JP2009164897A - 二値化装置及び二値化処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】描かれている形状が再現されるように、色の違いについても二値化することができる二値化装置および二値化処理プログラムを提供する。
【解決手段】処理対象の画像中の各画素を順に注目画素とし、その注目画素を含む所定の大きさの領域を周辺画素領域とする。差分ベクトル算出部１１は、注目画素の色Ｃｃと周辺画素領域の平均色Ａｃの差分ベクトルＳｃを算出する。選択部１２は、平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうちのいずれかを有意色として選択する。出力部１３は、差分ベクトルＳｃの長さが所定の長さ以上であって、注目画素の色Ｃｃを選択部１２が有意色として選択した場合に、二値のうちの一方の値（例えば「１」）を注目画素の二値化後の値として出力し、それ以外の場合に他方の値（例えば「０」）を注目画素の二値化後の値として出力する。これにより、色の違いを二値化し、さらに描かれている形状はそのまま再現される。
【選択図】図１

Description

本発明は、二値化装置及び二値化処理プログラムに関するものである。

従来より、例えばカラー画像を白黒のプリンタで出力する場合などのように、カラー画像を白黒画像に変換することが行われている。カラー画像を白黒画像に変換する従来技術として、８色、１６色程度のカラー画像であれば各色と白黒の階調とを対応づけて変換することにより、カラー画像を白黒により再現できる。しかし、フルカラー画像では１６７７万色以上の色が指定可能であるため、各色を白黒の階調と対応づけることは困難であるし、対応づけても利用者が階調の違いによって色の違いを認識できない場合も考えられる。

カラー画像を白黒画像に変換する方法のひとつとして、特許文献１に記載されている方法がある。この方法は、各色のフィルタを通した画像からエッジ情報を検出して論理和をとり、この論理和した画像とカラー画像の明度に応じて擬似中間調二値化した画像との排他的論理和演算を行うものである。

この方法では、明度差は小さいが色が大きく異なる場合には、その輪郭部分を二値化結果に反映することによって、色の違いが存在することを表現している。図９は、従来の二値化方法の一例の説明図である。図９（Ａ）には入力されたカラー画像を示しており、文字「長」と周囲の背景とは、色は異なるが明度差は小さいとする。図示の都合上、斜線を異ならせて色の違いを示している。このようなカラー画像を上述の方法で二値化した結果を図９（Ｂ）に示している。なお、ここでは輪郭部分について示している。図９（Ｂ）に示しているように、文字の輪郭部が色の異なる部分として表現されるが、解像度が低い場合や文字が小さい場合には文字の形状が崩れることがある。

特開平１１−２０５６１７号公報

本発明は、描かれている形状が再現されるように、色の違いについても二値化することができる二値化装置および二値化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、カラー画像の各画素を順に注目画素とし、該注目画素を含む所定の大きさの領域を周辺画素領域として設定して該周辺画素領域における平均色と前記注目画素の色との差分ベクトルを算出する差分ベクトル算出手段と、前記平均色と前記注目画素の色のうちのいずれかを有意色として選択する選択手段と、前記差分ベクトルの長さが所定の長さ以上であって前記注目画素の色を前記選択手段が有意色として選択した場合に二値のうちの一方の値を出力しそれ以外の場合に他方の値を出力する出力手段を有することを特徴とする二値化装置である。

本願請求項２に記載の発明は、本願請求項１に記載の発明における前記選択手段が、前記周辺画素領域において１または複数の方向に各色のラン長を算出し、ラン長が短い色に近い方を有意色として選択することを特徴とする二値化装置である。

本願請求項３に記載の発明は、本願請求項１に記載の発明における前記選択手段が、前記平均色と前記注目画素の色のうち明度が低い方を有意色として選択することを特徴とする二値化装置である。

本願請求項４に記載の発明は、本願請求項１に記載の発明における前記選択手段が、前記平均色と前記注目画素の色のうち彩度が高い方を有意色として選択することを特徴とする二値化装置である。

本願請求項５に記載の発明は、本願請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、さらに、基準ベクトルと該基準ベクトルにおいて選択する有意色の組を複数組記憶した記憶手段を有し、前記選択手段は、前記差分ベクトル算出手段で算出した差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルが前記記憶手段に記憶されているか否かを判別し、記憶されている場合には当該基準ベクトルに対応づけられている有意色を選択することを特徴とする二値化装置である。

