JP4367518B2

JP4367518B2 - 画像処理装置及び画像処理方法

Info

Publication number: JP4367518B2
Application number: JP2007113957A
Authority: JP
Inventors: 直樹西岡
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2027-04-24
Also published as: US20080266613A1; JP2008271366A; US7821688B2

Description

本発明は、読み取った原稿がカラーかモノクロかの判定に関し、詳しくいえば、読み取った原稿の地色を抽出し、地色をマスクすることによって、地色がカラーであっても、地色をモノクロとして取り扱うことが可能な画像処理装置に関する。

読み取った原稿がカラーかモノクロかを判定するために、色度平面（Ｌ^*ａ^*ｂ^*均等色空間のａ^*ｂ^*平面）内の予め定められた領域を２５個の矩形エリアに区切り、各エリア内に画素が存在するかどうかの判定により、画像データがカラーか白黒かを判定する技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００２−３０５６６５号公報

特許文献１で提案されている技術では、２５個の各エリアが色度平面原点付近に配置されている。そのため、地色の領域が２５個のエリア外にある場合にはそれを検出することができない。すなわち、当該技術では、カラーの地色（色度、色相）を検出することは困難な場合がある。つまり、実際のカラー原稿にあっては、地色領域は、色度平面の原点から離れたところにあることも多く、地色を抽出しマスクすることが困難な場合がある。また、簡単な演算回路又は演算処理で、地色をマスクすることも求められている。

そこで、本発明の課題は、簡単な演算回路又は演算処理で地色領域をマスクする技術を提案することにある。

上記課題を解決すべく、第１の発明は、原稿を読み取る読取部と、前記読取部によって読み取られた原稿について、色平面内での任意の色領域を抽出する色抽出部と、前記色抽出部によって抽出された色領域を、前記色平面内で座標変換する座標変換部と、前記座標変換部によって座標変換された被変換色領域に応じてマスク領域を決定しマスクするマスク部とを備える、画像処理装置であって、前記読取部によって読み取られた原稿の地色を検知する地色検知部を更に備え、前記色抽出部は、前記地色検知部によって検知された地色の色領域を抽出する、画像処理装置である。
ここで、「色平面」とは、無彩軸を中心として、色を表す２つのパラメータを座標軸として表される平面のことを指す。例えば、ＹＣｂＣｒ表色系でのＣｂＣｒ色差平面、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系でのａ^*ｂ^*色度平面を指すが、もちろん、ＣｂＣｒ色差平面、ａ^*ｂ^*色度平面に限定されるものではない。また、「マスク」とは、有彩であったとしても、無彩として判定されるような色空間での領域を指す。

第２の発明は、第１の発明であって、前記座標変換部は、前記色抽出部によって抽出された地色の色領域の中心座標を、前記色平面の原点を中心として一の座標軸上に回転移動する。

第３の発明は、第２の発明であって、前記マスク部は、前記一の座標軸上で、ゼロ以上かつ前記被変換色領域の最大値以下であり、他の座標軸上で、前記被変換色領域の最小値以上かつ最大値以下で規定される矩形領域をマスク領域として決定しマスクする。

第４の発明は、原稿を読み取る読取工程と、前記読取工程によって読み取られた原稿について、色平面内での任意の色領域を抽出する色抽出工程と、前記色抽出工程で抽出された色領域を、前記色平面内で座標変換する座標変換工程と、前記座標変換工程で座標変換された被変換色領域に応じてマスク領域を決定しマスクするマスク工程とを備える、画像処理方法であって、前記読取工程によって読み取られた原稿の地色を検知する地色検知工程を更に備え、前記色抽出工程は、前記地色検知工程によって検知された地色の色領域を抽出する、画像処理方法である。

第５の発明は、第４の発明であって、前記座標変換工程は、前記色抽出工程で抽出された地色の色領域の中心座標を、前記色平面内の原点を中心として一の座標軸上に回転移動する。

第６の発明は、第５の発明であって、前記マスク工程は、前記一の座標軸上で、ゼロ以上かつ前記被変換色領域の最大値以下であり、他の座標軸上で、前記被変換色領域の最小値以上かつ最大値以下で規定される矩形領域をマスク領域としてマスクする。

第１の発明によれば、色平面内での原稿の任意の色を抽出し、抽出された地色の色領域に応じてマスク領域を決定するので、どの色領域もマスクすることが可能となる。また、該色平面内で座標変換してマスクするので、簡単な演算回路でマスクすることが可能となる。

第２の発明によれば、座標変換部は、色抽出部によって抽出された地色の色領域の中心座標を色平面の原点を中心として一の座標軸上に回転移動するので、座標変換を行わずにマスク領域を決定する場合よりも簡単な演算でマスクすることが可能となる。

