JP3986059B2 - 画像補正装置、プログラム、記憶媒体及びページ外形の直線部分と曲線部分の境界点の検出方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像補正装置、プログラム、記憶媒体及びページ外形の直線部分と曲線部分の境界点の検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
フラットベッドスキャナを用いて読み取る原稿の多くはシート状の原稿であり、コンタクトガラス上に開閉自在の圧板を設け、コンタクトガラス上に原稿を載置した後に圧板を閉じて原稿をスキャンするようにしている。しかし、原稿としてはシート状のものに限られず、ブック原稿(本、冊子など)も原稿として扱われることがあり、そのような場合にもコンタクトガラス上にブック原稿を載置し、原稿をスキャンすることになる。
【0003】
ところが、原稿としてブック原稿を用いた場合には、図33に示すように、ブック原稿100のページ綴じ部101がコンタクトガラス102から浮き上がってしまう。このようにブック原稿100のページ綴じ部101がコンタクトガラス102から浮き上がってしまった場合には、ページ綴じ部101が焦点面から離れてしまうため、浮き上がった部分のスキャン画像には、画像歪み、影、文字ボケなどの画像劣化が発生する。劣化した画像のページ綴じ部101は読みにくく、OCRにより文字認識処理を行うときの認識率が著しく低下する。特に、厚手製本ではその割合が高く、また、ブック原稿100のページ綴じ部101を焦点面から離れないように加圧作業した場合には、ブック原稿100自体を破損してしまうこともある。
【0004】
このような問題を解決すべく、画像の濃度情報から物体の3次元形状を推定する方法を用いて、画像の歪みを補正する方法が提案されている。このような画像の濃度情報から物体の3次元形状を推定する方法としては、
T. Wada, H. Uchida and T. Matsuyama, “Shape from Shading with Interreflections under a Proximal Light Source: Distortion-Free Copying of an Unfolded Book”, International Journal Computer Vision 24(2), 125-135(1997)
に記載されているShape from Shadingと呼ばれる方法が代表的な例である。
【0005】
しかしながら、前述したShape from Shadingと呼ばれる方法によれば、計算量が多く、歪み補正処理の計算時間が長いので、実用化は困難である。
【0006】
また、特開平5-161002号公報に記載されている方法によれば、三角測量方式により書籍の形状を測定するための特別な形状計測装置が必要になるため、適当ではない。
【0007】
そこで、近年においては、少ない計算量で有効に歪みを補正すべく、読み取りスキャン画像のページ外形の形状を用いて書籍表面の3次元形状を推定する画像補正装置が提案されている(例えば、特開平11-41455号公報等を参照)。
【0008】
ところが、特開平11-41455号公報等に記載されている画像補正装置によれば、スキャン画像全体に対して補正処理を施すので、本来補正処理を施す必要のない領域(図34中、斜線領域以外の領域b)にまで補正処理を施すことになり、処理時間が無駄に長くなってしまうという問題がある。特に、見開きA3サイズ程度の大判の書籍の場合には、歪みが生じている部分の面積は全体の1/5〜1/6程度であることが多いので、このような問題は顕著である。
【0009】
そこで、処理時間の短縮を図るべく、歪み発生部分(つまり、ブック原稿100のページ綴じ部101のスキャン画像101’付近に位置する「ページ外形」が曲線になった領域(図34中、斜線領域a))のみについて補正処理を施すようにすることが考えられている。このような歪み発生部分(図34中、斜線領域a)は、左右ページの「ページ外形」における直線部分と曲線部分との境界点x0,x1(図34参照)を判定することで抽出可能である。このページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の判定処理については、例えば、特開平11-41455号公報に記載されているような手法を用いることが可能である。概略的には、図35に示すように、抽出したページ外形と近似直線との距離が予め定めた値d0を上回る位置から予め定めた一定画素数N分だけ直線側(綴じ部から離間する側)へ戻った位置を、ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点として検出するものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述したようなページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の判定処理によれば、ブック原稿が弛んでしまった場合には、適切な境界点を検出することができないという問題がある。より具体的には、ブック原稿のページ外形が弛んだ場合にはページ外形の直線部分の形状が不安定になることから、適切な近似直線を得ることができない。このような場合には、図36に示すように、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断する場合が発生する。このように境界点と誤判断して、歪み発生部分とされた領域のみについて歪み補正した場合には、本来歪み領域であるにもかかわらず歪み補正がなされないという問題が生じ、補正後の画質が低下する。
【0011】
本発明の目的は、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、歪み発生部分とされた領域のみについて確実に歪み補正することができる画像補正装置、プログラム、記憶媒体及びページ外形の直線部分と曲線部分の境界点の検出方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明の画像補正装置は、スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出手段と、前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出手段と、前記ページ外形検出手段により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出手段と、前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線算出手段により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出手段により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出手段と、この境界点検出手段により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正手段と、を備え、前記境界点検出手段は、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することを特徴とする。
したがって、近似直線とページ外形との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出され、この検出されたページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいてスキャン画像の歪みが補正される。これにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、弛みが生じたページ外形と近似直線との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出されるので、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、歪み発生部分とされた領域のみについて確実に歪み補正することが可能になる。
また、近似直線とページ外形との距離を測定し、この距離及び近似直線とページ外形との「正」「負」の情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出される。これにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することが可能になる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像補正装置において、前記近似直線と前記ページ外形との関係が常に「正」の場合は、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点、もしくは、その点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とする。
したがって、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することが可能になる。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像補正装置において、前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる場合、前記綴じ部境界線近傍で最後に「負」でなくなった点と、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点とにおける前記画像読取手段の副走査方向の距離を測定し、この2点間の距離が予め定めた値以下であれば、前記近似直線と前記ページ外形との距離が「負」の方向へ最大となった点を最大乖離点とし、その最大乖離点、もしくは、最大乖離点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とする。
したがって、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することが可能になる。
請求項4記載の発明は、請求項3記載の画像補正装置において、前記近似直線と前記ページ外形との距離が「負」の方向へ最大となった後に、前記近似直線と前記ページ外形との距離が0以上である画素が予め定めた値以上続いた場合には当該「負」の方向への最大値をキャンセルし、その後にまた前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる画素においてあらためて「負」の方向への最大値を求めなおす。
したがって、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することが可能に なる。
請求項5記載の発明は、請求項1記載の画像補正装置において、前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる場合、前記綴じ部境界線近傍で最後に「負」でなくなった点と、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点とにおける前記画像読取手段の副走査方向の距離を測定し、この2点間の距離が予め定めた値より大であれば、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点、もしくは、その点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とする。
したがって、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することが可能になる。
請求項6記載の発明は、請求項2ないし5のいずれか一記載の画像補正装置において、前記綴じ部境界線に達するまでに前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回ることが無い場合は、前記綴じ部境界線、もしくは、前記綴じ部境界線から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とする。
