JPH03270382A

JPH03270382A - 画像処理方法

Info

Publication number: JPH03270382A
Application number: JP2070937A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichi Shishizuka; 順一宍塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1991-12-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は例えばカラー複写機、カラースキャナ、カラー
ファクシミリなど、カラー画像を処理するシステムに関
し、特に入力画像のカラー／白黒判別に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来のカラー画像の処理システムでは、カラー画像と白
黒画像を自動的に判別して、それぞれに応じた処理をす
るということは考えられていなかった。

■しかしながら、例えばカラー原稿の複写を考えた場合
、カラーの記録剤を重ね合わせて、白黒原稿を複写する
と、色ずれやインクの分光分布特性などから、黒い文字
や、線や網点にならず、見づらいという欠点がある。

■また、例えばカラーファクシミリなどによる、カラー
原稿の通信を考えた場合、上記■の印刷品位が悪いとい
う欠点の他に、白黒原稿であるにもかかわらず、色分解
した３色の成分のデータ（例えばＲ，Ｇ、ＢｏｒＣ，Ｍ
、Ｙ）を送信すると、電送時間がかかったり、通信コス
トが多くかかるという欠点がある。

そこで自動的に原稿がカラー原稿か白黒原稿を判別する
ことが必要になる。

本発明は上述の様な点に鑑みてなされたものであり、入
力画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを的確に
判別することができる画像処理方法を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記課題を解決
するため、本発明の画像処理方法は、画像データから色
度情報と明度情報とを抽出し、該情報に応じて、前記画
像データの白黒／カラーを判別することを特徴とする。

〔実施例〕

最初に本発明の実施例１〜３の原理を説明する。

〈原理１〉第１図は本発明の原理の１を示す図である。

原稿をカラースキャナから読み取り、そのデータが均等
色空間のどの位置にあるか、すなわちどの様な色をして
いるかをａ１１ｂ″色度図上で表わす。ただしプロット
した色度点は、Ｌｏについては考慮していない。

たとえば白黒原稿（白い紙の上に黒文字）の上に赤い線
が引かれている原稿について考えると、赤い線の画素は
白丸○に分布する。データは、スキャナ等の画像入力手
段による読み取り誤差等の影響でバラツキが見られる。

また紙の白色の部分は黒丸・に分布して、彩度の低い（
色みの少ない）画素であるーと判断できる。また原稿の
黒文字の部分については図中の×印に分布してかなり広
範囲にわたってしまい、実際は無彩色の画素でありなが
ら色みのある画素の様に分布してしまう。

これは、入力画素のＣＩＥのＸ７２表色系の３刺激値デ
ータｘ、ｙ、ｚが無彩色の場合、Ｘ＝Ｙ＝Ｚでなければ
ならないが、スキャナ等の読み取り誤差の影響でバラツ
キを生じることによる。

特に黒文字、黒線等の明度も彩度も小さい色は、Ｘ、Ｙ
、Ｚの値も小さくデータのバラツキによって、ａ“ｂ３
の計算結果の誤差が白色と比べて非常に大きくなってし
まう。

カラー原稿か白黒原稿かの判別をするのに、第５図の破
線のしきい値Ｗより外側の画素は有彩色の画素であると
定義すると、赤い線の引いである原稿に対しては、赤い
色の画素は破線の外側にあるのでカラー原稿であると適
切な判別ができる。

また、赤い線のない普通の白黒原稿に関しては、黒文字
黒線が破線の外側に分布する可能性もあり、白黒原稿を
カラー原稿と誤った判別をしてしまう。

そこで、たとえ破線の外に分布していても、明度が大き
くなければカラー原稿と判別しないという条件を付けれ
ば、上記の誤判別を防ぐことができる。

以上の原理に基づき本発明は構成される。

［実施例１］第１図は、本発明の画像処理装置の全体構成を示すブロ
ック図である。第１図において、１はＲ，Ｇ、ＢのＣＣ
Ｄラインセンサから構成されるスキャナ等の画像入力部
であり、２はＲ，Ｇ、Ｂの入力信号に対して、入力画像
のカラー白黒判別信号２４を出力するカラー白黒判別部
、３はＲ２Ｏ，Ｂの入力信号に対して、カラー白黒判別
信号２４に応じて画像処理を行なう画像処理部であって
、例えば入力画像が白黒画像と判別された場合には、Ｒ
，Ｇ、Ｂ信号から単色の黒信号を生成してカラー白黒判
別信号２４とともに、画像送信部５に出力する。画像送
信部５はファクシミリ送信部であって、所定の符合化を
行ない、カラー画像或いは白黒画像を送信する。公衆回
線等を介して伝送された画像信号は画像受信部６で復号
化され、カラーレーザビームプリンタ、カラーインクジ
ェットプリンタ、カラー熱転写プリンタ等の画像出力部
７により出力される。その際、白黒画像に対しては、黒
単色での画像の再生が行なわれる。

