JPH07334648A - 画像処理方法及びその装置 - Google Patents

画像処理方法及びその装置

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JPH07334648A
JPH07334648A JP6129027A JP12902794A JPH07334648A JP H07334648 A JPH07334648 A JP H07334648A JP 6129027 A JP6129027 A JP 6129027A JP 12902794 A JP12902794 A JP 12902794A JP H07334648 A JPH07334648 A JP H07334648A
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Japan
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JP6129027A
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Shinichiro Koga
慎一郎 古賀
Yoshihiro Ishida
良弘 石田
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー画像における単色領域を抽出し、その
抽出した単色領域の輪郭線情報を求め、その輪郭線情報
に基づいた高画質なカラー画像の平滑・変倍を行うこと
ができる画像処理方法及びその装置を提供することを目
的とする。 【構成】 カラー画像獲得部101によりカラー画像を
入力し、単色領域抽出部102により、その入力された
カラー画像における単色領域の色と形状を抽出する。そ
の抽出された単色領域の形状に基づいて、その単色領域
の境界を表わすベクトル座標を抽出し、その抽出された
ベクトル座標に基づいて輪郭の平滑化、変倍を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像内の単色領
域を表わすベクトル座標に基づいて平滑・変倍等を行う
画像処理方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、カラー画像を入出力できる入出力
装置が、OA分野にも広く普及している。これに伴い、
カラーの文章画像(白黒部分や限定色部分が大半を占め
るカラー画像)を扱う処理も増加している。カラー画像
の変倍を行う方法としては、その変倍率に応じて、原画
の各画素を周期的に間引いたり(縮小時)、倍率に応じ
た回数繰り返し出力したり(拡大時)して変倍する方法
および、カラー画像の各成分(RGBなど)に座標変換
(アファイン変換など)を施した後、近傍の値を補間し
て変倍された画像データを求める方法がある。
【0003】カラー画像の蓄積或は通信時などの画像デ
ータ量の削減方法としては、JPEG(Joint Photograp
hic Expert Group) による離散的コサイン変換(DC
T)を用いた符号化方式などのデータ圧縮手法がある。
また、カラー画像を均等色空間へ変換した後、色差を用
いた領域分割を行い、その領域の形状をチェーン符号化
し、色相には領域ごとに記憶色を用いた粗量子化を行
い、彩度は領域ごとに多項式近似し、更に明度を適応型
離散コサイン変換符号化することにより、カラー画像を
符号化する方法(電子情報通信学会論文誌B-I Vol.75-B
-I No.6 pp422-4301992年6月)が提案されてい
る。
【0004】一方、カラー画像から単色領域を抽出する
方法としては、再帰的閾値法(領域分割処理によるカラ
ー画像情報の構造化,情報処理、Vol.19,No.12,Dec,197
8,pp.1130-11369)がある。この方法は、カラー画像に対
しRGB,HSI,YIQのカラー成分の特徴における
ヒストグラムの谷から領域分割の閾値を決定して領域を
切り出すという処理を、切り出したそれぞれの領域に対
して再帰的に繰り返す方法、或は、限定色表現法(人間
の視覚では色誤差を識別できない色数に達するまで、色
分布を繰り返し分割する色量子化手法)を利用する方法
(1990年電子情報通信学会春期全国大会D4167
−168)などの報告もある。
【0005】画像の領域をベクトル座標で表現し、その
ベクトル座標に基づいて平滑・変倍を行う方法として
は、既に出願人が出願している特願平3−34506が
ある。これに開示された装置は、2値画像の輪郭線情報
の抽出および平滑・変倍を行う装置に関し、2値画像か
らアウトラインベクトルを抽出し、その抽出したアウト
ラインベクトル表現の状態で所望の倍率(任意)で滑ら
かに変倍されたアウトラインベクトルを作成し、この滑
らかに変倍されたアウトラインベクトルから2値画像を
再生成することによって、所望の倍率(任意)で変倍さ
れた高画質のデジタル2値画像を得るものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した間引
きや繰り返しを用いた変倍方法は、斜線部分が段階状に
なってしまい画質に問題があった。また、座標変換を用
いた変倍方法では、カラー画像の連続調の部分に対して
は有効であるが、文字やグラフなどの文字線画部分にお
いては、補間処理によりエッジがぼやけてしまうという
欠点があった。
【0007】更に、前述したカラー画像の蓄積、通信時
のデータ量削減方法も、カラー画像の連続調の部分に対
しては有効であるが、文字やグラフなどの文字線画部分
において画質の劣化が大きいという問題があった。ま
た、領域分割を行って符号化する方法も連続調のカラー
画像を対象としているため、明度を適応型離散コサイン
変換符号化しており、明度情報が全情報量の大半を占め
ている。このため、このような符号化方法は、カラー画
像の連続調の部分に対しては有効であるが、白黒部分や
限定色部分が大半を占め、明度情報の重要度が低い文書
画像などでは、符号化効率が悪くなってしまう。
【0008】一方、前述したカラー画像から単色領域を
抽出する各方法は、単色領域の抽出について考慮されて
いるが、その後の平滑・変倍、蓄積、通信などの処理へ
