JP5680520B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、スキャナなどの画像読み取りを行う画像処理装置および画像処理方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to an image processing apparatus and an image processing method for reading an image such as a scanner.
従来、カラー複写機、カラースキャナ、カラーファクシミリ、及びそれらを複合した複合機器(MFP)などで原稿読み取る際に、印刷動作による機械的振動、外部から受ける衝撃、または自動給紙装置における紙搬送時のローラ接触やローラの引っ張りによる振動などが影響し、RGBカラーラインセンサが正しい位置で原稿を読み取れないことがある。この読み取り時に発生するRGBラインセンサ間の位置ずれは、黒線などの読み取りにおいては色ずれを生じる原因となる。 Conventionally, when reading a document with a color copier, a color scanner, a color facsimile, or a composite device (MFP) that combines them, mechanical vibration due to printing operation, impact from the outside, or paper transport in an automatic paper feeder The RGB color line sensor may not be able to read the original at the correct position due to the influence of the roller contact or vibration caused by the pulling of the roller. The positional deviation between the RGB line sensors that occurs at the time of reading becomes a cause of color deviation in reading a black line or the like.
この位置ずれを低減するために、RGBラインセンサで読み取った画像データを補正する画像処理装置について種々提案されている。例えば、RGB色データのいずれか1色を基準色として注目画素の同一画素位置における基準色と基準色以外の色の濃度差と、基準色以外について仮想的に1画素以下を含む位置をずらして注目画素の同一画素位置における基準色との濃度差を算出し、この算出された複数の濃度差から適宜最適なものを選択して画像データを補正する画像補正手段が開示されている。(特許文献1参照)
しかしながら、補正する位置ずれは読み取り方向に対して主走査方向のみであって、副走査方向に対する位置ずれを補正することができないという問題点がある。
In order to reduce this displacement, various image processing apparatuses that correct image data read by an RGB line sensor have been proposed. For example, using any one of the RGB color data as a reference color, the density difference between the reference color and the color other than the reference color at the same pixel position of the target pixel, and the position that includes virtually one pixel or less other than the reference color are shifted. An image correction unit is disclosed that calculates a density difference between a target pixel and a reference color at the same pixel position, and selects an optimum one from the calculated plurality of density differences to correct image data. (See Patent Document 1)
However, there is a problem that the positional deviation to be corrected is only in the main scanning direction with respect to the reading direction, and the positional deviation in the sub-scanning direction cannot be corrected.
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、ラインセンサの読み取り時に発生する位置ずれを主走査および副走査のどちらの方向に対しても補正する画像処理装置および画像処理方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to solve the above problems and provide an image processing apparatus and an image processing method for correcting misalignment occurring at the time of reading by a line sensor in both main scanning and sub scanning directions. It is to be.
上記課題を達成するために、本実施形態の画像処理装置は、少なくともカラー用のラインセンサR、ラインセンサG、ラインセンサBを含む複数のラインセンサから構成されるラインセンサ部の出力信号を画素単位で取得する手段と、前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色信号を生成する手段と、前記基準色信号に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成する手段と、前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定する手段と、前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出する手段と、前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出する手段と、前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出する手段と、前記基準色の相関配列に含まれる画素値と最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求める手段と、前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成する手段と、を有する。 In order to achieve the above object, the image processing apparatus according to the present embodiment uses the output signal of a line sensor unit including a plurality of line sensors including at least a color line sensor R, a line sensor G, and a line sensor B as pixels. Means for acquiring in units; means for generating a reference color signal using one or more of output signals of the plurality of line sensors; and generating a processing unit array including a pixel of interest for image processing for the reference color signal Means for setting a reference color correlation array including the target pixel and having a smaller number of array elements than the processing unit array, and a scanning range in the processing unit array with the same number of array elements as the reference color correlation array Means for extracting a correlation array group of color colors included in the color code; means for calculating a correlation between the correlation array of the reference color and each correlation array included in the correlation array group of the color color; Means for calculating a correlation array of color colors having the highest correlation with the correlation array of reference colors, and pixel values included in the image correlation array of color colors having the highest correlation with the pixel values included in the correlation array of reference colors And a means for generating a color pixel value for the pixel of interest using the regression line.
以下、実施形態について図1から図17を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 17.
