JP7325751B2

JP7325751B2 - 印判用画像処理装置および印判加工機

Info

Publication number: JP7325751B2
Application number: JP2019159274A
Authority: JP
Inventors: 慎磨丸岡; 亜紀子渕上
Original assignee: Shachihata Inc
Current assignee: Shachihata Inc
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2023-08-15
Anticipated expiration: 2039-09-02
Also published as: JP2021037661A

Description

本発明は、イラストや建物などの元画像からその印判を作成するために用いられる印判用画像処理装置および印判加工機に関するものである。

ユーザが持ち込んだイラスト画像や、ユーザが撮影した写真を基に印判を自動作成する装置が開発され、既に実用化されている。この装置を用いれば、ユーザはオリジナルな印判を手軽に作成することができる。

この印判は、インク吸蔵体となる多孔質材を、例えば特許文献１に示されるようなサーマルヘッドを備えた印判加工機を用いて熱加工処理して製造することができる。サーマルヘッドはライン状に配置された多数の発熱素子を備え、サーマルヘッドを移動させながら多孔質材の表面に接触させ、各発熱素子を選択的に発熱駆動して多孔質材を溶融固化させ、１ラインずつ印面を作成する。多孔質材の溶融固化された部位はインクが通過できないため捺印したときに白色となり、その他の部位にはインクが滲出するためインクの色に着色される。本明細書では説明を簡素化するため、インクを黒色として説明するが、インクの色は任意であることはいうまでもない。

このように、印判の印面は２値化された微細な点の集合図形として構成されるが、元画像を単純に２値化して印判としただけでは印面が粗く、見苦しくなる。そこで特許文献２には、元画像を２５６階調のグレースケールに変換し、変換値を補正したうえ、周知のドット分散型ディザマトリックスを利用してハーフトーンを表現した印面とする画像処理法が提案されている。

しかし特許文献２の画像処理法は一般的な元画像を対象としているため、イラストや建物写真を基画像として印判を製造した場合には、コントラストが強くなりすぎて細かい風合いを表現できないという問題があった。

このほか特許文献３には、写真画像をスケッチ画やデッサン画のような素描画風に変換する技術が提案されている。ここでは写真画像から輪郭線と印影情報とを抽出し、これらを合成している。しかしイラストや建物写真を基画像として印判を製造した場合には、やはり細かい風合いを表現できないという問題があった。

さらに特許文献４には、カラー写真画像をイラスト風の画像に変換する画像処理法が提案されている。ここでも輪郭と明度情報とを抽出し、これらを合成している。しかし特許文献３と同様、イラストや建物写真を基画像として印判を製造した場合には、やはり細かい風合いを表現できないという問題があった。

特許第６３９９３０８号公報特許第４１２２６６９号公報特開平７－１２９７６２号公報特許第４１８６５５８号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、イラストや建物写真を元画像とした場合にも、風合いに優れた印判を作成することができる印判用画像処理装置および印判加工機を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の印判用画像処理装置は、画像検出手段と、検出された元画像をグレースケール化する階調補正手段と、グレースケール化された画像の階調を、印影濃度を基準とする補正テーブルを用いて線形化する階調線形化手段と、線形化された画像を記憶する線形化画像記憶手段と、線形化された画像の輪郭を抽出して輪郭画像とする輪郭抽出手段と、線形化された画像をモノクロ画像に変換するモノクロ抽出手段と、これらの輪郭画像とモノクロ画像を合成する画像合成手段と、合成画像記憶手段とを備えたことを特徴とするものである。

なお、元画像がイラスト画像である場合には、画像合成手段が、輪郭画像とモノクロ画像と、前記線形化された画像とを合成することが好ましい。

請求項１の発明によれば、建物写真を元画像とした場合にも、風合いに優れた印判を作成することができる。また請求項２の発明によれば、イラストを元画像とした場合にも、風合いに優れた印判を作成することができる。

請求項１の発明の全体構成を示すブロック図である。請求項１の発明のフローを示すブロック図である。建物写真の元画像である。人の目で見た階調と濃度との関係を示すグラフである。階調の線形化処理を示すグラフである。建物写真の輪郭画像、モノクロ画像、合成画像である。請求項２の発明の全体構成を示すブロック図である。請求項２の発明のフローを示すブロック図である。イラスト画像の輪郭画像、モノクロ画像、グレースケール画像、合成画像である。ティザマトリクスの原理図である。

