JP2010020529A - 画像補正装置、画像補正方法および画像補正プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画素ブロック切出し部112は、市松配列の画像から、補正対象である2つの隣接した画素及びこれら2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域と、それらの周囲の所定の数の画素及び空の領域とを含む画素ブロックを切り出す。エッジ情報取得部113は、画素ブロックに含まれるエッジに基づいてエッジ情報を求める。最適補正辞書保存メモリ122は、最適補正辞書を記憶している。最適補正辞書は、画素ブロックに含まれる可能性のあるエッジの種別を示す複数のエッジ情報と、各エッジ情報に対応して、補正対象の2つの隣接した画素を補正する方法及び2つの空の領域の画素を生成する方法を示す。画素補正部114は、最適補正辞書を参照して、補正対象の画素を補正し、空の領域に対応する画素を生成する。
【選択図】図1
Description
このような場合、非接触型スキャナの撮像素子では解像度が不足し、撮影された画像データがバーコードの個々の線幅を正確に再現できないおそれがある。バーコードの個々の線幅を再現できないと、バーコードを正しく認識することができない。
そこで、画素をずらしながら撮影した複数の画像を合成して、撮像素子の実際の解像度よりも高い解像度の画像を生成することが考えられる。解像度の高い画像ではバーコードの各線幅が正確に再現されるため、バーコードを正しく認識することができる。
画素値に差がある隣接した2つの画素で構成されるエッジを検出し、前記画素ブロックに含まれるエッジの種別を示すエッジ情報を求めるエッジ情報取得手段と、
前記画素ブロックに含まれる可能性のあるエッジの種別を示すエッジ情報のグループに含まれる個々のエッジ情報ごとに、前記2つの隣接した画素を補正する補正方法及び前記2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域に対応する画素を生成する生成方法とを記憶している補正方法記憶手段と、
前記エッジ情報取得手段で求められたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法を前記補正方法記憶手段から読み出して、読み出された前記補正方法に従って前記2つの隣接した画素を補正し、読み出された前記生成方法に従って前記2つの隣接した画素の両方に隣接した2つの空の領域に対応する画素を生成する画素補正手段と、
を備えることを特徴とする。
画素値に差がある隣接した2つの画素で構成されるエッジを検出し、前記画素ブロックに含まれるエッジの種別を示すエッジ情報を求めるエッジ情報取得工程と、
前記画素ブロックに含まれる可能性のあるエッジの種別を示すエッジ情報のグループに含まれる個々のエッジ情報ごとに、前記2つの隣接した画素を補正する補正方法及び前記2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域に対応する画素を生成する生成方法とを記憶している補正方法記憶手段から、前記エッジ情報取得工程で求められたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法を読み出して、読み出された前記補正方法に従って前記2つの隣接した画素を補正し、読み出された前記生成方法に従って前記2つの隣接した画素の両方に隣接した2つの空の領域に対応する画素を生成する画素補正工程と、
を備えることを特徴とする。
複数の画素列で構成されており、当該各画素列には複数の画素と画素の存在しない空の領域とが交互に所定の間隔で配置され、奇数番目の画素列に含まれる画素及び空の領域と偶数番目の画素列に含まれる画素及び空の領域とが画素列の方向にずらして配置された市松配列の画像から、奇数番目の画素列と偶数番目の画素列にそれぞれ含まれる2つの隣接した画素及び当該2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域と、当該2つの隣接した画素及び当該2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域の周囲の所定の数の画素及び空の領域とを含む画素ブロックを切り出す画素ブロック切出し手順と、
画素値に差がある隣接した2つの画素で構成されるエッジを検出し、前記画素ブロックに含まれるエッジの種別を示すエッジ情報を求めるエッジ情報取得手順と、
前記画素ブロックに含まれる可能性のあるエッジの種別を示すエッジ情報のグループに含まれる個々のエッジ情報ごとに、前記2つの隣接した画素を補正する補正方法及び前記2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域に対応する画素を生成する生成方法とを記憶している補正方法記憶手段から、前記エッジ情報取得手順で求められたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法を読み出して、読み出された前記補正方法に従って前記2つの隣接した画素を補正し、読み出された前記生成方法に従って前記2つの隣接した画素の両方に隣接した2つの空の領域に対応する画素を生成する画素補正手順と、
を実行させる。
ここで、実画素は、例えば、輝度信号や色差信号を表す画素である。またR(赤)信号、G(緑)信号、B(青)信号のいずれかを表す画素であっても良い。
画素補正部114は、最適補正辞書保存メモリ122に格納されている最適補正辞書を参照してエッジ情報取得部113で生成されたエッジ情報に対応する最適な補正方法と生成方法を決定し、補正対象領域の実画素2個を補正し、虚画素2個を生成する。
