(57)【要約】【課題】画像処理装置の記憶容量が少なくても、円周画像が存在するか否かの判定を精度良く行うことを可能にする画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供する。【解決手段】画像処理装置１０１に、判定用テンプレートの特徴を記憶するテンプレート特徴記憶部３と、前記特徴を用いて入力画像中の推定円中心と円存在可能性領域とを算出する推定値算出部４と、推定円中心と円存在可能性領域内の注目座標とから理想勾配を算出する理想勾配算出部５と、円存在可能性領域内の特定画像中の注目座標と特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから近似勾配を算出する近似勾配算出部６と、理想勾配と近似勾配との勾配比較結果を出力する勾配比較部７と、勾配比較結果に基づいて判定を行う円形状有無判定部８とを設ける。【選択図】図１
2010134564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンプレート画像の情報を記憶するテンプレート情報記憶手段と、
入力画像において円の中心が存在すると推定される座標である推定円中心を、前記情報を用いて算出する推定円中心算出手段と、
前記入力画像において前記円が存在する可能性のある領域である円存在可能性領域を、前記情報を用いて算出する円存在可能性領域算出手段と、
前記推定円中心と前記円存在可能性領域内の注目座標とから、前記推定円中心を円の中心とし、前記注目座標を通る円周の接線の勾配である理想勾配を算出する理想勾配算出手段と、
前記円存在可能性領域内の特定画像中の注目座標と、前記特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから、前記特定画像の当該注目座標における近似的な接線の勾配である近似勾配を算出する近似勾配算出手段と、
勾配の算出に用いる注目座標を同じくする前記理想勾配および前記近似勾配を比較して、勾配比較結果を出力する勾配比較手段と、
前記勾配比較結果に基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定する円形状有無判定手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記推定円中心を中心とする円周状の領域であって、前記円存在可能性領域内の領域である推定円周領域を算出する推定円周算出手段を備え、
前記理想勾配算出手段は、前記推定円中心と前記推定円周領域内の注目座標とから、前記推定円中心を円の中心とし、当該注目座標を通る円周の接線の勾配である理想勾配を算出し、
前記近似勾配算出手段は、前記推定円周領域内の特定画像中の注目座標と、前記特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから、前記特定画像の当該注目座標における近似的な接線の勾配である近似勾配を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記近似勾配算出手段は、前記円存在可能性領域内の特定のエッジ画素である特定エッジ画素を抽出する特定エッジ抽出手段と、前記特定エッジ画素の座標を記憶する特定エッジ記憶手段と、前記特定エッジ画素同士の座標差分を算出する第１差分算出手段とを含み、
前記特定画像は前記特定エッジ画素からなる画像であり、近似勾配の算出に用いられる注目座標は、前記特定エッジ画素から選ばれることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記理想勾配算出手段は、円存在可能性領域内の座標と推定円中心との座標差分を算出する第２差分算出手段と、当該座標差分を変換して、前記推定円中心を円の中心とし、円存在可能性領域内の座標を通る円周の接ベクトルを算出する理想接線ベクトル算出手段とを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記円形状有無判定手段は、前記勾配比較結果を記憶する勾配比較結果記憶手段と、前記勾配比較結果と円周判定閾値とに基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定する円周判定手段とを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記円周判定閾値を変更する円周判定閾値変更手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記入力画像から特定色の画像を抽出するフィルタ手段を含み、
前記フィルタ手段によって抽出された特定色の画像を入力画像として、円周画像が当該入力画像に含まれているか否かを判定することが可能なように構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記特定色の画像の情報と前記特定色以外の画像の情報とを用いて２値化処理を行う２値化処理手段を含み、
前記２値化処理手段による２値化処理後の画像を入力画像として、円周画像が当該入力画像に含まれているか否かを判定することが可能なように構成されることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の画像処理装置と、当該画像処理装置による判定の結果を、音および光の少なくとも１つを用いてユーザに通知する通知装置とを備えることを特徴とする画像処理システム。
【請求項１０】
入力画像において円の中心が存在すると推定される座標である推定円中心を、テンプレート画像の情報を用いて算出する推定円中心算出ステップと、
前記入力画像において前記円が存在する可能性のある領域である円存在可能性領域を、前記情報を用いて算出する円存在可能性領域算出ステップと、
前記推定円中心と前記円存在可能性領域内の注目座標とから、前記推定円中心を円の中心とし、前記注目座標を通る円周の接線の勾配である理想勾配を算出する理想勾配算出ステップと、
前記円存在可能性領域内の特定画像中の注目座標と、前記特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから、前記特定画像の当該注目座標における近似的な接線の勾配である近似勾配を算出する近似勾配算出ステップと、
勾配の算出に用いる注目座標を同じくする前記理想勾配および前記近似勾配を比較して、勾配比較結果を出力する勾配比較ステップと、
前記勾配比較結果に基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定する円形状有無判定ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
コンピュータを、
テンプレート画像の情報を記憶するテンプレート情報記憶手段と、
入力画像において円の中心が存在すると推定される座標である推定円中心を、前記情報を用いて算出する推定円中心算出手段と、
前記入力画像において前記円が存在する可能性のある領域である円存在可能性領域を、前記情報を用いて算出する円存在可能性領域算出手段と、
前記推定円中心と前記円存在可能性領域内の注目座標とから、前記推定円中心を円の中心とし、前記注目座標を通る円周の接線の勾配である理想勾配を算出する理想勾配算出手段と、
前記円存在可能性領域内の特定画像中の注目座標と、前記特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから、前記特定画像の当該注目座標における近似的な接線の勾配である近似勾配を算出する近似勾配算出手段と、
勾配の算出に用いる注目座標を同じくする前記理想勾配および前記近似勾配を比較して、勾配比較結果を出力する勾配比較手段と、
前記勾配比較結果に基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定する円形状有無判定手段として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形状有無判定を行うことを可能にする画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
印鑑は、私文書および公文書の正当性の証明、手続者の身分証明等の役割のために広く使用されている。ところで、印鑑の押された書類の正当性を判断するためには、その書類作成に用いられた印鑑が予め登録されている印鑑と同一のものであるか否かを判定する必要がある。そしてこの判定は、実際にはその書類中の印影と予め登録されている印影とを照合し、両印影が一致しているか否かを判定することで行なっている。この照合作業のすべてを人間が行うのは非常に能率が悪いため、照合作業を補助支援するための装置が各種開発されている。
【０００３】
特許文献１には、特定印影を含む画像の複写を防ぐために、特定印影の一部のパターンを記憶して、入力画像中にそのパターンが存在するか否かを判定する装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７６４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、印影の一部のパターンのみを記憶して判定を行うので、印影すべてを記憶して判定を行う場合と比べて判定精度は落ちてしまい、特定印影以外の画像を誤判定してしまう。
