JP2015103873A - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】原稿領域を歪み補正・トリミング処理する際に調整を行う場合、歪み補正前に戻って処理をやり直す必要があり、応答性能やユーザビリティが良くなかった。
【解決手段】画像処理装置であって、画像に含まれるオブジェクト領域の輪郭上に位置する複数の点から歪み補正を行うための第一のパラメータを算出し、前記第一のパラメータを用いて前記オブジェクト領域の歪み補正を行い、前記補正されたオブジェクト領域の周囲にマージン領域を設定し、前記マージン領域の少なくとも一部が、前記オブジェクト領域に含まれるように前記複数の点の調整を受け付け、前記画像のうち、前記複数の点が調整された際に前記オブジェクト領域に新たに含まれた領域の歪み補正を行い、前記複数の点の調整が確定したことに応答して、調整された前記複数の点から歪み補正を行うための第二のパラメータを算出し、前記第二のパラメータを用いて前記画像のうち前記調整された前記複数の点にて示される領域の歪み補正を行うことで出力画像を生成する。
【選択図】 図5
【解決手段】画像処理装置であって、画像に含まれるオブジェクト領域の輪郭上に位置する複数の点から歪み補正を行うための第一のパラメータを算出し、前記第一のパラメータを用いて前記オブジェクト領域の歪み補正を行い、前記補正されたオブジェクト領域の周囲にマージン領域を設定し、前記マージン領域の少なくとも一部が、前記オブジェクト領域に含まれるように前記複数の点の調整を受け付け、前記画像のうち、前記複数の点が調整された際に前記オブジェクト領域に新たに含まれた領域の歪み補正を行い、前記複数の点の調整が確定したことに応答して、調整された前記複数の点から歪み補正を行うための第二のパラメータを算出し、前記第二のパラメータを用いて前記画像のうち前記調整された前記複数の点にて示される領域の歪み補正を行うことで出力画像を生成する。
【選択図】 図5
Description
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムに関する。
近年、スマートフォンやタブレットなど、情報処理機能と通信機能を持つ携帯端末が普及してきている。これらの携帯端末では、カメラを備え、撮影機能(カメラ機能)を有しているのが一般的になっている。そして、このようなカメラ機能を用いて、例えば紙媒体の原稿を撮影し、携帯端末のメモリ上に画像データとして保存して利用する機会が増えてきている。
このようなカメラ撮影による紙原稿の保存では、従来のスキャナによる画像取得と異なり、基本的に正面からの撮影ではなかったり、紙が抑えつけられておらず浮かんでいたりする。そのため、撮影した原稿が歪んだ画像になる。また、撮影範囲も一定しておらず、原稿外の領域を含めて撮影することが多い。
このため、携帯端末等で手軽に原稿範囲のみ抽出して歪み補正できるように、原稿枠による歪み補正とトリミング処理を同時に行う機能を有するアプリケーションソフトが提供されている。また、例えば特許文献1では、画像全体の歪み補正を実施後、歪みパラメータをより使い易く、より精度良く補正できる技術を提案している。
上述した原稿枠による歪み補正とトリミング処理を行うアプリケーションソフトでは、原稿枠の指定を、歪み補正・トリミング処理前に適切に指示することを前提にしている。適切でない場合は、歪み補正・トリミング処理前の元画像には存在する端部データが、歪み補正・トリミング処理によって欠損する等の結果が生じる。そして、歪み補正・トリミング処理後の確認段階で端部欠損などの問題をユーザが発見した場合、指定範囲の微調整を行うために、歪み補正・トリミング処理前の原稿枠の指定画面まで戻ってやり直す必要があった。このように、原稿枠の指定、歪み量の再計算、歪み量に基づき画像全体を再度補正する等、手戻りが大きいことに加えて、ユーザの手順を後戻りさせるため、ユーザビリティが良くないシステムとなっていた。
一方、特許文献1では、歪み補正後に、原稿枠の状態に囚われずに適当な値で歪み補正量を手動調節でき、再度、歪み量を調整できるという利点がある。しかし、歪み補正の調整に利用する適当な値の刻み幅は、撮影対象を基に決定されておらず、また、歪み量の変更の度に画像全体を再計算するため、微調整が容易に行えなかった。
そこで、本願発明では、歪み補正・トリミング処理後に、歪み補正またはトリミング処理に利用する原稿枠の微調整を容易にし、再計算の負荷が低く、ユーザビリティの高い手法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、画像処理装置であって、画像に含まれるオブジェクト領域の輪郭上に位置する複数の点を特定する特定手段と、前記特定手段にて特定された複数の点から歪み補正を行うための第一のパラメータを算出する第一の算出手段と、前記第一のパラメータを用いて前記オブジェクト領域の歪み補正を行う第一の補正手段と、前記第一の補正手段により補正されたオブジェクト領域の周囲にマージン領域を設定する設定手段と、前記マージン領域の少なくとも一部が、前記オブジェクト領域に含まれるように前記複数の点の調整を受け付ける調整手段と、前記画像のうち、前記調整手段にて前記複数の点が調整された際に前記オブジェクト領域に新たに含まれた領域の歪み補正を行う第二の補正手段と、前記調整手段による前記複数の点の調整が確定したことに応答して、前記調整手段にて調整された前記複数の点から歪み補正を行うための第二のパラメータを算出する第二の算出手段と、前記第二のパラメータを用いて前記画像のうち前記調整手段にて調整された前記複数の点にて示される領域の歪み補正を行うことで出力画像を生成する生成手段とを有する。
ユーザビリティの高い歪み補正・トリミング補正手段を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
<第一の実施形態>
[携帯端末の外観]
図1に、本実施形態に係る携帯端末101の外観を示す。なお、携帯端末101は様々な種類や構成が存在し、図1に示す構成に限るものではない。図1(a)は、携帯端末101の表面である。表面には、タッチパネルディスプレイのようなタッチ操作が可能な表示部102、及び操作ボタン103を備える。図1(b)は携帯端末101の裏面である。裏面には、カメラ104が配置されている。
[携帯端末の外観]
