JP6230053B2 - Method and apparatus for creating two-dimensional gray image related to sound, method for producing two-dimensional gray image print related to sound, method and apparatus for reproducing acoustic waveform, and method and apparatus for removing noise from acoustic waveform - Google Patents
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Description
本発明は、音響に関わる２次元濃淡画像作成方法及び装置、音響に関わる２次元濃淡画像印刷物の製造方法、音響波形再現方法及び装置、並びに、音響波形のノイズ除去方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for creating a two-dimensional gray image related to sound, a method for producing a two-dimensional gray image print related to sound, a method and apparatus for reproducing an acoustic waveform, and a method and apparatus for removing noise from the acoustic waveform.
従来より、デジタル音響波形（アナログ音響波形をデジタル化（標本化、量子化）して得られた離散的な値を有するデータ点の集合）に含まれるノイズの除去は、デジタル音響波形に含まれる周波数帯域に着目し、デジタル音響波形そのものにフィルタリング処理（ローパスフィルタリング、ハイパスフィルタリング、バンドパスフィルタリング等）を施すことによって実行される場合が多い（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、デジタル音響波形そのものにフィルタリング処理を施す場合、例えば、ポップコーンノイズと称されるような波形の一部に略一定の振幅値が重畳した形態のノイズが効果的に除去されない場合がある。具体的には、ポップコーンノイズを除去するためにフィルタリング周波数を調整すれば、ポップコーンノイズのみならず、ノイズが重畳されていない本来の波形成分も同時に除去される場合がある。このように、デジタル音響波形そのものに信号処理を施すノイズ除去方法では、波形に含まれるノイズを十分に除去できない場合がある。
Conventionally, removal of noise included in a digital acoustic waveform (a set of data points having discrete values obtained by digitizing (sampling and quantizing) an analog acoustic waveform) is included in the digital acoustic waveform. Focusing on the frequency band, it is often executed by applying filtering processing (low-pass filtering, high-pass filtering, band-pass filtering, etc.) to the digital acoustic waveform itself (see, for example, Patent Document 1).
However, when a filtering process is performed on the digital acoustic waveform itself, for example, there is a case where noise in a form in which a substantially constant amplitude value is superimposed on a part of a waveform called popcorn noise is not effectively removed. Specifically, if the filtering frequency is adjusted to remove popcorn noise, not only popcorn noise but also the original waveform component on which no noise is superimposed may be removed at the same time. As described above, the noise removal method for performing signal processing on the digital acoustic waveform itself may not sufficiently remove the noise included in the waveform.
また、従来より、デジタル音響波形の記録には、ＣＤやＤＶＤなどの電磁的記録媒体が広く用いられている。
しかしながら、この種の電磁的記録媒体は、記録したデータを読み取るデバイスの進展の影響を受け易い他、媒体基板が一般的に樹脂から形成されており経年変化を生じるため、必ずしも長期保存に適しているとはいえない。
Conventionally, electromagnetic recording media such as CDs and DVDs have been widely used for recording digital acoustic waveforms.
However, this type of electromagnetic recording medium is susceptible to the progress of devices that read recorded data, and the medium substrate is generally made of resin and causes secular change, so it is not necessarily suitable for long-term storage. I can't say.
さらに、従来、交通標識などの標識の多くは、看者の視覚に訴えるだけであり、聴覚に訴えるものではない。標識が表す情報を看者により正確に伝える、或いは、多くの情報を伝えるには、視覚だけではなく聴覚にも訴えるものとすることが望ましい。
しかしながら、聴覚に訴える情報を発信させるために、各標識にデジタル音響波形の出力手段（スピーカ等の音響発生手段）を設けるのは、手間もコストも掛かる。特に、極めて多くの個数が設置されている交通標識に個別に音響発生手段を設けるのは現実的ではない。
Furthermore, in the past, many signs such as traffic signs only appeal to the visual perception of the viewer, not to the hearing. In order to convey the information represented by the sign more accurately to the viewer, or to convey a large amount of information, it is desirable to appeal not only to vision but also to hearing.
However, it is troublesome and expensive to provide digital signage output means (sound generation means such as a speaker) for each sign in order to transmit information appealing to the auditory sense. In particular, it is not realistic to individually provide sound generating means for traffic signs in which a very large number are installed.
本発明は、上記のようなデジタル音響波形に関わる従来の種々の問題を解決することを課題とする。 An object of the present invention is to solve various conventional problems related to the digital acoustic waveform as described above.
前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、デジタル音響波形を２次元濃淡画像で表現することに着眼した。具体的には、デジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を、２次元濃淡画像を構成する各画素に所定の順序でマッピングすることで、該２次元濃淡画像を作成することに着眼した。
上記のようにして作成された２次元濃淡画像には、画像中のノイズを除去するために提案されている各種の画像処理を適用可能である。そして、ノイズを除去した２次元濃淡画像に基づきデジタル音響波形を再現することで、比較的容易に且つ精度良くノイズを除去できることが期待できる。
また、デジタル音響波形に基づき作成された２次元濃淡画像を紙や布地などのシート状の媒体表面に印刷すれば、この印刷された２次元濃淡画像を光学的に読み取ることで、デジタル音響波形を比較的容易に再現可能であると考えられる。シート状の媒体表面に印刷することで記録すれば、電磁的記録媒体に記録する場合に比べて、データの読み取りデバイスの進展の影響を受け難い他、長期保存にも適することが期待できる。
さらに、デジタル音響波形に基づき作成された２次元濃淡画像を標識の表面に印刷すれば、この印刷された２次元濃淡画像を光学的に読み取ることで、デジタル音響波形を比較的容易に再現可能であると考えられる。そして、再現したデジタル音響波形の出力手段（スピーカ等の音響発生手段）を標識側に設ける必要がなく、読み取り手段側に設けることで、手間もコストも抑制できることが期待できる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied and as a result, have focused on expressing a digital acoustic waveform as a two-dimensional gray image. Specifically, the two-dimensional grayscale image is created by mapping the density value corresponding to the amplitude value of each data point constituting the digital acoustic waveform to each pixel constituting the two-dimensional grayscale image in a predetermined order. Focused on doing.
Various types of image processing proposed for removing noise in the image can be applied to the two-dimensional gray image created as described above. It can be expected that noise can be removed relatively easily and accurately by reproducing a digital acoustic waveform based on a two-dimensional grayscale image from which noise has been removed.
In addition, if a two-dimensional gray image created based on a digital acoustic waveform is printed on the surface of a sheet-like medium such as paper or fabric, the digital acoustic waveform is obtained by optically reading the printed two-dimensional gray image. It is considered that it can be reproduced relatively easily. If recording is performed by printing on the surface of a sheet-like medium, it is less likely to be affected by the progress of a data reading device than when recording on an electromagnetic recording medium, and it can be expected to be suitable for long-term storage.
Furthermore, if a two-dimensional gray image created based on the digital acoustic waveform is printed on the surface of the sign, the digital acoustic waveform can be reproduced relatively easily by optically reading the printed two-dimensional gray image. It is believed that there is. Further, it is not necessary to provide the reproduced digital sound waveform output means (sound generation means such as a speaker) on the sign side, and it can be expected that both labor and cost can be suppressed by providing it on the reading means side.
本発明は、上記本発明者の知見に基づき完成したものである。
すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、入力されたデジタル音響波形に基づき２次元濃淡画像を作成する２次元濃淡画像作成方法であって、前記入力されたデジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を、２次元濃淡画像を構成する各画素に所定の順序でマッピングすることで、該２次元濃淡画像を作成する２次元濃淡画像作成ステップと、前記２次元濃淡画像作成ステップで作成された２次元濃淡画像に画像処理を施す画像処理ステップとを含み、前記画像処理ステップにおいては、前記作成された２次元濃淡画像を構成する各画素のうち所定のしきい値以上の濃度値を有する画素を検出し、該検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算する画像処理を施すことを特徴とする音響に関わる２次元濃淡画像作成方法を提供する。
The present invention has been completed based on the knowledge of the present inventors.
That is, in order to solve the above-described problem, the present invention provides a two-dimensional grayscale image creation method for creating a two-dimensional grayscale image based on an input digital acoustic waveform, and each data constituting the input digital acoustic waveform. the density value corresponding to the amplitude value of the point, the pixels constituting the two-dimensional gray image by mapping in a predetermined order, and two-dimensional gray image creating step of creating the two-dimensional gray image, the two-dimensional gray An image processing step for performing image processing on the two-dimensional gray image created in the image creation step, wherein in the image processing step, a predetermined threshold value among the pixels constituting the created two-dimensional gray image detecting a pixel having a higher density value, the two-dimensional relating to sound, characterized in that performing the image processing for subtracting the predetermined density values from the density value of a pixel the detected grayscale image work To provide a method.
本発明によれば、入力されたデジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を、２次元濃淡画像を構成する各画素に所定の順序でマッピングすることで、該２次元濃淡画像が作成される。
この音響に関わる２次元濃淡画像を利用することで、前述したデジタル音響波形のノイズ除去や、デジタル音響波形の記録、標識への適用など、デジタル音響波形に関わる従来の種々の問題を解決することが可能である。
According to the present invention, by mapping the density value according to the amplitude value of each data point constituting the input digital acoustic waveform to each pixel constituting the two-dimensional grayscale image in a predetermined order, the two-dimensional A gray image is created.
By using this two-dimensional gray image related to sound, various conventional problems related to digital sound waveform such as noise removal of digital sound waveform, recording of digital sound waveform, and application to signs are solved. Is possible.
