JP6520853B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

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本発明は、画像読取部により読み取られた原稿の画像を示す原稿画像データに対して傾き補正処理を行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。
原稿の画像が画像読取部により読み取られる際に、原稿台の上に載置された原稿の向きが傾いていると、読み取られた原稿画像データが示す原稿の画像も斜めに傾いてしまう。
そこで、このような原稿画像データに対して傾き補正処理を行うことが可能な傾斜画像補正装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。当該傾斜画像補正装置では、原稿の縁部が検出された場合には、原稿の縁部の傾きを検出して傾き補正処理が行われる。一方、原稿の縁部が検出されなかった場合には、文字の傾きを検出して傾き補正処理が行われる。
特開平11−308437号公報
ところで、原稿画像データに基づいて原稿の傾きを検出するのに要する時間は、原稿画像データのサイズに依存するため、通常は、原稿のサイズが小さいほど処理時間は短くなる。しかしながら、上記のように原稿の縁部が検出されなかった場合のように、原稿のサイズが不明である場合には、画像読取部による読み取り範囲の全体に対応する画像データに基づいて原稿の傾きが検出されるため、原稿のサイズに関わらず処理時間が長くなってしまう。
本発明の目的は、原稿のサイズが不明であっても原稿のサイズに応じた処理時間で原稿画像データに基づいて原稿の傾きを検出することが可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。
本発明の一の局面に係る画像処理装置は、エッジ画像生成部と、抽出部と、傾き検出部と、傾き補正部と、を備える。前記エッジ画像生成部は、画像読取部により原稿から読み取られた原稿画像データに基づいて、原稿の画像に含まれるエッジを示すエッジ画像データを生成する。前記抽出部は、前記エッジ画像データにおいて全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域を抽出する。前記傾き検出部は、前記矩形領域内の前記エッジ画像データに基づいて原稿の傾き角を検出する。前記傾き補正部は、前記傾き検出部により検出される原稿の傾き角に応じて前記原稿画像データに対して傾き補正処理を行う。
本発明の他の局面に係る画像処理方法は、エッジ画像生成ステップと、抽出ステップと、傾き検出ステップと、傾き補正ステップと、を含む。前記エッジ画像生成ステップでは、画像読取部により原稿から読み取られた原稿画像データに基づいて、原稿の画像に含まれるエッジを示すエッジ画像データが生成される。前記抽出ステップでは、前記エッジ画像データにおいて全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域が抽出される。前記傾き検出ステップでは、前記矩形領域内の前記エッジ画像データに基づいて原稿の傾き角が検出される。前記傾き補正ステップでは、前記傾き検出ステップにおいて検出される原稿の傾き角に応じて前記原稿画像データに対して傾き補正処理が行われる。
本発明によれば、原稿のサイズが不明であっても原稿のサイズに応じた処理時間で原稿画像データに基づいて原稿の傾きを検出することが可能な画像処理装置及び画像処理方法が提供される。
図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置のシステム構成を示すブロック図である。 図2は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の原稿台に載置された原稿の一例を示す図である。 図3は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の画像読取部で読み取られた原稿画像データの一例を示す図である。 図4は、本発明の実施形態に係る画像処理装置における傾き角検出処理について説明するための図である。 図5は、本発明の実施形態に係る画像処理装置における傾き角検出処理について説明するための図である。 図6は、本発明の実施形態に係る画像処理装置における傾き補正処理について説明するための図である。 図7は、本発明の実施形態に係る画像処理装置における傾き補正処理について説明するための図である。 図8は、本発明の実施形態に係る画像処理装置におけるトリミング処理について説明するための図である。 図9は、本発明の実施形態に係る画像処理装置で実行される画像読取処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図10は、本発明の実施形態に係る画像処理装置における傾き補正処理の変形例について説明するための図である。
