JP5396182B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置および画像処理方法に係り、特に、原稿を読み取って得られた画像データから原稿の下地を除去する際の除去閾値を設定する画像処理装置及び画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and more particularly to an image processing apparatus and an image processing method for setting a removal threshold value when removing the background of an original from image data obtained by reading the original.
複写印刷では、画像読取装置によって様々な種類の用紙が原稿として読み取られる。原稿として用いられる用紙の中には、新聞、再生紙、色付き用紙等の下地濃度が比較的濃いものがある。このような原稿の読み取りを行なう場合には、従来から下地を除去する処理が行なわれている。これにより、複写された原稿の文字を明瞭にするのに加えて、印刷の際にインクやトナーの消費量を削減することができる。 In copy printing, various types of paper are read as originals by an image reading device. Some paper used as a manuscript has a relatively high background density, such as newspapers, recycled paper, and colored paper. In the case of reading such an original, processing for removing the background has been conventionally performed. Thereby, in addition to clarifying the characters of the copied document, it is possible to reduce consumption of ink and toner during printing.
下地除去を行なう際には、画像処理を行なって原稿の下地濃度を推定し、その濃度に応じて閾値を決定し、この閾値以下の値を有する画素を下地として画像データから除去するようにしているが、一般に、この処理は容易ではない。下地除去のための閾値(以下、下地除去閾値と称する)を決定する技術として、下記三件の特許文献中、特許文献1には、プリスキャン時に原稿を読み取って得られた画像データから原稿の下地濃度の範囲内でヒストグラムを作成して下地除去閾値を決定し、メインスキャン時に当該原稿を読み取って得られた画像データに対して下地除去を行なうことが記載されている。また、特許文献2には、画像データ1ページごとに下地除去閾値を決定することが記載されている。さらに、特許文献3には、ヒストグラムを用いて下地除去閾値を決定する方法として、ヒストグラムの山と山とがどれだけ離れているかを分散計算で求め、そこから下地除去閾値を決定することが記載されている。
When performing background removal, image processing is performed to estimate the background density of the document, a threshold is determined according to the density, and pixels having a value equal to or lower than this threshold are removed from the image data as the background. In general, this process is not easy. As a technique for determining a threshold value for background removal (hereinafter referred to as a background removal threshold value), among the following three patent documents,
特許文献1および特許文献2に記載された技術は、ページ単位で下地除去閾値を決定するものである。このため、プリスキャンを行なった後、あるいは、1ページ分の画像データを読み取った後に下地除去閾値を決定することになり、下地除去処理が遅くなるという課題がある。また、特許文献3に記載された技術は、ヒストグラムに基づいて分散を算出しなければならず、処理が煩雑になるという課題がある。
The techniques described in
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、簡易な処理で高速に下地除去閾値を決定できる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of determining a background removal threshold at high speed with simple processing.
上記課題を解決するため、本発明の第1の側面に係る画像処理装置は、原稿を読み取って得られた画像データをラインごとに順次読み込んで、N(Nは、当該画像データを全て読み込んだ時点での読み込み回数を最大値とする自然数)回目に読み込んだ画素領域の画像データから濃度ごとの画素数を表すヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、前記作成されたヒストグラムのハイライト側の極大値に対応する濃度を前記原稿の下地濃度として推定する下地濃度推定手段と、前記推定された下地濃度に対応する画素数を入力値として予め設定された単調減少関数に入力した際の出力値を下地除去基準値として設定する下地除去基準値設定手段と、前記推定された下地濃度と前記設定された下地除去基準値との合計値をN回目の仮の下地除去閾値として設定し、該N回目の仮の下地除去閾値と、N−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値とを重みを付けて線形結合した値として、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値を決定する下地除去閾値決定手段と、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値に基づいて、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地を除去する下地除去手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the image processing apparatus according to the first aspect of the present invention sequentially reads image data obtained by reading a document line by line , and N (N is all the image data). Histogram creation means for creating a histogram representing the number of pixels for each density from the image data of the pixel area read the second time), and a maximum value on the highlight side of the created histogram A background density estimating means for estimating a density corresponding to the background density of the document, and an output value when the number of pixels corresponding to the estimated background density is input to a preset monotone decreasing function as an input value. a background removal reference value setting means for setting as the removal reference value, the lower the total value of the N-th provisional and the set background removal reference value and the estimated background density Set as removal threshold, and said N-th background removal threshold of temporary as the value of the background removal threshold was linear combination with the weight of the image data of the read pixel region N-1 th, read in the N-th Based on the background removal threshold value determining means for determining the background removal threshold value of the image data of the pixel area and the background removal threshold value of the image data of the pixel area read in the Nth time, the image data of the pixel area read in the Nth time And a ground removing means for removing the ground.
これによれば、ページ以下の所定の読みの単位(ライン単位)で下地除去閾値を設定するため、下地除去閾値決定処理を高速に行なうことができる。また、ヒストグラムのハイライト側の極大値に基づいて、原稿の下地濃度を推定するため、簡易な処理で下地除去閾値決定処理を行なうことができる。 According to this, since the background removal threshold value is set in a predetermined reading unit (line unit) below the page, the background removal threshold value determination process can be performed at high speed. Further, since the background density of the original is estimated based on the maximum value on the highlight side of the histogram, the background removal threshold value determination process can be performed with a simple process.
また、前記下地濃度推定手段は、前記作成されたヒストグラムの平滑化されたヒストグラムのハイライト側の極大値に基づく下地濃度を、前記原稿の下地濃度として推定する。これにより、ヒストグラムの微小なアップダウンによって原稿の下地濃度を誤認識してしまうのを防ぐ。 Further, the background density estimation means estimates the background density based on the local maximum value on the highlight side of the smoothed histogram of the created histogram as the background density of the original. This prevents erroneous recognition of the background density of the document due to a minute up / down of the histogram.
また、前記下地濃度推定手段は、少なくとも1つの画素数の閾値を超える前記平滑化されたヒストグラムのハイライト側の最初の極大値に基づく下地濃度を、前記原稿の下地濃度として推定する。これにより、画素数の少ない極大値を原稿の下地濃度と誤認識してしまうことを防ぐ。 Further, the background density estimation means estimates a background density based on an initial maximum value on a highlight side of the smoothed histogram exceeding a threshold of at least one pixel number as a background density of the document. This prevents erroneous recognition of a maximum value having a small number of pixels as the background density of the document.
また、前記下地濃度推定手段は、前記平滑化されたヒストグラムのハイライト側に近い第1の下地濃度の範囲に第1の画素数の閾値が定められ、前記平滑化されたヒストグラムのハイライト側から離れた第2の下地濃度の範囲に前記第1の画素数の閾値よりも小さい第2の画素数の閾値が定められている。これにより、画像データに原稿台カバーの画像が含まれている場合の下地濃度の誤認識を防ぐ。 In addition, the background density estimating means may determine a first pixel number threshold value in a first background density range close to a highlight side of the smoothed histogram, and highlight the smoothed histogram. A second pixel number threshold smaller than the first pixel number threshold is set in a second background density range away from the first pixel density. This prevents erroneous recognition of the background density when the image data includes an image of the platen cover.
