JP2011188493A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の読み取りに対応して良好な入力画像データを取得することができる画像処理装置を提供することである。
【解決手段】実施形態の画像処理装置は、画像読取手段と、解析手段と、記憶手段と、補正手段とを備える。前記画像読取手段は、画像を読み取る。前記解析手段は、テスト画像の読み取りにより得られるテスト画像データを解析し、前記テスト画像データの解析結果に基づき、前記テスト画像データに対応するテスト画像領域から基準影発生領域を検出し、前記基準影発生領域に対応する基準影画像データを検出する。前記記憶手段は、前記基準影発生領域を示す基準影発生領域データ、及び前記基準影画像データを記憶する。前記補正手段は、前記基準影発生領域データ及び前記基準影画像データに基づき、入力画像の読み取りにより得られる入力画像データを補正する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。

近年、スキャナ等の画像読取装置により読み取られた入力画像データの画質改善に関する各種技術提案がなされている。画像読取装置は、原稿台にセットされた原稿画像に対して、光源からの光をミラーなどを使用して照射し、原稿画像からの反射光をＣＣＤ等で検出し、検出反射光に基づき入力画像データを取得する。その際、原稿画像に対する光の照射角によって、原稿端部又は画像読取エリアの端部において影が発生することがある。この場合、入力画像データが、影成分のデータを含むことがある。

特開２０１０−７４５２９号公報

本発明が解決しようとする課題は、画像の読み取りに対応して良好な入力画像データを取得することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することである。

実施形態の画像処理装置は、画像読取手段と、解析手段と、記憶手段と、補正手段とを備える。前記画像読取手段は、画像を読み取る。前記解析手段は、テスト画像の読み取りにより得られるテスト画像データを解析し、前記テスト画像データの解析結果に基づき、前記テスト画像データに対応するテスト画像領域から基準影発生領域を検出し、前記基準影発生領域に対応する基準影画像データを検出する。前記記憶手段は、前記基準影発生領域を示す基準影発生領域データ、及び前記基準影画像データを記憶する。前記補正手段は、前記基準影発生領域データ及び前記基準影画像データに基づき、入力画像の読み取りにより得られる入力画像データを補正する。

本実施形態に係る画像処理装置の概略構成の一例を示す図である。 テスト画像データの読取結果の一例を示す図である。 テスト画像データの解析結果の一例、及び入力画像データの解析結果と補正の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る画像処理装置の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、画像処理装置は、画像読取部（スキャナ）１、画像処理部２、画像形成部（プリンタ）３、制御部４、ページメモリ部５、データ記憶部６、操作部７を備える。制御部４は、ＰＣＩバス８等を介して、ページメモリ部５及びデータ記憶部６等と接続される。

画像読取部１は、原稿台にセットされた原稿画像に対して光源からの光をミラーなどを使用して照射し、原稿画像からの反射光をＣＣＤ等で検出し、検出反射光に基づき入力画像データを取得する。

画像処理部２は、スキャナ系画像処理部２１及びプリンタ系画像処理部２２を備える。スキャナ系画像処理部２１は、入力画像データ（ＲＧＢデータ）を解析し、解析結果に基づき入力画像データに対して各種画像処理を加える。また、スキャナ系画像処理部２１は、影補正処理部２１１を備え、影補正処理部２１１は、入力画像データの解析結果に基づき、入力画像データに含まれる影成分を検出し、影成分を補正する。影成分の補正については後に詳しく説明する。プリンタ系画像処理部２１は、入力画像データを出力画像データ（ＣＭＹＫデータ）へ変換する。

ページメモリ５は、入力画像データ、影補正された入力画像データ、及び出力画像データ等を記憶する。画像形成部３は、出力画像データに基づき画像を形成する。

制御部４は、操作部７からの指示に基づき、画像読取部１、画像処理部２、及び画像形成部３の各動作を制御し、また、画像処理部２、ページメモリ部５、及びデータ記憶部６の間の画像データの送受信等を制御する。つまり、制御部４は、原稿の画像を読み取るための制御、画像を出力するための制御等を実行する。データ記憶部６は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）であり、入力画像データ、影補正された入力画像データ、及び入力画像データ等を記憶する。

