JP2005228342A

JP2005228342A - 走査された書類の区分方法及びシステム

Info

Publication number: JP2005228342A
Application number: JP2005036118A
Authority: JP
Inventors: Donald J Curry; ジェイ．カリードナルド; Asghar Nafarieh; ナファリエアスガー; Doron Kletter; クレタードロン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2025-02-14
Also published as: TW200541311A; EP1566768A3; TWI380675B; EP1566768A2; US7324120B2; EP1566768B1; JP4680622B2; US20040227758A1

Abstract

【課題】文書を多重フォアグランド面を有する混合ラスターコンテンツフォーマットに変換するための方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明の方法及びシステムは、画像データを受け取り対象ピクセル周囲のウィンドウ内で従属最小値及び従属最大値を生成する従属最小・最大モジュールを有する。従属最小値及び従属最大値に基づき、動的閾値モジュールが例えばブロブ識別に適した連続性データ及び強調化データを発生する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のフォアグランド面を有するコンテンツフォーマットへの画像データの変換に関する。

従来、画像圧縮の手段として、フォアグランド、バックグランド、及びマスク層の３層に画像を分割する方法（３層混合ラスターコンテンツ分解フォーマット）が開発されている。しかし、ＰＤＦなどの画像ドキュメントフォーマットは、ラスターイメージをそのような３層に分割することに対応していない。そのため、画像の修正ができないか、できたとしても不要なアーティファクト（人工生成物）が発生するという問題があった。
米国特許第６，６３３，６７０号公報

上記問題を解決するため、本発明は文書（ドキュメント）を多重フォアグランド面を有する混合ラスターコンテンツフォーマットに変換するための方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明の方法は、エッジ連続性ピクセルデータを生成する方法に於いて、ピクセルの第一近傍の最大輝度値及び最小輝度値に基づいてピクセルをエッジピクセルと識別する工程と、最大輝度値及び付随するクロマ値と最小輝度値及び付随するクロマ値とのドット積に基づいてエッジピクセルの極性値を設定する工程と、を有することを特徴とする。

図１は三層混合ラスターコンテンツ画像データを示す。

図３は三層画像データ生成システム１０００を示す。

図４は図３に示すセグメントモジュール１６００の詳細を示す。
を示す。

図５はＮ層画像データ生成システム２０００を示す。Ｎ層画像データ生成システム２０００はスキャナ信号ＳＲＣを信号線２０１０を介してスキャナカラー変換モジュール２１００に入力する。スキャナカラー変換モジュール２１００はスキャナカラー変換信号ＳＣＣを信号線２１１０を介してスクリーン推定モジュール２２００及びデスクリーンモジュール２３００に出力する。スクリーン推定モジュール２２００はスクリーン推定周波数信号ＳＣＦを信号線２２１０を介してデスクリーンモジュール２３００に出力し、またスクリーン推定強度信号ＳＣＭを信号線２２２０を介してデスクリーンモジュール２３００及びスケールモジュール２４００に出力する。デスクリーンモジュール２３００はボケ信号信号（ｂｌｕｒｓｉｇｎａｌ）ＢＬＲを信号線２３１０を介して統計モジュール３１００に出力すると共にデスクリーン化画像データ信号ＤＳＣを信号線２３２０を介してスケールモジュール２４００に出力する。スケールモジュール２４００はスケール化スクリ−ン強度信号ＳＭＳを信号線２４１０を介してセグメントモジュール２６００に出力すると共にスケール化スクリ−ン化画像データ信号ＤＳＳを信号線２４２０を介してガマット（Ｇａｍｕｔ）強調モジュール２５００に出力する。ガマット強調モジュール２５００はガマット強調化画像データ信号ＧＭＥを信号線２５１０を介してセグメントモジュール２６００に出力する。

図６は図５に示すＮ層画像データ生成システム２０００のセグメントモジュール２６００の例示的態様を詳細に示す。ガマット強調化画像データ信号ＧＭＥは信号線２５１０を介して従属最小−最大モジュール２６１０及び動的閾値モジュール２６２０に入力される。同様にスケール化スクリ−ン強度信号ＳＭＳは、存在する場合には、信号線２４１０を介して動的閾値モジュール２６２０に入力される。

従属最小−最大モジュール２６１０は最大値信号ＭＡＸ及び最小値信号ＭＩＮを一対の信号線２６１１，２６１２を介してそれぞれ動的閾値モジュール２６２０及びエッジ強調モジュール２６５０に出力する。動的閾値モジュール２６２０は強調化画像データ信号Ｅｎｈを信号線２６２１を介してエッジ強調モジュール２６５０に出力し、また原グレースケールセレクタ信号Ｇｒｒを信号線２６２２を介して量子化モジュール２６４０に出力する。

測定された従属最大値及び最小値、ＭＡＸ及びＭＩＮは、従属最小−最大モジュール２６１０によって現在対象のピクセルの周囲の近傍の領域、例えば７×７ピクセルウィンドウ中で測定される。現在の対象ピクセルの従属最大値はウィンドウ内で最大輝度を有するピクセルの画像値である。従属最小値はウィンドウ内で最小輝度を有するピクセルの画像値である。ＭＡＸ及びＭＩＮ信号のクロマ値は通常は最大値又は最小値処理には含まれず、所定のウィンドウ領域内で最大又は最小輝度値を有する画像ピクセルの対応するクロマ値を示す（従って“従属”と呼ばれる）。一般に、従属最大値及び最小値信号ＭＡＸ，ＭＩＮは適当な色空間の直交三軸に対応する２４ビット３成分ベクトル信号である。

動的閾値モジュール２６２０は識別されたピクセルの画像値を使用してガマット強調化画像データ信号ＧＭＥに適応的に閾値を適用する。特に動的閾値モジュール２６２０は対象ピクセルに対して従属閾値と従属規格化値を決定する。従属閾値は様々な例示的態様のうち対象ピクセルのＭＡＸ，ＭＩＮ値の平均又は中央値として決定され、また従属規格化値は様々な例示的態様のうち対象ピクセルのＭＡＸ，ＭＩＮ値の差として決定される。

