УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ, СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ, КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА И ЗАПОМИНАЮЩИЙ НОСИТЕЛЬ
IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING METHOD, COMPUTER PROGRAMME AND STORAGE MEDIUM

Уровень техники изобретения
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству обработки изображений, способу обработки изображений, компьютерной программе и запоминающему носителю, и, например, к обработке изображений для выполнения последовательности операций удаления цвета фона изображения.
Описание предшествующего уровня техники
Вообще различные способы изготовления изображений для точного воспроизведения документа, считанного сканером, выполняются в процессе копирования цифровой цветной копировальной машины. Цвет бумаги документа или участок фона обычно не является чисто белым, но слегка окрашенным в большинстве случаев. Поэтому, даже участок фона точно воспроизводится с использованием цветных фотоматериалов, когда выполняется процесс копирования, что вызывает различные неблагоприятные эффекты, такие как пустая трата цветных фотоматериалов.
Между тем, следующая последовательность операций известна в качестве оптимальной обработки изображений, соответствующей цвету фона, включенного в изображение документа. Прежде всего создается гистограмма яркости изображения, считанная сканером, и уровень сигнала (в дельнейшем, «уровень фона») фона изображения документа детектируется на основании гистограммы яркости. Затем выполняется последовательность операций удаления фона из изображения вычитанием уровня фона из сигнала изображения.
Вообще последовательность операций удаления цвета фона может быть грубо рассортирована на две последовательности операций в зависимости от конфигурации системы, включающей в себя последовательность операций.
Фиг.3 иллюстрирует пример конфигурации системы первой последовательности операций удаления цвета фона. На фиг.3 блок 101 считывания изображения, такой как сканер, считывает изображение документа. Блок 301 обработки изображения сканирования применяет обработку изображений, такую как последовательность операций выравнивания фона изображения, последовательность операций фильтрации и не показанную последовательность операций входной цветовой коррекции к изображению документа, считанному блоком 101 считывания изображения. Блок 103-31 хранения сохраняет информацию псевдополутонового изображения одной страницы изображения документа после изготовления изображения сканера. Блок 302 обработки изображения печати выполняет обработку изображений, такую как последовательность операций удаления цвета фона, а также последовательность операций выходной цветовой коррекции и не показанную полутоновую обработку Блок 103-32 хранения сохраняет информацию полутонового изображения одной страницы изображения документа после обработки изображения печати. Блок 105 вывода изображения, такой как принтер, выводит информацию изображения, сохраненную в области хранения. Информация псевдополутонового изображения считанного документа временно сохраняется в области 103-31 хранения, и блок 303 обработки удаления цвета фона выполняет последовательность операций удаления цвета фона на основании информации изображения полной поверхности сохраненного документа.
Примеры традиционных технологий обработки удаления цвета фона, имеющие отношение к конфигурации, включают в себя выложенные заявки № H06-253135 и H08-307722 на выдачу патента Японии. В выложенной заявке № H06-253135 на выдачу патента Японии уровень фона детектируется по изображению, считанному с документа, считанное изображение одновременно сохраняется в блоке хранения, таблица оптимальной гамма-коррекции создается согласно детектированному уровню фона и выполняется гамма-коррекция для удаления фона считанного изображения.
В выложенной заявке № H08-307722 на выдачу патента Японии создается гистограмма документа, эта информация используется для детектирования уровня фона, и детектированный уровень фона используется для выполнения последовательности операций удаления цвета фона, в силу чего выполняют последовательность операций удаления цвета фона, подходящую для типа документа.
Фиг.4 иллюстрирует пример конфигурации системы второй последовательности операций удаления цвета фона. На фиг.4 блок 101 считывания изображения, такой как сканер, считывает изображение документа. Блок 301 обработки изображения сканирования применяет обработку изображений, такую как последовательность операций выравнивания фона изображения, последовательность операций фильтрации и непоказанная последовательность операций входной цветовой коррекции к изображению документа, считанному блоком 101 считывания изображения. Блок 302 обработки изображения печати выполняет обработку изображений, такую как последовательность операций удаления цвета фона, а также последовательность операций выходной цветовой коррекции и непоказанную полутоновую обработку. Блок 103-41 хранения сохраняет информацию полутонового изображения одной страницы изображения документа после обработки изображения печати. Блок 105 вывода изображения, такой как принтер, выводит информацию изображения, сохраненную в области хранения. Конфигурация может быть реализована с меньшей себестоимостью по сравнению с первой конфигурацией системы, проиллюстрированной на фиг.3, упомянутой выше, так как область хранения одной страницы псевдополутонового изображения не требуется. Другими словами, блок хранения, который сохраняет информацию псевдополутонового изображения в середине обработки изображения, не включен в конфигурацию по фиг.4. Поэтому обработка фона может выполняться последовательно, в то время как продвигается считывание.
Другие примеры последовательности операций удаления цвета фона включают в себя выложенные заявки № H06-197216 и 2008-060839 на выдачу патента Японии. В выложенной заявке № H06-197216 на выдачу патента Японии пиксели, считанные со считанного документа, последовательно разделяются на информацию о яркости/цветовом контрасте, уровень белого изменяется согласно компоненте яркости и пороговое значение используется для компоненты цветового контраста в попытке сжать код цвета. Таким способом, цвет фона аппроксимируется ахроматическим цветом.
В выложенной заявке № 2008-060839 на выдачу патента Японии пиксели, считанные со считанного документа, разделяются на компоненту яркости и компоненту цветового контраста, определяется, что является большим из компоненты яркости и порогового значения, и определенное количество пикселей подсчитывается для отслеживания и изменения порогового значения. Также определяется, что является большим из компоненты цветового контраста и порогового значения, и определенное количество пикселей подсчитывается для отслеживания и изменения порогового значения.
Однако гистограмма документа используется для способов удаления цвета фона в выложенных заявках № H06-253135 и H08-307722 на выдачу патента Японии. Поэтому есть проблема, что способы могут быть реализованы только в конфигурации системы, которая может сохранять информацию псевдополутонового изображения одной страницы документа, как проиллюстрировано на фиг.3. В последние годы емкость, требуемая для устройства хранения данных, имеет тенденцию возрастать с ростом разрешающей способностью считывания документа. В области принтеров/комбинированных машин, где интенсивна конкурентная борьба за снижение себестоимости, емкость устройства хранения данных является одним из серьезных факторов, которые оказывают влияние на себестоимость, и использование представленной конфигурации системы является препятствием для претворения в жизнь пониженной себестоимости.
