图像处理装置和图像处理方法与流程

本发明涉及图像处理装置和图像处理方法。

背景技术：
日本特开第2002-033901号公报公开了一种图像输入设备，该图像输入设备使用设备无关颜色来共享彩色图像，而不管颜色属性信息以何种文件格式保存都不会丢失该信息。该图像输入设备包括：图像输入装置，该图像输入装置用于取得数字图像；颜色属性取得装置，该颜色属性取得装置用于取得将所接收的数字图像转换为设备无关颜色时要参照的颜色属性信息；以及水印嵌入装置，该水印嵌入装置用于将所取得的颜色属性信息作为电子水印嵌入到所取得的数字图像中。日本特开第2011-044919号公报公开了一种图像处理装置和图像处理程序，其确保在执行减色处理之前保存待保存到处理对象图像中的特定颜色。特定颜色信息设置部对特定颜色、该特定颜色的范围、以及指定颜色进行设置。当给出了处理对象图像时，代表颜色生成部从构成处理对象图像的各个像素的颜色中提取代表颜色。特定颜色置换处理部用所设置的指定颜色置换处理对象图像中的由特定颜色信息设置部设置的颜色范围中的像素的颜色，并且向颜色置换后的像素添加表明已经执行了置换的信息。颜色置换部用代表颜色生成部提取的代表颜色置换由特定颜色置换处理部进行处理后的处理对象图像。在处理对象图像中，不用代表颜色置换添加了表明已经执行了置换的信息的像素的颜色。

技术实现要素：
因此，本发明的一个目的是提供一种图像处理装置和图像处理方法，用以防止在对包含信息图像的图像进行限色处理时检测不到该信息图像。根据本发明的第一方面，提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括第一提取部、第二提取部、第三提取部、判定部、修正部以及限色部。所述第一提取部从图像中提取具有信息图像的区域和该信息图像的颜色，所述信息图像表示嵌入在所述图像中的信息。所述第二提取部提取所述第一提取部提取的区域周围的周边图像的颜色。所述第三提取部提取对所述图像执行限色处理所需的信息。所述判定部在限色处理基于所述第三提取部提取的信息时，判定作为所述第一提取部提取的所述信息图像的颜色与所述第二提取部提取的所述周边图像的颜色之间的差的色差是否落入预定范围内。如果所述判定部判定为所述色差未落入所述预定范围内，则所述修正部对代表颜色进行修正，所述代表颜色代表进行了限色处理后的图像的颜色。所述限色部基于由所述修正部修正后的代表颜色对所述图像执行限色处理。根据本发明的第二方面，提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括第一提取部、第二提取部、第三提取部、限色部、判定部、修正部以及图像修正部。所述第一提取部从图像中提取具有表示嵌入在所述图像中的信息的信息图像的区域。所述第二提取部提取由所述第一提取部提取的区域周围的周边区域。所述第三提取部提取对所述图像执行限色处理所需的信息。所述限色部根据由所述第三提取部提取的信息，对所述图像执行限色处理。所述判定部判定在由所述限色部进行限色处理后的图像中，作为所述第一提取部提取的信息图像的区域的颜色与所述第二提取部提取的周边图像的颜色之间的差的色差是否落入预定范围内。如果所述判定部判定为所述色差未落入所述预定范围内，则所述修正部对代表颜色进行修正，所述代表颜色代表进行限色处理后的图像的颜色。所述图像修正部基于由所述修正部修正后的代表颜色，对进行所述限色部的限色处理后的图像进行修正。