JP2016100780A - 画像処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 原書類のスキャン画像から手書きのオブジェクトの画像を正確に抽出する。
【解決手段】 主走査方向および副走査方向のそれぞれについて、変倍率算出部23は、(a)原画像内の黒色オブジェクトの投影画像を生成し、(b)スキャン画像内の黒色オブジェクトの投影画像を生成し、(c)原画像についての投影画像の画素位置の最小値と最大値を特定し、その最小値および最大値の画素位置の画素に対応する、スキャン画像についての投影画像における画素をそれぞれ特定し、(d)原画像についての投影画像における最小値および最大値の画素の間の距離とスキャン画像についての投影画像において特定した画素の間の距離とに基づいて変倍率を算出する。そして、このようにして得られた変倍率で変倍されたスキャン画像と原画像とから手書きオブジェクトの画像が抽出される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、画像処理装置に関するものである。
ある画像処理方法では、印刷物である原書類に対して、手書きのオブジェクト(文字、図形など)を記入して得られる書類の画像を読み取る場合において、原書類の画像と手書きのオブジェクトが記入された書類の画像の両方を読み取り、両者の差分に基づいて、手書きのオブジェクトの画像を得ている(例えば特許文献1参照)。
特開2006−93949号公報
しかしながら、上述の方法では、手書きのオブジェクトが記入される原書類とは別に、紙媒体の原書類を保存しておく必要がある。
また、印刷装置による原書類の印刷時に使用する画像データを保存しておき、画像データに基づく原書類の画像と手書きのオブジェクトが記入された原書類を画像読取装置で読み取ることで得られたスキャン画像との差分に基づいて、手書きのオブジェクトの画像を得ることも考えられるが、その場合、印刷装置の特性(解像度など)および画像読取装置の特性(光学系による画像の歪み、色ずれ、解像度など)に起因して、原書類の画像とスキャン画像における手書きのオブジェクト以外の部分とが一致しないため、スキャン画像から手書きのオブジェクトを正確に抽出することが困難である。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、印刷装置による原書類の印刷時に使用する画像データに基づく原書類の画像と手書きのオブジェクトが記入された原書類のスキャン画像とに基づいて、手書きのオブジェクトの画像を正確に抽出する画像処理装置を得ることを目的とする。
本発明に係る画像処理装置は、画像読取装置を使用して、手書きオブジェクトを記入された原書類のスキャン画像を取得するスキャン画像取得部と、前記原書類の印刷時に使用した原画像印刷データを取得する原画像取得部と、前記スキャン画像および前記原画像印刷データから得られる原画像に基づき、前記スキャン画像の変倍率を算出する変倍率算出部と、前記変倍率算出部により算出された変倍率で、前記スキャン画像を変倍する変倍部と、前記変倍部により変倍された前記スキャン画像と前記原画像とに基づいて、前記手書きオブジェクトの画像を、前記変倍部により変倍された前記スキャン画像から抽出する手書き画像抽出部とを備える。そして、前記変倍率算出部は、(a)前記原画像内の黒色オブジェクトの主走査方向への投影画像および副走査方向への投影画像を生成し、(b)前記スキャン画像内の黒色オブジェクトの主走査方向への投影画像および副走査方向への投影画像を生成し、(c)主走査方向において、前記原画像についての前記投影画像の画素位置の最小値と最大値を特定し、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素位置の画素に対応する、前記スキャン画像についての前記投影画像における画素をそれぞれ特定し、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素の間の距離と前記スキャン画像についての前記投影画像において特定した画素の間の距離とに基づいて主走査方向における変倍率を算出し、(d)副走査方向において、前記原画像についての前記投影画像の画素位置の最小値と最大値を特定し、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素位置の画素に対応する、前記スキャン画像についての前記投影画像における画素をそれぞれ特定し、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素の間の距離と前記スキャン画像についての前記投影画像において特定した画素の間の距離とに基づいて副走査方向における変倍率を算出する。
本発明によれば、印刷装置による原書類の印刷時に使用する画像データに基づく原書類の画像と手書きのオブジェクトが記入された原書類のスキャン画像とに基づいて、手書きのオブジェクトの画像が正確に抽出される。
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像処理装置を有する画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図2は、図1における変倍率算出部23により生成される投影画像を説明する図である。 図3は、図1における変倍率算出部23により生成される投影画像における画素位置の最小値と最大値を説明する図である。 図4は、図1における画像処理装置16の動作について説明するフローチャートである。 図5は、本発明の実施の形態2に係る画像処理装置を有する画像形成装置の構成を示すブロック図である。
