JP6834417B2 - 画像処理装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、スキャンデータを二値化する画像処理装置に関する。

従来より、原稿に記録された画像を読み取って生成したスキャンデータを二値化する画像処理装置が知られている。例えば特許文献１には、スキャンデータを構成する各画素のヒストグラムを生成し、スキャンデータに文字成分及び非文字成分の両方が含まれる場合に各画素のエッジ強度に基づいて二値化する方法が開示されている。

特開２０１３−１９６３６９号公報

例えば、図５（Ａ）に示される原稿から生成したスキャンデータを二値化する場合を考える。まず、図５（Ａ）に示される画像を構成する複数の画素の輝度ヒストグラムを生成すると、図６の破線のようになる。そして、スキャンデータを適切に二値化するためには、図柄“ＧＯＯＤ”を構成する画素のピークと、地色を構成する画素のピークとの間の輝度値が二値化閾値として採用される必要がある。

しかしながら、例えば、図柄“ＧＯＯＤ”及び地色を構成する画素の輝度値の差が小さいと、図柄“☆”を構成する画素のピークと、図柄“ＧＯＯＤ”を構成する画素のピークとの間の輝度値が二値化閾値として採用される可能性がある。そして、このような二値化閾値を用いて生成された二値画像を用いてスキャンデータのノイズ除去を行うと、図柄“ＧＯＯＤ”を構成する画素が地色に塗りつぶされてしまう可能性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スキャンデータに含まれる図柄及び地色を適切に分離した二値画像を生成可能な画像処理装置を提供することにある。

本明細書では様々な開示を行う。開示例の１つである画像処理装置は、原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナと、コントローラとを備える。前記コントローラは、前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを実行する。前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素である。前記コントローラは、前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理を実行する。

一般的に、図柄（例えば、絵、文字）を構成する画素と、地色（例えば、シートの色）を構成する画素とを比較すると、図柄を構成する画素の濃度値は、地色を構成する画素より高い。そこで上記構成によれば、周囲の画素より濃度値が高く且つエッジ強度がエッジ閾値以上の注目画素のみに基づいて二値化閾値を決定するので、地色の画素の影響を排除して適切な二値化閾値を算出することができる。その結果、スキャンデータに含まれる図柄及び地色を適切に分離した二値画像を生成することができる。

図１は、実施形態に係るシステム１００のブロック図である。 図２は、画像出力処理のフローチャートである。 図３は、エッジ閾値決定処理のフローチャートである。 図４は、エッジ強度算出処理のフローチャートである。 図５（Ａ）はスキャナ１２が読み取る原稿を、図５（Ｂ）は二値画像を示す。 図６は、スキャンデータの輝度ヒストグラムを示す図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

図１は、本実施形態に係るシステム１００の概略図である。図１に示されるシステム１００は、ＭＦＰ（Multi-Function Peripheralの略）１０と、情報処理端末５０とで構成されている。また、システム１００は、ＭＦＰ１０に代えて、スキャン単能機を含んでもよい。ＭＦＰ１０及び情報処理端末５０は、通信ネットワーク１０１を通じて相互に通信可能に構成されている。通信ネットワーク１０１の具体例は特に限定されないが、例えば、インターネット、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、或いはこれらの組み合わせであってもよい。または、ＭＦＰ１０及び情報処理端末５０は、ＵＳＢケーブル等によって接続されていてもよい。

ＭＦＰ１０は、図１に示されるように、プリンタ１１と、スキャナ１２と、ディスプレイ２３と、入力Ｉ／Ｆ２４と、通信Ｉ／Ｆ２５と、ＣＰＵ３１と、メモリ３２と、通信バス３３とを主に備える。ＭＦＰ１０を構成する各構成要素は、通信バス３３を通じて相互に接続されている。

プリンタ１１は、画像データで示される画像をシートに記録するプリント動作を実行する。プリンタ１１の記録方式としては、インクジェット方式や電子写真方式などの公知の方式を採用することができる。スキャナ１２は、原稿に記録された画像を読み取って画像データ（以下、「スキャンデータ」と表記する。）を生成するスキャン動作を実行する。但し、プリンタ１１は、省略可能である。

ディスプレイ２３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等であり、各種情報を表示する表示画面を備える。

入力Ｉ／Ｆ２４は、ユーザによる入力操作を受け付けるユーザインタフェースである。具体的には、入力Ｉ／Ｆ２４はボタンを有しており、押下されたボタンに対応づけられた各種の操作信号をＣＰＵ３１へ出力する。さらに、入力Ｉ／Ｆ２４は、ディスプレイ２３の表示面に重畳された膜状のタッチセンサを有していてもよい。ディスプレイ２３の表示面に表示されたオブジェクトを指定する操作、文字列或いは数字列を入力する操作は、ユーザ操作の一例である。「オブジェクト」とは、例えば、ディスプレイ２３に表示された文字列、アイコン、ボタン、リンク、ラジオボタン、チェックボックス、プルダウンメニュー等である。

