JP2017034420A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ジェネレーションコピー時の画質劣化を軽減して画像形成を行う。【解決手段】 領域分離部２２は、入力画像の画像データに基づき、入力画像内の非文字オブジェクトを特定する。フィルター処理部２３は、その非文字オブジェクトに対してアンシャープ処理を行い、平均色値特定部２４は、アンシャープ処理後の非文字オブジェクトの平均色値を特定する。そして、色変換部２５は、その非文字オブジェクトにおける画素の色値のうち、平均色値から所定の色範囲内の色値を、平均色値に対応する単一色値へ変換する。【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

ジェネレーションコピーによって、濃度変化、色の濁り、階調飛びなどの画質劣化が発生することが多い。

ある画像形成装置（以下、第１の装置という）は、ジェネレーションコピーにおける画質劣化を抑えるために、画像データの各画素の色を、画像データが表す画像の下地色に応じて決められた複数の代表色のいずれかに変換し（つまり、限定色化処理を行い）、次に、限定色化処理に用いた代表色のそれぞれを画像形成する用紙の色に応じた色に変換する代表色変換処理を行っている（例えば特許文献１参照）。

また、別の画像形成装置（以下、第２の装置という）は、画像読取により得られた入力画像データをＲＧＢデータからＣＭＹデータに変換し、ブロックごとに、ＣＭＹ各色について平均値を算出し、ジェネレーションコピーである場合、ＣＭＹ各色について、ブロックごとに、入力画像データのそのブロックでの平均値とオリジナル原稿のそのブロックでの平均値との差分を計算し、その差分が閾値より大きいと判断した場合、補正後のＣＭＹの各値とオリジナル原稿の平均値との二乗平均が最小となるように補正値を計算し、その補正値に基づいて入力画像データに対する補正処理を行う（例えば特許文献２参照）。

特開２００６−０９４０３９号公報 特開２００７−１９４８５０号公報

しかしながら、上述の第１の装置における限定化処理では、スクリーンや誤差拡散で印字されたプリンター出力物の場合、網点ドットで印字されている画素領域と網点ドットで印字されていない画素領域とが、同じ色範囲に属すると判定されない場合がある。そのため、原稿においてユーザーの肉眼では均一な色であると認識されていたオブジェクトの色が、ジェネレーションコピーによる印刷物では同一の代表色に変換されない場合があり、色ムラや階調飛びが認識される場合がある。さらに、原稿がコピー出力物である場合には、このような代表色変換時の色ズレが顕著になり、ジェネレーションコピー時の階調飛びがより発生しやすい。

また、上述の第２の装置の場合、ブロックごとに色値の平均値の差分が計算されるため、種々の画素領域の種別に応じた補正処理が行われず、例えば文字オブジェクトが多い原稿、非文字オブジェクトが多い原稿、およびその中間の原稿のいずれにおいても同一の処理が実行されるため、原稿内の各オブジェクトに対してオブジェクト種別に応じた適切な補正が行われない可能性がある。また、オリジナル原稿のＣＭＹ各色について、ブロックごとの平均値を予め特定し保持しておく必要があるが、オリジナル原稿の画像データのフォーマットによってはそのようなデータを保持するための領域が確保できない可能性もある。さらに、網点スクリーン、誤差拡散などで印字されたときの画素レベルの細かさでの色ズレを解消することが困難である。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ジェネレーションコピー時の画質劣化を軽減して画像形成を行う画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、入力画像の画像データに基づき、前記入力画像内の非文字オブジェクトを特定する領域分離部と、前記非文字オブジェクトに対してアンシャープ処理を行うフィルター処理部と、前記アンシャープ処理後の前記非文字オブジェクトの平均色値を特定する平均色値特定部と、前記非文字オブジェクトにおける画素の色値のうち、前記平均色値から所定の色範囲内の色値を、前記平均色値に対応する単一色値へ変換する色変換部とを備える。

本発明によれば、ジェネレーションコピー時の画質劣化を軽減して画像形成を行う。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す画像形成装置における色変換について説明するフローチャートである。 図３は、非文字オブジェクトを含む入力画像の一例を示す図である。 図４は、図３に示す入力画像から抽出される非文字オブジェクトを示す図である。 図５は、実施の形態２におけるジェネレーションコピー用の色変換データの補正について説明するフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置１は、複写機である。ただし、画像形成装置１は、複合機などでもよい。

