(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像を構成する色を抽出する色抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記色抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分類手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像のＲＧＢ値を用いてヒストグラムを計算するＲＧＢヒストグラム計算手段と、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数する構成色数計数手段と、
前記ピークを与えるＲＧＢ値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出する構成色抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記構成色抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分離手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像のＲＧＢ値を用いてヒストグラムを計算するＲＧＢヒストグラム計算手段と、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数する構成色数計数手段と、
前記ピークを与えるＲＧＢ値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出する構成色抽出手段と、
該構成色抽出手段で抽出された構成色のＲＧＢ値を初期値としてクラスタリングを行うことにより、前記カラー画像を構成する色を精密に抽出する構成色精密抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記構成色精密抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分類手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像のＬ* ａ* ｂ* 値を用いてヒストグラムを計算するＬ* ａ* ｂ* ヒストグラム計算手段と、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数する構成色数計数手段と、
前記ピークを与えるＬ* ａ* ｂ* 値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出する構成色抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記構成色抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分離手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像のＬ* ａ* ｂ* 値を用いてヒストグラムを計算するＬ* ａ* ｂ* ヒストグラム計算手段と、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数する構成色数計数手段と、
前記ピークを与えるＬ* ａ* ｂ* 値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出する構成色抽出手段と、
該構成色抽出手段で抽出された構成色のＬ* ａ* ｂ* 値を初期値としてクラスタリングを行うことにより、前記カラー画像を構成する色を精密に抽出する構成色精密抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記構成色精密抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分類手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記少版数化版下画像生成手段は、前記連結成分拡張手段により拡張されたすべての拡張済連結成分画像群の中で面積の合計が最大のものを基本版として選出し、この基本版に選出された拡張済連結成分画像と重ならない拡張済連結成分画像を面積の大きい順に選出して統合する処理を繰り返してすべての拡張済連結成分画像をグループ分けし、各グループ毎にそのグループに属する拡張済連結成分画像に対応する同色連結成分により版下画像を生成する請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項７】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理方法において、
該カラー画像を構成する色を抽出し、
この抽出された構成色のいずれかに前記カラー画像の全画素を分類し、
同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出し、
この抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張し、
この拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理方法において、
該カラー画像のＲＧＢ値を用いてヒストグラムを計算し、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数し、
前記ピークを与えるＲＧＢ値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出し、
この抽出された構成色のいずれかに前記カラー画像の全画素を分類し、
同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出し、
この抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張し、
この拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理方法において、
該カラー画像のＬ* ａ* ｂ* 値を用いてヒストグラムを計算し、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数し、
前記ピークを与えるＬ* ａ* ｂ* 値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出し、
この抽出された構成色のいずれかに前記カラー画像の全画素を分類し、
同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出し、
この抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張し、
この拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理方法において、
該カラー画像のＬ* ａ* ｂ* 値を用いてヒストグラムを計算し、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数し、
前記ピークを与えるＬ* ａ* ｂ* 値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出し、
この抽出された構成色のＬ* ａ* ｂ* 値を初期値としてクラスタリングを行うことにより、前記カラー画像を構成する色を精密に抽出し、
前記クラスタリングにより抽出された構成色のいずれかに前記カラー画像の全画素を分類し、
同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出し、
この抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張し、
この拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
前記拡張されたすべての拡張済連結成分画像群の中で面積の合計が最大のものを基本版として選出し、
この基本版に選出された拡張済連結成分画像と重ならない拡張済連結成分画像を面積の大きい順に選出して統合する処理を繰り返してすべての拡張済連結成分画像をグループ分けし、
