JP2009065559A - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムが記憶された記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】入力原稿と色材の配合量が略一致することが可能な色再現方式を実現することにより、観察光源が変化しても色が一致するような色再現を行うことができる画像処理装置を提供すること。
【解決手段】色補正部１３は、フィルタ処理部１２により空間フィルタ処理されたマルチバンド・データをカラー画像出力装置３用の色信号に変換する処理を行うものである。この色補正部１３では、マルチバンドで読取られた色信号から原稿の色材量を推定することで、原稿に忠実な色再現を実現する。色補正部１３から出力されるＣＭＹＫ信号は、輝度リニアな特性であるため、出力階調補正部１４で出力デバイスの特性に合うようにガンマ補正を施し、中間調処理部１５は、ガンマ補正された多値の画像信号を出力デバイスが安定して出力可能な階調レベルのデータに変換する。
【選択図】図２

Description

本発明は、マルチバンド情報のカラー画像処理技術に関する。

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り、電子写真方式やインクジェット方式のデジタルカラー複写機が広く普及してきている。
上記デジタルカラー複写機のスキャナなどの入力機器により読み込まれる入力画像（原稿）の印刷方式は様々であり、画像表面の層構成や色材の組成の影響で、人の目には同じ色に見えてもスキャナ等では異なった色の画像データとして読み込まれるという現象が生じることがある。この現象は「メタメリズム（条件等色）」が崩れることによって生じるものであり、「メタメリズム」とは、対象物の分光特性が異なるにも関わらず同じ色に見える状態のことを指す。また、分光反射率が異なる二つの原稿が、人の目において同じに見える状態も、分光感度の異なるセンサで同じに見える状態も「メタメリズム」という。この現象は、スキャナやプリンタ等の出力機器にも適用され、これらの出力機器ではメタメリズムを実現して色合わせを行っている。
しかしながら、人の目では同じに見える色が、これらの色をスキャナで読み込んでその画像データを出力機器で出力した場合に、異なった色として再現される（色ずれ）ことが起こりうる。この場合、人の目にはメタメリズムが成立しているが、スキャナのセンサではメタメリズムが成立していないことになる。
このような現象が生じると、出力される画像が入力画像と異なった色に再現され、画質劣化が生じる。そこで、この問題を解決するために、様々な技術が提案されている。
特開２００２−９４８１公報 特開２００５−３９３７４公報 特開２００１−８６３５４公報 特開平７−３２２０８２号公報

特許文献１記載の画像処理方法では、少なくとも２種類以上の異なる読取り条件にて原稿を読み込み、一方の読取り条件下（１回目の読取り）で所定の色であると判断された注目画素に対し、他方の読取り条件下（２回目の読取り）で読取りを行った際に所定の色に変化するか否かを判定する。そして、２回目の読取り時に所定の色に変化した画素について、その画素数を計数してある値と比較し、原稿の判定（印画紙・ジェネレーション原稿・インクジェット原稿）を行い、原稿の判定結果に基づいて色補正係数を設定する。上記２回の読取りにおいて異なる読取り条件とすることは、（１）ＣＤ特性の異なるスキャナの使用、（２）赤外線カットフィルタの使用の有無、（３）光源の切り替え等によって行われるようになっている。
特許文献２記載の画像処理装置では、読取り条件を変えて読取った複数の画像データに基づいて画像データを補正するようにしている。この方式では、読取り条件を変えた画像データの差異を分析して補正を行うため、メタメリズム特性に応じて高精度に変換できる。
特許文献３記載の画像処理方法では、異なる透過波長域を有する例えば８種類のフィルタを通して撮影を行うマルチバンドカメラを用いて被写体を撮影して、被写体の色情報を波長ごとに表す複数のスペクトル画像を取得し、このスペクトル画像から被写体の分光反射率を推定するようにしている。この推定された分光反射率に基づいて、所望する光源下にて撮影された場合と同様の見え方を有する画像を取得する。上記の技術を用いれば、絵画のように多数の色を用いた被写体を撮影する場合でも、被写体の色再現性を損なうことなく高精度の画像を取得することが可能となる。
特許文献４記載の色分解装置では、分光反射率より、ニューラルネットを用いてＣＭＹＫ信号に変換する方式が提案されている。