<第1の実施形態>
本実施形態は、スキャナ等の画像読取装置において、RGB色の3つのカラーラインセンサで同時読取されたRGBカラー信号間の位置ずれを補正するものである。
<First Embodiment>
In this embodiment, in an image reading apparatus such as a scanner, a positional deviation between RGB color signals simultaneously read by three RGB color line sensors is corrected.
本実施形態に係る画像処理装置の画像処理装置の全体図を図1に示す。本実施形態は、高解像度でカラー印刷を行うカラー複写機、さらには原紙をスキャンして複写する機能、外部機器との通信を行う機能、ファクシミリ装置としての送受信及び印刷する機能など多彩な処理を行うことができる複合機器(MFP)などが含まれる。 FIG. 1 shows an overall view of the image processing apparatus of the image processing apparatus according to the present embodiment. This embodiment is a color copier that performs color printing at a high resolution, and further performs various processing such as a function of scanning and copying a base paper, a function of communicating with an external device, a function of transmitting and receiving and printing as a facsimile machine. A composite device (MFP) or the like that can be performed is included.
本実施形態の画像処理装置は、大きく分けてスキャナ部11と、スキャナ部11で読み取られた原稿のラインセンサ出力に対して画像処理を施す画像処理部12と、複写用紙にプリントして出力するプリンタ部13からなる。
The image processing apparatus according to the present embodiment is broadly divided into a
スキャナ部11は、原稿を自動的に供給する自動供給装置110と、原稿を読み取る原稿台111と、原稿を照明する光源112、原稿の反射光を導くミラー113a、113b、113c、反射光を集光するレンズ114およびラインセンサ部115を有する。矢印で示すように、スキャナ部11の原稿台111より読取られる原稿パターンは、光源112により照射され、この反射光がミラー113a、113b、113cからレンズ114を介してラインセンサ部115に入射する。ラインセンサ部115では、これをカラー別に配置されたラインセンサによって光電変換し画像信号を出力する。
The
画像処理部12では、ラインセンサ部115で読み取られた画像信号にディジタル処理を施し、プリンタ部13へ出力する。
The
プリンタ部13は、給紙カセット131、現像ドラム132および搬送ローラ133、排紙口134などを有し、画像処理部12でから出力される信号に基づき、給紙装置131内の複写用紙に潜像・現像処理を行い、排紙口134から排紙する。
The
図2は、本実施形態に使用するラインセンサ部115の概念図である。本実施形態で使用するラインセンサ部115は、カラー用のラインセンサR(赤)、ラインセンサG(緑)、ラインセンサB(青)を有する。カラー用のラインセンサR、ラインセンサG、およびラインセンサBは、画素ピッチおよび画素数としての受光素子の数が同じである。
FIG. 2 is a conceptual diagram of the
また、カラーセンサR、G、Bに加え、モノクロ用のラインセンサKが追加されたラインセンサの場合もある。図2に示すように、ラインセンサK(黒)解像度がRGBカラーセンサの解像度より高いものは通常ハイブリッドセンサと呼ばれる。 In addition to the color sensors R, G, and B, there may be a line sensor in which a monochrome line sensor K is added. As shown in FIG. 2, a line sensor K (black) having a higher resolution than the RGB color sensor is usually called a hybrid sensor.
図2に示したハイブリッドセンサの場合、モノクロ用のラインセンサKの受光素子のピッチがカラー用ラインセンサR、G、Bの画素ピッチの半分であることから、解像度は2倍となる。例えばカラーR、G、B信号に関して300dpiであれば、モノクロ信号に関しては600dpiの解像度を持つことになる。 In the case of the hybrid sensor shown in FIG. 2, since the pitch of the light receiving elements of the monochrome line sensor K is half of the pixel pitch of the color line sensors R, G, B, the resolution is doubled. For example, if the color R, G, and B signals are 300 dpi, the monochrome signal has a resolution of 600 dpi.
