JP2674530B2 - 色別パターン二値化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数色のカラー原稿を
黒点の密度と特定の配列パターンにより二値化する色別
パターン二値化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数色のカラー原稿を二値化する
色別パターン二値化装置としては、図１０から図１２に
示すような技術がある。図１０に示す装置は、カラー原
稿１００を単色読取器１０１で読み取る構造になってい
る。この単色読取器１０１では、カラー原稿１００を読
み取る際、色の濃淡に応じた輝度信号を入力する。そし
て、この輝度信号が示す輝度に応じた濃淡を、白黒二値
／ディザ階調部１０２がディザパターン１０３に基づい
て白黒二値化処理又はディザ階調処理して、白黒二値プ
リンタ１０４に出力するようになっている。

【０００３】なお、二値化処理とは、濃淡信号の値が複
数の離散的又は連続的な値であるときに、その最大値と
最小値との間にある適切な値をしきい値として、白黒に
対応する０，１に置き換える画像処理のことをいい、文
字原稿に対して有効な処理となっている。また、ディザ
階調処理とは、濃淡を示す信号の値に応じて、単位マト
リックス内の白と黒の占有率が変るように、最小ドット
の密度に置き換える画像処理のことである。この処理
は、写真等を含む原稿に適した二値化処理の一種であ
り、濃度の階調は実用的に１６，３２，６４階調とされ
ている。これら二値化処理とディザ階調処理は、一般的
に採用されている画像処理である。

【０００４】図１１に示す装置は、例えば、特開平３−
１０８８７０号公報，同２−１６６９６９号公報，特開
昭５８−１７５３９０号公報に記載された技術と類似す
るもので、カラー読取装置２００で読み取った情報を色
種別分類部２０１でＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分に分類し、
ディザパターン割当部２０２が、Ｒ成分，Ｇ成分，Ｂ成
分の各々にディザパターン２０３を割当て、そのディザ
パターンにより二値化された画出力を白黒二値プリンタ
２０４に出力するようになっている。

【０００５】また、図１２に示す装置は、例えば、特開
昭６３−３３０６７号公報に記載された技術と類似する
もので、カラー読取装置３００で読み取った情報を色種
別分類部１０１でＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分に分類し、色
成分パターン重畳部３０２が、その色成分に応じて特定
のパターンの下地を重畳することにより二値化された画
出力を白黒二値プリンタ３０３に出力するようになって
いる。この装置は、複数色のカラー原稿を白黒二値化す
る装置として用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の色別パターン二値化装置では、次のような問題があ
る。図１０に示した装置では、異なる色合いであって
も、同じ輝度レベルを持つ画素は同じ面のディザパター
ンに包含されて、単調な画像になってしまう。勿論、カ
ラー原稿１００を読取った際に、多色表現可能なカラー
プリンタで出力することができるならば問題はないが、
現状においては、カラープリンタは一般的に普及してい
ない。特に、ファクシミリ装置においては、発信側が色
処理可能な装置であっても、受信側にカラープリンタを
持たない場合が多いので、色の差を白黒二値で表現する
ことが困難である。

【０００７】図１１及び図１２に示した装置では、Ｒ成
分，Ｇ成分，Ｂ成分に特定のディザパターンを割当てた
り、Ｒ成分，Ｇ成分，Ｂ成分に割当てられた特定の下地
パターンを重ねたりするだけであるので、それぞれの成
分の重なりのある紫等の色では見難いものになっていし
まう。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの立体的色座標に上記パターン
を対応させる技術もあるが、この技術では、階調情報が
欠落し、人間の色彩感覚に一致した画像を出力すること
ができない。

【０００８】本発明は上記問題点にかんがみてなされた
もので、色成分を色座標に基づいて白黒二値画像で表現
豊かに出力することができる色別パターン二値化装置の
提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の色別パターン二値化装置は、カラー原稿の
Ｒ，Ｇ，Ｂ成分の情報に基づいて、輝度情報と色座標と
を求める色座標計算手段と、上記輝度情報に対応した黒
点の密度を持つディザパターンを配置するディザ階調化
手段と、上記色座標に対応させて下地色パターンを割当
てる色成分パターン化手段と、上記色成分パターン化手
段とディザ階調化手段とからの出力を合成する合成手段
とを備える構成としてある。

