(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白黒画像をＲＧＢのカラー画像として入力する画像入力手段と，
前記カラー画像の明度において最も明度の高い部分のＲＧＢ比率と，最も明度の低い部分のＲＧＢ比率とを検出するデータ検出手段と，
前記明度により「黒」「白」「中間」の３値に分ける３値化手段と，前記「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，前記「中間」の画素のＲＧＢ比率が前記最も明度の低い部分のＲＧＢ比率に近い場合は「黒」，前記最も明度の高い部分のＲＧＢ比率に近い場合は「白」と２値判定する中間画素２値化手段と，
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
白黒画像をカラーのＲＧＢ画像として入力し，最も明度の高い部分を見つけ，そのＲＧＢ比率をＲｗとして記録する第１の工程と，
最も明度の低い部分を見つけ，そのＲＧＢ比率をＲｂとして記録する第２の工程と，
明度で「黒」，「白」，「中間」の３値に分ける第３の工程と，
「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，前記「中間」の画素のＲＧＢ比率が前記Ｒｂに近い場合は「黒」，前記Ｒｗに近い場合は「白」とし，白黒の２値画像を得る第４の工程と，
を含むことを特徴とする２値化方法。
【請求項３】
請求項２に記載の２値化方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴とする機械読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，スキャナやデジタル複写機，ＯＣＲなどの前処理（画像の２値化）に利用され，特に白黒原稿であってもカラー画像として処理し，裏うつりの部分が原稿の表面の中間調成分と色成分に違いが生じることを利用して所望の２値画像を得る画像処理装置および２値化方法，並びに２値化方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，白黒原稿をスキャナなどで画像として入力する場合，まず明度信号として読み取り，これを２値化している。この２値化の技術が，たとえば特開平６−１９５５１１公報や特開平９−３０５７５４号公報に開示されいている。特開平６−１９５５１１公報の『２値化しきい値決定装置』では，多値画像の濃度ヒストグラムをニューラルネットワークの入力として２値化しきい値を決定している。また，特開平９−３０５７５４号公報の『画像処理方法』では，ブロック単位に２値化処理を行っている。
【０００３】
また，カラー画像における裏うつりを考慮し，黒文字と中間調領域の判定方法として，特開平７−２２６８４２号公報の『カラー画像形成装置における下地制御方法及びその方法』が開示されている。なお，この方法は２値化ではなく色地などの中間調を得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記に示されるような従来の特開平６−１９５５１１公報や特開平９−３０５７５４号公報に開示されている技術にあっては，２値化を明度値のみに依存して処理するため，裏うつりの部分が中間的な明度として画像信号上に現れると，これを正しく除去して２値化することが困難であった。
【０００５】
すなわち，原稿の表側が白で，その裏側が黒の部分に対し，従来の２値化処理を行うとしきい値レベルの設定いかんによっては「黒」の判定がなされ，結果的に裏うつり画像となってしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は，上記に鑑みてなされたものであって，白黒原稿であってもカラー画像として処理することにより，裏うつりの部分が原稿の表面の中間調成分と色成分に違いが生じることを利用して所望の２値画像を獲得し，裏うつり発生を回避することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために，請求項１に係る画像処理装置にあっては，白黒画像をＲＧＢのカラー画像として入力する画像入力手段と，前記カラー画像の明度において最も明度の高い部分のＲＧＢ比率と，最も明度の低い部分のＲＧＢ比率とを検出するデータ検出手段と，前記明度により「黒」「白」「中間」の３値に分ける３値化手段と，前記「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，前記「中間」の画素のＲＧＢ比率が前記最も明度の低い部分のＲＧＢ比率に近い場合は「黒」，前記最も明度の高い部分のＲＧＢ比率に近い場合は「白」と２値判定する中間画素２値化手段と，を備えるものである。
【０００８】
すなわち，白黒画像をカラーのＲＧＢ画像として入力し，最高明度部分のＲＧＢ比率をＲｗとして記録し，最低明度部分のＲＧＢ比率をＲｂとして記録し，さらに明度で「黒」，「白」，「中間」の３値に分け，「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，Ｒｂに近い場合は「黒」，Ｒｗに近い場合は「白」とし，白黒の２値画像を得ることにより，裏うつり画像の発生を回避することが可能となる。
【０００９】
