(57)【要約】【課題】ラフに描いたデッサン画や、クロッキー画等の、これまでのエッジ画像とは異なる新しいタッチの画風の画像を得る。【解決手段】イメージスキャナ、デジタルカメラ等によって取得した人物画像、風景画像等の画像データから、エッジ抽出フィルタ等を用いて、エッジ画像部分が明確化された画像データを生成し、この画像データが構成する画像を、所定の画素数からなる複数の画像領域に分割し、各画像領域ごとに、各画像領域のエッジ画像部分を構成する画素データの数量が、分割された各画像領域の全てに共通の所定数量となる２値化用の閾値を設定し、該閾値を用いて各画像領域の画像データを２値化して、エッジ画像データを生成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を複数の画像領域に分割し、該分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像領域に対応する画像データを構成する各画素データが、前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す情報を含んでなるエッジ画像データを生成する画像処理装置であって、
前記各画像領域に対応する画像データに基づき、該各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成する画素データを示す情報の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成手段と、
前記生成したエッジ画像データを記憶する画像データ記憶手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
画像を構成する画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記取得した画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割する画像領域分割手段と、
前記分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像データを構成する各画素データの数値を、該画素データが前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す２種類の数値のいずれか一方に変換するための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記設定した閾値に基づき、前記各画像領域に対応する画像データの数値を前記２種類の数値のいずれか一方に変換してなるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成手段と、
前記生成したエッジ画像データを記憶する画像データ記憶手段と、を備え、
前記閾値設定手段は、前記各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成することを示す数値の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となる閾値を設定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記画像データに基づき、該画像データにおける前記画像のエッジ画像部分に対応する画素データを明確化するエッジ明確化手段を備え、
前記画像領域分割手段は、前記画像のエッジ画像部分に対応する画素データが明確化された画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像データに対して、平滑化処理を行う平滑化手段を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記エッジ画像データに基づき、該エッジ画像データから、孤立した状態にある前記エッジ画像部分を構成する画素データを除去する孤立エッジ画素除去手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記エッジ画像データに対して、所定のノイズ成分を加えるノイズ成分付加手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記エッジ画像データ生成手段は、所定画素値より小さい画素データ又は所定画素値より大きい画素データのいずれか一方を、前記２種類の数値のうち前記エッジ画像部分を構成しないことを示す数値に変換することを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
画像を複数の画像領域に分割し、該分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像領域に対応する画像データを構成する各画素データが、前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す情報を含んでなるエッジ画像データを生成する画像処理プログラムであって、
前記各画像領域に対応する画像データに基づき、該各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成する画素データを示す情報の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成ステップをコンピュータに実行させるのに使用するプログラムを含むことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項９】
画像を構成する画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記取得した画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割する画像領域分割ステップと、
前記分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像データを構成する各画素データの数値を、該画素データが前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す２種類の数値のいずれか一方に変換するための閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記設定した閾値に基づき、前記各画像領域に対応する画像データの数値を前記２種類の数値のいずれか一方に変換してなるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成ステップとからなる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含み、
前記閾値設定ステップにおいては、前記各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成することを示す数値の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となる閾値を設定することを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１０】
画像を複数の画像領域に分割し、該分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像領域に対応する画像データを構成する各画素データが、前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す情報を含んでなるエッジ画像データを生成する画像処理方法であって、
前記各画像領域に対応する画像データに基づき、該各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成する画素データを示す情報の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成ステップを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
画像を構成する画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記取得した画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割する画像領域分割ステップと、