また、前記下地除去基準値設定手段は、以下の算出式に基づき前記下地除去基準値を算出することを特徴とする。前記推定された下地濃度に対応する画素数をx、前記下地除去基準値をαとしたとき、(1)前記画素数xがx1未満の場合には、α=x1として算出し、(2)前記画素数xがx2以上の場合には、α=x2として算出し、(3)前記画素数xがx1以上x2未満の場合には、α={(y2−y1)×x+y1×x2−y2×x1}/(x2−x1)として算出する。ここで、x1、x2、y1、y2は、予め定められた値である。これは、一般に、前記推定された下地濃度に対応する画素数の全画素数に対する割合が大きいほど、ヒストグラムの山の先鋭度が高くなり下地濃度のブレが少なく、この割合が小さいほど、ヒストグラムの山の先鋭度が低くなり下地濃度のブレが大きくなると考えられるからである。 Also, the background removal reference value setting means, and calculates the background removal reference value based on the following calculation formula. When the number of pixels corresponding to the estimated background density is x and the background removal reference value is α, (1) When the number of pixels x is less than x1, α = x1, and (2) When the number of pixels x is greater than or equal to x2, α = x2 is calculated. (3) When the number of pixels x is greater than or equal to x1 and less than x2, α = {(y2−y1) × x + y1 × x2−y2 Xx1} / (x2-x1). Here, x1, x2, y1, and y2 are predetermined values. In general, the larger the ratio of the number of pixels corresponding to the estimated background density to the total number of pixels, the higher the sharpness of the peak of the histogram and the less the background density blur. This is because it is considered that the sharpness of the mountain is lowered and the blur of the background density is increased.
また、前記下地除去閾値決定手段は、以下の算出式に基づき前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値を算出することを特徴とする。前記N回目の仮の下地除去閾値をDB+α、前記N−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値をCut(N−1)、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値をCut(N)としたときに、Cut(N)=(1−W)×(DB+α)+W×Cut(N−1)として算出する。ここで、Wは重み係数であり、0<W<1である。また、DBは前記推定された下地濃度であり、αは下地除去閾値である。これにより、隣接する画素領域間で下地除去閾値が大きく変動してしまうことを防ぐ。 Also, the background removal threshold determining means, and calculates the background removal threshold of the image data of the N-th the read pixel region based on the following calculation formula. The Nth provisional background removal threshold is DB + α, the background removal threshold of the image data of the pixel area read in the (N−1) th time is Cut (N−1), and the background of the image data in the pixel area read in the Nth time. When the removal threshold is Cut (N), the calculation is performed as Cut (N) = (1−W) × (DB + α) + W × Cut (N−1). Here, W is a weighting coefficient, and 0 <W <1. DB is the estimated background density, and α is the background removal threshold. This prevents the background removal threshold from fluctuating greatly between adjacent pixel regions.
また、前記線形結合における前記N−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値の係数に対する前記N回目の仮の下地除去閾値の係数の比は、Nの値が小さいほど大きくなるように定められている。読み始めの頃の画送領域は原稿の端であるため下地部分が多く、下地濃度の推定精度が高いことが期待されるためである。 Further, the ratio of the coefficient of the Nth temporary background removal threshold to the coefficient of the background removal threshold of the image data of the pixel area read in the N−1th time in the linear combination is increased as the value of N is smaller. It is stipulated in. This is because the image feed area at the beginning of reading is the edge of the document, and therefore there are many background portions, and it is expected that the background density estimation accuracy is high.
上記課題を解決するため、本発明の第2の側面に係る画像処理方法は、原稿を読み取って得られた画像データをラインごとに順次読み込んで、N(Nは、当該画像データを全て読み込んだ時点での読み込み回数を最大値とする自然数)回目に読み込んだ画素領域の画素データから濃度ごとの画素数を表すヒストグラムを作成するステップと、前記作成されたヒストグラムのハイライト側の極大値に対応する濃度を前記原稿の下地濃度として推定するステップと、前記推定された下地濃度に対応する画素数を入力値として予め設定された単調減少関数に入力した際の出力値を下地除去基準値として設定するステップと、前記推定された下地濃度と前記設定された下地除去基準値との合計値をN回目の仮の下地除去閾値として設定し、該N回目の仮の下地除去閾値と、N−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値とを重みを付けて線形結合した値として、N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値を決定するステップと、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値に基づいて、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地を除去するステップと、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problem, an image processing method according to the second aspect of the present invention sequentially reads image data obtained by reading a document line by line , and N (N is all the image data read). A natural number with the maximum number of readings at the time) Step of creating a histogram representing the number of pixels for each density from the pixel data of the pixel area read the second time, and corresponding to the maximum value on the highlight side of the created histogram setting estimating a concentration as background density of the document, the estimated output value when the input to the preset monotonically decreasing function as the input value of the number of pixels corresponding to the background density as background removal reference value And a total value of the estimated background density and the set background removal reference value is set as an Nth temporary background removal threshold, and the Nth time Determining a background removal threshold, as a value of the background removal threshold linear combination with the weight of the image data of the read pixel region N-1 th, the background removal threshold of the image data of the read pixel region N th And removing the background of the image data of the pixel area read at the Nth time based on the background removal threshold value of the image data of the pixel area read at the Nth time.
