本发明涉及一种用于输入图象数据的颜色分离处理的图象处理方法及其设备。

作为数字式复印机之类的成象设备，业已提出过这样一种成象设备，它通过彩色CCD（电荷耦合器）或类似装置的光电变换器件读取彩色原件，根据原文的颜色信息来识别各个相称的区域，并由所识别的不同颜色（例如红与黑）的区域来形成图象。

此外，还提出过这样一种成象设备，它从已读取的颜色图象信号，分离出例如红色成分与黑色成分，并重显有两种不同颜色的彩色原象，使此彩色图象的红色成分形成为红色，黑色成分形成为黑色。

但是上述方法只在黑色中提供了反差效应，而对于红色则采用了二元表示。这样，此种方法不适于重量全色原件，这是因为它只适合重显这样的图象，即其中只是原件中合适的颜色才可重显，虽然如此，但可期望这种方法能有这样的效果：含于单色原件中的红色字符能够以红色重显。

为了以两种颜色重显输入的彩色图象，上述方法便存在有这样 的缺点：要是采用一种点不混合法（即在一个点上不会有多种调色剂的颜色叠置的方法），则未被应用的颜色成分的密度就不会在图象上保持住，因而也就不能保持整个图象的密度。

本发明的第一个目的在于提供能解决上述问题的图象处理方法及其设备。

本发明的第二个目的在于使输入的图象数据按照所示的情形进行颜色分离。

本发明的第三个目的在于防止产生经颜色分离后变成相同颜色的一些区域。

本发明的第四个目的在于防止在再次重显过程中可能造成的密度减小。

本发明的第五个目的在于能根据用户的请求实行所需要的颜色分离。

为了达到本发明的上述目的，本发明的一个最佳实施例公开了一种用于输入彩色图象数据并将此输入的图象数据分成一批颜色图象的处理方法，特征在于：从输入的彩色图象数据中探测出色调数据，并由此色调数据产生出密度数据。

本发明的其它目的与特点将在后叙的实施例与附图中知晓。

图1是依据本发明一实施例的成象设备构型的剖面图;

图2是图1所示成象设备的电路框图;

图3是图2所示图象处理设备的详细框图;

图4是此实施例的图象密度数据产生电路与一个双色分离部的详细构型。

图5是阐明本实施例的色调空间的示意图;

图6是一种图象处理装置203的示意框图;

图7是一种双色分离装置303的示意框图;

图8示意地表明用于第一实施例的颜色空间;

图9是说明一平均密度分布探测装置的图解;

图10是说明形成密度分布的工作条件的图解;

图11用图解表明密度分布的形成范围;

图12是一流程图，表明由CPU（中央处理机）来形成密度分布与色调输出频率分布的作业;

图13是一表明双色分离装置作业的主流程图;

图14是表明双色分离装置作业的子流程图;

图15是表明此双色分离装置作业的另一子流程图;

图16A至16C分别是表明一双色数据形成方法的图解;

图17A至17D分别是示明用于一完整原件的平均密度分布的例子的图解;

图18是一框图，示明本发明图象处理设备的实施例;

图19是一构型图，示明本发明图象处理设备的一实施例;

图20A与20B分别是用于形成涉及到本发明一实施例的黑色图象的基本概念图。

图21是表明在一密度梯度表示中的图象数据之位置的图解;

图22A图象式地表明了依据有关技术的黑色图象数据的密度梯度;

图22B图解式地表明了依据有关技术的涂红色图象数据的密度梯度;

图23是依据有关技术的红色图象数据的密度梯度;

图24A图解式地示明了最大值（C′，M′，Y′）;

图24B图解式地示明了密度梯度的一个例子，其中红色密度梯度的轴线之色调是零度;

图24C图解式地示明了密度梯度的一个例子，其中黑色密度梯度的轴线之色调是π（pi）度;

图25A图解式地示明了依据本发明之红色密度梯度的一个实施例;

图25B图解式地示明了依据本发明之黑色密度梯度的一个实施例;

图26图解式地表明了本发明实施例3中所示的颜色分离电路例;

图27图解式地表明了本发明实施例3的一个比较例中所示的颜色分离电路例;

图28以图解形式表明了本发明之实施例3以及此实施例3的比较例中所示色调频率曲线图的例子;

图29以图解形式表明了本发明实施例3的一个比较例中所示一色调频率曲线图的例子。

图30是一流程图，示明本发明的一个图象处理例;

图31是本发明成象设备的一个例子的剖面构型图;

图32是表明与本发明有关成象设备的一个例子的框图;

图33是表明与本发明有关图象处理装置的一个例子的框图;

图34是表明与本发明有关之双色分离装置的一个例子的框图;

图35是表明与本发明有关之黑/红产生装置的一个例子的框图;

图36是示明与本发明有关之最大值探测装置的一个例子的框图;

图37是示明与本发明有关之最小值探测装置的一个例子的框图;

图38是示明与本发明有关之色调（角）的一个例子的框图;

图39以图解形式示明了与本发明有关之黑/红参数;

图40是表明与本发明第二实施例有关的图象处理设备（复印机）的整体构型的示意性框图;

图41是黑色校正电路704的框图;

图42是描述黑色电平的一个图象;

图43是白色校正电路705的框图;

图44以图解形式示明输入亮度电平的三维参数;

图45以图解形式示明输入亮度电平的三维表。

图46以图解形式示明当图案因三维参数而改变时的图象状态;

图47A至47D分别是当图案类型为一维参数时的图案;

图48A至48D分别是以图象形式示明用来确定合成此图案的区域的步骤。

首先参考附图详述本发明第一实施例。

复印机的构型

图1是依据本发明一实施例之成象设备构型的剖面图。图1中，100是一复印机的主机，180是一循环式原件自动供应装置（下面简记为RDF），它能自动地供应原件，而190是一分选装置。RDF100与分类装置190能视需要组合用于主机。

下面描述本实施例成象设备的作业。

图1中，101是上面放置原件的原件置放玻璃板，102是一扫描器，它包括一原件照明灯103与一扫描反向镜104，此扫描器借助一未示出的马达可按规定方向依两种方式运动，来自原件的反射光经透镜108，通过扫描反射镜104-106，到达CCD图象传感器而形成图象。

107是一曝光控制装置，包括一激光器与一多角扫描器，借此使据图象传感器109转变为电信号的，而经受过以后描述之特定图象处理的图象信号所调制的激光束128、129，则能照射到感光鼓110与111上。

在感光鼓110周围设有初始充电器112、黑色显影器121、电荷转移器118、清洁器116与预曝光灯114。、在感光鼓111周围设有预充电器113、红色显影器122、蓝色显影器123、绿色显影器124、转印充电器119、清洁器117以及预曝光灯115，在此可通过一显影器变换装置（未示出），使显影器122至124中之一靠近感光鼓111，而使其余显影器后撤。由感光鼓110与其它器件构成黑色成象装置126，而由感光鼓111与其它器件成形彩色成象装置。

在黑色成象装置126中，感光鼓110依图中箭头示向为一未示明的马达带动转动，来自曝光控制装置120的激光束128，在感光鼓110业已为初始充电装置112充电到所需的电位后，即照射到感光鼓110上而形成一静态潜象，再经黑色显影器121显象，成为可见的调色剂象。

另一方面，通过拾纸辊133、134由上段盒131或下段盒132供应的转印纸，经送纸辊135、136送至主机，再由一供纸辊137送到一传送带上，由此即可显现一图象，而由电荷转印装置118将此调色剂象转印到转印纸上。经此转印作业之后，由清洁器116来清洁此感光鼓以除去余留的调色剂，并由预曝光灯消除残余的电荷。

类似地，可由用来显影出所需颜色（例如除由黑色成象装置126所形成之黑色以外的红色）的彩色显影装置，来将显现的调色剂象转印到彩色成象装置127的转印纸上。

将已转印有图象的转印纸从传送带130上分离下来，并在送至 定影装置141通过加热与加压定影之前，由充电装置139与140对调色剂象再次充电，然后由排出辊142排出到主机100之外。

换言之，这里提供了一种对应于黑色和黑色之外其它颜色的成象装置。

设有一充电吸持装置138，用来将送纸辊送出的纸吸到传送带130上，并由一传送带辊139来转动此传送带130，并结合上述装置138，通过对此转印纸充电来进行吸持。

设有放电/充电装置143以便从传送带130上分离转印纸;同时有一充电剥离装置144来防止从传送带130上分离转印纸时因剥离放电而干扰图象;传送带放电/充电装置145与146使传送带130放电，通过静电方法使传送带复原;并有传送带清洁器147来清除传送带130所受污染。

纸传感器148探测出送到传送带130上之转印纸的最前端，并把它的信号用作送纸方向（副扫描方向）的一个同步信号。

主机100配备有可存储例如4000张转印纸的载板150。此载板的升降机151可依转印纸量向上运动，以使转印纸与送纸辊152经常接触。此外设有一能存储100张转印纸的多层手工送纸机153。

图1中还有一排纸舌门154，它在双侧记录侧或多重记录侧以及一排出侧（分选装置）处变换通路。由排出辊142送出的转印纸经排纸舌门154变换到双侧记录侧或多重记录侧。下传送通路158将排纸辊142送出的转印纸通过一反向通路翻转，并导引它到一二次 送纸盘156。

