(57)【要約】【課題】デジタル画像中のコンテンツの境界を自動的に、且つ、より正確に検出することが可能な検出装置を実現する。【解決手段】コンテンツ境界検出システム２は、画像を正規化することにより正規化画像を生成する画像前調整部８と、正規化画像中のコンテンツについて複数のエッジ点を検出するエッジ検出部１０と、正規化画像におけるコンテンツの傾き角度の方向の投影ヒストグラムであって、エッジ検出部１０により検出された複数のエッジ点についての投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成部１２と、投影ヒストグラムおよび傾き角度から、上記境界の一部を検出する境界推定部１４と、を備えている。エッジ検出部１０は、正規化画像中の各画素について、画素を中心とする５ｘ５の範囲の画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が７以上３０以下である場合に該画素をエッジ点として検出する。【選択図】図１
2011129114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像中の領域であって原稿が描画される領域である原稿領域の境界を検出する検出装置において、
上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する正規化手段と、
上記正規化画像中の上記原稿について複数のエッジ点を検出するエッジ検出手段と、
上記正規化画像における上記原稿の傾き角度の方向の第１の投影ヒストグラムであって、上記検出手段により検出された複数のエッジ点についての第１の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成手段と、
上記第１の投影ヒストグラムおよび上記傾き角度から、上記境界の一部を検出する境界検出手段と、を備え、
上記エッジ検出手段は、上記正規化画像中の各画素について、該画素から規定の範囲内に位置する画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が第１の閾値以上であって第２の閾値以下である場合に該画素を上記エッジ点として検出することを特徴とする検出装置。
【請求項２】
上記エッジ検出手段は、上記エッジ点として無向エッジを検出することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
上記エッジ検出手段は、上記濃度差が第１の閾値以上であって第２の閾値以下であるような画素のうち、所定の条件を満たす画素のみをエッジ点として検出するように構成されており、
上記エッジ検出手段は、ダイナミックレンジ計算手段と、フィルタ手段と、局所濃度計算手段と、エッジ点決定手段と、を備え、
上記正規化画像中の各画素について、上記エッジ検出手段が備える各手段は、上記ダイナミックレンジ計算手段が、該画素から規定の範囲内における局所ダイナミックレンジの応答を計算し、上記フィルタ手段が、該局所ダイナミックレンジの応答をフィルタリングし、上記局所濃度計算手段が、上記フィルタ手段によるフィルタリング後の該局所ダイナミックレンジの応答に応じた、該規定の範囲内における局所濃度を計算し、上記エッジ点決定手段が、該局所濃度が所定の閾値より大きいという上記所定の条件を満たす場合に限り該画素をエッジ点として決定する、ように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
上記境界検出手段が検出する上記境界の上記一部は、上記原稿領域の上記境界の一辺であり、
上記境界検出手段は、上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから、上記一辺とともに、上記一辺の対辺を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
上記投影ヒストグラム作成手段は、上記傾き角度に垂直な垂直角度の方向の第２の投影ヒストグラムであって、上記エッジ検出手段により検出された複数のエッジ点について第２の投影ヒストグラムを作成するように構成されており、
上記境界検出手段は、上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、上記境界の一部を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項６】
上記境界検出手段が検出する上記境界の上記一部は、上記原稿領域の上記境界の一辺であり、
上記境界検出手段により上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出される上記境界の一辺と、上記境界検出手段により上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから検出される上記境界の一辺と、が交差する交点を検出する交点検出手段をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
上記境界検出手段が上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出する上記境界の上記一部は、上記原稿領域の境界の一辺であり、
上記境界検出手段は、上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、上記一辺とともに、上記一辺の対辺を検出するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の検出装置。
