JP3230533B2 - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

画像処理装置およびその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置およびその
方法に関し、例えば、入力された画像データの色情報を
任意の色に置換する画像処理に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、白地に黒インクで印刷されたよ
うな2色画像をスキヤナで読取り、コンピユータへ入力
後、原画像の2つの色をそれぞれ別の色へ置換える場
合、従来は、輝度についてある閾値を定めて、該閾値を
越える輝度の画像データの色情報は第1の色に、該閾値
以下の輝度の画像データの色情報は第2の色に置換する
方法があつた。
【0003】図8は上記従来方法によつて画像輪郭部の
画像データを2色に分けた一例を示す図で、横軸はスキ
ヤン位置、縦軸は、置換前は例えば輝度で、置換後は例
えば上端が青,下端が緑である。また、801は色置換
前の画像データの変化を、802は色置換後の画像デー
タの変化を表している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は、次のような問題点があつた。すなわち、閾値をどん
な値に設定しても、画像輪郭部において急峻な色変化が
おきるため、色置換後の画像輪郭部にぎざぎざが発生
し、画像品質を劣化させる欠点があつた。
【0005】本発明は、上述の問題を解決するためのも
ので、スキャナなどで読込んだ二色画像を、輪郭部にぎ
ざぎざが発生するなどの画質劣化を生じさせずに、色置
換することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。本発明に
かかる画像処理装置は、入力された画像データを記憶す
る記憶手段と、第一および第二の色を設定する色設定手
段と、画像データの輝度データに関する第一および第二
の閾値を設定する閾値設定手段と、前記記憶手段に記憶
された画像データの輝度データを前記第一および第二の
閾値と比較して前記輝度データが、前記第一の閾値より
大きい画像データの色情報を前記第一の色に置換し、前
記第一の閾値以下で、かつ前記第二の閾値より大きい画
像データの色情報を前記第一および第二の色の混色に置
換する置換手段とを有することを特徴とする。
【0007】本発明にかかる画像処理方法は、入力され
た画像データをメモリに記憶し、第一および第二の色を
設定し、画像データの輝度データに関する第一および第
二の閾値を設定し、前記メモリに記憶された画像データ
の輝度データを前記第一および第二の閾値と比較し、前
記輝度データが前記第一の閾値より大きい画像データの
色情報を前記第一の色に置換し、前記輝度データが前記
第一の閾値以下で、かつ前記第二の閾値より大きい画像
データの色情報を前記第一および第二の色の混色に置換
することを特徴とする。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る一実施例を図面を参照し
て詳細に説明する。図1は本発明に係る一実施例の画像
処理装置の構成例を示すブロツク図である。図1におい
て、1は制御プロセツサユニツト(以下「CPU」とい
う)で、本実施例の主制御を司る。
【0009】2はCPUメモリで、例えばRAMやRO
Mで構成され、例えば本実施例の色置換プログラムや色
置換処理に必要なパラメタなどを記憶している。なお、
CPU1はCPUメモリ2に記憶されたプログラムによ
り処理を実行する。3はCPU−インタフエイス(以下
「I/F」という)で、キーボードやマウス(ともに不
図示)などのコマンド入力デバイスが接続される。
【0010】4はCPUバスで、アドレスバス,データ
バスおよび制御バスの3つのバスで構成される。5は画
像データI/Fで、例えばスキヤナなどの画像入力デバ
イスや、例えばプリンタなどの画像出力デバイスが接続
され、原画像を読取つて得た画像データや、色置換後の
画像データの出力を行う。
【0011】6〜8はイメージメモリで、例えば8ビツ
ト/画素のデータ幅をもち、イメージメモリR6は画像
データの赤成分を、イメージメモリG7は画像データの
緑成分を、イメージメモリB8は画像データの青成分を