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像処理装置を有する画像形成装置の構成を示すブロック図である。図1に示す画像形成装置1は、複合機であるが、複写機、スキャナーなどでもよい。
この画像形成装置1は、印刷装置11と、画像読取装置12と、通信装置13と、周辺機器インターフェイス14と、記憶装置15と、画像処理装置16とを備える。
印刷装置11は、出力デバイスの一例であって、画像処理装置13による各種画像処理後の画像データに基づいて原稿画像を、CMYK(シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック)色のトナーを使用して電子写真プロセスで印刷する内部装置である。
また、画像読取装置12は、原稿から原稿画像を光学的に読み取り、原稿画像の画像データをRGBデータとして生成する内部装置である。
また、通信装置13は、ネットワークを介して、端末装置2、図示せぬクラウドサーバーなどとデータ通信を行う。通信装置13としては、例えば、ネットワークインターフェイスなどが使用される。
また、周辺機器インターフェイス14は、USB(Universal Serial Bus)メモリー、メモリーカードなどのフラッシュドライブを接続可能なインターフェイス回路である。周辺機器インターフェイス14としては、例えば、USBインターフェイスなどが使用される。
また、記憶装置15は、フラッシュメモリーなどの、書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、各種データやプログラムを記憶している。
また、画像処理装置16は、画像読取装置12などで生成された画像データに対して画像処理を行う。画像処理装置16は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やコンピューターで実現され、スキャン画像取得部21、原画像取得部22、変倍率算出部23、変倍処理部24、手書き画像抽出部25、画像合成部26、および出力処理部27として動作する。
スキャン画像取得部21は、画像読取装置12を使用して、手書きオブジェクトを記入された原書類のスキャン画像を取得する。
なお、実施の形態1では、原書類は、モノクロオブジェクト(文字、図形など)のみを有し、カラーオブジェクト(有彩色のオブジェクト)を有さない。ただし、スキャン画像取得部21は、画像読取装置12がカラースキャナーである場合、カラー画像データで表現されるスキャン画像を取得する。
原画像取得部22は、原書類の印刷時に使用した原画像印刷データを取得する。
例えば、原画像取得部22は、原書類の印刷時に、端末装置2から受信された印刷データ(PDL(Page Description Language)データ、PDF(Portable Document Forma)ファイルなど)を、原画像印刷データとして、周辺機器インターフェイス14を使用して、図示せぬフラッシュドライブに格納したり、通信装置13を使用して、図示せぬサーバーに格納したりする。そして、原画像取得部22は、手書きオブジェクトの抽出のために、フラッシュドライブやサーバーに格納した原画像印刷データを、周辺機器インターフェイス14または通信装置13を使用して読み込む。
なお、印刷データがPDLデータである場合、原画像取得部22は、ラスタライズ処理を行って、スキャン画像の解像度と同一の解像度を有する原画像(つまり、原画像のラスター画像データ)を生成する。
変倍率算出部23は、上述のスキャン画像および上述の原画像印刷データから得られる原画像に基づき、スキャン画像の変倍率を算出する。
図2は、図1における変倍率算出部23により生成される投影画像を説明する図である。図3は、図1における変倍率算出部23により生成される投影画像における画素位置の最小値と最大値を説明する図である。
具体的には、図2に示すように、変倍率算出部23は、まず、(a)原画像内の黒色オブジェクトの主走査方向への投影画像および副走査方向への投影画像(一次元画像)を生成し、(b)スキャン画像内の黒色オブジェクトの主走査方向への投影画像(一次元画像)および副走査方向への投影画像を生成する。
なお、原画像およびスキャン画像がカラー画像データで表現される場合、変倍率算出部23は、CMY(またはRGB)のすべての色について、濃度100%である画素(8ビットのCMYデータの場合、値が255である画素、あるいはRGBデータの場合、値が0である画素)の主走査方向における画素位置を特定し、主走査方向の投影画像において、特定した画素位置の画素値を1とする。したがって、主走査方向において、濃度100%である画素が全くない画素位置の画素値はゼロとなり、主走査方向において、濃度100%である画素が少なくとも1つある画素位置の画素値は1(図2における黒色の画素)となる。なお、副走査方向の投影画像も同様に生成される。
次に、図3に示すように、変倍率算出部23は、主走査方向において、(c1)原画像についての投影画像の画素位置の最小値Xo1と最大値Xo2を特定し、原画像についての投影画像における最小値Xo1および最大値Xo2の画素位置の画素に対応する、スキャン画像についての投影画像における画素(X1とX2における画素)をそれぞれ特定し、(c2)原画像についての投影画像における最小値Xo1および最大値Xo2の画素の間の距離(つまり、Xo2−Xo1)とスキャン画像についての投影画像において特定した画素の間の距離(つまり、X2−X1)とに基づいて主走査方向における変倍率を次式のように算出する。
変倍率=(X2−X1)/(Xo2−Xo1)
