(57)【要約】【課題】原稿画像を、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像として再現する際に、色文字領域の画質を改善することができる画像処理装置を実現することにある。る。【解決手段】複数の色成分からなる画像を示す入力画像データを、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像を示す出力画像データに変換する際に、黒生成下色除去部１０は、色補正処理が施されたＣＭＹ信号を無彩色と有彩色の２色で出力するためのＣＭＹ信号とＫ信号の作成を行う。空間フィルタ処理部１１及び／または階調再現処理部１３は、領域分離処理部８により色文字領域として分離された領域のＫ信号とＣＭＹ信号とに異なる再現処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色成分からなる画像を示す入力画像データに２色変換処理を施すことにより、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像を示す出力画像データに変換する画像処理装置において、
上記入力画像データを構成する画素から少なくとも色文字領域と黒文字領域とを分離する領域分離処理手段と、
上記領域分離手段により色文字領域として分離抽出された画素に対し、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号と、Ｋ信号以外の信号とに異なる再現処理を行う再現処理手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記再現処理手段は、上記色文字領域として分離抽出された画素において、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号に対して、Ｋ信号以外の信号と比較してより強いエッジ強調フィルタ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
上記再現処理手段は、上記色文字領域として分離抽出された画素において、当該画素の色特性を表す色特性信号のうち黒い色を示すＫ信号に対して、階調より解像度を優先した中間調処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
複数の色成分からなる画像を示す入力画像データに２色変換処理を施すことにより、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像を示す出力画像データに変換する画像処理方法において、
上記入力画像データを構成する画素から少なくとも色文字領域と黒文字領域とを分離する領域分離処理ステップと、
上記領域分離処理ステップにて色文字領域として分離抽出された画素に対し、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号と、Ｋ信号以外の信号とに異なる再現処理を行う再現処理ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置を動作させる画像処理プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための画像処理プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２色のカラー画像処理を施して画像出力する、画像処理装置、当該画像処理装置を備えた画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＡ（オフィスオートメーション）機器のデジタル化が急速に進展し、またカラー画像出力の需要が増している。そのため、電子写真方式のデジタルカラー複写機やインクジェット方式や熱転写方式のカラープリンタ等の出力機器が、広く一般に普及してきている。これらの出力機器を用いることで、たとえば、デジタルカメラやスキャナ等の入力機器から入力された画像情報や、コンピュータ上で作成された画像情報を出力することができる。このようなカラーの出力機器の普及に伴い、カラー複写の利用機会も増えている。
【０００３】
一般的にカラー複写機は、原稿画像に対して、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４種類の色材を用いて、フルカラーの画像を出力画像として再現する。しかし、カラー複写を安価に行いたいユーザーのために、Ｋの色材とＣＭＹのうち２種類の色材とを用いるか、あるいはＫの色材とＣＭＹのうち１種類の色材とを用いて、２色のカラー画像を出力画像として再現する２色カラーコピーを行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、フルカラーの画像をより高画質に再現するために、原稿画像の特性により文字、網点、連続階調などの領域に画素を分離する領域分離処理を行い、その領域に応じて画像処理を適切に切り替えることが行われている。例えば、画像内の色文字の再現性を向上させるために、領域分離処理によって色文字領域を認識し、所定の色相範囲内にあるいか否かを判定する。この判定をすることで、色文字領域の解像度を高めるか、あるいは色再現性及び階調性を高めるかを選択し、適切な処理を行う技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４‐２９７６１０（２００４年１０月２１日公開）
【特許文献２】特開２００３‐２６４６９３（２００３年９月１９日公開）