種々の例示的態様に於いて、動的閾値モジュール２６２０及び量子化モジュール２６４０は、ガマット強調化画像データ信号ＧＭＥ及び従属最大値及び最小値信号、ＭＡＸ及びＭＩＮを入力して三値（ｔｒｉ−ｓｔａｔｅ）エッジ連続性信号ＴＥＣを出力する単一のモジュールとして結合できる。

かかる例示的態様に於いては、従属規格化信号の絶対値がコントラスト閾値と比較される。従属規格化信号の絶対値がコントラスト閾値より小さい場合、現在の対象ピクセルについての三値エッジ連続性信号ＴＥＣは０に設定される。従属規格化信号の絶対値がコントラスト閾値より大きいかこれと等しい場合、現在の対象ピクセルについての三値エッジ連続性信号ＴＥＣは、現在の対象ピクセルについてのガマット強調化画像データ信号ＧＭＥが動的閾値より大きいか小さいかに応じて、＋１または−１に設定される。

量子化モジュール２６４０は８ビットの原グレースケールセレクタ信号Ｇｒｒを三値エッジ連続性信号ＴＥＣに変換し、これは信号線２６４１を介してブロブ（ｂｌｏｂ）識別モジュール２７００に出力される。２ビットの三値エッジ連続性信号はまた信号線２６４２を介してセレクタエッジ抽出信号ＳＥＥとしてエッジ強調モジュール２６５０に出力される。エッジ強調モジュールはまた強調化レベル信号ＥＮＬを信号線２６３１を介して、またガマット強調化画像データ信号ＧＭＥを信号線２５１０を介して入力する。エッジ強調モジュール２６５０はこれらすべての入力信号に基づいてカラー強調化画像データ信号ＥＮＨを、図５に示す如く、信号線２６５６を介してブロブ識別モジュール２７００及びブロブマッピング・クラスターモジュール２８００の両方に出力する。

上記に概略を説明されたように量子化モジュール２６４０は８ビットの原グレースケールセレクタ信号Ｇｒｒを信号線２６２２を介して入力し、この８ビット信号を２ビットの３状態値信号ＴＥＣに変換する。表１は−１２８から＋１２７迄のＧｒｒ値が信号線２６４１を介して出力される三値エッジ連続性信号ＴＥＣと信号線２６４２を介してエッジ強調モジュール２６５０に出力される信号ＥＥＥとにどのように変換されるかを示す。

表１に示す如く、三値エッジ連続性信号ＴＥＣは三種の値、即ち−１、０、＋１を有する。三値エッジ連続性信号ＴＥＣがスキャナの解像力を有する場合、セレクタエッジ抽出信号ＥＥＥはＴＥＣと同じ値を有する。ＴＥＣの記号解釈には三値エッジ連続性信号ＴＥＣの値、−１、０、＋１の代わりにＬ，０，Ｈが使用される。表１に示す如く、三値エッジ連続性信号ＴＥＣ及びセレクタエッジ抽出信号ＥＥＥの０値は原グレースケールセレクタ信号Ｇｒｒでの弱いエッジ又はエッジ無しに、即ちＧｒｒ信号値の［−１から＋１］の範囲全てに対応する。これに対し、原グレースケールセレクタ信号Ｇｒｒで＋１より大きい値を有する強いエッジは三値エッジ連続性信号ＴＥＣ及びセレクタエッジ抽出信号ＥＥＥの＋１（または“Ｈ”）に変換される。さらに原グレースケールセレクタ信号Ｇｒｒで−１より小さい値を有する強い負エッジは三値エッジ連続性信号ＴＥＣ及びセレクタエッジ抽出信号ＥＥＥの−１（または“Ｌ”）にマッピングされる。図７に詳細を示すエッジ強調モジュール２６５０はセレクタエッジ抽出信号ＥＥＥの値Ｈ、０，Ｌを使用して各カラー信号ＧＭＥ，ＭＡＸ及びＭＩＮのいずれを強調化画像データ信号ＥＮＨとして出力するかを決定する。

図７は図６に示すエッジ強調モジュール２６５０を図示する。エッジ強調モジュール２６５０は第一及び第二内挿モジュール２６５１、２６５３及びマルチプレクサ２６５５とを有する。第一内挿モジュール２６５１は従属最大値信号ＭＡＸを信号線２６１１を介して、またガマット強調化画像データ信号ＧＭＥを信号線２５１０を介して、また強調化レベル信号ＥＮＬを信号線２６３１を介して強調化レベルメモリー２６３０から入力する。これに対して第二内挿モジュール２６５３は従属最小値信号ＭＩＮを信号線２６１２を介して、またガマット強調化画像データ信号ＧＭＥを信号線２５１０を介して、また強調化レベル信号ＥＮＬを信号線２６３１を介して入力する。第一及び第二内挿モジュール２６５１，２６５３はガマット強調化画像データ信号ＧＭＥから、ガマット強調化画像データ信号ＧＭＥを各ピクセルごとに明るく又は暗くしてエッジ強調化画像データを生成する。特に第一内挿モジュール２６５１は各ピクセルごとにより明るいエッジ強調化画像データＥＨを：
ＥＨ＝［ＧＭＥ＋（ＭＡＸ−ＧＭＥ）（ＥＮＬ／２５６）］（１）
として生成する。これに対して、第二内挿モジュール２６５３は各ピクセルごとにより暗いエッジ強調化画像データＥＬを：
ＥＬ＝［ＧＭＥ＋（ＭＩＮ−ＧＭＥ）（ＥＮＬ／２５６）］（２）
として生成する。

明及び暗画像データ信号ＥＨ、ＥＬのそれぞれはガマット強調化画像データ信号ＧＭＥと共にマルチプレクサ２６５５に出力される。マルチプレクサ２６５５はまた三値エッジ連続性信号ＴＥＣをセレクタエッジ抽出信号ＥＥＥとして入力する。

マルチプレクサ２６５５はセレクタエッジ抽出信号ＥＥＥを制御信号として使用して、各ピクセルごとに、元のガマット強調化画像データ信号ＧＭＥと明または暗画像データ信号ＥＨまたはＥＬとの選択を行う。ふたたび表１を参照すると、セレクタエッジ抽出信号ＥＥＥのＨ値は信号ＥＨを選択するために使用され、セレクタエッジ抽出信号ＥＥＥのＬ値は信号ＥＬを選択するために使用される。セレクタエッジ抽出信号ＥＥＥの０値はガマット強調化画像データ信号ＧＭＥを選択するために使用される。信号ＥＥＥの値に基づいて、マルチプレクサ２６５５は信号ＥＨ、ガマット強調化画像データ信号ＧＭＥ及び信号ＥＬのうち選択された一つを強調化画像データ信号ＥＮＨとして信号線２６５６を介して出力する。

