JP4078268B2 - 画像処理装置及び画像処理方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法およびコンピュータプログラムに関し、詳しくは、画像信号に含まれる下地を示す信号レベルを検出し画像から下地を除去する画像処理装置、画像処理方法およびコンピュータプログラムに関する。

従来、複写機では画像読み取り部のスキャナから読み込まれた画像信号のヒストグラムを作成し、それを基に、読み取り原稿の下地（背景）の信号レベルを検出し、その下地レベルを画像信号から減算して、画像から下地を除去する下地除去処理が行われている。この処理には、例えば黄ばんだ紙に文字が書かれている原稿や新聞紙を白黒コピーしたときに、完全な白地に文字だけが黒く印刷される等の効果がある。

複数チャネルからなるカラー画像に対しては、ヒストグラムをカラー信号として例えばＲ、Ｇ、Ｂの３次元でとり、そのデータを基に、読み取り原稿の下地色（背景色）のカラー信号レベルを検出し、その下地色レベルを画像信号から減算して、画像から下地を除去する下地除去処理が行われている。また別の方法として、Ｒ、Ｇ、Ｂチャネルの信号に対して独立にヒストグラムを作成し、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ独立に読み取り原稿の下地（背景）の信号レベルを検出し、その下地レベルを画像信号から減算して、下地除去処理することも行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２２９７１

カラー画像の下地除去処理は、Ｒ、Ｇ、Ｂ等複数チャネルで色を表現する信号に対して複数次元のヒストグラムをとりその形状から最適な下地色の検出が可能である。しかしこの手法を実現するためには、大量のデータを扱う必要があり、メモリ量、処理時間ともに多く必要であるという問題点がある。

本発明は、入力画像信号のチャネル毎にヒストグラムを作成することで、３次元ヒストグラムを作成する方法よりも、少ないメモリ量と処理時間で実現できる自動下地レベル検出方法を提供することを第１の目的とする。

また、Ｒ、Ｇ、Ｂ独立のヒストグラムをとり、白黒原稿にそれぞれ独立に下地レベルを検出する方法では、信号レベルのノイズの影響で各チャネルの検出される下地レベルにばらつきが生じ、その結果、下地除去後の画像信号が色付いてしまう問題がある。

本発明は、ヒストグラム中の白色レベルのピークとそれ以外のピークの頻度と輝度レベル、ピーク周辺の頻度と輝度レベルに従って下地レベルを検出し、さらに、入力画像がカラー画像の場合と、白黒画像の場合において、下地レベル検出の条件を独立に設けることにより、色のばらつきを生じることなく高精度に下地レベルを検出する方法を提供することを第２の目的とする。

上記課題を達成するために、画像信号に含まれる下地を示すレベルを検出し画像から下地を除去する画像処理装置において、入力画像信号のチャネル毎に各信号レベルの出現頻度を表すヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、前記ヒストグラム作成手段で作成されたヒストグラム中の最大頻度が白色レベルにある場合、前記最大頻度と前記ヒストグラム中の白色レベルにないピークの頻度差を比較する第１の比較手段と、前記第１の比較手段によって比較した結果、前記頻度差が第１の閾値よりも小さい場合、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和と前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を比較する第２の比較手段と、前記第２の比較手段によって比較した結果、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和から前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を引いた絶対値が第２の閾値よりも大きい場合、前記ヒストグラム中の複数のピークの中から前記白色レベルにないピークを下地レベル候補とし、前記下地レベル候補の周辺部の頻度を参照し下地レベルを決定する下地レベル決定手段と、前記下地レベル決定手段で決定された下地レベルに基づいて、下地除去処理を行なう下地除去処理手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ヒストグラム中の白色レベルにあるピークと白色レベルにないピークの頻度と、白色レベルにあるピークと白色レベルにないピーク周辺の頻度に応じて、下地レベルを検出することにより、高精度に下地レベルを検出することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
本実施例を適用するのに好適なデジタル複合機の概観図を図１に示す。