の適用については考慮されていない。また、領域のベク
トル座標表現を用いて平滑・変倍を行う特願平3−34
506は、2値画像の輪郭線情報の抽出および平滑・変
倍に対して有効であるが、カラー画像として入力した単
色領域の輪郭線情報の抽出および平滑・変倍処理に対し
て、直接適用することはできなかった。
【0009】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、カラー画像における単色領域を抽出し、その抽出し
た単色領域の輪郭線情報を求め、その輪郭線情報に基づ
いた高画質なカラー画像の平滑・変倍を行うことができ
る画像処理方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【0010】また本発明は、画像データ量を削減し、か
つ高画質を維持しながら、画像データを変倍できる画像
処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理装置は以下のような構成を備える。
即ち、カラー画像を入力する画像入力手段と、前記画像
入力手段から入力されたカラー画像における単色領域の
色と形状を抽出する単色領域抽出手段と、前記単色領域
抽出手段によって抽出された単色領域の形状に基づいて
前記単色領域の境界を表わすベクトル座標を抽出するベ
クトル抽出手段とを備える。
【0012】上記目的を達成するために本発明の画像処
理方法は以下のような工程を備える。即ち、カラー画像
の単色領域を当該領域の色と当該領域の境界を表わすベ
クトル座標で表現する画像処理方法であって、カラー画
像から単色領域の色と形状を抽出する単色領域抽出工程
と、その抽出された単色領域の形状から前記単色領域の
境界線を表わすベクトル座標を抽出する工程とを備え
る。
【0013】
【作用】以上の構成において、カラー画像を入力し、そ
の入力されたカラー画像における単色領域の色と形状を
抽出する。その抽出された単色領域の形状に基づいて、
その単色領域の境界を表わすベクトル座標を抽出するよ
うに動作する。
【0014】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。尚本実施例において、単色領域
とは、白黒または限定色などの単一の値を持つ画素(必
ずしも同一の値である必要はなく、ある色差内の値を持
つ画素)で構成している任意形状の画像領域を指し、領
域内の画素は必ずしも連結している必要はない。本実施
例の方法及び装置は、カラーの文章画像を扱う機器に利
用でき、例えば、DTP(Desk Top Publishing)装置に
おける編集処理(拡大,縮小)時や、カラープリンタ・
カラーファクシミリなどの画像出力機器におけるカラー
画像出力時の平滑・変倍処理(画素密度変換)にも利用
できる。また、カラーファクシミリ装置などの通信機器
や、LANなどのネットワークにおけるカラー画像通信
時や、磁気ディスクなどの記憶装置へのカラー画像の蓄
積時におけるデータ量の削減等にも利用できる。
【0015】[第一実施例]図1は、本発明の一実施例
の機能構成を示す機能ブロック図である。
【0016】図1において、カラー画像獲得部101
は、処理を施すデジタルカラー画像を獲得(入力)し、
ラスタ走査形式のカラー画像を出力する。単色領域抽出
部102は、カラー画像獲得部101より出力されるラ
スタ走査形式のカラー画像から単色領域を抽出し、各単
色領域に対応する2値部分画像と領域の位置や色などの
情報を出力する。複数アウトライン抽出部103は、各
単色領域の2値部分画像から粗輪郭ベクトルを抽出す
る。複数アウトライン平滑・変倍部104は、各単色領
域の粗輪郭ベクトルデータをベクトルデータ形態で平滑
化および変倍処理を行う。カラー画像再生部105で
は、アウトライン平滑・変倍部104より出力される輪
郭ベクトルデータと単色領域の色から、輪郭ベクトルデ
ータが表現する形状の領域を持つラスタ走査形式のカラ
ー画像データを再生する。カラー画像出力部106は、
ラスタ走査形式のカラー画像データを表示したり、ハー
ドコピーを取ったり、或は、通信路へ出力する機能を備
えている。
【0017】以下、具体的に説明する。
【0018】<カラー画像獲得部101>カラー画像獲
得部101は、例えば、カラーイメージリーダで画像を
読み取り、ラスタ走査形式で出力する公知のラスタ走査
型の画像出力装置で構成される。この画像出力装置とし
ては、通信路からカラー画像を受信し、ラスタ走査形式
で出力する公知のラスタ走査型の画像出力装置、或は、
画像ファイル等の画像蓄積装置からカラー画像を読み取
り、ラスタ走査形式で出力する公知のラスタ走査型の画
像出力装置であっても構わない。
【0019】<単色領域抽出部102>次に、単色領域
抽出部102は、カラー画像獲得部101により出力さ
れるラスタ走査形式のカラー画像を入力して単色領域を
抽出し、各単色領域に対応する2値部分画像と、その領
域の位置、大きさ、色を出力する。
【0020】図2に単色領域抽出部102を実現するハ
ードウェア構成例を示す。図2において、21はCP
U、22はディスク装置、23はディスクI/Oで、ハ
ードディスク22とのインターフェースを制御してい
る。24はCPU21で実行される制御プログラム等を
記憶するROM、25はI/O(入出力)ポート、26
はRAM(ランダムアクセスメモリ)で、CPU21に
よる処理の実行時、ワークエリアとして使用され、各種
データを保持している。27は上記ブロックを接続する
バスである。後述する他の部でも同様ののハードウェア
構成を用いるが、他の部と同じ装置を共有して利用して
も構わない。
【0021】CPU21は、以下に示す単色領域抽出処
理手順で単色領域の抽出を行う。例えば、図3に示すカ
ラー画像(異なる色の文字や図形を含む)を入力した場
合、図4に示すテーブル(単色領域テーブル41と呼
ぶ)と、各単色領域に対応した2値部分画像42〜46
を出力する。ここで、単色領域テーブル41の各行は、
カラー画像に含まれる各単色領域に対応している。単色
領域テーブル41の列方向には、領域の外接矩形の位置
と大きさ、領域の色、領域に含まれる画素数、単色領域
を示す2値部分画像へのインデックス(2値部分画像の
