JP6623979B2

JP6623979B2 - 画像処理装置及び画像処理方法

Info

Publication number: JP6623979B2
Application number: JP2016167953A
Authority: JP
Inventors: 暢洋原
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: JP2018037778A

Description

本発明は、原稿の画像を示す画像データを処理する画像形処理装置及び画像処理方法に関する。

コピー機又は複合機のようにコピー機能を有する画像処理装置では、画像読取部によって読み取られた原稿の画像を示す画像データに基づいてシート上に原稿の画像が印刷される。このような画像処理装置において、例えば、アンケート用紙のように手書き文字が含まれる複数の原稿の画像を読み取って１枚のシートに印刷（集約コピー）する場合に、手書き文字の濃さが原稿によって大きく異なることがある。この場合、薄い手書き文字が濃く印刷されるように印刷濃度を調整すると、濃い手書き文字が濃くなりすぎてしまう。逆に、濃い手書き文字が薄く印刷されるように印刷濃度を調整すると、薄い手書き文字が薄くなりすぎてしまう。

なお、ホストコンピューターから送られてくる画像データに基づいて印刷処理をする際に、ＣＭＹＫ色信号における黒文字部分のＫ信号を、予め定められた黒文字補正値に変換する画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２８８２５０号公報

しかしながら、前記画像処理装置では、変換前の黒文字部分の濃度（例えば、最大濃度）とは無関係に、黒文字部分のＫ信号が予め定められた黒文字補正値に変換されるため、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象が元の原稿から大きく変化してしまうことがある。

本発明の目的は、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象の変化を抑えつつ、当該手書き文字の読みやすさを向上させ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、画像読取部と、対象画素抽出部と、濃度変更部と、を備える。前記画像読取部は、原稿の画像を読み取って当該原稿の画像を示す画像データを生成する。前記対象画素抽出部は、前記画像データから、前記原稿上の予め定められた条件を満たす特定領域に対応する画素を対象画素として抽出する。前記濃度変更部は、前記対象画素抽出部によって抽出される前記対象画素のうち、最小濃度の画素を含む少なくとも一部の画素の濃度が前記対象画素における最大濃度に近づくように、前記対象画素の濃度値を変更する。

本発明の他の局面に係る画像処理方法は、対象画素抽出ステップと、濃度変更ステップと、を含む。前記対象画素抽出ステップでは、画像読取部によって読み取られた原稿の画像を示す画像データに基づいて、前記原稿の画像から予め定められた条件を満たす特定領域が対象画素として抽出される。前記濃度変更ステップでは、前記対象画素抽出ステップで抽出される前記対象画素に含まれる画素のうち、最小濃度の画素を含む少なくとも一部の画素の濃度が前記対象画素における最大濃度に近づくように、前記画像データにおける前記対象画素に対応する濃度値が変更される。

本発明によれば、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象の変化を抑えつつ、当該手書き文字の読みやすさを向上させ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における濃度変更前の画像データ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で実行される濃度変更処理を説明するための図である。図４は、本発明の実施形態に係る画像処理装置における濃度変更後の画像データの一例を示す図である。図５は、本発明の実施形態に係る画像処理装置で実行される濃度変更処理の他の例を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で実行される濃度変更処理のさらに他の例を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で実行される画像処理の手順の一例を示すフローチャートである。図８は、本発明の実施形態に係る画像処理装置において読み取られた原稿の画像の一例を示す図である。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対象画素抽出処理の変形例を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。

［画像処理装置の構成］
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１１、ＡＤＦ１２、画像読取部１３、画像形成部１４、通信Ｉ／Ｆ１５、記憶部１６、及び制御部１７などを備える。具体的に、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、コピー機、スキャナー、プリンター、ファクシミリ装置のように、画像読取部によって原稿の画像を読み取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１１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。

ＡＤＦ１２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１３の読み取り対象となる原稿を搬送する自動原稿搬送装置である。

