JP2012061701A - 画像処理装置、画像処理方法、画像形成装置、および画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】色材使用量の比率に偏りがあるような場合であっても、単色印刷と同速で多色印刷することを可能にする。
【解決手段】複数の色材毎の色材使用量を定める情報を画素毎に保持する画像形成用データからエッジ部およびエッジ近傍部に属する画素を抽出し、エッジ部およびエッジ近傍部に属する画素に関する情報を示すエッジ情報を出力するエッジ抽出部２１と、画像形成用データから全色材の色材使用量の総量を画素毎に算出し、色材使用量の総量を出力する色材使用量算出部２２と、エッジ情報と色材使用量の総量とに基づいて、総量が単一色材の色材使用量の最大値以内に収まるように、画像形成用データの画素毎の色材使用量を制限し、色材使用量が制限された画像形成用データを出力する色材使用量制限部２３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像形成装置、および画像処理プログラムに関する。

一般に、Ｃ（シアン）色材、Ｍ（マゼンタ）色材、Ｙ（イエロー）色材、およびＫ（ブラック）色材の４色材を合成して出力画像を形成する画像形成装置では、通常の多色印刷をする場合、単色印刷をする場合よりも線速（紙の搬送速度）が遅くなり、画像形成に多くの時間を要する。

その理由は、単色印刷をする場合、Ｋ色材のみで画像形成するが、多色印刷する場合には、Ｃ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、及びＫ色材の組み合わせにより画像形成するので、これら色材の色材使用量の総量が単色印刷時の最大色材使用量よりも多くなってしまうからである。その結果、単色印刷と同じ線速で多色印刷しようとすると、定着不良などを起こしてしまうことになる。

そこで、多色画像をより高速に印刷するために、印刷しようとする多色画像を単色化して印刷したり、色材使用量の総量が少なくなるように有彩色の色材の一部を無彩色の色材に置き換えたりといった技術（例えば、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ：下色除去）処理）が知られている（特許文献１および２を参照）。

しかしながら、従来のＵＣＲ処理に基づき、有彩色の色材の一部を無彩色のＫ色材に置き換えることで色材使用量の総量を減らそうとすると、Ｃ色材、Ｍ色材、及びＹ色材の比率に偏りがある場合に、十分な効果を得ることができない。その結果、Ｃ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、及びＫ色材の総量が単色印刷時の最大色材使用量を超えてしまい、色材の定着不良が発生するという問題があった。

例えば、Ｃ色材、Ｍ色材、及びＹ色材の色材量の構成が（Ｃ，Ｍ，Ｙ）=(８０％，６０％，１０％)であり、Ｙ色材が少ないという偏りがある場合を考える（なお、ここでの百分率は単色印刷時の最大色材使用量を１００％とした場合の比率である）。この場合、従来のＵＣＲ処理では、Ｃ色材、Ｍ色材、及びＹ色材の共通部分、すなわちｍｉｎ(Ｃ，Ｍ，Ｙ)＝１０％だけをＫ色材に置き換えるため、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（８０−１０％，６０−１０％，１０−１０％，１０％）＝（７０％，５０％，０％，１０％）となり、色材使用量の総量は１５０％から１３０％までしか減らせない。このように、色材使用量が小さい色材（上記例ではＹ色材の１０％）があると、Ｋ色材への置換量も小さくなるため、最小の色材以外の色材使用量を効果的に減らすことができず、結果としてその結果、Ｃ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、及びＫ色材の総量が単色印刷時の最大色材使用量を超えてしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、色材使用量の比率に偏りがあるような場合であっても、単色印刷と同速で多色印刷することができる画像処理装置、画像処理方法、画像形成装置、および画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の色材毎の色材使用量を定める情報を画素毎に保持する画像形成用データからエッジ部およびエッジ近傍部に属する画素を抽出し、エッジ部およびエッジ近傍部に属する画素に関する情報を示すエッジ情報を出力するエッジ抽出手段と、前記画像形成用データから全色材の色材使用量の総量を画素毎に算出する色材使用量算出手段と、前記エッジ情報と前記総量とに基づいて、前記総量が単一色材の色材使用量の最大値以内に収まるように、前記画像形成用データの画素毎の色材使用量を制限し、色材使用量が制限された画像形成用データを出力する色材使用量制限手段とを備えることを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の色材毎の色材使用量を定める情報を画素毎に保持する画像形成用データからエッジ部およびエッジ近傍部に属する画素を抽出し、エッジ部およびエッジ近傍部に属する画素に関する情報を示すエッジ情報を出力するエッジ抽出工程と、前記画像形成用データから全色材の色材使用量の総量を画素毎に算出する色材使用量算出工程と、エッジ情報と前記総量に基づいて、前記総量が単一色材の色材使用量の最大値以内に収まるように、前記画像形成用データの画素毎の色材使用量を制限し、色材使用量が制限された画像形成用データを出力する色材使用量制限工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、多色印刷時の色材使用量に偏りがあるような場合であっても、単色印刷と同速で多色印刷しても色材の定着不良をしないように色材使用量を低減することができるので、単色印刷と同速で多色印刷することができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施形態にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態の説明に用いる変換の画像例（全体部）である。 図３−１は、第１の実施形態の説明に用いる変換の画像例（切り出し部）である。 図３−２は、第１の実施形態の説明に用いる変換の画像例（切り出し部）である。 図３−３は、第１の実施形態の説明に用いる変換の画像例（切り出し部）である。 図３−４は、第１の実施形態の説明に用いる変換の画像例（切り出し部）である。 図３−５は、第１の実施形態の説明に用いる変換の画像例（切り出し部）である。 図４は、第１の実施形態に用いるラプラシアンフィルタの例である。 図５は、第１の実施形態における色材使用量制限部の構成を表すブロック図である。 図６は、エッジ部における色材使用量制限のプログラムを説明する図である。 図７は、非エッジ部における色材使用量制限のプログラムを説明する図である。 図８は、第１の実施形態にかかる画像処理方法を説明するフローチャートである。 図９は、第１の実施形態の機能を実現する色材選択プログラムを実行可能な情報処理装置の構成図である。 図１０は、第２の実施形態における色材使用量制限部の構成を表すブロック図である。 図１１は、第２の実施形態にかかる画像処理方法を説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる画像処理装置およびその画像処理方法の実施形態を詳細に説明する。