＜画像入力部（スキャナ）＞
図１において、画像入力デバイスであるスキャナ部２００は、原稿となる紙上の画像を照明し、図示しないＣＣＤラインセンサを走査することで、ラスターイメージデータとして電気信号に変換する。原稿用紙は原稿フィーダ２０１のトレイ２０２にセットし、ユーザが図５の操作部４００から読み取り起動指示することにより、コントローラＣＰＵ１０３がスキャナ２００に指示を与え、フィーダ２０１は原稿用紙を一枚ずつフィードし原稿画像の読み取り動作を行う。

＜画像出力部（プリンタ）＞
図１において、画像出力デバイスであるプリンタ部３００はラスターイメージデータを用紙上の画像に変換する部分であり、その方式は感光体ドラムや感光体ベルトを用いた電子写真方式、微少ノズルアレイからインクを吐出して用紙上に直接画像を印字するインクジェット方式等があるが、どの方式でも構わない。プリント動作の起動はコントローラＣＰＵ１０３からの指示によって開始する。プリンタ部３００は、異なる用紙サイズまたは異なる用紙向きを選択できるように複数の給紙段を持ち、それに対応した用紙カセット３０２，３０３，３０４，３０５が装着される。また、排紙トレイ３０６は印字し終わった用紙を受けるものである。

＜デジタル複合機制御システム構成＞
本実施例を適用するのに好適なデジタル複合機の制御システム構成を図２に示す。

コントローラユニット１００は画像入力装置であるスキャナ２００や画像出力装置であるプリンタ３００と接続し、一方ではＬＡＮ５００や電話回線６００と接続することで、画像情報やデバイス情報の入出力を行うためのコントローラである。

ＣＰＵ１０３はデジタル複合機全体を制御するコントローラとして機能する。

ＲＡＭ１０７はＣＰＵ１０３が動作するためのシステムワークメモリであり、画像データを一時記憶するための画像メモリとしても利用される。

ＲＯＭ１０８はブートＲＯＭとして利用され、デジタル複合機のブートプログラムが格納されている。

ＨＤＤ１０９はハードディスクドライブで、システムソフトウェア、画像データ等を格納する。このＨＤＤ１０９には、ネットワーク（ＬＡＮ５００）に接続されているノードに関する画像出力速度、設置位置などの情報がアドレスごとに保存される場合もある。

操作部Ｉ／Ｆ１０４は操作部４００とのインターフェース部で、操作部４００に表示する画像データを操作部４００に対して出力する。また、操作部４００からユーザが入力した情報をＣＰＵ１０３に伝える役割をする。

ネットワークＩ／Ｆ１０５はＬＡＮ５００に接続し、情報の入出力を行う。ＭＯＤＥＭ１０６は公衆回線６００に接続し、データ送受信を行うための変調復調処理を行う。

以上のデバイスがシステムバス１０１上に配置される。

イメージバスＩ／Ｆ１１０はシステムバス１０１と画像データを高速で転送するイメージバス１０２を接続し、データ構造を変換するバスブリッジである。

イメージバス１０２は、ＰＣＩバスまたはＩＥＥＥ１３９４などの高速バスで構成される。

イメージバス１０２上には以下のデバイスが配置される。ラスターイメージプロセッサ（ＲＩＰ）１１１はＰＤＬコードをビットマップイメージに展開する。デバイスＩ／Ｆ部１１２は、画像入出力デバイスであるスキャナ２００やプリンタ３００とコントローラ１００を接続し、画像データの同期系／非同期系の変換を行う。スキャナ画像処理部７００は、入力画像データに対し補正、加工、編集を行う。プリンタ画像処理部８００は、プリント出力画像データに対して、プリンタに合わせた補正、解像度変換等を行う。画像圧縮部１１５は、多値画像データはＪＰＥＧ、２値画像データはＪＢＩＧ、ＭＭＲ、ＭＨの圧縮伸張処理を行う。