本願請求項６に記載の発明は、本願請求項５に記載の発明における前記選択手段が、前記周辺領域における前記注目画素以外の画素についての二値化の際に使用した前記基準ベクトルを参照して、差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルの有無を判別することを特徴とする二値化装置である。

本願請求項７に記載の発明は、本願請求項５または請求項６に発明の構成に加えて、さらに、前記選択手段が差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルが前記記憶手段に記憶されていないと判別した場合に前記差分ベクトルと該差分ベクトルについて有意色として選択した色とを組にした前記記憶手段に登録する登録手段を有することを特徴とする記載の二値化装置である。

本願請求項８に記載の発明は、本願請求項７に記載の発明における前記登録手段が、前記選択手段が差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルが前記記憶手段に記憶されていると判別した場合に、該基準ベクトルを前記差分ベクトルにより修正して前記記憶手段内の前記基準ベクトルを書き換えることを特徴とする二値化装置である。

本願請求項９に記載の発明は、コンピュータに、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の二値化装置の機能を実行させることを特徴とする二値化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、明度差が少なく色が異なる領域についてもいずれかを有意色として二値化して、文字などの形状をそのまま再現することができる。従来の輪郭のみを表現する場合に比べて文字などの内部まで一律に二値化することができる。

本願請求項２に記載の発明によれば、文字などの色を確実に有意色として抽出して二値化することができる。

本願請求項３に記載の発明によれば、低明度色が使用されることが多い文字などの色を有意色として抽出して二値化することができる。

本願請求項４に記載の発明によれば、高彩度色が使用されることが多い有意色を選択して二値化することができる。

本願請求項５に記載の発明によれば、画素毎の誤差を減らして確実に二値化することができる。

本願請求項６に記載の発明によれば、周囲の画素における二値化の傾向に従って確実に二値化することができる。

本願請求項７に記載の発明によれば、注目画素の二値化の際に用いた差分ベクトルおよび有意色の選択結果を周囲の画素における二値化の際に用いることができる。

本願請求項８に記載の発明によれば、画像中の色の状態に応じた二値化を行うことができる。

本願請求項９に記載の発明によれば、本願請求項１から請求項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構成図である。図中、１１は差分ベクトル算出部、１２は選択部、１３は出力部である。二値化の処理対象の画像はカラー画像であり、処理対象のカラー画像の各画素を順に注目画素として、その注目画素についての二値化処理の結果を出力してゆく。二値化の処理の際に、注目画素を含む所定の大きさの領域を周辺画素領域とし、その周辺画素領域内の画素を参照しながら二値化処理を行う。

差分ベクトル算出部１１は、周辺画素領域における平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃとの差分ベクトルＳｃを算出する。差分ベクトルＳｃの方向は、ここでは平均色Ａｃから注目画素の色Ｃｃへの向きであるとする。

選択部１２は、平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうちのいずれかを有意色として選択する。選択方法の一例としては、周辺画素領域について１または複数の方向に類似する色が連続する画素数をラン長として算出し、そのラン長が短い方の色を有意色として選択すればよい。例えば背景色と異なる色の文字が描かれた画像であれば、文字色のラン長が短くなり、背景色のラン長が長くなる傾向がある。この場合には、文字色を有意色として選択することになる。なお、差分ベクトルＳｃの中間の色を閾値として周辺画素領域の色を二値化し、その二値化した周辺画素領域を用いてそれぞれの値のラン長を算出すれば、処理が簡略化される。また、周辺画素領域のラン長を算出する際には、解像度を低減して処理時間を短縮してもよい。

また別の方法としては、平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうち明度が低い方を有意色として選択してもよい。例えば文字線画などは低明度の色が使用される場合が多いことから、これらの色を有意色として選択しやすくなる。あるいは、平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうち彩度が高い方を有意色として選択してもよい。彩度が高い色の領域の方が画像中の主要な色となっている場合が多いことから、このような主要な色を有意色として選択するようになる。もちろん、このほかの方法を用いて有意色を選択してもよい。