なお、説明を容易にするため、多色印刷に用いる色材はＣ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、及びＫ色材の４色材である例のみを扱うものとし、これら４色材を用いて多色印刷するための画素ごとの画像形成用データをＣＭＹＫのラスターデータと表現する。また、Ｃ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、及びＫ色材の４色材についての色材使用量の総量をＣＭＹＫの色材総量と表現する。同様に、以下の説明及び図面では、「ＣＭＹＫ」によってＣ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、及びＫ色材を意味する省略表現を適宜用いる。また、Ｃ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、及びＫ色材の具体的量を、ラスターデータの対応する成分の値をもって表現する。

（第１の実施形態）
以下の説明では、本発明にかかる画像処理装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機（ＭＦＰ）に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置であれば本実施形態にかかる画像処理装置を適用することができる。

〔画像形成装置の構成〕
図１は、第１の実施形態にかかる画像処理装置およびこれを用いた画像形成装置Ａの全体構成を示すブロック図である。同図に示されるように、本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置Ａは、レンダリング部１と画像処理装置２と印刷モード選択部３と画像形成部４とを備える。

レンダリング部１は、画像形成装置Ａへの入力データをＣＭＹＫのラスターデータに変換する処理（以下、この処理をレンダリングと云う）を行う。すなわち、レンダリング部１は、入力データを、各色材の色材使用量を成分とする画素ごとのデータに変換する。ここで、たとえば、入力データはＲＧＢデータであることが考えられ、本実施形態の画像形成装置Ａがプリンタである場合、入力データがページ記述言語で記述されている場合もある。

画像処理装置２は、ＣＭＹＫの色材総量が所定値以下となるように、後に詳述する方法で、ＣＭＹＫのラスターデータにおける色材使用量を画素ごとに低減する。ただし、本実施形態の画像処理装置２は、印刷モード選択部３によって単色印刷と同速で多色印刷を行う印刷モード（以下、モノクロ同速カラー印刷モードと云う）が指定された場合には色材使用量を低減する処理を行い、モノクロ同速カラー印刷モードが指定されていない場合には色材使用量を低減する処理を行わないという選択制御を行い得る。

印刷モード選択部３は、複合機に備えられたタッチパネル式の操作部等とすることができる。あるいは、後述のように汎用情報処理装置上のプログラムにより本実施形態を実施した場合、印刷モード選択部３は、コンピュータの表示装置およびマウス等の入力装置とすることもできる。これら印刷モード選択部３への入力により、画像処理装置２および画像形成部４は制御される。

画像形成部４は、画像処理装置２から入力されたＣＭＹＫのラスターデータに基づき、Ｃ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、及びＫ色材を記録媒体（紙）上に定着させる。このとき、画像形成部４は、印刷モード選択部３でモノクロ同速カラー印刷モードが指定されている場合は単色印刷と同速の線速で、モノクロ同速カラー印刷モードが指定されていない場合には通常の線速で紙送りをすることにより画像形成をする。

〔画像処理装置の構成〕
ここで、画像処理装置２の構成について詳しく説明する。図１に示されるように、画像処理装置２は、エッジ抽出部２１と色材使用量算出部２２と色材使用量制限部２３を有する。

エッジ抽出部２１は、レンダリング部１によりレンダリングされたＣＭＹＫのラスターデータからエッジ部に属する画素を抽出し、各画素がエッジ部に属するか否かに関する情報（以下、エッジ情報と云う）を色材使用量制限部２３へ出力する。色材使用量算出部２２は、レンダリング部１によりレンダリングされたラスターデータにおけるＣＭＹＫの色材総量を画素毎に算出し、この色材総量の情報を色材使用量制限部２３へ出力する。

色材使用量制限部２３は、印刷モード選択部３において、モノクロ同速印刷モードが指定されていた場合に、エッジ抽出部２１によって得られたエッジ情報と色材使用量算出部２２によって算出された色材総量の情報に基づき、画素毎の色材総量が単色印刷の最大値（Ｋ色材の１００％使用）以下となるように、各色材の色材使用量を制限する処理を行う。

〔エッジ抽出部および色材使用量算出部での内部処理〕
以下ではエッジ抽出部２１および色材使用量算出部２２における処理の詳細について例を挙げながら説明する。白地の上に青文字で「ＡＢＣ」と書かれた例が図２および図３に示されている。図２は色の違いをハッチング等で視覚的に表現し、図３は数値データで表現したものである。なお、エッジ抽出部２１および色材使用量算出部２２に入力されるデータはＣＭＹＫのラスターデータであるため、エッジ抽出部２１および色材使用量算出部２２における処理を、色材使用量に対応するＣＭＹＫのラスターデータの各成分についての演算として説明する。

