JP2011065604A - 画像処理方法および画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー画像から効率的にエッジを抽出する。
【解決手段】各画素が三つの色成分値で表されるカラー画像の各画素の明度を当該画素に対応する三つの色成分値に基づいて算出し、算出した明度の値が、予め明度範囲を三つに区分することにより定められた低明度域と中明度域と高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別する。カラー画像の各画素に対応する画素を有する抽出用画像を生成し、その際に明度の値が中明度域に該当する画素については三つの色成分値に基づいて画素値を決定し、明度の値が低明度域または高明度域に該当する画素については三つの色成分値のうちの少なくとも一つを除いた残り色成分値に基づいて画素値を決定し、生成した抽出用画像の画素値に基づいてエッジを抽出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、カラー画像からエッジを抽出する画像処理の方法および装置に関する。

画像の加工や編集のための画像処理の一つに、画像中のエッジを抽出するエッジ抽出（輪郭抽出ともいう）がある。ここでいうエッジは、画像が有する形状情報を特徴づける線要素であり、濃度または色が顕著に異なる隣接領域間の境界である。例えば、ビジネス文書における文字や図形の外縁はエッジに該当する。エッジ抽出の処理結果は、エッジを強調する画質調整やエッジで囲まれた領域を移動したりその領域の色を変えたりする編集に用いられる。

カラー画像を対象とするエッジ抽出の方法としては、カラー画像をグレースケール化する方法が一般的である。この方法は、色を表す三要素（明度、色相、彩度）のうちの明度に注目するものであり、明度に差のある領域間の境界をエッジとして抽出する。しかし、この方法では、白色と黄色または黒色と青色のように、明度が近い色の組み合せによって形成されるエッジを抽出することができない。

そこで、明度以外の情報を使ってエッジを抽出する方法が考えられた。その一つは、ＲＧＢの色信号のうちの最小値信号に基づいて文字領域を判別する（特許文献１）。この方法では、白い背景に隣接する高彩度の色の輪郭を抽出することができる。しかし、高彩度の色と黒色との組み合わせによって形成されるエッジを抽出することができない。他の一つは、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分ごとにエッジ抽出を行う（特許文献２）。この方法では、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかに差のある色の組み合わせによって形成されるエッジを抽出することができる。しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂについて順に処理をすると長い時間を要し、並列に処理をするには相応の規模の回路が必要である。

また、明度と他の情報とを使う方法が提案されている。すなわち、彩度の低い部分では明度を優先して彩度の高い部分では色相を優先するファジィ推論によってエッジを抽出する方法の開示がある（特許文献３）。この方法では、ファジィ推論ルールの自動生成のためにユーザがサンプル画像のエッジをトレースする指示操作を行わなければならない。

特開平０２−２９４８８４号公報 特開平０６−１１３１３０号公報 特開平０６−３３３０４５号公報

本発明は、上記の事情に鑑み、カラー画像から効率的にエッジを抽出する方法および装置の提供を目的としている。

上記目的を達成する方法は、各画素が三つの色成分値で表されるカラー画像からエッジを抽出する画像処理方法であって、前記各画素の明度を当該画素に対応する三つの色成分値に基づいて算出し、算出した明度の値が、予め明度範囲を三つに区分することにより定められた低明度域と中明度域と高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別し、前記カラー画像の各画素に対応する画素を有する抽出用画像を生成し、その際に明度の値が前記中明度域に該当する画素については三つの色成分値に基づいて画素値を決定し、明度の値が前記低明度域または前記高明度域に該当する画素については三つの色成分値のうちの少なくとも一つを除いた残り色成分値に基づいて画素値を決定し、生成した抽出用画像の画素値に基づいてエッジを抽出する。

カラー画像における明度の値が低明度域または高明度域に該当する領域については、二つまたは一つの色成分値に基づいて画素間で色の差異を判別してエッジを抽出することができる。低明度域では青色の彩度が大きく、高明度域では黄色の彩度が大きいからである。中明度域に該当する領域については、画素間の色の差異を判別するために、三つの色成分値のそれぞれと他の色成分値とを比較する必要がある。カラー画像の明度情報を利用して三つの色成分値に基づくエッジの抽出を中明度域に限定することにより、カラー画像における全領域について三つの色成分値に基づくエッジの抽出を行う場合と比べて、抽出用画像を生成するための演算処理の負担を低減することができる。

