CN101616231B - 图像处理装置、图像形成装置及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

一种图像处理装置及方法、图像形成装置。具有：背景层生成部，从输入图像提取文字区域，从该输入图像至少除去该文字区域，生成背景层；背景区域提取部，从该背景层提取与颜色特性对应的各背景区域；坐标记录部，记录被提取的背景区域的坐标值；数据保持部，以与被提取的背景区域的颜色特性对应的形式保持该背景区域。背景层生成部具有从背景层中推定根据颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的局部背景色或一样的全体背景色的背景色推定部、和从背景层提取具有被推定的背景色的背景区域的背景图像提取部。数据保持部利用包含推定出的背景色、和具有该背景色的背景区域的坐标值的信息，保持局部背景和全体背景。由此，可提高压缩率及图像品质。

Description

图像处理装置、图像形成装置及图像处理方法

技术领域

本发明涉及对数字图像进行压缩处理的图像处理装置及方法等。

背景技术

近年来，随着数字图像系统的飞跃发展，数字图像处理技术在不断创新。例如，在使用了电子照片方式与喷墨方式的复印机和复合机的领域中，要求以电子数据形式保存文档，对所保存的文档文件进行管理。进而，将文档压缩，通过e-mail进行发送。

一般由扫描仪读取的图像、即扫描图像，其文件大小大，在存储、传送中图像的压缩技术必不可少。作为用于实现高压缩率的压缩技术之一，有基于层分离的图像压缩技术。基于层分离的图像压缩技术是将图像分离成前景层和背景层，使用适合于各自的压缩技术进行压缩，最终生成高压缩图像的技术。前景层表示文字、线条画，一般使用例如JBIG(Joint Bilevel Image Group)、MMR(Modified Modified Read Code)、LZW(Lempel Ziv Welch)等可逆压缩技术进行压缩。

另一方面，背景层表示文字、线条画以外的图像内容，一般使用JPEG(Joint Photographic Experts Group)等非可逆压缩技术进行压缩。非可逆压缩技术由于容易控制压缩率，所以可根据用途使文件大小优先、或画质优先。而可逆压缩技术难以控制压缩率。

作为在使用这样的压缩技术的情况下的提高数据压缩率的方法，有专利文献1所记载的技术。该技术中，在被输入的图像中进行区域分离，分离成线图像数据和中间调图像数据，对于线图像，不进行压缩或实施可逆转换，对于中间调图像，进行使用了频率转换的非可逆压缩，并保存到存储器中，由此来实现数据的压缩。

[专利文献1]

日本国专利第2984332号(1999年11月29日发行)

[专利文献2]

日本国公开专利公报特开2002-94805号公报(2002年3月29日公开)

[专利文献3]

日本国公开专利公报特开2002-232708号公报(2002年8月16日公开)

但是，在上述专利文献1的技术中，线条画以外的背景层中的中间调图像全都一律被进行使用了频率转换的压缩，该设定的结果是，有时会在不同颜色的中间调图像的交界部发生不希望的压缩噪声、或在本来一样的中间调图像中产生压缩用的块状噪声等的画质劣化。另外，如果将一样颜色的中间调图像运用基于频率转换的压缩进行保持，则结果将造成冗长。

发明内容

本发明鉴于上述问题点而提出，其目的是，提供一种可提高压缩率，且可提高画质的图像处理装置、图像形成装置、图像处理方法、图像处理程序以及计算机可读取的记录介质。

为了解决上述问题，本发明通过将输入图像数据划分成含有文字与线条画的前景层、和由文字与线条画以外的区域构成的背景层，进而根据背景层中的局部图像的特性，应用不同的数据保持方法，从而进一步实现压缩率及画质的提高。

为了解决上述问题，本发明涉及的图像处理装置用于对输入图像实施压缩处理，其特征在于，具有：

背景层生成机构，其从上述输入图像中提取出文字区域，从该输入图像中至少除去该文字区域，生成背景层；

背景区域提取机构，其具有从上述背景层中推定根据颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的局部背景色、或根据上述颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的全体背景色的背景色推定机构，和从上述背景层中提取出具有上述推定出的背景色的背景区域的背景图像提取机构，该背景区域提取机构从上述背景层中提取出与颜色特性对应的各个背景区域；

坐标记录机构，其记录由上述背景区域提取机构提取出的背景区域的坐标值；和

数据保持机构，其以与由上述背景区域提取机构提取出的背景区域的颜色特性对应的形式，保持该背景区域；

上述数据保持机构利用包含由上述背景色推定机构推定出的背景色、和具有该背景色的背景区域的上述坐标值的信息，保持上述背景层中包含的局部背景和全体背景。

根据上述结构，分别提取背景层中包含的颜色特性不同的背景区域，并以与提取出的背景区域的特性对应的形式来保持背景区域。因此，由于对应背景区域的颜色特性来保持数据，所以可进行与各自的特性对应的切实可靠的数据压缩。由此，可进行进一步缩小了数据大小的压缩，而且可抑制压缩噪声的发生，有利于提高图像品质。

并且，在上述结构中，可以从背景层中提取根据上述颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的局部背景区域、或根据上述颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的全体背景区域，利用包含该颜色、和该背景区域的坐标值的信息，保持上述背景层中包含的局部背景和全体背景。由此，可以对局部背景区域及全体背景区域进行恰当的压缩。

