JP4382828B2 - 線画像分離方法、画像圧縮方法およびそれを用いた画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は画像処理技術に係り、特に画像データからの線画像領域を分離する方法、画像データを圧縮する方法およびそれを用いた画像処理装置に関する。

近年のデジタル技術の発展に伴い、カラーＭＦＰ(Multifunctional Peripherals)のようなデジタル方式の画像のコピー、スキャナー、ファックス、プリンタなどを統合した複合機が実用化されている。このようなカラー画像をそのまま扱うことはデータ量が膨大になることから、何らかの方法で圧縮して通信や蓄積を行う必要がある。どのようにして画質を劣化させずに圧縮率を向上させるかは近年特に重要な課題としてあり、種々の提案がなされている。

たとえばＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)などのカラー画像用圧縮方式が知られているが、この方式では、圧縮率を向上させるために量子化を行うことによりブロック歪みが発生し、線部や輪郭部の画像が劣化するという問題が指摘されている。この問題が発生する原因は、画素単位での画像特性を考慮せずに、高い解像度が必要な画像領域と低い解像度で十分な画像領域の両方に共通の量子化処理を施すことにある。例えば、ＩＴＵで勧告されているＴ８１のようにブロック符号を採用している場合、圧縮率を高くしていくと、線部や輪郭部などの空間周波数の高い領域に顕著な画質劣化が発生する。

この問題を解決する方法として、入力画像を文字線画領域と面画領域とに分離して符号化を行う画像符号化装置が提案されている（特許文献１)。より具体的には、入力画像を、解像度特性が重要で階調特性は量子化しても画質劣化が少ない線画像と、逆に階調特性が重要で解像度特性は量子化しても画質劣化が少ない面画像とに分離し、線画像の解像度特性を担っている位置情報については量子化せずに符号化し、線画像の色情報のみを量子化して符号化し、面画像情報は量子化して符号化する。このように、線画像の解像度特性は量子化しないので、解像度（空間周波数)は劣化せず、その色情報のみを量子化することで圧縮率を向上させている（特許文献１の明細書段落０００７−００１９、００３４参照)。

特開２００２−３６９０１０号公報

上述した入力画像を文字線画領域と面画領域とに分離して符号化を行う方法では、解像度特性と階調特性の重要性の差異に着目し、それぞれの特性に合わせた圧縮を行うことで画質劣化の回避と圧縮率の向上を図っている。また、この方法では線画色情報を圧縮するために多値の符号化方式、たとえばエントロピー符号化などの符号化器が必要になり、回路規模が大きくなるという難点もある。

本発明の目的は、画像を劣化させずに圧縮率を向上できる新たな線画像分離方法、画像圧縮方法および画像処理装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、回路規模を削減可能な新たな線画像分離方法、画像圧縮方法および画像処理装置を提供することにある。

本発明によれば、少なくとも１つの所定色の色判定しきい値を用いて画像データから所定色ごとに線画像領域を特定し、所定色ごとの線画像領域とそれ以外の領域とを分離する。

本発明の第１の側面による画像圧縮方法は、ａ）少なくとも１つの所定色の色判定しきい値を用いて、画像データから前記所定色ごとに線画像領域を特定し、ｂ）前記所定色ごとの線画像領域を所定しきい値と比較することで各々２値化し、２値化された線画像領域の画像データを画像劣化のない符号化方式で画像圧縮し、ｃ）前記所定色ごとの線画像領域以外の領域を面画像圧縮する、ことを特徴とする。

本発明の第１実施形態によれば、前記ａ）は、前記画像データから第１線画領域を分離し、前記第１線画領域の画像データから、前記色判定しきい値を用いて前記所定色ごとの線画像領域を特定する。

本発明の第２実施形態によれば、前記ｃ）は、前記画像データから第１線画領域を分離する第１分離情報と、前記ａ）における前記所定色ごとの線画像領域を特定する第２分離情報とを用いて、前記所定色ごとの線画像領域以外の領域を面画像圧縮する。望ましくは、前記ｃ）は、前記所定色ごとの線画像領域以外の領域であって、前記第１分離情報により前記第１線画領域であると判定された領域は、エッジ強調して面画像圧縮する。

本発明の第２の側面による画像処理装置は、少なくとも１つの所定色の色判定しきい値を用いて、画像データから前記所定色ごとに線画像領域を特定する分離手段と、前記所定色ごとの線画像領域の画像データを処理する第１画像処理手段と、前記所定色ごとの線画像領域以外の領域の画像データを処理する第２画像処理手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも１つの所定色の色判定しきい値を用いて画像データから所定色ごとに線画像領域を特定し、所定色ごとの線画像領域とそれ以外の領域とを分離することを特徴とする。線画像領域が所定色ごとに分離されるので、各色の線画像領域の画像データを２値データとして画像圧縮処理することが可能となり、それ以外の領域は通常の画像圧縮処理を行うことで、画像を劣化させずに圧縮率を向上させることが容易となる。さらに各色の線画像領域の画像データを２値データとして扱うことができるので回路規模を削減することもできる。

