JP4968930B2 - 画像処理装置、画像補正方法、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像データを分割した分割画像データに対する補正処理を行うことが可能な技術に関するものである。

スキャナ、プリンタを統合的に制御してコピーを行う制御装置では、スキャナで読み取った画像データを印刷に適した画像データに変換する画像処理装置を備えている。この画像処理装置の構成要件として、処理対象の画像データを数ライン分保持するバッファを持つことが一般的であった。しかし、画像サイズ増加に伴ってラインサイズも増加するため、この方法では処理対象の画像サイズが増加する都度、画像処理装置を作り直す必要があった。

これに対して、特許文献１では、処理対象の画像データを副走査方向に所定の単位(以下、バンド単位と呼ぶ)で分割し、分割した単位毎に走査変換を行って後段のサブ画像処理部へ伝達する方法が開示されている。以下、この方法をクロスバンド方式と称する。クロスバンド方式を用いることにより、ラインサイズに依存しない、限られたサイズのバッファを用いて、任意サイズの画像データの処理が可能となる。

さて、画像読み取り時には、読み取りセンサの特性のばらつきにより、読み取ったデータの明暗レベルがセンサによって異なるという問題が生じる。これに対して、センサ毎の個体に応じた出力レベル補正を行うことでセンサの個体差を吸収し、明暗レベルが均一な画質を得られるようにする方法が知られている。このようなレベル補正を行う画像処理のことをシェーディング補正と呼ぶ。

また、画像処理の一形式であるフィルタ処理は、処理対象画素の周囲画素値を参照し、その値を元に特定の演算を行うことで処理結果を導出する。画像データ端部では周囲画素が存在しないため、そのままではフィルタ処理を施すことができないが、画像データ端部の周囲にダミーのデータを付加することで、フィルタ処理を可能とする方法が知られている。この目的のために付加するダミーデータを以下では余白データと呼ぶこととする。クロスバンド方式では、バンド単位で必要な余白データを付加することで、フィルタ処理を実現する。一般的に、シェーディング補正とフィルタ処理の処理順番は、シェーディング補正が前段で、フィルタ処理が後段となる。

特許第３７３３８２６号公報

クロスバンド方式にてシェーディング補正等の補正処理を行う際、走査変換前に補正をかけようとすると、画像のラインサイズに応じたラインバッファが必要となり、クロスバンド方式のメリットが半減してしまう。そこで走査変換後のバンドデータに対してシェーディング補正をかけることが望ましいが、前述のとおりバンドデータには余白データが付加されているため、余白データにもシェーディング補正を施すことになる。しかし本来、余白データは補正の不要な値として設定されている。そのためシェーディング補正を施すことによって、余白データの値は意図されたものから変化し、後段のフィルタ処理等へ悪影響を与えてしまうという問題があった。

また、従来の余白データ設定方法において余白データの値は白固定であり、余白サイズも柔軟性が無かった。余白データの値は、通常は白で問題はないが、例えばフィルムなどの原稿を読み取る際に余白データの値が白だと、余白データを参照するフィルタ処理結果の画質は、望ましいものが得られない可能性があった。また、余白サイズについては、主走査方向については大きな余白サイズを設定できるが、副走査方向には殆ど付加することができなかった。

そこで、本発明の目的は、補正処理後のデータに対する後段の処理を適切に実行可能とすることにある。

本発明の他の目的は、省メモリで最適なフィルタ処理を実現し、フィルム等の特殊な原稿に対しても適切なフィルタ処理を行うことを可能とすることにある。

本発明の画像処理装置は、入力された画像データを分割する分割手段と、前記分割手段により分割された分割画像データに対して余白データを付加する第１の付加手段と、余白データであるか否かを識別するための識別情報を、前記第１の付加手段により付加された余白データと当該余白データが付加された分割画像データとのそれぞれに対して付加する第２の付加手段と、前記第１の付加手段により付加された余白データと当該余白データが付加されている分割画像データとのそれぞれについて、各データに付加されている前記識別情報に基づいて、前記分割画像データに対して補正処理を行い、前記余白データに対しては補正処理を行わないように制御する補正手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、余白データであるか否かを識別するための識別情報に基づいて、分割画像データに対して補正処理を行い（画像処理を適用し）、余白データに対しては補正処理を行わない（画像処理を適用しない）ようにすることが可能となり、補正処理後のデータに対する後段の処理を適切に実行することができる。

