JP2013110615A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 下地除去処理の設定において、ＲＧＢ成分に応じた３個のスライダを用いるＵＩでは、ユーザはＲＧＢの各成分を座標軸とする３次元空間の１点を指定しなければならず、閾値を設定することが困難であるといった課題がある。一方、下地領域と非下地領域を指定するＵＩでは、非下地として指定したい画像部分の面積が小さい場合には、領域内に占める出現頻度が小さいために非下地と判断されない場合があり、ユーザの意図とは異なる閾値が決定されてしまうといった課題がある。
【解決手段】 画像データにおいて、下地除去処理を適用したくない非下地領域を選択し、その中に含まれる下地処理対象外となる例外色の設定を行う。非下地領域に含まれる色の中から減色処理を用いて少なくとも１色の代表色を決定し、その中から例外色を選択することで、簡単な操作で下地と非下地を容易に判別する閾値を設定することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像処理装置およびその処理方法に関し、例えば、画像の下地除去処理を行う画像処理に関するものである。

一般に、スキャナやファクシミリ、デジタルカラー複写機の画像読み取り処理において、読み取り画像の用途に応じた様々な画像処理が施される。画像処理の１つとして下地処理があり、色のついた用紙に印刷された原稿においても一定の閾値以上の輝度の画素を白色におきかえることで、背景色が除去された明瞭な読み取り画像を得ることができる。

しかし、濃さや色の異なる様々な原稿があるため、手書き文字、罫線、蛍光ペンなど下地との判別が難しい部分が下地とみなされ、薄くなる、又は消えてしまう場合がある。これを回避するために、原稿に応じてユーザが下地処理の閾値を設定するためのユーザインターフェイス（ＵＩ）が用いられている。

このようなＵＩとして、スライダを用いて閾値を設定するＵＩが広く用いられている。特に、ＲＧＢカラー成分に応じた３個のスライダを用いるＵＩでは、下地と非下地の輝度が近い場合でも、両者を色で区別するような閾値設定が可能である。

また、閾値を直接設定するのではなく、プレビュー画像の領域を設定するＵＩを用いる方法も知られている。特許文献１には、ユーザがプレビュー画像を用いて下地領域と非下地領域を指定することで、指定された領域に含まれる画素の色情報の出現頻度に基づいて下地除去閾値を決定する方法が示されている。

特開２００９−２０６７２１号公報

しかしながら、ＲＧＢカラー成分に応じた３個のスライダを用いるＵＩでは、ユーザはＲＧＢの各成分を座標軸とする３次元空間の１点を指定しなければならない。このため、色に関する専門知識が少ないユーザには設定することが困難であるという課題があった。また、視覚的に感じる色と実際のＲＧＢ値には錯覚による差異が生ずる場合があるため、閾値を設定することが困難であるという課題があった。

一方、下地領域と非下地領域を指定するＵＩでは、ユーザはプレビュー画像で目視した画像部分を直接指定するので、色に関する専門知識が無い場合や、錯覚の影響を受けやすい場合であっても設定が可能である。しかし、非下地として指定したい画像部分が文字、罫線、蛍光ペンなどの面積が小さな画像部分である場合には、領域内に占める出現頻度が小さいために非下地と判断されない場合がある。これにより、ユーザの意図とは異なる閾値が決定されてしまう場合があるという課題があった。

以上のように、スライダによる設定方法では、閾値を直接設定できるが操作が困難であり、一方、領域による設定方法では、設定は容易だが面積の小さな画像部分を選択することが困難であるという課題があった。

上記課題を解決するための本発明は、原稿の画像を読み取って下地除去処理を行う画像処理装置であって、
読み取った前記画像を画面表示する画像表示手段（１０６）と、
画像処理条件を設定する設定手段（２０３）と、
前記設定手段によって設定された画像処理条件に従って前記画像処理装置で画像処理したときの画像を示すシミュレーション画像を生成して前記表示手段に表示させるシミュレーション手段（２０２）を有し、
前記設定手段は、前記画像表示手段に表示された画像の非下地画像を含む領域を指定する非下地領域指定手段（３０３）と、
前記指定した非下地領域の画像に含まれる色の中から代表色を少なくとも１色以上抽出する減色手段（Ｓ６２）と、
前記代表色を前記表示手段に表示する代表色表示手段（３０６）と、
前記代表色の中から下地除去処理の対象外として扱いたい特定の色を選択する例外色選択手段（３０５）を有することを特徴とする画像処理装置およびその処理方法。

本発明によれば、下地と非下地の輝度が近く、下地除去における閾値設定が困難な画像に対しても、減色処理で抽出された少なくとも１色以上の代表色の中から、下地除去処理対象外となる例外色がユーザに選択されることで、下地と非下地を判別する閾値を容易に設定することが出来る。特に、選択したい例外色が占める画像部分の面積が小さい場合でも選択することができる。

