JP6288521B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置に関するものである。

ある画像処理装置は、原稿の原稿画像内の不規則な折れ目を除去するために、原稿画像の輝度ヒストグラムを生成し、輝度ヒストグラムの最頻値の輝度値を下地画素の輝度値として検出し、下地画素の輝度値を含む所定範囲の輝度値を影の輝度値分布範囲として検出し、影の輝度値分布範囲内の輝度値を下地画素の輝度値に置き換えている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−１３５３２０号公報

しかしながら、上述の技術では、下地の輝度値と折れ目（皺）の輝度値との差が大きい場合には、原稿画像内の折れ目が除去されず、また、折れ目以外のオブジェクトのうち、下地の輝度値に近い輝度値を有するオブジェクトが誤って除去されてしまう。

本発明は、原稿画像内の不規則な皺を適切に除去する画像処理装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、第１の向きの原稿から第１原稿画像を光学的に読み取るとともに、前記第１の向きとは異なる第２の向きの前記原稿から第２原稿画像を光学的に読み取る画像読取部と、前記第１の向きと前記第２の向きとの間の回転角だけ前記第１原稿画像を回転し、前記第２原稿画像および回転後の前記第１原稿画像において所定濃度範囲のオブジェクトを皺領域候補として検出する皺領域候補検出部と、前記回転後の前記第１原稿画像の皺領域候補と、対応する前記第２原稿画像内の皺領域候補との類似度を特定する類似度特定部と、前記類似度に基づき、前記第２原稿画像内の皺領域候補と回転後の前記第１原稿画像の皺領域候補とが一致する場合には、前記皺領域候補を除去せず、前記類似度が所定の範囲内である場合、前記第１原稿画像または前記第２原稿画像において前記皺領域候補を皺領域として除去して、皺領域除去後の原稿画像を生成する皺領域除去部とを備える。

本発明によれば、原稿画像内の不規則な皺が適切に除去される。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構成を示す側面図である。 図２は、図１に示す画像読取装置の電気的構成を示すブロック図である。 図３は、不規則な皺を有する原稿の原稿画像の一例を示す図である。

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内部構成を示す側面図である。図１に示す画像読取装置は、スキャナー、複写機、デジタル複合機などといった装置である。図１において、コンタクトガラス１は、当該画像読取装置本体の上面に設置され、画像読取時に原稿が載置される透明な載置台である。

また、キャリッジ２は、図示せぬ駆動源によって副走査方向に移動可能に設置されている。キャリッジ２は、光源１１とミラー１２，１３とを有する。光源１１は、主走査方向に沿って配置され、例えば配列された複数の発光ダイオードで光を出射する。光源１１から出射された光は、キャリッジ２の位置に応じて、コンタクトガラス１上に載置された原稿に、直接またはミラー１２に反射して入射する。原稿に入射した光は、原稿の表面で反射する。そして、ミラー１３は、原稿からのその反射光をキャリッジ３に向けて反射する。

また、キャリッジ３は、図示せぬ駆動源によってキャリッジ２とともに副走査方向に移動可能に設置されている。キャリッジ３は、ミラー１４，１５を有する。ミラー１４，１５は、キャリッジ２のミラー１３からの光を２度反射して副走査方向に沿って出射する。

結像レンズ４は、キャリッジ３のミラー１５からの光をイメージセンサー５に結像させる。イメージセンサー５は、主走査方向に配列された所定の画素数の受光素子を有する一次元イメージセンサーであり、ラインごとに、その画素数の画素についての受光量に対応する電気信号を出力する。イメージセンサー５としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が使用される。

キャリッジ２，３、結像レンズ４、イメージセンサー５、光源１１、ミラー１２，１３、ミラー１４，１５により、コンタクトガラス１に載置され原稿カバー６で抑えられた原稿の画像を読み取る画像読取部２１が構成されている。

図２は、図１に示す画像読取装置の電気的構成を示すブロック図である。

図２において、ユーザーインターフェイス３１は、ユーザー操作を検出するハードキー、タッチパネルなどの入力装置と、ユーザーに対して各種情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示装置とを有する。