好ましい態様において、上記方法は、算出した明度の値に基づいて前記カラー画像からエッジを抽出し、その後に、明度の値が前記低明度域と前記中明度域と前記高明度域とのうちのいずれに該当するかの判別、前記抽出用画像の画素値の決定、および前記抽出用画像の画素値に基づくエッジの抽出を、明度の値に基づいて抽出したエッジに該当しない画素について行う。

上記目的を達成する装置は、各画素が三つの色成分値で表されるカラー画像からエッジを抽出する画像処理装置であって、前記各画素について当該画素に対応する三つの色成分値に基づいて算出された明度を記憶するメモリと、前記メモリに記憶されている明度の値が、予め明度範囲を三つに区分することにより定められた低明度域と中明度域と高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別する判別手段と、前記カラー画像の各画素に対応する画素を有する抽出用画像を生成する手段であって、生成に際して明度の値が前記中明度域に該当する画素については三つの色成分値に基づいて画素値を決定し、明度の値が前記低明度域または前記高明度域に該当する画素については三つの色成分値のうちの少なくとも一つを除いた残り色成分値に基づいて画素値を決定する画像生成手段と、前記画像生成手段によって生成された抽出用画像の画素値に基づいてエッジを抽出する抽出手段とを備える。

本発明によれば、明度のみによるエッジ抽出で生じる抽出もれを防ぎ、ＲＧＢの色成分ごとにエッジ抽出を行う場合と比べて迅速にカラー画像からエッジを抽出することができる。

本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 第1実施形態に係る画像処理装置の機能構成を示す図である。 カラー画像出力における色再現領域を示す図である。 第1実施形態に係る画像処理装置の動作のフローチャートである。 第1実施形態に係る画像処理装置の動作の変形例を示す図である。 第２実施形態に係る画像処理装置の機能構成を示す図である。 第２実施形態に係る画像処理装置の動作のフローチャートである。 第３実施形態に係る画像処理装置の機能構成を示す図である。 矩形マスク領域の設定例を示す図である。 第３実施形態に係る画像処理装置の動作のフローチャートである。

カラー画像からエッジを抽出する画像処理をソフトウェアによって実現する画像処理装置を想定する。図１に示される画像処理装置１は、プログラムを実行するコンピュータとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１０を備える。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ(Read-Only Memory)１１に記憶されているプログラムをワークエリアであるＲＡＭ(Random Access Memory)１２にロードして実行する。プログラム実行に際して、必要に応じてＣＰＵ１０は補助記憶装置１３をデータの記憶に用いる。補助記憶装置１３は例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）である。画像処理装置１には処理対象のデータ化されたカラー画像６が画像入力装置２から入力される。そして、抽出結果であるエッジ情報としてのエッジ画像９が画像編集装置３へ送られる。

画像入力装置２は、カラーイメージスキャナ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータに代表される情報処理装置、またはカラー画像データを出力する他の機器のいずれでもよい。また、スキャナやカメラといった機器に画像処理装置１を組み入れることもでき、その場合における画像入力装置２は画像処理装置１を組み入れた機器の一部である。

画像編集装置３は、画像入力装置２からのエッジ画像９に基づいてカラー画像６を加工する画像編集機能を有する。例えばカラー画像６が文字情報を含む場合に、エッジ画像９が示す文字の部分とその周囲との配色を変更して文字を読み易くするユニバーサルデザイン加工が行われる。画像編集装置３は加工を施したカラー画像を印刷し、表示し、または他の装置へ送信する。

図２のように画像処理装置１は複数の機能要素を有する。カラー画像記憶手段１２０、明度画像記憶手段１２１、抽出用画像記憶手段１２２、およびエッジ画像記憶手段１２３は、ＲＡＭ１２のメモリ領域である。明度画像作成手段１０１、明度判別手段１０２、抽出用画像生成手段１０３、およびエッジ抽出手段１０４は、ＣＰＵ１０がこれら手段のそれぞれに該当するプログラムを実行することにより実現される。