まず、エッジ抽出部２１は、２５５から（各色材の最大の色材使用量に対応した成分の値を２５５とする）、それぞれのＣＭＹ成分およびＫ成分の値を減算した値をＲ’Ｇ’Ｂ’とする（式１を参照）。つぎに、エッジ抽出部２１は、Ｒ’Ｇ’Ｂ’の値から、式２を用いてＲＧＢ値を算出する。なお、Ｍａｘ(Ｒ’,０)とあるのは、Ｒ’が正数である場合にはその値をＲとし、Ｒ’が負数である場合には、Ｒ=０とすることを示している。Ｇ及びＢについても同様である。

Ｒ’＝２５５−（Ｃ＋Ｋ）
Ｇ’＝２５５−（Ｍ＋Ｋ） ・・・［式１］
Ｂ’＝２５５−（Ｙ＋Ｋ）

Ｒ＝Ｍａｘ(Ｒ’,０)
Ｇ＝Ｍａｘ(Ｇ’,０) ・・・［式２］
Ｂ＝Ｍａｘ(Ｂ’,０)

この変換されたラスターデータの例が図２(a)であり、その一部を切り出し、数値データとして示したのが図３−１である。図３−１において、Ｒ成分とＧ成分については、白地部分では値は２５５となり、青文字部分の値は０となっている。一方、Ｂ成分については、白地部分は２５５であり、さらに青文字部分も２５５となっている。

次に、このようにして算出したＲ成分、Ｇ成分、およびＢ成分の値から、式３を用いて輝度データを算出する。たとえば、白地部分においては、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝(２５５，２５５，２５５)であるため、輝度＝０．３＊２５５＋０．５９＊２５５＋０．１１＊２５５＝２５５となる。

輝度＝０．３*Ｒ+０．５９＊Ｇ+０．１１＊Ｂ ・・・［式３］

このようにして輝度情報（図２(b)及び図３−２に例示）を算出し、図４に例示するようなラプラシアンフィルタなどを用いて畳み込み積分をすることによりエッジ抽出部２１がエッジ部を抽出する。抽出されたエッジ部が図２(c)及び図３−３に例示されている。

その後、エッジ抽出部２１は、フィルタによるエッジ抽出処理後のデータに対して２値化を行う。本実施形態の例では、エッジ抽出部２１は、ラプラシアンフィルタをかけた後のデータにおいて非ゼロ成分を２５５としている（図３−４）。

以上のようにして、エッジ抽出部２１は、入力されたＣＭＹＫのラスターデータについてエッジ抽出を行い、２値化されたエッジ情報のデータ（図３−４）を色材使用量制限部２３へ出力する。

色材使用量算出部２２は、レンダリング部１によりレンダリングされたＣＭＹＫのラスターデータを受け取り、画素毎にＣＭＹＫの色材総量を算出し、算出した画素毎のＣＭＹＫの色材総量を色材使用量制限部２３へ出力する。例えば、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝(１２５，１００，５０，１０)である画素であった場合、ｓｕｍ(１２５，１００，５０，１０)＝２８５となる。ＣＭＹＫの色材総量は、単純にラスターデータのＣＭＹＫ成分のデジタル値の和をとっても良いし、単色の色材の最大使用量を１００％とした場合の割合（上記の例であれば、２８５／２５５＊１００＝１１２％（小数点以下繰り上げ））としても良い。

さらに、上記のエッジ情報および色材総量の情報と平行して、レンダリング部１によりレンダリングされたＣＭＹＫのラスターデータが色材使用量制限部２３へ送られる。

〔色材使用量制限部の構成〕
次に、図５を参照しながら、色材使用量制限部２３における構成の詳細を説明する。図５は、第１の実施形態における色材使用量制限部２３の内部構成を表すブロック図である。同図に示されるように、本実施形態における色材使用量制限部２３は、エッジ部色材使用量制限部２３１と非エッジ部色材使用量制限部２３２と出力データ合成部２３４とを有する。

エッジ部色材使用量制限部２３１は、色材使用量算出部２２から受け取ったＣＭＹＫの色材総量の情報を用いて、ＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えているかを画素毎に判定する。２５５を超えていない場合、エッジ部色材使用量制限部２３１は、その画素についてはＣＭＹＫのラスターデータの値をそのまま出力データ合成部２３４へ出力する。さらに、エッジ部色材使用量制限部２３１は、エッジ抽出部２１から受け取ったエッジ情報を用いて、当該画素がエッジ部に属するものであるか否かを判断する。当該画素がエッジ部に属するものでない場合も、エッジ部色材使用量制限部２３１は、入力されたＣＭＹＫのラスターデータの値をそのまま出力データ合成部２３４へ出力する。

一方、ＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えており、かつ当該画素がエッジ部に属する場合、エッジ部色材使用量制限部２３１は、エッジ部用の色材使用量制限処理を行う。具体的には、図６に示すように、まず、エッジ部色材使用量制限部２３１は、対象画素のＣ成分、Ｍ成分、Ｙ成分、Ｋ成分の値のうち最大の値を求め、例えばその最大値がＣ成分であった場合には、Ｃ成分を２５５とし、それ以外のＭ成分、Ｙ成分、およびＫ成分を０とする。同様に、Ｍ成分またはＫ成分が最大であった場合、エッジ部色材使用量制限部２３１は、それぞれＭ成分またはＫ成分を２５５とし、それ以外の成分を０とする。ただし、Ｙ成分が最大であった場合には、Ｙ=１２８、Ｋ=１２７、それ以外を０とする。これは、画像の背景が白（紙白）であった場合に、Ｙ色材の単色としてしまうとコントラストが低く、文字などの識別性が非常に悪くなってしまうからである。このため、Ｙ色材の使用量が最大の場合は、Ｙ色材とＫ色材を概ね半分ずつ組み合わせることで、背景とのコントラストを確保する。このように入力されたＣＭＹＫのラスターデータの全ての画素について色材使用量を制限されたＣＭＹＫのラスターデータが、出力データ合成部２３４へ送られる。

