(57)【要約】  【課題】  カラー画像の原稿から画質劣化のない良好なモノクロ画像を得ることができる技術を提供する。  【解決手段】  画像を構成する画素の輝度情報を取得する輝度情報取得ステップと、画像を構成する画素の色情報を取得する色情報取得ステップと、前記輝度情報取得ステップで取得された輝度情報を前記色情報取得ステップで取得された色情報を用いて補正する補正ステップとを実施することでモノクロ画像を生成する。  【選択図】  図２３
2006121266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を構成する画素の輝度情報を取得する輝度情報取得部と、
画像を構成する画素の色情報を取得する色情報取得部と、
前記輝度情報取得部で取得された輝度情報を前記色情報取得部で取得された色情報を用いて補正する補正部と
を備えてなる画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記補正部は、複数の色情報それぞれに対応して設定された複数の補正テーブルを備え、前記色情報取得部により取得された色情報に対応する補正テーブルを前記複数の補正テーブルから選択し、該選択された補正テーブルを用いて前記輝度情報取得部で取得された輝度情報を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記画像における複数の領域を識別する識別部を備え、
前記補正部は、前記複数の領域毎に設定された複数の補正テーブルを有し、前記識別部により識別された前記複数の領域それぞれにおける輝度を前記領域毎に設定されたそれぞれの補正テーブルに従って補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置において、
前記補正部は、複数の領域と複数の色情報とのそれぞれに対応して設定された複数の補正テーブルを備え、前記複数の領域と前記複数の色情報との組み合わせに対応する補正テーブルを前記複数の補正テーブルから選択し、該選択された補正テーブルを用いて、各領域における輝度情報を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像処理装置において、
前記複数の領域は文字領域からなる第１の領域と、文字領域に対する下地領域からなる第２の領域とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記補正部により補正された輝度情報を用いて画像形成を行う画像形成部を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項２に記載の画像処理装置において、
前記画像形成部における選択設定可能な複数の画像形成モードを備え、
前記補正部は、前記複数の画像形成モードに対応する複数の組の補正テーブルを備え、前記複数の画像形成モードの中から選択された画像形成モードに対応する補正テーブルの組を選択して、該補正テーブルの組を用いて補正を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記輝度情報取得部は、画像を構成する画素の輝度情報を取得するために、表面に透明フィルタまたは色フィルタを配置しない第１のラインセンサで構成され、
前記色情報取得部は、画像を構成する画素の色情報を取得するために、表面に色フィルタを配置した第２のラインセンサにより構成されて、画像読取装置を構成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像処理装置において、
前記第２のラインセンサは、Ｒ，Ｇ，Ｂの色フィルタを配置した３つのラインセンサで構成されて、画像読取装置を構成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
画像処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムにおいて、
画像を構成する画素の輝度情報を取得する輝度情報取得ステップと、
画像を構成する画素の色情報を取得する色情報取得ステップと、
前記輝度情報取得ステップで取得された輝度情報を前記色情報取得ステップで取得された色情報を用いて補正する補正ステップと
をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記補正ステップは、複数の色情報それぞれに対応して設定された複数の補正テーブルから、前記色情報取得ステップにより取得された色情報に対応する補正テーブルを選択し、該選択された補正テーブルを用いて前記輝度情報取得ステップで取得された輝度情報を補正することをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像における複数の領域を識別する識別ステップを備え、
前記補正ステップは、前記識別ステップにより識別された前記複数の領域それぞれにおける輝度を領域毎に設定されたそれぞれの補正テーブルに従って補正することをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
【請求項１３】
請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記補正部により補正された輝度情報を用いて画像形成を行う画像形成ステップをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー原稿を読取り、モノクロ画像を得るための画像処理装置、画像処理プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、縮小光学系に用いられるＣＣＤラインセンサは、１列のＣＣＤラインセンサで構成されたセンサと、３列のＣＣＤラインセンサであって夫々の表面に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色フィルタを配置した３列のＣＣＤラインセンサで構成されたセンサが一般的である。
【０００３】
上述した１列のＣＣＤラインセンサで構成されたセンサは、基本的にはモノクロ原稿読取で使用され、このＣＣＤラインセンサを用いてカラー原稿を読み取る際は、光の３原色であるＲ、Ｇ、Ｂの分光特性を有する３つの光源を備え、これらの光源を順次点灯させることでカラー原稿の画像情報をＲ、Ｇ、Ｂの色情報に分けて読み取る方式を採用している。また、分光特性が白色である光源を用い、この光源とラインセンサとの光路中にＲ，Ｇ，Ｂの色フィルタを配置し、この色フィルタを切り替えることでラインセンサに入射する色情報を分離する方式もある。
【０００４】
上述した３列のＣＣＤラインセンサで構成されたセンサは、基本的にカラー原稿読取で使用され、この場合の光源は発振波長４００ｎｍから７００ｎｍの可視光領域を十分カバーする分光特性を有するものが使用され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色情報の分離は各ラインセンサの表面に配置された色フィルタで行われる。
【０００５】
また、この３列のＣＣＤラインセンサを用いてモノクロ原稿を読み取る際は、構成された３つのＣＣＤラインセンサの内、１つのラインセンサの出力（一般的には朱色の捺印を確実に読み取る目的でＧのラインセンサ出力）を用いる場合と、３つのラインセンサの出力を全て用いて白／黒情報を生成する方式とがある。なお、従来技術に関連する文献としては、下記特許文献１が知られる。
