(57)【要約】【課題】  画質が粗く、ゴミや筋線のある画像を読み込む場合、下地除去処理がうまく機能せず全体的に薄暗い画像データとなる。【解決手段】  デジタル下地除去処理手段を備えた画像入力手段または装置であって、低画質の画像ゴミや筋によって時定数計算カウンタがクリアしない、下地除去モードを備えることによって、低画質な入力画像と、通常の入力画像の、それぞれに対応可能な下地除去処理手段を提供することによって、良質な複写を得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地除去処理動作および画像読み取り動作を、リアルタイムに行うこと特徴とした入力画像処理において、
入力画像画質モードおよび入力画像処理パラメータ
を指定可能な制御手段と、
下地処理部に入力する画像データに対して下地除去処理を行うための比較基準となる下地除去処理レベル値の記憶手段と、
前記レベル値との演算により前記画像データに下地除去を行う処理手段と、
前記レベル値に初期値を設定する設定手段と、
前記レベル値と前記画像データを比較する比較手段と、
前記パラメータで指定された所定期間を繰り返し計測する計測手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて前記計測手段の計測終了時刻に前記レベル値を変更させる変更手段と、
前記計測手段の計測を停止し計測初期状態から計測を再開するリセット手段と、
前記入力画像画質モードと、前記比較手段の比較結果と、前記計測手段の計測状態に基づいて、前記リセットを発生するすくなくとも２種類のリセット発生手段と、
を持つことを特徴とする画像処理手段。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理手段は、デジタル乗算を用いたデジタル下地除去処理手段を用い、その乗算結果の下位ビット処理手段は、デジタル的な四捨五入処理または切り上げまたは切り捨て処理であり、かつ四捨五入処理または切り上げ処理による桁あふれを避ける上限を設けた処理であることを特徴とする。
【請求項３】
請求項１乃至２に記載の画像処理手段は、３原色のカラー入力画像信号(ＲＧＢ信号)によって画像を読み取ることを特徴とする。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理手段は、前記パラメータまたは前記画質モードまたは色的下地状態の指定手段またはそれらの組み合わせ条件によって、前記下地除去処理動作モードのうち１つが選択されることを特徴とする。
【請求項５】
請求項３乃至４に記載の画像処理手段は、前記パラメータまたは前記画質モードまたは前記色的下地状態の指定手段またはそれらの組み合わせ条件によって、前記下地除去処理を行う基準色を３原色のうちから１色を下地処理色として選択し、前記選択された１色の前記画像データに基づいて前記レベル値を変更させ、前記１色の画像データのみを基準として全色信号の下地除去処理をすることを特徴とする。
【請求項６】
請求項１ないし５に記載の入力画像処理手段を備え、画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル画像入力装置の入力画像処理手段に関し、特に下地除去処理手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機等の画像入力装置は、画像入力装置はモノクロ・カラー双方の要求を満たすことが必要とされているため、従来カラー画像入力装置はモノクロ読取モードが備えられている。モノクロ読取モードにおいては、コントラストのある鮮明画像を得るために下地除去処理を行い、かつ短い時間で１枚目のコピーを実行するため、原稿状態を予め読み取るためのプレスキャン（前読み）無しのリアルタイム下地除去処理を行うのが重要であった。
