JP2005303584A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ノイズ状のゴミが発生しないカラードロップアウト画像処理を行うこと。
【解決手段】複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換する第1の変換手段104と、前記第1の色成分を2値データに変換する2値化手段122と、前記画像情報を第2の色成分に変換する第2の変換手段103と、前記第1の色成分及び前記第2の色成分の最大値と最小値とを記憶する各色成分記憶手段105〜112と、前記第1の色成分及び前記第2の色成分と前記各色成分記憶手段の最大値と最小値とを各々比較する色成分比較手段113〜116と、前記色成分比較手段の比較結果に基づいて、前記画像情報の内、前記各色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値の領域を選定する領域選定手段と、前記領域選定手段で選定された領域の前記2値データを白にする白化手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【選択図】図1

Description

本発明はスキャナ等の画像処理装置及び画像処理方法に関する。
近年、ドキュメントスキャナはモノクロ機からカラー機に主流が移っている。しかしながらカラーでデータをそのままパソコン等の記憶媒体に記録するには、膨大な記憶容量が必要な上、データ転送量が膨大になり、読み取り速度が低下する問題があるなど、通常の文書を記録保存するにはモノクロ2値で保存することが一般的である。また、カラー機ではカラーデータを扱う機能を生かして、OCR原稿など読み取りで不要な色の付いた罫線など任意の色を白に置き換えるカラードロップアウト機能が付いている。
以下、従来のカラードロップアウトについて説明する。
図3(a)は従来の赤い罫線で黒文字901が囲まれている原稿を示す図、図3(b)は図3(a)の赤い罫線カラードロップアウトした場合を示す図、図4(a)は図3(a)のカラードロップアウト前のグレーデータを示す図、図4(b)は図3(b)のカラードロップアウト後のグレーデータの変化を示す図、図5は従来のカラードロップアウト回路のブロック図、図6(a)は従来のカラードロップアウトでのノイズ状のごみが発生するしくみを表した図、図6(b)は図6(a)のカラードロップアウトでの各色の置換データの値を示す図、図7(a)、(b)は従来のカラードロップアウトで、ドロップアウト置換データを大きい値に設定時のノイズ状のゴミが発生するしくみを示す図である。
ここで、図7において、カラードロップアウト機能ではCCDの出力をR(レッド)だけ、G(グリーン)だけ、B(ブルー)だけを2値化して行う簡単なドロップアウトではなく、任意の色のドロップアウトを行うものがある。その場合任意の色を指定するのに色空間はRGB、YUV、Lab、YIQ、HSV(色相、輝度、明度)などが考えられるが、中でも色範囲指定が容易なため、色空間H(色相),S(輝度),V(明度)が用いられている。
ここで色空間RGBからHSVの変換は、
V=max{R,G,B}
delta=max{R,G,B}−min{R,G,B}
S=delta/V
V=0のとき then H=不定
V≠0のとき、
R=Vのとき H=60*(G−B)/delta
G=Vのとき H=120+60*(B−R)/delta
B=Vのとき H=240+60*(R−G)/delta
さらに
H<0のとき H=H+360
で表される。また、カラーからバイナリーへ変換する方法として一般的に、カラーデータをグレーデータYに変換され、2値化回路であらかじめ設定された閾値と比較されてバイナリデータに変換される。グレーデータYは以下の式で表される。
Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B
従来のカラードロップアウト回路では、あらかじめ設定されたHSVの範囲にあるか判定とされると、グレーデータを白レベルに置換することによって2値化回路で閾値よりグレーデータが高くなることによって、バイナリーデータはドロップアウト判定された部分
が白になるようになっていた。
図3(a)に示すように、ドロップアウトなしでは罫線100の輝度は白に比べてかなり低いのでバイナリー化されたら黒となってしまう。ところが図3(b)に示すように、赤のドロップアウトをすることで文字のみが黒にバイナリー化され、赤の罫線100は黒にならない。図4(a)、(b)は、スキャン方向でのグレーデータの変化を示している。ここではRGBのデータの変化は省略している。図4(a)はカラードロップアウト前のグレーデータを表し、グレーデータで最初の赤罫線での落ち込みはカラードロップアウト判定されて白のグレーデータに置き換えられる。グレーデータの次の落ち込みは黒文字のものなのでカラードロップ判定されないのでそのままとなる。図4(b)はカラードロップアウト回路を通った結果のグレーデータを表し、閾値によって判定されてバイナリー化され、黒の文字のみが黒のバイナリーデータとなる。
