JPS5970080A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明ｆＪＪＪ　′、／−１車検から１．°ｊ定の色か
記された領域を抽出したり、特定の階調あるいは特定の
色成分の濃淡を判別するための画像読取装置に関する。

カラー原稿から特定の色が記された領域を判別し、その
領域のみ特定の的で記録（る記録装置が存在づる。例え
ば赤色とその補色の２色で記録を行う記録装置では、カ
ラー１３Ａ稿から赤色とその補色成分を抽出する画像読
取装置を使用し、赤色の記された領域は赤色で、補色で
記された領域は補色あるいは黒色で記録を行うのか通常
である。これによりカラー原稿上の文字情報等を際立さ
せ、２色記録による視覚的効果を挙げることができる。

ところでカラー原稿から例えば赤色とその補色を抽出づ
る場合には、赤色成分とその補色としてのシアン色の成
分を用い、色分離を行うことが一般である。第１図はＵ
　＠に赤色成分の割合を、また横軸にシアン色成分の割
合をそれぞれとり、代表的な色の占める領域を表わした
ものである。この図（以下マツプという）で２点鎖線で
示した２等分線１１は赤色成分とシアン色成分が等しい
揚所を示したものであり、無彩色の領域を表わしている
。この２等分線の１番上の箇所が純白色を表わし、１番
下の箇所（赤色成分もシアン色成分も検出されない箇所
）が純黒色を表わすことになる。

マツプ中で″゛赤″よび゛′シアン°゛を示ずＱ印は、
それぞれ赤色成分あるいはシアン色成分が１００％の所
に位置していない。これは印刷された原稿におりる゛赤
色′″および“°シアン色゛′は純粋な“赤色゛″また
は゛シアン色゛を表わずものでないことを示したもので
ある。

このマツプから了解されるように、人間が通常゛赤色″
として認識りる■朱肉や赤ｉｊＯ筆の色、■赤のボール
ペンや赤のフ］−ルトペンの色等がそれぞれ位置的にか
なり異なったｆ＋！’！域に配置されでいる。これらの
いわゆる赤色召Δレンジ色やイエロー色（黄色）、紫色
等と耐量させることなく正ｕ１「に抽出することが色分
離の課角どなっている。

特定色とその補色の波長成分を用いてその特定色とこれ
以外の色を分１ｉｉ１［！ｊる画像読取装置とし−Ｃは
、従来から次の３種類のものが広く用いられＣいる。

く１）各波長成分につい−（４’−ｔられたアナ上１グ
信号を２値化し、これらについて色分離演粋を１：５っ
て特定色と補色を分離りる装置。

（１１）各波長成分につい゛（得られたアナ・ログ信号
の差をとり、これを２　（ｉｆｉｉ化して特定色と補色
を分離する装置。

（ｉｉｉ　）各波長成分について得られたアナ１」グ信
号を割算し、この結果を２値化して特定色と補色に分離
する装置。

第２図はこの第１番目における画像読取装置の構成を示
づ。赤色とそれ以外の色を分離する場合には、特定の色
成分（赤色成分）の画信号Ｓおよびその補色成分くシア
ン色成分）の画信号Ｃがそれぞれの２値化回路１２．１
３に入力される。第３図はこれらの色成分を得るための
読取部の一例を参考的に示したものである。カラー原稿
１４は光源１５によって照射される。カラー原稿１４の
反則光はレンズ１６を経た後、ダイクロイックミラー１
７に入射し、特定の色成分（赤色成分〉とその補色成分
（シアン色成分）に分離される。それぞれの色成分はＣ
ＣＤ等のイメージセンサ１８．１９に照射され、それぞ
れの画信号が作成される。

２つの２値化回路１２．１３はそれらの色成分の信号レ
ベルが所定のスレッショルドレベルを越えるか否かによ
って２値化を行い、２値化画信号２１．２２を作成１−
る。２値化画信号は色分離演算回路２３で演紳され、特
定色（赤色）の画信号２４と補色の画信号２５に分離さ
れる。

