JP5079753B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラー画像信号に対して色処理を施して出力を行う画像形成装置に関する。

従来、パーソナルコンピュータ等で作成されたカラードキュメントはＲＧＢ形式で作成され、これをカラープリンタ等ではＣＭＹＫ形式に変換した上で印刷が行われる。
このため、カラー対応の画像形成装置には、ＲＧＢデータをＣＭＹＫデータに変換するためのテーブル（ルックアップテーブル）を備えている。
しかし、ＲＧＢの色空間とＣＭＹＫの色空間とでは表現できる色の範囲（色域）が異なるため、ＲＧＢ値によっては対応する色値を出力デバイスが再現できないことがある。

例えば、ＲＧＢ空間の色域とＣＭＹＫ空間の色域とを重ね合わせたときに、ＣＭＹＫ空間の色域からはみ出たＲＧＢ空間の色域の部分は、ＣＭＹＫ空間では表現できない色域である。
このため、このような色域外の画像データに対しては、色域外の色値を色域内の色値に移動して補正する、いわゆる圧縮処理（ガマットマッピング）が行われる。
また、色域外の画像データがグラデーションを形成する場合には、元の色の連続性を保持しつつ圧縮処理を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許第３６７９１３９号公報 特許第３７７８２２９号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されてある技術については、以下のような問題があった。
まず、特許文献１に記載のカラー画像変換装置は、色域外の画素についてのみマッピングの対象としている。
このため、グラデーションが色域外と境界域とにまたがる場合には、色域外に配置されている画素だけがマッピングされ、かえって色のバランス・印象を悪くしてしまう問題を生じていた。

また、特許文献２に記載の画像処理装置は、色空間における画素の分散値を求め、一定の広がりがある部分をグラデーション部分と判断するようにしてある。
しかしながら、この判断は、全ての画素について一様に行われるため、対象の画像データによっては無駄な処理となり、あるいは、演算処理が膨大となるなど、効率の悪さが課題となっていた。

本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、色域外及び境界域に対してグラデーション判定を行うことによりグラデーションを形成する画素群に対する補正処理を的確かつ円滑に行う画像形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、入力したカラー画像データに対して所定の色変換処理にもとづきカラー画像の形成を行う画像形成装置であって、前記画像形成装置の再現可能色範囲を、所定の均等色空間の色域内、色域外及び境界域の単位領域に区分して記憶する再現可能色空間記憶部と、前記色域外及び境界域に配置された画素群の分布及び色の変化に応じて当該画素群の全部又は一部がグラデーションの一部を形成するか否かを判定するグラデーション判定部と、前記グラデーションの一部を形成すると判定された画素群を、その色の連続性を維持しながら再現可能色範囲内に移動する色空間圧縮部とを備えた構成としてある。

本発明の画像形成装置によれば、対象画像のグラデーション部分を正確に、かつ、効率よく検出することができ、グラデーションを形成する画素群の補正処理を円滑に実行することができる。

本発明の一実施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。 均等色空間であるＬＣＨ空間を立体的に表した鳥瞰図（ａ）とこれを一定明度にもとづいて表した平面図（ｂ）である。 本実施形態の画像形成装置の色再現範囲を表した図である。 画像空間におけるグループの探索範囲を説明するための図である。 画像空間における近似画素の分散・集中を示す図である。 グラデーション判定を説明するための図であり、例として線状グラデーションを用いたものである。 グラデーション判定を説明するための図であり、例として放射状グラデーションを用いたものである。 線状グラデーションの圧縮方法を模式的に表した例図である。 放射状グラデーションの圧縮方法を模式的に表した例図である。 均等色空間における分散にもとづいて階調性を説明するための図である。 均等色空間における境界域の頻度を説明するための図である。 本実施形態における圧縮処理の手順を示したフローチャート（前段）である。 本実施形態における圧縮処理の手順を示したフローチャート（後段）である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
なお、本実施形態の画像形成装置は、プログラム（ソフトウェア）の命令によりコンピュータで実行される処理，手段，機能によって実現される。プログラムは、コンピュータの各構成要素に指令を送り、後述する所定の処理を行わせる。すなわち、本実施形態の画像形成装置における各機能は、プログラムとコンピュータとが協働した具体的手段によって実現される。
なお、プログラムの全部又は一部は、例えば、磁気ディスク，光ディスク，半導体メモリ，その他任意のコンピュータで読取り可能な記録媒体により提供され、記録媒体から読み出されたプログラムがコンピュータにインストールされて実行される。また、プログラムは、記録媒体を介さず、通信回線を通じて直接にコンピュータにロードし実行することもできる。