【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、上記従来のＫの色材とＣＭＹのうち２種類の色材とを用いるか、あるいはＫの色材とＣＭＹのうち１種類の色材とを用いる２色カラーコピーの技術では、複写される原稿画像の色文字が、色相によってカラーとして再現される画素とグレー（黒）として再現される画素とに分かれる。ここで色文字の再現性を向上させるために、特許文献２に記載された技術を用いた画像処理を行うとする。この場合、領域分離処理において色文字領域として判定された画素が、出力画像においてグレーとして再現される領域には、次のような処理が行われる。つまり、上記グレーとして再現される色文字領域では、色文字用の色再現性や階調性も考慮した処理、すなわち黒文字用のフィルタ処理や階調再現処理に比べて階調性を重視したフィルタ処理（フィルタ処理には、例えば、エッジ強調処理や平滑化処理などが含まれる）や黒生成処理、中間調処理が行われる。よって、上記グレーとして再現される色文字領域では、黒の色文字領域として判定され解像度を高める処理が行われて出力される黒文字領域より、画質が劣ることになる。そのため、上記グレーとして再現される色文字領域がなす文字が、ユーザーにとって読みにくくなる場合が起こる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、原稿画像を無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像として再現する際に、色文字領域の画質を改善する、画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像処理装置は、上記課題を解決するために、複数の色成分からなる画像を示す入力画像データに２色変換処理を施すことにより、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像を示す出力画像データに変換する画像処理装置において、上記入力画像データを構成する画素から少なくとも色文字領域と黒文字領域とを分離する領域分離処理手段と、上記領域分離手段により色文字領域として分離抽出された画素に対し、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号と、Ｋ信号以外の信号とに異なる再現処理を行う再現処理手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る画像処理方法は、上記課題を解決するために、複数の色成分からなる画像を示す入力画像データに２色変換処理を施すことにより、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像を示す出力画像データに変換する画像処理方法において、上記入力画像データを構成する画素から少なくとも色文字領域と黒文字領域とを分離する領域分離処理ステップと、上記領域分離処理ステップにて色文字領域として分離抽出された画素に対し、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号と、Ｋ信号以外の信号とに異なる再現処理を行う再現処理ステップとを含むことを特徴としている。
【０００９】
上記構成および上記方法によると、入力画像データに２色変換処理を施して、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像を示す出力画像データに変換する際、つまり、２色で画像処理を行う際、領域分離手段により（あるいは領域分離ステップにて）色文字領域として分離された画素において、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号と、Ｋ信号以外のＣＭＹ信号とに異なる再現処理を行う。
【００１０】
フルカラーで画像形成を行う場合には、色文字領域と判定された画素に対しては、色文字を比較的くっきりと表すとともに階調性が損なわれない処理が行われる。一方、入力画像データに２色変換処理を施して２色で画像処理を行う場合、色文字領域と判定された画素において、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号については、黒文字領域と判定された画素と同じ処理を施し、Ｋ信号以外のＣＭＹ信号については、フルカラーで画像形成を行う場合と同じ処理を施す。例えば、赤と黒（Ｋ信号）の２色で画像形成を行う場合、緑や青の色文字はほぼ黒の色材（Ｋ信号）で表現される。従って、色文字領域と判定された画素であったとしても、Ｋ信号については、黒文字領域と判定された画素と同じ処理を施すことにより、黒文字領域と判定された画素と同等の再現性を得ることができる。また、赤い文字（ＣＭＹ信号）については、フルカラーで画像形成を行う場合と同じ処理が施されるので色文字の再現性を保つことができる。よって、色文字領域全体を読みやすくすることができる。
【００１１】
ここで、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像を示す出力画像データに変換するための「２色変換処理」とは、３原色としてＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の色材を使用する場合、ＣＫ、ＭＫ、ＹＫ、ＣＭＫ、ＣＹＫ、ＭＹＫ、の何れかの色材の組み合わせを使用して画像を形成するための出力画像データに変換することを言う。
【００１２】
また、本発明に係る画像処理装置では、上記構成に加え、上記再現処理手段は、上記色文字領域として分離抽出された画素において、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号に対して、Ｋ信号以外の信号と比較してより強いエッジ強調フィルタ処理を行ってもよい。
【００１３】
上記構成によると、色文字領域のＫ信号に対してエッジをより強調することができる。そのため、色文字領域の文字をよりくっきりと再現させることができる。なお、フィルタ処理とは、空間周波数特性を補正し、出力画像のぼやけや粒状性劣化を防ぐために行う処理である。
【００１４】
また、本発明に係る画像処理装置では、上記構成に加え、上記再現処理手段は、上記色文字領域として分離抽出された画素に対して、当該画素の色特性を表す色特性信号のうち黒い色を示すＫ信号に対して、階調より解像度を優先した中間調処理を行ってもよい。
【００１５】
ここで、中間調処理において、解像度を優先することで、シャープさのある出力画像データを生成することができ、階調性を優先することで美しいグラデーションの表現が実現できる出力画像データを生成することができる。