したがって、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することが可能になる。
請求項7記載の発明は、請求項1記載の画像補正装置において、前記近似直線算出手段は、確実に直線が存在することが保証されているような前記ページ外形の前記画像読取手段の副走査方向上の位置を直線部分の両端の位置として予め2か所定めておく。
したがって、正しい近似曲線を得ることが可能になる。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の画像補正装置において、前記スキャン画像の左右両端から、予め定めた一定値分内側へ入った位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分内側へ入った位置を直線部分の一方の端とし、副走査方向に関する画像中心線から、予め定めた一定値分離れた位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分離れた位置を直線部分のもう一方の端とする。
したがって、正しい近似曲線を得ることが可能になる。
請求項9記載の発明は、請求項7記載の画像補正装置において、前記スキャン画像の左右両端から、予め定めた一定値分内側へ入った位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分内側へ入った位置を直線部分の一方の端とし、前記綴じ部境界線から、予め定めた一定値分離れた位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分離れた位置を直線部分のもう一方の端とする。
したがって、正しい近似曲線を得ることが可能になる。
請求項10記載の発明は、請求項8または9記載の画像補正装置において、前記直線部分の両端部近傍の数点を選択し、選択した数点の前記画像読取手段の主走査方向の位置の平均値を算出し、各平均値に基づき当該直線部分の両端部の主走査方向の位置を修正する。
したがって、近似直線の算出結果を安定させることが可能になる。
請求項11記載の発明は、請求項1記載の画像補正装置において、前記境界点検出手段は、前記ページ外形の上辺と下辺で境界点の副走査方向の位置が異なる場合は、前記綴じ部境界線からより離れた方の境界点の位置をそのページの境界点の位置とする。
したがって、ページ外形の上辺と下辺で境界点の副走査方向の位置が異なる場合に綴じ部境界線に近い方の境界点を選択すると、歪みが補正されずに残ってしまう部分が生じるため、このような不具合を排除することが可能になる。
請求項12記載の発明のプログラムは、スキャン画像の画像補正をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記コンピュータに、スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出機能と、前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出機能と、前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出機能と、前記綴じ部境界線を中 心とする左右ページについて、前記近似直線算出機能により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出機能であって、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する機能と、この境界点検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正機能と、を実行させる。
したがって、近似直線とページ外形との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出され、この検出されたページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいてスキャン画像の歪みが補正される。これにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、弛みが生じたページ外形と近似直線との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出されるので、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、歪み発生部分とされた領域のみについて確実に歪み補正することが可能になる。また、近似直線とページ外形との距離を測定し、この距離及び近似直線とページ外形との「正」「負」の情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出される。これにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することが可能になる。
請求項13記載の発明の記憶媒体は、スキャン画像の画像補正をコンピュータに実行させるプログラムを記憶するコンピュータに読み取り可能な記憶媒体であって、前記コンピュータに、スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出機能と、前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出機能と、前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出機能と、前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線算出機能により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出機能であって、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する機能と、この境界点検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正機能と、を実行させるプログラムを記憶する。
したがって、近似直線とページ外形との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出され、この検出されたページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいてスキャン画像の歪みが補正される。これにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、弛みが生じたページ外形と近似直線との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出されるので、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、歪み発生部分とされた領域のみについて確実に歪み補正することが可能になる。また、近似直線とページ外形との距離を測定し、この距離及び近似直線とページ外形との「正」「負」の情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出される。これにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、適切なページ外形の直線部分と曲 線部分の境界点を検出することが可能になる。
請求項14記載の発明のページ外形の直線部分と曲線部分の境界点の検出方法は、スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出工程と、前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出工程と、前記ページ外形検出工程により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出工程と、前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出工程と、を含む。
したがって、近似直線とページ外形との距離を測定し、この距離及び近似直線とページ外形との「正」「負」の情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出される。これにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することが可能になる。
【0046】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図1ないし図32に基づいて説明する。本実施の形態の画像補正装置は画像形成装置であるデジタル複写機に備えられており、画像読取装置としてはデジタル複写機のスキャナ部が適用されている。
【0047】
ここで、図1はスキャナ部1の構成を示す縦断正面図である。図1に示すように、スキャナ部1は、原稿を載置するスキャン面であるコンタクトガラス2と、原稿の露光用の露光ランプ3及び第一反射ミラー4からなる第一走行体5と、第二反射ミラー6及び第三反射ミラー7からなる第二走行体8と、原稿の画像を読み取る撮像素子としてのCCD(Charge Coupled Device)9と、このCCD9に結像させるためのレンズユニット10と、原稿を載置する基準になるとともにコンタクトガラス2のズレや外れを防止する原稿スケール11と、この原稿スケール11の下側に設置されたシェーディング補正用の白基準板12と、フレーム14とを備えている。CCD9はセンサボード13上に形成されている。
【0048】
原稿の走査時には、第一走行体5及び第二走行体8はステッピングモータ24(図3参照)によって副走査方向に移動する。すなわち、第一走行体5及び第二走行体8がコンタクトガラス2の下を走行して、露光ランプ3で原稿を露光走査し、その反射光を第一反射ミラー4、第二反射ミラー6及び第三反射ミラー7で反射して、レンズユニット10を通してCCD9に結像させる。ここに、画像読取手段が実現されている。
【0049】
このようなスキャナ部1は、このスキャナ部1で読み取られた原稿の画像に基づく画像データに応じ、例えば電子写真方式で用紙上に画像の形成を行う画像印刷装置であるプリンタ部(図示せず)を備えるデジタル複写機16に搭載されている。図2は、スキャナ部1を搭載したデジタル複写機16の上部部分を示す斜視図である。図2に示すように、スキャナ部1には、コンタクトガラス2に対して開閉自在な圧板17と、この圧板17の開閉を検出する開閉センサ18とが設けられている。なお、デジタル複写機16に備えられるプリンタとしては、電子写真方式のほか、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方式、溶融型熱転写方式など、種々の印刷方式を適用することができる。その具体的な構成については周知であるため、詳細な説明は省略する。
【0050】
図3は、スキャナ部1の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。図3に示すように、この制御系は、スキャナ部1の全体を制御するメイン制御部19に、CCD9で読み取った画像データに各種の画像処理を施す回路である画像処理部20と、第一走行体5及び第二走行体8を制御する回路である走行体制御部21と、デジタル複写機16への各種操作を受け付け、また、各種メッセージを表示する操作パネル22と、CCD9で読み取った画像データや所定のデータ等を記憶するメモリ23とが接続されている。なお、操作パネル22には、コピー開始を宣言するためのコピースタートキー等が設けられている。また、走行体制御部21には、露光ランプ3と、第一走行体5及び第二走行体8を駆動するステッピングモータ24と、第一走行体5及び第二走行体8がホームポジションにあるか否かを検出するスキャナホームポジションセンサ(HPセンサ)25と、開閉センサ18とが接続されている。