次に、非エッジ部色材使用量制限部２３２の処理について説明する。非エッジ部色材使用量制限部２３２は、エッジ部色材使用量制限部２３１の処理と同様に、画素毎にＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えているか否かを判定する。超えていない場合には、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、その画素についてはＣＭＹＫのラスターデータの値をそのまま出力データ合成部２３４へ出力する。非エッジ部色材使用量制限部２３２は、エッジ抽出部２１から受け取ったエッジ情報を用いて、当該画素がエッジ部に属するか否かを判断する。当該画素がエッジ部に属する場合、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、ＣＭＹＫのラスターデータの値をそのまま出力データ合成部２３４へ出力する。

一方、ＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えており、かつ当該画素がエッジ部に属していない場合、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、以下のように色材使用量を制限する。図７はそのプログラムを例示している。

まず、対象画素のＫの色材使用量が２５５未満である場合、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、ＣＭＹＫのデジタル値の総和である色材総量（図中では変数ＴＯＴＡＬ）からＣＭＹＫのうちＫ成分の値を減算し、ＣＭＹについてのみの色材使用量の総量（図中およびここでは変数ＣＭＹとする）を求める。次に、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、２５５からＫ成分の値を引いた値を変数ＣＭＹで除し、これを係数ｋと定める。そして、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、例えばＣ成分であれば、係数ｋとＣ成分の値とを乗算し、小数点以下を切り捨て、これを制限処理後の新たなＣ成分の値とする。Ｍ成分およびＹ成分の制限処理もＣ成分の処理と同様である。なお、Ｋ成分の処理については、入力したＫ成分の値をそのまま保持する。

一方、ＣＭＹＫのラスターデータのＫ成分の値が２５５であった場合には、その画素が低明度かつ低彩度で、色味の分かりにくい色であることを意味しているので、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、Ｋ成分の値を２５５とし、それ以外のＣＭＹ成分の値を０とするような無彩色化をする。

以上のようにして色材使用量が制限されたＣＭＹＫのラスターデータが、非エッジ部色材使用量制限部２３２から出力データ合成部２３４へ送られる。

出力データ合成部２３４は、エッジ部色材使用量制限部２３１から受け取ったエッジ用のＣＭＹＫのラスターデータと、非エッジ部色材使用量制限部２３２から受け取った非エッジ用のＣＭＹＫのラスターデータとから、画像形成用のＣＭＹＫのラスターデータを合成する。具体的には、出力データ合成部２３４は、エッジ抽出部２１からのエッジ部情報を画素毎に参照し、当該画素がエッジ部に属する場合にはエッジ部色材使用量制限部２３１から受けたＣＭＹＫのラスターデータを画像形成部４へ出力し、当該画素が非エッジ部に属する場合には非エッジ部色材使用量制限部２３２から受けたＣＭＹＫのラスターデータを画像形成部４への出力とするように合成をする。合成後の画像の例を、白地の上に青文字で「ＡＢＣ」と書かれた先述の例を用いて表したのが図２（ｄ）である。

色材使用量制限処理後のＣＭＹＫのラスターデータは、画像形成部４に入力され、画像形成部４が、中間調処理などを行い、ＣＭＹＫのラスターデータの各成分の色材使用量に基づいて、紙上にカラー画像を形成する。

〔画像処理方法〕
図８は、第１の実施形態にかかる画像処理方法を説明するフローチャートである。以下では、説明の簡便のため、図１及び図５にて説明した実施形態の構成を参照しながら説明をする。

まず、ユーザーが、複合機（ＭＦＰ）などに設けられた操作部により、単色印刷と同速で多色印刷するモードを選択する（ステップＳ１０）。この選択の結果は、印刷モード選択部３に伝えられ、画像処理装置２及び画像形成部４を制御する。

次に、レンダリング部１は、入力データをレンダリングし、ＣＭＹＫのラスターデータに変換する（ステップＳ１１）。なお、ここでレンダリングとは、ページ記述言語で記述されたデータをラスタライズすること、およびＲＧＢデータをプリンタなどの画像形成用のＣＭＹＫのラスターデータへ色変換する処理などを含む。ＲＧＢからＣＭＹＫへの色変換は、一般的には、ＲＧＢデータの標準的な色空間であるｓＲＧＢの信号とプリンタなどの画像形成装置の画像形成用信号との対応を定めた３Ｄ−ＬＵＴ（３Ｄ ＬｏｏｋＵｐ Ｔａｂｌｅ）などをあらかじめ用意しておき、それを補間することにより行われる。

そして、エッジ抽出部２１は、レンダリングされたＣＭＹＫのラスターデータに対してエッジ抽出処理を行う（ステップＳ１２）。また、色材使用量算出部２２では、ＣＭＹＫのラスターデータを受け取り、画素毎に、ＣＭＹＫの色材総量を算出する（ステップＳ１３）。

次に、色材使用量算出部２２は、このＣＭＹＫの色材総量が２５５（１００％）を超えているか否かを画素毎に判定する（ステップＳ１４）。

ＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えていない場合、色材使用量制限部２３は、その画素については入力されたＣＭＹＫのラスターデータの値をそのまま出力する（ステップＳ１４：Ｎｏ）。一方、ＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えていた場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、色材使用量制限部２３は、対象とする画素がエッジ部に属するか否かを判定する（ステップＳ１５）。この判定は、エッジ抽出部２１で抽出された画素ごとのエッジ情報に基づき色材使用量制限部２３が判定する。

