JP2001169080A - カラー画像処理方法、カラー画像処理装置、及びそのための記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両面印刷されたカラー原稿に対して、特殊な
入力デバイスに依存することなく紙の片面の画像情報だ
けを用いて裏写りを除去することが可能なカラー画像処
理方法を提供する。 【解決手段】 入力カラー画像の解像度を縮小し（Ｓ
２）、カラー座標系を独立性が高いものに変換する（Ｓ
３）。エッジ強度計算を行い（Ｓ４）、二値化処理によ
りエッジを検出し（Ｓ５）、エッジ以外の領域に対して
カラー閾値処理を行って背景色画像を推定し（Ｓ６）、
裏写り除去画像を合成する（Ｓ７）。原画像と裏写り除
去画像のエッジ強度からエッジ差分画像を生成し（Ｓ
９）、不適切な処理により画像が劣化している個所を検
出する。その個所の周囲で処理スケール（ウインドウサ
イズ）を縮小して処理を再度実行する（Ｓ１１，Ｓ１
２）。裏写り除去画像と縮小原画像の差分計算により裏
写り部分を同定し（Ｓ１３）、元の解像度の原画像での
裏写り部分を除去し（Ｓ１４）、画像を出力する（Ｓ１
５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像処理方
法、該方法を実施するためのカラー画像処理装置、及び
前記方法を実行させるための、又は前記装置の機能を実
行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体に関し、より詳細には、両面印刷さ
れている文書において裏面の画像が透けて表面の画像の
中に混ざって入力される「裏写り」を除去することが可
能なカラー画像処理方法、該方法を実施するためのカラ
ー画像処理装置、及び前記方法を実行させるための、又
は前記装置の機能を実行させるためのプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、裏写りのあるカラー画像の例を
示す図である。カラースキャナ，デジタルカメラ，デジ
タルカラーコピアなどのカラー画像入力機器の普及によ
り、本，雑誌，カタログ，広告，新聞などの文書画像
も、カラーで入力されるのが一般的になってきている。
これらの文書では、紙の両面に印刷されていることがし
ばしばあるので、図４に示すように、裏面の画像が透け
て、表面の画像の中に混ざって入力される「裏写り」が
生じる。さらに、カラー文書の場合、背景色が一様でな
かったり、絵柄、模様、写真が混在していることが多
い。このため、デジタル画像処理によって、入力された
画像から「裏写り」を除去する問題は、画質向上のため
に重要でありながら、取り扱いの難しいものとされてき
た。

【０００３】（１）これまでにも、ブックスキャナや両
面スキャナなどの特殊な入力機器を中心とした、裏写り
除去方法が提案されている。例えば、特開平７−８７２
９５号公報、特開平８−２６５５６３号公報、特開平９
−２０５５４４号公報、特開平９−２３３３１９号公
報、米国特許第５９７３７９２号公報、米国特許第５９
３２１３７号公報等が提案されている。

【０００４】米国特許第５９３２１３７号公報には、画
面の画像をスキャンして蓄積することを基本とした裏写
り効果を緩和する画像処理方法及び装置が記載されてい
る。本公報に記載の発明は、両面印刷されて少なくとも
第１面に第２面からの裏写りがあるような原稿をスキャ
ンして第１面と第２面の画像を蓄積し、第２面画像から
第１面への裏写り成分に対応する表現を生成（鏡像変換
し、位置合わせする）後、第２面画像の表現の関数とし
て裏写りを第１面の除去して修正する（裏写り係数を使
う）ことを特徴としている。さらに、裏写り効果を緩和
する画像処理方法として、両面印刷されて第１面に第２
面からの裏写りがあるような原稿の第１面、次に第２面
をスキャンして第１面と第２面の画像を蓄積し、第２面
画像から第１面へ（及び第１面画像から第２面へ）の裏
写り成分に対応する表現を生成し（鏡像変換し、位置合
わせする）、第２面画像（第１面画像）の表現の関数と
して裏写りを第１面（第２面）の除去して修正する（裏
写り係数を使う）ことを特徴としている。さらに、本公
報には、両面印刷されて少なくとも第１面に第２面から
の裏写りがあるような原稿をスキャンして第１面と第２
面の画像を蓄積するスキャナと、第２面画像から第１面
への裏写り成分に対応する表現を生成する画像処理回路
（鏡像変換し、位置合わせする）と、第２面画像の表現
の関数として裏写りを第１面の除去し、修正する画像処
理手段（裏写り係数を使う）とを具備し、裏写り効果を
緩和した画像の印刷を行う裏写り効果を緩和する文書印
刷システムが記載されている。

【０００５】上述の方法では、まず、入力した紙の両面
の画像を正確に位置合わせし、両面の画像を比較するこ
とによって、紙の透過係数を推定する。そして、その透
過係数を利用して、裏写り成分を表の画像から差し引く
ことによって、裏写りを除去している。ところが、これ
らの方式は、両面の画像を入力・蓄積して、かつ、位置
合わせが正確にできるような、特殊な入力機器・環境に
しか適用できないのが問題である。

【０００６】（２）さらに、片面の画像情報だけを用い
て、画像の濃度の解析や二値化に基づく方式も提案され
ている。例えば、特開平１１−１８７２６６号公報、特
開平１１−４１４６６号公報、「J. Sauvola, T. Seppa
nen, S. Haapakoski, and M. Pietikainen, "Adaptive
document binarization," Proc. 4^th Int. Conf. Docum
ent Analysis and Recognition (Ulm, Germany), Augus
t 18-20, 1997, pp. 142？146.」、米国特許第５６４６
７４４号公報、米国特許第５８３２１３７号公報等が提
案されている。しかしながら、複雑な画像になると、濃
度や色の分布を用いて、表面の画像と裏写りを判別する
ことは難しくなる。特に、背景とのコントラストが小さ
い文字、たとえば、白地上の黄色文字などを裏写りとし
て処理してしまう危険性が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、前記
（１）の方式は、両面の画像を入力・蓄積して、かつ、
位置合わせが正確にできるような、特殊な入力機器・環
境にしか適用できないのが問題である。

【０００８】また、前記（２）の方式は、複雑な画像に
なると、濃度や色の分布を用いて、表面の画像と裏写り
を判別することは難しくなり、特に、背景とのコントラ
ストが小さい文字、たとえば、白地上の黄色文字などを
裏写りとして処理してしまう危険性が生じる。

【０００９】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたものであり、両面印刷されて第１面に第２面からの
裏写りがあるようなカラー原稿をスキャンする際、特殊
な入力デバイスに依存することなく、汎用性が高く、し
かも紙の片面の画像情報だけを用いて、カラー画像から
裏写りを除去することが可能なカラー画像処理方法、そ
の方法を実施するためのカラー画像処理装置、及びその
方法並びにその装置の機能を実行させるためのプログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提
供することをその目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、紙の両面にカ
ラー印刷された原稿をデジタル入力して得られるデジタ
ルカラー画像に対して、エッジ強度検出とカラー閾値処
理に基づいて、裏写り成分を除去することを特徴とした
ものである。

【００１１】本発明は、紙の両面にカラー印刷された原
稿をデジタル入力して得られるデジタルカラー画像に対
して、エッジ強度検出とカラー閾値処理に基づいて、裏
写り成分を除去し、結果として得られる裏写り除去画像
と原画像のエッジ分布を比較し、裏写り除去画像におい
て、原画像に存在しないエッジの周囲について、再度カ
ラー閾値処理を適用し、画像を修正することを特徴とし
たものである。