【０００６】
このような誤判定を防ぐために、特定印影中の円周部分が存在するか否かを先に判定し、その後、円周部分が存在すると判定された場合には、特定印影を用いて精密な判定を行う方法が考えられる。このような方法であれば、判定処理を高速化しつつ、精度良く判定を行うことができる。しかしながら、円周部分の判定においても、円周全体の画像情報を記憶していては、記憶容量が膨大になってしまうという問題があり、また、円周の一部の画像情報のみで判定を行うと十分な精度が得られないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、画像処理装置の記憶容量が少なくても、円周画像が存在するか否かの判定を精度良く行うことを可能にする画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、テンプレート画像の情報を記憶するテンプレート情報記憶手段と、
入力画像において円の中心が存在すると推定される座標である推定円中心を、前記情報を用いて算出する推定円中心算出手段と、
前記入力画像において前記円が存在する可能性のある領域である円存在可能性領域を、前記情報を用いて算出する円存在可能性領域算出手段と、
前記推定円中心と前記円存在可能性領域内の注目座標とから、前記推定円中心を円の中心とし、前記注目座標を通る円周の接線の勾配である理想勾配を算出する理想勾配算出手段と、
前記円存在可能性領域内の特定画像中の注目座標と、前記特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから、前記特定画像の当該注目座標における近似的な接線の勾配である近似勾配を算出する近似勾配算出手段と、
勾配の算出に用いる注目座標を同じくする前記理想勾配および前記近似勾配を比較して、勾配比較結果を出力する勾配比較手段と、
前記勾配比較結果に基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定する円形状有無判定手段とを備えることを特徴とする画像処理装置である。
【０００９】
また本発明は、前記推定円中心を中心とする円周状の領域であって、前記円存在可能性領域内の領域である推定円周領域を算出する推定円周算出手段を備え、
前記理想勾配算出手段は、前記推定円中心と前記推定円周領域内の注目座標とから、前記推定円中心を円の中心とし、当該注目座標を通る円周の接線の勾配である理想勾配を算出し、
前記近似勾配算出手段は、前記推定円周領域内の特定画像中の注目座標と、前記特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから、前記特定画像の当該注目座標における近似的な接線の勾配である近似勾配を算出することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記近似勾配算出手段は、前記円存在可能性領域内の特定のエッジ画素である特定エッジ画素を抽出する特定エッジ抽出手段と、前記特定エッジ画素の座標を記憶する特定エッジ記憶手段と、前記特定エッジ画素同士の座標差分を算出する第１差分算出手段とを含み、
前記特定画像は前記特定エッジ画素からなる画像であり、近似勾配の算出に用いられる注目座標は、前記特定エッジ画素から選ばれることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記理想勾配算出手段は、円存在可能性領域内の座標と推定円中心との座標差分を算出する第２差分算出手段と、当該座標差分を変換して、前記推定円中心を円の中心とし、円存在可能性領域内の座標を通る円周の接ベクトルを算出する理想接線ベクトル算出手段とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記円形状有無判定手段は、前記勾配比較結果を記憶する勾配比較結果記憶手段と、前記勾配比較結果と円周判定閾値とに基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定する円周判定手段とを含むことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記円周判定閾値を変更する円周判定閾値変更手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記入力画像から特定色の画像を抽出するフィルタ手段を含み、
前記フィルタ手段によって抽出された特定色の画像を入力画像として、円周画像が当該入力画像に含まれているか否かを判定することが可能なように構成されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記特定色の画像の情報と前記特定色以外の画像の情報とを用いて２値化処理を行う２値化処理手段を含み、
前記２値化処理手段による２値化処理後の画像を入力画像として、円周画像が当該入力画像に含まれているか否かを判定することが可能なように構成されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記画像処理装置と、当該画像処理装置による判定の結果を、音および光の少なくとも１つを用いてユーザに通知する通知装置とを備えることを特徴とする画像処理システムである。
【００１７】
また本発明は、入力画像において円の中心が存在すると推定される座標である推定円中心を、テンプレート画像の情報を用いて算出する推定円中心算出ステップと、
前記入力画像において前記円が存在する可能性のある領域である円存在可能性領域を、前記情報を用いて算出する円存在可能性領域算出ステップと、
前記推定円中心と前記円存在可能性領域内の注目座標とから、前記推定円中心を円の中心とし、前記注目座標を通る円周の接線の勾配である理想勾配を算出する理想勾配算出ステップと、
前記円存在可能性領域内の特定画像中の注目座標と、前記特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから、前記特定画像の当該注目座標における近似的な接線の勾配である近似勾配を算出する近似勾配算出ステップと、
勾配の算出に用いる注目座標を同じくする前記理想勾配および前記近似勾配を比較して、勾配比較結果を出力する勾配比較ステップと、
前記勾配比較結果に基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定する円形状有無判定ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法である。
【００１８】
また本発明は、コンピュータを、
テンプレート画像の情報を記憶するテンプレート情報記憶手段と、
入力画像において円の中心が存在すると推定される座標である推定円中心を、前記情報を用いて算出する推定円中心算出手段と、
前記入力画像において前記円が存在する可能性のある領域である円存在可能性領域を、前記情報を用いて算出する円存在可能性領域算出手段と、
前記推定円中心と前記円存在可能性領域内の注目座標とから、前記推定円中心を円の中心とし、前記注目座標を通る円周の接線の勾配である理想勾配を算出する理想勾配算出手段と、
前記円存在可能性領域内の特定画像中の注目座標と、前記特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから、前記特定画像の当該注目座標における近似的な接線の勾配である近似勾配を算出する近似勾配算出手段と、
勾配の算出に用いる注目座標を同じくする前記理想勾配および前記近似勾配を比較して、勾配比較結果を出力する勾配比較手段と、
前記勾配比較結果に基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定する円形状有無判定手段として機能させることを特徴とする画像処理プログラムである。
【００１９】
また本発明は、前記プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、テンプレート画像の情報を用いて推定円中心および円存在可能性領域を算出することができ、算出された推定円中心および円存在可能性領域を用いて、理想勾配および近似勾配を算出することができ、算出された理想勾配と近似勾配との比較によって、円周画像が入力画像に含まれているか否かを判定することができる。テンプレート画像は円周全体を含む画像である必要はなく、円周の一部を含む画像であれば、推定円中心および円存在可能性領域の算出は可能である。したがって、円周画像全体の情報を記憶することなく判定を行うことができるので、テンプレート情報記憶手段が小容量の記憶手段であっても、判定を行うことができる。また、テンプレート画像の情報および理想勾配と近似勾配との比較によって判定を行うので、テンプレート画像の情報のみを用いて判定を行う装置に比べて精度良く判定を行うことができる。
【００２１】
