JP2008301187A - 画像処理装置および画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】限定色化の処理に適さない画像に対して、限定色化の処理が行われるのを防止した画像処理装置を提供する。
【解決手段】入力された画像から限定色化の処理を行う際に変換する代表色を分析部１で抽出する。判定部２では、入力された画像中の各画素の色と代表色との色の差を求め、その差の合計を算出する。算出した合計が所定の範囲内であれば限定色化の処理を行うものと判定し、色変換部３において入力された画像中の各画素の色を代表色の内のいずれかに変換する。また、算出した合計が所定の範囲内ではない場合には、入力された画像は限定色化の処理に適さない画像であるとして、色変換部３による代表色への色変換を行わない。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置および画像処理プログラムに関するものである。

従来より、画像中に使用されている色数を低減する限定色化の処理が行われている。この限定色化の処理によって、画像中に含まれる各種のノイズやムラ、例えば画像が画像読取装置で原稿画像を読み取ったものである場合には、原稿の印刷ムラや読み取り時のスキャンノイズ、手書き部分がある場合には手書きムラなどが低減される。また画像を圧縮する場合には、圧縮ノイズを低減し、また圧縮率が向上する。

限定色化の処理は、画像中で使用されている色からいくつかの代表色を選択し、その代表色に画像中の色を置き換えてゆくことにより実現される。この代表色を選択するための従来の技術として、例えば特許文献１に記載されている方法がある。この方法は、まず画像中で使用されている色のヒストグラムを作成して極大点を抽出し、ある基準点から極大点へのベクトルを用いて極大点をクラスタリングし、それぞれのクラスタに分類された極大点のうち色の値が最小となる（最も黒に近い）極大点を代表値として選択するものである。

特開平５−６１９７４号公報

本発明は、限定色化の処理に適さない画像に対して、限定色化の処理が行われるのを防止した画像処理装置および画像処理プログラムを提供することを目的とするものである。

本願請求項１に記載の発明は、画像中で使用されている色を分析する分析手段と、前記分析手段による分析結果をもとに前記画像中で使用されている色を限定色に変換するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で限定色に変換すると判定された場合に画像中で使用されている色を限定色に変換する色変換手段を有することを特徴とする画像処理装置である。

本願請求項２に記載の発明は、本願請求項１に記載の画像処理装置の構成における前記分析手段が、前記画像中で使用されている色の代表色を抽出するものであり、前記判定手段が、前記分析手段で抽出した代表色を前記限定色として、該限定色に変換するか否かを判定するものであり、前記色変換手段が、前記画像中で使用されている色を前記代表色へ変換するものであることを特徴とする画像処理装置である。

本願請求項３に記載の発明は、本願請求項２に記載の画像処理装置の構成における前記判定手段が、前記画像中の各画素の色と該色を変換する前記代表色との差の合計を算出し、該合計が所定の範囲内であれば変換すると判定することを特徴とする画像処理装置である。

本願請求項４に記載の発明は、本願請求項２に記載の画像処理装置の構成における前記判定手段が、前記画像中の各画素の色と該色を変換する前記代表色との差の合計を算出し、該合計が第１の範囲内であれば変換すると判定し、前記合計が前記第１の範囲外であって第２の範囲内であれば前記分析手段に対して前記代表色の追加を要求し、前記分析手段が、前記判定手段から前記代表色の追加が要求された場合に、抽出されていない前記画像中の色を代表色として追加して抽出して前記判定手段に判定を行わせることを特徴とする画像処理装置である。

本願請求項５に記載の発明は、本願請求項２に記載の画像処理装置の構成における前記分析手段が、少なくとも白色点を代表色の１つとして抽出し、前記判定手段は、色空間において前記白色点と他の代表色を結ぶ直線を設定し、該直線と前記画像中の各画素の色との距離が最短のものの合計を算出し、該合計が所定の範囲内であれば変換すると判定することを特徴とする画像処理装置である。

本願請求項６に記載の発明は、本願請求項１に記載の画像処理装置の構成における前記分析手段が、前記画像中で使用されている色をもとに色空間におけるヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの各ピークにおけるピーク度合いを算出するものであり、前記判定手段が、前記ヒストグラムの各ピークにおける前記ピーク度合いが所定の閾値以上であるピークの個数が所定の範囲内であれば変換すると判定することを特徴とする画像処理装置である。

本願請求項７に記載の発明は、本願請求項５に記載の画像処理装置の構成における前記分析手段が、前記画像中のエッジ強度が所定の値以上の領域を除いて前記ヒストグラムを作成することを特徴とする画像処理装置である。

