專利名稱：圖像處理裝置和圖像處理方法
技術領域：
本發明涉及圖像處理裝置和圖像處理方法。
背景技術：
日本專利No. 3426189公開一種圖像處理方法，該方法包括將輸入圖像劃分為像素組的步驟，各個像素組具有預定大小；計算所劃分的各個像素組的像素組密度的步驟；以及基于關注像素的絕對密度和關注像素的相對密度計算輸入圖像的關注像素的輸出值的步驟，該相對密度是基于關注像素所屬的像素組的像素組密度和與關注像素所屬的像素組相鄰的像素組的像素組密度計算的。根據此圖像處理方法，在多值圖像中，高速地提取用比背景更深顏色的筆寫的字符，用于例如字符識別的預處理，并且增強圖形字符等的對象，因而使得能夠縮小圖像尺寸而不妨礙容易地識別圖像。日本專利No. 4111697公開了一種圖像亮度修正裝置，用于修正使用圖像讀取器 讀取放置在接觸玻璃上的書籍原稿而得到的掃描圖像的照度。該圖像亮度修正裝置包括掃描圖像劃分裝置，其將掃描圖像劃分為多個塊；原始值檢測裝置，其從使用該掃描圖像劃分裝置劃分掃描圖像而得到的多個塊分別包含的像素中選擇具有最高亮度值的像素，并將所選擇的像素的最高亮度值當作對應塊的原始亮度值而檢測多個塊各自的原始亮度值；以及亮度修正裝置，其基于通過在多個塊之間對多個塊各自的原始亮度值進行平滑而得到的原始亮度值，對掃描圖像進行亮度修正處理。在該圖像亮度修正裝置中，不是針對通過基于掃描圖像的一部分的原始亮度值劃分掃描圖像而得到的各個帶狀區域對掃描圖像的亮度進行修正，而是檢測局部區域中的原始亮度值來修正圖像的亮度。因此，即使圖像讀取器的亮度不均勻或者即使將書籍原稿不平坦地放置在接觸玻璃上(書籍原稿的上部從接觸玻璃翹起的狀態不同于書籍原稿的下部)，也能防止修正圖像中出現黑條或者暗影，并且抑制噪聲的影響。根本上講，利用劃分掃描圖像而得到的各個塊的最高亮度值，根據修正式“修正結果=測量值X指定亮度值+代表亮度值”來修正圖像霧翳。日本專利申請公開No. 2005-341527鑒于當已知圖像灰度修正技術應用于修正逆光拍攝的圖像時，對于亮部或者暗部的局部對比度的修正不充分的問題，公開了一種灰度修正裝置。該灰度修正裝置包括以下要素塊定時產生部，其將一個畫面劃分為多個塊；平均亮度計算部，其以塊定時產生器指定的塊為單位計算平均亮度級別；塊單位修正量計算部，其根據各個塊的平均亮度級別計算修正的方向和量；像素單位修正量計算部，其將各個塊單位的修正量插值為對應塊的各個像素單位的修正量；灰度轉換部，其使用各個像素的修正量和從存儲器讀出的對應像素的亮度數據作為地址，從灰度轉換表讀出最終修正量，從而進行灰度轉換。日本專利申請公開No. 2009-290660鑒于作為對逆光拍攝的圖像進行修正的結果，圖像中的亮部的顏色會被消除，或者很難適當地調節整個圖像的顏色平衡的問題，公開了一種圖像處理裝置。該圖像處理裝置包括以下要素特定圖像檢測部，其檢測輸入圖像中的包括特定圖像的至少一部分的區域；代表顏色計算部，其基于該特定圖像檢測部檢測到的區域的像素計算代表特定圖像的代表顏色；第一修正曲線取得部，其基于代表顏色的亮度取得用于修正灰度的第一修正曲線；第二修正曲線取得部，其使用第一修正曲線對代表顏色進行修正，并且基于構成修正后的代表顏色的各個顏色要素的灰度值，取得用于修正各個顏色要素的灰度的第二修正曲線；第一修正部，其使用第一修正曲線對構成輸入圖像的像素中的屬于限定暗部的色域的像素的灰度值進行修正；第二修正部，其使用第二修正曲線對構成輸入圖像的像素的各個顏色要素的灰度值進行修正。日本專利申請公開No. 2009-290661鑒于作為對逆光拍攝的圖像進行修正的結果，圖像中的亮部的顏色被消除的問題，公開了一種圖像處理裝置。該圖像處理裝置包括以下要素特定圖像檢測部，其檢測輸入圖像中的包括特定圖像的至少一部分的區域；差取得部，其取得特定圖像檢測部所檢測到的區域的亮度與輸入圖像內的背景區域的亮度之間的差；修正曲線取得部，其基于差取得部所取得的差，取得用于進行灰度修正的修正曲線； 修正部，其使用修正曲線取得部所得到的修正曲線，對構成輸入圖像的像素中的屬于限定暗部的色域的像素的灰度值進行修正。

發明內容
