画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび印刷システム
【課題】視覚上でコントラストを強くした画像を低コストで印刷する。
【解決手段】画像処理装置１００は、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって、背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくする。
【解決手段】画像処理装置１００は、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって、背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像データをモノクロ画像データに変換するため、下記の式（１）に従ってカラー画像データのＲＧＢ値からグレー値を算出し、グレー値で表されるモノクロ画像データを得る手法が広く用いられている。グレー値には、元のカラー画像の明度情報が反映されるため、この手法によれば、元のカラー画像の明度が反映されたモノクロ画像の画像データを得ることができる。なお、式（１）の「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」は、それぞれ、カラー画像データのレッドの階調値、グリーンの階調値、ブルーの階調値であり、「Ｇｒａｙ」はグレー値、すなわち黒単色の濃度である。
Ｇｒａｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ ・・・（１）
【０００３】
また、式（１）に従うグレー変換によってカラー画像データをモノクロ画像データに変換した場合、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，０，０）、（０，１２８，０）などの複数のＲＧＢ値は同等のグレー値に変換される。このように、変換前のカラー画像においては異なっていた２つの色が、モノクロ画像においては同じグレー値で表現されることとなり、変換後のモノクロ画像から変換前の元のカラー画像の色を区別できなくなることがあった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、カラー画像をシアン、マゼンタ、イエローの各色画像に変換し、各色画像に対して異なるパターンを生成させるディザマトリクスを適用することによって各色のドットパターンを生成し、各色のドットパターンを合成することによりモノクロ画像データを得る手法が提案されている。特許文献１に記載の手法によれば、シアン、マゼンタ、イエローの各色についての互いに異なるパターンを重畳したモノクロ画像が得られるので、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，０，０）、（０，１２８，０）など、グレー値に変換した場合には同等の値となる色であっても、元のカラー画像における色の違いが、異なるパターンの模様となってモノクロ画像に反映される。したがって、変換前のカラー画像に、グレー変換した場合には区別がつかなくなる色が用いられていたとしても、元のカラー画像における色の違いを区別可能なモノクロ画像の画像データに変換できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、モノクロのドットパターンを各色に応じて生成するため、カラー画像で多くの色が使われている場合には、さまざまなドットパターンを生成する必要があり、これらのドットパターンを印刷する際には、ドットパターンの識別を容易にすべくコントラストが強い画像を印刷する必要があった。この結果、例えば、印刷手段が黒色のトナーを使うレーザープリンターの場合、コントラストを強くして印刷するためにトナーの消費量が増加し、印刷コストが上昇した。
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、視覚上でコントラストを強くした画像を低コストで印刷することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる画像処理装置は、単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定部を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度は、背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくなるため、色の対比効果によりコントラストが強い単色画像として視覚され、このような単色画像を印刷する場合、境界領域はパターン領域と背景領域よりも明るく印刷されるため、トナー等の使用を抑制でき、印刷コストの軽減が図れる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記濃度決定部は、更に、前記背景領域の濃度および前記パターン領域の濃度の何れか大きい方の濃度を小さくすることが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、所望のコントラストを確保しつつ、背景領域の濃度およびパターン領域の濃度のいずれか大きい濃度を小さくできるため、印刷のためのトナーの使用を更に抑制できる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記濃度決定部は、前記背景領域の濃度、前記パターン領域の濃度および前記境界領域の濃度の少なくとも１つが規定されたテーブルを参照することが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、それぞれの濃度を迅速に取得できる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記単色画像はハッチパターンであっても良い。
【００１５】
［適用例５］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記単色画像は、前記パターン領域の濃度が前記背景領域の濃度よりも大きくても良い。
【００１６】
［適用例６］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記単色画像は、前記背景領域の濃度が前記パターン領域の濃度よりも大きくても良い。
【００１７】
［適用例７］
本適用例にかかる画像処理方法は、単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定工程を備えることを特徴とする。
【００１８】
このような方法によれば、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度は、背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくなるため、色の対比効果によりコントラストが強い単色画像として視覚され、このような単色画像を印刷する場合、境界領域はパターン領域と背景領域よりも明るく印刷されるため、トナー等の使用を抑制でき、印刷コストの軽減が図れる。
【００１９】
［適用例８］
本適用例にかかる画像処理プログラムは、単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定機能を備えることをコンピューターに実行させることを特徴とする。
【００２０】
このような機能によれば、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度は、背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくなるため、色の対比効果によりコントラストが強い単色画像として視覚され、このような単色画像を印刷する場合、境界領域はパターン領域と背景領域よりも明るく印刷されるため、トナー等の使用を抑制でき、印刷コストの軽減が図れる。
【００２１】
［適用例９］
本適用例にかかる印刷システムは、カラー画像の色に対応する模様を単色の濃度で表す単色パターンを決定し、前記単色パターンの画像領域のうち前記模様の背景となる背景領域の濃度と前記模様に重畳された前景であるパターン領域の濃度を決定し、前記カラー画像に対応する画像領域に、決定した濃度を有する前記背景領域および前記パターン領域を含む単色画像を生成し、生成した前記単色画像を印刷する印刷システムであって、前記背景領域と、前記背景領域との濃度差が一定値を超える前記パターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定部を備えることを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度は、背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくなるため、色の対比効果によりコントラストが強い単色画像として視覚され、このような単色画像を印刷する場合、境界領域はパターン領域と背景領域よりも明るく印刷されるため、トナー等の使用を抑制でき、印刷コストの軽減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る印刷システムの概略構成を示す図。
