(57)【要約】【課題】色覚障害者にとって色相の識別が容易な画像を出力することができ、単に画像に付与されたパターンの方向を識別するだけで、色相情報を得られるようにする。【解決手段】入力画像データを記憶部２０３に記憶し、色相情報抽出部２０４は記憶された画像データから色相情報を抽出する。方向決定処理部２０５は色相情報に応じて画像データに重畳するパターンの方向を決定する。パターン重畳処理部２０６は、画像データにパターンを重畳し出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データの色相情報を抽出する色相情報抽出手段と、前記色相情報に応じて循環的に変化する同一基調のパターンの方向を、少なくとも前記抽出した色相情報に基づいて決定するパターン方向決定手段と、前記入力された画像データに、前記決定した方向の同一基調のパターンを重畳するパターン重畳手段と、前記パターンが重畳された画像データを出力する画像データ出力手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記パターン重畳手段は、前記入力された画像データの画素位置と彩度に応じたパターンを重畳することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記パターン重畳手段が重畳するパターンは万線パターンであることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記入力された画像データの天地方向を設定する天地方向設定手段を有し、前記パターン方向決定手段は、前記設定した天地方向と前記抽出した色相情報に基づいてパターンの方向を決定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記天地方向設定手段は、前記入力された画像データの天地方向が指定される天地方向指定手段を有することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記天地方向設定手段は、前記入力された画像データを表示する画像データ表示手段と、前記入力された画像データの天地方向が入力される天地方向入力手段と、前記入力された天地方向が確認される天地方向確認手段とを有することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記天地方向設定手段は、前記入力された画像データの天地方向を判定する天地方向判定手段を有することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記入力された画像データに、パターンを重畳したことを示すマークを付加するマーク付加手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記入力された画像データに、パターンを重畳したことを示すマークがあるか否かを検出するマーク検出手段を有し、前記パターン重畳手段は、前記マークを検出した場合に、パターンの重畳を停止することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記入力された画像データに、前記パターン重畳手段が重畳するパターンに類似するパターンが重畳されているか否かを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段が、類似パターンの重畳を検出した時に、前記入力された画像データに含まれる類似パターンを除去するパターン除去手段とを有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記色相情報抽出手段は、前記入力された画像データの中の注目画素とその周辺画素の画像データに基づいて、注目画素周辺を代表する色相情報を獲得する代表色相獲得手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記入力された画像データを複数の部分領域に分割して取り扱うための制御を行う分割制御手段を有し、前記色相情報抽出手段は、前記分割された部分領域の色相情報を抽出することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記入力された画像データを複数の部分領域に分割して取り扱うための制御を行う分割制御手段を有し、前記パターン決定手段は、前記分割された部分領域に重畳するパターンを決定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１４】
入力された画像データの色相情報を抽出する色相情報抽出工程と、前記色相情報に応じて循環的に変化する同一基調のパターンの方向を、少なくとも前記抽出した色相情報に基づいて決定するパターン方向決定工程と、前記入力された画像データに、前記決定した方向の同一基調のパターンを重畳するパターン重畳工程と、前記パターンが重畳された画像データを出力する画像データ出力工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項１６】
請求項１４記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色覚障害者を考慮した画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像表示装置やカラープリンタの普及に伴ってコンピュータ等で作成される文書は、色を利用して、より判り易くする工夫がされている。例えば、コンピュータで利用される各種アプリケーションのうち表計算ソフトなどは、数値を表に入力するだけで自動的に円グラフや棒グラフを生成する機能を備えており、グラフの各領域には、隣接する領域と容易に識別可能な色を、自動的に割り振ることができようになっている。
【０００３】
しかし、これらは色覚障害者に対する配慮が欠けていることが多く、色覚障害者にとっては識別が困難な色が割り振られるなど、必ずしも判り易いと言えなかった。このため、色に個別のパターンを対応付け、画像データが示す色に応じて画像データにパターンを付加し、色覚障害者にも色情報を伝える画像処理装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７０８５１３号公報
