JP2009044536A - 原画像に所定の画像が埋め込まれたカラー画像、そのカラー画像形成方法及び装置並びに画像処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人間が認識できる画像を比較的に容易な手法で原画像に埋め込む。
【解決手段】色再現が同一で、インクの掛け合わせの異なる２種類の出力プロファイル（色分解条件）を使用し、原画像Ｉａのある領域に第１の出力プロファイルを割り当て、原画像Ｉａの他の領域に第２の出力プロファイルを割り当てて、つまり画像内の画素位置により出力プロファイルを切り替えて画像処理することにより原画像Ｉａに埋込画像Ｉｉを埋め込むことができる。
【選択図】図１０

Description

この発明は、シート等の基材上に形成され、画素毎に色材を重ねた色材総量により色が決定されるカラー画像（原画像に所定の画像が埋め込まれたカラー画像）、そのカラー画像形成方法及び装置並びに画像処理方法及びその装置に関する。

原画像に透かし等により画像が埋め込まれた画像を形成する技術が提案されている（特許文献１、特許文献２）。

特許文献１には、見た目に判らない状態で多量の透かし情報を自然画像に埋め込むことができ、かつ透かし情報を埋め込んだ位置情報がなくても透かし情報が復元できる情報埋め込み装置及び埋め込み情報復元装置が記載されている。

しかしながら、この技術では、人間が目視で透かし、すなわち埋め込まれた画像を認識することができない。

特許文献２には、斜めから観察すると濃淡の階調を有するカラーの潜像が認識できる印刷技術について開示されている。

しかしながら、この技術ではカラー画像の万線と、レリーフ模様の万線とでカラー画像を形成するために凹版印刷、エンボス、すき込みを行うための専用の装置を必要とする。

これに対して、この発明では、比較的容易な手法で、人間が認識できる埋込画像を原画像に埋め込むことを可能とする。

ところで、従来から、色材としてトナーを使用する電子写真プリンタや、色材としてインクを使用するインクジェットプリンタ、あるいは印刷機等のカラー画像形成装置では、色材を重ねてシート等の基材上にカラー画像を形成するようになっている。

この発明が適用可能な、凹凸が形成される（レリーフが形成される）画像形成体、画像形成装置、受容層転写材として、白色反射機能を有するレリーフ形成層面上への染料受容層へオンデマンド印字方式で画像を印画し形成することで、前記レリーフ形成層からの白色拡散光若しくは特定の角度範囲の白色光と色材からなる画像を併せもつ高意匠性の画像が得られる受容層転写材、転写シート及びレリーフ層付き色材受容シート、並びにこれらを用いた画像形成物を挙げることができる（特許文献３）。

また、電気的熱交換体によって泡を発生させることによりインクを吐出させるインクジェット方式に有用なインクを用いたレリーフ画像形成装置にもこの発明を適用可能である（特許文献４）。

さらに、基材の表面に、光学的変化インクにより印刷された第１メッセージ画像領域と、前記第１メッセージ画像領域に重ねて、盛り上がりのあるインクにより印刷され、複数の画線からなる万線で構成された第２メッセージ画像領域を有する画像形成体にもこの発明を適用可能である（特許文献５）。

特開２０００−１３８８１５号公報 特開２０００−３１３１６０号公報 特開２００６−２１８８４７号公報 特開平８−６００５４号公報 特開２００６−１２３３５５号公報

上記したように、この発明は、原画像に画像が埋め込まれたカラー画像であって、人間がその埋込画像を認識可能なカラー画像を比較的容易な手法で提供することを目的とする。

また、この発明は、人間が認識できる画像を比較的に容易な手法で原画像に埋め込むことを可能とするカラー画像形成方法及びその装置並びに画像処理方法及びその装置を提供することを目的とする。

この発明に係る原画像に所定の画像が埋め込まれたカラー画像は、基材上に形成され、画素毎に色材を重ねた色材総量により色が決定されるカラー画像において、前記カラー画像は、原画像に所定の画像を埋め込んだ埋込画像を含むものであり、前記埋込画像は、該埋込画像の各画素位置において、前記原画像と色再現が同一で、かつ前記原画像の色材総量とは異なる色材総量により形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、原画像自体の色再現のまま、色材総量による膜厚の違いを利用して、原画像に画像（埋込画像）を埋め込むことができる。原画像と埋込画像とで膜厚が異なるので、人間が埋込画像を認識することができる。

この発明に係るカラー画像形成方法は、画素毎に色材を重ねた色材総量により色を決定して基材上にカラー画像を形成するカラー画像形成方法において、前記カラー画像は、原画像に所定の画像が埋め込まれた埋込画像を含むものであり、前記カラー画像を作成する際に、前記原画像の各画素を異なる色材総量の同一色で再現する分版値を出力する複数の出力プロファイルを準備する過程と、前記原画像と前記埋込画像に対し、前記複数の出力プロファイル中の異なる出力プロファイルをそれぞれ割り当てて色再現する過程とを含むことを特徴とする。

この発明に係るカラー画像形成装置は、画素毎に色材を重ねた色材総量により色を決定して基材上にカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記カラー画像は、原画像に所定の画像が埋め込まれた埋込画像を含むものであり、前記原画像の各画素を異なる色材総量の同一色で再現する分版値を出力する複数の出力プロファイルを準備する手段と、前記原画像と前記埋込画像に対し、前記複数の出力プロファイル中の異なる出力プロファイルをそれぞれ割り当てて色再現する手段とを含むことを特徴とする。

この発明に係るカラー画像形成方法及び装置によれば、原画像と埋込画像に対して、同一色再現で異なる色材総量を採るプロファイルを使い分けるようにしているので、簡単な構成で、原画像自体の色再現を利用して埋込画像（レリーフ画像）を形成することができる。原画像と埋込画像とで色材総量が異なるので、人間が埋込画像を認識することができる。

