KR20050073181A - 노이즈제거방법을 이용한 에지검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랫베드형 스캐너 또는 복합기에서 원고의 에지를 검출하는 방법에 관한 것으로, 특히 스캐너의 유리면 또는 커버에 스폿(Spot)성 노이즈가 아닌 이물 등이 부착되어 있을 경우 기존의 방법에서 이물을 원고의 에지로 판단하는 단점을 보완하기 위한 노이즈제거방법을 이용한 에지검출방법에 관한 것이다.

Description

노이즈제거방법을 이용한 에지검출방법{Method for detecting edges using noise removal method}

본 발명은 플랫베드형 스캐너 또는 복합기에서 원고의 에지를 검출하는 방법에 관한 것으로, 특히 스캐너의 유리면 또는 커버에 스폿(Spot)성 노이즈가 아닌 이물 등이 부착되어 있을 경우 기존의 방법에서 이물을 원고의 에지로 판단하는 단점을 보완하기 위한 노이즈제거방법을 이용한 에지검출방법에 관한 것이다.

스캐너와 같은 화상 스캐닝 시스템은 인쇄물, 사진, 사람의 손으로 작성한 메모 형태의 글자나 그림 등을 칼라 또는 흑백으로 스캐닝(scanning, 독취)하기 위한 일반적인 수단으로서, 복합기, 문서 번역기, CAD(Computer Aided Design)용 컴퓨터, 팩시밀리, 문자인식기, 디지털 복사기 등의 필수 구성 요소이다.

화상 스캐닝 시스템은 크게 시트 페드 스캐닝 시스템(sheet-fed scanning system)과 플랫 베드 스캐닝 시스템(flat-bed scanning system)으로 구분된다.

시트 페드 시스템은 일반적인 팩시밀리와 같이 낱장의 원고를 읽어들이기 위해 구성되어 이미지 센서는 고정되어 있고 원고가 움직이는 방식으로, ADF(Automatic Document Feeder) 장치를 추가하면 여러 장을 자동으로 독취할 수 있다. 플렛 베드 스캐닝 시스템은 일반적인 복사기와 같이 낱장은 물론 북 스캔(book scan)이 가능하도록 구성되어 원고는 고정되어 있고 이미지 센서가 움직이는 방식이다.

이러한 화상 스캐닝 시스템에서 CCD(Charge Coupled Device)나 CIS(Contact Image Sensor)와 같은 이미지 센서는 스캐닝할 원고에서 반사되는 빛에 비례하여 광전변환을 수행함으로써, 본래의 이미지에 해당하는 픽셀 패턴으로 전환한다.

한편, 플랫 베드 스캐닝 시스템에서는 원고대의 임의의 위치에 놓여진 원고의 크기를 검출하는 센서를 사용하지 않을 경우, 프리스캐닝 과정을 통해 원고의 에지를 검출하는 방식을 사용하여 원고의 크기만을 스캐닝하는 방법을 사용한다.