【００１６】
上記構成によると、出力画像データを構成する色文字領域において、該画素の色特性を表す色特性信号のうち黒い色を示すＫ信号に対して、解像度を優先させて中間調処理を行うことができる。そのため、色変換文字領域のシャープな表現を実現することができる。よって、ユーザーにとって、色文字領域からなる文字をより読みやすくすることができる。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、上記いずれかの画像処理装置を備えることを特徴としている。
【００１８】
上記構成によると、入力画像データに２色変換処理を施して２色で画像形成を行う場合、色文字領域と判定された画素に対して、Ｋ信号については、黒文字領域と判定された画素と同じ処理を施すことにより、黒文字領域と判定された画素と同等の再現性を得ることができる。よって、出力画像においてグレーとして再現される文字領域の画質を改善させることができる。
【００１９】
また、上記画像処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記画像処理装置における上記各手段として動作させることにより上記画像処理装置をコンピュータにて実現させる画像処理装置の制御プログラム、及びその画像処理装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００２０】
これらの構成によれば、画像処理装置制御プログラムを、コンピュータに読み取り実行させることによって、上記画像処理装置と同一の作用効果を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る画像処理装置は、以上のように、上記入力画像データを構成する画素から少なくとも色文字領域と黒文字領域とを分離する領域分離処理手段と、上記領域分離手段により色文字領域として分離抽出された画素に対して、当該画素の色特性を表す色特性信号のうちＫ信号と、Ｋ信号以外の信号とに異なる再現処理を行う再現処理手段とを備えている。
【００２２】
上記構成によると、入力画像データに２色変換処理を施して２色で画像処理を行う場合、色文字領域と判定された画素であったとしても、Ｋ信号については、黒文字領域と判定された画素と同じ処理を施す。このことにより、黒文字領域と判定された画素と同等の再現性を得ることができ、色文字領域と判定された画素のＣＭＹ信号については、フルカラーで画像形成を行う場合と同じ処理が施されるので色文字の再現性を保つことができる。よって、色文字領域全体を読みやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の一実施形態について図１〜図７に基づいて説明すると以下の通りである。
【００２４】
図１は、本発明の実施の一形態であるデジタルカラー複写機（画像形成装置）１の概略の構成を示すブロック図である。デジタルカラー複写機１は、図１に示すように、原稿画像を読み取るカラー画像入力装置２、入力画像データに２色変換処理を施して、無彩色成分および１つの有彩色成分からなる画像を示す出力画像データに変換する本発明に係る画像処理装置３、画像処理が施されたデータを用紙に記録するカラー画像出力装置４、及びユーザーの入力操作を受ける操作パネル１４、デジタルカラー複写機１の全体を制御する制御部１５を備えている。本実施形態のデジタルカラー複写機１は、フルカラーでの画像形成と２色のカラーでの画像形成とを行うことが可能なものとして説明するが、２色のカラーでの画像形成のみが行えるようになっていてもよい。
【００２５】
カラー画像入力装置２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電荷結合素子）、光走査ユニット、原稿載置台（全て図示せず）等を備えたスキャナ部（図示せず）により構成される。カラー画像入力装置２は、原稿画像からの反射光像を、上記ＣＣＤにてＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）のアナログ信号（アナログＲＢＧ信号）として読み取り、画像処理装置３に出力する。
【００２６】
画像処理装置３は、図１に示すように、Ａ／Ｄ変換部５、シェーディング補正部６、入力階調補正部７、領域分離処理部８、色補正部９、黒生成下色除去部１０、空間フィルタ処理部１１、出力階調補正部１２、および階調再現処理部１３を備えている。そして、前記カラー画像入力装置２で読み取られたＲＢＧのアナログ信号は、画像処理装置３内の上記各部を順に通過し、ＣＭＹＫのデジタルカラー信号として、カラー画像出力装置４へ出力される。次に画像処理装置３の各部の構成について説明する。
【００２７】
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部５は、カラー画像入力装置２により入力されたアナログＲＧＢ信号を、デジタルＲＧＢ信号に変換する。
【００２８】
シェーディング補正部６は、Ａ／Ｄ変換部５より送られてきたデジタルＲＢＧ信号に対して、カラー画像入力装置２の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施す。
【００２９】
入力階調補正部７は、シェーディング補正部６にて各種の歪みが取り除かれたＲＧＢ信号（ＲＧＢの反射率信号）を、カラーバランスを整える。またそれと同時に、濃度信号などカラー画像処理装置に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する。
【００３０】
領域分離処理部８は、入力階調補正部７から出力されたＲＧＢ信号により、画像（原稿画像）中の各画素を、例えば、黒文字領域、色文字領域、網点領域、その他（色文字、黒文字、網点領域の何れでもない下地や印画紙写真領域）領域の何れかに分離する領域分離処理を行う。領域分離処理としては、これらに限定されるものではなく、入力画像中の各画素を文字領域と網点領域に、文字領域と写真領域に分離するものであっても構わない。また、その他領域として分離するのではなく、文字領域、網点領域、写真領域、下地領域やにじみ領域に分離するようにしてもよい。また、各画素ごとに領域分離処理を行うのではなく、複数の画素よりなる矩形領域や任意形状の領域（画素群）ごとに領域分離処理を行ってもよい。なお、領域分離処理部８による領域分離処理の詳細については後述する。