第１表はこの色分離演算回路で行われる演算を表わした
ものである。

第１表 この表を赤色とその補色の場合における第１図に対応し
た第４図を基にして説明Ｊる。赤色成分の画伯１ツＳに
ついては、第４図の縦軸にＪＵＧプるレベル−１川−１
１をスレッショルドレベルとし、シアン色成分の画信号
Ｃについては同図の横軸にお（プるレベルＴ　Ｈ２をス
レッショルドレベルとＪ゛る。スレッショルドレベル−
１’Ｈ＋、’ｌト１２は共に視覚的に定められるもので
ある。スレッショルドレベル１Ｆ＋１、’ｌ−８２を越
える画信号は“０″となり、それ以外は′１′″となる
。

この色分離演算回路２３では、これらのスレッショルド
レベル１’Ｈ＋、−ｒＨ２にＪ、って種々の邑成分を４
つの領域２６〜２９に分けることになる。

第１の領域２６では赤色成分の画信号Ｓが“０″、シア
ン色成分の画信号Ｃが１゛′なので赤色の領域と判別さ
れる。第４の領域２９ではこれと逆の関係にありシアン
色の領域と判別される。第２の領域２７では、第１図で
説明したように白色成分が多いので、白色の領域と判別
される。Ｊ−なわらこの領域では記録装置による印字が
行われない。

第３の領域２８ではこの逆に黒色成分が多い。従って黒
色の領域と判別される。この領域をシアン色で印字°す
るか否かは装置の設ｈ１の際に定められるべきものであ
る。

ところでこの従来における第１の画像読取装置では、第
１図に示したマツプを参照してみると色分離について次
のような問題がある。

■赤ボールペンや赤フェルトペンで記録された部分を赤
色として読みとるためにスレッショルドレベルＴ　Ｈ＋
を下げると、セピア色や紫色が赤色として読み取られる
ことになる。また■セピア色や紫色を赤色として読み取
らないようにスレッショルドレベル 赤フェルトペンの色か赤色として読み取られな（１）。

■これらの色を赤色として読み取るために＋Ａ色部分を
赤色と判別することも可能（゛あるが、こうり−ると本
来の黒色までも赤色としく読み取られる不都合が発生づ
る。

第５図は従来用いられた第２番目におりる画像読取装置
の構成を示づ°。’ｔｉ！ｊ定の色成分（赤色成分）の
画信号Ｓとその補色成分（シアン色成分）の両信号Ｃは
減算回路３１に人力され、差信号＜Ｓ−Ｃ）か作成され
る。差信号（Ｓ−Ｃ）は２つの２値化回路３２、３３に
供給され、ＬＬに異なったスレッショルドレベルＴ　Ｉ
−１　３、ｒ’　ｉｔ　４で２値化が？１われる。

第２表は第１の２値化回路３２で行われる２値化を、ま
た第３表は第２の２値化回路３３で行われる２値化をそ
れぞれ表わしたものである。

第２表　　　　　　第３表 これらの表を赤色とその補色の場合における第１図に対
応した第６図を基にして説明する。赤色成分の判別につ
いては、比較的高いスレッショルドレベル王１−１３を
設定し、これよりも大きい差信号＜Ｓ−Ｃ＞を１″に、
これ以外を０″に２値化する。パ１”′に２値化された
差信号（Ｓ−Ｃ）の部分が赤色の画信号３４となる。シ
アン色成分の判別については、スレッショルドレベルＴ
Ｈ３よりも低いスレッショルドレベルＴ　Ｈ　４を設定
する。、そしてスレッショルドレベルＴ　Ｈ　４よりも
小さい差信号（Ｓ−Ｃ）を“１″に、これ以外を１１　
０　１１に２値化する。この場合に１１　１　１＋に２
値化された差信号（Ｓ−Ｃ）の部分がシアン色の画信号
３５と判別される。

この第２の画像読取装置では、第１図にボしたマツプを
参照してみると色分離について次のような問題がある。

■暗い赤である赤ボールペンや赤フェル１〜ペンを赤色
として読み取るためにスレッショルドレベルＩ’　Ｉ−
１　３を下げると、イＪ−　ｔ：＋−（Ｑまでが赤色と
して読み取られることになる。また■イエロー色やけビ
ア色を赤色として読み取らないＪ：うにスレッショルド
レベル−１’　ｌ−１　３をト番ｙると、赤ボールペン
や赤フェルトベンで招いたしのが赤色として読み取られ
ない。

