JP2006238024A - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣＳ機能を用いる際のカラー／モノクロ両出力の画質劣化を抑制すると共に、コピータイムの時間を短縮し、ＡＣＳ機能を用いない場合でも、色変換回路の規模を縮小し、それに伴うコストを削減する。
【解決手段】画像認識部１０６では、原稿画像が有彩色画像であるか無彩色画像であるかを判定する。これと同時に、ＲＧＢ画像信号を色変換部１０３によってＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｌｋ画像信号に変換し、Ｌｋ、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順で色材信号を生成する。Ｌｋ、Ｋ生成処理をモノクロとカラーで共通化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、モノクロ／カラー出力モード、もしくは文字／写真出力モードを備えたカラー画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関し、例えばカラーファクシミリ、カラープリンタ、カラー複写機などのカラー画像出力装置などに好適な技術に関する。

近年、デジタルカラー複写機等のカラー画像処理装置においては、画像のカラー出力とともに、モノクロ出力もできるようになっている。カラー出力においては、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の色材を用いてカラー出力を行い、また、モノクロ出力の場合には、ブラック色材のみを用いて出力するのが一般的である。モノクロ原稿をカラー出力すると、ＣＭＹＫ４色の色材を用いて出力することになるため、一般的には色材の使用量が増加することになり、また、色変換の精度によっては、モノクロではなく、色づいた画像を出力してしまうことになる。これをブラック１色で出力することにより、色づきすることなく、モノクロ画像を再生することができる。

また、自動カラー／モノクロ出力選択機能（ACS：Auto Color Selection）が備わっているものもある。この機能は、原稿がカラー原稿であるか、モノクロ原稿であるかを原稿の特徴から自動的に判定し、カラー出力を行うか、モノクロ出力を行うかを選択する機能である。特に、複数の原稿を一度に複写するような場合で、カラー原稿とモノクロ原稿が混じっているような場合には、非常に便利な機能である。

ＡＣＳ機能を使用する場合、原稿をプレスキャンして原稿色を判定する方式と、プレスキャンを行うことなく原稿色を判定しながら、出力画像の形成を行う方式とがある。後者の方式は、前者の方式に比べて、プレスキャン時間がなくなるため、出力までの時間が短いというメリットがある。ただし、原稿色を判定する工程と並行して出力画像の形成を行うため、カラーとモノクロで共通な処理を行う必要がある。例えば、特許文献１においては、原稿色判定と並行してＫ色材用の画像を生成し、原稿色がカラーの場合は、続いてＣＭＹ色材用の画像を生成し、カラー画像生成を行い、原稿色がモノクロの場合は、Ｋ色材の画像を生成したところで処理を終了し、Ｋ一色のモノクロ画像生成を行う。

ここで、カラー出力の際の黒画像生成について説明する。一般的な方法として、下色除去（UCR：Under Color Removal）処理がある。まず、入力信号がスキャナにより読み取られたＲＧＢ画像であるとすると、反射率信号から濃度信号への変換を行い、ＲＧＢの補色であるＣＭＹ信号へ変換する。次に、ＣＭＹ信号から、最小値ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）を下色成分として抽出し、下色成分の全てもしくは一部をＫ信号で置き換える。これを下色除去処理と呼ぶ。例えば、以下のような式に基づいて行う。ただし、ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）がβ以下のときは、墨生成しない。
ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＞βのとき、
Ｃ’＝Ｃ−γ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）−β｝
Ｍ’＝Ｍ−γ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）−β｝
Ｙ’＝Ｙ−γ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）−β｝
Ｋ’＝α｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）−β｝
（α，β，γは定数）
これらの式において、α，β，γは、墨生成量を調整するパラメータである。通常、画像が文字やグラフのような中間の階調レベルの少ない文字画像か、階調が豊かな写真画像かで、異なった墨生成を行うことが多い。文字画像を重視する場合、特に黒文字の品質を重視するため、下色成分を全てＫで置き換える１００％ＵＣＲ、すなわち前記式でα＝１，β＝０，γ＝１とする処理を行う。一方、写真画像を重視する場合、特にハイライトでＫを多く入れると、画像のざらつきが目立つため、ハイライトでは墨生成を行わないように設定する。すなわち、前記式でβをある程度大きな値としておく。

これらの墨処理の切り換えは、例えば、「文字モード」と「写真モード」といった出力モードを用意しておき、ユーザが選択するようになっていることが多い。例えば、前記した、共通のＫ画像生成を行うＡＣＳ機能を用いて画像出力する場合、文字画像であれば、文字モードを選択することにより、Ｋをハイライトから１００％ＵＣＲで生成しているため、モノクロ出力であっても良好な黒文字画像が生成できる。しかし、写真画像であれば、「写真モード」を選択することにより、Ｋをハイライトでは生成しない設定となるために、モノクロ出力はハイライトで白く抜けた画像になってしまう。これを回避するために、ＡＣＳ機能を用いる際には、写真モードに対しても１００％ＵＣＲか、それに近い設定をする方法がある。この場合、モノクロ出力の問題は解決するが、これでは、前述のように、カラー写真画像を出力する場合に、ハイライトでざらつきの目立つ、品質の悪い画像となってしまう。

