(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指定された第一の色データを指定された第二の色データに変換する画像処理装置であって、
前記第一および第二の色データを記憶する記憶手段と、
入力画像データと前記第一の色データの差分に応じた変換率を演算する演算手段と、
前記入力画像データ中の、前記第一の色データおよび前記第一の色データに対してユーザが指定する所定範囲の差を有する色データを前記第二の色データに変換し、前記所定範囲の外の色データを前記変換率および前記第二の色データに応じた色データに変換する変換手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
指定された第一の色データを指定された第二の色データに変換する画像処理方法であって、
入力画像データと前記第一の色データとの差分に応じた変換率を演算し、
前記入力画像データ中の、前記第一の色データおよび前記第一の色データに対してユーザが指定する所定範囲の差を有する色データを前記第二の色データに変換し、
前記所定範囲の外の色データを前記変換率および前記第二の色データに応じた色データに変換す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およびその方法に関し、例えば、画像中の指定色を異なる指定色に変換する画像処理装置およびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のカラー複写機など画像処理装置には、オリジナル画像中の所望の色を判定し、他の色に置換える所謂「色変換」機能が搭載されている場合がある。この変換形式は、指定された「変換前の色」（「元の色」という場合がある）に基づく所定の判定式を満足する色範囲を、指定された「変換後の色」(「目標の色」という場合がある）で塗り潰す「濃淡無し変換」、あるいは判定式を満足する場合、その部分の濃度を保って色合いだけを「変換後の色」にする「濃淡あり変換」などがある。さらに、色相、彩度、明度を指標にしたHSL系で色を判定し、「変換前の色」に近い色ほど目標に近い色に置換えて、つなぎ目を自然に見せようとする方法も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した技術においては、次のような問題点がある。つまり、上記の色変換は、指定された色に近い（一定の距離範囲内にある）色を置換えるため、置換えするしないの境界に近い色の部分で色の不連続が生じ、不自然な画像になってしまう。また、スキャナで読込んだ画像は、異なる色の境目で色の滲みが生じている。このような画像を色変換する場合、その滲み部分が変換範囲から外れることが多く、色変換されたオブジェクトの端に元の色が残り、画質が劣化する。さらに、HSL系における色変換で境目を処理する場合、元の色と目標の色との色相が180度近く離れていると、虹のように色相が変化し、かえって不自然な色変化になる場合がある。
【０００４】
本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、自然な色変換結果を得ることができる画像処理装置およびその方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００６】
本発明の画像処理装置は、指定された第一の色データを指定された第二の色データに変換する画像処理装置であって、前記第一および第二の色データを記憶する記憶手段と、入力画像データと前記第一の色データの差分に応じた変換率を演算する演算手段と、前記入力画像データ中の、前記第一の色データおよび前記第一の色データに対してユーザが指定する所定範囲の差を有する色データを前記第二の色データに変換し、前記所定範囲の外の色データを前記変換率および前記第二の色データに応じた色データに変換する変換手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の画像処理方法は、指定された第一の色データを指定された第二の色データに変換する画像処理方法であって、入力画像データと前記第一の色データとの差分に応じた変換率を演算し、前記入力画像データ中の、前記第一の色データおよび前記第一の色データに対してユーザが指定する所定範囲の差を有する色データを前記第二の色データに変換し、前記所定範囲の外の色データを前記変換率および前記第二の色データに応じた色データに変換することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。以下では、本発明をディジタルフルカラー複写機に適用する例を説明する。
