(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表色系の各成分に対応する複数のプレーンで構成される画像データから各画素の前記プレーンごとにその濃度勾配ベクトルを算出する濃度勾配ベクトル算出手段と、
前記複数のプレーンのうち、前記濃度勾配ベクトル算出手段により算出された各プレーンの前記濃度勾配ベクトルの最も大きいプレーンを基準プレーンとして画素ごとに選択する基準プレーン選択手段と、
この基準プレーンの濃度勾配ベクトルと他のプレーンの濃度勾配ベクトルとのなす角度が９０°を超えるときに、当該他のプレーンにおける濃度勾配の方向を１８０°回転し、その回転後の前記各濃度勾配ベクトルを画素毎に合成して各画素の濃度勾配の方向と強度を算出する濃度勾配ベクトル合成手段と、を備えている濃度勾配ベクトル算出装置。
【請求項２】
前記濃度勾配ベクトル合成手段で算出した結果から濃度勾配極大画素を抽出する濃度勾配ベクトル極大画素算出手段を更に備えている請求項１に記載の濃度勾配ベクトル算出装置。
【請求項３】
前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンの中から平均濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置。
【請求項４】
前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンの中から最大濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置。
【請求項５】
前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンの中から最小濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置。
【請求項６】
前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンの中から濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置。
【請求項７】
前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンがＧ（グリーン）を含む複数色の各色に対応しているときに、前記複数のプレーンのうち、前記濃度勾配ベクトル算出手段により算出された各プレーンの前記濃度勾配ベクトルの最も大きいプレーンに代えて、Ｇのプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置。
【請求項８】
表色系の各成分に対応する複数のプレーンで構成される画像データから各画素の前記プレーンごとにその濃度勾配ベクトルを算出する濃度勾配ベクトル算出処理と、
前記複数のプレーンのうち、前記濃度勾配ベクトル算出手段により算出された各プレーンの前記濃度勾配ベクトルの最も大きいプレーンを基準プレーンとして画素ごとに選択する基準プレーン選択処理と、
この基準プレーンの濃度勾配ベクトルと他のプレーンの濃度勾配ベクトルとのなす角度が９０°を超えるときに、当該他のプレーンにおける濃度勾配の方向を１８０°回転し、その回転後の前記各濃度勾配ベクトルを画素毎に合成して各画素の濃度勾配の方向と強度を算出する濃度勾配ベクトル合成処理と、をコンピュータに実行させるコンピュータに読取可能なプログラム。
【請求項９】
前記濃度勾配ベクトル合成手段で算出した結果から濃度勾配極大画素を抽出する濃度勾配ベクトル極大画素算出処理を更にコンピュータに実行させる請求項８に記載のプログラム。
【請求項１０】
前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から平均濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項８又は９に記載のプログラム。
【請求項１１】
前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から最大濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項８又は９に記載のプログラム。
【請求項１２】
前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から最小濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項８又は９に記載のプログラム。
【請求項１３】
前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項８又は９に記載のプログラム。
【請求項１４】