アドレスもしくは2値部分画像を示す番号)が書き込ま
れる。例えば、ここでは領域の外接矩形の位置と大きさ
を矩形の左上(x,y)座標および位置はその幅と高さ
で表わす。ここで、領域の外接矩形は、2値部分画像の
位置と大きさに対応している。また、各領域の色はRG
B値で表わしているが、これ以外に、CMY,HSI,
*** ,L*** 等の公知の色座標系で表わ
してもかまわない。尚、図3及び図4では、領域番号
“1”の色(色1)がRGB=(50,128,6
0)、領域番号“2”の色(色2)がRGB=(15
8,149,30)である例を示している。
【0022】[単色領域抽出処理手順]単色領域抽出部
102の処理手順について述べる。単色領域抽出部10
2では、一時的データとして単色領域ラベル配列、出力
データとして単色領域テーブル41と出力2値画像とを
使用し、RAM26上に置く。この単色領域ラベル配列
は、入力カラー画像と同じ大きさを持ち、単色領域ラベ
ル配列の各要素は入力カラー画像の同じ位置にある画素
に対応している。この単色領域ラベル配列には、その画
素が属する領域の番号(各領域に番号をつけるものと
し、これを領域番号と呼ぶ)を書き込む。
【0023】図5は単色領域抽出部102のCPU21
で行なわれる処理手順を示すフローチャートで、この処
理を実行する制御プログラムはROM24に記憶されて
いる。以下、フローチャートの各ステップについて述べ
る。
【0024】まずステップS1で、処理に必要となるR
AM26のデータ領域を初期化する。以下、ステップS
3でラスタ走査が終わったと判定される(ステップS3
の判定が肯定になる)まで、ステップS4からステップ
S11の処理を、入力カラー画像(ディスク装置22上
にあるものをディスクI/O23を通して入力、または
RAM26から入力)の各画素に対して、ラスタ走査順
に繰り返し行う(ステップS2)。ここで、処理中の対
象画素を注目画素と呼ぶ。また、既に単色領域テーブル
41に登録され、注目画素がその領域に含まれているか
を確かめている対象領域を比較領域と呼ぶことにする。
【0025】以下、ステップS8で注目画素が、その登
録されている領域に含まれないことがわかった場合(対
象領域の全画素の処理が終了:ステップS8の判定が肯
定の場合)、或はステップS10で、注目画素の属する
領域が見つかる(ステップS10の判定が肯定の場合)
まで、ステップS8からステップS11の処理を繰り返
し、単色領域テーブル41に登録されている全領域に対
して注目画素が属するかどうかを確かめる。
【0026】ステップS9では、注目画素の色と比較領
域の色との色差を計算する。この色差の計算は、公知の
計算法を用いる。例えば、RGB色座標を用いている場
合は、 (R−R0 )2 +(G−G0 )2 +(B−B0 )2 R,G,Bは注目画素のRGB値 R0 ,G0 ,B0 は比較領域のRGBの値 の計算式を用いることができ、L*** 色座標を用
いている場合は、 (L* −L*0)2 +(a* −a*0)2 +(b* −b*0)2* ,a* ,b* は注目画素のL*** 値 L*0,a*0,b*0は比較領域のL*** 値 の計算式を用いて求めることができる。
【0027】ステップS10では、ステップS9で計算
した色差を、予め設定した閾値(ROM24に記憶され
ているか、もしくは処理起動時にRAM26に設定され
ている)と比較する。色差が閾値より大きい場合(ステ
ップS10の判定が否定の場合)は、比較領域を単色領
域テーブル41の次の候補領域にして(ステップS
6)、ステップS8に戻る。一方、ステップS10で、
色差が閾値より小さい場合(ステップS10の判定が肯
定の場合)は、注目画素がその比較領域に属すると判断
して、次のステップS11に進む。
【0028】ステップS11では、比較領域に注目画素
を加え、単色領域テーブル41を更新する。つまり、比
較領域の色(平均値)や画素数を注目画素を加えて計算
し直す。
【0029】ステップS4では、単色領域ラベル配列
(単色領域の領域番号で表されている)中の注目画素に
対応する要素に比較領域の領域番号を書き込み、ステッ
プS2,S3へと進む。
【0030】ステップS8からステップS11を繰り返
し、ステップS8で比較領域の候補がなくなった場合
(ステップS8の判定が肯定の場合)、つまり単色領域
テーブル41に登録してある領域に、その注目画素が属
する領域が無かった場合はステップS7に進み、その注
目画素を新たな領域の画素として単色領域テーブル41
に登録する。こうしてステップS4からステップS11
を繰り返し、入力カラー画像の全ての画素について処理
を終えたら(ステップS3の判定が肯定の場合)ステッ
プS12に進む。ステップS12では、単色領域ラベル
配列において、同じ領域番号を持つ要素からなる領域の
外接矩形を計算し、その外接矩形の位置と大きさを持つ
2値部分画像を生成する。そして、単色領域ラベル配列
において、対象としている領域番号を持つ部分に対応す
る2値部分画像の画素を黒画素、他を白画素とする。
【0031】単色領域抽出部102は、これらの処理に
より生成した、RAM26上の単色領域テーブル41お
よび2値部分画像を出力とする(必要であればディスク
I/O23を通してディスク装置22へ出力する)。
【0032】<複数アウトライン抽出部103>次に、
複数アウトライン抽出部103は、単色領域抽出部10
2から出力された各単色領域に対応するラスタ走査形式
の2値部分画像から、粗輪郭ベクトルを抽出する。例え
ば、図3及び図4の例を用いると、単色領域テーブル4
1および2値部分画像42〜46を入力とし、図6に示
す単色領域テーブル41および各2値部分画像42〜4
6から抽出した粗輪郭ベクトル62〜66を出力する。
【0033】図7は複数アウトライン抽出部103の構
成を示すブロック図である。
【0034】複数アウトライン抽出部103は、アウト
ライン抽出制御部31とアウトライン抽出部32とを有
し、アウトライン抽出制御部31は、図2に示す単色領
域抽出部102を実現するハードウェア構成列と同等の
ハードウェア構成で構成される。当然、単色領域抽出部
102と同じハードウェアを共有しても構わない。ここ
では図2に示すハードウェア構成例で説明する。
