JP6772493B2 - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
また、一般的に知られている歪み補正の方法は、歪み角度を検出して補正を行うことになるが、歪み角度検出のための処理は複雑であり、また、原稿の輪郭の2辺の情報が必要となるため、これを検出するために必要なメモリ容量も多くなる。
〔第1実施形態:図1乃至図4〕
まず、この発明の第1実施形態である画像処理装置について説明する。図1は画像処理装置100のハードウェア構成を示す。
画像処理装置100は、コントローラ101、エンジン制御部111、画像読取部112、プロッタ部113、画像処理部114を備える。また、コントローラ101は、CPU(Central Processing Unit)102、RAM(Random Access Memory)103、ROM(Read Only Memory)104、HDD(Hard Disk Drive)105、通信I/F(Interface)106及びI/F107を備え、I/F107は操作部108及び表示部109と接続する。そして、これらは、システムバス110によって接続されている。
ROM104及びHDD105は、不揮発性記憶媒体(記憶手段)であり、CPU102が実行する各種プログラムや後述する各種データを格納している。
I/F107は、操作部108及び表示部109をシステムバス110に接続してCPU102から制御可能とするためのインターフェースである。
画像読取部112は、原稿を読み取って、その画像を取得する機能を備える。
プロッタ部113は、画像データに基づき、用紙に画像を印字する画像形成機能を備える。
エンジン制御部111は、CPU102から供給されるコマンドに従って、制御する機能を備える。これらのコマンドは、画像読取部112、プロッタ部113及び画像処理部114がシステムバス110を介してCPU102に供給する。
この画像処理装置100の特徴的な点の一つは、読み取った画像の歪みを補正する機能にある。以下、この点について、説明する。
まず、画像処理装置100は、読取部121、読取制御部122、傾き検出部123、傾き補正部124、歪み検出部125、歪み補正部126及び記憶部127を備える。これらの機能は、CPU102が図1に示した所要のハードウェアを制御することにより実現されるものであるが、傾き検出部123から歪み補正部126の機能は、画像処理の高速化の観点からは、画像処理部114に専用の処理回路を用いて設けることが望ましい。
なお、読取部121は、読み取ったその結果の読取画像の画像データを傾き検出部123及び傾き補正部124に送信する。
傾き検出部123は、読取部121から送信された画像データを受け付けると、その画像データを参照して、主走査方向に対する読み取り時の原稿の傾きに対応する原稿画像の傾き角度を検知する傾き検知手段の機能を備える。また、傾き角度を検知すると、傾き補正部124と歪み検出部125にその傾き角度を通知する機能も備える。
傾き補正部124は、傾き検出部123から通知された傾き角度に基づいて、読取部121から受信した画像データ中の、原稿画像の傾きを補正する補正手段の機能を備える。また、傾き補正後の画像の画像データを歪み補正部126に送信する機能も備える。
歪み補正部126は、歪み角度を歪み検出部125から取得し、傾き補正部124から傾き補正後の画像データを受信すると、歪み角度に基づいて歪み補正を行う歪み補正手段の機能を備える。
まず、画像処理装置100の読取部121が原稿Pを検知すると、検知したことを読取制御部122に通知する。読取制御部122はこの通知を受け付けると、原稿の主走査方向と副走査方向の読取時の解像度を読取部121及び歪み検出部125に通知すると共に、その解像度で原稿を読み取ることを読取部121に指示する。
傾き検出部123は、受信した画像データから原稿画像の傾き角度θ(すなわち画像読取部112に搬送された原稿の傾き角度)を検出し、傾き補正部124と歪み検出部125にその角度θを通知する。なお、傾き角度θは、読み取りで得た画像データに対してエッジ検出処理を行い、画像中に現れる原稿の先端側(先に読み取られる側)のエッジの向きと、読取の主走査方向(副走査方向でもよいが、ここでは主走査方向とする)とがなす角度として検出することができる。その他の公知のアルゴリズムを適宜適用してもよい。
なお、この傾き補正の処理については、図3Aを用いて後述する。
次に、歪み検出部125は、傾き検出部123から傾き角度θを、読取制御部122から主走査方向と副走査方向の解像度を取得し、その取得した傾き角度θと、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度との比に基づき歪み角度θaを算出して取得し、その歪み角度θaを歪み補正部126に通知する。なお、歪み角度の算出方法については、本実施形態の特徴的な部分の一つであり、後に図4を用いて詳述する。
なお、この歪み補正の処理については、図3Bにおいて後述する。
なお、上記の説明では、傾き補正後に歪み補正を行うとしているが、傾き補正と歪み補正を同時に行う処理をしてもよい。同時に行う場合は、歪み補正部126に読取部121から読取画像の画像データを送付し、歪み補正部126にて傾き補正と歪み補正を行うとよい。
