JP2004112535A - 画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行するためのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップや処理速度を低下させることなく、色差信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能な画像処理装置を提供すること。
【解決手段】図１に示す画像処理装置では、色補正処理部１４は、カラー画像に応じたＲＧＢ信号をプリンタ部１９で使用するＹＭＣＫ信号と同一の属性であるＣＭＹ信号に変換し、フィルタ処理部１５は、ＣＭＹ信号をＹＵＶ信号に変換し、このＹＵＶ信号に対して空間フィルタ処理を行った後、ＹＵＶ信号をＣＭＹ信号に変換する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムに関し、詳細には、入力されるカラー画像信号に対して空間フィルタ処理を行うカラーデジタル複写機等で使用される画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカラー複写機（以下「カラー複写機」と称する）等の画像処理装置では、画像の鮮鋭度を向上させたり、画像の平滑性を高める目的で、デジタル画像信号に対して空間フィルタ処理が一般的に行われている。とりわけ、デジタル複写機のように、スキャナによって読取られた画像信号を扱う画像処理装置においては、文字鮮鋭性向上のためのＭＴＦ補正、網点モアレ抑制のための平滑化処理は必須の処理である。
【０００３】
カラー複写機における空間フィルタ処理においては、以前はＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）またはＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ｂｌａｃＫ）等の３原色または３原色＋１色（Ｋ）の信号に対して行われるのが一般的であったが、最近ではＹＣｂＣｒ、ＹＩＱ、ＹＵＶなどの輝度／色差信号やＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊、ＣＩＥＬ＊ｕ＊ｖ＊等の明度／色度信号、ＨＬＳ、ＨＳＶ等の明度／彩度／色相信号を使用した、色の属性を考慮した信号に対して空間フィルタ処理（以下輝度／色差系空間フィルタ処理）を実施する手法が主流となりつつある。
【０００４】
輝度／色差系空間フィルタ処理のメリットは、第１に、人間の視覚特性（輝度には感度が高く、色差には感度が低い等）を考慮した空間フィルタ処理が可能となる点にある。第２に、輝度信号や色差信号に対して、彩度等の入力画像の特徴に応じて各々へのエッジ強調、平滑化の強度や信号を補正する度合い等を調整することが簡易に実現可能となる点がある。
【０００５】
一般的に、カラースキャナ、カラーデジタルカメラ等の画像入力機器の出力信号は、ＣＣＤを使用している関係上、ＲＧＢまたはＣＭＹの３色信号となる。カラー複写機等では、輝度／色差系空間フィルタ処理を実現するためには（ＲＧＢ等から輝度／色差への）信号属性の変換が必要となる。
【０００６】
このような変換を実施する場合、以下の２通りの方法が考えられる。第１の方法としては、加算やビットシフトで実現可能な簡易な計算方法による変換がある。この第１の方法は、ハードウェア（プログラム）が簡単で、低コスト（処理が高速）になる。第２の方法としては、精度の高い計算による標準信号への変換がある。この第２の方法は、ハードウェア（プログラム）が複雑で、高コスト（処理は低速）になる。
【０００７】
上記第１の方法は、低コスト（ハイスピード）であるが、精度という点では劣る。ＲＧＢ−ＬＣａＣｂの変換式の一例を以下に示す（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
Ｌ　＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／４
Ｃａ＝（Ｒ−Ｇ）／２
Ｃｂ＝（Ｒ＋Ｇ−２Ｂ）／４
この演算は、加減算と２のべき乗による除算（ビットシフトにより実現可能）で実現できる。
【０００９】
上記変換式を使用する場合、入力信号であるＲＧＢ信号の色分解精度が空間フィルタ処理の性能に影響を与えることになる。カラースキャナは、３色の光学フィルタを用いて色分解を行うが、この光学フィルタの分光感度特性によって出力される信号の特性が定まる。
【００１０】
図１９は、一般的なＲＧＢの光学フィルタの分光感度特性を示す図である。同図に示すように、特定の波長では２色ないし３色の分光感度が重複しているため、重複した波長の光に対して複数色のレスポンスが出力されてしまう。例えば、４８０〜６００［ｎｍ］の分光特性を有するグリーンの原稿をスキャナで読み込んだ場合、スキャナからの出力信号は、Ｇ信号だけレスポンスがあることが望ましいが、実際にはＲ信号とＢ信号にも無視出来ない大きさのレスポンスが出力されることになる。この出力信号をＣＲＴ等で表示すると、色が濁って見えることになる。このような濁りのある信号を上記変換式で変換した色差（色度）信号は、精度の低い信号となってしまう。これは、輝度／色差系空間フィルタ処理自体の精度を低下させる要因となり、輝度／色差系空間フィルタ処理における効果を低減させることになる。
【００１１】
具体的には、色差信号を強調する場合に特に不具合が大きい。これは、精度の低い色差信号を強調することによって色差信号の持つ濁り（グレー）成分が強調されてしまうため、色味が濁る（彩度が低下する。）という現象が生じるためである。実際の画像上では色文字の彩度低下として現れ、極端な場合には色文字がグレーの文字になってしまうほど劣化する場合もある。
【００１２】
他方、上記第２の方法は、圧縮手法で用いられているＪＰＥＧのＹＣｂＣｒ信号や均等色空間と言われるＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊信号等、いわゆるデバイスインディペンデントな信号への変換を行う方法である。このような信号属性の変換を行う場合、まずスキャナから出力されるＲＧＢ信号をｓＲＧＢやＸＹＺといった標準信号（色空間）へ変換した後に、ＹＣｂＣｒではマスキング演算、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊では非線形の演算を実施して所望の信号へ変換するという工程を必要とする（もしくは３次元のＬＵＴと補間演算等を使用してＲＧＢから所望の信号への直接的な変換を行う。）。
【００１３】
このようにして変換した信号に対して輝度／色差系空間フィルタ処理を実施した後、再び、プリンタへ出力するための信号属性（色空間）に変換する必要がある。一般的なプリンタでは、ＣＭＹまたはＣＭＹＫのトナーやインクを使用するため、それらの信号属性へ変換すると共に色補正処理、いわゆるカラーマッチングが行われ、スキャナで読み取った原稿の色とプリンタから出力された複写物の色味が合うように補正される。
【００１４】
色補正処理においても、マスキング演算か３次元のＬＵＴ方式が用いられることになる。このように、第２の方法においては、輝度／色差系空間フィルタ処理への入力信号の精度は良いが、ハードウェア的に負荷の大きい色変換処理を２度必要とすることになるため、ハード量の増大（コストアップ）や処理速度の低下を招くことになる。また、信号変換時の誤差が蓄積することによるノイズ成分の増加や階調性の劣化といった画質劣化が生じる場合がある。
【００１５】
また、特許文献１や特許文献２では、輝度（明度）信号によりエッジ量を算出してエッジ量に応じた適応的な輝度／色差系空間フィルタ処理方式が開示されている。このような適応空間フィルタ処理の問題点として、特許文献３では、色地上の色文字への強調時に不具合が生じる可能性が指摘されている（下地の輝度と色文字の輝度が同じ値である場合に強調されなくなる）。特許文献３では、輝度信号（文献中では明度信号）と同時に色差信号からもエッジ量を算出して色差信号のエッジ量に応じて色差信号へのエッジ強調量を決定することにより、この問題が解決されるとしている。
【００１６】
しかしながら、このような方法においても、（ａ）下地の色と文字色の関係によって強調の度合いが変わってくる、（ｂ）輝度信号および色差信号×２でエッジ量を算出するため、ハード量が大きくコストアップや処理速度低下に繋がるという問題がある。
【００１７】
具体的には、（ａ）に関して、下地と文字色が同色や色味が近い色の場合にはエッジ量が低くしか算出されないため強調は弱く、また、補色関係にある下地と文字色においては高いエッジ量が算出されるため、非常に強いエッジ強調がかかってしまうというように同一画像上で強調の度合いが変化する違和感のある画像となってしまう。これは、下地と文字色の色相を検出しその関係によって強調度合いを制御すればある程度の改善は可能であると思われるが、複雑な回路構成やプログラムとなるため、さらなるコストアップや処理速度の低下を招くことになる。
