JP2007274287A - 画像入力装置、画像形成装置、および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー原稿とモノクロ原稿とを少ない誤り率で判定し、特に、商用印刷された原稿だけでなくカラープリンタで印刷された原稿であっても、少ない誤り率でカラー原稿とモノクロ原稿とを判定することができる画像入力装置を提供する。
【解決手段】カラー画像を入力可能な画像入力手段と、入力される画像データの判定領域に含まれる画素毎に、カラー画素であるのかモノクロ画素であるのかをカラー要素に基づいて仮判定する画素仮判定手段と、カラー画素であると仮判定された各画素を含む所定のサイズの判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、連続性が有ると判定された場合に、その各画素がカラー画素であると本判定する画素本判定手段と、本判定された画素の数が、判定領域の総画素数に対して所定の比率以上の場合に判定領域の画像データはカラー画像であると判定する領域判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像入力装置、画像形成装置、および画像処理方法に係り、特に、カラー原画像を読み取って入力する画像入力装置、画像形成装置、および画像処理方法に関する。

従来から、カラーコピー機等の画像形成装置では、読み取る原稿がカラー原稿であるのか、モノクロ原稿であるのかを自動的に判定する機能（以下、カラー判定機能という）を備えているものがある。

一般に、カラープリントはモノクロプリントに比べるとプリント時間も長く、また、インク代等の費用も高い。従って、ユーザが、カラー原稿をカラープリントで印刷したい場合に限って、ユーザの設定によってカラープリントを実行する形態が多い。

しかしながら、カラー原稿とモノクロ原稿が混在している多量の原稿をコピーするような場合には、いちいちユーザがカラープリントモードとモノクロプリントモードとを切換えて設定するのは面倒であり、時間もかかる。

そこで、カラー判定機能を用いて、コピーする原稿のカラー／モノクロの種別に応じて自動的にカラープリントモードとモノクロプリントモードとを切換えている。

特許文献１は、カラーコピー機等の画像形成装置における、上記のようなカラー判定機能に関する技術の１つを開示している。
特開平１０−３３６４６６号公報

しかしながら、カラー判定機能は、１００％正しい判定を行うとは限らない。モノクロ原稿をカラー原稿であると誤判定する場合もある。例えば、カラーコピー機等のスキャナ部では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色のセンサを用いることが多いが、これらの３原色センサの感度のばらつきや、機体振動等の影響に起因する画素レベルの３原色の色ずれ等によって、モノクロ原稿をカラー原稿であると誤判定する場合がある。

そこで、例えば、大きな機械振動が生じるようなタイミングを意図的にはずしてカラー判定をする、或いは、判定に用いる閾値をカラーよりもモノクロ側に判定されやすく設定する、等の工夫がこれまでもなされ、このようなカラー誤判定は低減してきている。

ところが、近年、カラーコピー機やスキャナで読み取る原稿として、いわゆる商用印刷された原稿の他に、カラープリンタで印刷された原稿が増加してきている。カラープリンタで印刷された原稿はミクロ的に見た場合、プリンタの種類にも依存するが、一般に商用印刷された原稿に比べると、連続性の少ないドットでカラーデータが形成されている。

また、カラープリンタで印刷された原稿の中でも特にオフィス向けの原稿は、カラー部分の原稿全体に対する比率が小さなものが多く、また、カラーの色あいが比較的薄い場合が多い。

このため、従来の商用印刷された原稿に比べると、カラー判定における誤判定を起こしやすくなってきている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、カラー原稿とモノクロ原稿とを少ない誤り率で判定し、特に、商用印刷された原稿だけでなくカラープリンタで印刷された原稿であっても、少ない誤り率でカラー原稿とモノクロ原稿とを判定することができる画像入力装置、画像形成装置、および画像処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、請求項１に記載したように、カラー画像を入力可能な画像入力手段と、前記画像入力手段から入力される画像データの判定領域に含まれる画素毎に、その画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを、前記画素を構成する複数のカラー要素に基づいて仮判定する画素仮判定手段と、カラー画素であると仮判定された前記各画素に対して、その各画素を含む所定のサイズの判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する画素本判定手段と、前記画素本判定手段によってカラー画素であると本判定された画素の数が、前記判定領域に含まれる総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記判定領域の画像データはカラー画像であると判定する領域判定手段と、を備えたことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、請求項１０に記載したように、カラー画像を入力可能な画像入力手段と、前記画像入力手段から入力される画像データの判定領域に含まれる画素毎に、その画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを、前記画素を構成する複数のカラー要素に基づいて仮判定する画素仮判定手段と、カラー画素であると仮判定された各画素に対して、その各画素を含む所定のサイズの判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する画素本判定手段と、前記画素本判定手段によってカラー画素であると本判定された画素の数が、前記判定領域に含まれる総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記判定領域の画像データはカラー画像であると判定する、領域判定手段と、前記領域判定手段による判定結果に基づいて、前記判定領域の画像データをカラー又はモノクロでプリントするプリント手段と、を備えたことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理方法は、請求項１９に記載したように、カラー画像又はモノクロ画像を入力する画像入力ステップと、入力された画像データの判定領域に含まれる画素毎に、その画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを、前記画素を構成する複数のカラー要素に基づいて仮判定する画素仮判定ステップと、カラー画素であると仮判定された各画素に対して、その各画素を含む所定のサイズの判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する画素本判定ステップと、前記画素本判定ステップにおいてカラー画素であると本判定された画素の数が、前記判定領域に含まれる総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記判定領域の画像データはカラー画像であると判定する、領域判定ステップと、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る画像入力装置、画像形成装置、および画像処理方法によれば、カラー原稿とモノクロ原稿とを少ない誤り率で判定し、特に、商用印刷された原稿だけでなくカラープリンタで印刷された原稿であっても、少ない誤り率でカラー原稿とモノクロ原稿とを判定することができる。