タッチセンサとして実現される入力Ｉ／Ｆ２４は、ユーザがタッチした表示面上の位置を示す位置情報を出力する。なお、本明細書中における「タッチ」とは、入力媒体を表示面に接触させる操作全般を含む。また、入力媒体が表示面に触れていなくても、表示面との間の距離がごく僅かな位置まで入力媒体を近接させる「ホバー」或いは「フローティングタッチ」を、前述の「タッチ」の概念に含めてもよい。さらに入力媒体とは、ユーザの指であってもよいし、タッチペン等であってもよい。ディスプレイ２３に表示されたオブジェクトの位置のタップするユーザ操作は、当該オブジェクトを指定する指定操作の一例である。

通信Ｉ／Ｆ２５は、通信ネットワーク１０１を通じて外部装置と通信可能なインタフェースである。すなわち、ＭＦＰ１０は、通信Ｉ／Ｆ２５を通じて外部装置に各種情報を送信し、通信Ｉ／Ｆ２５を通じて外部装置から各種情報を受信する。通信Ｉ／Ｆ２５の具体的な通信手順は特に限定されないが、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）を採用することができる。また、ＭＦＰ１０及び情報処理端末５０がＵＳＢケーブルで接続される場合、通信Ｉ／Ｆ２５は、ＵＳＢケーブルを着脱可能なＵＳＢインタフェースであってもよい。

ＣＰＵ３１は、ＭＦＰ１０の全体動作を制御するものである。ＣＰＵ３１は、入力Ｉ／Ｆ２４から出力される各種情報、通信Ｉ／Ｆ２５を通じて外部装置から受信した各種情報等に基づいて、後述する各種プログラムをメモリ３２から取得して実行する。ＣＰＵ３１及びメモリ３２は、コントローラの一例を構成する。

メモリ３２は、ＯＳ３４と、装置プログラム３５とを記憶している。装置プログラム３５は、単一のプログラムであってもよいし、複数のプログラムの集合体であってもよい。また、メモリ３２は、装置プログラム３５の実行に必要なデータ或いは情報等を記憶する。メモリ３２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＨＤＤ、ＭＦＰ１０に着脱されるＵＳＢメモリ等の可搬記憶媒体、ＣＰＵ３１が備えるバッファ等、或いはそれらの組み合わせによって構成される。

メモリ３２は、コンピュータが読み取り可能なストレージ媒体であってもよい。コンピュータが読み取り可能なストレージ媒体とは、ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな媒体である。ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな媒体には、上記の例の他に、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体も含まれる。また、ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな媒体は、ｔａｎｇｉｂｌｅな媒体でもある。一方、インターネット上のサーバなどからダウンロードされるプログラムを搬送する電気信号は、コンピュータが読み取り可能な媒体の一種であるコンピュータが読み取り可能な信号媒体であるが、ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙなコンピュータが読み取り可能なストレージ媒体には含まれない。後述する情報処理端末５０のメモリ６２についても同様である。

情報処理端末５０は、図１に示されるように、ディスプレイ５３と、入力Ｉ／Ｆ５４と、通信Ｉ／Ｆ５５と、ＣＰＵ６１と、メモリ６２と、通信バス６３とを主に備える。情報処理端末５０に含まれるディスプレイ５３、入力Ｉ／Ｆ５４、通信Ｉ／Ｆ５５、ＣＰＵ６１、メモリ６２、及び通信バス６３は、ＭＦＰ１０に含まれるディスプレイ２３、入力Ｉ／Ｆ２４、通信Ｉ／Ｆ２５、ＣＰＵ３１、メモリ３２、及び通信バス３３と同様の構成であるので、説明は省略する。ＣＰＵ６１及びメモリ６２は、コントローラの一例である。情報処理端末５０は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、或いはＰＣ等である。

［システム１００の動作］
図２〜図４を参照して、本実施形態に係るシステム１００の動作を説明する。

本明細書のフローチャートは、基本的に、プログラムに記述された命令に従ったＣＰＵ３１、６１の処理を示す。すなわち、以下の説明における「判断」、「抽出」、「選択」、「算出」、「決定」、「特定」、「制御」等の処理は、ＣＰＵ３１、６１の処理を表している。ＣＰＵ３１、６１による処理は、ＯＳ３４、６４を介したハードウェア制御も含む。また、本明細書中の「データ」とは、コンピュータに読取可能なビット列で表される。そして、実質的な意味内容が同じでフォーマットが異なるデータは、同一のデータとして扱われるものとする。本明細書中の「情報」についても同様である。

まず、情報処理端末５０の端末プログラム６５は、入力Ｉ／Ｆ５４を通じて受け付けたユーザ操作に従って、通信Ｉ／Ｆ５５を通じてＭＦＰ１０にスキャン指示情報を送信する。スキャン指示情報は、スキャン動作の実行を指示するための情報である。次に、端末プログラム６５は、通信Ｉ／Ｆ５５を通じてＭＦＰ１０からスキャンデータを、スキャン指示情報の応答として受信する（Ｓ１１）。そして、端末プログラム６５は、ＭＦＰ１０から受信したスキャンデータ（以下、「オリジナルデータ」と表記する。）をメモリ６２に一時記憶させる。Ｓ１１の処理は、スキャン指示処理の一例である。

