JP2010004491A - Image processor, image forming apparatus, image processing method, image processing program, and computer readable recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル画像の特徴分離方法およびシステムに関するものである。 The present invention relates to a digital image feature separation method and system.
文書原稿のスキャン画像に代表されるデジタル画像に対して画質改善処理を行うためには、画像領域を識別し、識別された画像領域毎に最適な画質改善処理を適用するのが一般的である。画質改善処理の効果は、画像領域の識別精度に大きく依存するため、画像領域を識別する技術の開発が進められている。識別対象となる画像領域としては、文字領域、網点領域、背景領域、写真領域などが挙げられる。 In order to perform an image quality improvement process on a digital image typified by a scanned image of a document document, it is common to identify an image area and apply an optimum image quality improvement process to each identified image area. . Since the effect of the image quality improvement processing largely depends on the identification accuracy of the image area, development of a technique for identifying the image area is underway. Examples of the image area to be identified include a character area, a halftone dot area, a background area, and a photograph area.
図11は、一般的な文書画像の例を示すものである。図11に示す文書画像は、文字領域、網点領域、ページ背景(下地)領域(図11の札番号6)で構成されている。更に詳細には、網点領域は、局所背景領域(図11の札番号1,2)、写真領域(図11の札番号7)、グラフィック領域(図11の札番号3,4,5)で構成される。
FIG. 11 shows an example of a general document image. The document image shown in FIG. 11 is composed of a character area, a halftone dot area, and a page background (background) area (
画像領域を識別する従来技術として、例えば特許文献1に開示された画像処理装置がある。特許文献1は、デジタル画像から、ページ背景、局所背景を含む背景情報を識別するための技術である。
As a conventional technique for identifying an image region, for example, there is an image processing apparatus disclosed in
図12は、特許文献1に記載の画像処理装置の処理フローを示す図である。この画像処理装置では、最初に、入力デジタル画像を重複しない複数の区分に分割する(S201)。次に、S201で分割された区分毎に区分ヒストグラムを生成する(S202)。S202で生成された区分ヒストグラムから区分ヒストグラムの特徴量を算出し(S203)、特徴量を累積する(S204)。最後に、区分ヒストグラムの特徴累積結果に基づいて、各局所背景領域に応じた有意値を割り当てる(S205)。
FIG. 12 is a diagram illustrating a processing flow of the image processing apparatus described in
図13は、図12に示す処理フローにおけるS201およびS202の処理内容をより詳細に示した図である。図13に示すように、特許文献1に記載の画像処理装置では、入力デジタル画像をバンド単位でN個の区分に分割する。図13に示す区分ヒストグラム301は、第1区分に対応した第1区分ヒストグラムを、区分ヒストグラム302は、第2区分に対対応した第2区分ヒストグラムを、区分ヒストグラム303は、第N区分に対応した第N区分ヒストグラムを表している。
FIG. 13 is a diagram showing in more detail the processing contents of S201 and S202 in the processing flow shown in FIG. As shown in FIG. 13, the image processing apparatus described in
図14は、図12に示す処理フローにおけるS204およびS205の処理内容をより詳細に示した図である。図14は、各区分ヒストグラムから算出された特徴量を累積した特徴累積結果を示しており、特徴累積結果が示す各局所背景領域に対して、各局所背景領域に応じた有意値である画像識別値1から画像識別値4を割り当てている。
FIG. 14 is a diagram showing in more detail the processing contents of S204 and S205 in the processing flow shown in FIG. FIG. 14 shows a feature accumulation result obtained by accumulating the feature amounts calculated from the respective segment histograms, and for each local background region indicated by the feature accumulation result, image identification that is a significant value corresponding to each local background region
以上の処理により、特許文献1に記載の画像処理装置では、単純にデジタル画像全体のヒストグラムから局所背景領域を判定する装置に比べて、ページに対する局所背景の分布情報が分かるため、より正確に局所背景を検知することができる。詳細には、各区分での特徴量がページの全体に及んでいるほど特徴累積結果のカウント値が高くなるため、ページ全体の下地である可能性が高いと判定できる。また、特徴累積結果のカウント値が低いほど、局所背景である可能性が高いと判定できる。
しかしながら、特許文献1では局所背景と判定された色と同じ色が写真領域にも使われている場合、正確に分離することができない。例えば、図11に示す原稿において、局所背景は、札番号1,2が示している部分であるが、札番号1が示す局所背景と、札番号7が示す写真領域とが同一色を有している場合、写真領域であるにも関わらず局所背景領域と判定されてしまうという問題がある。
However, in
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、局所背景領域の判定精度を向上させ、局所背景領域と局所背景領域と同一色を有する写真領域とを識別できる、画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよびコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to improve the determination accuracy of the local background area and to identify the local background area and the photographic area having the same color as the local background area. An image processing apparatus, an image forming apparatus, an image processing method, an image processing program, and a computer-readable recording medium are provided.
本発明は上記課題を解決するためのものであり、適応的に入力画像の分割区分を抽出し、抽出された分割区分内ヒストグラムの特徴量に基づいてページ背景領域、局所背景領域に画像識別値を割り当てる。例えば、入力画像の上から下に順次バンド単位で区分ヒストグラムを生成し、区分ヒストグラムの特徴量を抽出する処理に際し、最新区分特徴抽出結果と、それ以前の累積特徴情報とを比較し、累積特徴情報では存在した局所背景領域が最新区分特徴抽出結果に存在しない場合、存在しなくなった局所背景領域に対応する領域に対して新規画像識別値を割り当て、割り当てた画像識別値分だけ新規画像識別値に対して加算する。上記処理を繰り返すことにより、最終的に全画像に対して局所背景、あるいは、ページ背景情報に対応する画像識別値を割り当てる。また、本処理では、区分ヒストグラムを生成する際に、写真領域だと思われる画素や、文字画素であると思われる画素を除いてヒストグラムを算出することにより、局所背景領域の判定精度を向上することを目的とする。 The present invention is to solve the above-mentioned problem, adaptively extract a divided section of an input image, and image identification values in a page background area and a local background area based on the feature amount of the extracted histogram in the divided section. Assign. For example, in the process of generating segmented histograms in units of bands sequentially from the top to the bottom of the input image and extracting the feature values of the segmented histogram, the latest segmented feature extraction result is compared with the previous accumulated feature information, and the accumulated features In the information, if the existing local background area does not exist in the latest segmented feature extraction result, a new image identification value is assigned to the area corresponding to the local background area that no longer exists, and the new image identification value by the assigned image identification value Add to. By repeating the above processing, an image identification value corresponding to the local background or page background information is finally assigned to all images. In addition, in this processing, when generating a segmented histogram, the accuracy of determining the local background region is improved by calculating the histogram excluding pixels that are considered to be photographic regions and pixels that are supposed to be character pixels. For the purpose.
本発明に係る画像処理装置は、上記課題を解決するために、入力画像の領域分離を行う画像処理装置であって、上記入力画像を複数の区分に分割する分割手段と、上記分割した区分毎に、画像に関する特性値についてその特性値を有する画素の数を度数として示す区分ヒストグラムを作成する区分ヒストグラム生成手段と、上記区分ヒストグラム毎に、上記度数が所定の閾値以上となる累積対象区間を抽出する区分ヒストグラム特徴抽出手段と、処理順序に従った前段までの累積ヒストグラムと処理対象段の区分ヒストグラムとにおける上記累積対象区間の重複の有無を判定する重複判定手段と、上記重複有りと判定された上記累積対象区間を累積して処理対象段までの累積ヒストグラムを生成する累積手段と、上記重複無しと判定された上記累積対象区間に属する画素に、画像識別値を割り当てる画像識別値割り当て手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, an image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus that performs region separation of an input image, and includes a dividing unit that divides the input image into a plurality of sections, and each of the divided sections. In addition, for the characteristic value related to the image, a classification histogram generating means for creating a classification histogram indicating the number of pixels having the characteristic value as a frequency, and for each of the classification histograms, an accumulation target section in which the frequency is equal to or greater than a predetermined threshold is extracted. A classification histogram feature extraction unit that performs the determination, a duplication determination unit that determines whether or not the accumulation target section overlaps in the cumulative histogram up to the previous stage according to the processing order and the classification histogram of the processing target stage, and the determination that the duplication exists Accumulating means for accumulating the accumulation target section and generating a cumulative histogram up to the processing target stage; The pixels in the cumulative target section is characterized by comprising an image identification value assigning means for assigning the image identification value.
