JP2007174459A - 画像処理プログラム、画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の背景の色むらやノイズ等を低減するため、背景を均一化するに際し、判定テーブルを効率良く作成することにより処理速度を向上させる。
【解決手段】画像データを入力する画像入力手段１０と、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決める背景色抽出手段１１と、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブルを作成する判定テーブル作成手段１２と、画像データの全画素について、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換する背景色置換手段１３とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像の背景の色むらやノイズ等を低減するための画像処理プログラム、画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理方法に関する。

一様な背景を有する原稿をカラースキャナ等の画像読み取り装置により読み取った場合、画像の背景部分は本来一様な色の画像として入力されるべきであるが、実際には読み取りの誤差により色むらやノイズ等を含む画像として入力される。そこで、この入力された画像の色むらやノイズ等を軽減する処理を行うと、画像全体がぼけて先鋭化がなくなるので、実際にはこの色むらやノイズ等を除去することは困難である。

ところで、このような一様な背景を有する原稿の画像を処理するものとして、例えば特許文献１に記載のセル画入力装置がある。特許文献１に記載の装置は、スキャナによって読み取った画像データをドット単位で使用色データリストの全ての画像データ値と比較し、差の最小値が所定値以下の場合に差が最小の画像データ値を読み取り画像データと置換して補正を行い、セル画の画像データとして出力するものである。
特開平７−１８４０７４号公報

処理対象となる画像が、特許文献１に記載のような１６色程度のセル画であれば、予め色テーブルを準備してこの色テーブルの範囲内であるかどうかを比較すれば良いが、通常、カラースキャナは約１６００万色を識別することが可能であり、これにより読み取られる原稿も様々な種類のものがあり、中には非常に多くの色数を含む原稿がある。そのため、非常に多くの色数を含む原稿に対応するためには、非常に多くの色テーブルを予め準備する必要があるが、現実的に不可能である。

また、印刷物のような原稿は、ＲＧＢ各色のスペクトル範囲が均一でないため、この原稿から入力された画像について、あるＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）色と別のＲＧＢ色とが同一色かを判定する際、仮にＲＧＢの判定テーブルを使用して判定を行ったとしても、色の許容範囲内により特許文献１に記載のように指定値に固定すると、色によっては正しい判定を行うことができない。

そこで、ＲＧＢ色空間からＬ＊ａ＊ｂ＊色空間（ＪＩＳ Ｚ ８７２９）の色差値へ変換して、この変換後の色差ΔＥの重み付けを行ったＲＧＢの判定テーブルを使用することが望まれる。

しかしながら、この色空間変換には指数関数を含む多くの演算が必要となり、かつ、ＲＧＢ色空間ではこの許容範囲が非線形な範囲となるため、ＲＧＢの全組合せ（２５６の３乗）分を計算して判定テーブルを作成すると、処理速度は著しく遅くなり、実使用に耐えられなくなる。

そこで、本発明においては、画像の背景の色むらやノイズ等を低減するため、背景を均一化するに際し、判定テーブルを効率良く作成することにより処理速度を向上させることが可能な画像処理プログラム、画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、画像データを入力し、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決め、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（以下、「判定テーブル」と称す。）を作成し、画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換する構成とした。

本発明によれば、画像の背景の色むらやノイズ等を低減するため、背景を均一化するに際し、判定テーブルを効率良く作成することにより処理速度を向上させることが可能となる。

本願の第１の発明は、コンピュータを、画像データを入力する画像入力手段と、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決める背景色抽出手段と、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（判定テーブル）を作成する判定テーブル作成手段と、画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を前記背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換する背景色置換手段として機能させるための画像処理プログラムである。

この画像処理プログラムを実行したコンピュータによれば、画像データを入力し、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決め、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（判定テーブル）を作成し、画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換し、背景を均一化することができる。

また、このとき、色差の許容範囲内によりＲ値およびＢ値の最小値および最大値のみにより近似することで、判定テーブルを効率良く作成し、テーブルサイズを削減することができるので、処理速度を向上させることができるとともに、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値の色差ΔＥの重み付けを行ったＲＧＢの判定テーブルを使用して、背景色と同一色とみなす許容範囲内により人の目と同等にすることができる。

