JPH057304A - カラー画像色分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色分離の精度向上を図る。 【構成】 色座標変換部１０１は、画像入力装置からの
Ｒ．Ｇ．Ｂ色分解信号をＬＨＳ座標系の色座標に変換
し、ヒストグラム生成部１０２に入力する。ヒストグラ
ム生成部１０２は、色相に関する色分布関数ｆ（ｈ）を
生成する。最大値検出部１０３は、関数ｆ（ｈ）の最大
値Ｎｍａｘ及びその色相Ｈｍａｘを検出し、色相Ｈｍａ
ｘを色相メモリ１０４に記憶し、最大値Ｎｍａｘを最小
値演算部１０５に出力する。最小値演算部１０５は、最
大値Ｎｍａｘを１／Ｋ倍して最小値Ｎｍｉｎを求め、最
小値検出部１０６に入力する。最小値検出部１０６は、
関数ｆ（ｈ）の最小値Ｎｍｉｎに対応する色相Ｈｍｉ
ｎ，Ｈ′ｍｉｎを出力する。比較器１０７は最小値Ｎｍ
ｉｎ，最大値Ｎｍａｘ及び既閾値Ｈｉを基に所定の条件
により新閾値ＴＨ1を決定する。認識，分離部は、新閾
値ＴＨ1を基に色認識，分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー画像原稿に存在す
る色を異なる複数色の色集合に分離するカラー画像色分
離装置に関するもので、特に原稿の色分布態様に応じ
て、色分離の閾値を可変としたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー画像色分離装置における色
分離方式の一例について、図１２を参照して説明する。

【０００３】まず、Ｒ．Ｇ．Ｂ色分解信号をＬＨＳ表色
系で表される明度（Ｌ），色相（Ｈ），彩度（Ｓ）に色
座標変換する。続いて彩度に関する閾値Ｓ0に基づき、
原稿色が無彩色（Ｇｒａｙ）又は有彩色であるかを認
識，分離する。原稿色が有彩色であると認識した場合
は、色相に関する閾値Ｈ0乃至Ｈ5に基づき、原稿色の色
相（Ｈ）の値により黄，緑，シアン，青，マゼンダ，赤
のいずれかの色に分離する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のように予め設定された閾値により原稿色を分離す
る方式は、原稿色が閾値付近に存在する場合に、同一の
色でありながら閾値を挟んだ異なる２つの色に認識，分
離される誤判定を生じていた。

【０００５】この具体例を図１３を参照して説明する。
同図は原稿色が赤と黄を分離する閾値Ｈ1付近に存在す
るオレンジの色分布図を示したものである。横軸は、サ
ンプリングされた原稿画像の色相（Ｈ）を表し、予め決
められた色相毎に色集合の境界を表す閾値Ｈ1，Ｈ2，Ｈ
3…を同図中点線で示するように設けてある。縦軸は、
各色相での画素数を表す。すなわち図１３は色相に対す
る原稿色分布のヒストグラムを表し、同図中の色分布
は、原稿色が赤みがかったオレンジであることを示して
いる。このような原稿色分布の場合に、上記従来の色分
離方式により色分離すると、黄と赤と２つに分れて誤判
定される。

【０００６】一方、無彩色と有彩色の認識，分離につい
ても、例えば彩度に対する原稿色分布のヒストグラムが
図１４に示すように無彩色（例えば黒い文字）と彩度の
低い有彩色（例えば濁った赤）とを有していた場合に、
閾値Ｓ0によって黒文字はほぼ無彩色と判定されている
が、濁った赤に対しては約半分の画素が誤判定を生じて
いる。

