JP2009005159A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】読み取られたカラー画像をモノクローム画像で印刷する際に、特定の色で書き込まれた部分を強調することができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】入力されるカラー画像から、操作入力部４０を介して指定された色相の範囲内であって、輝度／彩度が所定範囲（この所定範囲の情報は抽出範囲記憶部２２に記憶）内に入っている画素を、画素抽出部２５にて抽出し、輝度変換テーブル記憶部２３に記憶されている輝度変換テーブルにしたがって、これらの画素を輝度変換部２６にて黒画素に変換する。画素抽出部２５にて抽出されなかった残りの画素には、輝度変換テーブル記憶部２３に記憶されている輝度変換テーブルにしたがって、輝度変換部２６にて輝度レベルが増加する（白化する）輝度変換を施す。このようにして輝度変換したモノクローム画像データに応じたモノクローム画像を印刷部３０にて用紙に印刷する。
【選択図】図４

Description

本発明は、原稿などを読み取って得られるカラー画像データをモノクローム画像データに変換する画像処理装置に関する。

原稿から読み取られたカラー画像に対して、特定の色の画素データを白画素データに変換してモノクローム画像データを取得する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１では、予め指定された色相の範囲内にある画素を抽出し、抽出した画素の輝度を白レベルに変換してモノクローム画像データを取得する。これにより、カラー画像から特定の色の画素を白色化させたモノクローム画像が得られ、原稿中に特定の色で印刷されていた部分（例えば、赤色で印刷されている記入枠など）を消去することができる。

また、原稿から読み取られたカラー画像を特定色の画像に変換する技術が提案されている（例えば、特許文献２）。この特許文献２にあっては、特定色を黒色とすれば、カラー画像をモノクローム画像に変換することとなる。
特開２００５−３０３５８４号公報 特開平７−１５２９０４号公報

カラースキャナなどの画像読取装置により原稿から読み取られたカラー画像を用紙にモノクローム画像として印刷する際に、黒で印刷されている原稿に赤色のペンで書き込まれている文字などの部分を濃く印刷できれば、モノクローム画像においても赤色の部分を強調できて、ユーザにとって極めて便利である。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、読み取られたカラー画像をモノクローム画像で印刷する際に、特定の色で書き込まれた部分を強調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。

本発明に係る画像処理装置は、カラー画像データをモノクローム画像データに変換する画像処理装置において、前記カラー画像データの各画素毎に少なくとも色相及び輝度を検出する検出手段と、検出した色相及び輝度に基づいて、前記カラー画像データから画素を抽出する抽出手段と、抽出した画素を黒画素に変換する手段とを備えることを特徴とする。

本発明の画像処理装置にあっては、カラー画像データの各画素毎に色相及び輝度を検出し、検出した色相及び輝度に基づいて、特定の色相及び輝度の条件を満たす画素をカラー画像データから抽出し、抽出した画素を黒画素に変換する。よって、カラー画像をモノクローム画像で印刷する際に、特定の色で書き込まれた部分が濃く印刷される。

本発明に係る画像処理装置は、色相の範囲を受け付ける受付手段を備え、前記抽出手段が、受け付けた色相の範囲の画素を抽出するように構成してあることを特徴とする。

本発明の画像処理装置にあっては、ユーザの設定入力により受け付けられた色相の範囲内の画素を抽出し、その抽出した画素を黒画素に変換する。よって、ユーザが強調を希望する特定の色で書き込まれた部分が濃く印刷される。

本発明に係る画像処理装置は、前記検出手段が、前記カラー画像データの各画素毎に彩度を検出し、前記抽出手段は、所定の色相に含まれる画素についての輝度及び彩度に基づく分布に対して設定される、輝度が小さくなるにしたがって狭くなるような範囲に属する画素を抽出するように構成してあることを特徴とする。