多重舌门157变换着双侧记录与多重记录的通路，通过使此多重舌门157向下转到左侧，不需通过反向通路155，而将转印纸直即导引到下传送通路158。送纸辊159经通路160将转印纸送到感光鼓126。在排纸舌门154附近设有一排纸辊161，它把由此舌门154变换到排出侧的转印纸排送到复印机外。

在用于双侧记录（双侧复印）和多重记录（多重复印）时，将舌门154升高，使已复印的转印纸经由通路155与158翻转并保持到二次送纸盘156中。在双侧记录时，多重舌门157朝下转向右侧，而在多重记录时，此舌门157朝下转向左侧。在随后的反面侧记录或多重记录中，保持于盘156中的转印纸从其底部通过送纸辊159经通路160逐张地导引到供纸辊137。

为了从主机中传送和排出转印纸，将排纸舌门154升高并使舌门157朝下转向右侧，即将已复印的转印纸送到通路155一侧，并在此转印纸的后端已通过第一送纸辊162后，由一换向辊163送至第二送纸辊。之后，由排纸辊161所转向的已复印的转印纸即排送到复印机外。

处理过程概要

图2是图1所示成象设备的电路框图。

图象读出装置201包括一CCD传感器109、模拟信号处理装置202和其它有关装置，原件200的图象通过图象透镜108聚焦到 CCD传感器109上。此原件的聚焦图象变换为R（红）、G（绿）与B（蓝）的模拟信号。变换了的图象信息进入模拟信号处理装置202中并由模拟信号变换为数字信号（A/D变换）。R、G与B色已分别相对于样本保持和暗度级校正并加以数字化。将数字化的全色信号输入图象处理装置203中。

在此装置203中，进行了读出系统所需要的图象背景校正、颜色校正以及γ校正之类的校正处理，以及均匀化、轮廓增强和其它的处理与作业，然后将已处理的数据输入印制装置204中。

印制装置204设有剖面构型如图1所示的机械装置，后者包括：含有图1所示激光器的曝光控制装置120、成象装置126与127、以及一用于转印纸的转印控制装置，借此依据输入的图象信号将图象记录到此转印纸上。

CPU电路装置205包括一CPU206、一ROM（只读存储器）207与一RAM（随机存取存储器）208，同时控制着图象读出装置201、图象处理装置203与印制装置204，从而完全控制着设备的工作程序。

数据处理装置概要

下面描述作为本实施例主机的图象处理装置203。图3中的框图表明此装置203的详细构型。

来自图2所示的模拟信号处理装置的数字图象信号进入图象背景校正装置301，后者校正读取原件和原件照明灯的光分布特性 的传感器的变化。校正并计算过的这一图象信号进入一反差校正装置302，从一亮度信号变换为密度信号，而产生出密度图象数据。变换为密度信号的图象信号输入到本实施例中取特殊构型的双色分离电路装置303中，而从密度信号的C（深兰）、M（深红）与Y（黄）产生出作为印制装置用的调色剂色的红与黑的调色剂数据。

数据处理装置构型

图4中描述了图象密度数据产生电路与双色分离装置303的细节。

a）图象密度数据产生电路

亮度信号产生装置401产生出在全波长范围为彩色合成的图象数据，即由CCD图象传感器读取的R、G与B输入的颜色图象数据得到的单色亮度图象数据。

亮度图象数据根据公式（W/b＝2R+βG+γB）计算，并由此而产生出。

密度变换装置402变换来自亮度信号产生装置401的亮度图象数据。这一处理过程可使此密度数据在复印过程中同样保持成类似于以两种颜色输入的彩色图象数据的密度的密度。

b）双色分离装置

颜色判别装置500在上述图象密度数据产生之外，进行双色分离处理以产生双色数据。密度变换装置403与密度变换装置402相同，把CDD图象传感器读出的亮度数据R、G与B的输入彩色图象 数据，变换为密度数据C、M与Y。

最小值探测装置404根据密度变换装置403中处理过的C、M与Y的密度数据，探测最小值（C，M，Y），并从这一信息产生出不饱和信息Min（C，M，Y）。

此外，饱和探测装置405根据密度变换装置403中处理过的C，M与Y的密度数据，探测最小值（C，M，Y），并据此信息产生饱和信息Max（C，M，Y）。

在本实施例中，为了能精确地区别颜色，进行了下面的处理（严格地说，为方便起见本发明用的是图5所示的色调空间，当然它与一般色调有别）。

由于R、G、与B分别是8位数据，能够表示512种颜色，因而这一数据将达到很大的容量。为此在本实施例中是将三维数据变换为二维数据，即在色调探测装置406中，从密度变换装置403所产生的密度数据内减去最小值探测装置404所产生的成分（不饱和成分），由此而产生出色调信息（距参考轴线的角度）。换言之，二维数据是位于图5所示的一个空间（0-360°）上而易用几何方法产生这一色调信息，然后依据此产生出的色调信息来区别颜色。

因此，颜色的区别能够根据对应于各个颜色的参考轴线进行（红色轴线用于区别红色图象，黑色轴线用于区别黑色图象。

黑/红数据产生装置407综合最小值探测装置404、饱和探测装置405与色调探测装置406所获得的数据，产生出双色数据。此黑/ 红数据产生装置进行了这样的处理，使得密度信息在上述数据围绕红轴线仅仅移动一定角度（βr）后便逐渐减小，而此角度βr当采用图5所示的空间时，在色调方向中限制到某个角度（αr）之内。

此外，根据最小值探测装置404所得到的最小值（C，M，Y）和饱和值探测装置405所得到的最大值（C，M，Y），可以抽取出饱和密度，由此而进行处理，以此饱和密度为基础来改变密度信息。

通过上面依据色调与亮度即饱和度所作的两种处理，产生出了密度信息。

黑色数据的密度信息的产生过程如下：使此数据在色调方向中限制在某个角度（αk）内绕黑轴线只移动一定的角度（BK）而逐渐减小此密度信息，然后再作一处理，添加上（C，M，Y）的最小值数据。

在本实施例中，尽管密度数据是依照色调数据与饱和数据产生出的，但此密度数据也可不限于上述情况，而可根据这两种数据中的一种产生出。

用于本实施例所用的成象设备，它适合于进行不混合的彩色复印因而不能同时复印两种颜色。为此，用一种黑/红数据大小区别装置408来比较黑/红数据产生装置407所产生的黑、红数据密度信息，以区别这种密度数据的大小而确定应输出哪些黑色与红色数据。

通过以上各种处理，图象编辑装置409即将密度变换装置402所取得的以密度表现的黑色数据或红色数据，输送给印制装置。

根据黑/红数据产生装置406所产生的密度信息，黑/红区别装 置408即区别红色数据与黑色数据中之一，而根据以上测定结果，用密度变换装置402所产生的密度信息来形成红或黑色图象。

因此，即便是在本实施例的那种不混合彩色复印机中，也可由忠实于原件的密度信息来形成图象。

换言之，颜色区别装置500中在产生红与黑色密度信息时所发生的各种颜色密度的减小现象，可以在实现图象形成中防止。

在本实施例中，红色数据是在图3所示的缓冲存储器304中延迟一特定的时间。这一延时是用来校正曝露在红与黑色图象下的感光鼓的物理位置偏差，这是因为此种图象设备具有与各种颜色相应的成象装置。红色数据在此缓冲存储器中延迟一般特定时间后，输送给印制装置204。

但是本发明并不限于如上所述的，先形成黑色象然后形成红色象的程序，而是可以采取先形成红色象，随后在图6所示的缓冲存储器中使黑色象延时来形成黑色象的顺序。

如上所述，本实施例可以通过分别产生一种输入的彩色图象的密度和以双色分离为基础的数据，在有多种颜色反差的条件下进行复印，而能在不失落颜色同时保持全色图象的密度，即便是在采用点不混合色技术（能防止一批调色剂颜色叠置到一个点上的技术）时也是如此。

此外，在黑与红的双色分离中，通过调节黑/红数据产生装置的参数，可以获得符合用户要求的双色输出图象。与具有独立的图象 信号电路的系统相比，通过一般采用的包括一批颜色成分在内的图象信号，可以缩小电路的规模而提供经济的处理设备。

如上所述，本发明的实施例能在有多种颜色反差而不失落颜色的同时，保持住全色图象的密度来进行复印，即使是在输出输入的彩色图象信息时采用了上述的点不混合色技术时也是如此。

此外，在黑与红的双色分离中，通过调节黑/红数据产生装置的参数，可以获得符合用户要求的双色输出图象。

与具有独立的图象信号电路的系统相比，通过一般采用的包括一批颜色成分在内的图象信号，可以缩小电路的规模而提供经济的处理设备。

第二实施例

第一实施例中的成象设备使得，可通过彩色CCD一类光电变换装置来读出彩色原件，并根据原件上的彩色信息来鉴别区域，然后以不同颜色（例如红与黑）来形成已区别之区域的图象。

具体地说，这种成象设备使得可从读出的彩色图象信号分离出红色成分与黑色成分，并以红色来形成红色成分的图象，而用黑色来形成其它成分的图象，由此以两种不同颜色来重显彩色原件。

但是，第一实施例的成象设备包括有如下所述的待改进之处。在这种用于区别区域和以不同颜色来成象的设备中，待改进之处在于：尽管可以指望部分地包括于单色原件中的红色字符能够以红色重显，但要是一全色原件的图象是由两种颜色形成的（双色输出表 示），则某些区域是以同一颜色重显的。