【0051】
ここで、図4は画像処理部20の基本的な内部構成を示すブロック図である。図4に示すように、画像処理部20は、原稿をCCD9により読み取ったアナログ画像信号の増幅処理やデジタル変換処理等を行うアナログビデオ処理部26、シェーディング補正処理を行うシェーディング補正処理部27、シェーディング補正処理後のデジタル画像信号に、MTF補正、変倍処理、γ補正等の各種画像データ処理を行いスキャン画像を生成する画像データ処理部28、本実施の形態の特長的な機能であるスキャン画像の画像補正機能を実現する画像補正部29から構成されている。以上のような画像処理後のデジタル画像信号は、メイン制御部19を介してプリンタ部に送信されて、画像形成に供される。
【0052】
メイン制御部19は、図5に示すように、各部を集中的に制御するCPU(Central Processing Unit)31を備えており、このCPU31には、BIOSなどを記憶した読出し専用メモリであるROM(Read Only Memory)32と、各種データを書換え可能に記憶してCPU31の作業エリアとして機能するRAM(Random Access Memory)33とがバス34で接続されており、マイクロコンピュータを構成している。さらにバス34には、制御プログラムが記憶されたHDD35と、CD(Compact Disc)−ROM37を読み取るCD−ROMドライブ36と、プリンタ部等との通信を司るインタフェース(I/F)38とが接続されている。
【0053】
図5に示すCD−ROM37は、この発明の記憶媒体を実施するものであり、所定の制御プログラムが記憶されている。CPU31は、CD−ROM37に記憶されている制御プログラムをCD−ROMドライブ36で読み取り、HDD35にインストールする。これにより、メイン制御部19は、後述するような各種の処理を行うことが可能な状態となる。
【0054】
なお、記憶媒体としては、CD−ROM37のみならず、DVDなどの各種の光ディスク、各種光磁気ディスク、フレキシブルディスクなどの各種磁気ディスク、半導体メモリ等、各種方式のメディアを用いることができる。また、インターネットなどのネットワークからプログラムをダウンロードし、HDD35にインストールするようにしてもよい。この場合に、送信側のサーバでプログラムを記憶している記憶装置も、この発明の記憶媒体である。なお、プログラムは、所定のOS(Operating System)上で動作するものであってもよいし、その場合に後述の各種処理の一部の実行をOSに肩代わりさせるものであってもよいし、ワープロソフトなど所定のアプリケーションソフトやOSなどを構成する一群のプログラムファイルの一部として含まれているものであってもよい。
【0055】
次に、メイン制御部19に設けられたCPU31が制御プログラムに基づいて実行する各種処理の内容について説明する。ここでは、CPU31が実行する処理のうち、本実施の形態のスキャナ部1が備える特長的な機能であるスキャン画像の画像補正機能を実現する画像補正装置である画像補正部29におけるスキャン画像の画像補正処理についてのみ説明する。
【0056】
図6は、スキャン画像の画像補正処理の流れを概略的に示すフローチャートである。なお、ここでは、図7に示すように、ブック原稿40のページ綴じ部41とスキャナ部1の画像読み取りの主走査方向とがほぼ平行になるように位置させてブック原稿40をコンタクトガラス2上に下向きに載置したことを意図した場合について説明する。
【0057】
まず、画像データ処理部28から出力されたコンタクトガラス2に載置されているブック原稿40のスキャン画像を入力する(ステップS1)。ここで、図8は入力した画像の一例を示したものである。図8に示すように、入力されたブック原稿40のスキャン画像には、ページ綴じ部41のスキャン画像である綴じ部境界線41’の近傍において歪みが生じている。図8中、Aはスキャン画像の画像境界線である。
【0058】
次いで、ステップS2に進み、スキュー補正処理を実行する。ステップS2のスキュー補正処理は、図8に示すように、入力されたブック原稿40のページ綴じ部41が主走査方向に対して斜めに傾く、いわゆるスキューが生じた綴じ部境界線41'が発生している場合に有効である。
【0059】
スキュー補正処理(ステップS2)においては、まず、スキャン画像からページ外形を抽出する(ステップS2−1)。ここで、図9は上端にページ外形が存在するスキャン画像の一例を示す説明図、図10は図9に示したスキャン画像の綴じ部境界線左側の黒画素ヒストグラムである。図10に示すヒストグラムのx軸はスキャン画像の主走査方向(図9の上下方向)を示すものであり、スキャン画像の上端はヒストグラムの左端に対応付けられている。なお、ページ外形が下端に存在するスキャン画像の場合には、スキャン画像の下端がヒストグラムの右端に対応付けられることになる。したがって、図9に示すようにスキャン画像の上端にページ外形が存在する場合、スキャン画像の上部に黒い帯が現れることから、図10に示すヒストグラムの左端には高い縦棒が現れることになる。本実施の形態では、このような特性を利用して、スキャン画像にページ外形が存在するか否かの判断を行う。
【0060】
より具体的には、図10に示すように、綴じ部境界線41のスキャン画像41’からスキャン画像の左端(図9の左端)までの距離AO、ヒストグラム縦棒の高さBOとし、その比率を下記に示す式(1)により算出し、
【数1】
算出された比率kが、予め定められた閾値よりも大きい場合に、スキャン画像にページ外形が存在すると判断する。
【0061】
なお、スキャン画像の上下にページ外形が存在する場合には、ヒストグラムの左右両端に高い縦棒が現れることになるので、このような場合には、ヒストグラムの左右両端の高い縦棒に基づいてスキャン画像にページ外形が存在するか否かの判断がそれぞれ実行される。
【0062】
このスキャン画像にページ外形が存在するか否かの判断処理は、スキャン画像の綴じ部境界線を境にした左右ページ毎に実行される。
【0063】
以上の処理により、スキャン画像にページ外形が存在すると判断された場合には、左右ページの上下辺のいずれにページ外形が存在しているのかという情報とともにページ外形を抽出し、RAM33に一時的に記憶する。ここに、ページ外形抽出手段の機能が実行される。
【0064】
ただし、本実施の形態においては、図11に示すように、スキャン画像の副走査方向(図11中、x方向)の中央位置から予め定めた範囲内の上下のページ外形を抽出するものとする。ページ綴じ部41のスキャン画像である綴じ部境界線41’の位置は、スキャン画像の副走査方向のほぼ中央に存在すると考えられるからである。なお、探索する範囲は、スキャナの特性等に応じて定めておく。このように探索する範囲を限定することにより、処理時間を短くすることができる。
【0065】
なお、スキャン画像からのページ外形の抽出方法としては、これに限るものではなく、特開平11-41455号公報に記載されている方法等を用いるようにしても良い。
【0066】
また、スキャン画像にページ外形が存在することが予め解かっている場合には、ページ外形が存在するか否かの判断を省略し、ページ外形の抽出のみを行うようにしても良い。
【0067】
スキャン画像からページ外形が抽出されると、ステップS2−2に進み、スキャン画像の綴じ部境界線41’を検出する。ここに、綴じ部境界線検出手段の機能が実行される。より具体的には、図13に示すように、上辺のページ外形についてはその主走査方向(図13中、y方向)の座標値が最小の点Tを、下辺のページ外形についてはその主走査方向の座標値が最大の点Sを、それぞれ綴じ部境界線41’の端点とし、両端点を結ぶ線分を綴じ部境界線41’とみなす。これにより、ページ綴じ部41に対応する綴じ部境界線41’はスキャン画像40’の主走査方向上辺及び下辺のページ外形の内側へ最も食い込んだ2点を結ぶ線分であるため、確実にページ綴じ部41に対応する綴じ部境界線41’を検出することが可能になる。
【0068】
スキャン画像の綴じ部境界線が検出されると、ステップS2−3に進み、スキャン画像40'の綴じ部境界線41'に基づいてスキュー角度を検出する。より具体的には、図13に示すように、綴じ部境界線41’である線分STと主走査方向とのなす角度θをスキュー角度とする。θの算出については、各種既知の手法がいろいろあるが、一例としては、端点Sと端点Tの主走査方向と副走査方向の各座標値の差からtanを求め、線分STと主走査方向とのなす角度θを算出する手法がある。ここに、スキュー角度検出手段の機能が実行される。
【0069】
スキャン画像40'のスキュー角度θが検出されると、ステップS2−4に進み、スキュー角度θに基づくスキュー補正処理を実行する。スキャン画像40'のスキュー補正は、概略的には、スキャン画像全体をスキュー角度θだけ回転させることにより行われる。本実施の形態においては、図13に示すように、回転の中心をスキャナのレンズ光軸の軌跡との距離の関係がなるべく変化しないような「線分STとレンズ光軸の軌跡の交点(図13中、O)」とし、スキャン画像全体をスキュー角度θだけ回転させることによりスキャン画像40'のスキュー補正を行うものとする。ここに、スキュー補正手段の機能が実行される。なお、スキャン画像全体を回転させてスキュー補正する際に、そのままスキャン画像全体を回転させただけでは、補正した画像の画素の座標が小数になる場合があり、スキュー補正画像の画質を落としてしまう場合がある。そこで、これを解消するため、スキュー補正の際に画素の線形補間処理を併せて行うようにしても良い。
【0070】
以上の処理により、ステップS2−3で検出したスキュー角度θに基づくスキュー補正が終了する。スキュー補正後のスキャン画像を図14に示す。図14に示すように、スキュー補正前のスキャン画像40'の綴じ部境界線41'である線分STは、スキュー補正後には線分S'T'になり、主走査方向に対して正確に平行となっている。
【0071】
続く、ステップS3では、スキュー補正後のスキャン画像からページ外形を抽出し、スキャン画像の綴じ部境界線41’を検出する。このステップS3における処理は、ステップS2−1及びステップS2−2で説明した処理と何ら変わるものではないため、その説明は省略する。
【0072】
スキュー補正後のスキャン画像からページ外形を抽出し、スキャン画像の綴じ部境界線41’を検出すると、ステップS4に進み、近似直線を算出する。ここで、近似直線の算出処理の流れについて図15を参照しつつ説明する。近似直線の算出処理としては、まず、スキャン画像の上辺又は下辺近傍に位置するページ外形上の2線分を左右ページから1つずつ選択する(ステップS11)。この選択にあたっては、ページ外形が歪んだ曲線部分上の点を基に近似直線を求めると正しい近似直線が得られないので、いかなる書籍画像の場合でも確実に直線が存在することが保証されているような副走査方向上の位置を直線部分の両端の位置として予め2か所定めておく必要がある。そこで、本実施の形態においては、図16に示すように、画像の横幅サイズをwとして、画像の左右両端から、予め定めた一定値w1分内側へ入った位置、あるいは、画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率(w1/w)分内側へ入った位置を直線の一方の端点とし、副走査方向に関する画像中心線から、予め定めた一定値w2分離れた位置、あるいは、画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率(w2/w)分離れた位置をもう一方の端点とするページ外形上の線分CD,EFを選択している。
【0073】
なお、副走査方向の綴じ部境界線の位置が既知の場合は、綴じ部境界線の位置から、予め定めた一定値w3分離れた位置、あるいは、画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率(w3/w)分離れた位置をもう一方の端としてもよい。
【0074】
これらのw1,w2,w3の値は、スキャナの特性や、対象とする書籍原稿のサイズに応じて予め定めておくものとする。
【0075】
