JP5098937B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラー画像の色ずれを補正する画像処理装置および画像処理方法に関する。

従来から、原稿のカラー画像を複数の色成分毎に読み取るスキャナー等の画像読み取り装置では、機械的な振動やレンズの色収差や光学伝達特性の違い等を原因として、読み取られた各色成分の相対的な位置がずれ、読み取った画像のエッジの周囲では、本来現れるはずのない色が現れる「色ずれ」が生じることが知られている。特に、文字等の黒色の周辺に有彩色が現れると文字の鮮明性が失われることがあった。この問題を解決するため、画素の階調値の変化を関数でフィッティングすることで色ずれを判定し、補正をおこなう技術が知られている（特許文献１）。また、画素の階調値をＹＩＱ変換回路により輝度成分と彩度成分に変換し、無彩色の画素について黒単色のインクで印刷する技術が知られている（特許文献２）。

特開２００２−２２３３６９号公報 特開２００３−２５９１３５号公報

しかし、画素の階調値の変化を関数でフィッティングする場合には、最小二乗法等の複雑な計算が必要となることから、低コストのハードウェアにより高速に実現することは困難であった。また、画素の階調値をＹＩＱ変換回路により輝度成分と彩度成分に変換する場合においても、ＹＩＱ変換回路、または、これと同等なソフトウェアによる処理が必要となるため、低コストで高速に実現することが困難であった。なお、この色ずれの補正処理に関する課題は、スキャナーに限られず、パーソナルコンピューターやプリンター等の任意の画像処理装置にもあてはまる。

本発明は、上記した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされた発明であり、高速に画像の色ずれの補正を高速に行なうことを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するために本願発明は以下の態様を採る。

第１の態様は、カラー画像の色ずれを補正する画像処理装置を提供する。本発明の第１の態様に係る画像処理装置は、前記カラー画像を構成する複数の画素のうちから注目画素を選択する注目画素選択部と、前記注目画素の周囲の画素から少なくとも２つの画素を参照画素として選択する参照画素選択部と、前記注目画素の各色成分のうち、注目色成分について階調値の補正をするか否かを、前記注目画素における前記注目色成分以外の色成分の階調値と、前記注目画素および前記参照画素における前記注目色成分の階調値と、を比較することにより判定する判定部と、前記判定部による判定に基づき、前記補正をおこなう補正部と、を備える。

第１の態様に係る画像処理装置によれば、注目画素の注目色成分について階調値の補正をするか否かを、注目画素における注目色成分以外の色成分の階調値と、注目画素および参照画素における注目色成分の階調値と、を比較することにより判定するため、色ずれの補正を高速に行なうことができる。

第１の態様に係る画像処理装置において、前記判定部は、前記注目画素における第１の色成分の階調値が、前記注目画素および前記参照画素における前記第１の色成分以外の色成分の階調値のうち、最小となる階調値以上であり、かつ、最大となる階調値以下であるか否かにより、前記注目画素における前記第１の色成分以外の色成分の階調値の補正をおこなうか否かを判定してもよい。この場合、注目画素の第１の色成分以外の色成分について、補正の要否を注目画素の第１の色成分の階調値と、注目画素および参照画素の第１の色成分以外の色成分の階調値により判定することができるため、高速に画像の色ずれの補正することができる。

第１の態様に係る画像処理装置において、前記判定部は、前記注目画素のうち、前記カラー画像のエッジを構成する画素について、前記補正をするか否かを判定してもよい。この場合、色ずれが生じていない注目画素について誤って補正することを抑制できる。

第１の態様に係る画像処理装置において、前記注目画素の周囲の画素のうち、前記注目画素から前記カラー画像の走査方向または前記走査方向に直行する方向に位置し、かつ、前記注目画素に隣接する画素を選択してもよい。色ずれが生じている注目画素について良好に補正をおこなうことができる。

第１の態様に係る画像処理装置において、前記補正部は、前記注目画素における前記第１の色成分以外の色成分の階調値を、前記注目画素における前記第１の色成分の階調値と同じ値に補正してもよい。この場合、注目画素の第１の色成分以外の色成分の階調値を注目画素の第１の色成分の階調値と同じ値にすることで、注目画素の色ずれを簡易に抑制することができる。

第１の態様に係る画像処理装置において、前記第１の色成分はＧ成分であり、前記第１の色成分以外の色成分はＲ成分またはＢ成分である。この場合、色ずれが生じている注目画素について良好に補正をおこなうことができる。

第１の態様に係る画像処理装置において、前記判定部は、前記注目画素のＧ成分の変化度合いが所定の値以上となる画素についてのみ、前記補正をするか否かを判定してもよい。この場合、色ずれが生じていない注目画素について誤って補正することを抑制できる。

第１の態様に係る画像処理装置において、前記判定部は、前記注目画素における前記Ｇ成分の階調値が、前記注目画素および前記参照画素における前記Ｒ成分の階調値のうち、最小となる階調値以上であり、かつ、最大となる階調値以下であって、さらに、前記注目画素および前記参照画素における前記Ｂ成分の階調値のうち、最小となる階調値以上であり、かつ、最大となる階調値以下であるか否かにより、前記注目画素における前記Ｒ成分の階調値および前記Ｂ成分の階調値の補正をおこなうか否かを判定してもよい。この場合、色ずれが生じていない注目画素について誤って補正することを抑制できる。

