CN102547013A

CN102547013A - 图像处理装置及图像处理方法

Info

Publication number: CN102547013A
Application number: CN2011103033215A
Authority: CN
Inventors: 村石雅明
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: CN102547013B; JP5825913B2; EP2439922B1; EP2439922A1; US20120087577A1; JP2012100245A; US8699791B2

Abstract

本发明提供一种图像处理装置及图像处理方法。在背景去除水平是用于去除背景的水平的情况下，基于彩色图像数据生成单色图像数据，之后对生成的单色图像数据应用背景去除处理。在背景去除水平是不用于去除背景的水平的情况下，对彩色图像数据应用背景去除处理，之后基于经过背景去除处理的图像数据生成单色图像数据。

Description

图像处理装置及图像处理方法

技术领域

本发明涉及图像处理装置及图像处理方法。

背景技术

对于使用扫描器扫描彩色图像并输出彩色图像的副本的装置，需要在原始彩色图像的色彩再现性以及色调性(tonability)等方面，尽可能忠实地再现输出的副本。然而，在彩色图像具有背景部分的情况下，需要在输出的复印物上以白色再现背景部分。

日本特开平5-63968号公报论述了如下技术：从R、G、B颜色分量的直方图获取背景去除水平(background removal level)，并进行非线性背景去除。该技术使得能够将背景部分恒定再现为转印纸的白色水平(背景去除水平)，而不会使非背景的色彩再现性劣化。

在传统的彩色复印机中使用彩色扫描器扫描彩色图像并单色打印图像的情况下，对由彩色扫描器生成的彩色图像数据(例如，RGB图像数据)应用单色化处理(monochromization processing)，以生成单色化的图像数据，然后对单色化的图像数据应用背景去除处理。然而，存在如下情况：对单色化的图像数据应用背景去除处理，导致依赖于将彩色图像数据转换为单色图像数据的方法，部分颜色信息(例如，亮色和荧光色)消失。

例如，如图16B所示，RGB图像数据中的黄色文本的RGB值为R：250、G：240、B：140，背景部分的RGB值为R：250、G：251、B：248。背景去除处理将等于或大于背景去除水平的RGB值转换为R：255、G：255、B：255。在对RGB图像数据应用单色化处理之后，黄色文本的亮度值为233，背景部分的亮度值为250。之后，在对单色化的图像数据应用背景去除处理(背景去除水平为230)之后，黄色文本和背景部分的亮度值均为R：255、G：255、B：255，导致了关于黄色文本的信息的消失。

为了解决上述问题，在对RGB图像数据应用单色化处理之前，对其应用背景去除处理。然而，在这种情况下，存在如下情况：无法去除R、G、B值差别大的背景部分，这有可能使图像质量劣化。

例如，如图16A所示，存在如下问题：在对RGB图像数据应用单色化处理之前、对其应用背景去除处理(背景去除水平为230)之后，无法去除RGB信号值差别大的背景。例如，当背景的RGB值为R：250、G：240、B：140时，在对RGB图像数据应用背景去除处理(背景去除水平为230)之后，对其进行的单色化处理使RGB值为R：245、G：245、B：245。日本特开平5-63968号公报没有论述在使用彩色扫描器扫描彩色图像、并以单色打印图像的情况下进行的背景去除处理。

发明内容

本发明旨在提供一种图像处理装置，其能够通过根据背景去除水平来控制要对输入图像数据应用的单色化处理和背景去除处理的执行顺序，合适地去除输入图像数据的背景。本发明还旨在提供一种图像处理方法。

根据本发明的一方面，提供了一种图像处理装置，其包括：获取单元，其被配置为获取彩色图像数据以及所述彩色图像数据的背景去除水平；单色图像数据生成单元，其被配置为基于所述彩色图像数据生成单色图像数据；背景去除处理单元，其被配置为基于所获取的背景去除水平，对所述彩色图像数据应用背景去除处理；以及控制单元，其被配置为，根据所述获取单元获取的所述背景去除水平，在所述背景去除处理单元对所述单色图像数据生成单元生成的所述单色图像数据应用所述背景去除处理、与所述单色图像数据生成单元基于经过所述背景去除处理单元的所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据之间进行切换。

根据本发明的另一方面，提供了一种图像处理装置，其包括：获取单元，其被配置为获取彩色图像数据以及所述彩色图像数据的背景去除水平；以及处理单元，其被配置为，在所述获取单元获取的所述背景去除水平是用于去除背景的水平的情况下，基于所述彩色图像数据生成单色图像数据，之后根据所获取的背景去除水平对所生成的单色图像数据应用背景去除处理，而在所述获取单元获取的所述背景去除水平是不用于去除背景的水平的情况下，根据所获取的背景去除水平对所述彩色图像数据应用所述背景去除处理，之后基于经过所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据。

根据本发明的又一方面，提供了一种图像处理装置，其包括：获取单元，其被配置为获取彩色图像数据以及所述彩色图像数据的背景去除水平；以及处理单元，其被配置为，在所述获取单元获取的所述背景去除水平小于预定阈值的情况下，基于所述彩色图像数据生成单色图像数据，之后根据所获取的背景去除水平对所生成的单色图像数据应用背景去除处理，而在所述获取单元获取的所述背景去除水平等于或大于所述预定阈值的情况下，根据所获取的背景去除水平对所述彩色图像数据应用所述背景去除处理，之后基于经过所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据。

