説明

画像処理装置

【課題】 下地除去処理の設定において、RGB成分に応じた3個のスライダを用いるUIでは、ユーザはRGBの各成分を座標軸とする3次元空間の1点を指定しなければならず、閾値を設定することが困難であるといった課題がある。一方、下地領域と非下地領域を指定するUIでは、非下地として指定したい画像部分の面積が小さい場合には、領域内に占める出現頻度が小さいために非下地と判断されない場合があり、ユーザの意図とは異なる閾値が決定されてしまうといった課題がある。
【解決手段】 画像データにおいて、下地除去処理を適用したくない非下地領域を選択し、その中に含まれる下地処理対象外となる例外色の設定を行う。非下地領域に含まれる色の中から減色処理を用いて少なくとも1色の代表色を決定し、その中から例外色を選択することで、簡単な操作で下地と非下地を容易に判別する閾値を設定することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理装置およびその処理方法に関し、例えば、画像の下地除去処理を行う画像処理に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、スキャナやファクシミリ、デジタルカラー複写機の画像読み取り処理において、読み取り画像の用途に応じた様々な画像処理が施される。画像処理の1つとして下地処理があり、色のついた用紙に印刷された原稿においても一定の閾値以上の輝度の画素を白色におきかえることで、背景色が除去された明瞭な読み取り画像を得ることができる。
【0003】
しかし、濃さや色の異なる様々な原稿があるため、手書き文字、罫線、蛍光ペンなど下地との判別が難しい部分が下地とみなされ、薄くなる、又は消えてしまう場合がある。これを回避するために、原稿に応じてユーザが下地処理の閾値を設定するためのユーザインターフェイス(UI)が用いられている。
【0004】
このようなUIとして、スライダを用いて閾値を設定するUIが広く用いられている。特に、RGBカラー成分に応じた3個のスライダを用いるUIでは、下地と非下地の輝度が近い場合でも、両者を色で区別するような閾値設定が可能である。
【0005】
また、閾値を直接設定するのではなく、プレビュー画像の領域を設定するUIを用いる方法も知られている。特許文献1には、ユーザがプレビュー画像を用いて下地領域と非下地領域を指定することで、指定された領域に含まれる画素の色情報の出現頻度に基づいて下地除去閾値を決定する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−206721号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、RGBカラー成分に応じた3個のスライダを用いるUIでは、ユーザはRGBの各成分を座標軸とする3次元空間の1点を指定しなければならない。このため、色に関する専門知識が少ないユーザには設定することが困難であるという課題があった。また、視覚的に感じる色と実際のRGB値には錯覚による差異が生ずる場合があるため、閾値を設定することが困難であるという課題があった。
【0008】
一方、下地領域と非下地領域を指定するUIでは、ユーザはプレビュー画像で目視した画像部分を直接指定するので、色に関する専門知識が無い場合や、錯覚の影響を受けやすい場合であっても設定が可能である。しかし、非下地として指定したい画像部分が文字、罫線、蛍光ペンなどの面積が小さな画像部分である場合には、領域内に占める出現頻度が小さいために非下地と判断されない場合がある。これにより、ユーザの意図とは異なる閾値が決定されてしまう場合があるという課題があった。
【0009】
以上のように、スライダによる設定方法では、閾値を直接設定できるが操作が困難であり、一方、領域による設定方法では、設定は容易だが面積の小さな画像部分を選択することが困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するための本発明は、原稿の画像を読み取って下地除去処理を行う画像処理装置であって、
読み取った前記画像を画面表示する画像表示手段(106)と、
画像処理条件を設定する設定手段(203)と、
前記設定手段によって設定された画像処理条件に従って前記画像処理装置で画像処理したときの画像を示すシミュレーション画像を生成して前記表示手段に表示させるシミュレーション手段(202)を有し、
前記設定手段は、前記画像表示手段に表示された画像の非下地画像を含む領域を指定する非下地領域指定手段(303)と、
前記指定した非下地領域の画像に含まれる色の中から代表色を少なくとも1色以上抽出する減色手段(S62)と、
前記代表色を前記表示手段に表示する代表色表示手段(306)と、
前記代表色の中から下地除去処理の対象外として扱いたい特定の色を選択する例外色選択手段(305)を有することを特徴とする画像処理装置およびその処理方法。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、下地と非下地の輝度が近く、下地除去における閾値設定が困難な画像に対しても、減色処理で抽出された少なくとも1色以上の代表色の中から、下地除去処理対象外となる例外色がユーザに選択されることで、下地と非下地を判別する閾値を容易に設定することが出来る。特に、選択したい例外色が占める画像部分の面積が小さい場合でも選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図