【００１２】さらに、本発明は、カラー閾値処理は、検
出されたエッジ強度を二値化して得られるエッジ分布に
おいて、エッジが存在しない部分に、予め決められる大
きさのウィンドウを設定して、局所的にウィンドウ内の
画素を２つの色に分類し、輝度の大きい（明るい）色
で、ウィンドウ内の画素の色を置換えることを特徴とし
たものである。

【００１３】さらに、本発明は、裏面の原稿の入力を必
要とせずに、表の画像のエッジ強度検出とカラー閾値処
理に基づいて、裏写り成分を除去することを特色とした
ものである。

【００１４】さらに、本発明は、裏写り除去画像におい
て、原画像に存在しないエッジの周囲について、再度カ
ラー閾値処理を適用し、画像を修正する際に、請求項３
におけるウィンドウの大きさを前回の処理よりも小さく
設定することを特徴としたものである。

【００１５】さらに、本発明は、裏写り除去画像と原画
像のエッジ分布の比較において、各画素について、裏写
り除去画像で計算されたエッジ強度から原画像で計算さ
れたエッジ強度を差し引き、その値が予め決めた閾値以
上のものを、裏写り除去画像において、原画像に存在し
ないエッジと決めることを特徴としたものである。

【００１６】本発明の各請求項の発明は、以下の技術手
段により構成される。請求項１の発明は、紙の両面にカ
ラー印刷された原稿の片面をデジタル入力して得られる
デジタルカラー原画像に対してエッジを検出し、該検出
したエッジの強度の低い部分に対する前記紙の背景色又
は前記片面側の背景色画像を推定し、前記原画像におい
て、裏写り成分である前記エッジ強度の低い部分を前記
推定した背景色又は背景色画像に置き換えるカラー閾値
処理を行うことにより、前記裏写り成分を除去した裏写
り除去画像を生成することを特徴とする。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記エッジの検出は、エッジを検出する画像の各成
分からエッジ強度を計算し、該各成分のエッジ強度の間
の相関関係を考慮して行うことを特徴とする。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記カラー閾値処理は、前記エッジ強度を二
値化処理し、該エッジ強度が閾値以上の画素をｏｎ画
素、前記エッジ強度が閾値より小さい画素をｏｆｆ画素
として得られるエッジ分布において、前記ｏｆｆ画素の
領域に対して、予め決めた大きさのウィンドウを設定し
て、各ウィンドウ内の画素を２つの色に分類し、該２つ
の色のうち輝度の大きい方の色を背景色と推定し、該推
定した背景色で前記各ウィンドウ内の画素の色を置き換
えることにより、前記原画像を前記背景色画像に置き換
えることを特徴とする。

【００１９】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記ｏｆｆ画素の領域に対して、横（又は縦）方向
の各ラインにランを構成し、該横（又は縦）方向のラン
を用いて前記背景色又は背景色画像を推定し、さらに、
該推定した横（又は縦）方向の背景色又は背景色画像に
対して、縦（又は横）方向の各ラインにランを構成し、
該縦（又は横）方向のランを用いて背景色又は背景色画
像を推定し、前記ｏｆｆ画素に対応する前記原画像の画
素を該推定した縦（又は横）方向の背景色又は背景色画
像の画素で置き換えることにより、前記原画像を前記背
景色又は背景色画像に置き換えることを特徴とする。

【００２０】請求項５の発明は、請求項３又は４の発明
において、前記エッジ強度の二値化処理における閾値
は、前記エッジ強度の分布を統計的に解析して自動的に
設定することを特徴とする。

【００２１】請求項６の発明は、請求項３乃至５のいず
れか１の発明において、前記エッジ強度の二値化処理に
おける閾値は、ユーザが裏写りの程度や紙質に応じて設
定可能であることを特徴とする。

【００２２】請求項７の発明は、請求項１乃至６のいず
れか１の発明において、前記裏写り除去画像のエッジを
検出し、該検出した裏写り除去画像のエッジと前記原画
像のエッジの分布を比較し、前記裏写り除去画像におい
て、前記原画像に存在しないエッジの周囲について、再
度、前記カラー閾値処理を適用し、修正した裏写り除去
画像を生成することを特徴とする。

【００２３】請求項８の発明は、請求項７の発明におい
て、前記裏写り除去画像のエッジと前記原画像のエッジ
の分布の比較において、各画素について、前記裏写り除
去画像で計算されたエッジ強度から前記原画像で計算さ
れたエッジ強度を差し引き、その値が予め決めた閾値以
上のものを、前記裏写り除去画像において、前記原画像
に存在しないエッジと決めることを特徴とする。

【００２４】請求項９の発明は、請求項７又は８の発明
において、前記修正した裏写り除去画像を生成する際
に、前記ウィンドウの大きさを前回の処理よりも小さく
設定することを特徴とする。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項１乃至９のい
ずれか１の発明において、前記原画像から低解像度の縮
小原画像を生成し、該縮小原画像に対して前記裏写り除
去画像を生成し、該裏写り除去画像と前記縮小原画像の
差分を計算して裏写り領域を推定し、該推定した裏写り
領域に対応する前記裏写り除去画像の画素を元の解像度
の前記原画像上に割り当てることを特徴とする。

【００２６】請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の
いずれか１の発明において、前記原画像又は縮小原画像
のカラー座標系を成分間の独立性が高い、ＹＣｂＣｒ座
標系，疑似ＫＬカラー座標系等の別のカラー座標系に変
換して、前記エッジの検出を行い、前記裏写り除去画像
又は前記修正した裏写り除去画像に対して前記変換の逆
変換を行うことを特徴とする。

【００２７】請求項１２の発明は、紙の両面にカラー印
刷された原稿の片面をデジタル入力して得られるデジタ
ルカラー原画像に対して、エッジを検出するエッジ検出
手段と、該検出したエッジの強度の低い部分に対する前
記紙の背景色又は前記片面側の背景色画像を推定する背
景色推定手段と、前記原画像において、裏写り成分であ
る前記エッジ強度の低い部分を前記推定した背景色又は
背景色画像に置き換える画像置き換え手段とを有し、該
画像置き換え手段により前記裏写り成分を除去して前記
裏写り除去画像を生成することを特徴とする。

【００２８】請求項１３の発明は、請求項１２の発明に
おいて、前記エッジ検出手段は、エッジを検出する画像
の各成分からエッジ強度を計算し、該各成分のエッジ強
度の間の相関関係を考慮してエッジを検出することを特
徴とする。

【００２９】請求項１４の発明は、請求項１２又は１３
の発明において、前記エッジ検出手段は、前記エッジ強
度を二値化処理する二値化処理手段を有し、前記背景色
推定手段は、該エッジ強度が閾値以上の画素をｏｎ画
素、前記エッジ強度が閾値より小さい画素をｏｆｆ画素
として得られるエッジ分布において、前記ｏｆｆ画素の
領域に対して、予め決めた大きさのウィンドウを設定す
るウインドウ設定手段と、該ウインドウ設定手段により
設定された各ウィンドウ内の画素を２つの色に分類する
カラークラスタリング手段と、該２つの色のうち輝度の
大きい方の色を背景色と推定する推定手段とを有し、前
記画像置き換え手段は、該推定した背景色で前記各ウィ
ンドウ内の画素の色を置き換える画素置き換え手段を有
することを特徴とする。