続くステップS12においては、ステップS11で選択した2線分CD,EFを構成する点C,D,E,Fについて、ページ外形上で点C,D,E,Fの各近傍の数点を選び、それぞれの主走査方向の位置の平均値を算出し、各平均値に基づき点C,D,E,Fの主走査方向の位置を修正する。言い換えれば、各平均値を点C,D,E,Fとみなす。これは、点C,D,E,Fだけを参照すると、これらがたまたま異常値を持っているために近似直線の算出もおかしくなる恐れがあるので、結果を安定させるためである。図17に点Cの近傍の7点の平均位置を点Cの新たな位置と見なした例を示す。なお、本実施の形態においては、7点の平均値としたが、これに限るものではない。
【0076】
最後に、このようにして求めた線分CDを通る直線、及び線分EFを通る直線の式を算出し、これを近似直線とする(ステップS13)。
【0077】
近似直線が算出されると、ステップS5に進み、ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点を検出する。ここで、ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の流れについて図18を参照しつつ説明する。なお、後述するnum0,d0,Nは、スキャナ特性や対象とするブック原稿40のサイズ、解像度等に応じて予め定められた値である。
【0078】
ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理としては、まず、各種パラメータを初期化( stat=0, num=0, min=0.0)し、予め定めたページ外形上の点(直線部分であることが確実な点、例えば図16中のD等)を探索開始点として規定する(ステップS21)。ここで、パラメータ numは、綴じ部境界線41'近くにおいて近似曲線とページ外形の距離dが「負」でなくなった点と、距離dが予め定めた値d0を上回った点との二点間の副走査方向の距離を示すものである。なお、距離dの正負を次のように定める。即ち、近似直線がページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、外側に位置する場合を「正」とする。また、パラメータ minは、1つ前の探索点における近似曲線とページ外形の距離dを示すものである。パラメータ statは、近似曲線とページ外形の距離dが「正」であるか(stat=0)、近似曲線とページ外形の距離dが「負」であるか(stat=1)を示すものである。
【0079】
次いで、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dを算出する(ステップS22)。
【0080】
現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが「正」である場合には(ステップS23のN)、ステップS24に進む。
【0081】
そして、パラメータ numの値が予め定めたnum0の値に達していないと判定した場合には(ステップS24のN)、パラメータ numを“1”だけインクリメントし(ステップS25)、ステップS26に進む。
【0082】
現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが予め定めたd0より小、もしくは、現在の探索点が綴じ部境界線41'に一致していなければ(ステップS26のN)、現在の探索点より副走査方向に1画素分だけ綴じ部境界線41'寄りの点を新たな探索点とし(ステップS27)、再度ステップS22に進む。つまり、探索開始点を起点として綴じ部境界線41'へ向かって、副走査方向に探索点を移動しながらページ外形を探索していくことになる。
【0083】
また、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが「正」であり(ステップS23のN)、パラメータ numの値が予め定めたnum0の値に達していると判定した場合には(ステップS24のY)、ステップS28に進み、各種パラメータを初期化( stat=0, min=0.0)した後、ステップS26に進む。
【0084】
そして、パラメータ numの値が予め定めたnum0の値に達していると判定した場合には(ステップS24のY)、現在の探索点が綴じ部境界線41'に一致していることになる(ステップS26のY)。
【0085】
一方、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが「負」である場合には(ステップS23のY)、ステップS29に進み、パラメータ statを“1”とし、パラメータ numを初期化( num=0)した後、ステップS30に進む。
【0086】
ステップS30においては、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが記憶しておいた1つ前の探索点における距離dであるパラメータ minよりも小さい(「負」の方向へ大きい)か否かを判定する。
【0087】
現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dがパラメータ minよりも大きい(「負」の方向へ小さい)場合には(ステップS30のN)、そのままステップS26に進む。
【0088】
一方、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dがパラメータ minよりも小さい(「負」の方向へ大きい)場合には(ステップS30のY)、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dをパラメータ minに設定して最大乖離点(近似直線と前記ページ外形との距離dが「負」の方向へ最大となった点)とした後(ステップS31)、ステップS26に進む。
【0089】
そして、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが予め定めたd0より大、もしくは、現在の探索点が綴じ部境界線41'に一致していれば(ステップS26のY)、ステップS32に進み、パラメータ statが「0」であるか否かを判定する。
【0090】
パラメータ statが「0」である場合には(ステップS32のY)、ステップS33に進み、現在の探索点から予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する側へ寄った点をページ外形の直線部分と曲線部分と境界点とし、処理を終了する。
【0091】
一方、パラメータ statが「1」である場合には(ステップS32のN)、ステップS34に進み、最大乖離点から予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する側へ寄った点をページ外形の直線部分と曲線部分と境界点とし、処理を終了する。
【0092】
ページ外形の直線部分と曲線部分と境界点が検出されると、ステップS6に進み、主走査方向の形状補正処理を行う。主走査方向の形状補正処理としては、まず、図19において二点鎖線で示すような仮想ページ外形VEを求める。仮想ページ外形VEは、スキャン画像の境界部分である画像境界線Aにページ外形が位置するとみなした場合の仮想的なページ外形である。例えば右ページにおける仮想ページ外形VEは、ページ外形の直線部分と曲線部分と境界点x0における基準線と画像境界線Aとの距離a0と、境界点x0における基準線と参照線との距離b0とに基づいて算出することができる。すなわち、境界点x0よりも綴じ部境界線41'寄りであって副走査方向上の任意位置である位置xにおける基準線と参照線間の距離bが解かれば、
a/b=a0/b0
であることから、位置xから仮想ページ外形VEまでの距離aを算出することができる。したがって、右ページに位置する基準線(下辺のページ外形)の曲線部分の副走査方向の全ての位置xにおける距離aを算出することにより、仮想ページ外形VEを求めることができる。ここに、仮想ページ外形算出手段の機能が実行される。このような処理は、左右ページについてそれぞれ独立に行われる。
【0093】
そして、主走査方向の形状補正の際に用いる補正率は、境界点x0における基準線と画像境界線Aとの距離a0と、境界点x0における基準線と参照線との距離b0とを加算した距離h0(h0=a0+b0)に基づいて算出され、位置xにおける参照線から仮想ページ外形VEまでの距離をh(h=a+b)とした場合には、位置xにおける歪み補正率は、
h0/h
として表すことができる。即ち、歪み補正率とは、主走査方向に画像を伸張して補正する際に、基準線と参照線との間の距離を曲線部分における副走査方向の全ての位置xにおいて等しくなるように、各xに関して算出した値である。
【0094】
実際に補正をする際は、まず、図20に示すように仮想ページ外形VE(図19参照)が画像境界線Aに一致するように、主走査方向に各画素をシフトする。この場合、仮想ページ外形VEは基準線(下辺のページ外形)の曲線部分(y0とx0との間に位置する部分)であるので、本実施の形態における主走査方向の形状補正処理は、ページ外形の曲線部分(歪み発生部分)のみに対して実行されることになる。その結果、基準線は図20のED、参照線は図20のEUのようになる。
【0095】
その後、ページ外形の曲線部分(歪み発生部分)における副走査方向の全ての位置xにおいて、画像を主走査方向の上辺側にh0/hで伸張する。その結果、基準線は図20のRED、参照線は図20のREUのように、直線に補正される。
【0096】
以上によりスキャン画像の主走査方向の形状補正が終了する。なお、ステップS6の主走査方向の形状補正処理については、前述した処理に示したものに限られるものではなく、各種の処理方法を用いることが可能である。
【0097】
スキャン画像の主走査方向の形状補正が終了すると、続いて副走査方向の形状補正(ステップS7)を実行する。
【0098】
ステップS7の副走査方向の形状補正は、概略的には、検出したページ綴じ部41の境界方向(主走査方向)の画像の復元後の長さが1画素以上となるようにして整数画素分のラインの画像濃度データを演算し、復元後の単位ラインの画像を算出するための周囲画素のデータが得られ次第、画像伸長の演算を行うものである。このため、リアルタイムの補正処理が可能となっている。
【0099】
具体的には、ページ綴じ部41の深さの変化量により画像の伸長を行う。図21に示すように、ブック原稿40の形状を読み取ってライン毎の微少な三角形とし、ページの読み取り1ラインにおける画像長さLnを次の式
Ln=√{1+(Tn−Tn-1)2}
により算出し、画像長さLnの累積をページの伸長長さとする。その結果、近似した三角形の斜辺は湾曲したページの形状とほぼ等しくなるので、その累積をページの画像長さとすることにより、正確なページ長さを得る。特に、1ライン毎の最小ピッチによる形状近似により、その長さの復元精度は高い。
【0100】
ブック原稿40のページ綴じ部41は、ブック原稿40の見開き方向に読み取り画素ピッチがブック原稿40に対して変化していく。つまり、ブック原稿40のページ綴じ部41は、ブック原稿40の見開き方向に読み取り画素ピッチがブック原稿40に対して等間隔にはならない。そこで、ブック原稿40のページ綴じ部41の形状を検出し、サンプリングピッチの変化に対応して画素位置の復元演算を行う。
【0101】
すなわち、検出したページ綴じ部41の境界方向(主走査方向)について3次関数コンボリューション法で復元画像を算出し、その注目画素の画素間隔を基準“1”として演算することにより、読み取りライン間隔が変化、すなわち、平面状としたときの原稿に対してサンプリング画素間隔が逐次変わっていくのに対し、画像伸長処理を適応する。また、幾何学的に主走査方向の画像投影倍長さとページ綴じ部41の深さは比例関係にあり、図22に示すように、上述のように境界アドレスA3よりブック原稿40のページ綴じ部41の深さTを以下の式
T=焦点面距離*(A3−Ak)/{(Ak−Ka)−(A3−Ak)}
により、求めることができる。このようにして算出される隣接する主走査ラインの深さの差により、1画素毎の微少ピッチの直線で近似してページの復元位置を算出することができる。
