(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する画像処理方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
前記画像における背景色の色空間上座標を示す背景色座標を決定する背景色座標決定手順と、
前記抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上で当該インクの色分布近似曲線を描くために用いられる指数と、色空間上で背景色に影響されないインク固有の座標を示す固有点座標と、当該色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルから、抽出対象として指定されたインクに対応する前記指数および固有点座標を読み出し、当該固有点座標および前記背景色座標決定手順によって決定された背景色座標を基点として前記指数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する色分布近似曲線決定手順と、
前記抽出対象として指定されたインクに対応する前記分離値を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、前記色分布近似曲線決定手順によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する分離点決定手順と、
色空間に展開された前記画像の各画素から、前記色分布近似曲線決定手順によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該交点が前記分離点決定手順によって決定された分離点からみて前記固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、前記抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する抽出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項２】
前記ポストプリントされ得る同一のインクのみによってパターンがポストプリントされている背景色の異なる二枚の学習用画像各々について、当該インクによってポストプリントされているパターンを構成する画素各々の色空間上座標を示すパターン色座標各々を算出し、算出したパターン色座標各々の平均値または最頻値をパターン色中心座標として決定する第１の決定手順をさらにコンピュータに実行させ、
前記背景色座標決定手順は、前記二枚の画像各々について、前記背景色座標を決定し、
前記二枚の画像各々について、前記第１の決定手順によって決定された前記パターン色中心座標と、前記背景色座標決定手順によって決定された前記背景色座標とを用いて、前記固有点座標を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定する第２の決定手順と、
前記第２の決定手順によって決定された２つの前記色分布近似曲線において未知数とした前記固有点座標各々が同一であるとして、未知数である当該固有点座標を算出して決定する第３の決定手順と、
前記第３の決定手順によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、前記指数を算出して決定する第４の決定手順と、
前記第３の決定手順によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、色空間に展開された前記画像の各画素から、当該未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、前記分離値を算出して決定する第５の決定手順と、
前記ポストプリントされ得るインクに対応付けて、前記第３の決定手順によって決定された前記固有点座標と、前記第４の決定手順によって決定された前記指数と、前記第５の決定手順によって決定された前記分離値とが対応付けて規定された前記色分布近似曲線テーブルに格納する格納手順と、
をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理プログラム。
【請求項３】
所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する画像処理装置であって、
前記抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上で当該インクの色分布近似曲線を描くために用いられる指数と、色空間上で背景色に影響されないインク固有の座標を示す固有点座標と、当該色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶する記憶手段と、
前記画像における背景色の色空間上座標を示す背景色座標を決定する背景色座標決定手段と、
抽出対象として指定されたインクに対応する前記指数および固有点座標を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、当該固有点座標および前記背景色座標決定手段によって決定された背景色座標を基点として前記指数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する色分布近似曲線決定手段と、
前記抽出対象として指定されたインクに対応する前記分離値を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、前記色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する分離点決定手段と、
色空間に展開された前記画像の各画素から、前記色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該交点が前記分離点決定手段によって決定された分離点からみて前記固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、前記抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する抽出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記ポストプリントされ得る同一のインクのみによってパターンがポストプリントされている背景色の異なる二枚の学習用画像各々について、当該インクによってポストプリントされているパターンを構成する画素各々の色空間上座標を示すパターン色座標各々を算出し、算出したパターン色座標各々の平均値または最頻値をパターン色中心座標として決定する第１の決定手段をさらに備え、
前記背景色座標決定手段は、前記二枚の画像各々について、前記背景色座標を決定し、
前記二枚の画像各々について、前記第１の決定手段によって決定された前記パターン色中心座標と、前記背景色座標決定手段によって決定された前記背景色座標とを用いて、前記固有点座標を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定する第２の決定手段と、
前記第２の決定手段によって決定された２つの前記色分布近似曲線において未知数とした前記固有点座標各々が同一であるとして、未知数である当該固有点座標を算出して決定する第３の決定手段と、
前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、前記指数を算出して決定する第４の決定手段と、
前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、色空間に展開された前記画像の各画素から、当該未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、前記分離値を算出して決定する第５の決定手段と、
をさらに備え、
前記記憶手段は、前記ポストプリントされ得るインクに対応付けて、前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標と、前記第４の決定手段によって決定された前記指数と、前記第５の決定手段によって決定された前記分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶することをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、コンピュータが、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する画像処理方法であって、
前記コンピュータは、
前記画像における背景色の色空間上座標を示す背景色座標を決定する背景色座標決定工程と、
前記抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上で当該インクの色分布近似曲線を描くために用いられる指数と、色空間上で背景色に影響されない当該インク固有の座標を示す固有点座標と、当該色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルから、抽出対象として指定されたインクに対応する前記指数および固有点座標を読み出し、当該固有点座標および前記背景色座標決定工程によって決定された背景色座標を基点として前記指数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する色分布近似曲線決定工程と、
前記抽出対象として指定されたインクに対応する前記分離値を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、前記色分布近似曲線決定工程によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する分離点決定工程と、
色空間に展開された前記画像の各画素から、前記色分布近似曲線決定工程によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該交点が前記分離点決定工程によって決定された分離点からみて前記固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、前記抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する抽出工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
前記ポストプリントされ得る同一のインクのみによってパターンがポストプリントされている背景色の異なる二枚の学習用画像各々について、当該インクによってポストプリントされているパターンを構成する画素各々の色空間上座標を示すパターン色座標各々を算出し、算出したパターン色座標各々の平均値または最頻値をパターン色中心座標として決定する第１の決定工程をさらに含み、
前記背景色座標決定工程は、前記二枚の画像各々について、前記背景色座標を決定し、
前記二枚の画像各々について、前記第１の決定工程によって決定された前記パターン色中心座標と、前記背景色座標決定工程によって決定された前記背景色座標とを用いて、前記固有点座標を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定する第２の決定工程と、
前記第２の決定工程によって決定された２つの前記色分布近似曲線において未知数とした前記固有点座標各々が同一であるとして、未知数である当該固有点座標を算出して決定する第３の決定工程と、
前記第３の決定工程によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、前記指数を算出して決定する第４の決定工程と、
前記第３の決定工程によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、色空間に展開された前記画像の各画素から、当該未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、前記分離値を算出して決定する第５の決定工程と、
前記ポストプリントされ得るインクに対応付けて、前記第３の決定工程によって決定された前記固有点座標と、前記第４の決定工程によって決定された前記指数と、前記第５の決定工程によって決定された前記分離値とが対応付けて規定された前記色分布近似曲線テーブルに格納する格納工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入力画像中から指定したインク色に属する画素のみを抽出する手法に関して、様々な手法が開示されている。
【０００３】