【図２】画像処理装置のソフトウェア構成を示す図。
【図３】パターン選択テーブルの一例を示す図。
【図４】ハッチパターンの一例を示す図。
【図５】色相環上の色相とハッチパターンの対応例を示す図。
【図６】画像処理装置が実行する処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施形態）
【００２６】
図１は、本実施形態に係る印刷システムの概略構成を示した図である。図１に示すように、印刷システム１は、ホストコンピューター１０と、プリンター２０と、を備え、ホストコンピューター１０とプリンター２０とは相互にデータ通信可能に接続されている。
【００２７】
プリンター２０は、用紙などの媒体に印刷する印刷エンジン２１と、印刷エンジン２１の動作などを制御するコントローラー２２と、を備えている。プリンター２０は、コントローラー２２の制御により、ホストコンピューター１０から印刷ジョブを受信する処理、印刷ジョブに従う印刷を印刷エンジン２１に実行させる処理などを行う。尚、本実施形態では、プリンター２０はレーザー光を利用して感光体にトナーを付着させ、それを熱と圧力で紙に転写して印刷を行うレーザープリンターを想定する。
【００２８】
ホストコンピューター１０は、プリンター２０に対応するプリンタードライバー４０（図２）が予めインストールされた汎用のパーソナルコンピューターであり、プリンター２０に対して印刷ジョブを送信するプリンター２０のホスト装置である。このホストコンピューター１０は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、ハードディスクドライブ１４と、データ取得装置１５と、通信Ｉ／Ｆ１６と、を備えている。ホストコンピューター１０のこれらの構成は、バス１７に接続されており、バス１７を介してデータ通信可能になっている。
【００２９】
ＣＰＵ１１は、ホストコンピューター１０の各構成を制御する制御装置である。ＲＯＭ１２はホストコンピューター１０を制御するための所定のプログラムなどが記録された不揮発性のメモリー、ＲＡＭ１３はワーキングメモリーなどとして用いられる汎用のメモリーである。
【００３０】
データ取得装置１５は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体の読み取りや、外部のサーバーとのネットワーク通信等を介して、プリンター２０のドライバープログラムＤＰ、後述するパターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢ等のデータを取得する。
ハードディスクドライブ１４には、データ取得装置１５が取得したドライバープログラムＤＰ、パターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢ等が格納される。
【００３１】
通信Ｉ／Ｆ１６は、ケーブルまたは無線通信によってプリンター２０と接続するインターフェイス部分である。プリンター２０とホストコンピューター１０との通信は、通信Ｉ／Ｆ１６を介して行われる。
【００３２】
また、ホストコンピューター１０のＣＰＵ１１は、ハードディスクドライブ１４に格納されたドライバープログラムＤＰのデータをインストール処理することで、ホストコンピューター１０を画像処理装置１００として機能させる。以下、画像処理装置１００について説明する。
【００３３】
図２は、画像処理装置１００のソフトウェア構成を示した図である。図２に示すように、画像処理装置１００は、アプリケーション３０と、プリンタードライバー４０と、を有している。
【００３４】
アプリケーション３０は、文書作成ソフトウェアやウェブブラウザーなど、プリンター２０に対する印刷要求元となるソフトウェアである。アプリケーション３０は、印刷要求および印刷の対象とするカラー画像データを生成してプリンタードライバー４０に受け渡す。
本実施形態では、アプリケーション３０は、ホストコンピューター１０の基本動作を制御するソフトウェアであるオペレーティングシステム（ＯＳ）のグラフィック処理機能（ＧＤＩ）に対して印刷処理を行い、これを受けて、ＧＤＩがプリンタードライバー４０に対して描画命令を送ることで、プリンタードライバー４０は印刷要求および印刷の対象とするカラー画像データを取得するが、これには限定されない。
【００３５】
プリンタードライバー４０は、プリンター２０による印刷を制御するためのソフトウェアである。このプリンタードライバー４０は、アプリケーション３０から受け取った印刷要求およびカラー画像データから、プリンター２０が処理可能なデータ形式の印刷データ（ジョブデータ）を生成し、通信Ｉ／Ｆ１６を介してプリンター２０に印刷データを送信する。これにより、プリンタードライバー４０は、プリンター２０に印刷を実行させる。
【００３６】
また、本実施形態のプリンタードライバー４０は、カラー画像データを、ハッチ模様付きのモノクロ画像（単色画像）データに変換することにより、元のカラー画像における色の違いをハッチングの模様によって区別可能とするモノクロ画像をプリンター２０に印刷させる機能を有している。このハッチ模様付きモノクロ印刷の機能を実現するため、プリンタードライバー４０は、パターン決定部４１、パターン濃度決定部４２およびモノクロ画像データ生成部４３を有している。尚、これらの機能は、上述したハードウェアとドライバープログラムＤＰ等のソフトウェアが協働することで実現している。
【００３７】
パターン決定部４１は、カラー画像データのカラー画像の色、特に色相に応じて、カラー画像データの画像領域に対して適用するハッチパターンを決定する処理を行う。なお、本実施形態では、縦線、横線、格子線、斜め線、斜め格子線などのハッチ模様を単色の濃度で表した複数種類のハッチパターン（単色パターン）が用いられる。パターン決定部４１は、パターン選択テーブルＰＴを参照して複数種類のハッチパターンの中から、カラー画像に適用するハッチ模様のハッチパターンを選択する。
【００３８】
パターン濃度決定部（濃度決定部）４２は、カラー画像データのカラー画像の色、特に明度に応じて、ハッチパターンの濃度を決定する処理を行う。尚、本実施形態のハッチパターンは、ハッチ模様の背景となる背景領域と、背景領域に重畳して描かれ背景に対しての前景となるハッチ模様自体のパターン領域と、背景領域とパターン領域の境界領域と、を有する。また、パターン濃度決定部４２は、背景領域とパターン領域の濃度差が一定値を超える場合、境界領域の濃度を背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくするように決定する機能を備える。
本実施形態では、パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴやパターン画像データベースＰＤＢを参照して領域毎の濃度を決定する。即ち、パターン選択テーブルＰＴは、図３に示すように、背景領域における単色の濃度（以下、「背景濃度」という）、パターン領域における単色の濃度（以下、「前景濃度」という）、および境界領域における単色の濃度（以下、「境界濃度」という）を含んでいる。
【００３９】
尚、本実施形態では、図３に示すように、背景濃度と前景濃度との差は予め決められた一定値以上になると共に、境界濃度は背景濃度および前景濃度の何れよりも小さく、即ち、明るくなるように規定されている。従って、何れのパターンであっても、背景領域とパターン領域との間に一定値以上の濃度差を有し、境界領域は背景領域およびパターン領域よりも明るい。従って、モノクロ画像を視認する人物は、色の対比効果（明度対比）により、背景領域およびパターン領域の何れか暗い領域がより暗く感じる錯覚を受ける。
モノクロ画像データ生成部４３は、パターン決定部４１によって決定されたハッチ模様を有するとともに、パターン濃度決定部４２によって決定された濃度を有するハッチパターンを、カラー画像の画像領域に適用する処理を行う。これにより、モノクロ画像データ生成部４３は、ハッチ模様付きのモノクロ画像データを生成する。尚、本実施形態では、単色画像として黒をベースとしたモノクロ画像を想定するが、これには限定されない。赤色や青色等をベースとした画像も想定できる。
【００４０】