実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図 下地処理設定を行うためのＵＩを示す図 下地処理時における例外色指定インターフェイスを示す図 下地処理を説明するフローチャート 下地処理における設定フローを説明するフローチャート 下地処理設定における例外色を設定するフローを説明するフローチャート

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。尚、本実施形態では、画像処理装置として、フルカラーデジタル複写機（カラー複写機）を例に挙げて説明するが、カラーファクシミリ装置などに適用しても良い。また、実際の利用用途もこの限りではない。

図１は、本発明に係る画像処理装置の実施の形態を示す構成図である。図１において、１０１はカラーイメージセンサーであり、原稿画像を読み取り、アナログのカラー画像信号を生成する。カラーイメージセンサー１０１は、例えばカラーフィルタによるＲＧＢ色分解を利用した３ラインＣＣＤデバイスやカラーＬＥＤによるＲＧＢ色分解により読み取りを行うＣＭＯＳセンサーである。１０２はゲイン（Ｇａｉｎ）部であり、カラーイメージセンサー１０１から出力されるアナログのカラー画像信号に電気的にゲインを掛け、後述するＡＤ変換器に適した電気レベルに正規化する。１０３はＡＤ変換器であり、ゲイン部１０２で正規化されたアナログのカラー画像信号をデジタルのカラー画像信号に変換する。１０４はシェーディング補正部であり、カラー画像信号に対して主走査方向の各画素を正規化する。１０５は下地除去処理部であり、詳細は更に後述する。

操作部１０６は情報制御部１０７、タッチパネル表示部１０８を備える。タッチパネル表示部１０８は表示部１０９とタッチ入力部１１０を一体的に構成したものである。情報制御部１０７は、後述のコントローラ１１３から送信された画像を表示部１０９に表示し、また、タッチ入力部１１０からの操作情報をコントローラ１１３に送信する。１１１はネットワークコントローラであり、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）との接続を制御する。１１２の画像記憶部はＭＡＣ（Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）やＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ＩｎｔｅｒＣｏｎｎｅｃｔ）バスコントローラ等のコントローラを含む記憶領域である。具体的には、画像や処理パラメータ等を一時記憶するメモリやハードディスクである。１１３はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成されるコントローラであり、後述するプログラムに従ってＣＰＵがカラー複写機全体の制御を行う。１１４はカラー複写機の記録部であり、この例ではプリンタである。尚、記録部１１４は、ネットワークコントローラ１１１を利用したパーソナルコンピュータ（ＰＣ）への転送やネットワーク及びＵＳＢ等によりローカルに接続されたプリンタへの出力でも良い。

以下に、本実施形態における処理手順について説明する。はじめに、ユーザによってカラー複写機の図示しない原稿台又はオートフィーダーに、下地色の付いた紙に印刷された原稿が置かれ、操作部１０６から原稿の下地色除去が指定される。この際、ユーザはデフォルト設定のまま操作を続けても良いし、後述する下地除去のパラメータをあらかじめ詳細に設定しても良いし、過去に保存しておいた設定を呼び出して設定しても良い。続いて、ユーザによってネットワーク送信が指定されると、カラー複写機のスキャナが原稿画像のスキャンを開始する。この原稿画像は、図１に示すカラーイメージセンサー１０１によって電子映像化される。この時の出力信号はレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）が一般的で、それぞれの電位レベルがアナログ信号で出力される。各アナログ信号は、ゲイン部１０２で増幅され、ＡＤ変換器１０３でデジタル信号に変換された後、シェーディング補正部１０４で画素毎に指定レベルに正規化される。

尚、この正規化で、カラー複写機に取り付けられた白基準を絶対白レベルとするため、原稿の下地の明度が白基準より低い場合、下地の明度が残ることになる。また、白基準は一般的には色差成分（彩度）は“０”であるため、原稿下地の彩度成分も残り、最終的には色として残ってしまう。更に言及すれば、原稿の下地色は白基準のＲＧＢ輝度値で正規化されているため、ユーザの考えている下地色とは別の色に感じられることが多い。

この下地色が残った原稿画像の信号を一旦画像記憶領部１１２にスプールする。そして、下地除去処理部１０５が下地を除去し、下地が除去された原稿画像の信号が画像記憶部１１２にスプールされる。ここで、下地除去前及び下地除去後の原稿画像を表示部１０９に表示する。ユーザは、これらの画像表示を参照して下地処理設定を行う。下地設定を行うためのＵＩの詳細については後述する。ユーザによって設定された後、設定に基づいて下地処理部１０５が下地を除去し、下地が除去された原稿画像の信号が画像記憶部１１２にスプールされる。そして、コントローラ１０９が画像記憶部１１２にスプールされている信号に対して圧縮処理等の処理を行い、ネットワークコントローラ１１１に転送の依頼を発行する。これにより、原稿画像の信号がユーザの指示するコンピュータに転送される。