この問題を解決するために、特許文献２では、ＡＣＳ機能を用いる場合に、文字画像であり、かつモノクロ画像のときのみＫ一色で画像出力を行い、カラー画像であるか、または写真画像の場合には、ＣＭＹＫ４色で画像出力を行う。すなわち、写真画像であり、かつモノクロ画像の場合には、ＣＭＹＫ４色で画像出力を行うことによって、ハイライトで白く抜ける問題を解決している。

特許第２８８７０４４号公報 特開平１０−１５５０７６号公報

しかし、特許文献２の方法では、ＡＣＳ機能を用いる場合には、モノクロ写真画像をＫ一色で出力することができず、ＣＭＹＫ４色で出力することになる。そのため、出力環境等により、ＣＭＹの濃度が変動した場合、色づいた画像を出力してしまうことになる。また、ＣＭＹＫ４色再生のため、一般的には、色材の使用量が増加し、Ｋ一色再生に比べてコストがかかってしまう。

本発明は上記した問題点を解決するためになされたもので、
本発明の目的は、ＡＣＳ機能を用いる際のカラー／モノクロ両出力の画質劣化を抑制すると共に、コピータイムの時間を短縮し、また、ＡＣＳ機能を用いない場合でも、色変換回路の規模を縮小し、それに伴うコストを削減した画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

請求項１、２、１１、１２、１５、１６では、カラー／モノクロ両出力の画質劣化を抑制しつつ、色変換処理の共通化を行うことによって、色変換回路規模の縮小と、それに伴うコスト削減を目的とする。

請求項３、４、１３〜１６では、文字／写真それぞれに応じた両出力モードの画質劣化を抑制しつつ、処理の共通化を行うことによって、色変換回路規模の縮小と、それに伴うコスト削減を目的とする。

請求項５では、無彩色色材を１種類しか用いない場合は、最も濃度の濃い黒を用いることによって、ダイナミックレンジの広い画像に対応することを目的とする。

請求項６では、ＡＣＳ機能を用いる際のカラー／モノクロ両出力の画質劣化の抑制、およびコピータイムの時間短縮を目的とする。

請求項７では、文字画像か写真画像かを判定する画像種判定を行い、それぞれに適した出力を行う場合に、両出力の画質劣化の抑制、およびコピータイムの時間短縮を目的とする。

請求項８では、無彩色色材を最大量用いる条件で色変換することによって、モノクロ画像もしくは文字画像の出力を適切にすることを目的とする。

請求項９では、画像種判定を画素もしくはブロック単位で行うことにより、文字と写真の混在した画像を適切に出力することを目的とする。

請求項１０では、画像種判定をページ単位で行うことにより、文字画像、写真画像のそれぞれを適切に判定し、出力することを目的とする。

本発明は、入力画像をカラー出力するカラー出力モードと、入力画像をモノクロ出力するモノクロ出力モードを備えた画像処理装置において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する色変換手段をもち、前記色変換手段は、前記モノクロ出力モードとカラー出力モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、カラー出力モードの場合には、前記色変換手段により変換された前記複数の色材信号のすべてを用いて画像出力し、モノクロ出力モードの場合には、前記色変換手段により変換された前記複数の色材信号のうち、濃度の異なる複数の無彩色色材を用いて画像出力することを最も主要な特徴とする。

請求項１、２、１１、１２、１５、１６の発明によれば、カラー／モノクロ両出力の画質劣化を抑制しつつ、色変換処理の共通化を行うことによって、色変換回路規模の縮小と、それに伴うコスト削減が可能となる。

請求項３、４、１３〜１６の発明によれば、文字／写真それぞれに応じた両出力モードの画質劣化を抑制しつつ、処理の共通化を行うことによって、色変換回路規模の縮小と、それに伴うコスト削減が可能となる。

請求項５の発明によれば、無彩色色材を１種類しか用いない場合は、最も濃度の濃い黒を用いることによって、ダイナミックレンジの広い画像に対応することが可能となる。

請求項６の発明によれば、カラー／モノクロ両出力の画質劣化を抑制しつつ、色変換処理の共通化を行うことによって、ＡＣＳ機能を用いる際のカラー／モノクロ両出力の画質劣化の抑制、およびコピータイムの時間短縮が可能となる。

請求項７の発明によれば、文字／写真それぞれに応じた両出力モードの画質劣化を抑制しつつ、処理の共通化を行うことによって、文字画像か写真画像かを判定する画像種判定を行い、それぞれに適した出力を行う場合に、両出力の画質劣化の抑制、およびコピータイムの時間短縮が可能となる。

請求項８の発明によれば、無彩色色材を最大量用いる条件で色変換することによって、モノクロ画像もしくは文字画像の出力を適切にすることが可能となる。

請求項９の発明によれば、画像種判定を画素もしくはブロック単位で行うことにより、文字と写真の混在した画像を適切に出力することが可能となる。

請求項１０の発明によれば、画像種判定をページ単位で行うことにより、文字画像、写真画像のそれぞれを適切に判定し、出力することが可能となる。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

実施例１：
本実施例は、カラー複写機であり、画像の特徴に応じてカラー／モノクロ出力を自動判定するＡＣＳ機能を備えている。図１は複写機の概略図を示す。本カラー複写装置は、従来のカラーイメージセンサーによりカラー原稿を画素ごとに色分解し、電気信号としてデジタル的に読み取り、カラーレーザビームプリンター部で、電子写真方式によりフルカラープリント画像を得るものである。