記憶する。9〜11はルツクアツプテーブル(以下「L
UT」という)で、例えば高速RAMで構成され、各L
UT9〜11は、例えば256バイトの記憶容量をもつ
階調変換テーブルで、CPU1により書換え可能であ
る。
【0012】各LUT9〜11のアドレス端子Adr
は、各イメージメモリ6〜8の出力端子Outに接続さ
れ、各LUT9〜11の出力端子Outは、ビデオバス
12に接続されている。各イメージメモリ6〜8から供
給された例えば8ビツトの画像データは、各LUT9〜
11に記憶されたデータによつて変換されて、ビデオバ
ス12に出力される。また、各LUT9〜11には、C
PUバス4が接続されていて、CPU1は、CPUバス
4を介して、LUT9〜11に記憶されたデータを常時
読み書きできる。
【0013】13はビデオコントローラで、ビデオバス
12を介して、LUT9〜11からの例えば合計24ビ
ツトの画像データなどが入力され、該画像データからビ
デオ信号を生成し出力する。ビデオコントローラ13が
出力したビデオ信号は、例えばCRT(不図示)へ入力
され、色置換前後の画像のモニタリングや、置換後の色
の指定などに利用される。
【0014】14は閾値設定部で、上下2つの閾値を設
定するためのもので、CPUバス4およびビデオバス1
2に接続されている。15は色設定部で、置換後の2色
を設定するためのもので、CPUバス4およびビデオバ
ス12に接続されている。16はLUT設定部で、LU
T9〜11に記憶させる変換データを計算するためのも
ので、CPUバス4に接続されている。
【0015】17はメモリ置換部で、イメージメモリ6
〜8が記憶する画像データを、LUT9〜11を通した
画像データに置換するためのもので、CPUバス4に接
続されている。18はイメージメモリコントローラで、
LUT設定部16やメモリ置換部17の処理に同期し
て、イメージメモリ6〜8およびLUT9〜11を制御
するためのもので、CPUバス4に接続されている。
【0016】なお、以下の説明では、アドレス(x,y)の
画像データをA(x,y)で表す。ただし、RGBの各色の
輝度データAi(x,y)を表すときは、それぞれAR(x,y),
AG(x,y),AB(x,y)と記す。さらに、輝度データAi(x,
y)のデータ幅を例えば8ビツトとすると、各色の輝度は
最小輝度0から最大輝度255の256階調で表され
る。
【0017】図2は本実施例の色置換処理の一例を示す
フローチヤートである。図2において、2色画像の原画
像を例えばスキヤナで読取つて得た画像データを、ステ
ツプS1で、CPU1によつて、画像データI/F5お
よびCPUバス4を介して、イメージメモリ6〜8に記
憶させる。なお、このときLUT9〜11は、図3に一
例を示す、入出力が等しい標準変換特性に設定されてい
て、イメージメモリ6〜8に記憶された画像データは、
ビデオバス12およびビデオコントローラ13を介し
て、CRTなどでモニタすることができる。
【0018】続いて、ステツプS2で、CPU1は色設
定部15を動作させて、置換前の画像データの明部を何
色に置換するかを設定する。同様に、ステツプS3で
は、置換前の画像データの暗部を何色に置換するかを設
定する。具体的には、色設定部15からビデオバス12
とビデオコントローラ13を介してCRTなどの上に、
図4に一例を示す、カラーパレツト401と、メツセー
ジ402“明部の色を選んで下さい”または“暗部の色
を選んでください”とが表示され、本実施例のオペレー
タは、CPU−I/F3に接続されたマウスなどによつ
て、該カラーパレツト中から任意の1色を選択する。な
お、カラーパレツトから選択するのではなく、CPU−
I/F3に接続されたキーボードなどから、「255,0,
0」や「100,200,100」などの色データを入力することで
色を指定することもできる。
【0019】続いて、ステツプS4では、CPU1は閾
値設定部14を動作させて、上下2つの閾値を入力す
る。具体的には、閾値設定部14からビデオバス12と
ビデオコントローラ13を介してCRTなどの上に、図
5に一例を示す、階調バー501と“OK”ボタン50
2が表示され、本実施例のオペレータは、CPU−I/
F3に接続されたマウスなどによつて、例えば、図5に
示す三角印503および三角印504を左右に移動する
ことにより、それぞれ下側および上側の閾値が変更され