【0102】
このようにして算出されたブック原稿40のページ綴じ部41の深さTは、図21に示すように、1ライン毎の復元すべき副走査方向の画像長さLnの算出に用いられることになる。すなわち、前述した次の式
Ln=√{1+(Tn−Tn-1)2}
により、1ライン毎の復元すべき副走査方向の画像長さLnが算出される。したがって、画像長さLnの累積が副走査方向のページ長さになる。なお、画像拡大は主走査方向の拡大と同様に3次関数コンボリューション法による画素間補間を用いて行い、その計算精度は充分に高くとっている。
【0103】
通常、ブック原稿40のページ綴じ部41の深さが深くなるに連れてその深さの変化量が増す。そこで、本実施の形態においては、その位置のブック原稿40のページ綴じ部41の深さに応じて画像伸長に制限をかける。具体的には、隣合う境界アドレスの差をその位置の(深さ[mm]/5)[画素]に制限して境界の誤検出による副走査方向復元のエラーを抑制する。
【0104】
副走査方向の復元では画像長さLnは位置によって異なり、図23に示すように読み取り画像データは等間隔ではない。図23では、復元データの濃度として3'の位置の濃度を求めるために読み取り画像データにおける2,3,4,5の位置の濃度データを使うが、r1:(3〜3'の位置の間の距離)/(3〜4の位置の間の距離)、r2:(1−r1)、r3:(2〜3'の位置の間の距離)/(3〜4の位置の間の距離)、r4:(3'〜5の位置の間の距離)/(3〜4の位置の間の距離)は、3〜4の位置の間の距離を1としている。そして、これらをrとすることで、3次関数コンボリューション法により画素間補間が実行される。
【0105】
図24は副走査方向復元フローを示す。図23において、画像長さLnの累積が副走査方向のページの長さになり、これを読み取り原稿(ブック原稿40)の位置とする。図23の2,3,4,5は主走査ラインを表わし、それぞれの位置をf4[2]、f4[3]、f4[4]、f4[5]とする。wは、補間するラインの位置であって、f4[3]とf4[4]の間の位置で整数になるところである。
【0106】
まず、wに位置f4[3]の整数部分を代入する(ステップ7−a)。この時のwの位置はf4[2]とf4[3]との間になっている。
【0107】
次に、w+1がf4[4]以下であるか否かを判断し(ステップ7−b)、w+1がf4[4]以下でなければ(ステップ7−bのN)、ステップ7−fに進む。
【0108】
ステップ7−fでは、補間をせず、ライン4とライン5の間の補間に移るために4ラインのバッファで濃度データのシフトをする。すなわち、ライン3の濃度データをライン2の濃度データに置き換え、ライン4の濃度データをライン3の濃度データに置き換え、ライン5の濃度データをライン4の濃度データに置き換え、新しいラインの濃度データをライン5の濃度データに置き換え、また、位置f4[2]に位置f4[3]を置き換え、位置f4[3]に位置f4[4]を置き換え、位置f4[4]に位置f4[5]を置き換え、位置f4[5]に新しい位置f4[5]を置き換える。
【0109】
次に、読み取り画像の最終ラインであるか否かを判断し、読み取り画像の最終ラインであれば、ステップ7−gに進み、処理を終了する。また、読み取り画像の最終ラインでなければ、ステップ7−aに戻る。
【0110】
一方、w+1がf4[4]以下であれば(ステップ7−bのY)、ステップ7−cに進み、wの位置の濃度データを補間で求めるための3次関数コンボリューション法で必要なr1,r2,r3,r4を求める。読み取り画像のデータの間隔は等間隔ではない。そこで、以下のように補間する位置を挟む読み取りデータのライン位置の間隔(3から4、すなわち、f4[4]−f4[3])を1とする。すなわち、
r1=(3〜3'の距離)/(3〜4の距離)
=(w−f4[3])/(f4[4]−f4[3])
r2=1−r1
r3=(2〜3'の距離)/(3〜4の距離)
=(w−f4[2])/(f4[4]−f4[3])
r4=(3'〜5の距離)/(3〜4の距離)
=(w−f4[5])/(f4[4]−f4[3])
を算出する。
【0111】
そして、ステップ7−dでは、位置wのラインの濃度を3次関数コンボリューション法で補間して求め、ステップ7−aに戻る。
【0112】
以上の処理により副走査方向の形状補正処理(ステップS7)が終了する。
【0113】
なお、ステップS7の副走査方向の形状補正処理については、前述した処理に示したものに限られるものではなく、各種の処理方法を用いることが可能である。
【0114】
以上によりスキャン画像の主走査方向の形状補正及び副走査方向の形状補正処理が終了すると、輝度補正処理(ステップS8)、文字ボケ補正処理(ステップS9)が実行される。輝度補正処理(ステップS8)及び文字ボケ補正処理(ステップS9)については、詳細な説明は省略する。
【0115】
[実施例]
以上説明したスキャン画像の画像補正処理におけるページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理について、具体例を挙げて説明する。
【0116】
[第一の実施例]
図25は、近似曲線とページ外形の距離dが常に「正」の場合である。したがって、図18に示した処理においては、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが常に「正」であることから(ステップS23のN)、常にステップS24に進むことになる。通常は、続いてステップS24に進み、以下、ステップS25→ステップS26→ステップS27→ステップS22と、ループを形成する。ステップS25でパラメータ numの値を増加させることにより、ステップS24での判定が“YES”となってステップS27に進むこともあるが、本実施例の場合は特に影響は無い。ステップS26で近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回る(図25中、X)と、ステップS32へ進む。本実施例の場合は常にパラメータ statが「0」であるので、ステップS33へ進む。即ち、近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回った点から予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点とする(N=0としてもよい)。図25では、点Xにおいて近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回っている。ここでは予め定めた画素数(N)だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点としている。
【0117】
[第二の実施例]
図26は、近似曲線とページ外形の距離dがある位置までは「負」の場合である。したがって、図18に示した処理においては、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dがある位置までは「負」であることから(ステップS23のY)、ある位置まではステップS29に進むことになる。そして、パラメータ statを“1”とし、パラメータ numを初期化( num=0)した後(ステップS29)、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが記憶しておいた1つ前の探索点における距離dであるパラメータ minよりも小さい(「負」の方向へ大きい)か否かを判定する(ステップS30)。
【0118】
現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dがパラメータ minよりも小さい(「負」の方向へ大きい)場合には(ステップS30のY)、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dをパラメータ minに設定して最大乖離点Zとする(ステップS31)。以下、ステップS26→ステップS27→ステップS22と、ループを形成する。
【0119】
そして、近似曲線とページ外形の距離dが「負」で無くなった点(図26中、Y)で、ステップS24に進み、パラメータ numが予め定めたnum0に一致しない限り、ステップS25でパラメータ numの値を増加させる。そして、ステップS26で近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回る(図26中、X)と、パラメータ numがnum0に達しておらず、パラメータ statが「1」のままであるので、ステップS34へ進む。即ち、最大乖離点Zから予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向へ寄った点を境界点とする(N=0としてもよい)。図26に示すように、近似曲線とページ外形の距離dが「負」の方向へ最大となった最大乖離点Z、もしくは、最大乖離点Zから予め定めた画素数(N)だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点とする。図26では、予め定めた画素数(N)だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点としている。前述した図36の場合に比べて、より適切な点を境界点として検出していることがいえる。
【0120】
[第三の実施例]
図27は、近似曲線とページ外形の距離dが一時的に「負」となる場合である。したがって、図18に示した処理においては、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dがある位置までは「負」であることから(ステップS23のY)、ある位置まではステップS29に進むことになる。そして、パラメータ statを“1”とし、パラメータ numを初期化( num=0)した後(ステップS29)、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが記憶しておいた1つ前の探索点における距離dであるパラメータ minよりも小さい(「負」の方向へ大きい)か否かを判定する(ステップS30)。
【0121】
現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dがパラメータ minよりも小さい(「負」の方向へ大きい)場合には(ステップS30のY)、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dをパラメータ minに設定して最大乖離点Zとする(ステップS31)。以下、ステップS26→ステップS27→ステップS22と、ループを形成する。
【0122】
そして、近似曲線とページ外形の距離dが「負」で無くなった点(図27中、Y)で、ステップS24に進み、パラメータ numが予め定めたnum0に一致しない限り、ステップS25でパラメータ numの値を増加させる。そして、ステップS26で近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0に達するまでに(図27中、X)、パラメータ numが予め定めたnum0に一致する点がある。その場合、ステップS24での判定が“YES”となってステップS27に進み、パラメータ statを“0”とし、パラメータ minを初期化( min=0.0)する(ステップS28)。そして、ステップS26で近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回る(図27中、X)と、ステップS32へ進む。本実施例の場合はこの時点でのパラメータ statが「0」であるので、ステップS33へ進む。即ち、近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回った点から予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点とする(N=0としてもよい)。
【0123】
