JP4047192B2 - 画像圧縮装置及び方法、画像伸張装置及び方法、プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された多値画像を圧縮する画像圧縮装置、その画像圧縮装置で生成された圧縮データを伸長する画像処理技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スキャナの普及により文書の電子化が進んでいる。電子化された文書をフルカラービットマップ形式で保存すると、例えば、Ａ４サイズの場合では、読取解像度３００ｄｐｉで、約２４Ｍｂｙｔｅにもなり、必要なメモリが膨大になる。このような大容量のデータは、メールに添付して送信するのに適したサイズとはいえない。
【０００３】
そこで、フルカラー画像を圧縮することが通常行われており、その圧縮方法としてＪＰＥＧが知られている。ＪＰＥＧは、写真等の自然画像を圧縮するには非常に効果的だが、文字部をＪＰＥＧ圧縮するとモスキートノイズと呼ばれる画像劣化が発生する。そこで、従来では、入力された画像を文字領域及び写真領域に領域分割を行い、文字領域部分は２値化した上でＭＭＲ圧縮、写真領域部分はＪＰＥＧ圧縮を行うことで、文字領域の品位を保ったまま、フルカラー画像も小さなデータサイズで表現する方法があった。
【０００４】
この方法は、伸長時には、２値画像の白部分はＪＰＥＧ画像を透過し、黒部分は代表色をのせた文字で表現することを特徴としている。また、別の特徴としては、単位文字当り１色を割り当てる。これにより、元々単色で表現されていた文字画像のスキャナ読込によるバラツキを除去することが可能となり、加えて、圧縮システムに利用すると、高画質高圧縮が得られる。
【０００５】
また、拡張技術として、圧縮時におけるＪＰＥＧ圧縮前に文字領域を文字近辺の色で穴埋めすることにより、さらに圧縮率を向上させる方法なども提案されている。更に、文字領域部分において、文字の代表色を抽出する色抽出技術も不可欠であり、以前より提案されている。この色抽出技術は、文字領域の２値画像とその文字領域の座標及びカラー画像を入力し、文字領域部における所望の色をカラー画像から抽出するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、色が反転した反転文字領域部分の特定ができなかったため、反転文字領域には、ＪＰＥＧ圧縮が施されてしまい、反転文字部は劣化してしまうという問題があった。
【０００７】
近年、反転文字領域部分を特定する技術が提案されたことで、反転文字領域の色抽出を行う技術が必要となった。ここで、従来の色抽出技術をそのまま利用すると、スキャナ読込によるバラツキや圧縮作用により滲み込んでしまった入力画像中の反転文字領域の色をそのまま再現（抽出）してしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、良好な復元画像を生成することでき、かつ圧縮対象の画像品位を低下させない画像圧縮を行うことができる画像処理技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明による画像圧縮装置は以下の構成を備える。即ち、 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮装置であって、
前記多値画像を２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定手段と、
前記多値画像を縮小して縮小多値画像を生成する縮小手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め手段と、
前記穴埋め手段で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮手段と、
前記第１及び第２領域特定手段で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮手段で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出手段で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力手段とを備え、
前記代表色抽出手段は、
前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、前記単位文字領域の平均色を算出する平均色算出手段と、
前記平均色算出手段で生成された単位文字領域の平均色を用いて、前記単位文字領域からなる文字領域内における色空間ヒストグラムを第１ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記第１ヒストグラム中で出力頻度の高い色分布から順に、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記抽出手段で抽出された候補代表色と前記単位文字領域の平均色に基づいて、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色に割り当てる色割当手段とを備え、
前記色割当手段は、前記抽出手段で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域であることを示している場合には、所定色を前記単位文字領域の代表色として割り当て、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域でないことを示している場合には、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色として割り当てる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
尚、以下に説明する実施形態の画像圧縮装置及び画像伸長装置の各構成要素の相対配置、各処理に用いられる数式、数値等は、特に、特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
図１は本発明の実施形態の画像圧縮装置の概略構成を示す図である。
【００１３】
図１において、実線は画像の流れ及び入力を示し、点線は情報の流れ及び入力を示すものとする。
【００１４】
カラー多値画像である入力画像１０１は、２値化部１０２で２値化され、２値画像１０３が作成される。領域特定部Ａ１０４は、２値画像１０３を入力とし、例えば、所定値をとる画素（例えば、黒画素）の輪郭線追跡等により文字領域を検出して、文字領域座標１０６を作成する。文字領域座標１０６は、文字領域の位置（座標）やサイズを示す情報である。また、領域特定部Ａ１０４が文字領域を特定することで、それ以外の写真やイラスト等の自然（階調）画像を示す自然画像領域の位置やサイズも特定されることは言うまでもない。更に、各領域の種類を特定するための属性情報（文字や画像）も別途生成する。
【００１５】
領域特定部Ｂ１０５は、２値画像１０３と領域特定部Ａ１０４により作成された文字領域座標１０６を入力とし、文字領域内における各文字（単位文字領域）の位置及びサイズを特定する。説明を簡単にするため、実施形態１では、各単位文字領域の位置及びサイズの情報も文字領域座標１０６に追加するものとする。また、領域特定部Ａ１０４により作成された文字領域座標１０６により、文字領域毎の２値画像（部分２値画像１０７）を作成する。また、多値画像１１２は、縮小部１１３により縮小され、縮小多値画像１１４が作成される。
【００１６】
尚、縮小部１１３は、設定された解像度変換パラメータに基づいて、多値画像１１２の解像度変換を行う。また、この解像度変換パラメータは、処理対象の多値画像の空間周波数に基づいて適宜制御するようにしても良い。例えば、多値画像の高周波成分が小さい場合には、大きい場合に比べて、より低解像度に変換するように、この解像度変換パラメータを制御しても良い。
【００１７】
代表色抽出部１１０は、部分２値画像１０７と文字領域座標１０６及び縮小多値画像１１４を入力・参照し、部分２値画像１０７の黒部分と縮小多値画像１１４とを位置対応させながら、文字領域中の各単位文字領域の各文字代表色１１１を算出する。尚、多値画像１１２は入力画像１０１と同一である。
【００１８】
文字領域穴埋め部１１５は、部分２値画像１０７と縮小多値画像１１４及び文字領域座標１０６を入力・参照とし、縮小多値画像１１４上の各文字領域あるいは単位文字領域毎に、その周辺色で塗り潰す処理（周辺色に置換する処理）を行う。
【００１９】
以上の処理の後、部分２値画像１０７は各々順次、ＭＭＲ圧縮部１０８により圧縮コードＡ１０９として圧縮される。また、文字領域穴埋め部１１５にて穴埋めされた穴埋め縮小多値画像は、ＪＰＥＧ圧縮部１１６により圧縮コードＢ１１７としてＪＰＥＧ圧縮される。尚、ＭＭＲ圧縮部１０８の代わりに、ＭＭＲ圧縮以外の２値画像圧縮、例えば、ＪＢＩＧ圧縮、ＭＲ圧縮、ＭＨ圧縮等を用いても良い。
【００２０】
このようにして、各構成要素から得られる文字領域座標１０６、圧縮コードＡ１０９、各文字代表色１１１、圧縮コードＢ１１７のデータ群を結合した圧縮データ１１８が作成される。この圧縮データ１１８を、更に、ＰＤＦなどに可逆圧縮しても良い。
【００２１】
尚、入力画像１０１中に文字領域が存在しない場合、圧縮データ１１８は圧縮コードＢ１１７のみとなる。
【００２２】
また、画像圧縮装置及び後述するこの画像圧縮装置で生成された圧縮データを伸長する画像伸長装置を実現するハードウエア構成としては、例えば、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータで実現される。また、この汎用コンピュータには、その標準的な構成要素として、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、外部記憶装置、ネットワークインタフェース、ディスプレイ、キーボード、マウス等を有している。
【００２３】
また、これらの画像圧縮装置及び画像伸長装置は、このような汎用コンピュータに対する拡張カードとして実現される専用ハードウエアとして実現されても良い。
【００２４】
更に、これらの画像圧縮装置及び画像伸長装置を搭載する装置の具体例としては、ネットワーク通信機能を有する複合機（コピー、プリンタ、スキャナ、ファクシミリ機能等を有する装置）、カラースキャナ、カラーファクシミリ等が挙げられる。
【００２５】
次に、２値化部１０２が実行する２値化処理について、図２及び図３を用いて説明する。
【００２６】
図２は本発明の実施形態の入力画像の一例を示す図である。また、図３は本発明の実施形態の２値化部が実行する２値化処理を示すフローチャートである。
【００２７】
図２において、入力画像２０１はカラー多値画像であり、領域２０３の文字は白色、領域２０４の文字は黄色、領域２０５の文字は青色、領域２０７の文字は黒、領域２０６の画像は任意の複数色であるとする。尚、この入力画像２０１がスキャナで読み取ったものである場合には、その読取時のバラツキやＪＰＥＧ圧縮の劣化を含んでいるものとするが、劣化を含んでいない画像も本実施形態の対象であることは言うまでもない。
【００２８】
以下では、例として、入力画像１０１をスキャナで読み取った後のＲＧＢデータ（２４ｂｉｔ）とする場合、まず、ステップＳ３０１にて、下記の変換式により輝度変換を行い、輝度画像を作成する。
【００２９】
Ｙ ＝ ０．２９９×Ｒ ＋ ０.５８７×Ｇ ＋ ０.１１４×Ｂ
次に、ステップＳ３０２にて、輝度画像の全面ヒストグラムを作成する。ここで、ヒストグラムの一例を図示すると図４のようになる。図４において、横軸はＹ信号の輝度レベル０〜２５５であり、縦軸はその出現頻度を示している。図４の場合、４０１が文字や画像の分布であり、４０２が下地の分布であることを示している。
【００３０】
次に、ステップＳ３０３にて、最適な２値化閾値Ｔを算出する。但し、ここでの２値化閾値Ｔの算出方法は、特に限定はしない。図４では、例えば、分布４０１と分布４０２の頂点の輝度レベル間の中間点４０３を２値化閾値Ｔとしている。
【００３１】
最後に、ステップＳ３０４にて、輝度画像を２値化閾値Ｔに基づいて、２値化する。
【００３２】
以上の処理により、図１の２値画像１０３が作成される。また、図２の多値画像２０１を２値化した場合の２値画像は、例えば、図７の２値画像７０１のようになる。
【００３３】
次に、領域特定部Ａ１０４が実行する処理について、図５を用いて説明する。
【００３４】
図５は本発明の実施形態の領域特定部Ａ１０４が実行する処理を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、ステップＳ５０１にて、２値画像１０３の黒画素を参照しながら、輪郭線追跡を行う。次に、ステップＳ５０２にて、追跡された輪郭線内をさらに追跡し、その追跡結果に基づいて、輪郭線内の領域から文字領域と、その位置やサイズを特定する。更に、特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを特定し、その反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報を生成して、メモリに記憶する。尚、文字領域以外の領域は、自然画像領域として特定する。
【００３６】
以上の処理により、文字領域、反転文字領域及び自然画像領域の位置、サイズ及びその領域の種類を示す属性が特定される。ここで、図７の２値画像７０１に領域特定部Ａ１０４の処理を施した結果を、図８に示す。図８では、全部で４つの領域が特定され、８０１〜８０３が文字領域で、特に、文字領域８０１は反転文字領域で、８０４が自然画像領域に特定されている。
【００３７】
次に、領域特定部Ｂ１０５が実行する処理について、図６を用いて説明する。
【００３８】
図６は本発明の実施形態の領域特定部Ｂ１０５が実行する処理を示すフローチャートである。
【００３９】
図６で説明する処理は、領域特定部Ａ１０４により特定された文字領域群、図８の例では、文字領域８０１〜８０３に対して順次行われる。
【００４０】
まず、ステップＳ６０１にて、未処理の文字領域の有無を判定する。未処理の文字領域がない場合（ステップＳ６０１でＮＯ）、処理を終了する。一方、未処理の文字領域がある場合（ステップＳ６０１でＹＥＳ）、ステップＳ６０２に進む。
【００４１】
次に、ステップＳ６０２にて、２値画像の所定値（黒画素、但し、反転文字領域の場合は、白画素）をとる画素の集合を単位文字とみなし、単位文字領域の位置を特定する。ここで、図８の文字領域８０１に領域特定部Ｂ１０５の処理を施した結果を、図９に示す。図９では、全部で５つの単位文字領域９０２〜９０６が特定されている。以降、同様にして、図８の文字領域８０２、８０３についても処理が実行される。