本發明的目的是提供一種圖像處理裝置和圖像處理方法，其中可防止作為修正彩度值以便消除圖像霧翳的結果而使彩度變得太低。根據本發明的第一個方面，提供一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括接收裝置，其接收圖像；估計裝置，其基于所述接收裝置接收到的圖像，針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素估計霧翳量，所述霧翳量是像素的亮度值與該像素的原始亮度值之間的差；測量裝置，其針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素，測量該像素的彩度值；確定裝置，其確定所述接收裝置接收到的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；以及修正裝置，其基于所述估計裝置估計的霧翳量、所述確定裝置確定的修正目標值以及所述測量裝置測量的像素的彩度值距無彩色的距離修正該彩度值。根據本發明的第二個方面，在根據第一個方面的圖像處理裝置中，所述修正裝置可以按如下方式修正彩度值隨著所述測量裝置測得的彩度值接近無彩色，減小彩度值的修正量。根據本發明的第三個方面，根據第一或者第二個方面的圖像處理裝置可以還包括判斷裝置，該判斷裝置基于所述估計裝置估計的霧翳量與所述確定裝置確定的修正目標值之間的差，判斷是否利用所述修正裝置修正所述像素的彩度值。所述修正裝置可以在所述判斷裝置判斷為要修正彩度值時，修正像素的彩度值。根據本發明的第四個方面，根據第一或者第二個方面的圖像處理裝置可以還包括判斷裝置，該判斷裝置基于所述估計裝置估計的、所述接收裝置接收到的圖像內的像素的霧翳量之間的差，判斷是否利用所述修正裝置修正各個像素的彩度值。所述修正裝置可以在所述判斷裝置判斷為要修正所彩度值時修正各個像素的彩度值。根據本發明的第五個方面，提供一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括接收裝置，其接收圖像；估計裝置，其基于所述接收裝置接收到的圖像，針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素估計霧翳量，所述霧翳量是所述像素的亮度值與該像素的原始亮度值之間的差；測量裝置，其針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素，測量該像素的亮度值和彩度值；確定裝置，其確定所述接收裝置接收到的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；第一修正裝置，其基于所述估計裝置估計的霧翳量、所述確定裝置確定的修正目標值以及所述測量裝置測量的各個像素的彩度值距無彩色的距離，修正該彩度值；以及第二修正裝置，其基于所述估計裝置估計的霧翳量和所述確定裝置確定的修正目標值修正所述測量裝置測量的所述像素的亮度值。根據本發明的第六個方面，根據第五個方面的圖像處理裝置可以還包括判斷裝置，該判斷裝置基于所述估計裝置估計的霧翳量和所述確定裝置確定的修正目標值之間的差，判斷是否分別使用所述第一修正裝置和第二修正裝置修正像素的彩度值和亮度值。所述第一修正裝置和第二修正裝置可以在所述判斷裝置判斷為要修正彩度值和亮度值時，分別對像素的彩度值和亮度值進行修正。根據本發明的第七個方面，根據第五個方面的圖像處理裝置可以還包括判斷裝置，該判斷裝置基于所述估計裝置估計的、所述接收裝置接收到的圖像內的像素的霧翳量之間的差，判斷是否分別使用所述第一修正裝置和第二修正裝置修正各個像素的彩度值和 亮度值。所述第一修正裝置和第二修正裝置可以在所述判斷裝置判斷為要修正所述彩度值和所述亮度值時分別修正各個像素的彩度值和亮度值。根據本發明的第八個方面，提供一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括接收裝置，其接收圖像；提取裝置，其從所述接收裝置接收到的圖像提取區域；選擇裝置，其根據預定規則從所述提取裝置提取的區域中選擇區域；測量裝置，其測量所述選擇裝置選擇的區域中包含的各個像素的亮度值和彩度值；估計裝置，其根據所述測量裝置測得的各個像素的亮度值估計表示所述接收裝置接收到的圖像中的霧翳程度的函數；確定裝置，其確定所述接收裝置接收到的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；第一修正裝置，其基于所述估計裝置估計的函數計算霧翳量，并且基于所計算的霧翳量、所述確定裝置確定的所述修正目標值和所述測量裝置測得的各個像素的彩度值距無彩色的距離，對彩度值進行修正；以及第二修正裝置，其基于所述估計裝置估計的函數計算霧翳量，并且基于所計算的霧翳量和所述確定裝置確定的所述修正目標值修正所述測量裝置測得的各個像素的亮度值。根據本發明的第九個方面，根據第八個方面的圖像處理裝置可以還包括判斷裝置，該判斷裝置基于所述估計裝置估計的函數計算霧翳量，并且基于所計算的霧翳量和所述確定裝置確定的修正目標值之間的差，判斷是否分別使用所述第一修正裝置和第二修正裝置修正各個像素的彩度值和亮度值。所述第一修正裝置和第二修正裝置可以在所述判斷裝置判斷為要修正彩度值和亮度值時，分別修正各個像素的彩度值和亮度值。