KR101249839B1 - 화상처리장치 및 그 화상처리방법 - Google Patents

Abstract

화상처리장치의 화상처리방법이 개시되어 있다. 이 화상처리장치의 화상처리방법은, 복수 픽셀로 이루어진 스캔화상에 대하여 기 설정된 기준 픽셀값에 기초하여 처리대상 픽셀을 판별하는 단계와; 기 설정된 조건에 의해 스캔화상에서의 처리대상 픽셀을 포함하는 픽셀영역을 도출하는 단계와; 도출된 픽셀영역에 대한 처리대상 픽셀의 비율 정도에 기초하여, 처리대상 픽셀에 대하여 화상처리를 할 것인지 또는 도출된 픽셀영역에 대하여 화상처리를 할 것인지를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

화상처리장치 및 그 화상처리방법 {IMAGE PROCESSING APPARATUS AND IMAGE PROCESSING METHOD THEREOF}

본 발명은 대상체에 대하여 스캔화상을 독취하는 화상처리장치 및 그 화상처리방법에 관한 것으로서, 상세하게는 스캔화상을 독취할 때에 손실될 수 있는 화상정보의 양을 최소화하는 화상처리장치 및 그 화상처리방법에 관한 것이다.

화상처리장치는 대상체에 대하여 화상을 독취하고 이 독취한 화상을 처리하는 장치로서, 일반적으로 스캐너(scanner)로 구현될 수 있다.

스캐너는 소정의 대상체를 투명한 평판 상에 안착시키고, 이 평판 하부에서 이동하는 스캐닝유닛에 의해 대상체의 스캔화상을 독취한다. 스캐너는 컴퓨터본체 등의 호스트에 접속되며, 독취한 스캔화상을 호스트에 전송할 수 있다.

스캐너는 스캐닝유닛이 광빔을 대상체로 투사하여 스캔화상을 독취하므로, 이 광빔이 외부로 누출되지 않도록 투명 평판 및 대상체를 덮는 커버를 가진다.

종래에는 대상체에 대한 1차 스캔화상을 얻은 후, 이 스캔화상 중에서 대상체에 대한 화상이 아닌 부분을 제거하여 호스트에 전송하기 위한 최종적인 스캔화상을 형성한다. 즉, 1차 스캔화상에는 대상체에 대한 화상영역과, 대상체가 아닌 커버 배면에 대한 화상영역이 포함되며, 이 중에서 대상체에 대한 화상영역만을 취하여 최종 스캔화상을 얻는다.

그런데, 1차 스캔화상이 커버가 대상체를 덮은 상태에서 얻어졌다면, 커버 배면에 대한 화상영역은 일반적으로 백색으로 나타난다. 그러므로, 대상체가 백색 종이인 경우, 1차 스캔화상의 대상체에 대한 화상영역 및 커버 배면에 대한 화상영역 사이의 경계가 불명확하게 된다.

이 때문에, 상술한 바와 같은 경우에서 대상체에 대한 화상영역만을 취하고자 하면, 그 불명확한 경계에 기인하여 실제 화상영역보다 작은 영역을 취하게 될 위험이 있다. 즉, 최종 스캔화상에 있어서 대상체에 대한 화상정보가 손실될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 대상체를 스캔하여 실제 화상영역을 선택하여 취하고자 할 때, 최종 스캔화상에서 일부 화상정보가 손실되는 것을 최소화하는 화상처리장치 및 그 화상처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 화상처리장치의 화상처리방법은, 복수 픽셀로 이루어진 스캔화상에 대하여, 기 설정된 기준 픽셀값에 기초하여 처리대상 픽셀을 판별하는 단계와; 기 설정된 조건에 의해 상기 스캔화상에서의 상기 처리대상 픽셀을 포함하는 픽셀영역을 도출하는 단계와; 상기 도출된 픽셀영역에 대한 상기 처리대상 픽셀의 비율 정도에 기초하여, 상기 처리대상 픽셀에 대하여 화상처리를 할 것인지 또는 상기 도출된 픽셀영역에 대하여 화상처리를 할 것인지를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 선택하는 단계는, 하기 수학식을 만족하는 함수 Y를 기 설정값과 비교하여, 상기 Y가 상기 설정값 이하이면 상기 처리대상 픽셀을 선택하고, 상기 Y가 상기 설정값을 초과하면 상기 도출된 픽셀영역을 선택하는 단계를 포함할 수 있다

<수학식 1>

Y = { ( Cp - Rp ) / Cp } * 100 [%]

여기서, Cp는 상기 도출된 픽셀영역 내의 픽셀 수, Rp는 상기 처리대상 픽셀의 수이다.