【００３０】請求項１５の発明は、請求項１４の発明に
おいて、前記ｏｆｆ画素の領域に対して、横方向の各ラ
インにランを構成する横ラン構成手段と、縦方向の各ラ
インにランを構成する縦ラン構成手段とを有し、前記背
景色推定手段は、前記横ラン構成手段（又は縦ラン構成
手段）により構成された横（又は縦）方向のランを用い
て前記背景色又は背景色画像を推定し、さらに、該推定
した横（又は縦）方向の背景色又は背景色画像に対し
て、前記縦ラン構成手段（又は横ラン構成手段）により
構成された縦（又は横）方向のランを用いて背景色又は
背景色画像を推定し、前記画素置き換え手段は、前記ｏ
ｆｆ画素に対応する前記原画像の画素を前記推定した縦
（又は横）方向の背景色又は背景色画像の画素で置き換
えることを特徴とする。

【００３１】請求項１６の発明は、請求項１４又は１５
の発明において、前記二値化処理手段は、前記閾値を前
記エッジ強度の分布を統計的に解析して自動的に設定す
る自動閾値設定手段を有することを特徴とする。

【００３２】請求項１７の発明は、請求項１４乃至１６
のいずれか１の発明において、前記二値化処理手段は、
前記閾値をユーザが裏写りの程度や紙質に応じて設定す
る閾値設定手段を有することを特徴とする。

【００３３】請求項１８の発明は、請求項１２乃至１７
のいずれか１の発明において、前記エッジ検出手段によ
り前記裏写り除去画像のエッジを検出し、該検出した裏
写り除去画像のエッジと前記原画像のエッジの分布を比
較し、前記原画像に存在しないエッジを決定するエッジ
決定手段と、前記裏写り除去画像において、前記原画像
に存在しないエッジの周囲について、再度、裏写り除去
画像を生成する反復手段とを有することを特徴とする。

【００３４】請求項１９の発明は、請求項１８の発明に
おいて、前記エッジ決定手段は、各画素について、前記
裏写り除去画像で計算されたエッジ強度から前記原画像
で計算されたエッジ強度を差し引き、その値が予め決め
た閾値以上のものを、前記裏写り除去画像において、前
記原画像に存在しないエッジと決定することを特徴とす
る。

【００３５】請求項２０の発明は、請求項１８又は１９
の発明において、前記反復手段は、再度、裏写り除去画
像を生成する際に、前記ウィンドウの大きさを前回の処
理よりも小さく設定することを特徴とする。

【００３６】請求項２１の発明は、請求項１２乃至２０
のいずれか１の発明において、前記原画像から低解像度
の縮小原画像を生成する画像縮小手段と、該縮小原画像
に対して生成した裏写り除去画像と前記縮小原画像の差
分を計算して裏写り領域を推定する裏写り領域推定手段
と、該推定した裏写り領域に対応する前記裏写り除去画
像の画素を元の解像度の前記原画像上に割り当てる画素
割り当て手段とを有することを特徴とする。

【００３７】請求項２２の発明は、請求項１２乃至２１
のいずれか１の発明において、前記原画像又は縮小原画
像のカラー座標系を成分間の独立性が高い、ＹＣｂＣｒ
座標系，疑似ＫＬカラー座標系等の別のカラー座標系に
変換する座標系変換手段と、該座標系変換手段により変
換した画像に対する裏写り除去画像に対して前記変換の
逆変換を行う座標系逆変換手段とを有することを特徴と
する。

【００３８】請求項２３の発明は、請求項１乃至１１の
いずれか１に記載のカラー画像処理方法を実行させるた
めの、又は、請求項１２乃至２２のいずれか１に記載の
カラー画像処理装置の機能を実行させるための、プログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体と
することを特徴とする。

【００３９】

【発明の実施の形態】実際に裏写り処理が利用される場
面としては、デジタルカラーコピアへの組み込み、スキ
ャナ，デジタルカメラのアプリケーション・ソフトウェ
ア、カラー文書画像解析・認識システムにおける前処理
のような状況・環境が想定される。このように多様な状
況・環境を考慮して、本発明では、次のようなアプロー
チでカラー画像の裏写り対応の問題を検討した。

【００４０】（１）裏面の画像情報を使わずに、表の画
像だけを用いる方法：両面の画像を入力し、表の画像か
ら裏面の画像を差し引く方法は、高精度の位置合わせ技
術を必要とする。一般に、光学的・機械的要因によっ
て、入力画像には非線形の幾何学的変換が加わっている
ことが多いため、両面スキャナやブックスキャナ等の特
殊入力機器以外では、この方法を用いることは難しい。
したがって、裏面の画像情報を使わずに、表面の画像だ
けを用いる方法を主に探索し、その上で、片面の画像情
報だけでは対処できない問題点を裏面の画像情報で補う
ようにした。

【００４１】（２）局所的オペレーションによる方法：
実装方法としては、ＰＣやＷＳ上のソフトウェアと、デ
ジタルカラーコピアなどへの組み込みが考えられる。こ
れらの間では、ワーキングメモリ（一時に処理できるラ
イン数）などの制約が大きく異なる。ＰＣやＷＳ上のソ
フトウェアでは、画像全体の情報をランダムにアクセス
できる反面、組み込み装置では、局所的な情報アクセス
しか許されないことが通常である。そこで、画像の局所
的オペレーションによる方法を主に探索した。

【００４２】（３）大局的オペレーションによるの処理
パラメータの最適設定：画像処理アルゴリズム／システ
ムには必然的に演算効果を規定するパラメータの設定が
付きものである。そのようなパラメータの中には、画像
ごとに異なる設定を必要とするものがある。画像全体の
情報の利用が可能な場合には、大局的な画像オペレーシ
ョンによってパラメータを最適設定する方法を取り入れ
ることができる。

【００４３】上述のごときアプローチによって、特殊な
入力デバイスに依存することなく、汎用性が高く、しか
も、紙の片面の画像情報だけを用いて、カラー画像から
裏写りを除去することが可能になる。

【００４４】図１は、本発明の一実施形態によるカラー
画像処理装置を説明するためのモジュール構成図であ
る。本実施形態において、スキャナ，デジタルカメラ等
の画像入力機器１から入力されたカラー画像は、ＲＡＭ
６に蓄積される。また、後述する一連の処理は、ＲＯＭ
７に蓄積されたプログラムをＣＰＵ５が読み出すことに
よって実行される。また、処理の途中経過や途中結果
は、ＣＲＴ等の表示装置２を通してユーザに提示され、
必要な場合には、キーボード３からユーザが処理に必要
なパラメータを入力指定する。後述する処理の実行中に
作られる中間データ（縮小カラー画像，カラー変換画
像，エッジ強度画像，二値エッジ画像，背景色画像，二
値エッジ差分画像，裏写り除去画像）はＲＡＭ６に蓄積
され、必要に応じて、ＣＰＵ５によって読み出し、修正
・書き込みが行われる。一連の処理の結果として生成さ
れた裏写り除去画像は、ＲＡＭ６から読み出されて、画
像印刷機器（プリンタ）４に出力される。

【００４５】図２は、本発明の一実施形態におけるカラ
ー画像処理方法を説明するためのフロー図である。本発
明は、主にカラーデジタルカラー複写機の中の画像処理
部に相当する。本発明の処理の前には、通常通り、Ａ／
Ｄ変換，濃度補正などの前処理が、後には中間調処理な
どが行われる。

【００４６】スキャナ１によってカラー画像が入力され
ると（ステップＳ１）、まず、その画像を縮小する（ス
テップＳ２）。原画像を縮小して作られる画像を処理す
ることにより、処理を高速化、ワーキングメモリの量を
節約、実装を簡素化する。次に、カラー座標系を変換す
る（ステップＳ３）。ＲＧＢ空間は成分間の独立性が低
いため、エッジ検出の精度やノイズへの頑健性を上がら
ないことがあるので、座標系を適当なものに変換して、
エッジ検出の精度とノイズへの頑健性を向上させる。