最後に、従来用いられた第３番目の画像読取装置を第７
図を基に説明する。この画像読取装置で特定の色成分（
赤色成分）の画信号Ｓとその補色成分（シアン色成分）
の画信号Ｃは割算回路３７に入力され、割粋信号Ｓ／Ｃ
か作成される。割線信号Ｓ／．Ｃは２つの２値化回路３
８、３９に供給され、互に異なったスレッシ刊ルドレベ
ル−ｒＨ５、Ｔ　Ｈ　６で２値化が行われる。

これを第１図に対応した第８図を基にして説明する。赤
色成分については傾きの比較釣魚な直線によってスレッ
ショルドレベルＴ　Ｈ５を設定し、このレベル上の割算
の値よりも大きな値を示す割算信号Ｓ／Ｃを“１″に、
これ以外を“０″に２値化覆る。“１″に２値化された
割算信号Ｓ／Ｃの部分が赤色の画信号４１となる。シア
ン色成分の判別につい−Ｃは、スレッショルドレベル−
１１」５にお（プる直線の傾きよりもなだらかな直線（
こよってスレン３ルドレベルＴ　ＨＥを設定する。そし
てスレッショルドレベルＴ　Ｈｒ、上の割算の値よりも
小さな値を示づ割算信＠Ｓ／Ｃを１″に、これ以外を“
ＯＩＩに２値化する。この場合に“１″に２値化された
割算信号Ｓ’／　Ｃの部分がシアン色の画信号４２ど判
別される。

この第３の画像読取装置では、第１図に示したマツプを
参照してみると色分離につい−Ｃ次のような問題がある
。赤色の画信号４１もシアン色の画信号４２も共に純黒
色を含むので、黒色とこれら赤色またはシアン色の分離
が不明瞭どなる。■オレンジ色やセピア色を赤色として
読み取らないためにスレッショルドレベル１’　ｋｌ　
！、を高く設定りると、赤ボールペンの色が赤色として
読み取られなくなる。

以上詳細に説明したように、従来の画像読取装置では視
覚的に特定色と判別される色を他の色と区別し−Ｃ正確
に読み取ることか＜：”　Ｑ”ｃｈかった。また特定色
の色成分の割合を〕Ｊクー１京稿から簡易に判別するよ
うな画像読取装置も存在しなかった。

本発明はこのような事情に鑑み、■特定色とその他の色
を明確に判別することができ、また■特定色についてそ
の濃度を段階的に判別りることができる画像読取装置を
提供りることをそのＬ１的とづる。

本発明Ｃは特定色またはその補色成分についＣの画信号
あるいはこれらの双方をクランプさせるクランプ回路と
、両画信号の割算を行う割算回路、および割算の結果を
判別する比較器を画像読取装置に具備させ、特定色等を
判別Ｊるためにマツプ上に記される境界線を自在に設定
ひきるようにして特定色の判別を正確に行わＵる。また
割衿回路および比較器を複数組用意し、階調あるいは特
定色の濃度までも判別できるようにする。リーなわら本
発明では特定色あるいは特定の濃度の境界を表わり境界
線を自在に設定り゛ることにより画像の読み取りを行う
。この原理を以ドに説明する。

第９図は特定色成分の両信号Ｓをクランプする例を示し
たものである。画信号Ｓに対ターるクランプの値をａと
し、スレッショルドレベルαとする。この場合の２値化
は次の基準で行われる。

（Ｓ十ａ）／Ｃ≧α・・・・・・”１”（特定色）（Ｓ
＋ａ　）／Ｃ＜α川・・・ＩＩ　Ｏ　ＩＩ”ｌ’　４＞
わちこの場合には例えば斜線で示す特定色の領域４５に
対して、効果的に境界線の設定を行うことができる。

第１０図はこれに対して補色成分の画信号Ｃをクランプ
させた場合を示したものである。画信号Ｃに対するクラ
ンプの値をｂとし、スレッショルドレベル’Ｔ’　Ｈ　
ａをβとする。この場合、２値化は次の基準で行われる
。

８７Ｇ＋ム≦β甲・・・“’１”（特定色）Ｓ　／　Ｃ
　十ｂ　＞β・・・・・・”　ｏ　”この場合には、例
えは斜線で示ｑ特定色の領域４６に対して、効果的に境
界線の設定をｔ］うことができる。

