JP4215038B2

JP4215038B2 - 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム

Info

Publication number: JP4215038B2
Application number: JP2005270936A
Authority: JP
Inventors: 均山門; 真司三輪
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: US20070065012A1; EP1764742A3; EP1764742A2; DE602006006385D1; EP1764742B1; CN1933541A; ATE429689T1; US7526139B2; CN100420266C; JP2007082145A

Description

本発明は、写真などの画像の上に文字を配置した画像を生成する際、文字の可読性を向上させる技術に関する。

カタログやパンフレットのような文書においては、写真等を背景としてその上に文字を配置することが広く行われている。しかし、背景画像の上に単純に文字を配置しただけでは、背景の写真により文字の可読性に問題が生じる場合が多い。背景画像の上に配置された文字の可読性を向上させる技術としては、例えば特許文献１〜３に記載の技術がある。特許文献１および２は、背景画像と文字を合成する際に、文字の周囲部分の色情報を検出し、検出した色情報と背景画像の色情報を基に対称色を決定し、決定した対称色を用いて文字の周囲部分を色変化させる技術を開示している。特許文献３は、文字画像を構成する３原色データの各色の値を、背景画像を構成する３原色データの各色の値に対して調整する技術を開示している。
特開平５−２５７４３９号公報特開２０００−８９７４７号公報特開平１０−２９３８３５号公報

特許文献１〜３の技術はいずれも、背景画像の色あるいは文字領域の色のみを変更するものである。したがって、例えば文字領域と重なる背景領域の周波数特性が、高周波特性が強いものである場合、背景画像がチラチラして文字の可読性が十分に確保できないという問題があった。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、背景画像の周波数特性が高周波特性を有する場合でも、文字の可読性を確保することができる技術を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶手段と、前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定手段と、前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出手段と、前記文字画像から、前記文字画像の周波数特性を示す特徴周波数を含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出手段と、前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定手段と、前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理手段とを有する画像処理装置を提供する。
また、本発明は、背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶手段と、前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定手段と、前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出手段と、前記文字画像から、前記文字画像の明度または彩度のうち少なくとも１つを含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出手段と、前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定手段と、前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理手段とを有する画像処理装置を提供する。
さらに、本発明は、背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶手段と、前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定手段と、前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出手段と、前記文字画像から、前記文字画像の周波数特性を示す特徴周波数、および、前記文字画像の明度または彩度のうち少なくとも１つを含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出手段と、前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理手段とを有する画像処理装置を提供する。
これらの画像処理装置によれば、文字画像が重ね合わされる領域に相当する処理対象領域には、処理対象領域の周波数特性と文字画像特性の特徴量に応じた画像処理が行われる。したがってこの画像処理装置によれば、背景画像の周波数特性が高周波特性を有する場合でも、文字の可読性を確保することができる。

好ましい態様において、この画像処理装置は、（Ａ）前記処理対象領域の特徴周波数と前記文字画像の特徴周波数を比較することにより、（Ｂ）前記処理対象領域の特徴周波数と前記文字画像の特徴周波数との差をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、または、（Ｃ）前記処理対象領域の特徴周波数をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、前記処理対象領域の特徴周波数の高低を判断する周波数判断手段をさらに有し、前記周波数判断手段により前記処理対象領域の特徴周波数が高周波であると判断された場合、前記画像処理手段が、前記画像処理を行う構成としてもよい。
処理対象領域の周波数特性が低周波特性であれば、文字の可読性に問題を生じない場合が多い。この画像処理装置によれば、文字の可読性が低下する可能性のある場合に文字の可読性を向上させる画像処理を行うことができる。

別の好ましい態様において、この画像処理装置は、前記画像処理手段により行われる画像処理がぼかし処理であり、前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータがぼかし処理の強度であり、前記周波数判断手段が、さらに、（Ｄ）前記処理対象領域の特徴周波数と前記文字画像の特徴周波数を比較することにより、または、（Ｅ）前記文字画像の特徴周波数をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、前記文字画像の特徴周波数の高低を判断し、前記パラメータ決定手段が、前記文字画像の特徴周波数が低周波である場合のぼかし強度ｐ_１と、前記文字画像の特徴周波数が高周波である場合のぼかし強度ｐ_２を、ｐ_１＜ｐ_２となるようにパラメータを決定する構成としてもよい。
この画像処理装置によれば、文字画像の周波数特性が高周波、すなわち、文字が小さい等の場合には処理対象領域に対するぼかし処理の強度が強く設定される。これにより、文字の可読性が低下する可能性のある場合に文字の可読性を向上させる画像処理を行うことができる。