図５はＲＧＢ３原色フィルタを用いたＣＣＤ式カラースキャナーであり、画像処理部の従来構成例である。同図において、９００はスキャナー本体、９０１はスキャナーのユーザ操作部、９１０はスキャナーの画像読取部制御コントローラ、９２０はＲＧＢ３原色フィルタを備えたＣＣＤラインセンサを備えた原稿読取部、９３０はＣＣＤ出力を平滑レベル処理するアナログ処理部、９４０は平滑されたデータを１０ｂｉｔデジタル変換するＡＤ変換部、９５０は３原色フィルタ等の色味偏重およびＣＣＤラインセンサばらつき補正等を行うデジタルデータ補正演算回路、９５１はデジタルデータ補正演算後の各色画像データ出力各１０ｂｉｔ、９６０は下地除去処理演算回路、である。
【０００３】
下地除去処理演算回路９６０の内部について詳しく説明する。
【０００４】
９６１は下地除去レベル値算出に用いる色を、３原色から１つを選び設定するためのセレクタ、９６２は３原色から１つを選び設定するための選択信号２ｂｉｔ、９６３は３原色から１つ選択された選択色画像データ信号１０ｂｉｔ、９６４はレジスタで保持されている下地除去レベル値１０ｂｉｔ、９６５はレベル値９６４と選択色画像データ信号９６３を比較する比較器、９６６は比較器９６５の比較結果を、大小関係指示、大小関係変動指示で表現した比較結果信号２ｂｉｔ、９６７はレベル値９６４を初期値に設定する初期化制御信号、９６８はレベル値９６４の初期化用パラメータ８ｂｉｔ、９６９は比較器９６５の比較結果９６６によってレベル値９６４の変更を許可する応答特性回路、９７０は応答特性回路９６９がレベル値９６４の加減算変更許可をする許可信号、９７１はレベル値９６４を１増やすのに必要なレベル増加応答性パラメータ８ｂｉｔ、９７２はレベル値９６４を１減らすのに必要なレベル減少応答性パラメータ８ｂｉｔ、９７３はレベル値９６４が減少しすぎないための下限パラメータ８ｂｉｔ、９７４はレベル値の加減算許可信号９７０と、比較結果９６６の大小関係指示信号によって、レベル値９６４を加減算する加減算器、９７５は（４００ｈ／レベル値９６４）の除算演算器、９８０はその除算演算器９７５の出力値であり、下地除去処理レベルの乗算器用換算値１０ｂｉｔ、９９０は換算値９８０と各色画像データ出力９５１の乗算器、９９１は乗算器９９０出力の下地除去処理後画像データ、
９９２は乗算結果９９１のうち、装置出力である８ｂｉｔ幅に変換する下位ビット処理部、９９３は下位ビット処理部９９２の動作を制御する下位ビット処理制御信号２ｂｉｔ、９９４は乗算結果から取り出された最終出力結果、である。
【０００５】
図５を参照しながら画像入力シーケンスについて説明する。
【０００６】
まず、操作部９０１からの指示により制御コントローラ９１０がＣＣＤ９２０および画像読取機構を駆動する。画像読取機構は、ＣＣＤ９２０以外にもミラー、蛍光灯、モータなどを備えているが、本発明の主旨とは関係しないので、詳細は省略してある。
【０００７】
３原色ＣＣＤ９２０から出力される各色データはアナログ処理部９３０を介して１画素ごとに平滑化された電圧レベルに変換される。ＡＤ変換部９４０では、アナログ処理部９３０出力電圧を１０ｂｉｔデジタル変換処理する。次にデジタル補正処理部９５０によって補正が行われ、この出力データを下地除去処理用の乗算器９９０で演算し、下地除去処理後の画像データ９９１を得る。画像データ９９１は下位ビット処理部９９１において演算処理される。下位ビット処理制御信号の状態構成は以下のようになっている。
【０００８】
・００＝下位ビット切り捨て
・０１＝下位ビット切り上げ
・１０＝下位ビット四捨五入
ここでは、制御コントローラ９１０が１０＝四捨五入を出力しているものとする。下位ビット処理部９９１は、切り上げや四捨五入処理による桁あふれ制限処理を行った後に、画像入力装置出力９９４として画像データが外部機器へと出力する。外部機器には、データストレージデバイス等のデジタル機器が接続されるが、本発明の主旨とは関係しないので、詳細は省略する。
【０００９】
