【発明の詳細な説明】
注目関連画像セクションの幾何学的データを求める方法
本発明は、電子的複製再現技術の分野に係わり、そして、スキャナタブレット
ないしスキャナドラム上に取り付けられる原画の画像セクションの、位置、寸法
及び角度位置のような幾何学的データを自動的に求める方法に関する。
複製技術では、テキスト、グラフィック及び画像のようなすべての被印刷エレ
メントを含む印刷ページに対して印刷原画が作製されている。１つの画像に対し
てデータは例えば次のようにして生ぜしめられる、即ち、画像がスキャナにて点
状及びライン状にスキャンされ、各画点が色成分に分解され、当該成分の色値が
デジタル化されるのである。通常画像は、スキャナにて、色成分、赤、緑、青（
Ｒ，Ｇ，Ｂ）に分解される。４色刷りに対して、当該の色成分は、更に、印刷イ
ンキシアン、マゼンタ、黄及び黒（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に変換される。黒白画像に
対してスキャナは、同じようにグレイ値を有する唯一のコンポーネントを生じさ
せるか、又は差し当たり、スキャンされたＲＧＢコンポーネントは事後的に印刷
黒へ換算される。
スキャナは、そこにてスキャナすべき原画がスキャ
ナタブレット上に取り付けられるクラットベット形機器であり得る。原画は透明
であり得（スライド又はカラーネガ）、又は反射的（反射画像）であり得る。ス
キャナタブレットは照射され、１つのスキャナラインの透明又は反射光がカラー
フィルタにより色成分に分解される。色成分の光が、例えば、ＣＣＤラインを介
して、さらに離散的画点に分解され、電気信号に分解され、該電気信号は引き続
いてデジタル化される。代替選択的ドラムスキャナを使用することもでき、この
ドラムスキャナでは原画が透明なスキャナドラム上へ取付られる。スキャナドラ
ムは、原画に応じて（透明か又は反射的）点状に内方又は外方から照射され、そ
して、色コンポーネントの透過、ないし反射光は、スキャナヘッドにて光センサ
へフォーカシングされ、電気信号に変換される。ここでスキャナドラムは、回転
すると共に、照射装置及びスキャナヘッドはスキャナドラムの軸に沿って動かさ
れ、その結果スキャナドラムの表面は、点状及びライン状にスキャンされる。
原画のスキャンを実施するため、複数の原画がスキャナタブレットないしスキ
ャナドラムへ取付られ、それらの複数の原画をスキャナは自動的に相次いでスキ
ャナし、デジタル化し、記憶するものである。このために、作業準備プロセスに
て、スキャナタブレットないしスキャナドラム上での画像の位置、それの寸法及
び角度位置を入力しなければならない。それにより、
スキャナによりスキャンされ、個々の画像に対応付けるべき利用可能なスキャン
面のセクションが規定される。
同時出願（内部書類番号９６／９５８，“Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ ｚｕｒ Ｂｅ
ｓｔｉｍｍｕｎｇ ｄｅｒ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｄａｔｅｎ ｖｏｎ Ａｂｔａ
ｓｔｖｏｒｌａｇｅｎ”において、スキャン原画の幾何学的データが全スキャン
面の全体的ないしオーバーオール（overall）スキャンにより粗い分解能でどの
ように、自動的に求められるかが記載されている。そのようにして求められた幾
何学的データは、各原画に対して、縁を含めた画像全体を含むスキャン矩形を表
す。細かな分解能での画像スキャンのため、換言すれば、印刷原画の作製のため
利用されるべき画像データの生成のため、たんに注目関連した画像内容のみを含
む、縁のない画像セクションのみが必要とされる。
従来技術によれば注目関連した画像セクションに対する幾何学的データの入力
は時間を要する。このために、比較的わずかな分解能での原画の事前スキャン（
プリスキャンＰｒｅｓｃａｎ）が実施される。原画の 事前スキャンは、モニタ
上にて表示され、そして、次いでカーソルにより手動的に画像スクリーン上に注
目関連した画像セクションのコーナ点がマーキングされる。事前スキャン、スキ
ャニングは、注目関連した画像セクション内で、当該の事前スキャンのスキャン
デ
ータをグラデーション、コントラスト、色等に関して分析し、それにより、スキ
ャナの調整セッティングパラメータを微細な分解能での最終的スキャンのため導
出するため用いられる。他の方法によれば、画像は、取付装着シート上に取り付
けられ、この取付装着シートは、デジタル化タブレットヘセッティングされる。
そこでは注目関連した画像セクションの座標が求められる。それに引き続いて、
取付装着シートがスキャナタブレットないしスキャナドラム上に被着される。こ
のために、座標を求めるための装置がスキャナタブレット内に統合化されるよう
