JP5863723B2

JP5863723B2 - 画像処理装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP5863723B2
Application number: JP2013156131A
Authority: JP
Inventors: 俊樹間村
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: US20150029523A1; US9313370B2; JP2015027002A

Description

本発明は、画像処理装置および画像形成装置に関するものである。

ある画像形成装置は、文字領域、イメージ領域、その他の領域など、画像内の領域の属性を特定する領域分離機能を有している。そして、属性ごとに最適な画像処理を実行することで、各属性の領域の画質を向上させている。

このような画像形成装置では、文字領域についてはブラック（Ｋ）単色で印刷を行い、イメージ領域については、ＣＭＹ（シアン・マゼンタ・イエロー）の３色を使って鮮やかな色（中高輝度有彩色）を表現したり、ＣＭＹＫの４色を使いつつ、黒生成・ＵＣＲ（Under Color Removal）処理を行い、深みのある色（低輝度有彩色）を表現している。

しかし、領域分離機能では属性を誤って特定してしまうことがある。例えば、太文字のエッジ部は文字領域と判定されるが、文字内部はイメージ領域と判定されることがあり、その場合、文字エッジ部と文字内部で、異なる設定で画像処理が実行され、文字エッジ部と文字内部とで濃度差が発生してしまう。

また、写真などの階調画像であっても、全画素がイメージ領域に判定されずに、部分的に文字領域として判定されることがあり、その場合、階調画像において部分的にブラックの単色で印刷されてしまい、画像の粒状感が強く見られることがある。

ある画像処理装置では、入力信号のＣＭＹの各色値のうちの最小値、および最大値と最小値の差分に応じて、黒生成量を変化させている（例えば特許文献１参照）。

また、別の画像処理装置では、ＣＭＹ入力信号から色相を特定し、色相に応じて黒生成量を変化させている（例えば特許文献２参照）。

さらに別の画像処理装置では、黒文字内部と黒文字エッジとを判別するとともに黒文字内部の濃度を特定して、高濃度の太文字の内部については文字エッジと異なる処理を施し、低濃度の太文字については文字エッジと同等あるいは比較的近い処理を施している（例えば特許文献３参照）。

さらに別の画像処理装置では、入力ＲＧＢデータをＨＬＳ色空間に変換し、ＨＬＳ空間の彩度が所定範囲内にあるときは無彩色に変化し、入力データに基づいて黒生成する場合は、最大墨量となる入力階調値を変更している（例えば特許文献４参照）。

特開2003-060929号公報特開2005-184333号公報特開2007-235583号公報特開2009-049628号公報

しかしながら、特許文献１，３に記載の画像処理装置では、色相情報を使用していないため、色相に応じた適正な黒生成が行われない。

また、特許文献２に記載の画像処理装置では、太黒文字内部のＣＭＹ入力信号が完全な無彩色でなく低輝度有彩色として読み込まれることがあり、その場合、太黒文字内部の画質が改善されない。

さらに、特許文献４に記載の画像処理装置では、黒文字に対してのみ黒生成量を増加させるため、イメージ領域で黒文字と判定された箇所とそれ以外の箇所との黒生成量の差が大きくなり、階調画像の粒状感が強調される可能性がある。

このように、上述の技術では、黒文字内部でのイメージ領域への誤判定に起因する黒文字の画質低下を軽減することは困難である。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、黒文字内部でのイメージ領域への誤判定に起因する黒文字の画質低下を軽減する画像処理装置および画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、画像内の画素の属性を、少なくとも文字属性およびイメージ属性を含む複数の属性のうちのいずれかに分類する領域分離部と、前記画像に対して黒生成処理およびＵＣＲ処理を実行する黒生成・ＵＣＲ処理部と、前記黒生成・ＵＣＲ処理部に対して、前記黒生成処理および前記ＵＣＲ処理における黒生成量およびＵＣＲ量を指定する処理量指定部とを備える。そして、前記処理量指定部は、前記イメージ属性の画素についての明度、彩度および色相に応じて異なる変換特性で、前記画素の最小色値から前記黒生成量および前記ＵＣＲ量を決定する。そして、前記変換特性では、（ａ）前記イメージ属性の画素についての前記明度が低いほど、前記黒生成量および前記ＵＣＲ量が多くなり、（ｂ）ある明度において、前記彩度が低いほど、前記黒生成量および前記ＵＣＲ量が多くなる。

