JP3846524B2 - 画像データの下地判定方法、画像データの下地判定装置および画像データの下地判定プログラムを記録した媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データ下地判定方法、画像データ下地判定装置および画像データ下地判定制御プログラムを記録した媒体に関し、特に、画像における下地の有無を同画像を構成する画像データの所定の度数分布に基づいて判定する画像データ下地判定方法、画像データ下地判定装置および画像データ下地判定制御プログラムを記録した媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータなどで画像を扱う際には、スキャナやデジタルカメラなどの画像入力機器から取得した入力画像の画像データをドットマトリクス状の画素で表現し、各画素を階調値で表している。かかる場合、コンピュータのＣＲＴ画面で水平方向に６４０ドット、垂直方向に４８０ドットの画素で画像を表示することが多い。また、各画素ごとに色や明るさを階調値で表わしたデータを持つことになるため、このデータを変化させて画像処理が行われている。この画像処理として、文書画像などに対しては、下地を除去する画像処理が行われている。ここで、文書画像の下地とは、文書用紙の紙の領域を表わす画素の集合を指し、背景や裏うつりともいう。また、下地の除去とは、紙の領域を表わす画素の階調を最大に変化させることをいう。すなわち、この画像処理後に文書画像を印刷する場合、上述したように階調を最大にした画素は印刷されず、この画素の部分は紙の地のままになる。従って、見かけ上、紙の領域を表わす部分の画素が除去されたようになり、下地と文字とにおいてメリハリのある印刷物を得ることが可能になる。かかる場合、下地の有無に関わらず、一律に所定のしきい値以上の階調を有する画素の階調を最大にしている。適用事例として、両面に印刷が施された文書用紙をスキャナで読み取った場合に、この文書画像の表面の画像データに裏面の画像データが裏映りしまうことを防止するために利用されている。この裏映りは、表面の何も印刷されないはずの領域に表れるため、この領域の画素の階調を最大にしてしまうことにより、裏映りを除去している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の下地を除去する画像処理においては、次のような課題がある。すなわち、この下地除去処理は、下地の有無に関わらず、下地があると仮定して画像全体に対して一律に画像処理を実施する。従って、入力した画像に下地があり、この下地の輝度の階調が比較的低い場合は、下地部分を除去することができないという課題がある。また、この下地除去処理を実施しても、一律の画像処理であるため、入力する画像ごとに最適な下地除去処理を実施することがでないため、下地部分が残ったり、下地と下地以外の画像にめりはりがなくなったりするという課題がある。
【０００４】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、画像における下地の有無を同画像を構成する画像データの所定の度数分布に基づいて判定するとともに、下地があると、下地に応じた所定の画像データ修整処理を実施し、画像データにより再生される画像の下地と下地以外の画像とのめりはりをつけることが可能な画像データ下地判定方法、画像データ下地判定装置および画像データ下地判定制御プログラムを記録した媒体の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、画像における下地を構成する領域を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する画像データ下地判定方法であって、画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得する画像データ取得工程と、上記画像データ取得工程にて取得した画像データの各画素について階調を集計し、度数分布を作成する度数分布作成工程と、上記度数分布の最頻値が属する所定幅の領域の相対度数が所定のしきい値以上である場合、上記画像に下地を構成する領域が存在すると判定する下地判定工程とを行う構成としてある。
【０００６】
上記のように構成した請求項１にかかる発明において、画像下地判定方法は、画像における下地を構成する領域を画像データを構成する各画素により所定の度数分布に基づいて判定する。かかる場合、画像データ取得工程は、画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得する。次に、度数分布作成工程は、画像データ取得工程にて取得した画像データの各画素が備える画像データを解析し、各画素の画像データについての階調を集計する。そして、集計結果を階調と、各階調の度数とによる度数分布を作成する。ここで、下地判定工程は、上述した度数分布において、最頻値が属する所定幅の領域の特性を表示する相対度数を算出する。そして、この相対度数が所定のしきい値以上である場合、上記画像に下地が存在すると判定する。すなわち、画像データを構成する各画素の階調の度数分布から最頻値が属する所定幅の領域の特性を表示する相対度数を算出し、この相対度数が所定のしきい値以上であれば、入力した画像に下地が存在すると判定する。具体的には、この所定の階調にて区分した領域の相対度数が所定のしきい値以上であり圧倒的に大きい場合に下地が存在すると判定する。上述した相対度数が圧倒的に大きい場合とは、下地とみなせる範囲において圧倒的に大きいことを示し、数値的な感覚から捕らえられる圧倒的な大きさとは異なることは言うまでもない。例えば、所定の階調にて区分された領域の相対度数が１５パーセントであっても、画像を構成する部分から判断すると圧倒的に大きいと捕らえる場合もある。この所定のしきい値は、所定の固定値であってもよいし、入力した画像の画像データの階調の度数分布に応じて適宜変更してもよい。ここで、上述した入力画像における下地とは、例えば、入力画像が文書画像である場合、文書用紙の領域を表わす画素の集合、すなわち、下地や裏うつりのことを指すものである。また、下地の色成分は、上述したように判定する下地に応じて適宜変更されるため、特に限定されない。