第二实施例的成象设备改进了上述问题，此设备能高度精确地以双色输出表示来重显甚至是全色的原件，并能不用颜色区别传感器来清楚地表示此图象的彩色部分。

下面参看附图描述第二实施例这一成象设备。

由于有关此成象设备的复印机构型、处理概况以及数据处理装置概况，基本上与第一实施例中所述成象设备相同，略去了相关的描述。

参看图7，详述本实施例关键点的双色分离装置303。

在此实施例中，于复印原件之前作预扫描，以核验整个图象的密度分布（颜色分布）。这便能够在即便是以两种颜色输出时，来表示一全色区别的原件。

首先说明为获得上述密度分布（颜色分布）的方法。

从图3所示反差校正装置302输出的数字图象信号的密度数据，输入到图7所示最大/最小值（max/min）探测装置501中，探测出各密度数据（C，M，Y）的最大与最小值。这些最大值（C，M，Y）与最小值（C，M，Y）输入一平均密度分布探测装置503与一黑/红数据产生装置504中。此外，当上述最大与最小值进入到平均密度分布探测装置503中，从此最大值减去最小值以产生出饱和数据。

从反差校正装置302中减去密度数据，并在色调探测装置502中从max/min探测装置内减去最小值数据，便可进行从三色饱和 成分到双色饱和成分的颜色变换，亦即从三维数据变换到二维数据。进行的这种变换是将深蓝、深红与黄的三维数据变换为二维数据，因为据Munsell的彩色方体等已知，颜色空间可以表示为饱和度、亮度与色调。根据作为深蓝、深红与黄的最小值的最小值（深蓝、深红、黄）是不饱和成分这一事实，可从深蓝、深红与黄的数据中减去最小值（深蓝、深红、黄），而把其余的信息用作饱和成分。这样便在一简单构型中达到了向二维输入的颜色空间的变换。

这样变换的一个平面排定在图8所示的0°至360°的一个圆周上，而通过查表（ROM）可以求得在向量合成的两饱和成分的位置与参考轴线间的一个角度（见图8）。这一求得的结果从色调探测装置502输出。

通过上述过程从色调探测装置502求得的角度（色调）数据以及从max/min探测装置501求得的数据，即输入到平均密度探测装置503中，以去求出拟用在整个图象中的密度分布（颜色分布）。

图9用框图表明了图7所示平均密度探测装置503的细节。此装置503支持由CPU去探测输入图象的平均密度。

此平均密度探测装置作为一个整体，是由根据HSYNC、HVAID与CLK的同步信号从定时信号发生器产生的信号进行控制。存储器600是RAM一类可写存储器，其容量能够存储由图象读出装置201读出的多达一行的信息。能够控制输出的缓冲器601当TSEL信号具有低的电平时，传输作为饱和数据的max-min （最大-最小）数据和根据此来自最大/最小（max/min）探测装置401的，作为色调探测装置502之色调数据的角度数据。数据选择器602与603分别能选择一定时信号发生器604的控制信号（地址，/OE，/WR，/MCS）与CPU的控制信号（地址）总线，/MRD，/MWR，/MCS），然后将所选择的控制信号提供给存储器600。

定时信号发生器604根据CLK、HVALID与SYNC之类的同步信号，产生一控制信号。

能够控制输出的缓冲器605的输出是由-TSEL信号和一业已进入负逻辑输入“与非”门607的EWR信号控制。当“与非”门607具有低（“L”）电平时，来自CPU数据总线的数据即被写入。能够控制输出的缓冲器606的输出则同样由-/MCS信号与一业已进入负逻辑输入“与非”门608的/MRD信号控制。当“与非”门608设定到低电平时，缓冲器606即将从存储器600读出的数据送至CPU数据总线。

D型触发器609使来自CPU的控制信号CPAL与用于一行的同步信号HSYNC同步，同时产生一TSEL信号。

此TSEL信号与平均密度分布探测装置503的工作条件示明于图10中。同时，这一TSEL信号是与来自CPU的控制信号CPAL与HSYNC同步发生的。

当TSEL信号具有低电平之际，以来自max/min探测装置501的数据来自色调探测装置502的色调数据为基础的饱和数 据，即被写入存储器中，而在此TSEL信号具有高（“H”）电平时，即由CPU读出此存储器的内容。在这一读出作业中，即给CPU中的RAM加入一行数据（见图10）作为密度分布（颜色分布）。

参看图13所示流程图来详述CPU中为产生密度分布与色调输出频率分布所作的处理。

确定将一行的图象数据写入存储器600中的作业是否完成（步骤S1）。

将上述处理重复进行直到此写入完成（步骤S1）。

要是将确定在步骤1已完成写入，即从存储器600读出一个象元的数据（步骤S2）。

根据上面读出的数据产生出密度分布与色调输出频率分布并逐一更新（步骤S3）。

确定以存储器600中所存储的一行中所有图象数据为基础的密度分布与色调输出频率分布是否产生出（步骤S4）。

重复从步骤S2到步骤S4的处理，直到根据一行中所有图象数据的密度分布与色调输出频率分布已产生出。

要是在步骤S4中确定了业已产生出密度分布与色调输出频率分布，便可去确定对图象中的所有行业已完成了密度分布与色调输出频率分布的产生情况。

重复步骤S1到S5的处理，直至对所有的行完成了上述的产生作业。

要是确定了已对所有的行产生出密度分布与色调输出频率分布，则完成了有关这种产生作业的处理工作。

在由CPU所作的处理中，在步骤S1的处理中需要一行的循环时间，而在步骤S5的处理中则需要15行的循环时间。

因此，在本实施例中，采用了16行的一行;换言之，是由冲淡象元数据来产生这种密度分布与色调输出分布的。

如上所述，此CPU需要通过采用图7所示的平均密度分布探测装置503，来添加各色调分布（颜色分布）与各色调的输出频率分布（从色调探测装置502输出的角度数据）。此外，这一CPU是通过由此输出频率去除整个图象的上述添加值，来求得平均密度分布（颜色分布）的。

下面参看图13、14与15的流程图详述本发明的双色分离处理流程。

参看图13，本方法中的CPU是在由预扫描作业读出的原件亮度信号业已变换为反差校正装置302的密度数据后，应用上述的平均密度探测装置来求得颜色分布（平均密度分布）（步骤S11），同时通过采用后述的方法，根据颜色分布的特征点，对应于原件的颜色分布和两种颜色在色调方向中的分布范围，而探测出相对于参考轴线（从颜色空间中心到饱和方向的一条轴线）的参数（步骤S12）。随后将上述结果写入双色分离装置303的黑/红数据产生装置中，并根据原件进行双色分离（步骤S13）。

为便于描述本方法，首先叙述最后进行的双色数据产生法（步骤S13）和参数设定法，依靠这种方法，后面将会看到，要是已鉴别的全色原件表示成两种颜色，则其图象是不会以同一颜色重显的。

（1）双色数据产生法（图14）

从图6（图7）所示反差校正装置的输出密度数据（深蓝、深红、黄）减去max/min探测装置501的最小数据，产生出双色饱和成分并探测出色调数据。饱和数据是通过从密度数据（深蓝、深红、黄）的最大数据中减去最小数据求得的（步骤S21）。

产生上述双色饱和成分的例子示于图16A。

在此例子中，黄色表示最小值（不饱和成分），因而此黄色的密度数据成为黑色数据（BK），而来自此密度数据中的黄色数据值是O。利用此密度数据最小值是不饱和成分的事实，此最小数据即取代了黑色数据。

确定用于在步骤S12中探测双色分离的参数（步骤S22）。

求得的双色饱和成分被根据预设参数分配给颜色空间的相应轴线上（见图8），以产生红色与黑色数据（步骤S23）。首先描述红色数据的产生方法。

红色图象数据（红色密度）是作为角度θr的一个角度函数而求得的，此角度θr是在通过将双色饱和成分指定给颜色空间的相应轴线上求得的合成向量与红色参考轴线二者用的夹角（图16B）。换言之，随着此向量趋近红色参考轴线，红色将变得较暗。同时，由于当此 向量偏离中心较远时边值变大，也使红色变得较暗。要是此红色数据是这样地产生出来时，则此红色区域能够覆盖在一个较由一滤光图象所能俘获的更为大的红色范围上，而可以形成一自然图象。

在实际的成象过程中，要是红色数据是由图16B所示方法产生而图象只是由黑色（不是彩色）所形成，亦即图16A所示的BK，则在深蓝侧发生有颜色失落现象而不能形成自然图象。这样，在本发明的方法中，由于将黑色添加到作为红色的补色深蓝色上，就可以消除上述的失落的颜色。黑色数据的产生基本上与用于产生红色数据的方式相同。

如图16C所示，此时的密度是作为在双色饱和成分合成向量与黑色参考轴线间的角度θb的角度函数而求得的。因此，在添加到BK的深蓝一侧的黑色数据中，随着上述向量趋近黑色参考轴线时，黑色就变得较暗，而随着此向量离开中心越远，则饱和值变得较大而黑色也变得较暗。

要是一份全色原件是由两种颜色表示用于输出，则某些区域有可能显现为同一颜色。在例如图16B所示的红色图象数据的情形，易知深红色与黄色具有与作为对称轴线的红色参考轴线相同的密度。这样，本发明通过设定防止同一颜色重显的参数（参考轴线与密度分布范围，而解决了这种同一颜色重显的问题。