【０００９】
［画像信号の流れ］
図1は本実施形態のカラー複写機の画像信号の流れを示すブロック図である。
【００１０】
CCD101から出力されたアナログ画像信号は、A/D変換器102でディジタル信号に変換されて、三色の光量を表すディジタル画像信号R0,G0,B0になり、さらに、公知のシェーディング補正回路103、入力マスキング回路104により、標準色空間の三色画像信号R,G,Bになる。
【００１１】
これらの画像信号は、色空間圧縮回路105によりプリンタ112の色再現範囲に圧縮された後、光量/濃度変換回路（以下「LOG変換回路」という）106で、それぞれシアン，マゼンタ，イエローの濃度信号C0,M0,Y0に変換される。画像信号C0,M0,Y0は、UCR/出力マスキング回路107で積和演算されてトナー色、すなわりC,M,Y,Bk（ブラック）の四色記録濃度信号になる。
【００１２】
次段の編集回路108は、通常処理の場合、四色記録濃度信号C,M,Y,Bkのうち現在プリンタ112が記録している色の信号（Xとする）をスルーで出力する。信号Xは、F値補正回路109，変倍/斜体回路110および空間フィルタ111を通ってプリンタ112へ出力される。一方、ペイントや色変換などの編集機能を編集回路108に設定すると、編集回路108はそれに応じて画像に編集を施した後、四色記録濃度信号C,M,Y,Bkのうち現在プリンタ112が記録している色の信号Xを出力する。
【００１３】
また、領域生成回路113は、図示しないディジタイザなどにより画像中の一部領域が指定された場合、その部分にエリアコードを割当てた領域信号AREAを生成する。操作部114は、ユーザが「変換前の色」「変換後の色」および後述する「同一色とみなす範囲d」「グラデーションの変化率G」などを設定するためのものである。
【００１４】
［編集回路］
図2は編集回路108の構成例を示すブロック図、図3は各領域ごとに生成される機能コードの構成例を示す図、図4は機能コードCODEと編集機能との対応関係の一例を示す図である。
【００１５】
機能コードRAM201は、予め領域ごとに設定された編集機能に応じて、図3および図4に示すような13ビットの機能コードCODEをセットし、画像形成時に領域生成手段113により生成された領域信号AREAに対応して機能コードCODEを出力する。後述する各ブロックは、この機能コードCODEに基づき編集処理を実行する。
【００１６】
合成比率生成部202は、機能コードCODEのビット1に従って、画像と色、または色と色を次式により演算して編集画像を生成する際の合成比率rを生成する。
x = (1 - r)×A + r×B   …(1)
ただし、0 ≦ r ≦ 1
【００１７】
図5は合成比率信号生成部202の詳細な構成例を示すブロック図で、グラデーション生成部401で段階的に変化する合成比率r0を生成する。グラデーションペイントなど合成比率を変化させる編集機能（機能コードCODEのビット1が‘1’の場合）においては、セレクタ402により、この合成比率r0がそのまま選択され出力される。なお、この例ではグラデーションパターンは一種類であるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
一方、カラーフィルタリングなど領域内の合成比率を固定してよい場合（機能コードCODEのビット1が‘0’の場合）は、セレクタ402により、色メモリ204に格納された合成比率が選択され出力される。なお、色メモリ204は、合成比率の他、色変換などの色差を利用した編集機能においては「変換前の色」を、また、グラデーションペイントでは「第二の色」を設定するのに利用される。一方、色メモリ205には、色変換においては領域ごとに「変換後の色」を、ペイントなどにおいては「指定色」が格納される。
【００１９】
色差信号生成部203は、入力された四色画像信号Cin,Min,Yin,Bkinおよび変換前の色として領域ごとに指定され色メモリ204に格納されている色C1を比較して、二色の距離および予めユーザから指定されたグラデーションの変化率（傾き）に対応した、色差信号r1および濃度信号NDを生成する。
【００２０】
セレクタ206は、入力画像信号，色メモリ204，色メモリ205からそれぞれ四色分の信号が入力され、それぞれ現在の形成色COLORに対応する一色に信号V,C1,C2を選択する。セレクタ207は、編集機能（機能コードCODEのビット3）に応じ、式(1)の演算に用いる合成パラメータとして、合成比率信号rまたは色差信号r1を選択し、信号R1として出力する。セレクタ208は、合成する画像の一方として、入力画像信号から選択された信号Vまたは指定色C1を選択する。合成回路209は、編集機能（機能コードCODEのビット4〜6）に応じ、濃度信号ND，セレクタ208の出力（合成する画像の一方），色メモリ205の指定色C2のうちから二者を選択して、式(1)の演算（画像合成）を実行する。