本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、カラー画像の色ずれを補正する画像処理装置を用いたプリンター、ファクシミリ装置、カラー画像の色ずれを補正するコンピューター等、任意の画像処理装置で実現できるほか、コンピューターがカラー画像の色ずれを補正する画像処理方法として実現することもできる。さらに、カラー画像の色ずれを補正するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の態様で実現することもできる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、メモリカード、ハードディスク等の種々の媒体を利用することができる。

以下、本発明に係る画像処理装置の一態様であるスキャナーについて、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

Ａ．第１の実施例：
Ａ１．スキャナーの構成：
図１は、本発明の第１の実施例におけるスキャナーの概略構成を示す説明図である。スキャナー１０は、読み取り対象物（原稿）を光学的に読み取り、読み取り結果に基づき画像データを生成する画像読み取り装置である。また、スキャナー１０は、生成した画像データに対して画像処理をおこなう画像処理装置としても機能する。本実施例のスキャナー１０は、いわゆるフラットベッド型のスキャナーである。スキャナー１０は、画像入力部１００と、画像メモリ２００と、画像処理部３００と、画像出力部６００とを備えている。

画像入力部１００は、原稿を露光する光源と、ミラーとを備える図示しないキャリッジを原稿面に平行に移動させることにより得られた反射光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタをかけたＣＣＤラインセンサより読み取る。Ａ／Ｄ変換部１５０は、ＣＣＤラインセンサより出力された電気信号に必要に応じてノイズ除去、増幅、Ａ／Ｄ変換をおこない、各画素をＲ，Ｇ，Ｂの色成分毎の階調値で示されたデジタル画像データとして出力し、画像メモリ２００に格納する。

画像処理部３００は、メモリ４００と、ＣＰＵ５００とを備え、画像メモリ２００に格納されたデジタル画像データに対して種々の画像処理をおこなう。メモリ４００は、ＲＯＭまたはＲＡＭからなり、画像処理を実行するためのコンピュータープログラム等のモジュールのほか、スキャナー１０を制御するためのモジュールを格納している。ＣＰＵ５００は、メモリ４００に記憶されたモジュールを実行することで、以下に述べる各機能部（４１０〜４４０）として動作するほか、スキャナー１０の全体を制御する。画像処理部３００は、機能部として、階調値補正部４１０、シェーディング補正部４２０、色ずれ補正部４３０、エンハンス部４４０を含んでいる。階調値補正部４１０、シェーディング補正部４２０、および、エンハンス部４４０については、本発明を実現するために必ずしも必要な構成でなはいため、これらの機能部の有無は発明の構成要件に影響を与えない。以下、これらの各機能部の働きについて簡単に説明する。

階調値補正部４１０は、スキャナー１０の特性に合わせて画像データのカラーバランスを整える処理をおこなう。シェーディング補正部４２０は、明るさにムラのある画像からムラを除き、画像全体が同じ明るさになるように画像データの修正をおこなう。

色ずれ補正部４３０、画像の色ずれを補正する処理をおこなう。色ずれ補正部４３０は、詳細には、注目画素選択部４３１と、参照画素選択部４３２と、判定部４３３と、補正部４３４とを備えている。これら各機能部（４３１〜４３４）の詳しい構成については後述する。エンハンス部４４０は、各画素の属性（文字か網点かなど）に応じて画像の強調処理をおこなう。

画像出力部６００は、パーソナルコンピューター２０などの外部機器と接続され、画像データを外部機器へ出力する。

本実施例では、上記の画像処理は、ＣＰＵ５００がメモリ４００からモジュールを読み出して実行するものとしているが、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）により画像処理がおこなわれる構成としてもよい。スキャナー１０は、上記構成以外に、ボタンスイッチなどの入力部（図示せず）、ディスプレイなどの表示部（図示せず）を備えていてもよい。また、画像メモリ２００は、メモリ４００の一部領域であってもよい。

Ａ２．色ずれ補正処理：
図２は、第１の実施例に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。色ずれ補正処理は、シェーディング補正部４２０により画像メモリ２００に格納された画像データにシェーディング補正が実施された後に実施される。色ずれ補正部４３０は、シェーディング補正された後の画像データの読込をおこなう（ステップＳ１０２）。そして、色ずれ補正部４３０は、画像データで表される画像における左上の画素を最初の注目画素として設定する（ステップＳ１０４）。

図３は、注目画素が移動する軌跡を示す説明図である。色ずれ補正部４３０は、画像データＤＴにより表される複数の画素の内から１つの画素を注目画素Ｐとして選択する。図中の注目画素Ｐの位置がステップＳ１０４で選択された位置である。注目画素Ｐは、図中の実線矢印に示すように順次移動する。すなわち、注目画素Ｐは、左端から右端へ横方向に移動し、縦方向に１段下げて、同様に左端から右端へ横方向に移動する。これにより、画像データＤＴにより表される全ての画素が注目画素Ｐとして選択される。図中のＥは、最終画素であり、注目画素Ｐは最終画素Ｅの位置まで移動する。注目画素の選択は、色ずれ補正部４３０の注目画素選択部４３１により実行される。

図２に戻って、ステップＳ１０４の実行後、色ずれ補正部４３０は、選択した注目画素がエッジかどうかを判定する（ステップＳ１０６）。具体的には、色ずれ補正部４３０は、選択した注目画素の周辺のＧ成分に対し３×３のソーベルフィルタを用いてエッジ量を検出し、検出したエッジ量の絶対値が閾値以上ならエッジと判定し、閾値より小さい場合にはエッジではないと判定する。なお、本実施例では、後述する走査方向の階調値の変化により生じるエッジを検出する。

