JP6486082B2 - 画像処理装置及び画像処理方法、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、プログラムに関する。

従来、ＰＣ等から送られてきたビットマップ形式の画像データの中からグレイの文字を検出し、検出されたグレイの文字を黒（Ｋ値）のみで表す文字に変換する技術（黒単色化）が存在する（例えば、特許文献１）。具体的には、以下のような手順で黒単色化がなされる。

１）ビットマップ形式の画像データの１画素１画素に注目し、注目画素を中心としたウィンドウ（所定領域）を設定する。
２）設定されたウィンドウの中に、注目画素と同色の画素が多く、かつ、類似色の画素が少なく、かつ、異色の画素が多い場合に、その注目画素を「文字」に属する画素であると認定する。
３）そして、「文字」に属すると認定された注目画素がグレイ（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）である場合に、その注目画素を「グレイ文字」に属する画素と認定し、当該画素を黒単色化する。

なお、特許文献１は未公開の文献であるため、厳密には従来技術とは言えないかもしれないが、特許文献１に記載の技術が本件に最も近い技術であるため、当該技術を従来技術として説明したものである。

特願２０１４−１００８４６号公報

上記特許文献１の手法を利用して、ビットマップ形式の画像データに含まれるグレイ文字を構成する１画素１画素を解析すると、その中にはグレイ文字に「属する」と認定される画素と、グレイ文字に「属さない」と認定される画素が含まれることになる。すなわち、グレイ文字の端（エッジ）に位置する画素はグレイ文字に属すると認定され、グレイ文字の中央（非エッジ）に位置する画素はグレイ文字に属さないと認定されることになる。

このように、グレイ文字を構成する画素のうちある画素まではグレイ文字に属すると認定されながら、その隣の画素からはグレイ文字に属さないと認定されないという事態を招く。結果として、同じグレイ文字を構成する画素であるにも関わらず、黒単色化処理の対象となる画素と、対象とならない画素とが隣合うことになり、その境界（段差）が目立ってしまい画質劣化が生じてしまう。

本発明に係る画像処理装置は、ビットマップ形式の画像データに含まれるグレイの画素を黒単色化する画像処理装置であって、前記画像データにおける注目画素について、エッジを構成する画素であるか否かを判定し、エッジを構成する画素であると判定された注目画素の近傍に存在する、当該注目画素とは異色の近傍画素を検出する検出手段と、前記検出された近傍画素からの距離に基づいて、前記エッジを構成する画素である前記注目画素に対するＵＣＲ処理の割合を決定する決定手段とを有し、前記検出手段は、前記注目画素を中心とした所定領域内において、前記注目画素と同じ色の画素数が所定の閾値より多く、前記注目画素と類似の色の画素数が所定の閾値より少なく、前記注目画素と異なる色の画素数が所定の閾値より多い場合に、前記注目画素をエッジを構成する画素と決定して、前記近傍画素を検出することを特徴とする。

本発明によれば、ビットマップ形式の画像データの黒単色化処理に伴う画質劣化を抑制することができる。

電子写真方式で記録媒体上に画像を形成する画像形成装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 ＵＣＲ処理の流れ示すフローチャートである。 各種条件におけるＵＣＲ量を決定するためのＬＵＴの一例を示す図である。 エッジ判定処理の詳細を示すフローチャートである。 入力画像（ＣＭＹＫ画像）の一例を示す図である。 エッジ判定処理の結果の一例を示す図である。 注目画素の濃度に応じたＵＣＲ量を表した図である。 注目画素の彩度（無彩色度合い）に応じたＵＣＲ量を表した図である。 参照画素の濃度に応じたＵＣＲ量を表した図である。 参照画素からの距離に応じたＵＣＲ量を表した図である。 最終的なＵＣＲ量を表した図である。 図１１（ｂ）における各画素のＵＣＲ量を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を好適な実施例に従って詳細に説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例にすぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

［実施例１］
以下の実施例では、参照画素として、注目画素とは色の異なる画素（以下、異色画素）を注目画素の近傍から外側に向かって検出し、検出された異色画素からの距離に応じて黒単色化処理を施す度合いを決定している。そうすることにより、段差の目立たない段階的なＵＣＲ処理を実現している。

図１は、本実施例に係る、電子写真方式で記録媒体上に画像を形成する画像形成装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。

画像形成装置１００は、画像処理部１１０とプリンタエンジンと１２０とで構成される。そして、画像処理部１１０は、ＰＤＬデータ取得部１１１、描画部１１２、出力色処理部１１３、ＵＣＲ処理部１１４、中間調処理部１１５、プリンタエンジン１２０より構成される。また、画像形成装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有する不図示の制御部を有し、ＣＰＵがＲＯＭから所定のプログラムをロードし、一次記憶領域としてＲＡＭを利用して該プログラムを実行することで、上記各部における処理が実行される。以下、画像形成装置１００を構成する各部について説明する。

ＰＤＬデータ取得部１１１は、ＬＡＮ等のネットワークを介して接続された外部コンピュータ１３０からＰＤＬ（Page Description Language）で記述されたデータ（以下、ＰＤＬデータ）を取得する。ＰＤＬデータは、オブジェクトの描画命令で構成されるデータである。外部コンピュータ１３０から取得したＰＤＬデータは、描画部１１２に送られる。

