(57)【要約】【課題】  安定して線幅を算出する。【解決手段】    線画像の濃度データを入力する(101)。濃度プロファイル算出部１０３は、入力された線画像の濃度データに基づいて、濃度プロファイルを算出する。積算濃度プロファイル算出部１０５は、濃度プロファイルから、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との関係である積算濃度プロファイルを算出する。線幅算出部１１０は、算出された積算濃度プロファイルに基づいて、線幅を算出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線画像の濃度データを入力する入力手段と、
前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との第１の関係を作成する第１の作成手段と、
前記作成された第１の関係に基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との第２の関係を作成する第２の作成手段と、
前記作成された第２の関係に基づいて、線幅を算出する算出手段と、
を備えた線幅算出装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記積算値の最大値よりも所定値小さい第１の積算値及び最小値よりも所定値大きい第２の積算値各々に対応する位置に基づいて、前記線幅を算出することを特徴とする請求項１記載の線幅算出装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記第２の関係を表す式を算出し、算出された式、前記積算値の最大値、及び前記積算値の最小値に基づいて、前記線幅を算出することを特徴とする請求項１記載の線幅算出装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記積算値の最大値よりも所定値小さい積算値と最小値よりも所定値大きい積算値との間の前記第２の関係を表す式を算出することを特徴とする請求項３記載の線幅算出装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記式において、前記最大値よりも所定値小さい積算値となる位置と、前記最小値よりも所定値大きい積算値となる位置とに基づいて、前記線幅を算出することを特徴とする請求項４記載の線幅算出装置。
【請求項６】
線画像の線幅方向の各位置の濃度データを順に入力する入力手段と、
前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との関係を作成する作成手段と、
前記作成された関係に基づいて、線幅を算出する算出手段と、
を備えた線幅算出装置。
【請求項７】
線画像の濃度データを入力する入力手段と、
前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との関係を作成する作成手段と、
前記作成された関係に基づいて、所定値以上の濃度の領域を挟む両外側から該領域側に向かって、線画像の濃度を積算する積算手段と、
前記積算手段により前記両外側から前記領域側に向かって積算された積算値が、濃度の最小値よりも所定値大きい値となる２つの位置を検出する検出手段と、
前記検出された２つの位置に基づいて、線幅を算出する算出手段と、
を備えた線幅算出装置。
【請求項８】
入力手段により、線画像の濃度データを入力するステップと、
第１の作成手段により、前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との第１の関係を作成するステップと、
第２の作成手段により、前記作成された第１の関係に基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との第２の関係を作成するステップと、
算出手段により、前記作成された第２の関係に基づいて、線幅を算出するステップと、
を備えた線幅算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線幅算出装置及び方法にかかり、より詳細には、線画像の線幅を算出する線幅算出装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線画像の反射率プロファイルを利用して線幅を算出する発明が提案されている（特許文献１参照）。この発明では、まず、エッジの明確な標準線画像の反射率データを長さ方向に積算した反射率プロファイルと、その最大反射率Ｒmax及び最小反射率Ｒminを求め、反射率プロファイルの幅が標準線画像の線幅と一致する反射率Ｒｎから、Ｎ＝Ｒｎ／（Ｒmax−Ｒmin）を計算する。次に、線幅を算出しようとする線画像の反射率プロファイル、その最大反射率ｒmaxと最小反射率ｒminを求め、ｒｎ＝Ｎ×（ｒmax−ｒmin）を計算し、この反射率ｒｎにおける反射率プロファイルの幅を被算出線画像の線幅とする。
【０００３】
また、積分値・最大濃度値演算部で、線画像の線幅方向の濃度プロファイル積分値ＳＩＤ及び最大濃度値Ｄmaxを求め、線幅決定部で、その積分値及び最大濃度値を用いて、特定の関数、例えばＦ＝ＳＩＤ／√Ｄmax により、線画像の見かけの線幅を表す線幅相当量を求める発明も提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２８３４８３号公報
【特許文献２】特開２００２−８６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１における発明は、反射率ｒｎを、エッジの明確な標準線画像の反射率データに基づく値Ｎと、求めようとする線幅の線画像の反射率プロファイルにおける最大反射率ｒmax及び最小反射率ｒminとに基づいて線幅を求めているので、反射率プロファイルが理想的な形をしていることを前提としており、ノイズの多い線や一本の線を複数の細線で表現しているような線を安定して算出することができない。