まず、本実施形態の画像形成装置の構成について図１を用いて説明する。
本実施形態の画像形成装置１は、図１に示すように、画像入力部１１と均等色空間変換部１２と圧縮制御部１３と再現可能色空間記憶部１４と色空間圧縮部１５と出力色空間変換部１６と画像出力部１７とを有する。

画像入力部１１は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等の通信インタフェースであり、図示しない外部のホストコンピュータから通信ケーブルを介して画像処理対象のカラー画像データを入力する制御ボードを備える。カラー画像データは複数の画素によって形成され、各画素は、色空間（例えば、ＲＧＢ色空間）における座標値（色値）や画像空間における座標値を有する。そして、この制御ボードは、カラー画像データの画素を解析し、各画素の情報を均等色空間変換部１２に出力する。

均等色空間変換部１２は、制御ボードを備えており、画像入力部１１から各画素の情報を受け取ると、その色値を、所定の知覚均等色空間（以下、「均等色空間」と呼ぶ。）に写像する。
「均等色空間」とは、色を見たときに、同じ色違いに見える色同士の距離（心理的な距離感）を均等にしてある色立体（色空間）のことをいう。つまり、色差（色の変化量）を均等に読み取ることが可能な色空間をいう。
本実施形態では、「均等色空間」として「ＬＣＨ空間」を用いる。また、入力されるカラー画像データの色値としてＲＧＢデータを用いる。

このため、本実施形態の均等色変換部１２は、制御ボードが、ＲＧＢ→ＬＣＨ変換を行い、これによりＲＧＢ空間に配置された各色値がＬＣＨ空間に写像されることとなる。
なお、ＬＣＨ空間は、図２（ａ）に示すように、明度（Ｌ）、彩度（Ｃ）、色相（Ｈ）による三次元の色空間として表すことができる。
また、ＬＣＨ空間の同一明度における色空間は同図（ｂ）のように、同心円の周囲方向を色相（Ｈ）の変化、同心円の中心から放射状の方向を彩度（Ｃ）の変化として表すことができる。

圧縮制御部１３は、色空間圧縮部１５を制御する制御ボードを備え、画像空間や均等色空間における各画素の分布や各画素の色の変化方向や色の変化量に応じて圧縮方法を制御する。
圧縮制御部１３は、図１に示すように、生起頻度計測部１３１と再現可能領域判別部１３２と位置座標探索部１３３と圧縮方法制御部１３４とを有する。

生起頻度計測部１３１は、均等色空間を均等に分割することで複数の単位領域を得る。
例えば、図２に示すように、ＬＣＨ空間を、Ｌ軸方向、Ｃ軸方向、Ｈ軸方向に沿ってそれぞれ所定の間隔で分割することにより、明度一定の色空間（ＣＨ平面）上に複数の単位領域を取得する。取得した単位領域には各領域が一意に識別できるように、番地やシリアル番号などの識別符号を付することができる。
そして、生起頻度計測部１３１は、取得した単位領域ごとに各画素を検出し、その数（生起頻度）を計測する。
また、生起頻度計測部１３１は、画素の生起頻度とその単位領域の識別符号とを対応づけて記憶部（図示せず）に記憶する。

