JP2008167388A - 画像処理装置、その制御方法、そのプログラム、その記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 白黒出力されてしまったカラー画像データを後でカラーに復元する際に電子透かし画像データを用いる。そして、その電子透かし画像データ内のデータ量を削減する。
【解決手段】 色差データと輝度データとのうちの色差データを用いて電子透かし画像データを生成する。この電子透かし画像データには、輝度データを含ませないか、もしくは、いれたとしても非常に高い削減割合で削減した後に含ませる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、白黒出力されてしまったカラー画像データを後でカラーに復元する画像処理装置、あるいは、後に復元できるようにカラー画像データを白黒出力する画像処理装置、その制御方法、そのプログラム、その記憶媒体に関する。

白黒プリント物からカラー画像データやカラー印刷物を手に入れることができるようにしたいという要望がある。

例えば、プレゼンターが会議中に参加者へ白黒のプリント物を配布してプレゼンテーションを行うことを想像されたい。プレゼンターは、プロジェクターを用いて会議室前面にカラーのプレゼンテーションデータを映し出し、プレゼンテーションを行うであろう。参加者は、前に映し出されたカラーのプレゼンテーションデータを見ながら、補足的に配布資料を見るであろう。参加者は、その配布資料がたとえ白黒であっても、前に映し出されたカラーのプレゼンテーションデータを見ることができるため、会議参加中に不便は感じないであろう。

しかし、その白黒のプリント物を家に持って帰った場合はどうだろうか。プリント物が白黒であるが故にデータの欠落が多く、参加者は不便を感じ、その白黒プリント物からカラー画像データやカラー印刷物を手に入れたいと思うであろう。

このように、白黒プリント物からカラー画像データやカラー印刷物を手に入れたいという要望は確かにある。そして、この要望に答える技術として以下の三つの技術が挙げられる。

特許文献１は、オリジナルのカラー画像データを保存しているサーバのアドレスデータをバーコード化して、紙に印刷出力する方法を開示している。この紙がスキャンされると、上記バーコード内のアドレスデータからサーバが参照され、そのサーバからオリジナルのカラー画像データを読み出され印刷される。

特許文献２は、オリジナルのカラー画像データそのものをバーコード化して、紙に印刷出力する方法を開示している。この紙がスキャンされると、上記バーコード内からオリジナルのカラー画像データを読み出され印刷される。

特許文献３は、カラー画像データから白でも黒でもない色の領域を探し、その領域の位置データ、色データ（色差データではなくて色データ）を取得し、取得した各オブジェクトの位置データと色データとをバーコード化する。さらに、上記カラー画像データを白黒化して、この白黒化されたカラー画像データを上記バーコードと共に紙に印刷する。この紙がスキャンされると、そのスキャン画像に対して、上記バーコードから読み出した色データを用いて、カラー画像を生成する。
特開平０１−１９７８７８ 特開平１０−１２６６０７ 特開平０８−２７９８９６

しかしながら、特許文献１の方法では、サーバの設置コストやネットワーク、印刷時にサーバへのファイルのアップロードなどが必要となる。大量の文書・画像を扱わなければならないオフィス環境では、サーバに画像を残しておく事自体に負荷がかかってしまう。更に、画像サイズや量によっては回線への大きな負荷がかかってしまう。

また、特許文献２の方法では、情報量が非常に大きいカラー画像データをバーコード化する必要がある。従って、バーコード（二次元バーコードを含む）のサイズが非常に大きくなってしまう。

例えば、ＲＧＢ各色６００万画素相当のデジタルカメラで撮影されたカラー画像データの情報量は１８メガバイト相当になってしまうのに対し、Ａ４一枚サイズのバーコードの情報量は１キロバイト相当である。その比率は、約１８０００対１である。

また、特許文献３では、白でも黒でもない色の領域を探し、白でも黒でもない色の領域について色データを取得してバーコード化している。しかしながら、この色データには輝度データ（又は輝度データに相当する濃度データや白黒データ）及び色差データの両方が含まれているためデータ量が大きい。従って、この色データからバーコードを作成すると、バーコードが大きくなってしまうという問題があった。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、白黒出力されてしまったカラー画像データを後でカラーに変換するために必要なデータのデータ量を削減できる画像処理装置を提供するところにある。

上記課題を解決するために、本請求項１に係る画像処理装置は、以下を特徴とする。

即ち、カラー画像データの輝度データと色差データとを処理する画像処理装置であって、
前記輝度データと前記色差データとのうちの前記色差データから電子透かし画像データを生成する生成手段と、前記輝度データと前記生成手段で生成された電子透かし画像データとを出力する出力手段とを有し、前記出力手段で出力された電子透かし画像データと輝度データとからカラー画像データが生成されることを特徴とする。

白黒出力されてしまったカラー画像データを後でカラーに変換するために必要なデータのデータ量を削減できる。

（実施例１）
本実施例では、オリジナルカラー画像データを白黒印刷する環境において、輝度データと色差データのうち色差データをバーコード化して白黒出力する画像処理装置を開示する。更に、色差データを含むバーコードを有する白黒文書物を、スキャナなどの原稿読取装置によって読み取り、カラー画像データに復元する画像処理装置を開示する。

このように、色データの全てではなく、そのうちの色差データをバーコード化することにより、バーコード内の情報量を削減することができる。

［色差データを持つ白黒画像の生成］
先ずは、オリジナルのカラー画像データ（読取装置の一種であるデジタルカメラでの撮影により得られたカラー画像データ、若しくは、原稿読取装置でカラー文書原稿を読み取って得られたカラー画像データ）を白黒印刷する環境において、輝度データと色差データのうち色差データをバーコード化して白黒出力する画像処理装置、読取装置、印刷装置を含む印刷システムを開示する。