本発明に係る画像入力装置、画像形成装置、および画像処理方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

（１）画像形成装置（第１の実施形態）の構成
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１のシステム構成例を示す図である。ここで、画像形成装置１は、例えば、カラーコピー装置やＭＦＰと呼ばれているプリント機能を具備する装置である。

画像形成装置１は、カラー原稿やモノクロ原稿を読み取りデジタル画像データに変換する画像入力手段１０、読み取った画像データに対して各種の画像処理を施す画像処理部２０、画像処理された画像データをプリント（印刷）するプリント手段３０、および読み取った画像データがカラー画像であるのかモノクロ画像であるのかを判定するカラー／モノクロ判定部４０を備えて構成されている。

画像入力手段１０は、所謂スキャナ部であり、光学的に原稿を読み取った画像信号を、デジタル量に変換して画像データとして出力するものである。

画像入力手段（スキャナ部）１０は、例えば、光源と、光源を機械的に駆動する駆動部と、原稿からの反射光を光電変換するＣＣＤセンサ（何れも図示を省略）を備えて構成されるものである。ＣＣＤセンサは、例えば、Ｒ、Ｇ、およびＢの３原色に対応する３ラインＣＣＤセンサであり、画像入力手段１０からは、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の３原色信号がカラー要素を表す信号として出力される。

画像形成装置１は、さらに画像入力手段（外部インターフェース等）１１を備える構成としても良い。この場合、画像入力手段１１は、例えば、ＬＡＮインターフェースであり、構内画像データサーバや、インターネットを介して各種の画像データを入力する手段である。また、画像入力手段１１は、ＤＶＤ等の記録媒体を介して画像データを入力する記録媒体再生装置として構成しても良い。

画像入力手段１１から入力される画像データは、ＲＧＢ表色系（ｓＲＧＢ規格に基づく３原色信号を含む）の他、Ｃ（Cyan）、Ｍ（Magenta）、Ｙ（Yellow）の３色素によって表現される画像データ、ＣＩＥ（国際照明委員会）が規定するＸＹＺ表色系やCIELAB色空間（Ｌ^＊、ａ^＊、およびｂ^＊の３次元直交座標で表現される色空間）で表現される画像データ等、種々のカラー要素による画像データの形態をとり得る。

画像入力手段１０、或いは画像入力手段１１から入力された画像データは、画像処理部２０、およびカラー／モノクロ判定部４０へ出力される。

画像処理部２０では、入力された画像データに対して、フィルタリング処理、色変換処理、ガンマ補正処理等の各種の画像処理を行う。画像処理の具体的な内容は、処理する画像データがカラー画像である場合と、モノクロ画像である場合とで異なってくる。

このため、カラー／モノクロ判定部４０で判定されるカラー／モノクロ識別情報を用いて画像処理内容を切換えている。一般にモノクロ画像に対する画像処理時間の方がカラー画像に対する画像処理時間に比べて少ない。従って、カラー／モノクロ判定部４０において、処理対象画像がカラー画像ではなくモノクロ画像である、と予め判定されれば画像処理時間が短縮され、全体としてコピー時間が短縮される。

プリント手段（プリンタ部）３０は、画像処理部２０から出力される色素データ、例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ信号を用いてプリント用紙に画像をプリントする。

この場合も、カラー画像とモノクロ画像とではプリント時間が大きく異なり、モノクロ画像の方がプリント時間は短い。従って、カラー／モノクロ判定部４０において、処理対象画像がカラー画像ではなくモノクロ画像である、と予め判定されればプリント時間が短縮され、全体としてコピー時間が短縮されることになる。

本発明のポイントは、カラー／モノクロ判定部４０の構成にある。従来から、カラー／モノクロ判定を自動的に行う機能は存在するが、判定対象は主に商用印刷された原稿を前提としたものであり、近時急速に普及してきているカラープリンタによって印刷された原稿に対しては、必ずしも適合していない。そこで、本発明に係るカラー／モノクロ判定部４０では、カラープリンタによって印刷された原稿に対しても、カラー原稿とモノクロ原稿とを確実に（少ない誤り率で）判定することができるカラー／モノクロ判定を実現している。