（2）参数设定方法（图15）

本发明中，以预扫描探测出用于整个图象的颜色分布，来设定防 止在复制中有同一颜色表示的参数。此时，可以通过使数据大致冲淡到不会有损于整个图象颜色分布特征的程度来进行取样，但在下面仅仅描述了在子扫描方向每16行来取样的一个例子（参看图10）。

根据图14所示步骤S21通过预扫描求得的密度数据（C，M，Y），探测出饱和数据与色调数据（步骤S31）。

由CPU与平均密度分布探测装置产生出整个图象的密度分布数据（步骤S32）。

以所产生的密度分布数据为基础抽取出此图象的特征点，并依据此产生的密度分布数据来探测用于红色数据的参数（步骤S33）和探测用于黑色数据的参数（步骤S34）。

作为例子，参看图17A至17D来详述上述过程。

图17A示明了在预扫描中用于整个图象（原件）的颜色平均分布的例子。

在此例子中，7个峰值表明整个图象（原件）中用到了七种颜色。在图17A中易知一相对于参考轴线表明右与左对称位置上最大峰值的深红与黄这两种颜色，由于它们具有相同的峰高，而被表示为具有相同密度的相同颜色（图17B）。

在上述情形，参考轴线于是就位移到这些最大峰值之一，如图17C所示。因此，这两个点（深红与黄）的密度值可以改变。具体地说，如此例所示（图17C），通过将参考轴线位移到深红的峰值，就可使 深红色较黄色变得更暗，而可以由不同密度来表示一全色图象（图17D）。

此参考轴线要移向深红侧而非黄侧的理由是，当比较业已由同一颜色所表示的两种颜色时，将参考值移向暖色就可形成较自然的图象。

上面只描述了红色图象数据具有相同密度的情形。本方法能把添加到深蓝的黑色图象数据变换至一没有相同颜色表示的密度。在上述情形中，黑色字符的密度没有改变。

根据预扫描结果而求得的图象特征，也可以求得应该着色成红与黑的范围，亦即应该距着色成特定颜色的参考轴线之角度的范围，还能求得对于红与黑色数据的参考轴线的位置。

对于双色分离形式的全色原件，通过将根据上述黑/红数据产生装置中的结果求得的参数〔红与黑参考轴线的位置（角度）以及红与黑的范围（角度）〕写入双色分离装置303中，可以产生出没有相同颜色表示的双色数据。

进行上面所示的计算，并把双色分离装置（电路）303输出的红与黑数据输入印制装置。

下面描述此第二实施例的一个比较例。

（1）在上述第二实施例中，于预扫描中通过在子扫描方向对每隔15行采样来核验此平均密度分布（颜色分布）。但本发明并不限于此种扫描方法，而且在主扫描与子扫描二者中的采样间隔，在不损失整 个图象特征的前提下，可以是几个毫米。

（2）扫描速度可以较快以减少预扫描时间，这样与在等价速度下的预扫描相比，可能在子扫描方向中对长范围进行取样，并获得较宽范围的颜色分布（平均密度分布）。

（3）在此第二实施例中，参考轴线之类参数是根据探测平均密度分布的特征点中所求得的数据分布而直接探测出的。但是，这种探测可在使相邻峰值平均化的变换过程之后进行。在例如3至5个象元范围平均化可以减少测定中的误差。

（4）整个图象的颜色分布可以用亮度信号（颠倒的密度数据）而不是用密度数据（“0”表示“亮”而“255”表示“暗”）来检验。要是使用亮度信号头求颜色分布时，尽管这些信号值是颠倒过的，但这一方法与采用密度数据的方法并无本质差别。

（5）在前述第一实施例中，那些特征点是在根据输出频率使图象密度分布平均化后抽取出的。但本发明并不局限于这一方法。可以只需求出整个图象的密度数据或亮度信号的直方图，而可以抽取出这些特征点。

（6）在此第二实施例中，当确定红与黑的分布范围时，这两种色的交叉（重叠）范围被确定到约为20度（未示明）。但本发明并不局限于这种范围大小，而是可以根据图象的条件来改变两种颜色的重叠范围（红与黑的分布范围）。

（7）在以上描述中，平均密度分布数据的产生与原件的颜色无 关。但是这种数据的产生可以响应原件的颜色来完成。例如，可以分别求出暖色与冷色各自的平均密度分布，而后可以求得对应于各有关分布的输出颜色的分布范围和参考轴线。

（8）在以上描述中，用来设定作为一参数之参考轴线的方法，被描述为防止在全色原件的双色输出中出现相同颜色表示的方法。本发明并不限于此参考轴线设定法。换言之，从参考轴线的右侧与左侧延伸的颜色分布可以被给予一个梯度而同时使参考轴线保持固定。例如，可以在对称的深红侧与黄侧于颜色分布范围中提供一差别而将红色规定为固定的参考轴线（见图8），从而可以消除同一种颜色的表示。

如上所述，第二实施例包括有：输入装置，用来输入彩色原件图象并将此图象数据变换为电信号;密度分布探测装置，用来对于从上述输入装置输出的各个电信号电平，求得一相对于色调的密度分布;原件特征探测装置，用来根据以上密度结果求出上述彩色原件图象的特征点;以及一双色分离装置，用来根据上述特征点的信息，将一全色原件分割成两种颜色，而不会出现同一种颜色表示。这样便可以形成几乎没有同一颜色表示的高精密图象，并可以作出包括无颜色失落在内的满意的输出表示，即使是以两种颜色的输出表示来重显一全色原件时。

第三实施例

第二实施例是用来改进这样一个领域，其中在一全色原件的双 色输出表示中，原件的颜色只是按同一种颜色出现时。

而第三实施例则是用来改进第一实施例中当进行再次复印时会发生密度受损的缺点。

为了弄明本发明的上述目的，下面描述本申请者的先前申请（未知的）日本专利申请5-244735号所公开的一种黑/红双色分离法。

表明原件图象的密度信号深蓝（C）、深红（M）与黄（Y）的最小值min（CMY）已求得并示明于图20A，而C的值计算在图20B中，同时C′，M′与Y′则根据C，M与Y的信号，按公式（112）、（12）与（13）所示计算出。

C′＝C-min（CMY）  （11）

M′＝M-min（CMY）  （12）

Y′＝Y-min（CMY）  （13）

在以上计算中，色调成分由两个信号表示为二维空间。图21中的点P是通过合成这两个成分的向量并探测表明此输入象元之密度的数据而求得的。

如图22A所示，对每π/3度分别指定了C、M与Y的轴线，同时进行颜色的鉴别与分离。此时，这种密度梯度（以后称为“度”）的角对应于色调而π（pi）为180度。黑色箭头指对于C′成分的密度梯度公式（11）。另外，黑色成分（k）是通过添加C′成分（与R成分对称）到公式（14）所示的上述值min（CMY）上而求得的。

K＝C′+min（CMY）

在上述先有申请的颜色分离系统中，取定图23所示的方法为红色成分产生方法。在图22B中，M′成分的密度梯度是以黑色箭头表示。红色成分（R）是据公式所示，通过综合M′成分与Y′成分而求得的。

R＝（M′+Y′）/2  （15）

上述方法可将输入图象信号表示为二维的并可求得反差，在此，色调被考虑作为一种保持原件特征的反差。

但这里有两点待改进之处。

在上述方法中，红色成分的密度是依据公式（15）确定的。换言之，作为待读出的红色成分的密度梯度之轴线的色调，在图23所示的R方向中是零度。但是，用来形成红色图象之调色剂的色调乃是具有-α度轴线的色调。要是此红色成分的密度在读出0度的红色时假定为A，则输出的红色成分的密度是A′。当把待读出的调色剂的红色成分于再次读出此输出的图象或再次进行重新复印的假定为B，则可以给出下面的公式（16）与（17）。

A＝A′  （16）

B＝cos（-α）×A′  （17）

（式中，-π/3≤α≤π/3）

因此，B较小于A，而且可知在上述方法中每次重复黑/红复印时会减少原件图象红色成分的密度。

因此，上述技术的第一问题是，在通过再次复印所求得的这种 一二再复印的印制件的红色密度时，由此种复印机所产生的图象将会淡化。

第二个问题是，蓝/黑原件将会是只有黑色的复印件。

蓝/黑原件的蓝色通常具有不同于黑色图象的意义，如同红色图象那样作为加重点包括在原件中。但是存在有这样的问题，包含在蓝/墨原件中蓝黑水笔之类造成的蓝色色调会出现在黑色图象区中，如图23所示，因而此蓝色图象被生成同于黑色图象的黑色。

参考到上述问题而给出的第三实施例在于提供这样一种图象处理方法及有关设备，它们能以满意的反差和不减少原件各颜色的密度来制得原件，即使当再次复印那种业已复印过一次的图象也是如此。

本发明在于提供这样一种图象处理及有关设备，它们能以第二种显影色来进行原件第二种颜色的双色复印，而不论此原件是黑/红还是蓝/黑的，此第二种显影色当前是通过自动区别输入之图象数据的色调来调节的，而这一图象数据则使图象改变到一种最适合于颜色分离的色调。

