JP4823132B2 - 印刷システム、その制御方法、そのプログラム - Google Patents
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Description
本実施例では、オリジナルカラー画像データを白黒印刷する環境において、輝度データと色差データのうち色差データをバーコード化して白黒出力する画像処理装置を開示する。更に、色差データを含むバーコードを有する白黒文書物を、スキャナなどの原稿読取装置によって読み取り、カラー画像データに復元する画像処理装置を開示する。
先ずは、オリジナルのカラー画像データ(読取装置の一種であるデジタルカメラでの撮影により得られたカラー画像データ、若しくは、原稿読取装置でカラー文書原稿を読み取って得られたカラー画像データ)を白黒印刷する環境において、輝度データと色差データのうち色差データをバーコード化して白黒出力する画像処理装置、読取装置、印刷装置を含む印刷システムを開示する。
■色空間変換部101の処理
色空間変換部101は、受取ったRGBの色データからなるカラー画像データを、輝度データと色差データとに分解する。本発明では、分解後の色空間に決まりはなくYUVでもLABでもYCbCrでもHSVでもよいが、本実施例では分解後の色空間をYCbCrとする。
Y=0.29900*R+0.58700*G+0.11400*B
Cb=−0.16874*R−0.33126*G+0.50000*B+128
Cr=0.50000*R−0.41869*G−0.08131*B+128
R=Y+1.40200*(Cr−128)
G=Y−0.34414*(Cb−128)−0.71414*(Cr−128)
B=Y+1.77200*(Cb−128)
0≦R≦255,0≦Y≦255
0≦G≦255,0≦Cb≦255
0≦B≦255,0≦Cr≦255
分解後、色空間変換部101は、カラー画像データの輝度データを合成部105に対して出力する。また、色空間変換部101は、カラー画像データの色差データを領域分割部102に対して出力する。
領域分割部102は、受取った色差データを複数の単位領域(例えば、16画素×16画素・・・図8参照)に領域分割する。この領域分割部102は、領域分割後の各領域における色差データに対応する座標値と、当該領域分割後の各領域における色差データとを分割色差データとして代表値抽出部103に出力する。
代表値抽出部103は、受取った複数の分割色差データの夫々から、各分割色差データに対するデータ量削減処理を行ない、削減後色差データを得る。具体的なデータ量削減処理については以下に説明する。まず、代表値抽出部103は、受取った各分割色差データの各代表値を抽出する。そして、各代表値と、各代表値に対応する(エンコート部104で生成される電子透かし画像からの)座標値とを集合化して、その集合を削減後色差データとする。このとき、座標値の集合の替わりに、(エンコート部104で生成される電子透かし画像からの)第一の単位領域の位置と、単位領域のサイズと、単位領域の縦横数を削減後色差データに含めてもよいものとする。このことは他の実施例でも同様である。
エンコード部104は、代表値抽出部103から受取った集合を電子透かし画像化して電子透かし画像データに変換する。これにより、代表値(及び、当該代表値に対応する座標値)の集合は、機械読み取り可能なデジタルフォーマットの画像データになる。例えば、公知の電子透かし画像データ(図6参照)になるように変換される。なお、本明細書では電子透かしという言葉を二次元バーコードや一次元バーコードやステガノグラフィーといった技術を含む言葉として定義する。即ち、電子透かし画像とは、機械可読なデータを含む画像として定義する。ただし、この機械可読なデータは、機械により可読されない限り人間が理解することのできないデータである。
合成部105は、色空間変換部101から受取った輝度データとエンコード部104から受取った輝度成分の電子透かし画像データとを輝度成分の状態で合成する。合成方法は、論理和合成である。合成後は、輝度成分の合成データを濃度生成部106に出力する。
濃度生成部106は、合成部105から受取った輝度成分の合成データを反転して濃度成分の合成データに変換する。この濃度生成部106は、輝度成分の合成データを反転することで濃度成分の合成データを得る。例えば、ダイナミックレンジが255の時に、輝度成分の合成データにおけるある画素の値が20なら、濃度成分の合成データにおけるその画素の値を235にする。これにより、合成部105から受取った輝度成分の電子透かし画像データは反転して本来の電子透かし画像データになる。
二値化部309は、濃度生成部308から受取った濃度成分の合成データを、印刷装置が印刷することの出来るデータ(例えば、1ビットの二値データ)に変換する。そして、得られた濃度成分の二値合成データを印刷装置に対して出力する。
図1の画像処理装置において、エンコード部104は、代表抽出部103から出力された色差データのみを受取り、色空間変換部101から輝度データを受取らなかった。