第３の発明によれば、マスク部は、一の座標軸上で、ゼロ以上かつ被変換色領域の最大値以下であり、他の座標軸上で、被変換色領域の最小値以上かつ最大値以下に規定される矩形領域をマスク領域として決定しマスクするので、より簡単な演算でマスクすることが可能となる。

第４の発明によれば、色平面内での原稿の任意の色を抽出し、抽出された地色の色領域に応じてマスク領域を決定するので、どの色領域もマスクすることが可能となる。また、該色平面内で座標変換してマスクするので、簡単な演算処理でマスクすることが可能となる。

第５の発明によれば、座標変換工程は、色抽出工程で抽出された地色の色領域の中心座標を色平面の原点を中心として一の座標軸上に回転移動するので、座標変換を行わずにマスク領域を決定する場合よりも簡単な演算でマスクすることが可能となる。

第６の発明によれば、マスク工程は、一の座標軸上で、ゼロ以上かつ被変換色領域の最大値以下であり、他の座標軸上で、被変換色領域の最小値以上かつ最大値以下に規定される矩形領域をマスク領域として決定しマスクするので、より簡単な演算でマスクすることが可能となる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置としてコピー機を例に図面を参照しながら説明する。

＜構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るコピー機１０の構成例を示す斜視図である。このコピー機１０は、原稿を読み取って画像データを生成し、該画像データに基づいて記録紙に描画するものである。なお、図１をはじめとする以下の図には本発明に関係する要素及び／又は機能のみが示されている。また、座標変換やマスク処理が行われる色平面は、ＹＣｂＣｒ表色系でのＣｂＣｒ色差平面としている。

操作部１１は、コピー機１０を操作するために必要なテンキー、各種ファンクションキー等のメカニカルスイッチを備えている。操作部１１は、ユーザによってこれらのキーが操作されることにより、原稿のスキャン及びコピー等の各種コマンドの実行命令等を受け付ける。

表示部１２はＬＣＤ等の表示デバイスによって構成された一般的なディスプレイであって、各種情報を画像として画面に表示する。なお、表示部１２にタッチパネルディスプレイを適用して、操作部１１の一部又は全部の機能を兼ね備えるようにしても良い。

読取部１３は、ＡＤＦ（Automatic Document Feeder；原稿自動送り機能）を有する原稿載置部１４に載置された原稿を順次にＣＣＤラインセンサ（図示省略）等の撮像素子で読み取り、該原稿上に記録されている画像に基づいて画像データを生成する。読み取られた原稿は原稿排出トレイ１５へ排出される。ここで、原稿は、必ずしもＡＤＦによって読み取る必要はなく、ＦＢＳ（Flat Bed Scanner）方式によって読み取るようにしても良い。なお、ＦＢＳ方式とは、コンタクトガラス（図示省略）上に載置された原稿を撮像素子で読み取り、読み取りが完了した原稿を排出するという読取手順を実行する方式である。

描画部１６は、電子写真方式等のプリンタ装置であり、読取部１３によって生成された画像データをハードコピーとしてプリントアウトして記録する。図示は省略するが、具体的には、まず、トナーカセットから供給されるトナーを、画像データに基づいて感光ドラムに付着させる。それを記録紙搬送部によって記録紙カセット１７から搬送される記録紙に転写し、転写された記録紙を記録紙排出トレイ１８へ排出する。なお、描画部１６が記録する画像データは、必ずしも読取部１３によって生成された画像データである必要はなく、コピー機１０が通信ネットワークに接続されている場合には、該通信ネットワークにより受信した画像データであっても良い。

図２は、コピー機１０の構成例を示すブロック図である。上述の各構成要素は、バス２０を介して電気的に接続されている外、以下の構成要素とも電気的に接続されている。

ＡＳＩＣ２１は、本発明の地色検知部２１１、色抽出部２１２、座標変換部２１３及びマスク部２１４を有している。ＡＳＩＣ２１は、読取部１３によって読み取られた画像が、カラーか、グレーか、無記入紙かを判定するＡＣＳ（Auto Color Selector；自動カラー判定）機能を有して、判定結果に基づく所定の処理を行う。

本実施形態においては、画像の地色を検出してマスクする場合を例に説明するが、本発明は任意の色を抽出して、その色にマスクをすることが可能である。例えば、表示部１２に予め定められた色見本を表示して、ユーザが選択する色の操作入力を受け付けて、選択された色を抽出するようにしても良い。また、例えば、読取部１３で原稿のプリスキャンを行って生成された画像データを表示部１２に表示し、ユーザがタッチパネルで選択した箇所の色（地色でなくても良い）を抽出してマスクをするようにしても良い。なお、ＡＳＩＣ２１が有する各構成要素の説明及びＡＳＩＣ２１の処理内容については後に詳述する。

