(57)【要約】【課題】普通紙を記録紙として用いてカラー印刷を行なう際に、地色によっては返ってカラー再現性が悪くなるような記録紙については補正を行なわず、所定の条件に適合したもののみを選択的に補正することによって、所望の発色を得ることが出来るようにしたカラー画像処理装置を提供する。【解決手段】記録紙を読取走査して得た下地読取データから、階調強度に応じた頻出度数を抽出したヒストグラムを色分解信号（ＲＧＢ信号）に対応させて、作成するヒストグラム作成手段と、前記ヒストグラムに基づいて所定の補正値を算出する補正値算出手段と、予め設定された基準に従って前記ヒストグラムのバラツキを検出して、補正処理実行の有無を判定する判定手段と、前記補正実行の判定結果に従って、カラー原稿を読取走査して得たカラー原稿読取データに対して、前記補正値による補正処理を行う補正手段とを備えている。【選択図】図１
2004222135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を読取走査して得た下地読取データの色分解信号に基づいてヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
前記ヒストグラムに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、
前記ヒストグラムに基づいて前記記録紙の下地色のバラツキ度合いを判定し、そのバラツキ度合いに基づいて補正処理実行の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に従って、カラー原稿を読取走査して得たカラー原稿読取データに対して、前記補正値に応じた補正処理を実行する補正手段とを備えたことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記判定手段は、前記ヒストグラムにおいて、出現頻度が最大となる最頻出階調強度の画素数と、その最頻出階調強度の強度近傍域の画素数との差を所定の閾値と比較することにより、前記バラツキ度合いを判定することを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記補正手段は、補正処理を実行する際、前記カラー原稿読取データのうち、黒レベルに相当する色を補正対象から除外することを特徴するカラー画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、
前記補正手段は、補正処理を実行する際、前記カラー原稿読取データのうち、高彩度でかつ低明度の色を補正対象から除外することを特徴するカラー画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は普通紙を使用してカラー印刷を行うときに、良好な発色が得られるように改善されたカラー画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カラープリンタやカラー複合機などで通常紙に対してカラー印刷を行なう場合、通常紙の地色の違いによって、所望の発色が得られないという問題があり、これを解決するため次のような先行技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献】
特開平０２−２６１８３号公報
【０００４】
この特許文献では、カラー読取装置から複写用紙の色情報を入力してＲＡＭ内に格納し、この用紙の色情報に基づいてＲＡＭ内に蓄積されている原稿の色情報を補正する。そのため、用紙の色情報と原稿の色情報との組み合わせを読出しアドレスとした、ルックアップテーブルによって補正データを得ている。しかしながら、この文献には補正データに関するより詳しい情報や、その補正データをどのように処理するかについては何ら教示がない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、記録紙の地色の違いにより所望の発色（人間が見たときの色）が得られないという問題を解決するため、予め記録紙（白以外の地色を持ったもの）を読取走査し、その読取データに基づいて補正値を得ておき、カラー原稿をコピーする際、読取走査したデータを前記補正値で補正した後に記録紙（白以外の地色を持ったもの）に印字出力するようにしたものであり、バラツキの小さい地色のみを色補正の対象にすることで、簡易でかつカラー再現性の良いカラー画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため提案される本発明のカラー画像処理装置は、記録紙を読取走査して得た下地読取データの色分解信号に基づいてヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