【特許文献２】特開２００５−０５１４０５号公報
【特許文献３】特開２００２−２０４３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、特許文献１では、色に対応するパターンをテーブル形式で保持して、色をパターンに変換している。この方法は、パターン変換の実現が容易という利点があるが、色とパターンの対応を覚えないと色を認識できないので、色覚障害者に負担を強いるものになっていた。
【０００６】
また、特許文献２ではパターンを４つの領域に分割し、それぞれにＣＭＹＫのインク量に応じたパターンを記録するので、色覚障害者にも色情報を伝えることができる。しかし、この方法は、パターンを見てＣＭＹＫのインク量をそれぞれ読み取り、それから色名を予想する必要があるため、色覚障害者の色の認識に時間がかかるという欠点があった。
【０００７】
さらに、特許文献３は、色情報をモノクロプリンタで出力する技術であり、色度座標（ａ＊，ｂ＊）に応じてパターンが変化する。しかし、この方法もパターンの基調が、点や線に変化するため、色とパターンの対応を覚えなければならないという欠点があった。
【０００８】
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的（請求項１〜３）は、色覚障害者にとって色相の識別が容易な画像を出力することができ、色とパターンの対応を覚えるのではなく、単に画像に付与されたパターンの方向を識別するだけで、色相情報を得られるようにした画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的（請求項４乃至７）は、画像に正対した時の色相を示すパターンの方向を誰でも統一できるようにして、色覚障害者であっても正確に色相が判断できるようにした画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的（請求項８）は、色相を示すパターンが重畳されているのか、ハッチング等による一般的なパターンであるかの判定を容易にした画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の目的（請求項９、１０）は、色相を示すパターンを重畳済みの画像に対して更にパターンが重畳してしまい、パターンが重なって、色相判定が困難になるのを防止した画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の目的（請求項１１乃至１３）は、画像ノイズ等で変動した色相の影響でパターンの方向の乱れるのを防止することでパターンを認識し易くして、色相判定を容易にした画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の目的（請求項１４乃至１６）は、それぞれ色覚障害者にとって色相の識別が容易な画像を出力することができる画像処理方法、プログラム及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、入力された画像データの色相情報を抽出する色相情報抽出手段と、前記色相情報に応じて循環的に変化する同一基調のパターンの方向を、少なくとも前記抽出した色相情報に基づいて決定するパターン方向決定手段と、前記入力された画像データに、前記決定した方向の同一基調のパターンを重畳するパターン重畳手段と、前記パターンが重畳された画像データを出力する画像データ出力手段とを有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１、２：同一基調のパターンの方向を認識することで、画像データの色相情報を得ることができるので、色覚障害者にとって色相の識別が容易な画像を出力できる画像処理装置を実現することができる。
【００１６】
請求項３：パターンが単純で、方向の認識がより容易であるので、色相の識別がより容易な画像処理装置を実現することができる。
【００１７】
請求項４：出力画像に正対した時のパターンの方向と色相との関係を統一することができるので、パターンの方向から正確に色相を判断することができる。
【００１８】
請求項５：画像データの天地方向が指定される天地方向指定手段を有しているので、出力画像に正対した時のパターンの方向と色相との関係の統一がより容易となり、パターンの方向から判断される色相を正確にすることができる。
【００１９】
請求項６：表示された画像データを見ながら画像データの天地方向を入力できるので、出力画像に正対した時のパターンの方向と色相との関係の統一がより容易となり、パターンの方向から判断される色相を正確にすることができる。
【００２０】
請求項７：自動的に天地方向を設定することができるので、出力画像に正対した時のパターンの方向と色相との関係の統一がより容易となり、パターンの方向から判断される色相を正確にすることができる。
【００２１】
請求項８：色相情報に応じたパターンであるか、ハッチング等による一般的なパターンであるかの判定を、マークの有無によって行なうことができるので、色相を判断できるパターンが重畳されているかどうかの判定を容易できる。
【００２２】
請求項９：マークを検出した場合に、パターンの重畳を停止するので、パターンが重なって、色相判定が困難になるのを防止することができる。
【００２３】
請求項１０：類似パターンの重畳を検出した時に、入力された画像データに含まれる類似パターンを除去するので、パターンが重なって、色相判定が困難になるのを防止することができる。
【００２４】
請求項１１：注目画素周辺を代表する色相情報を獲得する代表色相獲得手段がノイズ成分を低減する効果を有し、パターンの方向の乱れを低減するので、パターンを認識し易くして、色相判定を容易にすることができる。
【００２５】
請求項１２：部分領域内で、色相情報を一定として取扱って、パターンの方向の乱れがなくなるので、パターンを認識し易くして、色相判定を容易にすることができる。
【００２６】
請求項１３：部分領域内で、重畳するパターンの方向を一定として取扱って、パターンの方向の乱れがなくなるので、パターンを認識し易くして、色相判定を容易にすることができる。
