JP2002369002A - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グラデーション領域に白抜けが発生するのを
防止すること。 【解決手段】 画像データを入力し、入力された入力画
像データから、下地領域と非下地領域とを分けるための
基準レベルｍを算出する（Ｓ１）。算出された基準レベ
ルｍに基づいて、入力画像データ中の下地領域に含まれ
た画素（飛び画素）を検出する（Ｓ２）。飛び画素につ
いて、少なくとも一方向に沿った階調変化量ＳＬ１，Ｓ
Ｌ２，…，ＳＬｎを算出する（Ｓ３）。算出された階調
変化量ＳＬ１，ＳＬ２，…，ＳＬｎに基づいて、飛び画
素の周辺の階調変化状況を識別する（Ｓ４）。識別され
た階調変化状況に基づいて、飛び画素について下地調整
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、下地調整を行う
画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関す
る。

【０００２】この明細書において「下地調整」とは、下
地飛ばし処理を行うことの他に、それ以外の下地の処理
をも含む概念である。また、「下地飛ばし処理」とは、
下地領域（画像が紙に印刷されたものであれば、紙地が
現れた領域）の各画素データの明度（階調値）を、白に
相当する最大値へ変換することを指す。

【０００３】

【従来の技術】一般に、画像処理装置では入力された画
像データから下地となる領域を検出し、非下地領域の画
像をより鮮明に表現するために、検出された下地領域に
対して下地飛ばしなどの下地調整を行うことが行われて
いる。

【０００４】下地となる領域は、ある特定の明度（階
調）レベルの出現頻度が最も多くなる傾向を示すので、
従来、画像処理装置が行う下地飛ばし処理としては、図
９（ａ）に示すように入力画像中の各画素データが表す
明度（階調値）のヒストグラムを作成して、明度の度数
が最も多い階調レベルｍを求め、その階調レベルｍより
も明度が高い領域（これを「下地領域」とみなす。）で
は、図９（ｂ）に示すように明度データＬを白に相当す
る最大値（２５５）へ変換するものが知られている（例
えば特開平２０００−８３１６６号公報）。または、図
９（ｃ）に示すように、下地領域では明度Ｌを最大値
（２５５）へ変換するとともに、その階調レベルｍ以下
の領域（これを「非下地領域」と呼ぶ。）では、変換後
の明度Ｌ′が連続するように、下地飛ばし処理を行わな
い場合の勾配α１（＝１）よりも大きい勾配α２で線形
変換するものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
ある特定の明度（階調）レベルを設定し、これに基づい
て下地領域を検出しているので、非下地領域中の画像デ
ータに設定された明度（階調）レベルの画素があったと
しても、これを下地領域として下地調整を行ってしまっ
ていた。

【０００６】例えば、図１０（ａ）に示すように、入力
画像がなめらかに階調変化するグラデーションを有する
場合がある。なお、図１０（ａ）上段は画像をビットマ
ップイメージで表し、図１０（ａ）下段はその画像の中
央線Ｃに沿った濃度プロファイルを示している（図１０
（ｂ）（ｃ）において同様。）。この例では、入力画像
は中央部から周辺部へ向かって次第に暗くなるグラデー
ションを有している。この入力画像に対して、図９
（ｂ）（ｃ）のような下地飛ばし処理を施した場合、そ
れぞれ図１０（ｂ）（ｃ）に示すように画像の中央部が
平坦な白になり、グラデーションが失われるという問題
がある。例えば、図１１に示す子供の写真画像のよう
に、本来ならばグラデーションを有する子供の肌が白く
抜けてしまう（白抜け領域をＩで示す。）。この結果、
写真画像の滑らかな階調性が損なわれてしまっていた。

【０００７】そこで、この発明の課題は、下地調整を行
いながらもグラデーション領域に白抜けが発生するのを
防止できる画像処理装置、画像処理方法およびその画像
処理方法を実行するためのプログラムを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の画像処理装置は、画像データを入
力する入力手段と、上記入力手段によって入力された入
力画像データから、下地領域と非下地領域とを分けるた
めの基準レベルを算出する基準レベル算出手段と、上記
基準レベル算出手段によって算出された基準レベルに基
づいて、上記入力画像データ中の下地領域に含まれた画
素を検出する下地画素検出手段と、上記下地領域に含ま
れた画素について下地調整を行う下地調整手段と、上記
下地領域に含まれた画素について、少なくとも一方向に
沿った階調変化量を算出する階調変化量算出手段と、上
記階調変化量算出手段によって算出された階調変化量に
基づいて、上記画素の周辺の階調変化状況を識別する階
調変化状況識別手段と、上記階調変化状況識別手段によ
って識別された階調変化状況に基づいて、上記画素につ
いて上記下地調整手段によって下地調整を行わせる制御
手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】既述のように、「下地調整」の具体的な一
例は、下地飛ばし処理を行うことである。