本発明に係る画像形成装置は、上記画像処理装置を備える。

本発明によれば、黒文字内部でのイメージ領域への誤判定に起因する黒文字の画質低下が軽減される。

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における処理量指定部１２の動作を説明するフローチャートである。図３は、図２におけるステップＳ５の処理の詳細を説明するフローチャートである。図４は、図１における画像処理装置１で使用される、段階的に異なる複数の黒生成量の変換特性を説明する図である。図５は、図１における画像処理装置１で使用される、段階的に異なる複数のＵＣＲ量の変換特性を説明する図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

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は、画像処理装置１および画像出力部２を備える。

画像処理装置１は、領域分離部１１、処理量指定部１２、および黒生成・ＵＣＲ処理部１３を有する。

領域分離部１１は、画像内の画素の属性を、少なくとも文字属性およびイメージ属性を含む複数の属性のうちのいずれかに分類する。

処理量指定部１２は、黒生成・ＵＣＲ処理部１３に対して、黒生成処理およびＵＣＲ処理における黒生成量およびＵＣＲ量を指定する。

黒生成・ＵＣＲ処理部１３は、処理量指定部１２により指定された黒生成量およびＵＣＲ量で、画像に対して黒生成処理およびＵＣＲ処理を実行する。

具体的には、処理量指定部１２は、イメージ属性の画素についての明度、彩度および色相に応じて異なる変換特性で、画素の最小色値（ここでは、シアン、マゼンタ、およびイエローの色値のうちの最も小さい値）から黒生成量およびＵＣＲ量を決定する。

また、この実施の形態では、処理量指定部１２は、イメージ属性の画素についての明度が低いほど、黒生成量およびＵＣＲ量が多くなる変換特性を選択し、選択した変換特性で、画素の最小色値から黒生成量およびＵＣＲ量を決定する。

さらに、この実施の形態では、処理量指定部１２は、ある明度において、彩度が低いほど、黒生成量およびＵＣＲ量が多くなる変換特性を選択し、選択した変換特性で、画素の最小色値から黒生成量およびＵＣＲ量を決定する。

さらに、この実施の形態では、処理量指定部１２は、ある明度および彩度において、色相が所定の緑色領域内である場合、色相が所定の緑色領域外である場合に比べ、黒生成量およびＵＣＲ量が多くなる変換特性を選択し、選択した変換特性で、画素の最小色値から黒生成量およびＵＣＲ量を決定する。

また、画像出力部２は、画像処理装置１において黒生成処理およびＵＣＲ処理が実行された画像を出力する。具体的には、画像出力部２は、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色のトナーを使用して電子写真方式で、画像処理装置１により処理された後のカラー画像を印刷用紙上に印刷する。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

まず、図示せぬ画像読取装置（ＣＣＤスキャナー、ＣＩＳスキャナーなど）により原稿画像が読み取られ、その原稿画像の画像データ（ＲＧＢデータ）が画像処理装置１に入力され、画像処理装置１において、そのＲＧＢデータがＣＭＹＫデータに変換される。

そして、領域分離部１１は、画像内の画素ごとに、その画素の属性を、文字属性、イメージ属性、およびその他に分類する。

次に、処理量指定部１２が、画像において注目画素を順番に選択していき、領域分離部１１によって特定された注目画素の属性に基づいて、注目画素についての黒生成量およびＵＣＲ量を決定する。

