JP3761979B2 - 画像処理装置及び方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装及び方法、詳しくは入力した画像データに基づいて彩度を判定する画像処理装置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カラー画像データを入力し、所定の印刷部でその入力した画像を印刷する装置としては、カラー複写機が一般的に知られている。
【0003】
昨今の画像処理技術によれば、原稿中の文字・線画と、写真等の階調画像とをそれぞれに適した処理を施すことが可能になってきた。そこで重要になるのは、同じ原稿中にある文字線画と階調画像、カラー画像とを如何に精度良く識別するかである。この技術の精度がよくないと、本来文字線画として認識されなければならないにもかかわらず、そのエッジが不鮮明になり、色ずれ等の原因にもなり、結果としての出力品位は低くなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、1画素単位に色判定を行うことになるが、ここで問題になるのは、オリジナルカラー画像データが、イメージスキャナ部における読み取り時のノイズ等の影響を受け、誤った色判定を下してしまうことである。
【0005】
また、特定の色に関しては、無彩色との誤判定を起こしやすかったり、高濃度の場合には無彩色との誤判定も起こしやすい。
【0006】
更に、無彩色をスキャナによって読み込んだ場合でも、メカ的な振動や、レンズの色収差、MTFの違い等により色ズレが発生し、有彩色として誤判定をしてしまう等の問題もある。
【0007】
これらの無彩色/有彩色に関する誤判定の結果、その後の色補正手段や、エッジ強調の処理に影響を与えることになるので、最終的に形成される画質が劣化することになる。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、入力したカラー画像データにおける個々の画素の無彩色/有彩色を精度良く判定することを可能ならしめる画像処理装置及びその方法を提供しようとするものである。
【0009】
この課題を解決するため、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
明度信号と色度信号によって表される色空間のカラー画像データに基づき、画素単位の属性を判定する画像処理装置であって、
前記色度信号を、複数の画素で構成される所定エリア単位に、入力する第1の入力手段と、
入力された前記所定エリア内の各画素の色度信号の加重平均値を算出して、注目画素の色度に対する彩度量を演算する演算手段と、
当該演算によって得られた彩度量に基づいて、前記注目画素が無彩色、有彩色、及び、その中間部のいずれに属するかを判定する第1の判定手段と、
前記色度信号を画素単位に入力する第2の入力手段と、
入力された前記画素単位の色度信号に基づいて注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第2の判定手段と、
前記第1の判定手段による判定結果、および、前記第2の判定手段による判定結果に基づいて、注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第3の判定手段とを有し、
前記第3の判定手段は、
前記第1の判定手段が無彩色であると判定した場合には、前記注目画素を無彩色と判定し、
前記第1の判定手段が有彩色であると判定した場合には、前記注目画素を有彩色と判定し、
前記第1の判定手段が中間部であると判定した場合には、前記第2の判定手段による判定結果に基づいて、前記注目画素を無彩色か有彩色かを判定することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態の一例を詳細に説明する。
【0011】
入力したカラー画像の3色分解信号R1,G1,B1とした場合、明るさを表わす明度信号L1、及び色味を表わす色度信号(Ca1,Cb1)に変換する(なお、これ以外の色空間、たとえば、L*a*b*やL*u*v*等であっても構わない)。
【0012】
式(1)に3色分解信号R,G,Bを明度及び色度信号L1,Ca1,Cb1に簡易的に変換する変換式の一例を示す。
【0013】
L=(R+2×G+B)/4
Ca=(R−G)/2
Cb=(R+G−2×B)/4 … 式(1)
無彩色/有彩色の判定においては、明度信号L1の中心画素に同期をとったCa1,Cb1の1画素ごとの値を使用し、次式(2)によってまず彩度Sを決めることが考えられる。すなわち、
