(57)【要約】【課題】  画像データに含まれる裏写り成分をより効果的に除去する。【解決手段】  画像処理装置１の制御部１１は、プログラムＰＲＧを実行することにより裏写り除去処理を行う。具体的には、画像読取装置２より入力された画像データのある領域が面積階調領域と濃度階調領域のいずれであるかを判別し、面積階調領域であると判別された領域には、その領域の各画素の色をカラーテーブルＴＢＬに記憶されている代表色を用いて置換する。また、濃度階調領域に対しては下地除去処理を行う。【選択図】        図１
2005303953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の代表色を示す代表色情報を記憶する記憶手段と、
画像データを取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された画像データが面積階調方式により階調表現がなされている場合に、該画像データにおける各画素の色データを前記代表色情報のそれぞれと比較し、その色差が最小となる代表色に変換する色変換手段と、
前記画像取得手段により取得された画像データが濃度階調方式により階調表現がなされている場合に、該画像データの濃度データのうち決められた濃度レベルを下回る濃度データが一様となるように濃度データを変換する濃度変換手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
複数の代表色を示す代表色情報を記憶する記憶手段と、
原稿を読み取ることで得られた画像データを取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された画像データが示す原稿画像におけるある画像領域が、面積階調方式により階調表現がなされた面積階調領域と濃度階調方式により階調表現がなされた濃度階調領域とのいずれであるかを判別する判別手段と、
前記判別手段が前記画像領域を面積階調領域と判別した場合に、該画像領域に含まれる各画素の色を、前記代表色情報が示す複数の代表色のそれぞれと比較し、その色差が最小となる代表色に変換する色変換手段と、
前記判別手段が前記画像領域を濃度階調領域と判別した場合に、該画像領域のうち決められた濃度レベルを下回る領域部分の濃度が一様となる変換を行う濃度変換手段と
を備える画像処理装置。
【請求項３】
前記色変換手段あるいは前記濃度変換手段により変換が行われた前記画像データを、記録材に画像を形成する画像形成装置に出力する出力手段を備える
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記判別手段は、
前記画像領域において隣接する画素間または近傍画素間の濃度変化率を算出する濃度変化率算出手段と、
前記濃度変化率算出手段により算出された濃度変化率が閾値以上となる画素をエッジ画素であると判定するエッジ画素判定手段とを備え、
前記画像領域内に決められた数以上のエッジ画素が含まれる場合には、該画像領域を面積階調領域であると判別し、該決められた数未満のエッジ画素が含まれる場合には、該画像領域を濃度階調領域であると判別する
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記判別手段は、
前記画像領域に含まれる各画素の濃度を算出する濃度算出手段と、
規則性を有する濃度パターンを生成する濃度パターン生成手段とを備え、
前記濃度算出手段によって算出された前記画像領域の濃度のパターンと前記生成された濃度パターンとを突合し、これらの両パターンがある割合以上で一致すると判断された場合には、該画像領域を面積階調領域であると判別し、これらの両パターンがある割合以上で一致するものではないと判断された場合には、該画像領域を濃度階調領域であると判別する
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記判別手段は、
前記画像領域の空間周波数特性を解析する解析手段を備え、
前記解析手段により解析された空間周波数特性のうち、高周波成分が決められた頻度以上で出現すると判断された場合には該画像領域を面積階調領域であると判別し、高周波成分が決められた頻度未満で出現すると判断された場合には該画像領域を濃度階調領域であると判別する
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記判別手段は、入力された画像データが示す画像の領域全体を一つの画像領域として前記判別を行う
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記判別手段は、入力された画像データが示す画像の領域から複数の画像領域を抽出し、それぞれの画像領域において前記判別を行う
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記濃度変換手段は、前記判別手段によって前記領域が濃度階調領域であると判別された場合に、該領域のうち決められた濃度レベルを下回る部分の濃度を、前記原稿の被読取面において画像が形成されていない部分の濃度に変換する
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項１０】
画像データの高周波領域を強調する第１の周波数変換手段を備え、
前記色変換手段は、前記第１の周波数変換手段により高周波領域を強調された前記画像データに対して前記変換を行う
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項１１】
画像データの低周波領域を強調する第２の周波数変換手段を備え、
前記濃度変換手段は、前記第２の周波数変換手段により低周波領域を強調された前記画像データに対して前記変換を行う
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項１２】
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、
前記濃度変換手段は、前記平滑化処理が行われた前記画像データに対して前記変換を行う