描画部１１２は、ＰＤＬデータ取得部１１１から受け取ったＰＤＬデータを解釈して、ビットマップ形式の描画イメージ（ここでは、ＲＧＢ色空間の画像データとする）を生成する。生成されたビットマップ形式の画像データは、出力色処理部１１３に送られる。
出力色処理部１１３は、描画部１１２から受け取ったＲＧＢ色空間の画像データに色処理を行ってＣＭＹＫ色空間の画像データを生成する。色処理には、例えば、入力ＲＧＢ値に対応する出力ＣＭＹＫ値を規定した色処理テーブルが用いられる。なお、色処理テーブルの設計において、グレイの画素（Ｒ＝Ｇ＝Ｂの画素）を再現する手法として、Ｋのトナーのみで再現する手法と、ＣＭＹＫのトナーを使って再現する手法が考えられる。本実施例では、後者（ＣＭＹＫのトナー）で再現されるように設計されるものとする。生成されたＣＭＹＫ画像のデータは、ＵＣＲ処理部１１４に送られる。

ＵＣＲ処理部１１４は、出力色処理部１１３から受け取ったＣＭＹＫ画像データに対し、黒単色化処理としてのＵＣＲ（Under Color Removal）処理を実行する。具体的には、まずＣＭＹＫ画像データからエッジ画素を検出する。そして、検出されたエッジ画素について、複数の条件毎に黒単色化処理を施す割合（ＵＣＲ量）を導出し、導出された各ＵＣＲ量に基づいて最終的なＵＣＲ量を決定して、エッジ画素に対してＵＣＲ処理を行う。ＵＣＲ処理が施されたＣＭＹＫ画像データは、中間調処理部１１５に送られる。

中間調処理部１１５は、ＵＣＲ処理部１０４から受け取った多値のＣＭＹＫ画像をプリンタエンジン１２０で利用可能な二値のＣＭＹＫ画像に変換する。２値データに変換されたＣＭＹＫ画像データはプリンタエンジン１２０に送られる。

プリンタエンジン１２０は、中間調処理部１０５から受け取った二値のＣＭＹＫ画像データに基づき、紙などの記録媒体上にＣＭＹＫの各色材（ここではトナー）を用いて画像形成を行なう。

なお、本実施例における画像処理部１１０は、画像形成装置１００の一構成要素であるが、画像形成装置から独立した装置（プリンタエンジンを備えない画像処理装置）として構成することも可能である。

＜黒単色化処理（ＵＣＲ処理）の詳細＞
次に、ＵＣＲ処理部１１４において実行されるＵＣＲ処理の詳細について説明する。図２は、ＵＣＲ処理の流れ示すフローチャートである。

ステップ２０１において、ＵＣＲ処理部１１４は、出力色処理部１１３から受け取ったＣＭＹＫ画像データにおける注目画素を決定する。注目画素は、例えばＣＭＹＫ画像内の各画素を左上の画素から順に一つずつ選択するなどすればよい。

ステップ２０２において、ＵＣＲ処理部１１４は、決定された注目画素についてエッジ判定処理（を実行する。エッジ判定処理の詳細については後述する。このエッジ判定処理によって、注目画素がエッジ画素であると判定された場合は参照画素の画素位置の情報（参照画素位置情報）が取得される。ここで参照画素とは、注目画素から最も近傍に存在する、注目画素とは異なる色の画素（異色画素）のことである。この場合において、例えば中心画素の周囲８画素を近傍度１、その外周の１６画素を近傍度２、といった具合に注目画素からの距離に応じた近傍度を決定し、その値が一番小さいものを最も近傍の画素とすればよい。そして、最も近傍にある異色画素が複数存在する場合には、最初に検出された画素を参照画素とすればよい。

ステップ２０３において、ＵＣＲ処理部１１４は、エッジ判定処理によって注目画素がエッジ画素と判定されたかどうかを判定する。注目画素がエッジ画素と判定されていれば、ステップ２０４に進む。一方、エッジ画素ではないと判定されていればステップ２１０に進む。

ステップ２０４において、ＵＣＲ処理部１１４は、注目画素の濃度に応じたＵＣＲ量（rate0）を決定する。この決定には、例えば、入力されたＣＭＹＫ画像におけるＫの各濃度値とＵＣＲ量（rate0）とを対応付けたルックアップテーブル（以下、ＬＵＴ）を用いることができる。図３（ａ）は、注目画素の濃度に応じたＵＣＲ量（rate0）を決定する際に用いるＬＵＴの一例である。図３（ａ）のＬＵＴから、入力値として濃度値が“144”まではＵＣＲ量は“0％”で、Ｋの濃度値が“144〜192”まではＵＣＲ量（rate0）が“100％”までリニアに上昇し、濃度値が“192”以降はＵＣＲ量（rate0）が“100％”で維持されることが分かる。なお、ＣＭＹＫに共通の１個のＬＵＴのみを用意してもよいしＣＭＹＫの色毎に個別のＬＵＴを用意してもよい。