【００４７】続いて、エッジ強度計算を行う（ステップ
Ｓ４）。エッジ強度検出を用いることにより、結果的に
テキストや線画などのカラー文書の前景部分や、裏写り
部分よりも輝度が高い（色が薄い）背景部分を保持する
ことができる。次に、二値化処理を行ってエッジを検出
し（ステップＳ５）、エッジ以外の領域に対して、カラ
ー閾値処理を実行する（ステップＳ６）。裏面の画像入
力・蓄積をすることをせずに、裏写り部分を修正するこ
とができる。カラー閾値処理により、表面と裏写り部分
を分別できるとともに、色を具体的に推定できる。除去
する裏写り部分の大きさを、設定するウィンドウのサイ
ズにより、明示的に指定することができる。処理が局所
的演算によるために、ワーキングメモリの量の節約や実
装の簡素化につながる。次に、カラー閾値処理により推
定した背景色画像をもとに、裏写り除去画像を合成する
（ステップＳ７）。

【００４８】続いて、裏写り除去画像のエッジ強度を計
算し（ステップＳ８）、原画像と裏写り除去画像につい
てエッジ差分画像を生成する（ステップＳ９）。処理結
果として作られる画像と原画像を比較して、不適切な処
理により画像が劣化している個所を簡単な操作により検
出できる。その個所の周囲で処理を再度実行することに
より、画像の劣化を防ぎ、処理結果を向上させることが
できる。次に、エッジ強度差分を二値化処理し（ステッ
プＳ１０）、処理スケール（ウインドウサイズ）を縮小
して、ステップＳ６と同様にカラー閾値処理して背景色
画像を推定し（ステップＳ１１）、裏写り除去画像を合
成する（ステップＳ１２）。小さいウィンドウサイズを
用いた修正カラー閾値処理に関し、除去するべき裏写り
部分の大きさは、表面の画像の局所的性質（複雑さな
ど）に依存するが、複雑な部分ではウィンドウのサイズ
によって決まる、除去する裏写り部分の大きさを小さく
することにより、表面の画像の劣化を防止することが可
能である。

【００４９】続いて、裏写り除去画像と縮小原画像の差
分計算により裏写り部分を推定（判定）する（ステップ
Ｓ１３）。最後に、元の解像度の原画像での裏写り部分
を除去し（ステップＳ１４）、プリンタに画像を出力す
る（ステップＳ１５）。

【００５０】次に、本発明によるカラー画像処理方法の
特徴を説明する。 （１）カラーエッジ強度の利用：裏写り部分は、紙を透
過してから入力されるため、ローパス・フィルタが作用
していることになる。このフィルタの特性は、紙の物理
的性質に依存するために、定量的に特定するのは難しい
が、表の画像に比べて、裏写り部分のエッジ強度が弱い
ことを仮定することは自然である。また、高精度のエッ
ジ強度計算のためには、単純にＲＧＢの各成分で計算さ
れたエッジ強度を足しあわせるのではなく、適切なカラ
ー座標系変換とともに、３成分を組み合わせて用いるベ
クトル法によるエッジ検出「A. Cumani, "Edge detecti
on in multispectral images," Graphical Models and
Image Processing, vol. 53, no. 1, pp. 40 - 51, 199
1.」、「H.-C. Lee and D.R. Cok, "Detecting boundar
ies in a vector field," IEEE Trans. Signal Process
ing, vol. 39, no. 5, pp. 1181 - 1194, 1991.」を活
用するのが望ましい。さらに、エッジ強度に適当な閾値
処理をすることで、裏写り部分のエッジを除去すること
が可能である。閾値の選択に当たっては、エッジ強度の
分布を統計的に解析して自動的に設定するか、或いは、
予め閾値を幾通りか用意しておいて、裏写りの程度や紙
質に応じてユーザが設定する。

【００５１】（２）領域選択的な局所的カラー閾値処理
による背景色推定：裏写り部分の中でも、特に、文字や
線などの高周波成分を取り除くことを考える。今、画像
内にその中にエッジが存在しないようなウィンドウを設
定したとする。このウィンドウの中は、（ａ）裏写りが
有るか、無いか、（ｂ）表面画像が単一色から成る領域
か、（ｃ）表面画像の色がなだらかに変化している領域
か、（ｄ）表面画像の重要なエッジを閾値処理により除
去してしまったために複数の異なる色から構成される領
域か、という観点により分類できる。

【００５２】局所的に見ると、裏写り部分は、表の画像
よりも輝度が低くなるのが通常である。そこで、ウィン
ドウの内部を２色に分類し、輝度が高い（明るい）方の
色で、そのウィンドウ内部を置換えることにする。さら
に、カラークラスタリングは、通常、反復計算を必要と
するが、ここでは、画像の四元数表現とモーメント保持
原理に基づく、高速カラー閾値化アルゴリズム「S.C. P
ei and C.M. Cheng, "Color image processing by usin
g binary quaternion-moment-preserving thresholding
technique," IEEE Trans. Image Processing, vol. 8,
no. 5, pp. 614 - 628, 1999.」を用いることにより、
計算の効率化をはかる。また、処理の「スケール」を決
めるために、ウィンドウの最大サイズＳを指定する。こ
の操作によって、ウィンドウ内の領域が上記（ｂ）の性
質をもつ場合には、裏写りが除去されることになる。し
かし、上記（ｃ）や（ｄ）の性質をもつ領域にこの操作
を行った場合、Ｓが大きすぎるときには画像の劣化・歪
みが生じる。これへの対処は下記（４）で考慮する。

【００５３】（３）画像の合成：エッジ周辺については
原画像を、それ以外の部分については上記（２）で推定
した背景色を用いることによって、裏写り除去画像を合
成する。

【００５４】（４）多重スケールのエッジ差分解析によ
る裏写り除去画像の修正：上記（１）のオペレーション
から明らかなように、裏写り除去画像に含まれるエッジ
は、原画像のエッジの部分集合になるはずである。画素
ごとにみると、裏写り除去画像でのエッジ強度が、原画
像でのそれよりも強いことはありえない。もし、原画像
にないエッジが裏写り除去画像にあったとすると、それ
は、上記（２）の操作において、処理スケール（ウィン
ドウの最大サイズＳ）が大きすぎたことから生じる副作
用である。これを修正するために、偽のエッジの周囲
で、より小さいスケールで背景色推定をやり直すことに
より、裏写り除去画像を修正する。画像ごとに適切な処
理スケールを適応的に決めることが望ましいが、これは
実際には難しい。したがって、ｃｏａｒｓｅ−ｔｏ−ｆ
ｉｎｅのストラテジーで、エッジ情報をもとにして、処
理結果を原画像と比較しながら、適応的にスケールを決
めて行く。

【００５５】本発明の特徴は、サイズＳのウィンドウを
用いた局所的カラー閾値処理にある（詳しいフロー図に
て後述する）。このパラメータＳは、除去したい裏写り
部分の最大サイズを意味し、大よそＳ×Ｓの矩形内のサ
イズの裏写り部分を検出する。また、Ｓの値は、画像が
複雑な部分と滑らかな部分では異なり、適応的に調整す
ることが必要となる。そこで、本発明では、原画像での
エッジ強度と裏写り除去画像でのエッジ強度を比較する
ことによって、Ｓの値を調整して、局所的カラー閾値を
行う処理を取り入れている。

【００５６】さらに、もう一つの特徴は、縮小した画像
（例えば、４×４画素ごとの色の平均値を１画素の色に
することによって、400dpiを100dpiに縮小）を用いるこ
とによって、処理を高速化することである。例えば、２
ｍｍ程度の大きさの裏写りを除去したい場合には、100d
piへの縮小画像では、Ｓは８画素になる。