図5に示すように、ドロップアウトする領域をHSV成分の指定でH上限値をH用上限設定105に、H下限値をH用下限設定106に、S上限値をS用上限設定107に、S下限地をS用下限設定108に、V上限値をV用上限設定109に、V下限値をV用下限設定110にそれぞれ設定しておく。原稿から読み取られたカラー画像はCCD101からRGBデータとして出力され、ADコンバータ(図示せず)で量子化された後シェーディング補正回路102で補正される。RGBデータからHSV変換回路103でHSV成分をH用比較器113でH成分の領域判定を、S用比較器114でS成分の領域判定を、V用比較器115でV成分の領域判定を行い、AND回路201の出力にはドロップアウトする領域が来るとONになる。さらにRGBデータから輝度変換回路104のデータがドロップアウト判定時の置換用データ118のデータにセレクタ119で置き換わり、輪郭強調回路202を経て2値化回路203でバイナリデータとなる。
図6(a)、(b)では、カラードロップアウトで赤をドロップアウトする例を示したもので、黒い文字の回りを赤い罫線に囲まれた原稿から、赤い罫線部分を白に置き換えることによって文字のみがバイナリー化される。
また、(特許文献1)には、画像情報を保持しつつ、指定の色を完全に除去するカラードロップアウト技術を実現する方法が開示されている。ここでは、コンピュータにより背景およびユーザが対象として認識する色についてのカラー値をデジタル化された文書から取得する。そして、背景および対象として認識された色についてのカラー値をカラードロップアウト関数に基づいて等価のグレースケール値に変換する。また、上記等価のグレースケール値とは異なるグレースケール値をカラードロップアウト関数に基づいて画像の残りの部分から取得し、前のステップで取得したグレースケール値を閾値化して、色の分類エラーが実質的に排除され色縁アーティファクトを抑制する関数変換によって文字の完全性が保持されたバイナリ画像を取得する方法である。
特開2002−358482号公報
しかしながら、図6(b)のように原稿の白の部分(1)ではGが最大なのでH=120となっているが、(4)でRが最大になるとH=0となり、ドロップアウト判定になる。そのドロップアウト判定時のグレー置換データが2値化の閾値の少し上を設定しているため、明るいデータとドロップアウト置換データが混在し、図7(a)、(b)に示すように、輪郭強調を強くかけた場合ノイズのようなごみが2値化データに現れるという問題があった。
また、上記問題を回避するために置換データを高くとった場合は、明るい部分でのノイ
ズは発生しなくなるが、閾値より少し上の灰色データにドロップアウトしようとする色があると、輪郭強調を強くかけた場合にもノイズのようなごみが出る問題があった。
つまり、ドロップアウトの必要ない2値化の閾値よりも高い部分がドロップアウトされて少し暗いグレーとなるため、輪郭強調を強くかけると明るい部分に2値化データでごみが出てしまう。
そこで、本発明は、ノイズ状のゴミを発生させずにドロップアウトを必要とする領域を良好にカラードロップアウトできる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の画像処理装置及び画像処理方法は、複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換する第1の変換手段と、第1の色成分を白と黒の2値データに変換する2値化手段と、画像情報を第2の色成分に変換する第2の変換手段と、第1の色成分及び第2の色成分の最大値と最小値とを記憶する各色成分記憶手段と、第1の色成分及び第2の色成分と各色成分記憶手段の最大値と最小値とをそれぞれ比較する色成分比較手段と、色成分比較手段の比較結果に基づいて、画像情報の内、各色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域を選定する領域選定手段と、領域選定手段で選定された領域の2値データを白にする白化手段とを構成としたものである。
これにより、読み取ったカラー画像からモノクロ2値を出力をする際に特定の色を白または黒にするカラードロップアウト回路を有する画像処理装置及び画像処理方法において、ドロップアウト判定にHSV成分に加えてY(輝度)成分も判定し、輪郭強調を強くかけてもごみのないモノクロ2値化画像が得られるものである。
以上のように本発明によれば、複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換する第1の変換手段と、第1の色成分を白と黒の2値データに変換する2値化手段と、画像情報を第2の色成分に変換する第2の変換手段と、第1の色成分及び前記第2の色成分の最大値と最小値とを記憶する各色成分記憶手段と、第1の色成分及び前記第2の色成分と前記各色成分記憶手段の最大値と最小値とをそれぞれ比較する色成分比較手段と、色成分比較手段の比較結果に基づいて、画像情報の内、前記各色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域を選定する領域選定手段と、領域選定手段で選定された領域の前記2値データを白にする白化手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置であって、Y成分をドロップアウト判定に加えることにより、ノイズ状のゴミを発生させず良好にカラードロップアウトできるという効果が得られる。
