JP5777601B2 - 画像処理装置および画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置および画像読取装置に関するものである。

複写機、スキャナー等の画像読取装置により、書籍、特にページ数の多い厚い書籍の画像を読み取る場合、所望のページを開いた状態で書籍を原稿台に載置し、スキャンを行なう。このとき、書籍の綴じ部が原稿台から浮き上がると、原稿画像の綴じ部に、黒画素のノイズが発生する。そのノイズは、ユーザーにとっては、不要であるため、自動的に除去されることが望ましい（例えば特許文献１，２参照）。

ある画像読取装置では、黒画素の連結領域を抽出することにより、ラベリング処理のような単純な処理でノイズを除去している（例えば特許文献３参照）。しかし、この方法では、綴じ部のノイズ領域にあたる範囲が白紙（つまり、文字情報を含まない領域）であれば問題ないが、文字、写真などの有意な情報が含まれている場合、ノイズとともにそれらの有意な情報も消滅してしまう。

このため、特許文献１に記載の装置では、入力画像において、書籍の綴じ部のノイズを探索する範囲を決定し、決定した範囲において綴じ部のノイズ領域を特定し、ノイズ領域とその他の情報領域とを分離し、分離したノイズ領域を除去している。

特開２００２−２６２０５３号公報 特開２００５−５１３８３号公報 特開平５−１５３３６３号公報

上述の特許文献１の方法では、綴じ部のノイズ領域とその他の情報領域とを完全に分離することが困難であるため、ノイズ除去の強度をユーザーに選ばせることでパラメーターの微調整を行っている。

しかしながら、どの程度のノイズ除去をすればよいかが、ユーザーには容易にわからないため、ノイズ除去の強度を変えながら何度も画像読取やコピーをして適切な設定を見つける必要があり、結果として余計な労力や無駄な画像読取やコピーを強いることになっている。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、余計な労力や無駄な画像読取やコピーを強いることなく、綴じ部のノイズを除去する画像処理装置および画像読取装置を得ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係る画像処理装置は、書籍の入力画像の１ラインごとに前記入力画像の両端間の幅を特定する幅特定部と、前記幅特定部により特定された前記幅に対応する濃度補正パラメーターの値を特定するパラメーター値特定部と、前記パラメーター値特定部により特定された前記濃度補正パラメーターの値に基づき前記１ラインの濃度を補正する濃度補正部とを備える。

これにより、綴じ部の濃度が適切な濃度に自動的に補正されるため、余計な労力や無駄な画像読取やコピーを強いることなく、綴じ部のノイズが除去される。

また、前記濃度補正部は、前記濃度補正パラメーターの値に基づく入出力特性で、前記１ライン内の各画素の濃度を補正し、前記入出力特性は、前記濃度補正パラメーターの値により指定される高濃度領域内の入力濃度値を前記高濃度領域より広い濃度領域内の出力濃度値へ変換し、かつ、前記出力濃度値を前記入力濃度値以下とする一次関数ｙ＝−１／（ａ−１）・ｘ＋ａ／（ａ−１）である。ここで、ｘは、前記入力濃度値であり、ｙは、前記出力濃度値であり、ａは、前記濃度補正パラメーターであり、式（最大幅−前記幅）／最大幅×所定係数で得られる。そして、前記最大幅は、前記入力画像の全ラインの前記幅の最大値である。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、画像処理装置は、前記書籍の入力画像における綴じ部領域を特定する綴じ部領域特定部をさらに備える。そして、前記濃度補正部は、前記綴じ部領域内の濃度を補正し、前記綴じ部領域外の濃度を補正しない。

本発明に係る画像読取装置は、上記の画像処理装置のいずれかと、前記入力画像を前記書籍から読み取るスキャナー部とを備える。

本発明によれば、余計な労力や無駄な画像読取やコピーを強いることなく、綴じ部のノイズが除去される。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１における画像処理部の構成を示すブロック図である。 図３は、書籍の入力画像の一例を示す図である。 図４は、見開いた状態で原稿台（コンタクトガラス）に載置された書籍の入力画像における画素位置と濃度との関係を説明する図である。 図５は、見開いた状態で原稿台に載置された書籍の入力画像における画素位置と、図３における幅との関係を説明する図である（その１）。 図６は、見開いた状態で原稿台に載置された書籍の入力画像における画素位置と、図３における幅との関係を説明する図である（その２）。 図７は、図２における濃度補正部の入出力特性の一例を説明する図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像読取装置は、互いに接続された、スキャナー部１、画像処理部２、メモリー３、主制御部４、および出力部５を有する。

スキャナー部１は、原稿のページ画像を光学的に読み取り、そのページ画像（つまり、入力画像）の画像データを生成し出力する。画像データは、例えばＲＧＢ値などといった各画素の画像情報を含むデータである。

また、画像処理部２は、入力画像の画像データに対して所定の処理を施す。画像処理部２は、スキャナー部１により出力された画像データ、またはスキャナー部１により出力された画像データに対して前段の処理が施された画像データに対して所定の処理を施す。画像処理部２は、その所定の処理後の画像データをメモリー３内の所定のメモリー領域に書き込んでいく。例えば、画像処理部２は、１または複数のＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成される。

