(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー原稿をデジタル的に走査して得られた入力カラー画像信号の各成分信号から入力画像信号の有彩色と無彩色を画素ごとに判定するカラー画像色分類方法において、
注目画素を中心とする所定の画素領域内を、注目画素を含む１列分の画素を重なって含んで対称な２つの画素領域とに２分し、
２分された画素領域の少なくとも片方の画素領域が第１の閾値以上の黒成分が含まれる黒領域と判定され、かつ当該黒領域の黒成分と、対向する他方の画素領域の黒成分との比率が第２の閾値以下である場合、
または２分された領域の少なくとも片方が第１の閾値以上の黒成分が含まれる黒領域と判定され、かつ他方の対向領域が第３の閾値以上の白成分が含まれる白領域である場合に、
注目画素をスキャナ入力時の色ずれによる黒エッジの色にじみ画素と判定し、無彩色画素に確定するとともに、
所定の画素領域内で黒領域から対向する非黒領域へ向かう方向へ注目画素から所定の画素数だけ延長した注目画素の周辺の画素を無彩判定とすることを特徴とするカラー画像色分類方法。
【請求項２】
無彩判定化の延長を、所定の方向に行うことを特徴とする請求項１記載のカラー画像色分類方法。
【請求項３】
無彩判定化の延長の画素数を、原稿の変倍率に応じて変更することを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像色分類方法。
【請求項４】
カラー原稿をデジタル的に走査して得られた入力カラー画像信号の各成分信号から入力画像信号の有彩色と無彩色を画素ごとに判定するカラー画像処理装置において、
注目画素を中心とする所定の画素領域内を、注目画素を含む１列分の画素を重なって含んで対称な２つの画素領域とに２分し、
２分された画素領域の少なくとも片方の画素領域が第１の閾値以上の黒成分が含まれる黒領域と判定され、かつ当該黒領域の黒成分と、対向する他方の画素領域の黒成分との比率が第２の閾値以下である場合、
または２分された領域の少なくとも片方が第１の閾値以上の黒成分が含まれる黒領域と判定され、かつ他方の対向領域が第３の閾値以上の白成分が含まれる白領域である場合に、
注目画素をスキャナ入力時の色ずれによる黒エッジの色にじみ画素と判定し、無彩色画素に確定する第１の判定手段と、
所定の画素領域内で黒領域から対向する非黒領域へ向かう方向へ注目画素から所定の画素数だけ延長した注目画素の周辺の画素を無彩判定とする第２の判定手段とを有することを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項５】
前記第２の判定手段において、無彩判定化の延長を、所定の方向に行うことを特徴とする請求項４記載のカラー画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の判定手段において、無彩判定化の延長の画素数を、原稿の変倍率に応じて変更することを特徴とする請求項４または５に記載のカラー画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像色分類方法およびカラー画像処理装置に関し、特に、カラー原稿をデジタル的に走査して読み取られたカラー画像の画素を有彩色画素／無彩色画素に分類する方法と、そのような分類のための機構を含むカラー画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばカラー複写機においては、黒文字や黒細線は、その輪郭が鮮明に見えるよう黒単色のインクで打ち、その他のカラー中間調の部分はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのインクを組み合わせて打たなければならないが、そのためには予め画像中の黒文字、黒線の部分を検出する必要がある。通常、エッジ検出と有彩色／無彩色判定を組み合わせ、エッジ検出で検出したベタの色および黒のエッジのうち、有彩色／無彩色判定で無彩色とされた部分だけを黒文字、黒線の部分と判定している。
