JP5343190B2 - Image processing apparatus and image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、取り込んできた画像から、この画像に含まれている小画像を分割するための装置であり、特に1枚のフィルムから取り込んだ医用画像を、内部に含まれている複数の小画像に分割するための装置及び画像処理プログラムに関するものである。 The present invention is an apparatus for dividing a small image included in this image from a captured image, and in particular, a plurality of small images included inside a medical image captured from one film. And an image processing program .
1枚のフィルムに印刷された複数の小画像を電子保存する場合において、それらの小画像を1枚1枚分割して保存することが必要とされる場合がある。例えば医療の分野においては、通常医用画像は、1枚のフィルムに複数の小画像として印刷されることが多く、医用画像を電子保管する場合には、小画像毎に分割して保存することが要求される。 When electronically storing a plurality of small images printed on one film, it may be necessary to divide and store the small images one by one. For example, in the medical field, medical images are usually printed as a plurality of small images on a single film. When medical images are stored electronically, they can be stored separately for each small image. Required.
従来、1枚のフィルムに印刷された複数の医用画像を個別に分割して電子保存する場合は、画面に写った複数の画像を見て、人手によって装置に指示を出して分割電子保存を行っていた。 Conventionally, when a plurality of medical images printed on a single film are individually divided and electronically stored, the plurality of images on the screen are viewed, and an instruction is manually given to the apparatus to perform the divided electronic storage. It was.
1枚のフィルムに含まれた複数の小画像を自動的に分割することのできる装置として、「画像処理装置およびその方法」(特許文献1)が、提案されている。
特許文献1に記載された画像処理装置は、取り込んだ画像を構成する画素値の分散に基づいて小画像の配置を検出することを特徴としている。これにより、複数の小画像を正確、容易かつ短時間に切り出すことができるとしている。
The image processing apparatus described in
しかしながら、特許文献1に記載された従来の画像分割装置では、フィルムの傷や汚れの影響を抑えるためには、取り込んだ画像を二値化することが必要であった。そのため、中間階調の多い画像では、二値化するための閾値の設定によって、二値化画像が大きくバラツキ、結局分割が正確に行われない可能性があった。
However, in the conventional image dividing apparatus described in
また、特許文献1に記載された従来の画像分割装置では、大きさの異なる小画像が含まれていた場合には対応できず、一番大きい小画像のサイズを基準として小画像の切り出しを行うという問題があった。
更に、特許文献1に記載された従来の画像分割装置では、小画像が碁盤目状にきちんと配列されていなければ対応できないという問題があった。
更にまた、特許文献1に記載された従来の分割装置では、小画像が矩形以外の形状では正確に分割できない可能性があった。
In addition, the conventional image segmentation device described in
Furthermore, the conventional image segmentation device described in
Furthermore, in the conventional dividing apparatus described in
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、二値化不要で、フィルムの傷や汚れに影響されず、大きさの異なる小画像が混在しても対応でき、小画像の形が矩形以外でも対応でき、小画像の配置が碁盤目状になされていなくても対応できる画像分割装置及び画像処理プログラムを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, does not require binarization, is not affected by film scratches and dirt, and can cope with a mixture of small images of different sizes. It is an object of the present invention to provide an image dividing apparatus and an image processing program that can deal with shapes other than rectangles and can deal with small images arranged in a grid pattern.
本発明の課題は、下記の各発明によって解決することができる。
即ち、本発明の画像分割装置は、画像を取り込む画像取込部及び取り込んだ画像の処理を行う画像処理部を備えた画像処理装置であって、
前記画像処理部は、前記取り込んだ画像の領域中において、画像でない部分である背景部分を検出する背景検出手段と、前記取り込んだ画像中に含まれる複数の小画像をそれぞれ分割する画像分割手段とを有し、
前記背景検出手段が、前記取り込んだ画像を構成する画素の明度の頻度分布及び前記明度の頻度の平均値を求め、前記平均値を超えた頻度を有する明度を背景部分の明度である背景明度として検出し、
前記画像分割手段が、前記取り込んだ画像を構成する画素の明度のうち、前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記頻度分布に基づいて前記取り込んだ画像の画像領域中における前記小画像の配置を求めるとき、
前記取り込んだ画像の縦方向をY軸、横方向をX軸とし、
前記取り込んだ画像をY軸に平行な直線で複数の短冊状領域に区切り、前記短冊状領域毎に前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記短冊状領域のうち予め設定された値より大きい頻度を有する前記短冊状領域を第一の短冊状領域として検出し、前記取り込んだ画像をX軸に平行な直線で複数の短冊状領域に区切り、前記短冊状領域毎に前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記短冊状領域のうち予め設定された値より大きい頻度を有する前記短冊状領域を第二の短冊状領域として検出し、前記第一の短冊状領域と前記第二の短冊状領域の交差する領域を分割画像コア部として検出すること、
または、
前記取り込んだ画像のX軸、Y軸をそれぞれ画像領域のX軸、Y軸とし、Z軸を背景明度以外の明度の頻度とした3次元ヒストグラムを求め、前記3次元ヒストグラムにおいて、予め設定された値より大きい頻度を有するX−Y面上の領域を分割画像コア部として検出することを実行し、
前記分割画像コア部を構成する矩形の各頂点を前記矩形の外側方向であってX軸方向に画像の明度が前記背景明度になるまで移動させた点をX移動点として検出し、前記矩形の各頂点を前記矩形の外側方向であってY軸方向に画像の明度が前記背景明度になるまで移動させた点をY移動点として検出し、前記X移動点及びY移動点の全てを含み、面積が最小となる矩形を拡大矩形として検出し、前記拡大矩形の配置に基づいて前記小画像の配置を求めることを第1の特徴とする。
これにより、本発明による画像分割装置は、画素の明度の頻度分布に基づいて背景明度を検出し、小画像の配置を検出するので、二値化が不要であり、フィルムの傷や汚れに影響されにくくすると共に、分割画像コア部の大きさを1個ずつ対応する小画像の大きさに合わせてゆくため、大きさの異なる小画像が混在していても正確に分割することができる。また、碁盤目状に小画像が配置されていなくても、分割画像コア部の大きさを1個ずつ対応する小画像の大きさに合わせてゆくので、正確に分割することができる。
The problems of the present invention can be solved by the following inventions.