色ずれ補正部４３０は、選択した注目画素がエッジに該当しないと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、この注目画素が最終画素Ｅか否かを判定し（ステップＳ１２０）、最終画素Ｅである場合には色ずれ補正をおこなわずに処理を終了する。最終画素Ｅではない場合、１画素移動した画素を新たに注目画素として選択し（ステップＳ１２２）、この注目画素についてエッジかどうかを判定する（ステップＳ１０６）。

色ずれ補正部４３０は、選択した注目画素がエッジに該当すると判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、画像データＤＴから注目画素ＰについてのＲ，Ｇ，Ｂの各階調値（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）を取得する（ステップＳ１０８）。

色ずれ補正部４３０は、注目画素ＰについてのＲ，Ｇ，Ｂの各階調値を取得した後、第１の参照画素および第２の参照画素についてのＲ，Ｇ，Ｂの各階調値を取得する（ステップＳ１１０）。具体的には、色ずれ補正部４３０は、画像データＤＴを構成する複数の画素の中から、注目画素に対して上側に隣接する画素を第１の参照画素として選択し、注目画素の下側に隣接する画素を第２の参照画素として選択する。この参照画素の選択は、色ずれ補正部４３０の参照画素選択部４３２により実行される。

図４は、注目画素と第１の参照画素と第２の参照画素との位置関係を示す説明図である。図示するように、第１の参照画素Ｓ１は注目画素Ｐの１つ上の画素であり、第２の参照画素Ｓ２は注目画素Ｐの１つ下の画素である。なお、ここでいう上下の方向は、画像データの縦方向、すなわち画像データの走査方向に沿った方向である。よって、注目画素Ｐ、第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２は、カラー画像の走査方向に並び、第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２は、注目画素Ｐの両隣に配置されている。色ずれ補正部４３０は、この選択した第１の参照画素Ｓ１について、Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調値（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）を取得し、また、第２の参照画素Ｓ２について、Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調値（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）を取得する（ステップＳ１１０）。

その後、色ずれ補正部４３０は、注目画素の注目色成分について補正をするか否かを判定する（ステップＳ１１２）。本実施例では、まず、注目色成分としてＲ成分を選択し、Ｒ成分について補正をするか否かを判定する。色ずれ補正部４３０は、ステップＳ１０８およびＳ１１０で取得した下記の階調値を用いて下記の式（１）に基づく演算処理をおこなうことにより、注目画素ＰについてのＲ成分について補正するか否かを判定する（ステップＳ１１２）。
（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）：第１の参照画素Ｓ１の階調値
（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）：注目画素Ｐの階調値
（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）：第２の参照画素Ｓ２の階調値

ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）≦Ｇｃ≦ｍａｘ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２） ・・・（１）

ここで、ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）とは、注目画素Ｐ、第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２のそれぞれのＲ成分の階調値（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）のうち、最小となる階調値であり、ｍａｘ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）とは、注目画素Ｐ、第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２のそれぞれのＲ成分の階調値（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）のうち、最大となる階調値である。式（１）は、注目画素の第１の色成分（Ｇ成分）の階調値が、注目画素および参照画素のそれぞれの第２の色成分（Ｒ成分）の階調値のうち、最小となる階調値（ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２））以上であり、かつ、最大となる階調値（ｍａｘ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２））以下である場合に満足する。

図５は、カラー画像における黒文字周辺の階調値を例示した説明図である。図５に示すように、注目画素ＰのＧ成分の階調値Ｇｃは、注目画素Ｐ、第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２のそれぞれのＲ成分の階調値（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）のうち、最小となるＲ１（ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）＝Ｒ１）以上であり、最大となるＲ２（ｍａｘ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）＝Ｒ２）以下となる。この場合、色ずれ補正部４３０は、式（１）を満たすと判定する。なお、上記判定は、色ずれ補正部４３０の判定部４３３により実行される。

図６は、式（１）の内容を説明するための説明図である。ここでは、Ｂ成分の階調値については図示を省略している。Ｒ（Ｘ１）は、Ｒ成分がＧ成分に対し１画素位置ずれした画像のＲ成分の階調値を表している。Ｒ（Ｘ２）は、Ｒ成分がＧ成分に対し１画素以内の位置ずれが生じている画像のＲ成分の階調値を表している。Ｒ（Ｘ３）は、Ｒ成分がＧ成分に対し１画素以上位置ずれした画像のＲ成分の階調値を表している。Ｒ（Ｘ４）は、Ｒ成分がＲ（Ｘ１）と反対側に１画素位置ずれした画像のＲ成分の階調値を表している。Ｒ（Ｘ１）、Ｒ（Ｘ２）、Ｒ（Ｘ３）のそれぞれにおける、注目画素Ｐ、第１の参照画素Ｓ１、第２の参照画素の階調値は、Ｒ（Ｘ１）は（Ｒｃ’，Ｒ１’，Ｒ２’）であり、Ｒ（Ｘ２）は（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）であり、Ｒ（Ｘ３）は（Ｒｃ”，Ｒ１”，Ｒ２”）である。