【００２７】
請求項１４〜１６：同一基調のパターンの方向を認識することで、画像データの色相情報を得ることができるので、色覚障害者にとって色相の識別が容易な画像を出力できる画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。図１は、本発明の画像処理システムの外観例を示す。図１を参照すると、１０１は原稿を読み取って画像データを生成するイメージスキャナ、１０２はシーンをキャプチャして画像データを保存するデジタルカメラであり、画像処理ユニット１０３に、それぞれ汎用入出力インターフェース（例えばＵＳＢインターフェース）で接続されている。
【００２９】
画像処理ユニット１０３は、画像処理システム全体を制御する共に、イメージスキャナ１０１やデジタルカメラ１０２が出力した画像データを、受信、蓄積、加工して、ディスプレイ１０４やプリンタ１０５に出力するユニットである。また画像処理ユニット１０３には、キーボード１０６やマウス１０７が接続されており、操作者によるキーボード１０６やマウス１０７からの指示に基づいて、画像処理ユニット１０３は動作している。
【００３０】
ディスプレイ１０４は、画像処理ユニット１０３が出力した画像データや操作者の指示に必要な情報を、画像処理ユニット１０３からの指令により表示し、画像処理ユニット１０３とは汎用ビデオ・インターフェース（例えばＤＶＩインターフェース）で接続されている。
【００３１】
また、プリンタ１０５は、画像処理ユニット１０３が出力した画像データを、画像処理ユニット１０３からの指令により、記録紙に記録し、画像処理ユニット１０３とは汎用入出力インターフェース（例えばＵＳＢインターフェース）で接続されている。
【００３２】
実施例１
図２は、実施例１の画像処理ユニット１０３の構成を示す。図２を参照すると、２０１は画像入力制御部であり、元となる画像データを供給するイメージスキャナ１０１やデジタルカメラ１０２に、通信プロトコルの制御等を行なう汎用入出力制御部２０２を介して指令することにより、画像データを受け取り、揮発性のランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）等からなる記憶部２０３に記憶する。
【００３３】
２０４は色相情報抽出部であり、上述のように記憶部２０３に記憶された画像データから色相情報を抽出する。イメージスキャナ１０１やデジタルカメラ１０２は、一般にデバイスに依存した画像データ（ここでは、ｓＲＧＢ：ＩＥＣ６１９６６−２−１とし、画像データはＲ、Ｇ、Ｂの３成分からなるものとする）を出力しており、色相情報抽出部２０４は、始めに、記憶部２０３に記憶されたデバイス依存の画像データを読み出して、デバイスに依存しない画像データ（ここでは、三刺激値ＣＩＥＸＹＺとする）に変換する。この変換方法は、ｓＲＧＢの規格書等に記載されているので、ここでの説明は省略する。
【００３４】
次に、色相情報抽出部２０４は、デバイスに依存しない画像データ（三刺激値ＣＩＥＸＹＺ）から色相情報を抽出する。以下では抽出する色相情報をＣＩＥＬＡＢの色相値として説明するが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、ＣＩＥＬＵＶやＣＩＥＣＡＭ０２の色相値、あるいは、その他の色相値等であっても良い。
【００３５】
三刺激値ＣＩＥＸＹＺからＣＩＥＬＡＢの色相値への変換は、次のように行なう。始めに三刺激値ＣＩＥＸＹＺからＣＩＥＬＡＢの色度座標（ａ＊，ｂ＊）等を求める。
【００３６】
【数１】
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【００３７】
次に、色度座標（ａ＊，ｂ＊）から、ＣＩＥＬＡＢの色相値Ｈ＊等を求める。
【００３８】
【数２】
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【００３９】
そして色相情報抽出部２０４は、以上のようにして得た色相情報（色相値Ｈ＊）等を、記憶部２０３に記憶する。尚、（６）式のＳ＊は彩度値を表している。
【００４０】
ここで、マンセル表色系の等ヒュー、等クロマ曲線をＣＩＥＬＡＢのａ＊ｂ＊色度図上にプロットした図を、図３に示す。マンセル表色系では、色相を大きく１０色相（Ｒ，ＹＲ，Ｙ，ＧＹ，Ｇ，ＢＧ，Ｂ，ＰＢ，Ｐ，ＰＲ）に分けており、色相はＲ⇔ＹＲ⇔Ｙ⇔ＧＹ⇔Ｇ⇔ＢＧ⇔Ｂ⇔ＰＢ⇔Ｐ⇔ＰＲ⇔Ｒのように循環している。（５）式で求めた色相値Ｈ＊は、ａ＊の＋方向を基準としたラジアン角であり、−πからπまでの値をとる。そして、−πとπの色相値Ｈ＊は実質的に同じ色相であるので、色相値Ｈ＊も循環していると見なすことができる。
【００４１】
一方、本発明で重畳するパターンは、基調が同じで、その方向が色相情報に応じて同じように循環的に変化することを特徴としている。以下では、パターンの基調が万線の場合を例に、その説明を行なう。
【００４２】
パターンを万線とした場合、その方向はπ毎に同じ方向となる。即ち、図４に示すように、万線パターンの方向ｈは、−π／２とπ／２で実質的に同じになり、その範囲は−π／２からπ／２とみなすことができる。従って、例えば、
ｈ＝Ｈ＊／２          （７）
とすると、色相情報の循環にあわせて、パターンの方向を循環的に変化させることができる。
【００４３】
再度、図２を参照すると、２０５は方向決定処理部であり、上述したように記憶部２０３に記憶された色相情報から、画像データに重畳するパターンの方向を決定する。即ち、方向決定処理部２０５は、記憶部２０３に記憶された色相情報を読み出し、（７）式に例示したような演算を行なって、パターンの方向ｈを決定し、決定したパターンの方向ｈを記憶部２０３に記憶する。
【００４４】
２０６はパターン重畳処理部であり、記憶部２０３に記憶された方向のパターンを、画像データに重畳する。即ち、パターン重畳処理部２０６は、記憶部２０３に記憶されたパターンの方向と画像データを読み出し、以下で説明するような方法でパターンを重畳し、パターンが重畳された画像データを記憶部２０３に記憶する。
【００４５】
