(57)【要約】【構成】読み取ったカラー画像のヒストグラムを求め、所定以上の頻度のピークをＲＧＢの各々に対して求め、かつＲＧＢの各ピーク間でのＲＧＢ値に所定以上の差がある場合、各ピークが地色に起因するものとする。地色を検出すると、ユーザーに除去するかどうか問い合わせ、除去する場合、ピーク値以上のＲＧＢ値を上限値で置換し、ピークの暗い側の裾のＲＧＢ値を平滑化する。【効果】カラーの地色を簡単に検出できる。【選択図】    図１
2004153586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像の画素の値の頻度分布を表すヒストグラムを作成し、このヒストグラムのピークから地色を検出して除去するようにしたカラー画像処理装置において、
前記ピークでのカラーの成分毎の値を求めて、各値を比較することにより地色が有彩色か無彩色かを判別するための、彩色判別手段を設けたことを特徴とする、カラー画像処理装置。
【請求項２】
前記彩色判別手段を、カラーの１つの成分の値と他の２成分の値とを比較して、有彩色か無彩色かを判別するように構成したことを特徴とする、請求項１のカラー画像処理装置。
【請求項３】
地色の検出パラメータならびに地色の除去の要否を、ユーザーが入力するためのユーザーインターフェースを設けたことを特徴とする、請求項１または２のカラー画像処理装置。
【請求項４】
地色の除去のためのマスクを記憶するための手段を設けたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかのカラー画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明はカラー画像の処理に関し、特に地色の検出と除去とに関する。
【０００２】
【従来技術】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６３９６８号公報
【０００４】
上記特許文献１は、読み取ったカラー画像に対して、ＲＧＢ値の頻度分布（ヒストグラム）を作成し、ヒストグラムでのＲＧＢ値が高いピークを地色に対応するピークとして、検出することを開示している。
【０００５】
上記特許文献１では地色の存在は検出できるが、地色が有彩色か無彩色かは判別できない。そして実用的な意味で重要なのは、有彩色の地色を除去してカラートナーを節約するなど、有彩色の地色の検出である。
【０００６】
【発明の課題】
この発明の基本的課題は、カラー画像での地色処理において、地色が有彩色か無彩色かを判別できるようにすることにある（請求項１〜４）。
請求項２の発明での追加の課題は、地色が有彩色か無彩色かをより容易に判別できるようにすることにある。
請求項３の発明での追加の課題は、地色処理に関するユーザーの使い勝手を向上させることにある。
請求項４の発明での追加の課題は、地色の除去のための構成を提供することにある。
【０００７】
【発明の構成】
この発明は、カラー画像の画素の値の頻度分布を表すヒストグラムを作成し、このヒストグラムのピークから地色を検出して除去するようにしたカラー画像処理装置において、前記ピークでのカラーの成分毎の値を求めて、各値を比較することにより地色が有彩色か無彩色かを判別するための彩色判別手段を設けたことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
好ましくは、前記彩色判別手段を、カラーの１つの成分の値と他の２成分の値とを比較して、有彩色か無彩色かを判別するように構成する（請求項２）。
【０００９】
また好ましくは、地色の検出パラメータならびに地色の除去の要否を、ユーザーが入力するためのユーザーインターフェースを設ける（請求項３）。
【００１０】
好ましくは、地色の除去のためのマスクを記憶するための手段を設ける（請求項４）。マスクは例えば、各成分の値がヒストグラムでのピークよりも白に近い側にある画素の値、及びピーク内の画素の値を白等の所定の値にセットし、かつピークと地色の除去の処理対象とならない領域との間で、カラー成分の値を滑らかに変化させるためのデータを記述したものである。このような滑らかな変化は例えば、白に対応する値と地色除去前の値との間で画素の値を補正する変化とし、好ましくは、地色除去前の値からの補正量をカラー成分の値がピークから遠ざかるほど小さくしたものである。
【００１１】
【発明の作用と効果】
この発明では、カラー画像の画素の値の頻度分布を示すヒストグラムを作成し、ヒストグラムのピークを用いて、地色を検出する。ここでカラーの各成分のピークでの値を相対比較し、地色が無彩色か有彩色かを判別する。このため無彩色の画像に対しては地色を除去しないが、有彩色の画像に対しては地色を除去する、などの使い分けができる（請求項１）。