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記色変換手段により変換された画像データに対して可逆圧縮を行う第１の圧縮手段を備える
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記濃度変換手段により変換された画像データに対して非可逆圧縮を行う第２の圧縮手段を備える
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記記憶手段に記憶された代表色情報が示す代表色は、前記原稿において画像を形成するために用いられている色材の色を含む
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記記憶手段に記憶された代表色情報が示す代表色は、前記原稿において画像を形成するために用いられている複数の色材の色と、前記複数の色材の色の減法混色により表される色とを含む
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記記憶手段に記憶された代表色情報が示す代表色は、前記原稿の被読取面において画像が形成されていない部分の色を含む
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項１８】
画像処理装置が、
原稿を読み取ることで得られた画像データを取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにおいて取得された画像データのある領域が、面積階調により階調表現がなされた面積階調領域と濃度階調により階調表現がなされた濃度階調領域のいずれであるかを判別する判別ステップと、
前記判別ステップにおいて前記領域が面積階調領域と判別された場合に、該領域の各画素の色をあらかじめ決められた複数の代表色と比較し、その色差が最小となる代表色に変換する一方、前記判別ステップにおいて前記領域が濃度階調領域と判別された場合に、該領域のうち決められた濃度レベルを下回る部分の濃度を変換する変換ステップと
を備える画像処理方法。
【請求項１９】
コンピュータを、
複数の代表色を示す代表色情報を記憶する記憶手段と、
原稿を読み取ることで得られた画像データを取得する画像取得手段と、
取得された前記画像データが示す原稿画像におけるある画像領域が、面積階調方式により階調表現がなされた面積階調領域と濃度階調方式により階調表現がなされた濃度階調領域とのいずれであるかを判別する判別手段と、
前記判別手段が前記画像領域を面積階調領域と判別した場合に、該画像領域に含まれる各画素の色を、前記代表色情報が示す複数の代表色のそれぞれと比較し、その色差が最小となる代表色に変換する色変換手段と、
前記判別手段が前記画像領域を濃度階調領域と判別した場合に、該画像領域のうち決められた濃度レベルを下回る領域部分の濃度が一様となる変換を行う濃度変換手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに含まれる裏写り成分を低減させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
両面に画像が形成された原稿をスキャナ等で読み取って画像データを得る場合に、原稿の被読取面の裏面に形成されている画像がその被読取面に写りこんでしまい、読み取った画像が言わば「裏面が透けて見えたような」状態になってしまうことがある。この現象は一般に「裏写り」と呼ばれており、例えば薄い用紙を原稿に用いた場合や、画像を形成するインクやトナー等の色材が高濃度である場合などに特に顕著に発生する。
裏写りの一例を図１１に示す。同図に示されているように、裏写りの発生した画像には、裏面に形成されている画像の鏡像が低濃度かつエッジの鈍った状態で写りこむ。なお、以下においては、画像データにおいて原稿表面（被読取面）の画像を示す成分を「原画像成分」、原稿裏面の画像の鏡像を示す成分を「裏写り成分」と表現する。
一般に、裏写り成分はユーザにとって不要な成分であり、これを画像データから除去することが望まれる。そのため、この裏写り成分を除去するためのさまざまな技術が提案されている。その代表的なものとしては、下地除去処理を行う技術がある。
【０００３】
下地除去処理とは、画像においてある一定レベルを下回る濃度領域を、原稿の表面そのものの色（通常は白色）を示した下地領域であると見なし、この下地領域の色を原稿表面の色に合わせるようにして濃度変換を行うことによって、裏写りを除去する方法である。これは、裏写り成分が低濃度であることを利用した技術であり、画像データの低濃度領域の色をすべて原稿表面の色に丸め込むものである。
しかし、下地除去処理を行った場合には、原画像の低濃度領域と裏写り成分を区別することができないために、原画像の低濃度領域も裏写りと誤認され、除去されてしまう。このため、原画像の一部が失われることとなり、結果的に画像データの品質を低下させてしまうという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するものとして、例えば特許文献１に記載された技術がある。特許文献１には、階調表現が網点面積率の変化によってなされている原稿（つまり網点原稿）において、まず、網点部を検出した後、その網点部以外の低濃度領域にのみ下地除去処理を行うことが示されている。このようにすれば、低濃度の網点部が裏写りと誤認され、除去されてしまうのを防ぐことができる。
しかし、上述の処理では、網点部や高濃度領域に対しては下地除去処理を行わないので、このような領域では裏写り成分が残されたままとなる。特に、網点部の低濃度領域や、高濃度の均一色領域または絵柄領域等においては裏写りを低減することができず、また下地除去の副作用として階調差が大きくなり、裏写りの発生がより顕著になってしまう場合もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７７６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、裏写りをより効果的に除去するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明は、複数の代表色を示す代表色情報を記憶する記憶手段と、画像データを取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得された画像データが面積階調方式により階調表現がなされている場合に、該画像データにおける各画素の色データを前記代表色情報のそれぞれと比較し、その色差が最小となる代表色に変換する色変換手段と、前記画像取得手段により取得された画像データが濃度階調方式により階調表現がなされている場合に、該画像データの濃度データのうち決められた濃度レベルを下回る濃度データが一様となるように濃度データを変換する濃度変換手段とを備える画像処理装置を提供する。