ＭＰＵ２２は、操作部１１からのコマンド実行命令等の入力信号や、該入力信号に基づくデータ演算、出力信号の生成、表示部１２への表示内容、読取部１３、描画部１６、ＡＳＩＣ２１の制御等を行う。ＲＯＭ２３は、ＭＰＵ２２によって実行されるプログラムや制御に必要なデータを格納し、ＲＡＭ２４は、ＭＰＵ２２による統括制御に必要なデータを一時記憶する。これにより、コピー機１０の各種機能が実現される。すなわち、ＭＰＵ２２は、ＲＯＭ２３及びＲＡＭ２４と連携してコピー機１０の各構成要素を制御する。

＜ＡＳＩＣ２１の機能及び処理内容＞
図３は、ＡＳＩＣ２１の機能を説明するブロック図である。ここでは、ＡＳＩＣ２１の機能及び処理内容を詳細に説明する。ＡＳＩＣ２１のＡＣＳ機能では、まず、平均化縮小部（図示省略）が例えば、注目画素とその右、右下及び下の画素の階調値の平均を求めて変換後の画素に代入していく。その後、γ補正部（図示省略）が画像の明るさの変化に対する電圧換算値の変化の比を調節する。なお、原稿をカラーＣＣＤで読み取った場合等のように原稿がＲＧＢ表色系によって表現されている場合には、これを行列変換部（図示省略）が、ＹＣｂＣｒ表色系に変換する。これらの初期処理を実行した後に、地色検知部２１１が、読取部１３によって読み取られた原稿の地色情報３１を検知する。

図４は、原稿の輝度のヒストグラムを示す図である。地色情報３１を検知する方法は、例えば、まず、読み取られた原稿の輝度を抽出してカウントし、ヒストグラム４０を作成する。そして、白領域側のピーク４１よりも白領域側を地色情報３１として検知する。

地色情報３１が検知されると、色抽出部２１２が、地色情報３１に対応する地色領域５１（図５参照）を抽出する。具体的には、色抽出部２１２は、地色情報３１に対応するＣｂＣｒ色差平面内における地色領域５１について、各座標軸の最大値・最小値３２及びこれらから導出される中心座標３３を抽出する。

図５は、ＣｂＣｒ色差平面内のマスク領域を示す図である。色抽出部２１２によって抽出される地色領域５１について、中心座標３３が抽出されると、座標変換部２１３が、ＣｂＣｒ色差平面内で座標変換して被変換地色領域５２を算出する。具体的には、座標変換部２１３は、まず、中心座標３３を、ＣｂＣｒ色差平面の原点を中心として一の座標軸（本実施形態においてはＣｂ軸）上に回転移動する。より具体的には、ＣｂＣｒ色差平面の中心座標３３とＣｂ軸とが成す角度θがゼロ度となるように回転移動する。中心座標３３を回転移動して得られる座標５３を中心として、色抽出部２１２によって抽出された各座標軸の最大値・最小値３２に基づいて、被変換地色領域５２を算出する。

被変換地色領域５２が算出されると、マスク部２１４が、被変換地色領域５２に応じてマスク領域５４を決定しマスクする。具体的には、マスク部２１４は、一の座標軸（本実施形態においてはＣｂ軸）上で、ゼロ以上かつ被変換地色領域５２の最大値以下であり、他の座標軸（本実施形態においてはＣｒ軸）上で、被変換地色領域５２の最小値以上かつ最大値以下で規定される矩形領域をマスク領域５４として決定しマスクする。

＜コピー機１０の動作＞
図６は、マスク実行手順を示すフローチャートである。コピー機１０は、以上のような構成を備えることにより、以下のような動作を行う。なお、本フローチャートでは、コピー機１０がマスクするための処理動作のみを示し、その他の処理動作については図示及び説明を省略している。また、特に記載のない場合は、コピー機１０における一連の処理動作は、ＭＰＵ２２の制御下で自動的に行われる。

まず、コピー機１０の電源がＯＮの状態で、ユーザが原稿載置部１４に載置した原稿を読み取る原稿読取命令が入力されるまで待機する（ステップＳ６０１）。原稿読取命令が入力されるとステップＳ６０１においてＹｅｓを選択して、原稿載置部１４に載置されている原稿を読み取る（読取工程：ステップＳ６０２）。ステップＳ６０２において原稿が読み取られると、地色検知部２１１が地色情報３１を検知する（ステップＳ６０３）。

ステップＳ６０３において地色情報３１が検知されると、色抽出部２１２が地色領域５１を抽出する（色抽出工程：ステップＳ６０４）。ステップＳ６０４で抽出された地色領域５１を、座標変換部２１３が、＋Ｃｂ軸上に回転移動させる（ステップＳ６０５）。ステップＳ６０５において回転移動された被変換地色領域５２を含む矩形領域をマスク領域５４として決定しマスクする（ステップＳ６０６）。こうして設定されたマスクを適用して、描画部１６でプリントアウトしたり、他の処理等を実行したりする。