本发明的其他目的、特征和优点通过参照以下的记载可充分理解。而且，本发明的有益点可根据参照附图的下述说明而清楚明了。

附图说明

图1(a)是表示本实施方式的图像处理装置所具备的压缩处理部的背景层生成部的结构的图。

图1(b)是表示上述背景层生成部所具有的背景图像提取部的结构的图。

图2是表示本实施方式的图像处理装置所具备的压缩处理部的结构的框图。

图3是对基于层分离的图像压缩技术进行说明的图，(a)表示输入图像，(b)是表示文字、线条画的前景层，(c)表示前景层以外的背景层。

图4是对将前景层进一步分解成前景蒙板(mask)及前景色信息的技术进行说明的图，(a)表示前景层，(b)表示由2值构成的蒙板，(c)表示由1个以上文字色构成的前景色信息。

图5是表示索引表(index table)的一例的图。

图6是表示索引表的其他例的图。

图7是表示索引的2值图像的一例的图。

图8是表示文档图像的一例的图。

图9是表示背景层的图。

图10是表示背景层的索引图像的图。

图11是表示1比特的背景位图的图。

图12是表示背景区域的索引图像的一例的图。

图13是表示背景区域的索引图像的其他例的图。

图14是表示矩形判定处理的流程的流程图。

图15是表示具备了本发明的一个实施方式的图像处理装置的图像形成装置的结构的图。

图16是表示本发明的一个实施方式的图像读取装置的结构的图。

具体实施方式

本发明涉及通过对被分离为层的图像的背景层，进而考虑其图像特性，使用不同的数据保持方法，来进一步提高压缩率和画质的方法。

首先，图3是对以MRC(Mixed Raster Content)为代表的基于层分离的图像压缩技术进行说明的图。图3的(a)所示的输入图像被分离成图3(b)所示的表示文字、线条画的前景层、和图3(c)所示的表示前景层以外的背景层。前景层的像素色被索引化，最终使用以JBIG(Joint Bilevel Image Group)、MMR(Modified Modified Read Code)、LZW(Lempel Ziv Welch)为代表的可逆压缩技术进行压缩。而背景层则使用以JPEG(Joint Photographic Experts Group)为代表的非可逆压缩技术进行压缩。

图4是对将前景层进一步分解成前景蒙板和前景色信息(文字色信息)的技术进行说明的图。将图4(a)所示的前景层分解成图4(b)所示的由2值构成的蒙板、和图4(c)所示的由1个以上文字色构成的前景色信息(前景像素色的信息)。而且，通过对前景蒙板使用可逆压缩技术，对前景色信息使用可逆压缩或非可逆压缩技术进行压缩，与将索引化的多比特前景层直接压缩的情况相比，可提高压缩率。

(压缩处理)

首先，对本发明涉及的图像处理装置中的作为特征结构的压缩处理部进行说明。本发明涉及的图像处理装置、具备该图像处理装置的图像形成装置及图像读取装置的全体结构将在后面说明。图2是表示本实施方式的图像处理装置所具备的压缩处理部11的结构的框图。压缩处理部11具有：前景蒙板生成部21、前景色索引化部22、2值图像生成部23、背景层生成部(背景层生成机构)24和压缩部25。

前景蒙板生成部21从输入图像中将文字区域作为前景层提取出，生成前景蒙板。该处理是在后述的区域分离处理中，将判定为文字区域的像素2值化，并提取出文字像素的处理。在从输入图像中提取文字像素后，剩余的部分被作为背景层而取出。

前景色索引化部22将前景像素色中位于比较集中的位置的相似颜色单色(代表色)化，对每个代表色赋予索引而索引化，生成收录有表示索引图像的前景层、各前景代表色(前景层的各文字色)、和各前景代表色的区域的最大、最小坐标、及属于各索引的像素数的前景索引色表。该处理可以使用专利文献2所记载的方法进行。该方法是与前景色的索引化处理相关的处理，在生成前景层时使用有限的色数表示全部的前景像素。详细而言，对前景像素通过更新前景索引彩色表，来最终进行前景层的索引化。在判断为前景像素色已经被登录到前景索引彩色表中的情况下，对各前景像素，在前景索引彩色表内分配具有最接近的颜色的索引值。在判断为前景像素色未被登录到前景索引彩色表中的情况下，重新分配索引值，并登录到前景索引彩色表中。通过反复进行上述的处理，将前景层索引化。

这里，所谓索引图像是指相对用全彩色表现的图像(彩色文字和线条画)，将类似的颜色置换成代表色(减色处理)，将各颜色例如用从0到31的索引表现的图像。在图像的彩色信息的处理中，一般是如果能够将RGB各8比特、共计24比特的彩色信息用例如5比特(将无效区域设定为索引0，其余最大为31色)的代表色表现，则通过将该代表色所表现的颜色置换成索引，由此成为索引图像。如果大小相同，则具有从24比特中减去5比特的数据削减效果。而且，由于相同值连续的概率增高，所以还可以提高压缩率。