【0035】[複数アウトライン抽出処理]図8に複数
アウトライン抽出処理のCPU21(ステップS25の
処理はアウトライン抽出部32で行われる)による処理
手順を示す。以下、図8を参照して複数アウトライン抽
出処理について述べる。
【0036】ステップS21において、RAM26上の
一時的データ(現在処理している領域を示す変数など)
を初期化する。以下、ステップS22で対象とする領域
を変えながら、ステップS23で処理対象となる領域が
ないと判断する(ステップS23の判定が肯定の場合)
までステップS24からステップS26を繰り返す。ス
テップS24では、単色領域テーブル41から各領域の
2値部分画像を取り出し、RAM26またはディスク装
置22を介して、アウトライン抽出部32へラスタ形式
で渡す。ステップS25では、アウトライン抽出部32
において、入力2値部分画像の粗輪郭ベクトルを抽出
し、RAM26またはディスク装置22を介して、アウ
トライン抽出制御部31に渡す。ステップS26では、
アウトライン抽出制御部31において、粗輪郭ベクトル
を単色領域テーブル41に登録する。
【0037】複数アウトライン抽出処理は、以上の全て
のステップが終了後、RAM26上の粗輪郭ベクトルお
よび単色領域テーブル41を出力とする(必要であれば
ディスクI/O23を通してディスク装置22へ出力す
る)。
【0038】アウトライン抽出部32は、例えば、本願
出願人により先に出願された(特願平2−28195
8、1990年10月22日出願)に記載の装置で構成
される。次に、特願平2−281958記載のアウトラ
イン抽出部32について簡単に述べる。
【0039】図9はアウトライン抽出制御部31から出
力されるラスタ走査型の2値部分画像データの走査形態
を示しており、かつアウトライン抽出部が入力するラス
タ走査型の2値部分画像データの走査形態をも示してい
る。かくのごときの形式でアウトライン抽出制御部31
により出力される2値部分画像データをアウトライン抽
出部32が入力している。図9において、91はラスタ
走査中の2値部分画像の、ある画素(注目画素)を示し
ており、92はこの画素91の近傍8画素を含めた9画
素領域を表している。先に述べた、特願平2−2819
58記載のアウトライン抽出部32は、注目画素91の
位置をラスタ走査順に移動させて、各注目画素に対し、
92で示す9画素領域における各画素の状態(白画素か
黒画素か)に応じて、注目画素91とその注目画素の近
隣8画素との間に存在する輪郭ベクトル(水平ベクトル
もしくは垂直ベクトル)を検出している。そして、輪郭
ベクトルが存在する場合には、その辺ベクトルの始点座
標と向きのデータを抽出して、それら辺ベクトル間の接
続関係を更新しながら、粗輪郭ベクトルを抽出してい
る。
【0040】図10は、注目画素91と注目画素91の
近隣画素間の輪郭ベクトルの抽出状態の一例を示す図で
ある。
【0041】同図において、△印は垂直ベクトルの始点
を表し、○印は水平ベクトルの始点を表している。
【0042】図11はアウトライン抽出部32によって
抽出された、粗輪郭ベクトルループの例を示している。
ここで、格子で区切られている各升目は、入力画像の画
素位置を示し、空白の升目は、白画素を意味し、黒色の
丸印は黒画素を表わしている。ここでも図10と同様
に、△は垂直ベクトルの始点を表し、○印は水平ベクト
ルの始点を表している。
【0043】図11の例でわかるように、アウトライン
抽出部32では、黒画素の連結する領域を、水平ベクト
ルと垂直ベクトルが交互に連続する粗輪郭ベクトルルー
プとして抽出し、このベクトルの進む向きに向かって右
側が黒画素領域となるようにベクトルを抽出する。
【0044】また、各粗輪郭ベクトルの始点は、入力画
像の各画素の中間位置として抽出され、原画中の一画素
幅の線部分も、有意な幅を持った粗輪郭ループとして抽
出される。このように抽出された粗輪郭ベクトルループ
群は、図12に示すようなデータ形式で出力される。即
ち、画像中より抽出された総粗輪郭データ数aと、第1
輪郭ループから第a輪郭ループまでの各粗輪郭ループデ
ータ群を表わすデータからなり、各粗輪郭ループデータ
は、粗輪郭ループ内に存在する輪郭ベクトルの始点の総
数(輪郭辺ベクトルの総数とも考えることができる)
と、そのループを構成している順番に、各輪郭辺ベクト
ルの始点座標(x座標値,y座標値)の値(水平ベクト
ルの始点及び垂直ベクトルの始点が交互に並ぶ)の列よ
り構成されている。
【0045】<複数アウトライン平滑・変倍部104>
次に、複数アウトライン平滑・変倍部104は、粗輪郭
ベクトルデータをベクトルデータ形態で平滑化および変
倍処理を行う。例えば、図6の例で説明すると、図6の
単色領域テーブル41および粗輪郭ベクトル62〜66
を入力し、図13に示す単色領域テーブル41および粗
輪郭ベクトル62〜66のそれぞれを平滑・変倍した輪
郭ベクトル132〜136を出力する。
【0046】図14は複数アウトライン平滑・変倍部1
04の構成を示すブロック図である。
【0047】複数アウトライン平滑・変倍部104は、
アウトライン平滑・変倍制御部141とアウトライン平
滑・変倍部142を有している。アウトライン平滑・変
倍制御部141は、例えば図2に示す単色領域抽出部1
02を実現するハードウェア構成例と同等のハードウェ
ア構成で構成される。当然、単色領域抽出部と同じハー
ドウェアを共有しても構わない。ここでは、図2のハー
ドウェア構成例を用いて説明する。
【0048】[複数アウトライン平滑・変倍処理]図1
5に複数アウトライン平滑・変倍処理の手順を示す。以
下、図15を参照して、CPU21(ステップS35は
アウトライン平滑・変倍142で行う)複数アウトライ
ン平滑・変倍処理について述べる。
【0049】ステップS31において、RAM26上の
一時的データ(現在処理している領域を示す変数など)
領域を初期化する。以下、ステップS32で対象とする
領域を変えながら、ステップS33で処理対象となる領
域がないと判断する(ステップS33の判定が肯定の場
合)まで、ステップS34からステップS36を繰り返
す。ステップS34では、単色領域テーブル41から各
