KR20080049806A

KR20080049806A - 화상 처리 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20080049806A
Application number: KR1020087007737A
Authority: KR
Inventors: 쯔또무 사까우에
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2008-06-04
Also published as: KR100994644B1; EP1915853A1; US8004732B2; EP1915853A4; JP2007067932A; CN101253760A; WO2007026924A1; US20100092092A1; JP4557843B2; EP1915853B1; CN101253760B

Abstract

망점 영역이 문자나 선화를 포함하는 경우에는, 망점 영역의 높은 추출 성능을 얻을 수 없다. 따라서, 주목 화소의 고립량이 산출되고, 상이한 크기들을 갖는 복수의 영역에서 고립량들이 적산된다. 각각의 영역에 대해 설정된 임계치들과 적산 결과를 비교하여 주목 화소가 망점 영역에 속하는지 아닌지의 여부를 판정한다.

망점 영역, 화상 영역, 고립량, 주목 화소, 임계치

Description

화상 처리 장치 및 그 방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 상이한 종류의 화상 영역들(image regions)을 포함하는 화상으로부터 화상 영역을 추출하는 화상 처리에 관한 것이다.

화상의 특징에 따라 최적 화상 처리를 시행하는 방법으로서, 미분 필터 등을 이용하여 문자 에지(character edge)를 추출하여 화상 영역을 문자 영역과 그외의 영역들로 분리한 다음, 적응적인 처리를 시행하는 방법이 알려져 있다. 또한, 망점(halftone dot)을 고립량으로서 정의하고 소정의 영역 내에서 고립량을 적산함으로써 망점 영역을 추출하여 화상 영역을 문자 영역과 망점 영역으로 분리한 다음, 적응적인 처리를 시행하는 방법도 알려져 있다(예를 들어, 일본 공개특허번호 제11-85978호 참조).

전술한 영역 추출 기술은 흰색 배경 내의 문자, 사진 등을 표현하는 망점 영역에 대해서는 높은 추출 성능을 나타낸다. 그러나 망점 영역 내에 문자나 선화(line drawing) 등이 존재하는 경우 망점 영역의 추출 성능은 그렇게 높지 않다. 특히, 문자나 선화를 포함하는 저농도의 망점 영역을 추출하는 것은 매우 어렵다.

망점 영역의 추출 성능을 개선하기 위해서 망점들을 추출하기가 쉬운 방향으로 처리가 변경되면, 추출 오류들이 증가한다. 또한, 고립량이 적산되는 영역을 확대하여 문자나 선화의 영향을 회피하는 방법이 이용될 수 있다. 그러나 흰색 배경에 접하는 망점 영역의 경계에서, 망점 영역의 추출 결과가 바람직하지 않게 확대된다(추출 결과가 급증함).

본 발명의 일 양태는 상이한 종류의 화상 영역들을 포함하는 화상으로부터 화상 영역들을 추출하는 방법으로서,

주목 화소(interest pixel)의 고립량을 산출하는 단계;

상이한 크기들을 갖는 복수의 영역들에서 고립량을 적산하는 단계; 및

복수의 영역들 각각에 대해 설정된 임계치들과 적산의 결과를 비교함으로써 주목 화소가 망점 영역에 속하는지 아닌지의 여부를 판정하는 단계

를 포함하는 방법을 개시한다.

본 발명에 의하면, 문자나 선화 등을 포함한 망점 영역을 정확하게 검출할 수 있다. 또한, 망점 영역의 경계에서 발생하는 추출 결과의 급증을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 특징들은 첨부된 도면을 참조하는 예시적인 실시예들의 이하의 설명으로부터 명확해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 처리의 구성을 설명하는 블록도;

도 2는 화상 영역 분리부의 문자 속성을 갖는 화소를 검출하는 구성을 나타내는 블록도;

도 3은 평균치 AVE 및 에지 강조 신호 EDG1을 수신하는 망점 판정부의 구성을 나타내는 블록도;

도 4는 평균치 AVE 및 에지 강조 신호 EDG2를 수신하는 에지 판정부의 구성을 나타내는 블록도;

도 5는 화상 영역 분리부의 컬러 속성의 화소들을 검출하는 구성을 나타내는 블록도;

도 6은 a*b* 평면을 나타내는 도면;

도 7은 복수의 페이지들에 대한 화상들을 합성하여 인쇄하는 상태를 나타내는 도면;

도 8은 출력 화상 처리부의 구성을 나타내는 블록도;

도 9는 위조 판정 처리부의 구성을 나타내는 블록도;

도 10A 및 10B는 망점 영역의 검출을 설명하는 도면;

도 11A 및 11B는 고립량을 적산하는 영역이 확대된 경우에 생기는 문제를 설명하는 도면들;

도 12는 망점 영역의 개선된 검출 정밀도를 갖는 화상 영역 분리부의 구성을 나타내는 블록도;

도 13은 문자/선화 판정부의 구성을 나타내는 블록도;

도 14의 (A) 내지 (C)는 에지 강조부의 처리를 설명하는 도면들;

도 15의 (A) 내지 (F)는 문자/선화 판정부의 각 판정을 설명하는 도면들;

도 16은 LUT의 테이블 구성을 나타내는 도면;

도 17은 망점 판정부의 구성을 나타내는 블록도;

도 18의 (A) 내지 (C)는 에지 강조부의 처리를 설명하는 도면들;

도 19A 및 19B는 고립량 판정에 사용된 매칭 패턴을 설명하는 도면들;

도 20A 내지 20D는 고립량 판정을 설명하는 도면들;

도 21A 내지 21C는 OR 처리부의 처리를 설명하는 도면들;

도 22는 적산 처리부, 임계치 판정부, 망점 판정부에 의해 망점 신호를 생성하는 과정을 설명하는 도면들;

도 23은 적산 처리부의 처리를 설명하는 도면;

도 24는 망점 판정부의 처리를 설명하는 도면;

도 25는 저농도 망점 영역이 문자 에지를 포함하는 경우의 적산 처리부의 처리를 설명하는 도면;

도 26은 저농도 망점 영역의 외측에 주목 화소가 있는 경우의 적산 처리부의 처리를 설명하는 도면;

도 27은 제2 실시예에 따른 망점 판정부의 구성을 나타내는 블록도; 및

도 28A 내지 28D는 제2 실시예의 고립량 산출을 설명하는 도면들이다

본 발명을 실행하기 위한 최상의 모드

이하, 본 발명의 실시예에 따른 화상 처리를 첨부하는 도면들을 참조하여 상 세히 설명할 것이다.

<제1 실시예>

[처리의 구성］

도 1은 본 실시예에 따른 화상 처리의 구성을 설명하는 블록도이다.

● 스캔 화상 처리

스캐너(101)는 원고대(original platen) 유리 위에 놓여진 원고의 화상을 스캔한다. 스캐너(101)는 3라인 CCD를 이용하여 각각의 화소들에 대해 원고 화상을 디지털적으로 스캔하고, 그것의 RGB 컬러 화상 신호를 출력한다. 입력 화상 처리부(102)는 스캐너(101)로부터 출력된 컬러 화상 신호에 쉐이딩 보정(shading correction), CCD 라인간 보정, 색 보정 등의 기지의 화상 처리를 실시한다.

화상 영역 분리부(103)는 입력 화상 처리가 수행되고 입력 화상 처리부(102)로부터 출력된 컬러 화상 신호에 화상 영역 분리 처리를 실시한다. 화상 영역 분리부(103)는 입력 화상의 각 화소들에 대해 사진 영역, 문자 영역, 망점 영역 등과 같은 화상들의 특징들을 검출하고, 각각의 화상 영역들에 대한 속성들을 나타내는 플래그 데이터를 생성한다.

입력 화상 처리부(104)는, 화상 영역 분리부(103)로부터 각각의 화소에 대해 출력된 문자 신호 MOJI에 기초하여 각각의 화소에 대해 입력 화상 처리부(102)로부터 출력된 컬러 화상 신호에 화상 처리를 실시한다. 입력 화상 처리부(104)는 각각의 화소에 대해 후속 처리, 즉 문자 영역(MOJI= '1')의 고주파 성분을 강조하여 문자의 선예도(sharpness)를 강조하는 처리, 및 망점 영역(MOJI= '0')에 대해서는 소위 저역 통과 필터를 적용함으로써 디지털 화상에 특유한 무아레 성분(moire component)을 제거하는 처리를 실시한다.

입력 화상 처리부(104)에 의해 처리된 화상 데이터는 화상 메모리(105)에 임시로 저장되고, 화상 영역 분리부(103)로부터 출력된 플래그 데이터는 플래그 메모리(106)에 임시로 저장된다. 화상 메모리(105) 및 플래그 메모리(106)는 원고 화상의 1 페이지 또는 1페이지 중 소정의 크기(밴드 사이즈)에 대한 데이터를 저장한다.