あるいは、本発明は、複数の代表色を示す代表色情報を記憶する記憶手段と、原稿を読み取ることで得られた画像データを取得する画像取得手段と、取得された前記画像データが示す原稿画像におけるある画像領域が、面積階調方式により階調表現がなされた面積階調領域と濃度階調方式により階調表現がなされた濃度階調領域とのいずれであるかを判別する判別手段と、前記判別手段が前記画像領域を面積階調領域と判別した場合に、該画像領域に含まれる各画素の色を、前記代表色情報が示す複数の代表色のそれぞれと比較し、その色差が最小となる代表色に変換する色変換手段と、前記判別手段が前記画像領域を濃度階調領域と判別した場合に、該画像領域のうち決められた濃度レベルを下回る領域部分の濃度が一様となる変換を行う濃度変換手段とを備える画像処理装置を提供する。
この画像処理装置によれば、原稿画像におけるある領域が面積階調領域と濃度階調領域のいずれであるかを判別し、それぞれの領域に適切な方法で裏写りの除去を行うことが可能となる。
【０００８】
また、本発明の画像処理装置は、より好適な態様として、前記色変換手段あるいは前記濃度変換手段により変換が行われた前記画像データを、記録材に画像を形成する画像形成装置に出力する出力手段を備える。
このようにすれば、画像形成装置が裏写りの除去された画像データを記録材上に形成することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の画像処理装置は、より好適な態様として、前記判別手段は、前記画像領域において隣接する画素間または近傍画素間の濃度変化率を算出する濃度変化率算出手段と、前記濃度変化率算出手段により算出された濃度変化率が閾値以上となる画素をエッジ画素であると判定するエッジ画素判定手段とを備え、前記画像領域内に決められた数以上のエッジ画素が含まれる場合には、該画像領域を面積階調領域であると判別し、該決められた数未満のエッジ画素が含まれる場合には、該画像領域を濃度階調領域であると判別する。
あるいは、前記判別手段は、前記画像領域に含まれる各画素の濃度を算出する濃度算出手段と、規則性を有する濃度パターンを生成する濃度パターン生成手段とを備え、前記濃度算出手段によって算出された前記画像領域の濃度のパターンと前記生成された濃度パターンとを突合し、これらの両パターンがある割合以上で一致すると判断された場合には、該画像領域を面積階調領域であると判別し、これらの両パターンがある割合以上で一致するものではないと判断された場合には、該画像領域を濃度階調領域であると判別する。
あるいは、前記判別手段は、前記画像領域の空間周波数特性を解析する解析手段を備え、前記解析手段により解析された空間周波数特性のうち、高周波成分が決められた頻度以上で出現すると判断された場合には該画像領域を面積階調領域であると判別し、高周波成分が決められた頻度未満で出現すると判断された場合には該画像領域を濃度階調領域であると判別する。
このようにすれば、画像領域が面積階調領域と濃度階調領域のいずれであるかを良好に判別することが可能となる。
【００１０】
なお、前記判別手段は、入力された画像データが示す画像の領域全体を一つの画像領域として前記判別を行うことも、入力された画像データが示す画像の領域から複数の画像領域を抽出し、それぞれの画像領域において前記判別を行うことも可能である。
【００１１】
また、本発明の画像処理装置は、より好適な態様として、前記濃度変換手段は、前記判別手段によって前記領域が濃度階調領域であると判別された場合に、該領域のうち決められた濃度レベルを下回る部分の濃度を、前記原稿の被読取面において画像が形成されていない部分の濃度に変換する。
このようにすれば、裏写りを良好に除去することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の画像処理装置は、より好適な態様として、画像データの高周波領域を強調する第１の周波数変換手段を備え、前記色変換手段は、前記第１の周波数変換手段により高周波領域を強調された前記画像データに対して前記変換を行う。
このようにすれば、原稿画像の面積階調領域において、入力画像のスキャン時におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性を補正することができ、原稿画像を忠実に復元することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の画像処理装置は、より好適な態様として、画像データの低周波領域を強調する第２の周波数変換手段を備え、前記濃度変換手段は、前記第２の周波数変換手段により低周波領域を強調された前記画像データに対して前記変換を行う。
あるいは、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、前記濃度変換手段は、前記平滑化処理が行われた前記画像データに対して前記変換を行う。
このようにすれば、原稿画像の濃度階調領域のノイズを低減し、より鮮明な画像を得ることが可能となる。
【００１４】
また、本発明の画像処理装置は、より好適な態様として、前記色変換手段により変換された画像データに対して可逆圧縮を行う第１の圧縮手段を備える。
このようにすれば、原稿画像の面積階調領域の階調の情報を失わせることなく、効率的に画像データの容量を低減させることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の画像処理装置は、より好適な態様として、前記濃度変換手段により変換された画像データに対して非可逆圧縮を行う第２の圧縮手段を備える。
