JPH0490673A

JPH0490673A - カラー画像処理方法

Info

Publication number: JPH0490673A
Application number: JP2206549A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichi Shishizuka; 順一宍塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1992-03-24
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JP3082931B2

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、カラー画像処理装置、特に、カラー
白黒判別を行う機能を有するカラー画像処理装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来のカラー原稿を読み取るシステムでは、入力画像信
号の３原色（ＲＧＢ、ＸＹＺなど）の３成分の比を用い
て有彩／無彩を判定していた。例えば、３原色の入力レ
ベルが同じような値であれば無彩色、レベルにバラツキ
があれば有彩色であると判定していた。この１画素毎の
判定を原稿の全画素について繰り返して、有彩色の画素
が存在すれば原稿はカラー、また逆に存在しなければ原
稿は白黒とする技術が知られている。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記従来技術では、画像入力用のカラー
センサの読み取り精度がよ（ない場合、入力画像の黒文
字の周辺部の画素を有彩色と誤判定することが多かった
。そのために、白黒原稿にもかかわらず、カラー原稿と
誤判別してしまう問題があった。また、原稿の下地に薄
い色がついている場合に誤判定をする場合もあった。そ
して、−白黒の原稿を、カラー原稿として誤判別すると
次のような問題が起こる。

カラー複写機の場合には、カラーのインク（ＣＭＹ）を
重ね合わせて白黒原稿を複写すると、色ずれや、インク
の分光特性の違いにより、文字や線や網点の締まりが悪
（見づらくなる。また、カラーファクシミリの場合には
、上記の印刷品位が悪いという欠点のほかに、白黒原稿
であるにも関わらず、３原色を送信すると伝送時間がか
かり、通信コストが高くなるという欠点もある。

そこで、本発明は上記従来技術の欠点を除去し、正確に
入力カラー信号の有彩／無彩を判定できるカラー画像処
理装置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、本発明の画像処理装置は、入力カラー信号を
明度信号と色度信号に分離する手段と、前記色度信号に
応じて、有彩／無彩を判定する判定手段と、前記明度信
号及び前記色度信号に応じて前記判定手段による判定結
果を補正する補正手段とを有することを特徴とする。

〔実施例〕

（本発明の原理）原稿をカラースキャナから読み取り、そのデータをＮＴ
ＳＣのＲＧＢに変換し、さらに明度データＹと色度デー
タＩとＱに変換する。そして、ＩＱをグラフにプロット
したものが第６図と、第７図である。

第６図は白黒原稿、第７図はカラー原稿を読み込んだ場
合の分布を示すものである。白黒原稿を読み込んだとき
は、原点付近に分布し、カラー原稿では、原点から離れ
たところに分布するのがわかる。よって、原点（Ｉ＝０
、Ｑ−０）からの距離を計算して、距離が離れた画素が
多ければカラー原稿、少なければ白黒原稿とする。この
ような考え方に基づいて原稿の判別を行うことができる
。

（スキャナの読み取り精度）白黒の文字をスキャナから読み取ると、スキャナの精度
がよくないと入力画像としては、第８図のように色ずれ
を起こした画像になってしまう。これては、色ずれの画
素を色画素と判別してしまい、その結果白黒原稿にも関
わらずカラー原稿と誤判別する可能性がある。そこで、
入力画素の周囲に黒画素（白黒画素であって、かつ暗画
素）が存在すれば、入力画素は色ずれの画素であり、実
際は白黒画素であると判断する。そうすることによりス
キャナの読み取りの誤差を少なくすることができる。

（第１の実施例）第９図に処理のフローチャートを示す。処理は大きく、
画素判別処理（Ｓｌ−Ｓ４）と画素補正処理（３５〜５
１１）、そして原稿判別処理（８１２〜５１５）に分け
られる。画素判別処理は注目画素がカラーか白黒かを判
別する処理で、原稿判別処理は原稿全体がカラー原稿か
、白黒原稿かを判別する処理である。以下アルゴリズム
の詳細をフローに従って説明する。