【００３１】
領域分離処理部８は、上記分離した結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す領域分離信号を、黒生成下色除去部１０、空間フィルタ処理部１１、及び階調再現処理部１３へと出力する。この出力と共に、入力階調補正部７より出力された入力信号をそのまま後段の色補正部９に出力する。
【００３２】
以下では、ユーザーにより、画像出力（印刷）におけるモードとしてフルカラーコピーモードが選択された場合の各構成部の行う処理について説明する。
【００３３】
色補正部９は、原稿画像の色を忠実に再現するために、不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行う。処理方法としては、入力ＲＧＢ信号と出力ＣＭＹ信号の対応関係をＬＵＴ（Look Up Table：ルックアップテーブル）として保持する方法や、以下の式（１）のような変換行列を用いるカラーマスキング法などがある。
【００３４】
【数１】
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【００３５】
上記に色補正部９よる処理として、例えばカラーマスキング法を用いる場合には、以下の様に行う。あるＣＭＹデータと、このＣＭＹデータをカラー画像出力装置４に与えた場合に出力（印刷）される色のＬ＊ａ＊ｂ＊値と同じＬ＊ａ＊ｂ＊値をもつカラーパッチを、カラー画像入力装置２のスキャナ部が読み込んだときに得られるＲＢＧデータとの組みを多数用意する。そして、これらのデータの組みから上記式（１）に示した変換行列の係数ａ１１〜ａ３３を算出する。そして、これらの係数を用いて色補正処理を行う。なお、より精度を高めたい場合は、二次以上の高次の項を加えればよい。ここで、上記のＬ＊ａ＊ｂ＊とは、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を意味する（ＣＩＥ：Commission International de l’Eclairage：国際照明委員会、Ｌ＊: 明度、ａ＊，ｂ＊: 色度）。
【００３６】
黒生成下色除去部１０は、色補正部９による色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成と、元のＣＭＹ信号の最小値に基づいて算出される値を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理いわゆる下色除去処理とを行う。つまり、黒生成下色除去部１０は、ＣＭＹの３色信号をＣＭＹＫの４色信号に変換する。ＣＭＹの最小値に対して所定の黒生成の出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、黒生成、下色除去処理後のＣＭＹ信号をＣ’Ｍ’Ｙ’とすると、黒生成下色除去処理は以下の式（２）で表される。なお、式（２）において、ｂはあらかじめ定められた定数（０＜ｂ＜１）である。
【００３７】
【数２】
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【００３８】
領域分離処理部８からの領域分離信号に応じて黒生成の出力特性ｆ（ｘ）を切り替えることにより、画質を向上させることができる。注目画素が黒文字領域に分離されているならば、黒生成量をより大きくすることで、ＣＭＹの使用量を減らし、黒文字をより鮮明に再現させることができる。黒文字領域以外として分離されているならば、黒生成量を小さくすることで、コントラストの大きいＫトナーの使用量を減らし、むらの少ないカラーの再現を行うことができる。
【００３９】
空間フィルタ処理部１１は、黒生成下色除去部１０より入力されるＣＭＹＫ信号からなる画像データに対して、領域分離処理部８からの領域分離信号を基に、デジタルフィルタによるフィルタ処理を行う。このフィルタ処理により、空間フィルタ処理部１１は、空間周波数特性を補正し、出力画像のぼやけや粒状性劣化を防ぐように処理することができる。
【００４０】
出力階調補正部１２は、ＣＭＹＫ信号の一部である濃度信号などの信号をカラー画像出力装置４の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理を行う。
【００４１】
階調再現処理部１３は、最終的に画像データを画素毎に分離して、それぞれの階調を再現できるように処理する階調再現処理（中間調処理）を行う。ここでは、ディザ処理を行う。
【００４２】
例えば、領域分離処理部８にて黒文字領域として分離された領域には、黒文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部１１による空間フィルタ処理における鮮鋭強調処理にて高周波成分を強調する。同時に、階調再現処理部１３においては、高域周波数成分の再現に適した高解像度のスクリーンでの二値化または多値化処理である、１×１のディザマトリックスを用いたディザ処理が選択される。ここで、領域分離処理部８にて色文字領域として分離された領域は、空間フィルタ処理において強調しすぎると、ＣＭＹＫのバランスが大きく変化してしまい、色相が変化してしまうという問題がある。そのため、色文字領域として分離された領域を、黒文字領域に対して行われる空間フィルタ処理より弱い強調フィルタを用いて処理する。また、階調再現処理部１３においても、黒文字領域より階調性を考慮したスクリーンでの二値化または多値化が行われる。色文字領域として分離された場合の処理の詳細については後述する。
【００４３】
また、領域分離処理部８にて網点領域として分離された領域には、空間フィルタ処理部１１において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理を施し、階調再現処理部１３で階調性を重視したスクリーンで二値化または多値化処理を行う。また、領域分離処理部８にて写真領域として分離された領域には、階調再現処理部１３で階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化処理を行う。
