专利名称：图像处理装置和图像处理方法
技术领域：
本发明涉及图像处理装置和图像处理方法。
背景技术：
日本专利No. 3426189公开一种图像处理方法，该方法包括将输入图像划分为像素组的步骤，各个像素组具有预定大小；计算所划分的各个像素组的像素组密度的步骤；以及基于关注像素的绝对密度和关注像素的相对密度计算输入图像的关注像素的输出值的步骤，该相对密度是基于关注像素所属的像素组的像素组密度和与关注像素所属的像素组相邻的像素组的像素组密度计算的。根据此图像处理方法，在多值图像中，高速地提取用比背景更深颜色的笔写的字符，用于例如字符识别的预处理，并且增强图形字符等的对象，因而使得能够缩小图像尺寸而不妨碍容易地识别图像。日本专利No. 4111697公开了一种图像亮度修正装置，用于修正使用图像读取器 读取放置在接触玻璃上的书籍原稿而得到的扫描图像的照度。该图像亮度修正装置包括扫描图像划分装置，其将扫描图像划分为多个块；原始值检测装置，其从使用该扫描图像划分装置划分扫描图像而得到的多个块分别包含的像素中选择具有最高亮度值的像素，并将所选择的像素的最高亮度值当作对应块的原始亮度值而检测多个块各自的原始亮度值；以及亮度修正装置，其基于通过在多个块之间对多个块各自的原始亮度值进行平滑而得到的原始亮度值，对扫描图像进行亮度修正处理。在该图像亮度修正装置中，不是针对通过基于扫描图像的一部分的原始亮度值划分扫描图像而得到的各个带状区域对扫描图像的亮度进行修正，而是检测局部区域中的原始亮度值来修正图像的亮度。因此，即使图像读取器的亮度不均匀或者即使将书籍原稿不平坦地放置在接触玻璃上(书籍原稿的上部从接触玻璃翘起的状态不同于书籍原稿的下部)，也能防止修正图像中出现黑条或者暗影，并且抑制噪声的影响。根本上讲，利用划分扫描图像而得到的各个块的最高亮度值，根据修正式“修正结果=测量值X指定亮度值+代表亮度值”来修正图像雾翳。日本专利申请公开No. 2005-341527鉴于当已知图像灰度修正技术应用于修正逆光拍摄的图像时，对于亮部或者暗部的局部对比度的修正不充分的问题，公开了一种灰度修正装置。该灰度修正装置包括以下要素块定时产生部，其将一个画面划分为多个块；平均亮度计算部，其以块定时产生器指定的块为单位计算平均亮度级别；块单位修正量计算部，其根据各个块的平均亮度级别计算修正的方向和量；像素单位修正量计算部，其将各个块单位的修正量插值为对应块的各个像素单位的修正量；灰度转换部，其使用各个像素的修正量和从存储器读出的对应像素的亮度数据作为地址，从灰度转换表读出最终修正量，从而进行灰度转换。日本专利申请公开No. 2009-290660鉴于作为对逆光拍摄的图像进行修正的结果，图像中的亮部的颜色会被消除，或者很难适当地调节整个图像的颜色平衡的问题，公开了一种图像处理装置。该图像处理装置包括以下要素特定图像检测部，其检测输入图像中的包括特定图像的至少一部分的区域；代表颜色计算部，其基于该特定图像检测部检测到的区域的像素计算代表特定图像的代表颜色；第一修正曲线取得部，其基于代表颜色的亮度取得用于修正灰度的第一修正曲线；第二修正曲线取得部，其使用第一修正曲线对代表颜色进行修正，并且基于构成修正后的代表颜色的各个颜色要素的灰度值，取得用于修正各个颜色要素的灰度的第二修正曲线；第一修正部，其使用第一修正曲线对构成输入图像的像素中的属于限定暗部的色域的像素的灰度值进行修正；第二修正部，其使用第二修正曲线对构成输入图像的像素的各个颜色要素的灰度值进行修正。日本专利申请公开No. 2009-290661鉴于作为对逆光拍摄的图像进行修正的结果，图像中的亮部的颜色被消除的问题，公开了一种图像处理装置。该图像处理装置包括以下要素特定图像检测部，其检测输入图像中的包括特定图像的至少一部分的区域；差取得部，其取得特定图像检测部所检测到的区域的亮度与输入图像内的背景区域的亮度之间的差；修正曲线取得部，其基于差取得部所取得的差，取得用于进行灰度修正的修正曲线； 修正部，其使用修正曲线取得部所得到的修正曲线，对构成输入图像的像素中的属于限定暗部的色域的像素的灰度值进行修正。
发明内容