S(=(Ca1^2+Cb1^2)^0.5) … 式(2)
そして、予め決められた閾値ρを用いて前述の式(3)に従って判定する。すなわち、
(S<ρのとき) KC=無彩色
(ρ≦Sのとき) KC=有彩色 … 式(3)
である。
【0014】
しかし、このように判定を1画素ずつ行っていると、スキャナ部から入力した信号にノイズが入っていた場合や、スキャナの振動等の影響で色ズレが起こった場合など、正確な色判定を行うことができない。
【0015】
そこで、本実施形態ではデータ遅延用のメモリを利用し、複数の画素の値を積分し、判定に使用することによって、ノイズや色ズレの影響を軽減し、より精度良く色判定を行う。
【0016】
図1は、実施形態における画像処理の主要ブロック構成図、図2は図1における遅延手段103Bの具体的ブロック構成図を示している。
【0017】
101は原稿をカラーデータとして入力するカラー画像入力手段であって、カラーイメージスキャナ等の原稿画像の読み取り装置である。ただし、これに限らず、広義に於いてはコンピュータからの画像入力部を含む。従って、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶された画像を入力する装置等も含まれる。カラー画像入力手段101からはカラー画像の各画素についてRGBに色分解された3色分解信号R1,G1,B1が出力される。
【0018】
カラー画像入力手段101によって読み取られたカラー画像の3色分解信号R1,G1,B1の一つであるG1信号(3成分の中では一番輝度信号に近い値になる)は、文字/画像判定手段111に入力し、その画素が、文字や細線などの線画像か、または写真画像や印刷画像などの連続階調画像(もしくは中間調画像)かを判定し、文字/画像判定信号TIを出力する。空間フィルタ係数記憶手段112は、この文字/画像判定信号TIを受信し、対応画素が、文字信号である場合は図16に示す文字用空間フィルタ係数201を、階調画像である場合には同図の画像用空間フィルタ係数202を選択し、文字用または画像用の空間フィルタ係数Kijをエッジ強調良抽出手段113に出力する。
【0019】
一方、入力したカラー画像の3色分解信号R1,G1,B1は、第1の色空間変換手段102に供給され、ここで、例えば明るさを表わす明度信号L1、及び色味を表わす色度信号(Ca1,Cb1)に変換される(なお、これ以外の色空間、たとえば、L*a*b*やL*u*v*等であっても構わないのは先に説明した通りである)。
【0020】
第1の色空間変換手段102から出力された明度信号L1および色度信号(Ca1,Cb1)は、遅延手段103Bのラインメモリ21〜24によって、明度信号L1に対し4ライン、ラインメモリ25,26によって、明度信号の中心画素に同期させるため、色度信号Ca1に対し2ライン、ラインメモリ25,26によって、色度信号Cb1に対し2ライン分の信号が記憶される。今、中心ラインをjラインとすると明度に対してはj−2,j−1,j,j+1ラインが記憶されるので、現在のラインj+2を含めた5ライン分の明度信号が出力されることになる。
【0021】
一方、色度信号Ca1に対しては、遅延手段103Bのラインメモリ25,26によってj,j+1ラインが記憶され現在のラインj+2を含めた3ライン分の色度信号Ca1が出力される。色度信号Cb1に対しても、同様にして、j,j+1ラインが記憶され現在のラインj+2を含めた3ライン分の色度信号Cb1が出力される。
【0022】
本実施形態では、彩度信号Sや無彩色/有彩色判定信号KCの算出に当たって、j,j+1,j+2ラインの3ライン分データを用いて空間的な処理を行う。
【0023】
図3は実施形態における色判定手段120のブロック構成図を示している。同図において、31,32は3×3サイズの積分手段であり、予め設定した係数に従って加重平均計算を行い、注目画素の平均値Ca1_SM,Cb1_SMを出力する。
【0024】
図4は、この加重平均計算を行う場合の係数の例をあげる。つまり、図示の計数に従えば、注目画素位置におけるCa1_SM及びCb1_SMは文字通り平均値を算出することになる。
【0025】
33は彩度判定手段で、加重平均を行われたCa1_SM,Cb1_SMの値から彩度量Sを決定しエッジ強調量分配手段116へと出力を行う。本実施形態では、先に説明したのと同様に、
Sj+1=(Ca1_SM^2+Cb1_SM^2)^0.5
として算出する。
【0026】