本発明の画像処理装置にあっては、輝度及び彩度に基づく特定の色相の範囲内での分布に対して設定される、輝度が小さくなるにしたがって狭くなるような範囲に属する画素を抽出して、その抽出した画素を黒画素に変換する。輝度が下がるにつれて、色相、彩度による見え方の差がなくなって、モノトーンに近くなる。よって、輝度が小さい画素は抽出しないように抽出対象範囲を狭くして、特定の色を明瞭に呈する画素の黒画素への変換処理の効率化を図る。

本発明に係る画像処理装置は、前記抽出手段にて前記カラー画像データから抽出されない画素について輝度を大きくするように構成してあることを特徴とする。

本発明の画像処理装置にあっては、抽出されない画素の輝度を大きくする。よって、特定の色相外の画素は白化して印刷されるため、特定の色相の部分がより強調して印刷される。

本発明に係る画像処理装置は、前記抽出手段が画素を抽出する際の基準となる輝度の範囲を受け付ける受付手段を備えることを特徴とする。

本発明の画像処理装置にあっては、ユーザの設定入力により受け付けられた輝度の範囲に基づいて画素を抽出し、その抽出した画素を黒画素に変換する。よって、濃く印刷して強調したい輝度の範囲をユーザが任意に設定する。

本発明の画像処理装置では、特定の色相及び輝度の条件を満たす画素を抽出して黒画素に変換するようにしたので、カラー画像をモノクローム画像で印刷する際に、特定の色で書き込まれた部分を濃く印刷することができ、その部分をユーザに強調して提示することができる。

本発明の画像処理装置では、ユーザの設定入力により受け付けた色相の範囲内の画素を抽出して黒画素に変換するようにしたので、ユーザの希望に沿った色で書き込まれた部分を濃く印刷することができる。

本発明の画像処理装置では、輝度が小さくなるにしたがって狭くなるような範囲に属する画素を抽出して黒画素に変換するようにしたので、特定の色を明瞭に呈する画素に対して黒画素への変換処理を効率良く行うことができる。

本発明の画像処理装置では、抽出されない画素の輝度を大きくするようにしたので、特定の色相の部分をより強調して印刷することができる。

本発明の画像処理装置では、ユーザの設定入力により受け付けた輝度の範囲に基づいて画素を抽出して黒画素に変換するようにしたので、濃く印刷して強調したい輝度の範囲をユーザが任意に設定することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像処理装置としてのデジタル複合機の構成を示すブロック図である。デジタル複合機１００は、カラースキャナ部１０、画像処理部２０、印刷部３０、操作入力部４０、表示部５０などを備えている。

カラースキャナ部１０は、読み取り対象となる原稿に光を照射し、その反射光を受光して原稿を読み取り、取得したＲ，Ｇ，Ｂのカラー画像データの各画素毎に色相、彩度、輝度（明度）を検出し、検出したカラー画像データ（各画素毎の色相、彩度、輝度）を画像処理部２０ヘ出力する。なお、本明細書で述べる輝度は、明度と同義語である。

図２は、カラースキャナ部１０の構成例を示すブロック図である。カラースキャナ部１０は、原稿からの反射光をを受けて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のアナログ信号を生成するラインセンサ１１と、ラインセンサ１１からのアナログ信号の電圧レベルを調整するＡＦＥ（Analog Front End）回路１２と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３と、輝度データの補正を行うシェーディング補正回路１４と、色調整を行うγ補正回路１５と、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタルデータを各画素毎に色相、彩度、輝度（明度）の三つの成分からなる色空間（ＨＳＶモデル）に変換する色空間変換回路１６とを有する。

色空間変換回路１６におけるＲ，Ｇ，Ｂデータから色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、輝度（Ｖ）への変換処理は、以下のようにして行う。Ｒ，Ｇ，Ｂデータが、０．０を最小値、１．０を最大値とする０．０〜１．０の範囲内にあり、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で定義された色が与えられた場合に、これに対応する（Ｈ，Ｓ，Ｖ）カラーは、下記のような式に基づいて決定される。但し、ＭＡＸは（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の最大値、ＭＩＮは（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の最小値とする。