【０００５】
また、上記特許文献２における発明では、一本の線を複数の細線で表現しているゼログラフィーのスクリーン線などを適切に算出することができない。
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、安定して線幅を算出することの可能な線幅算出装置及び方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明の線幅算出装置は、線画像の濃度データを入力する入力手段と、前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との第１の関係を作成する第１の作成手段と、前記作成された第１の関係に基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との第２の関係を作成する第２の作成手段と、前記作成された第２の関係に基づいて、線幅を算出する算出手段と、を備えている。
【０００８】
即ち、入力手段は、線画像の濃度データを入力する。
【０００９】
第１の作成手段は、前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との第１の関係を作成し、第２の作成手段は、前記作成された第１の関係に基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との第２の関係を作成する。
【００１０】
算出手段は、前記作成された第２の関係に基づいて、線幅を算出する。
【００１１】
ここで、算出手段は、請求項２のように、前記積算値の最大値よりも所定値小さい第１の積算値及び最小値よりも所定値大きい第２の積算値各々に対応する位置に基づいて、前記線幅を算出したり、請求項３のように、前記第２の関係を表す式を算出し、算出された式、前記積算値の最大値、及び前記積算値の最小値に基づいて、前記線幅を算出したり、するようにしてもよい。
【００１２】
上記第２の関係を表す式としては、請求項４のように、前記積算値の最大値よりも所定値小さい積算値と最小値よりも所定値大きい積算値との間の前記第２の関係を表す式でもよい。この場合、請求項５のように、前記算出手段は、前記式において、前記最大値よりも所定値小さい積算値となる位置と、前記最小値よりも所定値大きい積算値となる位置とに基づいて、前記線幅を算出するようにしてもよい。
【００１３】
なお、請求項４における最大値よりも所定値小さい積算値、及び最小値よりも所定値大きい積算値と、請求項５における最大値よりも所定値小さい積算値、及び最小値よりも所定値大きい積算値とは、それぞれ同じ値でも異なる値でもよい。異なる場合には、請求項４における最大値よりも所定値小さい積算値は、請求項５における最大値よりも所定値小さい積算値よりも大きくても小さくてもよく、また、請求項４における最小値よりも所定値大きい積算値は、請求項５における最小値よりも所定値大きい積算値よりも大きくても小さくてもよい。
【００１４】
請求項６記載の発明の線幅算出装置は、線画像の線幅方向の各位置の濃度データを順に入力する入力手段と、前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との関係を作成する作成手段と、前記作成された関係に基づいて、線幅を算出する算出手段と、を備えている。
【００１５】
入力手段は、線画像の線幅方向の各位置の濃度データ順にを入力する。作成手段は、前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との関係を作成する。
【００１６】
そして、算出手段は、前記作成された関係に基づいて、線幅を算出する。なお、本発明の算出手段は、請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載の発明の算出手段と同様に線幅を算出するようにしてもよい。
【００１７】
請求項７記載の発明の線幅算出装置は、線画像の濃度データを入力する入力手段と、前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との関係を作成する作成手段と、前記作成された関係に基づいて、所定値以上の濃度の領域を挟む両外側から該領域側に向かって、線画像の濃度を積算する積算手段と、前記積算手段により前記両外側から前記領域側に向かって積算された積算値が、濃度の最小値よりも所定値大きい値となる２つの位置を検出する検出手段と、前記検出された２つの位置に基づいて、線幅を算出する算出手段と、を備えている。
【００１８】
即ち、入力手段は、線画像の濃度データを入力する。作成手段は、前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との関係を作成する。積算手段は、前記作成された関係に基づいて、所定値以上の濃度の領域を挟む両外側から該領域側に向かって、線画像の濃度を積算する。
【００１９】
検出手段は、前記積算手段により前記両外側から前記領域側に向かって積算された積算値が、濃度の最小値よりも所定値大きい値となる２つの位置を検出し、算出手段は、前記検出された２つの位置に基づいて、線幅を算出する。
【００２０】
請求項８記載の発明の線幅算出方法は、入力手段により、線画像の濃度データを入力するステップと、第１の作成手段により、前記入力された線画像の濃度データに基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との第１の関係を作成するステップと、第２の作成手段により、前記作成された第１の関係に基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との第２の関係を作成するステップと、算出手段により、前記作成された第２の関係に基づいて、線幅を算出するステップと、を備えている。本発明は、請求項１記載の発明と同様の作用、効果を奏するので、その説明を省力する。なお、本発明の算出手段は、請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載の発明の算出手段と同様に線幅を算出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明は、線画像の線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との関係を作成し、作成された関係に基づいて、線幅を算出するので、線画像中に画像抜けがあっても積算値を求めてこれを無視しているので、安定して線幅を算出することができる。
