JP7207977B2 - 画像処理装置、画像処理方法ならびにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置及び画像処理方法ならびに画像処理を実行するプログラムに関するものである。

コピーやプリント機能を有する画像処理装置には、カラー原稿やカラー画像データを印刷するときに画像をモノクロ（単色）で印刷するモノクロ印刷の機能がある。カラー画像をモノクロ画像として印刷する場合、画像処理装置はスキャンして得られたカラーデータや、ＰＣ等の外部装置から送信されたカラー画像データをグレースケールデータに変換して印刷する。グレースケール変換処理では、ＲＧＢで表される色が、それぞれ異なる輝度のグレーに変換される。たとえば、公知のグレースケール変換の方式であるＮＴＳＣ変換では、ＲＧＢ値に一定の重みづけをして、０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂの演算でＲＧＢ値に対応するグレーの信号値を求める。

しかし、カラー画像データが複数の色で構成される場合、カラー画像データに含まれる複数のＲＧＢ値がグレースケール変換により同じ或いは近いグレーの信号値になってしまう場合がある。変換後のグレーの信号値が同じ、或いは近い場合、ユーザがそれぞれの異なる色を区別しにくくなる。本明細書においては、異なる色の区別しやすさを弁別性と記載し、弁別性が高いほどユーザはそれぞれの色を区別しやすくなる。

特許文献１には、カラー画像データに含まれる色の数を解析して、カラー画像に使用されている色の数で均等にグレーの濃度を割り当てることが開示されている。

特開２０１７－３８２４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の手法では、グレースケール変換後に使用されるグレーの信号値のうち最も薄いものが、ユーザが白と区別することのできるグレーのうち最も薄いグレーよりも濃くなることがある。そのため、グレースケール変換後に人がそれぞれの濃度の異なることを識別できる最低限のグレースケール画像を印刷する場合と比較して、使用するトナー量が多くなる場合がある。また、たとえば、カラー画像に含まれる色数が少ない場合、変換後のグレーの信号値の差が、人が異なる色を区別するのに必要な信号値の差よりも大きくなってしまうことがある。

そこで本発明は、カラー画像をグレースケール変換して印刷する場合に、それぞれの濃度のグレーを区別しやすくしながら、印刷に使われるトナーの量を抑制することを目的とする。

本発明に記載の画像処理装置は、カラー画像データをグレースケール画像データに変換する画像処理装置であって、前記カラー画像データに含まれる色を抽出する抽出手段と、白を示す信号値から黒を示す信号値の間に変換後のグレーの信号値の候補を生成する候補生成手段と、前記抽出手段により抽出された複数の色の信号値を、前記生成されたグレーの信号値の候補から選択された信号値であり、それぞれ異なる濃度のグレーの信号値に変換する変換手段と、前記変換手段により変換された前記信号値を用いて、前記カラー画像データに基づくグレースケール画像データを生成する生成手段と、を有し、前記変換手段は、前記抽出手段により抽出された前記複数の色の信号値のうち一つの色の信号値を、前記候補のうちの最も薄い濃度のグレーの信号値に変換し、前記一つの色の信号値と異なる色の信号値を、前記候補のうちの前記最も薄い濃度のグレーよりも濃度の濃いグレーの信号値に変換し、前記候補生成手段は、前記抽出手段が前記カラー画像データに含まれる色を抽出する前に前記グレーの信号値の候補を生成することを特徴とする。

本発明により、カラー画像をグレースケール変換して印刷する場合に、それぞれの濃度のグレーを区別しやすくしながら、印刷に使われるトナーの量を抑制することができる。

本実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態における画像処理装置と情報処理装置のソフトウェアブロックを示す模式図である。 第一の実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態における描画コマンドの一例を示す図である。 本実施形態において入力画像データとして用いられるカラー画像データの一例を示す図である。 第一の実施形態における、色値リストの一例を示す模式図である。 従来の方法および、本実施形態における方法を用いてグレースケール変換をした場合のグレー値の一例を示す模式図である。 第二の実施形態におけるグレースケール変換処理を示すフローチャートである。 第二の実施形態で作成されるグレーターゲットの一例を示す模式図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

＜画像形成装置＞
画像形成装置１００は、本発明に係る画像処理装置の一例であり、例えば、スキャン機能やプリンタ機能等、複数の機能が一体化された複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ－Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。図１は、本実施形態に記載の画像形成装置１００のブロック図である。画像形成装置１００は、制御部１０１は、画像形成装置１００を統括的に制御しており、ＣＰＵ１０５、ＲＡＭ１０６、記憶部１０７、装置制御部１０２、画像処理部１０３、データ送受信部１１０を含む。

