(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単色画像センサが並列に配置され、色成分毎に画像情報を画像信号に変換し、各色成分を撮像する際に生じる色成分毎の位置のずれを補正して色成分毎に画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが１つである単色画像センサから出力される画像信号のそれぞれと隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号とをそれぞれ比較する第１および第２の比較器と、
前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号と基準値とを比較する第３の比較器と、
前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが１つである単色画像センサから出力される画像信号のそれぞれと隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号との平均を取る第１および第２の平均演算器と、
前記第１および第２の平均演算器からの出力および隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号を、前記第１ないし第３の比較器からの出力の組み合わせに応じて切り換える切り換え器と、
前記切り換え器からの出力と前記撮像素子の個々の単色画像センサからのそれぞれの画像信号とを、出力モードに応じて切り換える第２の切り換え器と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
複数の単色画像センサが並列に配置された撮像素子により色成分毎に画像を撮像し、各色成分を撮像する際に生じる色成分毎の位置のずれを補正して色成分毎にカラー画像信号を出力し、
前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが１つである単色画像センサから出力される画像信号のそれぞれと隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号とをそれぞれ比較し、
前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号と基準値とを比較し、
前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが１つである単色画像センサから出力される画像信号のそれぞれと隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号との平均を取り、
前記それぞれ平均が取られた出力および隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号を、前記それぞれの比較結果の出力の組み合わせに応じて切り換え、
前記切り換えられた出力と前記撮像素子の個々の単色画像センサからのそれぞれの画像信号とを、出力モードに応じて切り換える
ことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばカラー複写機等の画像処理装置では、カラーセンサからのカラー画像信号に基づいてカラー印字処理を行い、モノクロ印字を所望とするとき若しくはモノクロ原稿の複写を行うときには、カラーセンサのカラー画像信号をモノクロ画像信号に変換し、当該モノクロ画像信号に基づいてモノクロ印字処理を行う。そして、カラーかモノクロかの判別には、カラー画像信号をメモリに一旦格納して判別する方法やプリスキャンにより判別する方法等が採用されている。
【０００３】
更に、カラー画像信号をメモリに格納するとき、カラー画像信号を輝度系の信号から色差系の信号に変換してから圧縮処理した後、格納する方法も一般的に行われている。即ち、例えば、ＲＧＢのカラーセンサからのカラー画像信号について画素毎にカラーかモノクロかの判定を行い、その結果、モノクロ時にはＧの画像信号のみを用いてモノクロ画像信号として処理することで、カラーセンサの不具合であるセンサズレが生じるのを回避して良好なモノクロ画像信号を生成するカラー画像処理装置に関する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
更にカラーセンサからのカラー画像信号を輝度系の信号から色差系の信号に変換してからメモリに格納し、所定のカラーカモノクロかの判別結果に応じて、カラー圧縮若しくはモノクロ２値圧縮した結果のいずれかを選択して伝送路に出力する画像信号の符号化装置に関する技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、輝度信号及びサブサンプリングされた色差信号に基づいて画像のブロック化を行い、このブロック単位で輝度成分から輪郭抽出を行い、効率的な符号化を行う技術がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２７５５９７２号公報