本发明的目的是提供一种图像处理装置和图像处理方法，其中可防止作为修正彩度值以便消除图像雾翳的结果而使彩度变得太低。根据本发明的第一个方面，提供一种图像处理装置，该图像处理装置包括接收装置，其接收图像；估计装置，其基于所述接收装置接收到的图像，针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素估计雾翳量，所述雾翳量是像素的亮度值与该像素的原始亮度值之间的差；测量装置，其针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素，测量该像素的彩度值；确定装置，其确定所述接收装置接收到的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；以及修正装置，其基于所述估计装置估计的雾翳量、所述确定装置确定的修正目标值以及所述测量装置测量的像素的彩度值距无彩色的距离修正该彩度值。根据本发明的第二个方面，在根据第一个方面的图像处理装置中，所述修正装置可以按如下方式修正彩度值随着所述测量装置测得的彩度值接近无彩色，减小彩度值的修正量。根据本发明的第三个方面，根据第一或者第二个方面的图像处理装置可以还包括判断装置，该判断装置基于所述估计装置估计的雾翳量与所述确定装置确定的修正目标值之间的差，判断是否利用所述修正装置修正所述像素的彩度值。所述修正装置可以在所述判断装置判断为要修正彩度值时，修正像素的彩度值。根据本发明的第四个方面，根据第一或者第二个方面的图像处理装置可以还包括判断装置，该判断装置基于所述估计装置估计的、所述接收装置接收到的图像内的像素的雾翳量之间的差，判断是否利用所述修正装置修正各个像素的彩度值。所述修正装置可以在所述判断装置判断为要修正所彩度值时修正各个像素的彩度值。根据本发明的第五个方面，提供一种图像处理装置，该图像处理装置包括接收装置，其接收图像；估计装置，其基于所述接收装置接收到的图像，针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素估计雾翳量，所述雾翳量是所述像素的亮度值与该像素的原始亮度值之间的差；测量装置，其针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素，测量该像素的亮度值和彩度值；确定装置，其确定所述接收装置接收到的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；第一修正装置，其基于所述估计装置估计的雾翳量、所述确定装置确定的修正目标值以及所述测量装置测量的各个像素的彩度值距无彩色的距离，修正该彩度值；以及第二修正装置，其基于所述估计装置估计的雾翳量和所述确定装置确定的修正目标值修正所述测量装置测量的所述像素的亮度值。根据本发明的第六个方面，根据第五个方面的图像处理装置可以还包括判断装置，该判断装置基于所述估计装置估计的雾翳量和所述确定装置确定的修正目标值之间的差，判断是否分别使用所述第一修正装置和第二修正装置修正像素的彩度值和亮度值。所述第一修正装置和第二修正装置可以在所述判断装置判断为要修正彩度值和亮度值时，分别对像素的彩度值和亮度值进行修正。根据本发明的第七个方面，根据第五个方面的图像处理装置可以还包括判断装置，该判断装置基于所述估计装置估计的、所述接收装置接收到的图像内的像素的雾翳量之间的差，判断是否分别使用所述第一修正装置和第二修正装置修正各个像素的彩度值和 亮度值。所述第一修正装置和第二修正装置可以在所述判断装置判断为要修正所述彩度值和所述亮度值时分别修正各个像素的彩度值和亮度值。根据本发明的第八个方面，提供一种图像处理装置，该图像处理装置包括接收装置，其接收图像；提取装置，其从所述接收装置接收到的图像提取区域；选择装置，其根据预定规则从所述提取装置提取的区域中选择区域；测量装置，其测量所述选择装置选择的区域中包含的各个像素的亮度值和彩度值；估计装置，其根据所述测量装置测得的各个像素的亮度值估计表示所述接收装置接收到的图像中的雾翳程度的函数；确定装置，其确定所述接收装置接收到的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；第一修正装置，其基于所述估计装置估计的函数计算雾翳量，并且基于所计算的雾翳量、所述确定装置确定的所述修正目标值和所述测量装置测得的各个像素的彩度值距无彩色的距离，对彩度值进行修正；以及第二修正装置，其基于所述估计装置估计的函数计算雾翳量，并且基于所计算的雾翳量和所述确定装置确定的所述修正目标值修正所述测量装置测得的各个像素的亮度值。根据本发明的第九个方面，根据第八个方面的图像处理装置可以还包括判断装置，该判断装置基于所述估计装置估计的函数计算雾翳量，并且基于所计算的雾翳量和所述确定装置确定的修正目标值之间的差，判断是否分别使用所述第一修正装置和第二修正装置修正各个像素的彩度值和亮度值。所述第一修正装置和第二修正装置可以在所述判断装置判断为要修正彩度值和亮度值时，分别修正各个像素的彩度值和亮度值。根据本发明的第十个方面，根据第八个方面的图像处理装置可以还包括判断装置，该判断装置基于所述估计装置估计的函数计算雾翳量，并且基于所计算的、所述接收装置接收到的图像内的像素的雾翳量之间的差判断是否分别使用所述第一修正装置和第二修正装置修正各个像素的彩度值和亮度值。