(57)【要約】    【課題】高濃度かつ無彩色の部分に対しても、複写物を画像読取装置で読み取って得られる画像データに基づいて容易に抽出可能な追跡パターンを付加することができ、かつ、その追跡パターンの付加によって出力画像の劣化を招くおそれがないカラー画像処理装置を提供する。    【解決手段】追跡パターン付加部３４は、原稿画像中の高濃度かつ無彩色の画素が出力画像中において所定の追跡パターンを構成する画素に対応する場合、その画素のカラー画像データとして、高濃度青色画素のカラー画像データを出力する。また、原稿画像中の低濃度画素または有彩色画素が出力画像中において所定の追跡パターンを構成する画素に対応する場合には、その画素のＹ成分の画像データを増加変調して出力する。【選択図】        図１
2005064808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの色剤を用いてカラー画像を記録シート上に形成するカラー画像形成装置に適用されるカラー画像処理装置であって、
画素ごとに入力されるシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色成分の画像データに基づいて、各画素が無彩色かつ高濃度の画素であるか否かを判定する画素判定手段と、
この画素判定手段による判定結果に基づいて、出力画像中において所定の追跡パターンを構成すべき画素の所定の色成分の画像データを変更して出力するデータ変更手段と
を含むことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項２】
上記データ変更手段は、上記画素判定手段によって上記追跡パターンを構成すべき画素が無彩色かつ高濃度の画素であると判定された場合に、当該画素についてのブラック成分の画像データをシアン成分およびマゼンタ成分の画像データにそれぞれ付加し、かつ、イエロー成分およびブラック成分の画像データを低減させて出力するものであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
【請求項３】
上記データ変更手段は、上記画素判定手段によって上記追跡パターンを構成すべき画素が無彩色かつ高濃度の画素ではないと判定された場合に、当該画素についてのイエロー成分の画像データを増加させて出力するものであることを特徴とする請求項１または２記載のカラー画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば、カラー複写機などのカラー画像形成装置に適用されるカラー画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー複写機は、高画質化が飛躍的に進展し、原稿画像を忠実に再現可能なレベルにまで達しつつある。このような高画質カラー複写機では、紙幣や有価証券などの偽造が行われるおそれがある。偽造を防止する手法としては、原稿が紙幣や有価証券などであるか（複写禁止されているものであるか）否かを判別して、原稿が紙幣や有価証券などである場合に、複写動作を禁止したり、正常なコピーをできなくしたりすることが考えられる。しかし、そのためには、全世界の紙幣や有価証券、ＴＣ(Traveler's Check）、小切手、公文書などの特徴（パターン）をすべてメモリに記憶しておいて、パターンマッチングを行う必要があり、上記の手法を採用することは、メモリの記憶容量、パターンマッチングに要する処理時間などの問題から実質的に不可能である。
【０００３】
そこで、複写そのものは禁止しないが、複写に使用されたカラー複写機のメーカー機種名、シリアルナンバー、複写した日時などの情報を表す追跡パターンを複写物に書き込む（追加する）機能を備えたカラー複写機が提供されている。このようなカラー複写機で紙幣の複写を行うと、たとえば、図３に示すように、複数のドットからなる追跡パターンが複写物に書き込まれる。したがって、その複写物をスキャナなどの画像読取装置で読み取って、複写物中に書き込まれている追跡パターンを抽出することにより、紙幣の複写を行った機種などを特定することができ、これに基づいて、紙幣の複写（偽造）を行った犯人を捜索することができる。
【０００４】
追跡パターンは、その付加による出力画像の劣化を最小限に抑えるとともに、画像読取装置で読み取ることによって抽出できるように、一般的には、追跡パターンを構成する画素のイエロー成分の濃度を増加変調させることにより形成される（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−６２２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、無彩色（グレー）や無彩色に近い領域に追跡パターンを付加する場合、イエロー成分の濃度を変調させることにより追跡パターンを形成したのでは、複写物を画像読取装置で読み取って得られる画像データに基づいて追跡パターンを抽出することが困難な場合がある。