さらに別の好ましい態様において、この画像処理装置は、前記画像処理手段により行われる画像処理が、前記文字画像と前記処理対象領域の明度差を拡大させる処理であり、前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記処理対象領域の明度の変化量である構成としてもよい。
この画像処理装置によれば、文字画像と処理対象領域の明度差が拡大するように処理対象領域の画像処理が行われるので、文字の可読性を向上させることができる。

さらに別の好ましい態様において、この画像処理装置は、前記文字特徴量が、前記文字画像の明度および彩度の双方を含み、前記文字画像の彩度から、前記文字画像が無彩色であるか判断する彩度判断手段をさらに有し、前記文字画像の明度と前記背景画像の明度を比較することにより、または、前記文字画像の明度をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、前記文字画像の明度の高低を判断する明度判断手段をさらに有し、前記画像処理手段により行われる画像処理が、前記処理対象領域に色をかぶせる色かぶせ処理であり、前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記処理対象領域の明度の変化量であり、前記パラメータ決定手段が、（１）前記文字画像の明度が低明度である場合、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色の明度が前記文字画像の明度より高くなるように、（２）前記文字画像の明度が高明度である場合、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色の明度は前記文字画像の明度より低くなるように、パラメータを決定する構成としてもよい。

さらに別の好ましい態様において、この画像処理装置は、前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色を示す情報を含み、前記彩度判断手段により前記文字画像が無彩色ではないと判断された場合、前記パラメータ決定手段が、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色が前記文字画像の色の補色となるようにパラメータを決定する構成としてもよい。

さらに別の好ましい態様において、この画像処理装置は、前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色を示す情報を含み、前記明度判断手段により前記文字画像の明度が高低いずれでもないと判断された場合、前記パラメータ決定手段が、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色が前記文字画像の色の補色となるようにパラメータを決定する構成としてもよい。

さらに別の好ましい態様において、この画像処理装置は、前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色を示す情報を含み、前記明度判断手段により前記文字画像の明度が高低いずれでもないと判断された場合、前記パラメータ決定手段が、前記背景画像の代表色と同一の色相で、かつ、明度が前記文字画像と反対となるようにパラメータを決定する構成としてもよい。

さらに別の好ましい態様において、この画像処理装置は、前記文字画像の明度と前記背景画像の明度を比較することにより、または、前記文字画像の明度をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、前記文字画像の明度の高低を判断する明度判断手段をさらに有し、（１）前記明度判断手段により前記文字画像の明度が高明度であると判断された場合、前記画像処理手段は、（１−１）前記背景画像の明度を下げる画像処理、（１−２）前記背景画像の彩度を下げる画像処理、または（１−３）前記背景画像のコントラストを下げる画像処理のうち、いずれか一つまたは複数の画像処理を行い、（２）前記明度判断手段により前記文字画像の明度が高明度ではないと判断された場合、前記画像処理手段は、（２−１）前記背景画像の明度を前記文字画像の明度と反対の明度にする画像処理、（２−２）前記背景画像の彩度を下げ、かつ、前記背景画像の明度を前記文字画像の明度と反対の明度にする画像処理、または（２−３）前記背景画像のコントラストを下げ、かつ、前記背景画像の明度を前記文字画像の明度と反対の明度にする画像処理のうちいずれかの画像処理を行う構成としてもよい。
この画像処理装置によれば、文字画像の視認性を向上させるように処理対象領域の画像処理が行われるので、文字の可読性を向上させることができる。

また、本発明は、背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶ステップと、前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定ステップと、前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出ステップと、前記文字画像から、前記文字画像の周波数特性を示す特徴周波数、前記文字画像の明度、または彩度のうち少なくとも１つを含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出ステップと、前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、前記パラメータ決定ステップにおいて決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理ステップとを有する画像処理方法を提供する。
さらに、本発明は、コンピュータ装置にこの画像処理方法を実行させるプログラムを提供する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置１００の機能構成を示すブロック図である。入力度ドキュメント取得部１０は、背景画像および文字画像からなる入力ドキュメント（画像データ）を取得する。入力ドキュメントにおいて、背景画像と文字画像はそれぞれ別個の独立したデータである。背景画像取得部２０は、入力ドキュメントから背景画像を取得する。文字画像取得部３０は、入力ドキュメントから文字画像を取得する。処理対象領域取得部４０は、文字画像に基づいて、背景画像のうち、処理対象となる領域、すなわち、文字画像と重ね合わされる領域を特定する情報を取得する。特徴量抽出部５０は、文字画像および背景画像の特徴量（本実施形態においては周波数特性）を抽出する。パラメータ決定部６０は、抽出した特徴量の組み合わせに応じて、画像処理に用いるパラメータを決定する。画像処理部７０は、文字画像および背景画像の周波数特性に基づいて、処理対象領域に文字の可読性を向上させるための画像処理を行う。