この発明に係る画像処理方法は、４色以上の色材を用いて、原画像に所定の画像が埋め込まれた埋込画像を含むカラー画像を基材上に形成する画像形成装置に適用される画像処理方法において、前記原画像の画素に対して再現しようとする色と同じ色を再現し、かつ色材総量が異なる複数の色材の組み合わせを取得し、前記原画像の画素位置に対応する前記埋込画像の画素の画素値に応じて、前記複数の色材の組み合わせから前記埋込画像を形成する色材の組み合わせを求める、ことを特徴とする。

この発明に係る画像処理装置は、４色以上の色材を用いて、原画像に所定の画像が埋め込まれた埋込画像を含むカラー画像を基材上に形成する画像形成装置用の画像処理装置おいて、前記原画像の画素に対して再現しようとする色と同じ色を再現し、かつ色材総量が異なる複数の色材の組み合わせを取得する手段と、前記原画像の画素位置に対応する前記埋込画像の画素の画素値に応じて、前記複数の色材の組み合わせから前記埋込画像を形成する色材の組み合わせを求める手段と、を含むことを特徴とする。

この発明に係る画像処理方法及びその装置によれば、４色以上で色再現を行うカラー画像形成装置により、比較的容易な手法で、原画像に人間が認識できるカラー画像を埋め込むことができる。

上記した全ての発明は、色材としてトナーを使用する電子写真プリンタや、色材としてインクを使用するインクジェットプリンタ、あるいは印刷機等のカラー画像形成装置に適用することができ、後加工、後処理が不要である。

この発明によれば、原画像に画像が埋め込まれたカラー画像であって、人間がその埋込画像を認識可能なカラー画像を比較的容易な手法で提供することができる。

また、この発明は、人間が認識できる画像を比較的に容易な手法で原画像に埋め込むことができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係るカラー画像形成方法、カラー画像形成装置、画像処理方法並びに画像処理装置が適用された画像再現システム１０の構成図である。

この実施形態に係る画像再現システム１０は、基本的に、パーソナルコンピュータ１２と、このパーソナルコンピュータ１２に接続されるカラースキャナ（画像入力装置、画像入力デバイス）１４と、カラープリンタ（画像形成装置、画像出力装置、画像出力デバイス）１６と、読取画像のデバイス独立値、ここではＬａｂ（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）を出力する測色計２０とから構成される。

カラースキャナ１４は、カラーリバーサルフイルム等の原画像（カラー原稿）Ｉａからカラー画像を読み取り、カラー画像データである原画像データＯ（ｘ，，ｙ）｛座標（ｘ，ｙ）における画素値の集合｝の各画素の画素値であるデバイス値（デバイス依存値）ＲＧＢ（赤、緑、青）をパーソナルコンピュータ１２に送る。

なお、画像入力デバイスとしては、カラースキャナの他、デジタルカメラ等を挙げることができる。また、デバイス値ＲＧＢからなる原画像データＯ（ｘ，ｙ）は、ＣＤＲＯＭ等の記録媒体又はインターネット等の電気通信回線を通じて取得することもできる。

パーソナルコンピュータ１２には、バスを通じて、ＣＰＵ２２、メモリ２４、カラーモニタ２８、キーボードマウス等の入力装置３０が接続される他、カラースキャナ１４からデバイス値ＲＧＢを受け取るインタフェース３２、カラープリンタ１６に各画素の画素値であるデバイス値ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、黄、黒）を送るインタフェース３４、測色計２０から測色値であるデバイス独立値Ｌａｂを受け取るインタフェース３６が接続される。

メモリ２４は、ＤＲＡＭ（主メモリ）及びフラッシュメモリ（書換可能な不揮発性メモリ）等から構成され、ＣＰＵ２２は、メモリ２４に格納されているプログラムを各種入力に基づき実行することで、各種機能実現手段として機能する。この実施形態において、ＣＰＵ２２は、カラースキャナ１４のデバイス値ＲＧＢ又はデバイス値ＣＭＹＫをデバイス独立値Ｌａｂ等に変換する手段（入力プロファイル：Ａ２Ｂ）、デバイス独立値Ｌａｂからカラープリンタ１６のデバイス値ＣＭＹＫに変換する手段（出力プロファイル：Ｂ２Ａ）、複数の出力プロファイル（Ｂ２Ａ）を準備する手段、出力プロファイル（Ｂ２Ａ）を割り当てて色再現する手段、インク総量（色材総量）が異なる複数のインク（色材）の組み合わせを取得する手段、インク（色材）の組み合わせを求める手段、その他、各種計算手段等として機能する。

ここで「プロファイル」について一般的に説明する。「プロファイル」とは、２つの異なる色空間の変換関数を指す。ＩＣＣ(International Color Consortium)が定めた仕様に基づくＩＣＣプロファイルが広く用いられている。

「入力プロファイル」とは、入力デバイス(スキャナ、デジタルカメラ等)のプロファイルのことである。「出力プロファイル」とは、出力デバイス(プリンタ、印刷等)のプロファイルのことである。

通常、入力及び出力プロファイルはデバイス依存色空間とデバイス独立色空間との関係が記述される。これによって、共通のデバイス独立色空間を介して入力色空間信号と出力色空間信号に変換することができる。ＩＣＣではデバイス独立色空間のことをＰＣＳ(Profile Connection Space)と呼んでいる。以下はＩＣＣで規定されている色空間の例である。
デバイス依存色空間：ＲＧＢ、ＣＭＹＫ、５ＣＬＲ、６ＣＬＲ、７ＣＬＲ
デバイス独立色空間：ＸＹＺ、Ｌａｂ、Ｌｕｖ、ＹＣｂｒ、Ｙｘｙ

