより、コストアップすることなく、等価的に１１×１１、１３×１３画素領域まで処理範囲を広げることが可能となる。
【００２２】
この第１の実施の形態によれば、カラーモード時で用いる各色成分ごとに設定された空間フィルタを、白黒モード時では黒成分（輝度成分）に対して複数用いることにより、白黒モード時において重要となる文字の品位をコストアップすることなく、簡単な構成で上げることができる。
【００２３】
図２は空間フィルタ部１３の第２の実施の形態を示す。
図５において、１１３、２０１、３０１はマルチプレクサ、１１４は演算部である。他の部分は、図１、図４と同一に構成されている。
【００２４】
次に動作について説明する。
カラーモード時には、第１の実施の形態と同様に、マルチプレクサ１１３、２０１、３０１は、各々入力されたＫＣＭＹ信号１００、２００、３００、４００を各空間フィルタ１１０、２１０、３１０、４１０で並列に処理し、各フィルタ出力１２０、２２０、３２０、４２０が得られるように切り替えられる。
【００２５】
白黒モード時においては、マルチプレクサ１１３、２０１、３０１が切り替えられ空間フィルタ１１０は黒のＫ信号１００を空間フィルタ１１０で処理して演算部１１４へ入力する。また、空間フィルタ２１０は同じくＫ信号１００を処理して演算部１１４へ入力する。さらに空間フィルタ３１０は同じくＫ信号１００を処理して演算部１１４へ入力する。この時空間フィルタ１１０は例えば、図６（Ｃ）の重み係数１０５を用い、空間フィルタ２１０は図６（Ｄ）の重み係数１０５を用い、空間フィルタ３１０は図６（Ｅ）の重み係数１０５を用いる。
【００２６】
すなわち、本実施の形態では、同じＫ信号１００に対して各空間フィルタで独立にフィルタ演算を行い、空間フィルタ１１０は６００ＤＰＩの画像に対して６本／ｍｍのＢＰＦとなり、空間フィルタ２１０、３１０では、各々直行する４〜６本の細線に対する所謂ラプラシアン成分が得られる。
演算器１１４は両ラプラシアン成分の比較を行い、いずれか一方を空間フィルタ１１０の出力に加算して出力する。このとき、マルチプレクサ１１３は演算部１１４の出力をＫ信号に対するフィルタ出力１２０となるように切り替える。この処理は第１の実施の形態と同様にモアレ抑圧のため、網点画像への画像強調を抑え、文字細線の強調を適応的に行う例であり、やはりコストをあげることなく良好な結果が得られる。
【００２７】
尚、第１、第２の実施の形態は、５×５画素の例であるが、さらに大きなフィルタで有るほどコストメリットは大きくなり、フィルタ演算のアルゴルに限定されない。
また、黒以外の他の単色に対しても適用が可能である。
また、第１、第２の実施の形態の組み合わせ、すなわち縦続と並列との組み合わせによっても同様の効果が得られる。
また、本発明はインクジェット、ＬＥＤ、レーザを用いた電子写真等、記録、表示方式に限定されず、適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、カラーモード時に複数色に対して並列に動作するように複数の空間フィルタ手段を並列に接続し、単色モード時に単色信号を複数の空間フィルタ手段の２個以上を用いて処理するように構成することにより、等価的により高精度、より高性能なフィルタ演算をコストアップすることなく実現することができる。また、これによって単色画像でも高品位な画像再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用し得る複写機のシステムを示すブロック図である。
【図４】従来の空間フィルタ部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の空間フィルタの構成を示すブロック図である。
【図６】空間フィルタのフィルタ演算に用いる重み係数を示す構成図である。
【符号の説明】
１００  Ｋ信号
２００  Ｃ信号
３００  Ｍ信号
４００  Ｙ信号
１１０、２１０、３１０、４１０  空間フィルタ
１１１、１１２、１１３、２０１、３０１  マルチプレクサ
１２０、２２０、３２０、４２０  フィルタ出力
【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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【図６】
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