(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
明度信号と色度信号によって表される色空間のカラー画像データに基づき、画素単位の属性を判定する画像処理装置であって、
前記色度信号を、複数の画素で構成される所定エリア単位に、入力する第１の入力手段と、
入力された前記所定エリア内の各画素の色度信号の加重平均値を算出して、注目画素の色度に対する彩度量を演算する演算手段と、
当該演算によって得られた彩度量に基づいて、前記注目画素が無彩色、有彩色、及び、その中間部のいずれに属するかを判定する第１の判定手段と、
前記色度信号を画素単位に入力する第２の入力手段と、
入力された前記画素単位の色度信号に基づいて注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段による判定結果、および、前記第２の判定手段による判定結果に基づいて、注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第３の判定手段とを有し、
前記第３の判定手段は、
前記第１の判定手段が無彩色であると判定した場合には、前記注目画素を無彩色と判定し、
前記第１の判定手段が有彩色であると判定した場合には、前記注目画素を有彩色と判定し、
前記第１の判定手段が中間部であると判定した場合には、前記第２の判定手段による判定結果に基づいて、前記注目画素を無彩色か有彩色かを判定する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第３の判定手段は、前記第１の判定手段の判定結果が中間部にあると判定した場合、注目画素の周辺画素の前記第２の判定結果の過半数が有彩色か無彩色かに基づいて、前記注目画素を有彩色か無彩色かを判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３】
明度信号と色度信号によって表される色空間のカラー画像データに基づき、画素単位の属性を判定する画像処理方法であって、
前記色度信号を、複数の画素で構成される所定エリア単位に、入力する第１の入力工程と、
入力された前記所定エリア内の各画素の色度信号の加重平均値を算出して、注目画素の色度に対する彩度量を演算する演算工程と、
当該演算によって得られた彩度量に基づいて、前記注目画素が無彩色、有彩色、及び、その中間部のいずれに属するかを判定する第１の判定工程と、
前記色度信号を画素単位に入力する第２の入力工程と、
入力された前記画素単位の色度信号に基づいて注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第２の判定工程と、
前記第１の判定工程による判定結果、および、前記第２の判定工程による判定結果に基づいて、注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第３の判定工程とを有し、
前記第３の判定工程は、
前記第１の判定工程で無彩色であると判定した場合には、前記注目画素を無彩色と判定し、
前記第１の判定工程で有彩色であると判定した場合には、前記注目画素を有彩色と判定し、
前記第１の判定工程で中間部であると判定した場合には、前記第２の判定工程による判定結果に基づいて、前記注目画素を無彩色か有彩色かを判定する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
前記第３の判定工程は、前記第１の判定工程の判定結果が中間部にあると判定した場合、注目画素の周辺画素の前記第２の判定結果の過半数が有彩色か無彩色かに基づいて、前記注目画素を有彩色か無彩色かを判定することを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装及び方法、詳しくは入力した画像データに基づいて彩度を判定する画像処理装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像データを入力し、所定の印刷部でその入力した画像を印刷する装置としては、カラー複写機が一般的に知られている。
【０００３】
昨今の画像処理技術によれば、原稿中の文字・線画と、写真等の階調画像とをそれぞれに適した処理を施すことが可能になってきた。そこで重要になるのは、同じ原稿中にある文字線画と階調画像、カラー画像とを如何に精度良く識別するかである。この技術の精度がよくないと、本来文字線画として認識されなければならないにもかかわらず、そのエッジが不鮮明になり、色ずれ等の原因にもなり、結果としての出力品位は低くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、１画素単位に色判定を行うことになるが、ここで問題になるのは、オリジナルカラー画像データが、イメージスキャナ部における読み取り時のノイズ等の影響を受け、誤った色判定を下してしまうことである。
【０００５】