図1に、本実施形態に係る携帯端末101の外観を示す。なお、携帯端末101は様々な種類や構成が存在し、図1に示す構成に限るものではない。図1(a)は、携帯端末101の表面である。表面には、タッチパネルディスプレイのようなタッチ操作が可能な表示部102、及び操作ボタン103を備える。図1(b)は携帯端末101の裏面である。裏面には、カメラ104が配置されている。
なお、本願発明は、携帯端末に限られず、カメラ機能を持つ装置で撮影された原稿画像に対して、歪み補正/トリミング処理を行う装置に適用可能である。例えば、スマートフォンや携帯電話、ノートPC、デスクトップPC、デジタルカメラのいずれの構成で動作するシステムであっても構わない。
[携帯端末による原稿撮像システムの撮像形態例]
図2は、携帯端末101による撮像形態の例を示す。
図2は、携帯端末101による撮像形態の例を示す。
図2(a)は、携帯端末101を手に持ち、カメラ104で原稿201を上方から撮影している例である。なお、カメラ104は、撮影対象に対し前後左右への傾きも持つ場合もある。
図2(b)は、携帯端末101を台202に立て掛け、カメラ104で原稿201を撮影している例である。なお、これらの利用例は一例であり、黒板やホワイトボード、掲示板を撮影対象としてカメラ104を向けて撮影する場合であってもよく、図2に示した例に限定されるものではない。
[システム全体構成]
図3に、携帯端末101のシステム全体構成の例を示す。但し、この構成図は、本実施形態に必要な構成に限定して記載している。図3において、CPU301、RAM302、及びROM303が、データバス310を介してプログラムやデータの送受信を行う。また、データバス310には、記憶部304、送受信部305、表示部306、撮像部307、操作部308、及び画像処理部309が接続される。表示部306は、図1の表示部102に相当する。操作部308は、タッチ操作可能な表示部102と操作ボタン103からユーザからの操作指示を受け付ける。記憶部304は、画像データや各種プログラムを格納することができる。送受信部305は、無線ルータ(不図示)とデータ送受信が可能である。なお、CPU301は、ROM303に保持するプログラムに基づき、携帯端末101内の構成要素の制御を行う。
図3に、携帯端末101のシステム全体構成の例を示す。但し、この構成図は、本実施形態に必要な構成に限定して記載している。図3において、CPU301、RAM302、及びROM303が、データバス310を介してプログラムやデータの送受信を行う。また、データバス310には、記憶部304、送受信部305、表示部306、撮像部307、操作部308、及び画像処理部309が接続される。表示部306は、図1の表示部102に相当する。操作部308は、タッチ操作可能な表示部102と操作ボタン103からユーザからの操作指示を受け付ける。記憶部304は、画像データや各種プログラムを格納することができる。送受信部305は、無線ルータ(不図示)とデータ送受信が可能である。なお、CPU301は、ROM303に保持するプログラムに基づき、携帯端末101内の構成要素の制御を行う。
[画像処理部の構成]
図4に、画像処理部309の構成の例を示す。但し、この構成図は、本実施形態に必要な構成に限定して記載しているため、他の構成要素を含んでいても構わない。画像処理部309は、射影変換係数算出部401、射影変換部402、及び解像度変換部403を備える。射影変換係数算出部401、射影変換部402、及び解像度変換部403はそれぞれ、データバス310を介してプログラムやデータの送受信を行う。射影変換係数算出部401は、射影変換前と変換後それぞれの4点の座標データを与えることで、射影変換係数を算出する。射影変換部402は、射影変換係数算出部401で算出された射影変換係数を用いて行列変換を行い、射影変換画像を求める。解像度変換部403は、入出力の解像度やサイズ、倍率の指定を行い任意の解像度変換を行う。
図4に、画像処理部309の構成の例を示す。但し、この構成図は、本実施形態に必要な構成に限定して記載しているため、他の構成要素を含んでいても構わない。画像処理部309は、射影変換係数算出部401、射影変換部402、及び解像度変換部403を備える。射影変換係数算出部401、射影変換部402、及び解像度変換部403はそれぞれ、データバス310を介してプログラムやデータの送受信を行う。射影変換係数算出部401は、射影変換前と変換後それぞれの4点の座標データを与えることで、射影変換係数を算出する。射影変換部402は、射影変換係数算出部401で算出された射影変換係数を用いて行列変換を行い、射影変換画像を求める。解像度変換部403は、入出力の解像度やサイズ、倍率の指定を行い任意の解像度変換を行う。
[射影変換処理フロー]
図5に、本発明における射影変換フローの一例を示す。本フローチャートは、記憶部であるROM303に格納されたプログラムに基づいて、CPU301が実行することで実現されるものとする。なお、画像処理時に利用するバッファには、RAM302を利用する。また、本フローチャートによる画像処理後の出力データは、記憶部304に保存する、もしくは送受信部305を介して、プリンタ(不図示)に送信するものとする。
図5に、本発明における射影変換フローの一例を示す。本フローチャートは、記憶部であるROM303に格納されたプログラムに基づいて、CPU301が実行することで実現されるものとする。なお、画像処理時に利用するバッファには、RAM302を利用する。また、本フローチャートによる画像処理後の出力データは、記憶部304に保存する、もしくは送受信部305を介して、プリンタ(不図示)に送信するものとする。
S501にて、CPU301は、カメラ104を起動して原稿201を撮影する、もしくはRAM302に格納されている原稿201を撮影した画像の読み込みを行う。なお、読み込んだ画像の解像度が所定の値よりも高い場合は、更に解像度変換部403により任意の低解像度に変換してもよい。S502にて、CPU301は、読み込んだ画像から輪郭抽出を行う。例えば、キャニー法によるエッジ検出アルゴリズムなどを用いて画像処理を行い、輪郭抽出する。なお、本願発明において、輪郭抽出する方法は公知のものを利用でき、特に限定するものではない。なお、本工程にて輪郭抽出を省略し、直接ユーザからの指定にて輪郭もしくは角の点の情報を取得するようにしてもかまわない。
S503にて、CPU301は、抽出した輪郭情報からその輪郭上に位置する四隅の原稿枠点(角)を検出し特定する。検出精度が不十分な場合や、輪郭の検出が行われない場合には、タッチ操作が可能な表示部102を介してユーザ指示を受けた操作部308が、四隅の原稿枠点(角)の座標調整を行う。図6は、タッチ操作が可能な表示部102に表示されたプレビュー画像において、操作部308が、四隅の原稿枠点(角)P1〜P4の座標情報に関する指示を受け付けている様子を示している。ここでは、撮影対象を原稿とし、その原稿を示す領域を原稿領域(オブジェクト領域)として説明する。