【０００７】そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされ
たものであり、色分離の精度向上を図ったカラー画像色
分離装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、カラー画像原稿を複数色に分解した色分解
信号を取り込んで、色座標系上に設けられた複数個の閾
値を基にカラー画像原稿中の特定色領域を認識，分離す
るカラー画像色分離装置において、前記原稿の色分離に
先だち、前記色分解信号に基づき前記カラー原稿画像の
色分布関数を計算する色分布計算手段と、前記色分布関
数と予め求められた閾値との色座標系上における位置関
係から新閾値を求める新閾値演算手段とを有することを
特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のカラー画像色分離装置によれば、原稿
画像色の色認識，分離に先だち、色分布計算手段は、原
稿色の色分布関数を計算する。新閾値演算手段は、色分
布計算手段が計算した分布関数の色座標上に対する予め
求められた閾値の位置関係から新閾値を求める。この新
閾値は、色認識，分離に供される。これにより、原稿色
が予め求められた閾値近傍に分布しても、異なる色に誤
判定することがないため、良好な色分離が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施例のカラー画像
色分離装置１の概略ブロック図である。本装置１は、入
力されたＲ．Ｇ．Ｂ色分解信号を例えばＬＨＳ座標系の
色座標に座標変換する色座標変換部１０１と、色相Ｈに
関するヒストグラムを生成するヒストグラム生成部１０
２と、この生成部１０２が生成したヒストグラムにおけ
る色分布関数ｆ（ｈ）の最大値（最大画素数又は頻度）
Ｎｍａｘ及び最大値（頻度）Ｎｍａｘに対応する色相Ｈ
ｍａｘを検出する最大値検出部１０３と、ＲＡＭ等によ
り構成され色相Ｈｍａｘを記憶する色相メモリ１０４
と、色分布関数ｆ（ｈ）の最小値（最小画素数）Ｎｍｉ
ｎを演算する最小値演算部１０５と、前記色分布関数ｆ
（ｈ）を基に最小値Ｎｍｉｎに対応する色相Ｈｍｉｎ，
Ｈ′ｍｉｎを検出する最小値検出部１０６と、ＲＡＭ等
により構成され予め設定された閾値（既閾値）Ｈｉ（Ｈ
0乃至Ｈ5）を記憶する閾値メモリ１０８と、この閾値メ
モリ１０８が記憶する既閾値Ｈｉと色相メモリ１０４が
記憶する色相Ｈｍａｘとを比較して新閾値ＴＨ1を決定
する比較器１０７と、新閾値ＴＨ1に基づき色認識，分
離を行う認識，分離部等から概略構成される。

【００１２】前記色座標変換部１０１は、図示しない画
像入力装置からのＲ．Ｇ．Ｂ色分解信号をＬＨＳ座標系
の色座標に座標変換し、通常Ｒ．Ｇ．Ｂの線型結合によ
って生成するものである。ＬＨＳ座標系以外にＶＨＳ，
ＬＡＢ，ＬＵＶ等の座標系に変換する場合も考えられ
る。

【００１３】前記最小値演算部１０５は、最小値Ｎｍｉ
ｎを予め決められた係数Ｋを基に最大値Ｎｍａｘを１／
Ｋ倍（Ｎｍａｘ／Ｋ）して求めるようにしている。なお
係数Ｋは、色分布関数ｆ（ｈ）の最小値Ｎｍｉｎを検出
するための閾値を決定するものであるが、その値は画像
入力装置のノイズ特性，色分解特性等により色分布ｆ
（ｈ）の特性が異なるので、これらを考慮して実験的に
決められる。

【００１４】前記最小値検出部１０６は、図２に示すよ
うに色分布関数ｆ（ｈ）を最小値Ｎｍｉｎでスライスす
る色相Ｈｍｉｎ，Ｈ′ｍｉｎを出力するものである。

【００１５】前記比較器１０７は、以下の条件によって
新しい閾値ＴＨ1を決定するものである。

【００１６】 ｜Ｈｍｉｎ−Ｈｍａｘ｜＜｜Ｈｉ−Ｈｍａｘ｜ …(1) の 条件を満たす場合の新閾値ＴＨ1は、既閾値Ｈｉとし、 ｜Ｈｍｉｎ−Ｈｍａｘ｜＞｜Ｈｉ−Ｈｍａｘ｜ …(2) の 条件を満たす場合の新閾値ＴＨ1は、色相Ｈｍｉｎとし
て求める。例えば、図３に示すように、原稿画像の色分
布関数ｆ（ｈ）が既閾値Ｈｉ以内に充分に含まれている
場合は、その既閾値Ｈｉをそのまま新閾値ＴＨ1とす
る。一方、図４に示すように、原稿画像の色分布関数ｆ
（ｈ）が既閾値Ｈｉを超えて存在する場合は、原稿画像
の同一色を分割させない色相Ｈｍｉｎを新閾値ＴＨ1と
して決定する。