図3〜図7を用いて、本実施形態の画像処理部12のブロック構成を説明する。図3では、画像処理信号の流れを分かりやすくするためにスキャナ部11についても一部図示している。
A block configuration of the
画像処理部12は、スキャナ部11で行われる2次元原稿の読み取り走査に従い、カラー信号を読み取るラインセンサR、ラインセンサG、およびラインセンサBから出力される信号をA/D(Analog to Digital)変換し、シェーディング補正および各ラインセンサ間の読み取り位相差を補正するライン間補正などの処理を行った後、カラーR、G、B信号およびモノクロ信号を画素単位で保存する画像メモリ部120と、カラーR、G、B信号から基準色S信号を算出する基準色算出部121と、基準色SとカラーR、G、B信号との相関関係を算出するために、基準色Sに対して走査位置の異なる複数の画素配列を生成する画素配列生成部122と、この複数の画素配列と基準色Sとの相関関係とを算出する相関関係算出部123と、複数の画素配列の中で最も相関の高い画素配列を判定する相関関数判定部と124と、最も相関の高い画素配列を用いて読み取り時に発生した位置ずれの補正を行う色ずれ補正部125を有する。
The image processing unit 12 A / D (Analog to Digital) outputs signals output from the line sensor R, the line sensor G, and the line sensor B that read color signals in accordance with the scanning of the two-dimensional document performed by the
次に図4を用いて基準色算出部121について説明する。本実施形態のラインセンサ部115ではモノクロ用のラインセンサKを有しないため、基準色算出部121では、カラーR、G、B信号の加算平均((1)式)を加算平均算出部41で算出し、この信号を基準色信号Sとする。
Next, the reference
S=(R+G+B)/3 (1)
また、その他の変形としては、カラーG信号を基準色信号する場合や、カラーR、G、B信号の混合比率(α、β、γ)を変えた線形結合によって基準色S信号を生成してもよい。線形結合の割合は、ラインセンサR、G、Bの感度特性および波長帯域などを考慮して決めても良い。
S = (R + G + B) / 3 (1)
As other modifications, the reference color S signal is generated by the linear combination of the color R signal, the G signal, and the B signal mixture ratio (α, β, γ) when the color G signal is used as the reference color signal. Also good. The linear combination ratio may be determined in consideration of the sensitivity characteristics of the line sensors R, G, and B, the wavelength band, and the like.
なお、ラインセンサ部115にモノクロ用のラインセンサKを有する場合については、このモノクロK信号を基準色Sとして用いても良い。これについては第2実施形態で説明する。
When the
図5に示すように、画素配列生成部122は、この基準色S信号に対して画像処理対象となる画像処理対象画素(以下注目画素と称する)を含むM行×N列の画素数(M、Nは整数)を処理単位とする画素配列(以下処理単位配列S1と称する)を設定する処理単位配列生成部51と、同じ注目画素を含み、処理単位配列S1より配列要素数が少ないK行×L列(K、LはそれぞれM、Nより小さい整数)の配列要素数を持つ画素配列(相関関係を算出するため、以下相関配列S2と称する)を設定し、この相関配列S2と同一配列要素数のカラーR、G、B信号の相関配列群R2、および相関配列群G2、相関配列群B2を処理単位配列S1の走査範囲から抽出する相関配列抽出部52を有する。なお、配列要素数M、N、K、Lは注目画素を画素配列の中心画素する方が好ましいため、奇数に設定することが好ましい。
As shown in FIG. 5, the pixel
また図6に示すように、相関関係算出部123は、相関配列群R2、相関配列群G2、および相関配列群B2に含まれる各相関配列と、相関配列S2との相関関係を算出するために、各相関配列内の画素値の平均値を算出する平均値算出部61、各相関配列内の画素値の標準偏差を算出する標準偏差算出部62、基準色の相関配列S2とカラー色の相関配列群R2、相関配列群G2、および相関配列群B2との画素値の偏差積を求める偏差積算出部63と、および基準色の相関配列S2とカラー色の相関配列群R2、相関配列群G2、および相関配列B2との相関係数を求める相関係数算出部64を有する。
Further, as shown in FIG. 6, the
相関関係は、平均値、標準偏差値および偏差積を適宜組み合わせてもよいが、本実施形態においては相関係数を用いる。 For the correlation, an average value, a standard deviation value, and a deviation product may be appropriately combined, but in the present embodiment, a correlation coefficient is used.
