JP4322639B2 - カラー画素データ変換装置、カラー画素データ変換プログラム、カラー画素データ変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、及びデータ変換方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の変数データが入力されることにより、これらの変数データの値の組合せに対応付けられた出力データを出力するデータ変換装置等に関するものである。

近年、ＯＡ機器のデジタル化が急速に進展し、またカラー画像出力の需要が増してきたことによって、電子写真方式のデジタルカラー複写機、インクジェット方式や熱転写方式のカラープリンタ等の出力機器が広く一般に普及してきている。たとえば、デジタルカメラやスキャナ等の入力機器から入力された画像情報や、コンピュータ上で作成された画像情報が、これらの出力機器を用いて出力されている。

これらの入出力機器においては、入力された画像情報に対して、常に色再現の安定した画像を出力することが必要であり、デジタル画像処理技術の色変換（色補正）処理が重要な役割を果たしている。

ここで、色変換処理とは、原稿と入力機器の特性に基づいて構成される入力画像データの色空間の信号、例えばＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）から、プリンタなどの出力機器に適合した出力画像データの色空間の信号、例えばＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）へと変換する処理を意味する。

また、出力機器においては、ＣＭＹの色材（トナーやインクなど）だけではなく、Ｋ（ブラック）の色材も用いられる。Ｋ色材を使うことにより、ＣＭＹのみでは再現できない暗い色を再現できるようになる、ＣＭＹ色材の使用量を削減することができる、あるいはグレーの再現性を向上させることができるようになる（例えば、非特許文献１、２参照）。

しかし、暗くて鮮やかな色の再現に適した黒生成量と、黒文字などのグレーの再現に適した黒生成量とは異なる。そのため、適切な黒生成は一般に容易ではない。このような課題の解決を図る技術としては、例えば、特許文献１に開示されている技術がある。

図１７から図１９に基づいて、特許文献１に開示されている技術を説明する。図１７は、特許文献１の画像処理装置１０３の構成を概略的に示している。図１７において、カラースキャナ部１０１から出力される画像データＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）は、それぞれ画像処理装置１０３の色変換部１３１と像域識別部１３２とに送られる。色変換部１３１は、入力される画像データＲ，Ｇ，ＢをＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の色信号に変換する。

また、像域識別部１３２は、入力される画像データＲ，Ｇ，Ｂから文字領域、写真領域等の像域を識別して識別信号を出力する。像域識別部１３２から出力される識別信号は、後述するフィルタ１３３ｃ、１３３ｍ、１３３ｙ、墨加刷部１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙ、１３４ｋ、及び階調処理部１３５ｃ、１３５ｍ、１３５ｙ、１３５ｋに出力される。

色変換部１３１から出力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号は、それぞれフィルタ１３３ｃ、１３３ｍ、１３３ｙに送られる。

フィルタ１３３ｃ、１３３ｍ、１３３ｙは、それぞれ入力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号を入力される識別信号に応じてフィルタ処理して墨加刷部１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙ、１３４ｋに出力する。

墨加刷部１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙは、入力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号と識別信号とから、それぞれＣ，Ｍ，Ｙの色信号の下色置換えを行って階調処理部１３５ｃ、１３５ｍ、１３５ｙに出力する。また、墨加刷部１３４ｋは、入力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号と識別信号とから、墨生成（黒生成）を行って階調処理部１３５ｋに出力する。

階調処理部１３５ｃ、１３５ｍ、１３５ｙ、１３５ｋは、入力される識別信号に応じて、それぞれ入力されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色信号をカラープリンタ部１０２の記録可能なビット数にあわせて、例えば誤差拡散法等の処理を行ってカラープリンタ部１０２に出力する。

カラー印刷をする場合、墨色（黒色）は、３色のＣ，Ｍ，Ｙのインクからだと黒に近いグレーになってしまうので、黒色部分を正確に黒い画素として印刷できるよう、上記のように黒色部分の信号（Ｋ）を生成している。

図１８は、墨加刷部１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙ、１３４ｋの構成例を示すものである。墨加刷部１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙ、１３４ｋでは、フィルタ１３３ｃでフィルタ処理されたＣの色信号、フィルタ１３３ｍでフィルタ処理されたＭの色信号、フィルタ１３３ｙでフィルタ処理されたＹの色信号とが、最大値検出部１４１、最小値検出部１４２、及びセレクタ１４３に入力される。

最大値検出部（ＭＡＸ）１４１は、最大値（ＭＡＸ）を検出して減算器（ＳＵＢ）１４６と線形補間回路１５０に出力する。最小値検出部（ＭＩＮ）１４２は、最小値（ＭＩＮ）を検出して減算器（ＳＵＢ）１４６と２次元ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１４７とセレクタ１４８に出力する。セレクタ１４３は、入力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号を色選択部１４４からの選択信号に応じて選択出力する。なお、色選択部１４４は、図示しないメインＣＰＵによりＲＯＭに予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される内部レジスタである。モード設定部１４５は、設定されたモードに対応した選択信号を出力する。セレクタ１４３で選択された色信号は、データＰとしてセレクタ１４８，１５２、及び乗算器（ＭＵＬ）１７１に出力される。

減算器１４６は、入力される最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差分の上位６ビットを２次元ＬＵＴ１４７に出力し、下位２ビットを線形補間回路１５０に出力する。

セレクタ１４８は、入力される最小値（ＭＩＮ）とデータＰとをモード（ＭＯＤＥ）設定部１４５からの選択信号に応じて選択して１次元ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１４９に出力する。なお、モード設定部１４５は、メインＣＰＵによりＲＯＭに予め記憶されているファームウエアに基づいて自動的にモードが設定される内部レジスタである。モード設定部１４５は、設定されたモードに対応した選択信号を出力する。ここで設定されるモードは、例えば、墨入れモード、γ変換モード等である。

２次元ＬＵＴ１４７は、詳しくは後述するが入力される減算器１４６からの上位６ビットの最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）の差分（ＭＡＸ−ＭＩＮ）と最小値検出部１４２からの最小値（ＭＩＮ）とに基づいてデータＴ_A+1とＴ_Aとを線形補間回路１５０に出力する。

図１９は、２次元ＬＵＴ１４７の構成を示すものである。図１９に示すようにデータＴ_A+1とＴ_Aとが２次元ＬＵＴ１４７から出力される。例えば、Ａ＝８５０５をＴ_Aとした場合、データＴ_A+1とＴ_Aとの間に補間する値が２つ存在する。線形補間回路１５０は、データＴ_A+1とＴ_Aとの間を補間してそのデータをセレクタ１５１に出力する。すなわち、線形補間回路１５０は、図１９に示すようにデータＴ_A+1とＴ_Aとの間を補間する。

このように、２次元ＬＵＴ１４７と線形補間回路１５０とによって、最大値と最小値の全組合せについて記憶領域を持たなくても済むため、記憶領域を節約することができる。

１次元ＬＵＴ（２５６通り）１４９は、入力される値に基づいてデータをセレクタ１５１へ出力する。セレクタ１５１は、入力される線形補間回路１５０からのデータと１次元ＬＵＴ１４９からのデータとをセレクタ１５３からの選択信号に応じて選択してセレクタ１５２に出力する。なお、セレクタ１５３は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタ１５３ａ、１５３ｂに記憶されているテーブル選択値（写真用）とテーブル選択値（文字用）とを切り換えて選択信号をセレクタ１５１に出力する。また、この内部レジスタ１５３ａ、１５３ｂに記憶されるテーブル選択値（写真用）とテーブル選択値（文字用）は、メインＣＰＵによりＲＯＭに予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

セレクタ１５２は、セレクタ１５１からのデータとセレクタ１４３からのデータＰとをセレクタ１５４からの選択信号に応じて選択してデータＫとして乗算器（ＭＵＬ）１７２，１７４、及びセレクタ１８７に出力する。なお、セレクタ１５４は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタ１５４ａ，１５４ｂに記憶されているスルーパス選択値（写真用）とスルーパス選択値（文字用）とを切り換えて選択信号をセレクタ１５２に出力する。また、この内部レジスタ１５４ａ，１５４ｂに記憶されるスルーパス選択値（写真用）とスルーパス選択値（文字用）は、メインＣＰＵによりＲＯＭに予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

一方、セレクタ１６１は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタ１６１ａ，１６１ｂに記憶されている係数ａ（写真用）と係数ａ（文字用）とを切り換えて係数ａを乗算器１７１に出力する。なお、この内部レジスタ１６１ａ，１６１ｂに記憶される係数ａ（写真用）と係数ａ（文字用）は、メインＣＰＵによりＲＯＭに予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

