CN101316310A - 图像处理装置和图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种图像处理装置和图像处理方法。该图像处理装置包括：分析单元、判断单元和颜色转换单元。该分析单元分析图像中使用的颜色。该判断单元基于由该分析单元提供的分析结果来判断是否要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。当该判断单元判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色时，该颜色转换单元将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

Description

图像处理装置和图像处理方法

技术领域

本发明涉及图像处理装置和图像处理方法。

背景技术

减少图像中使用的颜色的数目的限色处理已经得到实施。通过限色处理，可以减少包含在图像中的各种干扰或不均匀性。例如，如果图像是通过利用图像读取装置读取原稿图像而获得的，则可以减少原稿上的打印不均匀性或读取操作过程中的扫描干扰。此外，如果原稿在其上具有手写部分，则可以减少由手写引起的不均匀性。此外，当压缩图像时，可以减少压缩干扰并且可以提高压缩比。

限色处理是通过以下方式进行的：即，从图像中使用的颜色中选择几种代表色并以该代表色替换图像中的颜色。JP平成5-61974A描述了一种选择代表色的方法。该方法生成图像中使用的颜色的频率分布图以提取局部最大值点，利用从预定基准点到局部最大值点的矢量将局部最大值点分类成群集，并在分类成群集的局部最大值点中选择具有最小色值(最接近于黑色)的局部最大值点作为代表值。

发明内容

本发明提供这样一种图像处理装置和图像处理方法：其防止对不适合限色处理的图像进行限色处理。

[1]根据本发明的一个方面，提供一种图像处理装置，该图像处理装置包括分析单元、判断单元和颜色转换单元。所述分析单元分析图像中使用的颜色。所述判断单元基于由所述分析单元提供的分析结果来判断是否要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。当所述判断单元判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色时，所述颜色转换单元将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

利用这种构造，可以防止对不适合限色处理的图像进行限色处理。

[2]在第[1]项所描述的图像处理装置中，所述分析单元可以提取图像中使用的颜色的一种或多种代表色。所述判断单元可以将所提取的一种或多种代表色用作一种或多种限定色来判断是否将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种限定色。所述颜色转换单元可以将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种代表色。

利用这种构造，可以防止对不适合将图像的颜色转换成从图像中提取的代表色的限色处理的图像进行限色处理。

[3]在第[2]项所描述的图像处理装置中，所述判断单元可以计算图像中的各个像素的颜色和所述颜色将要转换成的一种或多种代表色之差的总和。如果所述总和在预定范围之内，则所述判断单元可以判定要将图像中的相应像素的颜色转换成所述一种或多种代表色。

利用这种构造，当图像中使用的很多颜色都与从图像中提取的代表色不同时，可以防止对图像进行限色处理。

[4]在第[2]项所描述的图像处理装置中，所述判断单元可以计算图像中的各个像素的颜色和所述颜色将要转换成的一种或多种代表色之差的总和。如果所述总和在第一范围之内，则所述判断单元可以判定要将图像中的相应像素的颜色转换成所述一种或多种代表色。如果所述总和在第一范围之外而在第二范围之内，则所述判断单元可以请求所述分析单元提取新的代表色。当从所述判断单元接收到新代表色的请求时，所述分析单元可以新提取图像中未被提取的颜色作为新代表色，并且所述判断单元可以基于所述一种或多种代表色和所述新代表色进行判断。

利用这种构造，可以在优化从图像中的提取代表色的同时，防止对不适合将图像的颜色转换成从图像中提取的代表色的限色处理的图像进行限色处理。

[5]在第[2]项所描述的图像处理装置中，所述分析单元可以至少提取(i)白色点或纸色点和(ii)其它颜色作为代表色。所述判断单元可以在颜色空间内设定连接所述白色点或所述纸色点与除所述白色点或所述纸色点之外的代表色的直线。所述判断单元可以计算所述直线和图像中的各个像素的颜色之间最短距离的总和。如果所述总和在预定范围之内，则所述判断单元可以判定要将图像中使用的颜色转换成相应的代表色。

利用这种构造，当图像中使用的很多颜色都与从图像中提取的代表色不同时，可以防止对图像进行限色处理。

[6]在第[1]项所描述的图像处理装置中，所述分析单元可以基于图像中使用的颜色在颜色空间内生成频率分布图，并计算所述频率分布图中各个峰值处的峰值度(peak degree)。如果所述频率分布图中峰值度大于或等于预定阈值的峰值的数目在预定范围之内，则所述判断单元可以判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

利用这种构造，可以基于图像中使用的颜色的频率分布图来防止对不适合限色处理的图像进行限色处理。

[7]在第[6]项所描述的图像处理装置中，所述分析单元可以在图像的除边缘强度大于或等于预定值的区域之外的区域生成频率分布图。

利用这种构造，可以在排除图像的例如字符等边缘强度较大(较浓)的部分的同时，判断是否要进行限色处理。

[8]在第[1]项所描述的图像处理装置中，所述分析单元可以检测图像的除边缘强度大于或等于预定值的区域之外的区域中的密度梯度(浓度梯度)。如果图像中所述区域内的密度梯度小于或等于预定阈值，则所述判断单元可以判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