次に、カラー画像データをハッチ模様付きのモノクロ画像データに変換する手法を説明するため、パターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢについて説明する。なお、以下の説明においては、カラー画像データは、カラー画像の各画素について、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色を８ビットの階調値「０〜２５５」で表すＲＧＢ値を有するものとする。モノクロ画像データは、モノクロ画像の各画素について、Ｋ（ブラック）の色を８ビットの階調値「０〜２５５」で表したＫ値、すなわちＫ単色の濃度を有するものとする。さらに、カラー画像データのＲＧＢ値に関して、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）が白、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）が黒に対応し、Ｋ値に関して、Ｋ＝２５５が黒、Ｋ＝０が白に対応するものとする。
【００４１】
図３は、パターン選択テーブルＰＴの一例を示した図である。図３に示すように、パターン選択テーブルＰＴは、カラー値であるＲＧＢ値に対して、パターン種類、背景濃度、前景濃度および境界濃度が予め対応付けられている。
【００４２】
パターン選択テーブルＰＴのパターン種類の欄には、上述したように、縦線、横線、格子線、斜め線、斜め格子線などの複数種類のハッチパターンのうちから、カラー値に対応させるハッチパターンの種類が指定されている。背景濃度の欄には、カラー値に対応させる背景濃度の値が指定されている。前景濃度の欄には、カラー値に対応させる前景濃度の値が指定されている。また、境界濃度の欄には、カラー値に対応させる境界濃度の値が指定されている。
【００４３】
このパターン選択テーブルＰＴにより、カラー画像のＲＧＢ値に対応するハッチ模様のハッチパターンと、背景濃度、前景濃度および境界濃度が定まる。具体的には、カラー画像データをモノクロ画像データに変換する際、パターン決定部４１は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、カラー画像データの画像領域に対して、パターン選択テーブルＰＴのパターン種類の欄に指定されたハッチ模様のハッチパターンを選択する。パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、ハッチパターンの背景濃度を、パターン選択テーブルＰＴの背景濃度の欄によって指定された濃度に決定するとともに、ハッチパターンの前景濃度を、パターン選択テーブルＰＴの前景濃度の欄に指定された前景濃度に決定する。更に、パターン濃度決定部４２は、ハッチパターンの境界領域の境界濃度を、パターン選択テーブルＰＴの境界濃度の欄に指定された境界濃度に決定する。
【００４４】
パターン画像データベースＰＤＢには、縦線、横線、格子線、斜め線、斜め格子線などのパターン種類ごとに、該当するハッチパターンの画像データが予め格納されている。ハッチパターンは、例えば、３２×３２画素などの所定サイズの画像であり、少なくとも、ハッチパターンの画像領域における背景の領域と前景の領域とを示す情報が含まれている。したがって、後述するように、パターン濃度決定部４２は、パターン画像データベースＰＤＢを参照することにより、画像領域に対してハッチパターンを適用した場合に、その画像領域において注目する画素（例えば、１画素分）が、背景領域とパターン領域とのいずれに該当するかの判断が可能になっている。
更に、パターン濃度決定部４２は、注目する画素が背景領域であって、パターン領域の境界から所定の画素数以内である場合、境界領域に該当すると判断する。所定の画素数は、１画素固定であっても良く、また、印刷の解像度に応じて決定されても良い。例えば、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）では１画素分を境界領域とし、１２００ｄｐｉでは２画素分を境界領域としても良い。
【００４５】
次に、パターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢを用いた処理の概要について、ハッチパターンの一例を示す図４を参照して説明する。ここでは、画像全域に（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３９，０，０）のカラー値を有するカラー画像ＣＰを例にして説明する。
【００４６】
図４に示すように、ハッチパターンは、カラー画像ＣＰの画像領域を、ハッチパターンと同じサイズで区画した単位領域ＵＡごとに割り当てられる。単位領域ＵＡに割り当てるハッチパターンの種類は、パターン選択テーブルＰＴに従って決められる。図３に示したパターン選択テーブルＰＴによれば、カラー画像のＲＧＢ値、すなわち（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３９，０，０）であって色相角が０度から３０度未満のカラー値に対応するパターン種類は「格子」であるため、カラー画像ＣＰに対して格子線のハッチパターンＰ１（図５）が適用される。したがって、図４に示すように、カラー画像ＣＰを変換したモノクロ画像ＭＰには、パターン画像データベースＰＤＢに登録された格子線のハッチパターンＰ１が単位領域ＵＡごとに適用される。
【００４７】
また、図３に示したパターン選択テーブルＰＴによれば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３９，０，０）に対応する背景濃度はＫ＝１７７、前景濃度はＫ＝２２２、境界濃度はＫ＝１６８に決定されるので、モノクロ画像ＭＰの背景濃度はＫ＝１７７、前景濃度はＫ＝２２２となる。更に、背景領域とパターン領域との境界である１画素分の境界濃度はＫ＝１６８となる。
従って、１つの格子線パターンにおいて、格子線を示すパターン領域が最も暗く、格子線のエッジと隣接する１画素分の境界領域が最も明るくなり、背景領域は中間の明るさとなる。従って、このモノクロ画像ＭＰを視認する人物は、境界領域の存在により錯覚が生じ、格子線がより暗く感じると共に、格子線パターンが強いコントラストであるように視覚する。また、プリンター２０でモノクロ画像ＭＰを印刷する場合、境界領域は他の２領域よりも明るいため、境界領域の印刷に要するトナー量を軽減できる。
このようにして、パターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢにより定まる格子線のハッチパターンＰ１は、カラー画像ＣＰ全面に対して単位領域ＵＡごとに適用される。本実施形態では、背景濃度よりも濃い前景濃度（Ｋ＝２２２）は、境界領域が無い場合と略同一なコントラストとして視覚されるように、境界領域が無い場合（例えば、Ｋ＝２３２）よりも小さく決定される。従って、プリンター２０でモノクロ画像ＭＰを印刷する場合、前景濃度の印刷に要するトナー量は軽減される。
【００４８】
尚、本実施形態では、パターン選択テーブルＰＴからハッチパターンを選択する基準は、図５に示すような色相環上の色相とハッチパターンＰ１〜１２の対応例に従い、以下の要件を満たすように予め設定されているが、これに限定されるものではない。
【００４９】
（１）色相に応じたハッチ模様の割り当てに関する要件
（２）カラー値の明度に応じた背景濃度の変化に関する要件
（３）明度に応じたハッチ模様の線密度に関する要件
（４）補色の関係となる色間におけるハッチ模様の割り当てに関する要件
（５）隣りあう色領域となる色間におけるハッチ模様の割り当てに関する要件
また、本実施形態では、前景濃度が背景濃度よりも濃い（暗い）場合を想定したが、これには限定されない。即ち、パターン領域のハッチ模様が非白色のグレー色であって、ハッチ模様の背景領域がハッチ模様よりも濃い場合であっても適用できる。この場合、境界領域と背景領域との間で色の対比効果が生じ、背景領域がより暗く感じるような錯覚を与える。
【００５０】
次に、以上に説明した画像処理装置１００が行う処理＜画像処理方法および画像処理プログラム＞について図６のフローチャートに従って説明する。
【００５１】
例えば、プリンタードライバー４０が、アプリケーション３０からカラー画像データのモノクロ印刷の印刷指示を受け取ると、図６の処理が開始される。処理を開始すると、パターン決定部４１は、カラー画像データの画像領域に対して注目画素を設定し（ステップＳ１０）、カラー画像データから注目画素のＲＧＢ値を取得する（ステップＳ１１）。パターン決定部４１は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、取得したＲＧＢ値に対応するパターン種類を決定する（ステップＳ１２）。
次に、パターン濃度決定部４２は、注目画素の座標がハッチパターンの境界位置か否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５２】