【請求項８】
上記境界検出手段により上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出される１対の対辺が、上記境界検出手段により上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから検出される１対の対辺に交差する４つの交点を検出する交点検出手段をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の検出装置。
【請求項９】
上記画像は、複数の成分から構成されており、
上記正規化手段は、上記画像をダウンサンプリングすることによりダウンサンプリング画像を生成するダウンサンプリング手段と、上記ダウンサンプリング画像から上記複数の成分のうち特定の成分を抽出することにより得られる特定成分画像を生成する成分抽出手段と、上記特定成分画像にガンマ伸張処理を施すガンマ伸張手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項１０】
上記境界検出手段は、上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とに基づいて、第１の動的閾値を計算する動的閾値計算手段と、上記第１の動的閾値により上記第１の投影ヒストグラムを閾値処理する閾値処理手段と、上記第１の動的閾値により閾値処理が施された上記第１の投影ヒストグラムにおける先頭のピークを検出する境界ピーク検出手段と、上記先頭のピークと上記傾き角度とに基づいて、上記境界の上記一部を決定する決定手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項１１】
上記エッジ検出手段は、上記正規化画像をフィルタリングするフィルタ手段を備えており、上記フィルタ手段は、上記傾き角度の方向の局所微分フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項１２】
画像中の領域であって原稿が描画される領域である原稿領域の境界を検出装置が検出する検出方法において、
上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する正規化工程と、
上記正規化画像中の上記原稿について複数のエッジ点を検出するエッジ検出工程と、
上記正規化画像における上記原稿の傾き角度の方向の第１の投影ヒストグラムであって、上記エッジ検出工程にて検出された複数のエッジ点についての第１の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成工程と、
上記第１の投影ヒストグラムおよび上記傾き角度から、上記境界の一部を検出する境界検出工程と、を含み、
上記エッジ検出工程にて、上記正規化画像中の各画素について、該画素から規定の範囲内に位置する画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が第１の閾値以上であって第２の閾値以下である場合に該画素を上記エッジ点として検出することを特徴とする検出方法。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の検出装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする検出プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の検出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、デジタル画像におけるコンテンツの境界を自動的に検出する検出装置および検出方法に関する。また、本発明は、コンピュータをそのような検出装置として動作させるための検出プログラム、および、そのような検出プログラムが記録されているコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルページ（デジタル画像、デジタル文書、および画像とも捉えられる）の本質的でない無関係な部分をトリミングすることが望ましい。特に、外側のページマージン、例えば、スキャン処理によりデジタルページが生成される際のバックプラテンに対応するデジタルページの領域を除去しつつ、デジタルページのコンテンツを保持することが望ましい。この処理が有効となる典型的なアプリケーションとしては、ページのコンテンツを元のページとは異なるサイズのページに再配置するアプリケーション、ページのコンテンツを追加の素材と合成するアプリケーション、および、その他の文書レイアウト用のアプリケーションが挙げられる。また、トリミングは、ユーザによる操作が介入することなく、自動的に行われることが望ましい。さらに、任意の形状のコンテンツ領域を含むデジタルページについてトリミングが可能であることが望ましく、デジタルページのコンテンツが、直交する画像軸に対して傾いている場合であっても、トリミングが可能であることが望ましい。
【０００３】