図２は、画像処理装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。画像処理装置１００のハードウェア構成は、一般的なコンピュータ装置と同一である。ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０は、画像処理装置１００の各構成要素を制御する制御部である。ＣＰＵ１１０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１５０に記憶されている制御データ生成プログラム（デバイスドライバ）を読み出して実行する。ＲＡＭ（Random Access Memory）１３０は、ＣＰＵ１１０がプログラムを実行する際の作業エリアとして機能する。ＲＯＭ（Read Only Memory）１２０は、画像処理装置１００の起動に必要なプログラム等を記憶している。Ｉ／Ｆ１４０は、プリンタ等の他の機器との間でデータや制御信号の送受信を行うためのインターフェースである。ＨＤＤ１５０は、各種データやプログラムを記憶する記憶装置である。キーボード１６０およびディスプレイ１７０は、ユーザが画像処理装置１００に対して操作入力を行うためのユーザインターフェースである。以上の各構成要素は、バス１９０で相互に接続されている。ＣＰＵ１１０が画像処理プログラムを実行することにより、画像処理装置１００は、図１に示される各機能構成要素に相当する機能を具備する。

図３は、画像処理装置１００の動作を示すフローチャートである。ユーザがキーボード１６０を操作する等の方法により画像処理プログラムの実行を指示すると、ＣＰＵ１１０は、ＨＤＤ１５０から画像処理プログラムを読み出して実行する。画像処理プログラムは、写真、自然画、ドロー画像等の画像（以下説明の便宜上「背景画像」という）を含む画像データと、テキスト画像（文字）（以下説明の便宜上「文字画像」という）を示すデータをあわせて編集可能なプログラムである。以下の説明では、画像処理プログラムにより編集対象となっている、背景画像と文字画像とを含むデータを「入力ドキュメント」という。ユーザがさらに本発明に係る画像処理の実行を指示すると、ＣＰＵ１１０は、まず、入力ドキュメントに背景画像が含まれるか判断する（ステップＳ１００）。入力ドキュメントにおいて、１つの画像あるいは１つのテキスト文は「オブジェクト」といわれるデータ群の単位で管理されている。各オブジェクトは、そのオブジェクトの属性情報を有している。属性情報は、例えば、オブジェクトの種類（画像データかテキストデータか）を示す情報や、オブジェクトの大きさおよび位置を示す情報を含んでいる。ＣＰＵ１１０は、オブジェクトの属性情報に基づいて、入力ドキュメントに背景画像が含まれるか判断する。入力画像に背景画像が含まれない場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、処理を終了する。なお、本実施形態において、単純なグラデーションのみからなる画像や、特定色のベタ塗りのみからなる画像は、背景画像に含まれない。なぜなら、このような画像と文字画像を重ねても文字の可読性に問題が生じることは考え難く、本実施形態に係る画像処理を適用する必要がないと考えられるからである。入力ドキュメントに背景画像が含まれるか否かの判断は、入力ドキュメントに含まれるオブジェクトのうち画像の属性を有するものの周波数特性を求めることにより判断してもよい。

入力画像に背景画像が含まれる場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、次に、ＣＰＵ１１０は、入力ドキュメントに処理対象領域が存在するか判断する（ステップＳ１１０）。処理対象領域とは、文字画像と背景画像が重なりを生じる場合において、背景画像のうち、文字画像が重ねられる領域の周辺に所定のマージンを加えた領域をいう。処理対象領域が存在しない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、処理を終了する。

図４は、文字画像、背景画像、および処理対象領域を説明する図である。文字画像Ｔは、背景画像Ｂの上に重ねられる。図４において点線で囲まれた領域が処理対象領域Ｉである。なお、背景画像Ｂは実際には写真、ドロー画等の画像であるが、図示が困難なため図４ではハッチングを用いて示されている。