That is, the image division apparatus of the present invention is an image processing apparatus having an image processing unit for processing the image capture unit and Installing elaborate image capturing an image,
The image processing unit includes a background detection unit that detects a background portion that is a non-image portion in the area of the captured image, and an image dividing unit that divides a plurality of small images included in the captured image, respectively. Have
The background detecting means obtains an average value of the frequency of lightness frequency distribution and front Symbol brightness of the pixels constituting the pre-Symbol captured image, a brightness of the brightness of the background portion having a frequency which exceeds the average background Detect as lightness,
The image dividing means, among the brightness of the pixels constituting the front Symbol captured image, it obtains a frequency distribution of the lightness than the background brightness, the small image in the image region of the captured image on the basis of the said frequency distribution Rutoki determine the placement,
The vertical direction of the captured image is the Y axis and the horizontal direction is the X axis,
The captured image is divided into a plurality of strip-shaped areas by straight lines parallel to the Y-axis, a frequency distribution of brightness other than the background brightness is obtained for each of the strip-shaped areas, and from a preset value of the strip-shaped areas The strip-like region having a large frequency is detected as a first strip-like region, and the captured image is divided into a plurality of strip-like regions by a straight line parallel to the X axis, and each of the strip-like regions other than the background brightness is detected. A frequency distribution of brightness is obtained, and the strip-shaped region having a frequency greater than a preset value among the strip-shaped regions is detected as a second strip-shaped region, and the first strip-shaped region and the second strip-shaped region are detected. Detecting a crossed area of strip-shaped areas as a divided image core part;
Or
The X-axis and Y-axis of the captured image are set as the X-axis and Y-axis of the image area, respectively, and a three-dimensional histogram is obtained in which the Z-axis is a frequency of lightness other than background lightness. Detecting a region on the XY plane having a frequency greater than a value as a divided image core portion;
A point obtained by moving each vertex of the rectangle forming the divided image core portion in the X-axis direction until the brightness of the image reaches the background brightness is detected as an X movement point. Detecting each vertex as a Y movement point that is moved in the Y-axis direction until the brightness of the image reaches the background brightness in the outer direction of the rectangle, including all of the X movement point and the Y movement point, A first feature is that a rectangle having the smallest area is detected as an enlarged rectangle, and the arrangement of the small images is obtained based on the arrangement of the enlarged rectangle.
As a result, the image segmentation device according to the present invention detects the background brightness based on the frequency distribution of the brightness of the pixels and detects the arrangement of the small images, so that binarization is not necessary, and it affects film scratches and dirt. In addition, the size of the divided image core portion is adjusted to the size of the corresponding small image one by one, so that it is possible to accurately divide even when small images having different sizes are mixed. Even if the small images are not arranged in a grid pattern, the size of the divided image core is adjusted to the size of the corresponding small image one by one, so that it can be divided accurately.
また、本発明は、前記第1の特徴の画像処理装置において、複数の前記拡大矩形が重なり合っているとき、前記重なり合った前記拡大矩形の全てを含み面積が最小となる矩形を結合矩形として検出し、前記結合矩形の配置に基づいて前記小画像の配置を求めることを第2の特徴とする。 Further, the present invention is an image processing apparatus of the first aspect, come and overlap a plurality of the expanded rectangle, detects a rectangle area including all of the overlapping said enlarged rectangle is minimized as binding rectangular and, to that it seeks placement of the small image on the basis of arrangement of said coupling rectangular and second features.
また、本発明は、前記第2の特徴の画像処理装置において、前記拡大矩形または前記結合矩形を構成する辺毎に少なくとも1点のチェック点を設け、前記チェック点の明度が背景明度になるまで当該チェック点を含む辺を外側に移動させて、当該拡大矩形または当該結合矩形を拡大させた補正矩形を検出し、前記補正矩形に基づいて前記小画像の配置を求めることを第3の特徴とする。 According to the present invention, in the image processing apparatus of the second feature , at least one check point is provided for each side constituting the enlarged rectangle or the combined rectangle, and the lightness of the check point becomes background lightness. moving the side including the check point on the outside, to detect a correction rectangle is enlarged the enlarged rectangular or the binding rectangle, the third feature that you seek placement of the small image on the basis of the corrected rectangular And
更に、本発明は、コンピュータに、画像を取り込む画像取込ステップ及び取り込んだ画像の処理を行う画像処理ステップを実行させるための画像処理プログラムであって、
前記画像処理ステップは、前記取り込んだ画像の領域中において、画像でない部分である背景部分を検出する背景検出ステップと、前記取り込んだ画像中に含まれる複数の小画像をそれぞれ分割する画像分割ステップとを含み、
前記背景検出ステップが、前記取り込んだ画像を構成する画素の明度の頻度分布及び前記明度の頻度の平均値を求め、前記平均値を超えた頻度を有する明度を背景部分の明度である背景明度として検出し、
前記画像分割ステップが、前記取り込んだ画像を構成する画素の明度のうち、背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記頻度分布に基づいて前記取り込んだ画像の画像領域中における前記小画像の配置を求めるとき、
前記取り込んだ画像の縦方向をY軸、横方向をX軸とし、
前記取り込んだ画像をY軸に平行な直線で複数の短冊状領域に区切り、前記短冊状領域毎に前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記短冊状領域のうち予め設定された値より大きい頻度を有する前記短冊状領域を第一の短冊状領域として検出し、前記取り込んだ画像をX軸に平行な直線で複数の短冊状領域に区切り、前記短冊状領域毎に前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記短冊状領域のうち予め設定された値より大きい頻度を有する前記短冊状領域を第二の短冊状領域として検出し、前記第一の短冊状領域と前記第二の短冊状領域の交差する領域を分割画像コア部として検出すること、
または、
前記取り込んだ画像のX軸、Y軸をそれぞれ画像領域のX軸、Y軸とし、Z軸を背景明度以外の明度の頻度とした3次元ヒストグラムを求め、前記3次元ヒストグラムにおいて、予め設定された値より大きい頻度を有するX−Y面上の領域を分割画像コア部として検出することを実行し、
前記分割画像コア部を構成する矩形の各頂点を前記矩形の外側方向であってX軸方向に画像の明度が前記背景明度になるまで移動させた点をX移動点として検出し、前記矩形の各頂点を前記矩形の外側方向であってY軸方向に画像の明度が前記背景明度になるまで移動させた点をY移動点として検出し、前記X移動点及びY移動点の全てを含み、面積が最小となる矩形を拡大矩形として検出し、前記拡大矩形の配置に基づいて前記小画像の配置を求めることを第4の特徴とする。