結果的に、図27では、点X、もしくは、その点Xから予め定めた画素数(N)だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点とする。図27では、予め定めた画素数(N)だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点としている。最大乖離点Zは真の歪み部分から離れすぎているのでこれを境界点とするのは適当でないが、本方式によればその問題を解決できる。
【0124】
[第四の実施例]
図28は、近似曲線とページ外形の距離dが二度「負」となる場合である。したがって、図18に示した処理においては、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dがある位置までは「負」であることから(ステップS23のY)、ある位置まではステップS29に進む。そして、パラメータ statを“1”とし、パラメータ numを初期化( num=0)した後(ステップS29)、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dが記憶しておいた1つ前の探索点における距離dであるパラメータ minよりも小さい(「負」の方向へ大きい)か否かを判定する(ステップS30)。
【0125】
現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dがパラメータ minよりも小さい(「負」の方向へ大きい)場合には(ステップS30のY)、現在の探索点における近似曲線とページ外形の距離dをパラメータ minに設定して最大乖離点Z1とする(ステップS31)。以下、ステップS26→ステップS27→ステップS22と、ループを形成する。
【0126】
そして、近似曲線とページ外形の距離dが「負」で無くなった点(図28中、Y1)で、ステップS24に進み、パラメータ numが予め定めたnum0に一致しない限り、ステップS25でパラメータ numの値を増加させる。そして、ステップS26で近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0に達するまでに(図28中、X)、パラメータ numが予め定めたnum0に一致する点がある。その場合、ステップS24での判定が“YES”となってステップS27に進み、パラメータ statを“0”とし、パラメータ minを初期化( min=0.0)する(ステップS28)。しかしながら、図28に示す例は前述した第三の実施例とは異なり、近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回る点(図28中、X)に達するまでに再び「負」となる状態がある。すると、上記の最大乖離点の探索のプロセスが再び行われる。二度目に近似曲線とページ外形の距離dが「負」で無くなった点(図28中、Y2)から、近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回る点(図28中、X)に達するまでには、パラメータ numが予め定めたnum0に達しておらず、パラメータ statが「1」のままであるので、ステップS34へ進む。即ち、最大乖離点Z2から予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向へ寄った点を境界点とする(N=0としてもよい)。図28では、点Z1において一旦dは最小値(「負」の方向への最大値)をとるが、その後点Y1からnum0画素以上dが0以上であるような状態が続くため、Z1は真の歪み部分とは無関係である可能性が高いので、これを境界点と判定するのは望ましくない。しかし、本方式によれば点Z1における最小値(「負」の方向への最大値)はキャンセルされ、以後、再びdは負となり、点Z2で最小値(「負」の方向への最大値)をとり(最大乖離点)、点Y2でdが負でなくなる。点Y2と、dが予め定めた値d0を上回った点Xの距離がnum0より小さいので、第二の実施例と同様に、最大乖離点Z2、もしくは、最大乖離点Z2から予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向へ寄った点を境界点とする。図28では、最大乖離点Z2から予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点としている。
【0127】
[第五の実施例]
図29に示すように、綴じ部境界線41'に達するまでに近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回ることが無い場合は、第一の実施例〜第四の実施例のステップS32で「近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回った点」を「綴じ部境界線41'」に読み替えて、他はこれまでの実施例と同様に境界点を定める。すなわち、近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回らずに綴じ部境界線41'に達していて、かつ、近似曲線とページ外形の距離dが常に「正」の場合である。このような場合は、綴じ部境界線41'、もしくは、その点から予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点とする。図29では、予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点としている。
【0128】
[第六の実施例]
図30に示すように、綴じ部境界線41'に達するまでに近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回ることが無い場合は、第一の実施例〜第四の実施例のステップS32で「近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回った点」を「綴じ部境界線41'」に読み替えて、他はこれまでの実施例と同様に境界点を定める。すなわち、近似曲線とページ外形の距離dが予め定めた値d0を上回らずに綴じ部境界線41'に達していて、かつ、綴じ部境界線41'近くで最後に近似曲線とページ外形の距離dが「負」でなくなった点Yと綴じ部境界線41'との副走査方向の距離がnum0より小さい場合である。このような場合は、近似曲線とページ外形の距離dが「負」の方向へ最大となった最大乖離点Z、もしくは、点Yから予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点とする。図30では、予め定めた画素数(N)分だけ綴じ部境界線41'から離間する方向に寄った点を境界点としている。
【0129】
なお、図31に示すように、カタカナの「ハの字」のような歪み形状のスキャン画像40'であって、ページ外形の上辺と下辺で境界点の副走査方向の位置が異なる場合は、綴じ部境界線41'からより離れた方の境界点Qをそのページの境界点とする。これは、ページ外形の上辺と下辺で境界点の副走査方向の位置が異なる場合に綴じ部境界線41'に近い方の境界点Pを選択すると、歪みが補正されずに残ってしまう部分が生じるため、このような不具合を排除するためである。
【0130】
ここに、近似直線とページ外形との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出し、この検出されたページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいてスキャン画像の歪みを補正する。これにより、ブック原稿40が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、弛みが生じたページ外形と近似直線との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出するので、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、歪み発生部分とされた領域のみについて確実に歪み補正することができる。
【0131】
なお、本実施の形態においては、画像読取装置としてデジタル複写機のスキャナ部1を適用したが、これに限るものではなく、例えば自動ページ捲り機能を搭載したスキャナ等に適用するようにしても良い。
【0132】
また、本実施の形態においては、ブック原稿40のページ綴じ部41とスキャナ部1の画像読み取りの主走査方向とが平行になるように位置させてブック原稿40をコンタクトガラス2上に下向きに載置した場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、図32に示すように、上向きのブック原稿40をコンタクトガラス2の下方からコンタクトガラス2に対して押し付けるように接触させるものであっても良い。
【0133】
さらに、本実施の形態においては、画像補正装置を画像形成装置であるデジタル複写機16に備え、デジタル複写機16のスキャナ部1で読み取ったスキャン画像に対して画像補正処理を施すようにしたが、これに限るものではない。例えば、原稿画像を読み取る画像読取手段を備えたイメージスキャナを、図5に示したメイン制御部19と同等なシステム構成を備えたパーソナルコンピュータに接続するとともに、このパーソナルコンピュータのHDDに記憶媒体であるCD−ROM37に格納されたプログラムをインストールし、このプログラムに従ってパーソナルコンピュータのCPUを動作させることによって画像補正装置を構成しても、前述したような各種の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。また、記憶媒体であるCD−ROM37に格納されたプログラムを、図5に示したメイン制御部19と同等なシステム構成を備えたパーソナルコンピュータのHDDにインストールし、このプログラムに従ってパーソナルコンピュータのCPUを動作させることによって画像補正装置を構成し、予め画像読取手段により読み取られたスキャン画像に対して画像補正処理を施すようにしても良い。
【0134】
【発明の効果】
請求項1記載の発明の画像補正装置によれば、スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出手段と、前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出手段と、前記ページ外形検出手段により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出手段と、前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線算出手段により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出手段により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出手段と、この境界点検出手段により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正手段と、を備え、近似直線とページ外形との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出し、この検出されたページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいてスキャン画像の歪みを補正することにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、弛みが生じたページ外形と近似直線との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出されるので、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、歪み発生部分とされた領域のみについて確実に歪み補正することができる。またこの場合、前記境界点検出手段は、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の画像補正装置において、前記近似直線と前記ページ外形との関係が常に「正」の場合は、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点、もしくは、その点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とすることにより、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の画像補正装置において、前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる場合、前記綴じ部境界線近傍で最後に「負」でなくなった点と、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点とにおける前記画像読取手段の副走査方向の距離を測定し、この2点間の距離が予め定めた値以下であれば、前記近似直線と前記ページ外形との距離が「負」の方向へ最大となった点を最大乖離点とし、その最大乖離点、もしくは、最大乖離点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とすることにより、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
