(57)【要約】【課題】  定型文書に対して、少ない計算量で簡単に位置合わせを行える位置合わせ装置を提供する。【解決手段】  この位置合わせ装置は、入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持する画像回転手段と、該回転角度あるいは入力機器の情報に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行う位置ずれ補正手段とを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持する画像回転手段と、該回転角度に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行う位置ずれ補正手段とを備えることを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項２】
入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持する画像回転手段と、該回転角度と入力機器の情報に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行う位置ずれ補正手段とを備えることを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置合わせ装置において、前記入力機器の情報は、入力機器の機種名やスキャンをするドライバの名称、ドライバのバージョン、紙の置き方またはスキャンした用紙サイズ、用紙方向であることを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の位置合わせ装置において、前記位置ずれ補正手段は、画像の９０度単位にスキャンした状態で生じる位置ずれ情報をパラメータとして保持しておき、前記パラメータを参照して、前記回転角度に応じて得られるずれと逆方向に回転後の画像をずらすことで、位置補正を行うことを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の位置合わせ装置において、前記画像回転手段は、入力画像の傾き角度を０度にするように回転した場合、元画像がすべて収まる大きさに拡大された画像を生成するとともに、その傾き角度を保持し、前記位置ずれ補正手段は、該傾き角度と前記元画像のサイズからずれを算出し、そのずれと逆方向に前記回転後の画像をずらすことで、位置補正を行うことを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項６】
入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持し、該回転角度に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行うことを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項７】
入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持し、該回転角度と入力機器の情報に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行うことを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項８】
コンピュータに、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の位置合わせ装置の機能を実行させるためのプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ装置、位置合わせ方法、プログラムおよび記録媒体に関し、具体的には、定型文書をスキャナ等により読み込んだ画像の位置合わせを行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
定型文書の認識では、タイミングマークからの相対位置で示される指定領域を用い、認識画像中のタイミングマークを検出して、検出されたタイミングマークからの位置を計算によって求める方法や、罫線の交差する十字点を利用して位置合わせする手法など、多数の方法が知られている（特許文献１参照）。
このうち、タイミングマークなどの特定のマークをつける方法は、マークを含めた書式が予め決まっているものに対してのみ、位置合わせを行える。
また、特許文献１の技術では、ＦＡＸＯＣＲ装置において、ファクスからの入力画像より線分の十字点を抽出し、抽出された十字点と、参照画像より予め抽出された十字点との対応付けをする。対応した十字点間の位置関係に基づき参照画像に対する入力画像の位置ずれ／回転／変倍の補正式を作成し、入力画像を補正することにより両画像を位置合わせし、この後で、入力画像の補正画像より文字画像領域を切り出して文字認識するものであり、これにより、帳票上に特別のマークを設けることなく、少ない計算量で２つの帳票画像の位置合わせを行える。
しかし、特許文献１の技術では、画像の状態によっては良好な精度が得られるものもあるが、予めテンプレートとなる未記入画像などで、手間をかけて辞書を作成する必要があり、また、どのような帳票にでも適用可能というわけではなく、使う場合にはノウハウを要することが多々ある。さらに、演算量もタイミングマークなどの処理に比べてもはるかに多いものである。
以上のような理由によって、過去に様々な方法が提案されているにも関わらず、大規模、高価格な定型の帳票処理システム以外では、テンプレートとして作成した領域データを用いて、何の位置合わせもせずに入力データに対して一定の処理（文字認識等が多い）を行うソフトウエアが存在している状況である。これは計算量の多さや位置合わせの難しさに起因するものと思われる。
