JP4237165B2 - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、文字を含むカラー画像をモノクロ画像とするべく前記カラー画像の各色の画素値をモノクロ画像の画素値に変換する画像処理装置及び画像形成装置に関するものである。

複写機などの画像形成装置において、コストの観点等からカラー画像をモノクロ（白黒）画像として記録紙に出力することが多用されている。この際、文字領域とその背景の領域である背景領域との輝度が同一である（又は、近似している）場合には、同じ黒さとしてモノクロ画像に変換されるため、文字が読めなくなる（又は、読み難くなる）という問題があった。

この問題に対して、文字領域の輝度と、背景領域の輝度との差である輝度差を求め、この輝度差が予め定める輝度差判定値以下であるとき、文字領域の輝度を輝度差が大きくなるように変更することが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−２８３８４８号公報

上記の方法によれば、文字領域と背景領域との輝度が近似している場合にも、判読可能となり、上記問題は解消される。しかしながら、文字の鮮明度に関して、カラー画像での印象とモノクロ画像での印象が大きく相違する場合がある。

例えば、背景領域がマゼンタで、文字領域がシアンである場合等のように、文字領域と背景領域とが反対色である場合には、カラー画像では文字は鮮明に視認されるが、逆に、背景領域と文字領域とが微妙に色合いの違うマゼンタである場合等のように、文字領域と背景領域とが同系色である場合には、カラー画像での文字は不鮮明に見える。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、カラー画像での文字の印象に近似するモノクロ画像を生成することの可能な画像処理装置及び画像形成装置を提供するものである。

請求項１に記載の画像処理装置は、文字を含むカラー画像をモノクロ画像とするべく前記カラー画像の各色の画素値をモノクロ画像の画素値に変換する画像処理装置であって、前記カラー画像を、文字を表わす領域である文字領域と、この文字領域を除く領域である背景領域とに分ける領域分割手段と、前記カラー画像の画素値を、輝度を表わす成分である輝度成分と色差を表わす成分である色差成分とに変換するデータ変換手段と、前記文字領域の輝度成分と背景領域の輝度成分との差である輝度差が、予め設定された第１の閾値以下であるか否かを判定する輝度判定手段と、前記第１の閾値以下であると判定された場合に、前記文字領域の輪郭領域の幅を前記文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて設定する輪郭幅設定手段を有し、前記輪郭領域を構成している画素の輝度成分を、前記背景領域の輝度成分との差が大きくなる方向に第１の所定値だけ変更する輪郭強調手段とを備えることを特徴としている。

上記構成によれば、領域分割手段によって、文字を含むカラー画像が、文字を表わす領域である文字領域と、この文字領域を除く領域である背景領域とに分けられる。また、データ変換手段によって、カラー画像の画素値が、輝度を表わす成分である輝度成分と色差を表わす成分である色差成分とに変換される。そして、輝度判定手段によって、文字領域の輝度成分と背景領域の輝度成分との差である輝度差が、予め設定された第１の閾値以下であるか否かが判定される。更に、第１の閾値以下であると判定された場合に、輪郭幅設定手段によって、前記文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて前記文字領域の輪郭領域の幅が設定され、輪郭強調手段によって、文字領域の輪郭領域を構成している画素の輝度成分が、背景領域の輝度成分との差が大きくなる方向に第１の所定値だけ変更される。

従って、文字領域の輝度成分と背景領域の輝度成分との差である輝度差が、第１の閾値以下であると判定された場合に、文字領域の輪郭領域の幅が適切に設定され、該輪郭領域を構成している画素の輝度成分が、背景領域の輝度成分との差が大きくなる方向に第１の所定値だけ変更されるため、文字領域の輪郭領域によって文字領域と背景領域との境界が識別可能となると共に、文字領域の輪郭領域を除く画素の輝度成分は変更されないため、カラー画像での文字の印象に近似するモノクロ画像が生成される。

請求項２に記載の画像処理装置は、前記輪郭幅設定手段が、前記輪郭領域の幅を前記文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定することを特徴としている。

上記構成によれば、輪郭幅設定手段によって、輪郭領域の幅が文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定される。

従って、輝度成分が変更される輪郭領域の幅に相当する画素数が、文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定されるため、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