데이터 압축부(109)는 화상 메모리(105) 및 플래그 메모리(106)에 임시로 저장된 데이터를 압축하고 그 압축된 데이터를 기억부(110)에 저장한다. 기억부(110)는 바람직하게 고속의 판독/기입 속도를 갖는 반도체 메모리와 같은 메모리를 포함한다. 데이터 압축부(109)는 화상 데이터와 플래그 데이터를 상이한 데이터 압축방법들로 압축한다. 화상 데이터에 대해서는, 데이터 압축부(109)는 JPEG 압축과 같은 손실 압축(lossy compression)이지만, 인간의 시각 특성을 고려하여 화상의 열화를 숨길 수 있는 고 효율의 압축을 실시한다. 한편, 플래그 데이터에 대해서는, 데이터 압축부(109)는 속성 정보가 누락되거나 변경되는 것을 방지하기 위해 JBIG 압축과 같은 무손실(lossless) 압축을 이용한다.

이런 방식으로, 기억부(110)는 상이한 압축 방법들로 압축된 화상 데이터 및 플래그 데이터를 원고 화상의 각각의 페이지에 대해 저장한다. 기억부(110)에 저장된 모든 또는 일부의 데이터가 때때로 보조 기억부(111)로 읽혀지는 경우가 있음을 유의해야 한다. 보조 기억부(111)는 다소 저속의 판독/기입 속도를 갖지만, 대 용량을 갖는 하드 디스크와 같은 기억 매체를 바람직하게 포함한다. 보조 기억부(111)를 이용하여 다수의 페이지들의 원고 화상을 효율적으로 축적할 수 있다.

기억부(110) 또는 보조 기억부(111)에 저장된 화상이 프린터(117)에 의해 인쇄되는 경우, 화상 데이터 및 플래그 데이터가 이들 기억부들로부터 판독된다. 화상 데이터 및 플래그 데이터가 데이터 신장부(data decompression unit)(112)에 의해 신장되고, 신장된 화상 데이터 및 플래그 데이터는 각각 화상 메모리(114) 및 플래그 메모리(115)에 저장된다. 이때, 화소 밀도 변환부(113)는 종종 화상 데이터의 화소 밀도를 변환한다. 예를 들어, 기억부(110)에 저장된 화상이 확대 또는 축소되어 인쇄하는 경우, 또는 복수의 페이지에 대해 저장된 화상들이 합성되어 한 장의 기록지에 인쇄되는 경우, 화소 밀도가 변환된다.

도 7은 복수의 페이지에 대한 화상이 합성되고 인쇄되는 상태를 나타내는 도면이다. 두 개의 화상들(501 및 502)이 기억부(110)에 저장되고, 합성되어 원고와 동일한 크기를 갖는 기록지(503)에 인쇄된다. 이 목적을 위해, 화상(501)의 화상 데이터가 기억부(110)로부터 판독되어 신장되고, 화소 밀도 변환부(113)에 의해 소정의 배율로 축소된다. 또한, 화상 데이터는 회전 처리부(도시되지 않음)에 의해 반시계 방향으로 90°회전되고, 화상 메모리(114)의 소정의 영역(도 7의 영역(504))에 기입된다. 다음에, 화상(502)의 화상 데이터가 기억부(110)로부터 판독되고, 마찬가지로 신장, 해상도 변환, 및 회전이 실시된 후에 화상 메모리(114)의 소정의 영역(도 7의 영역(505))에 기입된다.

이 경우, 화상들(501 및 502)에 대응하는 플래그 데이터 또한 마찬가지로 판 독, 신장, 해상도 변환, 및 회전이 실시된 후에 플래그 메모리(115)의 대응하는 영역에 기입된다.

여기서, 화상 데이터와 플래그 데이터는 상이한 방법들에 기초하여 해상도 변환이 실시되는 것이 바람직함을 유의한다. 예를 들어, 화상 데이터에는 선형 보간법, 쌍 3차 스프라인 보간법(interpolation by bicubic splines) 등과 같은 기지의 방법이 적용된다. 또한 플래그 데이터에 대해서는 최근접 알고리즘(nearest-neighbor algorithm) 등과 같이 2진 데이터에 적절한 해상도 변환 방법을 이용하는 것이 바람직하다.

상세히 후술될 바와 같이, 출력 화상 처리부(116)는 화상 메모리(114) 및 플래그 메모리(115)에 저장된 화상 데이터 및 플래그 데이터가 소정의 저장된 데이터 크기에 도달한 경우, 화상 데이터 및 플래그 데이터를 수신한다. 출력 화상 처리부(116)는 화상 메모리(114)로부터 입력된 RGB 화상 데이터를 인쇄용의 화상 신호로 변환하는데 필요한 기지의 화상 처리, 즉, RGB-CMYK 변환, 감마 보정, 2치화 처리 등을 실시하고, 처리된 CMYK 화상 신호를 출력한다.

프린터(117)는 출력 화상 처리부(116)로부터 출력된 CMYK 화상 신호에 기초하여 레이저 빔 또는 잉크젯 헤드를 구동함으로써 기록지에 가시 화상(visible image)을 형성하고 출력한다. 플래그 메모리(115)에 저장된 플래그 데이터는 출력 화상 처리부(116)의 처리 내용들을 전환하는데 이용됨을 유의한다.

● 수신 화상의 처리

통신 인터페이스(I/F)(118)는 근거리 통신망(LAN) 등과 같은 외부 통신 경 로(119)로부터 인쇄 작업을 수신한다. 인쇄 작업에 부가되는 대표적인 화상 데이터는 페이지 단위로 또는 밴드 단위로 렌더링될 화상을 기술하는 페이지 기술 언어와 같은 언어의 데이터를 포함한다. 이하에서는 그러한 데이터를 PDL 데이터로서 지칭할 것이다.

인터프리터(108)는 통신 I/F(118)에 의해 수신된 PDL 데이터를 디스플레이 리스트라고 하는 중간 언어 형식으로 변환한다.

RIP(Raster Image Processor)(107)는 디스플레이 리스트에 기초하여 렌더링을 행하여 화상 메모리(105)에 비트맵 데이터를 형성한다. 또한, RIP(107)는 렌더링 된 비트맵 데이터의 속성들을 나타내는 플래그 데이터를 플래그 메모리(106)에 저장한다. RIP(107)는 각각의 인쇄 단위(컴포넌트들)에 대해 PDL 데이터에 유지되는 속성 정보(사진, 문자, 그래픽 등과 같은 컴포넌트들의 속성을 식별하는데 이용되는 정보)를 참조하여 렌더링 된 비트맵 데이터의 각 화소에 대해 플래그 데이터를 생성한다. 즉, 문자 컴포넌트의 생성을 나타내는 PDL 데이터를 수신함에 따라, RIP(107)는 문자 비트맵 데이터를 생성하고, 문자 화상에 대응하는 영역(문자 영역)의 플래그 데이터로서 MOJI= '1'을 플래그 메모리(106)에 저장한다. RIP(107)는 문자 영역 이외의 영역에 대해서는 MOJI= '0'을 플래그 메모리(106)에 저장함을 유의한다.

후속하는 처리는 스캔 화상에 대한 처리와 동일하므로 그 설명은 생략될 것이다.

[화상 영역 분리부］

화상 영역 분리 처리의 개념과 예가 아래에 설명될 것이다. 화상 영역 속성 추출 방법의 예가 아래에 설명될 것이지만, 화상 영역 분리 처리는 이하의 방법에 한정되지 않는다는 것을 유의한다.

화상 영역 분리 처리는 화상의 특징들에 적합한 최적의 화상 처리를 실시하기 위하여 화상의 특징을 추출하고 화상 영역 속성들을 나타내는 신호들(플래그 데이터)을 생성한다. 원고 화상은 연속 계조를 갖는 풀 컬러 사진 영역, 흑색의 문자 영역, 신문 등 상에 인쇄로 표현되는 망점 영역 등과 같은 다양한 화상 영역들을 함께 포함하고 있다. 상이한 특징을 갖는 이들 영역에 대해, 동일한 화상 처리가 실시되는 경우, 그 처리 결과로서 종종 바람직한 화질을 획득할 수 없다.

따라서, 입력 화상 처리부(102)로부터 출력된 컬러 화상 신호를 이용하여 원고 화상에 포함된 화상 데이터의 속성들이 검출되어 이들 속성을 식별하기 위해 이용되는 플래그 데이터를 생성한다.

도 2는 화상 영역 분리부(103)의 문자 속성을 갖는 화소들을 검출하는 구성을 나타내는 블록도이다.

입력 신호(컬러 화상 신호)(201)는 평균 농도 연산부(202) 및 에지 강조 처리부(203)에 입력된다. 평균 농도 연산부(202)는 주목 화소를 중심으로서 포함하는 M×N 화소들의 영역(M과 N은 자연수들)의 평균치 AVE을 출력한다. 한편, 에지 강조 처리부(203)는 주목 화소의 주변 영역(예를 들어, M×N 화소 영역)을 참조하여 주목 화소에 에지 강조 처리를 실시하여 상이한 크기들을 갖는 2종류의 에지 강조 신호들 EDG1과 EDG2를 출력한다. 이들 신호들은 망점 판정부(204) 및 에지 판 정부(205)에 입력된다.

도 3은 평균치 AVE 및 에지 강조 신호 EDG1을 수신하는 망점 판정부(204)의 구성을 나타내는 블록도이다.