【特許文献１】特開２００３−１２５１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、受光面上に色フィルタを配置しないラインセンサが用いられる一般的なモノクロスキャナでカラー原稿を読取る場合、ラインセンサには原稿からの反射光が入射するため、輝度の変化は読取れるが、色に関する情報は読取ることができない。よって、下地が青の原稿の上に赤文字で情報が示されている場合、光源の分光特性にも影響されるが、反射率が同じであった場合は、青と赤の区別ができず、同一信号として処理されてしまう。この結果、カラー原稿をモノクロスキャナで読取ると情報の欠落が生じ、その信号を用いて紙に印字する複写動作を行った場合、文字または画像等が欠落してしまう問題があった。
【０００７】
また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色フィルタをそれぞれ３つのラインセンサの表面に配置した３列のラインセンサを用いてカラー原稿を読取ってモノクロ画像を得るモノクロ複写を行う場合、カラー原稿の色によっては同一色となり、カラー原稿上の情報が欠落してしまう場合がある。
【０００８】
スキャナの場合、原稿からの反射光を各ラインセンサ上に結像して画像情報を読取っているため、光の３原色の赤、青、緑の加色法によって色情報が再現される。また、ラインセンサ上の色フィルタである赤と青と緑の波長域を加算することで、擬似的に無彩色を生成する方式がある。この場合、下式によりモノクロ情報が生成される。
【０００９】
モノクロ情報＝（赤情報＋青情報＋緑情報）／３
【００１０】
しかし、この処理を用いると、例えば、下地の色が青の上に赤文字で情報が構成されている場合、下地の青情報読取時の各ラインセンサの出力は（赤：青：緑）＝（０：２５５：０）、赤文字情報読取時の各ラインセンサの出力は（赤：青：緑）＝（２５５：０：０）であったとすると、
【００１１】
青下地情報をモノクロ化した場合、（０＋２５５＋０）／３＝８５
赤文字情報をモノクロ化した場合、（２５５＋０＋０）／３＝８５
【００１２】
となり、よって、このようなカラー原稿をモノクロ複写した場合、同一色となることが分かる。
【００１３】
同様の考えで、赤と青と緑のバランス（色度）が異なる情報であっても、赤と青と緑の加算結果が同一である情報は、全て同一の情報としてモノクロ複写の信号として扱われるため、カラー原稿をモノクロ複写した場合、文字または画像が欠落してしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、上述した問題点を解決するために成されたものであり、カラー画像の原稿から画質劣化のない良好なモノクロ画像を得ることができる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明に係る画像処理装置は、画像を構成する画素の輝度情報を取得する輝度情報取得部と、画像を構成する画素の色情報を取得する色情報取得部と、前記輝度情報取得部で取得された輝度情報を前記色情報取得部で取得された色情報を用いて補正する補正部とを備えてなるものである。
【００１６】
また、本発明は、画像処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムにおいて、画像を構成する画素の輝度情報を取得する輝度情報取得ステップと、画像を構成する画素の色情報を取得する色情報取得ステップと、前記輝度情報取得ステップで取得された輝度情報を前記色情報取得ステップで取得された色情報を用いて補正する補正ステップとをコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１７】
以上に詳述したように本発明によれば、カラー画像の原稿から画質劣化のない良好なモノクロ画像を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本実施の形態による４ラインＣＣＤセンサを用いた画像処理装置（画像読取装置）を示す側面図である。
【００１９】
画像処理装置では原稿ｏｒｇが原稿台ガラス１４上に下向きに置かれ、原稿ｏｒｇは開閉自在に設けられた原稿固定用の原稿押えカバー１５を閉めることで原稿台ガラス１４上に押さえつけられる。
【００２０】
原稿ｏｒｇは光源１で照射され、原稿ｏｒｇからの反射光が第１ミラー３、第２ミラー５、第３ミラー６、及び集光レンズ８を介し、ＣＣＤセンサ基板１０に実装されたＣＣＤラインセンサ９のセンサ面上に結像される。原稿ｏｒｇは光源１と第１ミラー３で構成される第１キャリジ４と、第２ミラー５と第３ミラー６で構成される第２キャリジ７が図示しないキャリジ駆動用モータで移動することで原稿ｏｒｇ上を光源１からの照射光が走査することとなる。また、第１キャリジ４の移動速度は第２キャリジ７の移動速度の２倍に設定することで、原稿ｏｒｇからＣＣＤラインセンサ９までの光路長が一定になるように制御されている。
【００２１】
このようにして原稿台ガラス１４上に置かれた原稿ｏｒｇは１ライン毎に順次読み取られ、ＣＣＤラインセンサ９により反射光である光信号の強度に応じたアナログ電気信号に変換される。その後、変換されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換し、ハーネス１２を介しＣＣＤセンサ関連の制御信号を扱う制御基板１１において、集光レンズ８による低周波歪みや、ＣＣＤラインセンサ９の感度バラツキにより生じる高周波歪みを補正するシェーディング（歪み）補正等のデジタル信号処理が施される。
【００２２】
なお、上述したアナログ電気信号をデジタル信号に変換する処理はＣＣＤセンサ基板１０で行ってもハーネス１２を介して接続される制御基板１１で行ってもよい。
【００２３】
シェーディング補正を行う際、黒の基準となる信号と白の基準となる信号が必要となり、前者の黒基準信号は、光源１を消灯状態として、ＣＣＤラインセンサ９に光が照射しない状態でのＣＣＤラインセンサ９の出力信号とし、後者の白基準信号は光源１を点灯状態として白基準板１３を読取った際のＣＣＤラインセンサ９の出力信号とする。また、この基準信号を生成する際は、特異点や量子化誤差による影響を低減させるために複数ライン分の信号を平均化することが一般的に行われている。
【００２４】
次に、図２と図３を用いてＣＣＤラインセンサ９の構成と動作説明を行う。
図２は、実施の形態としての１例である、受光面に色フィルタを配置しないラインセンサＫと、受光面に青色、緑色、赤色（以下、それぞれＢ、Ｇ、Ｒと記す）の色フィルタをそれぞれ配置した３つのラインセンサである、ラインセンサＢと、ラインセンサＧと、ラインセンサＲとの４つのラインセンサからなる４ラインＣＣＤセンサの概略構成図を示す。ラインセンサＫ、Ｂ、Ｇ、Ｒ部はフォトダイオードアレイからなり、光電変換動作が行われる。
【００２５】
ここで、ラインセンサＫは、輝度情報取得部（第１のラインセンサ）を構成し、ラインセンサＢ，Ｇ，Ｒは、色情報取得部（第２のラインセンサ）を構成している。
【００２６】
原稿ｏｒｇが例えばＡ４サイズの原稿の場合、長手方向に２９７ｍｍ、短手方向に２１０ｍｍの面積を有する。上記長手方向を主走査方向、短手方向を副走査方向として原稿読取動作を行う場合、ＣＣＤラインセンサ９のフォトダイオードアレイの有効画素の数は最低でも７０１６画素（４００ｄｐｉ時は４６７７画素）必要となる。一般的には７５００画素（４００ｄｐｉ時は５０００画素）のセンサが用いられている。
【００２７】
また、ＣＣＤラインセンサは図３に示すように、有効画素７５００画素の前段に光が入射しないようにフォトダイオードアレイの一部にアルミ等で遮光した光シールド画素部分、有効画素の前後にダミー画素部分、空送り部分があるため、ＣＣＤラインセンサに蓄積した電荷全てを外部に出力するためには７５００画素を超える転送ＣＬＫ数が必要となる。