読取装置はオリジナル原稿又はオリジナル被写体をＲＧＢで読み取り、ＲＧＢのカラー画像データを生成する。そして、当該生成されたＲＧＢのカラー画像データを画像処理装置に対して出力する。

画像処理装置は、読取装置から受取ったＲＧＢのカラー画像データに対して画像処理を行う。そして、当該画像処理により得られた白黒の画像データを印刷装置に出力する。

印刷装置は、画像処理装置から受取った白黒の画像データをシート上に出力する。言い換えると、印刷装置は、画像処理装置から受取った白黒の画像データから印刷物を作成する。

なお、これ以降、画像処理装置と印刷装置とが夫々別の装置であるものとして説明を行うが、これらの装置が電気的に接続された一体型の装置であってもよい。一対型の装置である時、その装置を画像形成装置と呼ぶことにする。加えて、画像読取装置も電気的に接続された一体型の装置であってもよい。一対型の装置である時、この装置も画像形成装置と呼ぶことにする。

以下、図１〜図４及び図７を参照して、読取装置により生成されたＲＧＢの色データからなるカラー画像データを白黒化して印刷装置に出力する画像処理装置について開示する。

なお、図１〜図４及び図７に示す各処理部は画像処理装置内のＣＰＵにより統括的に制御される。また、各処理部が行う処理内容を定義したプログラムは同じく画像処理装置内の記憶媒体（ＨＤＤやフラッシュメモリやＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ）に記憶可能な状態で保存されている。従って、ＣＰＵは、この記憶媒体に記憶されているプログラムを順次読み出すことにより、各処理部の処理内容を統括的に制御する。

＜図１の説明＞
■色空間変換部１０１の処理
色空間変換部１０１は、受取ったＲＧＢの色データからなるカラー画像データを、輝度データと色差データとに分解する。本発明では、分解後の色空間に決まりはなくＹＵＶでもＬＡＢでもＹＣｂＣｒでもＨＳＶでもよいが、本実施例では分解後の色空間をＹＣｂＣｒとする。

また、本明細書では、一般的に明度と呼ばれる（ＬＡＢ）のＬや、強度と呼ばれる（ＨＳＶの）Ｖや、輝度と呼ばれる（ＹＵＶやＹＣｂＣｒ）のＹも、どちらも輝度という言葉に含まれるものとする。また、（ＹＣｂＣｒ）のＣｂ及びＣｒ、（ＹＵＶの）Ｕ及びＶ、（ＬＡＢの）Ａ及びＢは、文字通り色差という言葉に含まれるものとする。なお、本発明では、色差の代わりに、一般的に色相と呼ばれるＨ及び彩度と呼ばれるＳを用いても良い。

このように、輝度とは、色の明るさや暗さや濃さや輝きを表す言葉であり、一方、色差とは、上記明るさや暗さや濃さや輝き以外の色の要素を表す言葉であるものと本明細書ではする。

ＲＧＢデータとＹＣｂＣｒデータとを変換する変換式は以下である。ただし、ダイナミックレンジは２５６で、各データは０から２５５の値を取るものとする。

なお、本明細書では、Ｙチャンネルは輝度チャンネルの一例であり、ＣｂＣｒチャンネルは色差チャンネルの一例である。
Ｙ＝０．２９９００＊Ｒ＋０．５８７００＊Ｇ＋０．１１４００＊Ｂ
Ｃｂ＝−０．１６８７４＊Ｒ−０．３３１２６＊Ｇ＋０．５００００＊Ｂ＋１２８
Ｃｒ＝０．５００００＊Ｒ−０．４１８６９＊Ｇ−０．０８１３１＊Ｂ＋１２８
Ｒ＝Ｙ＋１．４０２００＊（Ｃｒ−１２８）
Ｇ＝Ｙ−０．３４４１４＊（Ｃｂ−１２８）−０．７１４１４＊（Ｃｒ−１２８）
Ｂ＝Ｙ＋１．７７２００＊（Ｃｂ−１２８）
０≦Ｒ≦２５５，０≦Ｙ≦２５５
０≦Ｇ≦２５５，０≦Ｃｂ≦２５５
０≦Ｂ≦２５５，０≦Ｃｒ≦２５５
分解後、色空間変換部１０１は、カラー画像データの輝度データを合成部１０５に対して出力する。また、色空間変換部１０１は、カラー画像データの色差データを領域分割部１０２に対して出力する。

■領域分割部１０２
領域分割部１０２は、受取った色差データを複数の単位領域（例えば、１６画素×１６画素・・・図８参照）に領域分割する。この領域分割部１０２は、領域分割後の各領域における色差データに対応する座標値と、当該領域分割後の各領域における色差データとを分割色差データとして代表値抽出部１０３に出力する。

■代表値抽出部１０３
代表値抽出部１０３は、受取った複数の分割色差データの夫々から、各分割色差データに対するデータ量削減処理を行ない、削減後色差データを得る。具体的なデータ量削減処理については以下に説明する。まず、代表値抽出部１０３は、受取った各分割色差データの各代表値を抽出する。そして、各代表値と、各代表値に対応する（エンコート部１０４で生成される電子透かし画像からの）座標値とを集合化して、その集合を削減後色差データとする。このとき、座標値の集合の替わりに、（エンコート部１０４で生成される電子透かし画像からの）第一の単位領域の位置と、単位領域のサイズと、単位領域の縦横数を削減後色差データに含めてもよいものとする。このことは他の実施例でも同様である。