前記分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像データを構成する各画素データの数値を、該画素データが前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す２種類の数値のいずれか一方に変換するための閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記設定した閾値に基づき、前記各画像領域に対応する画像データの数値を前記２種類の数値のいずれか一方に変換してなるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成ステップと、を含み、
前記閾値設定ステップにおいては、前記各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成することを示す数値の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となる閾値を設定することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理を行なう装置に係り、特に画像をデッサン調の画像に変換するのに好適な画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの画像処理の進歩により、写真画像及びデジタルカメラ画像等を、油絵風、水彩画風、イラスト風、デッサン風等の様々な絵画調の画像に変換することが可能になっている。写真画像からイラスト風な画像を作成する技術については、例えば特許文献１に記載の画像処理装置がある。
特許文献１の画像処理においては、基となる写真画像の画像データに対して、画像全体の閾値を調整して、２値化したエッジ画像データを抽出する方式を採っている。該方式は、画像を構成する画像部分について、該画像部分の外郭線を始め、主となるエッジ画像部分のみを細線で正確に生成して、該エッジ画像部分以外の画像部分は消去する手法を採っている。これにより、基となる写真画像に即したイラスト風の雰囲気の画像を得ている。
【０００３】
また、画像を複数の画像領域に分割して各画像領域から２値化したエッジ画像データを抽出する画像処理技術として、非特許文献１に記載の領域分割法がある。
領域分割法は、画像の背景濃度が画像全体で一定でない場合、分割した各画像領域の濃度値ヒストグラムを調べて、各画像領域に最も合った閾値を設定してエッジ画像を生成する画像処理技術である。
【特許文献１】特開２００４−１０２８１９号公報
【非特許文献１】南敏、中村納共著「画像工学（増補）」コロナ                    初版第７８〜８４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１及び上記非特許文献１の２値化したエッジ画像データを抽出する画像処理技術は、原画像からできるだけ正確なエッジ画像を生成することはできても、例えばラフに描いたデッサン画や、クロッキー画等の画風において表現される、太くかすれたような大まかなタッチで描写する画像の生成はできなかった。
そこで、本発明は、ラフに描いたデッサン画や、クロッキー画等の、これまでのエッジ画像とは異なる新しいタッチの画風の画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔発明１〕  
上記目的を達成するために、発明１の画像処理装置は、
画像を複数の画像領域に分割し、該分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像領域に対応する画像データを構成する各画素データが、前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す情報を含んでなるエッジ画像データを生成する画像処理装置であって、
前記各画像領域に対応する画像データに基づき、該各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成する画素データを示す情報の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成手段と、
前記生成したエッジ画像データを記憶する画像データ記憶手段と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
このような構成であれば、エッジ画像データ生成手段によって、前記各画像領域に対応する画像データに基づき、該各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成する画素データを示す情報の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となるエッジ画像データを生成することが可能であり、画像データ記憶手段に  よって、前記生成したエッジ画像データを記憶することが可能である。
【０００７】
従って、エッジ画像部分を構成する画素データを示す情報の数量が、複数の画像領域に共通の所定数量となるエッジ画像データを生成するようにしたので、そのエッジ画像データによって構成された画像において、画像を構成する画像部分のエッジ画像が太くかすれたような線で描かれたり、従来の画像処理では消去されていた画像部分の外郭線以外の部分がエッジ画像として残ったりするようになる。これにより、ラフに描いたデッサン画や、クロッキー画等のような、これまでのエッジ画像とは異なる新しいタッチの画風の画像を作成することができるという効果が得られる。
【０００８】
ここで、画像領域とは、画像全体を、所定の画素数からなる例えば矩形の、複数の画像データの領域に分割した各領域部分の画像であり、領域の形状は、矩形に限らず別の形状でも良い。
また、エッジ画像部分とは、画像内に表示される物体等の画像部分に対して、該画像部分を特徴づける外郭線等の線要素の画像部分のことである。
【０００９】
また、エッジ画像データとは、エッジ画像部分を含んだ画像を構成する画像データのことであり、エッジ画像データを構成する画素データには、エッジ画像部分を構成する画素データと、エッジ画像部分以外を構成する画素データとがある。
また、共通の所定数量となるエッジ画像データとは、各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれるエッジ画像部分を構成する画素データの数量が、各画像領域に共通の所定数量になるところのエッジ画像データのことである。例えば、１６画素×１６画素からなる画像データの画像を、８画素×８画素の画像データからなる４つの画像領域ａ〜ｄに分割した場合、共通の所定数量を例えば２５画素に設定すると、画像領域ａ〜ｄのエッジ画像データに含まれるエッジ画像部分を構成する画素データの数量が、それぞれ２５画素となるように、画像領域ａ〜ｄに対応したエッジ画像データを生成する。
【００１０】
上記、画像領域、エッジ画像部分、エッジ画像データ、共通の所定数量となるエッジ画像データ、についての記載は、以下の画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法の発明において同じである。
【００１１】
〔発明２〕
一方、上記目的を達成するために、発明２の画像処理装置は、
画像を構成する画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記取得した画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割する画像領域分割手段と、
前記分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像データを構成する各画素データの数値を、該画素データが前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す２種類の数値のいずれか一方に変換するための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記設定した閾値に基づき、前記各画像領域に対応する画像データの数値を前記２種類の数値のいずれか一方に変換してなるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成手段と、
前記生成したエッジ画像データを記憶する画像データ記憶手段と、を備え、
前記閾値設定手段は、前記各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成することを示す数値の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となる閾値を設定することを特徴としている。
【００１２】