【０００７】
画像データ取得工程は、画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得することができればよい。従って、画像の入力元は、スキャナであってもよいし、デジタルカメラであってもよく、ドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得可能であれば、適宜変更可能である。また、度数分布作成工程は、上記画像データ取得工程にて取得した画像データの各画素について階調を集計し、画像の階調傾向を認識できる度数分布を作成することが可能であればよい。従って、階調を集計する画素は、入力した画像の全画素について実施してもよいし、適宜サンプリングして実施してもよい。むろん、サンプリングを利用すれば、計算時間の短縮を図ることが可能になることはいうまでもない。また、かかる場合、上述した画像データ取得工程の段階においてサンプリング画像を取得するようにしてもよい。下地判定工程は、度数分布作成工程にて作成した度数分布の最頻値が属する所定幅の領域の相対度数を算出し、この相対度数に基づいて画像データ取得工程にて取得した画像に存在する下地を判定することができればよい。
【０００８】
各画素は、入力画像がカラー画像であれば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）ごとの階調値をデータとして備え、二値画像であれば、濃淡の階調値をデータとして備えている。度数分布作成工程は、前者であれば、各画素のＲＧＢの階調値を階調ごとに集計し、度数分布を作成するし、後者であれば、各画素の輝度の階調を集計し、度数分布を作成する。また、ＲＧＢのカラー画像についてもＲＧＢのデータから輝度を算出し、輝度の階調を集計し度数分布を作成してもよい。ここで、後者の一例として、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の画像データ下地判定方法において、上記度数分布作成工程は、各画素の輝度を算出するとともに、同輝度の階調を集計し、度数分布を作成する構成としてある。上記のように構成した請求項２にかかる発明において、度数分布作成工程は、入力した画像がカラー画像であれば、各画素のＲＧＢのデータから各画素の輝度を算出し、濃淡を示す階調値を取得する。また、入力した画像が二値画像であれば、画素の濃淡を示す階調値を取得する。そして、各輝度の階調を集計し、度数分布を作成する。
【０００９】
上述した度数分布を作成する前者の一例として、請求項３にかかる発明は、上記請求項１に記載の画像データ下地判定方法において、上記度数分布作成工程は、各画素の色合いを示す各要素色の濃度階調を集計し、各要素色ごとの濃度階調の度数分布を作成する構成としてある。上記のように構成した請求項３にかかる発明において、度数分布作成工程は、入力したカラー画像の各画素を要素色、すなわち、各画素の画像データをＲＧＢの要素色に色分解するとともに、各要素色ごとに階調を集計し、度数分布を作成する。
【００１０】
ここで、下地判定工程は、上述した方法によって作成された画像データを構成する各画素の輝度または要素色の階調による度数分布に基づいて、画像に下地が存在するか否かを判定する。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
ここで、度数分布には入力した画像に含まれるノイズ成分の画素の階調についても度数に表れるため、統計量の算出結果に、このノイズ成分が影響を及ぼすことが有り得る。そこで、この度数分布に入り込んだノイズ成分を低減することができる好適な手法として、請求項４にかかる発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像データ下地判定方法において、上記下地判定工程は、度数分布の所定の階調にて区分された領域の統計値を算出するにあたり、同度数分布に対して平滑化処理を実施する構成としてある。上記のように構成した請求項４にかかる発明において、下地判定工程は、度数分布の所定の階調にて区分された領域の統計値を算出するにあたり、同度数分布に対して平滑化処理を実施する。これによって、ノイズ成分を除去した度数分布に基づいて統計量を算出するため、算出結果がノイズ成分に影響を受けない。
【００１５】
このように、判定された下地を構成する各画素に対して所定の画像処理を施すことによって、下地と下地以外の画像についてめりはりをつけることが可能になる。そこで、請求項５にかかる発明は、上記請求項１〜請求項４に記載の画像データ下地判定方法において、上記下地判定工程が画像に下地を構成する領域が存在すると判定した場合、同下地を構成する領域に属する画素の階調の平均値に応じた補正曲線により各画素の階調を補正する修整処理を実施する画像データ修整工程を備える構成としてある。上記のように構成した請求項５にかかる発明において、画像データ修整工程は、上記下地判定工程が画像に下地を構成する領域が存在すると判定した場合、同下地を構成する領域に属する画素の階調の平均値に応じた補正曲線により各画素の階調を補正する。また、請求項６にかかる発明は、上記請求項１〜請求項５に記載の画像データ下地判定方法において、上記下地判定工程が画像に下地を構成する領域が存在すると判定した場合、同下地を構成する領域に属する画素の階調のばらつきに応じた補正曲線により各画素の階調を補正する修整処理を実施する画像データ修整工程を備える構成としてある。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