ところで、特許文献１記載の方式では、異なる読取り条件で読取った色分解データに基づいて原稿種を推定し、印画紙・ジェネレーション原稿・インクジェット原稿等の原稿の種類に応じた色補正を行っている。そのため、あらかじめ設定した所定の色材の印画紙、ジェネレーション原稿、インクジェット原稿についてのみ色ずれを軽減できる。
一方、特許文献２に記載されている画像処理装置は、特許文献１記載の技術と同様に、異なる光源で読取った色分解データから色ずれの有無を検出し、色ずれがある場合に、色分解信号或いはその差分値を用いて色補正を行うようにしている。こうすることで、原稿種を限定しない色補正を行なっている。しかし、出力デバイス用の色信号に変換する前に、一旦３信号に色変換してしまっているために、原稿の色材の配合量に関する情報が失われてしまうこととなる。
例えば、印刷原稿の場合、グレーの再現方法として、コンポジェットブラックとスケルトンブラックの２種類があるが、上記の方式ではどちらで再現されているかわからないために、原稿とは異なった墨率でプリント出力を行うことになってしまう。この問題に対し、領域分離処理を行って文字領域／絵柄領域を分離するようにしているが、高精度な分離を行うには複雑な処理が必要となり、分離エラーが目立ってしまうなどの問題があった。

特許文献３のマルチバンドカメラ（ＣＣＤ）を用いて分光反射率を推定する方法では、色ずれが発生しにくいものの、分光反射率の推定のための計算量が多くなる。そのため、画像処理装置の高性能化が要求され、画像処理装置が非常に高価となってしまうという問題を有している。また、入力原稿と出力画像の色材の配合量に関しては、全く考慮されていない点については同じであり、観察光源が変化すると色が合わなくなるという問題があった。

そこで、本発明の第１の目的は、簡単な方式により入力原稿と色材の配合量が略一致することが可能な色再現方式を実現することにより、観察光源が変化しても色が一致するような色再現を行う画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムが記憶された記憶媒体を提供することである。
本発明の第２の目的は、原稿読取りデータを外部に送信する機能を有する画像処理装置において、簡単な方式により入力原稿と色材の配合量が略一致することが可能な色再現方式を実現することにより、観察光源が変化しても色が一致するような色再現を行う画像処理装置を提供することである。
本発明の第３の目的は、原稿の色材混色度合に応じて高画質な再現を行うための領域分離手段を用いることで、原稿の領域ごとに高画質な再現を行う画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムが記憶された記憶媒体を提供することである。

請求項１記載の発明では、画像処理装置が、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、前記読取手段からの色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する色材量推定手段と、前記色材量推定手段で推定した色材量および前記読取手段により生成された色分解信号を用いて色補正を行う色補正手段と、を備えたことにより、前記第１の目的を達成する。
請求項２記載の発明では、画像処理装置が、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、前記読取手段からの色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する色材量推定手段と、前記読取手段からの色分解信号に基づいて、デバイス非依存な色信号を生成する標準色信号生成手段と、前記標準色信号生成手段により生成されたデバイス非依存な色信号および前記色材量推定手段で推定した色材量に基づいて色補正する色補正手段と、を備えたことにより、前記第２の目的を達成する。

請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載の発明において、前記色材量推定手段が色材量の推定を行う色材は、ブラックインクであることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項１、請求項２または請求項３記載の発明において、前記読取手段は、少なくとも５００ｎｍ±２０ｎｍの範囲に主波長を有する照明光源を備えていることを特徴とする。
請求項５記載の発明では、画像処理装置が、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、前記読取手段からの色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する色材量推定手段と、前記色材量推定手段で推定した色材量を用いて領域分割を行う領域分割手段と、前記読取手段からの色分解信号を画像処理して出力装置用の色信号を生成する画像処理手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記領域分割手段による領域分割に基づいて、画像処理を行うことにより、前記第３の目的を達成する。
請求項６記載の発明では、請求項５記載の発明において、前記領域分割手段は、単色領域を判定する判定手段を具備することを特徴とする。