図５は、パターン重畳方法の一例を示す。図５（ａ）には、画像データを２次元のデータ配列と見なした時の、画像データ中に定めた基準点Ｏ（０，０）と注目画素Ａ（ｘ，ｙ）の位置と、注目画素Ａにおいて決定されたパターンの方向ｈが示してある。ここで、基準点Ｏと注目画素Ａとの距離をＬ、基準点Ｏから注目画素Ａへ向う方向をｇ、注目画素Ａからパターンの方向ベクトルに垂線を下ろした時の交点をＡｈとして、基準点Ｏと交点Ａｈとの距離Ｌｈを求める。
【００４６】
【数３】
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【００４７】
次に、予め設定しておいたｈ方向のパターンの繰り返し周期をＤ（ｈ）として、基準点Ｏを起点とした時の剰余ｄを求める。
ｄ＝Ｌｈ  ｍｏｄ  Ｄ（ｈ）        （１１）
ここで、ｍｏｄは剰余を求める演算子である。
【００４８】
一方、ｈ方向のパターンの重み付け係数Ｗｈ（ｄ）を、剰余ｄの関数として図５（ｂ）の丸付き数字１のように予め設定しておくものとする。これにより、剰余ｄに応じた重み付け係数Ｗｈ（ｄ）が得られて、記憶部２０３に記憶された方向のパターンの重畳が可能になる。
【００４９】
即ち、パターン重畳処理部２０６は、記憶部２０３に記憶された画像データの各成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に、次のようにしてパターン（式（１２）の右辺、第２項）を重畳する。
Ｒ’＝Ｒ＋（Ｗｒ−Ｒ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ
Ｇ’＝Ｇ＋（Ｗｇ−Ｇ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ
Ｂ’＝Ｂ＋（Ｗｂ−Ｂ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ      （１２）
ここで、（Ｗｒ、Ｗｇ、Ｗｂ）は白色点の画像データである。
Ｗｓは、画像データの彩度に応じた重み付け係数で、例えば次のようにして求める。
Ｗｓ＝（ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）−ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ））／２５５    （１３）
ここで、ｍａｘ（）、ｍｉｎ（）は、画像データの各成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の最大値、最小値を求める関数である。ただし、画像データの各成分は、０（黒）〜２５５（白）の値を取るものとする。
【００５０】
例えばＷｓ＝１の時、Ｗｈ（ｄ）＝１なら、Ｒ’＝Ｗｒ，Ｇ’＝Ｗｇ，Ｂ’＝Ｗｂとなり、注目画素Ａの各成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が白色の画像データに置き換わる。また、Ｗｓ＝０またはＷｈ（ｄ）＝０なら、Ｒ’＝Ｒ，Ｇ’＝Ｇ，Ｂ’＝Ｂとなるので、元の画像データ、つまり注目画素Ａの各成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がそのまま保持される。上記した式（１２）の処理が、記憶部２０３に記憶された画像データの全ての画素について実行され、画像データにパターンが重畳される。
【００５１】
尚、無彩色（ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ））近傍では、画像データの各成分の僅かな差で色相が大きく変化するので、重畳されるパターンが交錯して見にくくなり易い。彩度に応じた重み付け係数Ｗｓは、このような見えにくさを低減するために加えており、無彩色に近づくに従って重み付け係数Ｗｓが０に近づき、即ち、Ｒ’＝Ｒ，Ｇ’＝Ｇ，Ｂ’＝Ｂに近づき、重畳されるパターン自体を見え難くする働きを担っている。また同時に、重畳されるパターンの鮮明度は彩度に応じて変化するので、パターンの鮮明度で彩度を判断することもできるようになっている。
【００５２】
尚、彩度に応じた重み付け係数Ｗｓは、（１３）式のような“ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）−ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）”に比例した直線に限定されるものではない。即ち、無彩色に近づくに従って次第に見え難くできれば良いので、例えば図５（ｃ）の破線で示したようなＳ字型の丸付き数字４の曲線であっても良い。
【００５３】
また、（１３）式のようなデバイスに依存した画像データの最大値と最小値に基づいた彩度ではなく、デバイスに依存しない彩度値、例えば、（６）式に示したＣＩＥＬＡＢの彩度値Ｓ＊に基づいて、重み付け係数Ｗｓを求めるようにしても良い。
【００５４】
また、剰余ｄに応じた重み付け係数Ｗｈ（ｄ）は、図５（ｂ）の丸付き数字１のような０／１パターンに限られるものではなく、破線のような丸付き数字２の直線、一点鎖線のような非線形な丸付き数字３の曲線であっても良い。
【００５５】
また以上では、Ｗｓ＝Ｗｈ（ｄ）＝１の時、白色の画像データに置き換えるようにしたが、本発明はこれに限らず任意の色にしても良い。但し、全ての色が置き換わるため色相的には中立であることがより望ましく、例えば、以下のような黒色の画像データがより良い。
【００５６】
Ｒ’＝Ｒ＋（Ｋｒ−Ｒ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ
Ｇ’＝Ｇ＋（Ｋｇ−Ｇ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ
Ｂ’＝Ｂ＋（Ｋｂ−Ｂ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ      （１４）
ここで（Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂ）は黒色点の画像データである。
あるいは、以下のように所定の濃度の灰色の画像データに置き換えるようにしても良い。