S504にて、CPU301は、S503で決定した原稿枠点(角)の射影変換後のマッピング先の情報を設定する。図7は、図6のOptionボタン601が押下された際に表示されるマッピング先設定画面701である。出力サイズ702に示されるリスト(A0…A4…,B0…B4…等)から出力サイズを選択することで、原稿枠点(角)P1〜P4の基本対応点が決定する。なお、出力サイズは、登録ボタン(不図示)により不定形の任意サイズを出力サイズ702に示されるリストに追加することもできる。ここでの出力サイズとは、例えばプリンタにおいて出力する際の用紙サイズに相当する。
出力サイズ702の設定に加え、一時バッファ(ここでは、RAM302)用のマッピング設定に利用する一時バッファ設定705において、マージン706を設定する。この一時バッファ設定705は、撮影対象に基づいてマージンを決定するためのマージン情報として用いられ、本願発明の特徴の1つである。マージン706は、出力サイズに対し、任意の指定割合をリストから選択する。詳細は後述するが、一時バッファにおいて、原稿領域の周囲にマージン領域を設けることで、射影変換後の原稿枠点調整に容易に対応することができる。なお、本実施形態では、出力サイズに対して、上下左右の方向について同じ設定値を用いているが、これに限定するものではない。例えば、マージン706において、上下左右それぞれ異なる設定ができるようにしても構わない。
本実施形態では、マッピング先設定画面701にて設定される出力サイズとマージン量を用いて、一時バッファのサイズと原稿枠点(角)P1〜P4のマッピング先を確定させる。なお、チェックボックス703は、後述する原稿枠点(線)を調整した際に、調整後の範囲を出力サイズとするか指示するチェックボックスである。詳細については後述する。また、マージン706のその他の指定方法や、折り加工704については、第二の実施形態で説明を行う。本実施形態において、図7に示すマッピング先設定画面701により、受付手段を実現する。
S505にて、CPU301は、射影変換係数算出部401により、S503で決定した原稿枠点(角)P1〜P4の座標情報と、S504にて決定したマッピング設定に基づき、一時バッファへの射影変換係数の算出を行う。なお、S505以降の各ステップの詳細は、本フローの説明後に説明する。
S506にて、CPU301は、射影変換部402によりS505にて算出された射影変換係数を利用して、プレビュー画像における原稿枠点(角)内の射影変換を実施する。
S507にて、CPU301は、表示部102の表示内容を、S506にて射影変換したプレビュー画像となるように更新する。なお、表示部102における表示は、一時バッファの表示範囲を表示部306が有する表示バッファ(不図示)に格納することで実施する。なお、表示部102と一時バッファの表示範囲の解像度が異なる場合、解像度変換部403が解像度変換を行うことで表示部102に合わせた解像度に変換した後、表示部102は、表示を行う。詳細については、図9を用いて後述する。
S508にて、CPU301は、原稿枠点の確定判断を行う。表示部102に表示されている射影変換により歪み補正およびトリミングされた画像がユーザ所望の画像となり、ユーザ指示に基づき原稿枠点が確定したと判定した場合(S508にてYES)、S511に進む。トリミングによる端部欠損等の発生に対応して微調整を行う旨のユーザ指示等を受けることにより、原稿枠点が確定していないと判定した場合(S508にてNO)、S509に進む。
S509にて、CPU301は、ユーザ指示等に基づき原稿枠点の調整を行い、トリミングによる画像欠損の回避や、歪み補正位置の微調整を行う。なお、ここでの処理は、原稿枠点を調整するだけであるとし、射影変換前の撮像画像の時点ですでに欠損している部分を復元する処理は行われないものとする。
S510にて、S509にて原稿枠点の調整が元の位置から拡張側に行われた場合、CPU301は、マージンとして確保してあった領域に対して、射影変換部402によりS505で求めた射影変換係数を用いて射影変換を行う。そして、S507に戻り、CPU301は、処理を繰り返す。なお、S506にて原稿枠点内の領域に対する射影変換を第一の補正とし、S510にて拡張領域(マージン領域)に対する射影変換を第二の補正とする。
原稿枠点が確定した場合(S508にてYES)、S511にて、CPU301は、射影変換係数算出部401により、原稿枠点の調整結果に応じて射影変換係数の算出、更新を行う。なお、S505にて算出した射影変換係数を第一のパラメータとし、S511にて算出する射影変換係数を第二のパラメータとする。
S512にて、CPU301は、射影変換部402によりS511で更新された射影変換係数を用いて、読み込んだ画像に含まれるユーザが所望する原稿領域に対し、最終的な出力画像の生成のための射影変換を行う。
[射影変換係数の算出]
S505の射影変換係数算出について詳細を説明する。本実施形態において、射影変換係数が、原稿領域の歪み補正を行うためのパラメータとなる。
S505の射影変換係数算出について詳細を説明する。本実施形態において、射影変換係数が、原稿領域の歪み補正を行うためのパラメータとなる。
図8は、S503にて指示されたプレビュー画像の四隅の原稿枠点(角)と、S504にて設定された射影変換後に対応させる一時バッファへのマッピング先を示す。ここでは、左上端を座標系の原点として説明する。また、画面の横方向をX軸とし、縦方向をY軸とする。
座標データでは、変換前後の座標を以下で表すことができる。ここでは、変換前の座標をPにて示し、変換後の座標をP’にて示す。
P1(x1,y1)⇔P1’(x1’,y1’)=P1’(LeftMargin,TopMargin)
P2(x2,y2)⇔P2’(x2’,y2’)=P2’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin)
P3(x3,y3)⇔P3’(x3’,y3’)=P3’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin+tmpHeight)
P4(x4,y4)⇔P4’(x4’,y4’)=P4’(LeftMargin,TopMargin+tmpHeight)
P1(x1,y1)⇔P1’(x1’,y1’)=P1’(LeftMargin,TopMargin)