図3Aは、まず、単純な例として、主走査方向と副走査方向とを同じ解像度で原稿を読み取った場合の傾き補正の処理について説明するための図である。
図3Aには、上辺(原稿の先端側の辺)Psが主走査方向に対して角度θだけ傾いた状態での原稿Pと、その状態で原稿Pを読み取った場合に得られる読取結果の画像データ中の、原稿画像Aの配置を模式的に示している。横軸が主走査方向、縦軸が副走査方向である。原稿P、原稿画像A共に、辺の向きが主走査方向及び副走査方向と一致すれば、傾きがない状態ということになる。
図3Aに示すように、主走査方向と副走査方向とで同じ解像度で読み取った場合は、原稿Pに傾きが生じても、輪郭が歪むことはなく、形状は維持される。また、θの値は、上述したようにエッジ検出処理により原稿画像A中の、上辺Asの方向を検出することにより、求められる。
この場合、画像データ中において、原稿画像Bは、副走査方向の解像度が小さいため、座標値で見ると副走査方向に圧縮された画像となり、上辺の傾きが、角度θpと異なる角度θとなる。また、これに伴い、隣り合う辺のなす角度も90°ではなく、原稿画像Bの形状は略平行四辺形状となる。
角度θの回転補正は図3Aの場合と同様に行うことができる。角度θを、エッジ検出処理により原稿画像B中の、上辺Bs1の方向を検出することにより求められる点も、図3Aの場合と同様である。
この角度θaは、原稿画像の隣り合う辺のなす角度から決定される歪み角度であり、原稿画像B′に対してエッジ処理を行い、左辺Bs2の方向を検出することにより求められるが、この検出には、上辺Bs1の方向を検出する場合よりも多くのライン数分のデータが必要となる。したがって、そのライン数分のデータを蓄積できるまで、歪み補正ができないこととなる。
図4には、読取対象の原稿Pとその読取で得られる原稿画像Bの配置を、図3Bと同様に示している。なお、以下の説明において、主走査方向の解像度をmag_m、副走査方向の解像度をmag_sとする。これらは異なる値であって構わないが、同じ値であっても以下の算出法は同様に適用できる。また、読取時における原稿Pの傾き角は、θ′とする(上辺が主走査方向に対して角度θ′だけ傾いた状態で読み取られたとする)。
まず、mag_s:θ≒mag_m:θ′が成り立つから、これをθ′について整理すると、
ここで、歪み角度θaは、図3Bと図4から明らかなようにθa=θ″−θにより求められる。したがって、式(3)を代入して整理すると、
したがって、歪み角度θaを取得するために、図3Bの場合のように、原稿画像B′の左辺Bs2の向きを検出する必要がない。傾き角度θは、少ないライン数のデータから求められるため、早い時点で歪み補正を開始することができ、画像処理全体で見た高速化を図ることができる。
次に、この発明の第2実施形態である画像処理装置100について説明する。この第2実施形態は、歪み角度の取得方法のみが第1実施形態と異なり、その他の点は第1実施形態と共通であるので、この相違点について説明する。また、第1実施形態で説明した構成要素と共通の又は対応する箇所には、第1実施形態で用いたものと同じ符号を用いる。この点は、以降の説明する実施形態でも同様とする。
このため、想定され得る各値と解像度と対応するテーブルを用意しても、さほど容量は大きくならないと考えられる。一方、テーブルを用いることにより、歪み検出部125に、式(4)に従った計算を行う回路を設ける必要がなくなり、画像処理部114を専用のハードウェアで構成する場合、そのコストを削減することができる。
なお、この表1のテーブルはあくまでも一例にすぎず、主走査方向の解像度、副走査方向の解像度、傾き角度の上限及び設定間隔は、表1のテーブルに挙げたものに限られるものではない。また、主走査方向の解像度についても、600dpiに固定する必要はない。
次に、この発明の第3実施形態である画像処理装置100について説明する。この第3実施形態は、原稿の読み取りにより所定ライン数分の画像データが取得できた時点で傾き補正及び歪み補正を行う場合において、その所定ライン数を、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度との比に応じて定めるようにした点が、第1実施形態と異なる。その他の点は第1実施形態と共通であるので、この相違点について図5A及び5Bを用いて説明する。
図5Aに示すのは、原稿Pが傾き角度の許容上限値θmaxだけ傾いた状態で、主走査方向と副走査方向とで同じ解像度を用いて原稿Pを読み取った場合の、その読み取った画像データ中の原稿画像Dの配置を、図3と同様に示す模式図である。許容上限値θmaxは、予め定めておくが、例えば5°とすることが考えられる。
L=Wsinθmax・・・(5)
により求められる。
この場合、図4及び式(2)からわかるように、原稿Pの傾きが許容上限値θmaxである場合、画像データ中の原稿画像の傾き角度θmax′は、
なお、ここでは原稿画像の傾き角度を検出するためには、原稿画像Dの上辺全体が収まる範囲の画像データが必要であるとしたが、一部分のみでもよい場合には、必要な長さをWとして式(5)あるいは式(7)を適用すればよい。