ＣＰＵ１０５は、記憶部１０７に記憶されているプログラムをＲＡＭ１０６に展開し、それを実行することにより、画像形成装置１００の動作を制御する。ＲＡＭ１０６は、一時記憶メモリであり、画像データやプログラム等を一時的に記憶することが可能である。記憶部１０７は例えばハードディスクであり、この画像形成装置１００を制御するためのパラメータや、実施形態に係る制御を実現するためのアプリケーションやプログラムやＯＳなどを記憶している。装置制御部１０２はデバイスコントローラであり、操作部１０４、画像読取部１０８、画像出力部１０９などの制御部１０１に接続されている部分を制御する。データ送受信部１１０は、例えばＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等不図示の外部装置との画像データの送受信を制御するモジュールである。画像形成装置１００は例えば、インターネット等のネットワーク網や公衆電話回線を介してＰＣやファクシミリ装置等の不図示の外部装置と接続される。画像形成装置１００は、当該外部装置から画像データを受信し、画像出力部１０９を用いて、受信した画像データに基づく印刷を実行したり、画像読取部１０８が原稿を読み取ることで得られた画像データを外部装置に送信する。

画像読取部１０８は例えばスキャナである。ＣＰＵ１０５がＲＡＭ１０６に展開したプログラムを実行することで原稿を読み取り、画像データを生成する。

画像出力部１０９は例えばプリンタである。ＣＰＵ１０５が上述のプログラムを実行することにより、画像出力部１０９を介して画像を用紙等の記録媒体やモニタなどへ出力する出力機能が実現される。画像処理部１０３は、例えば、記憶部１０７に記憶された画像データを読み出し、パラメータに従ってその画像データを最適化したり、操作部１０４から通知された設定情報に基づいて画像処理を行ったりする。

操作部１０４は、タッチパネルやハードウェアキー等を含み、ユーザからの指示や設定の操作を受付けるとともに、画像形成装置１００の装置情報やジョブの進捗情報、各種ユーザインタフェース画面を表示する。操作部１０４で受け付けた設定情報などは、装置制御部１０２を介して記憶部１０７に格納される。図１に示すブロックの他に、画像形成装置１００の機能を実行する際に必要なブロックが適宜含まれる。

＜プリント処理＞
図２は、実施形態１に係る画像形成装置１００におけるプリント処理の流れを説明する図である。本実施形態では、ＰＣ等の外部装置１１１がネットワーク１１２を介して画像形成装置１００に画像データを入力し、当該画像データに基づく印刷を画像出力部１０９で実行するプリントジョブを例に説明する。アプリケーション２０１、プリンタドライバ２０２は、外部装置１１１が有するソフトウェアモジュールである。コマンド判別部２０３、コマンド解析部２０４、コマンド実行部２０５、画像調整部２０６は、画像形成装置１００内の画像処理部１０３が有するソフトウェアモジュールである。

アプリケーション２０１は外部装置１１１に搭載されているドキュメント作成やプレゼンテーション資料の作成を行うアプリケーションである。アプリケーション２０１により生成される画像データに含まれる色はＲＧＢの信号値であらわされる。本実施形態ではアプリケーションが含まれる色をＲＧＢ値で示す場合を例に説明するが、アプリケーション２０１が含まれる色をＣＭＹＫ値で示す画像データを生成するとしてもよい。

プリンタドライバ２０２は、外部装置１１１に搭載されているソフトウェアモジュールであり、アプリケーション２０１により生成された画像データをＰＤＬデータに変換して画像形成装置１００に出力するモジュールである。ＰＤＬデータについては、図４で後述する。プリンタドライバ２０２で作成されたＰＤＬデータは画像形成装置１００へ送られて印刷される。

プリンタドライバ２０２から出力されたＰＤＬデータは、ネットワーク１１２を介して画像形成装置１００のデータ送受信部１１０に入力される。データ送受信部１１０に入力されたＰＤＬデータは画像処理部１０３に入力され、各ソフトウェアモジュールにより処理される。

コマンド判別部２０３は、受信したＰＤＬデータの種別を判別する。ＰＤＬ種別とは、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（ＰＳ）やＰｒｉｎｔｅｒＣｏｍｍａｎｄＬａｎｇｕａｇｅ（ＰＣＬ）などである。

コマンド判別部２０３によりコマンド種別が判別されたＰＤＬデータはコマンド解析部２０４に入力される。画像処理部１０３はコマンド種別ごとにコマンド解析部２０４を有している。コマンド判別部２０３により判別されたコマンドの種類に応じたコマンド解析部２０４がＰＤＬデータのコマンドの抽出および、解析を行う。コマンド解析部２０４は、受信したＰＤＬデータにグレースケールで画像を印刷する指示が含まれている場合、受信したＰＤＬデータのグレー化処理を実行する。

コマンド実行部２０５は、コマンド解析部２０４の解析結果に応じてラスタ画像を生成する。画像調整部２０６は、そのラスタ画像に対して色変換、フィルタなどの画像処理を適用する。

