JP2006229858A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バインダー穴のような、穴の空いた原稿をスキャンして得た画像の穴部分のみを消す画像処理装置の提供。
【解決手段】 原稿３の表面、裏面の画像情報を読み取る１個または複数の画像読み取り手段７，８と、画像記憶部と、前記画像読み取り手段で読み取った読取画像の解像度を変換する解像度変換手段と、該解像度変換手段を用いて、表面、裏面の画像を用いて低解像度の画像をそれぞれ作成し、それらの画像に基づいて原稿３の穴を検出する原稿穴検出手段と、該原稿穴検出手段で検出された穴の位置を、解像度変換前の画像の穴位置に変換する穴位置計算手段と、該穴位置計算手段で計算された位置をもとに、読取画像から穴画像を消去する原稿穴消去手段と、を備えて成ることを特徴とする画像処理装置。
【選択図】 図５

Description

本発明は、原稿の表面と裏面の画像情報を読み取り、必要な画像処理をする画像処理装置に関する。

一般に画像読取装置は、報告書、議事録、設計図、機密文書などの書類を読み取り、画像データとして保存する装置である。また、画像読み取り機能以外に白紙スキップ、ＯＣＲ（光学式文字読取装置）などの画像処理機能が考案されている。一方、バインダーにファイリングする為に原稿にバインダー穴を開けた場合、読取った画像のバインダー穴部分は黒い点となる。これは、画像読み取り装置の画像読取部分の対抗面が黒色であるからである。この画像内のバインダー穴部分は、白紙スキップとＯＣＲが誤動作する原因になる。

（イ）ここで、バインダー穴のある原稿がＯＣＲ機能に与える影響について説明する。

図２は、原稿（ｂ）の点線領域を画像読取装置で読み取ったスキャン画像（ａ）を、ＯＣＲにかけた例を示している。ここで、原稿にバインダー穴が開いていた場合、スキャン画像（ａ）には、穴部分の画像ができる。（以後バインダー穴部分の画像をバインダー穴画像と呼ぶ）このスキャン画像（ａ）をＯＣＲにかけた場合、バインダー穴部分を「・」と認識してしまい、全体としては、図示したように、「・あいう」となってしまう。これは、誤認識である。

（ロ）次に、白紙スキップへの影響について説明する。

白紙スキップの既知の技術としては、「黒画素が画像領域内を占める割合をもとに、白紙を検知し、検知された白紙の読取画像を破棄する」というものがある。図３−ａで、具体的な例を示す。ここでは、黒画素が占める割合を２％として設定してある。１枚目，２枚目，３枚目という連続スキャンの最中において、２枚目に白紙原稿があった場合、読取画像の黒画素が占める割合は０％なので、この原稿を読み取った画像は、白紙スキップ処理で破棄される。しかし、図３−ｂで示すように、原稿にバインダー穴がある場合（ここでは、黒画素が占める割合は、５％であったとする。）、２枚目の画像には、バインダー穴画像ができるので、この画像は白紙と判断されず破棄されない。黒画素の占める割合をバインダー穴の画像が占める割合まで上げた場合、残したい画像まで破棄する可能性がでてくるので、白紙スキップの信頼性が低くなるという問題がでてくる。

上述したＯＣＲ、白紙スキップの問題を回避するために、バインダー穴画像を消す技術が考えられた。

バインダー穴画像を消す技術として、図８に示すように「ユーザーが指定した画像領域を消す」という方法がある。これは、図８（ａ）と図８（ｂ）において、原稿端から点線部分までの領域を白く塗りつぶすというものである。原稿端から点線部分までの幅はユーザーが指定できる。

また、画像読み取り装置の画像読取部分の対抗面を黒色から白色にするという方法がある。こうすると画像内に、バインダー穴が現れなくなる。

また、指定された部分領域中の黒画素数を数え、その数に基づいてバインダー穴と判定している（例えば、下記特許文献１参照。）。
特開平２−６８６７６号公報

しかし、「ユーザーが指定した画像領域を消す」場合、図８で示すように、バインダー穴画像以外も一緒に消してしまうという問題がある。具体的には、図８（ａ）−（ｃ）の場合、点線で示される領域を消すと、「こんにちは」という文章の「こ」が、穴部分と縦ラインが重なっているため、穴部分の画像を消すときに、一緒に消えてしまう。また、同様に点線で示される領域を消すと、図８（ｂ）−（ｄ）も同様の理由で、「＜１＞」の上の部分が消えてしまう。