なお、ＬＣＨ空間上の単位領域は、出力色空間変換部１６が備える色変換テーブルの各格子点の色値との対応付けておくこともできる。例えば、単位領域の端点や代表値（ＬＣＨ値）をＲＧＢ／ＣＭＹＫルックアップテーブルの対応箇所に関連付けて記憶させておく。これにより、均等色空間における補正前後の対応を容易にルックアップテーブルに反映させることができ、補正後の色変換処理を円滑に行うことができる。

再現可能領域判別部１３２は、カラー画像データの各画素の色値が、画像出力部１７（出力デバイス）によって再現可能な色か否かを単位領域ごとに判別する。
具体的には、再現可能色空間の範囲（図３）を参照し、一以上の画素を含む単位領域が、再現可能色空間の範囲内（塗り潰した部分）に該当するか、再現可能色空間の範囲外（空白部分）に該当するか、を判別する。
また、再現可能領域判定部１３２は、一以上の画素を含む単位領域が、再現可能色空間の範囲内と範囲外との境界部分（濃く塗り潰した部分）に該当するか否かを判別することができる。
なお、簡単のため、以下、再現可能色空間の範囲内を「色域内」、再現可能色空間の範囲外を「色域外」、再現可能色空間の範囲の境界部分を「境界域」と呼ぶ。

再現可能領域判別部１３２によって「色域外」及びこれに隣接する「境界域」と判別された単位領域の識別符号やその単位領域に属する各画素の情報は位置座標探索部１３３に出力される。なお、「画素の情報」とは、各画素の均等色空間における色値（ＬＣＨ座標）や画像空間における位置（ＸＹ座標）をいう。
なお、画像データを形成する全画素が、「色域内」の単位領域に現れる場合には、補正する必要はないため、圧縮処理は行わない。

位置座標探索部１３３は、色域外及び隣接する境界域の単位領域に表された画素の画像空間における座標を単位領域ごとに取得する。
次に、位置座標探索部１３３は、取得した画素の画像空間における座標にもとづき、各画素を、所定の探索範囲にもとづきグループ化する。
具体的には、画像空間をＸ軸及びＹ軸からなる二次平面上に表し、ある画素の座標点から一定範囲に存在する他の画素を探索する。

そして、その探索範囲において他の画素を検出した場合には、一のグループに属する画素として対応付けを行う。
例えば、図４（左図）に示すように、ある画素の探索範囲と他の画素の探索範囲が部分的に重なる場合には、これら複数の範囲に含まれるすべての画素は同一グループと判別する。
また、図４（右図）に示すように、一定の探索範囲内に他の画素が検出されなかった場合には、（その探索範囲の中心に位置する）一の画素のみによって一グループを形成する。

次に、位置座標探索部１３３は、各グループにおける画素の数を求め、画素数が所定数以下となるグループとそのグループに属する色値を特定する。つまり、画素が画像空間上で局所的に集中するグループを特定する。
例えば、図５（右図）に示すように、一グループから４個の色値が検出された場合には、画素が集中するとみなしてこれを検出する。
一方、図５（左図）に示すように、一グループから１個の色値が検出された場合には、色値が集中していないため特段の処理は行わない。
つまり、画像の局所に集中する画素の色値を補正する場合には、色の変化が一層目立つため、再現性を低下させる影響が大きいものとして、これを圧縮制御に用いる。

圧縮方法制御部１３４は、色空間圧縮部１５による圧縮処理について制御を行う。
具体的には、色域外に位置する単位領域にある画素の中からグラデーションの部分を検出し、グラデーションを形成する画素群を色域内に補正するためのマッピング制御を行う。
特に、本実施形態においては、グラデーションと判定された単位領域（色域外）に隣接する境界域の単位領域についても同様の処理を行い、同じグラデーショングループに属するか否か判定する。そして、同じグループと判定された場合には、色域外及びその境界域に属する一群の画素を対象として補正するようにマッピング制御を行う。
その他、非グラデーション領域と判定された単位領域であっても、画像空間において局所的に集中する画素群を検出し、この画素群に対するマッピング制御も行うことができる。