【００４４】
なお、ユーザーにより、画像出力におけるモードとして２色カラーモードが選択された場合の色補正部９、黒生成下色除去部１０、空間フィルタ処理部１１、及び階調再現処理部１３の行う処理については後述する。出力階調補正部１２の行う処理については、２色カラーモードが選択された場合でも、上記フルカラーコピーモードが選択された場合と同じである。
【００４５】
上述した各処理が施された画像データは、一旦記憶部（図示せず）に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置４に入力される。なお、以上の処理は制御部１５であるＣＰＵ（Central Processing Unit）により制御される。
【００４６】
カラー画像出力装置４は、画像処理装置３により入力された画像データを記録媒体（例えば紙等）上に出力する。カラー画像出力装置４として、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いた画像出力装置等を挙げることができる。しかし、その記録方式は特に限定されるものではない。
【００４７】
操作パネル１４は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示部とボタン・テンキー等の操作部（全て図示せず）とが一体化されたタッチパネル（図示せず）等により構成され、ユーザー指示を受け付ける。なお、表示部と操作部と別々に備えていても構わなく、タッチパネルでなくてもかまわない。操作パネル１４より入力された情報に基づいて、カラー画像入力装置２、画像処理装置３、及びカラー画像出力装置４の動作が制御される。ユーザーは、操作パネル１４を介して、デジタルカラー複写機１に対して指示を入力することができる。例えば、カラー画像出力装置４から出力される画像のカラーモードを選択することができ、フルカラー、２色カラー、モノクロなどを選択することができる。また、操作パネル１４は、ユーザーに対し、印刷処理の経過や結果等を示す機能を有していてもよい。
【００４８】
次に領域分離処理部８の行う領域分離処理の詳細について説明する。領域分離処理としては、例えば、特開２００２−２３２７０８（２００２年８月１６日公開）に開示されている方法を用いることができる。この方法では、画像データにおける各画素を黒文字領域、色文字領域、網点領域、その他（下地・写真）領域に分離することができる。
【００４９】
図２は、領域分離処理部８の構成を示すブロック図である。領域分離処理部８は、領域判定部８１、有彩／無彩判定部８２、および領域分離信号生成部８３を含んでいる。領域判定部８１は、入力階調補正部７からの原稿画像データを表すＲ（レッド）信号、Ｇ（グリーン）信号およびＢ（ブルー）信号に基づいて、原稿画像データが表す原稿画像の各画素が文字領域、網点領域および写真領域のどの画像領域に属するかを判定する。すなわち各画素に対して、どの画像領域に属するかを表す識別データを与える。
【００５０】
領域判定部８１により、原稿画像データは、文字領域、網点領域および写真領域の画像データに、分離され、抽出される。次に領域判定部８１により、原稿画像データを文字領域、網点領域および写真領域に分離する方法（領域判定方法）を説明する。
【００５１】
領域判定部８１は、注目画素を含むｎ×ｍのブロック（ｎおよびｍは自然数、例えば、１５×１５のブロック）における最小濃度値と最大濃度値の差分である最大濃度差と、隣接する画素の濃度差の絶対値の総和である総和濃度繁雑度とを算出する。そして、これら算出した値と、予め定められる複数の閾値と比較する。比較することにより、その他領域（下地領域・印画紙（写真）領域）と文字エッジ領域と網点領域とに分離する。ここで、領域判定部８１が行う領域分離は、下記（１）〜（３）の判断基準に基づく。
（１）下地領域の濃度分布では、通常、濃度変化が少ないので、最大濃度差及び総和濃度繁雑度はともに非常に小さくなる。また、写真領域の濃度分布は、滑らかな濃度変化をしており、最大濃度差及び総和濃度繁雑度はともに小さく、かつ、下地領域よりは多少大きくなる。
（２）網点領域の濃度分布では、最大濃度差は網点によりさまざまであるが、総和濃度繁雑度が網点の数だけ濃度変化が存在するので、最大濃度差に対する総和濃度繁雑度の割合が大きくなる。従って、最大濃度差と文字・網点判定閾値（文字及び網点領域を判定するための閾値、上記複数の閾値の１つ）との積よりも総和濃度繁雑度が大きい場合には、網点画素であると判別することが可能である。
（３）文字領域の濃度分布では、最大濃度差が大きく、それに伴い総和濃度繁雑度も大きくなるが、網点領域よりも濃度変化が少ない。そのため、網点領域よりも総和濃度繁雑度は小さくなる。従って、最大濃度差と文字・網点判定閾値との積よりも総和濃度繁雑度が小さい場合には、文字領域の画素であると判別することが可能である。
【００５２】
上記のような判断基準に基づき、領域判定部８１の行う領域分離の方法について説明する。
【００５３】
はじめに、上記のように算出した最大濃度差と最大濃度差閾値との比較、及び、上記のように算出した総和濃度繁雑度と総和濃度繁雑度閾値との比較を行う。そして、最大濃度差が最大濃度差閾値よりも小さく、かつ、総和濃度繁雑度が総和濃度繁雑度閾値よりも小さいと判断したときは、注目画素はその他領域（下地・写真領域）であると判定する。上記以外の判断をした場合は、文字・網点領域であると判定する。
【００５４】
また、文字・網点領域であると判断した場合、算出した総和濃度繁雑度と最大濃度差に文字・網点判定閾値を掛けた値との比較を行う。この比較で、総和濃度繁雑度の方が小さければ文字領域であると判定し、総和濃度繁雑度の方が大きければ、網点領域であると判定する。
【００５５】