領域の粗輪郭ベクトルを取り出し、RAM26またはデ
ィスク装置22を介して、アウトライン平滑・変倍部1
42へ渡す。ステップS35では、アウトライン平滑・
変倍部142において、入力粗輪郭ベクトルを平滑・変
倍して輪郭ベクトルを作成し、RAM26またはディス
ク装置22を介して、アウトライン平滑・変倍制御部1
41に渡す。ステップS36では、アウトライン平滑・
変倍制御部141において、輪郭ベクトルを単色領域テ
ーブルに登録する。また、単色領域テーブル41に記述
してある領域の位置(x座標,y座標)、大きさ(幅,
高さ)、画素数の値(後述する)に倍率設定部161
(図16)により設定した倍率を掛ける。
【0050】複数アウトライン平滑・変倍処理は、以上
のすべての処理が終了後、RAM26上の輪郭ベクトル
および単色領域テーブル41を出力する(必要であれば
ディスクI/O23を通してディスク装置22へ出力す
る)。
【0051】アウトライン平滑・変倍部142は、例え
ば、本願出願人により先に出願された特願平3−345
062に記載の装置で構成される。以下に、特願平3−
345062に記載のアウトライン平滑・変倍部142
について簡単に述べる。
【0052】図16に、アウトライン平滑・変倍部14
2の構成を示す。
【0053】図16において、161は変倍率を設定す
る倍率設定部、162は第一平滑化および変倍部であ
り、倍率設定部161により設定された倍率で、入力し
た粗輪郭データを平滑化および変倍処理する。こうして
処理された結果を第二平滑化部163で、さらに平滑化
を行って最終出力とする。
【0054】変倍設定部161は、予めディップスイッ
チやダイヤルスイッチなどで設定されている固定値を、
第一平滑化・変倍部162に渡すものでもよいし、何か
外部よりI/F(インターフェース)を介して提供され
るなどの形式をとってもよく、入力として与えられる画
像サイズに対し、主走査(横)方向、副走査(縦)方
向、独立にそれぞれ何倍にするかの情報を与える部であ
る。
【0055】第一平滑化・変倍部162は、倍率設定部
161より倍率情報を得て、平滑化・変倍処理を行う。
この第一平滑化・変倍部1162における第一平滑化処
理は、粗輪郭データの各閉ループ単位で行われる。各粗
輪郭データの各輪郭辺(水平ベクトル、もしくは垂直ベ
クトル)ベクトルに順次着目していき、各着目輪郭辺に
ベクトルに対し、それぞれの前後のベクトルの高々3本
まで(即ち、着目辺に前に3本、着目辺自体、それに着
目辺の後に3本の合計、高々7本までの辺ベクトル)の
お互いに連続する辺ベクトルの長さと向きの組み合わせ
によってパターンを分ける。これらそれぞれのパターン
に対して、着目辺に対する第一平滑化結果となる第一平
滑化後の輪郭点を定義してゆく。そして、第一平滑化後
の輪郭点の座標値およびその輪郭点が角の点なのか否か
を示す付加情報(以下、角点情報と称す)を出力する。
ここで、角の点と判断されなかった第一平滑化後の輪郭
点は、後の第二平滑化によって、さらに平滑化されるこ
とになる。
【0056】図17は、この様子即ち、着目粗輪郭辺ベ
クトルDi と着目粗輪郭辺ベクトルの前の3本の辺ベク
トルDi-1 ,Di-2 ,Di-3 および、着目粗輪郭辺ベク
トルの後の3本の辺ベクトルDi+1 ,Di+2 ,Di+3 の
様子と、着目辺Di に対して定義される第一平滑化後の
輪郭点の様子を示している。
【0057】第二平滑化は、第一平滑化後のデータを入
力とする。即ち、閉ループ数、各閉ループ毎の輪郭点
数、各閉ループ毎の第一平滑化済みの輪郭点の座標値デ
ータ列、及び、各閉ループ毎の第一平滑化済みの輪郭点
の付加情報データ列入力して、第二平滑化後の輪郭点デ
ータを出力する。第二平滑化後の輪郭データは、図18
に示すように、閉ループ数(N)、各閉ループ毎の輪郭
点数テーブル(Li)、各閉ループ毎の第二平滑化済み
の輪郭点の座標データ列(Xi,Yi)より構成される。
【0058】第二平滑化は、第一平滑化同様、輪郭ルー
プ単位に処理され、かつ各輪郭プル内においては、各輪
郭点毎に処理が進められる。各輪郭点について、注目し
ている輪郭点が角点である場合は、入力した輪郭点座標
値そのものをもって、その注目輪郭点に対する第二平滑
化済みの輪郭点座標データとする。注目している輪郭点
が非角点である場合は、前後の輪郭点座標値と、注目す
る輪郭点の座標値との加重平均により求まる値をもっ
て、注目している輪郭点に対する第二平滑化済みの輪郭
点座標値とする。
【0059】<カラー画像再生部105>次に、カラー
画像再生部105では、複数アウトライン平滑・変倍部
104から出力された輪郭ベクトルと単色領域テーブル
41に記憶してある領域の色から、輪郭ベクトルが表現
する形状の領域を持つラスタ走査形式のカラー画像を再
生する。
【0060】図19はカラー画像再生部105の構成を
示すブロック図である。カラー画像再生部105は、2
値画像再生部51、カラー画像再生制御部52、イメー
ジメモリ53を備えている。2値画像再生部51は、本
出願人により先に出願された特願平3−172098も
しくは特願平3−172097もしくは特願平3−17
2099に記載の装置と同様の構成とされ、複数アウト
ライン平滑・変倍部104で出力された輪郭ベクトルを
入力し、その輪郭ベクトルで表現されるベクトル図形を
作成し、ベクトル図形により囲まれる領域を塗りつぶし
て2値画像を生成するとともにラスタ走査順に出力する
ことができる。
【0061】カラー画像再生制御部52は、図2に示す
単色領域抽出部102を実現するハードウェア構成例と
同等のハードウェア構成で構成される。当然、単色領域
抽出部と同じハードウェアを共有しても構わない。ここ
では、図2のハードウェア構成例を用いて説明する。
【0062】イメージメモリ53は、画像を保持可能な
公知の蓄積装置(メモリ等)で構成するが、カラー画像
再生制御部52のRAM26またはディスク装置22を
利用しても構わない。
【0063】[カラー画像再生処理]図20は、カラー
画像再生処理のCPU21(ステップS2005は2値
画像再生部51で行う)で行う処理手順を示すフローチ
ャートである。以下、図20に沿ってカラー画像再生処
理について述べる。