本願請求項８に記載の発明は、本願請求項１に記載の画像処理装置の構成における前記分析手段が、前記画像中のエッジ強度が所定の値以上の領域を除いた領域について濃度傾きを検出するものであり、前記判定手段が、前記濃度傾きが所定の閾値以下であれば変換すると判定することを特徴とする画像処理装置である。

本願請求項９に記載の発明は、コンピュータに、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の画像処理装置の機能を実行させることを特徴とする画像処理プログラムである。

本願請求項１に記載の発明によれば、限定色化の処理に適さない画像に対して、限定色化の処理が行われるのを防止することができる。

本願請求項２に記載の発明によれば、画像から抽出した代表色への限定色化に適さない画像に対する限定色化の処理の適用を防止することができる。

本願請求項３に記載の発明によれば、画像から抽出した代表色と異なる色が画像中で多く使用されている場合に、該画像に対する限定色化の処理を防止することができる。

本願請求項４に記載の発明によれば、画像からの代表色の抽出数を最適化しながら、代表色への限定色化の処理に適さない画像に対する限定色化の処理の適用を防止することができる。

本願請求項５に記載の発明によれば、画像から抽出した代表色と異なる色が画像中で多く使用されている場合に、該画像に対する限定色化の処理を防止することができる。

本願請求項６に記載の発明によれば、画像中で使用されている色のヒストグラムをもとにして限定色化の処理に適さない画像について限定色化の処理が行われるのを防止することができる。

本願請求項７に記載の発明によれば、文字部分などのエッジ強度が強い部分を除いて限定色化の処理を行うか否かを判定することができる。

本願請求項８に記載の発明によれば、グラデーションなどを含む画像に対して限定色化の処理が行われるのを防止することができる。

本願請求項９に記載の発明によれば、本願請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。図中、１は分析部、２は判定部、３は色変換部、４は圧縮部である。分析部１は、入力された画像中で使用されている色を分析し、その結果を判定部２に渡す。この第１の実施の形態では、分析部１において、色変換部３で限定色として使用する１ないし複数の代表色を抽出し、抽出した代表色を分析結果として判定部２に渡す。

判定部２は、分析部１による分析結果をもとに、入力された画像中で使用されている色を限定色に変換するか否かを判定する。この第１の実施の形態では、分析部１から１ないし複数の代表色が渡されるので、この代表色をもとに、その代表色への限定色化の処理を行うか否かを判定する。判定方法の例については後述する。

色変換部３は、判定部２で限定色に変換すると判定された場合に、入力された画像中で使用されている色を限定色に変換する。この第１の実施の形態では、分析部１で代表色を抽出しているので、この代表色に入力された画像中で使用されている色を変換すればよい。

なお、図１に示す例では圧縮部４を設け、圧縮部４で画像の圧縮を行う例を示している。圧縮部４は、色変換部３で限定色への変換を行った場合には色変換部３から出力される限定色化された画像に対して圧縮処理を行う。この場合には、使用されている色数が少ないため、可逆圧縮処理を行っても高圧縮率が得られる。また、色変換部３で限定色への変換を行わなかった場合には、入力された画像に対して圧縮処理を行う。この場合には使用されている色数が多いと可逆圧縮処理ではそれほどの圧縮率は見込めない。この圧縮部４を設けずに構成してもよい。

以下、本発明の主要部である分析部１、判定部２、色変換部３についてさらに説明してゆく。分析部１は、この第１の実施の形態では１ないし複数の代表色を取得するが、その代表色の取得方法は任意である。ユーザが代表色を指定したり、あるいは外部から予め設定されている代表色を取得してもよいが、ここでは入力された画像から代表色を自動的に抽出する。その方法としては、例えば特許文献１に記載されている方法などを用いてもよい。ここでは、別の方法により代表色を抽出する例を示す。

図２は、本発明の第１の実施の形態における分析部１の一例を示すブロック図、図３は、同じく動作の一例の説明図である。図中、１１はヒストグラム作成部、１２はピーク色抽出部、１３は代表色選択部である。

