(57)【要約】【課題】ＲＧＢ色空間における２つの色の色差が予め決められた許容範囲内であるかの判定を人間の目視での判定と同程度に、かつ、高速に行うことができる色差判定方法を提供する。【解決手段】距離算出部１０２により、第１及び第２の色間のＲＧＢ色空間上の距離を算出する。また、複数の閾値候補を格納する閾値候補格納部１０３に格納された閾値候補の中から、閾値選択部１０４により閾値が選択される。そして、距離算出部１０２で算出された距離と閾値選択部１０４で選択された閾値とを比較して、距離が閾値以下の場合、第１及び第２の色の色差が許容範囲内であることを比較判定部１０が判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢ色空間における第１の色と第２の色との色差を判定する色差判定方法であって、
前記第１及び第２の色間のＲＧＢ色空間上の距離を算出し、
複数の閾値候補の中から閾値を選択し、
算出された距離と選択された前記閾値とを比較し、
前記距離が前記閾値以下の場合、前記第１及び第２の色の色差が許容範囲内であると判定する
ことを特徴とする色差判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＩＥＬａｂ均等色空間における判定と同程度で、ＲＧＢ空間における２つの色の色差が予め決められた許容範囲内であるかを判定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フィルム等の透過原稿を１次元イメージセンサ等で読み取るフィルムスキャナが知られている。また近年では、可視光による実画像の読み取りに加えて、赤外光による読み取りによってフィルム上のゴミやキズを検出し、画像処理によって実画像情報を補正し、ゴミやキズのない画像を提供する、いわゆるゴミキズ除去の機能を備えたフィルムスキャナも知られている。
【０００３】
ゴミキズ除去を行う実画像補正では、ゴミキズ部分に相当する画素（以下、「欠損画素」と称す。）の周囲の正常な画素を用いて、欠損画素を補間処理によって修正する。ここで、このような補間処理においては、補間に用いる周囲の正常画素同士の色が互いに近い色であるか否かを判定することがよく行われる。すなわち、欠損画素の周辺の第１の正常画素（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）と第２の正常画素（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）を補間処理に用いる場合、当該第１の正常画素と第２の正常画素との色差が予め決められた許容範囲内であるかを判定する。
【０００４】
この判定において、例えば、第１の方法としては、第１の正常画素と第２の正常画素のＲＧＢ空間での距離Ｄを算出して、予め決められた閾値（例えば、ＴＨＲＧＢとする。）と比較する方法がある。この場合、Ｄ＜ＴＨＲＧＢであれば２つの画素は互いに近い色であると判定する。ここで、距離Ｄは以下に示す式を用いて算出される。
【０００５】
【数１】
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【０００６】
次に、上記第１の方法とは異なる第２の方法について説明する。第２の方法では、まず、フィルムスキャナから出力される実画像データのＲＧＢ値が標準的なＲＧＢ空間であるｓＲＧＢ色空間に準拠していると仮定する。そして、第１の正常画素及び第２の正常画素のＲＧＢ値を均等色空間であるＣＩＥＬａｂ色空間のデータに変換し、その２つの色の色差ΔＥ＊ａｂと予め決められた閾値ＴＨＬａｂと比較する。尚、この方法においても、２つの色の色差がΔＥ＊ａｂ＜ＴＨＬａｂの場合に２つの画素は互いに近い色であると判定する。
【０００７】
ここで、ｓＲＧＢ色空間からＣＩＥＬａｂ色空間への変換、及び、色差ΔＥ＊ａｂの算出方法について説明する。尚、ここではＲＧＢデータは８ビットとする。まず、ｓＲＧＢ色空間からＸＹＺ空間への変換式は、以下の式を用いて行われる。
【０００８】
【数２】
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【０００９】
次に、ＸＹＺ空間からＣＩＥＬａｂ色空間への変換式は、以下の式を用いて行われる。
【００１０】
【数３】
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【００１１】
