JPH0815311B2 - カラ−文書画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、カラー文書画像を入力し、拡大縮小変換等
の所定の画像処理を行なった後出力するカラー文書画像
処理装置に関する。

［発明の技術的背景］ 最近、従来の紙をベースとした一般業務、特にオフィ
ス業務を電子化することにより作業の効率を改善し、ま
た業務の高度化による複雑な作業への対処を容易にする
目的で、ファクシミリや電子ファイルなどに代表され
る、文書画像を電子的に処理する文書画像処理装置の開
発が盛んに行なわれている。

これらの装置では、一般に文書画像をスキャナで走査
して電気信号に変換した後、圧縮して保管したり、画像
用メモリに一旦格納した後、加工修正を施してイメージ
プリンタやCRTディスプレイに出力するといった情報処
理が行われる。そして近年に到って、カラーの文書画像
が比較的容易に入力できるようになり、カラー文書画像
についても同様の処理が行える装置の開発が望まれてい
る。

［背景技術の問題点］ しかしながらカラー文書画像の処理においては、単に
これまでの白黒の文書画像処理を拡張するだけでは解決
されない種々の問題が存在し、なかでも取り扱うべき情
報量の大幅な増加が最大の問題となっている。すなわち
写真のように色調が連続的に変化するような画像でない
場合でも、文書によって扱われる色相は様々であって、
その正確な再現を期すれば、各色相成分ごとに数ビット
の情報量を付する必要が生じ、その情報量は膨大なもの
となってしまう。たとえば白黒２値画像が１画素あたり
１ビットの情報量で表わすことができるのに対して、カ
ラー画像のＲ、Ｇ、Ｂ（R:赤、G:緑、B:青）それぞれに
８ビットの情報量を付した場合には、実に24倍（＝８×
３）に情報量が増加してしまう。

このように取り扱うべき情報量が増加すると記憶装置
や情報蓄積装置の実効容量が増加するだけにとどまら
ず、各画像処理系のバードウェア規模も大幅に増加して
しまう。従ってカラー文書画像の処理はきわめて高価な
ものとなり、一般オフィスで用いる画像処理装置として
は、実用性に関し満足なものが開発されていないのが現
状である。

［発明の目的］ 本発明はこのような事情に対処してなされたもので、
カラー文書画像に対する画像処理をわずかなバードウェ
ア量の増加のみで容易に実現し、かつカラー画像情報の
記憶や蓄積にかかる実効的な容量の減少を最小限におさ
え、カラー文書画像に対する高度な取り扱いを廉価に実
現したカラー文書画像処理装置を提供することを目的と
する。

［発明の概要］ 本発明は、ｎビットよりなるカラー画像データを入力
する入力手段と、 あらかじめ変換テーブルが記憶されている複数のメモ
リを有し、前記入力手段で入力されたｎビットよりなる
カラー画像データを前記複数のメモリ各々に入力させ、
前記複数のメモリに記憶されている変換テーブルに基づ
いて、各メモリから１ビットの符号化画像データを出力
することにより、ｍビット（但し、ｍ＜ｎ）よりなる符
号化画像データに変換する第１の変換手段と、 前記第１の変換手段で符号化されたｍビットの符号化
画像データに対して、拡大縮小処理を行う拡大縮小手段
と圧縮伸長処理を行う圧縮伸長手段とを有する画像処理
手段と、 あらかじめ変換テーブルが記憶されている複数のメモ
リを有し、前記画像処理手段にて画像処理されたｍビッ
トの符号化画像データを前記複数のメモリに各々入力さ
せ、前記複数のメモリに記憶されている変換テーブルに
基づいて、ｌビット（但し、ｌ＞ｍ）よりなるカラー画
像データに変換する第２の変換手段と、 前記第２の変換手段にて変換されたｌビットのカラー
画像データを出力する出力手段と、 前記第１の変換手段にて変換されたｍビットよりなる
符号化画像データを前記画像処理手段に転送するととも
に、前記画像処理手段にて画像処理されたｍビットの符
号化画像データを前記第２の変換手段に転送するための
ｍビットの幅を持つデータ転送バスと、を具備したこと
により、カラー文書画像に対する画像処理をわずかなハ
ードウェア量の増加のみで容易に実現し、かつカラー画
像情報の記憶や蓄積にかかる実効的な容量の減少を最小
限におさえ、カラー文書画像に対する高度な取り扱いを
廉価に実現したものである。