尚、図２に示す画像処理部１０３のコマンド判別部２０３、コマンド解析部２０４、コマンド実行部２０５及び画像調整部２０６の機能は、本実施形態ではＣＰＵ１０５が前述のプログラム実行することにより実現される。

＜グレー変換処理＞
次に、図３、図４を用いてグレースケール変換処理について説明する。本実施形態では、ユーザがプリンタドライバ２０２を介してグレースケール印刷を設定した場合に以下のグレースケール変換処理が実行される。

図３は本実施形態におけるグレースケール変換処理を示すフローチャートである。図３に記載のフローチャートで示す処理は、ＣＰＵ１０５が記憶部１０７に格納されているプログラムをＲＡＭ１０６に展開し、その展開したプログラムを実行することでコマンド解析部２０４として機能することにより達成される。また、図３に記載のフローチャートは、コマンド判別部２０３によるコマンドの判別を完了した後にコマンド解析部２０４が実行する処理である。

図４（ａ）はプリンタアプリケーション２０１が生成するカラー画像５００であり、図４（ｂ）はカラー画像５００の各領域の色を示すテーブルである。図４（ｃ）はカラー画像５０５に基づいてプリンタドライバ２０２が生成したＰＤＬデータ４００の模式図である。

図４（ａ）のオブジェクト５０１はテーブルの５０６で示されるＲ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０で描画される領域である。オブジェクト５０２はテーブルの５０７で示すようにＲ＝１４６、Ｇ＝２０８、Ｂ＝８０で描画される領域である。オブジェクト５０４はテーブルの５０８で示すようにＲ＝２５５、Ｇ＝１９２、Ｂ＝０で描画される領域である。ユーザがプリンタドライバ２０２にて、図４（ａ）に示す画像をグレースケール変換して印刷する指示をした場合に、図４（ｃ）に示すＰＤＬデータ４００が生成される。本実施形態では、画像形成装置１００のコマンド解析部２０４が当該ＰＤＬデータ４００を解析し、グレースケール変換がなされた後の画像データを生成し、印刷を実行する。

初めに、コマンド解析部２０４は、ＰＤＬデータ４００に含まれるページカラー設定コマンドがグレースケールで出力することを示すコマンドであるか否かを判定する（Ｓ３００）。コマンド解析部２０４は、ＰＤＬデータ４００のカラーモード設定コマンド４０１を参照し、出力する画像がカラー画像か、グレースケール画像かを解析する。カラーモード設定コマンド４０１に設定された「Ｓｅｔ Ｐａｇｅ Ｃｏｌｏｒ（ＢＷ）」はグレースケール画像の出力を指示するコマンドである。したがって、コマンド解析部２０４はＳ３０１に処理を進める。Ｓ３００において、カラーモード設定コマンド４０１が「Ｓｅｔ Ｐａｇｅ Ｃｏｌｏｒ（ＣＬ）」等カラー画像の出力を指示するコマンドである場合、コマンド解析部２０４は図３に記載の処理を終了する。

コマンド解析部２０４は、記憶部１０７に保存されている弁別性の閾値３０６を用いてグレーターゲット３０７を作成し、ＲＡＭ１０６に保存する（Ｓ３０１）。グレーターゲットとは、カラー画像データに含まれる色をグレースケール変換したときに用いられるグレーの信号値の候補である。以降、グレーの信号値をグレー値と記載する。画像形成装置１００は、グレー値に基づいて黒トナーを用いて用紙に画像を印刷する。弁別性の閾値３０６は予め記憶部１０７等に記憶された値であり、ユーザが異なる濃度のグレーを区別するのに必要なグレー値の差分を示す値である。Ｓ３０１において、コマンド解析部２０４はグレーターゲット生成処理を実行し、それぞれ信号値の差が所定の値となるように設定されたグレーターゲットの信号値をＲＡＭ１０６に保存する。図３に示すグレーターゲット３０７はＳ３０１においてＲＡＭに保存された各グレーターゲットの信号値である。

図５に示すグレーターゲット６００は、８ｂｉｔグレー画像の信号値０～２５５の間で、グレーターゲット６０１、グレーターゲット黒６０９に加えてその間に複数のターゲット信号値６０２～６０８を持つ。なお、各ターゲット信号値同士の間隔は全て、弁別性の閾値３０６以上となるように設定されていることを特徴とする。弁別性の閾値３０６およびグレーターゲット作成Ｓ３０１の詳細については後述する。なお、本実施形態では、グレースケールで出力する画像を受信した場合にグレーターゲットを生成するとした。画像形成装置１００の起動時等、予め決められたタイミングでＣＰＵ１０５がＳ３０１に記載の処理を実行しグレーターゲット３０７を生成し、記憶部１０７等に記憶しておくこととしてもよい。この場合、ＣＰＵ１０５はＳ３０２以降の処理を実行する前に、記憶部１０７に記憶されたグレーターゲット３０７をＲＡＭ１０６に展開して使用する。