【００１２】
各成分のピークでの値の比較では、例えばＲＧＢやＣＭＹの場合、３成分から２成分を取り出す組み合わせは３通りあるので、比較の対象となるデータは３通りである。これに対して請求項２の発明では、カラーの１つの成分の値と他の２成分の値とを比較するので、比較対象のデータは２通りとなり、しかも基準となる１つの成分が存在するので、処理が容易になる。これは３成分のいずれか２成分の間に大きな差が存在する場合、この２成分以外の他の２つの組み合わせのいずれかに、前記の差の少なくとも１／２以上の差が生じるからである。
【００１３】
請求項３の発明では、どのようなピークを地色と見なし、あるいはどのような場合に地色を除去するのかについて、ユーザーが選択できるようにする。このためユーザーから見た場合の、地色の除去に関する使い勝手が向上する。
【００１４】
請求項４の発明では、地色の除去のためのマスクを記憶する。マスクでは例えば、成分の値を０あるいは２５５などにセットする領域と、この領域と現在の成分の値をそのまま用いる領域との間の境界領域などを記述する。そして例えばマスクの値と、現在の成分の値を乗算する、あるいは現在の成分の値に加算もしくは減算するためのデータを記載したテーブルとし、この値の加算あるいは減算を行うことにより、地色の除去を行うことができる。このようにすれば地色の除去を簡単に行うことができ、しかもマスクの交換により様々な地色除去効果のバリエーションを得ることができる。
【００１５】
【実施例】
図１〜図６に、実施例を示す。これらの図において、２はカラー画像処理装置で、実質的にはカラーコピー機能を備えたプリンタ，ファクシミリ，スキャナの複合機である。ＣＣＤカラーセンサ４などの入力部はカラー画像を読み取り、アナログフロントエンドプロセッサ（ＡＦＥ）６は、入力画像を増幅し、ＡＤ変換する。シェーディング補正部８は照明のばらつきやカラーセンサ４の画素毎の出力ばらつきなどの影響を補正し、カラー変換部１０は画像のカラー変換を行う。このカラー変換は、シェーディング補正部８からのデバイス依存のＲＧＢ画像を、デバイスから独立した標準化ＲＧＢ画像（ｓＲＧＢ画像）や、プリンタ用のＣＭＹＫ画像や、Ｌａｂ画像などに変換するものである。
【００１６】
画像処理部１２は、カラー変換後の画像に対して各種の画像処理を行う。縮小・拡大・回転処理部１４はカラー画像の縮小や拡大あるいは回転などの処理を行い、例えばアフィン変換回路やテーブルを用いたマスクなどによりこれらの処理を行う。地色処理部１６は、カラー画像での画素の値（カラー成分の値）の頻度分布を表すヒストグラムから、ヒストグラムのピークを抽出するためのピーク抽出手段を備えている。またピーク抽出手段は、ピークの位置やピークサイズから、地色の存在を検出する。次に検出した地色に対して、彩色判別部は、ピークでのＲＧＢ値間の相対比較から、地色の彩色の有無を検出する。また地色処理部１６は、地色の除去の要否をユーザーに問い合わせ、地色の除去が必要な場合、ユーザーが選択したマスクに従って、地色を除去する。平滑・尖鋭化処理部１８は地色を除去した後のカラー画像に対し、平滑化や尖鋭化などのフィルタリングを行う。なお平滑化や尖鋭化などのフィルタリングを地色の除去の後に行うと、地色のピークがフィルタリングの影響を受けて変形しないので、地色のピークをより正確に求めることができる。
【００１７】
地色処理部１６には、ユーザー入力部２０が接続され、これは、画像処理装置２の操作端末や、画像処理装置２にＬＡＮなどを介して接続された端末に設けた、入力インターフェースである。そしてユーザー入力部２０からは、地色の検出条件（地色検出用のパラメータの値）と、地色の除去の要否、並びに地色の除去に用いるマスクの選択に関する、ユーザーの入力を受け付ける。ヒストグラム作成部２２は、カラー画像から、その３成分（Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分あるいはＣＭＹＫでのＣ，Ｍ，Ｙの各成分）での、画素の値の頻度を表すヒストグラムを作成する。マスク記憶部２４は、地色の除去に用いるマスクを記憶する。マスクは好ましくは複数記憶し、ユーザーはユーザー入力部２０からどのマスクを用いるかを選択できる。
【００１８】
表示部２６は、画像処理装置２の表示部や、画像処理装置２にネットワークなどを介して接続された端末のモニタなどで構成され、地色の検出条件や地色の除去の要否、あるいはマスクの選択などに関する設定画面を表示し、ユーザーがユーザー入力部２０からこれらの値を入力しやすくする。また地色除去の要否やマスクの選択などの問い合わせでは、地色除去前の画像のプレビュー画像などを表示し、ユーザーが判断しやすくするのが好ましい。
【００１９】