なお、本発明において、各データ点の振幅値に応じた濃度値とは、各データ点と一定の相関関係で対応付けられた濃度値を意味する。具体的には、例えば、各データ点の振幅値と濃度値とを１対１対応で対応付ければ良い。また、隣接するデータ点の振幅値を補間（例えば、内挿補間）して得られた振幅値と各データ点の振幅値とを濃度値に対応付けても良い（これは、実質的にデジタル音響波形のサンプリングレートを上げることに相当する）。さらに、全てのデータ点のうちいくつかのデータ点を間引き（例えば、隣接するデータ点の一方を間引き）、間引いた後に残ったデータ点の振幅値を濃度値に対応付けることも可能である（これは、実質的にデジタル音響波形のサンプリングレートを下げることに相当する）。
また、所定の順序でマッピングするとは、各データ点の振幅値に応じた濃度値を各画素が有する濃度値として所定の順序で割り当てることを意味する。所定の順序は、予め決めておけば何ら限定されるものではないが、例えば、２次元濃淡画像がｍ行ｎ列の画素から構成される場合、１行１列目、１行２列目、・・・、１行ｎ列目の画素の順に、各データ点の振幅値に応じた濃度値を各濃度値の並びに応じて各画素に割り当てていき、１行ｎ列目の画素に割り当てた後は、２行１列目の画素から順に２行ｎ列目の画素まで割り当て、以下同様の手順を繰り返して、ｍ行ｎ列目の画素まで割り当てることが考えられる。また、１行１列目の画素から順に１行ｎ列目の画素まで割り当てた後は、２行ｎ列目の画素から順に２行１列目の画素まで割り当て、さらに３行１列目の画素から順に３行ｎ列目の画素まで割り当て、以下同様の手順を繰り返して（千鳥状の割り当て）、ｍ行ｎ列目の画素まで割り当てても良い。
In the present invention, the density value corresponding to the amplitude value of each data point means a density value associated with each data point with a certain correlation. Specifically, for example, the amplitude value and the density value of each data point may be associated in a one-to-one correspondence. Further, the amplitude value obtained by interpolation (for example, interpolation) of adjacent data points and the amplitude value of each data point may be associated with the density value (this is substantially digital). This is equivalent to increasing the sampling rate of the acoustic waveform). In addition, it is possible to thin out some of all data points (for example, thin out one of the adjacent data points), and associate the amplitude value of the data point remaining after thinning out with the density value (this) Is substantially equivalent to lowering the sampling rate of the digital acoustic waveform).
Further, mapping in a predetermined order means that density values corresponding to the amplitude value of each data point are assigned in a predetermined order as density values possessed by each pixel. The predetermined order is not limited as long as it is determined in advance. For example, when a two-dimensional gray image is composed of pixels of m rows and n columns, the first row, the first column, the first row, the second column, ... In order of the pixels in the first row and the nth column, the density value corresponding to the amplitude value of each data point is assigned to each pixel according to the arrangement of the respective density values, and assigned to the pixel in the first row and the nth column. After that, it is conceivable that the pixels from the second row and the first column to the second row and the nth column are assigned in order, and then the same procedure is repeated to assign the pixels to the mth row and the nth column. In addition, after assigning pixels from the first row and first column in order to the first row and n column pixels, the pixels from the second row and n column to the second row and first column are assigned in order, and then the third row and first column. The pixels from the pixel to the 3rd row and the nth column may be assigned in order, and the same procedure may be repeated thereafter (staggered assignment) to assign the pixels to the mth row and the nth column.
デジタル音響波形の一部に前述したポップコーンノイズ（略一定の振幅値がオフセットとして重畳するノイズ）が重畳した場合には、２次元濃淡画像におけるノイズ発生部位に相当する画素の濃度値にも略一定のオフセットが重畳し、当該画素の濃度値が高まった状態となる。
本発明に係る方法によれば、所定のしきい値以上の濃度値を有する画素を検出することで、上記オフセットが重畳したノイズ発生部位に相当する画素を特定可能であることが期待できる。そして、本発明に係る方法によれば、検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算することで、上記オフセットの影響が低減され、ノイズが重畳されていない本来のデジタル音響波形に相当する濃度値が得られることが期待できる。このため、画像処理後の２次元濃淡画像に基づきデジタル音響波形を再現することで、ノイズ（特に、ポップコーンノイズ）が除去された本来のデジタル音響波形を得ることが期待できる。
When the above-described popcorn noise (noise in which a substantially constant amplitude value is superimposed as an offset) is superimposed on a part of the digital acoustic waveform, the density value of the pixel corresponding to the noise generation site in the two-dimensional gray image is also substantially constant. Are offset, and the density value of the pixel is increased.
According to the method of the present invention, it can be expected that a pixel corresponding to a noise generation site where the offset is superimposed can be specified by detecting a pixel having a density value equal to or higher than a predetermined threshold value. Then, according to the method of the present invention, by subtracting a predetermined density value from the detected density value of the pixel, the influence of the offset is reduced, which corresponds to an original digital acoustic waveform on which noise is not superimposed. It can be expected that a concentration value can be obtained. For this reason, by reproducing the digital acoustic waveform based on the two-dimensional gray image after the image processing, it can be expected that an original digital acoustic waveform from which noise (particularly popcorn noise) has been removed is obtained.
好ましくは、前記画像処理ステップは、前記２次元濃淡画像作成手段で作成された２次元濃淡画像について、各濃度値に対する画素数を示す濃度ヒストグラムを作成するステップと、前記作成した濃度ヒストグラムが２つのピークを有する双峰状の分布である場合、前記２つのピークの間の谷部近傍に位置する濃度値を前記所定のしきい値として決定するステップとを含む。 Good Mashiku, the image processing step, the two-dimensional gray-scale image that was created in two-dimensional gray image forming means, and creating a density histogram indicating the number of pixels for each density value, density histogram that the created Determining a concentration value located in the vicinity of a valley between the two peaks as the predetermined threshold when the distribution is a bimodal distribution having two peaks.
デジタル音響波形に基づき作成される２次元濃淡画像を構成する画素の濃度値は、デジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じて変動する。このため、固定のしきい値では、ノイズ発生部位に相当する画素を精度良く特定できない可能性がある。
上記の好ましい方法によれば、各濃度値に対する画素数を示す濃度ヒストグラムを作成し、この濃度ヒストグラムが２つのピークを有する双峰状の分布である場合、２つのピークの間の谷部近傍に位置する濃度値を所定のしきい値として決定する。すなわち、２つのピークのうち、高い方のピーク近傍の濃度値を有する画素がノイズ発生部位に相当する画素であると判断する。このため、デジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値が変動したとしても、これに追随して２つのピークの位置も変動するため、２つのピークの間の谷部近傍に位置する濃度値を所定のしきい値として決定することで、ノイズ発生部位に相当する画素を精度良く特定可能である。
The density value of the pixels constituting the two-dimensional gray image created based on the digital acoustic waveform varies according to the amplitude value of each data point constituting the digital acoustic waveform. For this reason, there is a possibility that the pixel corresponding to the noise generation site cannot be accurately identified with the fixed threshold value.
According to the preferable method described above, when a density histogram indicating the number of pixels for each density value is created and the density histogram is a bimodal distribution having two peaks, the density histogram is located near the valley between the two peaks. The located density value is determined as a predetermined threshold value. That is, it is determined that a pixel having a density value near the higher peak of the two peaks is a pixel corresponding to a noise generation site. For this reason, even if the amplitude value of each data point constituting the digital acoustic waveform fluctuates, the position of the two peaks also fluctuates following this, so the density value located in the vicinity of the valley between the two peaks By determining as a predetermined threshold value, it is possible to accurately identify a pixel corresponding to a noise generation site.
前記課題を解決するため、本発明は、上記の何れかの２次元濃淡画像作成方法によって２次元濃淡画像を作成するステップと、前記作成された２次元濃淡画像を被印刷物の表面に印刷するステップとを含むことを特徴とする音響に関わる２次元濃淡画像印刷物の製造方法としても提供される。 In order to solve the above problems, the present invention provides a step of creating a two-dimensional gray image by any one of the above-described two-dimensional gray image creating methods, and a step of printing the created two-dimensional gray image on the surface of a printing object. It is also provided as a method for producing a two-dimensional gray image print related to sound, characterized in that
本発明によれば、作成された２次元濃淡画像を被印刷物（紙や布地などのシート状の媒体や、標識など）の表面に印刷することで２次元濃淡画像印刷物が製造される。この２次元濃淡画像印刷物に印刷された２次元濃淡画像を光学的に読み取ることで、デジタル音響波形を比較的容易に再現可能である。被印刷物が標識である場合には、再現したデジタル音響波形の出力手段（スピーカ等の音響発生手段）を標識側に設ける必要がなく、読み取り手段側に設けることで、手間もコストも抑制可能である。
また、作成された２次元濃淡画像を被印刷物（特に、紙や布地などのシート状の媒体）の表面に印刷することで記録すれば、電磁的記録媒体に記録する場合に比べて、データの読み取りデバイスの進展の影響を受け難い他、長期保存にも適する。
According to the present invention, a two-dimensional grayscale image printed material is manufactured by printing the created two-dimensional grayscale image on the surface of a printing material (a sheet-like medium such as paper or cloth, or a sign). By digitally reading the two-dimensional gray image printed on the two-dimensional gray image printed matter, the digital acoustic waveform can be reproduced relatively easily. When the printed material is a sign, there is no need to provide a reproduced digital acoustic waveform output means (sound generating means such as a speaker) on the sign side, and it is possible to reduce labor and cost by providing it on the reading means side. is there.
In addition, if the created two-dimensional grayscale image is recorded by printing on the surface of a printing material (especially, a sheet-like medium such as paper or fabric), the data can be recorded as compared with the case of recording on an electromagnetic recording medium. In addition to being hardly affected by the progress of reading devices, it is also suitable for long-term storage.
前記課題を解決するため、本発明は、上記の製造方法によって製造された２次元濃淡画像印刷物の表面に印刷された２次元濃淡画像を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮像された２次元濃淡画像に基づき、デジタル音響波形を再現する再現ステップとを含み、前記再現ステップにおいては、前記撮像ステップで撮像された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成することを特徴とする音響波形再現方法としても提供される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an imaging step of imaging a two-dimensional gray image printed on the surface of a two-dimensional gray image printed matter manufactured by the above manufacturing method, and the two-dimensional image captured in the imaging step. A reproduction step of reproducing a digital acoustic waveform based on a grayscale image, and in the reproduction step, the density value of each pixel constituting the two-dimensional grayscale image captured in the imaging step is mapped in a predetermined order. And an amplitude value corresponding to the acquired concentration value is calculated, and a digital acoustic waveform having the calculated amplitude value at each data point is created.