ステップ２０５において、ＵＣＲ処理部１１４は、注目画素の彩度（無彩色度合い）に応じたＵＣＲ量（rate1）を決定する。この決定には、例えば、入力されたＣＭＹＫ画像におけるＣＭＹの最大値と最小値との差（絶対値）と、ＵＣＲ量（rate1）とを対応付けたＬＵＴを用いることができる。図３（ｂ）は、無彩色度合いに応じたＵＣＲ量（rate1）を決定する際に用いるＬＵＴの一例である。図３（ｂ）のＬＵＴから、入力値としての差の絶対値が“32”まではＵＣＲ量（rate1）が“100％〜0％”までリニアに減少し、差の絶対値が“32”以降はＵＣＲ量（rate1）が“0％”で維持されることが分かる。

ステップ２０６において、ＵＣＲ処理部１１４は、上記参照画素位置情報で特定される参照画素の濃度に応じたＵＣＲ量（rate2）を決定する。この決定には、例えば、入力された参照画素の各濃度値（ＣＭＹＫの各値のうち最大値）とＵＣＲ量（rate2）とを対応付けたＬＵＴを用いることができる。図３（ｃ）は、参照画素の濃度に応じたＵＣＲ量（rate2）を決定する際に用いるＬＵＴの一例である。図３（ｃ）のＬＵＴから、入力値としての参照画素の濃度値（最大値）が“80”まではＵＣＲ量（rate2）が“100％〜0％”までリニアに減少し、参照画素の最大値が“80”以降はＵＣＲ量（rate2）が“0％”で維持されることが分かる。

ステップ２０７において、ＵＣＲ処理部１１４は、上記参照画素位置情報で特定される参照画素からの距離に応じたＵＣＲ量（rate3）を決定する。この決定には、例えば、画素位置を表す各座標とＵＣＲ量（rate3）とを対応付けたＬＵＴを用いることができる。図３（ｄ）は、参照画素からの距離に応じたＵＣＲ量（rate3）を決定する際に用いるＬＵＴの一例である。図３（ｄ）のＬＵＴでは、Ｘ座標とＹ座標それぞれの距離値が±４（値が大きいほど遠い）までの場合における、距離値に応じたＵＣＲ量（rate3）が規定されており、距離値が大きくなるにつれて同心円状にＵＣＲ量（rate3）が小さくなっているのが分かる。

ステップ２０８において、ＵＣＲ処理部１１４は、注目画素に対して適用する最終的なＵＣＲ量（rateF）を決定する。具体的には、上述のステップ２０４〜ステップ２０６の各ステップで決定された３つのＵＣＲ量（rate0、rate1、rate2）のうち最小のＵＣＲ量に対し、ステップ２０７で決定されたＵＣＲ量（rate3）を乗算したものを、最終的なＵＣＲ量（rateF）として決定する。これを式で表すと以下の式（１）のようになる。
rateF＝min(rate0、rate1、rate2)×rate3 ・・・式（１）
ステップ２０９において、ＵＣＲ処理部１１４は、ステップ２０８で決定された最終的なＵＣＲ量（rateF）を用いて、注目画素に対しＵＣＲ処理を行う。具体的には、例えば以下のようにしてＵＣＲ処理が実行される。まず、１００％でＵＣＲ処理を行った際のＣＭＹＫ値（Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０、Ｋ≧０）を求める。これは、例えば、入力されたＣＭＹＫ画像におけるＫの値と１００％ＵＣＲ処理時のＫの値とを対応付けたＬＵＴを用いて求めることができる。そして、入力されたＣＭＹＫ値と、１００％ＵＣＲ処理時のＣＭＹＫ値とを用い、決定された最終的なＵＣＲ量（rateF）で加重平均を取ることで、注目画素に対するＵＣＲ処理が完了する。

ステップ２１０において、ＵＣＲ処理部１１４は、入力されたＣＭＹＫ画像データの全画素について注目画素として処理されたかどうかを判定する。未処理の画素があればステップ２０１に戻り、次の画素を注目画素に決定して処理を続行する。一方、全画素についての処理が完了していれば、本処理を終える。

以上が、本実施例における黒単色化処理（ＵＣＲ処理）の内容である。これによって、グレイのエッジ画素の周囲に濃い色の画素が存在する場合の白抜けを軽減しつつ、グレイのエッジ画素にＵＣＲ処理を行うことが可能となる。

＜エッジ判定処理の詳細＞
続いて、上述のステップ２０２におけるエッジ判定処理について詳しく説明する。図４は、本実施例におけるエッジ判定処理の詳細を示すフローチャートである。

ステップ４０１では、同一色の画素の数をカウントするための変数[same]、類似色の画素の数をカウントするための変数[near]、異色の画素の数をカウントするための変数[other]、及び参照画素位置を表す変数[pos]が初期化される。具体的には、同一色画素数[same]、類似色画素数[near]、異色画素数[other]の各変数については“0”が設定される。そして、参照画素位置[pos]については、所定の処理領域（本実施例では、注目画素を中心とした９×９画素の範囲）の中心座標(0,0)が設定される。