より具体的には、図3に示すように、変倍率算出部23は、(e1)原画像についての投影画像における最小値Xo1の画素位置に、スキャン画像についての投影画像が存在する場合、その投影画像における画素位置が最小値X1である画素を、原画像についての投影画像における最小値Xo1の画素位置の画素に対応する画素として特定し、(e2)原画像についての投影画像における最大値Xo2の画素位置に、スキャン画像についての投影画像が存在する場合、その投影画像における画素位置が最大値X2である画素を、原画像についての投影画像における最大値Xo2の画素位置の画素に対応する画素として特定する。
この場合、スキャン画像内のオブジェクトが原画像内のオブジェクトより大きくなっているので、変倍率は1以上となる。
一方、図3に示すように、変倍率算出部23は、(f1)原画像についての投影画像における最小値Xo1の画素位置に、スキャン画像についての投影画像が存在しない場合、スキャン画像において、最小値Xo1の画素位置より大きくかつ最小値Xo1の画素位置に最も近い投影画像の画素を、原画像についての投影画像における最小値Xo1の画素位置の画素に対応する画素として特定し、(f2)原画像についての投影画像における最大値Xo2の画素位置に、スキャン画像についての投影画像が存在しない場合、スキャン画像において、最大値Xo2の画素位置より小さくかつ最大値Xo2の画素位置に最も近い投影画像の画素を、原画像についての投影画像における最大値Xo2の画素位置の画素に対応する画素として特定する。
この場合、スキャン画像内のオブジェクトが原画像内のオブジェクトより小さくなっているので、変倍率は1未満となる。
また、変倍率算出部23は、副走査方向において、(d1)原画像についての投影画像の画素位置の最小値と最大値を特定し、原画像についての投影画像における最小値および最大値の画素位置の画素に対応する、スキャン画像についての投影画像における画素をそれぞれ特定し、原画像についての投影画像における最小値および最大値の画素の間の距離とスキャン画像についての投影画像において特定した画素の間の距離とに基づいて副走査方向における変倍率を算出する。
このとき、黒色の画素のみを考慮して変倍率が算出されるため、有彩色の手書きオブジェクトは、変倍率の算出の際に除外される。
変倍処理部24は、変倍率算出部23により算出された変倍率で、スキャン画像を変倍する。
手書き画像抽出部25は、変倍処理部24により変倍されたスキャン画像と原画像とに基づいて、手書きオブジェクトの画像を、変倍処理部24により変倍されたスキャン画像から抽出する。
実施の形態1では、手書き画像抽出部25は、変倍処理部24により変倍されたスキャン画像と原画像との差分に基づいて、手書きオブジェクトの画像を、変倍処理部24により変倍されたスキャン画像から抽出する。
画像合成部26は、手書き画像抽出部25により抽出されたスキャン画像を、原画像に合成する。例えば、画像合成部26は、手書き画像抽出部25により抽出された手書きオブジェクトの画像を、原画像に重畳して、1つのラスター画像を生成する。
ただし、合成された画像のPDFファイルを生成する場合には、例えば、画像合成部26は、手書き画像抽出部25により抽出された手書きオブジェクトの画像を1つのプレーンとし、そのプレーンを原画像に重畳するプレーンとしてPDFファイルを生成するようにしてもよい。
出力処理部27は、印刷装置11を使用して、画像合成部26により得られた画像を印刷したり、通信装置13、周辺機器インターフェイス14などを使用して、画像合成部26により得られたPDFファイルを出力したりする。
次に、実施の形態1における画像処理装置16の動作について説明する。図4は、図1における画像処理装置16の動作について説明するフローチャートである。
まず、スキャン画像取得部21がスキャン画像を取得し、原画像取得部22が原画像印刷データを取得する(ステップS1)。
次に、変倍率算出部23が、上述のようにして、主走査方向および副走査方向の変倍率を算出する(ステップS2)。変倍処理部24は、算出された変倍率でスキャン画像を主走査方向および副走査方向にそれぞれ変倍する(ステップS3)。
そして、手書き画像抽出部25は、原画像印刷データから得られる原画像と、変倍されたスキャン画像との差分を、手書きオブジェクトの画像として計算する(ステップS4)。
画像合成部26は、抽出された手書きオブジェクトの画像を原画像に重畳して出力画像を生成し(ステップS5)、出力処理部27は、印刷装置11を使用して、生成された出力画像を印刷したり、通信装置13などを使用して、生成された出力画像の画像データファイルを送信したりする(ステップS6)。
以上のように、上記実施の形態1によれば、主走査方向および副走査方向のそれぞれについて別々に、変倍率算出部23は、(a)原画像内の黒色オブジェクトの投影画像を生成し、(b)スキャン画像内の黒色オブジェクトの投影画像を生成し、(c)原画像についての投影画像の画素位置の最小値と最大値を特定し、原画像についての投影画像における最小値および最大値の画素位置の画素に対応する、スキャン画像についての投影画像における画素をそれぞれ特定し、(d)原画像についての投影画像における最小値および最大値の画素の間の距離とスキャン画像についての投影画像において特定した画素の間の距離とに基づいて変倍率を算出する。そして、このようにして得られた変倍率で変倍されたスキャン画像と原画像とから手書きオブジェクトの画像が抽出される。
これにより、手書きオブジェクトなどの印刷後に付加された有彩色オブジェクトを考慮せずに原画像とスキャン画像とのサイズを合わせているので、印刷装置11による原書類の印刷時に使用する画像データに基づく原書類の画像と手書きのオブジェクトが記入された原書類のスキャン画像とに基づいて、手書きのオブジェクトの画像が正確に抽出される。
実施の形態2.