今回は、ユーザによってネットワーク送信が指定された場合を例に説明したが、コピー時には下地が除去された原稿画像の信号は記録部１１４に送られ、濃度変換や色変換が施される。そして、記録されてコピー画像となる。

次に、図２〜図６を参照して、本実施形態におけるＵＩ及び下地除去処理部１０５の処理を詳細に説明する。

図２は、本発明における下地処理設定を行うためのＵＩの１つであるスライダインターフェイスを説明するための図である。図２を用いて下地処理設定を説明する。図２において、調整前画像２０１は画像記憶部１１２にスプールされた下地処理前の原稿画像を、表示する画素数に応じて拡大縮小表示する。また調整後画像２０２は下地除去処理された原稿画像を、表示する画素数に応じて拡大縮小表示する。背景調整スライダ２０３は、下地除去の閾値をユーザが指定するためのインターフェイスである。例外色指定ボタン２０４は、後述する図３に示す例外色指定インターフェイスに移行するための切り替えボタンである。例外色とは、下地除去処理において非下地であるにも関わらず、下地として認識されてしまうために、下地除去処理おける処理対象外としたい非下地の色を指す。

図５は下地処理設定処理を説明するフローチャートである。ユーザによって操作部１０６が操作され、下地除去処理が選択された場合、ステップＳ５０において、図２に示す下地処理設定インターフェイスが表示される。次に、ステップＳ５１において、調整前画像２０１に下地処理前の画像が表示される。ステップＳ５２において、背景調整スライダ２０３がユーザによって操作され、スライダに対応した下地処理の閾値が設定される。ユーザによってスライダが移動された場合、コントローラ１１３はスライダの位置に応じて下地除去の閾値を変更する。閾値はスライダの位置に比例して決定しても良いし、演算やテーブルを用いて決定しても良い。閾値が変更された場合、ステップＳ５３において、コントローラは画像記憶部１１２から下地処理前の原稿画像を下地処理部１０５に転送して下地処理を行う。下地処理された画像を再び画像記憶部１１２にスプールし、ステップＳ５４において、操作部１０６の調整後画像２０２に表示する。このように、ユーザの操作に応じて調整後画像２０２を更新することで、ユーザは設定の結果を即座に確認することができる。下地以外の画像部分が除去されてしまった場合、ユーザによる例外色指定ボタンの操作を受けて（ステップＳ５５でＹ）、ステップＳ５６において、図３に示す例外色指定インターフェイスに移行することで、より詳細に下地処理の設定を行う。また下地処理結果が得られた場合（ステップＳ５７でＹ）、下地処理設定を終了する。

図３は例外色指定インターフェイスを説明するための図である。また、図６は例外色指定処理を説明するためのフローチャートである。図３と図６を用いて例外色指定処理を説明する。例外色指定処理が開始されると、ステップＳ６０において操作部１０６に図３に示す例外色指定インターフェイスを表示する。ユーザは、例外色指定インターフェイスを用いて、意図に反して除去されてしまった画像部分を指定する。調整前画像３０１と調整後画像３０２は図２のスライダインターフェイスと同様に、下地処理前後の画像を適宜拡大縮小して表示する。ステップＳ６１において、ユーザによって調整前画像３０１の任意の座標が指やタッチペンで指定されると、指定された座標情報がコントローラ１１３に伝えられる。指定された座標を中心とするＮｓｅｌ×Ｎｓｅｌ画素の領域を選択領域とする。

ここで、コントローラ１１３は、選択領域の下地処理前の画像データを画像記憶部１１２から取り出し、例外色指定インターフェイスの拡大表示領域３０３に画素数に応じて拡大縮小表示する。このとき、調整前画像３０１に比べて拡大表示領域３０３の画像が拡大表示されて見えるようにする。具体的には、（Ｎｓｒｃ／Ｗｓｒｃ）＞（Ｎｓｅｌ／Ｗｓｅｌ）となるように選択領域のサイズＮｓｅｌを決定する。このとき、調整前画像３０１の水平画素数をＷｓｒｃ、原稿画像の水平画素数をＮｓｒｃ、拡大表示領域３０３の水平画素数をＷｓｅｌ、選択領域の水平画素数をＮｓｅｌとする。また、ステップＳ６２において、コントローラ１１３は、選択領域に含まれる画素に対して減色処理を行い、ｍ色の色候補を抽出する。