このように、画像における下地を構成する領域の存在を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する手法は必ずしも方法に限られる必要はなく、その方法を実体に組み込んで動作させることにより、機能を実現する装置として利用することが可能なことは容易に理解できる。このため、請求項７にかかる発明は、画像における下地を構成する領域を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する画像データ下地判定装置であって、画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得する画像データ取得手段と、上記画像データ取得手段にて取得した画像データの各画素について階調を集計し、度数分布を作成する度数分布作成手段と、上記度数分布の最頻値が属する所定幅の領域の相対度数が所定のしきい値以上である場合、上記画像に下地を構成する領域が存在すると判定する下地判定手段とを具備する構成としてある。すなわち、必ずしも方法に限定されず実体のある装置としても有効であることに相違はない。
【００１９】
ところで、このような画像における下地を構成する領域の存在を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する画像データ下地判定装置は単独で存在する場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。従って、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜変更可能である。発明の思想の具現化例として画像における下地を構成する領域を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する画像データ下地判定装置のソフトウェアとなる場合には、かかるソフトウェアを記録した記録媒体上においても当然に存在し、利用されるといわざるをえない。
【００２０】
その一例として、請求項８にかかる発明は、画像における下地を構成する領域を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する機能をコンピュータに実行させる画像データ下地判定制御プログラムを記録した媒体であって、画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得する画像データ取得機能と、上記画像データ取得機能にて取得した画像データの各画素について階調を集計し、度数分布を作成する度数分布作成機能と、上記度数分布の最頻値が属する所定幅の領域の相対度数が所定のしきい値以上である場合、上記画像に下地を構成する領域が存在すると判定する下地判定機能とをコンピュータに実行させる構成としてある。
【００２１】
むろん、その記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。また、一次複製品、二次複製品などの複製段階については全く問う余地無く同等である。その他、供給方法として通信回線を利用して行なう場合でも本発明が利用されていることにはかわりない。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態のものとしてあってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、画像における下地を構成する領域を画像データの所定の度数分布に基づいて判定するとともに、下地の領域が存在すると、下地に応じた所定の修整処理を実施し、画像データにより再生される画像の下地と下地以外の画像とのめりはりをつけることが可能な画像データ下地判定方法を提供することができる。
【００２３】
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる画像データ下地判定方法のクレーム対応図を示している。同図において、本画像データ下地判定方法は、概略、画像における下地を構成する領域の存在を、同画像を構成する画像データの所定の度数分布に基づいて判定する。具体的には、画像データ取得工程Ａ１において、下地判定の対象となる画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得する。次に、度数分布作成工程Ａ２は、画像データ取得工程Ａ１にて取得した画像データの各画素について階調を集計し、度数分布を作成する。そして、下地判定工程Ａ３は、度数分布の所定の階調により区分された領域の特性を表示する統計量を算出し、同統計量が下地を構成するに十分な値を示す場合、上記画像に下地を構成する領域が存在すると判定する。ここで、下地判定工程Ａ３は、画像の高階調付近に下地を構成する領域が存在する場合、同下地を構成する領域に応じて各画素の画像データを修整する修整処理を実施する画像データ修整工程Ａ４を備える。この画像データ修整工程Ａ４は、上記高階調付近、すなわち、略白色を形成する各画素の階調を最大階調、すなわち、白色にするパラメータを備えた補正曲線を生成し、同補正曲線に基づいて画像データ取得工程にて取得した各画素の階調を補正する。
【００２５】
次に、本画像データ下地判定方法を実体化した画像データ下地判定装置を構成するために適用したカラー複写装置の外観斜視図を図２に示す。本カラー複写装置１０は、カラースキャナ２０と、コピーサーバ３０と、カラープリンタ４０とから構成されており、コピーサーバ３０による制御に基づいてカラースキャナ２０にて画像をスキャンすると、スキャンにより読み込まれた画像データに対して同コピーサーバ３０が画像処理を実施して印刷データを生成し、この印刷データに基づいてカラープリンタ４０が印刷を行う。