圧縮方法制御部１３４は、図１に示すように、グラデーション判定部Ａと、階調性分析部Ｂと、境界域分析部Ｃとを有する。
グラデーション判定部Ａは、色域外の単位領域にグラデーションを形成する画素群が存在するか否かを判断する。
具体的には、該当する単位領域に属する画素群を画像空間上で分割し、この分割領域ごとにグラデーションの判定を行う。
例えば、均等色空間における複数の単位領域のうち任意の単位領域に属する画素群を画像空間に表すと図６（ａ）や図７（ａ）に示す形状の画素群が配置されたものとする。

グラデーション判定の前処理として、グラデーション判定部Ａは、各画素について均等色空間上の色値及び画像空間上の座標値に基づいてラベリング処理を施す。
ラベリング処理は、均等色空間において一定の色値範囲内に属する画素であって、画像空間上の座標値が隣接する画素ごとにラベル（識別符号）を付する。
このため、色値範囲が異なる画素や画素の位置が分離しているものは別のラベルが付される。
例えば、図６（ａ）は、一単位領域に属する画素群の各分割領域に対してラベリング処理を施した例を示した図である。同図は、各分割領域にラベル１〜６が付された様子が示されているが、ラベル５及びラベル６の分割領域は他の分割領域から分離しており、同じ色値であっても別の領域を示している。
また、図７（ａ）は、一単位領域に属する画素群の各分割領域についてラベル１〜７が付され、全分割領域が画像空間上で纏まった様子を示している。

ここで、グラデーション判定部Ａは、ラベリング処理が施された各分割領域ごとに、その分割領域に属する画素について均等色空間上の分散値を測定する。
求めた分散値が所定値以上であれば均等色空間上の単位領域の範囲内でバラツキがあり、色相又は彩度に関するグラデーションの存在を肯定的に推認することができる。
また、グラデーション判定部Ａは、各分割領域における画素の色変化方向を検出する。
これは、グラデーションは、一般に、何らかの方向性を有するためである。
例えば、線状のグラデーションの場合、隣接する各画素の色変化の方向は、一致する特性を有する。（すなわち相互の色の変化方向の角度は、０°かこれに近似する値をとる。）

放射状グラデーションの場合、各画素の色の変化方向は特定点に収束するか、又は、特定点から発散されるため、これをグラデーションの判定に用いることができる。
また、隣接する各画素の色変化の方向のずれが、所定角度（好ましくは４５°）を超えなければ同様の態様をとる。このため、グラデーション判定部Ａは、特徴抽出フィルター（ソーベルフィルタ等）を利用して色値の変化方向（角度）を検出し、これによって放射状グラデーションを検出することができる。
さらに、グラデーション判定部Ａは、隣接する画素間の濃度差や色差等を利用して色方向を検出することができる。

グラデーション判定部Ａは、グラデーションのグループ化を行う。
具体的には、分割領域ごとに色変化ベクトルを求め、隣接する分割領域の色変化ベクトルとの方向が一定の範囲内である場合に同一のグラデーショングループとする。
この色変化ベクトルは、色の変化方向と変化量によって表すことができる。
「色の変化方向」は、図６（ｂ）や図７（ｂ）に示すように、画像空間上における各画素の色の変化そのものを示す。
「色の変化量」は、均等色空間における画素間の色差を求め、各分割領域ごとの色差の平均を求める。
これにより、図６（ｃ）や図７（ｃ）に示すように、各グラデーションにおける色変化ベクトルを求めることができる。

そして、例えば、２つの色方向ベクトルについて内積を求め、この内積値にもとづいて方向が一様か否かを判定することができる。例えば、求めた内積値が所定値未満であれば方向は一致せず、内積値が所定値以上であれば方向が一致すると判断することができる。
この結果、同図６（ｂ）に示すように、ラベル１〜６の各分割領域のうち、ラベル１〜４の分割領域を一のグラデーショングループとすることができる。
また、図７（ｂ）に示すように、ラベル１〜７の各分割領域を一のグラデーショングループとすることができる。