【０００７】
【特許文献２】
特許第２７２０９２４号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平５−１５３４０５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の技術では、カラー処理中のモノクロ文字等においてはセンサズレが生じるのを回避して良好な画像を生成することができるが、全画素についてのモノクロ処理を所望とする場合は、同技術ではＧの画像信号のみを用いてモノクロ画像信号を生成することから赤の印鑑や青のボールペン等、Ｇ信号の感度の良好でない原稿に対しては画質が低下するおそれがあった。
【００１０】
さらに、特許文献２の技術では、カラーセンサからのカラー画像信号のみをメモリに格納するので、モノクロ出力時に画質が低下するおそれがあった。
【００１１】
また、特許文献３の技術では、色差に関してサンプリングを行う必要がある為に、メモリの所要容量が増大するといった問題があった。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、モノクロ出力時におけるカラー画像信号からのモノクロ画像信号への変換を適応的に行い、カラー、モノクロセンサの出力を同時に使うことでモノクロ出力時の画質を向上させ、更にモノクロセンサに比べ低解像度のカラーセンサを用いることでカラー信号の圧縮コストを低減することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の単色画像センサが並列に配置され、色成分毎に画像情報を画像信号に変換し、各色成分を撮像する際に生じる色成分毎の位置のずれを補正して色成分毎に画像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが１つである単色画像センサから出力される画像信号のそれぞれと隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号とをそれぞれ比較する第１および第２の比較器と、前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号と基準値とを比較する第３の比較器と、前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが１つである単色画像センサから出力される画像信号のそれぞれと隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号との平均を取る第１および第２の平均演算器と、前記第１および第２の平均演算器からの出力および隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号を、前記第１ないし第３の比較器からの出力の組み合わせに応じて切り換える切り換え器と、前記切り換え器からの出力と前記撮像素子の個々の単色画像センサからのそれぞれの画像信号とを、出力モードに応じて切り換える第２の切り換え器と、を具備することを特徴とする画像処理装置を提供するものである。
【００１４】
またこの発明は、複数の単色画像センサが並列に配置された撮像素子により色成分毎に画像を撮像し、各色成分を撮像する際に生じる色成分毎の位置のずれを補正して色成分毎にカラー画像信号を出力し、前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが１つである単色画像センサから出力される画像信号のそれぞれと隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号とをそれぞれ比較し、前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号と基準値とを比較し、前記撮像素子からの個々の画像信号のうち、隣接する単色画像センサが１つである単色画像センサから出力される画像信号のそれぞれと隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号との平均を取り、前記それぞれ平均が取られた出力および隣接する単色画像センサが２つである単色画像センサから出力される画像信号を、前記それぞれの比較結果の出力の組み合わせに応じて切り換え、前記切り換えられた出力と前記撮像素子の個々の単色画像センサからのそれぞれの画像信号とを、出力モードに応じて切り換えることを特徴とする画像処理方法を提供するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２３】
先ず、本発明の第１実施形態について説明する。
【００２４】
図１には本発明の第１実施形態に係る画像処理装置の構成を示し説明する。
【００２５】
図１に示されるように、この画像処理装置は、スキャナ１とカラー／モノクロ変換部２、色変換部３、プリンタ４、制御部５からなる。尚、カラー／モノクロ変換とは、カラーからモノクロへの変換を意味する。