P2(x2,y2)⇔P2’(x2’,y2’)=P2’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin)
P3(x3,y3)⇔P3’(x3’,y3’)=P3’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin+tmpHeight)
P4(x4,y4)⇔P4’(x4’,y4’)=P4’(LeftMargin,TopMargin+tmpHeight)
このように、本願発明の特徴は、原稿枠点(角)である4点指定を行いつつ、枠外の情報を算出することを想定に入れたマージン領域を設け、マッピング関係を用いて射影変換行列を算出することにある。マージン領域は、原稿の輪郭から外側にわたって位置する所定の範囲の領域を指すものとする。
なお、一時バッファ内の原稿領域(tmpWidth,tmpHeight)は、出力サイズ702にて設定された“A4サイズ”に従う縦横比になる。また、最終的な射影変換行列を決定するプロセスにおけるプレビュー表示であることから、解像度は72dpi程度あれば十分と考え、ここでは、
(tmpWidth,tmpHeight)=(595,847)[pix]
とする。
(tmpWidth,tmpHeight)=(595,847)[pix]
とする。
また、マージン706に設定した“出力サイズの10%マージン”に従って、マージン量を求めることができる。ここでは、マージン量は、小数点以下切捨て、かつ、2で割り切れる値とする。
TopMargin=BottomMargin=0.10*tmpHeight≒84[pix]
LeftMargin=RightMargin=0.10*tmpWidth≒58[pix]
TopMargin=BottomMargin=0.10*tmpHeight≒84[pix]
LeftMargin=RightMargin=0.10*tmpWidth≒58[pix]
以上から、一時バッファサイズは、
(ExtensionWidth,ExtensionHeight)
=(tmpWidth+LeftMargin+RightMargin,tmpHeight+TopMargin+BottomMargin)
=(595+58*2,847+84*2)=(711,1015)[pix]
となる。
(ExtensionWidth,ExtensionHeight)
=(tmpWidth+LeftMargin+RightMargin,tmpHeight+TopMargin+BottomMargin)
=(595+58*2,847+84*2)=(711,1015)[pix]
となる。
また、射影変換後のマッピング座標P1’,P2’,P3’,P4’は、
P1’(x1’,y1’)=P1’(LeftMargin,TopMargin)=(58,84)
P2’(x2’,y2’)=P2’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin)=(653,84)
P3’(x3’,y3’)=P3’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin+tmpHeight)=(653,931)
P4’(x4’,y4’)=P4’(LeftMargin,TopMargin+tmpHeight)=(58,931)
となる。
P1’(x1’,y1’)=P1’(LeftMargin,TopMargin)=(58,84)
P2’(x2’,y2’)=P2’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin)=(653,84)
P3’(x3’,y3’)=P3’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin+tmpHeight)=(653,931)
P4’(x4’,y4’)=P4’(LeftMargin,TopMargin+tmpHeight)=(58,931)
となる。
S503において射影変換前の原稿枠点(角)の座標は決定しているため、4組の射影変換前後の座標から射影変換係数(平面射影変換係数)を求めることができる。例えば、読込み画像が1200x1600[pix]のときの原稿枠点座標を以下とする。
P1(x1,y1)=(200,50)
P2(x2,y2)=(1100,200)
P3(x3,y3)=(50,1400)
P4(x4,y4)=(1150,1500)
なお、射影変換係数を求めるため、座標データにz軸情報を与え、P(x,y)をP(x,y,1)と扱って計算する。
P1(x1,y1)=(200,50)
P2(x2,y2)=(1100,200)
P3(x3,y3)=(50,1400)
P4(x4,y4)=(1150,1500)
なお、射影変換係数を求めるため、座標データにz軸情報を与え、P(x,y)をP(x,y,1)と扱って計算する。
sP’=H・P …式(1)
・・・式(2)
s:スケール
H:ホモグラフィ行列
P:変換前座標
P’:変換後座標
・・・式(2)
s:スケール
H:ホモグラフィ行列
P:変換前座標
P’:変換後座標
ここでは途中式を省略するが、式(2)を整理すると、下記の式(3)ようになる。
・・・式(3)
ここに、4組の対応点の座標情報を代入して、連立法的式を解くと、Hの係数が求まる。具体的に4組の対応点の情報を代入すると以下のような状態となる。
これを各行列でまとめると、A・H=Bであり、Hが未知数になる。Aの逆行列を両辺にかけると、
H=A−1・B
となる。上述までのデータと数式を整理し、Hを求めた例を下記に示す。
・・・式(3)
ここに、4組の対応点の座標情報を代入して、連立法的式を解くと、Hの係数が求まる。具体的に4組の対応点の情報を代入すると以下のような状態となる。
これを各行列でまとめると、A・H=Bであり、Hが未知数になる。Aの逆行列を両辺にかけると、
H=A−1・B
となる。上述までのデータと数式を整理し、Hを求めた例を下記に示す。
従って、H=A−1・Bを求めると、
となる。
となる。
そして、Hの逆行列を求め、
P=H−1・P’
に代入する。これにより、図8の一時バッファを構成する全座標の画素値は、プレビュー画像のどの座標の画素値を参照すればよいか求めることができ、射影変換を行うことができる。なお、ここでは時系列の分かり易さを優先して、PをP’にするホモグラフィ行列の逆行列から逆変換を求める式を記載した。この方法では、Hがn次正方行列ではないため逆行列を求めるのに手間がかかる。実際には、逆変換も射影変換であることから、PとP’の関係を逆にすればよい。
