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発明の名称 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−6634(P2003−6634A)
公開日 平成15年1月10日(2003.1.10)
出願番号 特願2001−183831(P2001−183831)
出願日 平成13年6月18日(2001.6.18)
代理人 【識別番号】100072349
【弁理士】
【氏名又は名称】八田 幹雄 (外4名)
【テーマコード(参考)】
5B057
【Fターム(参考)】
5B057 CA08 CB16 CB17 CB18 DA17 DB09 DC01 
発明者 田中 芳則
要約 課題
ユーザによる詳細な設定を必要とすることなく、高精度のベクトルデータを容易に生成し得る画像処理方法を提供する。

解決手段
所定の設定値を有するパラメータに基づいて、入力ビットマップデータをベクトルデータに変換するための変換ステップ(S463)と、入力ビットマップデータとベクトルデータとの差異を算出する算出ステップ(S465)と、差異が閾値より大きい場合(S466:YES)、前記設定値を、当該設定値よりも高精度のベクトルデータを生成し得る設定値に、変更する変更ステップ(S467)とを有する。
特許請求の範囲
【請求項1】 所定の設定値を有するパラメータに基づいて、入力ビットマップデータをベクトルデータに変換するための変換手段と、入力ビットマップデータとベクトルデータとの差異を算出する算出手段と、差異が閾値より大きい場合、前記設定値を、当該設定値よりも高精度のベクトルデータを生成し得る設定値に、変更する変更手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】 前記差異は、入力ビットマップデータと、ベクトルデータから復元されるビットマップデータとの差分に基づいていることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
【請求項3】 前記差異は、入力ビットマップデータから生成される明度画像データと、ベクトルデータから復元されるビットマップデータから生成される明度画像データとの差分に基づいていることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
【請求項4】 前記差異は、入力ビットマップデータから生成される明度画像データと、ベクトルデータから復元されるビットマップデータから生成される明度画像データとの差分を、2値化して算出される画素数に基づいていることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
【請求項5】 前記差異は、入力ビットマップデータから生成される明度画像データと、ベクトルデータから復元されるビットマップデータから生成される明度画像データとの差分を、2値化して算出される画素数と、ベクトルデータから復元されるビットマップデータから生成される明度画像データを2値化して算出される画素数との比率に基づいていること特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
【請求項6】 前記パラメータは、近似ベクトル、線幅、認識色数、ベクトルの細かさ、最小円弧半径、最大円弧半径の少なくとも1つを含んでいることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
【請求項7】 所定の設定値を有するパラメータに基づいて、入力ビットマップデータをベクトルデータに変換するための変換ステップと、入力ビットマップデータとベクトルデータとの差異を算出する算出ステップと、差異が閾値より大きい場合、前記設定値を、当該設定値よりも高精度のベクトルデータを生成し得る設定値に、変更する変更ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項8】 所定の設定値を有するパラメータに基づいて、入力ビットマップデータをベクトルデータに変換するための変換手順と、入力ビットマップデータとベクトルデータとの差異を算出する算出手順と、差異が閾値より大きい場合、前記設定値を、当該設定値よりも高精度のベクトルデータを生成し得る設定値に、変更する変更手順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。
【請求項9】 請求項8に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】画像処理においては、例えば、図形の拡大や縮小、あるいはデータ圧縮に利用するため、ビットマップデータをベクトルデータに変換するベクタライズが実行される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高精度のベクトルデータを得るためには、多数のパラメータを適宜設定する必要がある。また、パラメータは、試行錯誤的に決定される。例えば、ユーザは、パラメータの設定を変更して得られるベクトルデータの印刷出力を目視で比較することで、パラメータを決定している。したがって、パラメータの設定は、手間のかかる作業であり、作業性に問題を有している。