・色相（Ｈ）：
ＭＡＸ＝Ｒである場合
Ｈ＝６０×｛（Ｇ−Ｂ）／（ＭＡＸ−ＭＩＮ）｝＋０
ＭＡＸ＝Ｇである場合
Ｈ＝６０×｛（Ｂ−Ｒ）／（ＭＡＸ−ＭＩＮ）｝＋１２０
ＭＡＸ＝Ｂである場合
Ｈ＝６０×｛（Ｒ−Ｇ）／（ＭＡＸ−ＭＩＮ）｝＋２４０
・彩度（Ｓ）：
Ｓ＝（ＭＡＸ−ＭＩＮ）／ＭＡＸ
・輝度（Ｖ）：
Ｖ＝ＭＡＸ

図３は、このように決定されるＨＳＶの円柱状の視覚化モデルを示している。色相（Ｈ）は０．０〜３６０．０まで変化し、色相が示された色環に沿った角度で表現される。また、彩度（Ｓ）及び輝度（Ｖ）はそれぞれ最小値０．０〜最大値１．０の範囲内で変化する。

画像処理部２０は、入力されたカラー画像データ（各画素毎の色相、彩度、輝度）に基づいて、各画素毎にその輝度値を変更してモノクローム画像データを生成し、生成したモノクローム画像データを印刷部３０ヘ出力する。この輝度値の変更処理は、ユーザが指定する色相に応じて、各画素毎の色相、彩度、輝度を考慮して実行される。表示部５０に色相を指定させるための入力画面を表示させ、操作入力部４０からの入力操作によって色相が指定される。

図４は、画像処理部２０の構成例を示すブロック図である。画像処理部２０は、カラー画像データからモノクローム画像データを生成するモノクローム画像生成部２１と、予め設定されている抽出範囲を記憶している抽出範囲記憶部２２と、輝度入力／輝度出力の対応関係を表す予め設定されている輝度変換テーブルを記憶している輝度変換テーブル記憶部２３と、モノクローム画像生成部２１の出力（モノクローム画像データ）を２値化する２値化処理部２４とを備えており、モノクローム画像生成部２１は、画素抽出部２５と輝度変換部２６とを有している。

モノクローム画像生成部２１は、カラースキャナ部１０からカラー画像データ（各画素毎の色相、彩度、輝度）を入力するとともに、操作入力部４０からユーザ指定された色相の情報を入力する。モノクローム画像生成部２１（画素抽出部２５）は、カラー画像データ（各画素毎の色相、彩度、輝度）に基づいて、指定された色相であって、抽出範囲記憶部２２に記憶されている抽出範囲内に入っている画素を抽出する。そして、モノクローム画像生成部２１（輝度変換部２６）は、抽出された画素、及び、抽出されなかった画素に対して、輝度変換テーブル記憶部２３に記憶されている異なる輝度変換テーブルにしたがって輝度変換処理を施す。

図５（ａ），（ｂ）は、抽出範囲記憶部２２に記憶されている抽出範囲の例を示すグラフである。図５（ａ），（ｂ）は、ＨＳＶの円柱状の視覚化モデルから図６に示すように切り出される所定の幅を有する色相（Ｈ）における彩度（Ｓ）と輝度（Ｖ）との関係を横軸に彩度、縦軸に輝度をとって表している。このグラフにおいて、太線で囲んだ範囲が画素を抽出する抽出範囲を示している。この抽出範囲は、輝度及び彩度が大きい領域を含んでいて、輝度及び彩度が小さい領域を含んでおらず、輝度が小さくなるにしたがって狭くなるような範囲になっている。