ステップ４０２では、上記処理領域内の画素を、該処理領域の中心に近い画素から順に１つ選択される。選択の際の順番は任意であるが、例えば上述の近傍度が１（中心から上下左右斜めに隣接する位置）の８画素を例えば左上の画素から時計回りに１つずつ選択し、近傍度１の全ての画素が選択されると、次に近傍度が２（中心から上下左右斜めに２画素離れた位置）の１６画素を１つずつ選択すればよい。或いは、中心から最も近い４画素（中心から上下左右に隣接する位置）を例えば上の画素から時計回りに１つずつ選択し、全ての最も近い４画素を選択すると、中心から次に近い（中心から斜めに隣接する）位置の４画素を１つずつ選択するといった具合に選択してもよい。さらには、図３（ｄ）に示すＬＵＴにおけるＵＣＲ量の大きい順に画素を選択してもよい。上述したような方法によって処理領域の中から順に一つずつ画素が選択される。

ステップ４０３では、ステップ４０２で選択された画素の色が、注目画素の色と同一か否かが判定される。なお、ここでいう「同一」とは完全に同一である場合の他、例えば注目画素との色の差（今回の例ではＣＭＹＫ値の差）が所定の閾値未満である場合も含む概念である。ここでの所定の閾値を「閾値Ａ」とする。判定の結果、同一の色ではないと判定されればステップ４０４に進む。一方、同一の色であると判定されればステップ４０５に進む。

ステップ４０４では、ステップ４０２で選択された画素の色が、注目画素の色と類似か否かが判定される。ここでいう「類似」とは、例えば注目画素との色の差が、閾値Ａ以上、かつ閾値Ａよりも大きい別の所定閾値未満である場合をいう。ここで、閾値Ａとは異なる別の所定閾値を「閾値Ｂ」とする（ただし、閾値Ａ＜閾値Ｂ）。そして、注目画素との色の差が閾値Ｂ以上となる画素については、同一色でも類似色でもない異色の画素ということになる。判定の結果、類似の色であると判定されればステップ４０６に進む。一方、類似の色ではない（異色である）と判定されればステップ４０７に進む。

ここで、上記閾値Ａ及び閾値Ｂについて説明する。各画素のＣＭＹＫ値が８ビット（２５６階調）で表され、色の差にΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫの最大値を用いた場合には、閾値Ａの値は“16”程度、閾値Ｂの値は“64”程度が好ましい。ただし、出力色処理部１１３における色変換方法（例えばどのような計算式でＲＧＢからＣＭＹＫに変換するのか）など、前提となる条件によって適切な閾値は変わってくるため、一概にどのような値が好ましいということはできない。例えば、画像に一定程度のノイズが見込まれる場合には、閾値Ａの値を“40”程度、閾値Ｂの値を“128”程度とすることが好ましいといえる。閾値Ａ及び閾値Ｂの値をそれぞれどのように設定するかは、処理対象となる画像の特性を踏まえ、各ユーザ（設計者）が実験等を行って決定すればよい。この場合において適切な閾値を見定めるためには、例えば上述した閾値Ａの値“16”と閾値Ｂの値“64”を出発点とし、エッジがうまく取れている、取れていないを確認しながら調整するのがよい。なお、同一色を見極める閾値Ａの値として“2”以上が好ましいのは、画像データの圧縮方式として非可逆圧縮方式を想定してのことである。図１で示す各機能部の中には圧縮処理を行う機能部は含まれていないが、例えば描画部１１２と出力色処理部１１３との間に、「圧縮→保存→伸張」の各処理を入れる系も考えられる。こうした圧縮／伸張処理を行う場合には、本来、完全に等しい色（完全同一色）の画素で構成される文字やラインの色に微妙なばらつきが発生することがある。こうしたばらつきを吸収するために、閾値Ａとして“1”より大きい値を設定するのが好ましいといえる。なお、上述の例では、色の差を、注目画素のＣＭＹＫ値と選択画素のＣＭＹＫ値の色成分毎の差（ΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫ）の最大値としていた。しかしこれに限定されるものではなく、色の差を表現できるものであればよい。例えば、ΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫの和や二乗平均和を用いてもよい。

図４のフローチャートの説明に戻る。

ステップ４０５では、同一色画素の数をカウントするための変数[same]がインクリメント（＋１）される。

ステップ４０６では、類似色画素の数をカウントするための変数[near]がインクリメント（＋１）される。

ステップ４０７では、異色画素の数をカウントするための変数[other]がインクリメント（＋１）される。

ステップ４０８では、参照画素位置を表す変数[pos]が初期値（0,0）のままであるかどうかが判定される。変数[pos]が（0,0）であれば、ステップ４０９に進む。一方、変数[pos]が（0,0）でなければステップ４１０に進む。

ステップ４０９では、所定領域の中心（0,0）を基準とした選択画素の位置座標を変数[pos]に設定（代入）する。

ステップ４１０では、所定領域内の全ての画素が選択されたかどうかが判定される。未処理の画素があればステップ４０２に戻って次の画素が選択され、処理が続行される。一方、全ての画素が選択されていればステップ４１１に進む。

所定領域内の全画素について同一色・類似色・異色の判定がなされた後、ステップ４１１では、変数[same]の値が所定閾値（th_S）以上であるかどうかが判定される。変数[same]の値が閾値（th_S）以上であれば、ステップ４１２に進む。一方、変数[same]の値が閾値（th_S）未満であれば、ステップ４１４に進む。

