JP3467911B2 - 画像変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿の色あるいは階調
表現を変更する画像変換装置に係わり、特に、多色原稿
の色数を変更するカラー画像変換装置および単色原稿の
階調数の変更や多色化を行う画像変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラープリンターや編集機能付き
のフルカラー複写機等の普及によりカラーの原稿の比率
も高まっている。しかし、依然として白黒のプリンター
と白黒の複写機が主流であり、カラーの原稿を白黒複写
機でコピーするケースや、カラーＣＲＴ上で編集したカ
ラー画像を白黒のプリンターでプリントアウトするケー
スが多く見受けられる。ところが通常の白黒の複写機や
白黒プリンターでは、入力原稿の色情報の明度情報のみ
を用いて出力を行なうため、入力原稿において色相や彩
度が異なっても明度にほとんど差がない領域同士が隣接
していると、出力原稿ではこれらの領域同士が区別でき
なくなってしまう。これに対し、出願人は特願平０５−
００３５９７号によりカラーの領域をハッチングに自動
変換する装置の発明、特願平０５−２８４１５５号によ
りカラーの文字を白黒の大きい文字に自動変換する装置
の発明を出願しており、これらの出願の発明によれば白
黒に変換しても隣接する領域を区別できる原稿を出力す
ることが可能である。

【０００３】また、色使いの善し悪しや受け取り手の好
みなどが係わるため、一般のユーザにはカラー化は難し
く、悪い色使いの文書が見受けられたり、文書の受け取
り手が気に入らない色使いである場合が多く見受けられ
る。そこで、再編集のために一度白黒の原稿に戻す操作
が必要な場合がある。

【０００４】前述の特願平０５−００３５９７号の発
明、特願平０５−２８４１５５号の発明などでは、白黒
の完成された原稿を出力することのみを想定しており、
得られた原稿をカラー複写機などで再着色しようとする
と、ハッチングの除去や文字サイズの縮小／拡大などが
必要である。通常の白黒複写機でカラー原稿を複写した
際に得られるような白黒の濃度情報のみの原稿でも、再
着色するためには濃度情報の除去が必要である。また、
除去すべきハッチング、文字サイズ、濃度の情報は、領
域を区別するための情報であり、各領域について一つづ
つ除去と着色を同時に行なわなければならず、再着色に
は大変な手間がかかる。

【０００５】出力装置の制約に関しては、白黒の場合だ
けではなく、＋１カラーや＋Ｎカラーの場合がある。こ
の場合、前述の特願平０５−００３５９７号の発明や特
願平０５−２８４１５５号の発明などでは、出力画像が
２色であることを想定しているため、３色目の色が有効
に使われない。また、特開昭６２−１０５２７６号公報
に代表されるような、一般に画像の量子化と言われる技
術があるものの、これらは写真等の連続的な色分布を持
つ画像を対象として、近い色を一つの色に統合するた
め、３色等のわずかな色数への変換の場合には、明確に
区別すべき色を同じ色に統合してしまう危険性が非常に
高い。

【０００６】再着色のためには、ハッチングやディザパ
ターン、サイズ変更、階調表示などを行なわず、ベタ塗
りの色を用いるか、枠のみを残せばよい。ベタ塗りの色
は、例えばカラー複写機の色変換機能によって簡単に別
の色に変換できる。また、枠のみの場合は、例えばカラ
ー複写機の色つけ機能を用いて簡単に着色できる。

【０００７】着色が容易であるという点からは、一般的
なエッジ抽出を行なう方法も考えられる。しかし、この
場合は、文字等そのままにしておいた方がよい部分も輪
郭になってしまい、見栄えが悪くなってしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、原稿の色数
を減らす場合や白黒原稿に変換する際に、入力原稿にお
いて明度差の少ない隣り合わせの領域がきちんと区別で
き、なおかつ再着色が容易で見栄えの良い原稿が得られ
る画像変換装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の画像変換装置
は、入力されたＮ色のカラー画像を、同じ色の連続する
画素の塊を一つの領域として分割する領域分割手段と、
前記領域分割手段により分割された入力されたＮ色のカ
ラー画像の領域間の隣接関係を判別し、各領域ごとに隣
接関係にある領域のリストを生成する関係判別手段と、
前記関係判別手段により生成された隣接関係にある領域
のリストと使用できる色数とに基づいて、入力されたＮ
色のカラー画像 の各領域に 前記使用できる色数の範囲
内の色数の各色を割り当てた画像 を生成する 画像色変
換手段とを具備することを特徴とする。