前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンがＧ（グリーン）を含む複数色の各色に対応しているときに、前記複数のプレーンのうち、前記濃度勾配ベクトル算出手段により算出された各プレーンの前記濃度勾配ベクトルの最も大きいプレーンに代えて、Ｇのプレーンを前記基準プレーンとして選択する請求項８又は９に記載のプログラム。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれかの一に記載のプログラムを記憶している記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数プレーンで構成される画像からその濃度勾配極大画素を抽出する濃度勾配ベクトル算出装置、プログラム及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像のエッジを算出する技術として、特開平8-315157号公報に開示のものがある。これは、ノイズ除去とエッジ抽出の両方を高精度に行なおうとするものである。一方、カラー画像を対象としたもので、エッジの検出に触れているものとして、特開2000-187732公報に開示の技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
複数のプレーンにより構成される画像（典型的な例としてはカラー画像）において、その画像のエッジを検出するための手段が幾つか考えられる。最も簡単な手段は、プレーン毎にエッジを抽出し、その結果を合成することである。この手段の場合は、カラー画像を取り込む際に同じ座標に配置される、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色にそれぞれ対応した画像読み取り用のセンサが実際に画像を読み取る位置は全く同一とはならないため、わずかではあるが色毎の画素ずれの現象が生じる。図９は、そのときの読取画像の一例を示す。同図において、図９は白黒原稿をカラー読取した画像を示し（但し、この図面は白黒画像である）、図１０はＲＧＢそれぞれのプレーンで検出されたエッジをそれぞれの色（但し、この図面では白黒の濃淡で色を示している）で示している。図１０において、白色の部分は全てのプレーンでのエッジ検出結果が一致した画素であり、“ビ”という文字の下の線分の上側部分のように白以外の色でエッジが２重になっている部分が画素ずれの部分である。
【０００４】
そして、このような画素ずれが生じている画像に対して、プレーン毎にエッジの抽出を行い、その結果を合成すると、本来は同じ位置に出現するべきエッジが、プレーン毎にずれた位置に出現してしまうという不具合がある。このような不具合は、エッジを用いた輪郭追跡などを行なう場合などに問題となる。エッジはできる限り１画素幅で算出できることが望ましいからである。
【０００５】
より具体的には、画像のエッジを１画素幅で算出するためには、画素毎に濃度勾配の方向と強度を求め、濃度勾配の局所最大となる画素を求めればよいのであるが、単純なベクトル演算では濃度勾配の方向が逆向きの場合に不具合が生じる。例えば、カラー画像において、黄色（Ｒ，Ｇの値は最大値、Ｂの値は最小値）とピンク色（Ｒ，Ｂの値は最大値、Ｇの値は最小値）の境界においては、ＧとＢの勾配方向が全く逆となり、単純にベクトル合成した場合、濃度勾配の方向が得られない場合がある。図１１は、かかる場合を説明するものである。すなわち、（ａ）には、３×３の合計９個の画素１０１を示している。そして、その中心の注目画素となる画素１０１において、本来算出されるべき濃度勾配ベクトルの例が、（ｂ）のベクトル１０２である。これに対し、（ｃ）は注目画素となる画素１０１のＲＧＢの各プレーン１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂにおける各濃度勾配ベクトル１０３，１０４，１０５を示している。（ｄ）は各濃度勾配ベクトル１０３，１０４，１０５を合成した状態を示している。ＧとＢの濃度勾配ベクトル１０４と１０５の勾配方向が全く逆となり、合成ベクトルはゼロベクトルとなって、濃度勾配の方向が得られないことがわかる。
【０００６】
これに対し、特開平8-315157号公報に開示の技術では、ノイズ除去とエッジ抽出の両方を高精度に行なおうとしているが、カラー画像について適用できる技術ではない（カラー画像に対してノイズ除去とエッジ抽出の両方を高精度に行なうために手段は示されていない）。また、特開2000-187732公報に開示の技術では、エッジの検出などは輝度画像を対象としているため、輝度が同じで色合いが異なるエッジは抽出できないという根本的な不具合がある。
【０００７】
この発明の目的は、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができるようにすることである。
【０００８】
この発明の別の目的は、濃度勾配極大画素を正確に抽出することができるようにすることである。
【０００９】
この発明の別の目的は、前記の目的を達成する際に、各画素について基準プレーンを固定する場合に、最もインプリメント上の問題が少ない手段を提供することである。
【００１０】
この発明の別の目的は、前記の目的を達成する際に、処理速度を優先するような場合に好適な手段を提供することである。
【００１１】
この発明の別の目的は、前記の目的を達成する際に、基準プレーンの濃度勾配ベクトルの大きさが０の場合の不具合を解消することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、表色系の各成分に対応する複数のプレーンで構成される画像データから各画素の前記プレーンごとにその濃度勾配ベクトルを算出する濃度勾配ベクトル算出手段と、前記複数のプレーンのうち、前記濃度勾配ベクトル算出手段により算出された各プレーンの前記濃度勾配ベクトルの最も大きいプレーンを基準プレーンとして画素ごとに選択する基準プレーン選択手段と、この基準プレーンの濃度勾配ベクトルと他のプレーンの濃度勾配ベクトルとのなす角度が９０°を超えるときに、当該他のプレーンにおける濃度勾配の方向を１８０°回転し、その回転後の前記各濃度勾配ベクトルを画素毎に合成して各画素の濃度勾配の方向と強度を算出する濃度勾配ベクトル合成手段と、を備えている濃度勾配ベクトル算出装置である。