所述第一修正装置和第二修正装置可以在所述判断装置判断为要修正彩度值和亮度值时，分别修正各个像素的彩度值和亮度值。根据本发明的第十一个方面，提供一种图像处理方法，该图像处理方法包括接收图像；基于所接收的图像，针对所接收的图像内的各个像素估计雾翳量，所述雾翳量是所述像素的亮度值与原始亮度值之间的差；针对所接收的图像内的各个像素测量该像素的彩度值；确定所接收的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；以及基于所估计的雾翳量、所确定的修正目标值、和所测量的像素的彩度值距无彩色的距离，修正该彩度值。根据本发明的第十二个方面，提供一种图像处理方法，该图像处理方法包括接收图像；基于所接收的图像，针对所接收的图像内的各个像素估计雾翳量，所述雾翳量是所述像素的亮度值与原始亮度值之间的差；针对所接收的图像内的各个像素测量该像素的亮度值和彩度值；确定所接收的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；基于所估计的雾翳量、所确定的修正目标值、和所测量的像素的彩度值距无彩色的距离修正该彩度值；以及基于所估计的雾翳量和所确定的修正目标值修正所测量的像素亮度值。根据本发明的第十三个方面，提供一种图像处理方法，该图像处理方法包括接收图像；从接收到的图像提取区域；根据预定规则从所提取的区域中选择区域；测量所选择的区域中包含的各个像素的亮度值和彩度值；根据所测得的各个像素的亮度值估计表示所接收到的图像中的雾翳程度的函数；确定所接收到的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；基于所估计的函数计算雾翳量，并且基于所计算的雾翳量、所确定的修正目标值、和所测量的各个像素的彩度值距无彩色的距离，修正该彩度值；以及基于所估计的函数 计算雾翳量，并且基于所计算的雾翳量和所确定的修正目标值修正所测量的各个像素的亮度值。在根据第一个方面的图像处理装置中，能够防止作为修正彩度值以便消除图像内的雾翳的结果而使彩度变得太低。在根据第二个方面的图像处理装置中，能够防止无彩色部分的彩度过于增强。在根据第三个方面的图像处理装置中，能够基于雾翳量与修正目标值之间的差确定是否进行修正。在根据第四个方面的图像处理装置中，能够基于像素的雾翳量之间的差确定是否进行修正。在根据第五个方面的图像处理装置中，能够防止作为修正亮度值以便消除图像内的雾翳的结果而使得图像内的背景部分之外的部分的亮度变得太亮。在根据第六个方面的图像处理装置中，能够基于雾翳量与修正目标值之间的差确定是否进行修正。在根据第七个方面的图像处理装置中，能够基于像素的雾翳量之间的差确定是否进行修正。在根据第八个方面的图像处理装置中，当待处理的文档图像中包含有彩色区域时，能够防止作为根据文档的颜色对整个图像进行雾翳消除处理的结果而使该有彩色区域的亮度变得太亮。在根据第九个方面的图像处理装置中，能够基于雾翳量和修正目标值之间的差确定是否进行修正。在根据第十个方面的图像处理装置中，能够基于像素的雾翳量之间的差确定是否进行修正。在根据第十一个方面的图像处理方法中，能够防止作为修正彩度值以便消除图像内的雾翳的结果而使彩度变得太低。在根据第十二个方面图像处理方法中，能够防止作为修正亮度值以便消除图像内的雾翳的结果而使图像内的背景部分之外的部分的亮度变得太亮。在根据第十三个方面的图像处理方法中，当待处理的文档图像中包含有彩色区域时，能够防止作为根据文档的颜色对整个图像进行雾翳消除处理的结果而使该有彩色区域的亮度变得太亮。
基于以下附图详细说明本发明的示例性实施方式，其中图I是例示形成根据第一示例性实施方式的图像处理装置的概念模块的框图；图2是例示根据第一示例性实施方式的处理例的流程图；图3例示图像接收模块进行的处理例；图4例示了雾翳量估计模块、像素值测量模块和修正目标值确定模块进行的处理 例；图5A、图5B和图5C例示了彩度修正模块进行的处理例；图6是例示形成根据第二示例性实施方式的图像处理装置的概念模块的框图；图7是例示根据第二示例性实施方式的处理例的流程图；图8例示了彩度修正判断模块进行的处理例；图9是例示形成根据第三示例性实施方式的图像处理装置的概念模块的框图；图10是例示根据第三示例性实施方式的处理例的流程图；图11例示了图像接收模块进行的处理例；图12例示了雾翳量估计模块、像素值测量模块和修正目标值确定模块进行的处理例；图13A和图13B例示了彩度修正模块进行的处理例；图14是例示形成根据第四示例性实施方式的图像处理装置的概念模块的框图；图15是例示根据第四示例性实施方式的处理例的流程图；图16是例示形成根据第五示例性实施方式的图像处理装置的概念模块的框图；图17是例示根据第五示例性实施方式的处理例的流程图；图18例示了图像接收模块进行的处理例；图19和图20例示了非边缘区域提取模块进行的处理例；图21例示了检查区域选择模块进行的处理例；图22A到图23B例示了像素值测量模块进行的处理例；图24A到图25C例示了像素值分布估计模块进行的处理例；图26到图28例示了亮度修正模块进行的处理例；图29是例示形成根据第六示例性实施方式的图像处理装置的概念模块的框图；图30是例示根据第六示例性实施方式的处理例的流程图；图31A到图33F例示了作为示例性实施方式的基础的技术例；以及图34是例示实现示例性实施方式的计算机的硬件结构例的框图。