【００１０】また、本発明の他の態様による画像変換装
置は、入力されたＮ階調の単色画像を、同じ階調の連続
する画素の塊を一つの領域として分割する領域分割手段
と、前記領域分割手段により分割された入力されたＮ階
調の単色画像の領域間の隣接関係を判別し、各領域ごと
に隣接関係にある領域のリストを生成する関係判別手段
と、前記関係判別手段により生成された隣接関係にある
領域のリストと使用できる階調数または色数とに基づい
て、入力されたＮ階調の単色画像 の各領域に前記使用
できる階調数または色数の範囲内の階調数の 各階調ま
たは色を割り当てた 単色画像または色数のカラー画像
を生成する 画像色変換手段とを具備することを特徴と
する。

【００１１】また、本発明の他の態様による画像変換装
置は、入力されたＮ色のカラー画像を、同じ色の連続す
る画素の塊を一つの領域として分割する領域分割手段
と、前記領域分割手段により分割された入力された画像
の領域間の隣接関係を判別し、各領域ごとに隣接関係に
ある領域のリストを生成する関係判別手段と、前記関係
判別手段により生成された隣接関係にある領域のリスト
と使用できる色数または階調数とに基づいて、隣接領域
数が使用できる色数または階調数を下回る場合は、前記
使用できる色数または階調数の範囲内で領域色または階
調を定めて、画像を 生成 する変換手段と、隣接領域数
が使用できる色数または階調数を上回るときに、前記入
力された画像の領域間に境界線を付加する境界線付加手
を具備する。

【００１２】また、本発明の他の態様による画像変換装
置は、入力されたＮ色のカラー画像を、同じ色の連続す
る画素の塊を一つの領域として分割する領域分割手段
と、前記領域分割手段により分割された入力されたＮ色
のカラー画像の領域間の隣接関係を判別し、各領域ごと
に隣接関係にある領域のリストを生成する関係判別手段
と、前記関係判別手段により生成された隣接関係にある
領域のリストと使用できる色数とに基づいて、隣接領域
数が使用できる色数を下回る場合は、入力されたＮ色の
カラー画像 の各領域に 前記使用できる色数の範囲内の
色数の 色を割り当てた 画像 を生成する 画像色変換手
段と、前記隣接領域数が使用できる色数を上回るとき
に、前記画像色変換手段 で生成 された画像の領域間に
境界線を付加する境界線付加手段と を具備することを
特徴とする。

【００１３】また、本発明の他の態様による画像変換装
置は、入力されたＮ色のカラー画像の領域を抽出する領
域抽出手段と、入力されたＮ色のカラー画像の領域間の
隣接関係を判別し、各領域ごとに隣接関係にある領域の
リストを生成する関係判別手段と、前記領域 抽出 手段
により抽出された領域の面積を測定する面積測定手段
と、前記関係判別手段により生成された隣接関係にある
領域のリストと使用できる色数と前記面積測定手段によ
り測定された領域の面積に基づいて、入力されたＮ色の
カラー画像 の各領域に 前記使用できる色数の範囲内の
色数の 色を割り当てた画像を生成する画像色変換手段
を具備する。その際、前記画像色変換手段は、一態様と
して、前記面積測定手段により測定された領域の面積が
大である領域に対しては薄い色を付するような構成とす
ることができる。

【００１４】

【作用】判別手段は、入力されたＮ色のカラー画像の領
域間に一定の関係、例えば、領域同士の隣接関係を調
べ、決められた色数での塗りわけが可能なものかを判別
する。画像変換手段は、その判別結果に基づいて、画像
領域に入力画像の色数より少ない決められた色数の色を
割り当てることにより、画像の変換を行う。入力画像と
してＮ階調の単色画像を対象とする発明の態様において
は、Ｎ階調の単色画像の領域間に一定の関係、例えば、
領域同士の隣接関係を調べ、決められた色数あるいは階
調数での塗りわけが可能なものかを判別する。画像変換
手段は、その判別結果に基づいて、画像領域に前記決め
られた階調数または色数を割り当てることにより、画像
の変換を行う。

【００１５】本発明の境界線付加手段を設けた態様にお
いては、判別手段により判別された結果が、例えば決め
られた色数あるいは階調数での塗りわけができないとい
う判定であったときには、境界線付加手段は、入力され
た画像の領域間に境界線を付加する。これにより、全て
の領域を所定の色数あるいは階調数で塗り分けることが
可能になる。