画像読取部１３は、原稿台、光源、ミラー、光学レンズ、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備え、原稿の画像を読み取って当該原稿の画像を示す画像データを生成する。画像読取部１３は、前記原稿台上に並べられた複数の原稿を一緒に読み取って、これらの複数の原稿の画像を示す１つの画像データを生成することも可能である。

画像形成部１４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１４が電子写真方式の画像形成部である場合、画像形成部１４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／Ｆ１５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１６は、ハードディスク又はフラッシュメモリー等の不揮発性の記憶部である。記憶部１６には、制御部１７によって実行される後述する画像処理などを実行するための各種の制御プログラムなどが記憶される。

制御部１７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。

具体的に、制御部１７は、対象画素抽出部１７１、及び濃度変更部１７２を含む。なお、制御部１７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１７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。

対象画素抽出部１７１は、画像読取部１３によって読み取られた原稿の画像を示す画像データから、前記原稿上の予め定められた条件を満たす特定領域に対応する画素を対象画素として抽出する。対象画素抽出部１７１によって実行される対象画素抽出処理の詳細については後述する。

濃度変更部１７２は、対象画素抽出部１７１によって抽出される前記対象画素のうち、最小濃度の画素を含む少なくとも一部の画素の濃度が前記対象画素における最大濃度に近づくように、前記対象画素の濃度値を変更する。濃度変更部１７２によって実行される濃度変更処理の詳細については後述する。

ところで、画像処理装置１において、例えば、アンケート用紙のように手書き文字が含まれる複数の原稿の画像を読み取って１枚のシートに印刷（集約コピー）する場合に、手書き文字の濃さが原稿によって大きく異なることがある。この場合、薄い手書き文字が濃く印刷されるように印刷濃度を調整すると、濃い手書き文字が濃くなりすぎてしまう。逆に、濃い手書き文字が薄く印刷されるように印刷濃度を調整すると、薄い手書き文字が薄くなりすぎてしまう。このような課題を解決するために、例えば、手書き文字の部分の濃度を予め定められた濃度に一括して変換することが考えられる。しかしながら、この場合には、変換前の手書き文字の濃度（例えば、最大濃度）とは無関係に、手書き文字の濃度が予め定められた濃度に変換されるため、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象が元の原稿から大きく変化してしまう可能性がある。これに対して、本実施形態の画像処理装置１によれば、以下で説明する画像処理が行われることにより、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象の変化を抑えつつ、当該手書き文字の読みやすさを向上させることが可能である。

［画像処理装置における画像処理方法］
以下、図２〜図７を参照しつつ、画像処理装置１における画像処理方法について説明する。

図２は、画像読取部１３によって読み取られた原稿の画像を示す画像データを簡略的に示す模式図である。画像読取部１３によって原稿の画像を示す画像データが生成されると、対象画素抽出部１７１は、当該画像データから、予め定められた線幅未満の細線を示す細線領域に対応する画素を対象画素２として抽出する。なお、前記細線領域は、前記特定領域の一例である。前記特定領域の他の例については後述する。対象画素抽出部１７１による対象画素２の抽出は、例えば、以下のようにして行われる。

まず、対象画素抽出部１７１は、前記画像データを水平方向（主走査方向）に順次走査して、隣接画素間で所定値以上の濃度差がある箇所をエッジとして検出する。次に、隣接するエッジ間の距離を算出し、隣接するエッジ間の距離が予め定められた線幅未満（例えば、１．５ｍｍ未満）である場合に、当該エッジ間の領域（前記細線領域）に対応する画素を対象画素２として抽出する。例えば、水平方向に並ぶ画素の濃度が図２に示される状態である場合には、５つの細線領域に対応する画素が対象画素２ａ〜２ｅとして抽出される。水平方向の走査が完了すると、対象画素抽出部１７１は、垂直方向（副走査方向）についても同様に走査して、対象画素２を抽出する。なお、対象画素２であるか否かを判定するための線幅の閾値（上記の１．５ｍｍ）は、例えば操作表示部１１を通じて入力されるユーザーの指示に応じて変更可能であってもよい。