図１のＡは画像読み取り部、Ｂは画像プリント部に相当する。画像読み取り部Ａでは、原稿露光ランプ２により、原稿台上に配されたカラー原稿１が照明され、カラー原稿より反射したカラー反射光像は、原稿に対して平行に移動してスキャンするカラーイメージセンサー３上に結像する。カラーイメージセンサー３で画素ごとに色分解されたカラー画像信号は、カラー信号処理回路４で、信号処理され、ケーブル２９を通じて、画像処理回路５に入力される。画像処理回路５では、入力信号のディジタル化、色信号のディジタル画像処理により色情報分解したのち、ディジタル画像信号を、画像プリント部Ｂへ送出する。画像処理回路５での処理については後述する。ケーブル６を介して、プリント部へ送出された画像データに応じて、半導体レーザードライブ部７より、半導体レーザー８を変調して、感光ドラム１１上に、ラスター状に、色分解された単色潜像を形成する。形成された潜像は現像装置のライトブラック２１’、ブラック２１、イエロー２２、マゼンタ２３、シアン２４の各現像器において、顕像化され（現像）、色分解トナー像が感光ドラム１１上に形成される。

一方、カセット１７より、コピー紙は給紙され、レジストローラ１８で画像先端のタイミング調整を行い転写ドラム１２上に静電吸着により巻き付けられ、前述した色分解トナー像に同期して、コピー紙にトナーが転写される。

図１から明らかな様に一回の画像形成工程では、１色分の画像しか形成されないので、原稿の色分解工程を、トナーの色数分、即ち、Ｌｋ（ライトブラック）、Ｋ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の５回分繰り返し、また、同様に各々の色分解に同期して、各色成分に応じた、潜像形成→現像→転写の工程も繰り返す事になる。こうして、コピー紙は転写ドラム１２に巻き付いたまま、５色分の転写を終えるべく５回転したのち、分離爪１３により強制的にドラム１２からコピー紙は剥離され、熱圧力定着ローラー１５，１６へと導かれ、コピー紙上の複数色のトナー画像は、定着されて機外へ排出される。上記の各工程により１枚のフルカラー複写の一連の工程が終了する。

画像処理回路５内での処理ブロック図を図２に示す。入力ＲＧＢ信号は２つに分けられ、色変換処理フローと、画像認識フローに入力される。画像認識フローでの処理については後述する。色変換フローは、スキャナγ補正部１０１、フィルタ処理部１０２、色変換部１０３、プリンタγ補正部１０４、中間調処理部１０５、等の処理を順次行う。スキャナγ補正部１０１では、画像読取部（スキャナ）で読み取った反射率に比例した画像信号ＲＧＢを、濃度に比例する画像信号ＲＧＢに変換する。フィルタ処理部１０２では、平滑化、文字エッジ部の強調等を行うことによって、ノイズの除去、文字画像の鮮明化等、画質向上のための変換を行う。色変換部１０３では、ＲＧＢ信号として読み取られた画像信号を、色材信号であるＣＭＹＫＬｋ（シアン、マゼンタ、イエロ−、ブラック、ライトブラック）に変換する。具体的な処理については後述する。プリンタγ補正部１０４では、後段の中間調処理部１０５および画像出力部の出力特性を考慮して、画像信号の補正を行う。中間調処理部１０５では、ディザ法、誤差拡散法等を用いて、多値である入力階調数を、通常それより小値である出力階調数で表現するための処理を行う。

色変換部１０３の処理については、従来は、ＲＧＢ信号からＣＭＹＫ信号への変換であるが、本実施例では、無彩色を再現する色材として、通常のブラック色材に加えて、より濃度の薄いライトブラック（Ｌｋ）色材を用いる。よって、ＲＧＢ信号からＣＭＹＫＬｋへの変換となる。ここでは、変換フローとして、まずＲＧＢからＣＭＹへの色変換処理を行い、そこから下色除去処理およびＫＬｋ生成処理によって、ＣＭＹＫＬｋ信号を生成する。処理ブロック図を図３に示し、以下に、各処理について説明する。

ＲＧＢからＣＭＹへの変換は、３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）２０１を用いた補間演算により変換する。例えば図４のように、入力ＲＧＢ空間をＲＧＢそれぞれ等間隔に４分割し、ＲＧＢ＝（０，０，０），（６４，０，０），（１２８，０，０），・・・，（２５５，０，０），（０，６４，０），（６４，６４，０），・・・，（１９２，２５５，２５５），（２５５，２５５，２５５）の各ＲＧＢに対して変換後の出力ＣＭＹ信号値を３次元ＬＵＴとして保持する。任意のＲＧＢ信号が入力されると、その信号を含む格子を構成する８つの格子点の出力信号値を用いて線形補間演算により出力信号を算出する。ただし、６点を用いる三角柱補間、４点を用いる四面体補間等、ＬＵＴを用いて補間することの可能な他の方法を用いてもよい。また、図４では分割数が４であるが、色変換精度を良くするため、１６や３２等のより多い分割数のＬＵＴが用いてもよい。

