(57)【要約】【課題】簡易な構成によってモノクロ画像とカラー画像を合成する技術の開発。【解決手段】モノクロ画像を示すモノクロ画像データと前記モノクロ画像に合成されるカラー画像を示すカラー画像データとを取得し、前記モノクロ画像データが示す各画素の輝度の飽和率を取得し、前記モノクロ画像データが示す各画素に対応する前記カラー画像データの各画素の色を示す階調値に前記飽和率を乗じて合成画像データとする。【選択図】図１
2010258500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノクロ画像を示すモノクロ画像データと前記モノクロ画像に合成されるカラー画像を示すカラー画像データとを取得する画像データ取得機能と、
前記モノクロ画像データが示す各画素の輝度の飽和率を取得する飽和率取得機能と、
前記モノクロ画像データが示す各画素に対応する前記カラー画像データの各画素の色を示す階調値に前記飽和率を乗じて合成画像データとする合成画像データ作成機能と、
をコンピューターに実現させる画像処理プログラム。
【請求項２】
前記モノクロ画像データは、複数の色成分によって各画素の色を表現する画像データであり、
前記飽和率取得機能は、前記複数の色成分の階調値の論理和を当該階調値の飽和値で除した値を前記飽和率として取得する、
請求項１に記載の画像処理プログラム。
【請求項３】
モノクロ画像を示すモノクロ画像データと前記モノクロ画像に合成されるカラー画像を示すカラー画像データとを取得する画像データ取得工程と、
前記モノクロ画像データが示す各画素の輝度の飽和率を取得する飽和率取得工程と、
前記モノクロ画像データが示す各画素に対応する前記カラー画像データの各画素の色を示す階調値に前記飽和率を乗じて合成画像データとする合成画像データ作成工程と、
を含む画像処理方法
【請求項４】
モノクロ画像を示すモノクロ画像データと前記モノクロ画像に合成されるカラー画像を示すカラー画像データとを取得する画像データ取得手段と、
前記モノクロ画像データが示す各画素の輝度の飽和率を取得する飽和率取得手段と、
前記モノクロ画像データが示す各画素に対応する前記カラー画像データの各画素の色を示す階調値に前記飽和率を乗じて合成画像データとする合成画像データ作成手段と、
を備える画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理プログラム、装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２枚の画像を合成する種々の技術が知られている。例えば、特許文献１には、合成によって本体画像が見づらくなることを防止するために、本体画像の色を背景画像から容易に識別できる色に変換して本体画像と背景画像を合成する技術が開示されている。また、特許文献２には、合成によって見栄えが悪くなることを防止するために、背景画像の候補を複数種類用意し、任意の１種類を選択して本体画像に合成する技術が開示されている。
また、ＲＯＰ（Raster Operation）処理によって、モノクロ画像とカラー画像を合成する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５１６４７号公報
【特許文献２】特開２０００−２１６９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
簡易な構成によってモノクロ画像とカラー画像を合成する技術が望まれていた。
特に、ＲＯＰ処理において、モノクロ画像にグラデーション部分が含まれる場合、モノクロ画像とカラー画像とを合成するとグラデーション部分の色に想定外の乱れが生じることがある。例えば、モノクロ画像にグラデーション部分が含まれることにより、合成画像においても色が滑らかに変化することが想定される場合であっても、合成後に当該グラデーション部分にトーンジャンプや偽色（無彩色の有彩色化）が生じることが確認されている。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、グラデーション部分に対応する部分にトーンジャンプや偽色を発生させることなく、簡易な構成によってモノクロ画像とカラー画像とを合成する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては、モノクロ画像データが示す各画素の輝度の飽和率を取得し、当該各画素に対応するカラー画像データの各画素の色を示す階調値に飽和率を乗じて合成画像データとする。すなわち、モノクロ画像データが示す各画素の輝度に基づいてカラー画像データの各画素の色に乗じるべき係数の値である飽和率を決定し、当該係数をカラー画像データに乗じることによって合成画像を作成している。モノクロ画像データが示すモノクロ画像にグラデーション部分が含まれる場合、当該グラデーション部分における輝度は徐々に変化するため、輝度の飽和率はグラデーションに対応して徐々に変化する。従って、グラデーション部分に合成されるカラー画像の各画素には徐々に変化する係数（飽和率）が乗じられることになる。この結果、合成画像データが示す合成画像において、グラデーション部分に対応した部分の色の変化にトーンジャンプや偽色が生じることを防止することが可能になる。