セレクタ１６２は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタ１６２ａ，１６２ｂに記憶されている係数ｂ（写真用）と係数ｂ（文字用）とを切り換えて係数ｂを乗算器１７２に出力する。なお、この内部レジスタ１６２ａ，１６２ｂに記憶される係数ｂ（写真用）と係数ｂ（文字用）は、メインＣＰＵ３１によりＲＯＭ３２に予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

セレクタ１６３は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタ１６３ａ，１６３ｂに記憶されている係数ｃ（写真用）と係数ｃ（文字用）とを切り換えて係数ｃを乗算器（ＭＵＬ）１７３に出力する。なお、この内部レジスタ１６３ａ，１６３ｂに記憶される係数ｃ（写真用）と係数ｃ（文字用）は、メインＣＰＵ３１によりＲＯＭ３２に予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

セレクタ１６４は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタ１６４ａ，１６４ｂに記憶されている係数ｄ（写真用）と係数ｄ（文字用）とを切り換えて係数ｄを乗算器１７４に出力する。なお、この内部レジスタ１６４ａ，１６４ｂに記憶される係数ｄ（写真用）と係数ｄ（文字用）は、メインＣＰＵ３１によりＲＯＭ３２に予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

セレクタ１６５は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタ１６５ａ，１６５ｂに記憶されている係数ｅ（写真用）と係数ｅ（文字用）とを切り換えて係数ｅを乗算器（ＭＵＬ）１８３に出力する。なお、この内部レジスタ１６５ａ，１６５ｂに記憶される係数ｅ（写真用）と係数ｅ（文字用）は、メインＣＰＵ３１によりＲＯＭ３２に予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

乗算器１７１は、入力されるセレクタ１４３からのデータＰに係数ａを乗算して減算器（ＳＵＢ）１８１に出力する。乗算器１７２は、入力されるセレクタ１５２からのデータＫに係数ｂを乗算して減算器１８１に出力する。乗算器１７３は、内部レジスタ１７３ａに記憶されている定数２５５に係数ｃを乗算して減算器（ＳＵＢ）１８２に出力する。なお、この内部レジスタ１７３ａに記憶される定数２５５は、メインＣＰＵ３１によりＲＯＭ３２に予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。乗算器１７４は、入力されるセレクタ１５２からのデータＫに係数ｄを乗算して減算器１８２に出力する。減算器１８１は、入力される乗算器１７１からの乗算結果と乗算器１７２からの乗算結果との差分（減算結果）を乗算器１８３に出力する。減算器１８２は、入力される乗算器１７３からの乗算結果と乗算器１７４からの乗算結果との差分（ｃ×２５５−ｄ×Ｋ）を割算器（ＤＩＶ）１８５に出力する。

乗算器１８３は、入力される減算器１８１からの差分（減算結果）にセレクタ１６５からの係数ｅを乗算（ｅ×（ａ×Ｐ−ｂ×Ｋ））して乗算器１８４に出力し、さらに整数の下位８ビットをセレクタ１８６に出力する。この整数の下位８ビットは、ＵＣＲ（Under Color Removable）である。乗算器１８４は、入力される乗算結果（ｅ×（ａ×Ｐ−ｂ×Ｋ））に定数２５５を乗算して割算器１８５に出力する。

割算器１８５は、入力される乗算器１８４からの定数乗算結果（２５５×ｅ×（ａ×Ｐ−ｂ×Ｋ））を減算器１８２からの差分（ｃ×２５５−ｄ×Ｋ）で割算してＧＣＲ（Gray Component Replacement）が得られる。このＧＣＲの下位８ビットをセレクタ１８６に出力する。なお、上記ＧＣＲの計算で分母が「０」になった場合、割算器１８５は、内部レジスタ１８５ａに予め記憶されている例外値を出力する。また、この内部レジスタ１８５ａに記憶される例外値は、メインＣＰＵによりＲＯＭに予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

セレクタ１８６は、入力される割算器１８５からのＧＣＲの下位８ビットと乗算器１８３からのＵＣＲの下位８ビットとをセレクタ１８８からの選択信号に応じて選択してセレクタ１８７に出力する。なお、セレクタ１８８は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタに記憶されている下色置換え式選択値（写真用）と下色置換え式選択値（文字用）とを切り換えて選択信号をセレクタ１８６に出力する。また、この内部レジスタ１８８ａ，１８８ｂに記憶される下色置換え式選択値（写真用）と下色置換え式選択値（文字用）は、メインＣＰＵによりＲＯＭに予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

セレクタ１８７は、セレクタ１８６からのデータとセレクタ１５２からのデータＫとをセレクタ１８９からの選択信号に応じて選択してデータＱとして次段に出力する。なお、セレクタ１８９は、像域識別部１３２からの識別信号などの画素属性信号に応じて、内部レジスタ１８９ａ，１８９ｂに記憶されているＣＭＹ／Ｋ選択値（写真用）とＣＭＹ／Ｋ選択値（文字用）とを切り換えて選択信号をセレクタ１８７に出力する。また、この内部レジスタ１８９ａ，１８９ｂに記憶されるＣＭＹ／Ｋ選択値（写真用）とＣＭＹ／Ｋ選択値（文字用）は、メインＣＰＵによりＲＯＭに予め記憶されているファームウエアに基づいて設定される。

なお、ここで出力されるデータＱは、墨加刷部１３４ｃではＣの色信号であり次段が階調処理部１３５ｃであり、墨加刷部１３４ｍではＭの色信号であり次段が階調処理部１３５ｍであり、墨加刷部１３４ｙではＹの色信号であり次段が階調処理部１３５ｙであり、墨加刷部１３４ｋではＫの色信号であり次段が階調処理部１３５ｋである。

このような構成の画像処理装置１０３では、１画素ごとにカラー画像の三原色を表すＣＭＹ信号の中の最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮとの差分（ＭＡＸ−ＭＩＮ）および前記最小値ＭＩＮとに基づいてアドレスを生成するアドレス生成手段と、この生成したアドレスからデータが読み出されるルックアップテーブルと、このルックアップテーブルから読み出されたデータに基づいて墨信号を生成する墨生成手段とを備え、画像の濃度および彩度に対して独立に墨の強さを設定することができる。

また、前記ルックアップテーブルは、最小値ＭＩＮが一定であるとき最大値ＭＡＸの増加に応じて単調減少するデータ群が格納されるため、彩度が高い色ほど墨の量を減らすことができ、色の濁りを低減させることができる。

さらに、前記ルックアップテーブルは、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮとの差分（ＭＡＸ−ＭＩＮ）が一定であるとき最小値ＭＩＮの増加に応じて単調増加するデータ群が格納されるため、彩度が低くかつ濃度が高い色ほど墨の量を増やすことができ、より深みのある黒を表現することが可能となる。

また、墨信号を記憶するルックアップテーブルが、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮとの差分（ＭＡＸ−ＭＩＮ）が所定値の整数倍である場合の数と、それ以外の場合でかつ最大値ＭＡＸが定義域の最大値（８ビットデータの場合は２５５）に等しい場合の数とを合計した場合の数だけ記憶容量を持つようにしている。すなわち、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮの全組合せについて記憶領域を持たなくても済むため、記憶領域を節約することができる。
特開２００３−６０９２９号公報（公開日２００３年２月２８日） 日本印刷学会誌 第３１巻４号（１９９４） ｐ．２９０〜２９７ 電子写真学会誌 第３６巻第４号（１９９７） ｐ．３４３〜３５２

上記特許文献１に開示の技術では、色補正されたＣＭＹ信号の最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮとの差分（ＭＡＸ−ＭＩＮ）と、最小値ＭＩＮとを入力とするルックアップテーブルをメモリに有している。この場合、最小値ＭＩＮが最大値ＭＡＸを超える値となることはないので、最小値ＭＩＮに対する、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮとの差分（ＭＡＸ−ＭＩＮ）のデータ数は、最小値ＭＩＮの値に応じて異なり、図１９に示したように、２５６×２５６の正方形のメモリ領域のうち、図１９において左上半分の三角形のメモリ領域にのみデータを記憶するようになる。この場合、不必要なメモリ領域である、右下半分の三角形のメモリ領域が無駄になる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像処理装置に利用可能な上記の２次元ＬＵＴのようなデータ変換装置等において、メモリ領域の利用効率の向上を図ることにある。

