JP2018033105A - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】不可逆圧縮された画像と他の画像が重ねられた画像に対し、データサイズが大きくなることを抑えつつ、圧縮ノイズを低減する。
【解決手段】不可逆圧縮された第１画像が第２画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成する画像データから、第１画像が第２画像を透過させる透過領域と、第１画像が第２画像を透過させない非透過領域との境界を、設定された境界条件に基づいて抽出する境界抽出部と、境界抽出部が抽出した境界に基づいて、透過領域と非透過領域とを区別する区別データを生成する区別データ生成部と、区別データ生成部が生成した区別データに基づいて、第１画像の非透過領域に対応する領域が画像を透過させるように第２画像を処理する処理部と、処理部が処理した第２画像が第１画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成するように画像データを変更する画像データ変更部と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。

不可逆圧縮された画像（例：ＪＰＥＧ形式）を、文字や他の画像の上に重ねる場合、不可逆圧縮の圧縮ノイズ（例：モスキートノイズ）などが強調され、見た目が汚くなることがある。例えば、電子帳票などには、画像と文字データが重なる帳票データも多く存在する。ここで、文字データと重なった画像にモスキートノイズがあると、重ねた他の画像や文字の視認性が悪くなってしまう。

従来は、圧縮ノイズを避ける方法として、圧縮ノイズのない可逆圧縮形式の画像データを用いたり、圧縮ノイズが残りやすい部分を高品位にするように不可逆圧縮のパラメータを調整する方法が用いられていた。

例えば、特許文献１には、画像データの画質レベル及び領域分離信号に応じてフィルタ係数が切替えられる画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、複数のブロックに領域分割される画像に対して、ブロックの境界を挟んで隣接する画素同士を平均化し、ブロック中央部分の画素については平均化せずにブロックノイズを低減する平均化手段を有するブロックノイズ除去システムが開示されている。

しかしながら、従来は、データサイズが大きくなるうえに、不可逆圧縮の圧縮パラメータの変更だけでは十分にノイズを低減することができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、不可逆圧縮された画像と他の画像が重ねられて形成される画像に対し、データサイズが大きくなることを抑えつつ、圧縮ノイズを低減することができる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、不可逆圧縮された第１画像が第２画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成する画像データから、前記第１画像が前記第２画像を透過させる透過領域と、前記第１画像が前記第２画像を透過させない非透過領域との境界を、設定された境界条件に基づいて抽出する境界抽出部と、前記境界抽出部が抽出した境界に基づいて、前記透過領域と前記非透過領域とを区別する区別データを生成する区別データ生成部と、前記区別データ生成部が生成した前記区別データに基づいて、前記第１画像の前記非透過領域に対応する領域が画像を透過させるように前記第２画像を処理する処理部と、前記処理部が処理した前記第２画像が前記第１画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成するように前記画像データを変更する画像データ変更部と、を有する。

本発明によれば、不可逆圧縮された画像と他の画像が重ねられて形成される画像に対し、データサイズが大きくなることを抑えつつ、圧縮ノイズを低減することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態にかかる画像処理装置が出力すべき画像を例示する図である。 図２は、第１画像の構成例を示す図である。 図３は、比較例の画像処理装置が表示又は印刷することによって出力した画像を示す図である。 図４は、実施形態にかかる画像処理装置のハードウェア構成を例示するブロック図である。 図５は、実施形態にかかる画像処理装置が有する機能の概要を例示する機能ブロック図である。 図６は、区別データ生成部が生成する区別データを画像として模式的に例示する図である。 図７は、処理部が行う処理の一部を模式的に示す図である。 図８は、処理部が第１画像の非透過領域に対応する第２画像の領域を透過領域に変更する処理を模式的に示す図である。 図９は、画像処理装置が電子帳票を画像として出力する場合に行う処理を模式的に示した図である。 図１０は、画像処理装置が電子帳票を画像として出力した結果を例示する図である。