図2における色空間変換部101は、図1における色空間変換部101の処理に加えて、カラー画像データの輝度データを特徴量生成部201に対して出力する。
図2における特徴量生成部201は、受取った輝度データ全体のヒストグラムを生成し、当該生成されたヒストグラムの特徴量を抽出する。特徴量とは、本実施例ではノイズ分を除いたヒストグラムの両端点の輝度値V1,V2(図5参照)とするが、これに限ったものではない。例えば、ヒストグラムすべてであってもよいし、ヒストグラム内の1又は複数のピークの輝度値と、両端点(V1,V2)の輝度値であってもよい。但し、本実施例では説明の簡略化の為に両端点の輝度値を特徴量とする。このように、あるデータの特徴量とは、そのあるデータ全体の統計値を示す。
エンコード部104は、代表値抽出部103から受取った代表値(及び、それに対応する座標値)の集合と、特徴量生成部201から受取った輝度データ全体の特徴量とを電子透かし画像化して、輝度成分の電子透かし画像データに変換する。
図3の画像処理装置は、図1の画像処理装置と異なり、濃度生成部306及び二値化部307が前段に位置している。また、エンコード部304が、輝度成分ではなくて濃度成分のデータとして電子透かし画像データを合成部305に出力している。このように、図1の画像処理装置は、基本的に図1の画像処理装置に似ている。そのため、図1の画像処理装置と異なる点を中心に、図3の画像処理装置の説明を行う。
色空間変換部301は、受取ったRGBの色データであるカラー画像データを、輝度データと色差データとに分解する。
図1の領域分割部102と同じ処理を行うため省略する。
図1の代表地抽出部103と同じ処理を行うため省略する。
エンコード部304は、代表値抽出部303から受取った代表値(及び、その代表地に対応する座標値)の集合を電子透かし画像化して、濃度成分の電子透かし画像データに変換する。そして、この濃度成分の電子透かし画像データを合成部305に出力する。
濃度生成部306は、色空間変換部301から受取った輝度データを反転して、濃度成分の輝度データに変換し、二値化部307に出力する。
二値化部307は、濃度生成部308から受取った濃度成分の輝度データを、印刷装置が印刷することの出来る情報量(例えば、1ビットの二値データ)に変換し、濃度成分の二値輝度データを生成する。そして、生成された二値輝度データを合成部305に出力する。
合成部305は、色空間変換部301から受取った濃度成分の二値輝度データと、エンコード部304から受取った濃度成分の二値の電子透かし画像データとを、濃度成分の状態のまま合成することで、濃度成分の二値合成データを生成する。そして、この濃度成分の二値合成データを印刷装置に対して出力する。
図3の画像処理装置において、エンコード部304は、代表抽出部303から出力された削減後色差データのみを受取り、色空間変換部301から輝度データを受取らなかった。
図4における色空間変換部301は、図3における色空間変換部301の処理に加えて、輝度データを特徴量生成部401に対して出力する。
図4における特徴量生成部401は、図2における特徴量生成部201と同じく、受取った輝度データ全体の特徴量を抽出する。
エンコード部304は、代表値抽出部303から受取った代表値の集合(及び代表値に対応する座標値)と特徴量生成部401から受取った特徴量とを電子透かし画像化して電子透かし画像データに変換する。
次に、印刷された前述の白黒の印刷物をカラー画像データとして復元する印刷システムについて言及する。この印刷システムは、読取装置、画像処理装置、印刷装置からなる。
図7は、本印刷システムにおける画像処理装置が行う処理を記載したフローチャートである。この画像処理装置は、画像処理装置内のCPUにより統括的に制御される。
実施例1では、ステップ705において、スキャンにより得られた色差データを、電子透かし画像に含まれる色差データに置き換えた。
上述した理由により、本実施例では、実施例1で示したステップ705の処理の代わりに、図11に示す処理を行う。
領域分割部1101は、受取った輝度データを複数の単位領域(例えば、16画素×16画素・・・図8参照)の輝度データに領域分割する。そして、領域分割後の各単位領域における輝度データに対応する座標値と、当該領域分割後の各領域内に存在する各画素の輝度データとを合わせたデータを分割輝度データとして参照用代表値抽出部1102に出力する。
参照用代表値抽出部1102は、受取った複数の分割輝度データの夫々から、夫々の分割輝度データに対する参照用データ取得処理を行い、参照用輝度データを得る。具体的な参照用データ取得処理について以下に説明する。
参照先決定部1103は、受取った分割輝度データと参照用輝度データから、各画素の輝度と近傍領域の輝度データの代表値(例えば、16×16画素の領域の平均輝度値)との比較を行って、各画素の参照先アドレスを決定する。
色差値決定部1104は、受取った各画素の参照先アドレスが示す座標の色差データの代表値(例えば、16×16画素の領域の平均色差値)を用いて、各画素の色差値を決定する。