本発明に係るデータ変換装置は、第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）の変数データが入力されることにより、これらｎ個の変数データの値の組合せに対応付けられた１又は２以上の出力データを出力するデータ変換装置であって、上記の課題を解決するために、各変数データの取り得る値の組合せには、実際に入力され得る有効な組合せと、実際には入力され得ない無効な組合せとが存在し、複数のアドレスを有し、アドレスごとに出力データを記憶する記憶手段と、無効な組合せに対してはアドレスを対応させず、有効な組合せに対しては１又は２以上のアドレスを対応させる演算が設定されており、この演算に基づいて、入力される有効な組合せに対応するアドレスを指定するアドレス指定手段とを備えることを特徴としている。

本発明に係るデータ変換方法は、第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）の変数データを、これらｎ個の変数データの値の組合せに対応付けられた１又は２以上の出力データに変換するデータ変換方法であって、上記の課題を解決するために、各変数データの取り得る値の組合せには、実際に入力され得る有効な組合せと、実際には入力され得ない無効な組合せとが存在し、複数のアドレスを有する記憶手段に、アドレスごとに出力データを記憶させておき、無効な組合せに対してはアドレスを対応させず、有効な組合せに対しては１又は２以上のアドレスを対応させる演算が設定されたアドレス指定手段が、この演算に基づいて、変換対象となる有効な組合せに対応するアドレスを指定することを特徴としている。

本発明に係るデータ変換装置は、上記のデータ変換装置において、前記アドレス指定手段における演算は、有効な組合せに対応するアドレスが一連の連続したアドレスとなるように設定されていてもよい。

本発明に係るカラー画素データ変換装置は、ｎ＝２である上記のデータ変換装置と、複数の色成分よりなるカラー画素データが入力されることにより、このカラー画素データにおける各色データのうちの最大階調値又は最小階調値を示すデータを第１の変数データとして前記データ変換装置に対して入力し、前記カラー画素データにおける各色データのうちの最大階調値を示す色データから最小階調値を示す色データを引いた差分を示すデータを第２の変数データとして前記データ変換装置に対して入力するカラー画素データ演算手段とを備えることを特徴としている。

本発明に係るカラー画素データ変換装置は、上記のカラー画素データ変換装置において、各有効な組合せにそれぞれ１つの出力データが対応付けられており、前記アドレス指定手段における演算は、第１の変数データの取り得る値を順にｘ座標にとり、第２の変数データの取り得る値を順にｙ座標にとったｘｙ格子面を想定し、有効な組合せを前記ｘｙ格子面のそれぞれ対応する座標に配置するとともに、一部のものを座標変換することにより、有効な組合せの配置された座標がｘ軸及びｙ軸を２辺とする長方形領域をなすように変換した場合に、その長方形領域においてｘ軸又はｙ軸に沿う順に各有効な組合せに対して一連の連続したアドレスが対応するように設定されていてもよい。

本発明に係るカラー画素データ変換装置は、上記のカラー画素データ変換装置において、各有効な組合せにそれぞれ１つの出力データが対応付けられており、前記アドレス指定手段における演算は、第１の変数データの取り得る値を順にｘ座標にとり、第２の変数データの取り得る値を順にｙ座標にとったｘｙ格子面を想定し、有効な組合せを前記ｘｙ格子面のそれぞれ対応する座標に配置した場合に、有効な組合せの配置された座標がなす三角形領域においてｘ軸又はｙ軸に沿う順に各有効な組合せに対して一連の連続したアドレスが対応するように設定されていてもよい。

本発明に係るカラー画素データ変換装置は、上記のカラー画素データ変換装置において、各有効な組合せにそれぞれ２つの出力データが対応付けられており、前記アドレス指定手段における演算は、各有効な組合せにそれぞれ２つのアドレスを対応付けるように設定されていてもよい。

本発明に係るカラー画素データ変換プログラムは、上記のカラー画素データ変換装置をコンピュータによって実現させるカラー画素データ変換プログラムであって、コンピュータを前記各手段として動作させるためのものである。

本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記のカラー画素データ変換プログラムを記録したものである。

本発明のデータ変換装置及びデータ変換方法では、第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）の変数データを、これらｎ個の変数データの値の組合せに対応付けられた１又は２以上の出力データに変換する。ここで、各変数データの取り得る値の組合せには、実際に入力され得る有効な組合せと、実際には入力され得ない無効な組合せとが存在している。そして、複数のアドレスを有する記憶手段に、アドレスごとに出力データを記憶させておき、アドレス指定手段が、変換対象となる有効な組合せに対応するアドレスを指定する。

このアドレス指定手段には、無効な組合せに対してはアドレスを対応させず、有効な組合せに対しては１又は２以上のアドレスを対応させる演算が設定されている。したがって、実際には入力され得ない無効な組合せに対して記憶手段のアドレスを割り当ててしまうといった無駄を省き、記憶手段における記憶領域の利用効率の向上を図ることができる。

上記のアドレス指定手段における演算は、例えば、有効な組合せに対応するアドレスが一連の連続したアドレスとなるように設定しておけばよい。

本発明のカラー画素データ変換装置は、ｎ＝２である上記のデータ変換装置と、このデータ変換装置に対して第１及び第２の変数データを入力するカラー画素データ演算手段とを備えている。このカラー画素データ演算手段は、複数の色成分よりなるカラー画素データが入力されることにより、このカラー画素データにおける各色データのうちの最大階調値又は最小階調値を示すデータを第１の変数データとして上記のデータ変換装置に対して入力し、上記のカラー画素データにおける各色データのうちの最大階調値を示す色データから最小階調値を示す色データを引いた差分を示すデータを第２の変数データとして上記のデータ変換装置に対して入力する。

この場合、第１の変数データの取り得る値を順にｘ座標にとり、第２の変数データの取り得る値を順にｙ座標にとったｘｙ格子面を想定すると、有効な組合せは、図３に示すように、ｘｙ格子面における三角形領域をなす各座標に相当することになる。つまり、第１の変数データの取り得る値と、第２の変数データの取り得る値とを任意に組み合わせた場合には、それらの組合せはｘｙ格子面において正方形領域をなすことになるが、実際には、第１の変数データが最大階調値又は最小階調値を示すデータであり、第２の変数データが最大階調値から最小階調値を引いた差分を示すデータであるため、無効な組合せが存在し、有効な組合せは上記三角形領域となる。

上述のように、アドレス指定手段には、無効な組合せに対してはアドレスを対応させず、有効な組合せに対してアドレスを対応させる演算が設定されているので、この場合では、第１の変数データの取り得る値と、第２の変数データの取り得る値との任意の組合せ全てに対してアドレスを割り当てる場合と比較すると、記憶領域の利用効率を約倍に向上させることができる。

また、このカラー画素データ変換装置では、第１の変数データが最大階調値又は最小階調値を示すデータであり、第２の変数データが最大階調値から最小階調値を引いた差分を示すデータであるため、出力データとしては、これらに対応して設定される下色除去量や黒生成量を記憶させておくことができる。これにより、このカラー画素データ変換装置では下色除去処理や黒生成処理を行うことができる。

各有効な組合せにそれぞれ１つの出力データを対応付ける場合には、アドレス指定手段における演算は、図４から図６に示すように、第１の変数データの取り得る値を順にｘ座標にとり、第２の変数データの取り得る値を順にｙ座標にとったｘｙ格子面を想定し、有効な組合せを前記ｘｙ格子面のそれぞれ対応する座標に配置するとともに、一部のものを座標変換することにより、有効な組合せの配置された座標がｘ軸及びｙ軸を２辺とする長方形領域をなすように変換した場合に、その長方形領域においてｘ軸又はｙ軸に沿う順に各有効な組合せに対して一連の連続したアドレスが対応するように設定しておくことができる。

これにより、数式（２）から（４）を用いた簡単な演算によってアドレス指定手段によるアドレスの指定が可能になる。

あるいは、各有効な組合せにそれぞれ１つの出力データを対応付ける場合には、アドレス指定手段における演算は、図９に示すように、第１の変数データの取り得る値を順にｘ座標にとり、第２の変数データの取り得る値を順にｙ座標にとったｘｙ格子面を想定し、有効な組合せを前記ｘｙ格子面のそれぞれ対応する座標に配置した場合に、有効な組合せの配置された座標がなす三角形領域においてｘ軸又はｙ軸に沿う順に各有効な組合せに対して一連の連続したアドレスが対応するように設定しておくことができる。