再び図３を参照して説明する。ＣＰＵ１１０は、オブジェクトの属性情報、特に、オブジェクトの位置および大きさを示す情報に基づいて、文字画像と背景画像が重なりを生じるか判断する。文字画像と背景画像が重なりを生じる場合、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域が存在すると判断する（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。処理対象領域が存在すると判断すると、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域を特定する処理対象領域特定情報を生成する。処理対象領域特定情報は、例えば、処理対象領域の外縁の多角形の頂点の座標である。処理対象領域の大きさはあらかじめ決められている。例えば、文字画像に相当する領域の上下にａドット、左右にｂドットのマージンを設けることとしてもよい。あるいは、文字画像に相当する領域の大きさに対して上下にｃ％、左右にｄ％のマージンを設けることとしてもよい。なお、処理対象領域の形状は長方形に限られず、３角形または５角形以上の多角形、あるいは楕円形などの他の形状でもよい。

次に、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域および文字画像の特徴量を抽出する（ステップＳ１２０）。本実施形態においては、処理対象領域および文字画像の特徴量として、文字画像の特徴周波数ω_ｔおよび処理対象領域の特徴周波数ω_ｂが抽出される。ここで、「特徴周波数」とは、画像の周波数特性を特徴付けるパラメータである。処理対象領域の特徴周波数ω_ｂの算出は、例えば以下のように行われる。ＣＰＵ１１０は、処理対象領域の画像データに対しフーリエ変換を施す。ＣＰＵ１１０は、フーリエ変換により得られたスペクトルから、最もスペクトル強度が強くなる周波数を特徴周波数として決定する。なお、特徴周波数は、最もスペクトル強度が強くなる周波数に限定されない。例えば、フーリエ変換により得られたスペクトル強度があらかじめ決められたしきい値（あるいは、スペクトル強度の最高値または平均値に対してあらかじめ決められた割合）よりも小さくなるカットオフ周波数であってもよい。あるいは、フーリエ変換により得られたスペクトル強度があらかじめ決められたしきい値（あるいは、スペクトル強度の最高値または平均値に対してあらかじめ決められた割合）よりも大きくなる周波数帯の中央の周波数でもよい。

あるいは、処理対象領域の特徴周波数ω_ｂの算出は、以下のように行われてもよい。ＣＰＵ１１０は、処理対象領域の画像データのうち、明度成分に対して１ラインずつスキャンを行い、明度成分の増減勾配が反転した数をカウントする。ＣＰＵ１１０は、カウントした増減勾配の反転数と１ライン分の画素の数との比から特徴周波数を算出してもよい。なお、特徴周波数ω_ｂの算出方法は以上で説明したものに限定されない。画像の特徴を示す特徴周波数を算出できる方法であれば、どのようなものでもよい。

また、文字画像の特徴周波数ω_ｔの算出は、例えば以下のように行われる。文字画像データは、文字コードと、文字のフォント（書体）を示す情報と、フォントのサイズを示す情報と、フォントのウェイト（ボールドあるいはレギュラー等）を示す情報とを含んでいる。ＨＤＤ１５０は、フォントのサイズ、あるいはフォントのウエイト等の情報から特徴周波数を得るテーブルまたは関数をあらかじめ記憶している。このテーブルまたは関数によれば、フォントのサイズが大きいほど、また、フォントのウエイトが大きいほど低い特徴周波数が得られ、フォントのサイズが小さいほど、また、フォントのウエイトが小さいほど高い特徴周波数が得られる。なお、文字画像の特徴周波数ω_ｔの算出方法はこれに限定されるものではない。例えば、文字コード、文字のフォントを示す情報と、フォントのサイズを示す情報と、フォントのウェイトを示す情報とから文字画像を示すビットマップデータを生成し、生成されたビットマップデータに対して処理対象領域の特徴周波数ω_ｂの算出と同様の処理を行ってもよい。

次に、ＣＰＵ１１０は、文字画像の特徴周波数ω_ｔおよび処理対象領域の特徴周波数ω_ｂに応じて、処理対象領域に対して必要な画像処理を実行する（ステップＳ１３０）。

図５は、本実施形態に係る、画像処理の詳細を示すフローチャートである。本実施形態において、ステップＳ１３０における画像処理はいわゆる「ぼかし処理」である。ＣＰＵ１１０は、まず、処理対象領域において、低周波成分が支配的であるか判断する（ステップＳ２００）。低周波成分が支配的であるか否かの判断は、例えば次のように行われる。ＣＰＵ１１０は、ω_ｔとω_ｂとを比較する。ω_ｂ＜ω_ｔであった場合、ＣＰＵ１１０は、背景画像において低周波成分が支配的であると判断する。あるいは、ＣＰＵ１１０は、ω_ｂ＜ａω_ｔであった場合（ａは定数）、背景画像において低周波成分が支配的であると判断してもよい。さらにあるいは、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域の特徴周波数ω_ｂを、あらかじめ決められたしきい値ω_ｂ ^ｔｈと比較することにより低周波成分が支配的であるか判断してもよい。

