JP5028337B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
前記分離手段で分離された領域のうち、前記属性が文字、写真、表のいずれでもない属性の領域を、グラフィックス領域として抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された前記グラフィックス領域内の各画素のエッジ強度を求め、当該求めたエッジ強度が予め定められた第1の閾値よりも高い画素の数をカウントするエッジ画素数カウント手段と、
前記抽出手段で抽出された前記グラフィックス領域を構成する各画素が有する色情報に基づいて色ごとのクラスタに分け、該グラフィックス領域の四辺にある画素が属する各クラスタの出現頻度をカウントし、最も出現頻度の高いクラスタを背景として同定し、当該背景として同定されたクラスタ以外のクラスタに属する画素の数をカウントする背景以外画素数カウント手段と、
前記エッジ画素数カウント手段でカウントされた画素の数と、前記背景以外画素数カウント手段でカウントされた画素の数との割合をエッジ率として計算するエッジ率計算手段と、
前記エッジ率計算手段で計算された前記エッジ率が予め定められた第2の閾値より高い場合は前記グラフィックス領域を線画により構成される線画領域であると判定し、前記エッジ率が前記第2の閾値以下である場合は前記グラフィックス領域をクリップアート領域であると判定する判定手段と、
前記判定手段で前記クリップアート領域であると判定された場合は当該グラフィックス領域に対してクリップアート領域に適したベクトル化処理を行い、前記判定手段で前記線画領域であると判定された場合は当該グラフィックス領域に対して線画領域に適したベクトル化処理を行うベクトル変換手段と、
を備えることを特徴とする。
(装置構成)
図1は、本発明の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示すブロック図である。画像形成装置は、クリップアート領域と線画領域の自動判定によりベクトル化処理の自動切り替え処理及びカラー線画のベクトル化処理ための色分離処理を行う機能を有する。
図3は、第1実施形態におけるクリップアート領域と線画領域の自動判定によるベクトル化処理の自動切り替え処理の概略を説明するためのフローチャートである。
図4は、第1実施形態の画像処理において画像からクリップアート領域と線画領域が含まれるグラフィックス領域を選択した一例を示す図である。図4に示す文書画像では、前述した領域分離法により、写真領域431、文字領域432、及びクリップアート領域と線画領域が含まれるグラフィックス領域433、434がそれぞれ矩形領域として分離されている。
グラフィックス領域に含まれているクリップアート領域と線画領域の判定処理(S313)の詳細について、図5を参照して説明する。
クリップアート領域は基本的にベタ領域が多い。一方、線画領域は線が沢山含まれている。この特徴を利用して、クリップアート領域と線画領域の判定に使われているエッジ率として、エッジ強度の高い画素数と背景以外の画素数の割合を求める。エッジ率を求めるのは、エッジ強度の高い画素数と画像全体の画素数の割合では、背景部分の影響が大きくなってしまうためである。
ステップS644における背景領域同定処理の具体例を説明する。図7は、第1実施形態の画像処理においてグラフィックス領域からの背景領域の同定を例示的に説明する図である。このグラフィックス領域は大まかなクラスタリング処理により緑色クラスタ701、黄色クラスタ702、青色クラスタ703、紫色クラスタ704の四つの領域に分けられる。背景同定処理では、グラフィックス画像の矩形領域の周囲の四辺にある各画素のクラスタ情報により、緑色クラスタ701の出現頻度が一番高いので、緑色クラスタ701は背景領域と同定する。
クリップアートの領域分割処理(S315)の詳細を図8の参照により説明する。まず、ステップS801では、処理対象となるクリップアート画像を入力する。そして、ステップS802では、各画素の色特徴量に基づいてクラスタリング処理を行う。この処理では、まず、ラスタスキャンしたスタートの画素により、最初のクラスタを生成する。そして、次の画素に対して、全てのクラスタ間との色特徴量の類似度を求める。類似度が高いほど、画素とクラスタとの特徴が近いと考えられる。ここでは、類似度の計算にRGB値を用いるが、他のカラー空間の情報、或いは、カラー以外の情報を特徴量としても使える。そして、一番高い類似度と、この類似度に対応したクラスタ番号と、を記録し、この類似度を事前に設定された閾値とを比較する。類似度が閾値より高ければ、対象画素が記録されたクラスタに属させる。類似度が閾値より低ければ、対象画素により新たなクラスタを生成する。この処理は全ての画素の処理が終わるまで繰り返し実行する。