図７及び図８（ａ），（ｂ）は、輝度変換テーブル記憶部２３に記憶されている輝度変換テーブルの例を示すグラフである。これらは何れも横軸に輝度入力、縦軸に輝度出力ををとって輝度変換テーブルを表しており、図７は画素抽出部２５にて抽出された画素についての輝度変換テーブルであり、図８（ａ），（ｂ）は画素抽出部２５にて抽出されなかった画素についての輝度変換テーブルである。

図７に示す輝度変換テーブルは、輝度入力の大きさにかかわらずすべての輝度を０（黒画素）とする特性を有している。一方、図８（ａ），（ｂ）に示す輝度変換テーブルは、輝度レベルを増加させる特性を有している。

以上のことから、操作入力部４０を介して指定された色相の範囲内であって、図５（ａ）または（ｂ）に示されるような抽出範囲内に入っている画素は、画素抽出部２５にて抽出され、図７に示す輝度変換テーブルにしたがって輝度変換部２６にて黒画素に変換されるようになっている。

輝度が下がるにつれて、色相、彩度による見え方の差がなくなり、モノトーンに近い表示となって、黒画素との見分けがつきにくくなるため、図５（ａ）または（ｂ）に示すように、輝度が下がるにしたがって抽出範囲を狭くしている。このような抽出範囲を設定することにより、ある特定の色相にあって、モノトーンに近い画素は抽出されず、その特定の色相を明瞭に呈する画素が抽出される。

そして、画素抽出部２５にて抽出されなかった残りの画素は、図８（ａ）または（ｂ）に示す輝度変換テーブルにしたがって輝度変換部２６にて、輝度レベルが増加する（白化する）輝度変換が施されるようになっている。

２値化処理部２４は、モノクローム画像生成部２１の出力の輝度値を所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて２値化データを生成する。ここでは、輝度成分を２値化する際に、白黒の多値の階調変化を２値で表現するために、ディザ法などの疑似階調表示処理（中間調表示処理）を行う。疑似階調表示処理は、２値化のための閾値を複数の画素からなるブロック毎に定めてモノクローム画像データを得る画像処理である。

印刷部３０は、画像処理部２０（２値化処理部２４）から出力されるモノクローム画像データに応じたモノクローム画像を用紙に印刷する。印刷部３０は、感光体ドラム、現像器、転写器、定着器などを備えた公知の静電潜像方式の印刷装置であるので、その詳細な説明は省略する。

次に、本発明の画像処理装置の動作について説明する。カラースキャナ部１０により、原稿が読み取られて、カラー画像データの各画素毎に色相、彩度、輝度が検出される。その検出結果は、画像処理部２０に送出される。画像処理部２０では、入力されたカラー画像データ（各画素毎の色相、彩度、輝度）に基づいて、その輝度値を変更してモノクローム画像データが生成される。

画像処理部２０には、操作入力部４０からユーザ所望の色相が指定される（図６参照）。この場合、ユーザに対象となる色相の範囲を指定させても良いし、または、ユーザに対象となる色相の中心値を指定させてその範囲は自動設定するようにしても良い。

画素抽出部２５により、カラー画像データ（各画素毎の色相、彩度、輝度）に基づき、指定された色相の範囲内であって、抽出範囲記憶部２２に記憶されている図５（ａ）または（ｂ）に示されるような抽出範囲内に入っている画素が抽出される。そして、これらの抽出された画素は、輝度変換部２６により、輝度変換テーブル記憶部２３に記憶されている図７に示される輝度変換テーブルにしたがって輝度変換処理が施される。この結果、抽出された抽出範囲内に入っている全ての画素は、その輝度値が０となって黒画素となる。

画素抽出部２５により抽出されなかった画素、つまり図５（ａ）または（ｂ）に示されるような抽出範囲内に入っていない画素は、輝度変換部２６により、輝度変換テーブル記憶部２３に記憶されている図８（ａ）または（ｂ）に示されるような輝度変換テーブルにしたがって輝度変換処理が施される。この結果、抽出範囲内に入っていない全ての画素は、その輝度が大きくなってより白っぽい画素となる。この際、元が黒画素であってもいくらかの輝度値を有するように変換されるので、抽出対象外の画素が黒ベタになることはない。