このようにすれば、原稿画像の濃度階調領域における階調の情報を視覚的には失わせずに、効率的に画像データの容量を低減させることが可能となる。
【００１６】
また、本発明の画像処理装置は、より好適な態様として、前記記憶手段に記憶された代表色情報が示す代表色は、前記原稿において画像を形成するために用いられている色材の色を含む。
より好ましくは、前記記憶手段に記憶された代表色情報が示す代表色は、前記原稿において画像を形成するために用いられている複数の色材の色と、前記複数の色材の色を減法混色した色とを含む。
さらに好ましくは、前記記憶手段に記憶された代表色情報が示す代表色は、前記原稿の被読取面において画像が形成されていない部分の色を含む。
このようにすれば、原稿画像の面積階調領域の色を、原稿により忠実な色として復元することが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、画像処理装置が、原稿を読み取ることで得られた画像データを取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップにおいて取得された画像データのある領域が、面積階調により階調表現がなされた面積階調領域と濃度階調により階調表現がなされた濃度階調領域のいずれであるかを判別する判別ステップと、前記判別ステップにおいて前記領域が面積階調領域と判別された場合に、該領域の各画素の色をあらかじめ決められた複数の代表色と比較し、その色差が最小となる代表色に変換する一方、前記判別ステップにおいて前記領域が濃度階調領域と判別された場合に、該領域のうち決められた濃度レベルを下回る部分の濃度を変換する変換ステップとを備える画像処理方法として提供することも可能である。
あるいは、本発明は、コンピュータを、複数の代表色を示す代表色情報を記憶する記憶手段と、原稿を読み取ることで得られた画像データを取得する画像取得手段と、取得された前記画像データが示す原稿画像におけるある画像領域が、面積階調方式により階調表現がなされた面積階調領域と濃度階調方式により階調表現がなされた濃度階調領域とのいずれであるかを判別する判別手段と、前記判別手段が前記画像領域を面積階調領域と判別した場合に、該画像領域に含まれる各画素の色を、前記代表色情報が示す複数の代表色のそれぞれと比較し、その色差が最小となる代表色に変換する色変換手段と、前記判別手段が前記画像領域を濃度階調領域と判別した場合に、該画像領域のうち決められた濃度レベルを下回る領域部分の濃度が一様となる変換を行う濃度変換手段として機能させるためのプログラムとして提供することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明においては、いわゆる限定色化の技術を応用することによって裏写りを除去する。ここで限定色化とは、多色（例えば約１６７７万色）で形成された画像データの各画素の色を、もとの画像データよりも少ない数（例えば２５６色）の色（以下、これを「代表色」と表記する）に置き換えるという処理であり、これによって画像データの階調数を減少させ、画像データのデータ量を低減させることが可能となる。
一般的な限定色化に用いる代表色は数百色程度であるのに対し、本発明においては、通常の代表色の数よりもはるかに少ない色数、例えば数色〜十数色程度の代表色を使用することが望ましい。また、この代表色には原稿において画像を形成するために用いられている色材の色と用紙色とが含まれていることが望ましい。以下、その理由と併せて本発明における限定色化処理について説明する。
【００１９】
図１２はある原稿Ｐの一部分を拡大して示した図である。同図において、原稿Ｐは白色（Ｗ）の用紙上にシアン（Ｃ）の色材により形成された網点ＤCと、マゼンタ（Ｍ）の色材により形成された網点ＤMが規則的に複数配置されたものである。
この原稿Ｐは面積階調原稿である。すなわち、原稿Ｐは網点等の面積変化によって階調表現がなされた原稿であり、網点面積率を変化させることで色の濃淡が表現されている。つまり、原稿Ｐにおける階調変化は、微視的に見れば非連続的である。
同図に示されているように、原稿Ｐの上に存在する色は、用紙色の白と、トナーのシアン、マゼンタ、及びシアンとマゼンタの減法混色であるブルー（Ｂ）である。しかし、これらの網点は微小であり、人間の視覚的な分解能を下回る大きさであるので、人間にはこれらの色が混色（中間混色）された「淡いブルー」として知覚される。
【００２０】
印刷においては一般に、原稿はシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の色材によって色彩が表現されている。このような原稿において再現できる色域は、色度図上においてＣ，Ｍ，Ｙを示す３点と、これらの減法混色であるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）を示す３点とをそれぞれ結んだ六角形で示される領域である。しかし、実際に原稿上に存在する色は、上述のように色材の色とその減法混色、及び用紙色（Ｗ）だけであるので、この原稿を微視的に見れば、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの８色だけで形成されている。
つまり、この原稿を画像読取装置で読み取るとき、画像読取装置が網点を読み取るだけの充分な入力解像度を備えていれば、この画像読取装置により得られる画像データは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗのいずれか８色を示す画素のみによって構成されるものとなる。
【００２１】
本発明者はこの点に注目し、上述のようにＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色の色材により形成された原稿の画像データに対して、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの８色の代表色による限定色化処理を試みた。すると、このようにして得られた出力画像は、原稿上の原画像を極めて忠実に再現できることが明らかとなった。以下においてその原理を簡単に説明する。