図２は、本実施形態に係るカラー／モノクロ判定部４０の細部構成例を示す図である。カラー／モノクロ判定部４０は、画素仮判定手段４１、画素本判定手段４２、および領域判定手段４３を備えて構成されている。

画素仮判定手段４１は、画像入力手段１０から入力される画像データの判定領域に含まれる画素毎に、その画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを、画素を構成する複数のカラー要素に基づいて仮判定する手段である。

ここで、画像データの判定領域とは、例えば、ページ単位の領域であり、Ａ４サイズの原稿を画像入力手段１０で読み取る場合には、Ａ４原稿１枚単位の領域が判定領域となる。また、複数のカラー要素とは、例えば、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の３原色信号のことであり、画素毎の３原色信号に基づいて、その画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを仮判定する。

画素本判定手段４２は、カラー画素であると仮判定された各画素に対して、その各画素を含む所定のサイズの判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、各画素と判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、各画素がカラー画素であると本判定する手段である。

また、領域判定手段４３は、画素本判定手段によってカラー画素であると本判定された画素の数が、判定領域、例えば該当するページ領域、に含まれる総画素数に対して所定の比率以上の場合に、該当するページ毎の画像データはカラー画像であると判定する手段である。

領域判定手段４３にて判定されたカラー／モノクロ識別情報は、画像処理部２０、およびプリント手段３０に出力され、カラー画像、モノクロ画像の夫々に適した画像処理或いはプリント処理が行われる。

（２）画像処理方法
図３は、本実施形態に係る画像処理方法、特に、カラー／モノクロ判定部４０で行うカラー／モノクロ判定処理方法に関する処理の基本的な流れを示すフローチャートである。カラー／モノクロ判定処理は、大きくは、画像入力処理（ステップＳＴ１）、画素仮判定処理（ステップＳＴ２）、画素本判定処理（ステップＳＴ３）、および領域判定処理（ステップＳＴ４）を備えて構成されている。

まず、ステップＳＴ１で、カラー／モノクロ判定部４０は画像データを入力する。入力する画像データは、例えばＲ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の３原色信号である。

次に、画素仮判定処理（ステップＳＴ２）を画素毎に行う。

図４は、画素仮判定処理の細部処理例を示すフローチャートである。ステップＳＴ１０では、画素毎に３原色相互間の差分の絶対値を求める。具体的には、Ｒ信号とＧ信号の差の絶対値Δ_ＲＧ（＝｜Ｒ−Ｇ｜）、Ｇ信号とＢ信号の差の絶対値Δ_ＧＢ（＝｜Ｇ−Ｂ｜）、およびＢ信号とＲ信号の差の絶対値Δ_ＢＲ（＝｜Ｂ−Ｒ｜）を画素毎に夫々算出する。

一般に、モノクロ画素（無彩色の画素）では、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の各振幅値は等しくなる。画素仮判定処理では、この原理を利用して、画素毎にその画素がモノクロ画素であるのか、或いはカラー画素であるのかを判定している。

具体的には、ステップＳＴ１１で、Ｒ信号とＧ信号の差の絶対値Δ_ＲＧと所定の閾値Ｔ_ＲＧとの大小関係を判定している。また、ステップＳＴ１２では、Ｇ信号とＢ信号の差の絶対値Δ_ＧＢと所定の閾値Ｔ_ＧＢとの大小関係を判定し、ステップＳＴ１３では、Ｂ信号とＲ信号の差の絶対値Δ_ＢＲと所定の閾値Ｔ_ＢＲとの大小関係を判定している。

Δ_ＲＧ、Δ_ＧＢ、およびΔ_ＢＲの少なくとも１つが所定の閾値よりも大きい場合には、該当する画素はカラー画素であると仮判定する（ステップＳＴ１５）。

逆に、Δ_ＲＧ、Δ_ＧＢ、およびΔ_ＢＲがいずれも所定の閾値よりも小さい場合には、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号はほぼ同一振幅であり、該当する画素はモノクロ画素であると仮判定している（ステップＳＴ１４）。

各閾値Ｔ_ＲＧ、Ｔ_ＧＢ、およびＴ_ＢＲは、同一の値でもよいが、夫々独立に設定する形態でも良い。また、各閾値Ｔ_ＲＧ、Ｔ_ＧＢ、およびＴ_ＢＲは、予め設定する形態の他、ユーザの操作によって変更することができるように構成しても良い。

ステップＳＴ１６では、所定の判定対象領域に対する仮判定が総て終了したか否かを判定する。この場合の判定対象領域は、必ずしも最終的な判定領域（例えばページ単位の領域）と一致する必要はなく、判定領域よりも小さな領域に対して仮判定を行い、仮判定が終了した領域のデータを順次後段の画素本判定処理に引き渡すように構成してもよい。

所定の判定対象領域に対する仮判定が総て終了するまで、次の仮判定画素に対してステップＳＴ１０からステップＳＴ１６までの処理を行い、これを繰り返す（ステップＳＴ１７）。所定の判定対象領域に対する仮判定が総て終了した場合は、所定の判定対象領域に対する画素仮判定処理を終了し、画素本判定処理（図３のステップＳＴ３）へ移行する。