たとえば、線部データを抽出して線部データを２値化処理し画像劣化の無い符号化方式で圧縮することで線部や輪郭部分の画像劣化を回避することができる。面画部分については、カラー画像圧縮方式で圧縮率の高い圧縮を行うことができる。さらに、線画データについては色を特定し、２値化しているので、線画像の符号化方式に回路規模の少ない符号化方式を用いることができる。また、色を特定することによって、線画色判定部の回路の簡略化が可能である。

本発明の一実施例による画像処理装置では、カラースキャナから入力される画像データを所定の色空間に変換した後、文字線画領域と面画領域（文字線画領域以外）とを示す分離結果情報を出力する。分離結果情報を用いて線画の色を色判定しきい値と比較しながら、特定の色を判定する。こうして色判定された線画領域を２次分離結果情報として出力すると共に、特定色ごとのプレーン情報を線画データとして出力する。２次分離結果情報を用いて、分離後の面画データを面画データ生成部で生成する。他方、特定色ごとの線画データは２値化されて線画色プレーン情報となり、この線画色プレーン情報と分離後の面画データとを所定の圧縮方式でそれぞれ圧縮処理を行い、データ通信、データ蓄積などの後段の処理を行う。このように特定の色データの文字情報プレーンを生成することで、文字などの線画情報を劣化なしに圧縮することが可能になる。さらに、線画情報と面画情報の解像度を変化させれば、文字情報を劣化させることなく更に圧縮率を向上させることが可能になる。

１．第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態によるカラー画像処理装置の構成を示すブロック図である。ここでは本発明に関連する主要回路構成のみを図示している。

まず、図示しないカラースキャナなどの画像入力部からカラー原画像データＳ_INを入力すると、色空間変換部１は所定の色空間（例として、ＲＧＢ）に変換し、所定の色空間の画像データＳ１を像域分離部２、線画色判定部４および面がデータ生成部５へそれぞれ出力する。

像域分離部２は、画像データＳ１が線画像（たとえば文字線画）か面画像（文字線画以外）かを画素毎に判断し、その判断結果を分離結果情報Ｓ２として線画色判定部４へ出力する。画像データＳ１は、ここではＲＧＢ各８ビットの計２４ビットで構成されたＲＧＢ画像データを例示するが、ＲＧＢ形式以外のＹＣｂＣｒ、ＹＵＶやＬａｂ等の別の色空間データでも適用可能である。分離結果情報Ｓ２は線画／面画の２値情報であり、線画像であれば“１”を、面画像であれば“０”を１画素単位で線画色判定部４へ出力する。

線画色判定部４は、分離結果情報Ｓ２に従って、線画領域の画像データＳ１と色判定しきい値３とを比較し、色ごとの線画像ＬＣ₁−ＬＣ_nを生成する。色判定しきい値３は図示しないメモリに格納されており、ｎ個のしきい値ＴＨ₁−ＴＨ_nを設定することでｎプレーンの線画色データの判別が可能である。線画色判定の際、線画領域が所定の条件を満たす線画領域であるか否かを同時に判定し、その結果を２次分離結果情報Ｓ３として画面データ生成部５へ出力する。なお、線画色判定処理の詳細については後述する。

２値化部６．１−６．ｎは線画像ＬＣ₁−ＬＣ_nをそれぞれ色単位で２値化判定し、その結果である２値化データＬＣ_D1−ＬＣ_Dnをそれぞれ２値画像圧縮部７．１−７．ｎへ出力する。２値化された線画データＬＣ_D1−ＬＣ_Dnは、２値画像圧縮部７．１−７．ｎによりそれぞれ圧縮処理され、線画色データＳ_LC1−Ｓ_LCnが生成される。圧縮方式としては、劣化のない２値データ圧縮を行うものが望ましい。たとえばＭＨ(Modified Huffman)、ＭＲ(Modified READ)、ＭＭＲ(Modified Modified Read)などのランレングス符号、ＪＢＩＧ(Joint Bi-level Image Coding Experts Group)などの算術演算符号などを用いることができる。

面画データ生成部５は、２次分離結果情報Ｓ３に従って、画像データＳ１から線画領域以外の領域の面画像データＳ４を生成し、面画像データＳ４がカラー画像圧縮部８によって圧縮処理され面画データＳｓが生成される。圧縮方法の例としてはJPEG、JPEG2000などの符号化方式が使用可能である。