また、特定の色に関しては、無彩色との誤判定を起こしやすかったり、高濃度の場合には無彩色との誤判定も起こしやすい。
【０００６】
更に、無彩色をスキャナによって読み込んだ場合でも、メカ的な振動や、レンズの色収差、ＭＴＦの違い等により色ズレが発生し、有彩色として誤判定をしてしまう等の問題もある。
【０００７】
これらの無彩色／有彩色に関する誤判定の結果、その後の色補正手段や、エッジ強調の処理に影響を与えることになるので、最終的に形成される画質が劣化することになる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、入力したカラー画像データにおける個々の画素の無彩色／有彩色を精度良く判定することを可能ならしめる画像処理装置及びその方法を提供しようとするものである。
【０００９】
この課題を解決するため、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
明度信号と色度信号によって表される色空間のカラー画像データに基づき、画素単位の属性を判定する画像処理装置であって、
前記色度信号を、複数の画素で構成される所定エリア単位に、入力する第１の入力手段と、
入力された前記所定エリア内の各画素の色度信号の加重平均値を算出して、注目画素の色度に対する彩度量を演算する演算手段と、
当該演算によって得られた彩度量に基づいて、前記注目画素が無彩色、有彩色、及び、その中間部のいずれに属するかを判定する第１の判定手段と、
前記色度信号を画素単位に入力する第２の入力手段と、
入力された前記画素単位の色度信号に基づいて注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段による判定結果、および、前記第２の判定手段による判定結果に基づいて、注目画素が無彩色か有彩色かを判定する第３の判定手段とを有し、
前記第３の判定手段は、
前記第１の判定手段が無彩色であると判定した場合には、前記注目画素を無彩色と判定し、
前記第１の判定手段が有彩色であると判定した場合には、前記注目画素を有彩色と判定し、
前記第１の判定手段が中間部であると判定した場合には、前記第２の判定手段による判定結果に基づいて、前記注目画素を無彩色か有彩色かを判定することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１１】
入力したカラー画像の３色分解信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１とした場合、明るさを表わす明度信号Ｌ１、及び色味を表わす色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）に変換する（なお、これ以外の色空間、たとえば、Ｌ*ａ*ｂ*やＬ*ｕ*ｖ*等であっても構わない）。
【００１２】
式（１）に３色分解信号Ｒ，Ｇ，Ｂを明度及び色度信号Ｌ１，Ｃａ１，Ｃｂ１に簡易的に変換する変換式の一例を示す。
【００１３】
Ｌ＝（Ｒ＋２×Ｇ＋Ｂ）／４
Ｃａ＝（Ｒ−Ｇ）／２
Ｃｂ＝（Ｒ＋Ｇ−２×Ｂ）／４                            …  式（１）
無彩色／有彩色の判定においては、明度信号Ｌ１の中心画素に同期をとったＣａ１，Ｃｂ１の１画素ごとの値を使用し、次式（２）によってまず彩度Ｓを決めることが考えられる。すなわち、
Ｓ（＝（Ｃａ１^2＋Ｃｂ１^2）^0.5）                      …  式（２）
そして、予め決められた閾値ρを用いて前述の式（３）に従って判定する。すなわち、
（Ｓ＜ρのとき）  ＫＣ＝無彩色
（ρ≦Ｓのとき）  ＫＣ＝有彩色                          …  式（３）
である。
【００１４】
しかし、このように判定を１画素ずつ行っていると、スキャナ部から入力した信号にノイズが入っていた場合や、スキャナの振動等の影響で色ズレが起こった場合など、正確な色判定を行うことができない。
【００１５】
そこで、本実施形態ではデータ遅延用のメモリを利用し、複数の画素の値を積分し、判定に使用することによって、ノイズや色ズレの影響を軽減し、より精度良く色判定を行う。
【００１６】
図１は、実施形態における画像処理の主要ブロック構成図、図２は図１における遅延手段１０３Ｂの具体的ブロック構成図を示している。
【００１７】
１０１は原稿をカラーデータとして入力するカラー画像入力手段であって、カラーイメージスキャナ等の原稿画像の読み取り装置である。ただし、これに限らず、広義に於いてはコンピュータからの画像入力部を含む。従って、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶された画像を入力する装置等も含まれる。カラー画像入力手段１０１からはカラー画像の各画素についてＲＧＢに色分解された３色分解信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が出力される。
【００１８】