その後、代表値抽出部１０３は、その削減後色差データをエンコード部１０４に出力する。

分割色差データの代表値は、例えば、分割色差データの平均値ＡＶＧｉｊであってもよいし、分割色差データを周波数分解した際に得られる直流成分と低周波成分であってもよいし、分割色差データに対応する単位領域内の左上の画素の色差値や中央の画素の色差値であってもよい。いずれにせよ、代表値は、分割色差データに対応する単位領域内の色差値を代表する値である。

■エンコード部１０４
エンコード部１０４は、代表値抽出部１０３から受取った集合を電子透かし画像化して電子透かし画像データに変換する。これにより、代表値（及び、当該代表値に対応する座標値）の集合は、機械読み取り可能なデジタルフォーマットの画像データになる。例えば、公知の電子透かし画像データ（図６参照）になるように変換される。なお、本明細書では電子透かしという言葉を二次元バーコードや一次元バーコードやステガノグラフィーといった技術を含む言葉として定義する。即ち、電子透かし画像とは、機械可読なデータを含む画像として定義する。ただし、この機械可読なデータは、機械により可読されない限り人間が理解することのできないデータである。

なお、このエンコード部１０４で作成された電子透かし画像データは後に濃度生成部１０６で反転されるので、このエンコード部１０４は、反転した状態で電子透かし画像データを生成する。

また、エンコード部は、上記電子透かし画像データを輝度成分のデータとして合成部１０５に出力する。

■合成部１０５
合成部１０５は、色空間変換部１０１から受取った輝度データとエンコード部１０４から受取った輝度成分の電子透かし画像データとを輝度成分の状態で合成する。合成方法は、論理和合成である。合成後は、輝度成分の合成データを濃度生成部１０６に出力する。

なお、オリジナルカラー画像データのサイズが記録用紙サイズよりも小さい場合には、例えば、図９に記載するように輝度データの余白部分に電子透かし画像データを合成する。

また、オリジナルカラー画像データのサイズが記録用紙サイズと同じくらいで余白が無い場合には、輝度データのページとは異なるページ（例えば、裏面のページや次のページ）に電子透かし画像データを配置する。このように、本明細書では、電子透かし画像データを輝度データとは別のページに配置することも、電子透かし画像データと輝度データとを合成する、と称する。

■濃度生成部１０６
濃度生成部１０６は、合成部１０５から受取った輝度成分の合成データを反転して濃度成分の合成データに変換する。この濃度生成部１０６は、輝度成分の合成データを反転することで濃度成分の合成データを得る。例えば、ダイナミックレンジが２５５の時に、輝度成分の合成データにおけるある画素の値が２０なら、濃度成分の合成データにおけるその画素の値を２３５にする。これにより、合成部１０５から受取った輝度成分の電子透かし画像データは反転して本来の電子透かし画像データになる。

その後、濃度生成部１０６は、濃度成分の合成データを二値化部１０７に出力する。

■二値化部１０７
二値化部３０９は、濃度生成部３０８から受取った濃度成分の合成データを、印刷装置が印刷することの出来るデータ（例えば、１ビットの二値データ）に変換する。そして、得られた濃度成分の二値合成データを印刷装置に対して出力する。

＜図２の説明＞
図１の画像処理装置において、エンコード部１０４は、代表抽出部１０３から出力された色差データのみを受取り、色空間変換部１０１から輝度データを受取らなかった。

これに対し、図２の画像処理装置は、エンコード部１０４は、代表抽出部１０３から出力された削減後色差データに加えて、非常に高い削減割合で輝度データのデータ量が削減されて得られた輝度データ全体の特徴量をも受取ることになる。なお、この輝度データのデータ量が削減されて得られた輝度データ全体の特徴量のことを、本明細書では、削減後輝度データと称することもある。

このような違いのある図２の画像処理装置を説明するにあたって、図１と異なる処理をする色空間変換部１０１と特徴量生成部２０１とエンコード部１０４についてのみ説明を行う。

■色空間変換部１０１の処理
図２における色空間変換部１０１は、図１における色空間変換部１０１の処理に加えて、カラー画像データの輝度データを特徴量生成部２０１に対して出力する。

■特徴量生成部２０１の処理
図２における特徴量生成部２０１は、受取った輝度データ全体のヒストグラムを生成し、当該生成されたヒストグラムの特徴量を抽出する。特徴量とは、本実施例ではノイズ分を除いたヒストグラムの両端点の輝度値Ｖ１，Ｖ２（図５参照）とするが、これに限ったものではない。例えば、ヒストグラムすべてであってもよいし、ヒストグラム内の１又は複数のピークの輝度値と、両端点（Ｖ１，Ｖ２）の輝度値であってもよい。但し、本実施例では説明の簡略化の為に両端点の輝度値を特徴量とする。このように、あるデータの特徴量とは、そのあるデータ全体の統計値を示す。

なお、本実施例では、ヒストグラム内の輝度値のうち最も低い値３％と最も高い値３％とをノイズと定義している。そのため、Ｖ１は、輝度値のうちノイズ分を除いた最も小さい値となり、Ｖ２は、輝度値のうちノイズ分を除いた最も大きい値となる。

図５は、この特徴量生成部２０１が作成した輝度データ全体のヒストグラムであり、横軸が輝度値、縦軸が頻度となっている。

以上の処理を終了すると、特徴量生成部２０１は、生成した輝度データ全体の特徴量をエンコード部１０４に出力する。

■エンコード部１０４の処理
エンコード部１０４は、代表値抽出部１０３から受取った代表値（及び、それに対応する座標値）の集合と、特徴量生成部２０１から受取った輝度データ全体の特徴量とを電子透かし画像化して、輝度成分の電子透かし画像データに変換する。

