JP2015119431A - Page image correction device, page image correction method and program - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、頁画像補正装置、頁画像補正方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a page image correction apparatus, a page image correction method, and a program.
従来、例えば、見開いた状態の本の上方に撮像手段を配置し、当該撮像手段によって本の頁を一頁ずつ画像として読み取る画像読み取り装置が知られている。ここで、本によってはサイズが異なるために、そのサイズに応じた読み取り処理を行うべく、画像読み取り装置には撮像手段で取得した画像から必要な領域だけを切り取るように、原稿サイズを指定できる機能が搭載されている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an image reading apparatus is known in which an image pickup unit is arranged above a book in a spread state, and the pages of the book are read page by page by the image pickup unit. Here, since the size differs depending on the book, the image reading device can specify the document size so that only a necessary area is cut out from the image acquired by the imaging unit in order to perform reading processing according to the size. (See, for example, Patent Document 1).
ところで、撮像時においては紙面が湾曲している場合もあり、その場合においては切り取った画像も湾曲した状態となり判読しにくくなってしまうのが実状である。
そこで本発明の課題は、湾曲した紙面を撮像した場合であっても、切り取った画像が判読しやすくなるように適切に効率よく補正可能とすることである。
By the way, there is a case where the paper surface is curved at the time of imaging. In that case, the cut image is also curved and is difficult to read.
Accordingly, an object of the present invention is to enable appropriate and efficient correction so that a cut image can be easily read even when a curved paper surface is imaged.
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
本の頁を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が取得した画像内から前記頁の輪郭を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記頁の輪郭の四隅に基づいて歪み補正を施すことにより、前記頁の画像全体を補正する輪郭補正手段と、
前記輪郭補正手段により補正された前記頁の画像全体を、当該頁の画像の上端から下端まで綴じ目方向に沿って延在する略矩形状の分割領域が前記綴じ目方向に直交する幅方向にn個配列されるように分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記分割領域毎に、前記綴じ目方向の長さを補正する第一補正手段と、
前記第一補正手段によって補正された前記分割領域毎に、実際の頁における前記分割領域の法線方向の撓み量を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された前記撓み量に基づいて前記分割領域毎の前記幅方向の長さを補正する第二補正手段と、
前記第一補正手段及び前記第二補正手段で補正されたn個の前記分割領域を合成する合成手段とを備えることを特徴とする頁画像補正装置が提供される。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
Imaging means for imaging a page of a book;
Extraction means for extracting the outline of the page from the image acquired by the imaging means;
Contour correcting means for correcting the entire image of the page by performing distortion correction based on the four corners of the contour of the page extracted by the extracting means;
The entire image of the page corrected by the contour correcting unit is arranged in a width direction in which a substantially rectangular divided region extending along the stitch direction from the upper end to the lower end of the image of the page is perpendicular to the stitch direction. a dividing means for dividing the data so that n pieces are arranged;
First correcting means for correcting the length in the binding direction for each of the divided areas divided by the dividing means;
Estimating means for estimating the amount of deflection in the normal direction of the divided area on an actual page for each of the divided areas corrected by the first correcting means;
Second correction means for correcting the length in the width direction for each of the divided regions based on the amount of deflection estimated by the estimation means;
There is provided a page image correction apparatus comprising: a combining unit that combines the n number of divided regions corrected by the first correction unit and the second correction unit.
本発明によれば、湾曲した紙面を撮像した場合であっても、切り取った画像が判読しやすくなるように適切に効率よく補正することができる。 According to the present invention, even when a curved paper surface is imaged, it is possible to appropriately and efficiently correct the cut image so that it can be easily read.
以下に、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。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
図1は本発明に係る頁画像補正装置としての書画カメラシステムの概略構成を示す斜視図である。図1に示すように、書画カメラシステム1には、本Bの頁P1を撮像する撮像手段としての書画カメラ2と、本Bが載置される載置台3と、書画カメラ2に通信自在に接続されたパソコン4とを備えている。なお、本発明に係る本Bとしては一般的な本の他にも、綴じられた書類等も含むこととする。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a document camera system as a page image correction apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
