JP3604741B2 - 画像処理装置およびその画像処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は原稿上の画像をディジタル信号に変換して各種の画像処理を行なう画像処理装置およびその画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機などの事務機器はディジタル処理技術の向上に伴って多機能化が進んでいる。ディジタル複写機の中の多様な機能の１つにマーカー処理がある。
【０００３】
マーカー処理とは、操作者が原稿上の画像の所望の領域をマーカーで囲み、囲まれた部分とそうでない部分とについて異なる編集処理を行なう機能である。
【０００４】
このマーカー処理において、原稿上のマーカーを認識する必要があるが、カラー複写機は色相の画像情報によってマーカーを判別する。また、一部の白黒ディジタル複写機は原稿上の光学像を電気信号に変換する素子としてカラーのＣＣＤセンサを用い、色相からマーカーを判別する。これに対して、白黒のＣＣＤセンサを用いた一般の白黒ディジタル複写機は、濃度レベルによってマーカーを判別する。
【０００５】
図７はマーカーが塗られた領域を濃度レベルによって判別するための従来のマーカー判別方法を示すブロック図である。従来のマーカー判別ではマーカーレベル検出１０ａ、領域縮小１１ａおよび領域拡張１２ａを行なうが、まずマーカーレベルを検出することによりマーカ領域を検出する。
【０００６】
図５はマーカーを示す説明図であり、同図（ａ）はマーカーレベルを検出したマーカー１５ａの出力画像である。文字の輪郭などにもマーカーと同じ濃度が現れるが、これをマーカーと誤検知するのを防止するために一種のローパスフィルタ処理としきい値処理を行ってノイズを除去する。このとき、しきい値は白レベルに近く設定する。例えば、注目画素がマーカーレベルで、さらに周囲の数画素離れた画素もマーカーレベルのときだけ、マーカーの画素とみなす。結果として、マーカー領域のエッジ側が削り取られ、領域が縮小される。同図（ｂ）は同図（ａ）に対する領域縮小処理後のマーカー１５ｂを示す画像である。
【０００７】
さらに、マーカー領域の輪郭を、元に戻すために一種のローパスフィルター処理としきい値処理を行なうが、しきい値を黒レベルに近くして領域を拡張する。例えば、周囲の画素にマーカーレベルの画素が１つでもあれば、注目画素をマーカーの画素とみなす。
【０００８】
マーカー領域を抽出した後、マーカー領域の形状から内部か外部かを判定し、この判定信号を画像処理方法は領域を切り替える信号として使用する。
【０００９】
以上示した画像処理によって、元のマーカー領域の形状をできるだけ保存しながら、エッジ成分などのノイズを除去し、誤検知を防止している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以下に掲げる問題があり、尚一層の改善が要望されていた。図３はマーカーに文字が重なっている場合を示す説明図である。文字や表の罫線の一部がマーカー１５ｃに重なっていると（同図（ａ））、ノイズを除去する領域縮小処理によってマーカー領域が途切れてしまう（同図（ｂ））。マーカー領域が途切れると、マーカー１５ｄの内部と外部との判定が正確にできず、場合によってはマーカー処理ができなくなってしまう。
【００１１】
このため、黒文字や曲線にかからないように、マーカーを塗らなければならず、従来の画像処理装置は操作者にとって必ずしも使い勝手良いものではなかった。
【００１２】
そこで、本発明はマーカー領域を簡単に指定できる画像処理装置およびその画像処理方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る画像処理装置は、画像内のマーカーで囲まれた領域を判別し、該判別された領域に応じたマーカー処理を行なう画像処理装置において、注目画素の輝度が所定範囲内にあるか否かを判定する輝度レベル判定手段と、画素の輝度が所定しきい値を越えるか否かにより該画素が白レベルにあるか否かを判定する白レベル判定手段と、前記輝度レベル判定手段により該注目画素の輝度が所定範囲内であると判定され、かつ前記白レベル判定手段により該注目画素の近傍の位置関係にある複数の画素が白レベルでないと判定された場合、該注目画素をマーカーと判定するマーカー判定手段と、該注目画素を中心とする注目領域の画素数に対して該注目領域内において前記マーカー判定手段でマーカーであると判定された画素数の割合が第二