【０００７】
ここで、モノクロ画像は、各画素が、一定の彩度および色相（あるいは略一定の彩度および色相）であるとともに輝度が変化する色によって構成される画像であればよい。従って、モノクロ画像が無彩色によって構成される構成の他、赤等の有彩色において彩度および色相が変化しない画像によって構成されていてもよい。また、モノクロ画像を表現するための色成分は１成分（輝度）であってもよいし、複数成分（ＲＧＢやＹＣｂＣｒ等）であってもよい。むろん、モノクロ画像には、画像出力デバイスによって意図しない有彩色が含まれてしまう画像や、意図して若干の色味を持たせるクール調やウォーム調の画像も含まれる。また、カラー画像データはモノクロ画像データの各画素に対応する画素からなるカラー画像であればよい。
【０００８】
各画素の輝度の飽和率は、各画素の輝度に対応する値を輝度の飽和値（階調値の値域の最大値）で除した値であればよく、各画素の輝度に対応する値は輝度値自体であってもよいし、各画素の輝度を示す値であってもよい。後者としては、画素の色が３個の色成分で表現される場合に、画素の色における輝度に最も寄与する値（例えば、３個の色成分の中で階調値が最大値をとる色成分の階調値）であっても良いし、各色成分の階調値から算出された輝度に対応する値であってもよい。
【０００９】
合成画像データ作成手段は、モノクロ画像データの各画素に対応するカラー画像データを特定し、各画素の飽和率を乗じて合成画像データを作成することができればよい。すなわち、カラー画像データの各画素の色に対応する各色成分の階調値に対して飽和率を乗じて得られた各色成分の階調値が合成画像の色を示すこととする。
【００１０】
さらに、飽和率の例として、複数の色成分によってモノクロ画像の各画素の色が表現された構成において、複数の色成分の階調値の論理和を当該階調値の飽和値で除した値を飽和率として取得する構成としてもよい。すなわち、ある画素の色成分の中で階調値が最大値をとる色成分の階調値がその画素の輝度を示しているとみなす構成において、画素毎に色成分の階調値を比較して最大値を算出すると、演算処理の負荷が大きくなる。一方、各色成分の階調値の論理和は階調値の最大値以上、かつ、ほぼ最大値と同じ値になるとともに、簡易な演算によって当該論理和を取得することができる。そこで、階調値の論理和が各画素の輝度を代表する値であるとみなせば、簡易な構成によって飽和率を算出することが可能になる。
【００１１】
さらに、本発明のように、モノクロ画像における輝度の飽和率をカラー画像の階調値に乗じることによってトーンジャンプや偽色の発生を抑制しながら画像の合成と同等の画像処理を行う手法は、方法や装置としても適用可能である。また、以上のようなプログラム、方法、装置は、単独の印刷装置として実現される場合もあれば、複数の装置を組み合わせることによって実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、コンピューターと印刷装置が協働することによって本発明にかかるプログラム、方法、装置を提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、印刷装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】印刷制御処理を示すフローチャートである。
【図３】画像の階調値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）画像処理装置の構成：
（２）他の実施形態：
【００１４】
（１）画像処理装置の構成：
図１は、本発明にかかるコンピューター１０の構成を示すブロック図である。コンピューター１０は、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＣＰＵ等を備える制御部２０と記録媒体３０とを備えており、制御部２０はＲＯＭや記録媒体３０に記録されたプログラムを実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとしてプリンタードライバー２１等を実行可能である。本実施形態において、プリンタードライバー２１は画像処理プログラムを含んでおり、制御部２０によってプリンタードライバー２１が実行されることにより、コンピューター１０が画像処理装置として機能する。また、コンピューター１０は、図示しないインターフェースを備えており、コンピューター１０には当該インターフェースを介してプリンター５０が接続される。プリンター５０は制御部２０が出力する印刷データに基づいて印刷データが示す画像を印刷する印刷装置である。
【００１５】