또한, 상기 픽셀영역을 도출하는 단계는, 컨벡스 헐(convex hull) 알고리즘을 기초로 하여 형성되는 다각형 내의 픽셀 영역을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 다각형 내의 픽셀 영역을 도출하는 단계는, 상기 처리대상 픽셀 중 최외각 픽셀에 의해 상기 다각형을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 다각형을 형성하는 단계는, 내측에 상기 처리대상 픽셀을 포함하는 8각형을 형성하는 단계와; 상기 8각형의 각 선분을 상기 8각형의 중심을 향해 접근시키고, 상기 처리대상 픽셀에 최초 접하는 위치의 각 선분에 의해 형성된 상 기 다각형을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 처리대상 픽셀 판별 단계는, 상기 스캔화상 중 대상체에 대하여 스캐닝되지 않은 영역의 픽셀을 지정하고 상기 지정한 픽셀의 픽셀값을 상기 기준 픽셀값으로 지정하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 지정하는 단계는, 상기 스캔화상의 가장자리에 위치한 픽셀 중 적어도 어느 하나의 픽셀을 지정하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 처리대상 픽셀 판별 단계는, 상기 스캔화상의 복수 픽셀에 대하여 상기 지정된 픽셀에 인접한 순서대로 판별을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 화상처리장치는, 대상체를 스캐닝하여 스캔화상을 출력하는 스캐닝유닛과; 복수 픽셀로 이루어진 스캔화상에 대해 기 설정된 기준 픽셀값에 기초하여 처리대상 픽셀을 판별하고, 기 설정된 조건에 의해 상기 스캔화상에서의 상기 처리대상 픽셀을 포함하는 픽셀영역을 도출하며, 상기 도출된 픽셀영역에 대한 상기 처리대상 픽셀의 비율 정도에 기초하여 상기 처리대상 픽셀 또는 상기 도출된 픽셀영역을 선택하고, 상기 선택 결과에 기초하여 상기 스캔화상의 화상처리를 수행하는 화상처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 화상처리부는, 하기 수학식을 만족하는 함수 Y를 기 설정값과 비교하여, 상기 Y가 상기 설정값 이하이면 상기 처리대상 픽셀을 선택하고, 상기 Y가 상기 설정값을 초과하면 상기 도출된 픽셀영역을 선택할 수 있다.

<수학식 2>

Y = { ( Cp - Rp ) / Cp } * 100 [%]

여기서, Cp는 상기 도출된 픽셀영역 내의 픽셀 수, Rp는 상기 처리대상 픽셀의 수이다.

또한, 상기 화상처리부는, 컨벡스 헐 알고리즘을 기초로 하여 형성되는 다각형에 의해 상기 픽셀영역을 도출할 수 있다.

여기서, 상기 화상처리부는, 상기 처리대상 픽셀 중 최외각 픽셀에 의해 상기 다각형을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 화상처리부는, 내측에 상기 처리대상 픽셀을 포함하는 8각형을 형성하며, 상기 8각형의 각 선분을 상기 8각형의 중심을 향해 접근시키고, 상기 처리대상 픽셀에 최초 접하는 위치의 각 선분에 의해 형성된 상기 다각형을 도출할 수 있다.

또한, 상기 화상처리부는, 상기 스캔화상 중 대상체에 대하여 스캐닝되지 않은 영역의 픽셀을 지정하고, 상기 지정한 픽셀의 픽셀값을 상기 기준 픽셀값으로 지정할 수 있다.

여기서, 상기 화상처리부는, 상기 스캔화상의 가장자리에 위치한 픽셀 중 적어도 어느 하나의 픽셀을 지정할 수 있다.

여기서, 상기 화상처리부는, 상기 스캔화상의 복수 픽셀에 대하여, 상기 지정된 픽셀에 인접한 순서대로 판별을 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 1차적으로 얻어진 스캔화상으로부터 기 설정된 픽셀값에 기초한 처리대상 픽셀과, 기 설정 조건에 의해 상기한 처리대상 픽셀영역을 도출하고, 양 측의 픽셀 점유비율 정도에 따라서 어느 하나를 선택하여 최종 화상을 생성한다. 이에 의하여, 기 설정된 픽셀값에 의해 처리대상 픽셀을 판별할 때에 비처리대상 픽셀이 과도하게 발생하더라도 이를 보정하여 최종 화상에서의 화상정보 손실을 방지함으로써, 최종 스캔화상의 신뢰성을 보장할 수 있다.

또한, 스캔화상 중에서 최종적으로 얻고자 하는 화상영역의 경계를 명확히 하고 그렇지 않은 영역을 배제함으로써, 최종 스캔화상의 데이터 용량을 줄일 수 있다. 예를 들면, 대상체가 백색 종이이고, 스캐너의 대상체를 덮는 커버의 배면 또한 백색으로 대상체 동일한 색상인 경우, 본 발명에 의하여 양자간의 경계를 명확하게 하는 것이 가능하다.