本発明によれば、簡易な処理で高速に下地除去閾値を決定できる画像処理装置及び画像処理方法が提供される。簡易な処理で下地除去閾値を決定できるため、下地除去の処理に費やすCPU21の負荷が少なくなり、他の処理に負荷を割り当てることができるようになる。また、高速に下地除去閾値を決定できるため、特に、本実施形態に示したように1ライン毎に下地除去量を求める場合など、高速性が要求される場面に特に有効である。さらに、下地除去処理に関する処理部をハードウェアで実現する場合には、小規模かつ簡単な回路構成とすることができるため、開発期間および評価工数を削減することができる。
According to the present invention, an image processing apparatus and an image processing method capable of determining a background removal threshold at high speed with simple processing are provided. Since the background removal threshold can be determined by simple processing, the load on the
(実施の形態)
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る画像処理装置の一形態である画像読取装置10のハードウェア構成を示すブロック図である。本図に示すように、画像読取装置10は、コントローラ20と画像読取機構30とを備えている。画像読取装置10は、画像読取機構30で読み取った原稿の画像データから原稿の下地を除去して外部装置に出力する処理を行なう。
(Embodiment)
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an
画像読取機構30は、光源、原稿台、原稿台カバー、電荷結合型撮像素子列であるCCD、CCDを走査させる駆動モータ、CCDの出力信号をデジタル信号に変換するADコンバータ等を備えている。光源から原稿台に載置された原稿に光を照射し、その露光面の反射光をCCDで読み取ることにより、原稿露光面の画像データを取得する。原稿台カバーは、原稿台に載置された原稿を押さえるとともに外光を遮断する役割を担っている。この原稿台カバーは、CCDの読み取り範囲よりも原稿が小さい場合に画像データへの影響を少なくするために白色となっている。また、原稿台カバーにオートシードフィーダ機能を備えさせるようにしてもよい。
The
コントローラ20は、CPU21、ROM22、RAM23、インタフェース24を備えている。CPU21は、ROM22に記録されたプログラムにしたがって処理を行なうことで、画像読取機構30の光学的な原稿読取動作を制御するとともに、読み取った画像データから原稿の下地を除去する画像処理を行なう。RAM23は、この際の作業領域として用いられる。インタフェース24は、USB等の所定のプロトコルを用いて外部装置との通信を行なう。
The
図2は、画像読取装置10の下地除去処理に関する処理部を示したブロック図である。本図に示すように、画像読取装置10には、画像読取部110、画像データ格納部120、下地除去閾値設定部130、下地除去部140、画像出力部150を備える。これらの処理部は、CPU21で処理されるプログラム要素を含んで構成されるとともに、図1に示したコントローラ20、画像読取機構30の各部が、単体で、あるいは協同的に処理を行なうことで、一部ハードウェア的に実現される。例えば、画像読取部110は画像読取機構30のスキャン光学系を含み、画像データ格納部120はRAM23の物理的記憶系を含み、画像出力部150はインタフェース24の接続回路系を含む。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a processing unit related to the background removal processing of the
画像読取部110は、原稿台に載置された原稿を読み取って二進画像データを生成する。画像データ格納部120は、画像読取部110が生成した画像データを記憶する。また、画像データから下地を除去する際の作業領域としても用いられる。下地除去閾値設定部130は、画像データ格納部120から画像データをその行データである1ラインずつ読み取って、そのラインにおける下地除去閾値を設定する。すなわち、本実施形態では、下地除去閾値はライン単位で定められ、ライン単位で下地除去が行なわれるようにしている。このため、高速に下地除去を行なうことができる。下地除去部140は、下地除去閾値設定部130が設定した下地除去閾値に基づいて画像データ格納部120に格納された画像データから下地除去をライン単位で行なう。画像出力部150は、下地が除去された画像データを外部装置に出力する。
The
図3は、下地除去閾値設定部130の構成を示すブロック図である。本図に示すように、下地除去閾値設定部130は、ヒストグラム作成部131、ヒストグラム平滑部132、下地濃度推定部133、下地濃度画素数正規化部134、下地除去基準値設定部135、下地除去閾値決定部136、下地除去閾値初期値記憶部137、前ライン下地除去閾値記憶部138を備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the background removal threshold
ヒストグラム作成部131は、画像データ格納部120に格納されている画像データを1ラインごとに読み取ってヒストグラムを作成する。すなわち、1ページ分ではなく1ライン分の画素値を対象としたヒストグラムを作成する。
The
ヒストグラムは、例えば、読み取った画像データの各画素値を輝度データに変換して作成してもよいが、ここでは、画素のRGBデータのうち、輝度データに近いG(グリーン)データの値でヒストグラムを作成するものとする。各画素についてGが8ビットで表わされているとすると、横軸が0〜255の濃度を表わし、縦軸が画素数を表わすヒストグラムとなる。画素の総数は、1ラインを構成する画素数に等しい。つまり、このヒストグラムは、原稿の1ラインの全画素領域を画像とみなす下地濃度“0”の状態から、それを下地とみなす下地濃度“225”の状態までのすべての状態をカバーしている。ここで、濃度は0が最も薄い状態(ハイライト)を表わし、255が最も濃い状態(シャドー)を表わしている。図4(a)は、8ビット入力のヒストグラムの一例を示している。 The histogram may be created, for example, by converting each pixel value of the read image data into luminance data. Here, the histogram is represented by G (green) data values close to the luminance data among the RGB data of the pixels. Shall be created. If G is represented by 8 bits for each pixel, the horizontal axis represents a density of 0 to 255, and the vertical axis represents a histogram representing the number of pixels. The total number of pixels is equal to the number of pixels constituting one line. That is, this histogram covers all the states from the background density “0” state in which all pixel areas of one line of the document are regarded as images to the background density “225” state in which it is regarded as the background. Here, 0 indicates the lightest state (highlight), and 255 indicates the darkest state (shadow). FIG. 4A shows an example of an 8-bit input histogram.
ヒストグラム平滑部132は、ヒストグラム作成部131が作成した8ビット入力のヒストグラムの山を平滑化する。ここでは、図4(b)に示すように、8ビットデータの上位5ビットを用いてヒストグラムを再構成することで平滑化を行なう。後述するように、本実施形態では、ヒストグラムの最もハイライト側の山(極大値)を検出して下地濃度を推定する。このため、平滑化を行なわずヒストグラムのアップダウン変化が敏感だと、下地濃度が誤検出されるおそれがあるからである。また、平滑化を上位5ビットとしたのは、入力8ビットの255段階に対して8刻みの32段階の精度となり、実際上十分な平滑化ができることと、255段階に対する8程度の誤差は実際上問題ないと考えられるからである。一方、上位6ビットの4刻みにすると、十分な平滑化ができなくなり、上位4ビットの16刻みとすると下地濃度として誤差が大きくなると考えられる。
The
下地濃度推定部133は、平滑化されたヒストグラムに基づいて下地濃度DBを推定する。基本的には、ヒストグラムのハイライト側から最初の山(極大値)に対応する濃度を下地濃度DBと推定する。このため、簡易な処理で下地濃度DBを推定することができる。例えば、図5(a)に示すような、下地が薄く白に近い原稿から得られたヒストグラムにおいて、最初の山であるPk1に対応する濃度を下地濃度DBと推定する。また、図5(b)に示すような、新聞等の下地が濃い原稿から得られたヒストグラムにおいても、最初の山であるPk2に対応する濃度を下地濃度DBと推定する。
Background
しかしながら、図5(c)に示すように画素数が少ない山Pk3ができてしまった場合に、対応する濃度を下地濃度DBと誤判定してしまうことになる。そこで、図5(d)に示すように、画素数の閾値Thを定めて、閾値Th以下の画素数は山として認識しないようにすることで誤判定を防ぐようにする。この場合、ハイライト側から閾値Thを最初に超えたPk4が山として検出されることになる。 However, if you've made mountains Pk3 a small number of pixels as shown in FIG. 5 (c), so that the corresponding concentrations erroneously determined background density D B. Therefore, as shown in FIG. 5D, a threshold value Th for the number of pixels is determined, and erroneous determination is prevented by not recognizing the number of pixels equal to or less than the threshold value Th as a mountain. In this case, Pk4 that first exceeds the threshold Th from the highlight side is detected as a mountain.