これにより、数式（５）を用いた簡単な演算によってアドレス指定手段によるアドレスの指定が可能になる。

また、各有効な組合せにそれぞれ２つの出力データを対応付ける場合には、アドレス指定手段における演算は、各有効な組合せにそれぞれ２つのアドレスを対応付けるように設定しておけばよい。

なお、上記のカラー画素データ変換装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合、上記のカラー画素データ変換装置をコンピュータによって実現させるために、コンピュータを前記各手段として動作させるカラー画素データ変換プログラムや、このカラー画素データ変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明に含まれる。

１．画像形成装置の構成
本発明の一実施形態について図１から図１６に基づいて説明すると以下の通りである。

まず、本発明が適用されたカラー画像処理装置を備える画像形成装置の一実施形態として、デジタルカラー複写機の構成を図２に示す。デジタルカラー複写機は、図２に示すように、カラー画像入力装置１０、カラー画像処理装置２０、カラー画像出力装置３０及び操作パネル４０を備えて構成されている。

カラー画像入力装置１０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備えたスキャナ部より構成され、原稿からの反射光像をＲＧＢ（Ｒ：赤，Ｇ：緑，Ｂ：青）のアナログ信号としてＣＣＤにて読み取って、カラー画像処理装置２０に入力するものである。

カラー画像出力装置３０は、画像データを記録媒体（例えば紙等）上に出力するもので、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いたカラー画像出力装置等を挙げることができるが、その記録方式は特に限定されるものではない。また、操作パネル４０は、デジタルカラー複写機の動作モードを設定する設定ボタンやテンキー、液晶ディスプレイなどで構成される表示部より構成されるものである。

カラー画像処理装置２０は、Ａ／Ｄ変換部２１、シェーディング補正部２２、入力階調補正部２３、領域分離処理部２４、色補正部２５、黒生成下色除去部２６、空間フィルタ処理部２７、出力階調補正部２８、及び階調再現処理部２９を備えて構成されている。

カラー画像入力装置１０にて読み取られたアナログ信号は、カラー画像処理装置２０内を、Ａ／Ｄ変換部２１、シェーディング補正部２２、入力階調補正部２３、領域分離処理部２４、色補正部２５、黒生成下色除去部２６、空間フィルタ処理部２７、出力階調補正部２８、及び階調再現処理部２９の順で送られ、ＣＭＹＫのデジタルカラー信号として、カラー画像出力装置３０へ出力される。

Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部２１は、ＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換する。シェーディング補正部２２は、Ａ／Ｄ変換部２１より送られてきたデジタルのＲＧＢ信号に対して、カラー画像入力装置１０の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施す。

入力階調補正部２３は、シェーディング補正部２２にて各種の歪みが取り除かれたＲＧＢ信号（ＲＧＢの反射率信号）に対して、カラーバランスを整えると同時に、濃度信号などカラー画像処理装置２０に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する処理を施す。

領域分離処理部２４は、入力階調補正部２３から送られてくるＲＧＢ信号より、入力画像中の各画素を文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離する。領域分離処理部２４は、その分離結果に基づき、各画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、黒生成下色除去部２６、空間フィルタ処理部２７、及び階調再現処理部２９へと出力すると共に、入力階調補正部２３より出力された入力信号をそのまま後段の色補正部２５に出力する。

色補正部２５は、ＲＧＢ信号をＣＭＹ信号に変換するとともに、色再現の忠実化実現のために、不要吸収成分を含むＣＭＹ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー）色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行う。

黒生成下色除去部２６は、色補正部２５より出力される色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成処理、および元のＣＭＹ信号から黒生成処理で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する下色除去処理を行う。黒生成下色除去部２６において、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。

なお、ＣＭＹの各色信号、及びＣＭＹＫの各色信号は、各画素の各色の濃度を８ビットの階調、つまり０階調から２５５階調の２５６階調にて示す信号である。

空間フィルタ処理部２７は、黒生成下色除去部２６より入力されるＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号を基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって出力画像のぼやけや粒状性劣化を防ぐように処理を行う。階調再現処理部２９も、空間フィルタ処理部２７と同様に、ＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号を基に所定の処理を施すものである。

例えば、領域分離処理部２４において文字に分離された領域は、特に黒文字あるいは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部２７による空間フィルタ処理で、鮮鋭強調処理が施され、高周波数の強調量が大きくされる。同時に、階調再現処理部２９においては、高域周波数の再現に適した高解像度のスクリーンでの二値化または多値化処理が選択される。

また、領域分離処理部２４にて網点に分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部２７において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。そして、出力階調補正部２８で、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理を行った後、階調再現処理部２９で、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調再現処理（中間調生成）が施される。領域分離処理部２４にて写真に分離された領域に関しては、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化処理が行われる。

上述した各処理が施された画像データは、一旦記憶手段（図示せず）に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置３０に入力される。尚、以上の処理は不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）により制御される。

本発明に係る画像処理装置は、グレーの再現性と暗くて鮮やかな色の再現性とを両立できる色補正を実現すると共に、このような色補正処理で用いるＬＵＴにおいて必要とするメモリ容量を低減することを目的としている。この目的を達成するために、本実施の形態に係るカラー画像処理装置２０は、特に黒生成下色除去部２６での処理に特徴を有するものである。これより、黒生成下色除去部２６の構成および処理について詳細に説明する。

２．黒生成下色除去部
図１に示すように、黒生成下色除去部２６は、最大値・最小値算出部１、アドレス生成部２・３、下色除去量抽出部４、黒生成部５、及び下色除去処理部６を備えて構成されている。なお、アドレス生成部２、下色除去量抽出部４、及び下色除去処理部６は、下色除去部７を構成している。

この黒生成下色除去部２６は、色補正部２５（図２参照）による色補正後のＣＭＹの各色信号に含まれる各画素に対応するデータＣ，Ｍ，Ｙ（以下、それぞれ単に「Ｃ」，「Ｍ」，「Ｙ」と記す。）が画素ごとに順次入力されることにより、それらのデータに対して上記各部において処理を行い、各画素に対応するデータＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ（以下、それぞれ単に「Ｃ’」，「Ｍ’」，「Ｙ’」，「Ｋ」と記す。）を生成し、出力するものである。

最大値・最小値算出部１は、１画素分のＣ，Ｍ，Ｙの中から、最小値（最小階調値（最小濃度値）：ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ））を示すデータＭＩＮ（以下、単に「ＭＩＮ」と記す。）、及び最大値（最大階調値（最大濃度値）：ｍａｘ（Ｃ，Ｍ，Ｙ））を示すデータＭＡＸ（以下、単に「ＭＡＸ」と記す。）を生成する。また、最大値・最小値算出部１は、上記最大値と最小値との差分を算出し、その結果を示すデータＭＡＸ−ＭＩＮ（以下、単に「ＭＡＸ−ＭＩＮ」と記す。）を生成する。そして、最大値・最小値算出部１は、生成したＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとを出力する。

アドレス生成部２・３は、最大値・最小値算出部１から出力されたＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元のデータに基づいて、それぞれ下色除去量抽出部４、黒生成部５に入力すべきデータ（アドレスデータ）を生成し、出力する。

下色除去量抽出部４及び黒生成部５は、それぞれアドレス生成部２・３の出力するアドレスデータによって指定されたアドレスに格納している出力データを出力するメモリである。この出力データとして、下色除去量抽出部４は、下色除去量を示すデータＵＣＲ（以下、単に「ＵＣＲ」と記す。）を出力し、黒生成部５は黒生成量を示す上記Ｋを出力する。

下色除去処理部６は、下色除去量抽出部４から出力されたＵＣＲに基づき、数式（１）を用いて、Ｃ，Ｍ，ＹからＵＣＲを減算し、下色除去処理後のＣ’，Ｍ’，Ｙ’を算出し、出力する。

このように、黒生成下色除去部２６では、黒生成部５からＫが、下色除去処理部６からＣ’，Ｍ’，Ｙ’がそれぞれ出力される。

ここで、アドレス生成部２と下色除去量抽出部４とによって第１変換部８が構成され、アドレス生成部３と黒生成部５とによって第２変換部９が構成される。第１及び第２変換部８・９は、何れも２次元のＬＵＴ（Look Up Table：ルックアップテーブル）としての機能を有する。

ＬＵＴとは、入力データに対する出力データの対応関係を定めるものである。また、２次元のＬＵＴとは、２次元の入力データに対する１次元の出力データの対応関係を定めるものである。

したがって、第１及び第２変換部８・９は、それぞれ予め定められたＬＵＴに基づき、入力されるＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データに応じて、その入力データに対応付けられた出力データを出力する。