次にＣＭＹからＣＭＹＫＬｋへの変換処理２０２として、次のような式に基づいて、下色除去処理および、ＫＬｋ生成処理を行う。
Ｋ＿ｍｉｄ＝ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）
Ｃ’＝Ｃ−Ｋ＿ｍｉｄ
Ｍ’＝Ｍ−Ｋ＿ｍｉｄ
Ｙ’＝Ｙ−Ｋ＿ｍｉｄ
Ｋ＝Ｋ＿ＬＵＴ（Ｋ＿ｍｉｄ）
Ｌｋ＝Ｌｋ＿ＬＵＴ（Ｋ＿ｍｉｄ） （式１）
ここで、中間信号Ｋ＿ｍｉｄ＝ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）を入力とするＬＵＴである、Ｋ＿ＬＵＴ、Ｌｋ＿ＬＵＴは、例えば図５のように設定する。ここで特徴的なのは、下色除去処理が、下色成分を全てＫおよびＬｋで置き換える１００％ＵＣＲの設定となっており、それに対応してハイライトから無彩色色材を入れる設定になっている。これにより、モノクロ再生時において、ハイライトが白く抜けることがなくなる。また、この設定は、Ｃ’Ｍ’Ｙ’のうち少なくとも１色が０となり、無彩色色材を最大量入れる設定となっている。

次に、ＡＣＳ機能使用時の複写動作について説明する。画像読み取り部Ａにおいて初回の原稿走査した際、図６、図７に示すように、まず無彩色の原稿をカラーイメージセンサーが読み取った場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各信号が同一となるように標準白色板を光源により照明し、反射光のセンサー出力が均一になるセンサーの増幅率補正を行う（シェーディング補正）。次に、プリンター部の画像形成の前処理制御が終了した時点で、原稿画像の読取りスキャンをスタートし、図１の画像処理回路５に原稿色分解Ｒ、Ｇ、Ｂ信号が転送され、図２における画像認識部１０６において、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号からｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）（Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の最小値）とｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）（Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の最大値）を演算し、ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）との比が規定値内で同一であれば、無彩色画素であり、規定値外であれば有彩色画素と判定し、かつ、原稿画像全域において有彩色な画素が、規定値以内であれば原稿が無彩色画像であると判定する。この過程と同時に、ＲＧＢ画像信号を前述の色変換フローによってＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｌｋ画像信号に変換し、Ｌｋ、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順で色材信号を生成し、プリンター部に信号伝達し、画像形成を行う。

ここで原稿画像が無彩色画像の場合、初回の原稿読取走査によってプリンター部ではライトブラック画像を形成し、さらに２回目の原稿読取走査によってブラック画像を形成する。また、この過程と同時に、画像認識部１０６では原稿が無彩色と判断されプリンター部へはライトブラックとブラックの無彩色色材による画像形成が指示される。また原稿画像が有彩色画像の場合、初回の画像形成はライトブラック、二回目はブラックで行なわれ、画像認識部１０６では原稿が有彩色と判断されて、プリンターは残りの３色のＹ、Ｍ、Ｃ画像を多重形成し出力する。

またプリンターの構成において、２回目の原稿走査が終了した時点で、転写ドラム１２の表面に静電的に巻きつけられたコピー紙の先端は、分離爪１３の位置まで到達しないように感光ドラム１１への露光位置や転写位置等の相互関係により装置は配されている。そして、前記した有彩色か無彩色かの判定結果によって、無彩色の場合には分離爪１３を転写ドラム１２に接触する位置に変位させ、コピー紙を転写ドラム１２から剥離して定着ローラー１５，１６へと導かれ、複写画像を定着して機外に排出する。

一方、原稿画像が有彩色と判定される場合、ＣＭＹＫＬｋによるフルカラー画像を形成するために上記の５色分の多重転写を行うべく、各色別に潜像形成及び現像の各工程を所定の色数繰り返して行ってから、機外へ排出する。

本実施例では、Ｌｋがハイライトから生成されるため、モノクロ画像において、ハイライトが白抜けすることなく、良好な画像が得られる。また、カラー画像においても、ハイライトのざらつきのない、良好な画像が得られる。

また、Ｌｋ、Ｋ生成処理をカラーとモノクロで共通化することにより、ＡＣＳ機能使用時において、カラー／モノクロ判定結果を待つことなく画像形成を始めることができるため、コピースタートしてから画像出力するまでの時間短縮が図れる。

本実施例は、ＡＣＳ機能を備えた複写機を例にとって説明した。しかし、ＡＣＳ機能がなく、モノクロ出力とカラー出力をユーザが指定するような複写機であっても、同様の画像処理回路を採用することにより、カラー出力とモノクロ出力で色変換処理を共通化でき、処理回路規模の縮小が可能となる等のメリットがある。

実施例２：
本実施例は、実施例１の改良例であり、色変換処理におけるＫ、Ｌｋ生成処理が異なる。他の部分は実施例１と同様であるため、Ｋ、Ｌｋ生成処理についてのみ説明する。

