JP2002288646A - 走査した画像特徴に基づいて局部ピンぼけ距離と幾何学的ディストーションを推定する方法及び装置 - Google Patents
走査した画像特徴に基づいて局部ピンぼけ距離と幾何学的ディストーションを推定する方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 本やとじられた複数ページの資料などを複製
する際に、高さの不均一によって生じた「幾何学的ディ
ストーション」と「ぼやけ」を修正する。 【解決手段】 本発明は、平坦でない原稿の走査画像に
おいて局部ピンぼけ距離を決定する。平坦でない原稿の
少なくとも一部分を走査して走査画像データを生成する
ステップ、走査画像データから得ることができる画像特
徴を選択し、その画像特徴に対応する量的計測を選択す
るステップ、選択した画像特徴と平坦でない原稿のピン
ぼけ距離との間に校正を行うステップ、走査画像データ
から画像特徴データを抽出するステップ、抽出した画像
特徴データから複数のピンぼけ距離を計算するステッ
プ、および複数のピンぼけ距離をピンぼけ距離マップに
編成するステップから成る。
する際に、高さの不均一によって生じた「幾何学的ディ
ストーション」と「ぼやけ」を修正する。 【解決手段】 本発明は、平坦でない原稿の走査画像に
おいて局部ピンぼけ距離を決定する。平坦でない原稿の
少なくとも一部分を走査して走査画像データを生成する
ステップ、走査画像データから得ることができる画像特
徴を選択し、その画像特徴に対応する量的計測を選択す
るステップ、選択した画像特徴と平坦でない原稿のピン
ぼけ距離との間に校正を行うステップ、走査画像データ
から画像特徴データを抽出するステップ、抽出した画像
特徴データから複数のピンぼけ距離を計算するステッ
プ、および複数のピンぼけ距離をピンぼけ距離マップに
編成するステップから成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にはディジタル像
形成技術に関するものである。本発明は、局部ピンぼけ
(defocus)距離を推定して、とじられた本の走査画像の
幾何学的ディストーションを修正することに特有の用途
を有する。ここでは、それについて詳細に説明するが、
本発明は、さらに、いろいろな画像収集出力装置たとえ
ばスキャナ、ゼログラフィー複写機およびプリンタにお
ける他の３次元物体の幾何学的ディストーションの修正
にも用途を有することを理解されたい。
形成技術に関するものである。本発明は、局部ピンぼけ
(defocus)距離を推定して、とじられた本の走査画像の
幾何学的ディストーションを修正することに特有の用途
を有する。ここでは、それについて詳細に説明するが、
本発明は、さらに、いろいろな画像収集出力装置たとえ
ばスキャナ、ゼログラフィー複写機およびプリンタにお
ける他の３次元物体の幾何学的ディストーションの修正
にも用途を有することを理解されたい。
【０００２】
【従来の技術】文書スキャナ内の光学装置は被写界深度
を有し、光学装置は被写界深度を通して解像度およびデ
ィストーションの仕様を満たす画像を生成する。従来
は、本または他の製本された複数ページの書類をスキャ
ナで走査すると、得られたディジタル画像は結合部に近
い領域に幾何学的ディストーション(geometric distort
ion)とぼやけ(blurring)を含んでいる。言い替えると、
一定の平坦でない原稿（オリジナルとなる対象物）たと
えば本、しわのよったシート、または３次元物体の一部
は、像形成装置の被写界深度の外側にあることがある。
そのような原稿の場合、原稿とスキャナのプラテン面す
なわち理想物体面との間の距離は場所ごとに異なってお
り、そのために、取得した画像に空間的に異なるぼやけ
が生じることがある。ぼやけのほかに、異なるピンぼけ
距離が原因で、幾何学的ディストーションと照度減少が
生じることが多い。
を有し、光学装置は被写界深度を通して解像度およびデ
ィストーションの仕様を満たす画像を生成する。従来
は、本または他の製本された複数ページの書類をスキャ
ナで走査すると、得られたディジタル画像は結合部に近
い領域に幾何学的ディストーション(geometric distort
ion)とぼやけ(blurring)を含んでいる。言い替えると、
一定の平坦でない原稿（オリジナルとなる対象物）たと
えば本、しわのよったシート、または３次元物体の一部
は、像形成装置の被写界深度の外側にあることがある。
そのような原稿の場合、原稿とスキャナのプラテン面す
なわち理想物体面との間の距離は場所ごとに異なってお
り、そのために、取得した画像に空間的に異なるぼやけ
が生じることがある。ぼやけのほかに、異なるピンぼけ
距離が原因で、幾何学的ディストーションと照度減少が
生じることが多い。
【０００３】上記の幾何学的ディストーションの問題
は、これまでいろいろなやり方で取り組まれてきた。或
る従来の方法によれば、ディジタル細密解像度で、いろ
いろな像形成深度で、多数のスキャンが収集される。画
像を処理する際に、最適の焦点で収集した標本だけを保
有するため、画像値は副次標本が取られる。しかし、こ
の方法は、より多くのスキャン、メモリに保存しなけれ
ばならないより多くのデータ、および非常に複雑な計算
を必要とする。
は、これまでいろいろなやり方で取り組まれてきた。或
る従来の方法によれば、ディジタル細密解像度で、いろ
いろな像形成深度で、多数のスキャンが収集される。画
像を処理する際に、最適の焦点で収集した標本だけを保
有するため、画像値は副次標本が取られる。しかし、こ
の方法は、より多くのスキャン、メモリに保存しなけれ
ばならないより多くのデータ、および非常に複雑な計算
を必要とする。
【０００４】上記の問題に対する別の解決策は、本の結
合部を隅位置に置いて、複写するページ面全体がプラテ