根据本发明的第三方面，在所述图像处理装置中，所述预定范围由以下区域限定：从所述周边图像的颜色起在所述色差方向上延伸比预定的第一距离大或该第一距离以上的距离的区域；从所述周边图像的颜色起在所述色差方向上延伸小于预定的第二距离或该第二距离以下的距离的区域；以及从所述周边图像的颜色起在与所述色差方向垂直的方向上延伸比预定的第三距离小或该第三距离以下的距离的区域。根据本发明的第四方面，在所述图像处理装置中，所述修正部向所述预定范围内的颜色中追加代表颜色。根据本发明的第五方面，在所述图像处理装置中，所述修正部将距所述预定范围的距离短的代表颜色改变为所述预定范围内的颜色。根据本发明的第六方面，在所述图像处理装置中，如果代表颜色存在于比所述预定范围大给定值的第二范围内，则所述修正部将距所述预定范围的距离短的代表颜色改变为所述预定范围内的颜色。如果在所述第二范围内不存在代表颜色，则所述修正部向所述预定范围内的颜色中追加代表颜色。根据本发明的第七方面，在所述图像处理装置中，所述修正部仅在具有所述信息图像的区域中对代表颜色进行修正。根据本发明的第八方面，在所述图像处理装置中，如果对代表颜色的数量有限制，则所述修正部在追加代表颜色时，选择要排除的代表颜色并且排除所选择的代表颜色。根据本发明的第九方面，在所述图像处理装置中，所述修正部选择如下代表颜色作为要排除的代表颜色：该代表颜色是待追加的代表颜色和所述周边图像的代表颜色以外的代表颜色，并且是限色处理前后的颜色之差最小的代表颜色。根据本发明的第十方面，在所述图像处理装置中，所述修正部选择如下代表颜色作为要排除的代表颜色：该代表颜色是待追加的代表颜色和所述周边图像的代表颜色以外的代表颜色，并且是限色处理后很少使用的代表颜色。根据本发明的第十一方面，在所述图像处理装置中，所述修正部选择如下代表颜色作为要排除的代表颜色：该代表颜色是待追加的代表颜色和所述周边图像的代表颜色以外的代表颜色，并且是与待追加的代表颜色接近的代表颜色。根据本发明的第十二方面，在所述图像处理装置中，在代表颜色的数量小于预定阈值或者在该预定阈值以下的情况下，在限色处理前后的颜色之差大于预定阈值或者在该预定阈值以上的情况下，或者在所述限色处理是黑白化处理的情况下，所述修正部不修正所述代表颜色，并且用所述周边图像的颜色对具有所述信息图像的区域进行补全。根据本发明的第十三方面，在所述图像处理装置中，在所提取的周边图像是素色图像的情况下，在所提取的周边图像的亮度大于预定阈值或者在该预定阈值以上的情况下，在所提取的周边图像是底色图像的情况下，或者在所提取的周边图像是白色图像的情况下，所述第二提取部提取所述周边图像的颜色。根据本发明的第十四方面，在所述图像处理装置中，如果所提取的周边图像的颜色的预定颜色成分少于预定阈值或者在该预定阈值以下，则所述第二提取部提取所述周边图像的颜色。根据本发明的第十五方面，提供了一种图像处理方法，该方法包括：从图像中提取具有信息图像的区域和所述信息图像的颜色，所述信息图像表示嵌入在所述图像中的信息；提取所提取的区域周围的周边图像的颜色；提取对所述图像执行限色处理所需的信息；当限色处理是基于所提取的信息时，判定作为所述信息图像的提取颜色与所述周边图像的提取颜色之间的差的色差是否落入预定范围内；如果判定为所述色差未落入所述预定范围内，则对代表颜色进行修正，所述代表颜色代表进行限色处理后的图像的颜色；以及基于修正后的代表颜色对所述图像执行限色处理。根据本发明的第十六方面，提供了一种图像处理方法，该方法包括：从图像中提取具有表示嵌入在所述图像中的信息的信息图像的区域；提取所提取的区域周围的周边区域；提取对所述图像执行限色处理所需的信息；根据所提取的信息对所述图像执行限色处理；判定在经过限色处理后的图像中，作为所述信息图像的提取区域的颜色与所提取的周边区域的颜色之间的差的色差是否落入预定范围内；如果判定为所述色差未落入所述预定范围内，则对代表颜色进行修正，所述代表颜色代表经过限色处理后的图像的颜色；以及基于修正后的代表颜色来修正限色处理后的图像。