【００１０】この請求項１の画像処理装置では、まず入
力手段によって画像データを入力する。次に、基準レベ
ル算出手段は、上記入力手段によって入力された入力画
像データから、下地領域と非下地領域とを分けるための
基準レベルを算出する。上記基準レベル算出手段によっ
て算出された基準レベルに基づいて、下地画素検出手段
は上記入力画像データ中の下地領域に含まれた画素を検
出する。ここで、階調変化量算出手段は、上記下地領域
に含まれた画素について、少なくとも一方向に沿った階
調変化量を算出する。上記階調変化量算出手段によって
算出された階調変化量に基づいて、階調変化状況識別手
段は上記画素の周辺の階調変化状況を識別する。そし
て、制御手段は上記階調変化状況識別手段によって識別
された階調変化状況に基づいて、上記画素について上記
下地調整手段によって下地調整を行わせる。

【００１１】このように、この画像処理装置では、上記
下地領域に含まれた画素について、その画素の周辺の階
調変化状況に基づいて上記下地調整手段に下地調整を行
わせている。例えば、下地調整が下地飛ばし処理である
場合、上記下地領域に含まれた画素がグラデーション領
域外の画素であれば、その画素について上記下地調整手
段に下地飛ばし処理を行わせる一方、上記下地領域に含
まれた画素がグラデーション領域内の画素であれば、そ
の画素について上記下地調整手段に下地飛ばし処理を禁
止させることができる。したがって、グラデーション領
域に白抜けが発生するのを防止し、グラデーション領域
の階調性を維持することができる。

【００１２】なお、この明細書において「グラデーショ
ン領域」とは、複数並ぶ画素の明度や色相が一方向又は
複数方向に関して徐々に変化している領域を意味する。

【００１３】請求項２に記載の画像処理装置は、請求項
１に記載の画像処理装置において、上記階調変化量算出
手段は、上記下地領域に含まれた上記画素を中心として
複数方向の階調変化量を算出することを特徴とする。

【００１４】この請求項２の画像処理装置では、上記階
調変化量算出手段は、上記下地領域に含まれた上記画素
を中心として複数方向の階調変化量を算出するので、階
調変化状況識別手段によって、上記画素の周辺の階調変
化状況を精度良く識別でき、下地領域と非下地領域とを
高精度に検出できる。

【００１５】請求項３に記載の画像処理装置は、請求項
１または２に記載の画像処理装置において、上記階調変
化状況識別手段は、上記階調変化状況として、上記下地
領域に含まれた上記画素の周辺にグラデーションが存在
するか否かを識別し、上記制御手段は、上記画素の周辺
にグラデーションが存在するとき、その画素について上
記下地調整手段に下地飛ばし処理を禁止させることを特
徴とする。

【００１６】この請求項３の画像処理装置では、上記階
調変化状況識別手段は、上記階調変化状況として、上記
下地領域に含まれた上記画素の周辺にグラデーションが
存在するか否かを識別する。そして、上記下地領域に含
まれた上記画素の周辺にグラデーションが存在すれば、
上記制御手段はその画素について上記下地調整手段に下
地飛ばし処理を禁止させる。したがって、グラデーショ
ン領域に白抜けが発生し、階調性が損なわれるのを確実
に防止できる。

【００１７】請求項４に記載の画像処理装置は、請求項
１、２または３に記載の画像処理装置において、上記下
地領域に含まれた上記画素の色相を抽出する色相抽出手
段と、上記画素の色相と、上記画素に対して上記階調変
化量算出手段によって階調変化量を算出した方向に並ぶ
画素の色相との間の相関を識別する色相判別手段とを備
え、上記制御手段は、上記色相判別手段による識別結果
に基づいて、上記画素について上記下地調整手段によっ
て下地調整を行わせることを特徴とする。

【００１８】この請求項４の画像処理装置では、色相抽
出手段は、上記下地領域に含まれた上記画素の色相を抽
出する。色相判別手段は、上記画素の色相と、上記画素
に対して上記階調変化量算出手段によって階調変化量を
算出した方向に並ぶ画素の色相との相関を識別する。そ
して、上記制御手段は、上記色相判別手段による識別結
果に基づいて、上記画素について上記下地調整手段によ
って下地調整を行わせる。したがって、例えば、下地調
整が下地飛ばし処理である場合、上記画素が同じ色相で
明度が徐々に変化するグラデーション領域内の画素であ
る場合に限り、その画素について上記下地調整手段に下
地飛ばし処理を禁止させることができる。この結果、互
いに色相が異なる領域が接している境界付近で、下地飛
ばし処理の採否の精度が高まる。したがって、下地飛ば
し処理を行うべきでないグラデーション領域と、下地飛
ばし処理を行うべき領域とが接している場合に、それら
の領域が接している境界を下地調整後に明瞭に再現でき
る。

【００１９】請求項５に記載の画像処理方法は、画像デ
ータを入力するステップと、上記入力された入力画像デ
ータから、下地領域と非下地領域とを分けるための基準
レベルを算出するステップと、上記算出された基準レベ
ルに基づいて、上記入力画像データ中の下地領域に含ま
れた画素を検出するステップと、上記下地領域に含まれ
た画素について、少なくとも一方向に沿った階調変化量
を算出するステップと、上記算出された階調変化量に基
づいて、上記画素の周辺の階調変化状況を識別するステ
ップと、上記識別された階調変化状況に基づいて、上記
画素について下地調整を行うステップとを備えたことを
特徴とする。

