(57)【要約】【課題】両面印刷された原稿から、表面原稿の情報を損なうことなく裏写りを防止する可能な画像処理装置および画像処理方法を提供する。【解決手段】本発明の画像処理装置１００は、多値画像Ｄ３における白画素と未確定画素とを区分するための第１の閾値を決定する第１の閾値決定部１２２と、白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域とし、該未確定領域の代表濃度値を決定する代表濃度値決定部１２４と、未確定領域内の未確定画素を白画素または黒画素に確定するための第２の閾値を決定する第２の閾値決定部１２６と、各未確定領域の代表濃度値と第２の閾値とを比較して、未確定画素を白画素または黒画素に確定する二値画像生成部１２７とを備える。【選択図】図２
2008148213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値画像から二値画像を生成する画像処理装置であって、
前記多値画像における白画素と未確定画素とを区分するための第１の閾値を決定する第１の閾値決定部と、
前記白画素に囲まれた前記未確定画素を未確定領域とし、該未確定領域の代表濃度値を決定する代表濃度値決定部と、
前記未確定領域内の前記未確定画素を白画素または黒画素に確定するための第２の閾値を決定する第２の閾値決定部と、
前記未確定領域の代表濃度値と前記第２の閾値とを比較して、前記未確定画素を白画素または黒画素に確定する画素確定部と、
を備えることを特徴とする、画像処理装置。
【請求項２】
前記代表濃度値は、前記未確定領域を構成する未確定画素の最大濃度値であることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成部をさらに備え、
前記第２の閾値決定部は、前記ヒストグラムの極小値のうちの最小値に対応する濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第２の閾値決定部は、前記極小値の最小値に対応する濃度値が前記黒画素に確定すべき限界濃度値よりも大きい場合、前記限界濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成部をさらに備え、
前記第２の閾値決定部は、前記ヒストグラムの最大濃度値側から全未確定領域数に対して所定の割合を占める未確定領域のうち、最小の代表濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１〜５に記載の画像処理装置として機能させることを特徴とする、コンピュータプログラム。
【請求項７】
多値画像から二値画像を生成する画像処理方法であって、
前記多値画像における白画素と未確定画素とを区分するための第１の閾値を決定する第１の閾値決定ステップと、
前記多値画像の全領域について、前記白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域として決定する未確定領域決定ステップと、
前記未確定領域における代表濃度値を決定する代表濃度値決定ステップと、
前記未確定領域内の前記未確定画素を白画素または黒画素に確定するための第２の閾値を決定する第２の閾値決定ステップと、
前記未確定領域の代表濃度値と前記第２の閾値とを比較して、前記未確定画素を白画素または黒画素に確定する画素確定ステップと、
を備えることを特徴とする、画像処理方法。
【請求項８】
前記代表濃度値は、前記未確定領域を構成する未確定画素の最大濃度値であることを特徴とする、請求項７に記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップをさらに備え、
前記第２の閾値決定ステップにて、前記ヒストグラムの極小値のうちの最小値に対応する濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記第２の閾値決定ステップでは、前記極小値の最小値に対応する濃度値が前記黒画素に確定すべき限界濃度値よりも大きい場合、前記限界濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項９に記載の画像処理方法。
【請求項１１】
前記未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップをさらに備え、
前記第２の閾値決定ステップでは、前記ヒストグラムの最大濃度値側から全未確定領域数に対して所定の割合を占める未確定領域のうち、最小の代表濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１２】
多値画像から二値画像を生成する画像処理方法であって、
前記多値画像における白画素と未確定画素とを区分するための第１の閾値を決定する第１の閾値決定ステップと、
前記白画素に囲まれた未確定画素からなる未確定領域を決定しつつ該未確定領域における代表濃度値を決定する処理を、前記多値画像の全領域に対して繰り返して行う代表濃度値決定ステップと、
前記未確定領域内の前記未確定画素を白画素または黒画素に確定するための第２の閾値を決定する第２の閾値決定ステップと、
前記未確定領域の代表濃度値と前記第２の閾値とを比較して、前記未確定画素を白画素または黒画素に確定する画素確定ステップと、
を備えることを特徴とする、画像処理方法。
【請求項１３】
前記代表濃度値は、前記未確定領域を構成する未確定画素の最大濃度値であることを特徴とする、請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップをさらに備え、
前記第２の閾値決定ステップにて、前記ヒストグラムの極小値のうちの最小値に対応する濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記第２の閾値決定ステップでは、前記極小値の最小値に対応する濃度値が前記黒画素に確定すべき限界濃度値よりも大きい場合、前記限界濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項１４に記載の画像処理方法。