【０００３】
なお、有彩色部分には、ベタの色文字などの他に、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの網点で表現されたカラー中間調部分があるので、画素値のみで有彩色／無彩色画素を判定することは難しいため、図１に示すような注目画素とその近傍を含む小領域の平均的な彩度に基づいて、有彩色／無彩色判定が行なわれる。
【０００４】
ところで、スキャナによって黒文字や黒線などを含むカラー原稿をデジタル的に走査して読み取ると、例えば図２、図３に示すように黒エッジの周囲に色にじみが発生し、その部分の無彩色画素が有彩色画素と判定される結果、黒単色で鮮明に打てないという問題がある。
【０００５】
特開平４−９０６７３号公報に述べられているように、注目画素の近傍に所定量以上の黒成分が含まれている場合には、たとえ注目画素が、その平均彩度から有彩色と判定されたとしても、その判定を無彩色に補正する方法によれば、上に述べた黒文字などのエッジ部分に生じる色にじみ領域の無彩色画素を有彩色画素と誤判定するという問題を解消できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来方法では、平均的に黒成分を含む彩度の低い網点領域の画素をも無彩色画素と誤判定することがある。
【０００７】
大きな網点領域については、別途行う網点検出によって網点と判定されてカラー中間調用のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのインクの組み合わせにより打たれるので、その有彩色画素が無彩色画素と誤判定されても不都合はない。
【０００８】
しかし、網文字（網点で表現されたカラーまたはグレーの文字）のような小領域の網点部分では、網点の特徴の抽出が困難で十分な網点検出精度を期待できないため、本来中間調部分でありながら文字と判定される部分が生じる。そして、その部分がある程度黒を含んだ彩度の低めの色であると、近傍に黒成分を含有しているために、明らかに色の付いた部分でありながら無彩色と判定されて黒単色で打たれる結果、色文字のところどころが黒く打たれ低品質の文字が出力されてしまうという不都合が起きる。
そこで、本発明者は、有彩判定された注目画素を中心とする所定の領域内で、黒領域が局在するかまたは注目画素を挟んで黒領域と白領域が存在する場合に、黒エッジ周囲の色にじみ画素と判定し、有彩判定を無彩判定に補正する有彩／無彩領域判定方法および装置を開発している。この方法および装置によれば、平均的に黒成分を含む彩度の低い網点領域まで無彩色判定に補正してしまうことなく、黒エッジ周囲の色にじみ画素のみを無彩色判定とすることができる。
【０００９】
本発明は、上記の本発明者が開発した方法および装置の一層の改良を図ることを目的としてなされたものであり、ハードウェア規模を増大させることなく、より大きな色にじみ幅の黒エッジなどの色にじみを無彩判定することができるカラー画像色分類方法およびカラー画像処理装置提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカラー画像色分類方法は、カラー原稿をデジタル的に走査して得られた入力カラー画像信号の各成分信号から入力画像信号の有彩色と無彩色を画素ごとに判定するカラー画像色分類方法において、注目画素を中心とする所定の領域内で黒領域が局在するか、または注目画素を挟んで黒領域と白領域が存在する場合に、注目画素をスキャナ入力時の色ずれによる黒エッジの色にじみ画素と判定し、無彩色画素に確定するとともに、所定の領域内で黒領域から対向する非黒領域へ向かう方向へ注目画素から所定の画素数だけ延長した注目画素の周辺の画素を無彩判定とすることを特徴とする。
【００１１】