【００２６】
このような構成において、スキャナ１は、原稿画像を撮像し、ＲＧＢのカラー画像信号を出力する。カラー／モノクロ変換部２は、上記カラー画像信号の入力を受け、制御部５からのモード信号に基づいて、上記カラー画像信号又は当該カラー画像信号から生成したモノクロ画像信号のいずれかを後段の色変換部３に出力する。ここで、モード信号とは、カラーモード出力又はモノクロモード出力のいずれかを選択する為の信号である。この色変換部３は、上記カラー／モノクロ変換部２からの信号がカラー画像信号である場合には当該カラー画像信号をＣＭＹＫ信号に変換した後にプリンタ４に出力する。モノクロ画像信号である場合には当該モノクロ画像信号をプリンタ４に出力する。プリンタ４では、上記ＣＭＹＫ信号若しくはモノクロ画像信号に基づいた所定の印字処理がなされる。
【００２７】
即ち、上記の処理をモード毎にまとめると、本画像処理装置では、制御部５からのモード信号によりカラー出力が選択されたときは、スキャナ１からのカラー画像信号が、カラー／モノクロ変換部２をスルーして色変換部３に送られる。そして、色変換部３でＲＧＢ／ＣＭＹＫ変換（ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換を意味する）が行われ、ＣＭＹＫ信号に基づいた各色印字がプリンタ４で行われる。
【００２８】
同様に、制御部５からのモード信号によりモノクロ出力が選択されたときは、スキャナ１からのカラー画像信号が、カラー／モノクロ変換部２でモノクロ画像信号に変換される。そして、モノクロ画像信号が色変換部１００３をスルーしてプリンタ４に送られる。そして、プリンタ４で当該モノクロ画像信号に基づく印字がなされる。
【００２９】
ここで、上記スキャナ１の詳細な構成は図２に示される。
【００３０】
このスキャナ１は、ＲＧＢそれぞれに対応したＣＣＤ（Ｒ）１１ａ、ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂ、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃとディレイメモリ１２ａ，１２ｂ，１３とで構成されている。即ち、ＣＣＤ（Ｒ）１１ａの出力は、ディレイメモリ１２ａ，１３を介して出力ポート１４ａに接続されている。ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂの出力は、ディレイメモリ１２ｂを介して出力ポート１４ｂに接続されている。さらに、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃの出力は、出力ポート１４ｃに接続されている。
【００３１】
このような構成において、ＲＧＢ各色に対応したＣＣＤ（Ｒ）１１ａ、ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂ、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃからのＲＧＢの画像信号は、ディレイメモリ１２ａ，１２ｂ，１３によるＣＣＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間の位置補正後、出力ポート１４ａ，１４ｂ，１４ｃより出力される。尚、第１実施形態に係る画像処理装置では、白を０とし黒を２５５として出力する。
【００３２】
次に、上記カラー／モノクロ変換部２の詳細な構成は図３に示される通りである。即ち、このカラー／モノクロ変換部２は、比較器１５ａ，１５ｂ，１５ｃと平均演算器１６ａ，１６ｂ、選択器１７，１８で構成されている。
【００３３】
このような構成において、比較器１５ａは、Ｒの画像信号とＧの画像信号とを比較する。そして、その差が閾値Ｓ１よりも大きいときには１、それ以外のときには０を出力する。比較器１５ｂは、Ｇの画像信号と閾値Ｓ２とを比較する。そして、Ｇの画像信号の方が大きいときは１、それ以外のときは０を出力する。比較器１５ｃは、Ｇの画像信号とＢの画像信号とを比較する。そして、その差が閾値Ｓ３より大きいときは１、それ以外のときは０を出力する。
【００３４】
平均演算器１６ａは、Ｒの画像信号とＧの画像信号の平均値を算出する。平均演算器１６ｂは、Ｇの画像信号とＢの画像信号の平均値を算出する。そして、選択器１７は、平均演算器１６ａ，１６ｂからの出力信号、Ｇの画像信号のいずれかを選択する。こうして、選択器１８は、選択器１７の出力信号とＲＧＢの画像信号を制御部５からのモード信号に基づいて切り替えて出力する。
【００３５】
ここで、スキャナ１のＣＣＤ（Ｒ）１１ａ、ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂ、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃは、図４（ａ）に示されるような分光感度を有している。
【００３６】
尚、図４（ａ）の横軸は波長、縦軸は感度をそれぞれ示している。
【００３７】
