(57)【要約】【課題】  文字を正確に判別することができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  ２つの画素領域（１），（２）から画素値のダイナミックレンジを求める。それぞれのダイナミックレンジに基づいてしきい値（ｅ，ｆ）を算出する。処理対象画素がエッジ部分であると判定された場合、狭い画素領域から求めたしきい値を用いて文字判別を行ない、非エッジ部と判定された場合、広い画素領域から求めたしきい値を用いて文字判別を行なう。【選択図】        図３
2006236270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのサイズの画素領域に基づいてダイナミックレンジを算出することが可能なダイナミックレンジ算出部と、
前記算出されたダイナミックレンジに基づいて、しきい値を算出するしきい値算出部と、
処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判別するエッジ判別部と、
前記エッジ判別部の判別結果に基づいて、どのサイズの画素領域に基づいて算出されたしきい値を文字判別用のしきい値として用いるかを選択する選択部と、
前記選択部で選択されたしきい値に基づいて、前記処理対象画素が文字であるか否かを判別する文字判別部とを備えた、画像処理装置。
【請求項２】
前記選択部は、前記エッジ判別部で前記処理対象画素がエッジ画素であると判別された時に、小さいサイズの画素領域に基づいて算出されたしきい値を文字判別用のしきい値として用いるよう選択する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記小さいサイズの画素領域で算出された画素値の最大値と、最小値と、平均値とを用いて前記処理対象画素が白線であるか黒線であるかを判別する白線・黒線判別部をさらに備え、
前記白線・黒線判別部の判別結果を元に、前記しきい値を変更する変更手段を備えた、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
少なくとも２つのサイズの画素領域に基づいてダイナミックレンジを算出することが可能なダイナミックレンジ算出ステップと、
前記算出されたダイナミックレンジに基づいて、しきい値を算出するしきい値算出ステップと、
処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判別するエッジ判別ステップと、
前記エッジ判別ステップの判別結果に基づいて、どのサイズの画素領域に基づいて算出されたしきい値を文字判別用のしきい値として用いるかを選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択されたしきい値に基づいて、前記処理対象画素が文字であるか否かを判別する文字判別ステップとを備えた、画像処理方法。
【請求項５】
少なくとも２つのサイズの画素領域に基づいてダイナミックレンジを算出することが可能なダイナミックレンジ算出ステップと、
前記算出されたダイナミックレンジに基づいて、しきい値を算出するしきい値算出ステップと、
処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判別するエッジ判別ステップと、
前記エッジ判別ステップの判別結果に基づいて、どのサイズの画素領域に基づいて算出されたしきい値を文字判別用のしきい値として用いるかを選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択されたしきい値に基づいて、前記処理対象画素が文字であるか否かを判別する文字判別ステップとをコンピュータに実行させる、画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関し、特に文字判別処理を行なう画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりＭＦＰ（Multi Function Peripheral）、コピー機、プリンタ、ファクシミリ装置などに代表される、記録媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置の分野において、画像処理装置を用いて文字判別処理を行なうことが知られている。
【０００３】
文字判別処理においては、しきい値（リファレンス値）が用いられ、しきい値を元に２値化処理が行なわれる。このしきい値は、処理対象画素周辺の画素値のダイナミックレンジを元に算出される。
【０００４】
以下の特許文献１は、文字パターンを２値化して文字認識する文字認識装置において、２値化後のデータのつぶれを判定し、その判定結果に従って、２値化しきい値を切替えて、再度２値化を行なう技術を開示している。
【特許文献１】特開昭５９−１０５１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
小さなサイズの画素領域でダイナミックレンジを算出し、そこから算出されるしきい値により２値化処理を行なう場合、周辺画素の情報が十分に考慮されない為、文字の誤判別が発生するという問題がある。
【０００６】