カラー画像記憶手段１２０は、画像処理装置１に入力されたカラー画像６を記憶する。カラー画像６はＲＧＢ（赤、緑、青）の三つの色成分値で表される画素の集合である。カラー画像６の各画素の画素値は明度画像作成手段１０１および抽出用画像生成手段１０３によって参照される。

明度画像作成手段１０１は、カラー画像６の各画素の明度を当該画素に対応する三つの色成分値に基づいて算出する。算出には例えばＹ（明度）＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂといったグレースケール処理において一般的な演算式が適用される。カラー画像６の全画素について算出された明度の値が、明度画像７として明度画像記憶手段１２１によって記憶される。

明度判別手段１０２は、明度画像７を参照し、カラー画像６の各画素の明度の値が予め定められた低明度域と中明度域と高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別する。低、中、高の明度域は明度範囲を三つに区分したときの三つの区画範囲に対応する。本実施形態では、明度範囲は８ビットのデータで表される「０」から「２５５」までの数値範囲である。低明度域は最小値の０から閾値Ａ（例えば８０）までの区画範囲であり、中明度域は閾値Ａよりも大きく閾値Ｂ（例えば１８０）よりも小さい値が対応する区画範囲であり、高明度域は閾値Ｂから最大値の２５５までの区画範囲である。

抽出用画像生成手段１０３は、明度判別手段１０２の判別結果を利用して、カラー画像６の各画素に対応する画素を有した抽出用画像８を生成する。抽出用画像８の生成においては、明度の値が中明度域に該当する画素については三つの色成分値に基づいて画素値を決定し、明度の値が低明度域または高明度域に該当する画素については三つの色成分値のうちの少なくとも一つを除いた残り色成分値に基づいて画素値を決定する。具体的には、中明度域に該当する画素については、ＲとＢとの色成分値の差分、ＧとＢとの色成分値の差分、およびＲとＧとの色成分値の差分を求め、これらの差分のうちの最も大きい値を抽出用画像８の画素値とする。そして、低明度域または高明度域に該当する画素については、例えばＲとＢとの色成分値の差分を抽出用画像８の画素値とする。ここでいう差分とは、二つの色成分値の差の絶対値を意味する。すなわち、三つの色成分値を便宜的に“Ｒ”、“Ｇ”、“Ｂ”として、差分は｜Ｒ−Ｂ｜、｜Ｇ−Ｂ｜、｜Ｒ−Ｇ｜と表わされる。低明度域に該当する画素についてはＢの色成分値そのものを抽出用画像８の画素値としてもよく、高明度域に該当する画素については明度（Ｙ）の値とＢの色成分値との差分｜Ｙ−Ｂ｜を抽出用画像８の画素値としてもよい。このように画素値が決定された抽出用画像８は、抽出用画像記憶手段１２２によって記憶される。

エッジ抽出手段１０４は、抽出用画像８の画素値に基づいて、色調の異なる境界部分であるエッジを抽出する。エッジ抽出には、所定のフィルタを適用して局所積和演算をする公知の方法を用いることができる。Sobelフィルタ、Robertsフィルタ、Prewittフィルタ、４近傍または８近傍のラプラシアンフィルタなどを適用すればよい。エッジ抽出手段１０４によって抽出用画像８の各画素がエッジに該当するか否かを示すエッジ画像９が生成される。抽出用画像８の画素はカラー画像６の画素に対応するので、エッジ画像９はカラー画像６におけるエッジの位置を示す情報と言える。

ここで、画像処理装置１によるエッジ抽出に際して明度を判別する理由を図３を参照して説明する。図３（Ａ）はＬ^*ａ^*ｂ^*表色系の色空間を示し、図３（Ｂ）〜（Ｄ）は実際には立体である色再現領域７５のａ^*ｂ^*平面、Ｌ^*ｂ^*平面およびＬ^*ｂ^*平面での断面形状を示す。例示の色再現領域７５は電子写真プロセスによるカラー印刷において再現可能な色を表す。ただし、他の手法によるカラー印刷および各種ディスプレイによるカラー表示においても、次の説明と同様の傾向を見出すことができる。