メモリ12は、RAM(Randam Access Memory)、ROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリ等のメモリを含む。メモリ12は、CPU11のプログラムや各種の設定等を記憶する。また、メモリ12は、ワークエリアとして使用される。
ハードディスク13は、ずらし無し画像、ずらし有り画像及び市松配列の画像や最適補正辞書を記憶する。
画像撮影部101は、撮影したずらし無し画像231とずらし有り画像232を画像保存メモリ121に格納する(ステップS102)。
ずらし無し画像231とずらし有り画像232の実画素は、例えば、256階調の多値イメージであり、帳票の紙面の白地部分(輝度が高い部分)の実画素の値は大きい。
以降、画素ブロック切出し部112は、市松配列画像233の右下隅の最後の画素ブロックまで、市松配列画像233の左から右に、そして上から下に順次画素ブロックを切出し、切出した画素ブロックをエッジ情報取得部113に出力する。
そして、画素補正部114は、エッジ情報取得部113によって求められたエッジ情報に応じて補正対象領域61に含まれる右上の実画素B4(612)と左下の実画素A4(613)を補正し、左上の虚画素611と右下の虚画素614を生成する(ステップS106)。
エッジ情報取得部113は、同様にして、条件式2〜条件式5により、垂直方向のエッジの有無に応じてエッジ情報の8ビット目〜5ビット目を求める。また、エッジ情報取得部113は、条件式6〜条件式9により、水平方向のエッジの有無に応じてエッジ情報の4ビット目〜1ビット目を求める。
以下の2−1式と2−2式は、補正対象領域61内の右上の実画素B4(612)の補正方法を示す。2−1式は、実画素B4(612)の周辺にエッジが無い場合に選択される。2−1式は、実画素B4(612)に平滑化処理を施す。2−2式は、実画素B4(612)の周辺にエッジがある場合に選択される。2−2式は、実画素B4(612)をそのまま出力する。
図8(A)と図8(B)は、画像撮影部101で撮影された垂直方向にエッジがある画像の一例である。図8(A)はずらし無し画像であり、図8(B)はずらし有り画像である。画像重ね合せ部111は、これらの画像を重ね合わせて図9に示す市松配列の画像を生成する。
画素補正部114は、例えばエッジ情報011110000(240)について図7の最適補正辞書を参照し、左上虚画素611を1−2式、右上実画素612を2−2式、左下実画素613を3−2式、右下虚画素614を4−2式の方法でそれぞれ補正または生成する。画素補正部114は、補正された垂直方向にエッジがある画像として図10に示す画像を出力する。
画素補正部114は、例えばエッジ情報000011111(31)について、図7の最適補正辞書を参照し、左上虚画素611を1−3式、右上実画素612を2−2式、左下実画素613を3−2式、右下虚画素614を4−3式の方法でそれぞれ補正または生成する。画素補正部114は、補正された画像として図13に示す画像を出力する。
水平方向と垂直方向についてそれぞれ隣接した画素の間の距離の半分だけ画素の位置を変位させて高解像度化すると、縦横の解像度が元の画像の2倍相当に固定される。解像度変換部115は、ユーザの要求に応じて出力画像の解像度を変更する。
解像度変換部115は、画素補正部114で補正された画像(補正画像)を入力し、補正画像の解像度と要求された解像度から倍率を算出し、線形補間法あるいは3次補間法を用いて補正画像に対して縮小処理を施す。そして、解像度変換部115は、元の画像の解像度と補正画像の解像度(2倍相当)の間の解像度の画像を出力する。
また、実画素についてエッジが無い部分(ベタ塗り部分)に平滑化処理を施すため、エッジが無い部分についてもノイズを軽減することができる。
101…画像撮影部
111…画像重ね合せ部
112…画素ブロック切出し部
113…エッジ情報取得部
114…画素補正部
121…画像保存メモリ
122…最適補正辞書保存メモリ
231…ずらし無し画像
232…ずらし有り画像
233…市松配列画像
234…補正対象枠
401、403…画素ブロック
402、404…補正対象領域
60…画素ブロック
61…補正対象領域
611、614…虚画素
612、613…実画素
Claims (6)
- 複数の画素列で構成されており、当該各画素列には複数の画素と画素の存在しない空の領域とが交互に所定の間隔で配置され、奇数番目の画素列に含まれる画素及び空の領域と偶数番目の画素列に含まれる画素及び空の領域とが画素列の方向にずらして配置された市松配列の画像から、奇数番目の画素列と偶数番目の画素列にそれぞれ含まれる2つの隣接した画素及び当該2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域と、当該2つの隣接した画素及び当該2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域の周囲の所定の数の画素及び空の領域とを含む画素ブロックを切り出す画素ブロック切出し手段と、
画素値に差がある隣接した2つの画素で構成されるエッジを検出し、前記画素ブロックに含まれるエッジの種別を示すエッジ情報を求めるエッジ情報取得手段と、
前記画素ブロックに含まれる可能性のあるエッジの種別を示すエッジ情報のグループに含まれる個々のエッジ情報ごとに、前記2つの隣接した画素を補正する補正方法及び前記2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域に対応する画素を生成する生成方法とを記憶している補正方法記憶手段と、
前記エッジ情報取得手段で求められたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法を前記補正方法記憶手段から読み出して、読み出された前記補正方法に従って前記2つの隣接した画素を補正し、読み出された前記生成方法に従って前記2つの隣接した画素の両方に隣接した2つの空の領域に対応する画素を生成する画素補正手段と、