【請求項１６】
前記未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップをさらに備え、
前記第２の閾値決定ステップでは、前記ヒストグラムの最大濃度値側から全未確定領域数に対して所定の割合を占める未確定領域のうち、最小の代表濃度値を第２の閾値として決定することを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多値画像から二値画像を生成する画像処理装置、画像処理方法およびコンピュータプログラムに関し、より詳細には、両面印刷された原稿を読み取って生成された多値画像から、裏写りの少ない二値画像を生成する画像処理装置、画像処理方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナやファクシミリなどの画像取込装置において原稿を取り込み、例えば白黒の２色の画像として出力する場合、取り込み原稿が両面印刷されたものであると、用紙の厚さや材質によっては、取り込み面と反対側の面の画像が透過してしまい、取り込み面の画像に反対側の面の画像が混ざって入力される“裏写り”が生じる場合がある。
【０００３】
このような裏写りを防止するため、多値画像から二値画像を生成する従来の画像処理装置は、図１０に示すように構成されていた。画像処理装置１は、画像取込装置２から画像が入力される画像入力部１０と、画像処理を行う制御部２０と、画像を画像表示装置３へ出力する画像出力部３０と、画像取込装置２により取り込まれた多値画像を保持する多値画像記憶部４０と、多値画像を制御部２０により画像処理して生成された二値画像を保持する二値画像記憶部５０とを有する。制御部２０は、取り込まれた多値画像から濃度の度数分布表を生成する度数分布計測部２１と、多値画像を二値化するための閾値を決定する閾値決定部２３と、閾値決定部２３により決定された閾値に基づいて多値画像から二値画像を生成する画像処理部２５とからなる。
【０００４】
このような画像処理装置１では、図１１に示すように、まず、スキャナなど画像取込装置２から取り込まれた原稿を多値画像として取り込み、多値画像記憶部４０に記憶する（Ｓ１０）。次いで、多値画像記憶部４０に記憶された多値画像から、度数分布計測部２１により画像の特徴を示す度数分布表を生成する（Ｓ２０）。さらに、生成された度数分布表に基づき、例えば判別分析法によって最適な二値化を行うための閾値を閾値決定部２３において決定する（Ｓ３０）。その後、二値画像生成部２５により決定された閾値に基づき、多値画像の各画素に対して例えば黒画素または白画素のいずれかを割り当て、二値画像を生成する（Ｓ４０）。
【０００５】
画像処理装置１によって、例えば、取り込み面（表面）に「細字」、取り込み面と反対側の面（裏面）に「裏写り」と記載された原稿を取り込んだ際、生成された多値画像に、図１２に示すような「裏写り」の文字が裏写りしていたとする。このとき、従来の二値化処理では、例えば図１３（ａ）に示すように、裏面の情報も表面の情報として認識してしまい、表面の情報に裏面の情報が重なって見づらくなってしまうという問題があった。図１３（ａ）に示すような現象を回避するために、裏写りしないような閾値を設定したとしても、例えば図１３（ｂ）に示すように、表面の情報も裏面の情報と認識してしまい、表面の文字がかすれてしまうという問題があった。
【０００６】
このような問題を解決するために、例えば特許文献１に示す画像形成装置では、除去しようとする低い濃度の裏面画像を含む表面画像データと、裏面画像データを画像データ変換後、二値化処理して表面画像データと裏面画像データの重なり部分を求める。この重なり部分からヒストグラム計算をして平滑化後、閾値を計算して重なり部分に含まれるノイズ分の裏面画像データを除き、これと表面画像データから重なり部分のデータを除いた画像データとを合成することにより、裏写りを除去している。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−６２２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１の画像形成装置では、両面の画像を取り込む必要があり、処理に時間を要するという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、両面印刷された原稿から、表面原稿の情報を損なうことなく裏写りを防止する可能な、新規かつ改良された画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、多値画像から二値画像を生成する画像処理装置が提供される。かかる画像処理装置は、多値画像における白画素と未確定画素とを区分するための第１の閾値を決定する第１の閾値決定部と、白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域とし、該未確定領域の代表濃度値を決定する代表濃度値決定部と、未確定領域内の未確定画素を白画素または黒画素に確定するための第２の閾値を決定する第２の閾値決定部と、各未確定領域の代表濃度値と第２の閾値とを比較して、未確定画素を白画素または黒画素に確定する画素確定部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、まず、第１の閾値決定部により第１の閾値を決定して、多値画像を構成する画素を白画素または未確定画素に区分する。次いで、未確定画素を白画素または黒画素に確定するために、第２の閾値を第２の閾値決定部により決定する。そして、未確定画素を白画素または黒画素に決定するために、まず、白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域として決定し、その未確定領域内の代表濃度値を代表濃度値決定部により決定する。そして、未確定領域の代表濃度値と第２の閾値とを比較することにより、未確定領域内の未確定画素を白画素または黒画素に決定することができる。このように第１の閾値および第２の閾値は、多値画像を構成する画素の濃度値から自動的に求められ、生成された二値画像に裏写りが現れるのを防止することができる。