Компонента яркости цвета накладываемого изображения также становится высокой в выложенной заявке № H06-197216 на выдачу патента Японии за исключением области фона, и накладываемое изображение отделяется выполнением разделения на компоненту яркости и компоненту цветового контраста посредством цветоделения, нормализации компоненты яркости по цвету области фона и сжатия компоненты цветового контраста согласно пороговому значению. Поэтому может быть предсказано, что изображение в целом окажется мутным.
В выложенной заявке № 2008-060839 на выдачу патента Японии разделение на компоненту яркости и компоненту цветового контраста производится посредством цветоделения, а пороговые значения отслеживаются и изменяются для компонент. Хотя разницы между входными значениями и пороговыми значениями сравниваются для компоненты яркости и компоненты цветового контраста, яркость области фона и наложенного изображения оказывает влияние на пороговую оценку одинаковым образом. Другими словами, отклонение счетчика не изменяется согласно значению разницы в выложенной заявке № 2008-060839 на выдачу патента Японии. Поэтому наложенное изображение оказывает значительное влияние на взятый в целом документ в считанном документе с меньшей областью фона и большей областью наложенного изображения, а плотность может удаляться вплоть до области наложенного изображения документа. При использовании копировальной машины, которая имеет дело с многообразием типов считываемых документов, является проблемой, что плотность области наложенного изображения документа удаляется случайным образом в зависимости от считываемого документа.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы выполнять последовательность операций стабильного удаления цвета фона независимо от типа считанного документа посредством определения отклонения счета, которое оказывает влияние на оценку уровня фона, для каждого пикселя на основании яркости целевого пикселя данных изображения.
Настоящее изобретение предлагает устройство обработки изображений, содержащее: блок преобразования, который преобразует входные данные изображения в компоненту яркости; блок расчета, который рассчитывает перепад между компонентой яркости, преобразованной блоком преобразования, и предопределенным пороговым значением; блок определения, который определяет отклонение счета для каждого пикселя данных изображения согласно перепаду; блок изменения порогового значения, который изменяет пороговое значение на основании результата накопления отклонений счета в данных изображения; и блок обработки, который выполняет последовательность операций установки нового порогового значения, сформированного блоком изменения порогового значения, в качестве уровня фона для удаления фона из данных изображения.
Согласно настоящему изобретению последовательность операций стабильного удаления цвета фона может выполняться независимо от типа считанного документа посредством определения отклонения счета, которое оказывает влияние на оценку уровня фона, для каждого пикселя на основании яркости целевого пикселя данных изображения. Может определяться, выглядит ли целевой пиксель близким к фону, и воздействие на пороговую оценку может постепенно переключаться согласно близости к фону посредством определения отклонения счета для отслеживания и изменения порогового значения на основании перепада между компонентой яркости данных изображения и предопределенным пороговым значением (уровнем фона).
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить новое функционирование. Для решения этой задачи формула изобретения и другие признаки настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания изобретения и чертежей.
Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания примерных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи, которые включены в состав и составляют часть описания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципов изобретения.
Фиг.1 - структурная схема схематической конфигурации устройства формирования изображений согласно настоящему варианту осуществления.
Фиг.2 - схема общего представления устройства формирования изображений согласно настоящему изобретению.
Фиг.3 - детализированная структурная схема схематической конфигурации традиционного устройства формирования изображения.
Фиг.4 - детализированная структурная схема схематической конфигурации устройства формирования изображений согласно настоящему варианту осуществления.
Фиг.5 - блок-схема последовательности операций удаления цвета фона по настоящему варианту осуществления.
Фиг.6 - пример деления области, используемый для определения отклонения счета.
Фиг.7 - пример таблицы, используемой для определения отклонения счета.
Фиг.8 - блок-схема последовательности операций изменения порогового значения.
Фиг.9 - блок-схема последовательности операций преобразования сигнала.
Фиг.10 иллюстрирует результат удаления цвета фона, полученный последовательностью операций преобразования сигнала.
Фиг.11 - еще один пример деления области, используемый для определения отклонения счета.
Фиг.12 - еще один пример таблицы, используемой для определения отклонения счета.
Фиг.13 - блок-схема последовательности операций сглаживания согласно третьему варианту осуществления.
Фиг.14 - пример деления области, используемый для определения сглаживающего фильтра.
Фиг.15 - пример таблицы, используемой для определения сглаживающего фильтра.
Фиг.16 - блок-схема последовательности операций сглаживания согласно четвертому варианту осуществления.
Фиг.17 - еще один пример таблицы, используемой для определения сглаживающего фильтра.
Фиг.18 - блок-схема последовательности операций сглаживания согласно пятому варианту осуществления.
Фиг.19 - еще один пример таблицы, используемой для определения сглаживающего фильтра.
Описание вариантов осуществления
Примерные варианты осуществления настоящего изобретения далее будут описаны со ссылкой на чертежи.
Фиг.1 - структурная схема схематической конфигурации устройства формирования изображений согласно настоящему варианту осуществления.
Как показано на фиг.1, устройство формирования изображений согласно настоящему варианту осуществления включает в себя блок 101 считывания изображения, блок 102 обработки изображения, блок 103 хранения изображения, ЦПУ 104 (центральное процессорное устройство, CPU) и блок 105 вывода изображения. В настоящем варианте осуществления устройство, включающее в себя блок 102 обработки изображения, блок 103 хранения и ЦПУ 104, будет называться устройством обработки изображений.
Блок 101 считывания изображения считывает изображение документа и выходные данные изображения. Примером блока 101 считывания изображения является сканер.