まず、非特許文献１においては、図１７に示すように、文書をスキャンした画像では、文字を構成する各画素によるＲＧＢ空間内での色分布が、線状とみなせる現象について、開示されている。この現象についてさらに説明すると、図１７に示すように、文字やスタンプなどの線図形パターンは、スキャンすることにより、輪郭部分にパターン色と背景色とによって、グラデーション状の混色が生じる。この結果、文字やスタンプなどの線図形パターンが一様であった場合には、各画素の色分布が理想的には一点となるのに対して、上記した混色により、一方向に分散が極端に大きな線状の分布となる。なお、図１７は、従来技術を説明するための図である。
【０００４】
上記した非特許文献１に開示されている現象を利用して、従来より、入力画像中から指定したインク色に属する画素のみを抽出する手法として、ある色空間上の点がどの色分布に属するかを判定する際に、各色分布の中心（色中心）と判定対象とする点との距離を求め、判定対象となる点が、距離が最小となる色分布に属すると判定する手法が用いられている。例えば、この従来の手法では、画像処理装置は、各画素について、色分布の中心からの距離をそれぞれ算出する。そして、画像処理装置は、各画素について、算出した距離が最も近い色分布に関する色に属すると判定し、指定されたインク色に関する色分布を構成する画素各々を抽出する。
【０００５】
また、特許文献１においては、線図形パターンを構成する各画素の色分布が、背景色分布の中心と線図形の各画素の色分布の中心を結ぶ線分になると近似し、画像処理装置は、その線分を囲む円筒または楕円体内部に含まれる画素を、抽出対象のパターン色に含まれる画素として抽出する技術が開示されている。
【０００６】
言い換えると、特許文献１においては、上記した特徴的な分布形状（一方向に分散が極端に大きな線状の分布）に着目して、画像処理装置は、線図形パターンの各画素の色分布が直線であると近似して近似曲線を作成し、作成した近似直線の近傍領域（例では円筒領域）内に含まれる画素を同一色パターンであると判定して抽出する。
【０００７】
【非特許文献１】Ｗｏｒｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｔｏｄｏｒａｎ，  Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＩＣＤＡＲ  （１９９９）
【特許文献１】特開２００１−２９１０９７号公報（第５−７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した従来の技術は、以下で説明するように、指定されたインク色の線図形パターンを精度よく抽出することができないという課題があった。
【０００９】
すなわち、各画素から最も距離が近い色中心が必ずしも各画素が属すべき色中心とはならないことから、上記した従来の手法においては、画像処理装置は、本来属すべき色とは異なる色に属する画素と判別するおそれがあり、指定されたインク色の線図形パターンを精度よく抽出できない。
【００１０】
具体的には、図１７に示すように、分布形状が球形を離れた線状の場合、本来自分の属している色分布の中心より、隣接する異なる色分布の中心が近くなる事態が発生しやすくなる。ここで、上記した従来の手法においては、画像処理装置は、複数色で構成される帳票中の指定されたインク色の線図形パターンを抽出する場合、指定されたインク色に対応する色分布よりも隣接する他の色に対応する色分布に近くなった画素を、当該他の色として誤って分類する。この結果、画像処理装置は、当該他の色に誤って分類された画素を、指定されたインク色として抽出されずに落とすことになり、抽出結果に欠損を生じさせる。
【００１１】
例えば、図１７に示す例を用いて説明する。図１７では、ＲＧＢ空間内に、２つの異なる色を持つパターンの各画素の色分布１、２があり、当該色分布の色中心は、それぞれＣ１とＣ２となっている。また、画素Ｐ１は、本来色分布１に属す画素である。このような状況において、従来の一般的な手法では、画像処理装置は、中心からの距離の近さでどちらの分布に属するかを判定する。そして、画像処理装置は、Ｐ１からＣ１までの距離（ｄ１）間と、Ｐ１からＣ２までの距離（ｄ２）とを比較して、Ｐ１からＣ２までの距離（ｄ２）の方が小さいと判定し、Ｐ１はＣ２に対応する色分布２に含まれる画素であると分類する。すなわち、画像処理装置は、本来色分布１に属する画素Ｐ１を、色分布２に属す画素であると誤って判定する。
【００１２】
また、上記した特許文献１においては、インクのむらや背景色との混色により、指定されたインク色の線図形パターンを精度よく抽出できない。
【００１３】
例えば、図１８に示すように、ポストプリントされた線図形パターンの場合、インクが完全に不透明ではないことやインクの厚みのムラに起因して、背景色とインク色とにより、塗り重ねによる混色が起きる。図１８に示す例では、インクの色である青色部分（図１８の（１）など）と、背景色である黄色部分（図１８の（２）など）とが混色することにより、黄色と青色とが混色した色が発生している（図１８の（３）など）。このような混色に起因して、一般的に、色分布は、直線状から大きくずれることになる。なお、図１８は、従来技術を説明するための図である。
【００１４】
この結果、上記した特許文献１に開示されている技術では、画像処理装置は、図１９に示すように、抽出した線図形パターンに欠損を生じさせる。つまり、上記した特許文献１に開示されている技術は、図１９の（１）に示すような色分布を示す印字や、ポストプリントされたパターンでもほぼ無彩色の黒インクでの線図形パターンに適用するものである。このため、上記した特許文献１に開示されている技術は、図１９の（２）に示すように、色分布の形状が一般に直線からずれる有彩色インク色でポストプリントされた線図形パターンに適用する場合には、画像処理装置は、直線近傍領域（例では円筒領域）からはみ出した部分について、抽出漏れを発生させ、指定されたインク色の線図形パターンを精度よく抽出できない。
【００１５】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、指定されたインク色の線図形パターンを高精度で抽出することが可能な画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この画像処理装置は、所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する画像処理装置であって、前記抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上で当該インクの色分布近似曲線を描くために用いられる指数と、色空間上で背景色に影響されないインク固有の座標を示す固有点座標と、当該色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶する記憶手段と、前記画像における背景色の色空間上座標を示す背景色座標を決定する背景色座標決定手段と、抽出対象として指定されたインクに対応する前記指数および固有点座標を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、当該固有点座標および前記背景色座標決定手段によって決定された背景色座標を基点として前記指数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する色分布近似曲線決定手段と、前記抽出対象として指定されたインクに対応する前記分離値を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、前記色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する分離点決定手段と、色空間に展開された前記画像の各画素から、前記色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該交点が前記分離点決定手段によって決定された分離点からみて前記固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、前記抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する抽出手段と、を備えることを要件とする。
【００１７】
また、この画像処理装置は、上記した要件に加えて、前記ポストプリントされ得る同一のインクのみによってパターンがポストプリントされている背景色の異なる二枚の学習用画像各々について、当該インクによってポストプリントされているパターンを構成する画素各々の色空間上座標を示すパターン色座標各々を算出し、算出したパターン色座標各々の平均値または最頻値をパターン色中心座標として決定する第１の決定手段をさらに備え、前記背景色座標決定手段は、前記二枚の画像各々について、前記背景色座標を決定し、前記二枚の画像各々について、前記第１の決定手段によって決定された前記パターン色中心座標と、前記背景色座標決定手段によって決定された前記背景色座標とを用いて、前記固有点座標を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定する第２の決定手段と、前記第２の決定手段によって決定された２つの前記色分布近似曲線において未知数とした前記固有点座標各々が同一であるとして、未知数である当該固有点座標を算出して決定する第３の決定手段と、前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、前記指数を算出して決定する第４の決定手段と、前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、色空間に展開された前記画像の各画素から、当該未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、前記分離値を算出して決定する第５の決定手段と、をさらに備え、前記記憶手段は、前記ポストプリントされ得るインクに対応付けて、前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標と、前記第４の決定手段によって決定された前記指数と、前記第５の決定手段によって決定された前記分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶することをさらに備えることを要件とする。
【発明の効果】
【００１８】
この画像処理装置は、指定されたインク色の線図形パターンを高精度で抽出することが可能である。具体的には、観測された色ではなく、インクの色に基づいて、パターンを抽出することが可能である。
【００１９】
また、この画像処理装置は、パターン抽出に必要な情報を、二枚の画像から決定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本実施例で用いる主要な用語（用語の説明）、実施例１に係る画像処理装置の概要および特徴、画像処理装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に本実施例に対する種々の変形例を説明する。
【実施例１】
【００２１】
［用語の説明］
まず最初に、実施例１で用いる主要な用語を説明する。「パターン」とは、文字や線図形などを示し、例えば、人がペン（インク）で記入した文字や、スタンプによって形成された文字などが該当する。
【００２２】
また、「ポストプリント」とは、何らかの背景上に、パターンを記載することを示す。例えば、印刷された定型帳票上や紙面（白紙などの特定色のみを有する紙面も含まれる）上に、人がペン（インク）で文字を記入することや、スタンプで文字を記載することや、カーボン紙を用いて文字を転写することが該当する。
【００２３】
［画像処理装置の概要および特徴］
次に、実施例１に係る画像処理装置の概要および特徴について説明する。実施例１に係る画像処理装置は、所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出することを概要とし、効果という観点からは、指定されたインク色の線図形パターンを高精度で抽出することが可能であり、具体的には、観測された色ではなく（実際に視覚によって判別される色ではなく）、インクの色に基づいて、パターンを抽出することが可能であることに主たる特徴がある。
【００２４】
一言でいうと、実施例１に係る画像処理装置は、図１に示すように、画像を構成する各画素（図１の各点が画素各々に該当する）をＲＧＢ空間上にプロットし、当該各画素に対応する点各々の分布（以下、色分布）形状に近似する近似曲線（以下、色分布近似曲線）を決定し、決定した色分布近似曲線の近傍領域にある点各々に対応する画素各々を、同一色であるとして抽出する。例えば、実施例１に係る画像処理装置は、図１の（１）に示すように、曲線の各点から一定の距離の範囲内に含まれる画素を同一色パターンとみなして抽出し、図１の（２）に示すように、曲線各点で決定される距離の範囲内に含まれる画素を同一色パターンとみなして抽出する。