ＩＣＣでは、特にテーブル(ＬＵＴ)を使って色空間変換を行う場合、デバイス依存色空間をＡ、デバイス独立色空間をＢとして、デバイス依存色空間からデバイス独立色空間への変換をＡ２Ｂ、デバイス独立色空間からデバイス依存色空間への変換をＢ２Ａと名づけている(色空間変換に対する名称で入力・出力は関係ない)。なお、色空間変換をマトリクス演算で行うことも可能であるが、この場合の変換はＡ２ＢあるいはＢ２Ａではない。

デバイス独立色空間としてＬａｂを使用するとして、入力プロファイルにおいてはデバイス依存色空間がＲＧＢ色空間とすると、ＲＧＢ→Ｌａｂ変換がＡ２Ｂ、Ｌａｂ→ＲＧＢ変換がＢ２Ａとなり、出力プロファイルにおいてはデバイス依存色空間がＣＭＹＫ色空間とすると、ＣＭＹＫ→Ｌａｂ変換がＡ２Ｂ、Ｌａｂ→ＣＭＹＫ変換がＢ２Ａとなる。

テーブルにより変換特性が記述されたＩＣＣプロファイルを用いて「入力色空間→ＰＣＳ→出力色空間」と変換を行う場合、前段の変換は入力プロファイルのＡ２Ｂ、後段の変換は出力プロファイルのＢ２Ａを使用して行うことになる。また、定義されていれば逆方向の変換「出力色空間→ＰＣＳ→入力色空間」も可能である。この場合、前段の変換は出力プロファイルのＡ２Ｂ、後段の変換は入力プロファイルのＢ２Ａを使用して行うことになる。以上の説明が「プロファイル」についての説明である。なお、この実施形態で必要となる入力プロファイル及び出力プロファイルの作成手順については後述する。

図１において、カラープリンタ１６からは、シート等の基材４０上に、原画像Ｉａに埋込画像Ｉｉ（図１では、文字「Ａ」）が埋め込まれたカラー画像Ｉｂが形成されたハードコピーＨＣが出力される。

図２は、埋込画像Ｉｉを埋め込まない場合の画像再現システム１０の通常の画像処理におけるデータフローを示した機能ブロック図である。

図２において、カラースキャナ１４から供給される原画像データＯ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）における画素の集合により構成される。

原画像データＯ（ｘ，ｙ）のデバイス値ＲＧＢは、画素毎のデバイス値ＲＧＢを共通色空間における測色値等のデバイス独立値Ｌａｂに変換する入力プロファイル（入力色変換特性：Ａ２Ｂ）５０と、変換されたデバイス独立値Ｌａｂをカラープリンタ１６に供給するためのデバイス値ＣＭＹＫに変換する出力プロファイル（出力色変換特性：Ｂ２Ａ）５２とを通じて分版値である前記デバイス値ＣＭＹＫに変換される。該デバイス値ＣＭＹＫによる画素の集合は、処理後画像データＰ（ｘ，ｙ）とされる。

この実施形態において出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２は、色材として、ＣＭＹＫ４色以上のインクを使用するカラー画像が対象とされる。ＣＭＹＫの他、ライトシアン、ライトマゼンタ、特色を含むカラー画像を対象とすることもできる。

ここで、入力プロファイル（Ａ２Ｂ）５０は原画像データＯ（ｘ，ｙ）の色空間をデバイス独立値Ｌａｂ（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）色度値のような共通色空間データへ変換する色変換特性であり、出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２は前記共通色空間からデバイス値ＣＭＹＫのようなカラープリンタ１６の色空間への色変換特性である。

入力プロファイル５０（Ａ２Ｂ）を作成するには、図１に示すように、原画像Ｉａに代えて、色相・彩度・明度に関して適当に設計されたカラーチャートＩｅ上に形成された多数のカラーパッチＩｇをカラースキャナ１４で読み取って各カラーパッチＩｇ毎のデバイス値ＲＧＢを得るとともに、そのカラーパッチＩｇを測色計２０で測色してデバイス独立値Ｌａｂを得、インタフェース３６を通じてパーソナルコンピュータ１２のメモリ２４に取り込む。

ＣＰＵ２２は、このようにして得られたデバイス値ＲＧＢと、デバイス独立値Ｌａｂとの関係を対応づけて入力プロファイル（Ａ２Ｂ）５０を作成してメモリ２４に、入力プロファイル（Ａ２Ｂ）５０として格納する。

この場合、デバイス独立値Ｌａｂ及びデバイス値ＲＧＢはいずれも３次元であり、かつ１対１の関係があるので、共通色空間及びデバイス色空間のどちらに対しても補間演算を適用できる。共通色空間に対して補間演算したものが入力プロファイル（Ｂ２Ａ）であり、デバイス色空間に対して補間演算したものが入力プロファイル（Ａ２Ｂ）５０になる。

メモリ２４には、また、カラープリンタ１６用のデバイス独立値Ｌａｂをデバイス値ＣＭＹＫに変換する出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２と、これとは逆にデバイス値ＣＭＹＫをデバイス独立値Ｌａｂに変換するカラープリンタ１６用の出力プロファイル（Ａ２Ｂ）５４が格納される。ここでは、出力プロファイル（Ａ２Ｂ）５４を出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４と呼ぶ。

出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２と出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４とを作成するに際し、ＣＰＵ２２は、カラープリンタ１６のデバイス色空間において適当に設定されたカラーチャートのデータを用意する。印刷４色ではＣＭＹＫ網％掛け合わせチャートのデータになる。