根据本发明的示例性实施例，根据背景去除水平来控制单色图像生成处理和背景去除处理的执行顺序，使得能够根据背景去除水平，在去除图像的背景与再现图像的色彩信息之间进行切换。

通过以下参照附图对示例性实施例的详细描述，本发明的其他特征和方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图例示了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且与文字说明一起用来解释本发明的原理。

图1例示了根据本发明的示例性实施例的数字多功能***设备的概观。

图2例示了根据本发明的示例性实施例的数字多功能***设备的扫描器的配置。

图3例示了根据本发明的示例性实施例的数字多功能***设备的控制器的配置。

图4例示了根据本发明的示例性实施例的数字多功能***设备的操作单元。

图5例示了根据本发明的第一示例性实施例的示例性背景去除水平设置画面。

图6例示了根据本发明的第一示例性实施例的示例性输入图像处理单元。

图7例示了根据本发明的第一示例性实施例的示例性输出图像处理单元。

图8是例示根据本发明的第一示例性实施例的处理的流程图。

图9例示了根据本发明的第二示例性实施例的示例性背景去除水平设置画面。

图10例示了根据本发明的第二示例性实施例的示例性输入图像处理单元。

图11例示了根据本发明的第二示例性实施例的示例性直方图。

图12是例示根据本发明的第二示例性实施例的处理的流程图。

图13例示了根据本发明的第三示例性实施例的示例性输出图像处理单元。

图14例示了根据本发明的第三示例性实施例的用于背景去除的示例性一维查找表(LUT)。

图15是例示根据本发明的第三示例性实施例的处理的流程图。

图16A和图16B例示了根据本发明的示例性实施例的处理的示例性效果。

图17例示了根据本发明的示例性实施例的单色图像生成单元的配置。

图18例示了根据本发明的示例性实施例的示例性执行顺序切换。

图19例示了根据本发明的示例性实施例的处理的示例性效果。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施例、特征和方面。

图1例示了根据本发明的示例性实施例的具有输入设备和图像处理***的数字多功能***设备001的配置。参照图1，数字多功能***设备001包括设置在其中的控制器100、扫描器200、打印机300以及操作单元400。下面将详细描述各单元。

图2例示了图1所示的扫描器200(图像输入设备)的详细配置。

参照图2，扫描器200包括进稿器201、托盘202、扫描器单元211、原稿照明灯212、扫描镜213至215、透镜216以及电荷耦合器件(CCD)传感器217。

扫描器单元211经由扫描镜213至215以及透镜216，将来自原稿的反射光输入到CCD传感器217。CCD传感器217包括RGB线传感器。然后，扫描器单元211将反射光转换为代表图像数据的电信号。

当用户将原稿片材放置在进稿器201的托盘202上并从操作单元400发出扫描开始指令时，图3所示的中央处理单元(CPU)103向扫描器200发出相关指令。然后，进稿器201逐一给送原稿片材，并从原稿片材扫描原稿图像。

存在两种不同类型的进稿器201：可反转双面型(用于扫描原稿片材的一面，反转原稿片材，并扫描另一面)以及单路双面型(用于通过一个操作扫描原稿片材的两面)。本发明不特别限制进稿器201的类型。

参照图1，打印机300(图像输出设备)将光栅图像数据转换为纸张上的图像。

存在一些打印方法，例如：通过使用感光鼓和感光带将调色剂定影到纸张上的电子照相方法、以及从微小的喷嘴阵列排出墨以将图像直接打印在纸张上的喷墨方法。本发明不特别限制打印方法。

通过来自控制器100的CPU 103的指令启动打印操作。打印机300包括使得能够选择不同纸张大小或不同纸张方向的多个给送段、以及相关纸盒302、303、304和305。排纸托盘306接收打印后的片材。

图3例示了根据本示例性实施例的数字多功能***设备001的控制器的配置。

控制器100与扫描器200(图像输入设备)和打印机300(图像输出设备)相连接，并且还与局域网(LAN)800和公共线路900相连接，以输入和输出图像数据及设备信息。

CPU 103用作整体控制数字多功能***设备001的控制器。

存储单元107用于存储图像数据和压缩数据。存储单元107包括使得CPU 103能够操作的***工作存储器。

操作单元接口(I/F)104作为与操作单元400的接口，以向操作单元400输出要显示在操作单元400上的图像数据。操作单元I/F 104还向CPU 103传输用户从操作单元400输入的信息。网络I/F 105与LAN 800相连接，以输入和输出信息。调制解调器106与公共线路900相连接，并进行调制/解调处理，以使得能够进行数据发送和接收。上述设备布置在***总线101上。

图像总线I/F 108是将***总线101与高速传输图像数据的图像总线102相连接以转换数据结构的总线桥。图像总线102是诸如协议控制信息(PCI)总线或电气和电子工程师协会(IEEE)1394的高速总线。设备I/F单元109将控制器100与扫描器200(图像输入设备)和打印机300(图像输出设备)相连接，以将同步图像数据转换为异步图像数据，反过来也一样。

