JP2007036955A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な処理でカラー画像をモノカラー画像へ変換する。
【解決手段】画像形成装置１０は、モノカラーモードにおいては、原稿上の画像を記録媒体上へコピーするのにあたって、複数の色相を含むカラー画像を単一の色相のみを含むモノカラー画像へ変換するモノカラー化を行う画像処理装置としても機能する。画像形成装置１０のモノカラー化変換部１３３は、色相・彩度算出部１３２により算出された色相を、操作者によって指定された色相へ置換する。なお、モノカラー化変換部１３３は、明度に対しては処理を行っていないので、モノカラー化を行っても画像の明度はそのまま維持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の色相を含むカラー画像を単一の色相のみを含むモノカラー画像へ変換する画像処理装置に関する。

従来より、原稿から記録媒体への画像のコピーにあたって、カラー画像をモノカラー画像へ変換するモノカラー化を行うことができるコピー機やＭＦＰ（Multi Function Peripherals）が用いられている。当該モノカラー化は、カラー画像が含む複数の色相の各々のトーンを、モノカラー画像が含むべき１つの色相のトーンに置換することにより実現される。

一方、カラー画像が含む複数の色相の各々のトーンと、モノカラー画像が含むべき１つの色相のトーンとの間の関係は非線形であるので、モノカラー化を実行するためには、変換元のトーンと変換先のトーンとの対応関係を特定するための変換パターンを、カラー画像が含みうる色相の数とモノカラー画像の色相として採用しうる色の数と乗じた数だけ準備して利用する必要がある。

しかし、このような多数の変換パターンを準備して利用するためには、多大な処理資源が必要となるため、モノカラー化をより容易に行うための技術も検討されている。

例えば、特許文献１は、カラー画像の明度からモノカラー画像の各色成分の値を算出することにより、カラー画像をモノカラー画像へ変換する技術を開示している。

特許文献２及び特許文献３は、無彩色画像の明度からモノカラー画像の各色成分の値を算出することにより、無彩色画像をモノカラー画像へ変換する技術を開示している。なお、特許文献２は、段落０００４において、無彩色画像の明度、色相及び彩度のうち、色相のみを指定された色の色相へ置換する技術についても言及している。

特開平９−２９８６７３号公報 特開平４−３３６８６５号公報 特開平１０−４２１５２号公報

しかし、特許文献１〜３の技術では、モノカラー画像の色として採用可能な色の数が増加すると、必要な変換パターンの数が著しく増加し、依然として多くの処理資源が必要となるという問題がある。逆の言い方をすれば、コピー機やＭＦＰに組み込まれた限られた処理資源でモノカラー化を行おうとすれば、モノカラー画像の色として採用可能な色の数が著しく制限されるという問題があった。

なお、特許文献２の段落０００４で開示されている技術では、有彩色部分を含むカラー画像をモノカラー画像へ変換することはできない。

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、簡単な処理でカラー画像をモノカラー画像へ変換することができる画像処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の色相を含むカラー画像を単一の色相のみを含むモノカラー画像へ変換する画像処理装置であって、前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、明度を維持したまま、色相を特定の色相へ置換する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、彩度の分布範囲を縮小する。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像処理装置において、前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、彩度の分布範囲を、操作者によって指定された彩度を含む所定の範囲に縮小する。

請求項４の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、彩度を維持する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像処理装置において、前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、色相を、操作者によって指定された色相へ置換する。

請求項１ないし請求項５の発明によれば、簡単な処理でカラー画像をモノカラー画像へ変換することができる。

請求項２の発明によれば、モノカラー画像の視覚的な単色性を向上可能である。

請求項４の発明によれば、異なる色が含まれているような視覚的効果をモノカラー画像に与えることができる。

＜１ 第１実施形態＞
＜１．１ 全体構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の全体構成を示すブロック図である。画像形成装置１０は、ファックス機能、スキャナ機能、コピー機能及びプリンタ機能を有するデジタル複合機（ＭＦＰ；Multi Function Peripherals）である。画像形成装置１０は、原稿上のカラー画像をモノカラー画像へ変換してから記録媒体上へコピーする「モノカラーモード」を有している。

図１に示すように、画像形成装置１０は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ；MicroProcessor Unit）１０１、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３を備える。ＭＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３によって実現されるマイクロコンピュータ１２０は、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムを実行することにより、画像形成装置１０の各構成を統括制御し、画像形成装置１０の各種機能を実現している。

画像形成装置１０の画像メモリ１０４は、画像形成装置１０が処理対象とする画像を画像データとして記憶する。

また、画像形成装置１０は、画像読取部１０９及び画像記録部１１０を備える。

画像読取部１０９は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等により原稿上の画像を読み取る。画像読取部１０９が読み取った画像は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３つの色成分を有する画像データとして画像形成装置１０に取り込まれる。画像読取部１０９は、ＡＤＦ（Automatic Document Feeder）方式又はＦＢＳ（Flat Bed Scanner）方式により原稿上の画像を読み取ることができる。

画像記録部１１０は、電子写真方式により、当該画像データに係る画像を、記録紙等の記録媒体上に形成する。画像記録部１０が形成する画像は、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロー），Ｋ（クロ）の４つの色成分を有する画像データとして与えられる。