書画カメラ2には、スタンド部21と、スタンド部21の上端に取り付けられたカメラ22とが設けられている。スタンド部21は本Bとカメラ22との相対的な位置関係を調整できるように、前後方向、左右方向に傾倒自在であるとともに、上下方向に伸縮自在となっている。カメラ22は、その画角内に本Bが収まるようにレンズが下方を向いている。カメラ22とスタンド部21との接合部には位置調整機構が設けられており、これによってカメラ22のレンズが向く方向も調整できるようになっている。そして、カメラ22は、載置台3上で開かれた本Bの左右両方の頁P1の画像を一回の撮影で取得できる位置に配置されている。
The
次に、本実施形態の書画カメラシステム1の主制御構成について説明する。図2は書画カメラシステム1の主制御構成を示すブロック図である。図2に示すように、パソコン4には、カメラ22で撮像された基準画像及び当該基準画像を補正することにより得られた補正画像等を記録する記録部41と、種々の操作指示がパソコン4自体に入力されるキーボード、タッチパネル、マウス等の操作手段42と、各種プログラムが記録されたROM43と、ROM43中のプログラムの実行時に当該プログラムが展開されるRAM44と、操作手段42からの指示に基づいてROM43中のプログラムをRAM44に展開し実行するCPU45とが備えられている。
パソコン4のCPU45にて画像読み取り用のプログラムが実行されると、操作手段42の所定のボタンが撮影ボタンとして対応付けされる。この撮影ボタンを操作することに連動してカメラ22が本Bの画像を撮影するようになっている。
Next, the main control configuration of the
When the image reading program is executed by the
以下、書画カメラシステム1による画像読み取り方法について説明する。
まず、ユーザーは、操作手段42を操作して画像読み取り用のプログラムをパソコン4に実行させる。これにより、まずは画像撮影モードが実行される。画像撮影モードにおいては、まずユーザーは、本Bの最初の頁P1を開いて頁P1を押さえる。この状態のまま、撮影ボタンを操作することにより、現在開いている左右の頁P1をカメラ22によって一画像として撮影する。
これを本Bの最後の頁P1まで繰り返すことにより、一冊の本Bの全ての頁P1の基準画像がパソコン4の記録部41に記録されることになる。
最後の頁P1の撮影が終了すると、ユーザーは操作手段42を操作して、画像撮影モードの終了をパソコン4に促す。パソコン4は、画像撮影モードの終了に伴って、画像処理モードに切り替える。
Hereinafter, an image reading method by the
First, the user operates the operation means 42 to cause the
By repeating this until the last page P1 of book B, the reference images of all the pages P1 of one book B are recorded in the
When shooting of the last page P1 is completed, the user operates the operation means 42 to prompt the
図3は画像処理モードの処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、CPU45は、基準画像を記録部41から読み込む。
ステップS2では、CPU45は、基準画像内の頁P1の輪郭を周知の画像処理を用いて抽出する。つまり、CPU45が本発明に係る抽出手段である。この際、基準画像内にある左右の頁P1を分割し、一つの頁P1毎に輪郭を抽出する。図4は基準画像から抽出された左側の頁P1の輪郭R及び頁P1の画像全体Gを示す説明図である。
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing in the image processing mode.
In step S <b> 1, the
In step S2, the
ステップS3では、CPU45は、一つの頁P1の輪郭Rから四隅r1,r2,r3,r4の座標値を取得する。
ステップS4では、CPU45は、ステップS3で取得した四隅r1,r2,r3,r4の座標値を基に、頁P1の輪郭Rに対して周知の歪補正を施す。つまり、CPU45が本発明に係る輪郭補正手段である。なお、この歪補正おいては、頁P1の輪郭Rのみが台形されるのではなく、台形補正による輪郭Rの変形に追従して頁P1の画像全体が補正される。
図5は台形補正後の輪郭R1及び頁P1の画像G1を示す説明図である。
In step S3, the
In step S4, the
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the contour R1 after trapezoid correction and the image G1 of the page P1.
ステップS5では、CPU45は、台形補正後の頁P1の輪郭R1を取得する。
ステップS6では、CPU45は、台形補正後の輪郭R1に基づいて台形補正後の画像G1に対して縦方向補正処理を実行する。つまり、CPU45が本発明に係る第一補正手段である。
In step S5, the
In step S6, the
図6は台形補正後の輪郭R1及び画像G1と、台形補正後の四隅r1,r2,r3,r4からなる矩形輪郭R2とを示す説明図である。
台形補正後の輪郭R1及び画像G1においては、綴じ目方向(Y方向)における湾曲は残ったままである。頁P1が湾曲していると頁P1の中央部分がカメラ22に近くなるため、頁P1の左右端部と比べて大きく撮影される。例えば、画像G1の幅方向の略中央付近で当該画像G1の上端から下端まで綴じ目方向に沿って延在する領域Uは、矩形輪郭R2よりも綴じ目方向に大きい(長い)。つまり、頁P1の綴じ目方向の長さは頁P1の幅方向でばらつくことになる。これを均一化し矩形輪郭R2内に収めるべく、縦方向補正処理を実行する。
FIG. 6 is an explanatory view showing the contour R1 and the image G1 after the trapezoid correction, and the rectangular contour R2 including the four corners r1, r2, r3, r4 after the trapezoid correction.
In the contour R1 and the image G1 after the trapezoid correction, the curve in the binding direction (Y direction) remains. When the page P1 is curved, the central portion of the page P1 is close to the
図7は縦方向補正処理で用いられる変換式を説明するための模式図である。
図中Fは便宜上置かれた焦点である。A’は台形補正後の輪郭R1における任意の領域Uの上点、B’は領域Uにおける任意の領域Uの下点、P’はA’−B’線上における任意の点、Aは矩形輪郭R2内で領域Uに対応する部分の上点、Bは矩形輪郭R2内で領域Uに対応する部分の下点、PはA−B線上における点Pに対応する点を示している。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a conversion formula used in the vertical direction correction processing.
In the figure, F is a focal point set for convenience. A ′ is the upper point of the arbitrary region U in the contour R1 after trapezoid correction, B ′ is the lower point of the arbitrary region U in the region U, P ′ is an arbitrary point on the A′-B ′ line, and A is a rectangular contour The upper point of the portion corresponding to the region U in R2, B is the lower point of the portion corresponding to the region U in the rectangular contour R2, and P is the point corresponding to the point P on the AB line.
この図7から以下の関係がわかる。
ΔA’FB’∝ΔAFB
∴FP:FP’=h:H
ΔAFP∝ΔA’FP’
∴AP:A’P’=h:H
∴AP=h/H・A’P’
ここで、A点のY座標値をyaとし、P点のY座標値をypとし、A’点のY座標値をya’とし、P’点のY座標値をyp’とすると、
A’P’=ya’-yp’
AP= ya -yp
となる。
∴yp=h/H・(yp’ -ya’)+ya’・・・(2)
この式(2)によって任意の点Pの変換後のPのY座標値を求めることができる。
実際には、矩形輪郭R2内のメッシュ内の各点の階調に、対応する輪郭R1の点における階調を当てはめていく補正を行う。
The following relationship can be seen from FIG.