カラー画像入力手段１０１によって読み取られたカラー画像の３色分解信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の一つであるＧ１信号（３成分の中では一番輝度信号に近い値になる）は、文字／画像判定手段１１１に入力し、その画素が、文字や細線などの線画像か、または写真画像や印刷画像などの連続階調画像（もしくは中間調画像）かを判定し、文字／画像判定信号ＴＩを出力する。空間フィルタ係数記憶手段１１２は、この文字／画像判定信号ＴＩを受信し、対応画素が、文字信号である場合は図１６に示す文字用空間フィルタ係数２０１を、階調画像である場合には同図の画像用空間フィルタ係数２０２を選択し、文字用または画像用の空間フィルタ係数Ｋijをエッジ強調良抽出手段１１３に出力する。
【００１９】
一方、入力したカラー画像の３色分解信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は、第１の色空間変換手段１０２に供給され、ここで、例えば明るさを表わす明度信号Ｌ１、及び色味を表わす色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）に変換される（なお、これ以外の色空間、たとえば、Ｌ*ａ*ｂ*やＬ*ｕ*ｖ*等であっても構わないのは先に説明した通りである）。
【００２０】
第１の色空間変換手段１０２から出力された明度信号Ｌ１および色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）は、遅延手段１０３Ｂのラインメモリ２１〜２４によって、明度信号Ｌ１に対し４ライン、ラインメモリ２５，２６によって、明度信号の中心画素に同期させるため、色度信号Ｃａ１に対し２ライン、ラインメモリ２５，２６によって、色度信号Ｃｂ１に対し２ライン分の信号が記憶される。今、中心ラインをｊラインとすると明度に対してはｊ−２，ｊ−１，ｊ，ｊ＋１ラインが記憶されるので、現在のラインｊ＋２を含めた５ライン分の明度信号が出力されることになる。
【００２１】
一方、色度信号Ｃａ１に対しては、遅延手段１０３Ｂのラインメモリ２５，２６によってｊ，ｊ＋１ラインが記憶され現在のラインｊ＋２を含めた３ライン分の色度信号Ｃａ１が出力される。色度信号Ｃｂ１に対しても、同様にして、ｊ，ｊ＋１ラインが記憶され現在のラインｊ＋２を含めた３ライン分の色度信号Ｃｂ１が出力される。
【００２２】
本実施形態では、彩度信号Ｓや無彩色／有彩色判定信号ＫＣの算出に当たって、ｊ，ｊ＋１，ｊ＋２ラインの３ライン分データを用いて空間的な処理を行う。
【００２３】
図３は実施形態における色判定手段１２０のブロック構成図を示している。同図において、３１，３２は３×３サイズの積分手段であり、予め設定した係数に従って加重平均計算を行い、注目画素の平均値Ｃａ１＿ＳＭ，Ｃｂ１＿ＳＭを出力する。
【００２４】
図４は、この加重平均計算を行う場合の係数の例をあげる。つまり、図示の計数に従えば、注目画素位置におけるＣａ１＿ＳＭ及びＣｂ１＿ＳＭは文字通り平均値を算出することになる。
【００２５】
３３は彩度判定手段で、加重平均を行われたＣａ１＿ＳＭ，Ｃｂ１＿ＳＭの値から彩度量Ｓを決定しエッジ強調量分配手段１１６へと出力を行う。本実施形態では、先に説明したのと同様に、
Ｓj+1＝（Ｃａ１＿ＳＭ^2＋Ｃｂ１＿ＳＭ^2）^0.5
として算出する。
【００２６】
ここで、Ｓj+1はラインメモリで１ライン遅延され、ｊラインに対する彩度量Ｓjを出力する。
【００２７】
３４は無彩色／有彩色判定手段で、Ｓの値を入力し、予め決められた閾値ρを用いて次式に従って、無彩色／有彩色の判定を行い無彩色／有彩色判定信号ＫＣの出力を行う。
【００２８】
（Ｓ＜ρのとき）  ＫＣ＝無彩色
（ρ≦Ｓのとき）  ＫＣ＝有彩色
エッジ強調量分配手段１１６は、エッジ強調量ε、彩度信号Ｓ、無彩色／有彩色判定信号ＫＣを入力し、それらの値に応じて明度信号Ｌ１のエッジ強調補正量εｌと色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）のエッジ強調補正量εｃを生成し、エッジ強調手段１０４に供給する。
【００２９】
明度信号Ｌ１に対するエッジ強調補正量εｌについて説明する。基本的に、彩度信号Ｓの値が低い（無彩色に近い）程、明度信号に対するエッジ強調量εの配分を多くし、無彩色信号画素（ＫＣ＝０）に対しては全エッジ強調量εをεｌに割り当てる。
【００３０】
色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）に対するエッジ強調補正量εｃについて説明する。色度信号に対しては、基本的に明度信号のそれとは逆に、彩度信号Ｓの値が高い（鮮やかな色）程、色度信号に対するエッジ強調量εの配分を多くし、無彩色信号画素（ＫＣ＝０）に対してはエッジ補正を行わず、さらには対象画素の色度信号も除去する。これはカラー複写機などに於ける画像処理装置の場合、黒い文字などの複写画像に対し色成分が残ることは視覚的に非常に画像品質が悪いというのが理由である。よってこのような画素に対しては色成分をカットし、完全な無彩色信号に色補正する必要があるからである。