図２は、図１における画像処理部２の構成を示すブロック図である。図３は、書籍の入力画像の一例を示す図である。

画像処理部２は、幅特定部１１、パラメーター値特定部１２、綴じ部領域特定部１３、および濃度補正部１４を有する。

幅特定部１１は、書籍の入力画像の１ラインごとに入力画像の両端間の幅を特定する。なお、この幅の単位は、画素数であってもよいし、最大幅に対する比率であってもよい。例えば、幅特定部１１は、書籍の入力画像の濃度分布からエッジ１０１を特定し、その１ラインとエッジ１０１との２つの交点の間の距離を幅として特定する。あるいは、公知の技術に基づき特定するようにしてもよい。

なお、この書籍の入力画像は、スキャナー部１によって、見開いた状態で原稿台に載置された書籍から読み取られたものである。

パラメーター値特定部１２は、幅特定部１１により特定された幅に対応する濃度補正パラメーターの値を特定する。

綴じ部領域特定部１３は、その書籍の入力画像における綴じ部領域を特定する。例えば、綴じ部領域は、上述の幅が、最大幅より所定長さ以上短い領域として特定されたり、綴じ位置を特定し、その綴じ位置から所定の画素位置までの領域として特定されたりするようにしてもよいし、公知の技術に基づき特定するようにしてもよい。

濃度補正部１４は、パラメーター値特定部１２により特定された濃度補正パラメーターの値に基づき、その１ラインの濃度を補正する。この実施の形態では、濃度補正部１４は、上述の綴じ部領域内の濃度を補正し、綴じ部領域外の濃度を補正しない。

図４は、見開いた状態で原稿台（コンタクトガラス）に載置された書籍の入力画像における画素位置と濃度との関係を説明する図である。なお、画素位置は、図３を示すように、綴じ位置からの距離を示す。

図４における特性Ｍ１は、原稿カバー（自動原稿送り装置を含む）で原稿台に載置された書籍を押さえた場合の入力画像における画素位置と濃度との関係の一例を示している。この場合、原稿カバーによって原稿台に入射する環境光がある程度遮られる。

図４における特性Ｍ２は、原稿カバー（自動原稿送り装置を含む）で原稿台に載置された書籍を押さえずにユーザーの手で押さえた場合の入力画像における画素位置と濃度との関係の一例を示している。この場合、原稿カバーによって原稿台に入射する光は遮られない。また、この場合、手で書籍を押さえているので、綴じ部の浮き上がりが小さい。

図４における特性Ｍ３は、原稿カバー（自動原稿送り装置を含む）で原稿台に載置された書籍を押さえず、また、ユーザーの手でも押さえていない場合の入力画像における画素位置と濃度との関係の一例を示している。この場合、原稿カバーによって原稿台に入射する光は遮られない。また、この場合、原稿カバーや手で書籍を押さえられていないので、綴じ部の浮き上がりが特性Ｍ１，Ｍ２の場合に比べ大きい。

図５および図６は、見開いた状態で原稿台に載置された書籍の入力画像における画素位置と、図３における幅との関係を説明する図である。なお、図６は、図５の上下を反転させたものである。つまり、最大幅（コンタクトガラスに書籍が密着している箇所の幅）から図５に示す幅を減算したものが図６に示す幅となっている。

図５および図６における特性Ｍ１は、原稿カバー（自動原稿送り装置を含む）で原稿台に載置された書籍を押さえた場合の入力画像における画素位置と幅との関係の一例を示している。この場合、原稿カバーで書籍が押さえられているので、綴じ部の浮き上がりが小さく、綴じ位置周辺の幅が長い。

図５および図６における特性Ｍ２は、原稿カバー（自動原稿送り装置を含む）で原稿台に載置された書籍を押さえずにユーザーの手で押さえた場合の入力画像における画素位置と幅との関係の一例を示している。この場合、手で書籍を押さえているので、綴じ部の浮き上がりがやや小さく、綴じ位置周辺の幅がやや長い。

図５および図６における特性Ｍ３は、原稿カバー（自動原稿送り装置を含む）で原稿台に載置された書籍を押さえず、また、ユーザーの手でも押さえていない場合の入力画像における画素位置と幅との関係の一例を示している。この場合、原稿カバーや手で書籍を押さえられていないので、綴じ部の浮き上がりが特性Ｍ１，Ｍ２の場合に比べ大きく、綴じ位置周辺の幅が短い。

図４〜図６に示すように、画素位置と濃度との関係と、画素位置と幅との関係には、相関があることがわかる。この特徴を利用して、この実施の形態では、上述の幅に対応する濃度補正パラメーターの値を特定し、その濃度補正パラメーターの値に基づき濃度補正を行うことで、綴じ部周辺の濃度過多な部分の濃度を適切に低減する。

この実施の形態では、濃度補正部１４は、上述の濃度補正パラメーターの値に基づく入出力特性で、その１ライン内の各画素の濃度を補正する。この実施の形態では、入出力特性は、一次関数である。