上述した実施形態では、画像処理装置100を用いて説明をしているが、他にも、スキャナ、コピー機、ファクシミリ通信装置等、画像読取機能を備える任意の装置にこの発明を適用可能である。また、他の装置が読み取った画像データを処理する機能を備える画像処理装置にも適用可能である。この場合、プリンタ、プロジェクタ、電子会議システム、タブレットコンピュータ、スマートフォン、汎用PC(パーソナルコンピュータ)などに適用することが考えられる。
例えば、原稿を、主走査方向と副走査方向で異なる解像度で読み取る画像読取ステップと、その読み取りで得た画像データから画像の傾き角度を検知する検知ステップと、検知した傾き角度と、上記読み取りにおける上記主走査方向の解像度と上記副走査方向の解像度との比とから、上記画像データに生じる歪み角度を取得する歪み取得ステップと、上記傾き角度及び上記歪み角度に基づき上記画像データの傾きと歪みを同時に補正する補正ステップとを備えることを特徴とする画像処理方法としてもよい。
このようなプログラムは、はじめからコンピュータに備えるROMや他の不揮発性記憶媒体(フラッシュメモリ,EEPROM(登録商標)等)などに格納しておいてもよい。しかし、メモリカード、CD、DVD、ブルーレイディスク等の任意の不揮発性記録媒体に記録して提供することもできる。それらの記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータにインストールして実行させることにより、上述した各機能を実現させることができる。
また、以上説明してきた各実施形態及び変形例の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることは勿論である。
Claims (5)
- 原稿を、主走査方向と副走査方向で異なる解像度で読み取ることができる画像読取手段と、
前記主走査方向の解像度と前記副走査方向の解像度を設定して、前記画像読取手段に前記原稿を読み取らせる読取制御手段と、
前記画像読取手段による読み取りで得た画像データから、前記原稿と対応する原稿画像の前記主走査方向又は前記副走査方向に対する傾き角度を検知する傾き検知手段と、
前記傾き角度に基づき、前記原稿画像の傾きを補正する傾き補正手段と、
前記傾き角度と、前記読取制御手段が設定した前記主走査方向の解像度と前記副走査方向の解像度との比とに基づき、前記傾き補正後の原稿画像の所定の一辺の前記主走査方向又は前記副走査方向に対する歪み角度を取得する歪み取得手段と、
前記歪み角度に基づき、前記傾き補正後の原稿画像の歪みを補正する歪み補正手段と
を特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置であって、
前記歪み取得手段は、前記原稿画像の傾き角度と前記主走査方向の解像度と前記副走査方向の解像度との組み合わせ毎に該組み合わせと対応する前記歪み角度を記憶した記憶手段を参照して、前記歪み角度の取得を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1又は2に記載の画像処理装置であって、
前記傾き検知手段は、前記読み取りで得た画像データのうち、前記読み取りにおける前記主走査方向の解像度と前記副走査方向の解像度との比と、前記原稿の傾き角度の許容上限値とに応じたライン数の画像データから、前記傾き角度を検知することを特徴とする画像処理装置。 - 主走査方向と副走査方向で異なる解像度を設定する解像度設定ステップと、
該解像度設定ステップで設定された前記主走査方向の解像度と前記副走査方向の解像度で原稿を読み取る画像読取ステップと、
前記画像読取ステップで得た画像データから、前記原稿と対応する原稿画像の前記主走査方向又は前記副走査方向に対する傾き角度を検知する検知ステップと、
前記検知ステップで検知された傾き角度に基づき、前記原稿画像の傾きを補正する傾き補正ステップと、
前記傾き角度と、前記解像度設定ステップで設定された前記主走査方向の解像度と前記副走査方向の解像度との比とに基づき、前記傾き補正後の原稿画像の所定の一辺の前記主走査方向又は前記副走査方向に対する歪み角度を取得する歪み取得ステップと、
前記歪み角度に基づき、前記傾き補正後の原稿画像の歪みを補正する歪み補正ステップとを備えることを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを、
主走査方向と副走査方向の解像度を設定して画像読取手段を制御し、原稿を、前記主走査方向と前記副走査方向で異なる解像度で読み取らせる読取制御手段と、
前記画像読取手段による読み取りで得た画像データから、前記原稿と対応する原稿画像の前記主走査方向又は前記副走査方向に対する傾き角度を検知する傾き検知手段と、
前記傾き角度に基づき、前記原稿画像の傾きを補正する傾き補正手段と、
前記傾き角度と、前記読取制御手段が設定した前記主走査方向の解像度と前記副走査方向の解像度との比とに基づき、前記傾き補正後の原稿画像の所定の一辺の前記主走査方向又は前記副走査方向に対する歪み角度を取得する歪み取得手段と、
前記歪み角度に基づき、前記傾き補正後の原稿画像の歪みを補正する歪み補正手段として機能させるためのプログラム。
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