JP2006222940A - 画像処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 画像縮小時、文字の線が消えてしまうなどの不具合を防止することができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】 入力された画像データに対し所定の処理を行って出力する画像処理装置であって、前記入力された画像データを特定領域と非特定領域に分離する分離手段(S102)と、前記分離された特定領域と非特定領域とをそれぞれ異なる方式により縮小する縮小手段(S103、S104)と、前記縮小された特定領域と非特定領域とを合成して表示する合成表示手段(S105)とを備えるようにした。
【選択図】 図2

Description

本発明は、入力された画像データに対し所定の処理を行って出力する画像処理装置に関し、特に、画像縮小時に文字の線が消えてしまうなどの不具合を防止することができる画像処理装置に関するものである。
従来、文書管理システムなどでは登録された文書を表示するときに、画像を縮小してサムネール画像として表示する画像高圧縮化方法が用いられているが、簡単に高圧縮画像を作成するためには、画像を単純に所定のステップで間引きを行うことで実現していた。
しかしながら、この画像を単純に所定のステップで間引きを行う方法は文字などの細い線が消えてしまうという不具合があった。
これを解決するために、例えば特許文献1に画像を平均色に縮小する処理と、まびき処理する方法を組み合わせることにより、高速かつ小規模で原画像に忠実な縮小画像を作成する画像処理装置が開示されている。
特許文献2には文字と文字以外の画像を含むカラー画像から正確に文字領域抽出を行うことができる画像処理方法が開示されている。
特開2004−112346公報 特開2002−288589公報
しかしながら、上記特許文献1に開示されているように縮小処理と間引き処理を組み合わせたとしても文字部の線が消えてしまうことがあった。
そこで、本発明は上述した問題点を解決するためのもので、その目的は画像縮小時に文字の線が消えてしまう不具合を防止することができる画像処理装置を提供することである。
上述の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、入力された画像データに対して所定の処理を行って出力する画像処理装置であって、前記入力された画像データを特定領域と非特定領域に分離する分離手段と、該分離手段により分離された特定領域と非特定領域とをそれぞれ異なる縮小方式により縮小する縮小手段と、を備えることを特徴とする。
また請求項2記載の発明は、前記縮小された特定領域と非特定領域とを合成して表示する合成表示手段を備えることを特徴とする。
また請求項3記載の発明は、前記縮小手段による異なる縮小方式は、前記非特定領域の特性に応じて切り替えられることを特徴とする。
また請求項4記載の発明は、前記分離された特定領域と非特定領域とをそれぞれ異なる圧縮方式で圧縮する圧縮手段を備えることを特徴とする。
また請求項5記載の発明は、前記合成表示手段は、前記縮小手段により作成された縮小画像と、前記圧縮手段により作成された圧縮画像とを、夫々合成して表示することを特徴とする。
また請求項6記載の発明は、前記分離手段は、処理対象画像である多値画像を取得する多値画像取得手段と、前記多値画像取得手段により取得された多値画像から二値画像を取得する二値画像取得手段と、前記二値画像の特定の属性を持つ領域を抽出する特定属性部抽出手段と、前記二値画像において前記特定の属性ではない領域に対応する部分を白画素に置換する白画素置換手段と、前記多値画像の前記特定属性部分の画素を消去した画像を生成する特定属性部消去画像生成手段と、
前記特定属性部分を構成する色を決定する特定属性色決定手段と、決定した各色からなる前記特定属性二値画像を生成する特定属性画素画像生成手段と、を備えることを特徴とする。
また請求項7記載の発明は、前記圧縮手段は、前記非特性属性の多値画像と決定した各色からなる前記特定属性二値画像を各々に別の方式で圧縮符号化することを特徴とする。
また請求項8記載の発明は、前記縮小手段により作成した特定領域と非特定領域の縮小画像と、前記圧縮手段により作成した特定領域と非特定領域の圧縮画像を複数のレイアとして1つのファイルに合成して保存する保存手段を備えたことを特徴とする。