グラデーション判定部Ａは、グラデーションと判定した部分の画素の情報を、所定の制御信号とともに色空間圧縮部１５に送信する。この制御信号には、圧縮方法を制御するための命令信号を含む。
つまり、該当する画素に関しては、グラデーション部分の色の変化方向を維持しながら色域内への移動を行う方法で色値の補正を行うよう色空間圧縮部１５に通知する。
例えば、線状グラデーションについてのマッピング方法について図８を参照しながら説明を行う。

同図（ａ）に示すように、グラデーションの色の変化ベクトルが境界域に対して垂直である場合には、グラデーションを形成する線状の画素全体を、その長手方向に移動するようにマッピング制御することができる。
また、同図（ｂ）に示すように、グラデーションの色の変化ベクトルが境界域に対して水平である場合には、グラデーションを形成する線状の画素全体を、その幅方向に移動するようにマッピング制御することができる。
さらに、同図（ｃ）に示すように、グラデーションの色の変化ベクトルが境界域に対して垂直でもなく水平でもない場合、色の変化方向に移動して圧縮する方法、境界域に対して水平に平行移動して圧縮する方法、色の変化量が最小の境界域にマッピングする等、線状グラデーションの態様に応じたマッピング制御が可能である。
特に、同図（ａ）及び（ｃ）は、グラデーション部分が色域外と色域内（境界域）とにまたいで形成されており、このような場合でも、好適にマッピング処理を行うよう制御することができる。

また、図９は、放射状グラデーションについてのマッピング方法の例を示したものである。
放射状グラデーションの場合、同図に示すように、対象画素の領域を境界域に垂直方向に圧縮してマッピングさせることによっても元のグラデーションの連続性を維持しつつ色値を補正することができる。
このように、本実施形態のグラデーション判定部Ａによれば、グラデーション部分の形態、向き、配置等に応じて好適な圧縮処理を制御することができる。

階調性分析部Ｂは、位置座標探索部１３３によって特定されたグループに属する画素の色値情報を取得する。例えば、当該画素の色値情報として、ＬＣＨ空間における座標を取得する。
次に、階調性分析部Ｂは、取得した各色値情報にもとづき、均等色空間における各画素の単位領域における分散値を測定する。
そして、分散値が所定値以上である場合、そのグループに属する各画素の色値は階調性を有すると判断し、その画素の情報を抽出する。
ここで、各色値は本来ＬＣＨ空間の同一明度平面上の同じ単位領域に存在するものであるから、図１０のＧｒｏｕｐＡに示すように、この範囲で座標にバラツキがある場合（つまり分散している場合）には、これら色値は彩度又は色相に関する連続値であることを肯定的に推認することができる。

階調性分析部Ｂは、抽出した画素の情報を、所定の制御信号とともに色空間圧縮部１５に送信する。つまり、該当する画素に関しては、階調性を維持しつつ圧縮（色域内へ移動）する方法で色値の補正を行うよう色空間圧縮部１５に通知する。また、所定の制御信号を後述する境界域分析部Ｃによる制御信号とともに色空間圧縮部１５に送信しても良い。
なお、図１０のＧｒｏｕｐＢに示すように、この範囲でさらに座標が一致する場合（分散していない場合）には、これら色値は、同一色とみなし、階調性を考慮しなくても良い。したがって、この場合、該当する画素については、後述する境界域分析部Ｃの制御のみにもとづいて圧縮処理を行うことができる。