出力部１３は、差分ベクトルＳｃの長さが所定の長さ以上であって、注目画素の色Ｃｃを選択部１２が有意色として選択した場合に、二値のうちの一方の値を注目画素の二値化後の値として出力し、それ以外の場合に他方の値を注目画素の二値化後の値として出力する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。Ｓ６１において、処理対象の画像における未処理の画素を注目画素とし、その注目画素を含む所定の大きさの領域を周辺画素領域とする。

Ｓ６２において、差分ベクトル算出部１１は、注目画素の色Ｃｃと周辺画素領域の平均色Ａｃの差分ベクトルＳｃを算出する。

Ｓ６３において、選択部１２は平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうちのいずれかを有意色として選択する。有意色を選択する方法は既に述べた方法などを用いればよい。

Ｓ６４において、出力部１３は差分ベクトルＳｃの長さが所定の長さ以上であって、注目画素の色Ｃｃを選択部１２が有意色として選択した場合に、二値のうちの一方の値（例えば「１」）を注目画素の二値化後の値として出力し、それ以外の場合に他方の値（例えば「０」）を注目画素の二値化後の値として出力する。

Ｓ６５において、未処理で残っている画素があるか否かを判断し、残りの画素がある場合にはＳ６１へ戻って、残りの画素から注目画素を選択して上述の処理を行う。未処理の画素がなくなったら処理を終える。

図３は、本発明の第１の実施の形態における具体的な動作の一例の説明図である。図３（Ａ）には処理対象の画像の一部を示している。この例では文字が描かれた画像の例を示しており、背景はある背景色により塗りつぶされ、また、ある文字色により文字が描かれている。図示の都合上、背景色は斜線により示し、文字色の存在は袋文字により示している。

Ｓ６１で注目画素を選択するが、ここでは図中×印で示した文字上の画素が注目画素として選択されたものとする。破線は周辺画素領域を示している。

まず差分ベクトル算出部１１は、Ｓ６２で差分ベクトルＳｃを算出する。そのために、周辺画素領域における平均色Ａｃを算出する。これにより、図３（Ｂ）に示すように、平均色Ａｃから注目画素の色Ｃｃへの差分ベクトルＳｃが求められる。この段階では、平均色Ａｃが有意色なのか、あるいは注目画素の色Ｃｃが有意色なのかは決めていない。すなわち、二値化後の画像を白黒画像とする場合に、注目画素の色Ｃｃの部分を黒くして他の部分を白くするのか、あるいは注目画素の色Ｃｃの部分を白くして他の部分を黒くするのかは、次のＳ６３で決定する。

Ｓ６３では選択部１２が平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうちのいずれかを有意色とするかを選択する。選択方法として、ラン長を用いる例を示す。図４は、本発明の第１の実施の形態の選択部における有意色の選択方法の一例の説明図である。図４（Ａ）には、図３（Ａ）で示した周辺画素領域を示している。この周辺画素領域について、ここではまず差分ベクトルＳｃの中間の色を閾値として二値化する。二値化結果を図４（Ｂ）に示している。なお、二値のいずれの値を平均色Ａｃ側と注目画素の色Ｃｃ側に割り当ててもよい。図４（Ｂ）では図示の都合上、平均色Ａｃ側を白くし、注目画素の色Ｃｃ側（すなわち文字）を袋文字により示している。

周辺画素領域について二値化したら、それぞれの値が連続する個数を計数してラン長を算出する。図中、いくつかの矢印で示しているのがランの例であり、白い部分が連続する画素数と、文字の線分などで黒い部分が連続する画素数とを計数する。計数値がラン長である。なお、図４（Ｂ）では一方向についてのランを示しているが、複数方向についてのラン長を計数してもよい。また、各色の傾向が分かればよいため、例えば周辺画素領域の解像度を低減してラン長の計数を行ってもよい。

ラン長と頻度との関係は、この例では例えば図４（Ｃ）に示すようになる。文字の線分についてはラン長は概して短く、背景部分では文字の存在しない部分で長くなる。このような傾向から、ラン長が短い方を有意であると判断する。すなわち、この例では図４（Ｄ）に示すように注目画素の色Ｃｃ（文字色）側を有意色と判断する。