【0064】まずステップS41において、RAM26
上の一時的データ(現在処理している領域を示す変数な
ど)領域を初期化する。以下、ステップS42で対象と
する領域を変えながら、ステップS46で処理対象とな
る領域がないと判断する。ステップS43の判断が肯定
の場合)まで、ステップS44からステップS46を繰
り返す。これにより、各単色領域をイメージメモリ53
に上書きしていく。ステップS44では、単色領域テー
ブル41から各領域の輪郭ベクトルを取り出して2値画
像再生部51へ渡す。ステップS45では、2値画像再
生部51において、入力輪郭ベクトルから2値画像を再
生し、ラスタ走査順にカラー画像再生制御部52へ出力
する。ステップS46では、単色領域テーブル41に記
述されている(現在注目している)領域の位置と大きさ
が示すイメージメモリ53上の矩形部分に対して、ラス
タ走査順に次のことを順次行う。
【0065】まず2値画像再生部51からの出力データ
が“1”の場合は、単色領域テーブル41に登録してい
る領域の色をイメージメモリ53に書き込み、2値画像
再生部51からの出力データが“0”の場合は、イメー
ジメモリ53に何も書き込まない。
【0066】次にステップS43に進み、全ての領域に
対してステップS44からステップS46の処理が終わ
ったと判断したら(ステップS43の判定が肯定の場
合)ステップS47に進み、イメージメモリ53のカラ
ー画像をラスタ走査順に出力する。
【0067】<カラー画像出力部106>次に、カラー
画像出力部106は、カラー画像再生部105から出力
されたラスタ走査形式のカラー画像データを表示した
り、ハードコピーをとったり、あるいは、通信路へ出力
したりする。これらは、公知のカラー画像出力装置で構
成される。
【0068】[第2実施例]前述の第1実施例の説明に
おける複数アウトライン抽出部103の後に、図21に
示すように可変長データ作成部107とアウトライン出
力部108を備えることにより、粗輪郭ベクトルの蓄積
または通信装置としても利用できる。
【0069】可変長データ作成部107は、粗輪郭ベク
トルと単色領域テーブル41を入力し、粗輪郭ベクトル
を可変長形式の表現へと変換することにより、粗輪郭ベ
クトルのデータ量を削減する。ここで、前記可変長形式
の粗輪郭ベクトルは、注目ベクトルの始点座標と該注目
ベクトルに連続するベクトルの始点座標との差分を可変
長形式のデータとして表現したものであり、以下可変長
データと呼ぶことにする。可変長データ作成部107
は、可変長データと単色領域テーブルを出力する。例え
ば図6に示す単色領域テーブル41と粗輪郭ベクトルを
入力した場合、図22に示す可変長データ221〜22
6と単色領域テーブル41を出力する。
【0070】アウトライン出力部108は、可変長デー
タ作成部107が出力した可変長データ及び単色領域テ
ーブルとを、磁気ディスクなどの蓄積装置に保存した
り、ファクシミリモデムやネットワークI/Fなどを介
して外部通信装置に送信したりする。
【0071】可変長データ作成部107は、図23に示
すように、可変長データ作成制御部71と本出願人によ
り先に出願された特願平4−152461記載のベクト
ルデータ作成部72とを有している。可変長データ作成
制御部71は、例えば図2に示す単色領域抽出部102
を実現するハードウェア構成例と同等のハードウェア構
成で構成される。当然、単色領域抽出部102と同じハ
ードウェアを共有しても構わない。ここでは、図2を用
いて説明する。特願平4−152461記載のベクトル
データ作成部72は、粗輪郭ベクトルを入力とし、注目
ベクトルの始点座標と該注目ベクトルに連続するベクト
ルの始点座標との差分をとり、その値を可変長で表現す
る。
【0072】アウトライン出力部108は、公知の蓄積
装置や通信装置で構成する。
【0073】[可変長データ作成処理]図24は、CP
U21(ステップS55はベクトルデータ作成部72で
実施される)により実行される可変長データ作成処理の
手順を示すフローチャートである。以下、図24を参照
して、可変長データ作成処理について述べる。
【0074】ステップS51において、RAM26上の
一時的データ(現在処理している領域を示す変数など)
領域を初期化する。以下、ステップS52で対象とする
領域を変えながら、ステップS53で処理対象となる領
域がないと判断する(ステップS53の判定が肯定の場
合)まで、ステップS54からステップS56を繰り返
す。ステップS54では、単色領域テーブル41から各
領域の粗輪郭ベクトルを取り出し、ベクトルデータ作成
部72へ、RAM26またはディスク装置22を介して
渡す。ステップS55では、ベクトルデータ作成部72
において、粗輪郭ベクトルを可変長データへ変換し、R
AM26またはディスク装置22を介して出力する。ス
テップS56では、可変長データ作成部72において、
可変長データを単色領域テーブル41に登録する。
【0075】可変長データ作成処理は、以上のすべての
処理が終了後、RAM26上の可変長データと単色領域
テーブル41を出力とする(必要があればディスクI/
O23を通してディスク装置22へ出力する)。
【0076】また、アウトライン出力部72により保存
や送信された可変長データは、特願平4−152461
記載のアウトライン平滑化・変倍部の一部機能を用い
て、粗輪郭ベクトルへと変換可能であり、粗輪郭ベクト
ルに変換した後、第1実施例における複数アウトライン
平滑・変倍部104へ入力しても構わない。
【0077】[第3実施例]前述の第1実施例の説明に
おいて、単色領域2値化部102は、再帰的閾値法(領
域分割処理によるカラー画像情報の構造化,情報処理、
Vol.19,No.12,Dec,1978,pp.1130-1136) や限定色表現法
を用いた方法(1990年電子情報通信学会春期全国大
会D416 7−168)などの公知の領域分割方法を
用いて単色領域を抽出してもかまわない。例えば、該再
帰的閾値法は、カラー画像に対しRGB,HSI,YI
Qのカラー特徴におけるヒストグラムの谷から領域分割
の閾値を決定して領域を切り出すという処理を、切り出
したそれぞれの領域に対して再帰的に繰り返す。上記操
作により前記単色領域2値化処理で獲得した単色領域ラ