境界域分析部Ｃは、位置座標探索部１３３によって特定されたグループに属する画素を含む均等色空間上の単位領域の位置情報を取得する。
次に、境界域分析部Ｃは、単位領域に近接する境界域を検出する。
続いて、その境界域における画素の生起頻度の情報を、前述した記憶部（図示せず）から取り出し、生起頻度が最小となる境界域を特定する。
そして、境界域分析部Ｂは、特定した境界域の識別符号を所定の制御信号とともに色空間圧縮部１５に送信する。
つまり、図１１に示すように、ここでは圧縮による色値の重なりの影響が少ない境界域を特定し、補正対象の画素が画像空間における局所に集中する場合には、画素の生起頻度が少ない境界域内の色値に移動して補正を行うよう色空間圧縮部１５に通知する。

図１に示す再現可能色空間記憶部１４は、ハードディスクや不揮発メモリなどによって構成され、画像出力部１７の出力デバイスが再現可能な均等色空間の範囲を予め記憶する制御ボードを備える。
これは、図３に示すように、均等色空間を分割した単位領域ごとに色域内、色域外及び境界域の範囲を設定するものであり、その後、再現可能領域判別部１３２によって、対象画像データの各色値が再現できるか否かを判別するために用いられる。

色空間圧縮部１５は、圧縮制御部１３４からの制御信号（又は通知）に応じ、所定の圧縮処理を実行する制御ボードを備える。
この制御ボードは、グラデーション判定部Ａ又は階調性分析部Ｂからの制御信号の受信に応じ、対象画素の色値に対して階調性を維持するようにマッピングすることができ、例えば、図８〜図１０に示すように、対象の画素群を、各画素の相対的な距離や関係を維持しつつ色域内に移動することができる。
また、制御ボードは、境界域分析部Ｃからの制御信号の受信に応じ、対象画素の色値を、近接する境界域であって、画素の生起頻度が最小の境界域にマッピングすることができる（図１１参照）。

出力色空間変換部１６は、色変換テーブル（ルックアップテーブル）を備え、画像データの各画素の色値を出力色空間の色値に変換する制御ボードを備える。
特に、本実施形態では、圧縮処理により補正された画素の色値についてＬＣＨ→ＲＧＢ変換を行い、変換後のＲＧＢデータをルックアップテーブルにもとづいて色変換することで補正に対応したＣＭＹＫデータを取得する。
また、予めＬＣＨデータのルックアップテーブルへの対応付けを行っておくことにより、ＬＣＨ→ＣＭＹＫ変換をダイレクトに行うことができるため、圧縮処理とともに色変換処理を実行することが可能となる。

画像出力部１７は、ルックアップテーブルにもとづいて変換された出力形式の画像データにもとづいて画像イメージを形成し、形成された画像イメージの出力を行う制御ボードを備える。具体的には、この制御ボードは、対象となる画像データをビットマップ化する。また、画像出力部１７は、ビットマップ化された画像をプリンタヘッドや感光ドラム上に現像し、さらに、給紙機構から提供されるプリンタ用紙等にトナー転写・定着させる処理を行う印刷エンジンを備える。

次に、本実施形態の画像形成装置の画像処理方法の手順について図１２Ａ及び図１２Ｂを参照しながら説明する。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本実施形態の画像形成装置の画像処理方法の手順を示すフローチャートである。
なお、予め対象のカラー画像データが画像入力部１１を介して入力され、その色値（ＲＧＢデータ）がＬＣＨ変換されているものとする。

図１２Ａに示すように、まず、本実施形態の画像形成装置１は、生起頻度計測部１３１が、ＬＣＨ空間上の単位領域ごとにカラー画像データを形成する各画素の生起頻度を計測する（Ｓ１）。なお、各単位領域は、ルックアップテーブル（ＲＧＢ／ＣＭＹＫ）に対応づけておく。
次いで、再現可能領域判別部１３２は、カラー画像データの各画素のそれぞれについて、色再現範囲判定を行う（Ｓ２）。具体的には、各画素が「色域内」、「色域外」、「境界域」のいずれかに属するかの判別を行う。
ここで、いずれかの画素が色域外の単位領域に配置された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、その単位領域の位置情報を取得するとともに、その単位領域に近接する境界域の位置情報を取得する（Ｓ３）。
なお、Ｓ１〜Ｓ３の処理は、カラー画像データを形成する全画素について行う（Ｓ４）。