这里，作为具体的减色处理方法中最简单的方法，可列举出RGB各通道(channel)为8比特(像素值从0到255)，在其中确定多个范围，将该范围内的数值全部在每个通道中置换成某个值的方法。例如，如果将

范围1：从0到99→20

范围2：从100到155→128

范围3：从156到255→235这样的置换在各个通道中进行，则最大可减色为3×3×3＝27色，如以上说明的那样，可缩小到5比特。

为了进一步增加正确性，或为了不浪费地分配代表色，将上述多个范围细化，取得各个范围内的颜色的像素数的直方图，将该像素数的上位的所希望区域的数作为代表色，将下位的区域统合成最接近的代表色。例如，如果将范围在每个RGB通道中设定5个，则最大可将色空间划分为125个区域。如果取得该直方图，将上位31色作为代表色，将其余统合成最接近的代表色，则成为减色至5比特的减色处理。

直方图的像素数中成为下位的区域的统合处理，可以针对原始的每个色信息进行，也可以用所属区域的代表色进行。使用原始的色信息进行处理，虽然可实现正确的色置换，但计算量增大。计算是单纯的欧几里得距离计算，计算出与各上位的代表色的距离，确定其中的成为最小值的区域。

另外，作为代表色，可以考虑使用各区域的中间值、或属于其中的像素的平均值的方法等。

上述前景索引彩色表具有图5所示的结构。这里，图5所示的前景索引彩色表与图4(c)对应。只要地址与索引的标号对应，则可以如图6所示那样，以省略了索引的形式表现。另外，也可以将各坐标值、各文字色、和像素数表现为分别不同的表。

2值图像生成部23使用被输入的前景层、和由前景色索引化部22生成的坐标信息，生成各索引的2值图像。在图7所示的例中，通过对被输入的索引图像，只将索引4(图4(c)的Index4)的像素设为1，将其他像素全部设为0进行输出，来生成索引4的2值图像。这里，作为一例，只列举了索引4，但索引有被登录在前景索引彩色表中的数，可分别生成2值图像。

背景层生成部(背景层生成机构)24从输入图像中去除形成前景层的像素，来生成背景层。这里，在背景层生成部24中，为了提高背景层的压缩率，一般将背景层中的与前景像素对应的部分(背景层前景像素部)，使用不是前景像素的周边背景层像素(背景像素)进行填补。参照前景像素周边的非前景像素的背景像素，使用该背景像素的平均值，来填补背景层前景像素部。另外，在附近存在非前景像素的背景像素的情况下，例如当所参照的范围(例如由5×5像素构成的蒙板)内不存在非前景像素的背景像素时，参照已经进行了填补处理的结果来进行处理。例如，对于进行填补的像素，可参照左邻像素的结果或上邻像素的结果、或者也可以使用它们的平均值。在本发明涉及的图像处理装置的压缩处理部11中，关于背景层生成部24进行的处理，对上述那样的一般方法如下面说明那样进一步改善，来进行压缩(传送)效率及画质的改善。

背景层生成部24如图1(a)所示，具有：包括背景色推定部(背景色推定机构)31及背景图像提取部(背景图像提取机构)32的背景区域提取部(背景区域提取机构)、坐标记录部(坐标记录机构)33、和数据保持部(数据保持机构)34。

下面，对背景层生成部24中的处理，即在背景层中，推定根据颜色的特性判断为属于相同颜色的一样的局部背景、或根据颜色的特性判断为属于相同颜色的全体背景色的值，提取出该区域，在一样的背景区域和其他的背景区域中，切换数据保持方法的情况进行说明。

与图8所示的输入图像对应的图9所示的背景层的数据，首先被输入到背景色推定部31，进行根据颜色的特性被判断为属于相同颜色的一样的全体背景色、或根据颜色的特性被判断为属于相同颜色的一样的局部背景色的推定。接着，背景层的数据与推定出的背景色的信息一同被送到背景图像提取部32，按每个被推定出的背景色提取其区域。图10的编号1～6所表示的区域由于是一样的背景色，所以被提取。编号7及8由于是自然图像(照片图像)，所以不被提取。其中，在图10中，编号7及8的部分，为了表明由于是照片图像所以未被提取而被涂黑。即，该编号7及8的部分被直接输出到压缩部25。对于全体背景色或局部背景色的推定、和其区域的确定，例如可采用下述的方法。首先，将输入图像分割成多个分区，使用按每个分区建立的分区直方图，检测多个峰值，在多个分区直方图中的多个峰值中，将在多个分区中存在的值作为页整体的背景色推定出来。然后，将连续的几个、或1个分区直方图中的具有某个阈值以上的像素数的峰值作为局部背景色推定出来。分别提取出具有与这些背景色的推定值接近的值的像素，进行空间性表面波度(morphology)处理等，除去多余的噪声，然后进行提取。利用上述的方法，可进行全体背景色或局部背景色的推定、和其区域的确定。

被输出的各背景色的背景位图(按每个背景色提取了背景区域的位图)，可以按每个背景色使用1比特的位图生成，也可以在1页的图像数据中按每个区域进行索引。该情况下，例如可以将图10的编号1～6的数值直接作为索引值。另外，图9的编号7及8所示的区域由于未被提取，所以是0。