ここで、Sj+1はラインメモリで1ライン遅延され、jラインに対する彩度量Sjを出力する。
【0027】
34は無彩色/有彩色判定手段で、Sの値を入力し、予め決められた閾値ρを用いて次式に従って、無彩色/有彩色の判定を行い無彩色/有彩色判定信号KCの出力を行う。
【0028】
(S<ρのとき) KC=無彩色
(ρ≦Sのとき) KC=有彩色
エッジ強調量分配手段116は、エッジ強調量ε、彩度信号S、無彩色/有彩色判定信号KCを入力し、それらの値に応じて明度信号L1のエッジ強調補正量εlと色度信号(Ca1,Cb1)のエッジ強調補正量εcを生成し、エッジ強調手段104に供給する。
【0029】
明度信号L1に対するエッジ強調補正量εlについて説明する。基本的に、彩度信号Sの値が低い(無彩色に近い)程、明度信号に対するエッジ強調量εの配分を多くし、無彩色信号画素(KC=0)に対しては全エッジ強調量εをεlに割り当てる。
【0030】
色度信号(Ca1,Cb1)に対するエッジ強調補正量εcについて説明する。色度信号に対しては、基本的に明度信号のそれとは逆に、彩度信号Sの値が高い(鮮やかな色)程、色度信号に対するエッジ強調量εの配分を多くし、無彩色信号画素(KC=0)に対してはエッジ補正を行わず、さらには対象画素の色度信号も除去する。これはカラー複写機などに於ける画像処理装置の場合、黒い文字などの複写画像に対し色成分が残ることは視覚的に非常に画像品質が悪いというのが理由である。よってこのような画素に対しては色成分をカットし、完全な無彩色信号に色補正する必要があるからである。
【0031】
以上のように生成されたエッジ強調補正量εl,εcは、L,Ca,Cb信号と共にエッジ強調手段104に供給される。ここで、明度信号Lに対してはエッジ強調補正量εlが加算され、色度信号Ca,Cbに対してはエッジ強調補正量εcが乗算される(式4)。
【0032】
L2=εl+L1
Ca2=εc*Ca1
Cb2=εc*Cb1 … 式(4)
式(4)からわかるように、信号Lに対してはエッジ補正量ε1を加算することにより、彩度が高く明度にエッジ強調したくない画素では(εl=0)、明度は保存される。
【0033】
一方、信号Ca,Cbに対してはエッジ補正量εcを乗算することにより、彩度が低く無彩色と判断できる画素に対しては、εc=0を乗算することで、対象画素そのものの色度成分を除去する。
【0034】
以上のようにして、エッジ強調手段104で生成された、エッジ強調済みの信号L2,Ca2,Cb2は第2の色空間変換手段105に出力され、再度RGB信号に逆変換される。
【0035】
式(5)は明度および色度信号L2,Ca2,Cb2を3色分解信号R2,G2,B2に変換する変換式の一例で、先に示した式(1)の逆変換である。
【0036】
R=(4×L+5×Ca+2×Cb)/4
G=(4×L−3×Ca+2×Cb)/4
B=(4×L+Ca−6×Cb)/4 … 式(5)
RGB信号に逆変換された3色分解信号は、輝度/濃度変換手段106に供給され、ここで3色分解信号R2,G2,B2に対し対数変換などによって濃度信号C1,M1,Y1に変換する。
【0037】
濃度信号C1,M1,Y1は次に色補正手段107によって、黒信号Kの生成や、下色除去、色補正などの色処理がなされ、濃度信号C2,M2,Y2,K2を出力する。また、色補正手段107は前記無彩色/有彩色判定手段115の判定結果である判定信号KCに従って、対象画素が無彩色の時は濃度信号C2,M2,Y2をC2=M2=Y2=0とし、黒単色からなる画素に変換する。
【0038】
110はカラー画像出力手段で、電子写真方式やインクジェット方式のプリンタなど画像記録装置からなる。
【0039】
このカラー画像出力手段が2値のプリンタなどのとき、濃度信号C2,M2,Y2,K2は2値化手段108によって2値画像C3,M3,Y3,K3に変換される。2値化の手法としては誤差拡散法やディザ法など様々な方式があり、各々の装置にあった手法によって2値化処理が施される。
【0040】
また、前記カラー画像入力手段101から入力された画像の解像度とカラー画像出力手段110で出力される画像の解像度がことなるとき、2値画像C3,M3,Y3,K3は平滑化/解像度変換手段109によって解像度変換処理が施されC4,M4,Y4,K4に変換される。特にカラー画像出力手段110の解像度が、カラー画像入力手段101の解像度より高いとき画像の輪郭部を滑らかに補間する平滑化処理が行われ、カラー画像出力手段110によって、印字記録される。
【0041】
