黒ライン補正装置、黒ライン補正方法及び画像形成装置
【課題】原稿画像から読み取ったライン上に現れるカラー部分を純黒色に補正するＭＦＰ１０を提供する。
【解決手段】黒ライン補正部１００は、原色カラー画像データの各画素の画素値から３次元色空間の位置ベクトルを生成する色空間変換部１０４、ライン幅を検出する線幅検出部１０３、ベクトル変換により複数の変換ベクトルを算出するベクトル変換部１０５、ライン幅に応じ候補ベクトルから変換ベクトルを選択するセレクタ１０６、３次元色空間の色ベクトルと判定値を記憶する３次元ＬＵＴ１０８、変換ベクトルに対応する判定値を読み出すテーブル読出部１０７、判定値が純黒色の場合、画素に対し純黒色を出力する文字領域検出部１１０を備える。
【解決手段】黒ライン補正部１００は、原色カラー画像データの各画素の画素値から３次元色空間の位置ベクトルを生成する色空間変換部１０４、ライン幅を検出する線幅検出部１０３、ベクトル変換により複数の変換ベクトルを算出するベクトル変換部１０５、ライン幅に応じ候補ベクトルから変換ベクトルを選択するセレクタ１０６、３次元色空間の色ベクトルと判定値を記憶する３次元ＬＵＴ１０８、変換ベクトルに対応する判定値を読み出すテーブル読出部１０７、判定値が純黒色の場合、画素に対し純黒色を出力する文字領域検出部１１０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラースキャナを備えた多機能周辺装置（Multifunction Peripheral、以下、ＭＦＰ。）において、読み取った原稿画像の中で文字や線図を構成するライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラースキャナを備えたＭＦＰでは、３色のカラーにより表現された写真や文字とともに、通常、黒色の文字や黒色の図形も含まれるので、黒色の判定処理が行われる。
特許文献１によると、画像がＬ* ａ* ｂ* 信号として入力され、色信号ａ* 、ｂ* から彩度を算出し、算出された彩度と所定の閾値とを比較して、閾値以下である場合に、黒画素と判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４３４４号公報
【特許文献２】特開２００５−２１５７８０号公報
【特許文献３】特開平７−１７０４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、文字や線図を構成する細い黒ラインについては、スキャナレンズの色収差や色ズレにより、また下地色の影響により、本来黒色であるべき画素が色成分を持つ場合がある。
赤色は彩度が高く、青色は彩度が低いように、彩度は色相により異なるので、特許文献１により開示された技術を適用すると、本来黒色であるべき画素に現れた色成分の色相によって、黒色と判定されたり、黒色以外のカラーであると判定されたりする場合がある。また、本来、暗い青色などの彩度の低い色文字である部分を、黒色と判定する場合もある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するため、黒いラインから構成される文字や線図を含む原稿を読み取り、読み取った原稿画像中の前記黒いラインに相当するライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置、黒ライン補正方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置であって、黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得手段と、取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出手段と、前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、前記３次元色空間内の各位置について、変換先の前記分布内にあればその色が純黒色であることを示し、変換先の前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この構成によると、文字や線図を構成するライン画像に対して、適切な黒色判別を行って、ライン画像内に現れたカラー部分を純黒色に補正することができる。
ここで、前記生成手段は、複数のベクトル変換の中から、変換元の前記分布から変換先の前記分布への前記ベクトル変換を選択してもよい。
ここで、前記ライン検出部は、前記ライン画像のライン幅を検出し、前記生成手段は、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、第１候補ライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の第１候補分布から、変換先の前記分布へのベクトル変換を施して、第１候補ベクトルを生成し、第２候補ライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の第２候補分布から、変換先の前記分布へのベクトル変換を施して、第２候補ベクトルを生成するベクトル変換手段と、検出した前記ライン幅を、前記第１候補ライン幅、前記第２候補ライン幅及び変換先の前記分布の元になった前記ライン画像の基準ライン幅と比較し、比較結果に基づいて、前記位置ベクトル、前記第１候補ベクトル及び前記第２候補ベクトルから１個を選択して、前記変換ベクトルとする選択手段と、を含むとしてもよい。
【０００８】
ここで、前記選択手段は、検出した前記ライン幅と前記第１候補ライン幅との差が第１閾値より小さい場合には、前記第１候補ベクトルを選択し、検出した前記ライン幅と前記基準ライン幅との差が第２閾値より小さい場合には、前記位置ベクトルを選択し、検出した前記ライン幅と前記第２候補ライン幅との差が第３閾値より小さい場合には、前記第２候補ベクトルを選択してもよい。
【０００９】
ここで、前記第１候補ライン幅は、前記基準ライン幅より小さく、前記第２候補ライン幅は、前記基準ライン幅より大きいとしてもよい。
ここで、変換先の前記分布、前記第１候補分布及び前記第２候補分布は、それぞれ、前記３次元色空間内において、明るさに対応する軸方向に凸ドーム型形状を有し、第１候補分布の明るさに対応する軸方向への広がりは、変換先の前記分布の明るさに対応する軸方向への広がりより、大きく、第２候補分布の明るさに対応する軸方向への広がりは、変換先の前記分布の明るさに対応する軸方向への広がりより、小さいとしてもよい。
【００１０】
ここで、前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記位置ベクトルを構成する要素に対して、係数を乗じて、各ベクトルを算出してもよい。
ここで、前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記３次元色空間における少なくとも１軸方向へのシフト演算を含むとしてもよい。
ここで、前記ライン検出手段は、少なくとも１ドット幅又は２ドット幅のライン画像を検出してもよい。
【００１１】
ここで、前記３次元色空間は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間又はＹＣｒＣｂ色空間であるとしてもよい。
また、本発明は、読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する画像形成装置であって、黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得手段と、取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出手段と、前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、前記３次元色空間内の各位置について、変換先の前記分布内にあればその色が純黒色であることを示し、変換先の前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置により用いられる黒ライン補正方法であって、前記黒ライン補正装置は、明るさ及び色相による３次元色空間内の各位置について、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布内にあればその色が純黒色であることを示し、前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段を備え、前記黒ライン補正方法は、黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得ステップと、取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出ステップと、前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換ステップと、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、前記所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成ステップと、前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出ステップと、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力ステップとを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る１の実施の形態としてのＭＦＰ１０の外観を示す。
【図２】黒ライン補正部１００の構成を示すブロック図である。
【図３】３次元ＬＵＴ１０８のデータ構造の一例を示す。
【図４】Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間を示す概念図である。
【図５】Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間におけるベクトル変換を示す概念図である。
【図６】黒ライン補正部１００の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施の形態
本発明に係る１の実施の形態としてのＭＦＰ１０について説明する。
１．１ ３次元色空間内の色の分布の測定結果
３色のカラーにより表現された様々な文字、図形、線図、写真などが表示された原稿に対してカラースキャナを用いて実際にカラースキャンをして、原稿画像をＲＧＢの三原色に分解して原色カラー画像データを生成し、生成した原色カラー画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間に変換してＬ＊ａ＊ｂ＊画像データを生成した。次に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊画像データから、黒文字を構成するライン部分をその太さ毎に分類して抽出した。
【００１５】
こうして得られた細い黒文字（その幅は、一例として２ドット）及び太い黒文字（その幅は、一例として４ドット）について、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間上の色の分布を図４に示す。これらは、各ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示している。ここで、純黒色とは、例えばＲＧＢ色空間において表現すると、Ｒ値＝Ｇ値＝Ｂ値＝０であるような純粋な黒を意味している。
【００１６】
図４において、それぞれ直交するＬ軸、ａ軸及びｂ軸により構成されるＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内に、細い黒文字のライン部分に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す領域２１０及び太い黒文字のライン部分に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す領域２２０を表している。
領域２１０は、Ｌ軸を中心としてＬ軸の正方向に凸状のドーム型形状を有している。領域２１０により示される分布は、細い黒文字のライン部分について、その中に現れる色のうち、純黒色と判断されるべき色、言い換えると、純黒色とみなす色の範囲を示している。
【００１７】
領域２２０も、領域２１０と同様に、Ｌ軸を中心としてＬ軸の正方向に凸状のドーム型形状を有している。領域２２０により示される分布は、太い黒文字のライン部分について、その中に現れる色のうち、純黒色と判断されるべき色、言い換えると、純黒色とみなす色の範囲を示している。