【００２６】
図３はカラースキャナ２０の概略構成を示しており、フラットベッドタイプを採用している。同図において、スキャン対象物を載置する透明板材２１の下方には照明ランプ２２とラインセンサ２３とが往復スライド移動可能に支持されるとともに、これらを駆動するための駆動ベルト２４ａとプーリ２４ｂと駆動モータ２４ｃとが配置され、制御回路２５に接続されている。画像を読み込むときには、制御回路２５からの制御信号に基づいて照明ランプ２２が点灯すると、透明板材２１を介してスキャン対象物を照明するので、同スキャン対象物からの反射光が同透明板材２１を介してラインセンサ２３に照射される。
【００２７】
ここで、ラインセンサ２３には光の三原色に対応するＲＧＢフィルタとＣＣＤ素子とが一色につき一列、通常三列配置されており、この三列のＣＣＤ素子によりスキャン対象物の水平方向にわたる一列分の色配置を読み込み、画像データとして出力する。一方、制御回路２５は駆動モータ２４ｃを駆動させることにより、これらの照明ランプ２２とラインセンサ２４とを一体的にスキャン対象物の垂直方向に向かって移動させ、微少距離分だけ移動させる毎にラインセンサ２３から画像データを取得して出力する。これにより、外部的にはスキャン対象物を水平方向に主走査しながら垂直方向に副走査し二次元の画像データを生成していくことになる。
【００２８】
図４および図５はコピーサーバ３０を概略ブロック図により示している。同コピーサーバ３０は概略的にはコンピュータと同等であり、ＣＰＵ３１のバス３２に対してＲＡＭ３３とＲＯＭ３４と操作パネル３５とハードディスク３６とＩ／Ｆ３７とが接続される構成になっている。ここで、カラースキャナ２０やカラープリンタ４０はＩ／Ｆ３７を介して接続されている。また、ＲＯＭ３４には基本的な演算プログラムや変換テーブルが書き込まれており、ＣＰＵ３１はＲＡＭ３３をワークエリアとして使用しながら同演算プログラムを実行するし、必要に応じて上記変換テーブルを参照する。本実施形態においてはＩ／Ｆ３７を特定していないが、同Ｉ／Ｆ３７はカラースキャナ２０やカラープリンタ４０をコピーサーバ３０に接続可能であればよく、ＬＰＴポートにより接続する形態であってもよいし、ＵＳＢポートやＳＣＳＩにより接続する形態であっても構わない。
【００２９】
また、ハードディスク３６は、カラースキャナ２０を駆動するスキャナドライバ３８ａやプリンタ４０を駆動するプリンタドライバ３８ｂを備え、同スキャナドライバ３８ａはカラースキャナ２０から画像データを同プリンタドライバ３８ｂはカラープリンタ４０へ画像データをそれぞれ入出力可能になっている。そして、ハードディスク３６はこの画像データを一時的に蓄えるようなバッファとして使用したり、スキャナドライバ３８ａが入力した画像データを読み込み、同画像データに含まれる下地を構成する領域を検出し、この検出した下地の領域に対応する画像データ修整処理を実施するとともに、この画像データ修整処理を実施した画像データをプリンタドライバ３８ｂに出力し、カラープリンタ４０に印刷を実行させる画像データ下地判定制御プログラム３９などを格納している。この他、操作パネル３５にはスキャン開始ボタン３５ａであるとか、印刷枚数を入力したり、画像を修整する項目を設定するテンキー３５ｂなどの各種の操作ボタンとともに、操作情報を確認するための液晶表示器３５ｃなども備えられ、ＣＰＵ３１はバス３２を介して同操作パネル３５の操作状況を監視可能となっている。
【００３０】
図６はカラープリンタ４０の構成を概略的に示しており、記録紙上に対してドットマトリクス状に色インクを吐出して印字を行うインクジェット方式を採用している。より詳細には、三つの印字ヘッドユニット４１ａからなる印字ヘッド４１と、この印字ヘッド４１を制御する印字ヘッドコントローラ４２と、同印字ヘッド４１を桁方向に移動させる印字ヘッド桁移動モータ４３と、印字用紙を行方向に送る紙送りモータ４４と、これらの印字ヘッドコントローラ４２と印字ヘッド桁移動モータ４３と紙送りモータ４４における外部機器とのインターフェイスにあたるプリンタコントローラ４５とから構成されている。
【００３１】
このカラープリンタ４０は印字インクとして四色の色インクを使用するものであり、各印字ヘッドユニット４１ａにはそれぞれ独立した二列の印字ノズルが形成されている。供給する色インクは印字ノズルの列単位で変えることができ、この場合は図示左方の印字ヘッドユニット４１ａについては二列とも黒色インク（Ｋ）を供給し、図示右方の印字ヘッドユニット４１ａについては左列にマゼンタ色インク（Ｍ）を供給するとともに右列にイエロー色インク（Ｙ）を供給し、図示真ん中の印字ヘッドユニット４１ａについては左列にシアン色インク（Ｃ）を供給するとともに右列は不使用としている。
【００３２】
なお、本実施形態においては、四色の色インクを使用しているが、三つの印字ヘッドユニット４１ａにおける二列の印字ノズルを最大限に利用して六色の色インクを使用することも可能である。この場合、シアンとマゼンタについては濃色インクと淡色インクとを使用するものとし、さらにイエローとブラックとを使用して合計六色とすることができる。本実施形態においては、このようなコピーサーバ３０を核とする一体型に形成した専用のカラー複写装置１０として本画像データ下地判定装置を適用しているが、図６に示すようなカラースキャナ５１とカラープリンタ５２を備えたパソコン５３によって、カラー複写システムを採用したとしても同様に実現できることはいうまでもない。
【００３３】