【００４２】
以上のようにして、領域特定部Ａ１０４及び領域特定部Ｂ１０５により特定された文字領域・単位文字領域の領域情報（位置、サイズ、反転の有無）を、文字領域座標１０６として、例えば、画像圧縮装置内のメモリ（例えば、ＲＡＭ）に保存する。
【００４３】
次に、代表色抽出部１１０が実行する処理について、図１０〜図１２Ａ及び図１２Ｂのフローチャート、及び図１３及び図１４の説明図を用いて説明する。
【００４４】
図１０は本発明の実施形態の代表色抽出部が実行する処理を示すフローチャートである。
【００４５】
代表色抽出部１１０では、上述したように、入力として、文字領域座標１０６と部分２値画像１０７及び縮小多値画像１１４を使用する。部分２値画像１０７は、２値画像１０３の文字領域を切り取って別のワークメモリ等のメモリに格納してあるものとする。縮小多値画像１１４は、多値画像１１２を縮小部１１３により縮小されたものであり、同様に別のワークメモリ等のメモリに格納してあるものとする。
【００４６】
尚、本実施形態では、縮小部１１３の縮小度を５０％として説明する。この場合、縮小多値画像用のワークメモリは、縮小前の多値画像用のワークメモリよりもそのメモリ容量が１／４に軽減することができる。但し、縮小度は５０％に限定されるものではなく、用途や目的に応じて任意の縮小率が設定できることは言うまでもない。
【００４７】
代表色抽出部１１０では、全ての文字領域、即ち、全ての部分２値画像１０７に対して順に処理を行う（本実施形態では、文字領域は、図８の文字領域８０１〜８０３の３つがあり、この順番で処理される）ため、最初に、ステップＳ１１０１にて、文字領域座標１０６を参照しながら、未処理の文字領域の有無を判定する。未処理の文字領域がない場合（ステップＳ１１０１でＮＯ）、処理を終了する。一方、未処理の文字領域がある場合（ステップＳ１１０１でＹＥＳ）、ステップＳ１１０２に進む。
【００４８】
次に、ステップＳ１１０２で、文字領域座標１０６を参照しながら、文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する。反転文字領域である場合（ステップＳ１１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１１０３に進み、その反転文字領域の色を反転処理によって反転する、即ち、白文字から黒文字にする。その後、代表色抽出部１１０で代表色抽出処理を実行する（ステップＳ１１０４）。
【００４９】
尚、反転文字領域に対して、ステップＳ１１０３の反転処理を実行する理由は、通常の文字領域に施す代表色抽出処理と処理条件を共通にして、代表色抽出部１１０で共通アルゴリズムを適用するためである。但し、代表色抽出部１１０の処理後は、元の反転文字領域に戻す必要があるため、ステップＳ１１０５で、ステップＳ１１０３で反転処理を施した文字領域の色を再度反転処理によって再反転する、即ち、黒文字から白文字にする。
【００５０】
一方、ステップＳ１１０２において、文字領域が反転文字領域でない場合（ステップＳ１１０２でＮＯ）、ステップＳ１１０６に進み、代表色抽出部１１０で代表色抽出処理を実行する。
【００５１】
次に、ステップＳ１１０４あるいはステップＳ１１０６の代表色抽出処理の詳細について、図１１を用いて説明する。
【００５２】
図１１は本発明の実施形態の代表色抽出処理の詳細を示すフローチャートである。
【００５３】
尚、上述のように代表色抽出処理での処理対象は、通常の文字領域、反転文字領域の両方となる。但し、反転文字領域に対する代表色抽出処理では、後述する特別な処理を伴う。そこで、本実施形態では、反転文字領域が処理対象である場合の処理例として、図９の反転文字領域９０１に対する代表色抽出処理について説明する。
【００５４】
まず、ステップＳ１２０１にて、文字領域の代表色数ｎに１を設定する。これは、「第１色目の色を抽出する」という意味である。次に、ステップＳ１２０２にて、文字領域座標１０６を参照し、かつ部分２値画像１０７の黒画素に位置的に対応する縮小多値画像１１４の色（ＲＧＢ）を参照しながら、単位文字毎にＲＧＢの平均色を算出する。
【００５５】
次に、ステップＳ１２０３にて、上記で算出された各単位文字領域のＲＧＢの平均色を、例えば、ＹＣｂＣｒのような、輝度Ｙと色差ＣｂＣｒで表現できる色空間に変換する。尚、色空間は、ＬａｂやＹｕｖ等の他の色空間でも構わないものとするが、ここでは、ＹＣｂＣｒで説明を行う。また、ＲＧＢからＹＣｂＣｒへの変換式は省略する。
【００５６】
尚、入力画像１０１がＪＰＥＧ画像である場合は、ＪＰＥＧ解凍時に一般的に行われるＹＣｂＣｒ−＞ＲＧＢ変換を行わずに、ＹＣｂＣｒ色空間のまま、入力が可能であるという特徴を備える。そのため、この場合には、ステップＳ１２０３の処理は不要となり、より高速な処理が達成される。
【００５７】
例えば、上述の図９の５つの単位文字領域９０２〜９０６に対して、ＹＣｂＣｒ変換を施すと、
単位文字領域９０２：（Ｙ１，Ｃｂ１，Ｃｒ１）
単位文字領域９０３：（Ｙ２，Ｃｂ２，Ｃｒ２）
単位文字領域９０４：（Ｙ３，Ｃｂ３，Ｃｒ３）
単位文字領域９０５：（Ｙ４，Ｃｂ４，Ｃｒ４）
単位文字領域９０６：（Ｙ５，Ｃｂ５，Ｃｒ５）
となる。
【００５８】
次に、ステップＳ１２０４にて、ステップＳ１２０５のヒストグラム作成の準備として、ヒストグラム初期化（ヒストグラムクリア）を行う。次に、ステップＳ１２０５にて、色差Ｃｂ，Ｃｒの２次元ヒストグラムを作成する。これを、図１３に示す。図１３の５つのプロット１３０１〜１３０５は、それぞれ
プロット１３０１（Ｃｂ１，Ｃｒ１） → 単位文字領域９０２のプロット
プロット１３０２（Ｃｂ２，Ｃｒ２） → 単位文字領域９０３のプロット
プロット１３０３（Ｃｂ３，Ｃｒ３） → 単位文字領域９０４のプロット
プロット１３０４（Ｃｂ４，Ｃｒ４） → 単位文字領域９０５のプロット
プロット１３０５（Ｃｂ５，Ｃｒ５） → 単位文字領域９０６のプロット
である。
【００５９】
また、プロット１３０１、１３０２及び１３０３の集合と、プロット１３０４及び１３０５の集合の距離が離れているのは、図２の入力画像（カラー多値画像）２０１の領域２０３及び領域２０４で示される色の違いを表すためである。更に、プロット１３０１、１３０２及び１３０３の間の差、または、プロット１３０４及び１３０５の間の差は、スキャナで読み取られた入力画像のバラツキ、あるいは、その後の処理（例えば、ＪＰＥＧ圧縮）によるバラツキを表している。
【００６０】
加えて、文字領域８０１中の単位文字領域の内、単位文字領域（反転単位文字領域）９０２〜９０４、即ち、プロット１３０１〜１３０３は、本来、白（Ｃｂ，Ｃｒ）＝(０，０）であることが望まれるが、上記のバラツキと同様の理由で、反転文字領域の背景部の色が反転単位文字領域の文字部に影響してしまい、（Ｃｂ，Ｃｒ）＝(０，０）から離れた場所にプロットされてしまっている。
【００６１】
尚、本実施形態では、処理の高速化のため、ステップＳ１２０５で、２次元ヒストグラムを作成しているが、精度を上げるために、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒの３次元ヒストグラムを作成してもよい。
【００６２】
図１１の説明に戻る。
【００６３】
次に、ステップＳ１２０６にて、各単位文字領域の代表色抽出と色割当を行う。尚、この処理の詳細については後述する。
【００６４】
次に、ステップＳ１２０７にて、ステップＳ１２０６で色が未割当の単位文字の有無を判定する。未割当の単位文字がある場合（ステップＳ１２０７でＹＥＳ）、ステップＳ１２０８に進み、代表色数ｎに１を加算して、先に作成したヒストグラムを初期化し（ステップＳ１２０４）、色が未割当の単位文字に対してのみ、ヒストグラムを作成する（ステップＳ１２０５）。以下、同様にして、ステップＳ１２０７にて、色が未割当の単位文字がなくなるまで処理を続ける。そして、未割当の単位文字がない場合（ステップＳ１２０７でＮＯ）、処理を終了する。
【００６５】
次に、ステップＳ１２０６の各単位文字領域の代表色抽出と色割当の処理の詳細について、図１２Ａ及び図１２Ｂを用いて説明する。
【００６６】
図１２Ａ及び図１２Ｂは本発明の実施形態のステップＳ１２０６の代表色抽出と色割当の処理の詳細を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、ステップＳ１５０１にて、単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色Ｃ’（ｎ）の抽出を行う。尚、ｎは代表色数であり、図１１で使用されているｎと同じである。また、候補代表色Ｃ’（ｎ）は、Ｃｂ，Ｃｒの情報をもつ構造体であり、ｎ番目の代表色のＣｂをＣ’（ｎ）_b、ｎ番目の代表色のＣｒをＣ’（ｎ）_rと表すことにする。
【００６８】
具体的な候補代表色の抽出方法について、図１４を用いて説明する。
【００６９】
図１４で示される点線で囲まれる四角は、予め設定されたエリアを示しており、各エリアには１つの代表色（Ｃｂ，Ｃｒ）が設定されているものとする。エリアの大小は任意であるが、精度と処理効率のトレードオフを考慮して設定することが望ましい。
【００７０】
ＹＣｂＣｒがそれぞれ８ｂｉｔである場合、本実施形態では、エリアの縦横幅を３ｂｉｔに設定することにする。但し、図１４では、説明を簡単にするため、エリアを大きく図示している。ここで、各エリアをＣｂ−Ｃｒ方向に走査し、エリア内のプロット数の最大値を取得する。ここでは、エリア１で最大プロット数３が得られるので、候補代表色として１４０１（黒三角▲）が得られる。または、これらの３つのプロットから、代表色を改めて算出しても良い。
【００７１】
図１２Ａの説明に戻る。
【００７２】
次に、ステップＳ１５０２にて、処理対象の文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する。反転文字領域である場合（ステップＳ１５０２でＹＥＳ）、ステップＳ１５０３にて抽出したＣ’（ｎ）の調整を行う。これは、スキャナ読取のバラツキやＪＰＥＧ圧縮等の劣化により、入力画像の反転文字領域の背景色が、本来は、白であるはずの文字部に滲んでしまったために誤って抽出された代表色を所定色（白）として補正するための調整である。
【００７３】
このステップＳ１５０３の詳細について、図１２Ｂを用いて説明する。
【００７４】
図１２Ｂは本発明の実施形態のステップＳ１５０３の詳細を示すフローチャートである。
【００７５】
まず、ステップＳ１５１１にて、WhiteFlagをOFFに初期設定する。次に、ステップＳ１５１２にて、代表色Ｃ’（ｎ）の色空間上の原点（Ｃｂ，Ｃｒ）＝（０，０）からの距離Distance_Rを算出する。次に、ステップＳ１５１３にて、距離Distance_Rが゛所定値value_R以下であるか否かを判定する。
【００７６】
距離Distance_Rが所定値value_Rより大きい場合（ステップＳ１５１３でＮＯ）、処理を終了し、ステップＳ１５０４に進む。一方、距離Distance_Rが所定値value_R以下である場合（ステップＳ１５１３でＹＥＳ）、WhiteFlagをONに設定し、ステップＳ１５０４に進む。
【００７７】
尚、WhiteFlagは、代表色Ｃ’（ｎ）を所定色（白）を示す（Ｃｂ，Ｃｒ）＝（０，０）に設定するか否かを示すためのフラグであり、ONの場合には、後述するステップＳ１５０９にて、代表色Ｃ’（ｎ）を（Ｃｂ，Ｃｒ）＝（０，０）に設定する。
【００７８】
図１２Ａの説明に戻る。
【００７９】
一方、ステップＳ１５０２において、処理対象の文字領域が反転文字領域でない場合（ステップＳ１５０２でＮＯ）、ステップＳ１５０４に進み、単位文字数ｍに１を設定する。次に、ステップＳ１５０５にて、ｍがＭ以下であるか否かを判定する。Ｍ以下である場合（ステップＳ１５０５でＹＥＳ）、ステップＳ１５０６に進む。一方、Ｍより大きい場合（ステップＳ１５０５でＮＯ）、処理を終了する。
【００８０】
ここで、Ｍは、処理対象の文字領域内の単位文字数（総数）であり、例えば、図９の文字領域８０１では、Ｍ＝５である。この場合は、ｍ＝１の時は、ステップＳ１５０５の条件がＹＥＳとなり、ステップＳ１５０６へ進む。そして、ｍ＝６になった時、ステップＳ１５０５の条件がＮＯとなり、ステップＳ１２０６のループを抜ける。
【００８１】
ステップＳ１５０６にて、単位文字領域の平均色である単位文字色Ｃ（ｍ）が未決定であるか否かを判定する。未決定でない場合（ステップＳ１５０６でＮＯ）、ステップＳ１５０７に進む。一方、未決定である場合（ステップＳ１５０６でＹＥＳ）、ステップＳ１５０７に進む。
【００８２】
ここで、単位文字色Ｃ（ｍ）は、Ｃｂ，Ｃｒの情報をもつ構造体であり、ｍ番目の単位文字色のＣｂをＣ（ｍ）_b、ｍ番目の代表色のＣｒをＣ（ｍ）_rと表すことにする。単位文字色Ｃ（ｍ）は、最初、値が割り当てられていないため、Ｃ（ｍ）は未決定となり、ステップＳ１５０７へ進む。
【００８３】
次に、ステップＳ１５０７にて、候補代表色Ｃ’（ｎ）と単位文字色Ｃ（ｍ）の色空間上の距離（Distance）を算出する。
【００８４】
次に、ステップＳ１５０８にて、予め設定された値valueに対して、Distance≦valueであるか否かを判定する。Distance≦valueでない場合（ステップＳ１５０８でＮＯ）、ステップＳ１５１０に進む。一方、Distance≦valueである場合（ステップＳ１５０８でＹＥＳ）、つまり、単位文字色Ｃ（ｍ）が候補代表色Ｃ’（ｎ）の近似色であるとみなせる場合、ステップＳ１５０９に進む。
【００８５】
ステップＳ１５０９にて、候補代表色Ｃ’（ｎ）を単位文字色Ｃ（ｍ）（単位文字領域の代表色）に設定する。即ち、Ｃ’（ｎ）_bをＣ（ｍ）_bに代入し、Ｃ’（ｎ）_rをＣ（ｍ）_rに代入する。そして、ステップＳ１５１０にて、単位文字数ｍに１を加算し、ステップＳ１５０５に戻る。
【００８６】
尚、ステップＳ１５０８におけるvalueは、単位文字色Ｃ（ｍ）が候補代表色Ｃ’（ｎ）の近似色であるか否かを判定するための閾値であり、任意にその値を調整可能である。また、上述したように、処理対象の文字領域が反転文字領域で、かつWhiteFlagがONである場合には、Ｃ（ｍ）_b及びＣ（ｍ）_rそれぞれに０を代入する。
【００８７】
また、２次元ヒストグラムから代表色を算出した場合、代表色は、輝度成分Ｙをもたないため、文字領域内の同一の代表色をもつ単位文字間で輝度成分Ｙを算出する必要がある。さらに代表色のＲＧＢ情報を必要とする場合は、ＹＣｂＣｒからＲＧＢへの色空間変換を行う。
【００８８】
以上のようにして、図１０、図１１、図１２Ａ及び図１２Ｂで示されるフローチャートで、特に、部分２値画像１０７と縮小多値画像１１４を用いて、各単位文字領域の代表色抽出と色割当が行われる。また、抽出された代表色は、図１の各文字代表色１１１として、圧縮データ１１８に格納される。
