JP5799676B2 - 画像処理装置、画像読取装置、及び、画像処理プログラム - Google Patents
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Description
上述した画像処理装置では、例えば有彩色の画素数と、有彩色の画素数と無彩色の画素数とを合計した画素数との比(=有彩色の画素数/(有彩色の画素数+無彩色の画素数))を求め、その比が基準値より大きいとカラー原稿であると判定している。
そして、このような判定を行う場合に、明度信号のヒストグラムを用いてブロック単位に白黒ブロック、グレーブロック、有彩色ブロックのいずれであるかを判定し、その判定結果を用いて原稿が無地画像、白黒画像、グレー画像、カラー画像のいずれであるかを判定する場合もある。
従来はこのような判定を行う場合に各ブロックが白黒ブロック、グレーブロック、有彩色ブロックのいずれであるかを効率よく判定することについて十分に検討されていなかった。
すなわち、上記の画像処理装置によると、ブロック単位最頻値算出部によって求められた最頻値を、ブロックが白黒ブロックであるかグレーブロックであるかの判定に流用するので、ブロック毎にヒストグラムを用いて白黒ブロック、グレーブロック、有彩色ブロックのいずれであるかを判定する場合に、その判定を効率よく行うことができる。
本発明の実施形態1を図1ないし図11によって説明する。
(1)複合機の構成
図1は、実施形態1に係る画像処理装置としての複合機1の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。複合機1は、制御部10、読取部11、印刷部12、操作部13、記憶部14、及び、通信インタフェース(通信I/F)部15を備えている。
本実施形態では画像の種別として無地画像、白黒画像、グレー画像、及び、カラー画像の4つを例に説明する。
ここで特定のグレーとは、例えば白から黒までを256階調で表現するとすると、白と黒とを除いて254階調のグレーがあることになり、そのうちの特定の1階調のグレーのことをいう。
グレー画像とは、二以上のグレーからなる画像をいう。グレー画像の例としては、モノクロの写真画像のように互いに階調の異なる2以上のグレーからなる画像が挙げられる。なお、前述したように本実施形態では全体が特定のグレー一色の画像は無地画像に分類されるので、全体が特定のグレー一色の画像はグレー画像から除外される。
本実施形態では、例えば無地画像の一部に無地とはいえない部分があっても、人が見た場合に全体として無地と認識される場合には無地画像であると判定する。例えば、画像に白でない部分が含まれていても、人が見た場合に全体として白と認識される場合は全体が白一色の画像、すなわち無地画像であると判定する。白黒画像、グレー画像、カラー画像についても同様である。
図3は、色によるブロックの分類を説明するための模式図である。図示するようにブロックは大きく単色ブロックと多色ブロックとに分類される。
単色ブロックは一色からなるブロックである。単色ブロックの例としては、全体が白一色のブロック、全体が黒一色のブロック、全体が特定のグレー一色のブロック、全体が特定の有彩色一色のブロックなどが挙げられる。
無彩色ブロックとは、無彩色の画素からなるブロックであり、有彩色ブロックとは有彩色の画素からなるブロックをいう。ここで無彩色とは白、黒、グレーをいい、有彩色とは白、黒、グレー以外の色をいう。
前述した多色ブロックの例の場合、白黒二色からなるブロック、及び、互いに階調の異なる二以上のグレーからなるブロックは無彩色ブロックであり、二以上の色からなるブロックであってそれら二以上の色のうち少なくとも一色が有彩色であるブロックは有彩色ブロック(本実施形態では「カラーブロック」ともいう)である。
前述した単色ブロックの例の場合、全体が白一色のブロック、及び、全体が黒一色のブロックは白黒ブロックであり、全体がほぼ特定のグレー一色のブロックはグレーブロックである。
前述した多色ブロックの例の場合、白黒二色からなるブロックは白黒ブロックであり、互いに階調の異なる二以上のグレーからなるブロックはグレーブロックである。
図4は、画像種別判定処理の流れを示すフローチャートである。本処理は読取モードとして「Auto」が選択され、その場合に原稿がカラーで読み取られて画像が生成されると開始される。
S101では、画像処理回路11aは、生成した画像の色空間をYCbCr色空間に変換する。
S103では、画像処理回路11aはブロックを一つ選択する。S103の処理が2回目以降である場合は未だ選択していないブロックを選択するものとする。