2치화 처리부(401)는 에지 강조 신호 EDG1에 소정의 계수 A(실수)를 곱함으로써 얻어진 곱과 평균치 AVE 사이의 비교 결과에 기초하여 2진 신호를 다음과 같이 생성한다.

A×EDG1 ＜ AVE 이면, 2진 신호 = '1'

A×EDG1 ≥ AVE 이면, 2진 신호 = '0'

2치화 처리부(401)에 의해서 각각의 화소에 대해 얻은 2진 신호는 1×1 고립량 산출부(411), 2×2 고립량 산출부(412), 3×3 고립량 산출부(413), 4×4 고립량 산출부(414)에 입력된다. 고립량 산출부(411 내지 414)는 2치화 처리 결과를 이용하여 주목 화소의 고립도를 판단한다.

예를 들어, 1×1 고립량 산출부(411)는 주목 화소를 중심 위치로서 갖는 3×3 화소 영역의 2진 신호들을 참조하여 고립량을 산출한다. 2진 신호들의 값들이 수직, 수평 또는 경사 방향으로 '0' '1' '0'과 같이 변화하는 경우, 산출부(411)는 그 방향의 고립량을 '1'로 설정한다. 다음에, 산출부(411)는 4방향 즉, 수직, 수평 방향들(각각, 하나의 방향) 및 기울기 방향들(2 방향)의 고립량의 총합을 주목 화소의 고립량으로서 출력한다. 따라서, 높은 고립도를 갖는 화소는 고립량 = "4"를 가지며, 고립되어 있지 않은 화소는 고립량="0"을 갖는다. 망점이 하나의 화소 로 구성되는 경우, 즉, 저농도 영역의 망점 화소 또는 높은 LPI(lines per inch)를 갖는 망점의 경우 고립량은 비교적 커지는 특징을 가짐을 유의한다.

마찬가지로, 2×2 고립량 산출부(412), 3×3 고립량 산출부(413), 및 4×4 고립량 산출부(414)는 소정의 2진 화소 패턴들과 비교함으로써 주목 화소의 고립량을 출력한다.

1×1 고립량 가산부(421) 내지 4×4 고립량 가산부(424)는 1×1 고립량 산출부(411) 내지 4×4 고립량 산출부(414)에 의해 각각 산출된 고립량들을 각각 소정의 영역에 대해 가산한다. 예를 들어, 1×1 고립량 가산부(421)는 9×9 화소 영역에 대해 고립량들을 가산한다.

망점 판정부(431)는 1×1 고립량 가산부(421) 내지 4×4 고립량 가산부(424)에 의해 산출된 합계 값들 각각에 대해서 임계치 처리를 실시한다. 망점 판정부(431)는 임계치 처리의 결과들에 기초하여 다수결, 논리 연산 등과 같은 처리를 거쳐 망점 신호 AMI를 출력한다. 망점 판정부(431)는 주목 화소가 망점 영역을 형성한다고 판정한 경우, 망점 신호 AMI= '1'을 출력함을 유의한다.

도 4는 평균치 AVE 및 에지 강조 신호 EDG2를 수신하는 에지 판정부(205)의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.

농도 차 판정부(301)는 다음과 같이, 에지 강조 신호 EDG2에 소정의 계수 B(실수)를 곱함으로써 얻어진 곱과 평균치 AVE 사이의 비교 결과에 기초하여 농도 차 신호를 생성한다.

C ＜ AVE - B×EDG2 ＜ D 이면, 농도 차 신호 = '1'

그렇지 않으면, 농도 차 신호 = '0'

여기서, C, D는 실수들 또는 정수들이다.

즉, 농도 차 판정부(301)는 에지 강조 신호 EDG2의 값과 그 주변 영역의 값들(평균치 AVE) 사이의 차이에 따라 농도 차 신호를 출력한다.

고립 판정부(302)는 농도 차 신호를 수신하고 고립점을 제거한다. 예를 들어, 7×7 화소 영역에서 농도 차 신호들을 참조하여, 경계 화소 위치들에서 값 '1'을 갖는 농도 차 신호들이 존재하지 않는 경우, 고립 판정부(302)는 내측의 5×5 화소 영역의 농도 차 신호들의 값들을 강제적으로 '0'으로 설정함으로써 고립점을 제거한다. 고립 판정부(302)로부터 출력된 고립점 제거 후의 농도 차 신호는 "고립 판정 신호"라 지칭됨을 유의한다.

보정 처리부(303)는 고립 판정 신호들을 수신하고, 고립 판정 신호들의 불연속 부분을 보정함으로써 얻어진 에지 신호 EDGE를 출력한다. 예를 들어, 3×3 화소 영역에서 고립 판정 신호를 참조하여 영역의 중앙에서 주목 화소를 포함하는 8개 화소들의 고립 판정 신호들의 값들이 '1'이고, 주목 화소의 고립 판정 신호의 값이 '0'인 경우, 처리부(303)는 주목 화소의 고립 판정 신호의 값을 '1'로 보정한다. 이 처리를 이용하여, 처리부(303)는 선화 또는 문자의 에지 영역에서 고립 판정 신호가 결핍되는 결손 부분을 복구하고, 선화 또는 문자의 에지 영역의 증가된 연속성을 갖는 매끄러운 에지 신호들 EDGE를 생성한다. 보정 처리부(303)는 에지 영역에 대해 에지 신호 EDGE= '1'을 출력함을 유의한다.

도 2에 도시된 문자 판정부(206)는 망점 판정부(204)로부터 출력된 망점 신호 AMI, 및, 에지 판정부(205)로부터 출력된 에지 신호 EDGE를 수신하고, AMI= '0'이고 EDGE= '1'을 갖는 화소를 나타내는 문자 신호 MOJI를 출력한다.

도 5는 화상 영역 분리부(103)의 컬러 속성을 갖는 화소들을 검출하는 구성을 나타내는 블록도이다.

입력 신호(컬러 화상 신호)(201)는 색 공간 변환기(802)에 입력되고, 예를 들어, Lab 신호로 변환된다. 색 판정기(804)는 Lab 신호를 수신하고 색 판정 신호 COL을 출력한다.

화상 데이터의 소정의 화소가 컬러 화소인지 아닌지의 여부는 화소의 색도 레벨들(chromaticity levels)을 색 공간(color space)상에 매핑함으로써 용이하게 판정될 수 있다. 이 판정 처리가 Lab 색 공간을 예로써 취하여 이하에 설명될 것이다.

Lab 색 공간은 균등 색 공간으로서 1976년에 국제 조명 위원회(CIE;Commission Internationale de l'Eclairage)에 의해 제안된 것이다. L은 명도(밝기)를 나타내며, a는 적색으로부터 녹색으로의 색도를 나타내며, b는 청색으로부터 황색으로의 색도를 나타낸다. Lab 색 공간은 삼차원 색 공간의 변화가 그 변화에 의해서 영향받는 시각의 색 변화의 인상(impression)에 비례하도록 구성되어 있기 때문에, 정확한 색 판정이 달성될 수 있다.

식 (3)은 RGB 신호로부터 Lab 신호로의 변환 예를 나타낸다. 통상적으로, RGB 신호 값들로부터 일단 XYZ 3자극 값들(tristimulus values)을 임시로 산출한 후, XZY 3자극 값들로부터 Lab 신호 값들이 산출된다. 식 (3)의 계수들은 디바이스에 의존하기 때문에, 본 발명은 식 (3)의 계수에 한정되지 않음을 유의해야 한다.

여기서, X0, Y0, Z0는 표준 광의 3자극 값들이다.

식 (3)을 이용하여 산출된 각각의 화소들의 ab 값들을 직교 좌표계에 매핑함으로써, 소정의 화소가 유채색인지 무채색 인지의 여부를 판정한다. 도 6은 a^*b^* 평면을 나타내는 도면이다. 유채색 또는 무채색 인지를 예를 들어, 채도를 참조하여 판정함에 따라, a^*와 b^*축 사이의 교점, 즉, 원점은 색 성분이 0인 점이며, 원점으로부터 거리가 멀어짐에 따라(a^* 값 및/또는 b^* 값이 증가함에 따라) 채도가 더 높아진다. 따라서 원점으로부터의 거리를 나타내는 임계치를 설정함으로써 유채색 또는 무채색이 판정될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 사선영역(903)을 무채색 영역으로 가정하면, 소정의 화소의 ab 값들이 사선영역(903) 내부의 점(904)에 위치되어 있으면, 이 화소를 무채색으로 판정한다. 반대로, ab 값들이 사선영역(903) 외 측의 점(905)에 위치되어 있으면, 이 화소는 유채색으로 판정한다.

위의 방법을 이용하여, 주목 화소가 유채색인지 무채색인지의 여부를, 다시 말해서, 주목 화소가 컬러 속성을 갖는 화소인지 아닌지의 여부가 판정될 수 있다.

Lab을 이용하여 색도 산출이 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아님을 유의해야 한다. 계산량을 줄이기 위해, 대신 간단한 변환 공식들이 이용될 수 있다.

[출력 화상 처리부］

도 8은 출력 화상 처리부(116)의 구성을 나타내는 블럭도이다.