利用这种构造，可以防止对具有浓淡度等的图像进行限色处理。

[9]根据本发明的另一个方面，提供一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤：分析步骤，分析图像中使用的颜色；判断步骤，基于分析结果来判断是否要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色；以及转换步骤，当判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色时，将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

利用这种方法，可以防止对不适合限色处理的图像进行限色处理。

[10]在第[9]项所描述的图像处理方法中，所述分析步骤可以包括提取图像中使用的颜色的一种或多种代表色。所述判断步骤可以将所提取的一种或多种代表色用作一种或多种限定色来判断是否将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种限定色。所述转换步骤可以将图像中使用的颜色转换成一种或多种代表色。

利用这种方法，可以防止对不适合将图像的颜色转换成从图像中提取的代表色的限色处理的图像进行限色处理。

[11]在第[10]项所描述的图像处理方法中，所述判断步骤可以包括计算图像中的各个像素的颜色和所述颜色将要转换成的一种或多种代表色之差的总和。如果所述总和在预定范围之内，则可以判定要将图像中的各个像素的颜色转换成所述一种或多种代表色。

利用这种方法，当图像中使用的很多颜色都与从图像中提取的代表色不同时，可以防止对图像进行限色处理。

[12]在第[10]项所描述的图像处理方法中，所述判断步骤可以包括计算图像中的各个像素的颜色和所述颜色将要转换成的一种或多种代表色之间差的总和。如果所述总和在第一范围之内，则可以判定要将图像中的各个像素的颜色转换成所述一种或多种代表色。如果所述总和在第一范围之外而在第二范围之内，则可以提取新代表色。可以基于所述一种或多种代表色和所述新代表色进行所述判断步骤。

利用这种方法，可以在优化从图像中提取代表色的同时，防止对不适合将图像的颜色转换成从图像中提取的代表色的限色处理的图像进行限色处理。

[13]在第[10]项所描述的图像处理方法中，所述分析步骤可以至少提取(i)白色点或纸色点和(ii)其它颜色作为代表色。所述判断步骤可以包括：在颜色空间内设定连接所述白色点或所述纸色点与除所述白色点或所述纸色点之外的代表色的直线；以及计算所述直线和图像中的各个像素的颜色之间最短距离的总和。如果所述总和在预定范围之内，则可以判定要将图像中使用的颜色转换成相应的代表色。

利用这种方法，当图像中使用的很多颜色都与从图像中提取的代表色不同时，可以防止对图像进行限色处理。

[14]在第[9]项所描述的图像处理方法中，所述分析步骤可以包括：基于图像中使用的颜色在颜色空间内生成频率分布图；以及计算频率分布图中各个峰值处的峰值度。如果频率分布图中的峰值度大于或等于预定阈值的峰值的数目在预定范围之内，则可以判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

利用这种方法，可以基于图像中使用的颜色的频率分布图来防止对不适合限色处理的图像进行限色处理。

[15]在第[14]项所描述的图像处理方法中，所述分析步骤可以在图像的除边缘强度大于或等于预定值的区域之外的区域生成频率分布图。

利用这种方法，可以在排除图像的例如字符等边缘强度较大(较浓)的部分的同时，判断是否要进行限色处理。

[16]在第[9]项所描述的图像处理方法中，所述分析步骤可以包括检测图像的除边缘强度大于或等于预定值的区域之外的区域中的密度梯度。如果所述区域中的密度梯度小于或等于预定阈值，则可以判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

利用这种方法，可以防止对具有浓淡度等的图像进行限色处理。

附图说明

下面，基于附图对本发明的示例性实施例进行详细说明，其中：

图1是示出本发明的第一示例性实施例的框图；

图2是示出根据本发明第一示例性实施例的分析部分1的实例的框图；

图3A至3C是示出根据本发明第一示例性实施例的分析部分1的操作实例的说明图；

图4是示出根据本发明第一示例性实施例的判断部分的第一操作实例的说明图；

图5是示出根据本发明第一示例性实施例的判断部分的第二操作实例的说明图；

图6是示出通过颜色转换部分进行向代表色的颜色转换的实例的说明图；

图7是示出根据本发明第一示例性实施例的第一操作实例的流程图；

图8是示出根据本发明第一示例性实施例的第二操作实例的流程图；

图9是示出本发明的第二示例性实施例的框图；

图10是示出根据本发明第二示例性实施例的操作实例的概要的流程图；

图11是示出本发明的第三示例性实施例的框图；

图12是示出根据本发明第三示例性实施例的操作实例的概要的流程图；

图13是示出本发明的第四示例性实施例的框图；

图14是示出根据本发明第四示例性实施例的操作实例的概要的流程图；以及

图15是示出本发明示例性实施例的功能通过计算机程序实现时计算机程序、存储计算机程序的存储介质和计算机的实例的说明图。

具体实施方式

图1是示出本发明的第一示例性实施例的框图。在该图中，附图标记1表示分析部分，附图标记2表示判断部分，附图标记3表示颜色转换部分，附图标记4表示压缩部分。分析部分1分析输入图像中使用的颜色并将分析结果发送到判断部分2。在第一示例性实施例中，分析部分1提取一种或多种代表色并将所提取的代表色发送到判断部分2作为分析结果，该代表色将在颜色转换部分3中用作限定色。