根據本發明的第十個方面，根據第八個方面的圖像處理裝置可以還包括判斷裝置，該判斷裝置基于所述估計裝置估計的函數計算霧翳量，并且基于所計算的、所述接收裝置接收到的圖像內的像素的霧翳量之間的差判斷是否分別使用所述第一修正裝置和第二修正裝置修正各個像素的彩度值和亮度值。所述第一修正裝置和第二修正裝置可以在所述判斷裝置判斷為要修正彩度值和亮度值時，分別修正各個像素的彩度值和亮度值。根據本發明的第十一個方面，提供一種圖像處理方法，該圖像處理方法包括接收圖像；基于所接收的圖像，針對所接收的圖像內的各個像素估計霧翳量，所述霧翳量是所述像素的亮度值與原始亮度值之間的差；針對所接收的圖像內的各個像素測量該像素的彩度值；確定所接收的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；以及基于所估計的霧翳量、所確定的修正目標值、和所測量的像素的彩度值距無彩色的距離，修正該彩度值。根據本發明的第十二個方面，提供一種圖像處理方法，該圖像處理方法包括接收圖像；基于所接收的圖像，針對所接收的圖像內的各個像素估計霧翳量，所述霧翳量是所述像素的亮度值與原始亮度值之間的差；針對所接收的圖像內的各個像素測量該像素的亮度值和彩度值；確定所接收的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；基于所估計的霧翳量、所確定的修正目標值、和所測量的像素的彩度值距無彩色的距離修正該彩度值；以及基于所估計的霧翳量和所確定的修正目標值修正所測量的像素亮度值。根據本發明的第十三個方面，提供一種圖像處理方法，該圖像處理方法包括接收圖像；從接收到的圖像提取區域；根據預定規則從所提取的區域中選擇區域；測量所選擇的區域中包含的各個像素的亮度值和彩度值；根據所測得的各個像素的亮度值估計表示所接收到的圖像中的霧翳程度的函數；確定所接收到的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；基于所估計的函數計算霧翳量，并且基于所計算的霧翳量、所確定的修正目標值、和所測量的各個像素的彩度值距無彩色的距離，修正該彩度值；以及基于所估計的函數 計算霧翳量，并且基于所計算的霧翳量和所確定的修正目標值修正所測量的各個像素的亮度值。在根據第一個方面的圖像處理裝置中，能夠防止作為修正彩度值以便消除圖像內的霧翳的結果而使彩度變得太低。在根據第二個方面的圖像處理裝置中，能夠防止無彩色部分的彩度過于增強。在根據第三個方面的圖像處理裝置中，能夠基于霧翳量與修正目標值之間的差確定是否進行修正。在根據第四個方面的圖像處理裝置中，能夠基于像素的霧翳量之間的差確定是否進行修正。在根據第五個方面的圖像處理裝置中，能夠防止作為修正亮度值以便消除圖像內的霧翳的結果而使得圖像內的背景部分之外的部分的亮度變得太亮。在根據第六個方面的圖像處理裝置中，能夠基于霧翳量與修正目標值之間的差確定是否進行修正。在根據第七個方面的圖像處理裝置中，能夠基于像素的霧翳量之間的差確定是否進行修正。在根據第八個方面的圖像處理裝置中，當待處理的文檔圖像中包含有彩色區域時，能夠防止作為根據文檔的顏色對整個圖像進行霧翳消除處理的結果而使該有彩色區域的亮度變得太亮。在根據第九個方面的圖像處理裝置中，能夠基于霧翳量和修正目標值之間的差確定是否進行修正。在根據第十個方面的圖像處理裝置中，能夠基于像素的霧翳量之間的差確定是否進行修正。在根據第十一個方面的圖像處理方法中，能夠防止作為修正彩度值以便消除圖像內的霧翳的結果而使彩度變得太低。在根據第十二個方面圖像處理方法中，能夠防止作為修正亮度值以便消除圖像內的霧翳的結果而使圖像內的背景部分之外的部分的亮度變得太亮。在根據第十三個方面的圖像處理方法中，當待處理的文檔圖像中包含有彩色區域時，能夠防止作為根據文檔的顏色對整個圖像進行霧翳消除處理的結果而使該有彩色區域的亮度變得太亮。


基于以下附圖詳細說明本發明的示例性實施方式，其中圖I是例示形成根據第一示例性實施方式的圖像處理裝置的概念模塊的框圖；圖2是例示根據第一示例性實施方式的處理例的流程圖；圖3例示圖像接收模塊進行的處理例；圖4例示了霧翳量估計模塊、像素值測量模塊和修正目標值確定模塊進行的處理 例；圖5A、圖5B和圖5C例示了彩度修正模塊進行的處理例；圖6是例示形成根據第二示例性實施方式的圖像處理裝置的概念模塊的框圖；圖7是例示根據第二示例性實施方式的處理例的流程圖；圖8例示了彩度修正判斷模塊進行的處理例；圖9是例示形成根據第三示例性實施方式的圖像處理裝置的概念模塊的框圖；圖10是例示根據第三示例性實施方式的處理例的流程圖；圖11例示了圖像接收模塊進行的處理例；圖12例示了霧翳量估計模塊、像素值測量模塊和修正目標值確定模塊進行的處理例；圖13A和圖13B例示了彩度修正模塊進行的處理例；圖14是例示形成根據第四示例性實施方式的圖像處理裝置的概念模塊的框圖；圖15是例示根據第四示例性實施方式的處理例的流程圖