注目すべきは、図３（Ｄ）における色再現領域７５の形状である。図３（Ｂ）および（Ｃ）では２つの軸が交わる空間の中心に対して色再現領域７５が四方に略均等に拡がる。これに対して、図３（Ｄ）では、空間の中心に対する左上方と右下方への色再現領域７５の拡がりが比較的に少なく、右上方と左下方への色再現領域７５の拡がりが比較的に多い。これらのことは次のことを意味する。図中の破線で囲まれた領域８１に対応する明るくて彩度の大きい青色は再現されず、領域８３に対応する再現可能な暗い青色の彩度は大きい。

したがって、高明度域および低明度域では、ＲＧＢのうちのＢの色成分値に注目すれば、概ね画素の色を判別することができる。特に低明度域ではＢの色成分値のみに基づく色判別で良好な結果が得られる。ただし、より確実に判別するには、Ｂの色成分値と他の情報（他の色成分値または明度値）とを参照するのが望ましい。実験によれば、ＢとＲの色成分値に注目した方がＢとＧの色成分値に注目した場合よりも良い結果が得られた。

画像処理装置１の動作の概要が図４に示される。

画像処理装置１の明度画像作成手段１０１が明度画像７を作成し（＃１）、明度判別手段１０２が明度画像７の先頭画素から順に各画素の明度の値を判別する（＃２、＃３、＃４、＃７、＃８）。明度の値が閾値Ａ以下であるとき、すなわち低明度域の値であるときには、抽出用画像生成手段１０３が元画像であるカラー画像６の対応画素のＲとＢとの色成分値の差分｜Ｒ−Ｂ｜を求め、求めた値を抽出用画像８の対応画素の画素値とする（＃３、＃６）。明度の値が閾値Ｂ以上であるとき、すなわち高明度域の値であるときにも、抽出用画像生成手段１０３はＲとＢとの色成分値の差分｜Ｒ−Ｂ｜を抽出用画像８の対応画素の画素値とする（＃４、＃６）。明度の値が閾値Ａ以下ではなく、閾値Ｂ以上でもないとき、すなわち中明度域の値であるときには、抽出用画像生成手段１０３は、ＲとＧとの色成分値の差分｜Ｒ−Ｂ｜、ＧとＢとの色成分値の差分｜Ｇ−Ｂ｜、およびＲとＢとの色成分値の差分｜Ｒ−Ｇ｜を求め、これらの差分のうちの最も大きい値を抽出用画像８の画素値とする。明度判別手段１０２および抽出用画像生成手段１０３による処理が明度画像７の全画素について行われることによって抽出用画像８の生成が終わる（＃７、＃８）。

抽出用画像８に基づいて、エッジ抽出手段１０４がエッジ画像９を生成する。エッジ抽出手段１０４は抽出用画像８の先頭画素から順に各画素がエッジに該当するか否かを判定する（＃９、＃１０）。抽出用画像８の注目画素がエッジに該当するとき、エッジ抽出手段１０４はエッジ画像９の対応画素の画素値を初期値からエッジに該当することを表す所定値へ置き換える（＃１１）。エッジ抽出手段１０４による処理が抽出用画像８の全画素について行われることによってエッジ画像９の生成、すなわちエッジ抽出が終わる（＃１２、＃１３）。

なお、明度画像７の画素が低明度域または高明度域である場合に実行されるステップ＃６の処理において、差分｜Ｒ−Ｂ｜に代えてＧとＢとの色成分値の差分｜Ｇ−Ｂ｜を求めて抽出用画像８の対応画素の画素値としてもよい。

図４の例示では抽出用画像８の画素値の決定（＃５、＃６）に際して低明度域と高明度域とについて同様の処理（＃６）が行われる。しかし、図５のように、低明度域と高明度域とについて異なる処理を行ってもよい。図５の例では、元画像であるカラー画像６における画素の明度の値が低明度域の値であるときには、Ｂの色成分値が抽出用画像の対応画素の画素値とされる（＃６ｂ）。明度の値が高明度域の値であるときには、明度の値とＢの色成分値との差分｜Ｙ−Ｂ｜が抽出用画像の対応画素の画素値とされる（＃６ｃ）。なお、図５では図４のステップ＃９〜＃１３の図示が省略されている。

