JP3737230B2

JP3737230B2 - カラー画像処理装置

Info

Publication number: JP3737230B2
Application number: JP01547397A
Authority: JP
Inventors: 禎郎高橋; 敏大内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2017-01-29
Also published as: JPH10215382A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿中の文字が有彩色であるか無彩色であるかを自動的に判定して、その判定結果に応じた処理を施すカラー画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルカラー複写機、ディジタル複写機などの画像処理装置においては、文字と絵柄が混在した画像を再生する場合、高画質の再生画像を得るために、絵柄に対しては高階調な処理を施し、文字に対しては解像度を重視した処理を施すことが望ましい。そして、このような処理を実現するには、画像中の文字領域と絵柄領域を高精度に分離する必要がある。すなわち、例えば、原稿の色相を検出する手段と、原稿が文字領域か中間調領域かを判別する手段とを設け、原稿が無彩色でありかつ文字領域であるとき、黒単色で再生するカラー画像処理装置があるが（特開昭６４−７２６６２号公報を参照）、黒文字は黒単色で再生することによって高画質再生が可能となる。
【０００３】
ところが、スキャナの性能上の問題などから無彩色領域の検出は容易ではなく、多くの色文字が黒文字として検出されてしまう。また、色文字を精度良く判定しようとすると逆に黒文字の判定精度が低下し、このため黒文字に色がついて画質が劣化する。通常使用されている原稿には黒文字が多用されていることから、黒文字を精度良く判定することが必要となり、このため、有彩色・無彩色の判定基準では、黒文字の判定を優先して行い、その次に色文字を判定している。
【０００４】
ところで、地図などでは、黒文字が必ず黒単色であることよりも、色自体に意味を持つ場合が非常に多い。例えば、紫色や茶色の文字・線画が用いられるが、これと黒色との判別が難しいために黒文字と判定され、著しい画質劣化の要因となっている。特に、国土地理院発行の地形図は等高線が茶色線で描かれており、これを複写すると、ほとんどの等高線が黒単色で出力されるという問題がある。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するには、例えば、特開平２−２４９３６５号公報（カラー画像処理装置）に記載されているように、入力画像の無彩色領域を判定する手段と、無彩色領域信号を補正する手段（つまり、有彩色領域を検出したとき、その有彩色領域を無彩色領域と判定しない）とを設けることによって、有彩色／無彩色の判定精度を向上させることが必要になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の技術では、スキャナの工作精度、ラインセンサの位置補正、ＲＧＢ各色成分のＭＴＦ特性の違いなどを考慮しなければならず、コストの増加が避けられない。
【０００７】
また、カラー読み取り信号を無彩色と有彩色とに色分けするに際し、外部から設定されるモードに従って無彩色と有彩色との色分けを行う領域を変化させるようにしたカラー画像処理装置がある（特開平２−２８０５７３号公報を参照）。この装置では、写真モードあるいは文字モードの設定時に、中間色と判定された領域を写真モードの時に有彩色領域に振り分け、また文字モードの時に無彩色領域に振り分けるものである。しかし、この装置では、文字モードの場合に色文字が黒文字として出力されやすくなり、この結果、前述した紫色の文字や茶色の等高線がますます黒単色で再生されることになり、上記した問題が依然として解決されない。
【０００８】
本発明は上記した事情を考慮してなされたもので、