ン表面と密着するように、プラテン面が傾斜エッジ部分
を持つようにプラテンを改修することである。この方式
は、傾斜した隅エッジの近くで被走査部品の移動に制約
があるため、倍率範囲が限定される欠点がある。さら
に、本の２つのページを再位置決めせずに走査する「ス
プリット走査」を行うことができないので、操作性と生
産高が制限される。
合部を隅位置に置いて、複写するページ面全体がプラテ
ン表面と密着するように、プラテン面が傾斜エッジ部分
を持つようにプラテンを改修することである。この方式
は、傾斜した隅エッジの近くで被走査部品の移動に制約
があるため、倍率範囲が限定される欠点がある。さら
に、本の２つのページを再位置決めせずに走査する「ス
プリット走査」を行うことができないので、操作性と生
産高が制限される。
【０００５】幾何学的ディストーションの問題に対する
もう１つの解決策は、赤外線距離センサを使用して物体
のピンぼけ距離を決定する。この方法の場合、検出され
た複数の物体のピンボケ距離は、次のディジタル復元ア
ルゴリズムにおいて使用される。さらに別の従来の技法
は、１つまたはそれ以上の標準的基準目標を使用して、
特定のスキャナ装置のピンぼけすなわち劣化の状態を決
定する。走査された画像は、そのあと、固定または時間
で変化する画像修復フィルタでフィルタ処理される。こ
のフィルタは、ピンぼけすなわち劣化の状態について予
め選択した修正係数を使用する。そのほかに、スキャナ
装置の基準像面を使用して物体のピンぼけ距離を測定す
るために、輪郭検出器がスキャナ装置に組み込まれてい
る。上に述べた従来の方法は、必要な追加構成部品の費
用がかかることと、望ましくない画像処理の複雑なこと
が欠点である。
もう１つの解決策は、赤外線距離センサを使用して物体
のピンぼけ距離を決定する。この方法の場合、検出され
た複数の物体のピンボケ距離は、次のディジタル復元ア
ルゴリズムにおいて使用される。さらに別の従来の技法
は、１つまたはそれ以上の標準的基準目標を使用して、
特定のスキャナ装置のピンぼけすなわち劣化の状態を決
定する。走査された画像は、そのあと、固定または時間
で変化する画像修復フィルタでフィルタ処理される。こ
のフィルタは、ピンぼけすなわち劣化の状態について予
め選択した修正係数を使用する。そのほかに、スキャナ
装置の基準像面を使用して物体のピンぼけ距離を測定す
るために、輪郭検出器がスキャナ装置に組み込まれてい
る。上に述べた従来の方法は、必要な追加構成部品の費
用がかかることと、望ましくない画像処理の複雑なこと
が欠点である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、追加のハ
ードウェアを使用せずに、ピンぼけ距離を正確に推定す
る方法が求められている。本発明は、上述およびその他
の問題を解決するため、従来の文書走査のやり方で収集
した３次元物体の単一走査画像を使用して、ピンぼけ距
離を決定し、したがって幾何学的ディストーションを修
正する新規な改良された方法を考えている。
ードウェアを使用せずに、ピンぼけ距離を正確に推定す
る方法が求められている。本発明は、上述およびその他
の問題を解決するため、従来の文書走査のやり方で収集
した３次元物体の単一走査画像を使用して、ピンぼけ距
離を決定し、したがって幾何学的ディストーションを修
正する新規な改良された方法を考えている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一特徴に従っ
て、平坦でない原稿の走査画像の局部ピンぼけ距離を決
定する方法は、平坦でない原稿の少なくとも一部分を走
査して走査画像データを生成するステップを含んでい
る。走査画像データから得ることができる画像特徴と、
画像特徴に対応する定量的計量(又は定量的距離：quant
itative metric)が選択される。選択された画像特徴と
平坦でない原稿のピンぼけ距離との間に校正関係が確立
される。画像特徴データは走査画像データから抽出さ
れ、そして抽出された画像特徴データから複数のピンぼ
け距離を計算するのに使用される。複数のピンぼけ距離
はピンぼけ距離マップに編成される。
て、平坦でない原稿の走査画像の局部ピンぼけ距離を決
定する方法は、平坦でない原稿の少なくとも一部分を走
査して走査画像データを生成するステップを含んでい
る。走査画像データから得ることができる画像特徴と、
画像特徴に対応する定量的計量(又は定量的距離：quant
itative metric)が選択される。選択された画像特徴と
平坦でない原稿のピンぼけ距離との間に校正関係が確立
される。画像特徴データは走査画像データから抽出さ
れ、そして抽出された画像特徴データから複数のピンぼ
け距離を計算するのに使用される。複数のピンぼけ距離
はピンぼけ距離マップに編成される。
【０００８】本発明のより限定された特徴に従って、走
査画像のテキストのエッジは画像特徴として選択され、
そしてテキストのエッジの傾斜は対応する定量的計量と
して選択される。
査画像のテキストのエッジは画像特徴として選択され、
そしてテキストのエッジの傾斜は対応する定量的計量と
して選択される。
【０００９】また、本発明のより限定された特徴に従っ
て、選択された画像特徴は走査画像のテキストのエッジ
を含んでおり、定量的計量は走査画像のテキストのエッ
ジの傾斜を含んでいる。
て、選択された画像特徴は走査画像のテキストのエッジ
を含んでおり、定量的計量は走査画像のテキストのエッ
ジの傾斜を含んでいる。
【００１０】本発明の別の特徴に従って、開いた本を走
査してその画像表現を複製するゼログラフィ装置は、平
坦な像形成プラテンと、開いた本を走査して走査画像デ
ータを生成する手段を備えている。走査画像データは、
幾何学的ディストーション、ぼやけ欠陥、および本の結
合部の近くの照度変化のうちの少なくとも１つを含んで