なお図示は省略するが、ＭＦＰ１０の装置プログラム３５は、通信Ｉ／Ｆ２５を通じて情報処理端末５０からスキャン指示情報を受信する。そして、装置プログラム３５は、受信したスキャン指示情報に従って、スキャナ１２にスキャン動作を実行させる。スキャナ１２は、不図示のコンタクトガラス或いはＡＤＦにセットされた原稿に記録された画像を読み取って、当該画像を示すスキャンデータを生成する。そして、装置プログラム３５は、スキャナ１２が生成したスキャンデータを通信Ｉ／Ｆ２５を通じて情報処理端末５０に送信する。

本実施形態では、図５（Ａ）に示される原稿が読み取られたものとする。すなわち、Ｓ１１で生成されたスキャンデータは、図柄“ＧＯＯＤ”、“Ｍｏｒｎｉｎｇ”、“☆”が地色（例えば、シートの色）上に合成された画像を示す。また、このスキャンデータにおいて、図柄“Ｍｏｒｎｉｎｇ”は最も濃度値が高く、図柄“☆”は次に濃度値が高く、図柄“ＧＯＯＤ”は次に濃度値が高く、地色は最も濃度値が低い。濃度値とは、例えば、輝度値を指してもよいし、画素値を構成するＲＧＢの積算値を指してもよい。すなわち、「濃度値が高い」とは、輝度値が低いこと或いはＲＧＢの積算値が小さいことを指す。一方、「濃度値が低い」とは、輝度値が高いこと或いはＲＧＢの積算値が大きいことを指す。

次に、端末プログラム６５は、Ｓ１１で一時記憶させたオリジナルデータを複製して、作業データとしてメモリ６２に一時記憶させる。そして、端末プログラム６５は、作業データの解像度を下げる（Ｓ１２）。端末プログラム６５は、例えば、作業データを構成する画素の一部を、単純間引き法で間引く。画素を間引いた後の作業データの解像度は、例えば、１００ｄｐｉである。Ｓ１２の処理は、間引処理の一例である。

次に、端末プログラム６５は、エッジ閾値決定処理を実行する（Ｓ１３）。エッジ閾値決定処理は、後述するエッジ強度算出処理で用いるエッジ閾値を決定するための処理である。図３を参照して、エッジ閾値決定処理の詳細を説明する。

まず、端末プログラム６５は、作業データで示されるスキャン画像の四隅の平均エッジ強度を算出する（Ｓ３１）。端末プログラム６５は、例えば、スキャン画像の四隅それぞれから９画素（３×３画素）を抽出し、抽出した９画素の中央の画素のエッジ強度を算出し、算出した４つのエッジ強度を単純平均すればよい。エッジ強度の算出方法は、図４を参照して後述する。Ｓ３１の処理は、平均エッジ強度算出処理の一例である。なお、Ｓ３１の処理は、オリジナルデータを用いて実行してもよい。

次に、端末プログラム６５は、Ｓ３１で算出した平均エッジ強度が閾値未満であることに応じて（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、除外率を３％に設定し、エッジ閾値を２５６に設定する（Ｓ３３、Ｓ３４）。閾値は、強度閾値の一例に相当する。一方、端末プログラム６５は、平均エッジ強度が閾値以上であることに応じて（Ｓ３２：Ｎｏ）、除外率を５％に設定し、エッジ閾値を４００に設定する（Ｓ３５、Ｓ３６）。Ｓ３４、Ｓ３６の処理はエッジ閾値決定処理の一例である。

除外率は、後述するＳ１６において、ヒストグラムを構成する複数の画素のうちから除外する画素の割合を指す。３％は第１値の一例であり、５％は第１値より大きい第２値の一例である。エッジ閾値は、後述するＳ１５で作業データを構成する各画素をヒストグラムに含めるか否かを判断するのに用いられる。また、エッジ閾値は、０より大きい値である。２５６は第３値の一例であり、４００は第３値より大きい第４値の一例である。但し、除外率及びエッジ閾値の具体的な数値は、上記の例に限定されない。

次に、端末プログラム６５は、エッジ強度算出処理を実行する（Ｓ１４）。エッジ強度算出処理は、作業データを構成する全ての画素それぞれのエッジ強度を算出する処理である。図４を参照して、エッジ強度算出処理の詳細を説明する。

まず、端末プログラム６５は、作業データにメディアンフィルタを適用する（Ｓ４１）。メディアンフィルタとは、例えば、作業データからＮ画素（Ｎは、２以上の整数）を抽出し、抽出したＮ画素の画素値の中央値を特定し、抽出したＮ画素の画素値を特定した中央値で上書きするフィルタである。そして、メディアンフィルタを作業データの全域に適用することによって、作業データに含まれる細かなノイズ成分を除去することができる。

次に、端末プログラム６５は、作業データを構成する全ての画素に対して、Ｓ４２〜Ｓ４５の処理を実行する（Ｓ４６：Ｎｏ）。以下、対象画素Ｐ_２２に対するＳ４２〜Ｓ４５の処理を詳細に説明する。なお、作業データの各画素の画素値は、輝度値Ｙ、第１色差値Ｃｂ、及び第２色差値Ｃｒを含むものとする。