【図2】下地処理設定を行うためのUIを示す図
【図3】下地処理時における例外色指定インターフェイスを示す図
【図4】下地処理を説明するフローチャート
【図5】下地処理における設定フローを説明するフローチャート
【図6】下地処理設定における例外色を設定するフローを説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。尚、本実施形態では、画像処理装置として、フルカラーデジタル複写機(カラー複写機)を例に挙げて説明するが、カラーファクシミリ装置などに適用しても良い。また、実際の利用用途もこの限りではない。
【0014】
図1は、本発明に係る画像処理装置の実施の形態を示す構成図である。図1において、101はカラーイメージセンサーであり、原稿画像を読み取り、アナログのカラー画像信号を生成する。カラーイメージセンサー101は、例えばカラーフィルタによるRGB色分解を利用した3ラインCCDデバイスやカラーLEDによるRGB色分解により読み取りを行うCMOSセンサーである。102はゲイン(Gain)部であり、カラーイメージセンサー101から出力されるアナログのカラー画像信号に電気的にゲインを掛け、後述するAD変換器に適した電気レベルに正規化する。103はAD変換器であり、ゲイン部102で正規化されたアナログのカラー画像信号をデジタルのカラー画像信号に変換する。104はシェーディング補正部であり、カラー画像信号に対して主走査方向の各画素を正規化する。105は下地除去処理部であり、詳細は更に後述する。
【0015】
操作部106は情報制御部107、タッチパネル表示部108を備える。タッチパネル表示部108は表示部109とタッチ入力部110を一体的に構成したものである。情報制御部107は、後述のコントローラ113から送信された画像を表示部109に表示し、また、タッチ入力部110からの操作情報をコントローラ113に送信する。111はネットワークコントローラであり、ローカルエリアネットワーク(LAN)との接続を制御する。112の画像記憶部はMAC(Memory Access Controller)やPCI(Peripheral Component InterConnect)バスコントローラ等のコントローラを含む記憶領域である。具体的には、画像や処理パラメータ等を一時記憶するメモリやハードディスクである。113はCPU、RAM、ROM等で構成されるコントローラであり、後述するプログラムに従ってCPUがカラー複写機全体の制御を行う。114はカラー複写機の記録部であり、この例ではプリンタである。尚、記録部114は、ネットワークコントローラ111を利用したパーソナルコンピュータ(PC)への転送やネットワーク及びUSB等によりローカルに接続されたプリンタへの出力でも良い。
【0016】
以下に、本実施形態における処理手順について説明する。はじめに、ユーザによってカラー複写機の図示しない原稿台又はオートフィーダーに、下地色の付いた紙に印刷された原稿が置かれ、操作部106から原稿の下地色除去が指定される。この際、ユーザはデフォルト設定のまま操作を続けても良いし、後述する下地除去のパラメータをあらかじめ詳細に設定しても良いし、過去に保存しておいた設定を呼び出して設定しても良い。続いて、ユーザによってネットワーク送信が指定されると、カラー複写機のスキャナが原稿画像のスキャンを開始する。この原稿画像は、図1に示すカラーイメージセンサー101によって電子映像化される。この時の出力信号はレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)が一般的で、それぞれの電位レベルがアナログ信号で出力される。各アナログ信号は、ゲイン部102で増幅され、AD変換器103でデジタル信号に変換された後、シェーディング補正部104で画素毎に指定レベルに正規化される。
【0017】
尚、この正規化で、カラー複写機に取り付けられた白基準を絶対白レベルとするため、原稿の下地の明度が白基準より低い場合、下地の明度が残ることになる。また、白基準は一般的には色差成分(彩度)は“0”であるため、原稿下地の彩度成分も残り、最終的には色として残ってしまう。更に言及すれば、原稿の下地色は白基準のRGB輝度値で正規化されているため、ユーザの考えている下地色とは別の色に感じられることが多い。
【0018】
この下地色が残った原稿画像の信号を一旦画像記憶領部112にスプールする。そして、下地除去処理部105が下地を除去し、下地が除去された原稿画像の信号が画像記憶部112にスプールされる。ここで、下地除去前及び下地除去後の原稿画像を表示部109に表示する。ユーザは、これらの画像表示を参照して下地処理設定を行う。下地設定を行うためのUIの詳細については後述する。ユーザによって設定された後、設定に基づいて下地処理部105が下地を除去し、下地が除去された原稿画像の信号が画像記憶部112にスプールされる。そして、コントローラ109が画像記憶部112にスプールされている信号に対して圧縮処理等の処理を行い、ネットワークコントローラ111に転送の依頼を発行する。これにより、原稿画像の信号がユーザの指示するコンピュータに転送される。
