(57)【要約】【課題】「網点が目立つ」、「下地に不要な色がつく」、「裏写りが発生する」、「明るさやコントラストが不足する」といった不具合が、画像データ内に複数混在している場合であっても、複数の処理を組み合わせて適用することによって、画質を向上させる。【解決手段】網点除去１２、下地色除去１３、裏写り除去１４、コントラスト補正１５の各処理のうち、少なくともコントラスト補正処理１５を最後に行い、網点除去処理１２を最初に行う。これにより、網点、下地色、裏写りの色差が拡大を防止し、これらを予め取り除いた状態で、コントラスト補正処理を行うことができ、相互の処理の副作用を可能な限り発生させずに、画質の向上を行うことが可能となる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取得画像に対して、網点除去処理と、下地色除去、裏写り除去、コントラスト補正の各処理のうち１つ以上の処理とを複数組み合わせて行なう画像処理方法であって、前記複数の処理の処理順序として網点除去処理を最初に行うように制御することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
取得画像に対して、コントラスト補正処理と、下地色除去、裏写り除去、網点除去の各処理のうち１つ以上の処理とを複数組み合わせて行なう画像処理方法であって、前記複数の処理の処理順序としてコントラスト補正処理を最後に行うように制御することを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
取得画像に対して、網点除去処理をおこなう網点除去処理部と、下地色除去処理を行う下地色除去処理部と、裏写り除去処理を行う裏写り除去処理部と、コントラスト補正処理を行うコントラスト補正処理部とを備える補正処理手段と、
前記補正処理手段の各処理部のうち１つ以上の処理を選択してその処理を実行させる処理選択手段と、を備えた画像処理装置であって、
前記処理選択手段によって、網点除去処理部を含む複数の処理が選択された場合は、他の処理部による処理の実行に先立って網点除去処理部による処理を実行させることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記選択処理部によって、コントラスト補正処理部を含む処理が選択された場合は、他の処理部による処理の実行の後にコントラスト補正処理部による処理を実行させ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】
前記選択処理部は、利用者にどの処理部による処理を行うかの選択情報の入力を求める選択手段を備えることを特徴とする、請求項３又は４に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、入力された画像データに対して、網点、下地色、裏写り、コントラスト不足の不具合を改善する処理を行い、処理後のデータを出力するといった画像処理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
雑誌や印刷物をスキャナ等で読取った画像データには、様々な不具合が発生していることがある。代表的な不具合の例として、「網点が目立つ」、「下地に不要な色がつく」、「裏写りが発生する」、「明るさやコントラストが不足する」などが挙げられる。これらの不具合に対しては、それぞれ「網点除去」、「下地色除去」、「裏写り除去」、「コントラスト補正」といった画像処理を施すことによって画質を改善することができ、様々な手法が提案されている。
【０００３】
これら網点除去、下地色除去、裏写り除去、コントラスト補正の４つの処理の例は、具体的には以下に示すような処理として説明することができる。
【０００４】
網点除去処理としては、「画像データを解析して網点領域の検出を行い、検出された網点領域に対してスムージング処理を行う」、というものが考えられる。網点除去処理のフローチャートの例を、図８に示す。
【０００５】
まず、入力された画像データに対して、明度データを算出する（＃２０）。そして、求められた明度データに対して孤立点検出フィルタを適用し（＃２２）、注目画素が孤立点かどうかを判定する。孤立点検出フィルタとしては例えば、図９の符号２２で示されるようなものが例示される。すなわち、画像の一部の領域２０中において、注目した画素の画素値が，その周囲のいずれの画素２２、２３の画素値よりも高いときもしくは低いときは、当該注目画素は孤立点と判定される。