図５は、画素仮判定処理が終了した段階での画像データの一例を示す図である。図５中、小さな正方形が画素を表しており、ハッチングで示した画素が仮判定されたカラー画素を表している。

通常の商用印刷では、カラー画素が密に連続している形態が一般的である。これに対して、カラープリンタによる印刷では、図５に例示したように、ミクロ的に画素を見ると例えば斜めの縞模様パターンのように、カラー画素のドットが不連続になっている。画素パターンの種類や画素の密度を変えることによって、カラー画像の中間的な階調を表現している。

カラープリンタの種類にもよるが、多くのカラープリンタでは、図５に示したような不連続なカラー画素によってカラー画像を表現している。このため、商用印刷物を前提とした従来のカラー／モノクロ判定処理では、不連続な領域（図５において、白くなっている領域）の影響を受け、カラー画像であるにもかかわらずモノクロ画像であると判定するといった誤判定の可能性があった。

そこで、本実施形態に係るカラー／モノクロ判定処理では、画素本判定処理においてカラー画素の連続性判定を加味した判定方法を採用することで、上記の誤判定を低減する形態としている。

図６は、本実施形態に係る画素本判定処理の一例を示す詳細フローチャートである。また、図７および図８は、画素本判定処理の内容を模式的に説明する図である。

本実施形態に係る画素本判定処理では、判定ウィンドウＷｍと被判定画素選択セルＥｃとを用いて本判定を行う形態としている。

まず、ステップＳＴ２０で、被判定画素Ｐｃを含む判定ウィンドウＷｍ内のカラー画素（カラー画素であると仮判定された画素）の数をカウントし、これをウィンドウ内カラー画素数Ｎ_ｃ１とする。

図７に示したように、判定ウィンドウＷｍの大きさはｍ×ｎピクセルの大きさであり、図７の例示では、８×６ピクセルの大きさである。

また、被判定画素選択セルＥｃは、判定ウィンドウＷｍの内部の所定の位置に固定的に設けられるものであり、被判定画素選択セルＥｃによって本判定するカラー画素（被判定画素Ｐｃ）を選択する。判定ウィンドウＷｍ、および被判定画素選択セルＥｃの相互の位置関係は固定であるが、図７の位置関係に限定されるものではない。被判定画素選択セルＥｃが判定ウィンドウＷｍに包含されるという条件が成立する限りは、図７以外の位置関係であってもよい。

この判定ウィンドウＷｍと被判定画素選択セルＥｃとを画像データＤに当てはめ、被判定画素Ｐｃがカラー画素であるか否かを本判定する。なお、判定領域Ａは、例えばページ単位の領域（原稿１枚分の領域）であり、判定領域Ａがカラー画像であるのかモノクロ画像であるのかを、画像データＤの判定領域Ａ毎に判定する対象となる領域である。

次に、ステップＳＴ２１（図６参照）では、判定ウィンドウ内全画素数Ｎ_Ｔ１と判定ウィンドウ内カラー画素数Ｎ_ｃ１との比Ｒ１を求める（Ｒ１＝Ｎ_ｃ１／Ｎ_Ｔ１）。

図７の例示では、判定ウィンドウ内全画素数Ｎ_Ｔ１は、４８画素であり、仮判定された判定ウィンドウ内カラー画素数Ｎ_ｃ１は、被判定画素Ｐｃを含めて２３画素である。従って、比Ｒ１は約０．４８（約４８％）である（Ｒ１＝２３／４８≒０．４８）。

次に、ステップＳＴ２２では、比Ｒ１と所定の閾値Ｔ１との大小判定を行い、比Ｒ１が所定の閾値Ｔ１以上の場合は、被判定画素Ｐｃはカラー画素であると本判定する（ステップＳＴ２３）。

一方、比Ｒ１が所定の閾値Ｔ１よりも小さい場合は、仮判定を棄却し、被判定画素Ｐｃはカラー画素ではないと本判定する（ステップＳＴ２４）。

例えば、閾値Ｔ１を０．４５（４５％）と設定すると、図７の例では、被判定画素Ｐｃはカラー画素であると本判定されることになる。

従来、商用印刷を前提としたカラー／モノクロ判定処理では、例えば判定ウィンドウＷｍ内の全画素（１００％）がカラー画素の場合に、被判定画素Ｐｃをカラー画素であると本判定する形態が通常用いられていた。これに対して、本実施形態に係るカラー／モノクロ判定処理では、閾値Ｔ１を適宜設定することにより、カラー画素の連続性（判定ウィンドウＷｍ内のカラー画素の密度）を加味した判定を可能としている。この結果、カラープリンタでプリントした不連続なカラー画像であっても、低い誤判定率でカラー画素の本判定を行うことができる。

また、閾値Ｔ１は、ユーザの設定等によって変更することができるように構成しても良い。閾値Ｔ１を変更することで、カラープリンタの種類によってカラー画素の密度が異なる場合であっても、より適切な本判定が可能となる。