【００２８】
ここで、上記の有効画素領域外の光シールド画素部分と、空送り部分と、ダミー画素部分の合計を転送ＣＬＫの数で５００パルスとすると、１ライン分のＣＣＤラインセンサに蓄積された電荷を全てＣＣＤラインセンサの外部に出力するためには８０００パルスの転送ＣＬＫ分の時間が必要となり、その時間が１ラインの光蓄積時間（ｔＩＮＴ）となる。
【００２９】
また、ＣＣＤラインセンサの出力信号の特徴として、電気的基準レベル（基準電位：ＧＮＤ）に対し、ある一定オフセットを履いた電圧レベルを基準に信号が出力される。この基準となる電圧レベルを直流出力電圧（オフセットレベル：Ｖｏｓ）と呼ぶ。
【００３０】
図３に示す１ライン光蓄積時間（ｔＩＮＴ）内のＳＨ信号が“Ｌ”レベル時にラインセンサに照射された光エネルギーはフォトダイオードに電荷として蓄積され、ＳＨ信号が“Ｈ”レベル時に蓄積された電荷はフォトダイオードに隣接したシフトゲートを通り更に隣接したアナログシフトレジスタに転送される。この転送動作が終了したらＳＨ信号を“Ｌ”レベルにしてシフトゲートを操作し、電荷がフォトダイオード外に漏れないようにし、再度フォトダイオードで電荷蓄積動作をはじめる。
【００３１】
アナログシフトレジスタに転送された電荷は画素単位で転送ＣＬＫの周期で外部に転送されていく。この動作のため、ＳＨ信号によりフォトダイオードからシフトゲートを通り電荷がアナログシフトレジスタに移動している期間は転送ＣＬＫを停止するように印加される（図３参照）。
【００３２】
また、転送ＣＬＫを常時入力し、ＣＣＤラインセンサ内部でＳＨ信号に合わせて転送ＣＬＫを停止する場合も内部の電荷転送動作は同様となる。また、ＣＣＤラインセンサにより、上記ＳＨ信号及び転送ＣＬＫの極性は図３と異なる場合もあるが、センサの内部動作は同様である。上記８０００パルスの転送ＣＬＫ分の時間とは、ＳＨ信号時の転送ＣＬＫ停止状態に関わらず、ＣＬＫの数ではなく時間として説明している。
【００３３】
例えば、４ラインＣＣＤセンサ６の画像転送周波数ｆ＝２０ＭＨｚと仮定すると、１ライン分の４ラインＣＣＤセンサに蓄積された電荷を全て外部に出力するためには、８０００（ＣＬＫｓ）×（１／２０ＭＨｚ）＝４００μｓの時間が必要となり、この時間が４ラインＣＣＤセンサの副走査方向１ライン分の光蓄積時間となる。
【００３４】
以下、転送ＣＬＫｔ０：２０ＭＨｚ，１ライン光蓄積時間ｔＩＮＴ＝４００μｓとして４ラインＣＣＤセンサ９から出力されるアナログ信号振幅の関係を説明するが、製品仕様によってはこれらの転送ＣＬＫ周波数、１ライン光蓄積時間は異なる。
【００３５】
４ラインＣＣＤセンサは前記のようにラインセンサの受光表面部に色フィルタを配置しないラインセンサＢＫと、色フィルタを配置したラインセンサＲ、Ｇ、Ｂで構成されていて、これらのラインセンサに光源からの光を一様に照射した場合、ラインセンサＲまたはラインセンサＧ、またはラインセンサＢは特定領域の波長にしか感度を持たないのに対し、ラインセンサＢＫは波長領域４００ｎｍ未満から１０００ｎｍを超える部分にまで感度があるので、出力されるアナログ信号振幅はラインセンサＲ、Ｇ、Ｂから出力されるアナログ信号振幅より大きいものになる。ラインセンサＢＫに対しては、透明フィルタを配置しても良い。
【００３６】
なお、図４に示すように色フィルタを配置しないラインセンサＢＫのみ蓄積電荷を奇数画素と偶数画素に分離して出力する２系統出力形態を採用することでラインセンサＢＫを用いたモノクロ原稿を含む単色原稿読取りの高速化を図ることができる。
【００３７】
この場合、図３に示した１系統出力型の出力信号と空送り部分、光シールド画素部分、ダミー画素部分、有効画素領域は機能としては同様であるが、全ての画素を転送するのに必要な転送ＣＬＫの数が半分になる。有効画素領域で考えると７５００画素に対応して７５００個のＣＬＫ数を必要とするが、２系統出力型だと半分の３７５０パルスのＣＬＫ数となり、図３のＳＨ信号である１ラインの光蓄積時間を短く設定することができる。
【００３８】
それに応じ、受光表面部に色フィルタを配置したラインセンサＲ、Ｇ、Ｂのフォトダイオードの有効画素数を７５００画素の半分である３７５０画素とし、また、画素形状を２倍とすることで読取り範囲をラインセンサＫと同じにすることができる。ラインセンサは受光表面部に色フィルタを配置するか否かで感度が大きく異なるため、色フィルタを配置したラインセンサの画素面積を広げることで感度向上を図ることができる。
【００３９】
図５（Ａ）にＣＣＤラインセンサから出力される信号のアナログ処理回路のブロック構成図を示し、図５（Ｂ）に該アナログ処理におけるアナログ波形の説明図を示す。
【００４０】
ＣＣＤラインセンサ９から出力される信号のアナログ処理回路は、一般的に図５（Ａ）に示すようにカップリングコンデンサ２０、相関二重サンプリング回路であるＣＤＳ（Correlated Double Sampling）回路またはサンプルホールド回路２１、ゲインアンプ部２２、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡＣ（Digital Analog Converter）２３と、直流成分を除去するためオフセット除去回路２４と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）部２５から構成される。
【００４１】
図５（Ｂ）を用いて具体的な動作を説明する。
ＣＣＤラインセンサからの出力信号は図３にも示したように直流出力電圧（Ｖｏｓ）を基準に出力される。この直流出力電圧（Ｖｏｓ）はＣＣＤラインセンサにより異なり、＋１２Ｖ電源を使用するＣＣＤラインセンサの場合、３〜８Ｖ程度のバラツキを持つ。この不確定なレベルを有する信号の直流成分を除去する目的で直列にカップリングコンデンサ２０が接続されている。
【００４２】
この際、ＣＤＳ回路またはサンプリングホールド回路２１の処理のため、図３に示したダミー画素部分、または光シールド画素部分の電位を基準電位（Ｖｒｅｆ）に合わせこむ処理を行う。
【００４３】
次に、上記直流成分が除去されたＣＣＤラインセンサからのアナログ信号を後段のＡＤＣ部２５の入力レンジに合わせこむ処理を行う。その際、直流成分を入力レンジに合わせこむためにＤＡＣ部２３で直流電圧を生成し、その直流電圧にＣＣＤセンサの光シールド画素部分の電圧が合うように、再度相関二重サンプリング回路であるＣＤＳ回路またはサンプルホールド回路２１とオフセット除去回路２４で直流成分の調整を行う。
【００４４】
図５（Ｂ）では、ＡＤＣ部２５の変換に必要な‘Ｈ’レベル側の基準電圧をＡＤＣ基準１（ｒｅｆ（＋））、‘Ｌ’レベル側の基準電圧をＡＤＣ基準２（ｒｅｆ（−））とし、この電圧範囲内に入るように処理を行う。この際、ＡＤＣ基準１（ｒｅｆ（＋））を上回ったり、ＡＤＣ基準２（ｒｅｆ（−））を下回る信号が入力されるとＡＤＣ部２５の出力が飽和してしまうため、基準を超えないようにする。
【００４５】
図６に制御基板１１のブロック構成図を示す。
制御基板１１は、ＣＰＵ等の処理ＩＣ１１Ａと、各種タイミング生成回路１１Ｂと、図５に示した各種アナログ処理回路１１Ｃと、ラインメモリ回路１１Ｄと、画像処理回路部１１Ｅで構成される。
【００４６】
処理ＩＣ１１Ａは、ＣＣＤラインセンサ９の信号処理系を制御する他に、アドレスバスとデータバス等の制御信号を用い、光源１の制御を行う光源制御回路１７や第１キャリジ４と第２キャリジ７を移動させるためのモータ１９を制御するための駆動系制御回路１８の制御も行う。