にした手段も存する。いずれにしろ、座標検出には手動的作業及び所要時間を伴
う。
画像をできるだけ真っ直ぐスキャン面上へ取り付けるべく努力がなされている
一方、注目関連した画像セクションの角度位置の検出は有意義である。取付の際
の画像の精確な配向が作業コストを要し、時間を要するので、画像をたんに近似
的に真っ直ぐに取り付け、精確な配向を事後的に実施すると一層より経済的であ
る。幾つかのフラットベットスキャナは、それにより、スキャナタブレットを任
意の所定の角度だけ回転できる装置を有する。それにより、スキャンの際スキャ
ン面上での画像の斜めの取り付けを補正できる。そのような回転装置が設けられ
ていない場合、スキャンされた画像データを後に１つの計算プロセスで、回転し
て、斜めの取り付けを補正するものである。
本発明の課題とするところは、幾何学的データの前述の手動的検出を回避し、
原画の注目関連した画像セクションの位置寸法及び角度位置のような幾何学的デ
ータを自動的に求めるための方法を提供することにある。それにより、スキャナ
の操作が簡単化され、画像スキャンの自動化が可能になる。前記課題は請求項１
の構成要件及び従属形式請求項２〜９により解決される。
次に本発明を図１〜図５を用いて詳述する。
図１は、画像縁を含めた原画を示し、
図２は、ヒストグラムにて白点及び黒点を決定する様子を示し、
図３は、明度値に対する増幅度関数を示し、
図４は、水平及び垂直エッジに対するエッジフィルタの特性を示し、
図５は、ハフ変換を用いての適合された直線に対するサーチの様子を示す。
図１は、画像２を含めた原画１を示す。原画は、一般的にカラー又は黒白スラ
イド、ネガ又は反射形画像である。図１には、例示的に原画としてネガが示して
あり、このネガは、簡単な複製の理由からたんに黒白の画点を有する２進画像と
して示してある。原画１の注目関連した画像セクション３は、画像情報を含む原
画の部分である。本発明の方法は、自動的に、注目関
連した画像セクションの輪郭４，即ち、画像２と注目関連した画像セクション３
との間の分離線を求める。
第１の処理ステップでは、減少された分解能、例えば６０パイクセルＰｉｘｅ
ｌ／ｃｍでの原画の事前スキャン（Ｐｒｅｓｃａｍ）が実施される。当該のスキ
ャンの記憶されたＲＧＢ−スキャンデータから本発明により、可及的に明瞭に注
目関連した画像セクションの輪郭４を表す画像信号が算出される。有利には、そ
れは、ＲＧＢデータを、ＣＩＥＬＡＢ（ＣＩＥ＝Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅｄ‘Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）色空間のＬＡＢデータへ変換
する場合取得されるＬコンポーネントである。明度コンポーネントは、ＲＧＢ色
空間の重み付けられた加算によっても取得することができる。代替的に個別の色
コンポーネント、例えばＲＧＢデータの緑成分を、明度コンポーネントとして使
用することもできる。
本発明の第２の処理ステップにて、白点Ｌw─及び黒点Ｌsが、明度コンポーネ
ントの値から求められる。有利には、すべての値の頻度が明度像にて求められ、
累積的ヒストグラムにてプロットされる。白点Ｌwとして、すべての明度値の５
％に到達するような明度値が定義される。黒点Ｌsとして、相応にそこにて、ヒ
ストグラム中すべての明度値の９５％に到達するような明度値が定義付けられる
。それらの％値のもとで本発明により、画像を代表する白及び黒点が得られる
。黒点と白点との差から、明度像のダイナミックレインジＤが得られる。
Ｄ＝Ｌs─Ｌw （１）
図２は、白点Ｌw及び黒点Ｌsを有する累積的ヒストグラムを示す。本発明にと
って、どの％値のもとで、ヒストグラム中、白点及び黒点が設定されるかは重要
でない。０％ないし１００％の近くでの任意の％値を選定できる。基本的に０％
及び１００％のもとで明度値を選定できる、換言すれば、明度像にて、絶対的に
最も明るい、そして、最も暗い値が色及び黒点として選定できる。但し、極度の
明度値が画像中０％及び１００％のもとでたんに稀にわずかしか現れない場合に
は白点及び黒点が画像を代表しない可能性がある。
本発明の次の処理ステップにて明度値Ｌが、画像縁２の明度値の近くで非直線
的関数ｇ｛Ｌ｝により増強、増幅されて明度値にて、注目関連した画像セクショ
ンの輪郭４が強調される。図１の例では、原画１は、ネガである、換言すれば、
画像縁２は黒である。要するに、この場合において、黒領域にて明度値Ｌが増強
、増幅される。反射形原画─それの縁は一般に白である─の場合、明度値Ｌは、
白領域にて相応に増幅される。増幅される明度値Ｌｇは下式により得られる；
Ｌg＝ｇ｛Ｌ｝ （２）