実施例１の色変換処理におけるＫ、Ｌｋ生成は、任意のＣＭＹについて、単一の式１をもちいて処理するが、本実施例では、これを、色相ごとに変更する。そもそもＬｋは、ハイライトでのＫによるざらつき抑制のために使われるが、例えばブルー色相においては、全体的に明度が低いこともあり、ハイライト側からＫを入れたとしてもざらつきは目立ちにくい。よって、Ｌｋを使うメリットは大きくなく、むしろＫを使うことにより、色材使用量を減らすことが可能になる。

具体的には、色相ごとにＫとＬｋのＬＵＴを用意しておき、色相間は、ＬＵＴの値を補間することによって求める方法が考えられる。例えば、無彩色軸に加えて、ＣＭＹＲＧＢの６色相で、ＫとＬｋのＬＵＴを用意しておく。これらは、無彩色（０，０，０）、Ｃ（２５５，０，０）、Ｍ（０，２５５，０）、Ｙ（０，０，２５５）、Ｒ（０，２５５，２５５）、Ｇ（２５５，０，２５５）、Ｂ（２５５，２５５，０）の各点からブラックポイント（２５５，２５５，２５５）へ向かって、ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）が０〜２５５へと増えていくときのＫとＬｋの生成量を設定する。すなわち、ＫとＬｋ生成用ＬＵＴを、図８での太い矢印で示した７つのライン上でそれぞれ設定する。例えば、無彩色軸（Ｗ−Ｋライン）や、イエロー色相では、図５と同様の、ハイライトではＬｋを生成するようなＬＵＴを設定することが好ましい。また、Ｂ−Ｋラインでは、図９のようにＫをハイライトから生成するようなＬＵＴを設定することが好ましい。ただし、各ＬＵＴは、点Ｋ（２５５，２５５，２５５）でのＫ、Ｌｋ生成量が一致するように作る必要があるため、図９では、途中からＬｋを生成するようにしている。ライン間については、補間によりＫとＬｋの生成量を求める。例えば、入力信号として、（５０，７０，８０）が入力された場合、３つのラインＷ−Ｋ，Ｒ−Ｋ，Ｙ−Ｋではさまれる領域に入力信号があるため、前記３つのラインでのＫとＬｋ生成ＬＵＴから補間演算により、入力信号に対するＫとＬｋを求める。補間方法については、例えば面積座標を利用した補間法（特開２００１−３５３８８８号公報）や四面体補間（特開２００２−３３９３０号公報）等の方法を用いることができる。

ただし、色相ごとにＫ、Ｌｋ生成ＬＵＴを設定し、補間により求める方法は、入力信号が属する色相を判別し、それに応じて処理を切り換える必要があるため、非常に複雑な処理となる。実際の複写機で実現しようとすると、処理回路の構成が複雑になり、コストがかかりすぎる恐れもある。よって、実際の処理回路としては、図１０のブロック図のように、ＲＧＢからＣＭＹＫＬｋへの直接変換を行う３次元ＬＵＴ３０１を用いた補間演算を用いる方法を採用することが好ましい。これは、実施例１で説明した、ＲＧＢからＣＭＹへの色変換で用いる方法と同じであり、ＲＧＢ格子点の出力信号として、ＣＭＹではなく、ＣＭＹＫＬｋの５色を保持するような構成にすることで行える。前記のようにＲＧＢ→ＣＭＹ→ＣＭＹＫＬｋと変換することによって求められるＲＧＢとＣＭＹＫＬｋの関係を用いて、直接変換の３次元ＬＵＴを作成すればよい。

実施例３：
前記実施例１、２では、モノクロ出力をＬｋとＫで行う構成である。これは、プリンタエンジンの性能によっては、画質劣化が生じる恐れがある。例えば、各版の位置ずれが激しい場合は、ＬｋとＫとの位置ずれにより、見苦しい画像となる。これがカラー出力の場合では、ＣＭＹＫＬｋ５色による画像のため、２色での版ずれに比べて、版ずれが目立ちにくい。よって、モノクロ画像について、より画質劣化が目立つことになる。

この問題を解決するために、本実施例では、モノクロ画像出力の際は、Ｋ一色で画像生成を行うため、実施例１とは色変換部の異なった構成とした。図１１に色変換部のブロック図を示す。
色変換部は、第一の色変換部４０１と、第二の色変換部４０２からなる。第一の色変換部４０１は、実施例２で説明した色変換部と同様の構成であり、ＲＧＢから直接ＣＭＹＫＬｋ信号を算出する３次元ＬＵＴを用いた補間演算処理となっている。第二の変換部４０２は、Ｋ、Ｌｋの２色の信号を入力し、Ｋ単色信号へと変換する。このような回路を設けることによって、モノクロ用のＫ単色信号を作成することが可能となる。ここでの、２入力１出力の色変換の構成について次に説明する。