このようにコンテンツ領域をトリミング可能な装置として、特許文献１に開示されている原稿検出装置が挙げられる。特許文献１に開示されている原稿検出装置は、プラテンガラス上に載置された原稿を読み取って原稿の画像データを生成するとともに、画像データに含まれる各画素の濃度値と、プラテンガラス上に何もない場合に検出する規定の濃度値と、を比較することにより、画像中の原稿領域のエッジを検出する。より具体的には、特許文献１の段落〔００１８〕〔００２４〕および図１５などに記載されているように、上記原稿検出装置は、走査線ごとに、上記規定の濃度値との濃度差が所定値以上であるような該走査線上の画素のうち、最も左側のある画素と最も右側にある画素とをエッジとして検出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５５７８５号公報（平成１１年１１月３０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プラテンガラスが汚れている場合などには、原稿の読み取りの際にプラテンガラス上の汚れを読み取ってしまい、原稿の画像データにノイズが含まれることになる。
【０００６】
これに関し、上記従来の構成では、画像データ中のノイズに相当する画素を原稿領域のエッジとして検出してしまう誤検出が生じやすいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、デジタル画像中のコンテンツの境界を自動的に、且つ、より正確に検出することが可能な検出装置および検出方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る検出装置は、上記課題を解決するために、画像中の領域であって原稿が描画される領域である原稿領域の境界を検出する検出装置において、上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する正規化手段と、上記正規化画像中の上記原稿について複数のエッジ点を検出するエッジ検出手段と、上記正規化画像における上記原稿の傾き角度の方向の第１の投影ヒストグラムであって、上記エッジ検出手段により検出された複数のエッジ点についての第１の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成手段と、上記第１の投影ヒストグラムおよび上記傾き角度から、上記境界の一部を検出する境界検出手段と、を備え、上記エッジ検出手段は、上記正規化画像中の各画素について、該画素から規定の範囲内に位置する画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が第１の閾値以上であって第２の閾値以下である場合に該画素を上記エッジ点として検出することを特徴としている。
【０００９】
上記の構成によれば、本発明に係る検出装置は、上記正規化画像中の各画素について、該画素から規定の範囲内に位置する画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が第１の閾値以上であって第２の閾値以下である場合に該画素を上記エッジ点として検出する。すなわち、上記画像にノイズが含まれ、且つ、上記正規化画像中のノイズに相当する画素の濃度値が上記最大濃度値または上記最小濃度値に該当する場合であっても、上記濃度差が上記第２の閾値より大きい場合には、本発明に係る検出装置は、上記ノイズに相当する画素およびその近傍の画素をエッジ点として誤検出しない。
【００１０】
したがって、本発明に係る検出装置は、デジタル画像中のコンテンツの境界を自動的に、且つ、より正確に検出することができるという効果を奏する。
【００１１】
本発明に係る検出方法は、画像中の領域であって原稿が描画される領域である原稿領域の境界を検出装置が検出する検出方法において、上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する正規化工程と、上記正規化画像中の上記原稿について複数のエッジ点を検出するエッジ検出工程と、上記正規化画像における上記原稿の傾き角度の方向の第１の投影ヒストグラムであって、上記エッジ検出手段により検出された複数のエッジ点についての第１の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成工程と、上記第１の投影ヒストグラムおよび上記傾き角度から、上記境界の一部を検出する境界検出工程と、を含み、上記エッジ検出工程にて、上記正規化画像中の各画素について、該画素から規定の範囲内に位置する画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が第１の閾値以上であって第２の閾値以下である場合に該画素を上記エッジ点として検出することを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、本発明に係る検出方法は、本発明に係る検出装置と同様の作用効果を奏する。
【００１３】
上記検出装置は、上記エッジ検出手段が、上記エッジ点として無向エッジを検出することが望ましい。
【００１４】
上記検出装置は、上記エッジ検出手段が、上記濃度差が第１の閾値以上であって第２の閾値以下であるような画素のうち、所定の条件を満たす画素のみをエッジ点として検出するように構成されており、上記エッジ検出手段は、ダイナミックレンジ計算手段と、フィルタ手段と、局所濃度計算手段と、エッジ点決定手段と、を備え、上記エッジ検出手段が備える各手段は、上記正規化画像中の各画素について、上記ダイナミックレンジ計算手段が、該画素から規定の範囲内における局所ダイナミックレンジの応答を計算し、上記フィルタ手段が、該局所ダイナミックレンジの応答をフィルタリングし、上記局所濃度計算手段が、上記フィルタ手段によるフィルタリング後の該局所ダイナミックレンジの応答に応じた、該規定の範囲内における局所濃度を計算し、上記エッジ点決定手段が、該局所濃度が所定の閾値より大きいという上記所定の条件を満たす場合に限り該画素をエッジ点として決定する、ように構成されている、ことが望ましい。