モノクロ原稿のスキャン時には、全てのＣＣＤ（Ｒ）１１ａ、ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂ、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃの出力が低くなり、各ＣＣＤ（Ｒ）１１ａ、ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂ、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃの出力は略同一となる。
【００３８】
これに対して、例えば赤い印章等のスキャン時には、対象が赤に関する波長成分を多く含むので、ＣＣＤ（Ｒ）１１ａからは所定レベルの画像信号の出力が得られる。しかしながら、ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂ、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃからの画像信号の出力レベルは低い。ゆえに、Ｇの画像信号のみでモノクロ信号を生成すると印字され難いといった問題がある。
【００３９】
また、複数のＣＣＤ（Ｒ）１１ａ、ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂ、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃを使用してＲＧＢの画像信号を得るスキャナ１では、図４（ｂ）に示されるように、ＲＧＢの各画像信号で、読み取り位置が仮に補正を行ったとしても微妙に異なる。これにより、例えばＲＧＢの画像信号の全てを単純平均すると、文字の形状が歪むといった問題がある。
【００４０】
以下、図５（ａ）乃至（ｇ）を参照して、本発明の第１実施形態の画像処理装置による処理結果上の特徴について詳細に説明する。
【００４１】
特に、図５（ｇ）は、閾値Ｓ１乃至Ｓ３として１００を設定し、選択器１７を図６に示されように設定した場合の処理結果を示している。
【００４２】
以下、本発明を適用する場合と適用しない場合を対比しつつ説明する。
【００４３】
図５（ａ）に示されるように、対象となる原稿は、赤の領域と黒線の領域を一部に有している。そして、このような原稿の画像を、ＲＧＢの各ＣＣＤ（Ｒ）１１ａ、ＣＣＤ（Ｇ）１１ｂ、ＣＣＤ（Ｂ）１１ｃで撮像した結果、得られるＲＧＢの画像信号は図５（ｂ）乃至（ｄ）に示される通りである。
【００４４】
そして、図５（ｅ）に示されるように、Ｇの画像信号のみを使用する場合には原稿の赤の領域に相当する出力が低くなり、不適切である。
【００４５】
また、図５（ｆ）に示されるように、ＲＧＢの画像信号の平均を取り使用する場合には、原稿の赤の領域に相当する出力は多少改善されるものの、原稿の黒線の領域に相当する出力が劣化してしまし、やはり不適切である。
【００４６】
これに対して、本発明を適用する場合、図５（ｇ）に示されるように、原稿の赤の領域に相当する出力としては、Ｒの画像信号の出力が大きくＧの画像信号との差分も１５０あることから平均演算器１６ａの出力が選択される。
【００４７】
そして、白地領域（ＲＧＢ全て０）に相当する出力については、全ての比較器１５ａ，１５ｂ，１５ｃの出力が０となる。Ｇの画像信号がセンサズレによって生じた領域（Ｇが０、Ｒ又はＢが１０）は、比較器１５ａ，１５ｂ，１５ｃの出力が０となる。また、Ｇの画像信号が線の中心位置（Ｇが２５０）である領域では、比較器１５ｂのみ１がたち、Ｇの画像信号が選択される。
【００４８】
以上説明したように、本発明の第１実施形態では、カラーの画像信号を適応的に切り替えてモノクロ画像信号として使用して、モノクロ画像を印字出力するので、モノクロ画質が向上する。また、第１実施形態では、Ｇ、ＲとＧ、ＧとＢの平均値を適用的に切り替えたが、カラー画像信号はこれに限定されるものではなく、ＲＧＢの各値に重み付けした画像信号を用いても良いし、切換方法も上記のものに限定されるものではないことは勿論である。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５０】
図７には、本発明の第２実施形態に係る画像処理装置の構成を示し説明する。
【００５１】
図７に示されるように、この画像処理装置は、スキャナ３１とカラー／モノクロ変換部３２、色変換部３３、プリンタ３４、制御部３５からなる。
【００５２】
第２実施形態は、カラー信号とモノクロ信号とを同時に入力することができるスキャナ３１を用いてカラー及びモノクロ出力を得るものである。そして、スキャナ３１及びカラー／モノクロ変換部３２が変更された以外は、基本構成は前述した第１実施形態と同様であることから、ここでは重複した説明は省略する。
【００５３】
ここで、スキャナ３１の詳細な構成は、図８に示される。
【００５４】
このスキャナ３１では、モノクロ用のＣＣＤ（Ｋ）４０ａが新たに加えられており、カラー信号とモノクロ信号を同時に取り出せる構成となっている。