Furthermore, the present invention causes a computer, an image processing program for executing the image processing steps for processing the image capture step and captured image capturing an image,
The image processing step includes a background detection step for detecting a background portion that is a non-image portion in the captured image region, and an image division step for dividing each of a plurality of small images included in the captured image. Including
Said background detecting step, an average value of the frequency of lightness frequency distribution and front Symbol brightness of the pixels constituting the pre-Symbol captured image, a brightness of the brightness of the background portion having a frequency which exceeds the average background Detect as lightness,
Wherein the image dividing step is, among the brightness of the pixels constituting the pre-Symbol captured image, it obtains a frequency distribution of the brightness other than the background brightness of the small image in the image region of the captured image on the basis of the said frequency distribution place the required Rutoki,
The vertical direction of the captured image is the Y axis and the horizontal direction is the X axis,
The captured image is divided into a plurality of strip-shaped areas by straight lines parallel to the Y-axis, a frequency distribution of brightness other than the background brightness is obtained for each of the strip-shaped areas, and from a preset value of the strip-shaped areas The strip-like region having a large frequency is detected as a first strip-like region, and the captured image is divided into a plurality of strip-like regions by a straight line parallel to the X axis, and each of the strip-like regions other than the background brightness is detected. A frequency distribution of brightness is obtained, and the strip-shaped region having a frequency greater than a preset value among the strip-shaped regions is detected as a second strip-shaped region, and the first strip-shaped region and the second strip-shaped region are detected. Detecting a crossed area of strip-shaped areas as a divided image core part;
Or
The X-axis and Y-axis of the captured image are set as the X-axis and Y-axis of the image area, respectively, and a three-dimensional histogram is obtained in which the Z-axis is a frequency of lightness other than background lightness. Detecting a region on the XY plane having a frequency greater than a value as a divided image core portion;
A point obtained by moving each vertex of the rectangle forming the divided image core portion in the X-axis direction until the brightness of the image reaches the background brightness is detected as an X movement point. Detecting each vertex as a Y movement point that is moved in the Y-axis direction until the brightness of the image reaches the background brightness in the outer direction of the rectangle, including all of the X movement point and the Y movement point, A fourth feature is that a rectangle having the smallest area is detected as an enlarged rectangle, and the arrangement of the small images is obtained based on the arrangement of the enlarged rectangle .
また、本発明は、前記第4の特徴の画像処理プログラムにおいて、複数の前記拡大矩形が重なり合っているとき、重なり合った前記拡大矩形の全てを含み面積が最小となる矩形を結合矩形として検出するステップと、前記結合矩形の配置に基づいて前記小画像の配置を求めるステップとを含むことを第5の特徴とする。 The present invention, in the fourth feature image processing program, can that overlap a plurality of the expanded rectangle, a rectangle area including all of the enlarged rectangle each other an overlapping is minimized as binding rectangular A fifth feature includes a step of detecting, and a step of obtaining an arrangement of the small image based on the arrangement of the combined rectangles.
また、本発明は、前記第5の特徴の画像処理プログラムにおいて、前記拡大矩形または前記結合矩形を構成する辺毎に少なくとも1点のチェック点を設けるステップと、前記チェック点の明度が背景明度になるまで当該チェック点を含む辺を外側に移動させて、当該拡大矩形または当該結合矩形を拡大させた補正矩形を検出するステップと、前記補正矩形に基づいて前記小画像の配置を求めるステップとを備えることを第6の特徴とする。 According to the present invention, in the image processing program of the fifth feature, the step of providing at least one check point for each side constituting the enlarged rectangle or the combined rectangle, and the lightness of the check point as background lightness made up by moving the side including the check point on the outside, a step of detecting a correction rectangle is enlarged the enlarged rectangular or the binding rectangle, and determining the placement of the small image on the basis of the corrected rectangular It is the sixth feature that it is provided.
これにより、本発明の画像分割装置及び画像処理プログラムは、背景明度の部分を分割画像コア部と誤認識することが無くなる。また、小画像の配置を、3次元ヒストグラムに基づいて検出するので、碁盤目状に小画像が配置されていなくても正確に分割できること、複数の前記拡大矩形が重なり合っているときは、重なり合った前記拡大矩形の全てを含み面積が最小となる矩形を結合矩形として検出し、前記結合矩形の配置に基づいて前記小画像の配置を求めること、大きさの異なる小画像が混在していてもより正確に分割できること、小画像が矩形以外の形状でも正確に分割することができる。As a result, the image dividing apparatus and the image processing program of the present invention do not erroneously recognize the background brightness portion as the divided image core portion. In addition, since the arrangement of small images is detected based on a three-dimensional histogram, it can be accurately divided even if the small images are not arranged in a grid pattern, and when a plurality of the enlarged rectangles are overlapped, they are overlapped. A rectangle that includes all the enlarged rectangles and has the smallest area is detected as a combined rectangle, and the arrangement of the small images is obtained based on the arrangement of the combined rectangles, even if small images having different sizes are mixed. It can be accurately divided, and even if the small image has a shape other than a rectangle, it can be accurately divided.
以上説明したように、本発明の画像分割装置及び画像処理プログラムによれば、画素の明度の頻度分布に基づいて背景明度を検出し、小画像の配置を検出するので、二値化が不要であり、フィルムの傷や汚れに影響されにくいという特徴を有する。 As described above, according to the image segmentation device and the image processing program of the present invention, since the background brightness is detected based on the frequency distribution of the brightness of pixels and the arrangement of small images is detected, binarization is unnecessary. There is a feature that it is hardly affected by scratches and dirt on the film.