具体实施例方式为了便于理解本发明的示例性实施方式，将首先说明作为本发明的示例性实施方式的基础的技术。在图31A中，摄影对象文档3100是名片，并且不仅仅包括黑白部分，而且包括彩色部分。更具体地，对象文档3100的右上侧示出的图形是红色标记(logo)。例如使用数码相机拍摄对象文档3100而得到图31C所示的摄影图像3130。摄影图像3130表现出有图像劣化，如图31B所示的雾翳图像3120发生并叠加在摄影图像3130上。产生雾翳图像3120的原因很多，比如照明不匀、逆光拍摄，对象文档3100的位置(S卩，对象文档3100、照明与图像摄影设备之间的位置关系)、以及数码相机的镜头结构(例如，图像的中心部分更亮，而图像的周边部分更暗)。图31B示出了雾翳图像3120是渐变图像，其中右侧暗黑而左侧白，即，颜色浓淡逐渐改变。因此，在图31C所示的摄影图像3130中，尽管右侧是暗黑的，左侧更接近原始对象文档3100的图像。该雾翳还称为“暗影”或者“黑雾”。不仅使用数码相机时会产生雾翳图像，使用扫描仪时也会产生雾翳图像。例如，在 所谓的平板扫描仪中，在接触玻璃上设置有可转动的压板，并且在将文档放置在接触玻璃上之后，关闭压板而对文档进行扫描。待扫描的文档不仅包括纸页类文档，而且包括书本状文档(书本、小册子等)。这种书本状文档也放置在接触玻璃上进行扫描。然而，这种文档的装订部分抬离接触玻璃而离开焦面。结果，在所得到的扫描图像中，对应于放置文档装订部分的位置而产生所谓“雾翳”的图像劣化。下面将参照附图给出本发明的示例性实施方式的说明。第一不例性实施方式图I是例示形成根据第一示例性实施方式的图像处理装置的概念模块的框图。一般地，模块是逻辑上可彼此分离的软件(计算机程序)组件或者硬件组件。因此，本发明的示例性实施方式的模块不仅仅是计算机程序的模块，而且是硬件结构的模块。因此，将按照使计算机能够作为这些模块发挥作用的计算机程序(使计算机执行程序步骤的程序，使计算机能够用作为相应单元的程序、使计算机能够实现相应功能的计算机程序)、系统和方法的形式说明示例性实施方式。尽管为了进行说明而使用了“存储”、“存储了”、“被存储”等的表述及其等同物，但是当示例性实施方式涉及计算机程序时，这种表述表示将该计算机程序存储在存储装置中或者进行控制从而将该计算机程序存储在存储装置中。模块可以一对一地对应于功能。然而，就实施而言，一个模块可以由一个程序构成，或者多个模块可以由一个程序构成。相反地，一个模块可以由多个程序构成。另外，可以利用单个计算机执行多个模块，或者在分布式或者并行环境中，可以利用多个计算机执行一个模块。一个模块中可以集成另一个模块。在下文中，用语“连接”不仅仅包括物理连接，而且包括逻辑连接(发送和接收数据、给出指令、参照数据元素之间的关系等)。用语“预定”表示在特定操作之前确定的，并且根据当前的情形/状态或者根据先前的情形/状态，包括在开始示例性实施方式的处理之前在特定操作之前确定的含义，并且还包括即使开始示例性实施方式的处理之后但在特定操作之前确定的含义。系统或者装置可以通过经由网络(包括一对一通信)等的通信介质连接多个计算机、硬件单元、设备等来实现，或者由单个计算机、硬件单元、设备等实现。用语“装置”和“系统”同义地使用。用语“系统”不包括仅是人为社会“机构”(社会系统)的系统。另外，在利用相应的模块进行操作之前，或者在利用相应的模块进行多个操作时，从存储装置读出目标信息，在进行操作之后，将处理结果写入到存储装置中。因此，可以省略在操作之前从存储装置读出或者在操作之后写入到存储装置的说明。存储装置的示例可以包括硬盘、随机存取存储器(RAM)、外部存储介质、使用通信电路的存储装置、中央处理单元(CPU)中的寄存器等。图I所示的第一示例性实施方式的图像处理装置实现从图像中消除雾翳的功能。作为示例，图I所示的图像处理装置包括图像接收模块110、雾翳量估计模块120、像素值测量模块130、修正目标值确定模块140、彩度修正模块150和输出模块160。图像接收模块Il0连接到雾翳量估计模块120。图像接收模块Il0接收图像并且将所接收的图像交付给雾翳量估计模块120。