そして、ＣＩＥＬａｂ色空間での色差ΔＥ＊ａｂの算出式は、以下の式を用いて行われる。
【００１２】
【数４】
2004178321.tif 000006
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の色差判定方法のように、２つの正常画素の色の間におけるＲＧＢ空間での距離Ｄにより色差を判定する第１の方法では、ＲＧＢ空間自身が人間の目視の感覚に対して均等ではないため、人間の感覚と相関していないという問題がある。例えば、２つの色のＲＧＢ空間での距離Ｄが同じ値であっても、暗い領域での距離Ｄと明るい領域での距離Ｄとを比較すると、人間の目視では暗い領域の方が明るい領域よりも色の違いが分かりやすいといった問題がある。
【００１４】
また、ＲＧＢデータを均等色空間であるＣＩＥＬａｂ色空間のデータに変換し、算出した色差ΔＥ＊ａｂにより色差を判定する第２の方法では、均等色空間での比較であるため人間の目視の感覚とある程度相関がとれてはいる。しかし、ＲＧＢからＬ＊ａ＊ｂ＊への変換の計算負荷が大きいために処理時間がかかり、ゴミキズ除去処理のように、実時間で処理を行わなければならない場合には問題がある。
【００１５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、ＲＧＢ色空間における２つの色の色差が予め決められた許容範囲内であるかの判定を人間の目視での判定と同程度に、かつ、高速に行うことができる色差判定方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ＲＧＢ色空間における第１の色と第２の色との色差を判定する色差判定方法であって、前記第１及び第２の色間のＲＧＢ色空間上の距離を算出し、複数の閾値候補の中から閾値を選択し、算出された距離と選択された前記閾値とを比較し、前記距離が前記閾値以下の場合、前記第１及び第２の色の色差が許容範囲内であると判定することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、ｓＲＧＢ色空間に準拠している２つの色Ｃ１（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）とＣ２（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）との色差が、ＣＩＥＬａｂ色空間における色差ΔＥ＊ａｂ＝Ｋ（但し、Ｋは正の実数。）以内であるか否かを判定する場合を例にとって説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る色差判定方法を実行するための画像処理装置（色差判定装置）の細部構成を示すブロック図である。図１において、１００は基準色となる画素のＲＧＢ値が入力され格納される基準色入力・格納部、１０１は基準色と比較される比較色となる画素のＲＧＢ値が入力され格納される比較色入力・格納部である。
【００２０】
また、１０２は基準色と比較色のＲＧＢ色空間での距離Ｄを算出する距離算出部である。ここで、距離算出部１０２は、次に示す式を用いて２つの色の距離Ｄを算出する。
【００２１】
【数５】
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【００２２】
すなわち、本実施形態に係る画像処理装置では、第１の色のＲＧＢ値が（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）であり、第２の色のＲＧＢ値が（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）である場合、距離算出部１０２が、（Ｒ１−Ｒ２）２＋（Ｇ１−Ｇ２）２＋（Ｂ１−Ｂ２）２により求められる値を距離として算出することを特徴とする。
【００２３】
さらに、１０３はＲＧＢ空間の各部分空間毎の色差判定のための閾値が格納されている閾値候補格納部、１０４は閾値候補格納部１０３に格納されている閾値から所望の閾値を選択する閾値選択部である。
【００２４】
さらにまた、１０５は距離算出部１０２で算出したＲＧＢ空間での距離と閾値を比較して２つの色の色差が色差ΔＥ＊ａｂ＝Ｋ以内であるか否かを判定する比較判定部である。
【００２５】
図２は、本実施形態における色差判定方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【００２６】