Ｒ’＝Ｒ＋（Ｇｙｒ−Ｒ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ
Ｇ’＝Ｇ＋（Ｇｙｇ−Ｇ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ
Ｂ’＝Ｂ＋（Ｇｙｂ−Ｂ）・Ｗｈ（ｄ）・Ｗｓ      （１５）
ここで（Ｇｙｒ、Ｇｙｇ、Ｇｙｂ）は黒色点の画像データである。
【００５７】
再度、図２を参照すると、２０７は画像出力制御部であり、記憶部２０３に記憶されたパターンが重畳された画像データを読み出すと共に、汎用入出力制御部２０２を介してプリンタ１０５に指令することにより、画像データをプリンタ１０５に送出する。また、画像出力制御部２０７は、ビデオＩ／Ｆ２０８を介して、ディスプレイ１０４に、記憶部２０３に記憶されたパターンが重畳された画像データ等を送出するようにしても良い。
【００５８】
以上ではパターンの繰り返し周期をＤ（ｈ）として、万線パターンの方向ｈで変化する場合を説明したが、本発明はこの限りではない。例えば、パターンの繰り返し周期Ｄを方向に依らず一定にしても良い。
【００５９】
この場合、図５（ｂ）に示したような重み付け係数Ｗｈ（ｄ）の設定も、万線パターンの方向に依らず一定にすることが可能なので、重み付け係数Ｗｈ（ｄ）の設定が１度で済み、実現がより容易となる。
【００６０】
また以上では、パターンの基調が万線の場合を例に、説明を行なったが、本発明はこの限りではない。例えば、パターンの基調を網点パターンとしても良い。この場合、その方向はπ／２毎に同じ方向となる。即ち、図６に示すように、網点パターンの方向ｈは、−π／４とπ／４で実質的に同じになり、その範囲は−π／４からπ／４とみなすことができる。従って、例えば、
ｈ＝Ｈ＊／４                  （１６）
とすることで、色相情報の循環にあわせて、パターンの方向を循環的に変化させることが可能となる。
【００６１】
実施例２
実施例２を説明する前に、図７を用いて、画像データの天地方向に関係する説明を行なう。図７（ａ）は画像の走査方向を示しており、画像は左から右（Ｘ方向）に主走査、下から上（Ｙ方向）に副走査されるものとする。
【００６２】
図７（ｂ）は、上述したイメージスキャナ１０１で読み取られる原稿画像例であり、正対した状態を示す。また図７（ｃ）は、図７（ｂ）の原稿画像が回転して置かれた様子を示しており、副走査方向に対する天地方向の向きをｕとすると、丸付き数字１は正対している状態（ｕ＝０）、丸付き数字２は左に倒した状態（ｕ＝π／２）、丸付き数字３は逆さにした状態（ｕ＝−π）、丸付き数字４は右に倒した状態（ｕ＝−π／２）を示している。そして、画像が置かれたままの状態で、文字“Ｂ”の色に応じた方向（この例では右斜め方向（ｈ＝−π／４））の万線パターン（白のパターン）が、重畳された様子も示している。
【００６３】
このように処理された画像を正対して観察すると、図７（ｄ）のようになる。即ち、正対（丸付き数字１）および逆さ（丸付き数字３）にした画像は万線パターンの方向が同じとなるが、左右に倒した画像（丸付き数字２、４）は万線パターンの方向がπ／２ずれてしまっている。つまり、同じ文字の色に対して異なる方向のパターンが重畳されているので、パターンの方向だけでは色相が読み取れなくなってしまっている。このような状態は、特に、全色盲者にとって望ましくない。従って、このような状態を避けるため、原稿画像の置き方（天地方向）を統一するなどの配慮が、操作者に要求されている。
【００６４】
一方、上述したイメージスキャナ１０１等は、原稿を縦長で走査する場合と横長で走査する場合とで、読み取り可能な原稿サイズの最大が異なるのが、一般的である。このため通常は、原稿の大きさに応じて原稿の向きを変えるといった操作が行なわれている。しかし、上述したように色相に応じた万線パターンの重畳する場合は、これを行なうとパターンの方向だけでは色相が読み取れなくなってしまうので、読み取り可能な原稿サイズが、縦長／横長で異なるという制約が上述の実施例にはある。
【００６５】
実施例２は、上記した問題も併せて解決している。図８は、実施例２の画像処理ユニット１０３の構成を示す。実施例１と同様な構成および処理については、同じ番号を付して、その詳細な説明を省略する（以下の実施例についても同様である）。
【００６６】
図８を参照すると、２０９は天地方向設定部であり、上述したように記憶部２０３に記憶される画像データの天地方向を設定する。つまり、画像の天地方向と走査方向との関係が、図７（ｃ）の丸付き数字１〜４に例示したような、どの状態になっているかを設定する。
【００６７】
２１０は方向決定処理部であり、上述のように記憶部２０３に記憶された色相情報と、上記設定された天地方向に基づいて、画像データに重畳するパターンの方向を決定する。例えば、パターンを万線とした場合、方向決定処理部２１０は、記憶部２０３に記憶された色相情報を読み出し、（１７）式に例示したような演算を行なって、パターンの方向ｈを決定し、決定したパターンの方向ｈを、記憶部２０３に記憶する。
ｈ＝（Ｈ＊／２）＋ｕ              （１７）
これにより、例えば、上述の図７（ｃ）の丸付き数字２および４の場合、
ｕ＝  π／２  ・・・・・丸付き数字２
ｕ＝−π／２  ・・・・・丸付き数字４
であるので、図７（ｄ）に示した万線パターンのπ／２の方向のずれを補正することができる。
【００６８】
従って、記憶部２０３に記憶された方向のパターンを、パターン重畳処理部２０６が画像データに重畳すると、画像に正対した時のパターンの方向と色相との関係を統一することができるので、パターンの方向から正確に色相を判断することができる。
【００６９】
次に、上述した天地方向設定部２０９が、ビデオＩ／Ｆ２０８を介してディスプレイ１０４に表示する操作画面の一例を、図９に示す。
【００７０】
図９は、イメージスキャナ１０１の読取条件設定画面であり、読取モード９０１や読取サイズ９０２が上述したマウス１０７等の操作により、選択できるようになっている。また、９０３は原稿の天地方向を選択する天地方向選択領域である。操作者が、イメージスキャナ１０１にセットした原稿の天地方向の向きに応じて、選択エリア（白丸部）をマウス１０７でクリックすると、天地方向設定部２０９は、汎用入出力制御部２０２を介して、このマウス１０７の操作を検出し、選択された天地方向を設定する。また、同時に、その白丸部に黒点の表示位置を移動させて、選択が認識されたことを操作者に伝える。