RGB-CMYK 변환부들(601 및 602)은 화상 메모리(114)로부터 RGB 컬러 화상 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 CMYK 데이터로 독립적으로 변환한다. 셀렉터(603)는 플래그 메모리(115)로부터 입력된 플래그 데이터에 따라 각각의 화소에 대해 RGB-CMYK 변환부(601 또는 602)의 출력을 선택한다.

RGB-CMYK 변환부(601)는 문자 영역에 대한 변환계수들(또는 변환 테이블)을 갖도록 설정되고, RGB-CMYK 변환부(602)는 문자 영역 이외의 영역에 대한 변환계수들(또는 변환 테이블)을 갖도록 설정된다. 따라서 흑(black) 문자 화소(문자 영역(MOJI= '1') 및 비 컬러 화소(COL= '0'))의 경우, 셀렉터(603)는 흑 토너(또는 흑 잉크)만으로 재현하는 변환계수들을 선택한다. 다시 말해서, 화상 데이터가 무채색인 경우는, C, M, 및 Y = 0으로 설정하기 위한 계수들(또는 변환 테이블)이 적용된 CMYK 화상 신호가 선택된다. 한편, 문자 영역 이외의 영역(MOJI= '0')의 경우, 셀렉터(603)는 심지어 무채색(COL= '0')에 대해서도 C, M, Y ≠ 0이며, 벨 벳(velvety) 흑색을 재현하는 신호를 생성하는 변환계수들(또는 변환 테이블)이 적용된 CMYK 화상 신호를 선택한다. 이런 방식으로, 문자 영역과, 사진 영역 등과 같은 다른 영역 간에 CMYK 화상 신호의 생성 방법이 변경될 수 있으며, 따라서 출력 화상의 화질을 향상시킬 수 있다.

다음에, 셀렉터(603)로부터의 출력은 감마 보정부(604) 및 오차 확산 처리부(606)를 포함하는 처리 시스템과 감마 보정부(605) 및 디더(dither) 처리부(607)를 포함하는 처리 시스템에 입력된다. 셀렉터(608)는 플래그 메모리(115)로부터 입력된 플래그 데이터에 따라 오차 확산 처리부(606)로부터의 출력 또는 디더 처리부(607)로부터의 출력을 각각의 화소들에 대해 선택한다.

따라서 셀렉터(608)는 문자 영역 및 그래프 영역에 대해 출력 화상의 선예도를 우선하여 오차 확산 처리부(606)의 출력을 선택하고, 사진 영역과 망점 영역에 대해 계조 특성을 강조하여 디더 처리부(607)의 출력을 선택함으로써 출력 화상의 화질을 향상시킨다.

[위조 판정 처리부］

위조 판정 처리부(120)는 복사가 금지되고 있는 지폐 등과 같은 원고(이하 "특정 원고들"이라고 한다)의 복사를 방지하는데 요구되는 위조 판정 처리를 실행한다. 이 처리를 달성하기 위해서, 몇 가지 방법이 있는데, 대표적인 한가지 방법은 패턴 매칭이다. 특정 원고의 형상, 색들 등과 같은 특징들, 또는, 원고 화상에 의도적으로 임베드된 특징을 추출하여, 미리 저장된 정보와의 유사도를 계산하고, 이 유사도에 기초하여 대상 원고가 특정 원고인지 아닌지의 여부를 판정한다.

도 9는 위조 판정 처리부(120)의 구성을 나타내는 블록도이다.

위조 판정 처리부(120)는 입력 화상 처리부(102)로부터 스캔 화상을 수신하거나, 또는 판정에 사용되는 RGB 화상 신호로서 RIP(107)로부터 비트맵 데이터를 수신한다. 2치화부(701)는 메모리(702)에 저장된 임계치를 이용하여 입력 RGB 화상 신호를 2진 신호로 2치화 한다. 2치화 임계치는 가변임을 유의한다.

특징 추출부(703)는 메모리(704)에 저장된 특징 정보와 유사한 부분을 2진 화상으로부터 추출한다. 메모리(704)는 특정 원고의 특징을 나타내는 형상, 색들, 또는 특정 마크, 원고 화상에 의도적으로 임베드된 특징 등을 저장한다.

특징 추출부(703)에 의해 추출된 화상이 메모리(706)에 저장된 패턴과 매칭하는 경우, 패턴 매칭부(705)는 그 결과를 제어부(707)에 통지한다. 패턴이 매치함을 나타내는 메시지를 수신함에 따라, 제어부(707)는 예를 들어, 화상 메모리(105)에 저장된 스캔 화상 또는 수신 화상을 삭제함으로써, 또는 패턴이 매칭된 화상 부분을 두꺼운 흑색(solid black)으로 페인팅함으로써 특정 원고의 복사 또는 인쇄를 봉쇄한다.

제어부(707)는 전술한 각부들을 제어하여 전체 장치의 동작을 제어하는 원칩 CPU 등을 포함함을 유의한다. 복사기 등으로 실시하는 위조 판정 처리의 예가 설명되었다. 그러나 본 발명은 그러한 특정 처리에 한정되는 것은 아니다.

[망점 영역의 검출］

전술한 화상 처리 시스템은 화상 영역 분리 처리를 이용하여 화상의 특징들을 추출하고, 화상에 포함된 화상 영역들에 따라 최적의 화상 처리를 실시한다. 예를 들어, 시스템은 화상 중의 사진 영역과 문자 영역을 추출하여, 사진 영역에는 색조나 계조 균형을 더욱 강조하는 사진용의 화상 처리를 실시하고, 문자 영역에는 선예도를 더욱 강조하는 문자용의 화상 처리를 실시함으로써, 출력 화상의 화질을 향상시킨다. 또한, 시스템은 화상의 색 성분들을 검출하고, 무채색 문자들 등을 흑색으로 인쇄함으로써, 화질을 개선한다.

그러나, 고립량의 개념을 이용하여 망점 영역이 검출되는 경우, 저농도 부분의 망점 영역의 검출 정밀도가 충분하지 않다. 망점 영역이 문자 에지, 또는 더스트(dust)나 오염 화상들을 포함하면, 고립량이 낮아지고, 망점 영역의 검출 정밀도가 결과적으로 떨어진다.

도 10A 및 10B는 검출을 설명하는 도면이다. 도 10A는 통상적인 망점 영역의 예를 도시하고, 도 10B는 문자 에지를 포함하는 망점 영역의 예를 도시한다. 도 10A 및 10B에서 각각의 셀은 하나의 화소를 나타낸다. 간략함을 위해, 고립량은 1비트로 표현된다: 도 10A 및 10B에 도시된 각각의 흑색 화소의 고립량은 '1'이고, 각각의 백색 화소의 고립량은 '0'이다.

예를 들어, 9×9 화소 영역(2402) 내에서 고립량들이 가산된다고 가정하면, 영역(2402) 내의 고립 화소들이 5% 보다 크면(5 화소 이상), 주목 화소는 망점 영역에 있는 것으로 규정하고, 고립 화소가 5% 이하(4 화소 이하)이면, 고립 화소는 망점 영역 내에 없다고 규정한다.

도 10A에 도시된 통상적인 망점 영역에서는, 주목 화소(2401)를 중심으로서 갖는 9×9 화소 영역(2402) 내의 고립량들의 합계는 12(화소들)이고, 위의 규정에 기초하여 주목 화소는 망점 영역 내에 있다고 판정된다. 한편, 도 10B에 도시된 바와 같이, 문자 에지(2411)가 존재하는 경우, 동일한 조건하에 고립량들이 가산되면, 문자 에지(2411)의 영향에 기인하여 고립량들이 감소한다. 그 결과, 합계는 4(화소들)이어서, 주목 화소는 망점 영역 내에 없는 것으로 판정된다.

이 문제를 해결하기 위해, 이하의 방법들 : (1) 망점 판정에 대한 임계치가 망점들을 추출하기 쉬운 방향으로 설정되는 방법, (2) 고립량이 적산되는 영역을 확장함으로써 검출의 범위(latitude)가 넓어지는 방법 등이 채택될 수 있다. 그러나 (1)의 경우, 망점 영역의 검출 정밀도는 향상될 수 있지만, 망점 영역이 아닌 곳을 망점 영역으로 하는 검출 오차들이 증가한다. (2)의 경우, 참조 영역이 확대되면, 망점 영역으로서 판정되지 않아야 할 망점 영역의 주변 부분이 바람직하지 못하게 망점 영역으로서 판정될 수 있다.

도 11A 및 11B는 고립량들이 적산되는 영역이 확대된 경우에 드러나는 문제들을 설명하는 도면들이다. 도 11A는 영역 확대 전의 상태를 나타내고, 도 11B는 영역 확대 후의 상태를 도시하고 있다.

도 11A에 도시한 영역 확대 전의 9×9 화소 영역(2503)의 고립량들의 합계는 0이므로, 주목 화소(2502)는 망점 영역 내에 없다고 판정된다. 한편, 도 11B에 도시한 영역 확대 후의 15×15 화소 영역(2513)의 고립량들의 합계는 12(화소들)이므로, 그 합계가 5%(11 화소들)를 초과하여, 주목 화소는 망점 영역 내에 있다고 판정된다.