【０００６】
孤立点検出処理が終了すると、次に注目画素を含む一定の領域内に、孤立点がいくつ存在するかをカウントする（＃２４）。そして、孤立点の数が一定値以上のときは、その注目画素は網点領域であると判定し、スムージング処理を行う（＃２５）。スムージング処理は、例えば図１０に示すようなスムージングフィルタ２５を適用することによって行い、網点を除去する。
【０００７】
下地色除去処理としては、「画像データを解析して色の偏り（ＲＧＢのどの色成分が過剰となっているか）を検出し、各画素のＲＧＢ色成分から過剰分を減算する」、というものが考えられる。下地色除去処理のフローチャートの例を、図１１に示す。
【０００８】
まず、入力された画像データに対して、各画素のＲＧＢ色成分のうち最大値をとる成分の数を、全画素についてカウントする（＃３０）。そして、カウントした値を全画素数で割ることにより、ＲＧＢ色成分ごとに占有率を算出する（＃３２）。（ＣＭＹについても、ＲＧＢの画素値の補数をとることによって同様に算出する（＃３３）。）
【０００９】
次に、画像データに対して、各画素のＲＧＢ色成分の過剰量を算出し、全面素について加算する。そして、全過剰量を全画素数で割ることにより、ＲＧＢ色成分ごとに平均過剰量を算出する。（ＣＭＹについても、ＲＧＢの画素値の補数をとることによって同様に算出する（＃３５）。）
【００１０】
そして、占有率と平均過剰量がいずれも閾値以上となる色成分に対して、過剰量のヒストグラムを作成し、ヒストグラムのピーク値を各色成分に対する色削除量とする（＃３７）（図１２参照）。最後に、全画素の対応する色成分から、色削除量を減算することにより、下地色を除去する（＃３８）。
【００１１】
裏写り除去処理としては、「画像データを解析して各画素に対する裏写り補正量（ＲＧＢ色成分補正量）を計算し、補正量に基づいて裏写り除去処理を行う」、というものが考えられる。裏写り除去処理のフローチャートの例を、図１３に示す。
【００１２】
まず、入力された画像データに対して、全画素の明度データを算出する（＃４０）。そして、算出された明度データを基に、画素ごとに補正量Ｍを算出する（＃４２）。ここでは、例えばＭ＝Ｌ／３（Ｌ：注目画素の明度値）のような、明度が高くなるにつれて補正量も大きくなるような１次式を使用する。
【００１３】
次に、注目画素のＲＧＢ成分の最大値をＶとし（＃４３）、Ｖ＋Ｍ＞２５５のときは、２５５を超えた分をＲＧＢの全ての色成分から削除する（＃４５）。すなわち、補正量ＭをＭ−（Ｖ＋Ｍ−２５５）＝２５５−Ｖと修正する。そして、この修正した補正量を用いて、Ｒ’＝Ｒ＋２５５−Ｖ、Ｇ’＝Ｇ＋２５５−Ｖ、Ｂ’＝Ｂ＋２５５−Ｖ（ＲＧＢ：補正前の値、Ｒ’Ｇ’Ｂ’：補正後の値）とそれぞれ変換処理を行う。この処理の効果を、図１４に示す。図１４から分かるように、比較的明度の高く、色相／彩度が等しい画素に対して、明度成分も一致するように補正される。裏写り領域とその周辺領域は、総じてこのような（明度が高く、色相／彩度が等しい）傾向があるため、裏写りが除去される。
【００１４】
一方、Ｖ＋Ｍ≦２５５のときは、Ｒ’＝Ｒ＋Ｍ、Ｇ’＝Ｇ＋Ｍ、Ｂ’＝Ｂ＋Ｍとする（＃４６）。すなわち、画像内の明度の低い領域に対しては、明度を上げる処理のみが行われる。
【００１５】
コントラスト補正処理としては、「画像データにＳ字型のトーンカーブを適用し、コントラストを強調する」、というものが考えられる。適用するトーンカーブの例を、図１５に示す。
【００１６】
ところが、上述した各処理を組み合わせた画像処理においては、前記２つの処理の処理順序によっては、得られる画像の画質が異なり、必ずしも適正な画質とならないことがあるということが判った。
【００１７】
すなわち、取得した画像に上述したような不具合（網点、下地色、裏写り、コントラスト不足）が複数組み合わさって発生した場合、例えば網点が発生し、コントラストも不足しているような画像に対しては、「網点除去」と「コントラスト補正」をどの順序で行うかによって、補正の効果が変化することが判明した。このように、複数の不具合が混在した画像データに対して複数の画像処理を施す場合は、その処理の順序によっては効果が十分に出せない、もしくは逆効果になることがある。
【００１８】
このように、デジタル画像処理を複数組み合わせて行うような場合、その順序によって処理後の画像が異なるという問題を解決するために、特許文献１乃至５の技術が開示されている。
【００１９】