そして相関関係判定部124では、上述のように相関関係を相関係数で判定する場合には、相関係数が最も大きい値(1に近い値)を持つ相関配列が、カラー色の相関配列群R2、相関配列群G2、および相関配列群B2からそれぞれ選択される。この時選択されたカラー色の相関配列を相関配列R2_M、相関配列G2_M、相関配列B2_Mと定義する。
When the
図7に示す、色ずれ補正部125においては、選択された相関配列R2_M、相関配列G2_M、および相関配列B2_Mそれぞれについて、基準色の相関配列S2に対する回帰直線を求める回帰直線算出部71と、この回帰直線を用いて注目画素位置のカラー信号の補正を行い、新たなカラーRN信号、カラーGN信号、およびカラーBN信号を発生するカラー信号発生部72を有する。
In the color
本実施形態の画像処理のフローについて図8〜図14を用いて具体的に説明する。まず、図8のステップST801では、基準色算出部121において、カラーR、G、B信号をそれぞれ画素単位で画像メモリ部120から読み出し、この読み出したカラーR、G、B信号から例えば、加算平均などの所定の規則に基づいて基準色S信号を算出し生成する。
The flow of image processing according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. First, in step ST801 in FIG. 8, the reference
ステップST802では、この生成された基準色S信号に対して画像処理の処理単位となる処理単位配列S1を設定する。図9に、処理単位配列生成部51で生成される処理単位配列S1の例を示す。この例では中央に位置する注目画素に対して主走査方向、及び副走査方向に前後2画素ずつを含んだ5行×5列の処理単位配列S1を設定している。
In step ST802, a processing unit array S1 that is a processing unit of image processing is set for the generated reference color S signal. FIG. 9 shows an example of the processing unit array S1 generated by the processing unit
次に図10に示すように、ステップST803では、処理単位配列S1より配列要素数が少ない相関配列を設定する。図10の例では、3行×3列の相関配列を設定している。 Next, as shown in FIG. 10, in step ST803, a correlation array having a smaller number of array elements than the processing unit array S1 is set. In the example of FIG. 10, a correlation array of 3 rows × 3 columns is set.
この相関配列は基準色SおよびカラーR、G、B色に対して設定され、基準色SとカラーR、G、B色とで相関関係が求められる。図11に示す基準色Sの処理単位配列S1において、基準色Sに対する相関配列は注目画素を含んだ3行×3行の画素配列であって、図中太線枠で示すようにArea_Sで示され、これを相関配列S2と定義する。 This correlation array is set for the reference color S and the colors R, G, and B, and a correlation is obtained between the reference color S and the colors R, G, and B. In the processing unit array S1 of the reference color S shown in FIG. 11, the correlation array with respect to the reference color S is a 3 × 3 pixel array including the pixel of interest, and is indicated by Area_S as indicated by a bold line frame in the drawing. This is defined as a correlation sequence S2.
ステップST804では、Area_Sと同一の配列要素数で、処理単位配列S1の走査範囲内に含まれるカラーの画素配列群を抽出する。図11の例では、この画素配列は、Area_1からArea_9までの9つが抽出される。例えば、Area_1は、Area_Sに対して主走査方向、副走査方向ともに2画素分前にずれた画素配列となる。 In Step ST804, a color pixel array group included in the scanning range of the processing unit array S1 is extracted with the same number of array elements as Area_S. In the example of FIG. 11, nine pixel arrays from Area_1 to Area_9 are extracted. For example, Area_1 is a pixel array that is shifted by two pixels before Area_S in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.
ステップST805では、抽出された画素配列群を、カラーR、G、Bそれぞれに対して、相関配列群R2、相関配列群G2、および相関配列群B2と定義し、カラー毎の相関配列群R2、G2、B2に含まれる各相関配列と走査位置の基準となる相関配列S2との相関関係を求める。 In step ST805, the extracted pixel array group is defined as a correlation array group R2, a correlation array group G2, and a correlation array group B2 for each of the colors R, G, and B. The correlation array group R2 for each color, Correlation between each correlation array included in G2 and B2 and correlation array S2 which is a reference for the scanning position is obtained.
上述のように相関関係を求める方法については各種方法が考えられるが、本実施形態では相関係数を用い、カラー色毎に、Area_SとArea_1〜Area_9の相関係数rを求める。 As described above, various methods can be considered for obtaining the correlation. In this embodiment, the correlation coefficient is used to obtain the correlation coefficient r of Area_S and Area_1 to Area_9 for each color.
