JPH08307708A

JPH08307708A - カラー画像処理装置

Info

Publication number: JPH08307708A
Application number: JP7112013A
Authority: JP
Inventors: Sadao Takahashi; 禎郎高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 1996-11-22
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: JP3556732B2

Abstract

(57)【要約】【目的】再現色のにじみや色再現のずれの発生を抑え
て画質を向上させる。【構成】エッジ強調回路１は、Ｇ信号についてエッジ
強調し、Ｇｅを出力する。第１の補正回路２にはＲＧＢ
とＧｅが入力され、エッジ強調前後の信号の色の比が等
しく（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝Ｒ’：Ｇ’：Ｂ’）なるように補正
する。第２の補正回路３は、最大値回路と入出力比生成
回路と乗算器からなり、Ｒ’：Ｇ’：Ｂ’＝Ｒ０；Ｇ
０：Ｂ０になるように補正する。これにより、Ｒ：Ｇ：
Ｂ＝Ｒ０；Ｇ０：Ｂ０となり、入出力信号の各色の比が
等しくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、再現色のにじみや色再
現のずれの発生を抑制し、画質を向上させたカラー画像
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー複写機で原稿を複製した
り、カラースキャナから原稿を読み込み、カラープリン
タで出力する機会が増大している。ところで、カラー複
写機も含めてカラースキャナから原稿を読み込むと、ス
キャナのＭＴＦ特性により原稿の持っていた鮮鋭度が低
下する。そのため、鮮鋭度を補正する必要が生じる。こ
の鮮鋭度の補正を行うには通常、エッジ強調処理が使用
される。しかし、このエッジ強調処理には、以下に挙げ
るような種々の問題点がある。

【０００３】１．通常、エッジ強調は、図１２（ａ）、
（ｂ）に示されるような、フィルタマトリックスの中心
画素と周囲に重み付きの係数が配置され、各係数に対応
する位置にあるカラー画像信号に対して、上記係数によ
って重み付けされる。この結果はすべて加算されエッジ
強調された信号となる。このエッジ強調回路は、画像信
号と重みの乗算や乗算結果の加算などの比較的規模の大
きい装置が必要となる。例えば、ＲＧＢカラー画像信号
に対して同時にエッジ強調を行う必要が生じた場合、３
個のエッジ強調回路が必要となり、そのコストが大きく
上昇する。

【０００４】２．また、スキャナで用いられるＣＣＤラ
インセンサは図１１（ａ）、（ｂ）で示されるような構
造をしている。（ａ）は、１ラインのセンサであり、
（ｂ）は、３ライのセンサである。このような構造であ
るため、ＣＣＤラインセンサの各出力に位置ずれが生
じ、これを補正して各色信号の位置合わせをする必要が
ある。ところが、この位置合わせはディジタル的に行わ
れていて、その精度には限界がある。さらに、各色のセ
ンサのＭＴＦ特性のばらつきにより、各色信号で鮮鋭度
が異なることがある。上記した理由により、各色同じ強
さで鮮鋭度を補正しようとすると、各色で位置ずれによ
る色バランスの崩れや鮮鋭度の違いが強調され、再現色
のにじみや、色再現のずれの発生が起きやすくなり、画
質劣化を生じる。

【０００５】３．さらに、再現色のにじみや色再現のず
れの他の原因として次のことが挙げられる。これを図１
０を用いて説明する。エッジ強調回路の出力信号が例え
ば８ビットである場合、通常、出力は０以上２５５以下
に制限される（例えば、特開平４−１４３８３号公報を
参照）。鮮鋭度補正時に、この範囲を超えた場合、０未
満の値は０に、２５５を超える値は２５５にクリップさ
れる。（ａ）は、エッジ強調前のＲＧＢの画像データで
あり、この画像データに対してエッジ強調を施すと
（ｂ）に示す画像データとなる。エッジ強調された画像
データの内、２５５以上のデータと、０以下のデータを
クリップすると、（ｃ）に示す画像データとなる。そし
て、この状態がＲＧＢ信号の少なくとも一色以上に起こ
った場合、ＲＧＢ信号のバランスが大きく崩れることに
なり、元の色とは大きく異なって再現されることにな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記１の問題点を解決
するものとして、例えば、特開昭６１−２７３０７３号
公報（第１の公報）、同６２−１４９２６４号公報（第
２の公報）、特開平４−１４３８３号公報（第３の公
報）が挙げられる。