いる。プロセッサは適当な手段で走査画像データから抽
出した画像特徴データからピンぼけ距離マップを計算す
る。プロセッサはピンぼけ距離マップからディストーシ
ョンマップを計算する。画像プロセッサは幾何学的ディ
ストーション、ぼやけ欠陥、および照度変化のうちの少
なくとも１つについて走査画像データを修正する。ゼロ
グラフィ装置は感光体の上に画像電荷パターンを転写す
る手段を備えている。少なくとも１つの現像ステーショ
ンは電荷パターンを現像する。また少なくとも１つの定
着ステーションは現像された画像を物理的媒体の上に定
着させる。
査してその画像表現を複製するゼログラフィ装置は、平
坦な像形成プラテンと、開いた本を走査して走査画像デ
ータを生成する手段を備えている。走査画像データは、
幾何学的ディストーション、ぼやけ欠陥、および本の結
合部の近くの照度変化のうちの少なくとも１つを含んで
いる。プロセッサは適当な手段で走査画像データから抽
出した画像特徴データからピンぼけ距離マップを計算す
る。プロセッサはピンぼけ距離マップからディストーシ
ョンマップを計算する。画像プロセッサは幾何学的ディ
ストーション、ぼやけ欠陥、および照度変化のうちの少
なくとも１つについて走査画像データを修正する。ゼロ
グラフィ装置は感光体の上に画像電荷パターンを転写す
る手段を備えている。少なくとも１つの現像ステーショ
ンは電荷パターンを現像する。また少なくとも１つの定
着ステーションは現像された画像を物理的媒体の上に定
着させる。
【００１１】本発明のより限定された特徴に従って、ゼ
ログラフィ装置は走査した開いた本のテキストのエッジ
を検出するエッジ検出プロセッサを備えている。
ログラフィ装置は走査した開いた本のテキストのエッジ
を検出するエッジ検出プロセッサを備えている。
【００１２】本発明のより限定された特徴に従って、ピ
ンぼけ距離マップを計算するプロセッサは、検出された
各テキストのエッジに対応する傾斜を計算する手段と、
計算した各傾斜から、本の結合部と平行な方向に沿って
平均傾斜を計算する手段を含んでいる。上記プロセッサ
は、さらに、テキストのエッジの傾斜と対応するピンぼ
け距離との間の所定の校正関係にアクセスする手段と、
平均傾斜と所定の校正関係からピンぼけ距離を計算する
手段を含んでいる。
ンぼけ距離マップを計算するプロセッサは、検出された
各テキストのエッジに対応する傾斜を計算する手段と、
計算した各傾斜から、本の結合部と平行な方向に沿って
平均傾斜を計算する手段を含んでいる。上記プロセッサ
は、さらに、テキストのエッジの傾斜と対応するピンぼ
け距離との間の所定の校正関係にアクセスする手段と、
平均傾斜と所定の校正関係からピンぼけ距離を計算する
手段を含んでいる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、走査した原稿１２の高さ
の不均一によって生じた「幾何学的ディストーション」
と「ぼやけ」を修正するため、局部ピンぼけ距離を決定
する像形成装置を示す。詳しく説明すると、原稿１２
（たとえば、開いた本または結合部を有するとじられた
他の資料）は、図１に示すように、平坦な走査プラテン
１６の上に表を下にして置かれている。原稿１２は通常
のやり方で走査され、得られた電気的画像データ２０は
画像データメモリ２４に保存される。開いた本の走査に
ついて説明しているが、本発明は、幾何学的ディストー
ションを生じさせる高さの変化を有する他の３次元物体
（たとえば、ピルボトル、コイン、宝石、および回路基
板）の走査にも応用できることを理解されたい。
の不均一によって生じた「幾何学的ディストーション」
と「ぼやけ」を修正するため、局部ピンぼけ距離を決定
する像形成装置を示す。詳しく説明すると、原稿１２
（たとえば、開いた本または結合部を有するとじられた
他の資料）は、図１に示すように、平坦な走査プラテン
１６の上に表を下にして置かれている。原稿１２は通常
のやり方で走査され、得られた電気的画像データ２０は
画像データメモリ２４に保存される。開いた本の走査に
ついて説明しているが、本発明は、幾何学的ディストー
ションを生じさせる高さの変化を有する他の３次元物体
（たとえば、ピルボトル、コイン、宝石、および回路基
板）の走査にも応用できることを理解されたい。
【００１４】以下により完全に説明するように、画像特
徴（たとえば、テキストのエッジ）が選択されて、走査
画像に存在する局部ピンぼけ距離のマップを計算するた
めに使用される。選択された画像特徴データは走査画像
から抽出され、画像特徴データメモリ２８に保存され
る。画像特徴データはピンぼけマップ３０を計算するた
めに使用される。ピンぼけマップ３０はディストーショ
ンマップ３２と照度減少マップ３４のうちの少なくとも
１つを計算するために使用される。ディストーションマ
ップ３２と照度減少マップ３４から、複数の修正パラメ
ータ３６が計算される。好ましい実施例においては、修
正パラメータは走査画像全体から抽出された画像特徴デ
ータに基づいて計算される。代わりに、修正パラメータ
（幾何学的ディストーションと照度減少の２つ）は原稿
の部分走査（たとえば一度に１本の走査線）からの画像
特徴データに基づいて計算される。メモリ４０を含む画
像プロセッサ３８は計算された修正パラメータを受け取
り、それらを画像メモリ２４に保存された走査画像デー
タ２０に適用する。修正パラメータは１画素づつ提供さ
れ、補償されたディジタル画像表現４２をレンダリング
する。補償されたディジタル画像表現は複数の画像出力
装置の１つ、たとえばゼログラフィプリンタ５０へ出力
される。この実施例においては、補償されたディジタル
画像表現４２は画像処理コントローラ５２へ転送され
る。コントローラ５２は、物理的な画像を感光面の上に
転写する照明装置５４、少なくとも１つの現像ステーシ