コマンド解析部２０４は、ＰＤＬデータ４００に含まれる色設定コマンド４０２で指定されている色値を抽出し、図６（ａ）に示す色値リスト７００を生成する（Ｓ３０２）。コマンド解析部２０４は図４（ａ）に示すＰＤＬデータ４００のうち、色設定コマンド４０２を抽出する。ＰＤＬデータ４００の３行目に記載のコマンドは４行目に記載のオブジェクトがＲ＝１４６、Ｇ＝２０８、Ｂ＝８０で描画されるオブジェクトであることを示している。さらに、ＰＤＬデータ４００の７行目に記載の色設定コマンドは８～１１行目に示す文字がＲ＝２５５、Ｇ＝１９２、Ｂ＝０で描画されることを示している。コマンド解析部２０４は、色設定コマンドを抽出し、図６（ａ）に示す色値リスト７００を生成する。

色値リスト７００は、コマンド解析部２０４により抽出された色値に対してＩｎｄｅｘとＲＧＢ値を保持するものであり、ＲＡＭ１０６に格納される。コマンド解析部２０４は描画コマンドを１行目から順に解析し、色設定コマンド４０２で指定されるＲＧＢ値を色値リスト７００に追加する。コマンド解析部２０４の抽出したＲＧＢ値がすでに色値リスト７００に保存されている場合、コマンド解析部２０４は当該ＲＧＢ値を色値リストに追加しない。画像５００の色値リスト７００が完成した後、ＣＰＵ１０５は、色値リスト７００をＲＡＭ１０６に保存する。

コマンド解析部２０４は、ＲＡＭ１０６に保存された色値リスト７００を読み出して各色値に対して輝度値７０１を算出し、ＲＡＭ１０６に保存する（Ｓ３０３）。コマンド解析部２０４は、例えば、前述したＮＴＳＣ変換によって求められるグレー値が表す明るさの値を輝度値とする。例えば、Ｉｎｄｅｘ２の色をＮＴＳＣ変換すると、０．２９９×１４６＋０．５８７×２０８＋０．１１４×８０＝１７５となる。または、ＲＧＢ値をＬａｂやＬｃｈなどの一般的な色空間に変換した際のＬ値等でも、その他明るさの指標となる値であればよい。コマンド解析部２０４は上記の方法で求めた輝度値を各色のｉｎｄｅｘおよび色値と対応づけてＲＡＭ１０６に記憶する。図６（ｂ）はＳ３０３においてＲＡＭ１０６に記憶される色値リスト７００と輝度値７０１の一例を示す図である。

コマンド解析部２０４は、ＲＡＭ１０６に保存された色値リスト７００と輝度値７０１を読み出し、輝度値７０１の明るい順（または暗い順）に色値リスト７００の値をソートする（Ｓ３０４）。図６（ｃ）はＳ３０４におけるソート後の色値リスト７００と輝度値７０１である。本実施形態では、輝度値の高い順、すなわち、薄いグレーから順にソートする。

コマンド解析部２０４は、色値リスト７００に登録されている色のうち、最も輝度が高い色から順に、グレー値の高い、すなわち、薄いグレーのグレーターゲットを割り当てる（Ｓ３０５）。図６（ｄ）は、コマンド解析部２０４が色値リスト７００に登録されているそれぞれの色をグレーターゲットのグレー値に対応づけたリストである。グレー値７０２に記載のグレー値はグレーターゲットとしてＲＡＭ１０６に記憶された値であり、輝度が高い色から順に薄いグレーターゲット（グレー値の高いグレーターゲット）が割り当てられている。たとえば、１番目に明るいＩｎｄｅｘ１の白には、グレーターゲット６０１の値が、２番目に明るいＩｎｄｅｘ３の色には、グレーターゲット６０２の値が、３番目に明るいＩｎｄｅｘ２の色には、グレーターゲット６０３の値が割り当てられる。さらに、４番目に明るいＩｎｄｅｘ５の色には、グレーターゲット６０４の値が割り当てられ、最も暗いＩｎｄｅｘ４の黒には、グレーターゲット６０９の値が割り当てられる。カラー画像において、黒は文字に用いられる場合が多い。文字が薄くなってしまうと読みづらくなるため、グレースケールに変換する前の色が黒である箇所は他のグレー値に変換することなく、黒のグレーターゲット６０９が割り当てられる。ただし、Ｉｎｄｅｘ４の黒にグレーターゲット６０５の値を割り当て、トナー消費量をさらに抑えることとしてもよい。

ここで、本手法でグレー変換することで、弁別性を確保しつつトナー消費量を抑えることが可能となる効果を、図７を用いて説明する。図７は、画像５００を異なる２通りの方法でグレースケール変換した際に、それぞれの色に割り当てられるグレー値を模式的に表した図である。