本発明によれば、２次元濃淡画像印刷物の表面に印刷された２次元濃淡画像を撮像し、撮像された２次元濃淡画像に基づきデジタル音響波形が再現される。具体的には、撮像された２次元濃淡を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成する。つまり、２次元濃淡画像を作成する際の手順（デジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を２次元濃淡画像を構成する各画素にマッピングする所定の順序。以下、適宜「マッピング順序」という）を利用するだけで、比較的容易にデジタル音響波形を再現することができる。例えば、２次元濃淡画像を作成する際のマッピング順序を、２次元濃淡画像の種別に関わらず一律に決めておくのであれば、本発明の再現ステップでは、前記マッピング順序を予め記憶しておき、この記憶したマッピング順序を利用すればよい。また、２次元濃淡画像の種別等に応じてマッピング順序を変更するのであれば、例えばマッピング順序の情報を２次元濃淡画像内または２次元濃淡画像近傍に印刷しておき、２次元濃淡画像を撮像する際にこのマッピング順序の情報も撮像し解読して、これを本発明の再現ステップで利用することも可能である。 According to the present invention, a two-dimensional gray image printed on the surface of a two-dimensional gray image printed material is captured, and a digital acoustic waveform is reproduced based on the captured two-dimensional gray image. Specifically, the density value of each pixel constituting the imaged two-dimensional shade is acquired in the mapped predetermined order, the amplitude value corresponding to the acquired density value is calculated, and the calculated amplitude value A digital acoustic waveform having each data point is created. That is, a procedure for creating a two-dimensional gray image (a predetermined order in which density values corresponding to amplitude values of data points constituting a digital acoustic waveform are mapped to pixels constituting the two-dimensional gray image. Hereinafter, as appropriate. The digital acoustic waveform can be reproduced relatively easily only by using “mapping order”. For example, if the mapping order for creating a two-dimensional gray image is uniformly determined regardless of the type of the two-dimensional gray image, the reproduction order of the present invention stores the mapping order in advance, This stored mapping order may be used. If the mapping order is changed according to the type of the two-dimensional gray image, for example, the mapping order information is printed in the two-dimensional gray image or in the vicinity of the two-dimensional gray image, and the two-dimensional gray image is captured. In this case, the mapping order information can also be imaged and decoded, and used in the reproduction step of the present invention.
前記課題を解決するため、本発明は、前述した２次元濃淡画像作成方法のうち画像処理ステップを含む２次元濃淡画像作成方法によって２次元濃淡画像を作成するステップと、前記作成された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成するステップとを含むことを特徴とする音響波形のノイズ除去方法としても提供される。 In order to solve the above problems, the present invention includes a step of creating a two-dimensional gray image by a two-dimensional gray image creating method including an image processing step in the two-dimensional gray image creating method described above, and the created two-dimensional gray image. A density value of each pixel constituting the image is acquired in the mapped predetermined order, an amplitude value corresponding to the acquired density value is calculated, and a digital acoustic waveform that each data point has the calculated amplitude value is calculated. And a step of creating the acoustic waveform noise removal method.
前述のように、画像処理ステップを含む２次元濃淡画像作成方法によって作成された２次元濃淡画像は、ノイズが重畳されていない本来のデジタル音響波形に相当する濃度値を有する画素から構成されていることが期待できる。このため、この２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、マッピングした所定の順序で取得し、取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成することで、ノイズ（特に、ポップコーンノイズ）が除去された本来のデジタル音響波形を得ることが期待できる。 As described above, the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating method including the image processing step is composed of pixels having density values corresponding to the original digital acoustic waveform on which noise is not superimposed. I can expect that. For this reason, the density value of each pixel constituting this two-dimensional grayscale image is acquired in a predetermined order in which mapping is performed, the amplitude value corresponding to the acquired density value is calculated, and each data point has the calculated amplitude value. By creating a digital acoustic waveform, it can be expected to obtain an original digital acoustic waveform from which noise (particularly popcorn noise) has been removed.
また、前記課題を解決するため、本発明は、入力されたデジタル音響波形に基づき２次元濃淡画像を作成する２次元濃淡画像作成装置であって、前記入力されたデジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を、２次元濃淡画像を構成する各画素に所定の順序でマッピングすることで、該２次元濃淡画像を作成する２次元濃淡画像作成手段と、前記２次元濃淡画像作成手段で作成された２次元濃淡画像に画像処理を施す画像処理手段とを備え、前記画像処理手段は、前記作成された２次元濃淡画像を構成する各画素のうち所定のしきい値以上の濃度値を有する画素を検出し、該検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算する画像処理を施すことを特徴とする音響に関わる２次元濃淡画像作成装置としても提供される。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a two-dimensional grayscale image creating device for creating a two-dimensional grayscale image based on an input digital acoustic waveform, and each data constituting the input digital acoustic waveform the density value corresponding to the amplitude value of the point, the pixels constituting the two-dimensional gray image by mapping in a predetermined order, and two-dimensional gray image producing means for producing the two-dimensional gray image, the two-dimensional gray Image processing means for performing image processing on the two-dimensional gray image created by the image creating means, wherein the image processing means is equal to or greater than a predetermined threshold among the pixels constituting the created two-dimensional gray image The present invention is also provided as a two-dimensional gray-scale image creating apparatus relating to sound, which is characterized in that a pixel having a density value is detected and image processing is performed to subtract a predetermined density value from the density value of the detected pixel .
好ましくは、前記画像処理手段は、前記２次元濃淡画像作成手段で作成された２次元濃淡画像について、各濃度値に対する画素数を示す濃度ヒストグラムを作成するステップと、前記作成した濃度ヒストグラムが２つのピークを有する双峰状の分布である場合、前記２つのピークの間の谷部近傍に位置する濃度値を前記所定のしきい値として決定するステップとを実行する。 Good Mashiku, the image processing means, the two-dimensional gray-scale image that was created in two-dimensional gray image forming means, and creating a density histogram indicating the number of pixels for each density value, density histogram that the created In the case of a bimodal distribution having two peaks, a step of determining a concentration value located in the vicinity of a valley between the two peaks as the predetermined threshold value is executed.
また、前記課題を解決するため、前述した製造方法によって製造された２次元濃淡画像印刷物の表面に印刷された２次元濃淡画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された２次元濃淡画像に基づき、デジタル音響波形を作成する音響波形作成手段とを備え、前記音響波形作成手段は、前記撮像手段で撮像された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成することを特徴とする音響波形再現装置としても提供される。 In order to solve the above-described problem, an image pickup unit that picks up a two-dimensional gray image printed on the surface of the two-dimensional gray image print produced by the above-described manufacturing method, and a two-dimensional gray image picked up by the image pickup unit And a sound waveform creating means for creating a digital sound waveform, wherein the sound waveform creating means includes a predetermined value obtained by mapping the density value of each pixel constituting the two-dimensional gray image captured by the image capturing means. It is also provided as an acoustic waveform reproduction device characterized in that it acquires in order, calculates an amplitude value corresponding to the acquired concentration value, and creates a digital acoustic waveform having each of the data points with the calculated amplitude value. .
さらに、前記課題を解決するため、本発明は、前述した２次元濃淡画像作成装置と、前記作成された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成する音響波形作成手段とを備えることを特徴とする音響波形のノイズ除去装置としても提供される。 Furthermore, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention acquires the above-described two- dimensional grayscale image creating apparatus and the density value of each pixel constituting the created two-dimensional grayscale image in the mapped predetermined order. And acoustic waveform creation means for computing an amplitude value corresponding to the acquired concentration value and creating a digital acoustic waveform having the computed amplitude value at each data point. Also provided as a device.
本発明によれば、デジタル音響波形を２次元濃淡画像で表現するという新規の着想により、デジタル音響波形に関わる従来の種々の問題を解決することが可能である。 According to the present invention, various conventional problems related to digital acoustic waveforms can be solved by a novel idea of expressing a digital acoustic waveform as a two-dimensional grayscale image.
＜第１の実施形態＞
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の第１の実施形態に係る音響波形のノイズ除去装置（以下、適宜、「ノイズ除去装置」と略称する）について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る音響波形のノイズ除去装置の概略構成を示す図である。図１（ａ）はノイズ除去装置の概略構成を示すブロック図であり、図１（ｂ）はノイズ除去装置に入力されるデジタル音響波形の一例を模式的に示す図であり、図１（ｃ）はノイズ除去装置で作成される２次元濃淡画像の一例を模式的に示す図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, an acoustic waveform noise removing device (hereinafter, appropriately abbreviated as “noise removing device”) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an acoustic waveform noise removing device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a block diagram showing a schematic configuration of a noise removing device, and FIG. 1B is a diagram schematically showing an example of a digital acoustic waveform input to the noise removing device, and FIG. ) Is a diagram schematically showing an example of a two-dimensional gray image created by the noise removing device.
図１に示すように、本実施形態に係るノイズ除去装置１００は、入力されたデジタル音響波形に基づき２次元濃淡画像を作成し、作成した２次元濃淡画像に画像処理を施す２次元濃淡画像作成装置１０１と、画像処理を施された２次元濃淡画像に基づきデジタル音響波形を作成する音響波形作成手段３とを備える。 As shown in FIG. 1, the noise removal apparatus 100 according to the present embodiment creates a two-dimensional grayscale image based on an input digital acoustic waveform, and creates a two-dimensional grayscale image that performs image processing on the created two-dimensional grayscale image. The apparatus 101 includes an acoustic waveform creation means 3 that creates a digital acoustic waveform based on a two-dimensional gray image subjected to image processing.
図１（ｂ）に示すように、デジタル音響波形とは、アナログ音響波形をデジタル化（標本化、量子化）して得られた離散的な値を有するデータ点の集合を意味する。図１（ｂ）に示すＤｎ（ｎは自然数）は、ｎ番目にデジタル化して得られた振幅値を有するデータ点を意味する。 As shown in FIG. 1B, the digital acoustic waveform means a set of data points having discrete values obtained by digitizing (sampling and quantizing) an analog acoustic waveform. Dn (n is a natural number) shown in FIG. 1B means a data point having an amplitude value obtained by digitizing n-th.
図１（ｃ）は、作成される２次元濃淡画像がマトリクス状に配置された画素から構成される場合を例示している。２次元濃淡画像は、データ点の振幅値に応じた濃度値を有する画素から構成される濃淡画像である。なお、図１（ｃ）では、２次元濃淡画像が６行１１列の矩形状に構成されているが、本発明はこれに限られるものではなく、種々の行列とすることができる。
以下、ノイズ除去装置１００が備える２次元濃淡画像作成装置１０１、及び、音響波形作成手段３について、順次詳細に説明する。
FIG. 1C illustrates a case where the created two-dimensional gray image is composed of pixels arranged in a matrix. The two-dimensional gray image is a gray image composed of pixels having density values corresponding to the amplitude values of data points. In FIG. 1C, the two-dimensional gray image is configured in a rectangular shape with 6 rows and 11 columns, but the present invention is not limited to this, and various matrices can be used.