上記判定により、当該画素がエッジ部に属する場合は（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、エッジ部色材使用量制限部２３１がエッジ部用の色材使用量制限処理を行い（ステップＳ１６）、当該画素がエッジ部に属さない場合は（ステップＳ１５：Ｎｏ）、エッジ部色材使用量制限部２３１が非エッジ部用の色材使用量制限処理を行う（ステップＳ１７）。

その後、画素ごとにエッジ情報を参照し、出力データ合成部は、対象画素がエッジ部に属する場合にはエッジ用処理が行われたＣＭＹＫのラスターデータを出力とし、非エッジ部に属する場合には、非エッジ用の処理が行われたＣＭＹＫのラスターデータを出力とする合成をし、これを画像形成用のＣＭＹＫのラスターデータとする（ステップＳ２０）。

最終的に、色材使用料制限処理後のＣＭＹＫのラスターデータに基づき、画像形成部４が、中間調処理などを行い、単色印刷と同じ線速で、紙上へ画像形成する。

以上より、第１の実施形態にかかる画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法は、複数の色材毎の色材使用量を定める情報を画素毎に保持する画像形成用データからエッジ部および非エッジ部に属する画素を抽出し、エッジ部および非エッジ部に属する画素に関する情報を示すエッジ情報を出力するエッジ抽出部２１と、画像形成用データから全色材の色材使用量の総量を画素毎に算出し、色材使用量の総量を出力する色材使用量算出部２２と、エッジ情報および色材使用量の総量とに基づいて、総量が単一色材の色材使用量の最大値以内に収まるように、画像形成用データの画素毎の色材使用量を制限し、色材使用量が制限された画像形成用データを出力する色材使用量制限部２３とを備えることにより、色材使用量の比率に偏りがあるような場合であっても、単色印刷と同速で多色印刷するのに十分な色材量制限処理を行うことができる。さらに、エッジ部領域と非エッジ部領域とで異なる色材使用量制限処理をするので、文字等の判読性を可能な限り悪化させずに多色印刷を高速化できるという効果を奏する。

また、第１の実施形態にかかる画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法は、色材使用量制限部２３が、エッジ部に属する画素について、使用する色材を単色又は２色材に制限するエッジ部色材使用量制御部２３１と、エッジ部に属さない画素について、有彩色材の色材使用量の比率を一定に保つように有彩色材のみの色材使用量を制限する非エッジ部色材使用量制御部２３２とを備えることにより、エッジ部領域と非エッジ部領域とで異なる色材使用量制限処理が平行化され効率よく処理できる。

また、第１の実施形態にかかる画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法は、色材使用量制御部２３が、エッジ部に属する画素について、複数の色材のうち最も色材使用量が多い色材がイエローである場合には、イエローと無彩色とが概ね等量となるように色材使用量を制限し、複数の色材のうち最も色材使用量が多い色材がイエロー以外である場合には、そのイエロー以外の色材のみに使用する色材を制限することにより、画像の背景が白（紙白）であった場合にでも、背景とのコントラストを確保して、文字などの識別性の低下を防ぐことができる。

なお、第１の実施形態にかかる画像処理方法をプログラム化し、プログラムを情報処理システムに実行させることにより、本発明にかかる画像処理方法を実現してもよい。

図９は、第１の実施形態にかかる画像処理方法を実現するプログラムを実行可能な情報処理システムのハードウェア構成例を示す図である。

図９に示されるように、コンピュータ１００は、プログラム読取装置１００ａと、全体を制御するＣＰＵ１００ｂと、ＣＰＵ１００ｂのワークエリア等として使用されるＲＡＭ１００ｃと、ＣＰＵ１００ｂの制御プログラム等が記憶されているＲＯＭ１００ｄと、ハードディスク１００eと、ＮＩＣ１００ｆと、マウス１００ｇと、キーボード１００ｈと、画像データを表示しユーザーが画面に直接触れることで情報の入力が可能なディスプレイ１１１と、カラープリンタ１１２を備えている。なお、本実施形態にかかるシステムは、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータ等で実現することができる。なお、ＣＰＵ１００ｂで行われる処理機能は、例えばソフトウェアパッケージ、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスク等の情報記録媒体の形で提供することができる。このため、図９に示す例では、情報記録媒体がセットされると、これを駆動する不図示の媒体駆動装置が設けられているものとする。

上記構成の場合、図１に示した印刷モード選択部３の機能は、マウス１００ｇまたはキーボード１００ｈ、あるいはディスプレイ１１１によって担うことができる。また、図１に示したレンダリング部１、画像処理装置２及びそれを構成するエッジ抽出部２１などの各部の機能はＣＰＵ１００ｂに持たせることができる。したがって、図８を参照して説明した本実施形態の画像処理方法は、図１に示した構成のみならず、上記構成においても実施することが可能である。

この場合、本発明の色材使用量低減処理を実行するためのプログラム、すなわちハードウェアシステムで用いられるプログラムは、記録媒体に記録された状態で提供できる。プログラムなどが記録される情報記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭといったものに限定されるものではなく、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、光磁気ディスクといったものが用いられても良い。記録媒体に記録されたプログラムは、ハードウェアシステムに組み込まれている記憶装置、例えばハードディスク１００ｅにインストールされることにより、このプログラムを実行して、色材使用量低減機能を実現することができる。また、本発明の色材使用量低減機能等を実現するためのプログラムは、記録媒体の形で提供されるのみならず、例えば、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものであっても良い。