この画像形成装置１は、印刷装置１１と、画像読取装置１２と、画像処理装置１３と、記憶装置１４とを備える。

印刷装置１１は、出力デバイスの一例であって、画像処理装置１３による色変換後の画像データに基づいて原稿画像を、ＣＭＹＫ（シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック）色のトナーを使用して電子写真プロセスで印刷する内部装置である。

画像読取装置１２は、原稿から原稿画像を光学的に読み取り、原稿画像の画像データをＲＧＢデータとして生成する内部装置である。

画像処理装置１３は、画像読取装置１２などで生成された画像データに対して、色変換などの画像処理を行う。

また、記憶装置１４は、フラッシュメモリーなどの、書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、各種データを記憶している。

画像処理装置１３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やマイクロコンピューターで実現され、制御部２１、領域分離部２２、フィルター処理部２３、平均色値特定部２４、および色変換部２５を有する。また、記憶装置１４は、色変換データ３１を記憶している。色変換データ３１は、複数の色変換特性に対応する色変換テーブル（ルックアップテーブル）を含んでいる。色変換テーブル（ルックアップテーブル）は、ＲＧＢデータをＣＭＹデータに変換する。

制御部２１は、印刷装置１１および画像読取装置１２を制御して、入力画像の画像データを取得し、画像処理装置１３による画像処理後の入力画像の印刷を実行させる。

領域分離部２２は、入力画像の画像データに基づき、その入力画像内の文字オブジェクトおよび非文字オブジェクトを特定する。ここでは、入力画像は、画像読取装置１２により読み取られた原稿画像である。

例えば、領域分離部２２は、入力画像内のエッジを抽出し、エッジにより囲まれた画素領域をオブジェクトとして特定し、その画素領域の面積が所定値以下であるオブジェクトを文字オブジェクトに分類し、その画素領域の面積が所定値より大きいオブジェクトを非文字オブジェクトに分類する。また、領域分離部２２は、入力画像において、所定値より大きい面積を有する、有彩色または所定濃度以上の無彩色の画素領域を非文字オブジェクトとして抽出する。

単一色でベタ（ソリッド）な領域（グラフ、表など）を含む原稿画像を印刷する際、そのような領域は、ハーフトーニング処理によって、網点ドット領域となる。そのような領域が非文字オブジェクトとして検出されるため、コピー印刷物やプリント印刷物の非文字オブジェクトは、網点ドット領域を含む。したがって、ジェネレーションコピーの場合、非文字オブジェクトは、網点ドット領域を含む。

フィルター処理部２３は、特定された非文字オブジェクトに対して、所定のフィルターでアンシャープ処理を行う。

このフィルターのフィルターサイズ（主走査方向および副走査方向の画素数）は、入力画像に使用された網点スクリーン線数または網点ドット密度に対応して設定される。つまり、アンシャープ処理で網点パターンが平準化され略均一な濃度分布となるように、フィルターサイズが決定される。なお、フィルター処理部２３は、入力画像から網点スクリーン線数または網点ドット密度を特定し、特定した網点スクリーン線数または網点ドット密度に応じたフィルターサイズのフィルターを、上述のアンシャープ処理に使用するようにしてもよい。

平均色値特定部２４は、アンシャープ処理後の非文字オブジェクトの平均色値（ここでは、ＲＧＢ値）を特定する。

色変換部２５は、色変換データを使用して、入力画像の画素ごとにＲＧＢデータをＣＭＹデータに変換する。

色変換部２５は、通常コピー時には、通常コピー用の色変換データを使用し、ジェネレーションコピー時には、ジェネレーションコピー用の色変換データを使用する。ジェネレーションコピー用の色変換データは、所定の基本色について、基本色近傍の色を基本色として色変換する。このようにすることにより、ジェネレーションコピーに起因して劣化した基本色が回復される。

また、ジェネレーションコピー用の色変換データは、文字オブジェクト用の色変換データと非文字オブジェクト用の色変換データとを含み、文字オブジェクトの色変換には、文字オブジェクト用の色変換データが使用され、非文字オブジェクトの色変換には、非文字オブジェクト用の色変換データが使用される。文字オブジェクトについては、強調フィルターが適用されるため、強調フィルターに起因する色相のずれを補償する色変換データが使用される。