処理対象領域において低周波成分が支配的であると判断された場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、処理を終了する。処理対象領域において低周波成分が支配的でないと判断された場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、文字画像において低周波成分が支配的であるか判断する（ステップＳ２１０）。文字画像において低周波成分が支配的であるかの判断は、処理対象領域において低周波成分が支配的であるかの判断と同様に行われる。すなわち、ω_ｔとω_ｂとを比較することにより文字画像において低周波成分が支配的であるかの判断してもよいし、ω_ｔをあらかじめ決められたしきい値ω_ｔ ^ｔｈと比較することにより文字画像において低周波成分が支配的であるか判断してもよい。

文字画像において低周波成分が支配的であると判断された場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域のぼかし処理を行う際のぼかし強度を示すぼかし処理パラメータをあらかじめ決められた値ｐ_１に設定する（ステップＳ２３０）。文字画像において低周波成分が支配的である場合とは、文字のフォントサイズが十分に大きい場合、あるいはフォントのウエイトが十分に大きい場合である。すなわちこのような場合はもともと文字の可読性が比較的高いため、ぼかし処理パラメータｐ_１により指定されるぼかし処理は強度が弱いものである。ぼかし処理パラメータを設定すると、ＣＰＵ１１０は、処理をステップＳ２４０に移行する。

文字画像において低周波成分が支配的でないと判断された場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域のぼかし処理を行う際のぼかし強度を示すぼかし処理パラメータをあらかじめ決められた値ｐ_２に設定する（ステップＳ２２０）。文字画像において低周波成分が支配的でない場合とは、文字のフォントサイズが小さい場合、あるいはフォントのウエイトが小さい場合である。このような場合は背景画像と文字画像の見分けがつきにくいため、何ら処理を行わなければ文字の可読性は低い。したがって、文字の可読性を向上させるためには処理対象領域に対して強めのぼかし処理を行う。すなわち、ぼかし処理パラメータｐ_２により指定されるぼかし処理は強度が強いものである。ぼかし処理パラメータを設定すると、ＣＰＵ１１０は、処理をステップＳ２４０に移行する。

ステップＳ２４０において、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域に対し、ぼかし処理パラメータに従ってぼかし処理を行う。ＣＰＵ１１０は、ぼかし処理を施した背景画像のデータをＲＡＭ１３０あるいはＨＤＤ１５０に記憶する。なお、本実施形態におけるぼかし処理は、いわゆるガウスぼかし等、周知のぼかし処理を用いればよい。

なお、上述の実施形態において、処理対象領域において低周波成分が支配的であると判断された場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は画像処理を終了したが、この場合でも画像処理を行う構成としてもよい。この場合、ぼかし処理パラメータにより指定されるぼかし処理の強度は強いものであることが望ましい。

また、上述の実施形態においては、ステップＳ２１０において文字画像の周波数特性について判断し、文字画像の周波数特性に応じてぼかし処理パラメータを決定する態様について説明したが、処理対象領域において低周波成分が支配的であった場合には、文字画像の周波数特性によらず、一様にぼかし処理パラメータを決定する構成としてもよい。

また、上述の実施形態においては、ぼかし処理パラメータｐ_１およびｐ_２の値はあらかじめ決められていたが、これらのパラメータの値が、ω_ｔとω_ｂのいずれか一方または双方に応じて動的に決定される構成としてもよい。例えば、画像処理装置１００は、ω_ｔからぼかし処理パラメータｐを得るためのテーブルまたは関数をＨＤＤ１５０にあらかじめ記憶しておいてもよい。この場合、ＣＰＵ１１０は、ω_ｔの値と、ＨＤＤ１５０に記憶されたテーブルに基づいてぼかし処理パラメータｐの値を決定すればよい。

以上で説明したように本実施形態によれば、処理対象領域の周波数特性と文字画像の周波数特性の組み合わせにより、処理対象領域に施されるぼかし処理の強度が決定される。したがって、背景画像の周波数特性が高周波特性を有する場合でも、文字の可読性を確保することができる。

＜２．第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と共通する事項についてはその説明を省略する。また、第１実施形態と共通する構成要素については共通の参照符号を用いて説明する。第２実施形態においては、図３のステップＳ１２０において抽出される特徴量が第１実施形態で説明したものと異なっている。本実施形態では、図３のステップＳ１２０において、ＣＰＵ１１０は、文字画像の彩度と明度、および処理対象領域の特徴周波数ω_ｂを特徴量として抽出する。また、図３のステップＳ１３０における画像処理の詳細が図５に示されるものとは異なっている。