各グループ毎にそのグループに属する拡張済連結成分画像に対応する同色連結成分により版下画像を生成する請求項７〜１０のいずれか一つに記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば簡易孔版印刷機やパーソナルコンピュータを用いてカラーイラスト等のカラー原稿を多版多色印刷する場合の版下画像を作成する画像処理装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷方式とは、版材に孔を開け、版の表面にインクを塗り、版の裏面に用紙を密着させて圧力をかけることで、版の孔の開いた部分だけインクを用紙に転移させる印刷方法である。孔版印刷方式は、簡単な製版機構と印圧機構で実現できるので、安価な簡易孔版印刷機が市販されており、家庭での年賀はがきの印刷等に、この孔版印刷方式の簡易印刷装置が広く使用されている。
【０００３】
孔版印刷方式の版材には、通常感熱性フィルムが使用される。版材への穿孔（製版）は、光吸収発熱物質を有するインクあるいはトナー等で版下原稿の画像を形成し、版下原稿と版材とを密着させてフラッシュバルブの閃光により露光し、版下原稿の画像部分で生じた熱で版材に微細孔を開けることにより行われる。又、熱転写プリンタ等で使われているサーマルプリントヘッドを用いて、ディジタル画像を直接版材に穿孔する方法もある。
【０００４】
例えばカラーイラスト等のカラー原稿を上記の簡易孔版印刷機を用いて印刷する場合、下記の３つの方法があげられる。
（１）１枚の刷版に多色のインクを載せて印刷する１版多色印刷
（２）複数の刷版に対応するインクを載せて印刷する多版多色印刷
（３）シアン、マゼンタ、イエローに色分解された３つの刷版に、対応するインクを載せて３版を重ねて印刷するフルカラー印刷
【０００５】
一つの刷版に複数色のインクを載せて印刷することができるということは、簡易孔版印刷機の利点のひとつである。しかし、印刷時の押圧により刷版上でインクが広がるため、異なる色で印刷したい２つの部分が近接していると、印刷枚数を重ねるに従って、色と色の境界部分においてインクが浸食しあうことがある。これを防ぐために、異なる色で印刷したい２つの部分の間にスポンジのしきいを貼ることにより、インクの広がりを阻む方法がある。しかし、この方法を適用するためには、異なる色で印刷したい２つの部分がしきいを貼るのに十分な距離だけ離れていなければならない。従って、異なる色で印刷したい２つの部分が隣接している場合には上記（１）のような１版多色印刷は適切ではない。
【０００６】
又、現状の簡易孔版印刷機では、チューブ入りのインクを直接チューブから押し出したり、へらを使うなどして刷版にインクを載せる為、一つの刷版の上にインクを載せることにより細い線等の細かい部分を色分けすることが難しい。従って、複雑な図柄を印刷する場合にも、上記（１）のような１版多色印刷は適正ではない。
【０００７】
そこで、上記のように１版多色印刷することが難しい原稿を綺麗に印刷するためには、複数の刷版による多版多色印刷（上記（２））の手法を使えばよい。この多版多色印刷では、異なる色同士が接している部分など、１版多色印刷においてスポンジのしきいが貼れない部分は、２版に分けて印刷する。
【０００８】
しかし、上記（２）の多版多色印刷を行うためには、版分けの作業が必要になる。版分けでは、まず、原稿に対して何版で印刷するか、どの部分を同じ版に載せるかという版の構成を考えなければならない。原稿に使われる色数分の刷版で印刷するのならば、色毎に一つずつ版を作ればよいが、印刷回数が多くなり、簡易孔版印刷機の利点が活かせない。このため、異なる色同士が浸食しあうことなく十分距離が離れている図柄同士をまとめ、なるべく少ない版数で効率良く印刷できるように版数を減らす必要がある。又、多版多色印刷では、構成が決まったら、原稿の同じ版に載せたい部分をトレーシングペーパ等の写し書きし、コピーする作業を版数分行うことにより版下を作成する。このため、版分けの作業に手間がかかる。しかも、図柄が複雑になると、人力で版数を減らすことが難しくなる。
【０００９】
ところで、上記（３）のフルカラー印刷ではシアン、マゼンタ、イエローの３版を重ねて色を表現している。このため、フルカラー印刷をする場合、原稿をシアン、マゼンタ、イエローに色分解した３つの版下を作る必要がある。その反面、市販する色分解装置等を使えば自動的に作成されるので、版下作成の手間がかからず手軽にフルカラーの印刷結果が得られる。
【００１０】
しかし、現状の簡易孔版印刷機では、穿孔する孔径を十分に小さくすることができないため、フルカラー印刷では、表現する色によって、各版で印刷された点が粒として目立ちざらついて見えたり、文字や線の輪郭がぎざぎざになるなどして綺麗ではない。又、現状の簡易孔版印刷機に使われているシアン、マゼンタ、イエローのインクの彩度は低いので、印刷物の彩度が落ちるという問題点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の孔版印刷方式でカラー原稿を印刷する場合、１版多色印刷やフルカラー印刷では綺麗な印刷結果が得られなかった。これに対し、綺麗な印刷結果を得るために多版多色印刷を行うために、版分けの作業に手間がかかり、熟練した技術を要するという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、煩わしい版分け作業の手間が省け、構成色毎の版下画像や最小版数の版下画像を手軽に作成でき、綺麗な印刷結果が得られる画像処理装置及び方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像を構成する色を抽出する色抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記色抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分類手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像のＲＧＢ値を用いてヒストグラムを計算するＲＧＢヒストグラム計算手段と、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数する構成色数計数手段と、
前記ピークを与えるＲＧＢ値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出する構成色抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記構成色抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分離手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像のＲＧＢ値を用いてヒストグラムを計算するＲＧＢヒストグラム計算手段と、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数する構成色数計数手段と、
前記ピークを与えるＲＧＢ値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出する構成色抽出手段と、
該構成色抽出手段で抽出された構成色のＲＧＢ値を初期値としてクラスタリングを行うことにより、前記カラー画像を構成する色を精密に抽出する構成色精密抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記構成色精密抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分類手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像のＬ* ａ* ｂ* 値を用いてヒストグラムを計算するＬ* ａ* ｂ* ヒストグラム計算手段と、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数する構成色数計数手段と、
前記ピークを与えるＬ* ａ* ｂ* 値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出する構成色抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記構成色抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分離手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理装置において、