以上の場合にＪ３い一１’ｊａｊ＋は１１、負どららで
も可能である。また両画信号ｃ，ｓを周囲にクランシタ
ることもできる。特定色賓の領域設定に際してスレッシ
ョルドレベルを疫えることは従来がら行われてきたが、
これど同時にクランプ嬢を適切に設定することにより、
より忠実な色分離が司能となる。第１１図は画伯鰐ｃの
クランプｉ＞　ｂを第１０図と逆極性に設定した場合を
示したちのζ・ある。このようにしＣ特定色の領域４５
〜４７を自在に変化させることができるので、原稿の濃
淡や色調に応じた最適の境界線設定を行うことが可能と
なる。第１２図は２つの両信号ｓ，ｃのクランプ１３１
　ａ３よびスレッショルドレベルの変化によって、軸の
移動および傾きの変更を行い境界線Ｊシよび特定色の領
域４８〜５ｏを変化さ一Ｕだ例を示したものである。

第１３図は本発明による境界線設定の手法に従来のスレ
ッショルドレベル設定の手法（Ｎ４図のスレッショルド
レベル１−　Ｈ＋参照）を組み合ゎｔたものである。こ
のようにして設定された領域５２は、例えば特定色が赤
色である場合、黒ぽい赤色の領域を排除したものとなり
、従来の画像読取装置にａ３ける場合よりもすぐれた読
み取りが可能となる。

第１４図は、本発明による境界線設定の手法で２つの直
線を設定し領域５３を定めたものである。

これにより境界線の設定が一段と自由になり、例えば紫
色やセピア色を排除して赤色の領域を設定することが一
段と容易になる。

第１５５図は第１４図に示したような領域設定を可能ど
する画像読取装置の回路構成の一例を表わしたものであ
る。特定色の画信号Ｓとその補色の画信号Ｃとは、それ
ぞれについて個別に設けられたクランプ回路５４．５５
とアッテネータ５７．５６に供給される。クランプ回路
５４では信号Ｓ十ａがミまた他のクランプ回路５５では
信ＥＣ＋ｂが作成される。更に境界線を構成する直線５
８．５９（第１４図）のｆげｌさをイれぞれ設定するア
ッテネータ５６または５７から【よ、各々のアッテネー
ト比を１／Ｖまたは１／×とするど、これに入力信号の
レベルを乗した信号Ｃ／ＶまたはＳ／ｘが出力される。

第１の比較器６１は信号３＋ｃｌとＣ／Ｘを比較し、２
値化を行う。

Ｃ／ｘ≧Ｓ＋ａ・・・・・パ１゛′ Ｃ／ｘ　＜Ｓ＋ａ・・・・・・“０″ また第２の比較器６２は信号Ｃ−ａどＳ／ｙを比較し、
２値化を行う。

Ｃ十り≧Ｓ／ｙ・・・・・・”　１　”Ｃ＋ｂ　＜ｓ、
／ｙ・・・・・パ０″ これらの比較出力６３．６４は２人カアンド回路６５で
論理積がとられ、信号“１′′の領［５３が特定色を表
わした読取信号６６が出力される。補色についても同様
の原理で読取信号を得ることができる。

赤色を特定色どりる場合には、各定数を以下の値に設定
したところ良好な結果を得ることができ）こ　。

ａ　　＝３０％　　ｂ　　＝５０　　、　１／ｘ＝１３
／３　．１／Ｖ＝１０／１５ すなわちヒビｊ７色、紫色、オレンジ色、イエ自−色お
よび黒色を赤色どして読み取らない一方、赤ボールペン
、朱肉等の赤系統の色を包括的に赤色として良好に読み
取ることができた。

第１６図は本発明による境界線設定の手法で３つの心線
を設定し、領域６８を定めたものである。

Ｎ１７図における破線６９は、この領域設定に用いられ
た境界線（スレッショルドレベル）を示したものである
。従って第１８図に示すように各階調または特定の色成
分の濃度に応じて例えば５本の境界線７１〜７５を設定
すれば、特定の色の割合に応じて５段階の階調または濃
度の読み取りが可能となる。記録色に応じて境界線を増
減できることはもちろんである。このような複数段階の
階調またはａ度の読み取りは、第１５図に示したような
回路を階調等に応じて複数組用意し、これらの出力を論
理回路を用いて選択りることにより容易に実現すること
ができる。