相関係数rは、(2)式に示すように定義され、R色の場合は、rR、G色の場合はrG、B色の場合はrBと添え字を付加する。
また、iは、相関配列内の配列要素番号、Nは配列要素数であり、3行×3列の相関配列であればN=9である。Rave、Gave、Baveは、各相関配列内の画素値の平均値を表す。従って相関係数rは、相関配列内の画素値平均値、画素値の標準偏差値、および相関配列間の画素値偏差積から求められることがわかる。 Further, i is an array element number in the correlation array, N is the number of array elements, and N = 9 if the correlation array is 3 rows × 3 columns. Rave, Gave, and Bave represent average values of pixel values in each correlation array. Therefore, it can be seen that the correlation coefficient r is obtained from the pixel value average value in the correlation array, the standard deviation value of the pixel values, and the pixel value deviation product between the correlation arrays.
ここで、相関係数rと回帰直線の関係について、図12を用いて説明する。ここではカラーR色について例示するが、他のG、B色についても同様である。図12(a)は、カラーR色について基準色Sと相関が高い相関配列の場合について示し、図12(b)は余り相関が高くない場合について示している。横軸は、基準色Sの相関配列S2(Area_S)に含まれる画素の画素値、縦軸は、カラーR色の相関配列群R2の任意の一つ(例えばArea_1、Area_2など)内に含まれる画素の画素値を、対応する位置の配列要素ごとにプロットしたものである。 Here, the relationship between the correlation coefficient r and the regression line will be described with reference to FIG. Although the color R color is illustrated here, the same applies to the other G and B colors. FIG. 12A shows the case of the correlation arrangement having a high correlation with the reference color S for the color R color, and FIG. 12B shows the case where the correlation is not so high. The horizontal axis is the pixel value of the pixels included in the correlation array S2 (Area_S) of the reference color S, and the vertical axis is included in any one of the correlation array group R2 of color R (for example, Area_1, Area_2, etc.). The pixel values of the pixels are plotted for each array element at the corresponding position.
図12(a)に示すように、Area_SとArea_1の相関が高い場合には、回帰直線Laに対して、各画素値のばらつきは少なく、相関係数は1に近い値をとる。また、図12(b)に示すように、Area_SとArea_2の相関が低い場合には、回帰直線Lbに対して、各画素値のばらつきが多く、相関係数は図12(a)で求めた相関係数より低い値となる。 As shown in FIG. 12A, when the correlation between Area_S and Area_1 is high, there is little variation in pixel values with respect to the regression line La, and the correlation coefficient takes a value close to 1. Further, as shown in FIG. 12B, when the correlation between Area_S and Area_2 is low, there is a large variation in the pixel values with respect to the regression line Lb, and the correlation coefficient is obtained in FIG. The value is lower than the correlation coefficient.
なお、振動などによる位置ずれが生じていない場合にはArea_SとArea_5(中央画素)の相関が最も高くなる。 In addition, when the position shift by vibration etc. has not arisen, the correlation of Area_S and Area_5 (center pixel) becomes the highest.
また通常、相関係数は正の値をとるが、反転処理などの特殊な画像処理がなされた原稿を読み取る場合には相関係数が負となる場合もある。従って(2)式に示す相関係数の絶対値で相関関係を評価することが好ましい。 Normally, the correlation coefficient takes a positive value, but the correlation coefficient may be negative when reading a document that has been subjected to special image processing such as inversion processing. Therefore, it is preferable to evaluate the correlation with the absolute value of the correlation coefficient shown in the equation (2).
ステップST806では、すべてのArea1〜Area_9についてArea_Sとの相関係数を求め、相関係数の最も大きい(1に近い)カラー信号の相関配列Area_Kを求める(1≦K≦N)。 In step ST806, the correlation coefficient with Area_S is obtained for all Area1 to Area_9, and the correlation array Area_K of the color signal having the largest correlation coefficient (close to 1) is obtained (1 ≦ K ≦ N).
例えば図12(a)の相関係数が一番大きい場合には、基準信号Sに対して、カラーR信号は主走査方向、および副走査方向に対して2画素だけ前に読み取り位置がずれていると判断できる。 For example, when the correlation coefficient in FIG. 12A is the largest, the reading position of the color R signal is shifted by 2 pixels before the reference signal S with respect to the main scanning direction and the sub scanning direction. Can be judged.