図３は、増幅度関数｛Ｌ｝の１例を示し、ここで明度値Ｌは黒領域にて増幅さ
れる。明度値Ｌが例えば８
ビット精度で表示されるとの前提のもとで、０（黒）と２５５（白）との間でＬ
に対する値が得られる。明度値０は係数５だけ増強、増幅され、増幅度は、明度
値１５まで直線的に係数１へ低下し、２５５までの残りの明度値に対して係数１
にて保持される。換言すれば、領域０〜１５における明度値のみが増幅され、残
りの明度値は変わらない状態におかれる。画像縁が白である場合、例えば、それ
に鏡像的関数ｇ｛Ｌ｝が使用され、この鏡像的関数ｇ｛Ｌ｝は、明度値Ｌを領域
２４０…２５５にて増強、増幅し、残りの明度値を変わらない状態におく。
本発明の次の処理ステップでは、デジタルエッジフィルタリングを明度コンポ
ーネントに施す。有利には、近似的に水平及び垂直のエッジにて高い出力値を生
じさせ、それにより、そのようなエツジを強調するフィルタが使用される。
図４は、水平エッジ５及び垂直エッジ６に対する簡単フィルタを例示する。水
平フィルタは２Ｘ５パイクセルに亘って及んでいる。丸く囲んだ点Ｐは、実際の
パイクセルの位置を表す。フィルタ窓の各位置における値ｈijがフィルタ係数で
ある。フィルタリングは次のようにして実施される、即ち、フィルタ窓の点Ｐが
、増強、増幅された明度画像Ｌｇの各パイクセル上にセッティングされ、それぞ
れの窓位置の下にあるパイクセル値Ｌｇijが係数ｈijと乗算され加算されるので
ある。結果は、ダイナミックレインジＤに規準化され、この規準化のため、当該
結果は１／（Ｋ１×Ｄ）に乗算され、ここで、Ｋ１は定数である。各パイクセル
のフィルタ値Ｆｈは、次の通りである、即ち、
Ｆｈ＝〔Σ（ｈijxＬｇij）〕／（ｋ１ｘＤ）（３）
水平フィルタ５の、９０°回転されたバージョンである垂直フィルタに対して
、フィルタ値Ｆｖは相応して次のようにして得られる。
Ｆｖ＝〔Σ(ｖijxＬｇij)〕/(ｋ１ｘＤ) （４）
水平方及び垂直エッジフィルタリングのフィルタ値Ｆｈ及びＦｖは本発明によ
り引き続いて、１つの生成フィルタ値にまとめられる。有利には各パイクセルに
対して、Ｆｈ及びＦｖの大きさ及びその都度比較的大きな値が合成フィルタ値Ｆ
としてとられる。Ｆは次のようにして求める
Ｆ＝Ｖｚmax×ｍａｘ（｜Fh｜.｜Fv｜） （５）
但しＶｚｍａｘは、選定された最大値の極性である。
本発明にとって、図４に示すエッジフィルタの形状及び係数は、重要でない。
２×５より多い、又は少なくパイクセル及び他の係数を有するフィルタ窓を使用
することもできる。
重要なことは、フィルタリングにより主に、水平及び垂直エッジを強調するこ
とである。同様に、式（５）によるのとは別の関数を使用でき、例えば、大きさ
｜Ｆｈ｜及び｜Ｆｖ｜の和に比較的大きい値の極性を与えたものを使用できる。
本発明にとって増幅度関数ｇ｛Ｌ｝の精確な形は重要ではない。要はただ明度値
Ｌが画像縁の色の領域にて関数ｇ｛Ｌ｝により増幅されることである。
図５は、本発明の次の処理ステップを示す。この処理ステップでは注目関連し
た画像セクションの４つの頁の各々に対して、最適に適合化された直線が求めら
れる。このために、本発明により、処理技術上（アナログ）ハフ変換として公知
の方法（Ｈ．Ｂａｅｓｓｍａｎｎ，Ｐ．Ｗ．Ｂｅｓｓｌｉｃｈ：Ｂｉｌｄｖｅｒ
ａｒｂｅｉｔｕｎｇ Ａｄ Ｏｃｕｌｏｓ，ｓ． １０１−１２１，ｓｐｒｉｎ
ｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ １９９３）が使用される。先ず、コーナ点Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄを有するフィルタリングされた画像Ｆの書き直しをする矩形７が形成され、こ
の矩形７のページは主ないし副スキャン方向に対して並行である。次いで注目関
連した画像セクションの各ページに対して、所定のサーチ領域にて、種々の位置
を有し、種々の角度をなす直線に対して、フィルタ値Ｆは直線に沿って加算され
る。それに対して、和が正ないし負の最大値に達する直線は、注目関連した画像
セクションの当該のページに対する最適に適合された直線として選定される。こ
こで、最大値の極性を考慮しなければならない、それというのは、フィルタ値Ｆ
は、正及び負になり
得るからである。黒から“非黒”への移行の場合、フィルタ値は負であり、“非
黒”から黒への移行の場合、フィルタは正である。従って、ここで考慮される例
では注目関連した画像セクションの左方ページを求めるため、上述の和の最大値
を有する１つの直線をサーチする。注目関連した画像セクションの右方ページに
対して相応に、当該の和の正の最大値を有する直線をサーチしなければならない
。
図５は注目関連した画像セクションの左方ページ面に対するサーチ領域を示す