該カラー画像のＬ* ａ* ｂ* 値を用いてヒストグラムを計算するＬ* ａ* ｂ* ヒストグラム計算手段と、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数する構成色数計数手段と、
前記ピークを与えるＬ* ａ* ｂ* 値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出する構成色抽出手段と、
該構成色抽出手段で抽出された構成色のＬ* ａ* ｂ* 値を初期値としてクラスタリングを行うことにより、前記カラー画像を構成する色を精密に抽出する構成色精密抽出手段と、
前記カラー画像の全画素を前記構成色精密抽出手段で抽出された構成色のいずれかに分類する画素色分類手段と、
該画素色分類手段により同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出する同色連結成分抽出手段と、
該同色連結成分抽出手段により抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張する連結成分拡張手段と、
該連結成分拡張手段により拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成する少版数化版下画像生成手段とを具備したことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの画像処理装置において、前記少版数化版下画像生成手段は、前記連結成分拡張手段により拡張されたすべての拡張済連結成分画像群の中で面積の合計が最大のものを基本版として選出し、この基本版に選出された拡張済連結成分画像と重ならない拡張済連結成分画像を面積の大きい順に選出して統合する処理を繰り返してすべての拡張済連結成分画像をグループ分けし、各グループ毎にそのグループに属する拡張済連結成分画像に対応する同色連結成分により版下画像を生成する構成としてもよい。
【００１９】
請求項７の発明は、カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理方法において、
該カラー画像を構成する色を抽出し、
この抽出された構成色のいずれかに前記カラー画像の全画素を分類し、
同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出し、
この抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張し、
この拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成することを特徴とする。
【００２０】
請求項８の発明は、カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理方法において、
該カラー画像のＲＧＢ値を用いてヒストグラムを計算し、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数し、
前記ピークを与えるＲＧＢ値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出し、
この抽出された構成色のいずれかに前記カラー画像の全画素を分類し、
同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出し、
この抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張し、
この拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成することを特徴とする。
【００２１】
請求項９の発明は、カラー画像から孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理方法において、
該カラー画像のＬ* ａ* ｂ* 値を用いてヒストグラムを計算し、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数し、
前記ピークを与えるＬ* ａ* ｂ* 値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出し、
この抽出された構成色のいずれかに前記カラー画像の全画素を分類し、
同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出し、
この抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張し、
この拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成することを特徴とする。
【００２２】
請求項１０の発明は、カラー画像Ｐから孔版印刷装置用の版下画像を作成する画像処理方法において、
該カラー画像のＬ* ａ* ｂ* 値を用いてヒストグラムを計算し、
該ヒストグラムのピークを検出してピーク数を求めることにより、前記カラー画像を構成する色の色数を計数し、
前記ピークを与えるＬ* ａ* ｂ* 値を求めることにより、前記カラー画像を構成する色を抽出し、
この抽出された構成色のＬ* ａ* ｂ* 値を初期値としてクラスタリングを行うことにより、前記カラー画像を構成する色を精密に抽出し、
前記クラスタリングにより抽出された構成色のいずれかに前記カラー画像の全画素を分類し、
同じ色に分類された画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分を抽出し、
この抽出された各同色連結成分による同色連結成分画像を輪郭線から外側に所定距離拡張し、
この拡張された拡張済同色連結成分画像群で、異なる色の拡張済同色連結成分と重ならない拡張済同色連結成分同士の組み合わせに対応する同色連結成分により最小版数の版下画像を生成することを特徴とする。
【００２３】
請求項１１の発明は、請求項７〜１０のいずれかの画像処理方法において、前記拡張されたすべての拡張済連結成分画像群の中で面積の合計が最大のものを基本版として選出し、
この基本版に選出された拡張済連結成分画像と重ならない拡張済連結成分画像を面積の大きい順に選出して統合する処理を繰り返してすべての拡張済連結成分画像をグループ分けし、
各グループ毎にそのグループに属する拡張済連結成分画像に対応する同色連結成分により版下画像を生成することを特徴とする。
【００３１】
本発明の画像処理装置及び画像処理方法を原稿読取り機能付き簡易孔版製版機に適用すれば、読み取られた原稿画像に基づいて構成色毎の版下画像、又はできる限り版数を少なくした版下画像を自動的に生成して孔版原紙に直接感熱穿孔されるので、手軽に構成色毎、又は必要最小限の刷版を得ることができる。又、本発明の画像処理装置及び画像処理方法をソフトウエアで実現し、パーソナルコンピュータに適用した場合でも、イメージスキャナ等の原稿読取り装置で読み取られた原稿画像から版下画像を自動的に生成でき、この版下画像をプリンタ等で印刷して出力することにより、手軽に版下原稿が得られる。
【００３２】
このように、本発明によれば、多版多色印刷を行う場合に大変煩わしかった版分けの作業がすべて自動的に行われるため、手軽に多版多色印刷を行うことができ、異なる色が浸食することなく綺麗な印刷結果が得られる。加えて本発明によれば、多版多色印刷のための版下作成に限られることなく、イラスト調のカラー画像を読み取ったときに微妙な色のブレや色の境界部におけるノイズに左右されない画像認識ができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施の形態の画像処理装置のブロック図である。画像処理装置は、例えば原稿読取り機能付き簡易孔版製版機やパーソナルコンピュータ等に搭載され、色抽出器１、分類器２、エッジ再分類器３、ＲＧＢ画像メモリ４、版下画像生成器５を備えて構成されている。
【００３４】
色抽出器１は、不図示の原稿読取り手段からのカラー原稿（以下、原稿という）のＲＧＢ画像に基づいて原稿を構成する色の抽出を行っている。不図示の原稿読取り手段は、例えば光電変換素子を線状に並べたラインセンサを、それと垂直な方向に一次元走査して画像を得るイメージセンサで構成される。この不図示の原稿読取り手段では、原稿に光が照射され、原稿からの反射光がＲ，Ｇ，Ｂ各色のフィルタ等でスペクトル分解され、更に、光センサで電気信号に変換されて、原稿のＲＧＢ画像が出力される。