また、「画像読み取り装置の画像読取部分の対抗面を黒色から白色にするという方法」では、画像内の原稿の周囲も白くなってしまうので、サイズ検知処理が出来なくなってしまう。ここで、サイズ検知処理について図４を用いて説明する。図４（ａ）は原稿、（ｂ）は（ａ）の原稿を画像読み取り装置で読み取った画像である。この画像読み取り装置は、画像読み取り部分の対抗面が黒色であるので、読み取った画像において原稿の周囲が、斜線で示すように、黒くなる。この画像（ｂ）を周囲から調べていき、黒画素から白画素に変わった位置を検出して原稿のサイズを検知している。このような方法でサイズ検知処理を行う場合、前述した「画像読み取り装置の画像読取部分の対抗面を黒色から白色にするという方法」を用いると、サイズ検知処理が使えないという問題がある。

また、特許文献１では、解像度が高くなると、バインダー穴を判定する解析処理の時間が長くなるという問題がある。

以上、本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、第一の目的は、バインダー穴のみを消すことができる方法を提供することであり、併せて第二の目的は、解像度によらず、高速なバインダー穴消し処理を可能とする画像処理装置を提供することである。

本発明は、上記目的を解決するために、以下の構成を備える。

原稿の表面、裏面の画像情報を読み取る１個または複数の画像読み取り手段と、画像記憶部と、前記画像読み取り手段で読み取った読取画像の解像度を変換する解像度変換手段と、該解像度変換手段を用いて、表面、裏面の画像を用いて低解像度の画像をそれぞれ作成し、それらの画像に基づいて原稿の穴を検出する原稿穴検出手段と、該原稿穴検出手段で検出された穴の位置を、解像度変換前の画像の穴位置に変換する穴位置計算手段と、該穴位置計算手段で計算された位置をもとに、読取画像から穴画像を消去する原稿穴消去手段と、を備えて成ることを特徴とする画像処理装置。

［作用］
本発明によれば、位置、形状によらずに、バインダー穴画像のみを消すことができる。また、解像度によらず高速に画像処理を行うことができる。また、バインダー穴が消えることによって、読み取った画像の美観が良くなる。さらに、ＯＣＲの認識率向上につながる。また、白紙スキップ処理の誤動作防止に貢献することができる。また、バインダー穴画像を消すことによって、無駄な情報を消去できるので、画像圧縮の圧縮率を高めることにも貢献できる。

本発明によれば、常に例えば１００ｄｐｉの画像を用いて解析処理を行えば、バインダー穴消し対象の画像の解像度によらず、高速なバインダー穴消し処理を行うことができ、また、位置、形状によらずに、バインダー穴画像のみを消すことができるし、バインダー穴が消えることによって、読み取った画像の美観が良くなり、その上、ＯＣＲの認識率向上につながる。また、白紙スキップ処理の誤動作防止に貢献することができると共に、前述したサイズ検知処理とバインダー穴消し処理を併用できる。さらに、バインダー穴画像を消すことによって、無駄な情報を消去できるので、画像圧縮の圧縮率を高めることにも貢献できる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１は、画像を読み取る画像読取装置１００（以下スキャナと呼ぶ）の外観図である。読取原稿３は、給紙部１から給紙され、排紙部２から排紙される。図５は、原稿３の表面４と裏面５を読み取る流れについての説明図である。原稿３は、搬送方向６に沿って、搬送されていき、表面４は表面画像読み取り部７で、裏面５は、裏面画像読み取り部８で読み取られ、それぞれ画像記憶部５０、５１に保存される。画像記憶部はスキャナ内にあるメモリのことである（画像読み取り部７，８は請求項１の画像読み取り手段に相当し、画像記憶部５０，５１は請求項１の画像記憶部に相当している。）。

次に請求項１に係る解像度変換手段について説明を行う。解像度変換の方法は、図１６を用いて説明する。（実施例１では、前記画像読み取り部で読み取った画像の解像度を３００ｄｐｉ、解像度変換後の解像度を１００ｄｐｉで行うものとする。）図１６の（ｂ）は３００ｄｐｉの画像であり、（ａ）は解像度変換後の１００ｄｐｉの画像である。まず、解像度変換後の１００ｄｐｉ画像と同サイズの領域をスキャナ内の画処理用のメモリ（以下作業用メモリと呼ぶ）に用意し、その領域を左端から主走査方向に走査していく。そして各画素の座標（ｘ_１００、ｙ_１００）を、３００ｄｐｉ画像の座標（ｘ_３００、ｙ_３００）に換算し、座標（ｘ_３００、ｙ_３００）の画素データを座標（ｘ_１００、ｙ_１００）の画素データとして決定していく。