信号線２６５６に出力された強調化画像データ信号ＥＮＨは、強い正エッジが存在する場合には、元のガマット強調化画像データ信号と比べて明るくされ、強い負エッジが存在する場合には、元のガマット強調化画像データ信号ＧＭＥと比べて暗くされる。また強い正エッジまたは強い負エッジが存在せず、或いはせいぜい弱いエッジが存在する場合には、元のガマット強調化画像データ信号ＧＭＥが出力されて強調化は行われない。

図８は信号線２６３１を介して第一及び第二内挿モジュール２６５１及び２６５３に入力される強調化レベル信号ＥＮＬの効果を示す。元のガマット強調化画像データ信号ＧＭＥについては、図８に斜線ハッチングで示す如く、強調化レベル信号ＥＮＬの値が５０％或いは８ビット信号について１２８の場合、閾値２６０１より下の値は最小値２６１４に向かって移動されるが最大限部分的であり、他方閾値２６０１より上の値は最大値２６１６に向かって部分的に移動されて５０％強調化信号３２０を生じる。これに対し、上記の二式に用いられて値１を有する分数部ＥＮＬ／２５６を生じる１００％強調化信号に於いては、元のガマット強調化画像データ信号ＧＭＥの値は完全に最小値２６１４に移動され、また閾値２６１０より大きい値は全て最大値２６１６に移動される。これは、上記二式に於いて、分数部ＥＮＬ／２５６が１の場合、二式におけるガマット強調化画像データ信号ＧＭＥの値は打ち消され、二式において従属最大値信号ＭＡＸ及び従属最小値信号ＭＩＮのみが残るためである。

図９は図５に示すＮ層画像データ発生システム２０００に使用しうる他のセグメントモジュール２６００’を示す。セグメントモジュール２６００’はボケフィルター４０１０，従属最小−最大モジュール４０２０、動的閾値モジュール４０３０、三値エッジ連続性フィルター４０４０及びエッジ強調モジュール４０５０を有する。セグメントモジュール２６００’はガマット強調化画像データ信号ＧＭＥ又はスケール化スクリ−ン強度信号ＳＭＳを受け取らない。その代わりにセグメントモジュール２６００’は入力ソース信号Ｓｒｃを受け取り、これはボケフィルター４０１０によってボケカラー信号Ｂｌｒに変換される。ボケフィルター４０１０は任意であり、ボケフィルター４０１０を使用しない態様に於いては、セグメントモジュール２６００’はボケカラー信号ＢＬＲをデスクリーンモジュール１３００から受け取っても良い。

セグメントモジュール２６００’は入力としてフルカラーソース信号Ｓｒｃを受け取り、二個の出力、強調画像信号ＥＮＨ’及び三状態エッジ連続性信号ＴＥＣ”を形成する。入力ソース信号Ｓｒｃのクロマ成分は早い走査方向（ｘ）に於いて係数２でサブサンプリング可能である。セグメントモジュール２６００’により形成されるクロマ信号はいずれもクロマ−ｘサブサンプリング（ＸＣＳＳ）を使用していない。従って、ソース信号Ｓｒｃのクロマ値にアクセスする場合、調整フィルタリングは不要である。即ち４サンプルＸＣＳＳクアッドＬ₀Ａ₀Ｌ₁Ｂ₁に於いて、ピクセル０はＬ₀Ａ₀Ｂ₁であり、ピクセル１はＬ₁Ａ₀Ｂ₁である。

ソース信号Ｓｒｃはボケフィルター４０１０に送られる。ボケフィルター４０１０は入力ソース信号Ｓｒｃの一連のぼけた状態（信号）を作る一群のフィルターを有している。各フィルターサイズはソース信号Ｓｒｃの入力解像度の一つに対応していて良い。従って、ソース信号の入力解像度が３００，４００，６００ｄｐｉである場合、フィルターサイズはそれぞれ２×２，３×３，５×５とすることが出来る。ソース信号Ｓｒｃのクロマ成分はフィルターされない状態でボケフィルター４０１０を通過するが、ソース信号Ｓｒｃの輝度成分は通常フィルターされる。但し、低解像度の入力信号及びノイズの多いスキャナの場合にはクロマに対するフィルター操作を行っても良い。

各フィルターはその形に於いて対称かつ分離可能なｎ×ｎの２次元（２Ｄ）有限パルスレスポンスフィルターとすることが出来る。例として、５×５（Ｆ＿５）フィルターのレスポンスを図１０に示す。フィルターが３×３（Ｆ＿３）フィルター又は５×５（Ｆ＿５）フィルターのように奇数サイズのウィンドウを有する場合、フィルターは整数係数を有する対称三角形であるが、２×２（Ｆ＿２）フィルターのように偶数サイズのウィンドウを有する場合、フィルターは等しい係数値を有し、これは２×２ピクセル平均化と等価である。Ｆ＿２フィルターのレスポンスも図１０に示す。フィルターは分離可能であるため、フィルターを二つの直交ステップで使用するのが好ましい。

ボケフィルター４０１０はボケカラー信号Ｂｌｒを信号線４０１２を介して出力し、これは従属最小−最大モジュール４０２０によって受け取られる。対象ピクセル周囲の７×７ウィンドウを測定する図６の従属最小−最大モジュール２６１０と異なり、従属最小−最大モジュール４０２０は対象ピクセル周囲の２×２ウィンドウを測定する。この後対象ピクセル周囲の４×４ウィンドウを測定して両ウィンドウ中のピクセルの最大輝度ｍａｘＬ及び最小輝度ｍｉｎＬを求める。この操作は７×７ウィンドウを使用するのと同等の結果を得られる。また最大輝度ｍａｘＬの位置及び最小輝度ｍｉｎＬの位置におけるクロマ値を求める。従属Ｍａｘ値は最大輝度ｍａｘＬ及び最大輝度ｍａｘＬの位置におけるクロマ値から生成される。同様に、従属Ｍｉｎ値は最小輝度ｍｉｎＬ及び最小輝度ｍｉｎＬの位置におけるクロマ値から生成される。ついで最大−最小モジュール４０２０は従属Ｍａｘ及びＭｉｎ値をそれぞれ信号線４０２２，４０２４を介して出力する。従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値は対象ピクセル周囲のウィンドウ内における極限輝度値、及びこれら極限輝度値に付随するクロマ値を表す。