Блок 102 обработки изображения применяет обработку изображения для печати информации, включающей в себя данные изображения, введенные извне из блока 101 считывания изображения или ПК (персонального компьютера, PC). Более точно блок 102 обработки изображения делится на блок 301 обработки изображения сканирования и блок 302 обработки изображения печати, как проиллюстрировано на фиг.4. Блок 301 обработки изображения сканирования применяет обработку изображений, такую как последовательность операций выравнивания фона изображения, последовательность операций фильтрации и непоказанная последовательность операций входной цветовой коррекции, к считанному изображению документа. Блок 302 обработки изображения печати выполняет обработку изображений, такую как последовательность операций удаления цвета фона, а также последовательность операций выходной цветовой коррекции и непоказанную полутоновую обработку.
В последовательности операций выравнивания фона изображения выполняется нормализация эталоном белого, присущим блоку 101 считывания изображения, в качестве абсолютного уровня белого. Однако, если яркость фона считанного документа ниже, чем эталон белого, яркость фона сохраняется, и фон считанного документа остается в прежнем состоянии. Оставленный фон воспроизводится при печати, что ведет к ухудшенному качеству выходного изображения. Блок 303 обработки удаления цвета фона реализует дополнительно улучшенное качество изображения, пропуская значение сигнала фона, которое не может быть удалено последовательностью операций выравнивания фона изображения. Детали блока 303 обработки удаления цвета фона будут описаны позже.
Данные изображения, обработанные блоком 102 обработки изображения, сохраняются в блоке 103 хранения. Блок 103 хранения включает в себя ПЗУ (постоянное запоминающее устройство, ROM), ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, RAM), жесткий диск (HD) и тому подобное. ПЗУ хранит различные управляющие программы, выполняемые ЦПУ 104, и программу обработки изображений, проиллюстрированную на фиг.5. ОЗУ и HD используются в качестве эталонных областей и рабочих областей для ЦПУ 104 для хранения данных и различных типов информации.
Блок 105 вывода изображения формирует и выводит цветное изображение на носителе записи, таком как писчая бумага. Примером блока 105 вывода изображения является электрофотографический принтер, как описанный ниже.
Фиг.2 - схема общего представления устройства формирования изображений согласно настоящему изобретению.
На фиг.2 документ 204 для считывания изображения помещен между стеклом 203 оригиналодержателя и пластиной 202 документа в блоке 101 считывания изображения. Когда свет лампы 205 излучается на документ 204, отраженный свет от документа 204 направляется на зеркала 206 и 207, и линзы 208 формируют изображение на трехлинейном датчике 210. Инфракрасный отсечной фильтр 231 скомпонован на линзах 208. Непоказанный электродвигатель перемещает блок зеркал, включающий в себя зеркало 206 и лампу 205, со скоростью V, а блок зеркал, включающий в себя зеркала 207 - на скорости V/2 в направлении стрелок. Таким образом, блоки зеркал перемещаются в перпендикулярном направлении (вспомогательном направлении сканирования) относительно направления электронного сканирования (основного направления сканирования) трехлинейного датчика 210, чтобы сканировать полную поверхность документа 204.
Трехлинейный датчик 210, составленный из трехлинейных ПЗС (приборов с зарядовой связью, CCD), включает в себя ПЗС 210-1, который принимает красный свет R, ПЗС 210-2, который принимает зеленый свет G, и ПЗС 210-3, который принимает синий свет B. При такой конфигурации цвета входной световой информации разделяются, для того чтобы считывать цветовые компоненты полноцветной информации - красную R, зеленую G и синюю B. Каждый из ПЗС с 210-1 по 210-3, составляющих трехлинейный датчик 210, включает в себя принимающие свет элементы из 8000 пикселей. ПЗС с 210-1 по 210-3 могут осуществлять считывание в поперечном направлении имеющего размер A3 документа (297 мм), который является максимальным размером документа, который может быть помещен на стекло 203 оригиналодержателя, с разрешением в 600 DPI (точек на дюйм).
Эталонная белая пластина 211 корректирует данные, считанные посредством ПЗС с 210-1 по 210-3 3-линейного датчика 210. Эталонная белая пластина 211 является белой пластиной, имеющей по существу равномерные характеристики отражения в видимом свете.
Блок 102 обработки изображения электрически обрабатывает сигнал изображения, введенный с трехлинейного датчика 210, чтобы формировать сигналы цветовых компонент пурпурного M цвета, голубого C цвета, желтого Y цвета и черного K цвета и передает сформированные сигналы цветовых компонент MCYK в блок 105 вывода изображения.
Блок 105 вывода изображения передает сигналы изображения M, C, Y, и/или K, переданные из блока 101 считывания изображения, на лазерный формирователь 212. Лазерный формирователь 212 модулирует и возбуждает элемент 213 полупроводникового лазера согласно входным сигналам изображения. Лазерный пучок, выведенный с элемента 213 полупроводникового лазера, сканирует по фоточувствительному барабану 217 через многогранное зеркало 214, линзу 215 fθ и зеркало 216 для формирования электростатического скрытого изображения на фоточувствительном барабане 217.
Проявочное устройство включает в себя пурпурное проявочное устройство 219, голубое проявочное устройство 220, желтое проявочное устройство 221 и черное проявочное устройство 222. Четверное проявочное устройство попеременно прикасается к фоточувствительному барабану, чтобы проявлять электростатическое скрытое изображение, сформированное на фоточувствительном барабане 217 соответствующими цветными тонерами, чтобы формировать тонерное изображение. Писчая бумага, подаваемая из магазина 225 для загрузки писчей бумаги, обматывается вокруг транспортного барабана 223, и тонерное изображение на фоточувствительном барабане 217 переносится на писчую бумагу.
Писчая бумага, последовательно передаваемая с тонерными изображениями для четырех цветов, M, C, Y и K, проходит через блок 226 фиксации. Как результат, тонерные изображения фиксируются, а писчая бумага выпускается наружу устройства.
Далее будут описаны подробности последовательности операций удаления цвета фона согласно настоящему варианту осуществления. Входными данными в представленную последовательность операций являются данные изображения, введенные из одного из блока 101 считывания изображения и снаружи, и блок 303 обработки удаления цвета фона в блоке 302 обработки изображения печати блока 102 обработки изображения выполняет последовательность операций.