当在1页的图像数据中具有多个被判断为一样颜色的背景色的区域时，即如图10的编号1及5所示的背景那样的情况下，可以直接将其作为复杂形状的1个区域来考虑，也可以在图11所示那样的包含编号1及编号5的1比特的位图中，实施标示(labeling)处理，进行分割。

生成的信息在数据保持部34中以各自适合的形式被保持。

在索引图像的情况下，只要将背景色指定为该索引的描画色即可。这里，结合示例，对索引图像进行说明。图12所示的各编号如索引那样的图像是索引图像。在编号2的区域中存在编号7的区域的部分被编号2的背景信息填补。在未填补的情况下，成为图13所示的图像。该情况下，由以下说明的背景形状判定部41判定为编号2的区域不是矩形。即，相比填补的情况，应保持的信息量增加。因此，图12所示的索引图像更理想。

并且，背景图像提取部32如图1(b)所示，也可以具有：判定所提取的背景区域的形状的背景形状判定部(背景形状判定机构)41、蒙板图像生成部(蒙板图像生成机构)42、多色背景提取部(多色背景提取机构)43。

在某个背景色的背景层是1比特位图的情况下，背景形状判定部41着眼于作为提取区域的面积的背景面积S与作为包围其的矩形区域的面积的矩形面积A，在背景面积S为矩形面积A的某个阈值(例如99％)以上的情况下，将提取区域判定为矩形区域。此时，数据保持部34取代上述1比特位图的图像数据，而保持矩形区域的始点及终点的坐标和背景色。

即，在本实施方式中，当判定背景的形状时，进行图14所示的流程的处理。首先，在输入了索引为1的数据(步骤S1，以下简化为S1)时，计算出背景面积S(S2)，并计算出矩形面积A(S3)。然后，判断背景面积S是否为矩形面积A的阈值(例如99％)以上(S4)，在背景面积S为矩形面积A的阈值以上的情况下(S4为是)，输出矩形坐标(S5)，并输出背景色(代表色)(S6)，利用数据保持部进行保持(S7)。在背景面积S小于矩形面积A的阈值的情况下(S4为否)，提取出背景图像(S8)，进入到S5。这里，在背景面积S小于矩形面积A的某个阈值(例如99％)的情况下，可以由蒙板图像生成部42生成表示提取区域的形状的1比特位图的图像数据(蒙板图像)，由数据保持部34将该蒙板图像作为该背景区域的形状进行保持，并将背景色作为该区域的描画色进行保持。

然后，判断是否对全部的索引完成了背景面积S的形状判定(S9)，如果未完成(S9中为否)，则将索引编号加1(S10)，从S2开始反复进行。

多色背景提取部43将如图10的编号7及8所示的部分那样未被作为一样颜色的背景区域而提取的区域，分别作为连续的区域分割提取。例如，与上述图11的编号1及5时同样，通过实施1比特位图化，进行标示处理，按每个连续的区域进行区别，与包围该区域的矩形信息一同输出。这里，矩形信息是指表示矩形的坐标值(矩形的左上、右下的坐标值)的信息。此时，除了实际的多色图像区域以外，也可以置换为零或透明色。

压缩部25对各层实施适当的压缩。对于前景层和单色背景层的索引保持数据、或1比特位图数据，使用以JBIG(Joint Bilevel ImageGroup)、MMR(Modified Modified Read Code)、LZW(Lempel ZivWelch)为代表的可逆压缩技术进行压缩。另一方面，对于背景层的多色数据，使用以JPEG(Joint Photographic Experts Group)为代表的非可逆压缩技术进行压缩。

压缩部25进一步如图4所示，将多比特前景层或背景索引数据(背景区域的索引图像)，分解为由2值构成的蒙板及由1个以上代表色(文字色或背景色)构成的色信息，进行压缩，从而可提高压缩率。

(区域分离处理)

区域分离处理可以使用例如专利文献3所记载的方法进行。其中，区域分离处理由后述的本实施方式的图像处理装置所具有的区域分离处理部10进行。专利文献2所记载的方法，通过计算出包含注目像素的n×m个方块(例如15×15)中的作为最小浓度值与最大浓度值之差的最大浓度差、及相邻像素的浓度差的绝对值的总和、即总和浓度复杂度，并与预定的多个阈值比较，由此分离成基底区域、相纸照片区域(连续灰度区域)、文字边缘区域和网点区域。在进行区域分离时，使用下述(1)～(4)的特征量。

(1)基底区域的浓度分布通常由于浓度变化小，所以最大浓度差及总和浓度复杂度都非常小。

(2)相纸照片区域的浓度分布呈现平滑的浓度变化，最大浓度差及总和浓度复杂度都小，但多少比基底区域大。

(3)对于网点区域的浓度分布而言，最大浓度差因网点不同而各式各样，但由于总和浓度复杂度存在与网点数相应的浓度变化，所以总和浓度复杂度相对最大浓度差的比例增大。因此，在总和浓度复杂度比最大浓度差与文字/网点判定阈值(上述多个阈值之一)之积大的情况下，可判断为是网点像素。

(4)对于文字区域的浓度分布而言，最大浓度差大，与之相伴总和浓度复杂度也大，但由于浓度变化比网点区域小，所以总和浓度复杂度比网点区域小。因此，在总和浓度复杂度比最大浓度差与文字/网点判定阈值之积小的情况下，可判断为是文字边缘像素。

