(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を赤、緑、青の３色に分解して赤と黒の２色画像に変換する際に、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値を選択する補正値選択手段と、
赤、緑、青の各色の光量値と前記補正値選択手段によって選択された閾値および補正値とに基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
緑の光量＞緑の閾値                    …（１）
赤の光量＞緑の光量＋赤の第１の補正値  …（２）
赤の光量＞緑の光量＋赤の第２の補正値  …（３）
赤の光量＞赤の閾値                    …（４）
赤の光量＞緑の光量＋赤の第３の補正値  …（５）
を演算し、式（１）及び（２）が成立し、又は式（１）、（４）及び（５）が成立して式（２）が成立せず、又は式（１）が成立せず且つ式（３）が成立する画素は赤と識別し、他の画素は赤でないと判断する赤色検出手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記赤色検出手段は、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値を青の光量値に基づいて設定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記赤色検出手段は、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値の組み合わせが予め設定され、青の光量値に基づいて１つの組み合わせを選択して設定することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
カラー画像を赤、緑、青の３色に分解して青と黒の２色画像に変換する際に、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値を選択する補正値選択手段と、
赤、緑、青の各色の光量値と前記補正値選択手段によって選択された閾値および補正値とに基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
赤の光量＞赤の閾値                    …（６）
青の光量＞赤の光量＋青の第１の補正値  …（７）
青の光量＞赤の光量＋青の第２の補正値  …（８）
青の光量＞青の閾値                    …（９）
青の光量＞青の閾値＋青の第３の補正値  …（１０）
を演算し、式（６）及び（７）が成立し、又は式（６）、（９）及び（１０）が成立して式（７）が成立せず、又は式（６）が成立せず且つ式（８）が成立する画素は青と識別し、他の画素は青でないと判断する青色検出手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項５】
前記青色検出手段は、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値を緑の光量値に基づいて設定することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記青色検出手段は、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値の組み合わせが予め設定され、緑の光量値に基づいて１つの組み合わせを選択して設定することを特徴とする請求項４または５記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像を指定色（赤または青）と黒の２色画像に変換する画像処理装置に関し、例えば複写機、ファクシミリ、プリンタ等に好適な画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像処理装置として、本出願人の出願に係る特願平６−０８９８７９号明細書において、カラー画像を赤または青と黒の２色画像に変換する次の方法を提案している。すなわち、
（１）カラー画像を赤、緑、青の３色に分解して赤と黒の２色画像に変換する際に、赤、緑、青の各色の光量値と、赤に対する第１、第２の補正値と緑に対する閾値に基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
緑の光量＞緑の閾値                    …（１１）
赤の光量＞緑の光量＋赤の第１の補正値  …（１２）
赤の光量＞緑の光量＋赤の第２の補正値  …（１３）