输入图像处理单元500对输入图像数据(例如由扫描器200扫描的图像以及经由网络I/F单元105从外部接收的图像)进行校正、加工和编辑，然后应用适于后续打印输出或图像发送的处理。输出图像处理单元600对打印输出的图像数据应用适于各打印机的校正处理。

图4例示了根据本示例性实施例的数字多功能***设备001的操作单元400。

液晶操作面板401，即液晶显示器与触摸屏的组合，显示设置和软键。开始键402是用于指示数字多功能***设备001开始例如复印操作的硬键。包括绿色和红色发光二极管(LED)的开始键402在数字多功能***设备001准备开始操作时亮绿灯，或者在未准备好开始操作时亮红灯。

停止键403是用于停止数字多功能***设备001的操作的硬键。硬键组404包括数字小键盘、清除键、重置键、导向键以及用户模式键。

图5例示了示例性背景去除水平设置画面。图5所示的背景去除水平设置画面10显示在液晶操作面板401(图4)上。在复印图像数据之前，用户通过使用背景去除水平调整条13来设置背景去除水平。

背景去除水平设置画面10包括背景去除水平调整条13、确定(OK)按钮11以及取消(CANCEL)按钮12。

用户能够通过操作背景去除水平调整条13来改变背景去除水平。例如，将背景去除水平调整条13向右移动将提高背景去除水平(亮度值)，从而去除较少量背景。相反，将背景去除水平调整条13向左移动将降低背景去除水平(亮度值)，从而去除较多量背景。

背景去除处理是指用于将亮度值超过背景去除水平(亮度值)的像素的亮度值设置为255的处理。因此，能够使得亮度值超过背景去除水平的像素变白。

当用户移动背景去除水平调整条13、然后按下确定按钮11时，应用当前显示在设置画面10中的设置，之后关闭设置画面10。当用户按下取消按钮12时，恢复就在打开设置画面10之前的设置，之后关闭设置画面10。

通过背景去除水平调整条13，用户界面(UI)值设置如下，例如，当以8阶(step)调整UI值设置时，UI值＝{0，1，2，3，4，5，6，7}。

UI值越大，背景设置变得越浓(dark)。具体地说，背景去除处理可能会留下背景。UI值越小，背景设置变得越淡(light)。

图6是例示根据本发明的第一示例性实施例的输入图像处理单元500的配置的框图。

颜色错误配准校正单元501在主扫描方向和副扫描方向上对RGB输入图像应用颜色错误配准校正。例如，颜色错误配准校正单元501在副扫描方向上进行1×5的矩阵计算，在主扫描方向上进行5×1的矩阵计算。

图像区域确定单元502识别输入图像中的图像类型。例如，图像区域确定单元502识别构成输入图像中的各图像类型(例如，照片部分/文本部分、有色部分/无色部分)的像素，并基于像素生成表示像素类型的属性标志数据。

滤波器处理单元503任意校正输入图像的空间频率，例如进行9×9的积和运算。

输入颜色校正单元504校正输入图像的色度(tint)，例如进行如将输入图像的色彩空间转换为任意色彩空间这样的处理。

图7是例示根据本发明的第一示例性实施例的输出图像处理单元600的配置的框图。

第一单色图像生成单元601将彩色图像数据转换为单色图像数据，并在进行单色打印时将RGB彩色数据转换为灰度单色数据。

如图17所示，第一单色图像生成单元601包括用于进行矩阵计算的计算单元601-A。第一单色图像生成单元601还包括选择器601-B，选择器601-B用于输入从计算单元601-A输出的单色信号(ND)以及计算单元601-A进行矩阵计算之前的RGB信号，并根据来自CPU 103的处理跳过开(ON)/关(OFF)设置选择输出ND信号或RGB信号。

背景去除处理单元602进行用于去除图像数据的背景部分的背景颜色的处理。

第二单色图像生成单元603具有与第一单色图像生成单元601相似的功能，因此将不再重复说明。

对数转换单元604通常使用一维查找表(LUT)，将亮度数据转换为浓度数据。

伽玛校正单元605通常使用一维LUT，根据打印机300的特性进行伽玛校正。

半色调处理单元606根据打印机300的灰阶数量进行任意的伪半色调处理。具体地说，半色调处理单元606进行二值处理、多值(32值)处理、以及任何其他的网屏处理和误差扩散处理。

当对由扫描器200获得的RGB图像数据进行彩色输出时，跳过第一单色图像生成单元601和第二单色图像生成单元603的处理，并且背景去除处理单元602对RGB图像数据应用背景去除处理。

CPU 103控制输入图像处理单元500和输出图像处理单元600的执行和系数设置。

下面将参照图8描述根据本示例性实施例的用于设置单色化处理和背景去除处理的执行顺序的处理。图8例示了在本示例性实施例中用于设置单色化处理和背景去除处理的执行顺序的流程图。