上記構成によると、画像を重複しないように複数の区分に分けて、区分毎に、画像に関する特性値についてその特性値を有する画素の数を度数として示す区分ヒストグラムを求める。そして、上記区分ヒストグラム毎に、上記度数が所定の閾値以上となる累積対象区間を抽出する。そして、処理順序に従った前段までの累積ヒストグラムと処理対象段の区分ヒストグラムとにおける上記累積対象区間の上記重複の有無を判定し、重複有りと判定された上記累積対象区間を累積して処理対象段までの累積ヒストグラムを生成し、上記重複無しと判定された上記累積対象区間に属する画素に、画像識別値を割り当てる。累積ヒストグラムを生成する際、上記判定に基づき、前段の区分までの上記累積ヒストグラムから上記重複していない区間を除き、前段までの上記累積ヒストグラムに上記重複している区間を累積させ、処理対象の区分までの累積ヒストグラムを生成する。このように、累積ヒストグラムの生成が繰り返えされ、そのつど、重複していない区間が出てくると、画像識別値が割り当てられる。 According to the above configuration, the image is divided into a plurality of sections so as not to overlap, and for each section, a section histogram indicating the number of pixels having the characteristic value for the characteristic value regarding the image is obtained. Then, for each of the classification histograms, an accumulation target section in which the frequency is equal to or greater than a predetermined threshold is extracted. Then, the presence or absence of the overlap of the accumulation target section in the cumulative histogram up to the previous stage according to the processing order and the classification histogram of the processing target stage is determined, and the accumulation target section determined to be overlapped is accumulated to be processed. A cumulative histogram up to a stage is generated, and an image identification value is assigned to pixels belonging to the accumulation target section determined to have no overlap. When generating a cumulative histogram, based on the above determination, remove the non-overlapping section from the cumulative histogram up to the previous section, accumulate the overlapping section in the cumulative histogram up to the previous stage, and Generate a cumulative histogram up to the segment. As described above, the generation of the cumulative histogram is repeated, and an image identification value is assigned whenever a non-overlapping section appears.
ここで、原稿によっては局所背景と同一の色が写真領域に使用されている可能性がある。しかし、本発明の上記構成では、各画像識別値が存在しうる位置を限定することにより、原稿のレイアウト情報(位置情報)を加味して局所背景領域を検知することで、検知精度を改善し、写真領域が局所背景として誤判別するのを抑制することができる。よって、本発明の上記構成によると、局所背景領域と同一色を有する写真領域と局所背景領域とを識別することができる。 Here, depending on the document, there is a possibility that the same color as the local background is used for the photographic area. However, the above configuration of the present invention improves the detection accuracy by limiting the position where each image identification value can exist and detecting the local background area in consideration of the layout information (position information) of the document. It is possible to prevent the photographic region from being misidentified as a local background. Therefore, according to the above configuration of the present invention, it is possible to identify a photographic region and a local background region having the same color as the local background region.
また、本発明に係る画像形成装置は、上記構成に加え、上記画像識別値に基づいて、上記入力画像から局所背景領域の画素を分離する画像識別信号を生成する画像識別信号生成手段を有していてもよい。この構成によると、画像識別信号により、入力画像から局所背景領域の画素を分離することができる。 In addition to the above-described configuration, the image forming apparatus according to the present invention further includes an image identification signal generation unit that generates an image identification signal that separates pixels in the local background region from the input image based on the image identification value. It may be. According to this configuration, the pixels in the local background area can be separated from the input image by the image identification signal.
また、本発明に係る画像処理装置では、上記構成に加え、上記区分ヒストグラム生成手段は、文字画素以外の画素を用いて区分ヒストグラムを生成してもよい。この構成によると、局所背景領域である可能性が高い画素のみを用いて区分ヒストグラムを生成し、それを用いて重複区間の判定と画像識別値の割り当てとを行うので、画像識別の精度を向上することができる。 In the image processing apparatus according to the present invention, in addition to the above-described configuration, the section histogram generation unit may generate a section histogram using pixels other than character pixels. According to this configuration, segmented histograms are generated using only pixels that are likely to be local background regions, and are used to determine overlapping sections and assign image identification values, improving image identification accuracy. can do.
また、本発明に係る画像処理装置では、上記構成に加え、上記区分ヒストグラム生成手段は、平坦領域の画素を用いて区分ヒストグラムを生成してもよい。この構成によると、局所背景領域である可能性が高い画素のみを用いて区分ヒストグラムを生成し、それを用いて重複区間の判定と画像識別値の割り当てとを行うので、画像識別の精度を向上することができる。 In the image processing apparatus according to the present invention, in addition to the above configuration, the segmented histogram generation unit may generate a segmented histogram using pixels in a flat region. According to this configuration, segmented histograms are generated using only pixels that are likely to be local background regions, and are used to determine overlapping sections and assign image identification values, improving image identification accuracy. can do.
また、本発明に係る画像処理装置では、上記構成に加え、上記区分ヒストグラム生成手段は、平坦領域の画素を選定するために、注目画素を含む複数の画素よりなるブロックのエントロピーを計算してもよい。この構成によると、注目画素を含む複数の画素よりなるブロック(局所ヒストグラム)のエントロピーによる濃度分布形状、すなわち、濃度分布の広さを表す濃度分布情報を、精度良く算出することができるので、局所背景領域である可能性が高い画素を用いて、局所背景情報を算出することができる。ヒストグラムの分形形状を、エントロピーを用いて算出し、エントロピーが低いほど平坦領域(分布が狭い)であり、エントロピーが高いほど写真領域(分布が広い)である傾向を示すことから、写真領域を分離することができる。 In the image processing apparatus according to the present invention, in addition to the above configuration, the segmented histogram generation unit may calculate entropy of a block including a plurality of pixels including a target pixel in order to select a pixel in a flat region. Good. According to this configuration, the density distribution shape by the entropy of a block (local histogram) composed of a plurality of pixels including the target pixel, that is, the density distribution information indicating the width of the density distribution can be accurately calculated. Local background information can be calculated using pixels that are likely to be background regions. The shape of the histogram is calculated using entropy. The lower the entropy is, the flatter area (the distribution is narrower), and the higher the entropy, the tendency to be the photographic area (wider distribution). can do.
また、本発明に係る画像処理装置では、上記構成に加え、上記区分ヒストグラム生成手段は、平坦領域の画素を選定するために、文字画素以外の画素を用いて生成される注目画素を含む複数の画素よりなるブロックのエントロピーを計算してもよい。この構成によると、文字画素を無視してヒストグラム分布情報(注目画素を含む複数の画素よりなるブロック(局所ヒストグラム)のエントロピー)を算出することができるので、文字画素周辺の局所背景領域についても、精度良く濃度分布情報を算出することができる。 In the image processing apparatus according to the present invention, in addition to the above configuration, the segmented histogram generation means includes a plurality of target pixels generated using pixels other than the character pixels in order to select pixels in the flat region. You may calculate the entropy of the block which consists of pixels. According to this configuration, it is possible to calculate the histogram distribution information (the entropy of a block (local histogram) including a plurality of pixels including the target pixel) ignoring the character pixel. The density distribution information can be calculated with high accuracy.
つまり、本発明に係る画像処理装置では、区分ヒストグラムを作成する際に、局所ヒストグラム(区分ヒストグラムとは別のもの)のエントロピーを算出することにより、平坦領域画素のみを対象にする。これにより、写真領域画素が区分ヒストグラムにカウントされるのを抑制できる。ある程度抑制することで、区分ヒストグラムと所定閾値との比較処理により、写真領域画素を無視することができる。 That is, in the image processing apparatus according to the present invention, when creating a segmented histogram, the entropy of a local histogram (different from the segmented histogram) is calculated, so that only flat region pixels are targeted. Thereby, it can suppress that a photograph area pixel is counted in a division | segmentation histogram. By suppressing to some extent, the photographic region pixels can be ignored by the comparison process between the segmented histogram and the predetermined threshold.