【００１８】
【特許文献１】
特開平１０−４２１５２号公報
【特許文献２】
特開平７−２１２６１１号公報
【特許文献３】
特開２０００−２７８５４２号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／色度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能な画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムを提供することを目的とする。
【００２０】
【解決を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる発明は、入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段で変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、前記空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記入力されるカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する第２の信号変換手段と、を備え、前記入力されるカラー画像信号は、前記画像出力手段に出力されるカラー画像信号の属性と同一であることを特徴とする。
【００２１】
上記発明によれば、第１の信号変換手段は、入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換し、空間フィルタ処理手段は、第１の信号変換手段で変換された輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行い、第２の信号変換手段は、空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された輝度／色差信号または明度／色度信号を、入力されるカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換し、入力されるカラー画像信号は、前記画像出力手段に出力されるカラー画像信号の属性と同一とする。
【００２２】
また、請求項２にかかる発明は、入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、前記入力されるカラー画像信号を、前記画像出力手段に出力するカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に補正する色補正手段と、前記色補正手段で色補正されたカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段で変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、前記空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記色補正手段で補正されたカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する第２の信号変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
上記発明によれば、色補正手段は、入力されるカラー画像信号を画像出力手段に出力するカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に補正し、第１の信号変換手段は、色補正手段で色補正されたカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換し、空間フィルタ手段は、第１の信号変換手段で変換された輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行い、第２の信号変換手段は、空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された輝度／色差信号または明度／色度信号を、色補正手段で補正されたカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する。
【００２４】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２にかかる発明において、前記第１の信号変換手段は、Ｃ、Ｍ，Ｙを含むカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換することを特徴とする。
【００２５】
上記発明によれば、第１の信号変換手段は、Ｃ、Ｍ、Ｙを含むカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する。
【００２６】
また、請求項４にかかる発明は、入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段で変換された色差信号または色度信号の色差値または色度値を高彩度方向に変換する第２の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段で変換された輝度信号または明度信号と、前記第２の信号変換手段で変換された色差信号または色度信号に対して、空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、前記空間フィルタ処理手段で前記空間フィルタ処理された色差信号または色度信号に対して、前記第２の信号変換手段の変換と逆変換を行う第３の信号変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
上記発明によれば、第１の信号変換手段は、入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換し、第２の信号変換手段は、第１の信号変換手段で変換された色差信号の色差値または色度信号の色度値を高彩度方向に変換し、空間フィルタ処理手段は、第１の信号変換手段で変換された輝度信号または明度信号と、第２の信号変換手段で変換された色差信号または色度信号に対して空間フィルタ処理を行い、第３の信号変換手段は、空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された色差信号または色度信号に対して、第２の信号変換手段の変換と逆変換を行う。
【００２８】
また、請求項５にかかる発明は、請求項４にかかる発明において、前記入力されるカラー画像信号は、ＲＧＢ信号であることを特徴とする。
【００２９】
上記発明によれば、入力されるカラー画像信号をＲＧＢ信号とする。
【００３０】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１つにかかる発明において、前記空間フィルタ処理手段は、前記カラー画像信号の特徴量に応じて適応的に空間フィルタ処理を行うことを特徴とする。
【００３１】
上記発明によれば、空間フィルタ処理手段は、前記カラー画像信号の特徴量に応じて適応的に空間フィルタ処理を行う。
【００３２】
また、請求項７にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、前記特徴量は、前記第１の信号変換手段の変換前のカラー画像信号から算出することを特徴とする。
【００３３】
上記発明によれば、特徴量を第１の信号変換手段の変換前のカラー画像信号から算出する。
【００３４】
また、請求項８にかかる発明は、請求項７にかかる発明において、前記特徴量は、前記第１の信号変換手段の変換前のカラー画像信号の複数の信号成分から算出することを特徴とする。
【００３５】
上記発明によれば、特徴量を第１の信号変換手段の変換前のカラー画像信号の複数の信号成分から算出する。
【００３６】
また、請求項９にかかる発明は、請求項７または請求項８にかかる発明において、前記特徴量は、カラー画像信号のエッジ量であることを特徴とする。
【００３７】
上記発明によれば、特徴量としてカラー画像信号のエッジ量を算出する。
【００３８】
また、請求項１０にかかる発明は、請求項１〜請求項９のいずれか１つにかかる発明において、前記カラー画像信号は、画像読取り装置から読み取られて入力されることを特徴とする。
【００３９】
上記発明によれば、カラー画像信号は、画像読取り装置から読み取られて入力される。
【００４０】
また、請求項１１にかかる発明は、請求項１〜請求項９のいずれか１つにかかる発明において、前記カラー画像信号は、外部装置からネットワークを介して入力されることを特徴とする。
【００４１】
上記発明によれば、カラー画像信号は、外部装置からネットワークを介して入力される。
【００４２】