例えば、原稿上のある部分の色がブラック（濃度１００％）であったとする。この原稿をスキャナ等の画像読取装置で読み取ると、画像読取装置自体の性能（光源や受光素子の経時変化やダイナミックレンジ等）やその他のノイズによって、読み取られた部分に該当する画素は実際とはやや異なる色を示し、例えば濃度９８％のグレーとなってしまう。しかし、この画素に対して上述の限定色化処理を施すと、この画素はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの代表色のうちの最も色差が少ない色、すなわちブラックに置き換えられ、もとの原稿が持つ色情報に復元されることとなる。
このような原理により、限定色化処理は、読み取られた画像データの誤差が他の代表色に置き換えられてしまうほどの色差を生じさせるものでなければ、画像データの誤差を良好に補正し、原画像の色情報を復元することが可能となる。
【００２２】
ここで特筆すべき点は、限定色化処理は裏写りの除去をも可能としていることである。例えば、画像データのうち本来は白（濃度０％）である部分に裏写りが生じたとき、裏面に形成されていた画像がブラックであれば、その裏写り成分は淡いグレー（例えば濃度３％）として認識される。しかしこのような部分に限定色化処理を施せば、上述の場合と同じ要領で白に置換される。しかもこれは、画像データの他の色の部分に裏写りが生じた場合においても同様であるから、限定色化処理による裏写りの除去は、用紙上の白紙の部分だけではなく画像が形成されている部分においても有効となる。
【００２３】
このように、限定色化処理は面積階調原稿に対して効果的に裏写りの除去を行えることが明らかになったのであるが、本発明者は、限定色化処理によって裏写りの除去を行うことには一つの問題があることを見出した。その問題とは、濃度階調原稿に対しては限定色化処理が有効に機能しないということである。ここで、濃度階調原稿とは、例えば印画紙に形成された写真画像のように、色材の階調変化が連続的になっている原稿のことである。例えば、原稿上のある部分が白からブラックへと連続的に変化しており、これを画像読取装置で読み取った画像データが図１３の画素列のようになっているものとする。このとき、画素ｐ0は濃度０％の白であり、以下、画素ｐ1，ｐ2，ｐ3，ｐ4はそれぞれ濃度２０％，４０％，６０％，８０％のグレーであり、画素ｐ5はブラック（濃度１００％）であるとする。このような画素列に対して上述の限定色化処理を施すと、画素ｐ0，ｐ1，及びｐ2は白へ、ｐ3，ｐ4，及びｐ5はブラックへと置換されてしまい、画像データが有している階調の情報を著しく損なうこととなる。
【００２４】
この問題を解決するためには代表色の数を増やせばよく、代表色の数が多いほど濃度階調原稿の階調情報を保持することができるようになる。しかし、代表色の数を増やせば、今度は面積階調原稿の色情報を復元することが困難となる。その理由は、上述の淡いグレーの裏写り成分のように原画像とは異なって認識されている画素部分が、代表色を追加することによって本来置換されるべき代表色（白）とは異なる代表色（例えば淡いグレー）に置換されてしまう可能性が生じるためである。また、代表色を増加させることにより、限定色化処理に要する処理時間が増大するという弊害も生じる。
つまり、濃度階調原稿に対しては、面積階調原稿に対して行ったような限定色化処理は適していないと言える。
【００２５】
そこで本発明者は、入力された画像データが面積階調原稿と濃度階調原稿のいずれによるものであるかを判別し、その判断結果に応じてそれぞれの画像データに対して異なる方法によって裏写りを除去するようにした。その具体的な構成及び動作を、以下において詳説する。
なお、以下の説明においては、色空間での説明にはＲＧＢ色空間を用いる。例えば、この色空間で座標（０，０，０），（１，０，０），（０，１，０），（０，０，１），及び（１，１，１）を示す色は、それぞれブラック、レッド、グリーン、ブルー、及びホワイトである。以下では便宜的に、この座標点のことを「ＲＧＢ値」と呼ぶ。
【００２６】
（１）構成
図１は本発明の一実施形態に係る画像処理装置１の構成を示したブロック図である。同図に示されているように、本実施形態の画像処理装置１は、制御部１１と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１２と、入力ＩＦ（Interface）１３と、出力ＩＦ１４とを備えたコンピュータである。画像処理装置１は画像読取装置２と画像形成装置３とに接続されている。
制御部１１はＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１やＲＯＭ（Read Only Memory）１１２，ＲＡＭ（Random Access Memory）１１３等を備えており、入力された画像データに対して後述する裏写り除去処理を行うための各種の演算を実行する。このとき、画像データはＲＡＭ１１３に一時記憶される。ＨＤＤ１２は記憶装置であり、裏写り除去処理を実行するためのプログラムＰＲＧと、限定色化処理の際に用いられるカラーテーブルＴＢＬとを記憶している。入力ＩＦ１３は画像読取装置２から画像データを取得し、出力ＩＦ１４は画像処理装置１によって裏写り除去処理が行われた画像データを画像形成装置３へと出力する。
【００２７】
ここで、カラーテーブルＴＢＬについて説明する。
図２は本実施形態におけるカラーテーブルＴＢＬを模式的に示した図である。同図に示されているように、カラーテーブルＴＢＬはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの８色の代表色を有しており、これらの色を示す値、すなわちＲＧＢ値で示せばそれぞれ（０，１，１），（１，０，１），（１，１，０），（０，０，０），（１，０，０），（０，１，０），（０，０，１），（１，１，１）となるデータがＨＤＤ１２に記憶されている。なお、これらの代表色を示すＲＧＢ値を、以下においてはそれぞれＣ1，Ｃ2，Ｃ3，…，Ｃ8と表記する。
【００２８】