本発明に係る画像処理方法は、上記課題を解決するために、入力画像の領域分離を行う画像処理方法であって、上記入力画像を複数の区分に分割する分割ステップと、上記分割した区分毎に、画像に関する特性値についてその特性値を有する画素の数を度数として示す区分ヒストグラムを作成する区分ヒストグラム生成ステップと、上記区分ヒストグラム毎に、上記度数が所定の閾値以上となる累積対象区間を抽出する区分ヒストグラム特徴抽出ステップと、処理順序に従った前段までの累積ヒストグラムと処理対象段の区分ヒストグラムとにおける上記累積対象区間の重複の有無を判定する重複判定ステップと、上記重複有りと判定された上記累積対象区間を累積して処理対象段までの累積ヒストグラムを生成する累積ステップと、上記重複無しと判定された上記累積対象区間に属する画素に、画像識別値を割り当てる画像識別値割り当てステップと、を含むことを特徴としている。 An image processing method according to the present invention is an image processing method for performing region separation of an input image in order to solve the above-described problem, wherein a division step for dividing the input image into a plurality of divisions, and for each of the divided divisions In addition, a segment histogram generation step for creating a segment histogram indicating the number of pixels having the characteristic value of the image as a frequency, and a cumulative target section in which the frequency is equal to or greater than a predetermined threshold is extracted for each segment histogram. A classification histogram feature extraction step, a duplication determination step for determining whether or not there is duplication of the accumulation target section in the cumulative histogram up to the previous stage according to the processing order and the classification histogram of the processing target stage, and the determination that there is duplication An accumulation step for accumulating the accumulation target section to generate a cumulative histogram up to the processing target stage; Without the the pixels belonging to the determined said accumulated target section is characterized in that it comprises an image identifying value assignment step of assigning image identification value.
上記方法によると、上記画像処理装置と同様の効果を奏し、デジタル画像において、局所背景領域と同一色を有する写真領域を識別することができる。 According to the above method, the same effect as that of the image processing apparatus can be obtained, and a photographic region having the same color as the local background region can be identified in the digital image.
本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、上記何れか1つの画像処理装置を備えることを特徴とする。本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る画像処理装置を備えているため、局所背景領域と同一色を有する写真領域とを識別することができるので、それぞれの領域に応じた処理を行うことができ、高品質の画像を出力することができる画像形成装置を提供することができる。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention includes any one of the image processing apparatuses described above. Since the image forming apparatus according to the present invention includes the image processing apparatus according to the present invention, the local background area and the photographic area having the same color can be identified, and therefore processing corresponding to each area is performed. And an image forming apparatus capable of outputting a high-quality image.
また、本発明に係る画像処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記画像処理装置における上記各手段として動作させることにより上記画像処理装置をコンピュータにて実現させる画像処理プログラム、及びその画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The image processing apparatus according to the present invention may be realized by a computer. In this case, the image processing apparatus is realized by the computer by causing the computer to operate as each unit in the image processing apparatus. A processing program and a computer-readable recording medium on which the image processing program is recorded also fall within the scope of the present invention.
これらの構成によれば、上記画像処理プログラムを、コンピュータに読み取り実行させることによって、上記画像処理装置と同一の作用効果を実現することができる。 According to these configurations, the same operational effects as those of the image processing apparatus can be realized by causing the computer to read and execute the image processing program.
本発明に係る画像処理装置は、以上のように、上記入力画像を複数の区分に分割する分割手段と、上記分割した区分毎に、画像に関する特性値についてその特性値を有する画素の数を度数として示すヒストグラムを作成する区分ヒストグラム生成手段と、上記区分ヒストグラム毎に、上記度数が所定の閾値以上となる累積対象区間を抽出する区分ヒストグラム特徴抽出手段と、処理順序に従った前段までの累積ヒストグラムと処理対象段の区分ヒストグラムとにおける上記累積対象区間の重複の有無を判定する重複判定手段と、上記重複有りと判定された上記累積対象区間を累積して処理対象段までの累積ヒストグラムを生成する累積手段と、上記重複無しと判定された上記累積対象区間に属する画素に、画像識別値を割り当てる画像識別値割り当て手段と、を備えている。 As described above, the image processing apparatus according to the present invention divides the input image into a plurality of sections, and for each of the divided sections, the number of pixels having the characteristic value for the characteristic value related to the image is set to a frequency. Section histogram generation means for creating a histogram shown as follows, section histogram feature extraction means for extracting the accumulation target section whose frequency is equal to or greater than a predetermined threshold for each section histogram, and cumulative histogram up to the previous stage according to the processing order And an overlap determination means for determining whether or not the accumulation target section overlaps with the processing target stage division histogram, and a cumulative histogram up to the processing target stage is generated by accumulating the accumulation target section determined to have overlap. And an image identification value for assigning an image identification value to the pixels belonging to the accumulation target section determined to have no overlap. And means against Ri, and a.
原稿によっては局所背景と同一の色が写真領域に使用されている可能性がある。しかし、本発明の上記構成では、各画像識別値が存在しうる位置を限定することにより、原稿のレイアウト情報(位置情報)を加味して局所背景領域を検知することで、検知精度を改善し、写真領域が局所背景として誤判別するのを抑制することができる。よって、本発明の上記構成によると、局所背景領域と同一色を有する写真領域と局所背景領域とを識別することができる。 Depending on the manuscript, the same color as the local background may be used for the photo area. However, the above configuration of the present invention improves the detection accuracy by limiting the position where each image identification value can exist and detecting the local background area in consideration of the layout information (position information) of the document. It is possible to prevent the photographic region from being misidentified as a local background. Therefore, according to the above configuration of the present invention, it is possible to identify a photographic region and a local background region having the same color as the local background region.
初めに、本実施形態に係る画像処理装置における特徴的構成について説明する。本実施形態に係る画像処理装置、画像形成装置、画像読取装置の全体については後述する。 First, a characteristic configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described. The entire image processing apparatus, image forming apparatus, and image reading apparatus according to this embodiment will be described later.
図1は、後段で説明する本実施形態の画像処理装置1および画像処理装置10が備える領域分離処理部15を示す図である。領域分離処理部15には、本実施形態の画像処理装置における特徴的構成である、局所背景領域抽出部150が含まれている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a region
局所背景領域抽出部150は、画像分割部(分割手段)151と、区分ヒストグラム生成部(区分ヒストグラム生成手段)152と、区分ヒストグラム特徴抽出部(区分ヒストグラム特徴抽出手段)153と、累積部(累積手段)154と、画像識別値割り当て部(画像識別値割り当て手段)155と、画像識別信号生成部(画像識別信号生成手段)156と、重複判定部(重複判定手段)157と、を有する。
The local background
画像分割部151は、入力デジタル画像(入力画像)を複数の区分に分割するブロックである。
The
区分ヒストグラム生成部152は、画像分割部151が分割した区分毎に、画像に関する特性値についてその特性値を有する画素の数を度数として示す区分ヒストグラムを作成するブロックである。入力デジタル画像に関する特性値(区分ヒストグラムの横軸)は、本実施形態では、濃度値(階調値、画素値)である。しかし、上記特性値はこれに限定されず、例えば、輝度、彩度、色相等を用いてもよい。
The segment
区分ヒストグラム特徴抽出部153は、区分ヒストグラム毎に、特徴量を算出し、算出された特徴量を有する区間を示す情報を抽出するブロックである。
The segment histogram
累積部154は、上記重複有りと判定された上記累積対象区間を累積して処理対象段までの累積ヒストグラムを生成するブロックである。
The accumulating
重複判定部157は、処理順序に従った前段までの累積ヒストグラムと処理対象段の区分ヒストグラムとにおける上記累積対象区間の重複の有無を判定するブロックである。
The
画像識別値割り当て部155は、上記重複無しと判定された上記累積対象区間に属する画素に、画像識別値を割り当てるブロックである。
The image identification
画像識別信号生成部156は、画像識別値に基づいて、入力デジタル画像から画像識別信号を生成するブロックである。
The image identification
図2は、領域分離処理部15にて行う局所背景領域抽出処理のフローを示す図である。最初に、変数L及び変数nを1に、累積ヒストグラムを0に初期化する(S501)。但し、変数Lは各局所背景に割り当てる画像識別値を表す変数であり、変数nは画像を区分領域に分割する際の区分番号を表す変数である。また、累積ヒストグラムは、区分ヒストグラム特徴抽出部153により抽出された区間を累積したヒストグラムである。
FIG. 2 is a diagram showing a flow of local background region extraction processing performed by the region
次に、入力デジタル画像のn番目の区分領域(第n区分)の区分ヒストグラムを生成する(S502)。そして、区分ヒストグラムの特徴量を算出し、算出された特徴量を有する区間を示す区分特徴を抽出する(S503)。ここで、本実施形態では、区分特徴とは、局所背景領域の開始の濃度値、および終了の濃度値である。そして、抽出した区分特徴と、累積ヒストグラムに累積された累積特徴情報と比較して、累積ヒストグラムに存在する局所背景領域に画像識別値を割り当てるか否か判定する(S504)。画像識別値を割り当てる局所背景領域が存在する場合(S504にてYES)、該当局所背景領域に画像識別値Lを割り当て(S505)、累積ヒストグラムから割り当て済み局所背景領域の特徴情報を削除する(S506)。変数Lが次に割り当てる画像識別値を表すよう必要数分だけ、すなわち、第n区分処理時で割り当てられた新規画像識別値の数だけ変数Lをインクリメントする(S507)。画像識別値を割り当てる局所背景領域が存在しない場合(S504にてNO)、第n区分で算出された区分特徴を累積ヒストグラムに加算する(S508)。全区分について処理が終了しているかを判定し(S509)、終了していない場合(S509niteNO)、変数nに1を加算し(S510)、次の区分領域に対する処理を開始する(S502に戻る)。最後の区分の処理を終了する際には(S509にてYES)、累積ヒストグラムに残存する局所背景領域に対して画像識別値を割り当てた後(S511)、処理を終了する。以上の処理により、適応的に各局所背景領域に対応する背景情報を算出し、背景情報と入力デジタル画像から画像識別信号を生成する。 Next, a segmented histogram of the nth segmented region (nth segment) of the input digital image is generated (S502). Then, the feature amount of the section histogram is calculated, and the section feature indicating the section having the calculated feature amount is extracted (S503). Here, in the present embodiment, the segment features are the start density value and the end density value of the local background region. Then, the extracted segmented feature is compared with the accumulated feature information accumulated in the accumulated histogram, and it is determined whether or not an image identification value is assigned to the local background region existing in the accumulated histogram (S504). If there is a local background area to which the image identification value is assigned (YES in S504), the image identification value L is assigned to the corresponding local background area (S505), and the feature information of the assigned local background area is deleted from the cumulative histogram (S506). ). The variable L is incremented by the necessary number, that is, by the number of new image identification values assigned at the time of the n-th segment processing so that the variable L represents the image identification value to be assigned next (S507). If there is no local background region to which the image identification value is assigned (NO in S504), the segment feature calculated in the nth segment is added to the cumulative histogram (S508). It is determined whether the processing has been completed for all the sections (S509). If not completed (S509niteNO), 1 is added to the variable n (S510), and processing for the next section area is started (return to S502). . When the process of the last section is finished (YES in S509), an image identification value is assigned to the local background area remaining in the cumulative histogram (S511), and the process is finished. Through the above processing, background information corresponding to each local background region is adaptively calculated, and an image identification signal is generated from the background information and the input digital image.
