(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１階調値の第１画素と、前記第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像において、１または隣り合う複数の前記第１画素からなる第１領域のうち、その大きさに関して予め定められた第１の条件を満たすものをそれぞれ選択領域として選択する選択手段と、
第１方向に閾値以上の長さで連続する前記第２画素からなる２つの画素群によって前記第１方向とは異なる第２方向から挟まれた、１または隣り合う複数の前記第２画素からなる第２領域のうち、前記第１方向における両端が前記選択領域に隣接し、且つその大きさに関して予め定められた第２の条件を満たすものを前記画像から検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された複数の第２領域のうち前記第１方向における分布に関して予め定められた第３の条件を満たすものに隣接する前記選択領域を前記画像から抽出する抽出手段と
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記第１領域を含み、前記第１方向の辺の長さが当該第１領域と同じであり、且つ前記第２方向の辺の長さが当該第１領域よりも長い矩形を選択領域として選択する
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】
前記選択手段は、前記画像における前記選択領域以外の第１領域に含まれる全画素を前記第２画素に置換し、
前記検出手段は、前記選択手段により画素が置換された画像から前記第２領域を検出する
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】
前記検出手段は、前記２つの画素群によって前記第２方向から挟まれ、前記第１方向における両端が前記選択領域に隣接し、且つその大きさに関して予め定められた第２の条件を満たす第２領域のうち、当該第２領域に隣接する前記選択領域との各境界の形状が予め定められた第４の条件を満たすものを前記画像から検出する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
コンピュータを、
第１階調値の第１画素と、前記第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像において、１または隣り合う複数の前記第１画素からなる第１領域のうち、その大きさに関して予め定められた第１の条件を満たすものをそれぞれ選択領域として選択する選択手段と、
第１方向に閾値以上の長さで連続する前記第２画素からなる２つの画素群によって前記第１方向とは異なる第２方向から挟まれた、１または隣り合う複数の前記第２画素からなる第２領域のうち、前記第１方向における両端が前記選択領域に隣接し、且つその大きさに関して予め定められた第２の条件を満たすものを前記画像から検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された複数の第２領域のうち前記第１方向における分布に関して予め定められた第３の条件を満たすものに隣接する前記選択領域を前記画像から抽出する抽出手段と
して機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
帳票等の文書を示す画像から破線を抽出するための種々の技術が開発されている。特許文献１には、黒画素連結成分を統合した矩形を抽出し、それらの組み合わせについて、破線であるか、文字であるかを判定する技術が記載されている。特許文献２には、抽出した孤立点の位置関係から帳票上の点線を検出する技術が記載されている。特許文献３には、一方向に伸びる画素であるランの方向と長さとに基づいて、文字と破線を区別する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４５３３９号公報
【特許文献２】特開２０００−３３９４５４号公報
【特許文献３】特開平７−２４９１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、第１階調値の第１画素と、前記第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像から、第１画素からなる破線を抽出する際に、第２画素からなる領域を検出せずに第１画素からなる破線の抽出を行う場合に比べて、処理の負荷を低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明の請求項１に係る画像処理装置は、第１階調値の第１画素と、前記第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像において、１または隣り合う複数の前記第１画素からなる第１領域のうち、その大きさに関して予め定められた第１の条件を満たすものをそれぞれ選択領域として選択する選択手段と、第１方向に閾値以上の長さで連続する前記第２画素からなる２つの画素群によって前記第１方向とは異なる第２方向から挟まれた、１または隣り合う複数の前記第２画素からなる第２領域のうち、前記第１方向における両端が前記選択領域に隣接し、且つその大きさに関して予め定められた第２の条件を満たすものを前記画像から検出する検出手段と、前記検出手段で検出された複数の第２領域のうち前記第１方向における分布に関して予め定められた第３の条件を満たすものに隣接する前記選択領域を前記画像から抽出する抽出手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る画像処理装置は、請求項１に記載の態様において、前記選択手段は、前記第１領域を含み、前記第１方向の辺の長さが当該第１領域と同じであり、且つ前記第２方向の辺の長さが当該第１領域よりも長い矩形を選択領域として選択することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る画像処理装置は、請求項１または２に記載の態様において、前記選択手段は、前記画像における前記選択領域以外の第１領域に含まれる全画素を前記第２画素に置換し、前記検出手段は、前記選択手段により画素が置換された画像から前記第２領域を検出することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る画像処理装置は、請求