또한, 1회의 스캐닝 작업으로부터 원하는 화상영역을 독취할 수 있으므로, 종래의 스캐너에 적용되는 원래 해상도의 스캐닝 이전에 수행되는 저해상도 프리스캐닝(pre-scanning)을 생략할 수 있다. 이에, 스캐닝 공정을 간단히 하며 소요시간을 절감할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상처리장치(1)의 사시도이며, 도 2는 화상처리장치(1)에 관한 구성 블록도이다. 본 실시예에서는 화상처리장치(1)가 스캐너(1)인 것으로 표현하나, 이것이 본 발명의 사상을 한정하지 않으며, 화상처리장 치(1)는 복합기(미도시)와 같이 화상을 독취하여 처리 가능한 제반 장치로 구현될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스캐너(1)는 대상체(T)를 스캐닝하여 스캔화상을 생성하고, 이 스캔화상을 다양한 방법으로 처리하여 생성된 최종 스캔화상을 컴퓨터본체(10)로 전송한다. 컴퓨터본체(10)는 스캐너(1)로부터 수신된 최종 스캔화상을 사용자가 가공할 수 있도록 저장한다. 컴퓨터본체(10)는 사용자의 조작에 따라서 스캐너(1)의 동작을 제어하는 제어 신호를 스캐너(1)에 전송할 수 있다.

본 실시예에 따른 스캐너(1)는 그 하위 구성이 한정되지 않으나 다음과 같은 구성요소를 포함한다. 스캐너(1)는 대상체(T)를 스캐닝하여 스캔화상을 생성하는 스캐닝유닛(400)과, 이 생성된 스캔화상을 처리하여 최종 스캔화상을 생성하는 화상처리부(600)를 포함한다.

또한, 스캐너(1)는 외형을 형성하는 케이싱(100)과, 케이싱(100) 상측에 설치된 투명평판(200)과, 투명평판(200)을 덮거나 또는 개방할 수 있는 커버(300)와, 스캐닝유닛(400)으로부터의 스캔화상 또는 화상처리부(600)에 의하여 형성되는 후술할 바이너리 마스크(binary mask)(미도시) 등이 임시 저장되는 버퍼(buffer)(500)를 더 포함할 수 있다.

이하, 스캐너(1)의 하위 구성요소들에 관해 자세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 투명평판(200)은 케이싱(100) 상판에 설치되며 대상체(T)가 적재 또는 안착된다. 이때 대상체(T)는 화상독취하고자 하는 일 영역이 투명평판(200)을 향하도록 하며, 스캐닝유닛(400)이 투명평판(200) 하측에서 광빔을 투사함으로써 대상체(T)를 스캐닝한다. 이러한 광빔이 투명평판(200)을 통과할 때에 왜곡이 발생하여 스캐닝 불량이 일어나지 않도록, 투명평판(200)은 높은 투명도를 가진다.

커버(300)는 투명평판(200)을 포함한 케이싱(100) 상판을 덮음으로써 스캐닝유닛(400)에서 투사된 광빔이 스캐너(1) 외부로 누출되지 않도록 함으로써, 대상체(T)의 스캐닝 불량을 방지한다. 커버(300)는 배면, 즉 투명평판(200)을 향한 판면이, 스캐닝유닛(400)으로부터의 투사된 광빔을 다시 스캐닝유닛(400)에 반사하도록 마련된다.

커버(300)는 그 배면의 색상이 한정되지는 않으나, 스캐닝유닛(400)으로부터의 광빔을 효과적으로 반사할 수 있도록 백색으로 형성된다.

스캐닝유닛(400)은 케이싱(100) 내측에서 투명평판(200)의 하측에 설치되며, 투명평판(200)의 판면을 따라서 이동이 가능하다. 스캐닝유닛(400)은 투명평판(200) 상이 대상체(T)를 향해 광빔을 투사하면서 이동하며, 투사한 광빔을 수광하여 대상체(T)의 스캔화상을 얻는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스캐닝유닛(400)은 대상체(T)를 스캐닝하여 1차적으로 얻어진 스캔화상을 화상처리부(600)로 출력한다. 이 스캔화상은 각기 픽셀값을 가지는 복수의 픽셀(pixel)이 행과 열로 배치됨으로써 형성된다.

화상처리부(600)는 스캐닝유닛(400)으로부터 출력된 스캔화상을 처리하여 최종 스캔화상을 생성할 수 있다. 화상처리부(600)는 인쇄회로기판 등에 실장되는 칩 셋, 집적회로 등의 하드웨어, 또는 프로그램 등의 소프트웨어로 구현될 수 있다.