Ｓ６４において、選択部１２による有意色の選択結果を受け、出力部１３では、注目画素の色Ｃｃが有意色として選択されたか否か、及び、差分ベクトルＳｃの長さが所定の長さ以上か否かを判定する。図３（Ｂ）に平均色Ａｃを中心として破線で円を描いた範囲が、差分ベクトルＳｃの長さが所定の長さの範囲である。差分ベクトルＳｃがこの範囲を超えており、注目画素の色Ｃｃが有意色として選択されていれば、二値のうちの一方の値、例えば「１」を注目画素の二値化後の値として出力する。

図３（Ｃ）には背景部分の画素を注目画素として選択した場合について示している。この場合には注目画素の色は背景色となり、図４に示した方法でラン長が短くなるのは平均色Ａｃの方であるので、平均色Ａｃが有意色として選択される。さらに差分ベクトルＳｃの長さは所定の長さ以下であることから、この場合には二値のうちの他方の値、例えば「０」が注目画素の二値化後の値として出力される。

Ｓ６５において、未処理の画素が残っているか否かを判定し、未処理の画素が残っている場合にはＳ６１へ戻って、未処理の画素のうちから注目画素を選択して、上述の二値化の処理を行う。未処理の画素がなくなれば、二値化の処理を終了する。

このようにして処理対象の画像の各画素について二値化処理が行われる。出力部１３から出力される一方の値（例えば「１」）を黒で、他方の値（例えば「０」）を白で示すと、図３（Ｄ）に示すようになる。例えば背景色と文字色とで明度の違いが少ない場合、従来は識別できないか、あるいは従来技術で示した方法では輪郭が再現されて文字の形状が失われる場合があったが、この第１の実施の形態では文字の形状はそのまま再現されることになる。

図５は、本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。図中、２１は基準ベクトル登録部、２２は基準ベクトル記憶部である。差分ベクトル算出部１１及び出力部１３については、第１の実施の形態で説明したとおりである。

この第２の実施の形態における選択部１２は、まず、差分ベクトル算出部１１で算出した差分ベクトルＳｃと所定の誤差範囲にある基準ベクトルＰｃｉｎｉを、基準ベクトル記憶部２２に記憶されている基準ベクトルＰｉ（ｉ＝０，１，）の中から抽出する。例えば、差分ベクトルＳｃとのなす角度θが所定の範囲内である基準ベクトルＰｃｉｎｉを抽出すればよい。

１以上の基準ベクトルＰｃｉｎｉを抽出できた場合には、その中から所定の条件に従って二値化ベクトルＰｃを決定し、その二値化ベクトルＰｃの有意色を取得する。例えば、周辺画素領域内の処理済の画素での使用頻度が高いものを選択したり、注目画素との画像上の距離が短いものを選択したり、差分ベクトルＳｃとの誤差が小さいものを選択するなど、任意の条件に従って基準ベクトルＰｃｉｎｉから二値化ベクトルＰｃを選択すればよい。

差分ベクトルＳｃとのなす角度θが所定の範囲内である基準ベクトルが存在しなかった場合には、差分ベクトルＳｃを二値化ベクトルＰｃとする。そして、上述の第１の実施の形態で説明した方法などによって平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうちのいずれかを有意色として選択する。

そして、出力部１３は選択部１２から渡される二値化ベクトルＰｃ（差分ベクトルＳｃまたは基準ベクトルＰｃｉｎｉのうちの１つ）と有意色をもとに、二値化ベクトルＰｃの長さが所定の長さ以上であって、二値化ベクトルＰｃの終点側の色（二値化ベクトルＰｃが差分ベクトルＳｃであれば注目画素の色Ｃｃ）が有意色として選択されている場合に、二値のうちの一方の値を注目画素の二値化後の値として出力し、それ以外の場合に他方の値を注目画素の二値化後の値として出力する。

基準ベクトル登録部２１は、選択部１２が差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルが基準ベクトル記憶部２２に記憶されていないと判別した場合に、差分ベクトル算出部１１で算出した差分ベクトルＳｃと、その差分ベクトルＳｃについて選択された有意色とを組にして基準ベクトル記憶部２２に登録する。さらに、選択部１２が差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルＰｃｉｎｉを抽出した場合にも、二値化ベクトルＰｃとして選択した基準ベクトルＰｃｉｎｉを差分ベクトルＳｃにより修正して、基準ベクトル記憶部２２に記憶されている当該基準ベクトルＰｃｉｎｉを書き換えるように構成してもよい。なお、予め基準ベクトルを基準ベクトル記憶部２２に登録しておく構成でもよく、その場合にはこの基準ベクトル登録部２１を設けずに構成してもよい。