まず、本発明がなされるに至った背景について説明する。図１は、実施形態にかかる画像処理装置４（図４参照）が出力すべき画像（画像データ）１０を模式的に例示する図である。画像１０は、例えばＪＰＥＧ形式で不可逆圧縮された所定の大きさの第１画像２０が、所定の大きさの第２画像３０の上に重ねられることによって形成された１つの出力対象画像である。

図２にも示したように、第１画像２０には、それぞれ有色の三角形２１、円２２及び四角形２３がオブジェクトとして含まれている。三角形２１、円２２及び四角形２３は、下に重ねられた第２画像３０を透過させない非透過領域を形成している。また、第１画像２０には、像（オブジェクト）が形成されていない透過領域（透明な画像の領域）２４が含まれている。

第２画像３０（図１）には、単色画像３１と、像（オブジェクト）が形成されていない透過領域（透明な画像の領域）３２が含まれている。ここで、単色画像３１は、非透過領域を形成している三角形２１、円２２及び四角形２３が上に重ねられていない領域となっている。

図３は、比較例の画像処理装置が表示又は印刷することによって出力した画像１０ａを示す図である。画像１０ａは、ＪＰＥＧ形式で不可逆圧縮された所定の大きさの第１画像が、所定の大きさの第２画像の上に重ねられることによって形成された１つの出力対象画像である。より具体的には、画像１０ａは、単色画像３１を含む第２画像に対し、三角形２１、円２２及び四角形２３を含む第１画像が上に重ねられて形成されている。

画像１０ａは、単色画像３１を含む第２画像に対して、三角形２１、円２２及び四角形２３を含む第１画像が上に重ねられたことにより、不可逆圧縮によって三角形２１及び円２２に生じた圧縮ノイズ（モスキートノイズ：図３の破線内に生じている）が単色画像３１の上に重ねられてしまっている。圧縮ノイズが画像に重ねられると、画像の品質が低下してしまう。特に、不可逆圧縮された画像が、文字や単色画像などのくっきりした画像の上に重ねられる場合、圧縮ノイズが強調されてしまい、表示又は印刷された画像の劣化が目立つ。そこで、本発明は、不可逆圧縮された画像と他の画像が重ねられて形成される画像に対し、データサイズが大きくなることを抑えつつ、圧縮ノイズを低減する。

次に、添付図面を参照して、画像処理装置４の実施形態を詳細に説明する。図４は、実施形態にかかる画像処理装置４のハードウェア構成を例示するブロック図である。図４に示すように、画像処理装置４は、入力部４０、表示部４１、通信部４２、記憶部４３、画像形成部４４及び制御部４５を有し、コンピュータとしての機能を備える。

入力部４０は、画像処理装置４に対するユーザからの操作入力を受入れる入力キーやスイッチなどである。表示部４１は、画像処理装置４が行う処理及び処理結果として画像などを表示することによって出力する出力部である。なお、入力部４０及び表示部４１は、タッチパネルなどによって一体化されていてもよい。

通信部４２は、外部との通信を行う通信インターフェイスである。記憶部４３は、例えばハードディスク（ＨＤＤ）などであり、画像処理装置４が処理するデータなどを記憶する。また、画像処理装置４には、記憶部４３との間でプログラム及びデータを送受可能にされたメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、又はＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記憶媒体４３０が着脱自在に設けられている。

画像形成部４４は、用紙などの記録媒体に画像を印刷することによって出力する出力部である。制御部４５は、例えばＣＰＵ４５０及びメモリ４５２を含み、メモリ４５２又は記憶部４３が記憶している画像処理プログラムなどの各プログラムをＣＰＵ４５０が実行することにより、画像処理装置４を構成する各部を制御する。

図５は、実施形態にかかる画像処理装置４が有する機能の概要を例示する機能ブロック図である。図５に示すように、画像処理装置４は、画像データ取得部５０、境界抽出部５１、条件設定部５２、区別データ生成部５３、記憶部５４、処理部５５、画像データ変更部５６、及び出力部５７を有する。ここでは、図１に示した画像１０を画像処理装置４が印刷又は表示することによって出力する場合を例にして、画像処理装置４が有する機能を説明する。