【００２０】この請求項５の画像処理方法では、まず、
画像データを入力する。次に、上記入力された入力画像
データから、下地領域と非下地領域とを分けるための基
準レベルを算出する。次に、上記算出された基準レベル
に基づいて、上記入力画像データ中の下地領域に含まれ
た画素を検出する。次に、上記下地領域に含まれた画素
について、少なくとも一方向に沿った階調変化量を算出
する。次に、上記算出された階調変化量に基づいて、上
記画素の周辺の階調変化状況を識別する。そして、上記
識別された階調変化状況に基づいて、上記画素について
下地調整を行う。

【００２１】このように、この画像処理方法では、上記
下地領域に含まれた画素について、その画素の周辺の階
調変化状況に基づいて下地調整を行う。例えば、下地調
整が下地飛ばし処理である場合、上記下地領域に含まれ
た画素がグラデーション領域外の画素であれば、その画
素について下地飛ばし処理を行う一方、上記下地領域に
含まれた画素がグラデーション領域内の画素であれば、
その画素について下地飛ばし処理を行わないことができ
る。したがって、グラデーション領域に白抜けが発生す
るのを防止し、グラデーション領域の階調性を維持する
ことができる。

【００２２】請求項６に記載の画像処理方法は、画像デ
ータを入力するステップと、上記入力された入力画像デ
ータから、下地領域と非下地領域とを分けるための基準
レベルを算出するステップと、上記算出された基準レベ
ルに基づいて、上記入力画像データ中の下地領域に含ま
れた画素を検出するステップと、上記下地領域に含まれ
た画素について、少なくとも一方向に沿った階調変化量
を算出するステップと、上記算出された階調変化量に基
づいて、上記画素の周辺の階調変化状況を識別するステ
ップと、上記下地領域に含まれた上記画素の色相を抽出
するステップと、上記画素の色相と、上記画素に対して
上記階調変化量算出手段によって階調変化量を算出した
方向に並ぶ画素の色相との間の相関を識別するステップ
と、上記識別された階調変化状況と上記色相の間の相関
とに基づいて、上記画素について下地調整を行うステッ
プと備えたことを特徴とする。

【００２３】この請求項６の画像処理方法では、まず、
画像データを入力する。次に、上記入力された入力画像
データから、下地領域と非下地領域とを分けるための基
準レベルを算出する。次に、上記算出された基準レベル
に基づいて、上記入力画像データ中の下地領域に含まれ
た画素を検出する。次に、上記下地領域に含まれた画素
について、少なくとも一方向に沿った階調変化量を算出
する。次に、上記算出された階調変化量に基づいて、上
記画素の周辺の階調変化状況を識別する。次に、上記下
地領域に含まれた上記画素の色相を抽出する。さらに、
上記画素の色相と、上記画素に対して上記階調変化量算
出手段によって階調変化量を算出した方向に並ぶ画素の
色相との間の相関を識別する。そして、上記識別された
階調変化状況と上記色相の間の相関とに基づいて、上記
画素について下地調整を行う。

【００２４】このように、この画像処理方法では、上記
下地領域に含まれた画素について、上記識別された階調
変化状況と上記色相の間の相関とに基づいて下地調整を
行う。例えば、下地調整が下地飛ばし処理である場合、
上記下地領域に含まれた画素がグラデーション領域外の
画素であれば、その画素について下地飛ばし処理を行う
一方、上記下地領域に含まれた画素がグラデーション領
域内の画素であれば、その画素について下地飛ばし処理
を行わないことができる。したがって、グラデーション
領域に白抜けが発生するのを防止できる。しかも、例え
ば、上記画素が同じ色相で明度が徐々に変化するグラデ
ーション領域内の画素である場合に限り、その画素につ
いて上記下地調整手段に下地飛ばし処理を行わないこと
ができる。この結果、互いに色相が異なる領域が接して
いる境界付近で、下地飛ばし処理の採否の精度が高ま
る。したがって、下地飛ばし処理を行うべきでないグラ
デーション領域と、下地飛ばし処理を行うべき領域とが
接している場合に、それらの領域が接している境界を下
地調整後に明瞭に再現できる。

【００２５】請求項７に記載のプログラムは、画像デー
タを入力するステップと、上記入力された入力画像デー
タから、下地領域と非下地領域とを分けるための基準レ
ベルを算出するステップと、上記算出された基準レベル
に基づいて、上記入力画像データ中の下地領域に含まれ
た画素を検出するステップと、上記下地領域に含まれた
画素について、少なくとも一方向に沿った階調変化量を
算出するステップと、上記算出された階調変化量に基づ
いて、上記画素の周辺の階調変化状況を識別するステッ
プと、上記識別された階調変化状況に基づいて、上記画
素について下地調整を行うステップとをコンピュータに
実行させるためのプログラムである。