本願の第２の発明は、前記背景色抽出手段が、画像データを複数の領域に分割し、この分割された複数の領域のそれぞれから選択した画素からＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムを作成し、それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決めるものである画像処理プログラムとしたものであり、画像データの全画素から背景色を決めるのではなく、画像データを複数の領域に分割し、この分割された複数の領域のそれぞれから選択した画素によりヒストグラムを作成して背景色を決めることにより、画像データの全体から背景色を抽出することができるとともに、計算量を減らして処理速度を向上させることができる。

本願の第３の発明は、前記判定テーブル作成手段が、各Ｇ値についてのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を、所定の色差以下となるＲ値およびＢ値をＲＢ平面で開始点から輪郭追跡して一周することにより求めるものである画像処理プログラムとしたものであり、各Ｇ値についてすべてのＲ値およびＢ値の組み合わせを算出して所定の色差以下となるＲ値およびＢ値を求めるのではなく、色差判定基準となる境界線上のみを輪郭追跡することで、計算量を減らして処理速度を向上させることができる。

本願の第４の発明は、上記画像処理プログラムと、原稿から前記画像データを読み取る画像読取装置とを含む画像処理システムであり、上記画像処理プログラムを実行したコンピュータにより、ＲＧＢ色空間により表された画像データを入力し、画像データのＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決め、ＲＧＢ色空間のＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（判定テーブル）を作成し、画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換し、背景を均一化することができる。また、このとき、色差の許容範囲内によりＲ値およびＢ値の最小値および最大値のみにより近似することで、判定テーブルを効率良く作成し、テーブルサイズを削減することができるので、処理速度を向上させることができるとともに、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値の色差ΔＥの重み付けを行ったＲＧＢの判定テーブルを使用して、背景色と同一色とみなす許容範囲内により人の目と同等にすることができる。

本願の第５の発明は、画像データを入力する画像入力手段と、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決める背景色抽出手段と、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（判定テーブル）を作成する判定テーブル作成手段と、画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換する背景色置換手段とを有する画像処理装置であり、画像データを入力し、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決め、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（判定テーブル）を作成し、画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換し、背景を均一化することができる。また、このとき、色差の許容範囲内によりＲ値およびＢ値の最小値および最大値のみにより近似することで、判定テーブルを効率良く作成し、テーブルサイズを削減することができるので、処理速度を向上させることができるとともに、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値の色差ΔＥの重み付けを行ったＲＧＢの判定テーブルを使用して、背景色と同一色とみなす許容範囲内により人の目と同等にすることができる。

本願の第６の発明は、画像データを入力すること、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決めること、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（判定テーブル）を作成すること、画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換することを含む画像処理方法であり、画像データを入力し、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決め、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（判定テーブル）を作成し、画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換し、背景を均一化することができる。また、このとき、色差の許容範囲内によりＲ値およびＢ値の最小値および最大値のみにより近似することで、判定テーブルを効率良く作成し、テーブルサイズを削減することができるので、処理速度を向上させることができるとともに、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値の色差ΔＥの重み付けを行ったＲＧＢの判定テーブルを使用して、背景色と同一色とみなす許容範囲内により人の目と同等にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施の形態における画像処理システムの全体構成図である。

図１において、本発明の実施の形態における画像処理システム１は、原稿から画像データを読み取る画像読取装置としてのスキャナ２と、このスキャナ２とユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）やスモールコンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）等のインターフェース（Ｉ／Ｆ）により接続されるコンピュータ３とから構成される。

図２は図１のスキャナのハードウェア構成図である。

図２において、スキャナ２は、各種処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２０と、ＣＰＵ２０を動作させるためのプログラム等を記録したリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）２１と、ＣＰＵ２０による演算処理時のデータを一時記憶したりするランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２２と、原稿を読み取る読取部２３と、コンピュータ３に接続するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）２４とを備える。

図３は図１のコンピュータのハードウェア構成図である。

図３に示すように、コンピュータ３は、各種処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）３０と、ＣＰＵ３０を動作させるためのプログラム等を記録したリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）３１と、ＣＰＵ３０による演算処理時のデータを一時記憶したりするランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３２と、各種データを保存するハードディスク装置（ＨＤＤ）３３と、キーボードやポインティングデバイス等の操作部３４と、ディスプレイ等の表示部３５と、スキャナ２を接続するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）３６とを備える。