項１から３のいずれかに記載の態様において、前記検出手段は、前記２つの画素群によって前記第２方向から挟まれ、前記第１方向における両端が前記選択領域に隣接し、且つその大きさに関して予め定められた第２の条件を満たす第２領域のうち、当該第２領域に隣接する前記選択領域との各境界の形状が予め定められた第４の条件を満たすものを前記画像から検出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項５に係るプログラムは、コンピュータを、第１階調値の第１画素と、前記第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像において、１または隣り合う複数の前記第１画素からなる第１領域のうち、その大きさに関して予め定められた第１の条件を満たすものをそれぞれ選択領域として選択する選択手段と、第１方向に閾値以上の長さで連続する前記第２画素からなる２つの画素群によって前記第１方向とは異なる第２方向から挟まれた、１または隣り合う複数の前記第２画素からなる第２領域のうち、前記第１方向における両端が前記選択領域に隣接し、且つその大きさに関して予め定められた第２の条件を満たすものを前記画像から検出する検出手段と、前記検出手段で検出された複数の第２領域のうち前記第１方向における分布に関して予め定められた第３の条件を満たすものに隣接する前記選択領域を前記画像から抽出する抽出手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の画像処理装置によれば、第１階調値の第１画素と、前記第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像から、第１画素からなる破線を抽出する際に、第２画素からなる領域を検出せずに第１画素からなる破線の抽出を行う場合に比べて、処理の負荷を低減させることができる。
請求項２に記載の画像処理装置によれば、請求項２に記載の選択領域を選択しない場合に比べて斜め方向に伸びる破線の抽出漏れを低減させることができる。
請求項３に記載の画像処理装置によれば、選択領域以外の第１領域に含まれる画素を第２画素に置換しない場合に比べて、破線ではないものを誤って抽出する可能性を低減させることができる。
請求項４に記載の画像処理装置によれば、第２領域にそれぞれ隣接する選択領域との各境界の形状を評価しない場合に比べて、破線ではないものを誤って抽出する可能性を低減させることができる。
請求項５に記載のプログラムによれば、第１階調値の第１画素と、前記第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像から、第１画素からなる破線を抽出する際に、第２画素からなる領域を検出せずに第１画素からなる破線の抽出を行う場合に比べて、処理の負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像処理システムのハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】二値画像の一例を示す図である。
【図４】選択手段による黒要素候補の選択を説明するための図である。
【図５】白要素候補を説明するための図である。
【図６】検出手段において用いられる検査窓を説明する図である。
【図７】画像処理装置の動作を説明するためのフロー図である。
【図８】選択処理の動作を示すフロー図である。
【図９】検出処理の動作を示すフロー図である。
【図１０】抽出処理の動作を説明するフロー図である。
【図１１】変形例における領域同士の境界についての形状の解析を説明するための図である。
【図１２】変形例における走査について説明するための図である。
【図１３】変形例における検出処理の動作を示すフロー図である。
【図１４】変形例における拡張矩形を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．定義
実施形態において使用する語を以下のように定義する。
「オブジェクト」とは、画像上に描かれた線・面領域・文字等をいう。
「破線」とは、直線上に複数の線分が周期的な間隔をあけて並んだ線である。
「点線」とは、長さが幅と同じ線分（点）が直線上に並んだ破線である。
「鎖線」とは、２種類以上の長さの線分を含む破線である。
「画素値」とは、予め定められた色空間において、画素の色を表す色成分毎の階調値である。
「白要素」とは、破線を構成する線分間の間隔を示す領域である。
「黒要素」とは、破線を構成する線分を示す領域である。
「連結成分」とは、画素値が共通する画素が連続して成る成分である。
「外接矩形」とは、各辺が画素の配列方向に沿った矩形であって、連結成分に辺が接する最小の矩形である。
「行」とは、１画素分の幅を有し、画素の配列方向のうち第１方向に伸びる画素群である。
「列」とは、１画素分の幅を有し、画素の配列方向のうち第１方向と異なる第２方向に伸びる画素群である。
「検査窓」とは、第１方向または第２方向に画像の一端から他端に向けて１画素分の距離ずつ移動させられて、その内部にある画素を順次検査する領域である。
「主走査方向」とは、画素の配列方向のうちいずれかであって、画像の一端から他端に向けて１画素分の距離ずつ検査窓が移動する方向である。
「副走査方向」とは、画素の配列方向のうち主走査方向と異なる方向であり、検査窓が画像の他端に至った後、一端に戻るとともに移動する方向である。画素が格子状に配列されている場合には、副走査方向は主走査方向に直交する。
「ラン」とは、画素値の等しい複数の画素が主走査方向に連続して構成される、幅が１画素分の帯状の画素群である。
【００１３】
２．構成
２−１．全体構成
本発明の実施形態である画像処理システム１０の構成を説明する。
図１は、画像処理システム１０のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図１に示すように、画像処理システム１０は、画像処理装置１とスキャナ２を含む。
【００１４】
スキャナ２は、用紙等の記録媒体に光を照射し、反射光強度を測定することにより、記録媒体上に形成されている画像を読み取って、この画像を示す原画像データＧ０を生成する光学読取装置である。
画像処理装置１は、スキャナ２が生成した原画像データＧ０に対して前景抽出処理を行うことにより、その原画像データＧ０が示す画像から破線を表す破線データＧ１を抽出する装置である。図１の二点鎖線で囲んだ内側は、画像処理装置１を示している。
【００１５】