続いて、全画素が色域内にあるか否かを判定する（Ｓ５）。すなわち、カラー画像データを形成する画素がすべて出力デバイスによって再現可能な色値か否かを判定する。
この結果、全色値が色域内にあると判定された場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、圧縮処理は行わない（Ｓ６）。つまり、入力した画像データのＲＧＢデータは、そのままルックアップテーブルを介してＣＭＹＫデータに色変換処理されて画像形成が行われることとなる。
一方、全色値が色域内にあると判定されなかった場合、すなわち、画素の一部が色域外に配置された場合（Ｓ５：ＮＯ）、次のステップに進む。

ここで、圧縮方法制御部１３４のグラデーション判定部Ａは、色域外及び境界域に配置される画素群の領域分割を行い（Ｓ７）、分割領域ごとにラベリング処理を行う（Ｓ８）。
次に、グラデーション判定部Ａは、ラベリングされた分割領域ごとに均等色空間における分散値を求める（Ｓ９）。
続いて、グラデーション判定部Ａは、分割領域に属する画素に関し、画像空間上での色変化方向を検出する（Ｓ１０）。

図１２Ｂに示すように、グラデーション判定部Ａは、Ｓ９で求めた分散値が所定値以上で、かつ、Ｓ１０で検出した色変化方向が纏まっている（一様）か否かによってグラデーションの判定を行う（Ｓ１１）。
結果、分散値が所定値以上であり、かつ、色の変化方向が纏まっている場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、その画素群はグラデーションと判定する（Ｓ１２）。
次に、そのグラデーション部分の色変化方向に対する均等色空間上の色変化ベクトルを検出する（Ｓ１３）。
また、そのグラデーション部分の画像空間上の隣接領域を探索し（Ｓ１４）、グラデーションのグループ化を行う（Ｓ１５）。
その後、グラデーション判定部Ａは、グラデーションと判定されたグループに属する情報（例えば、そのグループに属する全ての画素の画像空間上の座標、均等色空間上の座標、これらの圧縮後の座標等）を調査する（Ｓ１６）。なお、この調査によって得た情報は色空間圧縮部１５に送られ、圧縮処理の際に利用される。

一方、Ｓ１１の結果、分散値が所定値以上でないか、色の変化方向が纏まっていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、その画素群はグラデーションと判定しない。
この場合、位置座標探索部１３３が、色域外に配置する単位領域に属する画素を取り出してグループ化する（Ｓ１７）。具体的には、色域外の単位領域に配置する画素を画像空間に配置した場合の一定距離の範囲探索にもとづいて各画素をグループ化する。
続いて、一グループに属する画素についての調査を行う（Ｓ１８）。具体的には、グループに属する画素の数を測定し、画像空間において画素が集中しているグループを特定する。
そして、Ｓ８〜Ｓ１６の処理を、色域外及び境界域に配置されるすべての画素に対して行う（Ｓ１９）。

そして、圧縮制御部１３は、色域外の色値の画像空間における集中度、均等色空間における色値の分散（階調性）、隣接境界域における色値の頻度、及びグラデーション情報にもとづき圧縮方法の決定を行う（Ｓ２０）。
例えば、グラデーションと判定された画素群を圧縮する際には、その階調性を保持しつつ、グラデーション部分の形態に応じた圧縮方法を選択して制御することができる（図８、９参照）。
また、色域外の画素が画像空間の局所に集中する場合には、近接する境界域のうち画素の頻度が最小の境界域に移動する処理を行わせることもできる（図１１参照）。
また、色域外の画素が画像空間の局所に集中する場合に、その色値が階調性を有すると判定された場合には、階調性を維持しつつ、かつ、近接する境界域のうち画素の頻度が最小の境界域に移動する処理を行わせることもできる（図１０、１１参照）。