つまり、無彩色の画素については、黒生成処理によってブラック成分の画像データ（黒データ）が生成されているため、特に高濃度の無彩色領域では、イエロー成分の濃度を変調させることによって追跡パターンを形成したのでは、画像読取装置を用いての追跡パターンの抽出が困難であり、その追跡パターンが表す情報を取得することができないおそれがある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、高濃度かつ無彩色の部分に対しても、複写物を画像読取装置で読み取って得られる画像データに基づいて容易に抽出可能な追跡パターンを付加することができ、かつ、その追跡パターンの付加によって出力画像の劣化を招くおそれがないカラー画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの色剤を用いてカラー画像を記録シート上に形成するカラー画像形成装置に適用されるカラー画像処理装置（３）であって、画素ごとに入力されるシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色成分の画像データに基づいて、各画素が無彩色かつ高濃度の画素であるか否かを判定する画素判定手段（３４１）と、この画素判定手段による判定結果に基づいて、出力画像中において所定の追跡パターンを構成すべき画素の所定の色成分の画像データを変更して出力するデータ変更手段（３４２）とを含むことを特徴とするカラー画像処理装置である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【０００９】
上記の構成によれば、出力画像中において所定の追跡パターンを構成すべき画素が無彩色かつ高濃度の画素であるか否かに応じて、その画素についての所定の色成分の画像データを変更することができる。
【００１０】
これにより、たとえば、追跡パターンを構成すべき画素が無彩色かつ高濃度の画素である場合には、当該画素についてのブラック成分の画像データをシアン成分およびマゼンタ成分の画像データにそれぞれ付加し、かつ、イエロー成分およびブラック成分の画像データを低減させて、当該画素を高濃度青色画素とすることにより、出力画像の画質を劣化させることなく、画像読取装置によって読み取り可能な追跡パターンを出力画像の高濃度かつ無彩色の部分に付加することができる。
【００１１】
この構成については、請求項２に記載されている。すなわち、請求項２に記載の発明は、上記データ変更手段は、上記画素判定手段によって上記追跡パターンを構成すべき画素が無彩色かつ高濃度の画素であると判定された場合に、当該画素についてのブラック成分の画像データをシアン成分およびマゼンタ成分の画像データにそれぞれ付加し、かつ、イエロー成分およびブラック成分の画像データを低減させて出力するものであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置である。さらには、上記データ変更手段は、イエロー成分およびブラック成分の画像データを所定値以下、たとえば、零に低減させて出力するものであってもよい。
【００１２】
高濃度かつ無彩色の部分に点在する高濃度青色画素は、目立たず、人間の眼での視認が困難である。したがって、このような高濃度青色画素からなる追跡パターンの付加によって出力画像の劣化を招くおそれはない。しかも、高濃度かつ無彩色の部分に付加された高濃度青色画素からなる追跡パターンは、出力画像（複写物）をスキャナなどの画像読取装置で読み取ることによって得られる画像データに基づいて容易に抽出することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記データ変更手段は、上記画素判定手段によって上記追跡パターンを構成すべき画素が無彩色かつ高濃度の画素ではないと判定された場合に、当該画素についてのイエロー成分の画像データを増加させて出力するものであることを特徴とする請求項１または２記載のカラー画像処理装置である。
【００１４】
この構成によれば、出力画像中の低濃度部分または有彩色部分では、イエロー成分の多い画素によって追跡パターンが形成される。
【００１５】
低濃度部分または有彩色部分では、イエロー成分の多い画素は、目立たず、人間の眼での視認が困難である。したがって、このようなイエロー成分の多い画素からなる追跡パターンの付加によって出力画像の劣化を招くおそれはない。しかも、イエロー成分の多い画素からなる追跡パターンは、出力画像（複写物）をスキャナなどの画像読取装置で読み取ることによって得られる画像データに基づいて容易に抽出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明の一実施形態に係るカラー画像処理装置が適用されたディジタルカラー複写機の電気的構成を示すブロック図である。このディジタルカラー複写機は、原稿画像を光学的に読み取って、その原稿画像に対応したアナログ画像信号を出力するＣＣＤイメージセンサ１と、このＣＣＤイメージセンサ１が出力するアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換して多値（０〜２５５）のディジタルデータ（画像データ）を出力するＡ／Ｄ変換回路２と、Ａ／Ｄ変換回路２が出力する画像データに対して各種の処理を施すための画像処理部３とを備えている。画像処理部３による処理後の画像データは、電子写真プロセスによって用紙などの記録シート上にトナー像を形成する画像出力部４に与えられる。画像出力部４は、画像処理部３から入力される画像データに基づいて、原稿画像に対応した画像を記録シート上に形成（再現）する。