上記カラーチャートのデータに基づきカラープリンタ１６により基材４０上に出力したカラーチャートＩｄの各パッチＩｐを測色計２０で測定しデバイス独立値Ｌａｂを得る。

出力プロファイル作成時のカラーチャートＩｄの各パッチＩｐの設定値は出力色空間での格子点上に取ることができるが、例えばＣＭＹＫ４色１１格子の場合、全格子点数は、１１（Ｃ）×１１（Ｍ）×１１（Ｙ）×１１（Ｋ）＝１４６４１点となり、全点をチャートにしてデータを取ることは現実的ではない。実際には、数１００パッチでカラーチャートＩｄを構成し、そのカラーチャートＩｄの各パッチＩｐの測色データとの組に補間演算を施して、出力色空間全格子点に対する出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４を得る。

デバイス色空間ＣＭＹＫの各変数は独立であるから、３次元のデバイス独立の空間から４次元のデバイス色空間への変換は一意には決まらない。デバイス独立値Ｌａｂに対してＫを条件として与えることによってデバイス独立値Ｌａｂからデバイス値ＣＭＹへの対応関係を求める。これらのデータの組に補間演算を施して、デバイス色空間全格子点に対する出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２を得る。

このようにしてカラープリンタ１６用の出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４（カラープリンタ１６のデバイス値ＣＭＹＫからデバイス独立値Ｌａｂへの変換特性・テーブル）と、これと逆方向のカラープリンタ１６用の出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２（デバイス独立値Ｌａｂからデバイス値ＣＭＹＫへの変換特性・テーブル）とを作成することができる。

ところで、４色以上のインクを使用して色再現を行う場合、ある特定の色を再現するインクの組み合わせは一般に１通りではない。例えば、ある印刷条件においては、第１の組み合わせ［Ｃ：５５％、Ｍ：１００％、Ｙ：１２％、Ｋ：０％］と第２の組み合わせ［Ｃ：４８％、Ｍ：９５％、Ｙ：０％、Ｋ：１２％］が同じ色になる（同じ色再現になる）。

したがって、出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２は、同一色を再現するＫ値の異なる複数の出力プロファイル、例えば、図１に示すように、出力プロファイル５２Ａ（Ｂ２Ａ−Ａ）及び出力プロファイル５２Ｂ（Ｂ２Ａ−Ｂ）として作成することができる。

デバイス値ＣＭＹＫの各インクは微小ながら膜厚が存在するため、紙等の基材４０の上にインクを順番に刷り重ねていくと、刷り重ねのインク量で膜厚が変化する。例えば、ＣＭＹＫ値が隣り合う画素で異なると凹凸の差ができる。

図３は、インク総量（色材総量）［％］と膜厚［ｍ］の関係５６を示している。上記の第１及び第２の組み合わせのインク総量は、それぞれ１６７％と１５５％であるから、第１の組み合わせによるインク総量１６７％の膜厚ｔ１よりも第２の組み合わせによるインク総量１５５％の膜厚ｔ２の方が薄くなる。

このインク総量による膜厚の違いを利用して原画像Ｉａに、該原画像Ｉａと同一の色再現の埋込画像Ｉｉを埋め込んだカラー画像Ｉｂを基材４０上に形成したハードコピーＨＣを得ることができる。ハードコピーＨＣのシミュレーション画像をカラーモニタ２８上に表示することもできる。

［実施例１］
この実施例１では、色再現が同一で、インクの掛け合わせの異なる２種類の出力プロファイル（色分解条件：Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａ、（Ｂ２Ａ−Ｂ）５２Ｂを使用し、原画像Ｉａのある領域に出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａを割り当て、原画像Ｉａの他の領域に異なる出力プロファイルである出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ｂ）５２Ｂを割り当てて、つまり画像内の画素位置により出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａと出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ｂ）５２Ｂとを切り替えて画像処理することにより原画像Ｉａに埋込画像Ｉｉを埋め込む。

図４は、埋込画像Ｉｉを形成するための２値画像データとしての埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）を示している。値「０」の画素位置には、原画像Ｉａの原画像データＯ（ｘ，ｙ）が割り当てられ、値「１」の画素位置には、埋込画像Ｉｉの処理後画像データＰ（ｘ，ｙ）が割り当てられる。埋込画像Ｉｉとしては、この図４例では、文字「Ａ」が埋め込まれるが、任意であり、パーソナルコンピュータ１２上でカラーモニタ２８及び入力装置３０を利用して所望の埋込画像Ｉｉを設定又は選択することができる。

図５は、原画像Ｉａのある領域の原画像データＯ（ｘ，ｙ）に対して選択される出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａと、原画像Ｉａの他の領域である埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）の画素位置の原画像データＯ（ｘ，ｙ）に対して選択される出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ｂ）５２Ｂとを切り替える出力プロファイル選択部５８を設けた実施例１に係る画像再現システム１０Ａの構成を示すブロック図である。

図５において、出力プロファイル選択部５８は、原画像データＯ（ｘ，ｙ）の座標（ｘ，ｙ）と、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）の座標（ｘ，ｙ）とを比較し、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）の座標（ｘ，ｙ）の値「０」の画素位置では、出力プロファイル５２Ａを選択して原画像データＯ（ｘ，ｙ）の画素値を処理後画像データＰ（ｘ，ｙ）のデバイス値（分版値、分解値）ＣＭＹＫに変換し、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）の座標（ｘ，ｙ）の値「１」の画素位置では、出力プロファイル５２Ｂを選択して原画像データＯ（ｘ，ｙ）の画素値を処理後画像データＰ（ｘ，ｙ）のデバイス値ＣＭＹＫに変換する。