【0004】本発明は、このような従来の問題を解決するために成されたものであり、ユーザによる詳細な設定を必要とすることなく、高精度のベクトルデータを容易に生成し得る画像処理技術を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明は次のように構成される。
【0006】(1)所定の設定値を有するパラメータに基づいて、入力ビットマップデータをベクトルデータに変換するための変換手段と、入力ビットマップデータとベクトルデータとの差異を算出する算出手段と、差異が閾値より大きい場合、前記設定値を、当該設定値よりも高精度のベクトルデータを生成し得る設定値に、変更する変更手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【0007】(2)前記差異は、入力ビットマップデータと、ベクトルデータから復元されるビットマップデータとの差分に基づいていることを特徴とする前記(1)に記載の画像処理装置。
【0008】(3)前記差異は、入力ビットマップデータから生成される明度画像データと、ベクトルデータから復元されるビットマップデータから生成される明度画像データとの差分に基づいていることを特徴とする前記(1)に記載の画像処理装置。
【0009】(4)前記差異は、入力ビットマップデータから生成される明度画像データと、ベクトルデータから復元されるビットマップデータから生成される明度画像データとの差分を、2値化して算出される画素数に基づいていることを特徴とする前記(1)に記載の画像処理装置。
【0010】(5)前記差異は、入力ビットマップデータから生成される明度画像データと、ベクトルデータから復元されるビットマップデータから生成される明度画像データとの差分を、2値化して算出される画素数と、ベクトルデータから復元されるビットマップデータから生成される明度画像データを2値化して算出される画素数との比率に基づいていること特徴とする前記(1)に記載の画像処理装置。
【0011】(6)前記パラメータは、近似ベクトル、線幅、認識色数、ベクトルの細かさ、最小円弧半径、最大円弧半径の少なくとも1つを含んでいることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
【0012】(7)所定の設定値を有するパラメータに基づいて、入力ビットマップデータをベクトルデータに変換するための変換ステップと、入力ビットマップデータとベクトルデータとの差異を算出する算出ステップと、差異が閾値より大きい場合、前記設定値を、当該設定値よりも高精度のベクトルデータを生成し得る設定値に、変更する変更ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【0013】(8)所定の設定値を有するパラメータに基づいて、入力ビットマップデータをベクトルデータに変換するための変換手順と、入力ビットマップデータとベクトルデータとの差異を算出する算出手順と、差異が閾値より大きい場合、前記設定値を、当該設定値よりも高精度のベクトルデータを生成し得る設定値に、変更する変更手順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。
【0014】(9)前記(8)に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0016】図1に示される画像処理装置100は、コンピュータネットワーク400に接続されたデジタル複写機であり、原稿画像を読み取って得られる画像データを電子メールの添付ファイルとして送信する機能を有している。
【0017】コンピュータネットワーク400は、例えば、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)ベースのプロトコルに基づいた構内情報通信網(LAN)、広域情報通信網(WAN)あるいはインターネットであり、電子メールの送信先のユーザによって利用されるクライアント200と、電子メールが格納されるメールサーバ300とが接続されている。
【0018】電子メールは、例えば、SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)と、POP(Post Office Protocol)あるいはIMAP(Internet Messaging AccessProtocol)とを利用するものである。また、ファイルの添付は、例えば、Base64、uuencode、BinHexを使用するMIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)を適用することによって実行される。
【0019】画像処理装置100は、図2に示されるように、操作パネル部110、画像読取部120、画像処理部130、印刷部140、記憶部150、通信インタフェース160、および、制御部170を有している。
【0020】操作パネル部110は、図3に示されるように、液晶タッチパネル111と、テンキー112やストップキー113やスタートキー114からなる複数のキーとを有しており、メッセージの表示および各種項目の入力のために使用される。ユーザは、液晶タッチパネル111を使用することによって、表示画面やコピーモードの切り替えを指示することができる。
【0021】例えば、図3に示されるモード設定画面において、ユーザが、「Scan to E−mailモード」の表示領域にタッチした場合、液晶タッチパネル111の画面は、図4に示される電子メールの設定画面に切り替わる。なお、「Scan to E−mailモード」は、原稿画像を読み取って得られる画像データを、電子メールの添付ファイルとして送信するモードである。