次にデジタル下地除去処理演算回路９６０の内部とともに下地除去処理動作について説明する。下地除去処理レベル値演算用色選択９６２の状態構成は以下のようになっている。
【００１０】
・００＝Ｒ
・０１＝Ｇ
・１０＝Ｂ
ここではユーザ操作部９０１によって、モノクロモードが選択され、制御コントローラ９１０が０１＝Ｇ（緑色）を出力しているものとする。
【００１１】
次に下地除去処理レベル値９６４と選択色画像データ９６３が１０ｂｉｔ比較器９６５で比較される。レベル値９６４と画像データ９５１、９６３はいずれも１０ｂｉｔで、３ＦＦｈ（全白）、０００ｈ（全黒）を表す。その比較結果９６６は次の応答特性回路９６９へで伝送される。その２ｂｉｔ状態構成は以下のようになっている。
【００１２】
・（大小関係信号）＝１…下地レベルより選択色画像データが大きいまたは等しい
・（大小関係信号）＝０…下地レベルより選択色画像データが小さい
・（大小関係変動信号）＝１…下地レベルをまたがって大小関係が変動した。
【００１３】
・（大小関係変動信号）＝０…下地レベルをまたがって大小関係が変動していない。
【００１４】
この状態はレベル値９６４と画像データ９５１によって１画像内で逐次変化している。
【００１５】
次に応答特性回路は比較結果の連続状態を感知するため、時定数に相当する８ｂｉｔ内部カウンタを備えている。カウント値はクロックによって１ずつ増加する。カウント値が応答性パラメータ９７１、９７２より大きくなると、以下の処理が為される。
【００１６】
（カウント値９６４）≧（レベル増加応答性パラメータ９７１）
↓
（加減算変更許可信号９７０）＝１
↓
大小関係信号９６６に従って、加減算器９７３によりレベル値を１増加させる。
【００１７】
↓
カウント値は０にクリアされる。
【００１８】
（カウント値９６４）≧（レベル減少応答性パラメータ９７２）
↓
（加減算変更許可信号９７０）＝１
↓
大小関係信号９６６に従って、加減算器９７３によりレベル値を１減少させる。
【００１９】
↓
カウント値は０にクリアされる。
【００２０】
また、（大小関係変動信号）＝１となる条件においても、カウント値は０にクリアされる。
【００２１】
また加減算器９７４は、（初期化制御信号９６７）＝１とすることによって初期値データ９６８をレベル値９６４に設定する構成を備えており、また、
（１０ｂｉｔ下限トパラメータ９７３）≦（レベル値９６４）≦（３ＦＦｈ）
となるようレベル値範囲の制限をする構成を備えている。このようにして得られたレベル値９６４は、比較器９６５にフィードバックされる。
【００２２】
つまり、レベル値９６４が画像データより大きいと徐々に大きくなり、逆では徐々に小さくなり、レベル値９６４は画像濃度に近づくように追従する。
【００２３】
図６はサンプルとなる入力画像例、図７はその追従の様子、図８は下地処理後の画像の例である。図７のように中盤の追従により適切にレベル値９６４が上下し、図８のように後半の元画像のかぶり部がなくなり、白地となるように下地除去処理される。
【００２４】
追従はパラメータ９７１によって１変化量づつ機能するので、パラメータ９７１が下地除去機能の時定数的役割となっている。また（大小関係変動信号）＝１となる条件においてカウント値は０にクリアされるので、時定数より短い周期の変動、特に画像や細線等が多い場合には追従しなくなり、時定数より長い周期の変動、つまり一様に続く下地濃度とおもわれる部分の濃度の画像データに選択的に追従する。
【００２５】
次に、乗算器用変換値９８０として４００ｈ／（レベル値９６４）を除算演算器９７５で演算し、乗算器用変換値９８０と各色画像データ９５１が各乗算器９９０で乗算される。
【００２６】
下地除去処理前の画像データ９５１に対する下地除去処理後の画像データ９９１の関係は、以下の式のようになる。
【００２７】
Ｖｏｕｔ＝（４００ｈ／Ｖａｂｃ）×Ｖｉｎ
Ｖｏｕｔ…下地除去処理後の画像データ９９１
Ｖａｂｃ…下地除去レベル値９６４
Ｖｉｎ…下地除去処理前の画像データ９５１