請求項７記載の発明では、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、色補正を行う色補正手段と、を備えた画像処理装置において、前記読取手段が、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する第１のステップと、第１のステップで生成した色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する第２のステップと、前記色補正手段が、第２のステップで推定した色材量および第１のステップで生成された色分解信号を用いて色補正を行う第３のステップを備えた画像処理方法により、前記第１の目的を達成する。
請求項８記載の発明では、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、前記読取手段からの色分解信号を画像処理して出力装置用の色信号を生成する画像処理手段と、を備えた画像処理装置において、前記読取手段が、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する第１のステップと、第１のステップで生成した色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する第２のステップと、第２のステップで推定した色材量を用いて領域分割を行う第３のステップと、前記画像処理手段が、第１のステップで生成した色分解信号を画像処理して出力装置用の色信号を生成する第４のステップと、を備え、第４のステップで出力装置用の色信号を生成する際、第３のステップで行った領域分割に基づいて、画像処理を行う画像処理方法により、前記第３の目的を達成する。
請求項９記載の発明では、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する第１の機能と、第１の機能で生成した色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する第２の機能と、第２の機能で推定した色材量および第１の機能で生成された色分解信号を用いて色補正を行う第３の機能と、をコンピュータに実現させるためのコンピュータ読み取り可能な画像処理プログラムが記憶された記憶媒体により、前記第１の目的を達成する。
請求項１０記載の発明では、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する第１の機能と、第１の機能で生成した色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する第２の機能と、第２の機能で推定した色材量を用いて領域分割を行う第３の機能と、第１の機能で生成した色分解信号を画像処理して出力装置用の色信号を生成する第４の機能と、を備え、第４の機能で出力装置用の色信号を生成する際、第３の機能で行った領域分割に基づいて、画像処理を行うことをコンピュータに実現させるためのコンピュータ読み取り可能な画像処理プログラムが記憶された記憶媒体により、前記第３の目的を達成する。

請求項１、請求項７および請求項９記載の発明では、原稿の色材の混色度合に応じた色再現を行うことができる。
請求項２記載の発明では、原稿の色材の混色度合に応じて色ずれの目立たない忠実な色再現を行うことができる。
請求項３記載の発明では、ブラックインクの色材量を推定しているため、黒文字や黒単色の網点を黒単色で再現でき、インク消費量を少なくすることができる。
請求項４記載の発明では、少なくとも５００ｎｍ±２０ｎｍの範囲に主波長を有する照明光源を備えた読取手段を用いているため、単色ブラックと混色ブラックを高精度に分離できる。
請求項５、請求項８および請求項１０記載の発明では、領域分割を行うことで、原稿の領域ごとに高画質な再現を行うことができる。
請求項６記載の発明では、領域分割手段が単色領域を判定する判定手段を具備しているため、単色領域に適したフィルタ処理、色補正処理、階調処理、中間調処理を実施することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図１ないし図８を参照して、詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施例に係るカラー複写機の基本構成を示したブロック図である。この図１に示すように、デジタル複写機は、カラー原稿読取装置１と、画像処理装置２と、カラー画像出力装置３とを備えている。カラー原稿読取装置１において光学的に読取られたアナログ信号は、画像処理装置２で種々の画像処理が施されて画像出力用のＣＭＹＫ信号に変換され、それがカラー画像出力装置３に送られて、画像がプリント出力されるようになっている。

（カラー原稿読取装置の説明）
次に、図３は、本実施例に係るカラー原稿読取装置１の概略断面を示した図である。
図３を参照すると、カラー原稿読取装置１は、密着型イメージセンサユニット（以下、ＣＩＳという）３０１、導光体光源３０２、原稿台ガラス（プラテンガラス）３０３、レンズアレイ３０５、基板３０６上に形成されたモノクロ・ライン・イメージセンサ３０７、主制御基板３０８、フレキシブル・ケーブル３０９および主走査方向に長くて均一な分光反射率を有する白色基準板３１０を備えている。
また、原稿台ガラス３０３上には、原稿３０４が載置されている。
導光体光源３０２は、分光発光特性が相異する４種類以上のＬＥＤが、図面の垂直な方向（主走査方向）に細長く延びた導光体の両端部に配置されており、各ＬＥＤが発光する光が内部反射により主走査方向に導かれ、原稿台ガラス３０３上の原稿３０４をライン状に照明するようになっている。
また、原稿３０４からの反射光は、レンズアレイ３０５により基板３０６上に形成されたモノクロ・ライン・イメージセンサ３０７上に結像され、アナログ画像信号に変換される。これにより１つのバンドについて主走査方向の読取りが行われるので、複数のＬＥＤ光源を切り替えて繰り返し読取れば、マルチバンドの信号を読取ることができる。