このように、図２の画像処理装置は、図１の画像処理装置と違い、削減後色差データだけではなくて輝度データ全体の特徴量を電子透かし画像データに含ませることになる。

ただし、この輝度データ全体の特徴量は、輝度データのヒストグラムを元にして得られる情報なので、削減後色差データに比べて情報量が非常に少ない。例えば、本実施例のように輝度データ全体の特徴量を、ヒストグラム内の両端点の輝度値としていたとすると、その情報量たるや、たったの１６ビットである。その内訳は、Ｖ１が８ビット（Ｖ１は、０から２５５を取り得る）、Ｖ２が８ビット（Ｖ２は、０から２５５を取り得る）である。

なお、この図２の画像処理装置のように輝度データ全体の特徴量を電子透かし画像データに含めておくとで、図１の画像処理装置に比べて、復元処理の際に、よりオリジナルカラー画像データに近いカラー画像データを得ることができる。

また、図１の画像処理装置と異なり、図２の画像処理装置が生成する電子透かし画像データには色差データの他に輝度データの特徴量が含まれている。しかし、この輝度データの特徴量は、非常に高い削減割合で削減されたデータ（例えば、たったの１６ビットのデータ）であるため、電子透かし画像データのサイズへの影響は非常に小さくてすむ。

＜図３の説明＞
図３の画像処理装置は、図１の画像処理装置と異なり、濃度生成部３０６及び二値化部３０７が前段に位置している。また、エンコード部３０４が、輝度成分ではなくて濃度成分のデータとして電子透かし画像データを合成部３０５に出力している。このように、図１の画像処理装置は、基本的に図１の画像処理装置に似ている。そのため、図１の画像処理装置と異なる点を中心に、図３の画像処理装置の説明を行う。

■色空間変換部３０１の処理
色空間変換部３０１は、受取ったＲＧＢの色データであるカラー画像データを、輝度データと色差データとに分解する。

その後、色空間変換部３０１は、輝度データを濃度生成部３０６に対して出力する。また、色空間変換部３０１は、色差データを領域分割部３０２に対して出力する。

■領域分割部３０２
図１の領域分割部１０２と同じ処理を行うため省略する。

■代表値抽出部３０３
図１の代表地抽出部１０３と同じ処理を行うため省略する。

■エンコード部３０４
エンコード部３０４は、代表値抽出部３０３から受取った代表値（及び、その代表地に対応する座標値）の集合を電子透かし画像化して、濃度成分の電子透かし画像データに変換する。そして、この濃度成分の電子透かし画像データを合成部３０５に出力する。

なお、図１の画像処理装置では、このエンコード部１０４は反転した状態で電子透かし画像データを生成した。しかし、図３の画像処理装置は、反転した状態で電子透かし画像データを生成しない。これは、図３の画像処理装置における濃度生成部３０６は合成部３０５より前段に位置しており、この電子透かし画像データが反転される心配が無いからである。

■濃度生成部３０６
濃度生成部３０６は、色空間変換部３０１から受取った輝度データを反転して、濃度成分の輝度データに変換し、二値化部３０７に出力する。

■二値化部３０７
二値化部３０７は、濃度生成部３０８から受取った濃度成分の輝度データを、印刷装置が印刷することの出来る情報量（例えば、１ビットの二値データ）に変換し、濃度成分の二値輝度データを生成する。そして、生成された二値輝度データを合成部３０５に出力する。

■合成部３０５
合成部３０５は、色空間変換部３０１から受取った濃度成分の二値輝度データと、エンコード部３０４から受取った濃度成分の二値の電子透かし画像データとを、濃度成分の状態のまま合成することで、濃度成分の二値合成データを生成する。そして、この濃度成分の二値合成データを印刷装置に対して出力する。

なお、この図３の画像処理装置のように濃度生成部３０６が合成部３０５より前段にある画像処理装置では、図１の画像処理装置に比べて、電子透かし画像データを反転させずに生成することができ、処理負荷が少ない。

＜図４の説明＞
図３の画像処理装置において、エンコード部３０４は、代表抽出部３０３から出力された削減後色差データのみを受取り、色空間変換部３０１から輝度データを受取らなかった。

これに対し、図４の画像処理装置のエンコード部３０４は、代表抽出部３０３から出力された削減後色差データに加えて、非常に高い削減割合で輝度データのデータ量が削減された（輝度データ全体の）特徴量をも受取ることになる。なお、この非常に高い削減割合は、色差データのデータ量削減処理以上の削減割合であることは言うまでもない。

このような違いを持つ図４の画像処理装置を説明するにあたって、図３と異なる処理をする色空間変換部３０１と特徴量生成部４０１とエンコード部３０４についてのみ説明を行う。

■色空間変換部３０１の処理
図４における色空間変換部３０１は、図３における色空間変換部３０１の処理に加えて、輝度データを特徴量生成部４０１に対して出力する。

■特徴量生成部４０１の処理
図４における特徴量生成部４０１は、図２における特徴量生成部２０１と同じく、受取った輝度データ全体の特徴量を抽出する。

■エンコード部３０４の処理
エンコード部３０４は、代表値抽出部３０３から受取った代表値の集合（及び代表値に対応する座標値）と特徴量生成部４０１から受取った特徴量とを電子透かし画像化して電子透かし画像データに変換する。