【００１３】
したがって、複数プレーンにより構成される画像がカラー画像などの場合においても、プレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。また、基準プレーンの濃度勾配ベクトルの大きさが０でも、合成される濃度勾配ベクトルの大きさは０ではなくなる。また、基準プレーンの濃度勾配ベクトルと他のプレーンの濃度勾配ベクトルの方向とのなす角度が９０°を超えるときには、他のプレーンにおける濃度勾配の方向を１８０°回転して修正する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、前記濃度勾配ベクトル合成手段で算出した結果から濃度勾配極大画素を抽出する濃度勾配ベクトル極大画素算出手段を更に備えている。
【００１５】
したがって、方向を修正したプレーンごとの濃度勾配ベクトルを用いて濃度勾配極大画素を抽出する。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンの中から平均濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００１９】
したがって、複数のプレーンの中から平均濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてプレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンの中から最大濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００２１】
したがって、複数のプレーンの中から最大濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてプレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンの中から最小濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００２３】
したがって、複数のプレーンの中から最小濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてプレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンの中から濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００２５】
したがって、複数のプレーンの中から濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてプレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、前記基準プレーン選択手段は、前記複数のプレーンがＧ（グリーン）を含む複数色の各色に対応しているときに、前記複数のプレーンのうち、前記濃度勾配ベクトル算出手段により算出された各プレーンの前記濃度勾配ベクトルの最も大きいプレーンに代えて、Ｇのプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００２７】
したがって、最も明度に近いプレーンを基準とし、最大値／最小値などを求める処理も不要になる。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、表色系の各成分に対応する複数のプレーンで構成される画像データから各画素の前記プレーンごとにその濃度勾配ベクトルを算出する濃度勾配ベクトル算出処理と、前記複数のプレーンのうち、前記濃度勾配ベクトル算出手段により算出された各プレーンの前記濃度勾配ベクトルの最も大きいプレーンを基準プレーンとして画素ごとに選択する基準プレーン選択処理と、この基準プレーンの濃度勾配ベクトルと他のプレーンの濃度勾配ベクトルとのなす角度が９０°を超えるときに、当該他のプレーンにおける濃度勾配の方向を１８０°回転し、その回転後の前記各濃度勾配ベクトルを画素毎に合成して各画素の濃度勾配の方向と強度を算出する濃度勾配ベクトル合成処理と、をコンピュータに実行させるコンピュータに読取可能なプログラムである。
【００３１】
したがって、複数プレーンにより構成される画像がカラー画像などの場合においても、プレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。また、基準プレーンの濃度勾配ベクトルの大きさが０でも、合成される濃度勾配ベクトルの大きさは０ではなくなる。また、基準プレーンの濃度勾配ベクトルと他のプレーンの濃度勾配ベクトルの方向とのなす角度が９０°を超えるときには、他のプレーンにおける濃度勾配の方向を１８０°回転して修正することができる。
【００３２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のプログラムにおいて、前記濃度勾配ベクトル合成手段で算出した結果から濃度勾配極大画素を抽出する濃度勾配ベクトル極大画素算出処理を更にコンピュータに実行させる。