のしきい値を越える場合、該注目画素をマーカーであると判定し、該画素数の割合が第二のしきい値以下の場合、該注目画素をマーカーではないと判定する領域縮小手段と、該注目画素を中心とする注目領域の画素数に対して該注目領域内において前記領域縮小手段でマーカーであると判定された画素数の割合が第三のしきい値以上の場合、該注目画素をマーカーと判定し、マーカー領域を拡張する領域拡張手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る画像処理装置は、請求項１に係る画像処理装置において前記注目画素と近傍の位置関係にある複数の画素は、少なくとも上下、左右、斜めに隣接する８画素を含む。
【００１６】
請求項３に係る画像処理方法は、画像内のマーカーで囲まれた領域を判別し、該判別された領域に応じたマーカー処理を行なう画像処理方法において、注目画素の輝度が所定範囲内にあるか否かを判定する輝度レベル判定ステップと、画素の輝度が所定しきい値を越えるか否かにより該画素が白レベルにあるか否かを判定する白レベル判定ステップと、前記輝度レベル判定ステップで該注目画素の輝度が所定範囲内であると判定され、かつ前記白レベル判定ステップで該注目画素の近傍の位置関係にある複数の画素が白レベルでないと判定された場合、該注目画素をマーカーと判定するマーカー判定ステップと、該注目画素を中心とする注目領域の画素数に対して該注目領域内において前記マーカー判定ステップでマーカーであると判定された画素数の割合が第二のしきい値を越える場合、該注目画素をマーカーであると判定し、該画素数の割合が第二のしきい値以下の場合、該注目画素をマーカーではないと判定する領域縮小ステップと、該注目画素を中心とする注目領域の画素数に対して該注目領域内において前記領域縮小ステップでマーカーであると判定された画素数の割合が第三のしきい値以上の場合、該注目画素をマーカーと判定し、マーカー領域を拡張する領域拡張ステップとを有することを特徴とする。
【００１９】
【実施例】
つぎに、本発明の画像処理装置の実施例について説明する。図１は本実施例の画像処理装置の構成を示すブロック図である。原稿台（図示せず）に置かれた原稿をハロゲンランプ（図示せず）で照射し、その反射光を光学系（図示せず）を介してライン型ＣＣＤ１０１により読み取る。このとき、ハロゲンランプ（図示せず）をその長手方向と垂直な方向に走査し、順次ライン毎にＣＣＤ１０１は原稿の画像を読み取る。
【００２０】
ＣＣＤ１０１の出力信号を入力するサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）１０２はその信号をサンプルホールドし、Ａ／Ｄ変換回路１０３はサンプルホールドされた信号を８ビットのディジタル信号に変換する。
【００２１】
補正回路１０４は、変換されたディジタル信号に対してハロゲンランプ、光学系、ＣＣＤ感度むら等による画素毎のゲイン、オフセットのばらつきを補正して画像処理回路１０６に出力する。
【００２２】
画像処理回路１０６は補正されたディジタル信号に対して偏倍、ネガポジ反転、移動の他、トリミング、マスキング、網掛け、影付け、輪郭抽出、グラデーションなどの編集処理を行なう。また、トリミングと影付けなど、複数の画像処理方法を組み合わせた処理も行なう。画像処理回路１０６はＣＰＵ（図示せず）によって画像処理方法を設定できる。さらに、画像内の領域の範囲の情報を伝達する制御信号によって領域毎に異なる編集処理、即ちマーカー処理をすることが可能である。
【００２３】
画像処理回路１０７は画像処理回路１０６の出力信号に対して対数変換などの非線形処理を行って出力する。画像処理後のディジタル信号はＤ／Ａ変換回路１０８でアナログ信号に変換し、変調回路１０９でパルス幅変調してレーザー部１１０に送出される。
【００２４】
レーザー部１１０は感光ドラム（図示せず）上にレーザーを照射して潜像を形成し、いわゆる電子写真プロセスによって紙などの媒体に現像を行なう。
【００２５】
以上示したディジタル複写機の画像信号処理につづいて、マーカー信号処理について説明する。図２はマーカー信号処理の機能を示すブロック図であり、図１に示されるブロック１０５〜１１４に対応する。
【００２６】
マーカーレベル検出回路１０５は補正回路１０４の出力信号を入力し、その輝度レベルが約４５〜７５％のとき、判定信号として「１」を出力し、それ以外は「０」を出力する。また、白レベル検出回路１１１は補正回路１０４の出力信号を入力し、その輝度レベルが約７５％以上のとき、判定信号として「１」を出力し、それ以外は「０」を出力する。