このように、図４の画像処理装置は、図３の画像処理装置と違い、輝度データ全体の特徴量を削減後色差データに加えて電子透かし画像データに含ませることになる。

なお、この図４の画像処理装置のように特徴量を電子透かし画像データに含めておくとで、図３の画像処理装置に比べて、復元処理の際に、よりオリジナルカラー画像データに近いカラー画像データを得ることができる。

また、図３の画像処理装置と異なり、図４の画像処理装置が生成する電子透かし画像データには色差データの他に輝度データの特徴量が含まれている。しかし、この輝度データの特徴量は、非常に高い削減割合で削減されたデータであるため、電子透かし画像データは小さくてすむ。

［色差データを電子透かし画像データとして含む白黒画像からのカラー画像への復元］
次に、印刷された前述の白黒の印刷物をカラー画像データとして復元する印刷システムについて言及する。この印刷システムは、読取装置、画像処理装置、印刷装置からなる。

読取装置は印刷物を読み取り、ＲＧＢの画像データを生成する。そして、当該生成されたＲＧＢの画像データを画像処理装置に対して出力する。

画像処理装置は、読取装置から受取ったＲＧＢの画像データに対して画像処理を行う。そして、当該画像処理により得られたカラー画像データを印刷装置に出力する。

印刷装置は、画像処理装置から受取ったカラー画像データをシート上に出力する。

なお、この印刷システムは、上記印刷システムと同一の印刷システムであってもよいし、他の印刷システムであってもよい。

以下、図７を参照して、読取装置により生成されたＲＧＢの色データである画像データをカラー化して印刷装置に出力する画像処理装置について開示する。

図７に示す各ステップでの処理は画像処理装置内のＣＰＵにより統括的に制御される。なお、各ステップでの処理の内容を定義したプログラムは画像処理装置内の記憶媒体（ＨＤＤやフラッシュメモリやＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ）に読み出し可能な状態で保存されている。従って、ＣＰＵは、この記憶媒体に記憶されているプログラムを順次読み出すことにより、各ステップにおける処理を実行する。

＜図７の説明＞
図７は、本印刷システムにおける画像処理装置が行う処理を記載したフローチャートである。この画像処理装置は、画像処理装置内のＣＰＵにより統括的に制御される。

従って、各ステップの処理はＣＰＵが実行する。

ステップ７０１では、読取装置から受取ったＲＧＢの画像データを輝度データと色差データとに分解する。なお、本明細書では、読取装置から受取ったＲＧＢの画像データのことを読取画像データと称する。

ステップ７０２では、輝度データ内に電子透かし画像データが存在するか判定する。存在しない場合には、ステップ７０９に移行して、この輝度データと色差データとを記憶手段に出力する。存在する場合には、ステップ７０３に移行する。

ステップ７０３では、電子透かし画像データをデコードして削減後色差データ（各領域の色差データの代表値及びその代表値に対応する座標値の集合）が得られるか判定する。判定の結果、存在しない場合には、ステップ７０９に移行して輝度データと色差データとを記憶手段に出力する。

ステップ７０４では、削減後色差データ内の（色差データの代表値に対応する）座標値が、ステップ７０１で得られた輝度データのどの領域（１６×１６画素の領域）に対応するかを順次、決定していく。言い換えると、ステップ７０１で得られた輝度データと、電子透かし画像データに含まれる各領域の色差データの代表値との位置関係を順次、決定していく。なお、ステップ７０４での位置関係を決めていく際には、印刷時や読取時に発生した斜きを補正した上で、位置関係を順次、決定していくのが望ましい。

ステップ７０５では、各領域における色差データの代表値（例えば、１６×１６画素の領域の平均色差値）から、各領域に含まれる全ての画素の色差値（例えば、１６×１６画素の領域に含まれる２５６の画素の色差値）を決定する。そして、この決定された全ての画素の色差値を用いて、ステップ７０１で得られた色差データを置き換える。つまり、このステップ７０５で得られた全ての画素の色差値を色差データとする。

ステップ７０６では、電子透かし画像データ内に輝度データ全体の特徴量が存在するか判定する。輝度データ全体の特徴量が存在しない場合（図１や図３の画像処理装置で、この電子透かし画像データが生成されていた場合）には、ステップ７０８に移行する。一方、特徴量が存在する場合には、ステップ７０７に移行して輝度データを修正する。

ステップ７０７では、電子透かし画像データ内の輝度データ全体の特徴量（例：Ｙチャンネルのヒストグラムの両端点Ｖ１，Ｖ２。図５参照）を用いて、ステップ７０１で得られた輝度データを修正する。

この修正は、ステップ７０１で得られた輝度データ（スキャンにより得られた輝度データ）の特徴量を、オリジナルのカラー画像データの輝度データの特徴量と一致させるために行われる。Ｖ１、Ｖ２が輝度データ全体の特徴量と定義されている場合を例に、具体的な修正式を以下に示す。

Ｖ１（ｏｒｉｇｉｎ）は、特徴量生成部２０１又は特徴量生成部４０１により生成されたＶ１であり、Ｖ２（ｏｒｉｇｉｎ）は、特徴量生成部２０１又は特徴量生成部４０１により生成されたＶ２である。

なお、このステップ７０７では、ステップ７０１で得られた輝度データを修正するに先立ち、ステップ７０１で得られた輝度データの特徴量（Ｖ１（ｓｃａｎ）とＶ２（ｓｃａｎ））を求める。