接收图像包括利用例如扫描仪和相机读取图像，使用例如传真机、经过通信电路从外部设备接收图像，读出存储在硬盘(可以内建在计算机中或者可以经由网络连接到计算机)中的图像等。图像是多值图像(包括彩色图像)。可以仅接收一个图像或者可以接收多个图像。图像的内容包括商业文档(例如，上述名片)、广告册、在白板上画的图像等。图像接收模块110可以通过进行数字滤波处理等对接收到的图像进行修正，这种修正包括相机振动修正。将参照图3说明图像接收模块110进 行的处理例。雾翳量估计模块120连接到图像接收模块110和像素值测量模块130。雾翳量估计模块120基于图像接收模块110接收到的图像，针对接收图像内的各个像素估计雾翳量，该雾翳量是像素的原始亮度值与接收图像的相应像素的亮度值之间的差。雾翳量估计模块120接着将所估计的雾翳量交付给修正目标值确定模块140和彩度修正模块150。雾翳量估计模块120例如根据摄影对象文档的背景颜色的分布估计各坐标处的雾翳量和雾翳程度梯度。作为雾翳量估计模块120中采用的技术的具体例，可以应用日本专利No. 4111697中公开的技术。可以生成图像的预定量化点处的代表亮度值，并且可以根据围绕该坐标的量化点的代表亮度值计算各个坐标处的估计亮度值。像素值测量模块130连接到雾翳量估计模块120和修正目标值确定模块140。像素值测量模块130测量图像接收模块110所接收的图像内的各个像素的彩度值，并且将所测量的彩度值交付给修正目标值确定模块140。像素值测量模块130可以通过扫描图像来测量像素的彩度值。对于扫描方向，可以进行与以下将要说明的第五实施方式中像素值测量模块1640所进行的扫描操作同等的操作。像素值测量模块130可以不仅测量像素的彩度值，还可测量像素的亮度值。像素值的含义可以包括彩度值和亮度值。修正目标值确定模块140连接到像素值测量模块130和彩度修正模块150。修正目标值确定模块140确定图像接收模块110接收的图像的背景中的亮度值的修正目标值。修正目标值确定模块140接着将所确定的修正目标值交付给彩度修正模块150。修正目标值确定模块140根据雾翳量估计模块120估计的雾翳量，确定假设所接收的图像的整个面是文档的背景时亮度值的修正目标值。或者，修正目标值确定模块140可以预先设定固定的修正目标值，或者根据雾翳的亮度分布计算满足预定条件的像素亮度值来确定修正目标值。更具体地，采集接收图像内的像素的亮度值以生成亮度直方图。接着，在亮度直方图中，可以把满足预定条件的像素(例如亮度值比最大亮度低10%的像素)的亮度值设定为修正目标值。或者，操作员可以设定亮度值作为修正目标值。彩度修正模块150连接到修正目标值确定模块140和输出模块160。彩度修正模块150基于雾翳量估计模块120估计的雾翳量(在下文称为“估计亮度值”)、修正目标值确定模块140确定的修正目标值、和彩度值到无彩色的距离，修正像素值测量模块130测量的各个像素的彩度值。彩度修正模块150接着将修正了彩度值的图像交付给输出模块160。修正了彩度值的图像是雾翳消除图像。彩度修正模块150可以按照随着像素值测量模块130测量的彩度值接近无彩色，彩度值的修正量减小的方式，对彩度值进行修正。例如，可以根据色空间中从无彩色的轴到特定彩度值的距离，计算修正抑制因数(用于减小彩度值修正的参数)，并且在此情况下，当彩度值位于无彩色轴上时，修正抑制因数取最小值。彩度修正模块150可以基于修正目标值与雾翳量之差修正各个像素的彩度值。更具体地，彩度修正模块150可以根据修正目标值与雾翳量之差增加彩度值的修正量。更具体地，彩度修正模块150可以利用根据该差单调增加的多项式函数，诸如线性函数或者多次函数,来增加修正量。将参照式⑴、⑵和(3)说明彩度修正模块150进行的处理。
输出模块160连接到彩度修正模块150。输出模块160接收被彩度修正模块150进行了彩度修正的图像，并且输出该图像。输出图像包括通过例如打印机打印图像，例如在显示器上显示图像，利用诸如传真机的图像传输设备传输图像，将图像写入到图像数据库等的图像存储装置中，将图像存储到存储卡等的存储介质中，将图像交付给另一个信息处理设备等。可以将该图像与图像接收模块110接收的图像关联起来输出。图2是例示根据第一示例性实施方式的处理例的流程图。在步骤S202中，图像接收模块110接收对象图像。图3例示了图像接收模块110进行的处理例。摄影对象文档320等同于图31A所示的对象文档3100。当利用图像摄影装置310拍摄对象文档320时，发生雾翳并且反映在所得到的图像，例如摄影图像330中。例如，在交换名片之后，将代表一个名片的对象文档320放置在桌子上并且用图像摄影装置310进行拍摄。图像摄影装置310可以是独立的数码相机、个人数字助理(例如包括智能电话在内的移动电话)中内置的数码相机、或者扫描仪等。