；圖16是例示形成根據第五示例性實施方式的圖像處理裝置的概念模塊的框圖；圖17是例示根據第五示例性實施方式的處理例的流程圖；圖18例示了圖像接收模塊進行的處理例；圖19和圖20例示了非邊緣區域提取模塊進行的處理例；圖21例示了檢查區域選擇模塊進行的處理例；圖22A到圖23B例示了像素值測量模塊進行的處理例；圖24A到圖25C例示了像素值分布估計模塊進行的處理例；圖26到圖28例示了亮度修正模塊進行的處理例；圖29是例示形成根據第六示例性實施方式的圖像處理裝置的概念模塊的框圖；圖30是例示根據第六示例性實施方式的處理例的流程圖；圖31A到圖33F例示了作為示例性實施方式的基礎的技術例；以及圖34是例示實現示例性實施方式的計算機的硬件結構例的框圖。
具體實施例方式為了便于理解本發明的示例性實施方式，將首先說明作為本發明的示例性實施方式的基礎的技術。在圖31A中，攝影對象文檔3100是名片，并且不僅僅包括黑白部分，而且包括彩色部分。更具體地，對象文檔3100的右上側示出的圖形是紅色標記(logo)。例如使用數碼相機拍攝對象文檔3100而得到圖31C所示的攝影圖像3130。攝影圖像3130表現出有圖像劣化，如圖31B所示的霧翳圖像3120發生并疊加在攝影圖像3130上。產生霧翳圖像3120的原因很多，比如照明不勻、逆光拍攝，對象文檔3100的位置(S卩，對象文檔3100、照明與圖像攝影設備之間的位置關系)、以及數碼相機的鏡頭結構(例如，圖像的中心部分更亮，而圖像的周邊部分更暗)。圖31B示出了霧翳圖像3120是漸變圖像，其中右側暗黑而左側白，即，顏色濃淡逐漸改變。因此，在圖31C所示的攝影圖像3130中，盡管右側是暗黑的，左側更接近原始對象文檔3100的圖像。該霧翳還稱為“暗影”或者“黑霧”。不僅使用數碼相機時會產生霧翳圖像，使用掃描儀時也會產生霧翳圖像。例如，在 所謂的平板掃描儀中，在接觸玻璃上設置有可轉動的壓板，并且在將文檔放置在接觸玻璃上之后，關閉壓板而對文檔進行掃描。待掃描的文檔不僅包括紙頁類文檔，而且包括書本狀文檔(書本、小冊子等)。這種書本狀文檔也放置在接觸玻璃上進行掃描。然而，這種文檔的裝訂部分抬離接觸玻璃而離開焦面。結果，在所得到的掃描圖像中，對應于放置文檔裝訂部分的位置而產生所謂“霧翳”的圖像劣化。下面將參照附圖給出本發明的示例性實施方式的說明。第一不例性實施方式圖I是例示形成根據第一示例性實施方式的圖像處理裝置的概念模塊的框圖。一般地，模塊是邏輯上可彼此分離的軟件(計算機程序)組件或者硬件組件。因此，本發明的示例性實施方式的模塊不僅僅是計算機程序的模塊，而且是硬件結構的模塊。因此，將按照使計算機能夠作為這些模塊發揮作用的計算機程序(使計算機執行程序步驟的程序，使計算機能夠用作為相應單元的程序、使計算機能夠實現相應功能的計算機程序)、系統和方法的形式說明示例性實施方式。盡管為了進行說明而使用了“存儲”、“存儲了”、“被存儲”等的表述及其等同物，但是當示例性實施方式涉及計算機程序時，這種表述表示將該計算機程序存儲在存儲裝置中或者進行控制從而將該計算機程序存儲在存儲裝置中。模塊可以一對一地對應于功能。然而，就實施而言，一個模塊可以由一個程序構成，或者多個模塊可以由一個程序構成。相反地，一個模塊可以由多個程序構成。另外，可以利用單個計算機執行多個模塊，或者在分布式或者并行環境中，可以利用多個計算機執行一個模塊。一個模塊中可以集成另一個模塊。在下文中，用語“連接”不僅僅包括物理連接，而且包括邏輯連接(發送和接收數據、給出指令、參照數據元素之間的關系等)。用語“預定”表示在特定操作之前確定的，并且根據當前的情形/狀態或者根據先前的情形/狀態，包括在開始示例性實施方式的處理之前在特定操作之前確定的含義，并且還包括即使開始示例性實施方式的處理之后但在特定操作之前確定的含義。系統或者裝置可以通過經由網絡(包括一對一通信)等的通信介質連接多個計算機、硬件單元、設備等來實現，或者由單個計算機、硬件單元、設備等實現。用語“裝置”和“系統”同義地使用。用語“系統”不包括僅是人為社會“機構”(社會系統)的系統。另外，在利用相應的模塊進行操作之前，或者在利用相應的模塊進行多個操作時，從存儲裝置讀出目標信息，在進行操作之后，將處理結果寫入到存儲裝置中。因此，可以省略在操作之前從存儲裝置讀出或者在操作之后寫入到存儲裝置的說明。存儲裝置的示例可以包括硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、外部存儲介質、使用通信電路的存儲裝置、中央處理單元(CPU)中的寄存器等。圖I所示的第一示例性實施方式的圖像處理裝置實現從圖像中消除霧翳的功能。作為示例，圖I所示的圖像處理裝置包括圖像接收模塊110、霧翳量估計模塊120、像素值測量模塊130、修正目標值確定模塊140、彩度修正模塊150和輸出模塊160。