実施例2によるカラー画像データの復元システムでは、輝度の変わり目は、色の変わり目でもあるという実験的・経験的に知られた関係性を利用していた。しかし、実施例2でも述べたように、この方法では不具合が発生する場合がある。そこで、不具合の発生を低減して復元精度を高める方法として、図11の処理の代わりに図13の処理を行う。具体的には、図13には、図11に無かった処理部(エッジ抽出部1301と参照先制限部1302)が追加されている。
エッジ抽出部1301は、受取った分割輝度データから、エッジ抽出処理を行い、エッジ情報を取り出す。ここでは、ステップ1101から受取った分割輝度データを用いるとしているが、ステップ704から輝度データを受取ってエッジ抽出処理にかけてもよい。エッジ抽出方法は多くの方法が公開されているが、本実施例ではフィルタを用いてエッジ強調を行い、その後、指定した閾値で閾値比較を行って、エッジ/非エッジの1bit信号を生成する方法を使用するものとする。その結果、例えば、図14のような情報が出力される。黒くなっている画素がエッジと判断された画素である。このエッジ情報を参照先制限部1302に出力する。
参照先制限部1302は、受取ったエッジ情報から、復元に利用する代表値の参照先の制限を行う。具体的な制限内容としては、
・エッジ以外の画素は、エッジを跨った先の代表値を参照しないこと。
・エッジと判定された画素は、所属領域の代表値を利用すること。
の2つである。エッジを越えた(跨った)先の色が、着目画素が本来もつ色と同色である可能性が低いことから、この制限を加えている。
以上、図1〜図4では、濃度データを生成する際に、濃度生成部106は、カラー画像データのうちの輝度データのみを用いるものとした。
Claims (7)
- カラー画像データの輝度データと色差データとを処理する印刷システムであって、
前記輝度データに対して第1のデータ量削減処理を行い、前記色差データに対して第2のデータ量削減処理を行う削減処理手段と、
前記削減処理手段でデータ量削減処理が行われた後の輝度データと色差データとから電子透かし画像データを生成する生成手段と、
前記第1のデータ量削減処理が行われる前の輝度データと前記生成手段で生成された電子透かし画像データとを印刷する印刷手段とを有し、
前記印刷手段での前記印刷による印刷物から、カラー画像データが生成され、
前記第1のデータ量削減処理の方が前記第2のデータ量削減処理よりもデータ量の削減率が高いことを特徴とする印刷システム。 - 前記第1のデータ量削減処理は、前記輝度データの統計値を抽出する処理であることを特徴とする請求項1記載の印刷システム。
- 前記第2のデータ量削減処理は、前記色差データを複数の領域に分け、各領域の代表値を抽出する処理であることを特徴とする請求項2に記載の印刷システム。
- 請求項3記載の印刷システムの前記印刷による印刷物の読取りにより得られた読取画像データから、当該読取画像データのうちの前記電子透かし画像データに含まれる輝度データの統計値と色差データの各領域の代表値とを取得する取得手段と、
前記読取画像データの色差データを、前記取得手段で取得された色差データの各領域の代表値から決定する決定手段と、
前記読取画像データのうちの輝度データの統計値が、前記取得手段で取得された輝度データの統計値と一致するように、前記読取画像データのうちの輝度データを修正する修正手段と、
前記決定手段で決定された前記読取画像データの色差データと前記修正手段で修正された後の前記読取画像データのうちの輝度データとを用いて印刷を行う手段とを有することを特徴とする印刷システム。 - 前記決定手段は、
前記読取画像データの各領域の輝度データの代表値を抽出し、
前記読取画像データの各画素の輝度データに最も近い代表値を持つ領域を見つけ、
当該見つけた領域における前記取得手段で取得された色差データの代表値を用いて、前記読取画像データの各画素の色差データを決定することを特徴とする請求項4に記載の印刷システム。 - カラー画像データの輝度データと色差データとを処理する印刷システムの制御方法であって、
前記輝度データに対して第1のデータ量削減処理を行い、前記色差データに対して第2のデータ量削減処理を行う削減処理工程と、
前記削減処理工程でデータ量削減処理が行われた後の輝度データと色差データとから電子透かし画像データを生成する生成工程と、
前記第1のデータ量削減処理が行われる前の輝度データと前記生成工程で生成された電子透かし画像データとを印刷する印刷工程とを有し、
前記印刷工程での前記印刷による印刷物から、カラー画像データが生成され、
前記第1のデータ量削減処理の方が前記第2のデータ量削減処理よりもデータ量の削減率が高いことを特徴とする印刷システムの制御方法。 - 請求項6に記載の印刷システムの制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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