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を読み出して実行することにより画像処理装置１の各部を制御する。例えば、ＣＰＵ１１は、後述する検出手段や抽出手段として機能する。ＲＯＭ１２は半導体素子等で構成された読み出し専用の不揮発性記憶装置である。このＲＯＭ１２には、種々のプログラムやＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）が記憶されている。ＲＡＭ１３はＣＰＵ１１がプログラムを実行する際のワークエリアとして利用される。ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ）１４は、画像を示すデータ（以下、画像データという）を記憶するＲＡＭである。入力部１５は、スキャナやコンピュータなどの外部入力装置とのインターフェースであり、ＣＰＵ１１の制御の下、画像データを受け付ける。ここでは、入力部１５は、スキャナ２から入力される原画像データＧ０を受け付ける。
【００１６】
２−２．機能的構成
図２は、本発明の実施形態に係る画像処理装置１の機能的構成を示すブロック図である。図２の二点鎖線の枠で囲まれた各手段は、画像処理装置１のＣＰＵ１１がプログラムを実行することにより実現される。
【００１７】
入力手段１１０は、スキャナ２が生成した原画像データＧ０を画像処理装置１に入力する手段である。具体的には、ＣＰＵ１１が入力部１５およびバスを介してスキャナ２から原画像データＧ０を取り込み、ＶＲＡＭ１４に記憶する。
【００１８】
補正手段１１１は、入力手段１１０によりＶＲＡＭ１４に記憶された原画像データＧ０が表す画像を、黒を表す画素値を有する画素（以下、黒画素という）と白を表す画素値を有する画素（以下、白画素という）との２種類の画素を含む二値画像に補正する手段である。具体的には、補正手段１１１は、例えば、画像を構成する各画素について、その画素値が閾値以上である画素は白画素に、閾値未満である画素は黒画素にそれぞれ置換して二値画像を生成する。この処理は、予め定めた閾値を用いる固定二値化処理でもよいし、画像の解析結果に応じて閾値を決定する浮動二値化処理でもよい。二値画像を示す二値画像データはＶＲＡＭ１４に記憶される。なお、この場合、閾値未満の画素値は第１階調値に相当し、閾値以上の画素値は第２階調値に相当するものである。したがって、二値画像に補正されることによって黒画素に置換される画素は元の画像におけるに第１階調値の第１画素相当し、白画素に置換される画素は元の画像におけるに第２階調値の第２画素に相当する。
【００１９】
図３は、二値画像の一例を示す図である。オブジェクトＭ１は文字列であり、その内容は「あいうえおかきくけこ」である。オブジェクトＭ２〜Ｍ５は画素の配列方向のうち第１方向に伸びる破線である。そのうち、オブジェクトＭ２は点線であり、オブジェクトＭ３は破線である。また、オブジェクトＭ４は、点が円形である点線であり、オブジェクトＭ５は一点鎖線である。オブジェクトＭ６は、画素の配列方向のうち第１方向と異なる第２方向に伸びる破線である。オブジェクトＭ７は、斜め方向、すなわち主走査方向とも副走査方向とも異なる方向に伸びる破線である。
【００２０】
図２に戻る。特定手段１１２は、補正手段１１１によって生成された二値画像から１または隣り合う複数の黒画素からなる領域（以下、黒領域という）を特定する手段である。具体的には、ＶＲＡＭ１４に記憶された二値画像データに対してＣＰＵ１１がラベリング処理をすることにより、二値画像を白画素に沿って分離して、分離された黒領域（第１領域）をそれぞれ特定する
【００２１】
選択手段１１３は、特定手段１１２により特定された各黒領域のうち、その大きさに関して予め定められた条件（以下、第１の条件という）を満たすものを黒要素の候補である黒要素候補（選択領域）として選択する手段である。具体的には、選択手段１１３は、各黒領域の外接矩形を生成し、生成した外接矩形の各辺の長さやその外接矩形の内部を占める黒領域の割合等の「黒領域の大きさ」に関して予め定めた第１の条件を満たすか否か判定し、この条件を満たすものを黒要素候補として選択する。
【００２２】
図４は、選択手段１１３による黒要素候補の選択を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、日本語の「う」という文字が描かれた二値画像に対して、選択手段１１３が処理を行うと、「う」の上部には外接矩形Ｒｘ１が、中部から下部には外接矩形Ｒｘ２が、それぞれ生成される。例えば、外接矩形の内部を占める黒領域の割合について定められた閾値が５０％だとすると、閾値以上の黒領域が含まれているため、外接矩形Ｒｘ１は、他の条件を満たせば、内部を黒画素に置換した上で黒要素候補として選択される。一方、外接矩形Ｒｘ２の内部を占める黒領域の割合は５０％未満であるから、外接矩形Ｒｘ２は黒要素候補として選択されない。
【００２３】
また、後述する検出手段１１４が検査窓により第１方向に走査をする場合には、選択手段１１３は、各辺の長さが図４（ｂ）において示した斜線領域内にある外接矩形の内部を全て黒画素に置換した上で、これを黒要素候補として選択する。例えば、上記の斜線領域が、第１方向の長さの範囲として２画素以上１１画素以下を、第２方向の長さの範囲として１画素以上３画素以下を、それぞれ表している場合には、第１方向の画素数が７で第２方向の画素数が３の外接矩形は黒要素候補として選択される。一方、第１方向の画素数が８で第２方向の画素数が６の外接矩形は黒要素候補として選択されない。同様に、検出手段１１４が第２方向に走査をする場合には、選択手段１１３は、各辺の長さが図４（ｃ）に示した斜線領域内にある外接矩形の内部を全て黒画素に置換した上で、これを黒要素候補（選択領域）として選択する。補正手段１１１、特定手段１１２、および選択手段１１３は、第１階調値の第１画素と、その第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像において、１または隣り合う複数の第１画素からなる第１領域のうち、その大きさに関して予め定められた第１の条件を満たすものをそれぞれ選択領域として選択する選択手段の一例である。そして、この場合において選択手段１１３は、黒領域（第１領域）の主走査方向（第１方向）および副走査方向（第２方向）の長さが、それぞれ予め定めた範囲内にあることを、第１の条件とする。
【００２４】