第２図はデータの流れを表わす図である。入力部２１に
は画像入力部１からデータが入力され、１画素づつデー
タ変換部２２に送られる。データ変換部２２では入力さ
れた画素のデータがＣＩＥのＸ７２表色系で表わされる
三刺激値ＸＹＺに変換され、次いでカラー白黒判別回路
２３に入る。

第３図は第２図のカラー白黒判別回路を詳細に表わした
図である。１１はＸ　Ｙ　Ｚ　−）　Ｌ　”　ａ　”　
ｂ　”変換部である。原稿をスキャナから読み取った３
色分解信号は、データ変換部２２でＣＩＥのＸ７２表色
系の３刺激値データＸＹＺに変換される。

そのＸＹＺデータは１１に入り、下式に従ってＬｌｌ　
、　　ａｍ　、　　ｂ＊データに変換される。

Ｌｍ　、　　ａｍ　、　　ｂｅの値はＪＩＳ　　Ｚ　　
８７２２及びＪＩＳ　　Ｚ　　８７２７に規定する三刺
激値ｘ、ｙ、ｚから次の式によって計算する。

Ｌ”　　＝　１１６　　（Ｙ／Ｙｎ）　　”’　　−１
６Ｙ／Ｙｎ＞０．００８８５６　　−　　（１）００８
８５６以下の値のものがあるときは、式（２）の対応す
る立方根の項を、ここにＬ”　：Ｌ”　ａ”　ｂ”表色系における明度指
数ａ”　　ｂ”　：Ｌ”　ａ”　ｂ”表色系におけるクロ
マテイクネス指数ｘ、ｙ、Ｚ：ＸＹＺ系における三刺激値Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚ
ｎ：完全拡散反射面のｘｙｚ系における三刺激値（但しＹ　／　Ｙ　ｎが０．００８８５６以下の場合、
Ｌ９は次の式で求める。

Ｌ”　＝９０３．２９　（Ｙ／Ｙｎ）Ｘ／Ｘｎ、Ｙ／Ｙｎ又はＺ　／　Ｚ　ｎにＯｏに置き換
えて計算する。

１２と１３は乗算器で、ここでは入力信号ａ＊　　ｂ＊
それぞれの自乗（ａ”　）”　、（ｂ”　）２が計算さ
れ加算器１４に入力される。加算器１４では（ａ”　）
　２＋　（ｂ”）２が計算され、その結果が比較器１５
に入力される。比較器１５ではしきい値αと（ａ”　）
’　＋　（ｂ”　）’が比較され、（ａ”　）　２＋（
ｂ”　）　”　＞αの時に“１”のデータを出力する。

これは、入力された画素がある彩度より大きな値を持っ
ている時“１”、彩度が低い時“０”を出力する。また
１１のＸＹＺ−＞ａ”　ｂ”　Ｌ”から出力された明度
データＬ１は比較器１６に入力される。比較器１６では
、しきい値βとＬ″が比較され、Ｌ”＞β の時に“１“のデータを出力する。これは入力された画
素が、ある明度より大きな値ならば、“１″、小さけれ
ば“０″を出力する。

アンドゲート１７では比較器１５．１６からのデータの
論理積を取りカラー／白黒の判別信号を出力する。即ち
、彩度が高く、かつ明度も大きい場合、その入力画素は
カラーの画素であると判別される。

カラー画素判別信号は１８のカウンタによりカウントさ
れる。このカラー画素判別信号が出た回数ｎにより、１
回でも出れば、読み込んだ原稿がカラー原稿とするか、
ある回数まではカラー原稿としないかは、しきい値γに
より設定することができる。

比較器１９ではしきい値γとカラー画素判別信号の出力
回数ｎが比較され、出力回数ｎの方が大きくなるとカラ
ー原稿判別信号を出力する。

なお、α、β、γの値は不図示のｃｐｕが適切な値とな
るようにセットする。

以上の処理の流れを第４図に示すフローチャートを用い
て説明する。

まず、画素毎に（Ｒ，Ｇ、Ｂ）のデータが入力され（Ｓ
Ｌ）、データ変換部２２で（ｘ、ｙ。

Ｚ）に変換され（Ｓ２）、次に、ＸＹＺ　＋Ｌ”ａ＊　
ｂ＊変換部１１で（Ｌ”、　　”、ｂ’）デーりに変換
される（Ｓ３）。これに対し乗算器１２．１３、加算器
１４により（ａ”）　＋（ｂ”　）　２を演算し、所定
のしきい値αと比較する（Ｓ４−１）。（ａ”　）　２
＋　（ｂ”　）”　＞ａの場合には、次にＬ”＞βかど
うかを判断しく５４２）　、Ｌ”　＞βの場合にはカラ
ー画素と判断し、カウンター６の値を１つ増加させる（
Ｓ５）。