また，請求項２に係る２値化方法にあっては，白黒画像をカラーのＲＧＢ画像として入力し，最も明度の高い部分を見つけ，そのＲＧＢ比率をＲｗとして記録する第１の工程と，最も明度の低い部分を見つけ，そのＲＧＢ比率をＲｂとして記録する第２の工程と，明度で「黒」，「白」，「中間」の３値に分ける第３の工程と，「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，前記「中間」の画素のＲＧＢ比率が前記Ｒｂに近い場合は「黒」，前記Ｒｗに近い場合は「白」とし，白黒の２値画像を得る第４の工程と，を含むものである。
【００１０】
すなわち，白黒画像をカラーのＲＧＢ画像として入力し，最高明度部分のＲＧＢ比率をＲｗとして記録し，最低明度部分のＲＧＢ比率をＲｂとして記録し，さらに明度で「黒」，「白」，「中間」の３値に分け，「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，Ｒｂに近い場合は「黒」，Ｒｗに近い場合は「白」とし，白黒の２値画像を得ることにより，裏うつり画像の発生を回避することが可能となる。
【００１５】
また，請求項３に係る機械読み取り可能な記録媒体にあっては，請求項２に記載の２値化方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したものである。
【００１６】
すなわち，請求項２に記載の２値化方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことにより，コンピュータによって２値化処理を行うことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の画像処理装置および２値化方法，並びに２値化方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体について添付図面を参照し，詳細に説明する。
【００１８】
（システム構成）
図１は，実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において，１０１はＣＣＤ搭載のスキャナなどを用い，白黒原稿を光学的にカラー画像（Ｒ，Ｇ，Ｂ信号）として読み取り，入力する画像入力手段としての画像入力部，１０２はカラー画像の明度を求め，該明度の最小部分と最大部分とのＲＧＢ比率を求める明度・ＲＧＢ比率検出手段としての明度検出部・ＲｂＲｗ検出部である。
【００１９】
また，１０３は明度による画素を「黒」，「白」，「中間」に３値化する３値化手段としての３値化部，１０４は中間画素をＲＧＢ比率に基づいて黒白の２値に判定する中間画素２値化手段としての中間画素２値化部，１０５は本装置を所定の制御プログラムに基づいて統括的に制御する制御部，１０６は入力されたカラー画像や連結成分データ，領域データなどを記憶しておくためのデータ記憶部，１０７は外部機器とのデータ送受信などを行うデータ通信部である。
【００２０】
（システム動作）
次に，以上のように構成された画像処理装置の動作について説明する。まず，原稿をスキャナ（画像入力部１０１）にセットし，該原稿を露光走査することによりＲ，Ｇ，Ｂ信号のカラー画像を得る。なお，この他に画像をデータ通信部１０９を介して外部より入力してもよい。
【００２１】
ここで，画像読み取り動作およびＲＧＢ画像の取り込み例について図４および図５を参照しながら説明する。図４は，白黒原稿を光源／ＣＣＤにより読み取る例を示す説明図である。図において，４０１は白黒原稿，４０２は光源／ＣＣＤ，４０３は圧板である。また，図５は，図４の原稿読み取りにおいて，白黒原稿をスキャナで多値信号として取り込む例を示す説明図である。
【００２２】
読み取り用の光が原稿４０１の表面で全て反射されず，一部が透過する場合，その透過光は原稿上の圧板４０３で反射され，原稿表面の反射光と同様に画像信号として得られる。
【００２３】
ここで，各反射光および各透過光（透過して再び戻ってきた光）を以下のように表す。
Ｌｒ：原稿表面の反射光
Ｌｒｗ：白部分の反射光
Ｌｒｇ：中間調の反射光
Ｌｒｂ：黒部分の反射光
Ｌｔ：透過して再び戻ってきた光
Ｌｔｗ：原稿の裏面が白部分の透過光
Ｌｔｂ：原稿の裏面が黒部分の透過光
【００２４】
このとき，画像信号は，図５に示すようなグラフとなる。この場合，しきい値Ｔｈの設定レベルによっては，原稿の表側が白で，その裏側が黒の部分についての「黒」の判定がなされる。
【００２５】
ここで，たとえば，図５に示すように白２５５〜黒０の範囲でＲＧＢそれぞれが値をとるとした場合，
両面白の部分：（２００，２０２，１９２）
表が黒の部分：（８５，７５，５７）
表が中間調の部分：（１５６，１６０，１４０）
原稿表が白で裏が黒の部分：（１５８，１６１，１５８）
の値であるとする。
【００２６】
この例では，表面のインクに対する反射光Ｌｒｂ，ＬｒｇはいずれもＲ，Ｇに比べてＢの値が低くなっている。しかし，原稿の両面が白の部分では，Ｂの値が低くなっているものの，その差は小さく，裏うつりの部分でのＢは，ＲやＧと比べてさほど変わらない。
【００２７】
これは，反射光Ｌｒｗは，基本的に原稿用紙の色（厳密には白から少しずれている）が反映されているので，Ｌｒｗの比率の大きい両面白部分および表面白部分にその影響が出ていることと，原稿を透過する際に色成分に変化が生じることでＬｔとＬｒに違いが生じることによる。