しかし、上記の各技術は、それぞれ具体的な画像処理を特定して、その特定された画像処理において処理順序を調整、変更するものである。すなわち、デジタル画像処理に行われる処理の組み合わせが異なれば、その処理順序が異なることは通常である。
【００２０】
【特許文献１】
特開２００１−３２０５８１号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１６５０９号公報
【特許文献３】
特開２００１−１７７７３１号公報
【特許文献４】
特開平１１−３４５３２１号公報
【特許文献５】
特開平１０−２８５３６２号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、上記課題を解決するためのものであり、「網点が目立つ」、「下地に不要な色がつく」、「裏写りが発生する」、「明るさやコントラストが不足する」といった不具合が、画像データ内に複数混在している場合であっても、複数の処理を組み合わせて適用することによって、画質の向上を図ることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の画像処理方法を提供する。
【００２３】
本発明の第１態様によれば、取得画像に対して、網点除去処理と、下地色除去、裏写り除去、コントラスト補正の各処理のうち１つ以上の処理とを複数組み合わせて行なう画像処理方法であって、前記複数の処理の処理順序として網点除去処理を最初に行うように制御することを特徴とする画像処理方法を提供する。
【００２４】
本発明の第２態様によれば、取得画像に対して、コントラスト補正処理と、下地色除去、裏写り除去、網点除去の各処理のうち１つ以上の処理とを複数組み合わせて行なう画像処理方法であって、前記複数の処理の処理順序としてコントラスト補正処理を最後に行うように制御することを特徴とする画像処理方法を提供する。
【００２５】
本発明の第３態様によれば、取得画像に対して、網点除去処理をおこなう網点除去処理部と、下地色除去処理を行う下地色除去処理部と、裏写り除去処理を行う裏写り除去処理部と、コントラスト補正処理を行うコントラスト補正処理部とを備える補正処理手段と、前記補正処理手段の各処理部のうち１つ以上の処理を選択してその処理を実行させる処理選択手段と、を備えた画像処理装置であって、前記処理選択手段によって、網点除去処理部を含む複数の処理が選択された場合は、他の処理部による処理の実行に先立って網点除去処理部による処理を実行させることを特徴とする画像処理装置を提供する。
【００２６】
本発明の第４態様によれば、第３態様において、前記選択処理部によって、コントラスト補正処理部を含む処理が選択された場合は、他の処理部による処理の実行の後にコントラスト補正処理部による処理を実行させることを特徴とする画像処理装置を提供する。
【００２７】
本発明の第５態様によれば、第３及び第４態様において、前記選択処理部は、利用者にどの処理部による処理を行うかの選択情報の入力を求める選択手段を備えることを特徴とする画像処理装置を提供する。
【００２８】
上記各構成において、網点除去処理はスムージング処理によって、網点領域の色が均一化されるような処理であれば、どのような処理を行ってもよい。また、下地色除去処理と裏写り除去処理においては、下地色と裏写りが除去もしくは軽減できるような処理であれば、どのような処理を行ってもよい。また、コントラスト補正処理においては、画像の暗い領域と明るい領域の明度差をより大きくするような処理、すなわち画像のコントラストを強調するような処理であれば、どのような処理を行ってもよい。
【００２９】
本発明の各構成によると、相互の処理の副作用を可能な限り発生させずに、画質の向上を行うことが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る画像処理システムについて、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態にかかる画像処理システムの構成のブロック図を示したものである。画像処理システム１は、スキャナなどに代表される画像入力装置２で読み取られた画像データを取得画像として、コンピュータなどに代表される画像処理装置３に送り、当該画像処理装置によって画像データに対して適切な処理が施された後、ハードディスクなどに代表される画像記憶装置４に記憶される。あるいは、画像データに対して適切な処理が施された後、プリンタなどに代表される画像出力装置５に送られ、出力される。