Ｒ（ｘ１）に示すように、Ｒ成分とＧ成分との位置ずれが１画素である場合、注目画素のＧ成分の階調値Ｇｃは、隣接した画素（第２の参照画素Ｓ２）のＲ成分の階調値Ｒ２’と等しくなる（Ｒ２’＝Ｇｃ）。Ｒ（ｘ２）に示すように、Ｒ成分とＧ成分との位置ずれが１画素以内である場合には、注目画素のＧ成分の階調値Ｇｃは、隣接した画素のＲ成分の階調値Ｒ２より小さくなる（Ｒ２＞Ｇｃ）。また、Ｒ（ｘ３）に示すように、Ｒ成分とＧ成分との位置ずれが１画素以上である場合には、注目画素のＧ成分の階調値Ｇｃは、隣接した画素のＲ成分の階調値Ｒ２”より大きくなる（Ｒ２”＜Ｇｃ）。このことから、Ｒ成分の階調値の位置ずれが第２の参照画素Ｓ２の方向に１画素以内である画像は、Ｇｃ≦ｍａｘ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）を満たすことがわかる。

Ｒ（ｘ４）に示すように、Ｒ成分の階調値の位置ずれが第１の参照画素Ｓ１の方向である場合には、同様の理由により、Ｇ成分からの位置ずれが１画素以内の画像は、ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）≦Ｇｃを満たす。よって、式（１）は、Ｒ成分の位置ずれがＧ成分から１画素以内の画像について満足することがわかる。色ずれにより生じる各色成分の階調値の相対的なずれ幅は１画素以内であることが多い。そのため、色ずれが生じている画素では、式（１）の関係を満足することが多いため、式（１）を用いることにより色ずれの画素を特定することができる。

式（１）を満たす場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、色ずれ補正部４３０は、注目画素ＰのＲ成分について階調値の補正をおこなう（ステップＳ１１４）。具体的には、注目画素ＰのＲ成分の階調値を注目画素ＰのＧ成分の階調値と同じ値とすることによりＲ成分の階調値の補正をおこなう。階調値の補正は、色ずれ補正部４３０の補正部４３４により実行される。式（１）を満たさない場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、色ずれ補正部４３０は、注目画素ＰのＲ成分について階調値の補正をおこなわず、次のステップを実行する。

続いて、色ずれ補正部４３０は、注目画素の注目色成分としてＢ成分を選択し、Ｂ成分について補正をするか否かを判定する（ステップＳ１１６）。Ｒ成分についての判定と同様に、色ずれ補正部４３０は、ステップＳ１０８およびＳ１１０で取得した下記の階調値を用いて下記の式（２）に基づく演算処理をおこなうことにより、注目画素ＰについてのＢ成分について補正するか否かを判定する（ステップＳ１１６）。
（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）：第１の参照画素Ｓ１の階調値
（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）：注目画素Ｐの階調値
（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）：第２の参照画素Ｓ２の階調値

ｍｉｎ（Ｂｃ，Ｂ１，Ｂ２）≦Ｇｃ≦ｍａｘ（Ｂｃ，Ｂ１，Ｂ２） ・・・（２）

式（２）は、注目画素の第１の色成分（Ｇ成分）の階調値が、注目画素および参照画素のそれぞれの第３の色成分（Ｂ成分）の階調値のうち、最小となる階調値（ｍｉｎ（Ｂｃ，Ｂ１，Ｂ２））以上であり、かつ、最大となる階調値（ｍａｘ（Ｂｃ，Ｂ１，Ｂ２））以下である場合に満足する。

式（２）を満たす場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、色ずれ補正部４３０は、注目画素ＰのＢ成分について階調値の補正をおこなう（ステップＳ１１８）。具体的には、Ｒ成分についての補正と同様に、注目画素ＰのＢ成分の階調値を注目画素ＰのＧ成分の階調値と同じ値とすることによりＢ成分の階調値の補正をおこなう。式（２）を満たさない場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、色ずれ補正部４３０は、注目画素ＰのＢ成分について階調値の補正をおこなわず、次のステップを実行する。なお、本実施例では、注目画素のＲ成分について補正の要否を判定し、その後、Ｂ成分について判定しているが、判定の順番については特に制限はないため、注目画素のＢ成分から判定をおこなう処理としてもよい。

色ずれ補正部４３０は、補正の要否を判定した注目画素について、最終画素Ｅか否かを判定し（ステップＳ１２０）、最終画素Ｅである場合には処理を終了する。最終画素Ｅではない場合、色ずれ補正部４３０は、１画素移動した画素を新たに注目画素として選択し（ステップＳ１２２）、この注目画素について同様の処理を実行する（ステップＳ１０６）。

以上説明した第１の実施例に係るスキャナー１０によれば、注目画素の色成分について階調値の補正をするか否かを、注目画素および参照画素の色成分の階調値より判定するため、画像処理装置のコストを抑制しつつ、高速に画像の色ずれの補正することができる。すなわち、画素の階調値を輝度成分や彩度成分等に変換する必要がなく、変換回路等が不要であるため、画像処理装置のコストを抑制できるほか、変換にかかる処理時間を短縮することができる。また、階調値について式（１）や式（２）に示すように、単純な減算により処理できるため、関数によるフィッティング等の複雑な計算が不要であり、処理装置の簡易化によるコストの抑制や、処理速度の向上を図ることができる。