図８は、上述したコピーサーバ３０が実行するカラー複写処理のうち、本発明にかかる画像データ下地判定処理の処理内容について概略をフローチャートにより示している。同図において、本カラー複写装置１０の操作者は、カラースキャナ２０のフラットベッド２１にスキャン対象物の文書を載置すると、操作パネル３５ａにてスキャン開始ボタン３５ａを押し下げる。これによりカラースキャナ２０はスキャンを開始する。最初に、上記文書の画像を含むフラットベッド２１全体の画像について低解像度の画素からなる画像データを生成するために、プレスキャンを実行する（ステップＳ１００）。そして、生成された画像データから所定の手法に基づいて文書画像の画像データに下地を構成する領域が存在するか否かを判定する（ステップＳ２００）。次に、カラースキャナ２０は、判定結果に基づいて後述する所定の画像データ修整処理を実行するために、フラットベッド２１を動作させ、上記文書画像の詳細な画像データを取得する高解像度の本スキャンを開始する（ステップＳ３００）。そして、この本スキャンによって読み込まれた画像データに対して、ステップＳ２００にて下地と判定した領域の所定の統計値に基づく補正曲線により画像データ修整処理を実行する（ステップＳ４００）。この画像データ修整処理が完了すると、カラープリンタ４０に出力する印刷データを生成する画像データ変換処理を実行する（ステップＳ５００）。これにより上記ステップＳ１００にて入力した文書画像の画像データに対して同文書画像の下地の領域を考慮した画像データ修整処理を実行することになる。
【００３４】
本実施形態においては、ステップＳ１００においてプレスキャン処理を実行し、低解像度のサンプリング画像データに基づいてステップＳ２００にて画像の下地を構成する領域を判定し、ステップＳ３００の本スキャン処理にて取得した詳細な画像データに対してステップＳ４００の画像データ修整処理を実行する構成を採用しているが、むろん、ステップＳ１００のプレスキャン処理を取り外し、本スキャン処理によって取得した画像データに基づいて画像の下地を構成する領域を判定するとともに、画像データ修整処理を実行する構成を採用してもかまわない。
【００３５】
次に、ステップＳ１００〜Ｓ５００の各処理について、より具体的な処理内容を図９〜図１７のフローチャートを使用して説明する。図９のフローチャートはステップＳ１００のプレスキャン処理の処理内容を示している。上述したように本カラー複写装置の操作者がフラットベッド２１に文書をスキャン対象物として載置し、スキャナ開始ボタン３５ａを押し下げると、Ｉ／Ｏ３７を介してカラースキャナ２０に対して画像読み取り指令が送出されスキャンが開始される（ステップＳ１０１）。そして、操作者がテンキー３５ｂにて設定したプレスキャンの解像度を読み出す（ステップＳ１０５）。ここで、カラースキャナ２０の制御回路２５は照明ランプ２２を点灯させ、駆動モータ２４ｃに駆動指令を出力して同照明ランプ２２とラインセンサ２３とをスライド移動させることにより画像の走査を開始する（ステップＳ１１０）。そして、所定距離分を移動するごとに制御回路２５は、ラインセンサ２３が読み取った画像を解像度により分割された画素の画像データを生成し（ステップＳ１１５）、コピーサーバ３０に送信する。コピーサーバ３０の側ではこの画像データをＩ／Ｆ３７を介して受け取り、ハードディスク３６にスプールする。ここで、上記分割された画素について全ての走査が終了したと判定すると（ステップＳ１２０）、上記スプールされた画像データをハードディスク３６に格納する（ステップＳ１２５）。
【００３６】
従って、このように低解像度のスキャンを実行して画像データを取得しつつ格納するプレスキャン処理は、画像データ取得工程Ａ１を構成する。本実施形態においては、プレスキャンを所定の低解像度により実行する構成を採用しているが、具体的な解像度は５０ｄｐｉであってもよく、６０ｄｐｉであってもよい。また、同解像度は予めＲＡＭ３４やＲＯＭ３５やハードディスク３６に格納されているものであってもよいし、上述したように操作パネル３５あるいはパソコン５３が備えるキーボードやマウスから所定の方法により適宜設定可能であってもよい。
【００３７】
そして、この画像データから図１０に示すステップＳ２００の下地判定処理のフローチャートに従って同画像データに含まれる各画素の度数分布を作成し、同度数分布より画像の下地の領域の存在を判定する。同図において、最初に、ステップＳ１２５にてハードディスク３６に格納された画像データを読み出す（ステップＳ２０１）。ここで、同画像データの各画素の色あいを構成するＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）データの色成分を抽出する。各色成分は、階調０〜２５５の濃度を備えているため、各画素について、このＲＧＢデータの階調０〜２５５を次式（１）に代入し、輝度Ｙを算出する（ステップＳ２０５）。
Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ ・・・（１）
この式（１）により画像データの全画素について輝度を算出すると、輝度の階調０〜２５５ごとに画素数を集計し、図１１に示す度数分布を作成する。次に、各階調０〜２５５における相対度数を算出する。各階調の度数Ｉは次式（２）にて表わされる。
Ｉ＝ｆ（ｎ） ｎ＝０〜２５５ ・・・（２）
従って、各階調における相対度数は、次式（３）によって算出することができる（ステップＳ２１０）。

そして、この度数分布において画像の下地を構成する領域である下地分布の抽出区間を設定する（ステップＳ２１５）。この下地分布の区間を設定するにあたり、最初に、同度数分布における最大度数を次式（４）によって決定する。
ｆｍｏｄ＝ｍａｘ[ｆ（ｎ）]ｎ＝０〜２５５ ・・・（４）