【００１６】本発明の面積測定手段を設けた態様におい
ては、面積測定手段は各領域の面積を測定し、記画像色
変換手段は、面積測定手段により測定された領域の面積
に基づいて入力されたＮ色あるいはＮ階調のカラー画像
をＮより少ない数の色の画像に変換する。前記面積測定
手段により測定された領域の面積が大である領域に対し
ては薄い色を付するとよい。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の実施例の構成を示す図であ
る。実施例では、本発明に関する構成部分であるカラー
画像変換装置１と、カラー画像変換装置１に原稿を入力
するためのイメージスキャナ２と、カラー画像変換装置
１の出力する画像を可視化するプリンタ３と、操作のた
めのコントロールパネル４と、全体を制御する制御モジ
ュール５とからなっている。カラー画像変換装置１は、
カラー画像の領域を分割する領域分割手段１１と、分割
されたカラー画像の領域間に一定の関係を有しているか
否かについて判別する関係判別手段１２と、領域色を決
定する領域色決定手段１３と、その判別された結果に基
づいてカラー画像の領域間に境界線を付加する境界線付
加手段１４と、出力画像を生成する出力画像生成手段１
５とを備えている。

【００１８】領域分割手段１１は、入力画像を色情報と
座標情報に基づき、同じ色を持ち、接している画素同士
を一つの領域となるように分割する手段である。

【００１９】関係判別手段１２は、接点集合抽出手段１
２１と、隣接関係判別手段１２２と、隣接領域登録手段
１２３とを有している。接点集合抽出手段１２１は、領
域分割手段１１によって分割された各領域に対して、そ
の領域に接している画素の集まりを抽出する手段であ
る。隣接関係判別手段１２２は、接点集合抽出手段１２
１によって抽出された領域に接している画素の集まり
と、別の領域との重なりを調べることによって領域同士
が接しているかどうかを判別する手段である。隣接領域
登録手段１２３は、領域同士が接している場合に、それ
ぞれの領域の隣接関係を示すリストにお互いの領域を登
録する手段である。

【００２０】領域色決定手段１３は、お互いに接し合う
領域の数と、使用できる色数とを比較し、使用できる色
数が足りない場合には、色数が足りるように境界線を追
加しながら領域色を決定する手段である。

【００２１】境界線付加手段１４は、境界線画像生成手
段１４１と、境界線領域登録手段１４２と、隣接領域変
更手段１４３とを備えている。境界線画像生成手段１４
１は、領域の境界線の画像を生成する手段である。境界
線領域登録手段１４２は、生成した境界線の画像を、分
割された領域の一つとして追加する手段である。隣接領
域変更手段１４３は、境界線の画像を追加することによ
って変化した隣接関係を、隣接関係を示すリストに反映
させるための手段である。

【００２２】出力画像生成手段１５は、領域色決定手段
１３によって決定された領域色に基づいて、色を変更し
た出力画像を生成する手段である。

【００２３】なお、イメージスキャナ２はカラー画像変
換装置１に、原稿画像を入力するためのものであり、プ
リンタ３は出力画像生成手段１５で生成された出力画像
をプリントするためのものである。また、コントロール
パネル４によってユーザは操作を行う。制御モジュール
５は各部の制御を行うものである。

【００２４】以上のように構成されたカラー画像変換装
置の動作の概要は、領域分割手段１１により領域分割さ
れた画像に対して接点集合抽出手段１２１が領域と接し
ている点の集まりを抽出し、隣接関係判別手段１２２に
おいて、この点の集合と他の要素との論理積をとること
により領域同士が接しているかどうかを判別し、隣接領
域登録手段１２３において接している領域同士に関して
はお互いの隣接関係を示すリストに互いの領域番号を登
録する。領域色決定手段１３においては、この隣接関係
を示すリストを読みこみ、領域間を塗り分けるために予
め設定された色数と、注目する領域を含めた隣接する領
域の数を比較する。隣接する領域の数が所定の色数を下
回る場合はそれぞれの領域色を決定する。隣接する領域
の数が所定の色数を上回った場合には、境界線画像生成
手段１４１により領域間に追加する境界線の画像を生成
し、境界線領域登録手段１４２によって追加する境界線
の画像を新たな領域として登録し、隣接領域変更手段１
４３により隣接関係を示すリストを更新し、境界線領域
登録手段１４２によって登録された境界線の色を決定す
る。このような方法で、全ての領域を所定の色数で塗り
分けることが可能になる。

【００２５】以下にディジタル複写機でカラー画像を２
色の画像に変換する例を用いてさらに具体的に動作を説
明する。カラー画像変換装置１における全体の処理の概
略を示す処理フローを図２に、領域分割手段１１におけ
る処理フローを図３に、関係判別手段１２における隣接
関係抽出処理フローを図４に、領域色決定手段１３にお
ける処理フローを図５に、境界線付加手段１４における
処理フローを図６にそれぞれ示す。