【００３１】
以上のように生成されたエッジ強調補正量εｌ，εｃは、Ｌ，Ｃａ，Ｃｂ信号と共にエッジ強調手段１０４に供給される。ここで、明度信号Ｌに対してはエッジ強調補正量εｌが加算され、色度信号Ｃａ，Ｃｂに対してはエッジ強調補正量εｃが乗算される（式４）。
【００３２】
Ｌ２＝εｌ＋Ｌ１
Ｃａ２＝εｃ*Ｃａ１
Ｃｂ２＝εｃ*Ｃｂ１                                      …  式（４）
式（４）からわかるように、信号Ｌに対してはエッジ補正量ε１を加算することにより、彩度が高く明度にエッジ強調したくない画素では（εｌ＝０）、明度は保存される。
【００３３】
一方、信号Ｃａ，Ｃｂに対してはエッジ補正量εｃを乗算することにより、彩度が低く無彩色と判断できる画素に対しては、εｃ＝０を乗算することで、対象画素そのものの色度成分を除去する。
【００３４】
以上のようにして、エッジ強調手段１０４で生成された、エッジ強調済みの信号Ｌ２，Ｃａ２，Ｃｂ２は第２の色空間変換手段１０５に出力され、再度ＲＧＢ信号に逆変換される。
【００３５】
式（５）は明度および色度信号Ｌ２，Ｃａ２，Ｃｂ２を３色分解信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２に変換する変換式の一例で、先に示した式（１）の逆変換である。
【００３６】
Ｒ＝（４×Ｌ＋５×Ｃａ＋２×Ｃｂ）／４
Ｇ＝（４×Ｌ−３×Ｃａ＋２×Ｃｂ）／４
Ｂ＝（４×Ｌ＋Ｃａ−６×Ｃｂ）／４                      …  式（５）
ＲＧＢ信号に逆変換された３色分解信号は、輝度／濃度変換手段１０６に供給され、ここで３色分解信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２に対し対数変換などによって濃度信号Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１に変換する。
【００３７】
濃度信号Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１は次に色補正手段１０７によって、黒信号Ｋの生成や、下色除去、色補正などの色処理がなされ、濃度信号Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２を出力する。また、色補正手段１０７は前記無彩色／有彩色判定手段１１５の判定結果である判定信号ＫＣに従って、対象画素が無彩色の時は濃度信号Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２をＣ２＝Ｍ２＝Ｙ２＝０とし、黒単色からなる画素に変換する。
【００３８】
１１０はカラー画像出力手段で、電子写真方式やインクジェット方式のプリンタなど画像記録装置からなる。
【００３９】
このカラー画像出力手段が２値のプリンタなどのとき、濃度信号Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２は２値化手段１０８によって２値画像Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３，Ｋ３に変換される。２値化の手法としては誤差拡散法やディザ法など様々な方式があり、各々の装置にあった手法によって２値化処理が施される。
【００４０】
また、前記カラー画像入力手段１０１から入力された画像の解像度とカラー画像出力手段１１０で出力される画像の解像度がことなるとき、２値画像Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３，Ｋ３は平滑化／解像度変換手段１０９によって解像度変換処理が施されＣ４，Ｍ４，Ｙ４，Ｋ４に変換される。特にカラー画像出力手段１１０の解像度が、カラー画像入力手段１０１の解像度より高いとき画像の輪郭部を滑らかに補間する平滑化処理が行われ、カラー画像出力手段１１０によって、印字記録される。
【００４１】
以上のような方法で色判定を行うことにより、単発的に発生するノイズ成分は積分により、色判定に影響を及ぼしにくくなる。また、色ズレによって発生する黒文字の周囲の有彩色成分も下地の白や、黒文字の黒と積分処理をかけられるため、彩度が落ち、無彩色であると判定することができることとなる。
【００４２】
これによってノイズや色ズレの影響をおさえ、より正確な色判定を行うことを可能となる。
【００４３】
また、色補正手段１０７に文字／画像判定手段１１１からの出力信号ＴＩを入力し、ＫＣが無彩色であり、ＴＩが信号による文字画像であることが示されている場合のみ、対応画素の出力をＫ単色とするように制御することにより、無彩色の文字画素のみを、Ｋ単色出力することができる。
【００４４】