ヒストグラム作成部１１は、入力された画像の各画素の色値を計数して、色空間における３次元のヒストグラムを作成する。図３（Ａ）には、ＲＧＢ色空間におけるヒストグラム分布の一例を示している。各画素の量子化された色値を計数することによって、計数値（０以外）は例えばハッチングを施して示したように、多くの場合は色空間中の一部に分布することになる。以降の説明では、この０以外の計数値が分布する部分空間のみを示す。なお、色空間におけるヒストグラムは、色値ごとに画素数を計数して求めると膨大なデータ量となるため、例えば色値を量子化して、ある程度の範囲で色値をまとめて画素数の計数を行うとよい。

ピーク色抽出部１２は、ヒストグラム作成部１１で作成されたヒストグラムから、頻度が極大となるピーク色を抽出する。例えば二次微分フィルタ処理を３次元のヒストグラムに対して施すことにより、３次元ヒストグラム中の極大値（ピーク色）が抽出される。もちろん、例えば一次微分フィルタ処理など、二次微分フィルタ処理以外の処理によってピーク色を抽出してもよく、また複数のピーク色の抽出処理を組み合わせて用いてもよい。ピーク色抽出部１２で抽出されたピーク色を、図３（Ｂ）に黒丸で示している。入力画像中で使用されている主な色や、特に他とは異なる色彩の色などがピーク色として抽出される。

代表色選択部１３は、ピーク色抽出部１２で抽出されたピーク色の中から代表色を選択する。ピーク色抽出部１２で抽出されたピーク色をそのまま代表色としてもよいが、ここではピーク色の中から１ないし複数の代表色を選択する。例えば、３次元ヒストグラムの計数値が大きい方から所定の数だけ代表色を選択したり、あるいは、類似する複数のピーク色をまとめて１つの代表色として選択してもよい。例えば図３（Ｃ）において細線で囲んだピーク色をまとめて、◎で示すピーク色を代表色として選択すればよい。この場合のピーク色の統合方法および統合の際にいずれのピーク色を残すかは任意である。ピーク色の統合方法としては、例えば、紙色と黒色とを結ぶ線分と各ピーク色との最短距離を示すベクトルを求め、そのベクトルの方向及び明度差を少なくとも特徴量として用いて行う方法がある。また、統合する場合にいずれのピーク色を残すかは、各ピーク色の彩度、頻度、頻度の微分値の少なくとも１つを用いて判断すればよい。

判定部２は、上述のようにして分析部１で抽出された代表色を用いて、入力された画像中の色を代表色へ変換する限定色化の処理を行ってもよいか否かを判定する。図４は、本発明の第１の実施の形態における判定部の第１の動作例の説明図である。限定色化の処理を行うか否かを判定する一つの方法として、入力された画像中の各画素について、その画素の色と、その色を変換する代表色との色の差を求め、各画素について求めた色の差を合計して、その合計が所定の範囲内であるか否かを判定すればよい。例えば図４に示す例では、上述の図３（Ｃ）に示した代表色が分析部１で抽出されたものとし、入力された画像中のある画素の色が×で示した色であった場合に、色空間では×で示した色と、その色が変換されるべき代表色との距離（図中の両矢印で示す）を求める。

このような距離を、画像中の各画素の色について求め、合計する。この合計が所定の範囲内であれば、入力された画像で使用されている色は代表色に近い色が使用されていると判断でき、限定色化しても問題ない。一方、合計が所定の範囲外である場合には、入力された画像で使用されている色は、代表色とはかなり異なる色が使用されている可能性があり、限定色化の処理を行うと一部の色について色の変化が激しくなることが予想される。従って、このような場合には限定色化の処理は行わないものと判定する。なお、合計の値は入力された画像のサイズ、例えば画素数などによって変わってしまうため、合計を画像のサイズで正規化した上で、所定の範囲内であるか否かを判定するとよい。

図５は、本発明の第１の実施の形態における判定部の第２の動作例の説明図である。限定色化の処理を行うか否かを判定する別の方法として、ここでは入力された画像の各画素の色から、白色点と代表色を結ぶ直線への距離の合計を算出し、その合計が所定の範囲内か否かを判定する。通常は白色点は代表色の一つとして紙色が選択される。従って、代表色のうちから白色点を選択し、その白色点と他の代表色を結ぶ色空間における直線を設定する。図５においては、白色点とそのほかの１つの代表色を結ぶ直線を示している。この直線上の色は、ほとんど色相の変化がなく、この直線上およびその周辺の色であれば代表色へ変換してもよいと考えられる。入力された画像の各画素の色について、色空間において各直線への距離を算出し、そのうち最短のものを採用する。図５では画素の色を×で示し、直線への距離を両矢印で示している。