【００２６】まず、利用者が原稿をカラーのイメージス
キャナ４上にのせ、コントロールパネル４により色数の
変換機能を選択し、スタートボタンを押すと原稿の読み
取りを開始する（ステップＳ１−１〜ステップＳ１−
５）。なお、色変換機能を選択しなかったときには通常
の複写処理を行う（ステップＳ１−３）。読み取られた
原稿は、カラーイメージとして半導体メモリなどで構成
される原稿画像メモリ（図示せず）に格納される。入力
画像の例を図７に示す。なお、以後座標系を図７中に示
すようにページ右に向かう方向をｘ座標、ページ下に向
かう方向をｙ座標とする。本実施例では、Ａ４サイズの
入力原稿を３００ｄｐｉのイメージスキャナで読み込ん
だ場合の例を用いて説明する。本実施例では、右下の座
標、すなわち座標の最大値は、ｘ座標が２５２０、ｙ座
標が３５６４となる。

【００２７】続いて、領域分割手段１１が同じ色の塊を
一つの領域となるように、入力画像を分割する（ステッ
プＳ１−６）。その領域の分割処理の詳細は図３に示
す。

【００２８】領域分割手段１１では、図３に示すよう
に、まず、領域として分割されたかどうかを示す判別済
フラグとキュー（Ｑｕｅｕｅ）の初期設定を行なう（ス
テップＳ２−１）。Ｑｕｅｕｅは、後に処理すべき画素
を一時的に記憶しておくものであり、処理の順序は問題
とならないので、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）、先入れ後
出し（ＬＩＦＯ）のどちらでも構わない。

【００２９】続いて同色フラグの初期設定を行なう（ス
テップＳ２−２）。判別済フラグと同色フラグは、入力
画像の画像サイズ分の空のビットマップイメージと同じ
ものである。同色フラグの初期値は、着目する画素のみ
１で、その他の画素は０とする。着目する画素の選び方
は、一例として分割されていない画像の最も上の画素
で、複数存在する場合はその中から最も左の画素を選べ
ばよい。初期状態での着目する画素は、画像上の最も左
上の画素、すなわち原点（ｘ＝０，ｙ＝０の点）であ
る。

【００３０】次に、着目している画素の色と、四方の同
色フラグの立っていない画素の色を比較する（ステップ
Ｓ２−３）。イメージスキャナで読み取った画像の場合
には、本来同じ色であるべき画素が、読み取り誤差など
でばらつくことがある。そこで、画素同士の色の比較
は、例えばＲ，Ｇ，Ｂの場合、各画素をｉ，ｊとして、
図８（ａ）に示すように、閾値を持たせて判別する必要
がある。図８（ａ）の例は、画素ｉと画素ｊのＲ，Ｇ，
Ｂそれぞれの差の２乗をとり、この値がｋ未満であれば
同じ色であると判別することを意味している。閾値を持
たせて判別する代わりに、前処理として特開昭６２−１
０５２７６号公報などの技術を用いて数十色程度に量子
化しておいても構わない。また、電子的に編集して着色
された画像ではこの限りではない。

【００３１】ステップＳ２−３での比較の結果、同色フ
ラグの立っていない画素の中に同じ色と判定される画素
があれば、２画素以上であるか否かを判定し（ステップ
Ｓ２−４）、その判定の結果が２画素以上ならば、その
中の１つの画素を除いてＱｕｅｕｅにスタックし（ステ
ップＳ２−５）、その１つの画素を新たな着目画素とし
て同色フラグをセットする（ステップＳ２−６）。ステ
ップＳ２−４の判定の結果が１画素ならば、その画素を
新たな着目画素として同色フラグをセットする（ステッ
プＳ２−６）。そして、再び新たな着目画素と周囲の画
素との色の比較処理を行なう（ステップＳ２−２〜ステ
ップＳ２−６）。

【００３２】ステップＳ２−３での比較の結果、同色フ
ラグの立っていない画素の中に同じ色と判定される画素
がなければ、Ｑｕｅｕｅが空であるか否かを判定する
（ステップＳ２−７）。Ｑｕｅｕｅが空でなければ、Ｑ
ｕｅｕｅから１画素を取り出し（ステップＳ２−８）、
新たな着目画素として同色フラグをセットして（ステッ
プＳ２−６）、再び周囲の画素との色の比較処理を行な
う（ステップＳ２−２〜ステップＳ２−６）。

【００３３】さらにステップＳ２−７の判定の結果、Ｑ
ｕｅｕｅが空である場合は、この領域に取り込むべき画
素がなくなったことを意味するので、判別済フラグに同
色フラグとのＯＲを取ったものを新たな判別済フラグと
する（ステップＳ２−９）。