また、分割画像データに付加する余白データの値やサイズを任意に設定可能であるため、省メモリで最適なフィルタ処理を実現でき、フィルム等の特殊な原稿に対しても適切なフィルタ処理を行うことが可能となる。

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るスキャナ画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１において入力画像データは、バンド分割部１０１にて所定のバンドサイズに分割される。ここでバンド分割とは、図６に示すように、画像データ６０１をバンドデータ６０２、６０３のように分割することを表す。なお、バンド分割部１０１は、本発明の分割手段の一構成例である。

続いて余白付加部１０２にて、分割されたバンドデータ（分割画像データ）に対して余白データが付加される。付加される余白データは、余白基準値１１０、余白サイズ１１１に従って設定される。余白基準値１１０は、通常の原稿では白に対応した値を余白データとして設定するが、例えばフィルム原稿の場合は黒に対応した値を設定することが可能であるし、それ以外にも原稿に応じた最適な値が設定可能であるとする。また、余白サイズ１１１には、後段のフィルタ処理部１０６で使用される余白データのサイズを設定する。例えば３画素×３画素のフィルタ処理であれば余白データのサイズとして１画素、５画素×５画素のフィルタ処理であれば余白データのサイズとして２画素の設定とする必要がある。余白付加部１０２は、本発明の第１の付加手段の一構成例である。

余白識別信号出力部１０５は、余白付加部１０２によって付加された余白データに対し、余白データを識別する余白識別信号（余白識別情報）を有効化して付加する。一方、余白データではないバンドデータに対しては、無効化された余白識別信号が付加される。余白識別信号出力部１０５は、本発明の第２の付加手段の一構成例である。

続いて、余白付加部１０２からの出力は走査変換部１０３にて副走査方向への走査変換が行われ、走査データが後段へ伝達される。

走査変換とは具体的には、分割されたバンドデータについて、通常は図７のバンドデータ７０１における矢印７０２に示すように、左上端から右上端へ横に走査し、一段下がって再び左から右への走査を繰り返す。これに対し、図８のバンドデータ８０１における矢印８０２に示すように、左上端から左下端へ縦に走査し、一列右にずれて上から下への走査を繰り返すといったように変換することを示す。

走査変換部１０３にて走査された走査データは、シェーディング補正部１０４へ伝達され、余白データを走査するときには、シェーディング補正部１０４は余白識別信号を検出する。そして、シェーディング補正部１０４は、余白識別信号が無効となっているバンドデータに対してのみ画像補正（シェーディング補正）を行い、後段のフィルタ処理部１０６へ伝達する。なお、シェーディング補正部１０４は、本発明の補正手段の一構成例である。

例えばフィルタ処理部１０６において、処理のために周辺の３画素×３画素を必要とする場合の例を以下に示す。図９において、画像データ９０１の中の画素９０２をフィルタ処理するためには、画素９０２とそれを囲む８点の画素９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０の情報を参照する必要がある。さらに画素９１１のような端部の画素では、周囲の画像データとしては画素９１２、９１３、９１４しか存在しないため、付加された余白の画素９１５、９１６、９１７、９１８、９１９を残りの周囲画像データとみなして参照し、処理を行う。フィルタ処理部１０６では、このようにして各画素に対してフィルタ処理を行う。以上にてスキャナ画像処理ブロックは終了となり、画像処理結果のデータは後段の印刷用画像処理ブロック等へ伝達する。

次に、分割されたバンドデータ（分割画像データ）及び余白データに対する走査例について図２乃至図４を用いて説明する。図２は、画像の上端に位置するバンドデータ（以下、上端バンドデータと称す）及びそれに付加された余白データを示す図である。上端バンドデータ２０１の左部に余白データ２０２、右部に余白データ２０３、上部に余白データ２０４が付加されている。