ここで減色処理とはメディアンカット（中央値分割）法などの一般的な減色処理を指し、またこれに限るものではない。操作部１０６は抽出された色候補を、色候補表示部３０４に表示する。色候補選択部３０５には、色候補表示部に表示された色候補をユーザが選択するためのインターフェイスを表示し、ステップＳ６３において、ユーザの指やタッチペン操作により例外色が指定されることで、例外色として選択する。例外色表示領域３０６には、色候補選択部３０５からユーザによって指定された例外色をまとめて表示する。これにより、現在登録済みの例外色を確認、または削除できるものとする。

ステップＳ６４において、例外色を新規に登録または削除する度に、コントローラ１１３は、画像記憶部１１２から下地処理前の原稿画像を下地除去処理部１０５に転送して下地処理を行う。ステップＳ６５において、下地処理された画像を再び画像記憶部１１２にスプールし、また、操作部１０６の調整後画像３０２に表示する。このように、ユーザの操作に応じて調整後画像３０２を更新することで、ユーザは設定の結果を即座に確認することができる。調整後画像３０２に表示された下地処理画像が、ユーザの所望の画像であった場合、例外色指定処理を終了し（ステップＳ６６でＹ）、図２に示すインターフェイスに移行する。

次に、下地除去処理部１０５の処理について図４のフローチャートを用いて説明する。下地除去処理部１０５は、画像記憶部からの原稿画像を１画素毎に処理する。ステップＳ４０において、ユーザによって例外色が設定されているかを判定する。例外色が設定されている場合、ステップＳ４１へと移行し、設定されていない場合、後述するステップＳ４４〜Ｓ４６における下地除去処理へ移行する。ステップＳ４１において、入力された画像データと登録された例外色の色差を演算する。次に、ステップＳ４２において、演算された色差と色差閾値を比較し、色差が色差閾値と等しいか小さい場合は、入力画像データは例外色と十分に近い色であるとみなし、下地処理を行わない。ここで色差閾値とは、入力画像データと例外色の色差が十分近いと見なす閾値を指し、任意の値で良い。ステップＳ４１、ステップＳ４２を、ステップＳ４３において、登録されている全ての例外色に対して繰り返し、全ての例外色との色差が色差閾値より大きい場合のみ、ステップＳ４４〜Ｓ４６における下地除去処理へと移行する。ステップＳ４４において、コントローラ１１３は入力画像データの信号値に対して、下地除去における閾値を用いて（１）の演算式を実行する。

Ｓ＝入力信号値×（最大信号値）／（閾値） （１）
ここで、Ｓ値は下地除去処理において出力される画素値である。次に、ステップＳ４５において、コントローラ１１３は演算により算出されたＳ値が、最大信号値を超えているか否かを判断する。ここで、最大信号値とは、入力画像データの取りうる最大の画素値である。例えば各色８ｂｉｔの信号である場合、取りうる値は０〜２５５であり、最大信号値は２５５である。ステップＳ４５において、入力信号値が最大信号値を超えている場合、ステップＳ４６において、コントローラ１１３はＳ値を最大信号値へ置き換え、最大信号値を出力信号値とする。ステップＳ４５において、最大信号値を超えていない場合、ステップＳ４４において演算したＳ値が出力信号値となる。

以上説明した処理により、下地と非下地の輝度が近く、下地除去の閾値設定が困難な画像に対しても下地と非下地を判別する閾値を容易に設定することが出来る。特に、手書き文字や罫線や蛍光ペンなどの面積の小さな画像部分をユーザが容易に選択することが可能になり、ユーザが指定した画像部分は除去されずに、その他の下地が除去された明瞭な読み取り画像が得られる。

１０１ カラーイメージセンサー
１０２ ゲイン（Ｇａｉｎ）部
１０３ ＡＤ変換器

Claims (3)

1. 原稿の画像を読み取って下地除去処理を行う画像処理装置であって、
   読み取った前記画像を画面表示する画像表示手段（１０６）と、
   画像処理条件を設定する設定手段（２０３）と、
   前記設定手段によって設定された画像処理条件に従って前記画像処理装置で画像処理したときの画像を示すシミュレーション画像を生成して前記表示手段に表示させるシミュレーション手段（２０２）を有し、
   前記設定手段は、前記画像表示手段に表示された画像の非下地画像を含む領域を指定する非下地領域指定手段（３０３）と、
   前記指定した非下地領域の画像に含まれる色の中から代表色を少なくとも１色以上抽出する減色手段（Ｓ６２）と、
   前記代表色を前記表示手段に表示する代表色表示手段（３０６）と、
   前記代表色の中から下地除去処理の対象外として扱いたい特定の色を選択する例外色選択手段（３０５）を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像表示手段（１０６）は、前記画像処理装置における画像処理前の画像と画像処理後の前記シミュレーション画像を、同一画面上で比較し確認できる特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像表示手段（１０６）は、指やペンを用いて表示部に触れることで操作できるタッチパネルであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。