（実施形態１：建物写真を元画像とした場合）
以下に建物写真を元画像とした場合の実施形態を説明する。これは請求項１に対応するものである。

図１に示すように、本発明の印判用画像処理装置は、演算部１０と記憶部２０とを備えている。演算部１０には各種の演算手段が含まれており、記憶部２０には各種の記憶手段やデータベースが含まれている。以下に図２のフローを参照しつつ、各手段の機能を説明する。

先ずスキャナその他の適宜の読込手段によって、図３に示すような建物の元写真５０が印判用画像処理装置に入力される（ＳＴ１）。元写真５０はカラー写真であるのが一般的である。演算部１０には画像検知手段１１があり、入力された画像を検知する（ＳＴ２）。

この画像は演算部１０の階調補正手段１２によりグレースケール化される（ＳＴ３）。グレースケール化は元写真５０の画素をその明度に応じて、階調０（純黒）から階調２５５（純白）までの２５６段階に変換することを意味する。その画像は補正画像記憶手段２１に記憶される。

次にこの画像は、捺印用補正テーブル２２を用いて階調線形化手段１３により線形化される（ＳＴ４）。図４は横軸を階調とし、縦軸を濃度としたグラフであり、理論的には階調と濃度は比例するのでプロットは直線となるはずである。しかし人の目で見ると階調と濃度は正比例するのではなく、階調が２５５に近い領域ではほぼ白色に見え、濃度が０に近い領域ではすべて黒色に見える。図４の矢印はこの変化を示している。このため階調の両端部に付いては画像の階調をそのまま用いると、白黒のコントラストが強くなりすぎる。そこで図５に矢印で示すように、捺印用補正テーブル２２を用いて階調の両端部の値をシフトさせる。この補正によって、人の目で見た場合の階調を線形化することができる。線形化された画像は線形化画像記憶手段２３に記憶される。

次に、線形化画像記憶手段２３に記憶された線形化画像から、輪郭抽出手段１４が輪郭を抽出する（ＳＴ５）。輪郭の抽出方法としては、例えば、注目画素を中心とした例えば３×３の領域で、図６に示すようなゾーベルフィルタを適用する。フィルタＡは縦方向、フィルタＢは横方向のエッジを検出するためのもので、これらのゾーベルフィルタを注目画素に対して適用して求められた値の２乗和の平方根が、予め定められた閾値（例えば１２８）をこえた画素エリアを輪郭と判定する。なお、輪郭の抽出方法は、前記のソーベルフィルタに限られないことは言うまでもない。抽出された輪郭画像は輪郭画像記憶手段２４に記憶され、後段で合成されるが、このような抽出と合成を行うことによって、輪郭がくっきりした印判を得ることができる。図６（Ａ）に輪郭画像の一例を示す。

次に、線形化画像記憶手段２３に記憶された線形化画像をモノクロ抽出手段１５が単純に２値化してモノクロ画像とする（ＳＴ６）。具体的には、線形化された画像中に分布する階調範囲0～255である画素において、閾値を設け、閾値以上の画素を白、閾値以下の画素を黒で表示させる。これにより建物の明るい部分と暗い部分とが白黒に色分けされる。モノクロ画像はモノクロ画像記憶手段２５に記憶される。図６（Ｂ）にモノクロ画像を示す。

次に、画像合成手段１６が輪郭画像とモノクロ画像を合成する（ＳＴ７）。この合成画像は建物の輪郭に印影を付けた状態となり、印判加工用の画像として優れている。合成画像は合成画像記憶手段２６に記憶される。図６（Ｃ）に合成画像を示す。

図１に示されるように、本発明の印判用画像処理装置には印判加工機３０が接続されている。印判加工機３０は、ライン状に配置された多数の発熱素子３１を備えたサーマルヘッド３２と、その昇降制御手段３３、発熱駆動制御手段３４、これら全体の制御手段３５、タッチパネル３６、テンキー３７等を備えている。

本発明の印判用画像処理装置により得られた合成画像は印判加工機３０に入力され、昇降制御手段３３、発熱駆動制御手段３４がサーマルヘッド３２を多孔質材の表面に接触させた状態で移動させながら、各発熱素子３１を選択的に発熱駆動して多孔質材を溶融固化させ、１ラインずつ印面を作成する（ＳＴ９）。これによって鮮明な建物写真画像の多孔質印判４０を作成することができる。この多孔質印判４０にインクを含侵させれば、鮮明で印影のある建物写真のスタンプとして用いることができる。

なお、上記した請求項１の画像処理は元画像が建物写真のほか、風景写真にも適したものである。しかし元画像がイラスト画像の場合には次に示す請求項２の画像処理がより好適である。