＜スキャナ画像処理部＞
スキャナ画像処理部７００の構成を図３に示す。

イメージバスＩ／Ｆコントローラ７０１は、イメージバス１０２と接続し、そのバスアクセスシーケンスを制御する働きと、スキャナ画像処理部７００内の各デバイスの制御及びタイミングを発生させる。テーブル処理部７０２は、読み取った輝度データである画像データを濃度データに変換するために、テーブル変換を行う。像域分離処理部７０３は、入力画像から文字部を検出することにより、像域を判定し、その後の画像処理に利用する像域信号を生成する。フィルタ処理部７０４は、エッジ強調などの目的に従ったデジタル空間フィルタでコンボリューション演算を行う。下地レベル検出部７０５は、画像１ページ内の画素値の頻度を集計し、背景に薄い色がある原稿を読み取った画像データ等が送られてきた場合に除去すべき下地レベルを検出する。編集部７０６は、例えば入力画像データからマーカーペンで囲まれた閉領域を認識して、その閉領域内の画像データに対して、影つけ、網掛け、ネガポジ反転等の画像加工処理を行う。

処理が終了した画像データは、再び画像Ｉ／Ｆバスコントローラ７０１を介して、イメージバス１０２上に転送される。

＜プリンタ画像処理部＞
プリンタ画像処理部８００の構成を図４に示す。

イメージバスＩ／Ｆコントローラ８０１は、イメージバス１０２と接続し、そのバスアクセスシーケンスを制御する働きと、プリンタ画像処理部８００内の各デバイスの制御及びタイミングを発生させる。下地除去処理部８０２は、上記下地レベル検出部７０５で検出された下地レベルを基に、背景色を除去する。色変換処理部８０３は、プリンタの出力特性に合わせた色変換を行う。解像度変換部８０４は、ＬＡＮ５００あるいは電話回線６００から受信した画像データを、プリンタ３００の解像度に変換するための解像度変換を行う。スムージング処理部８０５は、解像度変換後の画像データのジャギーを滑らかにする処理を行う。

＜操作部＞
図５に本実施例を適用するのに好適なデジタル複合機の操作部４００を示す。液晶操作パネル４０１は液晶にタッチパネルを組み合わせたものであり、設定内容の表示、ソフトキーの表示等がなされるものである。スタートキー４０２はコピー動作等を開始指示するためのハードキーであり、内部に緑色および赤色のＬＥＤが組み込まれており、スタート可能のときに緑色、スタート不可のときに赤色のＬＥＤが点灯する。ストップキー４０３は動作を停止させるときに使用するハードキーである。ハードキー群４０４には、テンキー、クリアキー、リセットキー、ガイドキー、ユーザモードキーが設けられている。

図６は、液晶操作パネル４０１に通常のコピー画面が表示されている様子を示している。設定表示部４１１には、デジタル複合機の現在の動作状況、設定されている倍率、用紙、部数を表示する部分である。倍率ソフトキー群４１２には、複写時の倍率に関するソフトキーである等倍ボタン、倍率ボタンが設けられる。用紙選択ボタン４１３は、出力用紙のサイズ、色、マテリアル等を指定するための画面に遷移するときに使用する。ソータボタン４１４は、出力用紙の処理方法を指定するときに使用する。両面ボタン４１５は、原稿または出力方法に、両面印刷がかかわる場合に使用する。自動ボタン４１６は、本発明に主要な機能である下地除去を自動的に行うか否かを指定するときに使用する。濃度指定キー群４１７は、読み取りまたは出力画像の濃度を調整し、設定内容を表示する部分である。原稿タイプ指定ボタン４１８は、原稿タイプを選択するときに使用するもので、プルダウンメニューから、文字／写真／地図モードまたは文字モードまたは印刷写真モードまたは印画紙写真モードのうちいずれか１つを選択する。応用モードボタン４１９は、応用モード画面に移るときに使用する。カラー選択ボタン４２０は、カラーと白黒の指定を行うときに使用するもので、プルダウンメニューから、自動カラー選択またはフルカラーまたは白黒のうちいずれか１つを選択する。

＜自動下地除去処理＞
本実施例では、対象とする入力画像が、各画素がＲ、Ｇ、Ｂの３チャネルそれぞれ８ビット、合計２４ビットで表される値を持つものとする。

本発明に係る自動下地除去は、操作部４００の液晶操作パネル４０１上に表示される自動ボタン４１６を有効にしたときに処理が行われる。

図７は自動下地除去処理の処理フローを示している。

ステップＳ７１では、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれについてヒストグラム作成を行い、ステップＳ７２では各ヒストグラムを基にＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ独立に下地レベル検出処理を行う。ステップＳ７３ではステップＳ７２で検出された３つの下地レベルに従って既知の手法により下地除去処理が行われる。以下、ステップＳ７１のヒストグラム作成処理およびステップＳ７２の下地レベル検出処理について詳細を説明する。

