(57)【要約】【課題】画像処理において、レイヤーに分割されていない１枚の画像に対して、塗りつぶし処理を行う際に、塗りつぶしの境界となる部分まで塗る色が届き、過不足なく塗られた状態をつくることが、この発明が解決しようとする課題である。ここでいう過不足なく塗られた状態とは、塗りつぶしの境界まで塗りの色が届かず、間にわずかでも隙間があるものであってはいけない。また、塗りつぶしの境界となる描画物の領域を少しでも削ったり減らしたりするものであってもいけない。【解決手段】レイヤーに分割されていない１枚の画像を背景である後景と、背景以外の描画物の前景に分割し、前景と後景の間に割り込むように塗りつぶしの処理を施すことにより解決する。ここでいう背景とは単色である必要はなく、２次元座標が指定されればその箇所の色が一意に決定可能なものであればよい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理において、塗りつぶしの処理を施す際に、背景色とその上の描画物の間に塗りつぶしの描画物を割りこませる方法を採用することにより、塗りつぶしが境界線までしっかりと届き、それでいて境界線の縁のぼやけた領域を削ることなく、過不足なく塗りつぶしを行う画像処理方法及びコンピュータプログラム。
【請求項２】
画像処理において、レイヤーに分かれていない１枚の画像に対して、あたかもレイヤーが分割されているときのように、レイヤーとレイヤーの間に描画したような状態を得ることが可能な画像処理方法及びコンピュータプログラム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理において、レイヤーに分かれていない１枚の画像に対して、特定の背景色を指定することで、背景色を後景とし、背景色以外の描画物を前景とする形で、その２つの間に、新たな描画処理を割りこませる画像処理方法及びコンピュータプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像処理において塗りつぶしの処理は、塗りつぶしの境界まで過不足なく塗ることが非常に困難な状況にあった。
線画で描かれた絵があるとして、その線画で閉鎖された領域を塗りつぶす場合を例にとって、この困難さを説明することにする。図１の１１には、白色の背景の上に、黒線で円が描かれているが、これは説明の便宜上であって、背景の白色と線の黒色は任意の色とする。以下、背景に使われている色を背景色と呼び、線に使われている色を線色と呼ぶ。図ではそれぞれ白色と黒色だが、実際には任意の色を表すものとする。
また背景色という言い方は、単色であるような印象を受けるが、「一定の規則をもった状態」であるなら単色でなくて構わない。ここでいう「一定の規則をもった状態」とは、２次元座標が与えられたなら、その２次元座標からその座標位置の背景の色が一意に計算可能であるなら「一定の規則を持った状態」とする。例えば、周期性を持って繰り返されるような画像や、周期性がなくても２次元ペンローズ・パターンのように座標から一意に計算可能であるものであるなら、「一定の規則をもった状態」に該当する。そのようなパターンをも含めた状態を、説明を簡潔ならしめるために「背景色」という言葉で表すことにする。
ここでもし画像に色が背景色と線色の２つの色しかなく、それ以外の色は全く使われていないと仮定するなら、塗りつぶしの処理は線色で囲まれた、背景色の領域だけを塗る色で塗ればよい話となり、そこに何の困難性も生じない。
図１の１２に示した小さい円の内部の領域を拡大表示したものが図１の１３のより大きな円の内部である。図１の１２の円と図１の１３の円の間は対応関係を示すため点線で結んである。図１の１３の拡大図は、便宜上、網点を使用しているが、実際には拡大された状態が網点であるわけではなく、網点の密度が高い箇所は線色に近いことを表し、密度の低い箇所は背景色に近いことを表しており、網点の密度の高さに応じて線色と背景色の中間の色が置かれていることを表している。
この図１の１３の拡大図でわかる通り、通常コンピュータで画像処理される線は、線色と背景色の２つの色しかないのではなく、線と背景の境界の領域に中間の色が置かれて、線の縁がぼやけた状態になっている。
こうなるにはいくつかの理由がある。ひとつには、描線のギザギザ感をなくすために、わざと描線をぼかすアンチエイリアスという技術によって敢えてぼかされた状態で描画されるためである。また、スキャナによるスキャンや、デジタル写真などをコンピュータに取り込んだ場合にも、通常、線色と背景色の間の領域はぼやけている。いずれにしろ、通常コンピュータによって画像処理される際の境界線は、境界線と背景色の間に、中間の色が段階的に存在することが一般的である。