従属最小−最大モジュール４０２０の操作を以下に説明する。この操作は二段階で進行する。第一段階では、従属最小−最大モジュールは対象ピクセル周囲の２×２ウィンドウで最大輝度ｍａｘＬ及び最小輝度ｍｉｎＬを検索する。最大輝度ｍａｘＬ及び最小輝度ｍｉｎＬが見出されると、従属最小−最大モジュール４０２０は最大輝度ｍａｘＬ及び最小輝度ｍｉｎＬの位置におけるクロマ値（Ａ，Ｂ）を決定する。第一段階での結果は、第二段階において４×４ウィンドウを使用して従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値を求めるのに使用される。ボケカラー信号Ｂｌｒはｘ−サブサンプリングされたクロマ成分と共に従属最小−最大モジュール４０２０に届いているが、この時点でｘ−クロマサブサンプリングは停止される。従って、従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値はｘ−サブサンプリングされたクロミナンスを有さない。この方法は中心ピクセルについて対称ではないが、７×７ウィンドウを使用する方法より計算量が少ない。

従属最小−最大モジュール４０２０の操作は分離しても良い。例えば、各列の従属Ｍａｘ／Ｍｉｎ値をまず計算する。ついで最小のＬを有する列内のＭｉｎピクセルを見出すことによって最終の従属Ｍｉｎ値を求めることが出来る。この方法ではウィンドウを画像上で順次移動させつつ高さ８の列及び幅８の行について計算を行って従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値を求めるので、余分な計算が必要とされることになる。

動的閾値モジュール４０３０は従属最小−最大モジュール４０２０から従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値を、またボケフィルター４０１０からボケカラー信号Ｂｌｒを受け取る。動的閾値モジュール４０３０は従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値を用いてボケカラー信号Ｂｌｒに適応的に閾値を適用して、信号線４０３２を介して三状態連続性信号ＴＥＣを生成し、これは２ビット信号であってよい。

三状態連続性信号ＴＥＣは各ピクセルを正エッジあり、エッジ無し、負エッジありのいずれかに分類する。三状態連続性信号ＴＥＣの論理図を図１２に示す。図１１に於いて、線形データを使用すると動的閾値モジュール４０３０の操作を最適化することが出来る。入力データがＬａｂまたはｓＹＣＣカラーデータの如く非線形の場合、ボケカラー信号Ｂｌｒ０、従属Ｍａｘ値ｍｘ０及び従属Ｍｉｎ値ｍｎ０の輝度値が非線形−線形変換モジュール（即ち線形化部）４０３４に送られる。非線形−線形変換モジュール４０３４はボケカラー信号Ｂｌｒ０、従属Ｍａｘ値ｍｘ０及び従属Ｍｉｎ値ｍｎ０の輝度値をほぼ線形となるように修正する。修正されたボケカラー信号Ｂｌｒ０’、従属Ｍａｘ値ｍｘ０’及び従属Ｍｉｎ値ｍｎ０’の輝度値ならびに付随するクロマ値がドット積モジュール４０３６に送られる。

ドット積モジュール４０３６はボケカラー信号Ｂｌｒ、従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値を受け取る。上記の如く、場合により、ボケカラー信号Ｂｌｒ、従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値の輝度値は修正されることがある。従属Ｍａｘ値及び従属Ｍｉｎ値がＬａｂ値で定義されていることを前提として、ドット積モジュール４０３６は下記のドット積乗算を行う。

ｇｓｒ＝＜Ｘ，Ｙ＞（３）
ここで＜Ｘ，Ｙ＞はベクトルＸ、Ｙ間のドット積操作を示す。従って、
＜Ｘ，Ｙ＞＝（Ｘ_L，Ｘ_A，Ｂ_B）（Ｙ_L，Ｙ_A，Ｙ_B）^t＝Ｘ_LＹ_L＋Ｘ_AＹ_A＋Ｘ_BＹ_B （４）
ここで

上記（Ｌ，Ａ，Ｂ）値は入力されるボケカラー信号Ｂｌｒの成分である。式（５）のＸベクトルはＭｉｎとＭａｘの平均から入力ボケカラー信号Ｂｌｒを減算したものである。これら二つのベクトルのドット積を取ると、出力は、Ｘベクトルと直交しかつこれと途中で交わる平面からの相対距離に比例する。最終出力Ｇｓｒは負であってもよい。負の出力Ｇｓｒは軽いエッジを有するピクセルを示す。

ドット積モジュール４０３６はさらにエッジ信号Ｅｄｇｅを出力してもよく、これはエッジ信号ＥｄｇＬとなる。エッジ信号ＥｄｇＬが正の値の時信号Ｅｄｇが活性化（ｅｎａｂｌｅ）され、これは現在のピクセルに対するエッジの位置を示す。エッジ信号ＥｄｇＬは下記によって得られる。

ＥｄｇＬ＝（（Ｍｘ０−ＳｅｇＬｕｍＬｏＣｏｎＴｈｒ）＊１ＨｉＣｍｐ）＞
（Ｍｎ０＊１ＬｏＣｍｐ）（７）
但し、
Ｍｘ０は調整された最大輝度（非線形の場合）
Ｍｎ０は調整された最小輝度（非線形の場合）
１ＨｉＣｍｐ＝２５６−ＳｅｇＬｕｍＨｉＣｏｎＴｈｒ
１ＬｏＣｍｐ＝２５６−ＳｅｇＬｕｍＬｏＣｏｎＴｈｒ
ＳｅｇＬｕｍＨｉＣｏｎＴｈｒは約４０のパラメータ
ＳｅｇＬｕｍＬｏＣｏｎＴｈｒは約８０のパラメータ
である。