ΔA'FB'∝ΔAFB
∴FP: FP '= h: H
ΔAFP∝ΔA'FP '
∴AP: A'P '= h: H
∴AP = h / H · A'P '
Here, the Y coordinate value of the point A and y a, the Y coordinate value of the point P and y p, 'a Y coordinate value of the point y a' A and 'a Y coordinate value of the point y p' P and Then
A'P '= y a' -y p '
AP = y a -y p
It becomes.
∴y p = h / H · (y p ′ −y a ′ ) + y a ′ (2)
The Y coordinate value of P after conversion of an arbitrary point P can be obtained by this equation (2).
Actually, correction is performed by applying the gradation at the point of the corresponding contour R1 to the gradation of each point in the mesh in the rectangular contour R2.
図8はこの縦方向補正処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS61では、CPU45は矩形輪郭R2の綴じ目方向の長さhを取得する。具体的には、台形補正後の輪郭R1の右側若しくは左側の上下の角部の間隔を長さhとする。
ステップS62では、CPU45は台形補正後の輪郭R1を幅方向にn分割し、各分割領域U1の横座標x(i)を設定する。つまり、CPU45が本発明に係る分割手段である。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the vertical direction correction process.
In step S61, the
In step S62, the
ステップS63では、CPU45はiを1に設定する。
ステップS64では、CPU45は台形補正後の輪郭R1を基にx(i)での縦方向の長さHを取得する。
ステップS65では、CPU45は分割領域U1間の境目のP’点に対応するY座標値(yp’)を、式(1)を用いて算出し、当該P’点の画像を変換する。
ステップS66では、CPU45は、x(i)での綴じ目方向全ての点で変換処理が終わったか否かを判断し、終わっていない場合はステップS65に移行して、終わっている場合はステップS67に移行する。
In step S63, the
In step S64, the
In step S65, the
In step S66, the
ステップS67では、CPU45は、iがn−1であるか否かを判断し、n−1である場合は縦方向補正処理を終了しステップS7に移行し、n−1でない場合はステップS68に移行する。
ステップS68では、CPU45は、i=i+1としてステップS64に移行する。これによってn−1個ある分割領域U1間の境目の全てに対して縦方向補正が実行される。
In step S67, the
In step S68, the
ステップS7では、CPU45は、縦方向補正後の画像に基づいて台形補正後の画像G1に対して幅方向補正処理を実行する。つまり、CPU45が本発明に係る第二補正手段である。
図9は台形補正後の輪郭R1及び画像G1と、台形補正後の四隅r1,r2,r3,r4からなる矩形輪郭R2とを示す説明図である。
台形補正後の輪郭R1及び画像G1においては、綴じ目方向の湾曲が残ったままであるので、図9に示すように湾曲W1を直線L1に戻す処理を行う必要がある。この際、幅方向の場所によって補正量が変動するため、ステップS7での幅方向補正を実行する。
In step S7, the
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a contour R1 and image G1 after trapezoid correction, and a rectangular contour R2 composed of four corners r1, r2, r3, r4 after trapezoid correction.
In the contour R1 and the image G1 after the trapezoidal correction, the curve in the binding direction remains, so it is necessary to perform a process of returning the curve W1 to the straight line L1 as shown in FIG. At this time, since the correction amount varies depending on the location in the width direction, the width direction correction in step S7 is executed.
図10は幅方向補正処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS71では、CPU45は矩形輪郭R2の綴じ目方向の長さhを取得する。
ステップS72では、CPU45は台形補正後の輪郭R1を幅方向にn分割し、各分割領域U1の横座標x(i)を設定する。
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the width direction correction process.
In step S71, the
In step S72, the
ステップS73では、CPU45はiを1に設定する。
ステップS74では、CPU45はx(i)での撓み量dz(i)を推定する。つまり、CPU45が本発明に係る推定手段である。
図11は分割領域U1における撓み量d(z)を示す説明図であり、(a)は実際の頁P1の断面図、(b)は輪郭補正後の画像を示す正面図である。
図11(a)に示すように、実際の頁P1の法線方向(Z方向)の撓み量dz(i)は、厳密に言うとi番目の分割領域U1と、i−1番目の分割領域U1とのZ方向の差分によって求まる。しかしながら、この算出にはカメラ22から紙面までの距離や、角度が必要であり、それらの測定が手間となる。ここで、分割領域U1の幅が微小であれば、i番目の分割領域U1の綴じ目方向の長さH(i)と、i−1番目の分割領域U1の長さH(i−1)との差分が撓み量dz(i)と近似的に等しくなる。この関係性を用いて、分割領域U1の撓み量dz(i)を推定する。
具体的には、式(1)により撓み量dz(i)を推定する。
dz(i)=k・{H(i)−H(i−1)}・・・(1)
なお、ここでkは任意の係数である。この係数kを用いることで、幅方向補正処理後の画像を幅方向で調整することができる。ここで暫定的にk=1で計算していく。
In step S73, the
In step S74, the
FIGS. 11A and 11B are explanatory views showing the deflection amount d (z) in the divided region U1, where FIG. 11A is a cross-sectional view of an actual page P1, and FIG. 11B is a front view showing an image after contour correction.