まず、基準色となる色を入力して基準色入力・格納部１００に格納する（ステップＳ２０１）。すなわち、基準色入力・格納部１００にはＣ１又はＣ２のどちらかの色が入力される。本実施形態では、一例としてＣ１が基準色として入力されたものとする。
【００２７】
次に、比較色となる色を入力して比較色入力・格納部１０１に格納する（ステップＳ２０２）。この際、ステップＳ２０１で基準色としてＣ１が入力されている場合にはＣ２を比較色として入力し、ステップＳ２０１で基準色としてＣ２が入力されている場合にはＣ１を比較色として入力する。本実施形態では、Ｃ２が比較色として比較色入力・格納部１０１に入力される。
【００２８】
次に、距離算出部１０２により、基準色と比較色のＲＧＢ空間での距離Ｄを算出する（ステップＳ２０３）。尚、距離Ｄの算出は以下に示す式を用いてもよいが、上述したように平方根の計算をさせない算出式を用いた方が計算時間を短くすることができる。
【００２９】
【数６】
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【００３０】
すなわち、本実施形態に係る画像処理装置では、第１の色のＲＧＢ値が（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）であり、第２の色のＲＧＢ値が（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）である場合、距離算出部１０２が、｛（Ｒ１−Ｒ２）２＋（Ｇ１−Ｇ２）２＋（Ｂ１−Ｂ２）２｝１／２により求められる値を距離として算出することを特徴とする。
【００３１】
次に、閾値候補が格納されている３次元ルックアップテーブル（３ＤＬＵＴ）のアドレスを算出する（ステップＳ２０４）。尚、この算出の詳細については後述する。
【００３２】
そして、閾値選択部１０４により、閾値候補格納部１０３に格納されている閾値候補の中から比較に用いられる閾値を選択する（ステップＳ２０５）。尚、本実施形態では、ステップＳ２０４で算出された３次元ルックアップテーブルのアドレスに対応する３次元ルックアップテーブルのデータ（閾値候補）を閾値として設定する。
【００３３】
すなわち、本実施形態に係る画像処理装置では、閾値選択部１０４が、閾値候補格納部１０３に格納された複数の閾値候補の中から、第１の色（例えば、Ｃ１）又は第２の色（例えば、Ｃ２）のいずれか一方の色が属する部分空間の閾値を選択することを特徴とする。また、本実施形態に係る画像処理装置では、閾値候補格納部１０３が、３次元ルックアップテーブルとして閾値候補を格納し、閾値選択部１０４が、基準とした方の色のＲＧＢ値に基づいて一意に３次元ルックアップテーブルを参照して閾値を選択することを特徴とする。
【００３４】
次に、比較判定部１０５において、ステップＳ２０３で算出されたＲＧＢ空間での距離とステップＳ２０５で選択された閾値とを比較する（ステップＳ２０６）。その結果、距離（又は距離の２乗）が閾値以下の場合（ＹＥＳ）は、２つの色Ｃ１とＣ２の色差は色差ΔＥ＊ａｂ＝Ｋ以内であると判定（すなわち、許容範囲内と判定）して結果を出力する（ステップＳ２０７）。
【００３５】
一方、距離（又は距離の２乗）が閾値より大きい場合（ＮＯ）は、２つの色Ｃ１とＣ２の色差は色差ΔＥ＊ａｂ＝Ｋより大きいと判定（すなわち、許容範囲外と判定）して結果を出力する（ステップＳ２０８）。尚、ステップＳ２０６の比較を、距離（距離の２乗）が閾値よりも小さい場合と閾値以上の場合とで行うようにしてもよい。
【００３６】
上述したように、本実施形態に係る画像処理装置（色差判定装置）は、ＲＧＢ色空間における第１の色と第２の色との色差を判定するものである。そして、本画像処理装置は、第１及び第２の色間のＲＧＢ色空間上の距離を算出する距離算出部１０２と、複数の閾値候補を格納する閾値候補格納部１０３と、閾値候補格納部１０３に格納された複数の閾値候補の中から閾値を選択する閾値選択部１０４と、距離算出部１０２で算出された距離と閾値選択部１０４で選択された閾値とを比較して、距離が閾値以下の場合、第１及び第２の色の色差が許容範囲内であると判定する比較判定部１０とを備えることを特徴とする。
【００３７】
ここで、閾値候補格納部１０３に格納されている閾値候補について詳細に説明する。
【００３８】
閾値候補格納部１０３には、前述したように、ＲＧＢ色空間を部分空間に分割した各部分空間の閾値が３次元ルックアップテーブルの形式で格納されている。本実施形態では、ＲＧＢ空間においてＲ、Ｇ、Ｂの各軸を均等にＮ等分したＮ３個の部分空間に分割する。尚、Ｎは２のべき乗とする。ここでは説明を分かりやすくするためにＮ＝４とし、ＲＧＢデータを８ビットとして説明する。