図７は、図２における濃度補正部１４の入出力特性の一例を説明する図である。例えば図７に示すように、濃度補正パラメーターａの値に応じて、濃度補正部１４は、その入出力特性を変化させる。図７の場合、入出力特性の一次関数をｆ（ｘ）＝Ｐ・ｘ＋Ｑ（ただし、ｘは入力濃度値）とすると、濃度補正パラメーターａにより、Ｐ＝−１／（ａ−１）、Ｑ＝ａ／（ａ−１）となり、ｘがａ以下である場合には、ｆ（ｘ）＝０とされる。

例えば、注目ラインについての濃度補正パラメーターａの値は、次式で得られる。

ａ＝（最大幅−注目ラインの幅）／最大幅×ｋ

ここで、最大幅は、入力画像の全ラインの幅の最大値であり、ｋは、所定の係数である。

この入出力特性は、濃度補正パラメーターの値により指定される高濃度領域内の入力濃度値を、高濃度領域より広い濃度領域内の出力濃度値へ変換するものとされる。つまり、図７に示す例では、濃度補正パラメーターの値ａ（ａ＞０％）から１００％までの高濃度領域が、０％から１００％までの濃度領域へ変換されている。

さらに、この実施の形態では、その入出力特性は、出力濃度値を、入力濃度値以下とする。

図１に戻り、メモリー３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリーである。メモリー３において、画像処理部２などによる処理に要求されるメモリー領域が適宜確保される。

また、主制御部４は、スキャナー部１、画像処理部２、メモリー３、および出力部５を制御する。

また、出力部５は、画像処理部２による画像処理後の画像データを出力する。

次に、上記画像読取装置の動作について説明する。

ユーザーによりスキャナー部１の原稿台に書籍が載置され、ユーザーにより所定の操作がなされると、スキャナー部１は、その書籍の画像を読み取り、入力画像のデータを画像処理部２に出力する。

画像処理部２では、幅特定部１１が、１ラインずつ幅を特定し、その入力画像の上述の最大幅を特定する。また、綴じ部領域特定部１３は、その入力画像の綴じ部領域を特定する。

次に、パラメーター値特定部１２は、各ラインについての幅に対応する濃度補正パラメーターの値ａを特定する。

そして、濃度補正部１４は、各ラインに属する画素のうち、綴じ部領域内の画素の濃度を、そのラインについての濃度補正パラメーターの値ａに対応する入出力特性で補正する。

以上のように、上記実施の形態によれば、幅特定部１１は、書籍の入力画像の１ラインごとに入力画像の両端間の幅を特定し、パラメーター値特定部１２は、幅特定部１１により特定された幅に対応する濃度補正パラメーターの値を特定し、濃度補正部１４は、パラメーター値特定部１２により特定された濃度補正パラメーターの値に基づきその１ラインの濃度を補正する。

これにより、綴じ部の濃度が適切な濃度に自動的に補正されるため、余計な労力や無駄な画像読取やコピーを強いることなく、綴じ部のノイズが除去される。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

本発明は、例えば、スキャナー機、コピー機、複合機などの画像読取装置に適用可能である。

１ スキャナー部
２ 画像処理部（画像処理装置の一例）
１１ 幅特定部
１２ パラメーター値特定部
１３ 綴じ部領域特定部
１４ 濃度補正部

Claims (3)

1. 書籍の入力画像の１ラインごとに前記入力画像の両端間の幅を特定する幅特定部と、
   前記幅特定部により特定された前記幅に対応する濃度補正パラメーターの値を特定するパラメーター値特定部と、
   前記パラメーター値特定部により特定された前記濃度補正パラメーターの値に基づき前記１ラインの濃度を補正する濃度補正部と、
   を備え、
   前記濃度補正部は、前記濃度補正パラメーターの値に基づく入出力特性で、前記１ライン内の各画素の濃度を補正し、
   前記入出力特性は、前記濃度補正パラメーターの値により指定される高濃度領域内の入力濃度値を前記高濃度領域より広い濃度領域内の出力濃度値へ変換し、かつ、前記出力濃度値を前記入力濃度値以下とする一次関数ｙ＝−１／（ａ−１）・ｘ＋ａ／（ａ−１）であり、
   ｘは、前記入力濃度値であり、
   ｙは、前記出力濃度値であり、
   ａは、前記濃度補正パラメーターであり、
   前記濃度補正パラメーターは、式（最大幅−前記幅）／最大幅×所定係数で得られ、
   前記最大幅は、前記入力画像の全ラインの前記幅の最大値であること、
   を特徴とする画像処理装置。
2. 前記書籍の入力画像における綴じ部領域を特定する綴じ部領域特定部をさらに備え、
   前記濃度補正部は、前記綴じ部領域内の濃度を補正し、前記綴じ部領域外の濃度を補正しないこと、
   を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 請求項１または請求項２記載の画像処理装置と、
   前記入力画像を前記書籍から読み取るスキャナー部と、
   を備えることを特徴とする画像読取装置。

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