【００２５】
このように、実施例１に係る画像処理装置は、色分布の形状に近似する色分布近似曲線を決定して画素を抽出する構成をとる点に一つの特徴がある。そこで、以下では、まず、実施例１に係る画像処理装置が用いる色分布近似曲線について（色分布近似曲線の概要、インク色固有点の算出方法、色分布近似曲線の変形例）説明し、その後、実施例１の概要および特徴について説明する。
【００２６】
［色分布近似曲線について］
まず、図１を用いて、色分布近似曲線の概要について説明する。なお、図１は、実施例１における色分布近似曲線の概要を説明するための図である。
【００２７】
実施例１に係る画像処理装置は、線図形パターンの各画素の色分布近似曲線が、背景色中心、パターン色中心、インク色固有点の３点を通る曲線であると仮定し、色分布近似曲線を決定する。すなわち、実施例１における色分布近似曲線は、図１の（ａ）に示す背景色中心と、図１の（ｂ）に示すパターン色中心と、図１の（ｃ）に示すインク色固有点との三点を通る曲線となる。
【００２８】
ここで、実施例１におけるパターン色とは、例えば、記入された文字の色であり、インク固有の色ではなく、実際に観測される色（背景による影響を含んだ色）を示す。このため、抽出したいインクの色（例えば、色ラベル「青のオイルボールペン」そのものの色）と、パターン色とは、一般に等しくはならず、抽出したいパターンのパターン色は、背景色とインク色とによって定まるものである。
【００２９】
実施例１におけるパターン色中心とは、何らかの方法でパターンの一部を取り出し、取り出したパターンの色の画素平均（または、最頻値）を求めることで決定されるパターンの色（座標）である。また、実施例１におけるパターン色中心は、図１の（ａ）が該当し、実施例１における色分布近似曲線線分上の１点となる。
【００３０】
実施例１における背景色とは、パターンの背景にある画素が示す色であり、具体的には、「前景（パターン）」を画像から分離した後に残る画像である「背景」が示す色である。
【００３１】
実施例１における背景色中心とは、画像における背景色の色空間上座標を示す色座標であり、具体的には、インクの厚みを０の極限とした場合にとる座標である。例えば、実施例１における背景色中心は、抽出する対象である所定の色のインクが記載されている部分における背景の色であり、何らかの方法で背景部の一部を取り出しそれらの画素の色平均（または、最頻値）を求めることで決定されるものである。
【００３２】
具体的に例をあげて説明すると、白い紙の上に、青色のインクにより文字が記載されている場合では、実施例１における背景色中心は、青色のインクにより文字が記載されている部分の色であって、かつ、青色のインクによる影響をなくした状態での色であり、実際には、背景の色である白色が該当することになる。また、図１に示すように、実施例１における背景色中心は、図１の（ｂ）が該当し、実施例１における色分布近似曲線線分の端部となる。なお、背景色中心とは、特許請求の範囲に記載の「背景色座標」に対応する。
【００３３】
実施例１におけるインク固有色中心とは、色空間上で背景色に影響されないインク固有の座標である。例えば、インクの厚みを無限大の極限とした場合にとる色座標などが該当する。具体的には、実施例１におけるインク固有色中心は、インクの色であって、かつ、背景の色による影響が全くない状態において示される色である。例えば、透明な背景の上において、青色のインクにより文字が記載されている場合に、実施例１におけるインク固有色中心は、青色のインクにより記載されている文字の色が該当する。また、図１に示すように、実施例１におけるインク固有色中心は、図１の（ｃ）が該当し、実施例１における色分布近似曲線線分の端部となる。なお、インク固有色中心とは、特許請求の範囲に記載の「固有点座標」に対応する。
【００３４】
なお、実施例１におけるインク色固有点とは、通常の実データにおいては、一般に、パターンの各画素の色分布の最も明度が低い点か、（極限値のため）分布外の点となる。
【００３５】
なお、ここで、実施例１における色分布近似曲線線分での、背景色中心とインク色固有点と、パターン色と、パターン色中心との関係について、図１を用いて再度説明する。図１に示すように、ＲＧＢ空間上にプロットしている画素各々が、画像を構成する画素各々を示し、実施例１における背景色中心が、図１の（ｂ）に該当し、実施例１におけるインク固有色中心が、図１の（ｃ）に該当し、実施例１におけるパターン色中心が、図１の（ａ）に該当する。つまり、実施例１における背景色中心とインク固有色中心とは、それぞれ近似曲線線分の両端となり、実施例１におけるパターン色中心は、当該近似曲線線分上の１点となる。
【００３６】
［インク色固有点の算出方法について］
上記した３点（背景色中心とパターン色中心とインク色固有点と）の内、背景色中心と、パターン色中心とは、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する際に、抽出対象となるパターンが記載されている一枚の画像から算出できるものである。これに対して、インク色固有点は、上記したように、背景色に依存しない点（座標）として算出されて決定されるものであり、一枚の画像からは算出することは難しく（画像から検出されるパターンは、すでに背景色によって影響をうけているインク色であり、インク色のみによって示されるインク色固有点ではないから）、予め算出しておくものである。
【００３７】
このため、次に、図２〜図４を用いて、実施例１におけるインク色固有点の算出方法について述べる。なお、図２は、実施例１におけるインク色固有点の算出方法を説明するための図である。また、図３は、実施例１におけるインク色固有点の算出方法を説明するための図である。また、図４−１および図４−２は、実施例１における色分布近似曲線を説明するために用いる式を示すための図である。
【００３８】
すなわち、未知の座標である実施例１におけるインク色固有点を算出することを目的として、二つの色分布近似曲線を作成し、その交点となる座標を算出する。具体的には、同一のインクによって記載された２つの画像各々から、インク色固有点を未知とした状態で２つの異なる色分布近似曲線を決定する。ここで、パターン色中心は、上記したように、実施例１における色分布近似曲線において、背景色中心と実施例１におけるインク色固有点との間の線分上の１点であり、背景色中心とインク色固有点とで表した式によって表現される。また、背景色中心は、背景色分布の平均値を近似値として用いる。これにより未知の値が一つ（インク色固有点の座標）である式が二つ（二つのパターンについて作成しているため）となり、実施例１におけるインク色固有点の座標を算出するものである。
【００３９】
以下に、具体的に例をあげてさらに説明する。実施例１におけるインク色固有点は、上記したように、背景色に依存しない点（座標）として算出されて決定されるものである。具体的には、実施例１におけるインク色固有点は二枚の画像から算出されて決定される。ここで、当該二枚の画像は、それぞれ異なる背景色を有し、かつ、それぞれポストプリントされ得る同一のインクのみによって線図形パターンがポストプリントされているものである。実施例１におけるインク色固有点は、以下に説明するように、当該二枚の画像について決定する色分布近似曲線の交点として算出されるものである。
【００４０】
図２の（１）に示すＲＧＢ空間上での色分布を用いて、インク色固有点の算出方法について説明する。なお、画像を構成する各画素を取り扱う色座標系は、線形ＲＧＢ、ＸＹＺなどの線形色座標系を用いると仮定して説明する。
【００４１】
まず、図２の（２）および（３）に示すように、それぞれ異なる背景色を有し、かつ、それぞれの背景色の上に同一色インクによってのみポストプリントされた線図形パターンの画像（学習用画像）を２つ用意する。例えば、図２の（２）に示す例では、背景色が「ＣＢ０（図面上では、Ｂ０は、下付文字として記載）」であり（例えば、白色）、ポストプリントされた線図形パターンとして「Ｂ」と記載されており、この「Ｂ」の色（パターン色）は、「ＣＡ０（図面上では、Ａ０は、下付文字として記載）」である。また、例えば、図２の（３）に示す例では、背景色が「ＣＢ１（図面上では、Ｂ１は、下付文字として記載）」であり、ポストプリントされた線図形パターンとして「Ａ」と記載されており、この「Ａ」の色（パターン色）は、「ＣＡ１（図面上では、Ａ１は、下付文字として記載）」である。すなわち、図２の（２）にポストプリントされている「Ｂ」と、図２の（３）にポストプリントされている「Ａ」とは、同じインクによってポストプリントされたものである。
【００４２】
なお、ここで、二つの背景色を選ぶ際に、一方に明るい背景色を選択し、他方に暗い背景色を選択することにより、算出するインク色固有点の誤差を小さくすることが可能である。例えば、一方の背景色として白色を選択し、白色を背景色として有する画像から算出した背景色中心とのパターン色中心を使用することにより、誤差を小さくすることが可能である。
【００４３】
このような二つの画像を前提とした上で、図２の（１）にしめすＲＧＢ空間は、当該二つの画像各々について、画像を構成する各画素についての色分布をＲＧＢ空間上に示したものである。なお、図２の（１）に示すＲＧＢ空間には、各セットに対応する背景部と線図形パターン部の各画素により形成される色分布について、説明の都合上、色分布近似曲線をすでに付加している。ここで、以下では、図２の（２）に示す画像による色分布を示す線図形パターンを、パターン１とし、図２の（３）に示す画像による色分布を示す線図形パターンを、パターン２として説明する。なお、当該２つの色分布近似曲線は、同じインクを用いて記載されたパターンについて決定されるものであり、同じインク色固有点を示す。このため、当該２つの色分布近似曲線は、インク色固有点にて交わると仮定する。
【００４４】
図２の（１）に示すパターン１とパターン２とに対応するインク色固有点と、背景色中心と、パターン色中心とを示す色座標を、図３に示す座標で表す。
【００４５】
ここで、実施例１に係る画像処理装置は、パターン１とパターン２との色分布が、一点で交わる同一式の空間曲線で近似されると仮定し、実際の観測結果から、実施例１における色分布近似曲線の方程式を図４−１の（１）および（２）であると仮定する。図４−１および図４−２に示す式において、「ｔ」と「ｓ」は、色分布近似曲線のパラメータを表す。また、「λ」と「μ」は、インク色によって異なる曲線定数であって、正の値をとるものである。なお、曲線定数は、特許請求の範囲に記載の「指数」に対応する。
【００４６】
次に、実施例１に係る画像処理装置は、パターン１およびパターン２に対応する画素に関する実施例１における色分布近似曲線の線分が、背景色中心から交点（ｒｃ，ｇｃ，ｂｃ）（インク色固有点）間に存在すると仮定する。そして、図４−１の（３）および（４）に示すように、実施例１における色分布近似曲線のパラメータである「ｔ」と「ｓ」を、選択する。
【００４７】
ここで、パターン１に対応する実施例１における色分布近似曲線がパターン１色中心を通過し、パターン２に対応する色分布近似曲線がパターン２色中心を通過するものであり、さらに、分布近似曲線のパラメータ「ｔ」と「ｓ」とが、「ｔ＝ｓ＝ｔｍ（ｔｍは、「ｔ」および「ｓ」とがとりうる任意の値）」となるように設定すると、実施例１における色分布近似曲線では、図４−１の（５）に示す関係式が成立する。
【００４８】
その上で、図４−１の（５）の関係式を、図４−１の（１）と（２）とに代入し、インク色固有点Ｔ＝（ｒｃ，ｇｃ，ｂｃ）に関して解くと、図４−１の（６）と（７）と（８）とが得られる。
【００４９】
ここで、実施例１における背景色の色分布について説明する。パターン色に対応する色分布とは異なり、背景色分布は、一方向に極端に分散が大きな分布形をとらず、一点（背景色中心）とその近傍に集中した分布形となる。これは、例えば、パターン色に対応する色分布においては、インクの厚さによって、各画素の色座標が分散するのに対して、背景色は、一様であることが大半であり（例えば、背景色は、ポストプリントされた紙の色などが該当するため）、各画素の色座標は分散せず、１点（およびその周辺に）に集中する傾向があるためである。
【００５０】
このような背景色の色分布の性質を利用して、背景色中心は、背景色分布の平均値であると近似し、図４−１の（９）の式で表す。
【００５１】
そして、図４−１の（９）と、（６）、（７）、（８）とによって、インク色固有点の座標を算出し、図４−２の（１０）と（１１）と（１２）とが得られる。
【００５２】
なお、二つの背景色は、異なる二色を選んでいるため、当然に、図４−２の（１３）の式を満たすものである。また、インク色固有点の座標が、パターン色中心や背景色中心を示す座標と同一になることはないため（または、そのような二つの画像を用いることはないため）各座標は、図４−２の（１７）の式を満たすものである。