버퍼(500)는 스캐닝 과정에서 생성된 다양한 임시 데이터가 임시적으로 저장된다. 예를 들면, 버퍼(500)는 스캐닝유닛(400)으로부터 출력된 스캔화상과, 화상처리부(600)에 의해 생성된 후술할 바이너리 마스크(미도시)와, 컴퓨터본체(10)로 전송할 최종 스캔화상이 임시 저장된다. 버퍼(500)에 저장된 이러한 데이터는 프로세스가 완료하여 더 이상 필요가 없는 경우에 화상처리부(600)에 의해 삭제될 수 있다.

화상처리부(600)는 스캐닝유닛(400)으로부터 출력된 스캔화상에 대하여, 기 설정된 픽셀값에 기초하여 처리대상 픽셀과 비처리대상 픽셀을 판별하는 1차분석과정을 수행한다. 화상처리부(600)는 기 설정된 조건에 따라서 스캔화상의 처리대상 픽셀을 포함하는 픽셀영역을 도출하는 2차분석과정을 수행한다. 화상처리부(600)는 이 도출된 픽셀영역에 대한 스캔화상의 처리대상 픽셀의 비율 정도에 기초하여, 도출된 픽셀영역 또는 스캔화상의 처리대상 픽셀을 선택하는 3차분석과정을 수행한다. 화상처리부(600)는 선택된 픽셀에 대하여 화상처리를 수행함으로써 컴퓨터본체(10)로 전송할 최종 스캔화상을 얻는다.

화상처리부(600)에 의한 이와 같은 프로세스를 통해, 스캐닝유닛(400)으로부터의 스캔화상에서 대상체(T)에 대한 화상영역과 커버(300) 배면에 대한 화상영역 사이의 경계가 불명확할 때, 커버(300) 배면에 대한 화상영역을 제거하고 대상체(T)에 대한 화상영역을 효율적으로 취할 수 있다. 즉, 커버(300) 배면에 대한 화상영역을 제거하면서도 대상체(T)에 대한 화상정보의 손실을 최소화할 수 있다.

자세하게는, 상술한 2차분석과정에서의 픽셀영역은 1차분석과정에서의 처리대상 픽셀보다 많은 픽셀, 즉 처리대상 픽셀과 그에 인접한 비처리대상 픽셀을 더 포함한다. 3차분석과정에서는 1차분석과정 및 2차분석과정 각각의 결과를 비교하여, 1차분석과정의 결과가 실제 화상정보의 손실이 크다고 판단되면 처리대상 픽셀에 대하여 화상처리를 하고, 그렇지 않다고 판단되면 상대적으로 화상정보의 손실이 크지 않은 2차분석과정에서의 픽셀영역에 대하여 화상처리가 이루어지도록 한다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 화상처리부(600)에 의해 수행되는 각 분석과정의 실시예에 관해 설명한다.

도 4는 화상처리부(600)에 의한 1차분석과정을 통해 생성된 제1바이너리 마스크의 예시도이다. 바이너리 마스크는 0과 1 두 가지 값으로 이루어진 픽셀 마스크이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 화상처리부(600)는 스캐닝유닛(400)으로부터 출력된 스캔화상의 픽셀을 판별하여 제1바이너리 마스크를 생성한다. 제1바이너리 마스크는 처리대상 픽셀(M1g)과 비처리대상 픽셀(M1r)을 포함한다. 도면에는 본 발명을 명확하게 나타내기 위해 픽셀이 집합된 영역으로 표현하였을 뿐, 픽셀 하나하나를 개별적으로 표현하지 않았음을 밝힌다.

화상처리부(600)는 스캔화상의 픽셀을 판별함에 있어서, 각 픽셀의 픽셀값을 기 설정된 픽셀값과 비교하여 기 설정범위를 벗어나면 처리대상 픽셀로 판단하고, 기 설정범위 내이면 비처리대상 픽셀로 판단한다. 여기서, 복수의 픽셀 중 그 판단 순서를 결정하는 것은 한정되지 않으나, 스캔화상에서 비처리대상 픽셀이 존재할 확률이 높은 가장자리에서부터 중앙으로 좁혀가면서 판단할 수도 있다.

상술한 기 설정된 픽셀값 및 기 설정범위는 다양하게 설계변경되어 적용될 수 있는 것으로서, 본 발명의 사상을 한정하지 않는다. 기 설정된 픽셀값은 대상체(T)가 아닌 스캔화상의 영역의 픽셀, 예를 들면, 투명평판(200)을 덮은 커버(300)에 의해 형성되거나 또는 개방된 커버(300)에 의해 형성된 영역의 픽셀의 기준 픽셀값이다. 다시 말하면, 기준 픽셀값은 스캔화상 중 대상체(T)에 대하여 스캐닝되지 않은 영역의 픽셀, 즉 최종 스캔화상을 생성하기 위해 스캔화상을 처리할 때 제외되는 픽셀의 픽셀값이다.