次に、図2に示す処理フローについてより詳細に説明する。図3は、図2の第n区分ヒストグラム算出処理(S502)の詳細なブロック図(あるいは、図1の区分ヒストグラム生成部152の詳細なブロック図といってもよい)である。最初に、第n区分のデジタル画像が入力されると、ヒストグラム算出対象画素選択処理を行う(S601)。この処理は、第n区分のデジタル画像について、区分ヒストグラムを作成する際に度数としてカウントする対象の画素であるヒストグラム算出対象画素を選択するものである。ヒストグラム算出対象画素を選択するための条件として、対象画素の均一性が挙げられる。背景領域の濃度が写真領域などの濃度に比べて濃度が均一であることを考慮し、注目画素が平坦画素であるか否かを判定する。注目画素が平坦画素であると判定した場合、その注目画素をヒストグラム算出対象画素として選択(カウント)する。ここで、注目画素が平坦画素であるか否かを判定するための特徴として、例えば、注目画素を中心とするI×Jウィンドウデータの分散値が挙げられる。I×Jウィンドウデータの分散値σ2は下記の式(1)で算出することができる。
Next, the processing flow shown in FIG. 2 will be described in more detail. FIG. 3 is a detailed block diagram of the n-th segment histogram calculation process (S502) of FIG. 2 (or may be a detailed block diagram of the segment
ここで、 here,
は、i行目j列における入力デジタル画像データの値(例えば濃度値)を表し、 Represents the value (for example, density value) of the input digital image data in the i-th row and j-th column,
は、I×Jウィンドウデータにおける入力デジタル画像データの平均値(例えば濃度平均値)を表す。 Represents an average value (for example, density average value) of input digital image data in I × J window data.
分散値σ2が小さいほど注目画素が平坦画素である可能性が高く、分散値σ2が大きいほど注目画素が非平坦画素である可能性が高い。 The smaller the variance value σ 2, the higher the possibility that the target pixel is a flat pixel, and the higher the variance value σ 2 , the higher the possibility that the target pixel is a non-flat pixel.
注目画素が平坦画素であるか否かを判定するためのもう1つの特徴として、注目画素を中心とするI×Jウィンドウデータにおける濃度分布の広がり度合いが挙げられる。濃度分布の広がりを算出する1つの手法として、I×Jウィンドウデータのヒストグラムのエントロピーがある。I×JウィンドウデータのヒストグラムのエントロピーEは下記式で算出することができる。 Another feature for determining whether or not the target pixel is a flat pixel is the degree of spread of the density distribution in the I × J window data centered on the target pixel. One method for calculating the spread of the density distribution is the entropy of a histogram of I × J window data. The entropy E of the histogram of I × J window data can be calculated by the following equation.
ここで、hはI×Jウィンドウデータのヒストグラムを表し、h(i)はBIN iにおける度
数を表す。ただし、I×Jウィンドウデータのヒストグラムhは総度数が1になるよう正規化されるものとする。エントロピーEが低いほど濃度分布の広がりが狭い。すなわち、注目画素が平坦画素である可能性が高い。エントロピーEが高いほど注目画素が非平坦画素である可能性が高い。
Here, h represents a histogram of I × J window data, and h (i) represents a frequency in BIN i. However, the histogram h of I × J window data is normalized so that the total frequency is 1. The lower the entropy E, the narrower the density distribution. That is, there is a high possibility that the target pixel is a flat pixel. The higher the entropy E, the higher the possibility that the target pixel is a non-flat pixel.
また、別のヒストグラム算出対象画素を選択するための条件として、文字画素が挙げられる。注目画素が文字画素であるか否かを判定し、注目画素が文字画素ではないと判定した場合、その注目画素をヒストグラム算出対象画素として選択(カウント)する。ここで、文字画素を判定するための特徴として、注目画素が平坦画素であるか否かを判定するために用いた分散値が挙げられる。分散値σ2が大きいほど注目画素が文字画素である可能性が高く、分散値σ2が小さいほど非文字画素である可能性が高い。 Moreover, a character pixel is mentioned as conditions for selecting another histogram calculation object pixel. It is determined whether or not the target pixel is a character pixel. If it is determined that the target pixel is not a character pixel, the target pixel is selected (counted) as a histogram calculation target pixel. Here, as a feature for determining the character pixel, there is a dispersion value used for determining whether or not the target pixel is a flat pixel. Target pixel as the variance value sigma 2 is large is likely to be character pixels are likely to be non-character pixels smaller the variance sigma 2.
注目画素が文字画素であるか否か判定するためのもう1つの特徴としてエッジ量が挙げられる。エッジ量を算出するための手法として、例えばSobelフィルタ処理が挙げられる。Sobelフィルタ処理により算出されるエッジ量Gは下記式(3)で算出することが出来る。 Another feature for determining whether the pixel of interest is a character pixel is an edge amount. As a method for calculating the edge amount, for example, Sobel filter processing can be mentioned. The edge amount G calculated by the Sobel filter process can be calculated by the following equation (3).
但し、Gx,Gyはそれぞれ水平方向、垂直方向におけるエッジオペレータ処理の算出結果であり、それぞれ下記式(4)、(5)で算出される。 However, Gx and Gy are the calculation results of the edge operator processing in the horizontal direction and the vertical direction, respectively, and are calculated by the following equations (4) and (5), respectively.
図2のS502の第n区分ヒストグラム算出処理では、上記ヒストグラム算出対象画素選択処理(S601)にて選択された画素をカウントする処理である区分ヒストグラム算出処理(S602)を行い、区分ヒストグラムを生成する。以上の処理により、均一な領域についてのみの区分ヒストグラムを生成することができるので、局所背景領域検知の精度を向上することができる。 In the n-th segment histogram calculation process of S502 of FIG. 2, a segment histogram calculation process (S602) that is a process of counting the pixels selected in the histogram calculation target pixel selection process (S601) is performed to generate a segment histogram. . Through the above processing, a segmented histogram can be generated only for a uniform region, so that the accuracy of local background region detection can be improved.