【００８９】
次に、文字領域穴埋め部１１５が実行する処理について、図１５を用いて説明する。
【００９０】
図１５は本発明の実施形態の文字領域穴埋め部が実行する処理を示すフローチャートである。
【００９１】
文字領域穴埋め部１１５は、縮小多値画像１１４と部分２値画像１０７及び文字領域座標１０６を入力・参照し、縮小多値画像１１４中の文字にあたる画素を周りの背景色で塗りつぶす処理である。これにより、後のＪＰＥＧ圧縮部１１６の圧縮率が向上する。
【００９２】
まず、ステップＳ１７０１にて、文字領域毎に処理を行うため、未処理の文字領域の有無を判定する。未処理の文字領域がない場合（ステップＳ１７０１でＮＯ）、処理を終了する。一方、未処理の文字領域がある場合（ステップＳ１７０１でＹＥＳ）、ステップＳ１７０２に進み、部分２値画像１０７の白画素に位置的に対応する縮小多値画像１１４の色を参照することにより、文字領域内の背景色の平均値を算出する。部分２値画像１０７と縮小多値画像１１４の座標対応の方法は、代表色抽出部１１０で説明した方法と同様であるため、その詳細については省略する。
【００９３】
次に、ステップＳ１７０３にて、算出した背景色の平均値を縮小多値画像１１４の文字領域に割り当てる、つまり、算出した背景色で縮小多値画像１１４の文字領域あるいはその文字領域内の単位文字領域を穴埋めする。
【００９４】
次に、圧縮データ１１８を伸長する画像伸長装置について、図１６を用いて説明する。
【００９５】
図１６は本発明の実施形態の画像伸長装置の概略構成を示す図である。
【００９６】
ＭＭＲ伸長部１８０３は、圧縮コードＡ１０９を入力し、ＭＭＲ伸長処理を行い、２値画像１８０４を作成する。ＪＰＥＧ伸長部１８０９は、圧縮コードＢ１１７を入力し、ＪＰＥＧ伸長処理を行い、さらに拡大部１８１０で拡大処理を行うことで、多値画像１８１１を作成する。合成部１８０５は、文字領域座標１０６を参照しながら、各文字代表色１１１を２値画像１８０４中の対応する単位文字領域の各黒画素に割り当て、その２値画像を多値画像１８１１の上に表示する。この際、２値画像１８０４の白画素は多値画像１８１１を透過する。
【００９７】
このようにして、図１６の画像伸長装置は、図１の画像圧縮装置により作成された圧縮データ１１８を伸長し、最終的な復元画像である伸長画像１８０６を生成することができる。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態によれば、文字領域が反転文字領域であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、文字領域の２値画像とその文字領域を構成する単位文字領域における代表色を抽出して割り当てることで、各文字領域に対して適切な代表色を抽出して割り当てることができる。
【００９９】
また、この単位文字領域毎の代表色を圧縮データの一部として生成する。そして、この圧縮データを伸長して復元画像を得る場合には、この代表色を利用して、各文字領域内の各単位文字領域の色を再現する。これにより、入力画像の画品位、特に、反転文字領域の画品位を良好に維持した復元画像を再現することができる。
【０１００】
また、文字領域に関しては、従来使用されていたＪＰＥＧ圧縮に代って、ＭＭＲ圧縮を利用して圧縮することで、より高圧縮な圧縮画像を生成することができる。
【０１０１】
以上説明した実施形態における、画像圧縮装置及び画像伸長装置は、画像圧縮機能及び画像伸長機能を有するパーソナルコンピュータ等の情報処理装置でもって実現できるし、その機能を実現する手順としての方法の発明として捉えることができる。また、コンピュータにより実現できるわけであるから、本発明はそれぞれの装置で実行されるコンピュータプログラム、更には、そのコンピュータプログラムを格納し、コンピュータが読み込めるＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体にも適用できるのは明らかであろう。
【０１０２】
従って、上記実施形態に係る実施態様を列挙すると、次の通りである。すなわち、画像圧縮装置及び画像伸長装置、それらの方法、プログラムは、次のようになる。
【０１０３】
＜実施態様１＞ 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮装置であって、
前記多値画像を２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定手段と、前記第１領域特定手段で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定手段と、
前記多値画像を縮小する縮小手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め手段と、前記穴埋め手段で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮手段と、前記第１領域特定手段で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮手段と、
前記第１及び第２領域特定手段で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮手段で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出手段で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力手段と
を備えることを特徴とする画像圧縮装置。
【０１０４】
＜実施態様２＞ 前記代表色抽出手段は、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、前記単位文字領域の平均色を算出する平均色算出手段と、
前記平均色算出手段で生成された単位文字領域の平均色から第１ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記第１ヒストグラムに基づいて、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記抽出手段で抽出された候補代表色と前記単位文字領域の平均色に基づいて、前記候補代表色を前記単位文字の代表色に割り当てる色割当手段と
を備えることを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１０５】
＜実施態様３＞ 前記２値化手段は、前記多値画像に基づく第２ヒストグラムを作成する第２ヒストグラム作成手段と、
前記第２ヒストグラムに基づいて、前記多値画像を２値化するための２値化閾値を算出する２値化閾値算出手段と
を備えることを特徴とする実施態様２に記載の画像圧縮装置。
【０１０６】
＜実施態様４＞ 前記第１領域特定手段は、前記２値画像において所定値をとる画素の輪郭線追跡を行って特定される領域群を、それぞれ文字領域あるいは自然画像領域に特定し、かつ文字領域に対しては反転文字領域であるか否かを特定し、前記領域群の各領域の位置情報、サイズ情報及びその種類を示す属性情報を特定する
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１０７】
＜実施態様５＞ 前記第２領域特定手段は、前記第１領域特定手段で特定された文字領域中の所定値をとる画素の集合を単位文字領域として特定し、前記単位文字領域の位置情報とサイズ情報を特定する
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１０８】
＜実施態様６＞ 前記平均色算出手段は、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記単位文字領域内の所定値をとる画素に対応する前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、該単位文字領域の平均色を算出する
ことを特徴とする実施態様２に記載の画像圧縮装置。
【０１０９】
＜実施態様７＞ 前記第１ヒストグラム作成手段は、前記平均色算出手段で算出された単位文字領域の平均色を用いて、前記単位文字領域からなる文字領域内における色空間ヒストグラムを第１ヒストグラムとして作成する
ことを特徴とする実施態様２に記載の画像圧縮装置。
【０１１０】
＜実施態様８＞ 前記抽出手段は、前記色空間ヒストグラム中で出力頻度の高い色分布から順に、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する
ことを特徴とする実施態様７に記載の画像圧縮装置。
【０１１１】
＜実施態様９＞ 前記色割当手段は、前記抽出手段で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、その距離が所定範囲内である場合に、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色として割り当る
ことを特徴とする実施態様８に記載の画像圧縮装置。
【０１１２】
＜実施態様１０＞ 前記色割当手段は、前記抽出手段で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、その距離が所定範囲内であり、かつ単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域である場合に、所定色を前記単位文字領域の代表色として割り当る
ことを特徴とする実施態様８に記載の画像圧縮装置。
【０１１３】
＜実施態様１１＞ 前記縮小手段は、解像度変換パラメータを用いて、前記多値画像を解像度変換することで該多値画像を縮小する
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１４】
＜実施態様１２＞ 前記穴埋め手段は、前記第１領域特定手段で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小手段で設定されている縮小度に応じた位置に対応する前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１５】
＜実施態様１３＞ 前記第１圧縮手段は、ＪＰＥＧ圧縮準拠である
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１６】
＜実施態様１４＞ 前記第２圧縮手段は、ＭＭＲ圧縮準拠である
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１７】
＜実施態様１５＞ 前記圧縮データを可逆圧縮する第３圧縮手段と
を更に備えることを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１８】
＜実施態様１６＞ 圧縮データを伸長する画像伸長装置であって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力手段と、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長手段と、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長手段と、
前記第２伸長手段で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大手段と、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大手段で拡大された多値画像を合成する合成手段と
を備えることを特徴とする画像伸長装置。
【０１１９】
＜実施態様１７＞ 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮方法であって、
前記多値画像を２値化する２値化工程と、
前記２値化工程で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定工程と、
前記多値画像を縮小する縮小工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定工程で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め工程と、
前記穴埋め工程で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮工程と、
前記第１及び第２領域特定工程で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮工程で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出工程で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力工程と
を備えることを特徴とする画像圧縮方法。
【０１２０】
＜実施態様１８＞ 圧縮データを伸長する画像伸長方法であって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力工程と、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長工程と、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長工程と、
前記第２伸長工程で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大工程と、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大工程で拡大された多値画像を合成する合成工程と
を備えることを特徴とする画像伸長方法。
【０１２１】
＜実施態様１９＞ 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮を実現するプログラムであって、
前記多値画像を２値化する２値化工程のプログラムコードと、
前記２値化工程で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定工程のプログラムコードと、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定工程のプログラムコードと、
前記多値画像を縮小する縮小工程のプログラムコードと、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定工程で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出工程のプログラムコードと、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め工程のプログラムコードと、