以下、画像処理装置の他の構成例を説明する。以下に係る図示において上述の図における要素に対応する要素には同じ符号を付してある。

図６に例示される画像処理装置１ｂは、抽出用画像８からのエッジ抽出に先立って明度画像７からのエッジ抽出を行い、その結果を抽出用画像８からのエッジ抽出に反映させる。この特徴的な動作を実現するため、画像処理装置１ｂは上述した図２の画像処理装置１が有する機能要素と同様の要素に加えて三つの機能要素を有する。それら三つの機能要素とは、先行抽出手段１０５、マスキング手段１０６、およびマスク画像記憶手段１２４である。先行抽出手段１０５およびマスキング手段１０６は、ＣＰＵ１０がこれら手段のそれぞれに該当するプログラムを実行することにより実現される。マスク画像記憶手段１２４はＲＡＭ１２のメモリ領域である。

先行抽出手段１０５は、明度画像記憶手段１２１によって記憶されている明度画像７の画素値に基づいて、明度の異なる境界部分であるエッジを抽出する。抽出されたエッジに該当する画素を表すエッジ情報９Ａはエッジ画像９に組み込まれてエッジ画像記憶手段１２３によって記憶される。また、エッジ情報９Ａはマスキング手段１０６に引き渡される。

マスキング手段１０６は、抽出用画像８におけるエッジ抽出が不要な部分を示すマスク画像１５を生成する。まず、マスキング手段１０６はマスク画像１５の全画素をＮＵＬＬに初期化する。その後にマスキング手段１０６は、マスク画像１５における先行抽出手段１０５によって抽出されたエッジに対応する領域を、エッジ抽出の対象外とするマスク領域に設定する。すなわち、マスク領域の画素値をＮＵＬＬから最大値に置き換える。マスク領域が設定されたマスク画像１５はマスク画像記憶手段１２４によって記憶される。

画像処理装置１ｂにおいて、エッジ抽出手段１０４ｂは、マスク画像１５を参照し、抽出用画像８におけるマスク画像１５のマスク領域に対応する領域以外からエッジを抽出する。マスク領域に該当する画素の数が多いほど、エッジ抽出手段１０４ｂによる抽出の所要時間は短い。エッジ抽出手段１０４ｂによる抽出の結果であるエッジ情報９Ｂは、エッジ画像９に組み込まれてエッジ画像記憶手段１２３によって記憶される。画像処理装置１ｂにおいて生成されるエッジ画像９は、明度画像７に基づくエッジ情報９Ａと抽出用画像８に基づくエッジ情報９Ｂとで構成される。

画像処理装置１ｂの動作の概要が図７に示される。

明度画像作成手段１０１が明度画像７を作成し（＃１）、先行抽出手段１０５が明度画像７の先頭画素から順に各画素がエッジに該当するか否かを判定する（＃２、＃２ｂ）。エッジに該当する画素については、マスキング手段１０６がマスク画像１５の対応画素の画素値をマスキング値である最大値「２５５」に設定する。上述の例と同様に明度判別手段１０２および抽出用画像生成手段１０３による処理が行われ（＃３〜＃８）、それによって抽出用画像８が生成される。

抽出用画像８に基づいて、エッジ抽出手段１０４ｂがエッジ画像９を生成する。エッジ抽出手段１０４ｂは抽出用画像８の先頭画素から順に各画素がマスク領域に該当するか否かをマスク画像１５の対応する画素値に基づいて判定し（＃９、＃９ｂ）、マスク領域に該当しない画素のみについてエッジに該当するか否かを判定する（＃１０）。抽出用画像８の注目画素がエッジに該当するとき、エッジ抽出手段１０４ｂはエッジ画像９の対応画素の画素値を初期値からエッジに該当することを表す所定値へ置き換える（＃１１）。エッジ抽出手段１０４による処理は抽出用画像８の全画素について行われる（＃１２、＃１３）。

図８に例示される画像処理装置１ｃは、上述した図６の画像処理装置１ｂが有するマスキング手段１０６に代えて矩形マスキング手段１０６ｃを有する。画像処理装置１ｃにおけるその他の構成は画像処理装置１ｂと同様である。