また、上記のカラー画像色分類方法を実現するために、本発明に係るカラー画像処理装置の発明は、注目画素をスキャナ入力時の色ずれによる黒エッジの色にじみ画素と判定し、無彩色画素に確定する第１の判定手段と、所定の領域内で黒領域から対向する非黒領域へ向かう方向へ注目画素から所定の画素数だけ延長した注目画素の周辺の画素を無彩判定とする第２の判定手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の上記の構成により、注目画素を含むより大きな領域をみるときに、判定処理に必要なラインメモリの大きさが増大する等のハードウェア規模の増大を伴うことなく、より大きな色にじみ幅の黒エッジなどの色にじみによる有彩色判定を無彩色判定に補正することができ、カラー複写機などの読みとり原稿の出力において、原稿走査時に黒エッジなどの色にじみがあっても、色づくことなくこれらを黒単色で再生することができる。
【００１３】
また、本発明に係るカラー画像色分類方法およびカラー画像処理装置において、無彩判定化の延長を、所定の方向に行うと、色にじみの大きく発生する方向が既知の場合、黒エッジの色にじみ判定画素の無彩判定の延長をその方向にのみ限定することにより、従来有彩判定できていた平均的に黒成分を含む彩度の低い網点領域を誤って無彩判定にしないようにすることができる。
【００１４】
また、本発明に係るカラー画像色分類方法およびカラー画像処理装置において、無彩判定化の延長の画素数を、原稿の変倍率に応じて変更すると、変倍率が高い場合に、黒エッジの色にじみ判定画素の無彩判定の延長の画素数を大きくすることにより、変倍率が高くない場合に従来有彩判定できていた平均的に黒成分を含む彩度の低い網点領域を誤って無彩判定にしないようにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るカラー画像色分類方法およびカラー画像処理装置の好適な実施の形態（以下、本実施の形態例という。）について、図を参照して、以下に説明する。
図４に本発明の実施例の概略ブロック構成図を示す。
図１において入力画像信号である RGB信号（各8bit）は色変換部１においてYMC信号（各1bit）に変換され、それぞれ有彩色／無彩色判定部２と黒エッジ色にじみ判定部３に入力される。
【００１６】
有彩色／無彩色判定部２からは画素単位に第１次の有彩色／無彩色判定結果が補正部４へと出力される。
【００１７】
黒エッジ色にじみ判定部３は、第１の判定手段３ａおよび第２の判定手段３ｂで構成される。第１の判定手段３ａから画素単位に黒エッジ色にじみ画素であるか否かの判定結果が、また、第２の判定手段３ｂからその延長上の画素についての判断結果が、それぞれ補正部４へと出力される。
【００１８】
このとき、第１の判定手段３ａでは、注目画素を中心とする所定の領域内で黒領域が局在するか、または注目画素を挟んで黒領域と白領域が存在する場合に、注目画素をスキャナ入力時の色ずれによる黒エッジの色にじみ画素と判定する。
【００１９】
また、第２の判定手段３ｂでは、注目画素から、所定の領域内で黒領域から対向する非黒領域へ向かう方向へ所定の画素数だけ延長した注目画素の周辺の画素について判定する。また、第２の判定手段３ｂでは、無彩判定化の延長を、所定の方向に行う。また、第２の判定手段３ｂでは、無彩判定化の延長の画素数を、原稿の変倍率に応じて変更する。
【００２０】
補正部４では、有彩色／無彩色判定部２で有彩色判定された画素について、黒エッジ色にじみ判定画素またはその延長画素の場合のみ、無彩色判定へと判定結果を補正し、最終的な有彩色／無彩色判定結果が確定され、補正部より出力される。なお、有彩色／無彩色判定部２で有彩色判定された画素について、黒エッジ色にじみ画素と判定されない場合は、有彩色判定が確定される。また、有彩色／無彩色判定部２で無彩色判定された画素については、黒エッジ色にじみ画素と判定されるか否かに関わらず無彩色判定に確定される。
【００２１】
色変換部１および有彩色／無彩色判定部２についてさらに説明する。
【００２２】