また、請求項１２にかかる発明は、入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理方法において、前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する工程と、前記変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う工程と、前記空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記入力されるカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する工程と、を含み、前記入力されるカラー画像信号は、前記画像出力手段に出力されるカラー画像信号の属性と同一であることを特徴とする。
【００４３】
上記発明によれば、入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換し、変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行い、空間フィルタ処理された輝度／色差信号または明度／色度信号を入力されるカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換することとし、入力されるカラー画像信号は、画像出力手段に出力されるカラー画像信号の属性と同一とする。
【００４４】
また、請求項１３にかかる発明は、請求項１２に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータが実行するためのプログラムであることを特徴とする。
【００４５】
上記発明によれば、コンピュータでプログラムを実行することにより、請求項１２に記載の画像処理方法の各工程を実現する。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明にかかる画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムの好適な実施の形態を、（実施の形態１）、（実施の形態２）、（実施の形態３）、（実施の形態４）、（実施の形態５）、（実施の形態６）の順に詳細に説明する。以下の実施の形態では、本発明の画像処理装置をカラー複写機に適用した場合について説明する。
【００４７】
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる画像処理装置を図１〜図４を参照して説明する。図１は、実施の形態１にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。同図に示す画像処理装置は、スキャナ部１１と、スキャナγ補正処理部１３と、色補正処理部１４と、フィルタ処理部１５と、ＢＧ／ＵＣＲ処理部１６と、プリンタγ補正処理部１７と、中間調処理部１８と、プリンタ部１９と、ＣＰＵ２１と、操作部２２と，データバス２３とを備えている。
【００４８】
上記図１の画像処理装置の動作の概略を説明する。操作部２２のスタートボタン（不図示）が押下されると、複写動作に先立ち、ＣＰＵ２１は予めユーザにより設定された複写モードに応じてデータバス２３を介して各画像処理のパラメータを各々の画像処理部（スキャナγ補正処理部１３、色補正処理部１４、フィルタ処理部１５、ＢＧ／ＵＣＲ処理部１６、プリンタγ補正処理部１７、中間調処理部１８）に設定する。なお、通常、複写機においては、原稿の種類等に応じて文字、文字／写真、写真等の複写モードが備わっており、この設定に応じて画像処理パラメータ等の切替えを行う。かかる技術は公知であるので詳細については省略する。このパラメータの設定後に、スキャナ部１１は原稿の読取り動作を開始する。スキャナ部１１で読取られた画像データは、各画像処理部で画像処理が行われた後、プリンタ部１９に出力され図示しない記録紙上にプリントされる。
【００４９】
つぎに、上記図１の画像形成装置の構成および動作を説明する。
【００５０】
スキャナ部１１は、カラー原稿を光学的に読み取り、８ｂｉｔ（０〜２５５）のデジタル画像信号（ｒｇｂ信号）へ光電変換をした後、公知のシェーディング補正等を実行して、スキャナγ補正処理部１３に出力する。
【００５１】
スキャナγ補正処理部１３は、スキャナ１１から入力されるデジタル画像信号ｒｇｂ（ｒｅｄ，ｇｒｅｅｎ，ｂｌｕｅ）信号を、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ　Ｕｐ　Ｔａｂｌｅ）等を使用して、濃度信号であるＲＧＢ信号に変換し、ＲＧＢ信号を色補正処理部１４に出力する。
【００５２】
色補正処理部１４は、スキャナγ補正処理部１３から入力されるＲＧＢ信号を、色変換処理してＣＭＹ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ）信号に変換して、フィルタ処理部１５に出力する。色変換処理としては、例えば、下式（１）を使用してＲＧＢ−ＣＭＹ変換を行うことができる。
【００５３】
Ｃ＝α１１×Ｒ＋α１２×Ｇ＋α１３×Ｂ＋β１
Ｍ＝α２１×Ｒ＋α２２×Ｇ＋α２３×Ｂ＋β２
Ｙ＝α３１×Ｒ＋α３２×Ｇ＋α３３×Ｂ＋β３　　・・・（１）
但し：α１１〜α３３およびβ１〜β３は、予め定められた色補正係数
ＣＭＹは、８ｂｉｔ（０〜２５５）の信号
【００５４】
フィルタ処理部１５は、色補正処理部１４から入力されるＣＭＹ信号をＬＵＶ信号に変換した後、ＬＵＶ信号に対して、輝度／色差系空間フィルタ処理を施して、ＢＧ／ＵＣＲ処理部１６に出力する。空間フィルタ処理の詳細な構成は後述する。
【００５５】
ＢＧ／ＵＣＲ処理部１６は、フィルタ処理部１５から入力されるＣＭＹ信号に基づいて、墨成分であるＫ信号を生成（ＢＧ）すると共に、ＣＭＹ信号に対して下色除去（ＵＣＲ）を行って、ＣＭＹＫ信号をプリンタγ補正処理部１７に出力する。ここで、Ｋ信号の生成およびＣＭＹ信号からの下色除去は、例えば、下式（２）により行うことができる。
【００５６】
Ｋ＝Ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）×β４
Ｃ’＝Ｃ−Ｋ×β５
Ｍ’＝Ｍ−Ｋ×β５
Ｙ’＝Ｙ−Ｋ×β５　・・・（２）
但し、Ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、ＣＭＹ信号のうち最小のものを表す。
β４，β５は予め定められた係数で８ｂｉｔの信号とする。
【００５７】
プリンタγ補正処理部１７は、ＢＧ／ＵＣＲ処理部１６から入力されたＣＭＹＫ信号の各色に対して、プリンタのγ特性に対応させるために、ＬＵＴによりγ補正処理を行い、γ補正処理後のＣＭＹＫ信号を中間処理部１８に出力する。
【００５８】
中間処理部１８は、プリンタγ補正処理部１７から入力されるプリンタγ補正正処理後のＣＭＹＫ信号を、公知のディザ処理や誤差拡散処理等の擬似中間調処理が行なって、疑似中間調処理後のＣＭＹＫ信号をプリンタ部１９に出力する。プリンタ部５では、中間調処理部１８から入力される疑似中間調処理後のＣＭＹＫ信号が一連の作像プロセスが行われて紙などに印写される。
【００５９】
つぎに、本発明の特徴的な部分である上記フィルタ処理部１５の構成および動作を詳細に説明する。図２は、図１のフィルタ処理部１５の詳細な構成を示すブロック図である。フィルタ処理部１５は、図２に示す如く、第１の信号変換処理部（ＣＭＹ−ＬＵＶ変換部）３１と、Ｌ、Ｕ、Ｖ毎に設けられた空間フィルタ処理部３２と，第２の信号変換処理部（ＬＵＶ−ＣＭＹ変換部）３３とから構成されている。
【００６０】
第１の信号変換処理部（ＣＭＹ−ＬＵＶ変換部）３１は、色補正処理部１４から入力されるＣＭＹ信号を、輝度／色差信号であるＬＵＶ信号（Ｌ：輝度信号、ＵＶ：色差信号）に変換して、空間フィルタ処理部３２に出力する。ここで、ＬＵＶ信号への変換は下式（３）によって行うことができる。
【００６１】
Ｌ＝ｆｌｏｏｒ｛（Ｃ＋２＊Ｍ＋Ｙ）／４｝
Ｕ＝Ｃ−Ｍ
Ｖ＝Ｙ−Ｍ　　　　　　　　・・・（３）
但し、ｆｌｏｏｒ｛　｝は、フロアー関数を表す。
【００６２】
上記式（３）は、ＪＰＥＧ後継の標準圧縮方式であるＪＰＥＧ２０００にて採用されており、ビットシフトと加減算のみで実現可能であり、かつ整数演算にて可逆変換可能な輝度／色差信号への変換式である。
【００６３】
空間フィルタ処理部３２は、第１の信号変換処理部３１から各々入力されるＬ信号、Ｕ信号、Ｖ信号に対して、各々空間フィルタ処理を行い、Ｌ’信号、Ｕ’信号、Ｖ’信号を第２の信号変換部３３に出力する。ここで実施される空間フィルタ処理は、例えば、図３（ａ）または（ｂ）に示すフィルタ係数のフィルタによってコンボリューション演算が実施される。（ａ）は平滑化フィルタを示し、（ｂ）はエッジ強調フィルタを示している。
【００６４】
これらのフィルタ係数は、複写モード等によって変更するように構成しても良く、Ｌ信号とＵＶ信号とで異なるフィルタ係数を使用することにしても良い。また、公知技術である像域分離処理を使用して、画像の像域を判定・分離し、その分離結果に基づいてフィルタを切替えることにしても良い。フィルタ係数は、画質に大きな影響を与える要素となるため、通常は機器毎に実験などを踏まえて決定される。なお、通常、このような空間フィルタ処理を実施する場合、空間フィルタ係数の”副走査方向サイズ−１”（図３のフィルタの場合３−１＝２）ライン分のラインメモリが必要となるが、ここでは説明の簡略化のために図示を省略している。