【００１２】
ここで、代表濃度値は、未確定領域を構成する未確定画素が示す最も濃い色の濃度、すなわち最大濃度値とすることができる。これにより、未確定領域には高々最大濃度値の濃さの画素しか含まれていないことがわかるようになる。
【００１３】
また、本発明の画像処理装置は、未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成部をさらに備えることもできる。ヒストグラムを作成することにより、未確定画素の代表濃度値がどのように分布しているかがわかる。ここで、裏写りした画像は、通常、表面の画像よりも薄い色で現れるため、裏写りした画像を構成する画素の濃度値は、表面の画像を構成する画素の濃度値よりも小さい。したがって、第２の閾値決定部により、例えばヒストグラムの極小値のうちの最小値に対応する濃度値を第２の閾値として決定することができる。このとき、第２の閾値決定部は、極小値の最小値に対応する濃度値が黒画素に確定すべき限界濃度値よりも大きい場合、限界濃度値を第２の閾値として決定してもよい。これにより、ヒストグラムに極小値が存在しない場合であっても、第２の閾値を適切に設定することができる。
【００１４】
一方、第２の閾値決定部は、ヒストグラムの最大濃度値側から全未確定領域数に対して所定の割合を占める未確定領域のうち、最小の代表濃度値を第２の閾値として決定してもよい。これにより、誤差とみなせる程度にあらわれる濃度値を第２の閾値として決定するのを防止できる。
【００１５】
また、コンピュータを上記画像処理装置として機能させるコンピュータプログラムを提供することもできる。コンピュータプログラムは、コンピュータが備える記憶装置に格納され、コンピュータが備えるＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、そのコンピュータを上記画像処理装置として機能させる。また、コンピュータプログラムが記憶された、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば磁気ディスク、光ディスク等である。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、多値画像から二値画像を生成する画像処理方法が提供される。かかる画像処理方法は、多値画像における白画素と未確定画素とを区分するための第１の閾値を決定する第１の閾値決定ステップと、多値画像の全領域について、白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域として決定する未確定領域決定ステップと、未確定領域における代表濃度値を決定する代表濃度値決定ステップと、未確定領域内の未確定画素を白画素または黒画素に確定するための第２の閾値を決定する第２の閾値決定ステップと、未確定領域の代表濃度値と第２の閾値とを比較して、未確定画素を白画素または黒画素に確定する画素確定ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、まず、第１の閾値決定部により第１の閾値を決定して、多値画像を構成する画素を白画素または未確定画素に区分する。次いで、画像の全領域について白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域として決定した後、すべての未確定領域における代表濃度値を決定する。さらに、未確定領域を構成する未確定画素を白画素または黒画素に区分するための第２の閾値が決定される。そして、未確定領域の代表濃度値と第２の閾値とを比較することにより、未確定領域内の未確定画素を白画素または黒画素に決定することができる。このように第１の閾値および第２の閾値は、多値画像を構成する画素の濃度値から自動的に求められ、生成された二値画像に裏写りが現れるのを防止することができる。
【００１８】
ここで、代表濃度値は、未確定領域を構成する未確定画素が示す最も濃い色の濃度、すなわち最大濃度値とすることができる。これにより、未確定領域には高々最大濃度値の濃さの画素しか含まれていないことがわかるようになる。
【００１９】
また、本実施形態にかかる画像処理方法は、各未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップをさらに備えることもできる。ここで、裏写りした画像は、通常、表面の画像よりも薄い色で現れるため、裏写りした画像を構成する画素の濃度値は、表面の画像を構成する画素の濃度値よりも小さい。これより、第２の閾値決定ステップにて、ヒストグラムの極小値のうちの最小値に対応する濃度値を第２の閾値として決定することができる。ここで、第２の閾値決定ステップでは、極小値の最小値に対応する濃度値が黒画素に確定すべき限界濃度値よりも大きい場合、限界濃度値を第２の閾値として決定することもできる。これにより、ヒストグラムに極小値が存在しない場合であっても、第２の閾値を適切に設定することができる。
【００２０】
一方、第２の閾値決定ステップでは、ヒストグラムの最大濃度値側から全未確定領域数に対して所定の割合を占める未確定領域のうち、最小の代表濃度値を第２の閾値として決定してもよい。これにより、誤差とみなせる程度にあらわれる濃度値を第２の閾値として決定するのを防止できる。