画像データ取得部５０は、画像処理装置４が出力すべき画像１０に対応する画像データを取得する。上述したように、画像１０は、例えば不可逆圧縮された第１画像２０が第２画像３０の上に重ねられることによって形成された１つの出力対象画像である。

境界抽出部５１は、画像１０に対応する画像データから、第１画像２０が第２画像３０を透過させる透過領域２４と、第１画像２０が第２画像３０を透過させない非透過領域（例えば三角形２１、円２２及び四角形２３が形成する領域）との境界を、設定された境界条件に基づいて抽出する。

例えば、境界抽出部５１は、入力される画像データが描画済みのデータであった場合、画像データの内容を解析してオブジェクトを識別し、透過部分と非透過部分の境界を抽出する。また、境界抽出部５１は、入力される画像データがメタデータを含むものであった場合、メタデータから描画を行い、最終的な画像での透過部分と非透過部分の境界を識別する。画像データがメタデータを含む場合、画像１０は、例えば次のような表現をされる。

・三角形：頂点座標 ｘ１，ｙ１−ｘ２，ｙ２，ｘ３．ｙ３、色 青、塗りつぶし
・丸 ：中心座標 ｘ４，ｙ４ 半径 ｒ、色 赤、塗りつぶし
・四角形：ｘ５，ｙ５、ｘ６，ｙ６、色 緑、塗りつぶし

条件設定部５２は、外部からの入力に応じて、境界抽出部５１に対して境界条件を設定する。より具体的には、条件設定部５２は、例えば第１画像２０が含むオブジェクトの輪郭、任意の色、任意に指定された形状の領域、又は任意に指定された他の画像の輪郭の少なくともいずれかを示す例えば入力部４０からの入力に応じて、透過領域２４と非透過領域との境界条件を設定する。

区別データ生成部５３は、境界抽出部５１が抽出した境界に基づいて、透過領域２４と非透過領域とを区別する区別データを生成する。例えば、区別データ生成部５３は、透過領域２４と非透過領域とを区別する二値データを区別データとして生成する。また、区別データ生成部５３は、画像中のオブジェクトの境界線を抽出することによって、透過領域２４と非透過領域とを区別する区別データを生成してもよい。

図６は、区別データ生成部５３が生成する区別データ６０を模式的に例示する図である。区別データ６０は、例えば画像１０における透過領域２４に対応する透過領域データ６１と、画像１０における非透過領域（例えば三角形２１、円２２及び四角形２３が形成する領域）に対応する非透過領域データ６２とを区別するビットマップの二値データである。例えば、透過領域データ６１に含まれる各ビットは値が“０”であり、非透過領域データ６２に含まれる各ビットは値が“１”である。

記憶部５４は、例えば区別データ生成部５３が生成した区別データ６０、第１画像２０及び第２画像３０を対応づけて記憶する。また、記憶部５４は、三角形２１、円２２及び四角形２３と、非透過領域データ６２と、画像１０とを対応づけて記憶してもよい。

処理部５５は、記憶部５４が記憶した区別データ６０に基づいて、第１画像２０の非透過領域に対応する領域（非透過領域データ６２が対応）が画像を透過させるように第２画像３０を処理する。例えば、処理部５５は、図７に示したように、まず第２画像３０に対して、非透過領域データ６２により特定される非透過領域を重ねる。次に、処理部５５は、図８に示したように、第２画像３０に対して、非透過領域データ６２により特定される非透過領域を、画像を透過させる透過領域３３に変更する処理を行う。つまり、処理部５５は、単色画像３１、透過領域３２及び透過領域３３からなる第２画像３０ａに第２画像３０を変更する処理を行う。