一方、ある程度大きなサイズの画素領域でダイナミックレンジを算出し、そこから算出されるしきい値により２値化処理を行なうときには、細線部分などにおいて周辺画素の影響でダイナミックレンジが大きくなる。従って、そこから算出されたしきい値を使用して文字判別を行なうと、細線部が文字として判別できないことがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、文字を正確に判別することができる画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像処理装置は、少なくとも２つのサイズの画素領域に基づいてダイナミックレンジを算出することが可能なダイナミックレンジ算出部と、算出されたダイナミックレンジに基づいて、しきい値を算出するしきい値算出部と、処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判別するエッジ判別部と、エッジ判別部の判別結果に基づいて、どのサイズの画素領域に基づいて算出されたしきい値を文字判別用のしきい値として用いるかを選択する選択部と、選択部で選択されたしきい値に基づいて、処理対象画素が文字であるか否かを判別する文字判別部とを備える。
【０００９】
好ましくは選択部は、エッジ判別部で処理対象画素がエッジ画素であると判別された時に、小さいサイズの画素領域に基づいて算出されたしきい値を文字判別用のしきい値として用いるよう選択する。
【００１０】
好ましくは画像処理装置は、小さいサイズの画素領域で算出された画素値の最大値と、最小値と、平均値とを用いて処理対象画素が白線であるか黒線であるかを判別する白線・黒線判別部をさらに備え、白線・黒線判別部の判別結果を元に、しきい値を変更する変更手段を備える。
【００１１】
この発明の他の局面に従うと、画像処理方法は、少なくとも２つのサイズの画素領域に基づいてダイナミックレンジを算出することが可能なダイナミックレンジ算出ステップと、算出されたダイナミックレンジに基づいて、しきい値を算出するしきい値算出ステップと、処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判別するエッジ判別ステップと、エッジ判別ステップの判別結果に基づいて、どのサイズの画素領域に基づいて算出されたしきい値を文字判別用のしきい値として用いるかを選択する選択ステップと、選択ステップで選択されたしきい値に基づいて、処理対象画素が文字であるか否かを判別する文字判別ステップとを備える。
【００１２】
この発明のさらに他の局面に従うと、画像処理プログラムは、少なくとも２つのサイズの画素領域に基づいてダイナミックレンジを算出することが可能なダイナミックレンジ算出ステップと、算出されたダイナミックレンジに基づいて、しきい値を算出するしきい値算出ステップと、処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判別するエッジ判別ステップと、エッジ判別ステップの判別結果に基づいて、どのサイズの画素領域に基づいて算出されたしきい値を文字判別用のしきい値として用いるかを選択する選択ステップと、選択ステップで選択されたしきい値に基づいて、処理対象画素が文字であるか否かを判別する文字判別ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
これらの発明に従うと、少なくとも２つのサイズの画素領域に基づいてダイナミックレンジを算出し、それからしきい値を算出し、処理対象画素がエッジ画素であるか否かに基づいて選択を行なうため、文字を正確に検出することができる画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置が適用されるタンデム方式のカラー複写機の概略構成を示す模式的断面図である。
【００１６】
図１を参照して、カラー複写機１００は、原稿から画像データを読取るイメージリーダ部１０１と、画像処理装置１０と、用紙上に画像を印刷するプリンタ部１０２とから構成されている。
【００１７】
イメージリーダ部１０１の原稿台１０３上に載置された原稿は、スキャナ１０４の備える露光ランプ１０５により照射される。スキャナ１０４は、スキャナモータ１１２により矢印方向に移動して原稿全体を走査する。原稿面からの反射光は、ミラー１０６〜１０８および集光レンズを介してＣＣＤ１１０上に像を結ぶ。ＣＣＤ１１０は、原稿面からの反射光をＲＧＢの色データ（アナログ信号）に変換して画像処理装置１０に出力する。ＣＣＤ１１０が画像処理装置１０に出力する色データを、画像データという。
【００１８】
画像処理装置１０は、ＣＣＤ１１０から入力される画像データに所定の画像処理を施し
てレーザ装置１１３にデジタル信号を出力する。
【００１９】
ここで画像処理装置１０からレーザ装置１１３に出力されるデジタル信号は、シアン用の画像色データＣと、マゼンタ用の画像色データＭと、イエロー用の画像色データＹと、ブラック用の画像色データＫである。レーザ装置１１３は、入力された画像色データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋに基づいて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックそれぞれの感光体ドラム１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋにレーザビームを出力する。
【００２０】
プリンタ部１０２において、レーザ装置１１３から出力されるレーザビームは、帯電チャージャ１１４Ｃ，１１４Ｍ，１１４Ｙ，１１４Ｋによって帯電された感光体ドラム１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋを露光し、静電潜像を形成する。シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色の現像器１１６Ｃ，１１６Ｍ，１１６Ｙ，１１６Ｋにより、感光体ドラム１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋ上の静電潜像が現像される。
【００２１】