１．１）色判別しきい値
色判定しきい値３としてｎ個のしきい値ＴＨ₁−ＴＨ_nを設定することで任意の色数ｎの線画判定を行うことができるが、ここではＲＧＢ形式で３色（ｎ＝３）判定を行う場合を一例として説明する。上述したように、ＲＧＢ形式以外のＹＣｂＣｒ、ＹＵＶやＬａｂ等の場合も同様である。

図２は第１実施形態における色判定しきい値の一例を示すテーブルである。ここでは３色の線画判定を行うために、３つのしきい値ＴＨ₁−ＴＨ₃を設定する。各しきい値には、ＲＧＢごとに「中心値（Ｒ／Ｇ／Ｂ）」と「判定範囲（ΔＲ／ΔＧ／ΔＢ）」とがデフォルト値として設定されている。中心値（Ｒ／Ｇ／Ｂ）は、それぞれの色画像を比較する際の中心となる値であり、判定範囲Δは、その中心値からのずれ（距離）の許容範囲を示す。たとえば、ある線画データのＲ成分が中心値（Ｒ）から判定範囲±ΔＲの範囲であれば、赤（Ｒ）成分に関しては条件を満たすと判定される。

図２に示す例によれば、しきい値ＴＨ₁は、Ｒ中心値（Ｒ）＝０ｘ“ＦＦ”（０ｘは１６進表記を表す。以下同じ。)、Ｇ中心値（Ｇ）＝０ｘ“００”、Ｂ中心値（Ｂ）＝０ｘ“００”で決定される色を示し、許容範囲はＲ判定範囲ΔＲ＝Ｇ判定範囲ΔＧ＝Ｂ判定範囲ΔＢ＝１０と設定されている。しきい値ＴＨ₂は、Ｒ中心値（Ｒ）＝０ｘ“８０”、Ｇ中心値（Ｇ）＝０ｘ“８０”、Ｂ中心値（Ｂ）＝０ｘ“８０”で決定される色を示し、許容範囲はＲ判定範囲ΔＲ＝Ｇ判定範囲ΔＧ＝Ｂ判定範囲ΔＢ＝１０と設定されている。しきい値ＴＨ₃は、Ｒ中心値（Ｒ）＝０ｘ“００”、Ｇ中心値（Ｇ）＝０ｘ“００”、Ｂ中心値（Ｂ）＝０ｘ“００”で決定される色を示し、許容範囲はＲ判定範囲ΔＲ＝Ｇ判定範囲ΔＧ＝Ｂ判定範囲ΔＢ＝１０と設定されている。以下同様にして、中心値および判定範囲をさらに指定することで所望の数の色判定しきい値を設定できる。

このような色判定しきい値３を用いて、線画色判定部４は線画領域の画像データＳ１の線画色判定を行う。

１．２）線画色判定処理
図３は本実施形態における線画色判定処理の一例を示すフローチャートである。まず、線画色判定部４は、分離結果情報Ｓ２、画像データＳ１および色判定しきい値３を入力し、画素ごとに、分離結果情報Ｓ２が“１”（線画像）であるか否かを判定する（ステップ１０１）。分離結果情報Ｓ２＝“１”の場合（ステップ１０１のＹＥＳ）、その画素を線画の候補画素として当該候補画素の画像データＳ１と色判定しきい値ＴＨ₁−ＴＨ_nの各中心値との差の絶対値ＤＲ、ＤＧおよびＤＢを次式により演算する（ステップ１０２）。

ＤＲ＝｜画像データＳ１のＲ値−中心値（Ｒ）｜
ＤＧ＝｜画像データＳ１のＧ値−中心値（Ｇ）｜
ＤＢ＝｜画像データＳ１のＢ値−中心値（Ｂ）｜。

続いて、線画色判定部４は、演算結果ＤＲ、ＤＧおよびＤＢがそれぞれ判定範囲ΔＲ、ΔＧおよびΔＢより小さいという次の条件（１）〜（３）を全て満たすか否かを判定する（ステップ１０３）。

条件（１）：ＤＲ＜ΔＲ
条件（２）：ＤＧ＜ΔＧ
条件（３）：ＤＢ＜ΔＢ。

条件（１）〜（３）を全て満たす場合には（ステップ１０３のＹＥＳ）、色ごとの線画像データＬＣ₁−ＬＣｎとしてそれぞれのＲＧＢ画像データＳ１を出力すると共に、２次分離結果情報Ｓ３＝“１”（線画）を面画データ生成部５へ出力する（ステップ１０４）。分離結果情報Ｓ２＝“０”（ステップ１０１のＮＯ）あるいは条件（１）〜（３）の少なくとも１つを満たさなかった場合には（ステップ１０３のＮＯ）、線画データではないとして判定され、色ごとの線画像データＬＣ₁−ＬＣｎとしてそれぞれＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０ｘ“ＦＦ”をマスク値として出力すると共に、２次分離結果情報Ｓ３＝“０”（線画以外）を面画データ生成部５へ出力する（ステップ１０５）。