ョン５６、および定着ステーション５８を含む印刷装置
の残りの部分へ、補償された画像データを送って、幾何
学的ディストーションが修正された走査画像のハードコ
ピー６０を生成する。代わりに、修正されたディジタル
画像表現はコンピュータまたはネットワークへ出力され
る。
徴（たとえば、テキストのエッジ）が選択されて、走査
画像に存在する局部ピンぼけ距離のマップを計算するた
めに使用される。選択された画像特徴データは走査画像
から抽出され、画像特徴データメモリ２８に保存され
る。画像特徴データはピンぼけマップ３０を計算するた
めに使用される。ピンぼけマップ３０はディストーショ
ンマップ３２と照度減少マップ３４のうちの少なくとも
１つを計算するために使用される。ディストーションマ
ップ３２と照度減少マップ３４から、複数の修正パラメ
ータ３６が計算される。好ましい実施例においては、修
正パラメータは走査画像全体から抽出された画像特徴デ
ータに基づいて計算される。代わりに、修正パラメータ
（幾何学的ディストーションと照度減少の２つ）は原稿
の部分走査（たとえば一度に１本の走査線）からの画像
特徴データに基づいて計算される。メモリ４０を含む画
像プロセッサ３８は計算された修正パラメータを受け取
り、それらを画像メモリ２４に保存された走査画像デー
タ２０に適用する。修正パラメータは１画素づつ提供さ
れ、補償されたディジタル画像表現４２をレンダリング
する。補償されたディジタル画像表現は複数の画像出力
装置の１つ、たとえばゼログラフィプリンタ５０へ出力
される。この実施例においては、補償されたディジタル
画像表現４２は画像処理コントローラ５２へ転送され
る。コントローラ５２は、物理的な画像を感光面の上に
転写する照明装置５４、少なくとも１つの現像ステーシ
ョン５６、および定着ステーション５８を含む印刷装置
の残りの部分へ、補償された画像データを送って、幾何
学的ディストーションが修正された走査画像のハードコ
ピー６０を生成する。代わりに、修正されたディジタル
画像表現はコンピュータまたはネットワークへ出力され
る。
【００１５】次に図１および図２を参照して、走査画像
内の基準特徴を使用して局部ピンぼけ距離を決定する方
法について説明する。ステップ２１０において、原文書
たとえば開いた本または他のとじられた資料を表を上に
して走査する。原画像全体を走査して完全な一組の走査
画像データを生成することが好ましい。しかし、個々の
走査線を収集して、１走査線づつ局部ピンぼけ距離を決
定してもよいことを理解されたい。
内の基準特徴を使用して局部ピンぼけ距離を決定する方
法について説明する。ステップ２１０において、原文書
たとえば開いた本または他のとじられた資料を表を上に
して走査する。原画像全体を走査して完全な一組の走査
画像データを生成することが好ましい。しかし、個々の
走査線を収集して、１走査線づつ局部ピンぼけ距離を決
定してもよいことを理解されたい。
【００１６】ステップ２００において、走査画像から、
少なくとも１つの画像特徴を選択する。画像特徴は走査
画像データから容易に得ることができる。ステップ２０
０においては、そのほかに、定量的計量（すなわち、選
択した画像特徴に対応する属性）を選択する。好ましい
ことに、本の複写を扱う場合は、走査画像内のテキスト
のエッジが有用な画像特徴として役に立つ。本の複写の
場合、本の結合部が原因のピンぼけは、文書スキャナの
高速走査方向または低速走査方向に沿って一定の向きに
生じる傾向がある。したがって、ぼやけと幾何学的ディ
ストーション効果は，本の結合部の周囲とその近くに生
じる。詳しく述べると、画像特徴の選択は、画像コンテ
ンツ、雑音の性質、処理の複雑さ、および速度によって
決まる。しかし、画像特徴とその対応する定量的計量を
選択するステップ２００において最も重要な考察事項
は、ぼやけ欠陥に対する感受性と、ピンぼけ距離につい
ての単調な関数関係の存在である。たとえば、テキスト
画像のように十分な数のエッジを含んでいる画像の場合
は、選択した画像特徴としてエッジを使用することが好
ましい。選択した画像特徴としてテキストのエッジを扱
う場合には、多数の異なる定量的計量を使用してエッジ
を記述することができる。そのような定量的計量には、
エッジの傾斜、エッジの幅、および形状が含まれる。好
ましい実施例では、定量的計量としてテキストのエッジ
の傾斜を使用している。この分野の専門家は、ピンぼけ
距離が増すと、ぼやけ効果が増大し、そしてテキストの
エッジの傾斜が減少することを理解されるであろう。
少なくとも１つの画像特徴を選択する。画像特徴は走査
画像データから容易に得ることができる。ステップ２０
０においては、そのほかに、定量的計量（すなわち、選
択した画像特徴に対応する属性）を選択する。好ましい
ことに、本の複写を扱う場合は、走査画像内のテキスト
のエッジが有用な画像特徴として役に立つ。本の複写の
場合、本の結合部が原因のピンぼけは、文書スキャナの
高速走査方向または低速走査方向に沿って一定の向きに
生じる傾向がある。したがって、ぼやけと幾何学的ディ
ストーション効果は，本の結合部の周囲とその近くに生
じる。詳しく述べると、画像特徴の選択は、画像コンテ
ンツ、雑音の性質、処理の複雑さ、および速度によって
決まる。しかし、画像特徴とその対応する定量的計量を
選択するステップ２００において最も重要な考察事項
は、ぼやけ欠陥に対する感受性と、ピンぼけ距離につい
ての単調な関数関係の存在である。たとえば、テキスト
画像のように十分な数のエッジを含んでいる画像の場合
は、選択した画像特徴としてエッジを使用することが好
ましい。選択した画像特徴としてテキストのエッジを扱
う場合には、多数の異なる定量的計量を使用してエッジ
を記述することができる。そのような定量的計量には、
エッジの傾斜、エッジの幅、および形状が含まれる。好
ましい実施例では、定量的計量としてテキストのエッジ