第１の実施例に係るスキャナー１０によれば、注目画素の第１の色成分の階調値が、注目画素および参照画素のそれぞれの第２の色成分の階調値のうち、最小となる階調値以上であり、かつ、最大となる階調値以下である場合には、注目画素の第２の色成分について補正すると判定するため、画像処理装置のコストを抑制しつつ、高速に画像の色ずれの補正することができる。すなわち、色ずれが生じたカラー画像において、Ｒ，Ｇ，Ｂ等の各色成分の階調値の相対的なずれ幅は１画素以内であることが多い。そのため、色ずれが生じている画素の各色成分の階調値は、式（１）もしくは式（２）の関係を満足することが多く、これらの式を用いることにより良好に色ずれの画素を特定することができる。

第１の実施例に係るスキャナー１０によれば、注目画素および参照画素がカラー画像の走査方向に並ぶように、注目画素の両隣の画素を参照画素として選択しているため、色ずれが生じている注目画素について良好に特定することができる。すなわち、参照画素が、カラー画像の走査方向に並ぶように注目画素Ｐの両隣に配置されることで、走査方向における各色成分の階調値の変化を良好に検出することができるため、走査方向に色ずれが生じている画素を良好に特定することができる。

第１の実施例に係るスキャナー１０によれば、カラー画像の黒文字周辺に生じる色ずれを良好に補正することができる。図７は、黒文字周辺に生じた色ずれを例示した説明図である。図７のＡ部分に示すように、黒文字上側に青っぽい部分、下側に赤っぽい部分として現れている色ずれを含むカラー画像において、式（１）もしくは式（２）を用いることにより、色ずれの生じている画素を特定することができる。また、特定された色ずれの生じている画素について、Ｒ成分およびＢ成分の階調値をＧ成分の階調値と同じ値に補正するため、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの階調値の相対的なずれが修正され、白色領域と黒色領域の区別が明確となり、文字の鮮明性を向上させることができる。

第１の実施例に係るスキャナー１０によれば、注目画素の注目色成分の階調値を注目画素の注目色成分以外の色成分の階調値と同じ値にすることにより補正をおこなうため、カラー画像の黒文字周辺において、色ずれによる有彩色の領域を無彩色にすることができ、文字の鮮明性を向上させることができる。

第１の実施例に係るスキャナー１０によれば、注目画素のうち、カラー画像のエッジを構成する画素について、注目色成分の階調値の補正をするか否かを判定するため、色ずれが生じていない注目画素に対して誤った補正を抑制できる。すなわち、カラー画像の黒文字周辺はエッジを構成していることが多いことから、カラー画像を構成する画素のうち、エッジを構成する注目画素にのみ、注目色成分の階調値の補正をするか否かを判定することで、式（１）もしくは式（２）を満たす黒文字周辺以外の注目画素を誤って補正対象とすることを抑制することができる。

第１の実施例に係るスキャナー１０によれば、第１の色成分はＧ成分であり、第２の色成分はＲ成分であり、第３の色成分はＢ成分であってもよい。この場合、色ずれが生じている注目画素について良好に補正をおこなうことができる。図８は、図７のＢ部分の階調値について例示した説明図である。図８に示すように、色ずれは、Ｇ成分を中心としてＲ成分およびＢ成分がそれぞれ位置ずれすることにより生じることが多い。そのため、式（１）および式（２）に示すように、注目画素のＧ成分を基準とし、Ｒ成分およびＢ成分の階調値をＧ成分と比較することにより、色ずれを良好に判定することができる。また、色ずれが生じている画素において、Ｒ成分およびＢ成分の階調値をＧ成分の階調値とすることにより、良好に色ずれの補正をおこなうことができる。さらに、注目画素のＧ成分のエッジ強度が閾値以上となる画素について、注目色成分の階調値の補正をするか否かを判定することで、色ずれが生じていない注目画素に対して誤った補正を抑制できる。

Ｂ．第２の実施例：
第２の実施例では、カラー画像の色ずれの方向を判定して補正をおこなうスキャナー１０について説明する。第２の実施例におけるスキャナー１０の構成は第１の実施例と同様である。

第２の実施例に係る色ずれ補正処理について説明する。図９は、第２の実施例に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。色ずれ補正部４３０による画像データの読込（ステップＳ１０２）、およびの注目画素の設定（ステップＳ１０４）については第１の実施例と同様のため説明を省略する。

色ずれ補正部４３０は、選択した注目画素がエッジかどうかを判定する（ステップＳ２０６）。ここで、色ずれ補正部４３０は、選択した注目画素の周辺のＧ成分に対し、走査方向と、走査方向に直交する方向のそれぞれのエッジ量を検出するための２つのソーベルフィルタを用いて走査方向および走査方向に直交する方向のエッジ量をそれぞれ検出し、いずれかの絶対値が閾値以上ならエッジと判定し、いずれの絶対値も閾値より小さい場合にはエッジではないと判定する。色ずれ補正部４３０は、選択した注目画素がエッジに該当しないと判定した場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、第１の実施例と同様にステップＳ１２０に移動する。

色ずれ補正部４３０は、選択した注目画素がエッジに該当すると判定した場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、そのエッジが垂直エッジか水平エッジかにより異なる処理をおこなう（ステップＳ２０８）。図１０は、垂直エッジおよび水平エッジについて例示した説明図である。カラー画像において、図１０（ａ）に示すように、走査方向の階調値の変化により生じるエッジを垂直エッジと呼び、図１０（ｂ）に示すように、走査方向に直交する方向の階調値の変化により生じるエッジを水平エッジと呼ぶ。本実施例では、ステップＳ２０８において、１つの画素が垂直エッジ、水平エッジのいずれにも該当する場合には、エッジ量の大きい方向のエッジのみを有している画素として以後の処理をおこなう。