一方、無端ベルト１３０は、駆動ローラ１３３Ａと固定ローラ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｄとにより弛まないように懸架されている。駆動ローラ１３３Ａが図中で反時計回りに回転すると、無端ベルト１３０が所定速度で図中で反時計回りに回転する。
【００２２】
給紙カセット１２０〜１２２より適当な用紙が搬送され、タイミングローラ１３１から無端ベルト１３０に用紙が供給される。無端ベルト１３０に供給された用紙は、無端ベルト１３０上に担持され、図中で左方向に搬送される。これにより、用紙がシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に感光体ドラム１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋと接触する。用紙がそれぞれの感光体ドラム１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋと接触したときに、感光体ドラムと対をなす転写チャージャ１１７Ｃ，１１７Ｍ，１１７Ｙ，１１７Ｋにより感光体ドラム上に現像されたトナー像が用紙に転写される。
【００２３】
トナー像が転写された用紙は、定着ローラ対１３２により加熱される。これにより、トナーは溶かされて用紙に定着する。その後、用紙はプリンタ部１０２から排出される。
【００２４】
図２は、画像処理装置１０の機能を示す機能ブロック図である。
【００２５】
図を参照して、画像処理装置１０には、イメージリーダ部１０１から出力される画像データが入力される。画像処理装置１０は、入力されたデータに基づいて、処理対象画素の上下左右２ドットを拡張した５×５画素の範囲の画素データを用いてダイナミックレンジを算出するダイナミックレンジ算出部（１）２０１と、処理対象画素の上下左右６ドットを拡張した１３×１３画素の範囲の画素データを用いてダイナミックレンジを算出するダイナミックレンジ算出部（２）２０３と、ダイナミックレンジ算出部（１）２０１、および（２）２０３がそれぞれ出力するダイナミックレンジに基づいて、文字判別のためのしきい値を算出するしきい値算出部（１）２０７、および（２）２０９と、処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判定し、判定信号を出力するエッジ判別部２０５と、判定信号に基づいて、しきい値算出部（１）２０７、および（２）２０９のいずれの出力するしきい値を、文字判別のためのしきい値とするか選択するセレクタ２１１と、セレクタ２１１の出力と、処理対象画素の画素データとを比較し、それに基づき２値化を行なうことで文字判別結果とする、２値化部２１３とから構成される。
【００２６】
図２に示されるように画像処理装置は、異なるサイズの処理領域を持つ２つのダイナミックレンジ算出部２０１，２０５と、ダイナミックレンジ算出部２０１，２０５の算出結果を元に２つの異なる２値化しきい値を算出するしきい値算出部２０７，２０９とを持つ。エッジ判別部２０５の判別結果を元に、エッジ部と非エッジ部で、２つの２値化しきい値のうち、用いるしきい値を切替えながら２値化処理を行なう。すなわち、ダイナミックレンジを算出する領域に大小を持たせ、小さな領域により算出されたダイナミックレンジの値をエッジ部の画素に使用する。
【００２７】
このような構成により、エッジ判別の結果により、エッジ部と非エッジ部で異なる２値化しきい値を使用することが可能になる。すなわちエッジ部においてのみ２値化しきい値を変えることが可能となるため、画像中の細線部分であっても、文字判別を行なうことが容易となる。
【００２８】
また、非エッジ部では大きな領域から算出されたダイナミックレンジの値を元にしたしきい値を用いることで、文字の誤判別を低下させることができる。
【００２９】
図３は、画像処理装置の行なう処理を示す図である。
【００３０】
文字判別処理において、明朝体の文字の様に文字の一部が細くなるような画像では細線部の画像の濃度は薄くなり、太線部は（べたの領域があるために）画像の濃度が濃くなる傾向にある。例えば、図３では画素中の横方向に伸びる線が細線であり、濃度が薄いことを示しており、縦方向に伸びる線が太線であり、濃度が濃いことを示している。
【００３１】
このような画像において文字判別を行なうとき、小さいサイズの領域（ダイナミックレンジ算出領域（１）であり、図中のａ）を元に算出されたダイナミックレンジ（図中のｃ）は小さくなる。
【００３２】
一方、大きいサイズの領域（ダイナミックレンジ算出領域（２）であり、図中のｂ）を元に算出されたダイナミックレンジ（図中のｄ）は大きくなる。
【００３３】
処理対象画素（注目画素であり、図中のｇ）を文字判別するとき、図中ｄのダイナミックレンジから算出されたしきい値（図中のｆ）は、周辺画素の影響を大きく受けるため低くなり、処理対象画素を文字として判別できない。
【００３４】
図中ｃのダイナミックレンジを元に算出されたしきい値（図中のｅ）を用いると、周辺画素の影響が少ない為、処理対象画素を文字として判別可能になる。
【００３５】
しかしながら、文字以外の領域で小さい領域でしきい値を算出し、文字判定を行なってしまうと周辺画素の情報が少ないため、文字以外を文字と判別する可能性が高くなる。
【００３６】
これを防止するため、本実施の形態ではエッジ判別部がエッジ部と判断した場合、狭い画素範囲から求められたしきい値を用いて２値化処理を行ない、エッジ判別部が非エッジ部と判断した場合、広い画素範囲から求められたしきい値を用いて２値化処理を行なう。
【００３７】
これにより、太線・細線にかかわらず文字判別精度が向上できるともに、非エッジ部（文字以外の領域）では、周辺画素を考慮した判別ができるため、誤判別を低減できる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