また、ＣＩＳ３０１は図示しない駆動装置に連結されており、駆動装置の作用によって図示の副走査方向に移動させられる。これによって、原稿３０４の副走査方向の走査が実施される。なお、主制御基板３０８は、ＣＩＳ３０１とはフレキシブル・ケーブル３０９を介して電気的に接続されている。
また、白色基準板３１０は、各受光素子の感度むらやＬＥＤによる原稿面の照明むら等を補正する時に、参照するデータを取得する際に読み取られる。
上記カラー原稿読取装置１にて読み取られたマルチバンドのアナログ信号は、画像処理装置２において画像出力用のＣＭＹＫ信号に変換される。

図２は、画像処理装置２における処理を説明するブロック図である。
画像処理装置２は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１０、入力補正部１１、フィルタ処理部１２、色補正部１３、出力階調補正部１４および中間調処理部１５などを有しており、カラー画像出力装置３に接続されている。
モノクロ・ライン・イメージセンサ３０７から出力された画像信号は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング回路）などのサンプル／ホールド回路を含むＡ／Ｄ変換部１０によって、ゲイン調整、ＤＣオフセット調整された後、デジタル画像信号ＤＩＧａ１，ＤＩＧａ２，ＤＩＧａ３・・ＤＩＧａＮ（Ｎはバンド数）に変換され入力補正部１１に入力される。
入力補正部１１は、Ａ／Ｄ変換部１０より送られてきたデジタル画像信号ＤＩＧａ１， ＤＩＧａ２・・・ＤＩＧａＮに対して、シェーディング補正・ガンマ補正・ライン遅延補正・ＭＴＦ（ＭＴＦ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）補正処理などを行う。

図４は、入力補正部１１の構成を示したブロック図である。上記補正を行うため、入力補正部１１は、シェーディング補正部１１Ａ、ガンマ補正部１１Ｂ、ＭＴＦ補正部１１Ｃを備えている。
シェーディング補正部１１Ａは、モノクロ・ライン・イメージセンサ３０７の各受光素子の感度むら、ＬＥＤによる原稿面の照明むら等を補正（シェーディング補正）する回路である。このシェーディング補正は、各ＬＥＤを駆動して上述の白色基準板３１０を読取った時のＡ／Ｄ変換部１０の出力データに基づいて行われる。
ガンマ補正部１１Ｂは、シェーディング補正部１１Ａによりシェーディング補正された信号を輝度リニアな信号に変換すると共に、各バンドデータに応じたガンマカーブを用いて読取られた信号を補正する。このガンマカーブは、基準のグレーパッチを読み取った時のバンドの読み取り値が全てグレーパッチの輝度と一致するように作成する。基準のグレーパッチとしては、単色ブラックで印字された印刷原稿などを使用する。

ＭＴＦ補正部１１Ｃは、ガンマ補正部１１Ｂから出力された画像信号の、劣化したＭＴＦを補正する。即ち、モノクロ・ライン・イメージセンサ３０７の出力する画像信号には、レンズやミラー等の光学部品、モノクロ・ライン・イメージセンサ３０７の受光面のアパーチャ開口度、転送効率や残像、物理的な走査による積分効果及び操作むら等に起因して、ＭＴＦの劣化が生じている。それゆえ、読み込まれた原稿画像情報はぼやけたものとなっているため、上記ＭＴＦ補正部１１Ｃにて適切なフィルタ処理（強調処理）を施すことにより、ぼやけを修復して画像品質を向上させている。

図２に戻り、フィルタ処理部１２は、入力補正部１１より入力される画像データＤＩＧｂ１，ＤＩＧｂ２・・・ＤＩＧｂＮに対して、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。
色補正部１３は、フィルタ処理部１２により空間フィルタ処理されたマルチバンド・データをカラー画像出力装置３用の色信号に変換する処理を行うものである。この色補正部１３では、後述するように、マルチバンドで読取られた色信号から原稿の色材量を推定することで、原稿に忠実な色再現を実現する。
色補正部１３から出力されるＣＭＹＫ信号は、輝度リニアな特性であるため、出力階調補正部１４で出力デバイスの特性に合うようにガンマ補正を施す。