【００１０】請求項２記載の色別パターン二値化装置
は、上記色成分パターン化手段を、上記色座標における
色成分の存在頻度に対応して上記下地色パターンを割当
てる構成としてある。

【００１１】

【作用】上記色別パターン二値化装置によれば、色座標
計算手段により、カラー原稿のＲ，Ｇ，Ｂ成分の情報に
基づいて、輝度情報と色座標とが求められる。そして、
ディザ階調化手段により、この輝度情報に対応した黒点
の密度を持つディザパターンが配置されると共に、色成
分パターン化手段により、色座標に対応させて下地色パ
ターンが割当てられる。しかる後、合成手段により、色
成分パターン化手段とディザ階調化手段とからの出力が
合成される。

【００１２】請求項２記載の色別パターン二値化装置に
よれば、色成分パターン化手段によって、色座標におけ
る色成分の存在頻度に対応した下地色パターンが割当て
られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の一実施例に係る色別パタ
ーン二値化装置を示すブロック図である。本実施例の色
別パターン二値化装置は、ＣＰＵ１とＲＡＭ２とＲＯＭ
３とカラー画像読取装置４と二値画出力装置５とを備え
ている。

【００１４】ＲＡＭ２には、各画素のＲ（赤）成分の情
報を格納するＲ成分画メモリ２１と、Ｇ（緑）成分の情
報を格納するＧ成分画メモリ２２と、Ｂ（青）成分の情
報を格納するＢ成分画メモリ２３とが設けられている。
そして、さらに、各画素の輝度情報Ｌを格納するＬ成分
画メモリ２４と、色座標ｘ及び色座標ｙを格納するｘ座
標情報メモリ２５及びｙ座標情報メモリ２６と、色座標
ｘ，ｙに対応する色の出現頻度を格納する出現頻度メモ
リ２７と、二値画メモリ２８とが設けられている。

【００１５】ＲＯＭ３には、輝度を表現するディザパタ
ーンＤが格納されたディザパターンメモリ３１と、色を
表現する下地色パターンＰが格納された色表現パターン
メモリ３２と、色座標対応表３３とが設けられている。

【００１６】ＣＰＵ１は、プログラムによって制御され
るが、機能ブロックとして、色座標計算部１１（色座標
計算手段）と、ディザ階調化部１２（ディザ階調化手
段）と、色成分パターン化部１３（色成分パターン化手
段）と、合成部１４（合成手段）とを備えている。

【００１７】色座標計算部１１は、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分画メ
モリ２１，２２，２３に格納されているカラー原稿の
Ｒ，Ｇ，Ｂ成分の情報を読み出し、これらの情報に基づ
いて、輝度情報Ｌと色座標ｘ，ｙとを計算し、二値化さ
れた輝度情報Ｌと色座標ｘ，ｙとをそれぞれＬ成分画メ
モリ２４とｘ，ｙ座標情報メモリ２５，２６とに格納す
る機能を有している。

【００１８】ディザ階調化部１２は、Ｌ成分画メモリ２
４内の輝度情報Ｌを読み出し、ディザパターンメモリ３
１のディザパターンＤを参照して、図２に示すように、
黒点の密度を輝度情報Ｌが示す輝度に対応させるディザ
階調化処理を行う部分である。色成分パターン化部１３
は、色座標計算部１１を介してｘ，ｙ座標情報メモリ２
５，２６から色座標ｘ，ｙを読み出し、図４に示すよう
に、色座標対応表３３により、各色座標ｘ，ｙに対応さ
せて色表現パターンメモリ３２内の下地色パターンＰを
割当てる部分である。

【００１９】合成部１４は、ディザ階調化部１２と色成
分パターン化部１３とからの出力を合成し、二値画メモ
リ２８に出力する部分である。なお、この際、色成分パ
ターン化部１３から出力される下地色表現パターンの重
ねによって濃度が変化しないように、このパターン分の
黒点を間引きするようになっている。これにより、黒つ
ぶれの防止が図られている。

【００２０】カラー画像読取装置４は、カラーＣＣＤ４
１を有しており、カラー原稿から色成分を読み取る装置
である。二値画出力装置５は、二値画メモリ２８内の情
報を白黒プリンタ（又はＦＡＸ受信機）６に出力する装
置である。