ここで、例えば、原画像Ｉａに係わる出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａによるデバイス値（分版値）ＣＭＹＫのＫ値が、埋込画像Ｉｉに係わる出力プロファイル５２Ｂによるデバイス値（分版値）ＣＭＹＫのＫ値より大きい場合、埋込画像Ｉｉは、膜厚の差を原因として、色再現（色）が原画像Ｉａと同一で原画像Ｉａに対して凹構造（凹み）を有する画像として形成される。

なお、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）は、任意の連続調画像データ（各画素値が０−２５５の中、１つの値を採る。）から２値化処理によって生成することができる。２値化処理に限らず、一般に４値化処理等、Ｎ（Ｎ≧２）値化処理を行った場合、異なるＮ個の出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２を準備することで、原画像Ｉａに対して凹凸の異なるＮ−１個の埋込画像Ｉｉを埋め込むことができる。

なお、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）は、連続調画像データから生成しなくてもよく、計算によって生成される図６Ａに示すレンガを積み重ねた模様のテクスチャ（データ）６０、又は図６Ｂに示すギザギザ模様のテクスチャ（データ）６２を用いてもよい。テクスチャ６０、６２において、黒い線部は値「１」、白い部分は値「０」である。例えば、白い部分を、原画像Ｉａに割り当て、黒い線部を、埋込画像Ｉｉに割り当てる。

この場合においても、色再現が同一で、インクの掛け合わせの異なる２種類の出力プロファイル５２Ａ、５２Ｂを使用して、２値のテクスチャ６０、６２の値「０」と値「１」に、それぞれ別の出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａ、（Ｂ２Ａ−Ｂ）５２Ｂを割り当てて処理することによりレンガを積み重ねた模様のテクスチャ６０自体またはギザギザ模様のテクスチャ６２自体を、原画像Ｉａに埋込画像Ｉｉとして埋め込むことができる。

この場合、図７Ａに示すように、星形のマスク画像領域７４を埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）として指定し、図７Ｂに示すように、この星形の埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）で指定されるマスク画像領域７４内にテクスチャ６０等による埋込画像Ｉｉを埋め込むことができる。このようにして、原画像Ｉａに埋め込まれた埋込画像Ｉｉは、基材４０上に形成されたハードコピーＨＣとして得られる。埋込画像Ｉｉは、人間が認識することができる。

以上説明したように上述した実施例１によれば、画素毎にインク（色材）を重ねたインク総量（色材総量）により色が決定され、基材４０上にカラー画像（Ｉａ＋Ｉｉ）を形成するカラー画像形成方法（及び装置）において、カラープリンタ１６から出力されたカラー画像Ｉｂは、原画像Ｉａに所定の画像が埋め込まれた埋込画像Ｉｉを含むものであり、カラー画像Ｉｂを作成する際に、原画像Ｉａの各画素（原画像データＯ（ｘ，ｙ））を異なるインク総量の同一色で再現するデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを出力する複数の出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａ、（Ｂ２Ａ−Ｂ）５２Ｂを準備する過程（手段）と、原画像Ｉａと埋込画像Ｉｉに対し、複数の出力プロファイル中の異なる出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａ、（Ｂ２Ａ−Ｂ）５２Ｂをそれぞれ割り当てて色再現する過程（手段）とを含む。

この場合、埋込画像Ｉｉは、予め準備された複数の画像（連続調画像の２値画像又はテクスチャ）から入力装置３０とカラーモニタ２８を利用してパーソナルコンピュータ１２を用いて選択することができる。

［実施例２］
この実施例２では、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）で指定される領域に、出力プロファイル（Ｂ２Ａ）５２に基づき算出されるインク総量をａ（ａ≠１）倍（定数倍）したインク総量を目標インク総量（目標色材総量）として分版値（分解データ）を計算して埋込画像Ｉｉを埋め込む。つまり、原画像Ｉａの画素のインク総量（インク厚み）に対して、埋込画像Ｉｉの画素のインク総量（インク厚み）を、常に一定のａ（ａ≠１）倍に設定する。上述した実施例１では、倍率は適当に定まる。

この実施例２によれば、例えば、原画像Ｉａが空色一色である等、原画像Ｉａのインク総量が全画素で一定である場合には、埋込画像Ｉｉと原画像Ｉａのインク総量差（インク厚み差）をａ（ａ≠１）倍（ａ倍厚く又はａ倍薄く）に設定することができる。

図８は、原画像Ｉａを表す原画像データＯ（ｘ，ｙ）に対して選択される出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａと、原画像データＯ（ｘ，ｙ）中、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）で指定されて作成される埋込画像Ｉｉに対して選択される分解条件算出部６４とを切り替える分解条件選択部６６を設けた実施例２に係る画像再現システム１０Ｂの構成を示すブロック図である。

この画像再現システム１０Ｂにおいて、原画像データＯ（ｘ，ｙ）の画素の座標（ｘ，ｙ）が、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）に含まれなければ、処理後画像データＰ（ｘ，ｙ）は、出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａによりデバイス独立値Ｌａｂを変換したデバイス値（分版値）ＣＭＹＫとされ、その一方、画素の座標（ｘ，ｙ）が埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）に含まれるならば、処理後画像データＰ（ｘ，ｙ）は、前記デバイス独立値Ｌａｂを分解条件算出部６４により変換したデバイス値（分版値）ＣＭＹＫとされる。

分解条件算出部６４は、以下に説明する手順により埋込画像Ｉｉに対するデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを算出する。