次にステップST807では、図13に示すように基準色Sの相関配列S2(Area_S)と相関係数の最も大きくなるカラー信号の相関配列をArea_Kを用いて、このArea_K内に含まれる画素の画素値とArea_Sとの対応する画素の画素値から回帰直線R=ar・S+br(Lrk)を求める。なお、図13はカラーR色について示しているが、カラーG、B色に関しても同様に、回帰直線G=ag・S+bg、回帰直線B=ab・S+bbを求める。 Next, in step ST807, as shown in FIG. 13, the correlation array S2 (Area_S) of the reference color S and the correlation array of the color signal having the largest correlation coefficient are assigned to the pixels of the pixels included in this Area_K. The regression line R = ar · S + br (Lrk) is obtained from the pixel value of the corresponding pixel of the value and Area_S. Although FIG. 13 shows the color R, the regression line G = ag · S + bg and the regression line B = ab · S + bb are similarly obtained for the colors G and B.
ステップST808では、図14に示すように、ステップST807で求めた回帰直線に注目画素の画素値を代入することにより新たなカラーRN、GN、およびBN信号の生成を行う。図13の点線丸印で示すように、この処理で、注目画素が回帰直線Lrk上に移動することにより、新たに生成されたカラーRN、GN、およびBN信号は、基準色Sに対して位置ずれが補正される結果、色ずれが低減される。 In step ST808, as shown in FIG. 14, new color RN, GN, and BN signals are generated by substituting the pixel value of the target pixel into the regression line obtained in step ST807. As indicated by a dotted circle in FIG. 13, in this process, the pixel of interest moves on the regression line Lrk, so that the newly generated color RN, GN, and BN signals are positioned relative to the reference color S. As a result of correcting the shift, the color shift is reduced.
そしてステップST801〜ステップST808の位置ずれ補正処理は、読み取り原稿のすべての画素について走査しながら処理単位配列S1を生成し同様の処理を繰り返す。 In the misregistration correction processing in steps ST801 to ST808, the processing unit array S1 is generated while scanning all the pixels of the read original, and the same processing is repeated.
以上述べたように、本実施形態によれば、基準色の相関配列に対して、主走査および副走査の両方に移動したカラーR、G、B色の相関配列との相関係数を求め、相関係数の最も大きい相関係数を持つ回帰直線に基づき、注目画素の位置ずれを補正している。このため、主走査、副走査ともに同時に色ずれが補正される効果を有する。特にR、G、Bの加重平均を用いた基準色を用いて回帰直線を求めた場合、色調の変化を生じることがなく、色ずれのみを効果的に補正することが可能である。 As described above, according to the present embodiment, a correlation coefficient between the correlation array of the reference colors and the correlation array of the color R, G, and B colors moved in both the main scanning and the sub scanning is obtained. The positional deviation of the target pixel is corrected based on the regression line having the largest correlation coefficient. For this reason, both main scanning and sub-scanning have the effect of correcting color misregistration at the same time. In particular, when a regression line is obtained using a reference color using a weighted average of R, G, and B, only a color shift can be effectively corrected without causing a change in color tone.
また、処理単位配列を本実施形態の例示より配列要素数を大きくすると、大きく振動によって位置ずれを起こした画素に対しても色ずれ補正が行える。 Further, when the number of array elements in the processing unit array is made larger than in the example of the present embodiment, color misregistration correction can be performed even for pixels that are greatly displaced due to vibration.