【００３２】
図２は、図１の画像処理システムのブロック構成図におけるデータの流れをより詳細に表した図である。画像処理装置３は、補正選択処理部１０、受信部１１、網点除去処理部１２、下地色除去処理部１３、裏写り除去処理部１４、コントラスト補正処理部１５とが設けられている。これらは、コンピュータである画像処理装置３にインストールされた画像処理プログラムの各機能であり、当該機能を発揮させるようなプログラムが画像処理装置にインストールされることによって実現されている。
【００３３】
補正処理選択部１０は、予め決定された又は、当該画像処理システムの利用者によって選択された画像補正処理のみを行うために、網点除去処理部１２、下地色除去処理部１３、裏写り除去処理部１４、コントラスト補正処理部１５に対して選択情報を送って処理の実行を司るものである。
【００３４】
受信部１１は、画像入力装置２から送信された画像データを受信するものである。受信部１１は、画像入力装置２から入力された画像データを、画像処理装置３内部の網点除去処理部１２に送信する。
【００３５】
網点除去処理部１２では、当該処理を行う場合に補正処理選択部１０から入力される選択情報に基づいて、画像データに対して網点除去処理を施す。処理後の画像データは、下地色除去処理部１３に送られる。
【００３６】
下地色除去処理部１３では、当該処理を行う場合に補正処理選択部１０から入力される選択情報に基づいて、画像データに対して下地色除去処理を施す。処理後の画像データは、裏写り除去処理部１４に送られる。
【００３７】
裏写り除去処理部２１５では、当該処理を行う場合に補正処理選択部１０から入力される選択情報に基づいて、画像データに対して裏写り除去処理を施す。処理後の画像データは、コントラスト補正処理部１５に送られる。
【００３８】
コントラスト補正処理部１５では、当該処理を行う場合に補正処理選択部１０から入力される選択情報に基づいて、画像データに対してコントラスト補正処理を施す。処理後の画像データは、画像記憶装置４、もしくは画像出力装置５に送られる。画像記憶装置４では、受け取った画像データが記憶される。画像出力装置５では、受け取った画像データが出力される。
【００３９】
図３は、画像補正処理装置の画像補正のフローチャートである。まず、入力された画像データに対して、補正処理部１０からの選択情報の有無により網点除去処理を行うかどうかが判断される（＃１０）。どの補正処理を行うかの選択は、例えば利用者が自由に決定できるものとする。
【００４０】
利用者が各処理のどれを適用するかを決定するためには、例えば図４に示すような補正処理選択画面２０を使用することにより行うことができる。具体的には、画面に表示されている各補正処理に対応するチェックボックス２１〜２４のうち、利用者が任意に１以上のチェックボックスにチェックを入れた処理が選択される。図４では、網点処理及び裏写り除去処理を行うように選択された状態である。
【００４１】
網点除去処理を行う場合は、上述のように、網点除去処理部１２により画像データに当該処理を実行する（＃１１）。網点除去処理を行わない場合は、画像データはそのままスルーされる。
【００４２】
次に、補正処理部１０からの選択情報の有無により、網点除去処理を施された画像データ（もしくはスルーされた画像データ）に対して、下地色除去処理を行うかどうかを決定する（＃１２）。処理を行う場合は、下地色除去処理部１３により画像データに当該処理を実行する（＃１３）。下地色除去処理を行わない場合は、画像データはそのままスルーされる。
【００４３】
次に、補正処理部１０からの選択情報の有無により、下地色除去処理を施された画像データ（もしくはスルーされた画像データ）に対して、裏写り除去処理を行うかどうかを決定する（＃１４）。処理を行う場合は、裏写り除去処理部１４により画像データに当該処理を実行する（＃１５）。裏写り除去処理を行わない場合は、画像データはそのままスルーされる。
【００４４】
最後に、補正処理部１０からの選択情報の有無により、裏写り除去処理を施された画像データ（もしくはスルーされた画像データ）に対して、コントラスト補正処理を行うかどうかを決定する（＃１６）。処理を行う場合は、コントラスト補正処理部１５により画像データに当該処理を実行する（＃１７）。コントラスト補正処理を行わない場合は、画像データはそのままスルーされる。
【００４５】