走査時は余白データ２０２の左上から、矢印２０５に示すように余白データ２０２の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを余白データ２０２の右下まで繰り返す。続いて余白データ２０４の左上に移り、矢印２０６に示すように上端バンドデータ２０１の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを上端バンドデータ２０１の右下まで繰り返す。最後に余白データ２０３の左上に移り、矢印２０７に示すように余白データ２０３の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを余白データ２０３の右下まで繰り返すことで、図２全体の走査が終わる。

図３は、画像の上端、下端以外のバンドデータ（以下、中間バンドデータと称す）及びそれに付加された余白データを示す図である。中間バンドデータ３０１の左部に余白データ３０２、右部に余白データ３０３が付加されている。走査時は余白データ３０２の左上から、矢印３０４に示すように余白データ３０２の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを余白データ３０２の右下まで繰り返す。続いて中間バンドデータ３０１の左上に移り、矢印３０５に示すように中間バンドデータ３０１内の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを中間バンドデータ３０１の右下まで繰り返す。最後に余白データ３０３の左上に移り、矢印３０６に示すように余白データ３０３の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを余白データ３０３の右下まで繰り返すことで、図３全体の走査が終わる。

図４は、画像の下端に位置するバンドデータ（以下、下端バンドデータと称す）及びそれに付加された余白データを示す図である。下端バンドデータ４０１の左部に余白データ４０２、右部に余白データ４０３、下部に余白データ４０４が付加されている。走査時は余白データ４０２の左上から、矢印４０５に示すように余白データ４０２の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを余白データ４０２の右下まで繰り返す。続いて下端バンドデータ４０１の左上に移り、矢印４０６に示すように余白データ４０４の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを余白データ４０４の右下まで繰り返す。最後に余白データ４０３の左上に移り、矢印４０７に示すように余白データ４０３の下端まで走査し、一列右の上端へ移り、また下端まで走査するといったことを余白データ４０３の右下まで繰り返すことで、図４全体の走査が終わる。

次に、本実施形態に係るスキャナ画像処理装置の処理の流れについて図５を用いて説明する。図５は、本実施形態に係るスキャナ画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。

まずステップ５０１では、パラメータ設定として、余白付加部１０２で使用する余白基準値１１０及び余白サイズ１１１が設定され、ステップ５０２へ進む。なお、ステップＳ５０１は、本発明の余白値設定手段、余白サイズ設定手段の一処理例である。

続くステップ５０２では、バンド分割部１０１は、スキャン入力画像データをバンド分割し、後段の余白付加部１０２へ渡す。そして、処理はステップ５０３へ進む。

続くステップ５０３では、余白付加部１０２は、ステップ５０１にて設定された余白基準値１１０及び余白サイズ１１１に基づいた余白データを分割されたバンドデータ（分割画像データ）に付加し、後段の走査変換部１０３へ渡す。そして、処理はステップ５０４へ進む。なお、その際に余白識別信号出力部１０５は、余白データに対しては有効化された余白識別信号を付加し、バンドデータに対しては無効化された余白識別信号を付加する。

続くステップ５０４では、走査変換部１０３は、副走査方向へ走査変換し、後段のシェーディング補正部１０４へ渡す。そして、処理はステップ５０５へ進む。

続くステップ５０５では、シェーディング補正部１０４は余白識別信号を検知し、余白識別信号が無効なバンドデータのみ画像補正（シェーディング補正）を行い、後段のフィルタ処理部１０６へ渡す。そして、処理はステップ５０６へ進む。

続くステップ５０６では、フィルタ処理部１０６は各画素のフィルタ処理を行う。以上でスキャナ画像処理ブロックは終了となる。

ここで、ステップ５０３の余白付加処理を詳細に説明する。図１０は、図５のステップ５０３の余白付加処理の詳細を示すフローチャートである。

まず、ステップ１００１においては、入力されるバンドデータは上端バンドデータである。従って、余白付加部１０２は、上端バンドデータの左右の他に上部にも余白データを付加し、後段の走査変換部１０３へ渡し、次のバンドデータを入力する。そして、処理はステップＳ１００２に移行する。このとき、上端バンドデータの左部、右部及び上部に付加された余白データに対して有効化された余白識別信号が付され、上端バンドデータに対いて無効化された余白識別信号が付される。