【0022】画像読取部120は、例えば、原稿画像から画像データを生成するためのCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサと、原稿画像を連続して読み取るための自動原稿搬送装置(ADF)121とを備えているスキャナである。ADF121上に積載された複数枚の原稿は、一枚づつ画像読取部120の所定の読み取り位置に搬送される。
【0023】画像処理部130は、画像読取部120から出力される画像データに対して各種データ処理をするものであり、領域判別部131、文字認識部132、ベクトル変換部133、誤差算出部134、コピー処理部135、合成処理部136を有する。
【0024】領域判別部131は、画像読取部120から出力される画像データを文字領域、図形領域、写真領域に分離する。文字領域は、文字画像データからなる領域、図形領域は、線画像データおよび塗り潰し(ベタ)画像データからなる領域、写真領域は、写真画像データからなる領域である。
【0025】文字認識部132は、文字領域の文字画像データを認識して、文字コードデータに変換する。
【0026】ベクトル変換部133は、図形領域の線画像データ(線分画像データおよび曲線画像データ)を認識して、ベクタライズを実行する。つまり、入力BM(ビットマップ)データがベクトルデータに変換される。
【0027】誤差算出部134は、入力BM(ビットマップ)データとベクトルデータとの差異を算出し、所定の閾値と比較する。
【0028】コピー処理部135は、写真領域に対して、スムージングやエッジ強調等の解像性を向上させるための写真補正、および/または、ディザ処理や誤差拡散処理などの諧調再現性を向上させるための印刷補正とを実行して、写真データを生成する。
【0029】合成処理部136は、文字コードデータ、ベクトルデータ、および、写真データを合成して、PDF(Portable Document Format)形式のファイルを出力する。
【0030】印刷部140は、例えば、電子写真式の画像形成装置であり、画像処理部130から出力される画像データを、用紙上に印刷するために使用される。
【0031】記憶部150は、例えば、ROMなどの読取り専用の記憶装置、RAMなどの高速のランダムアクセス記憶装置、ハードディスクドライブなどの大容量のランダムアクセス記憶装置からなる。記憶部150は、ベクタライズのパラメータ等の各種設定データや制御プログラムが格納されると共に、原稿画像を読み取って得られる画像ファイルを格納するための一時記憶領域や制御プログラムを実行するための作業領域を有する。
【0032】通信インタフェース160は、ネットワークインタフェースカード(NIC)からなり、電子メールの送信のために使用される。
【0033】制御部170は、マイクロプロセッサ等から構成される制御回路であり、画像処理プログラム等の制御プログラムに従って、各部110〜160を制御する。
【0034】次に、図5を参照し、制御プログラムに基づいて画像処理装置100の制御部170が実行する動作を説明する。
【0035】まず、制御部170は、操作パネル部110を制御して、液晶タッチパネル111にモード設定画面(図3)を表示させ、ユーザによって指定されたモード設定を、取得する(ステップS1)。そして、制御部170は、STE(Scanto E−mail)モードが設定されている場合(ステップS2:YES)、液晶タッチパネル111の画面を、電子メールの設定画面(図4)に変更し、テンキー112を使用してユーザが入力する送信先メールアドレス等の送信先設定を、取得する(ステップS3)。
【0036】続いて、制御部170は、画像処理部130を制御して、画像読取部120から出力される画像データに対して、画像処理を実行し、PDFファイルを生成する(ステップS4)。
【0037】そして、制御部170は、コピーモードが設定されている場合(ステップS5:YES)、印刷部140を制御して、画像処理部130から出力されるPDFファイルを、用紙上に印刷する(ステップS6)。一方、コピーモードが設定されていない場合(ステップS5:NO)、制御部170は、通信インタフェース160を制御して、PDFファイルが添付された電子メールを、送信する(ステップS7)。
【0038】次に、図6を参照し、ステップS4の画像処理を説明する。
【0039】まず、制御部170は、領域判別部131を制御して、画像読取部120から出力される画像データを、文字領域と図形領域と写真領域の3種の領域に分離する(ステップS41)。
【0040】続いて、制御部170は、分離された最初の領域を、注目領域として抽出し(ステップS42)、当該注目領域が文字領域に属するか否かを判断する(ステップS43)。注目領域が文字領域に属すると判断される場合、文字認識部132が制御され、注目領域に存在する文字画像データを認識して、文字コードデータに変換する(ステップS44)。そして、プロセスはステップS51に進む。
【0041】注目領域が文字領域に属しないと判断される場合、制御部170は、注目領域が図形領域に属するか否かを判断する(ステップS45)。注目領域が図形領域に属すると判断される場合、制御部170は、注目領域に対してベクトル変換処理を実行し、高精度のベクトルデータを得る(ステップS46)。そして、プロセスはステップS51に進む。