【００２８】
ここで，中間調（Ｌｒｇ）の部分を「黒」，裏うつり（Ｌｒｗ＋Ｌｔｂ）の部分を「白」とするには，図２に示すようなフローチャートの動作処理を行えばよい。
【００２９】
図２において，まず，ＲＧＢ画像を入力し（Ｓ２０１），最も明度の高い部分を見つけ，そのＲＧＢ比率をＲｗとして記録する（Ｓ２０２）。さらに，最も明度の低い部分を見つけ，そのＲＧＢ比率をＲｂとして記録する（Ｓ２０３）。次いで，単純に明度で「黒」，「白」，「中間」の３値に分ける（Ｓ２０４）。これは，あらかじめ決定したしきい値を用いてもよいし，他に全体あるいは局所的な明度のヒストグラムを利用するなどの方法を用いてもよい。続いて，「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，その結果，Ｒｂに近い場合は「黒」，Ｒｗに近い場合は「白」とする。これを各「中間」画素について実行し（Ｓ２０５），白黒の２値画像を得る（Ｓ２０６）。
【００３０】
したがって，以上の処理を実行することにより，明度だけでは判断が困難な部分についても，所望の２値化結果を得ることが可能となる。
【００３１】
ところで，Ｒｗ，Ｒｂを求める際に，最も明度の高い画像・低い画素ではなく，別の指標に基づいて特定した画素のＲＧＢ比率をＲｗ，Ｒｂとしてもよい。この動作を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
図３において，まず，ＲＧＢ画像を入力し（Ｓ３０１），明度による３値化（「黒」，「白」，「中間」の３値）を行う（Ｓ３０２）。さらに，白部分を代表する画素を特定し，そのＲＧＢ比率をＲｗとして記録する（Ｓ３０３）。続いて，黒部分を代表する画素を特定し，そのＲＧＢ比率をＲｂとして記録する（Ｓ３０４）。次いで，中間値画像に対して，ＲＧＢ比率による２値化を行い（Ｓ３０５），白黒の２値画像を得る（Ｓ３０６）。
【００３３】
このように，ＲＧＢ画像の対し，明度値により「黒」，「白」，「中間」の３値化を行い，黒を代表する画素のＲＧＢ値と白を代表する画素のＲＧＢ値を求め，該ＲＧＢ値と「中間」値の画素のＲＧＢ値とを比較し，「中間」として判定された裏うつり部分を「白」と判定することにより，裏うつりがあっても所望とする２値化画像を得ることができる。
【００３４】
また，上記の他の方法として，たとえば，特定の画素のＲＧＢ比率ではなく，黒部分あるいは白部分の画素全体または一部の複数の画素からＲＧＢ比率を求めてもよい。なお，この場合，各画素の平均をとるか，あるいはメジアンをとる。
【００３５】
さて，本発明は上述した実施の形態の他にソフトウェアによって実現することができる。たとえば，上述した図２および図３で説明した２値化方法をプログラム化し，それを機械読み取り可能な記録媒体に格納しておき，コンピュータ上で実行することで実現する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明に係る画像処理装置（請求項１）によれば，白黒画像をカラーのＲＧＢ画像として入力し，最高明度部分のＲＧＢ比率と，最低明度部分のＲＧＢ比率を検出し，さらに明度で「黒」，「白」，「中間」の３値に分け，「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，「中間」の画素のＲＧＢ比率が最低明度部分のＲＧＢ比率に近い場合は「黒」，最高明度部分のＲＧＢ比率に近い場合は「白」とし，白黒の２値画像を得ることにより，裏うつり画像の発生を回避することが可能な装置が実現する。
【００３７】
また，本発明に係る２値化方法（請求項２）によれば，白黒画像をカラーのＲＧＢ画像として入力し，最高明度部分のＲＧＢ比率をＲｗとして記録し，最低明度部分のＲＧＢ比率をＲｂとして記録し，さらに明度で「黒」，「白」，「中間」の３値に分け，「中間」の画素のＲＧＢ比率を調べ，Ｒｂに近い場合は「黒」，Ｒｗに近い場合は「白」として，白黒の２値画像が得られ，裏うつり画像の発生を回避することが可能となる。
【００４０】
また，本発明に係る機械読み取り可能な記録媒体（請求項３）によれば，請求項２に記載の２値化方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことにより，コンピュータによって２値化処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係るＲＧＢ画像から白黒２値化画像を得るまでの第１の処理動作例を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態に係るＲＧＢ画像から白黒２値化画像を得るまでの第２の処理動作例を示すフローチャートである。
【図４】白黒原稿を光源／ＣＣＤにより読み取る例を示す説明図である。
【図５】図４の原稿読み取りにおいて，白黒原稿をスキャナで多値信号として取り込む例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１  画像入力部
１０２  明度検出部・ＲｂＲｗ検出部
１０３  ３値化部
１０４  中間画素２値化部
【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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