当CPU 103将用于执行流程图(图8)的各步骤的程序从存储单元107加载到控制器100中的RAM(未示出)中、并执行该程序时，实现图8所示的流程图。

在步骤S101中，CPU 103获取在背景去除水平设置画面10(图5)中设置的背景去除水平。

在步骤S102中，CPU 103将对应于设置值(在步骤S101中获取)的背景去除水平(亮度值)与预设的用于确定的亮度阈值相比较。当对应于在步骤S101中获取的设置值的背景去除水平(亮度值)小于亮度阈值(步骤S102：是)时，处理进行到步骤S103。当对应于在步骤S101中获取的设置值的背景去除水平(亮度值)等于或大于阈值(步骤S102：否)时，处理进行到步骤S105。

例如，当要复印一张白纸上的图像时，期望将用于确定的亮度阈值设置为如下值：使用该值通过背景去除处理能够将纸张上的背景部分的颜色转换为白色。

在步骤S101中获取的设置值、与同其相对应的背景去除水平(亮度值)之间的关系如下所示：

设置值＝{0，1，2，3，4，5，6，7}，

背景去除水平＝{110，130，150，170，190，210，230，255}。

在步骤S102中，例如，当在步骤S101中获取的设置值为5时，与设置值相对应的背景去除水平为210。当用于确定的亮度阈值为230时，由于背景去除水平小于用于确定的亮度阈值，因此处理进行到步骤S103。例如，当在步骤S101中获取的设置值为7时，与设置值相对应的背景去除水平为255。当用于确定的亮度阈值为230时，由于背景去除水平大于用于确定的亮度阈值，因此处理进行到步骤S105。

在步骤S103中，CPU 103对第一单色图像生成单元601设置单色化系数。作为单色化系数，CPU 103设置如Rr：3、Gr：6、Br：1的系数作为计算系数。

通过公式(1)给出单色化系数。

(Rin x Rr+Gin x Gr+Bin x Br)/(Rr+Gr+Br)...(1)

例如，当输入图像的像素数据包括Rin：250、Gin：240、Bin：140时，公式(1)得出：(250x 3+240x 6+140x 1)/(3+6+1)＝233。

因此，单色图像数据的像素值是233。

在步骤S104中，CPU 103对第二单色图像生成单元603进行处理跳过设置。

在步骤S105中，CPU 103对第一单色图像生成单元601进行处理跳过设置。步骤S105中的处理跳过设置被输入至选择器601-B(图17)。

在步骤S106中，CPU 103对第二单色图像生成单元603设置单色化系数。作为单色化系数，CPU 103设置如Rr：3、Gr：6、Br：1的系数作为计算系数。

在步骤S107中，CPU 103对背景去除处理单元602设置与设置值(在步骤S101中获取)相对应的背景去除水平。设置值与同其相对应的背景去除水平(亮度值)之间的关系如上所述。

背景去除处理单元602例如通过使用公式(2)和(3)进行非线性背景去除处理。

R2＝R1+Rmat(R1x G1x B1/(255x 255x 255))

G2＝G1+Gmat(R1x G1x B1/(255x 255x 255))

B2＝B1+Bmat(R1x G1x B1/(255x 255x 255))...(2)

其中，Rmat、Gmat和Bmat是要对背景去除处理单元602设置的背景去除系数；R1、G1和B1是输入像素值；R2、G2和B2是输出像素值。

Rmat＝(255-Rs)x Xinv

Gmat＝(255-Gs)x Xinv

Bmat＝(255-Bs)x Xinv...(3)

Xinv＝1/Xmat

Xmat＝Rs x Gs x Bs/(255x 255x 255)

其中，Rs、Gs和Bs是与背景去除水平设置画面10(图5)的设置值相对应的背景去除水平。

CPU 103执行图8所示的流程图，以设置单色化处理与背景去除处理之间的执行顺序切换，然后开始以下复印操作。

首先，扫描器200扫描原稿图像以获得彩色图像数据(RGB图像数据)。然后，输入图像处理单元500对彩色图像数据应用图像处理。在输入图像处理单元500处理图像数据之后，输出图像处理单元600处理图像数据，然后打印机300打印图像数据。

当与背景去除水平设置画面10(图5)中设置的值相对应的背景去除水平小于用于确定的亮度阈值时(当背景去除水平是用于去除背景的水平时)，输出图像处理单元600的第一单色图像生成单元601对图像数据应用单色化处理，以生成单色图像数据。

然后，背景去除处理单元602通过使用在背景去除水平设置画面10(图5)中设置的背景去除水平，对生成的单色图像数据应用背景去除处理。然后，对数转换单元604、伽玛校正单元605和半色调处理单元606对经过背景去除处理的单色图像数据应用各自的处理。

当与背景去除水平设置画面10(图5)中设置的值相对应的背景去除水平小于用于确定的亮度阈值时，跳过第二单色图像生成单元603。

当设置的背景去除水平小于亮度阈值时，在对图像数据应用背景去除处理之前，对其应用单色化处理。这就使得，即使在图像数据的背景部分的RGB值差别大的情况下，也能够去除图像数据的背景部分的颜色。