【００２１】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、多値画像から二値画像を生成する画像処理方法が提供される。かかる画像処理方法は、多値画像における白画素と未確定画素とを区分するための第１の閾値を決定する第１の閾値決定ステップと、白画素に囲まれた未確定画素からなる未確定領域を決定しつつ該未確定領域における代表濃度値を決定する処理を、多値画像の全領域に対して繰り返して行う代表濃度値決定ステップと、未確定領域内の未確定画素を白画素または黒画素に確定するための第２の閾値を決定する第２の閾値決定ステップと、未確定領域の代表濃度値と第２の閾値とを比較して、未確定画素を白画素または黒画素に確定する画素確定ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、まず、第１の閾値決定部により第１の閾値を決定して、多値画像を構成する画素を白画素または未確定画素に区分する。次いで、白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域として決定するごとに、その未確定領域における代表濃度値を決定する。この処理を繰り返して、画像の全領域に存在する未確定領域の代表濃度値を決定する。さらに、未確定領域を構成する未確定画素を白画素または黒画素に区分するための第２の閾値が決定される。そして、未確定領域の代表濃度値と第２の閾値とを比較することにより、未確定領域内の未確定画素を白画素または黒画素に決定することができる。このように第１の閾値および第２の閾値は、多値画像を構成する画素の濃度値から自動的に求められ、生成された二値画像に裏写りが現れるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、両面印刷された原稿から、表面原稿の情報を損なうことなく裏写りを防止する可能な画像処理装置および画像処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
本発明の実施形態にかかる画像処理装置１００は、例えば図１に示すように、片面スキャナなどの画像取込装置２００から取り込んだ多値画像を、二値画像としてディスプレイなどの画像表示装置３００に表示する際に用いられる。画像取込装置２００から取り込んだ原稿は、多値画像Ｄ１として画像処理装置１００に送信される。画像処理装置１００は、受信した多値画像Ｄ１から二値画像Ｄ３を生成して画像表示装置３００へ送信し、画像表示装置３００は受信した二値画像Ｄ３を表示する。このように、多値画像Ｄ１から二値画像Ｄ３を生成する画像処理装置１００の構成について、以下に説明する。
【００２６】
まず、図２に基づいて、本発明の実施形態にかかる画像処理装置１００の構成について説明する。ここで、図２は、本実施形態にかかる画像処理装置１００の構成を示すブロック図である。
【００２７】
本実施形態にかかる画像処理装置１００は、図２に示すように、画像取込装置２００から画像が入力される画像入力部１１０と、画像処理を行う制御部１２０と、制御部１２０により生成された二値画像を画像表示装置３００へ出力する画像出力部１３０と、画像取込装置２００により取り込まれた多値画像Ｄ１を記憶する多値画像記憶部１４０と、閾値を記憶する閾値記憶部１５０と、領域別代表濃度値記憶部１６０と、多値画像Ｄ１を制御部１２０により画像処理して生成された二値画像Ｄ３を記憶する二値画像記憶部１７０とを有する。
【００２８】
画像入力部１１０は、画像取込装置２００から入力された多値画像Ｄ１を多値画像記憶部１４０に記憶するとともに、多値画像Ｄ１から二値画像Ｄ３を生成するよう支持する機能部である。
【００２９】
制御部１２０は、画像取込装置２００により取り込まれた原稿から生成された多値画像Ｄ１における濃度の度数分布表を生成する度数分布計測部１２１と、多値画像Ｄ１を白画素と未確定画素とに区分するための第１の閾値を決定する第１の閾値決定部１２２と、未確定画素から構成される未確定領域を決定する未確定領域決定部１２３と、未確定領域の代表濃度値を決定する代表濃度値決定部１２４と、未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成するヒストグラム作成部１２５と、未確定画素を白画素または黒画素に区分するための第２の閾値を決定する第２の閾値決定部１２６と、多値画像Ｄ１から二値画像Ｄ３を生成する二値画像生成部１２７とからなる。
【００３０】
度数分布計測部１２１は、多値画像の各画素の画素値を測定し、画像の特徴を示す濃度の度数分布表を作成する。濃度の度数分布表は、入力された多値画像Ｄ１の各画素について、例えば８ビット、すなわち０〜２５５の２５６レベルに量子化された白〜灰色〜黒の連続した変化（濃度値）を割り当て、割り当てられた濃度値について度数分布表を作成する。なお、本実施形態では、０を黒、２５５を白として０〜２５５の値を黒（最大濃度値）から白（最小濃度値）の色を対応させるものとして説明するが、本発明はかかる例に限定されず、０を白、２５５を黒としてもよい。また、本実施形態においては、二値画像の場合、０を黒、１を白として考えている。
【００３１】
第１の閾値決定部１２２は、白画素と未確定画素（白画素または黒画素に決定されていない画素）とを区分するための第１の閾値を決定する機能部である。第１の閾値は、例えば判別分析法を用いて算出することができる。判別分析法の詳細については後述する。第１の閾値決定部１２２により決定された第１の閾値は、閾値記憶部１５０に記憶される。
【００３２】
未確定領域決定部１２３は、第１の閾値によって白画素と区分された未確定画素を１または２以上選択して形成された領域である未確定領域を決定する機能部である。本実施形態にかかる未確定領域決定部１２３では、例えば白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域として決定する。
【００３３】