また請求項9記載の発明は、前記縮小手段により作成した特定領域と非特定領域の縮小画像を合成した合成縮小画像、及び前記圧縮手段により作成した特定領域と非特定領域の圧縮画像を合成した合成圧縮画像を送信可能としたことを特徴とする。
また請求項10記載の発明は、前記縮小手段により作成した特定領域と非特定領域の縮小画像を合成した合成縮小画像、及び前記圧縮手段により作成した特定領域と非特定領域の圧縮画像を合成した前記合成圧縮画像を印刷可能としたこと特徴とする。
以上説明したように、本発明の画像処理装置によれば、分離手段により画像データを特定領域と非特定領域に分離し、分離した特定領域と非特定領域とを縮小手段によりそれぞれ異なる方式により縮小した後、特定領域と非特定領域とを合成表示手段により合成することで、画像縮小時に文字の線が消えてしまうといった不具合を防止することができる。
また、本発明の画像縮小処理を圧縮画像の作成処理と同時に行うようにすると、特定領域と非特定領域に分離する分離処理を共有することができるので、それだけ処理の簡略化、及び処理の高速化を図ることが出来る。
以下に添付の図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明による画像処理装置の実施形態の構成図である。
図1に示す本実施形態の画像処理装置は、ソフトウェアによって実現する場合の構成例であり、CPU11、メモリ12、ハードディスク13、マウス等の入力装置14、ディスクドライブ15、ディスプレイ16などが内部バス10により接続された汎用の画像処理装置により構成されている。
ディスクドライブ15に装填され、読み出しが行われるCDやDVD−ROMなどの記録媒体17には本発明の処理機能や処理手順を実現させるためのプログラムが記録されている。
また処理対象の原画像は、例えばハードディスク13などに格納されている。CPU11は、記録媒体17から上述した処理機能、手順を実現するプログラムを読み出して実行する。そして、画像処理の結果をハードディスク13に保存し、必要に応じてディスプレイ16に出力する。
次に、本発明による画像処理装置の第1実施形態について説明する。
図2は、第1実施形態としての画像処理装置が実行する動作を示した図であり、この図2に示すように本実施形態の画像処理装置では画像データが入力されると(S101)、入力画像を文字部(特定領域)とそれ以外の領域(非特定領域)に分離する(S102)。
次に、分離した文字部(特定領域)とそれ以外の背景領域(非特定領域)を、それぞれ異なった縮小方式で縮小する処理を実行する(S103、S104)。
そして、上記のように特定領域と非特定領域とを異なる縮小方式により縮小した2枚の縮小画像を表示する際には、これら2枚の縮小画像を合成した後(S105)、表示あるいは保存する(S106)。
ここで、本実施形態における縮小方式について説明しておく。
画像のファイルサイズを小さくする方法には、縮小方式と圧縮方式があり、圧縮方式がファイルの画素数はそのままでファイルサイズを小さくする方法であるのに対して、縮小方式はファイルの画素数や解像度を減らすことによりサイズを小さくする方法である。
これまで特定領域と非特定領域に分けて夫々異なる圧縮方式によりファイルサイズを小さくする提案を多数行ってきたが、本発明では特定領域と非特定領域に分けて夫々異なる縮小方式によりファイルサイズを小さくするようにしたものである。
図3は縮小方式による縮小の概念に示した図であり、図3(a)に示すような入力画像を図3(b)に示すようなメッシュ上の小領域(m×n画素サイズ)に分割し、その小領域の中の画素から、図3(c)に示すような1画素(=代表値)Pを決定する。そして、同図(d)に示すように、その代表値Pでオリジナルファイルの1/(n×m)の縮小画像を作成するようにしている。なお、n=mでも構わないものである。
領域(m×n画素サイズ)、
代表値Pの決め方としては、
(1)n×m画素の特定の画素(例えば左隅)を代表値とする
(2)n×m画素の平均色を代表値とする
(3)n×m画素の最も暗い色を代表値とする
(4)n×m画素の最も明るい色を代表値とする
(5)n×m画素のなかのランダムな画素を代表値とする
(6)n×m画素のなかの最も頻度が高い画素を代表値とする
ことが考えられる。
(2)の平均色の算出方法としては、m×n画素の領域内の画素のR,G,Bの各値の平均値(Rm,Gm,Bm)を求める。