【００３４】続いて、分割された領域を、図９に示すよ
うに、領域番号９１，外接矩形９２，画像データ（ポイ
ンタ）９３，形状マスク（ポインタ）９４，隣接リスト
（ポインタ）９５，色決定データ９６で表されるデータ
構造に変換する（ステップＳ２−１０）。領域番号９１
は分割された領域を識別するためのもので、一例として
分割された順番をそのまま用いても差し支えない。外接
矩形９２は、領域の位置を示すためのものであり、それ
ぞれの辺が座標軸に平行な矩形を用いれば、図９に示す
ように上下のｙ座標と左右のｘ座標で表現できる。得ら
れた同色フラグをそのまま用いれば、座標と形状の両方
が情報として含まれているため、形状マスクと外接矩形
の代わりにすることもできる。しかし、形状を示すため
のデータだけでも画像メモリが領域数の数だけ必要にな
りメモリのコストがかかるため、ここでは同色フラグの
セットされている部分のｘ座標、ｙ座標それぞれの最大
値と最小値を用いて位置を示している。画像データ９３
は外接矩形により切り出された入力画像の部分画像であ
る。形状マスク９４は、同色フラグを外接矩形により切
り出したものであり、領域に含まれる画素の部分が１と
なり、含まれない部分が０となるビットマップイメージ
と同じものになる。隣接リスト９５は隣接関係抽出処理
の結果を格納する記憶領域であり、隣接する領域の領域
番号９１が格納される。隣接リストは領域分割処理を終
了した段階では空である。また、色決定データ９６は、
領域色決定手段１６の処理結果を格納する記憶領域であ
り、これも領域分割処理を終了した段階では空である。

【００３５】本実施例では、領域分割手段１１で記憶領
域を確保し、未定状態として値を０にしている。これら
は、それぞれの処理の前に追加するように構成しても構
わない。なお、本実施例ではデータ探索を容易にするた
め、データ構造を固定長フォーマットとし、画像データ
９３と形状マスク９４と隣接リスト９５は、実データへ
のポインタを格納するものとする。

【００３６】データ構造に変換した後は、判別済フラグ
により分割されていない画素を調べ（ステップＳ２−１
１）、分割されていない画素があれば新たな着目画素を
選び、同色フラグを初期化し、新しい領域の分割を行な
う。分割されていない画素がなくなった場合は、得られ
たデータ構造が接点集合抽出手段１２１、隣接関係判別
手段１２２、隣接領域登録手段１２３からなる関係判別
部１２へ送られる。

【００３７】関係判別部１２は、データ構造を受けとる
と、分割された２領域の全ての組合せについて、領域同
士が隣接するかどうかを調べる。その隣接関係抽出処理
の動作の詳細は図４に示す。

【００３８】まず、領域番号１の領域（領域番号ｎ＝
１）を選び、接点集合抽出手段１２１に送る（ステップ
Ｓ３−１）。接点集合抽出手段１２１は形状マスクを１
ドット拡張し、隣接関係判別手段１２２に送る（ステッ
プＳ３−２）。形状マスクの拡張は形状マスクを示す全
ての画素の四方の画素同士の論理和をとる等の方法で容
易に実現できる。

【００３９】続いて隣接関係判別手段１２２において、
拡張された形状マスクと、領域番号２（一般的にはｎ＋
１）の形状マスクとの論理積をとる（ステップＳ３−
４）。なお、全ての領域間で論理積演算を行なう代わり
に、外接矩形の位置情報により、明らかに接することが
ない場合をスキップするように構成して計算コストを減
らしても構わない。例えば、一方の領域のｘ座標の最大
値が、もう一方の領域のｘ座標の最小値よりも小さい場
合などが相当する。図８（ｂ）に示す例では左側の領域
のｘ座標の最大値（２０）が、右側の領域のｘ座標の最
小値（３０）よりも小さいので、二つの領域は重なりを
持たない。

【００４０】図１０は、接点の集合を求めた例であり、
斜線の部分が、着目している２つの領域である。論理積
演算の結果、図１０に示すように、１であるビットが存
在する場合は、接点があることを示すので、隣接領域登
録手段１２３にそれぞれの領域番号が送られる。全ての
ビットが０であるか否かを判定し（ステップＳ３−
５）、全てのビットが０である場合は隣接しないことを
示すので、次の領域（領域番号３）へと処理を移す。な
お、図形の頂点同士が接している場合など、隣接点の塊
が非常に小さければ隣接していないと判断しても構わな
い。１画素分でも隣接しているという判断を行なう方
が、塗り分ける色数に対しての判定がきびしくなるの
で、本実施例では１画素分でも隣接しているという判断
を行なう例で説明する。

【００４１】隣接領域登録手段１２３では、送られてき
た領域番号をｍとｎとすると、領域ｍの隣接リストには
ｎを、領域ｎの隣接リストにはｍを、それぞれ追加する
（ステップＳ３−６〜ステップＳ３−７）。図１０の例
では、領域１と領域２が接しているため、領域１の隣接
リストに２を、また領域２の隣接リストに１をそれぞれ
追加している。これらの処理を領域番号ｎに対してｎ＋
１から最後の領域までというように繰り返せば（ステッ
プＳ３−８〜ステップＳ３−９、ステップＳ３−１０〜
ステップＳ３−１１）、分割された２領域の全ての組合
せについての隣接関係を調べることができる。このよう
にして更新されたデータ構造は、領域色決定手段１３に
送られる。図１１は、隣接リストが登録されたデータ構
造の例を示すものである。