代表濃度値決定部１２４は、未確定領域決定部１２３により決定された未確定領域の代表濃度値を決定する機能部である。ここで、代表濃度値とは、所定の基準に基づいて決定された、未確定領域を特徴付ける濃度値である。例えば、最大濃度値を代表濃度値として決定することにより、この未確定領域には高々その濃さの濃度しか含まれていないことを示すことができる。本実施形態にかかる代表濃度値決定部１２４では、例えば、未確定領域を構成する未確定画素の濃度値をそれぞれ計測した後、計測された各画素の濃度値のうち最小値、すなわち最も濃い色を示す画素の濃度値（最大濃度値）をこの未確定領域の代表濃度値として決定する。決定された未確定領域の代表濃度値は、後述する領域別代表濃度値記憶部１６０に記憶される。
【００３４】
ヒストグラム作成部１２５は、未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成する機能部である。ヒストグラムは、画像の濃度値の出現分布を示したグラフである。ヒストグラム作成部１２５は、領域別代表濃度値記憶部１６０に記憶された各未確定領域の最小濃度値を取得して、最小濃度値についての未確定領域数についてのヒストグラムを作成する。
【００３５】
第２の閾値決定部１２６は、未確定画素を白画素または黒画素に確定するための第２の閾値を決定する機能部である。本実施形態にかかる第２の閾値決定部１２６は、ヒストグラム作成部１２５により作成されたヒストグラムを用いて、第２の閾値を決定する。第２の閾値決定部１２６により決定された第２の閾値は、閾値記憶部１５０に記憶される。
【００３６】
二値画像生成部１２７は、第１の閾値および第２の閾値を用いて、多値画像記憶部１４０に記憶された多値画像Ｄ１から二値画像Ｄ３を生成する処理を行う機能部である。二値画像生成部１２７は、第１の閾値および第２の閾値を閾値記憶部１５０から取得して、多値画像記憶部１４０に記憶された多値画像Ｄ１から二値画像Ｄ３を生成する。生成された二値画像Ｄ３は二値画像記憶部１７０に記憶される。
【００３７】
画像出力部１３０は、二値画像記憶部１７０に記憶された二値画像Ｄ３を、例えば画像表示装置３００に出力する機能部である。画像出力部１３０は、例えば、二値画像記憶部１７０からの二値画像出力信号にしたがって画像表示装置３００へ出力するように機能してもよく、画像表示装置３００からの要請に応じて出力するように機能してもよい。
【００３８】
多値画像記憶部１４０は、画像取込装置２００から画像処理装置１００に入力された多値画像Ｄ１を記憶する記憶部である。また、閾値記憶部１５０は、第１の閾値決定部１２２により決定された第１の閾値や、第２の閾値決定部１２６により決定された第２の閾値を記憶する記憶部である。さらに、領域別代表濃度値記憶部１６０は、代表濃度値決定部１２４により計測された未確定領域ごとの代表濃度値が記憶される記憶部である。領域別代表濃度値記憶部１６０は、例えば図３に示すように、未確定領域を特定するための領域番号１６１、未確定領域内の最大濃度値１６２などが記憶される。そして、二値画像記憶部１７０は、二値画像生成部１２７により生成された二値画像Ｄ３を記憶する記憶部である。これらの多値画像記憶部１４０、閾値記憶部１５０、領域別代表濃度値記憶部１６０、二値画像記憶部１７０は、例えばＲＡＭやハードディスク等のメモリを含んで構成される。
【００３９】
以上、本実施形態にかかる画像処理装置１００の構成について説明した。次に、図４に基づいて、本実施形態にかかる画像処理装置１００による画像処理方法いついて説明する。なお、図４は、本実施形態にかかる画像処理方法を示すフローチャートである。
【００４０】
本実施形態にかかる画像処理装置１００による画像処理方法は、図４に示すように、まず、多値画像Ｄ１を画像処理装置１００に入力する（Ｓ１０１；多値画像入力ステップ）。例えば、画像取込装置２００を用いて原稿を取り込み、取り込んだ原稿から作成された多値画像Ｄ１が画像入力部１１０に入力されることにより、画像処理装置１００は多値画像Ｄ１を取得する。また、画像入力部１１０は、入力された多値画像Ｄ１を多値画像記憶部１４０に記憶し、制御部１２０に二値画像作成信号を送信する。
【００４１】
次いで、多値画像記憶部１４０に記憶された多値画像Ｄ１の各画素について、度数分布計測部１２１により濃度を計測し、濃度に関する度数分布表を作成する（Ｓ１０３；度数分布表作成ステップ）。ステップＳ１０３では、入力された多値画像Ｄ１の各画素について、例えば０〜２５５の２５６レベルに量子化された濃度値を割り当てる。こうして、多値画像Ｄ１についての濃淡を表す度数分布表が作成される。
【００４２】
ステップＳ１０３において、多値画像Ｄ１についての濃度の度数分布表が作成されると、この度数分布表に基づいて、第１の閾値決定部１２２により第１の閾値を決定する（Ｓ１０５；第１の閾値決定ステップ）。第１の閾値は、多値画像Ｄ１の各画素について白画素と未確定画素とを区分するための閾値である。第１の閾値は、例えば判別分析法により決定することができる。判別分析法とは、画像の濃度値の分布を閾値で２つの領域に分割したとき、２つの領域が最もよく分離するように閾値を決定するための方法である。閾値により領域を分離するための尺度としては、２つの領域の平均値の分散と各領域の分散との比（判別比）が用いられ、この判別比が最大となるように閾値が選択される。判別分析法は、度数分布表に明確な谷（差）が存在しない場合においても閾値が選択できるので、広く利用されている手法である。第１の閾値決定部１２２は、判別分析法により選択された第１の閾値を、閾値を記憶する閾値記憶部１５０に記憶する。
【００４３】