【００２１】
二値化回路210は、ある程度以上の濃度をもつ画像を「文字信号」として生成するために濃度信号NDを二値化する。ビットマップメモリ211には、「文字加工」など文字信号を利用する編集機能が指定されると、プリスキャン時に二値化回路210で生成された文字信号CHRが書込まれる。文字加工回路212は、画像形成時にビットマップメモリ211から読出した文字信号CHRに基づき、輪郭信号および影信号を生成する。この生成にはライン遅延が必要になるので、ビットマップメモリ211からの読出しは、予め画像の読取開始より、そのライン遅延分早く開始する。
【００２２】
文字編集回路213は、編集機能（機能コードCODEのビット7〜12）に応じ、入力画像信号Vをスルーする、あるいは、合成回路209で得られた合成画像または指定色C2と、文字加工回路212で生成された輪郭信号および影信号（またはその反転信号である背景信号）とを処理する。なお、文字色メモリ214には、領域ごとに文字，影，輪郭に付ける色が格納されている。
【００２３】
［色変換処理］
次に、上記の編集回路108における色変換の一例を説明する。つまり、ユーザから「画像全面(AREA=0)において、変換前の色Aを変換後の色Bに変換する」という指示が入力された場合である。
【００２４】
まず、色メモリ204のAREA=0に当るアドレスに色Aの成分Ac,Am,Ay,Akが書込まれ、色メモリ205のAREA=0に当るアドレスには色Bの成分Bc,Bm,By,Bkが書込まれる。
【００２５】
図6は色差信号生成部203で生成される色差信号r1を説明する図で、横軸は入力画像信号値Xin(X=C, M, Y, Bk)とC1x(x=c, m, y, k)の差ΔCを、縦軸は色差信号r1を表している。差ΔCに対する色差信号r1は、同一色とみなす範囲dと、グラデーションの変化率（傾き）Gとで定義される関数（図に示す斜線）で決まる。この範囲dおよび傾きGは、例えば、図示しない操作部からユーザにより所望の値に設定されるものである。
【００２６】
セレクタ207は、色差生成部203で生成された色差信号r1を選択し、合成回路209へ送る。セレクタ208は、合成対象として入力画像信号Vを選択し、合成回路209へ送る。合成回路209は、入力画像信号Vと色メモリ205からの変換後色C2を選択し、次式の演算を実行する。
X = (r1/255)・C2 + V・(1 - r1/255)      …(2)
【００２７】
ここで、r1=255は色メモリ204の内容（変換前の色）と画像信号Vの色が「一致している」ことを示し、このとき、合成回路209の出力Xは、色メモリ205の内容（変換後の色）と一致する。r1=0は、色メモリ204の内容と画像信号Vの色が「まったく異なる」ことを示し、出力Xは画像信号Vと一致する。
【００２８】
この場合文字加工は行わないので、文字編集回路213は、合成回路209から出力された画像信号をスルーで出力する。
【００２９】
このように、本実施形態による色変換処理は、入力画像信号と変換後の色との色差ΔCを求め、指定された変換前の色に近い（範囲dで指定される）色（|ΔC|<d）は変換後の色に置換えるとともに、置換えするしないの境界部分については、グラデーションの変化率Gに基づいて色差ΔCを変換したデータr1（変換率）に応じて、変換前の色を変換後の色に置換える。従って、変換前の色部分は変換後の色に置換えられるとともに、色の境界部はグラデーション状に色変換されるので、色の不連続が生じることはなく、自然な画像を得ることができる。
【００３０】
同様に、スキャナで読込んだ画像などは、異なる色の境目で色の滲みが生じているが、このような画像を色変換する場合も、その滲み部分が変換範囲から外れることはなく、色変換されたオブジェクトの端に元の色が残り、画質が劣化することはない。
【００３１】
さらに、HSL系における色変換で境目を処理する場合、元の色と目標の色との色相が180度近く離れていても、自然な画像を得ることができる。
【００３２】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００３３】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，CD-ROM，CD-R，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ROMなどを用いることができる。