領域２１０のドーム型形状の高さ（言い換えると、Ｌ軸の方向の領域２１０の長さ）は、領域２２０のドーム型形状の高さ（言い換えると、Ｌ軸の方向の領域２２０の長さ）より、高い。また、領域２２０のドーム型形状の底面（言い換えると、３次元色空間の原点を含むａ−ｂ平面における領域２２０の広がり）は、領域２１０のドーム型形状の底面（言い換えると、３次元色空間の原点を含むａ−ｂ平面における領域２１０の広がり）より、広い。
【００１８】
さらに、言い換えると、領域２１０のＬ軸方向の広がりは、領域２２０のＬ軸の方向の広がりより大きく、逆に、領域２２０のＬ軸方向の広がりは、領域２１０のＬ軸の方向の広がりより小さい。
このように、細い黒文字のライン部分と太い黒文字のライン部分とでは、純黒色と判断されるべき色の範囲が異なっている。
【００１９】
１．２ 黒ライン補正の原理
図４に示すように、細い黒文字のライン部分と太い黒文字のライン部分とでは、純黒色と判断されるべき色の範囲が異なっている。言い換えると、文字や線図を構成するラインの太さに応じて、純黒色と判断されるべき色の範囲が異なっている。
そこで、様々な黒文字を構成するラインの太さ毎に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内の全ての位置について、その位置が上記の分布に含まれるか否かを記憶している３次元ルックアップテーブルを予め生成しておいて、装置内部に記憶しておく。次に、色判定を行うときに、最初に文字を構成するラインの太さを検出し、得られた太さに対応する３次元ルックアップテーブルを選択し、選択した３次元ルックアップテーブルを用いれば、適切な黒の範囲を決定することができる。
【００２０】
しかし、文字を構成するラインの太さ毎に、３次元ルックアップテーブルを複数個記憶することになれば、テーブルを格納するためのメモリ容量が増加する。
図４の分布を見ると、領域２１０と領域２２０とは、相似形状ではないが、共にドーム型形状であり、一方のドーム型形状を拡大、縮小することにより、他方のドーム型形状を再現することができる。
【００２１】
例えば、図５に示すように、領域２１０上のｐ点２３０に対して、Ｌ軸方向への縮小の演算及びａ−ｂ平面内での拡大の演算を施せば、ｐ点２３０を、領域２２０上のｑ点２４０へ変換することができる。
この変換は、ｐ点２３０をベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）で表し、ｑ点２４０をベクトル（Ｌq、ａq、ｂq）で表した場合に、ベクトルの変換である。ここで、ベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）及びベクトル（Ｌq、ａq、ｂq）は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内における座標位置であり、これらの座標位置は、色を表している。
【００２２】
次に、領域２２０に対応する太い黒文字を構成するラインの太さを基準ライン幅とし、領域２２０を基準黒領域（変換先の分布とも呼ぶ）とする。Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内の領域２２０内における全ての位置により表される全ての色に対応付けて、純黒色であることを示す判定値を記憶し、領域２２０外における全ての位置により表される全ての色に対応付けて、純黒色でないことを示す判定値を記憶している３次元ルックアップテーブル（基準テーブル）を予め１個だけ生成しておく。
【００２３】
（ａ）黒ライン検出の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、２ドット）を第１候補ライン幅とし、この第１候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域２１０を第１候補領域（第１候補分布とも呼ぶ）とし、第１候補領域における第１ベクトルから基準黒領域における第１候補ベクトルへの変換を設定しておく。
第１候補ベクトルを上記のベクトル（Ｌq、ａq、ｂq）とし、第１ベクトルを上記のベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）とすると、
Ｌq＝Ｌp／α1
ａq＝ａp×β1
ｂq＝ｂp×β1
ここで、α1及びβ1は、それぞれ係数であり、α1＞１、β1＞１である。
【００２４】
次に、基準テーブルを用いて、得られた第１候補ベクトル（Ｌq、ａq、ｂq）により示される位置に対応する判定値を取得し、取得した判定値が、純黒色であることを示す場合に、当該対象黒文字の部分である画素について、純黒色を出力する。
（ｂ）また、黒ライン検出の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さを（一例として、６ドット）を第２候補ライン幅とし、この第２候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第２候補領域（第２候補分布とも呼ぶ）とし、第２候補領域における第２ベクトルから基準黒領域における第２候補ベクトルへの変換を設定しておく。
【００２５】
第２候補ベクトルをベクトル（Ｌr、ａr、ｂr）とし、第２ベクトルを上記のベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）とすると、
Ｌr＝Ｌp×α2
ａr＝ａp／β2
ｂr＝ｂp／β2
ここで、α2及びβ2は、それぞれ係数であり、α2＞１、β2＞１である。
【００２６】
次に、基準テーブルを用いて、得られた変換ベクトル（Ｌr、ａr、ｂr）により示される位置に対応する判定値を取得し、取得した判定値が、純黒色であることを示す場合に、当該対象黒文字の部分である画素について、純黒色を出力する。
（ｃ）さらに、黒ライン検出の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、４ドット）を対象ライン幅とする。この場合、対象ライン幅は、基準ライン幅と同一であるので、ベクトル変換を行う必要はない。ここで、変換の対象である位置ベクトルを上記のベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）とする。
【００２７】
基準テーブルを用いて、得られた位置ベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）により示される位置に対応する判定値を取得し、取得した判定値が、純黒色であることを示す場合に、当該対象黒文字の部分の画素について、純黒色を出力する。
以上説明したように、ただ１個の基準テーブルを用いて、太さの異なる数種の文字に対して、適切な黒色の判定をして、純黒色の補正を行うことができる。
【００２８】
１．３ ＭＦＰ１０の構成
ＭＦＰ１０は、図１に示すように、プリンタ、複写機、ファクシミリ、スキャナなどの機能を有する多機能複合装置（あるいは、単に、複合機とも呼ぶ。）である。ＭＦＰ１０は、黒ライン補正部１００、画像入力部１８０及び画像出力部１９０を備えている。
紙原稿上に、３色のカラーにより表現された様々な文字、線図、写真などとともに、黒色により表現された文字、線図などが表示され、この原稿がセットされると、ＭＦＰ１０は、この原稿を読み取って、原色カラー画像データを取得し、取得した原色カラー画像データにおいて、文字を構成するライン部分の色（文字色と呼ぶ）を判別する。ＭＦＰ１０が文字色を判別する目的は次の通りである。黒文字や黒色で表現された線図については、黒置換（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）とし、純粋な黒として再現する。また、黒文字や黒色で表現された線図については、くっきりとコントラストを強調する。色文字については、彩度やカラーバランスを保てる範囲で強調する。
【００２９】
画像入力部１８０は、原稿をカラーセンサを用いて読み取って、三原色に分解し、原色カラー画像データであるＲＧＢ信号を取得し、取得したＲＧＢ信号を黒ライン補正部１００へ出力する。黒ライン補正部１００は、原稿画像上のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する。画像出力部１９０は、黒ライン補正部１００による画像処理後の処理画像データを紙などの媒体上に記録して出力する。
【００３０】
黒ライン補正部１００は、図２に示すように、ライン検出部１１１、色空間変換部１０４、生成部１１２、テーブル読出部１０７、３次元ＬＵＴ１０８及び文字領域検出部１１０から構成されている。
ライン検出部１１１は、取得した原色カラー画像データから、原稿に表示された黒ラインに相当するライン形状の対象ライン画像を検出する。色空間変換部１１４は、検出した前記対象ライン画像に含まれる各対象画素の画素値を、明るさ及び色相によるＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間ヘ変換して、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する。生成部１１２は、生成した位置ベクトルに、前記３次元色空間において、対象黒領域（変換元の分布）から基準黒領域（変換先の分布）へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する。ここで、対象黒領域は、前記対象ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す。また、基準黒領域は、所定の基準ライン幅を有するライン形状の画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す。生成部１１２は、後述するように、複数のベクトル変換候補の中から、前記対象黒領域（変換元の分布）から前記基準黒領域（変換先の分布）への前記ベクトル変換を選択する
ライン検出部１１１は、２値化処理部１０１、エッジ検出部１０２、線幅検出部１０３から構成され、生成部１１２は、ベクトル変換部１０５及びセレクタ１０６から構成され、ベクトル変換部１０５は、ベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂから構成されている。
【００３１】
３次元ＬＵＴ１０８は、図３にそのデータ構造の一例を示すように、色ベクトルと判定値の組を複数個含んで構成されている。３次元ＬＵＴ１０８は、図４の領域２２０に対応している。３次元ＬＵＴ１０８に含まれる全ての組は、図４に示すＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間をできる限り網羅するように、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内において離散的に選択された点に対応している。色ベクトルは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間における１点における色を示し、対応する判定値は、当該点が基準黒領域に存在するか否かを示す。判定値が「１」である場合には、当該点は、基準黒領域に存在し、判定値が「０」である場合には、当該点は、基準黒領域外に存在する。つまり、当該点は、カラー領域に存在する。言い換えると、前記判定値は、対応する色ベクトルにより示されるＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内における位置の色が純黒色であるか否かを示す。
【００３２】
２値化処理部１０１は、入力画像である原色カラー画像データに対して２値化処理を行う。
エッジ検出部１０２は、入力画像である原色カラー画像データからエッジを検出する。
線幅検出部１０３は、原色カラー画像データ上で、２値化処理の結果及び検出されたエッジを用いて、文字や線図を構成するラインの幅を対象ライン幅として検出する。言い換えると、原色カラー画像データ上で文字や線図を構成するライン形状のライン画像の中に、補正の対象となる画素が存在し、その補正の対象となる画素が存在する位置のライン画像のライン幅を検出する。ここで、補正の対象となる画素は、色空間変換部１０４及びベクトル変換部１０５における変換の対象となる。線幅検出部１０３は、前記対象ライン幅として、少なくとも１ドット幅及び２ドット幅を検出する。次に、検出した対象ライン幅をセレクタ１０６へ出力する。
【００３３】
色空間変換部１０４は、原色カラー画像データであるＲＧＢ信号上の各画素の画素値に対して、明るさ及び色相による３次元色空間への変換を行う。一例として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬａｂ信号を出力する。なお、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間について、またＲＧＢ信号からＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間のＬ＊ａ＊ｂ＊信号への変換については、公知であるため、詳細の説明を省略する。色空間変換部１０４は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を位置ベクトルとして、セレクタ１０６、ベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂへ出力する。