Rm=(ΣR)/N
Gm=(ΣG)/N
Bm=(ΣB)/N
但し、N=m×n
また(3)の最も暗い色の算出方法としては、m×n画素の領域内の画素のR,G,B値から明度(=(R+G+B)/3)を求め、m×n画素の中で最も明度の小さい値を代表値とする。
また(4)の最も明るい色の算出方法としては、上記(3)と同様に明度を求め、最も明度の大きい値を代表値とする。
また(5)のランダムな画素の算出方法としては、1〜N(N=m×n)の値をランダムに発生することができる乱数発生手段により発生させた値によりm×nの中の画素値を決定する。具体的には、図4に示す左隅(0,0)の値、2であれば(0,1)の画素値というようにする。図4にはm×n=4×2の例が示されている。
また(6)の頻度の高い画素値の算出方法としては、R,G,B値の度数ヒストグラムを作成し、最も頻度の高い値を用いるようにする。
文字部に有効な縮小方式としては、代表値Pを上記(2)(3)(4)から決めることが好ましい。但し、上記(3)(4)による代表値Pの決め方に関しては、画像の特性に応じて切り替えるようにするとより良い。具体的には白地上の黒文字の場合は上記(3)の決め方により代表値Pを決定し、黒地上の白文字の場合は上記(4)の決め方により代表値Pを決定すればよい。
また非文字部に有効な縮小方式としては代表値Pを上記(1)(2)(5)(6)から決めるようにすれば良い。
本実施の形態では、縮小方式として、例えば一方が特定の画素(例えば左隅)を代表値にして画像データを間引きして縮小する間引き処理、他方が画素領域の平均色をその代表色とする平均色化の処理とし、文字部(特定領域)に平均色化の処理を施し、背景領域(非特定領域)に間引き処理を施すようにする。これは即ち、本実施形態では原画像を縮小して縮小画像(サムネール画像)を作成する際に、文字部に対して間引き処理を行うと文字の線が消えてしまうなどの不具合が生じるので、例えば1/nの大きさの縮小画像を作る場合はn×n画素領域の平均色をその代表色としてサムネール画像を作成する。これにより画像縮小時における文字の線が消えるといった不具合を解消することができる。
また他の縮小方式として、例えば一方が最暗色を代表色とする処理、他方が最明色を代表色とする処理にすることも考えられる。この場合は、n×n領域の最も暗い画素値や最も明るい画素値を代表色としてサムネール画像を作成する。
このとき、先に述べたように、文字部に最も暗い画素を選ぶ場合は、例えば白地に黒い文字の場合で、逆に黒字に白い文字の場合は明るい画素を選ぶことで、文字部の文字が消える現象を防ぐことができる。また文字部の画像を二値化処理してOR処理を行っても同様の効果が得られる。さらには非特定領域(背景)の色によって背景が白地か黒地かを選び、代表色を選択する選択方式を切り替えても良い。
背景の色の求め方としては、n×n領域内の平均色を算出し、予め決めてある閾値(th)と比較することで判断することができる。
例えば、平均色の画素値が閾値(th)より小さい場合は黒地と判断し、そうでなければ白地と判断する。
なお、平均色化の処理、間引き処理、最暗色を代表色とする処理、最明色を代表色とする処理とを以下のように状況(非特定領域の特性等)に応じて組み合わせることもできる。また、縮小画像の表示方法としては特定領域と非特定領域の縮小画像を合成した合成縮小画像を保存しておいても良いし、夫々の縮小画像を別々に保存しておいてディスプレイ17に表示する時に合成して表示しても構わない。
図5は上記図2に示した処理動作による画像遷移を示した図であり、画像Ioは入力されたオリジナルのカラー画像、画像If、Ibは文字部(特定領域)とそれ以外の領域(非特定領域)に分離した画像、画像Ift、Ibtは夫々異なる縮小方式により縮小した縮小画像である。そして、画像Itはこれら2枚の縮小画像Ift、Ibtを合成した合成画像であり、この合成画像Itが表示あるいは保存されることになる。
このように本発明の画像処理装置の第1実施形態によれば、入力された入力画像を特定領域と非特定領域に分離し、特定領域と非特定領域とを夫々異なる縮小方式に縮小するようにしたことで最適な縮小画像を作成することができる。
また2つの縮小画像を複数のレイアを有することが可能なファイルフォーマットに合成し、1つのファイルとして保存すると簡便に取り扱うことが出来るようになる。