当与背景去除水平设置画面10(图5)中设置的值相对应的背景去除水平等于或大于用于确定的亮度阈值时(当背景去除水平是不用于去除背景的水平时)，背景去除处理单元602基于背景去除水平对图像数据应用背景去除处理，以生成经过背景去除处理的图像数据。

然后，第二单色图像生成单元603对经过背景去除处理的图像数据应用单色化处理，以生成单色图像数据。然后，对数转换单元604、伽玛校正单元605和半色调处理单元606对单色图像数据应用各自的处理。当与背景去除水平设置画面10(图5)中设置的值相对应的背景去除水平等于或大于用于确定的亮度阈值时，跳过第一单色图像生成单元601。

当设置的背景去除水平等于或大于亮度阈值时，在对输入图像数据应用单色化处理之前，对其应用背景去除处理。该执行顺序能够保留输入图像数据中包括的高亮度(荧光色和黄色)区域和文本。

例如，如图16A和图16B所示，输入图像数据中包括的图像信息(高亮度区域)的亮度值为R：250、G：240、B：140，背景部分的亮度值为R：250、G：251、B：248。

例如，如图16B所示，在背景去除处理之前应用单色化处理的情况下，在背景去除处理之后，图像信息和背景的亮度值均为R：255、G：255、B：255。这意味着图像信息已经丢失。

如图16A所示，当在单色化处理之前应用背景去除处理时，在单色化处理之后，图像信息的亮度值为R：245、G：245、B：245，背景部分的亮度值为R：255、G：255、B：255。这意味着能够保留图像信息。

图19例示了当针对RGB值为R：250、G：240、B：140的输入信号改变背景去除水平时的输出信号的RGB值(R、G、B)。参照图19，实线191表示当在背景去除处理之前应用单色化处理时的输出信号RGB值，虚线192表示当在单色化处理之前应用背景去除处理时的输出信号RGB值。

例如，在背景去除水平为255的情况下，当在单色化处理之前应用背景去除处理时，输出信号的RGB值为R：233、G：233、B：233，反过来也一样。在背景去除水平为233的情况下，当在背景去除处理之前应用单色化处理时，输出信号的RGB值为R：255、G：255、B：255。在背景去除水平为233的情况下，当在单色化处理之前应用背景去除处理时，输出信号的RGB值为R：240、G：240、B：240。

与在背景去除处理之前应用单色化处理相比，在单色化处理之前应用背景去除处理能够使得输出信号RGB值相对于背景去除水平的变化率更加平缓，并因此保留更多的与输入信号RGB值相对应的颜色信息。

在本示例性实施例中，当设置的背景去除水平等于或大于亮度阈值时(当背景去除水平是不用于去除太多背景的水平时)，在单色化处理之前应用背景去除处理。当设置的背景去除水平小于亮度阈值时(当背景去除水平是用于去除大量背景的水平时)，在背景去除处理之前应用单色化处理。

因此，当设置的背景去除水平等于或大于亮度阈值时，在图19中应用虚线192。当设置的背景去除水平小于亮度阈值时，在图19中应用实线193。

与以固定顺序应用单色化处理和背景去除处理、并改变背景去除水平的处理(图19中的实线191)相比，本示例性实施例中根据背景去除水平来改变背景去除处理和单色化处理的执行顺序的处理，能够在这两种处理之后保留更多的信息。图19中的阴影部分表示本示例性实施例与在背景去除处理之前应用单色化处理的情况之间的效果(能够保留的信息)的差异。

尽管基于复印操作具体描述了本示例性实施例，但是，还可以经由LAN 800或公共线路900将经过背景去除处理和单色化处理的图像发送至外部装置。

尽管在本示例性实施例中设置了两个单色图像生成单元601和603、以及背景去除处理单元602，并且各单元被开启或关闭，但是也可以设置两个背景去除处理单元和一个单色图像生成单元。在这种情况下，开启这两个背景去除处理单元中的任意一个，来改变背景去除处理单元和单色图像生成单元的执行顺序。

在本示例性实施例中，尽管在输出图像处理单元600中设置了单色图像生成单元601和603、以及背景去除处理单元602，但是这些单元的配置不限于此。可以在输入图像处理单元500中设置单色图像生成单元601和603以及背景去除处理单元602中的任意一个单元。

尽管在本示例性实施例中设置了两个单色图像生成单元601和603，但是如图18所示，可以设置一个单色图像生成单元622，并且可以通过使用选择器623、624和625改变背景去除处理单元621和单色图像生成单元622的顺序。

图18例示了在背景去除处理单元和单色图像生成单元的配置上不同于输出图像处理单元600(图7)的输出图像处理单元620。输出图像处理单元620包括背景去除处理单元621、单色图像生成单元622以及选择器623、624和625。

当CPU 103向选择器623、624和625输入0/1信号时，选择输入到这些选择器的多个信号，以使得能够改变背景去除处理单元621和单色图像生成单元622的执行顺序。

在第一示例性实施例中，根据在背景去除水平设置画面10(图5)中设置的背景去除水平，来确定单色化处理和背景去除处理的执行顺序。在第二示例性实施例中，检测输入图像数据中的背景部分的背景去除水平，以根据检测到的背景去除水平来确定单色化处理和背景去除处理的执行顺序。