次に、影補正処理について説明する。例えば、影補正処理は、影測定処理と入力画像処理により構成される。影測定処理は、テスト画像（例えば全面白紙チャート）を使用して影成分を補正するための基準影データ（以下説明する基準影領域データ及び基準影画像データ）を取得する処理である。入力画像処理は、基準影データを用いて、入力画像データに含まれる入力影画像データを補正する処理である。

以下、影測定処理及び入力画像処理の詳細について説明する。

（影測定処理）
画像読取部１により取得された入力画像データに対応した入力画像領域上に発生する影の位置は、画像読取部１の構造及び特性等によりある程度予測することができる。そこで、テスト画像を使用して影の発生位置、影の輝度等を測定する。オペレータは、原稿台にテスト画像をセットし、操作部８を介して影測定を指示する。

これに対応して、画像読取部１は、テスト画像を読み取り、テスト画像の読み取りにより得られるテスト画像データ（図２）を画像処理部２へ入力する。画像処理部２のスキャナ系画像処理部２１は、テスト画像データを解析し、例えば、図３に示すような座標対画像データを取得する。さらに、スキャナ系画像処理部２１は、テスト画像データの解析結果（座標対画像データ）に基づき、テスト画像データに対応するテスト画像領域（図２）から影発生領域（以下基準影発生領域）を検出し、基準影発生領域に対応する影画像データ（以下基準影画像データ）を検出する。つまり、影補正処理部２１１は、テスト画像データの解析結果に基づき、テスト画像領域中のどのあたりにどのような影が発生しているのかを検出する。データ記憶部６は、テスト画像領域上の基準影発生領域を示す基準影発生領域データと、基準影画像データ（基準影発生領域の画像データ）を記憶する。

図３は、基準影発生領域データ及び基準影画像データの一例を示す図である。図３に示すように、座標値０から座標値ａ３に対応する領域の輝度は低く、座標値ａ３より後の座標値に対応する領域の輝度は高い。スキャナ系画像処理部２１は、図３に示すような輝度変化を検出し、例えば輝度差に基づき、座標値０から座標値ａ３に対応する領域を基準影領域と判定し、座標値ａ３より後の座標値に対応する領域を基準影無し領域と判定する。

なお、本実施形態では、影の発生位置及び影画像を測定し測定結果（測定値）を利用した影補正について説明するが、理論的に影の発生位置及び影画像を予測し予測結果（理論値）を利用した影補正であってもよい。

（入力画像処理）
影補正を希望するユーザは、原稿台に入力画像（例えばテスト画像と同サイズの画像）をセットし、操作部８を介して影測定を指示する。これに対応して、画像読取部１は、入力画像を読み取り、入力画像の読み取りにより得られる入力画像データを画像処理部２へ入力する。画像処理部２のスキャナ系画像処理部２１は、基準影発生領域データに基づき、入力画像データに対応する入力画像領域から基準影発生領域に対応する入力影発生領域（補正対象領域）を検出し、入力影発生領域に対応する入力影画像データを検出する。つまり、スキャナ系画像処理部２１は、予めテスト画像の読み取りにより得られた影発生領域データを用いて、入力画像領域上の影発生領域を特定し、特定した影発生領域の画像データを取得する。即ち、スキャナ系画像処理部２１は、予めテスト画像の読み取りにより得られた影発生領域データを用いて、入力画像データから影成分に対応する可能性が高い画像データを取得する。

画像処理部２の影補正処理部２１１は、例えば、基準影画像データの輝度データに基づき、入力影画像データを補正する。図３に示すように、基準影発生領域の輝度値は、基準影無し領域の輝度値に比べて低い。例えば、基準影発生領域のうちの座標値ａ１の第１の領域の輝度値Ｂ１と、基準影無し領域の輝度値Ｂ３との差分は、輝度差分値（Ｂ３−Ｂ１）である。また、基準影発生領域のうちの座標値ａ２の第２の領域の輝度値Ｂ２と、基準影無し領域の輝度値Ｂ３との差分は、輝度差分値（Ｂ３−Ｂ２）である。