以上、本実施形態の画像形成装置１によれば、色域外及び境界域の画素がグラデーションを形成するか否かを判定し、グラデーションと判定された画素群については、色の連続性を保持しながら圧縮処理を行うようにしている。
そして、色域外に配置された画素群と、境界域に配置された画素群とが、一のグラデーショングループに属するか否かを判断し、これらの画素群が一のグラデーショングループに属すると判断された場合には、これらを一括りに補正するようにしている。

これにより、グラデーションを形成する画素群を忠実に再現することができるだけでなく、当該グラデーションが色域外と境界域にまたいで形成される場合であっても的確に圧縮処理を行うことができる。
また、グラデーションか否かの判定対象を色域外と境界域に限定しているため、処理の効率化や高速化を図ることができる。

以上、本発明の画像形成装置について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明にかかる装置は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態では、均等色空間としてＬＣＨ空間を用いたが、色の変化量を認識しうる他の均等色空間（Ｌ*ａ*ｂ*空間等）を用いてもよい。
また、上記実施形態では、各構成部の制御ボードが互いに連携して画像形成装置１のコンピュータを構成するものとしたが、画像形成装置１の例えば圧縮制御部１３に主制御ボードを備えて、この主制御ボードによりコンピュータを構成し、各ハード要素を制御してもよい。

本発明は、カラープリンタやカラーコピー機等、色変換処理を行う画像形成装置に好適に利用することができる。

１ 画像形成装置
１２ 均等色空間変換部
１３ 圧縮制御部
１３１ 生起頻度計測部
１３２ 再現可能領域判別部
１３３ 位置座標探索部
１３４ 圧縮方法制御部
Ａ グラデーション判定部
Ｂ 階調性分析部
Ｃ 境界域分析部
１４ 再現可能色空間記憶部
１５ 色空間圧縮部
１６ 出力色空間変換部
１７ 画像出力部

Claims (6)

1. 入力したカラー画像データに対して所定の色変換処理にもとづきカラー画像の形成を行う画像形成装置であって、
   前記画像形成装置の再現可能色範囲を、所定の均等色空間の色域内、色域外及び境界域の単位領域に区分して記憶する再現可能色空間記憶部と、
   前記色域外及び境界域に配置された画素群の分布及び色の変化に応じて当該画素群の全部又は一部がグラデーションの一部を形成するか否かを判定するグラデーション判定部と、
   前記グラデーションの一部を形成すると判定された画素群を、その色の連続性を維持しながら再現可能色範囲内に移動する色空間圧縮部とを備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記グラデーション判定部は、
   前記色域外及び境界域に配置された画素群を所定の色値範囲及び画像空間の座標にもとづき画像空間上で分割し、この分割によって得た分割領域ごとに均等色空間における画素の分散値を求めるとともに、当該分割領域に属する画素について色の変化方向を検出し、前記分散値が所定値より大きい分割領域に属し、かつ、色の変化方向が一様である画素群は一のグラデーションを形成すると判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記グラデーション判定部は、
   前記分散値が所定値より大きい分割領域に属し、かつ、当該分割領域に属する隣接画素の色の変化方向が所定の角度以内である画素群は一のグラデーションを形成すると判定する
   ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記グラデーション判定部は、
   前記分散値が所定値より大きい分割領域に属し、かつ、当該分割領域に属する各画素の色の変化方向が所定の点に収束し、または、所定の点から発散する画素群は一のグラデーションを形成すると判定する
   ことを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記グラデーション判定部は、
   グラデーションを形成する画素群の色の変化方向と、当該画素群に隣接し他のグラデーションを形成する画素群の色の変化方向とが一様である場合に、各画素群は一のグラデーションを形成すると判定する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の画像形成装置。
6. 前記均等色空間は、明度、彩度及び色相からなる色空間である請求項１乃至５のいずれか一項記載の画像形成装置。