Фиг.5 иллюстрирует блок-схему последовательности операций удаления цвета фона согласно настоящему варианту осуществления. ЦПУ 104 считывает и выполняет программу, которая хранится в ПЗУ 103 и которая предназначена для выполнения блок-схемы последовательности операций способа по фиг.5, чтобы выполнять последовательность операций, проиллюстрированную на фиг.5.
Представленная последовательность операций предусматривает последовательные процессы, в которых данные документа, считанные блоком 101 считывания изображения, вводятся пиксель за пикселем в порядке считывания, и пиксели выводятся один за другим, соответственным образом. Подробности последовательностей операций будут описаны со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа по фиг.5.
На S501, когда вводится информация RGB целевого пикселя, блок 303 обработки удаления цвета фона преобразует информацию RGB в компоненту яркости. Компонента яркости, например, является компонентой L яркости и рассчитывается посредством следующего выражения:
Однако расчет является только примером. Расчет не ограничен этим, и могут использоваться другие расчеты.
Компонента яркости может быть L у пространства лаборатории МКО (Международной комиссии по освещению, CIE), Y у пространства YUV (цветовой модели, характеризуемой сигналом яркости и двух цветоразностных сигналов), L у пространства Luv, или Y у пространства YCbCr (яркость - цветность синего - цветность красного).
На S502 блок 303 обработки удаления цвета фона сглаживает компоненту яркости, преобразованную на S501, на основании значений множества окружающих пикселей, включая целевой пиксель. Компонента яркости целевого пикселя и компонента яркости окружающих пикселей у целевого пикселя используются для выполнения последовательности операций фильтрации, такой как расчет среднего, которая добивается эффекта сглаживания.
Размер и профиль фильтра, используемого для сглаживания, может определяться согласно требуемой конфигурации системы. Например, фильтр NхN вокруг целевого пикселя может использоваться, если могут использоваться буферы задержки множества линий, и может использоваться фильтр Nх1 с целевым пикселем наверху, если буферы линий использоваться не могут. Однако способ является только примером, а размер и профиль фильтра не ограничены этими.
Сглаживание компоненты яркости улучшает точность блока (S504) определения отклонения счета, описанного ниже, по сравнению с тем, когда значение компоненты целевого пикселя используется без изменения. Как результат, осуществляется более стабильная оценка уровня фона.
Более точно сглаживание компоненты яркости целевого пикселя может предохранять входные значения одних из данных изображения, выраженных градацией области с полутоновыми точками, и данных изображения с шумами от изменения вследствие шумовых составляющих.
На S503 блок 303 обработки удаления цвета фона рассчитывает перепад между предопределенной компонентой, сглаженной на S502, и пороговым значением. Пороговое значение в материалах настоящей заявки является пороговым значением, соответствующим предопределенной компоненте, определяемой пиксель за пикселем, и является значением, определяемым на основании результата предыдущей обработки пикселей. Пороговое значение, определенное в некотором пикселе, служит в качестве уровня фона пикселя. Пороговое значение, или уровень фона, изменяется пиксель за пикселем. Надлежащее значение (начальное значение) устанавливается перед запуском обработки первого пикселя.
При условии, что перепадом является Dif, входным значением является L_in, а пороговым значением является level_L, формируется
Dif=L_in-level_L
При условии, что максимальным значением входных данных является MAX, возможный диапазон перепада Dif находится между -MAX и MAX. Использование перепада между входным значением и пороговым значением предоставляет возможность выполнения стабильной последовательности операций, так как расчет выполняется на основании относительно непротиворечивого эталона расстояния от порогового значения, даже если типы и характеристики считываемых документов являются разными, или если пороговое значение изменяется по мере того, как продолжается последовательность операций. В целом пороговое значение яркого считанного документа является большим, наряду с тем, что пороговое значение темного считанного документа является малым. Если абсолютная величина входного значения используется в качестве эталона для определения, проведение различия между наложенным изображением яркого считанного документа и области фона темного считанного документа является затруднительным. Как результат, характеристики считанного документа не могут приниматься во внимание, и последовательность операций может претерпевать неудачу, а предполагаемый результат не может достигаться в зависимости от считанного документа. Между тем пороговое значение изменения считанного документа является уровнем фона, оцененным перед пикселем предыдущего целевого пикселя, и пороговое значение указывает характеристики считанного документа целевого пикселя. Использование перепада между входным значением и пороговым значением эквивалентно исключению характеристик считанного документа. Поэтому наложенное изображение яркого считанного документа и область фона темного считанного документа имеют разные значения и могут различаться. Таким образом, может выполняться стабильная последовательность операций, основанная на относительно непротиворечивом эталоне.
На основании перепада, рассчитанного на S503, блок 303 обработки удаления цвета фона определяет отклонение счета (S504) для использования в блоке изменения порогового значения, описанном ниже (S505). Фиг.6 и 7 - схемы для описания способа для определения отклонения счета в настоящем варианте осуществления. Возможный диапазон перепада делится на произвольные области и определяется, каким областям принадлежит перепад Dif в целевом пикселе. Фиг.6 иллюстрирует пример, в котором диапазон разделен на шесть областей:
когда 0<Dif≤threL1, область L1;
когда threL1<Dif≤threL2, область L2;
когда threL2<Dif≤MAX, область L3;
когда threL3≤Dif<0, область L4;
когда threL4≤Dif<threL3, область L5; и
когда -MAX≤Dif<threL4, область L6.
Фиг.7 - пример таблицы, указывающей отклонения счета, предусмотренные для областей, поделенных на фиг.6. В примере по фиг.7 предполагается, что вероятность целевого пикселя, образующего фон, выше, когда перепад мал, и отклонение счета устанавливается, чтобы становиться большим.
Также предполагается, что вероятность целевого пикселя, не образующего фон, выше, когда больше перепад, и отклонение счета устанавливается, чтобы становиться меньшим. Например, когда перепад в целевом пикселе мал и находится в пределах области L1, проиллюстрированной на фиг.6, отклонением счета является 4, со ссылкой на таблицу по фиг.7. Когда перепад в целевом пикселе велик и находится в пределах области L3, проиллюстрированной на фиг.6, отклонением счета является 1 со ссылкой на таблицу по фиг.7. В примере пиксель, принадлежащий области L1, выглядит в четыре раза более близким к фону, чем пиксель области L3, и близость к фону принимается во внимание в последовательности операций.