前述したように、ハッチパターンは、カラー画像の画像領域のうち、所定サイズの単位領域ＵＡに対して割り当てられるので、ここでは、注目画素が、単位領域ＵＡごとに割り当てられるハッチパターンにおいて背景に該当する位置にあるのか、前景に該当する位置にあるのかを判定する。具体的には、注目画素の座標を（ａ，ｂ）、ハッチパターンの大きさをＮ×Ｎ画素とすると、ハッチパターンにおける注目画素の相対座標（ｘ、ｙ）は、次式（２）、（３）により求められる。なお、下記の式において、「ｍｏｄ」は除算した余りを返す演算子である。パターン濃度決定部４２は、パターン画像データベースＰＤＢに登録されたハッチパターンの画像データを参照して、相対座標（ｘ、ｙ）がハッチパターンにおける背景と前景のいずれに該当するかを判断する。
【００５３】
ｘ＝ａ ｍｏｄ Ｎ ・・・（２）
ｙ＝ｂ ｍｏｄ Ｎ ・・・（３）
【００５４】
ここで、注目画素の相対座標（ｘ、ｙ）がハッチパターンにおける背景であって、更に、前景との距離を算出してハッチパターンの境界位置か、否かを判断する。
判断の結果、注目画素が境界位置の場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、注目画素のＲＧＢ値に対応する境界濃度のＫ値を取得し（ステップＳ１４）＜濃度決定工程、濃度決定機能＞、ステップＳ１８に進む。
他方で、注目画素が境界位置でない場合（ステップＳ１３でＮｏ）、パターン濃度決定部４２は、注目画素がハッチパターンの背景であるか、否かを判定する（ステップＳ１５）。ここでは、ステップＳ１３の判定結果を使っても良い。
【００５５】
注目画素が背景に対応する場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、注目画素のＲＧＢ値に対応する背景濃度のＫ値を取得し（ステップＳ１６）、ステップＳ１８に進む。
他方で、注目画素がパターン領域に対応する場合（ステップＳ１５でＮｏ）、パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、注目画素のＲＧＢ値に対応する前景濃度のＫ値を取得し（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８では、モノクロ画像データ生成部４３は、モノクロ画像の画像領域のうち注目画素に対応する画素に、取得した濃度のＫ値を適用する。これにより、モノクロ画像における注目画素に対応する画素は、ステップＳ１２にて決定した種類のハッチパターンに対応する濃度のＫ値を有することとなる。
【００５６】
次に、モノクロ画像データ生成部４３は、カラー画像の全画素についてステップＳ１０〜Ｓ１８の処理を行ったか否かを判断する（ステップＳ１９）。全画素について処理を終えていない場合（ステップＳ１９でＮｏ）、モノクロ画像データ生成部４３はステップＳ１０に戻って、例えば、注目画素をラスター方向にスキャンすることにより新たな注目画素を設定し、新たな注目画素に対してステップＳ１１以降の処理を行う。
他方で、全画素について処理を終えると（ステップＳ１９でＹｅｓ）、モノクロ画像の全画素について、ステップＳ１２にて決定された種類のハッチパターンに対応する濃度のＫ値を有した状態となり、モノクロ画像データ生成部４３は、このモノクロ画像のモノクロ画像データを生成する（ステップＳ２０）。生成されたモノクロ画像データは、プリンタードライバー４０によってジョブデータとしてプリンター２０に出力される（ステップＳ２１）。この結果、プリンター２０は、ジョブデータに従い、アプリケーション３０から受け渡されたカラー画像データのモノクロ印刷として、カラー画像の色に応じたハッチ模様付きのモノクロ画像を印刷する。
【００５７】
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）カラー画像データから、カラー画像の色相に応じたモノクロのハッチパターンに置き換えたモノクロ画像データを生成する際、ハッチパターンのパターン領域と背景領域との境界に境界領域を付加し、その境界領域の明るさをパターン領域および背景領域の何れよりも明るく設定することで、境界領域のトナー等の使用量を軽減できる。更に、このモノクロ画像を視認する人物に対して、ハッチパターンのコントラストを境界領域がない場合よりも強く視覚させることができる。
（２）更に、パターン領域および背景領域の何れか濃い方の濃度を小さくしても、境界領域がない場合と同程度のコントラストが得られるため、印刷に要するトナー量を更に軽減できる。
（３）ハッチパターンの前景濃度、背景濃度および境界濃度のそれぞれの値は、色相により決定されるハッチパターン毎にテーブルで規定され、これを参照して濃度を決定するため、それぞれの濃度を算出する場合と比較して、濃度決定に要する時間が高速であることから、印刷に要する時間の短縮を図れる。
【００５８】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明したが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、境界濃度はテーブルで規定したが、境界領域の設定の可否を含め、プリンタードライバー４０のユーザーインターフェイスを介してユーザーが設定しても良い。また、印刷モードや印刷用紙等に基づいてプリンタードライバー４０が決定しても良い。この場合、ハッチパターンの背景濃度および前景濃度に基づき、境界濃度を決定しても良い。即ち、背景濃度と前景濃度との差が一定量を越えない場合には境界領域を設定せず、一定量を超えた場合、２つの領域の境界に所定の大きさを有する境界領域を設定し、背景濃度と前景濃度に基づいて境界濃度を算出して割り当てても良い。
【００５９】
また、以上のような手法を実施する装置は、単独の装置によって実現される場合もあれば、複数の装置を組み合わせることによって実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、ホストコンピューター１０側にプリンタードライバー４０を組み込んだ様態には限定されず、プリンター２０側でプリンタードライバー４０を保持し、プリンター２０単体で印刷の設定や指示が可能な、所謂、スタンドアローンな様態も想定できる。
【符号の説明】
【００６０】
１…印刷システム、１０…ホストコンピューター、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…ハードディスクドライブ、１５…データ取得装置、１６…通信Ｉ／Ｆ、１７…バス、２０…プリンター、２１…印刷エンジン、２２…コントローラー、３０…アプリケーション、４０…プリンタードライバー、４１…パターン決定部、４２…パターン濃度決定部、４３…モノクロ画像データ生成部、１００…画像処理装置、Ｐ１…格子線のハッチパターン、ＰＴ…パターン選択テーブル、ＰＤＢ…パターン画像データベース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像データをモノクロ画像データに変換するため、下記の式（１）に従ってカラー画像データのＲＧＢ値からグレー値を算出し、グレー値で表されるモノクロ画像データを得る手法が広く用いられている。グレー値には、元のカラー画像の明度情報が反映されるため、この手法によれば、元のカラー画像の明度が反映されたモノクロ画像の画像データを得ることができる。なお、式（１）の「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」は、それぞれ、カラー画像データのレッドの階調値、グリーンの階調値、ブルーの階調値であり、「Ｇｒａｙ」はグレー値、すなわち黒単色の濃度である。
Ｇｒａｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ ・・・（１）
【０００３】
また、式（１）に従うグレー変換によってカラー画像データをモノクロ画像データに変換した場合、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，０，０）、（０，１２８，０）などの複数のＲＧＢ値は同等のグレー値に変換される。このように、変換前のカラー画像においては異なっていた２つの色が、モノクロ画像においては同じグレー値で表現されることとなり、変換後のモノクロ画像から変換前の元のカラー画像の色を区別できなくなることがあった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、カラー画像をシアン、マゼンタ、イエローの各色画像に変換し、各色画像に対して異なるパターンを生成させるディザマトリクスを適用することによって各色のドットパターンを生成し、各色のドットパターンを合成することによりモノクロ画像データを得る手法が提案されている。特許文献１に記載の手法によれば、シアン、マゼンタ、イエローの各色についての互いに異なるパターンを重畳したモノクロ画像が得られるので、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，０，０）、（０，１２８，０）など、グレー値に変換した場合には同等の値となる色であっても、元のカラー画像における色の違いが、異なるパターンの模様となってモノクロ画像に反映される。したがって、変換前のカラー画像に、グレー変換した場合には区別がつかなくなる色が用いられていたとしても、元のカラー画像における色の違いを区別可能なモノクロ画像の画像データに変換できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、モノクロのドットパターンを各色に応じて生成するため、カラー画像で多くの色が使われている場合には、さまざまなドットパターンを生成する必要があり、これらのドットパターンを印刷する際には、ドットパターンの識別を容易にすべくコントラストが強い画像を印刷する必要があった。この結果、例えば、印刷手段が黒色のトナーを使うレーザープリンターの場合、コントラストを強くして印刷するためにトナーの消費量が増加し、印刷コストが上昇した。