また、3次元ヒストグラムに基づいて検出するので、背景明度の部分を分割画像コア部と誤認識することが無くなるとともに、碁盤目状に小画像が配置されていなくても正確に分割できる。 Further, since the detection is performed based on the three-dimensional histogram, the background brightness portion is not erroneously recognized as the divided image core portion, and the image can be accurately divided even if a small image is not arranged in a grid pattern.
更に、分割画像コア部の大きさを1個ずつ対応する小画像の大きさに合わせてゆくので、大きさの異なる小画像が混在していても正確に分割でき、碁盤目状に小画像が配置されていなくても正確に分割できる。 Furthermore, since the size of the divided image core is adjusted to the size of the corresponding small image one by one, even if small images of different sizes are mixed, it can be accurately divided, and the small image is formed in a grid pattern. Even if it is not arranged, it can be accurately divided.
更にまた、小画像の大きさを1個ずつ微調整するので、小画像が矩形以外の形状でも正確に分割することが可能となる。 Furthermore, since the size of the small image is finely adjusted one by one, even if the small image has a shape other than a rectangle, it can be accurately divided.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の画像処理装置及び画像処理プログラムを実施するための最良の形態を詳細に説明する。 The best mode for carrying out an image processing apparatus and an image processing program of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<構成>
本発明の一実施形態に係る画像処理プログラムを実現する画像処理装置の構成について図を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の概略構成図である。
<Configuration>
A configuration of an image processing apparatus that realizes an image processing program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の画像処理装置は、画像取込部1と、画像処理部2と、から構成されている。画像取込部1は、画像をフィルムから取り込む。例えば、画像取込部1は、フィルムスキャナ、イメージスキャナ等の機能を有しフィルムから画像を直接取り込むことができる。
また、画像取込部1は、フィルムからだけでは無く、ハードディスク等の外部記憶装置から画像を取り込むようにすることもできる。
As shown in FIG. 1, the image processing apparatus of the present invention includes an
Further, the
画像処理部2は、背景検出手段3と、画像分割手段4と、から構成されている。背景検出手段3は、画像中の背景部分を検出する。ここで、背景部分とは、画像領域中において画像でない部分、即ち枠の部分のことを言う。例えば、画像領域中に複数の小画像が配置されていた場合においては、各小画像を仕切る枠の部分等のことを言う。
The
画像分割手段4は、背景検出手段3によって検出された背景を用いて画像中の複数の小画像を分割する分割線を生成する。また、画像分割手段4は、背景検出手段3によって検出された背景を用いて画像中の複数の小画像の配置を検出し、これらの小画像を個々に切り出すこともでき、切り出した小画像をそれぞれ別ファイルとして保存することもできる。
The
<動作>
次に、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の動作について、図2から図9を参照して説明する。図2は、本発明の画像処理装置の動作フロー図である。
<Operation>
Next, the operation of the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an operation flowchart of the image processing apparatus of the present invention.
図2に示すように、画像取込部1は、フィルムから画像を取り込む(S21)。背景検出手段3は、画像取込部1が取り込んだ画像中の背景部分の明度を検出する(S22)。
以後、背景部分の明度を背景明度と称する。ここで、背景明度検出(S22)について、図3から図5を参照して更に説明する。図3は、背景明度検出のフロー図である。図4は、画像を構成する画素の明度の頻度分布を示した図である。図5も、画像取込部1で取り込んだ画像を構成する画素の明度の頻度分布を示した図である。
As shown in FIG. 2, the
Hereinafter, the lightness of the background portion is referred to as background lightness. Here, background lightness detection (S22) will be further described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart of background lightness detection. FIG. 4 is a diagram showing the frequency distribution of the brightness of the pixels constituting the image. FIG. 5 is also a diagram showing the frequency distribution of the brightness of the pixels constituting the image captured by the
図3に示すように、背景検出手段3は、画像取込部1で取り込んだ画像を構成する画素の明度の頻度分布を求める。図4にこの頻度分布を示す。図4に示すように、例えば、背景明度が暗い場合は、背景明度である暗い部分にピークが存在し、それ以外は特にピークの無い頻度分布となる場合が多い。
As shown in FIG. 3, the
これは、背景明度は全て同じなので、背景明度の頻度は高くなるのに対して、画像部分は、多くの場合多種多様な明度が存在するので、背景明度と比較して頻度が高くならないからである。 This is because the background lightness is high because the background lightness is the same, whereas the image portion often has a wide variety of lightnesses, so the frequency is not high compared to the background lightness. is there.
次に背景検出手段3は、頻度の平均値を求める(S32)。符号41で示す線が頻度の平均値を示す線である。背景検出手段3は、頻度の平均値を超えた頻度を有する明度を背景明度とする。このとき、多くの場合背景明度は、ある範囲を持つことになる。符号42は、背景明度の範囲を示している。
Next, the background detection means 3 calculates the average value of the frequencies (S32). A line denoted by
ここで、背景明度が暗い場合について説明したが、背景明度が明るい場合、あるいは任の明度の場合でも同様であるので説明は省略する。
発明者の鋭意研究の結果、画像明度の頻度平均値を超えた頻度を有する明度を求めることにより、多くの場合において非常に正確に背景明度を検出できることが判明した。このように、明度の頻度平均値を超えた頻度を有する明度を求めることにより、簡単にかつ正確に背景明度を検出することが可能となった。
Here, the case where the background lightness is dark has been described, but the same applies to cases where the background lightness is bright or any lightness.
As a result of inventor's diligent research, it was found that the background lightness can be detected very accurately in many cases by obtaining the lightness having a frequency exceeding the frequency average value of the image lightness. Thus, by obtaining the lightness having a frequency exceeding the lightness frequency average value, it is possible to detect the background lightness easily and accurately.
次に、図2に戻って、背景検出手段3は、背景が存在するか否か、即ち、背景明度が検出できたか否かの判断を行い(S23)、検出できた場合は次のステップを実行し、検出できなかった場合は、その旨のエラーを画面等に表示して処理を終了する。 Next, returning to FIG. 2, the background detection means 3 determines whether or not the background exists, that is, whether or not the background lightness has been detected (S23). If it cannot be detected, an error message to that effect is displayed on the screen and the process is terminated.