本発明の目的は、原稿中の色文字を精度よく判定するカラー画像処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、原稿をディジタル画像信号として読み取る手段と、前記画像信号から所定の条件を満たす色文字を検出する色文字検出手段と、該色文字の出現頻度を検出する頻度検出手段と、前記色文字の頻度が所定値より高いとき第１の閾値を選択し、前記色文字の頻度が所定値より低いとき第２の閾値（＞第１の閾値）を選択する選択手段と、前記選択された第１または第２の閾値と前記画像信号の色差とを比較し、前記画像信号の色差が前記第１または第２の閾値を超えたとき有彩色と判定し、超えないとき無彩色と判定する判定手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記色文字検出手段は、文字を検出する手段と、所定の条件の色領域を検出する手段とからなることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明では、前記頻度検出手段は、前記原稿領域の総面積および前記色文字と検出された領域の総面積に基づいて頻度を検出することを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明では、前記頻度検出手段は、前記文字と検出された領域の総面積および前記色文字と検出された領域の総面積に基づいて頻度を検出することを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明では、前記頻度検出手段は、前記原稿領域の総面積および文字と検出された領域の総面積を基に第１の演算を行い、前記文字と検出された領域の総面積および色文字と検出された領域の総面積を基に第２の演算を行い、前記第１、第２の演算結果を基に頻度を検出することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。
〈実施例１〉
図１は、本発明の実施例１の構成を示す。図において、１は色文字検出手段、２は色文字の頻度を検出する頻度検出手段、３は検出された頻度に応じてパラメータを選択するパラメータ選択手段、４は選択されたパラメータを用いてカラー画像データの有彩無彩領域の判定を行う有彩無彩判定手段である。
【００１５】
本実施例では、まずプレスキャンを行う。スキャナなどの画像入力装置を用いて原稿を読み取り、画像信号を得る。色文字検出手段１は、この画像信号を用いて色文字検出を行う。
【００１６】
図５（ａ）、（ｂ）は、色文字検出手段の構成を示す。（ａ）の構成では、特定色検出手段４１が特定色を検出した後に、文字検出手段４２がその色を持つ領域のみに対して文字検出を行い、（ｂ）の構成では、逆に文字検出を行った後に、文字領域のみに対して特定色の文字だけを検出する。
【００１７】
図６は、特定色検出手段４１によって検出される特定色の領域を示す。すなわち、ＲＧＢ画像信号について、ＲＧＢの最小値ｘ＝ｍｉｎ（ＲＧＢ）が［ａ，ｂ］の範囲にあり（ａ，ｂは所定値）、一次式ＲＧＢの最大値ｍａｘ（ＲＧＢ）と最小値ｍｉｎ（ＲＧＢ）の差ｄがｄ＜ｍ１ｘ＋ｎ１，ｄ＞ｍ２ｘ＋ｎ２
を満たすとき、特定色として検出する（ｍ１，ｍ２，ｎ１，ｎ２は所定の定数）。
【００１８】
また、文字検出手段としては、例えば、大内、今尾、山田、電子情報通信学会論文誌ｖｏ１．Ｊ７５‐Ｄ‐２Ｎｏ．１１９９２−０１に記載された「文字／絵柄（網点、写真）混在画像の像域分離方式」を用いる。すなわち、文字領域は、濃度が高レベルと低レベルの画素（以下、黒画素、白画素と呼ぶ）が多く、かつエッジ部分ではこれらの黒画素と白画素が連続している。この黒画素と白画素それぞれの連続性に基づいて文字エッジを検出する。図８は、エッジ領域判定手段の構成である。
【００１９】
３値化処理部においては、入力画像信号について２種の固定閾値（ＴＨ１，ＴＨ２）で３値化（白画素＜ＴＨ１，ＴＨ１≦中間濃度画素＜ＴＨ２，ＴＨ２≦黒画素）を行う。ここで、ＴＨ１，ＴＨ２はそれぞれ３値化処理に用いる閾値であり、例えば入力データが０〜２５５の２５６階調（０が白）で表されている場合は、ＴＨ１＝２０、ＴＨ２＝８０の値をとる。
【００２０】
連続性検出部においては、３値化後の黒画素および白画素が連続する個所をパターンマッチングで検出する。使用するパターンの例を図９に示す。これらのパターンにマッチングした画素を黒連続画素、白連続画素として検出する。
【００２１】
近傍検出部では、この黒連続画素と白連続画素が近傍にあるかどうかを判定する。５×５画素単位のサイズのブロックの中で、黒連続画素と白連続画素がそれぞれ１つ以上存在するときにブロックをエッジ領域とし、そうでなければ非エッジ領域と判定する。エッジ領域と判定された画素において「１」が出力される。