く画素判定処理〉はじめにカラー画素判定処理について説明する。

カラー画素判定はＳ　１−３４で処理される。入力画素
がカラー画素であるか、白黒画素であるかを画素毎に判
定するものである。

■色空間変換処理Ｓｌでは、色空間変換処理を行う。すなわち、ＮＴＳＣ
−ＲＧＢに正規化されたデータを式（１）に従って、輝
度信号Ｙと色度信号■、Ｑに変換する。

■距離計算Ｓ２と８６では、ＩとＱがら彩度情報を作るために、距
離計算部でｎＴマを計算する。これは、対象の色がＩＱ
色度図上で原点がらどれだけ離れているがを示すもので
ある。この値が大きければ彩度が高く、カラー画素であ
る確率が高いといえる。

■彩度比較部Ｓ３では注目画素の彩度をしきい値と比較する。

第１０図（Ａ）に示すように注目画素Ｃが文字や下地（
白色に限る）の一部分であるならば彩度が低く、Ｃココ
Ｌ立旦の条件を満たすために８４に進み、黒画素の個数
ＢＰＬＸを１だけ増加させる。そしてまたＳ２に戻り次
の画素を読み込んで同様の処理を行う。

また、第１Ｏ図（Ｂ）のように注目画素がカラー画素と
思われる位置にある場合、彩度が高＜２≦二μ−の条件
を満たさずＳ５に進む。

■画素補正処理８５〜Ｓｌｌは画素補正処理部である。これは、ｓ３彩
度比較部でカラー画素と判定されたとしても、センサの
色ずれによって生じた黒文字のにじみのために誤ってカ
ラー画素と判定してしまう可能性があるために、この誤
判定を補正するために設けられたものである。以下画素
補正部について説明する。

Ｓ５では、第５図の注目画素Ｃの周囲８画素Ｓ。

〜Ｓ８を１画素ずつ入力する。Ｓ６で、色空間変換によ
りＲＧＢ−ＹＩＱ変換を行う（Ｓｌと同様）。

Ｓ７で彩度情報汀Ｔでを計算する（Ｓ２と同様）。

Ｓ８では周囲画素の彩度汀Ｔマと輝度Ｙをしきい値と比
較する。例えば、周囲画素Ｓ１が文字部であるならば、
彩度が低く輝度も低いので汀Ｔテ＜　７９かつＹくγの
条件を満たす。その結果注目画素Ｃは画素判定処理でカ
ラー画素と判定されたが、実際はセンサの色ずれによる
ものであり、本来は黒画素であると判断し、Ｓ９に進み
、黒画素の個数ＢＰＩＸを１だけ増加させる。周囲画素
Ｓ６の場合は汀ＴマくβかつＹ〈γの条件を満たさない
ためにＳ６は黒画素ではないと判断しＳＩＯに進む。Ｓ
ＩＯはすべての周囲８画素を入力し終ったかのチエツク
を行うものである。このようにして、周囲８画素に黒画
素が含まれるかを８５〜ＳＩＯの処理を注目画素の周囲
の８画素８１〜＄８まで繰り返すことにより調べる。

周囲８画素に１個でも黒画素が含まれるならば注目画素
Ｃは黒画素としてＳ９に進む。また周囲８画素に黒画素
が１つも含まれていなければ、注目画素Ｃは色ずれによ
るカラー画素ではな（、本当のカラー画素としてＳｌｌ
に進み、カラー画素の個数ＣＰＩＸを１だけ増加させる
。

〈カラー白黒原稿判別〉以上に述べた画素判別（Ｓｌ−３ｌｌ）を原稿のすべて
の画素に対して施し、カラー画素ＣＰＩＸと白黒画素Ｂ
ＰＩＸの割合を求める。Ｓ１３でｃｐｒｘ　＞δの条件
を満たした場合、対象とする原稿はカラー原稿であると
判別し、満たさない場合は、白黒原稿であると判別する
。

以上は、例えばコンピュータのソフトウェアによって処
理を行う場合のフローチャートであったが、以下に上述
の処理を行う回路構成について説明する。第１図を用い
て１０１のＣＯＤによって構成されるスキャナに原稿を
置き、スキャンするとＮＴＳＣの規格に正規化されたＲ
ＧＢのデータが出力される。