Hereinafter, the two-dimensional grayscale image creating apparatus 101 and the acoustic waveform creating means 3 included in the noise removing apparatus 100 will be described in detail sequentially.
＜２次元濃淡画像作成装置１０１＞
図１（ａ）に示すように、本実施形態の２次元濃淡画像作成装置１０１は、入力されたデジタル音響波形に基づき２次元濃淡画像を作成する２次元濃淡画像作成手段１を備える。
<Two-dimensional gray image creating apparatus 101>
As shown in FIG. 1A, a two-dimensional gray image creating apparatus 101 according to this embodiment includes a two-dimensional gray image creating unit 1 that creates a two-dimensional gray image based on an input digital acoustic waveform.
２次元濃淡画像作成手段１は、入力されたデジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を、２次元濃淡画像を構成する各画素に所定の順序でマッピングすることで、該２次元濃淡画像を作成する。ここで、各データ点の振幅値に応じた濃度値とは、各データ点と一定の相関関係で対応付けられた濃度値を意味する。具体的には、例えば、各データ点の振幅値と濃度値とを１対１対応で対応付ければ良い（第１の対応付け）。また、隣接するデータ点の振幅値を補間（例えば、内挿補間）して得られた振幅値と各データ点の振幅値とを濃度値に対応付けても良い（これは、実質的にデジタル音響波形のサンプリングレートを上げることに相当する）（第２の対応付け）。さらに、全てのデータ点のうちいくつかのデータ点を間引き（例えば、隣接するデータ点の一方を間引き）、間引いた後に残ったデータ点の振幅値を濃度値に対応付けることも可能である（これは、実質的にデジタル音響波形のサンプリングレートを下げることに相当する）（第３の対応付け）。 The two-dimensional gray image creating means 1 maps the density values according to the amplitude values of the data points constituting the input digital acoustic waveform to the pixels constituting the two-dimensional gray image in a predetermined order, The two-dimensional gray image is created. Here, the density value corresponding to the amplitude value of each data point means a density value associated with each data point with a certain correlation. Specifically, for example, the amplitude value and the density value of each data point may be associated in a one-to-one correspondence (first association). Further, the amplitude value obtained by interpolation (for example, interpolation) of adjacent data points and the amplitude value of each data point may be associated with the density value (this is substantially digital). This corresponds to increasing the sampling rate of the acoustic waveform) (second association). In addition, it is possible to thin out some of all data points (for example, thin out one of the adjacent data points), and associate the amplitude value of the data point remaining after thinning out with the density value (this) Is substantially equivalent to lowering the sampling rate of the digital acoustic waveform) (third association).
所定の順序でマッピングするとは、各データ点の振幅値に応じた濃度値を各画素が有する濃度値として所定の順序で割り当てることを意味する。所定の順序は、予め決めておけば何ら限定されるものではないが、例えば、２次元濃淡画像がｍ行ｎ列の画素から構成される場合、１行１列目、１行２列目、・・・、１行ｎ列目の画素の順に、各データ点の振幅値に応じた濃度値を各濃度値の並びに応じて各画素に割り当てていき、１行ｎ列目の画素に割り当てた後は、２行１列目の画素から順に２行ｎ列目の画素まで割り当て、以下同様の手順を繰り返して、ｍ行ｎ列目の画素まで割り当てることが考えられる（図２（ａ）参照）。また、１行１列目の画素から順に１行ｎ列目の画素まで割り当てた後は、２行ｎ列目の画素から順に２行１列目の画素まで割り当て、さらに３行１列目の画素から順に３行ｎ列目の画素まで割り当て、以下同様の手順を繰り返して（千鳥状の割り当て）、ｍ行ｎ列目の画素まで割り当てても良い（図２（ｂ）参照）。 Mapping in a predetermined order means that the density value corresponding to the amplitude value of each data point is assigned in a predetermined order as the density value of each pixel. The predetermined order is not limited as long as it is determined in advance. For example, when a two-dimensional gray image is composed of pixels of m rows and n columns, the first row, the first column, the first row, the second column, ... In order of the pixels in the first row and the nth column, the density value corresponding to the amplitude value of each data point is assigned to each pixel according to the arrangement of the respective density values, and assigned to the pixel in the first row and the nth column. After that, it is considered that pixels from the second row and first column to the second row and n column pixels are assigned in order, and the same procedure is repeated until the pixels of the mth row and the nth column are assigned (see FIG. 2A). ). In addition, after assigning pixels from the first row and first column in order to the first row and n column pixels, the pixels from the second row and n column to the second row and first column are assigned in order, and then the third row and first column. The pixels from the pixel to the 3rd row and the nth column may be allocated in order, and the same procedure may be repeated thereafter (staggered allocation) to allocate to the mth row and the nth column (see FIG. 2B).
２次元濃淡画像作成手段１が２次元濃淡画像を作成する際のマッピング順序（所定の順序）の情報は、音響波形作成手段３に送信され、後述のように音響波形手段３がデジタル音響波形を作成する際に用いられる。 The mapping order (predetermined order) information when the two-dimensional gray image creating means 1 creates the two-dimensional gray image is transmitted to the acoustic waveform creating means 3, and the acoustic waveform means 3 generates the digital acoustic waveform as will be described later. Used when creating.
図２は、ノイズ除去装置１００が備える２次元濃淡画像作成装置１によって、デジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を２次元濃淡画像を構成する各画素にマッピングする方法を説明する説明図である。
図２に示すように、２次元濃淡画像作成装置１は、図１（ｂ）に示すデジタル音響波形における、データ点Ｄｎの振幅値（ｎ番目にデジタル化して得られた振幅値）に応じた濃度値ｄ（ｎ）を、マッピング順序ｎ番目（ｎ番目にマッピングされた）の画素Ｐｎにマッピングする。図２（ｃ）は、前述した第１の対応付けの場合におけるマッピング方法の例を示し、図２（ｄ）は、前述した第２の対応付けの場合におけるマッピング方法の例を示し、図２（ｅ）は、前述した第３の対応付けの場合におけるマッピング方法の例を示す。
図２（ｃ）に示すように、第１の対応付けの場合、マッピング順序ｎ番目の画素Ｐｎにマッピングする濃度値ｄ（ｎ）は、例えば、下記式（１）のように表現される。
ｄ（ｎ）＝ａ・ｆ（ｎ） ・・・ （１）
ここで、ｆ（ｎ）は、データ点Ｄｎの振幅値に所定の対応関係（２次元濃淡画像作成装置１に関数形式やテーブル形式で記憶された振幅値と濃度値との対応関係）で対応付けられた濃度値を、ａは、ゲイン係数を意味する。このゲイン係数ａを適切に調整することで、各画素にマッピングする振幅値を各画素の階調の範囲内（例えば、０〜２５５の値）に適切に表現することが可能である。
次に、図２（ｄ）に示すように、第２の対応付けの場合、マッピング順序２ｎ−１番目の画素Ｐ２ｎ−１にマッピングする濃度値ｄ（２ｎ−１）は、例えば、下記式（２）のように表現される。マッピング順序２ｎ番目の画素Ｐ２ｎにマッピングする濃度値ｄ（２ｎ）は、例えば、下記式（３）のように表現される。
ｄ（２ｎ−１）＝ａ・ｆ（ｎ） ・・・ （２）
ｄ（２ｎ）＝Ｘｎ＝ａ・（ｆ（ｎ）＋ｆ（ｎ＋１））／２ ・・・ （３）
さらに、図２（ｅ）に示すように、第３の対応付けの場合、マッピング順序ｎ番目の画素Ｐｎにマッピングする濃度値ｄ（ｎ）は、例えば、下記式（４）のように表現される。
ｄ（ｎ）＝ａ・ｆ（２ｎ−１） ・・・ （４）
FIG. 2 shows a method for mapping density values corresponding to amplitude values of data points constituting a digital acoustic waveform to pixels constituting a two-dimensional gray image by the two-dimensional gray image creating apparatus 1 included in the noise removing apparatus 100. It is explanatory drawing explaining these.
As shown in FIG. 2, the two-dimensional grayscale image creating apparatus 1 corresponds to the amplitude value of the data point Dn (the amplitude value obtained by digitizing nth) in the digital acoustic waveform shown in FIG. The density value d (n) is mapped to the pixel P n in the mapping order n-th (m-th mapped). 2C shows an example of the mapping method in the case of the first association described above, and FIG. 2D shows an example of the mapping method in the case of the second association described above. (E) shows an example of the mapping method in the case of the third association described above.
As shown in FIG. 2C, in the case of the first association, the density value d (n) mapped to the pixel P n in the mapping order n is expressed, for example, by the following formula (1). .
d (n) = a · f (n) (1)
Here, f (n) corresponds to the amplitude value of the data point Dn by a predetermined correspondence (correspondence between the amplitude value and the density value stored in the two-dimensional grayscale image creating apparatus 1 in the function format or the table format). In the attached density value, a means a gain coefficient. By appropriately adjusting the gain coefficient a, the amplitude value mapped to each pixel can be appropriately expressed within the gradation range of each pixel (for example, a value of 0 to 255).
Next, as illustrated in FIG. 2D, in the case of the second association, the density value d (2n−1) mapped to the pixel P 2n−1 in the mapping order 2n−1 is, for example, the following formula: It is expressed as (2). The density value d (2n) to be mapped to the 2n-th pixel P 2n in the mapping order is expressed by, for example, the following formula (3).
d (2n−1) = a · f (n) (2)
d (2n) = X n = a · (f (n) + f (n + 1)) / 2 (3)
Further, as shown in FIG. 2E, in the case of the third association, the density value d (n) to be mapped to the pixel P n in the mapping order n is expressed as the following equation (4), for example. Is done.
d (n) = a · f (2n−1) (4)
本実施形態に係る２次元濃淡画像作成装置１０１は、画像処理手段２を更に備える。画像処理手段２は、２次元濃淡画像作成手段１で作成された２次元濃淡画像に画像処理を施す。具体的には、画像処理手段２は、２次元濃淡画像作成手段で作成された２次元濃淡画像を構成する各画素のうち所定のしきい値以上の濃度値を有する画素を検出し、該検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算する画像処理を施す。 The two-dimensional grayscale image creating apparatus 101 according to this embodiment further includes image processing means 2. The image processing unit 2 performs image processing on the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating unit 1. Specifically, the image processing means 2 detects a pixel having a density value equal to or higher than a predetermined threshold among the pixels constituting the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating means, and the detection Image processing for subtracting a predetermined density value from the density value of the obtained pixel is performed.