図４は図１のコンピュータのブロック図である。

図４において、コンピュータ３は、ＨＤＤ３３に記録された画像処理プログラムを実行することにより、図４に示すように、画像データを入力する画像入力手段１０と、入力された画像データから背景色を抽出する背景色抽出手段１１と、画像データの各画素が背景色であるかどうか判定するための判定テーブルを作成する判定テーブル作成手段１２と、判定テーブルに基づいて背景色と判定された画素を背景色の画素に置換する背景色置換手段１３と、画像データや判定テーブル等を記憶する記憶手段１４として機能する。

画像入力手段１０は、スキャナ２により原稿から読み取られた画像データを入力するものである。また、画像入力手段１０は、Ｉ／Ｆにより直接接続されたスキャナ２からだけでなく、予め別に取得した画像データのファイルを入力することもできる。なお、画像入力手段１０により入力された画像データは、記憶手段１４に格納される。

背景色抽出手段１１は、画像入力手段１０により入力された画像データを記憶手段１４から取得し、この画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決めるものである。

図５はＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムの例を示す図である。図６は画像データを複数の領域に分割した例を示す図である。図５において、背景色抽出手段１１は、このＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値とみなす。

また、本実施の形態において、背景色抽出手段１１は、画像データの全画素から背景色を決めるのではなく、図６に示すように、画像データを複数の領域（ブロック）に分割し（図示例では３２×３２ブロック）、この分割された複数のブロックのそれぞれから選択した画素によりヒストグラムを作成して背景色を決める。なお、各ブロックからの画素の選択はランダムに行う。

また、背景色抽出手段１１は、背景色とみなした画像から、この背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差ΔＥ（例えば、６．５）以下（人の視覚で同一色であるという印象を受ける範囲）となるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれの最小値および最大値を算出し、画像データの全画素の中でこの算出したＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれの最小値および最大値の範囲内にある画素の数を集計し、この集計した画素数が全画素数の所定割合（例えば５０％）以上であるかどうかを検証する。そして、この集計した画素数が全画素数の所定割合以上であれば、背景色とみなしたＲ値、Ｇ値およびＢ値を背景色であるとして決定する。

判定テーブル作成手段１２は、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで（一般的には０から２５５まで）変化させたときの各Ｇ値について、背景色抽出手段１１により抽出した背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差ΔＥ（例えば、６．５（人の視覚で同じ色であると判断できる程度））以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（判定テーブル）を作成するものである。

図７はＲＧＢ色空間において背景色と色差ΔＥ内の範囲を示す図、図８は図７のあるＧ値の平面を示す図であって、あるＧ値について、背景色と色差ΔＥ内の範囲と、Ｒ値の最小値Ｒｍｉｎ、最大値ＲｍａｘおよびＢ値の最小値Ｂｍｉｎ、最大値Ｂｍａｘとの関係を示す図、図９は判定テーブルの例を示す図である。図９に示すように、判定テーブルには、各Ｇ値と、各Ｇ値のときに背景色と所定の色差ΔＥ（＝６．５）以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値が記されている。

なお、判定テーブル作成手段１２は、この判定テーブルを作成する際、各Ｇ値についてすべてのＲ値およびＢ値の組み合わせを算出して所定の色差ΔＥ以下となるＲ値およびＢ値を求めるのではなく、色差判定基準となる境界線上のみを輪郭追跡する。

図１０は色差判定基準となる境界線上を輪郭追跡した例を示す図、図１１は図１０の輪郭追跡の結果を示すテーブルの図である。判定テーブル作成手段１２は、各Ｇ値について色差判定基準となる境界線となる初期値、例えば、図１０に示すＲ＝３８，Ｂ＝９３（○：色差ΔＥ以下）と、Ｒ＝３８，Ｂ＝９４（×：色差ΔＥ超）から時計回りに輪郭を追跡し、再び初期値に戻るまで処理を行う。なお、作成された判定テーブルは、記憶手段１４に格納される。

背景色置換手段１３は、画像入力手段１０により入力された画像データを記憶手段１４から取得し、この画像データの全画素について、記憶手段１４に格納されている判定テーブルの各画素のＧ値に対するＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換するものである。