このようにして線画色判定部４から出力された色ごとの線画像データＬＣ₁−ＬＣｎは、２値化部６．１−６．ｎによって所定のしきい値と比較されることで、それぞれ２値化される。この例では、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０ｘ“ＦＦ”の画素は“０”に、それ以外の画素は線画色判定部４で色判定された画素であるから“１”に、それぞれ変換される。このように色単位で２値化された線画データＬＣ_D1−ＬＣ_Dnはそれぞれ２値画像圧縮部７．１−７．ｎにより圧縮される。

１．３）具体例
次に、図２で示す３色（ｎ＝３）の色判別しきい値ＴＨ₁−ＴＨ₃が設定されている場合を一例として、上述した線画色判別処理の具体例を説明する。

図４はカラー画像データＳ１の一例を示す模式図、図５は分離結果情報Ｓ２の一例を示す模式図である。このような画像データＳ１および分離結果情報Ｓ２が線画色判定部４に与えられたものとする。この例では、画像データＳ１と分離結果情報Ｓ２とが共に８画素×８画素である。図４において、画像データＳ１の左上隅の画素のように（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝「ＥＥ ＥＦ ＦＦ」であれば、Ｒ＝「０ＸＥＥ」、Ｇ＝「０ＸＥＦ」、Ｂ＝「０ＸＦＦ」であることを示している。また、図５において、分離結果情報Ｓ２＝“１”の画素は線画像、“０”の画素は面画像を表している。

線画色判定部４は、図２に示す色判定しきい値ＴＨ₁−ＴＨ₃、図４に示す画像データＳ１、図５に示す分離結果情報Ｓ２を入力し、対応する画素毎に図３に示す論理演算を実行することで、図６に示す色判定しきい値ＴＨ₁−ＴＨ₃ごとの線画像データＬＣ₁−ＬＣ₃と２次分離結果情報Ｓ３とを生成する。

図６（Ａ）は色判定しきい値ＴＨ₁による判定結果である線画像データＬＣ₁を示す模式図である。色判定しきい値ＴＨ₁は、中心値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦ，００，００）であるから、判定範囲内で当該色と判定された画素データが残り、その他の画素は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦ，ＦＦ，ＦＦ）でマスクされている。なお、ここではＲＧＢ共に０ｘ“ＦＦ”、つまり白色となるようにマスクしたが、マスク値そのものは後段の２値化部６．１−６．ｎで２値化に影響を与えない値を選択すればよいのであるから、０ｘ“ＦＦ”に限定されるものではない。以下同様である。

図６（Ｂ）は色判定しきい値ＴＨ₂による判定結果である線画像データＬＣ₂を示す模式図である。色判定しきい値ＴＨ₂は、中心値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（８０，８０，８０）であるから、判定範囲内で当該色と判定された画素データが残り、その他の画素は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦ，ＦＦ，ＦＦ）でマスクされている。

図６（Ｃ）は色判定しきい値ＴＨ₃による判定結果である線画像データＬＣ₃を示す模式図である。色判定しきい値ＴＨ₃は、中心値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（００，００，００）であるから、判定範囲内で当該色と判定された画素データが残り、その他の画素は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦ，ＦＦ，ＦＦ）でマスクされている。

図６（Ｄ）は２次分離結果情報Ｓ３を示す模式図である。各色について判定範囲内で当該色と判定された画素にはＳ３＝“１”が格納されるので（図３のステップ１０４）、結局、画素ごとの２次分離結果情報Ｓ３の論理ＯＲをとった結果となり、図６（Ｄ）に示すような２次分離結果情報Ｓ３が得られる。

この２次分離結果情報Ｓ３は、図３のステップ１０３に示すように、分離結果情報Ｓ２の判定に対して更に分離判定を重ねたものであり、その結果、より正確な線画／面画の分離を得ることができる。このような２次分離結果情報Ｓ３を用いて後述する面画データ生成を行うことで、より正確で画質劣化のない圧縮が可能となる。

１．４）面画データ生成部
図７（Ａ）は本実施形態における面画データ生成部の構成例を示すブロック図であり、図７（Ｂ）はその動作を示す真理値表である。面画データ生成部５は、２次分離結果情報Ｓ３に従って、画像データＳ１から線画領域以外の領域（面画領域)を抽出するのであるから、２：１セレクタを用いて構成することができる。すなわち、セレクタの第１入力Ｄ０に画像データＳ１を、第２入力Ｄ１にマスクデータをそれぞれ入力させ、選択端子ＳＥＬに２次分離結果情報Ｓ３を入力させる。