る。なお、階調バーを用いて閾値を変更するのではな
く、CPU−I/F3に接続されたキーボードなどか
ら、「92」や「321」などの文字列を入力することで閾
値を変更することもできる。
【0020】続いて、ステツプS5で、CPU1はLU
T設定部16を動作させて、設定された2色および変更
された上下2つの閾値に基づいたLUT9〜11の各変
換データを計算させ、計算によつて得られた変換データ
を、CPUバス4を介して、LUT9〜11に書込む。
従つて、LUT9〜11は、設定された2色および変更
された上下2つの閾値に基づいた変換特性に設定され、
現在の閾値による色置換後の画像が、逐次、ビデオコン
トローラ13を介してCRTなどへ表示され、本実施例
のオペレータは、閾値に対応する色置換後の画像を直ち
に確認できる。
【0021】続いて、ステツプS6で、CPU1は、図
5に一例を示す“OK”ボタン502が、例えばマウス
などによつて例えば「クリツクされたか」を判定し、N
Oの場合はステツプS4に戻り、YESの場合はステツ
プS7へ進む。なお、CPU−I/F3に接続されたキ
ーボードなどから、例えば特定のコードを入力すること
で、“OK”ボタンをクリツクしたのと同様の働きをさ
せることもできる。
【0022】続いて、ステツプS7で、CPU1はメモ
リ置換部17を動作させて、イメージメモリ6〜8が記
憶する画像データを、CPUバス4を介して、LUT9
〜11の出力した画像データに置換える。最後に、ステ
ツプS8で、CPU1は、図3に一例を示す、入出力が
等しい標準変換特性にLUT9〜11を初期化する。
【0023】次に、上下2つの閾値を設定する効果を説
明する。図6はスキヤナなどで読取つた画像輪郭部の画
像データの変化の一例を示す図で、横軸はスキヤン位
置、縦軸は例えば輝度である。図6に一例を示すような
スキヤナなどで読取つた画像データを2色に分ける場
合、例えば、図6に示す閾値Sh1を定め、閾値Sh1
を越える輝度の部分は第1の色、閾値Sh1以下の輝度
の部分は第2の色とする方法が一般的であつた。本実施
例においては、図6に示す、異なる値の2つの閾値Sh
2とSh3を設定することにより、色置換後の画像輪郭
部のぎざぎざ発生を防ぎ、画像品質劣化のない色置換を
行う。
【0024】図7は本実施例によつて画像輪郭部の画像
データを2色に分けた一例を示す図で、横軸はスキヤン
位置、縦軸は、置換前は例えば輝度で、置換後は例えば
上端が青,下端が緑,中間は青と緑の混色である。ま
た、701は色置換前の画像データの変化を、702は
色置換後の画像データの変化を表している。本実施例に
おいては、図7に示すように、置換前の画像データは3
つの領域に分けられる。つまり、閾値Sh2を越える部
分(以下「第1の領域」という)と、閾値Sh2以下で
かつ閾値Sh3を越える部分(以下「第2の領域」とい
う)と、閾値Sh3以下の部分(以下「第3の領域」と
いう)とである。
【0025】シヤープなエツジをもつ原画像であつて
も、スキヤナなどのサンプリングによつて、図7に示す
ように、画像輪郭部は滑らかな画像データ変化を示す。
つまり、スキヤナなどによるサンプリングによつて、ア
ンチエリアシングが行われるので、第1の領域をステツ
プS2で指定した第1の色に、第3の領域をステツプS
3で指定した第2の色に、第2の領域は置換前の画像デ
ータの例えば輝度に対応した第1の色と第2の色の混色
に、それぞれ置換する。すなわち、図7に示すように、
第1の領域は青に、第3の領域は緑に、第2の領域は、
輝度が大きいほど青に近い色に、輝度が小さいほど緑に
近い色に、それぞれ置換される。
【0026】なお、第2の領域の色Ciは、第1の色を
C1,第2の色をC2、図7に示す置換前の画像データ
801の任意の点の輝度をBiとすると、次の式で表さ
れる。 Ci=C1(Bi−Sh3)/(Sh2−Sh3) +C2(Sh2−Bi)/(Sh2−Sh3) 以上説明したように、本実施例によれば、2つの閾値を
設定して、スキヤナなどで読取つて得た画像データを、
例えば輝度について3つの領域に分け、輝度の大きい第
1の領域を第1の色に、輝度の小さい第3の領域を第2
の色に置換し、中間の輝度をもつ第2の領域は、輝度に
対応した第1の色と第2の色の混色に置換することによ
つて、色置換後の画像輪郭部のぎざぎざ発生を防ぎ、画
像品質が劣化しない色置換処理ができる。