一般にカラー画像情報のＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに８ビ
ットの情報量を付した場合には１画素を表わすのに24ビ
ット（３×８＝24）の情報量が必要となるが、現実に入
力される画像情報がたとえば16色で構成されているなら
ば、入力される画像情報の全てを４ビット（16＝2⁴）の
符号で表示することが可能である。

本発明のカラー文書画像処理装置は、この原理を応用
したもので、外部から入力されたｎビットのカラー画像
情報を第１の変換手段によってｎビットより小さいｍビ
ットの符号化画像情報に変換し、このビット数の小さい
符号化画像情報に対して画像処理を行なうことにより、
そのハードウェア構成を小さくしたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るカラー文書画像処
理装置の基本構成を示すブロック図である。

同図に示すように、このカラー文書画像処理装置はｎ
ビットよりなるカラー画像データを入力する入力手段１
と、このｎビットよりなるカラー画像データをｍビット
よりなる符号化画像データに変換する第１の変換部２
と、この符号化画像データに各種の画像処理を行なうメ
モリを含む画像処理手段３と、画像処理の行なわれたｍ
ビットの符号化画像データをｌビットのカラー画像デー
タに変換する第２の変換部４と、このｌビットに変換さ
れたカラー画像データを出力する出力手段５と、これら
の各手段を制御する制御手段６とから構成されている。

第２図は、この実施例を構成する機器を示す構成図で
ある。

この実施例の装置では、入力手段１は文書の読取りを
行なうカラースキャナ11により構成されており、スキャ
ナ11から入力されたｎビットのカラー画像データは、第
１の変換手段２を備えた入力インターフェイス21を経
て、各装置間のデータ転送を行うｍビットの幅を持つデ
ータ転送バスＢに送信される。

このデータ転送バスＢには、ｍビットの符号化画像デ
ータを一時格納する一時記憶装置31、ｍビットの符号化
画像データの圧縮、伸長を行う情報圧縮伸長手段32、ｍ
ビットの符号化画像データの拡大、縮小を行う拡大縮小
手段33などの画像処理装置や、ｍビットの符号化画像デ
ータもしくはこれを圧縮したデータを保存する情報蓄積
装置であるディスクメモリー７のような記憶手段が接続
されている。

さらにこのデータ転送バスＢには、ｍビットの符号化
画像データを表示するための表示メモリー51a、表示制
御手段52aおよびCRTディスプレイ53aからなる表示装置
や、出力インターフェイス51bおよびこの出力インター
フェイス51bからの出力を打ち出すカラープリンタ52bと
からなるカラー印刷装置等の出力手段が接続されてい
る。そして表示制御手段52aおよび出力インターフェイ
ス51bにはｍビットの符号化画像データをｌビットのカ
ラー画像データに変換する第２の変換部4a、4bが実装さ
ており、CRTディスプレイ53aおよびカラープリンタ52b
はそれぞれｌビットのカラー画像データを表示または印
刷する。

制御手段６は図示しないコントロールバスを介してこ
の装置の管理制御をつかさどりマイクロプロセッサによ
るコントロールを行っている。

この実施例では入力カラー画像データはカラースキャ
ナ11から入力される色信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対してそれぞれ
６ビットずつ全部で18ビット（ｎ＝６×３＝18）で構成
されており、また入力される文書の使用色数は16色まで
として第１の変換手段２で４ビット（16＝2⁴、ｍ＝４）
に変換されている。また出力時には第２の変換手段４に
より色信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対してそれぞれ８ビットづずの
24ビット（ｌ＝８×３＝24）に変換されている。