Если пиксель (такой как фон) с небольшим перепадом становится пикселем, который должен обрабатываться после непрерывных пикселей (таких как черные пиксели) с большим перепадом, накапливается большая величина отклонений счета, и пороговое значение немедленно изменяется. Как результат, влияние пикселей (таких как черные пиксели) с большими перепадами на изменение порогового значения может быть снижено и может выполняться последовательность операций удаления цвета фона у области фона.
Если отклонение счета определяется в зависимости от того, является ли входное значение большим или меньшим, чем пороговое значение, а не по перепаду между входным значением и пороговым значением, как в традиционной технологии по выложенной заявке № 2008-060839 на выдачу патента Японии, пороговое значение является существенно малым в области, где продолжаются черные пиксели. Значения яркости серых пикселей (например, около яркости 180), близлежащих к областям следующих друг за другом черных пикселей, становятся большими, чем пороговое значение, и пиксели случайно определяются в качестве областей фона. Проблема состоит в том, что последовательность операций удаления цвета фона выполняется для серых пикселей.
Чтобы справиться с проблемой, отклонение счета определяется согласно перепаду между входным значением и пороговым значением в настоящем изобретении. Поэтому увеличение и уменьшение отклонения счета является небольшим, так как перепад велик, даже если продолжаются области с небольшими входными значениями или области черных пикселей. Как результат, пороговое значение не изменяется в большой степени в областях следующих друг за другом черных пикселей и может предотвращаться случайное пропускание фона областей серых пикселей, прилегающих к областям черных пикселей.
Если пиксели (черные пиксели), в которых значения яркости входных значений значительно меньше, чем пороговое значение, продолжаются, и пиксели, близкие к уровню фона, продолжаются после этого, пороговое значение может сбрасываться в начальное значение на границе черных пикселей и пикселей уровня фона.
Отклонение счета определяется согласно перепаду между входным значением и пороговым значением в настоящем изобретении. Однако отклонение счета может определяться на основании входного значения без использования перепада. Например, отклонение счета входного значения, близкого к уровню фона (около яркости 200), может устанавливаться большим, а отклонение счета одного из пикселя (черного пикселя) с низкой яркостью и пикселя с высокой яркостью может устанавливаться малым.
Количество разделенных областей перепада и значений таблицы отклонений счета не ограничено этими. Последовательность операций удаления цвета фона, пригодная для каждого устройства, может быть реализована настройкой установленных значений согласно характеристикам блока 101 считывания изображения, который должен быть сконструирован. Когда Dif=0, отклонение счета не устанавливается, так как входное значение и пороговое значение уравновешены. Подробности будут описаны ниже.
Блок 303 обработки удаления цвета фона затем использует перепад, рассчитанный на S503, и отклонение счета, определенное на S504, для выполнения последовательности операций изменения порогового значения (S505). Фиг.8 иллюстрирует блок-схему последовательности операций изменения порогового значения в настоящем варианте осуществления. Отклонение счета, определенное на S504, будет указываться ссылкой как CNT, переменная счетчика будет указываться ссылкой как Count_L, верхний предел переменной счетчика будет указываться ссылкой как LIMITUP, нижний предел будет указываться ссылкой как LIMITDWN, а предел слежения порогового значения будет указываться ссылкой как BLACK. BLACK является значением нижнего предела уровня фона. Конструктор задает LIMITUP, LIMITDWN и BLACK заблаговременно. В настоящем варианте осуществления начальное значение у level_L будет указываться ссылкой как MAX, а начальным значением у Count_L является 0.
Определяется (S801), является ли перепад Dif положительным или отрицательным. Следовательно, если перепад Dif является большим, чем 0 (>0 на S801), переменная Count_L счетчика обновляется добавлением отклонения CNT счета (S802). Переменная Count_L счета обновляется по мере того, как накапливаются отклонения счета пикселей. Обновленная Count_L и верхний предел LIMITUP переменной счетчика затем сравниваются (S803). Поэтому, если Count_L является большей, чем LIMITUP (предопределенного значения счета) (Да на S803), Count_L сбрасывается в ноль (S804), и пороговое значение level_L приращивается (S805). С другой стороны, если Count_L является меньшей, чем LIMITUP (Нет на S803), последовательность операций продолжается без выполнения этапов S804 и S805.
Между тем, если перепад Dif является меньшим, чем 0 (<0 на S801), переменная Count_L счетчика обновляется добавлением отклонения CNT счета (S806). Обновленная Count_L и нижний предел LIMITDWN переменной счетчика затем сравниваются (S807). Как результат, если Count_L является меньшей, чем LIMITDWN (Да на S807), Count_L сбрасывается в ноль (S808), и пороговому значению level_L дается отрицательное приращение (S809). С другой стороны, если Count_L является большей, чем LIMITDWN (Нет на S807), последовательность операций продолжается без выполнения этапов S808 и S809.
Между тем, если перепад Dif является 0 (0 на S801), может быть зафиксировано, что входное значение и пороговое значение уравновешены. Поэтому нет необходимости оказывать влияние на изменение счета, и последовательность операций продолжается без изменения переменной счетчика и порогового значения. Причина, по которой отклонение счетчика не устанавливается, когда Dif=0, как проиллюстрировано на фиг.6, состоит в том, что счетчик не изменяется в этом случае.
Пороговое значение level_L и MAX сравниваются на следующем этапе (S810). Если пороговое значение level_L является большим, чем MAX (Да на S810), пороговое значение ограничивается значением MAX (S811). Если пороговое значение level_L является меньшим, чем MAX (Нет на S810), и меньшим, чем BLACK (Да на S812), пороговое значение level_L ограничивается значением BLACK (S813). Это может предохранять пороговое значение от переполнения, а результат от становления ложным. Пропуск изображения также может быть предотвращен избеганием порогового значения, меньшего, чем предел BLACK слежения.
Пороговое значение level_L, рассчитанное на протяжении предыдущих этапов, определено в качестве уровня фона в целевом пикселе (S814).
Пороговое значение level_L может возвращаться в начальное значение MAX после того, как пиксели (такие как черные пиксели) с большим перепадом протянулись на более чем предопределенные пиксели (например, 100 пикселей).