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
図1に示されるように、本発明の実施形態に係る画像処理装置1は、操作表示部10、ADF(Auto Document Feeder)11、画像読取部12、画像形成部13、通信I/F14、記憶部15、及び制御部16などを備える。具体的には、画像処理装置1は、プリンター機能、スキャナー機能、コピー機能、及びファクシミリ機能などを有する複合機である。なお、本発明は、複合機に限らず、原稿20(図2参照)から読み取られた原稿画像データ30(図3参照)を処理することが可能な任意の画像処理装置に適用可能である。
操作表示部10は、情報を表示する液晶ディスプレーなどの表示部と、ユーザー操作を受け付けるタッチパネル及び操作ボタンなどの操作部とを備える。前記タッチパネルは、前記表示部の表示面上に設けられている。
ADF11は、原稿セット部、搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部を備え、画像読取部12の読み取り対象となる原稿20を搬送する自動原稿搬送装置である。
画像読取部12は、原稿台121(図2参照)、光源、ミラー、光学レンズ、及びCCD(Charge Coupled Device)を備える。画像読取部12は、原稿台121に載置された原稿20又はADF11によって搬送される原稿20の画像を読み取って原稿画像データ30として出力することが可能である。
画像形成部13は、電子写真方式又はインクジェット方式で画像データに基づく印刷処理を実行することが可能であり、前記画像データに基づいてシート上に画像を形成する。例えば、画像形成部13が電子写真方式の画像形成部である場合、画像形成部13は感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像装置、転写装置、及び定着装置などを備える。
通信I/F14は、電話回線、インターネット、又はLANなどの通信網を介して、外部のファクシミリ装置又はパーソナルコンピューターなどの情報処理装置との間で所定の通信プロトコルに従った通信処理を実行することが可能な通信インターフェイスである。
記憶部15は、ハードディスク又はEEPROM(登録商標)などの不揮発性の記憶部である。記憶部15には、制御部16によって実行される後述する画像読取処理などを実行するための各種の制御プログラム、及び原稿20から読み取られた原稿画像データ30などが記憶される。
制御部16は、CPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を備える。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記RAMは、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される揮発性又は不揮発性の記憶部である。
ところで、原稿20の画像が画像読取部12により読み取られる際に、図2に示されるように原稿台121の上に載置された原稿20の向きが傾いていると、図3に示されるように、読み取られた原稿画像データ30が示す原稿20の画像も斜めに傾いてしまう。そこで、このような原稿画像データ30に対して傾き補正処理を行うことが可能な傾斜画像補正装置が知られている。前記傾斜画像補正装置では、原稿20の縁部が検出された場合には、原稿20の縁部の傾きを検出して傾き補正処理が行われる。一方、原稿20の縁部が検出されなかった場合には、文字の傾きを検出して傾き補正処理が行われる。
ところで、原稿画像データ30に基づいて原稿20の傾きを検出するのに要する時間は、原稿画像データ30のサイズに依存するため、通常は、原稿20のサイズが小さいほど処理時間は短くなる。しかしながら、上記のように原稿20の縁部が検出されなかった場合のように、原稿20のサイズが不明である場合には、画像読取部12による読み取り範囲の全体(例えば、原稿台121の全体)に対応する原稿画像データ30に基づいて原稿20の傾きが検出されるため、原稿20のサイズに関わらず処理時間が長くなってしまう。