图10是根据本示例性实施例的、替代输入图像处理单元500(图6)的输入图像处理单元510的框图。

输入图像处理单元510(图10)中包括的颜色错误配准校正单元511、图像区域确定单元512、滤波器处理单元513和输入颜色校正单元515的处理，分别类似于第一示例性实施例中描述的输入图像处理单元500中的包括的颜色错误配准校正单元501、图像区域确定单元502、滤波器处理单元503和输入颜色校正单元504的处理，因此省略重复描述。第二示例性实施例中的输出图像处理单元620的处理类似于第一示例性实施例中的输出图像处理单元600的处理，因此省略重复说明。

直方图处理单元514对输入图像数据中的图像信号进行采样和计数，并基于由输入图像数据的RGB值获取的直方图，确定原稿中的背景去除水平。

例如，基于采样的直方图，将各自具有最大频率的Rs、Gs和Bs值确定为如图11所示的背景去除水平。

此外，为了确保使用通过上述直方图确定的背景去除水平进行更可靠的背景去除，可以从Rs、Gs和Bs值中减去偏移值。

尽管分别从R、G和B的直方图获得Rs、Gs和Bs，但是，可以使用Rs、Gs和Bs的最小值(min(Rs，Bs，Gs))来避免各颜色之间背景去除条件的差异。

图9例示了自动背景去除开/关设置画面20。图9所示的自动背景去除开/关设置画面20显示在液晶操作面板401(图4)上。在复印图像数据之前，用户按下自动背景去除按钮24。除了自动背景去除按钮24以外的要素类似于背景去除水平设置画面10(图5)中的要素，因此省略重复说明。

用户按下自动背景去除按钮24，以将自动背景去除设置为开或关。

当用户按下确定按钮21时，应用当前显示在设置画面20中的设置，之后关闭设置画面20。当用户按下取消按钮22时，恢复就在打开设置画面20之前的设置，之后关闭设置画面20。

当在将自动背景去除按钮24设置为开(ON)的情况下保存设置时，通过水平调整条23设置的值不可用，因而应用自动背景去除处理(稍后描述)。

下面将参照图12描述第二示例性实施例中的用于设置单色化处理和背景去除处理的执行顺序的处理。图12是例示用于检测输入图像数据的背景、并根据检测到的背景去除水平设置单色化处理和背景去除处理的执行顺序的处理的流程图。

在开始图12所示的流程图的处理之前，颜色错误配准校正单元511、图像区域确定单元512和滤波器处理单元513对输入图像数据应用各自的处理。直方图处理单元514针对由滤波器处理单元513处理的图像数据检测背景去除水平。

当CPU 103将用于执行流程图(图12)的各步骤的程序从存储单元107加载到控制器100中的RAM(未示出)中、并执行该程序时，实现图12所示的流程图。

在步骤S201中，CPU 103获取通过直方图处理单元514检测到的背景去除水平Rs、Gs和Bs。

在步骤S202中，CPU 103将在步骤S201中获取的背景去除水平与用于确定的预设阈值相比较。当在步骤S201中获取的背景去除水平小于阈值(步骤S202：是)时，处理进行到步骤S203。当在步骤S201中获取的背景去除水平等于或大于阈值(步骤S202：否)时，处理进行到步骤S205。

例如，当通过直方图处理单元514计算的背景去除水平为200，并且用于确定的阈值为220时，即背景去除水平小于用于确定的阈值，处理进行到步骤S203。当通过直方图处理单元514计算的背景去除水平为240，并且用于确定的阈值为220时，即背景去除水平等于或大于用于确定的阈值，处理进行到步骤S205。步骤S203至S207的处理类似于第一示例性实施例中的步骤S103至S107(图8)的处理，因此省略重复说明。

CPU 103执行图12所示的流程图，以设置单色化处理与背景去除处理之间的执行顺序切换。然后，通过输出图像处理单元600处理经过输入图像处理单元510的处理的图像数据，之后通过打印机300打印该图像数据。

在执行图12所示的流程图期间，可以将输入图像处理单元510处理的图像数据存储在存储单元107中。然后，在完成图12所示的流程图的处理之后，可以读取存储在存储单元107中的图像数据，并通过输出图像处理单元600处理该图像数据。

当通过直方图处理单元514计算的背景去除水平小于用于确定的亮度阈值时，输出图像处理单元600进行相关处理。具体地说，第一单色图像生成单元601对图像数据应用单色化处理。然后，背景去除处理单元602、对数转换单元604、伽玛校正单元605和半色调处理单元606对图像数据应用各自的处理。

当通过直方图处理单元514计算的背景去除水平小于用于确定的亮度阈值时，跳过第二单色图像生成单元603。即使当输入图像数据中的背景部分的背景去除水平小于亮度阈值时，该处理也在背景去除处理之前应用单色化处理，由此去除了输入图像数据中的背景部分的颜色。

当通过直方图处理单元514计算的背景去除水平等于或大于用于确定的亮度阈值时，输出图像处理单元600进行相关处理。具体地说，背景去除处理单元602对图像数据应用背景去除处理。然后，第二单色图像生成单元603、对数转换单元604、伽玛校正单元605和半色调处理单元606对图像数据应用各自的处理。