記録媒体３０には、予めアプリケーションプログラム等によって作成されたモノクロ画像データ３１およびカラー画像データ３２が記録されている。モノクロ画像データ３１は、各画素の色をＲＧＢの各色成分によって表現した画像データである。本実施形態において、モノクロ画像データ３１が示すモノクロ画像はほぼ無彩色の画像であるが、微小な色味を表現可能にするためにＲＧＢの各色成分の階調値によって色が特定される。従って、各画素において、ＲＧＢの各色成分の階調値はほぼ同値であるが、各色成分の階調値が若干異なる値をとることもあり得る。カラー画像データ３２は、各画素の色をＲＧＢの各色成分によって表現した画像データである。本実施形態において、モノクロ画像データ３１およびカラー画像データ３２の双方の階調値は予め値域が設定されており、最小値（例えば０）から飽和値（例えば階調値の値域の最大値（２５５））までの任意の値を取り得る。また、本実施形態において、モノクロ画像とカラー画像はドットマトリクス状に並ぶ画素からなり、上下左右に並ぶ画素の数が同じである。従って、モノクロ画像とカラー画像とを重ねた場合に同じ位置にある画素を対応する画素として合成を行う。
【００１６】
プリンタードライバー２１は、モノクロ画像データ３１が示すモノクロ画像とカラー画像データ３２が示すカラー画像とを合成し、合成画像をプリンター５０に印刷する機能を制御部２０に実現させるモジュールであり、画像データ取得部２１ａと飽和率取得部２１ｂと合成画像データ作成部２１ｃと印刷制御部２１ｄとを備えている。図２は、プリンタードライバー２１による処理を示すフローチャートである。
【００１７】
制御部２０がプリンタードライバー２１による処理を開始すると、モノクロ画像データ３１の注目画素について各色成分の階調値を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、画像データ取得部２１ａの処理によって記録媒体３０を参照し、モノクロ画像データ３１が示す画素のうち未処理の画素を注目画素とする。本実施形態においてはモノクロ画像においてドットマトリクス状に並ぶ各画素の最も左上の画素を初期の注目画素とし、注目画素についての処理が終了すると横方向に隣接する未処理の画素（右側に隣接する画素）を注目画素とし、画素が構成するライン上の最も右に位置する画素について注目画素としての処理が終了すると、一ライン下の最も左側の注目画素を処理対象とする構成となっている。
【００１８】
次に、制御部２０は、飽和率取得部２１ｂの処理により、各色成分の階調値の論理和を取得し（ステップＳ１０５）、飽和率を取得する（ステップＳ１１０）。なお、ここで飽和率は、（階調値の論理和）／（階調値の飽和値）である。すなわち、注目画素はモノクロ画像の画素であるため、階調値の論理和は、注目画素の各色成分の階調値の最大値以上であるとともに、当該最大値とほぼ等しい値になる。そこで、本実施形態においては、各画素の輝度に対応する値が論理和によって示されるとみなす。また、当該論理和の値域の最大値である飽和値は階調値の飽和値と等しい。従って、（階調値の論理和）／（階調値の飽和値）を算出することにより、ステップＳ１１０においては、実質的に輝度の飽和率を取得していることになる。
【００１９】
次に、制御部２０は、合成画像データ作成部２１ｃの処理により、カラー画像データの注目画素について各色成分の階調値と飽和率との積を取得する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部２０は、合成画像データ作成部２１ｃの処理によって記録媒体３０を参照し、カラー画像データ３２を取得する。本実施形態においてはステップＳ１００における注目画素に対応する画素をカラー画像データ３２から抽出して各色成分の階調値を特定する。そして、色成分毎に階調値と飽和率との積を算出し、得られた各色成分の階調値を合成画像データにおける注目画素の階調値とする。
【００２０】
次に、制御部２０は、処理済みの注目画素が横方向に並ぶ画素の最終画素（右端の画素）であったか否かを判定し（ステップＳ１２０）、処理済みの注目画素が横方向に並ぶ画素の最終画素であったと判定されない場合には、横方向に隣接する未処理の画素を注目画素としてステップＳ１００以降の処理を繰り返す。
【００２１】
ステップＳ１２０において、処理済みの注目画素が横方向に並ぶ画素の最終画素（右端の画素）であったと判定された場合、制御部２０は、さらに、処理済みの注目画素が縦方向の最終ライン（最も下に位置するライン）に属しているか否かを判定する（ステップＳ１２５）。そして、ステップＳ１２５にて、処理済みの注目画素が縦方向の最終ラインに属していると判定されない場合には、１ライン下のラインにおける左端の画素を注目画素としてステップＳ１００以降の処理を繰り返す。
【００２２】
ステップＳ１２５にて、処理済みの注目画素が縦方向の最終ラインに属していると判定された場合、制御部２０は、印刷制御部２１ｄの処理により、合成画像データが示す合成画像を印刷する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、合成画像データに基づいてハーフトーン処理等を実施して印刷データを作成し、当該印刷データをプリンター５０に受け渡す。この結果、プリンター５０においては、当該印刷データに基づいて、合成画像を印刷する。
【００２３】