図２は、図１における処理量指定部１２の動作を説明するフローチャートである。処理量指定部１２は、注目画素の属性が文字属性であるか否かを判定し（ステップＳ１）、注目画素の属性が文字属性ではない場合、注目画素の属性がイメージ属性であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

そして、注目画素の属性が文字属性である場合には、処理量指定部１２は、文字属性用の黒生成量およびＵＣＲ量を、注目画素の黒生成量およびＵＣＲ量に指定する（ステップＳ３）。

また、注目画素の属性が文字属性およびイメージ属性のいずれでもない場合には、処理量指定部１２は、その他の属性用の黒生成量およびＵＣＲ量を、注目画素の黒生成量およびＵＣＲ量に指定する（ステップＳ４）。

他方、注目画素の属性がイメージ属性である場合には、処理量指定部１２は、注目画素の明度、彩度、および色相に基づいて変換特性を選択し、選択した変換特性で、注目画素のＣＭＹの最小色値に対応する黒生成量およびＵＣＲ量を特定し、その特定した黒生成量およびＵＣＲ量を、注目画素の黒生成量およびＵＣＲ量に指定する（ステップＳ５）。

図３は、図２におけるステップＳ５の処理の詳細を説明するフローチャートである。

処理量指定部１２は、まず、注目画素のＣＭＹＫ色値をＲＧＢ色値に変換し、さらにそのＲＧＢ色値をＬＣｈ色値に変換する（ステップＳ２１）。

次に、処理量指定部１２は、彩度Ｃが０であるか否かを判定し（ステップＳ２２）、彩度Ｃが０である場合、変換特性として第１特性を選択する（ステップＳ２３）。この場合、注目画素は無彩色であるので、例えば、第１特性では、ＣＭＹ値をすべてＫ値に変換する。

一方、彩度Ｃが０ではない場合、処理量指定部１２は、明度Ｌが第１閾値Ｔｈ１より低いか否かを判定する（ステップＳ２４）。

明度Ｌが第１閾値Ｔｈ１より低い場合、処理量指定部１２は、彩度Ｃが第２閾値Ｔｈ２より低いか否かを判定する（ステップＳ２５）。

彩度Ｃが第２閾値Ｔｈ２より低い場合、処理量指定部１２は、色相ｈが、第３閾値Ｔｈ３より大きくかつ第４閾値Ｔｈ４以下であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。

第３閾値Ｔｈ３より大きくかつ第４閾値Ｔｈ４以下の領域は、黒色と誤って識別されやすい緑色領域である。

明度Ｌが第１閾値Ｔｈ１より低く、彩度Ｃが第２閾値Ｔｈ２より低く、色相ｈが第３閾値Ｔｈ３より大きくかつ第４閾値Ｔｈ４以下である場合、処理量指定部１２は、変換特性として第２特性を選択する（ステップＳ２７）。

明度Ｌが第１閾値Ｔｈ１より低く、彩度Ｃが第２閾値Ｔｈ２以上である場合、処理量指定部１２は、変換特性として第３特性を選択する（ステップＳ２８）。

明度Ｌが第１閾値Ｔｈ１より低く、彩度Ｃが第２閾値Ｔｈ２より低く、色相ｈが第３閾値Ｔｈ３以下または第４閾値Ｔｈ４より大きい場合、処理量指定部１２は、変換特性として第４特性を選択する（ステップＳ２９）。

一方、明度Ｌが第１閾値Ｔｈ１以上である場合、処理量指定部１２は、明度Ｌが第５閾値Ｔｈ５（Ｔｈ５＞Ｔｈ１）より低いか否かを判定する（ステップＳ３０）。

明度Ｌが第５閾値Ｔｈ５より低い場合、処理量指定部１２は、彩度Ｃが第６閾値Ｔｈ６より低いか否かを判定する（ステップＳ３１）。

彩度Ｃが第６閾値Ｔｈ６より低い場合、処理量指定部１２は、色相ｈが、第７閾値Ｔｈ７より大きくかつ第８閾値Ｔｈ８以下であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