図３は、ノイズ除去装置１００が備える画像処理手段２によって作成される濃度ヒストグラムの一例を模式的に示す図である。より具体的には、図３に示すように、画像処理手段２は、２次元濃淡画像作成手段１で作成された２次元濃淡画像について、各濃度値に対する画素数を示す濃度ヒストグラムを作成するステップと、作成した濃度ヒストグラムが２つのピークを有する双峰状の分布である場合、２つのピークの間の谷部近傍に位置する濃度値を所定のしきい値として決定するステップとを実行する。 FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a density histogram created by the image processing unit 2 included in the noise removal apparatus 100. More specifically, as shown in FIG. 3, the image processing unit 2 creates a density histogram indicating the number of pixels for each density value for the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating unit 1. And when the created density histogram is a bimodal distribution having two peaks, a step of determining a density value located in the vicinity of a valley between the two peaks as a predetermined threshold value is executed.
画像処理を施した２次元濃淡画像について再び濃度ヒストグラムを作成したときに、作成した濃度ヒストグラムが、図３と同様に、２つのピークを有する双峰状の分布であれば、該２次元濃淡画像には除去しきれていないノイズ（特に、ポップコーンノイズ）がまだ残っていると考えられる。そこで、本実施形態の画像処理手段２は、画像処理を施した２次元濃淡画像について濃度ヒストグラムを再び作成し、再び作成した濃度ヒストグラムが２つのピークを有する双峰状の分布である場合、２つのピークの間の谷部近傍に位置する濃度値を新たなしきい値として決定するステップを実行し、画像処理を施された２次元濃淡画像を構成する各画素のうち前記新たなしきい値以上の濃度値を有する画素を検出し、該検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算する画像処理を再び施す。この画像処理は、例えば、作成した濃度ヒストグラムが２つのピークを有する双峰状の分布とならないようになるまで繰り返される。 When a density histogram is created again for a two-dimensional gray image subjected to image processing, if the created density histogram is a bimodal distribution having two peaks as in FIG. 3, the two-dimensional gray image It is considered that noise that has not been completely removed (particularly popcorn noise) still remains. Therefore, the image processing means 2 of this embodiment creates a density histogram again for the two-dimensional gray image subjected to image processing, and when the density histogram created again is a bimodal distribution having two peaks, 2 Executing a step of determining a density value positioned in the vicinity of a valley between two peaks as a new threshold value, and out of the pixels constituting the two-dimensional gray image subjected to the image processing at least the new threshold value A pixel having a density value is detected, and image processing for subtracting a predetermined density value from the density value of the detected pixel is performed again. This image processing is repeated until, for example, the created density histogram does not have a bimodal distribution having two peaks.
また、所定のしきい値以上の濃度値を有する画素を検出し、該検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算する画像処理を施した後に、画像処理を施した２次元濃淡画像を構成する各画素のうち前記と同じ所定のしきい値以上の濃度値を有する画素を検出した場合には、該検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算する画像処理を再び施してもよい。この画像処理は、例えば、全ての画素の濃度値が所定のしきい値未満となるまで繰り返される。 In addition, a pixel having a density value equal to or higher than a predetermined threshold is detected, and after performing image processing for subtracting the predetermined density value from the density value of the detected pixel, a two-dimensional gray image subjected to image processing is obtained. When a pixel having a density value equal to or higher than the predetermined threshold value is detected among the constituent pixels, image processing for subtracting the predetermined density value from the density value of the detected pixel may be performed again. Good. This image processing is repeated until, for example, the density values of all the pixels are less than a predetermined threshold value.
さらに、前述したように、しきい値を変更して画像処理を繰り返す場合、及び、しきい値を固定して画像処理を繰り返す場合のいずれであっても、画像処理を施した２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値が、デジタル音響波形のポップコーンノイズではない箇所（本来のデジタル音響波形と考えられる箇所）のデータ点の振幅値に応じた濃度値のピークトゥーピーク値の間に収まるまで画像処理を施してもよい。 Furthermore, as described above, the two-dimensional grayscale image subjected to image processing is used in both cases where the image processing is repeated with the threshold value changed and when the image processing is repeated with the threshold value fixed. The density value of each pixel that constitutes the signal falls within the peak-to-peak value of the density value according to the amplitude value of the data point of the portion that is not popcorn noise of the digital acoustic waveform (the portion considered to be the original digital acoustic waveform) Image processing may be performed up to.
以上のような処理を繰り返すことにより、ノイズ発生部位に相当すると考えられる画素の濃度が徐々に減算されることになり、ノイズによるオフセットの影響が低減され、ノイズが重畳されていない本来のデジタル音響波形に相当する濃度値が得られることが期待できる。 By repeating the processing as described above, the density of the pixel that is considered to correspond to the noise generation part is gradually subtracted, the effect of offset due to noise is reduced, and the original digital sound with no noise superimposed It can be expected that a density value corresponding to the waveform can be obtained.
＜音響波形作成手段３＞
本実施形態の音響波形作成手段３は、作成された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成する。以下、具体的に説明する。
<Acoustic waveform creation means 3>
The acoustic waveform creation means 3 of the present embodiment obtains the density value of each pixel constituting the created two-dimensional grayscale image in a predetermined order that is mapped, and calculates the amplitude value corresponding to the obtained density value. Then, a digital acoustic waveform having each data point having the calculated amplitude value is created. This will be specifically described below.
音響波形作成手段３は、作成された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、マッピングした所定の順序で取得する。具体的には、本実施形態の音響波形作成手段３は、前述のように、２次元濃淡画像作成手段１が２次元濃淡画像を作成する際のマッピング順序を受信し、受信したマッピング順序で画素の濃度値を取得する。 The acoustic waveform creation means 3 obtains the density value of each pixel constituting the created two-dimensional grayscale image in the mapped predetermined order. Specifically, as described above, the acoustic waveform creating unit 3 of the present embodiment receives the mapping order when the two-dimensional gray image creating unit 1 creates a two-dimensional gray image, and the pixels in the received mapping order. Get the density value.
次に、音響波形作成手段３は、取得した濃度値に対応する振幅値を演算する。具体的には、本実施形態の音響波形作成手段３は、取得した濃度値と振幅値との対応関係（関数形式やテーブル形式）を記憶している。そして、音響波形作成手段３は、取得した濃度値と、記憶している対応関係とに基づき、対応する振幅値を演算する。
音響波形作成手段３は、演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成する。具体的には、音響波形作成手段３は、記憶しているマッピング順序で取得された画素の濃度値に対応する振幅値を有するデータ点が、該マッピング順序で取得された順序に連続して得られるデジタル音響波形を作成する。
Next, the acoustic waveform creation means 3 calculates an amplitude value corresponding to the acquired concentration value. Specifically, the acoustic waveform creation means 3 of the present embodiment stores the correspondence (function format or table format) between the acquired concentration value and amplitude value. Then, the acoustic waveform creation means 3 calculates a corresponding amplitude value based on the acquired concentration value and the stored correspondence relationship.
The acoustic waveform creation means 3 creates a digital acoustic waveform in which each data point has the calculated amplitude value. Specifically, the acoustic waveform creation means 3 continuously obtains data points having amplitude values corresponding to the density values of the pixels acquired in the stored mapping order in the order acquired in the mapping order. Create a digital acoustic waveform.
本実施形態の音響波形のノイズ除去装置１００は、音響発生手段（図示せず）を更に備える。音響発生手段は、音響波形作成手段３で作成されたデジタル音響波形を音響に変換し、変換した音響を発生する。音響発生手段としては、例えば、スピーカーを挙げることができる。 The acoustic waveform noise removing apparatus 100 according to the present embodiment further includes acoustic generation means (not shown). The sound generation means converts the digital sound waveform created by the sound waveform creation means 3 into sound, and generates the converted sound. Examples of the sound generating means include a speaker.
図４は、本実施形態に係るノイズ除去装置１００によってデジタル音響波形からノイズを除去して得られるデジタル音響波形の一例を示す。図４（ａ）はノイズ除去装置１００に入力されるポップコーンノイズが重畳されているデジタル音響波形を示し、図４（ｂ）はノイズ除去装置１００によってデジタル音響波形からノイズを除去して得られるデジタル音響波形を示す。
図４（ｂ）に示すように、デジタル音響波形からポップコーンノイズが除去され、本来のデジタル音響波形が得られることが期待できることがわかる。
FIG. 4 shows an example of a digital acoustic waveform obtained by removing noise from the digital acoustic waveform by the noise removing apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 4A shows a digital acoustic waveform on which popcorn noise input to the noise removing apparatus 100 is superimposed. FIG. 4B shows a digital obtained by removing noise from the digital acoustic waveform by the noise removing apparatus 100. An acoustic waveform is shown.
As shown in FIG. 4B, it can be seen that popcorn noise is removed from the digital acoustic waveform, and an original digital acoustic waveform can be expected.
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る音響波形再現システム１００Ａの概略構成を示す図である。本実施形態に係る音響波形再現システム１００Ａは、本発明に係る２次元濃淡画像印刷物の製造方法を実施するための２次元濃淡画像印刷物製造装置１０２と、本発明に係る音響波形再現装置１０３とを備えている。なお、本発明の第１の実施形態と同様の部分についての説明は省略し、主として第１の実施形態と異なる部分について説明する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an acoustic waveform reproduction system 100A according to the second embodiment of the present invention. An acoustic waveform reproduction system 100A according to the present embodiment includes a two-dimensional grayscale image printed material manufacturing apparatus 102 for performing the two-dimensional grayscale image printed material manufacturing method according to the present invention, and an acoustic waveform reproduction device 103 according to the present invention. I have. In addition, description about the same part as the 1st Embodiment of this invention is abbreviate | omitted, and mainly a different part from 1st Embodiment is demonstrated.