中間調処理部１５は、ガンマ補正された多値の画像信号を出力デバイスが安定して出力可能な階調レベルのデータに変換する。この中間調補正には、一般的にディザ法や誤差拡散法などが知られており、１，２，４ｂｉｔなどのドットで擬似的な階調再現を行うことができる。
これらの各処理が施された画像データは、一旦、図示しない記憶手段に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置３に入力される。このカラー画像出力装置３は、画像データを記録媒体（例えば用紙等）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３等を挙げることができるが、特に限定されるものではない。
なお、以上の処理は不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により制御される。

（色補正部の動作）
次に、色補正部１３について詳細に説明する。色補正部１３では、入力されたマルチバンド・データＤＩＧｃ１， ＤＩＧｃ２，，，ＤＩＧｃＮを出力デバイス用のＣＭＹＫ信号に変換を行う。この際、原稿の色材量、特にＫインクの色材量が保持されるように色補正を行う。
一般に、印刷原稿は、同じ黒を再現する場合であっても、文字オブジェクトについては鮮鋭性を重視してＫ単色インクで再現するが、写真部分については階調性やダイナミックレンジを重視してＣＭＹＫ４色で再現している。従って、色再現を行う場合にも、原稿がブラック単色（単色ブラック）の領域に対してはブラック単色で再現し、原稿がＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの混色で再現している領域は混色で再現するようにすることが望まれる。
しかし、ＲＧＢ３色で読取る従来のシステムの場合には、単色と混色の区別がつかないため、領域分離処理を行って文字領域を抽出することで、上記課題に対応していた。しかし、太い文字の内部やグラフィックスの網掛け領域などで単色か否か判定することは困難であった。
そこで、本実施例ではマルチバンドのデータを用いて色材量を推定し単色ブラックか混色ブラックかを判別することで、上記課題を解決するようにしている。これにより、入力原稿と出力物との色材比率が略一致し、メタメリズムのずれを抑制することが可能になる。

ブラックの色材量を高精度に予測するためには、混色と単色でなるべく差が生じやすい読取り特性になっていることが望ましい。印刷原稿における単色ブラックとＣＭＹによる混色ブラックの分光反射率を図５に示す。この図に示すように、単色ブラックの分光反射率（Ａ）は４５０〜７００ｎｍでほぼフラットな特性を有している。但し、４００−４５０ｎｍに関しては、紙の分光特性の影響で、反射率が小さくなる傾向にある。
一方、混色ブラックの場合には（Ｂ）、分光反射率に凹凸が見られる。特に、５００ｎｍ付近にピークが見られる。これは、印刷原稿のシアンインク、イエローインク、マゼンタインクの分光反射率が理想的な分光特性からずれているためであるが、印刷の色材を用いている限り概ね同様の傾向が見られる。特に、ＣＭＹを混色した黒は、５００ｎｍ付近で山ができる傾向があり、カラー原稿読取装置１のＬＥＤ光源としては、少なくとも５００ｎｍ付近に主波長を有する光源が含まれていることが望ましい。

図６は、色補正部１３の構成を示したブロック図である。この図６に示すように、色補正部１３は、ＲＧＢ信号生成部１３Ａ、墨量推定部１３Ｂ、ＣＭＹＫ信号生成部１３Ｃなどを備えている。
ＲＧＢ信号生成部１３Ａでは、入力されたマルチバンド・データからＲＧＢ信号を生成する。ここで、ＲＧＢ信号はデバイスに依存しない標準信号であり、例えばｓｃＲＧＢ信号やｓＲＧＢ信号などのようにＲＧＢの色特性が定義されている信号である。このＲＧＢ信号生成方法としては、特開２００５−３９３７４公報で提案されているように補間テーブルを用いる方式やマトリックス演算による補正を用いる方式などを用いることができる。

墨量推定部１３Ｂでは、墨量推定モデルを用いて、マルチバンド・データからブラックインクの色材量を推定する。墨量推定モデルの一例としては、数１に示すような線形関数を使用できる。即ち、マルチバンド・データの読取り値を、ＤＩＧｉとすると、以下の数１となる。