図６は、本発明の第２実施形態に係る画像処理の詳細を示すフローチャートである。本実施形態において、ステップＳ１３０における画像処理はいわゆる「色かぶせ処理」である。ＣＰＵ１１０は、まず、処理対象領域において、低周波成分が支配的であるか判断する（ステップＳ３００）。低周波成分が支配的であるか否かの判断は、第１実施形態（図５：ステップＳ２００）で説明したとおりである。処理対象領域において低周波成分が支配的である場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、処理を終了する。

処理対象領域において低周波成分が支配的でないと判断された場合（ステップＳ３００：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、文字画像が無彩色で構成されているか判断する（ステップＳ３１０）。文字画像が無彩色で構成されていると判断された場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、文字画像の明度が高いか判断する（ステップＳ３２０）。文字画像の明度が高いかの判断は、特徴周波数の場合と同様に、文字画像の明度と処理対象領域の明度を比較することにより行ってもよいし、文字画像の明度とあらかじめ決められたしきい値を比較することにより行ってもよい。

文字画像の明度が高いと判断されなかった場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域に色かぶせ処理を行う際の色の明度を示す明度パラメータをあらかじめ決められた値ｐ_１に設定する（ステップＳ３３０）。この場合、文字画像の明度が低いので、明度パラメータｐ_１の値は、かぶせられる色の明度が高くなるように設定される。文字画像の明度が高いと判断された場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域に色かぶせ処理を行う際の色の明度を示す明度パラメータをあらかじめ決められた値ｐ_２に設定する（ステップＳ３４０）。この場合、文字画像の明度が高いので、明度パラメータｐ_２の値は、かぶせられる色の明度が低くなるように設定される。

ステップＳ３３０およびＳ３４０において、ＣＰＵ１１０はさらに、色かぶせ処理に用いる色を決定する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域（または背景画像全体）の平均色を色かぶせ処理に用いる色として決定する。あるいは、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域（または背景画像全体）の支配色（頻度が最も高い色）を色かぶせ処理に用いる色としてもよい。色かぶせ処理に用いる明度パラメータおよび色を決定すると、ＣＰＵ１１０は、処理をステップＳ３６０に移行する。

文字画像が無彩色で構成されていない場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、文字画像の色の補色または補色に近い色を、色かぶせ処理に用いる色として決定する（ステップＳ３５０）。色かぶせ処理に用いる色を決定すると、ＣＰＵ１１０は、処理をステップＳ３６０に移行する。

ステップＳ３６０において、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域に対して、決定された明度パラメータおよび色に従って色かぶせ処理を行う。ＣＰＵ１１０は、色かぶせ処理を施した背景画像のデータをＲＡＭ１３０あるいはＨＤＤ１５０に記憶する。

なお、ステップＳ３５０において決定される色かぶせ処理に用いられる色は、文字画像の補色に限定されない。例えば、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ３３０あるいはＳ３４０と同様に処理対象領域（または背景画像全体）の平均色または支配色を用いてもよい。あるいは、ＣＰＵ１１０は、文字画像の補色と処理対象領域（または背景画像全体）の平均色（または支配色）との平均色を用いてもよい。ただし、文字の可読性を向上させるという観点から、色かぶせに用いる色は補色に近い方が望ましい。

以上で説明したように本実施形態によれば、処理対象領域の周波数特性と文字画像の特徴量（明度、彩度）の組み合わせにより、処理対象領域に施される色かぶせ処理の色および明度が決定される。したがって、背景画像の周波数特性が高周波特性を有する場合でも、文字の可読性を確保することができる。

＜３．第３実施形態＞
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と共通する事項についてはその説明を省略する。また、第１実施形態と共通する構成要素については共通の参照符号を用いて説明する。第３実施形態においては、図３のステップＳ１２０において抽出される特徴量が第１実施形態で説明したものと異なっている。本実施形態では、図３のステップＳ１２０において、ＣＰＵ１１０は、文字画像の明度、および処理対象領域の特徴周波数ω_ｂを特徴量として抽出する。図３のステップＳ１３０における画像処理の詳細が図５に示されるものとは異なっている。

図７は、第３実施形態に係る画像処理の詳細を示すフローチャートである。本実施形態において、ステップＳ１３０における画像処理は、「色を抜く」処理である。ＣＰＵ１１０は、まず、処理対象領域において、低周波成分が支配的であるか判断する（ステップＳ４００）。低周波成分が支配的であるか否かの判断は、第１実施形態（図５：ステップＳ２００）で説明したとおりである。処理対象領域において低周波成分が支配的であると判断された場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、処理を終了する。