請求項３に記載の画像処理装置は、前記輪郭強調手段が、前記第１の所定値を前記文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて設定する輪郭濃度設定手段を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、輪郭濃度設定手段によって、第１の所定値が文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて設定される。

従って、輝度成分の変更量である第１の所定値が、文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて設定されるため、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

請求項４に記載の画像処理装置は、前記輪郭濃度設定手段が、前記第１の所定値を前記文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定することを特徴としている。

上記構成によれば、輪郭濃度設定手段によって、第１の所定値が文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定される。

従って、輝度成分の変更量である第１の所定値が、文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定されるため、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

請求項５に記載の画像処理装置は、前記文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差が、予め設定された第２の閾値以上であるか否かを判定する色差判定手段と、前記第２の閾値以上である判定された場合に、前記文字領域の内部の画素について、輝度成分を、第２の所定値だけ変更する文字強調手段とを備えることを特徴としている。

上記構成によれば、色差判定手段によって、文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差が、予め設定された第２の閾値以上であるか否かが判定される。そして、第２の閾値以上である判定された場合に、文字強調手段によって、文字領域の内部の画素について、輝度成分が第２の所定値だけ変更される。

従って、文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差が、第２の閾値以上である判定された場合に、文字領域の内部の画素について、輝度成分が第２の所定値だけ変更されるため、色差成分差が文字領域の内部の画素の輝度に反映され、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

請求項６に記載の画像処理装置は、前記文字強調手段が、前記色差成分差に対応付けて前記第２の所定値を設定する濃度設定手段を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、濃度設定手段によって、色差成分差に対応付けて第２の所定値が設定される。

従って、文字領域の内部の画素の輝度成分の変更量である第２の所定値が色差成分差に対応付けて設定されるため、色差成分差が文字領域の内部の画素の輝度に更に正確に反映され、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

請求項７に記載の画像処理装置は、前記濃度設定手段が、前記第２の所定値を前記色差成分差に比例して設定することを特徴としている。

上記構成によれば、濃度設定手段によって、第２の所定値が色差成分差に比例して設定されるため、色差成分差が文字領域の内部の画素の輝度に更に正確に反映され、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

請求項８に記載の画像処理装置は、前記データ変換手段が、輝度成分であるＹ成分と、色差成分であるＵ成分及びＶ成分とからなるＹＵＶ形式に変換することを特徴としている。

上記構成によれば、データ変換手段によって、輝度成分であるＹ成分と、色差成分であるＵ成分及びＶ成分とからなるＹＵＶ形式に変換されるため、カラー画像の画素値が、輝度成分と色差成分とに容易に変換される。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の画像処理装置と、前記画像処理装置によって生成されたモノクロ画像を格納する画像データ記憶手段と、前記画像データ記憶手段からモノクロ画像の画素値を読み出して、モノクロ画像を記録紙上に印刷する印刷手段とを備えることを特徴としている。

上記構成によれば、請求項１〜８のいずれかに記載の画像処理装置によって、カラー画像に対して画像処理が施されてモノクロ画像が生成される。そして、画像処理装置によって生成されたモノクロ画像が画像データ記憶手段に格納される。更に、印刷手段によって、画像データ記憶手段からモノクロ画像の画素値が読み出しされて、モノクロ画像が記録紙上に印刷される。

従って、請求項１〜８のいずれかに記載の画像処理装置を備えるため、カラー画像での文字の印象に近似するモノクロ画像が記録紙上に印刷される。

請求項１に記載の発明によれば、文字領域の輪郭領域によって文字領域と背景領域との境界が識別可能となると共に、文字領域の輪郭領域を除く画素の輝度成分は変更されない。さらに、輝度成分が変更される輪郭領域の幅は、文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて設定される。したがって、カラー画像での文字の印象に近似するモノクロ画像を生成できる。

請求項２に記載の発明によれば、輝度成分が変更される輪郭領域の幅に相当する画素数が、文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定されるため、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像を生成できる。

請求項３に記載の発明によれば、輝度成分の変更量である第１の所定値が、文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて設定されるため、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像を生成できる。

請求項４に記載の発明によれば、輝度成分の変更量である第１の所定値が、文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定されるため、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像を生成できる。