また本発明によれば、推定円周領域を算出することができ、推定円中心と推定円周領域内の注目座標とから理想勾配を算出することができ、推定円周領域内の特定画像中の注目座標と、特定画像中の座標であって当該注目座標の近傍の座標とから近似勾配を算出することができる。したがって、理想勾配と近似勾配との比較が、推定円周領域内の注目座標に対する勾配に限られるので、画像処理装置の処理を高速化することができる。
【００２２】
また本発明によれば、円存在可能性領域内の特定エッジ画素を抽出し、抽出された特定エッジ画素と注目座標との座標差分から近似勾配を算出することができる。
【００２３】
また本発明によれば、推定円中心と円存在可能性領域内の座標とから座標差分を算出し、算出された座標差分から推定円中心を円の中心とし、円存在可能性領域内の座標を通る円周の接ベクトルを算出することができ、算出された接ベクトルから理想勾配を算出することができる。
【００２４】
また本発明によれば、勾配比較結果と円周判定閾値とに基づいて、円周画像が前記入力画像に含まれているか否かを判定することができる。
【００２５】
また本発明によれば、円周判定閾値を変更することができる。したがって、たとえば、画像読取装置の経年劣化などによって入力画像の特性が変化していても、特性の変化に応じて円周判定閾値を変更することで、円形状有無の判定を一定の精度以上に保つことができる。
【００２６】
また本発明によれば、入力画像から特定色の画像を抽出し、抽出された特定色の画像を入力画像として円形状有無の判定を行うことができる。したがって、判定対象の円形状の色分布が予めわかっている場合、フィルタ手段によって、判定対象と異なる色の画像をカットすることができ、判定精度を向上することができる。また、入力画像がカラー画像であっても、精度良く判定を行うことができる。さらに、新たな入力画像は情報が少ないので、画像処理装置がより小さな構成であっても判定を行うことができる。
【００２７】
また本発明によれば、２値化処理手段によって、たとえば特定色の画像に「１」を、特定色以外の画像に「０」を対応させるような２値化処理を行うことができ、２値化処理後の画像を入力画像として円形状有無の判定を行うことができる。したがって、新たな入力画像は情報が少ないので、画像処理装置がより小さな構成であっても判定を行うことができる。
【００２８】
また本発明によれば、画像処理装置による判定結果を、通知装置によって、音および光の少なくとも１つを用いてユーザに通知することができる。
【００２９】
また本発明によれば、テンプレート画像の情報を用いて推定円中心および円存在可能性領域を算出し、算出された推定円中心および円存在可能性領域を用いて、理想勾配および近似勾配を算出することができ、算出された理想勾配と近似勾配との比較によって、円周画像が入力画像に含まれているか否かを判定することができる。テンプレート画像は円周全体を含む画像である必要はなく、円周の一部を含む画像であれば、推定円中心および円存在可能性領域の算出は可能である。したがって、円周画像全体の情報を記憶することなく判定を行うことができる。また、テンプレート画像の情報および理想勾配と近似勾配との比較によって判定を行うので、テンプレート画像の情報のみを用いて判定を行う装置に比べて精度良く判定を行うことができる。
【００３０】
また本発明によれば、前述した各手段の機能をコンピュータによって実現させることができ、前述した画像処理装置と同様の効果を達成することができる。
【００３１】
また本発明によれば、コンピュータに読取らせることによって、コンピュータに前述した各手段の機能を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の第１実施形態である画像処理装置１０１について説明する。画像処理装置１０１は、原稿中に円周画像が存在するか否かを判定する装置である。たとえば画像処理装置１０１は、図６（ａ）に示す特定印影画像３１中の円周画像３２が原稿に存在するか否かを判定できる。また画像処理装置１０１は、図６（ａ）に示すような真円形状の円周画像３２が存在するか否かの判定（以下、「真円形状有無判定」と称する）だけではなく、楕円形状の円周画像が存在するか否かの判定（以下、「楕円形状有無判定」と称する）を行うことも可能である。最初に、真円形状有無判定を行う処理（以下、「真円形状有無判定処理」と称する）に沿って、画像処理装置１０１について説明する。
【００３３】
図１は、画像処理装置１０１の構成を機能的に示すブロック図である。また図２は、画像処理装置１０１中の推定値算出部４の構成を機能的に示すブロック図である。また図３は、画像処理装置１０１中の理想勾配算出部５の構成を機能的に示すブロック図である。また図４は、画像処理装置１０１中の近似勾配算出部６の構成を機能的に示すブロック図である。また図５は、画像処理装置１０１中の円形状有無判定部８の構成を機能的に示すブロック図である。画像処理装置１０１は、前処理部１と、印影記憶部２と、テンプレート情報記憶手段であるテンプレート特徴記憶部３と、推定円中心算出手段および円存在可能性領域算出手段である推定値算出部４と、理想勾配算出手段である理想勾配算出部５と、近似勾配算出手段である近似勾配算出部６と、勾配比較手段である勾配比較部７と、円形状有無判定手段である円形状有無判定部８とを備えており、画像読取装置９と電気的に接続されている。上記の機能的とは、各部材のそれぞれが必ずしも独立しているわけではなく、画像処理装置１０１が各部材に対応する機能を発揮することができるような、記憶手段、演算手段、および制御手段が備えられているということである。以下に、各部材の機能を詳細に説明する。
【００３４】
画像読取装置９はＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の画像読取装置であり、原稿画像からの反射光像をＲＧＢ（Red Green Blue）のアナログ信号として読取り、読取ったアナログＲＧＢ信号を入力画像として前処理部１へ出力する。
【００３５】
前処理部１は、入力画像に対してＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換を行い、アナログＲＧＢ信号をデジタルＲＧＢ信号に変換する。また、従来公知の様々な前処理を行うことができる。たとえば、デジタルＲＧＢ信号に対して、画像読取装置９の照明系、結像系および撮像系で生じる各種の歪みを取り除くシェーディング補正処理、画像読取装置９の機械的特性および光学的特性によって発生するノイズを除去するノイズ除去処理、デジタルＲＧＢ信号の各値がある一定の値以上の領域を下地領域として分離する下地除去処理、およびデジタルＲＧＢ信号に基づいて、入力画像を文字領域、面積階調画像領域、および写真領域のいずれかに分離する領域分離処理を行うことができる。また、前処理部１は入力画像の記憶手段としての機能も兼ねており、様々な処理を施した後の入力画像を記憶しておくこともできる。たとえば、画像読取装置９によって読取られた原稿がＡ４サイズの原稿である場合にはＡ４サイズの入力画像が記憶される。
【００３６】
印影記憶部２は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の記憶手段で構成され、図６（ａ）に示す特定印影画像３１の画像情報を記憶する。また印影記憶部２は、後述する真円判定用テンプレートの画像情報および真円判定用テンプレートの特徴を記憶していてもよく、画像処理装置１０１外の記憶装置であってもよい。
【００３７】
テンプレート特徴記憶部３は、真円判定用テンプレートの特徴を記憶する。真円判定用テンプレートの特徴は、印影記憶部２から読み出された真円判定用テンプレートの画像情報に基づいて算出されたものであってもよいし、印影記憶部２に記憶されている真円判定用テンプレートの特徴をそのまま記憶したものであってもよい。
【００３８】
図６は、真円判定用テンプレートの特徴について説明するための図である。図６では、輝度（または明度等）に所定の上限値および下限値を設け、輝度（または明度等）が上限値より大きい、または下限値より小さい画素を白く、輝度（または明度等）が上限値より小さく、下限値より大きい画素を黒く描いている。図６（ａ），（ｂ）に示すように、真円判定用テンプレート３３は、特定印影画像３１の一部３４に含まれ、真円形状の円周画像３２の一部を含む、斜線部分の領域の画像である。また図６（ｂ）に示すように、真円判定用テンプレート３３は各小領域（以下、「テンプレート小領域」と称する）に分割されている。
【００３９】
図６（ｂ）の目盛は、真円判定用テンプレート３３内での１つの小領域の位置を表すテンプレート小領域座標を示す目盛であり、図６（ｃ）の目盛は、真円判定用テンプレート３３内での１つの画素の位置を表すテンプレート画素座標を示す目盛である。図６（ｃ）は、２０画素×１０画素の領域の画像で構成された１つのテンプレート小領域３５（テンプレート小領域座標が（ｖ，ｆ）のテンプレート小領域）を示している。また、テンプレート小領域は２０画素×１０画素以外の、他のサイズの画像で構成されていてもよい。
【００４０】
テンプレート小領域において、輝度（または明度等）が所定の上限値より小さく、所定の下限値より大きい画素（以下、「所定画素」と称する）の数（図６（ｃ）において黒く描かれた画素の画素数）を、そのテンプレート小領域の特徴量と呼ぶ。図６（ｃ）からテンプレート小領域３５の特徴量は１００である。