【００３４】
ベクトル変換部１０５ａは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字又は対象黒線図を構成するラインの太さ（一例として、２ドットである）を第１候補ライン幅とし、この第１候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域２１０（図４に示す）を第１候補領域（第１候補分布とも呼ぶ）とし、この第１候補領域から基準黒領域である領域２２０へのベクトル変換を行う。
【００３５】
ベクトル変換部１０５ａは、次の式により、位置ベクトルとしてのＬ＊ａ＊ｂ＊信号を変換する。位置ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を（Ｌin、ａin、ｂin）と表現し、変換後の第１候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を（Ｌout1、ａout1、ｂout1）と表現する。
Ｌout1 ＝ Ｌin ／ α1
ａout1 ＝ ａin × β1
ｂout1 ＝ ｂin × β1
ここで、α1及びβ1は、それぞれ係数であり、α1＞１、β1＞１である。
【００３６】
次に、ベクトル変換部１０５ａは、第１候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout1、ａout1、ｂout1）をセレクタ１０６へ出力する。
ベクトル変換部１０５ｂは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字又は対象黒線図を構成するラインの太さ（一例として、６ドットである）を第２候補ライン幅とし、この第２候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第２候補領域（第２候補分布とも呼ぶ）とし、この第２候補領域から基準黒領域である領域２２０へのベクトル変換を行う。
【００３７】
ベクトル変換部１０５ｂは、次の式により、位置ベクトルとしてのＬ＊ａ＊ｂ＊信号を変換する。位置ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を（Ｌin、ａin、ｂin）と表現し、変換後の第２候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を（Ｌout2、ａout2、ｂout2）と表現する。
Ｌout2 ＝ Ｌin × α2
ａout2 ＝ ａin ／ β2
ｂout2 ＝ ｂin ／ β2
ここで、α2及びβ2は、それぞれ係数であり、α2＞１、β2＞１である。
【００３８】
次に、ベクトル変換部１０５ｂは、第２候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout2、ａout2、ｂout2）をセレクタ１０６へ出力する。
セレクタ１０６は、線幅検出部１０３から対象ライン幅を受け取り、色空間変換部１０４から位置ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌin、ａin、ｂin）を受け取り、ベクトル変換部１０５ａ及び１０５ｂからそれぞれ第１及び第２候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout1、ａout1、ｂout1）及び（Ｌout2、ａout2、ｂout2）を受け取る。
【００３９】
セレクタ１０６は、線幅検出部１０３から受け取る対象ライン幅に応じて、受け取った３個のＬ＊ａ＊ｂ＊信号のうち、つまり、位置ベクトル及び２個の第１及び第２候補ベクトルのうち、いずれを選択すべきかを記憶している。具体的には、セレクタ１０６は、第１候補ライン幅、第２候補ライン幅及び基準ライン幅を予め記憶している。
セレクタ１０６は、受け取った対象ライン幅を、前記第１候補ライン幅、前記第２候補ライン幅及び前記基準ライン幅と比較する。次に、比較結果に基づいて、前記対象ライン幅と前記第１候補ライン幅との差が第１閾値より小さい場合には、前記第１候補ベクトルを選択する。前記対象ライン幅と前記基準ライン幅との差が第２閾値より小さい場合には、前記位置ベクトルを選択する。前記対象ライン幅と前記第２候補ライン幅との差が第３閾値より小さい場合には、前記第２候補ベクトルを選択する
ここで、一例として、第１候補ライン幅を２ドットとし、基準ライン幅を４ドットとし、第２候補ライン幅を６ドットとする。また、第１閾値が「２」であり、第２閾値が「１」であり、第３閾値が「２」であるとする。
【００４０】
例えば、対象ライン幅が、４ドットの場合は、基準ライン幅と対象ライン幅との差は、「０」であり、第２閾値「１」より小さいので、色空間変換部１０４から受け取った位置ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌin、ａin、ｂin）を選択する。
また、対象ライン幅が、１ドット以上、３ドット以下の場合は、第１候補ライン幅と対象ライン幅との差は、「１」又は「０」であり、第２閾値「２」より小さいので、ベクトル変換部１０５ａから受け取った第１候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout1、ａout1、ｂout1）を選択する。
【００４１】
さらに、対象ライン幅が、５ドット以上、７ドット以下の場合は、第２候補ライン幅と対象ライン幅との差は、「１」又は「０」であり、第３閾値「２」より小さいので、ベクトル変換部１０５ｂから受け取った第２候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout2、ａout2、ｂout2）を選択する。
こうして選択されたベクトルを変換ベクトルと呼ぶ。次に、セレクタ１０６は、変換ベクトルである選択したＬ＊ａ＊ｂ＊信号をテーブル読出部１０７へ出力する。
【００４２】
テーブル読出部１０７は、セレクタ１０６から変換ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を受け取り、受け取った変換ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号と同一のベクトルを３次元ＬＵＴ１０８の色ベクトルから検索し、同一のベクトルに対応する判定値を読み出し、読み出した判定値を文字領域検出部１１０へ出力する。
文字領域検出部１１０は、線幅検出部１０３から対象ライン幅を受け取り、テーブル読出部１０７から判定値を受け取る。判定値が「１」である場合には、当該文字又は線図の画素を純黒色として扱う。つまり、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、当該画素に対して純黒色を出力する。判定値が「０」である場合には、当該文字をカラーとして扱う。このように、文字領域検出部１１０は、判定値に応じた色処理をし、色処理が施された処理画像データを画像出力部１９０へ出力する。
【００４３】
１．４ 黒ライン補正部１００の動作
黒ライン補正部１００の動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
画像入力部１８０は、原稿上の原稿画像を読み取って原色カラー画像データであるＲＧＢ信号を取得する（Ｓ１０１）。
２値化処理部１０１は、原色カラー画像データに対して２値化処理を行う（Ｓ１０２）。また、エッジ検出部１０２は、原色カラー画像データからエッジを検出する（Ｓ１０３）。線幅検出部１０３は、対象ライン幅を検出する（Ｓ１０４）。
【００４４】
色空間変換部１０４は、ＲＧＢ信号をＬ＊ａ＊ｂ＊信号に変換する（Ｓ１０５）。次に、ベクトル変換部１０５ａは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を変換してＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout1、ａout1、ｂout1）を出力する（Ｓ１０６）。また、ベクトル変換部１０５ｂは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を変換してＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout2、ａout2、ｂout2）を出力する（Ｓ１０７）。
【００４５】
次に、セレクタ１０６は、線幅検出部１０３から受け取った対象ライン幅に応じて、受け取った３個のＬ＊ａ＊ｂ＊信号のうち、１個のＬ＊ａ＊ｂ＊信号を選択する（Ｓ１０８）。テーブル読出部１０７は、３次元ＬＵＴ１０８から同一のベクトルに対応する判定値を読み出す（Ｓ１０９）。
文字領域検出部１１０は、判定値が「１」である場合には（Ｓ１１０）、当該文字を黒色として扱う（Ｓ１１３）。判定値が「０」である場合には（Ｓ１１０）、当該文字をカラーとして扱う（Ｓ１１２）。
【００４６】
２．その他の変形例
（１）ベクトル変換部１０５のベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間における少なくとも１軸方向へのシフト演算を含むとしてもよい。また、Ｌ軸方向、ａ軸方向、ｂ軸方向のいずれか、又はこれらのいずれかの組合せ方向へのシフト演算を含むとしてもよい。
【００４７】
これにより、ドーム型形状が、Ｌ軸方向、ａ軸方向、ｂ軸方向のいずれか、又はこれらのいずれかの組合せ方向へのシフトも可能となる。
（２）３次元色空間は、ＹＣｒＣｂ色空間であるとしてもよい。
（３）検出の対象は、黒文字には限定されない。検出の対象は、３色のカラー及び黒色により表現された直線、円、楕円、多角形などの線画であるとしてもよい。
【００４８】
文字を形成する書体がゴシック体である場合のように、文字を構成する一本のラインの幅が、ラインの開始点から終了点まで、変化しない場合においても、適用できる。
また、文字を形成する書体が明朝体である場合のように、文字を構成する一本のラインの幅が、ラインの開始点から終了点までにおいて、変化する場合においても、適用できる。それは、色空間変換部１０４は、原色カラー画像データ上の一つの画素の画素値を、明るさ及び色相によるＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間ヘ変換し、線幅検出部１０３は、その画素が存在する位置のライン画像のライン幅を検出するからである。ライン幅がラインの途中で変化する場合には、線幅検出部１０３は、その画素が存在する位置におけるライン画像のライン幅を出力する。
【００４９】
直線、円、楕円、多角形などの線画の場合に、線画を構成する一本のラインの幅が、ラインの開始点から終了点までにおいて、変化する場合においても、同様に、適用できる。
（４）上記の実施の形態では、ベクトル変換部１０５は、ベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂから構成され、ベクトル変換部１０５ａは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、２ドットである）を第１候補ライン幅とし、この第１候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域２１０（図４に示す）を第１候補領域とし、この第１候補領域から基準黒領域である領域２２０への変換を行う。ベクトル変換部１０５ｂは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、６ドットである）を第２候補ライン幅とし、この第２候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第２候補領域とし、この第２候補領域から基準黒領域である領域２２０への変換を行うとしているが、これには限定されない。
【００５０】
例えば、ベクトル変換部１０５は、ベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂに加えて、さらに、ベクトル変換部１０５ｃ及びベクトル変換部１０５ｄを含むとしてもよい。ここで、ベクトル変換部１０５ｃは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、１ドットである）を第３候補ライン幅とし、この第３候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第３候補領域（第３候補分布とも呼ぶ）とし、この第３候補領域から基準黒領域である領域２２０への変換を行う。ベクトル変換部１０５ｄは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、５ドットである）を第４候補ライン幅とし、この第４候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第４候補領域（第４候補分布とも呼ぶ）とし、この第４候補領域から基準黒領域である領域２２０への変換を行う。