【００４７】
各種タイミング生成回路１１Ｂで図３に示したＳＨ信号や転送ＣＬＫ１、ＣＬＫ２等、ＣＣＤラインセンサ９を駆動するために必要な信号と、図５に示した各種アナログ処理に必要な信号を生成する。各種タイミング生成回路１１Ｂで生成したＣＣＤラインセンサ９の駆動に必要な信号はＣＣＤセンサ制御回路１０Ａでタイミング調整を行い、信号振幅レベル合せ、または、波形整形のためのＣＣＤドライバ１０Ｂを介しＣＣＤラインセンサ９に入力される。ここで、ＣＣＤセンサ制御回路１０Ａは各種タイミング生成回路１１Ｂに含まれていてもよい。
【００４８】
ＣＣＤラインセンサ９からの出力は各種アナログ処理回路１１Ｃに入力され、図５に示した各種アナログ処理が行われる。なお、図６では、この各種アナログ処理回路１１Ｃを制御基板１１の構成要素として記載したが、ＣＣＤセンサ基板１０に配置するようにしてもよい。
【００４９】
ＣＣＤラインセンサ９は、図２、図４に記載したように各ラインセンサが物理的に離れて配置されているため、各ラインセンサの読取り位置にはズレが生じている。ラインメモリ回路１１Ｄでその読取り位置ズレを補正する。
【００５０】
画像処理回路部１１Ｅでは、ラインメモリ回路１１Ｄの制御を行う他に、デジタル信号に変換された画像信号を用いて行うシェーディング補正、拡大／縮小処理、ＬＯＧ変換等の処理が行われる。本発明であるカラー原稿を読取り、その画像を無彩色であるモノクロ信号に変換する処理もこの画像処理回路部１１Ｅで行われる。処理の詳細は後述する。
【００５１】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）は上記画像読取装置（スキャナ部６０）と画像を紙に形成するプリンタ部７０からなるデジタル複写機（画像形成部を備えた画像処理装置）の概略図である。プリンタ部としては、フルカラー対応の画像形成装置の一例が示されている。
【００５２】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）では、Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）の現像系統が独立して配置した場合の図で、図７（Ａ）はフルカラー画像を形成する場合の状態を示し、本発明におけるモノクロ画像形成時には図７（Ｂ）のようにＹ、Ｍ、Ｃ系統と用紙が接触せず、Ｋ系統のみで画像を形成する。
【００５３】
なお、プリンタ部（画像形成装置）は、画像を生成するために必要な処理、例えば、ＣＣＤラインセンサ９で読取った情報を、図示しない半導体レーザ等の発光素子の制御信号に変換する処理を行う画像処理基板７１と、感光体ドラム７２上に潜像を形成するための半導体レーザ等の発光素子が配置されたレーザ光学系ユニット７３と、画像形成部７０Ａから構成される。
【００５４】
また、画像形成部７０Ａは、電子写真プロセスで画像を生成するのに必要な感光体ドラム７２、帯電器７４と、現像器７５と、転写チャージャ７６と、剥離チャージャ７７と、クリーナ７８と、用紙Ｐを搬送するための用紙搬送機構７９と、定着器８０等で構成される。
【００５５】
そして、画像形成部７０Ａで画像が形成された用紙Ｐは、用紙Ｐを機体の外部に排紙するための排出ローラ８１を介し、図示しない排紙トレイに出力される。
【００５６】
なお、別のフルカラー対応の画像形成装置の構成例として、ＹＭＣＫの４つの現像器が１つの感光体周辺に配置され、直接感光体に像を形成するように構成されたものでも良い。また、別のフルカラー対応の画像形成装置の構成例として、ＹＭＣＫの４つの現像器が中間転写部材に一旦画像を形成し、その画像を感光体に転写する構成であってもよい。更に、別のフルカラー対応の画像形成装置の構成例として、ＹＭＣＫの４つの現像器が中間転写部材に一旦画像を形成し、その画像を感光体に転写する構成としてもよい。
【００５７】
図８に画像読取装置６０と画像形成装置７０から構成した複写装置（画像処理装置に相当）の概念図を示す。
【００５８】
システムとしては画像読取装置（スキャナ部６０）と、記録媒体であるメモリ９０と、各種画像処理部１００と、半導体レーザを用いたレーザ光学系ユニット７３と、電子写真プロセスを用いてトナーで画像を形成する画像形成部７０Ａからなる画像形成装置（プリンタ部７０）、それら全ての制御を行うシステム制御部１１０とユーザが直接入力を行うコントロールパネル１２０で構成される。
【００５９】
この場合、複写装置を単体で使用する使用形態、ネットワークに接続して外部コンピュータＰＣ１０１、ＰＣ１０２、ＰＣ１０３、・・・からネットワークプリンタとして使用する使用形態、複写装置をネットワークに接続して外部コンピュータＰＣ１０１、ＰＣ１０２、ＰＣ１０３、・・・からネットワークスキャナとして使用する場合の使用形態などがある。
【００６０】
複写装置単体で動作する場合、まず、ユーザが画像読取装置（スキャナ部Ａ）に複写したい原稿ｏｒｇをセットし、コントロールパネル１２０から所望の設定を行う。コントロールパネル１２０は、図示しないが、原稿ｏｒｇがモノクロ原稿であるか、カラー原稿であるかを装置に検知させるオートカラーボタンと、ユーザがあらかじめ原稿ｏｒｇの種類を設定するフルカラーボタン、ブラックボタンと、複写装置で複写作業を行うか、画像読取装置であるスキャナとして使用するかを設定するコピー／スキャナ・ボタンと、拡大／縮小処理や、設定した枚数を表示するための表示部と、所望の枚数を入力するために０〜９と、入力した数値をクリアするためのクリアボタンからなる複写枚数設定と、コントロールパネルで設定した条件を初期化するためのリセットボタンと、コピー動作またはスキャナ動作を途中で中止するためのストップボタンと、コピー動作またはスキャナ動作を開始するスタートボタンから構成される。
【００６１】
コントロールパネル１２０には、上述した各種ボタンが例えば、液晶を用いたタッチパネルで構成された表示部に併用されていても問題はない。
【００６２】
原稿ｏｒｇをセットしたら原稿押えカバー１５を閉じ、コントロールパネル１２０を使用して、原稿の種類、原稿サイズに対して出力する用紙サイズ、１枚の原稿について複写する枚数等を設定し、スタートボタンを押印することで複写動作が開始する。この際、スキャナ部６０で読み取った画像情報は、記録装置であるメモリ９０に一時的に蓄積される。このメモリ９０は、最大複写可能なサイズの画像情報を全て格納できる容量より大きな容量を持つページメモリで構成される。このメモリ９０から出力される画像信号は後段の各種画像処理部１００で拡大または等倍または縮小処理や、階調補正等の処理を行い、半導体レーザの制御信号に変換され、後段のレーザ光学系ユニット７３に入力される。
【００６３】
レーザ光学系ユニット７３で画像信号が半導体レーザの光出力となり、画像形成部７０Ａの感光体７２へ照射する。画像形成部７０Ａは電子写真プロセスにより画像を形成する。
【００６４】
ネットワークプリンタとしての使用形態においては、システム制御部１１０を介してネットワーク接続により外部のコンピュータからの画像情報を出力する。
この動作の際は、外部のコンピュータ、例えばＰＣ１０１から出力した画像情報はシステム制御部１１０を介してメモリ９０に格納される。その後、複写動作同様に各種画像処理部を介し、プリンタ部７０の画像形成部７０Ａで用紙Ｐに画像が印写され出力される。
【００６５】
ネットワークスキャナとしての使用形態においては、スキャナ部６０で読み取った画像情報をシステム制御部１１０を介してネットワーク接続によるコンピュータに画像を出力する。
【００６６】