화상처리부(600)는 스캔화상의 가장자리에 위치한 픽셀 중 적어도 어느 하나의 픽셀을 기준 픽셀로 지정한다. 스캔화상의 가장자리에 있는 픽셀을 기준 픽셀로 지정하는 이유는, 이 위치의 픽셀이 대상체(T)에 대하여 스캐닝되지 않은 영역의 픽셀일 확률이 크기 때문이다. 화상처리부(600)는 이와 같이 기준 픽셀을 지정하고, 이 기준 픽셀의 픽셀값을 기준 픽셀값으로 지정함으로써, 커버(300)가 덮이거나 또는 개방된 상태를 별도로 감지하지 않고도 기준 픽셀값을 결정할 수 있다.

이러한 경우, 커버(300)가 덮인 상태에서의 기준 픽셀값은 백색이 되며, 커버(300)가 개방된 상태에서의 기준 픽셀값은 흑색이 되나, 이는 한정되지 않는다. 화상처리부(600)는 다양한 스캐너(1)의 장치 특성에 따라서 스캔화상의 픽셀값이 상이하게 나타나더라도, 상기한 구성에 의해 각 스캐너(1)의 장치 특성에 대응하여 기준 픽셀값을 지정할 수 있다.

화상처리부(600)는 스캔화상을 이루는 복수 픽셀에 대하여, 상기와 같이 지정된 기준 픽셀에 인접한 순서대로 처리대상 픽셀 여부를 판별한다.

커버(300)가 덮여있는 상태에서 스캐닝이 수행된 경우, 판별 대상이 되는 픽셀의 픽셀값이 상술한 기 설정범위 이내라면 백색에 가깝다고 판단하여 비처리대상 픽셀로 판단하고, 기 설정범위를 벗어나면 백색이 아니라고 판단하여 처리대상 픽셀로 판단할 수 있다. 이렇게 각 픽셀에 대한 판별이 완료하면 도 4와 같은 제1바이너리 마스크가 생성된다.

여기서, 픽셀값을 비교하는 방법은 다양하게 지정될 수 있다. 기준이 되는 하나의 기준픽셀이 있으면, 그 상하좌우 4방향에 인접한 픽셀을 기준픽셀과 비교하여 각각의 네 픽셀을 기준픽셀과 비교 판정하고, 판정이 완료된 픽셀을 다시 기준픽셀로 하여 그 4방향의 인접 픽셀 중 판정되지 않은 픽셀에 대해 비교 판정하는 프로세스를 반복한다.

소정의 판정대상 픽셀과 기준픽셀의 픽셀값의 비교 방법은 다음과 같은 수학식에 의해 이루어질 수 있다. 다만, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이 외에도 다양한 방법이 존재함을 밝힌다.

<수학식 1>

상기 수학식에서 각 변수의 의미는 다음과 같다.

Rr, Gr, Br : 기준픽셀의 R, G, B 컬러의 색상값

Rc, Gc, Bc : 판정대상 픽셀의 R, G, B 컬러의 색상값

Thres : 기 설정범위값

색상값은 R, G, B 각각에 대해 0부터 255까지의 수로 구분되어 표현되며, 예를 들면 백색의 경우 R, G, B 각각이 255, 255, 255로, 흑색이 0, 0, 0으로 표현될 수 있다. Thres는 고정된 값이 아닌 다양한 조건에 따라서 상이하게 정해질 수 있는 값으로, 스캐너(1)의 조건에 따라서 변경 가능하다.

즉 상기 수학식의 의미는 판정대상 픽셀과 기준픽셀의 픽셀값 차이가 Thres 이내인지 판별하는 것이다. 상기 수학식의 왼쪽 항의 값이 Thres 이하이면 기준픽셀과 판정대상 픽셀은 유사한 픽셀값을 가지며, Thres를 초과하면 상이한 픽셀값을 가진다고 판단할 수 있다.

도 5는 화상처리부(600)에 의한 2차분석과정을 통해 제2바이너리 마스크를 생성하는 방법을 나타내는 예시도이며, 도 6은 이렇게 생성된 제2바이너리 마스크의 예시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 1차분석과정을 통해 제1바이너리 마스크가 생성되면, 화상처리부(600)는 기 설정 조건에 따라서 처리대상 픽셀(M1g)을 포함하는 픽셀영역을 도출한다. 픽셀영역을 도출하기 위한 설정 조건은 다양하게 지정될 수 있으며, 본 실시예에서는 컨벡스 헐 알고리즘(convex hull algorithm)에 의한 방법을 적용한다.