下地除去処理前の画像データ９５１が薄暗い下地を持っている場合小さい値へと追従し、レベル値９６４が小さくなり、画像データの係数が大きくなるように変化するため、全白よりやや暗い下地レベルが全白へとシフトし、下地除去処理が為される。下地除去処理前の画像データ９５１が大きく明るいと、レベル値９６４が大きくなり、下地除去処理がキャンセルされるように変化する。従来、このような積分回路による下地除去処理を行っていた。
【特許文献１】特開平２−２９５３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、上記従来例では、時定数より短い周期の変動の画像データには追従しなくなり、時定数より長い周期の変動に選択的に追従することによって、画質が低く、ゴミや筋線のある画像を読み込む場合、下地除去処理がうまく機能せず全体的に薄暗い画像データとなる。
【００２９】
図９、図１０、図１１、はちょうど図６にゴミや筋によるノイズが多く含まれる画像データの場合の例である。ゴミや筋によってカウンタリセットされることによって図１０では図７のように中盤で適切に追従動作せず、中央部でレベル値９６４が小さくなったまま戻らない。よって図１１のように後半のかぶりが下地除去されるが、レベル値が適切でないため文字・図の黒が薄くなってしまう。
【００３０】
また、プリント画像等で粗いスクリーン処理による背景色がある画像を読み込む場合、下地除去処理が適切に機能しないという欠点があった。
【００３１】
本発明は上述の点に鑑みて成されたもので、本出願に係る第1の発明の目的は上記課題を解決した下地除去処理手段を構成することである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記目的を達成するため、本出願に係る第1の発明は、以下に記載の手段が特徴である。
【００３３】
（手段１）
下地除去処理動作および画像読み取り動作を、対象処理画像の初回の読み込み中に同時に行うこと特徴とした画像処理において、入力画像画質モードおよび入力画像処理パラメータを指定可能な制御手段と、下地処理部に入力する画像データに対して下地除去処理を行うための比較基準となる下地除去処理レベル値の記憶手段と、前記レベル値との演算により前記画像データに下地除去を行う処理手段と、前記レベル値に初期値を設定する設定手段と、前記レベル値と前記画像データを比較する比較手段と、前記パラメータで指定された所定期間を繰り返し計測する計測手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記計測手段の計測終了時刻に前記レベル値を変更させる変更手段と、前記計測手段の計測を停止し計測初期状態から計測を再開するリセット手段と、前記入力画像画質モードと、前記比較手段の比較結果と、前記計測手段の計測状態に基づいて、前記リセットを発生するすくなくとも２種類のリセット発生手段を持つことを特徴とする画像処理手段。
【００３４】
（手段２）
手段１に記載の画像処理手段は、デジタル乗算を用いたデジタル下地除去処理手段を用い、その乗算結果の下位ビット処理手段は、デジタル的な四捨五入処理または切り上げまたは切り捨て処理であり、かつ四捨五入処理または切り上げ処理による桁あふれを避ける上限を設けた処理であることを特徴とする。
【００３５】
（手段３）
手段１乃至２に記載の画像処理手段は、３原色のカラー入力画像信号(ＲＧＢ信号)によって画像を読み取ることを特徴とする。
【００３６】
（手段４）
手段３に記載の画像処理手段は、前記パラメータまたは前記画質モードまたは色的下地状態の指定手段またはそれらの組み合わせ条件によって、前記下地除去処理動作モードのうち１つが選択されることを特徴とする。
【００３７】
（手段５）