【００１７】次に第１の実施例のカラー画像色分離装置
１の作用を説明する。

【００１８】図示しないカラー画像原稿入力装置によ
り、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に３色に分解されて
読み取られた画像信号は、読取信号全画素について、あ
るいは適当なピッチをおいてサンプリングされた画素に
ついて、色座標変換部１０１へ入力される。色座標変換
部１０１は、画像入力装置からのＲ．Ｇ．Ｂ色分解信号
をＬＨＳ座標系の色座標に座標変換し、Ｌ，Ｈ，Ｓの各
要素における分離のためヒストグラム生成部１０２へと
入力する。なお、同図では異なる色相での分離のため、
色相Ｈに関しヒストグラムを生成するヒストグラム生成
部１０２へと入力したが、彩度による分離（無彩色／有
彩色認識）を行う場合は彩度Ｓについて、明度による分
離を行う場合は明度Ｌについて以下に説明するのと同様
の処理を行う。

【００１９】ヒストグラム生成部１０２は、色座標変換
部１０１から入力された画像信号を基に色相Ｈに関する
色分布関数ｆ（ｈ）を生成する。通常、同一の色（例え
ば原稿上の小領域で同一の色と知覚される画素の集合）
も、完全に均一な色ではなく、図２に示すようにある分
散を持つ色分布をしているので、ヒストグラム生成部１
０２は、図２のような色分布関数ｆ（ｈ）を最大値検出
部１０３に入力したとする。最大値検出部１０３は、色
分布関数ｆ（ｈ）の最大値Ｍｍａｘ及びそのときの色相
Ｈｍａｘを検出する。最大値検出部１０３は、検出した
色相Ｈｍａｘを色相メモリ１０４に一時的に記憶し、最
大値Ｎｍａｘを最小値演算部１０５に出力する。最小値
演算部１０５は、最小値Ｎｍｉｎを求めて、最小値検出
部１０６に入力する。最小値検出部１０６は、色相Ｈｍ
ｉｎ，Ｈ′ｍｉｎを出力する。

【００２０】最小値Ｎｍｉｎ，前述の最大値Ｎｍａｘ及
び所定の色相に関す既閾値Ｈｉが比較器１０７に入力さ
れると、比較器１０７は所定の条件により新閾値ＴＨ1
を決定する。比較器１０７は、以上の説明によって再設
定した色分離の新閾値ＴＨ1を認識，分離部に出力す
る。認識，分離部は、その新閾値ＴＨ1を図示しないＲ
ＡＮ等のメモリに一時的に記憶し、再度カラー画像原稿
を読み取る際に、新閾値ＴＨ1を基に色認識，分離を実
施する。

【００２１】このように構成された上記第１の実施例装
置１（図示省略）によれば、図２に示すように原稿色が
既閾値Ｈｉ近傍に分布しても、分布態様に応じて新閾値
ＴＨ1を求めているので、従来例のように同図中斜線で
示す領域が異なる色に誤判定することがないため、良好
な色分離が可能となる。

【００２２】次に本発明の第２の実施例のカラー画像色
分離装置について図５を参照して説明する。

【００２３】この装置の最小値演算部は、図５に示す色
分布関数ｆ（ｈ）において、ある色の色変化したときの
許容範囲を色差Δとし、最大値Ｈｍａｘから色差Δ離れ
た色相Ｈｍａｘ＋Δを最小値Ｎｍｉｎとして求めるもの
である。

【００２４】このように構成された上記第２の実施例装
置によれば、第１の実施例装置１と同様の効果を奏す
る。

【００２５】図６は本発明の第３の実施例のカラー画像
色分離装置３の概略ブロック図である。本装置３は、第
１及び第２の実施例の構成に対して、更に色差メモリ６
０２と、比較器６０１とを備えるものである。