На основании порогового значения, определенного на S505, блок 303 обработки удаления цвета фона преобразует входные информационные сигналы RGB в выходные информационные сигналы RGB, применяемые с последовательностью операций удаления цвета фона (S506). Известно многообразие выражений для использования порогового значения, чтобы получать эффект удаления цвета фона, и любое выражение может использоваться в настоящем изобретении. Следующее выражение использовано в качестве примера в настоящем варианте осуществления. Входные информационные сигналы RGB будут указываться ссылкой как R_in, G_in и B_in, а выходные информационные сигналы RGB будут указываться ссылкой как R_out, G_out и B_out
Фиг.9 - блок-схема последовательности операций преобразования сигнала согласно настоящему варианту осуществления. Хотя последовательность операций выполняется для каждого из сигналов RGB, фиг.9 является блок-схемой последовательности операций для сигнала R. Такие же последовательности операций выполняются для сигнала G и сигнала B, хотя и не показаны. Обработка сигнала R, в материалах настоящей заявки, будет описана в качестве показательного примера. Выражение удаления цвета фона используется для расчета выходного сигнала R_out на основании входного сигнала R__in и порогового значения level_L, определенного на S505 (S901).
Выходной сигнал R_out и MAX сравниваются на следующем этапе (S902). Если выходной сигнал R_out является большим, чем MAX (Да на S902), выходной сигнал ограничивается значением MAX (S903). Если выходной сигнал R_out является меньшим, чем MAX (Нет на S902), и меньшим, чем 0 (Да на S906), выходной сигнал R_out ограничивается до 0 (S906).
Выходной сигнал R_out, преобразованный на протяжении этапов, определяется в качестве выходного сигнала R на целевом пикселе (S904).
Фиг.10 иллюстрирует результат последовательности операций удаления цвета фона, полученный посредством преобразования сигнала (S506). Крутизна выходной яркости после последовательности операций удаления цвета фона относительно входного уровня яркости меняется так, что выходным уровнем яркости является MAX на пороговом значении (уровне фона).
В заключение на S507 определяется, является ли целевой пиксель, обработанный последовательностью операций, конечным пикселем, и если целевой пиксель не является конечным пикселем (Нет на S507), целевой пиксель переключается на следующий пиксель (S508), и последовательность операций возвращается в начало. Если целевой пиксель, обработанный последовательностью операций, является конечным пикселем (Да на S507), последовательность операций, взятая в целом, заканчивается.
Последовательность операций может возвращаться в блок S503 расчета перепада, если S507 находится в состоянии Нет. В этом случае преобразование и сглаживание компоненты выполняются для всех пикселей данных изображения на S501 и S502.
Согласно настоящему варианту осуществления отклонение счетчика определяется на основании разницы между сглаженной входной компонентой и пороговым значением, чтобы определить, выглядит ли целевой пиксель близким к фону, для постепенного включения влияния на оценку порогового значения. Этим способом реализуется последовательность операций стабильного удаления цвета фона независимо от типа считанного документа.
(Второй вариант осуществления)
Хотя блок 303 обработки удаления цвета фона использует перепад между сглаженной компонентой яркости и пороговым значением для определения отклонения счета в первом варианте осуществления (S504), пороговое значение может оцениваться точнее посредством использования компоненты цветности в дополнение к использованию перепада при определении.
Подробности последовательностей операций будут описаны со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа по фиг.5.
На S501 блок 303 обработки удаления цвета фона рассчитывает яркость L, как в первом варианте осуществления, и дополнительно рассчитывает компоненту S цветности. Компонента S цветности рассчитывается, например, согласно следующему выражению:
S = MAX(R,G,B) - MIN(R,G,B)
Однако расчет является только примером и не ограничен этим. Другие расчеты могут использоваться до тех пор, пока выражается цветовая компонента.
В блоке сглаживания у S502 блок 303 обработки удаления цвета фона сглаживает компоненты яркости на основании значений множества окружающих пикселей, включая целевой пиксель, как в первом варианте осуществления. Компонента цветности также может сглаживаться эквивалентным блоком.
В блоке расчета перепада у S503 блок 303 обработки удаления цвета фона рассчитывает перепад между компонентой яркости и пороговым значением, как в первом варианте осуществления.
В блоке определения отклонения счета у S504 блок 303 обработки удаления цвета фона использует перепад компоненты яркости и компоненту цветности. Фиг.6, 11 и 12 - схемы для описания способа определения отклонения счета в настоящем варианте осуществления. Определение области перепада Dif на целевом пикселе является таким, как проиллюстрировано на фиг.6, и эквивалентно таковому в первом варианте осуществления. Возможный диапазон цветности S делится на произвольные области, как в способе определения перепада Dif, и определяется, каким областям принадлежит цветность S в целевом пикселе. Фиг.11 иллюстрирует пример. Возможный диапазон цветности S находится между 0 и MAX, как изложено ниже:
когда 0≤S≤threS1, область S1;
когда threS1<S≤threS2, область S2; и
когда threS2<S≤MAX, область S3.
Фиг.12 - пример таблицы, иллюстрирующей отклонения счета, предусмотренные для областей, на которые поделены перепад и цветность. В примере по фиг.12 предполагается, что вероятность целевого пикселя, образующего фон, выше, когда меньше перепад, и меньше цветность, и отклонение счета устанавливается, чтобы становиться большим. Также предполагается, что вероятность целевого пикселя, не образующего фон, ниже, когда больше перепад и больше цветность, и отклонение счета устанавливается, чтобы становиться меньшим. Например, когда перепад мал в целевом пикселе и находится в пределах области L1, проиллюстрированной на фиг.6, а цветность мала и находится в пределах области S1, проиллюстрированной на фиг.11, отклонением счета является 10, со ссылкой на таблицу по фиг.12. Например, когда перепад является средним в целевом пикселе и находится в пределах области L2, проиллюстрированной на фиг.6, а цветность является средней и находится в пределах области S2, проиллюстрированной на фиг.11, отклонением счета является 3 со ссылкой на таблицу по фиг.12. Когда перепад является большим в целевой области и находится в пределах области L3, проиллюстрированной на фиг.6, а цветность является большой и находится в пределах области S3, проиллюстрированной на фиг.11, отклонением счета является 0 со ссылкой на таблицу по фиг.12. В примере пиксель, принадлежащий области L1 и области S1, выглядит ближайшим к фону и выглядит в три раза ближе к фону по сравнению с фоном области L2 и области S2. Пиксель, принадлежащий области L3 и области S3, предполагается являющимся областью не на фоне, и не подсчитывается, чтобы избежать оказания влияния на изменение порогового значения. Количество разделенных областей перепада и значений таблицы отклонений счета не ограничено этим. Установленные значения могут настраиваться согласно характеристикам блока 101 считывания изображения, который должен быть сконструирован для реализации последовательности операций удаления цвета фона, пригодной для каждого устройства обработки изображений.