パラメータ値ＳｅｇＬｕｍＨｉＣｏｎＴｈｒ及びＳｅｇＬｕｍＬｏＣｏｎＴｈｒは単に例であり、他のパラメータを使用しても良い。また上記の式はエッジ検出器としてドット積モジュール４０３６中で使用しても良い。また全クロマコントラスト量のスケール値Ｃｃｃが、ベクトルＸの二つのクロマ成分の絶対値の加算によって得られる。

Ｃｃｃ＝｜Ｘ_A｜＋｜Ｘ_B｜（８）
輝度Ｌは正の領域［０…２５５］に限定されており、また最大値は常に最小値より大きいので、輝度成分の絶対値は無視可能である。

上記に基づいて、ドット積モジュール４０３６は４個の出力信号Ｇｓｒ，ＥｄｇＬ，Ｃ_c0，Ｃ_ccを生成する。輝度コントラストＣ_c0は輝度Ｌｍａｘ―輝度Ｌｍｉｎである。出力信号ＥｄｇＬはエッジが真の場合にエッジの存在を示す。出力信号Ｇｓｒの正の値はＥｄｇｅ信号の極性が暗いことを示し、これによって信号ｓｎｓが活性化される。従属Ｍａｘ及びＭｉｎ値によって与えられる輝度コントラストが不十分な場合、下記の如くエッジを見出すためにクロミナンスのコントラストが輝度コントラストと共に使用される。

図１１に示す如く、信号ＥｄｇＬが活性化されると、信号Ｅｄｇも活性化される。これは、現在のピクセルがエッジ上にあること（即ちエッジピクセル）を意味する。このエッジは信号ｓｎｓの極性によって正又は負となりうる。

Ｃ_c0＞ＳｅｇＬｕｍＨｉＴｈｒ／４及びＣ_cc＞ＳｅｑＣｌｒＣｏｎＴｈｒ／２が共に真の場合（ＳｅｇＬｕｍＨｉＴｈｒ／４及びＳｅｑＣｌｒＣｏｎＴｈｒ／２は閾値）、信号Ｅｄｇは信号ＥｄｇＬの値に拘わらず活性化される。信号Ｅｄｇ及び信号ｓｎｓはＴＥＣロジック４０３８に送られて、図１２に例示するロジックによってピクセルごとの三状態エッジ連続性信号ＴＥＣを生成する。

ＴＥＣフィルターモジュール４０４０は動的閾値モジュール４０３０からの三状態エッジ連続性信号ＴＥＣを信号線４０３２を介して受け取る。ＴＥＣフィルターモジュール４０４０はフィルターされた三状態エッジ連続性信号ＴＥＣ’を信号線４０４２を介して出力する。上記の如く三状態エッジ連続性信号はピクセルを正エッジ、負エッジ、又はエッジ無しに分類する。以下に説明する如く、Ｎ層画像データ発生システム２０００は三状態エッジ連続性信号ＴＥＣの値を使用してエッジの包囲境界を見出すものである。換言すれば、三状態エッジ連続性信号ＴＥＣの値を使用してブロブを識別し、これによって内部のピクセル全てについて色の連続性を検査することが不要となるものである。しかし、スキャナは通常ノイズを走査された画像に導入する。従って、三状態エッジ連続性信号ＴＥＣに基づいて操作される画像はランダムな“ゴマ塩（ｓａｌｔａｎｄｐｅｐｐｅｒ）”ノイズを含んでいることがあり、このためブロブ識別モジュール２７００がブロブを連続な包囲エッジ境界として識別することが妨げられることがある。従ってＮ層画像データ発生システムはブロブを正確に区分できないことがある。よって、ＴＥＣフィルターモジュール４０４０には“ゴマ塩”ノイズに対する補償を行う。

図１３−１５に示す如く、ＴＥＣフィルターモジュール４０４０は対象ピクセル周囲の例えば３×３ウィンドウを通じて検索を行う。ＴＥＣフィルター４０４０は図１３−１５に示す如くウィンドウ中心の孤立ピクセル値を変更することが出来る。ＴＥＣフィルター４０４０は下記の法則に従う分類器／脱分類器を使用して中心ピクセルの値を変更しうる。

図１３に於いて、中心が負エッジピクセルと分類され、周囲の少なくとも一個のピクセルが同じ分類を持たず、かつ周囲のピクセルが正エッジピクセルまたはエッジ無しピクセルと分類される場合、中心ピクセルはエッジ無しピクセルとして再分類して良い。

図１４に於いて、中心が正エッジピクセルと分類され、周囲の少なくとも一個のピクセルが同じ分類を持たず、かつ周囲のピクセルがエッジ無しピクセルまたは負エッジピクセルと分類される場合、中心ピクセルはエッジ無しピクセルとして再分類して良い。

図１５に於いて、中心がエッジ無しピクセルと分類され、周囲の少なくとも一個のピクセルが同じ分類を持たず、かつ周囲のピクセルが正エッジピクセルまたは負エッジピクセルと分類される場合、中心ピクセルは負エッジピクセルまたは正エッジピクセルとして再分類して良い。変更された三状態エッジ連続性信号ＴＥＣ’はセグメントモジュール２６００’から信号線４０４２を介して出力される。

エッジ強調モジュール４０５０はボケカラー信号Ｂｌｒをボケフィルター４０１０から、また従属Ｍａｘ及びＭｉｎ値を従属最大−最小モジュール４０２０から受け取る。エッジ強調モジュール４０５０はまた三状態エッジ連続性信号ＴＥＣを動的閾値モジュール４０３０から受け取る。エッジ強調モジュール４０５０はボケカラー信号Ｂｌｒの強調を行う。即ち、エッジ強調モジュール４０５０は、従属Ｍａｘ及びＭｉｎ値及び三状態エッジ連続性値ＴＥＣに応じて各ピクセル毎にボケカラー信号Ｂｌｒを明るく、暗く或いは変化なしとすることによってボケカラー信号Ｂｌｒの強調を行う。