根据本发明的所述第一方面，所述图像处理装置可防止在对包含信息图像的图像进行限色处理时检测不到该信息图像的情况。根据本发明的所述第二方面，所述图像处理装置可防止在对包含信息图像的图像进行限色处理时检测不到该信息图像的情况。根据本发明的所述第三方面，所述图像处理装置在利用由信息图像与周边图像之间的色差的方向和与该色差方向垂直的方向限定的区域进行限色处理时，可判定所述信息图像与所述周边图像之间的色差是否落入预定范围内。根据本发明的所述第四方面，所述图像处理装置可在所述预定范围中追加代表颜色。根据本发明的所述第五方面，所述图像处理装置可将距所述预定范围的距离短的代表颜色改变为所述预定范围内的颜色。根据本发明的所述第六方面，如果第二范围中包含了代表颜色，则所述图像处理装置可将该代表颜色改变为所述预定范围内的颜色。如果所述第二范围内不包含代表颜色，则所述图像处理装置可将代表颜色追加到所述预定范围内的颜色中。根据本发明的所述第七方面，所述图像处理装置可仅在具有所述信息图像的区域中对代表颜色进行修正。根据本发明的所述第八方面，如果对代表颜色的数量有限制，则所述图像处理装置可在追加代表颜色时，选择要排除的代表颜色并且排除所选择的代表颜色。根据本发明的所述第九方面，所述图像处理装置可选择限色处理前后的颜色之差最小的代表颜色作为要排除的代表颜色。根据本发明的所述第十方面，所述图像处理装置可选择限色处理后很少使用的代表颜色作为要排除的代表颜色。根据本发明的所述第十一方面，所述图像处理装置可选择与待追加的代表颜色接近的代表颜色作为要排除的代表颜色。根据本发明的所述第十二方面，在代表颜色的数量小于预定阈值或者在该预定阈值以下的情况下，在限色处理前后的颜色之差大于预定阈值或者在该预定阈值以上的情况下，或者在所述限色处理是黑白化处理的情况下，所述图像处理装置可以不修正所述代表颜色并且可删除所述信息图像。根据本发明的所述第十三方面，在所提取的周边图像是素色图像的情况下，在所提取的周边图像的亮度大于预定阈值或者在该预定阈值以上的情况下，在所提取的周边图像是底色图像的情况下，或者在所提取的周边图像是白色图像的情况下，所述图像处理装置把所述周边图像的颜色作为对象。根据本发明的所述第十四方面，如果所提取的周边图像的颜色的预定颜色成分少，则所述图像处理装置可提取所述周边图像的颜色。根据本发明的所述第十五方面，所述图像处理方法可防止在对包含信息图像的图像进行限色处理时检测不到该信息图像的情况。根据本发明的所述第十六方面，所述图像处理方法可防止在对包含信息图像的图像进行限色处理时检测不到该信息图像的情况。附图说明基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明，其中：图1是根据第一示例性实施方式的图像处理装置的示例结构的概念模块结构图。图2是示出根据第一示例性实施方式的示例处理的流程图。图3示出了局部区域中的嵌入信息区域与周边背景区域之间的示例关系；图4示出了根据第一示例性实施方式的示例处理。图5是根据第二示例性实施方式的图像处理装置的示例结构的概念模块结构图。图6是示出根据第二示例性实施方式的示例处理的流程图。图7是根据第三示例性实施方式的图像处理装置的示例结构的概念模块结构图。图8A和8B是示出根据第三示例性实施方式的示例处理的部分流程图；以及图9是示出用于实现根据任一示例性实施方式的图像处理装置的计算机的示例硬件结构的框图。具体实施方式下面将参照附图来说明本发明的各种示例性实施方式。