手段３乃至４に記載の画像処理手段は、前記パラメータまたは前記画質モードまたは前記色的下地状態の指定手段またはそれらの組み合わせ条件によって、前記下地除去処理を行う基準色を３原色のうちから１色を下地処理色として選択し、前記選択された１色の前記画像データに基づいて前記レベル値を変更させ、前記１色の画像データのみを基準として全色信号の下地除去処理をすることを特徴とする。
【００３８】
（作用）
上記手段において、前記入力画像画質モードと、前記比較手段の比較結果と、前記計測手段の計測状態に基づいて、前記リセットを発生するすくなくとも２種類のリセット発生手段、例えば前記計測手段の計測終了時刻にのみ前記リセットを発生する手段その１と、例えば前記比較結果が大小反転した場合または前記計測手段の計測終了時刻に前記リセットを発生する手段その２であり、それぞれのリセット発生手段において前記下地除去処理レベルの変動応答性は異なる。本発明の手段によれば、ユーザーまたは装置制御コントローラが前記入力画像画質モードで指定した入力画像の品質によって、リセット発生手段を変えることによって前記下地除去処理レベルの変動応答性を変化させ、入力画像品質に適した下地除去処理の為された画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、大小関係変動指示信号の出力を不許可に制御することによって画質が低く、ゴミや筋線のある画像を読み込む場合や、プリント画像等で粗いスクリーン処理による背景色がある画像を読み込む場合においても、下地除去処理が適切に機能する。
【００４０】
また、大小関係変動指示信号の出力を許可に制御することによって、従来の時定数より短い周期の変動の画像データには追従しなくなり、時定数より長い周期の変動に選択的に追従する構成となり、下地領域のみの下地除去レベル値追従を可能にする。
【００４１】
この解決によって、請求項に記載の本発明の画像処理手段および画像入力装置は、入力画像の状態によって適切な下地除去処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
次に、本発明のより詳細な実施形態例を挙げ、説明する。
【００４３】
（第1の実施の形態）
図１は本発明の特徴を最もよく表すＲＧＢ３原色フィルタを用いたＣＣＤ式カラースキャナー画像処理部の構成図である。同図において、１００はスキャナー本体、１０１はスキャナーのユーザ操作部、１１０はスキャナーの画像読取部制御コントローラ、１２０はＲＧＢ３原色フィルタを備えたＣＣＤラインセンサを備えた原稿読取部、１３０はＣＣＤ出力を平滑レベル処理するアナログ処理部、１４０は平滑されたデータを１０ｂｉｔデジタル変換するＡＤ変換部、１５０は３原色フィルタ等の色味偏重およびＣＣＤラインセンサばらつき補正等を行うデジタルデータ補正演算回路、１５１はデジタルデータ補正演算後の各色画像データ出力各１０ｂｉｔ、１６０は下地除去処理演算回路、である。
【００４４】
下地除去処理演算回路１６０の内部について詳しく説明する。
【００４５】
１６１は下地除去レベル値算出に用いる色を、３原色から１つを選び設定するためのセレクタ、１６２は３原色から１つを選び設定するための選択信号２ｂｉｔ、１６３は３原色から１つ選択された選択色画像データ信号１０ｂｉｔ、１６４はレジスタで保持されている下地除去レベル値１０ｂｉｔ、１６５はレベル値１６４と選択色画像データ信号１６３を比較する比較器、１６６は比較器１６５の比較結果を、大小関係指示、大小関係変動指示で表現した比較結果信号２ｂｉｔ、１６７はレベル値１６４を初期値に設定する初期化制御信号、１６８はレベル値９６４の初期化用パラメータ８ｂｉｔ、１６９は比較器１６５の比較結果１６６によってレベル値１６４の変更を許可する応答特性回路、１７０は応答特性回路１６９がレベル値１６４の加減算変更許可する許可信号、１７１はレベル値１６４を１増やすのに必要なレベル増加応答性パラメータ８ｂｉｔ、１７２はレベル値１６４を１減らすのに必要なレベル減少応答性パラメータ８ｂｉｔ、１７３はレベル値１６４が減少しすぎないための下限パラメータ８ｂｉｔ、１７４はレベル値の加減算許可信号１７