請求項５に記載の発明によれば、文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差が、第２の閾値以上である判定された場合に、文字領域の内部の画素について、輝度成分が第２の所定値だけ変更されるため、色差成分差が文字領域の内部の画素の輝度に反映され、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像を生成できる。

請求項６に記載の発明によれば、文字領域の内部の画素の輝度成分の変更量である第２の所定値が色差成分差に対応付けて設定されるため、色差成分差が文字領域の内部の画素の輝度に更に正確に反映され、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像を生成できる。

請求項７に記載の発明によれば、第２の所定値が色差成分差に比例して設定されるため、色差成分差が文字領域の内部の画素の輝度に更に正確に反映され、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像を生成できる。

請求項８に記載の発明によれば、輝度成分であるＹ成分と、色差成分であるＵ成分及びＶ成分とからなるＹＵＶ形式に変換されるため、カラー画像の画素値を、輝度成分と色差成分とに容易に変換できる。

請求項９に記載の発明によれば、カラー画像での文字の印象に近似するモノクロ画像を記録紙上に印刷できる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一例である複写機の側面図である。複写機１は、本体部２００と、本体部２００の左側に配設された用紙後処理部３００と、ユーザが種々の操作指令等を入力するための操作部４００と、本体部２００の上部に配設された原稿読み取り部５００（原稿読取手段の一部に相当する）と、原稿読み取り部５００の上方に配設された原稿給送部６００とを備えている。

操作部４００は、操作パネル４０１、スタートキー４０２及びテンキー４０３等を備えている。操作パネル４０１は、種々の操作画面を表示するとともに、ユーザが種々の操作指令を入力するための種々の操作ボタン等を表示する液晶表示器（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）４０１ａ、及び、ＬＣＤ４０１ａと一体に配設されたタッチパネル４０１ｂ等からなるものである。スタートキー４０２は、ユーザが印刷実行指令等を入力するために用いられ、テンキー４０３は、印刷部数等を入力するために用いられるものである。

タッチパネル４０１ｂは長方形状をした薄層体で、縦横にそれぞれ所定ピッチで線状の透明材からなる感圧素材を配列したものを透明カバーで被覆する等により構成されたもので、ＬＣＤ４０１ａの画面上に貼付されている。そして、ＬＣＤ４０１ａ画面に表示される選択などを促すボタンのアドレスと押圧位置とからいずれのボタンが指示されたかが判定し得るように構成されている。

原稿給送部６００は、原稿載置部６０１、原稿排出部６０２、給紙ローラ６０３及び原稿搬送路６０４、コンタクトガラス６０５等を備え、原稿読み取り部５００は、スキャナ５０１等を備えている。

給紙ローラ６０３は、原稿載置部６０１にセットされた原稿を繰り出し、原稿搬送路６０４は、繰り出された原稿を１枚ずつ順にスキャナ５０１上に搬送するものである。スキャナ５０１は、原稿の搬送方向に直交する方向にライン状に配列された、例えばＲＧＢの各色の受光が可能な方向撮像素子（ＣＣＤ；Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備え、搬送中の原稿に対してライン走査（主走査）を繰り返しつつ搬送方向（副走査方向）に、画素単位で読み取るものであり、読み取り後の原稿は原稿排出部６０２に排出される。スキャナ５０１は、コンタクトガラス６０５に載置された状態で原稿の読み取る態様では、往復動のための駆動機構によってコンタクトガラス６０５に沿って矢印Ａで示す方向（図の右方向：副走査方向）に移動しつつ原稿を読み取るものである。

本体部２００は、複数の（ここでは、３個の）給紙カセット２０１ａ〜２０１ｃ、複数の（ここでは、３本の）給紙ローラ２０２ａ〜２０２ｃ、手差し給紙部２０１ｄ、手差し給紙ローラ２０２ｄ、転写ローラ２０３、中間転写体ローラ２０４、感光体ドラム２０５、露光装置２０６、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各現像色用の現像装置２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７Ｋ、定着ローラ２０８、排出口２０９、排出トレイ２１０、記録紙搬送路２１１等を備える。

感光体ドラム２０５は、矢印方向に回転しながら帯電装置（図示省略）によって一様に帯電される。露光装置２０６は、原稿読み取り部５００において読み取られた原稿の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０５に各色別に静電潜像を形成するものである。現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋは、各色の現像剤を感光体ドラム２０５に供給して各現像色別のトナー像を形成するものである。中間転写体ローラ２０４は、感光体ドラム２０５から各現像色のトナー像が転写され、中間転写体ローラ２０４上にカラーのトナー像が形成されるものである。