ステップＳＴ２５では、判定対象領域の画素の本判定が総て終了したか否かを判定する。この場合の判定対象領域は、例えば、判定領域Ａである。

本判定すべき被判定画素Ｐｃが残っている限り、判定ウィンドウＷｍ（および被判定画素選択セルＥｃ）を順次更新し、被判定画素Ｐｃに対して本判定を行っていく。

図８（ａ）ないし（ｃ）は、判定ウィンドウＷｍ（および被判定画素選択セルＥｃ）を横方向に順次シフトしながら、被判定画素Ｐｃに対して本判定を行っている様子を模式的に示したものである。

図８（ｄ）は、判定領域Ａの総てのカラー画素に対して本判定を行い、その結果、カラー画素であると本判定された画素を濃いハッチングで示したものである。図８（ｄ）は、仮判定カラー画素の総てが、本判定においてもカラー画素であると判定された場合の例を示している。

画素本判定処理が終了すると、領域判定処理を行う。領域判定処理では、画素毎に本判定された結果に基づいて、判定領域Ａ毎（例えば、ページ毎）にカラー／モノクロの判定を行う。

図９は、領域判定処理の一例を示す細部フローチャートである。

領域判定処理では、最初に、判定領域Ａ内でカラー画素であると本判定された画素の数Ｎ_Ｃ３をカウントする（ステップＳＴ３０）。

次に、Ｎ_Ｃ３と判定領域Ａ内の全画素数Ｎ_Ｔ３との比Ｒ_３を求める（Ｒ_３＝Ｎ_Ｃ３／Ｎ_Ｔ３）（ステップＳＴ３１）。

さらに、Ｎ_Ｃ３と判定領域Ａ内の全画素数Ｎ_Ｔ３との比Ｒ_３と所定の閾値Ｔ３との大小判定を行い（ステップＳＴ３２）、比Ｒ_３が所定の閾値Ｔ３以上の場合は、該当する判定領域Ａ（例えば該当ページ）は、カラー画像であると判定する（ステップＳＴ３３）。

他方、比Ｒ_３が所定の閾値Ｔ３よりも小さい場合は、該当する判定領域Ａ（例えば該当ページ）は、モノクロ画像であると判定する（ステップＳＴ３４）。

領域判定処理における閾値Ｔ３も、ユーザの設定によって変更することができるように構成してもよい。例えば、書類の一部に押印された朱印のカラープリントを要望する場合には、閾値Ｔ３を比較的小さな値、例えば約数％に設定すればよい。一方、書類の半分以上の領域にカラー写真があるような場合に限ってカラープリントを要望するような場合には、閾値Ｔ３を比較的大きな値、例えば約５０％に設定すればよい。

以上説明したように、第１の実施形態に係る画像形成装置１によれば、カラープリンタで印刷した原稿のようにカラー画素が不連続な原稿であっても、少ない誤り率でカラー原稿とモノクロ原稿とを判定することができる。また、判定に用いる閾値Ｔ１、Ｔ３をユーザが変更できるように構成することで、カラープリンタの種類等に応じたきめ細かな判定を実現することができる。

なお、上記の説明では、画像入力手段（プリンタ部）１０から入力される画像データはＲＧＢの３原色であるとして説明したが、ＬＡＮ等の電気通信回線から画像入力手段１１を介して入力される画像データはＲＧＢの３原色以外にも存在する。

例えば、ＣＭＹの３色素によって表現された画像データの場合がある。この場合には、ＲＧＢの３原色と同様に、ＣＭＹの３色素の強度が相互にほぼ同じであれば、モノクロ画素であると判定することができる。

また、画像入力手段１１から入力されるカラー画像が、Ｌ^＊信号、ａ^＊信号、およびｂ^＊信号の３要素で表現されている場合には、ａ^＊信号の絶対値、およびｂ^＊信号の絶対値を用いて判定画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを判定することができる。ａ^＊信号の絶対値、およびｂ^＊信号の絶対値がゼロに近づくほど、そのカラー画像は無彩色（モノクロ）に近づくからである。

（３）画像形成装置（第２の実施形態）の構成
図１０は、第２の実施形態に係るカラー／モノクロ判定部４０ａの構成例を示す図である。第１の実施形態に係るカラー／モノクロ判定部４０（図２参照）との相違点は、画素本判定手段４２ａにおいて、判定ウィンドウＷｍに加えて補助判定ウィンドウＷａを用いている点にある。

図１１は、第２の実施形態に係るカラー／モノクロ判定部４０ａで行う画素本判定処理（２）の細部フローチャートの一例を示す図である。また、図１２は、第２の実施形態に係る画素本判定処理（２）の内容を模式的に説明する図である。

第１の実施形態に係る画素本判定処理との相違点は、補助判定ウィンドウＷａを用いた処理（ステップＳＴ２００乃至ステップＳＴ２０２）が付加されている点である。その他の処理は第１の実施形態に係る画素本判定処理と同じであるため、同じステップ番号を付して説明を省略する。