次に、図4(a)は、図2の区分特徴算出処理(S503)の詳細なブロック図(あるいは、図1の区分ヒストグラム特徴抽出部153の詳細なブロック図といってもよい)である。まず、第n区分ヒストグラムに対して、区分特徴を算出する対象となるBIN(区間)を選定する。対象となるBINを選定するための最も単純な手法として、閾値比較処理が挙げられる。図4(b)に示すように、区分ヒストグラムの各BINにおける度数(ここでは、画素数)と所定閾値を比較し、所定閾値より大きい度数を有するBINを区分特徴算出対象BINとして選択する。次に、図4(c)に示すように、所定閾値より大きい度数を有するBINについて、区分特徴を算出する。所定閾値より大きい度数を有するBINのうち、連続して分布するBIN群を1つの局所背景領域として扱い、その局所背景領域の開始位置、終了位置を算出する。ここで、所定閾値より大きい度数を有するBINについて、連続して分布するBIN群を1つの局所背景領域として扱うために、次の処理を行う。まず、ヒストグラムの各BIN(濃度値)における度数と所定閾値を比較する。次に所定閾値より大きいBIN(濃度値)のうち、連続して所定閾値より大きくなるBINを1つの局所背景領域として扱う。
Next, FIG. 4A is a detailed block diagram of the segment feature calculation processing (S503) of FIG. 2 (or may be called a detailed block diagram of the segment histogram
図4(c)では、2つの局所背景領域が存在し、第1局所背景領域LP0の開始位置はLP0.st、終了位置はLP0.endで表されている。同様にして、第2局所背景領域LP1の開始位置はLP1.st、終了位置はLP1.endで表されている。 In FIG. 4C, there are two local background areas, and the start position of the first local background area LP0 is represented by LP0.st and the end position is represented by LP0.end. Similarly, the start position of the second local background region LP1 is represented by LP1.st, and the end position is represented by LP1.end.
以上の処理により、簡易な処理で、区分ヒストグラムの局所背景領域情報を精度良く算
出することができる。更に、図示はしないが、局所背景領域検知精度を向上するために閾値比較処理の前、後、あるいは、前後でヒストグラムの平滑化処理を行うことにより、入力機器に起因するノイズや、原稿のハーフトーンスクリーンに起因するアーティファクツの影響を軽減することができる。
With the above processing, the local background region information of the segment histogram can be calculated with high accuracy by simple processing. Further, although not shown in the figure, the histogram smoothing process is performed before, after, or before and after the threshold comparison process in order to improve the accuracy of detecting the local background area. The influence of artifacts caused by the tone screen can be reduced.
図5、6は、図2のS504の判定処理をより詳細に説明するための図である。図5は、累積ヒストグラムに画像識別値を割り当てる局所背景領域が存在する場合(図2のS504においてYESと判定した場合)の処理を説明する図である。図2のS504の判定処理は、累積ヒストグラムの局所背景領域と第n区分ヒストグラムの局所背景領域を比較することにより、判定結果を返す条件分岐処理である。図4(a)は、第n区分ヒストグラムを処理する際の累積ヒストグラムを表し、それぞれ第1局所背景領域P0、第2局所背景領域局所背景領域P1、第3局所背景領域P2からなる3つの局所背景領域を有する。但し、重複を確認するために累積ヒストグラムについても同様に区分特徴を算出する必要があり、累積ヒストグラムの局所背景領域は、図4記載の区分特徴算出処理と同様の処理で算出できる。
図5(b)は、第n区分ヒストグラムを表し、それぞれ第1局所背景領域LP0、第2局所背景領域LP1からなる2つの局所背景領域を有する。まず、累積ヒストグラムの第1局所背景領域P0について、第n区分ヒストグラムの第1局所背景領域LP0との重複度合いを算出する。累積ヒストグラムの第1局所背景領域P0が有する局所背景領域の幅(BIN数)を基準値として、P0とLP0との間で重複する局所背景領域の幅(BIN数)と基準値との割合が所定閾値より大きいとき、LP0はP0に属すると判定する。P0とLP0の間で重複する局所背景領域の幅(BIN数)をdとしたとき、判定式は下記式(6)の通りである。
5 and 6 are diagrams for explaining the determination process in S504 of FIG. 2 in more detail. FIG. 5 is a diagram for explaining processing when there is a local background region to which an image identification value is assigned to the cumulative histogram (when YES is determined in S504 in FIG. 2). The determination process in S504 of FIG. 2 is a conditional branch process that returns a determination result by comparing the local background area of the cumulative histogram and the local background area of the nth segment histogram. FIG. 4A shows a cumulative histogram when the n-th segmented histogram is processed, and each of the three local background areas including the first local background area P0, the second local background area P1, and the third local background area P2. Has a background area. However, in order to confirm overlap, it is necessary to calculate the segment feature for the cumulative histogram as well, and the local background area of the cumulative histogram can be calculated by the same process as the segment feature calculation process shown in FIG.
FIG. 5B shows an n-th section histogram, and has two local background areas each composed of a first local background area LP0 and a second local background area LP1. First, the degree of overlap of the first local background region P0 of the cumulative histogram with the first local background region LP0 of the nth segment histogram is calculated. Using the width (BIN number) of the local background region of the first local background region P0 of the cumulative histogram as a reference value, the ratio between the width (BIN number) of the local background region overlapping between P0 and LP0 and the reference value is When larger than the predetermined threshold, LP0 is determined to belong to P0. When the width (number of BINs) of the local background region overlapping between P0 and LP0 is d, the determination formula is as the following formula (6).
次に、累積ヒストグラムの第1局所背景領域P0について、第n区分ヒストグラムの第2局所背景領域LP1との重複度合いを算出する。同様にして、累積ヒストグラムの各局所背景領域について、第n区分ヒストグラムが有する局所背景領域と重複するか否か判定する。なお、図2のS504の判定処理では、重複する局所背景領域が存在するか否かを判定しているだけであるため、累積ヒストグラムの第1局所背景領域P0が、第n区分ヒストグラムの複数の局所背景領域と重複すると判定される場合についても、単純に重複する局所背景領域が存在すると判定する。図5(a),(b)によれば、累積ヒストグラムの第1局所背景領域P0は、第n区分ヒストグラムの第1局所背景領域LP0と、累積ヒストグラムの第3局所背景領域P2は第n区分ヒストグラムの第2局所背景領域LP1と重複するが、累積ヒストグラムの第2局所背景領域P1は、第n区分ヒストグラムが有する何れの局所背景領域とも重複しない。なお、図2のS504での処理である、累積ヒストグラムに存在する局所背景領域に画像識別値を割り当てるか否かの判定は、具体的には、累積ヒストグラムの局所背景領域が第n区分ヒストグラムの何れかの局所背景領域とも重複していないか否かの判定を行っている。よって、重複しない場合、図2のS504では、割り当てる局所背景領域があると判定し(S504においてYES)。図2に示す処理フローに従い、累積ヒストグラムの第2局所背景領域P1に対して新規画像識別値Lを割り当て(S505)、累積ヒストグラムから第2局所背景領域P1情報を削除し(S506)、最終的に、図5(c)に示す累積ヒストグラムを得る。 Next, for the first local background region P0 of the cumulative histogram, the degree of overlap with the second local background region LP1 of the nth segment histogram is calculated. Similarly, it is determined whether or not each local background region of the cumulative histogram overlaps with the local background region included in the nth section histogram. Note that in the determination processing of S504 in FIG. 2, since it is only determined whether or not there is an overlapping local background region, the first local background region P0 of the cumulative histogram is a plurality of nth segment histograms. Even when it is determined that the local background region overlaps, it is simply determined that there is an overlapping local background region. According to FIGS. 5A and 5B, the first local background region P0 of the cumulative histogram is the first local background region LP0 of the nth segment histogram, and the third local background region P2 of the cumulative histogram is the nth segment. Although it overlaps with the second local background region LP1 of the histogram, the second local background region P1 of the cumulative histogram does not overlap with any local background region included in the nth segment histogram. Note that the determination of whether to assign an image identification value to the local background area existing in the cumulative histogram, which is the process in S504 of FIG. 2, is specifically, the local background area of the cumulative histogram is the nth segment histogram. It is determined whether or not any local background region overlaps. Therefore, if they do not overlap, it is determined in S504 of FIG. 2 that there is a local background area to be allocated (YES in S504). In accordance with the processing flow shown in FIG. 2, a new image identification value L is assigned to the second local background region P1 of the cumulative histogram (S505), the second local background region P1 information is deleted from the cumulative histogram (S506), and finally Then, a cumulative histogram shown in FIG.