続くステップ１００２では、余白付加部１０２は、バンドデータが下端バンドデータであるかどうかを判定する。その結果、下端バンドデータでなければ処理はステップ１００３へ移行する。一方、下端バンドデータであれば処理はステップ１００４へ移行する。

ステップ１００３では、バンドデータが上端バンドデータでも下端バンドデータでもないため、余白付加部１０２は、余白データを中間バンドデータの左右のみに付加し、後段の走査変換部１０３へ渡し、次のバンドデータを入力する。そして処理はステップ１００２へ移行する。このとき、中間バンドデータの左部及び右部に付加された余白データに対して有効化された余白識別信号が付され、中間バンドデータに対して無効化された余白識別信号が付される。

ステップ１００４では、ハンドデータは下端バンドデータであるため、余白付加部１０２は余白データを下端バンドデータの左右の他に下部にも付加し、後段の走査変換部１０３へ渡す。以上で余白付加部１０２の処理は終了となる。このとき、下端バンドデータの左部、右部及び下部に付加された余白データに対して有効化された余白識別信号が付され、下端バンドデータに対して無効化された余白識別信号が付される。

上述した実施形態においては、余白データに対するシェーディング補正処理を防ぐことが可能になるため、シェーディング補正処理後も適切なフィルタ処理を行うことが可能となる。また、付加する余白データのサイズと余白データの基準値とを任意に設定することが可能なため、省メモリで最適なフィルタ処理を実現でき、フィルム等の特殊な原稿に対しても適切なフィルタ処理を行うことが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明した。もちろん上述した実施形態は、本願発明の技術分野における当業者による実施を容易にするために開示を提供するものであり、特許請求の範囲によって確定される本願発明の技術的範囲に含まれるほんの一部の実施形態にすぎない。従って、本願明細書に直接的に記載されていない実施形態であっても、技術思想が共通する限り本願発明の技術的範囲に包含されることは当業者にとって自明であろう。
なお、便宜上複数の実施形態を記載するが、これらは個別に発明として成立するだけでなく、もちろん、複数の実施形態を適宜組み合わせることでも発明が成立することは、当業者であれば容易に理解できよう。

上述した本発明の実施形態を構成する各手段及び各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭ等に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記録媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、一つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム又は装置に直接、又は遠隔から供給する。そして、そのシステム又は装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。更に、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

更に、その他の方法として、まず記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

本発明の実施形態に係るスキャナ画像処理装置の構成を示すブロック図である。 上端バンドデータ及びそれに付加された余白データを示す図である。 中間バンドデータ及びそれに付加された余白データを示す図である。 下端バンドデータ及びそれに付加された余白データを示す図である。 本発明の実施形態に係るスキャナ画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。 画像データに対するバンドデータへの分割を説明するための図である。 通常のバンドデータに対する走査例を示す図である。 走査変換されたバンドデータに対する走査例を示す図である。 ３画素×３画素に対するフィルタ処理を説明するための図である。 図５のステップ５０３の余白付加処理の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ バンド分割部
１０２ 余白付加部
１０３ 走査変化部
１０４ シェーディング補正部
１０５ 余白識別信号出力部
１０６ フィルタ処理部
１１０ 余白基準値
１１１ 余白サイズ

Claims (11)