当通过直方图处理单元514计算的背景去除水平等于或大于用于确定的亮度阈值时，跳过第一单色图像生成单元601。当输入图像数据中的背景部分的背景去除水平等于或大于亮度阈值时，在对输入图像数据应用单色化处理之前，对其应用背景去除处理。该执行顺序能够保留输入图像数据中包括的高亮度(荧光色和黄色)区域和文本。

下面将以基于比第一和第二示例性实施例更简单的配置来实现单色化处理和背景去除处理之间的执行顺序切换的方法为重点，来描述第三示例性实施例。

图13是例示根据本示例性实施例的、替代根据第一示例性实施例的输出图像处理单元600的输出图像处理单元610的框图。输入图像处理单元可以是根据第一示例性实施例的输入图像处理单元500，或者是根据第二示例性实施例的输入图像处理单元510。

背景去除处理单元611至半色调处理单元615(图13)的处理分别类似于框图(图7)所示的背景去除处理单元602至半色调处理单元606的处理，因此省略重复说明。单色图像生成单元612(图13)的处理类似于第一单色图像生成单元601和第二单色图像生成单元603(图7)的处理。

下面将参照图15描述本示例性实施例中的用于设置单色化处理和背景去除处理的执行顺序的处理。图15是例示本示例性实施例中用于设置单色化处理和背景去除处理的执行顺序的处理的流程图。

当CPU 103将用于执行流程图(图15)的各步骤的程序从存储单元107加载到控制器100中的RAM(未示出)中、并执行该程序时，实现图15所示的流程图。

在步骤S301中，CPU 103获取背景去除水平。输入图像处理单元500获取与在背景去除水平设置画面10(图5)中设置的值相对应的背景去除水平。输入图像处理单元510获取通过直方图处理单元514检测到的背景去除水平。

在步骤S302中，CPU 103将在步骤S301中获取的背景去除水平与用于确定的预设阈值相比较。当在步骤S301中获取的背景去除水平小于阈值(步骤S302：是)时，处理进行到步骤S303。当在步骤S301中获取的背景去除水平等于或大于阈值(步骤S302：否)时，处理进行到步骤S308。

在步骤S303中，CPU 103对单色图像生成单元612设置单色化系数。

在步骤S304中，CPU 103对背景去除处理单元611设置处理跳过系数。在步骤S304中，CPU 103将背景去除处理单元611的背景去除系数Rmat、Gmat和Bmat设置为0。结果，R1等于R2，G1等于G2，并且B1等于B2，实现了用于跳过背景去除处理的处理跳过设置。

在步骤S305中，CPU 103基于用于背景去除的公式(2)和(3)，来创建用于背景去除的一维LUT。在步骤S305中，CPU 103创建用于非线性背景去除的LUT，如图14所示。输入信号值Rs(图14)等于在步骤S301(图15)中获取的背景去除水平。在步骤S305中，CPU 103可以创建用于线性背景去除的LUT，其在图14所示的(0，0)至(Rs，255)的范围内形成直线。

由于公式(2)不仅使用R1、而且使用G1和B1来获得R2，因此，R1、G1和B1的不同值形成了三维输入，从而无法创建一维LUT。然而，由于针对单色图像，结果为R1＝G1＝B1，因此能够通过使用一维LUT来应用背景去除处理。

在步骤S306中，CPU 103将在步骤S305中创建的一维LUT与要对对数转换单元613设置的一维LUT相组合，以创建合成一维LUT。

在步骤S307中，CPU 103对对数转换单元613设置在步骤S306中创建的合成一维LUT。

在步骤S306中，在步骤S305中创建的一维LUT可以与要对伽玛校正单元614设置的一维LUT相组合，以创建合成一维LUT。在这种情况下，在步骤S307中，CPU 103对伽玛校正单元614设置在步骤S306中创建的合成一维LUT。

与步骤S303类似，在步骤S308中，CPU 103对单色图像生成单元612设置单色化系数。

在步骤S309中，CPU 103对背景去除处理单元611设置由在步骤S301中获取的背景去除水平计算的背景去除系数。

这就完成了对本示例性实施例中的用于在单色化处理与背景去除处理之间的执行顺序切换的处理的说明。

当输入图像处理单元是根据第一示例性实施例的输入图像处理单元500时，CPU 103执行图15所示的流程图，以设置单色化处理和背景去除处理的执行顺序。然后，扫描器200扫描原稿图像以获得彩色图像数据，并且输入图像处理单元500处理扫描的彩色图像数据。然后，输出图像处理单元610处理彩色图像数据。

当输入图像处理单元是根据第二示例性实施例的输入图像处理单元510时，CPU 103执行图15所示的流程图，以设置单色化处理和背景去除处理的执行顺序，然后，输出图像处理单元610进行处理。

当在步骤S301中获取的背景去除水平等于或大于亮度阈值时，输出图像处理单元610进行相关处理。具体地说，背景去除处理单元611、单色图像生成单元612、对数转换单元613、伽玛校正单元614和半色调处理单元615进行各自的处理。