＜効果＞
以上のように、ＣｂＣｒ色差平面内での原稿の任意の色を抽出し、抽出された色領域に応じてマスク領域を決定するので、どの色領域もマスクすることが可能となる。また、該色差平面内で座標変換してマスクするので、簡単な演算回路でマスクすることが可能である。

また、座標変換部２１３は、色抽出部２１２によって抽出された色領域の中心座標３３をＣｂＣｒ色差平面の原点Ｏを中心としてＣｂ軸上に回転移動するので、座標変換を行わずにマスク領域を決定する場合よりも簡単な演算でマスクすることが可能である。

また、マスク部２１４は、Ｃｂ軸上で、ゼロ以上かつ被変換地色領域５２の最大値以下であり、Ｃｒ軸上で、被変換地色領域５２の最小値以上かつ最大値以下に規定される矩形領域をマスク領域５４として決定しマスクするので、より簡単な演算でマスクすることが可能である。

また、原稿の地色を検知する地色検知部２１１を更に備え、色抽出部２１２は、地色検知部２１１によって検知された地色を抽出するので、簡単な演算回路で地色領域５１をマスクすることが可能である。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、原稿が読取部１３によって読み取られた場合を例に説明したが、ディジタルカメラ等から読み込まれたＲＧＢ表色系のＲＡＷデータに基づいて、行列変換部３０３がＹＣｂＣｒ表色系に変換した後に、ＡＳＩＣ２１が画像処理を行っても良い。また、ＰＣ（Personal Computer）等からＪＰＥＧ形式の画像ファイルを読み取って、該画像ファイルをデコードしてＹＣｂＣｒを取り出した後に、ＡＳＩＣ２１が画像処理を行っても良い。

また、本発明はコピー機１０に限定されるものではなく、スキャナ又はファクシミリであっても構わないし、これらを組み合わせたＭＦＰ（Multi Function Peripherals；複合機）であっても構わない。さらに、上述の処理を行うことが可能な回路構成であっても良く、上述の各工程に限定されるものでもない。

本発明の第１実施形態に係るコピー機の構成例を示す斜視図である。コピー機の構成例を示すブロック図である。ＡＳＩＣの機能を説明するブロック図である。原稿の輝度のヒストグラムを示す図である。ＣｂＣｒ色差平面内のマスクエリアを示す図である。マスク実行手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０コピー機
１３読取部
２１１地色検知部
２１２色抽出部
２１３座標変換部
２１４マスク部
３１地色情報
５１地色領域
５２被変換地色領域
５４マスク領域

Claims

原稿を読み取る読取部と、
前記読取部によって読み取られた原稿について、色平面内での任意の色領域を抽出する色抽出部と、
前記色抽出部によって抽出された色領域を、前記色平面内で座標変換する座標変換部と、
前記座標変換部によって座標変換された被変換色領域に応じてマスク領域を決定しマスクするマスク部と
を備える、画像処理装置であって、
前記読取部によって読み取られた原稿の地色を検知する地色検知部を更に備え、
前記色抽出部は、前記地色検知部によって検知された地色の色領域を抽出する、画像処理装置。
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記座標変換部は、前記色抽出部によって抽出された地色の色領域の中心座標を、前記色平面の原点を中心として一の座標軸上に回転移動する、画像処理装置。
請求項２記載の画像処理装置であって、
前記マスク部は、前記一の座標軸上で、ゼロ以上かつ前記被変換色領域の最大値以下であり、他の座標軸上で、前記被変換色領域の最小値以上かつ最大値以下で規定される矩形領域をマスク領域として決定しマスクする、画像処理装置。
原稿を読み取る読取工程と、
前記読取工程によって読み取られた原稿について、色平面内での任意の色領域を抽出する色抽出工程と、
前記色抽出工程で抽出された色領域を、前記色平面内で座標変換する座標変換工程と、
前記座標変換工程で座標変換された被変換色領域に応じてマスク領域を決定しマスクするマスク工程と
を備える、画像処理方法であって、
前記読取工程によって読み取られた原稿の地色を検知する地色検知工程を更に備え、
前記色抽出工程は、前記地色検知工程によって検知された地色の色領域を抽出する、画像処理方法。
請求項４記載の画像処理方法であって、
前記座標変換工程は、前記色抽出工程で抽出された地色の色領域の中心座標を、前記色平面内の原点を中心として一の座標軸上に回転移動する、画像処理方法。
請求項５記載の画像処理方法であって、
前記マスク工程は、前記一の座標軸上で、ゼロ以上かつ前記被変換色領域の最大値以下であり、他の座標軸上で、前記被変換色領域の最小値以上かつ最大値以下で規定される矩形領域をマスク領域としてマスクする、画像処理方法。