图1是根据第一示例性实施方式的图像处理装置的示例结构的概念模块结构图。术语“模块”一般地指软件（计算机程序）、硬件等的逻辑上可分离的部分。因此，在本示例性实施方式中使用的术语“模块”不仅指计算机程序中的模块，还指硬件结构中的模块。因此，将以用于提供各模块的功能的计算机程序（使计算机执行各过程的程序、使计算机作为各部发挥作用的程序以及使计算机实现各功能的程序）、系统以及方法为背景来对本示例性实施方式进行说明。当为了便于说明而使用“存储”、“被存储”以及等同的术语时，这些术语表示在本示例性实施方式涉及计算机程序时把所述计算机程序存储到存储设备中，或者执行控制以将所述计算机程序存储到存储设备中。此外，模块和功能可一一对应。从实施的角度来说，一个模块可由一个程序构成，多个模块可由一个可程序构成，或者反之，一个模块可由多个程序构成。此外，多个模块可由单个计算机执行，或者单个模块可由分布或者并行环境下的多个计算机执行。一个模块可包含另一模块。此外，下文中，术语“连接”包括物理连接和逻辑连接（如交换数据，发布指令以及数据项目之间的参照关系）。术语“预定”意味着在执行期望的处理“之前确定”，并且根据当前的状态和条件或者根据先前的状态和条件，包括在根据本示例性实施方式的处理开始“之前确定”，并且包括即使在根据本示例性实施方式的处理开始之后，但在执行期望的处理“之前确定”。如果使用了多个“预定值”，则这些值可彼此不同，或者两个以上的值（或者全部值）可以相同。用语“如果A，则B”或者类似意思的词语表示“判定A是否成立，如果判定为A成立则B”，除非不需要判定A是否成立。此外，术语“系统”或者“装置”包括多个计算机、硬件部件、设备或者其它适当要素经由网络（包括一对一通信结构）等通信介质彼此连接而成的结构，并且可由单个计算机、硬件部件、设备或者适当要素实现。术语“装置”、“设备”以及“系统”同义。应该理解术语“系统”不包括仅基于人为规则的社会“机构”（社会系统）。此外，针对各模块执行的每个处理，从存储设备读取期望的信息，或者如果在模块中执行多个处理，则针对该多个处理中的每个处理，从存储设备中读取期望的信息，并对该期望的信息进行处理。将处理结果写入到存储设备中。因此，在此可无需对处理信息之前从存储设备读取信息，以及在处理信息之后将信息写入存储设备的过程进行说明。在此使用时，术语“存储设备”可包括硬盘、随机访问存储器（RAM）、外部存储介质、使用通信线路的存储设备、以及中央处理单元（CPU）中的寄存器。根据第一示例性实施方式的图像处理装置被构成为对包含信息图像的图像执行限色，从而以有限数量的不同颜色显示该图像（此后成为“限色处理”）。如图1中例示的示例中所示，该图像处理装置包括嵌入信息区域/颜色提取模块110、周边颜色提取模块115、代表颜色提取模块120、再现判定模块130、修正模块140以及限色模块150。信息图像指系统地生成的用于以机器可读的方式表达电子数据的图像代码，并且包括例如包含用于识别输出（例如打印或者复制）所述图像的图像形成装置的信息的追踪图案。信息图像可以是不可见的信息图像或其等同物。不可见的信息图像或其等同物指裸眼不可察觉或者难以察觉的信息图像或类似信息图像，即辨识性低（或者几乎不可辨识）的信息图像。例如，信息图像是利用黄色色调剂输出的。注意，信息图像也可称为嵌入信息。本示例性实施方式可用于叠加有信息图像的图像的限色。在本示例性实施方式中，判定在叠加有信息图像的区域中，所述信息图像的颜色与所述信息图像的颜色周围的周边颜色之间的色差是否适于限色至尽管信息图像的可辨别性低但可检测到该信息图像的程度。