ところで、原稿がCCDの読取範囲よりも小さい場合等には、画像データは原稿台カバーの画像を含むことになる。そうした画像データは、ヒストグラムにおいて原稿台カバーの色に対応する濃度の画素数が多くなる。原稿台カバーは、読み取った画像データへの影響を少なくするために白色をしているので、図5(e)に示すようにハイライト側に閾値Thを超える山Pk5ができる場合がある。この山Pk5は、原稿の下地とは無関係であるため、検出対象から外す必要がある。 By the way, when the document is smaller than the reading range of the CCD, the image data includes the image on the document table cover. In such image data, the number of pixels having a density corresponding to the color of the document table cover increases in the histogram. Since the document table cover is white in order to reduce the influence on the read image data, there may be a peak Pk5 exceeding the threshold Th on the highlight side as shown in FIG. This mountain Pk5 is unrelated to the background of the document, so it is necessary to remove it from the detection target.
そこで、図5(f)に示すように、画素数の閾値としてTh1、Th2(ただし、Th1>Th2)の2つ用意して、原稿台カバーの色に対応するハイライト側からWtの範囲の濃度に対しては閾値Th1を適用し、それ以外の範囲の濃度に対しては閾値Th1より小さい値の閾値Th2を適用するものとする。これにより、原稿台カバーの色に基づくPk5が山として認識されずに、ハイライト側から閾値Th2を最初に超えたPk6が山として検出されることになる。 Therefore, as shown in FIG. 5 (f), two threshold values Th1 and Th2 (Th1> Th2) are prepared as the threshold values for the number of pixels, and the range of Wt from the highlight side corresponding to the color of the document table cover is prepared. The threshold value Th1 is applied to the density, and the threshold value Th2 having a value smaller than the threshold value Th1 is applied to the density in the other range. As a result, Pk5 based on the color of the platen cover is not recognized as a mountain, and Pk6 that first exceeds the threshold Th2 from the highlight side is detected as a mountain.
ここで、閾値Thは、ヒストグラムの総画素数に対する割合で指定することができる。例えば、閾値Thを全画素に対するn%として指定する場合、閾値Th=(1ラインの画素数×n)/100で求めることができる。ただし、どのようなnを用いるかについては、閾値Th1、閾値Th2ごとに実験的に定めておくようにする。また、閾値Th1を適用する幅Wtについても、原稿台カバーの色等に基づいてあらかじめ設定しておくようにする。 Here, the threshold value Th can be specified as a ratio to the total number of pixels in the histogram. For example, when the threshold value Th is designated as n% with respect to all pixels, the threshold value Th = (number of pixels in one line × n) / 100 can be obtained. However, what n is used is determined experimentally for each of the threshold Th1 and the threshold Th2. The width Wt to which the threshold value Th1 is applied is also set in advance based on the color of the document table cover.
なお、下地濃度推定部133は、図6に示すように閾値を超える山が検出できないときは、推定すべき下地濃度DBが検出できない旨を下地除去閾値決定部136に出力する。後述するように、閾値を超える山が検出できないラインは、前ラインと同じ下地除去値を用いて下地除去を行なう(図10処理S108参照)。このため、下地濃度DBが検出できなかったラインについてはその旨を下地除去閾値決定部136に出力するようにしている。
Note that the base
下地濃度画素数正規化部134は、下地濃度推定部133により推定された下地濃度DBに対応する画素数を正規化する。1ラインに含まれる画素数は、解像度、原稿幅に応じて変わるため、後述する下地除去基準値を定めるにあたり上記推定された下地濃度DBに対応する画素数を正規化しておく。ここでは、以下の式により、画素数を0〜1000の範囲で正規化するものとする。すなわち、正規化された下地濃度の画素数=下地濃度画素数×1000/1ラインに含まれる画素数とする。
Background density pixel
下地除去基準値設定部135は、推定された下地濃度DBに対して下地除去閾値の基準代となる下地除去基準値αを設定する。ここで、下地除去基準値αは、図7(a)、図7(b)に示すように、推定された下地濃度DBに対してシャドー側に加算する量である。推定された下地濃度DBに下地除去基準値αを加えた値(DB+α)がそのラインの仮の下地除去閾値となる。仮としたのは、後述するように最終的な下地除去閾値は、前のラインの下地除去閾値との関係で定められるからである。ただし、処理を一層簡素化するために、推定された下地濃度DBに下地除去基準値αを加えた値(DB+α)をそのラインの下地除去閾値としてもよい。
Background removal reference
ここで、推定された下地濃度DBに対する下地除去基準値αは、その下地濃度DBで正規化された画素数が大きいほど小さくなり、正規化された画素数が小さいほど大きくなる傾向をもつように定める。これは、下地濃度DBの全範囲にわたり画素数が正規化されたヒストグラムを想定したとき、一般に、正規化された画素数が大きいほど、図7(a)に示すように、山(Pk7)の先鋭度が高くなり、それから推定される下地濃度DBのブレが少なく、また正規化された画素数が小さいほど、図7(b)に示すように、山(Pk8)の先鋭度が低くなり、それから推定される下地濃度DBのブレが大きくなると考えられるからである。 Here, the background removal reference value α for the estimated background density D B, tend to the background density D B at smaller the larger the number of pixels that have been normalized, so as the number of pixels normalized small increase Determine as follows. This is because when the number of pixels is assumed histogram normalized over the entire range of background density D B, generally, the larger the number of pixels that have been normalized, as shown in FIG. 7 (a), the mountains (PK7) sharpness is high, the then shake less putative background density D B, and as the number of pixels that have been normalized is small, as shown in FIG. 7 (b), low sharpness mountain (PK8) it is because the blur of the background density D B is considered to increase therefrom estimated.
図8は、下地除去基準値αの設定方法の一例を示す図である。本例では、推定された下地濃度DBで正規化された画素数に応じて下地除去基準値αが定められる関数を用いている。この関数は、正規化された画素数xがx1未満の場合は、α=y1となり、正規化された画素数xがx2以上の場合は、α=y2となり(ただし、x1<x2、y1>y2)、正規化された画素数xがx1以上x2未満の場合は、α={(y2−y1)×x+y1×x2−y2×x1}/(x2−x1)となるように定められている。ここで、x1、x2、y1、y2は、実験的に定めておくようにする。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a method for setting the background removal reference value α. In this example, uses the function to background removal reference value α is determined according to the number of pixels that have been normalized in the estimated background density D B. This function is α = y1 when the normalized pixel number x is less than x1, and α = y2 when the normalized pixel number x is equal to or greater than x2 (where x1 <x2, y1> y2) When the normalized number of pixels x is not less than x1 and less than x2, it is determined to be α = {(y2−y1) × x + y1 × x2−y2 × x1} / (x2−x1). . Here, x1, x2, y1, and y2 are determined experimentally.