図８はＳ７１のヒストグラム作成フローを示している。

ステップＳ８１で、対象画像をスキャナ２００により読み取ることで得られるＲＧＢ信号に対し各色成分毎（各チャネル独立）に、画素値の累計を記録する。この場合、０から２５５までの２５６レベル毎に累計をとるが、対象画像内全画素を対象としても良いし、規定画素数おきに記録しても良いし、または総サンプル数を制限して制限サンプル数内に収まるように記録対象画素を制限しても良い。図９はステップＳ８１で記録したあるチャネルにおける２５６レベルの累計例である。ステップＳ８２では、ステップＳ８１で記録した２５６レベルのデータを８レベルずつ３２段階のデータとなるよう集計を行う。図１０は、図９で示す累計をステップＳ８２で３２段階に集計したヒストグラム例である。

図１１はＳ７２の下地レベル検出フローを示している。

ステップＳ１０１では、上記３２段階をＮｏ．０からＮｏ．３１とし、このＮｏ．０からＮｏ．３１の３２段階に集計されたヒストグラムから、カウント数が最大のものを求める。このとき、Ｎｏ．０からＮｏ．１１は、背景色とするには濃いレベルであるため、対象から外す。

ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で求めた最大値をとるレベルがＮｏ．１２でありかつＮｏ．１２のカウント数がＮｏ．１１のカウント数以下である場合、画像の大部分を占めると判断できる色のレベルが濃過ぎるため、エラーとし、ステップＳ１０７のエラー処理を行う。ステップＳ１０２で否と判定されると、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３ではステップＳ１０１で求めた最大値が、規定値以下であるか否か、ここでは総サンプル数の２％以下であるか否かを判定する。ここで正と判定された場合は、画像に占める割合が最も高い画素値でも、その割合が十分大きくない、すなわち背景色といえるほどの面積を占めていないとみなし、除去すべき背景色が判定できないことになりエラーとし、エラー処理をステップＳ１０７で行う。ステップＳ１０３で否と判定された場合は、ステップＳ１０４に進み、Ｎｏ．１２からＮｏ．３１で両隣よりもカウント数が多いレベルをピークとして記録する。図１０に示した例では、ピークは、Ｎｏ．１４、Ｎｏ．２６、Ｎｏ．３１の３ピークが記録される。

ステップＳ１０５では、図１２に詳細を示す通りの選択処理が行われる。その後、ステップＳ１０６で規定のオフセットを減算して下地レベルが決定される。ここで、オフセットは機種ごとに決まっており、本実施例では約５レベルで下地位置の代表レベルから減算される。

ステップＳ１０７のエラー処理では、背景色として適したレベルが判定できない場合に、規定のレベルを下地レベルとする処理が行われる。ここでは例えば、一般的に使用される上質紙の色が確実に除去されるレベルや、雑誌に使われる紙、新聞紙などの色が除去されるレベル等に予めセットしておくことが多い。

図１２は、ステップＳ１０５での処理の詳細を示している。ここでは説明のため、ステップＳ１０４で求めたピーク数をＮ、ｉ番目のピークのカウント数をｐｅａｋ［ｉ］、ステップＳ１０１で求めた最大カウント数をＭＡＸと表すこととする。

この処理では、ステップＳ１０４で求めたピークすなわち下地レベル候補から、適正なものを下地レベルとして選択する処理を行う。

まず、ステップＳ１２１で下地レベルの初期値をＭＡＸの位置とし、処理カウンタｉを０に初期化する。ここで、選択したピークの中で輝度レベルが一番小さいピークの位置をｉ＝０とし、次に輝度レベルが小さいピークの位置をｉ＝１とし、ｉ＜Ｎという条件を満たしている限りｉを一つずつ増やして処理を行なう。

下地レベルの初期値は、ＭＡＸの位置とし、もし下地レベルとしてｐｅａｋ［ｉ］のいずれも選択されなかった時は、ＭＡＸの位置を下地レベルとする。ｐｅａｋ［ｉ］が複数ある場合は、ｉを変化させ処理を行なった結果によって下地レベルは更新されていく。