【0027】さらに、本実施例のオペレータによつて、
置換後の2色および2つの閾値を任意に設定でき、とく
に閾値については、色置換後の画像をモニタリングしな
がら設定することができるので、色置換後の画像輪郭部
がシヤープでかつぎざぎざのない最適な閾値とすること
ができる。また、前述のステツプS1において、2色の
原画像をモノクロフイルタを用いて、モノクロ1画面分
の画像データとして読込むこともできるし、RGB用の
カラーフイルタを使つて、一旦、イメージメモリ6〜8
にカラー画像として記憶させ、その後、人間の視感度特
性(R:G:B=3:6:1)で重み付け加算して、モ
ノクロ1画面分のイメージデータとしても、略同様の結
果を得ることができる。
【0028】さらに、閾値をマウスなどを用いてインタ
ラクテイブに決定する方法を説明したが、閾値を処理コ
マンドのパラメタとして、予め与えておくことも可能で
ある。同一条件の原画像の場合、上下2つの閾値が原画
像によつて異なることはないので、一つの画像に対して
閾値を決定しておけば、コマンドのパラメタとして閾値
を与えることにより、より簡単に高速に処理を行うこと
ができる。
【0029】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適
用してもよい。また、本発明は、システムあるいは装置
にプログラムを供給することによつて達成される場合に
も適用できることはいうまでもない。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スキャナなどで読込んだ二色画像を、輪郭部にぎざぎざ
が発生するなどの画質劣化を生じさせずに、色置換する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例の画像処理装置の構成例
を示すブロツク図である。
【図2】本実施例の色置換処理の一例を示すフローチヤ
ートである。
【図3】本実施例のLUTの標準変換特性の一例を示す
図である。
【図4】本実施例において置換色を指定するときの表示
画面の一例を示す図である。
【図5】本実施例において閾値を設定するときの表示画
面の一例を示す図である。
【図6】一般的なスキヤナなどで読取つた画像輪郭部の
画像データの変化例を示す図である。
【図7】本実施例による色置換の一例を示す図である。
【図8】従来方法による色置換の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 CPU 2 CPUメモリ 3 CPU−I/F 4 CPUバス 5 画像データI/F 6〜8 イメージメモリ 9〜11 LUT 12 ビデオバス 13 ビデオコントローラ 14 閾値設定部 15 色設定部 16 LUT設定部 17 メモリ置換部 18 イメージメモリコントローラ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された画像データを記憶する記憶手
    段と、 第一および第二の色を設定する色設定手段と、画像データの輝度データに関する 第一および第二の閾値
    を設定する閾値設定手段と、 前記記憶手段に記憶された画像データの輝度データを前
    記第一および第二の閾値と比較して前記輝度データが、
    前記第一の閾値より大きい画像データの色情報を前記第
    一の色に置換し、前記第一の閾値以下で、かつ前記第二
    の閾値より大きい画像データの色情報を前記第一および
    第二の色の混色に置換する置換手段とを有することを特
    徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 入力された画像データをメモリに記憶
    、 第一および第二の色を設定画像データの輝度データに関する 第一および第二の閾値
    を設定、 前記メモリに記憶された画像データの輝度データを前記
    第一および第二の閾値と比較し、前記輝度データが 前記第一の閾値より大きい画像データ
    の色情報を前記第一の色に置換し、前記輝度データが 前記第一の閾値以下で、かつ前記第二
    の閾値より大きい画像データの色情報前記第一および
    第二の色の混色に置換することを特徴とする画像処理
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