【００４１】
また、図６（ｂ）のようにすべてのテンプレート小領域が同じ形状の矩形である場合には、そのテンプレート小領域の始点となるテンプレート画素座標（以下、「テンプレート小領域始点」と称する）によって、各テンプレート小領域座標を代表して表すことができる。また、１つの真円判定用テンプレート３３から、すべてのテンプレート小領域に対して、テンプレート小領域始点と特徴量との組合せを算出することができる。そのようなテンプレート小領域始点と特徴量との組合せからなる群を、真円判定用テンプレート３３の特徴と呼ぶ。後述するように、真円判定用テンプレート３３の特徴は、入力画像中の推定円中心および円存在可能性領域を算出するために用いられるので、真円判定用テンプレート３３は真円形状の円周画像３２すべてを含む画像である必要がなく、推定円中心および円存在可能性領域を算出できる最小限の画像でよい。推定円中心および円存在可能性領域の算出の精度を考慮すると、円周画像の４分の１程度を含む画像からなる真円判定用テンプレートであれば充分である。
【００４２】
またテンプレート特徴記憶部３は、後述する推定円中心算出および円存在可能性領域算出のために、真円判定用テンプレート３３中の１つの画素のテンプレート画素座標と、その１つの画素から真円の中心までの主走査方向差分および副走査方向差分、ならびにその真円を含む最小限の領域を示す主走査方向範囲および副走査方向範囲を記憶する。
【００４３】
推定値算出部４は、特徴量算出部１０、テンプレート比較履歴記憶部１１、特徴量比較部１２、特徴量比較結果記憶部１３、一致判定部１４、推定円中心算出部１５、および円存在可能性領域算出部１６を含む。
【００４４】
特徴量算出部１０は、図７Ａ（ａ）に示す、真円形状および真円形状に類似の画像を含むような入力画像中から比較領域を決定し、テンプレート特徴記憶部３から読み出した真円判定用テンプレート３３の特徴を用いて比較領域の特徴を算出する。図７Ａ，７Ｂ，７Ｃは特徴量算出部１０による特徴量の算出を説明するための図である。図７Ａ，７Ｂ，７Ｃでは図６と同様に、所定画素を黒く、所定画素以外の画素を白く描いている。比較領域３６，３７は、入力画像３８の一部の画像３９，４０に含まれる画像であって、真円判定用テンプレート３３と同一の形状の小領域に分割され、同一に小領域が配置された、斜線部分の画像である。比較領域３６，３７中の小領域を比較小領域と呼ぶ。
【００４５】
図７Ｂ（ｂ１），７Ｃ（ｂ２）はそれぞれ、比較領域３６，３７の周辺画像４１，４２を示している。また、図７Ｂ（ｄ１），７Ｃ（ｄ２）はそれぞれ、図７Ｂ（ｃ１），７Ｃ（ｃ２）に示される比較領域３６，３７中の１つの比較小領域４３，４４を示している。図７Ｂ（ｃ１），７Ｃ（ｃ２）の目盛はそれぞれ、比較領域３６，３７内での１つの小領域の位置を表す比較小領域座標を示す目盛であり、図７Ｂ（ｄ１），７Ｃ（ｄ２）の目盛はそれぞれ、比較領域３６，３７内での１つの画素の位置を表すローカル画素座標を示す目盛である。ローカル画素座標に対して、入力画像３８内での１つの画素の位置を表す座標をグローバル画素座標と呼ぶ。
【００４６】
また、図６（ｂ）のようにすべてのテンプレート小領域が同じ形状の矩形である場合には、テンプレート小領域に対応する比較小領域もすべて同じ形状の矩形であるので、比較小領域の始点となるローカル画素座標（以下、「比較小領域始点」と称する）によって、各比較小領域座標を代表して表すことができる。したがって、比較領域は、すべての比較小領域座標がテンプレート小領域座標と一致し、すべての比較小領域始点がテンプレート小領域始点と一致する領域である。
【００４７】
比較小領域における所定画素数（図７Ｂ（ｄ１），７Ｃ（ｄ２）において黒く描かれた画素数）を、その比較小領域の特徴量と呼ぶ。図７Ｂ（ｄ１），７Ｃ（ｄ２）から比較小領域４３，４４の特徴量はそれぞれ、１００，９６である。また、比較領域から、すべての比較小領域に対して、比較小領域始点と特徴量との組合せを算出することができる。そのような比較小領域始点と特徴量との組合せからなる群を、比較領域の特徴と呼ぶ。特徴量算出部１０は、算出された比較領域の特徴を特徴量比較部１２に対して出力する。
【００４８】
また、特徴量算出部１０は、特徴を算出した比較領域における１つの画素の、ローカル画素座標とグローバル画素座標との組合せをテンプレート比較履歴記憶部１１に対して出力する。ローカル画素座標とグローバル画素座標との組合せが異なれば、入力画像３８中の異なる領域を比較領域としていることになる。後述するように、一致判定部１４から真円判定用テンプレートと比較領域とが一致していないという判定が出力されると、特徴量算出部１０は、異なる比較領域の特徴の算出を行う。特徴量算出部１０は、テンプレート比較履歴記憶部１１から読み出したローカル画素座標とグローバル画素座標との組合せから、同一の比較領域に対して二度目の特徴の算出を行わないように設定される。
【００４９】
テンプレート比較履歴記憶部１１は、上述したように、特徴量算出部１０から出力された、ローカル画素座標とグローバル画素座標との組合せを記憶する。
【００５０】
特徴量比較部１２は、テンプレート特徴記憶部３から読み出されたテンプレート小領域始点と特徴量との組合せ、および特徴量算出部１０から出力された比較小領域始点と特徴量との組合せを用いて、テンプレート小領域と比較小領域とが一致しているか否かの判定を行う。この判定は、テンプレート小領域始点と比較小領域始点とが一致するテンプレート小領域の特徴量および比較小領域の特徴量を比較することで行われる。たとえば、図６（ｃ）のテンプレート小領域３５のテンプレート小領域始点は（４２１，５１）であり、図７Ｂ（ｄ１）の比較小領域４３および図７Ｃ（ｄ２）の比較小領域４４の比較小領域始点は（４２１，５１）であるので、テンプレート小領域３５の特徴量と比較小領域４４，４５の特徴量とが比較される。
【００５１】
特徴量比較部１２は、比較小領域の特徴量が、テンプレート小領域の特徴量±１０％以内である場合には小領域同士は一致していると判定し、テンプレート小領域の特徴量±１０％以内でない場合には小領域同士は一致していないと判定する。たとえば、テンプレート小領域３５の特徴量は１００であり、比較小領域４３の場合における比較小領域の特徴量は１００であるので、比較小領域の特徴量はテンプレート小領域の特徴量±０％となって、テンプレート小領域３５と比較小領域４３とは一致していると判定される。また、比較小領域４４の場合における比較小領域の特徴量は９６であるので、比較小領域の特徴量はテンプレート小領域の特徴量−４％となって、テンプレート小領域３５と比較小領域４４とは一致していると判定される。これらの判定結果は、特徴量比較結果記憶部１３に対して出力される。
【００５２】
特徴量比較結果記憶部１３は、特徴量比較部１２から出力された判定結果から、一致していると判定された数（以下、「一致判定数」と称する）と一致していないと判定された数（以下、「不一致判定数」と称する）とを記憶する。一致判定数と不一致判定数との和はテンプレート小領域（比較小領域）の数であり、全判定数である。
【００５３】
一致判定部１４は、特徴量比較結果記憶部１３に記憶された判定結果を読み出し、真円判定用テンプレートと比較領域とが一致しているか否かの判定を行う。この判定は、一致判定数および不一致判定数を用いて行われる。一致判定部１４は、たとえば、全判定数に対する一致判定数の割合である一致判定数／全判定数×１００（％）が１０％以上であれば、真円判定用テンプレートと比較領域とが一致していると判定をする。判定結果は、特徴量算出部１０、推定円中心算出部１５、および円存在可能性領域算出部１６に対して出力される。
【００５４】
推定円中心算出部１５は、一致判定部１４から真円判定用テンプレートと比較領域とが一致しているという判定が出力されると、推定円中心の算出を行う。推定円中心とは、比較領域中の画像が円周画像の一部であれば、その円の中心があると推定されるグローバル画素座標である。推定円中心算出部１５は、テンプレート特徴記憶部３から読み出された、真円判定用テンプレート中の１つの画素のテンプレート画素座標と、その１つの画素からの真円の中心までの主走査方向差分および副走査方向差分とを用いて、推定円中心を算出する。図８は、推定円中心算出および円存在可能性領域算出を説明するための図である。図８（ａ１），（ａ２）に示すように、推定円中心算出部１５は、テンプレート画素座標と一致するローカル画素座標を有する画素４５，４６のグローバル画素座標に、前記主走査方向差分４７，４８および前記副走査方向差分４９，５０をそれぞれ加算して、推定円中心５１，５２を算出する。算出された推定円中心は理想勾配算出部５の差分ベクトル算出部１７に対して出力される。
【００５５】