【００５７】図３は、本発明の一実施形態におけるカラ
ー画像処理方法を詳細に説明するためのフロー図で、図
３に沿ってアルゴリズムの各部分について詳細に説明す
る。まず、ステップＳ３１において、スキャナ等で読み
取ったカラー画像の解像度を縮小して、カラー画像Ｉ
（ＲＧＢ）を出力する。

【００５８】（カラー座標変換）次に、カラー画像Ｉを
別のカラー座標系に座標変換し、変換カラー画像Ｉ₀と
する（ステップＳ３２）。ＲＧＢ空間は成分間の独立性
が低いため、エッジ検出の精度を上がらないことがある
ので、カラー座標を、例えば、式（１）のＹＣｂＣｒ、
或いは、式（２）の疑似ＫＬカラー座標系に変換する。

【００５９】

【数１】

【００６０】（エッジ検出）続いて、変換カラー画像Ｉ
₀に対してエッジ検出を行い、エッジ強度画像Ｅ₀を生成
する（ステップＳ３３）。カラー画像からのエッジ検出
としては、各成分についてＳｏｂｅｌオペレータなどに
よって計算されたエッジ強度の二乗和の平方根をとるの
がもっとも単純な方法である。他に、前述の文献「Edge
detection in multispectral images （A. Cuman
i）」、「Detecting boundaries in a vector field
（H.-C. Lee and D.R. Cok）」に挙げられているような
ベクトル法によるエッジ検出方法があり、単純な方法よ
りもノイズに対する頑健性が優れていることが知られて
いる。ベクトル法によるエッジ検出方法では、各成分に
ついて計算されたエッジ強度の組み合わせにおいて、単
純に二乗和の平方根をとるのではなく、成分間の相関関
係も考慮するのが特徴である。具体的には、ｕ（ｘ，
ｙ），ｖ（ｘ，ｙ），ｗ（ｘ，ｙ）を色の３成分とし
て、ｐ（式（３）），ｔ（式（４）），ｑ（式（５））
で定義すると、画素（ｘ，ｙ）でのエッジ強度は、式
（６）で与えられる。

【００６１】

【数２】

【００６２】図４は裏写りのあるカラー画像の例を示す
図で、図５は図４の画像に対するベクトルＳｏｂｅｌオ
ペレータによって生成されたエッジ強度画像Ｅ₀を示す
図である。図５においては、強度が大きい画素を黒で表
示している。

【００６３】（エッジ強度の閾値処理及び膨張処理）続
いて、エッジ強度画像Ｅ₀に対して、エッジ強度の閾値
処理及び膨張処理をを施し、二値エッジ画像Ｆ₀を生成
する（ステップＳ３４）。エッジ強度の閾値処理におけ
る閾値は、強度分布を統計的に解析して自動的に設定す
るか、或いは、予め閾値を幾通りか用意しておいて、裏
写りの程度や紙質に応じてユーザが設定する。

【００６４】図６は、図５においてカラーエッジ強度の
二値化処理を施した結果を示す図である。二値エッジ画
像Ｆ₀では、エッジ強度が閾値以上の画素がｏｎ、それ
以外がｏｆｆになる。また、二値エッジ画像Ｆ₀におい
て、ｏｎの画素に対して、適宜、膨張処理を施す。

【００６５】（局所的カラー閾値処理による背景色推
定）続いて、二値エッジ画像Ｆ₀がｏｆｆの領域に対す
る変換カラー画像Ｉ₀の局所的カラー閾値処理を行い、
背景色画像Ｂ₀を生成する（ステップＳ３５）。すなわ
ち、二値エッジ画像Ｆ₀上のｏｆｆの画素領域につい
て、局所的に背景色を推定する。さらに、原画像におい
て、二値エッジ画像Ｆ₀がｏｆｆの画素をＢ₀に置換する
ことによって、裏写り除去画像Ｊ₀を生成する（ステッ
プＳ３６）。この局所的カラー閾値による背景色推定の
処理をさらに詳細に説明する。

【００６６】図７及び図８は、サイズＳのウインドウを
用いた局所的カラー閾値処理を詳細に説明するためのフ
ロー図で、図７及び図８に沿って背景色推定処理を説明
する。この局所的カラー閾値処理は、パラメータをウイ
ンドウサイズｓ，画像の幅ｗ，画像の高さｈとして、カ
ラー原画像Ｉ及び二値エッジ画像Ｆを入力し、最終的な
出力として背景色画像Ｊを生成する処理である。

【００６７】まず、上述のパラメータ及び画像Ｉ，Ｆを
入力する（ステップＳ５１）。次に画像の高さのカウン
ト値ｈ０を０に設定する（ステップＳ５２）。ステップ
Ｓ５３において、ｈ０がｈ０＜ｈを満たしているかを判
定し（ステップＳ５３）、高さｈ０がｈ以上であれば、
後述するステップＳ７２に進む。ｈより小さければステ
ップＳ５４において画像の幅のカウント値ｗ０を０に設
定する。ステップＳ５５において、画像の幅ｗとｗ０を
比較して、幅ｗ０がｗ以上であればｈ０を１だけインク
リメントし（ステップＳ６３）、ステップＳ５３へと戻
る。ｗ０がｗより小さければ次のステップＳ５６に進
み、高さｈ０，幅ｗ０の二値エッジ画像Ｆ[ｈ０][ｗ０]
が１、すなわちエッジをもつかを検出する。エッジが存
在すれば、カラー原画像Ｉ[ｈ０][ｗ０]を背景色画像Ｊ
[ｈ０][ｗ０]とし（ステップＳ５７）、ｗ０を１だけイ
ンクリメントして（ステップＳ５８）、ステップＳ５５
に戻る。ステップＳ５６においてエッジが存在しなけれ
ば、カラー原画像Ｉから（ｈ０，ｗ０）を開始点として
長さｔ＝ｓの横方向のランＲを抽出する（ステップＳ５
９）。ただし、Ｆ［ｈ０］［ｊ］＝１（ｗ０＜ｊ＜ｗ０
＋ｓ）となる画素がある場合、ｊ０をそのような画素で
ｊが最小のものとして、長さｔ＝ｊ０−ｗ０のランＲを
抽出する。

【００６８】次に、ランＲを二色に分類して輝度の高い
方の色をｂと定義し（ステップＳ６０）、ｊ＝ｗ０，ｗ
０＋１，・・・，ｗ０＋ｔ−１に対してＪ［ｈ０］
［ｊ］をｂとする（ステップＳ６１）。続いて、ｗ０を
ｔだけインクリメントし（ステップＳ６２）、ステップ
Ｓ５５に戻る。最終的に、ｗ０＜ｗかつｈ０＜ｈを満た
す間、この動作が繰り返され、以降、ステップＳ７２に
続く。

【００６９】次に、上述の横方向のランを抽出する方法
と同様に、縦方向のランＲを抽出する。実際、ステップ
Ｓ５２〜Ｓ５６において縦方向と横方向の操作を入れ替
えたステップＳ７２〜Ｓ７６を実行する。ステップＳ７
６においてエッジが存在しなければ、背景色画像Ｊから
（ｈ０，ｗ０）を開始点として長さｔ＝ｓの縦方向のラ
ンＲを抽出する（ステップＳ７９）。ただし、Ｆ［ｉ］
［ｗ０］＝１（ｈ０＜ｉ＜ｈ０＋ｓ）となる画素がある
場合、ｉ０をそのような画素でｉが最小のものとして、
長さｔ＝ｉ０−ｈ０のランＲを抽出する。