【００５３】
［色分布近似曲線の変形例について］
上記したように、実施例１における色分布近似曲線は、上記した３点（背景色中心とパターン色中心とインク色固有点と）を通るものである。ここで、上記したように、インク色固有点は、予め算出しておくと述べた。ここでは、さらに、実施例１における色分布近似曲線を、背景色中心と、パターン色中心とインク色固有点によって求まる曲線定数とによって現す式に変形する場合について説明する。
【００５４】
すなわち、図４−１および図４−２を用いて、実施例１における色分布近似曲線の変形例を計算する。上記したように、図４−１の（１）や（２）において仮定している色分布近似曲線の式において、「ｔ＝ｓ＝ｔｍ」として、各項の対数をとり、分布近似曲線の曲線定数「λ」と「μ」とに関して解くと、図４−２の（１４）と（１５）とが得られる。
【００５５】
この結果、（予めこれらの曲線定数を計算しておくことにより、）算出してあるインク色固有点の座標と、上記した曲線定数「λ」と「μ」とを用いることにより、「背景色中心」が未知の値である実施例１における色分布近似曲線が得られる。
【００５６】
つまり、まず、「λ」、「μ」は、２枚の学習用画像の内一方の「背景色中心」と「パターン色中心」とを用いて算出される。ここで、任意の背景色上の同一「色ラベル」のパターンに関する色分布は、色分布中心のパラメータ値（ｔの値）が等しいと仮定している。これは実際実験的によくあてはまる。
【００５７】
また、上記したように、色分布近似曲線は、「背景色中心」と「パターン色中心」と「インク色固有点」とを通る曲線である。その上で、「曲線定数」および「インク色固有点」算出時には、「背景色中心」と「パターン色中心」とを取得して、色分布近似曲線を決定する。
【００５８】
これに対して、実際にパターンを抽出する際には、「パターン色中心」は抽出せずに、「背景色中心」と「色ラベル（正確には、色ラベルに対応付けられている「曲線定数（「λ」および「μ」）」および「インク色固有点」）とを用いて、色分布近似曲線を決定する。これは、実際にパターンを抽出する際には、一般に、抽出用の画像上（例えば、帳票上）には、複数種類のインク色のパターンがポストプリントされており、パターン抽出処理が終了して復元されることによりはじめて、複数種類のインク色のパターンの内抽出対象となるパターンがわかり、抽出時には、パターン色中心を取得しない（できない）。
【００５９】
つまり、実際にパターンを抽出する際には、色分布近似曲線は、パターン中心は使わずに、「背景色中心」と「色ラベル」を取得することにより、予め求めておいた「曲線定数」および「インク色固有点」を用いて、色分布近似曲線が決定する。また、このようにして決定された色分布近似曲線は、結果として、抽出したパターンの「パターン色中心」を通り、「背景色中心」と「パターン色中心」と「インク色固有点」とを通る曲線となる。
【００６０】
なお、上記した「曲線定数」と「インク色固有点」と「分離値」とは、「色ラベル」ごとに算出されて予めテーブルとして用意されている（あるいは、テーブルとして用意する）ものである。
【００６１】
なお、ここで、実施例１における色分布近似曲線としては、図４−１の（１）や（２）に示す式を用いてもよいが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＲＧＢの各成分ごとに、座標を示す色分布近似曲線の式を導いて用いてもよい。例えば、抽出対象となる帳票をスキャンして得られた画像から、背景色中心（ｒＢ，ｇＢ，ｂＢ）を取得した場合に、図４−１の（１）や（２）から、図４−２の（１８）に示す分布近似曲線を算出して用いてもよい。
【００６２】
また、実施例１における色分布近似曲線は、その曲線定数として「λ」と「μ」とを有するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図４−２の（１９）や（２０）に示すように（それぞれ、図４−１の（１）と（２）に対応する）、分布近似曲線の曲線定数として「λ」と「μ」と「γ」とを用いてもよい。なお、実施例１における色分布近似曲線の曲線定数である「λ」と「μ」と「γ」とは、それぞれ「λ」と「μ」と「γ」との間の比によっても算出されるものであり、実施例１における色分布近似曲線は、「λ」と「μ」と「γ」との内のいずれか一つを「１」であるとして、残りの二つの曲線定数を用いているものである。
【００６３】
［概要および特徴について］
これまで、実施例１に係る画像処理装置が用いる色分布近似曲線について説明してきたが、次に、図５を用いて、実施例１に係る画像処理装置の概要および特徴を説明する。図５は、実施例１に係る画像処理装置の概要および特徴を説明するための図である。
【００６４】
実施例１に係る画像処理装置は、図５に示すように、画像にポストプリントされ得るインク（色ラベル）ごとに、曲線定数と、インク色固有点と、色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶する。なお、分離値とは、色分布近似曲線線分（インク色固有点と背景色中心とによって挟まれる線分）を、２つの線分に分ける分離点を決定するために用いる値である。
【００６５】
例えば、実施例１に係る画像処理装置は、図５の色分布近似曲線テーブルに示す例では、色分布近似曲線テーブルに、色ラベル「青のオイルボールペン」に対応付けて、λ「３．１」と、μ「２．９」と、Ｒ「１９」と、Ｇ「１８」と、Ｂ「４４」と、分離値「０．８１」とを記憶する。
【００６６】
このような構成のもと、実施例１に係る画像処理装置は、図５の（１）に示すように、例えば、黒いインクで「パターン（黒）（図面上では、説明の都合上、単に「パターン（黒）と記載している」）」と記載され、青いオイルのボールペンで「パターン（青）（図面上では、説明の都合上、単に「パターン（青）と記載している」）」と記載された画像を受付け、図５の（２）に示すように、インク色（青色）の指定を受付けると、図５の（３）に示すように、画像における背景色の色空間上座標を示す背景色座標を決定する。例えば、図５の（３）に示す例では、実施例１に係る画像処理装置を使用するユーザが、抽出用画像の一部（背景色部分）をマウス（入力部）等を使用して囲むと、実施例１に係る画像処理装置は、当該囲まれた部分の色平均値を計算して背景色中心を決定する。
【００６７】
そして、実施例１に係る画像処理装置は、図５の（４）に示すように、抽出対象として指定されたインクに対応する曲線定数およびインク色固有点を色分布近似曲線テーブルから読み出し、読み出したインク色固有点および決定した背景色中心を基点として曲線定数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する。
【００６８】
例えば、実施例１に係る画像処理装置は、図５の色分布近似曲線テーブルに示す例を用いて説明すると、色ラベル「青のオイルボールペン」に対応する固有点座標Ｒ「１９」と、Ｇ「１８」と、Ｂ「４４」を色分布近似曲線テーブルから読み出し、図５の（３）にて決定した背景色座標と当該固有点座標とを基点として、色分布近似曲線テーブルから読み出す曲線定数λ「３．１」とμ「２．９」とによって色分布近似曲線を決定する。
【００６９】
そして、実施例１に係る画像処理装置は、図５の（５）に示すように、抽出対象として指定されたインクに対応する分離値を色分布近似曲線テーブルから読み出し、色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する。
【００７０】
例えば、実施例１に係る画像処理装置は、図５の色分布近似曲線テーブルに示す例を用いて説明すると、色ラベル「青のオイルボールペン」に対応する分離値「０．８１」を読み出す。そして、実施例１に係る画像処理装置は、図５の（ａ）に示すように、実施例１における色分布近似曲線上にあるインク色固有点を「ｔ＝１」とし、図５の（ｂ）に示すように、実施例１における色分布近似曲線上にある背景色中心を「ｔ＝０」とした場合に、「ｔ＝分離値（０．８１）」となる点を決定する。
【００７１】
そして、実施例１に係る画像処理装置は、図５の（６）に示すように、色空間に展開された画像の各画素から、色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該交点が分離点決定手段によって決定された分離点からみて固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する。
【００７２】
例えば、実施例１に係る画像処理装置は、図５の（６）の（ｃ）に示すように、画素Ｐｉ’から、実施例１における色分布近似曲線へと垂線を下ろす。そして、実施例１に係る画像処理装置は、当該交点を示す値「ｔ＝ｔｉ」を算出して取得し、また、当該交点と画素との距離「ｄ（Ｐｉ）」を算出して取得する。そして、実施例１に係る画像処理装置は、すべての画素各々について、「ｔ」と「ｄ」とを算出して取得する。
【００７３】
その後、例えば、実施例１に係る画像処理装置は、図５の（６）の（ｄ）に示すように、画素各々について取得した「ｔ＝ｔｉ」が、分離値「ｔ＝分離値（０．８１）」よりもインク色固有点寄りにあり、かつ、画素各々について取得した「ｄ」が所定の閾値より小さいかを判定して、当該条件を満たす画素を抽出する。言い換えると、例えば、所定の閾値が「１０ａ」である場合には、実施例１に係る画像処理装置は、「１＜ｔ＜０．８１」であり、かつ、「ｄ＜１０ａ」である画素を抽出する。
【００７４】
そして、実施例１に係る画像処理装置は、図５の（７）に示すように、抽出した画素各々のみを、画像上に復元して出力する。例えば、実施例１に係る画像処理装置は、パターン（青）のみを復元して出力する。
【００７５】
このようなことから、実施例１に係る画像処理装置は、上記した主たる特徴の如く、実際に視覚によって判別される色ではなく、インクの色に基づいて、パターンを抽出することが可能である。
【００７６】
［画像処理装置の構成］
次に、図６〜図１２を用いて、図５に示した実施例１における画像処理装置の構成を説明する。なお、図６は、画像処理装置の構成を示すブロック図である。また、図７は、設定情報記憶部３１に記憶されている情報の一例を示すための図である。また、図８は、分離値計算部４３を説明するための図である。また、図９は、距離・パラメータ計算部５４を説明するための図である。また、図１０は、抽出判定部５５を説明するための図である。また、図１１は、所定の閾値を設定する手法について説明するための図である。また、図１２は、復元部を説明するための図である。
【００７７】
図６に示すように、この実施例１における画像処理装置は、入力部１０と、出力部２０と、記憶部３０と、学習制御部４０と、パターン抽出制御部５０とから構成される。
【００７８】
なお、以下に説明する画像処理装置では、図６に示すように、指定された特定色パターンを抽出する際に必要な情報（例えば、インク色固有点や、曲線定数「λ」「μ」など）を算出する学習制御部４０と、指定された色のパターンを抽出する同一色パターン抽出制御部５０との両方を備える場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、画像処理装置は、当該必要な情報について記憶部３０に記憶させ、パターン抽出制御部５０のみを備えてもよい。また、学習制御部４０は、別装置として利用してもよい。言い換えると、本発明に係る画像処理装置は、指定された特定色パターンを抽出する際に、必要な情報（例えば、インク色固有点や、曲線定数「λ」「μ」など）を利用できればよく、当該必要な情報を、テーブルとして記憶部３０に有して本発明を実施してもよく、その都度学習制御部４０において当該情報を算出して本発明を実施してもよい。
【００７９】
このうち、入力部１０は、各種の情報の入力を受付け、キーボードやマウス、マイク、スキャナなどを備える。例えば、入力部は、インク色固有点等を算出することを目的として入力される二枚の画像の入力を受付け、抽出対象となる画像の入力を受付け、インク色の指定や背景色の指定を受付ける。また、出力部２０は、各種の画像を出力し、モニタ（若しくはディスプレイ、タッチパネル）を備える。例えば、出力部２０は、入力された画像や、指定された色のみを抽出した画像を出力する。
【００８０】
［記憶部等］
記憶部３０は、パターン抽出制御部５０による処理に必要なデータおよびプログラムを格納する。特に本発明に密接に関連するものとしては、設定情報記憶部３１を備える。なお、設定情報記憶部３１は、特許請求の範囲に記載の「記憶手段」に対応する。
【００８１】