前記穴埋め工程で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮工程のプログラムコードと、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮工程のプログラムコードと、
前記第１及び第２領域特定工程で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮工程で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出工程で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。
【０１２２】
＜実施態様２０＞ 圧縮データを伸長する画像伸長を実現するプログラムであって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力工程のプログラムコードと、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長工程のプログラムコードと、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長工程のプログラムコードと、
前記第２伸長工程で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大工程のプログラムコードと、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大工程で拡大された多値画像を合成する合成工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。
【０１２３】
以上、実施形態例を詳述したが、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良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【０１２４】
尚、本発明は、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（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【０１２５】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１２６】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【０１２７】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【０１２８】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【０１２９】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０１３０】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【０１３１】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、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き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、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ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、良好な復元画像を生成することでき、かつ圧縮対象の画像品位を低下させない画像圧縮を行うことができる画像処理技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の画像圧縮装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の入力画像の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の２値化部が実行する２値化処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の入力画像のヒストグラムの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の領域特定部Ａが実行する処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の領域特定部Ｂが実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の２値画像の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の領域特定部Ａによる処理結果の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の領域特定部Ｂによる処理結果の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の代表色抽出部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態の代表色抽出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】本発明の実施形態のステップＳ１００６の代表色抽出と色割当の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態のステップＳ１５０３の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態の代表色抽出部の処理を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態の代表色抽出部の処理を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態の文字領域穴埋め部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態の画像伸長装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 入力画像
１０２ ２値化部
１０３ ２値画像
１０４ 領域特定部Ａ
１０５ 領域特定部Ｂ
１０６ 文字領域座標
１０７ 部分２値画像
１０８ ＭＭＲ圧縮部
１０９ 圧縮コードＡ
１１０ 代表色抽出部
１１１ 各文字代表色
１１２ 多値画像
１１３ 縮小部
１１４ 縮小多値画像
１１５ 文字領域穴埋め部
１１６ ＪＰＥＧ圧縮部
１１７ 圧縮コードＢ
１１８ 圧縮データ
１８０３ ＭＭＲ伸長部
１８０４ ２値画像
１８０５ 合成部
１８０６ 伸長画像
１８０９ ＪＰＥＧ伸長部
１８１０ 拡大部
１８１１ 多値画像
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された多値画像を圧縮する画像圧縮装置、その画像圧縮装置で生成された圧縮データを伸長する画像処理技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スキャナの普及により文書の電子化が進んでいる。電子化された文書をフルカラービットマップ形式で保存すると、例えば、Ａ４サイズの場合では、読取解像度３００ｄｐｉで、約２４Ｍｂｙｔｅにもなり、必要なメモリが膨大になる。このような大容量のデータは、メールに添付して送信するのに適したサイズとはいえない。
【０００３】
そこで、フルカラー画像を圧縮することが通常行われており、その圧縮方法としてＪＰＥＧが知られている。ＪＰＥＧは、写真等の自然画像を圧縮するには非常に効果的だが、文字部をＪＰＥＧ圧縮するとモスキートノイズと呼ばれる画像劣化が発生する。そこで、従来では、入力された画像を文字領域及び写真領域に領域分割を行い、文字領域部分は２値化した上でＭＭＲ圧縮、写真領域部分はＪＰＥＧ圧縮を行うことで、文字領域の品位を保ったまま、フルカラー画像も小さなデータサイズで表現する方法があった。
【０００４】
この方法は、伸長時には、２値画像の白部分はＪＰＥＧ画像を透過し、黒部分は代表色をのせた文字で表現することを特徴としている。また、別の特徴としては、単位文字当り１色を割り当てる。これにより、元々単色で表現されていた文字画像のスキャナ読込によるバラツキを除去することが可能となり、加えて、圧縮システムに利用すると、高画質高圧縮が得られる。
【０００５】
また、拡張技術として、圧縮時におけるＪＰＥＧ圧縮前に文字領域を文字近辺の色で穴埋めすることにより、さらに圧縮率を向上させる方法なども提案されている。更に、文字領域部分において、文字の代表色を抽出する色抽出技術も不可欠であり、以前より提案されている。この色抽出技術は、文字領域の２値画像とその文字領域の座標及びカラー画像を入力し、文字領域部における所望の色をカラー画像から抽出するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、色が反転した反転文字領域部分の特定ができなかったため、反転文字領域には、ＪＰＥＧ圧縮が施されてしまい、反転文字部は劣化してしまうという問題があった。
【０００７】
近年、反転文字領域部分を特定する技術が提案されたことで、反転文字領域の色抽出を行う技術が必要となった。ここで、従来の色抽出技術をそのまま利用すると、スキャナ読込によるバラツキや圧縮作用により滲み込んでしまった入力画像中の反転文字領域の色をそのまま再現（抽出）してしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、良好な復元画像を生成することでき、かつ圧縮対象の画像品位を低下させない画像圧縮を行うことができる画像処理技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明による画像圧縮装置は以下の構成を備える。即ち、 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮装置であって、
前記多値画像を２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定手段と、
前記多値画像を縮小して縮小多値画像を生成する縮小手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め手段と、
前記穴埋め手段で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮手段と、
前記第１及び第２領域特定手段で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮手段で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出手段で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力手段とを備え、
前記代表色抽出手段は、
前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、前記単位文字領域の平均色を算出する平均色算出手段と、
前記平均色算出手段で生成された単位文字領域の平均色を用いて、前記単位文字領域からなる文字領域内における色空間ヒストグラムを第１ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記第１ヒストグラム中で出力頻度の高い色分布から順に、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記抽出手段で抽出された候補代表色と前記単位文字領域の平均色に基づいて、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色に割り当てる色割当手段とを備え、
前記色割当手段は、前記抽出手段で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域であることを示している場合には、所定色を前記単位文字領域の代表色として割り当て、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域でないことを示している場合には、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色として割り当てる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
尚、以下に説明する実施形態の画像圧縮装置及び画像伸長装置の各構成要素の相対配置、各処理に用いられる数式、数値等は、特に、特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
図１は本発明の実施形態の画像圧縮装置の概略構成を示す図である。
【００１３】
図１において、実線は画像の流れ及び入力を示し、点線は情報の流れ及び入力を示すものとする。
【００１４】
カラー多値画像である入力画像１０１は、２値化部１０２で２値化され、２値画像１０３が作成される。領域特定部Ａ１０４は、２値画像１０３を入力とし、例えば、所定値をとる画素（例えば、黒画素）の輪郭線追跡等により文字領域を検出して、文字領域座標１０６を作成する。文字領域座標１０６は、文字領域の位置（座標）やサイズを示す情報である。また、領域特定部Ａ１０４が文字領域を特定することで、それ以外の写真やイラスト等の自然（階調）画像を示す自然画像領域の位置やサイズも特定されることは言うまでもない。更に、各領域の種類を特定するための属性情報（文字や画像）も別途生成する。
【００１５】
領域特定部Ｂ１０５は、２値画像１０３と領域特定部Ａ１０４により作成された文字領域座標１０６を入力とし、文字領域内における各文字（単位文字領域）の位置及びサイズを特定する。説明を簡単にするため、実施形態１では、各単位文字領域の位置及びサイズの情報も文字領域座標１０６に追加するものとする。また、領域特定部Ａ１０４により作成された文字領域座標１０６により、文字領域毎の２値画像（部分２値画像１０７）を作成する。また、多値画像１１２は、縮小部１１３により縮小され、縮小多値画像１１４が作成される。
【００１６】