例えば、ユーザがスキャナ部６０に原稿ｏｒｇをセットし、コントロールパネル１２０で原稿ｏｒｇの種類、サイズ、コピー動作かスキャナ動作かどうかを設定する。また、ネットワークで接続してある画像情報の送り先であるコンピュータＰＣ１０１のアドレスを設定し、スタートボタンを押印することで動作が開始する。スキャナ部６０で読み取った画像情報はメモリ９０に格納され、その後、後段の各種画像処理部１００でＪＰＥＧ、ＰＤＦ形式のような所望の圧縮処理が行われる。その圧縮された画像情報はシステム制御部１１０を介し、ネットワークを通り外部コンピュータＰＣ１０１に転送される。
【００６７】
次に、画像処理部（本発明の画像処理装置の基本構成部）の構成を図９を用いて説明する。画像処理部は、色変換部２１１と、モノクロ補正部（本発明の補正部を構成する）２１２と、識別部２１３と、フィルタ処理部２１４と、階調処理部２１５とを備えている。
【００６８】
上記構成において、スキャナ部６０より出力されるカラー信号（色情報に相当）(ＲＧＢ信号)およびモノクロ信号（輝度情報に相当）(ＢＫ信号)は、色変換部２１１に入力され輝度信号からＣｙａｎ信号、Ｍａｇｅｎｔａ信号、Ｙｅｌｌｏｗ信号、ＢＫ信号へと濃度変換される。濃度変換されたＣ／Ｍ／Ｙ／ＢＫ信号はそれぞれモノクロ補正部２１２に入力される。
【００６９】
詳細は後述するが、モノクロ補正部２１２は識別部２１３からの識別信号Ｄｓｃに基づき濃度補正テーブル（補正テーブル）を選択し、ＢＫ信号の補正を行う。モノクロ補正部２１２から出力される信号は、フィルタ処理部２１４にてＬＰＦ（Low Pass Filter）処理やＨＰＦ（High Pass Filter）処理が行われ、階調処理部２１５に出力される。階調処理部２１５では、各色の信号に対してスクリーンを構成する。ここでは、フィルタ処理部２１４および階調処理部２１５が、輝度情報の補正内容が反映されたモノクロ画像を生成する役割を有し、モノクロ画像生成部（画像形成部）に相当する。
【００７０】
識別部２１３は、上述したラインセンサと共に本発明の輝度情報取得部と色情報取得部を構成するものであり、文字色と背景色の識別信号Ｄｓｃを出力し、モノクロ補正部２１２に入力する。システム部やエンジン部に出力された各色の信号はエンジン部により、画像形成が行われて画像出力される。
【００７１】
以上の構成における識別部２１３の構成について、図１０を用いて説明する。識別部２１３はエッジ検出部（第１の領域と第２の領域を識別する本発明の識別部の基本部を構成する）２２１と、色相判定部２２２と、下地色判定部２２３と、色文字判定部２２４と、色カテゴリ判定部２２５とからなる。これら判定部は色情報取得部を構成している。
【００７２】
エッジ検出部２２１は、ＲＧＢ信号及びＢＫ信号を入力信号とし、画像中のエッジを検出する。エッジ検出部２２１は図１１に示すように、ソーベルフィルタにより、３×３のマトリクス演算を行うことで縦、横、斜め方向（４５°方向を２種類）のエッジ特徴量を算出する。算出されたエッジ特徴量を閾値Ｔｈと比較することで、文字領域の判定を行う。
【００７３】
この閾値ＴｈはスキャナのＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性などに基づき、文字判定に好適な値を設定することとする。また文字領域判定結果を図１２に示すように、文字内部に膨張することでエッジ部だけではなく、文字内部まで文字領域と判定することができる。
【００７４】
具体的には、検出されたエッジ位置に対して濃度変化の方向性を検出し、濃度が高くなっている領域に対して、３×３画素での分散値を算出する。この分散値が閾値以下であれば、文字検出結果を膨張する。この処理を検出されたエッジに対になるエッジ位置まで処理を行うことで文字内部の膨張処理を行う。膨張処理を行った結果、文字領域については１、非文字領域については０の信号を出力する。
【００７５】
なお、上述した構成においては、エッジ検出にソーベルフィルタを用いて行ったが、本発明は、ソーベルフィルタに限定されることはなく、一般的に知られているラプラシアンフィルタなど他のエッジ検出方法に置き換えても良い。
【００７６】
次に、色相判定部２２２について説明する。色相判定部２２２はＲＧＢ信号から色相／彩度を算出する。具体的にはＲＧＢ信号から、色相信号算出部２５１および彩度信号算出部２５２により、下記演算式
【００７７】
色相信号＝ｔａｎ-1（（Ｒ−Ｇ）／（Ｇ−Ｂ））×１８０／π
彩度信号＝Ｍａｘ(|Ｒ−Ｇ|,|Ｇ−Ｂ|)
【００７８】
を用いて色相信号／彩度信号を算出する。
ここで、Ｍａｘ(|Ｒ−Ｇ|,|Ｇ−Ｂ|)とは、Ｒ−Ｇの絶対値とＧ−Ｂの絶対値を比較し大きい方の値を出力する。算出された色相／彩度信号から判定部２５３により色相を判定する。具体的には算出された彩度信号を閾値ｔｈｃと比較し、下記判定条件
【００７９】
彩度信号＜ｔｈｃ  ならば  Ｂｌａｃｋ
彩度信号≧ｔｈｃ  ならば  有彩色
【００８０】
によって有彩色とＢｌａｃｋ(無彩色)の判定を行う。
この判定にて無彩色と判定されたならば、Ｂｌａｃｋ色相であることを出力する。つぎに有彩色と判定された場合は、色相信号を用いて色相を判定する。色相信号は図１３に示すように、０°〜３６０°の範囲の角度により表現することができる。このように角度によって表される色相信号に基づき、下記の条件式
【００８１】
ｔｈｈ６＜色相信号≦ｔｈｈ１  ならば  Ｒｅｄ
ｔｈｈ１＜色相信号≦ｔｈｈ２  ならば  Ｙｅｌｌｏｗ
ｔｈｈ２＜色相信号≦ｔｈｈ３  ならば  Ｇｒｅｅｎ
ｔｈｈ３＜色相信号≦ｔｈｈ４  ならば  Ｃｙａｎ
ｔｈｈ４＜色相信号≦ｔｈｈ５  ならば  Ｂｌｕｅ
ｔｈｈ５＜色相信号≦ｔｈｈ６  ならば  Ｍａｇｅｎｔａ
【００８２】
を用いて色相を判定する。なお、下記条件式におけるｔｈｈ１〜ｔｈｈ６は、色相信号をいずれかの色相領域に割り当てるための閾値である。
【００８３】
以上の判定により、１画素毎の色相を判定する。色相判定結果後、Ｂｌａｃｋであれば“０”、Ｒｅｄは“１”、Ｙｅｌｌｏｗは“２”、Ｇｒｅｅｎは“３”、Ｃｙａｎは“４”、Ｂｌｕｅは“５”、Ｍａｇｅｎｔａは“６”の色相判定結果信号を出力する。
【００８４】
次に下地色判定部２２３について説明する。下地色判定部２２３は、サンプリング抽出部２７１と、エッジ画素除去部２７２と、下地色相判定部２７３とからなる。サンプリング抽出部２７１は、図１４に示すように色相判定部２２２の出力信号に対して、９×９画素のブロック単位で主走査方向に９画素単位でサンプリングを行う。
【００８５】
９×９画素単位にサンプリングした後、エッジ画素除去部２７２によりエッジ検出結果を用いて、９×９画素内に存在するエッジ画素１７１（文字画素）を除去する。下地色相判定部２７３では、エッジ画素が除去された９×９画素ブロックに存在している下地の画素１７２中に各色相が何画素存在するかカウントし、最大値のカウント値となる色相をブロックの色相とする。
【００８６】
このように色相判定に基づき下地色を判定する。下地色判定結果は、Ｂｌａｃｋであれば“０”、Ｒｅｄは“１”、Ｙｅｌｌｏｗは“２”、Ｇｒｅｅｎは“３”、Ｃｙａｎは“４”、Ｂｌｕｅは“５”、Ｍａｇｅｎｔａは“６”として出力される。この時、９×９画素内にエッジ画素が存在しない場合には、写真領域として判定し下地色判定結果を“７”として出力する。
【００８７】
次に色文字判定部２２４について説明する。色文字判定部の構成は図１０に示すように、エッジ検出結果と色相判定結果を組み合わせ、文字領域の色を判定する。具体的には、図１５に示す表に基づき信号を出力する。
【００８８】
図１５に示すように、エッジ検出部２２１の出力信号が“０(非文字)”であれば、色相判定部の出力信号に拘わらず、“７”を出力する。エッジ検出部２２１の出力信号が“１”の場合には色相判定部の出力信号に基づき、出力する値を切り替える。