このように、位置合わせなしの処理では、画像が傾いたり、天地が逆になったりしただけで位置がずれ、しかもスキュー補正や天地識別などを行って画像を正立させたとしても、実はその処理が原因で位置ずれを発生させてしまうため、この位置ずれした指定領域に対して所定の処理をすることになる。
【特許文献１】特開平１０−９１７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであって、定型文書に対して、少ない計算量で簡単に位置合わせを行える位置合わせ装置、位置合わせ方法、プログラムおよび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】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持する画像回転手段と、該回転角度に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行う位置ずれ補正手段とを備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持する画像回転手段と、該回転角度と入力機器の情報に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行う位置ずれ補正手段とを備えることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の位置合わせ装置において、前記入力機器の情報は、入力機器の機種名やスキャンをするドライバの名称、ドライバのバージョン、紙の置き方またはスキャンした用紙サイズ、用紙方向であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１、２または３に記載の位置合わせ装置において、前記位置ずれ補正手段は、画像の９０度単位にスキャンした状態で生じる位置ずれ情報をパラメータとして保持しておき、前記パラメータを参照して、前記回転角度に応じて得られるずれと逆方向に前記回転後の画像をずらすことで、位置補正を行うことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の位置合わせ装置において、前記画像回転手段は、入力画像の傾き角度を０度にするように回転した場合、元画像がすべて収まる大きさに拡大された画像を生成するとともに、その傾き角度を保持し、前記位置ずれ補正手段は、該傾き角度と前記元画像のサイズからずれを算出し、そのずれと逆方向に前記回転後の画像をずらすことで、位置補正を行うことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持し、該回転角度に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行うことを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、入力画像を正立させるとともに、該入力画像に対して行った画像回転処理の回転角度を保持し、該回転角度と入力機器の情報に応じた画像の位置ずれを算出し、この位置ずれをもとに補正を行うことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、コンピュータに、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の位置合わせ装置の機能を実行させるためのプログラムであることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、定型文書に対して、スキャンデータの回転角度からスキャン時のずれ、回転のずれを簡易に計算し、位置合わせを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の位置合わせ装置に係る好適な実施形態について説明する。
＜実施形態１＞
一般に、画像入力機器で、原稿をスキャンする場合、スキャンする範囲は画像よりも若干大きめに設定されている。即ち、（文字が上を向いている）正立した方向でスキャンした画像の幅、高さが（１０００，１４００）であったとしても画像上にある紙の本来の右下の位置は（９８０，１３８０）のように、スキャン可能な画像の幅や高さのぎりぎりではない。
ここで、１８０度回転している原稿をスキャンした場合、原稿の一番左上の位置（０，０）に対する部分は、上述のスキャナの場合には、（９８０，１３８０）である。この入力した画像を天地識別して、１８０度回転した画像を生成すると、スキャン画像の幅、高さが（１０００，１４００）のとき、位置（９８０，１３８０）は、１８０度回転することで、（２０，２０）の位置となってしまう。従って、この入力画像は、１８０度回転することによって、右下にそれぞれ２０ドットずつずれてしまったことになる。
【０００７】
このように原稿の向きを変えてスキャンした場合のずれは、次のような実験によって明らかである。
（１）測定方法
同じ原稿を使用して、それぞれの条件で３回ずつスキャンした画像が「コンタクトガラス北向きでスキャンした画像」に比べてどれだけずれているかを測定する。
（２）テスト用の原稿
測定に使用する元画像の左上・右上・右下にそれぞれタイミングマークのような矩形を埋め込み、その矩形の左上隅のドットを基準点Ａ、Ｂ、Ｃとした原稿を用意した（図１参照）。基準点を３つ用意したのは、ずれの平均値を求める際に回転ずれをなるべく吸収できるようにするためである。