入力ＲＧＢ信号がＲ＝Ｇ＝Ｂのときには無彩色信号を表すため、この無彩色ＲＧＢ信号を第一の色変換で変換すると、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０となり、ＫとＬｋのみの出力信号が形成される。このような無彩色のグラデーションパッチを出力し、測色することにより、デバイスに独立な色信号であるＬ＊ａ＊ｂ＊信号とＫおよびＬｋ信号との関係を求める。ただし、無彩色であることからａ＊成分とｂ＊成分はほぼ０とみなせるため、図１２のように、明度Ｌ＊との関係を求める。一方、Ｋ信号に対しても、グラデーションパッチを出力して測色することにより、図１３のように、明度Ｌ＊との関係を求める。この２つの関係をもとに、Ｋ＋Ｌｋ信号が再現する色（明度Ｌ＊）と、Ｋ単色が再現する色（明度Ｌ＊）が一致するように、第二の色変換を行う。ここで、入力は２信号であるが、ＫとＬｋの組み合わせとしては、図１２のように決められた組み合わせしかなく、任意の組み合わせが入力することはない。よって、例えば、Ｌｋの明度がＫの明度の約３分の１であった場合、単純に、Ｋ＿ｍｉｄ＝Ｋ＋Ｌｋ／３といった式により、中間信号Ｋ＿ｍｉｄを求める。このように作成した中間信号Ｋ＿ｍｉｄは、Ｋ＿ｍｉｄの増加に対して、Ｌ＊がほぼ単調増加する関係となる。次に、図１２と図１３の関係をもとに、Ｌ＊信号を仲介して、Ｋ＿ｍｉｄと最終的な出力信号Ｋとの関係を求め、１次元ＬＵＴとして保持しておく。すなわち、第二の色変換は、まず単純な式によって、Ｋ＋Ｌｋを１次元信号に変換し、次に１次元ＬＵＴを用いた変換によって、出力用のＫ単色信号を求める構成となる。

この構成は、第一の色変換処理４０１が、ＲＧＢ→ＣＭＹ→ＣＭＹＫＬｋという２段階の変換処理となる場合は、効果的ではない。なぜなら、ＣＭＹ信号からＫおよびＬｋを求める際に用いるＫ＿ｍｉｄを、出力用のＫ単色信号として用いることができるため、ＫＬｋ→Ｋ変換を行う必要がないからである。よって、実施例２で説明したように、色相に応じてＫおよびＬｋ生成を行う場合には、第一の色変換４０１としてＲＧＢ→ＣＭＹＫＬｋの直接変換を備え、第二の色変換４０２としてＫＬｋ→Ｋ変換を備えた本実施例の構成が効果的となる。

実際の動作としては、カラー出力の場合は、第二の色変換部４０２による出力信号は用いず、第一の色変換部４０１により変換されたＣＭＹＫＬｋの色材色信号を用いて、画像出力を行う。モノクロ出力の場合は、第二の色変換部４０２により色変換されたＫ単色用の出力信号を用いて画像出力を行う。

実施例４：
前記実施例では、カラー出力モードとモノクロ出力モードで画像処理を共通化することにより、コピー時間短縮等の効果があった。本実施例は、カラー／モノクロ出力モードではなく、文字画像モードと写真画像モードを持つカラー複写機であり、両モードで色変換処理の一部を共通化することを特徴とする。また、画像種判定を行うことにより、自動で文字画像モードと写真画像モードを切り換えて出力する。構成は実施例３と同じであるが、画像認識部の処理内容と、出力色材信号の切り換え処理が異なる。以下、異なる点について説明する。

画像認識部１０６は、本実施例では、文字／写真判定を行う。ここでは簡単な方法を用い、入力画像のエッジ量を画素ごとに算出し、エッジ量の全画素の合計が所定値以上である場合には文字画像と判定し、所定値に満たない場合は写真画像と判定する。ただし、従来技術として様々な画像種判定方法があり、それらを用いることもできる。また、本実施例では入力画像１ページ全体に対して画像種判定を行うが、画素単位もしくはブロック単位で画像種判定を行ってもよく、一般的には像域分離処理と言われる処理を用いることもできる。

実施例１において、フルカラー出力する場合の画像プリント部の動作は、初回の画像形成はライトブラック、二回目はブラックで行なわれ、次に残りの３色のＹ、Ｍ、Ｃ画像を多重形成し出力する。本実施例においては、ＣＭＹＫＬｋの生成順が異なり、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｌｋの順で画像を形成するため、それに合わせて、図１におけるライトブラック２１’、ブラック２１、イエロー２２、マゼンタ２３、シアン２４の各現像器の配置も異なる。具体的には、初回から３回目までの画像形成はＣ、Ｍ、Ｙの画像形成が行われ、画像認識部１０６での判定結果に応じて、４回目以降の画像形成を切り換える。文字判定された場合は、第二の色変換４０２により変換されたＫ色材信号を用いて４回目の画像形成を行い、出力する。写真判定された場合は、第一の色変換４０１により変換されたＫ色材信号およびＬｋ色材信号を用いて４、５回目の画像形成を行い、出力する。

このような画像形成の切り換えにより、文字画像モードでは、Ｌｋを用いず、１００％ＵＣＲ設定により生成されたＣＭＹＫを用いた画像形成がされるため、黒文字はＫ単色で生成された、はっきりとした文字画像を得ることができる。また、写真画像モードでは、１００％ＵＣＲ設定により生成されたＣＭＹＫＬｋの５色による画像形成がされるため、特にハイライト部での粒状性の良い、高画質な写真画像を得ることができる。

また、従来では、画像種判定結果に応じて出力色材信号を生成し、画像形成を行っていたが、本実施例では、画像種判定結果を待つことなくＣＭＹ画像の形成を始めることができるため、コピースタートしてから画像出力するまでの時間短縮が図れる。