【００３９】
図３は、本実施形態におけるＲＧＢ色空間の分割の様子を説明するための概要図である。例えば、図３に示すように、Ｎ＝４の場合には合計で４３＝６４個の部分空間に分割されることになり、閾値候補格納部１０３には６４個の閾値候補が格納されることとなる。
【００４０】
すなわち、上述した本実施形態に係る画像処理装置では、閾値候補格納部１０３が、ＲＧＢ色空間におけるＲ、Ｇ、Ｂの各軸を均等にＮ等分して分割されたＮ３個の部分空間毎に閾値候補を格納することを特徴とする。
【００４１】
また、各部分空間を特定するために、以下では、８ビットのデータにおける０〜２５５の間を、区間１（０〜６３までの間）、区間２（６４〜１２７までの間）、区間３（１２８〜１９１までの間）、区間４（１２９〜２５５までの間）と呼ぶ。さらに、部分空間を（Ｒ区間，Ｇ区間，Ｂ区間）＝（ｘ，ｙ，ｚ）として特定することとする。すなわち、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ１、２、３、４のどれかの値を有することになる。
【００４２】
本実施形態では、次に示すように閾値候補格納部１０３には６４個の閾値候補が以下の順番で格納されているものとする。
【００４３】
順番      （Ｒ区間，Ｇ区間，Ｂ区間）
１番目  …  （  １  ，  １  ，  １  ）
２番目  …  （  １  ，  １  ，  ２  ）
３番目  …  （  １  ，  １  ，  ３  ）
４番目  …  （  １  ，  １  ，  ４  ）
５番目  …  （  １  ，  ２  ，  １  ）
…    …      …      …      …
６３番目  …  （  ４  ，  ４  ，  ３  ）
６４番目  …  （  ４  ，  ４  ，  ４  ）
すなわち、Ｒ区間、Ｇ区間、Ｂ区間の値がＢ→Ｇ→Ｒの順で昇順に並んでいる。
【００４４】
次に、ステップＳ２０４において行われる各部分空間の閾値候補の３次元ルックアップテーブルのアドレスＰの算出方法について説明する。ここでは、基準色Ｃ１が属する部分空間を特定し、その部分空間の閾値候補が格納されている３次元ルックアップテーブルのアドレスＰを算出する。アドレスＰは以下の式によって算出される。
【００４５】
【数７】
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【００４６】
上記計算では、除算部分が２のべき乗であるため、ビットシフトを用いることで高速に演算することが可能である。これは、部分空間の分割数Ｎを２のべき乗にしているためである。すなわち、本実施形態に係る画像処理装置では、Ｎの値が２のべき乗であって、３次元ルックアップテーブルのアドレスの計算にビットシフトを用いることによって高速演算を可能にすることを特徴とする。
【００４７】
次に、閾値候補１０３に格納されている各部分空間の閾値候補の算出方法（図２のステップＳ２０４の処理）について説明する。ここでは、部分空間（Ｒ区間，Ｇ区間，Ｂ区間）＝（１，１，１）（以下、「部分空間（１，１，１）」とする。）の閾値候補の算出を例にとって説明する。
【００４８】
まず、部分空間（１，１，１）の任意の色Ｃｔ（Ｒｔ，Ｇｔ，Ｂｔ）において、ＣｔのＲＧＢ値を均等色空間であるＣＩＥＬａｂ空間のＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する。尚、変換の計算式は前述した通りであり、ここでの説明は省略する。尚、変換したＬ＊ａ＊ｂ＊値を（Ｌ＊ｔ，ａ＊ｔ，ｂ＊ｔ）とする。
【００４９】
次に、変換した（Ｌ＊ｔ，ａ＊ｔ，ｂ＊ｔ）と色差がΔＥ＊ａｂ＝ＫとなるＬ＊ａ＊ｂ＊値を複数個算出する。これは（Ｌ＊ｔ，ａ＊ｔ，ｂ＊ｔ）を中心にＬ＊、ａ＊、ｂ＊の各軸に沿って、前後左右上下、あるいは、斜め方向にＫだけ離れたＬ＊ａ＊ｂ＊値を算出することによって行う。
【００５０】
そして、算出されたＫだけ離れた複数個のＬ＊ａ＊ｂ＊値をｓＲＧＢ色空間のＲＧＢデータにそれぞれ変換し、部分空間（１，１，１）の任意の色ＣｔとのＲＧＢ色空間での距離をそれぞれで算出し、それらの平均距離を算出する。
【００５１】