このように、画像データに対する補正処理においては、網点除去処理を最初に行い、コントラスト補正処理を最後に行うように処理が実行される。上記の順序で処理を行うようにした理由としては、相互の処理の副作用を可能な限り発生させずに、画質の向上を行うためである。
【００４６】
網点除去処理と下地色除去処理の関係としては、例えば、画像の背景に薄い色をつけたカタログ資料などをスキャナで読取った場合、背景が網点になっていることがある。この場合、背景の色は均一になっておらず、様々な色が交じり合っていることが多い。このような画像データに対して先に下地色除去処理を行うと、正しい背景色を判別することができず、下地色が一部残ったままになる。このため、網点除去処理を先に行うことで背景色が均一化し、背景の下地色を効果的に除去することが可能となる。
【００４７】
網点除去処理と裏写り除去処理の関係としては、網点領域内に裏写りが発生している場合、裏写り領域もその周辺領域も、様々な色が交じり合っていることが多い。このような画像データに対して先に裏写り除去処理を行うと、各画素ごとに補正量が大きく異なってしまい、結果的に画質が劣化する。このため、網点除去処理を先に行うことで、裏写り領域やその周辺領域の色が均一化し、裏写りを効果的に除去することが可能となる。
【００４８】
網点除去処理とコントラスト補正処理の関係では、網点とコントラスト不足が混在しているような画像に対して、網点除去およびコントラスト補正処理を施すと、その順序によって効果が異なる。図５に示すように、先にコントラスト補正処理を行うと網点が強調され（図５（ｄ）参照）、後の網点除去処理におけるスムージング効果が十分出ないことがある。このため、先に網点除去処理を施すことにより、コントラスト補正による網点の強調という不具合を軽減することが可能となる。
【００４９】
コントラスト補正処理と下地色除去処理の関係では、例えば、下地に色がついており、かつコントラストが不足しているような画像に対して、下地色除去処理およびコントラスト補正処理を施すと、その順序によって効果が異なる。図６に示すように、下地の色の明度に差がある場合は、先にコントラスト補正処理を行うと、明るい下地色と暗い下地色の色差が拡大し、後の下地色除去処理における効果が十分出ず、暗領域の下地色が残ったままとなることがある。このため、先に下地色除去処理を施すことによって、コントラスト補正による下地色の強調という不具合を軽減することが可能となる。
【００５０】
コントラスト補正処理と裏写り除去処理の関係では、裏写りが発生しており、かつコントラストが不足しているような画像に対して、裏写り除去処理およびコントラスト補正処理を施すと、その順序によって効果が異なる。図７に示すように、裏写り領域とその周辺領域には明度差があるため、先にコントラスト補正処理を行うと、裏写り領域と周辺領域の色差が拡大し、後の裏写り除去処理における効果が十分出ず、裏写りが残ったままとなることがある。このため、先に裏写り除去処理を施すことによって、コントラスト補正による裏写りの強調という不具合を軽減することが可能となる。
【００５１】
すなわち、網点除去処理を最初に行うことによって、コントラスト補正によって網点が強調されるという不具合が軽減する。また、網点領域の色が均一化されるため、下地色除去処理や裏写り除去処理の効果が高くなる。
【００５２】
また、コントラスト補正処理を最後にすることによって、網点、下地色、裏写りを予め取り除いた状態で、コントラスト補正処理を行うことができる。すなわち、コントラスト補正処理によって、網点や下地色、裏写りなどの不具合が悪化するという現象を軽減できる。
【００５３】
なお、上記実施形態の変形例として、裏写り除去処理としては、特開２００１−１６９０８０号公報などに示されているように、裏写り領域と背景領域を検出し、裏写り領域の色を背景領域の色で置き換えるというような処理を行ってもよい。この場合、裏写りを除去するためには、裏写り領域／背景領域／下地領域など、領域ごとに分割しておく必要がある。領域分割処理においては、似通った明度／彩度／色相の領域同士を連結させていくことが一般的であり、このためには各領域の色が均一化していることが望ましい。このため、予め網点除去処理によって網点領域内の色を均一化させておくことによって、領域分割処理を効果的に行うことが可能となり、結果的に裏写り除去処理の性能が向上する。すなわち、上述のように、網点除去を先にして裏写り除去を行うという順序で処理を行うことが望ましい。
【００５４】