ここで、Ｋ＿ｄはブラックインクの色材量、αｉは係数である。係数αｉの決定方法としては、まずＣＭＹＫ網点率が既知の多数のパッチをカラー原稿読取装置１で読み取る。次に、読み取ったマルチバンド・データとＫの網点率の対応関係から墨量推定モデルを構築する。
上記数１では線形関数を用いるようにしているが、ニューラルネットなど他のモデルを用いても構わない。また、上記数１では全てのマルチバンド・データを用いて、墨の網点率を求めているが、一部のマルチバンド・データのみからブラックインクの色材量を推定するようにしてもよい。その場合には、複数のバンドの組み合わせでブラックインクの色材量の推定を行い、所望の精度が得られるバンドを用いるようにする。

ＣＭＹＫ信号生成部１３Ｃは、ＲＧＢ信号生成部１３Ａで推定したＲＧＢ信号と墨量推定部１３Ｂで推定したブラックインクの色材量に基づいて、ＣＭＹ出力値を計算する。ＣＭＹの出力値の計算は、例えば、特開２００３−６９８４１４公報で提案されているような４次元補間演算により実現できる。
出力デバイス用のＫ出力値には、墨量を保存するためにブラックインクの色材量を用いる。
ここで、４次元補間演算に使用するルックアップテーブル（＝４Ｄ−ＬＵＴ）は、格子点ごとに出力ＣＭＹ値を計算して作成する。例えば、４Ｄ−ＬＵＴがＲ，Ｇ，Ｂ，Ｋの各色成分を１６分割している場合、格子点のＲＧＢＫ色信号は各色１６ステップの値となる。

具体的には、出力デバイスのＣＭＹＫ出力値からＬａｂ値を算出するための予測式を使用する。予測式は、ＣＭＹＫを振って出力したパッチを測色して、そのＣＭＹＫ出力値から測色結果をニューラルネットや多次多項式などで予測する。そして、ＣＭＹＫ→Ｌａｂ予測式をニュートンラプソン法などの収束演算処理に適用することによりＬａｂＫ→ＣＭＹを計算することができる。また、Ｌａｂ値の代わりにＸＹＺ三刺激値やＣＩＥＣＡＭ０２などを用いてもよい。
上記が準備できたら、格子点のＲＧＢ値からＬａｂ値を求め、Ｌａｂ値とブラックインクの色材量からＣＭＹ値を計算できる。
以上の説明では、マルチバンド・データとして６バンドの例を示したが、本実施例はこれに限らず、４バンド以上であれば構わない。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、推定した色材量を用いて出力信号に色補正を行う方式を説明した。本実施例では、色材量の推定結果を用いて領域分離処理を行って、より忠実な再現を行う例について説明する。
図７は、本実施例における画像処理装置２の構成を示したブロック図である。画像処理装置２は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部３０、入力補正部３１、フィルタ処理部３２、色補正部３３、階調補正部３４、中間調処理部３５、色材量推定部３６および領域分離部４０を有しており、カラー画像出力装置３に接続されている。このうち、Ａ／Ｄ変換部３０、入力補正部３１については、前記した実施例と同じなので説明を省略する。

色材量推定部３６では、色材量推定モデルを用いて、マルチバンド・データを基に、画素ごとに原稿のＣ，Ｍ，Ｙ、Ｋ色材量の推定を行う。色材量推定モデルは、第１の実施例の墨量推定モデルと同様にＤＩＧｃ１，ＤＩＧｃ２・・・ＤＩＧｃＮから線形演算やニューラルネットなどを使用する。
領域分離部４０は、色材量推定部３６で推定したＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色材量データより、入力画像データの画素ごとにその属性を判定する。領域分離部４０は、分離結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、フィルタ処理部３２、色補正部３３、階調補正部３４、中間調処理部３５へと出力する。

図８は、領域分離部４０の構成を示したブロック図である。領域分離部４０は、色判定部４１、網点領域判定部４２、エッジ判定部４３および総合判定部４４で構成されている。
色判定部４１では、注目画素が単色か否かを判定後、隣接画素の判定結果に基づいて最終的に注目画素の属性を判定する。画素単位の判定では、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのうち３種類の色材が使われていないので
Ｃ＜Ｔｈ、Ｍ＜Ｔｈ、Ｙ＜Ｔｈ：Ｋ単色
Ｍ＜Ｔｈ、Ｙ＜Ｔｈ、Ｋ＜Ｔｈ：Ｃ単色
Ｃ＜Ｔｈ、Ｙ＜Ｔｈ、Ｋ＜Ｔｈ：Ｍ単色
Ｃ＜Ｔｈ、Ｍ＜Ｔｈ、Ｋ＜Ｔｈ：Ｙ単色
のいずれかの条件に当てはまる場合を単色として判定する。ここで、Ｔｈは所定の閾値である。また、全ての色材が使用されていない白紙の領域も単色画素として判定する。