【００２６】前記比較器６０１は、予め決められた色差
Ｄ及び最大値Ｈｍａｘとによって以下の条件から再度新
しい閾値ＴＨ2を決定するものである。

【００２７】 ｜ＴＨ1−Ｈｍａｘ｜＞Ｄ …(3)の条 件を満たす場合の再度の新閾値ＴＨ2は、Ｈｍａｘ＋Ｄとし、 ｜ＴＨ1−Ｈｍａｘ｜＜Ｄ …(4)の条 件を満たす場合の再度の新閾値ＴＨ2は、新閾値ＴＨ1し
て求める。例えば、図７に示すように、新閾値ＴＨ1
が、閾値が変化するため色の変化する許容範囲Ｄを超え
る場合は、再度の新閾値ＴＨ2は、Ｈｍａｘ＋Ｄとし、
色分布ピークＨｍａｘからＨｍａｘ＋Ｄまでを同一色と
みなす。一方、図８に示すように、閾値ＴＨ1が許容範
囲Ｄを超えない場合は、新閾値ＴＨ2はそのまま新閾値
ＴＨ1を用いる。

【００２８】このように構成された上記第３の実施例装
置３によれば、例えば図７に示すように原稿画像の色分
布の分散が大きい場合は（例えばある色を中心とし、ゆ
るやかにカラーシフトしている画像など）、色分布関数
ｆ（ｈ）から決定される新閾値ＴＨ1は、既閾値Ｈｉと
の差が大きくなる（色分離したい色が意図していた色と
ずれることを意味する）が、許容色差Ｄによる閾値の移
動を行うことにより、より精度の高い色分離が実現でき
る。

【００２９】図９は本発明の第４の実施例のカラー画像
色分離装置４の概略ブロック図である。本装置４は、第
３の実施例の構成に対して、更に平滑化部１００１を備
えるものである。

【００３０】前記平滑化部１００１は、例えば図１０に
示すように既閾値Ｈｉに対し、既閾値Ｈｉの両側の色相
の色分布関数ｆ（ｈ），ｆ′（ｈ）から新閾値ＴＨ2，
ＴＨ′2が２つ決定される場合に、それぞれの新閾値Ｔ
Ｈ2，ＴＨ′2の平均値ＴＨ3＝（ＴＨ2＋ＴＨ′2）／２
を新閾値ＴＨ3として決定するものである。

【００３１】このように構成された上記第４の実施例装
置４によれば、以下の効果を奏する。

【００３２】カラー画像原稿の色分布が、図１０に示す
ように、既閾値Ｈｉをはさんで両色相に類似し、かつ、
異なる画像の色である２つの色分布関数ｆ（ｈ），ｆ′
（ｈ）が存在するとする。これは、よく黒文字と彩度の
低い（濁った）赤文字の分離などに見られる。横軸に彩
度Ｓを取ると、低彩度の色分布関数を黒文字より若干彩
度の高い分布を示すｆ′が赤文字を示す。通常このよう
な場合、同図に示すように、２つの色分布が互いにオー
バーラップして存在する。この場合は、閾値Ｈｉによる
色分離は、色分布関数ｆ′（ｈ）に対しｆ（ｈ）が不利
に分離される。また第１乃至３の実施例によれば、色分
布関数ｆ（ｈ）からは新閾値ＴＨ2が、色分布関数ｆ′
（ｈ）からは新閾値ＴＨ′2が決定されるが、それぞれ
の新閾値ＴＨ2，ＴＨ′2に対する色分布の分離は良好だ
が近接する色分布について誤判定を与えることになる。
しかしながら本第４の実施例装置４によれば、色分布が
既閾値Ｈｉを超え、しかも互いにオーバーラップする２
つの色分布が存在する場合でもどちらの色分布に対して
も良好な色分離が可能となる。

【００３３】次に本発明の第５の実施例のカラー画像色
分離装置（図示省略）について図１１を参照して説明す
る。本装置は、第４の実施例装置４の平滑化部１００１
を変形したものである。この第５の実施例の平滑化部
は、図１１に示すように２つの色分布の分散が異なると
き、次の式に示すように、新閾値ＴＨ2，ＴＨ′2と各分
布のピークＨｍａｘまでの距離による重み付け平均を行
って新閾値ＴＨ3を求めるものである。