以上説明したように本発明によれば、クランプ回路、割
算回路、比較器笠の回路の組合わＵ゛で特定の色や階調
等を正確に判別りることができる。

従って例えばマツプ十に各種の色の配船を記憶ざＵたＲ
ＯＭ（リードＡンリメ［す）を使用して邑の跣み取りを
行う心数がなく、読取装置を安価に製作できるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は赤色成分とシアン色成分を縦軸と横軸にとり各
色の配属を表わした色配置図、第２図は従来用いられた
第１番目の画像読取装置の要部を示すブロック図、第３
図は一般的４ｉ読取部の構成を示す概略構成図、第４図
は第１？ｒｔ目の装置にｄ３りる色の判別原理を示り原
理図、第５図【は従来用いられた第２番目の画像読取装
置の要部を示すブロック図、第６図はこの第２番目の装
置におりる色の判別原理を示す原理図、第７図は従来用
いられた第３番目の画像読取装置の要部を示ずブロツり
図、第８図はこの第３番目の装置における色の判別原理
を示すブロック図、第９図〜第１８図は本発明を説明σ
るためのもので、第９図は画信号Ｃをクランプした場合
の読取領域を示す説明図、第１０図および第１１図は画
信号Ｓをクランプした場合の読取領域を示す説明図、第
１２図（Ａ）〜（Ｃ）は画信号ＣおよびＳのクランプ量
とスレッショルドレベルを変化させた場合の読取領域を
表わした各種説明図、第１３図は本発明独自の手法と従
来用いられた手法を組み合わせた読取領域設定の原理を
説明、するための説明図、第１４図は２本の直線を用い
た読取領域設定の例を示す説明図、第１５図はこの例を
具体化Ｊるための画像読取装置の要部を示すブロック図
、第１６図は３本の直線を用いた読取領域設定の例を示
７説明図、第１７図はこの例における境界線を表わした
説明図、第１８図は階調あるいは濃度の読み取り原理を
説明するだめの説明図である。 １４・・・・・・カラー原稿 １７・・・・・・ダイクロイックミラー１８．１９・・
・・・・イメージレン（）！：１４．５５・・・・・・
クランプ回路５６．５７・・・・・・アッテネータ ６１．６２・・・・・・比較器 Ｃ・・・・・・補色成分の画信号 Ｓ・・・・・・特定色の画信号 出　　願　　人 富士ゼロックス株式会社 代　　理　　人 弁即十　　山　　内　　４ｆｔＩＭｌ 第１図 第　４　図 第１３　　は　　　　　　第１４　図 第１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿上の画像情報を特定の１色についての波長成分
   とその補色成分の波長成分に分離しそれぞれを光電変換
   り−る読取部を備えると共に、読取部から出力される特
   定色および補色成分のアナログ画信号の一方あるいは双
   方をクランプさせるクランプ回路と、両アナログ画信号
   について割算を行う割鈴回路と、割算結果を比較して特
   定色あるいは補色を判別する比較器とを備え、クランプ
   回路のクランプ量および比較器のスレッショルドレベル
   の設定によって、画像情報における特定色あるいは補色
   とみなＬる範囲を定めこれらの一方あるいは双方の読み
   取りを行うことを特徴とする画像読取装置。 ２、原稿上の画像情報を特定の１色についての波長成分
   とその補色成分の波長成分に分離しそれぞれを光電変換
   する読取部を備えると共に、読取部から出ノｊされる特
   定色７１３よひ補色成分のアナ１１グ画信号の−ｈある
   いは双方をクランプさＵ゛るクランプ回路と、両アナロ
   グ画イｌｊＨについてＭ粋を行う割算回路と、割算結果
   を比較して特定色あるいは補色成分についての階調ある
   いは製置を判別づ−る比較器どを前記１１ｔ！ｉ　：＋
   １あるいは濃度に応じて複数組備え、これにより複数段
   階の階調あるいは濃度の読み取りを行うことを特徴とり
   る画像読取装置。