컨벡스 헐은 수학 알고리즘의 하나로서, 복수의 포인트가 존재할 때 최외각에 있는 포인트를 판별하여, 복수의 포인트를 모두 포함하는 다각형을 형성하는 방 법이다. 이하, 본 실시예에서는 컨벡스 헐 알고리즘에 기초하여 픽셀영역을 도출하는 방법에 대해 설명하며, 이는 일 실시예에 불과한 것으로 본 발명의 사상을 한정하는 것이 아님을 밝힌다.

화상처리부(600)는 제1바이너리 마스크의 처리대상 픽셀(M1g)을 포함하는 임의의 다각형, 예를 들면 8각형(PG1)을 형성한다. 여기서, 다각형을 형성하는 선분 개수는 한정되지 않으나, 많을수록 정확성이 높아지지만 처리 연산과정이 증가한다.

화상처리부(600)는 이 8각형(PG1)을 형성하는 8개의 각 선분을, 8각형(PG1)의 중심을 향해 각각 접근시킨다. 즉, 8각형(PG1)의 영역을 좁혀가며, 이때 각 선분은 평행하게 이동하도록 한다. 각 선분의 이동 과정에서, 처리대상 픽셀(M1g)에 최초 접하는 선분부터 순차적으로 정지시킨다.

모든 선분의 이동이 정지하면, 각 선분은 처리대상 픽셀(M1g) 중 최외각 픽셀에 접하게 되며, 모든 처리대상 픽셀(M1g)을 포함하는 새로운 다각형(PG2)이 형성된다.

이에 의하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 도 5의 새로운 다각형(PG2) 내측의 픽셀에 의해 형성된 픽셀영역(M2g)과, 그 외측의 픽셀에 의해 형성된 영역(M2r)에 의해 형성된 제2바이너리 마스크가 생성된다.

제2바이너리 마스크의 픽셀영역(M2g)은 처리대상 픽셀(M1g)을 모두 포함하며, 비처리대상 픽셀(M1r)을 포함하지 않거나 또는 일부를 포함한다. 따라서, 픽셀영역(M2g)의 픽셀 수는 처리대상 픽셀(M1g) 수보다 같거나 크다. 이는 최종 스캔화 상을 생성함에 있어서, 제2바이너리 마스크에 의한 경우가 제1바이너리 마스크에 의한 경우보다 화상정보의 양이 많다는 것을 의미한다.

도 7은 제1바이너리 마스크 및 제2바이너리 마스크를 겹쳐서 비교한 예시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 3차분석과정에서 화상처리부(600)는 제1바이너리 마스크 및 제2바이너리 마스크의 결과를 비교한다. 도면에 의하면, 픽셀영역(M2g) 내에 처리대상 픽셀(M1g)에 있으므로, 그 교집합 영역은 처리대상 픽셀(M1g)에 의해 형성되며, 나머지 픽셀이 여집합 영역(M2g-M1g)을 형성한다.

여집합 영역(M2g-M1g)은 제1바이너리 마스크에서 비독취대상 픽셀(M1r)로 판별된 부분이다.

화상처리부(600)는 하기 수학식에 의해, 제1바이너리 마스크를 선택할 것인지 또는 제2바이너리 마스크를 선택할 것인지 판단한다.

<수학식 2>

Y = { ( Cp - Rp ) / Cp } * 100 [%]

상기 수학식에서 각 변수의 의미는 다음과 같다.

Cp : 픽셀영역(M2g) 내의 픽셀 수

Rp : 처리대상 픽셀(M1g)의 수

여기서, ( Cp - Rp )는 여집합 영역(M2g-M1g)의 픽셀 수를 의미한다. 따라서, Y는 여집합 영역(M2g-M1g)의 픽셀이 픽셀영역(M2g)에서 점유하는 비율을 의미한다.

화상처리부(600)는 Y가 기 설정값 이하이면, 처리대상 픽셀(M1g)의 판별이 적절히 수행된 것으로, 즉 제1바이너리 마스크에서 화상정보의 손실이 미비하다고 판단한다. 이에, 화상처리부(600)는 처리대상 픽셀(M1g)에 대한 화상처리가 수행되도록 제1바이너리 마스크를 선택한다.

반면, 화상처리부(600)는 Y가 기 설정값을 초과하면, 처리대상 픽셀(M1g)의 판별이 적절히 수행된 것으로, 즉 제1바이너리 마스크에서 화상정보의 손실이 크다고 판단한다. 이에, 화상처리부(600)는 화상정보의 손실을 보정할 수 있게, 제2바이너리 마스크를 선택하여 픽셀영역(M2g)에 대한 화상처리가 수행되도록 한다.

상술한 기 설정값은 스캐너(1)에 따른 경험적인 실험데이터에 기초하여 다양하게 설정될 수 있는 값이므로, 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들면, 상술한 대로 제2바이너리 마스크를 생성하는 경우, 대략 20% 정도로 지정함이 바람직하다.