【００７１】
また、９０４はスキャン開始ボタンであり、操作者が選択を終了してスキャン開始ボタン９０４をマウス１０７でクリックすると、天地方向設定部２０９は、汎用入出力制御部２０２を介して、このマウス１０７の操作を検出し、スキャン開始を画像入力制御部２０１に伝える。これにより画像入力制御部２０１は、上述したように汎用入出力制御部２０２を介してイメージスキャナ１０１に指令を行なって画像データを受け取り、記憶部２０３に記憶する。
【００７２】
以上のように本実施例に依れば、セットした原稿の天地方向の向きに応じて、天地方向を設定することができるので、画像に正対した時のパターンの方向と色相との関係を容易に統一することができる。即ち、パターンの方向から判断される色相を正確にすることができる。また、読み取り可能な原稿サイズが、縦長／横長で異なるという制約も無くすことができる。
【００７３】
尚、天地方向の設定を上述したようにスキャン開始前に行なう必要はない。以下では、スキャン後に天地方向の設定を行なう例を説明する。
【００７４】
天地方向設定部２０９がビデオＩ／Ｆ２０８を介してディスプレイ１０４に表示する操作画面の他の例を、図１０に示す。この例では、天地方向を設定せずに横長でスキャンされた画像１００１が図１０（ａ）、縦長でスキャンされた画像１００２が図１０（ｂ）で、表示されている。即ち、画像入力制御部２０１が記憶部２０３に記憶した画像データが、読み出され、操作画面に表示されている。
【００７５】
ここで、１００３−１〜４は、原稿の天地方向を選択する天地方向選択領域であり、操作者が、ディスプレイ１０４に表示された原稿の天地方向の向きに応じて選択領域（白色矢印部）をマウス１０７でクリックすると、天地方向設定部２０９は、汎用入出力制御部２０２を介して、このマウス１０７の操作を検出し、選択された天地方向を設定する。また、同時に、黒色で表示される矢印部を更新して、選択が認識されたことを操作者に伝える。
【００７６】
また、１００４は設定終了ボタンであり、操作者が選択を終了して設定終了ボタン１００４をマウス１０７でクリックすると、天地方向設定部２０９は、汎用入出力制御部２０２を介して、このマウス１０７の操作を検出する。そして、上述したように方向決定処理部２１０は、記憶部２０３に記憶された色相情報と上記設定された天地方向に基づいて、画像データに重畳するパターンの方向を決定する。
【００７７】
以上のように本実施例によれば、表示された原稿の天地方向の向きに応じて、天地方向を設定することができるので、画像に正対した時のパターンの方向と色相との関係を容易に統一することができる。即ち、パターンの方向から判断される色相を正確にすることができる。また、読み取り可能な原稿サイズが、縦長／横長で異なるという制約も無くすことができる。
【００７８】
また、天地方向の設定は、上述したような操作者が判断して指定するものに限定されない。例えば、天地認識技術により、認識して設定するようにしても良い。このような、天地方向設定部２０９が実行する動作フローの一例を図１１に示す。
【００７９】
図１１において、始めに、天地方向設定部２０９は、画像入力制御部２０１が記憶部２０３に記憶した画像データを読み出して、公知の手法により自動天地認識処理を行う（ステップ１１０１）。尚、天地認識は、例えば特開平０８−３３６０３８号公報に記載の方法等を用いる（例えば、文字を画像から切り出し、その文字を１字ずつ認識する。文字認識処理を１つの画像の上下左右４方向をそれぞれ天と仮定した４つの場合について実施し、最も文字認識率が高い場合を実際の天方向であると決定する）。
【００８０】
続いて、その自動天地認識処理が成功したか否かを判断する（ステップ１１０２）。これは、例えば文字がうまく抽出できなかった場合に備えたものであり、天地認識が失敗したと判断した場合、例えば図１０に例示したような操作画面をディスプレイ１０４に表示して、操作者に選択をゆだねる天地方向選択処理を行なう（ステップ１１０３）。
【００８１】
そして、自動天地認識処理（ステップ１１０１）で成功した天地方向あるいは天地方向選択処理（ステップ１１０３）で選択された天地方向と、記憶部２０３に記憶された色相情報に基づいて、方向決定処理部２０９は、画像データに重畳するパターンの方向を決定する。
【００８２】
以上のように本実施例によれば、入力された画像データ（画像入力制御部２０１が記憶部２０３に記憶した画像データ）に応じて、自動的に天地方向を設定することができるので、画像に正対した時のパターンの方向と色相との関係を容易に統一することができる。即ち、パターンの方向から判断される色相を正確にすることができる。また、読み取り可能な原稿サイズが、縦長／横長で異なるという制約も無くすことができるのも同様である。
【００８３】
以上では、画像データがイメージスキャナ１０１から入力される場合を例に説明したが、本発明はこの限りでない。例えば、デジタルカメラ１０２から入力された画像データを、図１０に示したように表示して天地方向を設定するようにしても良い。また、デジタルカメラ１０２で使用される画像フォーマット（ＥＸＩＦ２．２等）には画像方向を埋め込むことができるので、デジタルカメラ１０２が撮影時の画像方向を検出して埋め込む能力を有する場合は、これを参照して天地方向を設定するようにしても良い。
【００８４】
実施例３
図１２は、実施例３の画像処理ユニット１０３の構成を示す。図１２を参照すると、２１１はパターン検出部であり、上述したように画像入力制御部２０１が記憶部２０３に記憶した画像データを読み出して、上述したパターン重畳処理部２０６が重畳するパターンに類似したパターンが、画像データに含まれているかを検出する処理を行なう。パターン検出部２１１が行なう処理は、公知のパターン・マッチング処理等で容易に実現できるので、詳細な説明は省略する。
【００８５】