検出手段１１４は、二値画像に検査窓を走査させて、主走査方向に閾値以上の長さで連続する白画素からなる２つのランによって副走査方向から挟まれた白画素からなる領域（以下、白領域という）のうち、以下の（ａ）、（ｂ）を満たすものをそれぞれ白要素候補（第２領域）として検出する手段である。
【００２５】
（ａ）主走査方向における両端が選択手段１１３により選択された黒要素候補に隣接する。
（ｂ）大きさに関して予め定められた第２の条件を満たす。
【００２６】
すなわち、検出手段１１４は、第１方向に閾値以上の長さで連続する第２画素からなる２つの画素群によって第１方向とは異なる第２方向から挟まれた、１または隣り合う複数の第２画素からなる第２領域のうち、第１方向における両端が選択領域に隣接し、且つその大きさに関して予め定められた第２の条件を満たすものを画像から検出する検出手段の一例である。
【００２７】
ここで、（ｂ）における「第２の条件」とは、この白領域に含まれる白画素数や、この白領域の主走査方向および副走査方向の長さについての条件である。例えば、主走査方向の長さが２画素以上１１画素以下であり、且つ副走査方向の長さが２画素以上５画素以下であることを第２の条件とする場合には、主走査方向の長さが７画素で副走査方向の長さが３画素の白領域は第２の条件を満たす。一方、主走査方向の長さが８画素で副走査方向の長さが６画素の白領域は第２の条件を満たさない。
なお、検出手段１１４は、第１方向または第２方向を主走査方向とする走査のいずれか１つのみを行ってもよいが、両方を順次または並行して行ってもよい。
【００２８】
図５は、白要素候補を説明するための図である。図５（ａ）に示す画像に対して第１方向に走査を行う場合、検出手段１１４は、第１方向に閾値以上の長さで連続する白画素からなる２本のランＷｘを特定する。そして、検出手段１１４は、この２本のランＷｘに第２方向の両側から挟まれた白領域のうち、大きさが第２の条件を満たし、第１方向の両端がそれぞれ黒要素候補Ｂｇに挟まれているものを、白要素候補Ｗｇとして検出する。
【００２９】
図５（ｂ）に示す画像に対して第１方向に走査を行う場合、破線が斜め方向に伸びているため、検出手段１１４が特定するランＷｘは階段状の配置となる。この場合であっても、検出手段１１４は、２本のランＷｘに第２方向の両側から挟まれ、大きさが第２の条件を満たし、且つ第１方向の両端がそれぞれ黒要素候補Ｂｇに挟まれているものを白要素候補Ｗｇとして検出する。白要素候補Ｗｇは第１方向の両端の全部が黒要素候補Ｂｇに隣接しているので、この白要素候補Ｗｇの第２方向の長さは、これに隣接する２つの黒要素候補Ｂｇを第１方向に見たときに両者が重なる部分の長さとなる。
【００３０】
図６は、検出手段１１４において用いられる検査窓を説明する図である。図６（ａ）、図６（ｂ）に示した各検査窓Ｆは、いずれも５行１列の領域であり、各画素群は、いずれも５行３５列に配列された矩形の画素群である。これらの画素群に対し、検出手段１１４は、検査窓Ｆを１列目から３５列目に向けて第１方向（主走査方向）に１画素ずつ移動させ、移動の度に検査窓Ｆの内部に含まれた画素の画素値を検査する。すなわち、検出手段１１４は、検査窓Ｆにより第１方向に走査を行う。検査窓Ｆは、行ごとにカウンタを有しており、各行の画素の画素値が連続している間は、その行に対応するカウンタに１を加えるインクリメントを行う。そして、検査窓Ｆは、各行の画素の画素値が切り替わるごとに、その行に対応するカウンタに０を代入してそのカウンタをリセットするとともに、その行について直前の列までをランとして特定する。特定した各ランにはそれぞれの長さ（以下、ラン長という）を関連づける。
【００３１】
例えば、図６（ａ）に示した画素群に対し、検出手段１１４の検査窓Ｆは、１、５行目について、ラン長が３５の白画素からなるラン（以下、白ランという）を１つずつ特定する。そして、２〜４行目について、検査窓Ｆは、それぞれラン長が２の白ランを１つ、ラン長が３の白ランを５つ、ラン長が３の黒画素からなるラン（以下、黒ランという）を６つ特定する。
【００３２】
また、図６（ｂ）に示した画素群に対して、検出手段１１４の検査窓Ｆは、１、５行目について、ラン長が３５の白ランを１つずつ特定する。そして、２〜４行目について、検査窓Ｆは、それぞれラン長が２の白ランを４つ、ラン長が７の黒ランを３つ、ラン長が６の黒ランを１つ特定する。
【００３３】
そして、検出手段１１４は、特定した白ランのうち、ラン長が閾値Ｌ１以上である２つの白ランにより第２方向（副走査方向）の両側から挟まれた白領域について、それぞれ第１方向（主走査方向）の長さが範囲Ｒ１内であり、第２方向（副走査方向）の長さが範囲Ｒ２内であって、且つ選択手段１１３によって選択された黒要素候補に第１方向（主走査方向）の両端から隣接されているか否かを判断する。そして、検出手段１１４は、これらを満たす白領域を、白要素候補として検出する。検出された白要素候補は、これを両端から挟む黒要素候補に関連づけられる。
【００３４】
なお、範囲Ｒ１の上限値および下限値は、破線を構成する線分の間隔の上限値および下限値にそれぞれ対応して定められる値である。例えば、範囲Ｒ１が２画素以上１１画素以下である場合、２画素未満や１２画素以上の間隔を有する破線は想定されていないことを表している。
【００３５】
また、範囲Ｒ２の上限値および下限値は、破線の幅の上限値および下限値にそれぞれ対応して定められる値である。例えば、範囲Ｒ２が１画素以上３画素以下である場合、４画素以上の幅を有する破線は想定されていないことを表している。
特に、検査窓を主走査方向にだけ走査する度に白要素候補を検出する場合には、検査窓の副走査方向の長さによって、範囲Ｒ２の上限値が定まる。例えば、図６に示した検査窓Ｆは、いずれも５行１列の領域であり、検出される白要素候補は少なくとも副走査方向に２本の白ランが隣接しているのであるから、５行のうち両端の２行を除く３行によって白要素候補が検出される。したがって、この場合、白要素候補の副走査方向の長さは３画素以内となる。
【００３６】
また、閾値Ｌ１は、抽出を希望する破線の長さの下限に対応して定められる値である。例えば、閾値Ｌ１は、固定値である３０画素に設定されていてもよいし、範囲Ｒ１の上限値の１０倍に設定されていてもよい。
【００３７】
また、図５（ｂ）で示したように、破線が斜め方向に伸びている場合、白要素候補に対して副走査方向に両側から隣接する白ランは階段状になるから、破線が主走査方向に伸びる場合に比べて、これらのラン長が短くなる傾向がある。この場合、上述した２つのラン長の合計を算出し、合計値が閾値Ｌ１を超えるか否かを判断してもよい。また、副走査方向に見たときに、上述した２つの白ランが重なる部分の主走査方向の長さが閾値Ｌ１を超えるか否かを判断してもよい。