次いで、多値画像Ｄ１における未確定領域を決定する（Ｓ１０７；未確定領域決定ステップ）。未確定領域決定部１２３は、第１の閾値決定部１２２において決定された第１の閾値を用いて、多値画像Ｄ１を構成する画素を白画素と未確定画素とに区分する。そして、未確定領域決定部１２３は、白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域として決定する。例えば、画像取込装置２００によって取り込まれた多値画像Ｄ１について、多値画像Ｄ１を構成する画素を第１の閾値によって白画素と未確定画素に区分したとき、図５（ａ）に示すように、第１の閾値によって白画素と確定された画素と、それ以外の画素である未確定画素（図５（ａ）ではグレーと黒の画素）とに区分されたとする。未確定領域決定部１２３は、未確定画素が白画素によって囲まれている領域を検出し、この領域を未確定領域として決定する。図５（ａ）では、領域０、領域１、領域２の３つの領域が決定されている。
【００４４】
未確定領域が決定されると、各未確定領域の代表濃度値を決定する（Ｓ１０９；代表濃度値決定ステップ）。本実施形態では、ステップＳ１０７において決定された未確定領域を構成する画素の濃度値を代表濃度値決定部１２４によって計測し、計測された濃度値のうち最小の濃度値（未確定領域内で最も濃い色を示す画素の濃度値）を代表濃度値として決定する。
【００４５】
代表濃度値決定部１２４は、例えば、未確定領域を構成する未確定画素の濃度値を１つずつ測定していき、測定するごとにその時点における未確定領域内の代表濃度値（ここでは最大濃度値）と比較する。この暫定的な代表濃度値は、例えば画像処理装置１００に設けられたバッファ（図示せず。）に記憶されており、未確定画素の画素値との比較により未確定画素の画素値の値が大きい場合には代表濃度値はその画素値に更新され、一方、代表濃度値の方が大きい場合には更新せず、次の未確定画素の濃度値との比較が行われる。そして、未確定領域を構成するすべての未確定画素の濃度値を測定し終えたときに、バッファに記憶されている暫定的な代表濃度値をその未確定領域における代表濃度値として決定することができる。
【００４６】
こうして決定された未確定領域の代表濃度値は、領域別代表濃度値記憶部１６０に、領域番号と関連付けて記憶される。例えば、図５（ａ）に示す３つの未確定領域について、未確定領域を構成する未確定画素の最大濃度値を測定したとき、図３に示すように、領域０の最大濃度値は１６０、領域１の最大濃度値は３４、領域２の最大濃度値は３６であったとする。
【００４７】
その後、ステップＳ１０９にて決定された未確定領域の代表濃度値に関するヒストグラムを作成する（Ｓ１１１；ヒストグラム作成ステップ）。ヒストグラム作成部１２５は、ステップＳ１０９において領域別代表濃度値記憶部１６０に記憶された未確定領域の代表濃度値についてのヒストグラムを作成する。ヒストグラムは、例えば図６に示すように表される。このヒストグラムの横軸は未確定領域の代表濃度値、縦軸はその濃度値を示す未確定領域の数を示す。
【００４８】
次いで、ステップＳ１１１にて作成されたヒストグラムに基づいて、未確定領域内を構成する未確定画素を白画素または黒画素に決定するための第２の閾値を決定する（Ｓ１１３；第２の閾値決定ステップ）。本実施形態において第２の閾値は、ヒストグラムにおける極小値のうち最小の値に対応する濃度値に決定される。ここで、未確定画素には、表面の画像を構成する画素と、裏面の画像が表面に裏写りした画像を構成する画素とが含まれる。裏写りした画像は、通常、表面の画像よりも薄い色となって画像取込装置２００から取り込んだ多値画像に現れる。すなわち、裏写りした画像を構成する画素は、表面の画像を構成する画素と比べて小さい濃度値を有すると考えられる。
【００４９】
したがって、図６に示すように、未確定領域の最大濃度値に関するヒストグラムには、最大濃度値が比較的小さい濃度値を示す色の薄い領域（図６のヒストグラムにおける右側の山）と、比較的大きい濃度値を示す色の濃い領域（図６のヒストグラムにおける左側の山）とが現れる。また、第２の閾値は、裏写りした画像と考えられる未確定領域を構成する未確定画素は白画素に、表面の画像と考えられる未確定領域を構成する未確定画素は黒画素に決定するための閾値である。したがって、本実施形態では、ヒストグラムにおいて、裏写りした画像を表すと考えられる領域の数がピークを超えたときの濃度値を第２の閾値として決定する。つまり、本実施形態の第２の閾値は、ヒストグラムにおける極小値のうちの最小値に対応する濃度値となる。
【００５０】
本実施形態での第２の閾値の決定は、例えば、図６に示すヒストグラムを小さい濃度値側から大きい濃度値側へ、すなわち右から左へスキャンし、最初に現れた極小値に対応する濃度値を第２の閾値として決定することができる。また、ヒストグラムに現れる極小値をすべて検出した後に、濃度値が最小の値を示す極小値に対応する濃度値を第２の閾値として決定してもよい。このように、第２の閾値決定部１２６により決定された第２の閾値は、閾値記憶部１５０に記憶される。
【００５１】
第１の閾値および第２の閾値が決定されると、二値画像生成部１２７により二値画像を生成する処理が行われる（Ｓ１１５；二値画像生成ステップ）。本実施形態にかかる二値画像生成方法は、まず、ステップＳ１０５において算出され、閾値記憶部１５０に記憶された第１の閾値により、多値画像Ｄ１について白画素と未確定画素とを区分する。これにより、白画素とすべき領域が確定する。次いで、ステップＳ１０９において領域別代表濃度値記憶部１６０に記憶された未確定領域の最大濃度値と、閾値記憶部１５０に記憶された第２の閾値とを比較して、未確定領域を構成する未確定画素を白画素または黒画素に確定する。
【００５２】
具体的には、未確定領域の最大濃度値が第２の閾値未満である場合には白画素とし、未確定領域の最大濃度値が第２の閾値以上である場合には黒画素とする。上述したように、未確定領域の最大濃度値は、その未確定領域内において最も濃い色を示す画素の濃度値を示し、その未確定領域内に高々その濃さの画素しか存在しないことを意味する。一方、第２の閾値は、上述したように、裏写りした画像と考えられる未確定領域を構成する未確定画素は白画素に、表面の画像と考えられる未確定領域を構成する未確定画素は黒画素に決定するための閾値である。したがって、未確定領域における最大濃度値が第２の閾値以上の大きさであるか否かを判断することにより、裏写りした画像と考えられる未確定領域を構成する画素を白画素または黒画素に決定することができ、作成された二値画像Ｄ３に裏写りした画像が表示されるのを防止することができる。