尚、縮小部１１３は、設定された解像度変換パラメータに基づいて、多値画像１１２の解像度変換を行う。また、この解像度変換パラメータは、処理対象の多値画像の空間周波数に基づいて適宜制御するようにしても良い。例えば、多値画像の高周波成分が小さい場合には、大きい場合に比べて、より低解像度に変換するように、この解像度変換パラメータを制御しても良い。
【００１７】
代表色抽出部１１０は、部分２値画像１０７と文字領域座標１０６及び縮小多値画像１１４を入力・参照し、部分２値画像１０７の黒部分と縮小多値画像１１４とを位置対応させながら、文字領域中の各単位文字領域の各文字代表色１１１を算出する。尚、多値画像１１２は入力画像１０１と同一である。
【００１８】
文字領域穴埋め部１１５は、部分２値画像１０７と縮小多値画像１１４及び文字領域座標１０６を入力・参照とし、縮小多値画像１１４上の各文字領域あるいは単位文字領域毎に、その周辺色で塗り潰す処理（周辺色に置換する処理）を行う。
【００１９】
以上の処理の後、部分２値画像１０７は各々順次、ＭＭＲ圧縮部１０８により圧縮コードＡ１０９として圧縮される。また、文字領域穴埋め部１１５にて穴埋めされた穴埋め縮小多値画像は、ＪＰＥＧ圧縮部１１６により圧縮コードＢ１１７としてＪＰＥＧ圧縮される。尚、ＭＭＲ圧縮部１０８の代わりに、ＭＭＲ圧縮以外の２値画像圧縮、例えば、ＪＢＩＧ圧縮、ＭＲ圧縮、ＭＨ圧縮等を用いても良い。
【００２０】
このようにして、各構成要素から得られる文字領域座標１０６、圧縮コードＡ１０９、各文字代表色１１１、圧縮コードＢ１１７のデータ群を結合した圧縮データ１１８が作成される。この圧縮データ１１８を、更に、ＰＤＦなどに可逆圧縮しても良い。
【００２１】
尚、入力画像１０１中に文字領域が存在しない場合、圧縮データ１１８は圧縮コードＢ１１７のみとなる。
【００２２】
また、画像圧縮装置及び後述するこの画像圧縮装置で生成された圧縮データを伸長する画像伸長装置を実現するハードウエア構成としては、例えば、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータで実現される。また、この汎用コンピュータには、その標準的な構成要素として、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、外部記憶装置、ネットワークインタフェース、ディスプレイ、キーボード、マウス等を有している。
【００２３】
また、これらの画像圧縮装置及び画像伸長装置は、このような汎用コンピュータに対する拡張カードとして実現される専用ハードウエアとして実現されても良い。
【００２４】
更に、これらの画像圧縮装置及び画像伸長装置を搭載する装置の具体例としては、ネットワーク通信機能を有する複合機（コピー、プリンタ、スキャナ、ファクシミリ機能等を有する装置）、カラースキャナ、カラーファクシミリ等が挙げられる。
【００２５】
次に、２値化部１０２が実行する２値化処理について、図２及び図３を用いて説明する。
【００２６】
図２は本発明の実施形態の入力画像の一例を示す図である。また、図３は本発明の実施形態の２値化部が実行する２値化処理を示すフローチャートである。
【００２７】
図２において、入力画像２０１はカラー多値画像であり、領域２０３の文字は白色、領域２０４の文字は黄色、領域２０５の文字は青色、領域２０７の文字は黒、領域２０６の画像は任意の複数色であるとする。尚、この入力画像２０１がスキャナで読み取ったものである場合には、その読取時のバラツキやＪＰＥＧ圧縮の劣化を含んでいるものとするが、劣化を含んでいない画像も本実施形態の対象であることは言うまでもない。
【００２８】
以下では、例として、入力画像１０１をスキャナで読み取った後のＲＧＢデータ（２４ｂｉｔ）とする場合、まず、ステップＳ３０１にて、下記の変換式により輝度変換を行い、輝度画像を作成する。
【００２９】
Ｙ ＝ ０．２９９×Ｒ ＋ ０.５８７×Ｇ ＋ ０.１１４×Ｂ
次に、ステップＳ３０２にて、輝度画像の全面ヒストグラムを作成する。ここで、ヒストグラムの一例を図示すると図４のようになる。図４において、横軸はＹ信号の輝度レベル０〜２５５であり、縦軸はその出現頻度を示している。図４の場合、４０１が文字や画像の分布であり、４０２が下地の分布であることを示している。
【００３０】
次に、ステップＳ３０３にて、最適な２値化閾値Ｔを算出する。但し、ここでの２値化閾値Ｔの算出方法は、特に限定はしない。図４では、例えば、分布４０１と分布４０２の頂点の輝度レベル間の中間点４０３を２値化閾値Ｔとしている。
【００３１】
最後に、ステップＳ３０４にて、輝度画像を２値化閾値Ｔに基づいて、２値化する。
【００３２】
以上の処理により、図１の２値画像１０３が作成される。また、図２の多値画像２０１を２値化した場合の２値画像は、例えば、図７の２値画像７０１のようになる。
【００３３】
次に、領域特定部Ａ１０４が実行する処理について、図５を用いて説明する。
【００３４】
図５は本発明の実施形態の領域特定部Ａ１０４が実行する処理を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、ステップＳ５０１にて、２値画像１０３の黒画素を参照しながら、輪郭線追跡を行う。次に、ステップＳ５０２にて、追跡された輪郭線内をさらに追跡し、その追跡結果に基づいて、輪郭線内の領域から文字領域と、その位置やサイズを特定する。更に、特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを特定し、その反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報を生成して、メモリに記憶する。尚、文字領域以外の領域は、自然画像領域として特定する。
【００３６】
以上の処理により、文字領域、反転文字領域及び自然画像領域の位置、サイズ及びその領域の種類を示す属性が特定される。ここで、図７の２値画像７０１に領域特定部Ａ１０４の処理を施した結果を、図８に示す。図８では、全部で４つの領域が特定され、８０１〜８０３が文字領域で、特に、文字領域８０１は反転文字領域で、８０４が自然画像領域に特定されている。
【００３７】
次に、領域特定部Ｂ１０５が実行する処理について、図６を用いて説明する。
【００３８】
図６は本発明の実施形態の領域特定部Ｂ１０５が実行する処理を示すフローチャートである。
【００３９】
図６で説明する処理は、領域特定部Ａ１０４により特定された文字領域群、図８の例では、文字領域８０１〜８０３に対して順次行われる。
【００４０】
まず、ステップＳ６０１にて、未処理の文字領域の有無を判定する。未処理の文字領域がない場合（ステップＳ６０１でＮＯ）、処理を終了する。一方、未処理の文字領域がある場合（ステップＳ６０１でＹＥＳ）、ステップＳ６０２に進む。
【００４１】
次に、ステップＳ６０２にて、２値画像の所定値（黒画素、但し、反転文字領域の場合は、白画素）をとる画素の集合を単位文字とみなし、単位文字領域の位置を特定する。ここで、図８の文字領域８０１に領域特定部Ｂ１０５の処理を施した結果を、図９に示す。図９では、全部で５つの単位文字領域９０２〜９０６が特定されている。以降、同様にして、図８の文字領域８０２、８０３についても処理が実行される。
【００４２】
以上のようにして、領域特定部Ａ１０４及び領域特定部Ｂ１０５により特定された文字領域・単位文字領域の領域情報（位置、サイズ、反転の有無）を、文字領域座標１０６として、例えば、画像圧縮装置内のメモリ（例えば、ＲＡＭ）に保存する。
【００４３】
次に、代表色抽出部１１０が実行する処理について、図１０〜図１２Ａ及び図１２Ｂのフローチャート、及び図１３及び図１４の説明図を用いて説明する。
【００４４】
図１０は本発明の実施形態の代表色抽出部が実行する処理を示すフローチャートである。
【００４５】
代表色抽出部１１０では、上述したように、入力として、文字領域座標１０６と部分２値画像１０７及び縮小多値画像１１４を使用する。部分２値画像１０７は、２値画像１０３の文字領域を切り取って別のワークメモリ等のメモリに格納してあるものとする。縮小多値画像１１４は、多値画像１１２を縮小部１１３により縮小されたものであり、同様に別のワークメモリ等のメモリに格納してあるものとする。
【００４６】
尚、本実施形態では、縮小部１１３の縮小度を５０％として説明する。この場合、縮小多値画像用のワークメモリは、縮小前の多値画像用のワークメモリよりもそのメモリ容量が１／４に軽減することができる。但し、縮小度は５０％に限定されるものではなく、用途や目的に応じて任意の縮小率が設定できることは言うまでもない。
【００４７】
代表色抽出部１１０では、全ての文字領域、即ち、全ての部分２値画像１０７に対して順に処理を行う（本実施形態では、文字領域は、図８の文字領域８０１〜８０３の３つがあり、この順番で処理される）ため、最初に、ステップＳ１１０１にて、文字領域座標１０６を参照しながら、未処理の文字領域の有無を判定する。未処理の文字領域がない場合（ステップＳ１１０１でＮＯ）、処理を終了する。一方、未処理の文字領域がある場合（ステップＳ１１０１でＹＥＳ）、ステップＳ１１０２に進む。
【００４８】
次に、ステップＳ１１０２で、文字領域座標１０６を参照しながら、文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する。反転文字領域である場合（ステップＳ１１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１１０３に進み、その反転文字領域の色を反転処理によって反転する、即ち、白文字から黒文字にする。その後、代表色抽出部１１０で代表色抽出処理を実行する（ステップＳ１１０４）。
【００４９】
尚、反転文字領域に対して、ステップＳ１１０３の反転処理を実行する理由は、通常の文字領域に施す代表色抽出処理と処理条件を共通にして、代表色抽出部１１０で共通アルゴリズムを適用するためである。但し、代表色抽出部１１０の処理後は、元の反転文字領域に戻す必要があるため、ステップＳ１１０５で、ステップＳ１１０３で反転処理を施した文字領域の色を再度反転処理によって再反転する、即ち、黒文字から白文字にする。
【００５０】
一方、ステップＳ１１０２において、文字領域が反転文字領域でない場合（ステップＳ１１０２でＮＯ）、ステップＳ１１０６に進み、代表色抽出部１１０で代表色抽出処理を実行する。
【００５１】
次に、ステップＳ１１０４あるいはステップＳ１１０６の代表色抽出処理の詳細について、図１１を用いて説明する。
【００５２】
図１１は本発明の実施形態の代表色抽出処理の詳細を示すフローチャートである。
【００５３】
尚、上述のように代表色抽出処理での処理対象は、通常の文字領域、反転文字領域の両方となる。但し、反転文字領域に対する代表色抽出処理では、後述する特別な処理を伴う。そこで、本実施形態では、反転文字領域が処理対象である場合の処理例として、図９の反転文字領域９０１に対する代表色抽出処理について説明する。
【００５４】
まず、ステップＳ１２０１にて、文字領域の代表色数ｎに１を設定する。これは、「第１色目の色を抽出する」という意味である。次に、ステップＳ１２０２にて、文字領域座標１０６を参照し、かつ部分２値画像１０７の黒画素に位置的に対応する縮小多値画像１１４の色（ＲＧＢ）を参照しながら、単位文字毎にＲＧＢの平均色を算出する。
【００５５】
次に、ステップＳ１２０３にて、上記で算出された各単位文字領域のＲＧＢの平均色を、例えば、ＹＣｂＣｒのような、輝度Ｙと色差ＣｂＣｒで表現できる色空間に変換する。尚、色空間は、ＬａｂやＹｕｖ等の他の色空間でも構わないものとするが、ここでは、ＹＣｂＣｒで説明を行う。また、ＲＧＢからＹＣｂＣｒへの変換式は省略する。
【００５６】
尚、入力画像１０１がＪＰＥＧ画像である場合は、ＪＰＥＧ解凍時に一般的に行われるＹＣｂＣｒ−＞ＲＧＢ変換を行わずに、ＹＣｂＣｒ色空間のまま、入力が可能であるという特徴を備える。そのため、この場合には、ステップＳ１２０３の処理は不要となり、より高速な処理が達成される。
【００５７】
例えば、上述の図９の５つの単位文字領域９０２〜９０６に対して、ＹＣｂＣｒ変換を施すと、
単位文字領域９０２：（Ｙ１，Ｃｂ１，Ｃｒ１）
単位文字領域９０３：（Ｙ２，Ｃｂ２，Ｃｒ２）
単位文字領域９０４：（Ｙ３，Ｃｂ３，Ｃｒ３）
単位文字領域９０５：（Ｙ４，Ｃｂ４，Ｃｒ４）
単位文字領域９０６：（Ｙ５，Ｃｂ５，Ｃｒ５）
となる。
【００５８】
次に、ステップＳ１２０４にて、ステップＳ１２０５のヒストグラム作成の準備として、ヒストグラム初期化（ヒストグラムクリア）を行う。次に、ステップＳ１２０５にて、色差Ｃｂ，Ｃｒの２次元ヒストグラムを作成する。これを、図１３に示す。図１３の５つのプロット１３０１〜１３０５は、それぞれ
プロット１３０１（Ｃｂ１，Ｃｒ１） → 単位文字領域９０２のプロット
プロット１３０２（Ｃｂ２，Ｃｒ２） → 単位文字領域９０３のプロット
プロット１３０３（Ｃｂ３，Ｃｒ３） → 単位文字領域９０４のプロット
プロット１３０４（Ｃｂ４，Ｃｒ４） → 単位文字領域９０５のプロット
プロット１３０５（Ｃｂ５，Ｃｒ５） → 単位文字領域９０６のプロット
である。
【００５９】
また、プロット１３０１、１３０２及び１３０３の集合と、プロット１３０４及び１３０５の集合の距離が離れているのは、図２の入力画像（カラー多値画像）２０１の領域２０３及び領域２０４で示される色の違いを表すためである。更に、プロット１３０１、１３０２及び１３０３の間の差、または、プロット１３０４及び１３０５の間の差は、スキャナで読み取られた入力画像のバラツキ、あるいは、その後の処理（例えば、ＪＰＥＧ圧縮）によるバラツキを表している。
【００６０】
加えて、文字領域８０１中の単位文字領域の内、単位文字領域（反転単位文字領域）９０２〜９０４、即ち、プロット１３０１〜１３０３は、本来、白（Ｃｂ，Ｃｒ）＝(０，０）であることが望まれるが、上記のバラツキと同様の理由で、反転文字領域の背景部の色が反転単位文字領域の文字部に影響してしまい、（Ｃｂ，Ｃｒ）＝(０，０）から離れた場所にプロットされてしまっている。
【００６１】
尚、本実施形態では、処理の高速化のため、ステップＳ１２０５で、２次元ヒストグラムを作成しているが、精度を上げるために、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒの３次元ヒストグラムを作成してもよい。
【００６２】
図１１の説明に戻る。
【００６３】
次に、ステップＳ１２０６にて、各単位文字領域の代表色抽出と色割当を行う。尚、この処理の詳細については後述する。
【００６４】