【００３５】
尚、不図示の原稿読取り手段は、２次元的に配置したＣＣＤ固体撮像素子上にカメラレンズを介して画像を結像させるＣＣＤカメラ等で構成してもよい。
【００３６】
図２に示すように、色抽出器１は、サブサンプリング器６、ヒストグラム計算器７、ピーク検出器８を備えて構成される。
【００３７】
サブサンプリング器６は、不図示の原稿読取り手段からの原稿のＲＧＢ画像をサブサンプリング間隔Ｔｓでサブサンプリングし、このサブサンプリングされたＲＧＢ画像をヒストグラム計算器７に出力している。
【００３８】
サブサンプリング間隔Ｔｓは、サブサンプリングされたＲＧＢ画像が粗くならず図形の判断がつくように、不図示の原稿読取り手段の分解能に応じて予め最適な値に設定されている。
【００３９】
図３に示すように、ヒストグラム計算器７は、サブサンプリング器６からのサブサンプリングＲＧＢ画像に基づき、Ｒ、Ｇ、Ｂ、三次元空間を各軸ステップ幅Ｓｈで分割して出来るそれぞれの立方体に属する画素数を計算し、その計算結果によるＲＧＢヒストグラムをピーク検出器８に出力している。
【００４０】
ピーク検出器８は、ヒストグラム計算器７で計算されたＲＧＢヒストグラムにおいて、立方体毎にヒストグラムのピークを与えるかどうかを判定している。具体的には、図３に斜線で示されている注目立方体に属する画素数と、これを取り囲む２６個の周辺立方体に属する画素数を比較している。このピーク検出器８では、注目立方体に属する画素数が、第１しきい値Ｔ１以上で、なおかつ２６個の周辺立方体のそれぞれに属する画素数のどれよりも大きい場合、その注目立方体がピークを与えると判定している。
【００４１】
第１しきい値Ｔ１は、その値が必要以上に大きいと、原画像中に占める面積が小さくても抽出したい色（例えばアクセントとして使用される色など）が認識されなくなる。反対に、その値が小さいと、色と色との境界にあらわれる混色部分を必要な色として分版するおそれがある。そこで、第１しきい値Ｔ１は、検出したい最小面積（任意に決めた値）が、ヒストグラムでピークとして現れる場合の一番最悪の状況を算出し、これにより得られた値に設定されている。
【００４２】
ピーク検出器８は、構成色数計数手段８ａと、構成色抽出手段８ｂを含む構成とされている。構成色数計数手段８ａは、ピークを与えると判定された注目立方体の個数Ｎを計数している。構成色数計数手段８ａは、計数された個数Ｎを、原稿画像を構成する色の色数として分類器２に出力している。構成色抽出手段８ｂは、ピークを与えると判定された注目立方体のそれぞれのＲＧＢ値Ｒ1 ，Ｇ1 ，Ｂ1 ，Ｒ2 ，Ｇ2 ，Ｂ2 ，…，ＲN ，ＧN ，ＢN を、原稿を構成する色のＲＧＢ値として個数Ｎと同様に分類器２に出力している。なお、原稿を構成する色とは、原稿に存在する全ての色ではなく、原稿を孔版印刷機等を用いて複製するときに通常の使用者が異なる色として印刷したいと思うような色の集まりである。
【００４３】
分類器２は、構成色抽出手段８ｂから入力される原稿を構成する色のＲＧＢ値と、不図示の画像読取り手段から入力される原稿のＲＧＢ画像とを用いて、原稿のＲＧＢ画像の画素毎に画素の色とＲＧＢ値の各色との色差を計算している。分類器２は、計算された色差に基づいて色差最小となる色に各画素を分類し、この分類によって得られる分類結果画像をエッジ再分類器３に出力している。
【００４４】
図４に示すように、ＲＧＢ画像メモリ５は、不図示の画像読取り手段より入力されるＲＧＢ画像の注目画素を含めた２ライン余の画像データを記憶している。そして、ＲＧＢ画像メモリ５に記憶された画像データにおいて、少なくとも注目画素及びその周辺画素の合計９画素（図４の例では、注目画素ｘ及びその周辺画素ａ〜ｈ）のＲＧＢ値がエッジ再分類器３に入力される。
【００４５】
エッジ再分類器３は、注目画素とその対角の画素との色差、注目画素を挟んだ対角の画素同士の色差をそれぞれ計算し、注目画素がエッジ（色と色の境目）か否かの判定を行っている。又、エッジ再分類器３は、注目画素がエッジと判定されたときに、注目画素をその周囲画素のいずれかと同じ色に再分類している。
【００４６】
具体的には、図４に示すように、注目画素をｘとすると、注目画素を挟む画素同士の色差Ｄ（ａ，ｈ）が第２しきい値Ｔ２以上で、なおかつ注目画素ｘとその対角の画素との色差Ｄ（ａ，ｘ）かつＤ（ｈ，ｘ）が第３しきい値Ｔ３以上であれば、注目画素ｘをエッジとして判定している。この色差の計算は、注目画素ｘに対してａとｈの他、ｂとｇ，ｃとｆ，ｄとｅの４組についても行い、少なくとも１組について前記の条件が満たされれば、注目画素ｘをエッジと判定している。なお、ここでいう色差は、比較する２色の色座標系におけるユークリッド距離をあらわしている。
【００４７】
ここで、第２しきい値Ｔ２は、注目画素からみて対角線上にある二つの画素の色が異なるといえるかどうかを判別するために、分離して検出できる２色の最小色差を用いた。又、第３しきい値Ｔ３は、注目画素が対角線上にある二つの画素の色の中間色といえるかどうかを判別するために、第２しきい値Ｔ２の二分の一の値を用いた。
【００４８】
ところで、一般にエッジに存在する画素は、周囲のどの画素とも異なった色に分類されてノイズとなる恐れがある。それを避ける為、エッジ再分類器３は、注目画素ｘをエッジと判定したときに、その注目画素ｘが周囲画素ａ〜ｈのいずれかと同じ色に分類されるように再分類して再分類結果画像を版下画像生成器５に出力している。
【００４９】
版下画像生成器５は、エッジ再分類器３からの再分類結果画像に基づいて版下画像を生成している。図５に示すように、版下画像生成器５は、色別版下画像生成器９、同色連結成分抽出器１０、連結成分拡張器１１、少版数化版下画像生成器１２を備えて構成される。
【００５０】
色別版下画像生成器９は、エッジ再分類器３から入力される再分類結果画像における原稿を構成する構成色毎に、該当する色の部分を黒、その他の部分を白とした２値の色別版下画像を生成して同色連結成分抽出器１０に出力している。
【００５１】
同色連結成分抽出器１０は、色別版下画像生成器９から入力された色別版下画像において、黒の値をもつ画素で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分群を抽出している。同色連結成分抽出器１０は、抽出した同色連結成分群の塊毎に番号付けし、その他の画素を０の値としており、原稿を構成する構成色毎の同色連結成分画像を連結成分拡張器１１に出力している。
【００５２】
連結成分拡張器１１は、同色連結成分抽出器１０から入力される同色連結成分画像の各同色連結成分を、輪郭線から外側に一定距離ｒまで拡張している。連結成分拡張器１１は、拡張された拡張済同色連結成分画像を少版数化版下画像生成器１２に出力している。
【００５３】
少版数化版下画像生成器１２は、連結成分拡張器１１から入力される拡張済同色連結成分画像に基づいて最小版数の版下画像を生成している。さらに説明すると、少版数化版下画像生成器１２は、連結成分拡張器１１から入力される拡張済同色連結成分画像の中で、各画像中に含まれる拡張済同色連結成分の面積の合計が最大ものを基本版として選出している。
【００５４】
少版数化版下画像生成器１２は、基本版として選出されていない拡張済同色連結成分画像の拡張済同色連結成分で、基本版に含まれている拡張済同色連結成分群と重ならない面積の大きいものから順に選出して基本版に統合している。
【００５５】
少版数化版下画像生成器１２は、統合可能な拡張済同色連結成分が無くなるまで上記処理を実行しており、基本版と統合できる拡張済同色連結成分が無くなったときには、残りの拡張済同色連結成分画像の中から次の基本版を選出して同様の処理を繰り返している。
【００５６】
少版数化版下画像生成器１２は、統合が終了した基本版に含まれる拡張済同色連結成分を１版のグループとしてすべての拡張済同色連結成分をグループ分けしている。
【００５７】
少版数化版下画像生成器１２は、グループ毎にそのグループに属する拡張済同色連結成分に対応する同色連結成分を同色連結成分画像より取り出し、同色連結成分の部分を黒、その他の部分を白とした２値の少版数化版下画像を生成して不図示の版下出力手段に出力している。尚、不図示の版下出力手段は、画像処理装置が簡易孔版製版機に搭載された場合には、製版機で構成され、パーソナルコンピュータに搭載された場合には、例えばレーザ・ビーム・プリンタ等で構成される。