【００５３】
例えば、図５（ａ）に示す３つの未確定領域である領域０、領域１、領域２を構成する未確定画素を白画素または黒画素に決定する処理について説明すると、まず、ヒストグラム作成部１２５は、領域別代表濃度値記憶部１６０に記憶された未確定領域の最大濃度値を読み取り、ヒストグラムを作成する。ヒストグラムが例えば図６のように作成されたとすると、第２の閾値決定部１２６は、例えばヒストグラムの右（小さい濃度値側）から左（大きい濃度値側）へ向かってヒストグラムをスキャンし、スキャンしてから最初に現れる極小値に対応する濃度値を第２の閾値として決定する。したがって、図６において濃度値Ｔが第２の閾値として決定される。
【００５４】
そして、二値画像生成部１２７は、第２の閾値Ｔと領域別代表濃度値記憶部１６０に記憶された未確定領域の最大濃度値との大きさを比較して、未確定領域を構成する未確定画素を白画素または黒画素に決定する。例えば、第２の閾値Ｔが１５０、未確定領域である領域０、領域１、領域２の最大濃度値が図３に示す値であったとする。このとき、二値画像生成部１２７は、図７に示すように、領域０の最大濃度値は第２の閾値Ｔ未満であるから、領域０を構成する未確定画素を白画素に決定する。一方、領域１の最大濃度値は３４、領域２の最大濃度値は３６であり、第２の閾値以上であるから、領域１および領域２を構成する未確定画素は黒画素に決定する。したがって、図５（ａ）のように白画素と未確定画素とからなる画像は、図５（ｂ）に示すような二値画像Ｄ３となる。こうして、多値画像Ｄ１から二値画像Ｄ３が生成される。なお、上述したように、本実施形態では０を黒、２５５を白とし、０を濃度値の最大値、２５５を濃度値の最小値（すなわち「０＞２５５」）として説明している。
【００５５】
以上、本実施形態にかかる画像処理方法について説明した。例えば、本実施形態にかかる画像処理方法によって図１２に示す多値画像から二値画像を生成すると、図８に示すような二値画像が生成される。この二値画像と従来の画像処理方法によって生成された二値画像とを比較すると、従来は、図１３（ａ）のように裏面の画像である「裏写り」の文字が裏写りしていたが、本実施形態にかかる画像処理方法によって生成された二値画像は、「裏写り」の文字が表示されていない画像となっている。また、裏写りを防止しようとすると、従来は図１３（ｂ）のように表面の画像である「細字」の文字がかすれてしまっていたが、本実施形態にかかる画像処理方法によって生成された二値画像は、「細字」の文字のかすれは少なく、はっきり認識することができる。
【００５６】
このように、本発明の実施形態にかかる画像処理装置１００および画像処理方法によれば、多値画像から二値画像を生成する際、まず、第１の閾値決定部１２２により多値画像を構成する画素を白画素および未確定画素に区分する第１の閾値を決定する。そして、白画素に囲まれた未確定画素を未確定領域として決定し、未確定領域を構成する未確定画素のうちの最大濃度値を計測する。さらに、計測された最大濃度値についてのヒストグラムを作成して、このヒストグラムから第２の閾値を決定する。そして、未確定領域内の最大濃度値と第２の閾値とを比較することにより、未確定領域を構成する未確定画素を白画素または黒画素に決定する。このように、本実施形態にかかる画像処理方法により、第１の閾値および第２の閾値を自動的に決定することができ、生成された二値画像に裏写りした画像が現れることがなく、取り込み画像も明確に表示させることができる。
【００５７】
ここで、ステップＳ１０９における未確定領域の代表濃度値は最大濃度値としたが、未確定領域ごとに未確定画素の濃度値についてのヒストグラムを作成し、このヒストグラムから代表濃度値を決定してもよい。以下、図９に基づいて、ヒストグラムを用いた未確定領域の代表濃度値の決定方法について説明する。なお、図９は、ヒストグラムを用いた未確定領域の代表濃度値の決定方法を説明するための説明図であって、（ａ）は全体として濃度値の小さい画素からなる未確定領域のヒストグラムの例であり、（ｂ）は濃度値の小さい画素と濃度値の大きい画素からなる未確定領域のヒストグラムの例であり、（ｃ）は全体として濃度値の大きい画素からなる未確定領域のヒストグラムの例を示す。
【００５８】
未確定領域を構成する未確定画素の濃度値についてのヒストグラムは、本発明の実施形態にかかる画像処理方法のステップＳ１１１と同様の処理によって作成することができる。まず、未確定領域を構成するすべての未確定画素の濃度値を測定する。次いで、測定された未確定画素の濃度値についてのヒストグラムを作成し、作成されたヒストグラムを大きい濃度値側から小さい濃度値側へスキャンする。そして、スキャンを開始してから最初のピークにおける濃度値を、この未確定領域の代表濃度値として決定する。
【００５９】
ヒストグラムの最初のピークにおける濃度値は、例えばスキャン開始後に最初に現れた極大値での濃度値とすることができる。このとき、例えば図９（ａ）に示すように、未確定領域を構成する未確定画素の濃度値が全体として小さい場合（例えば、図５（ａ）の領域０）、スキャン開始後の最初の極大値は小さな値となる。また、図９（ｂ）に示すように、未確定領域を構成する未確定画素の濃度値が大きいものと小さいものがある場合（例えば、図５（ａ）の領域１）、スキャン開始後の最初の極大値は大きな値となる。さらに、また、図９（ｃ）に示すように、未確定領域を構成する未確定画素の濃度値が全体として大きい場合（例えば、図５（ａ）の領域２）、スキャン開始後の最初の極大値は大きな値となる。このように、決定された未確定領域の代表濃度値は、代表濃度値を未確定領域内の最大濃度値とした場合とほぼ一致する。