基準ベクトル記憶部２２は、基準ベクトルＰｉ（ｉ＝０，１，…，ｎ−１）と、対応する有意色との組を記憶している。この基準ベクトルＰｉと有意色の組は予め用意しておいてもよいし、基準ベクトル登録部２１による登録を受けてもよい。さらに、選択部１２で差分ベクトルＳｃと所定の誤差範囲にある複数の基準ベクトルＰｃｉｎｉから二値化ベクトルＰｃを選択する際に使用する情報、例えば使用回数や、どの画素で使用したかなどの情報も対応づけて記憶しておいてもよい。

図６は、本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。Ｓ７１において、処理対象の画像における未処理の画素を注目画素とし、その注目画素を含む所定の大きさの領域を周辺画素領域とする。

Ｓ７２において、差分ベクトル算出部１１は、注目画素の色Ｃｃと周辺画素領域の平均色Ａｃの差分ベクトルＳｃを算出する。

Ｓ７３において、選択部１２は、基準ベクトル記憶部２２に記憶されている基準ベクトルＰｉの中から、差分ベクトルＳｃと所定の誤差範囲にある基準ベクトルＰｃｉｎｉを抽出する。例えば、差分ベクトルＳｃとのなす角度θが所定の角度以下であるものを抽出すればよい。

Ｓ７４において、基準ベクトルＰｃｉｎｉを抽出できたか否かを判定する。基準ベクトルＰｃｉｎｉを抽出できた場合には、Ｓ７５において、抽出した基準ベクトルＰｃｉｎｉの中から二値化ベクトルＰｃを選択する。例えば周辺画素領域において使用頻度の高いものを選択すればよい。二値化ベクトルＰｃの選択とともに、対応づけられている有意色を取得しておく。

Ｓ７４で基準ベクトルＰｃｉｎｉを抽出できなかったと判定された場合には、Ｓ７６において、Ｓ７２で算出した差分ベクトルＳｃを二値化ベクトルＰｃとするとともに、平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうちのいずれかを有意色として選択する。有意色を選択する方法は第１の実施の形態で既に述べた方法などを用いればよい。

Ｓ７７において、出力部１３は二値化ベクトルＰｃの長さが所定の長さ以上であって、二値化ベクトルＰｃの終点側の色が有意色として選択されている場合に、二値のうちの一方の値（例えば「１」）を注目画素の二値化後の値として出力し、それ以外の場合に他方の値（例えば「０」）を注目画素の二値化後の値として出力する。

Ｓ７８において、基準ベクトル登録部２１は二値化ベクトルＰｃが差分ベクトルＳｃであれば、その差分ベクトルＳｃを基準ベクトルとして有意色とともに基準ベクトル記憶部２２に登録する。また、二値化ベクトルＰｃが基準ベクトル記憶部２２から読み出された基準ベクトルＰｃｉｎｉであった場合には、二値化ベクトルＰｃ（＝基準ベクトルＰｃｉｎｉ）を差分ベクトルＳｃによって修正して、基準ベクトルＰｃｉｎｉを書き換える。修正は、例えばＰｃ×ｔ＋Ｓｃ×（１−ｔ）で算出されるベクトルによって基準ベクトルを書き換えればよい。但し、ｔは０≦ｔ≦１の実数である。なお、書き換えた基準ベクトルについて、使用回数に１を加えておく。

Ｓ７９において、未処理で残っている画素があるか否かを判断し、残りの画素がある場合にはＳ７１へ戻って、残りの画素から注目画素を選択して上述の処理を行う。未処理の画素がなくなったら処理を終える。

図７は、本発明の第２の実施の形態における具体的な動作の一例の説明図である。図７（Ａ）には、基準ベクトル記憶部２２に記憶されている基準ベクトルＰｉについて、いくつかを示している。この例では、各基準ベクトルＰｉはベクトル成分と、始点または終点のいずれが有意色として選ばれたかを示すＯＮ／ＯＦＦ設定の項目を有している。このＯＮ／ＯＦＦ設定の項目は、＋であれば終点側の色が有意色として選択されたことを示し、−であれば始点側の色が有意色として選択されたことを示している。