S105では、画像処理回路11aは全てのブロックを選択したか否かを判定し、全てのブロックを選択した場合はS106に進み、未だ選択していないブロックがある場合はS103に戻って処理を繰り返す。
図5は、ブロック分類処理の流れを示すフローチャートである。
S201では、画像処理回路11aはS103で選択したブロックを構成している画素のY成分の値のヒストグラム、Cb成分の値のヒストグラム、及び、Cr成分の値のヒストグラムを作成し、Y成分のヒストグラムから、Y成分の最頻値、及び、当該ブロックにおいてY成分の値が当該最頻値と一致する画素の割合(以下「Y成分の最頻値の割合」という)を求める。
ここで求めたY成分の最頻値は後述するS205及びS302においても用いられる。そのため、画像処理回路11aは求めたY成分の最頻値をRAM10cに記憶する。
ここで、Y成分の最頻値の割合が90%以上であってもCb、Cr成分が異なれば二以上の色があることになるが、一般にブロックの単位ではY成分の最頻値が90%以上のときにCb、Cr成分が異なることは少なく、経験的にこのような判定で十分であるため、本実施形態では単色ブロックであるか多色ブロックであるかをY成分の値だけで判定する。
なお、単色ブロックであるか多色ブロックであるかを、Cb、Cr成分を考慮して判定してもよい。また、上述した90%は一例であり、何%とするかは適宜に選択可能である。これは本実施形態における他の閾値についても同様である。
画像処理回路11aは、単色ブロックであると判定した場合はS203に進み、多色ブロックであると判定した場合はS208に進む。
S203では、画像処理回路11aは当該ブロックが無彩色ブロックであるか有彩色ブロックであるかを判定する。以下、具体的に説明する。
YCbCr色空間では、Cb、Cr成分の値の範囲を0〜255とすると、Cb、Crがそれぞれほぼ中間の値(=127)に近いときに画素の色が無彩色に近くなる。そこで、画像処理回路11aは、以下に示す式1、及び、式2が両方とも満たされていれば無彩色ブロックであると判定し、少なくとも一方が満たされていなければ有彩色ブロックであると判定する。
「120≦Cr≦135を満たす画素割合」≧90% ・・・ 式2
画像処理回路11aは、有彩色ブロックであると判定した場合はS204に進み、無彩色ブロックであると判定した場合はS205に進む。
S205では、画像処理回路11aは当該ブロックが白黒ブロックであるかグレーブロックであるかを判定する。以下、具体的に説明する。
「Y成分の最頻値」≦50 ・・・ 式3
220≦「Y成分の最頻値」 ・・・ 式4
画像処理回路11aは、白黒ブロックと判定した場合はS206に進み、グレーブロックであると判定した場合はS207に進む。
S207では、画像処理回路11aは当該ブロックが単色ブロックにおけるグレーブロックであると決定する。
S208の処理はS203と同じであるので説明は省略する。
S209では、画像処理回路11aは当該ブロックが多色ブロックにおける有彩色ブロック、すなわちカラーブロックであると決定する。
Y≦50 ・・・ 式5
220≦Y ・・・ 式6
画像処理回路11aは、白黒ブロックであると判定した場合はS212に進み、グレーブロックであると判定した場合はS213に進む。
S213では、画像処理回路11aは当該ブロックが多色ブロックにおけるグレーブロックであると決定する。
図9は、画像判定処理の流れを示すフローチャートである。
S301では、画像処理回路11aは画像を構成する全ブロックに占める単色ブロックの割合を求め、求めた割合が90%以上である場合は単色ブロックの割合が一定割合以上である単色画像であるとしてS302に進み、90%未満である場合は単色ブロックの割合が一定割合未満である多色画像であるとしてS305に進む。
一方、カラー画像、グレー画像、白黒画像は一般に多色ブロックが多くを占めるので、多くの場合において多色画像と判定される。
S302では、画像処理回路11aは画像を構成しているブロックのうち単色ブロックについて、S201でブロック毎に求めた最頻値についてのヒストグラムを作成し、そのヒストグラムにおける最頻値の割合、言い換えると、全ての単色ブロックの数に対する、最頻値が当該ヒストグラムにおける最頻値と一致するブロックの数の割合を求める。
ブロック毎に求めた最頻値についてのヒストグラムを作成すると、無地画像の場合には各ブロックの最頻値がほぼ同じ値であるので、図6に示すヒストグラムと同様に極端なピークができ、ブロック全体に占めるそのピークのブロックの割合、言い換えると、最頻値が「ブロック毎に求めた最頻値についてのヒストグラムにおける最頻値」と一致するブロックの割合は90%以上となる。