の傾斜を使用している。この分野の専門家は、ピンぼけ
距離が増すと、ぼやけ効果が増大し、そしてテキストの
エッジの傾斜が減少することを理解されるであろう。
【００１７】画像特徴と対応する定量的計量を選択した
後、ステップ２２０において、定量的尺度（たとえば、
画像特徴（たとえば、テキストのエッジ）の傾斜）とピ
ンぼけ距離との間に、一対一の校正関係を確立する。ピ
ンぼけ距離と選択した画像特徴との間の関係を確立する
ため、いろいろな技法を使用することができる。一実施
例においては、スキャナ製造工程の間に、鋭いエッジを
もつオブジェクトを含んでいるテスト目標を複数のピン
ぼけ距離において走査することができる。ピンぼけ距離
の範囲は、実際に起きることがあるすべての考えられる
ピンぼけ距離を含むほど大きいことが好ましい。しか
し、ピンぼけ距離の範囲内のすべての単一ピンぼけ距離
において測定を行う必要は無いことを理解されたい。詳
しく述べると、測定しなければならない点の数を含む選
択は、スキャナに特有なぼやけ特性によって決まる。た
とえば、もし特定のスキャナに付随するぼやけ効果がピ
ンぼけ距離の高度に微分可能な関数であれば、ほんのわ
ずかな点を測定するだけでよい。この例においては、そ
れらの間に入る他の点は数学的に相互に関係づけられ
る。
後、ステップ２２０において、定量的尺度（たとえば、
画像特徴（たとえば、テキストのエッジ）の傾斜）とピ
ンぼけ距離との間に、一対一の校正関係を確立する。ピ
ンぼけ距離と選択した画像特徴との間の関係を確立する
ため、いろいろな技法を使用することができる。一実施
例においては、スキャナ製造工程の間に、鋭いエッジを
もつオブジェクトを含んでいるテスト目標を複数のピン
ぼけ距離において走査することができる。ピンぼけ距離
の範囲は、実際に起きることがあるすべての考えられる
ピンぼけ距離を含むほど大きいことが好ましい。しか
し、ピンぼけ距離の範囲内のすべての単一ピンぼけ距離
において測定を行う必要は無いことを理解されたい。詳
しく述べると、測定しなければならない点の数を含む選
択は、スキャナに特有なぼやけ特性によって決まる。た
とえば、もし特定のスキャナに付随するぼやけ効果がピ
ンぼけ距離の高度に微分可能な関数であれば、ほんのわ
ずかな点を測定するだけでよい。この例においては、そ
れらの間に入る他の点は数学的に相互に関係づけられ
る。
【００１８】校正処理間、特定のピンぼけ距離におい
て、テキストエッジの傾斜が計算され、校正関係を表す
対応するピンぼけ距離と一緒にスキャナのメモリに保存
される。別の実施例においては、もし各ピンぼけ距離に
おけるぼやけ特性が解析的にわかっていれば、各ピンぼ
け距離における対応する傾斜は、測定しないで、数学的
に計算される。いったん画像特徴の定量的計量とピンぼ
け距離との間の関係が確立されさえすれば、この関係
は、画像内のテキストのエッジの傾斜の量に従って走査
画像を横断してピンぼけ距離を決定するために使用され
る。図３は、テキストのエッジの傾斜と局部ピンぼけ距
離とを関係づける校正関係を示す典型的なグラフ３００
である。傾斜の量はピンぼけ距離と高度に微分可能な単
調な関数関係を有していることを理解されたい。一実施
例においては、この校正関係はテキストのエッジの傾斜
をピンぼけ距離へ転換するルックアップテーブルの形で
保存される。
て、テキストエッジの傾斜が計算され、校正関係を表す
対応するピンぼけ距離と一緒にスキャナのメモリに保存
される。別の実施例においては、もし各ピンぼけ距離に
おけるぼやけ特性が解析的にわかっていれば、各ピンぼ
け距離における対応する傾斜は、測定しないで、数学的
に計算される。いったん画像特徴の定量的計量とピンぼ
け距離との間の関係が確立されさえすれば、この関係
は、画像内のテキストのエッジの傾斜の量に従って走査
画像を横断してピンぼけ距離を決定するために使用され
る。図３は、テキストのエッジの傾斜と局部ピンぼけ距
離とを関係づける校正関係を示す典型的なグラフ３００
である。傾斜の量はピンぼけ距離と高度に微分可能な単
調な関数関係を有していることを理解されたい。一実施
例においては、この校正関係はテキストのエッジの傾斜
をピンぼけ距離へ転換するルックアップテーブルの形で
保存される。
【００１９】ステップ２３０において、走査画像データ
から、走査画像面を横断して多数の点で、選択した画像
特徴と対応する定量的計量に関する画像特徴データを抽
出する。好ましい実施例においては、いろいろな従来の
エッジ検出アルゴリズムの１つを使用して、テキストエ
ッジが検出され、そしてテキストエッジデータが抽出さ
れる。検出された誤りエッジの数を減らすために、雑音
に強いエッジ検出アルゴリズムを使用することが好まし
い。一実施例においては、２次元ラプラスフィルタを使
用してテキストのエッジを検出している。各テキストの
エッジの周囲の領域において、傾斜または他の選択した
定量的計量が計算される。
から、走査画像面を横断して多数の点で、選択した画像
特徴と対応する定量的計量に関する画像特徴データを抽
出する。好ましい実施例においては、いろいろな従来の
エッジ検出アルゴリズムの１つを使用して、テキストエ
ッジが検出され、そしてテキストエッジデータが抽出さ
れる。検出された誤りエッジの数を減らすために、雑音
に強いエッジ検出アルゴリズムを使用することが好まし
い。一実施例においては、２次元ラプラスフィルタを使
用してテキストのエッジを検出している。各テキストの
エッジの周囲の領域において、傾斜または他の選択した
定量的計量が計算される。
【００２０】ステップ２４０において、画像特徴の定量
的計量とピンぼけ距離との間の所定の校正関係を使用し
て、走査画像のいろいろな点における局部ピンぼけ距離
を計算する。計算した種々の傾斜値を本の結合部の方向
に沿って平均し、結合部に直角な方向に、その画素の向