【0042】注目領域が図形領域に属しないと判断される場合、制御部170は、注目領域は写真領域に属すると判断し、さらにコピーモードが設定されているか否かを判断する(ステップS47)。
【0043】コピーモードが設定されていると判断される場合、制御部170は、コピー処理部135を制御し、注目領域に対して、スムージングやエッジ強調等の解像性を向上させるための写真補正およびディザ処理や誤差拡散処理などの諧調再現性を向上させるための印刷補正を実行して、写真データを生成する(ステップS48,49)。そして、プロセスはステップS51に進む。
【0044】一方、STEモードが設定されていると判断される場合、制御部170は、注目領域に対して、写真補正のみを実行して、写真データを生成する(ステップS50)。そして、プロセスはステップS51に進む。
【0045】ステップS51において、制御部170は、分離された全ての領域に対して処理が完了したか否かを判断する。処理が未完了であると判断される場合、制御部170は、未処理の領域を、次の注目領域として抽出する(ステップS52)。そして、プロセスはステップS43に復帰し、ステップS43〜S52が繰り返される。
【0046】一方、処理が完了したと判断される場合、制御部170は、合成処理部136を制御して、文字コードデータ、ベクトルデータ、および、写真データを合成して、PDF形式のファイルを生成する(ステップS53)。
【0047】次に、図7を参照し、高精度のベクトルデータを得るためのステップS46のベクトル変換処理を説明する。
【0048】まず、制御部170は、ベクタライズモードを、通常モードに設定する(ステップS461)。ベクタライズモードは、図8に示されるように、通常モードおよび高精度モードからなり、ベクタライズの結果に影響を及ぼすパラメータ(近似ベクトル、線幅、認識色数、ベクトルの細かさ、最小円弧半径、最大円弧半径)の設定値を、一括して指定するものである。
【0049】続いて、制御部170は、ステップS45(図6参照)において図形領域に属すると判断された注目領域の画像データに対して、ベクタライズを容易にするための前処理を施す(ステップS462)。前処理は、例えば、ノイズ除去処理や網点除去処理である。
【0050】そして、制御部170は、ベクトル変換部133を制御して、前処理を施された画像データつまり入力BMデータに対してベクタライズを実行して、ベクトルデータを生成する(ステップS463)。
【0051】ベクタライズにおいては、線ベクトルおよびその線幅、閉領域ベクトル、塗り潰し領域ベクトル、ベクトル色が認識される。線ベクトルは、直線、円弧、ベジェ曲線等の線によって表される。閉領域ベクトルは、線によって囲まれた図形に対してベクタライズを実行して生成される線ベクトル群から構成される。塗り潰し領域ベクトルは、枠線を有しない1色からなる図形に対してベクタライズを実行して生成される線ベクトル群と内部の色とから構成される。なお、塗り潰し領域ベクトルの線ベクトル群の線幅は、「0」である。
【0052】その後、制御部170は、現在のベクタライズモードが高精度モードであるか否かを判断する(ステップS464)。現在のベクタライズモードが高精度モードであると判断される場合、プロセスは終了する。一方、現在のベクタライズモードが通常モードであると判断される場合、制御部170は、誤差算出部134を制御して、ベクトルデータおよび入力BMデータを使用する誤差算出処理を実行する(ステップS465)。
【0053】続いて、制御部170は、閾値と誤差算出処理によって得られた誤差とを比較する(ステップS466)。誤差が閾値より小さいと判断される場合、プロセスは終了する。一方、誤差が閾値より大きいあるいは閾値と同じであると判断される場合、制御部170は、ベクタライズモードを高精度モードに変更し(ステップS467)、プロセスは、ステップS463に復帰する。なお、閾値は、プリセット値として設定したり、ユーザが適宜指定できるようにすることも可能である。
【0054】次に、図9を参照し、ステップS465の誤差算出処理を説明する。
【0055】まず、制御部170は、ステップS463のベクタライズによって得られたベクトルデータを展開して、BMデータを復元する(ステップS4651)。そして、制御部170は、復元BMデータから明度画像データを生成する一方(ステップS4652)、入力BMデータから明度画像データを生成する(ステップS4653)。
【0056】続いて、制御部170は、上記明度画像データ同士の差分を算出することによって、差分画像データを生成し(ステップS4654)、当該差分画像データを2値化し(ステップS4655)、2値化画像データに存在する黒画素数VALUE1を算出する(ステップS4656)。なお、黒画素数VALUE1は、ベクトルデータと入力BMデータとのずれ画素数に対応する。
【0057】そして、制御部170は、復元BMデータから生成された明度画像データを2値化し(ステップS4657)、2値化画像データに存在する黒画素数VALUE2を算出する(ステップS4658)。さらに、制御部170は、黒画素数VALUE1を、黒画素数VALUE2で除した値で定義される誤差(=VALUE1/VALUE2)を算出する(ステップS4659)。
【0058】なお、誤差を算出するために、復元BMデータに基づく黒画素数VALUE2を分母として使用するのは、2値化の誤差が少ないためである。しかし、入力BMデータを使用して同様に得られる黒画素数を、代用することも可能である。