印刷部３２は、画像データに基づく画像を、電子写真方式などで記録用紙などに印刷する内部装置である。

画像処理装置３３は、画像読取部２１により読み取られた画像に対して画像処理を行う装置である。画像処理装置３３は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、制御プログラムに従って動作するコンピューターなどで実現される。

画像処理装置３３は、制御部４１、皺領域候補検出部４２、類似度特定部４３、および皺領域除去部４４を備える。

制御部４１は、画像読取部２１、印刷部３２などを制御し、画像読取部２１から原稿画像を取得したり、画像処理後の画像を印刷部３２で印刷したりする。

制御部４１は、１つの原稿について、画像読取部２１に、画像読取を２回実行させる。その際、１回目の画像読取時には原稿は第１の向きで画像読取部２１に載置され、２回目の画像読取時には原稿は第１の向きとは異なる第２の向きで画像読取部２１に載置される。

例えば、第１の向きと第２の向きとの間の回転角は、９０度または２７０度とされる。

皺領域候補検出部４２は、第１の向きと第２の向きとの間の回転角だけ第１原稿画像を回転し、上述の第２原稿画像および回転後の第１原稿画像において所定濃度範囲のオブジェクトを皺領域候補として検出する。

例えば、この所定濃度範囲は、背景濃度（つまり、下地濃度）より高くかつ文字オブジェクト（黒文字）の濃度より十分低い所定の低濃度範囲である。なお、文字オブジェクトは、原稿画像において、文字認識技術、領域分離技術などで検出される。また、下地濃度には、オブジェクトがない箇所の濃度が使用される。

この実施の形態では、皺領域候補検出部４２は、第１原稿画像および第２原稿画像において所定濃度範囲のエッジ（輪郭となる境界）を探索していき、エッジによって閉じられる領域を皺領域候補として検出する。

類似度特定部４３は、回転後の第１原稿画像の皺領域候補と、対応する第２原稿画像内の皺領域候補との類似度を特定する。

このとき、回転後の第１原稿画像の皺領域候補と同一位置に存在する第２原稿画像内の皺領域候補が特定され、回転後の第１原稿画像の皺領域候補と、特定された皺領域候補との類似度が特定される。

この実施の形態では、類似度特定部４３は、第２原稿画像内の皺領域候補および回転後の第１原稿画像の皺領域候補のうちの一方のエッジの全画素数に対する、第１原稿画像の皺領域候補のエッジおよび第２原稿画像内の皺領域候補のエッジにおいて互いに形状が同一である画素数の割合を、類似度として特定する。なお、第２原稿画像内の皺領域候補および回転後の第１原稿画像の皺領域候補のうちの一方に含まれる全画素の数に対する、両者が重なる部分に含まれる画素の数の割合を類似度としてもよい。

例えば、類似度特定部４３は、回転後の第１原稿画像の皺領域候補のエッジ形状を示す１または複数の画素パターンを抽出し、抽出した画素パターンを使用して、対応する第２原稿画像の皺領域候補のエッジに対してパターンマッチングを行い、エッジ形状が同一である画素の数を特定する。

皺領域除去部４４は、上述の類似度に基づき、第２原稿画像内の皺領域候補と回転後の第１原稿画像の皺領域候補とが一致する場合には、皺領域候補を除去せず、上述の類似度が所定の範囲内である場合、第１原稿画像または第２原稿画像において皺領域候補を皺領域として除去して、皺領域除去後の原稿画像を生成する。このとき、皺領域除去部４４は、除去すべき皺領域候補の周辺の画素値（つまり、下地の画素値）で、除去すべき皺領域候補の画素値を置き換えて、その皺領域候補を除去する。

なお、皺領域除去部４４は、第１原稿画像および第２原稿画像のうち、皺領域候補の数が多い方において、皺領域候補を皺領域として除去して、皺領域除去後の原稿画像を生成するようにしてもよい。