画像読取装置２はいわゆるスキャナであり、図示せぬプラテン、光源、光学系、受光素子、及び信号処理部を備え、プラテン上に載置された原稿に光源により光を照射し、その反射光を光学系を介して受光素子が受光して画像信号を出力し、この画像信号に対して信号処理部がＡＤ変換等の各種の信号処理を施して、画像データを画像処理装置１へと供給する。画像形成装置３は例えば電子写真方式のプリンタであり、画像処理装置１により出力された画像データに応じたトナー像を形成し、これを用紙上に定着させることで画像を形成する。
【００２９】
（２）動作
続いて、上述の構成のもとで画像処理装置１が実行する裏写り除去処理について説明する。なお、本処理は、画像処理装置１の制御部１１がプログラムＰＲＧを実行することにより実現される。
図３は本実施形態に係る裏写り除去処理の手順を示したフローチャートである。同図に示されているように、はじめに画像処理装置１の制御部１１は、入力ＩＦ１３を介して外部より画像データを取得する（ステップＳ１）。続いて制御部１１は、この画像データを複数の領域に分割し、それぞれの領域が面積階調領域であるか、あるいは濃度階調領域であるかを判別する画像データ判別処理を行う（ステップＳ２）。
【００３０】
図４は上述の画像データ判別処理の手順を示したフローチャートである。また、図５〜８は、この処理を説明するために例示した、ある面積階調領域ａと濃度階調領域ｂの模式図である。なお、図５において、面積階調領域ａの網点の色はそれぞれブラックであり、濃度階調領域ｂの領域ｂ1の色はブラックであるとする。また、画像が形成されていない部分の色は白であるとする。以下においては、この領域ａ及び領域ｂに処理を行うものとして説明する。
まず、制御部１１は、入力された画像データを所定のサイズ（例えば１０×１５画素）の領域に分割する（ステップＳ２１）。このとき、領域ａ及び領域ｂにおける画素の配置は図６のようになっている。次に、制御部１１は、領域ａないしｂの０°方向に対する濃度変化率を算出し、この値が所定の閾値以上であるか否かを判断することにより、領域内におけるエッジ画素を抽出する（ステップＳ２２）。すなわちエッジ画素とは、画像において輪郭を形成する部分の画素を示している。図７−（１）は０°方向のエッジ画素を抽出した様子を示している。同図において、着色された画素がエッジ画素を示している。
続いて、制御部１１は同様の要領で４５°，９０°，及び１３５°方向のエッジ画素を抽出する（ステップＳ２３〜Ｓ２５）。この様子を示したのが、それぞれ図７−（２），（３），及び（４）である。
【００３１】
エッジ画素を抽出したら、次に制御部１１は上述のステップＳ２２〜Ｓ２５において抽出されたエッジ画素の数を累算し、領域内におけるエッジ画素数ＮEを算出する（ステップＳ２６）。図８を参照すると、領域ａ，ｂのエッジ画素数はそれぞれ「７４」，「１５」である。
そして、制御部１１は、この領域のエッジ画素数ＮEが閾値ＴｈE（ここでは「５０」とする）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２７）。領域ａの画素数は「７４」であるから上述の判断は肯定的となり、領域ｂの画素数は「１５」であるから否定的となる。
【００３２】
上述の判断が肯定的であれば（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、制御部１１はこの領域を「面積階調領域」であると判別し、その判別結果を記憶しておく（ステップＳ２８）。また、上述の判断が否定的であれば（ステップＳ２７；ＮＯ）、制御部１１はこの領域を「濃度階調領域」であると判別し、その判別結果を記憶しておく（ステップＳ２９）。そして、制御部１１はこのような判別が全領域で終了したか否かを判断し（ステップＳ２０）、この判断が否定的であれば（ステップＳ２０；ＮＯ）、ステップＳ２２からの処理を繰り返し、この判断が肯定的であれば（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、本処理を終了させる。
【００３３】
このように、ある領域内の濃度変化率を求めることによって、面積階調領域と濃度階調領域とを判別することができる。濃度階調領域においては、階調変化は連続的になっているため、このような部分では濃度変化率は小さく、エッジ画素と判定されるのは輪郭部分がほとんどである。これに対して、面積階調領域は階調表現が網点でなされているために、網点の一つ一つがすべてエッジ画素と判定される。よって、等しいサイズの面積階調領域と濃度階調領域においてエッジ画素の出現頻度を比較すると、面積階調領域においてはエッジ画素の出現頻度が格段に多くなっている。つまりこれは、濃度階調原稿は隣接する画素間に高い相関性を有しており、逆に面積階調原稿は、隣接する画素間の相関性が低いことを示している。
【００３４】
ここで図３のフローチャートに戻り、ステップＳ２以降の処理の説明を続ける。
画像データの各領域の判別が終了したら、制御部１１はステップＳ２において記憶された判別結果を参照して、それぞれの領域が面積階調領域であるか否かを判断し（ステップＳ３）、その判断結果に応じて異なる処理を実行する。
まず、対象とする領域が面積階調領域であると判断された場合には（ステップＳ３；ＹＥＳ）、制御部１１はこの領域（領域ａ）に対して、高周波成分を強調するようなフィルタ処理を行う（ステップＳ４）。隣接する画素間の相関性が低い領域、すなわち階調変化が非連続的となっている領域は、これを空間周波数に変換すると高周波成分の度数が高くなる。ゆえに、このような領域に対して高周波成分を強調する処理を行えば、入力画像のスキャン時におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性を補正することができ、原稿画像に忠実な復元を行うことができる。
【００３５】
次に、制御部１１は、領域ａの各画素に対して限定色化処理を施す（ステップＳ５）。図９はこの限定色化処理の手順を示したフローチャートである。同図に示されているように、はじめに制御部１１は、ｎ＝１を初期値として、代表色Ｃn（シアンのＲＧＢ値）と対象画素のＲＧＢ値の差分を算出し、これらの色差ΔＥnを求める（ステップＳ５１）。制御部１１は色差ΔＥnの算出をすべての代表色について行う。すなわち、上述のステップＳ５１の処理が終了したらｎの値をインクリメントし（ステップＳ５３）、ｎが最大値の８に達するまでこれらの処理を繰り返す。