(方法1)
P:射影変換前、P’:射影変換後とし、P’=H1・Pのホモグラフィ行列H1を求める。
(方法2)
P’:射影変換前、P:射影変換後とし、P=H2・P’のホモグラフィ行列H2を求める。
P=H−1・P’
に代入する。これにより、図8の一時バッファを構成する全座標の画素値は、プレビュー画像のどの座標の画素値を参照すればよいか求めることができ、射影変換を行うことができる。なお、ここでは時系列の分かり易さを優先して、PをP’にするホモグラフィ行列の逆行列から逆変換を求める式を記載した。この方法では、Hがn次正方行列ではないため逆行列を求めるのに手間がかかる。実際には、逆変換も射影変換であることから、PとP’の関係を逆にすればよい。
(方法1)
P:射影変換前、P’:射影変換後とし、P’=H1・Pのホモグラフィ行列H1を求める。
(方法2)
P’:射影変換前、P:射影変換後とし、P=H2・P’のホモグラフィ行列H2を求める。
上述した方法1を方法2の見方に変えることで、P’からPの座標を逆算できるようにする。こうすることで、方法1だと逆算する際に必要になった逆行列を求めなくて済む。上記は、式を入れ替えて説明したが、Pの座標データをP’に入れて、P’の座標データをPに代入すれば、用いる式も変えないで済む。表3は表1に対応し、表4は表1に対応する。
従って、H=A−1・Bを求めると、
となる。
となる。
[原稿枠点内の射影変換]
S506の原稿枠点内の射影変換について詳細を説明する。S505で求めた射影変換係数を利用して射影変換を行い、図8の一時バッファの各画素値を求める。このとき、マージン領域は、原稿枠点の微調整が行われない場合には不要であるため、先行してマージン領域以外の領域について射影変換を行うものとする。なお、表示のパフォーマンスに影響を与えない範囲で、バックグラウンドでマージン領域の射影変換を行っていてもよい。
S506の原稿枠点内の射影変換について詳細を説明する。S505で求めた射影変換係数を利用して射影変換を行い、図8の一時バッファの各画素値を求める。このとき、マージン領域は、原稿枠点の微調整が行われない場合には不要であるため、先行してマージン領域以外の領域について射影変換を行うものとする。なお、表示のパフォーマンスに影響を与えない範囲で、バックグラウンドでマージン領域の射影変換を行っていてもよい。
[表示の更新]
S507の表示の更新について詳細を説明する。図9は、一時バッファの中で表示に用いる表示領域を白点線で示している。図9(a)に示すように、表示領域は、開始点(初期位相)DispStartと領域サイズ(tmpdispWidth,tmpdispHeight)を有する。このとき、既定値としては、出力サイズと同一サイズになっている。図9(b)、図9(c)に示すように、開始点と領域サイズを変更することで、図10(a)に示す表示部102の画像表示領域1002に表示される画像の表示範囲を変更することができる。なお、図10(a)の画像表示領域1002のサイズ(dispWidth,dispHeight)と、一時バッファの表示領域サイズ(tmpdispWidth,tmpdispHeight)との間に差異が生じる場合がある。この差異を調整する処理については、表示部102が行うものとし、ここでの詳細な説明は省略する。例えば、初期位相とサイズ比率から倍率を求められるため、解像度変換部403を用いて画像表示領域1002の縦横どちらかのサイズに合わせた解像度変換を行い、それを表示部102が表示してもよい。
S507の表示の更新について詳細を説明する。図9は、一時バッファの中で表示に用いる表示領域を白点線で示している。図9(a)に示すように、表示領域は、開始点(初期位相)DispStartと領域サイズ(tmpdispWidth,tmpdispHeight)を有する。このとき、既定値としては、出力サイズと同一サイズになっている。図9(b)、図9(c)に示すように、開始点と領域サイズを変更することで、図10(a)に示す表示部102の画像表示領域1002に表示される画像の表示範囲を変更することができる。なお、図10(a)の画像表示領域1002のサイズ(dispWidth,dispHeight)と、一時バッファの表示領域サイズ(tmpdispWidth,tmpdispHeight)との間に差異が生じる場合がある。この差異を調整する処理については、表示部102が行うものとし、ここでの詳細な説明は省略する。例えば、初期位相とサイズ比率から倍率を求められるため、解像度変換部403を用いて画像表示領域1002の縦横どちらかのサイズに合わせた解像度変換を行い、それを表示部102が表示してもよい。
[原点枠点調整]
S509の原点枠点調整について詳細を説明する。図10は、射影変換後の表示部102の状態を示している。表示部102において、操作ボタンエリア1001および画像表示領域1002が示されている。操作ボタンエリア1001には、戻るボタン1011、原稿枠点表示ボタン1012、原稿枠点の確定ボタン1013、キャンセルボタン1014がある。
S509の原点枠点調整について詳細を説明する。図10は、射影変換後の表示部102の状態を示している。表示部102において、操作ボタンエリア1001および画像表示領域1002が示されている。操作ボタンエリア1001には、戻るボタン1011、原稿枠点表示ボタン1012、原稿枠点の確定ボタン1013、キャンセルボタン1014がある。
戻るボタン1011は、ユーザ操作において1つ前の手順に戻る際に指示される。戻るボタン1011による指示が行われた場合、射影変換前の状態で原稿枠点(角)の位置を調整する処理(S503)からやり直すことになり、図6のような画面になる。原稿枠点表示ボタン1012は、原稿枠点の表示のON/OFFを切替え、ON状態では原稿枠点を調整する際に指示される。図10(a)がOFF状態を示しており、図10(b)がON状態を示している。基本的に既定値としては、表示部102は、ON状態で表示される。
原稿枠点の確定ボタン1013は、プレビュー画像における原稿枠点を確定させて、この原稿枠点情報を用いて正式の画像サイズによる射影変換を実施する際に指示される。キャンセルボタン1014は、対象画像の射影変換をキャンセルする際に指示される。