図７（ａ）は、ＮＴＳＣ方式を用いて変換した際のグレー値８００を模式的に示す図である。そして、図７（ｂ）は本手法で変換した際のグレー値８０６を模式的に示した図である。ＮＴＳＣ方式で変換した際のグレー値８００は図６の輝度値７０１と同一になる。図６の輝度値７０１に示されたグレー値をグレー値８００上に示すとグレー値８０１から８０５のようになる。一方で、本手法で変換した際のグレー値８０６は図６のグレー値７０２であり、これらのグレー値７０２を表すのが、グレー値８０７から８１１である。

まず、従来手法ではグレー値８０２と８０３が、それぞれ１８９、１７５と非常に近いグレー値となる。このようにグレースケール変換後のグレー値が近いと、ユーザはそれぞれが異なる信号値のグレーで描画された箇所であることを識別しにくくなり、弁別性が低下する。

さらに、それぞれのＲＧＢ値がどのようなグレー値に変換されたかを比較する。たとえば、Ｒ＝１４６、Ｇ＝２０８、Ｂ＝８０を従来手法でグレー値に変換すると、図７（ａ）のグレー値８０２に示す輝度値が１７５のグレーになる。一方で、同様のＲＧＢ値を本手法でグレー値に変換すると、図７（ｂ）のグレー値８０８に示す輝度値が２２３のグレー値になる。このように、本手法でグレースケール変換した場合、ＮＴＳＣ変換によるグレースケール変換よりも輝度値の高い、薄いグレーに変換される。同様に、図７（ａ）のグレー値８０３、８０４も、本手法によるグレースケール変換では、より薄いグレー値８０９、８１０に変換される。本手法では、カラー画像をグレースケール変換し場合に、従来の手法よりも使用するトナー量を抑制することができる。このように、本手法のグレーターゲット６００を薄いグレー値から順に割り当てることで、グレー値同士の弁別性は確保しつつトナー消費量を抑えることが可能となる。

＜グレーターゲット作成＞
次に、グレーターゲット作成Ｓ３０１の詳細について、図５を用いて詳細を説明する。本実施形態におけるプリンタの出力特性は、図５（ｂ）に示すようにグレーの信号値に比例して濃度が濃く（薄く）なる特性であるとする。画像形成装置１００の信号値と出力濃度の関係は、当該画像形成装置の工場出荷前に測定器により測定される記憶部１０７に記憶される。本明細書における出力濃度は、それぞれのグレーの信号値で用紙に印刷されたオブジェクトに光を照射し、その入射光の強度と反射光の強度の比から求められる値である。また、紙白の濃度は特定の用紙に対して光を測定器で光を照射したときに得られる入射光と反射光の比から得られる値である。

さらに、本実施形態において、人が異なる色であることを識別するのに必要な弁別性の閾値となる濃度を０．１とする。弁別性の閾値となる値は工場出荷前に予め設定された値であり、出力濃度、または、グレー値のいずれかで設定される。本実施形態では、工場出荷前に画像形成装置の最大出力濃度、所定の用紙の濃度を計測した紙白濃度、弁別性の閾値となる出力濃度が弁別性の閾値３０６として記憶部１０７に記憶されているとする。コマンド解析部２０４は、Ｓ３０１において記憶部１０７に記憶された上記の値を用いて、それぞれのグレーターゲットに対応する出力濃度を算出し、当該出力濃度をグレーの信号値に変換する。

たとえば、黒の最大濃度が１．４の画像形成装置において、紙白濃度が０．６の紙を用いる場合、画像形成装置１００が実現することのできるグレーの濃度域は０．６～１．４の間となる。弁別性の閾値を濃度域によらず０．１とする場合、コマンド解析部２－４は出力濃度０．６から０．１毎に９レベルのグレーターゲットの出力濃度を設定する。つまり、グレーターゲット６０１から濃度が０．１離れたグレーターゲット６０２には濃度０．７が、グレーターゲット６０２から濃度が０．１離れたグレーターゲット６０３には濃度０．８が割り当てられる。

コマンド解析部２０４は、最大出力濃度１．４を信号値２５５に、紙白濃度０．６を信号値０に割り当て、残りのグレーターゲットについてもそれぞれの出力濃度を信号値に変換する。これにより図５（ａ）に示すようにそれぞれのグレーターゲットのグレーの信号値が設定される。コマンド解析部２０４は、当該グレーの信号値をＲＡＭ１０６に格納する。

本実施形態では、等間隔でグレーターゲットを設定した。しかし、設定されるグレーターゲットは必ずしもこの限りではない。たとえば、濃度域によって弁別性が異なる場合には濃度域によって各グレーターゲットのグレー値の間隔を変えるとしてもよい。たとえば、グレー濃度が低い濃度域ほど弁別性の閾値を小さくし、グレー濃度の濃い領域で弁別性の閾値を大きくするとしてもよい。また、画像形成装置の出力特性が非線形の場合には、当該出力特性に合わせてグレーターゲットごとに弁別性の閾値を変えるとしてもよい。生成される複数のグレーターゲットのうち濃度の近いグレーターゲットの出力濃度の差、またはグレー値の差が弁別性の閾値以上となっていればよい。それぞれのグレーターゲットの差を弁別性の閾値と同じ値とすることで、グレーターゲットの間隔が必要以上に空いてしまうことがなくなる。