判断部分2基于分析部分1的分析结果来判断是否要将输入图像中使用的颜色转换成限定色。在第一示例性实施例中，从分析部分1发送一种或多种代表色。因此，判断部分2基于代表色来判断是否要执行将图像的颜色转换成代表色的限色处理。将在后面对该判断方法的实例进行说明。

当判断部分2判定要将颜色转换成限定色时，颜色转换部分3将输入图像中使用的颜色转换成限定色。在第一示例性实施例中，分析部分1提取代表色。因此，将输入图像中使用的颜色转换成代表色。

此外，在图1所示实例中，设置有用于压缩图像的压缩部分4。当颜色转换部分3将颜色转换成限定色时，压缩部分4对从颜色转换部分3输出并且已经过限色处理的图像进行压缩处理。在这种情况下，由于所使用的颜色的数目较小，所以即使对图像进行无损压缩处理，也可以获得高压缩比。另一方面，如果颜色转换部分3未将颜色转换成限定色，则对输入图像进行压缩处理。在这种情况下，如果所使用的颜色的数目较大，则无法通过进行无损压缩处理来期待获得高压缩比。第一示例性实施例的图像处理装置也可以构造为不包括压缩部分4。

在下文中，对作为第一示例性实施例的主要部分的分析部分1、判断部分2和颜色转换部分3进行详细说明。在第一示例性实施例中，分析部分1获取一种或多种代表色。获取代表色的方法是任意的。可以采用用户指定代表色的方法或从外部获取预设代表色的方法。在本示例性实施例中，从输入图像中自动地提取代表色。作为自动提取方法，可以采用例如JP平成5-61974A中所描述的方法。下面，将对使用另一种提取代表色的方法的实例进行说明。

图2是示出根据本发明第一示例性实施例的分析部分1的实例的框图。图3A至3C是示出分析部分1的操作实例的说明图。在上述图中，附图标记11表示频率分布图生成部分，附图标记12表示峰值色提取部分，附图标记13表示代表色选择部分。

频率分布图生成部分11对输入图像中的各个像素的色值进行计数并在颜色空间内生成三维频率分布图。图3A示出了RGB颜色空间内的频率分布图的分布实例。通过计算各个像素的量化色值，在很多情况下，计数值(不包括0)只分布在颜色空间的例如由阴影线区域所示的局部区域内。在后面的说明中，只给出除0之外的计数值分布的局部区域。如果通过针对每一个色值对像素数进行计数来生成颜色空间内的频率分布图，则数据量会变得非常巨大。因此，例如可以使色值量化而针对预定范围内的色值共同地对像素数进行计数。

峰值色提取部分12从由频率分布图生成部分11生成的频率分布图中提取具有局部最大频率的峰值色。例如，通过对三维频率分布图进行二阶导数滤波来提取三维频率分布图中的局部最大值(峰值色)。不言而喻，也可以通过例如一阶导数滤波等除二阶导数滤波之外的处理来提取峰值色。此外，也可以组合使用多种峰值色提取处理。在图3B中用暗色圆点示出由峰值色提取部分12提取的峰值色。可以提取输入图像中主要使用的颜色，特别是在色度上不同于其它颜色的颜色作为峰值色。

代表色选择部分13从由峰值色提取部分12提取的峰值色中选择代表色。由峰值色提取部分12提取的峰值色本身可以用作代表色。在本示例性实施例中，从峰值色中选择一种或多种代表色。例如，可以按照计数值的递减顺序选择预定数目的峰值色作为代表色。作为选择，也可以将多种类似的峰值色分组并选择其为单一的代表色。例如，可以将图3C中用细线包围的峰值色分组，并且可以选择用双圆圈“◎”表示的峰值色作为代表色。在这种情况下，将峰值色整合成各个组并选择整合之后保留的峰值色的方法是任意的。可以采用下列方法作为峰值色整合方法的实例。即，该方法绘制连接纸色与黑色的线段，计算表示该线段和各种峰值色之间最短距离的矢量，并至少使用矢量方向和亮度差作为特征量来将峰值色整合成各个组。此外，可以利用各种峰值色的色度、频率和频率导数中至少之一来确定整合之后保留哪种颜色。

判断部分2利用由分析部分1提取的代表色判断是否要进行将输入图像的颜色转换成代表色的限色处理。图4是示出根据本发明第一示例性实施例的判断部分2的第一操作实例的说明图。可以采用下列方法作为一种判断是否要进行限色处理的方法。即，该方法计算输入图像中的各像素的颜色和各像素的颜色将要转换成的相应代表色之间的色差，计算各个像素的色差的总和，并判断该总和是否在预定范围之内。例如，在图4所示实例中，可以假定分析部分1提取图3C所示代表色，并且用“X”表示输入图像中给定像素的颜色。在这种情况下，在颜色空间内计算用“X”表示的颜色和用“X”表示的颜色将要转换成的代表色之间的距离(在图中用双向箭头表示该距离)。