を備えることを特徴とする画像補正装置。 - 前記エッジ情報取得手段は、前記2つの隣接した画素におけるエッジの有無に応じたエッジ情報を求め、
前記補正方法記憶手段は、前記2つの隣接した画素におけるエッジの有無に応じたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法を記憶し、
前記画素補正手段は、前記2つの隣接した画素におけるエッジの有無に応じたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法に従って前記2つの隣接した画素を補正し、前記2つの隣接した画素の両方に隣接した2つの空の領域に対応する画素を生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像補正装置。 - 前記エッジ情報取得手段は、前記画素列の方向に存在するエッジと画素列と異なる方向に存在するエッジに応じたエッジ情報を求め、
前記補正方法記憶手段は、前記画素列の方向に存在するエッジと前記画素列と異なる方向に存在するエッジに応じたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法を記憶し、
前記画素補正手段は、前記画素列の方向に存在するエッジと前記画素列と異なる方向に存在するエッジに応じたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法に従って前記2つの隣接した画素を補正し、前記2つの隣接した画素の両方に隣接した2つの空の領域に対応する画素を生成する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像補正装置。 - 第1の画像を撮影する第1の撮影手段と、
前記第1の画像の画素の位置に対して、前記画素列の方向と前記画素列と異なる方向にそれぞれ隣接した画素の間の距離の半分の距離だけ画素の位置を変位させた第2の画像を撮影する第2の撮影手段と、
前記第1の画像と前記第2の画像に基づいて前記市松配列の画像を生成する市松配列画像生成手段と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の画像補正装置。 - 複数の画素列で構成されており、当該各画素列には複数の画素と画素の存在しない空の領域とが交互に所定の間隔で配置され、奇数番目の画素列に含まれる画素及び空の領域と偶数番目の画素列に含まれる画素及び空の領域とが画素列の方向にずらして配置された市松配列の画像から、奇数番目の画素列と偶数番目の画素列にそれぞれ含まれる2つの隣接した画素及び当該2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域と、当該2つの隣接した画素及び当該2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域の周囲の所定の数の画素及び空の領域とを含む画素ブロックを切り出す画素ブロック切出し工程と、
画素値に差がある隣接した2つの画素で構成されるエッジを検出し、前記画素ブロックに含まれるエッジの種別を示すエッジ情報を求めるエッジ情報取得工程と、
前記画素ブロックに含まれる可能性のあるエッジの種別を示すエッジ情報のグループに含まれる個々のエッジ情報ごとに、前記2つの隣接した画素を補正する補正方法及び前記2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域に対応する画素を生成する生成方法とを記憶している補正方法記憶手段から、前記エッジ情報取得工程で求められたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法を読み出して、読み出された前記補正方法に従って前記2つの隣接した画素を補正し、読み出された前記生成方法に従って前記2つの隣接した画素の両方に隣接した2つの空の領域に対応する画素を生成する画素補正工程と、
を備えることを特徴とする画像補正方法。 - コンピュータに、
複数の画素列で構成されており、当該各画素列には複数の画素と画素の存在しない空の領域とが交互に所定の間隔で配置され、奇数番目の画素列に含まれる画素及び空の領域と偶数番目の画素列に含まれる画素及び空の領域とが画素列の方向にずらして配置された市松配列の画像から、奇数番目の画素列と偶数番目の画素列にそれぞれ含まれる2つの隣接した画素及び当該2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域と、当該2つの隣接した画素及び当該2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域の周囲の所定の数の画素及び空の領域とを含む画素ブロックを切り出す画素ブロック切出し手順と、
画素値に差がある隣接した2つの画素で構成されるエッジを検出し、前記画素ブロックに含まれるエッジの種別を示すエッジ情報を求めるエッジ情報取得手順と、
前記画素ブロックに含まれる可能性のあるエッジの種別を示すエッジ情報のグループに含まれる個々のエッジ情報ごとに、前記2つの隣接した画素を補正する補正方法及び前記2つの隣接した画素の両方に隣接している2つの空の領域に対応する画素を生成する生成方法とを記憶している補正方法記憶手段から、前記エッジ情報取得手順で求められたエッジ情報に対応する前記補正方法と前記生成方法を読み出して、読み出された前記補正方法に従って前記2つの隣接した画素を補正し、読み出された前記生成方法に従って前記2つの隣接した画素の両方に隣接した2つの空の領域に対応する画素を生成する画素補正手順と、
を実行させるための画像補正プログラム。
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