３０はカラープリンタで、ここではＣＭＹＫ系のプリンタであり、３２はカラーファクシミリで、カラー画像のファクシミリ送受信が可能であり、３４はＬＡＮインターフェースで、画像処理装置２をネットワークに接続するためのものである。カラーファクシミリ３２は、モノクロファクシミリでも良い。３６は記憶部で、画像処理部１２で処理済みの画像や、カラーファクシミリ３２やＬＡＮインターフェース３４などから受信した画像を、記憶するためのものである。なお記憶部３６は設けなくても良い。
【００２０】
図２，図３に、ヒストグラムからの地色の検出を示す。ここでは例えばＲＧＢ空間４０を用いるものとし、成分値の最大値は２５５，最小値は０とする。図２のＲＧＢ空間４０において、各成分の値がいずれもＫ１以上の領域を探索領域４２とし、この領域内のピークを探索する。これは、ＲＧＢ値の低い領域には、地色が存在する可能性が低いからである。各成分の頻度に対して、そのピークサイズがいき値Ｋ２以上の領域をピークとして抽出する。ピークサイズを示すパラメータとして、ここではピークの頻度値がＫ２以上か否かを用いたが、ピークの面積が所定の値以上かどうかなどを用いても良い。そこで各成分の値がいずれもＫ１以上で、ピークの高さがＫ２以上のものを地色のピークとする。
【００２１】
無彩色の場合、地色のピークでの各成分の値（ＲＧＢ値）はほぼ一致するはずである。有彩色の場合、図３のようにこれらの成分の値には、一致しないものが生じるはずである。ＲＧＢの３成分から２成分を取り出す組み合わせは３通りであるが、このうち例えばＧ成分を基準とし、Ｇ成分のピークでの値とＲ成分のピークでの値との差（ピークでの画素の値の差で、以下同じ）、並びにＧ成分のピークでの値とＢ成分のピークでの値との差を検出する。そしてこれらのピークでの値の差のいずれかがいき値Ｋ３以上の場合、有彩色の地色と見なす。またピークでの値の差がいずれもいき値Ｋ３未満の場合、無彩色の地色と見なす。図３の場合、中央のＧ成分のピークから幅  ２×Ｋ３  の範囲外に、Ｒ成分もしくはＢ成分のピークが存在すると、有彩色と判別する。
【００２２】
図４に、地色の除去に用いるマスクを示す。図４の横軸はヒストグラムのピーク位置からのＲＧＢ値の変化を示し、符号が負はピークよりも暗い側を示す。縦軸のマスクの値が１は、画素の値を３成分とも２５５にセットすること（白にセット）を意味し、縦軸のマスクの値が０は、現在の画素の値をそのまま用いること（地色除去の処理範囲外）を意味する。そしてマスクの値が０と１の間で、地色除去前の現在の画素の値（現在値）と白（２５５）との間で補間する。例えば図４の場合、ピーク位置からのＲ，Ｇ，Ｂ値の変化が±３まではマスクの値が１で、画像は白にセットされる。そしてＲ，Ｇ，Ｂ値の変化が±３から所定の値までの範囲で、画素の値は現在値と白に相当する２５５との間で補間される。このマスクでは、例えば地色が原稿画像の全体には及んでおらず、地色のない領域に地色よりも薄い色の文字などがある場合に、その文字を消去してしまうことがない。また地色にばらつきがある場合でも完全に除去することができ、かつ地色を除去した境界が不自然な画像として残ることがない。
【００２３】
マスクでの補間処理には、例えばマスクの値をｉとして、白に対応する値２５５の寄与をｉとし、現在の画素の値の寄与を（１−ｉ）とする。補間後の値は例えば、  ２５５ｉ＋ＲＧＢ（１−ｉ）  （ＲＧＢは画素の値の現在値）となる。より簡単には、マスクの値が１で画素の値を２５５にセットし、マスクの値が０と１の間では、例えばマスクの値の０からの増分に比例した値を、現在の画素の値に加算しても良い。例えばＫ１を２００とした場合、ピーク位置でのＲＧＢ値は少なくとも２００以上である。このため地色除去に伴う画素の値（カラー成分の値）のジャンプは最大で５５であり、これを補うため、補間対象の境界領域の幅をカラー成分の値の幅で１８とする。そして境界領域のピーク側の端で、カラー成分の値に５４加算し、境界領域の暗い側の端で３加算すると、地色を除去する領域とそれ以外の領域との境界部分を滑らかに処理できる。
【００２４】
図５に境界領域の例を示す。なお図５ではＲ，Ｇの２成分系で示すが、Ｂ成分にしても同様である。カラー空間において、地色に対応するピークが図５のように存在すると、ピークの付近の領域を白にセットし、この領域からマスクの境界領域の幅分の領域で、地色の処理を行わない領域と白にセットした領域との間を滑らかに接続するように、処理する。
【００２５】
図６に地色の処理のアルゴリズムを示す。ステップ１でユーザーがカラーコピーを行う旨を入力する。なおこの時ユーザーは、地色の検出パラメータ（前記のＫ１〜Ｋ３）や地色の除去に用いるマスクの種類などの入力ができる。また地色を除去するかどうかも、この時点で入力できる。検出パラメータやマスクが入力されなかった場合、前回用いた検出パラメータとマスクとを今回も用いるものとする。また地色の除去を行うかどうかが入力されなかった場合、地色を検出した時点で、再度地色の除去の要否を問い合わせる。