本発明の請求項1記載の発明は、複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換する第1の変換手段と、第1の色成分を白と黒の2値データに変換する2値化手段と、画像情報を第2の色成分に変換する第2の変換手段と、第1の色成分及び第2の色成分の最大値と最小値とを記憶する各色成分記憶手段と、第1の色成分及び第2の色成分と各色成分記憶手段の最大値と最小値とをそれぞれ比較する色成分比較手段と、色成分比較手段の比較結果に基づいて、画像情報の内、各色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域を選定する領域選定手段と、領域選定手段で選定された領域の2値データを白にする白化手段とを備えた画像処理装置であり、ノイズ状のゴミを発生させずに必要な領域のみを良好にカラードロップアウトできるという効果が得られる。
本発明の請求項2記載の発明は、複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換
するとともに画像情報を第2の色成分に変換し、これらの変換した第1の色成分と第2の色成分を予め第1の色成分、第2の色成分毎に定められた最大値と最小値とそれぞれ比較し、この比較結果に基づいて、画像情報の内、色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域は、第1の色成分を白と黒の2値データに変換する際に白に変換する画像処理方法であり、ノイズ状のゴミを発生させずに良好にカラードロップアウトできるという効果が得られる。
本発明の請求項3記載の発明は、複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換する第1の変換手段と、画像情報を第2の色成分に変換する第2の変換手段と、第1の色成分のデータよりも値の大きい所定のデータを有する置換データ保持手段と、第1の変換手段で変換、または置換データ保持手段で保持された第1の色成分と所定の閾値とを比較し、白と黒の2値データに変換すると共に該所定の閾値を置換データ保持手段で保持された所定の値のデータが白になる値に設定した2値化手段と、第1の色成分及び第2の色成分の最大値と最小値とを記憶する各色成分記憶手段と、第1の色成分及び第2の色成分と各色成分記憶手段の最大値と最小値とをそれぞれ比較する色成分比較手段と、色成分比較手段の比較結果に基づいて、画像情報の内、各色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域を選定する領域選定手段とを備え、2値化手段で変換する際、領域選定手段で選定された領域は置換データ保持手段で保持された第1の色成分のデータを用い、領域選定手段で選定された領域以外の領域は第1の変換手段で変換された第1の色成分のデータを用いる画像処理装置であり、ノイズ状のゴミを発生させずに良好にカラードロップアウトできるという効果が得られる。
本発明の請求項4記載の発明は、赤・青・緑からなるRGBのデータを有する画像情報を輝度データに変換する第1の変換手段と、画像情報を色相、輝度、明度からなるHSVのデータに変換する第2の変換手段と、第1の輝度データよりも値の大きい所定のデータを有する置換データ保持手段と、第1の変換手段で変換、または置換データ保持手段で保持された第1の輝度データと所定の閾値とを比較し、白と黒の2値データに変換すると共に該所定の閾値を置換データ保持手段で保持された所定の値のデータが白になる値に設定した2値化手段と、第1の輝度データ及び第2のHSVデータの最大値と最小値とを記憶する各データ記憶手段と、第1の輝度データ分及び第2のHSVデータと各データ記憶手段の最大値と最小値とをそれぞれ比較するデータ比較手段と、データ比較手段の比較結果に基づいて、画像情報の内、各データ毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域を選定する領域選定手段とを備え、2値化手段で変換する際、領域選定手段で選定された領域は置換データ保持手段で保持された第1の輝度データを用い、領域選定手段で選定された領域以外の領域は第1の変換手段で変換された第1の輝度データを用いることを特徴とする画像処理方法であり、ノイズ状のゴミを発生させずに良好にカラードロップアウトできるという効果が得られる。