すべての代表色の色差ΔＥnを算出したら（ステップＳ５２；ＮＯ）、続いて制御部１１はこれらの色差ΔＥnを比較して色差ΔＥnが最小となる代表色を特定し（ステップＳ５４）、対象画素の色をステップＳ５４において特定された代表色に置換する（ステップＳ５５）。例えば、最小となる色差ΔＥnがΔＥ7、すなわちブラックだとすれば、このとき対象画素の色はブラックへと置換される。
制御部１１は、領域ａ内のすべての画素について上述の処理が行われたか否かを判断し（ステップＳ５６）、この判断が否定的となる間は上述のステップＳ５１からの処理を繰り返し、この判断が肯定的となった時点で処理を終了させ、図３のフローチャートに戻る。
限定色化処理が終了したら、制御部１１はこの領域ａに対して可逆圧縮を行う（ステップＳ６）。面積階調領域に対して可逆圧縮を行うことで、この領域の階調の情報を失うことなく効率的に容量を低減させることができる。
【００３６】
面積階調領域に対して行う処理は、以上のようになる。一方、対象とする領域が濃度階調領域であると判断された場合には（ステップＳ３；ＮＯ）、制御部１１はこの領域（領域ｂ）に対して、ノイズを低減させるために低周波成分を強調するようなフィルタ処理を行う（ステップＳ７）。続いて、制御部１１は領域ｂに対して公知の下地除去処理を行い（ステップＳ８）、その後非可逆圧縮を行う（ステップＳ９）。濃度階調領域のように画素間の相関性の高い領域に対しては、非可逆圧縮を行うことにより、階調の情報の損失が少なく、かつ効率的に容量を低減させることができる。
【００３７】
制御部１１は、これらの処理がすべての領域について行われたか否かを判断し（ステップＳ０）、この判断が否定的であれば（ステップＳ０；ＮＯ）、上述のステップＳ３からの処理を繰り返し、この判断が肯定的であれば（ステップＳ０；ＹＥＳ）、本処理を終了させる。
【００３８】
以上に説明されたように、本実施形態に係る画像処理装置１を用いて裏写り除去処理を行うことによって、面積階調領域の裏写りを極めて良好に除去することに加え、濃度階調領域の裏写りも低減させることが可能となった。
しかも、本実施形態の裏写り除去処理によれば、裏写りの除去だけではなく、原画像の復元やノイズの除去をも良好に行うことが可能となる。
なお、濃度階調領域に裏写りが存在しない場合には、濃度階調領域に対して従来の手法である下地除去は行わなくてもよい。
【００３９】
（３）変形例
なお、本発明の実施は上述された態様に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下にその例を示す。
まず、上述の実施形態においては、ＲＧＢ色空間を用いて説明がなされているが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、種々の色空間を用いることが可能である。例えば、Ｌ*ａ*ｂ*色空間やＬ*Ｕ*Ｖ*色空間であってもよい。また、色差式の選択も任意であり、それぞれの色空間において適切な色差式を用いればよい。
【００４０】
また、上述の実施形態においては、裏写り除去処理は画像処理装置１がプログラムＰＲＧを実行することで実現されると説明した。しかし、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば画像処理装置は、上述の裏写り除去処理の各ステップの機能を実現可能なフィルタ等の電子回路を備える構成であってもよい。また、上述の機能を備えたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によって実現されることももちろん可能である。
【００４１】
また、上述の実施形態においては、本発明は画像処理装置１によって実施されると説明した。しかし、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、上述の画像処理装置１の機能に加え、上述の画像読取装置２と画像形成装置３の機能を併せ持った画像形成装置（いわゆる複合機）によって実施されることも可能である。
【００４２】
また、上述の実施形態においては、本発明の理解を容易ならしめるために、画像処理装置１が行う処理として裏写り除去処理のみを説明した。しかし、本発明の画像処理装置はこのような態様に限定されるものではなく、例えばＡＤ変換、γ変換、色空間変換、シェーディング補正、スクリーン処理など、読み取られた原稿を画像データとして出力するために用いられる各種の処理を併せて実行するものであってもよい。
【００４３】
また、上述の実施形態においては、原稿を示す画像データを複数の領域に分割し、分割された領域毎に上述の画像データ判別処理や限定色化処理を行うものとして説明された。しかし、画像データ全体を一つの領域と見なし、画像データ全体に対して上述のような処理を行うことももちろん可能である。
【００４４】
また、上述の実施形態においては、画像処理装置１はＨＤＤ１２にカラーテーブルＴＢＬを記憶していると説明した。しかし、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば入力された画像データを解析し、その画像データに応じた代表色を特定し、代表色を示すデータをその都度生成するものであってもよい。このようにすれば、カラーテーブルを記憶しておく必要がない。
【００４５】
あるいは、画像処理装置は代表色の異なる複数のカラーテーブルを記憶しており、入力された画像データに応じて最適なカラーテーブルを選択して限定色化処理を行うものであってもよい。具体的な処理としては、例えば、画像データの各画素のＲＧＢ値を算出し、これらの画素を代表色に置換する処理を各カラーテーブルに対して行ったときに、その色差の合計が最も小さくなるようなカラーテーブルを選択して限定色化処理を行うものである。このようにすれば、より高い精度で原画像を復元することが可能となる。
【００４６】