更に、文字画素以外の領域では、通常の色補正処理がなされ、連続階調部はＣＭＹＫ混色による色再現がなされることにより、自然な色再現がなされることになる。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
上記実施形態では、明度信号Ｌ１の中心画素に同期をとったＣａ１，Ｃｂ１の１画素ごとの値を使用し、前述の式（２）によって彩度Ｓ、すなわち、
Ｓ＝（Ｃａ１^2＋Ｃｂ１^2）^0.5
を算出し、予め決められた閾値ρを用いて、
（Ｓ＜ρのとき）  ＫＣ＝無彩色
（ρ≦Ｓのとき）  ＫＣ＝有彩色                          …  式（６）
として判定を行った。
【００４６】
しかし、このようにして判定を行った場合、色味によって無彩色／有彩色の判定スライスを変えていないため、誤判定を起こしやすい色（実際では青や緑色）と、起こしにくい色とのスライスの区別が付けられない。そのため、誤判定を起こしにくい色にスライスを合わせると青や緑色で誤判定を起こし無彩色となってしまう。また、誤判定を起こしやすい色にスライスを合わせると黒やグレーの部分、色ズレの部分で誤判定を起こし有彩色と判定してしまう。
【００４７】
また、濃度の濃い色に関しては彩度があまり得られないため、薄い色と同じスライスレベルでは、有彩色を無彩色として誤判定しやすくなる。
【００４８】
本第２の実施形態では、彩度抽出手段と、無彩色／有彩色判定手段とをまとめて、色判定手段１３０（図５参照）とし、色判定手段１３０は、Ｌ１，Ｃａ１，Ｃｂ１を入力値とし、色味や濃度によって無彩色／有彩色の判定スライスを変えることによって、より正確な色判定を行い、彩度信号Ｓ、無彩色／有彩色判定信号ＫＣを出力する。
【００４９】
以下、図５及び図６をもとにして、第２の実施形態を詳細に説明する。なお、図５は装置の主要部分のブロック構成図であり、図６は色判定手段１３０の具体的なブロック構成を示している。また、図１と同じ番号のついている手段に関しては、同等の働きをするものとし、その説明は省略する。
【００５０】
さて、図６において、６１は、明度判定手段で、Ｌ１の値が予め決められた閾値ｓｌ＿Ｌ１，ｓl＿Ｌ２によって設定された範囲内にあるか否かで、明度判定信号ＪＬを出力する。すなわち、
ｓl＿Ｌ１＜Ｌ＜ｓl＿Ｌ２のとき    ＪＬ＝０
上記以外のとき                    ＪＬ＝１              …  式（７）
つまり、明度がある程度（＝ｓｌ＿Ｌ２）以上明るい部分と、ある程度（ｓｌ＿Ｌ１）以下の暗い部分についてはＪＬ＝１とし、その範囲内ではＪＬ＝０とする。
【００５１】
この明度判定信号ＪＬの値は、後述する無彩色／有彩色の判定規準になる閾値を調整するために使用されることになる。上記式（７）では、明度の高（ＪＬ＝１）、中（ＪＬ＝０）、低（ＪＬ＝１）の３つの段階にわけるようにしたが、より精度を上げるためには、それ以上の多段階に決定するようにしてもよい。なぜなら、２次元平面内の直交軸をＣａ，Ｃｂとし、その平面に垂直な直交軸をＬとした場合、Ｌ，Ｃａ，Ｃｂで表される空間は歪な球体として表現されるからである。
【００５２】
６２は彩度量抽出手段で、Ｃａ１，Ｃｂ１の値から彩度量Ｓを決定しエッジ強調量分配手段へと出力を行う。本第２の実施形態では、先に説明したと同様に、
Ｓ＝（Ｃａ１^2＋Ｃｂ１^2）^0.5
とする。
【００５３】
６３は無彩色／有彩色判定手段で、ＪＬ，Ｃａ，Ｃｂの値を入力し、その値によって無彩色／有彩色判定の閾値の設定を変える。
【００５４】
本第２の実施形態では、青や緑色の色としての判定を厳しくする場合について、また明度の違いによって判定の範囲を変化させる。
【００５５】
擬態的には、青や緑色の色としての判定を厳しくする場合については、無彩色／有彩色判定手段６３では、明度判定手段６１の結果は使用しないようにする。
【００５６】
Ｃａ，Ｃｂの色空間上では、青、緑色の色味を持ったＣａ，Ｃｂの成分は、図７（Ａ）の斜線の部分に相当する。そのため以下の様な条件にすることによって、青や緑色の色としての判定を厳しくすることができる。
【００５７】
Ｃａ１≧０  ＯＲ    Ｃｂ１≧０    ならば、ｓl＿Ｓ＝ｍ
Ｃａ１＜０  ＡＮＤ  Ｃｂ１＜０    ならば、ｓl＿Ｓ＝ｎ    …  式（８）
（ただし  ｍ＞ｎとする）
また、彩度信号Ｓ（Ｓ＝（Ｃａ１^2＋Ｃｂ１^2）^0.5）に関して、式（３）を次式（９）に示すように変更する。
【００５８】
（Ｓ＜ｓl＿Ｓのとき）  ＫＣ＝無彩色
（ｓl＿Ｓ≦Ｓのとき）  ＫＣ＝有彩色                      …  式（９）こうすることによって、無彩色／有彩色の判定は図７（Ｂ）のような判定空間（斜線部分が無彩色と判定する）となるため、青や緑色の色として判定を厳しくすることができる。
【００５９】
明度の違いによって判定の範囲を変化させる場合には次のようにする。
【００６０】
Ｌ，Ｃａ，Ｃｂ空間は、Ｌの値がもっとも低い状態から高い方向に変化するに従い、Ｃａ，Ｃｂのとり得る範囲が徐々に大きくなり、ある位置を越えると徐々に小さくなっていく。これは先に説明したように歪な球体になっていることからも理解できよう。