【０００７】第１の公報に記載されたエッジ強調装置
は、濃度で表現されたカラー画像信号から明度情報を抽
出し、その明度情報からエッジ強調の程度を示す信号を
生成し、その信号と画像信号の濃度レベルとに応じた結
果を出力する。また、第２の公報に記載された画像輪郭
強調装置は、カラー画像信号の少なくとも１色の画像デ
ータからラプラシアンを算出し、そのラプラシアンと画
像信号とを加算して輪郭を強調する。第３の公報に記載
の画像処理装置は、カラー画像信号の少なくとも１色の
画像データからフィルタ信号を算出し、そのフィルタ信
号に基づいて画像信号を補正するものである。

【０００８】上記した公報に記載されたものは、何れも
３個のエッジ強調回路を用いずに、１色の信号のエッジ
成分を検出する回路を用い、その出力をカラー信号に加
算あるいは乗算することによってエッジを強調する方法
を採っている。

【０００９】上記２の問題点を解決するものとして、例
えば、特開平３−１０２５７８号公報（第４の公報）、
同４−１７０２６７号公報（第５の公報）が挙げられ
る。この第４、第５に記載されたものは、ＲＧＢ信号を
Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号に変換し、Ｌ＊にのみ鮮鋭度補正（エ
ッジ強調）を行い、その後、Ｌ＊ａ＊ｂ＊をＲＧＢ信号
に逆変換し、あるいはＣＭＹ信号に変換するものであ
る。

【００１０】しかしながら、上記した第１乃至第３の公
報に記載された技術は、上記３の問題点を解決しておら
ず（リミッタ回路を使用していたり、あるいはこの問題
点について言及していない）、また、上記した第４、第
５の公報に記載された技術には次のような問題点があ
る。

【００１１】出力装置の再現範囲を便宜的にＬ＊ａ＊ｂ
＊空間のＬ＊ａ＊空間で表すと、図９に示すものとな
る。すなわち、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間ではａ＊ｂ＊の値に応
じてとりうるＬ＊の範囲が異なる。従って、鮮鋭度補正
後のＬ＊ａ＊ｂ＊がこの色空間の外側に位置した場合、
Ｌ＊ａ＊ｂ＊からＲＧＢまたはＣＭＹへの変換において
変換テーブルの範囲外であるので、ＲＧＢやＣＭＹ空間
でとりうる範囲外の値に変換される可能性がある。この
結果、上記３の問題点がここで生じてくる。

【００１２】そこで、この問題を回避するためには、鮮
鋭度補正時にＬ＊ａ＊ｂ＊の再現範囲の境界をテーブル
として持つ方法がある。しかしながら、この方法では、
膨大なデータ量となる上に、出力装置がそれぞれ独自の
色再現範囲を持っていて、それに応じたテーブルを用意
する必要があるため、装置の規模が非常に大きくなりコ
ストの増大につながる。

【００１３】本発明は、上記した３つの問題点を解決す
るもので、本発明の目的は、再現色のにじみや色再現の
ずれの発生を抑えて画質を向上させるとともに、装置の
規模を小さくしローコストなカラー画像処理装置を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、ディジタルカラー画像信
号の内、少なくとも１色の信号にエッジ強調を行うエッ
ジ強調手段と、エッジ強調前の信号とエッジ強調後の信
号とを基に、前記ディジタルカラー画像信号を補正する
第１の補正手段と、該補正後の信号の内、少なくとも１
色以上の信号が所定の値を超えているか否かを判定する
判定手段と、該判定結果に応じて前記補正後の信号を補
正する第２の補正手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【００１５】請求項２記載の発明では、前記第１の補正
手段は、入力信号の各色比と出力信号の各色比が等しく
なるように補正することを特徴としている。