【００２６】この請求項７のプログラムによれば、請求
項５の画像処理方法をコンピュータに実行させることが
できる。

【００２７】請求項８に記載のプログラムは、画像デー
タを入力するステップと、上記入力された入力画像デー
タから、下地領域と非下地領域とを分けるための基準レ
ベルを算出するステップと、上記算出された基準レベル
に基づいて、上記入力画像データ中の下地領域に含まれ
た画素を検出するステップと、上記下地領域に含まれた
画素について、少なくとも一方向に沿った階調変化量を
算出するステップと、上記算出された階調変化量に基づ
いて、上記画素の周辺の階調変化状況を識別するステッ
プと、上記下地領域に含まれた上記画素の色相を抽出す
るステップと、上記画素の色相と、上記画素に対して上
記階調変化量算出手段によって階調変化量を算出した方
向に並ぶ画素の色相との間の相関を識別するステップ
と、上記識別された階調変化状況と上記色相の間の相関
とに基づいて、上記画素について下地調整を行うステッ
プとをコンピュータに実行させるためのプログラムであ
る。

【００２８】この請求項８のプログラムによれば、請求
項６の画像処理方法をコンピュータに実行させることが
できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００３０】図１は、この発明を適用した一実施形態の
画像読取装置３００のブロック構成を示している。

【００３１】この画像読取装置３００は、ユーザが各種
設定・入力を受けるための操作パネル１００と、この装
置全体を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）２００
と、このＣＰＵ２００が実行すべきプログラムを格納し
たＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）を備えている。ま
た、この画像読取装置３００は、原稿から画像データを
得る入力手段としてのＣＣＤセンサ１１１と、その画像
データに画像処理を施すためのＡ／Ｄ変換部３１０、シ
ェーディング補正部３２０、変倍・移動制御部３３０、
Ｌａｂ変換部３４０、下地レベル調整部３５０、逆Ｌａ
ｂ変換部３６０、ＬＯＧ補正部３７０Ａ、色補正処理部
３７０Ｂ、領域判別部３９０およびＭＴＦ補正処理部３
８０を備えている。

【００３２】図示しない露光ランプによって原稿面が照
射され、原稿面からの反射光が光学系によって導かれて
ＣＣＤセンサ１１１に入射する。ＣＣＤセンサ１１１の
光電変換によって得られたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換
部３１０で、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブル
ー）の多値デジタル画像データに変換される。そのＲＧ
Ｂ画像データは、シェーディング補正部３２０で、ＣＣ
Ｄセンサ１１１における画素間の濃度ムラおよび露光ラ
ンプの配光ムラ等によって生じた読取りバラツキが解消
するように補正された後、変倍・移動制御部３３０へ出
力される。

【００３３】入力されたＲＧＢ画像データは、上記変倍
・移動制御部３３０において、予め・操作者により指示
されていた倍率に変更されたり、画像の位置を移動され
たりする処理を施された後、Ｌａｂ変換部３４０へ出力
される。

【００３４】変倍・移動制御部３３０から出力されたＲ
ＧＢ画像データは、Ｌａｂ変換部３４０でＬ（明度デー
タ）並びにａおよびｂ（色度データ）に表色系が変換さ
れる。この変換によって得られたＬａｂ画像データは下
地レベル調整部３５０へ出力される。なお、明度データ
Ｌは２５６（０〜２５５）階調で表現される。

【００３５】下地レベル調整部３５０は、入力されたＬ
ａｂ画像データに対して下地調整を行って、原稿の裏写
り、下地かぶりを防止する。

【００３６】下地調整後のＬａｂ画像データは、逆Ｌａ
ｂ変換部３６０で再びＲＧＢ画像データに変換されて、
ＬＯＧ補正部３７０Ａおよび色補正処理部３７０Ｂへ出
力される。

【００３７】ＬＯＧ補正部３７０Ａは、入力された輝度
データであるＲＧＢ画像データをトナー色に対応するＹ
（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の濃度デ
ータヘ変換する。一方、色補正処理部３７０Ｂは、その
ＹＭＣ濃度データからＵＣＲ（下色除去）処理や墨入れ
（ＢＰ）処理によってＫ（ブラック）の濃度データを生
成する。なお、濃度データは２５６（０〜２５５）階調
で表現される。

【００３８】濃度データであるＣＭＹＫ画像データは、
ＭＴＦ補正処理部３８０でエッジ処理を施された上で、
プリンタ（図示せず）へ出力される。

【００３９】一方、逆Ｌａｂ変換部３６０から出力され
たＲＧＢ画像データは、領域判別部３９０にも入力され
る。この領域判別部３９０は、入力されたＲＧＢ画像デ
ータに基づいて、対応する画素がエッジ部のものか否か
などの判別をする。

【００４０】さて、図２は下地レベル調整部３５０のブ
ロック構成を示している。この下地レベル調整部３５０
は、入力されたＬａｂ画像データのうち明度データＬに
対して所定の処理を実行する基準レベル算出部３５１、
飛び画素検出部３５２、階調変化量算出部３５３および
グラデーション検出部３５４を備えるとともに、入力さ
れたＬａｂ画像データのうち明度データＬに対して所定
の処理を実行する色相算出部３５５および色相判別部３
５６を備えている。また、この下地レベル調整部３５０
は、制御手段としての下地調整制御部３５７と、この下
地調整制御部３５７からの下地処理制御信号に応じて下
地調整を行う下地調整部３５８とを備えている。