【００５５】
より詳細には、このスキャナ１では、ＣＣＤ（Ｋ）１１ａの出力は、ディレイメモリ４１ａ，４２ａ，４３を介して出力ポート４４ａに接続されている。ＣＣＤ（Ｒ）４０ｂの出力は、ディレイメモリ４１ｂ，４２ｂを介して出力ポート４４ｂに接続されている。ＣＣＤ（Ｇ）４０ｃの出力は、ディレイメモリ４１ｃを介して出力ポート４４ｃに接続されている。そして、ＣＣＤ（Ｂ）４０ｄの出力は、出力ポート４４ｄに接続されている。
【００５６】
このような構成において、各ＣＣＤ（Ｋ）４０ａ、ＣＣＤ（Ｒ）４０ｂ、ＣＣＤ（Ｇ）４０ｃ、ＣＣＤ（Ｂ）４０ｄからのモノクロ画像信号、ＲＧＢの画像信号は、ディレイメモリ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４２ｂ，４３による位置補正の後、出力ポート４４ａ−４４ｄより出力される。
【００５７】
次に、上記カラー／モノクロ変換部３２の詳細な構成は、ＦＩＧ．９に示される通りである。図９に示されるように、このカラー／モノクロ変換部３２は、比較器５２と平均演算器５０，５１、選択器５３，５４で構成される。
【００５８】
このような構成において、平均演算器５０では、ＲＧＢの画像信号の平均が算出される。そして、平均演算器５１では、当該ＲＧＢの画像信号の平均に係る信号とＫの画像信号との平均が算出される。比較器５２では、ＲＧＢの画像信号の平均に係る信号と平均演算器５１の出力信号とが閾値Ｓ４，Ｓ５と比較され、その比較結果に基づいて、所定の出力をなす。選択器５３では、上記比較器５２からの出力信号に基づいて、ＲＧＢの画像信号とＫの画像信号との平均に係る信号とＫの画像信号とを適応的に切り替えて出力する。
【００５９】
この点が、前述した第１実施形態と相違しているところである。
【００６０】
こうして、選択器５４は、選択器５３とＲＧＢの画像信号を制御部５からのモード信号に基づいて切り替えて画像信号として出力する。
【００６１】
ここで、スキャナ３１のＣＣＤ４０ａ−４０ｄは図１０に示されるような分光感度を有している。図１０の横軸は波長、縦軸は感度をそれぞれ示している。一般に、モノクロ用のＣＣＤ（Ｋ）４０ａは、カラー用のＣＣＤ４０ｂ−４０ｄの分光範囲をカバーするが、各波長域で分光感度は異なる。
【００６２】
すなわち、カラー用のＣＣＤ４０ｂ−４０ｄはセンサ毎にレンジが規格化される。しかし、モノクロ用のＣＣＤ（Ｋ）４０ａは、分光感度の最も良い色（例ではＧ）で規格化される。ゆえに、モノクロ用のＣＣＤ（Ｋ）４０ａとカラー用のＣＣＤ４０ｂ−４０ｄの感度が同一であるとしても、同じ波長域での出力は異なる。その為、例えば赤色の原稿を撮像した場合のＣＣＤからの出力は、ＣＣＤ（Ｒ）４０ｂの出力に比べてＣＣＤ（Ｋ）４０ａの出力が小さくなる。
【００６３】
そこで、第２実施形態では、図１１に示すように、Ｋの特定の濃度域で且つＫよりＲＧＢ平均が大きい場合にのみ、ＲＧＢ平均に係る信号をＫの画像信号に換えて選択出力する。これは、第２実施形態の特徴点である。
【００６４】
以下、図１２（ａ）乃至（ｇ）を参照して、本発明の第２実施形態の画像処理装置による処理結果上の特徴について詳細に説明する。
【００６５】
特に、図１２（ｇ）は、閾値Ｓ４を０、Ｓ５を１００に設定し、選択器５４を図１１に示されように設定した場合の処理結果を示している。
【００６６】
以下、本発明を適用する場合と適用しない場合を対比しつつ説明する。
【００６７】
図１２（ａ）に示されるように、対象となる原稿は、赤の領域と黒線の領域を一部に有している。これをＲＧＢの各ＣＣＤ（Ｒ）４０ｂ、ＣＣＤ（Ｇ）４０ｄ、ＣＣＤ（Ｂ）４０ａで撮像した結果、得られる画像信号は図１２（ｂ）乃至（ｅ）に示される。図１２（ｆ）に示されるように、Ｋの画像信号のみを使用する場合には、原稿の赤の領域に相当する出力が低くなり、不適切である。本発明を適用すれば、原稿の赤に相当する領域に対応する出力が高くなる。
【００６８】
以上説明したように、本発明の第２実施形態では、モノクロ画像信号を生成にあたり、モノクロ画像信号とカラー画像信号とを適応的に切り替えて使用するので、モノクロ画質が向上する。
【００６９】
次に本発明の第３実施形態について説明する。
【００７０】
図１３には本発明の第３実施形態に係る画像処理装置の構成を示し説明する。
【００７１】
この画像処理装置は、スキャナ６１、カラー／モノクロ判定部６２、メモリ６３、色変換部６４、カラー解像度変換部６５、プリンタ６６からなる。尚、カラー／モノクロ判定とは、カラーかモノクロかの判定を意味する。
【００７２】
先ず、スキャナ６１の構成は図１４に示される。
【００７３】
このスキャナ６１は、カラー信号とモノクロ信号の同時入力が可能である。
【００７４】