きについて平均傾斜値を得ることが好ましい。本の結合
部に直角な各画素の向きでの平均傾斜値から、校正関係
に基づいて、対応するピンぼけ値が計算される。
的計量とピンぼけ距離との間の所定の校正関係を使用し
て、走査画像のいろいろな点における局部ピンぼけ距離
を計算する。計算した種々の傾斜値を本の結合部の方向
に沿って平均し、結合部に直角な方向に、その画素の向
きについて平均傾斜値を得ることが好ましい。本の結合
部に直角な各画素の向きでの平均傾斜値から、校正関係
に基づいて、対応するピンぼけ値が計算される。
【００２１】ステップ２５０において、走査画像を横断
する種々の点における種々の局部ピンぼけ距離から、推
定ピンぼけ距離マップを生成することができる。画像の
強度はピンぼけマップ内の対応する点におけるピンぼけ
距離を表す。本を複写する実施例においては、本の結合
部の向きからの情報を使用して、ピンぼけ距離マップを
精緻にすることができる。詳しく述べると、本の結合部
が原因であるピンぼけの向きを決定するため、ピンぼけ
距離マップが検査される。いったんその向きが確立され
さえすれば、ピンぼけ距離マップは結合部の方向に沿っ
て平滑化される、すなわち典型的な結合部の近似形状に
合わせられる。図４は、そのような平滑化操作を示す。
図４において、ダッシュ線４１０は本の結合部の方向に
沿って平均された推定ピンぼけ距離を示し、点線４２０
はダッシュ線４１０を２次関数で合わせられることを示
す。画像内のエッジ情報を利用できる場合には、実線４
３０で示すように、距離は模擬ピンぼけ距離と適当にう
まく一致することを理解されたい。
する種々の点における種々の局部ピンぼけ距離から、推
定ピンぼけ距離マップを生成することができる。画像の
強度はピンぼけマップ内の対応する点におけるピンぼけ
距離を表す。本を複写する実施例においては、本の結合
部の向きからの情報を使用して、ピンぼけ距離マップを
精緻にすることができる。詳しく述べると、本の結合部
が原因であるピンぼけの向きを決定するため、ピンぼけ
距離マップが検査される。いったんその向きが確立され
さえすれば、ピンぼけ距離マップは結合部の方向に沿っ
て平滑化される、すなわち典型的な結合部の近似形状に
合わせられる。図４は、そのような平滑化操作を示す。
図４において、ダッシュ線４１０は本の結合部の方向に
沿って平均された推定ピンぼけ距離を示し、点線４２０
はダッシュ線４１０を２次関数で合わせられることを示
す。画像内のエッジ情報を利用できる場合には、実線４
３０で示すように、距離は模擬ピンぼけ距離と適当にう
まく一致することを理解されたい。
【００２２】再び図１および図２に戻って説明する。図
２に示した方法は、従来のやり方で走査した画像から局
部ピンぼけパラメータの正確な推定値を提供する。ピン
ぼけパラメータは、本の結合部に近い画像欠陥（たとえ
ば、幾何学的ディストーション、ぼやけ、および照度減
少）の修正に使用することができる。一実施例において
は、ディストーションプロセッサ３２は、ピンぼけマッ
プ３０の中に含まれているデータからディストーション
マップを計算する。詳しく述べると、幾何学的ディスト
ーションは図４に示したピンぼけ距離推定値の変化率す
なわち一次微係数から計算される。幾何学的ディストー
ションは局部的な倍率の誤りであることを理解された
い。図５は、図４のピンぼけマップから計算された典型
的な幾何学的ディストーションマップを示す。本を走査
する場合には、倍率の誤りは１つの次元すなわち本の結
合部に対し直角な次元において生じる。
２に示した方法は、従来のやり方で走査した画像から局
部ピンぼけパラメータの正確な推定値を提供する。ピン
ぼけパラメータは、本の結合部に近い画像欠陥（たとえ
ば、幾何学的ディストーション、ぼやけ、および照度減
少）の修正に使用することができる。一実施例において
は、ディストーションプロセッサ３２は、ピンぼけマッ
プ３０の中に含まれているデータからディストーション
マップを計算する。詳しく述べると、幾何学的ディスト
ーションは図４に示したピンぼけ距離推定値の変化率す
なわち一次微係数から計算される。幾何学的ディストー
ションは局部的な倍率の誤りであることを理解された
い。図５は、図４のピンぼけマップから計算された典型
的な幾何学的ディストーションマップを示す。本を走査
する場合には、倍率の誤りは１つの次元すなわち本の結
合部に対し直角な次元において生じる。
【００２３】そのほかに、ピンぼけマップ３０内のピン
ぼけ距離とピンぼけ距離の傾斜は，照度減少マップ３４
を計算するために使用される。一実施例においては、照
度減少の計算は、所定の照度対ピンぼけ距離校正曲線す
なわちルックアップテーブルに基づいて行われる。
ぼけ距離とピンぼけ距離の傾斜は，照度減少マップ３４
を計算するために使用される。一実施例においては、照
度減少の計算は、所定の照度対ピンぼけ距離校正曲線す
なわちルックアップテーブルに基づいて行われる。
【００２４】ピンぼけ校正データは、そのほかに、適応
鮮明化フィルタ、たとえばWindowedWiener Filterと協
力して、画像データ内のぼやけを修正するため使用する
ことができる。鮮明化フィルタは１画素づつ適用するこ
とが好ましい。詳しく述べると、いろいろなエッジの傾
斜を正規化するエッジ強調処理によってぼやけが減るの
で、得られた画像は鮮明化される。一実施例において
は、鮮明化フィルタは再設計され、フィルタの選択は所
定の集合の中から起きる。別の実施例においては、フィ
ルタは計算ピンぼけ値に基づいて実時間で適応して設計
される。
鮮明化フィルタ、たとえばWindowedWiener Filterと協
力して、画像データ内のぼやけを修正するため使用する
ことができる。鮮明化フィルタは１画素づつ適用するこ
とが好ましい。詳しく述べると、いろいろなエッジの傾