本実施例は、画像種判定を自動で行うカラー複写機を例にとって説明した。しかし、画像種判定を自動で行う機能がなく、画像種をユーザが指定するような複写機であっても、同様の画像処理回路を採用することにより、文字画像モードと写真画像モードで色変換処理を共通化でき、処理回路規模の縮小が可能となる等のメリットがある。

実施例５：
実施例４では、第一の色変換４０１によって、ＲＧＢからＣＭＹＫＬｋへの色変換を行い、第二の色変換４０２によってＫＬｋからＫへの色変換を行うことにより、文字モード用のＣＭＹＫ信号と、写真モード用のＣＭＹＫＬｋ信号を生成した。本実施例では、それとは異なり、第一の色変換によって、ＲＧＢからＣＭＹＫへの色変換を行う。また、第二の色変換によって、ＫからＫＬｋへの色変換を行う。これにより、文字モード用のＣＭＹＫ信号は第一の色変換の出力ＣＭＹＫ信号を用いることができ、写真モード用のＣＭＹＫＬｋ信号は、第一の色変換の出力信号のうちのＣＭＹ信号と、第二の色変換の出力ＫＬｋ信号を用いることができる。以下に、実施例４と異なる部分である、色変換処理について説明する。

図１４に、色変換部のブロック図を示す。第一の色変換部５０１では、３−３ＬＵＴを用いた補間演算によって、ＲＧＢからＣＭＹに色変換５０２され、下色除去処理およびＫ生成処理５０３によって、ＣＭＹからＣＭＹＫへと変換される。これらの処理は実施例１で説明した色変換処理と同様であり、下色除去処理およびＫ生成処理に用いる式は以下の式２を用いる。
Ｋ＝ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）
Ｃ’＝Ｃ−Ｋ
Ｍ’＝Ｍ−Ｋ
Ｙ’＝Ｙ−Ｋ （式２）
第二の色変換部５０４では、第一の色変換部５０１から出力されたＫ信号から、Ｋ’およびＬｋ信号を求める。変換式としては、以下の式３を用いる。ただし、Ｋ＿ＬＵＴ、Ｌｋ＿ＬＵＴは、実施例１と同様であり、例えば図５のように設定する。
Ｋ’＝Ｋ＿ＬＵＴ（Ｋ）
Ｌｋ＝Ｌｋ＿ＬＵＴ（Ｋ） （式３）
このような本実施例の構成においても、実施例４と同等の効果が得られることは明らかである。

本発明の複写機の概略図を示す。 画像処理回路の処理ブロック図を示す。 実施例１の色変換部の処理ブロック図を示す。 入力ＲＧＢ空間を等間隔に４分割した例を示す。 ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）を入力し、Ｋ、Ｌｋを生成するＬＵＴの特性を示す。 ＡＣＳ機能使用時の複写動作（モノクロ画像）を説明する図である。 ＡＣＳ機能使用時の複写動作（カラー画像）を説明する図である。 Ｋ、Ｌｋ生成用のＬＵＴを説明する図である。 Ｂ−Ｋライン上で、Ｋ、Ｌｋを生成するＬＵＴの特性を示す。 ＲＧＢをＣＭＹＫＬｋへ直接変換する３次元ＬＵＴを示す。 実施例３の色変換部の処理ブロック図を示す。 明度Ｌ＊とＫ、Ｌｋの関係を示す。 明度Ｌ＊とＫの関係を示す。 実施例５の色変換部のブロック図を示す。

符号の説明

１０１ スキャナγ補正部
１０２ フィルタ処理部
１０３ 色変換部
１０４ プリンタγ補正部
１０５ 中間調処理部
１０６ 画像認識部

Claims (16)