さらに、上述した任意の色ＣｔについてＲＧＢ色空間での平均距離を算出した処理を、部分空間（１，１，１）に属する複数の色について行い、それぞれで算出された平均距離の平均値を部分空間（１，１，１）の閾値とする。このようにして算出された閾値は、ＣＩＥＬａｂ色空間での色差ΔＥ＊ａｂ＝Ｋとほぼ同程度の色差を示すＲＧＢ色空間の距離となっている。
【００５２】
尚、各部分空間でのＲＧＢ色空間の距離と色差ΔＥ＊ａｂ＝Ｋの相関の精度は、ＲＧＢ空間を分割するＮの数を大きくすると高くなるが、分割数を大きくする分だけ閾値候補格納部１０３には、より多くの格納領域が必要となる。尚、この閾値候補の算出は、予め１度だけ計算しておけばよい。
【００５３】
上述したように第１の実施形態によれば、ｓＲＧＢ色空間に準拠しているＲＧＢ色空間の２つの色Ｃ１、Ｃ２の色差が、人間の目視とほぼ相関がとれている均等色空間の色差ΔＥ＊ａｂで判定した場合とほぼ同じ精度で、予め決められた許容範囲内であるか否かを高速に判定することができる。
【００５４】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、ＣＩＥＬａｂ空間での色差の計算式が第１の実施形態とは異なるものを使用する。すなわち、本実施形態では、ＣＩＥＬａｂ色空間での色差の計算式として、以下に示すＣＩＥ１９９４色差式を用いる。
【００５５】
【数８】
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【００５６】
ＣＩＥ１９９４色差式は、以下に示すＣＩＥＬａｂ色空間の色差の計算式を最適化し、色相差と明度差の補正を行っている色差計算式であるため、より人間の目視の感覚に近い色差を算出することが可能となる。
【００５７】
【数９】
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【００５８】
従って、ＣＩＥ１９９４色差式を用いることにより、閾値候補格納部１０３の各部分空間の閾値候補がより人間の目視の感覚に近い値となり、高精度の色差判定が可能となる。すなわち、第２の実施形態に係る画像処理装置では、距離算出部が、第１及び第２の色間のＣＩＥＬａｂ色空間におけるＣＩＥ１９９４色差式による色差と同程度のＲＧＢ色空間の距離を算出することを特徴とする。
【００５９】
さらに、前述した第１の実施形態では、色差判定の対象のＲＧＢ色空間のデータをｓＲＧＢ色空間に準拠しているデータとして取り扱ったが、ｓＲＧＢ色空間でなくても、ＣＩＥＬａｂ色空間との変換が計算式により一意に決定している他のＲＧＢ色空間であってもよい。また、ＣＩＥＬａｂ色空間での色差計算が、他の色差計算式であってもよい。すなわち、第２の実施形態に係る画像処理装置では、距離算出部が、第１及び第２の色間のＣＩＥＬａｂ色空間における色差と同程度のＲＧＢ色空間の距離を算出することを特徴とする。
【００６０】
＜その他の実施形態＞
尚、本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置等）に適用してもよい。
【００６１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６２】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６３】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＲＧＢ色空間における２つの色の色差が予め決められた許容範囲内であるかの判定を人間の目視での判定と同程度に、かつ、高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る色差判定方法を実行するための画像処理装置の細部構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態における色差判定方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【図３】同実施形態におけるＲＧＢ色空間の分割の様子を説明するための概要図である
【符号の説明】
１００  基準色入力・格納部
１０１  比較色入力・格納部
１０２  距離算出部
１０３  閾値候補格納部
１０４  閾値選択部
１０５  比較判定部
【図１】
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【図２】
2004178321.tif 000013
【図３】
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