【００１８】
ＣＣＤイメージセンサ１は、複数個のカラーＣＣＤ素子がライン状に配列されたラインＣＣＤイメージセンサであって、このＣＣＤイメージセンサ１による原稿画像の読み取りは、カラーＣＣＤ素子の配列方向の電気的な主走査と、ＣＣＤイメージセンサ１の原稿に対する相対的な移動による副走査とによって達成される。カラーＣＣＤ素子は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタを有するものであり、原稿画像を構成している各画素ごとにＲＧＢの各色成分のアナログ画像信号を出力する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換回路２は、ＣＣＤイメージセンサ１が出力するＲＧＢの各色成分のアナログ画像信号をそれぞれＡ／Ｄ変換して、ＲＧＢの各色成分ごとに８ビットの画像データを出力する。
【００２０】
画像処理部３は、マイクロコンピュータを含む構成であって、このマイクロコンピュータがプログラム処理を実行することにより、入力処理部３１、色変換処理部３２、ＵＣＲ・黒生成処理部３３、追跡パターン付加部３４および出力処理部３５を実質的に備えている。
【００２１】
入力処理部３１は、たとえば、Ａ／Ｄ変換回路２から入力される画像データに対して、ＣＣＤイメージセンサ１のＣＣＤ画素間の感度や原稿を照明する光源の配光特性のばらつきに起因した読取り濃度むらを補償するためのシェーディング補正処理を行う。また、そのシェーディング補正処理後の画像データに対して、原稿画像の濃度に比例する階調特性を持たせるための入力γ処理を行う。
【００２２】
色変換処理部３２は、入力処理部３１による処理後のＲＧＢの各色成分の画像データを、それぞれの補色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）、すなわち減法混色における３原色の濃度に比例した画像データＣ，Ｍ，Ｙに変換する処理を行う。
【００２３】
ＵＣＲ・黒生成処理部３３は、各画素ごとに、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ，Ｍ，Ｙを用いて黒データＫを生成する黒生成処理を行うとともに、その生成した黒データを用いて下色除去（ＵＣＲ：Under Color Removal）処理を行う。すなわち、ＵＣＲ・黒生成処理部３３では、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ，Ｍ，Ｙの最小値min（Ｃ，Ｍ，Ｙ）が検出され、下記式(1)に従って黒データＫが求められる。そして、下記式(2)，(3)，(4)に従って、下色除去処理後のＣＭＹの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'がそれぞれ生成される。下記式(1)中のαは、ＵＣＲ率であり、０〜１の範囲内の一定値に設定されている。
【００２４】
Ｋ＝α×min（Ｃ，Ｍ，Ｙ）      ・・・(1)
Ｃ'＝Ｃ−Ｋ      ・・・(2)
Ｍ'＝Ｍ−Ｋ      ・・・(3)
Ｙ'＝Ｙ−Ｋ      ・・・(4)
このように、黒生成処理および下色除去処理が行われて、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ，Ｍ，Ｙの一部が黒データＫに置き換えられることにより、画像出力の際のカラートナーの消費量の低減を図ることができる。また、黒データＫが生成される結果、黒トナーを用いて記録シートに画像が形成されるので、その出力画像における無彩色の再現性を向上させることができる。
【００２５】
追跡パターン付加部３４は、所定の追跡パターンを出力画像に付加するための処理を行う。この追跡パターン付加部３４で行われる処理の具体的な内容については後述する。
【００２６】
出力処理部３５は、追跡パターン付加部３４から入力されるＣＭＹＫの各色成分の画像データに対して、出力画像の濃度に比例する階調特性を持たせるための出力γ処理を行う。出力処理部３５による処理後の画像データは、画像出力部４に向けて出力される。
【００２７】
図２は、追跡パターン付加部３４の構成を示すブロック図である。追跡パターン付加部３４は、各画素が高濃度かつ無彩色の画素であるか否かを判定する画素判定部３４１と、画素判定部３４１による判定結果に基づいて、所定の色成分の画像データを変更する濃度変換部３４２と、各画素ごとに追跡パターンを構成する画素であるか否かを表すパターン付加信号（２値信号）「１」または「０」を出力する追跡パターン生成部３４３と、この追跡パターン生成部３４３から出力されるパターン付加信号に基づいて、ＵＣＲ・黒生成処理部３３から入力される画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋをそのまま出力するか、濃度変換部３４２による処理後の画像データを出力するかを切り換える出力セレクト部３４４とを備えている。
【００２８】