次に、図6を参照して本発明の画像処理装置の第2実施形態について説明する。
図6は第2実施形態としての画像処理装置が実行する動作を示した図である。
この図6に示す画像処理装置では、文書フォーマットの一種である高圧縮PDF(高圧縮ポータブルドキュメントフォーマット)を作成する文書フォーマット作成部(圧縮手段)において高圧縮PDFを作成する際に、特定領域と非特定領域に分離するようにしていることから、この分離データを利用して画像の縮小処理を同時に行うようにしている。
この場合、画像処理装置は画像データが入力されると(S201)、入力画像を文字部(特定領域)とそれ以外の領域(非特定領域)に分離する(S202)。このような画像データの分離処理は、後述する高圧縮PDFを作成する文書フォーマット作成処理部において実行される。
そして、本実施形態では、上記文書フォーマット作成処理部により分離した文字部(特定領域)とそれ以外の背景領域(非特定領域)を利用して、それぞれ異なった縮小方式で縮小する処理を実行する(S203、S204)。
この場合の縮小方式として、上記同様、例えば一方が画像データを間引きして縮小する間引き処理、他方が画素領域の平均色をその代表色とする平均色化の処理とし、文字部(特定領域)に平均色化の処理を施し、背景領域(非特定領域)に間引き処理を施してサムネール画像を作成し、例えば一方が最暗色を代表色とする処理、他方が最明色を代表色とする処理を施してサムネール画像を作成する。
また、上記文書フォーマット作成部において分離した文字部(特定領域)とそれ以外の背景領域(非特定領域)は以下に説明する高圧縮PDFの作成処理により圧縮する(S205、S206)。
上記のように作成した特定領域の圧縮画像と非特定領域の圧縮画像、及び特定領域の縮小画像と非特定領域の縮小画像を合成する(S207)、そして作成した特定領域の圧縮画像と非特定領域の圧縮画像と特定領域の縮小画像と非特定領域の縮小画像を複数のレイアとして1つのファイルに合成して保存する(S208)。またこの時オリジナル画像も同じファイルに保存しても良い。
図7は上記図6に示した処理動作による画像遷移を示した図である。
画像Ioは入力されたオリジナルのカラー画像、画像Iaはオリジナルカラー画像Ioを2値化した画像、画像If、Ibは二値化画像Iaの情報を利用して文字部(特定領域)とそれ以外の領域(非特定領域)に分離した画像、画像Ifc、Ibcは夫々異なる圧縮方法により圧縮した圧縮画像、画像Ift、Ibtは夫々異なる縮小方式により縮小した縮小画像である。異なる圧縮方式の例としては、例えば圧縮画像IfcにはJpeg2000、圧縮画像IbcにはJpegを用いるようにする。
なお、図7に示す画像Ifと圧縮画像Ifcとの画像サイズは異なるように見えるが、ここでは圧縮処理が施されているので解像度(画素数)は変わらないものである。また画像Ibと圧縮画像Ibcとも同様に解像度(画素数)は変わらないものである。
また、圧縮画像Ifcと縮小画像Iftとの解像度(画素数)の関係は、圧縮画像Ifcのほうが縮小画像Iftに比べて大きくなる。圧縮画像Ibcと縮小画像Ibtとの関係も同様である。つまり、入力画像に対する各画像の解像度の関係は、入力画像≧圧縮画像>縮小画像となる。
図8は上記図6に示した処理動作による画像遷移の他の例を示した図である。なお、図7と同一画像には同一符号を付して説明は省略する。
この図8は画像Ifが2つの異なる画像If1、If2に分かれている点が上記図7とは異なる。この場合、画像Ifの圧縮方式として、2値画像を対象とした圧縮方式、例えばFaxなどで用いられているMRR方式の場合は、画像Ifを構成する文字の色ごとに複数枚の画像If1、If2を作成して圧縮する。また各種圧縮画像If1c、If2cごとの文字色も合わせて保持する。なお、このときの圧縮画像If1c、If2cの圧縮方式は一般的に同じで良い。
このように本発明の画像処理装置の第2実施形態においては、入力された入力画像を特定領域と非特定領域に分離し、特定領域と非特定領域とを夫々異なる圧縮方式により圧縮して入力画像と解像度が同じか或いは解像度を減らした圧縮画像を作成すると共に、特定領域と非特定領域とを夫々異なる縮小方式により縮小して圧縮画像より解像度を減らした縮小画像を作成するようにしている。このように圧縮画像と縮小画像という解像度の異なる2つの画像を作成すると、様々な表示形態を実現することができる。