そして、この最大度数ｆｍｏｄに該当する階調を最頻値ｎｍｏｄとする。この最頻値ｎｍｏｄは、図１１に示すように度数分布の最頂部を形成する階調となる。そして、この最頻値ｎｍｏｄを利用して下地分布の抽出区間を決定する階調Ｍ１およびＭ２を次式（５）に基づいて算出する。
【００３８】
Ｍ１＝ｎｍｏｄ−Ｎ Ｎ＜＝ｎｍｏｄ ＝０
Ｎ＞ｎｍｏｄ ・・・（５）
Ｍ２＝ｎｍｏｄ＋Ｎ−１ Ｎ＜＝２５６−ｎｍｏｄ
＝２５５ Ｎ＞２５６−ｎｍｏｄ
ここで、定数Ｎは、予め決められた正の整数とする。具体的には、Ｎは１０前後であればよい。この階調Ｍ１およびＭ２により、図１１に示すように下地分布の抽出区間が区間[Ｍ１，Ｍ２]に決定される。次に、上記のように決定した下地分布の抽出区間における各画素の相対度数の累積を算出する（ステップＳ２２０）。この相対度数は、上記式（３）を利用して、次式（６）により算出することができる。

この相対度数Ｒは、図１１に示す区間[Ｍ１，Ｍ２]と度数分布によって囲まれる斜線部分の面積によって示すことができる。このように、算出された下地分布の抽出区間における相対度数Ｒと、度数分布における最頻値ｎｍｏｄを使用して、下地分布の存在を判定する（ステップＳ２２５）。かかる場合、次式（７）の条件を満たすときに、画像に下地を構成する領域が存在すると判定する。
【００３９】
Ｒ＞Ｒｔｈ かつ ｎｍｏｄ＞ｎｔｈ ・・・（７）
ここで、Ｒｔｈおよびｎｔｈは予め決められた正の整数であって、所定のしきい値を構成する。具体的には、Ｒｔｈは、０．１５程度となるとともに、ｎｔｈは、１８０程度となる。むろん、これらの数値は、一例にすぎず、適宜変更可能である。このようにして、下地を構成する領域が存在するか否かが判定される。本実施形態においては、輝度を算出し、略白色を構成する部分を下地と判定する処理を構成しているが、各色成分の度数分布に基づいて各色成分について本処理を実施し、それぞれの度数分布の傾向を考慮すれば、各色やその混合色によって形成される下地を判定することも可能である。従って、各画素の色成分を形成する階調より輝度を算出し、画像データの度数分布を作成するとともに、同度数分布より画像の下地を構成する領域を判定する下地分布を作成し、この下地分布の所定の統計量に基づいて画像に下地が存在するか否かを判定することから、ステップＳ２１０〜Ｓ２２５の下地判定処理が度数分布作成工程Ａ２および下地判定工程Ａ３を構成する。
【００４０】
次に、画像に下地、すなわち、所定量の文書の用紙の紙の地により形成される略白色の領域が存在すると判定された場合に、この下地の領域に対応して後述する画像データ修整処理を実施するため、カラースキャナ２０に載置されているスキャン対象物の文書画像について本スキャン処理を実行する。この本スキャン処理の処理内容を図１２のフローチャートに示す。最初に、操作者がテンキー３５ｂにて設定した本スキャンの解像度を読み出す（ステップＳ３０１）。かかる解像度は上述したプレスキャン処理の解像度より密なものに設定されることは言うまでもない。そして、カラースキャナ２０の制御回路２５は照明ランプ２２を点灯させ、駆動モータ２４ｃに駆動指令を出力して同照明ランプ２２とラインセンサ２３とをスライド移動させることにより画像の走査を開始し（ステップＳ３０５）、所定距離分を移動するごとに制御回路２５はラインセンサ２３は読み取った画像を解像度により分割された画素の画像データを生成し（ステップＳ３１０）、コピーサーバ３０に送信する。コピーサーバ３０の側ではこの画像データをＩ／Ｆ３７を介して受け取り、ハードディスク３６にスプールする。ここで、上記分割された画素について全ての走査が終了したと判定すると（ステップＳ３１５）、上記スプールされた画像データをハードディスク３６に格納する（ステップＳ３２０）。従って、このように高解像度による本スキャンを実行して文書画像の画像データを取得しつつ格納する本スキャン処理は、上記プレスキャン処理とともに画像データ取得工程Ａ１を構成する。
【００４１】
このように、下地を構成する領域が存在すると判定された場合、略白色付近の各画素を画像データ修整処理において、白色、つまり、最大階調にクランプする。すると、このクランプした部分は、カラープリンタ４０の印刷において、インクが印刷媒体に塗布されないため、白色の紙の地のままの領域となる。従って、文書の画像においては、下地の紙の領域と文字の黒色部分のコントラストがはっきりとするようになり、めりはりの有る見栄えの良い画像に修整することが可能になる。
【００４２】
次に、図１３のフローチャートに示した上記画像データ修整処理の概略処理内容を説明するとともに、以下、各処理について詳細を説明する。同図において、最初に、画像データの各画素に対して修整を実施する対応関係を示す補正曲線を決定する補正曲線決定処理を実行し（ステップＳ４０１）、次に、この補正曲線に基づいて各画素の各色成分の階調を順次修整し（ステップＳ４５０）、画像データを生成する。
【００４３】
図１４は、ステップＳ４０１にて実行する補正曲線決定処理の処理内容をフローチャートにより示している。同図において、式（４）にて決定した度数分布の最頻値ｎｍｏｄを取得する（ステップＳ４０５）。そして、この最頻値ｎｍｏｄの階調が階調２５５、すなわち、最大階調であるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。次に、下地分布の統計量を算出する区間を設定する（ステップＳ４１５）。ここで設定する下地分布は、上記区間[Ｍ１，Ｍ２]であってもよいし、下地とする領域を略白色部分とする場合は、領域を区分する階調について、一方を階調２５５に設定し、他方を次式（８）より算出して設定してもよい。
Ａ＝ｎｍｏｄ−Ｂ＊（２５５−ｎｍｏｄ） ・・・（８）
ここで、定数Ｂは、予め決定された変数で、次式（９）の条件を満たすように決定されている。
０＜Ｂ＜ｎｍｏｄ／（２５５−ｎｍｏｄ） ・・・（９）