実施の形態2では、原書類が、カラーオブジェクトを有していてもよい。
図5は、本発明の実施の形態2に係る画像処理装置16を有する画像形成装置1の構成を示すブロック図である。
実施の形態2では、手書き画像抽出部61は、原書類の原画像印刷データから得られる原画像の色分布に基づいて、変倍処理部24により変倍されたスキャン画像において、原画像内に存在する色をマスクして、手書きオブジェクトの画像を、変倍処理部24により変倍されたスキャン画像から抽出する。
手書き画像抽出部61は、マスク画像生成部71と、マスク処理部72とを備える。マスク画像生成部71は、原画像を2値化して2値のマスク画像を生成する。具体的には、マスク画像生成部71は、原画像内の色分布において存在する色相を特定し、特定した色相および無彩色を有する画素の画素値を0とし、それ以外の画素の画素値を1とすることで、マスク画像を生成する。マスク処理部72は、マスク画像を変倍されたスキャン画像に適用して、手書きオブジェクトの画像を抽出する。具体的には、マスク処理部72は、変倍されたスキャン画像とマスク画像との積を画素ごとに演算することで、変倍されたスキャン画像内の手書きオブジェクトの画像を抽出する。
次に、実施の形態2における画像処理装置16の動作について説明する。
実施の形態2では、実施の形態1と同様にしてスキャン画像が変倍された後、手書き画像抽出部61は、原画像内に存在しない色をマスクするためのマスク画像を生成し、そのマスク画像を、変倍されたスキャン画像に適用して、手書きオブジェクトの画像を抽出する。
なお、実施の形態2に係る画像形成装置1のその他の構成および動作は、実施の形態1のものと同様であるので、その説明を省略する。
これにより、原画像に存在する有彩色オブジェクト(例えばカラーのグラフや表など)以外の有彩色オブジェクト(手書きオブジェクト)を考慮せずに原画像とスキャン画像とのサイズを合わせているので、原書類がカラー画像を有していても、印刷装置11による原書類の印刷時に使用する画像データに基づく原書類の画像と手書きのオブジェクトが記入された原書類のスキャン画像とに基づいて、手書きのオブジェクトの画像が正確に抽出される。
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
例えば、実施の形態2において、手書き画像抽出部61は、第1モードまたは第2モードを選択し、選択した動作モードで、手書きオブジェクトの画像を、変倍処理部24により変倍されたスキャン画像から抽出するようにしてもよい。ここで、第1動作モードは、実施の形態1で説明した方法で手書きオブジェクトの画像を抽出する動作モードであり、第2動作モードは、実施の形態2で説明した方法で手書きオブジェクトの画像を抽出する動作モードである。その場合、手書き画像抽出部61は、設定データに基づいて動作モードを選択するようにしてもよいし、原画像に基づいて自動的に動作モードを選択するようにしてもよい。その場合、例えば、手書き画像抽出部61は、原画像がモノクロ画像である場合(つまり、原画像が有彩色のオブジェクトを含まない場合)、第1動作モードを選択し、原画像がカラー画像である場合(つまり、原画像が有彩色のオブジェクトを含む場合)、第2動作モードを選択するようにしてもよい。
また、実施の形態1,2において、抽出した手書きオブジェクトの画像の色ヒストグラムを生成し、色ヒストグラムの各色領域に分類される色を、その色領域に対応する代表色に変換することで、抽出した手書きオブジェクトの画像の減色を行い、減色後の手書きオブジェクトの画像を原画像に合成するようにしてもよい。
本発明は、例えば、スキャナー機、コピー機、複合機などの画像形成装置に適用可能である。
12 画像読取装置
16 画像処理装置
21 スキャン画像取得部
22 原画像取得部
23 変倍率算出部
24 変倍処理部
25,61 手書き画像抽出部

Claims (6)

  1. 画像読取装置を使用して、手書きオブジェクトを記入された原書類のスキャン画像を取得するスキャン画像取得部と、
    前記原書類の印刷時に使用した原画像印刷データを取得する原画像取得部と、
    前記スキャン画像および前記原画像印刷データから得られる原画像に基づき、前記スキャン画像の変倍率を算出する変倍率算出部と、
    前記変倍率算出部により算出された変倍率で、前記スキャン画像を変倍する変倍処理部と、
    前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像と前記原画像とに基づいて、前記手書きオブジェクトの画像を、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像から抽出する手書き画像抽出部とを備え、