例えば上述の第１の実施の形態で図３を用いて説明した例のように注目画素及び周辺画素領域が設定され、差分ベクトルＳｃが算出されたものとし、その差分ベクトルＳｃを図７（Ｂ）に示している。この差分ベクトルＳｃと所定の誤差範囲にある基準ベクトルＰｃｉｎｉを基準ベクトル記憶部２２に記憶されている基準ベクトルＰｉの中から抽出する。この例では図７（Ａ）に示した基準ベクトルのうち基準ベクトルＰ０が選択されたとする。

１以上の基準ベクトルが選択されたことから、選択された基準ベクトルのうちから二値化ベクトルＰｃを選定する。例えば基準ベクトルＰ０を二値化ベクトルＰｃとする。二値化ベクトルＰｃと差分ベクトルＳｃとの関係を図７（Ｃ）に示している。この二値化ベクトルＰｃを用いて、注目画素を二値化する。この二値化ベクトルＰｃは、図７（Ｃ）に破線の円で示す所定の長さ以上の長さを有しており、終点側が有意色（ＯＮ／ＯＦＦ設定が＋）であるので、注目画素の二値化後の値として、一方の値、例えば「１」を出力する。

このように差分ベクトルＳｃと類似する基準ベクトルＰｃｉｎｉとその有意色を利用するので、差分ベクトルＳｃについて有意色を求める必要がなく、簡易な処理で高速に二値化後の値が求められる。また、周囲の画素における処理結果との誤差も少なくなる。もちろん、色差が所定以上あれば二値化され、文字などの形状も良好に再現される。

図７（Ｃ）からも分かるように、二値化ベクトルＰｃを使用した場合、差分ベクトルＳｃとの誤差が生じる。この誤差を縮めるように、二値化ベクトルＰｃとして使用した基準ベクトルＰ０を、差分ベクトルＳｃに近づけるように修正して、基準ベクトルＰ０を書き換える。このように基準ベクトルを修正して行くことによって、画像に応じた二値化処理が行われることになる。

なお、差分ベクトルＳｃとの誤差が所定範囲内の基準ベクトルＰｉがなかった場合には、上述の第１の実施の形態で説明したようにして平均色Ａｃと注目画素の色Ｃｃのうちのいずれかを有意色として選択する。そして、差分ベクトルＳｃが所定の長さ以上で注目画素の色Ｃｃが有意色として選択されていた場合に例えば「１」、それ以外の場合に例えば「０」を出力すればよい。この場合には差分ベクトルＳｃを基準ベクトルとし、有意色と組にして基準ベクトル記憶部２２に登録する。

図６に示した動作例では、各画素を注目画素として二値化の処理を行いながら基準ベクトル記憶部２２への基準ベクトルの登録または基準ベクトルの修正を行った。しかしこれに限らず、例えば基準ベクトルの登録または修正と、基準ベクトルを用いた二値化処理とを別に行うように構成してもよい。まず、処理対象の画像について、順に注目画素として図６のＳ７７の処理を行わずに基準ベクトルの登録または修正を行って行く。その後に、処理対象の画像について、再び順に注目画素として、今度は図６のＳ７８における基準ベクトルの登録または修正を行わずに二値化結果を出力して行く。このような処理を行うと、処理対象の画像全体における傾向を反映した基準ベクトルを用いて二値化処理を行うことになるので、二値化誤差が少なくなる。

図８は、本発明の各実施の形態で説明した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、３１はプログラム、３２はコンピュータ、４１は光磁気ディスク、４２は光ディスク、４３は磁気ディスク、４４はメモリ、５１はＣＰＵ、５２は内部メモリ、５３は読取部、５４はハードディスク、５５はインタフェース、５６は通信部である。