【００４１】基準レベル算出部３５１は、入力されたＬ
ａｂ画像データから、明度（階調値）Ｌのヒストグラム
を作成して、明度Ｌの度数が最も多い階調レベルｍを求
める。そして、そのレベルｍを、下地領域と非下地領域
とを分けるための基準レベルとして飛び画素検出部３５
２へ出力する。

【００４２】飛び画素検出部３５２は、下地画素検出手
段として働いて、基準レベルｍに基づいて、入力された
Ｌａｂ画像データ中の下地領域に含まれた画素を検出す
る。具体的には、入力されたＬａｂ画像データ中の各画
素について、その画素の明度データＬと基準レベルｍと
を比較して、その画素の明度Ｌが基準レベルｍよりも高
ければ、その画素は下地領域に含まれた画素（これを適
宜「飛び画素」という。）であると判別する。一方、そ
の画素の明度Ｌが基準レベルｍよりも低ければ、その画
素は非下地領域に含まれた画素であると判別する。飛び
画素検出部３５２は、入力されたＬａｂ画像データ中の
各画素について、この判別結果を表す飛び画素判別信号
を下地調整制御部３５７へ出力する。

【００４３】階調変化量算出部３５３は、図３に示すよ
うに、各飛び画素Ｐについて、その飛び画素Ｐを中心と
して放射状に複数方向の階調変化量ＳＬ１，ＳＬ２，
…，ＳＬｎを算出する。階調変化量は、処理対象となっ
た飛び画素Ｐを中心として縦ｋ個×横ｋ個（ｋは３以上
の自然数である。）の画素からなるウィンドウを形成
し、グラディエントやラプラシアンなどの微分フィルタ
を用いて算出される。この結果、飛び画素Ｐを中心とし
て、算出した方向の数（この例ではｎ＝８個）分だけ階
調変化量が得られる。なお、図４は、（ａ）ステップ、
（ｂ）ライン、（ｃ）ルーフと呼ばれるタイプの濃淡断
面と、それに対応するグラジエントフィルタを通して得
られたデータと、ラプラシアンフィルタを通して得られ
たデータとをそれぞれ対応させて示している。

【００４４】図２中に示すグラデーション検出部３５４
は、階調変化状況識別手段として働き、階調変化量算出
部３５３によって算出された階調変化量ＳＬ１，ＳＬ
２，…，ＳＬｎに基づいて、上記飛び画素Ｐの周辺の階
調変化状況を識別する。具体的には、階調変化量ＳＬ
１，ＳＬ２，…，ＳＬｎと予め設定された二つの基準値
ＲＥＦ１，ＲＥＦ２（ただし、ＲＥＦ１＜ＲＥＦ２であ
る。）とをそれぞれ比較する。ここで、ＲＥＦ１は平坦
とグラデーションとを区別するための値、基準値ＲＥＦ
２はグラデーションとエッジとを区別するための値であ
る。上記飛び画素Ｐについて、いずれかの階調変化量Ｓ
Ｌｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）がＲＥＦ１よりも大きく、
かつＲＥＦ２よりも小さければ、上記飛び画素Ｐはグラ
デーション領域内の画素であると判断される。なお、階
調変化量ＳＬｉがＲＥＦ１よりも小さければ、その方向
に関してその飛び画素Ｐが平坦領域に存在し、階調変化
量ＳＬｉがＲＥＦ２よりも大きければ、その方向に関し
てその飛び画素Ｐがエッジに存在すると判断される。そ
して、グラデーション検出部３５４は、上記飛び画素Ｐ
がグラデーション領域内の画素であるか否かを表すｎ個
のグラデーション検出信号を下地調整制御部３５７へ出
力する。

【００４５】色相算出部３５５は、色相抽出手段として
働いて、入力されたＬａｂ画像データ中の色相データ
ａ，ｂをもとに、飛び画素Ｐ自身の色相を算出する。図
５に示すように、飛び画素Ｐ自身の色相は、ａ−ｂ平面
上でａｒｃｔａｎ（ｂ／ａ）で表される。また、色相算
出部３５５は、飛び画素Ｐに対して上記階調変化量算出
部３５３によって階調変化量ＳＬ１，ＳＬ２，…，ＳＬ
ｎを算出した各方向に並ぶ画素の色相を算出する。或る
方向に関して並ぶ画素の色相は、例えば、その方向に並
ぶ画素の色相のヒストグラムを算出し、最も頻度の高い
色相を採用することによって代表される。または、或る
方向に関して並ぶ画素の色相は、その方向に並ぶ画素の
色相の平均値を採用することによって代表される。色相
算出部３５５は、飛び画素Ｐ自身の色相と上記ｎ方向に
並ぶ画素の色相との、計（ｎ＋１）個の色相を表す色相
情報を色相判別部３５６へ出力する。

【００４６】なお、スクリーン印刷による画像などで
は、単一画素は原色データを持ち、各原色の面積率によ
って色相が定められる。この場合には、単一画素の色相
のみからでは或る面積を占める画像の色相が分からない
ので、飛び画素Ｐの周辺に存在する複数の画素の色相か
ら飛び画素Ｐの色相を算出する。