、前記ヒストグラムに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、前記ヒストグラムに基づいて前記記録紙の下地色のバラツキ度合いを判定し、そのバラツキ度合いに基づいて補正処理実行の有無を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に従って、カラー原稿を読取走査して得たカラー原稿読取データに対して、前記補正値に応じた補正処理を実行する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２では、請求項１において、前記判定手段は、前記ヒストグラムにおいて、出現頻度が最大となる最頻出階調強度の画素数と、その最頻出階調強度の強度近傍域の画素数との差を所定の閾値と比較することにより、前記バラツキ度合いを判定することを特徴とする。
【０００８】
更に、請求項３では、請求項１又は２において、前記補正手段は、補正処理を実行する際、前記カラー原稿読取データのうち、黒レベルに相当する色を補正対象から除外することを特徴する。
また、請求項４では、請求項１〜３において、前記補正手段は、補正処理を実行する際、前記カラー原稿読取データのうち、高彩度でかつ低明度の色を補正対象から除外することを特徴する。
【０００９】
【作用】
本発明のカラー画像処理装置によれば、記録紙の下地読取データから色分解信号を抽出する毎に、階調強度毎の画素の出現頻度（頻出度数）を示すヒストグラムを作成する。
【００１０】
また、補正値算出手段は、色分解信号毎に、出現頻度が最大となる階調強度（最頻出階調強度）に基づいて補正値を算出する。例えば、最大階調強度（白に相当する最大値）と最頻出階調強度との差を補正値とする。
これに対して、判定手段は、色分解信号毎に、最頻出階調強度の周辺（強度近傍域）における出現頻度のバラツキ度合いを判定し、そのバラツキ度合いに基づいて補正処理実行の有無を判定する。
【００１１】
例えば、判定手段は、最頻出階調強度の画素数（度数）と、その最頻出階調強度の両側に隣接する強度の画素数（度数）との差をそれぞれ算出し、その差が所定の閾値を越えているか否かによりバラツキ度合いを判定する。
両側の差がいずれも所定の閾値を越えていれば、バラツキ度合いは小さいと判断し、補正手段により補正処理が実行される。しかしながら、何れか又は両側の差が所定の閾値を越えていない場合、バラツキ度合いが大きいと判断し、補正手段による補正は実行されない。
【００１２】
以上の結果として、バラツキ度合いが一定の範囲にあるときには、補正は実行されるが、バラツキの度合いが一定の範囲を越えている場合には、補正は実行されないので、補正をしても効果が少ないものや、補正すれば返ってカラー再現性を悪くするような地色は、補正対象から除外される。
【００１３】
このようなカラー画像処理装置は、使用者が補正実行の判定時に参照される閾値を操作部のキーボードから変更したり、ネットワークを通じて補正実行の判定時に参照される閾値を変更できる。
【００１４】
更に、請求項３では、補正手段は、カラー原稿読取データのうち、黒レベルに相当する色を補正対象から除外するようにしているので、抽出した色分解信号がＲＧＢ信号の場合、ＲＧＢの全ての信号が所定値以下（略ゼロ）の色は補正対象から除外される。
【００１５】
また、請求項４では、補正手段は、補正処理を実行する際、カラー原稿読取データのうち、高彩度でかつ低明度の色を補正対象から除外している。
【００１６】
この場合、補正手段は、例えば、色分解信号がＲＧＢ信号の場合には、ＲＧＢの各値を比較し、ＲＧＢ各値が略等しければ低彩度と判定し、ＲＧＢ各値の差が大きければ高彩度と判定することができ、ＲＧＢ各値にそれぞれ所定の計数を乗算して加算することにより明度を算出することが出来る。
【００１７】
以上の結果、高彩度で、かつ低明度の地色については、補正対象から除外されるので、補正処理によってコントラストを低下させたり、カラー画像の再現性を低下させることもない。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明のカラー画像処理装置の実施例について説明する。
図１において、１はカラー画像処理装置であり、２は操作部で、必要な指示を入力するキーボードと各種の情報を示す表示部とを備えている。
また、３はカラー原稿や下地となる記録紙を読取走査して、その下地読取データから光の三原色となるＲＧＢ信号を、各画素に対応して多階調のデジタルデータ（例えば、８ビット）として処理する原稿読取手段である。
【００１９】
原稿読取手段３によって読取走査され、処理された記録紙の下地読取データは、データバッファ４に一時的に記憶される。