以下、添付図面を参照して本発明の最良の形態を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態における画像処理方法を実行するための回路を示すブロック図、図2は本発明の一実施の形態である画像処理方法による処理手順を示すフローチャートである。
図1において、予め、動作制御するCPU124はグレーデータから2値化するための閾値を2値化用閾値122に、ドロップアウトする領域を従来の技術同様HSV成分の指定をHSVそれぞれの上限・下限設定105〜110に設定し、さらにY用上限設定111(Yデータ設定)には2値化用閾値122より少し大きい値を、Y用下限設定(この例ではドロップアウト領域での最小値)112に設定し、ドロップアウト時の置換データ用118にも2値化用閾値122より大きい値を設定しておく。原稿から読み取られたカラ
ー画像はCCD101からシェーディング補正回路102で補正されたRGBのデータをHSV変換回路103でHSV成分に、輝度変換回路104でY成分にそれぞれ変換される。H(色相)用比較器113、S(輝度)用比較器114、V(明度)用比較器115、さらにY用比較器116でそれぞれHSVY成分の領域判定を行い、AND回路117の出力にはドロップアウトする領域が来るとONになり、4ラインバッファ120に送られる信号がセレクタ119によってあらかじめドロップアウト時の置換用データ118の値に置き換わる。置換されたデータは4ラインバッファ120から5ライン分を一度に読み込まれ、5×5フィルター輪郭強調121の後、比較器123で2値化用閾値122と比較され、2値化される。このときドロップアウト領域では、グレーデータが置換用データ118の値に置き換わっているため、2値化用閾値122の値よりも少し大きい値になって白になる。従来技術で説明したように図6の(4)に示すドロップアウト判定がなされないのでノイズ状のごみは発生しなくなる。本発明ではY成分を閾値に設定しているため、輪郭強調を強くかけてもノイズのようなごみが発生することがない。
次に本発明の実施の形態の全体処理について図2のフローチャートを用いて説明する。
先ず、CCD101で読み取られ、RGBへ変換された画像データを取得する(ステップS200)。
取得された画像データを第1の変換手段(輝度変換回路)104でYデータへ、第2の変換手段(HSV変換回路)103でHSVデータへ変換する(ステップS210)。次に、上記変換されたYデータ及びH、S、Vデータがそれぞれ設定した上限と下限の間の指定範囲内にあるかどうか色成分比較手段113、114、115、116で比較(ステップS220)し、指定範囲内にあれば、範囲内に位置する上記これらのデータを2値化される際に白となるようなデータにセレクタ119により置換する(置換データ118に2値化用閾値122より大きい値を設定しておく(ステップS230))。次に、この白置換されたデータを5×5フィルター輪郭強調121で輪郭強調処理し(ステップS240)、比較器123によって、予め設定された2値化閾値122と比較する(ステップS250)。そして、これらの白となるような置換データは2値化閾値よりも大きい値に設定されているので白に変換された後(ステップS260)2値データで出力され(ステップS280)、ドロップアウト処理が行われる。また、上記HSVデータとYデータが指定範囲外であれば、それらのデータを5×5フィルター輪郭強調121で輪郭強調処理をして(ステップS240)、上記指定範囲外のデータと2値化閾値と比較し(ステップS250)、上記これらのデータは2値化閾値よりも低い値であれば黒として(ステップS270)、高い値であれば白として2値データで出力される(ステップS280)。そして、全てのデータについてこのような処理を繰り返す(ステップS290)。
以上、説明したように、RGBのデータを第1の変換手段により第1の色成分(Yデータ)へ変換すると共に、第2の変換手段で第2の色成分(HSVデータ)にデータを変換し、ドロップアウトの判定時にYデータを加えたことで、ノイズ状のゴミが出ないドロップアウト画像処理装置及びドロップアウト画像処理方法が可能になる。
本発明はカラードロップアウトの判定にHSV成分に加えてY成分を追加したことで、ノイズ状のごみが出ない良好な画像処理装置及び画像処理方法に適している。
本発明の一実施の形態における画像処理方法を実行するための回路を示すブロック図 本発明の一実施の形態である画像処理方法による処理手順を示すフローチャート (a)従来の赤い罫線で黒文字が囲まれている原稿を示す図、(b)図3(a)の赤い罫線をカラードロップアウトした場合を示す図 (a)図3のカラードロップアウト前のグレーデータを示す図、(b)図3(b)のカラードロップアウト後のグレーデータの変化を示す図 従来のカラードロップアウト回路のブロック図 (a)従来のカラードロップアウトでのノイズ状のごみが発生するしくみを表した図、(b)図6(a)のカラードロップアウトでの各色の置換データの値を示す図 (a)従来のカラードロップアウト置換データを大きい値に設定した際にノイズ状が発生するしくみを表した図、(b)従来のカラードロップアウト置換データを大きい値に設定した際にノイズ状が発生するしくみを表した図