１０２のＹＩＱ変換部では１０１から出力されたＲＧＢ
のデータを明度（輝度）信号Ｙと色度信号工とＱに変換
する。１０３の画素判別部では入力した１画素が白黒画
素（彩度が小さい）かカラー画素かの判別を行う。１０
４は原稿判別部であり、１画素毎の判別結果を集計して
、全画素数に対するカラー画素数の割合を求め、割合に
応じて原稿がカラーであるか、白黒であるかの１０５原
稿判別信号を出力する。１０６は画像処理部、１０７は
画像表示を行うデイスプレィ、１０８は画像伝送を行う
ファクシミリ送信部、１０９は画像を記録媒体上に再生
するプリンタである。画像処理部１０６は、原稿判別信
号１０５に応じて白黒原稿とカラー原稿に対して夫々異
なる処理を行う。

例えばファクシミリ送信部１０８に送る画像信号につい
ては、カラー原稿の場合は、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号それぞれの
保存できるような圧縮符号化を行い、白黒原稿の場合は
、濃度（輝度）信号に変換して通常のＭＨ，ＭＲ，ＭＭ
Ｒ等の圧縮符号化を行う。

また、プリンタ１０９へ送る画像信号については、カラ
ー原稿の場合は、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号に対して対数変換、Ｕ
ＣＲ，マスキング等の所定の処理を施してＹＳＭ、Ｃ，
にの面順次信号となるように画像処理し、白黒原稿の場
合は、Ｋ（黒）信号のみ生成して、黒単色プリントを行
うようにする。

なお、プリンタの種類は、レーザービームプリンタやイ
ンクジェットプリンタ、熱転写プリンタ、ドツトプリン
タ等カラー印字が可能なものでおればよい。

第２図はＹＩＱ変換部を表す図で、式（１）を計算して
いる。２０１．２０２．２０３はそれぞれ、Ｒ，Ｇ。

Ｂの入力信号である。２０４〜２１２は式（１）の係数
をセットするレジスタ、２１３〜２２１は入力データと
係数を乗算する乗算器、２２２．２２３．２２５．２２
８は加算器、２２６と２２９は減算器である。そして、
演算の結果は２２４にＹ、　２２７に■、２３０にＱが
出力される。

たとえば、Ｙの計算をする場合には、レジスタ２０４に
０．３、レジスタ２０７に０．５９、レジスタ２１０に
０．１１がセットされていて、Ｒデータ２０１とレジス
タ２０４の内容を２１３乗算器で乗算する。同様にＧデ
ータとレジスタ２０７の内容を乗算器２１６、Ｂデータ
とレジスタ２１０の内容を乗算器２１９で乗算する。

そして、３個の乗算結果が加算器２２２と２２３で加え
られ、最終的にＹが得られる。同様に、ＩとＱを計算す
ることができる。

第３図は画素判別部を示す図である。

３０１にＹ、　３０２にＩ、　３０３にＱのデータが入
力される。■は乗算器３１０で自乗される。またＱは乗
算器３１１で自乗される。工２とＱ２は加算器３１２で
加算される。次に汀Ｔでの計算であるが、これはテーブ
ルの参照によって行う。たとえばＲＯＭ３１３の入力が
２の場合、ＲＯＭの２番アドレスがアクセスされ、デー
タ１．４１４が出力される。さらにＲＯＭ３１３の出力
した汀Ｔでか比較器３０５．３０６に入力される。レジ
スタ３０８にはしきい値βが、レジスタ３０９にはしき
い値αがセットされる。そして、比較器３０５で、しき
い値βとｆｌが比較され、β〈汀Ｔで　のときｌを出力
、それ以外はＯを出力する。また、比較器３０６では、
しきい値αと汀Ｔでか比較され、α〈汀Ｔでの時１を出
力、それ以外はＯを出力する。この比較器３０６の出力
結果を第１次判定結果と呼ぶ。

次に、明度（輝度）信号であるが、レジスタ３０７には
、しきい値γがセットされており、比較器３０４でＹと
γの比較を行う。Ｙくγの時に１を出力、それ以外は０
を出力する。比較器３０４．３０５の出力はアンドゲー
ト３１４て論理積がとられる。すなわち、輝度（明度）
が低く、かつ彩度も低い場合に、アンドゲート３１４は
ｌを出力し、それ以外はＯを出力する。このアンドゲー
ト３１４の出力結果を第２次判定結果と呼ぶ。アンドゲ
ート３１４の出力はフリップフロップ（以下ＦＦ）３１
８と３１５のラインメモリに入力される。またラインメ
モリ３１５の出力はラインメモリ３１６とＦＦ３１２の
入力になる。