对图像的各个像素的颜色计算上述距离并对其求和。例如，可以基于下列表达式来计算总和：

$\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}|{\mathrm{Cr}}_i-C_{\mathrm{ij}}|$

其中，Cr_i表示代表色，C_ij表示图像中与代表色Cr_i对应的像素颜色，i和j表示整数。

应当注意到，i可以等于1。例如，图像中的所有颜色均为纸色或与纸色相似的颜色，可以提取单一的代表色(纸色)。在这种情况下，i等于1。

如果总和在预定范围之内，则可以判定输入图像中使用的颜色接近于代表色。因此，在对图像中使用的颜色进行限色处理时不存在问题。另一方面，如果总和在预定范围之外，则存在这样的可能性：即，输入图像中使用的颜色大大地不同于代表色。因此，可以预期，如果对图像中使用的颜色进行限色处理，则一些颜色会发生剧烈变化。因此，在这种情况下，判定不要执行限色处理。此外，由于所求得的和值会随着输入图像的例如像素数目等尺寸参数而变化，所以可以将总和归一化，然后判断归一化后的总和是否在预定范围之内。

图5是示出根据本发明第一示例性实施例的判断部分2的第二操作实例的说明图。可以采用下列方法作为另一种判断是否要进行限色处理的方法。即，该方法计算输入图像中的各个像素的颜色和连接白色点与代表色的直线之间距离的总和，并判断该总和是否在预定范围之内。通常，选择纸色作为代表色之一并作为白色点。因此，从代表色中选择白色点并绘制连接白色点与其它代表色的直线。图5示出了各自连接白色点与除白色点之外的一种代表色的直线。该直线上的颜色基本上具有相同的色调，并且可以认为，如果将该直线上的颜色或其邻近颜色转换成代表色，则不会存在问题。在本示例性实施例中，计算输入图像中的各像素的颜色和各条直线之间的距离，并对各像素采用最短距离。在图5中，用“X”表示像素颜色并用双向箭头表示到直线的距离。

这样，对为各个像素的颜色获得的最短距离求和并判断总和是否在预定范围之内。如果总和在预定范围之内，则可以判定，即使将输入图像中使用的颜色转换成代表色，所得到的颜色也会基本上具有相同的色调。因此，在对图像中使用的颜色进行限色处理时不存在问题。另一方面，如果总和在预定范围之外，则可以认为，如果将输入图像中使用的颜色转换成代表色，则所得到的颜色在其色调水平方面会发生剧烈变化。因此，在这种情况下，判定不要执行限色处理。此外，在这种情况下，由于所求得的和值会随着输入图像的例如像素数目等尺寸参数而变化，所以可以将总和归一化，然后判断归一化后的总和是否在预定范围之内。

当判断部分2判定要执行限色处理时，颜色转换部分3将输入图像中的像素颜色转换成由分析部分1提取的代表色。例如，可以将像素颜色转换成代表色中与要转换的像素颜色相距最短距离的代表色。作为选择，也可以采用如下所述的方法。图6是示出通过颜色转换部分3进行向代表色的颜色转换的实例的说明图。在图6中，如上结合判断部分2的第二操作实例所述，绘制各自连接白色点与除白色点之外的一种代表色的直线。然后，确定与要转换的像素颜色(在图中用带十字叉的圆圈表示)相距最短距离的直线，并将要转换的像素颜色转换成构成所确定的直线的代表色。应当注意到，通过组合使用上述方法，如果到白色点(纸色)的距离最短，则可以将像素颜色转换成白色点；否则，可以确定距离最短的直线并将像素颜色转换成构成所确定的直线的代表色。此外，也可以在向代表色转换的过程中采用其它方法。通过这种向代表色的颜色转换来进行限色处理。因此，将输入图像转换成所使用的颜色的数目被限制为代表色的数目的图像。

如果判断部分2判定不要执行限色处理，则担心的是限色处理会将输入图像转换成具有大大不同的颜色的图像。因此，颜色转换部分3不进行向代表色的颜色转换。作为选择，也可以不输出通过将原始颜色转换成代表色而获得的图像或者可以不在后处理(在本实例中为压缩部分4)中处理该图像。

在下文中，将对本发明第一示例性实施例中的操作概要进行说明。图7是示出根据本发明第一示例性实施例的第一操作实例的流程图。在该流程图中，可以假定判断部分2根据第一操作实例进行操作。在步骤S21中，分析部分1的频率分布图生成部分11基于输入图像在颜色空间内生成三维频率分布图。在步骤S22中，分析部分1的峰值色提取部分12基于所生成的频率分布图提取峰值色，并且代表色选择部分13从峰值色中选择代表色。

在步骤S23中，判断部分2计算由分析部分1获得的代表色和输入图像的各个像素的颜色之差的总和。在步骤S24中，判断所计算出的总和是否在预定范围之内。如果总和在预定范围之内，则颜色转换部分3进行限色处理，即，将输入图像的各像素的颜色转换成在步骤S22中选择的任何一种代表色(步骤S25)。在本实例中，在步骤S26中，压缩部分4对限色图像进行无损压缩处理并输出压缩图像。