本実施例では、RGB信号（各8bit）からYMC信号（各1bit）への変換は、RGB信号により、画素単位に Y,R,M,B,C,G の色相のいずれに含まれるかを判定し、各色相ごとに設けた閾値とRGB 信号値の最大、最小値の差の比較により、各色相において、有彩色／無彩色判定する。たとえば色相でRed に含まれると判定された場合、赤用の閾値 th_R とRGB 信号値の最大、最小値の差の比較により、有彩色判定する。この結果有彩色判定されれば Y=M=1, C=0 とする。他の色相に判定された場合も同様にして、各々の色相用の閾値（th_Y,th_M,th_B,th_C,th_G）を用いて有彩色判定し、この結果と色相に応じてY、M、Cの1/0を出力する。（Y:Y=1,M=0,C=0, M:Y=0,M=1,C=0, B:Y=0,M=1,C=1, C:Y=0,M=0,C=1, G:Y=1,M=0,C=1）次に有彩色／無彩色判定部２では、CMY信号（各1bit）に変換された画像信号を用いて、網点の色領域も有彩色／無彩色判定するために注目画素を中心に近傍も含めた小ブロック領域（NxN画素領域）での平均的な彩度を計算し、注目画素に対する有彩色／無彩色を判定する。これには小ブロック領域内のY、M、Cが１である画素数を各々計数し、これの最大、最小数の差を所定の閾値と比較することで、閾値を越えていれば有彩色、そうでなければ無彩色と判定する。
【００２３】
つぎに黒エッジ色にじみ判定部３の第１の判定手段３ａについて説明する。  本実施例ではＮ＝５の５×５画素ブロックを用いて色にじみ領域を判定する。
【００２４】
図５は、上記の判定アルゴリズムのための第１の判定手段３ａのブロック図である。図５において、参照符号１１ 〜１４はカウンタ、参照符号１５ 〜３８は比較器、参照符号３９〜５４はＡＮＤ回路、参照符号５５はＯＲ回路である。このＯＲ回路５５の出力が第１の判定手段３ａの判定出力となる。
【００２５】
カウンタ１１は、注目画素を中心とした５ ×５画素の小領域を図６に示すように分割した各分割領域Ａ ，Ｂ において、Ｃ ＝１ の画素数、Ｍ ＝１ の画素数、Ｙ ＝１ の画素数をそれぞれ計数し、最小の計数値（0LQ Ａ１ ，0LQ Ｂ１ ）と最大の計数値（0D[ Ａ１ ，0D[ Ｂ１ ）を求める。黒画素ではＣ＝Ｍ＝Ｙ＝１であるから、最小の計数値（0LQ Ａ１ ，0LQ Ｂ１ ）は分割領域Ａ ，Ｂ内における黒画素数とほぼ等しいため、黒成分の尺度として利用できる。また、白画素ではＣ＝Ｍ＝Ｙ＝０であるので、最大の計数値（0D[ Ａ１ ，0D[ Ｂ１ ）を分割領域の総画素数（ここでは１５）から減じた値は、分割領域Ａ ，Ｂ内の白画素数とほぼ等しく、白成分の尺度として利用できる。
【００２６】
同様に、カウンタ１２ は、注目画素を中心とした５ ×５画素の小領域を図７に示すように分割した各分割領域Ａ ，Ｂにおいて、Ｃ＝１の画素数、Ｍ＝１の画素数、Ｙ＝１の画素数をそれぞれ計数し、最小の計数値（0LQ Ａ２ ，0LQ Ｂ２ ）と最大の計数値（0D[ Ａ２ ，0D[ Ｂ２ ）を求める。カウンタ１３は、注目画素を中心とした５ ×５ 画素の小領域を図８に示すように分割した各分割領域Ａ ，Ｂ において、Ｃ ＝１ の画素数、Ｍ ＝１の画素数、Ｙ＝１の画素数をそれぞれ計数し、最小の計数値（0LQ Ａ３ ，0LQ Ｂ３ ）と最大の計数値（0D[ Ａ３ ，0D[ Ｂ３ ）を求める。カウンタ１４ は、注目画素を中心とした５×５画素の小領域を図９に示すように分割した各分割領域Ａ ，Ｂにおいて、Ｃ＝１の画素数、Ｍ＝１の画素数、Ｙ＝１の画素数をそれぞれ計数し、最小の計数値（0LQ Ａ４ ，0LQ Ｂ４ ）と最大の計数値（0D[ Ａ４ ，0D[ Ｂ４ ）を求める。
【００２７】