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、視覚上でコントラストを強くした画像を低コストで印刷することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる画像処理装置は、単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定部を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度は、背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくなるため、色の対比効果によりコントラストが強い単色画像として視覚され、このような単色画像を印刷する場合、境界領域はパターン領域と背景領域よりも明るく印刷されるため、トナー等の使用を抑制でき、印刷コストの軽減が図れる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記濃度決定部は、更に、前記背景領域の濃度および前記パターン領域の濃度の何れか大きい方の濃度を小さくすることが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、所望のコントラストを確保しつつ、背景領域の濃度およびパターン領域の濃度のいずれか大きい濃度を小さくできるため、印刷のためのトナーの使用を更に抑制できる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記濃度決定部は、前記背景領域の濃度、前記パターン領域の濃度および前記境界領域の濃度の少なくとも１つが規定されたテーブルを参照することが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、それぞれの濃度を迅速に取得できる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記単色画像はハッチパターンであっても良い。
【００１５】
［適用例５］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記単色画像は、前記パターン領域の濃度が前記背景領域の濃度よりも大きくても良い。
【００１６】
［適用例６］
上記適用例にかかる画像処理装置において、前記単色画像は、前記背景領域の濃度が前記パターン領域の濃度よりも大きくても良い。
【００１７】
［適用例７］
本適用例にかかる画像処理方法は、単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定工程を備えることを特徴とする。
【００１８】
このような方法によれば、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度は、背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくなるため、色の対比効果によりコントラストが強い単色画像として視覚され、このような単色画像を印刷する場合、境界領域はパターン領域と背景領域よりも明るく印刷されるため、トナー等の使用を抑制でき、印刷コストの軽減が図れる。
【００１９】
［適用例８］
本適用例にかかる画像処理プログラムは、単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定機能を備えることをコンピューターに実行させることを特徴とする。
【００２０】
このような機能によれば、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度は、背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくなるため、色の対比効果によりコントラストが強い単色画像として視覚され、このような単色画像を印刷する場合、境界領域はパターン領域と背景領域よりも明るく印刷されるため、トナー等の使用を抑制でき、印刷コストの軽減が図れる。
【００２１】
［適用例９］
本適用例にかかる印刷システムは、カラー画像の色に対応する模様を単色の濃度で表す単色パターンを決定し、前記単色パターンの画像領域のうち前記模様の背景となる背景領域の濃度と前記模様に重畳された前景であるパターン領域の濃度を決定し、前記カラー画像に対応する画像領域に、決定した濃度を有する前記背景領域および前記パターン領域を含む単色画像を生成し、生成した前記単色画像を印刷する印刷システムであって、前記背景領域と、前記背景領域との濃度差が一定値を超える前記パターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定部を備えることを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、単色画像の背景領域と、背景領域に重畳された前景であって背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度は、背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくなるため、色の対比効果によりコントラストが強い単色画像として視覚され、このような単色画像を印刷する場合、境界領域はパターン領域と背景領域よりも明るく印刷されるため、トナー等の使用を抑制でき、印刷コストの軽減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る印刷システムの概略構成を示す図。
【図２】画像処理装置のソフトウェア構成を示す図。
【図３】パターン選択テーブルの一例を示す図。
【図４】ハッチパターンの一例を示す図。
【図５】色相環上の色相とハッチパターンの対応例を示す図。
【図６】画像処理装置が実行する処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施形態）
【００２６】
図１は、本実施形態に係る印刷システムの概略構成を示した図である。図１に示すように、印刷システム１は、ホストコンピューター１０と、プリンター２０と、を備え、ホストコンピューター１０とプリンター２０とは相互にデータ通信可能に接続されている。
【００２７】
プリンター２０は、用紙などの媒体に印刷する印刷エンジン２１と、印刷エンジン２１の動作などを制御するコントローラー２２と、を備えている。プリンター２０は、コントローラー２２の制御により、ホストコンピューター１０から印刷ジョブを受信する処理、印刷ジョブに従う印刷を印刷エンジン２１に実行させる処理などを行う。尚、本実施形態では、プリンター２０はレーザー光を利用して感光体にトナーを付着させ、それを熱と圧力で紙に転写して印刷を行うレーザープリンターを想定する。
【００２８】
ホストコンピューター１０は、プリンター２０に対応するプリンタードライバー４０（図２）が予めインストールされた汎用のパーソナルコンピューターであり、プリンター２０に対して印刷ジョブを送信するプリンター２０のホスト装置である。このホストコンピューター１０は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、ハードディスクドライブ１４と、データ取得装置１５と、通信Ｉ／Ｆ１６と、を備えている。ホストコンピューター１０のこれらの構成は、バス１７に接続されており、バス１７を介してデータ通信可能になっている。
【００２９】
ＣＰＵ１１は、ホストコンピューター１０の各構成を制御する制御装置である。ＲＯＭ１２はホストコンピューター１０を制御するための所定のプログラムなどが記録された不揮発性のメモリー、ＲＡＭ１３はワーキングメモリーなどとして用いられる汎用のメモリーである。
【００３０】
データ取得装置１５は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体の読み取りや、外部のサーバーとのネットワーク通信等を介して、プリンター２０のドライバープログラムＤＰ、後述するパターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢ等のデータを取得する。