印刷物の場合、網点で中間調を再現しているため、混色領域であっても、画素単位で見ると単色と判定されてしまうことがある。そこで、次に、隣接画素の判定結果を用いて、判定結果の修正を行う。即ち、注目画素が単色画素で、かつ周辺のｓ×ｔ画素のうち、ｍ％以上が単色画素の場合に、注目画素を単色領域とみなす。ｍの値は実験的に求めるが、概ね９０％以上の値とする。
網点領域判定部４２では、注目画素周辺の色材量データに基づいて、網点領域内の画素か否かを判定する。網点領域では、濃淡変化が大きいため、注目画素の周囲において色材量データの変化が大きい場合に網点領域とみなす。
エッジ判定部４３では、フィルタ処理部３２でエッジ強調を行うために、文字エッジを検出する。エッジ検出はパターンマッチング法などが使用できる。エッジ抽出は、特に色材量で求める必要はなく、例えば読取ったマルチバンド・データの特定のバンド情報を用いて抽出するようにしても構わない。
総合判定部４４では、色判定部４１、網点領域判定部４２、エッジ判定部４３の結果を総合判定して、注目画素の属性を決定する。属性としては、例えば文字領域／単色べた領域／混色べた領域／単色網点領域／混色網点領域に分類する。

フィルタ処理部３２は、マルチバンド・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する。フィルタ処理は、各バンドに異なるフィルタマスクを使用してもよいし、同一のフィルタでも構わない。
階調補正部３４や中間調処理部３５も、フィルタ処理部３２と同様に、色補正後の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。例えば、領域分離部４０にて文字領域に分離された領域は、黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、フィルタ処理部３２による空間フィルタ処理における鮮鋭強調処理で高周波数の強調量が大きくされる。同様に、中間調処理部３５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、領域分離部４０にて網点領域に分離された領域に関しては、フィルタ処理部３２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、階調補正部３４では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置３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、中間調処理部３５で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。
色補正部３３は、第１の実施例と同様にフィルタ処理されたマルチバンド・データ及び色材データに基づいて、出力デバイス用のＣＭＹＫ信号に変換する。但し、領域分離部４０で単色領域と判定された場合には、単色で再現する。
例えば、色補正後のＣＭＹＫ値が、［５，１０，０，２４０］であった場合、［０，０，０，２４０］とする。これにより、原稿の単色領域を同じように単色で再現できるので、色濁りのない出力を得ることができる。
上述した標準のＲＧＢ信号或いは色材推定量は、一旦、図示しない記憶手段に記憶され、ネットワークＩ／Ｆを通じて、外部へ送信することも可能とする。

（第３の実施形態）
本発明は上述した画像処理の機能をコンピュータに実行させるためのプログラム、或いはそのようなプログラムを記憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体として提供することもできる。記憶媒体に記憶されているプログラムコードは、プログラム読取装置で読みとってＤｌＳＫなどに格納され、このＤｌＳＫなどに格納されたプログラムコードをＣＰＵによって実行することにより、前記した画像処理の機能などを実現することができるようになる。
プログラム読取装置は、各種のプログラムコードを記憶した記憶媒体、即ち、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ―ＲＡＭなど）、光磁気ディスク、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読取る装置で、例えばフレキシブルディスクドライブ、光ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブなどである。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前記した機能が達成される場合も含まれる。

第１の実施例に係るカラー複写機の基本構成を示したブロック図である。 画像処理装置における処理を説明するブロック図である。 第１の実施例に係るカラー原稿読取装置の概略断面を示した図である。 入力補正部の構成を示したブロック図である。 印刷原稿における単色ブラックとＣＭＹによる混色ブラックの分光反射率を示した図である。 色補正部の構成を示したブロック図である。 第２の実施例における画像処理装置の構成例を示したブロック図である。 領域分離部の構成を示したブロック図である。