如果在步骤S24中判定总和不在预定范围之内，则颜色转换部分3不进行限色处理。在本实例中，在步骤S27中，压缩部分4对输入图像进行预定压缩处理并输出压缩图像。

图8是示出根据本发明第一示例性实施例的第二操作实例的流程图。在该流程图中，可以假定判断部分2根据第二操作实例进行操作。在步骤S21中，分析部分1的频率分布图生成部分11基于输入图像在颜色空间内生成三维频率分布图。在步骤S22中，分析部分1的峰值色提取部分12基于所生成的频率分布图提取峰值色，并且代表色选择部分13从峰值色中选择代表色。

在步骤S31中，判断部分2绘制各自连接白色点与由分析部分1获得的代表色中除白色点之外的代表色的直线。然后，在步骤S32中，计算输入图像中的像素颜色和在步骤S31中绘制的直线之间最短距离的总和。在步骤S24中，判断所计算出的总和是否在预定范围之内。如果总和在预定范围之内，则颜色转换部分3进行限色处理，即，将输入图像的各像素的颜色转换成在步骤S22中选择的任何一种代表色(步骤S25)。在本实例中，在步骤S26中，压缩部分4对限色图像进行无损压缩处理并输出压缩图像。另一方面，如果在步骤S24中判定总和不在预定范围之内，则颜色转换部分3不进行限色处理。在本实例中，在步骤S27中，压缩部分4对输入图像进行预定压缩处理并输出压缩图像。

图9是示出本发明的第二示例性实施例的框图。本示例性实施例与图1所示第一示例性实施例的不同之处在于，在第二示例性实施例中，根据判断部分2的判断结果来增加由分析部分1提取的代表色的数目。

如第一示例性实施例中所述，第二示例性实施例的判断部分2基于例如输入图像中的各个像素的颜色和代表色之差的总和或者基于输入图像中的各个像素的颜色和连接白色点与除白色点之外的代表色的直线之间距离的总和，判断是否要执行限色处理。在本示例性实施例中，设置预定基准A和B(A＜B)，基准A之内的范围用作第一范围，而基准A(不包括A)和基准B之间的范围用作第二范围。如果总和在第一范围之内，则判定要执行限色处理。如果总和不属于第一范围和第二范围中的任何一个，则判定不要执行限色处理。如果总和在第二范围之内，则向分析部分1发送指令以增加所选择的代表色的数目。

在分析部分1中，如第一示例性实施例中所述，频率分布图生成部分11在颜色空间内生成三维频率分布图，并且代表色选择部分13从由峰值色提取部分12提取的峰值色中选择几种代表色。如果判断部分2请求分析部分1增加代表色的数目，则从峰值色中选择更大数目的代表色并将这些代表色发送到判断部分2。

当增加由分析部分1选择的代表色的数目时，判断部分2确定总和属于哪个范围。当增加代表色的数目时，新添加的代表色附近的颜色或到连接新添加的代表色与白色点的线段的距离较短的颜色可以用来减小所求得的和值。因此，有可能总和属于第一范围。如果基于新添加的代表色而获得的总和在第一范围之内，则判定要使用新添加的代表色执行限色处理。如果基于新添加的代表色而获得的总和在第二范围之内，则进一步增加由分析部分1选择的代表色的数目。如果基于新添加的代表色而获得的总和不属于第一范围和第二范围中的任何一个，则判定不要执行限色处理。在这种情况下，由于不执行限色处理，所以不使用代表色。

增加代表色的数目的方法依赖于选择代表色的方法。例如，如果按照计数值的递减顺序来选择峰值色作为代表色，则将具有比前一步中未选择的峰值色大的计数值的峰值色添加到代表色中。如果将类似的峰值色分组并选择为代表色，则可以以这样的方式改变用于将类似的峰值色分组的参数，即：不对峰值色进行分组。在使用这种方法的情况下，存储对峰值色进行分组的过程，并且当判断部分2发出增加代表色的数目的指令时，如同分组过程的前一步中那样，从峰值色中选择代表色。

如果通过分析部分1根据来自判断部分2的指令而选择的代表色的数目较大，则限色处理会变得没有意义。例如，当如图1和图7所示进行压缩处理时，如果代表色的数目较大并且无法减小，则不会提高压缩比。因此，限色处理变得没有意义。为此，如果代表色的数目大于预定数，则判断部分2不请求分析部分1增加代表色的数目并判定不要执行限色处理。作为选择，如果通过分析部分1根据来自判断部分2的指令而选择的代表色的数目大于预定数，则向判断部分2报告所选择的代表色的数目大于预定数，从而判定不要执行限色处理。此外，当分析部分1根据来自判断部分2的指令必须选择比峰值色数目大的数目的代表色时，向判断部分2报告不可能进一步选择代表色，从而判定不要执行限色处理。

在第二示例性实施例中，分析部分1在判断部分2进行判断的同时选择代表色。因此，与在单一步骤中选择代表色的第一示例性实施例相比，可以更优化地选择代表色和进行限色处理。

图10是示出根据本发明第二示例性实施例的操作实例的概要的流程图。在步骤S21中，分析部分1基于输入图像在颜色空间内生成三维频率分布图。在步骤S22中，基于所生成的频率分布图从峰值色中选择代表色。