【００４２】領域色決定手段１３では、隣接リストをた
どりながらそれぞれの領域に色を割当てる。リストをた
どるための最初の領域を背景とする。これは、背景の外
側に境界線をつける必要がなく、色を確定させるのに都
合がよいことと、背景が最も広い面積を占める確率が高
いため最も薄い色、すなわち白を割当てることが最も自
然であり、色を特定しやすいためである。但し、面積の
点では、色を番号等の識別子で代替し、全領域色の番号
が決まった後に、それぞれの面積を計上し、最も広い面
積を占める番号の色を白にする方法を取っても構わな
い。なお、本実施例の領域分割方法では、背景色が一番
始めに分割されるため、領域番号の初期値を１とするこ
とで背景に着目したことと同じになる。別の領域分割方
法を適用した場合、必ずしも領域番号１が背景となると
は限らないが、この場合は、位置関係から最も外側にあ
る領域に着目して処理を開始すればよい。

【００４３】領域色決定手段１３は、色決定データを更
新する。色決定データは、決定された領域色の番号を格
納する記憶領域と、領域色番号が確定したかどうかを示
す決定済フラグとで構成する。

【００４４】領域色決定手段１３での処理は図５にその
詳細なフローを示す。まず着目する領域ｎを初期設定し
（ステップＳ４−１）、着目する領域ｎの色を決定する
（ステップＳ４−２）。次に、着目した領域ｎの隣接リ
ストを読み出し（ステップＳ４−３）、さらにそのリス
トに登録された領域の１つを選び、その領域の隣接リス
トを読み出す（ステップＳ４−４）。続いて、この２つ
の隣接リストの自分自身を含む領域番号の集合同士の積
集合Ｐを求める（ステップＳ４−５）。図１２に、隣接
リストを読み出して、積集合Ｐを求める例を示す。この
例では、領域１の隣接リスト１２１と、領域１の隣接リ
ストに登録された領域２の隣接リスト１２２とを読出
し、この２つの隣接リスト１２１、１２２にそれぞれの
自分自身をリストに加えた隣接リスト１２３、１２４を
作成し、領域番号の集合同士の積集合Ｐからなるリスト
１２５を得ている。この積集合Ｐは、お互いに隣接し合
う領域を示しており、この例では、領域１、領域２、領
域３、領域４がそれぞれ隣接し合っていることを示して
いる。

【００４５】この積集合Ｐの要素同士を塗り分けるため
には要素数と同じだけの色数が必要である。要素数が色
数を上回るか否かを判定し（ステップＳ４−６）、要素
数が色数と同じか下回る場合は、そのまま色を割当てて
いけばよい（ステップＳ４−７）。２色の場合は確定し
た領域の色と違う色をそのまま割当てればよい。３色以
上の場合の色の割当ては、決められた順、乱数等、様々
な方法が適用できる。そのひとつの方法としては、各領
域の面積、すなわち形状マスクの画素数を調べ、画素数
の多いものから順に薄い色を割当てる。この方法をとる
ことによって広い面積を薄い色にすることができ、最も
見栄えが良くなる。本実施例では、領域番号の小さい方
から、白、黒、＋１カラー（例えば青とする）の順に割
当てる方法をとるものとする。例えば、接し合っている
領域が領域１０、領域１５、領域２０の三つであるとす
ると、領域１０の色を白、領域１５の色を黒、領域２０
の色を青というように割り当てる。そして、色が割り当
てられたことを示すために、積集合Ｐの要素の決定済み
フラグを立てる。（ステップＳ４−１０）。

【００４６】要素数が色数を上回った場合には、そのま
までは塗り分け不可能ということになる。これに対し
て、隣接し合う領域の間に一つの境界線を追加すれば、
それぞれが境界線とのみ隣接するだけになり、少なくと
も２色あれば塗り分けが可能になる。そこで、境界線付
加手段１４に積集合Ｐを送り、境界線の追加されたデー
タ構造を受けとる（ステップＳ４−８）。この場合は境
界線に色を割当て（ステップＳ４−９）、境界線の決定
済フラグをセットする（ステップＳ４−１０）。

【００４７】この様にして領域色を割当て隣接領域の全
ての色が確定したら（ステップＳ４−１１でＹＥＳの判
定）、色が確定していない領域を調べ、全ての領域色が
確定すれば終了する（Ｓ４−１２）。