(第2の実施形態)
本実施形態は、スキャナ部11のラインセンサにモノクロ用のラインセンサを有する場合について説明する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, a case where the line sensor of the
図15は、本実施形態の画像処理部のブロック構成を示している。スキャナ部11にはモノクロ用のラインセンサKが付加されている。このラインセンサKは、カラー用ラインセンサR、G、Bと同じ解像度か、より高い解像度を有している。ラインセンサKを有する場合には基準色算出部151は、直接ラインセンサKから出力されるモノクロ信号Kを基準色S信号としてよい。
FIG. 15 shows a block configuration of the image processing unit of the present embodiment. A monochrome line sensor K is added to the
ラインセンサKの解像度がカラー用ラインセンサR、G、Bの解像度より高い場合には、図16に示すように、一旦ラインセンサKの解像度をカラー用ラインセンサR、G、Bと同じ解像度となるように例えば基準色算出部121内に低解像度変換部161を設ける。
When the resolution of the line sensor K is higher than the resolution of the color line sensors R, G, B, the resolution of the line sensor K is once set to the same resolution as that of the color line sensors R, G, B as shown in FIG. For example, a low
そして、位置ずれ補正のための画像処理は、第1の実施形態と同様の処理を行う。ただし、色ずれ補正部151においては、ラインセンサKの高解像度信号により高解像度変換処理を行う。すなわち、例えば、カラー用ラインセンサR、G、Bの解像度を300dpiとし、モノクロ用ラインセンサKの解像度を600dpiとした場合には、図17に示すように、基準色Sの注目画素内には、モノクロ信号Kの4画素が含まれる。この4画素を第1の実施形態と同様の手続きによりカラーR、G、B毎に算出した回帰直線に代入することにより低解像度のカラーR、G、B信号に対して高解像度変換を行うことができる。 The image processing for correcting misalignment performs the same processing as in the first embodiment. However, the color misregistration correction unit 151 performs high resolution conversion processing using the high resolution signal of the line sensor K. That is, for example, when the resolution of the color line sensors R, G, and B is set to 300 dpi and the resolution of the monochrome line sensor K is set to 600 dpi, as shown in FIG. , Four pixels of the monochrome signal K are included. By substituting these four pixels into a regression line calculated for each of the colors R, G, B by the same procedure as in the first embodiment, high resolution conversion is performed on the low resolution color R, G, B signals. Can do.
従って、第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、カラーR、G、B信号の色ずれ補正と高解像変換処理が同時に行えるという効果を奏する。 Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, there is an effect that color misregistration correction and high resolution conversion processing of color R, G, and B signals can be performed simultaneously.
以上述べたように、本発明の実施形態によれば、画像処理範囲を示す処理単位配列は、注目画素に対して主走査、および副走査方向の周辺画素を含むため、両方の走査方向に対しても同時に位置ずれ補正が行える。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the processing unit array indicating the image processing range includes peripheral pixels in the main scanning and sub-scanning directions with respect to the target pixel. Even at the same time, misalignment correction can be performed.
また、高解像度のモノクロ用ラインセンサを併せ持つハイブリッドセンサの場合は、位置ずれ補正の際に解像度変換が同時に行える。 Further, in the case of a hybrid sensor having a high-resolution monochrome line sensor, resolution conversion can be performed at the same time when misalignment correction is performed.
したがって、カラーセンサで原稿を読み取る際に、印刷動作による機械的振動、外部から受ける衝撃、または自動給紙装置での紙搬送時のローラ接触やローラの引っ張りによる振動などが生じても色ずれのない画像出力が得られる。 Therefore, when reading a document with a color sensor, even if mechanical vibrations due to printing operations, external impacts, or vibrations due to roller contact or roller pulling during paper transport in an automatic paper feeder occur, color misregistration will occur. No image output is obtained.
なお、本実施形態において基準色の相関配列を固定し、カラー色の相関配列を処理単位配列内で移動させる例について説明したが、その逆も可能である。すなわち、カラー色の相関配列を処理単位配列の中心に固定し、基準色の相関配列を移動させて相関関係を求めても同様の効果が得られる。この場合、基準色のみに相関配列群が設定されるため、処理速度やメモリ使用量などの点で優位である。 In the present embodiment, the reference color correlation array is fixed and the color color correlation array is moved within the processing unit array, but the reverse is also possible. That is, the same effect can be obtained even if the correlation array of color colors is fixed at the center of the processing unit array and the correlation array of the reference colors is moved to obtain the correlation. In this case, the correlation array group is set only for the reference color, which is advantageous in terms of processing speed and memory usage.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、ハイブリッドセンサのモノクロ用ラインセンサの解像度をカラー用ラインセンサの解像度の2倍としたが、これに限らない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. For example, although the resolution of the monochrome line sensor of the hybrid sensor is set to twice the resolution of the color line sensor, the present invention is not limited to this. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11…スキャナ部、