（第２の実施形態）
一般に、複数の色材を用いて紙媒体へ画像を形成する画像形成装置では、各色材を重ね合わせる際に位置合わせがうまくいかず、いわゆる版ずれが起きる可能性がある。そこで、第２の実施形態では、版ずれが発生したような場合であっても、各画素の色材使用量が１００％以内に収まるように、エッジ部と非エッジ部の他にエッジ近傍部を設け、それぞれに適切な色材使用量制限処理を行う。したがって、本実施形態は第１の実施形態と多くの点で共通し、その共通部分においては同一図面および同一符号を参照して説明を簡略するものとする。

〔画像処理装置の構成〕
第２の実施形態の画像処理装置では、エッジ抽出部２１での処理、および色材使用量制限部２３の内部構成・処理が第１の実施形態と異なる。そこで、エッジ抽出部２１および色材使用量制限部２３の内部構成について相違点に中心に説明をする。

本実施形態のエッジ抽出部２１は、図１を用いて説明した第１の実施形態におけるエッジ抽出部２１と同様に、レンダリング部１から受信したＣＭＹＫのラスターデータからエッジ部を抽出する。すなわち、エッジ抽出部２１は、ＣＭＹＫのラスターデータから輝度情報を算出し、図４に例示するようなラプラシアンフィルタなどを用いてエッジ部を抽出し、これを２値化する（図３−４を参照）。さらに、本実施形態のエッジ抽出部２１では、２値化後の抽出データにおいて、エッジ部近傍の画素について、エッジ近傍であることを示すフラグを立てる処理を行う。図３−５に示される例では、エッジ部を示す画素（２５５の値をとる）の上下左右２画素について、エッジ近傍を示す「２」をフラグとして設定している。

本実施形態の色材使用量制限部２３は、エッジ抽出部２１からのエッジ情報と、色材使用量算出部２２からの色材総量に関する情報と、レンダリング部１からのＣＭＹＫのラスターデータとを入力し、色材使用量を制限したＣＭＹＫのラスターデータを出力する。すなわち、本実施形態の色材使用量制限部２３は、第１の実施形態における色材使用量制限部２３と同様の入力形式と出力形式を有する。しかしながら、第２の実施形態における色材使用量制限部２３は、内部構成および処理が第１の実施形態と異なる。

図１０は、第２の実施形態における色材使用量制限部２３の内部構成を表すブロック図である。図１０に示されるように、本実施形態における色材使用量制限部２３は、エッジ部色材使用量制限部２３１と非エッジ部色材使用量制限部２３２とエッジ近傍部色材使用量制限部２３３と出力データ合成部２３４とを有する。

エッジ部色材使用量制限部２３１における処理は第１の実施形態と類似しているが、本実施形態のエッジ部色材使用量制限部２３１は、エッジ部の色材を単色の最大色材使用量の１００％に制限せず、ある所定量に制限する。ここでは説明を容易にするために、具体的に例えば単色の最大色材使用量の８０％に制限する例を考える。すなわち、エッジ部色材使用量制限部２３１は、図６において２５５とされている値を２０４（２５５の８０％）に置き換えた処理を行う。また、Ｃ色材、Ｍ色材、Ｙ色材、およびＫ色材のうち、Ｙ色材の色材使用量が最大である場合には、エッジ部色材使用量制限部２３１は、Ｙ=１０２、Ｋ=１０２とする制限をする。

次に、エッジ近傍部色材使用量制限部２３３の処理について説明する。エッジ近傍部色材使用量制限部２３３は、対象画素のエッジ情報に基づいて、対象画素がエッジ近傍に属するか否かを判断する。そして、エッジ近傍部色材使用量制限部２３３は、エッジ部での色材総量（上記例では、最大値２０４（８０％））とエッジ近傍部での色材総量との合計が２５５（１００％）以内に収まるように色材使用量制限を行う。つまり、エッジ部色材使用量制限部２３１がエッジ部での色材総量を第１の所定量以下に制限し、かつエッジ近傍部色材使用量制限部２３３がエッジ近傍部での色材総量を第２の所定量以下に制限したときに、第１の所定量と第２の所定量との和が２５５（１００％）であることを要する。すなわち、上記具体例では、エッジ近傍部色材使用量制限部２３３は、図７に示される色材使用量制限のプログラムにおいて、２５５（１００％）とされているものを５１（２０％）に置き換えた処理を実行すればよい。なお、Ｋ色材単色に置き換わる条件は、『（ＴＯＴＡＬ≧５１）&（Ｋ≧５１）』とする。また、対象画素がエッジ近傍部に属さない場合、エッジ近傍部色材使用量制限部２３３は、入力したＣＭＹＫのラスターデータをそのまま出力する。

上記のような処理をする理由は、エッジ近傍部の色材が版ずれしてエッジ部に重畳した場合でも、その画素の色材総量が２５５を超えないようにするためである。

また、同様の理由から、非エッジ部（エッジ近傍部除く）の場合、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、エッジ近傍部での色材総量（上記例では、最大値５１（２０％））と非エッジ部での色材総量との合計が２５５（１００％）以内に収まるように色材使用量制限を行う。つまり、エッジ近傍部色材使用量制限部２３３がエッジ近傍部での色材総量を第２の所定量以下に制限し、非エッジ部色材使用量制限部２３２が非エッジ部での色材総量を第３の所定量以下に制限したときに、第２の所定量と第３の所定量との和が２５５（１００％）であることを要する。上記具体例の場合、非エッジ部色材使用量制限部２３２は、図７に示される色材使用量制限のプログラムにおいて、２５５（１００％）を２０４（８０％）に置き換えた処理を実行すればよい。なお、上記要件にて、第１の所定量と第３の所定量とは必ず等しくなる。