【００５８】
このように、版下画像生成器５による版下画像の生成は、同色連結成分抽出器１０が抽出する同色連結成分について、互いに色の異なる二つの同色連結成分は互いに予め定められた距離以上離れている場合に限り同一の版下に載せて良く、同一な色の二つの同一連結成分は互いの距離に係わらず同一版下に載せて良いという規則に基づいて行われる。
【００５９】
次に、上記のように構成された第１実施の形態の画像処理装置の処理動作について説明する。今、不図示の原稿読取り手段からは、図形▲１▼〜▲４▼（図形▲１▼と▲２▼のみ同色）が混在した図６に示すＲＧＢ画像Ｐが出力しているものとする。ＲＧＢ画像Ｐが不図示の原稿読取り手段から色抽出器１に入力されると、原稿を構成する色の抽出が行われる。
【００６０】
色抽出器１におけるサブサンプリング器６は、ＲＧＢ画像Ｐをサブサンプリングする。このサブサンプリングされたＲＧＢ画像Ｐは、ヒストグラム計算器７に入力される。ヒストグラム計算器７は、サブサンプリングされたＲＧＢ画像に対し、Ｒ、Ｇ、Ｂの三次元空間を各軸ステップ軸Ｓｈで分割して出来るそれぞれの立方体に属する画素数を計算する。この計算結果によるＲＧＢヒストグラムは、ピーク検出器８に入力される。
【００６１】
ピーク検出器８では、ＲＧＢヒストグラムにおいて、立方体毎にヒストグラムのピークを与えるか否かが判定される。今、図３の斜線で示される部分を注目立方体とすると、まず、注目立方体に属する画素数と、注目立方体を取り囲む２６個の周辺立方体に属する画素数が比較される。その結果、注目立方体に属する画素数が、第１しきい値Ｔ１以上で、なおかつ２６個の周辺立方体のそれぞれに属する画素数のどれよりも大きければ、その注目立方体はピークを与えると判定される。
【００６２】
そして、ピークを与えると判定された注目立方体の個数Ｎが計数され、この個数Ｎが原稿画像を構成する色の色数（図６の例では３色）として分類器２に入力される。又、ピークを与えると判定された注目立方体のそれぞれのＲＧＢ値が抽出され、原稿を構成する色のＲＧＢ値として分類器２に入力される。
【００６３】
原稿を構成する色が抽出されると、分類器２による原稿のＲＧＢ画像Ｐの分類が行われる。分類器２では、原稿を構成する色のＲＧＢ値と、原稿のＲＧＢ画像Ｐとにより、画素の色とＲＧＢ値の各色との色差が原稿のＲＧＢ画像Ｐの画素毎に計算される。そして、この色差の計算結果に基づいて色差最小となる色にＲＧＢ画像Ｐの各画素が分類される。この分類による分類結果画像は、エッジ再分類器３に入力される。
【００６４】
エッジ再分類器３は、ＲＧＢ画像メモリ４に記憶されたＲＧＢ値と、分類器２の分類結果画像とを入力とし、注目画素とその対角の画素との色差、注目画素を挟んだ対角の画素同士の色差をそれぞれ計算する。この計算された色差に基づいて注目画素がエッジか否かの判定が行われる。
【００６５】
具体的には、図４に示すように、注目画素をｘとすると、この注目画素ｘを挟んだ対角の画素同士、ａとｈの色差Ｄ（ａ，ｈ）が計算される。この計算の結果、色差Ｄ（ａ，ｈ）が第２しきい値Ｔ２以上で、なおかつ注目画素ｘとその対角の画素との色差Ｄ（ａ，ｘ）かつＤ（ｈ，ｘ）が第３しきい値Ｔ３以上であれば、注目画素ｘはエッジと判定される。
【００６６】
この色差の計算は、注目画素ｘに対してａとｈの他、ｂとｇ，ｃとｆ，ｄとｅの４組についても同様に行われる。そして、少なくとも１組について前記の条件が満たされれば、注目画素ｘがエッジと判定される。
【００６７】
注目画素ｘがエッジと判定されると、この注目画素ｘは周囲画素ａ〜ｈのいずれかと同じ色に再分類される。具体的には、今、図４において、Ｄ（ｂ，ｇ）が第５しきい値Ｔ５以上で、なおかつ注目画素ｘとその対角の画素との色差Ｄ（ｂ，ｘ）かつＤ（ｇ，ｘ）が第６しきい値以上であることにより注目画素ｘがエッジと判定されたとする。この場合、注目画素ｘは、画素ｂ，ｇにおいて色差の小さい値の画素の色に再分類される。又、前記の条件を満たす画素の組が複数存在する場合には、これらの組の画素において色差の最も小さい画素の色に注目画素が再分類される。そして、エッジ再分類器３より再分類された再分類結果画像は、版下画像生成器５に入力される。
【００６８】
上記処理によりＲＧＢ画像が分類されると、版下画像生成器５による版下画像の生成が行われる。版下画像生成器５における色別版下画像生成器９は、図７に示すように、原稿を構成する構成色毎に、再分類結果画像の該当する色の部分を黒、その他の部分を白とした２値の色別版下画像ｉ，ｊ，ｋを生成する。この生成された色別版下画像ｉ，ｊ，ｋは、同色連結成分抽出器１０に入力される。尚、ここでは、紙の地の色である白に該当する版下画像は、色別版下画像生成器９から出力しないものとしている。
【００６９】
同色連結成分抽出器１０では、色別版下画像ｉ，ｊ，ｋにおいて、黒の値をもつ画像で互いに連結して１つの塊を形成している同色連結成分群が抽出される。そして、抽出された各同色連結成分の画素に番号付けされ（▲１▼〜▲４▼）、その他の画素が０の値をもつ同色連結成分画像Ｉ，Ｊ，Ｋが連結成分拡張器１１に入力される。
【００７０】
連結成分拡張器１１では、図８に示すように、同色連結成分画像Ｉ，Ｊ，Ｋの各同色連結成分が、輪郭線から外側に一定距離ｒまで拡張される。この拡張された拡張済同色連結成分画像Ｉ’，Ｊ’，Ｋ’は、少版数化版下画像生成器１２に入力される。少版数化版下画像生成器１２では、図９に示すように、拡張済同色連結成分画像Ｉ’，Ｊ’，Ｋ’の中で、各画像中に含まれる拡張済同色連結成分の面積の合計が最大のものが基本版として選出される。
【００７１】
図９の例では、入力された拡張済同色連結成分画像Ｉ’，Ｊ’，Ｋ’の中から拡張済同色連結成分の面積の合計が最大であるＩ’が基本版として選出される。そして、残りの拡張済同色連結成分画像Ｊ’，Ｋ’に含まれている拡張済同色連結成分▲３▼，▲４▼のうち、基本版Ｉ’に含まれている拡張済同色連結成分▲１▼，▲２▼と重ならない拡張済同色連結成分▲４▼が選出されて基本版Ｉ’に統合される。
【００７２】
図９の例では、これ以上統合できる拡張済同色連結成分がないので、基本版Ｉ’への統合は終了し、統合画像Ｉ’’が得られる。続いて、残っている拡張済同色連結成分画像Ｊ’が基本版として選出される。これに統合する拡張済同色連結成分はないので、基本版Ｊ’への統合は終了し、統合画像Ｊ’’が得られる。
【００７３】
こうして、すべての拡張済同色連結成分が統合されると、統合処理は終了する。そして、統合画像Ｉ’’に含まれている拡張済同色連結成分▲１▼，▲２▼，▲４▼と同じ番号の同色連結成分▲１▼，▲２▼，▲４▼が同色連結成分画像Ｉより取り出され、少版数化版下画像Ｌが生成される。同様に、統合画像Ｊ’’に含まれる拡張済同色連結成分▲３▼と同じ番号の同色連結成分▲３▼が同色連結成分画像より取り出され、少版数化版下画像Ｍが生成される。この生成された少版数化版下画像Ｌ，Ｍは、少版数化版下画像生成器１２より不図示の版下出力手段に入力される。
【００７４】
不図示の版下出力手段では、用紙への印刷、又は孔版原紙への感熱製版が少版数化版下画像Ｌ，Ｍ毎に行われる。
【００７５】
したがって、上記第１実施の形態によれば、多版多色印刷を行う場合に大変煩わしかった版分け作業がすべて自動的に行えて手間が省けるので、オペレータにかかる負担が軽減し、構成色毎の版下画像や最小版数の版下画像を手軽に作成でき、多版多色印刷時に異なる色が浸食することなく綺麗な印刷結果を得ることができる。
【００７６】
そして、上記第１実施の形態による画像処理装置及び画像処理方法を原稿読取り機能付き簡易孔版製版機に適用すれば、読み取られた原稿画像に基づいて構成色毎の版下画像、又はできる限り版数を少なくした版下画像を自動的に生成して孔版原紙に直接感熱穿孔されるので、手軽に構成色毎、又は必要最小限の刷版を得ることができる。又、上記画像処理装置及び画像処理方法をソフトウエアで実現し、パーソナルコンピュータに適用した場合でも、イメージスキャナ等の原稿読取り装置で読み取られた原稿画像から版下画像を自動的に生成でき、この版下画像をプリンタ等で印刷して出力することにより、手軽に版下原稿を得ることができる。
【００７７】