したがって、ＦＦ３２１には１ライン遅延した画素が、
ＦＦ３２４には２ライン遅延した画素が入力されること
になる。ＦＦ３１８〜３２６は画素クロックに同期して
アンドケート３１４の出力結果を保持する。よって、あ
る時点において、注目画素の第２次判別結果がＦＦ３２
２に保持されているとすると、ＦＦ３１８．３１９．３
２０．３２１．３２３．３２４．３２５．３２６には周
囲８画素の第２次判定結果が保持されていることになる
。これら８画素の第２次判定結果はオアゲート３２９．
３３０．３３１．３３２て論理和がとられる。

周囲８画素に第２次判別結果が１の画素が一つでもあれ
ばオアゲート３３２の出力はｌになる。すなわち、注目
画素の周り８画素に一つでも黒画素があれば３３２はｌ
を出力することになる。このオアゲート３２２の出力を
画素補正結果と呼ぶ。

また比較器３０６の出力（第１次判定結果）はラインメ
モリ３１７に入り、１ライン遅延されて、ＦＦ３２７、
ＦＦ３２８と流れて行く。すなわち、ＦＦ３２８とＦＦ
３２２はそれぞれ同一画素の第１次判別結果と第２次判
別結果が保持されることになる。

最後に、画素補正結果と第１次判定結果のＮＯＲをＮＯ
Ｒゲートで判断する。カラー画素と判定された場合には
、カラー画素判定信号３３４が１になり、白黒と判定さ
れた場合には０になる。

第４図は原稿判別部を示す図である。

４０６はアップカウンタであり、入力として４０３に初
期カウントデータＤＡＴ、４０２に画素クロック、４０
１にカラー画素判定信号、出力として４０７のキャリー
ビットがある。４０６のカウンタは画素りロックに同期
して、初期カウントデータからカウントアツプを行うが
、カウントアツプがイネーブルな期間は、カラー画素判
定信号が１の間だけで、結果としてカラー画素判定信号
がカウントされることになる。たとえば、４０６が１０
ビツトのカウンタで、原稿判別しきい値δが２５５のと
きはＤＡＴに７６９をセットしておく。すると、カラー
と判別された画素が２５５になったときにキャリービッ
ト４０７が１になり、原稿中のカラー画素が２５５以上
になったので、対象としている原稿はカラー原稿である
という信号（原稿判別信号１０５）が１になる。

以上の処理により原稿がカラーか白黒かを判別すること
ができる。

（第２の実施例）第５図は第２実施例を説明するための図である。

第１実施例では式（１）の計算を実現するために、第２
図の構成を用いていたが、第２の実施例では第５図の構
成で式（１）の計算を近似する。式（１）の係数を２の
べき乗分の１を加える形で近似すると式２のようになる
。例えば式１の係数０．３は０．２５＋０．０６２５に
近似する。そうすることにより、入力データを２ビツト
シフトしたものと４ビツトシフトしたものを加えること
により０．３＊Ｈの計算を簡易的に行うことができる。

次に第４図の説明をする。５０１．５０２．５０３には
それぞれ、Ｒ，Ｇ、Ｈの入力データがセットされる５０
４〜５１３．５１９．５２０はヒツトソフト部で入力デ
ータのビットをシフトする回路である。５１４．５１５
．５１６．５１７．５１８．５２１．５２３．５２７は
加算器、５２４．５２５．５２６は減算器である。最終
的に計算されたデータは５２８にＹが、５２９に■、５
３０にはＱが出力される。

次にデータの流れを説明する。計算方法はＹ、Ｉ、Ｑと
も同様の計算をするのでここではＹを例にしの項の計算
として、５０４で２ビツトシフト、５０７て４ビツトシ
フトを行い、その結果を加算器５１７入力されたＧのデ
ータを５０９で１ビツトシフト、５１０て４ビツトシフ
トを行い、その結果と加算器５１７の出力を加算器５２
２で加算する。加算器５２２の出力は、式２のＹの計算
において、ＲとＧの項の加算の結果になる。つぎに、Ｂ
の入力データ５０３を３ビツトンフトしたものを加算器
５２３に入力する。