이하, 상술한 구성 및 프로세스에 의하여, 본 발명의 실시예에 따른 스캐너(1)에서 대상체(T)의 최종 스캔화상을 도출하는 방법에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 실시예에 따른 스캐너(1)의 제어 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 스캐닝유닛(400)은 투명평판(200) 상의 대상체(T)를 스캐닝하여 스캔화상을 생성한다(S100). 화상처리부(600)는 생성된 스캔화상의 픽셀을 독취한다(S110).

화상처리부(600)는 기 설정된 픽셀값에 기초하여, 스캔화상을 이루는 각 픽셀을 처리대상 픽셀(M1g) 또는 비처리대상 픽셀(M1r)로 판별하여 구분한다(S120). 그리고, 화상처리부(600)는 처리대상 픽셀(M1g)을 기초로 제1바이너리 마스크를 생성한다(S130)(도 4 참조).

제1바이너리 마스크가 생성되면, 화상처리부(600)는 처리대상 픽셀(M1g)을 포함하는 다각형(PG2)을 컨벡스 헐 알고리즘에 의해 형성한다(S140). 화상처리부(600)는 이 다각형(PG2) 내의 픽셀영역(M2g)을 도출하고, 이 픽셀영역(M2g)을 기초로 제2바이너리 마스크를 생성한다(S150)(도 5 및 도 6 참조).

화상처리부(600)는 도출된 픽셀영역(M2g)의 픽셀 수 Cp와, 판별된 처리대상 픽셀(M1g) 수 Rp를 도출하며(S160), [ ( Cp - Rp ) / Cp ]의 비율이 기 설정값, 예를 들면 20% 이하인지 판단한다(S170).

여기서, 20% 이하인 경우에 화상처리부(600)는 처리대상 픽셀(M1g)의 판별이 적절하게 수행된 것으로 판단하여 제1바이너리 마스크를 선택한다(S180). 반면, 20%를 초과하는 경우에, 화상처리부(600)는 처리대상 픽셀(M1g)의 판별이 부적절하게 수행되어 제1바이너리 마스크에 의한 화상처리는 화상정보의 손실이 크다고 판단한다. 이에, 화상처리부(600)는 제2바이너리 마스크를 선택한다(S190).

이와 같이 어느 하나의 바이너리 마스크가 선택되면, 화상처리부(600)는 선택된 바이너리 마스크를 기초로 스캔화상을 처리하여 최종 스캔화상을 생성한다(S200). 생성된 최종 스캔화상은 스캐너(1) 자체의 메모리(미도시)에 저장되거나, 스캐너(1)로부터 컴퓨터본체(10)로 전송될 수 있다. 화상처리부(600)는 상기한 프로세스가 완료하면, 버퍼(500)를 초기화함으로써 이후 프로세스에 대비할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 상술한 프로세스에 의해 형성된 바이너리 마스크를 스캔화상에 선택적으로 적용하여 최종 스캔화상을 생성함으로써, 최종 스캔화상의 데이터 용량을 줄일 수 있고, 화상정보의 손실을 최소화할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예와 같이 스캐너(1)는 단독의 장치로 존재할 수도 있지만, 인쇄매체 상에 화상을 형성하는 화상형성장치(미도시)와 함께 구성됨으로써, 화상을 독취하여 이를 인쇄매체 상에 형성하는 과정을 함께 수행할 수 있는 복합기(미도시)로 마련되기도 한다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 사시도,

도 2는 도 1의 스캐너에 관한 구성 블록도,

도 3은 도 1의 스캐너의 제어 방법을 나타낸 제어 흐름도,

도 4는 도 3의 스캐너 제어 방법에 의한 제1바이너리 마스크의 예시도,

도 5는 도 3의 스캐너 제어 방법에서 제2바이너리 마스크를 형성하는 방법을 나타낸 예시도,

도 6은 도 5에 나타난 방법에 의한 제2바이너리 마스크의 예시도,

도 7은 도 3의 스캐너 제어 방법에 의한 제1바이너리 마스크 및 제2바이너리 마스크를 겹쳐서 나타낸 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 스캐너 10 : 컴퓨터본체

100 : 케이싱 200 : 투명평판

300 : 커버 400 : 스캐닝유닛

500 : 버퍼 600 : 화상처리부

T : 대상체

Claims (16)

1. 화상처리장치의 화상처리방법에 있어서,

   복수 픽셀로 이루어진 스캔화상에 대하여, 기 설정된 기준 픽셀값에 기초하여 처리대상 픽셀을 판별하는 단계와;

   기 설정된 조건에 의해 상기 스캔화상에서의 상기 처리대상 픽셀을 포함하는 픽셀영역을 도출하는 단계와;