次に、図１０は本発明の第２実施の形態の画像処理装置のブロック図である。この画像処理装置は、例えば原稿読取り機能付き簡易孔版製版機やパーソナルコンピュータ等に搭載され、表色系変換器１３、色抽出器１４、分類器１５、エッジ再分類器１６、Ｌ* ａ* ｂ* 画像メモリ１７、版下画像生成器５を備えて構成されている。尚、版下画像生成器５は、第１実施の形態と同一構成なので、その説明を省略する。
【００７８】
この第２実施の形態の画像処理装置では、第１実施の形態の画像処理装置が原稿を構成する色の抽出を行う際にＲＧＢ表色系を用いていたのに対し、Ｌ* ａ* ｂ* 表色系を用いている。
【００７９】
ＲＧＢ表色系は、それぞれの色を加法混色の三原色であるＲＥＤ，ＧＲＥＥＮ，ＢＬＵＥの三色の成分に分解したものである。このＲＧＢ表色系では、ある色Ｒa Ｇa Ｂa とＲb Ｇb Ｂb とのユークリッド距離は知覚上の色差とは完全には対応していない。よって、ＲＧＢ表色系において、ユークリッド距離が小さいもののグループを作成すると、知覚上では異なる色に感じられるもの同士が同じグループとしてまとめられてしまう可能性がある。
【００８０】
これに対し、Ｌ* ａ* ｂ* 表色系は、ある二つの色があるときに、それらのユークリッド距離が人間の知覚上の色差に対してできるだけ均等になるように作られた表色系である。よって、Ｌ* ａ* ｂ* 表色系において、ユークリッド距離が小さいもののグループを作成すれば、そのグループ内の色は人間が目視しても同一の色に感じられる。したがって、Ｌ* ａ* ｂ* 表色系を用いることにより、原稿を構成する色の抽出及び分類を人間の知覚に近い状態で行うことができる。
【００８１】
表色系変換器１３は、例えばイメージスキャナやＣＣＤカメラ等の不図示の原稿読取り手段からの原稿のＲＧＢ画像のＲＧＢ値を均等色空間であるＬ* ａ* ｂ* 値に変換し、原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像として色抽出器１４及びＬ* ａ* ｂ* 画像メモリ１７に出力している。
【００８２】
色抽出器１４は、不図示の原稿読取り手段からの原稿のＲＧＢ画像に基づいて原稿を構成する色の抽出を行っている。
【００８３】
図１１に示すように、色抽出器１４は、サブサンプリング器１８、ヒストグラム計算器１９、ピーク検出器２０を備えて構成される。
【００８４】
サブサンプリング器１８は、表色系変換器１３からの原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像をサブサンプリング間隔Ｔｓでサブサンプリングし、このサブサンプリングされたＬ* ａ* ｂ* 画像をヒストグラム計算器１９に出力している。
【００８５】
図１２に示すように、ヒストグラム計算器１９は、サブサンプリング器１８からのサブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像に基づき、Ｌ* 、ａ* 、ｂ* 、三次元空間を各軸ステップ幅Ｓｈで分割して出来るそれぞれの立方体に属する画素数を計算し、その計算結果によるＬ* ａ* ｂ* ヒストグラムをピーク検出器２０に出力している。
【００８６】
ピーク検出器２０は、ヒストグラム計算器１９により計算されたＬ* ａ* ｂ* ヒストグラムにおいて、立方体毎にヒストグラムのピークを与えるかどうかを判定している。具体的には、図１２に斜線で示されている注目立方体に属する画素数と、これを取り囲む２６個の周辺立方体に属する画素数を比較している。このピーク検出器２０では、注目立方体に属する画素数が、第４しきい値Ｔ４以上で、なおかつ２６個の周辺立方体のそれぞれに属する画素数のどれよりも大きい場合、その注目立方体がピークを与えると判定している。
【００８７】
第４しきい値Ｔ４は、その値が必要以上に大きいと、原画像中に占める面積が小さくても抽出したい色（例えばアクセントとして使用される色など）が認識されなくなる。反対に、その値が小さいと、色と色との境界にあらわれる混色部分を必要な色として分版するおそれがある。そこで、第４しきい値Ｔ４は、検出したい最小面積（任意に決めた値）が、ヒストグラムでピークとして現れる場合の一番最悪の状況を算出し、これにより得られた値に設定されている。
【００８８】
ピーク検出器２０は、構成色数計数手段２０ａと、構成色抽出手段２０ｂを含む構成とされている。構成色数計数手段２０ａは、ピークを与えると判定された注目立方体の個数Ｎを計数し、この計数された個数Ｎを、原稿画像を構成する色の色数として分類器１５に出力している。構成色抽出手段２０ｂは、ピークを与えると判定された注目立方体のそれぞれのＬ* ａ* ｂ* 値Ｌ* 1 ，ａ* 1 ，ｂ* 1 ，Ｌ* 2 ，ａ* 2 ，ｂ* 2 ，…，Ｌ* N ，ａ* N ，ｂ* N を、原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値として個数Ｎと同様に分類器１５に出力している。
【００８９】
分類器１５は、構成色抽出手段２０ｂから入力される原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値と、不図示の画像読取り手段から入力される原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像とを用いて、原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像の画素毎に画素の色とＬ* ａ* ｂ* 値の各色との色差を計算している。分類器１５は、計算された色差に基づいて色差最小となる色に各画素を分類し、この分類によって得られる分類結果画像をエッジ再分類器１６に出力している。
【００９０】
図４に示すように、Ｌ* ａ* ｂ* 画像メモリ１７は、不図示の画像読取り手段より入力されるＬ* ａ* ｂ* 画像の注目画素を含めた２ライン余の画像データを記憶している。そして、Ｌ* ａ* ｂ* 画像メモリ１７に記憶された画像データにおいて、少なくとも注目画素及びその周辺画素の合計９画素（図４の例では、注目画素ｘ及びその周辺画素ａ〜ｈ）のＬ* ａ* ｂ* 値がエッジ再分類器３に入力される。
【００９１】
エッジ再分類器１６は、注目画素とその対角の画素との色差、注目画素を挟んだ対角の画素同士の色差を計算して注目画素がエッジか否かの判定を行っている。又、エッジ再分類器１６は、注目画素がエッジと判定されたときに、注目画素をその周囲画素のいずれかと同じ色に再分類している。
【００９２】
具体的には、図４に示すように、注目画素をｘとすると、注目画素を挟む画素同士の色差Ｄ（ａ，ｈ）が第５しきい値Ｔ５以上で、なおかつ注目画素ｘとその対角の画素との色差Ｄ（ａ，ｘ）かつＤ（ｈ，ｘ）が第６しきい値Ｔ６以上であれば、注目画素ｘをエッジとして判定している。この色差の計算は、注目画素ｘに対してａとｈの他、ｂとｇ，ｃとｆ，ｄとｅの４組についても行い、少なくとも１組について前記の条件が満たされれば、注目画素ｘをエッジと判定している。
【００９３】
ここで、第５しきい値Ｔ５は、注目画素からみて対角線上にある二つの画素の色が異なるといえるかどうかを判別するために、分離して検出できる２色の最小色差を用いた。又、第６しきい値Ｔ６は、注目画素が対角線上にある二つの画素の色の中間色といえるかどうかを判別するために、第５しきい値Ｔ５の二分の一の値を用いた。
【００９４】
エッジ再分類器１６は、注目画素ｘがエッジと判定されたときに、その注目画素ｘが周囲のどの画素とも異なった色に分類されてノイズとならないように、周囲画素ａ〜ｈのいずれかと同じ色に再分類している。
【００９５】
上記のように構成された第２実施の形態の画像処理装置では、まず、不図示の原稿読取り手段から図７に示すＲＧＢ画像Ｐが表色系変換器１３に入力される。表色系変換器１３では、ＲＧＢ画像ＰのＲＧＢ値が均等色空間であるＬ* ａ* ｂ* 値に変換される。Ｌ* ａ* ｂ* 値に変換されたＬ* ａ* ｂ* 画像は、色抽出器１４に入力される。
【００９６】
上記処理によりＲＧＢ画像がＬ* ａ* ｂ* 画像に変換されると、色抽出器１４により原稿を構成する色の抽出が行われる。
【００９７】
色抽出器１４におけるサブサンプリング器１８は、Ｌ* ａ* ｂ* 画像をサブサンプリングする。このサブサンプリングされたＬ* ａ* ｂ* 画像は、ヒストグラム計算器１９に入力される。ヒストグラム計算器１９は、サブサンプリングされたＬ* ａ* ｂ* 画像に対し、Ｌ* 、ａ* 、ｂ* 、三次元空間を各軸ステップ軸Ｓｈで分割して出来るそれぞれの立方体に属する画素数を計算する。この計算結果によるＬ* ａ* ｂ* ヒストグラムは、ピーク検出器２０に入力される。