次に、ステップＳ１２０７にて、ステップＳ１２０６で色が未割当の単位文字の有無を判定する。未割当の単位文字がある場合（ステップＳ１２０７でＹＥＳ）、ステップＳ１２０８に進み、代表色数ｎに１を加算して、先に作成したヒストグラムを初期化し（ステップＳ１２０４）、色が未割当の単位文字に対してのみ、ヒストグラムを作成する（ステップＳ１２０５）。以下、同様にして、ステップＳ１２０７にて、色が未割当の単位文字がなくなるまで処理を続ける。そして、未割当の単位文字がない場合（ステップＳ１２０７でＮＯ）、処理を終了する。
【００６５】
次に、ステップＳ１２０６の各単位文字領域の代表色抽出と色割当の処理の詳細について、図１２Ａ及び図１２Ｂを用いて説明する。
【００６６】
図１２Ａ及び図１２Ｂは本発明の実施形態のステップＳ１２０６の代表色抽出と色割当の処理の詳細を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、ステップＳ１５０１にて、単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色Ｃ’（ｎ）の抽出を行う。尚、ｎは代表色数であり、図１１で使用されているｎと同じである。また、候補代表色Ｃ’（ｎ）は、Ｃｂ，Ｃｒの情報をもつ構造体であり、ｎ番目の代表色のＣｂをＣ’（ｎ）_b、ｎ番目の代表色のＣｒをＣ’（ｎ）_rと表すことにする。
【００６８】
具体的な候補代表色の抽出方法について、図１４を用いて説明する。
【００６９】
図１４で示される点線で囲まれる四角は、予め設定されたエリアを示しており、各エリアには１つの代表色（Ｃｂ，Ｃｒ）が設定されているものとする。エリアの大小は任意であるが、精度と処理効率のトレードオフを考慮して設定することが望ましい。
【００７０】
ＹＣｂＣｒがそれぞれ８ｂｉｔである場合、本実施形態では、エリアの縦横幅を３ｂｉｔに設定することにする。但し、図１４では、説明を簡単にするため、エリアを大きく図示している。ここで、各エリアをＣｂ−Ｃｒ方向に走査し、エリア内のプロット数の最大値を取得する。ここでは、エリア１で最大プロット数３が得られるので、候補代表色として１４０１（黒三角▲）が得られる。または、これらの３つのプロットから、代表色を改めて算出しても良い。
【００７１】
図１２Ａの説明に戻る。
【００７２】
次に、ステップＳ１５０２にて、処理対象の文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する。反転文字領域である場合（ステップＳ１５０２でＹＥＳ）、ステップＳ１５０３にて抽出したＣ’（ｎ）の調整を行う。これは、スキャナ読取のバラツキやＪＰＥＧ圧縮等の劣化により、入力画像の反転文字領域の背景色が、本来は、白であるはずの文字部に滲んでしまったために誤って抽出された代表色を所定色（白）として補正するための調整である。
【００７３】
このステップＳ１５０３の詳細について、図１２Ｂを用いて説明する。
【００７４】
図１２Ｂは本発明の実施形態のステップＳ１５０３の詳細を示すフローチャートである。
【００７５】
まず、ステップＳ１５１１にて、WhiteFlagをOFFに初期設定する。次に、ステップＳ１５１２にて、代表色Ｃ’（ｎ）の色空間上の原点（Ｃｂ，Ｃｒ）＝（０，０）からの距離Distance_Rを算出する。次に、ステップＳ１５１３にて、距離Distance_Rが゛所定値value_R以下であるか否かを判定する。
【００７６】
距離Distance_Rが所定値value_Rより大きい場合（ステップＳ１５１３でＮＯ）、処理を終了し、ステップＳ１５０４に進む。一方、距離Distance_Rが所定値value_R以下である場合（ステップＳ１５１３でＹＥＳ）、WhiteFlagをONに設定し、ステップＳ１５０４に進む。
【００７７】
尚、WhiteFlagは、代表色Ｃ’（ｎ）を所定色（白）を示す（Ｃｂ，Ｃｒ）＝（０，０）に設定するか否かを示すためのフラグであり、ONの場合には、後述するステップＳ１５０９にて、代表色Ｃ’（ｎ）を（Ｃｂ，Ｃｒ）＝（０，０）に設定する。
【００７８】
図１２Ａの説明に戻る。
【００７９】
一方、ステップＳ１５０２において、処理対象の文字領域が反転文字領域でない場合（ステップＳ１５０２でＮＯ）、ステップＳ１５０４に進み、単位文字数ｍに１を設定する。次に、ステップＳ１５０５にて、ｍがＭ以下であるか否かを判定する。Ｍ以下である場合（ステップＳ１５０５でＹＥＳ）、ステップＳ１５０６に進む。一方、Ｍより大きい場合（ステップＳ１５０５でＮＯ）、処理を終了する。
【００８０】
ここで、Ｍは、処理対象の文字領域内の単位文字数（総数）であり、例えば、図９の文字領域８０１では、Ｍ＝５である。この場合は、ｍ＝１の時は、ステップＳ１５０５の条件がＹＥＳとなり、ステップＳ１５０６へ進む。そして、ｍ＝６になった時、ステップＳ１５０５の条件がＮＯとなり、ステップＳ１２０６のループを抜ける。
【００８１】
ステップＳ１５０６にて、単位文字領域の平均色である単位文字色Ｃ（ｍ）が未決定であるか否かを判定する。未決定でない場合（ステップＳ１５０６でＮＯ）、ステップＳ１５０７に進む。一方、未決定である場合（ステップＳ１５０６でＹＥＳ）、ステップＳ１５０７に進む。
【００８２】
ここで、単位文字色Ｃ（ｍ）は、Ｃｂ，Ｃｒの情報をもつ構造体であり、ｍ番目の単位文字色のＣｂをＣ（ｍ）_b、ｍ番目の代表色のＣｒをＣ（ｍ）_rと表すことにする。単位文字色Ｃ（ｍ）は、最初、値が割り当てられていないため、Ｃ（ｍ）は未決定となり、ステップＳ１５０７へ進む。
【００８３】
次に、ステップＳ１５０７にて、候補代表色Ｃ’（ｎ）と単位文字色Ｃ（ｍ）の色空間上の距離（Distance）を算出する。
【００８４】
次に、ステップＳ１５０８にて、予め設定された値valueに対して、Distance≦valueであるか否かを判定する。Distance≦valueでない場合（ステップＳ１５０８でＮＯ）、ステップＳ１５１０に進む。一方、Distance≦valueである場合（ステップＳ１５０８でＹＥＳ）、つまり、単位文字色Ｃ（ｍ）が候補代表色Ｃ’（ｎ）の近似色であるとみなせる場合、ステップＳ１５０９に進む。
【００８５】
ステップＳ１５０９にて、候補代表色Ｃ’（ｎ）を単位文字色Ｃ（ｍ）（単位文字領域の代表色）に設定する。即ち、Ｃ’（ｎ）_bをＣ（ｍ）_bに代入し、Ｃ’（ｎ）_rをＣ（ｍ）_rに代入する。そして、ステップＳ１５１０にて、単位文字数ｍに１を加算し、ステップＳ１５０５に戻る。
【００８６】
尚、ステップＳ１５０８におけるvalueは、単位文字色Ｃ（ｍ）が候補代表色Ｃ’（ｎ）の近似色であるか否かを判定するための閾値であり、任意にその値を調整可能である。また、上述したように、処理対象の文字領域が反転文字領域で、かつWhiteFlagがONである場合には、Ｃ（ｍ）_b及びＣ（ｍ）_rそれぞれに０を代入する。
【００８７】
また、２次元ヒストグラムから代表色を算出した場合、代表色は、輝度成分Ｙをもたないため、文字領域内の同一の代表色をもつ単位文字間で輝度成分Ｙを算出する必要がある。さらに代表色のＲＧＢ情報を必要とする場合は、ＹＣｂＣｒからＲＧＢへの色空間変換を行う。
【００８８】
以上のようにして、図１０、図１１、図１２Ａ及び図１２Ｂで示されるフローチャートで、特に、部分２値画像１０７と縮小多値画像１１４を用いて、各単位文字領域の代表色抽出と色割当が行われる。また、抽出された代表色は、図１の各文字代表色１１１として、圧縮データ１１８に格納される。
【００８９】
次に、文字領域穴埋め部１１５が実行する処理について、図１５を用いて説明する。
【００９０】
図１５は本発明の実施形態の文字領域穴埋め部が実行する処理を示すフローチャートである。
【００９１】
文字領域穴埋め部１１５は、縮小多値画像１１４と部分２値画像１０７及び文字領域座標１０６を入力・参照し、縮小多値画像１１４中の文字にあたる画素を周りの背景色で塗りつぶす処理である。これにより、後のＪＰＥＧ圧縮部１１６の圧縮率が向上する。
【００９２】
まず、ステップＳ１７０１にて、文字領域毎に処理を行うため、未処理の文字領域の有無を判定する。未処理の文字領域がない場合（ステップＳ１７０１でＮＯ）、処理を終了する。一方、未処理の文字領域がある場合（ステップＳ１７０１でＹＥＳ）、ステップＳ１７０２に進み、部分２値画像１０７の白画素に位置的に対応する縮小多値画像１１４の色を参照することにより、文字領域内の背景色の平均値を算出する。部分２値画像１０７と縮小多値画像１１４の座標対応の方法は、代表色抽出部１１０で説明した方法と同様であるため、その詳細については省略する。
【００９３】
次に、ステップＳ１７０３にて、算出した背景色の平均値を縮小多値画像１１４の文字領域に割り当てる、つまり、算出した背景色で縮小多値画像１１４の文字領域あるいはその文字領域内の単位文字領域を穴埋めする。
【００９４】
次に、圧縮データ１１８を伸長する画像伸長装置について、図１６を用いて説明する。
【００９５】
図１６は本発明の実施形態の画像伸長装置の概略構成を示す図である。
【００９６】
ＭＭＲ伸長部１８０３は、圧縮コードＡ１０９を入力し、ＭＭＲ伸長処理を行い、２値画像１８０４を作成する。ＪＰＥＧ伸長部１８０９は、圧縮コードＢ１１７を入力し、ＪＰＥＧ伸長処理を行い、さらに拡大部１８１０で拡大処理を行うことで、多値画像１８１１を作成する。合成部１８０５は、文字領域座標１０６を参照しながら、各文字代表色１１１を２値画像１８０４中の対応する単位文字領域の各黒画素に割り当て、その２値画像を多値画像１８１１の上に表示する。この際、２値画像１８０４の白画素は多値画像１８１１を透過する。
【００９７】
このようにして、図１６の画像伸長装置は、図１の画像圧縮装置により作成された圧縮データ１１８を伸長し、最終的な復元画像である伸長画像１８０６を生成することができる。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態によれば、文字領域が反転文字領域であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、文字領域の２値画像とその文字領域を構成する単位文字領域における代表色を抽出して割り当てることで、各文字領域に対して適切な代表色を抽出して割り当てることができる。
【００９９】
また、この単位文字領域毎の代表色を圧縮データの一部として生成する。そして、この圧縮データを伸長して復元画像を得る場合には、この代表色を利用して、各文字領域内の各単位文字領域の色を再現する。これにより、入力画像の画品位、特に、反転文字領域の画品位を良好に維持した復元画像を再現することができる。
【０１００】
また、文字領域に関しては、従来使用されていたＪＰＥＧ圧縮に代って、ＭＭＲ圧縮を利用して圧縮することで、より高圧縮な圧縮画像を生成することができる。
【０１０１】
以上説明した実施形態における、画像圧縮装置及び画像伸長装置は、画像圧縮機能及び画像伸長機能を有するパーソナルコンピュータ等の情報処理装置でもって実現できるし、その機能を実現する手順としての方法の発明として捉えることができる。また、コンピュータにより実現できるわけであるから、本発明はそれぞれの装置で実行されるコンピュータプログラム、更には、そのコンピュータプログラムを格納し、コンピュータが読み込めるＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体にも適用できるのは明らかであろう。
【０１０２】
従って、上記実施形態に係る実施態様を列挙すると、次の通りである。すなわち、画像圧縮装置及び画像伸長装置、それらの方法、プログラムは、次のようになる。
【０１０３】
＜実施態様１＞ 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮装置であって、
前記多値画像を２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定手段と、前記第１領域特定手段で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定手段と、
前記多値画像を縮小する縮小手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め手段と、前記穴埋め手段で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮手段と、前記第１領域特定手段で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮手段と、
前記第１及び第２領域特定手段で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮手段で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出手段で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力手段と
を備えることを特徴とする画像圧縮装置。
【０１０４】
＜実施態様２＞ 前記代表色抽出手段は、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、前記単位文字領域の平均色を算出する平均色算出手段と、
前記平均色算出手段で生成された単位文字領域の平均色から第１ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記第１ヒストグラムに基づいて、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記抽出手段で抽出された候補代表色と前記単位文字領域の平均色に基づいて、前記候補代表色を前記単位文字の代表色に割り当てる色割当手段と
を備えることを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１０５】
＜実施態様３＞ 前記２値化手段は、前記多値画像に基づく第２ヒストグラムを作成する第２ヒストグラム作成手段と、
前記第２ヒストグラムに基づいて、前記多値画像を２値化するための２値化閾値を算出する２値化閾値算出手段と
を備えることを特徴とする実施態様２に記載の画像圧縮装置。
【０１０６】
＜実施態様４＞ 前記第１領域特定手段は、前記２値画像において所定値をとる画素の輪郭線追跡を行って特定される領域群を、それぞれ文字領域あるいは自然画像領域に特定し、かつ文字領域に対しては反転文字領域であるか否かを特定し、前記領域群の各領域の位置情報、サイズ情報及びその種類を示す属性情報を特定する
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１０７】
＜実施態様５＞ 前記第２領域特定手段は、前記第１領域特定手段で特定された文字領域中の所定値をとる画素の集合を単位文字領域として特定し、前記単位文字領域の位置情報とサイズ情報を特定する
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１０８】