【００３８】
図２に戻る。抽出手段１１５は、検出手段１１４で検出された白要素候補とこれに関連づけられた黒要素候補とが主走査方向に連なる画素群を破線候補として特定し、白要素候補のうち主走査方向における分布が予め定められた第３の条件を満たす場合に、その破線のスタイル（線分・間隔のそれぞれの長さ・幅および周期・パターン等）を決定して、少なくとも上記の関連づけられた黒要素候補を表す破線データＧ１を生成することにより、画像から破線を抽出する。具体的には、抽出手段１１５は、検出手段１１４により検出された白要素候補の長さの分散が閾値Ｌ２未満である場合に、破線候補が破線であると判定し、破線候補に含まれる白要素候補および黒要素候補の長さ・幅および周期・パターンを表す数値を含んだデータを破線データＧ１として生成する。なお、第３の条件は長さの分散に限られず、例えば長さの標準偏差や、長さの最頻値の頻度、最頻値の数等、長さの分布に関して予め定められた条件であればよい。例えば、破線の線分と間隔の主走査方向の長さは、９（線分）→２（間隔）→３（線分）→４（間隔）というように、あるパターンを繰り返す場合がある。この場合、分散は０ではなく、閾値Ｌ２以上となることもある。したがって、例えば最頻値の数に応じて、分散と比較する閾値を変えるようにしてもよい。
【００３９】
３．動作
図７は、本発明の実施形態である画像処理システム１０のうち、画像処理装置１の動作を説明するためのフロー図である。
スキャナ２が画像の形成された用紙を読み取り、原画像データＧ０を生成すると、画像処理装置１のＣＰＵ１１は、この原画像データＧ０の入力を行う（ステップＳ１１）。ＣＰＵ１１は、原画像データＧ０が示す画像に対して二値化処理を行い、二値画像データを生成する（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ１１は、二値画像データが示す二値画像を白画素に沿って分離する（ステップＳ１３）。これにより、ＣＰＵ１１は、分離された黒領域を特定する。
【００４０】
次に、ＣＰＵ１１は、各黒領域のうち黒要素である可能性があるものを黒要素候補として選択する選択処理を行う（ステップＳ１４）。
【００４１】
図８は、選択処理の動作を示すフロー図である。ＣＰＵ１１は、特定された黒領域の外接矩形を生成する（ステップＳ１４１）。そして、ＣＰＵ１１は、生成した外接矩形の各辺の長さが予め定めた範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ１４２）。この予め定めた範囲とは、図４（ｂ）または図４（ｃ）にそれぞれ示した範囲や、これの和集合となる範囲等である。
【００４２】
外接矩形の各辺の長さが予め定めた範囲内にあると判断した場合（ステップＳ１４２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、その外接矩形内の黒領域の割合が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１４３）。この外接矩形内の黒領域の割合が閾値以上であると判断した場合（ステップＳ１４３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、外接矩形の内部を全て黒領域に置換し、これを黒要素候補として選択して（ステップＳ１４４）、処理を終了する。一方、外接矩形の各辺の長さが予め定めた範囲内にないと判断した場合（ステップＳ１４２；ＮＯ）、および外接矩形内の黒領域の割合が閾値未満であると判断した場合（ステップＳ１４３；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理を終了する。
【００４３】
図７に戻る。選択処理を終えたＣＰＵ１１は、選択処理によって選択された黒要素候補に挟まれる白要素候補を検出する検出処理を行う（ステップＳ１５）。
【００４４】
図９は、検出処理の動作を示すフロー図である。ＣＰＵ１１は、全ての白領域を判定したか否かを判断し（ステップＳ１５１）、全ての白ランを判定したと判断した場合には（ステップＳ１５１；ＹＥＳ）、処理を終了する。全ての白領域を判定したと判断しない場合には（ステップＳ１５１；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、判定されていない白領域を特定し、その白領域が閾値Ｌ１以上のラン長を有する白ランに挟まれているか否かを判定する（ステップＳ１５２）。白領域が閾値Ｌ１以上のラン長を有する白ランに挟まれていないと判定した場合（ステップＳ１５２；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ１５１に戻す。白領域が閾値Ｌ１以上のラン長を有する白ランに挟まれていると判定した場合（ステップＳ１５２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、その白領域が大きさに関して定められた第２の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１５３）。例えば、ＣＰＵ１１は、その白領域の主走査方向の長さが範囲Ｒ１内であり、且つ副走査方向の長さが範囲Ｒ２内であるか否かを判定する。白領域が大きさに関して定められた第２の条件を満たしていないと判定された場合（ステップＳ１５３；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ１５１に戻す。白領域が大きさに関して定められた第２の条件を満たしていると判定された場合（ステップＳ１５３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、その白領域に主走査方向の両端から隣接する黒要素候補があるか否かを判定する（ステップＳ１５４）。このような黒要素候補がないと判定した場合（ステップＳ１５４；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ１５１に戻す。一方、このような黒要素候補があると判定した場合（ステップＳ１５４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、その白領域と黒要素候補とを関連づけて記憶し（ステップＳ１５５）、その白領域を白要素候補として検出する（ステップＳ１５６）。