当在步骤S301中获取的背景去除水平小于亮度阈值时，跳过背景去除处理单元611，并且单色图像生成单元612、对数转换单元613、伽玛校正单元614和半色调处理单元615进行各自的处理。当在步骤S301中获取的背景去除水平小于亮度阈值时，对数转换单元613通过使用在步骤S307(图15)中设置的合成一维LUT，来进行对数转换处理。

在本示例性实施例中，当在背景去除处理之前应用单色化处理时，背景去除处理与对数转换处理同时进行，从而消除了设置多个单色图像生成单元或背景去除处理单元的需求。因此，能够使用简单的配置改变单色化处理和背景去除处理的执行顺序。

本发明的各方面还可以通过读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序的***或装置的计算机(或诸如CPU或MPU的设备)来实现，以及通过由***或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序来执行各步骤的方法来实现。鉴于此，例如经由网络或者从用作存储设备的各种类型的记录介质(例如计算机可读介质)向计算机提供程序。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims

1.一种图像处理装置，其包括：

获取单元，其被配置为获取彩色图像数据以及所述彩色图像数据的背景去除水平；

单色图像数据生成单元，其被配置为基于所述彩色图像数据生成单色图像数据；

背景去除处理单元，其被配置为基于所获取的背景去除水平，对所述彩色图像数据应用背景去除处理；以及

控制单元，其被配置为，根据所述获取单元获取的所述背景去除水平，在所述背景去除处理单元对所述单色图像数据生成单元生成的所述单色图像数据应用所述背景去除处理、与所述单色图像数据生成单元基于经过所述背景去除处理单元的所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据之间进行切换。

2.一种图像处理装置，其包括：

获取单元，其被配置为获取彩色图像数据以及所述彩色图像数据的背景去除水平；以及

第一处理单元，其被配置为，在所述获取单元获取的所述背景去除水平是用于去除背景的水平的情况下，基于所述彩色图像数据生成单色图像数据，之后根据所获取的背景去除水平对所生成的单色图像数据应用背景去除处理，而在所述获取单元获取的所述背景去除水平是不用于去除背景的水平的情况下，根据所获取的背景去除水平对所述彩色图像数据应用所述背景去除处理，之后基于经过所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据。

3.一种图像处理装置，其包括：

第二处理单元，其被配置为，在所述获取单元获取的所述背景去除水平小于预定阈值的情况下，基于所述彩色图像数据生成单色图像数据，之后根据所获取的背景去除水平对所生成的单色图像数据应用背景去除处理，而在所述获取单元获取的所述背景去除水平等于或大于所述预定阈值的情况下，根据所获取的背景去除水平对所述彩色图像数据应用所述背景去除处理，之后基于经过所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据。

4.根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括：

创建单元，其被配置为创建与所述彩色图像数据的亮度相关的直方图；以及

检测单元，其被配置为基于所述创建单元创建的所述直方图，检测所述彩色图像数据的背景去除水平，

其中，所述获取单元获取所述检测单元检测到的所述背景去除水平。

5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，经由操作单元输入由所述获取单元获取的所述背景去除水平。

6.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，所述预定阈值是亮度阈值。

7.根据权利要求3所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括：

确定单元，其被配置为确定所述获取单元获取的所述彩色图像数据的所述背景去除水平是否小于预定阈值；

生成单元，其被配置为在所获取的背景去除水平被确定为小于所述阈值的情况下，生成用于应用所述背景去除处理的查找表；以及

合成单元，其被配置为将所述生成单元生成的所述查找表与用于将亮度转换为浓度的查找表相组合，以形成合成查找表，

其中，在所获取的背景去除水平小于所述阈值的情况下，所述第二处理单元通过使用所述合成单元形成的所述合成查找表，对基于所述彩色图像数据生成的所述单色图像数据应用所述背景去除处理。

8.一种图像处理方法，其包括以下步骤：

获取彩色图像数据以及所述彩色图像数据的背景去除水平；

基于所述彩色图像数据生成单色图像数据；

基于所获取的背景去除水平，对所述彩色图像数据应用背景去除处理；以及

根据所获取的背景去除水平，在对所生成的单色图像数据应用所述背景去除处理、与基于经过所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据之间进行切换。

9.一种图像处理方法，其包括以下步骤：

获取彩色图像数据以及所述彩色图像数据的背景去除水平；以及

在所获取的背景去除水平是用于去除背景的水平的情况下，基于所述彩色图像数据生成单色图像数据，之后根据所获取的背景去除水平对所生成的单色图像数据应用背景去除处理，而在所获取的背景去除水平是不用于去除背景的水平的情况下，根据所获取的背景去除水平对所述彩色图像数据应用所述背景去除处理，之后基于经过所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据。

10.一种图像处理方法，其包括：

在所获取的背景去除水平小于预定阈值的情况下，基于所述彩色图像数据生成单色图像数据，之后根据所获取的背景去除水平对所生成的单色图像数据应用背景去除处理；并且在所获取的背景去除水平等于或大于所述预定阈值的情况下，根据所获取的背景去除水平对所述彩色图像数据应用所述背景去除处理，之后基于经过所述背景去除处理的所述彩色图像数据生成单色图像数据。