本发明还在于提供一种能给出用户需要得到之图象的图象处理设备。

下面对照附图以第三实施例的形式详述用于实现上述目的构型例。

图象信号流程

图18以框图示明本发明的图象处理设备的一例，其中有包括用于红（R）、绿（G）与蓝（B）这三条线路的CCD传感器1010，它读出原件图象并产生一模拟信号1020。A/D转换电路1050使一光源的不均匀性规范化，以读出原件和CCD传感器1010的位数变化。然后由对数（LOG）转换电路1070使R、G与B的亮度信号1060转换为C，M与Y的密度信号。此外，颜色分离电路1090产生一黑色信号K1100和一红色信号R1100，它们是用于例如黑/红方式中印制机的调色剂颜色的黑色与红色图象数据，而γ转换电路1100则根据印制机的成象特征来校正密度梯度。下面详述这种颜色分离电路。红色图象信号1120的同步由一定时控制电路1130调节，使其较墨色图象较迟显影。各个图象信号由一激光驱动器转换化用于黑色显影的激光束1160和用于红色显影的激光束1170，由此记录下图象。

主系统的构型

图19示明本实施例图象处理设备主系统构型的一例。901是一用来使图象显影的感光鼓，它由一用于黑色图象的初始充电器902均匀充电，并由一用来使黑色图象显影的激光束916使一第一图象形成于感光鼓901上，再由一黑色图象显影器904使此图象显影。类似地，为了显影红色图象，由红色图象用的初始充电器905给感光鼓901均匀充电，并由用于显影红色图象的激光束917记录下作为第二图象的这一红色图象。当用户选择黑/红复印方式时便用红色图象显影器907形成红色图象，而当用户选择蓝/黑复印方式时便用 蓝色图象显影器908形式作为第二图象的蓝色图象。之后，用一转印充电器912将此图象转印到一送往纸路909的纸上。纸上的调色剂由一加热定影装置911熔化并定影。感光鼓上余留的调色剂便由一清洁器910清除。

用于本实施例的图象处理设备不限于上述构型，而可以采用第一实施例中所述的图象处理设备。

颜色分离方法

下面叙述颜色分离方法。由对数转换电路1070转换的C、M与Y的密度信号用前述公式（11）、（12）与（13）计算，同时探测表明此输入象元密度的数据。

标绘出的两个信号的最大值max（C′，M′与Y′）示明于图24A中，其中可以看到，密度随角度沿径向远离中心而加大。用于颜色分离的密度梯度的轴线（第二种颜色的最大轴线）经设定为，可产生一使从密度梯度变换来的C、M与Y密度信号转换为R/K数据或B/K数据所用的颜色分离表。图24B例示了这种红色图象的密度梯度，它是由公式（18）作余弦计算的结果，以使此密度随着角度远离该设定在R轴线（即0度）的第二种颜色最大轴线而减小。

R＝max（C′，M′，Y′）×cos（20/3）  （18）

从上述余弦计算可求得一平滑的密度梯度。

用来依据此密度梯度将C、M与Y的密度信号转换为所需图象数据的颜色分离表，包括其中记入有M-Y、Y-C与C-M各个数 据的表702、703与704。

图24C示明了由公式（19）给出的黑色图象密度数据，在此，黑色图象密度梯度的轴线〔黑色最大轴线值（max）〕被设定在与第二种颜色最大值（max）轴线对称的C轴线（π度）处。

K＝max（C′，M′，Y′）×cos（π-20/3）  （19）

作为上述的颜色分离表，根据黑色图象密度梯度的黑色图象密度表则包括三个表708、709与710。

当用户选择黑/红复印方式时，此第二种颜色最大值轴线设定在图24B所示的并与为形成红色图象所需调色剂色调重合的红色图象区中的一个-α度角处，而可求得一如图25B所示，由以下公式（21）表示的密度梯度。

K＝max（C′，M′，Y′）×cos（π-20/3）   （21）

将最小值min（CMY）添加到根据黑色图象密度梯度的黑色图象密度表面转换的数值上，而求得黑色图象数据。

拟由黑/红复印方式的图象处理设备输出的图象是将一黑色图象与此黑色图象数据相综合而取得的，此黑色图象是由依据颜色分离表换算出的红色图象数据所产生，而此黑色图象数据是由把最小值min（CMY）添加到一个由黑色图象密度表换算的值上求出的。

因此，读出轴线与输出轴线相同，即调色剂色调的轴线，于是再复印的红色图象密度将不会淡化，而可获得一真实图象的复制件。无论在红色或黑色的图象中都可获得满意的反差。

在蓝/黑复印方式中，用来读出蓝色图象的轴线（第二种颜色max2轴线）和用来读出黑色图象的轴线，在图21中取对称排列，因而此蓝色图象不会作为黑色图象输出，而能以满意的反差复制。

用于上述处理的硬件框图示于图26中。C、M与Y的图象数据输入一最小值数据操作电路701，而在各有关操作完成后计算出数据C、M与Y以及值min（CMY）。同时产生出第二种图象数据的选择信号707和用作黑色图象数据的选择信号711，作为获得这种数据的选择所需两种颜色的选择信号。第二种颜色的数据706是由用来从表明颜色成分的C、M与Y的图象数据的表702、703与704，借助一由选择信号707所控制的多路转换器而按下述方式求得的：如果有数据在C与M之间则选择CM表702的输出，如果有数据在M与Y之间则选择MY表703的输出，如果有数据在Y与C之间则选择YC表704的输出。类似地，三个数据中的一个则是通过这样一个多路转换器来选择的，此多路转换器具有用于黑色图象数据的表708、709与710，并受到选择电路712的选择信号所控制，而黑色图象数据714是通过把最小值数据计算电路701所求得的值min（CMY）加到加法电路713中选定的数据上而求得的。

因此，读出轴线与输出轴线相同，即调色剂色调的轴线，于是再复印件的红色图象密度不会漆化而能获得一真实图象的复制件。在红与黑色图象中都能获得满意的反差。

当用户选择蓝/黑复印方式时，如图21所示的第二种颜色 max2轴线是设定在一个6度的角度处并与蓝色调色剂的色调重合以产生一蓝色图象，而黑色最大值轴线则设定在一与第二种颜色max2轴线相对称的（π-b）度的角度处。

因此，再复印件的蓝色密度将不会淡化，而此蓝色将不会作为一黑色图象区别出，因而将不会显现黑色。这样便可复制出一保真的图象。

第三实施例的比较例

现在对照附图详述本发明第三实施例的一个比较例。

此比较例中图象处理设备的总体构型与图18所示的相同。如同第三实施例，由对数转换电路1070转换的C、M与Y的密度信号是用公式（11）、（12）与（13）计算，同时探测表明输入象元密度的数据。

在原件的预扫描中，这两种颜色成分的向量是根据原件图象中的样本象元计算出，而色调的角度是由色调角抽取表815（图27）中获得。然后计算频率曲线图存储器816中的数据。求出此曲线图的一个峰值，而据表802、803与804通过控制器817产生出一根据图25A所示密度梯度的颜色分离表，在此，将角度（在此情形中为-α度）设定成使得图28中所示的第二种颜色最大值轴线表示最大密度。黑色图象密度梯度是按图25B所示形成，使相应的轴线与黑色最大值轴相同，偏离第二种颜色最大值轴线到π度，而表808、809与810则根据这种黑色图象密度梯度产出，在此通过将由这些表获得的黑色图象密度与值min（CMY）相加而求出一最终的黑色图象密 度。

这样，便自动地将一黑/红原件复印成黑/红复制件。在一再复制过程，原件的红色密度将不会变淡而能重显一保真的图象。

在复制蓝/黑原件时，类似地求出一频率曲线图（图28），而如图21所示的第二种颜色max2轴线则设定在一个距此曲线图峰值的角度为b度的角度处且与原件的第二种颜色的色调重合。这样，蓝/黑原件便作为具有满意反差的黑/红复印件而再现，即使是设定在此图象处理设备中的第二种颜色的显影剂是用于红色的时也是如此。

在这种情形，用来在蓝/黑原件中强调蓝色图象明显不同于原件的信息，便肯定会作为用于黑色图象的一种红色图象传递。

用户可以在操作装置818上选择两种方法，一种是在本实施例中所述的，进行预扫描的用于颜色分离的色调角自动设定法，另一种是实施例3中所述不同预扫描的，在由用户指定的双色方式中自动设定色调角的用于颜色分离的色调角设定法。

第三实施例的比较例2

下面对照附图详述第三实施例的比较例2。

现以一个用红、黑与蓝作三色复印的例子来包括有一批颜色而最好是包括三种颜色的原件的复制方法。

在原件的预扫描中，根据原件图象中的样本象元计算了C、M与Y中两个余剩成分的向量，并依照图27中的调色角抽取表求得一色调角。将频率曲线图存储器816中的数据计算。求得此曲线图 中红色图象区与蓝色图象区中的最大峰值。在此例中，红色图象区中最大峰值的角是-α度，而蓝色图象区中最大峰值的角是b度。根据此峰值由控制器817重写这些表。在图2所示的图象处理设备中，三种颜色不能在一个时刻显影，因而在第一次成象中于纸上形成红与黑两色。产生出用于红色图象的以图25A为基础的颜色分离表，图25A则表明了经设定来取得最大密度的图21中所示第二颜色最大轴线的密度梯度，而黑色图象的密度只是min（CMY）。

成象时是用图19所示的黑色图象激光器1160与红色图象激光器1170进行，而在纸上形成一双色图象。这张纸由定影装置911热定影一次同时通过一多路传送通道913。至于蓝色图象，将图22A所示的第二种颜色max2轴设定到一距由前述曲线图峰值求得之角为b度的地方，而产生出根据图22B密度梯度的颜色分离表。用蓝色显影剂908置换红色显影剂907，并由激光器1170形成蓝色图象。通过再次对这张纸定影便完成了红、蓝与黑的三色复印件。