【００２０】
これに対して、ヒストグラム作成手段５（ｒ）、５（ｇ）、５（ｂ）は、このデータに基づいて、ＲＧＢ信号に色分解された、画素の０〜２５５の階調強度分布を示すヒストグラムを作成する。また、補正値算出手段６（ｒ）、６（ｇ）、６（ｂ）は、このヒストグラムの強度分布に基づいて、予め特定された補正値を算出し、ここで算出された補正値は、補正値算出手段６（ｒ）、６（ｇ）、６（ｂ）に設けられた補正値テーブル７（ｒ）、７（ｇ）、７（ｂ）の所定の記憶領域に蓄積される。記憶領域の特定は操作部２を通じて行なわれる。
【００２１】
８は使用者がキーボードを通じて、操作部より入力した補正の実行を判定するためＲＧＢ信号に対応した閾値データＴＨを保持する閾値レジスタである。閾値レジスタ８に保持された閾値ＴＨは、判定手段９（ｒ）、９（ｇ）、９（ｂ）がヒストグラムの強度分布から補正実行の有無を判定する際の基準として参照される。
【００２２】
判定手段９（ｒ）、９（ｇ）、９（ｂ）の判定結果は、判定手段９に設けられた補正実行テーブル１０（ｒ）、１０（ｇ）、１０（ｂ）の記憶領域のいずれか一つに蓄積され、この場合の記憶領域の特定は、操作部２を通じて行なわれる。
【００２３】
ヒストグラム作成手段５（ｒ）、５（ｇ）、５（ｂ）、補正値算出手段６（ｒ）、６（ｇ）、６（ｂ）、補正値テーブル７（ｒ）、７（ｇ）、７（ｂ）、判定手段９および、補正実行テーブル１０（ｒ）、１０（ｇ）、１０（ｂ）は、各々が光の三原色であるＲＧＢ信号に対応して設けられている。同等の機能を持つこれらの構成は、ＲＧＢ信号のそれぞれに対応して合計三組備えられているが、以下の説明では、これらのヒストグラム作成手段、補正値算出手段、補正値テーブル、判定手段および、補正実行テーブルは、いずれも、ヒストグラム作成手段５、補正値算出手段６、補正値テーブル７、判定手段９および、補正実行テーブル１０として代表的に説明する。
【００２４】
補正手段１１は、操作部２の指示により、原稿読取手段３によって読み取られデータバッファ４に保持されたカラー原稿のＲＧＢ信号の強度分布を基にして、判定手段９の判定結果により、補正値算出手段６によって算出された補正値によって各画素を処理する。
【００２５】
ついで、カラー画像処理装置１が補正値を算出し、補正実行の有無を判定する手順を、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
使用者が操作部２において、記録紙の読取動作を開始するキーを押下げ、（Ｓ１）更に、記録紙種類を入力指示して、下地読取を指示するキーを押下する（Ｓ２）と、原稿読取手段３によって、記録紙の読み取りが行われ（Ｓ３）、ＲＧＢ各々８ビットの階調のデジタルデータとして処理され（Ｓ４）、読取データがデータバッファ４に保持される（Ｓ５）。
【００２７】
使用者による記録紙の選択は、補正値テーブル７および補正実行テーブル１０を参照して行なわれ、例えば記録紙の種類に対応して「２」が指示されると、以下の処理で補正値テーブル７および補正実行テーブル１０の２番目の記録領域が使用される。
【００２８】
ついで、データバッファ４に保持された画素データからヒストグラム作成手段５によって、後述するようなヒストグラムが作成される（Ｓ６）。補正値算出手段６は、このようにして作成されたヒストグラムに基づいて補正値を算出し（Ｓ７）、判定手段９は閾値レジスタ８からの閾値を参照して、ヒストグラムから抽出されたバラツキとの比較を行なって補正の有無を判定する（Ｓ８）。
【００２９】
判定手段９の判定結果に基づき（Ｓ９）、補正実行があるならば（Ｓ９でｙｅｓの場合）、使用者による記録紙種類の選択指示に従って、補正値テーブル７の特定の記憶領域にその補正値が蓄積され（Ｓ１０）、補正実行テーブル１０の特定の記憶領域に補正実行ありの情報が蓄積される（Ｓ１１）。また、補正実行がないならば（Ｓ９でｎｏの場合）、補正値テーブル７の特定の記憶領域にその補正値が蓄積され（Ｓ１２）、補正実行テーブル１０の特定の記憶領域に補正実行なしの情報が蓄積され（Ｓ１３）、操作部２の表示部に補正実行なしという情報が表示される（Ｓ１４）。
【００３０】
この後、最後の処理としてデータバッファ４に保持されていたデータは消去される（Ｓ１５）。
【００３１】
なお、ユーザーは必要であれば、操作部２から閾値レジスタ８の閾値を変更し、再度下地読取指示をすることも可能である。
【００３２】
図３は、色補正の閾値を変更設定する基本動作を示すフローチャートである。ここでは、閾値変更要否を受付け（Ｓ１６）、入力を待ち（Ｓ１７）、変更が必要であれば（Ｓ１７でｙｅｓの場合）、閾値の変更を受付けて（Ｓ１８）入力を待ち（Ｓ１９）、入力が終われば（Ｓ１９でｙｅｓの場合）、補正実行有無判定（Ｓ８）に戻る。また、閾値の変更が不要であれば（Ｓ１７でｎｏの場合）は、下地読取データは消去される（Ｓ１５）。