【００８９】
次に色カテゴリ判定部２２５について説明する。色カテゴリ判定部は、色文字判定結果と下地色判定結果を合成して、６ｂｉｔのＤｓｃ信号を出力する。具体的には、上位３ｂｉｔに下地色判定結果の０〜６を割り当て、下位３ｂｉｔに色文字判定結果の０〜７を割り当てる。
【００９０】
次にモノクロ補正部２１２について説明する。モノクロ補正部２１２は図１６に示すような構成を有し、モノクロ差分算出部２９６と、モノクロ補正演算部２９３と、下地濃度補正テーブル選択部２９１と、文字濃度補正テーブル選択部２９２と、ＣＭＹ補正部２９４とを有する。
【００９１】
モノクロ差分算出部２９６では、主走査方向における注目画素とその前後５画素（計１１画素）を参照し、Ｄｓｃ信号に基づき文字領域部と下地領域部毎のＢＫ信号の平均値を算出し、その差分値を求める。この差分値が予め設定された所定の閾値以下の場合には、ＢＫ信号の文字領域と下地領域で濃度差が小さいと判断する。この場合、文字領域の色相と下地領域の色相に応じて、ＢＫ信号に対してオフセットを加算する。
【００９２】
すなわち、モノクロ補正部２１２は、文字領域と下地領域とが隣接する部分における、該文字領域と下地領域を構成する画素の輝度値の差が所定の閾値よりも下であるとき、該文字領域および下地領域のうち少なくとも一方の画素の輝度情報を、輝度値の差が所定の閾値以上となるように、所定の条件に基づいて補正する。
【００９３】
例えば、下地領域の色相が青であり、文字領域の色相が赤であった場合には、下地領域のＢＫ信号に対して“−２０”を加算し、文字領域のＢＫ信号に対して“＋２０”を加算する。ＢＫ信号の差分値が所定の閾値より大きい場合には、加算処理を行わない。
【００９４】
モノクロ補正部２１２は下地濃度補正用テーブル７種類と、文字濃度補正テーブル７種類を保持し、Ｄｓｃ信号によりそのテーブルを選択する。具体的にはＤｓｃ信号により非文字（Ｄｓｃ下位３ｂｉｔが７）の場合には、Ｄｓｃ信号の上位３ｂｉｔの値から下地濃度補正用テーブルを選択する。選択された補正テーブルにより、入力信号ＢＫの値はモノクロ補正演算部２９３により以下の演算式
【００９５】
ＢＫout＝Ｔａｂｌｅ１[Ｄｓｃ＞＞３][ＢＫ]
【００９６】
により濃度補正される。
ＢＫoutは濃度補正後の出力信号を示し、Ｔａｂｌｅ１[  ][  ]は下地濃度補正テーブルを示す。またＤｓｃ＞＞３はＤｓｃ信号を３ｂｉｔ右シフトすることを示しており、識別部２１３により判別された下地の色相に応じてテーブルが選択される。この処理は下地濃度補正テーブル選択部２９１により行われる。
次に文字と判定された場合の濃度補正について説明する。文字領域に対しても、以下の演算式
【００９７】
ＢＫout＝Ｔａｂｌｅ２[Ｄｓｃ＆０００１１１][ＢＫ]
【００９８】
に示すように、下地濃度補正の場合と同様な演算が行われる。
Ｔａｂｌｅ２[  ][  ]は文字濃度補正テーブルを示し、Ｄｓｃ＆０００１１１はＤｓｃ信号の下位３ｂｉｔを取り出すことを示しており、識別部２１３により判別された文字の色相に応じてテーブルが選択される。この処理は文字濃度補正テーブル選択部２９２により行われる。
【００９９】
以上の構成により、下地濃度補正でも文字濃度補正でも色ごとに適した濃度補正テーブルを選択することができる為、下地濃度と文字濃度のコントラストを改善することができる。また、ＣＭＹ信号に対する補正は、各色の信号に対する補正テーブルをＣＭＹ補正テーブル２９５により選択し、ＣＭＹ補正部２９４により下記演算式
【０１００】
Ｃout＝Ｔａｂｌｅｃ[Ｃ]
Ｍout＝Ｔａｂｌｅｍ[Ｍ]
Ｙout＝Ｔａｂｌｅｙ[Ｙ]
【０１０１】
により補正を行う。
次に本発明における複写動作時とネットワークスキャン動作時におけるモノクロ補正処理の動作について説明する。複写動作ではコントロールパネルにより、文字画像の再現を優先した（コントラストを重視した）文字モードや、写真画質を優先した写真モードなど設定することができる。
【０１０２】
各種モード動作時のフローチャートを図１７に示す。まずコントロールパネルによりモードなどが選択された後（Ｓ１）、下地濃度補正テーブルと文字濃度補正テーブルの選択がシステムＣＰＵにより行われる(Ｓ２)。システムＣＰＵにより算出された各種濃度補正テーブルの値や、識別部２１３に対する各種パラメータを各処理ブロック毎に設定する（Ｓ３）。パラメータが設定された後、スキャン動作が開始され原稿台に載置された画像データを読取り、識別処理や濃度補正処理が実行される（Ｓ４）。濃度補正処理など各種画像処理が成された後、エンジン部により画像形成が行われ、画像出力される（Ｓ５）。
【０１０３】
図１８のフローチャートを用いて、図１７にて示したステップＳ２およびステップＳ３の処理の詳細について説明する。
【０１０４】
コントロールパネルによりモードなどが選択された後（Ｓ１）、ユーザによりコントロールパネル等を介して要求されている動作が「複写動作」および「ネットワークスキャン動作」のうちいずれであるかを判別する（Ｓ２１）。
【０１０５】
ここで、「複写動作」が要求されている場合（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、上述のステップ（Ｓ１）にて設定されたモードが「文字モード」および「写真モード」のうちいずれであるかを判別する（Ｓ２２）。
【０１０６】
「文字モード」が選択されている場合（Ｓ２２，Ｙｅｓ）、下地濃度補正テーブル選択部２９１および文字濃度補正テーブル選択部２９２は、「文字モード」での「複写動作」用に予め用意されている下地濃度補正テーブルおよび文字濃度補正テーブルのうち濃度補正の対象となる画素の色情報に対応するものを選択する（Ｓ２４）。図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）に下地濃度補正テーブルの一例を、図１９（Ｄ）〜図１９（Ｆ）に、文字濃度補正テーブルの一例を示す。
【０１０７】
一方、「写真モード」が選択されている場合（Ｓ２２，Ｎｏ）、下地濃度補正テーブル選択部２９１および文字濃度補正テーブル選択部２９２は、「写真モード」での「複写動作」用に予め用意されている下地濃度補正テーブルおよび文字濃度補正テーブルのうち濃度補正の対象となる画素の色情報に対応するものを選択する（Ｓ２５）。
【０１０８】
また、「ネットワークスキャン動作」が要求されている場合（Ｓ２１，Ｎｏ）、上述のステップ（Ｓ１）にて設定されたモードが「文字モード」および「写真モード」のうちいずれであるかを判別する（Ｓ２３）。
【０１０９】
「文字モード」が選択されている場合（Ｓ２３，Ｙｅｓ）、下地濃度補正テーブル選択部２９１および文字濃度補正テーブル選択部２９２は、「文字モード」での「ネットワークスキャン動作」用に予め用意されている下地濃度補正テーブルのうち濃度補正の対象となる画素の色情報に対応するものを選択する（Ｓ２６）。図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）に下地濃度補正テーブルの一例を、図２０（Ｄ）〜図２０（Ｆ）に文字濃度補正テーブルの一例を示す。
【０１１０】
一方、「写真モード」が選択されている場合（Ｓ２３，Ｎｏ）、下地濃度補正テーブル選択部２９１および文字濃度補正テーブル選択部２９２は、「写真モード」での「ネットワークスキャン動作」用に予め用意されている下地濃度補正テーブルおよび文字濃度補正テーブルのうち濃度補正の対象となる画素の色情報に対応するものを選択する（Ｓ２７）。
【０１１１】