由于黑色图象的密度设定为min（CMY），就减少了黑色图象的影响。

上述密度梯度的轴线是据直方图确定的，因而红与蓝色的图象两者都能以满意的反差重显。

第三实施例的比较例3

下面参考附图详述第三实施例的比较例3。

本实施例的图象处理设备的流程图示于图30中。在步骤S200 中确定复印方式是否为单色。要是步骤S200中确定了是单色方式，则依步骤300进行普通的黑色图象复印作业。

要是在步骤S200中确定为彩色复印方式，那就应确定选择色调定影方式（输出图象依此方式）还是输入图象依存方式，在前者，是将用于原件图象数据颜色分离中的色调依据着色剂的色调定影;在后者，输入的图象的色调是与用来通过自动读取原件图象数据的色调而能最佳表示原件图象特征的这种色调的那些色调相一致，并且在颜色分离中是由这种色调所确定。

如果在步骤S400中确定了色调定影方式，就要在步骤S500中确定这种彩色方式是两色还是三色的。

要是在步骤S500中确定了是两色的彩色方式，则依据所确定的色调进行原始图象数据的颜色分离处理，并在步骤S600中将这种数据分离成红色图象数据与黑色图象数据。在步骤S700中，根据已进行颜色分离的图象数据形成红色图象与黑色图象。

要是在步骤S500中确定了是三色的彩色方式，则依据所确定的色调进行原始图象数据的颜色分离处理，并且在步骤S800中将此数据分成红色图象数据与黑色图象数据。在步骤S900中，根据已颜色分离的红与黑色图象数据形成红色图象与黑色图象。在步骤S1000中，于业已形成有红色图象与黑色图象的同一张纸上，根据已经过颜色分离的蓝色图象数据而形成一蓝色图象。

要是在步骤S400中确定了输入图象依存方式，则依步骤S1100 进行读出原件的预扫描作业。在步骤S1200中，用样本点象元产生出一频率曲线图。在步骤S1300中，确定此彩色方式是两色还是三色的。

要是在步骤S1300中确定了此彩色方式是两色的，则在步骤S1400中探测能最佳表示除黑色图象之外的各种图象特征的那些色调。

要是在步骤S1300中确定了此彩色方式是三色的，则在步骤S1500中探测能最佳表示红色与蓝色图象区中各种图象特征的那些色调。

在以上步骤S200、S400、S500与S1300中，是用操作装置818进行方式选择的。

上述程序中的图象处理能够避免冲淡图象彩色部分中的密度，即使是重复再次复印业已复印过一次的原件图象时也是如此，同时能重显满意的反差。

由于包括在输入图象数据中的色调能够自动定确定和改变到用于颜色分离的最佳色调，因而不论是黑/红原件或蓝/黑原件，它的第二种颜色都能在当时确定的第二种显影颜色中由两种颜色复制。

可以在三色复制中取得上述结果。

用于颜色分离的密度梯度可以与本实施例中的不同。

本发明的图象处理设备并不限于原件图象属自供的型式，这种图象数据也可从例如IPU或类似装置等外部机器来提供。此外，在 这种情形中，颜色空间也不限于R、G与B的颜色空间，而可以是C、M与Y或Y、Z与Q的颜色空间。

可以依照根据上述颜色分离法的软件来进行颜色分离处理。

用于上述颜色分离处理的颜色空间不限于C、M与Y的颜色空间，而可以是例如R、G与B的颜色空间或类似的颜色空间。

并不需用图24A至24C、25A与25B所示的三个表，而是可以只用一个表来进行这种处理。

用于颜色分离的图象区并不限于红、蓝和黑，也可用绿或其它的颜色区。

成象颜色并不限于红、蓝和黑，而可以是绿或其它颜色。

在颜色分离装置中用于图象数据颜色分离的色调不需要与成象中所用着色剂的色调完全重合，而可以是在封闭位置上的那些色调。

如上所述，此第三实施例有一个颜色分离装置用来将输入的图象数据分成包括有一批颜色的图象数据，同时能防止图象着色部分的密度淡化，即使是把业已复印过一次的图象用作原件的再次复印中也是如此，同时能重显满意的反差，所用的方法是，把用于图象数据颜色分离中密度梯度轴线上的色调与此颜色分离装置中之着色剂的色调一致。

此外，此第三实施例中有一区别装置，用来从输入的图象数据中区别开拟用于颜色分离的密度梯度轴线上的色调;还有一颜色分离装置，它能根据上述区别结果起作用，同时能以当时所设定的第二种 显影颜色进行第二种颜色的双色复印，此第二种颜色则不论是黑/红原件中的还是蓝/黑原件中的，这是因为包括在输入图象数据中的色调，能够通过使图象数据密度梯度轴线上的色调与用于成象中之着色剂的色调一致，而自动地鉴别开并改变为最适宜于此颜色分离装置的颜色分离作业中的色调。

此第三实施例还具有一输出图象依存工作方式和输入图象依存工作方式，并能通过用来变换上述两种方式的一种方式变换装置，来提供用户想获得的图象。

第四实施例

在第一至第三实施例所述的图象处理设备中存在有一个待改进之处，即颜色信息不能区分到满足用户要求的程度，这是因为用于区别颜色信息的参数是依据从预扫描一输入原件所抽取出的特征点而确定或自动设定的。

着眼于改进上述问题的第四实施例，在于去根据图象的特征或用户要求对颜色信息进行精确的颜色分离。

本实施例还在于通过调节空间区域和密度变化比例，来进行最佳的颜色分离。

本实施例又还在于能根据用户的要求设定颜色分离范围。

现对照附图详述第四实施例。

复印机的构型

图31是一剖面构型图，示明了依据本实施例的一个图象处理 设备例子，其中2100是一复印机的主体，2180是自动供送原件的循环自动原件供送机（以下记作“RDF”），而2190是一分类机。上述RDF2180与分类机2190可根据需要与复印机组合。

图象处理设备的作业描述于下。

在图31中，2101是一原件放置玻璃板，用作一原件放置段;2102是一扫描器，包括一原件照明灯2103和一扫描反射镜2104。此扫描器由一未示明的马达驱动，依规定方向按两种方式扫描原件，来自原件的反射光则通过一透镜2108，经由扫描反射镜2104-2106，而聚焦于一CDD传感器2109上。

曝光控制装置2107包括一激光器和一多角扫描器，控制着激光束2128和2129，这些激光束依据在图象传感器2109转变为电信号的图象信号调制，并接受后述的特定的图象处理而照射到感光鼓2110上。

在感光鼓2110周围设有初始充电器2112、红色显影器2121、黑色显影器2122、转印充电器2118、清洁装置2116和一预曝光灯2114。在成象装置2126中，感光鼓由一未示明的马达带动按图中箭头示向转动，来自曝光控制装置2120的激光束在感光鼓2110业已充电到所需电位后照射到此鼓上。形成于鼓2110上的静态潜象由红色显象器2121显象，成为可见的调色剂象。随后，曝光控制装置2120的激光束2129照射到感光鼓2110上，形成黑色数据的静态潜象，它由黑色显象显象成可见的调色剂象。另一方面，从上段盒2131 或下段盒2132由拾纸辊2133与2134所供应的转印纸由送纸辊2135与2136送到复印机，并经供纸辊2137送到传送带上，再由转印充电器2118传送到转印纸上。转印作业完成后，鼓2110上剩余的调色剂即由清洁装置2116除点，再由预曝光灯2114消除残余的电荷。

完成转印后的转印纸即与传送带2130分离，并由预定影充电器对此调色剂象再次充电，送至定影装置2141经加压加热而定象，并由排送辊2142将此转印纸排送到复印机2100之外。吸持充电器2138将转印纸从供纸辊吸送到传送带2130上，并用传送带辊2139转动传送带2130，同时结合吸持充电器2138将转印纸吸持到传送带2130上。

用一台放电/充电器2143简化从传送带2130上分离开转印纸;同时用一充电剥离装置2144来防止从传送带2130上分离转印纸时因剥离放电而干扰图象;预定影充电器2139与2140在转印纸业已分离后给纸上的调色剂补充吸持力并防止干扰图象;传送带放电/充电器2145与2146使传送带2130放电并用静电方法使传送带2130复原;而传送带清洁器2147则清除除送带2130上的污物。

纸传感器2148探测出送到传送带2130上的转印件的一端，并把此传感器的信号用作送纸方向（副扫描方向）的一个同步信号。

复印机2100设有一可容纳例如4000张转印纸的载板2150。载板2150的升降机2151可据转印纸的数量向上运动，使转印纸始 终接触着送纸辊2152。还设有一能存储100张转印纸的多层手动送纸机2153。

此外，图31中还有一排纸舌门2154，它在双侧记录值或多重记录侧以及排出侧（分选装置）处变换通路。由排出辊2142送出的转印纸经排纸舌门2154变换到双侧记录侧或多重记录侧。下传送通道2158通过一翻转通道2155翻转从排出辊送出的转印纸并把它引至一个二次送纸盘2156。多重舌门2157变换着双侧记录与多重记录的通道，并当此舌门向下转至左方时，此转印纸便不经翻转通道2155而直接导引到下传送通道2158。送纸辊2159经一通道2160将转印纸送至感光鼓2126。排送辊2161设在排纸舌门2154附近，变换到排送侧的转印纸即由舌门2154排出到复印机外。在双侧记录（双面复印）和多重记录（多重复印）中，排纸舌门2154提升起，在已复印完的纸通过传送通道2155与2158在二次送纸盘2156中翻转时将其容纳。此时，多重色门2157向下转至右方时是用于双侧记录而转至左方则是用于多重记录的。在随后的反面记录和多重记录中，盛纳在二次进纸盘2156中的即逐一为送纸辊2159导引，经通道2160，从最低位置到达复印机的供纸辊2160上。