以上のように領域ごとに色材使用量を制限されたＣＭＹＫのラスターデータは出力データ合成部２３４へ送られ、画像全体のラスターデータが合成される。合成された後のＣＭＹＫのラスターデータは、第１の実施形態と同様に画像形成部４へ入力される。

〔画像処理方法〕
次に、第２の実施形態にかかる画像処理方法について説明する。図１１は、第２の実施形態にかかる画像処理方法を説明するフローチャートである。本実施形態にかかる画像処理方法は、第１の実施形態にかかる画像処理方法と重複する部分が多いので、適宜省略して説明する。

本実施形態にかかる画像処理方法のステップＳ１０からステップＳ１５は、第１の実施形態と同様である。すなわち、ユーザーが印刷モード選択部３により単色印刷と同速で多色印刷するモードを選択し（ステップＳ１０）、レンダリング部１が入力データをＣＭＹＫのラスターデータに変換し（ステップＳ１１）、エッジ抽出部２１がエッジ抽出処理をし（ステップＳ１２）、色材使用量算出部２２がＣＭＹＫの色材総量の算出（ステップＳ１３）を行った後に、ＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えているか否かを画素毎に判定する（ステップＳ１４）。そして、色材使用量制限部２３は、ＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えていない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、その画素については入力されたＣＭＹＫのラスターデータをそのまま出力し、ＣＭＹＫの色材総量が２５５を超えていた場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、対象とする画素がエッジ部に属するか否かを判定する（ステップＳ１５）。

上記判定により、当該画素がエッジ部に属する場合は（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、エッジ部色材使用量制限部２３１がエッジ部用の色材使用量制限処理を行う（ステップＳ１６）。当該画素がエッジ部に属さない場合は（ステップＳ１５：Ｎｏ）、色材使用量制限部２３が、さらに当該画素がエッジ近傍に属するか否かを判定する（ステップＳ１８）。ここで、本実施形態における色材使用量制限処理は、上述のように例えば単色の色材の最大色材使用量の８０％に制限する点で第１の実施形態とは異なる（図６を参照）。

ステップＳ１８にて当該画素がエッジ近傍に属すると判断された場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、エッジ近傍部色材使用量制限部２３３がエッジ近傍用の色材使用量制限処理を行い（ステップＳ１９）、エッジ近傍に属さないと判断された場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、非エッジ部色材使用量制限部２３２が非エッジ部用の色材使用量制限処理を行う（ステップＳ１７）。上述のように、エッジ近傍部色材使用量制限部２３３が行う色材使用量制限処理は、色材総量を２０％に制限する処理であり、非エッジ部色材使用量制限部２３２が行う色材使用量制限処理は、色材総量を８０％に制限する処理である（図７を参照）。

その後、画素毎にエッジ情報を参照し、対象画素がエッジ部に属する場合にはエッジ用処理が行われたラスターデータのＣＭＹＫ成分の値を出力値とし、エッジ近傍部である場合には、エッジ近傍部用の処理が行われたラスターデータのＣＭＹＫ成分の値を出力値とし、非エッジ部である場合には、非エッジ用の処理が行われたデータのＣＭＹＫ値を出力値とする合成を行う（ステップＳ２０）。

最終的に、画像形成部４が、色材使用料制限処理後のＣＭＹＫのラスターデータに基づき、中間調処理などを行い、単色印刷と同じ線速で、紙上へ画像形成する。

以上より、第２の実施形態にかかる画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法は、複数の色材毎の色材使用量を定める情報を画素毎に保持する画像形成用データからエッジ部およびエッジ近傍部に属する画素を抽出し、エッジ部およびエッジ近傍部に属する画素に関する情報を示すエッジ情報を出力するエッジ抽出部２１と、画像形成用データから全色材の色材使用量の総量を画素毎に算出し、色材使用量の総量を出力する色材使用量算出部２２と、エッジ情報および色材使用量の総量とに基づいて、総量が単一色材の色材使用量の最大値以内に収まるように、画像形成用データの画素毎の色材使用量を制限し、色材使用量が制限された画像形成用データを出力する色材使用量制限部２３とを備えることにより、色材使用量の比率に偏りがあるような場合であっても、単色印刷と同速で多色印刷するのに十分な色材量制限処理を行うことができる。さらに、エッジ部領域と非エッジ部領域とで異なる色材使用量制限処理をするので、文字等の判読性を可能な限り悪化させずに多色印刷を高速化できるという効果を奏する。

また、第２の実施形態にかかる画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法は、色材使用量制限部２３が、エッジ部に属する画素について、使用する色材を単色又は２色材に制限することにより、全色材の色材使用量の総量を第１の所定量以下に制限するエッジ部色材使用量制御部２３１と、エッジ近傍部に属する画素について、有彩色材の色材使用量の比率を一定に保つように有彩色材のみの色材使用量を制限することにより、全色材の色材使用量の総量を第２の所定量以下に制限するエッジ近傍部色材使用量制御部２３３と、エッジ部およびエッジ近傍部に属さない画素について、有彩色材の色材使用量の比率を一定に保つように前記有彩色材のみの色材使用量を制限することにより、全色材の色材使用量の総量を第３の所定量以下に制限する非エッジ部色材使用量制御２３２とを備え、第１の所定量と前記第２の所定量との和は単一色材の色材使用量の最大値であり、前記第１の所定量と前記第３の所定量は等しいことにより、いわゆる版ずれが起きた場合でも色材の定着不良を起こすことがないという効果を奏する。