베드 스캐닝 시스템에서 원고 크기를 검출하기 위한 종래 기술의 동작은 다음과 같다. 도 1은 종래의 에지 데이터 처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 에지 데이터 입력단계(10)에서는 원고의 에지가 나타나도록 모드를 설정한 후 프리스캐닝 과정을 통해 스캔한 이진 이미지를 스캔 메모리로 저장하는 처리단계이다. 기계적인 에지 삭제 단계(20)는 원고의 에지 검출에 영향을 주는 요인으로 스캐너 커버의 화이트 플레이트(WHITE PLATE)에 의해 발생하는 그림자 이미지를 지우기 위한 처리단계이다. 에지이미지 필터링 단계(30)는 원고 에지의 경우 드레숄드 레벨(Thresholding Level), 원고의 두께, 광원의 밝기 등에 따라 선명도와 연결성이 결정되는데, 일반적인 경우 원고의 에지가 선명하게 나타나지 않거나 부분적으로 나타나므로 이 단계에서는 에지를 연결해 주어 에지 이미지를 필터링하는 역할을 한다. 이물질 삭제 단계(40)는 필터링 메모리안의 최적화된 이미지를 바이트 단위로 이동하며, (N × M) 윈도우 단위로 중앙 바이트 주변 N개 바이트들과의 관계를 비교하여 주변의 바이트가 모두 화이트(ALL WHITE)인지 아닌지를 판단하여 만족하는 경우 그 중앙 바이트를 에지 이미지와 연결 되지 않는 이미지로 판단하여, 최종 이미지 메모리의 대응되는 바이트를 모두 화이트(ALL WHITE)로 저장한다. 이때 윈도우의 크기를 결정하는 값 N,M의 크기에 따라 에지와의 연결성 길이를 결정할 수 있다. 에지 검출 위치 획득단계(50)는 메모리 안에 저장된 이미지들(모든 0xFF(ALL BLACK) 바이트)은 연결성을 가지는 에지 이미지와 원고 에지 (DOCUMENT EDGE)안의 실제 이미지(REAL IMAGE)로 간주할 수 있다. 따라서, 0XFF(ALL BLACK) 바이트를 수평/수직으로 각각 감소/증가 하는 방향으로 검색하여 찾게 되는 첫 바이트를 수직 시작/종료(VERTICAL START/END) 수평 시작/종료(HORIZONTAL START/END)로 하는 사각형(RECTANGLE)의 좌표를 얻어 에지위치값을 출력한다(60).

종래의 기술은 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 원고대의 임의의 위치에 놓여진 원고의 크기를 검출하는 센서를 사용하지 않고 CCD(Charge Coupled Device)나 CIS(Contact Image Sensor)와 같은 이미지 센서를 사용하여 프리스캐닝 과정을 통해 원고의 에지를 검출하는 방식을 사용하여 원고의 크기만을 스캐닝하는 방법을 사용하는 방법으로 3X3 또는 3X7의 로컬 윈도우(LOCAL WINDOW)를 이동시키며 윈도우 크기보다 작은 스폿성 노이즈의 이물질 데이터를 제거하고 원고 에지의 연결성을 찾아 원고의 크기를 검출하는 방식을 사용하나 사용자의 오랜 사용으로 인해 스캐너의 유리면이나 커버에 부착된 1mm 이상 되는 먼지 또는 이물이나 얼룩 등을 제거하기에는 어려움이 있다.

종래의 기술로서 한국공개특허 2001-0100433에는 스캔할 원고 로딩 단계, 부가기능 복사 선택 단계, 화이트 쉐이딩 위치로 이동하는 단계, 화이트 쉐이딩 수행 단계, 불량픽셀 검출 스캔 단계, 불량 픽셀 검출용 이미지 저장 단계, 엣지검출 프리 스캔 단계, 엣지 이미지 저장 단계, 비정상 픽셀 인지 단계, 비정상 픽셀 제거 단계, 엣지 검출 동작 단계, 획득된 정보를 이용한 부가기능 복사 시작 단계, 부가기능 복사 완료 단계 등으로 이루어지는 스캐너 이미지 정정 방법이 개시되어 있다.

또한 일본공개특허 평7-245681에는 플랫배드 스캐너의 세트된 원고의 사이즈 검출에 관련하여 특히 CCD를 사용함으로써, 먼지나 기타 다른 것에 의한 잘못된 검출없이 원래의 크기를 확실하게 검출하기 위한 방법이 개시되어 있다.

한국공개특허 2001-0046214에는 원고 거치대의 임의의 위치에 놓여지는 원고의 에지를 소프트웨어적으로 검출하여 원고의 크기를 자동적으로 검출하는 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 원고 크기 검출방법이 개시되어 있다.

한국공개특허 2000-0073168에는 원고 크기를 감지하기 위해 윗덮개의 원고 대향면측에 부착된 덮개 화이트 쉬트와 원고의 광학 밀도차를 비교하여 원고 크기를 감지함으로써 별도의 추가적인 비용을 유발시키지 않으면서 정확하게 원고 크기를 감지할 수 있는 방법이 개시되어 있다.