下面，对区域分离处理的流程进行说明。首先，进行计算出的最大浓度差与最大浓度差阈值、及计算出的总和浓度复杂度与总和浓度复杂度阈值的比较。然后，在判断为最大浓度差比最大浓度差阈值小、且总和浓度复杂度比总和浓度复杂度阈值小时，判定为注目像素是基底/相纸区域，在其他的情况下判断为是文字/网点区域。

在判定为是上述基底/相纸区域的情况下，进行计算出的最大浓度差与基底/相纸判定阈值的比较，如果最大浓度差小，则判定为是基底区域，如果最大浓度差大，则判定为是相纸区域。

在判断为是上述文字/网点区域的情况下，进行计算出的总和浓度复杂度、与对最大浓度差乘以文字/网点判定阈值后的值的比较，如果总和浓度复杂度小，则判定为是文字边缘区域，如果总和浓度复杂度大，则判定为是网点区域。另外，在通过区域分离处理被分离的文字区域中，包含文字像素和线条画的像素。

本发明可应用于下述的结构中。下面，对其应用例进行说明。

(图像形成装置)

图15是表示具有本发明的一个实施方式涉及的彩色图像处理装置(图像处理装置)1的数字彩色复合机(图像形成装置)2的结构的框图。如图15所示，彩色图像处理装置1与彩色图像输入装置3、彩色图像输出装置4、发送装置5及操作面板6连接，整体构成了数字彩色复合机(图像形成装置)2。

操作面板6由用于控制数字彩色复合机2的动作等的设定按钮、数字键、和液晶显示器等显示部等构成。

彩色图像输入装置3由具备例如CCD等将光学信息转换成电信号的器件的扫描部构成，将来自原稿的反射光像以RGB模拟信号的形式输出。

由彩色图像输入装置3读取的模拟信号，在彩色图像处理装置1内按A/D转换部7、阴影修正部8、输入灰度修正部9、区域分离处理部10、压缩处理部11、色修正部12、黑生成底色除去部13、空间滤波处理部14、输出灰度修正部15以及灰度再现处理部16的顺序被传输，作为CMYK数字彩色信号，被输出到彩色图像输出装置4。

A/D转换部7将RGB模拟信号转换成数字信号。阴影修正部8对从A/D转换部7送来的数字RGB信号，实施将在彩色图像输入装置3的照明系统、成像系统、摄像系统中产生的各种失真除去的处理

输入灰度修正部9对被阴影修正部8除去了各种失真的RGB信号调整色彩平衡，同时实施将其转换成浓度信号等在彩色图像处理装置1中采用的图像处理系统容易处理的信号的处理。

区域分离处理部10用于根据RGB信号将输入图像中的各像素分离成例如包括文字区域、网点区域、照片区域的多个区域。区域分离处理部10根据分离结果，将表示像素属于哪个区域的区域识别信号，向压缩处理部11、黑生成底色除去部13、空间滤波处理部14、和灰度再现处理部16输出，并且将从输入灰度修正部9输出的输入信号直接输出到后级的色修正部。

压缩处理部11对被输入的RGB信号、区域识别信号进行上述的压缩处理。压缩后的图像数据被暂时存储到硬盘等未图示的存储机构中，例如，当在操作面板6上选择了scan to e-mail模式时，通过网卡和调制解调器等发送装置5，附加在邮件中而被发送到设定的发送目的地。或者，在请求打印的情况下，读出对应的图像数据，进行解码处理，然后进行后阶段的图像处理(色修正以后的处理)。另外，也可以在存储压缩图像数据的同时，对输入图像数据继续进行后阶段的图像处理。

色修正部12为了实现色再现的忠实化，进行根据包含不需要的吸收成分的CMY颜色材料的分光特性除去色浊的处理。

黑生成底色除去部13进行根据色修正后的CMY三色信号生成黑(K)信号的处理；和从原始的CMY信号剔除通过黑生成而获得的K信号，生成新的CMY信号的处理。通过这些处理，将CMY三色信号转换成CMYK四色信号。

空间滤波处理部14对从黑生成底色除去部输入的CMYK信号的图像数据，基于区域识别信号，进行采用数字滤波器的空间滤波处理，修正空间频率特性。由此，可减轻输出图像的模糊和颗粒状劣化。灰度再现处理部16与空间滤波处理部同样，对CMYK信号的图像数据，根据区域识别信号实施后述的规定处理。

例如，由区域分离处理部10分离为文字的区域为了提高文字的再现性，空间滤波处理部14中的空间滤波，使用高频成分的强调量大的滤波器。同时，在灰度再现处理部16中，实施适合高频成分的再现的基于高分辨率屏幕的二值化或多值化处理。

另外，对于由区域分离处理部10分离为网点的区域，在空间滤波处理部14中，实施用于除去输入网点成分的低通滤波处理。而且，在由输出灰度修正部15进行了将浓度信号等信号，转换成彩色图像输出装置4的作为特性值的网点面积率的输出灰度修正处理后，由灰度再现处理部16实施按照最终将图像分离成像素、能够再现各自的灰度的方式进行处理的灰度再现处理。关于由区域分离处理部10分离为照片的区域，进行使用重视了灰度再现性的屏幕的二值化或多值化处理。