これに対して、本実施形態の画像処理装置1では、以下で説明するような制御部16の構成及び動作によって、原稿20のサイズが不明であっても原稿20のサイズに応じた処理時間で原稿画像データ30に基づいて原稿20の傾きを検出することが可能である。
具体的には、制御部16は、第1エッジ画像生成部161、第1抽出部162、傾き検出部163、傾き補正部164、第2エッジ画像生成部165、第2抽出部166、及びトリミング部167を含む。なお、制御部16は、前記制御プログラムに従って各種の処理を実行することによりこれらの各処理部として機能する。また、制御部16は、これらの各処理部の一部又は複数の処理機能を実現する電子回路を備えるものであってもよい。
第1エッジ画像生成部161は、画像読取部12により原稿20から読み取られた原稿画像データ30に基づいて、原稿20の画像に含まれるエッジを示す第1エッジ画像データ40(図4参照)を生成する。なお、前記エッジは、原稿20の画像において濃度が不連続に変化している箇所を意味する。第1エッジ画像データ40は、例えば、白黒2値画像データである。なお、第1エッジ画像データ40の生成方法としては、種々の方法を採用することができる。例えば、第1エッジ画像生成部161は、ソーベルフィルター又はラプラシアンフィルターなどのエッジ検出フィルターを用いて、原稿画像データ30から第1エッジ画像データ40を生成することができる。
第1抽出部162は、第1エッジ画像データ40において全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域を第1矩形領域A1(図4参照)として抽出する。具体的には、第1抽出部162は、第1エッジ画像データ40における全ての前記エッジのX座標値の最小値及び最大値と、全ての前記エッジのY座標値の最小値及び最大値を求める。そして、第1抽出部162は、最小のX座標値と最小のY座標値との組み合わせに対応する第1頂点と、最大のX座標値と最小のY座標値との組み合わせに対応する第2頂点と、最大のX座標値と最大のY座標値との組み合わせに対応する第3頂点と、最小のX座標値と最大のY座標値との組み合わせに対応する第4頂点との4つの頂点を有する矩形領域を、第1矩形領域A1として抽出する。
傾き検出部163は、第1矩形領域A1内の第1エッジ画像データ40(例えば、図5に示されるエッジ画像データ41)に基づいて原稿20の傾き角θを検出する。例えば、傾き検出部163は、第1矩形領域A1内の第1エッジ画像データ40(エッジ画像データ41)に含まれる文字21又は罫線22を抽出し、当該文字21又は罫線22の傾きに基づいて原稿20の傾き角θを検出する。なお、文字21又は罫線22の抽出には、公知の文字認識処理又はパターンマッチング処理を用いることができる。また、エッジ画像データ41における文字21又は罫線22の傾きは、例えば、記憶部15等に予め記憶されている文字又は罫線の基準パターンの傾きを所定角度ずつ変えながら、エッジ画像データ41における文字21又は罫線22との形状の一致度(類似度)を順次算出することによって検出することができる。
傾き補正部164は、傾き検出部163により検出される原稿20の傾き角θに応じて原稿画像データ30に対して傾き補正処理(画像回転処理)を行う。具体的には、傾き補正部164は、傾き検出部163により検出される原稿20の傾き角θと同じ傾き角を有し、且つ第1矩形領域A1に外接する矩形領域を、処理対象領域B1として決定する。そして、傾き補正部164は、当該処理対象領域B1内の原稿画像データ30(例えば、図7に示される画像データ31)に対して前記傾き補正処理を行う。なお、処理対象領域B1は、傾き検出部163により検出される原稿20の傾き角θと同じ傾き角を有し、且つ第1矩形領域A1を包含する最小の矩形領域でもある。なお、傾き補正部164は、第1矩形領域A1内の原稿画像データ30に対して前記傾き補正処理を行ってもよい。
第2エッジ画像生成部165は、傾き補正部164による前記傾き補正処理後の原稿画像データ30(例えば、図7に示される画像データ32)に基づいて、原稿20の画像に含まれるエッジを示す第2エッジ画像データ50(図8参照)を生成する。第2エッジ画像生成部165は、例えば、第1エッジ画像生成部161による第1エッジ画像データ40の生成方法と同じ方法で、第2エッジ画像データ50を生成する。