また、パターン除去処理部２１２は、パターン検出部２１１が類似したパターンを検出した場合に、画像データに含まれる類似パターンを除去する処理を行なって、類似パターンが除去された画像データを記憶部２０３に記憶する。そして、上述した色相情報抽出部２０４やパターン重畳処理部２０６には、この類似パターンが除去された画像データを読み出させる。
【００８６】
これは、パターンの上に、更にパターンを重畳すると、パターン同士が互いに干渉し合って汚くなるためであり、パターンを除去してから、再度、パターンを重畳することで、これを防止することができる。パターン除去処理部２１２が行なう処理は、重畳するパターンの２倍程度の周期を遮断特性に持つローパスフィルタ等で容易に実現できるので、詳細な説明は省略する。
【００８７】
実施例４
図１３は、実施例４の画像処理ユニット１０３の構成を示す。図１３を参照すると、２１３はマーク付加処理部であり、マークデータを記憶しているマークデータ保持部２１４からマークデータを読み出して、上述したパターン重畳処理部２０６が記憶部２０３に記憶した画像データに合成する。そして、上述した画像出力制御部２０７には、このマークデータが合成された画像データを読み出させる。これにより、画像データの色相情報に応じたパターンを重畳し、且つ、マークデータを合成した画像データを出力することができる。
【００８８】
ここで、このマークデータは、色相情報に応じたパターンを付加する処理が画像に施されていることを利用者に明示するために、合成されるものである。以下では、図１４に、処理画像例を示し詳細に説明する。
【００８９】
図１４（ａ）は、例えば上述したイメージスキャナ１０１にセットされる原稿画像例であり、着色された文字や円グラフ等で、構成されている。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の原稿画像の処理画像例であり、原稿画像の色相に応じたパターンが重畳されている。赤の画像と赤の矢印１４０３には、縦方向の白の万線パターン（ｈ＝０）が重畳され、青の画像と青の文字（Ｂ）１４０４には、右斜め方向の白の万線パターン（ｈ＝−π／４）が重畳され、緑の画像１４０５には、横方向の白の万線パターン（ｈ＝π／２）が重畳され、黄の画像と黄の文字（Ｙ）１４０６には、左斜め方向の白の万線パターン（ｈ＝π／４）が重畳されている。また、１４０１はマーク付加処理部２１３が合成した処理済みマークである。
【００９０】
上述したように、本発明では、画像データの色相情報に応じた方向の、万線や網点基調のパターンを重畳することで、色弱者にも色相情報を正確に伝えようとするものである。しかし、万線や網点基調のパターン自体は、所謂ハッチングや網のせ／網掛け等でも一般的に使用されるため、これらを混同して、色相に応じたパターンが重畳されていると誤判定する可能性があった。処理済みマークは、この誤判定を防止するためのものである。即ち、利用者は、色相情報に応じたパターンであるか、ハッチング等による一般的なパターンであるかの判定を、処理済みマーク１４０１の有無によって正確に行なうことができるので、誤判定の防止することができる。
【００９１】
図１４（ｂ）に示した処理済みマーク１４０１は、矢印の向きで特定の方向を示す基準方向表示１４０２を含む。この基準方向表示１４０２は、特定の色相（例えば、ｈ＝０）の方向を示す働きを担っており、観察者はこの基準方向表示１４０２が示す方向に基づいて、パターンが示す色相を正確に判断することができる。つまり、上述した図７（ｃ）のように原稿画像が回転して置かれたままの状態でパターンを重畳しても、正確な色相の読み取りを可能にするものである。
【００９２】
また、実施例２のような天地方向を設定する設定手段を有する画像処理ユニットであっても、天地方向が誤って設定された場合、画像が抽象的で天地方向の判定ができない場合、文字の向き等が混在していて天地方向の判定に個人差が出るような天地方向の判定が難しい場合等には、有効となる。画像データに重畳するパターンの方向は、記憶部２０３に記憶された色相情報と上記設定された天地方向に基づいて決定するが、この場合は、マークデータ保持部２１４に記憶しているマークデータも、上記設定された天地方向に基づいて回転処理を施し、合成する等の処理が行なわれる。
【００９３】
再度、図１３を参照すると、２１５はマーク検出処理部であり、上述したマーク付加処理部２１３が合成するような処理済みマークが、画像データに含まれているかどうかを検出する処理を行なう。即ち、マーク検出処理部２１５は、上述したように画像入力制御部２０１が記憶部２０３に記憶した画像データを読み出して、マークデータ保持部２１４に記憶されたマークデータとのパターン・マッチング処理を行なって、マークの有無を判定する。
【００９４】
そしてマーク検出処理部２１５は、マークの存在を判定すると、上述したパターン重畳処理部２０６によるパターンの重畳を、中止させる。これは、パターンの上に、更にパターンを重畳すると、パターン同士が互いに干渉し合って汚くなるためであり、パターンの重畳を中止することでこれを防止する。この場合、原画像を忠実に再現することで、パターンの方向を保存して色相情報を伝えることになる。勿論、実施例３のようなパターン除去処理部２１２を用意して、パターンを除去してから、再度、パターンを重畳することで、これを防止するようにしても良い。
【００９５】
実施例５
図１５は、本発明に係わる色相情報抽出部２０４の変形例を示す。図１５（ａ）を参照すると、記憶部２０３から読み出された画像データＲＧＢは、色相情報抽出部２０４のフィルタ回路１５０１に入力される。フィルタ回路１５０１は、画像データの各成分に、ローパスフィルタ処理を施す回路であり、例えば図１５（ｂ）に示すようなフィルタ係数１５０２を保持しており、注目画素１５０３およびその周辺画素１５０４の画像データとフィルタ係数１５０２の積和演算１５０５を行なって、ローパスフィルタ処理を施した画像データＲＧＢ’を生成する。
【００９６】
ローパスフィルタ処理が施された画像データＲＧＢ’は、上述したようなデバイスに依存した画像データである。１５０６はＸＹＺ変換回路であり、上述したようにデバイスに依存した画像データＲＧＢ’を、デバイスに依存しない画像データ（三刺激値ＸＹＺ）に変換する。
【００９７】