被实施了上述各处理的图像数据，被暂时保存在未图示的存储机构中，在规定的时刻被读出，输入到彩色图像输出装置4中。

彩色图像输出装置4用于将图像数据输出到纸等记录介质上，例如，可列举出使用电子照片方式或喷墨方式的彩色图像输出装置等，但没有特殊的限定。

其中，以上的处理由未图示的CPU(Central Processing Unit)控制。

另外，在进行传真发送时，若通过调制解调器进行与对方地址的发送联络，确保了可发送的状态，则从存储器读出以规定的形式压缩的图像数据(用扫描仪读取的图像数据)，实施压缩形式的变更等必要的处理，通过通信线路依次发送给对方地址。在接收传真时，CPU一边进行通信联络，一边接收从对方地址发送来的图像数据，并输入给彩色图像处理装置1，在彩色图像处理装置1中，将接收的图像数据利用未图示的压缩/解压缩处理部实施解压缩处理。被解压缩的图像数据根据需要，进行旋转处理和分辨率转换处理，并被实施输出灰度修正、灰度再现处理，由彩色图像输出装置4输出。另外，数字彩色复合机2通过网卡和调制解调器等发送装置5、LAN电缆等，与和网络连接的计算机或其他的数字复合机进行数据通信。

以上对彩色复合机进行了说明，但也可以是黑白复合机。

(图像读取装置)

图16是表示具备本发明的一个实施方式的彩色图像处理装置(图像处理装置)101的图像读取装置(平板扫描仪)200的结构的框图。如图16所示，具有A/D转换部7、阴影修正部8、输入灰度修正部9、区域分离处理部10和压缩处理部11的彩色图像处理装置101与彩色图像输入装置3连接，整体构成了图像读取装置200。

彩色图像输入装置(图像读取装置)3由具备例如CCD(ChargeCoupled Device)的扫描部构成，通过CCD读取来自原稿的反射光像，作为RGB(R：红、G：绿、B：蓝)的模拟信号，并输入到彩色图像处理装置101中。由彩色图像输入装置3读取的模拟信号在彩色图像处理装置101内，按A/D转换部7、阴影修正部8、输入灰度修正部9、区域分离处理部10和压缩处理部11的顺序被传输。

A/D(模拟/数字)转换部7是用于将RGB模拟信号转换成数字信号的模块，阴影修正部8用于对从A/D转换部7送来的数字RGB信号，实施将在彩色图像输入装置3的照明系统、成像系统、摄像系统中产生的各种失真除去的处理。

输入灰度修正部9用于对由阴影修正部8除去了各种失真的RGB信号(RGB的反射率信号)，在调整彩色平衡的同时，实施将其转换成浓度信号等彩色图像处理装置101所采用的图像处理系统容易处理的信号的处理。

区域分离处理部10根据RGB信号，将输入图像中的各像素分离成例如包括文字区域、网点区域、照片区域的多个区域。

压缩处理部11对被输入的RGB信号进行上述压缩处理。该压缩图像数据通过网络被发送输出到计算机、打印机或复合机。该情况下，需要在打印机、复合机和计算机侧能够解码压缩图像数据。另外，也可以不实施压缩处理，而直接将读取的图像数据和区域识别信号发送给计算机、打印机或复合机。该情况下，也需要在打印机、复合机、计算机侧能够根据区域识别信号对图像数据进行处理。

(记录介质、程序)

作为本发明的一个实施方式，可列举在记录了用于使计算机执行的程序的程序代码(执行形式程序、中间代码程序、源程序)的计算机可读取记录介质中，记录了进行上述压缩处理的图像处理方法的存储介质。结果，可携带自如地提供记录了用于使进行上述压缩处理的图像处理方法执行的程序代码的记录介质。

另外，在本实施方式中，为了在微机中进行处理，作为该记录介质，也可以由未图示的存储器，例如ROM那样的存储器本身作为程序介质，而且，虽然未图示，但也可以是作为外部存储装置而设置程序读取装置，通过将记录介质插入该存储装置中能够进行读取的程序介质。

在任意的情况下，只要是存储的程序代码由微处理器存取并执行的结构即可，或者，无论在任何情况下，都可以是读出程序代码，将读出的程序代码下载到微机的未图示的程序存储区域，并执行该程序代码的方式。该下载用的程序被预先存储在主体装置中。

这里，上述程序介质是构成为能够与主体分离的记录介质，也可以是磁带或盒式磁带等磁带类、软盘(注册商标)和硬盘等磁盘或CD-ROM/MO/MD/DVD等光盘的盘类、IC卡(包括存储卡)/光卡等卡类、或掩模ROM、EPROM(Erasable Programmable Read OnlyMemory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory)、闪存ROM等的包括半导体存储器的固态担承程序代码的介质。

而且，在本实施方式中，由于是能够与包括互联网在内的通信网络连接的系统结构，所以，也可以是如从通信网络下载程序代码那样流动性地担承程序代码的介质。另外，在这样从通信网络下载程序代码的情况下，可以预先在主体装置中存储该下载用的程序，或从其他记录介质安装该下载用程序。