如果判定为色差不适于限色至这种程度，则再次选择叠加区域的代表颜色或者追加代表颜色。嵌入信息区域/颜色提取模块110连接至周边颜色提取模块115和色差计算模块132。嵌入信息区域/颜色提取模块110接收图像100，并且从图像100提取具有表示图像100中嵌入的信息的信息图像的区域和该信息图像的颜色。术语“具有信息图像的区域”指由一个或者多个像素构成的区域。注意，具有信息图像的区域也可称为嵌入信息区域。下面参照图3来说明具有信息图像的区域。周边颜色提取模块115连接至嵌入信息区域/颜色提取模块110和色差计算模块132。周边颜色提取模块115提取由嵌入信息区域/颜色提取模块110提取的区域周围的周边图像的颜色。注意，周边图像也称为周边背景区域，并且周边图像的颜色也称为周围背景颜色。参照图3来说明局部区域300中的嵌入信息区域310与周边背景区域320之间的关系。嵌入信息区域310是预测信息图像所在的区域。嵌入信息区域310可具有一个或者更多个像素的尺寸。局部区域300是具有预定尺寸的区域。在图3中，局部区域300例如是（不限于）矩形的。局部区域300还可形成为任何形状，诸如六边形或者椭圆形（包括圆形）。局部区域300可具有包括一个或者更多个嵌入信息区域310的尺寸，并且还可包括嵌入信息区域310（或者多个嵌入信息区域310）的背景。此外，在图3中，嵌入信息区域310位于局部区域300的中央，但也可不必位于局部区域300的中央。嵌入信息区域310的形状不限于正方形，可以是矩形、L形多边形等。周边背景区域320是从局部区域300中排除嵌入信息区域310后的区域。嵌入信息区域/颜色提取模块110对嵌入信息区域310进行处理，并且周边颜色提取模块115对周边背景区域320进行处理。代表颜色提取模块120连接至色差再现判定模块134和限色模块150。代表颜色提取模块120接收图像100和指定代表颜色信息102，并且提取对图像100执行限色处理所需的信息。指定代表颜色信息102可以是代表颜色的值（执行限色处理后得到的转换后颜色）或者代表颜色的数量。代表颜色的值包括颜色范围。如果指定代表颜色信息102是代表颜色的数量，则代表颜色提取模块120从图像100中提取代表颜色。例如，代表颜色提取模块120执行如下处理，例如按照从最常使用的颜色（该颜色的像素数最多）开始的降序，将代表颜色指派为图像100中使用的颜色。再现判定模块130判定代表颜色中是否包含在预定颜色方向上与周边背景颜色相距预定颜色距离范围以内的代表颜色。再现判定模块130包括色差计算模块132和色差再现判定模块134。色差计算模块132连接至嵌入信息区域/颜色提取模块110、周边颜色提取模块115以及色差再现判定模块134。色差计算模块132计算色差，该色差是由嵌入信息区域/颜色提取模块110提取的信息图像的颜色与由周边颜色提取模块115提取的周边图像的颜色之间的差。在此，色差由矢量表示。更具体来说，在颜色空间中，从信息图像的颜色的位置到周边图像的颜色的位置的向量（或者从周边图像的颜色的位置到信息图像的颜色的位置的向量）表示该色差。因此，色差方向与向量的朝向相对应。色差再现判定模块134连接至代表颜色提取模块120、色差计算模块132以及代表颜色追加模块142。当限色处理基于由代表颜色提取模块120提取的信息时，色差再现判定模块134判定色差计算模块132计算的色差（该色差是嵌入信息区域/颜色提取模块110提取的信息图像的颜色与周边颜色提取模块115提取的周边图像的颜色之间的差）是否落入预定范围内。