次に、図10(b)に示す原稿枠点の調整について説明する。原稿枠点(線)は、原稿枠点(角)を結ぶ線の中間点として生成される。原稿枠点(線)を移動させることにより、トリミング範囲を調整することができる。なお、ここでは、枠の縦線はx軸方向のみ、枠の横線はy軸方向のみの調整が可能であるとする。また、原稿枠点(線)の調整により、原稿枠点(角)の表示位置は変化させない。調整を行う場合には、トリミング範囲を示す補助線のみ変更させる。これについては、図11を用いて後述する。また、原稿枠点(角)を移動させることにより、歪みとトリミング範囲の調整を行うことができる。ただし、本実施形態においては、プレビュー画面上では、歪み量を再計算しないものとする。更に、原稿枠点(角)の調整では、原稿枠点(角)の中間点が変わるため、原稿枠点(線)の調整が入っていない状態の基準位置を連動して移動させる。
図11は、上述した原稿枠点(角)、原稿枠点(線)を調整した場合の原稿枠点の移動や、トリミング補助線の状態を示している。図11において、原稿枠点(角)をKPにて示し、原稿枠点(線)をLPにて示す。図11(a)は、原稿枠点(線)LP4を拡張側に調整してLP4’とした場合を示している。原稿枠点(角)には影響を与えないが、タイル地で表現されている部分までをトリミング範囲として拡張している。
図11(b)は、原稿枠点(角)KP1を拡張側に調整してKP1’とした場合を示している。これに伴い、原稿枠点(線)のLP1とLP4の表示位置をLP1’とLP4’に変更している。また、斜線地の部分を表示範囲として拡張しつつ、トリミング範囲を示す原稿枠点(角)を結ぶ補助線を更新している。図11(c)は、原稿枠点(角)KP1をKP1’に変更後、原稿枠点(線)LP4’をLP4”に調整した組合せ変更時の状態を示している。本実施形態では、マージン領域として保持されていた部分の少なくとも一部が、原稿領域であるとして含まれるように拡張されるものとする。
[拡張領域(マージン領域)の射影変換]
S510の拡張領域(マージン領域)の射影変換について詳細を説明する。図11におけるタイル地や斜線地の部分は、一時バッファのマージン領域にあたり、この部分について、すでに求めてある射影変換係数を行って画素値を求める。なお、原稿枠点の調整指示を受ける前に、バックグラウンドでマージン領域の画素値を求めても良い。
S510の拡張領域(マージン領域)の射影変換について詳細を説明する。図11におけるタイル地や斜線地の部分は、一時バッファのマージン領域にあたり、この部分について、すでに求めてある射影変換係数を行って画素値を求める。なお、原稿枠点の調整指示を受ける前に、バックグラウンドでマージン領域の画素値を求めても良い。
このようにマージン領域を備えるバッファを用いて、射影変換係数を求めておくことで、射影変換後の画像に対する枠点調整に対して、新たに表示が指示された部分だけ同じ射影変換係数を用いて処理すれば良く、高い応答性を持って対応することができる。
そして、再度S507に戻り、表示の更新を行う。このとき、図7のチェックボックス703の設定に応じて表示範囲が変わる。チェックボックス703の設定に基づき、調整サイズを出力サイズ内に納めるかどうかのON/OFFが制御される。チェックボックス703がONの場合は、S509の原稿枠点の調整に対して、原稿枠点内の全体が入るように出力が行われる。図11を用いて説明すると、原稿枠点の調整によって新たに求められたタイル地、斜線地、及び原稿領域が表示範囲に入るようにする。つまり、出力サイズの縦横の比率に応じて表示サイズの縮尺が変更されることとなる。チェックボックス703がOFFの場合は、図9(b)のように、元の表示サイズを維持したまま、原稿枠点の調整が入った方に表示位置をずらす制御が行われる。
続いて、S508にて原稿枠点が確定した際の処理について詳細を説明する。
[射影変換係数の更新]
S511の射影変換係数の更新について詳細を説明する。S509にて原稿枠点が調整された場合、調整された原稿枠点(角)について、射影変換前の座標を求め、その座標点を用いて射影変換係数を再計算しなおす。なお、原稿枠点(線)と、チェックボックス703のON/OFF状態に応じて、マッピング先の座標と出力画像サイズを変更する。
S511の射影変換係数の更新について詳細を説明する。S509にて原稿枠点が調整された場合、調整された原稿枠点(角)について、射影変換前の座標を求め、その座標点を用いて射影変換係数を再計算しなおす。なお、原稿枠点(線)と、チェックボックス703のON/OFF状態に応じて、マッピング先の座標と出力画像サイズを変更する。
チェックボックス703がONの場合には以下のように出力画像サイズの変更を行う。例えば、原稿枠点(線)LP4をx軸方向にlp4_axの分だけ調整した場合、tmpWidth+lp4_axが出力サイズになるようにスケールを調整する。また、マージン量もスケールを用いて調整を行う。
scaleW=tmpWidth/(tmpWidth+lp4_ax)
LeftMargin=lp4_ax*scaleW
TopMargin=BottomMargin=RightMargin=0
tmpWidth=tmpWidth*scaleW
(dstWidth,dstHeight)
=(tmpWidth+LeftMargin+RightMargin,tmpHeight+TopMargin+BottomMargin)
P1’(x1’,y1’)=P1’(LeftMargin,TopMargin)
P2’(x2’,y2’)=P2’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin)
P3’(x3’,y3’)=P3’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin+tmpHeight)
P4’(x4’,y4’)=P4’(LeftMargin,TopMargin+tmpHeight)
チェックボックス703がOFFの場合は、スケールは1として計算し(S=1)、出力サイズが原稿枠点の調整に応じて変動するようになる。
scaleW=tmpWidth/(tmpWidth+lp4_ax)
LeftMargin=lp4_ax*scaleW
TopMargin=BottomMargin=RightMargin=0
tmpWidth=tmpWidth*scaleW
(dstWidth,dstHeight)
=(tmpWidth+LeftMargin+RightMargin,tmpHeight+TopMargin+BottomMargin)
P1’(x1’,y1’)=P1’(LeftMargin,TopMargin)
P2’(x2’,y2’)=P2’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin)