例えば、文書管理ソフトなどにおいて、サムネール画像により複数のファイルを一覧表示する場合は縮小画像を表示し、その内容の詳細を確認する際には圧縮画像を表示することが可能になる。
また、携帯電話など通信帯域の小さい環境で画像を表示するとき等は、先ず縮小画像を表示し、内容の詳細を確認したければ圧縮画像を表示することが可能になる。
以下、図9〜図11を参照して高圧縮PDF画像の作成方法について説明する。
図9は、高圧縮PDFを作成する文書フォーマット作成部の機能ブロック図、図10は図9に示した文書フォーマット作成部の処理を示した図、図11は図10に示した処理の概念図である。
図9に示す文書フォーマット作成部は、分離手段を構成する多値画像取得部21、二値画像取得部22、特定属性部消去画像生成部23、特定属性部抽出部24、白画素置換部25、特定属性部色決定部26、特定属性画素画像生成部27と、圧縮手段を構成する画像符号化部28、まとめファイル作成部29とにより構成される。
このように構成される文書フォーマット作成部は、イメージスキャナなどの多値画像取得部21を用いて、図11に示すような原画像(多値)Ioの文書画像を取得し(S301)、この多値画像取得部21により取得した多値画像を二値画像取得部22により二値化して図11に示すような二値画像Iaを取得する(S302)。次に、特定属性部抽出部24により二値画像から特定の属性を持つ部分、例えば文字部分の位置を特定して抽出する(S303)。
なお、ここでは二値画像から特定領域を取得するものとして以下説明を行うが多値(カラーを含む)から文字領域抽出を行ってももちろん構わない。
多値画像から直接取得する技術は、上記特許文献2等に開示されている。また多値画像から二値画像を生成して二値画像から取得する技術は例えば特開平6−20092号公報等に開示されている文字領域抽出技術を用いれば良い。
次に、白画素置換部25により、図11に示すように二値画像Iaの文字以外の白画素に置換して文字だけを残した画像Ifにする(S304)。なお、このような処理により文字の位置が画素単位でわかることになる。
次に、特定属性部消去画像生成部23により、図11に示すような特定属性部分(文字領域)を消去した画像Ibを作成する(S305)。なお、カラー画像においては、文字部分の画素を周囲の色で置換した画像を作ればよい。
次に、特定属性部色決定部26により、特定属性部分の色を決定する(S306)。即ち文字を構成する黒画素の位置にあるカラー画像の画素色をすべて求め、このデータから多く使われている色を数色選んで代表色とする。そして、画素毎、あるいは連結成分ごとに文字を構成する画素がどの代表色に最も近いかを判断する。
次に、特定属性画素画像生成部27により、図11に示すように、特定属性を持つ画素により、画素ごとあるいは連結成分ごとに判断した色を持つ画像If1、If2を生成する(S307)。なお、ここでは二値画像を色ごとに1つずつ持つものとして以下説明を行うが、限られた色のみをもつ多値画像でもよいし、色ごとに1つずつ二値画像をもっても良い。
次に、画像符号化部28により、生成された特定属性画素を消去した画像と、特定属性画素のみからなる画像から圧縮画像を生成する(S308)。即ち、前者はJPEG圧縮、後者はMMR圧縮を行うとファイルサイズが効率的に小さくなる。
次に、まとめファイル作成部29により、特定属性部を消去した画像に、特定属性画素のみからなる画像を重ね合わせ表示できる形で合成する(S309)。これらを重ね合わせてみれば、背景の上に文字が貼り付いている形となり、原画像と同様に見ることができる高圧縮PDFが得られることになる。
以上の処理により、高圧縮PDFを作成する文書フォーマット作成部において、多値文書画像を文字の視認性を低下させずにファイルサイズの大幅な圧縮が可能な高圧縮PDF画像を作成することができる。
また、本実施の形態においては、上記のように作成した合成縮小画像や合成圧縮画像のファイルをインターネット等に代表される通信手段を介して送信したり、ディスプレイのような画像表示装置やプリンタ等の外部出力装置に対して出力して印刷したりすることも勿論可能である。
本発明による画像処理装置の実施形態の構成図。 本発明による画像処理装置の第1実施形態の動作フローチャート。 縮小方式による縮小の概念を示した図。 m×n画素の領域の一例を示した図。 第1実施形態の処理動作による画像遷移を示した図。 本発明による画像処理装置の第2実施形態の動作フローチャート。 第2実施形態の処理動作による画像遷移を示した図。 第2実施形態の処理動作による画像遷移の他の例を示した図。 高圧縮PDFを行う場合の画像処理装置の実施形態の機能ブロック図。 図9に示した画像処理装置の動作フローチャート。 図10に示した動作処理の概念図。