なお、第１及び第２変換部８・９のＬＵＴは、領域識別信号に基づいて変更するようにしてもよい。すなわち、下色除去量抽出部４、黒生成部５それぞれに、例えば、文字領域用のＬＵＴと、網点領域・印画紙写真領域などの文字領域以外用のＬＵＴとの２種類のＬＵＴを設定しておき、領域識別信号に基づくことにより、処理対象の画素が文字領域である場合には、文字領域用のＬＵＴによる出力データを出力し、処理対象の画素が文字領域以外である場合には、文字領域以外用のＬＵＴによる出力データを出力すればよい。

また、本実施形態では、アドレス生成部２・３を下色除去量抽出部４、黒生成部５とは別に設けているが、アドレス生成部２と下色除去量抽出部４とを、あるいは、アドレス生成部３と黒生成部５とを一体的に構成するようにしてもよい。

また、本実施形態では、最大値・最小値算出部１がＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとを出力し、これらに基づいてアドレス生成部２・３がアドレスデータを生成・出力するものとしているが、これに限らず、例えば、最大値・最小値算出部１がＭＡＸとＭＡＸ−ＭＩＮとを出力し、これらに基づいてアドレス生成部２・３がアドレスデータを生成・出力するように変形することもできる。

３．ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの組合せと、出力データとの関係
次に、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの組合せと、出力データとの関係について説明する。

図３に示すように、第１及び第２変換部８・９では、図３中ｘ軸にとった８ビットのＭＩＮと、図３中ｙ軸にとった８ビットのＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データに対して、出力データ（テーブル値、図３中黒丸印）を対応付けておくことができる。

ここで、０≦ＭＩＮ≦２５５、０≦ＭＡＸ≦２５５であるので、（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）＝（ｘ，ｙ）とすると、０≦ｘ≦２５５、かつ、０≦ｙ≦−ｘ＋２５５の範囲にのみ出力データが存在することになる。

したがって、仮に第１及び第２変換部８・９を、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データによって出力データの格納されているアドレスを指定する、２次元のメモリのみによって構成したとすると、２５６×２５６の正方形のメモリ領域のうち、図３において左下半分の三角形のメモリ領域にのみ出力データが格納されることになる。この場合、メモリとしては２５６×２５６×８ビット（８ビットは、出力データのビット数）分の記憶容量が必要になるが、実際に利用する記憶容量はその約半分に過ぎず、メモリ容量の利用効率が低くなる。

そこで、本実施形態では、第１及び第２変換部８・９にアドレス生成部２・３を設け、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データに基づいてアドレスデータを生成するようにするとともに、メモリである下色除去量抽出部４及び黒生成部５への出力データの格納を上記アドレスデータに応じたものとすることにより、メモリ容量の利用効率の向上を図っている。以下では、出力データの格納及びアドレスデータの生成について説明する。

４．出力データの格納及びアドレスデータの生成
出力データの格納及びアドレスデータの生成については、以下において説明する第１から第３の形態が考えられる。

４−１．第１形態
第１形態における出力データの格納の概念を、図４から図６に示す。図３において出力データが存在するメモリ領域は、図４に示すように、領域Ａと領域Ｂとに区分することができる。ここで、領域Ｂは、（ｘ，ｙ）（０≦ｘ≦１２７，１２８≦ｙ≦２５５−ｘ）であるが、この領域Ｂの出力データは、図５に示すように、領域Ｃ、つまり、（ｘ，ｙ）（２５６−ｙ≦ｘ≦２５６，０≦ｙ≦１２７）に移すことができる。そのためには、領域Ｂの座標（ｘ₁，ｙ₁）を、例えば数式（２）によって（ｘ₂，ｙ₂）に変換すればよい。

すなわち、図４において領域Ｂにおけるアドレス（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）に格納すべき出力データは、図５においては、領域Ｃにおけるアドレス（２５６−ＭＩＮ，２５５−（ＭＡＸ−ＭＩＮ））に格納することになる。なお、図４において領域Ａに格納すべき出力データは、そのまま領域Ａに格納することになる。これにより、２５７×１２８の２次元のメモリ領域全てを用いて出力データを格納することになる。

このように出力データを２次元のメモリ領域として下色除去量抽出部４及び黒生成部５に格納した場合、アドレス生成部２・３では、数式（３）を満たす入力データについては、上記数式（２）を用いてＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データを２次元のアドレスデータに変換し、数式（３）を満たさない入力データについては、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとをそのまま２次元のアドレスデータとして、下色除去量抽出部４及び黒生成部５に供給すればよい。

一方、図６に示すように、出力データを１次元のメモリ領域に格納しておくこともできる。すなわち、図５のように出力データを２次元のメモリ領域に格納した場合に、
(0,0),(0,1),(0,2),…,(0,125),(0,126),(0,127),
(1,0),(1,1),(1,2),…,(1,125),(1,126),(1,127),
…,
(255,0),(255,1),(255,2),…,(255,125),(255,126),(255,127),
(256,0),(256,1),(256,2),…,(256,125),(256,126),(256,127)
の各アドレスに格納されるべき出力データを、上記の順にＴ₀〜Ｔ₃₂₈₉₅のアドレスに並べ直して１次元化して格納しておくこともできる。つまり、この場合は、ｘ座標の小さい値から大きい値へ向かう順、かつ、ｘ座標が同一の値に対しては、ｙ座標の小さい値から大きい値へ向かう順に、Ｔ₀〜Ｔ₃₂₈₉₅のアドレスに並べ直して１次元化されている。これにより、１×３２８９６の１次元のメモリ領域を全て用いて出力データを格納することになる。なお、ここでは、図６に示す長方形の領域において、ｙ座標に沿う順に一連の連続したアドレスを付与するようにしているが、ｘ座標に沿う順に一連の連続したアドレスを付与するようにしてもよい。

このように出力データを１次元のメモリ領域として下色除去量抽出部４及び黒生成部５に格納した場合、アドレス生成部２・３では、図７に示すように、変数変換部２ａ・３ａとアドレス算出部２ｂ・３ｂとの２段階において、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データを、１次元のアドレスデータに変換することになる。

すなわち、変数変換部２ａ・３ａでは、上記数式（３）を満たす入力データについては、上記数式（２）を用いてＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データを２次元の変数データに変換し、上記数式（３）を満たさない入力データについては、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとをそのまま２次元の変数データとして、アドレス算出部２ｂ・３ｂへ供給する。

そして、アドレス算出部２ｂ・３ｂでは、変数変換部２ａ・３ａから供給されるＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとをそれぞれｘ₂，ｙ₂とすると、数式（４）の演算を行い、その結果Ｔ_zをアドレス値として、下色除去量抽出部４及び黒生成部５に供給すればよい。このアドレス算出部２ｂ・３ｂにおける上記演算は、図６の（０，０）のアドレス値Ｔ₀に対して、下位から数えて８ビット目から１６ビット目にｘ₂のビット値を加算し、下位７ビットにｙ₂のビット値を加算することになる。

この場合のアドレス生成部２・３と、下色除去量抽出部４及び黒生成部５とにおける処理の流れをフローチャートとして示すと、図８のようになる。なお、図８では、変数変換部２ａ・３ａへ入力される（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）を（ｘ₁，ｙ₁）、変数変換部２ａ・３ａから出力され、アドレス算出部２ｂ・３ｂへ入力されるデータを（ｘ₂，ｙ₂）、アドレス算出部２ｂ・３ｂから出力されるアドレス値をＴ_zとしている。

まず、アドレス生成部２・３の変数変換部２ａ・３ａにおいて、入力データが上記数式（３）を満たすか否かを判別し（Ｓ１）、満たす場合には上記数式（２）の演算を行い（Ｓ２）、満たさない場合には（ｘ₁，ｙ₁）をそのまま（ｘ₂，ｙ₂）とする（Ｓ３）。なお、上記数式（３）を満たすか否かは、実際には、ｙ₁＞１２７を満たすか否かによって判別できる。そして、アドレス生成部２・３のアドレス算出部２ｂ・３ｂにおいて、上記数式（４）の演算を行い（Ｓ４）、演算結果のアドレス値Ｔ_zを下色除去量抽出部４、黒生成部５に出力する。下色除去量抽出部４、黒生成部５では、入力されたアドレス値Ｔ_zによって指定されたアドレスに記憶している出力データを出力する（Ｓ５）。