P3’(x3’,y3’)=P3’(LeftMargin+tmpWidth,TopMargin+tmpHeight)
P4’(x4’,y4’)=P4’(LeftMargin,TopMargin+tmpHeight)
チェックボックス703がOFFの場合は、スケールは1として計算し(S=1)、出力サイズが原稿枠点の調整に応じて変動するようになる。
[出力データの射影変換]
S512の出力データの射影変換について詳細を説明する。S511で求めた最終的な射影変換係数を用いて、読み込み画像の出力対象として決定した領域(原稿枠点内の領域)に対し射影変換を実施する。
S512の出力データの射影変換について詳細を説明する。S511で求めた最終的な射影変換係数を用いて、読み込み画像の出力対象として決定した領域(原稿枠点内の領域)に対し射影変換を実施する。
以上により、第一の実施形態では、マージン領域を持ったバッファ確保と射影変換係数を用いることで、射影変換後の画像において、原稿枠点の調整を容易に行うことができる。
<第二の実施形態>
第一の実施形態においては、マージン領域を有するバッファ確保と射影変換係数を用いることで、射影変換後の画像において、原稿枠点の調整を容易に行う方法について説明した。第二の実施形態では、原稿が折り加工原稿であり、分割して射影変換を適用する場合において、マージン領域も分割して射影変換を適用することで、射影変換後の画像で原稿枠点の調整を適用できることを特徴とする。
第一の実施形態においては、マージン領域を有するバッファ確保と射影変換係数を用いることで、射影変換後の画像において、原稿枠点の調整を容易に行う方法について説明した。第二の実施形態では、原稿が折り加工原稿であり、分割して射影変換を適用する場合において、マージン領域も分割して射影変換を適用することで、射影変換後の画像で原稿枠点の調整を適用できることを特徴とする。
まず、図7の折り加工704のリスト(2つ折り、3つ折り、4つ折り等)から2つ折りを選択する。本設定により、指定できる原稿枠点を6つに増やす。このとき増えた折り部分の原稿枠点は、原稿枠点(折)とする。なお、折り加工704の設定値に応じて原点枠点(折)の数は変動するものとする。また、マッピング先の原稿枠点(折)は、図12に示すように基本的に原稿枠点(角)から等間隔に設置させるものとするが、所定の設定によりマッピング先の原稿枠点(折)の位置が調整できてもよい。
図12において原点枠点(折)をOPにて示す。図12では、A’_Height=tmpHeight/2とする。そして、本設定により、マージン領域を含めてマッピング先の一時バッファを領域分割する。図12の例の場合、Y座標が、TopMargin+A’_Heightの位置で、A’面とB’面に分割している。
図13は、2つ折りの折り加工原稿に対して、A面とB面に分けて射影変換を適用している状態を示している。A面はP1,P2,OP2,OP1、B面はOP1,OP2,P3,P4と、それに対応するマッピング先の点を用いて、それぞれの面の射影変換係数HaとHbを求める。
なお、マージン領域を含むA’面内の画素値はHaを用いて算出し、B’面内の画素値はHbを用いて算出する。これによって、領域分割された場合の原稿に対しても、各面の射影変換係数に従いマージン領域の画素値を計算することで、射影変換後の画像に対する原稿枠点の調整に容易に対応することができる。なお、原稿枠点(折)を調整する場合は、原稿枠点(角)と同じ振る舞いで調整をすることができる。ただし、一時バッファの領域分割は、原稿枠点(折)の調整によって変化させないことを基本とする。
原稿枠点(折)の調整で領域を変化させたい場合は、原稿枠点(折)のマッピング先であるOP1’,OP2’を結ぶ直線を延長して仮想点VP1とVP2を設置する。そして、VP1、VP2を結ぶ直線でマージン領域を含む一時バッファ全体をA’面、B’面に分割する。
以上、第二の実施形態では、マージン領域を含めて領域分割を行い、各領域に属する画素値は、それぞれの領域面で求めた射影変換係数を利用する。これによって、折れ加工された原稿で、複数の射影変換行列を持つ場合でも、射影変換後の画像で原稿枠点を調整することができる。なお、本実施形態では、折り加工704の設定値に基づいて、分割の有無を判定していたが、これに限定するものではない。例えば、輪郭を抽出し、その輪郭の状態から分割するか否かを判定するようにしてもよい。
<第三の実施形態>
第一の実施形態においては、マージン領域を持ったバッファ確保と射影変換係数を用いることで、射影変換後の画像において、原稿枠点の調整を容易に行う方法について説明した。このとき、マージン領域は出力サイズに対する割合で決定していた。
第一の実施形態においては、マージン領域を持ったバッファ確保と射影変換係数を用いることで、射影変換後の画像において、原稿枠点の調整を容易に行う方法について説明した。このとき、マージン領域は出力サイズに対する割合で決定していた。
第三の実施形態では、表示画像の解像度からマージン領域を決定することを特徴とする。
表示部102で、目視で原稿枠点の調整を行う場合、表示画像がどのスケールで表示されているかに応じて誤差が大きく変わる。本実施形態では、表示画像の解像度dispimg_resolutionから、枠線の射影変換による最大スケールを求めて、そこからマージンを決定する。
例えば、dispimg_resolution=72[dpi]の表示画像において、10mm程度の目視誤差が発生すると想定とした場合、(10[mm]/25.4[mm])*72[dot]=28[pix]程度の誤差が想定される。
そして、図14に示すような射影変換を行う場合、原稿枠点(角)P1,P2,P3,P4に対して、表示画像の解像度における各点間の距離が|L12|,|L23|,|L34|,|L14|になる。ここで、|X|は、Xの絶対値を示す。そこから、各ラインのスケールは、
S12=tmpdispWidth/|L12|
S23=tmpdispHeight/|L23|
S34=tmpdispWidth/|L34|
S14=tmpdispHeight/|L14|
として求められる。そして、上記のスケールのうち最大スケールとなるSmaxを使って、28[pix]×Smaxをマージン領域の大きさとする。
S12=tmpdispWidth/|L12|
S23=tmpdispHeight/|L23|
S34=tmpdispWidth/|L34|
S14=tmpdispHeight/|L14|
として求められる。そして、上記のスケールのうち最大スケールとなるSmaxを使って、28[pix]×Smaxをマージン領域の大きさとする。