【００５１】
また、ベクトル変換部１０５は、ベクトル変換部１０５ａのみを含むとしてもよい。
（５）上記の実施の形態では、領域２２０に対応する太い黒文字を構成するラインの太さ（一例として、４ドット）を基準ライン幅とし、領域２２０を基準黒領域としているが、これには限定されない。他の太さを基準ライン幅とし、これに対応する領域を基準黒領域としてもよい。
（６）上述したように、本発明は、原稿画像から読み取ったライン上に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置であって、黒ラインを含む原稿画像をカラーセンサを用いて三原色に分解して原色カラー画像データを取得する取得手段と、取得した原色カラー画像データから前記黒ラインに相当するライン形状の対象画像を検出するライン検出手段と、前記対象画像の各対象画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記対象画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す対象黒領域から、所定の基準ライン幅を有するライン形状の画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す基準黒領域へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、前記３次元色空間内の各位置について、前記基準黒領域内にあればその色が純黒色であることを示し、前記基準黒領域外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記対象画素に対して純黒色を出力する色出力手段とを備える。
【００５２】
ここで、前記生成手段は、複数のベクトル変換候補の中から、前記対象黒領域から前記基準黒領域への前記ベクトル変換を選択するとしてもよい。
ここで、前記ライン検出部は、前記対象画像の対象ライン幅を検出し、前記生成手段は、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、第１候補ライン幅を有するライン形状の画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す第１候補黒領域から、前記基準黒領域へのベクトル変換を施して、第１候補ベクトルを生成し、第２候補ライン幅を有するライン形状の画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す第２候補黒領域から、前記基準黒領域へのベクトル変換を施して、第２候補ベクトルを生成するベクトル変換手段と、前記対象ライン幅を、前記第１候補ライン幅、前記第２候補ライン幅及び前記基準ライン幅と比較し、比較結果に基づいて、前記位置ベクトル、前記第１候補ベクトル及び前記第２候補ベクトルから１個を選択して、前記変換ベクトルとする選択手段と、を含むとしてもよい。
【００５３】
ここで、前記選択手段は、前記対象ライン幅と前記第１候補ライン幅との差が第１閾値より小さい場合には、前記第１候補ベクトルを選択し、前記対象ライン幅と前記基準ライン幅との差が第２閾値より小さい場合には、前記位置ベクトルを選択し、前記対象ライン幅と前記第２候補ライン幅との差が第３閾値より小さい場合には、前記第２候補ベクトルを選択するとしてもよい。
【００５４】
ここで、前記第１候補ライン幅は、前記基準ライン幅より小さく、前記第２候補ライン幅は、前記基準ライン幅より大きいとしてもよい。
ここで、前記基準黒領域、前記第１候補黒領域及び前記第２候補黒領域は、それぞれ、前記３次元色空間内において、明るさに対応する軸方向に凸ドーム型形状を有し、第１候補黒領域の明るさに対応する軸方向への広がりは、前記基準黒領域の明るさに対応する軸方向への広がりより、大きく、第２候補黒領域の明るさに対応する軸方向への広がりは、前記基準黒領域の明るさに対応する軸方向への広がりより、小さいとしてもよい。
【００５５】
ここで、前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記位置ベクトルを構成する要素に対して、係数を乗じて、各変換ベクトルを算出するとしてもよい。
ここで、前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記３次元色空間における少なくとも１軸方向へのシフト演算を含むとしてもよい。
ここで、前記ライン検出手段は、少なくとも１ドット幅又は２ドット幅のライン形状の対象画像を検出するとしてもよい。
（７）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、カラースキャナにより取得され、３色のカラーにより表現された写真や文字とともに、黒色の文字や黒色の線図も含む原色カラー画像データにおいて、本来黒色で表現される文字や線図に対し、当該文字や線図を構成するライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する場合に有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ＭＦＰ
１００ 黒ライン補正部
１０１ ２値化処理部
１０２ エッジ検出部
１０３ 線幅検出部
１０４ 色空間変換部
１０５ ベクトル変換部
１０５ａ ベクトル変換部
１０５ｂ ベクトル変換部
１０６ セレクタ
１０７ テーブル読出部
１０８ ３次元ＬＵＴ
１１０ 文字領域検出部
１１１ ライン検出部
１１２ 生成部
１８０ 画像入力部
１９０ 画像出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラースキャナを備えた多機能周辺装置（Multifunction Peripheral、以下、ＭＦＰ。）において、読み取った原稿画像の中で文字や線図を構成するライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラースキャナを備えたＭＦＰでは、３色のカラーにより表現された写真や文字とともに、通常、黒色の文字や黒色の図形も含まれるので、黒色の判定処理が行われる。
特許文献１によると、画像がＬ* ａ* ｂ* 信号として入力され、色信号ａ* 、ｂ* から彩度を算出し、算出された彩度と所定の閾値とを比較して、閾値以下である場合に、黒画素と判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４３４４号公報
【特許文献２】特開２００５−２１５７８０号公報
【特許文献３】特開平７−１７０４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、文字や線図を構成する細い黒ラインについては、スキャナレンズの色収差や色ズレにより、また下地色の影響により、本来黒色であるべき画素が色成分を持つ場合がある。
赤色は彩度が高く、青色は彩度が低いように、彩度は色相により異なるので、特許文献１により開示された技術を適用すると、本来黒色であるべき画素に現れた色成分の色相によって、黒色と判定されたり、黒色以外のカラーであると判定されたりする場合がある。また、本来、暗い青色などの彩度の低い色文字である部分を、黒色と判定する場合もある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するため、黒いラインから構成される文字や線図を含む原稿を読み取り、読み取った原稿画像中の前記黒いラインに相当するライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置、黒ライン補正方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置であって、黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得手段と、取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出手段と、前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、前記３次元色空間内の各位置について、変換先の前記分布内にあればその色が純黒色であることを示し、変換先の前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この構成によると、文字や線図を構成するライン画像に対して、適切な黒色判別を行って、ライン画像内に現れたカラー部分を純黒色に補正することができる。
ここで、前記生成手段は、複数のベクトル変換の中から、変換元の前記分布から変換先の前記分布への前記ベクトル変換を選択してもよい。
ここで、前記ライン検出部は、前記ライン画像のライン幅を検出し、前記生成手段は、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、第１候補ライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の第１候補分布から、変換先の前記分布へのベクトル変換を施して、第１候補ベクトルを生成し、第２候補ライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の第２候補分布から、変換先の前記分布へのベクトル変換を施して、第２候補ベクトルを生成するベクトル変換手段と、検出した前記ライン幅を、前記第１候補ライン幅、前記第２候補ライン幅及び変換先の前記分布の元になった前記ライン画像の基準ライン幅と比較し、比較結果に基づいて、前記位置ベクトル、前記第１候補ベクトル及び前記第２候補ベクトルから１個を選択して、前記変換ベクトルとする選択手段と、を含むとしてもよい。
【０００８】
ここで、前記選択手段は、検出した前記ライン幅と前記第１候補ライン幅との差が第１閾値より小さい場合には、前記第１候補ベクトルを選択し、検出した前記ライン幅と前記基準ライン幅との差が第２閾値より小さい場合には、前記位置ベクトルを選択し、検出した前記ライン幅と前記第２候補ライン幅との差が第３閾値より小さい場合には、前記第２候補ベクトルを選択してもよい。
【０００９】
ここで、前記第１候補ライン幅は、前記基準ライン幅より小さく、前記第２候補ライン幅は、前記基準ライン幅より大きいとしてもよい。
ここで、変換先の前記分布、前記第１候補分布及び前記第２候補分布は、それぞれ、前記３次元色空間内において、明るさに対応する軸方向に凸ドーム型形状を有し、第１候補分布の明るさに対応する軸方向への広がりは、変換先の前記分布の明るさに対応する軸方向への広がりより、大きく、第２候補分布の明るさに対応する軸方向への広がりは、変換先の前記分布の明るさに対応する軸方向への広がりより、小さいとしてもよい。
【００１０】
ここで、前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記位置ベクトルを構成する要素に対して、係数を乗じて、各ベクトルを算出してもよい。
ここで、前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記３次元色空間における少なくとも１軸方向へのシフト演算を含むとしてもよい。
ここで、前記ライン検出手段は、少なくとも１ドット幅又は２ドット幅のライン画像を検出してもよい。
【００１１】
ここで、前記３次元色空間は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間又はＹＣｒＣｂ色空間であるとしてもよい。