在从复印机中排出翻转过的纸时，排纸舌门2154升高，多重舌门2157向下转至右方，已复印的转印纸传送到传送通路2155上，且在且后端业已通过第一送纸辊2162时，由翻转辊2165再送到第二送纸辊上，并以其翻转的形式为排送辊2161排送到复印机外。

处理过程概要

图32是一框图，示明了依据本发明的一个图象处理设备例子。

图象阅读装置包括一CCD传感器2109和一模拟信号处理装置2202，经透镜2108聚焦到CCD传感器2109上的原件图象，由传感器2109转换为R（红）、G（绿）与B（蓝）的模拟电信号。此已转换的图象信息进入模拟信号处理装置，并在相对于R、G与B色的抽样保持和暗度级校正后，由模拟信号变换数字信号（A/D转换），然后已数字化的全色信号即进入图象处理装置2203中。

在图象处理装置2203中，需要有用于阅读系统的校正处理，例如背景校正、颜色校正和Y校正，然后对于R、G与B信号进行修匀化、轮廓增强、颜色分离与其它的处理和操作，而黑色数据与红色数据之类的其它数据则输出到印制装置2204中。

印制装置2204包括一有激光器的曝光控制装置2120、成象装置2216以及一用于传送纸张的传送控制装置，它们描述于图31所示的剖面构型图中，而图象则根据输入的图象信号记录在转印纸上。

CPU电路装置2205包括一CPU2206、一ROM2207和一RAM2208，以控制图象读出装置2201、图象处理装置2203和印制装置2204，并完全控制本发明之设备的工作程序。

特别是，此CPU电路装置2205依据操作装置2300设定的参数，控制着图象处理装置2203中的颜色分离之类的处理。

图象处理装置

图象处理装置的概要与前述实施例相同，下面给出的描述只是出于提醒目的。图33是示明图象处理装置2203之构型的框图。

从图2所示模拟信号处理装置输出的数字图象信号进入背景校正装置2301，它校正读出原件的传感器和原件照明灯光分布中的种种变化。相对于校正而计算出的图象信号输入到反差校正装置2302，以从一亮度信号变换为密度数据，并产生出由C（深蓝）、M（深红）和Y（黄）所表示的密度图象数据。转换为密度数据的图象信号进入双色分离装置2303，并转换为红色与黑色的图象数据，它们是用于印制机中之调色剂的颜色。下面参看图34描述本实施例一特征性部件装置的双色分离装置例。

双色分离装置

从反差校正装置2302输出的C、M与Y的密度信号进入一最大/最小值（max/min）探测装置2401，以去求得最大密度的颜色和最小密度的颜色。此max/min探测装置可通过图6与7所示的部件装置2601、2602、2603以及2701、2702、2703来区别（C，M）、（M，Y）与（Y，C）各组的大小，同时比较2604与2704中的结果，并用选择器2605与2705来输出最大值或最小值。

另一方面，从max/min探测装置2401输出的最小值（min）数据则分别从反差校正装置2302的输出C、M与Y中减除，只将饱和成分输入色调探测装置2402中，并探测出指明色调的角度。此色调探测装置2402基本上由一ROM组成，另一个适用的例子示明于 图38中。

由图37所示min探测装置探测出的值min（C，M与Y）被从C、M与Y的密度数据中减去，所得结果值输入2801。此2801输出进入2数据中异于零的数据，作为X与Y数据。进入上述处理中的三维密度数据能够转换为由X与Y数据表示的二维数据，这样就可如下简单地进行颜色分离处理。

在依据2801的C、M与Y相等分开的MC、CY与YM颜色空间中，表明其中存在有输入数据的一个空间的控制信号被输出到角度转换装置2804。

2802根据X与Y数据进行由公式1给出的计算。2803通过应用方程2将所得角度投影到这里所用的颜色空间上，使2802在0至90度范围输出的角规范化为0至120度的角。

θ1＝tan-1（Y/X） （31）

θ2＝θ1×（ (2π/3)/(π/2) ） （32）

此外，从2803输出的角θ2根据表明从2801输出之颜色空间区的信号，对红色（RED）轴线设定到0度，而此颜色空间则在按360度给出的颜色空间上变换为一个值θ3。

通过颜色色调探测装置2402的一系列处理而输入的C、M与Y密度数据中饱和部分的色调，能够记为θ3。

从颜色探测装置2402与max/min探测装置2401的输出进入黑/红数据产生装置2403，而产生出在上述色调级下的没有相同颜色表示的双色成分。

下面对照图35与39描述黑/红数据产生装置。

图35是示明黑/红数据产生装置一例的框图，而图39示明用于本实施例颜色空间中参数的一例。

图35所示黑/红数据产生装置应用max/min探测装置输出的max与min和色调探测装置输出的θ目的数据，产生出双色数据。

用图39所示红色参数描述一选择器2502的参数。红色（RED）参考轴线（SRD）设定到颜色密度为最大处的例如30度处的位置。密度离参考轴线逐渐淡化的范围是红色的展开角度（WRDL/WR-DR），它影响着密度的换算比。例如，此展开角度取定为90度/150度。在此最大展开角度处的密度是0。用户可以根据要求和他对操作装置的选择来设定SDR与WRDL或WRDR。换言之，用户可以设定红色密度是最大的部分，此密度离参考轴线的变化比例是无关的，或是在参考轴线的右侧与左侧为非对称的。

可以进行满足用户要求的颜色分离，并可获得满足用户要求的输出图象。

黑色参数被设定为红色参数。具体地说，黑色（BLACK）参考轴 线（SBK）乃是黑色密度为最大例如120度的一个部分。密度离参考轴线逐渐淡化的范围则是黑色展开角度（WBK），例如为120度。

通过设定如上所述的参数，混合红与黑两种颜色的范围则出现在接近深红而到蓝色的范围，在色调水平上两种颜色成为同一颜色的那一部分即被消除，而能够使近似于原件颜色的图象以两种颜色表示出。由于离RED参考轴线的密度能够在参考轴线的左、右侧为非对称的，例如通过降低在黄色侧的密度变化比，就能作出根据人眼视觉特征的输出表示。

红色密度为最大的部分以及距参考轴线的密度变化比可以独立地和非对称的设定。

因而可以进行满足用户要求的颜色分离并获得满足用户要求的输出图象。

显色参数被确定为红色参数。具体地说，BLACK参考轴线（SBK）是黑色密度为最大例如120度的部分。密度离此参考轴线逐渐淡化的范围是黑色展开角度（WBK），例如是120度。

通过设定上述参数，有红与黑两种色混合的范围即出现在一个从接近深红到蓝色的范围，两种颜色在色调水平上成为同一颜色的那种部分即被消除，而近似于原件颜色的一个图象便能由两种颜色表示。具体地说，通过设定能确保没有同一颜色表示的双色输出的最佳双色分离参数，就能不用预扫描而作出能适合图象特征和用户要求的无同一颜色表示的双色输出表示。而这种双色表示能够不降 低生产速度。

由于距RED轴线的密度能在此轴线的左、右侧不对称，就能通过例如降低黄色侧的密度变化比而取得根据人眼视觉特征的输出表示。

再行参考图35继续上面的描述。

对应于进入选择器2502的图39所示的SRD-WRDR区、SRD-WRDL区或WBK区为选择器2502所分类，根据这些区域2503、2504与2505计算了加权的参数，角度θ3根据用户设定而计算出的上述参数而转换，亦即是前述的变化比，同时输出θRR、θRL与θBK。选择器2506根据选择器2502所作的分类选择输入信号θRR或θRL，并输出作为θR的输入信号给2507。另一方面，2505的一个输出则作为θBK输出给2508。

2507与2508余弦转换了θR与θBK并把它们输出到2510。2509将根据从2507输入数据的色调值所求得的加权参数乘以一个饱和量，即2501输入数据的饱和值，而求的值输出。另一方面，2510则输出这样一个值，它是把从2508输入数据的色调值为根据的一个加权参数值乘以一个根据一饱和量的输出，直加上一个值min（r，g，b）而求得的，而这一饱和量是来自2501的输入数据的饱和值，而这-min（r，g，b）则是输入数据的一个不饱和量。所加上的这个min（r，g，b）是为了输出不饱和成分的。上述处理结果作为一红色图象与黑色图象从2403输出。

因此，拟从2509输出的红色图象乃是这样的图象数据，它包括根据已饱和部分之色调而设定的密度变化比的输入数据的反差，输入数据饱和值与参数。

拟从2511输出的黑色图象则是包括根据色调输入数据的反差、输入数据的饱和值与参数的图象数据。

从以上可知，原件图象的反差与色调可以由黑色与红色表示。

红与黑色图象数据之一要延时到缓冲存储器2304所规定的时间。这种延时是为了校正为红色图象与黑色图象所曝光之感光鼓的物理位置偏差。延时的数据在业已延时至上述缓冲存储器2304所规定的时间后，输出到印制装置2204。