以上により、表示状態に応じたマージン領域を決定できる。この結果、無駄に大きなマージン領域を確保することや、マージンが不足して調整範囲が不足することを防ぐことができる。
<その他の実施形態>
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (14)
- 画像に含まれるオブジェクト領域の輪郭上に位置する複数の点を特定する特定手段と、
前記特定手段にて特定された複数の点から歪み補正を行うための第一のパラメータを算出する第一の算出手段と、
前記第一のパラメータを用いて前記オブジェクト領域の歪み補正を行う第一の補正手段と、
前記第一の補正手段により補正されたオブジェクト領域の周囲にマージン領域を設定する設定手段と、
前記マージン領域の少なくとも一部が、前記オブジェクト領域に含まれるように前記複数の点の調整を受け付ける調整手段と、
前記画像のうち、前記調整手段にて前記複数の点が調整された際に前記オブジェクト領域に新たに含まれた領域の歪み補正を行う第二の補正手段と、
前記調整手段による前記複数の点の調整が確定したことに応答して、前記調整手段にて調整された前記複数の点から歪み補正を行うための第二のパラメータを算出する第二の算出手段と、
前記第二のパラメータを用いて前記画像のうち前記調整手段にて調整された前記複数の点にて示される領域の歪み補正を行うことで出力画像を生成する生成手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第二の補正手段は、前記オブジェクト領域に新たに含まれた領域に対し、前記第一のパラメータを用いて歪み補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第一もしくは第二のパラメータを用いて行う歪み補正は、射影変換であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記第一の算出手段は、前記特定手段にて特定された複数の点と、出力画像として出力する際の出力サイズとから前記第一のパラメータを算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記出力サイズの設定を受け付ける受付手段を更に有することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記受付手段は更に、前記出力サイズに対する割合として前記マージン領域のサイズの設定を受け付けることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記画像の解像度から前記マージン領域のサイズを決定する手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第一および第二の補正手段にて補正されることによって得られる画像を表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記表示手段は、前記第一および第二の補正手段にて補正されることによって得られる画像を表示する際に、前記受付手段にて受け付けた出力サイズの縦横の比率に収まるように表示することを特徴とすることを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記画像に含まれる前記オブジェクト領域を分割する分割手段を更に備え、
前記第一の算出手段は、前記分割手段で分割された領域それぞれに対して、第一のパラメータを算出することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記オブジェクト領域のオブジェクトに対する折り加工に関する情報を受け付ける手段を更に有し、
前記分割手段は、前記折り加工に関する情報に基づいて、分割する領域を決定することを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記オブジェクト領域は、前記画像に含まれる原稿の領域であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 画像に含まれるオブジェクト領域の輪郭上に位置する複数の点を特定する特定工程と、
前記特定工程にて特定された複数の点から歪み補正を行うための第一のパラメータを算出する第一の算出工程と、
前記第一のパラメータを用いて、前記オブジェクト領域の歪み補正を行う第一の補正工程と、
前記第一の補正工程により補正されたオブジェクト領域の周囲にマージン領域を設定する設定工程と、
前記マージン領域の少なくとも一部が、前記オブジェクト領域に含まれるように前記複数の点の調整を受け付ける調整工程と、
前記画像のうち、前記調整工程にて前記複数の点が調整された際に前記オブジェクト領域に新たに含まれた領域の歪み補正を行う第二の補正工程と、
前記調整工程による前記複数の点の調整が確定したことに応答して、前記調整工程にて調整された前記複数の点から歪み補正を行うための第二のパラメータを算出する第二の算出工程と、
前記第二のパラメータを用いて、前記画像のうち前記調整工程にて調整された前記複数の点にて示される領域の歪み補正を行うことで出力画像を生成する生成工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを、
画像に含まれるオブジェクト領域の輪郭上に位置する複数の点を特定する特定手段、
前記特定手段にて特定された複数の点から歪み補正を行うための第一のパラメータを算出する第一の算出手段、
前記第一のパラメータを用いて前記オブジェクト領域の歪み補正を行う第一の補正手段、
前記第一の補正手段により補正されたオブジェクト領域の周囲にマージン領域を設定する設定手段、
前記マージン領域の少なくとも一部が、前記オブジェクト領域に含まれるように前記複数の点の調整を受け付ける調整手段、
前記画像のうち、前記調整手段にて前記複数の点が調整された際に前記オブジェクト領域に新たに含まれた領域の歪み補正を行う第二の補正手段、
前記調整手段による前記複数の点の調整が確定したことに応答して、前記調整手段にて調整された前記複数の点から歪み補正を行うための第二のパラメータを算出する第二の算出手段、
前記第二のパラメータを用いて前記画像のうち前記調整手段にて調整された前記複数の点にて示される領域の歪み補正を行うことで出力画像を生成する生成手段
として機能させるためのプログラム。
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