【００６５】
第２の信号変換処理部３３は、空間フィルタ処理部３２から入力されるＬ’Ｕ’Ｖ’信号を、下式（４）によりＣ’Ｍ’Ｙ’信号に変換してＢＧ／ＵＣＲ処理部１６に出力する。
【００６６】
Ｍ＝Ｌ−ｆｌｏｏｒ｛（Ｕ＋Ｖ）／４｝
Ｃ＝Ｕ＋Ｍ
Ｙ＝Ｖ＋Ｍ　　　・・・（４）
但し、ｆｌｏｏｒ｛　｝はフロアー関数を表す。
【００６７】
なお、圧縮処理のような可逆変換を実施する場合、上記式（３），（４）のように、ｆｌｏｏｒ関数を使用すれば可逆な変換が可能であるが、空間フィルタ処理のように入力信号と異なる信号を出力する処理においては誤差分としてとらえれば必ずしもｆｌｏｏｒ関数を使用する必要はなく、四捨五入や切り捨て等を実施することにしても良い。
【００６８】
このように、実施の形態１の画像処理装置では、ＣＭＹ信号に変換した後に、輝度／色差系空間フィルタ処理を実現している。ここで、ＣＭＹ信号に変換した後に輝度／色差系空間フィルタ処理を行った場合の効果を説明する。
【００６９】
図４は、あるカラー画像のＲＧＢ信号及びＣＭＹ信号をそれぞれ色差信号に変換し、これら色差信号から算出した彩度のヒストグラムを示した図である。同図において、横軸は、√（Ｕ２＋Ｖ２）により算出した擬似的な彩度を表し、「０」が無彩であり、値が大きな方が高彩度であることを示している。縦軸は、度数であり彩度毎の画素数を示している。
【００７０】
同図に示すように、ＲＧＢ信号から算出したＵＶ信号の場合（同図の破線）は、低彩度側のデータの集中度が高くなっているのに対して、ＣＭＹ信号から算出したＵＶ信号の場合（同図の実線）は、高彩度側へも分布していることが分かる。これは、ＲＧＢ信号から算出したＵＶ信号の場合は、ＣＭＹ信号より算出したＵＶ信号に比して、ダイナミックレンジが狭くなるため、Ｓ／Ｎ比が低くなることによるものである。その原因は、前述したように、ＲＧＢ信号から算出したＵＶ信号は濁り成分を有することに起因している。
【００７１】
したがって、ＲＧＢ信号から変換したＵＶ信号は、ＣＭＹ信号から変換したＵＶ信号に比してＳ／Ｎ比が低いため誤差が大きく、精度の悪い空間フィルタ処理を実施することになり、前述したように画質劣化が生じることになる。
【００７２】
カラー複写機やカラープリンタ等の画像処理装置における色補正処理後のＣＭＹ信号は、その機器のトナーやインクの色味となるように変換されている（Ｃ、Ｍ、Ｙ各々の単色信号は、Ｃ、Ｍ、Ｙ単色のトナーやインクで表される。）。そのため、色分解の精度は高くなり濁り成分が混入されていない信号となっているので、ＣＭＹ信号を変換して作成したＵＶ信号に対して空間フィルタ処理を実施しても濁り成分を増幅することはないため、色文字が濁るというような画質劣化を抑制できる。
【００７３】
以上説明したように、実施の形態１によれば、色補正処理部１４はＲＧＢ信号をプリンタ１９で印字されるカラー画像（ＣＭＹ系）と同一の信号属性であるＣＭＹ信号に変換し、フィルタ処理部１４では、第１の信号変換部３１がＣＭＹ信号をＬＵＶ信号に変換し、空間フィルタ処理部３２がＬＵＶ信号に対して輝度／色差系空間フィルタ処理を行っているので、コストアップや処理速度の低下を招くことなく、色差（色度）信号の精度を高めて精度の高い輝度／色差系空間フィルタ処理を実現でき、画質を向上させることが可能となる。
【００７４】
なお、実施の形態１では、カラー複写機を例として説明を行ったが、スキャナやデジタルカメラ等の画像入力装置などから入力された画像やネットワークを介して入力した画像などに、パーソナルコンピュータ等を使用して同様のアルゴリズムにて処理を実施することも可能である。
【００７５】
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる画像処理装置を図５〜図７を参照して説明する。実施の形態２の画像処理装置の全体構成は、図１（実施の形態１）と同様であるので、その説明は省略する。図５は、実施の形態２にかかるフィルタ処理部１５の詳細な構成を示す図である。図５において、図２と同等機能を有する部位には同一符号を付してある。
【００７６】
フィルタ処理部１５は、図５に示す如く、第１の信号変換処理部（ＣＭＹ−ＬＵＶ変換部）３１と、平滑化フィルタ部３４Ｌ、３４Ｕ、３４Ｖと、ラプラシアンフィルタ部３５Ｌ、３５Ｕ、３５Ｖと、乗算器３６Ｌ、３６Ｕ、３６Ｖと、加算器３７Ｌ、３７Ｕ、３７Ｖと、Ｌエッジ量算出部３８と、ＵＶエッジ量算出部３９、第２の信号変換処理部（ＬＵＶ−ＣＭＹ変換部）３３とから構成されている。
【００７７】
第１の信号変換処理部３１は、Ｌ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を平滑化フィルタ処理部３４Ｌ、３４Ｕ、３４Ｖにそれぞれ出力すると共に、Ｌ信号をＬエッジ量算出部３８に、ＵＶ信号をＵＶエッジ量算出部３９にそれぞれ出力する。
【００７８】
Ｌエッジ量算出部３８は、第１の信号変換処理部３１から入力されるＬ信号のエッジ量を算出して乗算器３６Ｌに出力する。ＵＶエッジ量算出部３９は、第１の信号変換処理部３１から入力されるＵＶ信号のエッジ量を算出して乗算器３６Ｕ、３６Ｖに出力する。
【００７９】
平滑化フィルタ部３４Ｌ、３４Ｕ、３４Ｖは、同一のハードウエア構成となっており、第１の信号変換処理部３１から各々入力されるＬ信号、Ｕ信号、Ｖ信号に対して、各々図３（ａ）に示すフィルタ係数による公知の平滑化フィルタ処理を行い、ラプラシアンフィルタ部３５Ｌ、３５Ｕ、３５Ｖおよび加算器３７Ｌ、３６Ｕ、３６Ｖにそれぞれ出力する。
【００８０】
ラプラシアンフィルタ部３５Ｌ、３５Ｕ、３５Ｖは、同一のハードウエア構成となっており、平滑化フィルタ部３４Ｌ、３４Ｕ、３４Ｖから各々入力される平滑化後のＬ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を、各々、図６に示すフィルタ係数による公知のラプラシアンフィルタ処理を行い、乗算器３６Ｌ、３６Ｕ、３６Ｖにそれぞれ出力する。
【００８１】
乗算器３６Ｌは、ラプラシアンフィルタ部３５Ｌから入力される平滑化後のＬ信号と、Ｌエッジ量算出部３８から入力されるＬ信号のエッジ量とを乗算して、加算器３７Ｌに出力する。乗算器３６Ｕは、ラプラシアンフィルタ部３５Ｕから入力される平滑化後のＵ信号と、ＵＶエッジ量算出部３９から入力されるＵＶ信号のエッジ量とを乗算して、加算器３７Ｕに出力する。乗算器３６Ｖは、ラプラシアンフィルタ部３５Ｖから入力される平滑化後のＶ信号と、ＵＶエッジ量算出部３９から入力されるＵＶ信号のエッジ量とを乗算して、加算器３７Ｖに出力する。
【００８２】
加算器３７Ｌ、３７Ｕ、３７Ｖは、乗算器３６Ｌ、３６Ｕ、３６Ｖから入力される出力と、平滑フィルタ３４Ｌ、３４Ｕ、３４Ｖから入力される出力とを各々加算して、Ｌ’信号、Ｕ’信号、Ｖ’信号として、第２の信号変換処理部（ＬＵＶ−ＣＭＹ変換部）３３に出力する。
【００８３】
第２の信号変換処理部３３は、加算器３７Ｌ、３７Ｕ、３７Ｖから入力されるＬ’Ｕ’Ｖ’信号を、上記式（４）によりＣ’Ｍ’Ｙ’信号に変換してＢＧ／ＵＣＲ処理部１６に出力する。
【００８４】
ラプラシアンフィルタ部３６から加算器３７までの流れがいわゆる適応エッジ強調処理である。
【００８５】
図７は、図５のＬエッジ量算出部３８の詳細な構成を示すブロック図である。Ｌエッジ量算出部３８は、図７に示す如く、エッジ量算出フィルタ部４１と、絶対値処理部４２と、最大値選択部４３と，ＬＵＴ４４とから構成されている。
【００８６】
エッジ量算出フィルタ部４１は、第１の信号処理部３１から入力されるＬ信号に対して、２つの一次微分フィルタでエッジ量算出のためのフィルタ演算をそれぞれ行って最大値処理部４２に出力する。図８は、２つの一次微分フィルタの一例を示す図である。エッジ量算出のためのフィルタ演算としては、一次微分フィルタの代わりにラプラシアンフィルタを使用することにしても良い。
【００８７】
絶対値処理部４２は、エッジ量算出フィルタ部４１からの出力（２つの一次微分フィルタの出力）に対して、各々の一次微分フィルタの出力を絶対値化して最大値選択部４３に出力する。最大値選択部４２は、絶対値処理部４２から入力される２つの一次微分フィルタの絶対値出力の最大値を選択して、ＬＵＴ４４に１つの信号（エッジ量）として出力する。ＬＵＴ４４は、最大値選択部４３から入力されるエッジ量を所望のフィルタ強度と適合させるように変換して、Ｌエッジ量Ｌ　Ｅｄｇｅとして乗算器３６Ｌに出力する。このようなエッジ量の算出は公知の技術であるのでその詳細な説明は省略する。
【００８８】
図９は、図５のＵＶエッジ量算出部３９の詳細な構成を示すブロック図である。ＵＶエッジ量算出部３９は、図９に示す如く、エッジ量算出フィルタ部４１Ｕ、４１Ｖと、絶対値処理部４２Ｕ、４２Ｖと、最大値選択部４５と、ＬＵＴ４６とから構成されている。