一方、給紙ローラ２０２ａ〜２０２ｃは、記録紙が収納された給紙カセット２０１ａ〜２０１ｃから記録紙を引き出し、記録紙搬送路２１１は、引き出された記録紙を転写ローラ２０３へと搬送するものである。転写ローラ２０３は、搬送された記録紙に中間転写体ローラ２０４上のトナー像を転写させるものである。トナー像が転写された記録紙は、記録紙搬送路２１１により定着ローラ２０８へと搬送され、定着ローラ２０８は、転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させるものである。トナー像が定着された記録紙は、記録紙搬送路２１１を介して排出口２０９へと搬送され用紙後処理部３００に搬入される。また、記録紙は、必要に応じて排出トレイ２１０へも排出される。

用紙後処理部３００は、搬入口３０１、記録紙搬送路３０２、搬出口３０３及びスタックトレイ３０４等を備えている。記録紙搬送路３０２は、排出口２０９から搬入口３０１に搬入された記録紙を順次搬送し、最終的に搬出口３０３からスタックトレイ３０４へ記録紙を排出するものである。スタックトレイ３０４は、搬出口３０３から搬出された記録紙の集積枚数に応じて矢印方向に上下動可能に構成されている。

図２は、図１に示す複写機１の制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。複写機１は、複写機１の適所に配設され、複写機１の動作を制御する制御部７００を備えている。ここで、制御部７００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７１０、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７２０、本発明に係る画像処理プログラム等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：図示省略）等から構成されている。

ＣＰＵ７１０は、機能的に、後述するカラー画像記憶部７２１に格納されたカラー画像を文字を表わす領域である文字領域と、この文字領域を除く領域である背景領域とに分ける領域分割部７１１（領域分割手段に相当する）と、後述するカラー画像記憶部７２１に格納されたカラー画像の画素値を、輝度を表わす成分である輝度成分と色差を表わす成分である色差成分とに変換するデータ変換部７１２（データ変換手段に相当する）と、文字領域の輝度成分と背景領域の輝度成分との差である輝度差が、予め設定された第１の閾値以下であるか否かを判定する輝度判定部７１３（輝度判定手段に相当する）と、第１の閾値以下であると判定された場合に、文字領域の外縁部に対応する所定数の画素の輝度成分を、背景領域の輝度成分との差が大きくなる方向に第１の所定値だけ変更する輪郭強調部７１４（輪郭強調手段に相当する）とを備えている。

また、ＣＰＵ７１０は、機能的に、文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差が、予め設定された第２の閾値以上であるか否かを判定する色差判定部７１５（色差判定手段に相当する）と、第２の閾値以上である判定された場合に、文字領域の内部の画素について、輝度成分を第２の所定値だけ変更する文字強調部７１６（文字強調手段に相当する）とを備えている。

更に、輪郭強調部７１４は、文字領域の外縁部に対応する画素数である所定数を文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定する輪郭幅設定部７１４ａ（輪郭幅設定手段に相当する）と、文字領域の輪郭部の濃度変更量である第１の所定値を文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定する輪郭濃度設定部７１４ｂ（輪郭濃度設定手段に相当する）とを備え、文字強調部７１６は、第２の所定値を文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に比例して設定する濃度設定部７１６ａ（濃度設定手段に相当する）を備えている。

ＲＡＭ７２０は、画像処理の対象となる文字を含む原稿のカラー画像を画素のアドレス毎の画素値として各色毎に格納するカラー画像記憶部７２１と、データ変換部７１２によって生成された輝度成分と色差成分とを格納する変換データ記憶部７２２と、生成されたモノクロ画像の各画素値をアドレスに対応付けて格納するモノクロ画像記憶部７２３とを備えている。

ここでは、ＣＰＵが、ＲＯＭ等に予め格納された本発明に係る画像処理プログラムを読み出して実行することにより、領域分割部７１１、データ変換部７１２、輝度判定部７１３等の機能部として機能するものである。