圖像接收模塊Il0連接到霧翳量估計模塊120。圖像接收模塊Il0接收圖像并且將所接收的圖像交付給霧翳量估計模塊120。接收圖像包括利用例如掃描儀和相機讀取圖像，使用例如傳真機、經過通信電路從外部設備接收圖像，讀出存儲在硬盤(可以內建在計算機中或者可以經由網絡連接到計算機)中的圖像等。圖像是多值圖像(包括彩色圖像)。可以僅接收一個圖像或者可以接收多個圖像。圖像的內容包括商業文檔(例如，上述名片)、廣告冊、在白板上畫的圖像等。圖像接收模塊110可以通過進行數字濾波處理等對接收到的圖像進行修正，這種修正包括相機振動修正。將參照圖3說明圖像接收模塊110進 行的處理例。霧翳量估計模塊120連接到圖像接收模塊110和像素值測量模塊130。霧翳量估計模塊120基于圖像接收模塊110接收到的圖像，針對接收圖像內的各個像素估計霧翳量，該霧翳量是像素的原始亮度值與接收圖像的相應像素的亮度值之間的差。霧翳量估計模塊120接著將所估計的霧翳量交付給修正目標值確定模塊140和彩度修正模塊150。霧翳量估計模塊120例如根據攝影對象文檔的背景顏色的分布估計各坐標處的霧翳量和霧翳程度梯度。作為霧翳量估計模塊120中采用的技術的具體例，可以應用日本專利No. 4111697中公開的技術。可以生成圖像的預定量化點處的代表亮度值，并且可以根據圍繞該坐標的量化點的代表亮度值計算各個坐標處的估計亮度值。像素值測量模塊130連接到霧翳量估計模塊120和修正目標值確定模塊140。像素值測量模塊130測量圖像接收模塊110所接收的圖像內的各個像素的彩度值，并且將所測量的彩度值交付給修正目標值確定模塊140。像素值測量模塊130可以通過掃描圖像來測量像素的彩度值。對于掃描方向，可以進行與以下將要說明的第五實施方式中像素值測量模塊1640所進行的掃描操作同等的操作。像素值測量模塊130可以不僅測量像素的彩度值，還可測量像素的亮度值。像素值的含義可以包括彩度值和亮度值。修正目標值確定模塊140連接到像素值測量模塊130和彩度修正模塊150。修正目標值確定模塊140確定圖像接收模塊110接收的圖像的背景中的亮度值的修正目標值。修正目標值確定模塊140接著將所確定的修正目標值交付給彩度修正模塊150。修正目標值確定模塊140根據霧翳量估計模塊120估計的霧翳量，確定假設所接收的圖像的整個面是文檔的背景時亮度值的修正目標值。或者，修正目標值確定模塊140可以預先設定固定的修正目標值，或者根據霧翳的亮度分布計算滿足預定條件的像素亮度值來確定修正目標值。更具體地，采集接收圖像內的像素的亮度值以生成亮度直方圖。接著，在亮度直方圖中，可以把滿足預定條件的像素(例如亮度值比最大亮度低10%的像素)的亮度值設定為修正目標值。或者，操作員可以設定亮度值作為修正目標值。彩度修正模塊150連接到修正目標值確定模塊140和輸出模塊160。彩度修正模塊150基于霧翳量估計模塊120估計的霧翳量(在下文稱為“估計亮度值”)、修正目標值確定模塊140確定的修正目標值、和彩度值到無彩色的距離，修正像素值測量模塊130測量的各個像素的彩度值。彩度修正模塊150接著將修正了彩度值的圖像交付給輸出模塊160。修正了彩度值的圖像是霧翳消除圖像。彩度修正模塊150可以按照隨著像素值測量模塊130測量的彩度值接近無彩色，彩度值的修正量減小的方式，對彩度值進行修正。例如，可以根據色空間中從無彩色的軸到特定彩度值的距離，計算修正抑制因數(用于減小彩度值修正的參數)，并且在此情況下，當彩度值位于無彩色軸上時，修正抑制因數取最小值。彩度修正模塊150可以基于修正目標值與霧翳量之差修正各個像素的彩度值。更具體地，彩度修正模塊150可以根據修正目標值與霧翳量之差增加彩度值的修正量。更具體地，彩度修正模塊150可以利用根據該差單調增加的多項式函數，諸如線性函數或者多次函數,來增加修正量。將參照式⑴、⑵和(3)說明彩度修正模塊150進行的處理。
輸出模塊160連接到彩度修正模塊150。輸出模塊160接收被彩度修正模塊150進行了彩度修正的圖像，并且輸出該圖像。輸出圖像包括通過例如打印機打印圖像，例如在顯示器上顯示圖像，利用諸如傳真機的圖像傳輸設備傳輸圖像，將圖像寫入到圖像數據庫等的圖像存儲裝置中，將圖像存儲到存儲卡等的存儲介質中，將圖像交付給另一個信息處理設備等。可以將該圖像與圖像接收模塊110接收的圖像關聯起來輸出。圖2是例示根據第一示例性實施方式的處理例的流程圖。在步驟S202中，圖像接收模塊110接收對象圖像。圖3例示了圖像接收模塊110進行的處理例。攝影對象文檔320等同于圖31A所示的對象文檔3100。當利用圖像攝影裝置310拍攝對象文檔320時，發生霧翳并且反映在所得到的圖像，例如攝影圖像330中。例如，在交換名片之后，將代表一個名片的對象文檔320放置在桌子上并且用圖像攝影裝置310進行拍攝。