【0019】
今回は、ユーザによってネットワーク送信が指定された場合を例に説明したが、コピー時には下地が除去された原稿画像の信号は記録部114に送られ、濃度変換や色変換が施される。そして、記録されてコピー画像となる。
【0020】
次に、図2〜図6を参照して、本実施形態におけるUI及び下地除去処理部105の処理を詳細に説明する。
【0021】
図2は、本発明における下地処理設定を行うためのUIの1つであるスライダインターフェイスを説明するための図である。図2を用いて下地処理設定を説明する。図2において、調整前画像201は画像記憶部112にスプールされた下地処理前の原稿画像を、表示する画素数に応じて拡大縮小表示する。また調整後画像202は下地除去処理された原稿画像を、表示する画素数に応じて拡大縮小表示する。背景調整スライダ203は、下地除去の閾値をユーザが指定するためのインターフェイスである。例外色指定ボタン204は、後述する図3に示す例外色指定インターフェイスに移行するための切り替えボタンである。例外色とは、下地除去処理において非下地であるにも関わらず、下地として認識されてしまうために、下地除去処理おける処理対象外としたい非下地の色を指す。
【0022】
図5は下地処理設定処理を説明するフローチャートである。ユーザによって操作部106が操作され、下地除去処理が選択された場合、ステップS50において、図2に示す下地処理設定インターフェイスが表示される。次に、ステップS51において、調整前画像201に下地処理前の画像が表示される。ステップS52において、背景調整スライダ203がユーザによって操作され、スライダに対応した下地処理の閾値が設定される。ユーザによってスライダが移動された場合、コントローラ113はスライダの位置に応じて下地除去の閾値を変更する。閾値はスライダの位置に比例して決定しても良いし、演算やテーブルを用いて決定しても良い。閾値が変更された場合、ステップS53において、コントローラは画像記憶部112から下地処理前の原稿画像を下地処理部105に転送して下地処理を行う。下地処理された画像を再び画像記憶部112にスプールし、ステップS54において、操作部106の調整後画像202に表示する。このように、ユーザの操作に応じて調整後画像202を更新することで、ユーザは設定の結果を即座に確認することができる。下地以外の画像部分が除去されてしまった場合、ユーザによる例外色指定ボタンの操作を受けて(ステップS55でY)、ステップS56において、図3に示す例外色指定インターフェイスに移行することで、より詳細に下地処理の設定を行う。また下地処理結果が得られた場合(ステップS57でY)、下地処理設定を終了する。
【0023】
図3は例外色指定インターフェイスを説明するための図である。また、図6は例外色指定処理を説明するためのフローチャートである。図3と図6を用いて例外色指定処理を説明する。例外色指定処理が開始されると、ステップS60において操作部106に図3に示す例外色指定インターフェイスを表示する。ユーザは、例外色指定インターフェイスを用いて、意図に反して除去されてしまった画像部分を指定する。調整前画像301と調整後画像302は図2のスライダインターフェイスと同様に、下地処理前後の画像を適宜拡大縮小して表示する。ステップS61において、ユーザによって調整前画像301の任意の座標が指やタッチペンで指定されると、指定された座標情報がコントローラ113に伝えられる。指定された座標を中心とするNsel×Nsel画素の領域を選択領域とする。
【0024】
ここで、コントローラ113は、選択領域の下地処理前の画像データを画像記憶部112から取り出し、例外色指定インターフェイスの拡大表示領域303に画素数に応じて拡大縮小表示する。このとき、調整前画像301に比べて拡大表示領域303の画像が拡大表示されて見えるようにする。具体的には、(Nsrc/Wsrc)>(Nsel/Wsel)となるように選択領域のサイズNselを決定する。このとき、調整前画像301の水平画素数をWsrc、原稿画像の水平画素数をNsrc、拡大表示領域303の水平画素数をWsel、選択領域の水平画素数をNselとする。また、ステップS62において、コントローラ113は、選択領域に含まれる画素に対して減色処理を行い、m色の色候補を抽出する。
【0025】
ここで減色処理とはメディアンカット(中央値分割)法などの一般的な減色処理を指し、またこれに限るものではない。操作部106は抽出された色候補を、色候補表示部304に表示する。色候補選択部305には、色候補表示部に表示された色候補をユーザが選択するためのインターフェイスを表示し、ステップS63において、ユーザの指やタッチペン操作により例外色が指定されることで、例外色として選択する。例外色表示領域306には、色候補選択部305からユーザによって指定された例外色をまとめて表示する。これにより、現在登録済みの例外色を確認、または削除できるものとする。