図１６はエッジ強調モジュール４０５０のより詳細な例を示す。受信された三状態エッジ連続性信号ＴＥＣをエッジ強調モジュール４０５０の操作を助けるＴＥＣロジック４０３８と関連して示す。図１６に示す如く、エッジ強調モジュール４０５０は三個のマルチプレクサ４０５２，４０５４，４０５６を有する。マルチプレクサ４０５２は入力としてボケカラー信号Ｂｌｒを受け取る。マルチプレクサ４０５４は入力として従属Ｍｉｎ値を受け取る。マルチプレクサ４０５６は入力として従属Ｍａｘ値を受け取る。三個のマルチプレクサ４０５２，４０５４，４０５６はすべて制御信号として三状態エッジ連続性信号ＴＥＣを受け取る。エッジ強調モジュール４０５０の操作は下記の通りである。三状態エッジ連続性信号ＴＥＣが信号Ｅｄｇを含まない場合、マルチプレクサ４０５２は活性化されてボケカラー信号Ｂｌｒを通過させる。他方マルチプレクサ４０５４，４０５６は不活性化されて従属Ｍａｘ及びＭｉｎ値を通過させない。従って、エッジ強調モジュール４０５０はボケカラー信号Ｂｌｒを強調化画像データ信号ＥＮＨ’として出力する。

三状態エッジ連続性信号ＴＥＣが信号Ｅｄｇを含む場合、信号ｓｎｓによりマルチプレクサ４０５４，４０５６のいずれが活性化されるかが決定される。他方マルチプレクサ４０５２は不活性化されてボケカラー信号Ｂｌｒを通過させない。信号ｓｎｓが高い論理値の場合、マルチプレクサ４０５４が活性化されて従属Ｍｉｎ値を通過させるが、マルチプレクサ４０５６は不活性化される。従って従属Ｍｉｎ値が強調化画像データ信号ＥＮＨ’として出力される。逆に信号ｓｎｓが低い論理値の場合、マルチプレクサ４０５６が活性化されて従属Ｍａｘ値を通過させるが、マルチプレクサ４０５４は不活性化される。従って従属Ｍａｘ値が強調化画像データ信号ＥＮＨ’として出力される。

図５に於いて、表２に示す如く、ブロブ識別モジュール２７００が現在の対象ピクセルについてのブロブ数を識別する。

図１７〜２０はブロブ識別モジュール２７００が遭遇しうるブロブの四種の異なる形式を示す。

図２１は、一つのブロブが他のブロブに完全に含まれる場合に、異なるブロブ内のピクセルにどのようにブロブＩＤが割り当てられるかを示す。

図２２はブロブマッピング・クラスターモジュール２８００の詳細を示す。

一実施態様に於けるブロブ分類法では、残存する良いブロブに対してオクタルツリー（ｏｃｔａｌｔｒｅｅ）が作製される。これを図２３〜２５を参照して更に詳細に説明する。ブロブマッピングモジュール２８４０は生成されたオクタルツリーを信号線２８４１を介してブロブクラスターモジュール２８５０に出力する。図２３は強調化画像データ信号ＥＮＨがどのように解析されてオクタルツリー及びブロブ・カラーインデックスを生成するかを示す。

図２５に示す如く、図２４のノード６９４，６９３は統合されてノード６９０が最初のリーフ１，２，３それぞれを含む単一のリーフを有するようにされる。

図２６は識別されたピクセルを特定の二進フォアグランドに集める状態を示す。

図２７はこのプロセスを別の方法で示す。

図２８，２９は、走査された画像データを複数の二進フォアグランド平面を用いてポータブルドキュメントフォーマット（ＰＤＦ）のドキュメントファイルに変換する方法を示すフローチャートである。走査はステップＳ１０００で開始し、ステップＳ２０００に進んで走査された画像データが選択された色空間に変換される。ステップＳ３０００において、変換された画像データに対してハーフトーンスクリーンパラメータ例えばスクリーン周波数及びスクリーンサイズが推定される。ステップＳ４０００において、変換された画像データはデスクリーン処理されて推定された少なくとも一個のハーフトーンスクリーンパラメータに基づいて変換された画像データからハーフトーンスクリーニングを除去する。

ステップＳ５０００において、デスクリーンされた画像データのスケーリングを行う。ステップＳ６０００において、スケーリング及びデスクリーンされた画像データからガマット強調化画像データを生成する。ステップＳ７０００において、ガマット強調化画像データからエッジ強調画像データ及びエッジ連続性データを生成する。

ステップＳ８０００において、エッジ強調画像データに基づいて、エッジ強調画像データ内に生じる複数の二進フォアグランド平面に配分されるべき複数の画像データブロブが決定される。ステップＳ９０００において、定義が不十分なブロブ、例えば悪いブロブが除去される。ステップＳ１００００において、決定されたブロブから“悪い”ブロブを除去した後に残存するブロブからカラーツリーが生成される。

ステップＳ１１０００において、残存するブロブが分離した二進フォアグランド平面及びグレースケールバックグランド平面にクラスター化される。ステップＳ１２０００において、グレースケールバックグランド平面内の画像データを調整してグレースケールバックグランド平面の圧縮性を改善する。ステップＳ１３０００において、ステップＳ１１０００で決定された分離した二進フォアグランド平面のそれぞれを、かかる二進フォアグランド平面に適した圧縮技術を用いて、圧縮する。

ステップＳ１４０００において、グレースケールバックグランド平面を、かかるグレースケールバックグランドに適した圧縮技術を用いて、圧縮する。ついで、ステップＳ１５０００において、圧縮された二進フォアグランド平面及び解凍されたグレースケールバックグランド平面からポータブルドキュメントフォーマット（ＰＤＦ）のドキュメントファイルが生成される。ついで、ステップＳ１６０００において、生成されたポータブルドキュメントフォーマット（ＰＤＦ）のドキュメントファイルが下流のプロセサに出力され、かつ／又はメモリーに格納される。ついで操作はステップＳ１７０００に進んで、このプロセスの操作が終了する。

図３０はステップＳ７０００に於いてガマット強調化画像データからエッジ強調化画像データ及びエッジ連続性データを生成する方法を詳細に示すフローチャートである。ステップＳ７０００でスタートした後、操作はステップＳ７０５０に進み、ガマット強調化画像データの最初のライン又は次のラインが現在のラインとして選択される。ステップＳ７１００に於いてステップＳ７０５０で選択された現在のラインの最初及び／又は次のピクセルが現在のピクセルとして選択される。ステップＳ７１５０に於いて、規定されたウィンドウに基づき、現在のピクセルに隣接する一群の隣接ピクセルが選択される。前記の如く、規定されたウィンドウは例えば現在のピクセルを中心とする７×７ウィンドウである。