具体的には、以下の手順で、ステップ７０１で得られた輝度データの特徴量（（Ｖ１（ｓｃａｎ）とＶ２（ｓｃａｎ）））を求める。

まず、ステップ７０１により得られた輝度データ（スキャンにより得られた輝度データ）からヒストグラムを生成する。

そして、当該生成されたヒストグラムのうちノイズ分を除いた最も小さい値を、Ｖ１（ｓｃａｎ）とする。また、当該生成されたヒストグラムのうちノイズ分を除いた最も大きい値を、Ｖ２（ｓｃａｎ）とする。

また、Ｖは、ステップ７０１で得られた輝度データにおける各画素の修正前の輝度値であり、Ｖ’は各画素の修正後の輝度値である。

そして、Ｖ’（各画素の修正後の輝度値）の集合を、修正後の輝度データとして得る。

ステップ７０８では、得られた輝度データを、ステップ７０５で得られた色差データと統合する。これにより、復元後カラー画像データ（Ｙ、Ｃｂ，Ｃｒ）を生成する。このステップ７０８の処理により、電子透かし画像データ内の削減後色差データにより決定された全ての画像の色差値を用いて、得られた輝度データに対して色付けが行われることになる。

ステップ７０９では、復元後カラー画像データ（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）を記憶手段に出力する。

以上の処理により、白黒画像データ内の色差データを用いて、カラー画像データが復元されることになる。

最後に、この記憶手段から復元後カラー画像データを読み出し、当該読み出した復元後カラー画像データをＣＭＹＫのカラー画像データに変換する。そして、当該変換された復元後ＣＭＹＫのカラー画像データを二値化して印刷装置に出力する。

最後に、印刷装置がシート上にこのＣＭＹＫのカラー画像データを出力する。

以上の処理により、白黒印刷物における小さなサイズの電子透かし画像データと、上記白黒印刷物における輝度データからカラー画像データを復元することができる。

（実施例２と実施例１との違い）
実施例１では、ステップ７０５において、スキャンにより得られた色差データを、電子透かし画像に含まれる色差データに置き換えた。

より詳細に説明すると、スキャンにより得られた単位領域内の各画素の色差データを、その単位領域の色差データとして電子透かし画像内に含まれている色差データの代表値を用いて変更した。

ただし、以下に示すような理由で、実施例２では、実施例１で示したステップ７０５の処理の代わりに、図１１に示す処理を行う。

その理由について、図１０を用いて簡単に説明することにする。

図１０に示す画像の５の領域には、青色の画素と赤色の画素と緑色の画素とが含まれている。

図１０は、縦４８画素×横４８画素の画像を示す。ここで、５は１６画素×１６画素の単位領域であり、１〜４及び６〜９は、５の単位領域に隣接する単位領域である。実施例２では、簡単のため、１〜９（５を含む）の単位領域を合わせて近傍領域と称する。

こうした画像を図１〜図４に示すような画像処理装置を用いて印刷すると、５の領域は黒で印刷され、５の領域の色差データとして電子透かし画像に含まれる値は青赤緑の混在値になる。

そして、この印刷物を、図７に示すフローで複写すると、上記ステップ７０５の処理により、５の領域の全画素が青赤緑の混在した色になる。

しかし、このような方法だと、色の移り変わりが１６画素おきになってしまい、滑らかに色の変化する複写物を得ることができない。

さらに、単位領域５内の画素Ａに関しては、もともと青色であったにも関わらず、図７に示すフローで複写すると、その複写物上では、画素Ａは青赤緑の混在色になってしまう。

そこで、実施例１の方法よりも、複写物上でのより忠実な色再現を実現するための方法を実施例２で説明する。

具体的には、実施例２では、その単位領域（５）の色差データとして電子透かし画像内に含まれている情報だけではなく、その単位領域（５）の周りの８つの単位領域（１〜４及び６〜９。）の色差データとして電子透かし画像内に含まれている情報をも用いるのである。

なお、実施例２では、単位領域と、その単位領域の周りの単位領域とを合わせて、近傍領域と表現する。

なお、実施例２では、９つの単位領域を近傍領域としたが、９つ以外の単位領域を近傍領域としてもよい。例えば、１６この単位領域や、２５この単位領域を近傍領域としてもよいのはいうまでもない。

（実施例２）
上述した理由により、本実施例では、実施例１で示したステップ７０５の処理の代わりに、図１１に示す処理を行う。

■領域分割部１１０１
領域分割部１１０１は、受取った輝度データを複数の単位領域（例えば、１６画素×１６画素・・・図８参照）の輝度データに領域分割する。そして、領域分割後の各単位領域における輝度データに対応する座標値と、当該領域分割後の各領域内に存在する各画素の輝度データとを合わせたデータを分割輝度データとして参照用代表値抽出部１１０２に出力する。

■参照用代表値抽出部１１０２
参照用代表値抽出部１１０２は、受取った複数の分割輝度データの夫々から、夫々の分割輝度データに対する参照用データ取得処理を行い、参照用輝度データを得る。具体的な参照用データ取得処理について以下に説明する。

まず、参照用代表値抽出部１１０２は、受取った夫々の分割輝度データから、夫々の分割輝度データの代表値（尚、分割輝度データの代表値は、後述する）を抽出する。そして、各代表値と、各代表値に対応する座標値（＝各代表値の抽出元になった分割輝度データに含まれる単位領域の座標値）とを集合化して、その集合を参照用輝度データとする。その後、参照用代表値抽出部１１０２は、分割輝度データと参照用輝度データを参照先決定部１１０３に出力する。

分割輝度データの代表値は、分割輝度データに対応する単位領域内の輝度値を代表する値であればよい。そのため、例えば、分割輝度データの平均値ＡＶＧｉｊであってもよい。また、分割輝度データを周波数分解した際に得られる直流成分と低周波成分であってもよい。また、分割輝度データに対応する単位領域内の左上の画素の輝度値や中央の画素の輝度値であってもよい。