【００３４】 ＴＨ3＝（δＴＨ′2＋δ′ＴＨ′2）／（δ＋δ′） このように構成された上記第５の実施例装置によれば、
図１１に示すように２つの色分布の分散が異なるとき、
新閾値ＴＨ2，ＴＨ′2各分布のピークＨｍａｘまでの距
離による重み付け平均を行うことによりさらに精度のよ
い色分離が行える。

【００３５】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能であ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、以下の効
果を奏する。

【００３７】請求項１記載の発明によれば、原稿色が予
め求められた閾値近傍に分布しても、色分布態様に応じ
て色分離の閾値を可変としているので、従来例のように
色誤判定が減り、色分離の精度向上を図ったカラー画像
色分離装置を提供することができる。

【００３８】請求項２記載の発明によれば、最小値を求
める色分布関数のスライスレベルを取り込む色分解信号
の特性等により最適値を決定することにより、請求項１
記載の発明と比較して色分離の精度がより向上する。

【００３９】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の効果に加え、予め求められた閾値の両側に独
立の色分布が、互いにオーバーラップするように２つ存
在する場合でも、どちらの色分布に対しても良好な色分
離が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のカラー画像色分離装置
の概略ブロック図である。

【図２】図１に示す装置の作用を示す色相に関するヒス
トグラムである。

【図３】図１に示す装置の作用を示す色相に関するヒス
トグラムである。

【図４】図１に示す装置の作用を示す色相に関するヒス
トグラムである。

【図５】本発明の第２の実施例のカラー画像色分離装置
の作用を示す色相に関するヒストグラムである。

【図６】本発明の第３の実施例のカラー画像色分離装置
の概略ブロック図である。

【図７】図６に示す装置の作用を示す色相に関するヒス
トグラムである。

【図８】図６に示す装置の作用を示す色相に関するヒス
トグラムである。

【図９】本発明の第４の実施例のカラー画像色分離装置
の概略ブロック図である。

【図１０】図９に示す装置の作用を示す色相に関するヒ
ストグラムである。

【図１１】本発明の第５の実施例のカラー画像色分離装
置の作用を示す色相に関するヒストグラムである。

【図１２】カラー画像色分離方式の一例を示す図であ
る。

【図１３】従来のカラー画像色分離装置の作用を示す色
相に関するヒストグラムである。

【図１４】従来のカラー画像色分離装置の作用を示す彩
度に関するヒストグラムである。

【符号の説明】

１ カラー画像色分離装置 １０１ 色座標変換部 １０２ ヒストグラム生成部 １０３ 最大値検出部 １０４ 色相メモリ １０５ 最小値演算部 １０６ 最小値検出部 １０７ 比較部 １０８ 閾値メモリ ｆ（ｈ） 色分布関数 Ｈｉ 既閾値 ＴＨ1 新閾値

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像原稿を複数色に分解した色分
   解信号を取り込んで、色座標系上に設けられた複数個の
   閾値を基にカラー画像原稿中の特定色領域を認識，分離
   するカラー画像色分離装置において、前記原稿の色分離
   に先だち、前記色分解信号に基づき前記カラー原稿画像
   の色分布関数を計算する色分布計算手段と、前記色分布
   関数と予め求められた閾値との色座標系上における位置
   関係から新閾値を求める新閾値演算手段とを有すること
   を特徴とするカラー画像色分離装置。
2. 【請求項２】 前記色分布計算手段は、前記色分布関数
   の最大値とこの色分布関数を所定のスライスレベルで切
   って得られる最小値とを求めるものとし、前記新閾値演
   算手段は、前記最大値及び最小値と前記予め求められた
   閾値との位置関係から新閾値を求めるものとする請求項
   １記載のカラー画像色分離装置。
3. 【請求項３】 前記色分布計算手段は、前記予め求めら
   れた閾値を境界とする２つの色分布関数を決めるものと
   し、前記新閾値演算手段は、前記２つの色分布関数から
   得られる新閾値の加重平均により新閾値を求めるものと
   する請求項１又は２記載のカラー画像色分離装置。