ステップＳ７２００に於いて、現在のピクセルの周囲でウィンドウ中に現れるピクセルを検査して、現在のピクセルに対して、ウィンドウ中で最大輝度値を有するピクセル及びウィンドウ中で最小輝度値を有するピクセルが識別される。ステップＳ７２５０に於いては、ステップＳ７２００に於いて識別されたピクセルの三成分ガマット強調化画像データに基づいてグレースケールベクトルが決定される。ステップＳ７３００に於いては、原グレースケールベクトル値が現在のピクセルに対するエッジ連続性データに変換される。上述の如く、種々の例示的態様に於いてエッジ連続性データはウィンドウ中又は現在のピクセルに現在のピクセルと関連するエッジが存在するか否か、及び現在のピクセルに対するこのエッジの関係を示す。

ステップＳ７３５０に於いては、現在のピクセルに対するガマット強調化画像データとステップＳ７２００に於いて識別されたピクセルに対するガマット強調化画像データに基づく現在のピクセルに対するエッジ強調化画像データと、現在のピクセルに対するエッジ連続性データが生成される。ステップＳ７３５０に於いては、現在のラインの全てのピクセルが現在のピクセルとして選択されたかが判定される。選択されていない場合、操作はステップＳ７１００に戻り、現在のラインの次のピクセルが現在のピクセルとして選択される。他方、現在のラインの全てのピクセルが現在のピクセルとして選択された場合、操作はステップＳ７４５０に継続される。ステップＳ７４５０に於いては、画像データの全てのラインが選択されたかが判定される。選択されていない場合、操作はステップＳ７０５０に戻り、ガマット強調化画像データの次のラインが現在のライン他方として選択される。他方、画像データの全てのラインが選択された場合、即ち全画像が解析され、エッジ強調化画像データとエッジ連続性データが走査された画像データの各ピクセルについて生成された場合、操作はステップＳ７５００に進み、ここでステップＳ８０００に戻る。

図３１，３２は、ステップＳ８０００のエッジ連続性データに基づいてエッジ強調化画像データ内の複数のブロブを決定する方法を詳細に示す。ステップＳ８０００でスタートした後、操作はステップＳ８０５０に進み、エッジ強調化画像データの最初のライン又は次のラインが現在のラインとして選択される。ステップＳ８１００に於いて現在のラインの最初の又は次のラインが現在のピクセルとして選択される。ステップＳ８１５０に於いて、現在のピクセル、上方に隣接するピクセル及び左方に隣接するピクセルのエッジ連続性データがすべて０でない同じエッジ連続性値を有するかが判定される。ステップＳ８０００のこの例示的態様に於いては、エッジ連続性データは現在のピクセルと上縁を共有するピクセル、即ち上方隣接ピクセルと、現在のピクセルと左縁を共有するピクセル、即ち左方隣接ピクセルとについて検査される。ステップＳ８１５０に於いて、現在のピクセル、上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセルがすべて０でない同じエッジ連続性値を有する場合には、操作はステップＳ８６５０にジャンプし、それ以外の場合はステップＳ８２００に進む。

ステップＳ８２００に於いては、現在のピクセルと上方隣接ピクセルのエッジ連続性データが同じであり、他方左方隣接ピクセルのエッジ連続性データが異なるが０でない状態かが判定される。そうである場合、操作はステップＳ８２５０に進み、それ以外の場合はステップＳ８３００にジャンプする。ステップＳ８２５０に於いては上方隣接ピクセルのブロブＩＤが現在のピクセルにも割り当てられ、これら２個のピクセルが同一のブロブに含まれることを示す。ついで操作はステップＳ８７００にジャンプする。

ステップＳ８３００に於いては、現在のピクセルと左方隣接ピクセルのエッジ連続性データが同じであり、他方上方隣接ピクセルのエッジ連続性データが異なるが０でない状態かが判定される。そうである場合、操作はステップＳ８３５０に進み、それ以外の場合はステップＳ８４００にジャンプする。ステップＳ８３５０に於いては左方隣接ピクセルのブロブＩＤが現在のピクセルにも割り当てられ、従ってこれら２個のピクセルは同一のブロブに含まれる。ついで操作はステップＳ８７００にジャンプする。

ステップＳ８４００に於いては、左方隣接ピクセルと上方隣接ピクセルのエッジ連続性データが同じであり、他方、現在のピクセルのエッジ連続性データが０でない異なるが値かが判定される。そうである場合、操作はステップＳ８４５０に進み、それ以外の場合はステップＳ８５００にジャンプする。

ステップＳ８４５０に於いて、現在のピクセルには左方隣接ピクセル及び上方隣接ピクセルのブロブＩＤと異なるブロブＩＤが割り当てられる。従って現在のピクセルは左方隣接ピクセル及び上方隣接ピクセルのブロブとは、これら２個のピクセルが同一のブロブに属する場合でも、異なるブロブとなる。ついで操作はステップＳ８７００にジャンプする。

ステップＳ８５００に於いては、現在のピクセル、上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセルのエッジ連続性データが全て異なる値かが判定される。即ち現在のピクセル、上方隣接ピクセル、左方隣接ピクセルのうちの一つが第一の値を有し、他の一つが第二の値を有し、残る一つが第三の値を有する場合である。そうである場合、操作はステップＳ８６００にジャンプし、それ以外の場合はステップＳ８５５０に進む。ステップＳ８５５０に於いては、左方隣接ピクセルと上方隣接ピクセルのエッジ強調化画像データそれぞれが現在のピクセルのエッジ強調化画像データに十分類似しているかが判定される。層でない場合、操作はステップＳ８６００に進み、それ以外の場合はステップＳ８６５０にジャンプする。

ステップＳ８６００に於いては、現在のピクセル、上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセルが異なるエッジ連続性データを有するか、或いは上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセルの色が現在のピクセルの色に十分に類似していないので、現在のピクセルはグレースケールバックグランド平面に統合される。更に、上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセルを含むブロブ、即ちこのブロブに含まれる全てのピクセルもグレースケールバックグランド平面に統合される。ついで操作はステップＳ８７００にジャンプする。