As shown in FIG. 11 (a), the deflection amount dz (i) in the normal direction (Z direction) of the actual page P1 is, strictly speaking, the i-th divided region U1 and the i-1th divided region. It is obtained from the difference in the Z direction from U1. However, this calculation requires a distance and angle from the
Specifically, the amount of deflection dz (i) is estimated by equation (1).
dz (i) = k · {H (i) −H (i−1)} (1)
Here, k is an arbitrary coefficient. By using this coefficient k, the image after the width direction correction process can be adjusted in the width direction. Here, the calculation is temporarily performed with k = 1.
ステップS75では、CPU45は実際の幅dx’(i)を求める。
dx(i)は台形補正後におけるi番目の分割領域U1の幅である。
dx(i)=x(i)−x(i−1)={x(n)−x(0)}/n
実際の幅dx’(i)は、x(i)の高さz(i)によって修正を受けている。z(i)が高い場合、Hが大きくなると同様に幅も大きくなっている。つまり、実際の幅dx’(i)は小さい。この関係は以下の式にまとめられる。
dx’(i)=h/H(i)・dx(i)
In step S75, the
dx (i) is the width of the i-th divided area U1 after trapezoidal correction.
dx (i) = x (i) -x (i-1) = {x (n) -x (0)} / n
The actual width dx ′ (i) has been modified by the height z (i) of x (i). When z (i) is high, the width increases as H increases. That is, the actual width dx ′ (i) is small. This relationship is summarized in the following equation.
dx ′ (i) = h / H (i) · dx (i)
ステップS76では、CPU45はds(i)を求める。
ds(i)は、i番目の分割領域U1における実際の頁P1の微小長さである。
図12は、ds(i)、dz(i)及びdx’(i)の関係を示す説明図である。
図12に示すように、ds(i)は、ステップS74で求めたZ方向の長さdz(i)とステップS75で求めたX方向の長さdx’(i)とを基にした三平方の定理によって算出される。
ds(i)={dz(i)2+dx’(i)2}1/2
In step S76, the
ds (i) is the minute length of the actual page P1 in the i-th divided region U1.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between ds (i), dz (i), and dx ′ (i).
As shown in FIG. 12, ds (i) is a square based on the length dz (i) in the Z direction obtained in step S74 and the length dx '(i) in the X direction obtained in step S75. It is calculated by the theorem.
ds (i) = {dz (i) 2 + dx ′ (i) 2 } 1/2
ステップS77では、CPU45はiがnであるか否かを判断し、nである場合はステップS79に移行し、nでない場合はステップS78に移行する。
ステップS78では、CPU45は、i=i+1としてステップS74に移行する。これによってn個ある分割領域U1の全てに対してdz(i)、dx’(i)及びds(i)が求められる。
In step S77, the
In step S78, the
ステップS79では、CPU45は、実際の頁P1の幅方向の長さSを求める。具体的には、n個ある分割領域U1の全てのds(i)の総和を求めることで、実際の頁P1の幅方向の長さSが算出される。
ステップS80では、CPU45は、iを再び1に設定する。
In step S79, the
In step S80, the
ステップS81では、1からi番目まで分割領域U1のds(i)を求め、その累積値S(i)を算出する。 In step S81, ds (i) of the divided area U1 is obtained from the 1st to the i-th, and its accumulated value S (i) is calculated.
ステップS82では、x(i)をx’(i)に対応させて画像を変換する。
図13は、幅方向補正処理前のx’(i)と、幅方向補正処理後のx(i)との関係を示す説明図である。図13に示すように、頁P1の実際のSとS(i)との比は、x(0)からx(n)までの長さとx(0)からx(i)までの長さの比と同値であるから、以下の式のような関係となる。
S:S(i)=x(n)−x(0):x(i)−x(0)
この関係性を基に、x’(i)をx(i)に変換することにより、任意の点Pの画像を変換する。なお、変換式はx(i)=f(x’(i))であるが、この式については明確なものはなく、S(i)に対応するx’(i)を逐次的に見つけ出してx(i)と対応させている。
In step S82, the image is converted with x (i) corresponding to x ′ (i).
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between x ′ (i) before the width direction correction process and x (i) after the width direction correction process. As shown in FIG. 13, the ratio between the actual S and S (i) of page P1 is the length from x (0) to x (n) and the length from x (0) to x (i). Since it is the same value as the ratio, the relationship is as shown in the following equation.
S: S (i) = x (n) -x (0): x (i) -x (0)
Based on this relationship, an image at an arbitrary point P is converted by converting x ′ (i) into x (i). Note that the conversion formula is x (i) = f (x ′ (i)), but there is nothing clear about this formula, and x ′ (i) corresponding to S (i) is found sequentially. x (i).