。水平区間に沿って、点Ａから間隔Ｓをおいて、１つの点Ｇが設定される。点Ｇ
を通って、種々の角度αをなして直線８が引かれる。直線の各々に対して、フィ
ルタ値Ｆの和が直線に沿って形成される。当該の数は、α及びｓにより規定され
る列及び行のもとでα、ｓマトリクス９内にエントリされる。マトリクスの各セ
ルはチェックされた直線のうちの一つに相応する。ｓ及びαの変化により、その
ようにして、多数の直線が調べられる。この場合ほぼ垂直の直線がサーチされる
ので、パラメータｓを一つのストリップに限定し、αを小さな角度領域に限定し
て、所要の処理時間を低減できる。
─ｓmax≦ｓ≦＋ｓmax （６）
─αmax≦α≦＋αmax
限定のため、例えば
ｓmax＝１０ｍｍ及びαmax＝１５°
が選定される。
サーチ動作の後、α、ｓマトリクス９のどのセルが正ないし負の数値を含むか
が調べられる。上述のように、注目関連した画像セクションの左方ページに対し
て、そして、黒い画像の場合に対して、負の最大値がサーチされる。ｓ及びαの
所属の値は、注目関連した画像セクションの相応のページを最も精確に表す１つ
の直線を規定する。書き直しをする矩形７のコーナ点Ｂ，Ｃ，Ｄから出発して、
注目関連した画像セクションの残りの３つのページに対する最適に適合された直
線のサーチ及び決定が相応の仕方で行われる。
ハフ変換を用いての最適に適合された直線のサーチに対するストラテジィは、
勿論多様に変化させ得る。それを通ってサーチ直線が通る点Ｇは、図５に示すの
とは異なって書き直しをする矩形７の上縁に位置しなくてもよい。その点は、例
えば、下縁に位置してもよいし、又は矩形７の半分の高さのところに位置しても
よい。ただ重要なことは、注目関連した画像セクションの適合されるべきページ
の周りの所定のサーチ領域にて、位置及び角度に関して可能なすべての直線が、
ハフ変換に従って調べなければならないことである。サーチストラテジイを更に
処理時間に鑑みて次のようにして最適化することもできる、即ち、例えば、パラ
メータｓ及びαを先ず粗いステップで変化させ、次いで、ハフ変換値の正ないし
負の最大値の周りに比較的
精細なステップでチェックを継続するのである。
注目関連した画像セクションの４辺に対する見出された直線は、一般に直角を
有する４辺形ではない。従って、本発明の最後ステップでは、適合された直線か
ら、１つの画像セクション−矩形が形成される。このことは、多様に行われ得る
。或１つの有利な方法メソッドは次の通りである；
ａ）すべての４つの直線の角度の平均化（ここで、２つの直線に対して９０°
が加算ないし減算される）。ここで、角度は、ハフ変換の値で重み付けされる。
それというのは、相応の直線に対するハフ変換の（正ないし負）値が大であれば
ある程、角度はそれだけ益々“確実”になる。
ｂ）或１つの角度が平均値から、所定の大きさより多くの偏差のずれがあるか
否かのチェック。そうである場合には、平均値は、残りの３つの直線により形成
される。
ｃ）平均角度の使用下での４つの直線を有する画像セクション−矩形の決定（
２つの直線に対して９０°モディファイされている）。
注目関連した画像セクションの決定の後、スキャン過程のさらなるシーケンス
に対してスキャナの調整セッティングのため見い出された座標及び角度が使用さ
れ、例えば、事前スキャン（Ｐｒｅｓｃａｎ）の関連データからグラデーション
、色補正等に対する調整セ
ッティングパラメータを求めるため、そして、事後的に、高分解能スキャンのた
め、そして、スキャンされた画像データの回転角度補正のため使用される。
【手続補正書】
【提出日】1９９９年７月１４日（１９９９．７．１４）
【補正内容】
明細書
注目関連画像セクションの幾何学的データを求める方法
本発明は、電子的複製再現技術の分野に係わり、そして、スキャナタブレット
ないしスキャナドラム上に取り付けられる原画の画像セクションの、位置、寸法
及び角度位置のような幾何学的データを自動的に求める方法に関する。
複製技術では、テキスト、グラフィック及び画像のようなすべての被印刷エレ
メントを含む印刷ページに対して印刷原画が作製されている。１つの画像に対し
てデータは例えば次のようにして生ぜしめられる、即ち、画像がスキャナにて点
状及びライン状にスキャンされ、各画点が色成分に分解され、当該成分の色値が
デジタル化されるのである。通常画像は、スキャナにて、色成分、赤、緑、青（
Ｒ，Ｇ，Ｂ）に分解される。４色刷りに対して、当該の色成分は、更に、印刷イ
ンキシアン、マゼンタ、黄及び黒（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に変換される。黒白画像に
対してスキャナは、同じようにグレイ値を有する唯一のコンポーネントを生じさ
せるか、又は差し当たり、スキャンされたＲＧＢコンポーネントは事後的に印刷