【００２２】
また、本発明は、線画像の線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との関係に基づいて、所定値以上の濃度の領域を挟む両外側から該領域側に向かって、線画像の濃度を積算し、積算された積算値が、濃度の最小値よりも所定値大きい値となる２つの位置を検出して、線幅を算出するので、線画像中に画像抜けがあっても積算値を求めてこれを無視しているので、安定して線幅を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態における線幅算出方法を実施する線幅算出装置は、紙などに記録された線画像を光学的に読み取り、多階調画像データとして出力する読取手段であるエリアセンサ、ラインセンサなどからの該画像データを入力する入力手段としての画像入力部１０１と、入力された画像データを色空間変換（即ち、濃度に変換）する色空間変換部１０２と、色空間変換された画像データ（濃度データ）に基づいて、線幅方向の位置と該位置の線画像の濃度との第１の関係としての濃度プロファイル（図２参照）を算出する第１の作成手段としての濃度プロファイル算出部１０３と、算出された濃度プロファイルを記憶する濃度プロファイル記憶部１０４と、を備えている。
【００２５】
また、本実施の形態における線幅算出装置は、濃度プロファイルに基づいて、線幅方向の位置と、線幅方向に該位置まで線画像の濃度を積算して得られた積算値との第２の関係としての積算濃度プロファイル（図２参照）を算出する第２の作成手段としての積算濃度プロファイル算出部１０５と、算出された積算濃度プロファイルを記憶する積算濃度プロファイル記憶部１０８と、を備えている。積算濃度プロファイル算出部１０５は、線端を検出する線端検出部１０６と、線端検出部１０６により検出された線端から濃度を積算する濃度積算部１０７と、を備えている。
【００２６】
なお、濃度プロファイル記憶部１０４および積算濃度プロファイル記憶部１０８は不揮発性のメモリで構成されている。
【００２７】
そして、本実施の形態における線幅算出装置は、上記積算濃度プロファイル算出部１０５により算出された積算濃度プロファイルに基づいて、線幅を算出する算出手段としての線幅算出部１０９と、算出された線幅を出力する出力部１１２と、を備えている。線幅算出部１０９は、閾値算出部１１０と、線幅決定部１１１とを備えている。
【００２８】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２９】
まず、読取手段は、紙などに記録された線画像を光学的に読み取り、多階調画像データとして出力し、画像入力部１０１はこれを入力する。色空間変換部１０２で画像データを濃度に変換する。入力がＲＧＢデータであればＬＵＴによって視感濃度に変換するのが一般的である。入力が反射率であれば変換式を用いて濃度に変換する。
【００３０】
本実施の形態では、読取手段による読み取られる線画像の線の位置、方向は既知であり、線に垂直な方向に読み取った（スキャンした）濃度プロファイルを得ることができるものとする。また、上記濃度プロファイルは線幅に沿った所定距離の濃度値平均の、線幅に垂直な方向のプロファイルとする。
【００３１】
濃度プロファイル算出部１０３では、図２（Ａ）に示すように、画像の線幅方向の濃度プロファイルを算出し、濃度プロファイル記憶部１０４に記憶する。
【００３２】
入力としては濃度に比例するデータ、反射率に比例するデータなどが考えられる。これらのデータが本発明における濃度データに対応する。
【００３３】
積算濃度プロファイルの算出方法としては、まず、線端検出部１０６で濃度プロファイルから線画像の線部分の端を求める。例えば、濃度が背景濃度に十分近い(例えば、濃度差０.０５以下)連続した５点の中で一番端を線の端点とみなす。背景濃度はあらかじめ測定しておいてもよいし、濃度プロファイルの最小濃度値を背景濃度とみなしてもよい。
【００３４】
次に、濃度積算部１０７で、図２（Ｂ）に示すように、求めた線の端から端までの濃度を積算して積算濃度プロファイルとし、積算濃度プロファイル記憶部１０８に記憶する。ただし、積算する際に背景濃度（読み取った紙自体の濃度）を減じる。濃度積算する方向は線幅の右端からでもよいし、左端からでもよい。
【００３５】
線幅算出部１０９では、図２（Ｃ）に示すように、閾値算出部１１０で積算濃度Ｄ１、Ｄ２を算出し、線幅決定部１１１で積算濃度プロファイルが積算濃度Ｄ１となる位置Ｌ１と積算濃度Ｄ２となる位置Ｌ２との幅Ｗを線幅として採用する。
【００３６】
積算濃度プロファイルの最大積算濃度値をMAXとすると、閾値算出部１１０は
(１)式に従ってＤ１、Ｄ２を求める。
【００３７】
［数１］
Ｄ１=a*MAX, Ｄ２=b*MAX・・・・・・(１)
ただし、a=０.１、b=０.９とする。なお、aは０.１に、bは０.９にそれぞれ限定されるものではない。
【００３８】
以上の第１の実施の形態によれば、ノイズのかかった線やゼログラフィーのスクリーン線のような特殊な線に対しても安定した算出を行うことができる。また、濃度の高い線は細く見えるという人間の視覚特性を考慮した算出ができる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態の構成は、前述した第１の実施の形態の略同様の構成であるので、同一構成部分には同一の符号を付してその説明を省力し、異なる部分を説明する。即ち、図３に示すように、本実施の形態の線幅算出部１０９は、閾値算出部１１０と線幅決定部１１１との間に、近似曲線算出部１２０を備えている。