また、皺領域除去部４４は、第１原稿画像および第２原稿画像のうち、皺領域候補の平均濃度が低い方において、皺領域候補を皺領域として除去して、皺領域除去後の原稿画像を生成するようにしてもよい。

図３は、不規則な皺を有する原稿の原稿画像の一例を示す図である。図３に示すように、原稿画像には、皺による影が含まれる。この影は、皺領域候補として検出される。また、原稿画像に、この影の同様の濃度のオブジェクト（文字、図形など）があれば、そのオブジェクトも皺領域候補として検出される。

皺による影の形状は、上述の光源１１およびミラー１２からの光の入射方向によって変化する。そのため、画像読取時の原稿の向きを変えると、原稿画像内の皺による影の形状は変化する。他方、原稿に印刷されたオブジェクト（文字など）の場合、画像読取時の原稿の向きが変わっても、原稿画像内のオブジェクトの形状は変化しない。

したがって、皺領域候補のうち、原稿画像内のオブジェクトについての類似度は高くなり、略１００パーセントとなり、回転後の第１原稿画像内のオブジェクトと第２原稿画像内のオブジェクトとは同一であると判定され、除去の対象から外される。

一方、皺領域候補のうち、皺の影についての類似度は中程度となり、第２原稿画像内の皺の影と回転後の第１原稿画像内の皺の影とは同一であると判定されず、除去の対象とされる。第２原稿画像および回転後の第１原稿画像において、皺の稜線部分の形状は、略同一となるが、稜線部分から延びる影の部分の形状が異なる。そのため、第２原稿画像内の皺の影の形状と回転後の第１原稿画像内の皺の影の形状とは一部において同一となり、残りの部分（影が延びている部分）において異なる。したがって、類似度に対して、第１閾値および第１閾値より高い第２閾値が設定され、類似度が第１閾値より高くかつ第２閾値より低い場合、除去の対象とされる。

次に、上記画像読取装置の動作について説明する。

まず、ユーザーは、ある向きで原稿をコンタクトガラス１に載置し、ユーザーインターフェイス３１を操作して、１回目の画像読取を実行させる。

次に、ユーザーは、１回目とは異なる向きで原稿をコンタクトガラス１に載置し、ユーザーインターフェイス３１を操作して、２回目の画像読取を実行させる。

制御部４１は、上述のユーザー操作に従って、画像読取部２１を制御して、１回目の画像読取で第１原稿画像を取得し、２回目の画像読取で第２原稿画像を取得する。

皺領域候補検出部４２は、１回目の画像読取時の原稿の向き（第１の向き）と２回目の画像読取時の原稿の向き（第２の向き）との間の回転角を特定する。

例えば、皺領域候補検出部４２は、第１原稿画像および第２原稿画像において、原稿画像の輪郭の形状、原稿画像内のオブジェクト（文字など）の形状を比較して、上述の回転角を自動的に特定する。あるいは、予め回転角を固定しておき、ユーザーに、その回転角となるように、２回目の画像読取時に原稿を載置させるようにしてもよい。

そして、皺領域候補検出部４２は、その回転角だけ第１原稿画像を回転し、第２原稿画像および回転後の第１原稿画像において所定濃度範囲のオブジェクトを皺領域候補として検出する。

次に、回転後の第１原稿画像の皺領域候補のそれぞれについて、類似度特定部４３は、回転後の第１原稿画像の皺領域候補と、対応する第２原稿画像内の皺領域候補との類似度を特定する。

次に、皺領域除去部４４は、まず、第２原稿画像と回転後の第１原稿画像の皺領域候補のうちの一方を選択し、選択した原稿画像において、各皺領域候補について、類似度が第１閾値より高くかつ第２閾値より低い場合、その皺領域候補を、皺領域として除去する。一方、皺領域除去部４４は、類似度が第２閾値以上である場合には、第２原稿画像および回転後の第１原稿画像における皺領域候補の形状が同一であると判定し、その皺領域候補を除去しない。