下地除去閾値決定部136は、N行目のライン(以下、ラインNと称する)の仮下地除去閾値(DB+α)と、N−1行目のライン(即ち、ライン(N−1))の下地除去閾値Cut(N−1)とから、ラインNの下地除去閾値Cut(N)を決定する。なお、下地除去閾値Cut(N)は、8ビットあるいは5ビットのGデータの濃度で定められ、その濃度以下の画素が下地除去部140によって除去されることになる。すなわち、平滑化前のヒストグラムを用いてもよいし、平滑化後のヒストグラムを用いてもよい。
The background removal threshold
N−1行目ラインの下地除去閾値Cut(N−1)は、前ライン下地除去閾値記憶部138に記憶されている。ただし、頁の1行目のライン(即ち、N=1)の場合は、その前の行のラインの下地除去閾値が存在しないため、下地除去閾値初期値記憶部137に格納された初期値をCut(0)として用いて各頁の1行目のラインの下地除去閾値Cut(1)を決定する。このため、初期値記憶部137には、あらかじめ下地除去閾値の標準的な初期値を格納しておく。ただし、記憶部137を用いずに、1行目のラインの仮下地除去閾値だけを用いて、下地除去閾値Cut(1)を決定するようにしてもよい。
The background removal threshold value Cut (N−1) of the (N−1) th line is stored in the previous line background removal threshold
具体的には、下地除去閾値Cut(N)は、Cut(N)=(1−W)×(DB+α)+W×Cut(N−1)という式で決定するものとする。ここで、Wは重み係数である。値(DB+α)は、ラインNの仮下地除去閾値であるから、下地除去閾値Cut(N)は、ラインNの仮下地除去閾値と、ライン(N−1)の下地除去閾値とを、それぞれ係数(1−W)とWとで重み付けして足し合わせる線形結合となる。 Specifically, the background removal threshold Cut (N) is determined by the following formula: Cut (N) = (1−W) × (D B + α) + W × Cut (N−1). Here, W is a weighting coefficient. Since the value (D B + α) is the temporary background removal threshold value of the line N, the background removal threshold value Cut (N) includes the temporary background removal threshold value of the line N and the background removal threshold value of the line (N−1). Each is a linear combination that is weighted and added by the coefficient (1-W) and W.
すなわち、重み係数Wが小さいほど、現在処理中のラインの仮下地除去閾値(DB +α)の影響が大きく、重み係数Wが大きいほど、その前のラインの下地除去閾値Cut(N−1)の影響が大きくなる。本実施形態では、原稿の読み始めの頃のライン(N=1,2,3,…)ほど、そのライン(ラインN)自身の仮下地除去閾値(DB+α)の影響が比較的大きく、その後は、前のライン(ライン(N−1))の下地除去閾値Cut(N−1)の影響が大きくなるようにWを設定するものとする。これにより、下地除去閾値がラインごとに急激に変化しないようにしている。また、原稿の読み始めの頃のラインは原稿の端(例えば図9のベース領域)であるため画像データに下地部分が多く、下地濃度DBの推定精度が高いことが期待されるため、そのライン自身の仮下地除去閾値(DB+α)の影響を大きくしている。そして、下地割合の低下により下地濃度DBの推定精度が落ちるおそれのある原稿の中間部以降のラインN、ライン(N+1)では、読み始めのラインNの下地除去閾値Cut(N)の影響が大きくなるようにしている。 That is, the smaller the weighting factor W, the greater the influence of the temporary background removal threshold (D B + α) of the currently processed line, and the larger the weighting factor W, the background removal threshold Cut (N−1) of the previous line. ) Will increase. In the present embodiment, the influence of the temporary background removal threshold (D B + α) of the line (line N) itself is relatively large as the line (N = 1, 2, 3,. After that, W is set so that the influence of the background removal threshold Cut (N−1) of the previous line (line (N−1)) becomes large. Thus, the background removal threshold value is prevented from changing abruptly for each line. Further, since the background portion in the image data for a (base region of example 9) line width of the original document in the time of beginning the reading of the document is large, it is expected higher estimation accuracy of the background density D B, the The influence of the temporary ground removal threshold (D B + α) of the line itself is increased. The intermediate portion subsequent line N estimation accuracy of the document that may fall in the background density D B by lower underlying rate, the line (N + 1), the influence of the background removal threshold Cut (N) at the beginning of the line N readings I try to get bigger.
具体的には、図9に示すような関数形を有する重み係数Wを用いるものとする。本図の例では、原稿の読み始めの1行目のラインをW=0.5とし、B行目のラインがW=1.0となるように漸次Wが単調増加し、その後は、W=1.0となるように定められている。1行目からのBase部分のライン数Bは、実験的に定めておくようにする。 Specifically, a weight coefficient W having a function form as shown in FIG. 9 is used. In the example of this figure, W is gradually increased so that the first line at the beginning of reading of the document is W = 0.5, and the B-th line is W = 1.0. = 1.0. The number of lines B in the Base portion from the first row is determined experimentally.
なお、下地除去閾値Cut(N)が過度に大きくなることを防ぐために、下地除去閾値の閾値ThCを定めておき、算出されたCut(N)がThCを超える場合は、下地除去閾値をThCとするようにする。 In order to prevent the background removal threshold Cut (N) from becoming excessively large, a background removal threshold threshold ThC is determined. If the calculated Cut (N) exceeds ThC, the background removal threshold is set to ThC. To do.
次に、下地除去閾値設定部130における下地除去閾値の設定処理について図10のフローチャートを参照して説明する。まず、処理対象のラインNとして1を設定する(S101)。そして、画像データのN行目のラインを画像データ格納部120から読み込む(S102)。そして、読み込んだ画像データに基づいてヒストグラムを作成する(S103)。上述のように、本実施形態では8ビットで示されたGの値を用いてヒストグラムを作成するものとする。
Next, background removal threshold setting processing in the background removal
次いで、下地濃度DBの推定を行なう(S104)。図11は、下地濃度の推定処理(S104)を説明するフローチャートである。下地濃度の推定処理では、まず、ヒストグラムの平滑化を行なう(S1041)。ヒストグラムの平滑化では、上述のように、各画素のGデータ8ビットのうち上位5ビットを用いてヒストグラムを再構成し、平滑化されたヒストグラムを得る。 Then, to estimate the background density D B (S104). FIG. 11 is a flowchart for explaining the background density estimation process (S104). In the background density estimation process, first, the histogram is smoothed (S1041). In the smoothing of the histogram, as described above, the histogram is reconstructed using the upper 5 bits of the 8 G data of each pixel to obtain a smoothed histogram.