背景明度が検出できない場合とは、例えば、画像領域に枠の部分が無く全て画像であった場合等があり、この場合は、明度の頻度分布上において明度の頻度平均値を超えた頻度を有する明度が、一カ所に固まらず暗いところから明るいところまでいろいろな範囲でバラバラに存在することになる。このように、本発明においては、背景の存在の有無についても検出することが可能である。 The case where the background lightness cannot be detected includes, for example, the case where the image area has no frame portion and is entirely an image. In this case, the lightness frequency distribution has a frequency that exceeds the lightness frequency average value. The brightness will be scattered in various ranges from dark to bright without being fixed in one place. Thus, in the present invention, it is possible to detect the presence or absence of the background.
背景検出手段3は、背景明度の範囲が予め設定された設定範囲よりも大きいか否かの判断を行い(S24)、設定範囲より大きい場合は、S26を実行し、そうでない場合は次のステップS25を実行する The background detection means 3 determines whether or not the background lightness range is larger than a preset setting range (S24). If it is larger than the set range, S26 is executed. If not, the next step is executed. Execute S25
背景明度範囲が設定範囲より大きい場合は、背景検出手段3は、背景検出リトライ(S26)を行う。背景検出リトライ(S26)について、図5を用いて説明する。符号51で示す頻度平均値より高い頻度を有する明度である、符号52で示す背景明度の範囲が、設定値より大きい場合は、背景検出手段3は、予め設定された以下の方法のうちいずれかの方法によって背景明度を決定する。
(1)頻度のピークを有する山のうち最も暗い側にある山の範囲を背景明度とする。
(2)頻度のピークを有する山のうち最も明るい側にある山の範囲を背景明度とする。
(3)頻度のピークを有する山のうち中央にある山の範囲を背景明度とする。
(4)頻度のピークを有する山のうち一番高いピークを有する山の範囲を明度範囲とする。
上記の方法のうちどの方法が一番適切に背景明度を検出できるかは、画像の種類によって異なるので、画像の種類によって任意に設定することができる。
If the background lightness range is larger than the set range, the background detection means 3 performs a background detection retry (S26). Background detection retry (S26) will be described with reference to FIG. When the background lightness range indicated by
(1) The range of the darkest side among the peaks having the frequency peak is set as the background brightness.
(2) The range of the mountain on the brightest side among the peaks having the frequency peak is set as the background brightness.
(3) The range of the mountain at the center of the peaks having the frequency peak is set as the background brightness.
(4) The range of the mountain having the highest peak among the peaks having the frequency peak is defined as the brightness range.
Which of the above methods can detect the background brightness most appropriately depends on the type of image, and can be arbitrarily set depending on the type of image.
図2に戻って、背景検出手段3は、背景明度の決定ができたか否か判断を行い(S27)、上記方法によっても背景明度の決定ができなかった場合は、エラーが発生したとして、その旨を画面等に表示して処理を終了し、背景明度の決定ができた場合は、S25を実行する。 Returning to FIG. 2, the background detection means 3 determines whether or not the background lightness has been determined (S27). If the background lightness cannot be determined by the above method, an error has occurred. If the background brightness is determined after displaying the effect on the screen or the like, S25 is executed.
S24において、背景明度の範囲が予め設定された範囲よりも大きくないと判断された場合は、画像分割手段4は、画像領域内の複数の小画像を小画像毎に分割するための各分割画像のコアとなる部分である分割画像コア部の検出を行う。
If it is determined in S24 that the background brightness range is not larger than the preset range, the
分割画像コア部の検出について、図6を参照して説明する。図6は、分割画像コア部の検出説明図である。図6において、画像領域の横軸をX軸、縦軸をY軸として説明する。図6に示すように、画像分割手段4は、X軸に垂直な直線、即ちY軸に平行な直線で細かく画像領域を分割し、分割した細長い短冊状領域毎に背景明度以外の明度の頻度を求める。このようにして求めた、横軸にX軸の位置、縦軸に背景明度以外の明度の頻度を表したヒストグラムを符号61で示す。
The detection of the divided image core part will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of detection of the divided image core unit. In FIG. 6, the horizontal axis of the image area is described as the X axis, and the vertical axis is described as the Y axis. As shown in FIG. 6, the image dividing means 4 finely divides the image area by a straight line perpendicular to the X axis, that is, a straight line parallel to the Y axis, and the frequency of lightness other than the background lightness for each of the divided strip-like areas. Ask for. A histogram representing the position of the X axis on the horizontal axis and the frequency of lightness other than the background lightness on the vertical axis is denoted by
同様に、画像分割手段4は、Y軸に垂直な直線、即ちX軸に平行な直線で細かく画像領域を分割し、分割した細長い短冊状領域毎に背景明度以外の明度の頻度を求める。このようにして得られたヒストグラムを符号62で示す。 Similarly, the image dividing means 4 finely divides the image area by a straight line perpendicular to the Y axis, that is, a straight line parallel to the X axis, and obtains the frequency of lightness other than the background lightness for each of the divided strip-like areas. The histogram thus obtained is indicated by reference numeral 62.
画像分割手段4は、得られた各ヒストグラムにおいて、予め設定された値より大きい頻度を有する短冊状領域を求め、求められた短冊状領域の交差する部分を分割画像コア部63として検出する。画像分割手段4は、得られた各分割画像コア部63自身を構成する画素の明度を調べ、全ての画素の明度が背景明度であるものは、分割画像コア部でないとして除外することもできる。長手方向がX軸方向とY軸方向の短冊状領域の交差する領域を分割画像コア部とする方法では、背景部分も交差領域に入る可能性があるからである。
The image dividing means 4 obtains a strip-like area having a frequency larger than a preset value in each obtained histogram, and detects the intersecting portion of the obtained strip-like areas as the divided
ここで、分割手段4は、上記方法以外に、3次元ヒストグラムを求めることにより分割画像コア部を求めることができる。具体的には、3次元ヒストグラムのX軸、Y軸をそれぞれ画像領域のX軸、Y軸とし、Z軸を背景明度以外の明度の頻度とし、予め設定された頻度より大きい頻度を有するX−Y面上の領域を分割画像コア部とすることもできる。この方法の場合は、背景部分を分割画像コア部と誤認識することはない。 Here, the dividing means 4 can obtain the divided image core part by obtaining a three-dimensional histogram other than the above method. Specifically, the X-axis and Y-axis of the three-dimensional histogram are the X-axis and Y-axis of the image area, respectively, the Z-axis is the frequency of brightness other than the background brightness, and X− has a frequency greater than a preset frequency. A region on the Y plane can be used as a divided image core portion. In this method, the background portion is not erroneously recognized as the divided image core portion.