カラー信号の主走査解像度がモノクロ信号の１／２で、ビット数を１０bitから８bitに変換する信号変換部７２ａ乃至７２ｄを有する点がスキャナ３１と異なっている。このスキャナ６１は、カラーの解像度がモノクロの解像度の半分である。ゆえに、モノクロの解像度がスキャナ３１と同一であれば、ディレイメモリ７３ａ−７３ｃ、７４ａ，７４ｂ，７５の容量は、図８のディレイメモリ４１ａ−４１ｃ，４２ａ，４２ｂ，４３の半分で足りる。この信号変換部７２ａ−７２ｄでは、ＦＩＧ．１５Ａ，１５Ｂに示されるように、ＣＣＤ７１ｂ−７１ｄからのＲＧＢの画像信号に関しては対数変換し、ＣＣＤ（Ｋ）７１ａからのモノクロ画像信号に関してはビット数のみ変換し、出力する。ＲＧＢの画像信号に関しては高濃度域の分解能が重要であるため対数変換を行うのである。８bit−８bitの変換では、図１５（ｂ）の特性のように、無い信号から階調を作成することになり、階調とび等が発生する可能性がある為に行っている。
【００７５】
次に、メモリ６３には、図１６に示すように、カラー信号とモノクロ信号の双方が格納されている。例えば、Ａ４のメモリ容量は、カラー及びモノクロの解像度が共に６００dpiである場合には、モノクロ３３ＭＢ＋カラー３３ＭＢ×３＝１３２ＭＢとなり、カラーの解像度が３００dpi、モノクロの解像度が６００dpiである場合には、モノクロ３３ＭＢ＋カラー１７ＭＢ×３＝８４ＭＢとなり、メモリ容量を大幅に削減することができる。
【００７６】
次に、カラー／モノクロ判定部６２の詳細な構成は図１７に示される通りである。即ち、カラー／モノクロ判定部６２は、差分器８１ａ，８１ｂ，８１ｃと比較器８２ａ，８２ｂ，８２ｃ、カウンタ８３、比較器８９を有する。
【００７７】
このような構成において、ＲＧＢの各画像信号間の差分の絶対値を取り、その差分を閾値Ｓ６−Ｓ８と比較する。この比較の結果、差分が大きければ比較器８２ａ，８２ｂ，８２ｃで１を出力する。比較器８２ａ，８２ｂ，８２ｃからの信号のうちいずれかが１のとき、カウンタ８３をカウントアップする。
【００７８】
そして、画像全体においてカウントアップした値（色信号間の差分が大きく色と判定された画素）が閾値Ｓ９以上のときにはカラー／モノクロ判定の結果をカラー原稿として判別して１を出力する。カウントアップした値が閾値Ｓ９未満のときにはモノクロ原稿と判別して０を出力する。
【００７９】
以上のほか、色変換部６４は、既知の色変換方式によって判別結果がカラー信号時のみＲＧＢの画像信号からＣＭＹＫ信号への変換を行う。カラー解像度変換部６５は、既知の線形補間によって解像度をモノクロ画像信号と同じ解像度に変換する。このような一連の処理の流れからも明らかなように、基本的にカラー／モノクロ判定をするには１画面分全データを使用する必要がある。
【００８０】
ゆえに、カラー又はモノクロの種別を原稿より判断して以降の処理を切り替える為には、本実施形態のように、一旦メモリ６３にスキャナデータを格納し、或いはプリスキャンを行って判別結果を得る必要がある。
【００８１】
ここで、カラー、モノクロでは扱う信号系が異なり、一旦メモリ６３に格納してから判別結果に応じてカラー信号又はモノクロ信号を出力する方式について、カラー信号のみをメモリ６３に格納して判別結果によってモノクロ処理に切り替える場合には、図１５（ａ），（ｂ）に示した対数変換後のＲＧＢの画像信号から再度逆変換をかけモノクロ画像信号を生成する必要がある。
【００８２】
ゆえに、この場合、モノクロ判別時の画質が劣化する。
【００８３】
そこで、本実施の形態では、カラー信号とモノクロ信号の双方を同時入力可能な場合において、両信号を共にメモリ６３に格納することでモノクロ処理時の画質劣化を低減している。また、カラー画像信号の解像度はモノクロ画像信号の解像度よりも低解像度であることから格納のためのメモリ容量も削減できる。
【００８４】
次に本発明の第４実施例について説明する。
【００８５】
図１８には本発明の第４実施形態に係る画像処理装置の構成を示し説明する。
【００８６】
この画像処理装置は、スキャナ１０１、圧縮部１０２、メモリ１０３、復号部１０４、色変換部１０５、プリンタ１０６からなる。
【００８７】
かかる構成において、スキャナ１０１の内部の信号変換部はカラー、モノクロともに同一設定とされている。画像信号は、圧縮部１０２で圧縮された後、メモリ１０３に格納される。そして、メモリ１０３から適宜読み出され、復号部１０４で復号された信号につき以降の処理がなされること以外は、前述した第３実施例と略同様である。ここでは、重複した説明は省略する。
【００８８】
ここで、圧縮部１０２の詳細な構成は図１９に示される。
【００８９】
この図１９に示されるように、Ｋ、ＲＧＢの画像信号は輝度変換部１１０ａに入力される。この輝度変換部１１０ａの出力は、ラスタブロック変換部１１１ａ、ＤＣＴ１１２ａ、量子化部１１３ａ、ハフマン部１１４ａを介して符号化部１１５の一の入力に接続されている。また、ＲＧＢの画像信号は色差変換部１１０ｂに入力される。この色差変換部１１０ｂの出力は、ラスタブロック変換部１１１ｂ、ＤＣＴ１１２ｂ、量子化部１１３ｂ、ハフマン部１１４ｂを介して符号化部１１５の一の入力に接続され、ラスタブロック変換部１１１ｃ、ＤＣＴ１１２ｃ、量子化部１１３ｃ、ハフマン部１１４ｃを介して符号化部１１５の他の入力に接続されている。そして、かかる構成において、既知のＪＰＥＧを用いて画像は８×８サイズにブロック分解され、輝度／色差毎に圧縮される。