그밖에 한국공개특허 2003-0004799의 플랫베드 스캐너에 있어서 스캐닝 에러 보정방법 및 장치, 1999-0017513의 에지 제거 장치 및 그에 따른 에지 제거 방법, 1998-0054728의 원고크기 감지장치와 원고크기에 따른 스캔방법, 미국특허 6,057,944의 이미지 스캐닝 장치, 미국특허 4,518,862의 지지대상의 용지위치검출시스템이 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래기술에도 스캐너의 유리면 또는 커버에 스폿성 노이즈가 아닌 이물 등이 부착되어 있을 경우 이물을 원고의 에지로 판단하는 단점을 보완하기 위한 방법을 제안하고 있지는 않다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 기존 기술의 단점들을 해소하기 위하여, 플랫베드형 스캐너 또는 복합기에서 원고의 에지를 검출할 때, 스캐너의 유리면 또는 커버에 스폿성 노이즈가 아닌 이물 등이 부착되어 있을 경우 이물을 원고의 에지로 판단하는 단점을 보완하기 위한 에지 검출 방법을 제공함에 그목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 원고대의 임의의 위치에 놓여진 원고의 크기를 자동으로 검출하기 위하여 원고가 놓여진 원고대의 영역을 스캐닝하고, 스캐닝된 데이터인 원고 데이터를 메모리에 저장하는 원고데이터 검출 단계; 스캐너 커버의 화이트 플레이트에 의해 발생하는 그림자 이미지의 제거 단계; 센서 또는 장치의 노후화로 인해 에지의 선명도 저하로 인해 연결 단락된 부분을 연결하는 에지 연결 단계; 유리면과 커버면 틈새로 빛이 산란되어 발생되는 스폿성 노이즈 제거 단계; 상기 이미지를 각각의 조각으로 분리하는 단계; 유효한 이미지를 얻기 위해 이미지로 판단 가능한 조각들을 전체 포함하는 영역을 구하는 단계; 각각의 조각에 대하여 유효한 이미지와의 크기 및 거리를 비교하여 노이즈로 판단될 경우 조각 영역을 제거하는 단계; 및 전체 조각을 포함한 영역을 구하여 원고의 에지 위치를 얻는 단계를 포함하는 노이즈제거방법을 이용한 에지 검출방법을 제공한다.

바람직하기로는 상기 에지 연결 단계와 스폿성 노이즈 제거 단계는 에지의 선명도와 스폿성 노이즈의 발생 여부와의 관계에 따라 생략될 수도 있음을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 원고 크기, 즉 에지 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원고 거치대의 임의의 위치에 놓여지는 원고의 에지(edge)를 소프트웨어적으로 검출하여 원고의 크기를 자동적으로 검출하는 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 원고 크기 검출방법을 제공한다. 더욱이, 스캐너 유리면 또는 커버에 이물 또는 얼룩이 진 원고 거치대인 경우에도 원고의 에지(edge)를 소프트웨어적으로 정확히 검출한다.

종래의 기술의 경우 소프트웨어적으로 윈도우를 이동시키며 원고의 에지를 찾는 방법에서 스캐너의 유리면 또는 커버에 부착된 스폿성 노이즈를 제거한다고 하나 윈도우 크기 이상이 되는 노이즈 또는 이물이나 얼룩의 경우 원고의 에지와 구분할 수 없으며 윈도우 크기를 크게 할 경우 데이터 처리 시간이 증가하게 된다. 또한 CCD 또는 CIS의 수명이나 장치의 노후화로 인해 원고의 에지가 부분적으로 연결이 단절되어 있는 경우 이를 이물질 데이터(GARBAGE DATA)가 아닌 에지로 판단하고 이물질 데이터를 에지로 오판하는 경우가 발생한다.