図2に戻って、次に、画像分割手段4は、得られた分割画像コア部を拡大してゆき、画像領域中に存在する小画像と同じ大きさまで分割画像コア部を拡大した矩形の検出を行う。具体例について図7を参照して説明する。図7は、分割画像コア部拡大説明図である。
図7において、横方向の軸をX軸、縦方向の軸をY軸と称する。
Returning to FIG. 2, next, the
In FIG. 7, the horizontal axis is referred to as the X axis, and the vertical axis is referred to as the Y axis.
図7に示すように、画像分割手段4は、画像領域中の分割画像コア部63の4個の頂点(A、B、C、D)について、分割画像コア部63を構成する矩形ABCD(以後、単に矩形ABCDと称する)の外側方向に、背景明度に達するまで伸長させてゆく。更に詳しく頂点Aを例にとって説明すると、頂点Aを矩形ABCDの外側方向であってY軸方向に明度が背景明度になるまで伸長させる。背景明度になった点をAyとする。同様に、頂点Aを矩形ABCDの外側方向であってY軸方向に明度が背景明度になるまで伸長させる。背景明度になった点をAxとする。同じ操作を残りの頂点B、C、Dについて行う。
As shown in FIG. 7, the image dividing means 4 is a rectangular ABCD (hereinafter referred to as the ABCD) constituting the divided
このようにして得られたAx、Ay、Bx、By、Cx、Cy、Dx、Dyの全て含み、面積が最小となる矩形である拡大矩形71を検出する。
An
ここで、頂点A、B、C、Dのすべてが背景明度であった場合は、逆に、各頂点においてX軸、Y軸方向であって矩形ABCDの内側方向に明度が背景明度で無くなるまで各頂点を伸長させることができる。このとき、矩形ABCDからはみ出るまで伸長させても背景明度以外の明度を検出できなかった場合は、その点は消滅させる。これにより、分割画像コア部63が背景部分であった場合は、頂点全てが消滅し、分割画像コア部63は消滅する。即ち、背景部分を分割画像コア部63と誤認識してもこの操作により、背景部分の分割画像コア部63は消滅させることができる。
Here, when all of the vertices A, B, C, and D have the background lightness, conversely, until the lightness disappears from the background lightness in the X-axis and Y-axis directions at the respective vertexes and inside the rectangle ABCD. Each vertex can be stretched. At this time, if no brightness other than the background brightness can be detected even if the image is extended until it extends beyond the rectangle ABCD, the point is extinguished. Thereby, when the divided
このようにして各分割画像コア部63を拡大してゆくと、拡大矩形71同士でかさなり会うものが発生する場合がある。このときの操作について、図8を参照して説明する。図8は、拡大矩形の結合説明図である。図8に示すように、拡大矩形71同士が重なり合った場合は、画像分割手段4は、重なった全ての矩形を含み、面積が最小となる矩形である結合矩形81を検出する。
This way, the slide into expanding each divided
また、画像分割手段4は、最終的に得られた拡大矩形71、結合矩形81(以後、最終矩形と称する)の補正を行う。この補正については、図9を参照して説明する。図9は、最終矩形の補正説明図である。図9に示すように、画像領域中の小画像が矩形で無い場合、例えば符号91で示すように円形の小画像であった場合は、最終矩形の中に小画像91が入りきっていない場合がありうる。
The
そこで、画像分割手段4は、全ての最終矩形について、最終矩形の4辺の各中点イ、ロ、ハ、ニの明度を検出し、背景明度で無い場合は、中点が背景明度になるまで最終矩形の外側に辺を移動させてゆくことにより最終矩形を補正することができる。ここで、4辺の中点だけではなく、各辺に複数のチェックのための点であるチェック点を設け、全てのチェック点において背景明度となるように各辺を最終矩形の外側に移動させることもできる。また、点ではなく、4辺全体のチェックを行い、辺が背景明度でない点を含んでいる場合は、その辺を最終矩形の外側に移動させることもできる。
これにより、小画像が矩形では無い場合においても、最終矩形の補正により小画像全体を確実に最終矩形の中に収めることが可能となる。
Therefore, the image dividing means 4 detects the lightness of each of the midpoints a, b, c, and d of the four sides of the final rectangle for all the final rectangles, and if it is not the background lightness, the midpoint becomes the background lightness. The final rectangle can be corrected by moving the side to the outside of the final rectangle. Here, not only the midpoints of the four sides, but also checkpoints that are a plurality of checkpoints are provided on each side, and each side is moved outside the final rectangle so that the background brightness is at all checkpoints. You can also. In addition, the entire four sides are checked instead of the points, and if the side includes a point that is not background lightness, the side can be moved outside the final rectangle.
As a result, even when the small image is not a rectangle, the entire small image can be reliably contained in the final rectangle by correcting the final rectangle.
図2に戻って、画像分割手段4は、このようにして最終的に得られた拡大矩形71、結合矩形81の個数をカウントし、個数が1個であるか否かの判断を行う(S29)。個数が1個と判断された場合は、その旨を画面等に表示して処理を終了する。これにより、最終的に得られた拡大矩形71、結合矩形81の個数は、取り込んだ画像中の小画像の個数なので、取り込んだ画像中に含まれる小画像の数を正確に検出することができる。
Returning to FIG. 2, the image dividing means 4 counts the number of the
図2に戻って、画像分割手段4は、画像領域中の各小画像を分割するための分割線を生成する。分割線は、隣り合う最終矩形の対向する辺と辺の真ん中に設けることができる。この際、画像分割手段4は、生成した分割線の検査を行い、分割線が最終矩形と交わっている場合は、分割線の交わっている部分を削除する。
これにより、小画像が碁盤目状に並んでいなくても、正確に小画像を分割するための分割線を生成することができる。
このように、本発明の画像処理装置は、背景明度を検出し、この背景明度以外の明度の頻度分布を求めることによって、小画像の配置を正確に検出し、小画像の分割、小画像を分割するための分割線の生成等を容易にかつ正確に行うことが可能となる。
Returning to FIG. 2, the image dividing means 4 generates a dividing line for dividing each small image in the image region. The dividing line can be provided at the opposite side of the adjacent final rectangle and in the middle of the side. At this time, the
Thereby, even if the small images are not arranged in a grid pattern, it is possible to generate a dividing line for accurately dividing the small image.