【００２７】
本実施例の画像処理装置では、赤色のマーカーを検出するようにそれぞれしきい値を設定しているが、他の色のマーカーを検出する場合や、ノイズ、ＣＣＤセンサの分光特性などシステムによって最適な値が異なるので、それに応じた値に設定してもよい。また、しきい値は固定ではなく、原稿の下地の濃度に応じて変更される。本実施例では普通紙の白地の輝度レベルを基準１００％とし、原稿の下地の輝度レベルをＷ％とした場合、Ｗ／１００を基準のしきい値に乗算して実際のしきい値を設定している。
【００２８】
マーカー判定回路１１２は、マーカーレベル検出回路１０５と白レベル検出回路１１１の信号をラインバッファ（図示せず）に蓄積し、５×５画素のマスクにより判定する。図６は５×５画素のマスクを示す説明図である。マーカー判定条件は、マーカーレベル検出回路１０５による中央の注目画素２１の値が「１」、中央の注目画素以外の全ての画素２２で白レベル検出１１１による値が「０」のとき、注目画素２１をマーカーと判定する。尚、本実施例では５×５画素の正方形のマスクによってマーカーを判定しているが、３×３など他のサイズ、あるいは長方形など、他の形状のマスクを用いてもよい。
【００２９】
このようなマーカー判定によりマーカーの輪郭のうち、白に接する輪郭の領域が縮小し、黒に接する輪郭は変化しない。例えば、マーカーに黒文字（Ｔ）が重なった図３（ａ）の画像について示す。図４はマーカー判定後のマーカーを示す説明図である。図４では、マーカー１５ｅの黒文字（Ｔ）に接する輪郭は縮小せず、マーカー１５ｅの途切れ部分１７ｅは前述した図３（ｂ）の途切れ部分１７ｄに較べて広くならない。
【００３０】
領域縮小処理回路１１３は、マーカー判定回路１１２の出力信号をラインバッファ（図示せず）に蓄積し、マーカー判定回路１１２の出力の値が「１」の画素を９×９のマスクの中でカウントし、７０％を越えれば、中央の注目画素をマーカーと判定して「１」を出力し、それ以外は「０」を出力する。尚、本実施例では、しきい値を１００％でなく７０％程度に設定することで、網点の上にマーカーを塗っても、ある程度マーカーを認識できるようにされている。
【００３１】
領域拡張処理回路１１４は、領域縮小処理回路１１３の出力信号をラインバッファ（図示せず）に蓄積し、領域縮小処理回路１１３の出力の値が「１」の画素を９×９のマスクの中でカウントし、１０％を越えれば、中央画素をマーカーと判定して「１」を出力し、それ以外は「０」を出力する。
【００３２】
このように、マーカー領域を拡張する処理によって、図５（ａ）に示すように白に接する輪郭は元に戻り、黒文字（Ｔ）によって途切れた部分１７ｅは拡張され、途切れたマーカー領域が繋がる場合もある。
【００３３】
領域判別処理回路１１５は、領域拡張処理回路１１４の出力の値が「１」の画素をマーカーとみなして、画素毎にマーカーで囲まれた領域の内部、外部を判別し、内部ならば「１」を、外部ならば「０」を出力する。本実施例では、マーカー上を内部と判定するが、システムの仕様により外部と判定してもよいし、操作者が選択できるようにしてもよい。
【００３４】
領域判別処理回路１１５の出力信号は、画像処理回路１０６に入力され、領域毎に異なる編集処理をするための制御信号として用いられる。
【００３５】
また、マーカー処理のとき、画像処理回路１０７ではマーカー自身が画像に現れないように、ＣＰＵ（図示せず）によって、レベル変換の曲線が選択される。
【００３６】
尚、本実施例ではディジタル複写機に適用する場合を示したが、本発明の画像処理装置は事務機器の多機能化、複合化などの観点からファクシミリの読取部など、システム内部で画素を多値で表現できるものであればいずれにも適用可能である。また、領域縮小処理はローパスフィルタ処理としきい値処理を有するが、しきい値を調節して領域縮小の働きを弱めるか省略してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る画像処理装置によれば、輝度レベルおよび白レベルを用いてマーカー判定を行うことで、マーカーの輪郭のうち白に接する輪郭の領域が縮小し、黒に接する輪郭は変化しなくなり、領域縮小処理および領域拡張処理を行うことで、白に接する輪郭は元に戻り、黒文字によって途切れた部分は拡張され、途切れたマーカー領域が繋がる場合があり、マーカー上に黒文字や表の罫線等があっても正確にマーカーを判別できる。
【００３８】