通常、塗りつぶしの処理は、塗りつぶしの起点となる１点を指定し、その起点の色に近い色の隣接する領域を塗りつぶす形で行われる。この近い色とは、閾値を指定して、起点の色との差において閾値の範囲内であれば近いと判定する方式が普通採用されている。
【０００３】
ある背景色の背景に線色で線が描かれた領域を塗りつぶす場合でいえば、塗りつぶしの起点となる１点の色は背景色である。塗りつぶしの際に、閾値を０に設定すれば、完全にその背景色と同じ色の領域だけが塗られ、他の領域は塗られないことになる。
この状態を図２の２１に示した。図２の２１は、ある背景色の背景に線色で円が描かれた図１の１１の状態において、円の内側を塗りの起点として指定する形で、閾値０で塗りつぶしを行った状態である。塗りつぶしを行う際には、塗る色を指定するが、そのようにして指定された任意の色である塗る色を、この図２の２１では横向きの縞模様で示した。従って、横向きの縞模様の領域が塗りつぶされた領域となる。
図２の２２に示した小さい円の内部の領域を拡大したものが図２の２３のより大きな円の内部である。図２の２２の円と図２の２３の円の間は対応関係を示すため点線で結んである。拡大する前の図２の２２の時点で、塗る色を表す縞模様が、境界線である円に届いておらず、円と縞模様の間に背景色の隙間が出来てしまっていることがわかるが、その様子が拡大後の図２の２３で見ると、更によくわかる。閾値０により塗る色が境界線の縁のぼやけた領域のあたりで止まってしまってそれ以上届かないために、元々の境界線の縁のぼやけた領域がまるまる残るので、これが背景色のような色として見えているのである。このように閾値０で塗ると、いかにも塗り残したような状態となり、綺麗に境界線まで塗りつぶすことが出来ない。
【０００４】
この問題に対処する方法は、従来、主に２通りあり、そのどちらかまたは両方を組み合わせるようにして、塗りつぶしは行われて来た。それは、閾値を５０％のようにもう少し高くする方法と、塗りつぶされる領域を数ドット分拡張する方法である。そのような方法により塗りつぶしたものが図３の３１に示した状態である。
図３の３２に示した小さい円の領域を拡大したものが図３の３３のより大きな円の内部である。図３の３２の円と図３の３３の円の間は対応関係を示すため点線で結んである。塗る色を表す縞模様の領域が、境界線の縁のぼやけた領域の上にまで入り込んでしまっているのが確認できる。網点で表した線色と背景色の中間色の領域は、図１の１３で確認できるように、線の上側にも下側にも、ほぼ同じ距離広がっているが、図３の３３を見ると線の上側の中間色の領域は、塗る色を表す縞模様によってほとんど削られてしまっている。そのため、境界線の太さがわずかに細くなったように感じるし、境界線が元々持っていた縁のぼやけた状態が削られたために、線の縁の部分が不自然な仕上がりとなってしまう。つまり、線の滑らかさが損なわれる形となる。
【０００５】
つまり、従来の塗りつぶし処理は、境界となる線まで塗りつぶしが届かず、塗られない領域が出てしまう図２の２１の状態か、または境界となる線の上まで塗りつぶしてしまって線を細くしてしまい、線の縁を滑らかでない状態とする図３の３１の状態のような塗りつぶし処理しか行えない状態にあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像処理において、塗りつぶし処理を行う際に、塗りつぶしの境界となる部分まで塗る色が届き、過不足なく塗られた状態をつくることが、この発明が解決しようとする課題である。ここでいう過不足なく塗られた状態とは、塗りつぶしの境界まで塗りの色が届かず、間にわずかでも隙間があるものであってはいけない。また、塗りつぶしの境界となる描画物の領域を少しでも削ったり減らしたりするものであってもいけない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
塗りつぶしの起点となる１点を背景色とし、その背景色の部分を後景として、背景色以外の部分を前景として、２つに分割し、その間に塗りつぶしの処理が割り込むような形にすることで解決する。
図６の６１を塗りつぶしの元になる画像としたときに、背景色としての後景（図６の６４）と背景色以外の前景（図６の６２）に、元の画像を分割して、その間に割り込ませた塗りつぶしの処理を図６の６３だとして、それらをまた１枚の画像として再合成したものが図６の６５だとする。
ここで、図３の３１及びその拡大図である図３の３３で示したような、塗る色が境界線を削ってしまう問題は発生しない。なぜなら、境界線が図６の６２で示した通り前景側に分類され、塗る色は図６の６３で示すように前景より奥側に来るため、塗る色が境界線を削ることはあり得ない。線の縁に存在するぼやけた領域まで含めて図６の６２に示した前景の側に線の状態は保存されることになるので、塗りつぶしによって線が削られてしまったり、線の状態が変化してしまうことは起こらない。