選択した注目画素が垂直エッジである場合（ステップＳ２０８：垂直エッジ）、第１の実施例と同様に、注目画素のＲ成分について補正対象が否かを判定する（ステップＳ２１２）。図１０（ａ）に示すように、第１の実施例と同様の位置から、第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２を選択し、式（１）を用いて注目画素ＰのＲ成分について補正するか否かを判定する。注目画素のＲ成分について補正対象であると判定した場合には（ステップＳ２１２：ＹＥＳ）、第１の実施例と同様の方法によりＲ成分の階調値の補正をおこなう（ステップＳ２１４）。注目画素のＲ成分について補正対象ではないと判定した場合には（ステップＳ２１２：ＮＯ）、階調値の補正をおこなわず、次のステップを実行する。

注目画素のＲ成分について補正対象が否かを判定した後、第１の実施例と同様に、Ｂ成分について補正をするか否かを判定し、判定結果に基づき階調値の補正をおこなう（ステップＳ２１６、２１８）。

選択した注目画素が水平エッジである場合（ステップＳ２０８：水平エッジ）、第１の実施例と同様に、注目画素のＲ成分について補正対象が否かを判定する（ステップＳ２２２）。注目画素が水平エッジである場合、図１０（ｂ）に示すように、第１の実施例とは異なる位置の画素を第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２として選択する。第１の参照画素Ｓ１は注目画素Ｐの１つ左の画素であり、第２の参照画素Ｓ２は注目画素Ｐの１つ右の画素である。なお、ここでいう左右の方向は、画像データの横方向、すなわち画像データの走査方向と直交する方向に沿った方向（以後、副走査方向と呼ぶ）である。よって、注目画素Ｐ、第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２は、カラー画像の副走査方向に並び、第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２は、注目画素Ｐの両隣に配置されている。第１の参照画素Ｓ１および第２の参照画素Ｓ２の位置以外については、垂直エッジの場合と同様の処理であるため、以後の説明を省略する（ステップＳ２２４〜２２８）。ステップＳ１２０および１２２についても第１の実施例と同様のため説明を省略する。

以上説明した第２の実施例に係るスキャナー１０によれば、色ずれの方向によらずカラー画像の黒文字周辺に生じる色ずれを良好に補正することができる。図１１は、黒文字周辺に生じた副走査方向の色ずれを例示した説明図である。Ｃ部分に示すように、副走査方向に色ずれが生じている部分においても、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの階調値の相対的なずれが修正され、白色領域と黒色領域の区別が明確となり、文字の鮮明性を向上させることができる。

Ｃ．第３の実施例：
第３の実施例では、注目画素のＲ成分およびＢ成分のいずれもが補正対象である場合に階調値の補正をおこなうスキャナー１０について説明する。第３の実施例におけるスキャナー１０の構成は第１の実施例と同様である。

第３の実施例に係る色ずれ補正処理について説明する。図１２は、第３の実施例に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。各ステップにおける処理の内容については第１の実施例および第２の実施例と同様のため説明を省略する。第３の実施例では、注目画素のＲ成分およびＢ成分のいずれもが補正対象であると判定された場合、すなわち、図１２において、ステップＳ３１２が「ＹＥＳ」であり、かつ、ステップＳ３１６が「ＹＥＳ」である場合、にのみ注目画素のＲ成分およびＢ成分について補正をおこなう（ステップＳ３１８）。ステップＳ３１２、ステップＳ３１６のいずれかが「ＮＯ」であれば、Ｒ成分およびＢ成分のいずれも補正をおこなわない。

以上説明した第３の実施例に係るスキャナー１０によれば、注目画素の第１の色成分の階調値と、注目画素および参照画素のそれぞれの第２の色成分および第３の色成分の階調値とを比較して、注目画素の補正の要否を判定するため、色ずれが生じていない注目画素について誤って補正することを抑制できる。図１３は、カラー画像における黒文字周辺以外の階調値を例示した説明図である。図１３に示すように、色ずれが生じていない注目画素において、Ｒ成分もしくはＢ成分のいずれか一方（図１３ではＲ成分）の階調値が、式（１）もしくは式（２）を満たすような特性を示している場合であっても、他方の色成分（図１３ではＢ成分）が式（１）もしくは式（２）を満たさないため、注目画素が補正対象であると誤って判定することを抑制できる。

Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｄ１．変形例１：
図１４は、本発明の変形例１おけるプリンターの概略構成を示す説明図である。本実施例では、本発明に係る画像処理装置の一態様としてスキャナーについて説明したが、本発明の実施態様はスキャナーに限られず、図１４に示すようなプリンター３０としても実現できる。