画像形成装置１０は、画像読取部１０９が読み取った原稿上の画像を画像記録部１１０に与えることにより、原稿上の画像を記録媒体上へコピーすることができる。

画像形成装置１０には、ユーザインターフェースとして、操作部１１１及び表示部１１２が設けられる。操作部１１１は、メカニカルスイッチ等の操作部材を含んで構成され、表示部１１２は、液晶ディスプレイ等の表示用の部材を含んで構成される。なお、表示部１１２を液晶タッチパネルディスプレイ等で構成して、表示部１１２が操作部１１１の一部又は全部の機能を兼ね備えるようにしてもよい。

ネットワークインターフェース１０６は、例えば、イーサネット（登録商標）により、画像形成装置１０をネットワーク３０に接続する。

ＮＣＵ（網制御装置；Network Control Unit）１０７及びＭＯＤＥＭ（モデム；MOdulator DEModulator）１０８は、一般公衆電話網４０を経由した画像データの送受信に用いられる。ＮＣＵ１０７は、一般公衆電話網４０への接続を制御する。ＮＣＵ１０７は、通信先の電話番号に対応したダイヤル信号を送出する機能及び着信を検出する機能を備える。ＭＯＤＥＭ１０８は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ.３０にしたがったファックス伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７，Ｖ．２７ｔｅｒ，Ｖ．２９等にしたがった送信データの変調及び受信データの復調を行う。又は、ＭＯＤＥＭ１０８は、これらに加えて、Ｖ．３４にしたがった送信データの変調及び受信データの復調を行う。

＜１．２ モノカラー化＞
画像形成装置１０は、モノカラーモードにおいては、原稿上の画像を記録媒体上へコピーするのにあたって、複数の色相を含むカラー画像を単一の色相のみを含むモノカラー画像へ変換するモノカラー化を行う画像処理装置としても機能する。以下では、このモノカラー化に関する画像形成装置１０の構成について、図２のブロック図を参照しながら説明する。なお、図２に示す色空間変換部１３１、色相・彩度算出部１３２、モノカラー化変換部１３３及び色空間変換部１３４は、マイクロコンピュータ１２０がプログラムを実行することにより実現される機能をあらわしたものとなっている。もちろん、これらの一部又は全部を専用のハードウエアによって実現することも妨げられない。

図２を参照して説明すると、色空間変換部１３１は、画像読取部１０９が読み取った画像の色空間を、ＲＧＢ表色系からＬ^*ａ^*ｂ^*表色系へ変換する。ただし、色空間変換部１３１による色空間の変換先は、ＹＣｒＣｂ表色系等であってもよい。

色相・彩度算出部１３２は、色空間変換部１３１により色空間が変換された画像の、色相及び彩度を算出する。この色相及び彩度は、クロマティクネス指数ａ^*及びｂ^*に基づいて算出される。

モノカラー化変換部１３３は、色相・彩度算出部１３２により算出された色相を、操作者によって指定された色相へ置換する。

このような色相の置換は、図３（１）の色度図を用いて例示的に説明すれば、原点を中心として点Ｐ１〜Ｐ４を回転させ、操作者によって指定された色相に対応する線分ＬＮの上へ移動させることを意味している。

さらに、モノカラー化変換部１３３は、モノカラー画像の視覚的な単色性を向上するため、色相・彩度算出部１３２により算出された彩度の分布範囲を、操作者によって指定された彩度を含む所定の範囲に縮小する。ここで、「操作者によって指定された彩度を含む所定の範囲に縮小する」とは、彩度を、操作者によって指定された彩度に置換することも包含するものとする。このような分布範囲の縮小は、モノカラー化変換部１３３へ入力される彩度（以下では、「入力彩度」とも称する）を横軸とし、モノカラー化変換部１３３から出力される彩度(以下では、「出力彩度」とも称する）を縦軸として、これらの間の関係をあらわした図４のグラフに示すように、入力彩度の取りうる範囲の全体を、操作者によって指定された彩度Ｌ₀を中心とする所定の範囲δに収まるように変換してから出力することにより実現される。ここで、範囲δは、全ての色相について同一としてもよいし、彩度の変化が目立ちやすい色相ほど狭くするようにしてもよい。なお、入力彩度と出力彩度との関係を線形とすれば、モノカラー化変換部１３３における処理に必要な処理資源を削減することができる。この場合において、図４のグラフの傾きを「０」とすること、すなわち、全ての入力彩度を一定値に変換するようにすることも妨げられない。

このような彩度の分布範囲の縮小は、図３（２）の色度図を用いて例示的に説明すれば、原点からの距離が所定の範囲となる円環領域Ｒへ点Ｐ６〜Ｐ８を移動させることを意味している。