【００４８】境界線付加手段１４は、境界線画像生成手
段１４１、境界線領域登録手段１４２、隣接領域変更手
段１４３からなる。境界線画像生成手段１４１では、積
集合Ｐを受けとると、積集合Ｐの決定済フラグがセット
されていない領域の全てについて輪郭線を抽出する（ス
テップＳ５−１）。ここでは、外側のエッジのみが必要
であり、一般的なエッジ抽出を行なえばよい。また、接
点集合抽出手段１２１と同様の方法で生成した拡張形状
マスクから、もとの形状マスクの部分を取り除き、その
外側のつながりを抽出し、そのつながりを数ドット拡張
したものと、もとの形状マスクの論理積を取っても同じ
結果が得られる。なお、拡張するドット数は入力原稿画
像の解像度により決定し、線の幅が０．１ｍｍから１ｍ
ｍ程度となるように決めればよい。こうして得られた積
集合Ｐの各領域の輪郭線の論理和を取ると境界線が求め
られる（ステップＳ５−２）。図１３は、図１０の画像
において境界線を求めた例を示すものである。

【００４９】求められた境界線は、境界線領域登録手段
１４２において、新たな領域としてデータ構造の最後に
追加される（ステップＳ５−３）。ここで、外接矩形、
画像データ、形状マスクは、求めた境界線より容易に得
られる。

【００５０】次に、隣接領域変更手段１４３において、
隣接リストの変更を行なう。これは、積集合Ｐの領域の
決定済フラグがセットされている領域、すなわち境界線
の外側の領域をｎとして、領域ｎの隣接リストから積集
合Ｐの要素を取り除き（ステップＳ５−４）、代わりに
境界線領域ｘを追加（ステップＳ５−５）、さらに境界
線領域ｘの隣接リストに領域ｎを含む積集合Ｐの要素を
登録することで実現される（ステップＳ５−６）。

【００５１】図１４は、図１２に示す隣接リストに境界
線領域が追加された場合の、隣接リストの変更を説明す
る図である。

【００５２】図１５に、図１４の例で示される境界線領
域が追加されたデータ構造の例を示す。同様にして、図
７に示す入力画像を３色に変換すると図１６のようにな
る。ここでは、境界線として領域番号１２および１３の
領域が追加されている。

【００５３】このようにして領域色の決定されたデータ
構造は、出力画像生成手段１５に送られる。出力画像生
成手段１５では、データ構造の中から形状マスクと領域
色に基づいて出力画像を生成し、プリンタなどの出力装
置に生成した画像を送る。図１７は、図７の入力画像を
３色で塗り分けた場合の出力画像の例である。このよう
にして、色数が変更された出力を得ることができる。

【００５４】なお、以上に説明した実施例では、入力画
像としてＮ色のカラー画像を対象とし、色によって領域
の判別を行い、判別した領域に対して領域色を決定する
ものであったが、本発明はカラー画像ばかりではなく、
白黒の写真画像のような単色によるＮ階調の画像に対し
ても適用できるものである。その場合には、濃度に基づ
いて領域の判別を行うようにし、Ｎ階調より少ない決め
られた階調数の単色画像あるいはＮ色より少ない決めら
れた色数のカラー画像に変換するように構成すればよ
い。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、カラーの
原稿の色数を変更する際に、もとの原稿での隣り合わせ
の色同士の明度差が少なくても、領域間がきちんと区別
できる出力原稿が得られる。また、本発明によれば、ハ
ッチングまたはディザパターン、サイズ変更、階調表示
等を用いていないため、再着色が容易な出力原稿を得る
ことができる。 また、面積測定手段により各領域の面
積を求め、広い面積の領域の色を薄くするようにした場
合には、さらに出力原稿の見栄えがよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例のカラー画像変換装置の構成
例を示す図