【００４０】
次に、本実施の形態の作用を説明するが、本実施の形態の作用も前述した第１の実施の形態の作用と略同様であるので、異なる部分を説明する。
【００４１】
近似曲線算出部１２０で、図４（Ｃ）に示すように、積算濃度プロファイルにおける積算濃度Ｄ１と（（２）式参照）積算濃度Ｄ２（（２）式参照）間の線分に対する近似線を計算し、その近似線が積算濃度Ｄ３（（２）式参照）および積算濃度Ｄ４（（２）式参照）となる点の幅Ｗを線幅とする。
【００４２】
近似線として、最小二乗法による近似直線を用いる方法などが考えられる。
【００４３】
［数２］
Ｄ１=a*MAX,  Ｄ２=b*MAX,  Ｄ３=c*MAX,  Ｄ４=d*MAX・・・(２) 
但し、a=０.２、b=０.８、c=０.１、d=０.９  とする。なお、a〜dはこれらの値に限定されるものではない。例えば、a=０.１、c=０.２、b=０.９、d=０.８等でもよい。
【００４４】
近似線としては、図４に示す一次式の他、二次曲線などを用いても良い。
【００４５】
以上の実施の形態によれば、ノイズのかかった線やゼログラフィーのスクリーン線のような特殊な線に対してもより安定した算出を行うことができる。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態の構成は、前述した第１の実施の形態乃至第２の実施の形態と同様の構成部分を備えているので、同一構成部分には同一の符号を付してその説明を省力し、異なる部分を説明する。即ち、本実施の形態では、図１等に示した濃度プロファイル算出部１０３及び濃度プロファイル記憶部１０４を省略している。（図５参照）また、本実施の形態の線幅算出部１０９は、第１の実施の形態の線幅算出部１０９の構成を採用してもよく、また、第２の実施の形態の線幅算出部１０９の構成を採用してもよい。
【００４７】
次に、本実施の形態の作用を説明するが、本実施の形態の作用も前述した第１の実施の形態の作用と略同様であるので、異なる部分を説明する。
【００４８】
図５に示すように、本実施の形態では、色空間変換部１０２による変換により得られた濃度は、線幅方向に順に作成手段としての積算濃度プロファイル算出部１０５に入力する。
【００４９】
積算濃度プロファイル算出部１０５では、線端検出部１０６により線端が検出された後、濃度積算部１０７は、入力した濃度を、入力する毎に上記オフセットをとりながら積算して、積算濃度プロファイルを作成する。
【００５０】
以後の作用は、前述した第１の実施の形態乃至第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５１】
上記のように、本実施の形態では、濃度プロファイル算出部１０３及び濃度プロファイル記憶部１０４を省略しているので、構成及び処理を簡略化することができる。
【００５２】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。本実施の形態の構成は、前述した第１の実施の形態と同様の構成であるので、その説明を省力する。
【００５３】
次に、本実施の形態の作用を説明するが、本実施の形態の作用も前述した第１の実施の形態の作用と略同様であるので、異なる部分を説明する。
【００５４】
前述した第１の実施の形態では、所定値以上の濃度の領域を一方の側から順に積算しているのに対し、本実施の形態では、線端検出部１０６は、所定値以上の濃度の領域を挟む両外側から該領域側に向かって線端を検出し、積算手段としての濃度積算部１０７は、図６（Ｂ）に示すように、線端が検出されてから、所定値以上の濃度の領域を挟む両外側から該領域側に向かって線画像の濃度を積算する。
【００５５】
線幅算出部１０９における検出手段としての閾値算出部１１０は、図６（Ｃ）に示すように、両外側から所定値以上の濃度の領域側に向かって積算された積算値が、濃度の最小値よりも所定値大きい値Ｔとなる２つの位置Ｌ１、Ｌ２を検出し、算出手段としての線幅決定部１１１は検出された２つの位置Ｌ１、Ｌ２に基づいて、線幅を算出する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における線幅算出装置の概略ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における線幅算出の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における線幅算出装置の概略ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における線幅算出の概略図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における線幅算出装置の概略ブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における線幅算出の概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０１    画像入力部
１０２    色空間変換部
１０３    濃度プロファイル算出部
１０４    濃度プロファイル記憶部
１０５    積算濃度プロファイル算出部
１０６    線端検出部
１０７    濃度積算部
１０８    積算濃度プロファイル記憶部
１０９    線幅算出部
１１０    閾値算出部
１１１    線幅決定部
１１２    出力部
１２０    近似曲線算出部
【図１】
2006350958.tif 000003
【図２】
2006350958.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006350958.tif 000007
【図６】
2006350958.tif 000008