＜実施態様６＞ 前記平均色算出手段は、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記単位文字領域内の所定値をとる画素に対応する前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、該単位文字領域の平均色を算出する
ことを特徴とする実施態様２に記載の画像圧縮装置。
【０１０９】
＜実施態様７＞ 前記第１ヒストグラム作成手段は、前記平均色算出手段で算出された単位文字領域の平均色を用いて、前記単位文字領域からなる文字領域内における色空間ヒストグラムを第１ヒストグラムとして作成する
ことを特徴とする実施態様２に記載の画像圧縮装置。
【０１１０】
＜実施態様８＞ 前記抽出手段は、前記色空間ヒストグラム中で出力頻度の高い色分布から順に、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する
ことを特徴とする実施態様７に記載の画像圧縮装置。
【０１１１】
＜実施態様９＞ 前記色割当手段は、前記抽出手段で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、その距離が所定範囲内である場合に、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色として割り当る
ことを特徴とする実施態様８に記載の画像圧縮装置。
【０１１２】
＜実施態様１０＞ 前記色割当手段は、前記抽出手段で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、その距離が所定範囲内であり、かつ単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域である場合に、所定色を前記単位文字領域の代表色として割り当る
ことを特徴とする実施態様８に記載の画像圧縮装置。
【０１１３】
＜実施態様１１＞ 前記縮小手段は、解像度変換パラメータを用いて、前記多値画像を解像度変換することで該多値画像を縮小する
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１４】
＜実施態様１２＞ 前記穴埋め手段は、前記第１領域特定手段で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小手段で設定されている縮小度に応じた位置に対応する前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１５】
＜実施態様１３＞ 前記第１圧縮手段は、ＪＰＥＧ圧縮準拠である
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１６】
＜実施態様１４＞ 前記第２圧縮手段は、ＭＭＲ圧縮準拠である
ことを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１７】
＜実施態様１５＞ 前記圧縮データを可逆圧縮する第３圧縮手段と
を更に備えることを特徴とする実施態様１に記載の画像圧縮装置。
【０１１８】
＜実施態様１６＞ 圧縮データを伸長する画像伸長装置であって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力手段と、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長手段と、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長手段と、
前記第２伸長手段で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大手段と、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大手段で拡大された多値画像を合成する合成手段と
を備えることを特徴とする画像伸長装置。
【０１１９】
＜実施態様１７＞ 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮方法であって、
前記多値画像を２値化する２値化工程と、
前記２値化工程で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定工程と、
前記多値画像を縮小する縮小工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定工程で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め工程と、
前記穴埋め工程で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮工程と、
前記第１及び第２領域特定工程で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮工程で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出工程で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力工程と
を備えることを特徴とする画像圧縮方法。
【０１２０】
＜実施態様１８＞ 圧縮データを伸長する画像伸長方法であって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力工程と、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長工程と、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長工程と、
前記第２伸長工程で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大工程と、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大工程で拡大された多値画像を合成する合成工程と
を備えることを特徴とする画像伸長方法。
【０１２１】
＜実施態様１９＞ 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮を実現するプログラムであって、
前記多値画像を２値化する２値化工程のプログラムコードと、
前記２値化工程で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定工程のプログラムコードと、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定工程のプログラムコードと、
前記多値画像を縮小する縮小工程のプログラムコードと、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定工程で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出工程のプログラムコードと、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め工程のプログラムコードと、
前記穴埋め工程で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮工程のプログラムコードと、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮工程のプログラムコードと、
前記第１及び第２領域特定工程で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮工程で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出工程で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。
【０１２２】
＜実施態様２０＞ 圧縮データを伸長する画像伸長を実現するプログラムであって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力工程のプログラムコードと、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長工程のプログラムコードと、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長工程のプログラムコードと、
前記第２伸長工程で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大工程のプログラムコードと、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大工程で拡大された多値画像を合成する合成工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。
【０１２３】
以上、実施形態例を詳述したが、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良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【０１２４】
尚、本発明は、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（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【０１２５】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１２６】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【０１２７】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【０１２８】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【０１２９】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０１３０】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【０１３１】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、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き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、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ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、良好な復元画像を生成することでき、かつ圧縮対象の画像品位を低下させない画像圧縮を行うことができる画像処理技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の画像圧縮装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の入力画像の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の２値化部が実行する２値化処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の入力画像のヒストグラムの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の領域特定部Ａが実行する処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の領域特定部Ｂが実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の２値画像の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の領域特定部Ａによる処理結果の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の領域特定部Ｂによる処理結果の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の代表色抽出部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態の代表色抽出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】本発明の実施形態のステップＳ１００６の代表色抽出と色割当の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態のステップＳ１５０３の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態の代表色抽出部の処理を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態の代表色抽出部の処理を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態の文字領域穴埋め部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態の画像伸長装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 入力画像
１０２ ２値化部
１０３ ２値画像
１０４ 領域特定部Ａ
１０５ 領域特定部Ｂ
１０６ 文字領域座標
１０７ 部分２値画像
１０８ ＭＭＲ圧縮部
１０９ 圧縮コードＡ
１１０ 代表色抽出部
１１１ 各文字代表色
１１２ 多値画像
１１３ 縮小部
１１４ 縮小多値画像
１１５ 文字領域穴埋め部
１１６ ＪＰＥＧ圧縮部
１１７ 圧縮コードＢ
１１８ 圧縮データ
１８０３ ＭＭＲ伸長部
１８０４ ２値画像
１８０５ 合成部
１８０６ 伸長画像
１８０９ ＪＰＥＧ伸長部
１８１０ 拡大部
１８１１ 多値画像
Claims (15)
- 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮装置であって、
前記多値画像を２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定手段と、