そこで、画像処理回路11aは、最頻値が「ブロック毎に求めた最頻値についてのヒストグラムにおける最頻値」と一致するブロックの割合が90%以上であれば無地画像であると判定し、90%未満であれば無地画像ではないと判定する。
画像処理回路11aは、無地画像であると判定した場合はS304に進み、無地画像ではないと判定した場合はS305に進む。
S305では、画像処理回路11aは画像がカラー画像であるか否かを判定する。具体的には、画像処理回路11aは、先ず画像を構成する全ブロックに占めるカラーブロックの割合を算出する。ここでいうカラーブロックには、単色ブロックにおけるカラーブロックも多色ブロックにおけるカラーブロックも含まれる。そして、画像処理回路11aは算出した割合が90%以上であればカラー画像であると判定し、90%未満であればカラー画像ではないと判定する。
画像処理回路11aは、カラー画像であると判定した場合はS306に進み、カラー画像ではないと判定した場合はS307に進む。
S307では、画像処理回路11aは画像がグレー画像であるか白黒画像であるかを判定する。具体的には、画像処理回路11aは先ず画像を構成する全ブロックに占めるグレーブロックの割合を算出する。ここでいうグレーブロックには、単色ブロックにおけるグレーブロックも多色ブロックにおけるグレーブロックも含まれる。そして、画像処理回路11aは、算出した割合が90%以上であればグレー画像であると判定し、90%未満であれば白黒画像であると判定する。
画像処理回路11aは、白黒画像であると判定した場合はS308に進み、グレー画像であると判定した場合はS309に進む。
S309では、画像処理回路11aは画像がグレー画像であると決定する。
以下、実施形態1の効果を比較例と比較して説明する。
図10は、比較例としてのブロック分類処理の流れを示すフローチャートである。ここでは図5に示すフローチャートと同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。図10に示すフローチャートでは、S202で単色ブロックであると判定され、S203で無彩色ブロックであると判定された後に、白黒ブロックであるかグレーブロックであるかを判定するとき、図5に示すフローチャートのS205ではなく、S210及びS211を実行することによって判定している。
以上のように、複合機1によると、図5に示すフローチャートのS205において白黒ブロックであるかグレーブロックであるかを判定するとき、S201で求められたY成分の最頻値を用いて判定するので、ブロック毎にヒストグラムを用いて白黒ブロック、グレーブロック、有彩色ブロックのいずれであるかを判定する場合に、その判定を効率よく行うことができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、画像読取装置と通信可能に接続されているPCにおいて、スキャナドライバを実行することにより画像読取装置に原稿の読み取りを指示し、画像読取装置によって生成された画像を取得し、取得した画像にその画像の種別に応じた画像処理を施してもよい。この場合、スキャナドライバは画像処理プログラムの一例である。
Claims (5)
- YCbCr色空間で表される画像を複数のブロックに分割してブロック毎に当該ブロックを構成している画素のY成分の値のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムにおける最頻値と当該最頻値の割合とを求めるブロック単位最頻値算出部と、
前記ブロック単位最頻値算出部によって求められた前記最頻値の割合に基づいて当該ブロックが単色ブロックであるか多色ブロックであるかを判定する単色/多色ブロック判定部と、
前記単色/多色ブロック判定部によって単色ブロックであると判定されたブロックについて、当該ブロックが無彩色ブロックであるか有彩色ブロックであるかを判定する第1の無彩色/有彩色ブロック判定部と、
前記第1の無彩色/有彩色ブロック判定部によって無彩色ブロックであると判定されたブロックについて、前記ブロック単位最頻値算出部によって求められた前記最頻値が第1の閾値以下であるか又は前記第1の閾値より大きい第2の閾値以上である場合は白黒ブロックと判定し、前記最頻値が前記第1の閾値より大きく前記第2の閾値より小さい場合はグレーブロックであると判定する第1の白黒/グレーブロック判定部と、
を備える画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置であって、