以上のような方法で色判定を行うことにより、単発的に発生するノイズ成分は積分により、色判定に影響を及ぼしにくくなる。また、色ズレによって発生する黒文字の周囲の有彩色成分も下地の白や、黒文字の黒と積分処理をかけられるため、彩度が落ち、無彩色であると判定することができることとなる。
【0042】
これによってノイズや色ズレの影響をおさえ、より正確な色判定を行うことを可能となる。
【0043】
また、色補正手段107に文字/画像判定手段111からの出力信号TIを入力し、KCが無彩色であり、TIが信号による文字画像であることが示されている場合のみ、対応画素の出力をK単色とするように制御することにより、無彩色の文字画素のみを、K単色出力することができる。
【0044】
更に、文字画素以外の領域では、通常の色補正処理がなされ、連続階調部はCMYK混色による色再現がなされることにより、自然な色再現がなされることになる。
【0045】
<第2の実施形態>
上記実施形態では、明度信号L1の中心画素に同期をとったCa1,Cb1の1画素ごとの値を使用し、前述の式(2)によって彩度S、すなわち、
S=(Ca1^2+Cb1^2)^0.5
を算出し、予め決められた閾値ρを用いて、
(S<ρのとき) KC=無彩色
(ρ≦Sのとき) KC=有彩色 … 式(6)
として判定を行った。
【0046】
しかし、このようにして判定を行った場合、色味によって無彩色/有彩色の判定スライスを変えていないため、誤判定を起こしやすい色(実際では青や緑色)と、起こしにくい色とのスライスの区別が付けられない。そのため、誤判定を起こしにくい色にスライスを合わせると青や緑色で誤判定を起こし無彩色となってしまう。また、誤判定を起こしやすい色にスライスを合わせると黒やグレーの部分、色ズレの部分で誤判定を起こし有彩色と判定してしまう。
【0047】
また、濃度の濃い色に関しては彩度があまり得られないため、薄い色と同じスライスレベルでは、有彩色を無彩色として誤判定しやすくなる。
【0048】
本第2の実施形態では、彩度抽出手段と、無彩色/有彩色判定手段とをまとめて、色判定手段130(図5参照)とし、色判定手段130は、L1,Ca1,Cb1を入力値とし、色味や濃度によって無彩色/有彩色の判定スライスを変えることによって、より正確な色判定を行い、彩度信号S、無彩色/有彩色判定信号KCを出力する。
【0049】
以下、図5及び図6をもとにして、第2の実施形態を詳細に説明する。なお、図5は装置の主要部分のブロック構成図であり、図6は色判定手段130の具体的なブロック構成を示している。また、図1と同じ番号のついている手段に関しては、同等の働きをするものとし、その説明は省略する。
【0050】
さて、図6において、61は、明度判定手段で、L1の値が予め決められた閾値sl_L1,sl_L2によって設定された範囲内にあるか否かで、明度判定信号JLを出力する。すなわち、
sl_L1<L<sl_L2のとき JL=0
上記以外のとき JL=1 … 式(7)
つまり、明度がある程度(=sl_L2)以上明るい部分と、ある程度(sl_L1)以下の暗い部分についてはJL=1とし、その範囲内ではJL=0とする。
【0051】
この明度判定信号JLの値は、後述する無彩色/有彩色の判定規準になる閾値を調整するために使用されることになる。上記式(7)では、明度の高(JL=1)、中(JL=0)、低(JL=1)の3つの段階にわけるようにしたが、より精度を上げるためには、それ以上の多段階に決定するようにしてもよい。なぜなら、2次元平面内の直交軸をCa,Cbとし、その平面に垂直な直交軸をLとした場合、L,Ca,Cbで表される空間は歪な球体として表現されるからである。
【0052】
62は彩度量抽出手段で、Ca1,Cb1の値から彩度量Sを決定しエッジ強調量分配手段へと出力を行う。本第2の実施形態では、先に説明したと同様に、
S=(Ca1^2+Cb1^2)^0.5
とする。
【0053】
63は無彩色/有彩色判定手段で、JL,Ca,Cbの値を入力し、その値によって無彩色/有彩色判定の閾値の設定を変える。
【0054】
本第2の実施形態では、青や緑色の色としての判定を厳しくする場合について、また明度の違いによって判定の範囲を変化させる。
【0055】
擬態的には、青や緑色の色としての判定を厳しくする場合については、無彩色/有彩色判定手段63では、明度判定手段61の結果は使用しないようにする。
【0056】
Ca,Cbの色空間上では、青、緑色の色味を持ったCa,Cbの成分は、図7(A)の斜線の部分に相当する。そのため以下の様な条件にすることによって、青や緑色の色としての判定を厳しくすることができる。