以上のような領域判定が原稿画像データにおける全ての画素について、注目画素にあてはめて、行われる。その後、領域判定部８１は、領域判定した結果として、領域判定された画素が文字領域、網点領域、写真領域のどの領域に属するかを表す領域判定信号を、領域分離信号生成部８３に与える。
【００５６】
有彩／無彩判定部８２は、入力階調補正部７からの原稿画像データを構成する画素について、注目画素が有彩色を表す画素なのか無彩色を表す画素なのかを判定する。そして、有彩／無彩判定部８２は、判定結果を有彩／無彩判定信号として領域分離信号生成部８３へ与える。
【００５７】
有彩／無彩判定部８２が行う有彩色あるいは無彩色の判定に用いられる閾値を、図３を用いて説明する。有彩／無彩判定部８２は、Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号に基づいて、注目画素の各色成分の濃度値の最大値ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と最小値ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）との差Δを、予め定めてある閾値と比較する。例えば、図３に示すように、赤（Ｒ）の色成分の濃度値が最大値であって、青（Ｂ）の色成分の濃度値が最小値である場合、これらの色成分の濃度値の差Δが閾値と比較される。有彩／無彩判定部８２は、上記差Δが閾値以上である場合、注目画素は有彩色を表す画素であると判定する。また、閾値よりも小さい場合、注目画素は無彩色を表す画素であると判定する。そして、有彩／無彩判定部８２は、この判定結果を表す有彩／無彩判定信号を、領域分離信号生成部８３に与える。
【００５８】
領域分離信号生成部８３は、領域判定部８１と有彩／無彩判定部８２とから与えられる領域判定信号と有彩／無彩判定信号とに基づき、各画素を黒文字領域、色文字領域、網点領域、写真領域のどの領域に属するかを判定する。そして、領域分離信号生成部８３は、その判定結果を領域分離信号として黒生成下色除去部１０、空間フィルタ処理部１１、および階調再現処理部１３へ与える。
【００５９】
領域分離信号生成部８３は、以下の判断基準に基づき注目画素が属する領域を決定する。つまり、注目画素が属する領域について、
「領域判定信号が文字領域」かつ「有彩／無彩判定信号が有彩色」であるならば、色文字領域、
「領域判定信号が文字領域」かつ「有彩／無彩判定信号が無彩色」であるならば、黒文字領域、
「領域判定信号が網点領域」であるならば、網点領域、
「領域判定信号がその他領域」であるならば、その他領域、
であると決定する。
【００６０】
次に、ユーザーにより、画像出力におけるモードとして２色カラーコピーモードが選択された場合の色補正部９、黒生成下色除去部１０、空間フィルタ処理部１１、及び階調再現処理部１３の行う処理について説明する。
【００６１】
ユーザーが画像出力のモードとして２色カラーコピーモードを選択した場合、色補正部９および黒生成下色除去部１０は、入力画像データを２色カラーのデータへと変換する。すなわち、黒生成下色除去部１０は、フルカラーコピーモードと同じ処理により算出されたＣＭＹＫ信号（以下、Ｃ１Ｍ１Ｙ１Ｋ１信号と記す）から、２色で出力するためのＣＭＹＫ信号（以下、Ｃ２Ｍ２Ｙ２Ｋ２信号と記す）の作成を行う。黒生成下色除去部１０が行う変換方法としては、例えば、特開平１１−１８７２７９に記載の方法を用いることができ、以下の式（３）に基づき入力画像データは２色カラーのデータへと変換される。なお、式（３）において、ｃ１１からｃ４８は予め定めた定数である。
【００６２】
【数３】
2007142652.tif 000005
【００６３】
例えば、出力される２色として赤と黒とが選択された場合はＣ２＝０、Ｍ２＝Ｙ２となるように定数を決めておき、式（４）を用いて算出される。式（４）において、ｄ１１からｄ２８は予め定めた定数である。
【００６４】
【数４】
2007142652.tif 000006
【００６５】
空間フィルタ処理部１１では、領域分離処理部８からの領域分離信号に応じて、使用するフィルタを切り替える。フルカラーコピーモードが選択されている場合は、黒文字領域と判定された画素では、ＣＭＹＫプレーンに対して、図４（ａ）に示すような強い強調フィルタを用いる。また、色文字領域と判定された画素では、ＣＭＹＫプレーンに対して、図４（ｂ）のような弱い強調フィルタを用いる。２色カラーコピーモードが選択されている場合は、黒文字領域と判定された画素では、フルカラーコピーモードと同じ処理、すなわち図４（ａ）のフィルタ処理をＣＭＹＫの各色プレーンに行う。また、色文字領域と判定された画素では、ＣＭＹプレーンに対してはフルカラーコピーモードと同じ処理、すなわち図４（ｂ）のフィルタを用いた処理を行う。そして、Ｋプレーンに対しては黒文字領域と同じ図４（ａ）の強い強調フィルタを使用した処理を行う。ここで、図４（ａ）及び（ｂ）に示す強調フィルタは、注目画素を中心とした３×３の領域の画素に、それぞれの画素の濃度値の重み付けの値が記載されているものである。この強調フィルタを用いて、注目画素の濃度値が決定される。
【００６６】
２色カラーとして赤および黒が選択された２色カラーコピーモードでは、赤い色文字領域はほぼＭＹトナー（色材）のみで再現され、それ以外の色文字領域（例えば緑や青の色文字領域）はほぼＫトナーのみで再現される。そのため、２色カラーコピーモードでは、領域分離処理部８における領域分離処理で色文字領域と判定された画素であっても、Ｋプレーンにのみ黒文字と同じ強調フィルタを用いることで、黒文字領域と判定された画素と同等の再現性を得ることができる。また、色文字領域と判定された赤い文字領域にはＫがほとんど使われず、ＣＭＹプレーンにはフルカラーの色文字と同じフィルタ処理を行うことで色文字の再現性は保たれる。
【００６７】
階調再現処理部１３は、領域分離処理部８からの領域分離信号に応じて、使用するディザマトリックスを切り替える。フルカラーコピーモードの場合は、黒文字領域と判定された画素においては、Ｋプレーンに対して、図５（ａ）に示すような１×１のディザマトリックスを使用して階調より解像度を優先した再現処理を行う。この再現処理により、黒文字をくっきり再現することができる。また、色文字領域と判定された画素においては、Ｋプレーンに対して図５（ｂ）に示すような２×２のディザマトリックスを使用し、階調性も考慮した再現を行う。