このような構成であれば、画像データ取得手段によって、画像を構成する画像データを取得することが可能であり、画像領域分割手段によって、前記取得した画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割することが可能であり、閾値設定手段によって、前記分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像データを構成する各画素データの数値を、該画素データが前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す２種類の数値のいずれか一方に変換するための閾値を設定することが可能であり、エッジ画像データ生成手段によって、前記設定した閾値に基づき、前記各画像領域に対応する画像データの数値を前記２種類の数値のいずれか一方に変換してなるエッジ画像データを生成することが可能であり、画像データ記憶手段によって、前記生成したエッジ画像データを記憶することが可能であり、前記閾値設定手段は、前記各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成することを示す数値の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となる閾値を設定することが可能である。
【００１３】
従って、エッジ画像部分を構成することを示す数値の数量が、複数の画像領域に共通の所定数量となる閾値を設定して、各画像領域に対応する画像データの数値を前記２種類の数値のいずれか一方に変換してなるエッジ画像データを生成するようにしたので、そのエッジ画像データによって構成された画像において、画像を構成する画像部分のエッジ画像が太くかすれたような線で描かれたり、従来の画像処理では消去されていた画像部分の外郭線以外の部分がエッジ画像として残ったりするようになる。これにより、ラフに描いたデッサン画や、クロッキー画等のような、これまでのエッジ画像とは異なる新しいタッチの画風の画像を作成することができるという効果が得られる。
【００１４】
ここで、ある数値を２種類の数値のいずれか一方に変換する手法は、一般に、２値化と呼ばれ、具体的には、ある数値範囲などに含まれる多値のデータと、所定の閾値（例えば、ある数値範囲における中央値など）とを比較して、その閾値を境に多値のデータを２種類の数値のいずれか一方に変換する処理である。例えば、０〜２５５の数値範囲に多値データが含まれる場合に、閾値を中央値である「１２７」に設定し、多値データの数値が「１２７」以上であれば「１」、「１２７」より小さければ「０」といったように、多値データを２種類の数値のいずれか一方に変換する。
【００１５】
また、共通の所定数量となる閾値を設定するとは、各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれるエッジ画像部分を構成する画素データの数量を、各画像領域に共通の所定数量にするための２値化用の閾値を設定することである。
【００１６】
例えば、１６画素×１６画素からなる画像データの画像を、８画素×８画素の画像データからなる４つの画像領域ａ〜ｄに分割した場合、共通の所定数量を例えば２５画素に設定すると、エッジ画像部分を構成する画素データの数量を２５画素にするために、画像領域ａにおいては、例えば「１２０」の閾値に基づいて２値化処理を行い、画像領域にｂにおいては、例えば「１５０」の閾値に基づいて２値化処理を行うといったように、画像領域ａ〜ｄにおいて、各画像領域ごとにエッジ画像部分を構成する画素データの数量が２５画素となるように、それぞれに適した閾値を設定して２値化処理を行うことになる。
上記２値化、及び上記共通の所定数量となる閾値を設定することについての記載は、以下の画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法の発明において同じである。
【００１７】
〔発明３〕
更に、発明３の画像処理装置は、発明２の画像処理装置において、前記画像データに基づき、該画像データにおける前記画像のエッジ画像部分に対応する画素データを明確化するエッジ明確化手段を備え、
前記画像領域分割手段は、前記画像のエッジ画像部分に対応する画素データが明確化された画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割することを特徴としている。
【００１８】
このような構成であれば、エッジ明確化手段によって、前記画像データに基づき、該画像データにおける前記画像のエッジ画像部分に対応する画素データを明確化することが可能であり、前記画像領域分割手段によって、前記画像のエッジ画像部分に対応する画素データが明確化された画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割することが可能である。
【００１９】
従って、エッジ画像部分に対応する画素データを明確化することにしたので、画像内に表示される物体等の画像部分に対して、該画像部分を特徴づける外郭線等の線要素を強調して、且つエッジ画像部分を明確化する効果が得られ、そして、明確化された画像データに基づき、画像を複数の画像領域に分割することにしたので、各画像領域ごとにエッジ画像データを生成することが可能になり、画像全体でエッジ画像データを生成する従来例とは異なる、新しいタッチの画風の画像を構成するエッジ画像データを生成できる効果が得られる。
【００２０】
ここで、エッジ画像部分に対応する画素データを明確化するとは、例えばＳｏｂｅｌオペレータ等のフィルタ処理を実行することによって、エッジ画像部分に対応する画素データの示す濃度値又は輝度値などの画素値を、エッジ画像部分とそうでない部分とを区別し易い数値に変換することである。
上記、エッジ画像部分に対応する画素データを明確化することについての記載は、以下の画像処理装置の発明において同じである。
【００２１】
〔発明４〕
更に、発明４の画像処理装置は、発明２または発明３の画像処理装置において、前記画像データに対して、平滑化処理を行なう平滑化手段を備えることを特徴としている。
このような構成であれば、前記画像データに対して、平滑化処理を行なうことが可能になり、取得した画像データのエッジ画像部分に対応する画素データを明確化する前に、該画像データを平滑化することによって、該画像データからノイズ成分を除去できる。これによって、エッジ画像データに含まれる、ノイズ成分からなる不要なエッジ画像部分のデータを低減することができるという効果が得られる。
ここで、平滑化処理とは、例えば、画像データの高周波成分を抑制する平滑化フィルタによって、画像データに含まれる不要なノイズ成分を除去する処理である。
【００２２】
〔発明５〕
更に、発明５の画像処理装置は、発明２乃至発明４のいずれか１の画像処理装置において、前記エッジ画像データに基づき、該エッジ画像データから、孤立した状態にある前記エッジ画像部分を構成する画素データを除去する孤立エッジ画素除去手段を備えることを特徴としている。
【００２３】
このような構成であれば、前記エッジ画像データに基づき、該エッジ画像データから、孤立した状態にある前記エッジ画像部分を構成する画素データを除去することが可能になり、従って、エッジ画像データによって構成される画像から、孤立した点状の画像を除去することができるという効果が得られる。
ここで、孤立エッジ画素除去手段は、例えば、初めに縮退の画像処理を行なった後、次に拡散の画像処理を行なうことによって、エッジ画像から孤立した点状の画像を除去することであり、例えばエッジ画像データが「０」と「１」との２種類の数値で構成される場合、縮退の画像処理では、例えば画像データにおける注目画素データの上下左右に隣接する画素データの示す数値に、いずれか一つでも「０」がある場合、該注目画素データが「１」である場合は「０」の数値に変換して、拡散の画像処理では、例えば画像データにおける注目画素データの上下左右に隣接する画素データの示す数値に、いずれか一つでも「１」がある場合、該注目画素データが「０」である場合は「１」の数値に変換する。
【００２４】
〔発明６〕
更に、発明６の画像処理装置は、発明２乃至発明５のいずれか１の画像処理装置において、前記エッジ画像データに対して、所定のノイズ成分を加えるノイズ成分付加手段を備えることを特徴としている。
このような構成であれば、前記エッジ画像データに対して、所定のノイズ成分を加えることが可能になり、該ノイズ成分を加えることによって、画像全体がラフな印象になり、これまでにない新しいタッチの画風らしさを益々強調する効果が得られる。
【００２５】
ここで、ノイズ付加手段とは、画像全体をラフな印象にするために、画像データに意図的にノイズ成分を付加するものであり、例えば、エッジ画像データから、ランダムに画素データを選択して、該選択した画素データの示す２種類の数値の一方を、他方の数値に変換する処理を行う。例えば、２種類の数値が「０」及び「１」であったときに、前記ランダムに選択した画素データの示す数値が「１」である場合は、これを「０」に変換し、一方、選択した画素データの示す数値が「０」である場合は、これを「１」に変換する処理を行う。