ベル配列と同等の結果を得ることができる。上記操作を
行った後、切り出した領域から、前記単色領域2値化処
理のステップS12以下のステップを実行し、2値部分
画像を作成するとともに、領域内の平均色を計算し単色
領域テーブル41に書き込むことにより、前記単色領域
2値化処理と同様の効果が得られる。
【0078】[第4実施例]第1実施例の説明におけ
る、単色領域抽出部102を、図25に示すように単色
領域指定部109を備えたものとし、以下の単色領域抽
出処理へ変更しても構わない。この単色領域指定部10
9は、カラー画像を表示可能な公知のディスプレイとマ
ウスやトラックボールなどの公知のポインティングデバ
イスから構成する。本実施例では、事前にユーザに単色
領域の一部を指定してもらい。そのデータをもとに単色
領域の抽出を行う。これにより、よりユーザの感覚に合
う、単色領域抽出が実現できる。
【0079】[単色領域抽出処理手順]第4実施例にお
ける単色領域抽出部102の処理手順について述べる。
この単色領域抽出部102では、前述の第1実施例と同
様に、RAM26またはディスク装置22上のカラー画
像を入力し、RAM26上の一時的データとして単色領
域ラベル配列、出力データとして単色領域テーブル41
と出力2値画像を用いて行う。
【0080】図26に第4実施例における単色領域抽出
処理の処理フローチャートを示す。以下、このCPU2
1で実行される処理フローチャートに沿って、単色領域
抽出処理について説明する。
【0081】ステップS61は、単色領域指定部109
において、入力画像をディスプレイに表示し、ポインテ
ィングデバイスを用いてユーザが単色領域中の一部(一
点、複数点、領域など)を指定する。次にステップS6
2で、処理に必要となるRAM26上のデータ領域を初
期化する。ステップS63では、ステップS61でユー
ザが指定領域を単色領域テーブル41に登録(ユーザが
指定した部分の平均色を単色領域テーブル41に書き込
む)する。
【0082】以下、ステップS65でラスタ走査が終わ
ったと判定される(ステップS65の判定が肯定の場
合)まで、ステップS65からステップS68の処理を
入力カラー画像の各画素に対して、ラスタ走査順に繰り
返し行う(ステップS64)。ここで、処理中の画素を
注目画素と呼ぶ)。
【0083】ステップS66では、注目画素と単色領域
テーブル41に登録されている各領域との色差を計算
し、色差が一番小さい領域を求める。ステップS67で
は、注目画素をステップS66で求めた領域に加え、単
色領域テーブル41を更新する。ステップS68では、
配列領域の注目画素に対する要素に比較領域の領域番号
を書き込み、ステップS64に進む。こうしてステップ
S66からステップS68を繰り返し、入力カラー画像
のすべての画素について処理を終えたら、ステップS6
9に進む。ステップS69とステップS70では第1実
施例と同様の処理を行う。
【0084】この第4実施例は、第3実施例を同様に変
更した構成でも構わない。
【0085】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置に、本発
明を実施するプログラムを供給することによって達成さ
れる場合にも適用できる。
【0086】以上説明したように本実施例によれば、限
定色から構成されるカラー画像からアウトラインベクト
ルを抽出し、該抽出したアウトラインベクトル表現の状
態で平滑化および変倍処理し、その平滑化および変倍処
理されたアウトラインベクトルから、カラー画像を再生
することにより、主走査方向および副走査方向に独立
に、任意の倍率に変倍した画像を、高画質に得ることが
できるという効果を有する。
【0087】また、カラー画像から抽出したアウトライ
ンベクトル表現の状態で蓄積または通信を行うことによ
り、通信データ量を削減できるという効果を有する。
【0088】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラー画像における単色領域を抽出し、その抽出した単色
領域の輪郭線情報を求め、その輪郭線情報に基づいた高
画質なカラー画像の平滑・変倍を行うことができる。
【0089】また本発明は、画像データ量を削減し、か
つ高画質を維持しながら、画像データを変倍できる効果
がある。
【0090】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の画像処理装置の機能構成を
示す機能ブロック図である。
【図2】本実施例の単色領域抽出部の構成例を示すブロ
ック図である。
【図3】本実施例が対象とするカラー画像の一例を示す
図である。
【図4】本実施例の単色領域抽出部から出力されるデー
タの模式図である。
【図5】本実施例の単色領域抽出処理を示すフローチャ
ートである。
【図6】本実施例の複数アウトライン抽出部の出力デー
タの模式図である。
【図7】本実施例の複数アウトライン抽出部の構成を示
すブロック図である。
【図8】本実施例の複数アウトライン抽出処理を示すフ
ローチャートである。
【図9】ラスタ走査型の2値画像から粗輪郭ベクトルを
抽出する態様を説明する図である。
【図10】ラスタ走査型の2値画像から粗輪郭ベクトル
を抽出する態様を説明する図である。
【図11】ラスタ走査型の2値画像から粗輪郭ベクトル
を抽出する態様を説明する図である。
【図12】本実施例のアウトライン抽出部より出力され
る粗輪郭ベクトルの形態を示す図である。
【図13】本実施例の複数アウトライン平滑・変倍部の
出力データの模式図である。
【図14】本実施例の複数アウトライン平滑・変倍部の
構成を示すブロック図である。
【図15】本実施例の複数アウトライン平滑・変倍処理
を示すフローチャートである。
【図16】本実施例のアウトライン平滑・変倍部の構成
を示すブロック図である。
【図17】第一平滑化の処理動作を説明する図である。
【図18】第二平滑化後の輪郭データの形態図である。
【図19】本実施例のカラー画像再生部の構成を示すブ
ロック図である。
【図20】本実施例におけるカラー画像再生処理を示す
フローチャートである。
【図21】本発明の第2実施例の画像処理装置の機能構
成を示す機能ブロック図である。