ステップS83では、CPU45は、x(i)での綴じ目方向全ての点で変換処理が終わったか否かを判断し、終わっていない場合はステップS82に移行して、終わっている場合はステップS84に移行する。
In step S83, the
ステップS84では、CPU45は、iがnであるか否かを判断し、nである場合は幅方向補正処理を終了しステップS8に移行し、nでない場合はステップS85に移行する。
ステップS85では、CPU45は、i=i+1としてステップS81に移行する。これによってn個ある分割領域U1の全てに対して幅方向補正が実行される。
In step S84, the
In step S85, the
ステップS8では、CPU45は、縦方向補正処理及び幅方向補正処理が施されたn個の分割領域U1を合成し、全体の画像を作成する。つまり、CPU45が本発明に係る合成手段である。具体的には、幅方向補正処理によって補正された幅方向の長さを累積加算することにより、高さ方向補正処理後のn個の分割領域U1を合成し、記録部41に保存する。
そして、これらの処理を基準画像に含まれる右側の頁P1に実行し、さらには全ての基準画像に対して上記処理を繰り返すことで、撮影した複数の基準画像に含まれる全ての頁P1を歪みのない状態で取得することができる。
In step S8, the
These processes are executed on the right page P1 included in the reference image, and further, the above process is repeated for all the reference images, thereby distorting all the pages P1 included in the plurality of photographed reference images. Can be obtained in the absence of
以上のように、本実施形態によれば、頁P1の画像の上端から下端まで綴じ目方向に延在する略矩形状の分割領域U1に分割する前に、頁P1の画像全体が輪郭補正されているので、頁Pの画像G1全体を分割領域U1に分割しやすくすることができる。
そして、分割領域U1毎に綴じ目方向の長さを補正した後に、実際の頁P1における分割領域U1の法線方向の撓み量を推定し、当該推定した撓み量に基づいて幅方向の長さも補正されているので、綴じ目方向の補正と幅方向の補正とを効率的に行うことができる。
したがって、湾曲した紙面を撮像した場合であっても、切り取った画像が判読しやすくなるように適切に効率よく補正することができる。
As described above, according to the present embodiment, before the image of the page P1 is divided into the substantially rectangular divided areas U1 extending in the binding direction from the upper end to the lower end, the entire image of the page P1 is contour-corrected. Therefore, the entire image P1 of the page P can be easily divided into the divided areas U1.
Then, after correcting the length in the binding direction for each divided region U1, the amount of deflection in the normal direction of the divided region U1 on the actual page P1 is estimated, and the length in the width direction is also calculated based on the estimated amount of deflection. Since correction is performed, correction in the binding direction and correction in the width direction can be performed efficiently.
Therefore, even when a curved paper surface is captured, it is possible to appropriately and efficiently correct the cut image so that it can be easily read.
また、分割領域U1の撓み量が、当該分割領域U1の綴じ目方向の長さに基づいて推定されているので、撓み量を実測しなくともよく、それだけ効率的に撓み量を求めることができる。 Further, since the amount of bending of the divided region U1 is estimated based on the length of the divided region U1 in the stitch direction, it is not necessary to actually measure the amount of bending, and the amount of bending can be efficiently obtained. .
また、幅方向補正処理によって補正された幅方向の長さを累積加算することにより、高さ方向補正処理後のn個の分割領域U1が合成されているので、幅方向の長さを画像全体として適切に補正することができる。 Further, since the n divided regions U1 after the height direction correction processing are synthesized by cumulatively adding the lengths in the width direction corrected by the width direction correction processing, the length in the width direction is set to the entire image. Can be corrected appropriately.
また、本実施形態では、幅方向補正処理におけるdz(i)を求める際に、式(1)に対して係数k(暫定的にk=1)を用いている。上記処理により、各分割領域U1の幅方向の均一化が図られるものの、幅全体の長さの正確性に問題が生じる。例えば、図14(a)では、湾曲度が小さい頁P1に対して補正を施した場合を示し、図14(b)では、(a)の場合と同じ頁P1をより大きく湾曲させて補正を施した場合を示している。この図14でも明らかなように、補正後の画像Q1,Q2は幅方向の長さが異なることになる。これは実際の頁P1の幅が同じであってもその湾曲度によってH(i)とH(i−1)との差分が大きく異なってしまうことに起因する。このばらつきを抑制するべく、係数kを考慮し、処理を行うことができる。
すなわち、実際は、頁P1のアスペクト比(例えば規定の紙サイズ)がわかっているので、ステップS8で求められた画像の横幅と頁P1のアスペクト比から求められる横幅との比が係数kに相当する。
したがって、ステップS8で求められた画像をこの比に対応して幅方向に拡縮することにより、所望のアスペクト比で歪みのない画像を求めることができる。
具体的には、補正後の画像が所定のサイズ(例えば規定の紙サイズ)になるように幅方向に拡縮することが好ましい。
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
Further, in the present embodiment, the coefficient k (temporarily k = 1) is used for the equation (1) when dz (i) is obtained in the width direction correction processing. Although the above-described processing makes the divided regions U1 uniform in the width direction, there is a problem in the accuracy of the length of the entire width. For example, FIG. 14A shows a case where the correction is performed on the page P1 having a small degree of curvature, and FIG. 14B shows that the same page P1 as in FIG. The case where it gave is shown. As is apparent from FIG. 14, the corrected images Q1 and Q2 have different lengths in the width direction. This is because even if the actual width of the page P1 is the same, the difference between H (i) and H (i-1) differs greatly depending on the degree of curvature. In order to suppress this variation, the processing can be performed in consideration of the coefficient k.
That is, since the aspect ratio (for example, a prescribed paper size) of the page P1 is actually known, the ratio between the horizontal width of the image obtained in step S8 and the horizontal width obtained from the aspect ratio of the page P1 corresponds to the coefficient k. .
Therefore, by scaling the image obtained in step S8 in the width direction corresponding to this ratio, an image having a desired aspect ratio and no distortion can be obtained.
Specifically, it is preferable that the corrected image is enlarged or reduced in the width direction so as to have a predetermined size (for example, a prescribed paper size).
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
Although several embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
The invention described in the scope of claims attached to the application of this application will be added below. The item numbers of the claims described in the appendix are as set forth in the claims attached to the application of this application.