심지어 망점 영역이 문자 에지, 또는 더스트(dust)나 오염의 화상들을 포함 하는 경우에도, 망점 영역의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있고, 위의 부정적인 효과들을 방지할 수 있는 망점 영역의 검출 방법이 이하에 설명된다.

[화상 영역 분리 처리］

도 12는 망점 영역의 검출 정밀도를 개선하는 화상 영역 분리부(103)의 구성을 나타내는 블록도이다.

입력 신호(201)는 망점 판정을 실시하는 망점 판정부(1002)와 문자/선화 판정을 실시하는 문자/선화 판정부(1003)에 입력된다. 비트 합성부(1004)는 이들 판정부들의 판정 결과들을 하나의 신호로 합성함으로써 얻어진 속성 플래그를 생성하고 출력한다. 이 속성 플래그에 기초하여, 화상에 포함되는 화상 영역들에 최적의 화상 처리가 실시될 수 있다.

●문자/선화 판정부

도 13은 문자/선화 판정부(1003)의 구성을 나타내는 블록도이다.

입력 신호(201)는 에지 강조 처리를 실시하는 에지 강조부(1102)에 입력된다. 에지 강조부(1102)는 화상 데이터의 원하는 주파수 성분을 강조하고, 추출하기 위해 디지털 필터 처리를 실행한다. 대표적인 필터의 예로 라플라시안 필터(Laplacian filter) 등과 같은 2차 미분 필터 등이 사용될 수 있음을 유의한다.

에지 강조부(1102)로부터 출력된 에지 강조 신호는 임계치 판정부들(1103 및1104)에 입력된다. 에지 강조부(1102)에 의해 2차 미분 필터 처리된 신호는 포지티브(positive) 또는 네거티브(negative)의 신호 값을 가지므로, 임계치 판정부(1103)에는 포지티브 값의 임계치를 설정하고 임계치 판정부(1104)에는 네거티브 값의 임계치를 설정한다.

예를 들어, 도 14의 (A)에 도시된 흰색 배경(1503) 상의 검은 문자(1502)의 에지부분을 화살표(1510)를 따라서 스캐닝함으로써 얻은 입력 신호(201)의 신호 값의 변화가 도 14의 (B)에 도시된다. 즉, 에지 경계(1501)의 앞 부분(문자(1502)의 내부)은 어둡고, 낮은 신호 값으로 간주된다. 그러나, 에지 경계(1501)를 넘어서면, 배경(1503)은 밝고, 신호 값은 급격하게 상승한다. 그러한 변화를 나타내는 입력 신호(201)가 2차 미분 필터 처리되는 경우, 그 신호 값은 도 14의 (C)에 도시된 바와 같이, 에지 경계(1501) 전에서는 포지티브 값으로 간주되고, 에지 경계(1501) 후에는 네거티브 값으로 간주된다. 즉, 에지 강조 신호가 포지티브 임계치를 초과한 경우, 임계치 판정부(1103)는 문자 에지의 내측을 나타내는 내부(inner) 에지 신호= '1'을 출력한다. 한편, 에지 강조 신호가 네거티브 임계치보다 낮아지는 경우, 임계치 판정부(1104)는 문자 에지의 외측을 나타내는 외부(outer) 에지 신호= '1'을 출력한다.

도 14의 (A) 내지 (C)에는 한 방향만으로의 주사를 도시함을 유의한다. 그러나, 실제로는, 적어도 도 14의 (A) 내지 (C)에 도시된 방향에 직교하는 방향의 주사 또한 행해지고, 적어도 두 방향들에서의 에지 검출 결과들의 논리합(OR)이 에지 신호로서 채택된다.

임계치 판정부(1103)로부터 출력된 내부 에지 신호는 에리어 적산부(1105)에 입력된다. 임계치 판정부(1104)로부터 출력된 외부 에지 신호는 에리어 적산부(1106)에 입력된다. 에리어 적산부(1105 및 1106)는 예를 들어, 주목 화소와 그 주변의 3×3 화소 영역의 판정 신호들= '1'을 카운트한다.

임계치 판정부들(1107 및 1108)은 각각 에리어 적산부들(1105 및 1106)로부터 출력된 카운트 값들과 임계치를 비교하고, 판정 결과들을 출력한다. 예를 들어, 임계치로서 "2"가 설정된 경우, 입력 카운트 값이 2이상, 즉, 3×3 화소 영역이 내부 에지 화소로서 판정된 두 개 이상의 화소들을 포함하는 경우에, 임계치 판정부(1107)는 판정 신호= '1'을 출력한다. 마찬가지로, 3×3 화소 영역이 외부 에지 화소로서 판정된 두 개 이상의 화소를 포함하는 경우에, 임계치 판정부(1108)는 판정 신호= '1'을 출력한다.

도 15의 (A) 내지 (F)는 문자/선화 판정부(1003)의 각각의 판정들을 설명하는 도면이다. 도 15의 (A)는 입력 신호(201), 즉, 흰색 배경에 흑 문자의 에지가 존재하는 상태를 도시한다.

임계치 판정부(1103)가 입력 신호(201)에 에지 강조를 적용함으로써 얻은 신호를 판정하는 경우, 도 15의 (B)에 도시된 내부 에지 신호(사선 부분 = '1')가 획득된다. 그러한 내부 에지 신호를 3×3 화소 영역 내에서 에리어 적산(카운팅)하고, 카운트된 값이 임계치 판정부(1107)에 의해 판정된 경우, 도 15의 (C)에 도시된 판정 신호가 획득된다. 즉, 내부 에지 신호가 확대된다(이하, "내부 에지 확대 신호"로서 지칭됨).

한편, 임계치 판정부(1104)가 입력 신호(201)에 에지 강조를 적용함으로써 얻은 신호를 판정하는 경우, 도 15의 (D)에 도시된 외부 에지 신호가 획득된다. 그러한 외부 에지 신호를 3×3 화소 영역 내에서 에리어 적산(카운팅)하고 카운트 된 값이 임계치 판정부(1108)에 의해 판정되는 경우, 도 15의 (E)에 도시된 판정 신호가 획득된다. 즉, 외부 에지 신호가 확대된다(이하, "외부 에지 확대 신호"로서 지칭됨).

룩업 테이블(LUT)(1109)은 임계치 판정부(1103, 1107, 및 1108)로부터 판정 신호들을 수신하고, 다음의 논리들에 따라 문자 신호를 출력한다:

내부 에지 판정 신호= '1'이면, 문자 신호= '1'이고;

내부 에지 판정 신호= '0'이고, 내부 에지 확대 신호= '1'이고, 외부 에지 확대 신호= '0'이면, 문자 신호= '1'이고, 또는 그렇지 않은 경우, 문자 신호= '0'이다.

도 16은 위의 논리들에 대응하는 LUT(1109)의 테이블 구성을 도시한다.

즉, LUT(1109)는 내부 에지 판정, 내부 에지 판정의 에리어 적산 판정, 및 외부 에지 판정의 에리어 적산 판정의 결과들에 따라 도 15의 (F)에 도시된 바와 같이, 문자 신호를 출력한다.

●망점 판정부

도 17은 망점 판정부(1002)의 구성을 나타내는 블록도이다.

입력 신호(201)는 에지 강조부(1102)에서의 것과 동일한 에지 강조 처리를 실시하는 에지 강조부(1202)에 입력된다.

에지 강조부(1202)로부터 출력된 에지 강조 신호는 임계치 판정부(1203 및 1204)에 입력된다. 에지 강조부(1202)에 의해 2차 미분 필터 처리된 신호는 포지티브 또는 네거티브 신호치를 가지므로, 임계치 판정부(1203)에는 포지티브 임계치 가 설정되고, 임계치 판정부(1204)에는 네거티브 임계치가 설정된다.

예를 들어, 도 18의 (A)에 도시된 흰색 배경(1603) 상의 망점(1602)의 에지부를 화살표(1610)를 따라 주사함으로써 획득된 입력 신호(201)의 신호 값의 변화는 도 18의 (B)에 도시된 바와 같다. 즉, 에지 경계(1601)의 앞 부분(망점(1602)의 내부)은 어둡고, 낮은 신호 값으로 간주된다. 그러나, 에지 경계(1601)를 지나면, 배경(1603)은 밝고, 신호 값은 급격하게 상승한다. 그러한 변화를 나타내는 입력 신호(201)가 2차 미분 필터 처리되는 경우, 그 신호치는 도 18의 (C)에 도시한 바와 같이, 에지 경계(1601) 전에서는 포지티브 값으로 간주되고, 에지 경계(1601) 후에서는 네거티브 값으로 간주된다. 즉, 에지 강조 신호가 포지티브 임계치를 초과하는 경우, 임계치 판정부(1203)는 문자 에지의 내측을 나타내는 내부 에지 신호= '1'을 출력한다. 한편, 임계치 판정부(1204)는 에지 강조 신호가 네거티브 임계치보다 작게되는 경우, 문자 에지의 외측을 나타내는 외부 에지 신호= '1'을 출력한다.

도 18의 (A) 내지 (C)에는 한 방향만의 주사를 도시함을 유의한다. 그러나, 실제로는, 적어도 도 18의 (A) 내지 (C)에 도시된 방향에 직교하는 방향의 주사 또한 행해지며, 적어도 두 방향들의 에지 검출 결과들의 논리합(OR)이 에지 신호로서 채택된다.