【００２１】つぎに、本実施例の動作について説明す
る。カラー画像読取装置４によって読み取られたカラー
原稿から色成分が、ＣＰＵ１に入力すると、画素のＲ，
Ｇ，Ｂ成分の情報がＲＡＭ２のＲ，Ｇ，Ｂ成分画メモリ
２１，２２，２３に格納される。

【００２２】そして、ＣＰＵ１の色座標計算部１１によ
って、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分画メモリ２１，２２，２３に格納
されているＲ，Ｇ，Ｂ成分の情報が読み出され、これら
の情報に基づいて、輝度情報Ｌと、図３に示すような色
座標ｘ，ｙとが計算される。これらの輝度情報Ｌと色座
標ｘ，ｙとは、それぞれＬ成分画メモリ２４とｘ，ｙ座
標情報メモリ２５，２６とに格納される。すると、ディ
ザ階調化部１２によって、Ｌ成分画メモリ２４内の輝度
情報Ｌが読み出され、図２に示すように、ディザ階調化
処理が行われる。

【００２３】一方、色成分パターン化部１３では、ｘ，
ｙ座標情報メモリ２５，２６から色座標ｘ，ｙが読み出
され、色座標対応表３３により、下地色パターンＰが割
当てられる。すなわち、例えば、図４に示すように、図
３の領域１に対しては左下がりの斜線ハッチングが、図
３の領域２に対しては縦線ハッチングが、領域３に対し
ては左下がり波線ハッチングが、領域４には横線ハッチ
ングが、領域５には無地が、領域６には横波線ハッチン
グが、領域７には左下がり斜線ハッチングが、領域８に
は縦波線ハッチングが、領域９には右下がり波線ハッチ
ングが各々割当てられる。

【００２４】ディザ階調化部１２と色成分パターン化部
１３とから合成部１４に上記処理の情報が入力される
と、これらの情報が合成され、その合成画Ｇが二値画メ
モリ２８に出力される。例えば、図３の領域４に対する
出力は、図２の階調２と図４の領域４のパターンが合成
され、図５に示すような合成画Ｇが二値画メモリ２８に
出力される。そして、二値画メモリ２８内の合成画Ｇが
二値画出力装置５によって白黒プリンタ（又はＦＡＸ受
信機）６に出力される。

【００２５】このように、本実施例によれば、ディザ階
調化部１２でディザ階調化処理された信号と色成分パタ
ーン化部１３で下地色パターンが施された信号とを合成
部１４で合成するので、画像の階調成分を損わずに、色
成分の差を表現豊かに表した白黒二値画像を白黒プリン
タ（又はＦＡＸ受信機）６に出力することができる。

【００２６】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能で
ある。本実施例では、色座標計算部１１において、図３
に示したように、色座標ｘ，ｙ面を井桁状に領域分けし
たが、例えば、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、
領域分けしても良い。

【００２７】上記実施例では、輝度情報Ｌと色座標ｘ，
ｙとに基づいて合成画を生成したが、色座標ｘ，ｙをＣ
ＩＥ（国際照明委員会）が推奨する均等視覚色空間の色
座標ａ，ｂやｕ，ｖとして、輝度情報Ｌと共に合成画を
生成するようにしても良い。すなわち、色座標は、色の
３原色Ｒ，Ｇ，Ｂから等色関数に基づいて求められる３
刺激成分Ｘ，Ｙ，Ｚの各々に係数を乗じ、その和として
求められるが、これらの係数値を異ならしめて生成した
色座標ａ，ｂや色座標ｕ，ｖを用いても良い。例えば、
色座標ａ，ｂを発光側に用い、色座標ｕ，ｖを受光側に
用いることで、実際の目の感覚にあった表現豊かな合成
画を生成することができる。

【００２８】また、ディザ階調化部１２におけるディザ
階調化処理をディザパターンメモリ３１に格納されたデ
ィザパターンＤを用いて行ったが、ソフトウエアにより
乱数を発生させ、対象画素の濃度に対応した確率で、白
とするか黒とするかを決定することによっても可能であ
る。