【００４５】
図７に戻る。以上のようにＣＰＵ１１は、ステップＳ１４において選択処理を行い、ステップＳ１５において検出処理を行うが、第１方向および第２方向の走査の両方が行われる場合には、それぞれを並行処理してもよい。また、いずれか一方を行ってから他方を行ってもよい。いずれにしても、選択処理とそれに続く検出処理は一組として連続して行われる。
【００４６】
次に、ＣＰＵ１１は、検出処理の検出結果から破線を抽出する抽出処理を行う（ステップＳ１６）。
図１０は、抽出処理の動作を説明するフロー図である。ＣＰＵ１１は、検出処理において検出された白要素候補の長さの分散が閾値Ｌ２未満であるか否かを判断する（ステップＳ１６２）。白要素候補の長さの分散が閾値Ｌ２未満であると判断した場合（ステップＳ１６２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、白要素候補とこれに関連づけられた黒要素候補とが主走査方向に連なる画素群を破線として決定する（ステップＳ１６３）。一方、白要素候補の長さの分散が閾値Ｌ２以上であると判断した場合（ステップＳ１６２；ＮＯ）には、ＣＰＵ１１は、破線を決定せずに抽出処理を終了する。
【００４７】
以上に示したように、ＣＰＵ１１は、黒要素候補を選択した後、選択した黒要素候補に挟まれる白要素候補を検出し、この白要素候補に基づいて破線の判定・抽出を行う。このように検出された白要素候補は、黒要素候補よりも数が少ないため、この白要素候補に基づいて破線の判定を行わない場合に比べて要素同士の組み合わせ数が抑制され、破線抽出の処理負荷が低減される。
【００４８】
４．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
【００４９】
（１）上述の実施形態において、選択手段１１３は、生成した黒領域の外接矩形が予め定めた条件を満たす場合に、その外接矩形の内部を全て黒画素に置換した上で、これを黒要素候補として選択していたが、外接矩形の内部を全て黒画素に置換したものを黒要素候補として選択しなくてもよい。例えば、条件を満たした外接矩形の基となる黒領域そのものを黒要素候補としてもよい。
【００５０】
この場合、黒要素候補として選択される黒領域そのものは必ずしも矩形ではない。したがって、黒要素候補に挟まれる白領域は矩形にならないことがある。そのため、この場合には、検出手段１１４は、黒要素候補に挟まれる白領域の、黒要素候補との各境界の形状を解析し、その解析結果に基づいて白要素候補を検出してもよい。すなわち、この変形例における検出手段１１４は、主走査方向（第１方向）に閾値以上の長さで連続する白画素からなる２つのラン（画素群）によって副走査方向（第２方向）から挟まれ、主走査方向における両端が黒要素候補（選択領域）に隣接し、且つその大きさに関して予め定められた第２の条件を満たす白領域（第２領域）のうち、当該白領域に隣接する黒要素候補との各境界の形状が予め定めた第４の条件を満たすものを画像から検出する検出手段の一例である。
【００５１】
図１１は、この変形例における領域同士の境界についての形状の解析を説明するための図である。図１１（ａ）に示す画像は８行３５列の画素群からなり、第１方向に伸びる点線が描かれている。点線を構成する各点は矩形ではなく、各点の外接矩形Ｒｘは、各辺の長さについて定められた条件や、内部の黒領域の割合等について定められた条件を満たす。したがって、上記の各点は黒要素候補Ｂｇとして選択される。検出手段１１４は、８行１列の検査窓により、この画素群を第１方向に走査して、ランごとにラン長を特定し、白領域を検出する。例えば、検出手段１１４は、図１１（ａ）において斜線を付した白領域を検出する。
【００５２】
次に、検出手段１１４は、この検出した白領域と、その白領域に隣接する黒要素候補との境界の形状を解析し、この形状が或る条件（以下、第４の条件という）を満たすか否かについて判定する。例えば、検出手段１１４は、上記の形状についての第４の条件として、第１方向または第２方向に伸びる或る線に対する線対称であるか否かを判定する。具体的には、検出手段１１４は、白領域が４行目と５行目の境界線を中心線として線対称であるか否かを判定する。あるいは、検出手段１１４は、白領域が２５列目と２６列目の境界線を中心線として線対称であるか否かを判定する。
【００５３】
なお、これらの境界線は、例えば、検査窓の幅（この場合、８）や、白領域に含まれる白ランのラン長（２、７行目の白ランのラン長は６であり、３、６行目の白ランのラン長は４であり、４、５行目の白ランのラン長は２である）と、各白ランの位置（２、７行目の白ランは２３〜２８列目に位置し、３、６行目の白ランは２４〜２７列目に位置し、４、５行目は２５〜２６列目に位置する）とに基づいて決定される。
【００５４】
破線は、線の一種であり、これに含まれる線分の形状は、線の中心に対して線対称であることが多い。図１１（ａ）に示した白領域の形状は、上記の境界線を中心として線対称であるため、この場合、検出手段１１４は、形状が第４の条件を満たしたこの白領域を白要素候補Ｗｇとして検出する。
【００５５】
一方、図１１（ｂ）に示したように、画素群に「ａｂｃｄ」の文字列が描かれている場合、各文字と、その文字間の白領域との境界の形状は線対称ではない。したがって、この場合、各文字が黒要素候補として選択されたとしても、これらは破線として検出されない。
【００５６】
（２）上述の実施形態において、検出手段１１４によって行われる検出処理は、白要素候補に主走査方向の両端から隣接する黒要素候補を見つけ、これらを関連づけており、抽出手段１１５は、上記の白要素候補とこれに関連づけられた黒要素候補とが主走査方向に連なる画素群を破線候補として特定し、白要素候補の長さの分散に基づいて、破線候補が破線であるか否かを判定していたが、検出手段１１４による走査時に、破線候補の始点と終点を検出してもよい。
【００５７】
図１２は、この変形例における走査について説明するための図である。なお、以下において「集計範囲」とは、検査窓により黒ランまたは白ランの長さが集計される範囲である。また、「非集計範囲」とは、検査窓により黒ランまたは白ランの長さが集計されない範囲である。同図では第１方向の走査を例に挙げて説明する。図１２（ａ）に示すように、二値画像の左端に置かれた検査窓Ｆａは、ｍ行１列の画素群であり、これに含まれる画素は、全て白画素である。このため、検出手段１１４は、走査開始時の検査窓Ｆａが非集計範囲にあると判断する。検査窓Ｆａは、右端へ向けて第１方向に走査され、検査窓Ｆｂとなったときに、黒画素を含む。非集計範囲にあった検査窓が走査により主走査方向に移動させられて、その幅方向の両端の画素が白画素であり、且つ黒画素を含む状態に変化したとき、検出手段１１４は、その検査窓の位置を始点として検出し、白ランおよび黒ランの長さおよび数の集計を開始する。これ以降、終点が検出されるか未走査の領域がなくなるまで、検査窓は集計範囲を走査し続ける。