このようにして各画素の色について得られた最短の距離を合計し、その合計が所定の範囲内であるか否かを判定する。合計が所定の範囲内であれば、入力された画像で使用されている色を代表色に変換しても、色相が大きく異なることはないと判断でき、限定色化しても問題ない。一方、合計が所定の範囲外である場合には、入力された画像で使用されている色を代表色に変換すると色相が大きく異なる色があると考えられ、このような場合には限定色化の処理は行わないものと判定する。なお、この場合も合計の値は画像のサイズにより変動してしまうので、合計を画像のサイズで正規化した上で、所定の範囲内であるか否かを判定するとよい。

色変換部３は、判定部２で限定色化の処理を行うと判定した場合に、入力された画像中の各画素の色を、分析部１で抽出した代表色へ変換する。例えば、変換対象の画素の色からの色空間における距離が最短の代表色へ変換すればよい。あるいは、以下に示す方法もある。図６は、色変換部における代表色への色変換の一例の説明図である。図６では、上述の判定部２における第２の動作例で説明したように白色点とそのほかの１つの代表色を結ぶ直線を設定する。そして、変換対象の画素の色（図中の○に＋を付した点）から最短距離にある直線を決定して、その直線を設定している代表色に変換している。もちろん両者を組み合わせ、白色点（紙色）までの距離が最短となる場合に白色点に変換し、そのほかは最短距離にある直線を決定して代表色に変換してもよい。さらに、他の方法で代表色への変換を行ってもよい。このような代表色への色変換により限定色化の処理が行われ、使用されている色が代表色の色数に限定された画像に変換される。

なお、判定部２で限定色化の処理を行わないと判定した場合には、限定色化の処理によって色が大きく異なる画像に変換されるおそれがあり、この色変換部３は代表色への変換を行わない。あるいは代表色へ変換した画像を出力しないか、後段の処理（ここでは圧縮部４）で採用しないようにしてもよい。

ここで、本発明の第１の実施の形態における動作の概要についてまとめておく。図７は、本発明の第１の実施の形態における第１の動作例を示すフローチャートである。ここでは判定部２が上述の第１の動作例に従って動作するものとして示している。Ｓ２１において、分析部１のヒストグラム作成部１１は、入力された画像をもとに色空間における３次元ヒストグラムを作成する。Ｓ２２において、作成されたヒストグラムをもとに分析部１のピーク色抽出部１２がピーク色を抽出し、そのピーク色の中から代表色選択部１３が代表色を選択する。

Ｓ２３において、判定部２は分析部１で得られた代表色と入力された各画素の色との差の合計を算出する。そしてＳ２４において、算出した合計が所定の範囲内であるか否かを判定する。合計が所定の範囲内であれば、Ｓ２５において、色変換部３は入力された画像の各画素の色を、Ｓ２２で選択した代表色のいずれかに変換する限定色化の処理を行う。この例ではさらにＳ２６において、限定色化された画像を圧縮部４で可逆圧縮処理し、圧縮画像を出力している。

Ｓ２４で合計が所定の範囲内ではないと判定された場合には、色変換部３による限定色化の処理は行わない。この例ではＳ２７において、入力された画像に対して所定の圧縮処理を圧縮部４で行い、圧縮画像を出力している。

図８は、本発明の第１の実施の形態における第２の動作例を示すフローチャートである。ここでは判定部２が上述の第２の動作例に従って動作するものとして示している。Ｓ２１において、分析部１のヒストグラム作成部１１は、入力された画像をもとに色空間における３次元ヒストグラムを作成する。Ｓ２２において、作成されたヒストグラムをもとに分析部１のピーク色抽出部１２がピーク色を抽出し、そのピーク色の中から代表色選択部１３が代表色を選択する。

Ｓ３１において、判定部２は分析部１で得られた代表色のうち、白色点と他の代表色を結ぶ直線を設定し、Ｓ３２において、入力された各画素の色からＳ３１で設定した直線への最短距離の合計を算出する。そしてＳ２４において、算出した合計が所定の範囲内であるか否かを判定する。合計が所定の範囲内であれば、Ｓ２５において、色変換部３は入力された画像の各画素の色を、Ｓ２２で選択した代表色のいずれかに変換する限定色化の処理を行う。この例ではさらにＳ２６において、限定色化された画像を圧縮部４で可逆圧縮処理し、圧縮画像を出力している。Ｓ２４で合計が所定の範囲内ではないと判定された場合には、色変換部３による限定色化の処理は行わない。この例ではＳ２７において、入力された画像に対して所定の圧縮処理を圧縮部４で行い、圧縮画像を出力している。