【００２９】また、色成分パターン化部１３で用いられ
る下地色パターンＰを、図４に示した斜線等のハッチン
グではなく、図７（ａ）〜（ｄ）に示すような黒丸や黒
角等の集合で表現したものにしても良い。

【００３０】また、色成分パターン化部１３において、
色座標対応表３３により、各色座標ｘ，ｙに対応させて
色表現パターンメモリ３２内の下地色パターンＰを割当
てるようにしたが、特定の色成分に偏ったカラー原稿に
おいては、色座標ｘ，ｙにおける色成分の存在頻度に対
応して下地色パターンＰを割当てるようにしても良い。
すなわち、色座標計算部１１で求めた色座標ｘ，ｙを出
現頻度メモリ２７に積算し、図８に示すように、この色
座標ｘ，ｙに存在する色成分の出現頻度の分布を求め
る。そして、その色成分の出現頻度に対応させて、その
色成分に下地色パターンＰを割当てることができる。こ
の場合には、色座標対応表３３を使用する必要がない。
なお、図８は、色座標ｘ，ｙ面に対して出現頻度の軸を
垂直に採った線図である。

【００３１】また、合成部１４は、黒率が５〜８０％の
場合には、合成画を下地色パターンＰの密度で表現して
も良い。すなわち、ディザパターンＤと下地色パターン
Ｐとの論理演算を行って、図９に示すように、下地色パ
ターンＰの密度を変えた合成画を形成しても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明の色別パターン二値
化装置によれば、ディザ階調化手段で輝度情報に対応し
た黒点の密度を持つディザパターンが配置され、色成分
パターン化手段で色座標に対応させて下地色パターンが
割当てられて、合成手段により、色成分パターン化手段
とディザ階調化手段とからの出力が合成される構成にな
っているので、画像の階調成分を損わずに、色成分の差
を表現豊かに表した白黒二値画像を生成すことができる
という効果がある。

【００３３】請求項２記載の色別パターン二値化装置に
よれば、色成分パターン化手段で色座標における色成分
の存在頻度に対応した下地色パターンが割当てるられる
ので、さらに、表現豊かな二値画像を生成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る色別パターン二値化装
置を示すブロック図である。

【図２】ディザパターンを示す概略図である。

【図３】色座標ｘ，ｙと区画領域を示す線図である。

【図４】下地色パターンを示す概略図である。

【図５】合成画を示す概略図である。

【図６】色座標ｘ，ｙ面の区画領域の変形例を示す線図
であり、図６の（ａ）は第１変形例を示し、図６の
（ｂ）は第２変形例を示す。

【図７】下地色パターンの変形例を示す図であり、図７
の（ａ）は黒丸の集合で形成した下地色パターンを示
し、図７の（ｂ）は一部が欠けた黒丸の集合で形成した
下地色パターンを示し、図７の（ｃ）は黒角の集合で形
成した下地色パターンを示し、図７の（ｄ）は小黒角の
集合で形成した下地色パターンを示す。

【図８】色成分の出現頻度を示す線図である。

【図９】合成画の変形例を示す概略図である。

【図１０】第１の従来例に係る色別パターン二値化装置
を示すブロック図である。

【図１１】第２の従来例に係る色別パターン二値化装置
を示すブロック図である。

【図１２】第３の従来例に係る色別パターン二値化装置
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ ＲＡＭ ３ ＲＯＭ ４ カラー画像読取装置 ５ 二値画出力装置 １１ 色座標計算部 １２ ディザ階調化部 １３ 色成分パターン化部 １４ 合成部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー原稿のＲ，Ｇ，Ｂ成分の情報に基
   づいて、輝度情報と色座標とを求める色座標計算手段
   と、 上記輝度情報に対応した黒点の密度を持つディザパター
   ンを配置するディザ階調化手段と、 上記色座標に対応させて下地色パターンを割当てる色成
   分パターン化手段と、 上記色成分パターン化手段とディザ階調化手段とからの
   出力を合成する合成手段と、 を備えることを特徴とした色別パターン二値化装置。
2. 【請求項２】 上記色成分パターン化手段は、上記色座
   標における色成分の存在頻度に対応して上記下地色パタ
   ーンを割当てるものである、請求項１に記載の色別パタ
   ーン二値化装置。