画素判定部３４１には、ＵＣＲ・黒生成処理部３３から入力される画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋが与えられるようになっている。有彩色部分では、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'の最大値max（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）と最小値min（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）との差が相対的に大きくなり、無彩色部分では、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'の最大値max（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）と最小値min（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）との差が相対的に小さくなる。そこで、画素判定部３４１では、適当な彩色閾値ＴＨ１が設定されて、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'の最大値max（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）と最小値min（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）との差が彩色閾値ＴＨ１よりも小さければ、その画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'を有する画素は無彩色画素であると判定される。
【００２９】
また、高濃度部分では、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'の最小値min（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）に黒データＫを加算した値が相対的に大きな値をとり、低濃度部分では、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'の最小値min（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）に黒データＫを加算した値が相対的に小さな値をとる。そこで、画素判定部３４１では、適当な濃度閾値ＴＨ２が設定されて、ＣＭＹの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'の最小値min（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）に黒データＫを加算した値が濃度閾値ＴＨ２よりも大きければ、その画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'を有する画素は高濃度画素であると判定される。
【００３０】
すなわち、画素判定部３４１は、判定対象の画素について、下記式(5)，(6)の不等式がともに成立することを条件として、その判定対象画素を高濃度かつ無彩色の画素と判定する。そして、判定対象画素が高濃度かつ無彩色の画素と判定した場合には、その判定対象画素についての判定結果を表す２値信号（画素判定信号）「１」を濃度変換部３４２に入力し、判定対象画素が高濃度かつ無彩色の画素ではないと判定した場合には、その判定対象画素についての判定結果を表す２値信号（画素判定信号）「０」を濃度変換部３４２に入力する。
【００３１】
max（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）−min（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）＜彩色閾値ＴＨ１  ・・・(5)
min（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'）＋Ｋ＞濃度閾値ＴＨ２                    ・・・(6)
濃度変換部３４２には、画素判定部３４１からの画素判定信号の他に、ＵＣＲ・黒生成処理部３３から入力される画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋが与えられるようになっている。
【００３２】
濃度変換部３４２は、画素判定部３４１から画素判定信号「０」が入力されると、下記式(7)に従って、その画素判定信号「０」に対応する画素のＹ成分の画像データＹ'を画像データＹ''に変更（変換）する。
【００３３】
Ｙ''＝ａ×Ｙ'＋ｂ      ・・・(7)
なお、係数ａおよびオフセット値ｂは、それぞれ予め定められた定数であってもよいし、画像データＹ''が濃度的に飽和する（濃度最大値をとる）ことを防止するために、各画素ごとに変更前の画像データＹ'に応じた値に設定されてもよい。
【００３４】