カラー線画は基本的にクリップアートと同じ処理で良いと考えられる。しかしながら、クリップアート処理のままで、ノイズ領域の再処理を行うと、線画にある線の一部がなくなったり、ノイズ領域の再処理を行わなければ、線の周囲に大量のノイズが残ってしまったりする問題が生じる。そのため、クリップアートの処理をベースにカラー線画専用の処理を加える必要がある。
図9のステップS905における再統合処理対象領域の再処理について、図10を参照して説明する。
図11と図12は、第1実施形態の画像処理において線画領域の色分離処理を実行する例を示す図である。図11は、再統合処理対象領域の再処理を実行する前の各クラスタの結果である。例えば、原画1100は見た目で茶色の線からなる画像である。クラスタリング、クラスタ統合処理により、線画領域の画像は、極薄い茶色の領域(クラスタ)1101、薄い茶色の領域(クラスタ)1102、濃い茶色の領域(クラスタ)1103、背景領域(クラスタ)1104との四つのクラスタに分けられたものとする。なお、図11の1101〜1104および図12の1203〜1204では、各クラスタに属する画素部分を黒で表現している。このように、1色に見えるような線画であっても厳密に色情報に基づいてクラスタリングした場合、色ムラ等により複数のクラスタに分かれる場合がある。クラスタリングにより、元々1つのクラスタで表したい線が切れてしまうと、ベクトル化処理を行った場合、データ量が多くなってしまうとともに、ベクトルデータとしての再利用にも適さないものになってしまう。
先に説明した第1実施形態では、クリップアート領域と線画領域の判定処理に、エッジ強度の高い画素の数と背景以外の画素数の割合、即ち、エッジ率を用いた構成を例として説明した。本実施形態では、エッジ率、大まかなクラスタリングの領域数、グレーなのかカラーなのかの情報に基づき判定する構成例を説明する。本実施形態では、エッジ率が高い、あるいは、大まかなクラスタリングの領域数がある閾値より少ない、或いは、グレー画像であるのいずれかの条件を満たす画像を線画と判定する。
第1実施形態では、再統合処理対象領域を主要色領域に再統合するための再統合処理対象領域の再処理に、色の類似度(色類似度)を用いた構成例を説明した。第3実施形態では、再統合処理対象領域の再処理に、色類似度および色彩の情報の両方を使う構成例を説明する。
第1実施形態では、線画領域の色分離処理に、クラスタリング処理、クラスタ統合処理、ラベリング処理、そして、再統合対象領域の再処理の流れで処理を説明した。第4実施形態では、更に微小領域を適切に無くすための改良の処理を説明する。
第1乃至第4実施形態では、入力画像が領域分離された後に、文字・写真・表のいずれでもないグラフィックス領域からクリップアート領域か線画領域かの判定を行った。そして、その判定により線画と判定された領域を線画の色分離処理、線画のベクトル化処理をし、クリップアートと判定された領域をクリップアート領域分割、クリップアートのベクトル化処理をする構成例を説明した。
図18は、本発明の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示すブロック図である。画像処理装置は、クリップアート領域と線画領域の自動判定によりベクトル化処理の自動切り替え処理及びカラー線画のベクトル化処理ための色分離処理を行う機能を有する。
図19は、第6実施形態におけるクリップアート領域と線画領域の自動判定によるベクトル化処理の自動切り替え処理の概略を説明するためのフローチャートである。
なお、本発明の目的は、前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コードを記録したコンピュータ可読の記憶媒体を、システムあるいは装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。また、システムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
11 領域分離部
12 グラフィックス領域抽出部
13 クリップアート領域・線画領域判定部
14 クリップアート領域分割部
15 クリップアート領域ベクトル変換部
16 線画領域色分離部
17 線画領域ベクトル変換部
18 出力部
Claims (10)
- 入力された文書画像データから、前記文書画像データに含まれるデータの属性を判定し、当該属性ごとの領域に前記文書画像データを分離する分離手段と、