換算式は、
ｘ_３００ ＝ ｘ_１００ × ３００ ／ １００
ｙ_３００ ＝ ｙ_１００ × ３００ ／ １００
ここで、
（ｘ_１００、ｙ_１００）：１００ｄｐｉ画像の各画素のｘ座標、ｙ座標。
（ｘ_３００、ｙ_３００）：３００ｄｐｉ画像の各画素のｘ座標、ｙ座標。
３００と１００は画像の解像度である。

以上の換算式を用い、１００ｄｐｉの各画素の画素データを３００ｄｐｉの画像から求め、解像度変換を行っている。

次に、請求項１に示す原稿穴検出手段について説明する。原稿穴検出手段では、画像内のある一塊の連続した画素の特徴量を求め、その特徴量が、表面と裏面画像において、一致した場合、バインダー穴としている。ここで、特徴量について説明する。検出する特徴量の種類は周囲長、重心位置、面積、円形度がある。領域内画像の周囲長と重心の求め方は、輪郭線追跡処理を用いている。

図１２は、輪郭線追跡処理の説明図である。まず、画像内を左上から右下に向かって走査して輪郭追跡の開始点を決定する（図１２−１）。開始点が決定されたら、その点の８近傍を反時計回りで調べる（図１２−２）。ここで、８近傍を調べたとき、次の画素が存在しない場合は、開始点は孤立点なので、処理を中止し、次の領域内画像の開始点まで走査する（図１２−３）。孤立点でなかった場合、１番最初に現れた画素を次の新たな追跡点として、その追跡点の８近傍を反時計回りで調べる（図１２−４）。図１２−４の走査を繰り返していくと、１本の輪郭線を得る事ができる。このとき、輪郭線の画素数を周囲長（なお、斜め方向の長さに対しては、√２倍して補正した。図１４参照）とし、輪郭線のＸ座標とＹ座標の合計値を、それぞれ輪郭線の画素数で割り、重心を求めている。さらに、領域内の画像の周囲を走査するときに、Ｘ座標とＹ座標の最大値と最小値を記憶しておく。これらの値は、輪郭線追跡処理を施した画像領域がおさまる長方形画像の左上端（Ｘ最小値、Ｙ最小値）と右下端の座標（Ｘ最大値、Ｙ最大値）となる。（図１１参照）これらのデータを領域データと呼ぶことにする。

次に面積の求め方について説明する。面積を求めるときは、輪郭線内領域に対し塗りつぶし処理を用いている。さらに、この塗り潰し処理は、請求項１の原稿穴消去手段にも係っている。後述する塗りつぶし処理では白で塗りつぶし穴を消すが、ここでは黒で塗りつぶしを行うところが異なる。

塗りつぶし処理について説明する。まず図１３で示すような、輪郭線内を塗りつぶすとする。初め、開始点（Ｘ、Ｙ）を決め、その点から塗りつぶし処理を開始する。開始点（Ｘ、Ｙ）から左右方向に走査し、塗りつぶしの境界を探す。境界となる条件は、（１）原稿の端である。（２）指定領域の端である。（３）画素データが変わった場合。の３つある。（得られた境界のＸ座標をそれぞれＸ_Ｒ、Ｘ_Ｌ、とする）（処理１）。次に線分（Ｘ_Ｒ、Ｙ）−（Ｘ_Ｌ、Ｙ）を黒で塗りつぶす（処理２）。次に、（Ｘ_Ｒ、Ｙ＋１）−（Ｘ_Ｌ、Ｙ＋１）を左から走査して、塗りつぶすべき線分の両端の座標を全て探し、バッファに格納する（処理３）。（具体的に説明すると、線分（Ｘ_Ｒ、Ｙ＋１）−（Ｘ_Ｌ、Ｙ＋１）を走査していき、塗りつぶすべき線分を探す。ここでは、線分ａ−ｂ、ｃ−ｃが見つかっている（※ｃ−ｃは、１画素のみである）。この線分の両端点の座標をバッファに記憶させている。）次に（Ｘ_Ｒ、Ｙ−１）−（Ｘ_Ｌ、Ｙ−１）に対しても同様の処理を行う（処理４）。以下、バッファに格納した座標を取り出して処理１〜処理４を繰り返していく。バッファが空になった時点で塗りつぶし処理は完了している。面積は塗りつぶした画素数としている。