また、濃度変換部３４２は、画素判定部３４１から画素判定信号「１」が入力されると、下記式(8)，(9)，(10)，(11)に従って、その画素判定信号「１」に対応する画素のＣＭＹＫの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋをそれぞれ画像データＣ''，Ｍ''，Ｙ''，Ｋ'に変更（変換）する。
【００３５】
Ｃ''＝Ｃ'＋Ｋ      ・・・(8)
Ｍ''＝Ｍ'＋Ｋ      ・・・(9)
Ｙ''＝０      ・・・(10)
Ｋ'＝０      ・・・(11)
濃度変換部３４２による変更後のＣＭＹＫの各色成分の画像データは、出力セレクト部３４４に与えられる。出力セレクト部３４４にはさらに、追跡パターン生成部３４３から出力されるパターン付加信号と、ＵＣＲ・黒生成処理部３３から入力される画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋとが与えられるようになっている。
【００３６】
出力セレクト部３４４は、追跡パターン生成部３４３からパターン付加信号「１」が入力されると、そのパターン付加信号「１」に対応する画素は、所定の追跡パターンを構成する画素であるとして、当該画素についての濃度変換部３４２による変更後のＣＭＹＫの各色成分の画像データを出力処理部３５に向けて出力する。一方、出力セレクト部３４４は、追跡パターン生成部３４３からパターン付加信号「０」が入力された場合には、そのパターン付加信号「０」に対応する画素は、所定の追跡パターンを構成する画素ではないとして、ＵＣＲ・黒生成処理部３３から入力される当該画素についての画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋをそのまま出力処理部３５に向けて出力する。
【００３７】
以上の構成により、原稿画像中の高濃度かつ無彩色の画素が出力画像中において所定の追跡パターンを構成する画素に対応する場合、その画素のＣＭＹＫの各色成分の画像データとして、上記式(8)，(9)，(10)，(11)に従って生成された（追跡パターンデータが付加された）各色成分の画像データＣ''，Ｍ''，Ｙ''，Ｋ'が追跡パターン付加部３４から出力される。これにより、出力画像中の高濃度かつ無彩色の部分では、高濃度の青色画素によって追跡パターンが形成される。高濃度かつ無彩色の部分に点在する高濃度青色画素は、目立たず、人間の眼での視認が困難である。したがって、このような高濃度青色画素からなる追跡パターンの付加によって出力画像の劣化を招くおそれはない。しかも、高濃度かつ無彩色の部分に付加された高濃度青色画素からなる追跡パターンは、出力画像（複写物）をスキャナなどの画像読取装置で読み取ることによって得られる画像データに基づいて容易に抽出することができる。
【００３８】
また、原稿画像中の高濃度かつ無彩色の画素ではない画素（低濃度画素または有彩色画素）が出力画像中において所定の追跡パターンを構成する画素に対応する場合には、その画素のＹ成分の画像データＹ'が上記式(7)に従って画像データＹ''に変更されて、これにより得られるＣＭＹＫの各色成分の画像データＣ'，Ｍ'，Ｙ''，Ｋが追跡パターン付加部３４から出力される。これにより、出力画像中の低濃度部分または有彩色部分では、イエロー成分の多い画素によって追跡パターンが形成される。低濃度部分または有彩色部分では、イエロー成分の多い画素は、目立たず、人間の眼での視認が困難である。したがって、このようなイエロー成分の多い画素からなる追跡パターンの付加によって出力画像の劣化を招くおそれはない。しかも、イエロー成分の多い画素からなる追跡パターンは、出力画像（複写物）をスキャナなどの画像読取装置で読み取ることによって得られる画像データに基づいて容易に抽出することができる。
【００３９】
よって、この実施形態の構成によれば、出力画像の画質を劣化させることなく、画像読取装置によって読み取り可能な追跡パターンを出力画像に付加することができる。
【００４０】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、ディジタルカラー複写機を取り上げたが、この発明は、ディジタルカラープリンタやディジタルカラーファクシミリ装置など、入力画像データに基づくカラー画像を記録シートに出力する機能を有する装置に広く適用することができる。
【００４１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像処理装置が適用されたディジタルカラー複写機の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】追跡パターン付加部の構成を示すブロック図である。
【図３】複写物に書き込まれる追跡パターンについて説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
３      画像処理部
３４    追跡パターン付加部
３４１  画素判定部
３４２  濃度変換部
３４３  追跡パターン生成部
３４４  出力セレクト部
【図１】
2005064808.tif 000003
【図２】
2005064808.tif 000004
【図３】
2005064808.tif 000005