斜を正規化するエッジ強調処理によってぼやけが減るの
で、得られた画像は鮮明化される。一実施例において
は、鮮明化フィルタは再設計され、フィルタの選択は所
定の集合の中から起きる。別の実施例においては、フィ
ルタは計算ピンぼけ値に基づいて実時間で適応して設計
される。
【００２５】一実施例においては、複数の修正パラメー
タはディストーションマップ３２と照度減少マップ３４
から計算される。それらの修正パラメータは、通常の撓
曲技法を１画素づつ適用するディジタル修復処理によっ
て走査画像データを修正するため画像プロセッサ３８へ
送られる。代わりに、計算ピンぼけ距離を適応光学式再
焦点合せ装置システムに適用することができ、そこでぼ
やけ欠陥が除去される。そのあと、ディストーションと
明度変化は上述のディジタル修復処理を使用して修正さ
れる。
タはディストーションマップ３２と照度減少マップ３４
から計算される。それらの修正パラメータは、通常の撓
曲技法を１画素づつ適用するディジタル修復処理によっ
て走査画像データを修正するため画像プロセッサ３８へ
送られる。代わりに、計算ピンぼけ距離を適応光学式再
焦点合せ装置システムに適用することができ、そこでぼ
やけ欠陥が除去される。そのあと、ディストーションと
明度変化は上述のディジタル修復処理を使用して修正さ
れる。
【図１】本発明の実施例を実施するのに適した像形成装
置の機能ブロック図である。
置の機能ブロック図である。
【図２】本発明に従ってピンぼけ距離を決定する方法の
一実施例を示すフローチャートである。
一実施例を示すフローチャートである。
【図３】本発明に従って、テキストのエッジの傾斜とピ
ンぼけ距離との関数関係を示す典型的な校正関係のグラ
フである。
ンぼけ距離との関数関係を示す典型的な校正関係のグラ
フである。
【図４】本発明に従って計算された典型的なピンぼけ距
離マップの一部を示すグラフである。
離マップの一部を示すグラフである。
【図５】図４に示したピンぼけ距離マップから計算され
た典型的なディストーションマップの一部を示すグラフ
である。
た典型的なディストーションマップの一部を示すグラフ
である。
１２ 原稿（開いた本） １４ 本の結合部 １６ 平坦な走査プラテン ２０ 走査画像データ ２４ 画像データメモリ ２８ 画像特徴データメモリ ３０ ピンぼけマップ ３２ ディストーションマップ ３４ 照度減少マップ ３６ 修正パラメータ ３８ 画像プロセッサ ４０ メモリ ４２ 補償されたディジタル画像表現 ５０ ゼログラフィ式プリンタ ５２ コントローラ ５４ 照明装置 ５６ 現像ステーション ５８ 定着ステーション ６０ 幾何学的ディストーションが修正されたハードコ
ピー
ピー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/409 (72)発明者 ロバート ピー ロース アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ハイリー ドライヴ 746 Ｆターム(参考） 5B057 AA11 BA02 CC03 CD12 CH08 DC03 DC05 DC09 DC16 DC36 5C072 AA01 BA16 RA11 UA11 VA06 5C077 LL02 MP04 PP43 PP46 PP51 PP59 PQ12 TT06 5L096 BA07 FA06 FA66 MA03
Claims (6)
- 【請求項１】 平坦でない原稿の走査画像において局部
ピンぼけ距離を決定する方法であって、 平坦でない原稿の少なくとも一部分を走査して走査画像
データを生成するステップ、(i)前記走査画像データか
ら得ることができる画像特徴を選択し、(ii)該選択した
画像特徴に対応する定量的計量を選択するステップ、 前記選択した画像特徴と前記平坦でない原稿のピンぼけ
距離との間で校正する関係を確立するステップ、 前記走査画像データから画像特徴データを抽出するステ
ップ、 前記抽出した画像特徴データから複数のピンぼけ距離を
計算するステップ、および前記複数のピンぼけ距離をピ
ンぼけ距離マップに編成するステップ、 から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記画像特徴と対応する定量的計量を選
択するステップは、 前記走査画像内のテキストのエッジを前記画像特徴とし
て選択するステップ、及びテキストの前記エッジの傾斜
を対応する定量的計量として選択するステップ、を含ん
でいることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記画像特徴を抽出するステップは、 エッジ検出アルゴリズムを使用してテキストの前記エッ
ジを検出するステップを含んでいることを特徴とする請
求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 開いた本を走査してその画像表現を複製
するゼログラフィ装置であって、 平坦な像形成プラテン、 プラテンの上に置かれた開いた本を走査して、本の結合
部の近くに幾何学的ディストーション、ぼやけ欠陥、お
よび照度変化（照度むら）の少なくとも１つを含む走査
画像データを生成する手段、 前記走査画像データから画像特徴データを抽出する手
段、 前記抽出した画像特徴データからピンぼけ距離マップを
計算するプロセッサ、 前記ピンぼけ距離マップからディストーションマップを
計算するプロセッサ、 前記幾何学的ディストーション、ぼやけ欠陥、および照
度変化の少なくとも１つについて前記走査画像データを
修正する画像プロセッサ、 画像電荷パターンを感光体の上に転写する手段、 前記電荷パターンを現像する少なくとも１つの現像ステ
ーション、および前記現像された画像を物理的媒体の上
に定着する少なくとも１つの定着ステーション、を備え