【0026】
ステップS64において、例外色を新規に登録または削除する度に、コントローラ113は、画像記憶部112から下地処理前の原稿画像を下地除去処理部105に転送して下地処理を行う。ステップS65において、下地処理された画像を再び画像記憶部112にスプールし、また、操作部106の調整後画像302に表示する。このように、ユーザの操作に応じて調整後画像302を更新することで、ユーザは設定の結果を即座に確認することができる。調整後画像302に表示された下地処理画像が、ユーザの所望の画像であった場合、例外色指定処理を終了し(ステップS66でY)、図2に示すインターフェイスに移行する。
【0027】
次に、下地除去処理部105の処理について図4のフローチャートを用いて説明する。下地除去処理部105は、画像記憶部からの原稿画像を1画素毎に処理する。ステップS40において、ユーザによって例外色が設定されているかを判定する。例外色が設定されている場合、ステップS41へと移行し、設定されていない場合、後述するステップS44〜S46における下地除去処理へ移行する。ステップS41において、入力された画像データと登録された例外色の色差を演算する。次に、ステップS42において、演算された色差と色差閾値を比較し、色差が色差閾値と等しいか小さい場合は、入力画像データは例外色と十分に近い色であるとみなし、下地処理を行わない。ここで色差閾値とは、入力画像データと例外色の色差が十分近いと見なす閾値を指し、任意の値で良い。ステップS41、ステップS42を、ステップS43において、登録されている全ての例外色に対して繰り返し、全ての例外色との色差が色差閾値より大きい場合のみ、ステップS44〜S46における下地除去処理へと移行する。ステップS44において、コントローラ113は入力画像データの信号値に対して、下地除去における閾値を用いて(1)の演算式を実行する。
【0028】
S=入力信号値×(最大信号値)/(閾値) (1)
ここで、S値は下地除去処理において出力される画素値である。次に、ステップS45において、コントローラ113は演算により算出されたS値が、最大信号値を超えているか否かを判断する。ここで、最大信号値とは、入力画像データの取りうる最大の画素値である。例えば各色8bitの信号である場合、取りうる値は0〜255であり、最大信号値は255である。ステップS45において、入力信号値が最大信号値を超えている場合、ステップS46において、コントローラ113はS値を最大信号値へ置き換え、最大信号値を出力信号値とする。ステップS45において、最大信号値を超えていない場合、ステップS44において演算したS値が出力信号値となる。
【0029】
以上説明した処理により、下地と非下地の輝度が近く、下地除去の閾値設定が困難な画像に対しても下地と非下地を判別する閾値を容易に設定することが出来る。特に、手書き文字や罫線や蛍光ペンなどの面積の小さな画像部分をユーザが容易に選択することが可能になり、ユーザが指定した画像部分は除去されずに、その他の下地が除去された明瞭な読み取り画像が得られる。
【符号の説明】
【0030】
101 カラーイメージセンサー
102 ゲイン(Gain)部
103 AD変換器


【特許請求の範囲】
【請求項1】
原稿の画像を読み取って下地除去処理を行う画像処理装置であって、
読み取った前記画像を画面表示する画像表示手段(106)と、
画像処理条件を設定する設定手段(203)と、
前記設定手段によって設定された画像処理条件に従って前記画像処理装置で画像処理したときの画像を示すシミュレーション画像を生成して前記表示手段に表示させるシミュレーション手段(202)を有し、
前記設定手段は、前記画像表示手段に表示された画像の非下地画像を含む領域を指定する非下地領域指定手段(303)と、
前記指定した非下地領域の画像に含まれる色の中から代表色を少なくとも1色以上抽出する減色手段(S62)と、
前記代表色を前記表示手段に表示する代表色表示手段(306)と、
前記代表色の中から下地除去処理の対象外として扱いたい特定の色を選択する例外色選択手段(305)を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記画像表示手段(106)は、前記画像処理装置における画像処理前の画像と画像処理後の前記シミュレーション画像を、同一画面上で比較し確認できる特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記画像表示手段(106)は、指やペンを用いて表示部に触れることで操作できるタッチパネルであることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−110615(P2013−110615A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−254600(P2011−254600)
【出願日】平成23年11月22日(2011.11.22)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】