【００９８】
ピーク検出器２０では、Ｌ* ａ* ｂ* ヒストグラムにおいて、立方体毎にヒストグラムのピークを与えるか否かが判定される。今、図１２の斜線で示される部分を注目立方体とすると、まず、注目立方体に属する画素数と、注目立方体を取り囲む２６個の周辺立方体に属する画素数が比較される。その結果、注目立方体に属する画素数が、第４しきい値Ｔ４以上で、なおかつ２６個の周辺立方体のそれぞれに属する画素数のどれよりも大きければ、その注目立方体はピークを与えると判定される。
【００９９】
そして、ピークを与えると判定された注目立方体の個数Ｎが計数され、この個数Ｎが原稿画像を構成する色の色数（図６の例では３色）として分類器２に入力される。又、ピークを与えると判定された注目立方体のそれぞれのＬ* ａ* ｂ* 値が抽出され、原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値として分類器１５に入力される。
【０１００】
原稿を構成する色が抽出されると、続いて、分類器１５による原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像の分類が行われる。分類器１５では、原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値と、原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像とにより、原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像の画素毎に画素の色と、Ｌ* ａ* ｂ* 値の各色との色差が計算される。そして、この色差の計算結果に基づいて色差最小となる色にＬ* ａ* ｂ* 画像の各画素が分類される。この分類による分類結果画像は、エッジ再分類器１６に入力される。
【０１０１】
エッジ再分類器１６は、Ｌ* ａ* ｂ* 画像メモリ１７に記憶されたＬ* ａ* ｂ* 値と、分類器１５の分類結果画像とを入力とし、注目画素とその対角の画素との色差、注目画素を挟んだ対角の画素同士の色差をそれぞれ計算する。この計算された色差に基づいて注目画素がエッジか否かの判定が行われる。
【０１０２】
具体的には、図４に示すように、注目画素をｘとすると、この注目画素ｘを挟んだ対角の画素同士、ａとｈの色差Ｄ（ａ，ｈ）が計算される。この計算の結果、色差Ｄ（ａ，ｈ）が第５しきい値Ｔ５以上で、なおかつ注目画素ｘとその対角の画素との色差Ｄ（ａ，ｘ）かつＤ（ｈ，ｘ）が第６しきい値Ｔ６以上であれば、注目画素ｘはエッジと判定される。
【０１０３】
この色差の計算は、注目画素ｘに対してａとｈの他、ｂとｇ，ｃとｆ，ｄとｅの４組についても同様に行われる。そして、少なくとも１組について前記の条件が満たされれば、注目画素ｘがエッジと判定される。
【０１０４】
注目画素ｘがエッジと判定されると、この注目画素ｘは周囲画素ａ〜ｈのいずれかと同じ色に再分類される。具体的には、今、図４において、Ｄ（ｂ，ｇ）が第５しきい値Ｔ５以上で、なおかつ注目画素ｘとその対角の画素との色差Ｄ（ｂ，ｘ）かつＤ（ｇ，ｘ）が第６しきい値以上であることにより注目画素ｘがエッジと判定されたとする。この場合、注目画素ｘは、画素ｂ，ｇにおいてＬ* の大きい値の画素の色に再分類される。又、前記の条件を満たす画素の組が複数存在する場合には、これらの組の画素においてＬ* の最も大きい画素の色に注目画素が再分類される。そして、エッジ再分類器３より再分類された再分類結果画像は、版下画像生成器４に入力される。
【０１０５】
上記処理によりＬ* ａ* ｂ* 画像が分類されると、前述した版下画像生成器５による版下画像の生成が行われる。そして、少版数化版下画像生成器１２より出力された少版数化版下画像は、不図示の版下出力手段により版下として出力される。
【０１０６】
したがって、上記第２実施の形態によれば、Ｌ* ａ* ｂ* 表色系を用いているので、原稿を構成する色の抽出及び分類を人間の知覚に近い状態で行って版下画像を生成することができる。
【０１０７】
次に、図１３は本発明の第３実施の形態の画像処理装置のブロック図である。この画像処理装置は、例えば原稿読取り機能付き簡易孔版製版機やパーソナルコンピュータ等に搭載され、表色系変換器１３、色抽出器２１、分類器１５、エッジ再分類器１６、Ｌ* ａ* ｂ* 画像メモリ１７、版下画像生成器５を備えて構成されている。この画像処理装置において、第２実施の形態と同一構成には同一番号を付し、その説明を省略する。
【０１０８】
この画像処理装置では、色抽出器２１の一部の構成が第２実施の形態と相違している。図１４に示すように、色抽出器２１は、サブサンプリング器１８、ヒストグラム計算器１９、ピーク検出器２０、サブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像メモリ２２、クラスタリング器２３を備えて構成される。
【０１０９】
サブサンプリング器１８は、表色系変換器１３からの原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像をサブサンプリング間隔Ｔｓでサブサンプリングし、このサブサンプリングされたＬ* ａ* ｂ* 画像をヒストグラム計算器１９及びサブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像メモリ２２に出力している。サブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像メモリ２２には、サブサンプリング器１８によるサブサンプリング後のＬ* ａ* ｂ* 画像が記憶される。
【０１１０】
図１２に示すように、ヒストグラム計算器１９は、サブサンプリング器１８からのサブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像に基づき、Ｌ* 、ａ* 、ｂ* 、三次元空間を各軸ステップ幅Ｓｈで分割して出来るそれぞれの立方体に属する画素数を計算し、その計算結果によるＬ* ａ* ｂ* ヒストグラムをピーク検出器２０に出力している。
【０１１１】
ピーク検出器２０は、ヒストグラム計算器１９により計算されたＬ* ａ* ｂ* ヒストグラムにおいて、立方体毎にヒストグラムのピークを与えるかどうかを判定している。具体的には、図１２に斜線で示されている注目立方体に属する画素数と、これを取り囲む２６個の周辺立方体に属する画素数を比較している。そして、前述したように、注目立方体に属する画素数が、第４しきい値Ｔ４以上で、なおかつ２６個の周辺立方体のそれぞれに属する画素数のどれよりも大きい場合、その注目立方体はピークを与えると判定している。
【０１１２】
又、ピーク検出器２０は、構成色数計数手段２０ａと、構成色抽出手段２０ｂを含む構成とされている。構成色数計数手段２０ａは、ピークを与えると判定された注目立方体の個数Ｎを計数し、この計数された個数Ｎを、原稿画像を構成する色の色数としてクラスタリング器２３に出力している。構成色抽出手段２０ｂは、ピークを与えると判定された注目立方体のそれぞれのＬ* ａ* ｂ* 値Ｌ* 1 ，ａ* 1 ，ｂ* 1 ，Ｌ* 2 ，ａ* 2 ，ｂ* 2 ，…，Ｌ* N ，ａ* N ，ｂ* N を、原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値（初期値）として個数Ｎと同様にクラスタリング器２３に出力している。
【０１１３】
クラスタリング器２３は、原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値をより精密に求める為に、構成色抽出手段２０ｂから入力された初期値を元にサブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像メモリ２２に記憶されたＬ* ａ* ｂ* 画像のクラスタリングを行っている。
【０１１４】
クラスタリングの処理は、下記（１）〜（５）の手順にしたがって実行される。
（１）ピークを与えると判定されたＮ個の立方体のＬ* ａ* ｂ* 値を初期値とする。
（２）サブサンプリングされたすべての画素に対して、その画素値（Ｌ* ａ* ｂ* 値）に最も近い初期値を求め、画素の集合をＮ個のクラスに分類する。
（３）各クラスに属する画素値（Ｌ* ａ* ｂ* 値）の平均値（Ｌ* 、ａ* 、ｂ* 、３次元空間の重心）をそれぞれ計算する。