【００４７】色相判別部３５６は、色相算出部３５５か
らの色相情報に基づいて、飛び画素Ｐの色相と上記ｎ方
向に並ぶ画素の色相との間の相関、この例では飛び画素
Ｐの色相と上記ｎ方向に並ぶ画素の色相とが一致するか
否かを識別する。そして、色相判別部３５６は、これら
の識別結果を表すｎ個の色相判別信号を下地調整制御部
３５７へ出力する。

【００４８】下地調整制御部３５７は、上記飛び画素検
出部３５２からの飛び画素判別信号、上記グラデーショ
ン検出部３５４からのグラデーション検出信号、および
上記色相判別部３５６色相判別信号に基づいて、上記下
地調整部３５８に下地調整を行わせるか禁止させるかを
表す下地処理制御信号を作成する。

【００４９】例えば、上記飛び画素Ｐが同じ色相で明度
が徐々に変化するグラデーション領域内の画素であれ
ば、その飛び画素Ｐについて下地調整部３５８に下地飛
ばし処理を禁止させる一方、上記飛び画素Ｐがそれ以外
の領域に含まれた画素であれば、その飛び画素Ｐについ
て下地調整部３５８に下地飛ばし処理を行わせることを
表す下地処理制御信号を作成する。

【００５０】下地調整部３５８は、下地調整制御部３５
７から下地飛ばし処理を禁止することを表す下地処理制
御信号（ノンアクティブ）を受けない限り、下地飛ばし
処理を行うようになっている。この例では、下地調整部
３５８が行う下地飛ばし処理は、図９（ａ）に示したよ
うに入力画像中の各画素データが表す明度（階調値）の
ヒストグラムを作成して、明度の度数が最も多い基準レ
ベルｍを求め、その基準レベルｍよりも明度が高い領域
（これを「下地領域」とみなす。）では、図９（ｂ）に
示したように明度データＬを白に相当する最大値（２５
５）へ変換するものとする。

【００５１】図６は、下地レベル調整部３５０の全体的
な制御フローを示している。以下、下地レベル調整部３
５０の動作を、図６のフローと、図７（ａ）（ｂ）に例
示した画像データ（ビットマップイメージで表す。）お
よび明度プロファイルを参照しながら説明する。なお、
図７（ａ）（ｂ）では、それぞれ上段が画像データを表
し、下段が対応する各画像データの明度プロファイルを
表している。

【００５２】図７（ａ）上段は入力画像データ（原画）
を例示している。この入力画像データには、背景である
下地領域１と、非下地領域としての円錐形の明度プロフ
ァイルを持つグラデーション領域３とが存在している。
明度データは、図７（ａ）下段に示すように、下地領域
１ではＬ＝ｍ１（≒２００）、グラデーション領域３で
は中央部がＬ＝２５５（白）、縁部がＬ≒１００になっ
ている。

【００５３】まず、基準レベル算出部３５１によって基
準レベルｍを求める（図６のＳ１）。図７（ａ）の例で
は基準レベルｍはｍ１よりも若干低いレベルになってい
る。

【００５４】次に、飛び画素検出部３５２によって、入
力されたＬａｂ画像データ中の下地領域１に含まれた画
素（飛び画素）を検出する（図６のＳ２）。

【００５５】次に、階調変化量算出部３５３によって、
或る飛び画素を処理対象し、その飛び画素（処理対象飛
び画素）を中心として放射状に複数方向の階調変化量Ｓ
Ｌ１，ＳＬ２，…，ＳＬｎを算出する（Ｓ３）。

【００５６】次に、グラデーション検出部３５４によっ
て、階調変化量ＳＬ１，ＳＬ２，…，ＳＬｎと予め設定
された二つの基準値ＲＥＦ１，ＲＥＦ２（ただし、ＲＥ
Ｆ１＜ＲＥＦ２である。）とをそれぞれ比較する（Ｓ
４）。既述のように、ＲＥＦ１は平坦とグラデーション
とを区別するための値、基準値ＲＥＦ２はグラデーショ
ンとエッジとを区別するための値である。ここで、上記
処理対象飛び画素について、いずれの階調変化量ＳＬｉ
もＲＥＦ１よりも小、またはいずれの階調変化量ＳＬｉ
もＲＥＦ２よりも大であれば、上記処理対象飛び画素は
グラデーション領域外の画素であると判断して（Ｓ４で
ＮＯ）、以降の処理をスルーする。

【００５７】一方、上記処理対象飛び画素について、い
ずれかの階調変化量ＳＬｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）がＲ
ＥＦ１よりも大きく、かつＲＥＦ２よりも小さければ、
上記処理対象飛び画素はグラデーション領域内の画素で
あると判断される（Ｓ４でＹＥＳ）。この場合、色相算
出部３５５によって、上記処理対象飛び画素に対して上
記階調変化量算出部３５３によって階調変化量ＳＬ１，
ＳＬ２，…，ＳＬｎを算出した各方向に並ぶ画素の色相
を算出する（Ｓ５）。また、色相算出部３５５によっ
て、入力画像データ中の色相データａ，ｂをもとに、上
記処理対象飛び画素自身の色相を算出する（Ｓ６）。