４−２．第２形態
第２形態における出力データの格納の概念を図９に示す。図９に示すように、第１形態とは異なる方法で出力データを１次元のメモリ領域に格納しておくこともできる。すなわち、図３のように出力データを２次元のメモリ領域に格納した場合に、
(0,0),(0,1),(0,2),…,(0,253),(0,254),(0,255),
(1,0),(1,1),(1,2),…,(1,253),(1,254),
…,
(254,0),(254,1),
(255,0)
の各アドレスに格納されるべき出力データを、上記の順にＴ₀〜Ｔ₃₂₈₉₅のアドレスに並べ直して１次元化して格納しておくこともできる。つまり、この場合は、ｘ座標の小さい値から大きい値へ向かう順、かつ、ｘ座標が同一の値に対しては、ｙ座標の小さい値から大きい値へ向かう順に、Ｔ₀〜Ｔ₃₂₈₉₅のアドレスに並べ直して１次元化されている。これにより、１×３２８９６の１次元のメモリ領域を全て用いて出力データを格納することになる。なお、ここでは、図９に示す三角形の領域において、ｙ座標に沿う順に一連の連続したアドレスを付与するようにしているが、ｘ座標に沿う順に一連の連続したアドレスを付与するようにしてもよい。

このように出力データを１次元のメモリ領域として下色除去量抽出部４及び黒生成部５に格納した場合、アドレス生成部２・３では、図１０に示すように、アドレス算出部２ｃ・３ｃが、アドレス値を算出する。このアドレス算出部２ｃ・３ｃは、最大値・最小値算出部１からのＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データをそれぞれｘ₁，ｙ₁とすると、数式（５）の演算を行い、その結果Ｔ_zをアドレス値として、下色除去量抽出部４及び黒生成部５に供給する。

この場合のアドレス生成部２・３と、下色除去量抽出部４及び黒生成部５とにおける処理の流れをフローチャートとして示すと、図１１のようになる。なお、図１１では、アドレス算出部２ｃ・３ｃへ入力される（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）を（ｘ₁，ｙ₁）、アドレス算出部２ｃ・３ｃから出力されるアドレス値をＴ_zとしている。

まず、アドレス生成部２・３のアドレス算出部２ｃ・３ｃにおいて、上記数式（５）の演算を行い（Ｓ１１）、演算結果のアドレス値Ｔ_zを下色除去量抽出部４、黒生成部５に出力する。下色除去量抽出部４、黒生成部５では、入力されたアドレス値Ｔ_zによって指定されたアドレスに記憶している出力データを出力する（Ｓ１２）。

４−３．第３形態
第３形態では、図１の黒生成下色除去部２６を変形した図１２の黒生成下色除去部５６を用いる。黒生成下色除去部５６は、黒生成下色除去部２６と同様に、最大値・最小値算出部１及び下色除去処理部６を備えている。また、黒生成下色除去部５６は、黒生成下色除去部２６におけるアドレス生成部２・３の代わりにアドレス生成部５２を、下色除去量抽出部４及び黒生成部５の代わりに黒生成／下色除去量抽出部５３を備えている。

アドレス生成部５２は、最大値・最小値算出部１から出力されたＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元のデータに基づいて、黒生成／下色除去量抽出部５３に入力すべきアドレスデータを生成し、出力する。

黒生成／下色除去量抽出部５３は、アドレス生成部５２の出力するアドレスデータによって指定されたアドレスに格納している出力データを出力するメモリである。この黒生成／下色除去量抽出部５３は、次に説明する図１３に示すようにしてＫ及びＵＣＲを格納している。

そして、アドレス生成部５２と黒生成／下色除去量抽出部５３とによって変換部５４が構成され、この変換部５４は、２次元のＬＵＴとしての機能を有する。この変換部５４のＬＵＴも、領域識別信号に基づいて変更するようにしてもよい。

第３形態における出力データの格納の概念を図１３に示す。ここでは、２次元のメモリ領域において、図１３に示すように、領域ＤにＫ（黒生成量の出力データ）を格納し、領域ＥにＵＣＲ（下色除去量の出力データ）を格納しておく。ここで、領域Ｄは、（ｘ，ｙ）（０≦ｘ≦２５５，０≦ｙ≦２５５−ｘ）であり、領域Ｅは、（ｘ，ｙ）（１≦ｘ≦２５５，２５６−ｘ≦ｙ≦２５５）である。

領域Ｄには、図３の場合と同じように、（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）に対応するＫを、アドレス（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）に格納しておく。一方、領域Ｅには、（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）に対応するＵＣＲを、アドレス（２５６−ＭＩＮ，２５５−（ＭＡＸ−ＭＩＮ））に格納しておく。これにより、２５６×２５５の２次元のメモリ領域全てを用いてＫ及びＵＣＲを格納することになる。

このように出力データを２次元のメモリ領域として黒生成／下色除去量抽出部５３に格納した場合、アドレス生成部５２では、Ｋを出力するためには入力データ（ｘ₁，ｙ₁）をそのまま２次元のアドレスデータとして用い、ＵＣＲを出力するためには、数式（６）を用いてＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データ（ｘ₁，ｙ₁）を２次元のアドレスデータ（ｘ₂，ｙ₂）に変換すればよい。

一方、図１４に示すように、出力データを１次元のメモリ領域に格納しておくこともできる。すなわち、図１３のように出力データを２次元のメモリ領域に格納した場合に、
(0,0),(0,1),(0,2),…,(0,253),(0,254),(0,255),
(1,0),(1,1),(1,2),…,(1,253),(1,254),(1,255),
…,
(255,0),(255,1),(255,2),…,(255,253),(255,254),(255,255),
(256,0),(256,1),(256,2),…,(256,253),(256,254),(256,255)
の各アドレスに格納されるべき出力データを、上記の順にＴ₀〜Ｔ₆₅₇₉₁のアドレスに並べ直して１次元化して格納しておくこともできる。つまり、この場合は、ｘ座標の小さい値から大きい値へ向かう順、かつ、ｘ座標が同一の値に対しては、ｙ座標の小さい値から大きい値へ向かう順に、Ｔ₀〜Ｔ₆₅₇₉₁のアドレスに並べ直して１次元化されている。これにより、１×６５７９２の１次元のメモリ領域を全て用いて出力データを格納することになる。なお、ここでは、図１４に示す長方形の領域において、ｙ座標に沿う順に一連の連続したアドレスを付与するようにしているが、ｘ座標に沿う順に一連の連続したアドレスを付与するようにしてもよい。

このように出力データを１次元のメモリ領域として黒生成／下色除去量抽出部５３に格納した場合、アドレス生成部５２では、図１５に示すように、Ｋのアドレスを指定するアドレスデータの生成処理と、ＵＣＲのアドレスを指定するアドレスデータの生成処理とにおいて異なる処理を行う。

すなわち、Ｋのアドレスを指定するアドレスデータの生成処理においては、アドレス算出部５２ｂにおいて、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データからの変換を行う。このとき、アドレス算出部５２ｂでは、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとをそれぞれｘ₁，ｙ₁とすると、数式（７）の演算を行い、その結果Ｔ_zをアドレス値として、黒生成／下色除去量抽出部５３に供給すればよい。

また、ＵＣＲのアドレスを指定するアドレスデータの生成処理においては、変数変換部５２ａとアドレス算出部５２ｂとの２段階において、ＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データからの変換を行う。このとき、変数変換部５２ａでは、上記数式（６）を用いてＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの２次元の入力データを２次元の変数データに変換し、アドレス算出部５２ｂへ供給する。

そして、アドレス算出部５２ｂでは、変数変換部５２ａから供給されるＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとをそれぞれｘ₂，ｙ₂とすると、数式（８）の演算を行い、その結果Ｔ_zをアドレス値として、黒生成／下色除去量抽出部５３に供給すればよい。

この場合のアドレス生成部５２と、黒生成／下色除去量抽出部５３とにおける処理の流れをフローチャートとして示すと、図１６のようになる。なお、図１６では、変数変換部５２ａとアドレス算出部５２ｂとへ入力される（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）を（ｘ₁，ｙ₁）、変数変換部５２ａから出力されるデータを（ｘ₂，ｙ₂）、アドレス算出部５２ｂから出力されるアドレス値をＴ_zとしている。

Ｋの出力処理においては、アドレス生成部５２のアドレス算出部５２ｂにおいて、上記数式（７）の演算を行い（Ｓ３１）、演算結果のアドレス値Ｔ_zを黒生成／下色除去量抽出部５３に出力する。黒生成／下色除去量抽出部５３では、入力されたアドレス値Ｔ_zによって指定されたアドレスに記憶している出力データとしてのＫを出力する（Ｓ３２）。