平滑化されたヒストグラムに対して、図5(f)に示したような所定の下地濃度範囲別に異なる値を有する画素数の閾値を設定する(S1042)。具体的には、幅Wtのハイライト側の濃度範囲に閾値Th1を設定し、それ以外の濃度範囲にTh1より低い閾値Th2を設定する。 For the smoothed histogram, a threshold value for the number of pixels having different values for each predetermined background density range as shown in FIG. 5F is set (S1042). Specifically, a threshold value Th1 is set for the density range on the highlight side of the width Wt, and a threshold value Th2 lower than Th1 is set for the other density range.
そして、これらの閾値を超えるハイライト側の即ちハイライト側から見て最初の山を検出する(S1043)。検出された場合(S1043:Yes)はその山に対応する濃度を下地濃度DBと推定し(S1044)、検出されなかった場合(S1043:No)は、下地濃度の推定失敗(S1045)とする。 Then, the first peak as viewed from the highlight side, that is, the highlight side, exceeding these threshold values is detected (S1043). If it is detected (S1043: Yes) estimates the concentration corresponding to the mountains and background density D B (S 1044), if not detected (S1043: No), the the background density estimation failure (S 1045) .
次いで、下地濃度の推定処理(S104)の結果が確認され(図10のS105)、下地濃度DBが推定された場合(S105:Yes)は、下地除去基準値αを設定する(S106)。下地除去基準値の設定では、推定された下地濃度DBに対応する画素数を正規化し、図8に示したようなあらかじめ定められた関数にしたがって下地除去基準値αを求める。上述のように下地除去基準値αは、正規化された画素数が大きいほど小さくなり、正規化された画素数が小さいほど大きくなる傾向をもつように定められている。 Then, estimation processing (S104) the results of the background density is confirmed (S105 in FIG. 10), if the background density D B is estimated (S105: Yes) sets the background removal reference value alpha (S106). Setting the background removal reference value, the number of pixels corresponding to the estimated background density D B normalized to obtain the background removal reference value α in accordance with a predetermined function as shown in FIG. As described above, the background removal reference value α is determined so as to decrease as the normalized number of pixels increases and to decrease as the normalized number of pixels decreases.
下地除去基準値αを設定すると、N行目のラインの下地除去閾値Cut(N)を算出する(S107)。N行目のラインの下地除去閾値Cut(N)は、N行目のラインの仮下地除去閾値(DB+α)とN−1行目のラインの下地除去閾値Cut(N−1)とに基づいて重み係数Wによって定められる。重み係数Wは、原稿の読始め頃の部分は、N行目のラインの仮下地除去閾値(DB+α)の重みが比較的大きく、以降はN−1行目のラインの下地除去閾値の重みが大きくなるように定められている。ただし、下地除去閾値Cut(N)は所定の閾値ThCを超えないように定められる。 When the background removal reference value α is set, the background removal threshold Cut (N) for the Nth line is calculated (S107). The background removal threshold Cut (N) for the Nth line is set to the temporary background removal threshold (D B + α) for the Nth line and the background removal threshold Cut (N−1) for the N−1th line. Based on the weighting factor W. As for the weighting factor W, the weight of the temporary background removal threshold (D B + α) of the Nth line is relatively large at the beginning of reading the document, and thereafter the background removal threshold of the N−1th line. The weight is set to be large. However, the background removal threshold Cut (N) is determined so as not to exceed the predetermined threshold ThC.
一方、下地濃度の推定処理の結果、下地濃度DBが推定できなかった場合(S105:No)は、N−1行目のラインの下地除去閾値Cut(N−1)をN行目のラインの下地除去閾値として設定する(S108)。 On the other hand, the result of the estimation process of background density, if the background density D B can not be estimated (S105: No), the background removal threshold Cut (N-1) th row of the line (N-1) N-th line Is set as a background removal threshold value (S108).
N行目のラインの下地除去閾値Cut(N)が決定すると、決定された下地除去閾値Cut(N)で、前ライン下地除去閾値記憶部138を更新する(S109)。そして、決定された下地除去閾値Cut(N)を下地除去部140に通知して、下地除去部140がN行目のラインの下地除去を実行する(S110)。下地除去では、下地除去閾値Cut(N)以下の濃度の画素データが除去される。
When the background removal threshold Cut (N) for the Nth line is determined, the previous line background removal
未処理のラインがある場合には(S111:No)、N=N+1として(S112)、次のラインに対する処理を行なう。全てのラインに対する下地除去処理を終えると(S111:Yes)、本処理を終了する。 If there is an unprocessed line (S111: No), N = N + 1 is set (S112), and the process for the next line is performed. When the background removal processing for all lines is completed (S111: Yes), this processing ends.
(変更例)
上記の実施形態においては、画像読取部110による画像データの読み込み単位として、最小の処理単位であるライン単位を想定したが、その他の読み込み単位を採用しても、上記の実施形態と同様の手順による下地除去処理が可能である。例えば、複数本のラインで構成される画素領域や、その他、画像データの所定の画素数の画素領域を読み込み単位とすることができる。
(Example of change)
In the above embodiment, the line unit, which is the minimum processing unit, is assumed as the reading unit of the image data by the
図12は、図3に示した下地除去閾値設定部130の変更例の構成を示すブロック図である。変更例に係る下地除去閾値設定部230は、下地除去閾値設定部130における前ライン下地除去閾値記憶部138の代わりの処理部として、前画素領域下地除去閾値記憶部238を設けたものであり、その他の処理部131〜137 の構成は下地除去閾値設定部130と基本的に同じである。前画素領域下地除去閾値記憶部238は、後述するように、N−1回目に読み込んだ画素領域の下地除去閾値Cut(N−1)を、N回目に読み込む画素領域の処理のために記憶する。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the background removal
図13は、下地除去閾値設定部230における下地除去閾値の設定処理のための制御動作を示すフローチャートである。図13を用いて、下地除去閾値設定部230を構成する処理部を説明する。本変更例では、ライン単位に限ることなく、特定の画素領域を画像データの読み込み単位として想定する。そして、下地除去閾値設定部230は、N回目の読み込みでN番目の画素領域を読み込むものとする。まず、パラメータNとして1を設定する(S201)。そして、画像データのN番目の画素領域を画像データ格納部120から読み込む(S202)。そして、読み込んだ画素領域の画像データに基づいてヒストグラムを作成する(S203)。本変更例でも8ビットで示されたGの値を用いてヒストグラムを作成するものとする。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a control operation for setting a background removal threshold in the background removal
次いで、下地濃度DBの推定を行なう(S204)。この推定処理は、図11に示したフローチャートに従うものであり、まず、ヒストグラムの平滑化を行なう(S1041)。ヒストグラムの平滑化では、各画素のGデータ8ビットのうち上位5ビットを用いてヒストグラムを再構成し、平滑化されたヒストグラムを得る。平滑化されたヒストグラムに対して、図5(f)に示したような所定の下地濃度範囲別に異なる値を有する画素数の閾値を設定する(S1042)。具体的には、幅Wtのハイライト側濃度範囲に閾値Th1を設定し、それ以外の濃度範囲にTh1より低い閾値Th2を設定する。そして、これらの閾値を超えるハイライト側の最初の山を検出する(S1043)。検出された場合(S1043:Yes)はその山に対応する濃度を下地濃度DBと推定し(S1044)、検出されなかった場合(S1043:No)は、下地濃度の推定失敗(S1045)とする。 Then, to estimate the background density D B (S204). This estimation process follows the flowchart shown in FIG. 11, and first smoothes the histogram (S1041). In the smoothing of the histogram, the histogram is reconstructed using the upper 5 bits of the 8 bits of G data of each pixel to obtain a smoothed histogram. For the smoothed histogram, a threshold value for the number of pixels having different values for each predetermined background density range as shown in FIG. 5F is set (S1042). Specifically, the threshold value Th1 is set in the highlight side density range of the width Wt, and the threshold value Th2 lower than Th1 is set in the other density range. Then, the first peak on the highlight side exceeding these threshold values is detected (S1043). If it is detected (S1043: Yes) estimates the concentration corresponding to the mountains and background density D B (S 1044), if not detected (S1043: No), the the background density estimation failure (S 1045) .