【００２６】
〔発明７〕
更に、発明７の画像処理装置は、発明２乃至発明６のいずれか１の画像処理装置において、前記エッジ画像データ生成手段は、所定画素値より小さい画素データ又は所定画素値より大きい画素データのいずれか一方を、前記２種類の数値のうち前記エッジ画像部分を構成しないことを示す数値に変換することを特徴としている。
【００２７】
このような構成であれば、前記エッジ画像データ生成手段は、所定画素値より小さい画素データ又は所定画素値より大きい画素データのいずれか一方を、前記２種類の数値のうち前記エッジ画像部分を構成しないことを示す数値に変換することが可能になり、従って、例えば、画素値が濃度値である場合に、画像データに含まれる、該濃度値が極端に小さい（輝度値及び明度値の場合は極端に大きい）、明らかにエッジ画像部分を構成していないことが解る画素データを、エッジ画像データ生成手段において、エッジ画像部分を構成することを示す数値に変換するようなことを防ぐことができ、これによって、エッジ画像データによって構成される画像に、不要なエッジ画像部分が含まれるのを防ぐことができるという効果が得られる。
【００２８】
〔発明８〕
一方、上記目的を達成するために、発明８の画像処理プログラムは、
画像を複数の画像領域に分割し、該分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像領域に対応する画像データを構成する各画素データが、前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す情報を含んでなるエッジ画像データを生成する画像処理プログラムであって、
前記各画像領域に対応する画像データに基づき、該各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成する画素データを示す情報の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成ステップをコンピュータに実行させるのに使用するプログラムを含むことを特徴としている。
ここで、本発明は、発明１の画像処理装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明１の画像処理装置と同等の効果が得られる。
【００２９】
〔発明９〕
一方、上記目的を達成するために、発明９の画像処理プログラムは、
画像を構成する画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記取得した画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割する画像領域分割ステップと、
前記分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像データを構成する各画素データの数値を、該画素データが前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す２種類の数値のいずれか一方に変換するための閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記設定した閾値に基づき、前記各画像領域に対応する画像データの数値を前記２種類の数値のいずれか一方に変換してなるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成ステップとからなる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含み、
前記閾値設定ステップにおいては、前記各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成することを示す数値の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となる閾値を設定することを特徴としている。
ここで、本発明は、発明２の画像処理装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明２の画像処理装置と同等の効果が得られる。
【００３０】
〔発明１０〕  
一方、発明１０の画像処理方法は、
画像を複数の画像領域に分割し、該分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像領域に対応する画像データを構成する各画素データが、前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す情報を含んでなるエッジ画像データを生成する画像処理方法であって、
前記各画像領域に対応する画像データに基づき、該各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成する画素データを示す情報の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成ステップを含むことを特徴としている。
これにより発明１の画像処理装置と同等の効果が得られる。
【００３１】
〔発明１１〕  
一方、発明１１の画像処理方法は、
画像を構成する画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記取得した画像データに基づき、前記画像を複数の画像領域に分割する画像領域分割ステップと、
前記分割した各画像領域に対応する画像データに基づき、該画像データを構成する各画素データの数値を、該画素データが前記画像のエッジ画像部分を構成するか否かを示す２種類の数値のいずれか一方に変換するための閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記設定した閾値に基づき、前記各画像領域に対応する画像データの数値を前記２種類の数値のいずれか一方に変換してなるエッジ画像データを生成するエッジ画像データ生成ステップと、を含み、
前記閾値設定ステップにおいては、前記各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、前記エッジ画像部分を構成することを示す数値の数量が、前記複数の画像領域に共通の所定数量となる閾値を設定することを特徴としている。
【００３２】
これにより発明２の画像処理装置と同等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１〜図１９は、本発明に係る画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法の実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係る画像処理装置１００の構成を図１に基づき説明する。図１は、本発明に係る画像処理装置１００の構成を示すブロック図である。
画像処理装置１００は、図１に示すように、外部装置等から画像を構成する画像データを取得する画像データ取得部１０と、取得された画像データに基づき、エッジ画像部分が明確化された画像データ（以下、エッジ画像部分が明確化された画像データをエッジ明確化画像データと称す）を生成するエッジ明確化部１１と、生成されたエッジ明確化画像データに基づき、画像を複数の画像領域に分割する画像領域分割部１２と、分割された各画像領域に対応するエッジ明確化画像データに基づき、エッジ画像部分とそうでない部分とを２値で示した画像を構成する画像データ（以下、エッジ画像データと称す）を生成する          エッジ画像データ生成部１３と、生成されたエッジ画像データを記憶する画像データ記憶部１４と、を含んだ構成となっている。
【００３４】
画像データ取得部１０は、イメージスキャナ、デジタルカメラ等によって取得した人物画像、風景画像等の画像データを取得する機能を有し、更に取得した画像データをエッジ明確化部１１に伝送する機能を有する。
エッジ明確化部１１は、画像データ取得部１０から伝送された画像データに基づいて、公知のエッジ抽出フィルタ等を用いて、該画像データが構成する画像のエッジ画像部分が明確化されたエッジ明確化画像データを生成する機能を有し、更に生成したエッジ明確化画像データを、画像領域分割部１２に伝送する機能を有する。
【００３５】
画像領域分割部１２は、エッジ明確化部１１から伝送されたエッジ明確化画像データに基づき、該エッジ明確化画像データが構成する画像を、所定の画素数からなる複数の画像領域に分割する機能を有する。以下、複数の画像領域に分割されたエッジ明確化画像データの各々を分割画像データと称す。更に画像領域分割部１２は、分割画像データをエッジ画像データ生成部１３に伝送する機能を有する。
【００３６】