原画像データＯ（ｘ，ｙ）の座標（ｘ，ｙ）における画素に対するデバイス独立値Ｌａｂを、出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａに通して変換し第１デバイス値（分版値）ＣＭＹＫを得、この第１デバイス値（分版値）ＣＭＹＫからインク総量計算部６８で総和である第１インク総量（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ）を求め、この第１インク総量に入力装置３０により指定可能な重み係数ａ（ａ≠１、ａ≠０）を乗算器７０により乗算して目標インク総量（目標色材総量）、換言すれば目標厚みとしての第２インク総量を算出する。

分版値算出部７２は、第１デバイス値（分版値）ＣＭＹＫのＫ値を初期値とし、重み係数ａが、ａ＞１のときには、第２インク総量が第１インク総量より大きいので色が濃くなっていることから色を薄くするためにＫ値を少しずつ減らしながら出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４を参照して、原画像Ｉｉと同一色再現のデバイス独立値Ｌａｂが得られるデバイス値（分版値）ＣＭＹを求める。

このときのデバイス値（分版値）ＣＭＹＫの総和（インク総量）が、第２インク総量と等しくなるまで、この手順を繰り返す。ただし、Ｋ値が０％になった場合には演算を中止し、例えば、カラーモニタ２８を利用して、重み係数ａの値を小さくする（より値１に近い値とする）ように、ユーザに対して注意を促す。

一方、分版値算出部７２は、第１デバイス値（分版値）ＣＭＹＫのＫ値を初期値とし、重み係数ａが、ａ＜１のときには、第２インク総量が第１インク総量より小さいので色が薄くなっていることから色を濃くするためにＫ値を少しずつ増やしながら出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４を参照して、原画像Ｉｉと同一色再現のデバイス独立値Ｌａｂが得られるデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを求める。このときのデバイス値（分版値）ＣＭＹＫの総和（インク総量）が、第２インク総量と等しくなるまで、この手順を繰り返す。ただし、Ｋ値が１００％になった場合には演算を中止し、例えば、カラーモニタ２８を利用して、ユーザに対して注意を促す。

以上の手順により処理後画像データＰ（ｘ，ｙ）による埋込画像Ｉｉのインク総量は、原画像Ｉａのインク総量に対し、原画像Ｉａの小領域毎に観察すれば（ミクロ的に観測すれば）、埋込画像Ｉｉと原画像Ｉａとのインク総量差（厚み差）は、概ねａ倍一定になる。

図９は、分解条件算出部６４の上記手順を、具体的数値例を考慮してより分かり易く説明したフローチャートである。

ステップＳ１において、出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａにより、入力プロファイル（Ａ２Ｂ）５０から得られたデバイス独立値Ｌａｂを第１デバイス値（分版値）ＣＭＹＫに変換する。ここで、例えば、第１デバイス値（分版値）ＣＭＹＫがＣ＝６０、Ｍ＝６０、Ｙ＝５０、Ｋ＝３０であるものとすると、ステップＳ２において、インク総量計算部６８で、第１インク総量がＣ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ＝２００と算出される。

次いで、ステップＳ３において、重み係数ａをａ＝１．０５とすると、目標インク総量である第２インク総量が２００×１．０５＝２１０に決定され、分版値算出部７２に繰り返し計算の初期条件が設定される。

初期条件は、第２インク総量＝２１０、Ｋの初期値Ｋ＝３０、デバイス独立値Ｌａｂ（ステップＳ１での入力値）となる。

次いで、ステップＳ４において、Ｋ値を少し、例えば微小量ΔＫ＝１％だけ減少させる（Ｋ←Ｋ−ΔＫ）。なお、このステップＳ４において、重み係数ａがａ＜１であった場合には、微小量ΔＫだけ増加させる（Ｋ←Ｋ＋ΔＫ）。

ステップＳ５において、デバイス独立値Ｌａｂ、Ｋ＝２９を満足するデバイス値（分版値）ＣＭＹを出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４を参照して求める。

次いで、ステップＳ６において、求めたデバイス値（分版値）ＣＭＹＫによるインク総量Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋが第２インク総量（目標インク総量）＝２１０以上であるかどうかを判断し（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ≧２１０）、この判断が肯定的である場合には、デバイス値（分版値）ＣＭＹＫを決定し、小さい値である場合（否定的である場合）には、Ｋ値をさらに微少量減少させて同様の操作を行うために、ステップＳ８において、減少量ΔＫを大きくする（ΔＫ←ΔＫ＋１％）。これにより、次回のステップＳ４でのＫ値が値２９から値２８にされる。

以上の手順を繰り返すことにより、第２インク総量（目標インク総量）に近い同一色再現のデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを求めることができる。

この第２実施例によれば、画素毎に色材を重ねたインク総量（色材総量）により色を決定し基材４０上にカラー画像を形成するカラー画像形成方法において、カラー画像Ｉｂは、原画像Ｉａに所定の画像が埋め込まれた埋込画像Ｉｉを含むものであり、カラー画像Ｉｂを作成する際に、原画像Ｉａの各画素のデバイス独立値Ｌａｂに対応するデバイス依存値であるＫ値を含むデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを出力する出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａと、デバイス値（分版値）ＣＭＹＫをデバイス独立値Ｌａｂに変換する出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４を準備する過程（手段）と、基材４０上に、原画像Ｉａを出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａにより色再現する際、出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａを用いて原画像Ｉａの画素位置に存在するカラー画像（埋込画像）ＩｂのＫ値を含むデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを算出した後、該Ｋ値を含むデバイス値（分版値）ＣＭＹＫの総和であるインク総量（色材総量）に重み係数ａを乗算した目標インク総量（目標色材総量）を算出する過程（手段）と、重み係数ａがａ＞１のときにはＫ値を徐々に減らしながら、また重み係数ａがａ＜１のときにはＫ値を徐々に増やしながら出力順方向プロファイル（Ａ２Ｂ）５４を参照して、原画像Ｉａの各画素のデバイス独立値Ｌａｂに等しい又は最も近いデバイス独立値が得られるデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを出力する過程（手段）と、を含む。