【００７０】次に、ランＲを二色に分類して輝度の高い
方の色をｂと定義し（ステップＳ８０）、ｉ＝ｈ０，ｈ
０＋１，・・・，ｈ０＋ｔ−１に対してＪ［ｉ］［ｗ
０］をｂとする（ステップＳ８１）。続いて、ｈ０をｔ
だけインクリメントし（ステップＳ８２）、ステップＳ
７５に戻る。最終的に、ｈ０＜ｈかつｗ０＜ｗを満たす
間、この動作が繰り返され、その後、処理を終了する。
以下に、上述のランの構成例を示す。

【００７１】図９は、背景色を推定するためのランの構
成例を示す図で、図９（Ａ）は横方向のランを、図９
（Ｂ）は縦方向のランをそれぞれ示す図である。まず、
図９（Ａ）に示すように、横方向の各ラインに対して、
長さが最大Ｓで、その中に二値エッジ画像のｏｎ画素を
含まないようなランを逐次構成する。各ランについて、
ランを構成する画素を２つの代表色に分類する。このよ
うな「カラークラスタリング」は、通常、反復計算を必
要とするが、ここでは、画像の四元数表現とモーメント
保持原理に基づく、前述の高速カラー閾値化アルゴリズ
ム（S.C. Pei andC.M. Cheng）を用いる。このアルゴリ
ズムでは、２つの代表色と分類境界が、反復計算をせず
に、closed-formの解として得られることが特長であ
る。このようにして計算された２つの代表色のうち、明
るい方（輝度が高い）の色を、そのランを構成する各画
素の色に設定する。このように横方向のランを用いた背
景色推定処理をした画像Ｂ'が選られる。

【００７２】なお、一般的に裏写り部分（裏写り領域）
のエッジは表の画像のエッジよりも弱いので、エッジを
閾値処理した結果、裏写り部分は「エッジがない領域」
に含まれる。裏写り部分は表の背景色より濃度が低い
（暗い色）にあるので、Ｓ×Ｓの領域に対して、「二色
化処理（領域内の２つの代表色を計算）」を行い、明る
い方の色で、その領域を置換える処理を行う。これによ
り、大きさがＳ×Ｓ程度以下の裏写り部分が除去され
る。

【００７３】ここで、エッジがあるために、Ｓ×Ｓの矩
形をその中にエッジが入らない様に配置することは難し
い。そこで、上述のごとく、まず、背景色を推定するた
めの横方向のランを構成する（図９（Ａ））。ランの最
大の長さはSで、ランの中に二値エッジ画像のｏｎ画素
が入らないように、ランを構成する。各ランにおいて、
「二色化処理（領域内の２つの代表色を計算）」に行
い、明るい方の色で、その領域を置換える処理を行う。
その結果生成された画像に対して、今度は、同様に縦方
向のランを構成し、横方向の場合と同様の処理を行う
（図９（Ｂ））。

【００７４】図１０は、局所的カラー閾値処理による背
景色推定処理の結果の画像を示す図で、図１０（Ａ）は
図４の画像についてＳを２ｍｍにとり、横ランを用いた
背景色推定処理をした結果の画像を示す図、図１０
（Ｂ）は図１０（Ａ）の背景色画像に対して、さらに縦
ランを用いた背景色推定処理をした結果の画像を示す図
である。

【００７５】さらに、図９（Ｂ）に示すように、縦方向
のランを構成し、生成された画像Ｂ'に対して、上記の
ような背景色推定処理を施す。この結果生成される背景
色画像Ｂ（図７及び図８におけるフロー図においては、
Ｊとして説明してある）の各画素の輝度は、Ｂ'よりも
高く（明るく）なる。

【００７６】このようにして、横方向と縦方向のランに
背景色推定処理を施すことにより、背景色画像Ｂ₀が生
成される（図３のステップＳ３５）。さらに、原画像に
おいて、二値エッジ画像Ｆ₀がｏｆｆの画素をＢ₀に置換
することによって、裏写り除去画像Ｊ₀が得られる（ス
テップＳ３６）。図１１は、サイズＳを２ｍｍにとった
ときの図４の画像に対する裏写り除去画像Ｊ₀を示す図
である。

【００７７】（多重スケールのエッジ差分解析による裏
写り除去画像の修正）図３のフローを参照して、引き続
き、多重スケールのエッジ差分解析による裏写り除去画
像の修正を説明する。ウインドウサイズＳを縮小（本実
施形態ではＳ／２）し（ステップＳ３７）、Ｓ≧１画素
かどうかを判定し（ステップＳ３８）、Ｓが１画素より
も小さければ、ステップＳ４３以降の処理に進む。Ｓ≧
１であった場合、ここで説明する多重スケールのエッジ
差分解析による裏写り除去画像の修正を行う。

【００７８】各画素に対して、裏写り除去画像Ｊ₀に対
するエッジを検出して（ステップＳ３９）、そのエッジ
強度Ｅ₁から原画像のエッジ強度Ｅ₀を引くことにより、
エッジ差分画像を生成する（ステップＳ４０）。大半の
画素では、差分（残差）が０以下の値になる。エッジ差
分画像を二値化処理し、二値エッジ差分画像Ｄを生成す
る。差分が閾値以上の画素がｏｎ、それ以外がｏｆｆに
なる。図１２は、サイズＳを２ｍｍにとったときの図１
１の画像に対する二値エッジ差分画像Ｄを示す図であ
る。図１２において、図１１における下側の円弧の部分
に代表されるように、図１１の裏写り除去画像Ｊ₀に対
するエッジ強度Ｅ₁と図５のエッジ強度画像Ｅ₀の差分を
二値化してエッジでないとみなされた所は、エッジとし
て残っていない。その逆に、エッジとして残っている部
分はｏｎ画素として以下の背景色推定処理へ進む。

【００７９】ステップＳ３７において半分にした新しい
Ｓの値を用いて、二値エッジ差分画像Ｄでｏｎの画素の
周囲に対して、背景色推定処理を実行し、背景色画像Ｂ
₁を生成する（ステップＳ４１）。次に、裏写り除去画
像Ｊ₀において、Ｄがｏｎの画素の近傍の（２Ｓ＋１）
×（２Ｓ＋１）個の画素の色を、新しい背景色画像Ｂ ₁
での色に置換える（ステップＳ４２）。図１３は、図１
２の黒画素の周囲に対してこの処理を適用した結果を示
す図である。上述の修正処理は、Ｓが１画素未満になる
まで、或いはエッジ差分画像の閾値処理の後、画素が残
らなくなるまで、再帰的に繰り返す。

【００８０】最終的に裏写り除去画像Ｊ₀が生成される
と、このカラー座標系を逆変換してＲＧＢに戻し（ステ
ップＳ４３）、裏写り部分の同定を行う（ステップＳ４
４）。裏写り部分同定は、裏写り除去画像Ｊ₀と縮小原
画像の差分計算によって行う。実際、画素毎に、色の３
成分での差分を計算し、差分を輝度に変換、または、ユ
ークリッド距離、Ｌａｂ色空間などの距離を計算する。
その距離を閾値処理することにより、裏写り部分を検出
する。

【００８１】最後に、元の解像度の原画像で、裏写り部
分と判定された画素を、裏写り除去画像での色に置き換
える処理を行う（ステップＳ４５）。この置き換え処理
では、縮小画像から得られた裏写り除去画像上での画素
の色を、元の解像度の原画像上の対応する領域に割り当
てる。例えば、100dpiの縮小画像の１画素は原画像の４
×４画素に対応する。

【００８２】図１４は、図４の画像に対する処理結果を
示す図で、図１５は、除去された成分を示すために、図
４と図１４の画像の差分をとったものをグレースケール
で表示した図である。