黒へ換算される。
スキャナは、そこにてスキャナすべき原画がスキャ
ナタブレット上に取り付けられるクラットベット形機器であり得る。原画は透明
であり得（スライド又はカラーネガ）、又は反射的（反射画像）であり得る。ス
キャナタブレットは照射され、１つのスキャナラインの透明又は反射光がカラー
フィルタにより色成分に分解される。色成分の光が、例えば、ＣＣＤラインを介
して、さらに離散的画点に分解され、電気信号に分解され、該電気信号は引き続
いてデジタル化される。代替選択的ドラムスキャナを使用することもでき、この
ドラムスキャナでは原画が透明なスキャナドラム上へ取付られる。スキャナドラ
ムは、原画に応じて（ ）透明か又は反射的）点状に内方又は外方から照射され
、そして、色コンポーネントの透過、ないし反射光は、スキャナヘッドにて光セ
ンサへフォーカシングされ、電気信号に変換される。ここでスキャナドラムは、
回転すると共に、照射装置及びスキャナヘッドはスキャナドラムの軸に沿って動
かされ、その結果スキャナドラムの表面は、点状及びライン状にスキャンされる
。
原画のスキャンを実施するため、複数の原画がスキャナタブレットないしスキ
ャナドラムへ取付られ、それらの複数の原画をスキャナは自動的に相次いでスキ
ャナし、デジタル化し、記憶するものである。このために、作業準備プロセスに
て、スキャナタブレットないしスキャナドラム上での画像の位置、それの寸法及
び角度位置を入力しなければならない。それにより、
スキャナによりスキャンされ、個々の画像に対応付けるべき利用可能なスキャン
面のセクションが規定される。
同時出願（内部書類番号９６／９５８，“Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ ｚｕｒ Ｂｅ
ｓｔｉｍｍｕｎｇ ｄｅｒ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｄａｔｅｎ ｖｏｎ Ａｂｔａ
ｓｔｖｏｒｌａｇｅｎ”において、スキャン原画の幾何学的データが全スキャン
面の全体的ないしオーバーオール（overall）スキャンにより粗い分解能でどの
ように、自動的に求められるかが記載されている。そのようにして求められた幾
何学的データは、各原画に対して、縁を含めた画像全体を含むスキャン矩形を表
す。細かな分解能での画像スキャンのため、換言すれば、印刷原画の作製のため
利用されるべき画像データの生成のため、たんに注目関連した画像内容のみを含
む、縁のない画像セクションのみが必要とされる。
従来技術によれば注目関連した画像セクションに対する幾何学的データの入力
は時間を要する。このために、比較的わずかな分解能での原画の事前スキャン（
プリスキャンＰｒｅｓｃａｎ）が実施される。原画の事前スキャンは、モニタ上
にて表示され、そして、次いでカーソルにより手動的に画像スクリーン上に注目
関連した画像セクションのコーナ点がマーキングされる。事前スキャン、スキャ
ニングは、注目関連した画像セクション内で、当該の事前スキャンのスキャンデ
ータをグラデーション、コントラスト、色等に関して分析し、それにより、スキ
ャナの調整セッティングパラメータを微細な分解能での最終的スキャンのため導
出するため用いられる。他の方法によれば、画像は、取付装着シート上に取り付
けられ、この取付装着シートは、デジタル化タブレットへセッティングされる。
そこでは注目関連した画像セクションの座標が求められる。それに引き続いて、
取付装着シートがスキャナタブレットないしスキャナドラム上に被着される。こ
のために、座標を求めるための装置がスキャナタブレット内に統合化されるよう
にした手段も存する。いずれにしろ、座標検出には手動的作業及び所要時間を伴
う。
画像をできるだけ真っ直ぐスキャン面上へ取り付けるべく努力がなされている
一方、注目関連した画像セクションの角度位置の検出は有意義である。取付の際
の画像の精確な配向が作業コストを要し、時間を要するので、画像をたんに近似
的に真っ直ぐに取り付け、精確な配向を事後的に実施すると一層より経済的であ
る。幾つかのフラットベットスキャナは、それにより、スキャナタブレットを任
意の所定の角度だけ回転できる装置を有する。それにより、スキャンの際スキャ
ン面上での画像の斜めの取り付けを補正できる。そのような回転装置が設けられ
ていない場合、スキャンされた画像データを後に１つの計算プロセスで、回転し
て、斜めの取り付けを補正するものである。
国際出願ＷＯ ９５／１２２７１に記載されている方法では、外部の画像座標
が自動的に求められる。その上に画像が取付られているスキャン面は、スキャン
され、２進画像として記憶される。次いで、各スキャンラインに沿って、明度変
化がサーチされ、ここで、短い明度変化がノイズ抑圧フィルタにより考慮外にお