【0057】
Ca1≧0 OR Cb1≧0 ならば、sl_S=m
Ca1<0 AND Cb1<0 ならば、sl_S=n … 式(8)
(ただし m>nとする)
また、彩度信号S(S=(Ca1^2+Cb1^2)^0.5)に関して、式(3)を次式(9)に示すように変更する。
【0058】
(S<sl_Sのとき) KC=無彩色
(sl_S≦Sのとき) KC=有彩色 … 式(9)こうすることによって、無彩色/有彩色の判定は図7(B)のような判定空間(斜線部分が無彩色と判定する)となるため、青や緑色の色として判定を厳しくすることができる。
【0059】
明度の違いによって判定の範囲を変化させる場合には次のようにする。
【0060】
L,Ca,Cb空間は、Lの値がもっとも低い状態から高い方向に変化するに従い、Ca,Cbのとり得る範囲が徐々に大きくなり、ある位置を越えると徐々に小さくなっていく。これは先に説明したように歪な球体になっていることからも理解できよう。
【0061】
このようないろ空間では、彩度Sに関するスライスをLの値にかかわらず常に一定にしていると、Lの値がある程度小さいときやある程度以上の場合、もともとCa,Cbのとり得る値が小さくなるので、もはやスライスレベルを越えることはないか、越えることは稀になる。つまり、無条件に無彩色として誤判定される可能性が高くなる。
【0062】
そこで、本第2の実施形態では、先に説明したLの彩度判定信号JLを使用して、Ca,Cbの判定色空間を変化させることによって、明度が小さい部分或いは/及び大きい部分での誤判定を防ぐものである。
【0063】
本第2の実施形態の目的を達成させるためには、図8(A),(B)のように、明度Lが小さい(或いは大きい)ときには判定領域は小さく、明度Lがその範囲内にある場合には、判定領域を大きくするようにスライスを変更する。
【0064】
先に説明したように、閾値sl_L1<明度L<閾値sl_L2の場合、JL=0となり、それ以外の、明度が小さい場合と大きい場合ではJL=1になる。
【0065】
そこで、
JL=0 の場合、 sl_S=m
JL=1 の場合、 sl_S=n
(ただし m>nとする)
(S<sl_Sのとき) KC=無彩色
(sl_s≦Sのとき) KC=有彩色 … 式(10)
こうすることによって、図8(A),(B)のような判定空間となるため、明度が小さい部分での無彩色/有彩色の誤判定を防ぐことができる。
【0066】
本第2の実施形態では、Ca,Cbの判定用色空間の変化と、Lに関するCa,Cbの色空間の変化を別々に示したが、無彩色/有彩色判定部では、L,Ca,Cbをそれぞれ入力を行うので、両方を合わせた形で、判定用色空間を作ることも可能である。また、このようにすることよって、より正確な色判定を行うことが可能となる。
【0067】
<第3の実施形態>
次に第3の実施形態を説明する。先に説明したように、式(2)によって、一律に、無彩色/有彩色の判定を1画素ごとにCa1,Cb1の値を使用して求めた彩度S(=(Ca1^2+Cb1^2)^0.5)に関し、予め決められた閾値ρを用いて前述の式(3)、すなわち、
(S<ρのとき) KC=無彩色
(ρ≦Sのとき) KC=有彩色
で判定を行うと、入力画像がスキャナ等から入力した場合、その信号にノイズが入ったり、スキャナの振動等の影響で色ズレが起こった場合など、正確な色判定を行うことができない。
【0068】
そこで、本第3の実施形態ではデータ遅延用のメモリを利用し、複数の画素の値を積分し、判定に使用することによって、ノイズや色ズレの影響を軽減し、より正確な色判定を行う。これによって、ノイズや色ズレの影響をおさえ、より正確な色判定を行うことを可能とする。ただし、その半面、有彩色の下地に黒文字で書かれている原稿を入力した場合、複数画素で加重積算を行うために黒文字のL,Ca,Cb成分の特徴が下地の有彩色のL,Ca,Cb成分の特徴によって打ち消され、正確に無彩色と判定されず誤判定を起こす可能性もあり、結果的に、有彩色中の黒文字の再現が悪くなってしまうという問題が発生する。
【0069】
そこで更に、本第3の実施形態では、1画素ごとの色判定結果と、加重積分を行った色判定結果の両方を利用することによって、より正確な色判定を行うことを可能とする。
【0070】
以下、図9をもとにして、本発明に係る第3の実施形態を詳細に説明する。なお、図1と同じ番号のついている手段に関しては、同等の働きをするものとし、その説明は省略する。従って、以下では図1と異なる点につき説明する。