なお、ここでは下地濃度補正テーブル、文字濃度補正テーブル共に、黒色相、赤色相および青色相に対応するテーブルのみを示しているが、これに限られるものではなく、動作内容（複写動作やネットワークスキャン動作など）や動作モード（文字モードや写真モードなど）毎に、Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｂｌａｃｋ、Ｒｅｄ、ＧｒｅｅｎおよびＢｌｕｅの計７色に対応する補正テーブルが用意されており、システム制御部１１０内のメモリ等に格納されている。
【０１１２】
よって、例えば動作内容が「複写動作」と「ネットワークスキャン動作」の２種類、動作モードが「文字モード」と「写真モード」の２種類設定されている場合、補正テーブルは、２（動作内容の種類）×２（動作モードの種類）×７（色の種類）＝２８通りだけ用意されることとなる。なお、ここでは、所定の補正ルールを補正テーブルによって規定する例を挙げたが、例えば、輝度の補正ルールを演算式（関数など）によって表現する構成であってもよい。
【０１１３】
なお、上述の補正テーブルの選択（Ｓ２）においては、下地色判定部２２３にて写真と判定された画素に対する場合や、「写真モード」が選択されている場合には、階調性を重視するため図２１に示す下地濃度補正テーブルを選択する。
【０１１４】
特に写真モードでは識別部２１３の設定をＯＦＦにし、モノクロ濃度補正部は下地濃度補正用テーブル（図２１）のみで補正を行う。すなわち、特定領域としての文字の領域に対応する所定の補正ルールと、特定領域としての写真の領域に対応する所定の補正ルールとは、画素の輝度情報の補正内容が異なる構成となっている。
【０１１５】
また、「ネットワークスキャン動作」では、「ＯＣＲ用の画像出力」や「写真画像用の画像出力モード」が用意されており、コントロールパネルにて設定可能となっている。
【０１１６】
図２２（Ａ）および図２２（Ｂ）に、本発明による複写時の効果の具体例を示す。
カラー原稿ｏｒｇ‘が例えば、下地が青色（色情報Ｒ：０、Ｇ：０、Ｂ：２５５）、上の文字が赤色（色情報Ｒ：２５５、Ｇ：０、Ｂ：０）、下の文字が水色（色情報Ｒ：５０、Ｇ：１００、Ｂ：２５５）であった場合、モノクロ複写のためのデータ変換処理や濃度変換処理等を行い、且つ、２値画像として出力すると、２値化のための閾値により異なるが、下地の青色、上の文字、下の文字全ての値が最高濃度データである２５５となり、結果、文字情報が欠落して全面が黒となってしまうことがある。また、中間色を再現するための多値出力となるような処理を行った場合、下地濃度データが８０、上の文字の濃度データが５０、下の文字の濃度データが４５となり、下地と文字の濃度差（コントラスト）はあるが、上下の文字の濃度データが極めて近くなり、同一濃度の文字として印字される問題があった。
【０１１７】
本発明では、例えば、カラー原稿ｏｒｇ‘の色情報に比例した濃度で印字したい原稿再現性を重視したい場合は、例えば、下地濃度データを８０、上の文字の濃度データを５０、下の文字の濃度データを０とすることで、下地と上下の文字全てに濃度差を付け、色情報の差異を考慮した印字結果を得ることができる。
また、下地よりも記載されている文字情報を重視したい場合は、例えば、下地濃度データを４０、上の文字の濃度データを８０、下の文字の濃度データを２５５とすることで、下地と上下の文字全てに濃度差を付け、色情報の差異を考慮し、且つ、文字情報を強調した印字結果を得ることができる。
【０１１８】
また、下地色を消し、文字情報のみを強調したい場合、下地濃度データを０、上の文字の濃度データを２５５、下の文字の濃度データを２５５とすることで文字情報のみを印字した結果を得ることができる。
【０１１９】
また、コントロールパネル等の外部からのユーザによる操作入力に基づいて、上述のモノクロ補正部による輝度の補正処理を行う対象を、下地および文字の内いずれか一方、もしくは任意の色（指定色）のみに限定することもできる。これにより、より自由度の高いモノクロ補正が可能となる。
【０１２０】
上記説明では最高濃度データを２５５として記載したが、１０ビットデータの場合、１０２３でもよい。また、印字に関しては半導体レーザの発光量または発光時間が長いほど高濃度である黒が再現できることから濃度データが大きい方が高濃度画像が得られると説明したが、濃度データが小さい方が高濃度が得られる構成でも同様であることは言うまでもない。
【０１２１】
上記、処理を行うことで、下地を除去した文字のみの画像が得られるため、２値化処理を容易に行うことができる。その結果、データ容量の軽減化が容易となり、ネットワークに接続した画像読取装置（スキャナ）でのデータ通信時の効率化を図ることができる。また、圧縮処理等を加えることで更なるデータ容量の軽減化を図ることができる。
【０１２２】
また、ネットワークを介してネットワークスキャナとして用いる場合、カラー原稿をカラースキャナとして用いるとＲＧＢ３色の画像データが必要となり、データ容量が膨大となる。本実施の形態によれば、カラー原稿をＢ／Ｗ信号のみで構成されるモノクロ画像に変換してからファイリングしたいような場合に、少ないデータ容量で、文字の識別が容易であり、かつ高画質なモノクロ画像を得ることができる。
【０１２３】
この場合の具体例として、カラー原稿ｏｒｇ‘が例えば、下地が青色（色情報Ｒ：０、Ｇ：０、Ｂ：２５５）、上の文字が赤色（色情報Ｒ：２５５、Ｇ：０、Ｂ：０）、下の文字が水色（色情報Ｒ：５０、Ｇ：１００、Ｂ：２５５）であった場合、モノクロ変換処理を行い、且つ、２値画像に変換すると、２値化のための閾値により異なるが、下地の青色、上の文字、下の文字全ての色情報が最低輝度データである０となり、結果、文字情報が欠落して全面が黒となってしまうことがある。また、中間色を再現するための多値処理を行った場合、下地輝度データが６０、上の文字の輝度データが１２０、下の文字の輝度データが１００となり、下地と文字の輝度差（コントラスト）はあるが、上下の文字の輝度データが極めて近くなり、同一濃度の文字として表示される問題があった。
【０１２４】
本発明では、例えば、カラー原稿ｏｒｇ‘の色情報に比例した輝度に変換し原稿再現性を重視したい場合は、例えば、下地濃度データを６０、上の文字の濃度データを１２０、下の文字の濃度データを２５５とすることで、下地と上下の文字全てに輝度差を付け、色情報の差異を考慮した結果を得ることができる。
また、下地よりも記載されている文字情報を重視したい場合は、例えば、下地輝度データを２００、上の文字の濃度データを１２０、下の文字の濃度データを０とすることで、下地と上下の文字全てに輝度差を付け、色情報の差異を考慮し、且つ、文字情報を強調した結果をあることができる。
【０１２５】
また、下地色を消し、文字情報のみを強調したい場合、下地輝度データを２５５、上の文字の輝度データを０、下の文字の輝度データを０とすることで文字情報のみの結果を得ることができる。
【０１２６】
また、従来、文字認識であるＯＣＲは有彩色の識別率が低かったが、本発明により、色情報に関わらす、文字のみを抽出でき、その結果を容易に２値化できるため、ＯＣＲの識別率向上を図ることができる。
【０１２７】
ＹＭＣＫの４色トナーを用いて画像を形成する画像形成装置の入力段として使用する場合、カラー原稿をモノクロ画像として出力するように外部から入力があった場合は、本発明を用いてＫトナーで画像を形成する。
【０１２８】
続いて、図２３のフローチャートを用いて、本実施の形態による画像処理装置における全体的な処理の流れについて説明する。
まず、原稿の画像を読み取る（画像読取ステップ）（Ｓ２３０１）。この場合必要に応じて、上述したように画像形成モードが選択される。
【０１２９】