符号の説明
10 内部バス、11 CPU、12 メモリ、13 ハードディスク、14 入力装置、15 ROMドライブ、16 ディスプレイ16 記録媒体21 多値画像取得部、22 二値画像取得部、23 特定属性部消去画像生成部、24 特定属性部抽出部、25 白画素置換部、26 特定属性部色決定部、27 特定属性画素画像生成部、28 画像符号化部、29 まとめファイル作成部

Claims (10)

  1. 入力された画像データに対して所定の処理を行って出力する画像処理装置であって、
    前記入力された画像データを特定領域と非特定領域に分離する分離手段と、
    該分離手段により分離された特定領域と非特定領域とをそれぞれ異なる縮小方式により縮小する縮小手段と、
    を備えることを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記縮小された特定領域と非特定領域とを合成して表示する合成表示手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記縮小手段による異なる縮小方式は、前記非特定領域の特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 前記分離された特定領域と非特定領域とをそれぞれ異なる圧縮方式で圧縮する圧縮手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の画像処理装置。
  5. 前記合成表示手段は、前記縮小手段により作成された縮小画像と、前記圧縮手段により作成された圧縮画像とを、夫々合成して表示することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
  6. 前記分離手段は、処理対象画像である多値画像を取得する多値画像取得手段と、
    前記多値画像取得手段により取得された多値画像から二値画像を取得する二値画像取得手段と、
    前記二値画像の特定の属性を持つ領域を抽出する特定属性部抽出手段と、
    前記二値画像において前記特定の属性ではない領域に対応する部分を白画素に置換する白画素置換手段と、
    前記多値画像の前記特定属性部分の画素を消去した画像を生成する特定属性部消去画像生成手段と、
    前記特定属性部分を構成する色を決定する特定属性色決定手段と、
    決定した各色からなる前記特定属性二値画像を生成する特定属性画素画像生成手段と、
    を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の画像処理装置。
  7. 前記圧縮手段は、前記非特性属性の多値画像と決定した各色からなる前記特定属性二値画像を各々に別の方式で圧縮符号化することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
  8. 前記縮小手段により作成した特定領域と非特定領域の縮小画像と、前記圧縮手段により作成した特定領域と非特定領域の圧縮画像を複数のレイアとして1つのファイルに合成して保存する保存手段を備えたことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
  9. 前記縮小手段により作成した特定領域と非特定領域の縮小画像を合成した合成縮小画像、及び前記圧縮手段により作成した特定領域と非特定領域の圧縮画像を合成した合成圧縮画像を送信可能としたことを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
  10. 前記縮小手段により作成した特定領域と非特定領域の縮小画像を合成した合成縮小画像、及び前記圧縮手段により作成した特定領域と非特定領域の圧縮画像を合成した前記合成圧縮画像を印刷可能としたこと特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
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