符号の説明
101 CCD
102 シェーディング補正回路
103 HSV変換回路
104 輝度変換回路
105 H用上限設定
106 H用下限設定
107 S用上限設定
108 S用下限設定
109 V用上限設定
110 V用下限設定
111 Y用上限設定
112 Y用下限設定
113 H用比較器
114 S用比較器
115 V用比較器
116 Y用比較器
117 AND回路
118 置換用データ
119 セレクタ
120 4ラインバッファ
121 5×5フィルタ−輪郭強調
122 2値化用閾値
123 比較器
124 CPU
125 2値化回路
201 AND回路

Claims (4)

  1. 複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換する第1の変換手段と、前記第1の色成分を白と黒の2値データに変換する2値化手段と、前記画像情報を第2の色成分に変換する第2の変換手段と、前記第1の色成分及び前記第2の色成分の最大値と最小値とを記憶する各色成分記憶手段と、前記第1の色成分及び前記第2の色成分と前記各色成分記憶手段の最大値と最小値とをそれぞれ比較する色成分比較手段と、前記色成分比較手段の比較結果に基づいて、前記画像情報の内、前記各色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域を選定する領域選定手段と、前記領域選定手段で選定された領域の前記2値データを白にする白化手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
  2. 複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換するとともに前記画像情報を第2の色成分に変換し、これらの変換した前記第1の色成分と前記第2の色成分を第1の色成分、前記第2の色成分毎に予め定められた最大値と最小値とそれぞれ比較し、この比較結果に基づいて、前記画像情報の内、前記色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域は、前記第1の色成分を白と黒の2値データに変換する際に白に変換することを特徴とする画像処理方法。
  3. 複数の色成分を有する画像情報を第1の色成分に変換する第1の変換手段と、記画像情報を第2の色成分に変換する第2の変換手段と、前記第1の色成分のデータよりも値の大きい所定のデータを有する置換データ保持手段と、前記第1の変換手段で変換、または前記置換データ保持手段で保持された第1の色成分と所定の閾値とを比較し、白と黒の2値データに変換すると共に該所定の閾値を前記置換データ保持手段で保持された所定の値のデータが白になる値に設定した2値化手段と、前記第1の色成分及び前記第2の色成分の最大値と最小値とを記憶する各色成分記憶手段と、前記第1の色成分及び前記第2の色成分と前記各色成分記憶手段の最大値と最小値とをそれぞれ比較する色成分比較手段と、前記色成分比較手段の比較結果に基づいて、前記画像情報の内、前記各色成分毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域を選定する領域選定手段とを備え、前記2値化手段で変換する際、前記領域選定手段で選定された領域は前記置換データ保持手段で保持された第1の色成分のデータを用い、前記領域選定手段で選定された領域以外の領域は前記第1の変換手段で変換された第1の色成分のデータを用いることを特徴とする画像処理装置。
  4. 赤・青・緑からなるRGBのデータを有する画像情報を輝度データに変換する第1の変換手段と、前記画像情報を色相、輝度、明度からなるHSVのデータに変換する第2の変換手段と、前記第1の輝度データよりも値の大きい所定のデータを有する置換データ保持手段と、前記第1の変換手段で変換、または前記置換データ保持手段で保持された第1の輝度データと所定の閾値とを比較し、白と黒の2値データに変換すると共に該所定の閾値を前記置換データ保持手段で保持された所定の値のデータが白になる値に設定した2値化手段と、前記第1の輝度データ及び前記第2のHSVデータの最大値と最小値とを記憶する各データ記憶手段と、前記第1の輝度データ分及び前記第2のHSVデータと前記各データ記憶手段の最大値と最小値とをそれぞれ比較するデータ比較手段と、前記データ比較手段の比較結果に基づいて、前記画像情報の内、前記各データ毎の最大値と最小値との間に位置する値と対応する領域を選定する領域選定手段とを備え、前記2値化手段で変換する際、前記領域選定手段で選定された領域は前記置換データ保持手段で保持された第1の輝度データを用い、前記領域選定手段で選定された領域以外の領域は前記第1の変換手段で変換された第1の輝度データを用いることを特徴とする画像処理方法。
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