【００５８】次に、色相算出部３５５からの色相情報に
基づいて、色相判別部３５６によって、上記処理対象飛
び画素の色相と上記ｎ方向のうちいずれか一方向に並ぶ
画素の色相とが一致するか否かを識別する（Ｓ７）。こ
こで、上記処理対象飛び画素の色相と上記ｎ方向に並ぶ
画素の色相とがいずれも一致しなければ（Ｓ７でＮ
Ｏ）、以降の処理をスルーする。

【００５９】一方、上記処理対象飛び画素の色相と上記
ｎ方向のうちいずれか一方向に並ぶ画素の色相とが一致
すれば、上記処理対象飛び画素が同じ色相で明度が徐々
に変化するグラデーション領域内の画素であると判断さ
れる（Ｓ７でＹＥＳ）。この場合、下地調整制御部３５
７は、その処理対象飛び画素について下地調整部３５８
に下地飛ばし処理を禁止（キャンセル）させることを表
す下地処理制御信号を作成する（Ｓ８）。そして、全て
の飛び画素に対してステップＳ３〜Ｓ８の処理を繰り返
す（Ｓ９）。

【００６０】この後、下地調整部３５８によって、下地
調整制御部３５７からの下地処理制御信号に応じて下地
調整を行う。この例では、上記処理対象飛び画素が同じ
色相で明度が徐々に変化するグラデーション領域内の画
素であれば、その処理対象飛び画素について下地飛ばし
処理を行わない。一方、上記処理対象飛び画素がそれ以
外の領域に含まれた画素であれば、その処理対象飛び画
素について下地飛ばし処理を行う。

【００６１】この結果、図７（ｂ）に示すように、グラ
デーション領域３の明度プロファイルは入力画像データ
のものと同じで、下地領域１の明度だけが２５５（白）
に変換された画像データが得られる。したがって、グラ
デーション領域３に白抜けが発生するのを防止できる。
しかも、互いに色相が異なる領域１，３が接している境
界付近で、下地飛ばし処理の採否の精度が高まる。例え
ば図８に示すように、下地飛ばし処理を行うべきでない
グラデーション画像（写真画像）Ａ１と、下地飛ばし処
理を行うべき枠画像Ａ２とが接している場合に、それら
の画像Ａ１，Ａ２が接している境界を下地調整後に明瞭
に再現できる。

【００６２】なお、本実施形態では、下地レベル調整部
３５０が処理する入カ画像データとしてＬ，ａ，ｂを使
用したが、明度および色相情報を含むものであれば他の
色空間のデータであっても良い。

【００６３】上記実施の形態では、下地調整の例として
下地飛ばし処理を述べたが、下地調整は下地を特定の色
（たとえば中間色）に着色する処理であっても良い。

【００６４】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の画
像処理装置によれば、グラデーション領域に白抜けが発
生するのを防止し、この領域の階調性を維持することが
できる。

【００６５】この発明の画像処理方法によれば、グラデ
ーション領域に白抜けが発生するのを防止し、この領域
の階調性を維持することができる。

【００６６】また、この発明のプログラムによれば、こ
の発明の画像処理方法をコンピュータに実行させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明を適用した一実施形態の画像読取装
置３００のブロック構成を示す図である。

【図２】 下地レベル調整部３５０のブロック構成を示
す図である。

【図３】 飛び画素Ｐについて、その飛び画素Ｐを中心
として階調変化量を算出する方向を示す図である。

【図４】 （ａ）ステップ、（ｂ）ライン、（ｃ）ルー
フと呼ばれるタイプの濃淡断面と、それに対応するグラ
ジエントフィルタを通して得られたデータと、ラプラシ
アンフィルタを通して得られたデータとをそれぞれ対応
させて示す図である。