在步骤S204中，雾翳量估计模块120估计雾翳量。在步骤S206中，像素值测量模块130测量图像内的像素值。在步骤S208中，修正目标值确定模块140确定修正目标值。图4例示了三维地表示的从图像消除雾翳的处理例，该处理由雾翳量估计模块120、像素值测量模块130和修正目标值确定模块140执行。在图4中，X轴和y轴指示图像中的位置，z轴是表示亮度值的空间。沿着z轴，位于下部的灰色面是覆盖整个图像的雾翳图像。该灰色面在X方向上降低，因为雾翳图像向着右侧变得更暗。位于上部的浅斜线面指示图像的修正后的亮度值。如图4所示，P*是在步骤S208中确定的修正目标值，并且如上所述例如是比最大亮度值低10%的亮度值。如果在步骤S210中要修正亮度，则把各个点处的亮度值增加(亮度变得更亮)到z轴上的p%因而消除雾翳。图4示出被交点412、414,416和418包围的交点420处的亮度增加到中间点422。交点412和414位于线432上，而交点416和418位于线434上。交点412和416位于线436上，而交点414和418位于线438上。关于图像的背景之外的字符部分(图4示出为“A”)，像素值测量模块130测量到的亮度值低于背景的亮度值。
在步骤S210中，彩度修正模块150修正图像的彩度。彩度修正模块150根据雾翳量估计模块120估计的雾翳量增加彩度值。在L*ab色空间中，在式(I)、(2)和(3)中强化彩度分量(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是雾翳量，并且C也是将在第三实施方式中讨论的式(8)中的亮度修正量。在式(I)、(2)和(3)中，针对有彩色部分，彩度增加与亮度修正量相应的量，并且针对无彩色部分，不对彩度进行修正。如果彩度分量(a，b)是128，则认为该色部分是无彩色。在式(3)中，为了维持文档的可辨识性，抑制无彩色(例如，白背景或者黑字符) 的彩度增强。也就是说，随着彩度接近无彩色，式(3)中colorR接近O。彩度修正模块150按照随着修正目标值与雾翳量之差增加，彩度值的修正量增加的方式，对彩度值进行修正。这意味着后面讨论的式(8)中的C(参见式(8)的第二部分)增加。更具体地，利用根据该差而单调增加的多项式函数，比如线性函数或者多次函数，来使C增加(参见式⑶的第三部分)。在步骤S210中，彩度修正模块150还可以修正亮度值。可以利用第三示例性实施方式中的修正方法进行亮度值的修正。图5A、图5B和图5C例示了彩度修正模块150进行的处理例(实验例)。在此例中，如果在步骤S202中图像接收模块110接收的摄影图像330的亮度和彩度已在步骤S210中修正，则生成处理后图像540。如果仅仅修正了摄影图像330的亮度，则生成雾翳消除图像550。显然，本实施方式中的处理后图像540的有彩色部分比雾翳消除图像550的有彩色部分更锐利地再现。在步骤S212中，输出模块160输出修正了彩度后的图像。例如，打印机打印雾翳消除后的图像。第二示例性实施方式图6是例示形成根据第二示例性实施方式的图像处理装置的概念模块的框图。图6所示的第二示例性实施方式的图像处理装置执行从图像消除雾翳的功能。图6所示的图像处理装置例如包括图像接收模块110、雾翳量估计模块120、像素值测量模块130、修正目标值确定模块140、彩度修正判断模块145、彩度修正模块150和输出模块160。与第一示例性实施方式相同或者类似的要素用类似的标号指示，并且省略其说明。然而，如果功能和动作不同于第一不例性实施方式，则对用与第一不例性实施方式相同的标号指不的要素进行说明。即使对于这些要素，也将不说明与第一示例性实施方式相同的部分。这同样适用于以下的示例性实施方式的说明。修正目标值确定模块140连接到像素值测量模块130和彩度修正判断模块145。第二示例性实施方式的修正目标值确定模块140除了将所确定的修正目标值交付给彩度修正判断模块145以外,与第一不例性实施方式的同等。彩度修正判断模块145连接到修正目标值确定模块140和彩度修正模块150。当估计的亮度值的梯度大并且估计的亮度值与目标亮度值之差也大时，背景之外的部分，t匕如字符，有时会变得太浓以至于难以辨认。考虑到这种情形，彩度修正判断模块145不总进行修正处理。彩度修正判断模块145基于雾翳量估计模块120估计的雾翳量与修正目标值确定模块140确定的修正目标值之间的差判断是否利用彩度修正模块150进行修正。将利用式