図９は、本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図１に示した第１の実施の形態と異なるのは、判定部２による判定結果に従って分析部１における代表色の抽出を増加させる点にある。

この第２の実施の形態における判定部２は、例えば上述の第１の実施の形態で説明したように入力された各画素の色と代表色との色の差の合計や、入力された各画素の色から白色点と他の代表色を結ぶ直線への距離の合計をもとに、限定色化の処理を行うか否かの判断を行う。この際に、所定の基準Ａおよび基準Ｂ（Ａ＜Ｂ）を設け、基準Ａの範囲内を第１の範囲、基準Ａを超えて基準Ｂまでの範囲を第２の範囲とする。そして、合計が第１の範囲内であれば、限定色化の処理を行うものと判定する。また、第１の範囲でも第２の範囲でもない場合には、限定色化の処理を行わないものと判定する。さらに、第２の範囲内である場合には、分析部１に対して選択する代表色の増加を指示する。

分析部１では第１の実施の形態で説明したように、ヒストグラム作成部１１で色空間における３次元ヒストグラムを作成し、ピーク色抽出部１２で抽出したピーク色の中から、代表色選択部１３がいくつかの代表色を選択する。判定部２から代表色の増加を指示された場合には、ピーク色の中から代表色の数を増やして選択し、判定部２に渡す。

分析部１で選択する代表色を増やした場合も、判定部２はいずれの範囲であるかを判定する。代表色を増やした場合、増えた代表色に近い色や、増えた代表色と白色点を結ぶ線分との距離が短い色については、合計の値を小さくする方向に作用するので、合計が第１の範囲に入る可能性が高くなる。もし、増やした代表色により合計が第１の範囲に入れば、その際の代表色により限定色化の処理を行うものと判定する。代表色を増やしても第２の範囲内であれば、分析部１により選択される代表色を増加させてゆけばよい。なお、代表色を増加させて第１，第２の範囲外となる場合には、限定色化の処理を行わないものと判定する。この場合には限定色化の処理は行わないので代表色も使用しない。

代表色の個数を増加させる方法は、代表色の選択方法に依存する。例えばピーク色の計数値が大きい方から代表色として選択するのであれば、前回選択されなかったピーク色のうち計数値が大きいものを代表色に加えればよい。また、類似するピーク色をまとめて代表色を選択するのであれば、まとめる際の条件のパラメータをピーク色がまとまらない方向に変更すればよい。この方法を用いる際には、ピーク色をまとめてゆく過程を記憶しておいて、判定部２から代表色の増加の指示があった場合には過程を１つ戻した場合の状態から代表色を選択すればよい。

判定部２からの指示に従って分析部１で選択する代表色の個数が多数になると、限定色化の処理を行う意義が薄れてしまう場合がある。例えば図１，図７に示すように圧縮処理を行う場合、代表色の個数が多く、ほとんど色数が減らない場合には、圧縮率が向上せず、限定色化の処理は意味が無くなる。そのため、判定部２は代表色の個数が所定の個数を超える場合には、分析部１に対して代表色の増加を指示せずに限定色化の処理を行わないものと判定するとよい。あるいは、判定部２からの指示により分析部１で選択した代表色の個数が所定の個数を超える場合には、その旨を判定部２に通知して、限定色化の処理を行わないものと判定してもよい。また、判定部２からの指示により分析部１がピーク色の個数を超えて代表色を選択しなければならなくなった場合も、これ以上の代表色の選択ができない旨を判定部２に通知して、限定色化の処理を行わないものと判断するとよい。

この第２の実施の形態では、判定部２で判定を行いながら、分析部１で代表色の選択を行ってゆくことになり、第１の実施の形態のように１回の処理で代表色を選択する場合に比べて最適な代表色が選択され、限定色化の処理が行われる。

図１０は、本発明の第２の実施の形態における動作の概要を示すフローチャートである。Ｓ２１において、分析部１で入力された画像をもとに色空間における３次元ヒストグラムを作成し、Ｓ２２において、作成されたヒストグラムをもとにピーク色の中から代表色を選択する。

Ｓ２３において、判定部２は分析部１で得られた代表色と入力された各画素の色との差の合計を算出する。なお、このＳ２３の処理に代えて図８のＳ３１、Ｓ３２として示したように白色点と他の代表色を結ぶ直線を設定し、入力された各画素の色から直線への最短距離の合計を算出してもよい。