また境界線を削ることがあり得ないため、図６の６３で示した塗られる領域は数ドット分拡張した状態で作るため、図２の２１及びその拡大図である図２の２３で示したような、塗る色が境界線まで届かない問題も起こり得ない。この際に拡張するドット数は、線の縁に存在するぼやけた領域の片側を完全に覆う分量だけ拡張するものとする。
このようなことを可能とするためには、線のぼやけた領域まで、図６の６２で示した前景側に正確に分離できる必要があるが、各ドットの色ごとに背景色がその色にどれだけ含まれているかを算出して、背景色以外の部分を前景とすることで正確に分離可能である。
また背景色は単色に限らず、「一定の規則を持った状態」であれば、複数の色が用いられる状態でも構わないことは既に述べた。また「一定の規則を持った状態」とは、２次元座標が与えられれば、その座標の箇所の色が、一意に決定出来るものであることも既に述べた。各ドットの色ごとに背景色がその色にどれだけ含まれているかをみるには、そのドットの位置する２次元座標から、そこにある背景の色が一意に決定できさえすれば、その背景色がどれだけ含まれているかを算出すればよいのであるから、「一定の規則をもった状態」の背景色でも、同じ方法で前景と後景に分離可能である。
このように前景と後景にわけることで、図６の６１の円の内部に描かれている「ＡＢＣ」という文字のように、塗りつぶす領域とは別個に描かれた描画物があっても、その描画物が背景色とは異なる色で描かれている以上、図６の６２に示す通り前景として分離されるので、既に描かれている描画物の縁にぼやけた領域が存在しても、そのぼやけた領域を削ったり破壊することなく、描画物周辺を塗りつぶすことが可能で、描画物まで塗りつぶしが届かないということもなく、過不足なく塗りつぶしが可能となる。
この処理の流れをフローチャートとして示したものが、図８である。
【発明の効果】
【０００８】
図１の１１に示した円に対して、本発明により過不足なく塗りつぶしが行われた状態を図４の４１に示した。
図４の４２で示された小さい円の領域を拡大したものが図４の４３の大きな円の内部である。図４の４２の円と図４の４３の円の間は対応関係を示すため点線で結んである。塗る色を表す縞模様が、境界である線まで達しているのがわかる。また塗る色を表す縞模様が線まで達しているが、線の縁のぼやけた領域を少しも削っていないこともわかる。このように、塗りつぶしの境界となる描画物の状態を完全に保ったまま、境界まで達して塗られる状態のことを過不足なくと表現している。アンチエイリアスなどの徐々に薄くなっていく領域やぼやけた境界の領域をも含めた状態で、描画物の状態を完全に保って塗られるものである。
また図５の５１は、塗りつぶしの境界線や背景以外に、その他の描画物が描画されている場合を示した。このケースでは任意の色で「ＡＢＣ」の文字が描画されている。この任意の色を文字色と呼ぶことにする。この場合もレイヤーに分割されていない１枚の画像に描画されているものとする。図５の５１は、円の内部に「ＡＢＣ」の文字が描かれている状態の画像を、塗る色で塗りつぶしたものである。
図５の５２で示された小さい円の領域を拡大したものが図５の５３の大きな円の内部である。図５の５２の円と図５の５３の円の間は対応関係を示すため点線で結んである。塗りつぶしが境界線の縁の部分まで過不足なく届いているのがわかる。これは図４の４２及び図４の４３を用いて既に説明した通りである。
図５の５４で示された小さい円の領域を拡大したものが図５の５５の大きな円の内部である。図５の５４の円と図５の５５の円の間は対応関係を示すため点線で結んである。この図５の５５の拡大図を見ると、塗りつぶしの境界線とは別に描画されていた描画物の場合も縁の部分のぼやけた領域に塗る色を表す縞模様が入り込み、過不足なく塗りつぶしが行われていることがわかる。本発明における塗りつぶしは、描画物と背景の間に割り込むようにして塗りつぶしが行われるので、境界線以外の描画物であっても、ぼやけた領域が削られるなどの状態の破壊が行われることはなく、またぼやけた領域の手前までしか塗りつぶしが届かないといった問題は起こらない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は塗りつぶしにおいて塗りの境界と塗られる領域の間には、塗りの境界の色と塗られる領域に元々あった色の２つの色の中間色が間に広がっていることを示す説明図である。
【図２】図２は従来の方法による塗りつぶしにおいて塗りの領域が境界まで届かない状態を示した説明図である。