色変換部２５は、非文字オブジェクトにおける画素の色値のうち、特定された平均色値から所定の色範囲内の色値（ここでは、ＲＧＢ値）を、その平均色値に対応する単一色値（ここでは、ＣＭＹ値）へ変換する。

次に、上記画像形成装置における色変換について説明する。図２は、図１に示す画像形成装置における色変換について説明するフローチャートである。

まず、制御部２１は、画像読取装置１２を制御して原稿から読み取られた原稿画像を入力画像として取得する。ここでは、入力画像は、ＲＧＢカラーデータの画像である。

次に、制御部２１は、例えば図示せぬ操作部に対するユーザー操作に基づいて、今回のコピージョブまたはプリントジョブがジェネレーションコピーであるか否かを判定する（ステップＳ１）。

今回のコピーがジェネレーションコピーであると判定した場合、制御部２１は、領域分離部２２、フィルター処理部２３、平均色値特定部２４、および色変換部２５に以下の処理（ステップＳ２〜Ｓ１０）を実行させる。

一方、今回のコピーがジェネレーションコピーではない、つまり通常コピーであると判定した場合、制御部２１は、色変換部２５に、入力画像に対して通常コピー時の色変換を実行させる（ステップＳ１１）。この場合、色変換部２５は、通常コピー用のルックアップテーブルを使用して、入力画像の色変換を実行する。

今回のコピーがジェネレーションコピーであると判定した場合、まず、領域分離部２２が、入力画像内の文字オブジェクトおよび非文字オブジェクトを抽出する（ステップＳ２）。

図３は、非文字オブジェクトを含む入力画像の一例を示す図である。図４は、図３に示す入力画像から抽出される非文字オブジェクトを示す図である。例えば図３に示す入力画像１０１は、表およびグラフを含んでおり、図４に示すように、非文字オブジェクトが検出される。文字は、面積が小さいため、非文字オブジェクトとして検出されない。なお、エッジに囲まれていても、内部の色が用紙色（背景色）と同一であるものは、非文字オブジェクトとして検出されず、罫線として検出される。

次に、制御部２１は、抽出された文字オブジェクトおよび非文字オブジェクトから、色変換すべき注目オブジェクトを順番に選択する（ステップＳ３）。

制御部２１は、注目オブジェクトが文字オブジェクトであるか否かを判定する（ステップＳ４）。

注目オブジェクトが文字オブジェクトではない（つまり、非文字オブジェクトである）と判定した場合、制御部２１は、フィルター処理部２３、平均色値特定部２４、および色変換部２５に以下の処理（ステップＳ５〜Ｓ８）を実行させる。

一方、注目オブジェクトが文字オブジェクトであると判定した場合、制御部２１は、色変換部２５に、注目オブジェクトの色変換を実行させる（ステップＳ９）。この場合、色変換部２５は、ジェネレーションコピー用のルックアップテーブルのうちの、文字オブジェクト用のルックアップテーブルを使用して、注目オブジェクトの色変換を実行する。

注目オブジェクトが非文字オブジェクトである場合、まず、フィルター処理部２３が、注目オブジェクトに対してアンシャープ処理を行う（ステップＳ５）。

次に、平均色値特定部２４は、アンシャープ処理後の非文字オブジェクトの平均色値を特定する（ステップＳ６）。ここでは、非文字オブジェクト内の画素のＲＧＢデータに基づいて、ＲＧＢの各色成分の平均色値が計算される。

なお、例えば図３に示すように、非文字オブジェクトに、内側領域とは異なる色（例えば黒色）の輪郭線がある場合、その線を含めずに、輪郭線の内側領域の平均色値を罫線する。

そして、色変換部２５は、注目オブジェクトにおける各画素について、その画素のアンシャープ処理後の色値が、特定された平均色値から所定の色範囲内の色値である場合には、その画素の色値を、その平均色値に対応する単一色値へ変換する（ステップＳ７）。この場合、色変換部２５は、ジェネレーションコピー用のルックアップテーブルのうちの、非文字オブジェクト用のルックアップテーブルを使用して、注目オブジェクトの色変換を実行する。

例えば、この「色範囲」は、平均色値からの色差を示す所定の色差式の値が所定値以下となる範囲である。

また、色変換部２５は、注目オブジェクトにおける各画素について、その画素のアンシャープ処理後の色値が、特定された平均色値から所定の色範囲外の色値である場合には、アンシャープ後のまたは元の入力画像におけるその画素の色値を、ルックアップテーブルで、その色値に対応する色値へ変換する（ステップＳ８）。この場合、色変換部２５は、ジェネレーションコピー用のルックアップテーブルのうちの、非文字オブジェクト用のルックアップテーブルを使用して、注目オブジェクトの色変換を実行する。