上述の各実施の形態で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３１によって実現してもよい。その場合、そのプログラム３１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しておけばよい。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５３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５３にプログラムの記述内容を伝達できるものである。例えば、光磁気ディスク４１，光ディスク４２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク４３，メモリ４４（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３１を格納しておき、例えばコンピュータ３２の読取部５３あるいはインタフェース５５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３１を読み出し、内部メモリ５２またはハードディスク５４に記憶し、ＣＰＵ５１によってプログラム３１を実行することによって、上述の各実施の形態で説明した機能の全部または一部を実現すればよい。あるいは、ネットワークなどを介してプログラム３１をコンピュータ３２に転送し、コンピュータ３２では通信部５６でプログラム３１を受信して内部メモリ５２またはハードディスク５４に記憶し、ＣＰＵ５１によってプログラム３１を実行することによって、上述の各実施の形態で説明した機能の全部または一部を実現してもよい。なお、コンピュータ３２には、このほかインタフェース５５を介して様々な装置が接続されていてもよく、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も接続されている。

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してもよいし、すべてをハードウェアで構成してもよい。あるいは、プログラム３１を他のプログラムとともに構成してもよい。例えば複写機などの画像読取装置や画像形成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を二値化するように構成してもよい。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一体化してもよい。

本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。 本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。 本発明の第１の実施の形態における具体的な動作の一例の説明図である。 本発明の第１の実施の形態の選択部における有意色の選択方法の一例の説明図である。 本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。 本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。 本発明の第２の実施の形態における具体的な動作の一例の説明図である。 本発明の各実施の形態で説明した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。 従来の二値化方法の一例の説明図である。

符号の説明

１１…差分ベクトル算出部、１２…選択部、１３…出力部、２１…基準ベクトル登録部、２２…基準ベクトル記憶部、３１…プログラム、３２…コンピュータ、４１…光磁気ディスク、４２…光ディスク、４３…磁気ディスク、４４…メモリ、５１…ＣＰＵ、５２…内部メモリ、５３…読取部、５４…ハードディスク、５５…インタフェース、５６…通信部。

Claims (9)

1. カラー画像の各画素を順に注目画素とし、該注目画素を含む所定の大きさの領域を周辺画素領域として設定して該周辺画素領域における平均色と前記注目画素の色との差分ベクトルを算出する差分ベクトル算出手段と、前記平均色と前記注目画素の色のうちのいずれかを有意色として選択する選択手段と、前記差分ベクトルの長さが所定の長さ以上であって前記注目画素の色を前記選択手段が有意色として選択した場合に二値のうちの一方の値を出力しそれ以外の場合に他方の値を出力する出力手段を有することを特徴とする二値化装置。
2. 前記選択手段は、前記周辺画素領域において１または複数の方向に各色のラン長を算出し、ラン長が短い色に近い方を有意色として選択することを特徴とする請求項１に記載の二値化装置。
3. 前記選択手段は、前記平均色と前記注目画素の色のうち明度が低い方を有意色として選択することを特徴とする請求項１に記載の二値化装置。
4. 前記選択手段は、前記平均色と前記注目画素の色のうち彩度が高い方を有意色として選択することを特徴とする請求項１に記載の二値化装置。
5. さらに、基準ベクトルと該基準ベクトルにおいて選択する有意色の組を複数組記憶した記憶手段を有し、前記選択手段は、前記差分ベクトル算出手段で算出した差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルが前記記憶手段に記憶されているか否かを判別し、記憶されている場合には当該基準ベクトルに対応づけられている有意色を選択することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の二値化装置。
6. 前記選択手段は、前記周辺領域における前記注目画素以外の画素についての二値化の際に使用した前記基準ベクトルを参照して、差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルの有無を判別することを特徴とする請求項５に記載の二値化装置。
7. さらに、前記選択手段が差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルが前記記憶手段に記憶されていないと判別した場合に前記差分ベクトルと該差分ベクトルについて有意色として選択した色とを組にした前記記憶手段に登録する登録手段を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の二値化装置。
8. 前記登録手段は、前記選択手段が差分ベクトルと所定の誤差範囲にある基準ベクトルが前記記憶手段に記憶されていると判別した場合に、該基準ベクトルを前記差分ベクトルにより修正して前記記憶手段内の前記基準ベクトルを書き換えることを特徴とする請求項７に記載の二値化装置。
9. コンピュータに、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の二値化装置の機能を実行させることを特徴とする二値化処理プログラム。

Images