在步骤S23中，判断部分2计算由分析部分1获得的代表色和输入图像中的各个像素的颜色之差的总和。此外，也可以进行图8中步骤S31的处理，即绘制连接白色点与除白色点之外的代表色的直线，并进行图8中步骤S32的处理，即计算输入图像中的各个像素的颜色和该直线之间最短距离的总和，以代替进行步骤S23的处理。

在步骤S41中，判断所计算出的总和属于第一范围、或属于第二范围还是在第一范围和第二范围之外。在这种情况下，设置预定基准A和B(A＜B)，以便首先设置第一范围和第二范围，基准A之内的范围用作第一范围，而基准A(不包括A)和基准B之间的范围用作第二范围。如果总和属于基准A(不包括A)和基准B之间的第二范围之内，则判断部分2请求分析部分1增加代表色的数目。然后，在步骤S42中，分析部分1根据来自判断部分2的指令从未选择为代表色的颜色中选择一种或多种新代表色。然后，分析部分1将新选择的代表色发送到判断部分2。然后，重复步骤S23中对所求和值的计算和步骤S41中对于所求得的和值的判断。通过增加代表色的数目，在步骤S41的判断中，总和将会属于第一范围。然而，如上所述，如果在重复处理之后总和不属于第一范围并且代表色的数目大于预定数，或者如果未剩余可以选择为代表色的颜色，则判定总和在第一范围和第二范围之外。

如果在步骤S41中判定总和属于第一范围，则颜色转换部分3进行限色处理，即，将输入图像中的各像素的颜色转换成在步骤S22中选择的任何一种代表色(步骤S25)。在本实例中，在步骤S26中，压缩部分4对限色图像进行无损压缩处理并输出压缩图像。另一方面，如果在步骤S41中判定总和在第一范围和第二范围之外，则颜色转换部分3不进行限色处理。在本实例中，在步骤S27中，压缩部分4对输入图像进行预定压缩处理并输出压缩图像。

图11是示出本发明的第三示例性实施例的框图。第三示例性实施例与图1所示第一示例性实施例的不同之处在于，在第三示例性实施例中，分析部分1、判断部分2和颜色转换部分3以不同方式进行操作。

在第三示例性实施例中，分析部分1对输入图像中的各个像素的色值进行计数，在颜色空间内生成三维频率分布图，并计算频率分布图中各个峰值处的例如导数值或梯度等峰值度。峰值度表示与峰值色相邻的颜色的使用程度。峰值度越大表示峰值色在输入图像中的使用越频繁并且与峰值色相似的颜色的数目越少。此外，在例如字符等具有较强边缘的区域中，在执行限色处理时不存在问题。因此，在排除具有较强边缘的区域的同时生成频率分布图，并基于这样生成的频率分布图来计算峰值度。从而，判断部分2基于这样计算出的峰值度来进行判断。

判断部分2从频率分布图中各个峰值中提取峰值度大于或等于预定阈值的峰值。如果所提取的峰值的数目在预定范围之内，则判断部分判定要执行限色处理。当图像中主要使用的颜色的数目在预定范围之内时，判定在对图像中的像素颜色执行限色处理时不存在问题。当图像中使用很多颜色并且将很多颜色转换成少量颜色时，存在无法完全再现图像的原来颜色的问题。此外，当使用很多颜色作为代表色来进行限色处理时，会难以获得限色处理的优点。因此，当峰值度大于或等于预定阈值的峰值的数目大于预定数时，判定不要执行限色处理。

由于在第三示例性实施例中，分析部分1或判断部分2不提取代表色，所以颜色转换部分3选择代表色并进行向代表色的颜色转换。也就是说，颜色转换部分3进行图2所示作为第一示例性实施例的分析部分1的构造的各个部分的处理以及第一示例性实施例的颜色转换部分3的处理。尽管分析部分1生成频率分布图，然而当分析部分1在排除具有较强边缘的区域的同时生成频率分布图时，这样生成的频率分布图本身无法用于选择代表色。因此，需要重新生成新频率分布图，或者对具有较强边缘的区域中各个像素的色值进行计数并生成频率分布图。从频率分布图中提取峰值色、从所提取的峰值色中选择代表色以及将输入图像中的各像素的颜色转换成任何一种代表色的处理如上所述。因而，这里省略对这些内容的重复说明。当判断部分2判定要执行限色处理时，颜色转换部分3进行向代表色的颜色转换。

分析部分1和判断部分2从颜色转换部分3的限色处理对象中排除了使用很多颜色的图像。因此，当颜色转换部分3从输入图像中提取代表色并进行向代表色的颜色转换时，不存在导致较差颜色再现的问题。此外，当压缩部分4压缩图像时，可以获得高压缩比。

图12是示出根据本发明第三示例性实施例的操作实例的概要的流程图。分析部分1在步骤S51中不考虑输入图像中具有较强边缘的区域，并且在步骤S52中在颜色空间内生成三维频率分布图。在步骤S53中，分析部分1基于所生成的频率分布图来计算各个峰值的例如导数值或梯度等峰值度。