エッジ画像データ生成部１３は、画像領域分割部１２から伝送された各分割画像データに基づき、各画像領域ごとに、各画像領域に対応する分割画像データに含まれるエッジ画像部分を構成する画素データの数量が、分割された各画像領域の全てに共通の所定数量となる閾値を設定して、該閾値に基づいて各画像領域に対応する分割画像データを２値化して、エッジ画像データを生成する機能を有し、更に生成したエッジ画像データを画像データ記憶部１４に伝送する機能を有する。
【００３７】
画像データ記憶部１４は、エッジ画像データ生成部１３から伝送されたエッジ画像データを記憶する機能を有する。
ここで、本実施の形態において、画像処理装置１００は、図示しないが、上記各部を制御するためのプログラムの記憶された記憶媒体と、これらのプログラムを実行するためのＣＰＵと、プログラムの実行に必要なデータを記憶するＲＡＭと、を備えている。そして、上記ＣＰＵにより前記プログラムを実行することによって上記各部の処理を実現するものである。
【００３８】
また、記憶媒体とは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記憶媒体、ＦＤ、ＨＤ等の磁気記憶型記憶媒体、ＣＤ、ＣＤＶ、ＬＤ、ＤＶＤ等の光学的読取方式記憶媒体、ＭＯ等の磁気記憶型／光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であれば、あらゆる記憶媒体を含むものである。
【００３９】
また、上記各部は、専用のプログラムのみでその機能を果たすもの、専用のプログラムによりハードウェアを制御してその機能を果たすもの等が混在している。なお、上記各部の機能を、専用のハードウェアのみで構成するようにしても良い。
次に、図２に基づき、画像処理装置１００の動作処理の流れを説明する。図２は、画像処理装置１００の動作処理を示すフローチャートである。
【００４０】
最初に、画像データ取得部１０において、ステップＳ１００の処理を行なう。
まず、ステップＳ１００に移行する。ステップＳ１００では、画像データが取得されたか否かを判定し、取得されたと判定された場合（Yes）はステップＳ１０２に移行し、そうでない場合（No）は取得されるまで待機する。
次に、エッジ明確化部１１において、ステップＳ１０２からＳ１０４までの処理を行な    う。
ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において取得された画像データに対して、画像データのノイズ成分から不要なエッジ画像部分が明確化されるのを抑制するために、画像データ平滑化処理を行なう。
【００４１】
ここで、平滑化処理には様々な方法があるが、本実施の形態においては、図６に示すような高周波成分を抑制する３画素×３画素の平滑化フィルタを使用して、画像データ全体に対して平滑化処理を行なっている。なお、平滑化処理を行なうために使用するフィルタの種類は図６に示すフィルタに限らず、画像データの特性に応じて別の種類のフィルタを使用しても良い。
【００４２】
平滑化処理が終了したら、ステップ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２において平滑化処理が行なわれた画像データに基づいて、画像のエッジ画像部分を明確化するフィルタを使用してエッジ明確化画像データを生成する。
ここで、エッジ画像部分を明確化するためのフィルタとして、本実施の形態においては、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すような３画素×３画素のＳｏｂｅｌオペレータを使用している。そして、画像データ全体に対して、Ｓｏｂｅｌオペレータによるフィルタ処理を実行することによって、エッジ画像部分と判断された画素データの画素値（例えば、濃度値）がエッジを強調する値に変換され、その結果、エッジ画像部分が明確化されたエッジ明確化画像データが生成される。なお、画素データの画素値としては、濃度値、輝度値、明度値などがあるが、本実施の形態においては、以下、各処理の説明において濃度値を用いることとする。また、エッジ画像部分を明確化するためのフィルタの種類は図７に示すフィルタに限らず、画像データの特性に応じて別の種類のフィルタを使用しても良い。
【００４３】
エッジ画像明確化処理が終了したら、ステップＳ１０６に移行する。
更に、画像領域分割部１２において、ステップＳ１０６の処理を行なう。
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４において生成されたエッジ明確化画像データに基づいて、該エッジ明確化画像データによって構成される画像全体を複数の画像領域に分割する。
【００４４】
ここで、本実施の形態において、各画像領域に対応する分割画像データの画素数は、８画素×８画素（６４画素）〜３２画素×３２画素（１，０２４画素）の範囲から決定され、利用者が任意の画素数を選択できるようになっている。なお、分割画像データの画素数は、上記した画素数の範囲に限定されるものではない。
更に、図８に基づき、画像領域の分割処理について具体的に説明する。ここで、図８（ａ）は、１２８画素×１２８画素のエッジ明確化画像データによって構成される画像を２５６個の画像領域に分割した一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の分割された画像における画像領域の一部を示す図である。
【００４５】
画像領域分割部１２は、エッジ明確化画像データによって構成される画像を複数の画像領域に分割する場合に、まず、エッジ明確化画像の画素数に基づき、分割数及び画像領域の画素数を決定する。分割数及び画像領域の画素数はいずれか一方が決まれば、他方が求まるので、いずれか一方を画像の画素数から自動的に又は利用者の指示に応じて決定する。図８（ａ）に示す例では、１２８画素×１２８画素の計１６，３８４画素から構成されるエッジ画像を２５６個の画像領域に分割することで、分割画像２００を形成している。
【００４６】
本実施の形態においては、上記分割画像２００を構成する画像領域の、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸として、当該分割画像２００を２次元の座標空間で表し、各画像領域をこの座標上の１点として扱い、座標Ｘ１〜Ｘ１６及び座標Ｙ１〜Ｙ１６の組み合わせで表すようにした。例えば、分割画像２００における、左上の画像領域は、画像領域（Ｘ１，Ｙ１）、右下の画像領域は、画像領域（Ｘ１６，Ｙ１６）と表す。
更に、図８（ａ）に示す例では、１６，３８４画素を、それぞれが均一の画素数となる２５６個の矩形の画像領域に分割しているので、各画像領域は、８画素×８画素の計６４  画素の画素データから構成されることになる。
例えば、分割画像２００から、図８（ａ）に示す画像部分２０を抜き出すと、この画像部分２０は、図８（ｂ）に示すように、８画素×８画素の４つの画像領域２０ａ〜２０ｄから構成される。また、これら画像領域２０ａ〜２０ｄを上記した座標系で表すと、画像領域２０ａ〜２０ｄはそれぞれ、画像領域（Ｘ２，Ｙ６）、画像領域（Ｘ３，Ｙ６）、画像領域（Ｘ２，Ｙ７）及び画像領域（Ｘ３，Ｙ７）となる。
【００４７】
画像領域分割処理が終了したら、ステップＳ１０８に移行する。
更に、エッジ画像データ生成部１３において、ステップＳ１０８からＳ１１４までの処理を行なう。
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６において分割された各画像領域に対応する分割画像データから、各画像領域ごとにエッジ画像データを生成する処理を行なう。なお、エッジ画像データ生成処理の詳細は後述する。
【００４８】
エッジ画像データ生成処理が終了したら、ステップＳ１１０へ移行する。
ステップＳ１１０では、全ての画像領域（上記例では２５６個の画像領域）に対して、ステップＳ１０８のエッジ画像データ生成処理が終了したか否かを判定し、終了したと判定された場合（Yes）はステップＳ１１２へ移行し、そうでない場合（No）は、未処理の画像領域に対してエッジ画像データ生成処理を行なうために、ステップＳ１０８へ移行する。
【００４９】
ステップＳ１１２では、ステップＳ１０８において生成したエッジ画像データに対して、画像から孤立した点状のエッジ画像を除去するために、孤立エッジ画素除去処理を行なう。  なお、孤立エッジ画素除去処理の詳細は後述する。
孤立エッジ画素除去処理が終了したら、ステップＳ１１４へ移行する。
ステップＳ１１４では、ステップＳ１１２において孤立エッジ画素が除去されたエッジ画像データに対して、所定のノイズ成分を加えることによって、画像全体のラフな印象を強調する処理を行なう。なお、ノイズ成分付加処理の詳細は後述する。
【００５０】
ノイズ成分付加処理が終了したら、ステップＳ１１６へ移行する。
更に、画像データ記憶部１４において、ステップＳ１１６の処理を行なう。