まず、端末プログラム６５は、対象画素Ｐ_２２の画素値にラプラシアンフィルタを適用する（Ｓ４２）。Ｓ４２の処理は、フィルタ処理の一例である。より詳細には、端末プログラム６５は、対象画素Ｐ_２２の画素値Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒと、対象画素Ｐ_２２の周囲の８画素Ｐ_１１、Ｐ_１２、Ｐ_１３、Ｐ_２１、Ｐ_２３、Ｐ_３１、Ｐ_３２、Ｐ_３３の画素値Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒとを、作業データから抽出する。そして、端末プログラム６５は、下記式を用いて、ラプラシアンフィルタを適用した対象画素Ｐ_２２の輝度値Ｌａｐ＿Ｙ_２２、第１色差値Ｌａｐ＿Ｃｂ_２２、第２色差値Ｌａｐ＿Ｃｒ_２２を算出する。

Ｌａｐ＿Ｙ_２２は、対象画素Ｐ_２２の輝度値Ｙ_２２と、対象画素Ｐ_２２の周囲の各画素の輝度値Ｙ_ｘｘとの差の積算値である。Ｌａｐ＿Ｃｂ_２２は、対象画素Ｐ_２２の第１色差値Ｃｂ_２２と、対象画素Ｐ_２２の周囲の各画素の第１色差値Ｃｂ_ｘｘとの差の積算値である。Ｌａｐ＿Ｃｒ_２２は、対象画素Ｐ_２２の第２色差値Ｃｒ_２２と、対象画素Ｐ_２２の周囲の各画素の第２色差値Ｃｒ_ｘｘとの差の積算値である。

Ｌａｐ＿Ｙ_２２ ＝（Ｙ_２２−Ｙ_１１）＋（Ｙ_２２−Ｙ_１２）＋（Ｙ_２２−Ｙ_１３）
＋（Ｙ_２２−Ｙ_２１）＋（Ｙ_２２−Ｙ_２３）
＋（Ｙ_２２−Ｙ_３１）＋（Ｙ_２２−Ｙ_３２）＋（Ｙ_２２−Ｙ_３３）

Ｌａｐ＿Ｃｂ_２２＝（Ｃｂ_２２−Ｃｂ_１１）＋（Ｃｂ_２２−Ｃｂ_１２）＋（Ｃｂ_２２−Ｃｂ_１３）
＋（Ｃｂ_２２−Ｃｂ_２１）＋（Ｃｂ_２２−Ｃｂ_２３）
＋（Ｃｂ_２２−Ｃｂ_３１）＋（Ｃｂ_２２−Ｃｂ_３２）＋（Ｃｂ_２２−Ｃｂ_３３）

Ｌａｐ＿Ｃｒ_２２＝（Ｃｒ_２２−Ｃｒ_１１）＋（Ｃｒ_２２−Ｃｒ_１２）＋（Ｃｒ_２２−Ｃｒ_１３）
＋（Ｃｒ_２２−Ｃｒ_２１）＋（Ｃｒ_２２−Ｃｒ_２３）
＋（Ｃｒ_２２−Ｃｒ_３１）＋（Ｃｒ_２２−Ｃｒ_３２）＋（Ｃｒ_２２−Ｃｒ_３３）

次に、端末プログラム６５は、Ｓ４２で算出した輝度値Ｌａｐ＿Ｙ_２２が０より大きいか否かを判断する（Ｓ４３）。輝度値Ｌａｐ＿Ｙ_２２＞０とは、例えば、対象画素Ｐ_２２の濃度値が対象画素Ｐ_２２の周囲の画素より高いことを示す。一方、輝度値Ｌａｐ＿Ｙ_２２≦０とは、例えば、対象画素Ｐ_２２の濃度値が対象画素Ｐ_２２の周囲の画素以下であることを示す。そして、端末プログラム６５は、Ｌａｐ＿Ｙ_２２＞０だと判断したことに応じて（Ｓ４３：Ｙｅｓ）、対象画素Ｐ_２２のエッジ強度Ｅ＿Ｐ_２２を算出する（Ｓ４４）。一方、端末プログラム６５は、Ｌａｐ＿Ｙ_２２≦０だと判断したことに応じて（Ｓ４３：Ｎｏ）、対象画素Ｐ_２２のエッジ強度Ｅ＿Ｐ_２２を０とする（Ｓ４５）。

端末プログラム６５は、例えばＳ４４において、下記式を用いてエッジ強度Ｅ＿Ｐ_２２を算出すればよい。すなわち、端末プログラム６５は、ラプラシアンフィルタが適用された輝度値Ｌａｐ＿Ｙ_２２、第１色差値Ｌａｐ＿Ｃｂ_２２、第２色差値Ｌａｐ＿Ｃｒ_２２の二乗和を、エッジ強度Ｅ＿Ｐ_２２として算出する。より詳細には、端末プログラム６５は、それぞれを二乗した輝度値Ｌａｐ＿Ｙ_２２、第１色差値Ｌａｐ＿Ｃｂ_２２、第２色差値Ｌａｐ＿Ｃｒ_２２を重み付け加算した値を、エッジ強度Ｅ＿Ｐ_２２として算出する。Ｓ４４の処理は、二乗和算出処理の一例である。