ハードディスクドライブ１４には、データ取得装置１５が取得したドライバープログラムＤＰ、パターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢ等が格納される。
【００３１】
通信Ｉ／Ｆ１６は、ケーブルまたは無線通信によってプリンター２０と接続するインターフェイス部分である。プリンター２０とホストコンピューター１０との通信は、通信Ｉ／Ｆ１６を介して行われる。
【００３２】
また、ホストコンピューター１０のＣＰＵ１１は、ハードディスクドライブ１４に格納されたドライバープログラムＤＰのデータをインストール処理することで、ホストコンピューター１０を画像処理装置１００として機能させる。以下、画像処理装置１００について説明する。
【００３３】
図２は、画像処理装置１００のソフトウェア構成を示した図である。図２に示すように、画像処理装置１００は、アプリケーション３０と、プリンタードライバー４０と、を有している。
【００３４】
アプリケーション３０は、文書作成ソフトウェアやウェブブラウザーなど、プリンター２０に対する印刷要求元となるソフトウェアである。アプリケーション３０は、印刷要求および印刷の対象とするカラー画像データを生成してプリンタードライバー４０に受け渡す。
本実施形態では、アプリケーション３０は、ホストコンピューター１０の基本動作を制御するソフトウェアであるオペレーティングシステム（ＯＳ）のグラフィック処理機能（ＧＤＩ）に対して印刷処理を行い、これを受けて、ＧＤＩがプリンタードライバー４０に対して描画命令を送ることで、プリンタードライバー４０は印刷要求および印刷の対象とするカラー画像データを取得するが、これには限定されない。
【００３５】
プリンタードライバー４０は、プリンター２０による印刷を制御するためのソフトウェアである。このプリンタードライバー４０は、アプリケーション３０から受け取った印刷要求およびカラー画像データから、プリンター２０が処理可能なデータ形式の印刷データ（ジョブデータ）を生成し、通信Ｉ／Ｆ１６を介してプリンター２０に印刷データを送信する。これにより、プリンタードライバー４０は、プリンター２０に印刷を実行させる。
【００３６】
また、本実施形態のプリンタードライバー４０は、カラー画像データを、ハッチ模様付きのモノクロ画像（単色画像）データに変換することにより、元のカラー画像における色の違いをハッチングの模様によって区別可能とするモノクロ画像をプリンター２０に印刷させる機能を有している。このハッチ模様付きモノクロ印刷の機能を実現するため、プリンタードライバー４０は、パターン決定部４１、パターン濃度決定部４２およびモノクロ画像データ生成部４３を有している。尚、これらの機能は、上述したハードウェアとドライバープログラムＤＰ等のソフトウェアが協働することで実現している。
【００３７】
パターン決定部４１は、カラー画像データのカラー画像の色、特に色相に応じて、カラー画像データの画像領域に対して適用するハッチパターンを決定する処理を行う。なお、本実施形態では、縦線、横線、格子線、斜め線、斜め格子線などのハッチ模様を単色の濃度で表した複数種類のハッチパターン（単色パターン）が用いられる。パターン決定部４１は、パターン選択テーブルＰＴを参照して複数種類のハッチパターンの中から、カラー画像に適用するハッチ模様のハッチパターンを選択する。
【００３８】
パターン濃度決定部（濃度決定部）４２は、カラー画像データのカラー画像の色、特に明度に応じて、ハッチパターンの濃度を決定する処理を行う。尚、本実施形態のハッチパターンは、ハッチ模様の背景となる背景領域と、背景領域に重畳して描かれ背景に対しての前景となるハッチ模様自体のパターン領域と、背景領域とパターン領域の境界領域と、を有する。また、パターン濃度決定部４２は、背景領域とパターン領域の濃度差が一定値を超える場合、境界領域の濃度を背景領域およびパターン領域の何れの濃度よりも小さくするように決定する機能を備える。
本実施形態では、パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴやパターン画像データベースＰＤＢを参照して領域毎の濃度を決定する。即ち、パターン選択テーブルＰＴは、図３に示すように、背景領域における単色の濃度（以下、「背景濃度」という）、パターン領域における単色の濃度（以下、「前景濃度」という）、および境界領域における単色の濃度（以下、「境界濃度」という）を含んでいる。
【００３９】
尚、本実施形態では、図３に示すように、背景濃度と前景濃度との差は予め決められた一定値以上になると共に、境界濃度は背景濃度および前景濃度の何れよりも小さく、即ち、明るくなるように規定されている。従って、何れのパターンであっても、背景領域とパターン領域との間に一定値以上の濃度差を有し、境界領域は背景領域およびパターン領域よりも明るい。従って、モノクロ画像を視認する人物は、色の対比効果（明度対比）により、背景領域およびパターン領域の何れか暗い領域がより暗く感じる錯覚を受ける。
モノクロ画像データ生成部４３は、パターン決定部４１によって決定されたハッチ模様を有するとともに、パターン濃度決定部４２によって決定された濃度を有するハッチパターンを、カラー画像の画像領域に適用する処理を行う。これにより、モノクロ画像データ生成部４３は、ハッチ模様付きのモノクロ画像データを生成する。尚、本実施形態では、単色画像として黒をベースとしたモノクロ画像を想定するが、これには限定されない。赤色や青色等をベースとした画像も想定できる。
【００４０】
次に、カラー画像データをハッチ模様付きのモノクロ画像データに変換する手法を説明するため、パターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢについて説明する。なお、以下の説明においては、カラー画像データは、カラー画像の各画素について、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色を８ビットの階調値「０〜２５５」で表すＲＧＢ値を有するものとする。モノクロ画像データは、モノクロ画像の各画素について、Ｋ（ブラック）の色を８ビットの階調値「０〜２５５」で表したＫ値、すなわちＫ単色の濃度を有するものとする。さらに、カラー画像データのＲＧＢ値に関して、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）が白、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）が黒に対応し、Ｋ値に関して、Ｋ＝２５５が黒、Ｋ＝０が白に対応するものとする。
【００４１】
図３は、パターン選択テーブルＰＴの一例を示した図である。図３に示すように、パターン選択テーブルＰＴは、カラー値であるＲＧＢ値に対して、パターン種類、背景濃度、前景濃度および境界濃度が予め対応付けられている。
【００４２】
パターン選択テーブルＰＴのパターン種類の欄には、上述したように、縦線、横線、格子線、斜め線、斜め格子線などの複数種類のハッチパターンのうちから、カラー値に対応させるハッチパターンの種類が指定されている。背景濃度の欄には、カラー値に対応させる背景濃度の値が指定されている。前景濃度の欄には、カラー値に対応させる前景濃度の値が指定されている。また、境界濃度の欄には、カラー値に対応させる境界濃度の値が指定されている。
【００４３】
このパターン選択テーブルＰＴにより、カラー画像のＲＧＢ値に対応するハッチ模様のハッチパターンと、背景濃度、前景濃度および境界濃度が定まる。具体的には、カラー画像データをモノクロ画像データに変換する際、パターン決定部４１は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、カラー画像データの画像領域に対して、パターン選択テーブルＰＴのパターン種類の欄に指定されたハッチ模様のハッチパターンを選択する。パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、ハッチパターンの背景濃度を、パターン選択テーブルＰＴの背景濃度の欄によって指定された濃度に決定するとともに、ハッチパターンの前景濃度を、パターン選択テーブルＰＴの前景濃度の欄に指定された前景濃度に決定する。更に、パターン濃度決定部４２は、ハッチパターンの境界領域の境界濃度を、パターン選択テーブルＰＴの境界濃度の欄に指定された境界濃度に決定する。
【００４４】