そして、図７（Ｂ）に示すように、２次分離結果情報Ｓ３が“０”（面画領域）の時には第１入力Ｄ０の画像データＳ１を出力Ｙから面画像Ｓ４として出力し、２次分離結果情報Ｓ３が“１”（線画領域）の時には第２入力Ｄ１のマスクデータ（この例では、白データに当たるFF FF FF）を出力Ｙから面画像Ｓ４として出力する。

このように、面画データ生成部５は面画像と判定された場合には入力画像データＳ１を出力し、線画像と判定された場合にはマスク値を出力する。

１．５）効果
上述したように、本発明の第１実施形態によれば、色ごとに線画データを抽出して２値化処理し、画像劣化の無い符号化方式で圧縮することで、線画や輪郭部分の画像劣化を回避することができる。また面画領域については、カラー画像圧縮方式で圧縮率の高い圧縮を行うことができる。このような圧縮画像データがメモリに蓄積され、あるいは通信回線を通して伝送される。

さらに、線画データについては色を特定して２値化しているので、線画像の符号化方式に回路規模の少ない符号化方式を用いることができ、線画色判定部の回路の簡略化が可能となる。

また、線画色判定部４および面画データ生成部５において線画像領域および面画像領域の解像度を変化させることで、たとえば線画像領域の文字情報を劣化させることなく更に圧縮率を向上させることが可能になる。

２．第２実施形態
上記第１実施形態では、図１に示すように線画色判定部４が像域分離部２の分離結果情報Ｓ２を用いて線画色判定および２次分離結果情報Ｓ３を生成したが、本発明はこれに限定されるものではない。次に述べる本発明の第２実施形態では、線画色判定部４が像域分離部２の分離結果情報Ｓ２を用いないで線画色判定および２次分離結果情報Ｓ３を生成し、面画データ生成部が分離結果情報Ｓ２および２次分離結果情報Ｓ３を用いて面画データＳ４を生成する。ここでは、分離結果情報Ｓ２および２次分離結果情報Ｓ３の値の組み合わせから面画像がエッジであることを判定する。以下、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と説明が重複する場合は説明を適宜省略する。

図８は本発明の第２実施形態によるカラー画像処理装置の構成を示すブロック図である。ただし、図１の第１実施形態と同じ機能を有するブロックには同じ参照番号を付して説明は省略する。第２実施形態が第１実施形態と異なる主な点は、線画色判定部２１が像域分離部２の分離結果情報Ｓ２を用いないで線画色判定および２次分離結果情報Ｓ３を生成し、面画データ生成部２２が分離結果情報Ｓ２を用いて面画データＳ４を生成することであるから、以下、線画色判定部２１および面画データ生成部２２について説明する。

線画色判定部２１は、線画領域の画像データＳ１と色判定しきい値３とを比較し、色ごとの線画像ＬＣ₁−ＬＣ_nを生成すると共に、２次分離結果情報Ｓ３を画面データ生成部２２へ出力する。色判定しきい値３については、上記１．１）で説明したとおりであるから、個々では説明を省略する。２値化部６．１−６．ｎは線画像ＬＣ₁−ＬＣ_nをそれぞれ色単位で２値化判定し、その結果である２値化データＬＣ_D1−ＬＣ_Dnをそれぞれ２値画像圧縮部７．１−７．ｎへ出力する。

面画データ生成部２２は、分離結果情報Ｓ２および２次分離結果情報Ｓ３に従って、画像データＳ１から線画領域以外の領域の面画像データＳ４を生成し、面画像データＳ４がカラー画像圧縮部８によって圧縮処理され面画データＳｓが生成される。

２．１）線画色判定処理
図９は本実施形態における線画色判定処理の一例を示すフローチャートである。まず、線画色判定部２１は、画像データＳ１および色判定しきい値３を入力し、画素ごとに、当該画素の画像データＳ１と色判定しきい値ＴＨ₁−ＴＨ_nの各中心値との差の絶対値ＤＲ、ＤＧおよびＤＢを次式により演算する（ステップ２０１）。

ＤＲ＝｜画像データＳ１のＲ値−中心値（Ｒ）｜
ＤＧ＝｜画像データＳ１のＧ値−中心値（Ｇ）｜
ＤＢ＝｜画像データＳ１のＢ値−中心値（Ｂ）｜。

続いて、線画色判定部２１は、演算結果ＤＲ、ＤＧおよびＤＢがそれぞれ判定範囲ΔＲ、ΔＧおよびΔＢより小さいという次の条件（１）〜（３）を全て満たすか否かを判定する（ステップ２０２）。