임계치 판정부(1203)로부터 출력된 내부 에지 신호는 고립량 판정부(1205)에 입력된다. 임계치 판정부(1204)로부터 출력된 외부 에지 신호는 고립량 판정부(1206)에 입력된다.

고립량 판정부(1205)는 내부 에지 신호에 대하여 패턴 매칭을 행하여 망점을 검출한다. 망점 화상은 낮은 LPI를 갖는 것에서 높은 LPI를 갖는 것과 같은 다양한 망점 화상들이 존재하며, 화상들에 따라 망점의 사이즈나 간격이 변화한다. 어떠한 LPI들의 망점도 검출하기 위해, 복수의 패턴을 이용하여 패턴 매칭이 행해진다. 낮은 LPI를 갖는 망점 화상에 대해서는, 망점을 검출하기 위해 큰 패턴을 사용하여 패턴 매칭이 행해진다. 또한, 높은 LPI를 갖는 망점 화상에 대해서는 망점을 검출하기 위해 작은 패턴을 사용하여 패턴 매칭이 행해진다. 농도에 따라서 망점의 형상이 변화하기 때문에, 이에 대처하기 위해 판정 레벨이 조정 가능하다.

도 19A 및 19B는 고립량 판정에 대한 매칭 패턴을 설명하는 도면들이며, 4×4 화소 영역에서 패턴 매칭의 예를 도시한다.

도 19A는 4×4 화소 영역의 내부 에지 신호들을 도시하고, 내부 에지 신호= '1'을 갖는 화소는 참조번호 1702로 나타낸 4개의 화소들(흑색의 화소들)이다. 나머지 화소들은 내부 에지 신호= '0'을 갖는 화소들이다. 기호*를 갖는 화소(1701)는 주목 화소임을 유의해야 한다.

도 19B는 4×4 화소들의 패턴 매칭의 예를 도시한다. 도 19B에서, 4개의 흑색 화소들(1712)은 내부 에지 신호들= '1'을 갖고, 8개의 백색 화소들(1713)은 내부 에지 신호= '0'을 가지며, 사선을 그은 4개의 화소들(1714)은 어떤 값들이라도 가질 수 있는 화소들이다. 이 패턴에 기초하여, 흑색 화소들(1712)과 백색 화소들(1713)의 매칭 레벨들을 조정 가능하도록 설정하여 판정 레벨을 조정한다.

도 20A 내지 20D는 고립량 판정을 설명하는 도면들이며, 4×4 화소 영역의 내부 에지 신호들과 주목 화소(1701)의 판정 결과들의 예들을 도시한다.

도 20A 내지 20C에 도시된 바와 같이, 주목 화소(1701)의 고립량 판정 신호는 다음의 조건들에서 '1'로 간주한다.

즉, 4개의 흑색 화소들(1712)에 매칭하는 화소들의 수(내부 에지 신호= '1'을 갖는 화소들)가 3 이상이고, 8개의 백색 화소(1713)에 매칭하는 화소 수(내부 에지 신호= '0'을 갖는 화소들)는 6 이상이다.

위의 조건들이 만족되지 않는 경우, 도 20D에 도시된 바와 같이, 주목 화소(1701)의 고립량 판정 신호= '0'이 판정된다.

패턴에 매칭하는 화소들의 수가 매칭 레벨이며, 이 레벨을 조정함으로써 판정 레벨이 조정된다.

고립량 판정부(1205)는 복수의 패턴들을 이용하여 그러한 패턴 매칭을 행한다. 또한, 외부 에지 신호의 고립량 판정을 행하는 고립량 판정부(1206)는 고립량 판정부(1205)와 동일한 패턴 매칭을 행한다. 이 경우, 매칭 패턴들 및 판정 레벨들은 임의로 조정되고 설정될 수 있다.

OR 처리부들(1207 및 1208)은 고립량 판정부들(1205 및 1206)로부터 출력된 고립량 판정 신호들 모두를 수신한다. OR 처리부(1207)는 예를 들어, 3×3 화소 영역에서 고립량 판정 신호의 논리합을 계산하고, 적어도 하나의 화소가 '1'이면, 주목 화소의 판정 신호= '1'을 설정한다.

도 21A 내지 21C는 OR 처리부들(1207 및 1208)의 처리를 설명하는 도면들이다.

도 21A는 3×3 화소 영역에서 주목 화소의 고립량 판정 신호만이 '1'이고, OR 처리 후의 주목 화소의 신호(이하 "OR 신호"로서 지칭됨)는 '1'이 되는 경우를 도시한다. 도 21B는 주목 화소의 고립량 판정 신호는 '0'이지만, 영역이 고립량 판정 신호 '1'을 갖는 화소를 포함하는 경우를 도시한다. 따라서, OR 처리 후의 주목 화소의 OR 신호는 '1'이 된다. 도 21C는 주목 화소의 고립량 판정 신호만이 '0'이고, 그외의 화소들의 고립량 판정 신호가 '1'인 경우를 도시한다. 따라서, OR처리 후의 주목 화소의 OR신호는 '1'이 된다.

OR 처리부들(1207 및 1208)로부터 출력된 OR 신호들은 적산 처리부들(1209 및 1210), 임계치 판정부들(1211 및 1212), 및 망점 판정부들(1213 및 1214)을 통해 망점 신호 1과 망점 신호 2가 된다.

도 22는 적산 처리부(1209)(또는 1210), 임계치 판정부(1211)(또는 1212), 및 망점 판정부(1213)(또는 1214)에 의해 망점 신호 1 또는 2를 생성하는 과정을 설명하는 도면이다.

OR 신호들(2001)은 복수의 영역에서 적산된다. 예를 들어, 적산 처리부들(2011, 2012 및 2013)은 각각 9×9, 15×15, 및 21×21 화소 영역들 내에서 OR 신호= '1'을 갖는 화소들의 수를 카운트(적산)한다. 적산 처리부로부터 출력된 카운트 값들은 9×9, 15×15, 및 21×21 화소 영역들 내에서 각각 판정을 행하는 임계치 판정부들(2021, 2022 및 2023)에 입력된다. 임계치 판정부들(2021, 2022, 및 2023)의 임계치들은 각각 설정할 수 있음을 유의한다. 망점 판정부(2031)는 각각의 임계치 판정부들로부터 출력된 판정 신호들을 수신하고, 망점 신호를 출력한다.

도 23은 적산 처리부들(2011 내지 2013)의 처리를 설명하는 도면이며, OR 신호= '1'은 흑색 화소에 의해 나타내어지고, OR 신호= '0'은 백색 화소에 의해 나타내어지는 저농도 망점 부분의 OR 신호들을 도시한다. 이 실시예의 예에서는, 세 개의 적산 영역 내에서 OR 신호들이 적산된다. 그러나, 본 발명은 세 개의 적산 영역에 한정되는 것은 아니다.

도 23에 도시된 상태의 주목 화소(2101)를 갖는 OR 신호들이 9×9 화소 영역(2102), 15×15 화소 영역(2103), 및 21×21 화소 영역(2104) 내에서 (OR 신호들= '1'을 갖는 화소들을 카운트함으로써) 적산되는 경우, 다음의 결과들이 획득된다:

9×9 화소 영역(2102)의 12 화소;

15×15 화소 영역(2103)의 40 화소;

21×21 화소 영역(2104)의 76 화소.

각각의 임계치 판정부들(2021 내지 2023)은 대응 영역 내의 OR 신호= '1'의 화소들의 면적이 예를 들어 5 %를 초과하는 경우, 주목 화소(2101)가 망점 영역 내에 있다고 판정하며, 면적이 예를 들어 5% 이하인 경우, 주목 화소(2101)가 망점 영역 내에는 없다고 판정한다. 따라서 각각의 적산 영역들을 망점 영역으로서 판정하는데 요구되는 임계치들은 다음과 같다:

9×9 화소 영역의 임계치는 5 화소 이상이고;

15×15 화소 영역의 임계치는 12 화소 이상이고;

21×21 화소 영역의 임계치는 23 화소 이상이다.

따라서 위의 적산 결과들은 다음과 같이 판정된다:

9×9 화소 영역(2012)은 12 화소＞ 5 화소이므로 망점 영역이고;

15×15 화소 영역(2013)은 40 화소＞12 화소이므로 망점 영역이고;

21×21 화소 영역(2014)은 76 화소＞23 화소이므로 망점 영역이다.

도 24는 망점 판정부(2031)의 처리를 설명하는 도면이다.

망점 판정부(2031)는 각 적산 영역들의 판정 결과들에 기초하여 주목 화소(2101)가 망점 영역 내에 있는지를 판정한다. 초기에, 각각의 적산 영역들의 판정 결과들이 쌍을 이룬다. 예를 들어, 9×9 화소 영역(2102)과 15×15 화소 영역(2103)의 판정 결과들이 1쌍을 형성하고, 15×15 화소 영역(2103)과 21×21 화소 영역(2104)의 판정 결과들이 다른 1쌍을 형성하고, 이들 쌍들의 논리곱이 계산된다. 이 논리곱이 논리합되어 망점 신호를 생성한다. 위의 예에서는, 모든 적산 영역들이 망점 영역으로서 판정되고 있기 때문에, 논리곱(AND)과 논리합(OR)의 결과로서, 망점 신호= '1'이 생성된다.