また、ＲＡＭ７２０、ＲＯＭに格納された各種データのうち装着脱可能な記録媒体に格納され得るデータは、例えばハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット媒体読み取り機等のドライバで読み取り可能にしてもよく、この場合、記録媒体は、例えばハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、半導体メモリ等である。

領域分割部７１１は、カラー画像記憶部７２１に格納されたカラー画像を文字を表わす領域である文字領域と、この文字領域を除く領域である背景領域とに分け、一方の領域、ここでは文字領域に対応するカラー画像記憶部７２１内のアドレスを特定するものである。文字領域と背景領域とを分離する方法は、所定ライン分の画素値を同期してラインメモリ等に展開し、隣接する複数のアドレスのうちの中央の注目画素を周囲の画素値と対比することで文字か否かの判定処理を順次ライン方向に移行しながら行う既知の方式が採用可能であり、また特開２００３−２８３８４８号公報や特開平８−１４９２９８号公報に記載されている既知の方法が使用される。

データ変換部７１２は、カラー画像記憶部７２１に格納されたカラー画像の各アドレスの画素値を、輝度を表わす成分である輝度成分と色差を表わす成分である色差成分とに変換するものであって、具体的には、カラー画像の画素値が、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分からなる場合に、次の（１）〜（３）式を用いて、Ｙ（輝度成分）、Ｕ、Ｖ（色差成分）の３成分に変換するものである。
Ｙ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７×Ｇ＋０．１１４×Ｂ （１）
Ｕ＝−０．１６９×Ｒ−０．３３１×Ｇ＋０．５００×Ｂ （２）
Ｖ＝０．５００×Ｒ−０．４１９×Ｇ−０．０８１×Ｂ （３）
輝度判定部７１３は、文字領域の輝度成分Ｙ１と背景領域の輝度成分Ｙ２との差である輝度差ΔＹ（＝｜Ｙ１−Ｙ２｜）が、予め設定された第１の閾値ΔＹ０以下であるか否かを判定するものである。

輪郭強調部７１４は、輝度判定部７１３によって、文字領域の輝度成分Ｙ１と背景領域の輝度成分Ｙ２との差である輝度差ΔＹ（＝｜Ｙ１−Ｙ２｜）が第１の閾値ΔＹ０以下であると判定された場合に、文字領域の外縁部に対応する所定数の画素の輝度成分を、背景領域の輝度成分との差が大きくなる方向に第１の所定値だけ変更するものである。

輪郭幅設定部７１４ａは、文字領域の外縁部に対応する画素数である所定数（以下、輪郭幅という）Ｗを文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２との差である色差成分差ΔＵＶに応じて設定するものである。ここでは、次の（４）式を用いて色差成分差ΔＵＶを算出し、次の（５）式を用いて輪郭幅Ｗを求めるものである。
ΔＵＶ＝Ｍａｘ（｜Ｕ１−Ｕ２｜，｜Ｖ１−Ｖ２｜） （４）
Ｗ＝α×ΔＵＶ （５）
ここで、Ｍａｘ（）は、括弧内の数値の内、最も大きい値とする関数であって、αは予め設定された定数である。そして、輪郭幅設定部７１４ａは、輪郭幅Ｗが設定されると、カラー画像記憶部７２１に格納されたカラー画像の文字領域の外縁部に対応するアドレス情報を用いて、設定された輪郭幅Ｗ内に含まれるアドレスを算出し、輪郭幅Ｗ内のアドレスを特定する。

輪郭濃度設定部７１４ｂは、輪郭部の濃度変更量である第１の所定値（以下、輪郭濃度変更量という）ΔＹ３を文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２と文字領域の差である色差成分差ΔＵＶに応じて、次の（６）式を用いて設定するものである。
ΔＹ３＝β×ΔＵＶ （６）
ここで、βは予め設定された定数である。

色差判定部７１５は、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２との差である色差成分差ΔＵＶが、予め設定された第２の閾値ΔＵＶ０以上であるか否かを判定するものである。

文字強調部７１６は、色差判定部７１５によって、色差成分差ΔＵＶが予め設定された第２の閾値ΔＵＶ０以上である判定された場合に、文字領域の内部の画素について、輝度成分を第２の所定値ΔＹ４だけ変更するものである。