【図22】第2実施例における可変長データ作成部の出
力を説明する図である。
【図23】第2実施例の可変長データ作成部の構成を示
すブロック図である。
【図24】第2実施例の可変長データ作成処理を示すフ
ローチャートである。
【図25】本発明の第4実施例の画像処理装置の機能構
成を示す機能ブロック図である。
【図26】第4実施例における単色領域抽出処理を示す
フローチャートである。
【符号の説明】
31 アウトライン抽出制御部 32 アウトライン抽出部 41 単色領域テーブル 51 2値画像再生部 52 カラー画像再生制御部 53 イメージメモリ 71 可変長データ作成制御部 72 ベクトルデータ作成部 101 カラー画像獲得部 102 単色領域抽出部 103 アウトライン抽出部 104 アウトライン平滑・変倍部 105 カラー画像再生部 106 カラー画像出力部 107 可変長データ作成部 108 アウトライン出力部 109 単色領域指定部 141 アウトライン平滑・変倍制御部 142 アウトライン平滑・変倍部 161 倍率設定部 162 第一平滑化・変倍部 163 第二平滑化部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/68 310 A

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラー画像の単色領域を当該領域の色と
    当該領域の境界を表わすベクトル座標で表現する画像処
    理方法であって、 カラー画像から単色領域の色と形状を抽出する単色領域
    抽出工程と、 その抽出された単色領域の形状から前記単色領域の境界
    線を表わすベクトル座標を抽出する工程と、を備えるこ
    とを特徴とする画像処理方法。
  2. 【請求項2】 前記単色領域の境界線を表わすベクトル
    座標に基づいて前記単色領域の形状を平滑化するととも
    に変倍する工程を更に有することを特徴とする請求項1
    に記載の画像処理方法。
  3. 【請求項3】 前記単色領域の境界線を表わすベクトル
    座標を可変長形式に変換する工程と、前記可変長形式の
    ベクトル座標と前記単色領域の色とを用いて前記カラー
    画像を出力する工程を更に有することを特徴とする請求
    項1に記載の画像処理方法。
  4. 【請求項4】 前記単色領域の境界線のベクトル座標と
    前記単色領域の色とからカラー画像を再生する工程と、
    その再生したカラー画像を出力する工程とを更に有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
  5. 【請求項5】 前記単色領域抽出工程は、入力カラー画
    像をラスタ走査することにより色差が閾値以下の画素を
    単色領域として抽出し、前記単色領域の形状を前記単色
    領域に外接する外接矩形の2値画像として出力するとと
    もに、前記単色領域の色と画素数、前記外接矩形のサイ
    ズと位置とを出力することを特徴とする請求項1〜4の
    いずれか1項に記載の画像処理方法。
  6. 【請求項6】 前記単色領域抽出工程は単色領域を指定
    する工程を含み、指定された単色領域の一部との色差が
    閾値以下の画素を同じ単色領域として抽出し、前記単色
    領域の形状を当該単色領域に外接する外接矩形の2値画
    像として出力するとともに、前記単色領域の色と画素
    数、前記外接矩形のサイズと位置とを出力することを特
    徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理
    方法。
  7. 【請求項7】 前記カラー画像の再生は、各単色領域に
    対して色と境界のベクトル座標から各単色領域のみを再
    生したカラー画像を作成し、各単色領域の外接矩形の大
    きさと位置の情報を用いて前記カラー画像を重ね合わせ
    ることにより行われることを特徴とする請求項4に記載
    の画像処理方法。
  8. 【請求項8】 カラー画像を入力する画像入力手段と、 前記画像入力手段から入力されたカラー画像における単
    色領域の色と形状を抽出する単色領域抽出手段と、 前記単色領域抽出手段によって抽出された単色領域の形
    状に基づいて前記単色領域の境界を表わすベクトル座標
    を抽出するベクトル抽出手段と、を備えることを特徴と
    する画像処理装置。
  9. 【請求項9】 前記ベクトル抽出手段で得られた前記境
    界を表わすベクトル座標に基づいて、前記単色領域の形
    状を平滑化して変倍するベクトル平滑・変倍手段を更に
    有することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装
    置。
  10. 【請求項10】 前記ベクトル抽出手段で得られた前記
    境界を表わすベクトル座標を可変長形式に変換する可変
    長データ作成手段と、前記可変長データ作成手段により
    得られた可変長形式のベクトル座標表現と前記単色領域
    抽出手段から得られた前記単色領域の色とを用いて前記
    カラー画像を出力する出力手段を更に有することを特徴
    とする請求項8に記載の画像処理装置。
  11. 【請求項11】 前記ベクトル平滑・変倍手段で得られ
    た前記ベクトル座標表現と前記単色領域抽出手段から得
    られた前記単色領域の色からカラー画像を再生するカラ
    ー画像再生手段と、前記カラー画像再生手段で再生した
    カラー画像を出力するカラー画像出力手段を更に有する
    ことを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
  12. 【請求項12】 前記単色領域抽出手段は更に、単色領
    域を指定する指定手段を備えることを特徴とする請求項
    8〜11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
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