【００６１】
このようないろ空間では、彩度Ｓに関するスライスをＬの値にかかわらず常に一定にしていると、Ｌの値がある程度小さいときやある程度以上の場合、もともとＣａ，Ｃｂのとり得る値が小さくなるので、もはやスライスレベルを越えることはないか、越えることは稀になる。つまり、無条件に無彩色として誤判定される可能性が高くなる。
【００６２】
そこで、本第２の実施形態では、先に説明したＬの彩度判定信号ＪＬを使用して、Ｃａ，Ｃｂの判定色空間を変化させることによって、明度が小さい部分或いは／及び大きい部分での誤判定を防ぐものである。
【００６３】
本第２の実施形態の目的を達成させるためには、図８（Ａ），（Ｂ）のように、明度Ｌが小さい（或いは大きい）ときには判定領域は小さく、明度Ｌがその範囲内にある場合には、判定領域を大きくするようにスライスを変更する。
【００６４】
先に説明したように、閾値ｓl＿Ｌ１＜明度Ｌ＜閾値ｓl＿Ｌ２の場合、ＪＬ＝０となり、それ以外の、明度が小さい場合と大きい場合ではＪＬ＝１になる。
【００６５】
そこで、
ＪＬ＝０  の場合、  ｓl＿Ｓ＝ｍ
ＪＬ＝１  の場合、  ｓl＿Ｓ＝ｎ
（ただし  ｍ＞ｎとする）
（Ｓ＜ｓl＿Ｓのとき）  ＫＣ＝無彩色
（ｓl＿ｓ≦Ｓのとき）  ＫＣ＝有彩色                    …  式（１０）
こうすることによって、図８（Ａ），（Ｂ）のような判定空間となるため、明度が小さい部分での無彩色／有彩色の誤判定を防ぐことができる。
【００６６】
本第２の実施形態では、Ｃａ，Ｃｂの判定用色空間の変化と、Ｌに関するＣａ，Ｃｂの色空間の変化を別々に示したが、無彩色／有彩色判定部では、Ｌ，Ｃａ，Ｃｂをそれぞれ入力を行うので、両方を合わせた形で、判定用色空間を作ることも可能である。また、このようにすることよって、より正確な色判定を行うことが可能となる。
【００６７】
＜第３の実施形態＞
次に第３の実施形態を説明する。先に説明したように、式（２）によって、一律に、無彩色／有彩色の判定を１画素ごとにＣａ１，Ｃｂ１の値を使用して求めた彩度Ｓ（＝（Ｃａ１^2＋Ｃｂ１^2）^0.5）に関し、予め決められた閾値ρを用いて前述の式（３）、すなわち、
（Ｓ＜ρのとき）  ＫＣ＝無彩色
（ρ≦Ｓのとき）  ＫＣ＝有彩色
で判定を行うと、入力画像がスキャナ等から入力した場合、その信号にノイズが入ったり、スキャナの振動等の影響で色ズレが起こった場合など、正確な色判定を行うことができない。
【００６８】
そこで、本第３の実施形態ではデータ遅延用のメモリを利用し、複数の画素の値を積分し、判定に使用することによって、ノイズや色ズレの影響を軽減し、より正確な色判定を行う。これによって、ノイズや色ズレの影響をおさえ、より正確な色判定を行うことを可能とする。ただし、その半面、有彩色の下地に黒文字で書かれている原稿を入力した場合、複数画素で加重積算を行うために黒文字のＬ，Ｃａ，Ｃｂ成分の特徴が下地の有彩色のＬ，Ｃａ，Ｃｂ成分の特徴によって打ち消され、正確に無彩色と判定されず誤判定を起こす可能性もあり、結果的に、有彩色中の黒文字の再現が悪くなってしまうという問題が発生する。
【００６９】
そこで更に、本第３の実施形態では、１画素ごとの色判定結果と、加重積分を行った色判定結果の両方を利用することによって、より正確な色判定を行うことを可能とする。
【００７０】
以下、図９をもとにして、本発明に係る第３の実施形態を詳細に説明する。なお、図１と同じ番号のついている手段に関しては、同等の働きをするものとし、その説明は省略する。従って、以下では図１と異なる点につき説明する。
【００７１】
さて、本第３の実施形態では、彩度抽出手段と、無彩色／有彩色判定手段とをまとめて、図１０に示すように色判定手段１４０とする。色判定手段１４０は、３ライン分のＣａ１，Ｃｂ１，Ｌ１を入力値とし、判定対象画素に関する彩度信号Ｓ、無彩色／有彩色判定信号ＫＣを出力するものとする。
【００７２】
図１０を用いて、本発明の遅延手段１０３Ｃについて説明する。第１の色空間変換手段１０２から出力された明度信号Ｌ１および色度信号Ｃａ１，Ｃｂ１は、遅延手段１０３Ｃのラインメモリ１１〜１４によって、明度信号Ｌ１に対し４ライン、ラインメモリ１５，１６によって、明度信号の中心画素に同期させるため、色度信号Ｃａ１に対し２ライン、ラインメモリ１５，１６によって、色度信号Ｃｂ１に対し２ライン分の信号が記憶される。
【００７３】
今、中心ラインをｊラインとすると明度に対してはｊ−２，ｊ−１，ｊ，ｊ＋１ラインが記憶され、結果的に現在のラインｊ＋２を含めた５ライン分の明度信号が出力される。
【００７４】
一方、色度信号Ｃａ１に対しては、遅延手段１０３Ｃのラインメモリ１５，１６によってｊ，ｊ＋１ラインが記憶され現在のラインｊ＋２を含めた３ライン分の色度信号Ｃａ１が出力される。色度信号Ｃｂ１に対しても、同様にして、ｊ，ｊ＋１ラインが記憶され現在のラインｊ＋２を含めた３ライン分の色度信号Ｃｂ１が出力される。