矩形マスキング手段１０６ｃは、先行抽出手段１０５によって抽出された連続するエッジを包含する矩形領域をマスク領域に設定する。例えば、図９に示すように明度画像７から一つの文字の外縁であるエッジ７０が抽出された場合に、エッジ７０を包含する最小の矩形領域８０がマスク領域に設定される。ただし、必ずしも最小である必要はなく、最小の矩形よりも各辺が数画素分程度長い矩形であってもよい。また、図示では一つの文字を包含するものであるが、公知の文字検出手法によって複数の文字が並ぶ行や段落といった文字領域を検出する場合には、複数の文字を包含する矩形領域をマスク領域として設定してもよい。なお、矩形領域８０は、その外縁が画素の配列方向に沿う領域である。

マスク画像記憶手段１２４は、マスク領域として設定された矩形領域８０を含むマスク画像１５を記憶する。ただし、マスク画像１５の代わりに、矩形領域８０の頂点の位置（例えば、左上と右下の２頂点の座標）を記憶するようにしてもよい。

画像処理装置１ｃの動作の概要が図１０に示される。

明度画像作成手段１０１が明度画像７を作成し（＃１）、先行抽出手段１０５が明度画像７の先頭画素から順に各画素がエッジに該当するか否かを判定し、文字の外縁に代表される予め決められた条件を満たす所定形状のエッジを抽出する（＃１ｂ）。抽出されたエッジについて、矩形マスキング手段１０６ｃが矩形マスク領域を設定し、マスク画像１５の対応画素の画素値をマスキング値である最大値「２５５」に設定する（＃１ｃ）。矩形領域８０の頂点の位置でマスク領域を特定する場合は、頂点の座標を記録する。先行抽出手段１０５によって抽出された全てのエッジについて矩形マスク領域が設定される（＃１ｄ）。

明度判別手段１０２および抽出用画像生成手段１０３による処理は実質的にマスク領域以外について行われる。すなわち、画像処理装置１ｃは明度画像７の先頭画素から順に各画素がマスク領域に該当するか否かをマスク画像１５または記録されている頂点の座標に基づいてチェックし（＃２、＃２ｄ）、マスク領域に該当しない画素のみについて、明度判別手段１０２が明度を判別し（＃３、＃４）、抽出用画像生成手段１０３が抽出用画像８の画素値を決定する（＃５、＃６）。抽出用画像８におけるマスク領域に該当する領域の画素値は初期値のままである。

上述の例と同様に、エッジ抽出手段１０４ｂがエッジ画像９を生成する。エッジ抽出手段１０４ｂは抽出用画像８の先頭画素から順に各画素がマスク領域に該当するか否かを判定し（＃９、＃９ｂ）、マスク領域に該当しない画素のみについてエッジに該当するか否かを判定する（＃１０）。抽出用画像８の注目画素がエッジに該当するとき、エッジ抽出手段１０４ｂはエッジ画像９の対応画素の画素値を初期値からエッジに該当することを表す所定値へ置き換える（＃１１）。エッジ抽出手段１０４による処理は抽出用画像８の全画素について行われる（＃１２、＃１３）。

以上の実施形態において、明度範囲を区分する閾値Ａ，Ｂを適宜選定することができる。中明度域に対するエッジ抽出と比べて低明度域および高明度域に対するエッジ抽出は簡単であるので、低明度域および高明度域の広いのが、ソフトウェアによる処理の負荷を軽減する上で有利である。例えば、画素数の５０％以上の数の画素が低明度域または高明度域に該当するカラー画像では負荷の軽減効果は大きい。中明度域で抽出もれが生じ易いことを勘案して、所望の抽出精度が得られる範囲内で閾値Ａをより大きくし且つ閾値Ｂをより小さくするのが望ましい。