【図２】 カラー画像変換を複写機に適用した場合の全
体の処理フローを示す図

【図３】 領域分割処理フローを示す図

【図４】 隣接関係抽出処理フローを示す図

【図５】 領域色決定処理フローを示す図

【図６】 境界線付加処理フローを示す図

【図７】 入力画像の例を示す図

【図８】 （ａ）は画素同士の色の違いを判別する方法
の例、（ｂ）は隣接リストから隣接し合う領域を求める
処理結果の例を示す図

【図９】 データ構造の例を示す図

【図１０】 領域間の接線を求めた処理結果の例を示す
図

【図１１】 隣接リストが登録されたデータ構造の例を
示す図

【図１２】 隣接リストを読み出して、積集合Ｐを求め
る例を示す図

【図１３】 図１０の画像において境界線を求めた例を
示す図

【図１４】 図１２に示す隣接リストに境界線領域が追
加された場合の、隣接リストの変更を説明する図

【図１５】 図１４の例で示される境界線領域が追加さ
れたデータ構造の例を示す図

【図１６】 図７に示す入力画像を３色に変換したとき
のデータ構造の例を示す図

【図１７】 図７の入力画像を３色で塗り分けた場合の
出力画像の例を示す図

【符号の説明】

１…カラー画像変換装置、１１…領域分割手段、１２…
関係判別手段、１２１…接点集合抽出手段、１２２…隣
接関係判別手段、１２３…隣接領域登録手段、１３…領
域色決定手段、１４…境界線付加手段、１４１…境界線
画像生成手段、１４２…境界線領域登録手段、１４３…
隣接領域変更手段、１５…出力画像生成手段、２…イメ
ージスキャナ、３…プリンタ、４…コントロールパネ
ル、５…制御モジュール。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−312590（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−299019（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−121733（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−208357（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−234889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−105276（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/60 G06T 1/00 510 H04N 1/46

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたＮ色のカラー画像を、同じ色
   の連続する画素の塊を一つの領域として分割する領域分
   割手段と、 前記領域分割手段により分割された 領域間の隣接関係を
   判別し、各領域ごとに隣接関係にある領域のリストを生
   成する関係判別手段と、 前記関係判別手段により生成された隣接関係にある領域
   のリストと使用できる色数とに基づいて、入力されたＮ
   色のカラー画像の各領域に前記使用できる色数の範囲内
   の色数の各色を割り当て画像を生成する画像色変換手段
   とを具備することを特徴とする画像変換装置。
2. 【請求項２】 入力されたＮ階調の単色画像を、同じ階
   調の連続する画素の塊を一つの領域として分割する領域
   分割手段と、 前記領域分割手段により分割された Ｎ階調の単色画像の
   領域間の隣接関係を判別し、各領域ごとに隣接関係にあ
   る領域のリストを生成する関係判別手段と、 前記関係判別手段により生成された隣接関係にある領域
   のリストと使用できる階調数または色数とに基づいて、
   入力されたＮ階調の単色画像の各領域に前記使用できる
   階調数または色数の範囲内の階調数の各階調または色を
   割り当てた単色画像または色数のカラー画像を生成する
   画像色変換手段とを具備することを特徴とする画像変換
   装置。
3. 【請求項３】 入力されたＮ色のカラー画像を、同じ色
   の連続する画素の塊を一つの領域として分割する領域分
   割手段と、 前記領域分割手段により分割された 画像の領域間の隣接
   関係を判別し、各領域ごとに隣接関係にある領域のリス
   トを生成する関係判別手段と、 前記関係判別手段により生成された隣接関係にある領域
   のリストと使用できる色数または階調数とに基づいて、
   隣接領域数が使用できる色数または階調数を下回る場合
   は、前記使用できる色数または階調数の範囲内で領域色
   または階調を定めて、画像を生成する変換手段と、 隣接領域数が使用できる色数または階調数を上回るとき
   に、前記入力された画像の領域間に境界線を付加する境
   界線付加手段とを具備することを特徴とする画像変換装
   置。
4. 【請求項４】 入力されたＮ色のカラー画像を、同じ色
   の連続する画素の塊を一つの領域として分割する領域分
   割手段と、 前記領域分割手段により分割された Ｎ色のカラー画像の
   領域間の隣接関係を判別し、各領域ごとに隣接関係にあ
   る領域のリストを生成する関係判別手段と、 前記関係判別手段により生成された隣接関係にある領域
   のリストと使用できる色数とに基づいて、隣接領域数が
   使用できる色数を下回る場合は、入力されたＮ色のカラ
   ー画像の各領域に前記使用できる色数の範囲内の色数の
   色を割り当てた画像を生成する画像色変換手段と、 前記隣接領域数が使用できる色数を上回るときに、前記
   画像色変換手段で生成された画像の領域間に境界線を付
   加する境界線付加手段とを具備することを特徴とする画
   像変換装置。
5. 【請求項５】 入力されたＮ色のカラー画像の領域を抽
   出する領域抽出手段と、 入力されたＮ色のカラー画像の領域間の隣接関係を判別
   し、各領域ごとに隣接関係にある領域のリストを生成す
   る関係判別手段と、 前記領域抽出手段により抽出された領域の面積を測定す
   る面積測定手段と、 前記関係判別手段により生成された隣接関係にある領域
   のリストと使用できる色数と前記面積測定手段により測
   定された領域の面積に基づいて、入力されたＮ色のカラ
   ー画像の各領域に前記使用できる色数の範囲内の色数の
   色を割り当てた画像を生成する画像色変換手段とを具備
   することを特徴とする画像変換装置。
6. 【請求項６】 前記画像色変換手段は、前記面積測定手
   段により測定された領域の面積が大である領域に対して
   は薄い色を付すことを特徴とする請求項５記載の画像変
   換装置。