条件（１）：ＤＲ＜ΔＲ
条件（２）：ＤＧ＜ΔＧ
条件（３）：ＤＢ＜ΔＢ。

条件（１）〜（３）を全て満たす場合には（ステップ２０２のＹＥＳ）、色ごとの線画像データＬＣ₁−ＬＣｎとしてそれぞれのＲＧＢ画像データＳ１を出力すると共に、２次分離結果情報Ｓ３＝“１”（線画）を面画データ生成部５へ出力する（ステップ２０３）。条件（１）〜（３）の少なくとも１つを満たさなかった場合には（ステップ２０２のＮＯ）、線画データではないとして判定され、色ごとの線画像データＬＣ₁−ＬＣｎとしてそれぞれＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０ｘ“ＦＦ”をマスク値として出力すると共に、２次分離結果情報Ｓ３＝“０”（線画以外）を面画データ生成部５へ出力する（ステップ２０４）。

このようにして線画色判定部２１から出力された色ごとの線画像データＬＣ₁−ＬＣｎは、２値化部６．１−６．ｎによって所定のしきい値と比較されることで、それぞれ２値化される。この例では、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０ｘ“ＦＦ”の画素は“０”に、それ以外の画素は線画色判定部４で色判定された画素であるから“１”に、それぞれ変換される。このように色単位で２値化された線画データＬＣ_D1−ＬＣ_Dnはそれぞれ２値画像圧縮部７．１−７．ｎにより圧縮される。

２．２）具体例
次に、図２で示す３色（ｎ＝３）の色判別しきい値ＴＨ₁−ＴＨ₃が設定され、図４に示すカラー画像データＳ１が線画色判定部２１に与えられた場合を一例として、上述した線画色判別処理の具体例を説明する。

線画色判定部２１は、図２に示す色判定しきい値ＴＨ₁−ＴＨ₃および図４に示す画像データＳ１を入力し、対応する画素毎に図９に示す論理演算を実行することで、図１０に示す色判定しきい値ＴＨ₁−ＴＨ₃ごとの線画像データＬＣ₁−ＬＣ₃と２次分離結果情報Ｓ３とを生成する。

図１０（Ａ）は色判定しきい値ＴＨ₁による判定結果である線画像データＬＣ₁を示す模式図である。色判定しきい値ＴＨ₁は、中心値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦ，００，００）であるから、判定範囲内で当該色と判定された画素データが残り、その他の画素は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦ，ＦＦ，ＦＦ）でマスクされている。なお、ここではＲＧＢ共に０ｘ“ＦＦ”、つまり白色となるようにマスクしたが、マスク値そのものは後段の２値化部６．１−６．ｎで２値化に影響を与えない値を選択すればよいのであるから、０ｘ“ＦＦ”に限定されるものではない。以下同様である。

図１０（Ｂ）は色判定しきい値ＴＨ₂による判定結果である線画像データＬＣ₂を示す模式図である。色判定しきい値ＴＨ₂は、中心値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（８０，８０，８０）であるから、判定範囲内で当該色と判定された画素データが残り、その他の画素は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦ，ＦＦ，ＦＦ）でマスクされている。

図１０（Ｃ）は色判定しきい値ＴＨ₃による判定結果である線画像データＬＣ₃を示す模式図である。色判定しきい値ＴＨ₃は、中心値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（００，００，００）であるから、判定範囲内で当該色と判定された画素データが残り、その他の画素は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦ，ＦＦ，ＦＦ）でマスクされている。

図１０（Ｄ）は２次分離結果情報Ｓ３を示す模式図である。各色について判定範囲内で当該色と判定された画素にはＳ３＝“１”が格納されるので（図９のステップ２０３）、結局、画素ごとの２次分離結果情報Ｓ３の論理ＯＲをとった結果となり、図１０（Ｄ）に示すような２次分離結果情報Ｓ３が得られる。

この２次分離結果情報Ｓ３は、第１実施形態とは異なり、線画領域の画像データＳ１と色判定しきい値ＴＨ₁−ＴＨ₃との比較により得られたものであるから、分離結果情報Ｓ２によるスクリーニングを経ていない。その結果、線画／面画の分離の様子は第１実施形態の図６とは異なっている。

２．３）面画データ生成部
図１１（Ａ）は本実施形態における面画データ生成部の構成例を示すブロック図であり、図１１（Ｂ）はその動作を示す真理値表である。面画データ生成部２２は、エッジ強調部２２０１および３：１セレクタ２２０２から構成される。エッジ強調部２２０１は、画像データＳ１の任意の画素に関してその周囲画素を参照してエッジ強調処理を行い、エッジ強調された画像データを生成する。

３：１セレクタ２２０２の第１入力Ｄ０には画像データＳ１が、第２入力Ｄ１にはエッジ強調部２２０１からのエッジ強調画像データが、第３入力Ｄ２にはマスクデータがそれぞれ入力し、第１選択端子ＳＥＬ１に２次分離結果情報Ｓ３が、第２選択端子ＳＥＬ２に分離結果情報Ｓ２がそれぞれ入力する。既に述べたように、像域分離部２は、線画像であれば分離結果情報Ｓ２＝“１”を、面画像であればＳ２＝“０”を１画素単位で出力する。また、線画色判定部２１は、面画領域と判定すれば２次分離結果情報Ｓ３＝“０”を、線画領域判定すればＳ３＝“１”をそれぞれ出力する。