第７閾値Ｔｈ７より大きくかつ第８閾値Ｔｈ８以下の領域は、黒色と誤って識別されやすい緑色領域である。

明度Ｌが第５閾値Ｔｈ５より低く、彩度Ｃが第６閾値Ｔｈ６より低く、色相ｈが第７閾値Ｔｈ７より大きくかつ第８閾値Ｔｈ８以下である場合、処理量指定部１２は、変換特性として第５特性を選択する（ステップＳ３３）。

明度Ｌが第５閾値Ｔｈ５より低く、彩度Ｃが第６閾値Ｔｈ６以上である場合、処理量指定部１２は、変換特性として第６特性を選択する（ステップＳ３４）。

明度Ｌが第５閾値Ｔｈ５より低く、彩度Ｃが第６閾値Ｔｈ６より低く、色相ｈが第７閾値Ｔｈ７以下または第８閾値Ｔｈ８より大きい場合、処理量指定部１２は、変換特性として第７特性を選択する（ステップＳ３５）。

このような処理（ステップＳ２４〜Ｓ２９の処理およびステップＳ３０〜Ｓ３５の処理）を、閾値を変更しつつ任意の段数、繰り返し行う。

そして、最後の段階で、まず、処理量指定部１２は、明度Ｌが第Ｎ１閾値ＴｈＮ１（ＴｈＮ１＞Ｔｈ１，ＴｈＮ１＞Ｔｈ５，・・・）より低いか否かを判定する（ステップＳ３６）。

明度Ｌが第Ｎ１閾値ＴｈＮ１より低い場合、処理量指定部１２は、彩度Ｃが第Ｎ２閾値ＴｈＮ２より低いか否かを判定する（ステップＳ３７）。

彩度Ｃが第Ｎ２閾値ＴｈＮ２より低い場合、処理量指定部１２は、色相ｈが、第Ｎ３閾値ＴｈＮ３より大きくかつ第Ｎ４閾値ＴｈＮ４以下であるか否かを判定する（ステップＳ３８）。

第Ｎ３閾値ＴｈＮ３より大きくかつ第Ｎ４閾値ＴｈＮ４以下の領域は、黒色と誤って識別されやすい緑色領域である。

明度Ｌが第Ｎ１閾値ＴｈＮ１より低く、彩度Ｃが第Ｎ２閾値ＴｈＮ２より低く、色相ｈが第Ｎ３閾値ＴｈＮ３より大きくかつ第Ｎ４閾値ＴｈＮ４以下である場合、処理量指定部１２は、変換特性として第Ｎ１特性を選択する（ステップＳ３９）。

明度Ｌが第Ｎ１閾値ＴｈＮ１より低く、彩度Ｃが第Ｎ２閾値ＴｈＮ２以上である場合、処理量指定部１２は、変換特性として第Ｎ２特性を選択する（ステップＳ４０）。

明度Ｌが第Ｎ１閾値ＴｈＮ１より低く、彩度Ｃが第Ｎ２閾値ＴｈＮ２より低く、色相ｈが第Ｎ３閾値ＴｈＮ３以下または第Ｎ４閾値ＴｈＮ４より大きい場合、処理量指定部１２は、変換特性として第Ｎ３特性を選択する（ステップＳ４１）。

一方、明度Ｌが第Ｎ１閾値ＴｈＮ１以上である場合、処理量指定部１２は、変換特性として第Ｎ４特性を選択する（ステップＳ４２）。なお、第Ｎ４特性は、イメージ属性用のデフォルトの変換特性である。

図４は、図１における画像処理装置１で使用される、段階的に異なる複数の黒生成量の変換特性を説明する図である。図５は、図１における画像処理装置１で使用される、段階的に異なる複数のＵＣＲ量の変換特性を説明する図である。

図４および図５に示すように、同一のＣＭＹ最小色値に対する黒生成量およびＵＣＲ量は、第Ｎ４特性、第Ｎ３特性、第Ｎ２特性、第Ｎ１特性、・・・、第６特性、第５特性、第４特性、第３特性、第２特性の順で徐々に大きくなっている。