【００３３】
したがって、方向を修正したプレーンごとの濃度勾配ベクトルを用いて濃度勾配極大画素を抽出する。
【００３６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から平均濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００３７】
したがって、複数のプレーンの中から平均濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてプレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。
【００３８】
請求項１１に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から最大濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００３９】
したがって、複数のプレーンの中から最大濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてプレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。
【００４０】
請求項１２に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から最小濃度勾配が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００４１】
請求項１３に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００４２】
請求項１５に記載の発明は、請求項９〜１１のいずれかの一に記載のプログラムにおいて、前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンの中から濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００４３】
したがって、複数のプレーンの中から濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてプレーンごとの濃度勾配ベクトルの方向を修正する。
【００４４】
請求項１４に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、前記基準プレーン選択処理は、前記複数のプレーンがＧ（グリーン）を含む複数色の各色に対応しているときにＧのプレーンを前記基準プレーンとして選択する。
【００４５】
したがって、最も明度に近いプレーンを基準とし、最大値／最小値などを求める処理も不要になる。
【００４８】
請求項１５に記載の発明は、請求項８〜１４のいずれかの一に記載のプログラムを記憶している記憶媒体である。
【００４９】
したがって、請求項８〜１４のいずれかの一に記載の発明と同様の作用を奏することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態である濃度勾配ベクトル算出装置の電気的な接続を示すブロック図である。図１に示すように、濃度勾配ベクトル算出装置１は、ＰＣなどのコンピュータであり、各種演算を行ない、濃度勾配ベクトル算出装置１の各部を集中的に制御するＣＰＵ２と、各種のＲＯＭ、ＲＡＭからなる記憶装置であるメモリ３とが、バス４で接続されている。
【００５１】
バス４には、図示しない所定のインターフェイスを介して、ハードディスクなどの磁気記憶装置５と、マウス、キーボード等により構成される入力装置６と、カラー表示を行なうＬＣＤ，ＣＲＴなどである表示装置７と、光ディスクなどの記憶媒体８を読み取る記憶媒体読取装置９と、カラー画像を読み取る画像入力装置１０とが接続されている。また、インターネットなどのネットワーク１１と通信を行なう所定の通信インターフェイス１２が接続されている。なお、記憶媒体８は、この発明の記憶媒体を実施するもので、ＣＤ，ＤＶＤなどの光ディスク、光磁気ディスク、フロッピーディスクなどの各種メディアを用いることができる。また、記憶媒体読取装置９は、具体的には記憶媒体８の種類に応じて光ディスク装置、光磁気ディスク装置、フロッピーディスク装置などが用いられる。
【００５２】
磁気記憶装置５には、この発明のプログラムを実施する濃度勾配ベクトル算出プログラムが記憶されている。この濃度勾配ベクトル算出プログラムは、記憶媒体８から記憶媒体読取装置９により読み取るか、あるいは、インターネットなどのネットワーク１１からダウンロードするなどして、磁気記憶装置５にインストールしたものである。このインストールにより濃度勾配ベクトル算出装置１は動作可能な状態となる。なお、濃度勾配ベクトル算出プログラムは、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものとして実施してもよいし、また、所定のＯＳ上で動作するものであってもよい。
【００５３】
以下では、濃度勾配ベクトル算出プログラムに基づいて濃度勾配ベクトル算出装置１が行なう処理の内容について説明する。
【００５４】