円存在可能性領域算出部１６は、一致判定部１４から真円判定用テンプレートと比較領域とが一致しているという判定が出力されると、円存在可能性領域の算出を行う。円存在可能性領域とは、比較領域中の画像が円周画像の一部であれば、その円周画像を含む最小限の領域であると推定される領域である。円存在可能性領域算出部１６は、テンプレート特徴記憶部３から読み出された、真円判定用テンプレート中の１つの画素のテンプレート画素座標と、真円を含む最小限の領域を示す主走査方向範囲および副走査方向範囲を用いて、円存在可能性領域を算出する。図８（ｂ１），（ｂ２）に示すように、円存在可能性領域算出部１６は、テンプレート画素座標と一致するローカル画素座標を有する画素４５，４６のグローバル画素座標と、前記主走査方向範囲５３，５４および前記副走査方向範囲５５，５６とを用いて、円存在可能性領域５７，５８を算出する。算出された円存在可能性領域は理想勾配算出部５の差分ベクトル算出部１７、および近似勾配算出部６の特定エッジ抽出部２０に対して出力される。
【００５６】
理想勾配算出部５は、第２差分算出手段である差分ベクトル算出部１７、理想接線ベクトル算出手段である理想接線ベクトル算出部１８、および勾配算出部１９を含む。
【００５７】
差分ベクトル算出部１７は、推定円中心算出部１５から出力された推定円中心、および円存在可能性領域算出部１６から出力された円存在可能性領域から、注目画素のグローバル座標（以下、「注目座標」と称する）と推定円中心との差分ベクトルを算出する。この場合の注目画素とは、円存在可能性領域内の１つの画素であって、差分ベクトル算出部１７によって選ばれる。差分ベクトル算出部１７は、たとえば、推定円中心が（Ｏｘ，Ｏｙ）、注目座標が（Ｘ，Ｙ）である場合、差分ベクトルである（Ｘ−Ｏｘ，Ｙ−Ｏｙ）を算出する。算出された差分ベクトルは、注目座標とともに理想接線ベクトル算出部１８に対して出力される。
【００５８】
理想接線ベクトル算出部１８は、差分ベクトル算出部１７から出力された差分ベクトルから理想接線ベクトルを算出する。理想接線ベクトルとは、注目画素が、推定円中心を中心とする円周上にあると仮定した場合の接ベクトルである。差分ベクトルを直交変換することで理想接線ベクトルは、（ΔＸ，ΔＹ）＝（Ｙ−Ｏｙ，−Ｘ＋Ｏｘ）と算出される。算出された理想接線ベクトルは、注目座標とともに勾配算出部１９に対して出力される。
【００５９】
勾配算出部１９は、理想接線ベクトル算出部１８から出力された理想接線ベクトルから、理想接線ベクトルの勾配である理想勾配ΔＹ／ΔＸ＝（−Ｘ＋Ｏｘ）／（Ｙ−Ｏｙ）を算出する。算出された理想勾配は、注目座標とともに勾配比較部７に対して出力される。ΔＸ＝Ｙ−Ｏｙ＝０の場合は理想勾配の算出がされないので、数字の代わりに「∞」等の記号が出力される。
【００６０】
近似勾配算出部６は、特定エッジ抽出手段である特定エッジ抽出部２０、特定エッジ記憶手段である特定エッジ記憶部２１、第１差分算出手段である差分ベクトル算出部２２、および勾配算出部２３を含む。
【００６１】
特定エッジ抽出部２０は、円存在可能性領域算出部１６から出力された円存在可能性領域に基づいて、円存在可能性領域中の特定エッジ画素のグローバル画素座標をすべて抽出する。特定エッジ画素とは、従来公知の方法によって抽出されるエッジ画素のうち、他のエッジ画素によって形成される閉じた領域内に含まれないエッジ画素である。図９は、特定エッジ抽出部２０による特定エッジ画素の抽出を説明するための図である。特定エッジ抽出部２０は、図９（ａ１），（ａ２）に示される円存在可能性領域内の画像に対して、従来公知の方法によってエッジ画素の抽出を行い、図９（ｂ１），（ｂ２）に示される複数のエッジ画素５９〜６５を抽出する。特定エッジ抽出部２０は、さらに、複数のエッジ画素５９〜６５の中から他のエッジ画素によって形成される閉じた領域内に含まれていない、特定エッジ画素５９，６０を抽出する。抽出された特定エッジ画素のグローバル画素座標は、特定エッジ記憶部２１に対して出力される。
【００６２】
特定エッジ記憶部２１は、上記のようにして抽出された、円存在可能性領域中の特定エッジ画素のグローバル画素座標をすべて記憶する。
【００６３】
差分ベクトル算出部２２は、特定エッジ記憶部２１が記憶する特定エッジ画素のグローバル画素座標を読み出し、注目座標と、注目画素との主走査方向差分が３以上の特定エッジ画素であって注目画素と最も距離の近い画素のグローバル画素座標との差分ベクトルを算出する。この場合の注目画素とは、特定エッジ画素のうちの１つの画素であって、差分ベクトル算出部２２によって選ばれる。図１０は、差分ベクトル算出部２２による差分ベクトルの算出を説明するための図である。差分ベクトル算出部２２は、たとえば、図１０（ａ）に示すように、注目画素６１の座標（Ｘ，Ｙ）＝（２００５，２０１１）である場合、注目画素６１との主走査方向差分が３以上の特定エッジ画素であって注目画素と最も距離の近い画素６２のグローバル画素座標（Ａ，Ｂ）＝（２００８，２００７）を読み出し、差分ベクトル６３である（ΔＸ’，ΔＹ’）＝（（Ａ−Ｘ），（Ｂ−Ｙ））＝（３，−４）を算出する。また、図１０（ｂ）に示すように、注目画素６４の座標が（Ｘ，Ｙ）＝（１００８，１００９）である場合、注目画素６４との主走査方向差分が３以上の特定エッジ画素であって注目画素と最も距離の近い画素６５のグローバル画素座標（Ａ，Ｂ）＝（１００８，１００５）を読み出し、差分ベクトル６６である（ΔＸ’，ΔＹ’）＝（（Ａ−Ｘ），（Ｂ−Ｙ））＝（０，−４）を算出する。算出された差分ベクトルは、注目座標とともに勾配算出部２３に対して出力される。
【００６４】
勾配算出部２３は、差分ベクトル算出部２２から出力された差分ベクトルから、差分ベクトルの勾配である近似勾配ΔＹ’／ΔＸ’＝（Ｂ−Ｙ）／（Ａ−Ｘ）を算出する。算出された近似勾配は、注目座標とともに勾配比較部７に対して出力される。ΔＸ’＝Ａ−Ｘ＝０の場合は近似勾配の算出がされないので、数字の代わりに「∞」等の記号が出力される。
【００６５】
勾配比較部７は、勾配算出部１９から出力された注目座標および理想勾配、ならびに勾配算出部２３から出力された注目座標および近似勾配を用いて、理想勾配と近似勾配とが一致しているか否かの判定を行う。この判定は、注目座標が一致する理想勾配および近似勾配を比較することで行われる。図１１は、勾配比較部７による理想勾配と近似勾配との比較を模式的に表す図である。図１１（ａ）に示すように、勾配比較部７は、注目座標６７を通る仮想的な円周６９上の接線の勾配である理想勾配７１と、近似的に算出された、特定エッジ画素上の接線の勾配である近似勾配７３とを比較する。また図１１（ｂ）に示すように、勾配比較部７は、注目座標６８を通る仮想的な円周７０上の接線の勾配である理想勾配７２と、近似的に算出された、特定エッジ画素上の接線の勾配である近似勾配７４とを比較する。勾配比較部７はたとえば、近似勾配が、理想勾配±１０％以内である場合には勾配同士は一致していると判定し、理想勾配±１０％以内でない場合には勾配同士は一致していないと判定する。判定結果は、円形状有無判定部８の勾配比較結果記憶部２４に対して出力される。
【００６６】
円形状有無判定部８は、勾配比較結果記憶手段である勾配比較結果記憶部２４および円周判定手段である円周判定部２５を含む。
【００６７】
勾配比較結果記憶部２４は、勾配比較部７から出力された判定結果から、一致していると判定された数（以下、「勾配一致判定数」と称する）と一致していないと判定された数（以下、「勾配不一致判定数」と称する）とを記憶する。
【００６８】
円周判定部２５は、勾配比較結果記憶部２４に記憶された判定結果を読み出し、円存在可能性領域内に円周画像が存在しているか否かの判定を行う。この判定は、勾配一致判定数および勾配不一致判定数を用いて行われる。円周判定部２５は、たとえば、勾配一致判定数と勾配不一致判定数との和からなる勾配全判定数に対する勾配一致判定数の割合である勾配一致判定数／勾配全判定数×１００（％）が、１０％等の円周判定閾値以上であれば、円存在可能性領域内に円周画像が存在していると判定し、円周存在判定、推定円中心および円存在可能性領域を、画像処理装置１０１内の他の部材または画像処理装置１０１外の他の装置に対して出力する。また円周判定部２５は、勾配一致判定数／勾配全判定数×１００（％）が円周判定閾値以上である円存在可能性領域が入力画像中に存在しなければ、入力画像中に円周画像が存在していないと判定し、円周不存在判定を画像処理装置１０１内の他の部材または画像処理装置１０１外の他の装置に対して出力する。
【００６９】
上記の各部材を備える画像処理装置１０１の真円形状有無判定処理について説明する。図１２は、真円形状有無判定処理を表すフローチャートである。
【００７０】
画像処理装置１０１は、図示しない制御手段によって、原稿画像を画像読取装置９に読取らせる（ステップＳ１）。原稿の読取りによって得られた入力画像は、前処理部１によって前処理が施される。画像処理装置１０１は、前処理後の入力画像中に未だ比較領域となっていない領域が存在するか否かを判定し（ステップＳ２）、存在すればステップＳ３へ、存在しなければステップＳ１１へと処理を進める。特徴量算出部１０によって比較領域が決定され、比較領域の特徴が算出されると、特徴量比較部１２によって、真円判定用テンプレートの特徴と比較領域の特徴とが比較される（ステップＳ３）。この比較の結果に基づき、一致判定部１４によって、真円判定用テンプレートと比較領域とが一致するか否かの判定が行われる（ステップＳ４）。一致すればステップＳ５へ、一致しなければステップＳ２へと処理を進める。