また、本発明は、読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する画像形成装置であって、黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得手段と、取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出手段と、前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、前記３次元色空間内の各位置について、変換先の前記分布内にあればその色が純黒色であることを示し、変換先の前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置により用いられる黒ライン補正方法であって、前記黒ライン補正装置は、明るさ及び色相による３次元色空間内の各位置について、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布内にあればその色が純黒色であることを示し、前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段を備え、前記黒ライン補正方法は、黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得ステップと、取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出ステップと、前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換ステップと、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、前記所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成ステップと、前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出ステップと、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力ステップとを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る１の実施の形態としてのＭＦＰ１０の外観を示す。
【図２】黒ライン補正部１００の構成を示すブロック図である。
【図３】３次元ＬＵＴ１０８のデータ構造の一例を示す。
【図４】Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間を示す概念図である。
【図５】Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間におけるベクトル変換を示す概念図である。
【図６】黒ライン補正部１００の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施の形態
本発明に係る１の実施の形態としてのＭＦＰ１０について説明する。
１．１ ３次元色空間内の色の分布の測定結果
３色のカラーにより表現された様々な文字、図形、線図、写真などが表示された原稿に対してカラースキャナを用いて実際にカラースキャンをして、原稿画像をＲＧＢの三原色に分解して原色カラー画像データを生成し、生成した原色カラー画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間に変換してＬ＊ａ＊ｂ＊画像データを生成した。次に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊画像データから、黒文字を構成するライン部分をその太さ毎に分類して抽出した。
【００１５】
こうして得られた細い黒文字（その幅は、一例として２ドット）及び太い黒文字（その幅は、一例として４ドット）について、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間上の色の分布を図４に示す。これらは、各ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示している。ここで、純黒色とは、例えばＲＧＢ色空間において表現すると、Ｒ値＝Ｇ値＝Ｂ値＝０であるような純粋な黒を意味している。
【００１６】
図４において、それぞれ直交するＬ軸、ａ軸及びｂ軸により構成されるＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内に、細い黒文字のライン部分に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す領域２１０及び太い黒文字のライン部分に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す領域２２０を表している。
領域２１０は、Ｌ軸を中心としてＬ軸の正方向に凸状のドーム型形状を有している。領域２１０により示される分布は、細い黒文字のライン部分について、その中に現れる色のうち、純黒色と判断されるべき色、言い換えると、純黒色とみなす色の範囲を示している。
【００１７】
領域２２０も、領域２１０と同様に、Ｌ軸を中心としてＬ軸の正方向に凸状のドーム型形状を有している。領域２２０により示される分布は、太い黒文字のライン部分について、その中に現れる色のうち、純黒色と判断されるべき色、言い換えると、純黒色とみなす色の範囲を示している。
領域２１０のドーム型形状の高さ（言い換えると、Ｌ軸の方向の領域２１０の長さ）は、領域２２０のドーム型形状の高さ（言い換えると、Ｌ軸の方向の領域２２０の長さ）より、高い。また、領域２２０のドーム型形状の底面（言い換えると、３次元色空間の原点を含むａ−ｂ平面における領域２２０の広がり）は、領域２１０のドーム型形状の底面（言い換えると、３次元色空間の原点を含むａ−ｂ平面における領域２１０の広がり）より、広い。
【００１８】
さらに、言い換えると、領域２１０のＬ軸方向の広がりは、領域２２０のＬ軸の方向の広がりより大きく、逆に、領域２２０のＬ軸方向の広がりは、領域２１０のＬ軸の方向の広がりより小さい。
このように、細い黒文字のライン部分と太い黒文字のライン部分とでは、純黒色と判断されるべき色の範囲が異なっている。
【００１９】
１．２ 黒ライン補正の原理
図４に示すように、細い黒文字のライン部分と太い黒文字のライン部分とでは、純黒色と判断されるべき色の範囲が異なっている。言い換えると、文字や線図を構成するラインの太さに応じて、純黒色と判断されるべき色の範囲が異なっている。
そこで、様々な黒文字を構成するラインの太さ毎に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内の全ての位置について、その位置が上記の分布に含まれるか否かを記憶している３次元ルックアップテーブルを予め生成しておいて、装置内部に記憶しておく。次に、色判定を行うときに、最初に文字を構成するラインの太さを検出し、得られた太さに対応する３次元ルックアップテーブルを選択し、選択した３次元ルックアップテーブルを用いれば、適切な黒の範囲を決定することができる。
【００２０】
しかし、文字を構成するラインの太さ毎に、３次元ルックアップテーブルを複数個記憶することになれば、テーブルを格納するためのメモリ容量が増加する。
図４の分布を見ると、領域２１０と領域２２０とは、相似形状ではないが、共にドーム型形状であり、一方のドーム型形状を拡大、縮小することにより、他方のドーム型形状を再現することができる。
【００２１】
例えば、図５に示すように、領域２１０上のｐ点２３０に対して、Ｌ軸方向への縮小の演算及びａ−ｂ平面内での拡大の演算を施せば、ｐ点２３０を、領域２２０上のｑ点２４０へ変換することができる。
この変換は、ｐ点２３０をベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）で表し、ｑ点２４０をベクトル（Ｌq、ａq、ｂq）で表した場合に、ベクトルの変換である。ここで、ベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）及びベクトル（Ｌq、ａq、ｂq）は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内における座標位置であり、これらの座標位置は、色を表している。
【００２２】
次に、領域２２０に対応する太い黒文字を構成するラインの太さを基準ライン幅とし、領域２２０を基準黒領域（変換先の分布とも呼ぶ）とする。Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内の領域２２０内における全ての位置により表される全ての色に対応付けて、純黒色であることを示す判定値を記憶し、領域２２０外における全ての位置により表される全ての色に対応付けて、純黒色でないことを示す判定値を記憶している３次元ルックアップテーブル（基準テーブル）を予め１個だけ生成しておく。
【００２３】
（ａ）黒ライン検出の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、２ドット）を第１候補ライン幅とし、この第１候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域２１０を第１候補領域（第１候補分布とも呼ぶ）とし、第１候補領域における第１ベクトルから基準黒領域における第１候補ベクトルへの変換を設定しておく。
第１候補ベクトルを上記のベクトル（Ｌq、ａq、ｂq）とし、第１ベクトルを上記のベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）とすると、
Ｌq＝Ｌp／α1
ａq＝ａp×β1
ｂq＝ｂp×β1
ここで、α1及びβ1は、それぞれ係数であり、α1＞１、β1＞１である。
【００２４】
次に、基準テーブルを用いて、得られた第１候補ベクトル（Ｌq、ａq、ｂq）により示される位置に対応する判定値を取得し、取得した判定値が、純黒色であることを示す場合に、当該対象黒文字の部分である画素について、純黒色を出力する。
（ｂ）また、黒ライン検出の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さを（一例として、６ドット）を第２候補ライン幅とし、この第２候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第２候補領域（第２候補分布とも呼ぶ）とし、第２候補領域における第２ベクトルから基準黒領域における第２候補ベクトルへの変換を設定しておく。
【００２５】
第２候補ベクトルをベクトル（Ｌr、ａr、ｂr）とし、第２ベクトルを上記のベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）とすると、
Ｌr＝Ｌp×α2
ａr＝ａp／β2
ｂr＝ｂp／β2
ここで、α2及びβ2は、それぞれ係数であり、α2＞１、β2＞１である。
【００２６】
次に、基準テーブルを用いて、得られた変換ベクトル（Ｌr、ａr、ｂr）により示される位置に対応する判定値を取得し、取得した判定値が、純黒色であることを示す場合に、当該対象黒文字の部分である画素について、純黒色を出力する。
（ｃ）さらに、黒ライン検出の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、４ドット）を対象ライン幅とする。この場合、対象ライン幅は、基準ライン幅と同一であるので、ベクトル変換を行う必要はない。ここで、変換の対象である位置ベクトルを上記のベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）とする。
【００２７】
基準テーブルを用いて、得られた位置ベクトル（Ｌp、ａp、ｂp）により示される位置に対応する判定値を取得し、取得した判定値が、純黒色であることを示す場合に、当該対象黒文字の部分の画素について、純黒色を出力する。
以上説明したように、ただ１個の基準テーブルを用いて、太さの異なる数種の文字に対して、適切な黒色の判定をして、純黒色の補正を行うことができる。
【００２８】
１．３ ＭＦＰ１０の構成
ＭＦＰ１０は、図１に示すように、プリンタ、複写機、ファクシミリ、スキャナなどの機能を有する多機能複合装置（あるいは、単に、複合機とも呼ぶ。）である。ＭＦＰ１０は、黒ライン補正部１００、画像入力部１８０及び画像出力部１９０を備えている。
紙原稿上に、３色のカラーにより表現された様々な文字、線図、写真などとともに、黒色により表現された文字、線図などが表示され、この原稿がセットされると、ＭＦＰ１０は、この原稿を読み取って、原色カラー画像データを取得し、取得した原色カラー画像データにおいて、文字を構成するライン部分の色（文字色と呼ぶ）を判別する。ＭＦＰ１０が文字色を判別する目的は次の通りである。黒文字や黒色で表現された線図については、黒置換（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）とし、純粋な黒として再現する。また、黒文字や黒色で表現された線図については、くっきりとコントラストを強調する。色文字については、彩度やカラーバランスを保てる範囲で強調する。
【００２９】
画像入力部１８０は、原稿をカラーセンサを用いて読み取って、三原色に分解し、原色カラー画像データであるＲＧＢ信号を取得し、取得したＲＧＢ信号を黒ライン補正部１００へ出力する。黒ライン補正部１００は、原稿画像上のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する。画像出力部１９０は、黒ライン補正部１００による画像処理後の処理画像データを紙などの媒体上に記録して出力する。
【００３０】
黒ライン補正部１００は、図２に示すように、ライン検出部１１１、色空間変換部１０４、生成部１１２、テーブル読出部１０７、３次元ＬＵＴ１０８及び文字領域検出部１１０から構成されている。