ステップＳ１１６では、ステップＳ１１４においてノイズ成分が付加されたエッジ画像データを記憶する。
エッジ画像データ記憶処理が終了したら、ステップＳ１００に移行する。
次に、図３に基づき、図２のフローチャートにおける、分割された画像の各画像領域からエッジ画像データを生成するステップＳ１０８の処理を説明する。図３は、各画像領域からエッジ画像データを生成する処理を示すフローチャートである。
【００５１】
図３に示すエッジ画像データ生成処理では、まず、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２００では、各画像領域に対応するエッジ画像データに含まれる、エッジ画像部分を構成する画素データの数量（以下、エッジ画素データ量と称す）の割合を設定する。ここで、当該割合は全ての画像領域に共通の割合であり、利用者が任意の値を設定することが可能である。
【００５２】
エッジ画素データ量の割合を設定したら、ステップＳ２０２へ移行する。
ステップＳ２０２では、ステップＳ２００において設定されたエッジ画素データ量の割合に基づき、各画像領域から生成する目標となるエッジ画素データ量（以下、目標エッジ画素データ量と称す）を計算する。ここで、当該割合は、各画像領域の総画素データ数に対するエッジ画素データ量の割合であるので、画像領域の総画素データ数×当該割合を計算することによって、目標エッジ画素データ量が求まる。例えば、上記図８（ａ）の例に示す８画素×８画素の画像領域の場合、該割合を４０％にすると、２５６個の画像領域に共通の目標エッジ画素データ量は、６４画素×４０％＝２５画素（計算値端数切り捨て）となる。
【００５３】
目標エッジ画素データ量を計算したら、ステップＳ２０４へ移行する。
ステップＳ２０４では、各画像領域の画素データのうち、明らかにエッジ画像を構成していないことが解る画素データを区別するための濃度値の閾値を設定する。本実施の形態において、この濃度値の閾値は、利用者が任意の値を設定することが可能である。
濃度値の閾値を設定したら、ステップＳ２０６へ移行する。
【００５４】
ステップＳ２０６では、２値化処理の際に使用する２値化用の閾値の初期値を設定する。閾値は、例えば画素データの濃度値と比較して、濃度値が閾値以上であれば「１」、閾値より小さければ「０」といったように、２種類の数値のいずれかに変換するものである。本実施の形態においては、濃度値が閾値以上であれば「１」に変換して、エッジを形成する画素として黒色と対応付け、一方、閾値より小さければ「０」に変換して、エッジを形成しない画素として白色と対応付けることとする。ここでは、２値化用の閾値の初期値は濃度値の最大値（例えば２５５）を設定するものとする。
【００５５】
２値化用の閾値の初期値を設定したら、ステップＳ２０８へ移行する。
ステップＳ２０８では、ステップＳ２０６又はＳ２２６において設定された２値化用の閾値に基づいて、これから２値化処理を行なう分割画像データの先頭の画素データを設定する。
先頭の画素データを設定したら、ステップＳ２１０へ移行する。
ステップＳ２１０では、画素データの濃度値とステップＳ２０４において設定された濃度値の閾値とを比較する。画素データの濃度値が濃度値の閾値より小さい場合（Yes）は、ステップＳ２１６へ移行する。そうでない場合は、ステップＳ２１２へ移行する。
【００５６】
ステップＳ２１２では、画素データの濃度値とステップＳ２０６又はＳ２２６において設定された２値化用の閾値とを比較する。画素データの濃度値が当該閾値より小さい場合（Yes）は、ステップＳ２１６へ移行し、そうでない場合は、ステップＳ２１４へ移行する。
ステップＳ２１４では、画素データに２値化の数値の「１」（黒色）を設定して、エッジ画像部分を構成する画素データに変換する。
【００５７】
設定したら、ステップＳ２１８へ移行する。
一方、ステップＳ２１６では、画素データに２値化の数値の「０」（白色）を設定して、エッジ画像部分を構成しない画素データに変換する。
設定したら、ステップＳ２１８へ移行する。
ステップＳ２１８では、最終の画素データに到達したか否かを判定する。最終の画素  データに到達していない場合（No）は、ステップＳ２２０へ移行する。最終の画素データに到達した場合（Yes）は、ステップＳ２２２へ移行する。
【００５８】
ステップＳ２２０では、次に処理する画素データを設定して、ステップＳ２１０へ移行する。
ステップＳ２２２では、ステップＳ２１４において生成されたエッジ画素データ量と、ステップＳ２０２において計算された、全ての画像領域に共通の目標エッジ画素データ量とを比較する。そして、生成されたエッジ画素データ量が、目標エッジ画素データ量に到達していない場合（No）は、ステップＳ２２４へ移行する。一方、目標エッジ画素データ量に到達した場合（Yes）は、エッジ画像データ生成処理を終了する。
【００５９】
ステップＳ２２４では、２値化用の閾値が、ステップＳ２０４において設定された濃度値の閾値に到達したか否かを判定する。濃度値の閾値に到達していない場合(No)はステップＳ２２６に移行し、濃度値の閾値に到達した場合(Yes)は、エッジ画像データ生成処理を終了する。
ステップＳ２２６では、現在設定されている２値化用の閾値を別の値に変更する。ここでは現在の閾値から所定値を減算（例えばマイナス１）するものとする。
閾値を変更したら、変更後の閾値で２値化処理を行なうために、ステップＳ２０８へ移行する。
【００６０】
更に、図９〜図１２に基づき、前記した図３に示す各画像領域からエッジ画像データを生成する処理について具体的に説明する。
ここで、図９は、図８（ｂ）の画像領域２０ａ〜２０ｄに対応する分割画像データの示す濃度値の一例を示す図であり、ここでは、画素値を０〜２５５の範囲にある濃度値とする。また、図１０（ａ）は、図９から画像領域２０ａの部分を抜き出した図であり、（ｂ）は、（ａ）から生成されたエッジ画像データの一例を示す図であり、（ｃ）は、図９から画像領域２０ｂの部分を抜き出した図であり、（ｄ）及び（ｅ）は、（ｃ）から生成されたエッジ画像データの一例を示す図である。また、図１１（ａ）は、図９から画像領域２０ｃの部分を抜き出した図であり、（ｂ）は、（ａ）から生成されたエッジ画像データの一例を示す図であり、（ｃ）は、図９から画像領域２０ｄの部分を抜き出した図であり、（ｄ）は、（ｃ）から生成されたエッジ画像データの一例を示す図である。また、図１２は、画像領域２０ａ〜２０ｄから生成されたエッジ画像データを示した図である。
【００６１】
以下、画像領域２０ａ〜２０ｄのそれぞれからエッジ画像データを生成する処理を例にとって説明する。ここでは、各画像領域を構成する画素データを２次元の座標空間で表し、各画素データを座標上の１点として扱い、横方向を座標１〜８、及び縦方向を座標１〜８の組み合わせで表すようにした。例えば、各画像領域における、左上の画素データは（１，１）、右下の画素データは（８，８）と表す。
【００６２】
また、図３に示すエッジ画像データ生成処理のステップＳ２００において設定するエッジ画素データ量の割合を、前記したように４０％に設定するものとする。従って、ステップＳ２０２において計算された目標エッジ画素データ量は前記したように２５画素となる。また、ステップＳ２０４における濃度値の閾値は、ここでは「１００」を設定し、更に、ステップＳ２０６における２値化用の閾値の初期値は、ここでは最大値の「２５５」を設定する。
【００６３】
最初に、画像領域２０ａからエッジ画像データを生成する場合を例にとると、まず、図１０（ａ）に示す画素データに対して、ステップＳ２０６において設定した「２５５」の閾値を使用して２値化処理を行なうことになる。次に、ステップＳ２０８において、これから２値化処理を行なう先頭の画素データを設定する。ここでは、左上の座標（１，１）の画素データを先頭の画素データとして設定するものとする。次に、ステップＳ２１０において、当該座標（１，１）の画素データの濃度値「０３０」と、ステップＳ２０４において設定した濃度値の閾値「１００」とを比較する。その結果、画素データの濃度値「０３０」は濃度値の閾値「１００」より小さいと判定されるため、ステップＳ２１６において、当該座標（１，１）の画素データは２値化の数値の「０」（白色）に変換される。次に、ステップＳ２２０において、２値化処理を行なう次の画素データ（ここでは、座標（１，２）の画素データとする）を設定して、ステップＳ２１０〜Ｓ２１８の２値化処理を繰り返す。同様に、残りの各画素データに対して、ステップＳ２１０〜Ｓ２１８の２値化処理を最終画素データ（ここでは、座標（８，８）の画素データとする）まで繰り返していく。
【００６４】