Последовательности операций после S505 эквивалентны таковым по первому варианту осуществления, и описание повторяться не будет.
Согласно настоящему варианту осуществления оба из перепада и компоненты цветности используются для определения отклонения счета, так что пороговое значение может оцениваться точнее. Как результат, возможна последовательность операций стабильного удаления цвета фона с немногими неудавшимися изображениями.
(Третий вариант осуществления)
В первом и втором вариантах осуществления блок 303 обработки удаления цвета фона использует блок сглаживания у S502 для выполнения сглаживания на основании значений множества окружающих пикселей, включая целевой пиксель. Отклонение счета может определяться более точно посредством изобретения блока сглаживания.
Последовательности операций в настоящем варианте осуществления будут подробно описаны со ссылкой на фиг.13-15.
Фиг.13 - блок-схема последовательности операций способа блока сглаживания в настоящем варианте осуществления. Входными данными представленной блок-схемы последовательности операций способа является компонента яркости целевого пикселя, преобразованная на S501. Блок 303 обработки удаления цвета фона сначала рассчитывает перепад между входным значением и пороговым значением на S1301. Пороговое значение здесь эквивалентно пороговому значению, описанному в первом варианте осуществления, и уровень фона определяется в качестве результата обработки предыдущего пикселя.
При условии, что перепадом является Dif, входным значением является L_in, а пороговым значением является level_L, формируется
Dif=L_in-level_L.
При условии, что максимальным значением входных данных является MAX, возможный диапазон разности Dif находится между -MAX и MAX.
На основании перепада, рассчитанного на S1301, блок 303 обработки удаления цвета фона определяет размер и профиль фильтра для сглаживания (S1302). Фиг.14 и 15 - схемы для описания способа для определения фильтра в настоящем варианте осуществления. Возможный диапазон перепада сначала делится на произвольные области, и определяется, каким областям принадлежит перепад Dif в целевом пикселе. Фиг.14 иллюстрирует пример, в котором диапазон разделен на пять областей:
когда threL7≤Dif≤threL5, область L7;
когда threL5<Dif≤threL6, область L8;
когда threL6<Dif≤MAX, область L9;
когда threL8≤Dif<threL7, область L10; и
когда -MAX≤Dif<threL8, область L11.
Фиг.15 - пример таблицы, иллюстрирующей размеры фильтра, применяемые к областям, поделенным на фиг.14. В примере по фиг.15 предполагается, что вероятность целевого пикселя, образующего фон, высока, когда перепад мал, и применяется фильтр 7×7 максимальной площади. Также предполагается, что вероятность целевого пикселя, не образующего фон, ниже, когда перепад больше, и применяемый размер фильтра устанавливается, чтобы быть постепенно меньшим (фильтр 3×3, фильтр 1×1). Очевидно, что может устанавливаться не только размер фильтра, но также и профиль фильтра. Количество разделенных областей перепада, а также значений размера фильтра и профиля фильтра не ограничено этим.
Цель сглаживания не только значений целевого пикселя, но также и значений, окружающих пикселей, состоит в том, чтобы получать стабильное входное значение, чтобы избежать подвергания влиянию характеристиками считанного документа или шумом. Поэтому, вообще, стабильность должна улучшаться, если размер фильтра больше. Однако, если большой размер фильтра применяется на всех пикселях, точность может быть несколько хуже, когда сглаживание выполняется в областях с многими частотными составляющими, таких как символы и фотографии. Поэтому близость целевого пикселя к фону определяется согласно перепаду, рассчитанному на S1301, большой размер фильтра используется для пикселей с многими низкочастотными составляющими и высокой вероятности фона, а небольшой размер фильтра используется для пикселей с многими высокочастотными составляющими и низкой вероятностью фона. Этим способом может осуществляться точное сглаживание согласно близости целевого пикселя к фону.
Блок 303 обработки удаления цвета фона затем выполняет сглаживание на основании размера и профиля фильтра, определенных на S1302 (S1303). Пример способа сглаживания включает в себя способ получения среднего значения компонент яркости, рассчитанных по всем значениям пикселей в пределах выбранного размера фильтра. Коэффициент фильтра также может устанавливаться, с тем чтобы могла изменяться интенсивность сглаживания. Способ сглаживания не ограничен этим, и другие способы могут использоваться до тех пор, пока может достигаться эффект сглаживания.
Последовательности операций после S505 эквивалентны таковым по первому и второму вариантам осуществления, и описание повторяться не будет.
Согласно настоящему варианту осуществления размер и профиль фильтра, применяемого в блоке сглаживания, переключается на основании перепада, чтобы осуществлять точное сглаживание согласно близости к фону. Как результат, возможна более стабильная оценка уровня фона.
(Четвертый вариант осуществления)
Хотя блок сглаживания у S502 в блоке 303 обработки удаления цвета фона использует перепад между компонентой яркости и пороговым значением, чтобы определять размер фильтра для сглаживания в третьем варианте осуществления, информация о свойствах также может использоваться. Информацией о свойствах в материалах настоящей заявки является информация, сформированная во флажковый признак последовательностью операций определения свойств, которая является одной из непоказанных последовательностей операций, выполняемой в блоке 301 обработки изображения сканирования, и которая предназначена для определения, являются ли пиксели данных считанного документа областями символов или областями полутоновых точек. Использование информации о свойствах предоставляет возможность применений индивидуальных способов обработки изображений, таких как непоказанные последовательность операций преобразования цвета и последовательность операций настройки резкости, по областям, чтобы в силу этого улучшать качество изображения.