본 발명에서는 이러한 에지검출시의 종래의 단점들을 제거하기 위해 이미지를 조각(세그멘트)으로 분리하여 노이즈로 판단할 수 없는 조각들을 찾아내고 이 조각들을 포함하는 영역을 기준으로 각각의 조각들에 대하여 상대적인 거리와 크기를 비교하는 방법을 사용한다.

도 2는 본 발명의 에지 데이터 처리 과장을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 원고 크기를 검출하기 위한 방법의 동작은 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이, 에지 데이터 입력단계(100)에서는 원고의 에지가 나타나도록 모드를 설정한 후 프리스캐닝 과정을 통해 스캔한 이진 이미지를 스캔 메모리로 저장하는 처리단계이다. 기계적인 에지 삭제 단계(200)는 원고의 에지 검출에 영향을 주는 요인으로 스캐너 커버의 화이트 플레이트(WHITE PLATE)에 의해 발생하는 그림자 이미지를 지우기 위한 처리단계이다. 에지 연결 단계(300)는 원고 에지의 경우 드레숄드 레벨(Thresholding Level), 원고의 두께, 광원의 밝기 등에 따라 선명도와 연결성이 결정되는데, 일반적인 경우 원고의 에지가 선명하게 나타나지 않거나 부분적으로 나타나므로 이 단계에서는 에지를 연결해 주는 역할을 한다.

도 4에 도시되어 있는 것처럼 에지 연결단계(300)에서는 현재 픽셀에 N X N 윈도우 내에서 최외각을 따라 픽셀을 스캔하여 모두 화이트(ALL WHITE)일 경우 독립된 스폿성 노이즈로 판단하여 윈도우내에 화소들을 화이트로 갱신하며 이를 전체 영역에 대해 수행한다.

스폿 노이즈 삭제 단계(400)는 주위 화소와의 연결성이 없이 독단적으로 떨어져 있는 픽셀에 대해서 노이즈로 판단하여 스캔 메모리로부터 제거하는 역할을 한다.

도 5에 도시되어 있는 것처럼 스폿 노이즈 삭제 단계(400)에서는 현재 픽셀에 N X N 윈도우 내에 블랙 픽셀이 있을 경우 이를 연결하고, 이를 전체 영역에 대해 수행한다.

이미지 분리 단계(500)에서는 원고의 이미지 또는 에지를 각각의 조각(SEGMENT)으로 분리하는 단계로서, 각각의 조각은 일정 거리 이상 떨어져 있어야 한다. 조각은 사각형 (RECTANGULAR) 좌표를 갖는 네개의 위치값(Left, Top, Right, Bottom)으로 표현하고 이를 위해 각각의 화소에 대하여 주변 조각들과 거리가 일정 거리 이상을 떨어져 있을 경우 새로운 조각으로 할당하며, 주변 조각과 일정 거리 내에 있을 경우 현재 화소를 특정 조각내에 포함되도록 하며 전체 영역에 대하여 반복한다. 조각이 생성되는 동안에 조각 영역 크기가 가변적으로 변하므로 주위 조각과의 거리가 일정 수준 이하로 변경될 수 있으므로 전체 조각에 대해서 주의 조각과 비교하여 일정 거리 이상이 되는지 검사하며 그렇지 못할 경우 하나의 조각으로 통합한다.

유효 이미지 획득 단계(600)에서는 이미지 분리 단계(500)에서 조각 분리가 완료 된 후 각각의 조각에 대하여 이미지인지 아닌지를 1차적으로 판별한다. 조각의 크기가 일정 수준 이상이거나 도 6a에서처럼 에지가 있을 경우 이는 노이즈로 판단할 수 없으므로 유효한 화상으로 볼 수 있다.

이러한 조각들을 검사하여 도 6b에서처럼 유효한 화상으로 판단되는 조각들을 포함하는 최소 영역을 유효 이미지로 정한다.