色差再现判定模块134使用的预定范围可以由以下区域限定：从周边图像的颜色起在色差方向上延伸比预定的第一距离大或该第一距离以上的距离的区域；从周边图像的颜色起在色差方向上延伸比预定的第二距离小或该第二距离以下的距离的区域；以及从周边图像的颜色起在与色差方向垂直的方向上延伸比预定的第三距离小或该第三距离以下的距离的区域。下面参照图4来进行说明。图4示出了根据第一示例性实施方式的示例处理；更具体来说，图4示出了判定嵌入信息区域（具有信息图像的区域）的颜色与周边背景区域（周边图像）的颜色之间的色差是否在预定范围内的示例。该预定范围是满足下列全部条件的区域：（1）在色差方向412上从周边背景区域颜色（代表颜色）446起延伸比色差距离432大或色差距离432以上的距离的区域。（2）在色差方向412上从周边背景区域颜色（代表颜色）446起延伸比色差距离434小或色差距离432以下的距离的区域。（3）在色差方向412和垂直于色差方向412的垂直方向414上从周边背景区域颜色（代表颜色）446起延伸比色差距离436小或色差距离432以下的距离的区域。在图4示出的示例中，该预定范围是范围420。颜色空间400例如是由x轴402、y轴404以及z轴406限定的空间。在此使用时，所述色差是从周边背景区域颜色（代表颜色）446到范围420中的中央颜色422的向量。垂直方向414是与色差方向412垂直的向量的集合。由于作为代表颜色的周边背景区域颜色（代表颜色）446是背景的代表颜色，因此周边背景颜色与其对应的代表颜色之间一般没有差异。周边背景颜色的示例包括：素色、亮度高于预定阈值或者在该预定阈值以上的颜色、底色以及白色，并且该颜色在限色处理前后没有变化（或者变化可忽略）。如果嵌入信息的颜色包括在范围420中，则从该嵌入信息中读取信息。换言之，嵌入信息的颜色与周边背景颜色之间的色差是适当的。嵌入信息区域颜色442包括在范围420中，而嵌入信息区域颜色444不包括在范围420中。例如，如果与嵌入信息的颜色相对应的代表颜色（对嵌入信息的颜色进行限制（限色处理）后的颜色）位于嵌入信息区域颜色442的位置处，则可从该嵌入信息读取信息。相反，如果与嵌入信息的颜色相对应的代表颜色位于嵌入信息区域颜色444的位置处，则很难从该嵌入信息读取信息。修正模块140包括代表颜色追加模块142。代表颜色追加模块142连接至色差再现判定模块134和限色模块150。如果色差再现判定模块134判定为色差计算模块132计算出的色差未落入预定范围内，则代表颜色追加模块142对代表经过限色处理后的图像的颜色即代表颜色进行修正。不言而喻，在图4示出的示例中，所述预定范围是范围420。代表颜色追加模块142还可将代表颜色追加至该预定范围内的颜色中。代表颜色追加模块142还可将距该预定范围的距离短的代表颜色（例如最近距离处的代表颜色）改变为该预定范围内的颜色。或者，如果代表颜色被包含在比该预定范围大给定值的第二范围内，则代表颜色追加模块142可将距该预定范围的距离短的代表颜色改变为该预定范围内的颜色。术语“给定值”指预定的距离，并且第二范围是比所述预定范围大的范围，并且可以通过均等地增大所述预定范围的尺寸，或者通过在预定方向（包括多个方向）上增大所述预定范围的尺寸来生成。如果所述第二范围内不包含代表颜色，则可向所述预定范围内的颜色追加代表颜色。代表颜色追加模块142还可仅在具有信息图像的区域中对代表颜色进行修正。在此情况下，在包含信息图像的区域以外的区域中不使用修正后的代表颜色。此外，当要追加代表颜色时，可仅针对具有信息图像的区域参照所追加的代表颜色。如果代表颜色的数量存在上限（例如存在最大255个代表颜色的上限），则代表颜色追加模块142在追加代表颜色时可选择要排除的代表颜色，并且排除所选择的代表颜色。...