【００６０】
または、未確定領域の代表濃度値を、スキャン開始後に最初に所定の画素数を超えた時点における濃度値とすることもできる。例えば図９（ａ）のような未確定領域内に大きい濃度値の画素が１つだけ含まれていた場合、この画素の存在は誤差とみなすことが望ましいが、スキャン開始後の最初の極大値を代表濃度値とすると、この大きい濃度値を代表濃度値として決定してしまう。しかし、ある程度の数の画素が有する濃度値を代表濃度値とすることにより、誤差として扱うべき濃度値を選択することを防止できる。
【００６１】
また、ステップＳ１１３では、ヒストグラムにおける極小値のうち最小の値に対応する濃度値を第２の閾値として決定したが、このとき、第２の閾値が所定の値以上とならないように限界濃度値を設けてもよい。例えば、ヒストグラムが最小濃度値側（図６右側）から最大濃度値側（図６左側）へ減少し続ける形状であった場合など、極小値が現れない場合には、第２の閾値がほぼ最大濃度値、すなわち０に設定されることになる。このとき作成される二値画像は白画素のみから構成され、表面の画像まで現れない可能性がある。このような問題に対して、第２の閾値が所定の値以上とならないように限界濃度値を設けることにより、黒画素とすべき画素まで白画素に決定されてしまうことを防止することができる。限界濃度値は、例えば、予め設定された濃度値としてもよく、所定数（例えば、全未確定領域数に対して所定の割合）の未確定領域が黒画素となるように、二値画像作成対象ごとに決定してもよい。
【００６２】
一方、第２の閾値は、ステップＳ１１１で作成されたヒストグラムを最小濃度値側（図６右側）から最大濃度値側（図６左側）へスキャンして、全未確定領域数に対して所定の割合の未確定領域数に達したときの濃度値に設定してもよい。このように、全未確定領域数に対する割合に応じて第２の閾値を決定することにより、誤差とみなせる極小値が第２の閾値に設定されることを防止することができる。
【００６３】
このように、本発明の実施形態にかかる画像処理方法によれば、画像処理装置１００に入力された多値画像Ｄ１から二値画像Ｄ３を作成するために用いる第１の閾値および第２の閾値を自動で決定することが可能である。したがって、画像処理装置１００に入力される多値画像Ｄ１ごとに第１の閾値および第２の閾値を容易に決定することができ、処理対象の画像に適した閾値を都度決定することができる。
【００６４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６５】
例えば、上記実施形態において、第１の閾値を決定する方法として判別分析法を用いたが、本発明は、かかる例に限定されず、例えばｐ−タイル法やモード法などを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】画像処理装置を用いる構成例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】領域別代表濃度値記憶部の構成の一例を示す説明図である。
【図４】同実施形態にかかる画像処理方法を示すフローチャートである。
【図５】同実施形態にかかる画像処理方法を示す説明図であり，（ａ）は多値画像の各画素に白画素または未確定画素を割り当てた状態を示し，（ｂ）は未確定画素に対して黒画素または白画素を割り当てた状態を示す。
【図６】未確定領域の最大濃度値に関するヒストグラムの一例を示す説明図である。
【図７】同実施形態における未確定画素への色の割り当て方法を説明するための説明図である。
【図８】図１２の多値画像から同実施形態にかかる画像処理方法により生成された二値画像の例を示す。
【図９】ヒストグラムを用いた未確定領域の代表濃度値の決定方法を説明するための説明図であって、（ａ）は全体として濃度値の小さい画素からなる未確定領域のヒストグラムの例であり、（ｂ）は濃度値の小さい画素と濃度値の大きい画素からなる未確定領域のヒストグラムの例であり、（ｃ）は全体として濃度値の大きい画素からなる未確定領域のヒストグラムの例を示す。
【図１０】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の画像処理方法を示すフローチャートである。
【図１２】裏写りを有する多値画像の一例を示す説明図である。
【図１３】図１２の多値画像から従来の二値化処理により生成された二値画像の例であり，（ａ）は，二値化処理後に裏写りを有する二値画像であり，（ｂ）は，二値化処理後に画像の一部がかすれた二値画像を示す。
【符号の説明】
【００６７】
１００    画像処理装置
１１０    画像入力部
１２０    制御部
１２１    度数分布計測部
１２２    第１の閾値決定部
１２３    未確定領域決定部
１２４    代表濃度値決定部
１２５    ヒストグラム作成部
１２６    第２の閾値決定部
１２７    二値画像生成部
１３０    画像出力部
１４０    多値画像記憶部
１５０    閾値記憶部
１６０    領域別代表濃度値記憶部
１７０    二値画像記憶部
２００    画像取込装置
３００    画像表示装置
【図１】
2008148213.tif 000003
【図２】
2008148213.tif 000004
【図３】
2008148213.tif 000005
【図４】
2008148213.tif 000006
【図５】
2008148213.tif 000007
【図６】
2008148213.tif 000008
【図７】
2008148213.tif 000009
【図８】
2008148213.tif 000010
【図９】
2008148213.tif 000011
【図１０】
2008148213.tif 000012
【図１１】
2008148213.tif 000013
【図１２】
2008148213.tif 000014
【図１３】
2008148213.tif 000015