このようにして、原稿画像内の皺領域が除去される。

なお、類似度が第１閾値以下である皺領域候補が所定の割合より多い場合には、第１原稿画像および第２原稿画像が、異なる原稿の原稿画像であると判定し、エラーメッセージをユーザーインターフェイス３１に表示し、処理を終了するようにしてもよい。

以上のように、上記実施の形態によれば、画像読取部２１は、第１の向きの原稿から第１原稿画像を光学的に読み取るとともに、第１の向きとは異なる第２の向きの原稿から第２原稿画像を光学的に読み取る。皺領域候補検出部４２は、第１の向きと第２の向きとの間の回転角だけ第１原稿画像を回転し、第２原稿画像および回転後の第１原稿画像において所定濃度範囲のオブジェクトを皺領域候補として検出する。類似度特定部４３は、回転後の前記第１原稿画像の皺領域候補と、対応する第２原稿画像内の皺領域候補との類似度を特定する。皺領域除去部４４は、その類似度に基づき、第２原稿画像内の皺領域候補と回転後の第１原稿画像の皺領域候補とが一致する場合には、その皺領域候補を除去せず、類似度が所定の範囲内である場合、第１原稿画像または第２原稿画像においてその皺領域候補を皺領域として除去する。

これにより、原稿画像内のオブジェクトを誤って除去することなく、原稿画像内の不規則な皺が適切に除去される。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

例えば、上記実施の形態において、第２原稿画像内のオブジェクト（文字など）の位置と回転後の第１原稿画像内のオブジェクトの位置との間にズレがある場合には、そのズレがなくなるように、回転後の第１原稿画像または第２原稿画像内の全オブジェクトを平行移動させるようにしてもよい。

本発明は、例えば、複合機などの画像形成装置に適用可能である。

２１ 画像読取部
４２ 皺領域候補検出部
４３ 類似度特定部
４４ 皺領域除去部

Claims (6)

1. 第１の向きの原稿から第１原稿画像を光学的に読み取るとともに、前記第１の向きとは異なる第２の向きの前記原稿から第２原稿画像を光学的に読み取る画像読取部と、
   前記第１の向きと前記第２の向きとの間の回転角だけ前記第１原稿画像を回転し、回転後の前記第１原稿画像および前記第２原稿画像において所定濃度範囲のオブジェクトを皺領域候補として検出する皺領域候補検出部と、
   前記回転後の前記第１原稿画像の皺領域候補と、対応する前記第２原稿画像内の皺領域候補との類似度を特定する類似度特定部と、
   前記類似度に基づき、回転後の前記第１原稿画像の皺領域候補と前記第２原稿画像内の皺領域候補とが一致する場合には、前記皺領域候補を除去せず、前記類似度が所定の範囲内である場合、前記第１原稿画像または前記第２原稿画像において前記皺領域候補を皺領域として除去して、皺領域除去後の原稿画像を生成する皺領域除去部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記所定濃度範囲は、背景濃度より高くかつ文字オブジェクトの濃度より低い所定の範囲であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記皺領域除去部は、前記第１原稿画像および前記第２原稿画像のうち、前記皺領域候補の数が多い方において、前記皺領域候補を皺領域として除去して、皺領域除去後の原稿画像を生成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記皺領域除去部は、前記第１原稿画像および前記第２原稿画像のうち、前記皺領域候補の平均濃度が低い方において、前記皺領域候補を皺領域として除去して、皺領域除去後の原稿画像を生成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 前記皺領域候補検出部は、前記第１原稿画像および前記第２原稿画像において前記所定濃度範囲のエッジを探索していき、前記エッジによって閉じられる領域を前記皺領域候補として検出することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
6. 前記類似度特定部は、回転後の前記第１原稿画像の皺領域候補および前記第２原稿画像内の皺領域候補の一方の前記エッジの全画素数に対する、前記第１原稿画像の皺領域候補のエッジおよび前記第２原稿画像内の皺領域候補のエッジにおいて互いに形状が同一である画素数の割合を、前記類似度として特定することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。