【００３３】
なお、ここで閾値の変更は操作部２からの指示によって行われているが、図示しない外部機器からネットワークを介して設定／変更する構成も可能である。
【００３４】
次に、補正手段による補正処理の基本動作を図４のフローチャートを参照し説明する。
【００３５】
カラー画像処理装置１は、操作部２から記録紙選択指示入力を受け付けると（Ｓ２０）、この指示により、補正値テーブル７および補正実行テーブル１０の特定の記憶領域が選択される。
【００３６】
そして、カラー画像処理装置１は、使用者が操作部２のカラー原稿読取を指示するキーを押下げることによって（Ｓ２１）指示を受付けると（Ｓ２１でｙｅｓの場合）、原稿読取手段３によって、カラー原稿の読み取りが行われ（Ｓ２２）、ＲＧＢ各々８ビットの階調のデジタルデータとして処理され（Ｓ２３）、読み取りデータがデータバッファ４に保持される（Ｓ２４）。
【００３７】
このあと、操作部２から記録紙種類指示入力（Ｓ２０）で特定される補正実行テーブル１０の記憶領域に保持された補正実行の有り無しのデータが判断される（Ｓ２５）。ここで補正実行があるならば（Ｓ２５でｙｅｓの場合）、補正値テーブル７の特定の記憶領域の補正データを受けて、補正手段１１はデータバッファ４に保持されたカラー原稿のデータを補正し（Ｓ２６）、カラー原稿読取データとして出力する（Ｓ２７）。なお、この補正処理（Ｓ２５〜Ｓ２６）では、フローチャートの理解を用意にするためにＲＧＢの色毎に基本手順を説明していないが、実際の補正処理はＲＧＢ各色について行われることはいうまでもない。
【００３８】
なお、カラー画像処理装置１がカラーコピー機の構成要素として使用される場合は、カラー原稿読取データ出力は、例えば、ＲＧＢ色空間からＣＭＹＫ色空間に変換後、プリンタに出力される。
【００３９】
ついで、補正値算出と補正実行の判定について説明する。
図５（Ａ）〜（Ｃ）はヒストグラム作成手段５が作成した下地読取データのＲＧＢ信号に対応した強度分布を示すヒストグラムである。これらヒストグラムにおいて、横軸は階調強度、縦軸は画素の出現頻度（出現画素数）を表し、原点は最小値（階調強度０）、右端は最大値（階調強度２５５）を示している。
【００４０】
また、補正値算出手段６は、このヒストグラムから補正値を算出しており、図例では、出現頻度が最大になるピークの階調強度（最頻出階調強度）と最大値（階調強度２５５）との差を補正値としている。すなわち、図５（Ａ）においては階調強度Ｒｗの出現頻度が最大であるので、この階調強度Ｒｗと最大値２５５との差ΔＲが補正値となる。また、図５（Ｂ）においては階調強度Ｇｗ’の出現頻度が最大であるので、この階調強度Ｇｗ’と最大値２５５との差ΔＧが補正値となる。更に、図５（Ｃ）においては階調強度Ｂｗの出現頻度が最大であるので、この階調強度Ｂｗと最大値２５５との差ΔＲが補正値となる。
【００４１】
判定手段９による補正要否の判定は、ヒストグラム中のバラツキ、つまり上記階調強度Ｒｗ、Ｇｗ‘、Ｂｗと、それらの近傍域の強度にある画素数との差が基準範囲内にあるかどうかによって判断されている。
図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図５（Ａ）、（Ｂ）の階調強度Ｒｗ、Ｇｗ‘付近の拡大図である。図６（Ａ）において、判定手段９は、階調強度Ｒｗの画素出現頻度から階調強度Ｒｗよりわずかに離れた領域の階調強度Ｒｗ−Δｘ（Δｘは定数）の画素出現頻度を減じ、この差ａが閾値レジスタ８に保持された閾値ＴＨよりも大きい場合はＲについて補正要と判定し、また差ａが閾値ＴＨよりも小さい場合はＲについて補正無しとして判定している。この判定法はヒストグラムのピークの急峻度を簡易に判別でき、単色の普通紙の記録紙に適している。なお、この図７では、ａが閾値ＴＨよりも大きいので、判定手段９は補正要と判定している。
【００４２】
一方、図６（Ｂ）については、階調強度Ｇｗ’の画素出現頻度と階調強度Ｇｗ’からわずかに離れた領域の階調強度Ｇｗ’−Δｘの画素出現頻度の差ｂが閾値ＴＨより小さいので、判定手段９は補正無しと判定する。また、階調強度Ｂｗについても、これらと同様に補正実行の有無が判定される。
【００４３】
ところで、図５（Ｂ）のヒストグラムでは、階調強度Ｇｗ’は画素の出現頻度が最大の階調強度ではあるものの、より最大値に近い階調強度Ｇｗにも大きなピークが存在しており、これは記録紙のＧ成分に大きな色むらが存在していると考えるのが妥当である。下地にこのような色むらがあるときに補正を行っても好ましい結果にならないので、最大階調強度以外の大きなピークが最大値に近い階調強度に存在する場合は、前述の閾値判定の結果に関わらず、補正無しという判定を行うこともできる。