請求項4記載の発明によれば、請求項3記載の画像補正装置において、前記近似直線と前記ページ外形との距離が「負」の方向へ最大となった後に、前記近似直線と前記ページ外形との距離が0以上である画素が予め定めた値以上続いた場合には当該「負」の方向への最大値をキャンセルし、その後にまた前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる画素においてあらためて「負」の方向への最大値を求めなおすことにより、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
請求項5記載の発明によれば、請求項1記載の画像補正装置において、前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる場合、前記綴じ部境界線近傍で最後に「負」でなくなった点と、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点とにおける前記画像読取手段の副走査方向の距離を測定し、この2点間の距離が予め定めた値 より大であれば、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点、もしくは、その点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とすることにより、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
請求項6記載の発明によれば、請求項2ないし5のいずれか一記載の画像補正装置において、前記綴じ部境界線に達するまでに前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回ることが無い場合は、前記綴じ部境界線、もしくは、前記綴じ部境界線から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とすることにより、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
請求項7記載の発明によれば、請求項1記載の画像補正装置において、前記近似直線算出手段は、確実に直線が存在することが保証されているような前記ページ外形の前記画像読取手段の副走査方向上の位置を直線部分の両端の位置として予め2か所定めておくことにより、正しい近似曲線を得ることができる。
請求項8記載の発明によれば、請求項7記載の画像補正装置において、前記スキャン画像の左右両端から、予め定めた一定値分内側へ入った位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分内側へ入った位置を直線部分の一方の端とし、副走査方向に関する画像中心線から、予め定めた一定値分離れた位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分離れた位置を直線部分のもう一方の端とすることにより、正しい近似曲線を得ることができる。
請求項9記載の発明によれば、請求項7記載の画像補正装置において、前記スキャン画像の左右両端から、予め定めた一定値分内側へ入った位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分内側へ入った位置を直線部分の一方の端とし、前記綴じ部境界線から、予め定めた一定値分離れた位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分離れた位置を直線部分のもう一方の端とすることにより、正しい近似曲線を得ることができる。
請求項10記載の発明によれば、請求項8または9記載の画像補正装置において、前記直線部分の両端部近傍の数点を選択し、選択した数点の前記画像読取手段の主走査方向の位置の平均値を算出し、各平均値に基づき当該直線部分の両端部の主走査方向の位置を修正することにより、近似直線の算出結果を安定させることができる。
請求項11記載の発明によれば、請求項1記載の画像補正装置において、前記境界点検出手段は、前記ページ外形の上辺と下辺で境界点の副走査方向の位置が異なる場合は、前記綴じ部境界線からより離れた方の境界点の位置をそのページの境界点の位置とすることにより、ページ外形の上辺と下辺で境界点の副走査方向の位置が異なる場合に綴じ部境界線に近い方の境界点を選択すると、歪みが補正されずに残ってしまう部分が生じるため、このような不具合を排除することができる。
請求項12記載の発明のプログラムによれば、スキャン画像の画像補正をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記コンピュータに、スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出機能と、前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出機能と、前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出機能と、前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線算出機能により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出機能と、この境界点検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正機能と、を実行させ、近似直線とページ外形との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出し、この検出されたページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいてスキャン画像の歪みを補正することにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、弛みが生じたページ外形と近似直線との位置関係に係る情報に基づいてペー ジ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出されるので、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、歪み発生部分とされた領域のみについて確実に歪み補正することができる。またこの場合、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
請求項13記載の発明の記憶媒体によれば、スキャン画像の画像補正をコンピュータに実行させるプログラムを記憶するコンピュータに読み取り可能な記憶媒体であって、前記コンピュータに、スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出機能と、前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出機能と、前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出機能と、前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線算出機能により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出機能と、この境界点検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正機能と、を実行させるプログラムを記憶し、近似直線とページ外形との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出し、この検出されたページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいてスキャン画像の歪みを補正することにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、弛みが生じたページ外形と近似直線との位置関係に係る情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点が検出されるので、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、歪み発生部分とされた領域のみについて確実に歪み補正することができる。またこの場合、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することにより、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
請求項14記載の発明のページ外形の直線部分と曲線部分の境界点の検出方法によれば、スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出工程と、前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出工程と、前記ページ外形検出工程により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出工程と、前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出工程と、を含み、近似直線とページ外形との距離を測定し、この距離及び近似直線とページ外形との「正」「負」の情報に基づいてページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することに より、ブック原稿が弛んでしまってページ外形に弛みが生じた場合であっても、不適切な点(明らかに曲線部分の点)を境界点と誤判断することはなく、適切なページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態のスキャナ部の構成を示す縦断正面図である。
【図2】スキャナ部を搭載したデジタル複写機の上部部分を示す斜視図である。
【図3】スキャナ部の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図4】画像処理部の基本的な内部構成を示すブロック図である。
【図5】メイン制御部の電気的な接続を示すブロック図である。
【図6】スキャン画像の補正処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図7】スキャナ部のコンタクトガラス上にブック原稿を載置した状態を示す斜視図である。
【図8】入力した画像の一例を示す平面図である。
【図9】上端にページ外形が存在するスキャン画像の一例を示す説明図である。