このようにして輝度変換処理が施されたモノクローム画像データは、２値化処理部２４にて輝度値が所定の閾値と比較され、その２値化結果が印刷部３０に送られて、モノクローム画像が用紙に印刷される。この際、抽出対象外の画素に対して単純２値化を適用すると、抽出対象外の画素が黒ベタになる可能性があるため、組織的ディザ法または誤差拡散法による２値化が必要である。そこで、抽出対象の画素及び抽出対象外の画素に対する２値化手法として以下のような例１、例２の組合せが可能である。
（抽出対象の画素） （抽出対象外の画素）
例１： 組織的ディザ法／誤差拡散法 組織的ディザ法／誤差拡散法
例２： 単純２値化法 組織的ディザ法／誤差拡散法

以上のようにして、特定の色相であって、輝度／彩度が所定の条件を満たす部分は黒く印刷され、その他の部分は少し白っぽく印刷される。この結果、特定の色相であって、輝度／彩度が所定の条件を満たす部分は、他の部分から強調されて印刷される。よって、特定の色で書き込まれていた部分（例えば、元々赤色で書かれた注意事項など）が、黒画像として強調されるので、モノクローム画像においても視認性が向上してユーザにとって便利となる。

なお、ユーザによる色相の指定は、１つであっても、複数（例えば、赤色と青色など）であっても良い。

また、輝度／彩度に基づく抽出範囲は、予め装置内に記憶しておく場合について説明したが、これとは異なり、この抽出範囲もユーザが任意に設定するように構成しても良い。この場合には、操作入力部４０を介して、所望の抽出対象の輝度の範囲を含む抽出範囲の設定入力をユーザから受け付ける。

本発明に係る画像処理装置としてのデジタル複合機の構成を示すブロック図である。 カラースキャナ部の構成例を示すブロック図である。 ＨＳＶの円柱状の視覚化モデルを示す図である。 画像処理部の構成例を示すブロック図である。 抽出範囲記憶部に記憶されている抽出範囲の例を示すグラフである。 ＨＳＶの円柱状の視覚化モデルにおける抽出範囲の設定を示す図である。 輝度変換テーブル記憶部に記憶されている輝度変換テーブル（抽出された画素用）の例を示すグラフである。 輝度変換テーブル記憶部に記憶されている輝度変換テーブル（抽出されなかった画素用）の例を示すグラフである。

符号の説明

１０ カラースキャナ部
１６ 色空間変換回路（検出手段）
２０ 画像処理部
２１ モノクローム画像生成部
２２ 抽出範囲記憶部
２３ 輝度変換テーブル記憶部
２４ ２値化処理部
２５ 画素抽出部（抽出手段）
２６ 輝度変換部（変換する手段）
３０ 印刷部
４０ 操作入力部（受付手段）
５０ 表示部
１００ デジタル複合機（画像処理装置）

Claims (5)

1. カラー画像データをモノクローム画像データに変換する画像処理装置において、
   前記カラー画像データの各画素毎に少なくとも色相及び輝度を検出する検出手段と、
   検出した色相及び輝度に基づいて、前記カラー画像データから画素を抽出する抽出手段と、
   抽出した画素を黒画素に変換する手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 色相の範囲を受け付ける受付手段を備え、前記抽出手段は、受け付けた色相の範囲の画素を抽出するように構成してあることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記検出手段は、前記カラー画像データの各画素毎に彩度を検出し、前記抽出手段は、所定の色相に含まれる画素についての輝度及び彩度に基づく分布に対して設定される、輝度が小さくなるにしたがって狭くなるような範囲に属する画素を抽出するように構成してあ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。
4. 前記抽出手段にて前記カラー画像データから抽出されない画素について輝度を大きくするように構成してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 前記抽出手段が画素を抽出する際の基準となる輝度の範囲を受け付ける受付手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置。

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