画像データ変更部５６は、処理部５５が処理した第２画像３０（つまり第２画像３０ａ）が第１画像２０の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成するように、画像（画像データ）１０を変更する。つまり、画像１０は、画像データ取得部５０が取得した段階では第１画像２０が第２画像３０の上に重ねられるようにされていたが、画像処理装置４によって第２画像３０ａが第１画像２０の上に重ねられるように変更される。

ここで、第２画像３０ａに含まれる透過領域３３は、第１画像２０に含まれる三角形２１、円２２及び四角形２３を透過させることになる。また、第２画像３０ａに含まれる単色画像３１は、第１画像２０に含まれる三角形２１及び円２２に生じた圧縮ノイズの上に重ねられる（上書きされる）。つまり、三角形２１及び円２２に生じた圧縮ノイズは、単色画像３１によって隠される。

出力部５７は、画像データ変更部５６が変更した画像（画像データ）１０に基づいて、出力対象画像を表示又は印刷することによって出力する。つまり、出力部５７は、三角形２１及び円２２に生じた圧縮ノイズを単色画像３１によって隠すことにより、画像１０の画質を低下させることなく、図１に示した出力対象画像を出力する。

なお、画像データ取得部５０、境界抽出部５１、条件設定部５２、区別データ生成部５３、処理部５５、画像データ変更部５６、及び出力部５７の一部又は全部は、ハードウェアによって構成されてもよいし、画像処理プログラムとしてソフトウェアによって構成されてもよい。

また、画像処理装置４が実行する画像処理プログラムは、ＲＯＭ等のメモリに予め組み込まれて提供されてもよい。また、画像処理装置４が実行する画像処理プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルにされ、ＣＤ−ＲＯＭ、又はＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に書き込まれたコンピュータ・プログラム・プロダクトとして提供されてもよい。また、画像処理装置４が実行する画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータから通信部４２を介して提供されてもよい。

このように、実施形態にかかる画像処理装置４は、処理部５５が処理した第２画像３０ａが第１画像２０の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成するように画像データ変更部５６が画像データを変更するので、不可逆圧縮された画像と他の画像が重ねられて形成される画像に対し、データサイズが大きくなることを抑えつつ、圧縮ノイズを低減することができる。

なお、第２画像３０は、単色画像を含むものに限定されることなく、他の画像であってもよい。例えば、第２画像３０は、不可逆圧縮された画像や、グラデーションを含む画像や、文字のみからなる画像などであってもよい。また、通常の画像フォーマットであれば透過色は一色であるが、区別データ（二値データなど）の作成時に透過部分に該当する色を２色以上、又はその中間色とするなどの条件が条件設定部５２によって設定されてもよい。

次に、画像処理装置４が電子帳票を画像として出力する場合について説明する。図９は、画像処理装置４が電子帳票を画像として出力する場合に行う処理を模式的に示した図である。画像処理装置４は、他のアプリケーションなどから電子帳票の画像データ（元データ）を取得すると、画像データの解析を行う。元データが不可逆圧縮方式の画像データの場合には、その内容を解析して非透過領域と透過領域を区別する。この時、画像中のオブジェクトの境界部分とノイズ部分とを区別し、ノイズ部分は透過とするよう処理を行う。

また、画像処理装置４は、基本的にノイズの乗らない可逆圧縮方式のソースデータや、メタ形式などによる描画データの場合も、電子帳票システムでのデータ量の抑制のために不可逆圧縮方式で保存する場合には、透過領域と非透過領域を区別する区別データを作成する。画像処理装置４は、画像データと区別データを対応付けて記憶する。

電子帳票の画像データは、例えば第１画像が描画のオブジェクトを含む画像であり、第２画像が文字のみの画像であるとする。

画像処理装置４は、文字のみの第２画像（図９（ａ））に対し、第１画像の描画のオブジェクトがある領域に、第１画像の透過領域と非透過領域とを区別する区別データを重ね合わせる（図９（ｂ））。

画像処理装置４は、第１画像の非透過領域を、第２画像上で透過領域にする処理を行う（図９（ｃ））。そして、画像処理装置４は、第２画像上で透過領域にする処理を行った画像を第１画像の上に重ねることにより、第１画像の圧縮ノイズを隠す（図９（ｄ））。

