JP2006094008A

JP2006094008A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2006094008A
Application number: JP2004275606A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Wakahara; 真一若原; Hideto Miyazaki; 秀人宮崎; Masayuki Fujii; 正幸藤井; Shinya Masuda; 進哉増田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】適切な背景の濃度を算出し、文字の再現性を向上させることができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】入力画像から文字情報の検出を行う文字情報検出部１と、文字情報及び入力画像から任意の画素ブロック毎に平均値の算出を行う平均化処理部２とを備え、背景の濃度レベルを算出する際に背景以外の文字データ等の情報を除外し、適切な背景濃度を算出し、隣接する背景濃度により背景濃度補正値を算出することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル複写機、ファクシミリ、スキャナなどの画像処理装置に関する。

一般に、原稿画像のコピーをとる際、その背景に濃度を持つ原稿の場合、これを読取りそのまま出力させると全体的に暗めの出力画像となるので、操作部においてコピー濃度を下げる等の操作が必要となる。しかし、新聞、雑誌等の切り貼り原稿のように、画像位置によって背景濃度の異なるような原稿の場合、原稿全体に一意的な処理を行う方式では、背景を完全に処理することはできない。
そこで、例えば特許文献１には、少なくとも注目画像データと該注目画像データに先行する画像データにて規定される背景濃度レベルの重み付け加算により、注目画像データ宛ての背景濃度レベルを算出する画像処理装置においては、１ライン上でも背景濃度レベル変動があるような、背景濃度レベル変動が比較的に広範囲に及ぶ画像を表す画像データの背景を有効に除去する技術が提案されている。
特開２００２−８４４２３公報

しかし、上記従来技術の方法では以下のような課題が挙げられる。
先ず、注目画像データと該注目画像データに先行する画像データにて背景濃度を求める際に、文字情報等を含んだまま平均化処理を行っているため、文字情報が密集した画像領域において、文字情報に背景濃度が追従し、文字再現が薄くなってしまう問題が発生する場合がある。
また、注目画像データに先行する画像データを蓄積する必要があるが、この際に１ライン分の画像データを必要としている。このため、ハードウェアへの実装時において使用メモリ容量及び、ハードウェア構成が増大するという問題がある。
また、注目画像データと該注目画像データに先行する画像データにて背景濃度を求める際に、背景濃度のレベルによらず背景を除去しており、太文字や黒ベタなどのような本来再現させるべき画像まで白飛びするという問題が発生する場合がある。
本発明は、上記したような点を鑑みてなされたものであり、適切な背景の濃度を算出し、文字の再現性を向上させることができる画像処理装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、入力画像から文字情報の検出を行う文字情報検出部と、文字情報及び入力画像から任意の画素ブロック毎に平均値の算出を行う平均化処理部とを備えた画像処理装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、背景濃度が異なる原稿に対して、それぞれの背景にあわせて背景の濃度を飛ばすために、背景の濃度レベルを算出する際に背景以外の文字データ等の情報を除外することにより、適切な背景濃度を算出する画像処理装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、文字情報及び入力画像から任意の画素ブロック毎に平均値の算出を行う平均化処理部と、ブロック毎の平均値及び注目画像位置に先行するブロック毎の背景濃度より背景濃度の算出を行う背景濃度算出部と、注目画像データ位置の背景濃度を１ライン分蓄積するライン遅延部と、隣接する背景濃度により背景濃度補正値を算出する背景濃度補正部とを備えた画像処理装置を最も主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像処理装置において、背景濃度を算出する際に画像を任意の画素ブロック単位毎に背景濃度レベルを演算し、ブロック毎の背景濃度値に対して隣接ブロック間の背景濃度レベルの補正処理を行うことで、１画素単位の背景濃度レベルを算出することにより背景濃度除去を行う画像処理装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、背景濃度補正値より背景濃度を任意の閾値で飽和させる背景濃度飽和部を備えた画像処理装置を最も主要な特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像処理装置において、背景濃度を任意の閾値と比較し背景濃度が閾値以上となった場合、背景濃度を閾値に置き換えることにより一定濃度以上の画像を再現させる画像処理装置を主要な特徴とする。