【００１６】請求項３記載の発明では、前記第１の補正
手段は、エッジ強調後の色信号とエッジ強調前の色信号
との比の値を、他の各色信号に乗ずることを特徴として
いる。

【００１７】請求項４記載の発明では、前記第２の補正
手段は、入力信号の各色比と出力信号の各色比が等しく
なるように補正することを特徴としている。

【００１８】請求項５記載の発明では、前記第２の補正
手段は、前記判定手段が所定の値を超えていると判定し
たとき、該所定の値と、前記補正後の信号の最大値との
比の値を、該補正後の信号に乗じた信号を出力すること
を特徴としている。

【００１９】請求項６記載の発明では、前記第２の補正
手段は、前記判定手段が所定の値を超えていないと判定
したとき、前記補正後の信号をそのまま出力することを
特徴としている。

【００２０】請求項７記載の発明では、ディジタルカラ
ー画像信号の内、少なくとも１色の信号にエッジ強調を
行うエッジ強調手段と、該画像信号とエッジ強調後の信
号に対して所定の演算を行う演算手段と、該演算手段の
演算結果に応じて前記画像信号を補正する補正手段とを
備えたことを特徴としている。

【００２１】請求項８記載の発明では、前記補正手段
は、入力信号の各色比と出力信号の各色比が等しくなる
ように補正することを特徴としている。

【００２２】

【作用】第１の補正手段は、エッジ強調後とエッジ強調
前の信号を色の比が等しくなるように補正する。これに
より、上記２の問題点である、再現色のにじみや色再現
のずれの発生が起きにくくなり、画質が向上する。この
第１の補正手段の補正方法は、エッジ強調後の信号が一
色について定まれば他の色が定まるような補正方法であ
るので、１個のエッジ強調回路で構成することができ
る。つまり、これによって上記１の問題点が解決され
る。さらに、第２の補正手段では、入力信号と出力信号
の各色の比を等しくしつつ、出力信号のとりうる値の範
囲内に収める。これにより、上記３の問題点が解決され
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。図１は、本発明の実施例の構成を示す。
図において、１はエッジ強調回路、２は第１の補正回
路、３は第２の補正回路、４、５、６は比較器、７はＯ
Ｒ回路である。

【００２４】カラースキャナなどからディジタル的に入
力された８ビットのＲＧＢカラー画像信号が入力信号と
なる（なお、Ｒ、Ｇ、Ｂライン上の数字「８」乃至
「９」は、８ビット乃至９ビットを表す）。エッジ強調
回路１は、この入力信号の内、Ｇ信号についてエッジ強
調を行う。

【００２５】図２は、エッジ強調回路の構成を示す。エ
ッジ強調回路は、ラインメモリ８、９と重み付け加算器
１０と乗算器１１とリミッタ１２からなる。ラインメモ
リ８、９には、それぞれｎ＋１ライン目のＧデータ、ｎ
ライン目のＧデータが順次格納され、重み付け加算器１
０に直接入力されるｎ＋２ライン目のＧデータと、ライ
ンメモリ８、９内のデータに対して、図１２（ａ）のフ
ィルタマスクで重み付け加算される。エッジ強調された
注目画素（つまり、マスク係数「５」に位置する画素）
の値に対して、乗算器１１は、エッジ強調の強度を調整
する強度係数を乗ずる。本実施例の場合は、強度係数は
１であり、図１２（ｂ）の場合は、強度係数は１／２で
ある。さらに、リミッタ１２は、出力信号を８ビットに
するために最低を０、最高を２５５の値にクリップす
る。