具体的には、閾値Ａ，Ｂを次のように設定することができる。

低明度域または高明度域に該当する画素について差分｜Ｒ−Ｂ｜を抽出用画像８の画素値とする場合において、閾値Ａについては、一般に使用されるカラーパレットにおけるＲ＝Ｂとなる系統の色のうちの最も暗い色に注目する。汎用的なオフィス文書作成ソフトウェアで使われている色のうち、この条件に当てはまる色は濃い緑（Ｒ：０，Ｇ：５１，Ｂ：０）である。この色の明度が中明度域に含まれるように閾値Ａを設定する。閾値Ｂについては、同じくＲ＝Ｂとなる系統の色のうちの最も明るい色に注目する。汎用的なオフィス文書作成ソフトウェアで使われている色のうち、この条件に当てはまる色はライトグリーン（Ｒ：２０４，Ｇ：２５５，Ｂ：２０４）および明るいピンク（Ｒ：２５５，Ｇ：２０４，Ｂ：２５５）である。これらの色の明度が中明度域に含まれるように閾値Ｂを設定する。例えば明度の算出に上述のＹ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂを適用すると、閾値Ａは３０となり、閾値Ｂは２３５となる。

低明度域または高明度域に該当する画素について差分｜Ｇ−Ｂ｜を抽出用画像８の画素値とする場合には、一般に使用されるカラーパレットにおけるＧ＝Ｂとなる系統の色に注目する。この系統の色のうちで最も暗い色であるライトシアン（Ｒ：２０４，Ｇ：２５５，Ｂ：２５５）の明度が中明度域に含まれるように閾値Ａを設定し、最も明るい色である濃い赤（Ｒ：１２８，Ｇ：０，Ｂ：０）の明度が中明度域に含まれるように閾値Ｂを設定する。この場合において明度の算出にＹ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂを適用すると、閾値Ａは３８となり、閾値Ｂは２４０となる。

ここで示した２つの場合の閾値Ａ，Ｂの具体例（３０／２３５、３８／２４０）を見ると、閾値Ａで決まる低明度域は差分｜Ｇ−Ｂ｜の場合の方が広くなるものの、閾値Ｂで決まる高明度域は差分｜Ｒ−Ｂ｜の場合の方が広くなる。一般的なビジネス文書では暗い色よりも明るい色の画素の方が圧倒的に多い。したがって、抽出用画像８の画素値を差分｜Ｒ−Ｂ｜とする場合の方が差分｜Ｇ−Ｂ｜とする場合よりもエッジ抽出処理の負荷の軽減の観点において有利である。

１，１ｂ、１ｃ 画像処理装置
６ カラー画像
１２ ＲＡＭ（メモリ）
１０２ 明度判別手段（判別手段）
１０３ 抽出用画像生成手段（画像生成手段）
１０４，１０４ｂ エッジ抽出手段（抽出手段）
１０５ 先行抽出手段
１０６ マスキング手段
１０６ｃ 矩形マスキング手段（マスキング手段）

Claims (8)