原稿に鉛筆やボールペンなどで記入された手書き文字は細線であるため、このような手書き文字に対応する画素は、対象画素抽出部１７１によって対象画素２として抽出される。例えば、図２に示される対象画素２ａ，２ｂは、鉛筆のように薄い手書き文字に対応する画素であり、対象画素２ｃ〜２ｅは、ボールペンのように濃い手書き文字に対応する画素である。一方、エッジ間の距離が予め定められた線幅以上である領域に対応する画素については対象画素２として抽出されないため、写真のように濃度が緩やかに変化する傾向がある画像に対応する画素については対象画素２として抽出されない。

対象画素２の抽出が完了すると、続いて、濃度変更部１７２による濃度変更処理が行われる。濃度変更部１７２は、対象画素２のうち最も濃度が高い画素の濃度を最大濃度Ｄｍａｘとして検出する。例えば、図２に示される画像データが画像全体を示していると仮定すると、全部の対象画素２ａ〜２ｅのうち最も濃度が高い対象画素２ｃの濃度が最大濃度Ｄｍａｘとして検出される。

続いて、濃度変更部１７２は、図３に示されるように、対象画素２の全画素の濃度が最大濃度Ｄｍａｘに変更されるように、前記画像データにおける対象画素２の濃度値を変更する。これにより、例えば、図２に示される画像データは、図４に示される画像データへと変更される。図４において斜線が付されている領域が、濃度変更部１７２による変更箇所に相当する。

このように、本実施形態によれば、対象画素２内の全画素の濃度が、対象画素２における最大濃度Ｄｍａｘに変更される。よって、鉛筆のように薄い手書き文字と、ボールペンのように濃い手書き文字との両方を含むような原稿（１枚又は複数枚）の画像が画像読取部１３によって読み取られた場合であっても、薄い手書き文字の部分の濃度が、濃い手書き文字の濃度（最大濃度）と同じ濃度に変更され、読みやすくなる。また、手書き文字における最も濃い部分の濃度は変更されないので、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象が元の原稿から大きく変化してしまうこともない。

なお、濃度変更部１７２による濃度変換処理は、上記の例に限らない。以下、図５及び図６を参照して、濃度変更部１７２による濃度変換処理の変形例について説明する。

図５は、濃度変更部１７２による濃度変換処理の第１変形例を示している。第１変形例では、濃度変更部１７２は、予め定められた目標下限濃度Ｄｔｈ未満の濃度の画素が対象画素２に存在する場合に、対象画素２における目標下限濃度Ｄｔｈ未満の濃度の画素の濃度が目標下限濃度Ｄｔｈに変更されるように、対象画素２の濃度値を変更する。目標下限濃度Ｄｔｈは、例えば、この値よりも手書き文字の濃度が低いと手書き文字が読みづらいと感じられるような値に設定される。目標下限濃度Ｄｔｈは、例えば操作表示部１１を通じて入力されるユーザーの指示に応じて変更可能であってもよい。

前記第１変形例によれば、対象画素２内の画素のうちの目標下限濃度Ｄｔｈ未満の濃度の画素の濃度が、目標下限濃度Ｄｔｈに変更される。すなわち、読みづらいと感じられる手書き文字の濃度だけが、必要最小限の濃度変化量で変更される。よって、対象画素２内の画素のうちの目標下限濃度Ｄｔｈ以上の濃度の画素については濃度が変更されないので、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象の変化をさらに抑えることができる。例えば、ボールペンのように濃い手書き文字の中での濃淡が維持されるので、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象の変化がさらに抑えられる。