濃度設定部７１６ａは、文字領域の内部の画素についての輝度成分の変更量である第２の所定値（以下、文字内部濃度変更量という）ΔＹ４を文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２との差である色差成分差ΔＵＶに比例して、次の（７）式を用いて設定するものである。
ΔＹ４＝γ×ΔＵＶ （７）
ここで、γは予め設定された定数である。

図３は、制御部７００の動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、カラー画像記憶部７２１に、画像処理の対象となる文字を含むカラー画像が予め格納されている場合について説明する。まず、領域分割部７１１によって、カラー画像記憶部７２１から、カラー画像の画素値が読み出され（ステップＳ１０１）、文字領域と背景領域とに分割される（ステップＳ１０３）。すなわち、文字領域のアドレスが抽出される。そして、データ変換部７１２によって、カラー画像の画素値（Ｒ、Ｇ、Ｂ）がＹＵＶ系に変換される（ステップＳ１０５）。

つぎに、輝度判定部７１３によって、文字領域の輝度成分Ｙ１と背景領域の輝度成分Ｙ２とが求められ（ステップＳ１０７）、輝度差ΔＹ（＝｜Ｙ１−Ｙ２｜）が第１の閾値ΔＹ０以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０９）。輝度差ΔＹ（＝｜Ｙ１−Ｙ２｜）が第１の閾値ΔＹ０以下ではない（第１の閾値ΔＹ０より大きい）と判定された場合（ステップＳ１０９でＮＯ）には、処理がステップＳ１２１に進められる。輝度差ΔＹ（＝｜Ｙ１−Ｙ２｜）が第１の閾値ΔＹ０以下であると判定された場合（ステップＳ１０９でＹＥＳ）には、輪郭強調部７１４によって、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２とが求められる（ステップＳ１１１）。

そして、輪郭強調部７１４によって、上述した（４）式を用いて色差成分差ΔＵＶが求められる（ステップＳ１１３）。つぎに、輪郭幅設定部７１４ａ及び輪郭濃度設定部７１４ｂによって、それぞれ上述した（５）式及び（６）式を用いて輪郭幅Ｗ（及び対応するアドレス）と輪郭濃度変更量ΔＹ３が求められる（ステップＳ１１５）。

次いで、色差判定部７１５によって、色差成分差ΔＵＶが、予め設定された第２の閾値ΔＵＶ０以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１１７）。第２の閾値ΔＵＶ０以上ではない（第２の閾値ΔＵＶ０未満である）と判定された場合（ステップＳ１１７でＮＯ）には、処理がステップＳ１２１に進められる。第２の閾値ΔＵＶ０以上であると判定された場合（ステップＳ１１７でＹＥＳ）には、文字強調部７１６（濃度設定部７１６ａ）によって、文字内部濃度変更量ΔＹ４が上述の（７）式を用いて設定される（ステップＳ１１９）。そして、ステップＳ１０９でＮＯの場合、ステップＳ１１７でＮＯの場合、又は、ステップＳ１１９の処理が終了した場合に、設定された条件に従ってモノクロ画像が生成され（ステップＳ１２１）、モノクロ画像記憶部７２３に格納されて処理が終了される。

図４は、本発明に係る画像処理の一例を示す説明図である。（ａ）は、カラー画像の説明図であり、（ｂ）は、輪郭強調部７１４による処理を示す説明図であり、（ｃ）は、文字強調部７１６よる処理を示す説明図である。（ａ）に示す文字領域Ｃ１と、背景領域Ｂ１とは、輝度が近似している（輝度差ΔＹが第１の閾値ΔＹ０以下である）ものとし、且つ、文字領域Ｃ１の色差成分と背景領域Ｂ１の色差成分との差である色差成分差ΔＵＶが、第２の閾値ΔＵＶ０以上であるものとする。

この場合、（ｂ）に示すように、輪郭強調部７１４によって、文字領域Ｃ２の外縁部に対応する所定数の画素（以下、輪郭領域という）Ｃ２１の輝度成分が、背景領域Ｂ２の輝度成分との差が大きくなる方向に第１の所定値だけ変更される。更に、（ｃ）に示すように、文字強調部７１６によって、文字領域Ｃ３の内部の画素Ｃ３２について、輝度成分が第２の所定値ΔＹ４だけ変更される。