さらに、全てのグレーターゲット６００の間隔を、弁別性の閾値３０６よりも少し広い間隔で設定してもよい。その他どのような設定方法であっても、グレーターゲット６００同士が弁別性の閾値３０６以上離れた状態で設定可能な方法であればよい。弁別性の閾値３０６については濃度で定義して説明したが、この他に明度や輝度、グレー信号値などで定義してもよいものとする。また、グレーターゲットの数については９色で説明したが、この限りではない。前記の条件を満たした上で設定可能な最大数のグレーターゲット６００を設定できればよい。

また、人が濃度の異なるグレーを異なるグレーであると区別するのに必要なグレーの信号値の差を予め記憶部１０７に記憶しておいてもよい。コマンド解析部２０４は白に対応するグレーの信号値０と記憶部１０７に記憶された弁別性の閾値分、信号値の離れたグレーターゲット６０２を生成する。さらにグレーターゲット６０２の信号値から記憶部１０７に記憶された弁別性の閾値分、信号値の離れたグレーターゲット６０３を生成する。このように、コマンド解析部２０４が薄いグレーターゲットから順にグレーターゲットの信号値を設定し、黒に対応するグレーの信号値までグレーターゲットの生成を行うとしてもよい。

第１の実施形態においては、図３に記載のグレースケール変換処理を行う際に、カラー画像データに含まれる有彩色を、図５に示す方法で生成されたグレーターゲットのうち、最も薄いグレーターゲットから順に対応づけて変換した。このようにすることで、白から順にそれぞれのグレーの濃度が必要最低限だけ離れたグレースケール画像データが生成される。上記の方法で生成されたグレースケール画像データに基づきグレースケール画像の印刷を行うことで、カラー画像のモノクロ印刷時に弁別性を確保しつつ、トナー消費量を抑えることが可能となる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、カラー画像データに含まれる色がグレーターゲットの数よりも少ない場合を例に説明をした。第２の実施形態では、カラー画像データから抽出された色数がグレーターゲット６００の数よりも多い場合のグレースケール変換の方法を説明する。

図８は、第２の実施形態におけるグレースケール変換処理を示すフローチャートである。なお、このフローチャートで示す処理は、ＣＰＵ１０５が記憶部１０７に格納されているプログラムをＲＡＭ１０６に展開し、その展開したプログラムを実行することにより実行される。また、上述した通り、実施形態２に係るグレースケール変換処理は、ＣＰＵ１０５がコマンド解析部２０４として機能することにより実行されるものとして説明する。なお、図８に記載の処理のうち、図３に記載の処理と同様の処理には同じ符号を付与する。ここでは、図３に記載の処理と異なる処理についてのみ、説明を行う。

コマンド解析部２０４は、ＲＡＭ１０６に保存された色値リスト７００を読み出して色値の数を取得し、色値リストに記憶されている色が閾値ｔｈよりも多いか否かを判定する（Ｓ９０１）。本実施形態において、閾値ｔｈは、Ｓ３０１において生成されたグレーターゲットの数である。

本実施形態では、Ｓ９０１で取得したグレーターゲットの数が閾値ｔｈよりも多い場合に、コマンド解析部２０４はグレーターゲットを更新する（Ｓ９０２）。グレーターゲットを更新する方法については図９で後述する。新たに生成されたグレーターゲット９０７はＲＡＭに格納される。

Ｓ９０１において読み出した色値の数が閾値ｔｈ以下の場合、コマンド解析部２０４はＳ９０２に記載のグレーターゲットの更新を行わずにＳ３０３の処理を実行する。本実施形態では、カラー画像データから抽出された色の数が閾値よりも多いか否かを判定し、多い場合にはグレーターゲットの生成方法を変える。このようにすることで、カラー画像データに含まれる色が多い場合であっても、重みづけによるグレースケール変換と異なる方法でグレースケール画像データを生成することができる。

＜グレーターゲット更新＞
色値の数がグレーターゲット６００の色数である閾値ｔｈを越えた場合、カラー画像に含まれる色に対して、Ｓ３０１で生成したグレーターゲットの数が足りなくなる。

そこで、本実施形態では、カラー画像に含まれる色の数が予め生成したグレーターゲットの数を超える場合に、図９の１０００、１００１や１００４の模式図で示す方法でグレーターゲットを更新する。本実施形態では、以下に示す３種類の方法のいずれかの方法でグレーターゲットを生成する。以下の３種類の方法のうち、予め決められた一つの方法を用いるとしてもよいし、ユーザがいずれの方法でグレーターゲットの変換処理を行うか選択するとしてもよい。