そして、画像処理装置４は、図１０に示したように、第１画像の圧縮ノイズを隠した電子帳票を表示させることができる。

４ 画像処理装置
１０ 画像
２０ 第１画像
３０ 第２画像
３１ 単色画像
３２ 透過領域
３３ 透過領域
４０ 入力部
４１ 表示部
４２ 通信部
４３ 記憶部
４４ 画像形成部
４５ 制御部
５０ 画像データ取得部
５１ 境界抽出部
５２ 条件設定部
５３ 区別データ生成部
５４ 記憶部
５５ 処理部
５６ 画像データ変更部
５７ 出力部
６０ 区別データ
６１ 透過領域データ
６２ 非透過領域データ

特許第５０１１２２３号公報 特開平０９−２７５５６０号公報

Claims (8)

1. 不可逆圧縮された第１画像が第２画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成する画像データから、前記第１画像が前記第２画像を透過させる透過領域と、前記第１画像が前記第２画像を透過させない非透過領域との境界を、設定された境界条件に基づいて抽出する境界抽出部と、
   前記境界抽出部が抽出した境界に基づいて、前記透過領域と前記非透過領域とを区別する区別データを生成する区別データ生成部と、
   前記区別データ生成部が生成した前記区別データに基づいて、前記第１画像の前記非透過領域に対応する領域が画像を透過させるように前記第２画像を処理する処理部と、
   前記処理部が処理した前記第２画像が前記第１画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成するように前記画像データを変更する画像データ変更部と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 外部からの入力に応じて、前記境界条件を設定する条件設定部
   をさらに有し、
   前記境界抽出部は、
   前記条件設定部が設定した前記境界条件に基づいて、前記透過領域と前記非透過領域との境界を抽出すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記条件設定部は、
   前記第１画像が含むオブジェクトの輪郭、任意の色、任意に指定された形状の領域、又は任意に指定された他の画像の輪郭の少なくともいずれかを示す外部からの入力に応じて、前記境界条件を設定すること
   を特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記区別データ生成部は、
   前記透過領域と前記非透過領域とを区別する二値データを前記区別データとして生成すること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記区別データ生成部が生成した前記区別データ、前記第１画像及び前記第２画像を記憶する記憶部
   をさらに有し、
   前記処理部は、
   前記記憶部が記憶した前記区別データに基づいて、前記第１画像の前記非透過領域に対応する領域が画像を透過させるように前記第２画像を処理すること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記画像データ変更部が変更した前記画像データに基づいて、出力対象画像を表示又は印刷する出力部
   をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 不可逆圧縮された第１画像が第２画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成する画像データから、前記第１画像が前記第２画像を透過させる透過領域と、前記第１画像が前記第２画像を透過させない非透過領域との境界を、設定された境界条件に基づいて抽出する工程と、
   抽出した境界に基づいて、前記透過領域と前記非透過領域とを区別する区別データを生成する工程と、
   生成した前記区別データに基づいて、前記第１画像の前記非透過領域に対応する領域が画像を透過させるように前記第２画像を処理する工程と、
   処理した前記第２画像が前記第１画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成するように前記画像データを変更する工程と、
   を含む画像処理方法。
8. 不可逆圧縮された第１画像が第２画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成する画像データから、前記第１画像が前記第２画像を透過させる透過領域と、前記第１画像が前記第２画像を透過させない非透過領域との境界を、設定された境界条件に基づいて抽出するステップと、
   抽出した境界に基づいて、前記透過領域と前記非透過領域とを区別する区別データを生成するステップと、
   生成した前記区別データに基づいて、前記第１画像の前記非透過領域に対応する領域が画像を透過させるように前記第２画像を処理するステップと、
   処理した前記第２画像が前記第１画像の上に重ねられることによって１つの出力対象画像を形成するように前記画像データを変更するステップと、
   をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。