1. 入力された画像データを分割する分割手段と、
   前記分割手段により分割された分割画像データに対して余白データを付加する第１の付加手段と、
   余白データであるか否かを識別するための識別情報を、前記第１の付加手段により付加された余白データと当該余白データが付加された分割画像データとのそれぞれに対して付加する第２の付加手段と、
   前記第１の付加手段により付加された余白データと当該余白データが付加されている分割画像データとのそれぞれについて、各データに付加されている前記識別情報に基づいて、前記分割画像データに対して補正処理を行い、前記余白データに対しては補正処理を行わないように制御する補正手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１の付加手段により付加される余白データの値を補正処理の内容に応じた値に設定する余白値設定手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第１の付加手段により付加される余白データのサイズを補正処理の内容に応じたサイズに設定する余白サイズ設定手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記補正手段による補正処理は、シェーディング補正処理であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理装置。
5. 入力された画像データに基づいて複数の分割画像データを出力する第１の出力手段と、
   前記第１の出力手段により出力された分割画像データを余白データが付加された状態で出力する際に、前記余白データであることを示す識別情報が余白データに付加された状態で出力し、前記余白データでないことを示す識別情報が前記分割画像データに対して付加された状態で出力する第２の出力手段と、
   前記第２の出力手段により余白データが付加されている状態で出力されている分割画像データについて、前記識別情報に基づいて前記分割画像データに画像処理を適用し前記余白データに画像処理を適用しないように制御する第１の処理手段と、
   第１の処理手段により画像処理を適用した分割画像データと当該分割画像データに付加されている余白データとを用いて画像処理を実施する第２の処理手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
6. 前記第１の処理手段はシェーディング補正処理を前記分割画像データに適用し、前記第２の処理手段は前記分割画像データと当該分割画像データに付加されている余白データとを用いてフィルタ処理を実施することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記第２の出力手段の出力を走査変換して前記第１の処理手段に供給する走査変換手段をさらに有することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像処理装置。
8. 画像処理装置による画像補正方法であって、
   入力された画像データを分割する分割ステップと、
   前記分割ステップにより分割された分割画像データに対して余白データを付加する第１の付加ステップと、
   余白データであるか否かを識別するための識別情報を、前記第１の付加ステップにより付加された余白データと当該余白データが付加された分割画像データとのそれぞれに対して付加する第２の付加ステップと、
   前記第１の付加ステップにより付加された余白データと当該余白データが付加されている分割画像データとのそれぞれについて、各データに付加されている前記識別情報に基づいて、前記分割画像データに対して補正処理を行い、前記余白データに対しては補正処理を行わないように制御する補正ステップとを含むことを特徴とする画像補正方法。
9. 入力された画像データに基づいて複数の分割画像データを出力する第１の出力ステップと、
   前記第１の出力ステップで出力された分割画像データを余白データが付加された状態で出力する際に、前記余白データであることを示す識別情報が余白データに付加された状態で出力し、前記余白データでないことを示す識別情報が前記分割画像データに対して付加された状態で出力する第２の出力ステップと、
   前記第２の出力ステップにより余白データが付加されている状態で出力されている分割画像データについて、前記識別情報に基づいて前記分割画像データに画像処理を適用し前記余白データに画像処理を適用しないように制御する第１の処理ステップと、
   第１の処理ステップにより画像処理を適用した分割画像データと当該分割画像データに付加されている余白データとを用いて画像処理を実施する第２の処理ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
10. 入力された画像データを分割する分割ステップと、
    前記分割ステップにより分割された分割画像データに対して余白データを付加する第１の付加ステップと、
    余白データであるか否かを識別するための識別情報を、前記第１の付加ステップにより付加された余白データと当該余白データが付加された分割画像データとのそれぞれに対して付加する第２の付加ステップと、
    前記第１の付加ステップにより付加された余白データと当該余白データが付加されている分割画像データとのそれぞれについて、各データに付加されている前記識別情報に基づいて、前記分割画像データに対して補正処理を行い、前記余白データに対しては補正処理を行わないように制御する補正ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
11. 入力された画像データに基づいて複数の分割画像データを出力する第１の出力ステップと、
    前記第１の出力ステップで出力された分割画像データを余白データが付加された状態で出力する際に、前記余白データであることを示す識別情報が余白データに付加された状態で出力し、前記余白データでないことを示す識別情報が前記分割画像データに対して付加された状態で出力する第２の出力ステップと、
    前記第２の出力ステップにより余白データが付加されている状態で出力されている分割画像データについて、前記識別情報に基づいて前記分割画像データに画像処理を適用し前記余白データに画像処理を適用しない第１の処理ステップと、
    第１の処理ステップにより画像処理を適用した分割画像データと当該分割画像データに付加されている余白データとを用いて画像処理を実施する第２の処理ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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