【００２６】エッジ強調後の信号をＧｅとする。第１の
補正回路２には、ＲＧＢ信号とＧｅ信号が入力される。
図３は、第１の補正回路の構成を示す。第１の補正回路
は、Ｇデータと０とを比較する比較器１７と、比較器１
７の比較結果に応じてＧｅまたはＧを選択するセレクタ
１３と、比較器１７の比較結果に応じて入出力比（１ま
たはＧｅ／Ｇ）を生成する入出力比生成回路１４と、入
出力比生成回路１４の出力とＲ、Ｂデータとを乗算する
乗算器１５、１６からなる。

【００２７】Ｇ信号が０でないときと、０であるとき
に、補正方法を切り替えるために、比較器１７はＧ信号
と０とを比較する。比較器１７は、Ｇが０に等しいとき
１を出力し、Ｇが０に等しくなければ０を出力する。比
較器１７の出力は、入出力比生成回路１４に入力され、
それを制御する。

【００２８】すなわち、比較器１７の出力が１ならば
（Ｇ＝０）、入出力比生成回路１４は１を出力し、比較
器１７の出力が０ならば（Ｇ≠０）、入出力比生成回路
１４はＧｅ／Ｇを出力する。乗算器１５、１６は、それ
ぞれ入出力比生成回路１４の出力にＲ、Ｂ信号を乗じ
て、第１の補正回路２の出力信号であるＲ’（＝Ｒ×
（Ｇｅ／Ｇ））、Ｂ’（＝Ｂ×（Ｇｅ／Ｇ））信号を出
力する。

【００２９】また、比較器１７の出力が１のとき、セレ
クタ１３はＧを選択して出力し、比較器１７の出力が０
のとき、セレクタ１３はＧｅを選択して出力する。セレ
クタ１３の出力は、第１の補正回路２の出力信号である
Ｇ’（ＧまたはＧｅ）信号となる。従って、Ｇ≠０のと
き、Ｒ成分はＲ×（Ｇｅ／Ｇ）にエッジ強調され、同様
にＢ成分はＢ×（Ｇｅ／Ｇ）にエッジ強調される。そし
て、第１の補正回路において、入力と出力で各色の比
は、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝Ｒ’：Ｇ’：Ｂ’であるので、等しく
なる。

【００３０】図１に戻り、第１の補正回路２の出力であ
るＲ’Ｇ’Ｂ’信号は、それぞれ第２の補正回路３と比
較器４、５、６に入力される。比較器４、５、６の一方
の入力は２５５であり、Ｒ’Ｇ’Ｂ’信号が２５５を超
えていれば、比較器４、５、６は１を出力し、Ｒ’Ｇ’
Ｂ’信号が２５５を超えていなければ、比較器４、５、
６は０を出力する。３個の比較器４、５、６の出力は、
ＯＲ回路７を介して第２の補正回路３に入力される。

【００３１】図４は、第２の補正回路の構成を示す。Ｏ
Ｒ回路７の出力が、Ｒ’Ｇ’Ｂ’信号の最大値を求める
最大値回路２２に入力されて、最大値回路２２を制御す
る。すなわち、ＯＲ回路７の出力が１のとき（最大値が
２５５を超えているとき）、最大値回路２２の出力Ｍは
ｍａｘ（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）となる。ＯＲ回路７の出力が０
のとき（最大値が２５５を超えていないとき）、最大値
回路２２の出力Ｍは２５５となる。最大値回路２２の出
力は、入出力比生成回路１８に入力され、２５５／Ｍが
出力される。

【００３２】乗算器１９、２０、２１は、それぞれ
Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’信号と入出力比生成回路１８の出力信
号２５５／Ｍとを乗じて、第２の補正回路３の出力とし
て、Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０を出力する（ただし、Ｒ’、
Ｇ’、Ｂ’に２５５／Ｍを乗じることで、エッジ強調が
若干弱まる）。従って、Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０は０〜２５５
の範囲内におさめられ、また第２の補正回路において、
入力と出力で各色の比は、Ｒ’：Ｇ’：Ｂ’＝Ｒ０：Ｇ
０：Ｂ０であるので、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝Ｒ０：Ｇ０：Ｂ０と
なり、入力と出力で各色の比が等しくなる。