を演算し、式（１１）及び（１２）が成立し、又は式（１１）が成立せず且つ式（１３）が成立する画素は赤と識別し、他の画素は赤でないと判断する。
【０００３】
また、
（２）カラー画像を赤、緑、青の３色に分解して青と黒の２色画像に変換する際に、赤、緑、青の各色の光量値と、青に対する第１、第２の補正値と赤に対する閾値に基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
赤の光量＞赤の閾値                    …（１４）
青の光量＞赤の光量＋青の第１の補正値  …（１５）
青の光量＞赤の光量＋青の第２の補正値  …（１６）
を演算し、式（１４）及び（１５）が成立し、又は式（１４）が成立せず且つ式（１６）が成立する画素は青と識別し、他の画素は青でないと判断する。
【０００４】
更に、
（３）指定色（赤または青）でない画素と判断した場合には、その画素の輝度値が閾値を越える場合には白、これ以外の場合には黒と判断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、赤を判断する場合には、赤に対する第１、第２の補正値と緑に対する閾値の３つのデータのみに基づいて判断し、また、赤と緑のみが判断基準とするので、赤が同じレベルの画素（緑レベルが異なる画素）を同じ判定結果にすることができない場合があるという問題点がある。
【０００６】
また、青を判断する場合には、青に対する第１、第２の補正値と赤に対する閾値の３つのデータのみに基づいて判断し、また、青と赤のみが判断基準とするので、青が同じレベルの画素（赤レベルが異なる画素）を同じ判定結果にすることができない場合があるという問題点がある。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、赤、緑、青の３色に基づいて正確に赤を判断することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明はまた、赤、緑、青の３色に基づいて正確に青を判断することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の手段は上記の目的を達成するために、カラー画像を赤、緑、青の３色に分解して赤と黒の２色画像に変換する際に、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値を選択する補正値選択手段と、赤、緑、青の各色の光量値と前記補正値選択手段によって選択された閾値および補正値とに基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
緑の光量＞緑の閾値                    …（１）
赤の光量＞緑の光量＋赤の第１の補正値  …（２）
赤の光量＞緑の光量＋赤の第２の補正値  …（３）
赤の光量＞赤の閾値                    …（４）
赤の光量＞緑の光量＋赤の第３の補正値  …（５）
を演算し、式（１）及び（２）が成立し、又は式（１）、（４）及び（５）が成立して式（２）が成立せず、又は式（１）が成立せず且つ式（３）が成立する画素は赤と識別し、他の画素は赤でないと判断する赤色検出手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において前記赤色検出手段が、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値を青の光量値に基づいて設定することを特徴とする。
【００１１】
第３の手段は、第１または第２の手段において前記赤色検出手段が、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値の組み合わせが予め設定され、青の光量値に基づいて１つの組み合わせを選択して設定することを特徴とする。
【００１２】
第４の手段は、カラー画像を赤、緑、青の３色に分解して青と黒の２色画像に変換する際に、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値を選択する補正値選択手段と、赤、緑、青の各色の光量値と前記補正値選択手段によって選択された閾値および補正値とに基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
赤の光量＞赤の閾値                    …（６）
青の光量＞赤の光量＋青の第１の補正値  …（７）
青の光量＞赤の光量＋青の第２の補正値  …（８）
青の光量＞青の閾値                    …（９）
青の光量＞青の閾値＋青の第３の補正値  …（１０）