そして、注目オブジェクトの色変換完了後、制御部２１は、抽出されたすべてのオブジェクトの色変換が完了したか否かを判定し（ステップＳ１０）、未処理のオブジェクトがある場合には、ステップＳ３に戻り、未処理のオブジェクトを次の注目オブジェクトとして選択し、選択した注目オブジェクトに対する色変換処理を同様に実行させる。一方、抽出されたすべてのオブジェクトの色変換が完了した場合には、制御部２１は、入力画像内のオブジェクトの色変換処理を終了する。なお、上述のオブジェクト以外の部分（写真、罫線、背景など）は、通常の色変換（ステップＳ１１）と同様に色変換を行えばよい。

また、このようにしてＣＭＹデータへの色変換が実行された後、黒生成およびＵＣＲ（Under Color Removal）処理が行われて、ＣＭＹＫデータが生成され、ＣＭＹＫデータの各色成分に対して、必要に応じて、網点処理などが実行された後、印刷装置１１による印刷が実行される。

以上のように、上記実施の形態１によれば、領域分離部２２は、入力画像の画像データに基づき、入力画像内の非文字オブジェクトを特定する。フィルター処理部２３は、その非文字オブジェクトに対してアンシャープ処理を行い、平均色値特定部２４は、アンシャープ処理後の非文字オブジェクトの平均色値を特定する。そして、色変換部２５は、その非文字オブジェクトにおける画素の色値のうち、平均色値から所定の色範囲内の色値を、平均色値に対応する単一色値へ変換する。

これにより、ジェネレーションコピーに起因する濃度変化が補償されるため、ジェネレーションコピー時の画質劣化を軽減して画像形成（印刷など）を行うことができる。

つまり、例えば均一な単一色のパッチなどを含む印刷物をジェネレーションコピーしたときに発生する、網点スクリーン、誤差拡散などによるドット分布、ジャギー、濃度変動などが軽減されるとともに、画像の全体的な濃度分布を維持することができ、色再現性が向上する。

実施の形態２．

実施の形態２では、色変換部２５は、ジェネレーションコピー用の色変換データ（ルックアップテーブル）を、入力画像に基づいて補正し、補正後の色変換データ（ルックアップテーブル）を使用して色変換を行う。

具体的には、色変換部２５は、入力画像において所定の基本色（レッド、グリーン、ブルー、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイトなど）から所定の色範囲内の色を抽出する。例えば、色変換部２５は、所定の基本色から所定の色相範囲内の色を抽出する。あるいは、例えば、色変換部２５は、所定の基本色から所定色差式による所定色差範囲内の色を抽出する。

そして、色変換部２５は、抽出した色の最大濃度および最小濃度を特定し、その最大濃度が所定の第１閾値より大きい場合、抽出した色のうち、その最大濃度の色がその基本色の上限濃度（色値上の最大値）へ変換され基本色の濃度レンジを拡大するように色変換データを補正する。

また、色変換部２５は、その最小濃度が所定の第２閾値より大きい場合、抽出した色のうち、その最小濃度と第２閾値との間の濃度の色が所定の印字可能下限濃度の色へ変換され基本色の濃度レンジを拡大するように色変換データを補正する。

なお、実施の形態２に係る画像形成装置における、色変換部２５以外の構成については実施の形態１のものと同様であるので、その説明を省略する。

ここで、ジェネレーションコピー用の色変換データの補正の詳細について説明する。図５は、実施の形態２におけるジェネレーションコピー用の色変換データの補正について説明するフローチャートである。

色変換部２５は、所定の基本色から注目基本色を選択する（ステップＳ２１）。

次に、色変換部２５は、入力画像から、選択した注目基本色から特定色範囲内の色を抽出し、例えば抽出した色をグレイスケール化して、濃度ヒストグラムを生成する。そして、色変換部２５は、濃度ヒストグラムにおける最大値（つまり、最大濃度）と最小値（つまり、最小濃度）を特定する（ステップＳ２２）。