本実施形態では一例として、閾値ｔｈ＝９、Ｓ３０２で抽出された色値＝１１として説明する。図９は、Ｓ９０２による更新後の１１色のグレーターゲット９０７を示している。以下、第１の実施形態のグレーターゲット作成の説明と同様に、弁別性の閾値３０６が濃度０．１で定義されており、プリンタの再現濃度域が０．６～１．４、プリンタ特性６１０が濃度リニアであるとして説明する。

Ｓ９０２に記載のグレーターゲット更新処理の１つ目の方法は、カラー画像に含まれる色数で０～２５５のグレー値を等分する方法である。図９（ａ）に記載のグレーターゲット１０００はそれぞれのグレーターゲットの間隔が等間隔になるように設定したものである。前述のプリンタ特性６１０においては、グレーターゲット６０１からグレーターゲット６０９の間のグレー値は等間隔に設定する。つまり、０から２５５の信号値を１０等分した値がグレーターゲット１０００となる。よって、グレーターゲット６０１からグレーターゲット６０９の間のグレーターゲットのグレー値は順に２３０、２０４、１７９、１５３、１２８、１０２、７７、５１、２６となる。

Ｓ９０２に記載のグレーターゲットの更新処理の２つ目の方法は、最も白に近いグレーターゲット６０２、最も黒に近いグレーターゲット６０８を変えずに、残りのグレーターゲットを配置する方法である。２つ目の方法では、コマンド解析部２０４は、グレーターゲット６０２とグレーターゲット６０８の間に白、および黒以外の色の変換先となるグレーターゲットを等間隔で配置する。この場合、グレーターゲット６０２、６０８のグレー信号値はグレーターゲット６００と同様に２２３、３２となる。一方で、グレーターゲット６０２からグレーターゲット６０８の間のグレー信号値２２３から３２を８等分した値が残りのグレーターゲットとなる。よって、グレーターゲット１００２のグレー値は１９９、グレーターゲット１００３の信号値は１７５となる。グレーターゲット１０００と比べて一部のグレーターゲット間の間隔が狭くなるが、一番薄いグレー値と紙白の弁別性を保証できる点、黒文字に濃い背景が重なった場合でも黒文字と背景を確実に弁別できる点においてメリットがある。

Ｓ９０２に記載のグレーターゲットの更新処理の３つ目の方法は、図９（ｃ）に示す方法である。図９（ｃ）では、Ｓ３０１で生成したグレーターゲットを変えることなく、Ｓ３０１で生成したグレーターゲットの間に新しいグレーターゲットを設定する方法である。

たとえば、図９（ｃ）のグレーターゲット１００４では、図５に示した９色のグレーターゲット６００は変更せず、追加の２色のグレーターゲット１００５と１００６を、薄いグレーターゲット６０２、６０３、６０４の中間に設定する。よって、グレーターゲット１００５のグレー値は、２２３と１９１の中間の２０７、グレーターゲット１００６のグレー値は、１９１と１５９の中間の１７５となる。薄い方からグレーターゲットを増やしていくことで、グレーターゲット６００を使用した場合と比較してトナー消費量の増加を最小限に抑えることが可能となる。図９（ｃ）の方法を用いることでトナーの消費量を抑えながらグレースケール変換処理を行うことができる。

なお、グレーターゲットの更新Ｓ９０３の際に、弁別性重視とトナー消費量重視のどちらのグレーターゲット９０７を作成するかは、予めどちらかに決定されているものとする。または、操作部１０４からの設定を装置制御部１０２がＲＡＭ１０６に保存し、グレーターゲット６００を作成する際にＣＰＵ１０５が設定に応じて切替てもよい。もしくは、プリンタドライバ２０２からの設定をコマンド解析部２０４が判別し、ＣＰＵ１０５が設定に応じて切替てもよい。さらに、Ｓ９０２において色値の数がｔｈよりも多い場合にグレーターゲットを用いたグレースケール変換処理を行うか否かをユーザが設定するとしてもよい。カラー画像データに含まれる色の数が閾値ｔｈよりも多い場合にグレーターゲットを用いたグレースケール変換を行わないとした場合、画像形成装置１００はＮＴＳＣ法等、重みづけによるグレースケール変換を実行する。

以上の処理を実行することで、抽出された色数がグレーターゲット６００の数よりも多い場合であっても、グレースケール変換後のグレー値が同じ、或いは近いことによる弁別性の低下を抑制しながらグレースケール変換処理を行うことができる。