通过由数字彩色图像形成装置或计算机系统中具备的程序读取装置读取上述记录介质，来执行上述的图像处理方法。另外，本发明也能够以通过电子方式传送上述程序代码而实现的被嵌入到载波中的计算机数据信号的方式来实现。

计算机系统由平板扫描仪、胶片扫描仪、数码相机等图像输入装置、通过安装规定的程序来执行上述图像处理方法等各种处理的计算机、显示计算机的处理结果的CRT显示器、液晶显示器等图像显示装置、以及将计算机的处理结果输出到纸等上的打印机构成。并且，具有用于通过网络与服务器等连接的作为通信机构的网卡和调制解调器等。

本发明的图像处理装置如上所述，是对输入图像实施压缩处理的图像处理装置，其特征在于，具有：

背景层生成机构，其从上述输入图像中提取出文字区域，从该输入图像中至少除去该文字区域，生成背景层；

背景区域提取机构，其具有：从上述背景层中推定根据颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的局部背景色、或根据上述颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的全体背景色的背景色推定机构，和从上述背景层中提取出具有上述推定出的背景色的背景区域的背景图像提取机构，该背景区域提取机构从上述背景层中提取与颜色特性对应的各个背景区域；

坐标记录机构，其记录由上述背景区域提取机构提取出的背景区域的坐标值；和

数据保持机构，其以与由上述背景区域提取机构提取出的背景区域的颜色特性对应的形式，保持该背景区域，

上述数据保持机构利用包含由上述背景色推定机构推定出的背景色、和具有该背景色的背景区域的上述坐标值的信息，保持上述背景层中包含的局部背景和全体背景。

根据上述结构，分别提取出背景层中包含的颜色特性不同的背景区域，以与提取出的背景区域的特性对应的形式保持背景区域。因此，由于对应背景区域的颜色特性地保持数据，所以可进行与各自的特性对应的切实可靠的数据压缩。由此，可实现进一步缩小了数据大小的压缩，而且可抑制压缩噪声的发生，有利于提高图像品质。

并且，在上述结构中，可以从背景层中提取根据颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的局部背景区域、或根据上述颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的全体背景区域，利用包含该颜色和该背景区域的坐标值的信息，来保持上述背景层中包含的局部背景和全体背景。由此，可以对局部背景区域及全体背景区域进行适当的压缩。

本发明的图像处理装置可以在上述结构的基础上，上述背景图像区域提取机构具有判定上述被提取出的背景区域的形状的背景形状判定机构，上述坐标记录机构记录对包含由上述背景图像提取机构提取出的背景区域的矩形区域进行表示的坐标值，当上述背景形状判定机构判定为是矩形时，上述数据保持机构利用包含由上述背景色推定机构推定出的背景色、和上述坐标记录机构中记录的表示矩形区域的坐标值的信息，来保持在上述背景层中包含的局部背景和全体背景。

根据上述结构，可大幅削减在文件(原稿)中大量存在的单色矩形的背景区域的数据量，而且可保持颜色的一样性。

本发明的图像处理装置可以在上述结构的基础上，还具有生成对上述矩形区域中的背景区域的形状进行表现的蒙板图像的蒙板图像生成机构，当上述背景形状判定机构判定为背景区域的形状不是矩形时，上述数据保持机构利用包含由上述背景色推定机构推定出的背景色、上述坐标记录机构中记录的表示矩形区域的坐标值、和将由上述蒙板图像生成机构生成的蒙板图像可逆压缩后的数据的信息，来保持上述背景层中包含的局部背景和全体背景。

根据上述结构，在矩形区域以外的背景区域的数据保持中，也可以在抑制数据量的同时，进行一样颜色的再现。

本发明的图像处理装置可以在上述结构的基础上，还具有对于未被上述背景图像提取机构提取的背景区域，提取各个连续区域的图像数据的多色背景提取机构，上述数据保持机构利用将由上述多色背景提取机构提取出的背景区域的图像数据非可逆压缩后的数据的信息，保持上述背景层中包含的多色背景区域。

根据上述结构，通过对不是单一色的背景(照片区域或渐变区域)区域独立进行非可逆压缩并保持，可进行数据的削减。

为了解决上述问题，本发明的图像形成装置具备上述任意一种图像处理装置。本发明的图像形成装置由于具有本发明的图像处理装置，所以可进一步提高压缩率及图像品质，形成良好品质的图像。

为了解决上述问题，本发明的图像读取装置具有上述任意一种图像处理装置。本发明的图像形成装置由于具有本发明的图像处理装置，所以可提高压缩率地读取图像。

为了解决上述问题，本发明的图像处理方法用于对输入图像实施压缩处理，其特征在于，包括：

背景层生成步骤，从上述输入图像中提取出文字区域，从该输入图像中至少除去该文字区域，生成背景层；

背景区域提取步骤，其包括从上述背景层中推定根据颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的局部背景色、或根据上述颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的全体背景色的背景色推定步骤，和从上述背景层中提取出具有上述推定出的背景色的背景区域的背景图像提取步骤，由该背景区域提取步骤从上述背景层中提取出与颜色特性对应的各个背景区域；