パターン画像データベースＰＤＢには、縦線、横線、格子線、斜め線、斜め格子線などのパターン種類ごとに、該当するハッチパターンの画像データが予め格納されている。ハッチパターンは、例えば、３２×３２画素などの所定サイズの画像であり、少なくとも、ハッチパターンの画像領域における背景の領域と前景の領域とを示す情報が含まれている。したがって、後述するように、パターン濃度決定部４２は、パターン画像データベースＰＤＢを参照することにより、画像領域に対してハッチパターンを適用した場合に、その画像領域において注目する画素（例えば、１画素分）が、背景領域とパターン領域とのいずれに該当するかの判断が可能になっている。
更に、パターン濃度決定部４２は、注目する画素が背景領域であって、パターン領域の境界から所定の画素数以内である場合、境界領域に該当すると判断する。所定の画素数は、１画素固定であっても良く、また、印刷の解像度に応じて決定されても良い。例えば、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）では１画素分を境界領域とし、１２００ｄｐｉでは２画素分を境界領域としても良い。
【００４５】
次に、パターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢを用いた処理の概要について、ハッチパターンの一例を示す図４を参照して説明する。ここでは、画像全域に（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３９，０，０）のカラー値を有するカラー画像ＣＰを例にして説明する。
【００４６】
図４に示すように、ハッチパターンは、カラー画像ＣＰの画像領域を、ハッチパターンと同じサイズで区画した単位領域ＵＡごとに割り当てられる。単位領域ＵＡに割り当てるハッチパターンの種類は、パターン選択テーブルＰＴに従って決められる。図３に示したパターン選択テーブルＰＴによれば、カラー画像のＲＧＢ値、すなわち（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３９，０，０）であって色相角が０度から３０度未満のカラー値に対応するパターン種類は「格子」であるため、カラー画像ＣＰに対して格子線のハッチパターンＰ１（図５）が適用される。したがって、図４に示すように、カラー画像ＣＰを変換したモノクロ画像ＭＰには、パターン画像データベースＰＤＢに登録された格子線のハッチパターンＰ１が単位領域ＵＡごとに適用される。
【００４７】
また、図３に示したパターン選択テーブルＰＴによれば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３９，０，０）に対応する背景濃度はＫ＝１７７、前景濃度はＫ＝２２２、境界濃度はＫ＝１６８に決定されるので、モノクロ画像ＭＰの背景濃度はＫ＝１７７、前景濃度はＫ＝２２２となる。更に、背景領域とパターン領域との境界である１画素分の境界濃度はＫ＝１６８となる。
従って、１つの格子線パターンにおいて、格子線を示すパターン領域が最も暗く、格子線のエッジと隣接する１画素分の境界領域が最も明るくなり、背景領域は中間の明るさとなる。従って、このモノクロ画像ＭＰを視認する人物は、境界領域の存在により錯覚が生じ、格子線がより暗く感じると共に、格子線パターンが強いコントラストであるように視覚する。また、プリンター２０でモノクロ画像ＭＰを印刷する場合、境界領域は他の２領域よりも明るいため、境界領域の印刷に要するトナー量を軽減できる。
このようにして、パターン選択テーブルＰＴおよびパターン画像データベースＰＤＢにより定まる格子線のハッチパターンＰ１は、カラー画像ＣＰ全面に対して単位領域ＵＡごとに適用される。本実施形態では、背景濃度よりも濃い前景濃度（Ｋ＝２２２）は、境界領域が無い場合と略同一なコントラストとして視覚されるように、境界領域が無い場合（例えば、Ｋ＝２３２）よりも小さく決定される。従って、プリンター２０でモノクロ画像ＭＰを印刷する場合、前景濃度の印刷に要するトナー量は軽減される。
【００４８】
尚、本実施形態では、パターン選択テーブルＰＴからハッチパターンを選択する基準は、図５に示すような色相環上の色相とハッチパターンＰ１〜１２の対応例に従い、以下の要件を満たすように予め設定されているが、これに限定されるものではない。
【００４９】
（１）色相に応じたハッチ模様の割り当てに関する要件
（２）カラー値の明度に応じた背景濃度の変化に関する要件
（３）明度に応じたハッチ模様の線密度に関する要件
（４）補色の関係となる色間におけるハッチ模様の割り当てに関する要件
（５）隣りあう色領域となる色間におけるハッチ模様の割り当てに関する要件
また、本実施形態では、前景濃度が背景濃度よりも濃い（暗い）場合を想定したが、これには限定されない。即ち、パターン領域のハッチ模様が非白色のグレー色であって、ハッチ模様の背景領域がハッチ模様よりも濃い場合であっても適用できる。この場合、境界領域と背景領域との間で色の対比効果が生じ、背景領域がより暗く感じるような錯覚を与える。
【００５０】
次に、以上に説明した画像処理装置１００が行う処理＜画像処理方法および画像処理プログラム＞について図６のフローチャートに従って説明する。
【００５１】
例えば、プリンタードライバー４０が、アプリケーション３０からカラー画像データのモノクロ印刷の印刷指示を受け取ると、図６の処理が開始される。処理を開始すると、パターン決定部４１は、カラー画像データの画像領域に対して注目画素を設定し（ステップＳ１０）、カラー画像データから注目画素のＲＧＢ値を取得する（ステップＳ１１）。パターン決定部４１は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、取得したＲＧＢ値に対応するパターン種類を決定する（ステップＳ１２）。
次に、パターン濃度決定部４２は、注目画素の座標がハッチパターンの境界位置か否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５２】
前述したように、ハッチパターンは、カラー画像の画像領域のうち、所定サイズの単位領域ＵＡに対して割り当てられるので、ここでは、注目画素が、単位領域ＵＡごとに割り当てられるハッチパターンにおいて背景に該当する位置にあるのか、前景に該当する位置にあるのかを判定する。具体的には、注目画素の座標を（ａ，ｂ）、ハッチパターンの大きさをＮ×Ｎ画素とすると、ハッチパターンにおける注目画素の相対座標（ｘ、ｙ）は、次式（２）、（３）により求められる。なお、下記の式において、「ｍｏｄ」は除算した余りを返す演算子である。パターン濃度決定部４２は、パターン画像データベースＰＤＢに登録されたハッチパターンの画像データを参照して、相対座標（ｘ、ｙ）がハッチパターンにおける背景と前景のいずれに該当するかを判断する。
【００５３】
ｘ＝ａ ｍｏｄ Ｎ ・・・（２）
ｙ＝ｂ ｍｏｄ Ｎ ・・・（３）
【００５４】
ここで、注目画素の相対座標（ｘ、ｙ）がハッチパターンにおける背景であって、更に、前景との距離を算出してハッチパターンの境界位置か、否かを判断する。
判断の結果、注目画素が境界位置の場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、注目画素のＲＧＢ値に対応する境界濃度のＫ値を取得し（ステップＳ１４）＜濃度決定工程、濃度決定機能＞、ステップＳ１８に進む。
他方で、注目画素が境界位置でない場合（ステップＳ１３でＮｏ）、パターン濃度決定部４２は、注目画素がハッチパターンの背景であるか、否かを判定する（ステップＳ１５）。ここでは、ステップＳ１３の判定結果を使っても良い。
【００５５】
注目画素が背景に対応する場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、注目画素のＲＧＢ値に対応する背景濃度のＫ値を取得し（ステップＳ１６）、ステップＳ１８に進む。
他方で、注目画素がパターン領域に対応する場合（ステップＳ１５でＮｏ）、パターン濃度決定部４２は、パターン選択テーブルＰＴを参照して、注目画素のＲＧＢ値に対応する前景濃度のＫ値を取得し（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８では、モノクロ画像データ生成部４３は、モノクロ画像の画像領域のうち注目画素に対応する画素に、取得した濃度のＫ値を適用する。これにより、モノクロ画像における注目画素に対応する画素は、ステップＳ１２にて決定した種類のハッチパターンに対応する濃度のＫ値を有することとなる。
【００５６】
次に、モノクロ画像データ生成部４３は、カラー画像の全画素についてステップＳ１０〜Ｓ１８の処理を行ったか否かを判断する（ステップＳ１９）。全画素について処理を終えていない場合（ステップＳ１９でＮｏ）、モノクロ画像データ生成部４３はステップＳ１０に戻って、例えば、注目画素をラスター方向にスキャンすることにより新たな注目画素を設定し、新たな注目画素に対してステップＳ１１以降の処理を行う。