一方それ以外の場合に、白黒画素と判定する。以上の処
理を所定の画素に対して全て行い（Ｓ６）、カウンター
６の値ｎが所定のしきい値βよりも大きい場合にはカラ
ー画像と判別しくＳ８）、カラー信号処理を行なう（Ｓ
９）。一方ｎがβ以下の場合には、白黒画像と判別しく
Ｓ　１０）　、白黒信号処理を行なう（Ｓｌｌ）。

なおＲ，Ｇ、Ｂ信号から直接Ｌ“ａ”　ｂ”信号を抽出
する様にしてもよい。これにより、回路構成を簡単にで
きる。

また、原稿を構成する全画素について白黒カラーの判別
をする必要はなく、何画素かおきにサンプリングしても
よい。

また、カラー判別される画素が出た時点で、判別のフロ
ーを終了してもよい。その場合には、判別に要する時間
を短縮できる。

［実施例２］第１実施例において画像データを明度信号と色度信号に
分離するのにＬｓａ＊ｂ＊変換を利用したが、これに限
ることはなく、例えばカラーテレビジョンで使われるＹ
ＩＱの信号に変換しても構わない。即ち、第３図のＸ　
Ｙ　Ｚ−４Ｌ　’　ａ　”　ｂ　”変換部を、ＸＹｚ→
ＹＩＱ変換部に置き換えることにより、実施例１の場合
と同様の構成で実現することができる。このとき、ＸＹ
Ｚ４ＹＩＱへの変換は以下に掲げる式により行なうこと
ができる。

（ｐＣＩＥ　　　ＸＹＺ−ＮＴＳＣ，ＲＧＢＲ＝１．９
１０６Ｘ−０，５３２６ＹＯ，２８８３ＺＧ＝−０，９８４３Ｘ＋１．９９８４ＹＯ，０２８３ＺＢ＝０．０５８４Ｘ−０，１１８５Ｙ＋０．８９８５Ｚ ■ＮＴＳＣ，ＲＧＢ　、＋ＹＩＱＹ＝０．３ＯＲ＋０．５９０＋Ｏ，ＩＩＢＩ＝０．６Ｏ
Ｒ−０，２８Ｇ−０，３２ＢＱ＝０．２１Ｒ−０，５２
Ｇ＋０．３１Ｂまた、ＹＩＱに限らずＬｌｌｕｌｌｖｌ
ｌの色成分であってもよい。

［実施例３コ第５図は、本発明の第３の実施例の構成を示すブロック
図である。実施例１では、画像伝送を行なうカラーファ
クシミリ装置を例として説明したが、本実施例は、外部
装置への画像伝送を伴わない複写機に本発明を適用する
場合の例である。特に複写機の場合には、前走査により
前述の原稿の白黒カラー判別を行ない、本走査の際にカ
ラー画像の場合には、Ｙ、Ｍ、Ｃ，に４色若しくはＹ。

Ｍ、Ｃ３色のプリント処理、白黒画像の場合には黒色の
みのプリント処理を行なう様にして、白黒画像に対する
処理速度を上げ、又色ずれを生じないようにすることが
できる。

以上の様に上述の実施例１〜３によれば、■スキャナか
ら送られてくる色分解データを色度情報データと明度情
報データに分離する回路。

■色度情報データから彩度情報データを作り、それが、
あるしきい値よりも大きいならば、その画素は彩度の高
い画素であると判断する回路。

■明度情報データが、あるしきい値より大きいならば明
度の大きい画素であると判断する回路。

■上記２つの判断回路の結果から、処理画素がカラーの
画素であると判断する回路。

■原稿全体の画素のうち、カラーの画素の占める割合が
、ある値以上であればその原稿はカラー原稿であると判
別する回路。

を設けることにより、カラー／白黒原稿の判別精度を良
くすることができるという効果がある。

〈原理２〉上述の原理１においては、明度情報の大きさも加味して
判別を行なったが、明度に応じて、先に述べた彩度のし
きい値を第７図（ｂ）の４１゜４２．４３のように変化
させてやれば、上記の誤判別を防ぐことができる。つま
り、明度が小さいときは第７図（ａ）のしきい値Ｗを小
さく、大きいときはしきい値Ｗを大きくすることで、よ
り適切な判別を行なうことができる。