Ｓ４１において、算出した合計が第１の範囲に入っているのか、あるいは第２の範囲に入っているのか、または第１，第２の範囲外であるのかを判定する。第１の範囲および第２の範囲は、上述のように所定の基準Ａおよび基準Ｂ（Ａ＜Ｂ）を設け、基準Ａの範囲内を第１の範囲、基準Ａを超えて基準Ｂまでの範囲を第２の範囲としたものである。合計が基準Ａを超えて基準Ｂまでの第２の範囲内であれば、判定部２は分析部１に対して代表色の増加を指示する。分析部１は、この判定部２からの指示に従って、Ｓ４２において、代表色としてまだ選択されていない色の中から１ないし複数の代表色を新たに選択して追加し、判定部２に渡す。そして、再びＳ２３における合計値の算出およびＳ４１における合計値の判定を繰り返して行うことになる。代表値を増加してゆくことによって、Ｓ４１での判定では合計が第１の範囲に入るようになる。上述のように、繰り返しても合計が第１の範囲に入らず、代表色の個数が所定の個数を超える場合や、代表色として選択する色がなくなった場合には、第１，第２の範囲外として判定する。

Ｓ４１で合計が第１の範囲内であれば、Ｓ２５において、色変換部３は入力された画像の各画素の色を、Ｓ２２で選択した代表色のいずれかに変換する限定色化の処理を行う。この例ではさらにＳ２６において、限定色化された画像を圧縮部４で可逆圧縮処理し、圧縮画像を出力している。また、Ｓ４１で合計が第１，第２の範囲外であると判定された場合には、色変換部３による限定色化の処理は行わない。この例ではＳ２７において、入力された画像に対して所定の圧縮処理を圧縮部４で行い、圧縮画像を出力している。

図１１は、本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。この第３の実施の形態では、図１に示した上述の第１の実施の形態における分析部１、判定部２および色変換部３の動作が異なる。

この第３の実施の形態における分析部１は、入力された画像の各画素の色値を計数して、色空間における３次元のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから各ピークにおけるピーク度合い、例えば微分値や傾斜度合いなどを算出する。このピーク度合いは、そのピークの色の周辺の色がどの程度使用されているかを示すものである。このピーク度合いが大きいほど、当該ピークの色が入力された画像中で使用されており、類似色の使用も少ないことを示している。なお、文字部などの強いエッジが存在する領域では、限定色化の処理を行っても問題が生じないことから、このような強いエッジが存在する領域を除外してヒストグラムを作成し、ピーク度合いを算出して、次の判定部２における判定を行うようにするとよい。

判定部２では、ヒストグラム中の各ピークからピーク度合いが所定の閾値以上であるピークを抽出して、その個数が所定の範囲内であれば限定色化の処理を行うものと判定する。すなわち、画像中で使用されている主要な色が所定の範囲内であれば、限定色化の処理対象として問題ないと判定している。画像中に多数の色が使用されている場合、それらの色を少数の色に変換してしまうと画像の色再現に不具合を生じ、あるいは、使用されている多数の色を代表色として限定色化の処理を行っても処理の効果が得られない場合が生じる。従って、ピーク度合いが所定の閾値以上のピークが所定の範囲を超えて存在する場合には、限定色化の処理を行わないものと判定している。

色変換部３では、この第３の実施の形態では分析部１および判定部２では代表色を抽出していないことから、代表色の選択と、その代表色への変換の処理を行う。すなわち、上述の第１の実施の形態において分析部１の構成として示した図２の各部の処理と、第１の実施の形態における色変換部３の処理とを行えばよい。ヒストグラムの作成については分析部１でも行っているが、分析部１で強いエッジが存在する領域を除外してヒストグラムを作成していた場合には、代表色の選択にそのまま使用することはできない。従って、新たにヒストグラムを作成し直すか、あるいは強いエッジが存在する領域の画素の色についても計数値を加算してヒストグラムを作り直す必要がある。ヒストグラムからピーク色を抽出し、代表色を選択して、入力された画像の各画素の色を代表色のいずれかに変換する処理については、既に述べているのでここでは説明を省略する。なお、この色変換部３は判定部２で限定色化の処理を行うと判定された場合に、代表色への色変換を行う。

分析部１および判定部２によって、多数の色が使用されている画像については色変換部３による限定色化の処理の対象外としているので、色変換部３で代表色を抽出してその代表色への色変換を行っても、色再現性にそれほどの不具合は生じず、また、例えば圧縮部４で圧縮処理すれば圧縮率が上がることになる。