【図３】図３は従来の方法による塗りつぶしにおいて塗りの領域が境界の上を覆い、境界線を削ってしまう状態を示した説明図である。
【図４】図４は本発明を実施したことにより塗りが過不足なく境界まで届き、なおかつ元からあった境界線を削ることがないことを示した説明図である。
【図５】図５は本発明を実施したことにより、塗られる領域に境界となる線以外の描画物があっても、その描画物のアンチエイリアス領域を保存したまま、塗りつぶしが行えることを示した説明図である。
【図６】図６は本発明の実施が、元々の画像を上と下に分割し、その間に割り込むように描画処理を行う方法であることを示した説明図である。
【図７】図７は本発明をハードウェア上に適用した場合のシステム構成図である。
【図８】図８は本発明のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、画像描画ソフトウェア及び画像レタッチソフトウェアにおいて用いられる。そういったソフトウェアで、境界領域までの過不足の無い塗りつぶし処理機能を提供したいときに利用される。
【実施例１】
【００１１】
スマートフォンまたはパーソナルコンピュータなどのデバイス内部（図７の７１）で動く画像処理アプリケーションは、ユーザによる操作を入力装置（図７の７２）によって受け取り、その操作によって画像を処理し、処理後の画像をユーザは出力装置（図７の７３）で確認する。
ここでいう入力装置とは、キーボード、マウス、ペンタブレット、スタイラスペン、及びタッチスクリーンなどの一部または全部のことを指す。ここでいう出力装置とはＣＲＴまたは液晶ディスプレイなどのモニタ画面のことを指す。
図７は、画像処理アプリケーション内部に、本発明による境界領域までの過不足のない塗りつぶしが提供された状態を図示した。マウスクリックや、タッチパネルへのタッチなどの方法で、入力装置（図７の７２）から塗りつぶしの起点となる位置の情報を受け取り、デバイス内部では、その起点となる位置の色を背景色として、前景と後景に画像を分割し、その間に割り込むように塗りつぶしを行い、再合成された画像を出力装置（図７の７３）に出力する。
このように、スマートフォンまたはパーソナルコンピュータなどのデバイス内部（図７の７１）で動く画像処理アプリケーションに、過不足のない塗りつぶしの機能を提供する形で本発明は実施された。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明は塗りつぶしを過不足なく行うものとして発明されたが、背景とそれ以外の描画物の間に描画処理を割り込ませる種類のあらゆる描画処理に応用可能である。
例えば、塗りつぶし以外にも、別の画像や模様を間に割り込ませたりといった、あらゆる描画処理に利用できる。
そのように、スマートフォンまたはパーソナルコンピュータなどのデバイス内部で動く画像描画ソフトウェア及び画像レタッチソフトウェアなどに、背景とそれ以外の描画物の間に描画処理を割り込ませる処理を提供させる形で産業上利用可能である。
【符号の説明】
【００１３】
１１    境界線となる円
１２    拡大される領域
１３    拡大された状態
２１    境界線となる円に塗りつぶしを施したが、塗りつぶしが境界線まで及んでいない状態
２２    拡大される領域
２３    拡大された状態
３１    境界線となる円に塗りつぶしを施したが、塗りつぶしが境界線を削っている状態
３２    拡大される領域
３３    拡大された状態
４１    境界線となる円に塗りつぶしを施し、本発明により塗りつぶしが過不足なく行われた状態
４２    拡大される領域
４３    拡大された状態
５１    境界線となる円に塗りつぶしを施し、本発明により塗りつぶしが過不足なく行われ、塗りつぶされる領域に既に描画されている描画物があってもそれを破壊することなく、その下に潜り込むように塗りつぶされた状態
５２    拡大される領域１
５３    拡大される領域１が拡大された状態
５４    拡大される領域２
５５    拡大される領域２が拡大された状態
６１    元の画像
６２    元の画像から背景色の手前に来ると考えられる前景
６３    前景と後景の間に割り込まれるように行われる塗りつぶし
６４    元の画像に背景色として存在すると考えられる後景
６５    本発明による塗りつぶし完了画像
７１    デバイス内部
７２    入力装置
７３    出力装置（画面）
【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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