次に、上記構成の画像処理システム１の処理手順について説明する。

図１２は画像処理システムによる画像処理全体の流れを示すフローチャートである。

まず、画像処理システム１は、画像入力手段１０により入力した画像データから背景色抽出手段１１により背景色の抽出を行う（ステップＳ１００）。次に、画像処理システム１は、判定テーブル作成手段１２により背景色と同一色であると判断するための判定テーブルを作成する（ステップＳ２００）。そして、画像処理システム１は、この作成した判定テーブルを用いて背景色と同一色であると判断された画像データの画素を背景色に置換する（ステップＳ３００）。

次に、各ステップＳ１００，Ｓ２００，Ｓ３００の詳細について説明する。

図１３は図１２の背景色抽出処理の詳細を示すフローチャートである。

図１３に示すように、背景色抽出処理では、背景色抽出手段１１が、画像データの１画像を図６に示すように３２×３２のブロックに分割し、この分割した各ブロックの中からランダムにそれぞれ１画素のみ抽出する（ステップＳ１０１）。次に、背景色抽出手段１１は、この抽出した各ブロックの１画素それぞれのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値を算出する（ステップＳ１０２）。そして、背景色抽出手段１１は、このＲ値、Ｇ値およびＢ値のピーク値をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに色差ΔＥ（＝６．５）以下となるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれの最小値および最大値を算出する（ステップＳ１０３）。

背景色抽出手段１１は、１画像の全画素の中でΔＥ以内にある画素、すなわちステップＳ１０３で算出したＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれの最小値および最大値の範囲内にある画素の数を集計する（ステップＳ１０４）。そして、背景色抽出手段１１は、この集計した画素数が全画素数の５０％以上であれば、ステップＳ１０２で算出したＲ値、Ｇ値およびＢ値のピーク値を背景色である判断する（ステップＳ１０５）。

図１４は図１２の判定テーブル作成処理の詳細を示すフローチャートである。

図１４に示すように、判定テーブル作成処理では、判定テーブル作成手段１２が、まずＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値である０に設定する（ステップＳ２０１）。そして、判定テーブル作成手段１２は、このＧ値について、背景色抽出手段１１により抽出した背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差ΔＥ以下となるＲ値およびＢ値の開始点を算出する（ステップＳ２０２）。この開始点は、そのときのＧ値について色差ΔＥ以下となるかどうかを判定する色差判定基準となる境界線前後の点である。

次に、判定テーブル作成手段１２は、この開始点から時計回りに色差判定基準となる境界線上のみを輪郭追跡し、背景色と色差ΔＥ以下となるＲ値の最小値Ｒｍｉｎおよび最大値Ｒｍａｘと、値の最小値Ｂｍｉｎおよび最大値Ｂｍａｘとを求める（ステップＳ２０３）。判定テーブル作成手段１２は、この算出したＲ値の最小値Ｒｍｉｎおよび最大値Ｒｍａｘと、値の最小値Ｂｍｉｎおよび最大値Ｂｍａｘとを判定テーブルに記録し（ステップＳ２０４）、Ｇ値を１増やして（ステップＳ２０５）、Ｇ値が２５５を超えるまでステップＳ２０２以下の処理を繰り返す（ステップＳ２０６）。

図１２に示す背景色置換処理では、この判定テーブル作成処理により作成された判定テーブルを用いて、画像データの全画素について、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値のそれぞれの最小値Ｒｍｉｎ，Ｂｍｉｎおよび最大値Ｒｍａｘ，Ｂｍｉｎの範囲内にあれば、その画素は背景色であるとして、背景色抽出処理により抽出したＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換する。

以上のように、本実施の形態における画像処理システムでは、画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決め、ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、背景色と所定の色差ΔＥ以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値から構成される判定テーブルを作成し、画像データの全画素について、各画素のＲ値およびＢ値が判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換するので、背景をこの抽出した背景色に均一化することができる。

また、このとき、色差の許容範囲内によりＲ値およびＢ値の最小値および最大値のみにより近似するので、判定テーブルを効率良く作成することができ、テーブルサイズを削減することができる。したがって、処理速度を向上させることができるとともに、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値の色差ΔＥの重み付けを行ったＲＧＢの判定テーブルを使用して、背景色と同一色とみなす許容範囲内により人の目と同等にすることができる。

また、本実施の形態における画像処理システムでは、画像データの全画素から背景色を決めるのではなく、画像データを複数の領域に分割し、この分割された複数の領域のそれぞれから選択した画素によりヒストグラムを作成して背景色を決めるので、画像データの全体から背景色を抽出して正しい背景色の抽出精度を上げることができるとともに、計算量を減らしているので処理速度が向上している。