請求項２に係る画像処理装置によれば、注目画素と近傍の位置関係にある複数の画素は、少なくとも上下、左右、斜めに隣接する８画素を含むので、上下左右斜めに隣接する８画素に文字や表の罫線等が重なってもマーカーで囲まれた領域を判別できる。
【００４０】
請求項３に係る画像処理方法によれば、輝度レベルおよび白レベルを用いてマーカー判定を行うことで、マーカーの輪郭のうち白に接する輪郭の領域が縮小し、黒に接する輪郭は変化しなくなり、領域縮小処理および領域拡張処理を行うことで、白に接する輪郭は元に戻り、黒文字によって途切れた部分は拡張され、途切れたマーカー領域が繋がる場合があり、マーカー上に黒文字や表の罫線等があっても正確にマーカーを判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】マーカー信号処理の機能を示すブロック図である。
【図３】マーカーに文字が重なっている場合を示す説明図である。
【図４】マーカー判定後のマーカーを示す説明図である。
【図５】マーカーを示す説明図である。
【図６】５×５画素のマスクを示す説明図である。
【図７】マーカーが塗られた領域を濃度レベルによって判別するための従来のマーカー判別方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
１５ マーカー
２１ 注目画素
１０５ マーカーレベル検出回路
１１１ 白レベル検出回路
１１２ マーカー判定回路
１１３ 領域縮小処理回路
１１４ 領域拡張処理回路
１１５ 領域判別処理回路

Claims (3)

1. 画像内のマーカーで囲まれた領域を判別し、該判別された領域に応じたマーカー処理を行なう画像処理装置において、
   注目画素の輝度が所定範囲内にあるか否かを判定する輝度レベル判定手段と、
   画素の輝度が所定しきい値を越えるか否かにより該画素が白レベルにあるか否かを判定する白レベル判定手段と、
   前記輝度レベル判定手段により該注目画素の輝度が所定範囲内であると判定され、かつ前記白レベル判定手段により該注目画素の近傍の位置関係にある複数の画素が白レベルでないと判定された場合、該注目画素をマーカーと判定するマーカー判定手段と、
   該注目画素を中心とする注目領域の画素数に対して該注目領域内において前記マーカー判定手段でマーカーであると判定された画素数の割合が第二のしきい値を越える場合、該注目画素をマーカーであると判定し、該画素数の割合が第二のしきい値以下の場合、該注目画素をマーカーではないと判定する領域縮小手段と、
   該注目画素を中心とする注目領域の画素数に対して該注目領域内において前記領域縮小手段でマーカーであると判定された画素数の割合が第三のしきい値以上の場合、該注目画素をマーカーと判定し、マーカー領域を拡張する領域拡張手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記注目画素と近傍の位置関係にある複数の画素は、少なくとも上下、左右、斜めに隣接する８画素を含むことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 画像内のマーカーで囲まれた領域を判別し、該判別された領域に応じたマーカー処理を行なう画像処理方法において、
   注目画素の輝度が所定範囲内にあるか否かを判定する輝度レベル判定ステップと、
   画素の輝度が所定しきい値を越えるか否かにより該画素が白レベルにあるか否かを判定する白レベル判定ステップと、
   前記輝度レベル判定ステップで該注目画素の輝度が所定範囲内であると判定され、かつ前記白レベル判定ステップで該注目画素の近傍の位置関係にある複数の画素が白レベルでないと判定された場合、該注目画素をマーカーと判定するマーカー判定ステップと、
   該注目画素を中心とする注目領域の画素数に対して該注目領域内において前記マーカー判定ステップでマーカーであると判定された画素数の割合が第二のしきい値を越える場合、該注目画素をマーカーであると判定し、該画素数の割合が第二のしきい値以下の場合、該注目画素をマーカーではないと判定する領域縮小ステップと、
   該注目画素を中心とする注目領域の画素数に対して該注目領域内において前記領域縮小ステップでマーカーであると判定された画素数の割合が第三のしきい値以上の場合、該注目画素をマーカーと判定し、マーカー領域を拡張する領域拡張ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。

Images