かれる。そのように見い出された画像の縁点が直線により適合化され、この直線
の位置は、最小誤差判定尺度を用いて最適化される。そのようにして見出された
直線により、スキャン面上での画像の位置、大きさ及び角度位置が求められる。
米国特許第４７７４５６９号明細書に記載されている方法では、１つの画像に
対する書き換えをする矩形がビデオバッファメモリ内に自動的に求められる。Ｈ
Ｆフィルタによる、輪郭のシャープ化後各ビデオ行にて、最も左方及び最も右方
向に位置する明度変化が検出される。次いで当該の明度変化の各位置に対して、
ヒストグラムが形成され、ヒストグラムの評価により、書換をする矩形が求めら
れる。当該の方法プロセスは、注目関連した画像セクションを求め得ず、亦角度
位置をも求め得ない。
本発明の課題とするところは、幾何学的データの前述の手動的検出を回避し、
原画の注目関連した画像セクションの位置寸法及び角度位置のような幾何学的デ
ータを自動的に求めるための方法を提供することにある。それにより、スキャナ
の操作が簡単化され、画像スキャンの自動化が可能になる。前記課題は請求項１
の構成要件及び従属形式請求項２〜４により解決される。
次に本発明を図１〜図５を用いて詳述する。
図１は、画像縁を含めた原画を示し、
図２は、ヒストグラムにて白点及び黒点を決定する様子を示し、
図３は、明度値に対する増幅度関数を示し、
図４は、水平及び垂直エッジに対するエッジフィルタの特性を示し、
図５は、ハフ変換を用いての適合された直線に対するサーチの様子を示す。
図１は、画像２を含めた原画１を示す。原画は、一般的にカラー又は黒白スラ
イド、ネガ又は反射形画像である。図１には、例示的に原画としてネガが示して
あり、このネガは、簡単な複製の理由からたんに黒白の画点を有する２進画像と
して示してある。原画１の注目関連した画像セクション３は、画像情報を含む原
画の部分である。本発明の方法は、自動的に、注目関連した画像セクションの輪
郭４，即ち、画像２と注目関連した画像セクション３との間の分離線を求める。
第１の処理ステップでは、減少された分解能、例えば６０パイクセルＰｉｘｅ
ｌ／ｃｍでの原画の事前ス
キャン（Ｐｒｅｓｃａｍ）が実施される。当該のスキャンの記憶されたＲＧＢ−
スキャンデータから本発明により、可及的に明瞭に注目関連した画像セクション
の輪郭４を表す画像信号が算出される。有利には、それは、ＲＧＢデータを、Ｃ
ＩＥＬＡＢ（ＣＩＥ＝Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅｄ
‘Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）色空間のＬＡＢデータへ変換する場合取得されるＬコン
ポーネントである。明度コンポーネントは、ＲＧＢ色空間の重み付けられた加算
によっても取得することができる。代替的に個別の色コンポーネント、例えばＲ
ＧＢデータの緑成分を、明度コンポーネントとして使用することもできる。
本発明の第２の処理ステップにて、白点Ｌw─及び黒点Ｌsが、明度コンポーネ
ントの値から求められる。有利には、すべての値の頻度が明度像にて求められ、
累積的ヒストグラムにてプロットされる。白点Ｌwとして、すべての明度値の５
％に到達するような明度値が定義される。黒点Ｌsとして、相応にそこにて、ヒ
ストグラム中すべての明度値の９５％に到達するような明度値が定義付けられる
。それらの％値のもとで本発明により、画像を代表する白及び黒点が得られる。
黒点と白点との差から、明度像のダイナミックレインジＤが得られる。
Ｄ＝Ｌs─Ｌw （１）
図２は、白点Ｌw及び黒点Ｌsを有する累積的ヒスト
グラムを示す。本発明にとって、どの％値のもとで、ヒストグラム中、白点及び
黒点が設定されるかは重要でない。０％ないし１００％の近くでの任意の％値を
選定できる。基本的に０％及び１００％のもとで明度値を選定できる、換言すれ
ば、明度像にて、絶対的に最も明るい、そして、最も暗い値が色及び黒点として
選定できる。但し、極度の明度値が画像中０％及び１００％のもとでたんに稀に
わずかしか現れない場合には白点及び黒点が画像を代表しない可能性がある。
本発明の次の処理ステップにて明度値Ｌが、画像縁２の明度値の近くで非直線
的関数ｇ｛Ｌ｝により増強、増幅されて明度値にて、注目関連した画像セクショ
ンの輪郭４が強調される。図１の例では、原画１は、ネガである、換言すれば、
画像縁２は黒である。要するに、この場合において、黒領域にて明度値Ｌが増強
、増幅される。反射形原画─それの縁は一般に白である−の場合、明度値Ｌは、
白領域にて相応に増幅される。増幅される値Ｌｇは下式に得られる；
Ｌg＝ｇ｛Ｌ｝ （２）
図３は、増幅度関数｛Ｌ｝の１例を示し、ここで明度値Ｌは黒領域にて増幅さ