（実施形態２：イラストを元画像とした場合）
次にイラストを元画像とした場合の実施形態を説明する。これは請求項２に対応するものである。
図７はイラストを元画像とする場合の印判用画像処理装置を示すものであり、図８はそのフロー図である。

図８中の、画像検知手段１１、階調補正手段１２、階調線形化手段１３、輪郭抽出手段１４、モノクロ抽出手段１５は図１と同じであり、補正画像記憶手段２１、捺印用補正テーブル２２、線形化画像記憶手段２３、輪郭画像記憶手段２４、モノクロ画像記憶手段２５も図１と同じである。

しかし画像合成手段１６は図１では輪郭画像とモノクロ画像とを合成したのに対し、図８では輪郭画像とモノクロ画像に他に、線形化された画像（線形化されたグレースケール画像）をも同時に合成する。これは図８のフローのＳＴ７に相当する。このように元画像が建物写真の場合とは異なり線形化されたグレースケール画像をも合成することによってより繊細なハーフトーンの表現が可能になる。合成画像は剛性画像記憶手段２６に記憶される。

図９に、イラスト画像の元画像、輪郭画像、モノクロ画像、グレースケール画像、合成画像の例を示す。

図１の場合には合成画像は輪郭画像とモノクロ画像を合成したものであり、グレースケール画像を含んでいなかったのであるが、図８、図９の場合には合成画像はグレースケール画像を含んでいる。そこでこの合成画像を２値化演算手段１７が、２値化テーブル２７を用いてハーフトーンを表現した２値化画像とする（ＳＴ８）。これは微小なドットを分散させると人の目にはグレーに見える網点印刷の原理を利用したもので、ドット分散型ディザマトリックスと呼ばれる周知の技術である。その原理を図１０に示した。この例では４×４のマトリクスに０から１５の整数をランダムに配置し、これを１６倍してディザマトリックスを作成する。そして画像も４×４の画素からなる微小なマトリクスに分割し、マトリクス中の各マスの階調をディザマトリックス中の対応する位置の数値と比較して、画像の階調が小さい場合にはそのマスを黒とし、画像の階調が大きい場合にはそのマスを白とする。この演算を繰り返すことにより画像は微小なドットを分散させたハーフトーンの画像に変換される。このようにして得られた２値化された全体画像は２値化画像記憶手段２８に記憶される。なお、画像をハーフトーンを表現した２値化画像とする方法はドット分散型ディザマトリックスを用いる方法に限定されるものではなく、周知の誤差拡散法などその他の方法を利用してもよい。

このようにして２値化された全体画像は図１と同様に印判加工機３０に入力され、昇降制御手段３３、発熱駆動制御手段３４がサーマルヘッド３２を多孔質材の表面に接触させた状態で移動させながら、各発熱素子３１を選択的に発熱駆動して多孔質材を溶融固化させ、１ラインずつ印面を作成する（ＳＴ９）。これによって鮮明な多孔質印判４０を作成することができる。この多孔質印判４０にインクを含侵させれば、鮮明で印影のある建物写真のスタンプとして用いることができる。

以上に説明したように、本発明によれば、風合いに優れた建物写真やイラスト画像の印判を作成することができる。

１０演算部
１１画像検知手段
１２階調補正手段
１３階調線形化手段
１４輪郭抽出手段
１５モノクロ抽出手段
１６画像合成手段
１７２値化演算手段
２０記憶部
２１補正画像記憶手段
２２捺印用補正テーブル
２３線形化画像記憶手段
２４輪郭画像記憶手段
２５モノクロ画像記憶手段
２６合成画像記憶手段
３０印判加工機
３１発熱素子
３２サーマルヘッド
３３昇降制御手段
３４発熱駆動制御手段
３５制御手段
３６タッチパネル
３７テンキー
４０多孔質印判
５０元写真

Claims

画像検出手段と、検出された元画像をグレースケール化する階調補正手段と、グレースケール化された画像の階調を、印影濃度を基準とする補正テーブルを用いて線形化する階調線形化手段と、線形化された画像を記憶する線形化画像記憶手段と、線形化された画像の輪郭を抽出して輪郭画像とする輪郭抽出手段と、線形化された画像をモノクロ画像に変換するモノクロ抽出手段と、これらの輪郭画像とモノクロ画像を合成する画像合成手段と、合成画像記憶手段とを備えたことを特徴とする印判用画像処理装置。
画像合成手段が、輪郭画像とモノクロ画像と、前記線形化された画像とを合成するものである請求項１に記載の印判用画像処理装置。