補助判定ウィンドウＷａは、図１２に例示したように、判定ウィンドウＷｍの内部に設けられるｐ×ｑピクセルの小さなウィンドウであり、例えば、４×４ピクセルの大きさのウィンドウである。被判定画素選択セルＥｃは、補助判定ウィンドウＷａの内部に設けられている。判定ウィンドウＷｍ、補助判定ウィンドウＷａ、および被判定画素選択セルＥｃの相互の位置関係は固定であるが、図１２の位置関係に限定されるものではない。被判定画素選択セルＥｃが補助判定ウィンドウＷａに包含され、補助判定ウィンドウＷａが判定ウィンドウＷｍに包含されるという条件が成立する限りは、図１２以外の位置関係であってもよい。

補助判定ウィンドウＷａの主な目的は、孤立したカラー画素による誤判定を低減する事にある。例えば、モノクロ画像を３ＣＣＤセンサで読み取る場合に、駆動による振動等によって３ＣＣＤセンサのアライメントが瞬間的なずれを生じる場合がある。このような微妙なずれが発生した場合、本来モノクロ画像に対しては同一強度のＲＧＢ信号が得られるはずのところが、部分的に異なった強度のＲＧＢ信号となり、カラー画素の孤立したノイズとして現れてくることになる。補助判定ウィンドウＷａの主な目的は、この孤立したカラー画素ノイズを除去することである。

まず、ステップＳＴ２００で、被判定画素Ｐｃを含む補助判定ウィンドウＷａ内のカラー画素（カラー画素であると仮判定された画素）の数をカウントし、これを補助判定ウィンドウ内カラー画素数Ｎ_ｃ２とする。図１２（ａ）の場合、Ｎ_ｃ２は３（画素）である。

次に、ステップＳＴ２０１では、補助判定ウィンドウＷａ内全画素数Ｎ_Ｔ２と補助判定ウィンドウ内カラー画素数Ｎ_ｃ２との比Ｒ２を求める（Ｒ２＝Ｎ_ｃ２／Ｎ_Ｔ２）。

図１２（ａ）の例示では、補助判定ウィンドウＷａ内全画素数Ｎ_Ｔ２は、４画素であり、仮判定されたウィンドウ内カラー画素数Ｎ_ｃ２は、被判定画素Ｐｃを含めて３画素である。従って、比Ｒ２は０．７５（７５％）である（Ｒ２＝３／４＝０．７５）。

次に、ステップＳＴ２０２では、比Ｒ２と所定の閾値Ｔ２との大小判定を行い、比Ｒ２が所定の閾値Ｔ２以上の場合は、ステップＳＴ２０の判定ウィンドウＷｍを用いた本判定処理に進む。

一方、比Ｒ２が所定の閾値Ｔ２よりも小さい場合は、仮判定を棄却し、被判定画素Ｐｃはカラー画素ではないと本判定する（ステップＳＴ２４）。

ここで、例えば、閾値Ｔ２を０．７０（７０％）と設定すると、図１２（ａ）の例では、被判定画素Ｐｃはカラー画素であると本判定されることになる。

他方、図１２（ｂ）の場合には、被判定画素Ｐｃは孤立しており、Ｎ_ｃ２は１（画素）である。従って、補助判定ウィンドウＷａ内全画素数Ｎ_Ｔ２と補助判定ウィンドウ内カラー画素数Ｎ_ｃ２との比Ｒ２は、０．２５（２５％）となる（Ｒ２＝１／４＝０．２５）。この結果、ステップＳＴ２０２の判定では、被判定画素Ｐｃの仮判定は棄却され、被判定画素Ｐｃはカラー画素ではないという本判定となる。

前述したように、図１２（ｂ）のような孤立したカラー画素は、モノクロ画素を誤ってカラー画素であると仮判定した可能性が高い、即ちノイズである可能性が高いものである。第２の実施形態に係るカラー／モノクロ判定処理によれば、第１の実施形態に係る効果に加えて、孤立したノイズ成分による誤判定を防止することが可能となり、さらに信頼性の高いカラー／モノクロ判定処理を実現することができる。

（４）画像入力装置
図１３は、本発明に係る画像入力装置２の構成例を示す図である。ここまでは、プリント手段３０を備える画像形成装置１に、カラー／モノクロ判定処理を適用した形態について説明してきた。本発明に係るカラー／モノクロ判定処理は、プリント手段３０を有しない、所謂スキャナ装置（画像入力装置２）に対しても当然適用できる。

画像入力装置２は、例えば、画像入力手段（スキャナ部）１０、画像処理部２０ａ、画像データ出力部（インターフェース）５０、およびカラー／モノクロ判定部４０を備えて構成されるものである。

画像データ出力部（インターフェース）５０では、画像入力手段１０によって入力された画像データに対して適宜の画像処理を行った後、外部装置、例えばパーソナルコンピュータ等にＬＡＮ等を介して出力する。