比較器１５〜２０とＡＮＤ回路３９ 〜４２は、カウンタ１１の出力値に基づいて、図６に示す分割領域Ａ，Ｂに関して前述の条件判定を行う部分である。すなわち、比較器１６，１９は、最小値0LQ Ａ１ ，0LQ Ｂ１ すなわち領域Ａ，Ｂの黒成分が所定の閾値ｔｈ ＿Ｋ を越えるときに、分割領域Ａ，Ｂをそれぞれ黒領域と判定して１ を出力し、そうでなけれは非黒領域と判定して０を出力する。比較器１７，１８は分割領域Ａ ，Ｂの黒成分の比率に関する判定を行うためのものであり、比較器１７は0LQ Ａ１に所定の閾値ｔｈ ＿ｒ（０より大きく、１より小さい）を乗じた値より0LQ Ｂ１が小さいときに１を出力し、比較器１８は0LQ Ｂ１に所定の閾値ｔｈ ＿ｒを乗じた値より0LQ Ａ１が小さいときに１を出力する。したがって、分割領域Ａが黒領域で、その黒成分に対する分割領域Ｂの黒成分の比率が所定値以下であるときにＡＮＤ回路４０の出力が１になり、よってＯＲ回路５５の出力すなわち第１の判定手段３ａの判定出力が１になる。同様に、分割領域Ｂが黒領域で、その黒成分に対する分割領域Ａの黒成分の比率が所定値以下であるときにＡＮＤ回路４１の出力が１になり、したがって第１の判定手段３ａの判定出力が１ になる。比較器１５は、分割領域Ｂの総画素数Ｒから0D[ Ｂ１を減じた値、すなわち分割領域Ｂの白成分が所定の閾値ｔｈ ＿Ｗ を越えるときに分割領域Ｂを白領域と判定し、１を出力する。同様に、比較器２０は、分割領域Ａの総画素数Ｒから0D[Ａ１を減じた値、すなわち分割領域Ａ の白成分が所定の閾値ｔｈ ＿Ｗ を越えるときに分割領域Ａを白領域と判定し、１を出力する。したがって、分割領域Ａが黒領域で分割領域Ｂが白領域であるときにはＡＮＤ回路３９の出力が１になり、その結果、第１の判定手段３ａの判定出力は１になる。同様に、分割領域Ｂが黒領域で分割領域Ａが白領域であるときにはＡＮＤ回路４２の出力が１になり、第１の判定手段３ａの判定出力は１になる。
【００２８】
比較器２１ 〜２６とＡＮＤ回路４３〜４６は、カウンタ１２の出力値に基づいて、図７に示す分割領域Ａ，Ｂに関して同様の条件判定を行う部分である。比較器２７〜３２とＡＮＤ回路４７〜５０は、カウンタ１３ の出力値に基づいて、図８に示す分割領域Ａ，Ｂに関して同様の条件判定を行う部分である。比較器３３〜３８とＡＮＤ回路５１〜５４は、カウンタ１４の出力値に基づいて、図９に示す分割領域Ａ，Ｂに関して同様の条件判定を行う部分である。
【００２９】
以上の説明をまとめると、有彩色と判定された画素を中心とする入力画像信号の小ブロック領域（５×５画素ブロック）内を、水平（図６の分割パターン＃１）、垂直（図７の分割パターン＃２）または４５°斜め方向（図８の分割パターン＃３、図９の分割パターン＃４）に、中心画素を含む１列分の画素を重なって含んで、対称な２つの５ｘ３画素領域（Ａ、Ｂ）に２分し、２分された領域の少なくとも片方が所定の閾値以上の黒成分が含まれる黒領域と判定され、かつこの黒領域の黒成分と、対向する他方の領域の黒成分の比率が閾値以下である場合または、２分された領域の少なくとも片方が所定の閾値以上の黒成分が含まれる黒領域でかつ他方の対向領域が所定の第２の閾値以上の白成分が含まれる白領域である場合に、色にじみ領域と判定する。図６〜９の分割パターンは、Ｎ＝５の例を示しているが、Ｎは他の奇数でも同様である。
次に、第２の判定手段３ｂについて説明する。
【００３０】
まず、第２の判定手段３ｂでは、注目画素から、所定の領域内で黒領域から対向する非黒領域へ向かう方向へ所定の画素数だけ延長した注目画素の周辺の画素について判定する。
無彩判定の延長方向は、本実施例の場合、図6〜９の２領域分割パターンの一方（黒領域）から他方（非黒領域または白領域）へ向かう方向であり、図１０に矢印で示すように、注目画素から、上、下、左、右、斜め右上、斜め右下、斜め左上、斜め左下の８隣接画素方向のいずれかになる。
【００３１】
具体的には、図６に対応した図１１の例では、無彩判定の延長方向は、下となる。この場合、注目画素が無彩判定されると、１つ下側の隣接する画素がさらに無彩判定される。そして、黒エッジ色にじみ判定された注目画素に加えて、延長された画素についても、次段の補正部で、有彩色／無彩色判定部２の第１次判定結果が強制的に無彩色判定に補正される。
【００３２】
また、第２の判定手段３ｂでは、無彩判定化の延長を、所定の方向に行う。