【００７５】
本第３の実施形態では、彩度信号Ｓや無彩色／有彩色判定信号ＫＣの算出に当たって、ｊ＋２，ｊ＋１，ｊラインの３ライン分データＬ１，Ｃａ１、Ｃｂ１を用い、注目画素をｊ＋１ラインとして空間的な処理を行う。
【００７６】
図１１は、第３の実施形態における色判定手段１４０のブロック構成図を示している。
【００７７】
色判定手段１４０の内部にある、明度判定手段１１０１は、先に説明した第２の実施形態における明度判定手段６１と同様の判定を行う。つまり、入力した注目画素に対する明度Ｌが、Ｌ，Ｃａ，Ｃｂ色空間における中間的な範囲になる場合にはＪＬ１＝０、明度がある程度より小さい場合及び大きい場合にはＪＬ１＝１となる信号を出力する。また、無彩色／有彩色判定手段１１０２も、第２の実施形態における無彩色／有彩色判定手段６３と同様の判定を行い、注目画素に関して１画素ずつ無彩色／有彩色の判定を行い、判定信号ＫＣ１を出力する。
【００７８】
その判定結果は、遅延手段１１０３によって複数ラインの遅延を行い、無彩色／有彩色判定手段１１１０へ、３×３の合計９個のＫＣ１信号を供給する。このため、遅延手段１１０３は図１２に示す構成となっている。
【００７９】
３×３スムージング手段１１０４〜１１０６では、第１の実施形態と同様に、遅延用メモリを使用して、加重積分を行う。
【００８０】
彩度量抽出手段１１０８は、加重積分されたＣａ１＿ＳＭ，Ｃｂ１＿ＳＭに基づき第１の実施形態と同様の処理を行ない、彩度信号Ｓを出力する。ここで算出されるＳは、ｊ＋１ラインに対する出力であるため、これを１ライン遅延した信号をＳとして出力する。
【００８１】
また、明度判定手段１１０７では、加重積分された明度信号Ｌ１＿ＳＭに基づき、明度判定手段１１０１と同様に信号ＪＬ２を出力する。
【００８２】
無彩色／有彩色判定手段１１０９では図１３のように、Ｃａ，Ｃｂの色空間上で明らかに無彩色である部分、明らかに有彩色である部分、その中間部分の３つのエリアに切り分ける。
【００８３】
（Ｓ＜ｎのとき）      ＫＣ２＝無彩色部
（ｎ≦Ｓ＜ｍのとき）  ＫＣ２＝中間部          …式（１１）
（ｍ＜Ｓのとき）      ＫＣ２＝有彩色部
と設定する。
【００８４】
ここで、閾値ｍ、ｎの値は、明度判定手段１１０７からの信号ＪＬ２に応じて変動する。すなわち、
ＪＬ２＝０の場合には  ｎ＝ｎ0、ｍ＝ｍ0
ＪＬ２＝１の場合には  ｎ＝ｎ1、ｍ＝ｍ1
ここで、ｎ0＞ｎ1、ｍ0＞ｍ1である。
【００８５】
ＪＬ２＝１というのは、加重積分されたＬ１＿ＳＭの値がある程度以下（ある程度以上暗い場合）、或いはある程度以上の場合（ある程度明るい場合）に相当し、ＪＬ２＝０の場合には、その中間位置にある場合を示している。
【００８６】
こうして、無彩色／有彩色判定手段１１１０には、遅延手段１１０３からの３×３の信号ＫＣ１と、無彩色／有彩色判定手段１１０９から出力されたｊ＋１ラインに対するＫＣ２を１ライン遅延させることで得た注目画素位置に対する信号ＫＣ２が同期して供給されることになる。
【００８７】
無彩色／有彩色判定手段１１１０では、これらの信号に基づき、最終的な無彩色／有彩色判定結果を示す信号ＫＣを生成し、出力する。その条件は以下の通りである。
・無彩色／有彩色判定手段１１０９の判定結果ＫＣ２が、無彩色を示している場合→出力信号ＫＣは無彩色
・無彩色／有彩色判定手段１１０９の判定結果ＫＣ２が、有彩色を示している場合→出力信号ＫＣは有彩色
・無彩色／有彩色判定手段１１０９の判定結果ＫＣ２が、中間部である場合（有彩色もしくは無彩色のいずれかに絞りこむことができない場合）→無彩色／有彩色判定手段１１０３の判定結果ＫＣ１（３×３のＫＣ１エリア）で見て、９画素のうち過半数が無彩色である場合には、出力信号ＫＣを無彩色、９画素のうち過半数が有彩色である場合には出力信号ＫＣを有彩色とする。
【００８８】
以上の如く、本第３の実施形態では、１画素ずつの判定結果をエリア処理するために遅延用メモリ１１０３、ＫＣ１，ＫＣ２及びＳの同期をとるためラインメモリを使用しているが、図１４のように、遅延手段１０３Ｃから出力されたＬ１，Ｃａ１，Ｃｂ１のｊ＋２，ｊ＋１，ｊの３ライン分のデータを使用してそれぞれ明度判定、無彩色／有彩色判定を行う構成にすることによって、前記メモリは使用せずに済みコストの軽減を図ることができる。
【００８９】
以上説明したように本第１〜第３の実施形態に従えば、ノイズや色ズレの影響をおさえ、より正確な色判定を行うことが可能となり、黒文字周辺の色ズレ部分、誤判定をしやすい部分での誤判定を無くすことにより、より高品質なカラー画像が実現できる。
【００９０】
なお、カラー画像を形成する手段については特に説明しなかったが、たとえばレーザビームプリンタであっても良いし、インクジェットプリンタ等の他の方式であっても良い。また、レーザビームプリンタであればＰＷＭ等の手法を活用することで、最終的に得られたＣ４、Ｍ４、Ｙ４及びＫ４のデータに従い印刷すれば良いし、２値化する場合にはそれらの信号を公知の２値化手段（たとえばディザ法や誤差拡散法等）で行ない、その後に印刷すれば良い。