ステップＳ１２２ではＭＡＸの位置、ステップＳ１２３では処理対象の注目ピークの位置がそれぞれＮｏ．３０またはＮｏ．３１であるか否かを判定する。これらのうちどちらかで正と判定されると、画像中に白色が占める割合が高い場合に相当し、ステップＳ１２ｂの白色画素が多いときの下地レベル判定処理へ進む。この処理の詳細は図１３を使用して後述する。ステップＳ１２２とステップＳ１２３で共に否と判定されると、ステップＳ１２４に進み、注目ピークのカウント数とＭＡＸを比較する。ここで、注目ピークとは処理中のピークのことである。ステップＳ１２４で正と判定されるとステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５ではＭＡＸと注目ピークのカウント数を比較し、その差が規定値に以下か否かで注目ピークが下地レベルになり得るか否かを判断する。ここでは、ＭＡＸから注目ピークのカウント数を引いた値が総サンプル数の１％（第３の閾値）よりも大きい場合、注目ピークが下地レベルになり得ないと判断し、次のピークの判定へ移るためにステップＳ１２９で処理カウンタｉを１つ進める。ステップＳ１２５でＭＡＸと注目ピークのカウント数を引いた値が総サンプル数の１％（第３の閾値）未満の場合は、ステップＳ１２６に進み、ＭＡＸの位置と注目ピークの位置を比較する。ここでＭＡＸの位置と注目ピークの位置の差が２段階（第４の閾値）よりも離れている場合には、画像中で異なる２つの色が同程度の面積を占めることを意味し、どちらの色が下地であるかは判断できないために、ステップＳ１０７のエラー処理に進む。ステップＳ１２６で正と判定されるとステップＳ１２７へ進み、注目ピークとＭＡＸに近いほうの隣のカウント数とを比較し、その差が総サンプル数の１％（第５の閾値）以上であれば注目ピークとＭＡＸとが完全に別の山として分離できる（図１５（ａ）参照）と判断する。その差が第５の閾値以下であれば、注目ピークとＭＡＸは同じ山（図１５（ｂ）参照）として判断できる。ここで差が第５の閾値以上と判定された場合は、ステップＳ１０７のエラー処理に進む。差が第５の閾値以下と判定された場合はステップＳ１２８に進み、注目ピークを下地レベルの位置として記録し、次のピークの判定へ進むためにステップＳ１２９で処理カウンタｉを１つ進める。ステップＳ１２ａでは記録されているピークの判定が全て終わったか否かを判定し、未判定ピークがある場合はステップＳ１２２に戻り、全て終わった場合は処理を終了する。

次に、白色画素の占める割合が大きいときの下地レベルを判定するステップＳ１２ｂで行われる処理の詳細を図１３を使用して説明する。

ここで、本実施例では、輝度レベルＮｏ．３０またはＮｏ．３１に存在するピークを白色ピークとし、その位置での輝度レベルを白色レベルとする。

ステップＳ１３１では便宜的に白色を意味するＮｏ．３０またはＮｏ．３１でない方のピーク位置をＮｏ．ｘ（ｘ：１２〜２９）とする。ステップＳ１３２で、ＭＡＸのカウント数とＮｏ．ｘのカウント数を比較し、その差が第１の閾値よりも大きいか、すなわち片方のピークが相対的に第１の閾値よりも小さいか否かを判定する。ここでは総サンプル数の３０％をその第１の閾値とし、差が第１の閾値以上である場合はステップＳ１３ｃで大きいほうのピークの位置を下地レベルとしてこの処理を終了する。ステップＳ１３２で差が第１の閾値以下であると判定された場合は、ステップＳ１３３へ進む。ステップＳ１３３では、その後のステップでの値比較に使用する変数Ａ、Ｂ、Ｃに値を代入する。変数Ａは、白色ピークでない側のピークのカウント数に両隣のカウント数を加算したものであり、変数Ｂは白色ピークの合計である。変数Ｃはある閾値（第２の閾値）を表すためのもので、本実施例では総サンプル数に対する規定割合を代入する。それぞれの変数には以下の式で表される値が代入される。
Ａ＝Ｎｏ．ｘの値＋Ｎｏ．（ｘ−１）の値＋Ｎｏ．（ｘ＋１）の値
Ｂ＝Ｎｏ．３１の値＋Ｎｏ．３０の値
Ｃ＝総サンプル数の１．５％