【００６８】
２色カラーコピーモードの場合は、領域分離処理部８における領域分離処理で色文字領域と判定された画素であっても、Ｋプレーンに対しては、図５（ａ）のような１×１のディザマトリックスを使用して、階調より解像度を優先した再現処理（中間調処理）を行い、文字の再現を行う。例えば、２色カラーとして赤および黒が選択された場合には、赤い色文字領域はほぼＭＹトナーのみで再現され、それ以外の色文字領域（例えば緑や青い色文字領域）はほぼＫトナーのみで再現される。そのため、２色カラーコピーモードでは、領域分離処理部８における領域分離処理で色文字領域と判定された画素であっても、Ｋプレーンにのみ黒文字領域の画素と同じディザ処理を行うことで、黒文字領域と判定された画素と同等の再現性を得ることができる。また、色文字領域と判定された赤い文字領域の画素では、ＣＭＹプレーンにはフルカラーの色文字と同じディザ処理を行うことで色文字の再現性は保たれる。なお、ここでは、Ｃのトナーについては、Ｃ信号として０が出力されるため、０としてディザ処理が行われる。結果的にはＣトナーは出力されないため、赤と黒のみからなる二色の画像として再現される。
【００６９】
次に、空間フィルタ処理部１１におけるフィルタ処理の流れについて図６のフローチャートを用いて説明する。
【００７０】
はじめに、Ｓ１０において、注目画素の領域分離信号が、黒文字領域かどうか、すなわち領域分離処理部８での領域分離処理において黒文字領域と判定されたかどうか、を判定する。黒文字領域であると判定した場合は（Ｓ１０においてＹＥＳ）、Ｓ１４にて黒文字領域用のフィルタ処理を行う。黒文字領域でないと判定した場合は（Ｓ１０においてＮＯ）、Ｓ１１にて、注目画素が色文字領域かどうかを調べる。Ｓ１１では、注目画素が、領域分離処理部８での領域分離処理において色字領域と判定されたかどうか、を判定する。色文字領域であると判定した場合は（Ｓ１１においてＹＥＳ）、Ｓ１５にて２色カラーコピーモードが選択されているかどうかを判定する。２色カラーコピーモードであると判定した場合は（Ｓ１５においてＹＥＳ）、Ｓ１６にて、ＣＭＹプレーンに色文字用フィルタ処理を行い、Ｓ１７にて、Ｋプレーンに黒文字用フィルタ処理を行う。
【００７１】
Ｓ１５において２色カラーコピーモードでないと判断した場合は（Ｓ１５においてＮＯ）、Ｓ１８にて色文字用フィルタ処理を行う。
【００７２】
Ｓ１１で注目画素が色文字領域ではないと判断した場合は、Ｓ１２で網点領域かどうかを判定する。網点領域であると判定した場合は（Ｓ１２においてＹＥＳ）、Ｓ１９にて網点領域用フィルタ処理を行う。網点領域でないと判定した場合は（Ｓ１２においてＮＯ）、Ｓ１３にて、その他領域用フィルタ処理を行い、フィルタ処理を終了する。以上により、空間フィルタ処理部１１におけるフィルタ処理が終了する。
【００７３】
次に、階調再現処理部１３における階調再現処理の流れについて図７のフローチャートを用いて説明する。
【００７４】
はじめに、Ｓ２０において、注目画素の領域分離信号が黒文字領域かどうかを調べる。つまり、領域分離処理部８での領域分離処理において黒文字領域と判定されたかどうかを判定する。黒文字領域であると判定した場合は（Ｓ２０においてＹＥＳ）、Ｓ２４にて黒文字領域用の階調再現処理を行う。黒文字領域でないと判定した場合は（Ｓ２０においてＮＯ）、Ｓ２１にて注目画素が色文字領域かどうかを調べる。Ｓ２１では、注目画素が、領域分離処理部８での領域分離処理において色文字領域と判定されたかどうか、を判定する。
【００７５】
Ｓ２１にて色文字領域であると判定した場合は（Ｓ２１においてＹＥＳ）、Ｓ２５にて２色カラーコピーモードが選択されているかどうかを判定する。２色カラーコピーモードであると判定した場合は（Ｓ２５においてＹＥＳ）、Ｓ２６にてＣＭＹプレーンに色文字用階調再現処理を行い、Ｓ２７にてＫプレーンに黒文字用階調再現処理を行う。
【００７６】
Ｓ２５において２色カラーコピーモードでないと判定した場合は（Ｓ２５においてＮＯ）、Ｓ２８にて色文字用階調再現処理を行う。Ｓ２１において注目画素が色文字領域ではない場合は（Ｓ２１においてＮＯ）、Ｓ２２において網点領域かどうかを判定する。網点領域であると判定した場合は（Ｓ２２においてＹＥＳ）、Ｓ２９にて網点領域用階調再現処理を行う。網点領域でないと判定した場合は（Ｓ２１においてＮＯ）、Ｓ２３でその他領域用階調再現処理を行い、階調再現処理を終了する。以上により、階調再現処理部１３における階調再現処理が終了する。
【００７７】
本発明に係る画像処理方法（２色カラーコピーモードでのフィルタ・階調再現の処理方法）をソフトウェア（アプリケーションプログラム）として実現してもかまわない。すなわち、画像処理装置３は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。この場合、２色カラーコピーモードでのフィルタ処理及び階調再現処理を実現するソフトウェアを組み込んだプリンタ・ドライバをコンピュータに設けることができる。
【００７８】
上記の例として、図８を用いて、２色カラーコピーモードでのフィルタ処理及び階調再現処理について以下に説明する。図８に示すように、コンピュータ２０には、プリンタ・ドライバ２１、通信ポートドライバ２２、および通信ポート２３が組み込まれている。また、プリンタ・ドライバ２１は、色補正部９、空間フィルタ処理部１１、階調再現処理部１３、プリンタ言語翻訳部２８を有している。色補正部２５、空間フィルタ処理部２６、階調再現処理部２７は、それぞれ、図１で示した色補正部９、空間フィルタ処理部１１、階調再現処理部１３と同様の処理を行う。また、コンピュータ２０は、プリンタ（画像出力装置）２４と接続されており、プリンタ２４は、コンピュータから出力された画像データに応じて画像出力するようになっている。
【００７９】