【図10】図9に示したスキャン画像の綴じ部境界線左側の黒画素ヒストグラムである。
【図11】スキャン画像のページ外形の探索範囲を示す説明図である。
【図12】スキャン画像の綴じ部境界線の検出手法を示す説明図である。
【図13】スキャン画像のスキュー角度の検出手法を示す説明図である。
【図14】スキュー補正後のスキャン画像を示す説明図である。
【図15】近似直線の算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図16】近似直線の算出手法を示す説明図である。
【図17】点Cの近傍の7点の平均位置を点Cの新たな位置と見なした例を示す説明図である。
【図18】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図19】仮想ページ外形を示す説明図である。
【図20】画素シフトした後に所定の歪み補正率により伸張して補正した状態を示す説明図である。
【図21】画像長さの算出を示す説明図である。
【図22】ページ綴じ部の境界歪みを示す説明図である。
【図23】主走査方向画素間補間を示す説明図である。
【図24】副走査方向復元を示すフローチャートである。
【図25】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の第一の実施例を示す説明図である。
【図26】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の第二の実施例を示す説明図である。
【図27】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の第三の実施例を示す説明図である。
【図28】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の第四の実施例を示す説明図である。
【図29】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の第五の実施例を示す説明図である。
【図30】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の第六の実施例を示す説明図である。
【図31】ページ外形の上辺と下辺で境界点の副走査方向の位置が異なる場合を示す説明図である。
【図32】コンタクトガラスにブック原稿を接触させた状態を示す正面図である。
【図33】コンタクトガラス上にブック原稿を載置した状態を示す正面図である。
【図34】画像歪みの補正が必要な歪み発生部分を示す説明図である。
【図35】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理の一例を示す説明図である。
【図36】ページ外形の直線部分と曲線部分との境界点の検出処理において誤判断が発生する例を示す説明図である。
【符号の説明】
2 スキャン面
29 画像補正装置
37 記憶媒体
40 ブック原稿
41 ページ綴じ部
Claims (14)
- スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出手段と、
前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出手段と、
前記ページ外形検出手段により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出手段と、
前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線算出手段により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出手段により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出手段と、
この境界点検出手段により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正手段と、
を備え、
前記境界点検出手段は、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出することを特徴とする画像補正装置。 - 前記近似直線と前記ページ外形との関係が常に「正」の場合は、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点、もしくは、その点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とする請求項1記載の画像補正装置。
- 前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる場合、前記綴じ部境界線近傍で最後に「負」でなくなった点と、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点とにおける前記画像読取手段の副走査方向の距離を測定し、この2点間の距離が予め定めた値以下であれば、前記近似直線と前記ページ外形との距離が「負」の方向へ最大となった点を最大乖離点とし、その最大乖離点、もしくは、最大乖離点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とする請求項1記載の画像補正装置。
- 前記近似直線と前記ページ外形との距離が「負」の方向へ最大となった後に、前記近似直線と前記ページ外形との距離が0以上である画素が予め定めた値以上続いた場合には当該「負」の方向への最大値をキャンセルし、その後にまた前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる画素においてあらためて「負」の方向への最大値を求めなおす請求項3記載の画像補正装置。
- 前記近似直線と前記ページ外形との関係が「負」となる場合、前記綴じ部境界線近傍で最後に「負」でなくなった点と、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点とにおける前記画像読取手段の副走査方向の距離を測定し、この2点間の距離が予め定めた値より大であれば、前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回った点、もしくは、その点から予め定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とする請求項1記載の画像補正装置。
- 前記綴じ部境界線に達するまでに前記近似直線と前記ページ外形との距離が予め定めた値を上回ることが無い場合は、前記綴じ部境界線、もしくは、前記綴じ部境界線から予め 定めた画素数分だけ前記綴じ部境界線から離間する方向に寄った点を境界点とする請求項2ないし5のいずれか一記載の画像補正装置。
- 前記近似直線算出手段は、確実に直線が存在することが保証されているような前記ページ外形の前記画像読取手段の副走査方向上の位置を直線部分の両端の位置として予め2か所定めておく請求項1記載の画像補正装置。
- 前記スキャン画像の左右両端から、予め定めた一定値分内側へ入った位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分内側へ入った位置を直線部分の一方の端とし、副走査方向に関する画像中心線から、予め定めた一定値分離れた位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分離れた位置を直線部分のもう一方の端とする請求項7記載の画像補正装置。
- 前記スキャン画像の左右両端から、予め定めた一定値分内側へ入った位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分内側へ入った位置を直線部分の一方の端とし、前記綴じ部境界線から、予め定めた一定値分離れた位置、あるいは、前記スキャン画像全体の横幅に対して予め定めた一定比率分離れた位置を直線部分のもう一方の端とする請求項7記載の画像補正装置。
- 前記直線部分の両端部近傍の数点を選択し、選択した数点の前記画像読取手段の主走査方向の位置の平均値を算出し、各平均値に基づき当該直線部分の両端部の主走査方向の位置を修正する請求項8または9記載の画像補正装置。
- 前記境界点検出手段は、前記ページ外形の上辺と下辺で境界点の副走査方向の位置が異なる場合は、前記綴じ部境界線からより離れた方の境界点の位置をそのページの境界点の位置とする請求項1記載の画像補正装置。
- スキャン画像の画像補正をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記コンピュータに、
スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出機能と、
前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出機能と、
前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出機能と、
前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線算出機能により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出機能であって、
前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する機能と、
この境界点検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正機能と、
を実行させるプログラム。 - スキャン画像の画像補正をコンピュータに実行させるプログラムを記憶するコンピュー タに読み取り可能な記憶媒体であって、前記コンピュータに、
スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出機能と、
前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出機能と、
前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出機能と、
前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線算出機能により求められた前記近似直線と前記ページ外形検出機能により検出された前記ページ外形との位置関係に係る情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出機能であって、
前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する機能と、
この境界点検出機能により検出された前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点に基づいて前記スキャン画像の歪みを補正する形状補正機能と、
を実行させるプログラムを記憶する記憶媒体。 - スキャン面の上もしくは下に接触したブック原稿を画像読取手段により読み取ったスキャン画像からページ外形を検出するページ外形検出工程と、
前記ブック原稿のページ綴じ部のスキャン画像である綴じ部境界線を検出する綴じ部境界線検出工程と、
前記ページ外形検出工程により検出された前記ページ外形の直線部分を延長した近似直線を求める近似直線算出工程と、
前記綴じ部境界線を中心とする左右ページについて、前記近似直線が前記ページ外形の内側へ食い込んでいる場合を「負」、前記近似直線が前記ページ外形の外側に位置する場合を「正」とし、前記画像読取手段の副走査方向の予め定めた位置から前記綴じ部境界線方向へ前記ページ外形を順次探索して前記近似直線と前記ページ外形との距離を測定し、この距離及び前記近似直線と前記ページ外形との「正」「負」の情報に基づいて前記ページ外形の直線部分と曲線部分の境界点を検出する境界点検出工程と、
を含むページ外形の直線部分と曲線部分の境界点の検出方法。
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