次いで、下地濃度の推定処理(S204)の結果が確認され(図13のS205)、下地濃度DBが推定された場合(S205:Yes)は、下地除去基準値αを設定する(S206)。下地除去基準値の設定では、推定された下地濃度DBに対応する画素数を正規化し、図8に示したようなあらかじめ定められた関数にしたがって下地除去基準値αを求める。下地除去基準値αは、正規化された画素数が大きいほど小さくなり、正規化された画素数が小さいほど大きくなる傾向をもつように定められている。 Then, estimation processing (S204) the results of the background density is confirmed (S205 in FIG. 13), if the background density D B is estimated (S205: Yes) sets the background removal reference value alpha (S206). Setting the background removal reference value, the number of pixels corresponding to the estimated background density D B normalized to obtain the background removal reference value α in accordance with a predetermined function as shown in FIG. The background removal reference value α is determined so as to decrease as the normalized number of pixels increases, and to increase as the normalized number of pixels decreases.
下地除去基準値αを設定すると、N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値Cut(N)を算出する(S207)。N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値Cut(N)は、N回目に読み込んだ画素領域の画像データの仮下地除去閾値(DB+α)とN−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値Cut(N−1)との線形結合により、Cut(N)=(1−W)×(DB+α)+W×Cut(N−1)として定められる。ここで、Wは重み係数である。重み係数Wは、パラメータNの値が小さいほど(つまり、原稿の読み込み開始時に近いほど)、小さくなるように定められている。ただし、下地除去閾値Cut(N)は所定の閾値ThCを超えないように定められる。 When the background removal reference value α is set, the background removal threshold Cut (N) of the image data of the pixel area read in the Nth time is calculated (S207). The background removal threshold Cut (N) of the image data of the pixel area read for the Nth time is the temporary background removal threshold (D B + α) of the image data of the pixel area read for the Nth time and the pixel area read for the N−1th time. By the linear combination of the image data with the background removal threshold Cut (N−1), it is determined as Cut (N) = (1−W) × (D B + α) + W × Cut (N−1). Here, W is a weighting coefficient. The weighting factor W is determined to be smaller as the value of the parameter N is smaller (that is, as the reading of the original is closer). However, the background removal threshold Cut (N) is determined so as not to exceed the predetermined threshold ThC.
一方、下地濃度の推定処理の結果、下地濃度DBが推定できなかった場合(S205:No)は、N−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値Cut(N−1)をN回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値として設定する(S208)。 On the other hand, the result of the estimation process of background density, if the background density D B can not be estimated (S205: No), the background removal threshold Cut the image data of the read pixel region N-1 th and (N-1) It is set as the background removal threshold value of the image data of the pixel area read in the Nth time (S208).
N回目に読込まれた画素領域の画像データの下地除去閾値Cut(N)が決定すると、決定された下地除去閾値Cut(N)で、前画素領域下地除去閾値記憶部238を更新する(S209)。そして、決定された下地除去閾値Cut(N)を下地除去部140に通知して、下地除去部140がN回目に読込まれた画素領域の画像データの下地除去を実行する(S210)。下地除去では、下地除去閾値Cut(N)以下の濃度の画素データが除去される。
When the background removal threshold Cut (N) of the image data of the pixel area read in the Nth time is determined, the previous pixel area background removal
未処理の画素領域がある場合には(S211:No)、N=N+1として(S212)、次の画素領域に対する処理を行なう。全ての画素領域に対する下地除去処理を終えると(S211:Yes)、本処理を終了する。 If there is an unprocessed pixel area (S211: No), N = N + 1 is set (S212), and the process for the next pixel area is performed. When the background removal processing for all the pixel regions is finished (S211: Yes), this processing is finished.
以上説明したように、上記実施の形態及びその変更例によれば、簡易な処理で高速に下地除去閾値を決定できる画像処理装置及び画像処理方法が提供される。簡易な処理で下地除去閾値を決定できるため、下地除去の処理に費やすCPU21の負荷が少なくなり、他の処理に負荷を割り当てることができるようになる。また、高速に下地除去閾値を決定できるため、特に、本実施形態に示したように1ライン毎に下地除去量を求める場合など、高速性が要求される場面に特に有効である。さらに、下地除去処理に関する処理部をハードウェアで実現する場合には、小規模かつ簡単な回路構成とすることができるため、開発期間および評価工数を削減することができる。
As described above, according to the embodiment and the modification thereof, an image processing apparatus and an image processing method that can determine the background removal threshold at high speed with simple processing are provided. Since the background removal threshold can be determined by simple processing, the load on the
10…画像読取装置
20…コントローラ
21…CPU
22…ROM
23…RAM
24…インタフェース
30…画像読取機構
110…画像読取部
120…画像データ格納部
130…下地除去閾値設定部
131…ヒストグラム作成部
132…ヒストグラム平滑部
133…下地濃度推定部
134…下地濃度画素数正規化部
135…下地除去基準値設定部
136…下地除去閾値決定部
137…下地除去閾値初期値記憶部
138…前ライン下地除去閾値記憶部
140…下地除去部
150…画像出力部
238…前画素領域下地除去閾値記憶部
DESCRIPTION OF
22 ... ROM
23 ... RAM
24 ...