ステップ４１２では、変数[near]の値が所定閾値（th_N）以下であるかどうかが判定される。変数[near]の値が閾値（th_N）以下であれば、ステップ４１３に進む。一方、変数[near]の値が閾値（th_N）を超えていれば、ステップ４１４に進む。

ステップ４１３では、変数[other]の値が所定閾値（th_O）以上であるかどうかが判定される。変数[other]の値が閾値（th_O）以上であれば、ステップ４１５に進む。一方、変数[other]の値が閾値（th_O）未満であれば、ステップ４１４に進む。

ここで、上述の３つの所定閾値（th_S〜th_O）について説明する。所定領域が、注目画素を中心とした９×９画素のウィンドウである本実施例の場合、一例として、閾値（th_S）は“4”、閾値（th_N）は“7”、閾値（th_O）は“3”といった値が考えられる。もちろんこれらの値に限定されるわけではなく、様々な条件を考慮して適宜設定すればよい。例えば、入力画像に含まれる細い白抜きの線についてもしっかりエッジを検出したいという場合は、閾値（th_O）の値をもっと小さく（例えば“1”）すればよい。

ステップ４１４では、注目画素はエッジ画素ではない（非エッジ画素である）と決定され、本処理を終える。

ステップ４１５では、注目画素はエッジ画素であると決定される。そして、続くステップ４１６では、現在の変数[pos]の内容が、エッジ画素と判定された注目画素についての参照画素位置として設定されて、本処理を終える。

以上が、本実施例におけるエッジ判定処理の内容である。このようなエッジ判定処理を出力色処理部１１３から受け取ったＣＭＹＫ画像データの全画素に対して実行することで、描画イメージにおけるエッジ画素、及び各エッジ画素の最も近くに存在する異色画素（＝参照画素）の位置が特定される。

次に、エッジ画素が特定された後の各処理（ステップ２０４〜ステップ２０９）について、具体例を用いて詳しく説明する。

まず、図５は、処理対象となる入力画像（ＣＭＹＫ画像）の一例を示す図である。図５（ａ）には、白（C:M:Y:K=0:0:0:0）の下地の上に、黒（C:M:Y:K=170:170:170:255）の矩形オブジェクトが描画されたＣＭＹＫ画像５００と、黒矩形オブジェクトの縁部分の拡大図５０１が示されている。この拡大図５０１は、左側５画素幅の領域が黒矩形オブジェクトに属し、右側５画素幅の領域が下地に属している。図５（ｂ）には、白の下地の上に、マゼンタ（C:M:Y:K=0:0-255:0:0）の矩形オブジェクトがグラデーションで描画され、さらにその上に黒の矩形オブジェクトが描画されたＣＭＹＫ画像５１０と、黒矩形オブジェクトの縁部分の拡大図５１１が示されている。この拡大図５１１は、左側５画素幅の領域が黒矩形オブジェクトに属し、右側５画素幅の領域がマゼンタ矩形グラデーションオブジェクトに属している。拡大図５１１の右横に並ぶ数値は、マゼンタ矩形グラデーションオブジェクトにおけるマゼンタの濃度値（行方向に並ぶ５画素はすべて同じ濃度値）を示しており、下に向かって濃度が濃くなっているのが分かる。

図６の（ａ）及び（ｂ）は、図５の（ａ）及び（ｂ）に示す各ＣＭＹＫ画像に対して上述のエッジ判定処理（ステップ２０２、図４のフロー）を行った結果をそれぞれ示す図である。グレイで示された部分が、拡大図５０１及び拡大図５１１におけるエッジ画素と判定された部分である。本実施例では、エッジ判定処理における所定領域のサイズを９×９画素の範囲としているので、図６の（ａ）及び（ｂ）ともに、エッジの境界から左右両側に４画素離れた位置までにある画素がエッジ画素として判定されている。そして、これらエッジ画素として判定された各画素に対してＵＣＲ処理が施されることになる。

図７の（ａ）及び（ｂ）は、図５の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す拡大図５０１及び拡大図５１１の領域における、注目画素の濃度に応じたＵＣＲ量を表した図である。濃いグレイの部分はＵＣＲ量が１００％であることを示し、白の部分はＵＣＲ量が０％であることを示している。白（K=0）の下地部分やマゼンタの矩形グラデーションオブジェクトの部分はＵＣＲ量が低く、黒（K=255）の矩形オブジェクトの部分はＵＣＲ量が高くなる。なお、図７（ｂ）において、マゼンタの矩形グラデーションオブジェクトが存在する右半分の領域もＵＣＲ量が０％なのは、当該部分のマゼンタの濃度はゼロではないもの（前述の図５（ｂ）参照）、０％を超えるＵＣＲ量が設定されるほどは濃度が高くない（前述の図３（ａ）のＬＵＴを参照）ためである。