Ｅ＿Ｐ_２２＝α（Ｌａｐ＿Ｙ_２２）^２＋β（Ｌａｐ＿Ｃｂ_２２）^２＋γ（Ｌａｐ＿Ｃｒ_２２）^２

一例として、重み係数は、α＝β＝γ＝１であってもよい。他の例として、重み係数は、α＝２、β＝γ＝１／２であってもよい。すなわち、輝度値Ｌａｐ＿Ｙ_２２に乗じる重み係数αは、第１色差値Ｌａｐ＿Ｃｂ_２２及び第２色差値Ｌａｐ＿Ｃｒ_２２に乗じる重み係数より大きくてもよい。

エッジ強度が高い画素とは、周囲の画素との濃度値の差が大きい画素である。すなわち、図柄“ＧＯＯＤ”、“Ｍｏｒｎｉｎｇ”、“☆”を構成する複数の画素のうち、地色に接する画素のエッジ強度は高い。また、地色を構成する複数の画素のうち、図柄“ＧＯＯＤ”、“Ｍｏｒｎｉｎｇ”、“☆”に接する画素のエッジ強度は高い。図柄に接する地色の画素は、周囲の画素より濃度値が低いので（Ｓ４３：Ｎｏ）、エッジ強度Ｅ＿Ｐ_ｘｘが０になる（Ｓ４５）。

一方、エッジ強度が低い画素とは、周囲の画素との濃度値の差が小さい画素である。すなわち、図柄“ＧＯＯＤ”、“Ｍｏｒｎｉｎｇ”、“☆”を構成する画素のうち、地色に接しない画素のエッジ強度は低い。同様に、地色を構成する画素のうち、図柄“ＧＯＯＤ”、“Ｍｏｒｎｉｎｇ”、“☆”に接しない画素のエッジ強度は低い。但し、図５（Ａ）には図示を省略するが、地色を構成する複数の画素のうち、ノイズが重畳された位置の画素は、例外的にエッジ強度が高くなる。ノイズとは、例えば、スキャンデータで示されるスキャン画像のうち、ユーザが読取対象として意図していない画像である。ノイズは、例えば、原稿或いはコンタクトガラスの汚れ、伝送路上の外乱等に起因して、スキャンデータに重畳されるものである。

次に図２に戻って、端末プログラム６５は、作業データを構成する全ての画素Ｐ_ｘｘのうち、Ｓ１４で算出したエッジ強度Ｅ＿Ｐ_ｘｘがＳ１３で決定したエッジ閾値以上の画素を抽出し、抽出した画素の輝度値のヒストグラムを生成する（Ｓ１５）。エッジ強度Ｅ＿Ｐ_ｘｘがエッジ閾値以上の画素とは、例えば、図柄“ＧＯＯＤ”、“Ｍｏｒｎｉｎｇ”、“☆”を構成する複数の画素のうちの地色に接する画素、及びノイズが重畳された位置の画素である。

すなわち、Ｓ１５で生成されるヒストグラムは、例えば、図６に実線で示されるように、図柄“ＧＯＯＤ”、“Ｍｏｒｎｉｎｇ”、“☆”に対応するピークが破線より低く、且つ地色に対応するピークが存在しない。ヒストグラムを構成する画素は、注目画素の一例である。より詳細には、注目画素は、作業データを構成する全ての画素のうち、当該注目画素の周囲の画素より濃度値が高く、且つエッジ強度がエッジ閾値以上の画素である。

次に、端末プログラム６５は、ヒストグラムを構成する複数の注目画素のうち、輝度値の高い方からＳ３３、Ｓ３５で決定した除外率に相当する数の画素を除外する（Ｓ１６）。除外処理で除外される画素は、例えば、ノイズが重畳された位置の画素である。次に、端末プログラム６５は、Ｓ１６で残された注目画素のうちの輝度値の最大値を、二値化閾値に決定する（Ｓ１７）。二値化閾値は、例えば、濃度値が最も小さい図柄“ＧＯＯＤ”と地色との間の輝度値に決定される。Ｓ１６の処理は除外処理の一例であり、Ｓ１７の処理は決定処理の一例であり、Ｓ１５〜Ｓ１７の処理は二値化閾値決定処理の一例である。

次に、端末プログラム６５は、Ｓ１７で決定した二値化閾値を用いて、オリジナルデータから二値画像を生成する（Ｓ１８）。より詳細には、端末プログラム６５は、オリジナルデータを構成する全ての画素に対応する二次元配列を、メモリ６２内に確保する。次に、端末プログラム６５は、オリジナルデータを構成する全ての画素のうち、輝度値が二値化閾値以上の画素に対応する二次元配列の要素を“１”とし、輝度値が二値化閾値未満の画素に対応する二次元配列の要素を“０”とする。Ｓ１８の処理は、二値化処理の一例である。

これにより、例えば図５（Ｂ）に示される二値画像が得られる。二値画像は、オリジナルデータで示されるスキャン画像と同じ画素数の画像であって、二次元配列の要素“０”に対応する画素が黒色で、二次元配列の要素“１”に対応する画素が白色の画像である。すなわち、図５（Ｂ）に示される二値画像は、図柄“ＧＯＯＤ”、“Ｍｏｒｎｉｎｇ”、“☆”の外縁及びノイズが重畳された位置が黒色で、その他の位置が白色となる。