【００８９】
エッジ量算出フィルタ部４１Ｕ、４１Ｖは、Ｕ信号，Ｖ信号に対して、それぞれ、Ｌ信号と同様に図７に示す２つの一次微分フィルタを使用して、エッジ量算出のためのフィルタ演算を行って絶対値処理部４２Ｕ、４２Ｖに出力する。
【００９０】
絶対値処理部４２Ｕ、４２Ｖは、エッジ量算出フィルタ４１Ｕ、４１Ｖからの出力（２つの一次微分フィルタの出力）をそれぞれ絶対値化して最大値選択部４３に出力する。最大値選択部４５は、絶対値処理部４２Ｕ、４２Ｖから入力される各々の一次微分フィルタの４つの絶対値出力の最大値を選択して、ＬＵＴ４４に１つの信号（エッジ量）として出力する。ＬＵＴ４６は、最大値選択部４５から入力されるエッジ量を所望のフィルタ強度と適合させるように変換して、ＵＶエッジ量ＵＶ　Ｅｄｇｅとして乗算器３６Ｕ、３６Ｖに出力する。
【００９１】
なお、本実施の形態２においては、ＵＶ信号のエッジ量を１つの信号としている。ＵＶ各々の信号についてエッジ量を算出するように構成することも考えられるが、ＵＶのエッジ強度であるエッジ量は、同じ値を使用した方がエッジ強調による色相の変化を抑制できるため（ＵＶの比率を保つように強調ため）、１つのエッジ量にて２つの色差信号を強調するのが望ましい。
【００９２】
以上説明したように、実施の形態２によれば、フィルタ処理部１５は、画像データ（ＬＵＶ信号）のエッジ量を検出して適応フィルタ処理（輝度／色差系適応空間フィルタ処理）を行っているので、色地上の色文字に対するエッジ強調時におけるエッジ強調の不均一性を改善して画質を向上させることが可能となる。
【００９３】
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる画像処理装置を図１０〜図１１を参照して説明する。実施の形態３の画像処理装置の全体構成は、図１（実施の形態１）と同様であるので、その説明は省略する。図１０は、実施の形態３にかかるフィルタ処理部１５の詳細な構成を示す図である。図１０において、図２と同等機能を有する部位には同一符号を付してある。
【００９４】
実施の形態３のフィルタ処理部１５が、実施の形態２と異なる点は、実施の形態２では、平滑化フィルタ処理をＬＵＶ信号に対して行っていたが、実施の形態３では、平滑化フィルタ処理をＣＭＹ信号に対して行う点だけであるので、他の部分の構成および動作は、実施の形態２の場合と同一である。
【００９５】
フィルタ処理部１５は、図１０に示す如く、平滑化フィルタ部３４と，第１の信号変換処理部（ＣＭＹ−ＬＵＶ変換部）３１と、ラプラシアンフィルタ部３５Ｌ、３５Ｕ、３５Ｖと、乗算器３６Ｌ、３６Ｕ、３６Ｖと、加算器３７Ｌ、３７Ｕ、３７Ｖと、Ｌエッジ量算出部３８と、ＵＶエッジ量算出部３９と、第２の信号変換処理部（ＬＵＶ−ＣＭＹ変換部）３３とから構成されている。実施の形態３のフィルタ処理部１５は、実施の形態２では、平滑化フィルタ処理部が第１の信号変換部３１の後段に配置されていたのに対して、第１の信号変換部３１の前段に配置して、平滑化フィルタ処理をＣＭＹ信号に対して行う構成としたものである。
【００９６】
図１１は、図１０の平滑化フィルタ処理部３４の詳細な構成を示すブロック図図である。図１１に示す平滑化フィルタ処理部３４は、実施の形態２において説明を省略していたラインメモリを含んだ構成を示している。平滑化フィルタ処理部３４は、同図に示す如く、画像データを１ライン分記憶可能なラインメモリでＦＩＦＯ等で構成されるラインメモリ５１，５２と、図３（ａ）のフィルタ係数と画像データをコンボリューション演算して出力するフィルタ演算部５３とから構成されている。
【００９７】
図１１において、図３（ａ）のフィルタ係数は、３ラインのサイズを有しているため、２ライン分のラインメモリ５１，５２を設けている。ここで、ＣＭＹ信号を８ｂｉｔ信号とすると、ラインメモリ５１，５２の容量は、８ｂｉｔ×１ライン当たりの画素数×２となる。他方、実施の形態２の場合は、Ｕ信号またはＶ信号で必要とするラインメモリの容量は、Ｕ、Ｖ信号は９ｂｉｔ信号であるので、９ｂｉｔ×１ライン当たりの画素数×２となり、ラインメモリの容量を削減できるという効果がある。
【００９８】
なお、実施の形態３と実施の形態２のように、３原色信号から輝度／色差系信号への変換が、線形変換である場合でかつ平滑化フィルタ処理も線形変換である場合は、平滑化フィルタ処理部３４が第１の信号変換処理部３１の前段にあっても後段にあっても同様の結果となるため、平滑化処理と第１の信号変換処理部３１の双方の処理が終了した場合の信号は等価であるので、これらの処理の順番はいずれでも良い。また、このような場合、エッジ量算出フィルタ部４１の出力値が変化するが、エッジ量を変換するＬＵＴ４４、４６のテーブルの値を変更すれば対応可能である。
【００９９】
（実施の形態４）
実施の形態４にかかる画像処理装置を図１２〜図１４を参照して説明する。実施の形態４の画像処理装置の全体構成は、図１（実施の形態１）と同様であるので、その説明は省略する。図１２は、実施の形態４にかかるフィルタ処理部１５の詳細な構成を示す図である。図１２において、図１０と同等機能を有する部位には同一符号を付してある。
【０１００】
実施の形態４では、平滑化フィルタ処理およびラプラシアンフィルタ処理は、実施の形態３の場合と同様であるのでその説明は省略する。実施の形態４と実施の形態３の相違点は、エッジ量算出方法であり、以下にその説明を行う。
【０１０１】
フィルタ処理部１５は、図１２に示す如く、平滑化フィルタ部３４と、第１の信号変換処理部（ＣＭＹ−ＬＵＶ変換部）３１と、ラプラシアンフィルタ部３５Ｌ、３５Ｕ、３５Ｖと、乗算器３６Ｌ、３６Ｕ、３６Ｖと、加算器３７Ｌ、３６Ｕ、３６Ｖと、彩度算出部６２と、エッジ量算出部６１と、第２の信号変換処理部（ＬＵＶ−ＣＭＹ変換部）３３とから構成されている。
【０１０２】
色補正処理部１４（図１参照）は、Ｃ信号とＭ信号をエッジ量算出部６１に出力する。第１の信号変換処理部３１は、Ｕ信号とＶ信号を彩度算出部６２に出力する。
【０１０３】
彩度算出部６２は、第１の信号変換処理部３１から入力されるＵＶ信号に基づいて、下記式（５）を用いて彩度量Ｓを算出して、エッジ量算出部６２に出力する。
【０１０４】
Ｓ＝√（（Ｕ２＋Ｖ２）／（Ｕｍａｘ２＋Ｖｍａｘ２））・・・（５）
但し、Ｕｍａｘ：Ｕの最大値
Ｖｍａｘ：Ｖの最大値
【０１０５】
なお、彩度量Ｓは、上記式（５）による演算で算出してても良いが、予め演算結果をＬＵＴに格納し、ＵＶの値に応じて演算結果を読出すように構成しても良い。ハードウェア化する場合には、絶対値化したＵ，Ｖを入力しＬＵＴによって彩度Ｓを出力するような構成とすることができる。
【０１０６】
エッジ量算出部６１は、色補正処理部１４から入力されるＣ、Ｍ信号および彩度算出部６２から入力される彩度量Ｓに基づいて、Ｌ信号用エッジ量Ｌ＿ＥｄｇｅとＵＶ信号用エッジ量ＵＶ＿Ｅｄｇｅを算出して、Ｌ信号用エッジ量Ｌ＿Ｅｄｇｅを乗算器３６Ｌに出力し、また、ＵＶ信号用エッジ量ＵＶ＿Ｅｄｇｅを乗算器３６Ｕ、３６Ｖに出力する。
【０１０７】
図１３は、図１２のエッジ量算出部６１の詳細な構成を示すブロック図である。図１３において、図９と同等部位には同一符号を付してある。エッジ量算出部６１は、図１３に示す如く、エッジ量算出フィルタ部４１と、絶対値処理部４２と、最大値選択部４５と，ＬＵＴ４６、７１，７２と，乗算器７３Ｌ、７３ＵＶとを備えている。
【０１０８】
図１３に示すエッジ量算出部６１では、実施の形態２（図９）におけるＵＶ信号のエッジ量算出と同様の方法により、ＣＭ信号から単一のエッジ量Ｅｄｇｅを算出して出力する。
【０１０９】
ＬＵＴ７１、７２は、彩度算出部６２で算出された彩度量Ｓがそれぞれ入力され、彩度量Ｓをエッジ量ＥｄｇｅのＵＶエッジ量の補正係数、Ｌエッジ量の補正係数にそれぞれ変換して、乗算器７３Ｌ、７３ＵＶに出力する。図１４はＬＵＴ７１、７２の出力特性を示す図である。同図において、横軸は彩度量Ｓ、縦軸は補正係数を示しており、実線はＵＶエッジ量の補正係数、破線はＬエッジ量の補正係数を示している。同図に示すように、彩度量Ｓが小さい（低彩度）ほどＬエッジ量の補正係数が高い値となり、彩度量Ｓが大きい（高彩度）ほどＵＶエッジ量の補正係数を高い値となる。これら２つの補正係数の各々を乗算器７３Ｌ、７３ＵＶに入力し、エッジ量Ｅｄｇｅと乗算し、Ｌ信号用エッジ量Ｌ＿ＥｄｇｅとＵＶ信号用エッジ量ＵＶ＿Ｅｄｇｅとしてそれぞれ出力する。
【０１１０】
以上説明したように、実施の形態４によれば、ＣＭＹ信号に変換した信号に基づいて輝度／色差系適応空間フィルタ処理を実現することができ、濁りのない色差信号を使用することによる高精度な適応空間フィルタ処理が実現可能となる。また、実施の形態４のように彩度信号を算出して輝度／色差系適応フィルタ処理を行う場合には、特に、色差信号の精度の影響が大きくなるため、画質への寄与度は高くなる。
【０１１１】
また、輝度（明度）信号からエッジ量を算出した場合や、色差（色度）信号からエッジ量を算出した場合には、色地上色文字での下地と色文字の値が近似した値の場合はエッジ強調ができない等の不具合があるが、ＣＭ信号にて特徴量（エッジ量）の算出を行っているので、かかる不具合を解消することができる。