次にこの実施例におけるカラー画像データの流れにつ
いて説明する。

スキャナ11からＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ６ビットで入力さ
れるカラー文書画像データは入力インターフェイス21を
介して第１の変換部２に入力され、ここで４ビットの符
号化画像データに変換される。この変換はあらかじめ使
用されている色種と色数に応じて後述する方法により作
成された変換テーブルを参照しておこなわれる。この変
換された４ビットの符号化画像データは一時記憶装置31
に格納される。

次に拡大縮小手段33は一時記憶装置31から符号化画像
データを読み出し、変換しつつたとえば表示メモリ51a
に書き込み、画像の拡大縮小表示を実行する。この際の
変換は符号化された４ビットのデータに関して実行され
るのでハードウェア構成は小規模なもので済む。

また一時記憶装置31に格納された符号化画像データは
情報圧縮伸長手段32により情報圧縮されディスクメモリ
ー７に保存される。この圧縮は圧縮方法を選定すれば10
倍以上の圧縮が可能である。なおこの符号化画像データ
は符号書の段階でデータ量は4/18に圧縮されている。従
ってトータルとしては画質の劣化なく40倍から50倍のデ
ータ圧縮が実現することになり、きわめて実用性の高い
システムとなる。

又、ディスクメモリー７に記憶された符号書画像デー
タは第２の変換手段4a、4bを介して24ビットのカラー画
像データに変換されてそれぞれカラープリンタ53bに出
力され、ディスプレイ53aに表示される。

以上説明したようにこの実施例によれば入力画像で18
ビット有していた画像データを内部処理ではすべて４ビ
ットで取り扱えるようになり、その分のハードウェアを
大幅に削減することができる。

また第１の変換部２および第２の変換部4a、4bはとも
に変換テーブルを有しており、この変換テーブルを参照
して変換が実行される。従ってスキャナー11、カラープ
リンタ53bがどのようなカラー構成であっても対応させ
ることが可能であり、また逆にスキャナーやカラープリ
ンタの構成に関係なくシステム内のバードウェアの処理
が可能となっている。

さらに一般のカラーディスプレイ装置ではカラーデー
タをルックアップテーブルを介してディスプレイに表示
する例が多いが、このカラー文書画像処理装置はこの方
式にきわめてよく適合する。すなわち従来のルックアッ
プテーブルの内容を、後述する変換テーブルに置き代え
ることにより本発明の装置に適用することができる。

この実施例では第１の変換部２は、変換テーブルの設
定を入力インターフェイス21および制御手段６とによっ
て画像を読み込みつつ行えよう回路構成されている。基
本的には対象としているカラー文書画像に何種の色が用
いられているかを識別し、その各々に符号を割り付けれ
ば良いわけで、この概略フローを第３図に示す。

即ちカラー文書画像の一画素が入力されると（ステッ
プ301）、その画素の色が前画素と異なっているかの判
定が行われ（ステップ303）、前画素と異っている色で
あると判定されるとこれまで登録した色をサーチし（ス
テップ305）、この色で既に登録されているか否かの判
別が行われ（ステップ307）、登録されていない場合に
は新規色として登録される（ステップ309）。ステップ3
03において入力される画素が前画素と同じ色であると判
断され場合、または、ステップ307においてこの色が既
に登録されていると判断された場合には、処理の終了と
判断される（ステップ311）場合を除き再びステップ301
に戻る。

このようにして対象としているカラー文書画像に使用
されている色が登録され、この登録されている色に符号
を割りつけて第１の変換部２および第２の変換部4a、4b
の変換テーブルを作成する。