【００３４】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００３５】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００３６】
上述した実施形態においては、色差の判定をCMYBk四色で行う例を説明したが、CMYBkに変換する前のRGB三色を元にして判定を行うこともできる。つまり、図7に一例を示すように、入力マスキング回路104の後段に色差信号生成回路701を設けて、RGB三色の信号と領域ごとに設定された変換後の色との色差ΔCを求め、得られたΔCから色差信号r1を求め、そのr1を編集回路108へ入力してもよい。このようにすれば、UCR/マスキング回路107から出力する画像信号は、形成中の色COLORに対応する一色分の画像信号X0と濃度信号NDだけでよいので、UCR/マスキング回路107の構成を簡略化することができる。
【００３７】
また、上述した実施形態においては、同一色とみなす範囲dおよびグラデーションの変化率Gがユーザから指定される例を説明したが、画像の種類を自動的に判定し、その判定結果に応じて自動的に範囲dおよび変化率Gが設定されるようにしていもよい。例えば、文字原稿のように二値画像に近い原稿は、文字と背景の色が明確に異なることが多い。このような場合、画像読込時の色の滲みによるぼけなどを考慮し、変換残りが生じないように範囲dを広く設定する。また、ハーフトーン画像においては、指定された色自体がグラデーション状に変化するため、変換する色としない色との境目がはっきり見えないように、範囲dを狭くし、変わり目を緩やかにしてやる。
【００３８】
また、色を判定する機能の応用とし、白黒原稿からカラーマーカで囲まれた領域を識別し、そのマーカの色に応じた編集を行う「マーカ編集指定」があるが、色差信号生成回路をマーカ編集指定と色変換に共用することも可能である。マーカ編集指定は、グラデーション処理が不要な代わりに、一度に複数色の判定を行う必要がある。図8はこの機能を実現する装置の構成例を示す図、図9は色差信号生成回路701の構成例を示す図である。
【００３９】
セレクタ1002は、マーカ編集指定の場合、プリスキャン時に機能コードCODEのビット0に従って、コンパレータ群1003から出力される八色分の二値判定信号を選択する。選択された信号は、色差信号生成回路701から色差信号r1として出力され、領域信号生成回路114の各ビットプレーンへ入力される。また、画像形成時には、領域生成回路114が色判定結果に応じて生成した領域信号AREAを出力し、編集回路108はこの信号AREAに従って編集処理を行う。
【００４０】
一方、本来の原稿画像には不要なマーカ画像を消すため、コンパレータ群1003の一つで「黒」を検出するように設定し、この信号を反転することにより「黒以外」を示す信号を生成する。そして、この「黒以外」を示す信号に基づいて、編集回路108により原稿画像中の黒以外の部分を「白」に置換える。
【００４１】
以上説明したように、画像中の任意の色を、異なる任意の色に変換する色変換機能を有する画像処理装置において、色変換の対象になる色およびその周辺の色をグラデーション状に変化させることにより、不自然な色の切替わりを防いで、良好な画質の処理画像を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、自然な色変換結果を得る画像処理装置およびその方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のカラー複写機の画像信号の流れを示すブロック図、
【図２】図1に示す編集回路の構成例を示すブロック図、
【図３】各領域ごとに生成される機能コードの構成例を示す図、
【図４】機能コードCODEと編集機能との対応関係の一例を示す図、
【図５】図2に示す合成比率信号生成部の詳細な構成例を示すブロック図、
【図６】図2に示す色差信号生成部で生成される色差信号r1を説明する図、
【図７】他の実施形態のカラー複写機の構成例を示すブロック図、
【図８】他の実施形態のカラー複写機の第二例を示すブロック図、
【図９】図8に示す色差信号生成回路の構成例を示す図である。
【図１】
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【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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