Последовательности операций настоящего варианта осуществления будут подробно описаны со ссылкой на фиг.16 и 17.
Фиг.16 - блок-схема последовательности операций способа блока сглаживания в настоящем варианте осуществления. Входные данные в представленную блок-схему последовательности операций способа эквивалентны таковым в третьем варианте осуществления.
Блок 303 обработки удаления цвета фона сначала получает информацию о свойствах на S1601, чтобы определять размер и профиль фильтра для сглаживания на основании полученной информации о свойствах. Фиг.17 - пример таблицы, иллюстрирующей размер фильтра, применяемый к информации о свойствах. В примере по фиг.17, фильтр 1×1 применяется для областей символов, фильтр 3×3 применяется для фотографических областей и фильтр 7×7 применяется для областей фона и областей полутоновых точек. Причина того, что размер фильтра переключается согласно информации о свойствах, является такой же, как в третьем варианте осуществления. Малый размер фильтра используется в областях с многими высокочастотными составляющими, таких как символы и фотографии, а большой размер фильтра используется для областей с многими низкочастотными составляющими, таких как фон. Поскольку градация областей полутоновых точек выражена градацией областей, установка большого размера фильтра предоставляет результату сглаживания возможность быть близким к компоненте яркости документа, которая предполагается реально выраженной. Также есть преимущество предотвращения флуктуации входных значений в коротком периоде полутоновых точек, и последующие последовательности операций становятся стабильными. Очевидно, что может устанавливаться не только размер фильтра, но также и профиль фильтра. Классификация информации о свойствах, а также значений размера и профиля фильтра, который должен применяться, не ограничена этими.
Блок 303 обработки удаления цвета фона затем выполняет сглаживание на основании размера и профиля фильтра у фильтра, определенных на S1601 (S1602). Блок сглаживания эквивалентен таковому в третьем варианте осуществления.
Последовательности операций после S505 эквивалентны таковым по первому и второму вариантам осуществления, и описание повторяться не будет.
Согласно настоящему варианту осуществления размер и профиль фильтра, используемого в блоке сглаживания, переключается согласно информации о свойствах, чтобы осуществлять точное сглаживание по областям. Как результат, возможна более стабильная оценка уровня фона.
(Пятый вариант осуществления)
Хотя блок сглаживания у S502 в блоке 303 обработки удаления цвета фона использует информацию о свойствах, чтобы определять размер фильтра для сглаживания в четвертом варианте осуществления, тип документа также может использоваться. Тип документа в материалах настоящей заявки, например, является типом документа, который устанавливается пользователем с UI (пользовательского интерфейса) устройства обработки изображений или который задается посредством автоматического определения при обработке изображения. Примеры типа документа включают в себя символьный, фотографии, и фотографии на печатной бумаге, и тип документа является информацией, назначаемой задание за заданием или страница за страницей, а не пиксель за пикселем.
Последовательности операций в настоящем варианте осуществления будут подробно описаны со ссылкой на фиг.18 и 19.
Фиг.18 - блок-схема последовательности операций способа блока сглаживания в настоящем варианте осуществления. Входные данные в представленную блок-схему последовательности операций способа эквивалентны таковым в третьем варианте осуществления.
Блок 303 обработки удаления цвета фона сначала получает информацию о типе документа на S1801 и определяет размер и профиль фильтра для сглаживания на основании полученной информации о типе документа. Фиг.19 - пример таблицы, иллюстрирующей размер фильтра, применяемый к информации о типе документа. В примере по фиг.19 фильтр 1×1 применяется для символьного типа, и фильтр 3×3 применяется для типа фотографии на печатной бумаги и типа фотографии. Информация о типе документа уникально устанавливается для одной из страниц и заданий и не может переключаться пиксель за пикселем. Поэтому один определенный фильтр используется для выполнения последовательности операций фильтрации для сглаживания всех пикселей входных данных изображения. Небольшой размер фильтра устанавливается для документа символьного типа, который включает в себя высокочастотные составляющие, и средний размер фильтра устанавливается для типа фотографии на печатной бумаге и типа фотографии, так как прогнозируется, что включено не столько высокочастотных составляющих, как в символьный тип. Очевидно, что может устанавливаться не только размер фильтра, но также и профиль фильтра. Классификация информации о типе документа, а также значений размера и профиля фильтра, который должен применяться, не ограничена этими.
Блок 303 обработки удаления цвета фона затем выполняет сглаживание на основании размера и профиля фильтра, определенных на S1801 (S1802). Способ сглаживания эквивалентен таковому в третьем варианте осуществления.
Последовательности операций после S505 эквивалентны таковым по первому и второму вариантам осуществления, и описание повторяться не будет.
Согласно настоящему варианту осуществления блок сглаживания переключает применяемые размер и профиль фильтра на основании информации о типе документа, чтобы осуществлять точное сглаживание согласно типу документа с разными характеристиками. Как результат, возможна более стабильная оценка уровня фона. Сниженная себестоимость и превосходное качество изображения оба могут быть реализованы посредством точного сглаживания только на основании информации о типе документа в недорогой системе без блока определения свойств.
(Другие варианты осуществления)
Задача настоящего изобретения также может решаться выполнением следующей последовательности операций. Более точно в последовательности операций, запоминающий носитель, записывающий управляющую программу программного обеспечения для реализации функций по вариантам осуществления, подается в одно из системы и устройства, и компьютер (либо ЦПУ или МПУ (микропроцессорное устройство, MPU)) одного из системы и устройства считывает управляющую программу, хранимую на запоминающем носителе. В этом случае сама управляющая программа, считанная с запоминающего носителя, осуществляет функции по вариантам осуществления, и управляющая программа, и запоминающий носитель, хранящий управляющую программу, составляют настоящее изобретение.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылкой на примерные варианты осуществления, должно быть понятно, что изобретение не ограничено раскрытыми примерными вариантами осуществления. Объем последующей формулы изобретения должен быть согласованным самым широким толкованием с тем, чтобы охватывать все такие модификации, а также эквивалентные конструкции и функции.