図８の（ａ）及び（ｂ）は、図５の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す拡大図５０１及び拡大図５１１の領域における、注目画素の彩度（無彩色度合い）に応じたＵＣＲ量を表した図である。図７と同様、濃いグレイの部分はＵＣＲ量が１００％であることを示し、白の部分はＵＣＲ量が０％であることを示している。有彩色であるマゼンタの矩形グラデーションオブジェクトについては、その出だし部分はＵＣＲ量が１００％と高いもののすぐにＵＣＲ量は０％となり、グラデーションの濃い部分はＵＣＲ量が０％となる。一方、無彩色である白の下地や黒の矩形オブジェクトの部分はＣＭＹ値の差がないため、１００％のＵＣＲ量となる。

図９の（ａ）及び（ｂ）は、図５の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す拡大図５０１及び拡大図５１１の領域における、参照画素の濃度に応じたＵＣＲ量を表した図である。図７及び図８と同様、濃いグレイの部分はＵＣＲ量が１００％であることを示し、白の部分はＵＣＲ量が０％であることを示している。図９の（ｂ）では、横方向（行方向）は図中の数字で示された同じＵＣＲ量となるが、縦方向（列方向）についてはマゼンタ矩形グラデーションオブジェクトの濃度変化とは逆方向の変化（参照濃度が高いほどＵＣＲ量が低く、参照濃度が薄いほどＵＣＲ量は高い）のＵＣＲ量となる。

図１０の（ａ）及び（ｂ）は、図５の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す拡大図５０１及び拡大図５１１の領域における、参照画素からの距離に応じたＵＣＲ量を表した図である。図７〜図９と同様、濃いグレイの部分はＵＣＲ量が１００％であることを示し、白の部分はＵＣＲ量が０％であることを示している。図１０の（ａ）及び（ｂ）共に、エッジに近い部分はＵＣＲ量が高く、エッジから離れるほどＵＣＲ量は低くなっている。

図１１の（ａ）及び（ｂ）は、図５の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す拡大図５０１及び拡大図５１１の領域における、最終的なＵＣＲ量を表した図である。上述した、注目画素の濃度に応じたＵＣＲ量（図７）、注目画素の彩度に応じたＵＣＲ量（図８）、参照画素の濃度に応じたＵＣＲ量（図９）の３つのＵＣＲ量の中の最小値に、参照画素からの距離に応じたＵＣＲ量（図１０）を掛けたものが、最終的なＵＣＲ量となっている。図１１（ａ）では、横方向に徐々に変化（エッジから離れるにつれて１００％、６６％、３３％、０％と段階的に減少）するようなＵＣＲ量が設定されることが分かる。これは、徐々にＵＣＲ量が変化するのがエッジからの距離のみであったことに起因している。一方、図１１（ｂ）では、縦方向と横方向の双方において徐々に変化するようなＵＣＲ量が設定されることが分かる。図１２は、図１１（ｂ）における各画素のＵＣＲ量を示している。グレイで示される領域内において、左上隅の画素１２０１のＵＣＲ量が４５％と最も高く、右下隅の画素１２０２のＵＣＲ量が１１％と最も低い。そして、左上隅を基準に右方向と下方向の双方においてＵＣＲ量が段階的に減少しているのが分かる。これは、徐々にＵＣＲ量が変化するのが、エッジからの距離と参照画素の濃度の両方であったことに起因している。

このように本実施例によれば、ビットマップイメージ内のグレイのオブジェクトにおけるエッジ画素に対して、段差の目立たない段階的なＵＣＲ処理を施すことができる。

なお、本実施例では、エッジ判定処理で用いる所定領域のサイズを９×９画素としており、エッジの境界から左右両側に４画素離れた位置までにある画素がエッジ画素として抽出され、当該抽出された４画素分のエッジ画素に対してＵＣＲ処理が施される。ここで、例えばエッジの境界から左右両側に３画素離れた位置までのエッジ画素に対してＵＣＲ処理を行う場合を考える。これには２通りの手法が考えられる。１つは、所定領域のサイズを７×７画素に変更して、当初から、エッジの境界から左右両側に３画素離れた位置までにある画素をエッジ画素として抽出する方法である。そして、図３（ｄ）に示すエッジからの距離に応じたＵＣＲ量を規定するＬＵＴでは、Ｘ座標とＹ座標のそれぞれについて距離値が±３までの場合における、距離値に応じたＵＣＲ量を規定することになる。このように所定領域を小さいサイズに変更してしまう方法だと、エッジ画素の抽出精度も落ちてしまうという難点がある。そこで、ＵＣＲ処理の対象となるエッジ画素の領域を狭くしたい場合には、所定領域のサイズはそのままとし、エッジからの距離に応じたＵＣＲ量を規定するＬＵＴにおいて調整するのが望ましい。例えば、所定領域のサイズを９×９画素のままとし、図３（ｄ）に示すＬＵＴにおいて、距離値が±４の部分についてはＵＣＲ量を０％として、実質的に距離値が±３までのＬＵＴを作成して用いればよい。