次にステップＳ１３４でＢ−ＡとＣを比較し、Ｂ−Ａのほうが大きい場合はステップＳ１３ａでＮｏ．３１を下地レベルとしてこの処理を終了する。ステップＳ１３４で否と判定されるとステップＳ１３５で｜Ｂ−Ａ｜とＣが比較される。ここで正と判定されるときは、白色ともう一方のピーク付近（Ｎｏ．ｘ付近）に相当するそれぞれの色が画像に占める割合がほぼ等しいとみなされ、どちらの色が背景色として適しているかは判定できずエラー処理がステップＳ１０７で行われる。ステップＳ１３５で否と判定された場合は、Ｎｏ．ｘ側を下地レベルとするが、Ｎｏ．ｘに相当する色に近い色も多く含まれる場合があることを想定し、適切なレベルまで除去対象となる背景色として判定する処理に進む。ステップＳ１３６ではこの処理内で使用する処理カウンタｊを１に初期化する。ステップＳ１３７からステップＳ１３９で、Ｎｏ．（ｘ−ｊ）の値がＡに対して規定割合（本実施例では２０％）よりも小さくなる場所を判定する。この判定は背景色とそうでない色との境界を決定するためのものであり、ヒストグラムデータ内で背景色付近のカウント数が適切なレベルまで小さくなる場所を決定する処理である。この処理は、下地レベル候補周辺の輝度レベルを見ることによって、レベルにばらつきがある背景色がある場合の下地色の検出制度を向上させることができる。ステップＳ１３７からステップＳ１３９を規定回数内（本実施例では４回以内）で繰り返し、カウント数がＡの２０％よりも小さくなった場所を下地レベルとする（ステップＳ１３ｂ）。規定回数繰り返しても十分小さいカウント数にならない場合は、Ｎｏ．ｘ付近は背景色とは考えられないと判断し、ステップＳ１０７に進んでエラー処理を行う。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、白色面積に非常に近い面積を占める色がある場合、下地レベルを判定できないこととし、デフォルトの下地レベルを適用している。

ところが、画像信号を白黒で処理する場合の多くは、黒い文字や黒い線画の視認性を高く再現することを前提としているため、カラーでの適切な下地レベル判定が必ずしも適切であるとはいえない。

そこで、本実施例では、白黒で処理する場合特有の下地レベル判定手順を、図１４を使用して説明する。図１４は、図１２のステップＳ１２ｂで行なわれる処理の詳細を示しており、カラーの場合図１３を行なったが、白黒の場合図１４の処理を行なうこととする。

ステップＳ１４１では便宜的に白色を意味するＮｏ．３０またはＮｏ．３１でない方のピーク位置をＮｏ．ｘ（ｘ：１２〜２９）とする。ステップＳ１４２で、２つのピークのカウント数を比較し、その差が第１の閾値よりも大きいか、すなわち片方のピークが相対的に第１の閾値よりも小さいか否かを判定する。ここでは総サンプル数の３０％（第１の閾値）をその規定値とし、差が第１の閾値以上である場合はステップＳ１４ｂで大きいほうのピークの位置を下地レベルとしてこの処理を終了する。ステップＳ１４２で否と判定された場合は、ステップＳ１４３へ進む。ステップＳ１４３では、その後のステップでの値比較に使用する変数Ａ、Ｂ、Ｃに値を代入する。変数Ａは、白色ピークでない側のピークのカウント数に両隣のカウント数を加算したものであり、変数Ｂは白色ピークの合計である。変数Ｃはある閾値（第６の閾値）を表すためのもので、本実施例では総サンプル数に対する規定割合を代入する。それぞれの変数には以下の式で表される値が代入される。
Ａ＝Ｎｏ．ｘの値＋Ｎｏ．（ｘ−１）の値＋Ｎｏ．（ｘ＋１）の値
Ｂ＝Ｎｏ．３１の値＋Ｎｏ．３０の値
Ｃ＝総サンプル数の１２％