ライン検出部１１１は、取得した原色カラー画像データから、原稿に表示された黒ラインに相当するライン形状の対象ライン画像を検出する。色空間変換部１１４は、検出した前記対象ライン画像に含まれる各対象画素の画素値を、明るさ及び色相によるＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間ヘ変換して、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する。生成部１１２は、生成した位置ベクトルに、前記３次元色空間において、対象黒領域（変換元の分布）から基準黒領域（変換先の分布）へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する。ここで、対象黒領域は、前記対象ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す。また、基準黒領域は、所定の基準ライン幅を有するライン形状の画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す。生成部１１２は、後述するように、複数のベクトル変換候補の中から、前記対象黒領域（変換元の分布）から前記基準黒領域（変換先の分布）への前記ベクトル変換を選択する
ライン検出部１１１は、２値化処理部１０１、エッジ検出部１０２、線幅検出部１０３から構成され、生成部１１２は、ベクトル変換部１０５及びセレクタ１０６から構成され、ベクトル変換部１０５は、ベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂから構成されている。
【００３１】
３次元ＬＵＴ１０８は、図３にそのデータ構造の一例を示すように、色ベクトルと判定値の組を複数個含んで構成されている。３次元ＬＵＴ１０８は、図４の領域２２０に対応している。３次元ＬＵＴ１０８に含まれる全ての組は、図４に示すＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間をできる限り網羅するように、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内において離散的に選択された点に対応している。色ベクトルは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間における１点における色を示し、対応する判定値は、当該点が基準黒領域に存在するか否かを示す。判定値が「１」である場合には、当該点は、基準黒領域に存在し、判定値が「０」である場合には、当該点は、基準黒領域外に存在する。つまり、当該点は、カラー領域に存在する。言い換えると、前記判定値は、対応する色ベクトルにより示されるＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間内における位置の色が純黒色であるか否かを示す。
【００３２】
２値化処理部１０１は、入力画像である原色カラー画像データに対して２値化処理を行う。
エッジ検出部１０２は、入力画像である原色カラー画像データからエッジを検出する。
線幅検出部１０３は、原色カラー画像データ上で、２値化処理の結果及び検出されたエッジを用いて、文字や線図を構成するラインの幅を対象ライン幅として検出する。言い換えると、原色カラー画像データ上で文字や線図を構成するライン形状のライン画像の中に、補正の対象となる画素が存在し、その補正の対象となる画素が存在する位置のライン画像のライン幅を検出する。ここで、補正の対象となる画素は、色空間変換部１０４及びベクトル変換部１０５における変換の対象となる。線幅検出部１０３は、前記対象ライン幅として、少なくとも１ドット幅及び２ドット幅を検出する。次に、検出した対象ライン幅をセレクタ１０６へ出力する。
【００３３】
色空間変換部１０４は、原色カラー画像データであるＲＧＢ信号上の各画素の画素値に対して、明るさ及び色相による３次元色空間への変換を行う。一例として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬａｂ信号を出力する。なお、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間について、またＲＧＢ信号からＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間のＬ＊ａ＊ｂ＊信号への変換については、公知であるため、詳細の説明を省略する。色空間変換部１０４は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を位置ベクトルとして、セレクタ１０６、ベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂへ出力する。
【００３４】
ベクトル変換部１０５ａは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字又は対象黒線図を構成するラインの太さ（一例として、２ドットである）を第１候補ライン幅とし、この第１候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域２１０（図４に示す）を第１候補領域（第１候補分布とも呼ぶ）とし、この第１候補領域から基準黒領域である領域２２０へのベクトル変換を行う。
【００３５】
ベクトル変換部１０５ａは、次の式により、位置ベクトルとしてのＬ＊ａ＊ｂ＊信号を変換する。位置ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を（Ｌin、ａin、ｂin）と表現し、変換後の第１候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を（Ｌout1、ａout1、ｂout1）と表現する。
Ｌout1 ＝ Ｌin ／ α1
ａout1 ＝ ａin × β1
ｂout1 ＝ ｂin × β1
ここで、α1及びβ1は、それぞれ係数であり、α1＞１、β1＞１である。
【００３６】
次に、ベクトル変換部１０５ａは、第１候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout1、ａout1、ｂout1）をセレクタ１０６へ出力する。
ベクトル変換部１０５ｂは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字又は対象黒線図を構成するラインの太さ（一例として、６ドットである）を第２候補ライン幅とし、この第２候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第２候補領域（第２候補分布とも呼ぶ）とし、この第２候補領域から基準黒領域である領域２２０へのベクトル変換を行う。
【００３７】
ベクトル変換部１０５ｂは、次の式により、位置ベクトルとしてのＬ＊ａ＊ｂ＊信号を変換する。位置ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を（Ｌin、ａin、ｂin）と表現し、変換後の第２候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を（Ｌout2、ａout2、ｂout2）と表現する。
Ｌout2 ＝ Ｌin × α2
ａout2 ＝ ａin ／ β2
ｂout2 ＝ ｂin ／ β2
ここで、α2及びβ2は、それぞれ係数であり、α2＞１、β2＞１である。
【００３８】
次に、ベクトル変換部１０５ｂは、第２候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout2、ａout2、ｂout2）をセレクタ１０６へ出力する。
セレクタ１０６は、線幅検出部１０３から対象ライン幅を受け取り、色空間変換部１０４から位置ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌin、ａin、ｂin）を受け取り、ベクトル変換部１０５ａ及び１０５ｂからそれぞれ第１及び第２候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout1、ａout1、ｂout1）及び（Ｌout2、ａout2、ｂout2）を受け取る。
【００３９】
セレクタ１０６は、線幅検出部１０３から受け取る対象ライン幅に応じて、受け取った３個のＬ＊ａ＊ｂ＊信号のうち、つまり、位置ベクトル及び２個の第１及び第２候補ベクトルのうち、いずれを選択すべきかを記憶している。具体的には、セレクタ１０６は、第１候補ライン幅、第２候補ライン幅及び基準ライン幅を予め記憶している。
セレクタ１０６は、受け取った対象ライン幅を、前記第１候補ライン幅、前記第２候補ライン幅及び前記基準ライン幅と比較する。次に、比較結果に基づいて、前記対象ライン幅と前記第１候補ライン幅との差が第１閾値より小さい場合には、前記第１候補ベクトルを選択する。前記対象ライン幅と前記基準ライン幅との差が第２閾値より小さい場合には、前記位置ベクトルを選択する。前記対象ライン幅と前記第２候補ライン幅との差が第３閾値より小さい場合には、前記第２候補ベクトルを選択する
ここで、一例として、第１候補ライン幅を２ドットとし、基準ライン幅を４ドットとし、第２候補ライン幅を６ドットとする。また、第１閾値が「２」であり、第２閾値が「１」であり、第３閾値が「２」であるとする。
【００４０】
例えば、対象ライン幅が、４ドットの場合は、基準ライン幅と対象ライン幅との差は、「０」であり、第２閾値「１」より小さいので、色空間変換部１０４から受け取った位置ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌin、ａin、ｂin）を選択する。
また、対象ライン幅が、１ドット以上、３ドット以下の場合は、第１候補ライン幅と対象ライン幅との差は、「１」又は「０」であり、第２閾値「２」より小さいので、ベクトル変換部１０５ａから受け取った第１候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout1、ａout1、ｂout1）を選択する。
【００４１】
さらに、対象ライン幅が、５ドット以上、７ドット以下の場合は、第２候補ライン幅と対象ライン幅との差は、「１」又は「０」であり、第３閾値「２」より小さいので、ベクトル変換部１０５ｂから受け取った第２候補ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout2、ａout2、ｂout2）を選択する。
こうして選択されたベクトルを変換ベクトルと呼ぶ。次に、セレクタ１０６は、変換ベクトルである選択したＬ＊ａ＊ｂ＊信号をテーブル読出部１０７へ出力する。
【００４２】
テーブル読出部１０７は、セレクタ１０６から変換ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号を受け取り、受け取った変換ベクトルであるＬ＊ａ＊ｂ＊信号と同一のベクトルを３次元ＬＵＴ１０８の色ベクトルから検索し、同一のベクトルに対応する判定値を読み出し、読み出した判定値を文字領域検出部１１０へ出力する。
文字領域検出部１１０は、線幅検出部１０３から対象ライン幅を受け取り、テーブル読出部１０７から判定値を受け取る。判定値が「１」である場合には、当該文字又は線図の画素を純黒色として扱う。つまり、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、当該画素に対して純黒色を出力する。判定値が「０」である場合には、当該文字をカラーとして扱う。このように、文字領域検出部１１０は、判定値に応じた色処理をし、色処理が施された処理画像データを画像出力部１９０へ出力する。
【００４３】
１．４ 黒ライン補正部１００の動作
黒ライン補正部１００の動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
画像入力部１８０は、原稿上の原稿画像を読み取って原色カラー画像データであるＲＧＢ信号を取得する（Ｓ１０１）。
２値化処理部１０１は、原色カラー画像データに対して２値化処理を行う（Ｓ１０２）。また、エッジ検出部１０２は、原色カラー画像データからエッジを検出する（Ｓ１０３）。線幅検出部１０３は、対象ライン幅を検出する（Ｓ１０４）。
【００４４】
色空間変換部１０４は、ＲＧＢ信号をＬ＊ａ＊ｂ＊信号に変換する（Ｓ１０５）。次に、ベクトル変換部１０５ａは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を変換してＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout1、ａout1、ｂout1）を出力する（Ｓ１０６）。また、ベクトル変換部１０５ｂは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を変換してＬ＊ａ＊ｂ＊信号（Ｌout2、ａout2、ｂout2）を出力する（Ｓ１０７）。
【００４５】