Claims (8)
前記作成されたヒストグラムのハイライト側の極大値に対応する濃度を前記原稿の下地濃度として推定する下地濃度推定手段と、
前記推定された下地濃度に対応する画素数を入力値として予め設定された単調減少関数に入力した際の出力値を下地除去基準値として設定する下地除去基準値設定手段と、
前記推定された下地濃度と前記設定された下地除去基準値との合計値をN回目の仮の下地除去閾値として設定し、該N回目の仮の下地除去閾値と、N−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値とを重みを付けて線形結合した値として、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値を決定する下地除去閾値決定手段と、
前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値に基づいて、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地を除去する下地除去手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 Image data obtained by reading the original is sequentially read line by line, and the image data of the pixel area read N times (N is a natural number with the maximum number of readings when all the image data is read) being read. Histogram creation means for creating a histogram representing the number of pixels for each density from,
A background density estimating means for estimating a density corresponding to a maximum value on the highlight side of the created histogram as a background density of the original;
A background removal reference value setting means for setting, as a background removal reference value, an output value when the number of pixels corresponding to the estimated background density is input to a preset monotone decreasing function as an input value ;
The total value of the estimated background density and the set background removal reference value is set as the Nth temporary background removal threshold, and the Nth temporary background removal threshold and the N-1th time are read. A background removal threshold value determining means for determining a background removal threshold value of the image data of the pixel area read in the N-th time as a value obtained by weighting and linearly combining the background removal threshold value of the image data of the pixel area;
Ground removal means for removing the ground of the image data of the pixel area read in the Nth time, based on the ground removal threshold of the image data of the pixel area read in the Nth time;
An image processing apparatus comprising:
前記下地濃度推定手段は、前記作成されたヒストグラムの平滑化されたヒストグラムのハイライト側の極大値に基づく下地濃度を、前記原稿の下地濃度として推定することを特徴とする画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the background density estimation unit estimates a background density based on a maximum value on a highlight side of a smoothed histogram of the created histogram as a background density of the document.
前記下地濃度推定手段は、少なくとも1つの画素数の閾値を超える前記平滑化されたヒストグラムのハイライト側の最初の極大値に基づく下地濃度を、前記原稿の下地濃度として推定することを特徴とする画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2,
The background density estimation unit estimates a background density based on an initial maximum value on a highlight side of the smoothed histogram exceeding a threshold of at least one pixel number as a background density of the document. Image processing device.
前記下地濃度推定手段は、前記平滑化されたヒストグラムのハイライト側に近い第1の下地濃度の範囲に第1の画素数の閾値が定められ、前記平滑化されたヒストグラムのハイライト側から離れた第2の下地濃度の範囲に前記第1の画素数の閾値よりも小さい第2の画素数の閾値が定められていることを特徴とする画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 3,
The background density estimating means sets a first pixel number threshold value in a first background density range close to a highlight side of the smoothed histogram, and moves away from a highlight side of the smoothed histogram. A second pixel number threshold value smaller than the first pixel number threshold value is defined in the second background density range.
前記下地除去基準値設定手段は、以下の算出式に基づき前記下地除去基準値を算出することを特徴とする画像処理装置。
前記推定された下地濃度に対応する画素数をx、前記下地除去基準値をαとしたとき、(1)前記画素数xがx1未満の場合には、α=x1として算出し、
(2)前記画素数xがx2以上の場合には、α=x2として算出し、
(3)前記画素数xがx1以上x2未満の場合には、α={(y2−y1)×x+y1×x2−y2×x1}/(x2−x1)として算出する。ここで、x1、x2、y1、y2は、予め定められた値である。 The image processing apparatus according to claim 1,
The background removal reference value setting means, an image processing apparatus and calculates the background removal reference value based on the following calculation formula.
When the number of pixels corresponding to the estimated background density is x and the background removal reference value is α, (1) When the number of pixels x is less than x1, calculate as α = x1,
(2) If the number of pixels x is greater than or equal to x2, calculate as α = x2,
(3) When the number of pixels x is greater than or equal to x1 and less than x2, it is calculated as α = {(y2−y1) × x + y1 × x2−y2 × x1} / (x2−x1). Here, x1, x2, y1, and y2 are predetermined values.
前記下地除去閾値決定手段は、以下の算出式に基づき前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値を算出することを特徴とする画像処理装置。
前記N回目の仮の下地除去閾値をDB+α、前記N−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値をCut(N−1)、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値をCut(N)としたときに、Cut(N)=(1−W)×(DB+α)+W×Cut(N−1)として算出する。ここで、Wは重み係数であり、0<W<1である。また、DBは前記推定された下地濃度であり、αは下地除去閾値である。 The image processing apparatus according to claim 1,
The background removal threshold determining means, an image processing apparatus and calculates the background removal threshold of the image data of the N-th the read pixel region based on the following calculation formula.
The Nth temporary background removal threshold is DB + α, the background removal threshold of the image data of the pixel area read in the N−1th time is Cut (N−1), and the background of the image data in the pixel area read in the Nth time. When the removal threshold is Cut (N), the calculation is performed as Cut (N) = (1−W) × (DB + α) + W × Cut (N−1). Here, W is a weighting coefficient, and 0 <W <1. DB is the estimated background density, and α is the background removal threshold.
前記作成されたヒストグラムのハイライト側の極大値に対応する濃度を前記原稿の下地濃度として推定するステップと、
前記推定された下地濃度に対応する画素数を入力値として予め設定された単調減少関数に入力した際の出力値を下地除去基準値として設定するステップと、
前記推定された下地濃度と前記設定された下地除去基準値との合計値をN回目の仮の下地除去閾値として設定し、該N回目の仮の下地除去閾値と、N−1回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値とを重みを付けて線形結合した値として、N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値を決定するステップと、
前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地除去閾値に基づいて、前記N回目に読み込んだ画素領域の画像データの下地を除去するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 The image data obtained by reading the document is sequentially read line by line, and the pixel data of the pixel area read N times (N is a natural number with the maximum number of times read when all the image data is read) Creating a histogram representing the number of pixels for each density from,
Estimating the density corresponding to the maximum value on the highlight side of the created histogram as the background density of the document;
A step of setting an output value when the input to the monotonically decreasing function which is set in advance the number of pixels corresponding to the estimated background density as the input value as the background removal reference value,
The total value of the estimated background density and the set background removal reference value is set as the Nth temporary background removal threshold, and the Nth temporary background removal threshold and the N-1th time are read. Determining the background removal threshold value of the image data of the pixel region read in the Nth time as a value obtained by linearly combining the background removal threshold value of the pixel region image data with a weight ;
Removing the background of the image data of the pixel area read in the Nth time based on the background removal threshold of the image data of the pixel area read in the Nth time;
An image processing method comprising:
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