上述のようにして、文字領域の輝度成分Ｙ１と背景領域の輝度成分Ｙ２との差である輝度差ΔＹ（＝｜Ｙ１−Ｙ２｜）が、第１の閾値ΔＹ０以下であると判定された場合に、文字領域の外縁部に対応する所定数の画素の輝度成分が、背景領域の輝度成分との差が大きくなる方向に輪郭濃度変更量ΔＹ３だけ変更されるため、文字領域の外縁部によって文字領域と背景領域との境界が識別可能となると共に、文字領域の外縁部を除く画素の輝度成分は変更されないため、カラー画像での文字の印象に近似するモノクロ画像が生成される。

また、輪郭幅設定部７１４ａによって、輝度成分が変更される画素数（輪郭幅Ｗ）が、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２との差である色差成分差ΔＵＶ（上述の（４）式参照）に応じて設定されるため、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

更に、輪郭濃度設定部７１４ｂによって、輪郭濃度変更量ΔＹ３が、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２との差である色差成分差ΔＵＶ（上述の（４）式参照）に応じて設定されるため、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

加えて、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２との差である色差成分差ΔＵＶ（上述の（４）式参照）が、第２の閾値ΔＵＶ０以上である判定された場合に、文字領域の内部の画素について、輝度成分が文字内部濃度変更量ΔＹ４だけ変更されるため、色差成分差ΔＵＶが文字領域の内部の画素の輝度に反映され、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

また、文字領域の内部の画素の輝度成分の変更量である文字内部濃度変更量ΔＹ４が色差成分差ΔＵＶに比例して設定されるため、色差成分差ΔＵＶが文字領域の内部の画素の輝度に更に正確に反映され、カラー画像での文字の印象に更に近似するモノクロ画像が生成される。

更に、データ変換部７１２によって、輝度成分であるＹ成分と、色差成分であるＵ成分及びＶ成分とからなるＹＵＶ形式に変換されるため、カラー画像の画素値が、輝度成分Ｙと色差成分Ｕ、Ｖとに容易に変換される。

なお、本発明は以下の態様をとることができる。

（Ａ）本実施形態においては、画像形成装置が複写機１である場合について説明したが、他の種類の画像形成装置（例えば、ファクシミリ、プリンタ等）である形態でもよい。

例えば、画像形成装置がパソコンと通信可能に接続されたプリンタである場合には、カラー画像記憶部７２１に格納される文字を含むカラー画像は、パソコンから受信されることになる。

（Ｂ）本実施形態においては、データ変換部７１２が、ＹＵＶ形式に変換する場合について説明したが、その他のデータ形式に変換する形態でもよい。例えば、Ｌａ^＊ｂ^＊形式に変換する形態でもよい。

（Ｃ）本実施形態においては、第１の閾値ΔＹ０が予め設定されている場合について説明したが、操作部４００を介して設定可能に構成されている形態でもよい。この場合には、ユーザは、第１の閾値ΔＹ０を所望する値に設定することが可能となり、利便性が向上される。

（Ｄ）本実施形態においては、輪郭幅設定部７１４ａが、輪郭幅Ｗを色差成分差ΔＵＶに比例して設定する場合について説明したが、輪郭幅Ｗを色差成分差ΔＵＶに応じて設定する形態でもよい。例えば、色差成分差ΔＵＶが所定の範囲にある場合には、所定の輪郭幅Ｗを段階的に設定する形態でもよい。

また、輪郭幅設定部７１４ａが、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１及び背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２の少なくとも一方に応じて輪郭幅Ｗを設定する形態でもよい。例えば、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１の大きい方に比例して輪郭幅Ｗを設定する形態でもよい。この場合には、処理が簡略化される。

（Ｅ）本実施形態においては、輪郭濃度設定部７１４ｂが、輪郭濃度変更量ΔＹ３を文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１と背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２と文字領域の差である色差成分差ΔＵＶに比例して設定する場合について説明したが、輪郭濃度変更量ΔＹ３を色差成分差ΔＵＶに応じて設定する形態でもよい。例えば、色差成分差ΔＵＶが所定の範囲にある場合には、所定の輪郭濃度変更量ΔＹ３を段階的に設定する形態でもよい。