なお、モノカラー化変換部１３３は、明度指数Ｌ^*から直接特定される明度に対しては処理を行っていないので、モノカラー化を行っても画像の明度はそのまま維持される。

操作者による色相及び彩度の指定は、操作部１１１を用いて行われる。色相及び彩度の指定は、数値を操作者に指定させることにより実現してもよいし、カラーパレット上の特定の色を操作者に指定させることにより実現してもよい。ここで、カラーパレットとは、例えば、矩形領域の横方向で色相が異なり、縦方向で彩度が異なる色の見本である。つまり、操作者による色相や彩度の指定は、操作者が直接的に色相や彩度を指定するようにしてもよいし、操作者が直接的に指定するのは色として、操作者が指定した色に基づいて特定される（操作者が指定した色が有する）色相や彩度を操作者が指定したものとみなすようにしてもよい。

色空間変換部１３４は、モノカラー化変換部１３３において色相及び彩度に所定の処理が行われた画像の色空間をＣＭＹＫ表色系へ変換し、画像記録部１１０へ与える。

このようなモノカラー化を採用することにより、画像形成装置１０では、操作者が指定可能な色相及び彩度の数が増加しても、モノカラー化に必要な処理資源が増大することなく、簡単な処理でカラー画像をモノカラー画像へ変換することができる。

＜２ 第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る画像形成装置２０は、第１実施形態に係る画像形成装置１０と同様の全体構成を有しており、第１実施形態においてした図１に対する説明は、第２実施形態にも当てはめることができる。このため、以下では、画像形成装置２０の全体構成についての重複説明は省略する。

しかし、モノカラー化に関する画像形成装置２０の構成は、画像形成装置１０とは異なっている。そこで、以下では、モノカラー化に関する画像形成装置２０の構成について、図５のブロック図を参照しながら説明する。ただし、第１実施形態と同様の点についての詳細な説明は省略する。

画像形成装置２０は、画像形成装置１０と同様に、モノカラーモードにおいては、原稿上の画像を記録媒体上へコピーするのにあたって、複数の色相を含むカラー画像を単一の色相のみを含むモノカラー画像へ変換するモノカラー化を行う画像処理装置としても機能する。なお、図５に示す色空間変換部２３１、色相・彩度算出部２３２、モノカラー化変換部２３３及び色空間変換部２３４は、マイクロコンピュータ１２０がプログラムを実行することにより実現される機能をあらわしたものとなっている。もちろん、これらの一部又は全部を専用のハードウエアによって実現することも妨げられない。

図５を参照して説明すると、色空間変換部２３１は、画像形成装置１０の色空間変換部１３１と同様に、画像読取部１０９が読み取った画像の色空間を、ＲＧＢ表色系からＬ^*ａ^*ｂ^*表色系へ変換する。

色相・彩度算出部２３２は、画像形成装置１０の色相・彩度算出部１３２と同様に、色空間変換部２３２により色空間が変換された画像の、色相及び彩度を算出する。

モノカラー化変換部２３３は、色相・彩度算出部２３２により算出された色相を、操作者によって指定された色相へ置換する。しかし、モノカラー化変換部２３３は、明度及び彩度に対しては処理を行っていないので、モノカラー化を行っても画像の明度及び彩度はそのまま維持される。

操作者による色相の指定は、第１実施形態と同様に、操作部１１１を用いて行われる。

色空間変換部２３４は、モノカラー化変換部２３３において色相の置換が行われた画像の色空間を画像記録部１１０における画像の記録に適したＣＭＹＫ表色系へ変換し、画像記録部１１０へ与える。

このようなモノカラー化を採用することにより、画像形成装置２０では、画像形成装置１０と同様に、操作者が指定可能な色相及び彩度の数が増加しても、モノカラー化に必要な処理資源が増大することなく、簡単な処理でカラー画像をモノカラー画像へ変換することができる。

また、画像形成装置２０のモノカラー化においては、彩度をそのまま維持することにより、異なる色が含まれているかのような視覚的な効果をモノカラー画像に与えることができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０及び第２実施形態に係る画像形成装置２０の全体構成を示すブロック図である。 モノカラー化に関する画像形成装置１０の構成を示すブロック図である。 モノカラー化変換部１３３における色相の置換及び彩度の分布範囲の縮小について、色度図を用いて例示的に説明するための図である。 モノカラー化変換部１３３へ入力される彩度を横軸とし、モノカラー化変換部１３３から出力される彩度を縦軸として、これらの間の関係をあらわしたグラフを示す図である。 モノカラー化に関する画像形成装置２０の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０，２０ 画像形成装置
１０９ 画像読取部
１１０ 画像記録部
１１１ 操作部
１３１，２３１ 色空間変換部
１３２，２３２ 色相・彩度算出部
１３３，２３３ モノカラー化変換部
１３４，２３４ 色空間変換部

Claims (5)

1. 複数の色相を含むカラー画像を単一の色相のみを含むモノカラー画像へ変換する画像処理装置であって、
   前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、明度を維持したまま、色相を特定の色相へ置換することを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、彩度の分布範囲を縮小することを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項２に記載の画像処理装置において、
   前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、彩度の分布範囲を、操作者によって指定された彩度を含む所定の範囲に縮小することを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、彩度を維持することを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像処理装置において、
   前記カラー画像から前記モノカラー画像への変換にあたって、色相を、操作者によって指定された色相へ置換することを特徴とする画像処理装置。
   

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