(4)讨论此确定处理。彩度修正判断模块145可以基于图像接收模块110接收的图像内的像素的、由雾翳量估计模块120估计的雾翳量之间的差，判断是否利用彩度修正模块150进行修正。将利用式(5)和式(6)讨论此确定处理。彩度修正模块150连接到彩度修正判断模块145和输出模块160。第二示例性实 施方式的彩度修正模块150与第一示例性实施方式的同等。然而，仅当彩度修正判断模块145判断为要进行修正时进行修正。图7是例示根据第二示例性实施方式的图像处理装置进行的处理例的流程图。步骤S702到S708、S712和S714分别类似于图2所示的步骤S202到S208、S210和S212。在步骤S702中，图像接收模块110接收对象图像。在步骤S704中，雾翳量估计模块120估计雾翳量。在步骤S706中，像素值测量模块130测量图像内的像素值。在步骤S708中，修正目标值确定模块140确定修正目标值。在步骤S710中，彩度修正判断模块145判断是否进行彩度修正处理。如果步骤S710的结果是“是”，则处理进行到步骤S712 ;如果步骤S710的结果是“否”，则处理进行到步骤S714。例如，如果式(4)、(5)和(6)中的一个的计算值E超过预定值，则不进行亮度修正处理。
权利要求
1.一种图像处理装置，该图像处理装置包括 接收装置，其接收图像； 估计装置，其基于所述接收装置接收到的图像，针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素估计雾翳量，该雾翳量是像素的亮度值与该像素的原始亮度值之间的差； 测量装置，其针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素，测量该像素的彩度值； 确定装置，其确定所述接收装置接收到的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；以及 修正装置，其基于所述估计装置估计的雾翳量、所述确定装置确定的修正目标值以及从所述测量装置测量的像素的彩度值到无彩色的距离，对该彩度值进行修正。
2.根据权利要求I所述的图像处理装置，其中所述修正装置按照如下方式修正像素的彩度值随着所述测量装置测量的彩度值接近无彩色，减小彩度值的修正量。
3.根据权利要求I或2所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括 判断装置，其基于所述估计装置估计的雾翳量与所述确定装置确定的修正目标值之间的差，判断是否利用所述修正装置修正像素的彩度值， 其中当所述判断装置判断为要修正彩度值时，所述修正装置修正像素的彩度值。
4.根据权利要求I或2所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括 判断装置，其基于所述接收装置接收到的图像内的像素的、由所述估计装置估计的雾翳量之间的差，判断是否利用所述修正装置修正各个像素的彩度值， 其中当所述判断装置判断为要修正彩度值时，所述修正装置修正各个像素的彩度值。
5.一种图像处理装置，该图像处理装置包括 接收装置，其接收图像； 估计装置，其基于所述接收装置接收到的图像，针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素估计雾翳量，该雾翳量是像素的亮度值与该像素的原始亮度值之间的差； 测量装置，其针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素，测量该像素的亮度值和彩度值； 确定装置，其确定所述接收装置接收到的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值； 第一修正装置，其基于所述估计装置估计的雾翳量、所述确定装置确定的修正目标值以及从所述测量装置测量的像素的彩度值到无彩色的距离，对该彩度值进行修正；以及第二修正装置，其基于所述估计装置估计的雾翳量和所述确定装置确定的修正目标值，修正所述测量装置测量的像素的亮度值。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括 判断装置，其基于所述估计装置估计的雾翳量与所述确定装置确定的修正目标值之间的差，判断是否利用所述第一修正装置和第二修正装置分别修正各个像素的彩度值和亮度值， 其中当所述判断装置判断为要修正彩度值和亮度值时，所述第一修正装置和第二修正装置分别修正各个像素的彩度值和亮度值。
7.根据权利要求5所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括 判断装置，其基于所述接收装置接收到的图像内的像素的、由所述估计装置估计的雾翳量之间的差，判断是否利用所述第一修正装置和第二修正装置分别修正各个像素的彩度值和亮度值， 其中当所述判断装置判断为要修正彩度值和亮度值时，所述第一修正装置和第二修正装置分别修正各个像素的彩度值和亮度值。