処理対象領域において低周波成分が支配的であると判断されなかった場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、文字画像の明度が高いか判断する（ステップＳ４１０）。文字画像の明度が高いかの判断は、第２実施形態（図６：ステップＳ３２０）で説明したとおりである。

文字画像の明度が高いと判断された場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、次の（１）〜（３）の処理のうちいずれか一つ、または複数の処理を組み合わせた処理を行う（ステップＳ４２０）。
（１）処理対象領域の明度を下げる。すなわち、処理対象領域を暗くする。
（２）処理対象領域の彩度を下げる。すなわち、処理対象領域をくすんだ色になり、グレーに近づく。
（３）処理対象領域のコントラストを下げる。すなわち、処理対象領域をグレーに近づける。

このような処理により、処理対象領域は暗い色、あるいはグレーに近づくので文字画像の可読性を向上させることができる。なお、明度、彩度、あるいはコントラストの変化量は任意設計事項である。明度、彩度、あるいはコントラストの変化量は、あらかじめ決められた構成としてもよいし、文字画像の明度に応じて動的に決定される構成としてもよい。

文字画像の明度が高いと判断されなかった場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、処理対象領域の明度を逆にする処理、すなわち、処理対象領域を明るくする処理を行う（ステップＳ４３０）。「処理対象領域の明度を逆にする」とは、例えば文字画像の明度が−７０％であった場合、処理対象領域の明度を＋７０％とすることをいう。なお、処理対象領域を明るくする処理に加え、処理対象領域の彩度を下げる処理、あるいは、処理対象領域のコントラストを下げる処理を併用してもよい。

以上で説明したように本実施形態によれば、処理対象領域の周波数特性と文字画像の明度の組み合わせに応じて、文字画像と処理対象領域との明度差を拡大する画像処理が行われる。これにより、文字の可読性を向上させることができる。

＜４．他の実施形態＞
上述の各実施形態においては、文字画像および処理対象領域の特徴量の組み合わせに応じて処理対象領域に対する画像処理を決定する態様について説明したが、ＣＰＵ１１０は、特徴量の組み合わせによらず、処理対象領域にあらかじめ決められた画像処理を施す構成としてもよい。

第１実施形態に係る画像処理装置１００の機能ブロック図である。画像処理装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。画像処理装置１００の動作を示すフローチャートである。文字画像、背景画像、および処理対象領域を説明する図である。第１実施形態に係る画像処理の詳細を示すフローチャートである。第２実施形態に係る画像処理の詳細を示すフローチャートである。第３実施形態に係る画像処理の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…入力度ドキュメント取得部、２０…背景画像取得部、３０…文字画像取得部、４０…処理対象領域取得部、５０…周波数特性取得部、６０…パラメータ決定部、７０…画像処理部、１００…画像処理装置、１１０…ＣＰＵ、１２０…ＲＯＭ、１３０…ＲＡＭ、１４０…Ｉ／Ｆ、１５０…ＨＤＤ、１６０…キーボード、１７０…ディスプレイ、１９０…バス