〔付記〕
<請求項1>
本の頁を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が取得した画像内から前記頁の輪郭を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記頁の輪郭の四隅に基づいて歪み補正を施すことにより、前記頁の画像全体を補正する輪郭補正手段と、
前記輪郭補正手段により補正された前記頁の画像全体を、当該頁の画像の上端から下端まで綴じ目方向に沿って延在する略矩形状の分割領域が前記綴じ目方向に直交する幅方向にn個配列されるように分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記分割領域毎に、前記綴じ目方向の長さを補正する第一補正手段と、
前記第一補正手段によって補正された前記分割領域毎に、実際の頁における前記分割領域の法線方向の撓み量を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された前記撓み量に基づいて前記分割領域毎の前記幅方向の長さを補正する第二補正手段と、
前記第一補正手段及び前記第二補正手段で補正されたn個の前記分割領域を合成する合成手段とを備えることを特徴とする頁画像補正装置。
<請求項2>
請求項1記載の頁画像補正装置において、
前記推定手段は、前記分割領域の前記撓み量を、当該分割領域の前記綴じ目方向の長さに基づいて推定することを特徴とする頁画像補正装置。
<請求項3>
請求項2記載の頁画像補正装置において、
i番目の前記分割領域の前記撓み量をdz(i)とし、前記i番目の前記分割領域の前記綴じ目方向の長さをH(i)とし、前記i−1番目の前記分割領域の前記綴じ目方向の長さをH(i−1)とし、任意の係数をkとすると、
前記推定手段は、i番目の前記分割領域の前記撓み量を式(1)にて推定することを特徴とする頁画像補正装置。
dz(i)=k・{H(i)−H(i−1)}・・・(1)
<請求項4>
請求項1〜3のいずれか一項に記載の頁画像補正装置において、
前記合成手段は、前記第二補正手段により補正された前記幅方向の長さを累積加算することにより、前記第一の補正手段により前記綴じ目方向の長さが補正されたn個の前記分割領域を合成することを特徴とする頁画像補正装置。
<請求項5>
請求項1〜4のいずれか一項に記載の頁画像補正手段装置において、
前記合成手段により合成された画像を、前記頁のアスペクト比に対応するように幅方向に拡縮する第三補正手段をさらに備えることを特徴とする頁画像補正装置。
<請求項6>
本の頁を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で取得した画像内から前記頁の輪郭を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出した前記頁の輪郭の四隅に基づいて歪み補正を施すことにより、前記頁の画像全体を補正する輪郭補正工程と、
前記輪郭補正工程で補正した前記頁の画像全体を、当該頁の画像の上端から下端まで綴じ目方向に沿って延在する略矩形状の分割領域が前記綴じ目方向に直交する幅方向にn個配列されるように分割する分割工程と、
前記分割工程で分割した前記分割領域毎に、前記綴じ目方向の長さを補正する第一補正工程と、
前記第一補正工程で補正した前記分割領域毎に、実際の頁における前記分割領域の法線方向の撓み量を推定する推定工程と、
前記推定工程で推定した前記撓み量に基づいて前記分割領域毎の前記幅方向の長さを補正する第二補正工程と、
前記第一補正工程及び前記第二補正工程で補正したn個の前記分割領域を合成する合成工程とを含むことを特徴とする頁画像補正方法。
<請求項7>
本の頁を撮像する撮像手段と通信自在なコンピュータを、
前記撮像手段が取得した画像内から前記頁の輪郭を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記頁の輪郭の四隅に基づいて歪み補正を施すことにより、前記頁の画像全体を補正する輪郭補正手段と、
前記輪郭補正手段により補正された前記頁の画像全体を、当該頁の画像の上端から下端まで綴じ目方向に沿って延在する略矩形状の分割領域が前記綴じ目方向に直交する幅方向にn個配列されるように分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記分割領域毎に、前記綴じ目方向の長さを補正する第一補正手段と、
前記第一補正手段によって補正された前記分割領域毎に、実際の頁における前記分割領域の法線方向の撓み量を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された前記撓み量に基づいて前記分割領域毎の前記幅方向の長さを補正する第二補正手段と、
前記第一補正手段及び前記第二補正手段で補正されたn個の前記分割領域を合成する合成手段として機能させることを特徴とするプログラム。
[Appendix]
<Claim 1>
Imaging means for imaging a page of a book;
Extraction means for extracting the outline of the page from the image acquired by the imaging means;
Contour correcting means for correcting the entire image of the page by performing distortion correction based on the four corners of the contour of the page extracted by the extracting means;
The entire image of the page corrected by the contour correcting unit is arranged in a width direction in which a substantially rectangular divided region extending along the stitch direction from the upper end to the lower end of the image of the page is perpendicular to the stitch direction. a dividing means for dividing the data so that n pieces are arranged;
First correcting means for correcting the length in the binding direction for each of the divided areas divided by the dividing means;
Estimating means for estimating the amount of deflection in the normal direction of the divided area on an actual page for each of the divided areas corrected by the first correcting means;
Second correction means for correcting the length in the width direction for each of the divided regions based on the amount of deflection estimated by the estimation means;
A page image correction apparatus comprising: a combining unit that combines the n divided regions corrected by the first correction unit and the second correction unit.
<Claim 2>
The page image correction apparatus according to
The page image correcting apparatus, wherein the estimating means estimates the amount of deflection of the divided area based on a length of the divided area in the binding direction.