【００３３】図５は、図１のブロック１００の他の構成
例を示す。最大値検出回路２６は、Ｒ’Ｇ’Ｂ’からｍ
ａｘ（Ｒ’Ｇ’Ｂ）を出力する。比較器２７は、最大値
検出回路２６の出力と２５５とを比較し、最大値検出回
路２６の出力が２５５より大きい場合は１を出力し、最
大値検出回路２６の出力が２５５以下の場合は０を出力
する。

【００３４】セレクタ２８は、比較器２７の出力が１の
とき最大値検出回路２６の出力を選択して、Ｍを出力
し、比較器２７の出力が０のとき２５５を選択して、Ｍ
として２５５を出力する。入出力比生成回路２９は、セ
レクタ２８の出力Ｍを入力して、２５５／Ｍを出力す
る。乗算器２３、２４、２５は、それぞれＲ’、Ｇ’、
Ｂ’信号と入出力比生成回路２９の出力信号２５５／Ｍ
とを乗じて、第２の補正回路３の出力として、Ｒ０、Ｇ
０、Ｂ０を出力する。すなわち、Ｒ’：Ｇ’：Ｂ’＝Ｒ
０：Ｇ０：Ｂ０が成立する。第１の補正回路２の前後で
Ｒ：Ｇ：Ｂ＝Ｒ’：Ｇ’：Ｂ’であるので、Ｒ：Ｇ：Ｂ
＝Ｒ０：Ｇ０：Ｂ０が成立する。

【００３５】図６は、本発明の他の実施例の構成を示
す。図１の実施例と同様に、カラースキャナなどからデ
ィジタル的に入力された８ビットのＲＧＢカラー画像信
号が入力信号となる。エッジ強調回路３０は、この入力
信号の内、Ｇ信号についてエッジ強調を行う。この回路
は、図１で説明したものと同様である。

【００３６】演算手段３１には、ＲＧＢ信号とエッジ強
調後の信号Ｇｅが入力される。図７は、演算手段３１の
構成を示す。比較器３３は、エッジ強調を行わない色信
号Ｒと０とを比較し、比較の結果、Ｒ＝０ならば１を、
Ｒ≠０ならば０を出力する。セレクタ３６は、比較器３
３の出力が１のとき１を選択し、比較器３３の出力が０
のときＲを選択して出力する。演算器３９は、所定の値
（この場合は８ビットであるので２５５）を、セレクタ
３６の出力Ｒ’で除算する。つまり、２５５／Ｒ’を演
算する。Ｂ信号についてもＲ信号と同様に構成され、２
５５／Ｂ’が演算される。

【００３７】一方、エッジ強調されたＧｅとＧは次のよ
うになる。比較器３５は、Ｇと０とを比較し、Ｇ＝０の
とき１を、Ｇ≠０のとき０を出力する。セレクタ３８
は、比較器３５の出力が１のときＧｅを選択し、比較器
３５の出力が０のときＧを選択して出力Ｇ’する。演算
器４１は、Ｇｅ／Ｇ’を演算する。最小値検出器４２
は、演算器３９、４０、４１で演算された値、つまり２
５５／Ｒ’、２５５／Ｂ’、Ｇｅ／Ｇ’の最小値を検出
し、その値Ｎを出力する。

【００３８】図６に戻って、補正手段３２は、演算手段
３１の出力Ｎに応じて、ＲＧＢ信号を補正してＲ０、Ｇ
０、Ｂ０を出力する。図８は、補正手段３２の構成を示
す。乗算器４３、４４、４５はＲＧＢ信号と演算手段３
１の出力Ｎとを乗算する。その出力はそれぞれＲ０、Ｇ
０、Ｂ０となる。