도 25는 저농도 망점 영역이 문자 에지를 포함하는 경우의 적산 처리부들(2011 내지 2013)의 처리를 설명하는 도면이다.

도 25에 도시된 상태의 주목 화소(2101)를 중심으로서 갖는 OR 신호들이 도 23의 설명에서와 마찬가지의 방식으로, 각각의 적산 영역들(2102 내지 2104)에서 적산되는 경우, 적산 결과들은 다음과 같다:

9×9 화소 영역(2102)의 4 화소;

15×15 화소 영역(2103)의 32 화소;

21×21 화소 영역(2104)의 60 화소.

따라서 임계치 판정부들의 판정 결과들은 다음과 같다:

9×9 화소 영역(2102)은 4 화소＜ 5 화소이므로 비 망점 영역이고;

15×15 화소 영역(2103)은 32 화소＞12 화소이므로 망점 영역이고;

21×21 화소 영역(2103)은 60 화소＞23 화소이므로 망점 영역이다.

망점 판정부(2031)는 도 24에 도시된 논리 연산들을 실행하고, 9×9 화소 영역(2102)과 15×15 화소 영역(2103)의 쌍의 논리곱 결과는 '0'을 산출한다. 한편, 15×15 화소 영역(2103)과 21×21 화소 영역(2104)의 쌍의 논리곱 결과는 '1'을 산출한다. 따라서, 이들 논리곱 결과의 논리합 결과로서, 망점 신호= '1'이 생성된다.

이런 방식으로, 하나의 적산 영역(이 경우는 9×9 화소 영역(2102))의 판정 결과는 비 망점 영역을 나타낸다. 즉, 문자 또는 선화를 포함한 망점 영역은 적산 영역의 크기와 임계치에 따라 비 망점 영역으로서 판정될 수도 있다. 따라서, 상이한 크기들을 갖는 복수의 적산 영역들 및 상이한 임계치들이 이용되는 경우, 문자 또는 선화를 포함하는 망점 영역은 망점 영역으로서 정확하게 검출될 수 있다.

도 26은 저농도 망점 영역의 외측에 주목 화소(2101)가 있는 경우의 적산 처리부들(2011 내지 2013)의 처리를 설명하는 도면이다.

도 26에 도시된 상태의 주목 화소(2101)를 중심으로서 갖는 OR 신호들이 도 23의 설명에서와 동일한 방식으로 각각의 적산 영역들(2102 내지 2104)에서 적산되는 경우, 적산 결과들은 다음과 같다:

9×9 화소 영역(2102)의 0 화소;

15×15 화소 영역(2103)의 12 화소; 및

21×21 화소 영역(2104)의 20 화소.

따라서, 임계치 판정부들의 판정 결과들은 다음과 같다:

9×9 화소 영역(2102)은 0 화소＜ 5 화소이므로 비 망점 영역이고;

15×15 화소 영역(2103)은 12 화소=12 화소이므로 망점 영역이고;

21×21 화소 영역(2104)은 20 화소＜23 화소이므로 비 망점 영역이다.

망점 판정부(2031)는 도 24에 도시된 논리 연산들을 행하고, 9×9 화소 영역(2102)과 15×15 화소 영역(2103)의 쌍의 논리곱 결과는 '0'을 산출한다. 한편, 15×15 화소 영역(2103)과 21×21 화소 영역(2104)의 쌍의 논리곱의 결과 또한 '0'을 산출한다. 따라서, 이들 논리곱 결과들의 논리합의 결과, 망점 신호= '0'이 생성된다.

이런 방식으로, 상이한 크기들을 갖는 복수의 적산 영역들, 및 상이한 임계치를 이용하여, 망점 영역의 경계 외측의 부분이 비 망점 영역으로서 검출될 수 있다. 즉, 판정 정밀도를 개선하기 위해서 적산 영역이 확대된 경우에 발생하는, 망점 영역의 추출 결과의 확대(망점 신호의 급증)를 방지할 수 있다.

전술한 적산 영역들과 임계치들의 조합들은 단지 예이며, 검출되어질 망점 영역의 특징에 따라, 크기들을 갖는 적산 영역들과 임계치들이 조합될 수 있다. 또한, 위의 예에서는 세 개의 적산 영역들을 이용하여 2개의 논리곱들이 계산되었다. 그러나, 적산 영역들의 수 및 논리 연산들의 구성은 임의로 결정될 수 있다. 또한, 논리곱과 논리합의 조합도 단지 예일 뿐이다.

OR 처리부(1207)에서 망점 판정부(1213)까지의 시스템, 및 OR 처리부(1208)에서 망점 판정부(1214)까지의 시스템에서는 각각의 적산 영역들의 크기들, 적산 영역들의 조합들, 및 임계치들을 변경하여 화상 영역을 판정하고, 망점 신호 1과 2가 출력됨을 유의해야 한다. 후속하는 처리에 있어서, 이들 망점 신호들 중 하나가 이용되거나 또는 두 개의 망점 신호들이 논리곱 또는 논리합되어 망점 영역의 판정 범위를 넓힌다.

[화상 처리의 전환］

화상 영역 분리 처리에 의해 얻은 문자 신호들 및 망점 신호들을 이용하여, 다음과 같이 화상 영역 속성들이 판정된다. 화상 영역 속성들에 따라 화상 처리들(마스킹, UCR, 에지 강조 또는 스무싱(smoothing), 색 재현 방법, 화상 형성 방법 등)이 적응적으로 전환(제어)될 수 있다.

*1: 망점 영역 내의 문자

이런 방식으로, 복수의 적산 영역들에서 고립량들이 적산되고, 이들 적산 영역들에 대해서 상이한 임계치들을 이용하여 제1 망점 판정이 행해진다. 또한, 복수의 제1 망점 판정 결과들이 논리 연산되어 제2 망점 판정을 실행한다. 이런 방식으로 문자, 선화, 또는 더스트나 오염 화상을 포함하는 망점 영역이 망점 영역으로서 정확하게 검출될 수 있다. 또한, 적산 영역이 확대된 경우, 흰색 배경에 접하는 망점 영역의 경계에서 발생하는 망점 신호들의 급증을 방지될 수 있다.

<제2 실시예>

본 발명의 제2 실시예에 따른 화상 처리가 이하에 설명될 것이다. 제2 실시예에서, 동일한 참조번호들은 제1 실시예의 참조번호와 동일한 부분들을 나타내며, 그 상세한 설명은 생략될 것임을 유의한다.

제1 실시예에서는 고립량이 2진 값(1비트)으로 간주되는 경우를 예시했다. 그러나, 제2 실시예에서는 고립량이 다치(multi-value)로 간주되는 경우를 설명할 것이다.

도 27은 제2 실시예의 망점 판정부(1002)의 구성을 도시하는 블록도이다.

제2 실시예의 망점 판정부(1002)는 제1 실시예의 것과 동일한 기본적인 구성을 가지나, 다치의 고립량들을 출력하는 고립량 판정부들(2605 및 2606), 및 제1 실시예의 OR 처리부들(1207 및 1208)을 대체하는 가산 처리부들(2607 및 2608)을 포함한다. 제1 실시예와 상이한 구성 부분들만이 이하에 설명될 것이다.

고립량 판정부(2605)는 내부 에지 신호에 대해 복수의 패턴을 이용하여 패턴 매칭을 행하여 망점을 검출한다.

도 28A 내지 28D는 제2 실시예의 고립량 산출을 설명하는 도면들이며, 4×4 화소 영역의 내부 에지 신호들과 주목 화소(1701)의 고립량 사이의 관계를 도시한다.

도 28A에 있어서, 흑색 화소들(1712)에 매칭하는 화소들(내부 에지 신호= '1'을 갖는 화소들)의 수가 4이고, 백색 화소(1713)에 매칭하는 화소들(내부 에지 신호= '0'을 갖는 화소들)의 수가 0이므로, 주목 화소(1701)의 고립량은 4 - 0 = 4이다.

도 28B에 있어서, 흑색 화소들(1712)에 매칭하는 화소들의 수가 4이고, 백색 화소(1713)에 매칭하는 화소들의 수가 1이므로, 주목 화소(1701)의 고립량은 4 - 1 = 3이다.

도 28C에 있어서, 흑색 화소들(1712)에 매칭하는 화소들의 수가 3이고, 백색 화소들(1713)에 매칭하는 화소들의 수가 0이므로, 주목 화소(1701)의 고립량은 3 - 0 = 3이다.

도 28D에 있어서, 흑색 화소들(1712)에 매칭하는 화소들의 수가 2이고, 백색 화소들(1713)에 매칭하는 화소들의 수가 0이므로, 주목 화소(1701)의 고립량은 2 - 0 = 2이다.

즉, 제2 실시예의 고립량은 '1＇이어야 할 화소들의 수와 '0'이어야 할 화소 수들의 차로써 얻어진다.