【図５】 飛び画素Ｐ自身の色相をａ−ｂ平面上で表す
図である。

【図６】 下地レベル調整部３５０の制御フローを示す
図である。

【図７】 画像データおよび明度プロファイルを示す図
である。

【図８】 下地飛ばし処理を行うべきでないグラデーシ
ョン画像（写真画像）Ａ１と、下地飛ばし処理を行うべ
き枠画像Ａ２とが接している画像データを示す図であ
る。

【図９】 従来の下地飛ばし処理を説明する図である。

【図１０】 従来の下地飛ばし処理による問題点を説明
する図である。

【図１１】 下地飛ばし処理後の良くない写真画像を例
示する図である。

【符号の説明】

１ 下地領域 ３ 非下地領域 ３００ 画像読取装置 ３５０ 下地レベル調整部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AB13 AC04 BA09 BA18 BB03 BB15 DA09 DA13 EA04 EA06 5B057 AA11 BA02 BA30 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CE11 CE17 DA16 DA20 DB02 DB06 DB09 DC22 5C077 LL02 MP01 MP08 PP25 PP32 PP36 PP47 PQ12 PQ20 SS02 TT06 5C079 HB01 HB08 LA07 MA11 NA07 PA02 PA08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データを入力する入力手段と、 上記入力手段によって入力された入力画像データから、
   下地領域と非下地領域とを分けるための基準レベルを算
   出する基準レベル算出手段と、 上記基準レベル算出手段によって算出された基準レベル
   に基づいて、上記入力画像データ中の下地領域に含まれ
   た画素を検出する下地画素検出手段と、 上記下地領域に含まれた画素について下地調整を行う下
   地調整手段と、 上記下地領域に含まれた画素について、少なくとも一方
   向に沿った階調変化量を算出する階調変化量算出手段
   と、 上記階調変化量算出手段によって算出された階調変化量
   に基づいて、上記画素の周辺の階調変化状況を識別する
   階調変化状況識別手段と、 上記階調変化状況識別手段によって識別された階調変化
   状況に基づいて、上記画素について上記下地調整手段に
   よって下地調整を行わせる制御手段とを備えたことを特
   徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像処理装置におい
   て、 上記階調変化量算出手段は、上記下地領域に含まれた上
   記画素を中心として複数方向の階調変化量を算出するこ
   とを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の画像処理装置
   において、 上記階調変化状況識別手段は、上記階調変化状況とし
   て、上記下地領域に含まれた上記画素の周辺にグラデー
   ションが存在するか否かを識別し、 上記制御手段は、上記画素の周辺にグラデーションが存
   在するとき、その画素について上記下地調整手段に下地
   飛ばし処理を禁止させることを特徴とする画像処理装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３に記載の画像処理
   装置において、 上記下地領域に含まれた上記画素の色相を抽出する色相
   抽出手段と、 上記画素の色相と、上記画素に対して上記階調変化量算
   出手段によって階調変化量を算出した方向に並ぶ画素の
   色相との間の相関を識別する色相判別手段とを備え、 上記制御手段は、上記色相判別手段による識別結果に基
   づいて、上記画素について上記下地調整手段によって下
   地調整を行わせることを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】 画像データを入力するステップと、 上記入力された入力画像データから、下地領域と非下地
   領域とを分けるための基準レベルを算出するステップ
   と、 上記算出された基準レベルに基づいて、上記入力画像デ
   ータ中の下地領域に含まれた画素を検出するステップ
   と、 上記下地領域に含まれた画素について、少なくとも一方
   向に沿った階調変化量を算出するステップと、 上記算出された階調変化量に基づいて、上記画素の周辺
   の階調変化状況を識別するステップと、 上記識別された階調変化状況に基づいて、上記画素につ
   いて下地調整を行うステップとを備えたことを特徴とす
   る画像処理方法。
6. 【請求項６】 画像データを入力するステップと、 上記入力された入力画像データから、下地領域と非下地
   領域とを分けるための基準レベルを算出するステップ
   と、 上記算出された基準レベルに基づいて、上記入力画像デ
   ータ中の下地領域に含まれた画素を検出するステップ
   と、 上記下地領域に含まれた画素について、少なくとも一方
   向に沿った階調変化量を算出するステップと、 上記算出された階調変化量に基づいて、上記画素の周辺
   の階調変化状況を識別するステップと、 上記下地領域に含まれた上記画素の色相を抽出するステ
   ップと、 上記画素の色相と、上記画素に対して上記階調変化量算
   出手段によって階調変化量を算出した方向に並ぶ画素の
   色相との間の相関を識別するステップと、 上記識別された階調変化状況と上記色相の間の相関とに
   基づいて、上記画素について下地調整を行うステップと
   を備えたことを特徴とする画像処理方法。
7. 【請求項７】 画像データを入力するステップと、 上記入力された入力画像データから、下地領域と非下地
   領域とを分けるための基準レベルを算出するステップ
   と、 上記算出された基準レベルに基づいて、上記入力画像デ
   ータ中の下地領域に含まれた画素を検出するステップ
   と、 上記下地領域に含まれた画素について、少なくとも一方
   向に沿った階調変化量を算出するステップと、 上記算出された階調変化量に基づいて、上記画素の周辺
   の階調変化状況を識別するステップと、 上記識別された階調変化状況に基づいて、上記画素につ
   いて下地調整を行うステップとをコンピュータに実行さ
   せるためのプログラム。
8. 【請求項８】 画像データを入力するステップと、 上記入力された入力画像データから、下地領域と非下地
   領域とを分けるための基準レベルを算出するステップ
   と、 上記算出された基準レベルに基づいて、上記入力画像デ
   ータ中の下地領域に含まれた画素を検出するステップ
   と、 上記下地領域に含まれた画素について、少なくとも一方
   向に沿った階調変化量を算出するステップと、 上記算出された階調変化量に基づいて、上記画素の周辺
   の階調変化状況を識別するステップと、 上記下地領域に含まれた上記画素の色相を抽出するステ
   ップと、 上記画素の色相と、上記画素に対して上記階調変化量算
   出手段によって階調変化量を算出した方向に並ぶ画素の
   色相との間の相関を識別するステップと、 上記識別された階調変化状況と上記色相の間の相関とに
   基づいて、上記画素について下地調整を行うステップと
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。