圖像攝影裝置310可以是獨立的數碼相機、個人數字助理(例如包括智能電話在內的移動電話)中內置的數碼相機、或者掃描儀等。在步驟S204中，霧翳量估計模塊120估計霧翳量。在步驟S206中，像素值測量模塊130測量圖像內的像素值。在步驟S208中，修正目標值確定模塊140確定修正目標值。圖4例示了三維地表示的從圖像消除霧翳的處理例，該處理由霧翳量估計模塊120、像素值測量模塊130和修正目標值確定模塊140執行。在圖4中，X軸和y軸指示圖像中的位置，z軸是表示亮度值的空間。沿著z軸，位于下部的灰色面是覆蓋整個圖像的霧翳圖像。該灰色面在X方向上降低，因為霧翳圖像向著右側變得更暗。位于上部的淺斜線面指示圖像的修正后的亮度值。如圖4所示，P*是在步驟S208中確定的修正目標值，并且如上所述例如是比最大亮度值低10%的亮度值。如果在步驟S210中要修正亮度，則把各個點處的亮度值增加(亮度變得更亮)到z軸上的p%因而消除霧翳。圖4示出被交點412、414,416和418包圍的交點420處的亮度增加到中間點422。交點412和414位于線432上，而交點416和418位于線434上。交點412和416位于線436上，而交點414和418位于線438上。關于圖像的背景之外的字符部分(圖4示出為“A”)，像素值測量模塊130測量到的亮度值低于背景的亮度值。
在步驟S210中，彩度修正模塊150修正圖像的彩度。彩度修正模塊150根據霧翳量估計模塊120估計的霧翳量增加彩度值。在L*ab色空間中，在式(I)、(2)和(3)中強化彩度分量(a, b)。new_a = a+(a_128) · C · colorR(I)new_b = b+(b_128) · C · colorR(2)colorR = 1-max (0，I-(l-a/128)2-(l_b/128))2) (3)在式(I)和(2)中，C是霧翳量，并且C也是將在第三實施方式中討論的式(8)中的亮度修正量。在式(I)、(2)和(3)中，針對有彩色部分，彩度增加與亮度修正量相應的量，并且針對無彩色部分，不對彩度進行修正。如果彩度分量(a，b)是128，則認為該色部分是無彩色。在式(3)中，為了維持文檔的可辨識性，抑制無彩色(例如，白背景或者黑字符) 的彩度增強。也就是說，隨著彩度接近無彩色，式(3)中colorR接近O。彩度修正模塊150按照隨著修正目標值與霧翳量之差增加，彩度值的修正量增加的方式，對彩度值進行修正。這意味著后面討論的式(8)中的C(參見式(8)的第二部分)增加。更具體地，利用根據該差而單調增加的多項式函數，比如線性函數或者多次函數，來使C增加(參見式⑶的第三部分)。在步驟S210中，彩度修正模塊150還可以修正亮度值。可以利用第三示例性實施方式中的修正方法進行亮度值的修正。圖5A、圖5B和圖5C例示了彩度修正模塊150進行的處理例(實驗例)。在此例中，如果在步驟S202中圖像接收模塊110接收的攝影圖像330的亮度和彩度已在步驟S210中修正，則生成處理后圖像540。如果僅僅修正了攝影圖像330的亮度，則生成霧翳消除圖像550。顯然，本實施方式中的處理后圖像540的有彩色部分比霧翳消除圖像550的有彩色部分更銳利地再現。在步驟S212中，輸出模塊160輸出修正了彩度后的圖像。例如，打印機打印霧翳消除后的圖像。第二示例性實施方式圖6是例示形成根據第二示例性實施方式的圖像處理裝置的概念模塊的框圖。圖6所示的第二示例性實施方式的圖像處理裝置執行從圖像消除霧翳的功能。圖6所示的圖像處理裝置例如包括圖像接收模塊110、霧翳量估計模塊120、像素值測量模塊130、修正目標值確定模塊140、彩度修正判斷模塊145、彩度修正模塊150和輸出模塊160。與第一示例性實施方式相同或者類似的要素用類似的標號指示，并且省略其說明。然而，如果功能和動作不同于第一不例性實施方式，則對用與第一不例性實施方式相同的標號指不的要素進行說明。即使對于這些要素，也將不說明與第一示例性實施方式相同的部分。這同樣適用于以下的示例性實施方式的說明。修正目標值確定模塊140連接到像素值測量模塊130和彩度修正判斷模塊145。第二示例性實施方式的修正目標值確定模塊140除了將所確定的修正目標值交付給彩度修正判斷模塊145以外,與第一不例性實施方式的同等。彩度修正判斷模塊145連接到修正目標值確定模塊140和彩度修正模塊150。當估計的亮度值的梯度大并且估計的亮度值與目標亮度值之差也大時，背景之外的部分，t匕如字符，有時會變得太濃以至于難以辨認。考慮到這種情形，彩度修正判斷模塊145不總進行修正處理。彩度修正判斷模塊145基于霧翳量估計模塊120估計的霧翳量與修正目標值確定模塊140確定的修正目標值之間的差判斷是否利用彩度修正模塊150進行修正。將利用式