【００３９】このように補正手段３２は、乗算器で構成
され、乗算する値の一方が、どの色信号に対しても同一
であるので、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝Ｒ０：Ｇ０：Ｂ０が保証され
る。つまり、入力色比と出力色比が等しくなる。

【００４０】なお、上記した実施例では、Ｇ信号にエッ
ジ強調回路を設けているが、Ｇ信号ではなく、Ｒ、Ｂ信
号にエッジ強調回路を設けるようにしてもよい。また、
本実施例は、ＲＧＢ信号の他にＣＭＹ、あるいはＣＭＹ
Ｋ信号にも容易に適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、エッジ強調回路が１個で構成されているので、規模
の小さい回路構成で、かつローコストで、カラー画像の
鮮鋭度を補正することができる。また、第１の補正手段
が入力信号の各色比と出力信号の各色比が等しくなるよ
うに補正し、さらに第２の補正手段が入力信号の各色比
と出力信号の各色比が等しくなるように補正しつつ、出
力信号を所定の範囲内におさめているので、再現色のに
じみや色再現のずれの発生が回避され、画質が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す。

【図２】エッジ強調回路の構成を示す。

【図３】第１の補正回路の構成を示す。

【図４】第２の補正回路の構成を示す。

【図５】図１のブロック１００の他の構成例を示す。

【図６】本発明の他の実施例の構成を示す。

【図７】他の実施例における演算手段の構成を示す。

【図８】他の実施例における補正手段の構成を示す。

【図９】カラー出力装置の色再現範囲を示す図である。

【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来の方式によ
る色バランスの崩れを説明する図である。

【図１１】（ａ）、（ｂ）は、スキャナのＣＣＤライン
センサを示す。

【図１２】（ａ）、（ｂ）は、エッジ強調マスクの例を
示す。

【符号の説明】

１エッジ強調回路２第１の補正回路３第２の補正回路４、５、６比較器７ＯＲ回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/409 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタルカラー画像信号の内、少なく
とも１色の信号にエッジ強調を行うエッジ強調手段と、
エッジ強調前の信号とエッジ強調後の信号とを基に、前
記ディジタルカラー画像信号を補正する第１の補正手段
と、該補正後の信号の内、少なくとも１色以上の信号が
所定の値を超えているか否かを判定する判定手段と、該
判定結果に応じて前記補正後の信号を補正する第２の補
正手段とを備えたことを特徴とするカラー画像処理装
置。
【請求項２】前記第１の補正手段は、入力信号の各色
比と出力信号の各色比が等しくなるように補正すること
を特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
【請求項３】前記第１の補正手段は、エッジ強調後の
色信号とエッジ強調前の色信号との比の値を、他の各色
信号に乗ずることを特徴とする請求項１記載のカラー画
像処理装置。
【請求項４】前記第２の補正手段は、入力信号の各色
比と出力信号の各色比が等しくなるように補正すること
を特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
【請求項５】前記第２の補正手段は、前記判定手段が
所定の値を超えていると判定したとき、該所定の値と、
前記補正後の信号の最大値との比の値を、該補正後の信
号に乗じた信号を出力することを特徴とする請求項１記
載のカラー画像処理装置。
【請求項６】前記第２の補正手段は、前記判定手段が
所定の値を超えていないと判定したとき、前記補正後の
信号をそのまま出力することを特徴とする請求項１記載
のカラー画像処理装置。
【請求項７】ディジタルカラー画像信号の内、少なく
とも１色の信号にエッジ強調を行うエッジ強調手段と、
該画像信号とエッジ強調後の信号に対して所定の演算を
行う演算手段と、該演算手段の演算結果に応じて前記画
像信号を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする
カラー画像処理装置。
【請求項８】前記補正手段は、入力信号の各色比と出
力信号の各色比が等しくなるように補正することを特徴
とする請求項７記載のカラー画像処理装置。