を演算し、式（６）及び（７）が成立し、又は式（６）、（９）及び（１０）が成立して式（７）が成立せず、又は式（６）が成立せず且つ式（８）が成立する画素は青と識別し、他の画素は青でないと判断する青色検出手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
第５の手段は、第４の手段において前記青色検出手段が、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値を緑の光量値に基づいて設定することを特徴とする。
【００１４】
第６の手段は、第４または第５の手段において前記青色検出手段が、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値の組み合わせが予め設定され、緑の光量値に基づいて１つの組み合わせを選択して設定することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図、図２は図１の画像処理装置の赤判定処理を示す説明図、図３は図１の画像処理装置の青判定処理を示す説明図、図４は赤−緑平面において赤と見られる分布面積を示す説明図、図５は青−赤平面において青と見られる分布面積を示す説明図、図６は赤判定時の補正値と閾値を示す説明図、図７は青判定時の補正値と閾値を示す説明図、図８は赤判定時の青の光量値毎の補正値と閾値を示す説明図、図９は青判定時の緑の光量値毎の補正値と閾値を示す説明図、図１０は白黒判定処理を示す説明図、図１１は色ずれ判定用のマトリクスと抽出パターンを示す説明図、図１２は色ずれ判定用の基準パターンを示す説明図、図１３は図１の画像処理装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示す画像処理装置は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各データに基づいて「色であるデータ」と「色でないデータ」を検出する色検出部２１と、色検出部２１により検出された「色でないデータ」に基づいて白黒を判定する白黒判定部２２と、色検出部２１により検出された「色であるデータ」と白黒判定部２２により判定された「白黒データ」に基づいて色ずれを補正し、「輝度画像データ」と「色画像データ」を出力する色ずれ補正部２３を有する。
【００１７】
１．色検出部２１
先ず、色検出は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各データに基づいて指定色がＲの場合（Ｒ／黒モード）の場合に各画素に対してＲ、Ｇの光量に基づいて行い、指定色がＢの場合（Ｂ／黒モード）の場合に各画素に対してＢ、Ｒの光量に基づいて行う。詳細に説明すると、Ｒ／黒モードでは先ず、カラー画像からＲと見られる色を検出する。Ｒの検出範囲を定めるために、Ｒに対する３つの補正値ＫＲ１、ＫＲ２、ＫＲ３（ＫＲ２＜ＫＲ３＜ＫＲ１）及び閾値ＫＲ  と、Ｇに対する閾値ＫＧ  を予め設定する。
【００１８】
そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光量からＲ、Ｇの光量を取り出し、
Ｇ＞ＫＧ          …（１）
Ｒ＞Ｇ＋ＫＲ１    …（２）
Ｒ＞Ｇ＋ＫＲ２    …（３）
Ｒ＞ＫＲ          …（４）
Ｒ＞Ｇ＋ＫＲ３    …（５）
に基づいて図２に示すように式（１）及び（２）が成立し、又は式（１）、（４）及び（５）が成立して式（２）が成立せず、又は式（１）が成立せず且つ式（３）が成立する画素は赤と識別し、他の画素は赤でないと判断する。
【００１９】
また、Ｂ／黒モードでは先ず、カラー画像からＢと見られる色を検出し、Ｂの検出範囲を定めるために、Ｂに対する３つの補正値ＫＢ１、ＫＢ２、ＫＢ３（ＫＢ２＜ＫＢ３＜ＫＢ１）及び閾値ＫＢ  と、Ｒに対する閾値ＫＲ  を予め設定する。
【００２０】
そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光量からＲ、Ｇの光量を取り出し、
Ｒ＞ＫＲ          …（６）
Ｂ＞Ｒ＋ＫＢ１    …（７）
Ｂ＞Ｒ＋ＫＢ２    …（８）
Ｂ＞ＫＢ          …（９）
Ｂ＞Ｒ＋ＫＢ３    …（１０）
に基づいて図３に示すように式（６）及び（７）が成立し、又は式（６）、（９）及び（１０）が成立して式（７）が成立せず、又は式（６）が成立せず且つ式（８）が成立する画素は青と識別し、他の画素は青でないと判断する。
【００２１】
ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色を座標とする色空間は図４、図５に示すことができる。図４はＲを横軸、Ｇを縦軸としてＢの光量値が０、２５５（８ビット）の場合のＲと見られる分布面積を示し、Ｂ＝０の場合のＲと見られる分布面積はＢ＝２５５の場合のそれより広い。すなわち、Ｒ−Ｇ平面ではＢの光量値が増大すると、Ｒと見られる分布面積は狭くなり、また、分布の位置もＲ−Ｇ平面の上方に移行する。更に、同じレベルのＲに対してＧのレベルが増大してＲの色が薄くなるように見える。特にＲのレベルが高い領域ではＲの色が薄く見えるが、視覚的にはＲと見られる。したがって、このような場合にはＲとして領域を指定した方が妥当である。
【００２２】
同様に、図５はＢを横軸、Ｒを縦軸としてＧの光量値が０、２５５の場合のＢと見られる分布面積を示し、Ｇ＝０の場合のＢと見られる分布面積はＢ＝２５５の場合のそれより広い。すなわち、Ｂ−Ｒ平面においても同様にＧの光量値が増大すると、Ｂと見られる分布面積は狭くなり、また、分布の位置もＢ−Ｒ平面の上方に移行する。更に、同じレベルのＢに対してＲのレベルが増大してＢの色が薄くなるように見える。特にＢのレベルが高い領域ではＢの色が薄く見えるが、視覚的にはＢと見られる。したがって、このような場合にはＢとして領域を指定した方が妥当である。
【００２３】
したがって、図６に示すようにＲ／黒モードにおけるＲに対する３つの補正値ＫＲ１、ＫＲ２、ＫＲ３及び閾値ＫＲ  と、Ｇに対する閾値ＫＧ  は、視覚的によりＲに近い色を検出するためにＢの光量値に応じて適当に調整した方がよいことがわかる。また、図７に示すようにＢ／黒モードにおけるＢに対する３つの補正値ＫＢ１、ＫＢ２、ＫＢ３及び閾値ＫＢ  と、Ｒに対する閾値ＫＲ  は、視覚的によりＢに近い色を検出するためにＧの光量値に応じて適当に調整した方がよいことがわかる。
【００２４】
また、Ｒ／黒モードにおける補正値ＫＲ１、ＫＲ２、ＫＲ３及び閾値ＫＲ  、ＫＧ  は各々複数（例えば３段階とする）に設定し、Ｂの光量値も同様に設定する。そして、ＲＧＢデータが入力すると、先ず、Ｂの光量値をチェックし、その光量値に対応する補正値ＫＲ１、ＫＲ２、ＫＲ３及び閾値ＫＲ  、ＫＧ  を選択し、式（１）〜（５）に基づいてＲか否かを判断する。
【００２５】
また、Ｂ／黒モードにおける補正値ＫＢ１、ＫＢ２、ＫＢ３及び閾値ＫＢ  、ＫＲ  と、Ｇの光量値も同様に設定し、ＲＧＢデータが入力すると、先ず、Ｇの光量値をチェックし、その光量値に対応する補正値ＫＢ１、ＫＢ２、ＫＢ３及び閾値ＫＢ  、ＫＲ  を選択し、式（６）〜（１０）に基づいてＢか否かを判断する。
【００２６】
図８はＲ／黒モードにおいてＢの光量値を３段階（Ｂ＜Ｂ１，Ｂ１≦Ｂ＜Ｂ２，Ｂ≧Ｂ２）に設定した場合の補正値ＫＲ１、ＫＲ２、ＫＲ３及び閾値ＫＲ  、ＫＧ  の組み合わせを示し、図９はＢ／黒モードにおいてＧの光量値を３段階（Ｇ＜Ｇ１，Ｇ１≦Ｇ＜Ｇ２，Ｇ≧Ｇ２）に設定した場合の補正値ＫＢ１、ＫＢ２、ＫＢ３及び閾値ＫＢ  、ＫＲ  の組み合わせを示している。
【００２７】
２．白黒判断部２２
白黒判断では、上記「１．色検出」において、Ｒ／黒モードにおいてはＲでないと判断した画素、Ｂ／黒モードにおいてにおいてはＢでないと判断した画素に対して、図１０に示すようにその輝度（２Ｒ＋５Ｇ＋Ｂ）／８と閾値Ｋｔｈを比較することにより白か黒かを判定する。
【００２８】
３．色ずれ補正部２３
ここで、カラー画像をＲ／黒又はＢ／黒の２色に変換する処理は、上記「１．色検出」と「２．白黒判断」により行うことができる、しかしながら、、読み取り光学系の照明ムラやＣＣＤのラインの位置ずれ等の原因により、上記「１．色検出」と「２．白黒判断」により変換された２色画像では色ずれが発生する可能性があり、特に画像のエッジ部分で色ずれが発生しやすい。そこで、この「３．色ずれ補正」では、対象画素の周辺の画素をチェックして画素の色ずれを判断し、補正を行う。
【００２９】
補正の方法としては、図１１（Ａ）に示すように注目画素を中心画素としてその同一ラインの左右各々２画素と前後２ラインの同一位置の各画素、すなわち５×５画素のマトリクスを用い、図１１（Ｂ）に示すようにその中の注目画素「３３」を３番目として４画素より成る縦、横が各々２本、斜めが４本の合計８本のリニアパターンＬＰ１〜ＬＰ８を抽出する。そして、抽出パターンＬＰ１〜ＬＰ８と図１２に示すように予め設定された「色」、「色」、「黒」、「白」の７個の組み合わせパターンと比較し、１つでも一致している場合に色ずれが発生していると判断し、注目画素を図のように補正する。
【００３０】
次に、図１３を参照して本発明の画像処理装置の具体的な構成を説明する。レジスタ１にはＲ又はＢの色の検出と色の判断、及び白黒の判断を行うために
・輝度閾値Ｋｔｈ
・第１の補正値ＫＲ１又はＫＢ１
・第２の補正値ＫＲ２又はＫＢ２
・第３の補正値ＫＲ３又はＫＢ３
・第１の色の閾値ＫＲ  又はＫＢ  
・第２の色の閾値ＫＧ  又はＫＲ  