変形例１に係るプリンター３０について簡単に説明する。プリンター３０は、４色（ブラック，シアン，マゼンダ，イエロー）のインクを吐出可能なインクジェット式のシリアルプリンターである。図１４において、第１の実施例と同一の符号を付した構成要素は、第１の実施例の構成要素と同一の機能を備える。解像度変換部４５０は、印刷対象としての画像データの解像度をプリンター部７００の印刷解像度に一致するように変換する解像度変換処理をおこなう。領域分離部４６０は、画像データが有する各画素の属性（文字か網点かなど）を判定する。色変換部４７０は、ＲＧＢ値で表された画像データの色変換をおこなう。プリンター部７００は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを用いて印刷をおこなうため、色変換部４７０は、ＲＧＢ値で表された画素値をＣＭＹＫ値に変換する。ハーフトーン処理部４８０は、色変換部４７０による色変換後の画素値に基づきハーフトーン処理を行い、色変換後の画像データをプリンターで印刷できる形式のデータ（印刷データ）に変換する。ハーフトーン処理部４８０によるハーフトーン処理後の印刷データは、プリンター部７００に送られる。プリンター部７００は、画像処理部３００から印刷データを受信すると、印刷処理を実行する。プリンター部７００は、印刷媒体にインクドットを形成して画像を印刷する。変形例１に係るプリンター３０によれば、色ずれ補正処理された画像データに基づき印刷をおこなうため、黒文字周辺に生じる色ずれが補正されたカラー画像を印刷することができる。

Ｄ２．変形例２：
本実施例に係る画像処理装置は、スキャナー機能により取得した画像について画像処理をおこなう装置として示されているが、メモリカードや、デジタルカメラ等から取得した画像データについて色ずれの補正処理をおこなう装置としても実現できる。例えば、図１３において画像入力部１００およびＡ／Ｄ変換部１５０の代わりにメモリカードスロットやＵＳＢインタフェースを備えるプリンター３０としても実施可能である。

Ｄ３．変形例３：
本実施例に係るスキャナー１０は、注目画素のＧ成分の階調値によりエッジ判定をおこなっているが、注目画素の明度成分や、Ｒ成分もしくはＢ成分の階調値によりエッジ判定をおこなってもよい。

Ｄ４．変形例４：
図１５は、変形例４に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。本実施例では、注目画素についてエッジ判定をおこない、エッジと判定された注目画素の色成分について補正対象か否かを判定しているが、図１５に示すようにエッジ判定をおこなわず、すべての注目画素について補正対象か否かの判定をおこなってもよい。この場合であっても、カラー画像の黒文字周辺に生じる色ずれを補正することができる。

Ｄ５．変形例５：
図１６は、注目画素および参照画素の位置について例示した説明図である。本実施例では、参照画素として２つの画素を用いていたが、これに限らず、図１６（ａ）に示すように、２以上の画素を参照画素として選択してもよい。また、本実施例では、例えば垂直エッジの場合に、注目画素に対して垂直方向に隣接する画素をそれぞれ第１の参照画素、第２の参照画素としたが、図１６（ｂ）に示すように、注目画素が垂直方向に第１の参照画素と第２の参照画素との間にあれば、隣接していない画素を参照画素として選択してもよい。水平エッジの場合についても同様である。また、本実施例では、参照画素と注目画素が走査方向もしくは走査方向と直交する方向に並ぶように位置していたが、図１６（ｃ）に示すようにどちらの方向にも並ばない位置となる画素を参照画素として選択してもよい。

Ｄ６．変形例６：
図１７は、変形例６に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。第２の実施例では、注目画素が垂直エッジであるか水平エッジであるかを判定した後に、注目画素が補正対象か否の判定をおこなっていたが、図１７に示すように、注目画素が垂直エッジでない場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）、もしくは、注目画素が垂直エッジであっても（ステップＳ４０６：ＹＥＳ）、注目画素のＲ成分が補正対象ではないと判定された場合（ステップＳ４１２：ＮＯ）に注目画素が水平エッジか否かを判定してもよい（ステップＳ４２６）。

Ｄ７．変形例７：
図１８は、変形例７に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。本発明は、図１８に示すように、第２の実施例と第３の実施例とを組み合わせた態様においても実施可能である。この変形例７に係るスキャナー１０によれば、色ずれの方向によらずカラー画像の黒文字周辺に生じる色ずれを良好に補正することができ、また、色ずれが生じていない注目画素について誤って補正することを抑制できる。

Ｄ８．変形例８：
本実施例では、注目画素の補正対象の色成分の階調値を注目画素の他の色成分の階調値と同じ値にすることによって補正をおこなっているが、補正後の階調値が補正前の階調値よりも注目画素の他の色成分の階調値に近なるような補正であれば、注目画素の他の色成分の階調値と同じ値にしない補正であってもよい。

Ｄ９．変形例９：
本実施例において説明されているＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分について、それぞれ任意に入れ換えてもよい。すなわち、本実施例では、Ｇ成分を基準として、Ｒ成分もしくはＢ成分の階調値をＧ成分の階調値と同じ値にすることで補正をおこなっているが、Ｒ成分を基準として、Ｇ成分もしくはＢ成分の階調値を補正する態様であってもよいし、Ｂ成分を基準として、Ｇ成分もしくはＲ成分の階調値を補正する態様であってもよい。

Ｄ１０．変形例１０：
本実施例では、式（１）についてＲ１≦Ｇｃ≦Ｒ２であり、式（２）についてＢ２≦Ｇｃ≦Ｂ１の場合、補正対象と判定しているが、式（１）のｍｉｎ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）と式（２）のｍｉｎ（Ｂｃ，Ｂ１，Ｂ２）の対象となった参照画素が同じである場合、または、式（１）のｍａｘ（Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２）と式（２）のｍａｘ（Ｂｃ，Ｂ１，Ｂ２）の対象となった参照画素が同じである場合に式（２）を満足すると判定してもよい。これによれば、黒文字周辺以外の画素において、誤って補正することをさらに抑制することができる。