本実施形態では、図１１（Ｂ）に示すように、ＳＥＬ１の２次分離結果情報Ｓ３が“１”で線画領域であると判定した場合には、ＳＥＬ２の分離結果情報Ｓ２の値に拘わらず線画領域と判定し、３：１セレクタ２２０２は第３入力Ｄ２のマスクデータ（この例では、白データに当たるFF FF FF）を出力Ｙから面画像Ｓ４として出力する。また、ＳＥＬ１の２次分離結果情報Ｓ３が“０”で面画領域であると判定し、かつ、ＳＥＬ２の分離結果情報Ｓ２も“０”で同じく面画領域と判定した場合に、３：１セレクタ２２０２は第１入力Ｄ０の画像データＳ１を出力Ｙから面画像Ｓ４として出力する。

これに対して、ＳＥＬ１の２次分離結果情報Ｓ３が“０”で面画領域であると判定したにも拘わらず、ＳＥＬ２の分離結果情報Ｓ２が“１”で線画領域と判定した場合には、３：１セレクタ２２０２は第２入力Ｄ２のエッジ強調データを出力Ｙから面画像Ｓ４として出力する。このように２次分離結果情報Ｓ３が面画領域判定で、分離結果情報Ｓ２が線画領域判定の場合には、面画領域判定に従うが、面画領域のエッジ部であると判定し、エッジを強調した面画像データを出力する。

２．４）効果
上述したように、本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、色ごとに線画データを抽出して２値化処理し、画像劣化の無い符号化方式で圧縮することで、線画や輪郭部分の画像劣化を回避することができる。また面画領域については、カラー画像圧縮方式で圧縮率の高い圧縮を行うことができる。このような圧縮画像データがメモリに蓄積され、あるいは通信回線を通して伝送される。線画データについては色を特定して２値化しているので、線画像の符号化方式に回路規模の少ない符号化方式を用いることができ、線画色判定部の回路の簡略化が可能となる。また、線画色判定部４および面画データ生成部５において線画像領域および面画像領域の解像度を変化させることで、たとえば線画像領域の文字情報を劣化させることなく更に圧縮率を向上させることが可能になる。

さらに、第２実施形態によれば、面画像のエッジ部を検出してエッジ強調処理を施すことができ、面画像を良好な状態で圧縮することが可能となる。

３．第３実施形態
図１および図８にそれぞれ示す第１および第２実施形態によるカラー画像処理装置は、色空間変換部１、像域分離部２、線画色判定部４、面画データ生成部５、２値化部６、２値画像圧縮部７およびカラー画像圧縮部８をハードウエアで実現することもできるが、プログラム制御プロセッサ上で各機能に対応するプログラムを実行することにより実現することも可能である。特に、第１実施形態における線画色判定部４および面画データ生成部５は図３および図７に示す機能を実現するプログラムにより、第２実施形態における線画色判定部２１および面画データ生成部２２は図９および図１１に示す機能を実現するプログラムにより、それぞれ実現可能である。

また、図１および図８にそれぞれ示すｎ個の２値化部６．１−６．ｎおよび２値画像圧縮部７．１−７．ｎは、１個の２値化部と１個の２値画像圧縮部とが時分割制御によって各色の２値化処理および２値画像圧縮処理を実行することで、同等の機能を実現することもできる。あるいは、線画色判定部４および２値化部６．１−６．ｎをプログラム制御プロセッサ上でプログラムを実行することで実現し、それにより色単位で２値化された線画データＬＣ_D1−ＬＣ_Dnをそれぞれ２値画像圧縮部７．１−７．ｎにより圧縮するように構成することもできる。

本発明は、プリンタ、ファックス、コピー装置、ＭＦＰのようなデジタル方式の画像圧縮装置、画像蓄積再生装置、カラー画像処理装置、カラー画像形成装置などに利用可能である。