【0059】次に、ベクトル変換処理に関し、より具体的に説明する。
【0060】図10は、入力BMデータの一例であり、直線からなる図形画像データを含んでいる。図11は、図10の入力BMデータに対して通常モードのベクタライズを実行して生成されるベクトルデータを示している。図から理解できるように、直線画像データが、ベジェ曲線ベクトル(または円弧ベクトル)に変換される。
【0061】図12は、差分画像データに係る2値化画像データを示しており、黒画素数VALUE1の算出値は、705である。一方、復元BMデータに基づく黒画素数VALUE2の算出値は、1124である。したがって、誤差は、0.63(=705/1124)と算出される。
【0062】ここで、閾値として「0.2」が設定されている場合、誤差が閾値より大きいため、ベクタライズモードが高精度モードに変更される。
【0063】図13は、図10の入力BMデータに対して高精度モードのベクタライズを実行して生成されたベクトルデータを示している。図11の通常モードに係るベクトルデータに比べて、精度が向上していることが理解される。
【0064】図14は、高精度モードにおける差分画像データに係る2値化画像データを示しており、黒画素数VALUE1の算出値は、193である。一方、復元BMデータに基づく黒画素数VALUE2の算出値は、1158である。したがって、誤差は、0.17(=193/1158)となり、通常モードにおける値より小さくなっている。
【0065】次に、ベクタライズモードのパラメータを説明する。
【0066】近似ベクトルの種類は、図8に示されるように、通常モードにおいては、直線、円弧、ベジェ曲線が設定され、高精度モードにおいては、直線のみが設定されている。BMデータは、通常、角張っているため、円弧やベジェ曲線によってBMデータが近似される場合、直線によってBMデータが近似される場合に比べて、大きな誤差が発生するため、上記設定がなされている。
【0067】また、ベクトルの細かさは、通常モードにおいては、5mmが設定され、高精度モードにおいては、1mmが設定されている。これは、図15に示されるように、ベクトルの細かさの設定が大きい場合に生成される近似ベクトルV1は、小さい場合に生成される近似ベクトル(V1+V2)に比べて、誤差が大きくなるためである。つまり、ベクトルの細かさの設定が大きい場合、誤差が累積されるため、入力BMデータとベクトルデータとの差異が、非常に大きくなってしまう。この点は、円弧およびベジェ曲線に関しても同様である。
【0068】なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【0069】例えば、ベクタライズモードは、パラメータの設定値を細分化することによって、多数設けることも可能である。また、ベクタライズに使用するパラメータに関しても限定されず、例えば、近似ベクトルとしてスプライン曲線を追加することも可能である。
【0070】さらに、誤差算出処理も、黒画素数を使用する手法に限られず、例えば、ベクトルデータの始点および終点の座標と、入力BMデータの始点および終点の座標とを比較することによって、誤差を算出することも可能である。ベクタライズモードは、誤差の値に応じて、変更されるが、例えば、誤差の発生原因を解析してその部分のパラメータだけを変更することも可能である。
【0071】また、画像処理装置として、デジタル複写機に関して説明してきたが、例えば、ネットワーク機能を有するイメージスキャナやファクシミリに対しても適用することができる。また、ネットワーク機能を有するコンピュータと、SCSI(small computer system interface)やUSB(universal serial bus)等のインターフェイスによって接続されたイメージスキャナとによって構成されるシステムに対しても適用することができる。
【0072】また、画像処理プログラムを、コンピュータを画像処理装置として機能させるアプリケーションソフトウェアとして提供したり、ファクシミリやスキャナの一機能として組み込ませて提供することもできる。
【0073】アプリケーションソフトウェアは、コンピュータ読取可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスクやCD−ROMに記録されて、提供される。また、アプリケーションソフトウェアをサーバに格納し、当該アプリケーションソフトウェアを、コンピュータネットワークあるいは電話回線ネットワークを経由して、ダウンロードして、コンピュータにインストールすることも可能である。
【0074】さらに、サーバに格納されているアプリケーションソフトウェアを、クライアント側からコンピュータネットワークを経由して起動して、直接実行することも可能である。
【0075】また、画像処理されるデータは、原稿の読取り画像データではなく、グラフィックスソフトウェアを使用して生成される画像データから構成することも可能である。さらに、画像データは、例えば、ネットワーク等を介して外部の機器から入力されるデータであってもよい。
【0076】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、ユーザによる詳細な設定を必要とすることなく、高精度のベクトルデータを容易に生成することができる。




 

 


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