この場合においても、原画像Ｉａと埋込画像Ｉｉとでインク総量（色材総量）が異なるので、人間が埋込画像Ｉｉを認識することができる。

［実施例３］
この実施例３では、図１０Ａに示すようなグレースケール画像（多値画像）７６を埋込画像Ｉｉとして指定し、埋込画像Ｉｉの存在する埋込画像データＨ（ｘ，ｙ）＝ｖ（ｖは画素値で、例えば、１−２５５のいずれかの値を採る。）に対して所定の画像処理を施す。この画像処理により、図１０Ｃに示すように、図１０Ｂに示す原画像Ｉａに図１０Ａに示したグレースケール画像７６が埋込画像Ｉｉとして埋め込まれたカラー画像Ｉｂが作成される。そして、カラープリンタ１６から、処理後画像Ｐ（ｘ，ｙ）に基づくカラー画像Ｉｂが基材４０上に形成されたハードコピーＨＣが出力される。

この実施例３では、埋込画像Ｉｉがグレースケール画像７６であるとき、重み係数ａを、グレースケール画像７６の画素値ｖに応じて変化させるようにしている。

図１１は、原画像Ｉａに対して選択される出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａと、グレースケール画像７６に対応する埋込画像Ｉｉに対して選択される分解条件算出部１６４とを切り替える分解条件選択部１６６を設けた画像再現システム１０Ｃの構成を示すブロック図である。

図１１において、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）は、埋込画像データＨ（ｘ，ｙ）がグレースケール画像７６が存在する（ｖ≠０）領域では「１」、グレースケール画像７６が存在しない領域では「０」の値を採る。

この図１１例の画像再現システム１０Ｃは、図８例の画像再現システム１０Ｂに比較して、重み係数ａを埋込画像データＨ（ｘ，ｙ）の画素値ｖに依存して変化させ、結果、埋込画像Ｉｉのインク総量（目標色材総量）を画素値ｖに依存して変化させるようにしている。

この実施例３において、重み係数ａは、図１２の特性８０、８２に示すように、ｈ（ｈ≠０）を定数として、一次関数１＋ｈ×ｖ（切片が１）とし、インク総量を（１＋ｈ×ｖ）倍したインク総量を目標インク総量としてデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを計算するようにしている。インク総量を画素値ｖに依存して変化させる関数として、一次関数に限らず、任意の単調増加関数又は単調減少関数を選択することができる。

図１１例の画像再現システム１０Ｃにおいて、分版値算出部７２による処理は、実施例２と同様に行う。この画像再現システム１０Ｃでは、定数ｈによって埋込画像Ｉｉの凹凸の振幅を制御することができる。

すなわち、埋込画像領域情報データＲ（ｘ，ｙ）において、原画像Ｉａと色再現は同一であるが、画素値ｖに応じて埋込画像Ｉｉのインク総量を単調増加又は単調減少させることができる。

このように上述した実施例１、実施例２、及び実施例３によれば、４色以上の色材を用いて、原画像Ｉａに所定の画像が埋め込まれた埋込画像Ｉｉを含むカラー画像を基材４０上に形成するカラープリンタ１６等の画像形成装置に適用される画像処理方法において、原画像Ｉａの画素に対して再現しようとする色と同じ色を再現し、かつインク総量（色材総量）が異なる複数の色材の組み合わせである複数のデバイス値（分版値）ＣＭＹＫを取得し、原画像Ｉａの画素位置に対応する埋込画像Ｉｉの画素の画素値に応じて、前記複数の色材の組み合わせである複数のデバイス値（分版値）ＣＭＹＫから埋込画像Ｉｉを形成する色材の組み合わせを求める。

このため、４色以上で色再現を行うカラープリンタ１６等の画像形成装置により、比較的容易な手法で作成される原画像Ｉａに埋込画像Ｉｉが埋め込まれたカラー画像Ｉｂを得ることができる。また、比較的容易な手法で原画像Ｉａに人間が認識できる埋込画像Ｉｉを埋め込むことができる。

この場合、埋込画像ＩｉはＮ（Ｎ≧２）値画像であり、原画像Ｉａの画素に対して再現しようとする色のデバイス値（分版値）ＣＭＹＫ（色材の組み合わせ）を基準の色変換特性である出力プロファイル（Ｂ２Ａ−Ａ）５２Ａから求め、求めたデバイス値（分版値）ＣＭＹＫの組み合わせに対する第１のインク総量（色材総量）を算出し、第１のインク総量（色材総量）に埋込画像Ｉｉの画素値の関数（１＋ｈ×ｖ）で与えられる比率を乗算して目標インク総量（目標色材総量）を算出し、目標インク総量（目標色材総量）に最も近い色材の組み合わせを求める。

この場合、埋込画像Ｉｉの画素値の関数（１＋ｈ×ｖ）は、埋込画像Ｉｉが２値画像であるときには定数倍（重み係数ａ）とし、３値以上のグレースケール画像である場合には、切片を値「１」とする画素値の一次関数（１＋ｈ×ｖ）倍とする。

上述した実施例１〜３によれば、４色以上で色再現を行うカラープリンタ１６等の画像形成装置により、原画像Ｉａと同一色再現の埋込画像Ｉｉが埋め込まれたカラー画像Ｉｂを専用の装置を必要としない簡単な構成で得ることができる。換言すれば、後工程、後処理が不要である。画素毎に処理を制御することにより高解像度のテクスチャ６０、６２を埋め込むことができる。