図１２は、本発明の第３の実施の形態における動作例の概要を示すフローチャートである。分析部１は、Ｓ５１において入力された画像中の強いエッジが存在する領域を対象外にした上で、Ｓ５２において、色空間における３次元ヒストグラムを作成する。そしてＳ５３において、作成されたヒストグラムをもとに各ピークについて微分値や傾斜度合いなどのピーク度合いを算出する。

判定部２は、分析部１からヒストグラム中の各ピークにおけるピーク度合いを受け取ると、Ｓ５４において、ピーク度合いが所定の閾値以上のピークの個数を計数し、Ｓ５５において、そのピークの個数が所定の範囲内であるか否かを判定する。ピークの個数が所定の範囲内であれば、Ｓ５６において、色変換部３は入力された画像から代表色を抽出し、入力された画像の各画素の色を代表色のいずれかに変換する限定色化の処理を行う。この例ではさらにＳ５７において、限定色化された画像を圧縮部４で可逆圧縮処理し、圧縮画像を出力している。

Ｓ５５でピークの個数が所定の範囲内ではないと判定された場合には、色変換部３による限定色化の処理は行わない。この例ではＳ５８において、入力された画像に対して所定の圧縮処理を圧縮部４で行い、圧縮画像を出力している。

図１３は、本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。この第４の実施の形態では、上述の第３の実施の形態における分析部１、判定部２の動作が異なる。この第３の実施の形態では、分析部１は、入力された画像中の濃度傾きを検出するものである。また、判定部２は、分析部１で検出した濃度傾きが所定の閾値以下であれば変換すると判定する。

例えば、ある色で塗りつぶされた領域では、その色に変換しても何ら問題は生じない。一方、徐々に色が変化するグラデーション領域では、限定色化の処理により１ないし数色に変換してしまうと、グラデーションが失われてしまう。従って、グラデーションのように濃度傾きが存在する場合には、限定色化の処理を行わない方がよい。この第４の実施の形態では、濃度傾きが所定の閾値より大きい場合にはグラデーション等が存在するものと判断し、限定色化の処理を行わないようにしている。

なお、エッジ部分では大きな濃度傾きとなるため、このようなエッジをグラデーションと誤検出しないように、分析部１で濃度傾きを検出する際には、文字部のように強いエッジが存在する領域を除いて行うとよい。

図１４は、本発明の第４の実施の形態における動作例の概要を示すフローチャートである。分析部１は、Ｓ５１において入力された画像中の強いエッジが存在する領域を対象外にした上で、Ｓ６１において、濃度傾きを検出する。

判定部２は、Ｓ６２において、分析部１から受け取った濃度傾きが所定の閾値以下であるか否かを判定する。濃度傾きが所定の閾値以下であれば、Ｓ５６において、色変換部３は入力された画像から代表色を抽出し、入力された画像の各画素の色を代表色のいずれかに変換する限定色化の処理を行う。この例ではさらにＳ５７において、限定色化された画像を圧縮部４で可逆圧縮処理し、圧縮画像を出力している。

Ｓ６２で濃度傾きが所定の閾値以下ではないと判定された場合には、色変換部３による限定色化の処理は行わない。この例ではＳ５８において、入力された画像に対して所定の圧縮処理を圧縮部４で行い、圧縮画像を出力している。

図１５は、本発明の各実施の形態における機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。図中、７１はプログラム、７２はコンピュータ、８１は光磁気ディスク、８２は光ディスク、８３は磁気ディスク、８４はメモリ、９１はＣＰＵ、９２は内部メモリ、９３は読取部、９４はハードディスク、９５はインタフェース、９６は通信部である。

上述の各実施の形態やその変形例として説明した各部の機能の一部または全部を、コンピュータにより実行可能なプログラム７１によって実現してもよい。その場合、そのプログラム７１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶させておいてもよい。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取部９３に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取部９３にプログラムの記述内容を伝達するものである。例えば、光磁気ディスク８１，光ディスク８２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク８３，メモリ８４（ＩＣカード、メモリカードなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。