【００２６】
ステップ２でＣＣＤカラーセンサなどによりカラー画像を読み取り、ステップ３でＲ，Ｇ，Ｂの各成分毎の画素の値のヒストグラムを作成する。ステップ４で、Ｒ，Ｇ，Ｂの各値が各々Ｋ１以上の領域でピークの有無を探索する。この領域は図４の探索領域４２である。この領域にピークが検出されると（ステップ５）、ピークサイズ、例えばピークの高さやピークの面積が、いき値Ｋ２以上かどうかをチェックし（ステップ６）、Ｒ，Ｇ，ＢのいずれもでもピークサイズがＫ２以上の場合ステップ７へ進む。
【００２７】
ステップ７でピーク間のＲ，Ｇ，Ｂ値の差を求め、これは図３に示したようにＲＧＢの３成分の内１成分を基準として、これに対する他の２成分との間で、ピークでの値の差を求めることが好ましい。ピーク間にいき値Ｋ以上の差のものが存在すると（ステップ８）、有彩色の地色が存在するものとして、ステップ９で地色の除去の要否を問い合わせる。なお探索領域４２にピークが存在しない場合や（ステップ５）、ピークが低く地色とは考えにくい場合（ステップ６）、あるいはピーク間の値の差がＫ３未満で、無彩色の地色なので、地色のままプリントしてもトナーコストが小さい（ステップ８）場合、結合子▲１▼からステップ１１へとジャンプする。なお無彩色の地色に対しても、ステップ９へ進んでも良い。
【００２８】
ステップ９では、表示部２６などに地色の除去の要否を表示してユーザーに問い合わせ、必要であればどのようなマスクを選択するかを問い合わせる。また好ましくはこの時、図３のヒストグラムや、地色除去前の画像などを表示して、地色の除去の要否やマスクの選択などでユーザーを支援できるようにする。
【００２９】
ユーザーが地色の除去を選択した場合、ユーザーが選択したマスク、あるいは前回使用したマスクに従い、図４のようにしてピーク付近の領域のＲ，Ｇ，Ｂ値を最大値の２５５にセットし、その周囲の境界領域をマスクで処理し、地色の除去を行わない領域との間で、画素の値が滑らかに変化するように補間する（ステップ１０）。そしてこの後、カラープリントをステップ１１で実行する。
【００３０】
実施例では画像処理の用途をカラープリントとしたが、カラーファクシミリやＬＡＮインターフェースからの送信、あるいは記憶部への記憶などでも良い。またマスクの処理は基本的に、ピーク付近の領域を白にセットし、その周囲の領域を地色の除去を行わない領域と滑らかに接続することである。これに必要な演算は乗算や加算で、極端な場合、マスクに記載されている新たな画素の値をそのまま転記するなどでも良い。
【００３１】
実施例ではピークのＲ値，Ｇ値，Ｂ値間の相対比較により、有彩色の地色か無彩色の地色かを判別し、これに応じて処理を変えることができる。ピークの検出条件はユーザーが適宜に指定でき、また地色を除去するかどうかもユーザーが選択できるので、使い勝手がよい。地色の処理をマスクにより行い、限られた領域のみを処理するので、処理が簡単であり、かつ地色を除去する部分としない部分とを滑らかに接続できる。またマスクの種類を変えることにより、境界値の幅を広げる、あるいは狭めるなどのことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のカラー画像処理装置のブロック図
【図２】実施例でのＲＧＢ空間での地色の検出領域を示す図
【図３】実施例での地色の検出条件を模式的に示す特性図
【図４】実施例で用いた地色除去マスクを模式的に示す図
【図５】図４のマスクの効果を示す図
【図６】実施例の処理アルゴリズムを示すフローチャート
【符号の説明】
２          カラー画像処理装置
４          ＣＣＤカラーセンサ
６          アナログフロントエンドプロセッサ（ＡＦＥ）
８          シェーディング補正部
１０        カラー変換部
１２        画像処理部
１４        縮小・拡大・回転処理部
１６        地色処理部
１８        平滑・尖鋭化処理部
２０        ユーザー入力部
２２        ヒストグラム作成部
２４        マスク記憶部
２６        表示部
３０        カラープリンタ
３２        カラーファクシミリ
３４        ＬＡＮインターフェース
３６        記憶部
４０        ＲＧＢ空間
４２        探索領域
【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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