次に、画像を構成する画素の輝度情報を取得し（輝度情報取得ステップ）（Ｓ２３０２）、画像を構成する画素の色情報を取得する（色情報取得ステップ）（Ｓ２３０３）。
【０１３０】
このようにして、取得された輝度情報および色情報に基づいて、画像上における特定領域と、該特定領域に隣接する周辺領域とを判別する（領域判別ステップ）（Ｓ２３０４）。
【０１３１】
特定領域と周辺領域とが隣接する部分における、該特定領域と周辺領域を構成する画素の輝度値の差が所定の閾値よりも下であるとき、該特定領域および周辺領域のうち少なくとも一方の画素の輝度情報を、輝度値の差が所定の閾値以上となるように、所定の条件に基づいて補正する（輝度情報補正ステップ）（Ｓ２３０５）。
【０１３２】
ここで、画素の輝度情報の補正は、取得された色情報に基づいて行われるものであってもよい。なお、輝度情報補正ステップは、特定領域と周辺領域とが隣接する部分近傍における画素の輝度情報についてのみ補正を行う構成とすることもできる。
【０１３３】
読み取った原稿の画像に基づいて、上述のステップ（Ｓ２３０５）における輝度情報の補正内容が反映されたモノクロ画像を生成する（モノクロ画像生成ステップ）（Ｓ２３０６）。
【０１３４】
上述の各ステップ（Ｓ２３０１〜Ｓ２３０６）は、本実施の形態における画像生成装置における記憶領域に格納されている画像生成プログラムをコンピュータに実行させることにより実現されるものである。また、回路構成によっても実現可能である。
【０１３５】
なお、本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。
【０１３６】
また、本発明の画像処理装置は、上述したように画像読取装置（スキャナ）に適用しても良いし、画像形成装置に適用しても良いことは言うまでもない。
【０１３７】
以上のように、本実施の形態によれば、画像読取装置により読み込まれた画像に対して、色情報を元に文字領域と下地領域を分離し、それぞれの領域に対して輝度信号を補正することが可能である。これにより、画像つぶれの発生しない高画質な画像出力を提供することができる。
【０１３８】
また、文字等の細線の検出を行い、その結果に応じで文字等の細線画像を強調するため、良好なモノクロ画像を得ることができる。また、ユーザの目的に応じて文字等の細線情報を抽出し、文字等の細線情報のみを印字することができる。  
【０１３９】
本実施の形態により、輝度情報と色情報を用いて処理を行うため、従来、カラー原稿をモノクロ画像としてファイリング等の電子データとして扱う場合、画像情報の欠落するような原稿であっても画像情報の欠落のない、モノクロ画像を得ることができる。また、文字等の細線の検出を行い、その結果に応じで文字等の細線画像を強調するため、良好なモノクロ画像を得ることができる。また、ユーザの目的に応じて文字等の細線情報を抽出し、文字等の細線情報のみを画像データとして電子化することができる。
【０１４０】
従来、カラー原稿をモノクロ複写した場合、下地と文字の輝度情報、色情報によっては文字の分離が困難であったが、本実施の形態によれば、そのような原稿であっても確実に文字情報を抽出することができる画像処理装置を提供することができる。また、抽出結果に基づき、文字等の細線情報のみを画像として形成することで、画像データの軽量化が容易となる。また、形成した画像は容易に２値化処理が可能で、更なる画像データの軽量化が可能となる。また、２値化した画像を用いＯＣＲ等の文字認識処理を行うことで、従来に比べ、前記認識率を大幅に向上させることができる。
【０１４１】
以上に詳述したように本発明によれば、カラー画像の原稿から画質劣化のない良好なモノクロ画像を得ることができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本実施の形態による４ラインＣＣＤセンサを用いた画像処理装置を示す側面図である。
【図２】４つのラインセンサからなる４ラインＣＣＤセンサの概略構成図である。
【図３】ＣＣＤセンサの駆動タイミング及び出力信号を説明するための図である。
【図４】図２とは異なる４ラインＣＣＤセンサの概略構成を説明するための図である。
【図５】（Ａ）は、ＣＣＤラインセンサから出力される信号のアナログ処理回路のブロック構成図であり、（Ｂ）は、該アナログ処理におけるアナログ波形の説明図である。
【図６】ＣＣＤセンサに関する制御回路系の概略構成を説明するための図である。
【図７】（Ａ）は、スキャナ部６０と画像を紙に形成するプリンタ部７０からなるデジタル複写機の概略図であり、（Ｂ）は、スキャナ部６０と画像を紙に形成するプリンタ部７０からなるデジタル複写機の概略図である。
【図８】画像読取装置６０と画像形成装置７０から構成した複写装置の概念図である。
【図９】画像処理部（本発明の画像処理装置）の構成を示す図である。
【図１０】識別部２１３の構成について説明するための図である。
【図１１】エッジ検出における３×３フィルタマトリクスを説明するための図である。
【図１２】文字領域判定結果を説明するための図である。
【図１３】色相信号の概念を説明するための図である。
【図１４】サンプリング抽出部におけるサンプリング領域を説明するための図である。
【図１５】色文字判定部における信号出力について説明するための図である。
【図１６】モノクロ補正部の構成を説明するための図である。
【図１７】各種モード動作時のフローチャートである。
【図１８】図１７にて示したステップＳ２およびステップＳ３の処理の詳細について説明するためのフローチャートである。
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、下地濃度補正テーブルの一例を示す図であり、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は、文字濃度補正テーブルの一例を示す図である。
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、下地濃度補正テーブルの一例を示す図であり、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は、文字濃度補正テーブルの一例を示す図である。
【図２１】下地濃度補正テーブルの一例を示す図である。
【図２２】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明による複写時の効果の具体例を示す図である。
【図２３】本実施の形態における画像処理装置における全体的な処理の流れについて説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４３】
１  光源、９  ＣＣＤラインセンサ、６０  スキャナ部（画像読取装置）、７０  プリンタ部、２１１  色変換部、２１２  モノクロ補正部、２１４  フィルタ処理部、２１３  識別部、２２１  エッジ検出部、２２２  色相判定部、２２３  下地色判定部、２２４  色文字判定部、２２５  色カテゴリ判定部、２５１  色相信号算出部、２５２  彩度信号算出部、２５３  判定部、２７１  サンプリング抽出部、２７２  エッジ画素除去部、２７３  下地色相判定部、２９１  下地濃度補正テーブル選択部、２９２  文字濃度補正テーブル選択部、２９３  モノクロ補正演算部、２９４  ＣＭＹ補正部、２９５  ＣＭＹ補正テーブル。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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