これらの記憶媒体にプログラム７１を格納しておき、例えばコンピュータ７２の読取部９３あるいはインタフェース９５にこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム７１を読み出し、内部メモリ９２またはハードディスク９４に記憶し、ＣＰＵ９１によってプログラム７１を実行することによって、本発明の各実施の形態またはその変形例で説明した機能の全部または一部が実現される。あるいは、ネットワークなどを介してプログラム７１をコンピュータ７２に転送し、コンピュータ７２では通信部９６でプログラム７１を受信して内部メモリ９２またはハードディスク９４に記憶し、ＣＰＵ９１によってプログラム７１を実行することによって、本発明の各実施の形態またはその変形例で説明した機能の一部または全部が実現される。なお、コンピュータ７２には、このほかインタフェース９５を介して様々な装置と接続してもよく、例えば情報を表示する表示装置やユーザが情報を入力する入力装置等が接続されていてもよい。あるいは、限定色化された画像を形成する画像形成手段が接続されていてもよい。また、例えば上述の各実施の形態で示しているように圧縮処理を行う場合には、圧縮された画像をハードディスク９４に記憶させ、あるいはさらに通信部９６から他の装置へ転送してもよい。

もちろん、一部の機能についてハードウェアによって構成することもできるし、すべてをハードウェアで構成してもよい。あるいは、他の構成とともに本発明も含めたプログラムとして構成することも可能である。例えば画像読取装置を含む装置において制御プログラムとともに１つのプログラムとして構成し、画像読取装置で読み取られた画像に対して限定色化の処理を行うか否かを自動的に判別して、行うと判定された画像に対して限定色化の処理を行うように構成することもできる。もちろん、他の用途に適用する場合には、その用途におけるプログラムとの一体化も可能である。

本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における分析部１の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における分析部１の動作の一例の説明図である。 本発明の第１の実施の形態における判定部の第１の動作例の説明図である。 本発明の第１の実施の形態における判定部の第２の動作例の説明図である。 色変換部における代表色への色変換の一例の説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における第２の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における動作の概要を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態における動作例の概要を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態における動作例の概要を示すフローチャートである。 本発明の各実施の形態における機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。

符号の説明

１…分析部、２…判定部、３…色変換部、４…圧縮部、１１…ヒストグラム作成部、１２…ピーク色抽出部、１３…代表色選択部、７１…プログラム、７２…コンピュータ、８１…光磁気ディスク、８２…光ディスク、８３…磁気ディスク、８４…メモリ、９１…ＣＰＵ、９２…内部メモリ、９３…読取部、９４…ハードディスク、９５…インタフェース、９６…通信部。

Claims (9)

1. 画像中で使用されている色を分析する分析手段と、前記分析手段による分析結果をもとに前記画像中で使用されている色を限定色に変換するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で限定色に変換すると判定された場合に画像中で使用されている色を限定色に変換する色変換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記分析手段は、前記画像中で使用されている色の代表色を抽出するものであり、前記判定手段は、前記分析手段で抽出した代表色を前記限定色として、該限定色に変換するか否かを判定するものであり、前記色変換手段は、前記画像中で使用されている色を前記代表色へ変換するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記判定手段は、前記画像中の各画素の色と該色を変換する前記代表色との差の合計を算出し、該合計が所定の範囲内であれば変換すると判定することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記判定手段は、前記画像中の各画素の色と該色を変換する前記代表色との差の合計を算出し、該合計が第１の範囲内であれば変換すると判定し、前記合計が前記第１の範囲外であって第２の範囲内であれば前記分析手段に対して前記代表色の追加を要求し、前記分析手段は、前記判定手段から前記代表色の追加が要求された場合に、抽出されていない前記画像中の色を代表色として追加して抽出して前記判定手段に判定を行わせることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記分析手段は、少なくとも白色点を代表色の１つとして抽出し、前記判定手段は、色空間において前記白色点と他の代表色を結ぶ直線を設定し、該直線と前記画像中の各画素の色との距離が最短のものの合計を算出し、該合計が所定の範囲内であれば変換すると判定することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
6. 前記分析手段は、前記画像中で使用されている色をもとに色空間におけるヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの各ピークにおけるピーク度合いを算出するものであり、前記判定手段は、前記ヒストグラムの各ピークにおける前記ピーク度合いが所定の閾値以上であるピークの個数が所定の範囲内であれば変換すると判定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
7. 前記分析手段は、前記画像中のエッジ強度が所定の値以上の領域を除いて前記ヒストグラムを作成することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
8. 前記分析手段は、前記画像中のエッジ強度が所定の値以上の領域を除いた領域について濃度傾きを検出するものであり、前記判定手段は、前記濃度傾きが所定の閾値以下であれば変換すると判定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
9. コンピュータに、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の画像処理装置の機能を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

Images