設定情報記憶部３１は、抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上で当該インクの色分布近似曲線を描くために用いられる曲線定数と、色空間上で背景色に影響されないインク固有の座標（例えば、色空間上で当該インクの厚みを無限大の極限とした場合にとる座標）を示す固有点座標と、当該色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶する。また、設定情報記憶部３１は、後述する学習制御部４０によって決定されたインク色固有点と曲線定数と分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶する。なお、設定情報記憶部３１に記憶されている情報は、後述するパターン抽出制御部によって用いられるものである。
【００８２】
具体的に例をあげて説明すると、設定情報記憶部３１は、図７に示すように、インクを一意に識別する情報を示す「色ラベル」に対応付けて、色分布近似曲線の曲線定数を示す「曲線定数」と、「インク色固有点」と、分離値を示す「分離値」とを記憶する。さらに詳細には、図７に示すように、設定情報記憶部３１は、曲線定数として、「λ」と「μ」とを記憶し、インク色固有点として、ＲＧＢ空間上におけるインク色固有点の色座標を示す「Ｒ」と「Ｇ」と「Ｂ」とを記憶する。例えば、図７に示す例では、設定情報記憶部３１は、色ラベル「黒のオイルボールペン」に対応付けて、λ「１．０５」と、μ「１．０５」と、Ｒ「２７」と、Ｇ「２２」と、Ｂ「２７」と、分離値「０．８」とを記憶し、色ラベル「青のオイルボールペン」に対応付けて、λ「３．１」と、μ「２．９」と、Ｒ「１９」と、Ｇ「１８」と、Ｂ「４４」と、分離値「０．８１」とを記憶する。
【００８３】
［学習制御部］
学習制御部４０は、指定された特定色パターンを抽出する際に必要な情報を学習する処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するためのメモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。例えば、学習制御部４０は、図４−２の（１０）〜（１２）に示す式をメモリに有し、種々の処理を実行する。特に本発明に密接に関連するものとしては、代表色計算部４１と、色分布近似曲線定数計算部４２と、分離値計算部４３とを備える。なお、ここで、代表色計算部４１と後述する背景指定部５２とは、特許請求の範囲に記載の「背景色座標決定手段」に対応し、色分布近似曲線定数計算部４２は、特許請求の範囲に記載の「第２の決定手段」と「第３の決定手段」と「第４の決定手段」とに対応し、分離値計算部４３は、特許請求の範囲に記載の「第５の決定手段」に対応する。
【００８４】
なお、学習制御部４０を構成する各部を説明する上では、一様な背景色を有する紙であって、紙面上に抽出対象となるインクによって線図形パターンがポストプリントされている紙面（例えば、帳票など）を、それぞれ背景色が異なる二枚を選択し、当該二枚をスキャンして得られたカラー画像である学習用カラー画像（二枚分）が用意されていることを前提として説明する。なお、この学習用カラー画像を用意するためにもちいられる二枚の紙の内、一枚は、白背景であることが望ましい。
【００８５】
また、ここでいう学習用カラー画像とは、あくまでも、指定された特定色パターンを抽出する際に必要な情報を学習することを目的として用いられる画像であって、実際に特定色を抽出する際に用いる画像である抽出対象画像とは異なるものとして、以下の説明を行う。ただし、本発明は、このように、学習用カラー画像と抽出用画像とが異なるものである場合に限定されるものではなく、抽出用画像を学習用カラー画像として用いてもよい（すなわち、抽出用画像を用いて、指定された特定色パターンを抽出する際に必要な情報を学習し、その後、抽出処理を行ってもよい）。
【００８６】
代表色計算部４１は、二枚の画像各々について、背景色中心を決定する。また、代表色計算部４１は、パターン色中心を決定する。例えば、画像処理装置を使用するユーザが、２つの学習用画像それぞれにおいて、背景色の部分と線図形パターンの部分とをマウスで囲むなどにより、背景領域や線図形パターン領域の一部を指定し、代表色計算部４１は、それぞれ指定された領域の各画素の色を取得し、取得した色の平均値を計算することにより、二つの学習用画像におけるパターン色中心と背景色中心とを計算する。また、代表色計算部４１は、計算したパターン色中心と背景色中心とを、設定情報記憶部３１に格納する。
【００８７】
なお、代表色計算部４１は、取得した色の平均値を計算することにより、パターン色中心と背景色中心とを計算する手法に限定されるものではなく、例えば、最頻値を算出することにより、パターン色中心と背景色中心とを計算してもよい。また、例えば、代表色計算部４１は、パターン色中心と背景色中心とを、ユーザが画像の一部を指定することなく、画像処理装置が自立的に計算してもよい。例えば、画像全体から、最頻値を利用して算出してよい。具体的に例をあげて説明すると、代表色計算部４１は、画像を構成する各画素について、頻度を利用したヒストグラムを作成し、例えば、最頻値となるものを、背景色中心とし、次に頻度が高い値を、パターン色中心としてもよい。
【００８８】
色分布近似曲線定数計算部４２は、二枚の画像各々について、代表色計算部４１によって決定されたパターン色中心と背景色中心とを用いて、インク色固有点を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定する。続いて、色分布近似曲線定数計算部４２は、決定した２つの色分布近似曲線において未知数としたインク色固有点各々が同一であるとして、未知数であるインク色固有点座標を算出して決定する。その後、色分布近似曲線定数計算部４２は、決定されたインク色固有点を未知数に代入し、曲線定数を算出して決定する。
【００８９】
例えば、色分布近似曲線定数計算部４２は、代表色計算部４１が計算したパターン色中心と背景色中心とを、図４−２の（１０）〜（１２）に代入することによって、インク色固有点を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定し、インク色固有点を決定する。その後、色分布近似曲線定数計算部４２は、図４−２の（１４）〜（１５）に示すように、決定したインク色固有点を用いて、色分布近似曲線の曲線定数に関して解くことによって、色分布近似曲線の曲線定数を決定する。
【００９０】
なお、インク色固有点の計算方法の具体的な例については、上記した［インク色固有点の算出方法について］にて記載し、また、色分布近似曲線の曲線定数の計算方法の具体的な例についても、上記した［色分布近似曲線の変形例］にて記載しているため、ここでは省略する。また、色分布近似曲線定数計算部４２は、計算した色分布近似曲線の曲線定数とインク色固有点とを、設定情報記憶部３１に格納する。
【００９１】
分離値計算部４３は、色分布近似曲線定数計算部４２によって決定された固有点座標を未知数に代入し、色空間に展開された画像の各画素から、当該未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、分離値を算出して決定する。
【００９２】
例えば、図８の（１）に示すように、分離値計算部４３は、代表色計算部４１が計算したパターン色中心と背景色中心と、色分布近似曲線定数計算部４２が計算した色分布近似曲線の曲線定数とインク色固有点とを用いて、二つの学習用カラー画像の内一つの画像について、当該画像を構成する各画素に対応する色分布近似曲線を計算する。なお、二つの学習用カラー画像の内一枚の画像を選択する際には、背景色が白である画像（または他の画像に対して、明るい背景色を有する画像）を選択することにより、精度を向上させることが可能である。
【００９３】
そして、例えば、図８の（２）に示すように、分離値計算部４３は、計算した色分布近似曲線に対して、当該画像を構成する各画素（各画素が示すＲＧＢ空間上における色座標）から垂線を下ろして、画素各々に対応する交点を得る。例えば、図８の（２）に示す例では、分離値計算部４３は、画素Ｐｉから色分布近似曲線に対して垂線を下ろし、交点Ｐｉ’を得る。
【００９４】
そして、例えば、分離値計算部４３は、各画素各々について、対応する交点を示す値を得る。なお、ここで算出する交点を示す値は、インク色固有点と背景色中心との間の当該色分布近似曲線の線分において、当該線分上の位置を示すための値である。例えば、インク色固有点を「１」として、背景色中心を「０」とした場合に、当該交点を示す値は、「０」から「１」までの間の値をとるものである。つまり、図８の（３）に示すように、分離値計算部４３は、インク色固有点を「ｔ＝１」、背景色中心を「ｔ＝０」とする場合に、Ｐｉ’に対応する「ｔ」として、「ｔ＝ｔｉ」を算出する。
【００９５】
続いて、例えば、図８の（４）に示すように、分離値計算部４３は、分離値を計算する。例えば、図８の（４）に示す例では、分離値計算部４３は、「ｔ」を横軸にとり、頻度（横軸「ｔ」の値に対応する画素の数）を縦軸に設定する頻度ヒストグラムを作成する。そして、判別による二値化により、分離値を計算する。具体的に例をあげて説明すると、図８の（４）に示す当該頻度ヒストグラムでは、「ｔ＝１」がインク色固有点を示し、「ｔ＝０」が背景色中心をしめす。このため、当該頻度ヒストグラムでは、図８の（４ａ）に示すように、背景色に対応する各画素により形成される大きな山と、図８の（４ｂ）に示すように、パターン色に対応するなだらかな山とが形成されることになる。ここで、分離値計算部４３は、このふたつの山の境目を計算し、分離値「ｔｂ」とする。また、分離値計算部４３は、計算した分離値「ｔｂ」を、設定情報記憶部３１に格納する。
【００９６】
なお、実施例１に係る画像処理装置は、抽出対象となるすべてのインクについて、「色ラベル」に対応付けて、色分布近似曲線の曲線定数と、分離値とを予め学習（計算）し、設定情報記憶部３１に格納するものである。
【００９７】
［パターン抽出制御部］
パターン抽出制御部５０は、指定された特定色パターンを抽出する処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するためのメモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。例えば、パターン抽出制御部５０は、図４−２の（１８）や、図４−１の（１）または（２）に示す式をメモリに有し、種々の処理を実行する。特に本発明に密接に関連するものとしては、抽出対象指定部５１と、背景指定部５２と、色分布近似曲線作成部５３と、距離・パラメータ計算部５４と、抽出判定部５５と、復元部５６とを備える。
【００９８】
なお、背景指定部５２は、特許請求の範囲に記載の「背景色座標決定手段」に対応し、色分布近似曲線作成部５３は、特許請求の範囲に記載の「色分布近似曲線決定手段」に対応し、距離・パラメータ計算部５４と抽出判定部５５とは、特許請求の範囲に記載の「分離点決定手段」と「抽出手段」とに対応する。なお、本実施例では、ポストプリントすることにより、前景（パターン部分）が、背景より明度が低くなると仮定して説明している。
【００９９】
以下に説明するパターン抽出制御部５０は、設定情報記憶部３１が記憶する設定情報を用いることにより、指定されたインク色の線図形パターンを高精度で抽出することが可能であり、具体的には、観測された色ではなく、インクの色に基づいて、パターンを抽出する点に、また、従来の手法と比較して抽出漏れを減少させる点に特徴の一つがある。
【０１００】
抽出対象指定部５１は、抽出対象とする特定色を指定する。具体的には、抽出対象指定部５１は、図７に示す例を用いて説明すると、抽出する特定色が、どの「色ラベル」かを指定する。例えば、抽出対象指定部５１は、ユーザが入力部から色ラベル「黒のオイルボールペン」と入力すると、黒のオイルボールペンであると指定する。なお、抽出対象指定部５１は、抽出用画像から、直接抽出する特定色を推定して用いてもよい。なお、抽出対象指定部５１は、抽出したい色ラベルや種類をメニューとして出力部２０から出力し、ユーザからの選択をキーボードなどから受け付けてもよい。
【０１０１】
背景指定部５２は、画像における背景色の色空間上座標を示す背景色中心を決定する。例えば、ユーザが、抽出用画像の一部（背景色部分）をマウス（入力部）等を使用して囲むと、背景指定部５２は、当該囲まれた部分の色平均値を計算して背景色中心を指定する。なお、背景指定部５２は、平均値を計算する代わりに、最頻値を算出して推定してもよい。また、背景指定部５２は、ユーザにより囲まれた領域から背景色中心を指定する場合に限られず、抽出用画像を構成する画素全体（または、予め指定された部分）から、最頻値を算出し、背景色中心を推定して指定してもよい。
【０１０２】
色分布近似曲線作成部５３は、色分布近似曲線を決定する。具体的には、抽出対象として指定されたインクに対応する曲線定数およびインク色固有点を色分布近似曲線テーブルから読み出し、当該インク色固有点および背景指定部５２によって決定された背景色中心を基点として曲線定数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する。