노이즈 조각 삭제 단계(700)에서는 유효 이미지를 기준으로 주위 조각에 대하여 현재 조각의 영역 크기가 유효한 이미지 영역 크기에 대해 상대적으로 일정 수준 이하이고, 현재 조각과 유효한 이미지의 거리가 유효한 이미지 영역 크기에 대해 일정 수준 이상이 되면 이미지와 연관성이 없다고 판단하여 이를 노이즈로 처리하여 조각을 제거한다.

에지 위치 값 획득단계(800)에서는 상기 노이즈 조각 삭제 단계(800)에서 제거하고 남은 조각들을 포함하는 최소 영역으로부터 원고의 에지 위치를 구하여, 에지 위치값을 출력한다(900).

상술한 바와 같이, 본 발명은 원고가 놓여진 원고대의 영역을 스캐닝한 데이터인 원고 데이터를 메모리에 저장하고, 화상을 각각의 조각으로 분리하여 조각 좌표값을 버퍼에 저장한 후, 스폿성 노이즈 또는 이물로 판단되지 않는 조각들을 찾아내고 이 조각들을 포함한 전체 영역을 기준 영역으로 설정하고, 각각의 조각에 대해 기준 영역과 상대적인 크기와 거리를 비교하여 이물 여부를 판단한 후 이물로 판단된 조각들을 삭제하고 최종적으로 남은 조각들을 포함한 영역을 원고의 에지로 판단한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 노이즈 제거방법을 이용한 에지 검출방법을 사용하므로써 얻을 수 있는 효과는 기존에 스캐너 유리면 또는 커버에 이물 또는 얼룩 등을 원고의 에지로 오판할 수 있는 가능성을 없애므로써 소프트웨어적으로 안정된 원고의 에지 검출 기능을 수행한다는 것이다.

도 1은 종래의 에지 데이터 처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 에지 데이터 처리 과장을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 플랫 베드 스캐닝 시스템의 개략적인 구성을 도시한 사시도이다.

도 4는 7 X 7 윈도우를 사용하여 에지를 연결하는 예시도이다.

도 5는 5 X 5 윈도우를 사용하여 스폿 노이즈를 제거하는 예시도이다.

도 6a 및 도 6b는 이미지를 각각의 조각(SEGMENT)으로 분리하는 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...에지 데이터 입력, 200...기계적인 에지 삭제

300...에지 향상, 400...스폿노이즈 삭제

500...이미지 분리, 600...유효 이미지 획득

700...노이즈 조각 삭제, 800...에지위치값 획득

900...에지 위치값출력

Claims (5)

1. 플랫베드형 디지털 복합기 또는 스캐너에 적용되는 에지 검출방법에 있어서,

   원고대의 임의의 위치에 놓여진 원고의 크기를 자동으로 검출하기 위하여 상기 원고가 놓여진 원고대의 영역을 스캐닝하고, 스캐닝된 데이터인 원고 데이터를 메모리에 저장하는 원고데이터 검출단계;

   원고 데이터를 각각의 조각들로 분리하는 단계;

   상기 조각들로부터 유효한 이미지 영역을 얻는 단계;

   상기 유효한 이미지와 주변 조각들과의 상대적인 면적과 거리를 비교하여 노이즈 조각인지를 판별하고 제거하는 단계를 포함하는 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 에지 검출방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 조각은 주변 조각과의 거리가 일정 크기 이상 되는 것을 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 에지 검출방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유효한 이미지는 일정 크기 이상의 조각이거나 에지가 검출된 조각들을 포함하는 최소영역으로 정한 것을 특징으로 하는 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 에지 검출방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 노이즈 조각은 상기 유효한 이미지를 기준으로 하여 상기 조각의 크기가 상기 유효한 이미지에 비해 상대적으로 일정 수준 이하이거나 상기 조각과 상기 유효한 이미지와의 거리가 상기 유효한 이미지 크기에 비해 상대적으로 일정 수준 이상 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 에지 검출방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 화소에 대해서 주변 화소와 연결시켜 에지를 강조하는 것을 특징으로 하는 플랫 베드 스캐닝 시스템에서 에지 검출방법.