また、１５０７はＣＩＥＬＡＢ変換回路であり、上述したように三刺激値ＣＩＥＸＹＺからＣＩＥＬＡＢの色度座標（ａ＊，ｂ＊）等を求める回路である。また、１５０８は色相変換回路であり、上述したようにＣＩＥＬＡＢの色度座標（ａ＊，ｂ＊）からＣＩＥＬＡＢの色相値Ｈ＊等を求める回路である。そして、求められた色相値Ｈ＊等は、記憶部２０３に記憶される。
【００９８】
以上のように、本実施例では、注目画素とその周辺画素の画像データに基づいてローパスフィルタ処理を施すフィルタ回路１５０１を有しているので、色相変換回路１５０８が出力する色相値Ｈ＊は、注目画素周辺を代表する色相値となっている。
【００９９】
ところで、上述したイメージスキャナ１０１等が出力する画像データは一般にノイズ成分を含んでおり、そのまま色相値Ｈ＊を算出するとノイズ成分を含んだ色相値Ｈ＊が得られる。このため、本発明のように、色相情報に応じた方向の万線や網点基調のパターンを重畳すると、ノイズ成分によってパターンの方向が乱れて、パターンの方向が不明確になり易い。
【０１００】
しかし、上述したフィルタ回路１５０１はこのようなノイズ成分を低減する効果があり、これによりパターンの方向の乱れを低減してパターンの方向が鮮明にすることができる。
【０１０１】
実施例６
図１６は、実施例６の画像処理ユニット１０３の構成を示す。図１６を参照すると、２１６は領域分割制御部であり、画像データを複数の部分領域に分割して取り扱うための制御信号を生成する。ここで、画像データを複数の部分領域に分割した様子を、図１７に示す。図１７は画像データ全体の一部分のみを取り出して示している。
【０１０２】
図１７（ａ）において、画像データの各画素は小さなマス目で表示されている（例えば、１７０１）。また画素は、複数集まって部分領域を形成している（例えば、１７０２）。そして図１７（ｂ）に示すように、画像データ全体が、複数の部分領域で分けられている。上述の領域分割制御部２１６は、このように画像データを分割してできた部分領域を識別する信号を生成するものである。
【０１０３】
再度、図１６を参照すると、色相情報抽出部２１７は、上述した色相情報抽出部２０４と同様に、画像入力制御部２０１が記憶部２０３に記憶した画像データを読み出して、色相情報等を求める。そして領域分割制御部２１６の制御信号に応じて、色相情報等を記憶部２０３に記憶する。即ち、色相情報抽出部２１７は、それぞれの部分領域毎に、その部分領域を代表する色相情報を算出して、記憶する。部分領域を代表する色相情報は、例えば上述したようなフィルタ回路１５０１を用いることで得る。
【０１０４】
これにより、各部分領域内では色相情報が一定として取扱われる。また、これに基づいて決定されるパターンの方向も各部分領域内では一定となる。従って、パターンの方向の乱れがなくなるので、パターンの方向の認識が容易なパターンを重畳することができる。
【０１０５】
以上では、色相情報抽出部２１７が、領域分割制御部２１６の制御信号に応じて色相情報を抽出したが、本発明はこの限りではない。例えば、図１６の方向決定処理部２０５が、領域分割制御部２１６の制御信号に応じて、画像データに重畳するパターンの方向を決定しても良い。即ち、それぞれの部分領域毎に、その部分領域を代表するパターンの方向を決定して、記憶部２０３に記憶するようにしても良い。
【０１０６】
これにより、重畳するパターンの方向は各部分領域内では一定として取扱われる。従って、パターンの方向の乱れがなくなるので、パターンの方向の認識が容易なパターンが重畳することができる。
【０１０７】
実施例７
以上で説明したパターン重畳処理部２０６は、記憶部２０３に記憶された方向ｈに応じて連続的なパターンを重畳したが、本発明はこの限りでない。例えば、重畳するパターンとして図１８に例示するような、複数のパターンを用意するとともに、記憶部２０３に記憶された方向ｈに応じて離散的に切換えて、パターンを重畳するようにしても良い。
【０１０８】
また、以上では、複数の機器（イメージスキャナ１０１、デジタルカメラ１０２、ディスプレイ１０４、プリンタ１０５等）が接続される画像処理ユニット１０３として本発明を説明したが、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【０１０９】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１０】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の画像処理システムの外観例を示す。
【図２】実施例１の画像処理ユニットの構成を示す。
【図３】マンセル表色系の等ヒュー、等クロマ曲線をＣＩＥＬＡＢのａ＊ｂ＊色度図上にプロットした図を示す。
【図４】本発明で重畳する万線パターン例を示す。
【図５】パターン重畳方法の一例を示す。
【図６】重畳する網点パターン例を示す。
【図７】画像データの天地方向を説明するための図である。
【図８】実施例２の画像処理ユニットの構成を示す。
【図９】イメージスキャナの読取条件設定画面を示す。
【図１０】天地方向設定部が表示する操作画面の他の例を示す。
【図１１】天地方向設定部が実行する動作フロー例を示す。
【図１２】実施例３の画像処理ユニットの構成を示す。
【図１３】実施例４の画像処理ユニットの構成を示す。
【図１４】実施例４の処理を説明する画像例を示す。
【図１５】色相情報抽出部の変形例（実施例５）を示す。
【図１６】実施例６の画像処理ユニットの構成を示す。
【図１７】画像データを複数の部分領域に分割した様子を示す。
【図１８】重畳する他のパターン例を示す。
【符号の説明】
【０１１２】
１０１  イメージスキャナ
１０２  デジタルカメラ
１０３  画像処理ユニット
１０４  ディスプレイ
１０５  プリンタ
１０６  キーボード
１０７  マウス
２０１  画像入力制御部
２０２  汎用入出力制御部
２０３  記憶部
２０４  色相情報抽出部
２０５  方向決定処理部
２０６  パターン重畳処理部
２０７  画像出力制御部
２０８  ビデオＩ／Ｆ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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