【００８３】以上、本発明のカラー画像処理方法及び装
置を説明してきたが、本発明の実施形態としては、これ
らのカラー画像処理方法を実行させるための、或いはカ
ラー画像処理装置として本処理を実行させるためのプロ
グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
も可能である。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果がある。 （１）エッジ強度検出を用いることにより、テキストや
線画などのカラー文書の前景部分や、裏写り部分よりも
輝度が高い（色が薄い）背景部分を保持することができ
る。 （２）カラー閾値処理により、裏面の画像入力・蓄積を
することをせずに、裏写り部分を修正することができ
る。さらに、表面と裏写り部分を分別できるとともに、
色を具体的に推定できる。除去する裏写り部分の大きさ
を、設定するウィンドウのサイズにより、明示的に指定
することができるとともに、処理が局所的演算によるた
めに、ワーキングメモリの量の節約や実装の簡素化につ
ながる。

【００８５】（３）原画像と裏写り除去画像についてエ
ッジ差分画像を生成することにより、すなわち、原画像
と処理結果として作られる画像を比較して不適切な処理
によって画像が劣化している個所を簡単な操作により検
出でき、その個所の周囲で処理を再度実行することによ
り、画像の劣化を防ぎ、処理結果を向上させることがで
きる。 （４）除去するべき裏写り部分の大きさは、表面の画像
の局所的性質（複雑さなど）に依存するが、複雑な部分
ではウィンドウのサイズによって決まる除去する裏写り
部分の大きさを小さくすること（小さいウィンドウサイ
ズを用いた修正カラー閾値処理）により、表面の画像の
劣化を防止できる。

【００８６】（５）成分間の独立性が低く、エッジ検出
の精度やノイズへの頑健性を上がらないことがあるＲＧ
Ｂ空間のカラー座標系を、適当なものに変換することに
より、エッジ検出の精度及びノイズへの頑健性が向上す
る。 （６）低解像度の画像を作って、それに裏写り除去処理
を施し、原画像との比較によって裏写り部分を検出し、
検出部分について色を置き換えることにより、すなわ
ち、原画像を縮小して作られる画像を処理することによ
り、処理を高速化、ワーキングメモリの量を節約、実装
を簡素化することが可能である。 （７）特殊な入力機器を必要としないため、汎用の画像
入力機器に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるカラー画像処理装
置を説明するためのモジュール構成図である。

【図２】 本発明の一実施形態におけるカラー画像処理
方法を説明するための図である。

【図３】 本発明の一実施形態におけるカラー画像処理
方法を詳細に説明するためのフロー図である。

【図４】 裏写りのあるカラー画像の例を示す図であ
る。

【図５】 図４の画像に対するベクトルＳｏｂｅｌオペ
レータによって生成されたエッジ強度画像を示す図であ
る。

【図６】 図５においてカラーエッジ強度の二値化処理
を施した結果を示す図である。

【図７】 サイズＳのウインドウを用いた局所的カラー
閾値処理を詳細に説明するためのフロー図である。

【図８】 サイズＳのウインドウを用いた局所的カラー
閾値処理を詳細に説明するためのフロー図である。

【図９】 背景色を推定するためのランの構成例を示す
図である。

【図１０】 局所的カラー閾値処理による背景色推定処
理の結果の画像を示す図である。

【図１１】 サイズＳを２ｍｍにとったときの図４の画
像に対する裏写り除去画像を示す図である。

【図１２】 サイズＳを２ｍｍにとったときの図１１の
画像に対する二値エッジ差分画像を示す図である。

【図１３】 図１２の黒画素の周囲に対してこの処理を
適用した結果を示す図である。

【図１４】 図４の画像に対する処理結果を示す図であ
る。

【図１５】 除去された成分を示すために、図４と図１
４の画像の差分をとり、鏡像変換したものをグレースケ
ールで表示した図である。

【符号の説明】

１…画像入力機器（スキャナ）、２…表示装置（ＣＲ
Ｔ）、３…キーボード、４…画像印刷機器（プリン
タ）、５…ＣＰＵ、６…ＲＡＭ、７…ＲＯＭ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ Ｆターム(参考） 5B057 AA11 BA02 BA23 BA29 BA30 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC02 CD05 CE02 CE09 CE16 CE18 CH18 DA08 DA17 DB02 DB06 DB09 DC14 DC16 DC36 5C076 AA03 AA22 AA26 AA31 BA06 CA10 5C077 LL02 MP07 MP08 PP20 PP21 PP31 PP34 PP43 PP47 PP58 PP68 PQ08 PQ20 RR02 RR11 SS05 5C079 HB00 HB04 HB11 LA02 LA06 LA10 LA31 LA34 LA37 LA39 NA02