また、本実施の形態における画像処理システムでは、判定テーブルの作成時に、各Ｇ値についてすべてのＲ値およびＢ値の組み合わせを算出して所定の色差以下となるＲ値およびＢ値を求めるのではなく、色差判定基準となる境界線上のみを輪郭追跡することで、計算量を減らしているので、さらに処理速度が向上している。

本発明は、画像の背景の色むらやノイズ等を低減するための画像処理プログラム、画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理方法として有用である。特に、本発明は、画像の背景の色むらやノイズ等を低減するため、背景を均一化するに際し、判定テーブルを効率良く作成することにより処理速度を向上させることが可能な画像処理プログラム、画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理方法として適している。

本発明の実施の形態における画像処理システムの全体構成図 図１のスキャナのハードウェア構成図 図１のコンピュータのハードウェア構成図 図１のコンピュータのブロック図 Ｒ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムの例を示す図 画像データを複数の領域に分割した例を示す図 ＲＧＢ色空間において背景色と色差ΔＥ内の範囲を示す図 図７のあるＧ値の平面を示す図であって、あるＧ値について、背景色と色差ΔＥ内の範囲と、Ｒ値の最小値Ｒｍｉｎ、最大値ＲｍａｘおよびＢ値の最小値Ｂｍｉｎ、最大値Ｂｍａｘとの関係を示す図 判定テーブルの例を示す図 色差判定基準となる境界線上を輪郭追跡した例を示す図 図１０の輪郭追跡の結果を示すテーブルの図 画像処理システムによる画像処理全体の流れを示すフローチャート 図１２の背景色抽出処理の詳細を示すフローチャート 図１２の判定テーブル作成処理の詳細を示すフローチャート

符号の説明

１ 画像処理システム
２ スキャナ
３ コンピュータ
１０ 画像入力手段
１１ 背景色抽出手段
１２ 判定テーブル作成手段
１３ 背景色置換手段
１４ 記憶手段
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ 読取部
２４ 外部Ｉ／Ｆ
３０ ＣＰＵ
３１ ＲＯＭ
３２ ＲＡＭ
３３ ＨＤＤ
３４ 操作部
３５ 表示部
３６ 外部Ｉ／Ｆ

Claims (6)

1. コンピュータを、
   画像データを入力する画像入力手段と、
   前記画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決める背景色抽出手段と、
   ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、前記背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（以下、「判定テーブル」と称す。）を作成する判定テーブル作成手段と、
   前記画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する前記判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が前記判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を前記背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換する背景色置換手段として機能させるための画像処理プログラム。
2. 前記背景色抽出手段は、前記画像データを複数の領域に分割し、この分割された複数の領域のそれぞれから選択した画素からＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムを作成し、それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決めるものであることを特徴とする請求項１記載の画像処理プログラム。
3. 前記判定テーブル作成手段は、前記各Ｇ値についてのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を、前記所定の色差以下となるＲ値およびＢ値をＲＢ平面で開始点から輪郭追跡して一周することにより求めるものである請求項１または２に記載の画像処理プログラム。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の画像処理プログラムと、
   原稿から前記画像データを読み取る画像読取装置とを含む画像処理システム。
5. 画像データを入力する画像入力手段と、
   前記画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決める背景色抽出手段と、
   ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、前記背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（以下、「判定テーブル」と称す。）を作成する判定テーブル作成手段と、
   前記画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する前記判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が前記判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を前記背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換する背景色置換手段とを有する画像処理装置。
6. 画像データを入力すること、
   前記画像データのＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値およびＢ値それぞれのヒストグラムのピーク値から背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値を決めること、
   ＲＧＢ色空間におけるＧ値を最小値から最大値まで変化させたときの各Ｇ値について、前記背景色をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色差値に変換したときに所定の色差以下となるＲ値およびＢ値の最小値および最大値のテーブル（以下、「判定テーブル」と称す。）を作成すること、
   前記画像データの全画素について、各画素のＧ値に対する前記判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値を参照して、各画素のＲ値およびＢ値が前記判定テーブルのＲ値およびＢ値の最小値および最大値の範囲内にあればその画素を前記背景色のＲ値、Ｇ値およびＢ値に置換することを含む画像処理方法。

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