そして、２値化用の閾値である「２５５」を使用しての２値化処理が全ての画素データに対して終了したら、ステップＳ２２２において、当該２値化処理で生成したエッジ画素データ量と、ステップＳ２０２において計算された目標エッジ画素データ量である２５画素とを比較する。その結果、図１０（ａ）に示す例では、生成したエッジ画素データ量は、２５画素に到達していないと判定されるため、次に、ステップＳ２２６において２値化用の閾値を減算（ここでは２５４の閾値にする）して、当該閾値を使用してステップＳ２０８〜Ｓ２２６の２値化処理を繰り返す。以降も同様に、２値化用の閾値を減算して、ステップＳ２０８〜Ｓ２２６の２値化処理を、生成したエッジ画素データ量が目標エッジ画素データ量である２５画素に到達するか、または２値化用の閾値がステップＳ２０４において設定した濃度値の閾値「１００」になるまで繰り返し実行する。
【００６５】
ここで、図１０（ａ）に示す例では、画素データのすべての濃度値が、ステップＳ２０４において設定した濃度値の閾値「１００」より小さいため、すべての画素データが２値化の数値の「０」（白色）に変換され、最終的には、図１０（ｂ）に示されているエッジ画像データのようにエッジ画素データ量は０画素になる。
次に、画像領域２０ｂからエッジ画像データを生成する場合を例にとると、図１０（ｃ）の画素データに対して、上記した画像領域２０ａの場合と同様に、初めに、ステップＳ２０６において設定した２値化用の閾値である「２５５」を使用してステップＳ２０８〜Ｓ２２６の２値化処理を行ない、そして、生成したエッジ画素データ量が目標エッジ画素データ量である２５画素に到達するか、または当該閾値を減算した結果、当該閾値がステップＳ２０４において設定した濃度値の閾値「１００」になるまで、ステップＳ２０８〜Ｓ２２６の２値化処理を繰り返していく。図１０（ｄ）は、２値化用の閾値を「１６０」に設定して２値化処理を行なった結果生成されるエッジ画像データを示しているが、画素データが「１」（黒色）となるエッジ画素データ量は８画素であり、所定のエッジ画素データ量である２５画素に到達していない。このため、２値化用の閾値を更に減算してステップＳ２０８〜Ｓ２２６の２値化処理を繰り返し実行する。そして、図１０（ｅ）は、２値化用の閾値を減算していき、当該閾値を「１２０」に設定したときに生成されたエッジ画像データを示しているが、当該図では画素データが「１」（黒色）となるエッジ画素データ量が２５画素であり、目標エッジ画素データ量である２５画素に到達している。２５画素に到達した時点で、画像領域２０ｂからエッジ画像データを生成する処理は終了する。
【００６６】
更に、図１１（ａ）に示す画像領域２０ｃに対して、上記同様の処理を行うことによって、２値化用の閾値が「１５０」に設定された段階で、同図（ｂ）に示す、エッジ画素データ量が２６画素のエッジ画像データが生成され、また、図１１（ｃ）に示す画像領域２０ｄに対して、上記同様の処理を行うことによって、２値化用の閾値が「１２０」に設定された段階で、同図（ｄ）に示す、エッジ画素データ量が２５個のエッジ画像データが生成される。
【００６７】
このようにして生成された画像領域２０ａ〜２０ｄにそれぞれ対応するエッジ画像データから構成される画像部分のエッジ画像は、図１２に示すように、「０」（白色）及び「１」（黒色）の２値（２色）だけで表現されたデータとなる。
次に、図４に基づき、図２のフローチャートにおけるステップＳ１１２の孤立エッジ画素除去処理を説明する。図４は、孤立エッジ画素除去処理を示すフローチャートである。
【００６８】
図４に示す孤立エッジ画素除去処理では、まず、ステップＳ３００に移行する。
ステップＳ３００では、エッジ画像データに対して、縮退の画像処理を行なう。なお、縮退の画像処理は、画像データの注目画素データの周囲４近傍の画素データ（上下左右に隣接する画素データ）の示す数値に、いずれか一つでも「０」がある場合、当該注目画素データの示す数値が「１」である場合は「０」の数値に変換するものである。
【００６９】
縮退処理が終了すると、ステップＳ３０２に移行する。
ステップＳ３０２では、ステップＳ３００において縮退処理が施されたエッジ画像データに対して、拡散の画像処理を行なう。なお、拡散の画像処理は、画像データの注目画素データの周囲４近傍の画素データ（上下左右に隣接する画素データ）の示す数値に、いずれか一つでも「１」の数値がある場合、該注目画素データの示す数値が「０」である場合は該注目画素データを「１」の数値に変換する。
【００７０】
エッジ画像データの全画素データに対して拡散処理が終了したら、孤立エッジ画素除去処理は終了する。
上記ステップＳ３００及びＳ３０２において、画像データにおける注目画素データの周囲の画素データを判定する際に、周囲４近傍の画素データに限らず、周囲８近傍の画素データ（上下左右に隣接する画素データ及び斜め方向の画素データ）等のもっと多数の画素データによって判定しても良い。また、上記孤立エッジ画素除去処理においては、初めに縮退処理、次に拡散処理を行なう例を示したが、これらの順序を入れ替えて、初めに拡散処理、次に縮退処理を行なって孤立エッジ画素を除去するようにしても良い。また、別の手法によって孤立エッジ画素を除去しても良く、これらの方法によっては、いくらか趣の異なった画風の効果が期待できる。
【００７１】
更に、図１３に基づき、孤立エッジ画素除去処理について具体例を挙げて説明する。ここで、図１３（ａ）は、図１０（ｅ）に示す画像領域２０ｂから生成されたエッジ画像データの一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のエッジ画像データに対して縮退処理を施した例を示す図であり、（ｃ）は、（ｂ）の縮退処理の施されたエッジ画像データに対して拡散処理を施した例を示す図である。
【００７２】
図１３（ａ）に示すように、画像領域２０ｂには、座標（２，２）の位置に、他のエッジ画素データから孤立しているエッジ画素データＸ（以下、孤立エッジ画素Ｘと称す）が存在する。
そして、孤立エッジ画素除去処理が開始されると、このようなエッジ画像データに対して、まず上記縮退処理が実行される。全画素データに対し縮退処理が施されると、図１３（ａ）に示すエッジ画像データは、図１３（ｂ）に示すように、周囲４近傍に１つでも「０」のあるエッジ画素データの値が、「１」から「０」へと変換されたものとなる。ここで、図１３（ａ）を見ると解るように、孤立エッジ画素Ｘの周囲４近傍の画素データは全て「０」であるので、孤立エッジ画素Ｘは、図１３（ｂ）に示すように、その値が「１」から「０」へと変換される。更に、縮退処理が施されたエッジ画像データに対して、上記拡散処理が実行される。そして、縮退処理後の全画素データに対して拡散処理が施されると、図１３（ｂ）に示すエッジ画像データは、図１３（ｃ）に示すように、周囲４近傍に１つでも「１」のある非エッジ画素データ（値が「０」の画素データ）の値が、「０」から「１」へと変換されたものとなる。ここで、図１３（ｂ）に示すように、縮退処理によって「１」から「０」へと変換された孤立エッジ画素Ｘの周囲４近傍には一つも「１」が存在しないので、拡散処理を施しても孤立エッジ画素Ｘは「１」とならず、エッジ画像データから消滅することになる。つまり、上記孤立エッジ画素除去処理によって、エッジ画像データ中の孤立したエッジ画素データを除去することが可能である。
【００７３】
次に、図５に基づき、図２のフローチャートにおけるステップＳ１１４のノイズ成分付加処理を説明する。図５は、ノイズ成分付加処理を示すフローチャートである。
図５に示すノイズ成分付加処理では、まず、ステップＳ４００に移行する。
ステップＳ４００では、エッジ画像データから、ノイズを付加する対象の画素データを選択する。なお、選択する方法は、対象画素データが画像データ全体で一様に散らばるように、対象画素データの縦方向及び横方向の位置を任意に選択する。また、ここで、対象画素データを所定の乱数の値に基づき選択しても良い。
【００７４】
対象画素データの選択が終了したら、ステップＳ４０２に移行する。
ステップＳ４０２では、ステップＳ４００で選択した対象画素データに対して、当該画素データの２値化の数値の一方を、他方の数値に変換する。例えば、選択した画素データの示す数値が「１」である場合は、これを「０」に変換し、一方、選択した画素データの示す数値が「０」である場合は、これを「１」に変換する処理を行なう。また、別の変換方法として、選択した画素データの示す数値が「１」である場合のみ「０」に変換して、画素データの示す数値が「０」である場合は、そのまま「０」にしておく方法もある。
当該画素の変換が終了したら、ステップＳ４０４に移行する。
【００７５】
ステップＳ４０４では、ステップＳ４００において選択された対象画素の全てに対して、変換処理が終了したか否かを判定し、終了したと判定された場合（Yes）はノイズ成分付加処理を終了し、そうでない場合（No）は、未処理の対象画素の変換処理を行なうために、ステップＳ４０２に移行する。