次に、セレクタ１０６は、線幅検出部１０３から受け取った対象ライン幅に応じて、受け取った３個のＬ＊ａ＊ｂ＊信号のうち、１個のＬ＊ａ＊ｂ＊信号を選択する（Ｓ１０８）。テーブル読出部１０７は、３次元ＬＵＴ１０８から同一のベクトルに対応する判定値を読み出す（Ｓ１０９）。
文字領域検出部１１０は、判定値が「１」である場合には（Ｓ１１０）、当該文字を黒色として扱う（Ｓ１１３）。判定値が「０」である場合には（Ｓ１１０）、当該文字をカラーとして扱う（Ｓ１１２）。
【００４６】
２．その他の変形例
（１）ベクトル変換部１０５のベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間における少なくとも１軸方向へのシフト演算を含むとしてもよい。また、Ｌ軸方向、ａ軸方向、ｂ軸方向のいずれか、又はこれらのいずれかの組合せ方向へのシフト演算を含むとしてもよい。
【００４７】
これにより、ドーム型形状が、Ｌ軸方向、ａ軸方向、ｂ軸方向のいずれか、又はこれらのいずれかの組合せ方向へのシフトも可能となる。
（２）３次元色空間は、ＹＣｒＣｂ色空間であるとしてもよい。
（３）検出の対象は、黒文字には限定されない。検出の対象は、３色のカラー及び黒色により表現された直線、円、楕円、多角形などの線画であるとしてもよい。
【００４８】
文字を形成する書体がゴシック体である場合のように、文字を構成する一本のラインの幅が、ラインの開始点から終了点まで、変化しない場合においても、適用できる。
また、文字を形成する書体が明朝体である場合のように、文字を構成する一本のラインの幅が、ラインの開始点から終了点までにおいて、変化する場合においても、適用できる。それは、色空間変換部１０４は、原色カラー画像データ上の一つの画素の画素値を、明るさ及び色相によるＬ＊ａ＊ｂ＊３次元色空間ヘ変換し、線幅検出部１０３は、その画素が存在する位置のライン画像のライン幅を検出するからである。ライン幅がラインの途中で変化する場合には、線幅検出部１０３は、その画素が存在する位置におけるライン画像のライン幅を出力する。
【００４９】
直線、円、楕円、多角形などの線画の場合に、線画を構成する一本のラインの幅が、ラインの開始点から終了点までにおいて、変化する場合においても、同様に、適用できる。
（４）上記の実施の形態では、ベクトル変換部１０５は、ベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂから構成され、ベクトル変換部１０５ａは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、２ドットである）を第１候補ライン幅とし、この第１候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域２１０（図４に示す）を第１候補領域とし、この第１候補領域から基準黒領域である領域２２０への変換を行う。ベクトル変換部１０５ｂは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、６ドットである）を第２候補ライン幅とし、この第２候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第２候補領域とし、この第２候補領域から基準黒領域である領域２２０への変換を行うとしているが、これには限定されない。
【００５０】
例えば、ベクトル変換部１０５は、ベクトル変換部１０５ａ及びベクトル変換部１０５ｂに加えて、さらに、ベクトル変換部１０５ｃ及びベクトル変換部１０５ｄを含むとしてもよい。ここで、ベクトル変換部１０５ｃは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、１ドットである）を第３候補ライン幅とし、この第３候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第３候補領域（第３候補分布とも呼ぶ）とし、この第３候補領域から基準黒領域である領域２２０への変換を行う。ベクトル変換部１０５ｄは、純黒色の補正の対象となる対象黒文字を構成するラインの太さ（一例として、５ドットである）を第４候補ライン幅とし、この第４候補ライン幅に対応するドーム型形状の領域（図示していない）を第４候補領域（第４候補分布とも呼ぶ）とし、この第４候補領域から基準黒領域である領域２２０への変換を行う。
【００５１】
また、ベクトル変換部１０５は、ベクトル変換部１０５ａのみを含むとしてもよい。
（５）上記の実施の形態では、領域２２０に対応する太い黒文字を構成するラインの太さ（一例として、４ドット）を基準ライン幅とし、領域２２０を基準黒領域としているが、これには限定されない。他の太さを基準ライン幅とし、これに対応する領域を基準黒領域としてもよい。
（６）上述したように、本発明は、原稿画像から読み取ったライン上に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置であって、黒ラインを含む原稿画像をカラーセンサを用いて三原色に分解して原色カラー画像データを取得する取得手段と、取得した原色カラー画像データから前記黒ラインに相当するライン形状の対象画像を検出するライン検出手段と、前記対象画像の各対象画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記対象画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す対象黒領域から、所定の基準ライン幅を有するライン形状の画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す基準黒領域へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、前記３次元色空間内の各位置について、前記基準黒領域内にあればその色が純黒色であることを示し、前記基準黒領域外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記対象画素に対して純黒色を出力する色出力手段とを備える。
【００５２】
ここで、前記生成手段は、複数のベクトル変換候補の中から、前記対象黒領域から前記基準黒領域への前記ベクトル変換を選択するとしてもよい。
ここで、前記ライン検出部は、前記対象画像の対象ライン幅を検出し、前記生成手段は、生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、第１候補ライン幅を有するライン形状の画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す第１候補黒領域から、前記基準黒領域へのベクトル変換を施して、第１候補ベクトルを生成し、第２候補ライン幅を有するライン形状の画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布を示す第２候補黒領域から、前記基準黒領域へのベクトル変換を施して、第２候補ベクトルを生成するベクトル変換手段と、前記対象ライン幅を、前記第１候補ライン幅、前記第２候補ライン幅及び前記基準ライン幅と比較し、比較結果に基づいて、前記位置ベクトル、前記第１候補ベクトル及び前記第２候補ベクトルから１個を選択して、前記変換ベクトルとする選択手段と、を含むとしてもよい。
【００５３】
ここで、前記選択手段は、前記対象ライン幅と前記第１候補ライン幅との差が第１閾値より小さい場合には、前記第１候補ベクトルを選択し、前記対象ライン幅と前記基準ライン幅との差が第２閾値より小さい場合には、前記位置ベクトルを選択し、前記対象ライン幅と前記第２候補ライン幅との差が第３閾値より小さい場合には、前記第２候補ベクトルを選択するとしてもよい。
【００５４】
ここで、前記第１候補ライン幅は、前記基準ライン幅より小さく、前記第２候補ライン幅は、前記基準ライン幅より大きいとしてもよい。
ここで、前記基準黒領域、前記第１候補黒領域及び前記第２候補黒領域は、それぞれ、前記３次元色空間内において、明るさに対応する軸方向に凸ドーム型形状を有し、第１候補黒領域の明るさに対応する軸方向への広がりは、前記基準黒領域の明るさに対応する軸方向への広がりより、大きく、第２候補黒領域の明るさに対応する軸方向への広がりは、前記基準黒領域の明るさに対応する軸方向への広がりより、小さいとしてもよい。
【００５５】
ここで、前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記位置ベクトルを構成する要素に対して、係数を乗じて、各変換ベクトルを算出するとしてもよい。
ここで、前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記３次元色空間における少なくとも１軸方向へのシフト演算を含むとしてもよい。
ここで、前記ライン検出手段は、少なくとも１ドット幅又は２ドット幅のライン形状の対象画像を検出するとしてもよい。
（７）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、カラースキャナにより取得され、３色のカラーにより表現された写真や文字とともに、黒色の文字や黒色の線図も含む原色カラー画像データにおいて、本来黒色で表現される文字や線図に対し、当該文字や線図を構成するライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する場合に有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ＭＦＰ
１００ 黒ライン補正部
１０１ ２値化処理部
１０２ エッジ検出部
１０３ 線幅検出部
１０４ 色空間変換部
１０５ ベクトル変換部
１０５ａ ベクトル変換部
１０５ｂ ベクトル変換部
１０６ セレクタ
１０７ テーブル読出部
１０８ ３次元ＬＵＴ
１１０ 文字領域検出部
１１１ ライン検出部
１１２ 生成部
１８０ 画像入力部
１９０ 画像出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置であって、
黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得手段と、
取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出手段と、
前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、
生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、
前記３次元色空間内の各位置について、変換先の前記分布内にあればその色が純黒色であることを示し、変換先の前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、
前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、
読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力手段と
を備えることを特徴とする黒ライン補正装置。
【請求項２】
前記生成手段は、複数のベクトル変換の中から、変換元の前記分布から変換先の前記分布への前記ベクトル変換を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の黒ライン補正装置。
【請求項３】
前記ライン検出部は、前記ライン画像のライン幅を検出し、
前記生成手段は、
生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、第１候補ライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の第１候補分布から、変換先の前記分布へのベクトル変換を施して、第１候補ベクトルを生成し、第２候補ライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の第２候補分布から、変換先の前記分布へのベクトル変換を施して、第２候補ベクトルを生成するベクトル変換手段と、
検出した前記ライン幅を、前記第１候補ライン幅、前記第２候補ライン幅及び変換先の前記分布の元になった前記ライン画像の基準ライン幅と比較し、比較結果に基づいて、前記位置ベクトル、前記第１候補ベクトル及び前記第２候補ベクトルから１個を選択して、前記変換ベクトルとする選択手段と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の黒ライン補正装置。
【請求項４】
前記選択手段は、検出した前記ライン幅と前記第１候補ライン幅との差が第１閾値より小さい場合には、前記第１候補ベクトルを選択し、検出した前記ライン幅と前記基準ライン幅との差が第２閾値より小さい場合には、前記位置ベクトルを選択し、検出した前記ライン幅と前記第２候補ライン幅との差が第３閾値より小さい場合には、前記第２候補ベクトルを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載の黒ライン補正装置。