【０１１２】
なお、実施の形態４では、Ｙ信号をエッジ量の算出に使用していないが、Ｙ信号を加えてＣＭＹ信号に基づいてエッジ量を算出することにしても良い。この場合、図１２のエッジ量算出フィルタ４１、絶対値処理部４２をもう１色分設けることにすれば良い。
【０１１３】
但し、一般にＹ信号は、（１）明度の高い色であるため人間の視覚特性上エッジ強調の必要性が低く、（２）一般的な網点原稿のＹ版は、０度９０度のスクリーン角を使用している場合が多く、強いエッジ強調を行うとモアレとなりやすい等の問題点があるため、一般的には、ＣＭ信号のみかまたはＹ信号の寄与率を低く抑える（例えばＹ信号のエッジ量のみ１未満の係数を掛けて算出する。）等の方法を使用した方が好ましい。
【０１１４】
また、実施の形態４においては、Ｃ信号とＭ信号をエッジ量算出フィルタ部４１でそれぞれ独立させてエッジ量を算出していたが、予め、Ｃ、ＭまたはＣ、Ｍ、Ｙの信号を合成し、例えば、（Ｃ＋Ｍ）／２、ｍａｘ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のような信号を使用して単一の信号によりエッジ量を算出することにしても良い。かかる構成によれば、Ｃ信号とＭ信号のそれぞれのエッジ量を算出する構成に比して、多少精度的には劣るが、エッジ量算出のための処理系統が１系統で済むため、ハード量を低減することが可能となる。
【０１１５】
（実施の形態５）
実施の形態５にかかる画像処理装置を図１５〜図１７を参照して説明する。図１５は、実施の形態５にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。実施の形態５と実施の形態１（図１）との相違点は、フィルタ処理部１５と色補正処理部１４の処理の順番が逆になっていることのみであるので、その動作の説明は省略する。
【０１１６】
図１６は、図１５のフィルタ処理部１５の詳細な構成を示すブロック図である。フィルタ処理部１５は、図１６に示す如く、第１の信号変換処理部３１と、ＬＵＴ８１，８２と、空間フィルタ処理部８５Ｌ、８５Ｕ、８５Ｖと、ＬＵＴ８３，８４と、第２の信号変換処理部３３とを備えている。
【０１１７】
第１の信号変換処理部３１は、ＲＧＢ信号をＬＵＶ信号に変換し、Ｌ信号を空間フィルタ処理部８５Ｌに出力し、Ｕ信号、Ｖ信号をＬＵＴ８１、ＬＵＴ８２にそれぞれ出力する。第１の信号変換処理部３１の濃度変換は上記式（３）でＣＭＹをＲＧＢに変更した式を使用して行う。
【０１１８】
ＬＵＴ８１，８２は、第１の信号変換処理部３１からそれぞれ入力されるＵ信号と、Ｖ信号を変換して、空間フィルタ処理部８５Ｕ、８５Ｖに出力する。
【０１１９】
図１７は、ＬＵＴ８１，８２，８３，８４の出力特性を示す図である。同図において、横軸は入力データ、縦軸は出力データを示しており、実線はＬＵＴ８１，８２の特性、波線はＬＵＴ８３，８４の特性を示している。ＬＵＴ８１とＬＵＴ８２は、同一の変換テーブルを使用しており、彩度を強調する方向（ＵＶの絶対値が大きくなる方向）に変換する。また、ＬＵＴ８３とＬＵＴ８４は、同一の変換テーブルを使用しており、ＬＵＴ８１、８２の逆変換となるように構成されている。
【０１２０】
空間フィルタ処理部８５Ｌ、８５Ｕ、８５Ｖは、同一のハードウエア構成となっており、入力されるＬ信号、Ｕ信号、Ｖ信号に対して空間フィルタ処理がそれぞれ実施して、Ｌ’信号を第２の信号変換処理部３３に、Ｕ’信号、Ｖ’信号をＬＵＴ８３、８４にそれぞれ出力する。
【０１２１】
ＬＵＴ８３，８４は、空間フィルタ処理部８５Ｕ、８５Ｌからそれぞれ入力されるＵ’信号と、Ｖ’信号を変換して、第２の信号変換処理部３３に出力する。
【０１２２】
第２の信号変換処理部３３は、入力されるＬ’Ｕ’Ｖ’信号をＲ’Ｇ’Ｂ’信号に変換して色補正処理部１４に出力する。第２の信号変換処理部３３の濃度変換は上記式（４）でＣＭＹをＲＧＢに変更した式を使用して行う。
【０１２３】
以上説明したように、実施の形態５によれば、フィルタ処理部１５では、第１の信号変換部３１でＲＧＢ信号をＬＵＶ信号に変換し、ＬＵＴ８１，８２は、ＵＶ信号を高彩度方向へ変換し、空間フィルタ処理部８５Ｌ、８５Ｕ、８５Ｖは、変換後のＬＵＶ信号に対して輝度／色差系空間フィルタ処理を行い、この後に、ＬＵＴ８３，８４は、ＬＵＴ８１，８２と逆変換を行うこととしたので、ＲＧＢ信号から輝度／色差系空間フィルタ処理を行う装置において、ＵＶ信号の彩度のダイナミックレンジを改善することが可能となり、色文字の濁り等の画質劣化を改善することが可能となる。
【０１２４】
なお、本実施の形態５では、ＵＶ信号を変換するＬＵＴの内容は単純増加の例を示したが、例えば０近傍を入力値よりも低く（無彩方向へ変換）等して、擬似的な彩度値を調整するように構成しても良い。また、本実施の形態５の輝度／色差系空間フィルタは、実施の形態１に示したような通常の空間フィルタ処理でも良く、また、実施の形態２〜４に示したような適応フィルタ処理でも良い。
【０１２５】
（実施の形態６）
実施の形態６にかかる画像処理装置を図１８を参照して説明する。図１８は、実施の形態６にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。図１８において、図１と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明を省略する。実施の形態６にかかる画像処理装置は、図示しない外部装置にて圧縮された画像データをＬＡＮ等の転送路を介して受信し、輝度／色差系空間フィルタ処理を行うものである。
【０１２６】
図１８に示す画像処理装置では、外部装置において圧縮処理が施された画像データを、転送路を介して受信する。伸長器９１は、受信した圧縮画像データを公知の伸長処理を行い、カラーのＲＧＢ画像データを得て、色補正処理部１４に出力する。色補正処理部１４は、伸長後のＲＧＢ画像データに対して色補正処理が行う。以下、実施の形態１と同様な処理を行う。
【０１２７】
静止画における画像圧縮処理方法は、ＪＰＥＧ方式が最も良く使用される方法ではあるが、ＪＰＥＧ２０００方式等の圧縮方式が標準化されるなど多様化する可能性がある。このような場合、伸長後のＲＧＢデータを使用して、輝度／色差系空間フィルタを行えば、入力されたカラー画像データの形式によって空間フィルタ処理の度合いが異なる可能性がある。これを抑制するためには、入力された画像データの形式に応じて空間フィルタに関連するパラメータを変更する必要があるが、全てのパラメータに対して対応することは困難であるし、装置が複雑化してコストアップしてしまう。このような場合でも本方式によれば、色補正処理後の一義的に決定される画像データを使用して輝度／色差系空間フィルタを実施可能であるので、上記のような問題は生じない。
【０１２８】
なお、実施の形態６においては、プリンタへの出力の例を示したが、パソコン等を使用して、外部から画像データを入手し、特定の色空間への変換等を行い表示装置やハードディスク等の記憶装置へ画像を出力するような場合に輝度／色差系空間フィルタ処理を行う画像処理装置またはプログラム等においても本方式は有効である。
【０１２９】
また、外部装置等から入力する信号の場合、ＣＭＹＫ信号が入力される場合もありえる。その場合には下式（７）のようにＣＭＹＫをＣＭＹに変換した後、輝度／色差信号へ変換するか。下式（８）のように変換し、後段の処理を同様に実施すれば良い。
【０１３０】
Ｃ＝Ｃ＋Ｋ
Ｍ＝Ｍ＋Ｋ
Ｙ＝Ｙ＋Ｋ　　　・・・（７）
【０１３１】
Ｌ＝ｆｌｏｏｒ｛（Ｃ＋２＊Ｍ＋Ｙ）／４｝＋Ｋ
Ｕ＝Ｃ−Ｍ
Ｖ＝Ｙ−Ｍ　　　・・・（８）
【０１３２】
以上説明したように、実施の形態６によれば、外部装置にて圧縮された画像データをＬＡＮ等の転送路を介して受信した場合にも、プリンタ部で使用する画像データの信号属性と同一の信号属性により輝度／色差系空間フィルタ処理を行っているので、外部装置から入力される画像データに対しても輝度／色差系空間フィルタ処理を実現でき、画質を向上させることが可能となる。
【０１３３】
なお、本発明の画像処理装置は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インターフェイス機器、スキャナ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器から構成される装置（例えば、複写機、デジタル複合機、ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【０１３４】