12…画像処理部、
13…プリンタ部、
120…画像メモリ部、
121…基準色算出部、
122…画素配列生成部、
123…相関関係算出部、
124…相関関係判定部、
125…色ずれ補正部。
11 ... scanner part,
12: Image processing unit,
13 ... Printer section,
120: Image memory unit,
121 ... reference color calculation unit,
122 ... Pixel array generation unit,
123 ... correlation calculation unit,
124 ... correlation determination unit,
125. Color misregistration correction unit.
Claims (9)
前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色信号を生成する手段と、
前記基準色信号に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成する手段と、
前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定する手段と、
前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出する手段と、
前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出する手段と、
前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出する手段と、
前記基準色の相関配列に含まれる画素値と最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求める手段と、
前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成する手段と、
を有する画像処理装置。 Means for acquiring an output signal of a line sensor unit composed of a plurality of line sensors including at least a line sensor R, a line sensor G, and a line sensor B for each pixel;
Means for generating a reference color signal using one or more of the output signals of the plurality of line sensors;
Means for generating a processing unit array including a pixel of interest for image processing with respect to the reference color signal ;
Means for setting a correlation array of reference colors including the target pixel and having a smaller number of array elements than the processing unit array;
Means for extracting a correlation array group of color colors included in the scanning range in the processing unit array with the same number of array elements as the correlation array of the reference color
Means for calculating a correlation between the correlation array of the reference colors and each correlation array included in the correlation array group of the color colors;
Means for calculating a color color correlation array having the highest correlation with the reference color correlation array;
Means for obtaining a regression line from the pixel values included in the image correlation array of the color color having the highest correlation with the pixel values included in the correlation array of the reference color;
Means for generating a color pixel value for the pixel of interest using the regression line;
An image processing apparatus.
前記基準色の注目画素内に含まれるモノクロ信号の画素値に対し前記回帰直線を用いてカラー信号の画素値を新たに生成する高解像度変換を行うことを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。 When the monochrome line sensor is higher than the resolution of the color line sensor, the output of the monochrome line sensor is temporarily set to be the same as the resolution of the color line sensor. A low resolution conversion unit that performs low resolution processing and generates the reference color signal ;
5. The image processing according to claim 4, wherein high resolution conversion is performed for newly generating a pixel value of a color signal by using the regression line for a pixel value of a monochrome signal included in the target pixel of the reference color. apparatus.
前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色信号を生成するステップと、
前記基準色信号に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成するステップと、
前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定するステップと
前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出するステップと、
前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出するステップと、
前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出するステップと、
前記基準色の相関配列に含まれる画素値と、最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求めるステップと、
前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 Obtaining an output signal of a line sensor unit composed of a plurality of line sensors including at least a color line sensor R, a line sensor G, and a line sensor B in units of pixels;
Generating a reference color signal using one or more of the output signals of the plurality of line sensors;
Generating a processing unit array including a target pixel of image processing for the reference color signal ;
A step of setting a correlation array of reference colors including the target pixel and having a smaller number of array elements than the processing unit array; and color colors included in the scanning range in the processing unit array with the same number of array elements as the correlation array of the reference colors Extracting a correlation sequence group of
Calculating a correlation between the correlation array of the reference color and each correlation array included in the correlation array group of the color color;
Calculating a color color correlation array having the highest correlation with the reference color correlation array;
Obtaining a regression line from the pixel values included in the correlation array of the reference color and the pixel values included in the image correlation array of the color color having the highest correlation;
Generating a color pixel value for the pixel of interest using the regression line;
An image processing method comprising:
前記基準色の注目画素内に含まれる前記モノクロ用ラインセンサの出力信号の画素値に対し前記回帰直線を用いてカラー用信号の高解像度画素値を新たに生成する高解像度変換を行うステップを有することを特徴とする請求項8記載の画像処理方法。 When the monochrome line sensor is higher than the resolution of the color line sensor, the output of the monochrome line sensor is temporarily set to be the same as the resolution of the color line sensor. Performing low resolution processing to generate the reference color signal ;
Performing a high-resolution conversion for newly generating a high-resolution pixel value of a color signal using the regression line for a pixel value of an output signal of the monochrome line sensor included in the target pixel of the reference color The image processing method according to claim 8.
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