次に、端末プログラム６５は、Ｓ１８で生成した二値画像を用いて、オリジナルデータからノイズを除去する（Ｓ１９）。端末プログラム６５は、例えば、二値画像のうちの連続する黒色の画素の数が閾値未満の領域（以下、「孤立点」と表記する。）に対応するオリジナルデータの画素を、地色の画素値に上書きする。地色の画素値は、例えば、オリジナルデータの画素値のヒストグラムの最頻値である。Ｓ１９の処理は、ノイズ除去処理の一例である。

次に、端末プログラム６５は、ノイズ除去後のオリジナルデータを出力する（Ｓ２０）。「オリジナルデータの出力」とは、例えば、オリジナルデータをメモリ６２の所定の領域に記憶させることでもよいし、オリジナルデータをインターネット上のサーバにアップロードすることでもよいし、オリジナルデータで示される画像をシートに記録するプリント処理をＭＦＰ１０に実行させることでもよい。さらに、端末プログラム６５は、ノイズ除去後のオリジナルデータと共に或いはオリジナルデータに代えて、二値画像を示す二値画像データを出力してもよい。

［本実施形態の作用効果］
一般的に、図柄（例えば、絵、文字）を構成する画素と、地色（例えば、シートの色）を構成する画素とを比較すると、図柄を構成する画素の濃度値は、地色を構成する画素より高い。そこで上記の実施形態によれば、周囲の画素より濃度値が高く且つエッジ強度がエッジ閾値以上の注目画素のみに基づいて二値化閾値を決定するので、地色の画素の影響を排除して適切な二値化閾値を算出することができる。その結果、スキャンデータに含まれる図柄及び地色を適切に分離した二値画像を生成することができる。

なお、上記の実施形態では、注目画素のうちの最大輝度値を二値化閾値として採用する例を説明した。しかしながら、二値化閾値は、輝度値に限定されず、例えばＲＧＢの積算値であってもよい。端末プログラム６５は、例えばＳ１７において、ヒストグラムの最大輝度値の画素のＲＧＢの積算値を二値化閾値としてもよい。そして、端末プログラム６５は、例えばＳ１８において、オリジナルデータを構成する全ての画素のうち、ＲＧＢの積算値が二値化閾値以上の画素と、ＲＧＢの積算値が二値化閾値未満の画素とに二値化してもよい。

また、上記の実施形態によれば、オリジナルデータの解像度を下げた作業データを用いてＳ１３〜Ｓ１７の処理を実行するので、エッジ強度の算出対象となる画素数が少なくなる。その結果、特にＳ１４におけるＣＰＵ６１の処理負荷を低減することができる。

また、上記の実施形態によれば、Ｓ１６でノイズ成分を除去した後の輝度値の最大値を二値化閾値に決定するので、スキャンデータに含まれる図柄及び地色を適切に分離した二値画像を生成することができる。なお、スキャンデータの四隅は、地色である可能性が高い。また、再生紙に記録された画像を読み取った場合等に、光の乱反射等によって地色の画素のエッジ強度が高くなる傾向がある。そこで上記の実施形態のように、平均エッジ強度が閾値以上の場合に、除外する画素数を多くする、或いはエッジ閾値を大きくする。これにより、地色の画素を適切に除外して二値化閾値を決定することができる。

なお、端末プログラム６５は、画像出力処理を実行する前に、ノイズ除去処理を実行するか否かを示すユーザ操作を、入力Ｉ／Ｆ５４を通じて受け付けてもよい。そして、端末プログラム６５は、ノイズ除去処理を実行することを示すユーザ操作を受け付けたことに応じて、メモリ６２に記憶された除去フラグに第５値“ＯＮ”をセットする。一方、端末プログラム６５は、ノイズ除去処理を実行しないことを示すユーザ操作を受け付けたことに応じて、メモリ６２に記憶された除去フラグに第６値“ＯＦＦ”をセットする。この処理は、設定処理の一例である。

また、端末プログラム６５は、画像出力処理において、除去フラグに第５値“ＯＮ”が設定されている場合にＳ１９の処理を実行し、除去フラグに第６値“ＯＦＦ”が設定されている場合にＳ１９の処理をスキップしてもよい。さらに、端末プログラム６５は、エッジ閾値決定処理において、除去フラグに第５値“ＯＮ”が設定されている場合に除去率を３％に設定し、除去フラグに第６値“ＯＦＦ”が設定されている場合に除去率を５％に設定してもよい。

また、上記の実施形態によれば、図柄及び地色が適切に分離された二値画像を用いてノイズ除去処理を実行するので、ノイズが適切に除去されたオリジナルデータを得ることができる。なお、二値画像を用いたオリジナルデータに対する画像処理は、ノイズ除去に限定されず、文字太らせ等であってもよい。

なお、上記の実施形態では、通信Ｉ／Ｆ５５を通じてＭＦＰ１０と接続された情報処理端末５０によって画像出力処理が実行される例を説明した。しかしながら、画像出力処理は、情報処理端末５０によって実行されることに限定されず、通信バス３３を通じてスキャナ１２に接続されたＭＦＰ１０のＣＰＵ３１によって実行されてもよい。