また、図２で示したＵＣＲ処理の流れを示すフローチャートのステップ２０５（注目画素の無彩色度合いに応じたＵＣＲ量を決定する処理）は、前述の手法に限定されない。例えば、出力色処理部１１３においてグレイの画素値（０≦Ｒ＝Ｇ＝Ｂ≦２５５）を入力した際に出力されるＣＭＹＫの画素値について、Ｋの値からＣＭＹそれぞれの値を推定するＬＵＴを利用する手法によっても実現できる。図３（ｆ）は、Ｋ値からＣＭＹ値を推定するＬＵＴの一例を示す図である。この手法の場合、まずＵＣＲ処理部１１４は、図３（ｆ）に示すＬＵＴを用いて、入力されたＣＭＹＫ値のＫ値から推定されるＣ値、Ｍ値及びＹ値（推定ＣＭＹ値）を求める。そして、求めた推定ＣＭＹ値と入力された実際のＣＭＹ値とのそれぞれの差を求め、求めた３つの差の中の最大値を得る。最後に、得られた差の最大値とＵＣＲ量とを対応付けたテーブル（前述の図３（ｂ）に示すようなＬＵＴ）を用いて、注目画素の無彩色度合いに応じたＵＣＲ量を決定する。ここで、注目画素の画素値が（C:M:Y:K=120:100:60:256）である場合を例に説明する。まず入力されたＫ値から図３（ｆ）のＬＵＴを参照して、推定ＣＭＹ値（C:M:Y=128:96:48）を得る。求めた推定CMY値と入力された実ＣＭＹ値のそれぞれの差を求めると、ΔＣ＝8、ΔＭ＝4、ΔＹ＝12となる。この場合の差の最大値は“12”である。そして、差の最大値が“12”の場合に対応する注目画素の無彩色度合いに応じたＵＣＲ量は、図３（ｂ）のテーブルから８０％と決定されることになる。このような手法によれば、出力色処理部１１３のテーブルがグレイ（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）においてＣＭＹ等量でない出力をする際にも、適切な無彩色度合いに応じたＵＣＲ量を決定することができる。

さらに、本実施例では上述のステップ２０４〜２０７における各ＵＣＲ量（rate0、rate1、rate2、rate3）の導出においてＬＵＴを用いていたが、これに代えて、演算や条件式を用いて上述した４種類のＵＣＲ量を求めてもよい。この一例として、例えば参照画素の濃度に応じたＵＣＲ量について、参照画素のＣＭＹＫの最大値がある閾値以下であればＵＣＲ量１００％、該閾値より大きければＵＣＲ量０％といったように決定してもよい。或いは、参照画素のＣＭＹＫの最大値がある閾値以上であればＵＣＲ量０％、もう一つの閾値以下であればＵＣＲ量１００％、該二つの閾値の間であればその間を線形に繋ぐようにＵＣＲ量を決定してもよい。

また、本実施例では、上述した４種類のＵＣＲ量から最終的なＵＣＲ量を決定する際に、式（１）で示すように、３つのＵＣＲ量（rate0、rate1、rate2）のうち最小のＵＣＲ量に対してステップ２０７で決定されたＵＣＲ量（rate3）を乗算していた。これに代えて、例えば上記４つのＵＣＲ量の積を最終的なＵＣＲ量と決定してもよいし、上記４つのＵＣＲ量の最小値を最終的なＵＣＲ量に決定してもよい。

以上のとおり本実施例によれば、参照画素（注目画素に最も近い異色画素）からの距離に応じて黒単色化処理を施す度合い（ＵＣＲ量）を決定することで、段差を目立たたせない段階的な黒単色化処理が可能となる。

また、参照画素の濃度が濃い場合にはＵＣＲ量を減らすことで、注目画素（例えば、濃いグレイ）と、参照画素（例えば、注目画素近くに存在する濃いマゼンタの画素）との間で白抜けが発生してしまうことを防ぐことができる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (16)