【００７１】
たとえば、図７Ｂ（ｃ１）の比較領域３６の特徴も、図７Ｃ（ｃ２）の比較領域３７の特徴も、図６（ｂ）の真円判定用テンプレート３３の特徴と類似しているので、画像処理装置は真円判定用テンプレート３３と比較領域３６，３７とが一致していると判定し、処理をステップＳ５へ進める。
【００７２】
画像処理装置１０１は、推定円中心算出部１５によって推定円中心を算出し（ステップＳ５）、円存在可能性領域算出部１６によって円存在可能性領域を算出する（ステップＳ６）。画像処理装置１０１は、算出された推定円中心および円存在可能性領域に基づき、理想勾配算出部５によって理想勾配を算出する（ステップＳ７）。画像処理装置１０１は、算出された円存在可能性領域に基づき、近似勾配算出部６によって近似勾配を算出する（ステップＳ８）。
【００７３】
理想勾配および近似勾配が算出されると、勾配比較部７によって、算出された理想勾配と近似勾配とが比較され（ステップＳ９）、その比較によって得られた勾配一致判定数および勾配不一致判定数に基づいて、円形状有無判定部８によって、算出された円存在可能性領域内に円周画像が存在しているか否かの判定が行われる（ステップＳ１０）。
【００７４】
たとえば、図１１（ａ）に示すように、理想勾配７１と近似勾配７３とが一致しており、特定エッジ画素すべてにおいて、同様に理想勾配と近似勾配とが一致するような場合には、算出された円存在可能性領域内に円周画像が存在しているという判定がなされる。また、図１１（ｂ）に示すように、理想勾配７２と近似勾配７４とが一致しておらず、他の多数の特定エッジ画素においても、同様に理想勾配と近似勾配とが一致しない場合には、算出された円存在可能性領域内に円周画像は存在していないという判定がなされる。算出された円存在可能性領域内に円周画像が存在するか否かの判定結果ならびに円周画像が存在する場合には推定円中心および円存在可能性領域が、図示しない記憶手段に記憶される。
【００７５】
画像処理装置１０１は、入力画像中に未だ比較領域となっていない領域が存在するか否かを判定し（ステップＳ１１）、存在すればステップＳ３へ、存在しなければステップＳ１２へと処理を進める。画像処理装置１０１は、図示しない記憶手段に記憶された、円存在可能性領域内に円周画像が存在するか否かの判定結果を用いて、円周画像が存在すればステップＳ１３へ、存在しなければステップＳ１４へと処理を進める（ステップＳ１２）。
【００７６】
ステップＳ１３において、画像処理装置１０１は、円周画像が入力画像中に存在するという情報である円周存在判定、推定円中心および円存在可能性領域を出力する。入力画像中に複数の円周画像が存在する場合には、複数の円周存在判定が出力される。ステップＳ１４において、画像処理装置１０１は、円周画像が入力画像中に存在しないという情報である円周不存在判定を出力する。
【００７７】
画像処理装置１０１は、円周存在判定または円周不存在判定を出力すると、真円形状有無判定処理を終了する。
【００７８】
画像処理装置１０１によって生じる効果を説明する。上述したように、画像処理装置１０１は、真円判定用テンプレートおよび比較領域の比較と、理想勾配および近似勾配の比較とを用いて、真円形状有無判定を行っている。真円判定用テンプレートが円周画像のすべてを含む画像であれば、理想勾配および近似勾配の比較を行わなくとも、ある程度の精度で真円形状有無判定を行うことは可能である。しかしながら、真円判定用テンプレートが円周画像のすべてを含む画像である場合、真円判定用テンプレートの特徴の情報量は膨大となるので、テンプレート特徴記憶部３は大容量の記憶手段である必要がある。すなわち、本発明の画像処理装置１０１は、テンプレート特徴記憶部３の記憶容量が小さくとも真円形状有無判定を行うことができる。
【００７９】
また画像処理装置１０１は、真円判定用テンプレートおよび比較領域の比較と、理想勾配および近似勾配の比較とを用いて、真円形状有無判定を行うので、真円判定用テンプレートおよび比較領域の比較のみによって判定を行う画像処理装置に比べて判定精度が向上する。図１３は、画像処理装置１０１における判定精度向上の効果を説明するための図である。図１３（ａ１）は画像処理装置１０１によって円周存在判定が出力される比較領域中の画像７５を示しており、図１３（ａ２）は画像処理装置１０１によって円周不存在判定が出力される比較領域中の画像７６を示している。また、図１３（ｂ１）は画像７５中の比較小領域７７を示しており、図１３（ｂ２）は画像７６中の比較小領域７８を示している。
【００８０】
図１３（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２）に示しているように、画像７５と画像７６との間には、比較小領域７７，７８において円周画像に欠けが存在するか否かの差しかない。また、図１３（ｂ１），（ｂ２）に示しているように、比較小領域７７，７８は所定画素が等しい、すなわち、特徴量が等しいので、画像７５を含む比較領域および画像７６を含む比較領域の特徴は同一である。したがって、真円判定用テンプレートおよび比較領域の比較のみによって判定を行う画像処理装置では、円周画像である画像７５だけではなく、円周画像に欠けが存在する画像７６も円周画像であると判定される。
【００８１】
本発明の画像処理装置１０１は、画像７６を円周画像であるとする誤判定を行わない。画像処理装置１０１は、真円判定用テンプレートおよび比較領域の比較後、円存在可能性領域を算出し、特定エッジ画素を抽出する。図１３（ｃ１），（ｃ２）は、比較小領域７７，７８中の特定エッジ画素を示す図である。図１３（ｃ１），（ｃ２）に示すように、円周画像である画像７５の特定エッジ画素は円周画像の外側の画素だけであるのに対し、円周画像に欠けが存在する画像７６の特定エッジ画素は、円周画像の外側および内側の画素となる。したがって画像７６においては勾配一致判定数が少なくなるので、画像処理装置１０１は画像７６を円周画像であると判定しない。このように、本発明の画像処理装置１０１は、精度よく真円形状有無判定を行うことができる。
【００８２】
次に、画像処理装置１０１における楕円形状有無判定を行う処理（以下、「楕円形状有無判定処理」と称する）について説明する。真円形状有無判定処理と同様に、原稿の読取りによって得られた入力画像は、前処理部１によって前処理が施される。画像処理装置１０１は、推定値算出部４によって、前処理後の入力画像中の比較領域における推定円中心および円存在可能性領域の算出を行う。算出の際に用いられる判定用テンプレートは、楕円判定用テンプレートである。図１４は楕円判定用テンプレートを示す図であり、図１４では、輝度（または明度等）に所定の上限値および下限値を設け、輝度（または明度等）が上限値より大きい、または下限値より小さい画素を白く、輝度（または明度等）が上限値より小さく、下限値より大きい画素を黒く描いている。図１４（ａ１），（ｂ１），（ａ２），（ｂ２）に示すように、楕円判定用テンプレート８３，８４は、特定印影画像７９，８０の一部８１，８２に含まれ、楕円形状の円周画像８５，８６の一部を含む、斜線部分の領域の画像である。また図１４（ｂ１），（ｂ２）に示すように、楕円判定用テンプレート８３，８４はテンプレート小領域に分割されている。真円形状有無判定処理と同様に、テンプレート小領域の特徴量とテンプレート小領域始点との組合せからなる群である、楕円判定用テンプレート８３，８４の特徴が、テンプレート特徴記憶部３に記憶されている。
【００８３】
推定値算出部４は、この楕円判定用テンプレートの特徴を読み出し、楕円判定用テンプレートの特徴と比較領域の特徴とを比較し、両者が一致しているか否かを判定する。推定値算出部４は、その判定の結果に基づき、推定円中心および円存在可能性領域が算出する。画像処理装置１０１は、算出された推定円中心および円存在可能性領域に基づき、理想勾配算出部５によって理想勾配を、近似勾配算出部６によって近似勾配を、それぞれ算出する。
【００８４】
理想勾配の算出における、理想接線ベクトル算出部１８による理想接線ベクトルの算出法は、真円形状有無判定処理と楕円形状有無判定処理とでは異なる。すなわち、推定円中心を（Ｏｘ，Ｏｙ）、注目座標を（Ｘ，Ｙ）として、差分ベクトル算出部１７によって算出された差分ベクトルが（Ｘ−Ｏｘ，Ｙ−Ｏｙ）＝（Ａ’，Ｂ’）であり、予め定められた楕円を表す式がｘ２／Ｃ２＋ｙ２／Ｄ２＝１（（ｘ，ｙ）は楕円円周上の任意の点、Ｃ，Ｄは定数）であるとき、理想接線ベクトル（ΔＸ，ΔＹ）は、（ΔＸ，ΔＹ）＝（Ｂ’／Ｄ２，−Ａ’／Ｃ２）と算出される。また、図１４（ａ２）に示すように、楕円の傾き角がαのとき、理想接線ベクトル（ΔＸ，ΔＹ）は、下記式のように算出される。理想勾配算出部５は、このような理想接線ベクトルを用いて理想勾配の算出を行う。近似勾配算出部６による近似勾配の算出は、真円形状有無判定処理と同様である。
【００８５】
【数１】
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【００８６】