前記多値画像を縮小して縮小多値画像を生成する縮小手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め手段と、
前記穴埋め手段で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮手段と、
前記第１及び第２領域特定手段で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮手段で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出手段で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力手段とを備え、
前記代表色抽出手段は、
前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、前記単位文字領域の平均色を算出する平均色算出手段と、
前記平均色算出手段で生成された単位文字領域の平均色を用いて、前記単位文字領域からなる文字領域内における色空間ヒストグラムを第１ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記第１ヒストグラム中で出力頻度の高い色分布から順に、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する抽出手段と、
前記第１領域特定手段で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記抽出手段で抽出された候補代表色と前記単位文字領域の平均色に基づいて、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色に割り当てる色割当手段とを備え、
前記色割当手段は、前記抽出手段で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域であることを示している場合には、所定色を前記単位文字領域の代表色として割り当て、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域でないことを示している場合には、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色として割り当てる
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 前記２値化手段は、前記多値画像に基づく第２ヒストグラムを作成する第２ヒストグラム作成手段と、
前記第２ヒストグラムに基づいて、前記多値画像を２値化するための２値化閾値を算出する２値化閾値算出手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 前記第１領域特定手段は、前記２値画像において所定値をとる画素の輪郭線追跡を行って特定される領域群を、それぞれ文字領域あるいは自然画像領域に特定し、かつ文字領域に対しては反転文字領域であるか否かを特定し、前記領域群の各領域の位置情報、サイズ情報及びその種類を示す属性情報を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 前記第２領域特定手段は、前記第１領域特定手段で特定された文字領域中の所定値をとる画素の集合を単位文字領域として特定し、前記単位文字領域の位置情報とサイズ情報を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 前記平均色算出手段は、前記第２領域特定手段で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記単位文字領域内の所定値をとる画素に対応する前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、該単位文字領域の平均色を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 前記縮小手段は、解像度変換パラメータを用いて、前記多値画像を解像度変換することで該多値画像を縮小して縮小多値画像を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 前記穴埋め手段は、前記第１領域特定手段で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小手段で設定されている縮小度に応じた位置に対応する前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする
ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 前記第１圧縮手段は、ＪＰＥＧ圧縮準拠である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 前記第２圧縮手段は、ＭＭＲ圧縮準拠である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 前記圧縮データを可逆圧縮する第３圧縮手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 - 圧縮データを伸長する画像伸長装置であって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力手段と、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長手段と、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長手段と、
前記第２伸長手段で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大手段と、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大手段で拡大された多値画像を合成する合成手段とを備え、
前記代表色抽出情報は、前記圧縮データを出力する請求項１に記載の画像圧縮装置の代表色抽出手段によって生成されたものである
ことを特徴とする画像伸長装置。 - 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮方法であって、
前記多値画像を２値化する２値化工程と、
前記２値化工程で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定工程と、
前記多値画像を縮小して縮小多値画像を生成する縮小工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定工程で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め工程と、
前記穴埋め工程で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮工程と、
前記第１及び第２領域特定工程で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮工程で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出工程で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力工程とを備え、
前記代表色抽出工程は、
前記第２領域特定工程で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、前記単位文字領域の平均色を算出する平均色算出工程と、
前記平均色算出工程で生成された単位文字領域の平均色を用いて、前記単位文字領域からなる文字領域内における色空間ヒストグラムを第１ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成工程と、
前記第１ヒストグラム中で出力頻度の高い色分布から順に、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する抽出工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記抽出工程で抽出された候補代表色と前記単位文字領域の平均色に基づいて、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色に割り当てる色割当工程とを備え、
前記色割当工程は、前記抽出工程で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域であることを示している場合には、所定色を前記単位文字領域の代表色として割り当て、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域でないことを示している場合には、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色として割り当てる
ことを特徴とする画像圧縮方法。 - 圧縮データを伸長する画像伸長方法であって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力工程と、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長工程と、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長工程と、
前記第２伸長工程で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大工程と、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大工程で拡大された多値画像を合成する合成工程とを備え、
前記代表色抽出情報は、前記圧縮データを出力する請求項１２に記載の画像圧縮方法の代表色抽出工程によって生成されたものである
ことを特徴とする画像伸長方法。 - 入力された多値画像を圧縮する画像圧縮をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記多値画像を２値化する２値化工程と、
前記２値化工程で２値化された２値画像中の文字領域の位置を特定し、かつ特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを判定する第１領域特定工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域中の単位文字領域の位置を特定する第２領域特定工程と、
前記多値画像を縮小して縮小多値画像を生成する縮小工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記第２領域特定工程で特定された単位文字領域の位置情報及び前記縮小多値画像とに基づいて、前記単位文字領域の代表色を抽出する代表色抽出工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域の位置情報に基づいて、前記縮小多値画像 の文字領域内の単位文字領域をその周辺色で穴埋めする穴埋め工程と、
前記穴埋め工程で生成された穴埋め縮小多値画像を圧縮する第１圧縮工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域に対応する部分２値画像を圧縮する第２圧縮工程と、
前記第１及び第２領域特定工程で特定された位置情報と、前記第１及び第２圧縮工程で生成された第１及び第２圧縮コードと、前記代表色抽出工程で抽出された単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを出力する出力工程とをコンピュータに実行させ、
前記代表色抽出工程は、
前記第２領域特定工程で特定された単位文字領域の位置情報を用いて、前記縮小多値画像の色情報を参照することにより、前記単位文字領域の平均色を算出する平均色算出工程と、
前記平均色算出工程で生成された単位文字領域の平均色を用いて、前記単位文字領域からなる文字領域内における色空間ヒストグラムを第１ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成工程と、
前記第１ヒストグラム中で出力頻度の高い色分布から順に、前記単位文字領域の代表色の候補となる候補代表色を抽出する抽出工程と、
前記第１領域特定工程で特定された文字領域が反転文字領域であるか否かを示す領域種別情報と、前記抽出工程で抽出された候補代表色と前記単位文字領域の平均色に基づいて、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色に割り当てる色割当工程とを備え、
前記色割当工程は、前記抽出工程で抽出された候補代表色と、前記単位文字領域の平均色との間の色空間上の距離を計算し、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域であることを示している場合には、所定色を前記単位文字領域の代表色として割り当て、
その距離が所定範囲内であり、かつ前記領域種別情報が単位文字領域からなる文字領域が反転文字領域でないことを示している場合には、前記候補代表色を前記単位文字領域の代表色として割り当てる
ことを特徴とするプログラム。 - 圧縮データを伸長する画像伸長をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
多値画像を２値化した２値画像中の文字領域あるいは反転文字領域を圧縮した第１圧縮コードと、前記多値画像の縮小多値画像の文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域がその周辺色で穴埋めされた前記縮小多値画像を圧縮した第２圧縮コードと、前記文字領域あるいは反転文字領域の位置情報と、該文字領域あるいは反転文字領域内の単位文字領域の代表色情報を含む圧縮データを入力する入力工程と、
前記圧縮データ中の前記第１圧縮コードを伸長する第１伸長工程と、
前記圧縮データ中の前記第２圧縮コードを伸長する第２伸長工程と、
前記第２伸長工程で伸長された縮小多値画像を拡大する拡大工程と、
前記圧縮データ中の前記位置情報及び前記代表色に基づいて、前記第１伸長段で伸長された２値画像と前記拡大工程で拡大された多値画像を合成する合成工程とをコンピュータに実行させ、
前記代表色抽出情報は、前記圧縮データを出力する請求項１２に記載の画像圧縮方法の代表色抽出工程によって生成されたものである
ことを特徴とするプログラム。
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