As described above, the image processing apparatus of the present invention detects the background lightness and obtains the frequency distribution of the lightness other than the background lightness, thereby accurately detecting the arrangement of the small images, dividing the small images, and subdividing the small images. It is possible to easily and accurately generate a dividing line for dividing.
また、頻度分布に基づいて背景明度検出、小画像の配置検出を行っているので、傷や汚れに影響を受けにくく、正確で安定した小画像の分割が可能となる。 Further, since background brightness detection and small image arrangement detection are performed based on the frequency distribution, it is difficult to be affected by scratches and dirt, and accurate and stable division of small images is possible.
以上、本発明の画像処理装置及び画像処理プログラムについて、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記実施形態における画像処理装置の構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。 As described above, the image processing apparatus and the image processing program of the present invention have been described by showing specific embodiments, but the present invention is not limited to these. A person skilled in the art can make various changes and improvements to the configuration and functions of the image processing apparatus according to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention.
本発明の画像分割装置及び画像処理プログラムは、コンピュータのCPU、メモリ、補助記憶装置、ディスプレイ等を含むハードウエア資源上に構築されたOS、アプリケーション、イメージセンサ等によって実現されるものであり、読み込まれた画像に含まれる小画像を認識して分割するという処理が上記のハードウエア資源を用いて具体的に実現されるものであるから、自然法則を利用した技術的思想に該当するものであり、複数の小画像が含まれた画像から小画像を分割する必要のある分野である、医用画像の電子保管、デジカメ画像の処理、画像スキャナで読み込んだ画像データの処理等、画像データの処理を必要とする様々な分野において利用することができるものである。 The image dividing apparatus and the image processing program of the present invention are realized by an OS, an application, an image sensor, and the like built on hardware resources including a computer CPU, a memory, an auxiliary storage device, and a display. Since the process of recognizing and dividing small images included in the captured image is specifically realized using the above hardware resources, it falls under the technical idea using the laws of nature. Image data processing, such as electronic storage of medical images, processing of digital camera images, processing of image data read by an image scanner, is a field where it is necessary to divide a small image from an image including a plurality of small images. It can be used in various fields that require it.
1 画像取込部
2 画像処理部
3 背景検出手段
4 画像分割手段
41 頻度平均値
42 背景明度
51 頻度平均値
52 背景明度
61 背景明度以外の明度の頻度を表したヒストグラム
62 背景明度以外の明度の頻度を表したヒストグラム
63 分割画像コア部
71 拡大矩形
81 結合矩形
91 円形の小画像
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記画像処理部は、前記取り込んだ画像の領域中において、画像でない部分である背景部分を検出する背景検出手段と、前記取り込んだ画像中に含まれる複数の小画像をそれぞれ分割する画像分割手段とを有し、
前記背景検出手段が、前記取り込んだ画像を構成する画素の明度の頻度分布及び前記明度の頻度の平均値を求め、前記平均値を超えた頻度を有する明度を背景部分の明度である背景明度として検出し、
前記画像分割手段が、前記取り込んだ画像を構成する画素の明度のうち、前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記頻度分布に基づいて前記取り込んだ画像の画像領域中における前記小画像の配置を求めるとき、
前記取り込んだ画像の縦方向をY軸、横方向をX軸とし、
前記取り込んだ画像をY軸に平行な直線で複数の短冊状領域に区切り、前記短冊状領域毎に前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記短冊状領域のうち予め設定された値より大きい頻度を有する前記短冊状領域を第一の短冊状領域として検出し、前記取り込んだ画像をX軸に平行な直線で複数の短冊状領域に区切り、前記短冊状領域毎に前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記短冊状領域のうち予め設定された値より大きい頻度を有する前記短冊状領域を第二の短冊状領域として検出し、前記第一の短冊状領域と前記第二の短冊状領域の交差する領域を分割画像コア部として検出すること、
または、
前記取り込んだ画像のX軸、Y軸をそれぞれ画像領域のX軸、Y軸とし、Z軸を背景明度以外の明度の頻度とした3次元ヒストグラムを求め、前記3次元ヒストグラムにおいて、予め設定された値より大きい頻度を有するX−Y面上の領域を分割画像コア部として検出することを実行し、
前記分割画像コア部を構成する矩形の各頂点を前記矩形の外側方向であってX軸方向に画像の明度が前記背景明度になるまで移動させた点をX移動点として検出し、前記矩形の各頂点を前記矩形の外側方向であってY軸方向に画像の明度が前記背景明度になるまで移動させた点をY移動点として検出し、前記X移動点及びY移動点の全てを含み、面積が最小となる矩形を拡大矩形として検出し、前記拡大矩形の配置に基づいて前記小画像の配置を求めることを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus having an image processing unit for processing the image capture unit and Installing elaborate image capturing an image,
The image processing unit includes a background detection unit that detects a background portion that is a non-image portion in the area of the captured image, and an image dividing unit that divides a plurality of small images included in the captured image, respectively. Have
The background detecting means obtains an average value of the frequency of lightness frequency distribution and front Symbol brightness of the pixels constituting the pre-Symbol captured image, a brightness of the brightness of the background portion having a frequency which exceeds the average background Detect as lightness,
The image dividing means, among the brightness of the pixels constituting the front Symbol captured image, it obtains a frequency distribution of the lightness than the background brightness, the small image in the image region of the captured image on the basis of the said frequency distribution Rutoki determine the placement,
The vertical direction of the captured image is the Y axis and the horizontal direction is the X axis,
The captured image is divided into a plurality of strip-shaped areas by straight lines parallel to the Y-axis, a frequency distribution of brightness other than the background brightness is obtained for each of the strip-shaped areas, and from a preset value of the strip-shaped areas The strip-like region having a large frequency is detected as a first strip-like region, and the captured image is divided into a plurality of strip-like regions by a straight line parallel to the X axis, and each of the strip-like regions other than the background brightness is detected. A frequency distribution of brightness is obtained, and the strip-shaped region having a frequency greater than a preset value among the strip-shaped regions is detected as a second strip-shaped region, and the first strip-shaped region and the second strip-shaped region are detected. Detecting a crossed area of strip-shaped areas as a divided image core part;
Or
The X-axis and Y-axis of the captured image are set as the X-axis and Y-axis of the image area, respectively, and a three-dimensional histogram is obtained in which the Z-axis is a frequency of lightness other than background lightness. Detecting a region on the XY plane having a frequency greater than a value as a divided image core portion;
A point obtained by moving each vertex of the rectangle forming the divided image core portion in the X-axis direction until the brightness of the image reaches the background brightness is detected as an X movement point. Detecting each vertex as a Y movement point that is moved in the Y-axis direction until the brightness of the image reaches the background brightness in the outer direction of the rectangle, including all of the X movement point and the Y movement point, An image processing apparatus , wherein a rectangle having a minimum area is detected as an enlarged rectangle, and the arrangement of the small images is obtained based on the arrangement of the enlarged rectangle .