【0071】
さて、本第3の実施形態では、彩度抽出手段と、無彩色/有彩色判定手段とをまとめて、図10に示すように色判定手段140とする。色判定手段140は、3ライン分のCa1,Cb1,L1を入力値とし、判定対象画素に関する彩度信号S、無彩色/有彩色判定信号KCを出力するものとする。
【0072】
図10を用いて、本発明の遅延手段103Cについて説明する。第1の色空間変換手段102から出力された明度信号L1および色度信号Ca1,Cb1は、遅延手段103Cのラインメモリ11〜14によって、明度信号L1に対し4ライン、ラインメモリ15,16によって、明度信号の中心画素に同期させるため、色度信号Ca1に対し2ライン、ラインメモリ15,16によって、色度信号Cb1に対し2ライン分の信号が記憶される。
【0073】
今、中心ラインをjラインとすると明度に対してはj−2,j−1,j,j+1ラインが記憶され、結果的に現在のラインj+2を含めた5ライン分の明度信号が出力される。
【0074】
一方、色度信号Ca1に対しては、遅延手段103Cのラインメモリ15,16によってj,j+1ラインが記憶され現在のラインj+2を含めた3ライン分の色度信号Ca1が出力される。色度信号Cb1に対しても、同様にして、j,j+1ラインが記憶され現在のラインj+2を含めた3ライン分の色度信号Cb1が出力される。
【0075】
本第3の実施形態では、彩度信号Sや無彩色/有彩色判定信号KCの算出に当たって、j+2,j+1,jラインの3ライン分データL1,Ca1、Cb1を用い、注目画素をj+1ラインとして空間的な処理を行う。
【0076】
図11は、第3の実施形態における色判定手段140のブロック構成図を示している。
【0077】
色判定手段140の内部にある、明度判定手段1101は、先に説明した第2の実施形態における明度判定手段61と同様の判定を行う。つまり、入力した注目画素に対する明度Lが、L,Ca,Cb色空間における中間的な範囲になる場合にはJL1=0、明度がある程度より小さい場合及び大きい場合にはJL1=1となる信号を出力する。また、無彩色/有彩色判定手段1102も、第2の実施形態における無彩色/有彩色判定手段63と同様の判定を行い、注目画素に関して1画素ずつ無彩色/有彩色の判定を行い、判定信号KC1を出力する。
【0078】
その判定結果は、遅延手段1103によって複数ラインの遅延を行い、無彩色/有彩色判定手段1110へ、3×3の合計9個のKC1信号を供給する。このため、遅延手段1103は図12に示す構成となっている。
【0079】
3×3スムージング手段1104〜1106では、第1の実施形態と同様に、遅延用メモリを使用して、加重積分を行う。
【0080】
彩度量抽出手段1108は、加重積分されたCa1_SM,Cb1_SMに基づき第1の実施形態と同様の処理を行ない、彩度信号Sを出力する。ここで算出されるSは、j+1ラインに対する出力であるため、これを1ライン遅延した信号をSとして出力する。
【0081】
また、明度判定手段1107では、加重積分された明度信号L1_SMに基づき、明度判定手段1101と同様に信号JL2を出力する。
【0082】
無彩色/有彩色判定手段1109では図13のように、Ca,Cbの色空間上で明らかに無彩色である部分、明らかに有彩色である部分、その中間部分の3つのエリアに切り分ける。
【0083】
(S<nのとき) KC2=無彩色部
(n≦S<mのとき) KC2=中間部 …式(11)
(m<Sのとき) KC2=有彩色部
と設定する。
【0084】
ここで、閾値m、nの値は、明度判定手段1107からの信号JL2に応じて変動する。すなわち、
JL2=0の場合には n=n0、m=m0
JL2=1の場合には n=n1、m=m1
ここで、n0>n1、m0>m1である。
【0085】
JL2=1というのは、加重積分されたL1_SMの値がある程度以下(ある程度以上暗い場合)、或いはある程度以上の場合(ある程度明るい場合)に相当し、JL2=0の場合には、その中間位置にある場合を示している。
【0086】
こうして、無彩色/有彩色判定手段1110には、遅延手段1103からの3×3の信号KC1と、無彩色/有彩色判定手段1109から出力されたj+1ラインに対するKC2を1ライン遅延させることで得た注目画素位置に対する信号KC2が同期して供給されることになる。
【0087】
無彩色/有彩色判定手段1110では、これらの信号に基づき、最終的な無彩色/有彩色判定結果を示す信号KCを生成し、出力する。その条件は以下の通りである。