そこで、影補正処理部２１１は、入力影発生領域のうちの座標値ａ１の第１の領域の輝度値Ｂ１’に対して輝度差分値（Ｂ３−Ｂ１）を加算し、また、入力影発生領域のうちの座標値ａ２の第２の領域の輝度値Ｂ２’に対して輝度差分値（Ｂ３−Ｂ２）を加算する。つまり、影補正処理部２１１は、基準影発生領域の各座標値における輝度差分値に基づき、入力画像データを補正する。

或いは、画像処理部２の影補正処理部２１１は、例えば、入力画像データから生成された下地画像データに基づき、入力影画像データを補正する。例えば、スキャナ系画像処理部２１は、基準影発生領域データに基づき、入力画像データに対応する入力画像領域から入力影無し領域（入力影発生領域以外の領域）を検出する。さらに、スキャナ系画像処理部２１は、入力影無し領域に対応する入力影無し画像データに基づき下地画像データを生成する。例えば、スキャナ系画像処理部２１は、入力影無し画像データに基づき、入力影無し領域に対応する濃度ヒストグラムを生成し、濃度ヒストグラムを解析し、下地画像領域を検出し、下地画像領域に対応する下地画像データを生成する。影補正処理部２１１は、入力画像データから検出された入力影画像データを下地画像データに置き換えることにより、入力画像データを補正することができる。

上記した下地画像データに基づく入力画像データの補正は、例えば入力画像の下地（背景）が赤又は青のように白以外であるような場合に、有効である。単純に、入力影画像データを消去し白画像データに置換してしまうと、補正後の入力画像データが、実際の入力画像と異なる画像データになってしまうことがある。上記した下地画像データを利用し入力画像データを補正することにより、補正後の入力画像データは、実際の入力画像に十分に対応した画像データとなる。

また、操作部７は、操作入力を受け付けるタッチパネル等で構成された表示部７ａを備え、表示部７ａは、基準影画像データに基づき入力影画像データを補正（消去）する第１の補正処理、及び下地画像データに基づき入力影画像データを補正（置換）する第２の補正処理の何れか一方の補正処理を選択するための選択画面を表示（出力）することもできる。ユーザは、この選択画面を介して、上記した第１の補正処理及び第２の補正処理のうちの何れか一方の補正処理を選択することができる。制御部４は、スキャナ影補正処理部２２１に対して、第１の補正処理の選択に対応して第１の補正処理を指示し、第２の補正処理の選択に対応して第２の補正処理を指示する。これにより、ユーザが第１の補正処理を選択した場合には、スキャナ影補正処理部２２１は、第１の補正処理を実行し、ユーザが第２の補正処理を選択した場合には、スキャナ影補正処理部２２１は、第２の補正処理を実行する。

また、影補正処理部２１１は、入力影画像領域と入力影無し領域との境界領域（図３）において、画像データの補正量を段階的に変化させることもできる。言い換えれば、影補正処理部２１１は、境界領域において補正強度を滑らかに変化させることもできる。これにより、境界付近における疑似輪郭の発生を防止することができる。

画像形成部３は、補正された入力画像データに基づき画像を形成する。或いは、データ記憶部６は、補正された入力画像データを記憶する。

なお、本実施形態の画像処理装置は、様々なサイズのテスト画像を読み取り、様々なサイズ用の基準影領域データ及び基準影画像データを取得することにより、様々なサイズの入力画像に対応した入力画像データを適切に補正することができる。

以下、本実施形態についてまとめる。

本実施形態の画像処理装置は、予め、テスト画像（例えば白紙チャート）の読み取りにより、テスト画像領域上に発生する影位置及び影画像を測定し、測定により得られた影位置データ及び影画像データを利用し、実際の入力画像の読み取りにより得られる入力画像領域上の影画像を補正する。つまり、画像処理装置は、補正処理により、入力画像領域上の影画像を消去する。