また、ＵＣＲの出力処理においては、アドレス生成部５２の変数変換部５２ａにおいて、上記数式（６）の演算を行い（Ｓ３３）、アドレス算出部５２ｂにおいて、上記数式（８）の演算を行い（Ｓ３４）、演算結果のアドレス値Ｔ_zを黒生成／下色除去量抽出部５３に出力する。黒生成／下色除去量抽出部５３では、入力されたアドレス値Ｔ_zによって指定されたアドレスに記憶している出力データとしてのＵＣＲを出力する（Ｓ３５）。

なお、ここでは、領域ＤにＫを格納し、領域ＥにＵＣＲを格納する場合について説明したが、逆に、領域ＤにＵＣＲを格納し、領域ＥにＫを格納してもよい。この場合、ＵＣＲの出力処理において、上記数式（７）の演算結果のアドレス値Ｔ_zによって指定されたアドレスに記憶しているＵＣＲを出力し、Ｋの出力処理において、上記数式（６）の演算を行った後、上記数式（８）の演算結果のアドレス値Ｔ_zによって指定されたアドレスに記憶しているＫを出力すればよい。

また、変換部５４のＬＵＴを領域識別信号に基づいて変更する場合、黒生成量と下色除去量を一つの組にしてもよいが、２つの領域識別信号に対する黒生成量あるいは下色除去量のテーブル値を一つの組にしてメモリに記憶させておいてもよい。

以上のように、第１変換部８、第２変換部９、あるいは変換部５４は、２つの変数データ（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）を、これら２つの変数データの値の組合せに対応付けられた１又は２つの出力データに変換するデータ変換装置である。

ここで、各変数データの取り得る値は、０≦ＭＩＮ≦２５５、０≦ＭＡＸ≦２５５であるので、（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）＝（ｘ，ｙ）とすると（ｘ，ｙ）の組合せには、実際に入力され得る有効な組合せ、つまり、
０≦ｘ≦２５５、かつ、０≦ｙ≦−ｘ＋２５５
の範囲内の組合せと、実際には入力され得ない無効な組合せ、つまり、
１≦ｘ≦２５５、かつ、２５５−ｘ＜ｙ≦２５５
の範囲内の組合せとが存在している。

そして、第１変換部８、第２変換部９、あるいは変換部５４は、複数のアドレスを有する記憶手段としての下色除去量抽出部４、黒生成部５、あるいは黒生成／下色除去量抽出部５３に、アドレスごとに出力データを記憶させておき、アドレス指定手段としてのアドレス生成部２・３、あるいはアドレス生成部５２が、入力される有効な組合せに対応するアドレスを指定する。このアドレス生成部２・３、あるいはアドレス生成部５２では、無効な組合せに対してはアドレスを対応させず、有効な組合せに対しては１又は２つのアドレスを対応させる。

したがって、第１変換部８、第２変換部９、あるいは変換部５４では、実際には入力され得ない無効な組合せに対して下色除去量抽出部４、黒生成部５、あるいは黒生成／下色除去量抽出部５３のアドレスを割り当ててしまうといった無駄を省き、下色除去量抽出部４、黒生成部５、あるいは黒生成／下色除去量抽出部５３における記憶領域の利用効率の向上を図ることができる。

なお、本発明のデータ変換装置は、上記第１変換部８、第２変換部９、あるいは変換部５４以外にも適用可能であり、変数データも（ＭＩＮ，ＭＡＸ−ＭＩＮ）に限られない。また、変数データの数も２つに限られない。つまり、本発明のデータ変換装置は、第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）の変数データが入力されることにより、これらｎ個の変数データの値の組合せに対応付けられた１又は２以上の出力データを出力するものとして応用可能である。

また、ここでは、補間処理を行うことを前提とはしていないため、上記メモリ領域の全てのアドレスに出力データを格納しておくものとしているが、図１８に示した背景技術の構成のように、後段において補間処理を行うようにすれば、図１９に示したように一部の出力データを間引いておくこともできる。

また、本発明のカラー画素データ変換装置としての黒生成下色除去部２６・５６は、上記データ変換装置と、複数の色成分よりなるカラー画素データが入力されることにより、このカラー画素データにおける各色データＣ，Ｍ，Ｙのうちの最小階調値を示すデータＭＩＮを第１の変数データとして上記データ変換装置に対して入力し、上記各色データのうちの最大階調値を示すデータＭＡＸから最小階調値を示すデータＭＩＮを引いた差分を示すデータＭＡＸ−ＭＩＮを第２の変数データとして上記データ変換装置に対して入力するカラー画素データ演算手段としての最大値・最小値算出部１とを備えている。

この場合、ＭＩＮの取り得る値を順にｘ座標にとり、ＭＡＸ−ＭＩＮの取り得る値を順にｙ座標にとったｘｙ格子面を想定すると、有効な組合せは、図３に示すように、ｘｙ格子面における三角形領域をなす各座標に相当することになる。つまり、ＭＩＮの取り得る値と、ＭＡＸ−ＭＩＮの取り得る値とを任意に組み合わせた場合には、それらの組合せはｘｙ格子面において正方形領域をなすことになるが、実際には、無効な組合せが存在するため、有効な組合せは上記三角形領域となる。

上述のように、第１変換部８、第２変換部９、あるいは変換部５４には、無効な組合せに対してはアドレスを対応させず、有効な組合せに対してアドレスを対応させる演算が設定されているので、ＭＩＮの取り得る値と、ＭＡＸ−ＭＩＮの取り得る値との任意の組合せ全てに対してアドレスを割り当てる場合と比較すると、下色除去量抽出部４、黒生成部５、あるいは黒生成／下色除去量抽出部５３の利用効率を約倍に向上させることができる。

なお、最大値・最小値算出部１は、ＭＩＮの代わりにＭＡＸを上記データ変換装置に対して入力するようにしてもよい。

本発明のカラー画素データ変換装置としての黒生成下色除去部２６・５６は、ＩＣ（integrated circuit）などのハードウェアによって構成することができるほか、その機能の一部又は全部を、プログラムを実行するためのＣＰＵ（central processing unit）や、プログラムを実行するためのワークエリアとして機能するＲＡＭ（random access memory）等を備えたコンピュータによって構成することもできる。この場合、上記コンピュータにおいてカラー画素データ変換プログラムを実行することにより、図１又は図１２に示した各機能ブロックの一部又は全部が上記コンピュータ上で実現される。

カラー画素データ変換プログラムは、そのプログラムを記録した記録媒体から上記コンピュータに供給されてもよく、通信ネットワークを介して上記コンピュータに供給されてもよい。

カラー画素データ変換プログラムを記録する記録媒体は、上記コンピュータと分離可能に構成してもよく、上記コンピュータに組み込むようになっていてもよい。この記録媒体は、記録したプログラムコードをコンピュータが直接読み取ることができるようにコンピュータに装着されるものであっても、外部記憶装置としてコンピュータに接続されたプログラム読み取り装置を介して読み取ることができるように装着されるものであってもよい。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

なお、カラー画像処理装置２０を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、適宜選択可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、適宜選択可能である。さらに、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された搬送波あるいはデータ信号列の形態でも実現され得る。

５．補足
図２の領域分離処理部２４において、入力画像中の各画素を、文字領域、網点領域、写真領域に分離する方法としては、例えば「画像電子学会研究会予稿９０−０６−０４」に記載されている方法を用いることができる。この方法について説明する。

この領域分離の方法では、注目画素を中心としたＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは自然数）画素のブロック内で以下のような判定を行い、その結果を注目画素の領域識別信号とする。

まず、上記ブロック内の中央の９画素について階調値の平均値（Ｄａｖｅ）を求め、その平均値を用いてブロック内の各画素を０と１とに２値化する。また、上記ブロック内の中央の９画素について階調値の最大値（Ｄｍａｘ）、及び最小値（Ｄｍｉｎ）も同時に求めておく。