【００５８】
検出手段１１４は、集計が開始されてから６つの黒ランを集計するとともに、これら黒ランのうち隣り合う２つに挟まれる５つの白要素候補を検出し、走査する位置は検査窓Ｆｃに到る。１画素前の位置において黒画素を含んでいた検査窓は、検査窓Ｆｃに到って、全て白画素となる。このとき、検出手段１１４は、全画素が白画素である検査窓が続く距離を画素数によりカウントし、カウンタが閾値以上となった場合に、その位置を終点として検出し、集計を終了する。一方、閾値以上となる前に検査窓が幅方向の両端以外に黒画素を含む状態となったら、その黒画素に隣接した検査済みの白ランを白要素候補として検出し、カウントした画素数をその白要素候補の長さとして記憶する。図１２（ａ）に示すように、検査窓Ｆｄに到るとカウンタが閾値以上となるため、検出手段１１４は、検査窓Ｆｃの位置から遡って非集計範囲とする。
【００５９】
検査窓の幅方向における両端の画素の少なくともいずれかが黒画素になったときも、検出手段１１４は、その位置を終点として検出し、集計を終了する。図１２（ｂ）に示すように、検査窓Ｆｅは斜線で示した黒領域に差し掛かり、幅方向の一端にある画素は黒画素になったため、検出手段１１４は、検査窓Ｆｅ以降は非集計範囲とする。集計を終了すると、新たに始点が検出されるか未走査の領域がなくなるまで、検査窓は非集計範囲を走査し続ける。
【００６０】
図１３は、この変形例における検出処理の動作を示すフロー図である。スタート時点において、検査窓は画像の一端に配置される。ＣＰＵ１１は、画像内に走査されていない領域である未走査領域があるか否かを判断し（ステップＳＡ１５０）、未走査領域がないと判断した場合には（ステップＳＡ１５０；ＮＯ）、検出処理を終了する。
【００６１】
一方、未走査領域があると判断した場合には（ステップＳＡ１５０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、検査窓を移動させて走査を行う（ステップＳＡ１５１）。検査窓が移動するとＣＰＵ１１は、検査窓により始点が検出されたか否かを判断し（ステップＳＡ１５２）、始点が検出されない間は（ステップＳＡ１５２；ＮＯ）、処理をステップＳＡ１５０に戻す。始点が検出されたと判断すると（ステップＳＡ１５２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、検査窓内が全て白領域であるか否かを判断する（ステップＳＡ１５３）。検査窓内が全て白領域であると判断すると（ステップＳＡ１５３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、カウンタを１増加させるインクリメントを行い（ステップＳＡ１５４）、処理をステップＳＡ１５８に進める。
【００６２】
一方、検査窓内が全て白領域でないと判断すると（ステップＳＡ１５３；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、カウンタが０を超えるか否かを判断し（ステップＳＡ１５５）、カウンタが０を超えると判断すると（ステップＳＡ１５５；ＹＥＳ）、ステップＳＡ１５１で移動する直前の検査窓の位置に白要素候補を検出し（ステップＳＡ１５６）、カウンタをリセットする（ステップＳＡ１５７）。カウンタをリセットするとは、具体的には、カウンタに０を代入することである。そして、ＣＰＵは、カウンタが０を超えないと判断した場合には（ステップＳＡ１５５；ＮＯ）、白要素候補を検出せずにステップＳＡ１５７においてカウンタをリセットする。
【００６３】
ステップＳＡ１５７において、カウンタがリセットされた後、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳＡ１５８へ進める。ステップＳＡ１５８において、ＣＰＵ１１は、検査窓により終点が検出されたか否かを判断する（ステップＳＡ１５８）。終点が検出されていないと判断すると（ステップＳＡ１５８；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳＡ１５０に戻す。
【００６４】
一方、終点が検出されたと判断すると（ステップＳＡ１５８；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、検出された始点と終点の間を破線候補に決定し（ステップＳＡ１５９）、始点および終点を未検出の状態にして、処理をステップＳＡ１５０に戻す。
【００６５】
画像の一端からその反対側である他端に亘って破線がある場合には、その一端から他端へ向かう方向に走査し、検査窓によりカウントされるラン長に基づいて破線を抽出することができる場合が多い。しかし、例えば、表を構成するセル内に破線が描かれている場合等のように、破線は必ずしも画像の端から端まで描かれているとは限らない。このような画像の一部に亘って描かれた破線を検査窓により走査すると、この破線に至る前の走査結果や、この破線を通り過ぎた後の走査結果がノイズとして検査され、破線を抽出できない場合がある。
一方、以上説明した変形例によれば、走査の段階で、破線の候補となる部分の始点と終点とを検出するので、画像の一部に描かれた破線であっても抽出することができる。
【００６６】
（３）上述の実施形態において、選択手段１１３は、黒領域の外接矩形を生成し、この外接矩形が第１の条件を満たす場合にこの外接矩形を黒要素候補として選択していたが、選択手段１１３は、生成した外接矩形が第１の条件を満たす場合に、この外接矩形を副走査方向に拡張する拡張矩形を生成して、この拡張矩形を黒要素候補として選択してもよい。すなわち、選択手段１１３は、黒領域（第１領域）を含み、主走査方向（第１方向）の辺の長さが当該黒領域と同じであり、且つ副走査方向（第２方向）の辺の長さが当該黒領域よりも長い矩形を選択領域として選択するように構成されていてもよい。
【００６７】