当从分析部分1接收到频率分布图中各个峰值处的峰值度时，判断部分2在步骤S54中对峰值度大于或等于预定阈值的峰值的数目进行计数，并且在步骤S55中判断峰值数目是否在预定范围之内。如果峰值数目在预定范围之内，则颜色转换部分3从输入图像中提取代表色并进行限色处理，即，将输入图像中的各像素的颜色转换成任何一种代表色(步骤S56)。在本实例中，在步骤S57中，压缩部分4对限色图像进行无损压缩处理并输出压缩图像。

另一方面，如果在步骤S55中判定峰值数目不在预定范围之内，则颜色转换部分3不进行限色处理。在本实例中，在步骤S58中，压缩部分4对输入图像进行预定压缩处理并输出压缩图像。

图13是示出本发明的第四示例性实施例的框图。本示例性实施例与第三示例性实施例的不同之处在于，在第四示例性实施例中，分析部分1和判断部分2以不同方式进行操作。在第四示例性实施例中，分析部分1检测输入图像中的密度梯度(浓度梯度)。如果由分析部分1检测到的密度梯度小于或等于预定阈值，则判断部分2判定要执行限色处理。

例如，在涂有某种颜色的区域中，如果将颜色转换成相同颜色则不会存在问题。另一方面，在颜色逐渐变化的层次区域中，如果通过限色处理将颜色转换成一种或多种颜色，则层次会消失。因此，如果存在例如浓淡度等密度梯度，则最好不进行限色处理。在第四示例性实施例中，如果密度梯度大于预定阈值，则判定存在浓淡度等，从而不执行限色处理。

此外，边缘部分具有较大的密度梯度。因此，为了不将这样的边缘检测为具有浓淡度，当分析部分1检测密度梯度时，不考虑例如字符等具有较强边缘的区域。

图14是示出根据本发明第四示例性实施例的操作实例的概要的流程图。分析部分1在步骤S51中不考虑输入图像中具有较强边缘的区域并且在步骤S61中检测输入图像中的密度梯度。

在步骤S62中，判断部分2判断从分析部分1接收到的密度梯度是否小于或等于预定阈值。如果密度梯度小于或等于预定阈值，则颜色转换部分3从输入图像中提取代表色并进行限色处理，即，将输入图像中的各像素的颜色转换成任何一种代表色(步骤S56)。在本实例中，在步骤S57中，压缩部分4对限色图像进行无损压缩处理并输出压缩图像。

另一方面，如果在步骤S62中判定密度梯度大于预定阈值，则颜色转换部分3不进行限色处理。在本实例中，在步骤S58中，压缩部分4对输入图像进行预定压缩处理并输出压缩图像。

图15是本发明示例性实施例的功能在计算机程序中实现时计算机、计算机程序和存储计算机程序的存储介质的实例的说明图。在该图中，附图标记71表示程序，附图标记72表示计算机，附图标记81表示光电磁盘，附图标记82表示光盘，附图标记83表示磁盘，附图标记84表示存储器，附图标记91表示CPU，附图标记92表示内部存储器，附图标记93表示读取部分，附图标记94表示硬盘，附图标记95表示接口，附图标记96表示通信部分。

结合示例性实施例或修改实例进行说明的功能的一部分或全部可以在能够通过计算机执行的程序71中实现。在这种情况下，程序71和该程序所使用的数据等可以存储在能够通过计算机读取的存储介质中。这里，存储介质是指根据程序的描述性内容在读取部分93上引起能量状态的磁、光或电变化并将程序的呈相应信号形式的描述性内容发送到读取部分93的介质，该读取部分配备在计算机的硬件资源中。这样的存储介质的实例包括光电磁盘81、光盘82(包括CD和DVD)、磁盘83和存储器84(包括IC卡和存储卡)。不言而喻，这些存储介质不限于便携式介质。

当例如程序71存储在存储介质中并且该存储介质安装在计算机72的读取部分93或接口95上时，程序71从计算机中读出并存储在内部存储器92或硬盘94中以允许CPU 91执行程序71，从而可以实现结合本发明的示例性实施例或修改实例进行说明的功能的一部分或全部。作为选择，程序71经由网络等发送到计算机72，然后在计算机72中，程序71通过通信部分96接收并存储在内部存储器92或硬盘94中以允许CPU 91执行程序71，从而可以实现结合本发明的示例性实施例或修改实例进行说明的功能的一部分或全部。另外，计算机72可以经由接口95与其它装置连接，例如，用于显示信息的显示装置、允许用户输入信息的输入装置等可以与计算机72连接。另外或作为选择，用于形成限色图像的图像形成装置也可以与计算机连接。另外，例如当要进行示例性实施例中所描述的压缩处理时，压缩图像可以存储在硬盘94中或者可以从通信部分96发送到其它装置。

不言而喻，一些功能可以在硬件中实现，并且作为选择，全部功能可以在硬件中实现。作为选择，本发明可以在程序以及其它构造中实现。例如，具有图像读取装置的图像处理装置可以在单一程序及其控制程序中实现，上述程序可以自动地判断是否要对由图像读取装置读取的图像执行限色处理，并对该程序判定要对其执行处理的图像执行限色处理。不言而喻，当本发明应用于其它用途时，本发明的程序可以与用于该用途的另一种程序结合。