本発明によれば、背景の濃度レベルを算出する際に背景以外の文字データ等の情報を除外することにより、適切な背景の濃度を算出し文字の再現性を向上させることができる。
また、任意の画素ブロック単位毎に背景の濃度レベルを演算することにより、メモリ使用量の低減及びハード構成の削減が可能となる。またブロック間の補正処理により、ブロック単位での段差を低減し滑らかな画像再現を図ることができる。
また、背景の濃度レベルを一定の濃度で飽和させることにより、黒ベタなどの画像再現性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。以下、その構成を処理動作の流れと併せて説明する。
文字情報検出部１では入力画像（ＩＤｎ）から文字情報（ＣＨＯＤｎ）の検出を行う。この文字情報（ＣＨＯＤｎ）は、平均化処理部２において文字部を平均化処理の対象から除外するために用いられる。平均化処理部２では、文字情報（ＣＨＯＤｎ）及び入力画像（ＩＤｎ）から、任意の画素ブロック毎に平均値（ＡＶＧ）の算出を行う。
背景濃度算出部３では、平均値（ＡＶＧ）及び先行する背景濃度（ＪＯＤｎ−１）を用いて、入力画像（ＩＤｎ）における背景濃度（ＪＯＤｎ）の算出を行う。ここで算出された背景濃度（ＪＯＤｎ）は次ラインの背景濃度算出時に先行データ（ＪＯＤｎ−１）として使用するため、ライン遅延部４でライン遅延処理を行う。
背景濃度補正部５では、任意の画素毎のブロックで処理された背景濃度（ＪＯＤｎ）を隣接ブロック間で補正することで、１画素毎の背景濃度補正値（ＪＨＯＤｎ）を算出する。背景濃度飽和部６では、背景濃度補正値（ＪＨＯＤｎ）を任意の閾値（ＪＴＨ）で飽和させ、背景濃度が一定濃度以上に追従しないよう制限を行う。
背景濃度除去部７では、入力画像（ＩＤｎ）より、上記までに算出した背景濃度補正値（ＪＨＯＤｎ）を減算処理し、背景を除去した画像（ＲＯＤｎ）を算出する。コントラスト補正部８では、背景を除去した画像（ＲＯＤｎ）に対して濃度補正の処理を行い、背景の除去を行った、目的とする画像（ＣＯＤｎ）を得る。

［実施例１］
第１の実施形態に係る画像処理装置は、入力画像データ（ＩＤｎ）において注目画像データと該注目画像データ周辺の画像データより文字情報を検出する文字情報検出部１と、注目画像データを含む任意の画素単位の画像ブロックにおける平均化を行う平均化処理部２とにより構成される。
図２は文字情報検出部１の処理動作を示すフローチャートである。まず入力画像データ（ＩＤｎ）において、注目画素を含めた任意の画素ブロック単位の平均値（ＰＡＶＧ）を算出する（Ｓ１）。この際の平均値算出処理は平均化処理部による処理とは異なるものである。図３は一般的なエッジ強調処理を施した例を示している。次いで入力画像データ（ＩＤｎ）を用いて、数式１に示したエッジ強調処理を施す（Ｓ２）（図４参照）。

フィルタ係数：（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）＝（−１，−１，０，１，１）
フィルタ強度：Ｓ＝０．５
・・・（数式１）
次いで、エッジ強調結果（ＦＯＤｎ）を任意の閾値（ＥＴＨ）と比較し、画像を２値化処理する（Ｓ３）。このときの２値画像において、画像変化が密集している領域を文字情報領域と判定する（Ｓ４）。
次いで、文字情報領域と判定した入力画像ＩＤｎ内において、ＩＤｎ＞ＰＡＶＧ以上となった箇所を１、それ以外の箇所を０とし、この値を文字情報（ＣＨＯＤｎ）とする（Ｓ５）（図５参照）。
この文字情報（ＣＨＯＤｎ）を用いて、平均化処理部２において平均値を算出する際に、文字情報画素を平均化処理から除外することにより、文字情報を含まない、適切な背景濃度を算出することが可能となる（図６参照）。

［実施例２］
入力画像（ＩＤｎ）より任意の画素単位の画像ブロックにおける平均化により平均値（ＡＶＧ）を算出する平均化処理部２と、前記のブロック毎の平均値（ＡＶＧ）及び注目画像位置に先行するブロック毎の背景濃度（ＪＯＤｎ−１）より背景濃度（ＪＯＤｎ）の算出を行う背景濃度算出部３と、注目画像データ位置の背景濃度（ＪＯＤｎ）を１ライン分蓄積するライン遅延部４と、隣接する背景濃度（ＪＯＤｎ）により背景濃度補正値（ＪＨＯＤｎ）を算出する背景濃度補正部５とにより構成される。
まず入力画像データ（ＩＤｎ）を用い、任意の画素ブロックの単位で平均値（ＡＶＧｎ）を算出する。この際に実施例１にて前述した通り、文字情報ＣＨＯＤｎ＝１となる箇所は平均化処理の対象から除外する。
次いで、注目画素を含めた位置のブロックの平均値（ＡＶＧｎ）及び注目画素の位置に先行するブロックの画像データＪＯＤｎ−１を用い、下式より背景濃度（ＪＯＤｎ）を算出する。