次にさらに詳細に色の識別方法について説明する。

この実施例では入力カラー画像データはＲ、Ｇ、Ｂそ
れぞれ６ビットのデータとして与えられる。これはＲ、
Ｇ、Ｂをそれぞれ直交する座標軸に割り当てれば原点を
始点とするひとつの３次元空間上のベクトルと考えるこ
とができる。今２つの色情報を考えたときそれぞれのベ
クトルが一致した時に同色であると見なすことができ
る。

しかし一般の入力系では必ずある程度のゆらぎが存在
する。そこでこの実施例では２つの基準を設けて色の識
別を行っている。

まず第１の基準は上述の２色の色ベクトルをそれぞれ とすると、 を満足するとき、異なる色と判定するものである。｜
｜はその色の明るさと考えられるから、明るさがある程
度異る場合には違う符号を割り当てる。

もうひとつの基準は である。上式分子は２ベクトルの内積を表す。すなわち
上式左辺は、２ベクトルのなす角度を示す。ここでは２
ベクトルの向きがある程度以上異なる場合に違う色とみ
なす。

第４図はこれらのベクトルを３次元空間に図示したも
ので、各座標軸はＲ、Ｇ、Ｂを表す。同図において とはその長さの差δがδ_０以上あるので異なる色とみな
される。また とはそのなす角度がθがθ_０以上あるので異なる色とみ
なされる。

第５図はこの色識別の詳細を示すフローチャートであ
る。

ここで［ｉ］は変換テーブルを表わし、Ｎ［ｉ］は
第ｉ番目の色が何度入力されたかを表し、ｉは最新の登
録色ベクトルの符号を表わす変数であり、ｎは既登録色
数を表す。

まず［ｉ］、Ｎ［ｉ］、ｉ、ｎのクリアして初期化
を行う（ステップ501）。スキャナからカラー文書画像
の一画素の色ベクトルｖが入力されると（ステップ50
3）、第（１）式に基づいて △（、［ｉ］）＝||｜−｜（ｉ）||の演算が行
われ（ステップ505）、演算結果δと閾値δ_０との大小
比較が行われ（ステップ507）、演算結果δが閾値δ_０
以下の場合には第（２）式に基づいて θ＝θ（、［ｉ］） ＝cos^-1［（、［ｉ］）/|｜・｜［ｉ］｜］ の演算が行われ（ステップ509）、演算結果θと閾値θ
_０との大小比較が行われる（ステップ511）。ステップ5
07の判定で演算結果δが閾値δ_０よりも大きいと判定さ
れたとき、およびステップ511の判定で演算結果θが閾
値θ_０よりも大きいと判定された場合には、と
［ｉ］とが異なる色とまなされ、for文によるループに
より既登録色のサーチが行われた（ステップ513）後、
符号出力が行なわれる（ステップ515）。

ステップ511で演算結果θが閾値θ_０以下の場合は
、［ｉ］とは同じ色とみなされて符号出力される
（ステップ515）。

次に［ｉ］、Ｎ［ｉ］を ［ｉ］＝（［ｉ］・Ｎ［ｉ］＋）／（Ｎ［ｉ］＋
１） Ｎ［ｉ］＝Ｎ［ｉ］＋１ と変換して登録色ベクトルの修正を行い（ステップ51
7）、処理が終了と判定される（ステップ519）まで、以
上の動作を繰り返す。

このようにして対象としているカラー文書画像に使用
されている色に符号が割りつけられる。

なおこの実施例では上記アルゴリズムで色の識別を行
っているが、RGB各色成分の頻度分布から識別すること
もできる。

次に第１の変換部２及び第２の変換部4a、4bを固定的
なテーブルとした他の実施例について説明する。

第６図はこの実施例の第１の変換部２の構成図であ
り、同図に示されるようにこの変換部は４つのランダム
アクセスメモリ（RAM）22a〜22dによって構成され、ス
キャナ11からＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ６ビットで入力される
18ビットのカラー文書画像データは各RAM22a〜22dに対
するアドレスとして入力される。各RAM22a〜22dには予
め変換テーブルが記憶されており、入力される18ビット
のカラー文書画像データがこの変換テーブルにより変換
されて１ビットのデータがそれぞれのRAM22a〜22dから
出力され合計４ビットの符号化画像データとして出力さ
れる。