符号の説明

１ カラー原稿読取装置
２ 画像処理装置
３ カラー画像出力装置
１０ Ａ／Ｄ変換部
１１ 入力補正部
１１Ａ シェーディング補正部
１１Ｂ ガンマ補正部
１１Ｃ ＭＴＦ補正部
１２ フィルタ処理部
１３ 色補正部
１４ 出力階調補正部
１５ 中間調処理部
３０ Ａ／Ｄ変換部
３１ 入力補正部
３２ フィルタ処理部
３３ 色補正部
３４ 階調補正部
３５ 中間調処理部
３６ 色材量推定部
４０ 領域分離部
４１ 色判定部
４２ 網点領域判定部
４３ エッジ判定部
４４ 総合判定部
３０１ 密着型イメージセンサユニット（ＣＩＳ）
３０２ 導光体光源
３０３ 原稿台ガラス（プラテンガラス）
３０４ 原稿
３０５ レンズアレイ
３０６ 基板
３０７ モノクロ・ライン・イメージセンサ
３０８ 主制御基板
３０９ フレキシブル・ケーブル
３１０ 白色基準板

Claims (10)

1. 原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、
   前記読取手段からの色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する色材量推定手段と、
   前記色材量推定手段で推定した色材量および前記読取手段により生成された色分解信号を用いて色補正を行う色補正手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、
   前記読取手段からの色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する色材量推定手段と、
   前記読取手段からの色分解信号に基づいて、デバイス非依存な色信号を生成する標準色信号生成手段と、
   前記標準色信号生成手段により生成されたデバイス非依存な色信号および前記色材量推定手段で推定した色材量に基づいて色補正する色補正手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
3. 前記色材量推定手段が色材量の推定を行う色材は、ブラックインクであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記読取手段は、少なくとも５００ｎｍ±２０ｎｍの範囲に主波長を有する照明光源を備えていることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の画像処理装置。
5. 原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、
   前記読取手段からの色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する色材量推定手段と、
   前記色材量推定手段で推定した色材量を用いて領域分割を行う領域分割手段と、
   前記読取手段からの色分解信号を画像処理して出力装置用の色信号を生成する画像処理手段と、を備え、
   前記画像処理手段は、前記領域分割手段による領域分割に基づいて、画像処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
6. 前記領域分割手段は、単色領域を判定する判定手段を具備することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
7. 原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、色補正を行う色補正手段と、を備えた画像処理装置において、
   前記読取手段が、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する第１のステップと、
   第１のステップで生成した色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する第２のステップと、
   前記色補正手段が、第２のステップで推定した色材量および第１のステップで生成された色分解信号を用いて色補正を行う第３のステップを備えたことを特徴とする画像処理方法。
8. 原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する読取手段と、前記読取手段からの色分解信号を画像処理して出力装置用の色信号を生成する画像処理手段と、を備えた画像処理装置において、
   前記読取手段が、原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する第１のステップと、
   第１のステップで生成した色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する第２のステップと、
   第２のステップで推定した色材量を用いて領域分割を行う第３のステップと、
   前記画像処理手段が、第１のステップで生成した色分解信号を画像処理して出力装置用の色信号を生成する第４のステップと、を備え、
   第４のステップで出力装置用の色信号を生成する際、第３のステップで行った領域分割に基づいて、画像処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
9. 原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する第１の機能と、
   第１の機能で生成した色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する第２の機能と、
   第２の機能で推定した色材量および第１の機能で生成された色分解信号を用いて色補正を行う第３の機能と、をコンピュータに実現させるためのコンピュータ読み取り可能な画像処理プログラムが記憶された記憶媒体。
10. 原稿を４種類以上の色分解特性で光学的に読み取って色分解信号を生成する第１の機能と、
    第１の機能で生成した色分解信号に基づいて、原稿の色材量を推定する第２の機能と、
    第２の機能で推定した色材量を用いて領域分割を行う第３の機能と、
    第１の機能で生成した色分解信号を画像処理して出力装置用の色信号を生成する第４の機能と、を備え、
    第４の機能で出力装置用の色信号を生成する際、第３の機能で行った領域分割に基づいて、画像処理を行うことをコンピュータに実現させるためのコンピュータ読み取り可能な画像処理プログラムが記憶された記憶媒体。

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