これに対し、ステップＳ８６５０に於いては、現在のピクセル、上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセルが同じエッジ連続性データを有するか、或いは全てのピクセルが十分に類似したエッジ連続性データを有しかつ現在のピクセル、上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセルのいずれか二つが同じエッジ連続性値を有しかつ残る一つが０値を有し、或いは現在のピクセル、上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセルのうちの二つが０値を有するため、現在のピクセルは上方隣接ピクセル及び左方隣接ピクセル両方を含む両ブロブに統合することが出来る。結果としてこれら両ブロブ及び現在のピクセルは全て単一のブロブに統合される。この単一ブロブは左方隣接ピクセルのブロブＩＤ、上方隣接ピクセルのブロブＩＤ、全く新しいブロブＩＤ、或いは他の任意の適当なブロブＩＤを特定の目的に応じて採用することが出来る。ついで操作はステップＳ８７００に進む。

ステップＳ８７００に於いては、エッジ強調化画像データの現在のラインの全てのピクセルが選択されたかが判定される。選択されていない場合、操作はステップＳ８１００に戻る。それ以外の場合、操作はステップＳ８７５０に進む。ステップＳ８７５０に於いては、エッジ強調化画像データの全てのラインが現在のラインとして選択されたかが判定される。選択されていない場合、操作はステップＳ８０５０に戻る。それ以外の場合、操作はステップＳ８８００に進み、ここでステップＳ９０００に戻る。

図３３はステップＳ９０００の悪いブロブを除去する方法の詳細を示すフローチャートである。

図３４はステップＳ９１００の潜在的に悪いブロブを識別する方法の詳細を示すフローチャートである。

図３５はステップＳ１００００のカラーツリーを生成する方法の詳細を示すフローチャートである。

図３６はステップＳ１１０００のブロブをクラスター化する方法の詳細を示すフローチャートである。

三層混合ラスターコンテンツフォーマットのフォアグランド、バックグランド及びセレクタ平面及び生成される書面を示す図。複数の二進フォアグランド平面及び生成される書面画像を示す図。三層画像データ発生システムを示す図。図３の三層画像データ発生システムのセグメントモジュールを示す図。Ｎ層画像データ発生システムを示す図。図５のＮ層画像データ発生システムのセグメントモジュールを示す図。図６のセグメントモジュールのエッジ強調モジュールを示す図。原スキャナ信号及び原スキャナ信号から誘導される各種強調化信号を示すグラフ。図５のＮ層画像データ発生システムの他のセグメントモジュールを示す図。Ｆ＿２フィルターとＦ＿５フィルターのフィルターレスポンスを示す図。図９のセグメントモジュールの動的閾値モジュールを示す図。図１１の動的閾値モジュールの三状態エッジ連続性（ＴＥＣ）ロジックを示す図。図９のセグメントモジュールのＴＥＣフィルターモジュールのフィルターレスポンスを示す図。図９のセグメントモジュールのＴＥＣフィルターモジュールのフィルターレスポンスを示す図。図９のセグメントモジュールのＴＥＣフィルターモジュールのフィルターレスポンスを示す図。図９のセグメントモジュールのエッジ強調モジュールを示す図。確定及び不確定ブロブを示す図。確定及び不確定ブロブを示す図。確定及び不確定ブロブを示す図。確定及び不確定ブロブを示す図。確定ブロブが他の確定ブロブ内に含まれる状態を示す図。図５のＮ層画像データ発生システムのブロブマッピング・クラスターモジュールを示す図。複数二進フォアグランド平面に使用されるカラー情報の保存に使用されるデータ構造及びカラーデータから生成可能なツリーデータ構造を示す図。図２３のツリー構造を結合してリーフノードの数を削減する種々の技術を示す図。図２３のツリー構造を結合してリーフノードの数を削減する種々の技術を示す図。画像のブロブが識別された後の原画像データ、及びブロブ及び特定の二進フォアグランド平面のカラーデータに基づいて識別されたブロブを特定の二進フォアグランド平面に集める技術を示す図。処理された画像データがバックグランド平面及び複数のフォアグランド平面に配分される状態を示す図。走査された画像データを複数の二進フォアグランド平面を用いてＰＤＦ形式のドキュメントファイルに変換する方法を示すフローチャート。走査された画像データを複数の二進フォアグランド平面を用いてＰＤＦ形式のドキュメントファイルに変換する方法を示すフローチャート。ガマット強調化画像データからエッジ強調化画像データ及びエッジ連続性データを生成する方法を詳細に示すフローチャート。エッジ連続性データに基づいてエッジ強調化画像データ内の複数のブロブを決定する方法を詳細に示すフローチャート。エッジ連続性データに基づいてエッジ強調化画像データ内の複数のブロブを決定する方法を詳細に示すフローチャート。悪いブロブを除去する方法の詳細を示すフローチャート。潜在的に悪いブロブを識別する方法の詳細を示すフローチャート。カラーツリーを生成する方法の詳細を示すフローチャート。ブロブをクラスター化する方法の詳細を示すフローチャート。

Claims

エッジ連続性ピクセルデータを生成する方法に於いて、
ピクセルの第一近傍の最大輝度値及び最小輝度値に基づいてピクセルをエッジピクセルと識別する工程と、
最大輝度値及び付随するクロマ値と最小輝度値及び付随するクロマ値とのドット積に基づいてエッジピクセルの極性値を設定する工程と、
を有することを特徴とする方法。
エッジ連続性ピクセルデータを生成する装置に於いて、
ピクセルの第一近傍の最大輝度値及び最小輝度値に基づいて最大輝度値及び付随するクロマ値と最小輝度値及び付随するクロマ値とを出力する最小・最大値発生器と、
最大輝度値及び付随するクロマ値と最小輝度値及び付随するクロマ値とのドット積に基づいてピクセルの極性値を発生するドット積乗算器と、
を有することを特徴とする装置。
データ処理装置で実施可能な一組のプログラム指令を記憶する記憶媒体であって、前記一組のプログラム指令が、
ピクセルの第一近傍の最大輝度値及び最小輝度値に基づいてピクセルをエッジピクセルと識別する指令と、
最大輝度値及び付随するクロマ値と最小輝度値及び付随するクロマ値とのドット積に基づいてエッジピクセルの極性値を設定する指令と、
を有することを特徴とする記憶媒体。