前記分離手段で分離された領域のうち、前記属性が文字、写真、表のいずれでもない属性の領域を、グラフィックス領域として抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された前記グラフィックス領域内の各画素のエッジ強度を求め、当該求めたエッジ強度が予め定められた第1の閾値よりも高い画素の数をカウントするエッジ画素数カウント手段と、
前記抽出手段で抽出された前記グラフィックス領域を構成する各画素が有する色情報に基づいて色ごとのクラスタに分け、該グラフィックス領域の四辺にある画素が属する各クラスタの出現頻度をカウントし、最も出現頻度の高いクラスタを背景として同定し、当該背景として同定されたクラスタ以外のクラスタに属する画素の数をカウントする背景以外画素数カウント手段と、
前記エッジ画素数カウント手段でカウントされた画素の数と、前記背景以外画素数カウント手段でカウントされた画素の数との割合をエッジ率として計算するエッジ率計算手段と、
前記エッジ率計算手段で計算された前記エッジ率が予め定められた第2の閾値より高い場合は前記グラフィックス領域を線画により構成される線画領域であると判定し、前記エッジ率が前記第2の閾値以下である場合は前記グラフィックス領域をクリップアート領域であると判定する判定手段と、
前記判定手段で前記クリップアート領域であると判定された場合は当該グラフィックス領域に対してクリップアート領域に適したベクトル化処理を行い、前記判定手段で前記線画領域であると判定された場合は当該グラフィックス領域に対して線画領域に適したベクトル化処理を行うベクトル変換手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記ベクトル変換手段は、
前記クリップアート領域を色ごとのクラスタに分け、各クラスタの輪郭線と各クラスタの内部色とに基づいてベクトルデータに変換することによって、前記クリップアート領域に適したベクトル化処理を行うクリップアート領域ベクトル変換手段と、
前記線画領域を色ごとのクラスタに分け、各クラスタの2値画像に基づいてベクトルデータに変換することによって、前記線画領域に適したベクトル化処理を行う線画領域ベクトル変換手段と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記クリップアート領域ベクトル変換手段は、
前記クリップアート領域の画素が有する色の類似度により、前記クリップアート領域を前記クラスタに分離するクラスタリング処理手段と、
前記クラスタを代表となる色の類似度により統合するクラスタ統合手段と、
前記統合されたクラスタに含まれる画素数が、予め定められた閾値より小さい場合、当該クラスタをノイズ領域として除去するノイズ除去手段と、
前記ノイズ領域が除去された後の各クラスタの輪郭線と各クラスタの内部色とに基づいてベクトルデータに変換することによって、前記クリップアート領域に適したベクトル化処理を行うベクトル化手段と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記線画領域ベクトル変換手段は、
前記線画領域の画素が有する特徴情報に基づいて、前記線画領域を複数のクラスタに分離するクラスタリング処理手段と、
前記複数のクラスタそれぞれの特徴情報の類似度に基づき、類似度の高いクラスタを統合するクラスタ統合手段と、
前記クラスタ統合手段で統合した後の各クラスタに含まれる連結領域の数を求めるラベリング処理手段と、
前記連結領域の数が予め定められた閾値以上で、かつ、前記クラスタに含まれる画素数が予め定められた閾値より少ないクラスタを、更なる統合が必要な再統合対象クラスタとして判定する再統合処理対象判定手段と、
前記クラスタに含まれる画素数が予め定められた閾値以上のクラスタを、主要色クラスタとして判定する主要色領域判定手段と、
各クラスタの特徴情報に基づき、前記再統合対象クラスタを前記主要色クラスタのいずれかに統合する再統合手段と、
前記再統合手段により統合された後の各クラスタの2値画像に基づいてベクトルデータに変換することによって、前記線画領域に適したベクトル化処理を行うベクトル化手段と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 分離手段、抽出手段、エッジ画素数カウント手段、背景以外画素数カウント手段、エッジ率計算手段、判定手段、及びベクトル変換手段を有する画像処理装置における画像処理方法であって、
前記分離手段が、入力された文書画像データから、前記文書画像データに含まれるデータの属性を判定し、当該属性ごとの領域に前記文書画像データを分離する分離工程と、
前記抽出手段が、前記分離工程で分離された領域のうち、前記属性が文字、写真、表のいずれでもない属性の領域を、グラフィックス領域として抽出する抽出工程と、