図５に示すように、本実施形態の２次元濃淡画像印刷物製造装置１０２が備える２次元濃淡画像作成装置１０１Ａは、入力されたデジタル音響波形に基づき２次元濃淡画像を作成する。２次元濃淡画像印刷物の製造装置１０２が備える印刷手段７は、２次元濃淡画像作成装置１０１Ａで作成された２次元濃淡画像を被印刷物の表面に印刷して２次元濃淡画像印刷物を製造する。音響波形再現装置１０３は、２次元濃淡画像印刷物製造装置１０２で製造された２次元濃淡画像を撮像した結果に基づきデジタル音響波形を作成（再現）する。 As shown in FIG. 5, the two-dimensional gray image creating apparatus 101 </ b> A included in the two-dimensional gray image printed matter manufacturing apparatus 102 according to the present embodiment creates a two-dimensional gray image based on the input digital acoustic waveform. The printing means 7 included in the two-dimensional gray image printed material manufacturing apparatus 102 prints the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating apparatus 101A on the surface of the printing material to produce a two-dimensional gray image printed material. The acoustic waveform reproduction device 103 creates (reproduces) a digital acoustic waveform based on the result of imaging the two-dimensional gray image produced by the two-dimensional gray image printed matter production device 102.
本実施形態の２次元濃淡画像印刷物製造装置１０２は、２次元濃淡画像作成装置１０１Ａが具備する２次元濃淡画像作成手段１Ａで作成された２次元濃淡画像をそのまま印刷している。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、第１の実施形態と同様に、２次元濃淡画像作成装置１０１Ａが画像処理手段２を備え、２次元濃淡画像作成手段１Ａが作成した２次元濃淡画像に画像処理手段２で画像処理を施し、画像処理を施された２次元濃淡画像を印刷手段７が印刷するものであってもよい。 The two-dimensional gray image printed matter manufacturing apparatus 102 of this embodiment prints the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating means 1A included in the two-dimensional gray image creating apparatus 101A as it is. However, the present invention is not limited to this, and similarly to the first embodiment, the two-dimensional grayscale image creating apparatus 101A includes the image processing unit 2, and the two-dimensional grayscale image creating unit 1A creates the two-dimensional grayscale. The image processing unit 2 may perform image processing on the image, and the printing unit 7 may print the two-dimensional gray image subjected to the image processing.
以下、２次元濃淡画像作成装置１０１Ａ、印刷手段７、及び、音響波形再現装置１０３について、順次詳細に説明する。 Hereinafter, the two-dimensional grayscale image creating apparatus 101A, the printing unit 7, and the acoustic waveform reproducing apparatus 103 will be described in detail sequentially.
＜２次元濃淡画像作成装置１０１Ａ＞
本実施形態の２次元濃淡画像作成装置１０１Ａは、入力されたデジタル音響波形に基づき２次元濃淡画像を作成する２次元濃淡画像作成手段１Ａを備える。本実施形態の２次元濃淡画像作成手段１Ａは、２次元濃淡画像を撮像した結果に基づいて、後述する校正を行うために、予め定められた所定の濃度値を予め定められた所定位置の画素に割り当てた２次元濃淡画像を作成する。或いは、近傍に所定の濃度値を配置した２次元濃淡画像を作成する。校正用の所定の濃度値については、特に限定されるものではなく、例えば、画素の濃度値が８ビットの階調で表される場合には、所定の濃度値として、０（黒の画素）、１２８（灰色の画素）、２５５（白の画素）等を用いることができる。また、校正を行うための画素の数については、特に限定されるものではなく、１つであってもよく、２つ以上であってもよく、例えば、０の濃度値を有する画素と２５５の濃度値を有する画素とを用いることもできる。
<Two-dimensional grayscale image creation apparatus 101A>
The two-dimensional grayscale image creating apparatus 101A of this embodiment includes a two-dimensional grayscale image creating unit 1A that creates a two-dimensional grayscale image based on an input digital acoustic waveform. The two-dimensional gray image creating unit 1A according to the present embodiment uses a predetermined density value determined in advance at a predetermined pixel position in order to perform calibration described later based on the result of capturing a two-dimensional gray image. A two-dimensional gray image assigned to is created. Alternatively, a two-dimensional gray image having a predetermined density value arranged in the vicinity is created. The predetermined density value for calibration is not particularly limited. For example, when the density value of the pixel is expressed by an 8-bit gradation, the predetermined density value is 0 (black pixel). 128 (gray pixels), 255 (white pixels), and the like can be used. Further, the number of pixels for performing calibration is not particularly limited, and may be one or two or more. For example, a pixel having a density value of 0 and 255 A pixel having a density value can also be used.
本実施形態の２次元濃淡画像作成装置１０１Ａが具備する２次元濃淡画像作成手段１Ａは、予め定められたマッピング順序により２次元濃淡画像を作成するが、本発明はこれに限られるものではなく、２次元濃淡画像の種別等に応じてマッピング順序を変更するのであれば、２次元濃淡画像を作成するときに用いたマッピング順序の情報をコード化した濃度値を所定位置の画素に割り当てた２次元濃淡画像を作成するものであってもよいし、又は、２次元濃淡画像を作成するときに用いたマッピング順序の情報を近傍に配置した２次元濃淡画像を作成するものであってもよい。 The two-dimensional gray image creating unit 1A included in the two-dimensional gray image creating apparatus 101A according to the present embodiment creates a two-dimensional gray image according to a predetermined mapping order. However, the present invention is not limited to this. If the mapping order is to be changed according to the type of the two-dimensional gray image, etc., the two-dimensional image in which the density value in which the mapping order information used when creating the two-dimensional gray image is coded is assigned to a pixel at a predetermined position A gray image may be created, or a two-dimensional gray image in which mapping order information used when creating a two-dimensional gray image is arranged in the vicinity may be created.
＜印刷手段７＞
本実施形態の印刷手段７は、作成された２次元濃淡画像を被印刷物の表面に印刷する。
印刷手段７としては、例えば、一般的な紙面用のプリンターや看板用の大判プリンター等を例示することができる。
<Printing means 7>
The printing means 7 of the present embodiment prints the created two-dimensional gray image on the surface of the printing material.
As the printing means 7, for example, a general paper printer, a large-format printer for a signboard, and the like can be exemplified.
被印刷物としては、印刷可能な表面を有するものであれば特に限定されるものではなく、紙や布地などのシート状の媒体（ポスター、新聞、議事録など）や、標識などを例示できる。作成された２次元濃淡画像を被印刷物の表面に印刷することで記録した２次元濃淡画像印刷物は、電磁的記録媒体に記録する場合に比べて、データの読み取りデバイスの進展の影響を受け難い他、長期保存にも適する。 The material to be printed is not particularly limited as long as it has a printable surface, and examples thereof include sheet-like media (such as posters, newspapers, and minutes) such as paper and cloth, and signs. The two-dimensional gray image printed matter recorded by printing the created two-dimensional gray image on the surface of the printing material is less susceptible to the progress of the data reading device than the case of recording on the electromagnetic recording medium. Suitable for long-term storage.
＜音響波形再現装置１０３＞
図５に示すように、音響波形再現装置１０３は、２次元濃淡画像印刷物製造装置１０２によって製造された２次元濃淡画像印刷物の表面に印刷された２次元濃淡画像を撮像する撮像手段４と、撮像手段４で撮像された２次元濃淡画像に基づき、デジタル音響波形を作成する音響波形作成手段３Ａとを備える。
<Acoustic waveform reproduction device 103>
As shown in FIG. 5, the acoustic waveform reproduction device 103 includes an imaging unit 4 that captures a two-dimensional grayscale image printed on the surface of a two-dimensional grayscale image printed material manufactured by the two-dimensional grayscale image printed material manufacturing apparatus 102, and imaging. Based on the two-dimensional grayscale image picked up by the means 4, an acoustic waveform creating means 3 A for creating a digital acoustic waveform is provided.
撮像手段４としては、例えば、ＣＣＤカメラを挙げることができる。 An example of the imaging unit 4 is a CCD camera.
音響波形作成手段３Ａは、撮像手段４で撮像された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成（再現）する。以下、具体的に説明する。 The acoustic waveform creation means 3A acquires the density value of each pixel constituting the two-dimensional gray image imaged by the imaging means 4 in a predetermined order in which mapping is performed, and calculates an amplitude value corresponding to the acquired density value. Then, a digital acoustic waveform having the calculated amplitude value at each data point is created (reproduced). This will be specifically described below.
音響波形作成手段３Ａは、撮像手段４で撮像された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、マッピングした所定の順序で取得する。具体的には、音響波形作成手段３Ａは、２次元濃淡画像作成手段１Ａが用いる予め定められたマッピング順序を記憶しており、記憶しているマッピング順序で画素の濃度値を取得する。本実施形態では、音響波形作成手段３Ａは、マッピング順序を記憶しているが、本発明はこれに限られるものではなく、２次元濃淡画像の所定位置又は近傍に配置された画素の濃度値をデコードしてマッピング順序の情報を取得してもよい。 The acoustic waveform creation unit 3A acquires the density value of each pixel constituting the two-dimensional gray image captured by the imaging unit 4 in a predetermined order in which mapping is performed. Specifically, the acoustic waveform creation unit 3A stores a predetermined mapping order used by the two-dimensional grayscale image creation unit 1A, and acquires pixel density values in the stored mapping order. In the present embodiment, the acoustic waveform creation means 3A stores the mapping order. However, the present invention is not limited to this, and the density value of a pixel arranged at a predetermined position or in the vicinity of the two-dimensional grayscale image is used. Information on the mapping order may be acquired by decoding.
ここで、撮像手段４が、印刷手段で被印刷物に印刷された２次元濃淡画像を撮像したとしても、撮像する条件（周囲の明るさや、被印刷物の劣化や汚れによる変色、撮像手段４自体の設定条件等）によって、撮像手段４で撮像された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値は、通常、印刷手段で被印刷物に印刷された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値と異なると考えられる。そこで本実施形態では、音響波形作成手段３Ａは、取得した各画素の濃度値の校正を行う。 Here, even if the imaging unit 4 captures a two-dimensional gray image printed on the printing material by the printing unit, the imaging conditions (ambient brightness, discoloration due to deterioration or contamination of the printing material, and the imaging unit 4 itself) The density value of each pixel constituting the two-dimensional gray image picked up by the image pickup unit 4 depending on the setting condition or the like is normally the density value of each pixel constituting the two-dimensional gray image printed on the printing material by the printing unit. It is considered different. Therefore, in the present embodiment, the acoustic waveform creation unit 3A calibrates the acquired density value of each pixel.