図２は、かかる処理の流れを示すフローチャートである。図２に示すように、まず、ＣＰＵ２の指示により、画像入力装置１０でＲＧＢの３色に各々対応している３プレーンで構成されるカラー画像を入力する（ステップＳ１）。この各プレーンは、０〜２５５階調のグレー画像として表現されているものとする。なお、「プレーン」とは１画素を構成する要素の数であり、カラー画像が面順次、点順次のどのようなフォーマットで保存されているかは問わない（必ずしも、カラー画像がＲＧＢのプレーン毎に保存されている必要はない）。ここでは、一例としてＲＧＢのカラー画像を対象とした例を示すが、他の表色系で表されたカラー画像でもよいし、赤外線画像やレンジ画像などを含む複数プレーンで構成される画像でもよい。
【００５５】
次に、ＲＧＢのプレーン毎に各画素に対して、Sobelオペレータを用いて北方向、東方向の濃度勾配を求め、北方向、東方向の濃度勾配ベクトルを合成して各画素の濃度勾配ベクトルを算出する（ステップＳ２〜Ｓ４）。ステップＳ２〜Ｓ４により濃度勾配ベクトル算出手段、濃度勾配ベクトル算出処理を実現している。その具体的な例を図３に示す。すなわち、図３に示すように、プレーン毎に各画素２１について、北方向濃度勾配Ｎと、東方向濃度勾配Ｅを、Sobelオペレータを用いて求め、この値を用いて、濃度勾配強度Ｍｆ（ｘ，ｙ）、濃度勾配方向Ｄｆ（ｘ，ｙ）を求める。
【００５６】
次に、図２に示すように、画素毎にＲＧＢプレーンの濃度勾配ベクトルを合成する（ステップＳ５〜Ｓ７）。ここでは簡単のために、図４に示す３×３の濃度勾配画像を処理する場合の例を示す（実際に取り扱う画像はもっと大きいものが通例であるが、説明の簡単のために小さい画像の例を用いて説明する）。
【００５７】
かかる合成処理は、濃度勾配の平均が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として（ステップＳ５）、すべての画素について３プレーンの濃度勾配ベクトルを合成することにより行なう（ステップＳ６のＹ，Ｓ７）。ステップＳ５により基準プレーン選択手段、基準プレーン選択処理を実現している。ステップＳ６，Ｓ７により濃度勾配ベクトル合成手段、濃度勾配ベクトル合成処理を実現している。より具体的には、濃度勾配の平均が最も大きいプレーンの濃度勾配のベクトルを基準として、その方向に各濃度勾配ベクトルを揃えてから（１８０°回転させてから）濃度勾配の方向を揃える。
【００５８】
しかしながら、この場合に、基準となるベクトルの選択を誤ると、やはり妥当な濃度勾配の方向が算出されない場合がある。この点について、図４を参照して具体的に説明する。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの濃度勾配ベクトルをそれぞれ３１，３２，３３とする。（ａ）に示すように、Ｂの濃度勾配ベクトル３３を基準とすると、Ｇの濃度勾配ベクトル３２とＢの濃度勾配ベクトル３３とのなす角度が９０°以上なので、Ｇの濃度勾配ベクトル３２を１８０°回転する（ｂ）。そして、３つのベクトル３１，３２，３３を合成して、合成ベクトル３４が得られる（ｃ）。今度は、（ｄ）に示すように、Ｇの濃度勾配ベクトル３２を基準とすると、Ｇの濃度勾配ベクトル３２とＢの濃度勾配ベクトル３３とのなす角度が９０°以上なので、Ｂの濃度勾配ベクトル３３を１８０°回転する（ｅ）。そして、３つのベクトル３１，３２，３３を合成して、合成ベクトル３５が得られる（ｆ）。合成ベクトル３４と３５との比較でわかるとおり、基準とするベクトルにより、得られる結果が大きく異なり、局所勾配極大の画素の算出に大きな影響がある。
【００５９】
そこで、濃度勾配の平均が最大となるプレーンを基準プレーンとして選択する。例えば、図５の例では、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれのプレーンでの濃度勾配大きさの平均値は、Ｒが１３０、Ｇが１３４、Ｂが１０１であるので、Ｇプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、Ｒ，Ｂプレーンの濃度勾配ベクトルを合成する。
【００６０】
このように、濃度勾配の平均が最大となるプレーンを基準プレーンとして選択することで、図４を参照して説明した不具合が生じる可能性を低減することができる。
【００６１】
ただし、このように基準とするプレーンを固定した場合、画素によっては必ずしもＲプレーンの濃度勾配が最大とはならず、図４を参照して説明したような不具合が生じる可能性が残るが、その一方で、算出された濃度勾配方向が３６０°意味を持つため、濃度勾配ベクトルの用途（一例としては、画像をエンボス加工する場合など）によっては有用である（画素毎に基準となるプレーンを変えた場合、図３を参照して説明した例を見ればわかるように、濃度勾配の方向は１８０°の意味しか持たない。図３を参照して説明したで、Ｇが少しだけ大きい場合と、Ｂが少しだけ大きい場合を考えると、ベクトルの向きは逆になるが、エッジ左右の色の変化はほぼ同じである）。
【００６２】
図５の例では、Ｇプレーンが基準となるので、Ｒプレーンでのベクトル方向がＧプレーンでのベクトル方向となす角度が９０°より大きい場合には、Ｒプレーンのベクトルを１８０°回転（方向を逆向き）にする。同様に、Ｂプレーンでのベクトル方向がＲプレーンでのベクトル方向となす角度が９０°より大きい場合には、Ｂプレーンのベクトルを１８０°回転する。Ｇ，Ｂプレーンについてこの補正処理が終了したならば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各プレーンの濃度勾配ベクトルをベクトル合成して、カラー画像の濃度勾配ベクトルとする。