（その他の実施形態）
上記の実施形態では、画像形成装置１００が外部装置の生成したカラー画像データをグレースケール変換して印刷する場合を例に説明した。グレースケールでコピージョブを行う場合に、画像読取部１０８がカラー画像として読み取った画像データをグレースケール変換する場合に上記のグレースケール変換処理を行うとしてもよい。また、画像読取部１０８が原稿を読み取り生成したカラー画像データをグレースケール変換し、グレースケールの画像データとして外部装置に送信する送信ジョブにおいて上記のグレースケール変換処理を実行するとしてもよい。

また、上記の実施形態では、先にグレーターゲットを生成し、その後、カラー画像データから抽出されたＲＧＢ値をグレーの信号値に変換した。カラー画像データからＲＧＢ値を抽出し、抽出された色の数だけグレーターゲットを生成するとしてもよい。この場合、コマンド解析部２０４は、白に対応する信号値と弁別性の閾値だけ差のあるグレー信号値を最も薄い濃度のグレーとし、そこから抽出された色数分だけ、グレーターゲットを生成する。

本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのコンピュータプログラム、及び該コンピュータプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

Claims (13)

1. カラー画像データをグレースケール画像データに変換する画像処理装置であって、
   前記カラー画像データに含まれる色を抽出する抽出手段と、
   白を示す信号値から黒を示す信号値の間に変換後のグレーの信号値の候補を生成する候補生成手段と、
   前記抽出手段により抽出された複数の色の信号値を、前記生成されたグレーの信号値の候補から選択された信号値であり、それぞれ異なる濃度のグレーの信号値に変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された前記信号値を用いて、前記カラー画像データに基づくグレースケール画像データを生成する生成手段と、を有し、
   前記変換手段は、前記抽出手段により抽出された前記複数の色の信号値のうち一つの色の信号値を、前記候補のうちの最も薄い濃度のグレーの信号値に変換し、前記一つの色の信号値と異なる色の信号値を、前記候補のうちの前記最も薄い濃度のグレーよりも濃度の濃いグレーの信号値に変換し、
   前記候補生成手段は、前記抽出手段が前記カラー画像データに含まれる色を抽出する前に前記グレーの信号値の候補を生成することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記変換手段は、前記抽出手段により抽出された前記複数の色の信号値のうち、ＮＴＳＣ変換方式によって求められる信号値の輝度値が最も高い色の信号値を前記最も薄い濃度のグレーの信号値に変換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. 前記変換手段は、前記抽出手段により抽出された前記複数の色の信号値について、前記ＮＴＳＣ変換方式によって求められる信号値の輝度値が高い色から順に、薄い濃度のグレーの信号値に変換することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記変換手段による変換後のグレーはそれぞれ人が異なる濃度のグレーであることを区別することができるだけの濃度の差があることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記変換手段は、変換後のそれぞれのグレーの濃度の差が前記抽出手段により抽出された色の数によらず所定の値となるように信号値を変換することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記変換手段は、前記カラー画像データから抽出された色のうち、黒に対応する信号値を当該黒よりも薄い濃度のグレーの信号値に変換しないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
7. 前記変換手段は、前記カラー画像データから抽出された色のうち、白に対応する信号値をグレーの信号値に変換しないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
8. 人が異なる濃度のグレーであることを識別するのに必要な信号値の差を記憶する記憶手段をさらに有し、
   前記変換手段は、前記記憶手段に記憶された信号値の差を用いて、変換後のグレースケール画像に用いられるグレーの信号値を設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
9. 前記候補生成手段は、カラー画像データに含まれる色の数によらず所定の数のグレーの信号値の候補を生成することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記候補生成手段は、前記抽出手段により抽出された色の数が閾値よりも多い場合、抽出された色の数のグレーの信号値の候補を新たに生成することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記生成手段により生成されたグレースケールの画像データを用紙に印刷する印刷手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
12. カラー画像データをグレースケール画像データに変換する画像処理装置の制御方法であって、
    前記カラー画像データに含まれる色を抽出する抽出工程と、
    白を示す信号値から黒を示す信号値の間に変換後のグレーの信号値の候補を生成する候補生成工程と、
    前記抽出工程において抽出された複数の色の信号値を、前記生成されたグレーの信号値の候補から選択された信号値であり、それぞれ異なる濃度のグレーの信号値に変換する変換工程と、
    前記変換工程において変換された前記信号値を用いて、前記カラー画像データに基づくグレースケール画像データを生成する生成工程と、を有し、
    前記変換工程は、前記抽出工程において抽出された前記複数の色の信号値のうち一つの色の信号値を前記候補のうちの最も薄い濃度のグレーの信号値に変換し、前記一つの色の信号値と異なる色の信号値を、前記候補のうちの前記最も薄い濃度のグレーよりも濃度の濃いグレーの信号値に変換し、
    前記候補生成工程では、前記抽出工程で前記カラー画像データに含まれる色が抽出される前に前記グレーの信号値の候補が生成されることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
13. 請求項１２に記載の画像処理装置の制御方法をコンピュータが実行するためのコンピュータプログラム。

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