これにより、入力画像の端部における影の発生を防止したり、影の影響を抑制したりすることができ、必要な情報が欠落していない良好な入力画像データを得ることができる。また、必要な情報が欠落していない入力画像に対応した良好な画像をプリントすることもできる。即ち、本実施形態の画像処理装置は、高品質なフチ無しスキャン及びフチ無しコピーを実現することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…画像読取部（スキャナ）、２…画像処理部、３…画像形成部（プリンタ）、４…制御部、５…ページメモリ部、６…データ記憶部、７…操作部

Claims (10)

1. 画像を読み取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段によるテスト画像の読み取りにより得られるテスト画像データを解析し、前記テスト画像データの解析結果に基づき、前記テスト画像データに対応するテスト画像領域から基準影発生領域を検出し、前記基準影発生領域に対応する基準影画像データを検出する解析手段と、
   前記基準影発生領域を示す基準影発生領域データ、及び前記基準影画像データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記基準影発生領域データ及び前記基準影画像データに基づき、前記画像読取手段による入力画像の読み取りにより得られる入力画像データを補正する補正手段と、
   を備えた画像処理装置。
2. 前記解析手段は、前記基準影発生領域データに基づき、前記入力画像データに対応する入力画像領域から、前記基準影発生領域に対応する入力影発生領域を検出し、
   前記補正手段は、前記基準影画像データに基づき、前記入力影発生領域の画像データを補正する請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記解析手段は、前記入力影発生領域に対応する入力影画像データを検出し、
   前記補正手段は、前記基準影画像データに基づき、前記入力影画像データを補正する請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記補正手段は、前記基準影画像データの基準影輝度データに基づき、前記入力影画像データの入力影輝度データを補正する請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記基準影発生領域に含まれた第１の基準影発生領域と、前記入力影発生領域に含まれた第１の入力影発生領域とが対応し、
   前記補正手段は、前記第１の基準影発生領域に対応する第１の基準影輝度データに基づき、前記第１の入力影発生領域に対応する第１の入力影輝度データを補正する請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記解析手段は、前記基準影発生領域データに基づき、前記入力画像領域から入力影無し領域を検出し、前記入力影無し領域に対応する入力影無し画像データを検出し、前記入力影無し画像データに基づき下地画像データを生成し、
   前記補正手段は、前記基準影発生領域データ及び前記下地画像データに基づき、前記入力画像データを補正する請求項１乃至５の何れか１項記載の画像処理装置。
7. 前記解析手段は、前記基準影発生領域データに基づき、前記入力画像領域から前記基準影発生領域に対応する入力影発生領域を検出し、前記入力影発生領域に対応する入力影画像データを検出し、
   前記補正手段は、前記入力影画像データを前記下地画像データに置き換え、置き換えられた前記下地画像データを含む前記入力影画像データを出力する請求項６記載の画像処理装置。
8. 前記基準影画像データに基づき前記入力影画像データを補正する第１の補正処理、及び前記下地画像データに基づき前記入力影画像データを補正する第２の補正処理のうちのどちらか一方の補正処理を選択するための表示情報を出力する出力手段を備える請求項１乃至７の何れか１項記載の画像処理装置。
9. 前記補正手段により補正された補正入力画像データに基づき画像を形成する画像形成手段を備えた請求項１乃至８の何れか１項記載の画像処理装置。
10. テスト画像の読み取りにより得られるテスト画像データを解析し、
    前記テスト画像データの解析結果に基づき、前記テスト画像データに対応するテスト画像領域から基準影発生領域を検出し、
    前記基準影発生領域に対応する基準影画像データを検出し、
    前記基準影発生領域を示す基準影発生領域データ、及び前記基準影画像データを記憶し、
    前記基準影発生領域データ及び前記基準影画像データに基づき、入力画像の読み取りにより得られる入力画像データを補正する画像処理方法。

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