また、上記の実施形態のＭＦＰ１０及び情報処理端末５０において、メモリ３２、６２に記憶された各種プログラムがＣＰＵ３１、６１によって実行されることによって、本発明のコントローラが実行する各処理が実現される例を説明した。しかしながら、コントローラの構成はこれに限定されず、その一部又は全部を集積回路等のハードウェアで実現してもよい。

さらに、本発明は、ＭＦＰ１０及び情報処理端末５０として実現できるだけでなく、ＭＦＰ１０及び情報処理端末５０に処理を実行させるプログラムとして実現してもよい。そして、当該プログラムは、ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな記録媒体に記録されて提供されてもよい。ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の他、通信ネットワーク１０１を通じてＭＦＰ１０及び情報処理端末５０に接続可能なサーバに搭載されたメモリを含んでもよい。そして、サーバのメモリに記憶されたプログラムは、当該プログラムを示す情報或いは信号として、インターネット等の通信ネットワーク１０１を通じて配信されてもよい。

１０・・・ＭＦＰ
１２・・・スキャナ
５０・・・情報処理端末
５３・・・ディスプレイ
５４・・・入力Ｉ／Ｆ
５５・・・通信Ｉ／Ｆ
６１・・・ＣＰＵ
６２・・・メモリ
６５・・・端末プログラム

Claims (17)

1. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナと、コントローラとを備える画像処理装置であって、
   前記コントローラは、
   前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを実行し、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
   前記コントローラは、
   前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理を実行し、
   前記二値化閾値決定処理において、
   複数の前記注目画素のうち、輝度値の高い方から所定の数の前記注目画素を除外する除外処理と、
   前記除外処理で残された前記注目画素のうちの輝度値の最大値を前記二値化閾値に決定する決定処理とを実行する画像処理装置。
2. 前記コントローラは、
   前記スキャンデータの四隅の前記画素の前記エッジ強度の平均値である平均エッジ強度を算出する平均エッジ強度算出処理を実行し、
   前記除外処理において、
   前記平均エッジ強度が強度閾値未満である場合に第１値の前記注目画素を除外し、
   前記平均エッジ強度が前記強度閾値以上である場合に前記第１値より大きい第２値の前記注目画素を除外する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記コントローラは、
   前記スキャンデータの四隅の前記画素の前記エッジ強度の平均値である平均エッジ強度を算出する平均エッジ強度算出処理と、
   前記平均エッジ強度が強度閾値未満である場合に、前記エッジ閾値を第３値に決定し、前記平均エッジ強度が前記強度閾値以上である場合に、前記エッジ閾値を前記第３値より大きい第４値に決定するエッジ閾値決定処理とを実行し、
   前記二値化閾値決定処理において、前記エッジ閾値決定処理で決定した前記エッジ閾値を用いて、前記二値化閾値を決定する請求項１に記載の画像処理装置。
4. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナと、コントローラとを備える画像処理装置であって、
   前記コントローラは、
   前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを実行し、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
   前記コントローラは、
   前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理を実行し、
   前記スキャンデータの四隅の前記画素の前記エッジ強度の平均値である平均エッジ強度を算出する平均エッジ強度算出処理と、
   前記平均エッジ強度が強度閾値未満である場合に、前記エッジ閾値を第３値に決定し、前記平均エッジ強度が前記強度閾値以上である場合に、前記エッジ閾値を前記第３値より大きい第４値に決定するエッジ閾値決定処理とを実行し、
   前記二値化閾値決定処理において、前記エッジ閾値決定処理で決定した前記エッジ閾値を用いて、前記二値化閾値を決定する画像処理装置。
5. 前記コントローラは、前記エッジ強度算出処理において、
   対象画素の輝度値、第１色差値、及び第２色差値それぞれに対してラプラシアンフィルタを適用するフィルタ処理と、
   前記ラプラシアンフィルタを適用した前記輝度値、前記第１色差値、及び前記第２色差値の二乗和を、前記対象画素の前記エッジ強度として算出する二乗和算出処理とを実行する請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナと、コントローラとを備える画像処理装置であって、
   前記コントローラは、
   前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを実行し、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
   前記コントローラは、
   前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理を実行し、
   前記エッジ強度算出処理において、
   対象画素の輝度値、第１色差値、及び第２色差値それぞれに対してラプラシアンフィルタを適用するフィルタ処理と、
   前記ラプラシアンフィルタを適用した前記輝度値、前記第１色差値、及び前記第２色差値の二乗和を、前記対象画素の前記エッジ強度として算出する二乗和算出処理とを実行する画像処理装置。
7. 前記コントローラは、前記二乗和算出処理において、それぞれを二乗した前記輝度値、前記第１色差値、及び前記第２色差値を重み付け加算した値を、前記対象画素の前記エッジ強度として算出し、
   前記輝度値に乗じる重み係数は、前記第１色差値及び前記第２色差値に乗じる重み係数より大きい請求項５または６に記載の画像処理装置。
8. 前記コントローラは、
   前記スキャンデータを構成する複数の前記画素の一部を間引く間引処理を実行し、
   前記エッジ強度算出処理において、前記間引処理で残された前記画素それぞれの前記エッジ強度を算出する請求項１から７のいずれかに記載の画像処理装置。
9. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナと、コントローラとを備える画像処理装置であって、
   前記コントローラは、
   前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを実行し、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
   前記コントローラは、
   前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理と、
   前記スキャンデータを構成する複数の前記画素の一部を間引く間引処理とを実行し、
   前記エッジ強度算出処理において、前記間引処理で残された前記画素それぞれの前記エッジ強度を算出する画像処理装置。
10. 前記コントローラは、前記二値化処理で生成した前記二値画像を用いて、前記スキャンデータからノイズを除去するノイズ除去処理を実行する請求項１から９のいずれかに記載の画像処理装置。
11. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナと、コントローラとを備える画像処理装置であって、
    前記コントローラは、
    前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを実行し、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
    前記コントローラは、前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理と、
    前記二値化処理で生成した前記二値画像を用いて、前記スキャンデータからノイズを除去するノイズ除去処理とを実行する画像処理装置。
12. 該画像処理装置は、入力インタフェースと、メモリとを備えており、
    前記コントローラは、
    前記入力インタフェースを通じたユーザ操作に従って、前記メモリに記憶された除去フラグに、前記スキャンデータからノイズを除去することに対応する第５値、或いは前記スキャンデータからノイズを除去しないことに対応する第６値を設定する設定処理と、
    前記除去フラグに前記第５値が設定されていることに応じて、前記二値化処理で生成した前記二値画像を用いて、前記スキャンデータからノイズを除去するノイズ除去処理とを実行し、
    前記除外処理において、
    前記除去フラグに前記第５値が設定されている場合に第１値の前記注目画素を除外し、
    前記除去フラグに前記第６値が設定されている場合に前記第１値より大きい第２値の前記注目画素を除外する請求項１に記載の画像処理装置。
13. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナに接続されたコンピュータによって実行可能なプログラムであって、
    該プログラムは、
    前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを前記コンピュータに実行させ、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
    該プログラムは、
    前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理を前記コンピュータに実行させ、
    前記二値化閾値決定処理において、
    複数の前記注目画素のうち、輝度値の高い方から所定の数の前記注目画素を除外する除外処理と、
    前記除外処理で残された前記注目画素のうちの輝度値の最大値を前記二値化閾値に決定する決定処理とを前記コンピュータに実行させるプログラム。
14. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナに接続されたコンピュータによって実行可能なプログラムであって、
    該プログラムは、
    前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを前記コンピュータに実行させ、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
    該プログラムは、
    前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理と、
    前記スキャンデータの四隅の前記画素の前記エッジ強度の平均値である平均エッジ強度を算出する平均エッジ強度算出処理と、
    前記平均エッジ強度が強度閾値未満である場合に、前記エッジ閾値を第３値に決定し、前記平均エッジ強度が前記強度閾値以上である場合に、前記エッジ閾値を前記第３値より大きい第４値に決定するエッジ閾値決定処理とを前記コンピュータに実行させ、
    前記二値化閾値決定処理において、前記エッジ閾値決定処理で決定した前記エッジ閾値を用いて、前記二値化閾値を決定するプログラム。
15. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナに接続されたコンピュータによって実行可能なプログラムであって、
    該プログラムは、
    前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを前記コンピュータに実行させ、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
    該プログラムは、
    前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理と、
    前記エッジ強度算出処理において、
    対象画素の輝度値、第１色差値、及び第２色差値それぞれに対してラプラシアンフィルタを適用するフィルタ処理と、
    前記ラプラシアンフィルタを適用した前記輝度値、前記第１色差値、及び前記第２色差値の二乗和を、前記対象画素の前記エッジ強度として算出する算出処理とを実行する前記コンピュータに実行させるプログラム。
16. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナに接続されたコンピュータによって実行可能なプログラムであって、
    該プログラムは、
    前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを前記コンピュータに実行させ、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
    該プログラムは、
    前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の前記画素の一部を間引く間引処理とを前記コンピュータに実行させ、
    前記エッジ強度算出処理において、前記間引処理で残された前記画素それぞれの前記エッジ強度を算出する画像処理装置。
17. 原稿に記録された画像を読み取ってスキャンデータを生成するスキャナに接続されたコンピュータによって実行可能なプログラムであって、
    該プログラムは、
    前記スキャナに前記スキャンデータを生成させるスキャン指示処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素それぞれのエッジ強度を算出するエッジ強度算出処理と、
    前記スキャンデータを構成する複数の画素の一部である注目画素の画素値のみから二値化閾値を決定する二値化閾値決定処理とを前記コンピュータに実行させ、前記注目画素は、当該注目画素の周囲の前記画素より濃度値が高く、且つ前記エッジ強度がエッジ閾値以上の前記画素であり、
    該プログラムは、
    前記二値化閾値を用いて前記スキャンデータから二値画像を生成する二値化処理と、
    前記二値化処理で生成した前記二値画像を用いて、前記スキャンデータからノイズを除去するノイズ除去処理とを前記コンピュータに実行させるプログラム。