図１４は、この変形例における拡張矩形を説明するための図である。破線に含まれる線分の長さや破線の角度によっては、図１４（ａ）に示すように、本来、破線に含まれる線分同士の間隔として検出されるべき白領域Ｗｚがあるにも関わらず、主走査方向から見た外接矩形が重なっていないために、選択した黒要素候補に挟まれる白要素候補が検出できない場合がある。そこで、選択手段１１３は、生成した外接矩形を副走査方向に拡張し、拡張矩形を生成する。具体的には、選択手段１１３は、例えば、生成した外接矩形が第１の条件を満たす場合に、その４つの辺のうち、主走査方向に伸びる２つの辺を、その中心点から副走査方向に向けて予め定めた画素数だけ移動させる。そして、この２つの辺の各頂点を結ぶ矩形を拡張矩形とする。すなわち、選択手段１１３は、黒領域を含み、主走査方向の長さがこの黒領域と同じであり、且つ副走査方向の長さがこの黒領域よりも長い、主走査方向・副走査方向に沿った矩形を選択領域として選択する。
【００６８】
このようにして生成された拡張矩形Ｒｗは、図１４（ｂ）に示すように、主走査方向から見ると互いに重なりあっているため、この拡張矩形Ｒｗについて、選択手段１１３が条件判定を行い、条件を満たしたものについて黒要素候補として選択し、且つ検出手段１１４が走査を行うことにより、同図に示した白要素候補Ｗｇが検出される。
【００６９】
（４）上述の実施形態において、選択手段１１３は、黒要素候補として選択した黒領域以外の黒領域については何もしなかったが、これを白領域に置換してもよい。黒要素候補として選択された黒領域以外の黒領域は、破線を構成する線分である可能性が低い黒領域であるから、走査の前に白領域に置換することで、誤って破線を抽出する可能性が低減される。なお、この変形例における選択手段１１３は、画像における選択領域以外の第１領域に含まれる全画素を第２画素に置換する選択手段の一例である。
【００７０】
（５）上述の実施形態において、抽出手段１１５は、白要素候補の主走査方向における分布に基づいて、破線候補が破線であるか否かを判断していたが、白要素候補に隣接する黒要素候補の長さの分布に基づいてこれを判断してもよい。また、黒要素候補として黒領域の外接矩形ではなく、黒領域そのものを選択した場合には、黒要素候補の外接矩形を特定し、この外接矩形に対する黒要素候補の画素数の比を算出して、この比に基づいて破線候補が破線であるか否かを判断してもよい。この場合には、選択手段１１３は、黒領域の中から黒要素候補を選択する際に、黒領域の外接矩形の内部を占める黒領域の割合について判定しなくてもよい。
【００７１】
（６）上述の実施形態において、破線を構成する線分間の間隔を示す領域である「白要素」は、白画素からなっており、また、破線を構成する線分を示す領域である「黒要素」は、黒画素からなっていたが、これらは他の色成分について他の階調値を有する画素からなるものであってもよい。例えば、間隔が青色であり、線分が赤色で描かれた破線を抽出するような場合、補正手段１１１は、例えば、各画素の画素値の色成分である、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうち、赤色（Ｒ）のみが残るようにマスクをし、赤色（Ｒ）の階調値について閾値との比較を行う。例えば、階調値の範囲が０〜２５５であり、閾値が２２０であれば、閾値以上の赤色の階調値（２２０〜２５５）を有する画素は上記の黒要素を構成し得る画素となる。そして、閾値未満の赤色の階調値（０〜２１９）を有する画素は上記の白要素を構成し得る画素となる。
【００７２】
また、上述の実施形態において、補正手段１１１は、原画像データＧ０が示す画像に対して二値化処理を行い、二値画像を示す二値画像データを生成していたが、二値化処理を行わなくてもよい。例えば、補正手段１１１は、赤色、緑色、青色の３色のみからなる画像に補正してもよい。具体的には、補正手段１１１は、各画素の色成分をそれぞれ比較し、最も階調値の高い色成分のみを残し、他の色成分の階調値を最低の値（例えば０）に置換する。これにより、赤色、緑色、青色の階調値をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂとすると、Ｒ＝２５５，Ｇ＝１０，Ｂ＝４０で色が表される画素は、Ｒ＝２５５，Ｇ＝０，Ｂ＝０で色が表される画素に変換される。ここで、破線とは、線分の色が赤であり、間隔の色が緑であると定義されているとすると、赤を示す階調値が第１階調値であり、緑を示す階調値が第２階調値ということとなる。したがって、閾値以上で連続する緑色のランに挟まれた緑色の領域が上述した第２の条件を満たしていて、上記の大きさに関する第１の条件を満たす赤色を示す画素からなる領域に隣接している場合には、破線が抽出される。一方、緑色の画素の変わりに青色の画素があった場合には、破線は抽出されない。
【００７３】
また、補正手段１１１は、原画像データＧ０が示す画像に対して何らかの処理を施して新たな画像を生成し、特定手段１１２より後の手段がその生成された新たな画像を処理していたが、補正手段１１１は、画像の各画素を少なくとも第１画素と第２画素のそれぞれに属するグループに区分けしてもよい。この場合、特定手段１１２は、元の画像と、この区分けの情報とを参照して処理を行えばよい。
要するに、第１階調値の第１画素と、この第１階調値と異なる第２階調値の第２画素とを含む画像から、選択手段は、予め定められた条件を満たす第１画素からなる第１領域を選択し、検出手段は予め定められた条件を満たす第２画素からなる第２領域を検出すればよい。
【００７４】
（７）上述の実施形態において、画素が格子状に配列されており、副走査方向は主走査方向に直交する方向であったが、画素の配列方向は格子状に限られない。例えば、正六角形の画素をハニカム状に配列したり、鋭角が６０度、鈍角が１２０度の菱形の画素を配列したりしてもよい。例えば、後者の場合には、副走査方向は主走査方向に対して６０度または１２０度の角度で交差する方向であってもよい。なお、この場合、「外接矩形」に代えて、各辺が画素の配列方向に沿った四辺形である「外接四辺形」を用いればよい。
【符号の説明】
【００７５】
１…画像処理装置、１０…画像処理システム、１１…ＣＰＵ、１１０…入力手段、１１１…補正手段、１１２…特定手段、１１３…選択手段、１１４…検出手段、１１５…抽出手段、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…ＶＲＡＭ、１５…入力部、２…スキャナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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