図４は、第２の実施の形態における画像処理装置１０の機能を示す機能ブロック図である。
【００３９】
図２に示される画像処理装置と比較して、本実施の形態においては、ダイナミックレンジ算出部（１）２０１の出力に基づいて、処理対象画素が黒線であるかを判別する黒線判別部２５１と、処理対象画素が白線であるかを判別する白線判別部２５３と、黒線判別部２５１と白線判別部２５３との出力に基づいて、しきい値を選択するセレクタ（選択部）２１１の出力を変更するしきい値変更部２５５とが備えられている。
【００４０】
２値化部２１３には、しきい値変更部２５５の出力が入力され、文字判別のためのしきい値とされる。
【００４１】
図５は、第２の実施の形態における画像処理装置が行なう処理を示す図である。
【００４２】
第１の実施の形態の構成において、図５が示すように、小さな領域（ダイナミックレンジ算出領域（１））が、細線部と太線部にかかる場合、太線部の影響でダイナミックレンジが大きくなり（図中のｂ）、算出されるしきい値（図中のｃ）も低くなってしまう。この結果、処理対象画素は非文字として誤判別される。
【００４３】
このような問題を解消するために、本実施の形態では、黒線判別部２５１および白線判別部２５３により、小さい領域から得られる画素値の最大値と、最小値と、平均値とを元に、白線・黒線判別を行ない、その判別結果に基づいてしきい値を変更する。
【００４４】
すなわち、ダイナミックレンジ算出領域（１）にある画素の画素値の最大値と最小値との間の中央値を算出する。また、ダイナミックレンジ算出領域（１）にある画素の画素値の平均値を算出する。平均値が中央値より上であれば（明るければ）、それは黒線であると判別する。逆に、平均値が中央値より下であれば（暗ければ）、それは白線であると判別する。
【００４５】
これは、黒線の場合は周辺画素が白である為、平均値は白に近くなり、白線であれば逆になる性質に基づくものである。
【００４６】
黒線と判断された場合は、算出されたしきい値（図中のｃ）を上に（明るい方側に）移動させる（図中のｅ）。すなわちしきい値に所定値を加算する。このようにして変更されたしきい値（図中のｅ）を使用して文字判別を行なうことで、処理対象画素（図中のｄ）を文字と判別することが可能になる。
【００４７】
また、白線と判別された場合は、逆方向にしきい値を移動させることで、白線文字の文字判別も可能となる。
【００４８】
［実施の形態における効果］
以上述べたように、本発明の実施の形態では、２つのサイズの領域のそれぞれに基づいてしきい値を算出し、使用するしきい値をエッジ部と非エッジ部とで切替える。これにより、文字エッジ部でのみ小さなサイズの領域を元に算出されたしきい値を使用することができる。細線部においては周辺画素の影響が少ないため、細線部の文字判別性能の向上を図ることができる。
【００４９】
また、非エッジ領域では、大きなサイズの領域を元に算出されたしきい値を使用することができる。文字ではない網点領域のようなところはエッジ部ではない為、文字の誤判別を低下させることができる。
【００５０】
また、処理対象画素が細線部であって、処理対象領域に太線部がかかる場合に、判別性能が低下する可能性があるが、第２の実施の形態では白線・黒線の判別手段に基づいた処理を行なうことで、判別を行なうしきい値を変更することが可能になり、判別性能を向上させることができるという効果がある。
【００５１】
［その他］
なお、上述の例においては画像形成装置内の画像処理装置に本発明を適用することとしたが、汎用のパーソナルコンピュータなどで実行されるソフトウェアとして本発明を実施することも可能である。この場合、ソフトウェアは大きくは、図２、４に対応させて、異なる範囲の画素から複数のダイナミックレンジを算出する算出ステップと、ダイナミックレンジに合わせて複数のしきい値を算出するしきい値算出ステップと、処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判別する判別ステップと、判別結果に基づいて、どのしきい値を使用するかを選択する選択ステップと、選択されたしきい値を用いて文字判別を行なうステップとを順に実行することとなる。
【００５２】
また、そのような複数のステップを方法として実行することもできる。また、上述のソフトウェアプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供するようにしてもよい。
【００５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおける画像処理装置が適用されるタンデム方式のカラー複写機の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】画像処理装置の機能を示す機能ブロック図である。
【図３】画像処理装置の行なう処理を示す図である。
【図４】第２の実施の形態における画像処理装置１０の機能を示す機能ブロック図である。
【図５】第２の実施の形態における画像処理装置が行なう処理を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  画像処理装置、１００  カラー複写機、２０１，２０３  ダイナミックレンジ算出部、２０５  エッジ判別部、２０７，２０９  しきい値算出部、２１１  セレクタ（選択部）、２１３  ２値化部、２５１  黒線判別部、２５３  白線判別部。
【図１】
2006236270.tif 000003
【図２】
2006236270.tif 000004
【図４】
2006236270.tif 000005
【図３】
2006236270.tif 000006
【図５】
2006236270.tif 000007