本発明の第１実施形態によるカラー画像処理装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態における色判定しきい値の一例を示すテーブルである。 本実施形態における線画色判定処理の一例を示すフローチャートである。 カラー画像データＳ１の一例を示す模式図である。 分離結果情報Ｓ２の一例を示す模式図である。 （Ａ）は色判定しきい値ＴＨ₁による判定結果である線画像データＬＣ₁を示す模式図、（Ｂ）は色判定しきい値ＴＨ₂による判定結果である線画像データＬＣ₂を示す模式図、（Ｃ）は色判定しきい値ＴＨ₃による判定結果である線画像データＬＣ₃を示す模式図、（Ｄ）は２次分離結果情報Ｓ３を示す模式図である。 （Ａ）は本実施形態における面画データ生成部の構成例を示すブロック図であり、（Ｂ）はその動作を示す真理値表である。 本発明の第２実施形態によるカラー画像処理装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態における線画色判定処理の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）は色判定しきい値ＴＨ₁による判定結果である線画像データＬＣ₁を示す模式図、（Ｂ）は色判定しきい値ＴＨ₂による判定結果である線画像データＬＣ₂を示す模式図、（Ｃ）は色判定しきい値ＴＨ₃による判定結果である線画像データＬＣ₃を示す模式図、（Ｄ）は２次分離結果情報Ｓ３を示す模式図である。 （Ａ）は本実施形態における面画データ生成部の構成例を示すブロック図であり、図１１（Ｂ）はその動作を示す真理値表である。

符号の説明

１ 色空間変換部
２ 像域分離部
３ 色判定しきい値
４ 線画色判定部
５ 面画データ生成部
６（６．１−６．ｎ） ２値化部
７（７．１−７．ｎ） ２値画像圧縮部
８ カラー画像圧縮部
２１ 線画色判定部
２２ 面画データ生成部

Claims (10)

1. 画像を圧縮する方法において、
   ａ）少なくとも１つの所定色の色判定しきい値を用いて、画像データから前記所定色ごとに線画像領域を特定し、
   ｂ）前記所定色ごとの線画像領域を所定しきい値と比較することで各々２値化し、２値化された線画像領域の画像データを画像劣化のない符号化方式で画像圧縮し、
   ｃ）前記所定色ごとの線画像領域以外の領域を面画像圧縮する、
   ことを特徴とする画像圧縮方法。
2. 前記ａ）は、前記画像データから第１線画領域を分離し、前記第１線画領域の画像データから、前記色判定しきい値を用いて前記所定色ごとの線画像領域を特定することを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮方法。
3. 前記ｃ）は、前記画像データから第１線画領域を分離する第１分離情報と、前記ａ）における前記所定色ごとの線画像領域を特定する第２分離情報とを用いて、前記所定色ごとの線画像領域以外の領域を面画像圧縮することを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮方法。
4. 前記ｃ）は、前記所定色ごとの線画像領域以外の領域であって、前記第１分離情報により前記第１線画領域であると判定された領域は、エッジ強調して面画像圧縮することを特徴とする請求項３に記載の画像圧縮方法。
5. 画像データを処理する画像処理装置において、
   少なくとも１つの所定色の色判定しきい値を用いて、画像データから前記所定色ごとに線画像領域を特定する分離手段と、
   前記所定色ごとの線画像領域の画像データを処理する第１画像処理手段と、
   前記所定色ごとの線画像領域以外の領域の画像データを処理する第２画像処理手段と、
   を有し、
   前記第１画像処理手段は、前記所定色ごとの線画像領域の画像データを所定しきい値と比較することで各々２値化する２値化手段と、前記２値化された画像データを画像劣化のない符号化方式で画像圧縮する２値画像圧縮手段と、を有する、
   ことを特徴とする画像処理装置。
6. 前記分離手段は、
   前記画像データから第１線画領域を分離する第１分離手段と、
   前記第１線画領域の画像データから、前記色判定しきい値を用いて前記所定色ごとの線画像領域を特定する第２分離手段と、
   を有することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記分離手段は、前記画像データから第１線画領域を分離する第１分離情報と前記所定色ごとの線画像領域を特定する第２分離情報とを生成し、
   前記第２画像処理手段は、前記第１分離情報と前記第２分離情報とを用いて、前記所定色ごとの線画像領域以外の領域の画像データを処理することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
8. 前記第２画像処理手段は、前記所定色ごとの線画像領域以外の領域であって、前記第１分離情報により前記第１線画領域であると判定された領域に対して、エッジ強調するエッジ強調手段を有することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記第２画像処理手段は、前記所定色ごとの線画像領域以外の領域の画像データを面画圧縮処理することを特徴とする請求項５−９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 画像データを処理する画像処理装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
    少なくとも１つの所定色の色判定しきい値を用いて、画像データから前記所定色ごとに線画像領域を特定する分離手段と、
    前記所定色ごとの線画像領域の画像データを処理する第１画像処理手段と、
    前記所定色ごとの線画像領域以外の領域の画像データを処理する第２画像処理手段と、
    を有し、
    前記第１画像処理手段は、前記所定色ごとの線画像領域の画像データを所定しきい値と比較することで各々２値化する２値化手段と、前記２値化された画像データを画像劣化のない符号化方式で画像圧縮する２値画像圧縮手段と、を有する画像処理装置として機能させるためのプログラム。

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