Claims

背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶手段と、
前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定手段と、
前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出手段と、
前記文字画像から、前記文字画像の周波数特性を示す特徴周波数を含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出手段と、
前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理手段と
を有する画像処理装置。
背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶手段と、
前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定手段と、
前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出手段と、
前記文字画像から、前記文字画像の明度または彩度のうち少なくとも１つを含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出手段と、
前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理手段と
を有する画像処理装置。
背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶手段と、
前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定手段と、
前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出手段と、
前記文字画像から、前記文字画像の周波数特性を示す特徴周波数、および、前記文字画像の明度または彩度のうち少なくとも１つを含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出手段と、
前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理手段と
を有する画像処理装置。
（Ａ）前記処理対象領域の特徴周波数と前記文字画像の特徴周波数を比較することにより、（Ｂ）前記処理対象領域の特徴周波数と前記文字画像の特徴周波数との差をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、または、（Ｃ）前記処理対象領域の特徴周波数をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、前記処理対象領域の特徴周波数の高低を判断する周波数判断手段をさらに有し、
前記周波数判断手段により前記処理対象領域の特徴周波数が高周波であると判断された場合、前記画像処理手段が、前記画像処理を行う
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像処理装置。
前記画像処理手段により行われる画像処理が、ぼかし処理であり、
前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、ぼかし処理の強度であり、
前記周波数判断手段が、さらに、（Ｄ）前記処理対象領域の特徴周波数と前記文字画像の特徴周波数を比較することにより、または、（Ｅ）前記文字画像の特徴周波数をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、前記文字画像の特徴周波数の高低を判断し、
前記パラメータ決定手段が、前記文字画像の特徴周波数が低周波である場合のぼかし強度ｐ_１と、前記文字画像の特徴周波数が高周波である場合のぼかし強度ｐ_２を、ｐ_１＜ｐ_２となるようにパラメータを決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記画像処理手段により行われる画像処理が、前記文字画像と前記処理対象領域の明度差を拡大させる処理であり、
前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記処理対象領域の明度の変化量である
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記文字特徴量が、前記文字画像の明度および彩度の双方を含み、
前記文字画像の彩度から、前記文字画像が無彩色であるか判断する彩度判断手段をさらに有し、
前記文字画像の明度と前記背景画像の明度を比較することにより、または、前記文字画像の明度をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、前記文字画像の明度の高低を判断する明度判断手段をさらに有し、
前記画像処理手段により行われる画像処理が、前記処理対象領域に色をかぶせる色かぶせ処理であり、
前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記処理対象領域の明度の変化量であり、
前記パラメータ決定手段が、（１）前記文字画像の明度が低明度である場合、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色の明度が前記文字画像の明度より高くなるように、（２）前記文字画像の明度が高明度である場合、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色の明度は前記文字画像の明度より低くなるように、パラメータを決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色を示す情報を含み、
前記彩度判断手段により前記文字画像が無彩色ではないと判断された場合、前記パラメータ決定手段が、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色が前記文字画像の色の補色となるようにパラメータを決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色を示す情報を含み、
前記明度判断手段により前記文字画像の明度が高低いずれでもないと判断された場合、前記パラメータ決定手段が、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色が前記文字画像の色の補色となるようにパラメータを決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
前記パラメータ決定手段により決定されるパラメータが、前記色かぶせ処理によりかぶせられる色を示す情報を含み、
前記明度判断手段により前記文字画像の明度が高低いずれでもないと判断された場合、前記パラメータ決定手段が、前記背景画像の代表色と同一の色相で、かつ、明度が前記文字画像と反対となるようにパラメータを決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
前記文字画像の明度と前記背景画像の明度を比較することにより、または、前記文字画像の明度をあらかじめ決められたしきい値と比較することにより、前記文字画像の明度の高低を判断する明度判断手段をさらに有し、
（１）前記明度判断手段により前記文字画像の明度が高明度であると判断された場合、前記画像処理手段は、（１−１）前記背景画像の明度を下げる画像処理、（１−２）前記背景画像の彩度を下げる画像処理、または（１−３）前記背景画像のコントラストを下げる画像処理のうち、いずれか一つまたは複数の画像処理を行い、
（２）前記明度判断手段により前記文字画像の明度が高明度ではないと判断された場合、前記画像処理手段は、（２−１）前記背景画像の明度を前記文字画像の明度と反対の明度にする画像処理、（２−２）前記背景画像の彩度を下げ、かつ、前記背景画像の明度を前記文字画像の明度と反対の明度にする画像処理、または（２−３）前記背景画像のコントラストを下げ、かつ、前記背景画像の明度を前記文字画像の明度と反対の明度にする画像処理のうちいずれかの画像処理を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶ステップと、
前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定ステップと、
前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出ステップと、
前記文字画像から、前記文字画像の周波数特性を示す特徴周波数、前記文字画像の明度、または彩度のうち少なくとも１つを含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出ステップと、
前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、
前記パラメータ決定ステップにおいて決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理ステップと
を有する画像処理方法。
コンピュータ装置に、
背景画像と、前記背景画像とは別個の画像であって前記背景画像上に重ねられる文字画像を記憶する記憶ステップと、
前記背景画像のうち、前記文字画像と所定の位置関係にある処理対象領域を決定する処理対象領域決定ステップと、
前記処理対象領域から、前記処理対象領域の周波数特性を示す特徴周波数を含む背景特徴量を抽出する背景特徴量抽出ステップと、
前記文字画像から、前記文字画像の周波数特性を示す特徴周波数、前記文字画像の明度、または彩度のうち少なくとも１つを含む文字特徴量を抽出する文字特徴量抽出ステップと、
前記背景特徴量と前記文字特徴量の組み合わせに応じて、前記処理対象領域に施す画像処理に用いるパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、
前記パラメータ決定ステップにおいて決定されたパラメータに従って、前記処理対象領域に対し画像処理を行う画像処理ステップと
を有する画像処理方法を実行させるプログラム。