れる。明度値Ｌが例えば８ビット精度で表示されるとの前提のもとで、０（黒）
と２５５（白）との間でＬに対する値が得られる。明度値０は係数５だけ増強、
増幅され、増幅度は、明度値１５まで直線的に係数１へ低下し、２５５までの残
りの明度値に対して係数１にて保持される。換言すれば、領域０．１５における
明度値は増幅され、残りの明度値は変わらない状態におかれる。画像縁が白であ
る場合、例えば、それに鏡像的関数ｇ｛Ｌ｝が使用され、この鏡像的関数ｇ｛Ｌ
｝は、明度値Ｌを領域２４０…２５５にて増強、増幅し、残りの明度値を変わら
ない状態におく。
本発明の次の処理ステップでは、デジタルエッジフィルタリングを明度コンポ
ーネントに施す。有利には、近似的に水平及び垂直のエッジにて高い出力値を生
じさせ、それにより、そのようなエッジを強調するフィルタが使用される。
図４は、水平エッジ５及び垂直エッジ６に対する簡単フィルタを例示する。水
平フィルタは２Ｘ５パイセクルに亘って及んでいる。丸く囲んだ点Ｐは、実際の
パイセクルの位置を表す。フィルタ窓の各位置における値ｈijがフィルタ係数で
ある。フィルタリングは次のようにして実施される、即ち、フィルタ窓の点Ｐが
、増強、増幅された明度画像Ｌｇの各パイセクル上にセッティングされ、それぞ
れの窓位置下にあるパイセクル値Ｌｇijが係数ｈijと乗算され加算されるのであ
る。結果は、ダイナミックレインジＤに規準化され、この規準化のため、当該結
果は１／（Ｋ１×Ｄ）に乗算され、ここで、Ｋ１は定数である。各パイセクルの
フィルタ値Ｆｈは、次の通りである、即ち、
Ｆh＝〔Σ（ｈijxＬｇij）〕／（ｋ１ｘＤ）（３）
水平フィルタ５の、９０°回転されたバージョンである垂直フィルタに対して
、フィルタ値Ｆｖは相応して次のようにして得られる。
Ｆｖ＝〔Σ(ｖijxＬｇij)〕/(ｋ１ｘＤ) （４）
水平方及び垂直エッジフィルタリングのフィルタ値Ｆｈ及びＦｖは本発明によ
り引き続いて、１つの生成フィルタ値にまとめられる。有利には各パイセクルに
対して、Ｆｈ及びＦｖの大きさ及びその都度比較的大きな値が合成フィルタ値Ｆ
としてとられる。Ｆは次のようにして求める
Ｆ＝Ｖｚmax×ｍａｘ（｜Fh｜.｜Fv｜） （５）
但しＶｚｍａｘは、選定された最大値の極性である。
本発明にとって、図４に示すエッジフィルタの形状及び係数は、重要でない。
２×５より多い、又は少なくパイセクル及び他の係数を有するフィルタ窓を使用
することもできる。
重要なことは、フィルタリングにより主に、水平及び垂直エッジを強調するこ
とである。同様に、式（５）によるのとは別の関数を使用でき、例えば、大きさ
｜Ｆｈ｜及び｜Ｆｖ｜の和に比較的大きい値の極性を与えたものを使用できる。
本発明にとって増幅度関数ｇ｛Ｌ｝の精確な形は重要ではない。要はただ明度値
Ｌが画像縁の色の領域にて関数ｇ｛Ｌ｝により増幅さ
れることである。
図５は、本発明の次の処理ステップを示す。この処理ステップでは注目関連し
た画像セクションの４つの頁の各々に対して、最適に適合化された直線が求めら
れる。このために、本発明により、処理技術上（アナログ）ハフ変換として公知
の方法（Ｈ．Ｂａｅｓｓｍａｎｎ，Ｐ．Ｗ．Ｂｅｓｓｌｉｃｈ：Ｂｉｌｄｖｅｒ
ａｒｂｅｉｔｕｎｇ Ａｄ Ｏｃｕｌｏｓ，Ｓ． １０１−１２１，Ｓｐｒｉｎ
ｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ １９９３）が使用される。先ず、コーナ点Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄを有するフィルタリングされた画像Ｆの書き直しをする矩形７が形成され、こ
の矩形７のページは主ないし副スキャン方向に対して並行である。次いで注目関
連した画像セクションの各ページに対して、所定のサーチ領域にて、種々の位置
を有し、種々の角度をなす直線に対して、フィルタ値Ｆは直線に沿って加算され
る。それに対して、和が正ないし負の最大値に達する直線は、注目関連した画像
セクションの当該のページに対する最適に適合された直線として選定される。こ
こで、最大値の極性を考慮しなければならない、それというのは、フィルタ値Ｆ
は、正及び負になり得るからである。黒から“非黒”への移行の場合、フィルタ
値は負であり、“非黒”から黒への移行の場合、フィルタは正である。従って、
ここで考慮される例では注目関連した画像セクションの左方ページを求め
るため、上述の和の最大値を有する１つの直線をサーチする。注目関連した画像
セクションの右方ページに対して相応に、当該の和の正の最大値を有する直線を
サーチしなければならない。
図５は注目関連した画像セクションの左方ページ面に対するサーチ領域を示す
。水平区間に沿って、点Ａから間隔Ｓをおいて、１つの点Ｇが設定される。点Ｇ