この変数Ｂは、具体的に、２前後であればよい。以上より下地分布の統計量を算出する区間は、区間[Ａ，２５５]と決定される。次に、この区間[Ａ，２５５]における平均値ｎａｖｅを次式（１０）により算出するとともに、標準偏差ｎｓｔｄを次式（１１）により算出する（ステップＳ４２０）。

【００４４】
そして、この平均値ｎａｖｅおよび標準偏差ｎｓｔｄを利用して、補正曲線のしきい値Ｔを次式（１２）に基づいて算出する（ステップＳ４２５）。
Ｔ＝ｎａｖｅ−Ｃｎｓｔｄ ・・・（１２）
ここで、定数Ｃは、次式（１３）の条件を満たすように設定される。
Ｃ＝Ｃ２ １−Ｒ＞＝Ｃｔｈ２ ・・・（１３）
＝Ｃ１ Ｃｔｈ１＜＝１−Ｒ＜Ｃｔｈ２
また、このＣ１およびＣ２は、予め決定された正の整数であり、Ｃｔｈ１は、Ｒｔｈを利用して次式（１４）によって設定されている。
Ｃｔｈ２＝１−Ｒｔｈ ・・・（１４）
【００４５】
本実施形態においては、Ｃ１は４程度に、Ｃ２は２程度に、そして、Ｃｔｈ１は０．７程度に設定されている。このようにして、しきい値Ｔが算出されると、補正曲線が決定される。本実施形態において、補正曲線は、図１５に示すように、しきい値Ｔ以降の入力階調を出力階調２５５にクランプするとともに、入力階調０〜Ｔの間を傾き２５５／Ｔを有する一次直線によって形成している。むろん、しきい値Ｔから階調２５５の入力階調を出力階調２５５にクランプすることができればよく、入力階調０〜Ｔの間を二次曲線にして良いし、傾きが異なる一次直線にしてもよく、適宜変更可能である。この補正曲線をＲＧＢデータごとに作成する。また、ステップＳ４１０にて最頻値ｎｍｏｄが２５５であった場合は、入力階調と出力階調において（０，０）と（２５５，２５５）を結ぶ傾き１の一次直線を生成させる。すなわち、しきい値Ｔの階調を２５５にする。
【００４６】
次に、ステップＳ４５０の画像データ修整処理の処理内容を図１６のフローチャートにより示す。同図において、最初に、本スキャン処理によって生成された画像データを取得する（ステップＳ４５５）。そして、画像データの各画素を走査し、各画素の備える各色成分の階調を入力階調とし、補正曲線に代入し、出力階調を算出する（ステップＳ４６０）。ステップＳ４５５にて取得した画像データの全画素について補正曲線に基づく修整処理が完了しているか否かを判定し（ステップＳ４６５）、完了していない場合は、ステップＳ４６０に戻り次の画素を走査して順次補正曲線に基づいて修整処理を実行する。全画素について修整処理が完了していれば、出力階調から構成される画像データをハードディスク３６に格納する（ステップＳ４７０）。
【００４７】
このように画像データ修整処理が実施され生成された画像データは、色変換処理などが施されてカラープリンタ４０に送出され印刷が実行される。ここで、修整後の画像データに対してカラープリンタ４０に送出される前に実行される画像データ変換処理の処理内容を図１７のフローチャートに示す。同図において、最初に、画像データ修整処理が実行され、各画素が出力階調により構成されている画像データを入力し（ステップＳ５０１）、色変換する（ステップＳ５０５）。画像データが一般的なＲＧＢ２５６階調であるとするとプリンタ５０ではＣＭＹＫ２階調の印刷用色画像データが必要となるので、色変換と階調変換が必要になる。従って、ステップ５０５では、ＲＧＢ２５６階調の色画像データをＣＭＹＫ２５６階調の色画像データに変換する。このとき標準的は手法に基づいてＬＵＴを利用して色変換処理を実行すればよい。次に、ＣＭＹＫ２５６階調をＣＭＹＫ２階調へとハーフトーン化し（ステップＳ５１０）、ハーフトーン化したデータをパラレル通信でパソコン１０からプリンタ５０へと送信する（ステップＳ５１５）。
【００４８】
ここで、画像データ修整処理における実行前と実行後との画像データの状態の変化を図１８に示す。実行前の画像データは図１８（ａ）に示し、実行後の画像データは図１８（ｂ）に示す。なお、同図は、各小区画によって画像データを構成する各画素を示し、階調０の画素は画像において黒色となる箇所を示している。一方、階調２５５の画素は画像において白色、すなわち、文書画像の紙の領域を示している。ここで、図１８（ａ）においては、黒色の部分と、紙の領域の境界に斜線で示したグレーの画素が存在していることが分かる。かかる画素があるために黒色と白色部分の境界があいまいになり、図１９（ａ）に示すように、文書を表示した画像において、めりはりのない画像になってしまう。一方、上述した画像データ修整処理を実行した場合、図１８（ｂ）に示すように、このグレーの部分を最大階調２５５にクランプするため、黒色と白色部分についてはっきりと境界を作ることができ、図１９（ｂ）に示すようにめりはりの付いた画像になることが分かる。
【００４９】
このように、文書をカラースキャナ４０にてスキャンし、同文書の画像における下地を構成する紙の地の領域、すなわち、略白色の領域を、同画像を構成する画像データの所定の度数分布に基づいて判定することが可能になる。また、下地の存在を判定すると、補正曲線により略白色の下地領域を画像データ修整処理によって白色、すなわち、最大階調に修整するため、画像データにより再生される画像の下地と下地以外の画像とのめりはりをつけることができ、裏うつりなど下地に表れるノイズ成分を除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかる画像データ下地判定方法のクレーム対応図である。
【図２】 本画像データ下地判定方法を実体化するために適用したカラー複写装置の概略外観図である。
【図３】 本カラー複写装置のスキャナの構成を示した概略図である。
【図４】 本カラー複写装置のコピーサーバの構成を示した概略ブロック図である。
【図５】 同コピーサーバの構成を示した概略ブロック図である。
【図６】 本カラー複写装置のカラープリンタの構成を示した概略図である。