第2抽出部166は、第2エッジ画像データ50において全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域である第2矩形領域A2(図8参照)を抽出する。第2抽出部166は、例えば、第1抽出部162による第1矩形領域A1の抽出方法と同じ方法で、第2矩形領域A2を抽出する。
トリミング部167は、傾き補正部164による前記傾き補正処理後の原稿画像データ30(例えば、図7に示される画像データ32)から、第2抽出部166により抽出される第2矩形領域A2に対応する領域を切り出す。
次に、図9を参照しつつ、制御部16によって実行される画像読取処理の手順の一例について説明する。ここで、ステップS1,S2,・・・は、制御部16により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。なお、前記画像読取処理は、例えば、操作表示部10に対する所定の画像読取開始操作が検知されたことに応じて開始される。
<ステップS1>
まず、ステップS1において、制御部16は、画像読取部12を制御して、原稿台121に載置された原稿20又はADF11によって搬送される原稿20の画像を読み取る。その結果、例えば、図2に示されるように原稿台121に載置された原稿20の画像が読み取られて、図3に示されるような原稿画像データ30が生成される。なお、図2は、原稿台121を下方から見た図である。
<ステップS2>
ステップS2(本発明の「エッジ画像生成ステップ」の一例)において、制御部16は、前記ステップS1で生成された原稿画像データ30(図3参照)に基づいて、原稿20の画像に含まれるエッジを示す第1エッジ画像データ40(図4参照)を生成する。
<ステップS3>
ステップS3(本発明の「抽出ステップ」の一例)において、制御部16は、前記ステップS2で生成された第1エッジ画像データ40(図4参照)において全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域を第1矩形領域A1(図4参照)として抽出する。
<ステップS4>
ステップS4(本発明の「傾き検出ステップ」の一例)において、制御部16は、前記ステップS3で抽出された第1矩形領域A1内の第1エッジ画像データ40、すなわち、図5に示されるエッジ画像データ41に基づいて原稿20の傾き角θを検出する。例えば、制御部16は、図5に示されるエッジ画像データ41に含まれる文字21又は罫線22を抽出し、当該文字21又は罫線22の傾きに基づいて原稿20の傾き角θを検出する。なお、図5に示されるエッジ画像データ41のサイズは、原稿20のサイズが小さいほど小さくなる。よって、当該ステップS4において原稿20の傾き角θを検出するのに要する処理時間は、原稿20のサイズが小さいほど小さくなる。よって、図2に示されるように原稿20のサイズが画像読取部12による読み取り範囲(例えば、原稿台121の全体)に対して十分に小さい場合には、画像読取部12による読み取り範囲の全体に対応する原稿画像データ30に基づいて原稿20の傾きθを検出する場合と比べて、処理時間が大幅に短縮される。したがって、本実施形態の画像処理装置1では、原稿20のサイズが不明であっても、原稿20のサイズに応じた処理時間で原稿20の傾きθを検出することが可能である。
<ステップS5>
ステップS5において、制御部16は、前記ステップS4で検出された原稿20の傾き角θ(図5参照)と同じ傾き角を有し、且つ第1矩形領域A1に外接する矩形領域を、処理対象領域B1(図6参照)として決定する。
<ステップS6>
ステップS6(本発明の「傾き補正ステップ」の一例)において、制御部16は、前記ステップS5で決定された処理対象領域B1内の原稿画像データ30、すなわち、図7に示される画像データ31に対して傾き補正処理(画像回転処理)を行う。この結果、図7に示されるように、原稿20の傾きが補正された画像データ32が得られる。このように、本実施形態の画像処理装置1では、処理対象領域B1内の原稿画像データ30に対して傾き補正処理が行われるので、画像読取部12による読み取り範囲の全体(例えば、原稿台121の全体)に対応する原稿画像データ30に対して傾き補正処理が行われる場合と比べて、傾き補正処理に要する処理時間が短縮される。
<ステップS7>
ステップS7において、制御部16は、前記ステップS6で生成された前記傾き補正処理後の画像データ32に基づいて、原稿20の画像に含まれるエッジを示す第2エッジ画像データ50(図8参照)を生成する。
<ステップS8>