【００９１】
また、実施形態では、主として複写機に適用させた場合を説明したが、画像データの入力元は、最初はイメージスキャナであったとしても、中間的に記憶媒体を介して入力する場合や回線を介して入力する場合においても適用できるので上記実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、出力手段もプリンタにダイレクトに出力するのではなく、記憶媒体に出力させたり、回線を介して相手端末（たとえばファクシミリ装置）に伝送しても構わない。
【００９２】
従って、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、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）に適用してもよいことになる。
【００９３】
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を、パーソナルコンピュータ等のシステム機器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。
【００９４】
この場合、記憶媒体から読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。
【００９５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００９６】
また、コンピュータが読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ＯＳ（オペレーティングシステム）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。
【００９７】
さらに、記憶媒体から読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ボ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、その機能拡張ボ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。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力したカラー画像データにおける個々の画素の無彩色／有彩色を精度良く判定することが可能になる。
【００９９】
従って、入力カラー画像に含まれるノイズや、イメージスキャナ等の色ずれの影響を抑えることが可能になり、たとえば印刷する場合には高品質な画像を出力することも可能になる。
【０１００】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における装置ブロック構成図である。
【図２】図１における遅延手段１０３Ｂ近傍のブロック構成図である。
【図３】第１の実施形態における色判定手段１２０のブロック構成図である。
【図４】色判定手段１２０におけるスムージング用加重平均係数を示す図である。
【図５】第２の実施形態における装置のブロック構成図である。
【図６】図５における色判定手段１３０のブロック構成図である。
【図７】第２の実施形態におおける、色領域毎による閾値がおよぶ範囲を示す図である。
【図８】第２の実施形態おける明度範囲による閾値がおよぶ範囲を示す図である。
【図９】第３の実施形態における装置のブロック構成図である。
【図１０】図９における遅延手段１０３Ｃ近傍のブロック構成図である。
【図１１】図９における色判定手段１４０のブロック構成図である。
【図１２】図１１における遅延手段１１０３のブロック構成図である。
【図１３】図１１における無彩色／有彩色判定手段１１０９での判定結果の分布を示す図である。
【図１４】第３の実施形態における色判定手段の他のブロック構成図を示す図である。
【図１５】図１における空間フィルタ係数記憶手段１１２に記憶されているフィルタを示す図である。
【図１】
0003761979.tif 000002
【図２】
0003761979.tif 000003
【図３】
0003761979.tif 000004
【図４】
0003761979.tif 000005
【図５】
0003761979.tif 000006
【図６】
0003761979.tif 000007
【図７】
0003761979.tif 000008
【図８】
0003761979.tif 000009
【図９】
0003761979.tif 000010
【図１０】
0003761979.tif 000011
【図１１】
0003761979.tif 000012
【図１２】
0003761979.tif 000013
【図１３】
0003761979.tif 000014
【図１４】
0003761979.tif 000015
【図１５】
0003761979.tif 000016