【００６３】
次に、図２に示すように、すべての画素についてステップＳ６の処理を終了すると（ステップＳ７のＹ）、注目画素の濃度勾配ベクトル（ステップＳ６の合成後のカラー画像の濃度勾配ベクトル）方向に対して、前後の画素を仮想的に求め、その濃度勾配強度（濃度勾配ベクトルの大きさ）がいずれも注目画素の濃度勾配強度よりも小さい場合、注目画素を濃度勾配ベクトル極大画素とする（ステップＳ８）。ステップＳ８により、濃度勾配ベクトル極大画素算出手段、濃度勾配ベクトル極大画素算出処理を実現している。かかる処理については、図６に具体的に示す。すなわち、注目画素ｆ（ｘ，ｙ）について（ａ）、その濃度勾配方向Ｄ（ｘ，ｙ）は（ｂ）のようになる。そして、その前方画素の濃度勾配強度ＭＦ、濃度勾配方向ＤＦは（ｃ）のように仮想的に求められ、後方画素についても同様にして仮想的に求められるので、その前方画素、後方画素の濃度勾配強度がいずれも注目画素の濃度勾配強度よりも小さい場合、注目画素ｆ（ｘ，ｙ）を濃度勾配ベクトル極大画素とする。
【００６４】
そして、最後に、濃度勾配極大画素を１、それ以外の画素を０とする画像を合成し、表示装置７に出力することで、エッジ画像の出力がなされる（ステップＳ９）。もちろん、エッジ画像の抽出は一例であって、用途によって必要であれば濃度勾配ベクトルを出力して、画像のエンボス処理など別途の処理で用いてもよい。
【００６５】
前記のステップＳ５，Ｓ６の処理では、濃度勾配の平均値が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として３プレーンの濃度勾配ベクトルを合成したが、濃度勾配の最大値が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として３プレーンの濃度勾配ベクトルを合成するようにしてもよい。図５の例の場合、それぞれのプレーンでの濃度勾配大きさの最大値はＲが１７１、Ｇが１６３、Ｂが１１０であるので、Ｒプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてＧ，Ｂプレーンの濃度勾配ベクトルを合成することになる。
【００６６】
また、濃度勾配の最小値が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として３プレーンの濃度勾配ベクトルを合成するようにしてもよい。図５の例の場合、それぞれのプレーンでの濃度勾配大きさの最小値はＲが１０７、Ｇが９６、Ｂが９６であるので、Ｒプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてＧ，Ｂプレーンの濃度勾配ベクトルを合成することになる。
【００６７】
さらに、濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として３プレーンの濃度勾配ベクトルを合成するようにしてもよい。図５の例の場合、それぞれのプレーンでの濃度勾配大きさの中央値はＲが１２５、Ｇが１５６、Ｂが９８であるので、Ｇプレーンの濃度勾配ベクトルを基準としてＲ，Ｂプレーンの濃度勾配ベクトルを合成することになる。なお、実用上は、基準となる濃度勾配ベクトルの大きさが０の場合には、適当な方法で基準ベクトルの方向を定める必要が生じるので、基準プレーンを固定する場合には、この方法が最もインプリメント上の問題は少ない。
【００６８】
基準となるプレーンの選択としては（ステップＳ５）、Ｇプレーンを選択し、Ｇプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として３プレーンの濃度勾配ベクトルを合成するのが望ましい。一般的に、カラー画像においては、Ｇプレーンが最も明度に近いと言われ、最大値／最小値などを求める処理も不要になるので、処理速度を優先するような場合には、このような選択が望ましい。
【００６９】
また、図２の処理に代えて、図７に示す処理を行なってもよい。図７に示すステップＳ１〜Ｓ９は、図２に示すものと同様な処理であるが、図７の処理においては、画素毎に濃度勾配の最大となるプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として（ステップＳ７のＮ，Ｓ５）、３プレーンの濃度勾配ベクトルを合成するものである（ステップＳ６）。図５の例の場合、一番左上の画素ではＲプレーンの濃度勾配ベクトル強度が１２５、Ｇプレーンでは１５８、Ｂプレーンでは９８であるので、Ｇプレーンの濃度勾配ベクトルの方向を基準として合成処理を行なう。また、例えば一番右下の画素においては、Ｒの濃度勾配ベクトル強度が最も大きいので、この画素においてはＲの濃度勾配ベクトルの方向を基準として合成処理を行なってもよい。図５に対する各画素での基準濃度勾配ベクトルを図８に示す。
【００７０】
このような手段をとることで、基準プレーンの濃度勾配ベクトルの大きさが０となった場合の問題は解消される（基準プレーンの濃度勾配ベクトルの大きさが０の場合、合成される濃度勾配ベクトルの大きさは当然０である）が、前記したように、濃度勾配ベクトルの方向は１８０°の意味しか持たなくなる（同じ色の組み合わせ／方向のエッジでも、ノイズなどの影響で合成される濃度勾配ベクトルの方向がほぼ１８０°変わる場合がある）。したがって、濃度勾配ベクトルの合成の手段は用途に応じて使い分けることが望ましい。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。また、基準プレーンの濃度勾配ベクトルの大きさが０の場合の不具合を解消することができる。また、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。