また、本発明の目的は、上述した画像処理装置の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（または、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを実行することによっても達成することが可能である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した画像処理装置の機能を実現することになり、そのプログラムコードまたはそのプログラムを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記録媒体としては、ＦＤ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ、ＲＯＭなどの光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、半導体記録媒体を使用することができる。
【０１３５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した画像処理装置の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した画像処理装置の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１３６】
また、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した画像処理装置の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１３７】
また、上記した実施の形態では、前記輝度／色差信号に対して輝度／色差系の空間フィルタ処理を行う場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、明度／色度信号に対して明度／色度系の空間フィルタ処理を行うことにしても良い。
【０１３８】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形して実行可能である。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかる画像処理装置によれば、入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段で変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、前記空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記入力されるカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する第２の信号変換手段とを備え、前記入力されるカラー画像信号は、前記画像出力手段に出力されるカラー画像信号の属性と同一であることとしたので、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／彩度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能となる。
【０１４０】
請求項２にかかる画像処理装置によれば、入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、前記入力されるカラー画像信号を、前記画像出力手段に出力するカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に補正する色補正手段と、前記色補正手段で補正されたカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段で変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、前記空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記色補正手段で補正されたカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する第２の信号変換手段と、を備えたこととしたので、色補正処理部を複数設ける必要がなくなり、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／彩度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能となる。
【０１４１】
請求項３にかかる画像処理装置によれば、請求項１または請求項２にかかる発明において、前記第１の信号変換手段は、Ｃ、Ｍ、Ｙを含むカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換することとしたので、ＣＭＹ系の信号を使用する画像出力手段に出力する場合にその画質を向上させることが可能となる。
【０１４２】
請求項４にかかる画像処理装置によれば、入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段で変換された色差信号または色度信号の色差値または色度値を高彩度方向に変換する第２の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段で変換された輝度信号または明度信号と、前記第２の信号変換手段で変換された色差信号または色度信号に対して、空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、前記空間フィルタ処理手段で前記空間フィルタ処理された色差信号または色度信号に対して、前記第２の信号変換手段の変換と逆変換を行う第３の信号変換手段と、を備えたこととしたので、色差信号または色度信号の彩度のダイナミックレンジが向上するように変換でき、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／彩度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能となる。
【０１４３】
請求項５にかかる画像処理装置によれば、請求項４にかかる発明において、前記入力されるカラー画像信号は、ＲＧＢ信号であることとしたので、ＲＧＢ信号を輝度／色差信号または明度／彩度信号に変換した場合でも、色差信号または色度信号の彩度のダイナミックレンジが向上するように変換でき、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／彩度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能となる。
【０１４４】
また、請求項６にかかる画像処理装置によれば、請求項１〜請求項５のいずれか１つにかかる発明において、前記空間フィルタ処理手段は、前記カラー画像信号の特徴量に応じて適応的に空間フィルタ処理を行うこととしたので、より画質を向上させることが可能となる。
【０１４５】
また、請求項７にかかる画像処理装置によれば、請求項６にかかる発明において、前記特徴量は、前記第１の信号変換手段の変換前のカラー画像信号から算出することとしたので、特徴量を高精度に算出することが可能となる。
【０１４６】
また、請求項８にかかる画像処理装置によれば、請求項７にかかる発明において、前記特徴量は、前記第１の信号変換手段の変換前のカラー画像信号の複数の信号成分から算出することとしたので、特徴量をより高精度に算出することが可能となる。
【０１４７】
また、請求項９にかかる画像処理装置によれば、請求項７または請求項８にかかる発明において、前記特徴量は、カラー画像信号のエッジ量であることを特徴としたので、色地上の色文字に対するエッジ強調時におけるエッジ強調の不均一性を改善でき、画質を向上させることが可能となる。
【０１４８】
また、請求項１０にかかる画像処理装置によれば、請求項１〜請求項９のいずれか１つにかかる発明において、前記カラー画像信号は、画像読取り装置から読み取られて入力されることとしたので、スキャナ等の画像読取り装置からカラー画像信号が入力される場合においても、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／彩度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能となる。
【０１４９】
また、請求項１１にかかる画像処理装置によれば、請求項１〜請求項９のいずれか１つにかかる発明において、前記カラー画像信号は、外部装置からネットワークを介して入力されることとしたので、外部装置からカラー画像信号が入力される場合においても、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／彩度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能となる。
【０１５０】