（４）求めた平均値を新たな初期値とし、（２）、（３）の処理を繰り返す。
（５）初期値と平均値との差が各クラスとも一定の誤差の範囲に収束したら処理を止め、求めた平均値を最終的な原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値とする。
【０１１５】
クラスタリング器２３は、上記クラスタリングの処理によって得られる各クラスタの重心Ｌ* gc1 ，ａ* gc1 ，ｂ* gc1 ，Ｌ* gc2 ，ａ* gc2 ，ｂ* gc2 ，…，Ｌ* gcN ，ａ* gcN ，ｂ* gcN を、原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値として分類器１５に出力している。
【０１１６】
上記のように構成された第３実施の形態の画像処理装置では、まず、不図示の原稿読取り手段から図７に示すＲＧＢ画像Ｐが表色系変換器１３に入力される。表色系変換器１３では、ＲＧＢ画像ＰのＲＧＢ値が均等色空間であるＬ* ａ* ｂ* 値に変換される。Ｌ* ａ* ｂ* 値に変換されたＬ* ａ* ｂ* 画像は、色抽出器１４に入力される。
【０１１７】
上記処理によりＲＧＢ画像がＬ* ａ* ｂ* 画像に変換されると、色抽出器１４により原稿を構成する色の抽出が行われる。
【０１１８】
色抽出器１４におけるサブサンプリング器１８は、Ｌ* ａ* ｂ* 画像をサブサンプリングする。このサブサンプリングされたＬ* ａ* ｂ* 画像は、ヒストグラム計算器１９に入力されるとともに、サブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像メモリ２２に記憶される。ヒストグラム計算器１９は、サブサンプリングされたＬ* ａ* ｂ* 画像に対し、Ｌ* 、ａ* 、ｂ* 、三次元空間を各軸ステップ軸Ｓｈで分割して出来るそれぞれの立方体に属する画素数を計算する。この計算結果によるＬ* ａ* ｂ* ヒストグラムは、ピーク検出器２０に入力される。
【０１１９】
ピーク検出器２０では、Ｌ* ａ* ｂ* ヒストグラムにおいて、立方体毎にヒストグラムのピークを与えるか否かが判定される。今、図１２の斜線で示される部分を注目立方体とすると、まず、注目立方体に属する画素数と、注目立方体を取り囲む２６個の周辺立方体に属する画素数が比較される。その結果、注目立方体に属する画素数が、第４しきい値Ｔ４以上で、なおかつ２６個の周辺立方体のそれぞれに属する画素数のどれよりも大きければ、その注目立方体はピークを与えると判定される。
【０１２０】
そして、ピークを与えると判定された注目立方体の個数Ｎが計数され、この個数Ｎが原稿画像を構成する色の色数（図６の例では３色）として分類器２に入力される。又、ピークを与えると判定された注目立方体のそれぞれのＬ* ａ* ｂ* 値が抽出され、原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値としてクラスタリング器２３に入力される。
【０１２１】
クラスタリング器２３では、構成色抽出手段２０ｂから入力されたピークを与える注目立方体のＬ* ａ* ｂ* 値を初期値として、サブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像メモリ２２に記憶されたＬ* ａ* ｂ* 画像のクラスタリング処理が実行される。
【０１２２】
そして、クラスタリング器２３により原稿を構成する色が精密に抽出されると、前述した第２実施の形態の画像処理装置と同様の分類器１５による原稿のＬ* ａ* ｂ* 画像の分類以降の処理が実行されて版下画像の生成が行われる。そして、少版数化版下画像生成器１２より出力された少版数化版下画像は、不図示の版下出力手段により版下として出力される。
【０１２３】
したがって、上記第３実施の形態によれば、クラスタリング処理を行っているので、原稿を構成する色のＬ* ａ* ｂ* 値をより精密に求めることができ、似た色が近接している場合でも、これを精密に分類して版下画像を生成することができる。尚、上記クラスタリング処理は、Ｌ* ａ* ｂ* 表色系に限らず、ＲＧＢ表色系などの他の色座標系を用いた場合に行う構成としてもよい。
【０１２４】
ところで、上述した各実施の形態では、少版数化版下画像が版下画像として出力されるようにしたが、色毎の版下画像が欲しい場合は、色別版下画像生成器９より出力される色別版下画像を版下として出力しても良い。又、各実施の形態では、色別版下画像生成器９から、紙の地の色として白の色別版下画像を出力しないこととしているが、出力してもよい。
【０１２５】
【発明の効果】
本発明に係る画像処理装置及び方法によれば、多版多色印刷のための版下作成に限らず、例えばイラスト調のカラー画像を読み取ったときに微妙な色のブレや色の境界部におけるノイズに左右されない画像認識を行うことができる。その際、Ｌ* ａ* ｂ* 表色系を用いることにより、画像を構成する色の抽出及び分類を人間の知覚に近い状態で行うことができる。
【０１２６】
又、多版多色印刷を行う場合に大変煩わしかった版分け作業がすべて自動的に行えて手間が省けるので、オペレータにかかる負担が軽減し、構成色毎の版下画像や最小版数の版下画像を手軽に作成でき、多版多色印刷時に異なる色が浸食することなく綺麗な印刷結果が得られるという効果を奏する。
【０１２７】
そして、本発明の画像処理装置及び画像処理方法を原稿読取り機能付き簡易孔版製版機に適用すれば、読み取られた原稿画像に基づいて構成色毎の版下画像、又はできる限り版数を少なくした版下画像を自動的に生成して孔版原紙に直接感熱穿孔されるので、手軽に構成色毎、又は必要最小限の刷版を得ることができる。又、本発明の画像処理装置及び画像処理方法をソフトウエアで実現し、パーソナルコンピュータに適用した場合でも、読み取られた原稿画像から版下画像を自動的に生成でき、この版下画像をプリンタ等で印刷して出力することにより、手軽に版下原稿が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像処理装置の第１実施の形態のブロック図
【図２】図１の装置における色抽出器の構成を示す図
【図３】図１の装置において注目立方体とその周辺立方体との位置関係を示す図
【図４】図１の装置においてメモリに記憶される領域および注目画素とその周辺画素との位置関係を示す図
【図５】版下画像生成器の構成を示す図
【図６】同装置において処理される原稿画像の一例を示す図
【図７】同色連結成分抽出器の処理例を示す図
【図８】連結成分拡張器の処理例を示す図
【図９】少版数化版下画像生成器の処理例を示す図
【図１０】本発明による画像処理装置の第２実施の形態のブロック図
【図１１】図１０の装置における色抽出器の構成を示す図
【図１２】図１０の装置において注目立方体とその周辺立方体との位置関係を示す図
【図１３】本発明による画像処理装置の第３実施の形態のブロック図
【図１４】図１３の装置における色抽出器の構成を示す図
【符号の説明】
１，１４，２１…色抽出器、２，１５…分類器、３，１６…エッジ再分類器、４…ＲＧＢ画像メモリ、５…版下画像生成器、６，１８…サブサンプリング器、７、１９…ヒストグラム計算器、８、２０…ピーク検出器、８ａ，２０ａ…構成色数計数手段、８ｂ，２０ｂ…構成色抽出手段、９…色別版下画像生成器、１０…同色連結成分抽出器、１１…連結成分拡張器、１２…少版数化版下画像生成器、１３…表色系変換器、１７…Ｌ* ａ* ｂ* 画像メモリ、２２…サブサンプリングＬ* ａ* ｂ* 画像メモリ、２３…クラスタリング器。
【図１】
0003659732.tif 000002
【図２】
0003659732.tif 000003
【図３】
0003659732.tif 000004
【図４】
0003659732.tif 000005
【図５】
0003659732.tif 000006
【図６】
0003659732.tif 000007
【図７】
0003659732.tif 000008
【図８】
0003659732.tif 000009
【図９】
0003659732.tif 000010
【図１０】
0003659732.tif 000011
【図１１】
0003659732.tif 000012
【図１２】
0003659732.tif 000013
【図１３】
0003659732.tif 000014
【図１４】
0003659732.tif 000015