【図７】 本カラー複写装置の変形例を示したコンピュータシステムの概略外観図である。
【図８】 同コピーサーバが実行するカラー複写処理の概略の処理内容を示したフローチャートである。
【図９】 同コピーサーバが実行するプレスキャン処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１０】 同コピーサーバが実行する下地判定処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１１】 同下地判定処理により作成された画像データの度数分布を示した図である。
【図１２】 同コピーサーバが実行する本スキャン処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１３】 同コピーサーバが実行する画像データ修整処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１４】 同コピーサーバが実行する補正曲線決定処理の処理内容を示したフローチャートある。
【図１５】 同補正曲線決定処理にて決定された補正曲線の一例を示した図である。
【図１６】 同コピーサーバが実行する画像データ修整処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１７】 同コピーサーバが実行する画像データ変換処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１８】 同画像データ修整処理によって修整される画像データ修整処理の実行前と実行後の画素の構成を示した図である。
【図１９】 同画像データ修整処理によってめりはりが付いた画像になる様子を示した図である。
【符号の説明】
Ａ１…画像データ取得工程
Ａ２…度数分布作成工程
Ａ３…下地判定工程
Ａ４…画像データ修整工程

Claims (8)

1. 画像における下地を構成する領域を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する画像データ下地判定方法であって、
   画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得する画像データ取得工程と、
   上記画像データ取得工程にて取得した画像データの各画素について階調を集計し、度数分布を作成する度数分布作成工程と、
   上記度数分布の最頻値が属する所定幅の領域の相対度数が所定のしきい値以上である場合、上記画像に下地を構成する領域が存在すると判定する下地判定工程とを行うことを特徴とする画像データ下地判定方法。
2. 上記請求項１に記載の画像データの下地判定方法において、上記度数分布作成工程は、各画素の輝度を算出するとともに、同輝度の階調を集計し、度数分布を作成することを特徴とする画像データ下地判定方法。
3. 上記請求項１に記載の画像データ下地判定方法において、上記度数分布作成工程は、各画素の色合いを示す各要素色の濃度階調を集計し、各要素色ごとの濃度階調の度数分布を作成することを特徴とする画像データ下地判定方法。
4. 上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像データ下地判定方法において、上記下地判定工程は、上記度数分布の最頻値が属する所定幅の領域の相対度数を算出するにあたり、同度数分布に対して平滑化処理を実施することを特徴とする画像データ下地判定方法。
5. 上記請求項１〜請求項４に記載の画像データ下地判定方法において、上記下地判定工程が画像に下地を構成する領域が存在すると判定した場合、同下地を構成する領域に属する画素の階調の平均値に応じた補正曲線により各画素の階調を補正する修整処理を実施する画像データ修整工程を備えることを特徴とする画像データ下地判定方法。
6. 上記請求項１〜請求項５に記載の画像データ下地判定方法において、上記下地判定工程が画像に下地を構成する領域が存在すると判定した場合、同下地を構成する領域に属する画素の階調のばらつきに応じた補正曲線により各画素の階調を補正する修整処理を実施する画像データ修整工程を備えることを特徴とする画像データ下地判定方法。
7. 画像における下地を構成する領域を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する画像データ下地判定装置であって、
   画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得する画像データ取得手段と、
   上記画像データ取得手段にて取得した画像データの各画素について階調を集計し、度数分布を作成する度数分布作成手段と、
   上記度数分布の最頻値が属する所定幅の領域の相対度数が所定のしきい値以上である場合、上記画像に下地を構成する領域が存在すると判定する下地判定手段とを具備することを特徴とする画像データ下地判定装置。
8. 画像における下地を構成する領域を画像データの所定の度数分布に基づいて判定する機能をコンピュータに実行させる画像データ下地判定制御プログラムを記録した媒体であって、
   画像をドットマトリクス状の画素で多階調表現した画像データを取得する画像データ取得機能と、
   上記画像データ取得機能にて取得した画像データの各画素について階調を集計し、度数分布を作成する度数分布作成機能と、
   上記度数分布の最頻値が属する所定幅の領域の相対度数が所定のしきい値以上である場合、上記画像に下地を構成する領域が存在すると判定する下地判定機能とをコンピュータに実行させることを特徴とする画像データ下地判定制御プログラムを記録した媒体。

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