【０１０３】
例えば、図７に示す例を用いて説明すると、色分布近似曲線作成部５３は、抽出対象指定部５１が色ラベル「黒のオイルボールペン」を指定すると、設定情報記憶部３１から、λ「１．０５」と、μ「１．０５」と、Ｒ「２７」と、Ｇ「２２」と、Ｂ「２７」とを取得する。また、色分布近似曲線作成部５３は、背景色中心が指定する背景色中心を示す色座標を取得する。そして、取得した値を図４−２の（１８）に代入することにより、色分布近似曲線を作成する。
【０１０４】
距離・パラメータ計算部５４は、色空間に展開された画像の各画素から、色分布近似曲線作成部５３によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の交点を示す値と、当該交点と画素までの距離を、画素各々について計算する。例えば、図９に示すように、距離・パラメータ計算部５４は、抽出用画像を構成する画素各々について、色分布近似曲線作成部５３が作成した色分布近似曲線へと垂線を下ろす。そして、距離・パラメータ計算部５４は、図９の（１）に示すように、当該交点を示す値「ｔｉ」を画素各々について計算し、また、図９の（２）に示すように、当該交点と画素との距離「ｄ（Ｐｉ）」を画素各々について計算する。
【０１０５】
抽出判定部５５は、抽出対象として指定されたインクに対応する分離値を色分布近似曲線テーブルから読み出し、色分布近似曲線作成部５３によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する。
【０１０６】
例えば、抽出判定部５５は、図７の色分布近似曲線テーブルに示す例を用いて説明すると、色ラベル「青のオイルボールペン」に対応する分離値「０．８１」を読み出す。そして、実施例１に係る画像処理装置は、図１０に示すように、実施例１における色分布近似曲線上にあるインク色固有点を「ｔ＝１」とし、実施例１における色分布近似曲線上にある背景色中心を「ｔ＝０」とした場合に、「ｔ＝分離値（０．８１）」となる点「ｔｂ」を決定する。
【０１０７】
また、抽出判定部５５は、距離・パラメータ計算部５４によって、色空間に展開された画像の各画素から、色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定された後、当該交点が分離点からみて固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する。
【０１０８】
例えば、抽出判定部５５は、画素各々について取得した「ｔ＝ｔｉ」が、分離値「ｔ＝分離値（０．８１）」よりもインク色固有点寄りにあり、かつ、画素各々について取得した「ｄ」が所定の閾値より小さいかを判定して、当該条件を満たす画素を抽出する。言い換えると、例えば、所定の閾値が「１０ａ」である場合には、抽出判定部５５は、「１＜ｔ＝＜０．８１」であり、かつ、「ｄ＜１０ａ」である画素を抽出する。
【０１０９】
言い換えると、抽出判定部５５は、分離値「ｔｂ」よりも大きい（１≧ｔ≧ｔｂ）「ｔ」に対応する画素各々（例えば、「ｔ２」に対応する画素である「Ｐ２」や、「ｔ３」に対応する画素である「Ｐ３」）を、抽出対象画素候補とし、分離値「ｔｂ」より小さい（ｔｂ＞ｔ≧０）「ｔ」に対応する画素各々（例えば、「ｔ１」に対応する画素である「Ｐ１」）を、背景として除去する。また、抽出判定部５５は、所定の閾値「１０ａ」内にない画素を除去する。そして、抽出判定部５５は、残った画素各々を抽出する。
【０１１０】
なお、ここで、抽出判定部５５は、所定の閾値として、図１１の（１）に示すように、固定閾値を用いる手法や、図１１の（２）に示すように、曲線パラメータごとに設定する閾値を用いる手法を採用して、特定色に属する画素各々を抽出してもよい。
【０１１１】
また、抽出判定部５５は、全画素各々について、分離値よりインク色固定点寄りにあるか否かと、対応する距離が所定の閾値内にあるか否かを判定し、両方の要件（交点を示す値がインク色固有点よりにあり、距離が所定の閾値内にある画素）を満たすものに対応する画素を抽出する手法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、多段的に抽出を行ってもよい。例えば、まず、分離値から見てインク色固有点側にある画素各々を抽出対象画素候補各々として抽出し、その後、抽出対象画素候補各々に対してのみ、当該画素各々に対応する距離が所定の閾値内にあるか否かを判定してもよい。
【０１１２】
復元部５６は、抽出判定部５５によって抽出された画素各々のみを出力する。具体的には、抽出対象画像を構成する画素各々の内、抽出判定部５５によって抽出された画素各々のみを残した画像を出力する。その際には、ユーザの指定により、背景色として黒色や白色を設定し、その上に、抽出した画素各々によって形成される線図形パターン色を復元して出力してもよい。また、抽出した画素各々を、ユーザの指定の色に変換して復元して出力してもよい。
【０１１３】
例えば、図１２に示すように、背景色が黄色であり（図１２の（１）部分）、黒い文字（図１２の（２）部分）と、青いボールペンで記入された文字（図１２の（３）部分）がある画像を抽出用画像とし、青いボールペンを特定色として抽出する場合に、復元部５６は、青いボールペンで記載されている部分のみを、白い画像上に復元して出力する。
【０１１４】
なお、この画像処理装置は、既知のパーソナルコンピュータ、ワークステーション、携帯電話、ＰＨＳ端末、移動体通信端末またはＰＤＡなどの情報処理装置に、上記したパターン抽出制御部５０や学習制御部４０、設定情報記憶部３１の各機能を搭載することによって実現することもできる。なお、その際には、学習制御部４０を省略して実現することもできる。
【０１１５】
［画像処理装置による処理］
次に、図１３および図１４を用いて、画像処理装置の処理について説明する。まず、学習制御部による処理について説明し、その後、パターン抽出制御部による処理について説明する。なお、図１３は、実施例１における学習制御部４０による処理の流れを示すフローチャートである。図１４は、実施例１におけるパターン抽出制御部５０による処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１６】
［学習制御部による処理］
図１３に示すように、二枚の学習用カラー画像が入力されると（ステップＳ１０１肯定）、代表色計算部４１は、背景色中心と、パターン色中心とを決定する（ステップＳ１０２）。例えば、代表色計算部４１は、それぞれ指定された領域の各画素の色を取得し、取得した色の平均値を計算することにより、二つの学習用画像におけるパターン色中心と背景色中心とを決定する。その後、代表色計算部４１は、計算したパターン色中心と背景色中心とを、設定情報記憶部３１に格納する。
【０１１７】
そして、色分布近似曲線定数計算部４２は、代表色計算部４１が計算した背景色中心とパターン色中心とを用いて、色分布近似曲線の曲線定数とインク色固有点とを決定する（ステップＳ１０３）。例えば、色分布近似曲線定数計算部４２は、代表色計算部４１が計算したパターン色中心と背景色中心を、図４−２の（１０）〜（１２）に代入することによって、インク色固有点を決定する。その後、色分布近似曲線定数計算部４２は、図４−２の（１４）〜（１５）に示すように、計算したインク色固有点を用いて、色分布近似曲線の曲線定数に関して解くことによって、色分布近似曲線の曲線定数を決定する。その後、色分布近似曲線定数計算部４２は、決定した背景色中心とパターン色中心とを、設定情報記憶部３１に格納する。
【０１１８】
そして、分離値計算部４３は、パターン色中心と背景色中心と分布近似曲線の曲線定数とインク色固有点とを用いて、二つの学習用カラー画像の内一つの画像について、構成する各画素に対応する色分布近似曲線を決定する（ステップＳ１０４）。続いて、分離値計算部４３は、決定した色分布近似曲線に対して、当該画像を構成する各画素（各画素が示すＲＧＢ空間上における色座標）から垂線を下ろして、画素各々に対応する交点を示す値を得る（ステップＳ１０５）。
【０１１９】
そして、分離値計算部４３は、分離値を計算する（ステップＳ１０６）。例えば、図８の（４）に示す例では、分離値計算部４３は、「ｔ」を横軸にとり、頻度（横軸「ｔ」の値に対応する画素の数）を縦軸に設定する頻度ヒストグラムを作成する。そして、判別による二値化により、分離値を計算する。さらに詳細に説明すると、図８の（４）に示す当該頻度ヒストグラムでは、「ｔ＝１」がインク色固有点を示し、「ｔ＝０」が背景色中心をしめす。このため、当該頻度ヒストグラムでは、図８の（４ａ）に示すように、背景色に対応する各画素により形成される大きな山と、図８の（４ｂ）に示すように、パターン色に対応するなだらかな山とが形成されることになる。ここで、分離値計算部４３は、このふたつの山の境目を計算し、分離値「ｔｂ」とする。そして、分離値計算部４３は、計算した分離値を、設定情報格納部に格納し、処理を終了する（エンド）。
【０１２０】
［パターン抽出制御部による処理］
図１４に示すように、抽出用画像が入力されると（ステップＳ２０１肯定）、抽出対象指定部５１は、抽出対象とする特定色を指定する（ステップＳ２０２）。例えば、図７に示す例を用いて説明すると、抽出する特定色が、どの「色ラベル」かを指定する。
【０１２１】
そして、背景指定部５２は、背景色中心を決定する（ステップＳ２０３）。例えば、ユーザが、抽出用画像の一部（背景色部分）をマウス（入力部）等を使用して囲むと、背景指定部５２は、当該囲まれた部分の色平均値を計算して背景色中心を決定する。
【０１２２】
続いて、色分布近似曲線作成部５３は、色分布近似曲線を決定する（ステップ Ｓ２０４）。例えば、図７に示す例を用いて説明すると、色分布近似曲線作成部５３は、抽出対象指定部５１が色ラベル「黒のオイルボールペン」を指定すると、設定情報記憶部３１から、λ「１．０５」と、μ「１．０５」と、Ｒ「２７」と、Ｇ「２２」と、Ｂ「２７」とを取得する。また、色分布近似曲線作成部５３は、背景色中心が指定する背景色中心を示す色座標を取得する。そして、色分布近似曲線作成部５３は、取得した値を図４−２の（１８）に代入することにより、色分布近似曲線を作成する。
【０１２３】
その後、距離・パラメータ計算部５４は、交点を示す値と距離とを算出する（ステップＳ２０５）。例えば、図９に示すように、距離・パラメータ計算部５４は、抽出用画像を構成する画素各々について、色分布近似曲線作成部５３が作成した色分布近似曲線へと垂線を下ろす。そして、距離・パラメータ計算部５４は、図９の（１）に示すように、当該交点を示す値「ｔｉ」を画素各々について計算し、また、図９の（２）に示すように、当該交点と画素との距離「ｄ（Ｐｉ）」を画素各々について計算する。
【０１２４】
そして、抽出判定部５５は、分離点を決定する（ステップＳ２０６）。例えば、抽出判定部５５は、図７の色分布近似曲線テーブルに示す例を用いて説明すると、色ラベル「青のオイルボールペン」に対応する分離値「０．８１」を読み出す。そして、実施例１に係る画像処理装置は、図１０に示すように、実施例１における色分布近似曲線上にあるインク色固有点を「ｔ＝１」とし、実施例１における色分布近似曲線上にある背景色中心を「ｔ＝０」とした場合に、「ｔ＝分離値（０．８１）」となる点「ｔｂ」を決定する。
【０１２５】
そして、抽出判定部５５は、背景色を構成する画素各々かどうかを判定する（ステップＳ２０７）。例えば、抽出判定部５５は、画素に対応する交点を示す値「ｔ」が、分離値よりもインク色固有点寄りにあるか否かを判定する。
【０１２６】
そして、抽出判定部５５は、抽出対象である特定色に属するかどうかを判定する（ステップＳ２０８）。例えば、抽出判定部５５は、抽出対象画素候補各々について、各画素に対応する距離が、予め設定されている閾値内にあるか否かを判定する。そして、抽出判定部５５は、二つの要件を満たしていえる画素各々を、抽出対象である特定色に属する画素として抽出する（ステップＳ２０９）。
【０１２７】
復元部５６は、抽出判定部５５によって抽出された画素各々のみを出力する（ステップＳ２１０）。例えば、復元部５６は、図１２に示すように、背景色が黄色であり（図１２の（１）部分）、黒い文字（図１２の（２）部分）と、青いボールペンで記入された文字（図１２の（３）部分）がある画像を抽出用画像とし、青いボールペンを特定色として抽出する場合に、復元部５６は、青いボールペンで記載されている部分のみを、白い画像上に復元して出力する。そして、処理を終了する（エンド）。
【０１２８】
［実施例１の効果］