【００９０】
一般に、色差信号は輝度信号に比べ低解像度でも画質が良好なため、色差信号は低解像度化されてから圧縮が行われる。
【００９１】
そこで、第４実施形態では、既知の色差変換部１１０ｂで低解像度なＲＧＢの画像信号を用いて低解像度色差信号を生成し、図２０に示す輝度変換部１１０ａを用いて、高解像度なモノクロ信号及び低解像度なＲＧＢの画像信号を用いて高解像度な輝度信号を生成して圧縮する。
【００９２】
このとき、輝度／色差変換及び逆変換は、
【数１】
0004057416.tif 000002
により行われる。
【００９３】
図２０の輝度変換部１１０ａでは、高解像度のモノクロ画像信号を、カラー画像信号の解像度に合わせて、平均演算部１２０と差分部１２５を用いて２画素単位の平均値と２画素の差の絶対値を算出する。そして、比較器１２１にて差分値と閾値Ｓ１０を比較する。この比較の結果、閾値Ｓ１０より小さければ平坦領域らしいとして１を出力し、それ以外は０を出力する。
【００９４】
低解像度のカラー信号は３信号の平均値を平均部１２２で上記ＲＧＢからＹＩＱへの変換に係る式にあわせ、
０．２５×Ｒ＋０．５×Ｇ＋０．２５×Ｂ
を算出する。
【００９５】
比較器１２２にて、モノクロ信号の平均値とカラー信号の平均値を比較し、カラー平均＞モノクロ平均の時はモノクロのセンサでは感度が低下する色として1を出力し、それ以外の時は０を出力する。
【００９６】
そして、加算器１２６，１２７、選択器１２８，１２９、Ｄ−ＦＦ１３０、選択器１３１による論理演算で、当該画素が平坦領域でかつ、赤や青等のモノクロのセンサで感度が低下する領域の時は１として選択器１３１より下記演算式の結果を輝度信号として出力し、それ以外は０として選択器１３１よりモノクロ信号をそのまま輝度信号として出力する。
【００９７】
Ｋ’、Ｋ’’＝（カラー平均―モノクロ平均）＋（Ｋ１、Ｋ２）
Ｋ１、Ｋ２は高解像度のモノクロ信号
これは、ＲＧＢ信号からの輝度信号とモノクロ信号が、ＦＩＧ．１０の分光感度特性からも判るように、必ずしも等しくないため、逆変換時にＲＧＢ値が正しく変換されないため補正を行うものである。
【００９８】
以下、本実施形態を適用する場合と適用しない場合を対比しつつ説明する。
【００９９】
ここでは、閾値Ｓ１０を２００としている。平坦な領域では、ＲＧＢのＣＣＤの出力であるカラー画像信号を利用して輝度信号を生成し、エッジ領域ではモノクロ画像信号をそのまま利用して輝度信号とするものである。
【０１００】
図２１（ａ）に示されるように、対象となる原稿は、赤の領域と黒線の領域を一部に有している。これをＲＧＢ，Ｋの各ＣＣＤで撮像した結果、得られる画像信号は図２１（ｂ）乃至２１（ｅ）に示される。
【０１０１】
そして、ＲＧＢの平均をとった場合の画像信号は図２１（ｆ）に示され、Ｋの平均をとった場合の画像信号は図２１（ｇ）に示され、ＲＧＢ平均からＫの平均の差分をとった画像信号は図２１（ｈ）に示され、差分の絶対値をとった画像信号は図２１（ｉ）に示される。
【０１０２】
本発明では、図２１（ｊ）にあるように、原稿の赤の領域に対応する画素についてはＲＧＢ平均とＫ平均の差分に（Ｋ１，Ｋ２）を加えたものを採用し、黒線に対応する画素については（Ｋ１，Ｋ２）を採用している。
【０１０３】
以上説明したように、本発明の第４実施形態では、モノクロ画像信号を生成にあたり、モノクロ画像信号とカラー画像信号とを適応的に切り替えて使用するので、モノクロ画質が向上する。
【０１０４】
以上説明したように、本発明の上記実施形態では、カラー信号とモノクロ信号の双方を同時入力することができ、且つ低解像度なカラーセンサからの画像信号を輝度／色差信号系に変換して圧縮する画像処理装置においては、色変換時のラスタブロック変換のメモリコストを低減することができ、輝度信号を高解像度なモノクロ画像信号と低解像度なカラー画像信号双方を利用して適応的に生成することで上記デバイスにおいても高画質な輝度信号、色差信号を得ることができる。
【０１０５】
更に、上記実施形態では、圧縮側のメモリコストを削減したが、復号後もカラーは低解像度、モノクロは高解像度に信号を利用すれば同様の効果を得ることができる。即ち、図２２に示すように、ハフマン部２０２ａ−２０２ｃ、逆量子化部２０３ａ−２０３ｃ，ＩＤＣＴ２０４ａ−２０４ｃ、ブロックラスタ変換部２０５ａ−２０５ｃまでで、既知のＪＰＥＧ復号処理を行う。輝度信号については、輝度変換部２０７でモノクロ信号をそのまま出力する。そして、平均演算器２００で２画素平均した輝度を用いて、上記ＹＩＱからのＲＧＢへの変換に係る式により色差信号からＲＧＢの画像信号への変換を行い、出力する。
【０１０６】
尚、上記実施形態では、平坦部かつモノクロ画像信号よりカラー画像信号の出力が大きい時のみカラー画像信号を利用し、その他はモノクロ画像信号そのものを輝度信号として利用しているが、輝度信号の生成は本例に限らず、更に色文字／黒文字判別や、白下地領域有無等の条件に合わせて切り替えてもよい。
【０１０７】