結果的に加算器５２３の出力５２８は式２のＹになる。

本発明の上記実施例によれば、スキャナから送られてく
る色分解データ（ＲＧＢ）を色度データと明度データに
分離する手段、色度データから彩度データを作る手段、
明度データとしきい値を比較して明度データが大きけれ
ば明画素、小さければ暗画素と判別する手段、彩度デー
タとしきい値を比較して彩度データが大きければ色画素
、小さければ白黒画素と判別する手段、入力画素が白黒
画素と判定されたとき、白黒画素数を１個増やす手段、
入力画素が色画素と判定されたとき、判定の補正をする
手段、判定の補正をする手段は、入力画素の周囲に暗画
素で、しかも白画素の画素が存在すれば、白黒画素数を
１個増やし、存在しなければ、色画素数を１個増やす手
段、以上の処理を原稿の全画素に対して行い、色画素数
としきい値を比較して色画素数が大きければカラー原稿
、小さければ白黒原稿と判別する手段とを設けることに
より、カラー原稿と白黒原稿を判別するようにしたもの
である。

但し、入力画素と周囲画素では、彩度データとしきい値
を比較する際のしきい値を変えなければならない。

即ち、入力カラー信号の各成分信号を明度信号と色度信
号に分離する手段、色度信号から彩度信号を作る手段、
彩度信号をしきい値αと比較する手段、彩度信号をしき
い値βと比較する手段、明度信号をしきい値γと比較す
る手段、注目画素の彩度信号としきい値を比較した結果
、彩度信号くαならば白黒画素数を１増やす手段、注目
画素の彩度信号としきい値を比較した結果、彩度信号≧
αならば周囲の画素に対して、彩度信号としきい値βを
比較した結果、彩度信号くβかつ明度信号としきい値γ
を比較した結果、明度信号くγの判定を行い、周囲画素
中にこの条件を満たす画素が含まれていたならば、白黒
画素数を１増やし、含まれていなければカラー画素数を
１増やす手段、カラー画素数をしきい値δと比較する手
段、カラー画素数をしきい値δを比較した結果、カラー
画素数〉δならば、カラー原稿と判断する手段を設ける
ことにより、スキャナの精度が良くない場合や、原稿の
下地に薄い色がついている場合にも、誤判定をせず原稿
を判別することができる。その結果、原稿の種類に応じ
た処理を行うことができ、印刷品位の向上、通信コスト
の低減を図ることができるという結果がある。

なお、画像入力手段はスキャナに限らず、ホストコンピ
ュータ、スチルビデオカメラ、ビデオカメラなどのイン
ターフェースであってもよい。

また、参照する周辺画素数も８画素に限らない。

また、ＯＲ処理ではなく、多数決処理を行−っでもよい
。

また、（ＹＳＬ　Ｑ）に分離するほか、（Ｌ”、ａｌ、
ｂ”）、（Ｌ”、ｕ”、Ｖ″）、（Ｙ、ｕ、ｖ）等に分
離して判定を行ってもよい。

〔発明の効果〕

以上の様に本発明によれば、正確に入力カラー信号の有
彩／無彩を判定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のカラー白黒原稿自動判別
装置を示すブロック図、第２図はＹＩＱ変換部の構成図、第３図は画素判別部の構成図、第４図は原稿判別部の構成図、第５図は第２実施例のＹＩＱ変換部の構成図、第６図は
白黒原稿を読み込んだ時のＩとＱの分布を表す図、第７図はカラー原稿を読み込んだときの１とＱの分布を
表す図、第８図は色ずれの様子を表す図、第９図はカラー白黒原稿判別の全体フローを示す図、第１０図は画素補正処理を説明する図である。１０１・・・スキャナ１０２・・・ＹＩＱ変換部１０３・・・画素判別部１０４・・・原稿判別部１０５・・・原稿判別信号第７０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力カラー信号を明度信号と色度信号に分離する
手段と、前記色度信号に応じて有彩／無彩を判定する判定手段と
、前記明度信号及び前記色度信号に応じて前記判定手段に
よる判定結果を補正する補正手段とを有することを特徴
とするカラー画像処理装置。
（２）前記補正手段は周辺画素を参照して補正を行うこ
とを特徴とする請求項第１項記載のカラー画像処理装置
。
（３）更に前記判定結果を用いて、入力カラー信号によ
って表される原稿の白黒／カラーを判別する手段を有す
ることを特徴とする請求項第１項記載のカラー画像処理
装置。