元画像左上の矩形の最も左上のドット→基準点Ａ
元画像右上の矩形の最も左上のドット→基準点Ｂ
元画像右下の矩形の最も左上のドット→基準点Ｃ
（３）スキャン条件
原稿をスキャンする際の条件は以下の通りである。
・スキャン方法→コンタクトガラスとＡＤＦの２種類。
・紙の向き→東西南北の４方向（コンタクトガラスを使用した場合のスキャン方向は図２参照）。
（４）測定結果
上記実験の測定は、３台の画像入力装置を用いて、各条件に対して３回ずつ計測し、図３から図５に示すように得られた。この測定結果の表の見方は以下の通りである。
・行方向はスキャン時の条件であるコンタクトガラスとＡＤＦの違いと紙の向きを表す。
・「基準点Ａ」、「基準点Ｂ」、「基準点Ｃ」の列は、各基準点がコンタクトガラス北向きでスキャンした画像と比較して、それぞれｘ座標とｙ座標で何ドットずれていたかを表す。例えば、ｘ座標のずれの値が９であった場合、基準点がコンタクトガラス北向きの画像に比べて右に９ドットずれていた、という意味である。ｙ座標のずれも同様で、下向きが正の値で表記されている。
・「３点の平均」の列は、３つの基準点のｘ座標およびｙ座標のずれを平均した値である。また、３回の測定データの下の欄は、この３回の測定データをさらに平均した値である。
【０００８】
図６は、本発明の実施形態１に係る位置合わせ装置の機能構成を示すブロック図であり、同図において、位置合わせ装置は、画像入力手段１０、画像回転手段２０、回転角度保持手段３０、位置ずれ補正手段４０とを含んで構成される。
画像入力手段１０は、画像入力装置に置かれた原稿の画像を読み込む。
画像回転手段２０は、天地識別のような公知の技術を使用して、画像入力手段１０で入力した画像を０度、９０度、１８０度、２７０度のいずれかの角度で正立するかを判断し、決定された回転角度で正立した画像を生成する。このとき、画像回転手段２０で成立させるのに用いた画像回転角（０度、９０度、１８０度、２７０度のいずれかの角度）を回転角度保持手段３０に記憶させる。
位置ずれ補正手段４０は、上記の測定実験をもとに、画像をスキャンしたときに生じる位置ずれ情報（表１参照）を、９０度単位の回転角度ごとにパラメータとして記憶装置へ保持しておく。
【０００９】
【表１】
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その上で、位置ずれ補正手段４０は、回転角度保持手段３０に記憶された画像回転角と上記パラメータとを参照して、ｘ方向およびｙ方向に何ドットずれることになるかのデータを取得し、画像回転手段２０で回転した画像をそのずれと逆方向にずらすことで画像の位置補正を行う。
この計算量は、領域座標にマージン量を足しこむだけなので、非常に計算量が少なく、簡易な計算で位置合わせを行うことができる。
また、上記の実験でも明らかなように、スキャン時のずれは、機種やスキャンするドライバやスキャン時に、コンタクトガラスに直接紙を置いてスキャンしたのか、ＡＤＦを使ってスキャンしたのかという状態によっても異なることが分かっている。
従って、画像入力装置が、入力機器の機種名やスキャンをするドライバの名称、またはドライバのバージョン、または紙の置き方（ＡＤＦによるスキャンなのか、コンタクトガラスにおけるスキャンなのか）またはスキャンした用紙サイズ、用紙方向であるという付加情報を取得できる場合には、画像入力手段１０では画像を入力する際にこれらの情報を取得し、位置ずれ補正手段４０へ渡す。
また、上記パラメータとしては、上記の付加情報に対応した画像回転角に応じたずれ情報を予め計測して設定しておく。
そして、位置ずれ補正手段４０では、上記のパラメータを参照して、回転角度保持手段３０に記憶された画像回転角と付加情報とに対応したずれ情報を取得し、そのずれと逆方向に正立した画像をずらすことで画像の位置補正を行うようにして、さらに補正精度を高めることができる。
【００１０】
＜実施形態２＞
実施形態１では、９０度単位で回転されている入力画像を正立させたときの位置ずれを補正することを考えたが、本実施形態２では、実施形態１のずれに加えて傾いて入力された画像を正立させたときの位置ずれ補正について考えることにする。
傾きのある画像を傾き無しに戻す場合、通常の画像回転処理では、元画像の内容が欠落しないように、元画像の回転後の位置を外接矩形で囲んだような画像としてデータサイズを拡大した画像を作成することが一般的である。
例えば、図７（Ａ）に示すように「右下がりの画像」の場合には画像の左下を回転の原点とし、元画像を右側のように正立するように回転させると、画像サイズが大きくなり、その影響で位置ずれもおきてしまう。また、同様に、図７（Ｂ）のように「左下がりの画像」の場合には画像の右上を回転の原点とし、元画像を右のように成立するように回転させる。
この位置ずれ量は、厳密には、紙の画像入力装置への置き方で異なってしまうが、中間の位置に置かれたとすると、元画像が拡大される量（ｘ方向で見た場合、補正後画像の幅−元画像の幅）の半分といえる。回転して正立した画像にこの量でずらすとうまく位置合わせができる。
例えば、図８のような右下がりの画像の場合には、スキュー補正の書き換えによって元画像が拡大されるのは、灰色の部分にあたる書き換え後画像１５の部分である。書き換え後画像１５の中で、この拡大された範囲の半分が有効（スキャンしたときに原稿があった部分）であり、半分がノイズであるとし、ノイズの幅、つまり元画像が拡大された幅の１／２を回転ずれ補正値とする。
【００１１】
図８において、元画像の文字が右下がりのときには、元画像の検出角度をα（α＜０）、元画像の幅をｗｉｄｔｈ、元画像の高さをｈｅｉｇｈｔとした場合、ｘ方向の補正値Ｗａ／２およびｙ方向の補正値Ｈａ／２は以下のように計算される。