ステップＳ１４４では、Ｂ−ＡとＣを比較し、Ｂ−ＡがＣより大きい場合はステップＳ１４９でＮｏ．３１を下地レベルとし、この処理を終了する。ステップＳ１４４で正と判定された場合は、Ｎｏ．ｘ側を下地レベルとするが、Ｎｏ．ｘに相当する輝度値付近の値を持つ画素も画像内に多く含まれる場合があることを想定し、Ｎｏ．ｘを始点にして輝度の低い方向へ順に除去対象として適切なレベルか否かを判断するための処理を行う。ステップＳ１４５ではこの処理内で使用する処理カウンタｊを１に初期化する。ステップＳ１４６からステップＳ１４８で、Ｎｏ．（ｘ−ｊ）の値がＡに対して規定割合（本実施例では２０％）よりも小さくなる場所を判定する。この判定を規定回数内（本実施例では４回以内）で繰り返し、カウント数がＡの２０％よりも小さくなった場所を下地レベルとする（ステップＳ１４ａ）。規定回数繰り返しても十分小さいカウント数にならない場合は、Ｎｏ．ｘ付近は除去すべきレベルとは考えられないと判断し、ステップＳ１０７に進んでエラー処理を行う。

このようにカラーでの処理図１３との違いは、Ｓ１４４の判定基準を変更し、白色ピークに下地レベルを設定するよりは、なるべく白色ピークではない側の位置を下地レベルと設定し、より多くの輝度レベルの範囲まで下地を除去する。また、Ｓ１３５の処理を行なわないことで、なるべくエラー処理をなくし適切な下地レベルを設定するようにしている。

以上詳述したように、本実施例の構成とすることで、入力画像信号のチャネル毎に各信号レベルの出現頻度を表すヒストグラムを作成し、作成されたヒストグラムに基づき下地信号レベルを検出するため、３次元ヒストグラムを作成し扱う方法に比べて、メモリ使用量を少なく、高速で処理することが可能である。また、白色レベルとそれ以外のレベルの出現比率に従って白色以外を下地として検出するため、白紙上に画像がある原稿に対しても適切な下地を検出することが可能である。

また、入力画像がカラー画像の場合と、白黒画像の場合では、白色以外を下地とするための条件を独立に設けることにより、白黒原稿に対する下地レベル検出の精度を向上させる効果がある。

また、下地レベルの候補に白色が含まれる場合、白色とそれ以外の下地レベル候補の出現頻度とそのレベル周辺の出現頻度を合わせて判定に使用し、白色以外の下地レベル候補が下地レベルとされたとき、そのレベルの周辺レベルの出現頻度を参照し、さらに適正な下地レベルに調整することにより、白紙以外のレベルにばらつきのある背景色がある場合の、除去すべき下地色の検出精度を向上させる効果がある。

さらに、作成されたヒストグラムに基づき下地信号レベルを検出する際に、出現頻度の高い信号レベルが複数存在しそれらの信号レベルが十分近い場合は、下地レベル判定時にそれらの信号レベルをある１つの代表値に統合して扱うため、下地色のレベルの範囲が広い場合であっても適切な検出が可能である。また、出現頻度の高い信号レベルが複数存在しそれらの信号レベルが十分離れている場合は、自動下地判定不可能と判断するため、下地レベルの誤判定を減少させる効果がある。

本実施例を適用するのに好適なデジタル複合機概観図 本実施例を適用するのに好適なデジタル複合機の制御システム構成図 スキャナ画像処理部の構成図 プリンタ画像処理部の構成図 本実施例を適用するのに好適なデジタル複合機の操作部 図５の操作部内の液晶表示パネル表示例 自動下地除去処理の処理フロー ヒストグラム作成フロー ２５６レベルの累計結果例 ３２レベルに集計したヒストグラム例 下地レベル検出フロー 下地位置選択フロー 白色画素が多いときの下地レベル判定フロー 白黒画像に特有の下地レベル判定フロー ヒストグラムの山の判定図