【００７２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、濃度勾配極大画素を正確に抽出することができる。
【００７４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、平均濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。
【００７５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、最大濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。
【００７６】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、最小濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。
【００７７】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。また、各画素について基準プレーンを固定する場合に、最もインプリメント上の問題は少ない手段を提供することができる。
【００７８】
請求項７に記載の発明は、請求項１又は２に記載の濃度勾配ベクトル算出装置において、処理速度を優先するような場合に好適である。
【００８０】
請求項８に記載の発明は、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。また、基準プレーンの濃度勾配ベクトルの大きさが０の場合の不具合を解消することができる。また、平均濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。
【００８１】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のプログラムにおいて、濃度勾配極大画素を正確に抽出することができる。
【００８３】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、平均濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。
【００８４】
請求項１１に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、最大濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。
【００８５】
請求項１２に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、最小濃度勾配が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。
【００８６】
請求項１３に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、濃度勾配の中央値が最も大きいプレーンの濃度勾配ベクトルを基準として、プレーンごとの濃度勾配ベクトルを合成しても合成後の濃度勾配ベクトルの方向を得ることができる。また、各画素について基準プレーンを固定する場合に、最もインプリメント上の問題は少ない手段を提供することができる。
【００８７】
請求項１４に記載の発明は、請求項８又は９に記載のプログラムにおいて、処理速度を優先するような場合に好適である。
【００８９】
請求項１５に記載の発明は、請求項８〜１４のいずれかの一に記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態である濃度勾配ベクトル算出装置の電気的な接続を示すブロック図である。
【図２】前記濃度勾配ベクトル算出装置が行なう処理について説明するフローチャートである。
【図３】前記濃度勾配ベクトル算出装置が行なう処理について説明する説明図である。
【図４】同説明図である。
【図５】同説明図である。
【図６】同説明図である。
【図７】前記濃度勾配ベクトル算出装置が行なう処理について説明するフローチャートである。
【図８】前記濃度勾配ベクトル算出装置が行なう処理について説明する説明図である。
【図９】この発明の課題について説明する説明図である。
【図１０】同説明図である。
【図１１】同説明図である。
【符号の説明】
１          濃度勾配ベクトル算出装置
８          記憶媒体
Ｓ２〜Ｓ４  濃度勾配ベクトル算出手段、濃度勾配ベクトル算出処理
Ｓ５        基準プレーン選択手段、基準プレーン選択処理
Ｓ６，Ｓ７  濃度勾配ベクトル合成手段、濃度勾配ベクトル合成処理
Ｓ８        濃度勾配ベクトル極大画素算出手段、濃度勾配ベクトル極大画素算出処理
【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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