上記したように、実施例１によれば、抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上でインクの色分布近似曲線を描くために用いられる曲線定数と、固有点座標と、分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶し、背景色座標を決定し、抽出対象として指定されたインクに対応する曲線定数および固有点座標を色分布近似曲線テーブルから読み出し、固有点座標および背景色座標決定手段によって決定された背景色座標を基点として曲線定数によって描かれる色分布近似曲線を決定し、指定されたインクに対応する分離値を色分布近似曲線テーブルから読み出し、色分布近似曲線上において分離値に対応する分離点を決定し、色空間に展開された画像の各画素から、色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、分離点からみて固有点座標の方向にあり、かつ、交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出するので、指定されたインク色の線図形パターンを高精度で抽出することが可能である。具体的には、観測された色ではなく、インクの色に基づいて、パターンを抽出することが可能である。
【０１２９】
例えば、従来の手法では、印字やインクが不透明なポストプリントされた線図形パターンに適用するものであり、インクが完全に不透明でないポストプリントされた線図形パターンに適用した場合には、指定されたインク色の線図形パターンを精度よく抽出できない。
【０１３０】
また、例えば、従来の手法では、ポストプリントされた線図形パターンに適用すると、インク色が同一でも紙の色が変わるとパターン色が変わってしまうので、その度に抽出したいパターン色を指定しなければならない。言い換えると、インク色とパターン色とは異なるため、例え、同一のインク色を用いて記載したパターンであっても、背景色が異なることにより、再度パターン色を決定する必要があった。
【０１３１】
このような従来の手法と比較して、本発明を適用することにより、インクの性質に関係なく（例えば、厚さや、背景色による影響や、透明さなど）、インクの色に基づいて、パターンを抽出することが可能である。
【０１３２】
言い換えると、上記したように、実施例１における色分布近似曲線の曲線定数など（例えば、実施例１におけるインク色固有点や、「λ」や「μ」）を計算しておくことで、任意の背景色上の指定されたインク色がわかりさえすれば、インク色に対応する色分布について、実施例１における色分布近似曲線を簡単に算出することが可能である。
【０１３３】
例えば、本発明を適用することにより、スキャン時に起きる線図形パターン輪郭部分の、パターン色と背景色との混色のみならず、インクが完全に透明でないこととインク厚みムラに起因した、インク色と背景色との混色現象を考慮して、入力画像中から指定したインク色でポストプリントされた線図形パターンに属す画素のみを精度よく抽出することが可能である。
【０１３４】
また、色分布近似曲線を決定するのに必要な曲線定数等を、２セットの背景色と同一インクによる線図形のパターン色分布から学習しておくだけで、任意の背景色上の同インクパターンの分布の近似曲線が直ちに導出可能である。即ち、抽出したい線図形のインク色を一度指定するだけで、任意の背景色上の線図形パターンを抽出可能である。更に、本発明では着色背景上にポストプリントされ混色を起こした線図形パターンの、白背景上の色を推定して復元することも可能である。
【０１３５】
このように、図１５に示すように、図１５の（１）に示すパターンを抽出する場合に、従来の手法による抽出結果（図１５の（３））に対して、図１５の（２）に示すように、精度よく抽出することが可能である。なお、図１５は、実施例１に係る画像処理装置による効果を示すための図である。
【０１３６】
また、実施例１によれば、背景色の異なる二枚の画像各々について、インクによって記載されているパターンを構成する画素各々の色空間上座標を示すパターン色座標各々を算出し、算出したパターン色座標各々の平均値または最頻値をパターン色中心として決定し、二枚の画像各々について、背景色座標を決定し、二枚の画像各々について、パターン色中心と、背景色中心とを用いて、インク色固有点を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定し、決定された２つの色分布近似曲線において未知数としたインク色固有点各々が同一であるとして、未知数であるインク色固有点を算出して決定し、決定されたインク色固有点を未知数に代入し、曲線定数を算出して決定し、決定されたインク色固有点を未知数に代入し、色空間に展開された画像の各画素から、未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、分離値を算出するので、パターン抽出に必要な情報を、二枚の画像から決定することが可能である。
【実施例２】
【０１３７】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【０１３８】
（１）システム構成等
本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。例えば、背景色中心の指定を自動で行っても、手動で行ってもよい。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については（例えば、図１〜図７、図１３、図１４、図１６）、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１３９】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図６に示す例では、代表色計算部４１と背景指定部５２とを統合してもよく、学習制御部４０とパターン抽出制御部５０とを分離してもよい。
【０１４０】
（２）プログラム
ところで、上記実施例１では、ハードウェアロジックによって各種の処理を実現する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現するようにしてもよい。そこで、以下では、図１６を用いて、上記の実施例１に示した画像処理装置と同様の機能を有する画像処理装置制御プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。なお、図１６は、実施例１における画像処理装置のプログラムを示す図である。
【０１４１】
同図に示すように、実施例２における画像処理装置３０００は、操作部３００１、マイク３００２、スピーカ３００３、ディスプレイ３００４、通信部３００６、ＣＰＵ３０１０、ＲＯＭ３０１１、ＨＤＤ３０１２、ＲＡＭ３０１３をバス３００９などで接続して構成されている。
【０１４２】
ＲＯＭ３０１１には、上記の実施例１で示した代表色計算部４１と、色分布近似曲線定数計算部４２と、分離値計算部４３と、抽出対象指定部５１と、背景指定部５２と、色分布近似曲線作成部５３と、距離・パラメータ計算部５４と、抽出判定部５５と、復元部５６と、同様の機能を発揮する制御プログラム、つまり、図１６に示すように、代表色計算プログラム３０１１ａと、色分布近似曲線定数計算プログラム３０１１ｂと、分離値計算プログラム３０１１ｃと、抽出対象判定プログラム３０１１ｄと、背景指定プログラム３０１１ｅと、色分布近似曲線作成プログラム３０１１ｆと、距離・パラメータ計算プログラム３０１１ｇと、抽出判定プログラム３０１１ｈと、復元プログラム３０１１ｉとが予め記憶されている。なお、これらのプログラム３０１１ａ〜３０１１ｉについては、図６に示した画像処理装置の各構成要素と同様、適宜統合または分離してもよい。
【０１４３】
そして、ＣＰＵ３０１０が、これらのプログラム３０１１ａ〜３０１１ｉをＲＯＭ３０１１から読み出して実行することにより、図１６に示すように、各プログラム３０１１ａ〜３０１１ｉについては、代表色計算プロセス３０１０ａと、色分布近似曲線定数計算プロセス３０１０ｂと、分離値計算プロセス３０１０ｃと、抽出対象判定プロセス３０１０ｄと、背景指定プロセス３０１０ｅと、色分布近似曲線作成プロセス３０１０ｆと、距離・パラメータ計算プロセス３０１０ｇと、抽出判定プロセス３０１０ｈと、復元プロセス３０１０ｉして機能するようになる。なお、各プロセス３０１０ａ〜３０１０ｉは、図６に示した、代表色計算部４１と、色分布近似曲線定数計算部４２と、分離値計算部４３と、抽出対象指定部５１と、背景指定部５２と、色分布近似曲線作成部５３と、距離・パラメータ計算部５４と、抽出判定部５５と、復元部５６とにそれぞれ対応する。
【０１４４】
そして、ＨＤＤ３０１２には、設定情報テーブル３０１２ａとが設けられている。この設定情報テーブル３０１２ａは、設定情報記憶部３１に対応する。
【０１４５】
そして、ＣＰＵ３０１０は、ＨＤＤ３０１２から設定情報テーブル３０１２ａを読み出してＲＡＭ３０１３に格納し、ＲＡＭ３０１３に格納された設定情報データ３０１３ａを用いて、画像処理装置プログラムを実行する。
【０１４６】
さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１４７】
（３）その他
なお、本実施例で説明した画像処理装置は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１４８】
（付記１）所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する画像処理方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
前記画像における背景色の色空間上座標を示す背景色座標を決定する背景色座標決定手順と、
前記抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上で当該インクの色分布近似曲線を描くために用いられる指数と、色空間上で背景色に影響されないインク固有の座標を示す固有点座標と、当該色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルから、抽出対象として指定されたインクに対応する前記指数および固有点座標を読み出し、当該固有点座標および前記背景色座標決定手順によって決定された背景色座標を基点として前記指数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する色分布近似曲線決定手順と、
前記抽出対象として指定されたインクに対応する前記分離値を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、前記色分布近似曲線決定手順によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する分離点決定手順と、
色空間に展開された前記画像の各画素から、前記色分布近似曲線決定手順によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該交点が前記分離点決定手順によって決定された分離点からみて前記固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、前記抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する抽出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【０１４９】
（付記２）前記ポストプリントされ得る同一のインクのみによってパターンがポストプリントされている背景色の異なる二枚の学習用画像各々について、当該インクによってポストプリントされているパターンを構成する画素各々の色空間上座標を示すパターン色座標各々を算出し、算出したパターン色座標各々の平均値または最頻値をパターン色中心座標として決定する第１の決定手順をさらにコンピュータに実行させ、
前記背景色座標決定手順は、前記二枚の画像各々について、前記背景色座標を決定し、
前記二枚の画像各々について、前記第１の決定手順によって決定された前記パターン色中心座標と、前記背景色座標決定手順によって決定された前記背景色座標とを用いて、前記固有点座標を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定する第２の決定手順と、
前記第２の決定手順によって決定された２つの前記色分布近似曲線において未知数とした前記固有点座標各々が同一であるとして、未知数である当該固有点座標を算出して決定する第３の決定手順と、
前記第３の決定手順によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、前記指数を算出して決定する第４の決定手順と、
前記第３の決定手順によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、色空間に展開された前記画像の各画素から、当該未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、前記分離値を算出して決定する第５の決定手順と、