一方、図6は、累積ヒストグラムに画像識別値を割り当てる局所背景領域が存在しない場合(図2のS504においてNOと判定した場合)の処理を説明するための図である。図6(a)は、第n+1区分ヒストグラムを処理する際の累積ヒストグラムを表し、それぞれ第1局所背景領域P0、第2局所背景領域P1からなる2つの局所背景領域を有する。図6(b)は、第n+1区分ヒストグラムを表し、それぞれ第1局所背景領域LP0、第2局所背景領域LP1からなる2つの局所背景領域を有する。図5を用いて説明した処理と同様にして、累積ヒストグラムの各局所背景領域について、第n+1区分ヒストグラムが有する局所背景領域と重複するか否かを判定する。図6(a),(b)によれば、累積ヒストグラムの第1局所背景領域P0は、第n+1区分ヒストグラムの第1局所背景領域LP0と、累積ヒストグラムの第2局所背景領域P1は、第n+1区分ヒストグラムの第2局所背景領域LP1と重複するため、図2のS504では、割り当てる局所背景領域がないと判定し(S504においてNO)、図2に示す処理フローに従い、累積ヒストグラムに対して、第n+1区分ヒストグラムの区分特徴を加算する(S508)。 On the other hand, FIG. 6 is a diagram for explaining processing when there is no local background region to which an image identification value is assigned to the cumulative histogram (when NO is determined in S504 in FIG. 2). FIG. 6A shows a cumulative histogram when processing the (n + 1) -th section histogram, and has two local background areas each composed of a first local background area P0 and a second local background area P1. FIG. 6B represents the (n + 1) th segment histogram, and has two local background regions each including a first local background region LP0 and a second local background region LP1. In the same manner as the processing described with reference to FIG. 5, it is determined whether or not each local background region of the cumulative histogram overlaps with the local background region included in the (n + 1) th section histogram. According to FIGS. 6A and 6B, the first local background region P0 of the cumulative histogram is the first local background region LP0 of the (n + 1) th segment histogram, and the second local background region P1 of the cumulative histogram is the (n + 1) th. Since it overlaps with the second local background region LP1 of the segmented histogram, in S504 of FIG. 2, it is determined that there is no local background region to be allocated (NO in S504), and the cumulative histogram is compared with the cumulative histogram according to the processing flow shown in FIG. The segment features of the n + 1 segment histogram are added (S508).
図7は、図2のS511の処理を詳細に説明するための図である。図7は、全区分について処理が終了したときの累積ヒストグラム(最終累積ヒストグラム)を示しており、それぞれ第1局所背景領域P0、第2局所背景領域P1からなる2つの局所背景領域を有する。図2のS511の処理は、第1局所背景領域P0に対して画像識別値Lを、第2局所背景領域P1に対して画像識別値L+1を割り当てる。 FIG. 7 is a diagram for explaining the processing of S511 in FIG. 2 in detail. FIG. 7 shows a cumulative histogram (final cumulative histogram) when the processing is completed for all sections, and has two local background areas each composed of a first local background area P0 and a second local background area P1. In the process of S511 in FIG. 2, an image identification value L is assigned to the first local background region P0, and an image identification value L + 1 is assigned to the second local background region P1.
なお、本実施形態では、下地領域も局所背景領域として扱われる。そのため、画像全体に渡って存在する領域を下地領域として判断する。ここでは、第1局所背景領域P0と第2局所背景領域P1とは、最後まで累積された区間であり、どちらか画像全体に渡って存在する方を、下地領域として判断する。 In the present embodiment, the background area is also treated as a local background area. Therefore, an area that exists over the entire image is determined as a base area. Here, the first local background region P0 and the second local background region P1 are sections accumulated up to the end, and one of them existing over the entire image is determined as the background region.
図8は、上記局所背景領域抽出処理で割り当てた各画像識別値に対応する情報の構成の一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of information corresponding to each image identification value assigned in the local background region extraction process.
画像識別値と入力デジタル画像から効率的に画像識別信号を生成するために、画像識別情報として、各画像識別値に対応した局所背景情報及び区分情報を保持する。 In order to efficiently generate an image identification signal from the image identification value and the input digital image, local background information and classification information corresponding to each image identification value are held as image identification information.
局所背景情報は、局所背景領域の開始位置及び終了位置を示す情報である。区分情報は、各区分において、割り当てた画像識別値が存在したか否かを示す情報である。ここで図8に示す区分情報において、「1」は画像識別値が存在したことを、「0」は画像識別値が存在しなかったことを示している。図1の画像識別値割当部155が、各区分に位置する入力デジタル画像データの値(例えば濃度値)と局所背景情報とを比較し、各画素について画像識別値を割り当てるか否か決定する。図8では、濃度値0〜16からなる画像識別値1は、第1区分にのみ存在し、第2区分や第N区分で同濃度値が存在しても、画像識別値1を割り当てないことを意味している。画像識別値2は、第1区分、第2区分には存在するが、第N区分には存在しないため、第N区分に濃度値32〜48の画素が存在しても、画像識別値2を割り当てないことを意味している。
The local background information is information indicating the start position and the end position of the local background area. The category information is information indicating whether or not an assigned image identification value exists in each category. In the classification information shown in FIG. 8, “1” indicates that an image identification value exists, and “0” indicates that no image identification value exists. The image identification
画像識別値6は、入力デジタル画像全体のデータ値(例えば濃度値)と局所背景情報とを比較し、各画素について画像識別値6を割り当てるか否か決定する。但し、局所背景でないと判定された画素については0を割り当てることにより、局所背景領域であるか非局所背景領域であるか識別する。つまり、画像識別値1〜6を割り当てなかった画素には画像識別値0を割り当てて、非局所背景領域であることを示す。
The
以上の処理により、入力デジタル画像から精度良く局所背景情報を抽出することができる。更に図1に示す原稿について、各局所背景領域に対してユニークな画像識別値を割り当てることにより、画像識別信号(領域識別信号)を生成することができる。この画像識別信号により、注目画素が局所背景領域の画素であると判別される。 Through the above processing, local background information can be extracted from the input digital image with high accuracy. Further, for the original shown in FIG. 1, an image identification signal (region identification signal) can be generated by assigning a unique image identification value to each local background region. Based on this image identification signal, it is determined that the pixel of interest is a pixel in the local background region.
以上のように、本実施形態では、区分ヒストグラムを作成する際に、局所ヒストグラムのエントロピーを算出することにより、平坦領域画素のみを対象にする。これにより、写真領域画素が区分ヒストグラムにカウントされるのを抑制できる。ある程度抑制することで、区分ヒストグラムと所定閾値との比較処理により、写真領域画素を無視することができる。写真領域画素から区分ヒストグラムをカウントしなくても、原稿によっては局所背景領域と同一の色が写真領域に使用されている可能性がある。しかし、本実施形態では、各画像識別値が存在しうる位置を限定することにより、写真領域の画素が局所背景として検出されるのを抑制することができる。 As described above, in this embodiment, when creating a segmented histogram, the entropy of the local histogram is calculated to target only the flat region pixels. Thereby, it can suppress that a photograph area pixel is counted in a division | segmentation histogram. By suppressing to some extent, the photographic region pixels can be ignored by the comparison process between the segmented histogram and the predetermined threshold. Even if the segment histogram is not counted from the photographic area pixels, the same color as the local background area may be used for the photographic area depending on the document. However, in the present embodiment, it is possible to suppress detection of pixels in the photographic region as a local background by limiting the positions where each image identification value can exist.