Ｄ１１．変形例１１：
第１の実施例において、エッジ判定に水平エッジを検出するソーベルフィルタを用い、注目画素および参照画素がカラー画像の副走査方向に並ぶように、注目画素の両隣の画素を参照画素として選択することで、副走査方向に色ずれが生じている画素について補正をおこなう画像処理装置として実現することができる。

Ｄ１２．変形例１２：
本発明は、ラインプリンターやレーザープリンターなどインクジェット式のシリアルプリンター以外のプリンターによっても実現することができる。また、本発明は、上記のスキャナー、プリンターの他に、ファクシミリ装置、カラー画像の色ずれを補正するコンピューター等、任意の画像処理装置で実現できるほか、カラー画像の色ずれを補正する画像処理方法として実現することもできる。さらに、カラー画像の色ずれを補正するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の態様で実現することもできる。

本発明の第１の実施例におけるスキャナーの概略構成を示す説明図である。 第１の実施例に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。 注目画素が移動する軌跡を示す説明図である。 注目画素と第１の参照画素と第２の参照画素との位置関係を示す説明図である。 カラー画像における黒文字周辺の階調値を例示した説明図である。 式（１）の内容を説明するための説明図である。 黒文字周辺に生じた色ずれを例示した説明図である。 図７のＢ部分の階調値について例示した説明図である。 第２の実施例に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。 垂直エッジおよび水平エッジについて例示した説明図である。 黒文字周辺に生じた副走査方向の色ずれを例示した説明図である。 第３の実施例に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。 カラー画像における黒文字周辺以外の階調値を例示した説明図である。 本発明の変形例１おけるプリンターの概略構成を示す説明図である。 変形例４に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。 注目画素および参照画素の位置について例示した説明図である。 変形例６に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。 変形例７に係る色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０…スキャナー
２０…パーソナルコンピューター
３０…プリンター
１００…画像入力部
２００…画像メモリ
３００…画像処理部
４００…メモリ
４１０…階調値補正部
４２０…シェーディング補正部
４３０…色ずれ補正部
４３１…注目画素選択部
４３２…参照画素選択部
４３３…判定部
４３４…補正部
４４０…エンハンス部
４５０…解像度変換部
４６０…領域分離部
４７０…色変換部
４８０…ハーフトーン処理部
５００…ＣＰＵ
６００…画像出力部
７００…プリンター部

Claims (8)

1. カラー画像の色ずれを補正する画像処理装置であって、
   前記カラー画像を構成する複数の画素から注目画素を選択する注目画素選択部と、
   前記注目画素の周囲の画素から少なくとも２つの参照画素を選択する参照画素選択部と、
   前記注目画素における第１の色成分の階調値が、前記注目画素および前記参照画素における前記第１の色成分以外の色成分の階調値のうち、最小となる階調値以上であり、かつ、最大となる階調値以下であるか否かにより、前記注目画素における前記第１の色成分以外の色成分の階調値の補正をおこなうか否かを判定する判定部と、
   前記判定部による前記判定に基づき、前記補正をおこなう補正部と、を備える画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   前記判定部は、前記注目画素のうち、前記カラー画像のエッジを構成する画素について、前記補正をするか否かを判定する画像処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像処理装置において、
   前記参照画素選択部は、前記注目画素の周囲の画素のうち、前記注目画素から前記カラー画像の走査方向または前記走査方向に直行する方向に位置し、かつ、前記注目画素に隣接する画素を選択する画像処理装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、
   前記補正部は、前記注目画素における前記第１の色成分以外の色成分の階調値を、前記注目画素における前記第１の色成分の階調値と同じ値にする画像処理装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像処理装置において、
   前記第１の色成分はＧ成分であり、前記第１の色成分以外の色成分はＲ成分またはＢ成分である画像処理装置。
6. 請求項５に記載の画像処理装置において、
   前記判定部は、前記注目画素の前記Ｇ成分の変化度合いが所定の値以上となる画素について、前記補正をするか否かを判定する画像処理装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の画像処理装置において、
   前記判定部は、前記注目画素における前記Ｇ成分の階調値が、前記注目画素および前記参照画素における前記Ｒ成分の階調値のうち、最小となる階調値以上であり、かつ、最大となる階調値以下であって、さらに、前記注目画素および前記参照画素における前記Ｂ成分の階調値のうち、最小となる階調値以上であり、かつ、最大となる階調値以下であるか否かにより、前記注目画素における前記Ｒ成分の階調値および前記Ｂ成分の階調値の補正をおこなうか否かを判定する画像処理装置。
8. カラー画像の色ずれを補正するための画像処理方法であって、
   前記カラー画像を構成する複数の画素から注目画素を選択する工程と、
   前記注目画素の周囲の画素から少なくとも２つの参照画素を選択する工程と、
   前記注目画素における第１の色成分の階調値が、前記注目画素および前記参照画素における前記第１の色成分以外の色成分の階調値のうち、最小となる階調値以上であり、かつ、最大となる階調値以下であるか否かにより、前記注目画素における前記第１の色成分以外の色成分の階調値の補正をおこなうか否かを判定する工程と、
   前記判定に基づき、前記補正をおこなう工程と、を備える画像処理方法。

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