更に、図１４に基づき、ノイズ成分付加処理について具体例を挙げて説明する。ここで、図１４（ａ）は、孤立エッジ画素除去処理の施されたエッジ画像データの一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のエッジ画像データに対してノイズ成分付加処理を施した一例を示す図である。
【００７６】
図１４（ａ）に示すエッジ画像データに対して、上記したノイズ成分付加処理を実行すると、まず、図１４（ａ）に示すエッジ画像データから、この例では所定の乱数値に基づいて、いくつかのエッジ画素データが選択される。ここでは、図１４（ａ）に示すように、座標（８，２）のエッジ画素データＹと、座標（４，６）のエッジ画素データＺとが選択されたとする。そして、エッジ画素データが選択されると、上記したように選択画素データの値が「１」である場合は、その値を「０」に変換し、選択画素データの値が「０」である場合は、「０」のまま変換しない。図１４（ａ）に示すように、エッジ画素データＹ、Ｚは、共に値が「１」であるので、図１４（ｂ）に示すように、共に「０」へと変換される。
【００７７】
更に、上記ノイズ成分付加処理の効果を説明するために、図１５に基づき、ノイズ成分付加処理の実施例を説明する。ここで、図１５（ａ）は、ノイズ成分付加処理を施す前のエッジ画像を示す図であり、（ｂ）は、ノイズ成分付加処理を施した後のエッジ画像を示す図である。両画像を比較すると、図１５（b）に示す画像では、図１５（a）に示す画像に比べて、画像全体がラフで大まかな印象に変換され、より手書き風に近いタッチの画風になっている。
【００７８】
次に、図１６〜図１９に基づき、本発明の実施例について説明する。ここで、図１６は、画像処理対象の人物画像を示す図である。また、図１７は、図１６に示す画像に、従来技術の画像処理を施してエッジ画像データを生成した一例を示す図である。また、図１８、図１９は、本発明の画像処理を行ってエッジ画像データを生成した一例を示す図である。
【００７９】
まず、図１７に示す画像は、本発明とは異なり、図１６に示す画像を領域分割せずに、画像全体に対して１０％の割合となるエッジ画素データ量のエッジ画像データから構成される画像である。また、図１８に示す画像は、図１６に示す画像に対して本発明の画像処理を施したもので、図１６に示す画像を１６画素×１６画素の画像領域に分割して、各画像領域のエッジ画素データの量が、全ての画像領域に共通の１０％の割合量となるエッジ画像データから構成された画像である。また、図１９に示す画像は、図１８と同様に、図１６に示す画像に対して本発明の画像処理を施したもので、図１６に示す画像を３２画素×３２画素の画像領域に分割して、各画像領域のエッジ画素データ量が、全ての画像領域に共通の１０％の割合量となるエッジ画像データから構成された画像である。
【００８０】
図１７に示す画像と、図１８及び図１９に示す画像とを比較してみると、図１７に示す画像では、襟の部分や袖の皺の部分の陰影が消えているのに対し、図１８及び図１９に示す画像では、襟の部分や袖の皺の部分の陰影がエッジ画像として残っているのが見て取れる。そのため、図１８及び図１９に示す画像は、図１７に示す画像よりも全体的に荒々しいタッチの画風となっており、ラフに描いたデッサン画や、クロッキー画等の画風に近いものとなっている。
【００８１】
上記実施の形態において、エッジ画像データ生成部１３におけるエッジ画像データ生成処理は、発明１のエッジ画像データ生成手段に対応する。
また、上記実施の形態において、画像データ記憶部１４における画像データ記憶処理は、発明１又２の画像データ記憶手段に対応する。
また、上記実施の形態において、画像データ取得部１０における画像データ取得処理は、発明２の画像データ取得手段に対応し、エッジ明確化部１１における、エッジ画像明確化処理は発明３のエッジ明確化手段に対応し、画像データ平滑化処理は発明４の平滑化手段に対応し、画像領域分割部１２における画像領域分割処理は、発明２の画像領域分割手段に対応し、エッジ画像データ生成部１３における、エッジ画像データ生成処理は発明２の閾値設定手段及びエッジ画像データ生成手段に対応し、孤立エッジ画素除去処理は発明５の孤立エッジ画素除去手段に対応し、ノイズ成分付加処理は発明６のノイズ成分付加手段に対応する。
【００８２】
また、上記実施の形態において、ステップＳ１００は発明９又は１１の画像データ取得ステップに対応し、ステップＳ１０６は発明９又は１１の画像領域分割ステップに対応し、ステップＳ１０８は発明９又は１１の閾値設定ステップに対応し、ステップＳ１０８は発明８、９、１０及び１１のいずれか１のエッジ画像データ生成ステップに対応する。
なお、上記の実施形態においては、取得した画像データに基づいてエッジ明確化画像データを生成して、エッジ明確化画像データに基づいて画像領域を分割する例を説明したが、これに限らず、取得した画像データに基づいて画像領域を分割して、その後、エッジ明確化画像データを生成するなどしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る画像処理装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】画像処理装置１００の動作処理を示すフローチャートである。
【図３】各画像領域からエッジ画像データを生成する処理を示すフローチャートである。
【図４】孤立エッジ画素除去処理を示すフローチャートである。
【図５】ノイズ成分付加処理を示すフローチャートである。
【図６】平滑化処理のために使用する平滑化フィルタの一例を示す図である。
【図７】エッジ明確化画像データの生成処理のために使用するフィルタの一例を示す図であり、（ａ）は、Ｓｏｂｅｌオペレータ（横方向）であり、（ｂ）は、Ｓｏｂｅｌオペレータ（縦方向）である。
【図８】（ａ）は、１２８画素×１２８画素のエッジ明確化画像データによって構成される画像を２５６個の画像領域に分割した一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の分割された画像における画像領域の一部を示す図である。
【図９】図８（ｂ）の画像領域２０ａ〜２０ｄに対応する分割画像データの示す濃度値の一例を示す図である。
【図１０】（ａ）は、図９から画像領域２０ａの部分を抜き出した図であり、（ｂ）は、（ａ）から生成されたエッジ画像データの一例を示す図であり、（ｃ）は、図９から画像領域２０ｂの部分を抜き出した図であり、（ｄ）及び（ｅ）は、（ｃ）から生成されたエッジ画像データの一例を示す図である。
【図１１】（ａ）は、図９から画像領域２０ｃの部分を抜き出した図であり、（ｂ）は、（ａ）から生成されたエッジ画像データの一例を示す図であり、（ｃ）は、図９から画像領域２０ｄの部分を抜き出した図であり、（ｄ）は、（ｃ）から生成されたエッジ画像データの一例を示す図である。
【図１２】画像領域２０ａ〜２０ｄから生成されたエッジ画像データを示した図である。
【図１３】（ａ）は、図１０（ｅ）に示す画像領域２０ｂから生成されたエッジ画像データの一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のエッジ画像データに対して縮退処理を施した例を示す図であり、（ｃ）は、（ｂ）の縮退処理の施されたエッジ画像データに対して拡散処理を施した例を示す図である。
【図１４】（ａ）は、孤立エッジ画素除去処理の施されたエッジ画像データの一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のエッジ画像データに対してノイズ成分付加処理を施した一例を示す図である。
【図１５】（ａ）は、ノイズ成分付加処理を施す前のエッジ画像を示す図であり、（ｂ）は、ノイズ成分付加処理を施した後のエッジ画像を示す図である。
【図１６】画像処理対象の人物画像を示す図である。
【図１７】図１６に示す画像に、従来技術の画像処理を施してエッジ画像データを生成した一例を示す図である。
【図１８】本発明の画像処理を行ってエッジ画像データを生成した一例を示す図である。
【図１９】本発明の画像処理を行ってエッジ画像データを生成した一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０…画像データ取得部、１１…エッジ明確化部、１２…画像領域分割部、１３…エッジ画像データ生成部、１４…画像データ記憶部、２０…画像部分、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…画像領域、１００…画像処理装置、２００…分割画像、Ｘ，Ｙ，Ｚ…エッジ画素データ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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