０と、比較結果１６６の大小関係指示信号によって、レベル値１６４を加減算する加減算器、１７５は（４００ｈ／レベル値１６４）の除算演算器、１８０はその諸残演算器１７５の出力値であり、下地除去処理レベルの乗算器用換算値１０ｂｉｔ、１９０は換算値１８０を各色画像データ出力１５１の乗算器、１９１は乗算器１９０出力の下地除去処理後画像データ、１９２は乗算結果１９１のうち、装置出力である８ｂｉｔ幅に変換する下位ビット処理部、１９３は下位ビット処理部１９２の動作を制御する下位ビット処理制御信号２ｂｉｔ、１９４は乗算結果から取り出された最終出力結果、１９９は比較器結果信号１６６のうち、大小関係変動指示信号の出力許可を制御する制御信号である。
【００４６】
本発明の実施例における読み取りシーケンスおよび下地除去処理部は、大小関係変動指示信号の出力許可を制御する制御信号１９９の機能を除いて従来例図５と対比して同等であるので、相違部以外の図１における画像入力シーケンスの詳細な説明は省略する。
【００４７】
デジタル下地除去処理演算回路１６０の内部とともに下地除去処理動作について説明する。
【００４８】
応答特性回路１６９は時定数に相当する８ｂｉｔ内部カウンタを備えている。カウント値はクロックによって１ずつ増加する。カウント値が応答性パラメータ１７１、１７２より大きくなると、以下の処理が為される。
【００４９】
（カウント値）≧（レベル増加応答性パラメータ１７１）
↓
（加減算変更許可信号１７０）＝１
↓
大小関係信号１６６に従って、加減算器１７３によりレベル値を１増加させる。
【００５０】
↓
カウント値は０にクリアされる。
【００５１】
（カウント値）≧（レベル減少応答性パラメータ１７１）
↓
（加減算変更許可信号１７０）＝１
↓
大小関係信号１６６に従って、加減算器１７３によりレベル値を１減少させる。
【００５２】
↓
カウント値は０にクリアされる。
【００５３】
ここで、（大小関係変動指示信号の出力許可制御信号１９９）＝１の場合、従来例同様、レベル値が変更、または大小関係変動信号＝１となる条件において、カウント値は０にクリアされる。しかし、（大小関係変動指示信号の出力許可制御信号１９９）＝０の場合、レベル値が変更となる条件において、カウント値は０にクリアされるが、大小関係変動信号＝１とならないため、大小関係の変動では追従がキャンセルされない。図２、図３、図４は（大小関係変動指示信号の出力許可制御信号１９９）＝０の場合の例である。図９、図１０、図１１と比較して、図３のように中盤の追従により適切に近くレベル値９６４が上下し、図４のように後半の元画像のかぶり部がなくなり、白地となるように下地除去処理され、文字の黒色も薄くなることはない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施例に係る、カラースキャナー装置における画像処理部を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る、ゴミや筋線のある入力画像の例である。
【図３】図２入力画像例の下地除去処理パラメータ変化の様子を示した例である。
【図４】図２入力画像例の下地除去処理後の画像である。
【図５】従来例における、カラースキャナー装置における画像処理部を説明する図である。
【図６】従来例における、通常の入力画像例である。
【図７】図６入力画像例の下地除去処理パラメータ変化の様子を示した例である。
【図８】図７入力画像例の下地除去処理後の画像である。
【図９】従来例における、ゴミや筋線のある入力画像例である。
【図１０】図９入力画像例の下地除去処理パラメータ変化の様子を示した例である。
【図１１】図９入力画像例の下地除去処理後の画像である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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