前記単色/多色ブロック判定部によって多色ブロックであると判定されたブロックについて、当該ブロックが無彩色ブロックであるか有彩色ブロックであるかを判定する第2の無彩色/有彩色ブロック判定部と、
前記第2の無彩色/有彩色ブロック判定部によって無彩色ブロックであると判定されたブロックについて、前記ブロック単位最頻値算出部によって作成されたヒストグラムにおいてY成分の値が第3の閾値以下である画素、及び、Y成分の値が前記第3の閾値より大きい第4の閾値以上である画素の合計割合を求め、前記合計割合に基づいて当該ブロックが白黒ブロックであるかグレーブロックであるかを判定する第2の白黒/グレーブロック判定部と、
を備える画像処理装置。 - 請求項2に記載の画像処理装置であって、
前記画像に占める前記単色ブロックの割合に基づいて、単色ブロックの割合が一定割合以上である単色画像であるか、単色ブロックの割合が一定割合未満である多色画像であるかを判定する単色/多色画像判定部と、
前記単色/多色画像判定部によって単色画像であると判定された場合に、前記ブロック単位最頻値算出部によって前記ブロック毎に求められた前記最頻値のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムにおける最頻値の割合を求める画像単位最頻値算出部と、
前記画像単位最頻値算出部によって求められた前記最頻値の割合に基づいて当該画像が無地画像であるか否かを判定する無地画像判定部と、
前記無地画像判定部によって無地画像でないと判定された場合に、前記画像が白黒画像、グレー画像、又は、カラー画像のいずれであるかを前記白黒ブロック、前記グレーブロック、及び、前記有彩色ブロックの割合に基づいて判定する白黒/グレー/カラー画像判定部と、
を備える画像処理装置。 - 原稿を読み取って画像を生成する読取部と、
前記読取部によって生成された画像の色空間をYCbCr色空間に変換する色空間変換部と、
前記色空間変換部によってYCbCr色空間に変換された前記画像を複数のブロックに分割してブロック毎に当該ブロックを構成している画素のY成分の値のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムにおける最頻値と当該最頻値の割合とを求めるブロック単位最頻値算出部と、
前記ブロック単位最頻値算出部によって求められた前記最頻値の割合に基づいて当該ブロックが単色ブロックであるか多色ブロックであるかを判定する単色/多色ブロック判定部と、
前記単色/多色ブロック判定部によって単色ブロックであると判定されたブロックについて、当該ブロックが無彩色ブロックであるか有彩色ブロックであるかを判定する第1の無彩色/有彩色ブロック判定部と、
前記第1の無彩色/有彩色ブロック判定部によって無彩色ブロックであると判定されたブロックについて、前記ブロック単位最頻値算出部によって求められた前記最頻値が第1の閾値以下であるか又は前記第1の閾値より大きい第2の閾値以上である場合は白黒ブロックと判定し、前記最頻値が前記第1の閾値より大きく前記第2の閾値より小さい場合はグレーブロックであると判定する第1の白黒/グレーブロック判定部と、
を備える画像読取装置。 - YCbCr色空間で表される画像を複数のブロックに分割してブロック毎に当該ブロックを構成している画素のY成分の値のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムにおける最頻値と当該最頻値の割合とを求めるブロック単位最頻値算出処理と、
前記ブロック単位最頻値算出処理によって求められた前記最頻値の割合に基づいて当該ブロックが単色ブロックであるか多色ブロックであるかを判定する単色/多色ブロック判定処理と、
前記単色/多色ブロック判定処理によって単色ブロックであると判定されたブロックについて、当該ブロックが無彩色ブロックであるか有彩色ブロックであるかを判定する第1の無彩色/有彩色ブロック判定処理と、
前記第1の無彩色/有彩色ブロック判定処理によって無彩色ブロックであると判定されたブロックについて、前記ブロック単位最頻値算出処理によって求められた前記最頻値が第1の閾値以下であるか又は前記第1の閾値より大きい第2の閾値以上である場合は白黒ブロックと判定し、前記最頻値が前記第1の閾値より大きく前記第2の閾値より小さい場合はグレーブロックであると判定する第1の白黒/グレーブロック判定処理と、
をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
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