図６は、濃度変更部１７２による濃度変換処理の第２変形例を示している。第２変形例では、濃度変更部１７２は、前記目標下限濃度Ｄｔｈ未満の濃度の画素が対象画素２に存在する場合に、対象画素２における各画素の濃度が対象画素２における最大濃度Ｄｍａｘと目標下限濃度Ｄｔｈとの間に比例配分された濃度に変更されるように、対象画素２の濃度値を変更する。具体的には、濃度変更部１７２は、下記の変換式によって濃度値を変更する。ただし、Ｄｉｎは変換前の濃度値であり、Ｄｏｕｔは変換後の濃度値であり、Ｄｍｉｎは対象画素２における最小濃度（図６参照）である。
Ｄout＝（（Ｄmax−Ｄth）÷（Ｄmax−Ｄmin））×（Ｄin−Ｄmin）＋Ｄth

前記第２変形例によれば、対象画素２内の画素の濃度が、対象画素２における最大濃度Ｄｍａｘと目標下限濃度Ｄｔｈとの間に比例配分された濃度に変更される。すなわち、読みづらいと感じられる手書き文字の濃度が、読みやすい濃度に変換されるとともに、手書き文字の中での濃淡がほぼ維持される。よって、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象の変化をさらに抑えることができる。例えば、ボールペンのように濃い手書き文字の中での濃淡に加えて、鉛筆のように薄い手書き文字の中での濃淡も維持されるので、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象の変化がより一層抑えられる。

次に、図７を参照しつつ、制御部１７によって実行される画像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１７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、前記画像処理は、例えば、操作表示部１１を通じてコピー指示を示す信号が入力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１７は、画像読取部１３を制御して、画像読取部１３に原稿の画像を読み取らせる。

＜ステップＳ２＞
ステップＳ２において、制御部１７は、画像読取部１３によって読み取られた原稿の画像を示す画像データから、前記原稿上の予め定められた条件を満たす特定領域に対応する画素を対象画素２として抽出する。例えば、制御部１７は、予め定められた線幅未満（例えば、１．５ｍｍ未満）の細線を示す細線領域に対応する画素を対象画素２として抽出する。

＜ステップＳ３＞
ステップＳ３において、制御部１７は、前記ステップＳで抽出された対象画素２のうち、最小濃度の画素を含む少なくとも一部の画素の濃度が前記対象画素における最大濃度Ｄｍａｘに近づくように、前記対象画素の濃度値を変更する。例えば、制御部１７は、対象画素２のうち最も濃度が高い画素の濃度を最大濃度Ｄｍａｘとして検出する。そして、制御部１７は、対象画素２の全画素の濃度が最大濃度Ｄｍａｘに変更されるように、対象画素２の濃度値を変更する。

＜ステップＳ４＞
ステップＳ４において、制御部１７は、画像形成部１４を制御して、画像形成部１４に前記ステップＳ３で濃度値が変更された後の画像データに基づく画像をシート上に印刷させる。

なお、前記ステップＳ２の処理（対象画素抽出ステップ）は、制御部１７の対象画素抽出部１７１によって実行される。前記ステップＳ３の処理（濃度変更ステップ）は、制御部１７の濃度変更部１７２によって実行される。

以上のように、本実施形態によれば、原稿の画像から抽出された対象画素２のうち、最小濃度の画素を含む少なくとも一部の画素の濃度が対象画素２における最大濃度に近づくように、対象画素２の濃度値が変更される。よって、シート上に印刷される手書き文字の見た目の印象の変化を抑えつつ、当該手書き文字の読みやすさを向上させることが可能である。

［変形例］
なお、本実施形態では、対象画素抽出部１７１が、予め定められた線幅未満の細線を示す細線領域に対応する画素を対象画素２として抽出するが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態では、対象画素抽出部１７１が、文字を示す文字領域（前記特定領域の一例）に対応する画素を対象画素２として抽出してもよい。例えば、対象画素抽出部１７１は、原稿の画像を示す画像データに対して文字認識処理を行うことによって前記文字領域に対応する画素を対象画素２として抽出してもよい。