【００２２】
図１に戻り、頻度検出手段２では、色文字として検出された領域の面積を、画像データの総面積で割ることにより、全画像中の色文字の頻度を算出する。この頻度の値に応じて、パラメータ選択手段３は、有彩無彩判定手段４に出力するパラメータを選択する。
【００２３】
次に、本スキャン時に得られた画像データを用いて、有彩無彩判定手段４は画像の有彩無彩領域の判定を行う。この時に使用するパラメータはプレスキャンの時に選択されたパラメータである。
【００２４】
図７は、有彩無彩判定手段の構成を示す。図７に示すように、色差の絶対値を算出する回路５１、５２、５３では、Ｒ，Ｇ，Ｂの色差の絶対値を求め、最大値回路５４の出力ｍａｘ（｜Ｒ−Ｇ｜，｜Ｇ−Ｂ｜，｜Ｂ−Ｒ｜）と所定の閾値ｔｈとを比較器５５で比較し、所定の閾値を越えないとき無彩色と判定し、越えたとき有彩色と判定する。色文字の頻度が高いとき、パラメータ選択手段３は閾値としてｔｈ１を選択し、色文字の頻度が低いときパラメータ選択手段３は閾値としてｔｈ２（＞ｔｈ１）を選択する。これにより、黒文字と誤判定されていた茶色の文字などを精度よく、有彩色と判定することができる。
【００２５】
なお、有彩無彩判定手段の出力は、例えばカラー画像処理装置を構成するＵＣＲ回路に与えられる。つまり、有彩と判定されたときは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを出力するように制御し、無彩と判定されたときは、Ｙ，Ｍ，Ｃの出力を０とし、Ｋのみを出力（黒単色）するように制御する。
【００２６】
また、上記した有彩無彩判定手段は、画素単位で判定するものであるが、判定された画素を複数画素からなるブロック（例えば８×８画素）にし、ブロック毎に有彩無彩を判定しても良い。
【００２７】
〈実施例２〉
図２は、本発明の実施例２の構成を示す。実施例２の色文字検出手段は、図５で説明した特定色検出手段２１と文字検出手段２２とＡＮＤゲート２３からなる。まずプレスキャンを行って、スキャナなどの画像入力装置を用いて原稿を読み取り、画像信号を得る。特定色検出手段２１は、この画像信号を用いて特定色検出を行い、また文字検出手段２２により文字検出を行う。ＡＮＤゲート２３は、特定色でありかつ文字を検出したとき、色文字を出力する。
【００２８】
頻度検出手段２４では、色文字として検出された領域の面積を、画像データの総面積で割ることにより、全画像中の色文字の頻度を算出する。パラメータ選択手段２５は、この頻度の値に応じて、有彩無彩判定手段２６に出力するパラメータを選択する。
【００２９】
次に、本スキャン時に得られた画像データを用いて、文字検出手段２２により文字を検出し、プレスキャンであらかじめ選択されたパラメータを用いて有彩無彩判定手段２６により有彩無彩判定を行う。つまり、文字検出手段２２が文字を検出し、かつ有彩無彩判定手段２６が有彩色を判定したとき、ＡＮＤゲート２７は有彩色の色文字を出力し、文字検出手段２２が文字を検出し、かつ有彩無彩判定手段２６が無彩色を判定したとき、ＡＮＤゲート２７は無彩色の色文字を出力する。この実施例では、プレスキャン時と本スキャン時に共通の文字検出手段２２を利用できるので、構成が簡単化され、コスト上のメリットがある。
【００３０】
〈実施例３〉
図３は、本発明の実施例３の構成を示す。実施例２と異なる点は、文字検出手段２２の出力が、直接、頻度検出手段２４に入力されている点である。特定色検出手段２１、文字検出手段２２は実施例２と同様に機能する。そして、プレスキャン時に、頻度検出手段２４では、ＡＮＤゲート２３の出力である色文字として検出された領域の面積を、文字検出手段２２により文字と判定された領域の総面積で割ることにより、画像の文字領域中の色文字の頻度が算出される。パラメータ選択手段２５は、この頻度の値に応じて、有彩無彩判定手段２６に出力するパラメータを選択する。
【００３１】
次いで、本スキャンの時に得られた画像データを用いて、文字検出手段２２により文字を検出し、プレスキャンであらかじめ選択されたパラメータを用いて有彩無彩判定手段２６により有彩無彩判定を行う。実施例２と同様に、文字検出手段２２が文字を検出し、かつ有彩無彩判定手段２６が有彩色を判定したとき、ＡＮＤゲート２７は有彩色の色文字を出力し、文字検出手段２２が文字を検出し、かつ有彩無彩判定手段２６が無彩色を判定したとき、ＡＮＤゲート２７は無彩色の色文字を出力する。