他方で、全画素について処理を終えると（ステップＳ１９でＹｅｓ）、モノクロ画像の全画素について、ステップＳ１２にて決定された種類のハッチパターンに対応する濃度のＫ値を有した状態となり、モノクロ画像データ生成部４３は、このモノクロ画像のモノクロ画像データを生成する（ステップＳ２０）。生成されたモノクロ画像データは、プリンタードライバー４０によってジョブデータとしてプリンター２０に出力される（ステップＳ２１）。この結果、プリンター２０は、ジョブデータに従い、アプリケーション３０から受け渡されたカラー画像データのモノクロ印刷として、カラー画像の色に応じたハッチ模様付きのモノクロ画像を印刷する。
【００５７】
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）カラー画像データから、カラー画像の色相に応じたモノクロのハッチパターンに置き換えたモノクロ画像データを生成する際、ハッチパターンのパターン領域と背景領域との境界に境界領域を付加し、その境界領域の明るさをパターン領域および背景領域の何れよりも明るく設定することで、境界領域のトナー等の使用量を軽減できる。更に、このモノクロ画像を視認する人物に対して、ハッチパターンのコントラストを境界領域がない場合よりも強く視覚させることができる。
（２）更に、パターン領域および背景領域の何れか濃い方の濃度を小さくしても、境界領域がない場合と同程度のコントラストが得られるため、印刷に要するトナー量を更に軽減できる。
（３）ハッチパターンの前景濃度、背景濃度および境界濃度のそれぞれの値は、色相により決定されるハッチパターン毎にテーブルで規定され、これを参照して濃度を決定するため、それぞれの濃度を算出する場合と比較して、濃度決定に要する時間が高速であることから、印刷に要する時間の短縮を図れる。
【００５８】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明したが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、境界濃度はテーブルで規定したが、境界領域の設定の可否を含め、プリンタードライバー４０のユーザーインターフェイスを介してユーザーが設定しても良い。また、印刷モードや印刷用紙等に基づいてプリンタードライバー４０が決定しても良い。この場合、ハッチパターンの背景濃度および前景濃度に基づき、境界濃度を決定しても良い。即ち、背景濃度と前景濃度との差が一定量を越えない場合には境界領域を設定せず、一定量を超えた場合、２つの領域の境界に所定の大きさを有する境界領域を設定し、背景濃度と前景濃度に基づいて境界濃度を算出して割り当てても良い。
【００５９】
また、以上のような手法を実施する装置は、単独の装置によって実現される場合もあれば、複数の装置を組み合わせることによって実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、ホストコンピューター１０側にプリンタードライバー４０を組み込んだ様態には限定されず、プリンター２０側でプリンタードライバー４０を保持し、プリンター２０単体で印刷の設定や指示が可能な、所謂、スタンドアローンな様態も想定できる。
【符号の説明】
【００６０】
１…印刷システム、１０…ホストコンピューター、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…ハードディスクドライブ、１５…データ取得装置、１６…通信Ｉ／Ｆ、１７…バス、２０…プリンター、２１…印刷エンジン、２２…コントローラー、３０…アプリケーション、４０…プリンタードライバー、４１…パターン決定部、４２…パターン濃度決定部、４３…モノクロ画像データ生成部、１００…画像処理装置、Ｐ１…格子線のハッチパターン、ＰＴ…パターン選択テーブル、ＰＤＢ…パターン画像データベース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定部を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記濃度決定部は、更に、前記背景領域の濃度および前記パターン領域の濃度の何れか大きい方の濃度を小さくすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記濃度決定部は、前記背景領域の濃度、前記パターン領域の濃度および前記境界領域の濃度の少なくとも１つが規定されたテーブルを参照することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記単色画像はハッチパターンであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記単色画像は、前記パターン領域の濃度が前記背景領域の濃度よりも大きいことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記単色画像は、前記背景領域の濃度が前記パターン領域の濃度よりも大きいことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定工程を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定機能を備えることをコンピューターに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項９】
カラー画像の色に対応する模様を単色の濃度で表す単色パターンを決定し、前記単色パターンの画像領域のうち前記模様の背景となる背景領域の濃度と前記模様に重畳された前景であるパターン領域の濃度を決定し、前記カラー画像に対応する画像領域に、決定した濃度を有する前記背景領域および前記パターン領域を含む単色画像を生成し、生成した前記単色画像を印刷する印刷システムであって、
前記背景領域と、前記背景領域との濃度差が一定値を超える前記パターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定部を備えることを特徴とする印刷システム。
【請求項１】
単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定部を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記濃度決定部は、更に、前記背景領域の濃度および前記パターン領域の濃度の何れか大きい方の濃度を小さくすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記濃度決定部は、前記背景領域の濃度、前記パターン領域の濃度および前記境界領域の濃度の少なくとも１つが規定されたテーブルを参照することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記単色画像はハッチパターンであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記単色画像は、前記パターン領域の濃度が前記背景領域の濃度よりも大きいことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記単色画像は、前記背景領域の濃度が前記パターン領域の濃度よりも大きいことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定工程を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
単色画像の背景領域と、前記背景領域に重畳された前景であって前記背景領域との濃度差が一定値を超えるパターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定機能を備えることをコンピューターに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項９】
カラー画像の色に対応する模様を単色の濃度で表す単色パターンを決定し、前記単色パターンの画像領域のうち前記模様の背景となる背景領域の濃度と前記模様に重畳された前景であるパターン領域の濃度を決定し、前記カラー画像に対応する画像領域に、決定した濃度を有する前記背景領域および前記パターン領域を含む単色画像を生成し、生成した前記単色画像を印刷する印刷システムであって、
前記背景領域と、前記背景領域との濃度差が一定値を超える前記パターン領域と、の境界となる境界領域の濃度を、前記背景領域および前記パターン領域の何れの濃度よりも小さくする濃度決定部を備えることを特徴とする印刷システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８１０１４（Ｐ２０１３−８１０１４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８９８３（Ｐ２０１１−２１８９８３）
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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