また、請求項１２にかかる画像処理方法によれば、入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理方法において、前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する工程と、前記変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う工程と、前記空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記入力されるカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する工程と、を含み、前記入力されるカラー画像信号は、前記画像出力手段に出力されるカラー画像信号の属性と同一であることとしたので、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／彩度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能となる。
【０１５１】
また、請求項１３にかかるコンピュータが実行するためのプログラムによれば、請求項１２に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータがプログラムを実行して実現することとしたので、コストアップや処理速度を低下させることなく、色差（色度）信号の精度を高め、精度の高い輝度／色差系（明度／彩度系）空間フィルタ処理を実現し、画質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１のフィルタ処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】平滑化フィルタとエッジ強調フィルタのフィルタ係数を示す図である。
【図４】あるカラー画像のＲＧＢ信号及びＣＭＹ信号をそれぞれ色差信号に変換し、これら色差信号から算出した彩度のヒストグラムを示す図である。
【図５】実施の形態２にかかるフィルタ処理部の詳細な構成を示す図である。
【図６】フィルタ係数を示す図である。
【図７】図５のＬエッジ量算出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図８】２つの一次微分フィルタの一例を示す図である。
【図９】図５のＵＶエッジ量算出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態３にかかるフィルタ処理部の詳細な構成を示す図である。
【図１１】図１０の平滑フィルタ部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態４にかかるフィルタ処理部の詳細な構成を示す図である。
【図１３】図１２のエッジ量算出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３のＬＵＴの入出力特性を示す図である。
【図１５】実施の形態５にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５のフィルタ処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６のＬＵＴの入出力特性を示す図である。
【図１８】実施の形態６にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１９】一般的なＲＧＢの光学フィルタの分光感度特性を示す図である。
【符号の説明】
１１　　スキャナ部
１３　　スキャナγ補正処理部
１４　　色補正処理部
１５　　フィルタ処理部
１６　　ＢＧ／ＵＣＲ処理部
１７　　プリンタγ補正処理部
１８　　中間調処理部
１９　　プリンタ部
２１　　ＣＰＵ
２２　　操作部
２３　　データバス

Claims (13)

1. 入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、
   前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、
   前記第１の信号変換手段で変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、
   前記空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記入力されるカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する第２の信号変換手段と、
   を備え、
   前記入力されるカラー画像信号は、前記画像出力手段に出力されるカラー画像信号の属性と同一であることを特徴とする画像処理装置。
2. 入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、
   前記入力されるカラー画像信号を、前記画像出力手段に出力するカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に補正する色補正手段と、
   前記色補正手段で色補正されたカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、
   前記第１の信号変換手段で変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、
   前記空間フィルタ処理手段で空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記色補正手段で補正されたカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する第２の信号変換手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
3. 前記第１の信号変換手段は、Ｃ、Ｍ、Ｙを含むカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理装置において、
   前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する第１の信号変換手段と、
   前記第１の信号変換手段で変換された色差信号の色差値または色度信号の色度値を高彩度方向に変換する第２の信号変換手段と、
   前記第１の信号変換手段で変換された輝度信号または明度信号と、前記第２の信号変換手段で変換された色差信号または色度信号に対して、空間フィルタ処理を行う空間フィルタ処理手段と、
   前記空間フィルタ処理手段で前記空間フィルタ処理された色差信号または色度信号に対して、前記第２の信号変換手段の変換と逆変換を行う第３の信号変換手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
5. 前記入力されるカラー画像信号は、ＲＧＢ信号であることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記空間フィルタ処理手段は、前記カラー画像信号の特徴量に応じて適応的に空間フィルタ処理を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の画像処理装置。
7. 前記特徴量は、前記第１の信号変換手段の変換前のカラー画像信号から算出することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記特徴量は、前記第１の信号変換手段の変換前のカラー画像信号の複数の信号成分から算出することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記特徴量は、カラー画像信号のエッジ量であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記カラー画像信号は、画像読取り装置から読み取られて入力されることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の画像処理装置。
11. 前記カラー画像信号は、外部装置からネットワークを介して入力されることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の画像処理装置。
12. 入力されるカラー画像信号に対して画像処理を施して画像出力手段に出力する画像処理方法において、
    前記入力されるカラー画像信号を輝度／色差信号または明度／色度信号に変換する工程と、
    前記変換された前記輝度／色差信号または明度／色度信号に対して空間フィルタ処理を行う工程と、
    前記空間フィルタ処理された前記輝度／色差信号または明度／色度信号を、前記入力されるカラー画像信号と同一の属性のカラー画像信号に変換する工程と、
    を含み、
    前記入力されるカラー画像信号は、前記画像出力手段に出力されるカラー画像信号の属性と同一であることを特徴とする画像処理方法。
13. 請求項１２に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータが実行するためのプログラム。

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