図１２は、単位領域５と、単位領域５の分割輝度データと、その分割輝度データの代表値との関係を概念的に示した図である。

■参照先決定部１１０３
参照先決定部１１０３は、受取った分割輝度データと参照用輝度データから、各画素の輝度と近傍領域の輝度データの代表値（例えば、１６×１６画素の領域の平均輝度値）との比較を行って、各画素の参照先アドレスを決定する。

ここでは、一例として、参照先の決定方法を次のようにしている。まず、各画素の属する単位領域の近傍に存在する近傍領域のうち、各画素の輝度値に最も近い代表値を持つ単位領域を見つける。そして、その単位領域の座標を、その各画素の参照先アドレスとする。

その後、参照先決定部１１０３は、各画素の参照先アドレスを色差値決定部１１０４に出力する。

■色差値決定部１１０４
色差値決定部１１０４は、受取った各画素の参照先アドレスが示す座標の色差データの代表値（例えば、１６×１６画素の領域の平均色差値）を用いて、各画素の色差値を決定する。

そして、この決定された各画素の色差値を用いて、ステップ７０１で得られた色差データを置き換える。つまり、このステップ１１０４で得られた各画素の色差値の集合を復元後色差データとする。

その後、ステップ７０６へと続く。ステップ７０６以降の処理は、実施例１と同様である。

このように、本実施例に示す方法では、各画素の輝度値と近傍領域の輝度データの代表値とを比較して、近傍領域中の最も近い値を持つ単位領域を、各画素の復元に用いる代表値の参照先としている。そして、輝度データをもとに決まった参照先の色差データの代表値を用いて、各画素を色づけしている。

以上、本実施例では、読込画像（白黒画像）内の輝度の変わり目は、一般的には、色の変わり目でもあるという経験的・実験的にわかった関係を用いている。ただし、色と輝度には強い関係性はないので、輝度データをもとに決めた参照先の色差データの代表値を利用するには、不具合が起きる可能性があるので注意が必要である。例えば、（写真画像ではあまりないと思われるが、）同じ輝度だが色が変わる箇所では、不具合が発生することが予想される。

本実施例では、この発生を低減させる工夫として、代表値の参照範囲となる近傍領域を狭く絞ることで、大きな不具合にはならないようにでしている。

また、その他の工夫として、最も近い代表値となる領域が複数ある場合は、参照範囲内で画素が所属している中心に近い領域を優先的に選ぶことが考えられる。

（実施例３）
実施例２によるカラー画像データの復元システムでは、輝度の変わり目は、色の変わり目でもあるという実験的・経験的に知られた関係性を利用していた。しかし、実施例２でも述べたように、この方法では不具合が発生する場合がある。そこで、不具合の発生を低減して復元精度を高める方法として、図１１の処理の代わりに図１３の処理を行う。具体的には、図１３には、図１１に無かった処理部（エッジ抽出部１３０１と参照先制限部１３０２）が追加されている。

■エッジ抽出部１３０１
エッジ抽出部１３０１は、受取った分割輝度データから、エッジ抽出処理を行い、エッジ情報を取り出す。ここでは、ステップ１１０１から受取った分割輝度データを用いるとしているが、ステップ７０４から輝度データを受取ってエッジ抽出処理にかけてもよい。エッジ抽出方法は多くの方法が公開されているが、本実施例ではフィルタを用いてエッジ強調を行い、その後、指定した閾値で閾値比較を行って、エッジ／非エッジの１ｂｉｔ信号を生成する方法を使用するものとする。その結果、例えば、図１４のような情報が出力される。黒くなっている画素がエッジと判断された画素である。このエッジ情報を参照先制限部１３０２に出力する。

■参照先制限部１３０２
参照先制限部１３０２は、受取ったエッジ情報から、復元に利用する代表値の参照先の制限を行う。具体的な制限内容としては、
・エッジ以外の画素は、エッジを跨った先の代表値を参照しないこと。
・エッジと判定された画素は、所属領域の代表値を利用すること。
の２つである。エッジを越えた（跨った）先の色が、着目画素が本来もつ色と同色である可能性が低いことから、この制限を加えている。

例えば、図１５にあるように、左上の画素について考える。参照方向としては、９方向が考えられるが、（６），（８），（９）方向はエッジデータとぶつかるため、その先にある領域の代表値を参照しないとする。

このように各画素の参照先の制限を行い、その情報を参照先制限データとして、参照先決定部１１０３に出力する。参照先決定部１１０３では、この参照先制限を前提におきつつ、実施例２にあるように参照先を決定して行くことになる。

＜その他の実施例＞
以上、図１〜図４では、濃度データを生成する際に、濃度生成部１０６は、カラー画像データのうちの輝度データのみを用いるものとした。

しかしながら、本発明は、これに限られるものではなく、濃度生成部１０６は、カラー画像データのうちの輝度データ及び色差データを用いて濃度データを生成してもよい。

あるいは、濃度生成部１０６は、カラー画像データのうちのＲＧＢチャンネルのデータを用いて濃度データを生成してもよい。

現実的には、黒トナーといえでも、多少なりとも色差の情報は持っていることが多く、その色差の情報を打ち消すために、色差データをあえて使って濃度データを生成するのが望ましいことが多いと言えるからである。

さらに本発明は、複数の機器（例えばコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用することも、一つの機器からなる装置（複合機、プリンタ、ファクシミリ装置など）に適用することも可能である。