坐标记录步骤，记录在上述背景区域提取步骤中提取出的背景区域的坐标值；和

数据保持步骤，以与在上述背景区域提取步骤中提取出的背景区域的颜色特性对应的形式，保持该背景区域；

在上述数据保持步骤中，利用包含由上述背景色推定步骤推定出的背景色、和具有该背景色的背景区域的上述坐标值的信息，来保持上述背景层中包含的局部背景和全体背景。

根据上述的方法，可达到与上述图像处理装置相同的效果，能够进一步提高压缩率及图像品质。

另外，本发明的图像处理装置也可以利用计算机来实现，该情况下，通过使计算机作为上述图像处理装置中的上述各机构而动作，由计算机实现上述图像处理装置的图像处理程序、以及记录了该图像处理程序的计算机可读取记录介质也属于本发明的范畴。

根据这些结构，通过使计算机读取并执行上述图像处理程序，可实现与上述图像处理装置相同的作用效果。

在以上的具体实施方式章节中具体说明的各实施方式及各实施例，完全是为了明确说明本发明的技术内容而列举的示例，不应被狭义理解为只限于这些具体例，在本发明的宗旨和权利要求书所记载的范围内，可进行各种变更实施。而且，即使在本说明书所述的数值范围以外，只要是不违背本发明的宗旨的合理范围，都属于本发明的范畴。

本发明可应用于具有图像处理功能的彩色复印机、彩色打印机、黑白复印机、黑白打印机、MFP(Multi Function Printer)、扫描仪以及个人计算机等中。

Claims (5)

1.一种图像处理装置，用于对输入图像实施压缩处理，其特征在于，具有：

背景层生成部，其从所述输入图像中提取出文字区域，从该输入图像中至少除去该文字区域，生成背景层；

背景区域提取部，其具有从所述背景层中推定根据颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的局部背景色、或根据所述颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的全体背景色的背景色推定部，和从所述背景层中提取出具有所述推定出的背景色的背景区域的背景图像提取部，该背景区域提取部从所述背景层中提取出与颜色特性对应的各个背景区域；

坐标记录部，其记录由所述背景区域提取部提取出的背景区域的坐标值；和

数据保持部，其以与所述背景区域提取部提取出的背景区域的颜色特性对应的形式，保持该背景区域；

所述数据保持部利用包含由所述背景色推定部推定出的背景色、和具有该背景色的背景区域的所述坐标值的信息，保持所述背景层中包含的局部背景和全体背景，

所述背景图像提取部具有对所述被提取出的背景区域的形状进行判定的背景形状判定部，

所述坐标记录部记录对包含由所述背景图像提取部提取出的背景区域的矩形区域进行表示的坐标值，

当所述背景形状判定部判定为是矩形时，

所述数据保持部利用包含由所述背景色推定部推定出的背景色、和所述坐标记录部中记录的表示矩形区域的坐标值的信息，来保持所述背景层中包含的局部背景和全体背景。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

所述背景图像提取部还具有生成对所述矩形区域中的背景区域的形状进行表示的蒙板图像的蒙板图像生成部，

在所述背景形状判定部判定为背景区域的形状不是矩形时，所述数据保持部利用包含由所述背景色推定部推定出的背景色、所述坐标记录部中记录的表示矩形区域的坐标值、和将由所述蒙板图像生成部生成的蒙板图像可逆压缩后的数据的信息，保持所述背景层中包含的局部背景和全体背景。

3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，

所述背景图像提取部还具有对于未被所述背景图像提取部提取的背景区域，提取各个连续区域的图像数据的多色背景提取部，

所述数据保持部利用将由所述多色背景提取部提取出的背景区域的图像数据非可逆压缩后的数据的信息，保持所述背景层中包含的多色背景区域。

4.一种图像形成装置，其特征在于，

具有权利要求1或2所述的图像处理装置。

5.一种图像处理方法，用于对输入图像实施压缩处理，其特征在于，包括：

背景层生成步骤，从所述输入图像中提取出文字区域，从该输入图像中至少除去该文字区域，生成背景层；

背景区域提取步骤，其包括从所述背景层中推定根据颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的局部背景色、或根据所述颜色特性而判断为属于相同颜色的一样的全体背景色的背景色推定步骤，和从所述背景层中提取出具有所述推定出的背景色的背景区域的背景图像提取步骤，由该背景区域提取步骤从所述背景层中提取出与颜色特性对应的各个背景区域；

坐标记录步骤，记录由所述背景区域提取步骤提取出的背景区域的坐标值；和

数据保持步骤，以与由所述背景区域提取步骤提取出的背景区域的颜色特性对应的形式，保持该背景区域；

在所述数据保持步骤中，利用包含由所述背景色推定步骤推定出的背景色、和具有该背景色的背景区域的所述坐标值的信息，保持所述背景层中包含的局部背景和全体背景，

所述背景图像提取步骤具有对所述被提取出的背景区域的形状进行判定的背景形状判定步骤，

在所述坐标记录步骤中，记录对包含通过所述背景图像提取步骤提取出的背景区域的矩形区域进行表示的坐标值，

当通过所述背景形状判定步骤判定为是矩形时，

在所述数据保持步骤中利用包含由所述背景色推定步骤推定出的背景色、和在所述坐标记录步骤中记录的表示矩形区域的坐标值的信息，来保持所述背景层中包含的局部背景和全体背景。

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