(4)討論此確定處理。彩度修正判斷模塊145可以基于圖像接收模塊110接收的圖像內的像素的、由霧翳量估計模塊120估計的霧翳量之間的差，判斷是否利用彩度修正模塊150進行修正。將利用式(5)和式(6)討論此確定處理。彩度修正模塊150連接到彩度修正判斷模塊145和輸出模塊160。第二示例性實 施方式的彩度修正模塊150與第一示例性實施方式的同等。然而，僅當彩度修正判斷模塊145判斷為要進行修正時進行修正。圖7是例示根據第二示例性實施方式的圖像處理裝置進行的處理例的流程圖。步驟S702到S708、S712和S714分別類似于圖2所示的步驟S202到S208、S210和S212。在步驟S702中，圖像接收模塊110接收對象圖像。在步驟S704中，霧翳量估計模塊120估計霧翳量。在步驟S706中，像素值測量模塊130測量圖像內的像素值。在步驟S708中，修正目標值確定模塊140確定修正目標值。在步驟S710中，彩度修正判斷模塊145判斷是否進行彩度修正處理。如果步驟S710的結果是“是”，則處理進行到步驟S712 ;如果步驟S710的結果是“否”，則處理進行到步驟S714。例如，如果式(4)、(5)和(6)中的一個的計算值E超過預定值，則不進行亮度修正處理。
權利要求
1.一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括 接收裝置，其接收圖像； 估計裝置，其基于所述接收裝置接收到的圖像，針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素估計霧翳量，該霧翳量是像素的亮度值與該像素的原始亮度值之間的差； 測量裝置，其針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素，測量該像素的彩度值； 確定裝置，其確定所述接收裝置接收到的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；以及 修正裝置，其基于所述估計裝置估計的霧翳量、所述確定裝置確定的修正目標值以及從所述測量裝置測量的像素的彩度值到無彩色的距離，對該彩度值進行修正。
2.根據權利要求I所述的圖像處理裝置，其中所述修正裝置按照如下方式修正像素的彩度值隨著所述測量裝置測量的彩度值接近無彩色，減小彩度值的修正量。
3.根據權利要求I或2所述的圖像處理裝置，該圖像處理裝置還包括 判斷裝置，其基于所述估計裝置估計的霧翳量與所述確定裝置確定的修正目標值之間的差，判斷是否利用所述修正裝置修正像素的彩度值， 其中當所述判斷裝置判斷為要修正彩度值時，所述修正裝置修正像素的彩度值。
4.根據權利要求I或2所述的圖像處理裝置，該圖像處理裝置還包括 判斷裝置，其基于所述接收裝置接收到的圖像內的像素的、由所述估計裝置估計的霧翳量之間的差，判斷是否利用所述修正裝置修正各個像素的彩度值， 其中當所述判斷裝置判斷為要修正彩度值時，所述修正裝置修正各個像素的彩度值。
5.一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括 接收裝置，其接收圖像； 估計裝置，其基于所述接收裝置接收到的圖像，針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素估計霧翳量，該霧翳量是像素的亮度值與該像素的原始亮度值之間的差； 測量裝置，其針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素，測量該像素的亮度值和彩度值； 確定裝置，其確定所述接收裝置接收到的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值； 第一修正裝置，其基于所述估計裝置估計的霧翳量、所述確定裝置確定的修正目標值以及從所述測量裝置測量的像素的彩度值到無彩色的距離，對該彩度值進行修正；以及第二修正裝置，其基于所述估計裝置估計的霧翳量和所述確定裝置確定的修正目標值，修正所述測量裝置測量的像素的亮度值。
6.根據權利要求5所述的圖像處理裝置，該圖像處理裝置還包括 判斷裝置，其基于所述估計裝置估計的霧翳量與所述確定裝置確定的修正目標值之間的差，判斷是否利用所述第一修正裝置和第二修正裝置分別修正各個像素的彩度值和亮度值， 其中當所述判斷裝置判斷為要修正彩度值和亮度值時，所述第一修正裝置和第二修正裝置分別修正各個像素的彩度值和亮度值。
7.根據權利要求5所述的圖像處理裝置，該圖像處理裝置還包括 判斷裝置，其基于所述接收裝置接收到的圖像內的像素的、由所述估計裝置估計的霧翳量之間的差，判斷是否利用所述第一修正裝置和第二修正裝置分別修正各個像素的彩度值和亮度值， 其中當所述判斷裝置判斷為要修正彩度值和亮度值時，所述第一修正裝置和第二修正裝置分別修正各個像素的彩度值和亮度值。