また本発明の目的は、上述した各処理を実現するプログラムコードを記憶した記憶媒体から、システムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が、そのプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになる。そのため、このプログラムコード及びプログラムコードを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体も本発明の一つ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憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ＨＤＤ、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

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、その実行によって上述した実施形態の機能が実現される場合も本発明の一つを構成することになる。

電子透かし画像データを生成する画像処理装置を表す図 特徴量生成部２０１を有する画像処理装置を表す図 濃度生成部３０６が合成部３０５より前段にある画像処理装置を表す図 特徴量生成部４０１を有する画像処理装置を表す図 ヒストグラムを表す図 電子透かし画像を表す図 復元処理のフローチャートを表す図 単位領域に分割された画像を概念的に示す図 白黒のバーコードを含む白黒印刷画像を概念的に示す図 近傍領域の代表値を用いて復元を行うことの優位性を概念的に示す図 近傍領域を利用した復元処理のフローチャートを表す図 分割輝度データと代表値を概念的に表す図 エッジ情報と近傍領域を利用した復元処理のフローチャートを表す図 エッジ情報を概念的に示す図 エッジ情報により参照先の制限がかかることを概念的に示す図

Claims (12)

1. カラー画像データの輝度データと色差データとを処理する画像形成装置であって、
   前記輝度データと前記色差データとのうちの前記色差データから電子透かし画像データを生成する生成手段と、
   前記輝度データと前記生成手段で生成された電子透かし画像データとから印刷物を作成する作成手段とを有し、
   前記作成手段で電子透かし画像データと輝度データとから作成された印刷物から、カラー画像データが生成されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記出力手段は、前記輝度データと前記生成手段で生成された電子透かし画像データとを輝度チャンネルのデータとして出力することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記生成手段は、
   前記輝度データと前記色差データとのうちの前記色差データに対してデータ量削減処理を行って削減後色差データを得るデータ量削減手段と、
   前記データ量削減手段で得られた削減後色差データから電子透かし画像データを生成する電子透かし画像データ生成手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記データ量削減手段は、
   前記輝度データと前記色差データとのうちの前記色差データを複数の単位領域に分割して複数の分割色差データを得る分割手段と、
   前記分割手段で得られた各分割色差データの代表値の集合と座標情報の集合とを前記削減後色差データとする手段とを有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. カラー画像データの輝度データと色差データとを処理する画像処理装置であって、
   前記輝度データに対して第１のデータ量削減処理を行うことで削減後輝度データを生成手段に出力し、
   前記色差データに対しては、前記第１のデータ量削減処理以上の削減割合でデータ量を削減することなく前記生成手段に出力する処理手段と、
   前記処理手段で出力された削減後輝度データと色差データとから電子透かし画像データを生成する生成手段と、
   前記第１のデータ量削減処理が行われる前の輝度データと前記生成手段で生成された電子透かし画像データとから印刷物を作成する作成手段とを有し、
   前記作成手段で電子透かし画像データと輝度データとから作成された印刷物から、カラー画像データが生成されることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記処理手段は、前記色差データに対しては、前記第１のデータ量削減処理による削減割合未満の削減割合でデータ量を削減するための第２のデータ量削減処理を行って前記生成手段に出力し、
   前記作成手段で作成された印刷物から得られた前記電子透かし画像データ内の削減後輝度データの利用により、前記作成手段で作成された印刷物から得られた輝度データが修正され、当該修正後の輝度データと、前記作成手段で作成された印刷物から得られた前記電子透かし画像データ内の色差データとからカラー画像データが生成されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第２のデータ量削減手段は、
   前記輝度データから、当該輝度データ全体の特徴量を生成し、当該生成された特徴量を前記削減後輝度データとすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. カラー画像データの輝度チャンネルのデータである輝度データと、色差チャンネルのデータである色差データとのうちの色差データを含んだ電子透かし画像データを有する読取画像データから、当該読取画像データのうちの前記電子透かし画像データに含まれる色差データを取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得された色差データを用いて前記読取画像データに色付けを行ってカラー画像データを生成する色付手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
9. カラー画像データの輝度チャンネルのデータである輝度データと、色差チャンネルのデータである色差データとのうちの色差データから生成された削減後色差データを含んだ電子透かし画像データを有する読取画像データから、当該読取画像データのうちの前記電子透かし画像データに含まれる削減後色差データを取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得された削減後色差データを用いて前記読取画像データに色付けを行ってカラー画像データを生成する色付手段とを有し、
   前記削減後色差データは、前記カラー画像データに含まれる複数の単位領域の色差データの代表値と、前記複数の単位領域の夫々の座標値とを含んでおり、
   前記色付手段は、
   前記読取画像データの輝度データを分割して、複数の単位領域に対応する分割輝度データを得る領域分割手段と、
   前記領域分割手段で得られた分割輝度データの代表値を得る参照用代表値抽出手段と、
   前記参照用代表値抽出手段で得られた代表値に最も近い色差データの代表値を持つ単位領域を参照先として決定する参照先決定手段と、
   前記参照先決定手段で参照先として決定された単位領域の色差データの代表値を用いて、前記読取画像データの対応する単位領域の色付けを行う手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
10. カラー画像データの輝度データと色差データとを処理する画像処理装置の制御方法であって、
    前記輝度データと前記色差データとのうちの前記色差データから電子透かし画像データを生成する生成工程と、
    前記輝度データと前記生成工程で生成された電子透かし画像データとを印刷装置に対して出力する出力工程とを有し、
    前記印刷装置により前記出力工程で出力された電子透かし画像データと輝度データとから作成される印刷物により、カラー画像データが生成されることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
11. 請求項１０に記載の画像処理装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。

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