ていることを特徴とするゼログラフィ装置。 - 【請求項５】 前記走査画像データから画像特徴データ
を抽出する手段は、 走査した開いた本の中のテキストのエッジを検出するエ
ッジ検出プロセッサ、 を含んでいることを特徴とする請求項４に記載のゼログ
ラフィ装置。 - 【請求項６】 前記ピンぼけ距離マップを計算するプロ
セッサは、 検出された各テキストのエッジに対応する傾斜を計算す
る手段、 各計算された傾斜から、本の結合部に平行な方向に沿っ
て平均傾斜を計算する手段、 テキストの前記エッジの傾斜と対応するピンぼけ距離と
の間の所定の校正関係にアクセスする手段、および前記
平均傾斜と前記所定の校正関係からピンぼけ距離を計算
する手段、を含んでいることを特徴とする請求項５に記
載のゼログラフィ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/750540 | 2000-12-28 | ||
| US09/750,540 US6763141B2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Estimation of local defocus distance and geometric distortion based on scanned image features |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4125003B2 JP4125003B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=25018269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001388701A Expired - Fee Related JP4125003B2 (ja) | 2000-12-28 | 2001-12-21 | 局部ピンぼけ距離を決定する方法及びゼログラフィ装置 |
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|---|---|
| US (1) | US6763141B2 (ja) |
| EP (1) | EP1221811B1 (ja) |
| JP (1) | JP4125003B2 (ja) |
| DE (1) | DE60144219D1 (ja) |
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| JP2005151317A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Tamron Co Ltd | 歪曲収差変更撮影装置 |
| US7253427B2 (en) * | 2004-09-28 | 2007-08-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Automatic object plane detection system and method |
| US7518618B2 (en) | 2005-12-23 | 2009-04-14 | Xerox Corporation | Anti-aliased tagging using look-up table edge pixel identification |
| US7755638B2 (en) * | 2005-12-23 | 2010-07-13 | Xerox Corporation | Tinted edge enhancement using look-up table edge pixel identification |
| US7565015B2 (en) * | 2005-12-23 | 2009-07-21 | Xerox Corporation | Edge pixel identification |
| US7639891B2 (en) * | 2005-12-23 | 2009-12-29 | Xerox Corporation | Corner sharpening using look-up table edge pixel identification |
| US8213687B2 (en) * | 2006-04-28 | 2012-07-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Image processing methods, image processing systems, and articles of manufacture |
| JP4991411B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2012-08-01 | キヤノン株式会社 | 画像処理方法 |
| US8077951B2 (en) * | 2006-10-12 | 2011-12-13 | Agilent Technologies, Inc. | Method and system for dynamic, automated detection of outlying feature and feature background regions during processing of data scanned from a chemical array |
| US7450225B1 (en) * | 2007-04-13 | 2008-11-11 | Nanometrics Incorporated | Correction of optical metrology for focus offset |
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