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙の両面にカラー印刷された原稿の片面
   をデジタル入力して得られるデジタルカラー原画像に対
   してエッジを検出し、該検出したエッジの強度の低い部
   分に対する前記紙の背景色又は前記片面側の背景色画像
   を推定し、前記原画像において、裏写り成分である前記
   エッジ強度の低い部分を前記推定した背景色又は背景色
   画像に置き換えるカラー閾値処理を行うことにより、前
   記裏写り成分を除去した裏写り除去画像を生成すること
   を特徴とするカラー画像処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のカラー画像処理方法に
   おいて、前記エッジの検出は、エッジを検出する画像の
   各成分からエッジ強度を計算し、該各成分のエッジ強度
   の間の相関関係を考慮して行うことを特徴とするカラー
   画像処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のカラー画像処理
   方法において、前記カラー閾値処理は、前記エッジ強度
   を二値化処理し、該エッジ強度が閾値以上の画素をｏｎ
   画素、前記エッジ強度が閾値より小さい画素をｏｆｆ画
   素として得られるエッジ分布において、前記ｏｆｆ画素
   の領域に対して、予め決めた大きさのウィンドウを設定
   して、各ウィンドウ内の画素を２つの色に分類し、該２
   つの色のうち輝度の大きい方の色を背景色と推定し、該
   推定した背景色で前記各ウィンドウ内の画素の色を置き
   換えることにより、前記原画像を前記背景色画像に置き
   換えることを特徴とするカラー画像処理方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のカラー画像処理方法に
   おいて、前記ｏｆｆ画素の領域に対して、横（又は縦）
   方向の各ラインにランを構成し、該横（又は縦）方向の
   ランを用いて前記背景色又は背景色画像を推定し、さら
   に、該推定した横（又は縦）方向の背景色又は背景色画
   像に対して、縦（又は横）方向の各ラインにランを構成
   し、該縦（又は横）方向のランを用いて背景色又は背景
   色画像を推定し、前記ｏｆｆ画素に対応する前記原画像
   の画素を該推定した縦（又は横）方向の背景色又は背景
   色画像の画素で置き換えることにより、前記原画像を前
   記背景色又は背景色画像に置き換えることを特徴とする
   カラー画像処理方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載のカラー画像処理
   方法において、前記エッジ強度の二値化処理における閾
   値は、前記エッジ強度の分布を統計的に解析して自動的
   に設定することを特徴とするカラー画像処理方法。
6. 【請求項６】 請求項３乃至５のいずれか１に記載のカ
   ラー画像処理方法において、前記エッジ強度の二値化処
   理における閾値は、ユーザが裏写りの程度や紙質に応じ
   て設定可能であることを特徴とするカラー画像処理方
   法。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１に記載のカ
   ラー画像処理方法において、前記裏写り除去画像のエッ
   ジを検出し、該検出した裏写り除去画像のエッジと前記
   原画像のエッジの分布を比較し、前記裏写り除去画像に
   おいて、前記原画像に存在しないエッジの周囲につい
   て、再度、前記カラー閾値処理を適用し、修正した裏写
   り除去画像を生成することを特徴とするカラー画像処理
   方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のカラー画像処理方法に
   おいて、前記裏写り除去画像のエッジと前記原画像のエ
   ッジの分布の比較において、各画素について、前記裏写
   り除去画像で計算されたエッジ強度から前記原画像で計
   算されたエッジ強度を差し引き、その値が予め決めた閾
   値以上のものを、前記裏写り除去画像において、前記原
   画像に存在しないエッジと決めることを特徴とするカラ
   ー画像処理方法。
9. 【請求項９】 請求項７又は８に記載のカラー画像処理
   方法において、前記修正した裏写り除去画像を生成する
   際に、前記ウィンドウの大きさを前回の処理よりも小さ
   く設定することを特徴とするカラー画像処理方法。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１に記載の
    カラー画像処理方法において、前記原画像から低解像度
    の縮小原画像を生成し、該縮小原画像に対して前記裏写
    り除去画像を生成し、該裏写り除去画像と前記縮小原画
    像の差分を計算して裏写り領域を推定し、該推定した裏
    写り領域に対応する前記裏写り除去画像の画素を元の解
    像度の前記原画像上に割り当てることを特徴とするカラ
    ー画像処理方法。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれか１に記載
    のカラー画像処理方法において、前記原画像又は縮小原
    画像のカラー座標系を成分間の独立性が高い、ＹＣｂＣ
    ｒ座標系，疑似ＫＬカラー座標系等の別のカラー座標系
    に変換して、前記エッジの検出を行い、前記裏写り除去
    画像又は前記修正した裏写り除去画像に対して前記変換
    の逆変換を行うことを特徴とするカラー画像処理方法。
12. 【請求項１２】 紙の両面にカラー印刷された原稿の片
    面をデジタル入力して得られるデジタルカラー原画像に
    対して、エッジを検出するエッジ検出手段と、該検出し
    たエッジの強度の低い部分に対する前記紙の背景色又は
    前記片面側の背景色画像を推定する背景色推定手段と、
    前記原画像において、裏写り成分である前記エッジ強度
    の低い部分を前記推定した背景色又は背景色画像に置き
    換える画像置き換え手段とを有し、該画像置き換え手段
    により前記裏写り成分を除去して前記裏写り除去画像を
    生成することを特徴とするカラー画像処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載のカラー画像処理装
    置において、前記エッジ検出手段は、エッジを検出する
    画像の各成分からエッジ強度を計算し、該各成分のエッ
    ジ強度の間の相関関係を考慮してエッジを検出すること
    を特徴とするカラー画像処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２又は１３に記載のカラー画
    像処理装置において、前記エッジ検出手段は、前記エッ
    ジ強度を二値化処理する二値化処理手段を有し、前記背
    景色推定手段は、該エッジ強度が閾値以上の画素をｏｎ
    画素、前記エッジ強度が閾値より小さい画素をｏｆｆ画
    素として得られるエッジ分布において、前記ｏｆｆ画素
    の領域に対して、予め決めた大きさのウィンドウを設定
    するウインドウ設定手段と、該ウインドウ設定手段によ
    り設定された各ウィンドウ内の画素を２つの色に分類す
    るカラークラスタリング手段と、該２つの色のうち輝度
    の大きい方の色を背景色と推定する推定手段とを有し、
    前記画像置き換え手段は、該推定した背景色で前記各ウ
    ィンドウ内の画素の色を置き換える画素置き換え手段を
    有することを特徴とするカラー画像処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のカラー画像処理装
    置において、前記ｏｆｆ画素の領域に対して、横方向の
    各ラインにランを構成する横ラン構成手段と、縦方向の
    各ラインにランを構成する縦ラン構成手段とを有し、前
    記背景色推定手段は、前記横ラン構成手段（又は縦ラン
    構成手段）により構成された横（又は縦）方向のランを
    用いて前記背景色又は背景色画像を推定し、さらに、該
    推定した横（又は縦）方向の背景色又は背景色画像に対
    して、前記縦ラン構成手段（又は横ラン構成手段）によ
    り構成された縦（又は横）方向のランを用いて背景色又
    は背景色画像を推定し、前記画素置き換え手段は、前記
    ｏｆｆ画素に対応する前記原画像の画素を前記推定した
    縦（又は横）方向の背景色又は背景色画像の画素で置き
    換えることを特徴とするカラー画像処理装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４又は１５に記載のカラー画
    像処理装置において、前記二値化処理手段は、前記閾値
    を前記エッジ強度の分布を統計的に解析して自動的に設
    定する自動閾値設定手段を有することを特徴とするカラ
    ー画像処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項１４乃至１６のいずれか１に記
    載のカラー画像処理装置において、前記二値化処理手段
    は、前記閾値をユーザが裏写りの程度や紙質に応じて設
    定する閾値設定手段を有することを特徴とするカラー画
    像処理装置。
18. 【請求項１８】 請求項１２乃至１７のいずれか１に記
    載のカラー画像処理装置において、前記エッジ検出手段
    により前記裏写り除去画像のエッジを検出し、該検出し
    た裏写り除去画像のエッジと前記原画像のエッジの分布
    を比較し、前記原画像に存在しないエッジを決定するエ
    ッジ決定手段と、前記裏写り除去画像において、前記原
    画像に存在しないエッジの周囲について、再度、裏写り
    除去画像を生成する反復手段とを有することを特徴とす
    るカラー画像処理装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載のカラー画像処理装
    置において、前記エッジ決定手段は、各画素について、
    前記裏写り除去画像で計算されたエッジ強度から前記原
    画像で計算されたエッジ強度を差し引き、その値が予め
    決めた閾値以上のものを、前記裏写り除去画像におい
    て、前記原画像に存在しないエッジと決定することを特
    徴とするカラー画像処理装置。
20. 【請求項２０】 請求項１８又は１９に記載のカラー画
    像処理装置において、前記反復手段は、再度、裏写り除
    去画像を生成する際に、前記ウィンドウの大きさを前回
    の処理よりも小さく設定することを特徴とするカラー画
    像処理装置。
21. 【請求項２１】 請求項１２乃至２０のいずれか１に記
    載のカラー画像処理装置において、前記原画像から低解
    像度の縮小原画像を生成する画像縮小手段と、該縮小原
    画像に対して生成した裏写り除去画像と前記縮小原画像
    の差分を計算して裏写り領域を推定する裏写り領域推定
    手段と、該推定した裏写り領域に対応する前記裏写り除
    去画像の画素を元の解像度の前記原画像上に割り当てる
    画素割り当て手段とを有することを特徴とするカラー画
    像処理装置。
22. 【請求項２２】 請求項１２乃至２１のいずれか１に記
    載のカラー画像処理装置において、前記原画像又は縮小
    原画像のカラー座標系を成分間の独立性が高い、ＹＣｂ
    Ｃｒ座標系，疑似ＫＬカラー座標系等の別のカラー座標
    系に変換する座標系変換手段と、該座標系変換手段によ
    り変換した画像に対する裏写り除去画像に対して前記変
    換の逆変換を行う座標系逆変換手段とを有することを特
    徴とするカラー画像処理装置。
23. 【請求項２３】 請求項１乃至１１のいずれか１に記載
    のカラー画像処理方法を実行させるための、又は、請求
    項１２乃至２２のいずれか１に記載のカラー画像処理装
    置の機能を実行させるための、プログラムを記録したコ
    ンピュータ読み取り可能な記録媒体。