上述の実施例では、下地色除去の後裏写り除去という順序で処理を行うようにしている。これは、色のついた下地に発生した裏写りは、先に下地色を除去してから、白地領域に対する裏写りとして別処理（全て白とする、もしくは白く飛ばす）を行った方が、効果が高いためである。
【００５５】
ただし、この２つの処理の順序は特に限定しない。さらに言えば、２つの処理を１つにまとめてもよい。例えば、下地色も裏写りも比較的明るい領域に発生することが多いため、明度が高く彩度の低い画素を強制的に白くする、もしくはコントラストを強調して明るい領域を白飛びさせることによって、下地色および裏写りを同時に除去することができる。
【００５６】
上述の実施形態では、４つの処理の中から選択して、処理を行うようにしている。ただし、実際には、これ以外に画像処理を追加で行うようにしてもよい。ここで、例えば、エッジ強調処理のように画質を向上させるような処理は、コントラスト補正処理を行なった後、すなわち画像の不具合を除去した後で適用するのが望ましい。
【００５７】
以上説明したように、上記実施形態によれば、画像内に複数の不具合が混在している場合であっても、ユーザが処理の順序を特に意識することなく、複数の処理を最適な順序で適用することが可能となる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００５９】
上述の実施形態では、ユーザが任意の処理を選択するようにしている。しかし、これに限定するものではなく、全ての処理を一括で行うようにしてもよい。この場合、利用者が、例えば、「自動画像補正」のようなボタンをクリックことによって、画像データに対して全ての処理を施すことができる。また、全ての処理ではなく、２つ、もしくは３つの処理を一括で処理できるようにしてもよい。
【００６０】
上述の実施形態では、各処理についてそれぞれ具体例を示しながら説明した。ただし、各処理の方法はこれに限定されるものではない。例えば、網点除去処理としては、網点検出を行わず、単純に画像全体にスムージング処理を施すだけでもよい。この場合も、上述のように、網点除去処理を最初に行うことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施発明の実施形態にかかる画像処理システムの構成を表すブロック図である。
【図２】図１の画像処理システムにおける、データの流れをより詳細に表した図である。
【図３】画像補正処理装置の画像補正のフローチャートである。
【図４】適用する処理をユーザーが設定する場合の補正処理選択画面の画面表示例である。
【図５】コントラスト補正処理と綱点除去処理の処理順序による効果の違いを説明する図である。
【図６】コントラスト補正処理と下地色除去処理の処理順序による効果の違いを説明する図である。
【図７】コントラスト補正処理と裏写り除去処理の処理順序による効果の違いを説明する図である。
【図８】従来の網点除去処理の流れを表すフローチャートである。
【図９】網点除去処理で使用する、孤立点検出フィルタを表す図である。
【図１０】網点除去処理で使用する、スムージングフィルタを表す図である。
【図１１】従来の下地色除去処理の流れを表すフローチャートである。
【図１２】下地色除去処理の効果を表す図である。
【図１３】従来の下地色除去処理の流れを表すフローチャートである。
【図１４】裏写り除去処理の効果を表す図である。
【図１５】コントラスト補正処理で使用する、トーンカーブを表す図である。
【符号の説明】
１  画像処理システム
２  画像入力装置
３  画像処理装置
４  画像記憶装置
５  画像出力装置
１０  補正選択処理部
１１  受信部
１２  網点除去処理部
１３  下地色除去処理部
１４  裏写り除去処理部
１５  コントラスト補正処理部
【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】
2004289570.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004289570.tif 000011
【図１０】
2004289570.tif 000012
【図１１】
2004289570.tif 000013
【図１２】
2004289570.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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