また、輝度信号だけでなく、色差信号の生成に用いてもよい。カラーセンサが低解像度であるデバイスの特性を生かして、モノクロ画像信号をそのまま輝度信号に適用して、色の多少の違いよりも簡易な回路構成を選択できる。
【０１０８】
更に、復号時の輝度信号、色差信号からカラー、モノクロ画像信号への変換も本方式に限定されない。モノクロ画像信号への変換に色差信号も利用し、適応的に変換を切り替えてもよい。色差信号からカラー画像信号への変換も同様である。また、上記実施形態では、カラーセンサ、モノクロセンサの解像度が主走査方向に２倍異なる例を挙げたが、これに限定されない。
【０１０９】
尚、本発明には、以下の内容も含まれる。
【０１１０】
即ち、画像を撮像してカラー画像信号を出力する撮像手段と、カラー画像出力又はモノクロ画像出力を選択する信号を出力する制御手段と、上記撮像手段からのカラー画像信号の入力を受け、上記制御手段からの信号によりカラー画像出力が選択された場合には上記カラー画像信号を出力し、上記モノクロ画像出力が選択された場合には、上記カラー画像信号を画像の特徴的な性質に基づいて適応的にモノクロ画像信号に変換して当該モノクロ画像信号を出力する変換手段と、を有する画像処理装置、である。
【０１１１】
さらに、画像を撮像してモノクロ画像信号及びカラー画像信号を出力する撮像手段と、カラー画像出力又はモノクロ画像出力を選択する信号を出力する制御手段と、上記撮像手段からのカラー画像信号の入力を受け、上記制御手段からの信号によりカラー画像出力が選択された場合には上記カラー画像信号を出力し、上記モノクロ画像出力が選択された場合には、モノクロ画像信号と上記カラー画像信号を画像の特徴的な性質に基づいて変換して得られるモノクロ画像信号を出力する変換手段と、を有する画像処理装置、である。
【０１１２】
さらには、原稿を撮像してモノクロ画像信号及びカラー画像信号を出力する撮像手段と、前記モノクロ画像信号、カラー画像信号を同時に保持するメモリ手段と、前記カラー画像信号に基づいて原稿の画像がカラーかモノクロかを判定する判定手段と、を有する画像処理装置、である。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、モノクロ出力時におけるカラー画像信号からのモノクロ画像信号への変換を適応的に行い、カラー、モノクロセンサの出力を同時に使うことでモノクロ出力時の画質を向上させ、更にモノクロセンサに比べ低解像度のカラーセンサを用いることでカラー信号の圧縮コストを低減する画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図２】  スキャナ１の詳細な構成を示す図である。
【図３】  カラー／モノクロ変換部２の詳細な構成を示す図である。
【図４】  （ａ）はスキャナ１のＣＣＤの分光感度を示す図、（ｂ）はＲＧＢの各画像信号で、読み取り位置が仮に補正を行ったとしても微妙に異なることを説明するための図である。
【図５】  （ａ）乃至（ｇ）は、本発明の第１実施形態の画像処理装置による処理結果上の特徴について詳細に説明するための図である。
【図６】  選択器１７の設定を示す図である。
【図７】  本発明の第２実施形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図８】  スキャナ３１の詳細な構成を示す図である。
【図９】  カラー／モノクロ変換部３２の詳細な構成を示す図である。
【図１０】  スキャナ３１のＣＣＤの分光感度を示す図である。
【図１１】  選択器５４の設定を示す図である。
【図１２】  （ａ）乃至（ｇ）は本発明の第２実施形態の画像処理装置による処理結果上の特徴について詳細に説明するための図である。
【図１３】  本発明の第３実施形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図１４】  スキャナ６１の詳細な構成を示す図である。
【図１５】  （ａ）はモノクロ画像信号の特性図、（ｂ）はカラー画像信号の特性図である。
【図１６】  メモリ６３の詳細な構成図である。
【図１７】  カラー／モノクロ判定部６２の詳細な構成を示す図である。
【図１８】  本発明の第４実施形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図１９】  圧縮部１０２の詳細な構成を示す図である。
【図２０】  輝度変換部１１０ａの詳細な構成を示す図である。
【図２１】  （ａ）乃至（ｊ）は本発明の第４実施形態の画像処理装置による処理結果上の特徴について詳細に説明するための図である。
【図２２】  本発明の原理を採用した復号回路の詳細な構成図である。
【符号の説明】
１・・・スキャナ、２・・・カラー／モノクロ変換部、３・・・色変換部、４・・・プリンタ、５・・・制御部
【図１】
0004057416.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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