図9は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置(カラー画像処理装置)1を含んだ画像形成装置(デジタルカラー複合機)2の構成を示すブロック図である。画像処理装置1に、カラー画像入力装置3、カラー画像出力装置4、送信装置5および操作パネル6が接続され、全体としてデジタルカラー複合機2を構成している。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an image forming apparatus (digital color multifunction peripheral) 2 including an image processing apparatus (color image processing apparatus) 1 according to an embodiment of the present invention. A color
画像処理装置1は、A/D(アナログ/デジタル)変換部11、シェーディング補正部12、入力階調補正部13、圧縮処理部14、領域分離処理部15、色補正部16、黒生成下色除去部17、空間フィルタ処理部18、出力階調補正部19、及び階調再現処理部20を含む構成である。
The
操作パネル6は、デジタルカラー複合機2の動作等を制御するための設定ボタンやテンキー、液晶ディスプレイなどの表示部等から構成される。
The
カラー画像入力装置(画像読取手段)3は、例えばCCD(Charge Coupled Device )を備えたスキャナ部より構成され、原稿からの反射光像を、RGB(R:赤・G:緑・B:青)のアナログ信号としてCCDにて読み取って、画像処理装置1に入力する装置である。
The color image input device (image reading means) 3 is composed of, for example, a scanner unit equipped with a CCD (Charge Coupled Device), and the reflected light image from the original is converted into RGB (R: red, G: green, B: blue). Is read as an analog signal by a CCD and input to the
カラー画像入力装置3にて読み取られたアナログ信号は、画像処理装置1内を、A/D変換部11、シェーディング補正部12、入力階調補正部13、圧縮処理部14、領域分離処理部15、色補正部16、黒生成下色除去部17、空間フィルタ処理部18、出力階調補正部19、階調再現処理部20の順で送られ、ストリームとしてカラー画像出力装置4へ出力される。
The analog signal read by the color
A/D(アナログ/デジタル)変換部11は、RGBのアナログ信号をデジタル信号に変換し、シェーディング補正部12は、A/D変換部11より送られてきたデジタルのRGB信号に対して、カラー画像入力装置3の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施す。
An A / D (analog / digital)
入力階調補正部13は、シェーディング補正部12にて各種の歪みが取り除かれたRGB信号(RGBの反射率信号)に対して、カラーバランスを整えると同時に、濃度信号など画像処理装置1に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する処理を施す。
The input
圧縮処理部14は、入力階調補正処理が施されたRGB信号に対して圧縮処理を行う。圧縮された画像データは、一旦ハードディスク等の記憶手段に格納され、例えば、操作パネル6において、scan to e-mailモードが選択されている場合、ネットワークカードやモデムなどの送信装置5より、メールに添付されて設定された送信先に送信される。圧縮処理が施されない場合、圧縮処理部14は入力階調補正部13から入力されたRGB信号をそのまま後段の領域分離処理部15に出力する。
The
領域分離処理部15は、RGB信号より、入力画像中の各画素を文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離するものである。上記で説明したように、領域分離処理部15は、さらに、局所背景領域を分離する。そして、領域分離処理部15は、分離結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す画像識別信号(あるいは、領域識別信号)を、黒生成下色除去部17、空間フィルタ処理部18、及び階調再現処理部20へと出力すると共に、圧縮処理部14より出力されたRGB信号をそのまま後段の色補正部16に出力する。
The region
色補正部16は、色再現の忠実化実現のために、不要吸収成分を含むCMY(C:シアン・M:マゼンタ・Y:イエロー)色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行う。
The
黒生成下色除去部17は、色補正部16による色補正後のCMYの3色信号から黒(K)信号を生成する黒生成処理、元のCMY信号から黒生成で得たK信号を差し引いて新たなCMY信号を生成する処理を行う。黒生成下色除去部17での処理により、CMYの3色信号はCMYKの4色信号に変換される。
The black generation and under color removal unit 17 generates a black (K) signal from the three color signals of CMY after color correction by the
黒生成処理の一例として、スケルトンブラックによる黒生成を行なう方法(一般的方法)がある。この方法では、スケルトンカーブの入出力特性をy=f(x)、入力されるデータをC,M,Y,出力されるデータをC',M',Y',K'、UCR(Under Color Removal)率をα(0<α<1)とすると、黒生成下色除去処理は以下の式(7)で表される。 As an example of the black generation process, there is a method (general method) for generating black by skeleton black. In this method, the input / output characteristic of the skeleton curve is y = f (x), the input data is C, M, Y, the output data is C ′, M ′, Y ′, K ′, UCR (Under Color When the removal rate is α (0 <α <1), the black generation and under color removal processing is expressed by the following equation (7).
空間フィルタ処理部18は、黒生成下色除去部17より入力されるCMYK信号の画像データに対して、領域識別信号を基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって出力画像のぼやけや粒状性劣化を防ぐように処理する。階調再現処理部20は、空間フィルタ処理部18と同様に、CMYK信号の画像データに対して、領域識別信号を基に所定の処理を施す。
The spatial filter processing unit 18 performs spatial filter processing by a digital filter on the image data of the CMYK signal input from the black generation and under color removal unit 17 based on the region identification signal, thereby correcting the spatial frequency characteristics. Processing is performed to prevent blurring of the output image and deterioration of graininess. Similar to the spatial filter processing unit 18, the gradation
例えば、領域分離処理部15にて文字に分離された領域は、特に黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部18による空間フィルタ処理における鮮鋭強調処理で高周波数の強調量が大きくされる。同時に、階調再現処理部20においては、高域周波数の再現に適した高解像度のスクリーンでの2値化または多値化処理が選択される。
For example, the region separated into characters by the region
また、領域分離処理部15にて網点に分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部18において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。そして、出力階調補正部19では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置4の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理を行った後、階調再現処理部20で、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調再現処理(中間調生成)が施される。
Further, with respect to the region separated into halftone dots by the region
領域分離処理部15にて写真に分離された領域に関しては、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化処理が行われる。
For the region separated into photographs by the region
上述した各処理が施された画像データは、一旦記憶手段に記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置4に入力される。
The image data subjected to the above-described processes is temporarily stored in the storage means, read out at a predetermined timing, and input to the color
カラー画像出力装置4は、画像データを記録媒体(例えば紙等)上に出力するもので、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いたカラー画像出力装置等を挙げることができるが特に限定されるものではない。
The color
尚、以上の処理は不図示のCPU(Central Processing Unit)により制御される。 The above processing is controlled by a CPU (Central Processing Unit) (not shown).
なお、ファクシミリの送信を行うときは、モデムにて、相手先との送信手続きを行い送信可能な状態が確保されると、所定の形式で圧縮された画像データ(スキャナで読み込まれた画像データ)をメモリから読み出し、圧縮形式の変更など必要な処理を施して、相手先に通信回線を介して順次送信する。ファクシミリを受信する場合、CPUは、通信手続きを行いながら相手先から送信されてくる画像データを受信して画像処理装置1に入力し、画像処理装置1では、受信した画像データを、不図示の圧縮/伸張処理部にて伸張処理を施す。伸張された画像データは、必要に応じて、回転処理や解像度変換処理が行なわれ、出力階調補正、階調再現処理が施され、カラー画像出力装置4より出力される。また、デジタルカラー複合機2は、ネットワークカードなどの送信装置5とLANケーブルを介して、ネットワークに接続されたコンピュータや他のデジタル複合機とデータ通信を行う。
When sending a facsimile, if a modem is used to perform a transmission procedure with the other party and the transmission is ready, image data compressed in a predetermined format (image data read by a scanner) Is read from the memory, subjected to necessary processing such as changing the compression format, and sequentially transmitted to the other party via the communication line. When receiving a facsimile, the CPU receives image data transmitted from the other party while performing a communication procedure, and inputs the received image data to the
上記では、カラー複合機について説明したが、モノクロの複合機であっても構わない。 In the above, a color multifunction peripheral has been described, but a monochrome multifunction peripheral may be used.
図10は、本発明の実施の一形態である画像読取装置(フラットベッドスキャナ)100の構成を示すブロック図である。図10に示すように、カラー画像処理装置(画像処理装置)10は、A/D変換部11、シェーディング補正部12、入力階調補正部13、圧縮処理部14とから構成されており、これに、カラー画像入力装置3と操作パネル6とが接続され、全体として画像読取装置100を構成している。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image reading apparatus (flatbed scanner) 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, a color image processing apparatus (image processing apparatus) 10 includes an A /
カラー画像入力装置(画像読取手段)3は、例えばCCD(Charge Coupled Device )を備えたスキャナ部より構成され、原稿からの反射光像を、RGB(R:赤・G:緑・B:青)のアナログ信号としてCCDにて読み取って、カラー画像処理装置10に入力するものである。
The color image input device (image reading means) 3 is composed of, for example, a scanner unit equipped with a CCD (Charge Coupled Device), and the reflected light image from the original is converted into RGB (R: red, G: green, B: blue). The analog signal is read by the CCD and input to the color
カラー画像入力装置3にて読み取られたアナログ信号は、カラー画像処理装置10内を、A/D変換部11、シェーディング補正部12、入力階調補正部13、圧縮処理部14、領域分離処理部15の順で送られる。
An analog signal read by the color
A/D変換部11は、RGBのアナログ信号をデジタル信号に変換するもので、シェーディング補正部12は、A/D変換部より送られてきたデジタルのRGB信号に対して、カラー画像入力装置3の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施すものである。また、シェーディング補正部12ではカラーバランスの調整を行う。
The A /
入力階調補正部13は、シェーディング補正部12にて各種の歪みが取り除かれたRGB信号(RGBの反射率信号)に対して、カラーバランスを整えると同時に、濃度信号などカラー画像処理装置10に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する処理を施すものである。
The input
圧縮処理部14は、入力階調補正処理が施されたRGB信号に対して上記のような圧縮処理を行う。圧縮された画像データは、一旦ハードディスク等の記憶手段に格納され、例えば、操作パネルにおいて、scan to e-mailモードが選択されている場合、ネットワークカードより、メールに添付されて設定された送信先に送信される。圧縮処理が施されない場合、圧縮処理部14は入力階調補正部13から入力されたRGB信号をそのまま出力する。
The
領域分離処理部15は、RGB信号より、入力画像中の各画素を文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離するものである。上記で説明したように、領域分離処理部15は、さらに、局所背景領域を分離する。そして、領域分離処理部15は、分離結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す画像識別信号(あるいは、領域識別信号)を出力する。ここで、画像読取装置100から、RGB信号と領域識別信号とが出力されると、これら信号は、ネットワークで接続された複合機、プリンタ、コンピュータに入力され処理される。この場合、複合機、プリンタ、コンピュータで、領域識別信号を認識し、領域識別信号に応じて処理を行うように構成しておく必要がある。
The region
画像読取装置100としてデジタルカメラを用いてもよい。 A digital camera may be used as the image reading apparatus 100.