   상기 도출된 픽셀영역에 대한 상기 처리대상 픽셀의 비율 정도에 기초하여, 상기 처리대상 픽셀에 대하여 화상처리를 할 것인지 또는 상기 도출된 픽셀영역에 대하여 화상처리를 할 것인지를 선택하는 단계를 포함하며,

   상기 처리대상 픽셀 판별 단계는,

   상기 스캔화상 중 대상체에 대하여 스캐닝되지 않은 영역의 픽셀을 지정하고, 상기 지정한 픽셀의 픽셀값을 상기 기준 픽셀값으로 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 화상처리방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 선택하는 단계는,

   하기 수학식을 만족하는 함수 Y를 기 설정값과 비교하여, 상기 Y가 상기 설정값 이하이면 상기 처리대상 픽셀을 선택하고, 상기 Y가 상기 설정값을 초과하면 상기 도출된 픽셀영역을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 화상처리방법:

   <수학식 1>

   Y = { ( Cp - Rp ) / Cp } * 100 [%]

   여기서, Cp는 상기 도출된 픽셀영역 내의 픽셀 수, Rp는 상기 처리대상 픽셀의 수이다.
3. 제1항에 있어서,

   상기 픽셀영역을 도출하는 단계는, 컨벡스 헐(convex hull) 알고리즘을 기초로 하여 형성되는 다각형 내의 픽셀 영역을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 화상처리방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 다각형 내의 픽셀 영역을 도출하는 단계는, 상기 처리대상 픽셀 중 최외각 픽셀에 의해 상기 다각형을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 화상처리방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 다각형을 형성하는 단계는,

   내측에 상기 처리대상 픽셀을 포함하는 8각형을 형성하는 단계와;

   상기 8각형의 각 선분을 상기 8각형의 중심을 향해 접근시키고, 상기 처리대상 픽셀에 최초 접하는 위치의 각 선분에 의해 형성된 상기 다각형을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 화상처리방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 지정하는 단계는,

   상기 스캔화상의 가장자리에 위치한 픽셀 중 적어도 어느 하나의 픽셀을 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 화상처리방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 처리대상 픽셀 판별 단계는,

   상기 스캔화상의 복수 픽셀에 대하여 상기 지정된 픽셀에 인접한 순서대로 판별을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 화상처리방법.
9. 화상처리장치에 있어서,

   대상체를 스캐닝하여 스캔화상을 출력하는 스캐닝유닛과;

   복수 픽셀로 이루어진 스캔화상에 대해 기 설정된 기준 픽셀값에 기초하여 처리대상 픽셀을 판별하고, 기 설정된 조건에 의해 상기 스캔화상에서의 상기 처리대상 픽셀을 포함하는 픽셀영역을 도출하며, 상기 도출된 픽셀영역에 대한 상기 처리대상 픽셀의 비율 정도에 기초하여 상기 처리대상 픽셀 또는 상기 도출된 픽셀영역을 선택하고, 상기 선택 결과에 기초하여 상기 스캔화상의 화상처리를 수행하는 화상처리부를 포함하며,

   상기 화상처리부는, 상기 스캔화상 중 대상체에 대하여 스캐닝되지 않은 영역의 픽셀을 지정하고, 상기 지정한 픽셀의 픽셀값을 상기 기준 픽셀값으로 지정하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 화상처리부는, 하기 수학식을 만족하는 함수 Y를 기 설정값과 비교하여, 상기 Y가 상기 설정값 이하이면 상기 처리대상 픽셀을 선택하고, 상기 Y가 상기 설정값을 초과하면 상기 도출된 픽셀영역을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치:

    <수학식 2>

    Y = { ( Cp - Rp ) / Cp } * 100 [%]

    여기서, Cp는 상기 도출된 픽셀영역 내의 픽셀 수, Rp는 상기 처리대상 픽셀의 수이다.
11. 제9항에 있어서,

    상기 화상처리부는, 컨벡스 헐 알고리즘을 기초로 하여 형성되는 다각형에 의해 상기 픽셀영역을 도출하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 화상처리부는, 상기 처리대상 픽셀 중 최외각 픽셀에 의해 상기 다각형을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 화상처리부는, 내측에 상기 처리대상 픽셀을 포함하는 8각형을 형성하며, 상기 8각형의 각 선분을 상기 8각형의 중심을 향해 접근시키고, 상기 처리대상 픽셀에 최초 접하는 위치의 각 선분에 의해 형성된 상기 다각형을 도출하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
14. 삭제
15. 제9항에 있어서,

    상기 화상처리부는, 상기 스캔화상의 가장자리에 위치한 픽셀 중 적어도 어느 하나의 픽셀을 지정하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 화상처리부는, 상기 스캔화상의 복수 픽셀에 대하여, 상기 지정된 픽셀에 인접한 순서대로 판별을 수행하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.

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