8.一种图像处理装置，该图像处理装置包括 接收装置，其接收图像； 提取装置，其从所述接收装置接收到的图像中提取区域； 选择装置，其根据预定规则从所述提取装置提取的区域中选择区域； 测量装置，其测量所述选择装置选择的区域中包含的各个像素的亮度值和彩度值； 估计装置，其根据所述测量装置测量的各个像素的亮度值估计表示所述接收装置接收到的图像中的雾翳程度的函数； 确定装置，其确定所述接收装置接收到的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值； 第一修正装置，其基于所述估计装置估计的函数计算雾翳量，并且基于所计算的雾翳量、所述确定装置确定的修正目标值和从所述测量装置测量的各个像素的彩度值到无彩色的距离，对该彩度值进行修正；以及 第二修正装置，其基于所述估计装置估计的函数计算雾翳量，并基于所计算的雾翳量和所述确定装置确定的修正目标值修正所述测量装置测量的各个像素的亮度值。
9.根据权利要求8所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括 判断装置，其基于所述估计装置估计的函数计算雾翳量，并基于所计算的雾翳量与所述确定装置确定的修正目标值之间的差，判断是否利用所述第一修正装置和第二修正装置分别修正各个像素的彩度值和亮度值， 其中当所述判断装置判断为要修正彩度值和亮度值时，所述第一修正装置和第二修正装置分别修正各个像素的彩度值和亮度值。
10.根据权利要求8所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括 判断装置，其基于所述估计装置估计的函数计算雾翳量，并基于所述接收装置接收到的图像内的像素的、所计算的雾翳量之间的差，判断是否利用所述第一修正装置和第二修正装置分别修正各个像素的彩度值和亮度值， 其中当所述判断装置判断为要修正彩度值和亮度值时，所述第一修正装置和第二修正装置分别修正各个像素的彩度值和亮度值。
11.一种图像处理方法，该方法包括以下步骤 接收图像； 基于所接收的图像，针对所接收的图像内的各个像素估计雾翳量，该雾翳量是像素的亮度值与该像素的原始亮度值之间的差； 针对所接收的图像内的各个像素测量该像素的彩度值； 确定所接收的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；以及基于所估计的雾翳量、所确定的修正目标值和从所测量的像素的彩度值到无彩色的距离，修正该彩度值。
12.—种图像处理方法，该方法包括以下步骤接收图像； 基于所接收的图像，针对所接收的图像内的各个像素估计雾翳量，该雾翳量是像素的亮度值与该像素的原始亮度值之间的差； 针对所接收的图像内的各个像素测量该像素的亮度值和彩度值； 确定所接收的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值； 基于所估计的雾翳量、所确定的修正目标值和从所测量的像素的彩度值到无彩色的距离，修正该彩度值；以及 基于所估计的雾翳量和所确定的修正目标值修正所测量的像素的亮度值。
13.一种图像处理方法，该方法包括以下步骤 接收图像； 从所接收的图像中提取区域； 根据预定规则从所提取的区域中选择区域； 测量所选择的区域中包含的各个像素的亮度值和彩度值； 根据所测量的各个像素的亮度值估计表示所接收的图像中的雾翳程度的函数； 确定所接收的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值； 基于所估计的函数计算雾翳量，并且基于所计算的雾翳量、所确定的修正目标值和从所测量的各个像素的彩度值到无彩色的距离，修正该彩度值；以及 基于所估计的函数计算雾翳量，并且基于所计算的雾翳量和所确定的修正目标值修正所测量的各个像素的亮度值。
全文摘要
图像处理装置和图像处理方法。图像处理装置包括接收装置，其接收图像；估计装置，其基于所述接收装置接收到的图像，针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素估计雾翳量，所述雾翳量是所述像素的亮度值与该像素的原始亮度值之间的差；测量装置，其针对所述接收装置接收到的图像内的各个像素，测量所述像素的彩度值；确定装置，其确定所述接收装置接收到的图像内的背景部分的像素的亮度值的修正目标值；修正装置，其对于所述测量装置测量的各个像素的彩度值，基于所述估计装置估计的雾翳量、所述确定装置确定的修正目标值以及从该彩度值到无彩色的距离，对该彩度值进行修正。
文档编号H04N1/60GK102801900SQ201210004920
公开日2012年11月28日 申请日期2012年1月9日 优先权日2011年5月27日
发明者福永正和 申请人:富士施乐株式会社