次に円形度の求め方について説明する。円形度は周囲長と面積を以下の公式に当てはめると求められる。

Ｄ＝（４π×Ａｒｅａ）／（ｌｅｎｇｔｈ×ｌｅｎｇｔｈ）
ここで、Ｄ＝円形度。Ａｒｅａ＝面積。Ｌｅｎｇｔｈ＝周囲長。
このＤが１になると画像は円となる。

次に、バインダー穴を消すための全体処理のフローチャートについて説明する。図１５は原稿から画像を読み取り、バインダー穴消しを施すまでの処理のフローチャートである。

まず、原稿の表面と裏面の画像情報を読み取る（Ｓ７０１）（Ｓ７０２）。実施例１では３００ｄｐｉで読み取る。次に、前述した解像度変換手段を用いて、表面と裏面画像の１００ｄｐｉ画像を作成する（Ｓ７０３）（Ｓ７０４）。次に表面の３００ｄｐｉと１００ｄｐｉの画像と裏面１００ｄｐｉの画像を用いて、バインダー穴消し処理を行う（Ｓ７０５）。バインダー穴消し処理後、次に読取る原稿があるかどうかをチェックする（Ｓ７０６）。原稿がある場合はＳ７０１に戻り再度読み込みを始める。Ｓ７０６で原稿が無かった場合は、読み取り処理は終了する（Ｓ７０７）。

次に、図１５のＳ７０５のバインダー穴消し処理の詳細を示すフローチャートについて説明する。図９と図１０は、穴消し処理のフローチャートである。

図９において、まず、表面１００ｄｐｉ画像と表面３００ｄｐｉ画像と裏面１００ｄｐｉ画像を受け取る（Ｓ９０１）。次に裏面１００ｄｐｉ画像の鏡像画像を作成する（Ｓ９０４）。そして、表面１００ｄｐｉ画像と裏面１００ｄｐｉ鏡像画像を重ねる。表面と裏面で両方とも黒である画素のみを抽出した画像（以下、穴パターン画像とする）を作成する（Ｓ９０６）。次に、穴パターン画像と表面１００ｄｐｉ画像と表面３００ｄｐｉ画像と裏面１００ｄｐｉ鏡像画像を用いて穴消し処理を施す（Ｓ９０７）。Ｓ９０７の穴消し処理の詳細は図１０を用いて説明する。（図９のＳ９０７と図１０は同等である。）
図１０は図９の（Ｓ９０７）の詳細を示すフローチャートである。

まず、穴パターン画像を図１２に示したのと同様に左上から右下に向かって走査する（Ｓ９１０）。座標（ｘ、ｙ）にある注目画素が黒であるかを調べる（Ｓ９１１）。Ｓ９１１で黒画素と判断された場合、その画素を含む一塊の連続した画像領域の特徴量を表面１００ｄｐｉ画像と裏面１００ｄｐｉ鏡像画像に対して求める。Ｓ９１１で白画素であった場合はＳ９１０に戻り走査を続ける。次に求められた特徴の中の面積に注目し、その面積がある閾値Ｔａより大きいかどうかを求める（Ｓ９２０）。面積が閾値Ｔａより大きい場合Ｓ９１４へ行き、小さい場合はＳ９１８へ行く。Ｓ９２０では面積が小さいものは、バインダー穴でないと判断している。次に、求められた表面の特徴量と、裏面の特徴量が同じであるかどうかを調べる（Ｓ９１３）。（表面の特徴量と裏面の特徴量が同じかどうかを判断する条件は表１で示す。）Ｓ９１３で同じと判断された場合、座標（ｘ、ｙ）にある注目画素を含む一塊の連続した画像領域はバインダーの穴であるとし、次のＳ９１４からバインダー穴を消す処理に入る。Ｓ９１４では、表面１００ｄｐｉ画像におけるバインダー穴の重心位置（Ｘ_１００，Ｙ_１００）から表面３００ｄｐｉ画像におけるバインダー穴の重心位置（Ｘ_３００，Ｙ_３００）を計算で求めている。この計算部分が請求項１に示す穴位置計算手段のことである。