符号の説明

１００ コントローラユニット
１０３ ＣＰＵ
１０７ ＲＡＭ
１０８ ＲＯＭ
２００ スキャナ
３００ プリンタ
４００ 操作部
７００ スキャナ画像処理部
７０５ 下地レベル検出部
８００ プリンタ画像処理部
８０２ 下地除去部

Claims (8)

1. 画像信号に含まれる下地を示すレベルを検出し画像から下地を除去する画像処理装置において、
   入力画像信号のチャネル毎に各信号レベルの出現頻度を表すヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
   前記ヒストグラム作成手段で作成されたヒストグラム中の最大頻度が白色レベルにある場合、前記最大頻度と前記ヒストグラム中の白色レベルにないピークの頻度差を比較する第１の比較手段と、
   前記第１の比較手段によって比較した結果、前記頻度差が第１の閾値よりも小さい場合、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和と前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を比較する第２の比較手段と、
   前記第２の比較手段によって比較した結果、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和から前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を引いた絶対値が第２の閾値よりも大きい場合、前記ヒストグラム中の複数のピークの中から前記白色レベルにないピークを下地レベル候補とし、前記下地レベル候補の周辺部の頻度を参照し下地レベルを決定する下地レベル決定手段と、
   前記下地レベル決定手段で決定された下地レベルに基づいて、下地除去処理を行なう下地除去処理手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１の比較手段によって比較した結果、前記頻度差が前記第１の閾値よりも大きい場合、前記ヒストグラム中の複数のピークの中から前記白色レベルにあるピークの輝度レベルを下地レベルとして決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第２の比較手段によって比較した結果、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和から前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を引いた値が前記第２の閾値よりも大きい場合、前記ヒストグラム中の複数のピークの中から前記白色レベルにあるピークの輝度レベルを下地レベルとして決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記第２の比較手段によって比較した結果、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和から前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を引いた絶対値が前記第２の閾値よりも小さい場合、規定のレベルを下地レベルに決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記入力画像が白黒画像の場合、前記第２の比較手段によって比較した結果、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和から前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を引いた値が第６の閾値よりも小さい場合、前記ヒストグラム中の複数のピークの中から前記白色レベルにないピークを下地レベル候補とし、前記下地レベル候補の周辺部の頻度を参照して下地レベルを決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 前記ヒストグラム中の最大頻度が白色レベル以外にある場合、前記下地レベル決定手段は、前記最大頻度と前記ヒストグラム中の白色レベルにないピークの頻度差が第３の閾値よりも小さく、かつ前記最大頻度のピークの輝度レベルと前記白色レベルにないピークの輝度レベルとの差が第４の閾値よりも小さく、かつ前記白色レベルにないピークの頻度と前記白色レベルにないピークの隣の輝度の頻度との頻度差が第５の閾値以上であるとき、前記ヒストグラム中の複数のピークの中から前記白色レベルにないピークの輝度レベルを下地レベルとして決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
7. 画像信号に含まれる下地を示すレベルを検出し画像から下地を除去する画像処理方法において、
   入力画像信号のチャネル毎に各信号レベルの出現頻度を表すヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップと、
   前記ヒストグラム作成ステップで作成されたヒストグラム中の最大頻度が白色レベルにある場合、前記最大頻度と前記ヒストグラム中の白色レベルにないピークの頻度差を比較する第１の比較ステップと、
   前記第１の比較ステップによって比較した結果、前記頻度差が第１の閾値よりも小さい場合、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和と前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を比較する第２の比較ステップと、
   前記第２の比較ステップによって比較した結果、前記白色レベルにあるピーク周辺部の頻度和から前記白色レベルにないピーク周辺部の頻度和を引いた絶対値が第２の閾値よりも大きい場合、前記ヒストグラム中の複数のピークの中から前記白色レベルにないピークを下地レベル候補とし、前記下地レベル候補の周辺部の頻度を参照し下地レベルを決定する下地レベル決定ステップと、
   前記下地レベル決定ステップで決定された下地レベルに基づいて、下地除去処理を行なう下地除去処理ステップと、
   を有することを特徴とする画像処理方法。
8. 上記請求項７の画像処理方法におけるステップをコンピュータに実現させるためのプログラム。

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