第四实施例的比较例。

用于以前各实施例的颜色空间均如图39所示，而不是均匀的颜色空间。但本发明并不限于这些颜色空间，即使在其它的L＊a＊b与L＊V＊V＊一类均匀颜色空间上，也能进行类似的处理。

在上面的实施例中，黑色图象是作为对参考轴线对称而示明的。但本发明并不限于上述情形，而黑色图象可以如同红色图解为非对称的。这样就能有较自由的输出表示。

在黑/红数据产生装置（双色数据产生装置）中的数据产生法，并不限于实施例中对余弦函数所示的密度变化比的系数，而即令是在cos2X、cos3X或ex之类其它函数下，也能进行类似的处理。

尽管在上述实施例中是把红与黑色数据用于输出，但本发明并 不限于这些颜色，而允许使用特定的三种颜色例如红、蓝与黑输出。

可以采用三种颜色。

如上所述可以按照图象的特征或用户的要求对颜色信息进行精确的颜色分离。

通过设定一空间区和一密度变化比，能对输入图象数据进行最优的颜色分离。

此外，可以根据用户的要求设定颜色分离范围。

第五实施例

图40是一示意性框图，示明根据本发明的第五实施例的图象处理设备（复印机）的总体构型。

此图象处理设备包括：放大电路3702、A/D转换器3703、黑色校正电路3704、白色校正电路3705、亮度信号发生装置3706、图案产生电路3707、图案合成电路3708、对数转换装置3709、图案数据抽样装置3710，以及一CPU3711和CCD图象传感器3701。

从CCD图象传感器3701输出模拟图象信号，由放大电路3702放大并转换为8位数字信号。黑色校正电路3704与白色校正电路3705对图象信号进行黑色电平校正与白色电平校正（背景校正）。

对数转换装置3709将图案合成电路3708的输出信号（亮度信号）转变为一密度信号并输送给印制装置。在此，转变为密度信号是为了校正τ特征（对曝光敏感性的非线性性）。

图41是黑色校正电路3704的框图。

从CCD图象传感器3701来的经A/D转换的数字图象信号表明，当进入CCD图象传感器3701中的光量极小时，在图41所示象元间有很大变化。如果这种数字图象信号是作为图象直接输出，则在图象的数据部分中会出现纹理或不均匀性。为此，由图40所示黑色校正电路来校正象元间的这种变化。

具体地说，在原件的读出作业之前，将包括有原件照明灯3103和扫描反射镜3104的扫描器移至设在原件放置玻璃板3101端部非图象区中一均匀密度的黑色板位置处，接通原件照明灯3103，而从此黑色板反射的黑色电平图象信号便进入该黑色校正电路。

为了多达一行的黑色电平图象信号存储到黑色电平RAM3801中，由选择器3802（控制线d）选择A，关闭门3803（控制线a），打开门3804，并连接上数据线3805、3806与3807。

另一方面，由选择器选择A，使得由一线路同步信号HSYNC初值化的并计数图象时钟信号VCLK的地址计数器3809的输出3810，进入黑色电平RAM3801的地址输入3808中。

这样，为黑色板反射的多达一行的黑色电平图象信号便被给予一个象元的地址，而作为黑色参考数据存储于黑色电平RAM3801中。

为了读出原件中的真实图象数据，黑色电平RAM3801进入数据读出方式。具体地说，此黑色电平RAM3801中的黑色参考值，是通过关闭门3804（控制线路b），打开门3803（控制线路a）并将选择 器3812设定到A输出，经由数据线3807与3813通路而进入减法器3814之输入端的。

此时，原件的真实图象数据便进入减法器3814的A输出，而黑色电平RAM3801中多达一行的黑色参考值数据便重复地进入减法器3814的B输入。多达以上两种数据是同步化地进入减法器3814中的。

减法器3814从原件的真实图象数据中减掉黑色参考值数据来实行黑色校正，并由数据线3815输出黑色校正数据。例如，对第i个象元假定原件的真实图象数据是Bin（i）而黑色参考值数据为DK（i）时，则黑色校正数据Bout（i）给定如下：

Bout（i）＝Bin（i）-DK（i）

用于黑色校正的选择器门的控制线a、b与c，是由采用指定为CPU3711的I/O的锁存器3816控制。此CPU3711能通过将选择器3802、3811与3812设定到B选择来通向黑色电平RAM3801的入口的。

图42是白色校正电路3705的框图，在其中进行白色电平校正（背景校正）。为了读出原件的实际图象数据，CPU3711通过关闭门3851（控制线路b）、打开门3852（控制线路a）和将选择器3853设定到A输出，将校正系数RAM3856中的背景校正系数FFHWI通过数据线3854与3855的通道，输入到乘法器3857的B输入端。

此时，原件的实际图象数据进入乘法器3857的A输入端。乘 法器3857通过将原件的图象数据（Di）和背景校正系数FFH/WI相乘而进行白色校正，并从数据线3858输出白色校正数据。

这样就可以校正这样的黑色电平与白色电平的变化此种变化是朔原于图象输入系统黑色电平灵敏度的变化，CCD图象传感器3701的暗电流变化，CCD传感器3701灵敏度的变化，光学系统光量的变化以及白色电平灵敏度的变化，从而获得在主扫描方向对于白色与黑色均匀校正过的图象数据。对于黑色与白色已校正过的图象数据Bout、Gout与Rout均输入给亮度信号产生装置3706。

由图案合成电路3708输出的图案信号（亮度信号通过LOG（对数）变换装置3709变换为密度信号。此亮度/密度的转换是根据查询形成在对数转换装置3709内RAM中形成的表（对数表）进行的，然后将此转换为密度信号的图象数据（图案信号）输出到印制装置。此对数表的信息由图39所示的CPU3711写入。

下面描述本实施例的真实图象处理方法。

在此情形中，将8位亮度信号OOH至FFH按每10H进行分割，并配给以三维表中的参数（图43）。此三维表的参数包括图案区间（密度）的X，图案密度的Y和图案区域的Z。要是输出装置象二元印制机（binary printer）或传真机那样不能提供反差效应，则此三维表可以转换成一对于X与Z的二维表而以Y作为“0”。

图45表明了此种图案是由三维参数改变时的图象条件。

在此实施例中，图案是阴影式的。但是，这处图案可以是任意型 式的图案，例如点式图案或格子式的图案。通过更精细地分割亮度信号电平，可以确定三维表的转换参数。此外，上述参数的数值可以根据印制机的特点而改变和设定。

下面描述第五实施例的一个比较例。

此比较例体现在与第五实施例相同的构型（如图39所示）中。

在第五实施例中，亮度信号电平是根据待输出的图案间隔（密度）、密度与区域而转换到三维表的。但在本实施例中，是用改变的图案类型来代替密度的。

在此实施例中，可以采用图46所示的四种类型图案，但只要是以前所产生的任何类型图案都是可以应用的。这些图案类型是在图案产生电路3707中产生的，而且可以选择来用在图案合成电路3708中进行合成的符合亮度信号电平。

下面描述其它几个比较例。

尽管在上述实施例中，待输出的图案是依据亮度信号电平的程度有选择地确定，但在这几个比较例中，图象的边缘是根据原件图象抽取的，上述区域是在此边缘上作为一个边界而分割的，而此图案则是对于各个区域改变的。

图47A示明了对于一行的亮度信号电平并在图39的图象数据采样装置3710中求取了各个象元的一个差值，以去求得此信号的一个变化比。换言之，这种变化比是通过微分图47A中的亮度信号求得的。示明于图47A中的亮度信号的一阶微分波形示明于图47B 中。

此外，要是对各个象元计算一阶微分波形（图47B）的差未抽取出原始图象的亮度信号的边缘（图47A），则可求得图47C中的二阶微分波形。在图47C中凸向正侧的部分是原件图象亮度信号电平的边缘。

根据上述二阶微分波形（图47C）求得的边缘所作的分区示明于图47D中。采用图47D中所示的分区1至5以及原件图象亮度信号电平的等级（LVL1至LVL15），确定了此区域中的一个图案。在第二和第三实施例中所用的图案可以用作图47D中一确定区域中的图案。

要是能够显影一批颜色，则根据颜色独立地确定图案。要是采用的是单色光电转换装置，则通过改变曝光装置的光量重复曝光若干次，探测出因重复曝光造成此光电转换装置发生的信号变化，就可根据这种变化的差别来确定待输出的图案图象。

由于在成象过程中设置了一种输入电平分割装置，它能通过一系列步骤，用所希望的阈值来分割由此充电转换装置所转换的模拟电信号的电压级;还由于设置了一种图案设定装置，它能根据需要，对于由输入电平分割装置所分割成的各个输入电平，设定取单色的或具一批颜色的不同图案图象，就能不用区别颜色的传感器来清晰地表示原件中的彩色部分。

本实施例能以用传统的高频振动法所表示的反差来更清楚地表 示图象，能清楚地输出图象中图反差效应向难以表示为图案图象的那些部分，并能在使用传真机和二元印制机时取得较清晰的图象输出。

在前述第一至第四实施例中，采用了一种可使图象形成在一感光鼓上的电子摄影系统。但本发明并不局限于上述系统，而可以采用例如一种印刷头，它排送出由热能致薄膜沸腾而产生的液粒，同时可采用应用了这种印刷头的记录方法。

本发明可用由一批设备或机器组成的系统，也可用于单机设备。

本发明能够用于通过给一个系统或一台设备提供一个或一列程序而能实现的具体应用。

本发明不限于上述实施例，而能够在其权利要求书规定的范围进行种种变动。