1. ビットマップ形式の画像データに含まれるグレイの画素を黒単色化する画像処理装置であって、
   前記画像データにおける注目画素について、エッジを構成する画素であるか否かを判定し、エッジを構成する画素であると判定された注目画素の近傍に存在する、当該注目画素とは異色の近傍画素を検出する検出手段と、
   前記検出された近傍画素からの距離に基づいて、前記エッジを構成する画素である前記注目画素に対するＵＣＲ処理の割合を決定する決定手段と、
   を有し、
   前記検出手段は、前記注目画素を中心とした所定領域内において、前記注目画素と同じ色の画素数が所定の閾値より多く、前記注目画素と類似の色の画素数が所定の閾値より少なく、前記注目画素と異なる色の画素数が所定の閾値より多い場合に、前記注目画素をエッジを構成する画素と決定して、前記近傍画素を検出する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記決定手段で決定される前記エッジを構成する画素である前記注目画素に対する前記ＵＣＲ処理の割合は、前記検出された近傍画素からの距離が短ければ短い程、高くなることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 画像内の無彩色の注目画素における複数の色成分のうち少なくとも一つの色成分の値が所定値以上異なる、当該注目画素の近傍に存在する近傍画素を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された前記近傍画素の位置に基づいて、前記注目画素に対するＵＣＲ量を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定されたＵＣＲ量に基づき、前記注目画素に対してＵＣＲ処理を行う処理手段と、
   を有し、
   前記画像の画素は、ＣＭＹＫの色成分を持ち、
   前記検出手段は、前記注目画素を中心とした所定領域内において、前記注目画素と同じ色の画素数が所定の閾値より多く、前記注目画素と類似の色の画素数が所定の閾値より少なく、前記注目画素と異なる色の画素数が所定の閾値より多い場合に、前記注目画素をエッジを構成する画素と決定して、前記近傍画素を検出し、
   前記ＵＣＲ処理では、前記注目画素のＣ成分、Ｍ成分及びＹ成分の値を減少させ、Ｋ成分の値を増加させる
   ことを特徴とする画像処理装置。
4. 前記決定手段は、前記注目画素と前記検出された近傍画素との間に存在する画素数が少ないほど、前記注目画素に対するＵＣＲ量を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記決定手段で決定されるＵＣＲ量は、前記注目画素のＣ成分、Ｍ成分及びＹ成分を、Ｋ成分に置き換える量であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像処理装置。
6. 前記注目画素は、その近傍画素との間に存在する画素の数が閾値以下の画素であり、前記ＵＣＲ処理後にＣ＝Ｍ＝Ｙ＝０の画素値を持つ、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像処理装置。
7. 画像内の無彩色の注目画素における複数の色成分のうち少なくとも一つの色成分の値が所定値以上異なる、当該注目画素の近傍に存在する近傍画素を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップで検出された前記近傍画素の位置に基づいて、前記注目画素に対するＵＣＲ量を決定する決定ステップと、
   前記決定ステップで決定されたＵＣＲ量に基づき、前記注目画素に対してＵＣＲ処理を行う処理ステップと、
   を含み、
   前記画像の画素は、ＣＭＹＫの色成分を持ち、
   前記検出ステップでは、前記注目画素を中心とした所定領域内において、前記注目画素と同じ色の画素数が所定の閾値より多く、前記注目画素と類似の色の画素数が所定の閾値より少なく、前記注目画素と異なる色の画素数が所定の閾値より多い場合に、前記注目画素をエッジを構成する画素と決定して、前記近傍画素を検出し、
   前記ＵＣＲ処理では、前記注目画素のＣ成分、Ｍ成分及びＹ成分の値を減少させ、Ｋ成分の値を増加させる
   ことを特徴とする画像処理方法。
8. 画像内の無彩色の注目画素における複数の色成分のうち少なくとも一つの色成分の値が所定値以上異なる、当該注目画素の近傍に存在する近傍画素を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された前記近傍画素の濃度に基づいて、前記注目画素に対するＵＣＲ量を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定されたＵＣＲ量に基づき、前記注目画素に対してＵＣＲ処理を行う処理手段と、
   を有し、
   前記画像の画素は、ＣＭＹＫの色成分を持ち、
   前記検出手段は、前記注目画素を中心とした所定領域内において、前記注目画素と同じ色の画素数が所定の閾値より多く、前記注目画素と類似の色の画素数が所定の閾値より少なく、前記注目画素と異なる色の画素数が所定の閾値より多い場合に、前記注目画素をエッジを構成する画素と決定して、前記近傍画素を検出し、
   前記ＵＣＲ処理では、前記注目画素のＣ成分、Ｍ成分及びＹ成分の値を減少させ、Ｋ成分の値を増加させる
   ことを特徴とする画像処理装置。
9. 前記検出された近傍画素の濃度が所定濃度以上である場合、前記決定手段で決定されるＵＣＲ量はゼロになることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記検出された近傍画素の濃度が所定濃度以下である場合、前記検出された近傍画素の濃度が高いほど、前記決定手段で決定されるＵＣＲ量が小さくなることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
11. 前記決定手段で決定されるＵＣＲ量は、前記注目画素のＣ成分、Ｍ成分及びＹ成分を、Ｋ成分に置き換える量であることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 画像内の無彩色の注目画素における複数の色成分のうち少なくとも一つの色成分の値が所定値以上異なる、当該注目画素の近傍に存在する近傍画素を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップで検出された前記近傍画素の濃度に基づいて、前記注目画素に対するＵＣＲ量を決定する決定ステップと、
    前記決定ステップで決定されたＵＣＲ量に基づき、前記注目画素に対してＵＣＲ処理を行う処理ステップと、
    を含み、
    前記画像の画素は、ＣＭＹＫの色成分を持ち、
    前記検出ステップでは、前記注目画素を中心とした所定領域内において、前記注目画素と同じ色の画素数が所定の閾値より多く、前記注目画素と類似の色の画素数が所定の閾値より少なく、前記注目画素と異なる色の画素数が所定の閾値より多い場合に、前記注目画素をエッジを構成する画素と決定して、前記近傍画素を検出し、
    前記ＵＣＲ処理では、前記注目画素のＣ成分、Ｍ成分及びＹ成分の値を減少させ、Ｋ成分の値を増加させる
    ことを特徴とする画像処理方法。
13. 前記検出された近傍画素の濃度が所定濃度以上である場合、前記決定ステップにおいて決定されるＵＣＲ量はゼロになることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
14. 前記検出された近傍画素の濃度が所定濃度以下である場合、前記検出された近傍画素の濃度が高いほど、前記決定ステップにおいて決定されるＵＣＲ量が小さくなることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
15. 前記決定ステップで決定されるＵＣＲ量は、前記注目画素のＣ成分、Ｍ成分及びＹ成分を、Ｋ成分に置き換える量であることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の画像処理方法。
16. コンピュータを、請求項１乃至６又は８乃至１１の何れか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。