上記した各発明は、偽造や改竄がされにくく、銀行券、有価証券、パスポート、身分証明書、カード、印紙類、証明書、入場券等の貴重印刷物に適用して好適である。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

この発明の一実施形態に係るカラー画像形成方法、カラー画像形成装置、画像処理方法並びに画像処理装置が適用された画像再現システムの構成図である。 埋込画像を埋め込まない場合の画像再現システムの通常の画像処理におけるデータフローを示した機能ブロック図である。 インク総量（色材総量）［％］と膜厚［ｍ］の関係を示す説明図である。 埋込画像を形成するための２値画像データとしての埋込画像領域情報データの例を示す説明図である。 出力プロファイルを切り替える出力プロファイル選択部を設けた実施例１に係る画像再現システムの構成を示すブロック図である。 図６Ａは、レンガ模様のテクスチャ、図６Ｂは、ギザギザ模様のテクスチャの説明図である。 図７Ａは、埋込画像のマスク画像領域の説明図、図７Ｂは、処理後画像の説明図である。 実施例２に係る画像再現システムの構成を示すブロック図である。 実施例２の処理説明に供されるフローチャートである。 図１０Ａは、グレースケール画像の説明図、図１０Ｂは、原画像の説明図、図１０Ｃは、処理後画像の説明図である。 実施例３に係る画像再現システムの構成を示すブロック図である。 実施例３に係る一次関数の説明図である。

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…画像再現システム
１２…パーソナルコンピュータ １４…カラースキャナ
１６…カラープリンタ ２２…ＣＰＵ
４０…基材 ５０…入力プロファイル
５２、５２Ａ、５２Ｂ…出力プロファイル
５４…出力順方向プロファイル ６０、６２…テクスチャ
６４、１６４…分解条件算出部 ６６、１６６…分解条件選択部
７２…分版値算出部 ７６…グレースケール画像

Claims (9)

1. 基材上に形成され、画素毎に色材を重ねた色材総量により色が決定されるカラー画像において、
   前記カラー画像は、原画像に所定の画像を埋め込んだ埋込画像を含むものであり、前記埋込画像は、該埋込画像の各画素位置において、前記原画像と色再現が同一で、かつ前記原画像の色材総量とは異なる色材総量により形成されている
   ことを特徴とする原画像に所定の画像が埋め込まれたカラー画像。
2. 請求項１記載のカラー画像において、
   前記埋込画像がＮ（Ｎ≧２）値画像であり、
   前記埋込画像が、Ｎ−１通りの異なる色材総量により形成される
   ことを特徴とする原画像に所定の画像が埋め込まれたカラー画像。
3. 画素毎に色材を重ねた色材総量により色を決定して基材上にカラー画像を形成するカラー画像形成方法において、
   前記カラー画像は、原画像に所定の画像が埋め込まれた埋込画像を含むものであり、前記カラー画像を作成する際に、
   前記原画像の各画素を異なる色材総量の同一色で再現する分版値を出力する複数の出力プロファイルを準備する過程と、
   前記原画像と前記埋込画像に対し、前記複数の出力プロファイル中の異なる出力プロファイルをそれぞれ割り当てて色再現する過程と
   を含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
4. 請求項３記載のカラー画像形成方法において、
   前記埋込画像を、予め準備された複数の画像から選択する過程
   を含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
5. ４色以上の色材を用いて、原画像に所定の画像が埋め込まれた埋込画像を含むカラー画像を基材上に形成する画像形成装置に適用される画像処理方法において、
   前記原画像の画素に対して再現しようとする色と同じ色を再現し、かつ色材総量が異なる複数の色材の組み合わせを取得し、
   前記原画像の画素位置に対応する前記埋込画像の画素の画素値に応じて、前記複数の色材の組み合わせから前記埋込画像を形成する色材の組み合わせを求める、
   ことを特徴とする画像処理方法。
6. 請求項５記載の画像処理方法において、
   前記埋込画像はＮ（Ｎ≧２）値画像であり、
   前記原画像の画素に対して再現しようとする色の色材の組み合わせを基準の色変換特性から求め、
   求めた前記色材の組み合わせに対する色材総量を算出し、
   前記色材総量に前記埋込画像の画素値の関数で与えられる比率を乗算して目標色材総量を算出し、
   前記目標色材総量に最も近い色材の組み合わせを求める
   ことを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項６記載の画像処理方法において、
   前記埋込画像の画素値の前記関数は、前記埋込画像が２値画像であるときには定数倍とし、３値以上のグレースケール画像である場合には、切片を値「１」とする画素値の一次関数倍とした
   ことを特徴とする画像処理方法。
8. 画素毎に色材を重ねた色材総量により色を決定して基材上にカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
   前記カラー画像は、原画像に所定の画像が埋め込まれた埋込画像を含むものであり、
   前記原画像の各画素を異なる色材総量の同一色で再現する分版値を出力する複数の出力プロファイルを準備する手段と、
   前記原画像と前記埋込画像に対し、前記複数の出力プロファイル中の異なる出力プロファイルをそれぞれ割り当てて色再現する手段と
   を含むことを特徴とするカラー画像形成装置。
9. ４色以上の色材を用いて、原画像に所定の画像が埋め込まれた埋込画像を含むカラー画像を基材上に形成する画像形成装置用の画像処理装置おいて、
   前記原画像の画素に対して再現しようとする色と同じ色を再現し、かつ色材総量が異なる複数の色材の組み合わせを取得する手段と、
   前記原画像の画素位置に対応する前記埋込画像の画素の画素値に応じて、前記複数の色材の組み合わせから前記埋込画像を形成する色材の組み合わせを求める手段と、
   を含むことを特徴とする画像処理装置。

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