・モード（Ｒ／黒モード又はＢ／黒モード）
が設定される。
【００３１】
補正値選択部１０はモードに応じた第１〜第３の補正値と第１、第２の色の閾値を選択して色検出部３に出力する。入力選択部２はレジスタ１に設定されたモードに応じてＲＧＢから２つの色の信号（８ビット）を選択し、色検出部３に出力する。具体的にはＲ／黒モード時にはＲとＧを選択し、Ｂ／黒モード時にはＢとＲを選択する。色検出部３は式（１）〜（５）又は（６）〜（１０）に基づいて色（Ｒ／黒モード時にはＲ、Ｂ／黒モード時にはＢ）を判定し、判定信号を色判定部４に出力する。この場合、Ｒ／黒モード時にはＢの光量値に応じて、また、Ｂ／黒モード時にはＧの光量値に応じて第１〜第３の補正値と第１、第２の色の閾値の組み合わせから１つを選択するようにしてもよい。
【００３２】
輝度計算部８はＲＧＢの各データと図１０に示す輝度計算式に基づいて画素毎の輝度（２Ｒ＋５Ｇ＋Ｂ）／８を計算し、色判定部４に出力する。色判定部４はレジスタ１に設定された輝度閾値Ｋｔｈと、輝度計算部８により計算された輝度と色検出部３からの色判定信号に基づいて「色」、「黒」、「白」を画素毎に判定し、判定結果をマトリクス生成部５に出力する。
【００３３】
マトリクス生成部５は色判定部４の判定結果を５ライン分蓄積して各ラインから５画素分を取り出し、図１１に示す５×５画素のマトリクスにおいて注目画素を第３画素とする横２本、縦２本、斜め４本、合計８本のリニアパターンＬＰ１〜ＬＰ８を抽出してパターンマッチング部６に出力する。パターンマッチング部６はこのリニアパターンＬＰ１〜ＬＰ８と図１２に示す色ずれ判定用の基準パターンと比較し、比較結果を色ずれ補正部７に出力する。色ずれ補正部７は比較結果が「一致」の場合には注目画素を補正して出力し、「不一致」の場合には注目画素を補正することなく出力する。また、タイミング調整部９は色ずれ補正部７により補正された２色データとタイミングをとるために、輝度計算部８により計算された輝度をディレイして出力する。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値に基づいて赤か否かを判定するので、正確に赤を判断することができる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値を青の光量値に基づいて設定するので、正確に赤を判断することができる。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、赤に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と緑に対する閾値を青の光量値に基づいて段階的に設定するので、正確に赤を判断することができる。
【００３７】
請求項４記載の発明によれば、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値に基づいて青か否かを判定するので、正確に青を判断することができる。
【００３８】
請求項５記載の発明によれば、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値を緑の光量値に基づいて設定するので、正確に青を判断することができる。
【００３９】
請求項６記載の発明によれば、青に対する閾値及び第１、第２、第３の補正値と赤に対する閾値を緑の光量値に基づいて段階的に設定するので、正確に青を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の画像処理装置の赤判定処理を示す説明図である。
【図３】図１の画像処理装置の青判定処理を示す説明図である。
【図４】赤−緑平面において赤と見られる分布面積を示す説明図である。
【図５】青−赤平面において青と見られる分布面積を示す説明図である。
【図６】赤判定時の補正値と閾値を示す説明図である。
【図７】青判定時の補正値と閾値を示す説明図である。
【図８】赤判定時の青の光量値毎の補正値と閾値を示す説明図である。
【図９】青判定時の緑の光量値毎の補正値と閾値を示す説明図である。
【図１０】白黒判定処理を示す説明図である。
【図１１】色ずれ判定用のマトリクスと抽出パターンを示す説明図である。
【図１２】色ずれ判定用の基準パターンを示す説明図である。
【図１３】図１の画像処理装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  レジスタ
２  入力選択部
３，２１  色検出部
１０  補正値選択部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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