を通って、種々の角度αをなして直線８が引かれる。直線の各々に対して、フィ
ルタ値Ｆの和が直線に沿って形成される。当該の数は、α及びｓにより規定され
る列及び行のもとでα、Ｓマトリクス９内にエントリされる。マトリクスの各行
はチェックされた直線のうちの一つに相応する。Ｓ及びαの変化により、そのよ
うにして、多数の直線が調べられる。この場合ほぼ垂直の直線がサーチされるの
で、パラメータＳを一つのストリップに限定し、αを小さな角度領域に限定して
、所要の処理時間を低減できる。
─Ｓmax≦Ｓ≦＋Ｓmax （６）
─αmax≦α≦＋αmax
限定のため、例えば
Ｓmax＝1０ｍｍ及びαmax＝１５°
が選定される。
サーチ動作の後、α、ｓマトリクス９のどの行が正ないし負の数値を含むかが
調べられる。上述のように、注目関連した画像セクションの左方ページに対して
、そして、黒い画像の場合に対して、負の最大値がサーチされる。ｓ及びαの所
属の値は、注目関連した画像セクションの相応のページを最も精確に表す１つの
直線を規定する。書き直しをする矩形７のコーナ点Ｂ，Ｃ，Ｄから出発して、注
目関連した画像セクションの残りの３つのページに対する最適に適合された直線
のサーチ及び決定が相応の仕方で行われる。
ハフ変換を用いての最適に適合された直線のサーチに対するストラテジィは、
勿論多様に変化させ得る。それを通ってサーチ直線が通る点Ｇは、図５に示すの
とは異なって書き直しをする矩形７の上縁に位置しなくてもよい。その点は、例
えば、下縁に位置してもよいし、又は矩形７の半分の高さのところに位置しても
よい。ただ重要なことは、注目関連した画像セクションの適合されるべきページ
の周りの所定のサーチ領域にて、位置及び角度に関して可能なすべての直線が、
ハフ変換に従って調べなければならないことである。サーチストラテジイを更に
処理時間に鑑みて次のようにして最適化することもできる、即ち、例えば、パラ
メータｓ及びαを先ず粗いステップで変化させ、次いで、ハフ変換値の正ないし
負の最大値の周りに比較的精細なステップでチェックを継続するのである。
注目関連した画像セクションの４辺に対する見出された４辺形は、一般に直角
を有する４辺形ではない。従って、本発明の最後ステップでは、適合された直線
から、１つの画像セクション−矩形が形成される。このことは、多様に行われ得
る。或１つの有利な方法メソッドは次の通りである；
ａ）すべての４つの直線の角度の平均化（ここで、２つの直線に対して９０°
が加算ないし減算される）。ここで、角度は、ハフ変換の値で重み付けされる。
それというのは、相応の直線に対するハフ変換の（正ないし負）値が大であれば
ある程、角度はそれだけ益々“確実”になる。
ｂ）平均値から、所定の大きさより多くの偏差のずれがあるか否かのチェック
。そうである場合には、平均値は、残りの３つの直線により形成される。
ｃ）平均角度に使用下での４つの直線を有する画像セクション−矩形の決定（
２つの直線に対して９０°モディファイされている）。
注目関連した画像セクションの決定の際、スキャン過程のさらなるシーケンス
に対してスキャナの調整セッティングのため角度が使用され、例えば、事前スキ
ャン（Ｐｒｅｓｃａｎ）の関連データからグラデーション、色補正等に対する調
整セッティングパラメータを求めるため、そして、事後的に、高分解能スキャン
のため、そして、スキャンされた画像データの回転角度補正のため使用される。
請求の範囲
1. 原画の画像セクションの、位置、寸法及び角度位置のような幾何学的データ
を求める方法であって、幾何学的データを、自動的に、原画のスキャン及びスキ
ャンデータの解析により求めるようにした注目関連画像セクションの幾何学的デ
ータを求める方法において、
─原画のスキャンデータから明度像ないし明度画像を取得し、
─画像縁の明度値の領域における明度像を増強、増幅し、
─明度像に、近似的に水平及び垂直方向のエッジを強調するエッジフィルタリ
ングを施し、
─注目関連した画像セクションの周りの限られたサーチ領域にてハフ（Ｈｏｕ
ｇｈ）変換を用いて適合された直線を求め、
─適合された直線から注目関連した画像セクションの幾何学的データを求める
ことを特徴とする注目関連画像セクションの幾何学データを求める方法。
2. エッジフィルタリングを明度像のダイナミックレインジに適合することを特
徴とする請求項１記載の方法。
3. 直線のハフ（Ｈｏｕｇｈ）変換値を求め、該直線の位置及び角度が注目関連
した画像セクションの周
りのサーチ領域内で変化されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の方法
。
4. 適合された直線を、ハフ変換値の最大値を有する直線として求めることを特
徴とする請求項１及び３記載の方法。