上記の変換テーブルは、予め入力が想定されている16
色な色相、階調等が近い18ビットで表現されるカラー文
書画像データの複数個を、４ビットで表現した符号化画
像データの１個に対応させたもので、18ビットで表現さ
れるカラー文書画像データはこの変換テーブルにより４
ビットに変換される。

第７図はこの実施例の第２の変換部4a（または4b）の
構成図であり、この第２の変換部3aは３つのRAM42a〜42
cからなり、各RAM42a〜42cには予め変換テーブルが記憶
されており、４ビットの符号化画像データが各RAM42a〜
42cに入力されると、各RAM42a〜42c内の変換テーブルに
よって変換され、各RAM42a〜42cから各々８ビットの
Ｒ、Ｇ、Ｂのカラー文書画像データが出力される。

上記の変換テーブルは、４ビットの符号化画像データ
に対応するカラー画像データを24ビットで表現されるカ
ラー文書画像データに対応させたもので、４ビットで表
現された符号化画像データは、この変換テーブルにより
24ビットに変換される。なおこのカラー文書画像データ
のビット数は出力装置のカラー構成に大じて適宜変更す
ることができる。

また以上の実施例ではカラー画像データを４ビットで
符号化したので識別できる色は16色であるが、符号化の
ビット数を増やせばさらに識別できる色の数を増すこと
ができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、カラー画像情
報を符号化したので、高度でしかもきわめて効率の良い
カラー文書画像処理が少ないハードウェア量で、従って
非常に低価格で実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基本構成を示すブロック
図、第２図は同実施例の構成図、第３図は同実施例にお
ける色識別の概略フローチャート、第４図は３次元空間
における色ベトクルとその識別方式の説明図、第５図は
同実施例の色識別符号割り付けの詳細フローチャート、
第６図は本発明の他の実施例の第１の変換部の構成図、
第７図は同実施例の第２の変換部の構成図である。 ２……第１の変換部 4a、4b……第２の変換部 ６……制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ｎビットよりなるカラー画像データを入力
   する入力手段と、 あらかじめ変換テーブルが記憶されている複数のメモリ
   を有し、前記入力手段で入力されたｎビットよりなるカ
   ラー画像データを前記複数のメモリ各々に入力させ、前
   記複数のメモリに記憶されている変換テーブルに基づい
   て、各メモリから１ビットの符号化画像データを出力す
   ることにより、ｍビット（但し、ｍ＜ｎ）よりなる符号
   化画像データに変換する第１の変換手段と、 前記第１の変換手段で符号化されたｍビットの符号化画
   像データに対して、拡大縮小処理を行う拡大縮小手段と
   圧縮伸長処理を行う圧縮伸長手段とを有する画像処理手
   段と、 あらかじめ変換テーブルが記憶されている複数のメモリ
   を有し、前記画像処理手段にて画像処理されたｍビット
   の符号化画像データを前記複数のメモリに各々入力さ
   せ、前記複数のメモリに記憶されている変換テーブルに
   基づいて、ｌビット（但し、ｌ＞ｍ）よりなるカラー画
   像データに変換する第２の変換手段と、 前記第２の変換手段にて変換されたｌビットのカラー画
   像データを出力する出力手段と、 前記第１の変換手段にて変換されたｍビットよりなる符
   号化画像データを前記画像処理手段に転送するととも
   に、前記画像処理手段にて画像処理されたｍビットの符
   号化画像データを前記第２の変換手段に転送するための
   ｍビットの幅を持つデータ転送バスと、 を具備したことを特徴とするカラー文書画像処理装置。