1. 各画素が三つの色成分値で表されるカラー画像からエッジを抽出する画像処理方法であって、
   前記各画素の明度を当該画素に対応する三つの色成分値に基づいて算出し、
   算出した明度の値が、予め明度範囲を三つに区分することにより定められた低明度域と中明度域と高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別し、
   前記カラー画像の各画素に対応する画素を有する抽出用画像を生成し、その際に明度の値が前記中明度域に該当する画素については三つの色成分値に基づいて画素値を決定し、明度の値が前記低明度域または前記高明度域に該当する画素については三つの色成分値のうちの少なくとも一つを除いた残り色成分値に基づいて画素値を決定し、
   生成した抽出用画像の画素値に基づいてエッジを抽出する
   ことを特徴とする画像処理方法。
2. 算出した明度の値に基づいて前記カラー画像からエッジを抽出し、その後に、
   明度の値が前記低明度域と前記中明度域と前記高明度域とのうちのいずれに該当するかの判別、前記抽出用画像の画素値の決定、および前記抽出用画像の画素値に基づくエッジの抽出を、明度の値に基づいて抽出したエッジに該当しない画素について行う
   請求項１記載の画像処理方法。
3. 前記カラー画像の各画素がＲＧＢの色成分値で表される場合における前記抽出用画像の生成に際して、
   明度の値が前記低明度域に該当する画素については、ＲとＢとの色成分値の差分、ＧとＢとの色成分値の差分またはＢの色成分値を画素値とし、
   明度の値が前記中明度域に該当する画素については、ＲとＢとの色成分値の差分、ＧとＢとの色成分値の差分、およびＲとＧとの色成分値の差分のうちの最も大きい値を画素値とし、
   明度の値が前記高明度域に該当する画素については、ＲとＢとの色成分値の差分、ＧとＢとの色成分値の差分または明度の値とＢの色成分値との差分を画素値とする
   請求項１または２記載の画像処理方法。
4. 各画素が三つの色成分値で表されるカラー画像からエッジを抽出する画像処理装置であって、
   前記各画素について当該画素に対応する三つの色成分値に基づいて算出された明度を記憶するメモリと、
   前記メモリに記憶されている明度の値が、予め明度範囲を三つに区分することにより定められた低明度域と中明度域と高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別する判別手段と、
   前記カラー画像の各画素に対応する画素を有する抽出用画像を生成する手段であって、生成に際して明度の値が前記中明度域に該当する画素については三つの色成分値に基づいて画素値を決定し、明度の値が前記低明度域または前記高明度域に該当する画素については三つの色成分値のうちの少なくとも一つを除いた残り色成分値に基づいて画素値を決定する画像生成手段と、
   前記画像生成手段によって生成された抽出用画像の画素値に基づいてエッジを抽出する抽出手段とを備える
   ことを特徴とする画像処理装置。
5. 前記メモリに記憶されている前記カラー画像の各画素の明度の値に基づいて前記カラー画像中のエッジを抽出する先行抽出手段と、
   前記カラー画像の各画素に対応する画素を有するマスク画像における前記先行抽出手段によって抽出されたエッジに対応する領域をマスク領域に設定するマスキング手段とを備え、
   前記判別手段は、前記カラー画像における前記マスク領域に対応する領域以外の領域の画素について、明度の値が前記低明度域と前記中明度域と前記高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別し、
   前記抽出手段は、前記抽出用画像における前記マスク領域以外の領域からエッジを抽出する
   請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記マスキング手段は、前記先行抽出手段によって抽出された連続するエッジを包含する矩形領域をマスク領域に設定する
   請求項５記載の画像処理装置。
7. 各画素がＲＧＢの三つの色成分値で表されるカラー画像からエッジを抽出する画像処理装置が有するコンピュータのためのコンピュータプログラムであって、
   前記コンピュータによって実行されたときに、
   前記各画素について当該画素に対応する三つの色成分値に基づいて明度を算出する算出手段と、
   算出された明度の値が、予め明度範囲を三つに区分することにより定められた低明度域と中明度域と高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別する判別手段と、
   前記カラー画像の各画素に対応する画素を有する抽出用画像を生成する手段であって、生成に際して明度の値が前記低明度域に該当する画素については、ＲとＢとの色成分値の差分またはＢの色成分値を画素値とし、明度の値が前記中明度域に該当する画素については、ＲとＢとの色成分値の差分、ＧとＢとの色成分値の差分、およびＲとＧとの色成分値の差分のうちの最も大きい値を画素値とし、明度の値が前記高明度域に該当する画素については、ＲとＢとの色成分値の差分または明度の値とＢの色成分値との差分を画素値とする画像生成手段と、
   前記画像生成手段によって生成された抽出用画像の画素値に基づいてエッジを抽出する抽出手段と、を前記コンピュータに実現させる
   ことを特徴とするコンピュータプログラム。
8. さらに、前記算出手段によって算出された前記カラー画像の各画素の明度の値に基づいて前記カラー画像中のエッジを抽出する先行抽出手段と、
   前記抽出用画像における前記先行抽出手段によって抽出された連続するエッジを包含する矩形領域をマスク領域に設定するマスキング手段と、を前記コンピュータに実現させるとともに、
   前記判別手段に、前記カラー画像における前記マスク領域に対応する領域以外の領域の画素について、明度の値が前記低明度域と前記中明度域と前記高明度域とのうちのいずれに該当するかを判別させ、
   前記抽出手段に、前記抽出用画像における前記マスク領域以外の領域からエッジを抽出させる
   請求項７記載のコンピュータプログラム。

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