このようにして処理量指定部１２は、選択した変換特性で得られる黒生成量およびＵＣＲ量を黒生成・ＵＣＲ処理部１３に設定する。

黒生成・ＵＣＲ処理部１３は、注目画素ごとに、設定された黒生成量およびＵＣＲ量で、その画素のＣＭＹＫデータに対して黒生成・ＵＣＲ処理を行う。

そして、画像内のすべての画素について黒生成・ＵＣＲ処理が実行された後、画像出力部２は、処理後の画像のＣＭＹＫデータに基づいて画像を印刷する。

以上のように、上記実施の形態によれば、領域分離部１１は、画像内の画素の属性を、少なくとも文字属性およびイメージ属性を含む複数の属性のうちのいずれかに分類し、処理量指定部１２は、黒生成・ＵＣＲ処理部１３に対して、黒生成処理およびＵＣＲ処理における黒生成量およびＵＣＲ量を指定し、黒生成・ＵＣＲ処理部１３は、指定された黒生成量およびＵＣＲ量で、画像に対して黒生成処理およびＵＣＲ処理を実行する。そして、処理量指定部１２は、イメージ属性の画素についての明度、彩度および色相に応じて異なる変換特性で、画素の最小色値から黒生成量およびＵＣＲ量を決定する。

これにより、黒文字内部でイメージ領域と誤判定された画素をＬＣｈ値に基づき分類し、文字属性の変換特性に近い変換特性（第２特性など）で黒生成量およびＵＣＲ量を決定するため、黒文字内部でのイメージ領域への誤判定に起因する黒文字の画質低下が軽減される。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態において、彩度Ｃの閾値Ｔｈ２，Ｔｈ６，・・・，ＴｈＮ２は、同一としてもよいし、対応する明度閾値に応じて、同一の値から多少変化させるようにしてもよい。

また、上記実施の形態において、色相ｈの閾値の対（Ｔｈ３，Ｔｈ４），（Ｔｈ７，Ｔｈ８），・・・，（ＴｈＮ３，ＴｈＮ４）は、同一としてもよいし、対応する明度閾値に応じて、それぞれの閾値の値を同一の値から多少変化させるようにしてもよい。

本発明は、例えば、カラー画像形成装置に適用可能である。

１画像処理装置
２画像出力部
１１領域分離部
１２処理量指定部
１３黒生成・ＵＣＲ処理部

Claims

画像内の画素の属性を、少なくとも文字属性およびイメージ属性を含む複数の属性のうちのいずれかに分類する領域分離部と、
前記画像に対して黒生成処理およびＵＣＲ処理を実行する黒生成・ＵＣＲ処理部と、
前記黒生成・ＵＣＲ処理部に対して、前記黒生成処理および前記ＵＣＲ処理における黒生成量およびＵＣＲ量を指定する処理量指定部とを備え、
前記処理量指定部は、前記イメージ属性の画素についての明度、彩度および色相に応じて異なる変換特性で、前記画素の最小色値から前記黒生成量および前記ＵＣＲ量を決定し、
前記変換特性では、（ａ）前記イメージ属性の画素についての前記明度が低いほど、前記黒生成量および前記ＵＣＲ量が多くなり、（ｂ）ある明度において、前記彩度が低いほど、前記黒生成量および前記ＵＣＲ量が多くなること、
を特徴とする画像処理装置。
前記処理量指定部は、ある明度および彩度において、前記色相が所定の緑色領域内である場合、前記色相が所定の緑色領域外である場合に比べ、前記黒生成量および前記ＵＣＲ量が多くなる前記変換特性で、前記画素の最小色値から前記黒生成量および前記ＵＣＲ量を決定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
請求項１または請求項２記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置において前記黒生成処理および前記ＵＣＲ処理が実行された前記画像を出力する画像出力部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。