以上の処理において、モノクロ画像データが示すモノクロ画像にグラデーション部分が含まれる場合、当該グラデーション部分における輝度は徐々に変化するため、輝度の飽和率はグラデーションに対応して徐々に変化する。従って、グラデーション部分に合成されるカラー画像の各画素には徐々に変化する係数（飽和率）が乗じられることになる。この結果、合成画像データが示す合成画像において、グラデーション部分に対応した色の変化にトーンジャンプや偽色が生じることを防止することが可能になる。なお、本実施形態において飽和率は、輝度に対応する階調値の論理和を階調値の飽和値で除した値であるため、白地に黒い文字などを記したモノクロ画像において当該黒い文字などの低輝度部分の飽和率はほぼ０になる。従って、カラー画像に飽和率が乗じられて得られる合成画像の階調値もほぼ０になり、合成画像において黒い文字などの低輝度部分をはっきりと示すことができる。一方、モノクロ画像において白に近い高輝度部分であるほど飽和率は１に近くなる。このため、カラー画像に飽和率が乗じられて得られる合成画像の階調値はモノクロ画像が白に近くなるほど元のカラー画像の階調値に近くなる。従って、モノクロ画像が白に近くなるほど合成画像は元のカラー画像に近くなるように当該合成画像を作成することができる。
【００２４】
図３Ａ〜図３Ｃは、本実施形態における画像処理の例を模式的に示す図である。図３Ａ〜図３Ｃにおいては、縦軸によって画素の階調値、横軸によって画素の位置を示している。従って、これらの図においては、ある方向に並ぶ画素の特徴値の変化を示している。なお、図３Ａにおいて当該特徴値はモノクロ画像の輝度に対応する値であり、上述の論理和である。図３Ｂにおいて当該特徴値はカラー画像におけるある色成分の階調値であり、図３Ｃにおいて当該特徴値は合成画像における図３Ｂと同じ色成分の階調値である。
【００２５】
図３Ａに示す例においては、横軸で示すモノクロ画像の画素の位置が左から右に変化することによって輝度が逓減する。従って、図３Ａで示す部分はグラデーション部分である。図３Ｂに示す横軸の位置は、図３Ａに示す横軸の位置に対応する位置であり、図３Ｂで示す位置の画素においてカラー画像の階調値は一定である。図３Ｃは、図３Ａ，図３Ｂに示す位置の画素を合成して図３Ｂに示す画素の色成分と同じ色成分の合成画像を作成した場合の当該色成分の階調値を示している。グラデーション部分においては、図３Ａに示すように論理和が滑らかに逓減し、当該論理和を一定の値（階調値の飽和値）で除して得られる飽和率も滑らかに逓減する。従って、図３Ｂに示すような一定の階調値に対して、逓減する飽和率を乗じて得られる合成画像の階調値は、図３Ｃに示すように滑らかに逓減する。
【００２６】
一方、ＲＯＰ処理によって図３Ａに示すようなグラデーション部分を有するモノクロ画像と図３Ｂに示すようなカラー画像を合成する従来の処理においては、合成画像の階調値にトーンジャンプや偽色が生じる。例えば、図３Ｄに示すように、図３Ａに示す画素の位置に対応する画素の階調値が不連続に変化してトーンジャンプとなる。また、色成分毎に階調値が変化する様子が異なるため、色成分毎の階調値のバランスが変化して偽色が生じる。しかし、本実施形態によれば、図３Ｃに示すように合成画像の色成分毎の階調値は一定のカラー画像の階調値に飽和率が乗じられることによって算出されるため、色成分毎に滑らかに変化する階調値となり、トーンジャンプや偽色の発生を抑制することができる。
【００２７】
（２）他の実施形態
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、モノクロ画像における輝度の飽和率をカラー画像の階調値に乗じることによってトーンジャンプや偽色の発生を抑制しながら画像の合成と同等の画像処理を行うことができる限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。
【００２８】
さらに、上述の階調値の論理和は画素の輝度に対応し、飽和率が輝度の飽和率となるように定義することができればよい。従って、ＲＧＢ色成分の中で階調値が最大値をとる色成分の階調値が各画素の輝度を示しているとみなす構成において、当該階調値の最大値を階調値の飽和値で除して飽和率を特定する構成としてもよい。むろん、ＲＧＢ色成分の階調値の平均が輝度を示すとみなしてもよいし、ＲＧＢ色成分の階調値の線形結合が輝度を示す（例えば、Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ）とみなしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０…コンピューター、２０…制御部、２１…プリンタードライバー、２１ａ…画像データ取得部、２１ｂ…飽和率取得部、２１ｃ…合成画像データ作成部、２１ｄ…印刷制御部、３０…記録媒体、３１…モノクロ画像データ、３２…カラー画像データ、５０…プリンター
【図１】
2010258500.tif 000003
【図２】
2010258500.tif 000004
【図３】
2010258500.tif 000005