また、第２の実施形態にかかる画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法は、色材使用量制御部２３が、エッジ部に属する画素について、複数の色材のうち最も色材使用量が多い色材がイエローである場合には、イエローと無彩色とが概ね等量となるように色材使用量を制限し、複数の色材のうち最も色材使用量が多い色材がイエロー以外である場合には、そのイエロー以外の色材のみに使用する色材を制限することにより、画像の背景が白（紙白）であった場合にでも、背景とのコントラストを確保して、文字などの識別性の低下を防ぐことができる。

なお、本実施形態においても、上記画像処理方法をプログラム化し、プログラムを情報処理システムに実行させることにより、本発明にかかる画像処理方法を実現してもよい。その場合、第１の実施形態と同様に、図９を用いて説明した情報処理システムのハードウェア構成を用いて、本実施形態にかかる画像処理方法を実現するプログラムを実行することができる。

１ レンダリング部
２ 画像処理装置
３ 印刷モード選択部
４ 画像形成部
２１ エッジ抽出部
２２ 色材使用量算出部
２３ 色材使用量制限部
２３１ エッジ部色材使用量制限部
２３２ 非エッジ部色材使用量制限部
２３３ エッジ近傍部色材使用量制限部
２３４ 出力データ合成部
１００ コンピュータ
１００ａ プログラム読取装置
１００ｂ ＣＰＵ
１００ｃ ＲＡＭ
１００ｄ ＲＯＭ
１００ｅ ハードディスク
１００ｆ ＮＩＣ
１００ｇ マウス
１００ｈ キーボード
１１１ ディスプレイ
１１２ カラープリンタ
Ａ 画像形成装置

特開２００８−５２０１７号公報 特開２００８−９９０８９号公報

Claims (7)

1. 複数の色材毎の色材使用量を定める情報を画素毎に保持する画像形成用データからエッジ部およびエッジ近傍部に属する画素を抽出し、エッジ部およびエッジ近傍部に属する画素に関する情報を示すエッジ情報を出力するエッジ抽出手段と、
   前記画像形成用データから全色材の色材使用量の総量を画素毎に算出する色材使用量算出手段と、
   前記エッジ情報と前記総量とに基づいて、前記総量が単一色材の色材使用量の最大値以内に収まるように、前記画像形成用データの画素毎の色材使用量を制限し、色材使用量が制限された画像形成用データを出力する色材使用量制限手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記色材使用量制限手段は、
   エッジ部に属する画素について、使用する色材を単色又は２色材に制限するエッジ部色材使用量制御手段と、
   エッジ部に属さない画素について、有彩色材の色材使用量の比率を一定に保つように前記有彩色材のみの色材使用量を制限する非エッジ部色材使用量制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記色材使用量制限手段は、
   エッジ部に属する画素について、使用する色材を単色又は２色材に制限することにより、全色材の色材使用量の総量を第１の所定量以下に制限するエッジ部色材使用量制御手段と、
   エッジ近傍部に属する画素について、有彩色材の色材使用量の比率を一定に保つように前記有彩色材のみの色材使用量を制限することにより、全色材の色材使用量の総量を第２の所定量以下に制限するエッジ近傍部色材使用量制御手段と、
   エッジ部およびエッジ近傍部に属さない画素について、有彩色材の色材使用量の比率を一定に保つように前記有彩色材のみの色材使用量を制限することにより、全色材の色材使用量の総量を第３の所定量以下に制限する非エッジ部色材使用量制御手段とを備え、
   前記第１の所定量と前記第２の所定量との和は単一色材の色材使用量の最大値であり、前記第１の所定量と前記第３の所定量は等しいことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記色材使用量制御手段は、エッジ部に属する画素について、前記複数の色材のうち最も色材使用量が多い色材がイエローである場合には、イエローと無彩色とが概ね等量となるように色材使用量を制限し、前記複数の色材のうち最も色材使用量が多い色材がイエロー以外である場合には、前記イエロー以外の色材のみに使用する色材を制限することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像処理装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の画像処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 複数の色材毎の色材使用量を定める情報を画素毎に保持する画像形成用データからエッジ部およびエッジ近傍部に属する画素を抽出し、エッジ部およびエッジ近傍部に属する画素に関する情報を示すエッジ情報を出力するエッジ抽出工程と、
   前記画像形成用データから全色材の色材使用量の総量を画素毎に算出する色材使用量算出工程と、
   前記エッジ情報と前記総量に基づいて、前記総量が単一色材の色材使用量の最大値以内に収まるように、前記画像形成用データの画素毎の色材使用量を制限し、色材使用量が制限された画像形成用データを出力する色材使用量制限工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
7. 複数の色材毎の色材使用量を定める情報を画素毎に保持する画像形成用データからエッジ部およびエッジ近傍部に属する画素を抽出し、エッジ部およびエッジ近傍部に属する画素に関する情報を示すエッジ情報を出力するエッジ抽出処理と、
   前記画像形成用データから全色材の色材使用量の総量を画素毎に算出する色材使用量算出処理と、
   前記エッジ情報と前記総量に基づいて、前記総量が単一色材の色材使用量の最大値以内に収まるように、前記画像形成用データの画素毎の色材使用量を制限し、色材使用量が制限された画像形成用データを出力する色材使用量制限処理と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

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