本発明の他の実施形態として、コンピュータに実行させるためのプログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に、上記した局所背景領域抽出処理を行う画像処理方法を記録したものが挙げられる。 As another embodiment of the present invention, the above-described local background region extraction processing is performed on a computer-readable recording medium in which program codes (execution format program, intermediate code program, source program) of a program to be executed by a computer are recorded. A recording of the image processing method to be performed.
この結果、上記局所背景領域抽出処理を行う画像処理方法を行うプログラムコードを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。 As a result, it is possible to provide a portable recording medium on which a program code for performing the image processing method for performing the local background region extraction process is recorded.
なお、本実施の形態では、この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示していないメモリ、例えばROMのようなものそのものがプログラムメディアであってもよいし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラムコード読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。 In the present embodiment, as the recording medium, a memory (not shown) such as a ROM itself may be a program medium because processing is performed by a microcomputer. However, it may be a program medium provided with a program code reading device as an external storage device and readable by inserting a recording medium therein.
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であっても良いし、あるいは、いずれの場合もプログラムコードを読み出し、読み出されたプログラムコードは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムコードが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。 In any case, the stored program may be configured to be accessed and executed by the microprocessor, or in any case, the program code is read and the read program code is stored in the microcomputer. The program code may be downloaded to a program storage area (not shown) and the program code is executed. It is assumed that this download program is stored in the main device in advance.
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD等の光ディスクのディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュROM等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であっても良い。 Here, the program medium is a recording medium configured to be separable from the main body, such as a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk, a CD-ROM / MO / MD / DVD, or the like. Semiconductors such as optical discs, IC cards (including memory cards) / optical cards, etc., or mask ROM, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), flash ROM, etc. It may be a medium that carries a fixed program including a memory.
また、本実施の形態においては、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であることから、通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であっても良い。なお、このように通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであっても良い。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。 In the present embodiment, since the system configuration is such that a communication network including the Internet can be connected, it may be a medium that fluidly carries a program so as to download a program code from the communication network. When the program code is downloaded from the communication network in this way, the download program may be stored in the main device in advance, or may be installed from another recording medium. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
上記記録媒体は、デジタルカラー画像形成装置やコンピュータシステムに備えられるプログラム読み取り装置により読み取られることで上述した画像処理方法が実行される。 The recording medium is read by a program reading device provided in a digital color image forming apparatus or a computer system, whereby the above-described image processing method is executed.
コンピュータシステムは、フラットベッドスキャナ・フィルムスキャナ・デジタルカメラなどの画像入力装置、所定のプログラムがロードされることにより上記画像処理方法など様々な処理が行われるコンピュータ、コンピュータの処理結果を表示するCRTディスプレイ・液晶ディスプレイなどの画像表示装置およびコンピュータの処理結果を紙などに出力するプリンタより構成される。さらには、ネットワークを介してサーバーなどに接続するための通信手段としてのネットワークカードやモデムなどが備えられる。 The computer system includes an image input device such as a flatbed scanner, a film scanner, and a digital camera, a computer that performs various processes such as the above image processing method by loading a predetermined program, and a CRT display that displays the processing results of the computer. An image display device such as a liquid crystal display and a printer that outputs the processing results of the computer to paper or the like. Furthermore, a network card, a modem, and the like are provided as communication means for connecting to a server or the like via a network.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the invention can be obtained by appropriately combining the technical means disclosed in each embodiment. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、画像処理機能を有するカラー複写機,カラープリンタ,モノクロ複写機,モノクロプリンタ,MFP(Multi Function printer),スキャナ,パーソナルコンピュータ等に適用できる。 The present invention can be applied to a color copying machine, a color printer, a monochrome copying machine, a monochrome printer, an MFP (Multi Function printer), a scanner, a personal computer, and the like having an image processing function.
1 画像処理装置
2 画像形成装置
15 領域分離処理部
100 画像読取装置
150 局所背景領域抽出部
151 画像分離部(分割手段)
152 区分ヒストグラム生成部(区分ヒストグラム生成手段)
153 区分ヒストグラム特徴抽出部(区分ヒストグラム特徴抽出手段)
154 累積部(累積手段)
155 画像識別値割り当て部(画像識別値割り当て手段)
156 画像識別信号生成部(画像識別信号生成手段)
157 重複判定部(重複判定手段)
DESCRIPTION OF
152 Sectional histogram generation unit (partition histogram generation means)
153 Segment histogram feature extraction unit (segment histogram feature extraction means)
154 Accumulation part (accumulation means)
155 Image identification value assigning unit (image identification value assigning means)
156 Image identification signal generator (image identification signal generator)
157 Duplicate judgment unit (duplication judgment means)
Claims (10)
上記入力画像を複数の区分に分割する分割手段と、
上記分割した区分毎に、画像に関する特性値についてその特性値を有する画素の数を度数として示す区分ヒストグラムを作成する区分ヒストグラム生成手段と、
上記区分ヒストグラム毎に、上記度数が所定の閾値以上となる累積対象区間を抽出する区分ヒストグラム特徴抽出手段と、
処理順序に従った前段までの累積ヒストグラムと処理対象段の区分ヒストグラムとにおける上記累積対象区間の重複の有無を判定する重複判定手段と、
上記重複有りと判定された上記累積対象区間を累積して処理対象段までの累積ヒストグラムを生成する累積手段と、
上記重複無しと判定された上記累積対象区間に属する画素に、画像識別値を割り当てる画像識別値割り当て手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that performs region separation of an input image,
Dividing means for dividing the input image into a plurality of sections;
For each of the divided sections, a section histogram generating means for creating a section histogram indicating the number of pixels having the characteristic value as a frequency for the characteristic value related to the image;
For each of the classification histograms, a classification histogram feature extraction unit that extracts an accumulation target section in which the frequency is equal to or greater than a predetermined threshold;
A duplication judgment means for judging whether or not there is duplication of the accumulation target section in the cumulative histogram up to the previous stage according to the processing order and the classification histogram of the processing target stage;
Accumulating means for accumulating the accumulation target section determined to have the overlap and generating a cumulative histogram up to the processing target stage;
An image processing apparatus comprising: an image identification value assigning unit that assigns an image identification value to pixels belonging to the accumulation target section determined to have no overlap.
上記入力画像を複数の区分に分割する分割ステップと、
上記分割した区分毎に、画像に関する特性値についてその特性値を有する画素の数を度数として示す区分ヒストグラムを作成する区分ヒストグラム生成ステップと、
上記区分ヒストグラム毎に、上記度数が所定の閾値以上となる累積対象区間を抽出する区分ヒストグラム特徴抽出ステップと、
処理順序に従った前段までの累積ヒストグラムと処理対象段の区分ヒストグラムとにおける上記累積対象区間の重複の有無を判定する重複判定ステップと、
上記重複有りと判定された上記累積対象区間を累積して処理対象段までの累積ヒストグラムを生成する累積ステップと、
上記重複無しと判定された上記累積対象区間に属する画素に、画像識別値を割り当てる画像識別値割り当てステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for performing region separation of an input image,
A dividing step of dividing the input image into a plurality of sections;
For each of the divided sections, a section histogram generation step of creating a section histogram indicating the number of pixels having the characteristic value as a frequency for the characteristic value related to the image;
For each section histogram, a section histogram feature extraction step for extracting a cumulative target section in which the frequency is equal to or greater than a predetermined threshold;
A duplication determination step for determining whether or not there is duplication of the accumulation target section in the cumulative histogram up to the previous stage according to the processing order and the classification histogram of the processing target stage;
An accumulation step for accumulating the accumulation target section determined as having the overlap and generating a cumulative histogram up to a processing target stage;
An image processing method, comprising: an image identification value assigning step for assigning an image identification value to pixels belonging to the accumulation target section determined to have no overlap.
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