この際、画像データがカラー画像である場合とモノクロ画像である場合とでは、通信データ量が大きく異なり、モノクロ画像の方が当然データ量も少ない。また、伝送速度の観点からもモノクロ画像の方が高速の伝送速度を実現できる。

従って、画像入力手段１０から入力される画像データを、カラー／モノクロ判定部４０にて判定し、判定したカラー／モノクロ識別情報に基づいて伝送フォーマットや伝送方式を画像データ出力部（インターフェース）５０が適切に選択することによって、モノクロ画像をカラー画像の伝送フォーマットで伝送するといった非効率な伝送を排除することができる。

この場合においても、既に説明した本実施形態に係るカラー／モノクロ判定処理を行うことによって、カラープリンタで印刷した原稿のようにカラー画素が不連続な原稿であっても、少ない誤り率でカラー原稿とモノクロ原稿とを判定することができる。

なお、本発明は上記の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、画像形成装置１に、画像入力装置２の画像データ出力部５０（インターフェース）を付加し、画像形成装置１をスキャナとして機能させる形態でもよい。このように各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよし、また、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態の構成例を示す図。 第１の実施形態に係る画像形成装置のカラー／モノクロ判定部の構成例を示す図。 第１の実施形態に係る画像形成装置のカラー／モノクロ判定処理の一例を示す全体フローチャート。 第１の実施形態に係る画像形成装置の画素仮判定処理の一例を示す細部フローチャート。 第１の実施形態に係る画像形成装置の画素仮判定処理の動作例を説明する図。 第１の実施形態に係る画像形成装置の画素本判定処理の一例を示す細部フローチャート。 第１の実施形態に係る画像形成装置の画素本判定処理の動作例を説明する第１の図。 第１の実施形態に係る画像形成装置の画素本判定処理の動作例を説明する第２の図。 第１の実施形態に係る画像形成装置の領域判定処理の一例を示す細部フローチャート。 第２の実施形態に係る画像形成装置のカラー／モノクロ判定部の構成例を示す図。 第２の実施形態に係る画像形成装置の画素本判定処理の一例を示す細部フローチャート。 第２の実施形態に係る画像形成装置の画素本判定処理の動作例を説明する図。 本発明に係る画像入力装置の一実施形態の構成例を示す図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像入力装置
１０ 画像入力手段（スキャナ部）
１１ 画像入力手段（外部インターフェース等）
２０、２０ａ 画像処理部
３０ プリント手段（プリンタ部）
４０ カラー／モノクロ判定部
４１ 画素仮判定手段
４２ 画素本判定手段
４３ 領域判定手段
Ｅｃ 被判定画素選択セル
Ｐｃ 被判定画素
Ｗｍ 判定ウィンドウ
Ｗａ 補助判定ウィンドウ

Claims (27)