【００４４】
また、判定手段９による判定を標準偏差によって行う構成も可能である。この場合は、標準偏差と閾値の大小関係に基づいて判定する。具体的には、階調の全度数についての標準偏差を求め、その標準偏差が閾値よりも大きければ、バラツキが大きいため補正処理不要と判定し、閾値よりも小さければバラツキが小さいため補正必要と判定するものである。
【００４５】
次に、補正手段１１による補正方法を具体的に説明する。
図７は原稿読取手段３の入出力特性曲線と、これを相殺するためのγ補正の特性曲線をあらわした入出力特性図である。
一般に光学センサーの入出力特性は下に凸の曲線になるので、原稿読取手段３の入出力特性も同様に下に凸となるが、これを相殺するために、補正手段１１は、γ補正のための、上に凸な基本入出力特性曲線を持つ。補正は、この基本入出力曲線を補正値テーブル７の補正値に基づいて修正することによって行われるものである。
【００４６】
具体的には、図８（Ａ）に示すように、ＲＧＢ各色について基本入出力特性曲線ｆ（ｒ）を単純にΔｒだけ持ち上げた
ｆ’（ｒ）＝ｆ（ｒ）＋Δｒ  （ｒは領域Ａ）
ｆ’（ｒ）＝２５５  （ｒは領域Ｂ）
とする。もちろん、補正がないときはこの修正は行われない。ここでΔｒは、上記ΔＲ、ΔＧ、あるいはΔＢのいずれかである。
【００４７】
また変形として、図８（Ｂ）のように、
ｆ’（ｒ）＝ｆ（ｒ）＋Δｒ＊ｒ／２５５  （ｒは領域Ａ）
ｆ’（ｒ）＝２５５  （ｒは領域Ｂ）
とすることも可能であるが、この場合、暗いところはシフトが少なく、明るいところではシフト量が多くなる。
【００４８】
また、補正有りと判定された場合でも、階調強度の大きさに無関係に全画素を例外なく補正すると、次のような問題が生ずる可能性がある。
【００４９】
すなわち、黒レベルの部分を補正すると、コントラストが低下する可能性があり、また、高彩度かつ低明度の部分を補正すると、記録紙の下地色の影響を大きく超えた色変化が発生する可能性もある。そこで、本発明では、補正処理を実行する際、カラー原稿読取データのうち、このような黒レベルに相当する画素（ＲＧＢ全ての階調強度が所定値以下）や、高彩度かつ低明度の画素（例えば彩度が所定値以上であり明度が所定値以下）は補正対象から除外している。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１、２に記載の本発明カラー画像処理装置によれば、記録紙から読み取った下地読取データに基づいて、所定のＲＧＢ階調ヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから地色の色分布のバラツキを検出し、所定の基準に照らして補正実行の有無を判定するので、補正が必要な記録紙に対してのみ補正が行われる。
【００５１】
また、請求項３、４に記載の本発明カラー画像処理装置によれば、カラー原稿を読み取って得たカラー原稿読取データのうち、ＲＧＢ信号の全てについての階調強度が所定値以下を示す画像や、高彩度かつ低明度の画素に対しては、補正処理は実行されないので、カラー原稿読取データのうち必要な画素のみ補正が行え、補正によってかえってコントラストを低下させたり、画像劣化を生じさせることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー画像処理装置の基本構成を示すブロック図
【図２】補正実行の有無を判定する基本手順を示すフローチャート
【図３】閾値の変更設定を行なう場合の基本動作を示すフローチャート
【図４】補正処理の基本動作手順を示すフローチャート
【図５】ヒストグラム作成手段によって作成された下地読取データのＲＧＢ信号に対応したヒストグラム
【図６】作成されたヒストグラムに基づいて、補正の要否を判別する場合の説明図
【図７】原稿読取手段の入出力特性曲線と、補正の関係を示す入出力特性図
【図８】色補正処理を説明する入出力特性図
【記号の説明】
１  カラー画像処理装置
２  操作部
３  原稿読取手段
４  データバッファ
５  ヒストグラム作成手段
６  補正値算出手段
７  補正値テーブル
８  閾値レジスタ
９  判定手段
１０  補正実行テーブル
１１  補正手段
【図１】
2004222135.tif 000003
【図２】
2004222135.tif 000004
【図３】
2004222135.tif 000005
【図４】
2004222135.tif 000006
【図５】
2004222135.tif 000007
【図６】
2004222135.tif 000008
【図７】
2004222135.tif 000009
【図８】
2004222135.tif 000010