具体的には、音響波形作成手段３Ａは、校正を行うための画素の予め定められた所定位置及び該画素が有する予め定められた所定の濃度値を記憶している。音響波形作成手段３Ａは、２次元濃淡画像作成手段１Ａが作成した２次元濃淡画像の所定位置の画素の濃度値を取得し、取得した濃度値と記憶している所定の濃度値とに基づいて、取得した各画素の濃度値の校正を行う。例えば、校正を行うために、濃度値が０の画素と２５５の画素とを用いた場合には、音響波形作成手段３Ａは、取得した２次元濃淡画像の所定位置の画素の濃度値が、０と２５５とになるように（記憶している所定の濃度値となるように）、取得した各画素の濃度値を補正すればよい。 Specifically, the acoustic waveform creating unit 3A stores a predetermined position of a pixel for calibration and a predetermined density value that the pixel has. The acoustic waveform creation means 3A acquires the density value of the pixel at a predetermined position of the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creation means 1A, and based on the acquired density value and the stored predetermined density value. The obtained density value of each pixel is calibrated. For example, when a pixel with a density value of 0 and a pixel with a density of 255 are used for calibration, the acoustic waveform creation means 3A indicates that the density value of a pixel at a predetermined position in the acquired two-dimensional gray image is 0. And the obtained density value of each pixel may be corrected so as to be equal to 255 (so as to be a predetermined density value stored).
音響波形作成手段３Ａが、取得した各画素の濃度値の校正を行った後は、前述と同様に、校正した濃度値に対応する振幅値を演算し、演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成する。 After the acoustic waveform creation means 3A calibrates the acquired density value of each pixel, the amplitude value corresponding to the calibrated density value is calculated as described above, and each data point has the calculated amplitude value. Create digital acoustic waveforms.
本実施形態の音響波形再現装置１０３は、音響発生手段５を更に備える。音響発生手段は、音響波形作成手段３Ａで作成されたデジタル音響波形を音響に変換し、変換した音響を発生する。音響発生手段としては、例えば、スピーカーを挙げることができる。 The acoustic waveform reproduction device 103 according to the present embodiment further includes acoustic generation means 5. The sound generation means converts the digital sound waveform created by the sound waveform creation means 3A into sound, and generates the converted sound. Examples of the sound generating means include a speaker.
本実施形態の音響波形再現装置１０３の第１の具体例である音響波形再現装置１０３Ａについて説明する。図５と同様に、音響波形再現装置１０３Ａは、撮像手段４と、音響波形作成手段３Ａとを備える。本具体例では、撮像手段４が自動車を運転する運転者に装着されており、音響波形作成手段３Ａは運転者が運転する自動車に搭載されている。 An acoustic waveform reproduction device 103A, which is a first specific example of the acoustic waveform reproduction device 103 of this embodiment, will be described. Similar to FIG. 5, the acoustic waveform reproduction device 103 </ b> A includes an imaging unit 4 and an acoustic waveform creation unit 3 </ b> A. In this specific example, the imaging means 4 is mounted on a driver who drives a car, and the acoustic waveform creating means 3A is mounted on a car driven by the driver.
撮像手段４は、撮像した２次元濃淡画像に基づく信号を無線等で音響波形作成手段３Ａに送信する。撮像手段４としては、例えば、運転者の頭側部に装着可能なカメラを例示できる。撮像手段４が運転者の頭側部に装着されることにより、運転者の頭部の動きに追随して撮像手段４の視野も変わることになるため、例えば標識に印刷された２次元濃淡画像を撮像できることが期待できる。また、撮像手段４として、例えば、赤外線を照射し、その反射光を受光する赤外線カメラを用いることにより、夜間でも標識に印刷された２次元濃淡画像を撮像できることが期待できる。本具体例では、撮像手段４は運転者に装着されるものであるが、本発明ではこれに限られるものではなく、例えば、自動車が具備するカメラであってもよい。特に、自動運転を行う自動車が具備するカメラに適用すれば、自動運転を行う自動車が具備するカメラは視野が広いと考えられるため、標識に印刷された２次元濃淡画像を撮像できることが、より一層、期待できる。 The imaging unit 4 transmits a signal based on the captured two-dimensional grayscale image to the acoustic waveform generation unit 3A by wireless or the like. Examples of the imaging unit 4 include a camera that can be mounted on the driver's head side. Since the imaging means 4 is mounted on the driver's head side, the field of view of the imaging means 4 changes following the movement of the driver's head, so that, for example, a two-dimensional gray image printed on a sign Can be expected. Further, for example, by using an infrared camera that irradiates infrared rays and receives reflected light as the imaging unit 4, it can be expected that a two-dimensional gray image printed on a sign can be taken even at night. In this specific example, the image pickup means 4 is attached to the driver, but the present invention is not limited to this, and may be a camera provided in an automobile, for example. In particular, if applied to a camera provided in an automobile that performs automatic driving, the camera provided in the automobile that performs automatic driving is considered to have a wide field of view, and therefore, it is possible to capture a two-dimensional gray image printed on a sign. I can expect.
音響波形作成手段３Ａは、撮像手段４から送信された信号を受信し、受信した信号に基づいてデジタル音響波形を作成（再現）する。 The acoustic waveform creation means 3A receives the signal transmitted from the imaging means 4, and creates (reproduces) a digital acoustic waveform based on the received signal.
音響波形再現装置１０３Ａは、音響発生手段５を更に備える。音響発生手段としては、例えば、自動車が具備するスピーカーを挙げることができる。本具体例によれば、再現したデジタル音響波形の音響発生手段を標識側に設ける必要がなく、音響波形再現装置１０３Ａ（読み取り手段側）に設けることで、手間もコストも抑制可能である。 The acoustic waveform reproduction device 103 </ b> A further includes acoustic generation means 5. As the sound generating means, for example, a speaker provided in an automobile can be cited. According to this specific example, it is not necessary to provide the sound generation means for the reproduced digital sound waveform on the sign side, and it is possible to reduce labor and cost by providing the sound waveform reproduction apparatus 103A (reading means side).
図６は、本実施形態の音響波形再現装置１０３の第２の具体例である音響波形再現装置１０３Ｂを示す。図６（ａ）は音響波形再現装置１０３Ｂを側面視した概略図を示し、図６（ｂ）は音響波形再現装置１０３ＢをＡ方向から見た概略図を示す。図６に示すように、音響波形再現装置１０３Ｂは、前端側に設けられる撮像手段４Ａと、内部に設けられる音響波形作成手段３Ｂとを備える懐中電灯である。また、音響波形再現装置１０３Ｂは、後端側に設けられる音響発生手段５Ａと、前端側に設けられる照明手段６とを更に備える。 FIG. 6 shows an acoustic waveform reproduction device 103B which is a second specific example of the acoustic waveform reproduction device 103 of the present embodiment. 6A shows a schematic view of the acoustic waveform reproduction device 103B viewed from the side, and FIG. 6B shows a schematic view of the acoustic waveform reproduction device 103B viewed from the A direction. As shown in FIG. 6, the acoustic waveform reproduction device 103B is a flashlight including an imaging unit 4A provided on the front end side and an acoustic waveform creation unit 3B provided inside. The acoustic waveform reproduction device 103B further includes an acoustic generation unit 5A provided on the rear end side and an illumination unit 6 provided on the front end side.
なお、上記における前端側とは、懐中電灯を使用する際の前方（光が照射される側）を意味し、後端側とは、その反対側を意味する。 In addition, the front end side in the above means the front (light irradiation side) when using the flashlight, and the rear end side means the opposite side.
図６（ｂ）に示すように、本具体例では、照明手段６としてリング照明が用いられており、前方に光を照射することができる。そして、撮像手段４Ａは、前方（照明手段６の光が照射される側）を撮像できるように設けられている。つまり、照明手段６が光を照射する向きに沿って撮像手段４Ａが撮像を行うため、撮像手段４Ａは、照明手段６によって明るさが確保された中を撮像することができる。 As shown in FIG. 6 (b), in this specific example, ring illumination is used as the illumination means 6, and light can be irradiated forward. And the imaging means 4A is provided so that the front (the side irradiated with the light of the illumination means 6) can be imaged. That is, since the imaging unit 4A performs imaging along the direction in which the illuminating unit 6 emits light, the imaging unit 4A can capture an image of which the brightness is secured by the illuminating unit 6.
前述したように、音響波形作成手段３Ｂは、撮像手段４Ａで撮像された２次元濃淡画像に基づき、デジタル音響波形を作成する。音響波形作成手段３Ｂとして、種々の画像処理回路を例示できる。 As described above, the acoustic waveform creation unit 3B creates a digital acoustic waveform based on the two-dimensional grayscale image captured by the imaging unit 4A. Various image processing circuits can be exemplified as the acoustic waveform creation means 3B.
音響発生手段５Ａは、音響波形作成手段３Ｂで作成されたデジタル音響波形を音響に変換し、変換した音響を発生する。音響発生手段としては、例えば、スピーカーを挙げることができる。 The sound generation means 5A converts the digital sound waveform created by the sound waveform creation means 3B into sound and generates the converted sound. Examples of the sound generating means include a speaker.
図７は、本実施形態の音響波形再現装置１０３の第３の具体例である音響波形再現装置１０３Ｃを示す。図７（ａ）は音響波形再現装置１０３Ｃの正面図を示し、図７（ｂ）は音響波形再現装置１０３Ｃの背面図を示す。図７に示すように、音響波形再現装置１０３Ｃは、撮像手段４Ｂと、音響波形作成手段３Ｃとを備えるスマートフォンである。また、音響波形再現装置１０３Ｃは、音響発生手段５Ｂを更に備える。 FIG. 7 shows an acoustic waveform reproduction device 103C which is a third specific example of the acoustic waveform reproduction device 103 of the present embodiment. FIG. 7A shows a front view of the acoustic waveform reproduction device 103C, and FIG. 7B shows a rear view of the acoustic waveform reproduction device 103C. As shown in FIG. 7, the acoustic waveform reproduction device 103 </ b> C is a smartphone including an imaging unit 4 </ b> B and an acoustic waveform creation unit 3 </ b> C. The acoustic waveform reproduction device 103C further includes acoustic generation means 5B.