網点領域は、小領域における階調値の変動が大きく、また、背景に比べて濃度が高いという特性を有している。この特性を利用し、網点領域を判定する。

すなわち、上記２値化されたデータに対して、主走査方向及び副走査方向それぞれにおいて、０から１への変化点数と、１から０への変化点数との合計を求めて、それぞれをＫＨ及びＫＶとし、それぞれ閾値ＴＨ及びＴＶと比較する。そして、ＫＨ及びＫＶの両方がともに閾値を上回った場合には、その注目画素を網点領域と判定する。また、背景との誤判定を防ぐために、Ｄｍａｘ，Ｄｍｉｎ，Ｄａｖｅをそれぞれ閾値Ｂ１，Ｂ２と比較する。そして、
Ｄｍａｘ−Ｄａｖｅ＞Ｂ１、かつ、Ｄａｖｅ−Ｄｍｉｎ＞Ｂ２、かつ、ＫＨ＞ＴＨ、かつ、ＫＶ＞ＴＶ
の条件を満たす場合には、その注目画素を網点領域と判定し、上記の条件を満たさない場合には、非網点領域と判定する。

また、文字領域は、階調値の最大値と最小値との差が大きく、濃度も高いと考えられることから、文字領域の判定を以下のように行う。

すなわち、先に判定した非網点領域において、先に求めていた階調値の最大値と最小値とそれらの差分（Ｄｓｕｂ）とを、それぞれ閾値ＰＡ，ＰＢ，ＰＣと比較し、どれか１つが閾値を上回った場合には、その注目画素を文字領域と判定し、すべてが閾値以下の場合には写真領域と判定する。つまり、
Ｄｍａｘ＞ＰＡ、又は、Ｄｍｉｎ＜ＰＢ、又は、Ｄｓｕｂ＞ＰＣ
の条件を満たす場合には、その注目画素を文字領域と判定し、上記の条件を満たさない場合には、写真領域と判定する。

本発明は、入力画像データに対して色変換処理を行う画像処理装置に利用することができ、特に、色補正処理した画像信号に対して黒生成処理、下色除去処理を行う画像処理装置に好適に利用できる。

本発明の実施の一形態におけるカラー画像処理装置の黒生成下色除去部の構成を示すブロック図である。 図１のカラー画像処理装置を備えたデジタルカラー複写機の構成を示すブロック図である。 図１のアドレス生成部に入力されるＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの有効な組合せと、出力データとの関係をｘｙ格子面上に示す図面である。 図３のｘｙ格子面を、領域Ａから領域Ｃに区分した状態を示す図面である。 図４に示した領域Ｂに位置する出力データを、領域Ｃに座標変換する様子を示す図面である。 図５の座標変換後の出力データに対して、アドレスを対応付ける方法を示す図面である。 図６に示す方法を実現するアドレス生成部の内部構成を示すブロック図である。 図６に示す方法を実現する処理の一例を示すフローチャートである。 図３の出力データに対して、アドレスを対応付ける方法を示す図面である。 図９に示す方法を実現するアドレス生成部の内部構成を示すブロック図である。 図９に示す方法を実現する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の一形態におけるカラー画像処理装置の黒生成下色除去部の変形例を示すブロック図である。 図１２のアドレス生成部に入力されるＭＩＮとＭＡＸ−ＭＩＮとの有効な組合せと、出力データとの関係をｘｙ格子面上に示す図面である。 図１３の出力データに対して、アドレスを対応付ける方法を示す図面である。 図１４に示す方法を実現するアドレス生成部の内部構成を示すブロック図である。 図１４に示す方法を実現する処理を示すフローチャートである。 従来のデジタルカラー複写機の構成を示すブロック図である。 図１７のデジタルカラー複写機が備える画像処理装置の墨加刷部の構成を示すブロック図である。 図１８の墨加刷部の有する２次元ＬＵＴの構成を示す図面である。

符号の説明

１ 最大値・最小値算出部（カラー画素データ演算手段）
２ アドレス生成部（アドレス指定手段）
２ａ 変数変換部
２ｂ アドレス算出部
２ｃ アドレス算出部
３ アドレス生成部（アドレス指定手段）
３ａ 変数変換部
３ｂ アドレス算出部
３ｃ アドレス算出部
４ 下色除去量抽出部（記憶手段）
５ 黒生成部（記憶手段）
６ 下色除去処理部
７ 下色除去部
８ 第１変換部（データ変換装置）
９ 第２変換部（データ変換装置）
１０ カラー画像入力装置
２０ カラー画像処理装置
２６ 黒生成下色除去部（カラー画素データ変換装置）
３０ カラー画像出力装置
５２ アドレス生成部（アドレス指定手段）
５２ａ 変数変換部
５２ｂ アドレス算出部
５３ 黒生成／下色除去量抽出部（記憶手段）
５４ 変換部（データ変換装置）
５６ 黒生成下色除去部（カラー画素データ変換装置）

Claims (4)

1. 第１変数データと第２変数データとが入力されることにより、これら２つの変数データの値の組合せに対応付けられた第１出力データおよび第２出力データを出力するデータ変換装置と、
   ３原色のカラー画素データが入力され、このカラー画素データにおける各色データのうちの最大階調値又は最小階調値を示すデータを前記第１変数データとして前記データ変換装置に対して入力し、前記カラー画素データにおける各色データのうちの最大階調値を示す色データから最小階調値を示す色データを引いた差分を示すデータを前記第２変数データとして前記データ変換装置に対して入力するカラー画素データ演算手段とを備えたカラー画素データ変換装置であって、
   各変数データの取り得る値の組合せには、実際に入力され得る有効な組合せと、実際には入力され得ない無効な組合せとが存在し、
   前記データ変換装置は、
   複数のアドレスを有し、アドレスごとに前記第１出力データまたは前記第２出力データを記憶する記憶手段と、
   無効な組合せに対してはアドレスを対応させず、有効な組合せに対しては前記第１出力データに対応するアドレスと前記第２出力データに対応するアドレスとを対応させる演算が設定されており、この演算に基づいて、入力される有効な組合せに対応する２つのアドレスを指定するアドレス指定手段とを備えており、
   前記アドレス指定手段における演算は、前記第１変数データの取り得る値を当該値の大きさの順にｘ座標にとり、前記第２変数データの取り得る値を当該値の大きさの順にｙ座標にとったｘｙ格子面を想定し、有効な組合せを前記ｘｙ格子面のそれぞれ対応する座標に配置することにより、有効な組合せの配置された座標がｘ軸及びｙ軸を２辺とする長方形領域をなすように変換した場合に、前記ｘ軸の最大値と前記ｙ軸の最大値とを結ぶ前記長方形領域の対角線によって区切られる前記長方形領域における２つの領域の一方に前記第１出力データを記憶したアドレスが配置され、他方に前記第２出力データを記憶したアドレスが配置されるように設定されていることを特徴とするカラー画素データ変換装置。
2. 請求項１に記載のカラー画素データ変換装置をコンピュータによって実現させるカラー画素データ変換プログラムであって、コンピュータを前記各手段として動作させるためのカラー画素データ変換プログラム。
3. 請求項２に記載のカラー画素データ変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
4. 第１変数データと第２変数データとを、これら２つの変数データの値の組合せに対応付けられた第１出力データおよび第２出力データの２つの出力データに変換するデータ変換方法において、
   前記第１変数データは３原色のカラー画素データにおける各色データのうちの最大階調値又は最小階調値を示すデータであり、前記第２変数データは前記カラー画素データにおける各色データのうちの最大階調値を示す色データから最小階調値を示す色データを引いた差分を示すデータであり、
   各変数データの取り得る値の組合せには、実際に入力され得る有効な組合せと、実際には入力され得ない無効な組合せとが存在し、
   複数のアドレスを有する記憶手段に、アドレスごとに上記第１出力データまたは第２出力データを記憶させておき、
   無効な組合せに対してはアドレスを対応させず、有効な組合せに対しては上記第１出力データに対応するアドレスと上記第２出力データに対応するアドレスとを対応させる演算が設定されたアドレス指定手段が、この演算に基づいて、変換対象となる有効な組合せに対応する２つのアドレスを指定することにより、上記第１変数データおよび上記第２変数データを上記第１出力データおよび上記第２出力データに変換し、
   前記アドレス指定手段における演算を、上記第１変数データの取り得る値を当該値の大きさの順にｘ座標にとり、上記第２変数データの取り得る値を当該値の大きさの順にｙ座標にとったｘｙ格子面を想定し、有効な組合せを前記ｘｙ格子面のそれぞれ対応する座標に配置することにより、有効な組合せの配置された座標がｘ軸及びｙ軸を２辺とする長方形領域をなすように変換した場合に、上記ｘ軸の最大値と上記ｙ軸の最大値とを結ぶ上記長方形領域の対角線によって区切られる上記長方形領域における２つの領域の一方に上記第１出力データを記憶したアドレスを配置し、他方に上記第２出力データを記憶したアドレスを配置するように設定することを特徴とするデータ変換方法。

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