<Claim 3>
In the page image correction apparatus according to
The bending amount of the i-th divided area is dz (i), the length of the i-th divided area in the binding direction is H (i), and the i-1th divided area is When the length in the binding direction is H (i−1) and an arbitrary coefficient is k,
The page image correcting apparatus according to
dz (i) = k · {H (i) −H (i−1)} (1)
<Claim 4>
In the page image correction device according to any one of
The synthesizing unit cumulatively adds the lengths in the width direction corrected by the second correction unit, so that the n pieces of the divisions in which the length in the binding direction is corrected by the first correction unit. A page image correction apparatus characterized by combining regions.
<Claim 5>
In the page image correction means device according to any one of
A page image correction apparatus, further comprising third correction means for expanding or reducing the image synthesized by the synthesis means in the width direction so as to correspond to the aspect ratio of the page.
<Claim 6>
An imaging process for imaging a book page;
An extraction step of extracting the outline of the page from the image acquired in the imaging step;
A contour correction step for correcting the entire image of the page by performing distortion correction based on the four corners of the contour of the page extracted in the extraction step;
The entire image of the page corrected in the contour correction step is divided into n in a width direction in which a substantially rectangular divided region extending along the stitch direction from the upper end to the lower end of the image of the page is perpendicular to the stitch direction. A dividing step of dividing the pieces so as to be individually arranged;
A first correction step for correcting the length in the binding direction for each of the divided regions divided in the division step;
For each of the divided regions corrected in the first correction step, an estimation step for estimating the amount of deflection in the normal direction of the divided regions on the actual page;
A second correction step of correcting the length in the width direction for each of the divided regions based on the deflection amount estimated in the estimation step;
A page image correction method comprising: a combining step of combining the n divided regions corrected in the first correction step and the second correction step.
<Claim 7>
A computer that can communicate with an imaging means for imaging a page of a book,
Extraction means for extracting the outline of the page from the image acquired by the imaging means;
Contour correcting means for correcting the entire image of the page by performing distortion correction based on the four corners of the contour of the page extracted by the extracting means;
The entire image of the page corrected by the contour correcting unit is arranged in a width direction in which a substantially rectangular divided region extending along the stitch direction from the upper end to the lower end of the image of the page is perpendicular to the stitch direction. a dividing means for dividing the data so that n pieces are arranged;
First correcting means for correcting the length in the binding direction for each of the divided areas divided by the dividing means;
Estimating means for estimating the amount of deflection in the normal direction of the divided area on an actual page for each of the divided areas corrected by the first correcting means;
Second correction means for correcting the length in the width direction for each of the divided regions based on the amount of deflection estimated by the estimation means;
A program which functions as a combining unit that combines n divided regions corrected by the first correcting unit and the second correcting unit.
1 書画カメラシステム(頁画像補正装置)
2 書画カメラ(撮像手段)
3 載置台
4 パソコン
21 スタンド部
22 カメラ
41 記録部
42 操作手段
43 ROM
44 RAM
45 CPU(抽出手段、輪郭補正手段、分割手段、第一補正手段、推定手段、第二補正手段、合成手段)
B 本
U1 分割領域
1. Document camera system (page image correction device)
2. Document camera (imaging means)
3 Mounting Table 4
44 RAM
45 CPU (extracting means, contour correcting means, dividing means, first correcting means, estimating means, second correcting means, combining means)
B U1 divided area
Claims (7)
前記撮像手段が取得した画像内から前記頁の輪郭を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記頁の輪郭の四隅に基づいて歪み補正を施すことにより、前記頁の画像全体を補正する輪郭補正手段と、
前記輪郭補正手段により補正された前記頁の画像全体を、当該頁の画像の上端から下端まで綴じ目方向に沿って延在する略矩形状の分割領域が前記綴じ目方向に直交する幅方向にn個配列されるように分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記分割領域毎に、前記綴じ目方向の長さを補正する第一補正手段と、
前記第一補正手段によって補正された前記分割領域毎に、実際の頁における前記分割領域の法線方向の撓み量を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された前記撓み量に基づいて前記分割領域毎の前記幅方向の長さを補正する第二補正手段と、
前記第一補正手段及び前記第二補正手段で補正されたn個の前記分割領域を合成する合成手段とを備えることを特徴とする頁画像補正装置。 Imaging means for imaging a page of a book;
Extraction means for extracting the outline of the page from the image acquired by the imaging means;
Contour correcting means for correcting the entire image of the page by performing distortion correction based on the four corners of the contour of the page extracted by the extracting means;
The entire image of the page corrected by the contour correcting unit is arranged in a width direction in which a substantially rectangular divided region extending along the stitch direction from the upper end to the lower end of the image of the page is perpendicular to the stitch direction. a dividing means for dividing the data so that n pieces are arranged;
First correcting means for correcting the length in the binding direction for each of the divided areas divided by the dividing means;
Estimating means for estimating the amount of deflection in the normal direction of the divided area on an actual page for each of the divided areas corrected by the first correcting means;
Second correction means for correcting the length in the width direction for each of the divided regions based on the amount of deflection estimated by the estimation means;
A page image correction apparatus comprising: a combining unit that combines the n divided regions corrected by the first correction unit and the second correction unit.