    前記変倍率算出部は、(a)前記原画像内の黒色オブジェクトの主走査方向への投影画像および副走査方向への投影画像を生成し、(b)前記スキャン画像内の黒色オブジェクトの主走査方向への投影画像および副走査方向への投影画像を生成し、(c)主走査方向において、前記原画像についての前記投影画像の画素位置の最小値と最大値を特定し、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素位置の画素に対応する、前記スキャン画像についての前記投影画像における画素をそれぞれ特定し、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素の間の距離と前記スキャン画像についての前記投影画像において特定した画素の間の距離とに基づいて主走査方向における変倍率を算出し、(d)副走査方向において、前記原画像についての前記投影画像の画素位置の最小値と最大値を特定し、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素位置の画素に対応する、前記スキャン画像についての前記投影画像における画素をそれぞれ特定し、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素の間の距離と前記スキャン画像についての前記投影画像において特定した画素の間の距離とに基づいて副走査方向における変倍率を算出すること、
    を特徴とする画像処理装置。
  2. 前記変倍率算出部は、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値および前記最大値の画素位置の画素に対応する、前記スキャン画像についての前記投影画像における画素をそれぞれ特定するために、(e1)前記原画像についての前記投影画像における前記最小値の画素位置に、前記スキャン画像についての前記投影画像が存在する場合、その投影画像における画素位置が最小値である画素を、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値の画素位置の画素に対応する画素として特定し、(e2)前記原画像についての前記投影画像における前記最大値の画素位置に、前記スキャン画像についての前記投影画像が存在する場合、その投影画像における画素位置が最大値である画素を、前記原画像についての前記投影画像における前記最大値の画素位置の画素に対応する画素として特定し、また、(f1)前記原画像についての前記投影画像における前記最小値の画素位置に、前記スキャン画像についての前記投影画像が存在しない場合、前記スキャン画像において、前記最小値の画素位置より大きくかつ前記最小値の画素位置に最も近い投影画像の画素を、前記原画像についての前記投影画像における前記最小値の画素位置の画素に対応する画素として特定し、(f2)前記原画像についての前記投影画像における前記最大値の画素位置に、前記スキャン画像についての前記投影画像が存在しない場合、前記スキャン画像において、前記最大値の画素位置より小さくかつ前記最大値の画素位置に最も近い投影画像の画素を、前記原画像についての前記投影画像における前記最大値の画素位置の画素に対応する画素として特定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  3. 前記手書き画像抽出部は、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像と前記原画像との差分に基づいて、前記手書きオブジェクトの画像を、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像から抽出することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  4. 前記手書き画像抽出部は、前記原画像の色分布に基づいて、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像において、前記原画像内に存在する色をマスクして、前記手書きオブジェクトの画像を、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像から抽出することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  5. 前記手書き画像抽出部は、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像と前記原画像との差分に基づいて、前記手書きオブジェクトの画像を、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像から抽出する第1動作モード、および前記原画像の色分布に基づいて、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像において、前記原画像内に存在する色をマスクして、前記手書きオブジェクトの画像を、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像から抽出する第2動作モードを有し、前記第1動作モードまたは前記第2動作モードを選択し、選択した動作モードで、前記手書きオブジェクトの画像を、前記変倍処理部により変倍された前記スキャン画像から抽出することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  6. 前記手書き画像抽出部は、原画像がモノクロ画像である場合、前記第1動作モードを選択し、原画像がカラー画像である場合、前記第2動作モードを選択することを特徴とする請求項5記載の画像処理装置。
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