1. 入力画像をカラー出力するカラー出力モードと、入力画像をモノクロ出力するモノクロ出力モードを備えた画像処理装置において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する色変換手段を備え、前記色変換手段は、前記モノクロ出力モードとカラー出力モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、カラー出力モードの場合には、前記色変換手段により変換された前記複数の色材信号のすべてを用いて画像出力し、モノクロ出力モードの場合には、前記色変換手段により変換された前記複数の色材信号のうち、濃度の異なる複数の無彩色色材を用いて画像出力することを特徴とする画像処理装置。
2. 入力画像をカラー出力するカラー出力モードと、入力画像をモノクロ出力するモノクロ出力モードを備えた画像処理装置において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する第一の色変換手段と、前記第一の色変換手段により変換された濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号を、１種類の無彩色信号へ変換する第二の色変換手段とを備え、前記第一の色変換手段は、前記モノクロ出力モードとカラー出力モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、カラー出力モードの場合には、前記第一の色変換手段により変換された複数の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号を用いて画像出力し、モノクロ出力モードの場合には、前記第二の色変換手段により変換された１種類の無彩色色材信号を用いて画像出力することを特徴とする画像処理装置。
3. 入力画像の特徴に応じた出力を行うモードとして、文字画像モードと写真画像モードを備えた画像処理装置において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する第一の色変換手段と、前記第一の色変換手段により変換された濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号を、１種類の無彩色信号へ変換する第二の色変換手段とを備え、前記第一の色変換手段は、前記文字画像モードと写真画像モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、前記文字画像モードは、前記第一の色変換手段により変換された色材信号のうち、複数の有彩色色材信号と、前記第二の色変換手段により変換された１種類の無彩色信号とを用いて画像出力し、前記写真画像モードは、前記第一の色変換手段により変換された複数の有彩色色材信号および、濃度の異なる複数の無彩色色材信号を用いて画像出力することを特徴とする画像処理装置。
4. 入力画像の特徴に応じた出力を行うモードとして、文字画像モードと写真画像モードを備えた画像処理装置において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、１種類の無彩色色材信号に色変換する第一の色変換手段と、前記第一の色変換手段によって変換された１種類の無彩色色材信号を、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する第二の色変換手段とを備え、前記第一の色変換手段は、前記文字画像モードと写真画像モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、前記文字画像モードは、前記第一の色変換手段により変換された複数の有彩色色材信号および、１種類の無彩色信号を用いて画像出力し、前記写真画像モードは、前記第一の色変換手段により変換された複数の有彩色色材信号と、前記第二の色変換手段により変換された濃度の異なる複数の無彩色色材信号を用いて画像出力することを特徴とする画像処理装置。
5. 前記第二の色変換手段により出力される前記１種類の無彩色信号は、前記濃度の異なる複数の無彩色色材信号のうち、最も濃度の濃い無彩色色材信号であることを特徴とする請求項２、３または４記載の画像処理装置。
6. 入力画像がカラー画像であるか、モノクロ画像であるかを判定する色判定手段を備え、前記色判定手段による判定結果に応じて、カラー出力モード、モノクロ出力モードを切り換えることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
7. 入力画像が文字画像であるか、写真画像であるかを判定する画像種判定手段を備え、前記画像種判定手段による判定結果に応じて、文字出力モード、カラー出力モードを切り換えることを特徴とする請求項３または４記載の画像処理装置。
8. 前記色変換手段もしくは前記第一の色変換手段により色変換された複数の色材信号は、前記有彩色色材信号のうち少なくとも１色が０であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記画像種判定手段による判定は、入力画像の画素もしくはブロック単位で行われ、画素もしくはブロック単位で文字出力モード、カラー出力モードを切り換えることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
10. 前記画像種判定手段による判定は、入力画像のページ単位で行われ、ページ単位で文字出力モード、カラー出力モードを切り換えることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
11. 入力画像をカラー出力するカラー出力モードと、入力画像をモノクロ出力するモノクロ出力モードとを有する画像処理方法において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する色変換工程を有し、前記色変換工程は、前記モノクロ出力モードとカラー出力モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、カラー出力モードの場合には、前記色変換工程により変換された前記複数の色材信号のすべてを用いて画像出力し、モノクロ出力モードの場合には、前記色変換工程により変換された前記複数の色材信号のうち、濃度の異なる複数の無彩色色材を用いて画像出力することを特徴とする画像処理方法。
12. 入力画像をカラー出力するカラー出力モードと、入力画像をモノクロ出力するモノクロ出力モードとを有する画像処理方法において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する第一の色変換工程と、前記第一の色変換工程により変換された濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号を、１種類の無彩色信号へ変換する第二の色変換工程とを有し、前記第一の色変換工程は、前記モノクロ出力モードとカラー出力モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、カラー出力モードの場合には、前記第一の色変換工程により変換された複数の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号を用いて画像出力し、モノクロ出力モードの場合には、前記第二の色変換工程により変換された１種類の無彩色色材信号を用いて画像出力することを特徴とする画像処理方法。
13. 入力画像の特徴に応じた出力を行うモードとして、文字画像モードと写真画像モードとを有する画像処理方法において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する第一の色変換工程と、前記第一の色変換工程により変換された濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号を、１種類の無彩色信号へ変換する第二の色変換工程とを有し、前記第一の色変換工程は、前記文字画像モードと写真画像モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、前記文字画像モードは、前記第一の色変換工程により変換された色材信号のうち、複数の有彩色色材信号と、前記第二の色変換工程により変換された１種類の無彩色信号とを用いて画像出力し、前記写真画像モードは、前記第一の色変換工程により変換された複数の有彩色色材信号および、濃度の異なる複数の無彩色色材信号を用いて画像出力することを特徴とする画像処理方法。
14. 入力画像の特徴に応じた出力を行うモードとして、文字画像モードと写真画像モードとを有する画像処理方法において、入力された画像を、所定の色変換パラメータを用いて、３種類以上の有彩色色材信号および、１種類の無彩色色材信号に色変換する第一の色変換工程と、前記第一の色変換工程によって変換された１種類の無彩色色材信号を、濃度の異なる２種類以上の無彩色色材信号に色変換する第二の色変換工程とを有し、前記第一の色変換工程は、前記文字画像モードと写真画像モードとで、同一の色変換パラメータを用いて、前記複数の色材信号への色変換を行い、前記文字画像モードは、前記第一の色変換工程により変換された複数の有彩色色材信号および、１種類の無彩色信号を用いて画像出力し、前記写真画像モードは、前記第一の色変換工程により変換された複数の有彩色色材信号と、前記第二の色変換工程により変換された濃度の異なる複数の無彩色色材信号を用いて画像出力することを特徴とする画像処理方法。
15. 請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
16. 請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるための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。

Images