コンピュータ２０において各種のアプリケーションプログラムを実行することにより生成された画像データは、色補正部２５、階調再現処理部２７にて上述の処理がなされる。なお、ここでは、色補正部２５にて黒生成下色除去処理が行われる。つまり、色補正部２５には、図１に示す色補正部９と黒生成下色除去部１０とが有する機能が含まれる。上記処理がなされた画像データは、プリンタ言語翻訳部２８にてプリンタ言語に変換され、通信ポートドライバ２２、通信ポート（例えばＲＳ２３２Ｃ・ＬＡＮ等）２３を介してプリンタ２４に入力される。プリンタ２４は、プリンタ機能の他に、コピー機能およびファックス機能を有するデジタル複合機であってもよい。
【００８０】
本発明は、上述した機能を実現するソフトウェアである画像処理装置３の制御プログラム（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体として提供することもできる。この結果、上記２色カラーコピーモード用の画像処理を行うプログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【００８１】
記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示しないメモリ、例えばＲＯＭのようなプログラムメディアであってもよく、図示しない外部記憶装置としてのプログラム読取装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。
【００８２】
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、プログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。この場合、ダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【００８３】
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク等の磁気ディスク、並びにＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）／フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【００８４】
また、インターネットを含む通信ネットワークと接続可能なシステム構成とし、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別の記録媒体からインストールされるものであってもよい。上記通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エクストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラム（プログラムコード）が電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【００８５】
上記記録媒体は、デジタルカラー画像形成装置やコンピュータシステム（またはＣＰＵやＭＰＵ）に備えられるプログラム読み取り装置により読み取られることで、上述した本発明にかかる２色カラーコピーモード用の画像処理方法が実行される。
【００８６】
なお、上記コンピュータシステムは、フラットベッドスキャナ・フィルムスキャナ・デジタルカメラなどの画像入力装置、所定のプログラムがロードされることにより上記画像処理方法など様々な処理が行われるコンピュータ、コンピュータの処理結果を表示するＣＲＴディスプレイ・液晶ディスプレイなどの画像表示装置およびコンピュータの処理結果を紙に出力するプリンタより構成される。さらには、ネットワークを介してサーバなどに接続するための通信手段としてのネットワークカードやモデムなどが備えられる。
【００８７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の画像処理装置は、入力画像データに対して、無彩色成分および１つの有彩色成分の２色で画像出力を行うカラー複写機やカラープリンタ等の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の一形態であるデジタルカラー複写機の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態の領域分離部の構成を示すブロック図である。
【図３】注目画素の各色成分の濃度値の最大値と最小値との差Δを示す図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の空間フィルタ処理部が行うフィルタ処理に用いられる強調フィルタの一例を示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の階調再現処理部が行う階調再現処理に用いられるディザマトリックスの一例を示す図である。
【図６】本実施の形態の空間フィルタ処理部が行うフィルタ処理のフローチャートである。
【図７】本実施の形態の階調再現処理部が行う調再現処理のフローチャートである。
【図８】本発明に係る画像処理装置を適用する、図１とは異なる例の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９０】
１      デジタルカラー複写機（画像形成装置）
２      カラー画像入力装置
３      画像処理装置
４      カラー画像出力装置
８      領域分離処理部（領域分離処理手段）
１０      黒生成下色除去部
１１      空間フィルタ処理部（再現処理手段）
１３      階調再現処理部（再現処理手段）
１４      操作パネル
１５      制御部
【図１】
2007142652.tif 000007
【図２】
2007142652.tif 000008
【図３】
2007142652.tif 000009
【図４】
2007142652.tif 000010
【図５】
2007142652.tif 000011
【図６】
2007142652.tif 000012
【図７】
2007142652.tif 000013
【図８】
2007142652.tif 000014