理想勾配および近似勾配が算出されると、勾配比較部７によって、算出された理想勾配と近似勾配とが比較され、その比較によって得られた勾配一致判定数および勾配不一致判定数に基づいて、円形状有無判定部８によって楕円形状の円周画像が存在しているか否かの判定が行われ、真円形状有無判定処理と同様に、判定結果が出力される。以上が楕円形状有無判定処理である。画像処理装置１０１は、真円形状有無判定処理および楕円形状有無判定処理によって、入力画像中に任意の印影画像が任意の角度で存在していても、その印影画像中の円周画像部分の判定を行うことができる。
【００８７】
次に、本発明の第２実施形態である画像処理装置１０２について説明する。図１５は画像処理装置１０２の構成を機能的に示すブロック図である。図１５に示すように、画像処理装置１０２は、推定円周算出手段である推定円周算出部２６を備えていること以外は、画像処理装置１０１と同一の構成である。したがって、推定円周算出部２６およびその周辺の部材の機能についてのみ説明する。画像処理装置１０１の部材と共通する各部材は共通の機能を備えている。
【００８８】
推定円周算出部２６は、円周半径下限値および円周半径上限値を記憶しており、それらの値と、推定円中心算出部１５から出力された推定円中心と、円存在可能性領域算出部１６から出力された円存在可能性領域とから、推定円周領域を算出する。図１６は、推定円周領域を説明するための図である。推定円周算出部２６は、図１６（ａ）に示すように、推定円中心８７を中心として円周半径上限値８８を半径とする円周と、推定円中心８７を中心として円周半径下限値８９を半径とする円周とに挟まれる領域であって、円存在可能性領域９０に含まれる領域である、斜線部で示される推定円周領域９１を算出する。算出された推定円周領域は差分ベクトル算出部１７および特定エッジ抽出部２０に対して出力される。
【００８９】
差分ベクトル算出部１７は、推定円中心算出部１５から出力された推定円中心、および推定円周算出部２６から出力された推定円周領域から、注目座標と推定円中心との差分ベクトルを算出する。この場合の注目画素とは、推定円周領域内の１つの画素であって、差分ベクトル算出部１７によって選ばれる。算出された差分ベクトルは、注目座標とともに理想接線ベクトル算出部１８に対して出力される。差分ベクトルの算出後は、画像処理装置１０１と同様に、理想勾配が算出され、勾配比較部７に対して出力される。
【００９０】
特定エッジ抽出部２０は、推定円周算出部２６から出力された推定円周領域に基づいて、推定円周領域中の特定エッジ画素のグローバル画素座標をすべて抽出する。図１６（ｂ），（ｃ）は、特定エッジ抽出部２０によって、推定円周領域から抽出された特定エッジ画素を示している。図１６（ｂ）に示すように、特定エッジ画素が推定円周領域内にすべて存在する場合には、円存在可能性領域内の全特定エッジ画素９２が抽出される。また、図１６（ｃ）に示すように、推定円周領域内の特定エッジ画素９３と、円存在可能性領域内であるけれども推定円周領域外である特定エッジ画素９４とが存在する場合は、図１６（ｃ）において実線で示す特定エッジ画素９３のみが抽出される。特定エッジ画素の抽出後は、画像処理装置１０１と同様に、近似勾配が算出され、勾配比較部７に対して出力される。その後、出力された理想勾配および近似勾配から、画像処理装置１０１と同様に判定が行われる。
【００９１】
このように、画像処理装置１０２は、推定円周領域内の注目画素に対する勾配同士の比較を行うことができるので、判定の精度を保ったまま、判定処理速度の高速化を図ることができる。また画像処理装置１０２は、楕円形状有無判定処理の場合にも、楕円形状の推定円周領域を指定するパラメータ、たとえば、長径上限値および下限値、短径上限値および下限値、ならびに楕円の傾き角を、推定円周算出部２６に記憶させておくことで、真円形状有無判定処理と同様に、推定円周領域内の注目座標に対する勾配同士の比較のみを行うことができる。
【００９２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１７は、本実施形態の画像処理装置における円形状有無判定部８周辺の部材を機能的に示すブロック図である。図１７に示すように、本実施形態は、円周判定閾値変更手段である円周判定閾値変更部２７を備えること以外は、画像処理装置１０１と同一の構成であり、共通する各部材は、共通する機能を有している。
【００９３】
円周判定閾値変更部２７は、円周判定閾値を変更する。円周判定閾値の変更は、図示しない入力手段を用いたユーザからの指示によって行うことができる。また、ユーザの指示によらず、所定の条件下で、円周判定閾値を変更するように構成されていてもよい。たとえば、画像処理装置に接続される画像読取装置の読取解像度に応じて判定閾値を変更するような構成である。本実施形態は、このように、円周判定閾値を変更することが可能な円周判定閾値変更部２７を備えることによって、画像読取装置が経年劣化しても、一定の精度以上で判定を行うことができる。
【００９４】
次に、本発明の第４実施形態である画像処理装置１０３について説明する。図１８は、画像処理装置１０３の構成を機能的に示すブロック図である。図１８に示すように、画像処理装置１０３は、フィルタ手段であるフィルタ部２８を備えること以外は、画像処理装置１０１と同一の構成であり、共通する各部材は、共通する機能を有している。
【００９５】
フィルタ部２８は、Ｒフィルタ部２８Ｒと、Ｇフィルタ部２８Ｇと、Ｂフィルタ部２８Ｂとを含む。
【００９６】
Ｒフィルタ部２８Ｒは、前処理部１によって前処理が施された入力画像のＲＧＢ信号値のうち、Ｒ信号値を読み出し、フィルタリングを行う。Ｒフィルタ部２８Ｒは、たとえば、２５６階調において、Ｒ信号値が２００〜２２０の画素のみを抽出する。抽出された画素の情報はフィルタ部２８の図示しない処理手段に対して出力される。Ｇフィルタ部２８Ｇは、前処理部１によって前処理が施された入力画像のＲＧＢ信号値のうち、Ｇ信号値を読み出し、フィルタリングを行う。Ｇフィルタ部２８Ｇは、たとえば、２５６階調において、Ｒ信号値が３０〜４０の画素のみを抽出する。抽出された画素の情報はフィルタ部２８の処理手段に対して出力される。Ｂフィルタ部２８Ｂは、前処理部１によって前処理が施された入力画像のＲＧＢ信号値のうち、Ｂ信号値を読み出し、フィルタリングを行う。Ｂフィルタ部２８Ｂは、たとえば、２５６階調において、Ｂ信号値が１０〜２０の画素のみを抽出する。抽出された画素の情報はフィルタ部２８の処理手段に対して出力される。
【００９７】
フィルタ部２８内の処理手段は、Ｒフィルタ部２８Ｒ、Ｇフィルタ部２８Ｇ、Ｂフィルタ部２８Ｂから出力された画素の情報を用いて、特定色の画素を抽出する。たとえば、上記の例では、特定色は、ＲＧＢ信号値が（２００〜２２０，３０〜４０，１０〜２０）となる色であり、この特定色の画素が抽出される。抽出されない特定色以外の画素は、ＲＧＢ信号値が（０，０，０）の画素となる。特定色の抽出後の画像は、前処理部１に対して出力され、前処理部１に記憶される。その後、画像処理装置１０３は、特定色の抽出後の画像を入力画像として、画像処理装置１０１と同様に円形状有無判定処理を行う。
【００９８】
このように、画像処理装置１０３は、抽出された特定色の画像を入力画像として円形状有無の判定を行うことができるので、判定対象の円形状の色分布が予めわかっている場合、たとえば印影が朱色である場合などに、フィルタ部２８によって、朱色以外の色の画像をカットすることができ、判定精度を向上することができる。また、画像処理装置１０３は、入力画像がカラー画像であっても、無彩化処理を行わずに、カラー画像のまま判定を行うことができるので、精度良く判定を行うことができる。さらに、特定色抽出後の画像は、元の画像と比べて情報が少ないので、画像処理装置１０３の記憶手段をより小容量化することができる。
【００９９】
次に、本発明の第５実施形態である画像処理装置１０４について説明する。図１９は、画像処理装置１０４の構成を機能的に示すブロック図である。図１９に示すように画像処理装置１０４は、２値化処理手段である２値化処理部２９を備えること以外は、画像処理装置１０３と同一の構成であり、共通する各部材は、共通する機能を有している。
【０１００】
２値化処理部２９は、特定色抽出後の画像に対し、２値化処理を行う。たとえば、特定色の画素を「１」として、ＲＧＢ信号値をすべて（２５５，２５５，２５５）とする。特定色以外の画素は、「０」として、ＲＧＢ信号値をすべて（０，０，０）とする。２値化処理後の画像は、前処理部１に対して出力され、前処理部１に記憶される。その後、画像処理装置１０４は、特定色の抽出後の画像を入力画像として、画像処理装置１０１と同様に円形状有無判定処理を行う。
【０１０１】
このように、画像処理装置１０４は、２値化処理後の画像を入力画像として円形状有無の判定を行うことができる。２値化処理後の画像は、元の画像と比べて情報が少ないので、画像処理装置１０４の記憶手段をより小容量化することができる。
【０１０２】
次に、本発明の画像処理システムの実施形態である画像処理システム２００について説明する。図２０は画像処理システム２００の構成を機能的に示すブロック図である。図２０に示すように、画像処理システム２００は、画像読取装置９と、画像処理装置１０１と、通知装置３０とを含む。画像読取装置９および画像処理装置１０１は、それぞれ上記の読取装置および処理装置であるので、詳細は省略する。