また、輪郭濃度設定部７１４ｂが、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１及び背景領域の色差成分Ｕ２、Ｖ２の少なくとも一方に応じて輪郭濃度変更量ΔＹ３を設定する形態でもよい。例えば、文字領域の色差成分Ｕ１、Ｖ１の大きい方に比例して輪郭濃度変更量ΔＹ３を設定する形態でもよい。この場合には、処理が簡略化される。

（Ｆ）本実施形態においては、第２の閾値ΔＵＶ０が予め設定されている場合について説明したが、操作部４００を介して設定可能に構成されている形態でもよい。この場合には、ユーザは、第２の閾値ΔＵＶ０を所望する値に設定することが可能となり、利便性が向上される。

（Ｇ）本実施形態においては、濃度設定部７１６ａが、文字内部濃度変更量ΔＹ４を色差成分差ΔＵＶに比例して設定する場合について説明したが、文字内部濃度変更量ΔＹ４を色差成分差ΔＵＶに応じて設定する形態でもよい。例えば、色差成分差ΔＵＶが所定の範囲にある場合には、所定の文字内部濃度変更量ΔＹ４を段階的に設定する形態でもよい。

本発明に係る画像形成装置の一例である複写機の側面図である。 図１に示す複写機の制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明に係る画像処理の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 複写機（画像形成装置）
２００ 本体部
３００ 用紙後処理部
４００ 操作部
５００ 原稿読み取り部
６００ 原稿給送部
７００ 制御部
７１０ ＣＰＵ
７１１ 領域分割部（領域分割手段）
７１２ データ変換部（データ変換手段）
７１３ 輝度判定部（輝度判定手段）
７１４ 輪郭強調部（輪郭強調手段）
７１４ａ 輪郭幅設定部（輪郭幅設定手段）
７１４ｂ 輪郭濃度設定部（輪郭濃度設定手段）
７１５ 色差判定部（色差判定手段）
７１６ 文字強調部（文字強調手段）
７１６ａ 濃度設定部（濃度設定手段）
７２０ ＲＡＭ
７２１ カラー画像記憶部
７２２ 変換データ記憶部
７２３ モノクロ画像記憶部

Claims (9)

1. 文字を含むカラー画像をモノクロ画像とするべく前記カラー画像の各色の画素値をモノクロ画像の画素値に変換する画像処理装置であって、
   前記カラー画像を、文字を表わす領域である文字領域と、この文字領域を除く領域である背景領域とに分ける領域分割手段と、
   前記カラー画像の画素値を、輝度を表わす成分である輝度成分と色差を表わす成分である色差成分とに変換するデータ変換手段と、
   前記文字領域の輝度成分と背景領域の輝度成分との差である輝度差が、予め設定された第１の閾値以下であるか否かを判定する輝度判定手段と、
   前記第１の閾値以下であると判定された場合に、前記文字領域の輪郭領域の幅を前記文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて設定する輪郭幅設定手段を有し、前記輪郭領域を構成している画素の輝度成分を、前記背景領域の輝度成分との差が大きくなる方向に第１の所定値だけ変更する輪郭強調手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記輪郭幅設定手段は、前記輪郭領域の幅を前記文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記輪郭強調手段は、前記第１の所定値を前記文字領域の色差成分及び背景領域の色差成分の少なくとも一方に応じて設定する輪郭濃度設定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の画像処理装置。
4. 前記輪郭濃度設定手段は、前記第１の所定値を前記文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差に応じて設定することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記文字領域の色差成分と背景領域の色差成分との差である色差成分差が、予め設定された第２の閾値以上であるか否かを判定する色差判定手段と、
   前記第２の閾値以上である判定された場合に、前記文字領域の内部の画素について、輝度成分を第２の所定値だけ変更する文字強調手段と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。
6. 前記文字強調手段は、前記色差成分差に対応付けて前記第２の所定値を設定する濃度設定手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記濃度設定手段は、前記第２の所定値を前記色差成分差に比例して設定することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記データ変換手段は、輝度成分であるＹ成分と、色差成分であるＵ成分及びＶ成分とからなるＹＵＶ形式に変換することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像処理装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の画像処理装置と、
   前記画像処理装置によって生成されたモノクロ画像を格納する画像データ記憶手段と、
   前記画像データ記憶手段からモノクロ画像の画素値を読み出して、モノクロ画像を記録紙上に印刷する印刷手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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