ステップS8において、制御部16は、前記ステップS7で生成された第2エッジ画像データ50において全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域である第2矩形領域A2(図8参照)を抽出する。
<ステップS9>
ステップS9において、制御部16は、前記ステップS6で生成された前記傾き補正処理後の画像データ32から、前記ステップS8で抽出された第2矩形領域A2に対応する領域を切り出す。こうして切り出された画像データ33(図8参照)は、原稿20の画像を示す画像データとして、記憶部15に記憶される。このように、本実施形態の画像処理装置1では、前記傾き補正処理後の画像データ32が、余白部分を除去するトリミング処理が施されてから記憶部15に記憶される。よって、原稿20の画像を示す画像データを必要最小限のサイズで記憶することができる。
なお、前記ステップS2の処理は、制御部16の第1エッジ画像生成部161によって実行される。前記ステップS3の処理は、制御部16の第1抽出部162によって実行される。前記ステップS4の処理は、制御部16の傾き検出部163によって実行される。前記ステップS6の処理は、制御部16の傾き補正部164によって実行される。前記ステップS7の処理は、制御部16の第2エッジ画像生成部165によって実行される。前記ステップS8の処理は、制御部16の第2抽出部166によって実行される。前記ステップS9の処理は、制御部16のトリミング部167によって実行される。
以上のように、本実施形態によれば、第1矩形領域A1内の第1エッジ画像データ40に基づいて原稿20の傾き角θが検出されるので、原稿20のサイズが不明であっても原稿20のサイズに応じた処理時間で原稿画像データ30に基づいて原稿20の傾きを検出することが可能である。
なお、本実施形態では、図6に示される処理対象領域B1内の原稿画像データ30に対して傾き補正処理が行われるが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態では、図6に示される第1矩形領域A1内の原稿画像データ30に対して前記傾き補正処理が行われてもよい。これにより、前記傾き補正処理の対象となる画像データのサイズがより小さくなるため、前記傾き補正処理に要する処理時間をさらに短縮することができる。ただし、第1矩形領域A1内の原稿画像データ30(例えば、図10に示される画像データ34)に対して前記傾き補正処理(画像回転処理)が行われた場合には、図10に示されるように、前記傾き補正処理後の画像データ32には元の画像データ34には存在しない領域(図10における斜線領域)が含まれてしまう。よって、この場合には、例えば、当該斜線領域の画素値を予め定められた値(例えば、白を示す値)にセットする必要がある。この場合、仮に、原稿20の地色が白以外の色(例えば、ほとんど白に近いグレー)である場合には、前記傾き補正処理後の画像データ32において、前記斜線領域とその他の領域とで下地の色が異なってしまうことになる。これに対して、前述した実施形態では、このような問題は生じないので、原稿20の地色が白以外の色である場合に有利である。
なお、本実施形態では、図8に示される画像データ33が、原稿20の画像を示す画像データとして最終的に記憶部15に記憶されるが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態では、図7に示される画像データ32(すなわち、トリミング処理前の画像データ)が、原稿20の画像を示す画像データとして記憶部15に記憶されてもよい。さらに他の実施形態では、図7に示される画像データ32と図8に示される画像データ33とのいずれの画像データを原稿20の画像を示す画像データとして記憶部15に記憶すべきかを、ユーザーが任意に設定可能であってもよい。
1 画像処理装置
20 原稿
21 文字
22 罫線
30 原稿画像データ
31,32,33 画像データ
40 第1エッジ画像データ
41 エッジ画像データ
50 第2エッジ画像データ
121 原稿台
A1 第1矩形領域
A2 第2矩形領域
B1 処理対象領域

Claims (6)

  1. 画像読取部により原稿から読み取られた原稿画像データに基づいて、原稿の画像に含まれるエッジを示すエッジ画像データを生成するエッジ画像生成部と、
    前記エッジ画像データにおいて全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域を抽出する抽出部と、