Claims (16)

1.一种图像处理装置，包括：

分析单元，其分析图像中使用的颜色；

判断单元，其基于由所述分析单元提供的分析结果来判断是否要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色；以及

颜色转换单元，当所述判断单元判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色时，所述颜色转换单元将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

所述分析单元提取图像中使用的颜色的一种或多种代表色，

所述判断单元将所提取的一种或多种代表色用作一种或多种限定色来判断是否将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种限定色，并且

所述颜色转换单元将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种代表色。

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

所述判断单元计算图像中的各个像素的颜色和所述颜色将要转换成的一种或多种代表色之差的总和，并且

如果所述总和在预定范围之内，则所述判断单元判定要将图像中的相应像素的颜色转换成所述一种或多种代表色。

4.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

所述判断单元计算图像中的各个像素的颜色和所述颜色将要转换成的一种或多种代表色之差的总和，并且

如果所述总和在第一范围之内，则所述判断单元判定要将图像中的相应像素的颜色转换成所述一种或多种代表色，

如果所述总和在第一范围之外而在第二范围之内，则所述判断单元请求所述分析单元提取新的代表色，并且

当从所述判断单元接收到新代表色的请求时，所述分析单元新提取图像中未被提取的颜色作为新代表色，并且所述判断单元基于所述一种或多种代表色和所述新代表色进行判断。

5.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

所述分析单元至少提取(i)白色点或纸色点和(ii)其它颜色作为代表色，

所述判断单元在颜色空间内设定连接所述白色点或所述纸色点与除所述白色点或所述纸色点之外的代表色的直线，

所述判断单元计算所述直线和图像中的各个像素的颜色之间最短距离的总和，并且

如果所述总和在预定范围之内，则所述判断单元判定要将图像中使用的颜色转换成相应的代表色。

6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

所述分析单元基于图像中使用的颜色在颜色空间内生成频率分布图，并计算所述频率分布图中各个峰值处的峰值度，并且

如果所述频率分布图中峰值度大于或等于预定阈值的峰值的数目在预定范围之内，则所述判断单元判定要将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种限定色。

7.根据权利要求6所述的图像处理装置，其中，

所述分析单元在图像的除边缘强度大于或等于预定值的区域之外的区域生成所述频率分布图。

8.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

所述分析单元检测图像的除边缘强度大于或等于预定值的区域之外的区域中的密度梯度，并且

如果图像中所述区域内的密度梯度小于或等于预定阈值，则所述判断单元判定要将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种限定色。

9.一种图像处理方法，包括：

分析步骤，分析图像中使用的颜色；

判断步骤，基于分析结果来判断是否要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色；以及

转换步骤，当判定要将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色时，将图像中使用的颜色转换成一种或多种限定色。

10.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，

所述分析步骤包括提取图像中使用的颜色的一种或多种代表色，

所述判断步骤将所提取的一种或多种代表色用作一种或多种限定色来判断是否将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种限定色，并且

所述转换步骤将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种代表色。

11.根据权利要求10所述的图像处理方法，其中，

所述判断步骤包括计算图像中的各个像素的颜色和所述颜色将要转换成的一种或多种代表色之差的总和，并且

如果所述总和在预定范围之内，则判定要将图像中的各个像素的颜色转换成所述一种或多种代表色。

12.根据权利要求10所述的图像处理方法，其中，

所述判断步骤包括计算图像中的各个像素的颜色和所述颜色将要转换成的一种或多种代表色之差的总和，并且

如果所述总和在第一范围之内，则判定要将图像中的各个像素的颜色转换成所述一种或多种代表色，

如果所述总和在第一范围之外而在第二范围之内，则提取新代表色，并且

基于所述一种或多种代表色和所述新代表色进行所述判断步骤。

13.根据权利要求10所述的图像处理方法，其中，

所述分析步骤至少提取(i)白色点或纸色点和(ii)其它颜色作为代表色，

所述判断步骤包括：

在颜色空间内设定连接所述白色点或所述纸色点与除所述白色点或所述纸色点之外的代表色的直线；以及

计算所述直线和图像中的各个像素的颜色之间最短距离的总和，并且

如果所述总和在预定范围之内，则判定要将图像中使用的颜色转换成相应的代表色。

14.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，

所述分析步骤包括：

基于图像中使用的颜色在颜色空间内生成频率分布图；以及

计算所述频率分布图中各个峰值处的峰值度，并且

如果所述频率分布图中的峰值度大于或等于预定阈值的峰值的数目在预定范围之内，则判定要将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种限定色。

15.根据权利要求14所述的图像处理方法，其中，

所述分析步骤在图像的除边缘强度大于或等于预定值的区域之外的区域生成所述频率分布图。

16.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，

所述分析步骤包括检测图像的除边缘强度大于或等于预定值的区域之外的区域中的密度梯度，并且

如果所述区域中的密度梯度小于或等于预定阈值，则判定要将图像中使用的颜色转换成所述一种或多种限定色。

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