【００３２】
〈実施例４〉
図４は、本発明の実施例４の構成を示す。実施例４の頻度検出手段は、第一演算手段２９、第二演算手段２８、２つの比較器３０、３１で構成されている。他の構成は実施例３と同様であるので説明を省略する。
【００３３】
プレスキャン時に、第一演算手段２９では、文字検出手段２２で検出された文字領域の面積を、画像データの総面積で割る演算を行う。第二演算手段２８では、色文字として検出された領域の面積を、文字検出手段２２で検出された文字領域の面積で割る演算を行う。比較器３１、３０は、第一の演算結果と第二の演算結果をそれぞれ閾値ｔｈ３、ｔｈ４と比較することにより２ｂｉｔの頻度にデコードする。この頻度の値に応じて、パラメータ選択手段２５でパラメータを選択する。例えば、第一の演算結果、第二の演算結果が共にｔｈ３，ｔｈ４より大きいとき、パラメータとして有彩色を判定する閾値（図７）を選択し、また、第一の演算結果がｔｈ３より大きく、第二の演算結果がｔｈ４未満のとき、パラメータとして無彩色を判定する閾値を選択する。
【００３４】
本スキャン時に得られた画像データを用いて、文字検出手段により文字を検出し、プレスキャンであらかじめ選択されたパラメータを用いて有彩無彩判定手段により有彩無彩判定を行う。つまり、文字検出結果と有彩無彩判定結果により有彩色文字、無彩色文字の検出が行われる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１、２記載の発明によれば、原稿中に含まれる色文字、黒文字の頻度に応じて有彩色と無彩色の判定基準を制御しているので、原稿の特性に合った有彩無彩の判定処理を精度よく、かつ自動的に行うことができる。
【００３６】
請求項３、４、５記載の発明によれば、色文字の出現頻度を、原稿の大きさや文字の割合等で正規化しているので、精度よく色文字を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の構成を示す。
【図２】本発明の実施例２の構成を示す。
【図３】本発明の実施例３の構成を示す。
【図４】本発明の実施例４の構成を示す。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、色文字検出手段の構成を示す。
【図６】特定色検出手段によって検出される特定色の領域を示す。
【図７】有彩無彩判定手段の構成を示す。
【図８】エッジ領域判定手段の構成を示す。
【図９】黒画素、白画素の連続性を検出するパターンの例を示す。
【符号の説明】
１色文字検出手段
２頻度検出手段
３パラメータ選択手段
４有彩無彩判定手段

Claims

原稿をディジタル画像信号として読み取る手段と、前記画像信号から所定の条件を満たす色文字を検出する色文字検出手段と、該色文字の出現頻度を検出する頻度検出手段と、前記色文字の頻度が所定値より高いとき第１の閾値を選択し、前記色文字の頻度が所定値より低いとき第２の閾値（＞第１の閾値）を選択する選択手段と、前記選択された第１または第２の閾値と前記画像信号の色差とを比較し、前記画像信号の色差が前記第１または第２の閾値を超えたとき有彩色と判定し、超えないとき無彩色と判定する判定手段とを備えたことを特徴とするカラー画像処理装置。
前記色文字検出手段は、文字を検出する手段と、所定の条件の色領域を検出する手段とからなることを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
前記頻度検出手段は、前記原稿領域の総面積および前記色文字と検出された領域の総面積に基づいて頻度を検出することを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。
前記頻度検出手段は、前記文字と検出された領域の総面積および前記色文字と検出された領域の総面積に基づいて頻度を検出することを特徴とする請求項１または２記載のカラー画像処理装置。
前記頻度検出手段は、前記原稿領域の総面積および文字と検出された領域の総面積を基に第１の演算を行い、前記文字と検出された領域の総面積および色文字と検出された領域の総面積を基に第２の演算を行い、前記第１、第２の演算結果を基に頻度を検出することを特徴とする請求項１または２記載のカラー画像処理装置。