色変換部２５は、特定した最大濃度が所定の第１閾値より大きいか否かを判定し（ステップＳ２３）、特定した最大濃度が所定の第１閾値より大きい場合、その最大濃度の色が注目基本色のデータ最大値に変換されるように、色変換データにおいて、その色の色変換後の値をそのデータ最大値に置換する（ステップＳ２４）。

例えば、図３における非文字オブジェクト１１１の色値（８ビットカラー）が、Ｒ＝２４０、Ｇ＝５、Ｂ＝２５０であり、基本色レッドの特定色範囲内における最大濃度を有する場合、その最大濃度の色に対応する色変換後の値は、Ｃ＝０，Ｍ＝２５５，Ｙ＝２５５（つまり、Ｒ＝２５５，Ｇ＝０，Ｂ＝０に対応するＣＭＹ値）に置換される。

また、色変換部２５は、特定した最小濃度の色が所定の用紙色（白色などの背景色）に変換されるように、色変換データにおいて、その色の色変換後の値をその用紙色に置換する（ステップＳ２５）。

さらに、色変換部２５は、特定した最小濃度が所定の第２閾値より大きいか否かを判定し（ステップＳ２６）、特定した最小濃度が所定の第２閾値より大きい場合、抽出した色のうち、その最小濃度と第２閾値との間の濃度の色が、所定の印字可能下限濃度の色に変換されるように、色変換データにおいて、最小濃度と第２閾値との間の濃度の色の色変換後の値をその所定の色に置換する（ステップＳ２７）。この「印字可能下限濃度の色」は、各基本色に対して予め設定されている。

例えば、図３における非文字オブジェクト１１２の色値（８ビットカラー）が、Ｒ＝２５０、Ｇ＝２３０、Ｂ＝１９５であり、基本色レッドの特定色範囲内における最小濃度を有する場合、最小濃度から第２閾値までの濃度を有する色に対応する色変換後の値は、基本色レッドに対して設定されている所定色（Ｒ＝２５５，Ｇ＝２２０，Ｂ＝１６０）に置換される。

そして、色変換部２５は、すべての基本色に対して上述の処理が実行されたか否かを判定し（ステップＳ２８）、未処理の基本色がある場合には、ステップＳ２１に戻り、未処理の基本色を次の注目基本色として選択し、次の注目基本色に対して同様の処理を実行する。一方、すべての基本色に対して上述の処理が実行されている場合、色変換部２５は、色変換データの補正を終了する。

以上のように、上記実施の形態２によれば、ジェネレーションコピー用の色変換データが、入力画像に応じて適用的に補正され、その入力画像の色変換に使用されるため、ジェネレーションコピーに起因する濃度変化がより適切に補償される。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、複合機、コピー機などの画像形成装置に適用可能である。

２２ 領域分離部
２３ フィルター処理部
２４ 平均色値特定部
２５ 色変換部

Claims (4)

1. 入力画像の画像データに基づき、前記入力画像内の非文字オブジェクトを特定する領域分離部と、
   前記非文字オブジェクトに対してアンシャープ処理を行うフィルター処理部と、
   前記アンシャープ処理後の前記非文字オブジェクトの平均色値を特定する平均色値特定部と、
   前記非文字オブジェクトにおける画素の色値のうち、前記平均色値から所定の色範囲内の色値を、前記平均色値に対応する単一色値へ変換する色変換部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記色変換部は、特定の色変換データを使用して、前記平均色値から所定の色範囲内の色値を、前記平均色値に対応する単一色値へ変換し、
   前記色変換部は、（ａ）前記入力画像において所定の基本色から所定の色範囲内の色を抽出し、（ｂ）抽出した前記色の最大濃度および最小濃度を特定し、（ｃ）前記最大濃度が所定第１閾値より大きい場合、抽出した前記色のうち前記最大濃度の色がその基本色の上限濃度の色へ変換され前記基本色の濃度レンジを拡大するように前記色変換データを補正し、（ｄ）前記最小濃度が所定第２閾値より大きい場合、抽出した前記色のうち前記最小濃度と前記第２閾値との間の濃度の色が所定の印字可能下限濃度の色へ変換され前記基本色の濃度レンジを拡大するように前記色変換データを補正すること、
   を特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
3. 前記非文字オブジェクトは、網点ドット領域を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記アンシャープ処理のフィルターサイズは、前記入力画像に使用された網点スクリーン線数または網点ドット密度に対応して設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。