前記画像処理ステップは、前記取り込んだ画像の領域中において、画像でない部分である背景部分を検出する背景検出ステップと、前記取り込んだ画像中に含まれる複数の小画像をそれぞれ分割する画像分割ステップとを含み、
前記背景検出ステップが、前記取り込んだ画像を構成する画素の明度の頻度分布及び前記明度の頻度の平均値を求め、前記平均値を超えた頻度を有する明度を背景部分の明度である背景明度として検出し、
前記画像分割ステップが、前記取り込んだ画像を構成する画素の明度のうち、背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記頻度分布に基づいて前記取り込んだ画像の画像領域中における前記小画像の配置を求めるとき、
前記取り込んだ画像の縦方向をY軸、横方向をX軸とし、
前記取り込んだ画像をY軸に平行な直線で複数の短冊状領域に区切り、前記短冊状領域毎に前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記短冊状領域のうち予め設定された値より大きい頻度を有する前記短冊状領域を第一の短冊状領域として検出し、前記取り込んだ画像をX軸に平行な直線で複数の短冊状領域に区切り、前記短冊状領域毎に前記背景明度以外の明度の頻度分布を求め、前記短冊状領域のうち予め設定された値より大きい頻度を有する前記短冊状領域を第二の短冊状領域として検出し、前記第一の短冊状領域と前記第二の短冊状領域の交差する領域を分割画像コア部として検出すること、
または、
前記取り込んだ画像のX軸、Y軸をそれぞれ画像領域のX軸、Y軸とし、Z軸を背景明度以外の明度の頻度とした3次元ヒストグラムを求め、前記3次元ヒストグラムにおいて、予め設定された値より大きい頻度を有するX−Y面上の領域を分割画像コア部として検出することを実行し、
前記分割画像コア部を構成する矩形の各頂点を前記矩形の外側方向であってX軸方向に画像の明度が前記背景明度になるまで移動させた点をX移動点として検出し、前記矩形の各頂点を前記矩形の外側方向であってY軸方向に画像の明度が前記背景明度になるまで移動させた点をY移動点として検出し、前記X移動点及びY移動点の全てを含み、面積が最小となる矩形を拡大矩形として検出し、前記拡大矩形の配置に基づいて前記小画像の配置を求めることを特徴とする画像処理プログラム。 A computer, an image processing program for executing the image processing steps for processing the image capture step and captured image capturing an image,
The image processing step includes a background detection step for detecting a background portion that is a non-image portion in the captured image region, and an image division step for dividing each of a plurality of small images included in the captured image. Including
Said background detecting step, an average value of the frequency of lightness frequency distribution and front Symbol brightness of the pixels constituting the pre-Symbol captured image, a brightness of the brightness of the background portion having a frequency which exceeds the average background Detect as lightness,
Wherein the image dividing step is, among the brightness of the pixels constituting the pre-Symbol captured image, it obtains a frequency distribution of the brightness other than the background brightness of the small image in the image region of the captured image on the basis of the said frequency distribution place the required Rutoki,
The vertical direction of the captured image is the Y axis and the horizontal direction is the X axis,
The captured image is divided into a plurality of strip-shaped areas by straight lines parallel to the Y-axis, a frequency distribution of brightness other than the background brightness is obtained for each of the strip-shaped areas, and from a preset value of the strip-shaped areas The strip-like region having a large frequency is detected as a first strip-like region, and the captured image is divided into a plurality of strip-like regions by a straight line parallel to the X axis, and each of the strip-like regions other than the background brightness is detected. A frequency distribution of brightness is obtained, and the strip-shaped region having a frequency greater than a preset value among the strip-shaped regions is detected as a second strip-shaped region, and the first strip-shaped region and the second strip-shaped region are detected. Detecting a crossed area of strip-shaped areas as a divided image core part;
Or
The X-axis and Y-axis of the captured image are set as the X-axis and Y-axis of the image area, respectively, and a three-dimensional histogram is obtained in which the Z-axis is a frequency of lightness other than background lightness. Detecting a region on the XY plane having a frequency greater than a value as a divided image core portion;
A point obtained by moving each vertex of the rectangle forming the divided image core portion in the X-axis direction until the brightness of the image reaches the background brightness is detected as an X movement point. Detecting each vertex as a Y movement point that is moved in the Y-axis direction until the brightness of the image reaches the background brightness in the outer direction of the rectangle, including all of the X movement point and the Y movement point, An image processing program for detecting a rectangle having a minimum area as an enlarged rectangle and obtaining an arrangement of the small image based on the arrangement of the enlarged rectangle .
When a plurality of enlarged rectangles are overlapped, a step of detecting a rectangle including all of the overlapped enlarged rectangles and having the smallest area as a combined rectangle, and determining the arrangement of the small image based on the arrangement of the combined rectangles The image processing program according to claim 4 , further comprising steps.
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