更に他の実施形態では、対象画素抽出部１７１が、手書き文字を示す手書き文字領域（前記特定領域の一例）に対応する画素を対象画素２として抽出してもよい。例えば、対象画素抽出部１７１は、原稿の画像を示す画像データに対して文字認識処理を行うとともに、前記文字認識処理によって抽出された原稿上の文字（ワープロ等で出力された印刷文字と、手書き文字との両方が含まれ得る）に対応する画素の中から、手書き文字に対応する画素だけを対象画素２として抽出してもよい。例えば、対象画素抽出部１７１は、前記文字認識処理によって認識された原稿上の各文字の形状と、記憶部１６等に予め記憶されている複数の印刷文字形状データとの照合結果（例えば類似度）に基づいて、手書き文字に対応する画素と印刷文字に対応する画素とを判別してもよい。

更に他の実施形態では、対象画素抽出部１７１が、画像読取部１３によって一緒に読み取られた複数の原稿の画像の非共通部分（前記特定領域の一例）に対応する画素を前記対象画素として抽出してもよい。例えば、記入済みの２枚のアンケート用紙が原稿台上に並べられて、画像読取部１３によって前記２枚のアンケート用紙が一緒に読み取られる場合には、図８に示されるような読取画像３を示す画像データが生成される。読取画像３の左半分の領域Ｒ１には、一方のアンケート用紙の画像が含まれており、読取画像３の右半分の領域Ｒ２には、他方のアンケート用紙の画像が含まれている。対象画素抽出部１７１は、例えば、領域Ｒ１に対応する画像データと領域Ｒ２に対応する画像データとを画素毎に比較して、濃度値の差が一定値以上であるような画素を対象画素２として抽出してもよい（図９参照）。これにより、一緒に読み取られた複数の原稿の画像から手書き文字だけを容易に抽出することができる。本変形例は、アンケート用紙又はテスト用紙のように共通の文字や線が印刷された用紙に異なる人が手書き文字を記入した複数の原稿を一緒に読み取る場合に有効である。なお、領域Ｒ１及び領域Ｒ２は、予め設定されていてもよいし、予め定義されている複数の配置パターン（領域の数、大きさ、向き、位置など）の中から自動的に選択されてもよいし、操作表示部１１を通じて入力されるユーザーの指示に応じて設定可能であってもよい。

また、本実施形態では、画像読取部１３によって読み取られた原稿の画像を示す画像データに基づいてコピー処理が行われる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態では、画像読取部１３によって読み取られた原稿の画像を示す画像データに基づいて、ファクシミリ又は電子メールによる送信処理が行われてもよい。

１画像処理装置
２，２ａ〜２ｅ対象画素
３読取画像
１３画像読取部
１７制御部
１７１対象画素抽出部
１７２濃度変更部

Claims

手書き文字を示す手書き文字領域を含む複数の原稿の画像を一緒に読み取って前記複数の原稿の画像を示す一つの画像データを生成する画像読取部と、
前記画像データから、前記複数の原稿の画像の非共通部分に対応する画素を前記手書き文字領域を示す対象画素として抽出する対象画素抽出部と、
前記対象画素抽出部によって抽出される前記対象画素の全画素の濃度が前記対象画素における最大濃度に変更されるように、前記対象画素の濃度値を変更する濃度変更部と、
を備え、
前記対象画素抽出部は、前記複数の原稿それぞれの画像データ同士を画素毎に比較して、各画素の濃度値の差が予め定められた値以上である画素を前記対象画素として抽出する画像処理装置。
画像読取部によって一緒に読み取られた手書き文字を示す手書き文字領域を含む複数の原稿の画像を示す一つの画像データから、前記複数の原稿の画像の非共通部分に対応する画素を前記手書き文字領域を示す対象画素として抽出する対象画素抽出ステップと、
前記対象画素抽出ステップで抽出される前記対象画素の全画素の濃度が前記対象画素における最大濃度に変更されるように、前記対象画素の濃度値を変更する濃度変更ステップと、
を含み、
前記対象画素抽出ステップは、前記複数の原稿それぞれの画像データ同士を画素毎に比較して、各画素の濃度値の差が予め定められた値以上である画素を前記対象画素として抽出する画像処理方法。