1. カラー画像を入力可能な画像入力手段と、
   前記画像入力手段から入力される画像データの判定領域に含まれる画素毎に、その画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを、前記画素を構成する複数のカラー要素に基づいて仮判定する画素仮判定手段と、
   カラー画素であると仮判定された前記各画素に対して、その各画素を含む所定のサイズの判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する画素本判定手段と、
   前記画素本判定手段によってカラー画素であると本判定された画素の数が、前記判定領域に含まれる総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記判定領域の画像データはカラー画像であると判定する、領域判定手段と、
   を備えたことを特徴とする画像入力装置。
2. 前記複数のカラー要素は、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の３原色信号であり、
   前記画素仮判定手段は、Ｒ信号とＧ信号との差分の絶対値、Ｇ信号とＢ信号との差分の絶対値、およびＢ信号とＲ信号との差分の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
3. 前記画素仮判定手段は、
   前記３つの差分の絶対値を用いた仮判定において、それぞれ異なる閾値を設定できるように構成されることを特徴とする請求項２に記載の画像入力装置。
4. 前記閾値は、ユーザによって変更することができるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像入力装置。
5. 前記複数のカラー要素は、Ｃ信号、Ｍ信号、およびＹ信号の３信号であり、
   前記画素仮判定手段は、Ｃ信号とＭ信号との差分の絶対値、Ｍ信号とＹ信号との差分の絶対値、およびＹ信号とＣ信号との差分の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
6. 前記複数のカラー要素は、Ｌ^＊信号、ａ^＊信号、およびｂ^＊信号の３要素であり、
   前記画素仮判定手段は、ａ^＊信号の絶対値、およびｂ^＊信号の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
7. 前記画素本判定手段は、
   前記所定のサイズの判定ウィンドウに存在するカラー画素の数が、前記判定ウィンドウ内の総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
8. 前記画素本判定手段は、
   カラー画素であると仮判定された各画素に対して、前記判定ウィンドウの内側に設けられ、前記各画素を含む補助判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記補助判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定され、かつ、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
9. 前記画素本判定手段は、
   前記補助判定ウィンドウに存在するカラー画素の数が、前記判定ウィンドウ内の総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記各画素と前記補助判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像入力装置。
10. カラー画像を入力可能な画像入力手段と、
    前記画像入力手段から入力される画像データの判定領域に含まれる画素毎に、その画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを、前記画素を構成する複数のカラー要素に基づいて仮判定する画素仮判定手段と、
    カラー画素であると仮判定された各画素に対して、その各画素を含む所定のサイズの判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する画素本判定手段と、
    前記画素本判定手段によってカラー画素であると本判定された画素の数が、前記判定領域に含まれる総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記判定領域の画像データはカラー画像であると判定する、領域判定手段と、
    前記領域判定手段による判定結果に基づいて、前記判定領域の画像データをカラー又はモノクロでプリントするプリント手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
11. 前記複数のカラー要素は、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の３原色信号であり、
    前記画素仮判定手段は、Ｒ信号とＧ信号との差分の絶対値、Ｇ信号とＢ信号との差分の絶対値、およびＢ信号とＲ信号との差分の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記画素仮判定手段は、
    前記３つの差分の絶対値を用いた仮判定において、それぞれ異なる閾値を設定できるように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記閾値は、ユーザによって変更することができるように構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
14. 前記複数のカラー要素は、Ｃ信号、Ｍ信号、およびＹ信号の３信号であり、
    前記画素仮判定手段は、Ｃ信号とＭ信号との差分の絶対値、Ｍ信号とＹ信号との差分の絶対値、およびＹ信号とＣ信号との差分の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
15. 前記複数のカラー要素は、Ｌ^＊信号、ａ^＊信号、およびｂ^＊信号の３要素であり、
    前記画素仮判定手段は、ａ^＊信号の絶対値、およびｂ^＊信号の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
16. 前記画素本判定手段は、
    前記所定のサイズの判定ウィンドウに存在するカラー画素の数が、前記判定ウィンドウ内の総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
17. 前記画素本判定手段は、
    カラー画素であると仮判定された各画素に対して、前記判定ウィンドウの内側に設けられ、前記各画素を含む補助判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記補助判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定され、かつ、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
18. 前記画素本判定手段は、
    前記補助判定ウィンドウに存在するカラー画素の数が、前記判定ウィンドウ内の総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記各画素と前記補助判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定する、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. カラー画像又はモノクロ画像を入力する画像入力ステップと、
    入力された画像データの判定領域に含まれる画素毎に、その画素がカラー画素であるのかモノクロ画素であるのかを、前記画素を構成する複数のカラー要素に基づいて仮判定する画素仮判定ステップと、
    カラー画素であると仮判定された各画素に対して、その各画素を含む所定のサイズの判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する画素本判定ステップと、
    前記画素本判定ステップにおいてカラー画素であると本判定された画素の数が、前記判定領域に含まれる総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記判定領域の画像データはカラー画像であると判定する、領域判定ステップと、
    を備えたことを特徴とする画像処理方法。
20. 前記複数のカラー要素は、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の３原色信号であり、
    前記画素仮判定ステップは、Ｒ信号とＧ信号との差分の絶対値、Ｇ信号とＢ信号との差分の絶対値、およびＢ信号とＲ信号との差分の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の画像処理方法。
21. 前記画素仮判定ステップは、
    前記３つの差分の絶対値を用いた仮判定において、それぞれ異なる閾値を設定できるように構成されることを特徴とする請求項２０に記載の画像処理方法。
22. 前記閾値は、ユーザによって変更することができるように構成されたことを特徴とする請求項２０に記載の画像処理方法。
23. 前記複数のカラー要素は、Ｃ信号、Ｍ信号、およびＹ信号の３信号であり、
    前記画素仮判定ステップは、Ｃ信号とＭ信号との差分の絶対値、Ｍ信号とＹ信号との差分の絶対値、およびＹ信号とＣ信号との差分の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の画像処理方法。
24. 前記複数のカラー要素は、Ｌ^＊信号、ａ^＊信号、およびｂ^＊信号の３要素であり、
    前記画素仮判定ステップは、ａ^＊信号の絶対値、およびｂ^＊信号の絶対値の少なくとも１つが、所定の閾値以上であるときに、前記画素がカラー画素であると仮判定する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の画像処理方法。
25. 前記画素本判定ステップは、
    前記所定のサイズの判定ウィンドウに存在するカラー画素の数が、前記判定ウィンドウ内の総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の画像処理方法。
26. 前記画素本判定ステップは、
    カラー画素であると仮判定された各画素に対して、前記判定ウィンドウの内側に設けられ、前記各画素を含む補助判定ウィンドウに存在する他のカラー画素との連続性を判定し、前記各画素と前記補助判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定され、かつ、前記各画素と前記判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定された場合に、前記各画素がカラー画素であると本判定する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の画像処理方法。
27. 前記画素本判定ステップは、
    前記補助判定ウィンドウに存在するカラー画素の数が、前記判定ウィンドウ内の総画素数に対して所定の比率以上の場合に、前記各画素と前記補助判定ウィンドウ内の他のカラー画素との連続性が有ると判定する、
    ことを特徴とする請求項２６に記載の画像処理方法。

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