8.一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括 接收裝置，其接收圖像； 提取裝置，其從所述接收裝置接收到的圖像中提取區域； 選擇裝置，其根據預定規則從所述提取裝置提取的區域中選擇區域； 測量裝置，其測量所述選擇裝置選擇的區域中包含的各個像素的亮度值和彩度值； 估計裝置，其根據所述測量裝置測量的各個像素的亮度值估計表示所述接收裝置接收到的圖像中的霧翳程度的函數； 確定裝置，其確定所述接收裝置接收到的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值； 第一修正裝置，其基于所述估計裝置估計的函數計算霧翳量，并且基于所計算的霧翳量、所述確定裝置確定的修正目標值和從所述測量裝置測量的各個像素的彩度值到無彩色的距離，對該彩度值進行修正；以及 第二修正裝置，其基于所述估計裝置估計的函數計算霧翳量，并基于所計算的霧翳量和所述確定裝置確定的修正目標值修正所述測量裝置測量的各個像素的亮度值。
9.根據權利要求8所述的圖像處理裝置，該圖像處理裝置還包括 判斷裝置，其基于所述估計裝置估計的函數計算霧翳量，并基于所計算的霧翳量與所述確定裝置確定的修正目標值之間的差，判斷是否利用所述第一修正裝置和第二修正裝置分別修正各個像素的彩度值和亮度值， 其中當所述判斷裝置判斷為要修正彩度值和亮度值時，所述第一修正裝置和第二修正裝置分別修正各個像素的彩度值和亮度值。
10.根據權利要求8所述的圖像處理裝置，該圖像處理裝置還包括 判斷裝置，其基于所述估計裝置估計的函數計算霧翳量，并基于所述接收裝置接收到的圖像內的像素的、所計算的霧翳量之間的差，判斷是否利用所述第一修正裝置和第二修正裝置分別修正各個像素的彩度值和亮度值， 其中當所述判斷裝置判斷為要修正彩度值和亮度值時，所述第一修正裝置和第二修正裝置分別修正各個像素的彩度值和亮度值。
11.一種圖像處理方法，該方法包括以下步驟 接收圖像； 基于所接收的圖像，針對所接收的圖像內的各個像素估計霧翳量，該霧翳量是像素的亮度值與該像素的原始亮度值之間的差； 針對所接收的圖像內的各個像素測量該像素的彩度值； 確定所接收的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；以及基于所估計的霧翳量、所確定的修正目標值和從所測量的像素的彩度值到無彩色的距離，修正該彩度值。
12.—種圖像處理方法，該方法包括以下步驟接收圖像； 基于所接收的圖像，針對所接收的圖像內的各個像素估計霧翳量，該霧翳量是像素的亮度值與該像素的原始亮度值之間的差； 針對所接收的圖像內的各個像素測量該像素的亮度值和彩度值； 確定所接收的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值； 基于所估計的霧翳量、所確定的修正目標值和從所測量的像素的彩度值到無彩色的距離，修正該彩度值；以及 基于所估計的霧翳量和所確定的修正目標值修正所測量的像素的亮度值。
13.一種圖像處理方法，該方法包括以下步驟 接收圖像； 從所接收的圖像中提取區域； 根據預定規則從所提取的區域中選擇區域； 測量所選擇的區域中包含的各個像素的亮度值和彩度值； 根據所測量的各個像素的亮度值估計表示所接收的圖像中的霧翳程度的函數； 確定所接收的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值； 基于所估計的函數計算霧翳量，并且基于所計算的霧翳量、所確定的修正目標值和從所測量的各個像素的彩度值到無彩色的距離，修正該彩度值；以及 基于所估計的函數計算霧翳量，并且基于所計算的霧翳量和所確定的修正目標值修正所測量的各個像素的亮度值。
全文摘要
圖像處理裝置和圖像處理方法。圖像處理裝置包括接收裝置，其接收圖像；估計裝置，其基于所述接收裝置接收到的圖像，針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素估計霧翳量，所述霧翳量是所述像素的亮度值與該像素的原始亮度值之間的差；測量裝置，其針對所述接收裝置接收到的圖像內的各個像素，測量所述像素的彩度值；確定裝置，其確定所述接收裝置接收到的圖像內的背景部分的像素的亮度值的修正目標值；修正裝置，其對于所述測量裝置測量的各個像素的彩度值，基于所述估計裝置估計的霧翳量、所述確定裝置確定的修正目標值以及從該彩度值到無彩色的距離，對該彩度值進行修正。
文檔編號H04N1/60GK102801900SQ201210004920
公開日2012年11月28日 申請日期2012年1月9日 優先權日2011年5月27日
發明者福永正和 申請人:富士施樂株式會社