ｘ方向の補正値＝Ｗａ／２＝（ｈｅｉｇｈｔ＊ｓｉｎ（−α））／２
ｙ方向の補正値＝Ｈａ／２＝（ｈｅｉｇｈｔ＊ｃｏｓ（−α）＋ｗｉｄｔｈ＊ｓｉｎ（−α）−ｈｅｉｇｈｔ）／２
同様に、元画像の文字が左下がりの場合に上記補正値は、次のように計算される。ここで、元画像の検出角度はα＞０である。
ｘ方向の補正値＝Ｗａ／２＝（ｈｅｉｇｈｔ＊ｓｉｎ（α））／２
ｙ方向の補正値＝Ｈａ／２＝（ｈｅｉｇｈｔ＊ｃｏｓ（α）＋ｗｉｄｔｈ＊ｓｉｎ（α）−ｈｅｉｇｈｔ）／２
上記のような補正値もたいしたことのない計算量であり、紙のサイズと傾き角度から一定値が算出され、それを足しこむことによって、補正が可能である。
【００１２】
本実施形態２の機能構成図は、実施形態１と同様であるから、機能の相違点についてのみ以下で説明する。
画像入力手段１０は、画像の入力だけではなく、元画像の用紙の縦横サイズをも取得して位置ずれ補正手段４０へ渡す。
画像回転手段２０は、実施形態１による回転だけではなく、公知の技術により、画像中の文字の回転角度（スキュー角）も検出し、入力画像のスキュー補正を行うとともに、このスキュー角をも回転角度保持手段３０へ格納する。
位置ずれ補正手段４０は、実施形態１同様に用紙の置き方によるずれ補正の後、回転角度保持手段３０に記憶されたスキュー角度と用紙の縦横サイズにより、上記のｘ方向の補正値およびｙ方向の補正値を計算し、補正済みの正立画像に対して、その補正値を足しこむことで位置補正を行う。
本発明の位置ずれ補正装置は、例えば、定型文書の指定領域の内容を抽出する場合に適用することができる。このような場合には、まず、定型文書の指定領域ごとに、その領域のタイプと領域の大きさを示す座標値をハードディスクやメモリなどからなる指定領域保持手段に記憶させておく。
次に、画像入力手段１０で読み込んだ文書画像を画像回転手段２０で正立させたあと、位置ずれ補正手段４０により正立した読取画像の位置補正を行って、上記の指定領域保持手段に保持した指定領域の領域から内容を抽出するようにする。
これにより、読み込んだ画像の位置補正を行っているため、指定領域の位置ずれが正されているので、指定領域内の内容を正確に抽出できる。
【００１３】
＜実施形態３＞
本発明は、上述した実施形態のみに限定されたものではない。上述した実施形態の位置あわせ装置を構成する各機能をそれぞれプログラム化し、あらかじめＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んでおき、コンピュータに搭載したＣＤ−ＲＯＭドライブのような媒体駆動装置にこのＣＤ−ＲＯＭ等を装着して、これらのプログラムをコンピュータのメモリあるいは記憶装置に格納し、それを実行することによって、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体も本発明を構成することになる。
なお、プログラムを格納する記録媒体としては半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ等）、磁気媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。
また、ロードしたプログラムを実行することにより上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することによって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
さらに、上述したプログラムが、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるメモリにロードされ、そのプログラムの実行によって、上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等の通信網を介して接続されたサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、通信網を通じて他のコンピュータに転送することもできる。この場合、このサーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。なお、コンピュータでは、可搬型の記録媒体上のプログラム、または転送されてくるプログラムを、コンピュータに接続した記憶装置にインストールし、そのインストールされたプログラムを実行することによって上述した実施形態の機能が実現される。
なお、上記説明した各実施形態に限定される必要はなく、特許請求の範囲に記載の範囲内であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】原稿の置き方によるずれを計測するためのテスト用原稿の例を示す図。
【図２】コンタクトガラスを使用した場合のスキャン方向を示す図。
【図３】画像入力装置１におけるずれの計測結果を示す図。
【図４】画像入力装置２におけるずれの計測結果を示す図。
【図５】画像入力装置３におけるずれの計測結果を示す図。
【図６】本発明の実施形態１に係る位置合わせ装置の機能構成を示すブロック図。
【図７】スキューを持つ入力画像と補正された画像の例を示す図。
【図８】元画像の文字が右下がりのときの、ｘ方向の補正値およびｙ方向の補正値の算出方法を説明する図。
【符号の説明】
【００１５】
１０  画像入力手段、２０  画像回転手段、３０  回転角度保持手段、４０  位置ずれ補正手段
【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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