前記ポストプリントされ得るインクに対応付けて、前記第３の決定手順によって決定された前記固有点座標と、前記第４の決定手順によって決定された前記指数と、前記第５の決定手順によって決定された前記分離値とが対応付けて規定された前記色分布近似曲線テーブルに格納する格納手順と、
をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする付記１に記載の画像処理プログラム。
【０１５０】
（付記３）所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する画像処理装置であって、
前記抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上で当該インクの色分布近似曲線を描くために用いられる指数と、色空間上で背景色に影響されないインク固有の座標を示す固有点座標と、当該色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶する記憶手段と、
前記画像における背景色の色空間上座標を示す背景色座標を決定する背景色座標決定手段と、
抽出対象として指定されたインクに対応する前記指数および固有点座標を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、当該固有点座標および前記背景色座標決定手段によって決定された背景色座標を基点として前記指数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する色分布近似曲線決定手段と、
前記抽出対象として指定されたインクに対応する前記分離値を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、前記色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する分離点決定手段と、
色空間に展開された前記画像の各画素から、前記色分布近似曲線決定手段によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該交点が前記分離点決定手段によって決定された分離点からみて前記固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、前記抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する抽出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【０１５１】
（付記４）前記ポストプリントされ得る同一のインクのみによってパターンがポストプリントされている背景色の異なる二枚の学習用画像各々について、当該インクによってポストプリントされているパターンを構成する画素各々の色空間上座標を示すパターン色座標各々を算出し、算出したパターン色座標各々の平均値または最頻値をパターン色中心座標として決定する第１の決定手段をさらに備え、
前記背景色座標決定手段は、前記二枚の画像各々について、前記背景色座標を決定し、
前記二枚の画像各々について、前記第１の決定手段によって決定された前記パターン色中心座標と、前記背景色座標決定手段によって決定された前記背景色座標とを用いて、前記固有点座標を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定する第２の決定手段と、
前記第２の決定手段によって決定された２つの前記色分布近似曲線において未知数とした前記固有点座標各々が同一であるとして、未知数である当該固有点座標を算出して決定する第３の決定手段と、
前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、前記指数を算出して決定する第４の決定手段と、
前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、色空間に展開された前記画像の各画素から、当該未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、前記分離値を算出して決定する第５の決定手段と、
をさらに備え、
前記記憶手段は、前記ポストプリントされ得るインクに対応付けて、前記第３の決定手段によって決定された前記固有点座標と、前記第４の決定手段によって決定された前記指数と、前記第５の決定手段によって決定された前記分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルを記憶することをさらに備えることを特徴とする付記３に記載の画像処理装置。
【０１５２】
（付記５）所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、コンピュータが、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する画像処理方法であって、
前記コンピュータは、
前記画像における背景色の色空間上座標を示す背景色座標を決定する背景色座標決定工程と、
前記抽出対象として指定され得るインクごとに、色空間上で当該インクの色分布近似曲線を描くために用いられる指数と、色空間上で背景色に影響されない当該インク固有の座標を示す固有点座標と、当該色分布近似曲線上で背景色とインク色とを分離するために用いられる分離値とが対応付けて規定された色分布近似曲線テーブルから、抽出対象として指定されたインクに対応する前記指数および固有点座標を読み出し、当該固有点座標および前記背景色座標決定工程によって決定された背景色座標を基点として前記指数によって描かれる曲線を、当該インクに係る色分布近似曲線として決定する色分布近似曲線決定工程と、
前記抽出対象として指定されたインクに対応する前記分離値を前記色分布近似曲線テーブルから読み出し、前記色分布近似曲線決定工程によって決定された色分布近似曲線上において当該分離値に対応する、指定されたインクの画素と背景の画素との分離点を決定する分離点決定工程と、
色空間に展開された前記画像の各画素から、前記色分布近似曲線決定工程によって決定された色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該交点が前記分離点決定工程によって決定された分離点からみて前記固有点座標の方向にあり、かつ、当該交点との色空間上の距離が所定の閾値内となる画素を、前記抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素として抽出する抽出工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【０１５３】
（付記６）前記ポストプリントされ得る同一のインクのみによってパターンがポストプリントされている背景色の異なる二枚の学習用画像各々について、当該インクによってポストプリントされているパターンを構成する画素各々の色空間上座標を示すパターン色座標各々を算出し、算出したパターン色座標各々の平均値または最頻値をパターン色中心座標として決定する第１の決定工程をさらに含み、
前記背景色座標決定工程は、前記二枚の画像各々について、前記背景色座標を決定し、
前記二枚の画像各々について、前記第１の決定工程によって決定された前記パターン色中心座標と、前記背景色座標決定工程によって決定された前記背景色座標とを用いて、前記固有点座標を未知数とする色分布近似曲線をそれぞれ決定する第２の決定工程と、
前記第２の決定工程によって決定された２つの前記色分布近似曲線において未知数とした前記固有点座標各々が同一であるとして、未知数である当該固有点座標を算出して決定する第３の決定工程と、
前記第３の決定工程によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、前記指数を算出して決定する第４の決定工程と、
前記第３の決定工程によって決定された前記固有点座標を前記未知数に代入し、色空間に展開された前記画像の各画素から、当該未知数に代入することによって決定される色分布近似曲線に垂線を下ろして交わった交点を画素ごとに決定した後、当該色分布近似曲線上の各交点に対応する画素の頻度に基づいて、前記分離値を算出して決定する第５の決定工程と、
前記ポストプリントされ得るインクに対応付けて、前記第３の決定工程によって決定された前記固有点座標と、前記第４の決定工程によって決定された前記指数と、前記第５の決定工程によって決定された前記分離値とが対応付けて規定された前記色分布近似曲線テーブルに格納する格納工程と、
をさらに含むことを特徴とする付記５に記載の画像処理方法。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
以上のように、本発明に係る画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムは、所定の背景色である背景の上に所定の色のインクによるパターンがポストプリントされた画像から、抽出対象として指定されたインクによるパターンに対応する画素を抽出する画像処理装置に有用であり、特に、観測された色ではなく、インクの色に基づいて、パターンを抽出することの実現に適する。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】実施例１における色分布近似曲線の概要を説明するための図である。
【図２】実施例１におけるインク色固有点の算出方法を説明するための図である。
【図３】実施例１におけるインク色固有点の算出方法を説明するための図である。
【図４−１】実施例１における色分布近似曲線を説明するために用いる式を示すための図である。
【図４−２】実施例１における色分布近似曲線を説明するために用いる式を示すための図である。
【図５】実施例１に係る画像処理装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図６】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】設定情報記憶部に記憶されている情報の一例を示すための図である。
【図８】分離値計算部を説明するための図である。
【図９】距離・パラメータ計算部を説明するための図である。
【図１０】抽出判定部を説明するための図である。
【図１１】所定の閾値を設定する手法について説明するための図である。
【図１２】復元部を説明するための図である。
【図１３】実施例１における学習制御部による処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】実施例１におけるパターン抽出制御部による処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施例１に係る画像処理装置による効果を示すための図である。
【図１６】実施例１における画像処理装置のプログラムを示す図である。
【図１７】従来技術を説明するための図である。
【図１８】従来技術を説明するための図である。
【図１９】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０  入力部
２０  出力部
３０  記憶部
３１  設定情報記憶部
４０  学習制御部
４１  代表色計算部
４２  色分布近似曲線指数計算部
４３  分離値計算部
５０  パターン抽出制御部
５１  抽出対象指定部
５２  背景指定部
５３  色分布近似曲線作成部
５４  距離・パラメータ計算部
５５  抽出判定部
５６  復元部
【図１】
0004952507.tif 000002
【図２】
0004952507.tif 000003
【図３】
0004952507.tif 000004
【図４−１】
0004952507.tif 000005
【図４−２】
0004952507.tif 000006
【図５】
0004952507.tif 000007
【図６】
0004952507.tif 000008
【図７】
0004952507.tif 000009
【図８】
0004952507.tif 000010
【図９】
0004952507.tif 000011
【図１０】
0004952507.tif 000012
【図１１】
0004952507.tif 000013
【図１２】
0004952507.tif 000014
【図１３】
0004952507.tif 000015
【図１４】
0004952507.tif 000016
【図１５】
0004952507.tif 000017
【図１６】
0004952507.tif 000018
【図１７】
0004952507.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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