【請求項５】
前記第１候補ライン幅は、前記基準ライン幅より小さく、前記第２候補ライン幅は、前記基準ライン幅より大きい
ことを特徴とする請求項３に記載の黒ライン補正装置。
【請求項６】
変換先の前記分布、前記第１候補分布及び前記第２候補分布は、それぞれ、前記３次元色空間内において、明るさに対応する軸方向に凸ドーム型形状を有し、
第１候補分布の明るさに対応する軸方向への広がりは、変換先の前記分布の明るさに対応する軸方向への広がりより、大きく、
第２候補分布の明るさに対応する軸方向への広がりは、変換先の前記分布の明るさに対応する軸方向への広がりより、小さい
ことを特徴とする請求項５に記載の黒ライン補正装置。
【請求項７】
前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記位置ベクトルを構成する要素に対して、係数を乗じて、各ベクトルを算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の黒ライン補正装置。
【請求項８】
前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記３次元色空間における少なくとも１軸方向へのシフト演算を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の黒ライン補正装置。
【請求項９】
前記ライン検出手段は、少なくとも１ドット幅又は２ドット幅のライン画像を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の黒ライン補正装置。
【請求項１０】
前記３次元色空間は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間又はＹＣｒＣｂ色空間である
ことを特徴とする請求項１に記載の黒ライン補正装置。
【請求項１１】
読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する画像形成装置であって、
黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得手段と、
取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出手段と、
前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、
生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、
前記３次元色空間内の各位置について、変換先の前記分布内にあればその色が純黒色であることを示し、変換先の前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、
前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、
読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置により用いられる黒ライン補正方法であって、
前記黒ライン補正装置は、明るさ及び色相による３次元色空間内の各位置について、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布内にあればその色が純黒色であることを示し、前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段を備え、
前記黒ライン補正方法は、
黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得ステップと、
取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出ステップと、
前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換ステップと、
生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、前記所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成ステップと、
前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出ステップと、
読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力ステップと
を含むことを特徴とする黒ライン補正方法。
【請求項１】
読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置であって、
黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得手段と、
取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出手段と、
前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、
生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、
前記３次元色空間内の各位置について、変換先の前記分布内にあればその色が純黒色であることを示し、変換先の前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、
前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、
読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力手段と
を備えることを特徴とする黒ライン補正装置。
【請求項２】
前記生成手段は、複数のベクトル変換の中から、変換元の前記分布から変換先の前記分布への前記ベクトル変換を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の黒ライン補正装置。
【請求項３】
前記ライン検出部は、前記ライン画像のライン幅を検出し、
前記生成手段は、
生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、第１候補ライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の第１候補分布から、変換先の前記分布へのベクトル変換を施して、第１候補ベクトルを生成し、第２候補ライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の第２候補分布から、変換先の前記分布へのベクトル変換を施して、第２候補ベクトルを生成するベクトル変換手段と、
検出した前記ライン幅を、前記第１候補ライン幅、前記第２候補ライン幅及び変換先の前記分布の元になった前記ライン画像の基準ライン幅と比較し、比較結果に基づいて、前記位置ベクトル、前記第１候補ベクトル及び前記第２候補ベクトルから１個を選択して、前記変換ベクトルとする選択手段と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の黒ライン補正装置。
【請求項４】
前記選択手段は、検出した前記ライン幅と前記第１候補ライン幅との差が第１閾値より小さい場合には、前記第１候補ベクトルを選択し、検出した前記ライン幅と前記基準ライン幅との差が第２閾値より小さい場合には、前記位置ベクトルを選択し、検出した前記ライン幅と前記第２候補ライン幅との差が第３閾値より小さい場合には、前記第２候補ベクトルを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載の黒ライン補正装置。
【請求項５】
前記第１候補ライン幅は、前記基準ライン幅より小さく、前記第２候補ライン幅は、前記基準ライン幅より大きい
ことを特徴とする請求項３に記載の黒ライン補正装置。
【請求項６】
変換先の前記分布、前記第１候補分布及び前記第２候補分布は、それぞれ、前記３次元色空間内において、明るさに対応する軸方向に凸ドーム型形状を有し、
第１候補分布の明るさに対応する軸方向への広がりは、変換先の前記分布の明るさに対応する軸方向への広がりより、大きく、
第２候補分布の明るさに対応する軸方向への広がりは、変換先の前記分布の明るさに対応する軸方向への広がりより、小さい
ことを特徴とする請求項５に記載の黒ライン補正装置。
【請求項７】
前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記位置ベクトルを構成する要素に対して、係数を乗じて、各ベクトルを算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の黒ライン補正装置。
【請求項８】
前記ベクトル変換手段における各ベクトル変換は、前記３次元色空間における少なくとも１軸方向へのシフト演算を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の黒ライン補正装置。
【請求項９】
前記ライン検出手段は、少なくとも１ドット幅又は２ドット幅のライン画像を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の黒ライン補正装置。
【請求項１０】
前記３次元色空間は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間又はＹＣｒＣｂ色空間である
ことを特徴とする請求項１に記載の黒ライン補正装置。
【請求項１１】
読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する画像形成装置であって、
黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得手段と、
取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出手段と、
前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換手段と、
生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成手段と、
前記３次元色空間内の各位置について、変換先の前記分布内にあればその色が純黒色であることを示し、変換先の前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段と、
前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出手段と、
読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
読み取った原稿画像中のライン画像内に現れるカラー部分を純黒色に補正する黒ライン補正装置により用いられる黒ライン補正方法であって、
前記黒ライン補正装置は、明るさ及び色相による３次元色空間内の各位置について、所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布内にあればその色が純黒色であることを示し、前記分布外にあればその色が純黒色でないことを示す判定値を記憶しているテーブル記憶手段を備え、
前記黒ライン補正方法は、
黒ラインを含む原稿を読み取りカラーセンサを用いて三原色に分解してカラー画像データを取得する取得ステップと、
取得したカラー画像データから前記黒ラインに相当するライン画像を検出するライン検出ステップと、
前記ライン画像中の各画素の画素値を、明るさ及び色相による３次元色空間ヘ変換して、当該３次元色空間における位置により色を表した位置ベクトルを生成する色空間変換ステップと、
生成した前記位置ベクトルに、前記３次元色空間において、前記ライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布から、前記所定のライン幅を有するライン画像上に現れる色のうち純黒色とみなす色の分布へのベクトル変換を施して、変換ベクトルを生成する生成ステップと、
前記テーブル記憶手段から、前記変換ベクトルが示す位置に対応する判定値を読み出す読出ステップと、
読み出した前記判定値が純黒色であることを示す場合に、前記画素に対して純黒色を出力する色出力ステップと
を含むことを特徴とする黒ライン補正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１２４８１５（Ｐ２０１１−１２４８１５Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８１１１３（Ｐ２００９−２８１１１３）
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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