前記推定手段は、前記分割領域の前記撓み量を、当該分割領域の前記綴じ目方向の長さに基づいて推定することを特徴とする頁画像補正装置。 The page image correction apparatus according to claim 1,
The page image correcting apparatus, wherein the estimating means estimates the amount of deflection of the divided area based on a length of the divided area in the binding direction.
i番目の前記分割領域の前記撓み量をdz(i)とし、前記i番目の前記分割領域の前記綴じ目方向の長さをH(i)とし、前記i−1番目の前記分割領域の前記綴じ目方向の長さをH(i−1)とし、任意の係数をkとすると、
前記推定手段は、i番目の前記分割領域の前記撓み量を式(1)にて推定することを特徴とする頁画像補正装置。
dz(i)=k・{H(i)−H(i−1)}・・・(1) In the page image correction apparatus according to claim 2,
The bending amount of the i-th divided area is dz (i), the length of the i-th divided area in the binding direction is H (i), and the i-1th divided area is When the length in the binding direction is H (i−1) and an arbitrary coefficient is k,
The page image correcting apparatus according to claim 1, wherein the estimating means estimates the amount of deflection of the i-th divided area using equation (1).
dz (i) = k · {H (i) −H (i−1)} (1)
前記合成手段は、前記第二補正手段により補正された前記幅方向の長さを累積加算することにより、前記第一の補正手段により前記綴じ目方向の長さが補正されたn個の前記分割領域を合成することを特徴とする頁画像補正装置。 In the page image correction device according to any one of claims 1 to 3,
The synthesizing unit cumulatively adds the lengths in the width direction corrected by the second correction unit, so that the n pieces of the divisions in which the length in the binding direction is corrected by the first correction unit. A page image correction apparatus characterized by combining regions.
前記合成手段により合成された画像を、前記頁のアスペクト比に対応するように幅方向に拡縮する第三補正手段をさらに備えることを特徴とする頁画像補正装置。 In the page image correction means device according to any one of claims 1 to 4,
A page image correction apparatus, further comprising third correction means for expanding or reducing the image synthesized by the synthesis means in the width direction so as to correspond to the aspect ratio of the page.
前記撮像工程で取得した画像内から前記頁の輪郭を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出した前記頁の輪郭の四隅に基づいて歪み補正を施すことにより、前記頁の画像全体を補正する輪郭補正工程と、
前記輪郭補正工程で補正した前記頁の画像全体を、当該頁の画像の上端から下端まで綴じ目方向に沿って延在する略矩形状の分割領域が前記綴じ目方向に直交する幅方向にn個配列されるように分割する分割工程と、
前記分割工程で分割した前記分割領域毎に、前記綴じ目方向の長さを補正する第一補正工程と、
前記第一補正工程で補正した前記分割領域毎に、実際の頁における前記分割領域の法線方向の撓み量を推定する推定工程と、
前記推定工程で推定した前記撓み量に基づいて前記分割領域毎の前記幅方向の長さを補正する第二補正工程と、
前記第一補正工程及び前記第二補正工程で補正したn個の前記分割領域を合成する合成工程とを含むことを特徴とする頁画像補正方法。 An imaging process for imaging a book page;
An extraction step of extracting the outline of the page from the image acquired in the imaging step;
A contour correction step for correcting the entire image of the page by performing distortion correction based on the four corners of the contour of the page extracted in the extraction step;
The entire image of the page corrected in the contour correction step is divided into n in a width direction in which a substantially rectangular divided region extending along the stitch direction from the upper end to the lower end of the image of the page is perpendicular to the stitch direction. A dividing step of dividing the pieces so as to be individually arranged;
A first correction step for correcting the length in the binding direction for each of the divided regions divided in the division step;
For each of the divided regions corrected in the first correction step, an estimation step for estimating the amount of deflection in the normal direction of the divided regions on the actual page;
A second correction step of correcting the length in the width direction for each of the divided regions based on the deflection amount estimated in the estimation step;
A page image correction method comprising: a combining step of combining the n divided regions corrected in the first correction step and the second correction step.
前記撮像手段が取得した画像内から前記頁の輪郭を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記頁の輪郭の四隅に基づいて歪み補正を施すことにより、前記頁の画像全体を補正する輪郭補正手段と、
前記輪郭補正手段により補正された前記頁の画像全体を、当該頁の画像の上端から下端まで綴じ目方向に沿って延在する略矩形状の分割領域が前記綴じ目方向に直交する幅方向にn個配列されるように分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記分割領域毎に、前記綴じ目方向の長さを補正する第一補正手段と、
前記第一補正手段によって補正された前記分割領域毎に、実際の頁における前記分割領域の法線方向の撓み量を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された前記撓み量に基づいて前記分割領域毎の前記幅方向の長さを補正する第二補正手段と、
前記第一補正手段及び前記第二補正手段で補正されたn個の前記分割領域を合成する合成手段として機能させることを特徴とするプログラム。 A computer that can communicate with an imaging means for imaging a page of a book,
Extraction means for extracting the outline of the page from the image acquired by the imaging means;
Contour correcting means for correcting the entire image of the page by performing distortion correction based on the four corners of the contour of the page extracted by the extracting means;
The entire image of the page corrected by the contour correcting unit is arranged in a width direction in which a substantially rectangular divided region extending along the stitch direction from the upper end to the lower end of the image of the page is perpendicular to the stitch direction. a dividing means for dividing the data so that n pieces are arranged;
First correcting means for correcting the length in the binding direction for each of the divided areas divided by the dividing means;
Estimating means for estimating the amount of deflection in the normal direction of the divided area on an actual page for each of the divided areas corrected by the first correcting means;
Second correction means for correcting the length in the width direction for each of the divided regions based on the amount of deflection estimated by the estimation means;
A program which functions as a combining unit that combines n divided regions corrected by the first correcting unit and the second correcting unit.
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