    前記矩形領域内の前記エッジ画像データに基づいて原稿の傾き角を検出する傾き検出部と、
    前記傾き検出部により検出される原稿の傾き角に応じて前記原稿画像データに対して傾き補正処理を行う傾き補正部と、
    を備え
    前記傾き補正部は、前記傾き検出部により検出される原稿の傾き角と同じ傾き角を有し、且つ前記矩形領域に外接する矩形領域を、処理対象領域として決定し、当該処理対象領域内の前記原稿画像データに対して前記傾き補正処理を行う、
    画像処理装置。
  2. 前記エッジ画像データは、白黒2値画像データである、
    請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記傾き検出部は、前記矩形領域内の前記エッジ画像データに含まれる文字又は罫線を抽出し、当該文字又は罫線の傾きに基づいて原稿の傾き角を検出する、
    請求項1又は2に記載の画像処理装置。
  4. 画像読取部により原稿から読み取られた原稿画像データに基づいて、原稿の画像に含まれるエッジを示す第1エッジ画像データを生成する第1エッジ画像生成部と、
    前記第1エッジ画像データにおいて全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域である第1矩形領域を抽出する第1抽出部と、
    前記第1矩形領域内の前記第1エッジ画像データに基づいて原稿の傾き角を検出する傾き検出部と、
    前記傾き検出部により検出される原稿の傾き角に応じて前記原稿画像データに対して傾き補正処理を行う傾き補正部と、
    前記傾き補正部による前記傾き補正処理後の原稿画像データに基づいて、原稿の画像に含まれるエッジを示す第2エッジ画像データを生成する第2エッジ画像生成部と、
    前記第2エッジ画像データにおいて全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域である第2矩形領域を抽出する第2抽出部と、
    前記傾き補正部による前記傾き補正処理後の原稿画像データから、前記第2抽出部により抽出される前記第2矩形領域に対応する領域を切り出すトリミング部と、
    を備える画像処理装置。
  5. 画像読取部により原稿から読み取られた原稿画像データに基づいて、原稿の画像に含まれるエッジを示すエッジ画像データを生成するエッジ画像生成ステップと、
    前記エッジ画像データにおいて全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域を抽出する抽出ステップと、
    前記矩形領域内の前記エッジ画像データに基づいて原稿の傾き角を検出する傾き検出ステップと、
    前記傾き検出ステップにおいて検出される原稿の傾き角に応じて前記原稿画像データに対して傾き補正処理を行う傾き補正ステップと、
    を含み、
    前記傾き補正ステップでは、前記傾き検出ステップにより検出される原稿の傾き角と同じ傾き角を有し、且つ前記矩形領域に外接する矩形領域を、処理対象領域として決定し、当該処理対象領域内の前記原稿画像データに対して前記傾き補正処理を行う、
    画像処理方法。
  6. 画像読取部により原稿から読み取られた原稿画像データに基づいて、原稿の画像に含まれるエッジを示す第1エッジ画像データを生成する第1エッジ画像生成ステップと、
    前記第1エッジ画像データにおいて全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域である第1矩形領域を抽出する第1抽出ステップと、
    前記第1矩形領域内の前記第1エッジ画像データに基づいて原稿の傾き角を検出する傾き検出ステップと、
    前記傾き検出ステップにおいて検出される原稿の傾き角に応じて前記原稿画像データに対して傾き補正処理を行う傾き補正ステップと、
    前記傾き補正ステップによる前記傾き補正処理後の原稿画像データに基づいて、原稿の画像に含まれるエッジを示す第2エッジ画像データを生成する第2エッジ画像生成ステップと、
    前記第2エッジ画像データにおいて全ての前記エッジを包含する最小の矩形領域である第2矩形領域を抽出する第2抽出ステップと、
    前記傾き補正ステップによる前記傾き補正処理後の原稿画像データから、前記第2抽出ステップにより抽出される前記第2矩形領域に対応する領域を切り出すトリミングステップと、
    を含む画像処理方法。
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