・無彩色/有彩色判定手段1109の判定結果KC2が、無彩色を示している場合→出力信号KCは無彩色
・無彩色/有彩色判定手段1109の判定結果KC2が、有彩色を示している場合→出力信号KCは有彩色
・無彩色/有彩色判定手段1109の判定結果KC2が、中間部である場合(有彩色もしくは無彩色のいずれかに絞りこむことができない場合)→無彩色/有彩色判定手段1103の判定結果KC1(3×3のKC1エリア)で見て、9画素のうち過半数が無彩色である場合には、出力信号KCを無彩色、9画素のうち過半数が有彩色である場合には出力信号KCを有彩色とする。
【0088】
以上の如く、本第3の実施形態では、1画素ずつの判定結果をエリア処理するために遅延用メモリ1103、KC1,KC2及びSの同期をとるためラインメモリを使用しているが、図14のように、遅延手段103Cから出力されたL1,Ca1,Cb1のj+2,j+1,jの3ライン分のデータを使用してそれぞれ明度判定、無彩色/有彩色判定を行う構成にすることによって、前記メモリは使用せずに済みコストの軽減を図ることができる。
【0089】
以上説明したように本第1〜第3の実施形態に従えば、ノイズや色ズレの影響をおさえ、より正確な色判定を行うことが可能となり、黒文字周辺の色ズレ部分、誤判定をしやすい部分での誤判定を無くすことにより、より高品質なカラー画像が実現できる。
【0090】
なお、カラー画像を形成する手段については特に説明しなかったが、たとえばレーザビームプリンタであっても良いし、インクジェットプリンタ等の他の方式であっても良い。また、レーザビームプリンタであればPWM等の手法を活用することで、最終的に得られたC4、M4、Y4及びK4のデータに従い印刷すれば良いし、2値化する場合にはそれらの信号を公知の2値化手段(たとえばディザ法や誤差拡散法等)で行ない、その後に印刷すれば良い。
【0091】
また、実施形態では、主として複写機に適用させた場合を説明したが、画像データの入力元は、最初はイメージスキャナであったとしても、中間的に記憶媒体を介して入力する場合や回線を介して入力する場合においても適用できるので上記実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、出力手段もプリンタにダイレクトに出力するのではなく、記憶媒体に出力させたり、回線を介して相手端末(たとえばファクシミリ装置)に伝送しても構わない。
【0092】
従って、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用してもよいことになる。
【0093】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、パーソナルコンピュータ等のシステム機器あるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【0094】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【0095】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。
【0096】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0097】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0098】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力したカラー画像データにおける個々の画素の無彩色/有彩色を精度良く判定することが可能になる。
【0099】
従って、入力カラー画像に含まれるノイズや、イメージスキャナ等の色ずれの影響を抑えることが可能になり、たとえば印刷する場合には高品質な画像を出力することも可能になる。
【0100】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態における装置ブロック構成図である。
【図2】図1における遅延手段103B近傍のブロック構成図である。
【図3】第1の実施形態における色判定手段120のブロック構成図である。
【図4】色判定手段120におけるスムージング用加重平均係数を示す図である。
【図5】第2の実施形態における装置のブロック構成図である。
【図6】図5における色判定手段130のブロック構成図である。
【図7】第2の実施形態におおける、色領域毎による閾値がおよぶ範囲を示す図である。