前記エッジ画素数カウント手段が、前記抽出工程で抽出された前記グラフィックス領域内の各画素のエッジ強度を求め、当該求めたエッジ強度が予め定められた第1の閾値よりも高い画素の数をカウントするエッジ画素数カウント工程と、
前記背景以外画素数カウント手段が、前記抽出工程で抽出された前記グラフィックス領域を構成する各画素が有する色情報に基づいて色ごとのクラスタに分け、該グラフィックス領域の四辺にある画素が属する各クラスタの出現頻度をカウントし、最も出現頻度の高いクラスタを背景として同定し、当該背景として同定されたクラスタ以外のクラスタに属する画素の数をカウントする背景以外画素数カウント工程と、
前記エッジ率計算手段が、前記エッジ画素数カウント工程でカウントされた画素の数と、前記背景以外画素数カウント工程でカウントされた画素の数との割合をエッジ率として計算するエッジ率計算工程と、
前記エッジ率計算工程で計算された前記エッジ率が予め定められた第2の閾値より高い場合は前記グラフィックス領域を線画により構成される線画領域であると判定し、前記エッジ率が前記第2の閾値以下である場合は前記グラフィックス領域をクリップアート領域であると、判定手段が判定する判定工程と、
前記ベクトル変換手段が、前記判定工程で前記クリップアート領域であると判定された場合は当該グラフィックス領域に対してクリップアート領域に適したベクトル化処理を行い、前記判定工程で前記線画領域であると判定された場合は当該グラフィックス領域に対して線画領域に適したベクトル化処理を行うベクトル変換工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記ベクトル変換工程は、
前記クリップアート領域を色ごとのクラスタに分け、各クラスタの輪郭線と各クラスタの内部色とに基づいてベクトルデータに変換することによって、前記クリップアート領域に適したベクトル化処理を行うクリップアート領域ベクトル変換工程と、
前記線画領域を色ごとのクラスタに分け、各クラスタの2値画像に基づいてベクトルデータに変換することによって、前記線画領域に適したベクトル化処理を行う線画領域ベクトル変換工程と、を有することを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。 - 前記クリップアート領域ベクトル変換工程は、
前記クリップアート領域の画素が有する特徴情報の類似度により、前記クリップアート領域を前記クラスタに分離するクラスタリング処理工程と、
前記クラスタを代表する特徴情報の類似度に基づき、類似度の高いクラスタを1つのクラスタに統合するクラスタ統合工程と、
前記統合されたクラスタに含まれる画素数が、予め定められた閾値より小さい場合、当該クラスタをノイズ領域として除去するノイズ除去工程と、
前記ノイズ領域が除去された後の各クラスタの輪郭線と各クラスタの内部色とに基づいてベクトルデータに変換することによって、前記クリップアート領域に適したベクトル化処理を行うベクトル化工程と、
を有することを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。 - 前記線画領域ベクトル変換工程は、
前記線画領域の画素が有する特徴情報に基づいて、前記線画領域を複数のクラスタに分離するクラスタリング処理工程と、
前記複数のクラスタそれぞれの特徴情報の類似度に基づき、類似度の高いクラスタを統合するクラスタ統合工程と、
前記クラスタ統合工程で統合された後の各クラスタに含まれる連結領域の数を求めるラベリング処理工程と、
前記連結領域の数が予め定められた閾値以上で、かつ、前記クラスタに含まれる画素数が予め定められた閾値より少ないクラスタを、更なる統合が必要な再統合対象クラスタとして判定する再統合処理対象判定工程と、
前記クラスタに含まれる画素数が予め定められた閾値以上のクラスタを主要色クラスタとして判定する主要色領域判定工程と、
各クラスタの特徴情報に基づき、前記再統合対象クラスタを前記主要色クラスタのいずれかに統合する再統合工程と、
前記再統合工程により統合された後の各クラスタの2値画像に基づいてベクトルデータに変換することによって、前記線画領域に適したベクトル化処理を行うベクトル化工程と、
を有することを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。 - コンピュータに、請求項5乃至8のいずれか1項に記載の画像処理方法を実行させるプログラム。
- 請求項9に記載のプログラムを格納したコンピュータ可読の記憶媒体。
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