図７に示すように、本具体例では、撮像手段４Ｂはスマートフォンが備えるカメラであり、音響発生手段５Ｂはスマートフォンが備えるスピーカーである。音響波形作成手段３Ｃは、撮像手段４Ｂで撮像された２次元濃淡画像に基づき、デジタル音響波形を作成する。本具体例では、音響波形作成手段３Ｃは、スマートフォンに搭載されるプログラムである。音響発生手段５Ｂは、音響波形作成手段３Ｃで作成されたデジタル音響波形を音響に変換し、変換した音響を発生する。図７（ａ）に示すように、撮像手段４Ｂで非常口の標識の近傍に印刷された２次元濃淡画像を撮像した場合に、例えば、「ひじょうぐちです」という音声を発生させることが可能である。 As shown in FIG. 7, in this specific example, the imaging unit 4B is a camera provided in the smartphone, and the sound generating unit 5B is a speaker provided in the smartphone. The acoustic waveform creation means 3C creates a digital acoustic waveform based on the two-dimensional grayscale image captured by the imaging means 4B. In this specific example, the acoustic waveform creation means 3C is a program mounted on a smartphone. The sound generation means 5B converts the digital sound waveform created by the sound waveform creation means 3C into sound and generates the converted sound. As shown in FIG. 7A, when a two-dimensional gray image printed in the vicinity of the emergency exit sign is picked up by the image pickup means 4B, for example, it is possible to generate a sound “It is a hijiguchi”. is there.
本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、音響波形再現装置１０３の第２の具体例として懐中電灯である場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ヘルメットに装着されるヘッドライトであってもよい。 The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, although the case where it was a flashlight as a 2nd specific example of the acoustic waveform reproduction apparatus 103 was demonstrated, this invention is not limited to this, The headlight with which a helmet is mounted | worn may be sufficient.
１、１Ａ・・・２次元濃淡画像作成手段
２・・・画像処理手段
３、３Ａ、３Ｂ・・・音響波形作成手段
４、４Ａ・・・撮像手段
５・・・音響発生手段
６・・・照明手段
７・・・印刷手段
１００・・・音響波形のノイズ除去装置
１００Ａ・・・音響波形再現システム
１０１・・・音響に関わる２次元濃淡画像作成装置
１０２・・・音響に関わる２次元濃淡画像印刷物の製造装置
１０３・・・音響波形再現装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A ... Two-dimensional grayscale image creation means 2 ... Image processing means 3, 3A, 3B ... Acoustic waveform creation means 4, 4A ... Imaging means 5 ... Sound generation means 6 ... Illuminating means 7 ... printing means 100 ... acoustic waveform noise removing apparatus 100A ... acoustic waveform reproduction system 101 ... acoustic two-dimensional gray image creating apparatus 102 ... acoustic two-dimensional gray image Printed product manufacturing apparatus 103... Acoustic waveform reproduction apparatus
Claims (9)
前記入力されたデジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を、２次元濃淡画像を構成する各画素に所定の順序でマッピングすることで、該２次元濃淡画像を作成する２次元濃淡画像作成ステップと、
前記２次元濃淡画像作成ステップで作成された２次元濃淡画像に画像処理を施す画像処理ステップと
を含み、
前記画像処理ステップにおいては、前記作成された２次元濃淡画像を構成する各画素のうち所定のしきい値以上の濃度値を有する画素を検出し、該検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算する画像処理を施す
ことを特徴とする音響に関わる２次元濃淡画像作成方法。 A two-dimensional gray image creating method for creating a two-dimensional gray image based on an input digital acoustic waveform,
The density value corresponding to the amplitude value of each data point constituting the input digital acoustic waveform is mapped to each pixel constituting the two-dimensional gray image in a predetermined order, thereby creating the two-dimensional gray image. A two-dimensional gray image creation step ;
An image processing step for performing image processing on the two-dimensional gray image created in the two-dimensional gray image creating step;
Including
In the image processing step, a pixel having a density value equal to or higher than a predetermined threshold is detected from the pixels constituting the created two-dimensional grayscale image, and a predetermined density value is determined from the density value of the detected pixel. A method for creating a two-dimensional gray-scale image relating to sound, characterized in that image processing for subtracting is performed .
前記２次元濃淡画像作成手段で作成された２次元濃淡画像について、各濃度値に対する画素数を示す濃度ヒストグラムを作成するステップと、
前記作成した濃度ヒストグラムが２つのピークを有する双峰状の分布である場合、前記２つのピークの間の谷部近傍に位置する濃度値を前記所定のしきい値として決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の音響に関わる２次元濃淡画像作成方法。 The image processing step includes
Creating a density histogram indicating the number of pixels for each density value for the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating means;
Determining a density value located in the vicinity of a valley between the two peaks as the predetermined threshold when the created density histogram is a bimodal distribution having two peaks. The method for creating a two-dimensional grayscale image relating to sound according to claim 1 .
前記作成された２次元濃淡画像を被印刷物の表面に印刷するステップとを含むことを特徴とする音響に関わる２次元濃淡画像印刷物の製造方法。 Creating a two-dimensional gray image by the method of claim 1 or 2 ;
And a step of printing the created two-dimensional gray image on the surface of the printing material. 2. A method for producing a two-dimensional gray image printed material relating to sound.
前記撮像ステップで撮像された２次元濃淡画像に基づき、デジタル音響波形を再現する再現ステップとを含み、
前記再現ステップにおいては、前記撮像ステップで撮像された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成することを特徴とする音響波形再現方法。 An imaging step of capturing a two-dimensional gray image printed on the surface of the two-dimensional gray image printed matter manufactured by the manufacturing method according to claim 3 ;
A reproduction step of reproducing a digital acoustic waveform based on the two-dimensional gray image imaged in the imaging step,
In the reproduction step, the density value of each pixel constituting the two-dimensional gray image captured in the imaging step is acquired in the mapped predetermined order, and an amplitude value corresponding to the acquired density value is calculated. A method of reproducing an acoustic waveform, wherein a digital acoustic waveform having each calculated data point has a calculated amplitude value.
前記作成された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成するステップとを含むことを特徴とする音響波形のノイズ除去方法。 Creating a two-dimensional gray image by the method of claim 1 or 2 ;
The density value of each pixel constituting the created two-dimensional grayscale image is acquired in the predetermined order in which the mapping is performed, the amplitude value corresponding to the acquired density value is calculated, and the calculated amplitude value is calculated for each data And a step of creating a digital acoustic waveform possessed by a point.
前記入力されたデジタル音響波形を構成する各データ点の振幅値に応じた濃度値を、２次元濃淡画像を構成する各画素に所定の順序でマッピングすることで、該２次元濃淡画像を作成する２次元濃淡画像作成手段と、
前記２次元濃淡画像作成手段で作成された２次元濃淡画像に画像処理を施す画像処理手段と
を備え、
前記画像処理手段は、前記作成された２次元濃淡画像を構成する各画素のうち所定のしきい値以上の濃度値を有する画素を検出し、該検出した画素の濃度値から所定の濃度値を減算する画像処理を施す
ことを特徴とする音響に関わる２次元濃淡画像作成装置。 A two-dimensional gray image creating device for creating a two-dimensional gray image based on an input digital acoustic waveform,
The density value corresponding to the amplitude value of each data point constituting the input digital acoustic waveform is mapped to each pixel constituting the two-dimensional gray image in a predetermined order, thereby creating the two-dimensional gray image. Two-dimensional gray image creating means ;
Image processing means for performing image processing on the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating means;
With
The image processing means detects a pixel having a density value equal to or higher than a predetermined threshold among the pixels constituting the created two-dimensional grayscale image, and calculates a predetermined density value from the density value of the detected pixel. An apparatus for creating a two-dimensional gray image relating to sound, characterized by performing image processing for subtraction .
前記２次元濃淡画像作成手段で作成された２次元濃淡画像について、各濃度値に対する画素数を示す濃度ヒストグラムを作成するステップと、
前記作成した濃度ヒストグラムが２つのピークを有する双峰状の分布である場合、前記２つのピークの間の谷部近傍に位置する濃度値を前記所定のしきい値として決定するステップとを実行することを特徴とする請求項６に記載の音響に関わる２次元濃淡画像作成装置。 The image processing means includes
Creating a density histogram indicating the number of pixels for each density value for the two-dimensional gray image created by the two-dimensional gray image creating means;
If the created density histogram is a bimodal distribution having two peaks, a step of determining a density value located in the vicinity of a valley between the two peaks as the predetermined threshold value is executed. The two-dimensional grayscale image creating apparatus relating to sound according to claim 6 .
前記撮像手段で撮像された２次元濃淡画像に基づき、デジタル音響波形を作成する音響波形作成手段とを備え、
前記音響波形作成手段は、前記撮像手段で撮像された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成することを特徴とする音響波形再現装置。 Imaging means for imaging a two-dimensional gray image printed on the surface of the two-dimensional gray image printed matter produced by the production method according to claim 3 ;
An acoustic waveform creating means for creating a digital acoustic waveform based on the two-dimensional grayscale image captured by the imaging means;
The acoustic waveform creation means obtains the density value of each pixel constituting the two-dimensional grayscale image imaged by the imaging means in the mapped predetermined order, and calculates an amplitude value corresponding to the obtained density value And generating a digital acoustic waveform having the calculated amplitude value at each data point.
前記作成された２次元濃淡画像を構成する各画素の濃度値を、前記マッピングした所定の順序で取得し、該取得した濃度値に対応する振幅値を演算し、該演算した振幅値を各データ点が有するデジタル音響波形を作成する音響波形作成手段とを備えることを特徴とする音響波形のノイズ除去装置。 A two-dimensional gray image creating device according to claim 6 or 7 ,
The density value of each pixel constituting the created two-dimensional grayscale image is acquired in the predetermined order in which the mapping is performed, the amplitude value corresponding to the acquired density value is calculated, and the calculated amplitude value is calculated for each data An acoustic waveform noise removing device comprising: an acoustic waveform creating means for creating a digital acoustic waveform of a point.
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