・・・（数式２）
この数式２において、Ｋは注目画素を含む平均値（ＡＶＧｎ）に与える重み値であり、この値を調整することにより、画像対応の各画素あるいは数画素群単位のレベル変動以外の、変動周期が長い背景濃度変化のみに追従した背景濃度（ＪＯＤｎ）が得られる。
次いで、背景濃度（ＪＯＤｎ）を１ライン遅延処理することで、次ラインの背景濃度算出処理に用いる。
これらの処理は、任意の画素ブロック単位で平均値（ＡＶＧ）及び背景濃度（ＪＯＤｎ）を算出しているため、ハードウェアの構成削減及びライン遅延に用いるメモリ容量の削減が可能となる。
しかしこの段階では、背景濃度（ＪＯＤｎ）は図７のように、任意のブロック単位で矩形的な変化をしている。この状態のまま次処理の背景除去処理を行うと、画像にブロック単位で段差が発生してしまう。
そこで、図８のような補正係数を用いて、隣接する背景濃度との補正処理を行い、図９のような滑らかな背景濃度（ＪＨＯＤｎ）を算出する。これにより、背景除去処理後の画像においてブロック間の段差を低減することができる。

［実施例３］
背景濃度補正値（ＪＨＯＤｎ）より、背景濃度を任意の閾値（ＪＴＨ）で飽和させる背景濃度飽和部６より構成される。背景濃度補正値（ＪＨＯＤｎ）を任意の背景濃度閾値（ＪＴＨ）と比較し、ＪＯＤｎ＞ＪＴＨとなる場合、ＪＯＤｎ＝ＪＴＨと置き換える処理を実施する。
本処理を行うことで、背景濃度を一定の濃度までに飽和させることになり、黒ベタ部の画像が白飛びする問題を抑えることが可能である。また背景濃度閾値（ＪＴＨ）の調整により、背景除去処理後の画像にて再現させたい濃度を調整することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。文字情報検出部の処理動作を示すフローチャートである。画像濃度と画像位置の関係を示す図である。画像濃度と画像位置の関係を示す図である。画像濃度と画像位置の関係を示す図である。画像濃度と画像位置の関係を示す図である。背景濃度と画像位置の関係を示す図である。背景濃度と画像位置の関係を示す図である。背景濃度と画像位置の関係を示す図である。

符号の説明

１文字情報検出部、２平均化処理部、３背景濃度算出部、４ライン遅延部、５背景濃度補正部、６背景濃度飽和部、７背景濃度除去部、８コントラスト補正部

Claims

入力画像から文字情報の検出を行う文字情報検出部と、文字情報及び入力画像から任意の画素ブロック毎に平均値の算出を行う平均化処理部と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
請求項１記載の画像処理装置において、背景濃度が異なる原稿に対して、それぞれの背景にあわせて背景の濃度を飛ばすために、背景の濃度レベルを算出する際に背景以外の文字データ等の情報を除外することにより、適切な背景濃度を算出することを特徴とする画像処理装置。
文字情報及び入力画像から任意の画素ブロック毎に平均値の算出を行う平均化処理部と、ブロック毎の平均値及び注目画像位置に先行するブロック毎の背景濃度より背景濃度の算出を行う背景濃度算出部と、注目画像データ位置の背景濃度を１ライン分蓄積するライン遅延部と、隣接する背景濃度により背景濃度補正値を算出する背景濃度補正部と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
請求項３記載の画像処理装置において、背景濃度を算出する際に画像を任意の画素ブロック単位毎に背景濃度レベルを演算し、ブロック毎の背景濃度値に対して隣接ブロック間の背景濃度レベルの補正処理を行うことで、１画素単位の背景濃度レベルを算出することにより背景濃度除去を行うことを特徴とする画像処理装置。
背景濃度補正値より背景濃度を任意の閾値で飽和させる背景濃度飽和部を備えたことを特徴とする画像処理装置。
請求項５記載の画像処理装置において、背景濃度を任意の閾値と比較し背景濃度が閾値以上となった場合、背景濃度を閾値に置き換えることにより一定濃度以上の画像を再現させることを特徴とする画像処理装置。