【０１０３】
画像読取装置９によって原稿画像から読取られた画像は、画像処理装置１０１に対して出力され、画像処理装置１０１は、その画像を入力画像として、入力画像に対して円形状有無判定を行う。入力画像中に円周画像が存在すると判定された場合、画像処理装置１０１は、円周存在判定、推定円中心および円存在可能性領域を通知装置３０に対して出力する。入力画像中に円周画像が存在していないと判定された場合、画像処理装置１０１は、円周不存在判定を通知装置３０に対して出力する。
【０１０４】
通知装置３０は、画像処理装置１０１から出力された情報に基づいて、ユーザに対し通知を行う。通知は、図示しないスピーカからの音声であってもよいし、図示しない表示部に判定結果を示す文章を表示してもよい。たとえば、通知装置３０は、画像処理装置１０１から円周存在判定、推定円中心および円存在可能性領域が出力されると、「円周画像が検出されました」というアナウンスとともに、表示部に入力画像および円存在可能性領域を表示させてもよい。また、たとえば、通知装置３０は、画像処理装置１０１から円周不存在判定が出力されると、「円周画像は検出されませんでした」というアナウンスを行なってもよい。このように画像処理システム２００は、音および光の少なくとも１つを用いてユーザに対して判定結果を通知することができる。
【０１０５】
また本発明の画像処理方法は、上記の画像処理装置の第１〜５実施形態および上記の画像処理システムの実施形態に、円形状有無判定処理を実行させることによって実現される。また、プログラムに係る本発明の実施形態として、コンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に、円形状有無判定処理を行う画像処理プログラムを記録するものとすることもできる。
【０１０６】
そのような画像処理プログラムを記録媒体に記録する結果、円形状有無判定処理を実行するプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）を記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【０１０７】
上記記録媒体は、デジタルカラー画像形成装置またはコンピュータシステムに備えられるプログラム読取装置により読取られることで上記の画像処理方法が実行される。
【０１０８】
コンピュータシステムは、フラットベッドスキャナ、フィルムスキャナ、デジタルカメラなどの画像入力装置、所定のプログラムコードがロードされることにより上記画像処理方法など様々な処理が行われるコンピュータ、コンピュータの処理結果を表示するＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどの画像表示装置およびコンピュータの処理結果を紙などに出力するプリンタより構成される。さらにコンピュータシステムには、ネットワークを介してサーバなどに接続するための通信手段としてのネットワークカードやモデムなどが備えられる。
【０１０９】
なお、本実施形態では、この記録媒体として、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示しないメモリ、たとえばＲＯＭ（Read Only Memory）そのものがプログラムメディアであっても良いし、また、図示しない外部記憶装置としてプログラム読取装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読取可能なプログラムメディアであっても良い。
【０１１０】
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であっても良いし、あるいは、いずれの場合もプログラムコードを読み出し、読み出されたプログラムコードは、マイクロコンピュータの図示しないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【０１１１】
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープ、カセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）／ＭＯ（Magneto Optical
disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクのディスク系、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムコードを担持する媒体であっても良い。
【０１１２】
また、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であれば、通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードするように流動的にプログラムコードを担持する媒体であっても良い。なお、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであっても良い。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】画像処理装置１０１の構成を機能的に示すブロック図である。
【図２】推定値算出部４の構成を機能的に示すブロック図である。
【図３】理想勾配算出部５の構成を機能的に示すブロック図である。
【図４】近似勾配算出部６の構成を機能的に示すブロック図である。
【図５】円形状有無判定部８の構成を機能的に示すブロック図である。
【図６】真円判定用テンプレートの特徴について説明するための図である。
【図７Ａ】特徴量算出部１０による特徴量の算出を説明するための図である。
【図７Ｂ】特徴量算出部１０による特徴量の算出を説明するための図である。
【図７Ｃ】特徴量算出部１０による特徴量の算出を説明するための図である。
【図８】推定円中心算出および円存在可能性領域算出を説明するための図である。
【図９】特定エッジ抽出部２０による特定エッジ画素の抽出を説明するための図である。
【図１０】差分ベクトル算出部２２による差分ベクトルの算出を説明するための図である。
【図１１】勾配比較部７による理想勾配と近似勾配との比較を模式的に表す図である。
【図１２】真円形状有無判定処理を表すフローチャートである。
【図１３】画像処理装置１０１における判定精度向上の効果を説明するための図である。
【図１４】楕円判定用テンプレートを示す図である。
【図１５】画像処理装置１０２の構成を機能的に示すブロック図である。
【図１６】推定円周領域を説明するための図である。
【図１７】円形状有無判定部８周辺の部材を機能的に示すブロック図である。
【図１８】画像処理装置１０３の構成を機能的に示すブロック図である。
【図１９】画像処理装置１０４の構成を機能的に示すブロック図である。
【図２０】画像処理システム２００の構成を機能的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１  前処理部
２  印影記憶部
３  テンプレート特徴記憶部
４  推定値算出部
５  理想勾配算出部
６  近似勾配算出部
７  勾配比較部
８  円形状有無判定部
９  画像読取装置
１０  特徴量算出部
１１  テンプレート比較履歴記憶部
１２  特徴量比較部
１３  特徴量比較結果記憶部
１４  一致判定部
１５  推定円中心算出部
１６  円存在可能性領域算出部
１７  差分ベクトル算出部
１８  理想接線ベクトル算出部
１９  勾配算出部
２０  特定エッジ抽出部
２１  特定エッジ記憶部
２２  差分ベクトル算出部
２３  勾配算出部
２４  勾配比較結果記憶部
２５  円周判定部
１０１〜１０４  画像処理装置
２００  画像処理システム
【図１】
2010134564.tif 000004
【図２】
2010134564.tif 000005
【図３】
2010134564.tif 000006
【図４】
2010134564.tif 000007
【図５】
2010134564.tif 000008
【図６】
2010134564.tif 000009
【図７Ａ】
2010134564.tif 000010
【図７Ｂ】
2010134564.tif 000011
【図７Ｃ】
2010134564.tif 000012
【図８】
2010134564.tif 000013
【図９】
2010134564.tif 000014
【図１０】
2010134564.tif 000015
【図１１】
2010134564.tif 000016
【図１２】
2010134564.tif 000017
【図１３】
2010134564.tif 000018
【図１４】
2010134564.tif 000019
【図１５】
2010134564.tif 000020
【図１６】
2010134564.tif 000021
【図１７】
2010134564.tif 000022
【図１８】
2010134564.tif 000023
【図１９】
2010134564.tif 000024
【図２０】
2010134564.tif 000025