例えば、大きな色にじみの発生する方向が、副走査方向（上または下）に限定されていることが既知のとき、上記延長方向が、上または下の２方向のいずれかの場合にのみ、黒エッジ色にじみ判定による無彩判定化の延長を実施する。
【００３３】
また、第２の判定手段３ｂでは、無彩判定化の延長の画素数を、原稿の変倍率に応じて変更する。
例えば、無彩判定化の延長の画素数を、変倍率 200% までは０、300% では１、400%では２と設定することができる。なお、これに限らず、延長画素数は、固定してもよい。
【００３４】
以上、注目画素を挟んで黒領域と白領域が存在する場合における判定方法（カラー画像色分類方法）について説明したが、注目画素を中心とする所定の領域内で黒領域が局在する場合についても同様の方法により行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係るカラー画像色分類方法およびカラー画像処理装置によれば、注目画素を中心とする所定の領域内で黒領域が局在するか、または注目画素を挟んで黒領域と白領域が存在する場合に、注目画素をスキャナ入力時の色ずれによる黒エッジの色にじみ画素と判定し、無彩色画素に確定するとともに、所定の領域内で黒領域から対向する非黒領域へ向かう方向へ注目画素から所定の画素数だけ延長した注目画素の周辺の画素を無彩判定とするため、注目画素を含むより大きな領域をみるときに、判定処理に必要なラインメモリの大きさが増大する等のハードウェア規模の増大を伴うことなく、より大きな色にじみ幅の黒エッジなどの色にじみによる有彩色判定を無彩色判定に補正することができ、カラー複写機などの読みとり原稿の出力において、原稿走査時に黒エッジなどの色にじみがあっても、色づくことなくこれらを黒単色で再生することができる。
【００３６】
また、本発明に係るカラー画像色分類方法およびカラー画像処理装置によれば、無彩判定化の延長を、所定の方向に行うため、色にじみの大きく発生する方向が既知の場合、黒エッジの色にじみ判定画素の無彩判定の延長をその方向にのみ限定することにより、従来有彩判定できていた平均的に黒成分を含む彩度の低い網点領域を誤って無彩判定にしないようにすることができる。
【００３７】
また、本発明に係るカラー画像色分類方法およびカラー画像処理装置によれば、無彩判定化の延長の画素数を、原稿の変倍率に応じて変更するため、変倍率が高い場合に、黒エッジの色にじみ判定画素の無彩判定の延長の画素数を大きくすることにより、変倍率が高くない場合に従来有彩判定できていた平均的に黒成分を含む彩度の低い網点領域を誤って無彩判定にしないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  黒を含む彩度の低い網点部分での黒画素の分布の例を示す図である。
【図２】  黒エッジの色にじみ部分での黒画素の分布の例を示す図である。
【図３】  黒エッジの色にじみ部分での黒画素の分布の他の例（黒エッジが入りくんだ部分）を示す図である。
【図４】  本発明の実施の一形態を示すブロック図である。
【図５】  第１の判定手段のブロック図である。
【図６】  ５×５画素領域の第１の分割パターンを示す図である。
【図７】  ５×５画素領域の第２の分割パターンを示す図である。
【図８】  ５×５画素領域の第３の分割パターンを示す図である。
【図９】  ５×５画素領域の第４の分割パターンを示す図である。
【図１０】  本発明の無彩判定の延長方向を説明するための図である。
【図１１】  １画素分下側に延長した画素を無彩判定することを説明するための図である。
【符号の説明】
１  色変換部
２  有彩色／無彩色判定部
３  黒エッジ色にじみ判定部
３ａ  第１の判定手段
３ｂ  第２の判定手段
４  補正部
１１〜１４  カウンタ
１５〜３８  比較器
３９〜５４  ＡＮＤ回路
５５  ＯＲ回路
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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