고립량 판정부(2605)는 복수의 패턴을 이용하여 그러한 패턴 매칭을 행한다. 또한, 외부 에지 신호들의 고립량 판정을 행하는 고립량 판정부(2606)도 고립량 판정부(2605)와 동일한 패턴 매칭을 행한다. 이 경우, 매칭 패턴은 임의로 조정되고 설정될 수 있다.

가산 처리부들(2607 및 2608)은 고립량 판정부들(2605 및 2606)로부터 출력된 고립량들 모두를 수신하고 가산한다. 이 경우, 두 개의 가산 처리부들은 동일 패턴들의 고립량들을 가산한다. 각각의 가산 처리부는 다른 가산 처리부에 가산 될 패턴이 아닌 패턴을 가산될 패턴으로서 사용한다. 예를 들어, 가산 처리부(2607)가, 성긴(낮은 LPI를 갖는) 망점 영역을 검출하는데 사용되는 패턴을 처리하는 경우, 가산 처리부(2608)는 미세(높은 LPI를 갖는) 망점 영역을 검출하는데 사용되는 패턴을 처리한다.

이런 방식으로, 다치의 고립량들을 처리함으로써, 망점 영역의 검출 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.

<실시예의 변형>

제2 실시예는 소정의 매칭 패턴에 대한 매칭 레벨을 다치의 고립량을 산출하는 기준으로서 사용한다. 그러나, 매칭된 패턴들의 수가 고립량으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 고립량 판정부들(2605 및 2606)이 10개의 매칭 패턴들을 이용하는 경우, 이들 모든 패턴들이 매칭된 경우, 고립량 = 10이 출력되거나, 또는, 3개의 패턴이 매칭된 경우, 고립량 = 3이 출력된다.

위의 실시예에 따라, 어떠한 판정 오류들의 증가도 없이, 문자 또는 선화를 포함하는 망점 영역의 추출 성능이 향상될 수 있다. 또한, 흰색 배경에 접하는 망점 영역의 경계에서 추출 결과의 급증이 방지될 수 있다. 따라서, 적합한 화상 영역 분리에 의해 얻어진 화상 영역들의 속성들에 대해 적응된 화상 처리가 실행될 수 있고, 따라서 화질을 개선할 수 있다.

<그외의 실시예들>

본 발명은 단일 디바이스를 포함하는 장치 또는 복수의 디바이스들로 구성된 시스템에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시예들의 기능들을 구현하는 소프트웨어 프로그램을 직접적으로 또는 간접적으로 시스템 또는 장치에 제공하고, 제공된 프로그램 코드를 시스템 또는 장치의 컴퓨터로 판독하고, 그 다음에 그 프로그램 코드를 실행함으로써 실시될 수 있다. 이 경우, 시스템 또는 장치가 프로그램 기능을 갖는 한, 실시 모드는 프로그램에 의존할 필요가 없다.

따라서, 본 발명의 기능들은 컴퓨터로 실현되므로, 컴퓨터에 설치된 프로그램 코드 또한 본 발명을 실현한다. 다시 말해서, 본 발명의 청구범위는 또한 본 발명의 기능들을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다.

이 경우, 시스템 또는 장치가 프로그램의 기능들을 갖는다면, 프로그램은 오브젝트 코드, 인터프리터에 의해 실행되는 프로그램, 또는 운영 체제에 공급된 스크립 데이터(scrip data) 등과 같은 임의의 형식으로 실행될 수 있다.

프로그램을 공급하는데 사용될 수 있는 기억 매체의 예는 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 디스크, 광 자기 디스크, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프, 비휘발성형 메모리 카드, ROM 및 DVD(DVD-ROM 및 DVD-R)이다.

프로그램을 공급하는 방법에 있어서, 클라이언트 컴퓨터는 클라이언트 컴퓨터의 브라우저를 이용하여 인터넷 상의 웹사이트에 접속될 수 있으며, 본 발명의 컴퓨터 프로그램 또는 프로그램의 자동으로 설치가능한 압축 파일이 하드 디스크 등과 같은 기록 매체에 다운로드될 수 있다. 또한, 본 발명의 프로그램은, 프로그램을 구성하는 프로그램 코드를 복수의 파일로 분할하고, 그 파일들을 다른 웹사이트들로부터 다운로드함으로써 공급될 수 있다. 즉, 본 발명의 기능을 실현하는 프로그램 파일들을 다수의 유저에게 컴퓨터에 의해 다운로드하는 WWW(World Wide Web) 서버 또한 본 발명의 청구범위에 포함된다.

또한, CD-ROM 등과 같은 기억 매체에 본 발명의 프로그램을 암호화하여 저장하고, 이 기억 매체를 유저들에게 배포하고, 특정 요건을 만족하는 유저들이 인터넷을 통해 웹사이트로부터 복호 키 정보를 다운로드하고, 이들 유저들이 키 정보를 이용하여 암호화된 프로그램을 복호하도록 함으로써, 프로그램을 유저의 컴퓨터에 설치하는 것이 가능하다.

실시예들에 따른 전술한 기능들이 컴퓨터에 의해 판독된 프로그램을 실행함으로써 실현되는 경우 이외에, 컴퓨터상에서 실행하는 운영 체제 등이 실제 처리의 전부 또는 일부를 실행하여 전술한 실시예들의 기능이 이 처리에 의해 실현될 수 있다.

또한, 기억 매체로부터 판독된 프로그램이 컴퓨터 내에 삽입된 기능 확장 보드 또는 컴퓨터에 접속된 기능 확장부에 제공된 메모리에 기입된 후, 기능 확장 보드 또는 기능 확장부 상에 장착된 CPU 등이 실제 처리의 전부 또는 일부를 실행하여 전술한 실시예들의 기능이 이 처리에 의해 실현될 수 있다.

본 발명이 예시적인 실시예들을 참조하여 기술되었으나, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예들에 한정되지 않음이 이해되어야 한다. 첨부의 청구범위의 범주는 그러한 변형 및 등가 구조들 및 기능들 모두를 포함하도록 가장 넓은 의미로 해석되어야 한다.

본 출원은 2005년 8월 31일자로 출원된 일본 특허 출원번호 제2005-252466호의 이익을 주장하며, 본 명세서에서 참조로써 그 전체가 포함된다.

Claims

상이한 종류의 화상 영역들(image regions)을 포함하는 화상으로부터 화상 영역들을 추출하는 방법으로서,

주목 화소(interest pixel)의 고립량을 산출하는 단계;

상이한 크기들을 갖는 복수의 영역들에서 상기 고립량들을 적산하는 단계; 및

상기 복수의 영역들 각각에 대해 설정된 임계치들과 상기 적산의 결과를 비교하여, 상기 주목 화소가 망점 영역(halftone dot region)에 속하는지 아닌지의 여부를 판정하는 단계

를 포함하는 화상 영역 추출 방법.
제1항에 있어서,

상기 산출 단계는 복수의 매칭 패턴들을 이용하여 상기 복수의 매칭 패턴들 각각에 대해 2진(binary) 고립량을 산출하는 단계를 포함하는 화상 영역 추출 방법.
제2항에 있어서,

상기 복수의 매칭 패턴들을 상기 망점 영역의 선수(lines per inch)를 고려하여 설정하는 단계를 더 포함하는 화상 영역 추출 방법.
제1항에 있어서,

상기 산출 단계는 복수의 매칭 패턴들을 이용하여 상기 복수의 매칭 패턴 각각에 대해 다치의(multi-valued) 고립량을 산출하는 단계를 포함하는 화상 영역 추출 방법.
제4항에 있어서,

상기 복수의 매칭 패턴들을 상기 망점 영역의 선수를 고려하여 설정하는 단계를 더 포함하는 화상 영역 추출 방법.
제1항에 있어서,

상기 판정 단계는 상기 복수의 영역에 대한 판정 결과들을 논리 연산하여 상기 주목 화소의 판정 결과를 판정하는 단계를 포함하는 화상 영역 추출 방법.
제1항에 있어서,

상기 주목 화소와 그 주위의 화소치들의 2차 미분치들을 사용하여 상기 주목 화소가 문자 영역에 포함되는지 아닌지의 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는 화상 영역 추출 방법.
상이한 종류의 화상 영역들을 포함하는 화상으로부터 화상 영역들을 추출하 는 화상 처리 장치로서,

주목 화소의 고립량을 산출하도록 구성된 산출부;

상이한 크기들을 갖는 복수의 영역에서 상기 고립량을 적산하도록 구성된 적산부; 및

상기 복수의 영역 각각에 대해 설정된 임계치들과 상기 적산의 결과를 비교하여, 상기 주목 화소가 망점 영역에 속하는지 아닌지의 여부를 판정하도록 구성된 판정부

를 포함하는 화상 처리 장치.
상이한 종류의 화상 영역들을 포함하는 화상으로부터 화상 영역들을 추출하는 방법을 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 방법은,

주목 화소의 고립량을 산출하는 단계;

상이한 크기들을 갖는 복수의 영역에서 상기 고립량을 적산하는 단계; 및

상기 복수의 영역 각각에 대해 설정된 임계치들과 상기 적산의 결과를 비교하여, 상기 주목 화소가 망점 영역에 속하는지 아닌지의 여부를 판정하는 단계

를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.