以上の原理に基づき本発明の実施例４は構成される。

［実施例４］本実施例の構成も大部分は実施例１と同様であるが、第
８図に示す様に、色度情報に基づく（ａ”　）’　＋　
（ｂ”　）”の値を評価するためのしきい値αをＬＵＴ
２０によって変化させることにより、上記課題を解決し
ている。

即ち本実施例では、２０のルックアツプテーブルでは入
力されるＬｏの値に応じてテーブル参照を行い、しきい
値αを出力する。例えば、Ｌｏが小さければ大きなしき
い値αを、逆にＬ”が大きければしきい値αを小さくす
る。こうすることにより、黒文字等を「彩度が高い」を
誤判別してしまうようなことを防ぐことができる。

具体的に説明すると１１に三刺激値が入ってきた時に、
計算の結果加算器１４から彩度データ値１２０が出力さ
れ、Ｌｏの値が２０の場合を考える。ＬＵＴ２０は入力
データ“２０″に対してあらかじめ設定されている値の
“１５０”を出力する。これはＬ”＝“２０″という比
較的明度の低いデータの場合、彩度のしきい値を大きく
する様な意図によるものである。比較器１５では１４゜
１６の出力したデータ“１２０”と“１５０”を比較す
る。彩度データがしきい値よりも小さいので、比較器１
５の出力は“Ｏ”となりカウンタ１７はカウントしない
。

また加算器１４から彩度データ値“８０”が出力され　
ｌ、　１１の値が８０“の場合を考える。

ＬＵＴ２０は“５０”を出力する。

これはＬ”＝“８０”という比較的明度の高いデータの
場合、彩度のしきい地を小さくする意図によるものであ
る。

比暢器１５では、１４．１６の出力したデータ“８０”
と“５０″が比較され、彩度データがしきい値よりも大
きいので比較器１５の出力は“１”となりカウンタ１７
はカウントをする。

次にしきい値β＝１００の場合は、カウンタ１７の値が
１０１をカウントしたならばすなわち対象画素がカラー
画素と判定された回数が１０１回に達したら、比較器１
８はカラー原稿判別信号を出力し、読み込んだ原稿はカ
ラー原稿と判定される。

なお、本実施例において画像データを明度信号と色度信
号に分離するのにＬｓａ＊ｂ＊変換を利用したが、これ
に限ることはなく、例えばカラーテレビジョンで使われ
るＹＩＱの信号に変換してもよいのは実施例２の場合と
同様である。

また、実施例３と同様の構成をとってもよい。

また、しきい値αを決定するのに本実施例ではＬＵＴ　
（ルックアップテーブル）によるテーブル参照を用いた
が、演算回路を用いてＬｏに対してしきい値αを演算し
ても構わない。

以上の様に上述の実施例４によれば、 ■スキャナから送られてくる色分解データを色度情報デ
ータと明度情報データに分離する回路。

■色度情報データから彩度情報データを作り、それがあ
るしきい値よりも大きいならば、その画素はカラーの画
素であると判断する回路。

■明度情報データに応じて前記しきい値を変更する回路
。

■原稿全体の画素のうち、カラー画素の占める割合があ
る値以上であればその原稿はカラー原稿であると判別す
る回路。

特に本発明によれば、画素毎の白黒／カラー判定に、明
度情報と色度情報の双方を用いているので、判定の精度
が格段に向上する。

また、その結果、カラー／白黒原稿の自動判別が可能に
なり、 ■カラーコピーならば自動的に白黒原稿を黒１色で印刷
することができ、印刷品位が向上する。

■カラーファクシミリであれば、自動で白黒原稿を黒１
色で電送することができ、コストが安くなり、かつ印刷
品位が向上する。

等の効果もある。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、入力画像の白黒／
カラーの判別を的確に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例の全体の構成を示すブ
ロック図、第２図は画像入力部１から入力されるデータの流れを示
す図、第３図は、本発明の第１の実施例のカラー白黒判別回路
の構成を示すブロック図、第４図は、本発明の第１の実施例の処理流れを示すフロ
ーチャート、第５図は、本発明の第３の実施例の全体の構成を示すブ
ロック図、第６図、第７図はａ”ｂ”色度図。第８図は、本発明の第４の実施例のカラー白黒判別回路
の構成を示すブロック図である。１１−ＸＹＺ４Ｌ”　ａ”　ｂ”変換部１２．１３・・
・乗算器１４・・・加算器１５．１６．１９・・・比較器１７・・・アンドゲート１８・・・カウンタ第２図一一一一一一一一」

Claims

【特許請求の範囲】

画像データから色度情報と明度情報とを抽出し、該情報
に応じて、前記画像データの白黒／カラーを判別するこ
とを特徴とする画像処理方法。