計算式は「３００ｄｐｉの座標＝１００ｄｐｉの座標×３００／１００」である。次に、表面１００ｄｐｉ画像の領域データ（Ｘ最小値１００、Ｙ最小値１００）、（Ｘ最大値１００、Ｙ最大値１００）から表面３００ｄｐｉの領域データ（Ｘ最小値３００、Ｙ最小値３００）、（Ｘ最大値３００、Ｙ最大値３００）を求める（Ｓ９１５）。次に表面３００ｄｐｉ画像の重心位置（Ｘ_３００，Ｙ_３００）を出発点として白で塗りつぶし処理を施す（Ｓ９１６）。塗りつぶし処理は、Ｓ９１５で求めた領域データで指定された領域内からはみ出ないようにしている。その理由は、図６（ａ）のようにバインダー穴に表（６−２）がかぶっていた場合、バインダー穴の重心から塗り潰し処理を行ったときに、表（６−２）まで消さないためである。具体的には、図７のように重心（Ｘ３００，Ｙ３００）から出発し、領域データで指定された領域（７−３）内を白で塗り潰し処理を施すようにする。結果として、図７（７−２）のようにバインダー穴を消すことができる。

Ｓ９１３で特徴量が表面と裏面で同じと判断されなかった場合、穴ではないと判断し位置（ｘ、ｙ）を出発点として穴パターン画像に白で塗りつぶし処理を施す（Ｓ９１８）。Ｓ９１７で走査した画素が画像の右下の画素であれば終了する（Ｓ９１９）。

以上、図１５、図９、図１０のバインダー穴画像消しの流れで、バインダー穴画像を消去することができる。裏面画像に対しても上記と同様の方法でバインダー穴を消去できる。最後に表面と裏面の特徴量において、特徴量が同じであると判断する条件値の例を以下の表に示す。

本実施例では画像読み取り手段を二個用いて一回の原稿搬送で原稿両面の画像を読み取っているが、原稿反転機構等を用いて一個の画像読み取り手段で原稿両面の画像を読み取るようにしてもよい。また原稿搬送を行わず、原稿台に静置した原稿から画像を読み取るフラットベッド型スキャナでも、原稿の載せ替えを行って両面の画像を読み取れば、本発明の適用は可能である。

またスキャナとそれに接続されたＰＣ等の情報処理機器を一組として画像処理装置と考えることも本発明の範囲に含まれる。この場合、画像記憶部は情報処理機器側だけにあってもよく、また解像度変換手段、原稿穴検出手段、穴位置計算手段、原稿穴消去手段は情報処理機器側に設けてもよい。また解像度変換手段、原稿穴検出手段、穴位置計算手段、原稿穴消去手段は情報処理機器で動作するコンピュータプログラムの機能として実現されていてもよい。

さらに、また情報処理機器の機能も内蔵した画像読取装置として構成し、解像度変換手段、原稿穴検出手段、穴位置計算手段、原稿穴消去手段は画像読取装置内の制御回路に実装されていてもよいし、画像読取装置で動作するコンピュータプログラムの機能として実現されていてもよい。

スキャナの外観図 ＯＣＲ認識への影響の関係を示す説明図 白紙スキップへの影響の２例を示す説明図 サイズ検知の原稿と画像との関係を示す説明図 画像読み取り機構の説明図 バインダー穴と表がかぶった場合の図 バインダー穴消しの例を示す図 領域指定によるバインダー穴消しの２例を示す説明図 バインダー穴消しの全体の流れのフロー図 図９−Ｓ９０７の詳細説明図 領域データの説明図 輪郭追跡の説明図 塗り潰し処理の説明図 周囲長を求める説明図 バインダー穴消しを施すまでの処理のフロー図 解像度変換の説明図

符号の説明

３ 原稿
７ 表面画像読み取り部（画像読み取り手段に対応）
８ 裏面画像読み取り部（画像読み取り手段に対応）
５０、５１画像記憶部
１００ スキャナ（画像読取装置）

Claims (2)

1. 原稿の表面、裏面の画像情報を読み取る１個または複数の画像読み取り手段と、
   画像記憶部と、
   前記画像読み取り手段で読み取った読取画像の解像度を変換する解像度変換手段と、
   該解像度変換手段を用いて、表面、裏面の画像を用いて低解像度の画像をそれぞれ作成し、それらの画像に基づいて原稿の穴を検出する原稿穴検出手段と、
   該原稿穴検出手段で検出された穴の位置を、解像度変換前の画像の穴位置に変換する穴位置計算手段と、
   該穴位置計算手段で計算された位置をもとに、読取画像から穴画像を消去する原稿穴消去手段と、
   を備えて成ることを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１記載の画像処理装置は、前記画像読み取り手段を有する画像読み取り部と、該画像読み取り部に接続された情報処理機器から成ることを特徴とする画像処理装置。

Images