【図8】第2の実施形態おける明度範囲による閾値がおよぶ範囲を示す図である。
【図9】第3の実施形態における装置のブロック構成図である。
【図10】図9における遅延手段103C近傍のブロック構成図である。
【図11】図9における色判定手段140のブロック構成図である。
【図12】図11における遅延手段1103のブロック構成図である。
【図13】図11における無彩色/有彩色判定手段1109での判定結果の分布を示す図である。
【図14】第3の実施形態における色判定手段の他のブロック構成図を示す図である。
【図15】図1における空間フィルタ係数記憶手段112に記憶されているフィルタを示す図である。
Claims (4)
- 明度信号と色度信号によって表される色空間のカラー画像データに基づき、画素単位の属性を判定する画像処理装置であって、
前記色度信号を、複数の画素で構成される所定エリア単位に、入力する第1の入力手段と、
入力された前記所定エリア内の各画素の色度信号の加重平均値を算出して、注目画素の色度に対する彩度量を演算する演算手段と、
当該演算によって得られた彩度量に基づいて、前記注目画素が無彩色、有彩色、及び、その中間部のいずれに属するかを判定する第1の判定手段と、
前記色度信号を画素単位に入力する第2の入力手段と、
入力された前記画素単位の色度信号に基づいて注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第2の判定手段と、
前記第1の判定手段による判定結果、および、前記第2の判定手段による判定結果に基づいて、注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第3の判定手段とを有し、
前記第3の判定手段は、
前記第1の判定手段が無彩色であると判定した場合には、前記注目画素を無彩色と判定し、
前記第1の判定手段が有彩色であると判定した場合には、前記注目画素を有彩色と判定し、
前記第1の判定手段が中間部であると判定した場合には、前記第2の判定手段による判定結果に基づいて、前記注目画素を無彩色か有彩色かを判定する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記第3の判定手段は、前記第1の判定手段の判定結果が中間部にあると判定した場合、注目画素の周辺画素の前記第2の判定結果の過半数が有彩色か無彩色かに基づいて、前記注目画素を有彩色か無彩色かを判定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 明度信号と色度信号によって表される色空間のカラー画像データに基づき、画素単位の属性を判定する画像処理方法であって、
前記色度信号を、複数の画素で構成される所定エリア単位に、入力する第1の入力工程と、
入力された前記所定エリア内の各画素の色度信号の加重平均値を算出して、注目画素の色度に対する彩度量を演算する演算工程と、
当該演算によって得られた彩度量に基づいて、前記注目画素が無彩色、有彩色、及び、その中間部のいずれに属するかを判定する第1の判定工程と、
前記色度信号を画素単位に入力する第2の入力工程と、
入力された前記画素単位の色度信号に基づいて注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第2の判定工程と、
前記第1の判定工程による判定結果、および、前記第2の判定工程による判定結果に基づいて、注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第3の判定工程とを有し、
前記第3の判定工程は、
前記第1の判定工程で無彩色であると判定した場合には、前記注目画素を無彩色と判定し、
前記第1の判定工程で有彩色であると判定した場合には、前記注目画素を有彩色と判定し、
前記第1の判定工程で中間部であると判定した場合には、前記第2の判定工程による判定結果に基づいて、前記注目画素を無彩色か有彩色かを判定する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 前記第3の判定工程は、前記第1の判定工程の判定結果が中間部にあると判定した場合、注目画素の周辺画素の前記第2の判定結果の過半数が有彩色か無彩色かに基づいて、前記注目画素を有彩色か無彩色かを判定することを特徴とする請求項3記載の画像処理方法。
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