なお、このとき、代表色は上述のようにＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの８色に限定されるものではなく、その他の色を代表色とすることも可能であり、また代表色を増減させることももちろん可能である。例えば、入力される画像データが白黒の画像であることがあらかじめわかっていれば、代表色はＢ及びＷの２色だけでよく、同様に入力される画像データに特色が用いられていることがあらかじめわかっていれば、その特色を代表色に追加すればよい。また、このような動作を可能とするために、画像処理装置にユーザによる操作を受け付ける操作部を設けて、入力される画像データの種類に応じてユーザが複数のカラーテーブルのなかから最適なものを選択できるようにしてもよい。このようにすれば、より高い精度で原画像を復元しつつも、処理時間を低減することが可能となる。
【００４７】
また、上述の実施形態における裏写り除去処理についても、種々の変形が可能である。以下にそれぞれのステップにおける変形例を示す。
ステップＳ４あるいはステップＳ７のフィルタ処理や、ステップＳ６あるいはステップＳ９の圧縮処理は、裏写りの除去という観点においては必ずしも必要な処理ではないので、これらの処理を省略することも可能である。
また、ステップＳ７においては、ノイズを低減させるための処理として低周波成分を強調させるフィルタ処理を行うと説明したが、このような処理に限定されず、例えば平滑化フィルタによって平滑化処理を行うことも可能である。
【００４８】
また、ステップＳ２の画像データ判別処理については、種々の変形が考えられる。以下にその例を示す。
（ａ）網点抽出による方法
この方法は、画像処理装置内部に網点パターンを示すデータを複数種類記憶しておき、このデータに基づいて生成された網点パターンを画像データと比較し、その一致度により面積階調領域であるか否かを判別するものである。例えば、１７５ｌｐｉ（line per inch）のスクリーン線数を有する網点パターンを生成して、画像データの濃度パターンとこの網点パターンを照合し、画像データのある領域が所定の閾値（例えば５０％）以上この網点パターンと一致すれば、この領域を面積階調領域と判別する、というような具合である。このとき、網点パターンとしては、代表的な１７５ｌｐｉ，１５０ｌｐｉ，１００ｌｐｉ，または８０ｌｐｉなどのデータを記憶しておけばよい。
【００４９】
（ｂ）空間周波数解析による方法
この方法は、面積階調領域の空間周波数特性が濃度階調領域のそれよりも高周波成分を多く含むことを利用したものである。具体的には、画像データのある領域に対して空間周波数解析を行い、所定の周波数以上の領域の成分が一定の頻度以上で出現すれば、その領域を面積階調領域であると判別するものである。
【００５０】
（ｃ）エッジ画素抽出による方法
この方法は、エッジ画素を抽出するという点においては上述の実施形態で説明された画像データ判別処理と同様であるが、その後の面積階調領域であるか否かの判別方法が異なる。
図１０はこの判別方法を説明するための図である。なお、同図における領域ａ，ｂは図６の領域ａ，ｂと同一のものであるとして説明する。同図に示されているように、この方法においては領域をさらにいくつかのブロックに分割し、このブロック毎にエッジ画素の数ＮE’を算出し、そのエッジ画素が所定の閾値ＴｈE1以上であるか否かを判断する。この判断が肯定的となるブロックを「面積階調ブロック」とする。そして、この判断をそれぞれのブロックについて行い、面積階調ブロックの個数が所定の閾値ＴｈE2以上であった場合に、この領域を面積階調領域であると判別する。
【００５１】
ここで、図１０を例に説明する。なお、ここでは閾値ＴｈE1，ＴｈE2をそれぞれ「２０」，「２」であるとする。同図に示されているように、領域ａのブロック１，２，３，及び４のエッジ画素の数ＮE’はそれぞれ「２８」，「１６」，「２４」，及び「１４」であるから、ブロック１とブロック３が面積階調ブロックである。このとき、面積階調ブロックが「２」個だから、この領域ａは面積階調領域であると判別される。また、領域ｂのブロック１，２，３，及び４のエッジ画素の数ＮE’はそれぞれ「４」，「８」，「５」，及び「０」であり、面積階調ブロックと判断されるブロックは「０」個だから、この領域ｂは濃度階調領域であると判別される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成を示したブロック図である。
【図２】同実施形態におけるカラーテーブルを模式的に示した図である。
【図３】同実施形態に係る裏写り除去処理の手順を示したフローチャートである。
【図４】同実施形態に係る画像データ判別処理の手順を示したフローチャートである。
【図５】同実施形態における面積階調領域と濃度階調領域を示した模式図である。
【図６】同実施形態における面積階調領域と濃度階調領域の画素の配置を示した模式図である。
【図７】同実施形態において、エッジ画素を抽出する様子を示した模式図である。
【図８】同実施形態におけるエッジ画素数を説明するための図である。
【図９】同実施形態に係る限定色化処理の手順を示したフローチャートである。
【図１０】面積階調領域の判別方法を説明するための図である。
【図１１】裏写りの一例を示した図である。
【図１２】ある原稿の一部分を拡大して示した図である。
【図１３】白からブラックへと連続的に変化している原稿上のある領域を示した図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…画像処理装置、２…画像読取装置、３…画像形成装置、１１…制御部、１１１…ＣＰＵ，１１２…ＲＯＭ，１１３…ＲＡＭ，１２…ＨＤＤ，１３…入力ＩＦ，１４…出力ＩＦ。
【図１】
2005303953.tif 000003
【図２】
2005303953.tif 000004
【図３】
2005303953.tif 000005
【図４】
2005303953.tif 000006
【図５】
2005303953.tif 000007
【図６】
2005303953.tif 000008
【図７】
2005303953.tif 000009
【図８】
2005303953.tif 000010
【図９】
2005303953.tif 000011
【図１０】
2005303953.tif 000012
【図１１】
2005303953.tif 000013
【図１２】
2005303953.tif 000014
【図１３】
2005303953.tif 000015