【００１５】
上記検出装置は、上記境界検出手段が検出する上記境界の上記一部が、上記原稿領域の上記境界の一辺であり、上記境界検出手段が、上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから、上記一辺とともに、上記一辺の対辺を検出するように構成されていることが望ましい。
【００１６】
上記検出装置は、上記投影ヒストグラム作成手段が、上記傾き角度に垂直な垂直角度の方向の第２の投影ヒストグラムであって、上記エッジ検出手段により検出された複数のエッジ点について第２の投影ヒストグラムを作成するように構成されており、上記境界検出手段が、上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、上記境界の一部を検出するように構成されていることが望ましい。
【００１７】
上記検出装置は、上記境界検出手段が検出する上記境界の上記一部が、上記原稿領域の上記境界の一辺であり、上記境界検出手段により上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出される上記境界の一辺と、上記境界検出手段により上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから検出される上記境界の一辺と、が交差する交点を検出する交点検出手段をさらに備えていることが望ましい。
【００１８】
上記検出装置は、上記境界検出手段が上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出する上記境界の上記一部は、上記原稿領域の境界の一辺であり、上記境界検出手段が、上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、上記一辺とともに、上記一辺の対辺を検出するように構成されていることが望ましい。
【００１９】
上記検出装置は、上記境界検出手段により上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出される１対の対辺が、上記境界検出手段により上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから検出される１対の対辺に交差する４つの交点を検出する交点検出手段をさらに備えていることが望ましい。
【００２０】
上記検出装置は、上記画像が、複数の成分から構成されており、上記正規化手段が、上記画像をダウンサンプリングすることによりダウンサンプリング画像を生成するダウンサンプリング手段と、上記ダウンサンプリング画像から上記複数の成分のうち特定の成分を抽出することにより得られる特定成分画像を生成する成分抽出手段と、上記特定成分画像にガンマ伸張処理を施すガンマ伸張手段と、を備えていることが望ましい。
【００２１】
上記検出装置は、上記境界検出手段が、上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とに基づいて、第１の動的閾値を計算する動的閾値計算手段と、上記第１の動的閾値により上記第１の投影ヒストグラムを閾値処理する閾値処理手段と、上記第１の動的閾値により閾値処理が施された上記第１の投影ヒストグラムにおける先頭のピークを検出する境界ピーク検出手段と、上記先頭のピークと上記傾き角度とに基づいて、上記境界の上記一部を決定する決定手段と、を備えていることが望ましい。
【００２２】
上記エッジ検出手段は、上記正規化画像をフィルタリングするフィルタ手段を備えており、上記フィルタ手段は、上記傾き角度の方向の局所微分フィルタであることが望ましい。
【００２３】
また、上記検出装置は、コンピュータによって実現してもよい。この場合、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記検出装置をコンピュータにおいて実現するプログラム、およびそ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も、本発明の範疇に入る。
【００２４】
なお、本発明のいくつかの実施形態は、デジタル画像中のコンテンツの境界を自動的に検出する検出方法および検出システムを構成している。
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態において、コンテンツの境界を検出する検出システムは、入力画像を受信する画像受信部と、入力画像に関する傾き情報を受信する傾き情報受信部と、を備えていてもよい。本発明のいくつかの実施形態において、画像受信部は、入力画像を調整する画像前調整部を備えていてもよい。画像前調整部は、一貫した処理を行うことが可能な正規化フォーマットになるように、入力画像に前調整を施してもよい。そして、画像前調整部は、正規化され、前調整された画像をエッジ検出部に供給するようにしてもよい。エッジ検出部は、正規化された画像から検出されたエッジ点を投影ヒストグラム作成部に供給してもよい。投影ヒストグラム作成部は、エッジ検出部から供給されたエッジ点と傾き情報受信部から供給された傾き情報とを用いて、２つの投影ヒストグラムを作成してもよい。エッジ点および投影ヒストグラムは、境界線を推定することが可能な境界推定部に供給されてもよい。境界線交点決定部は、境界推定部より供給された境界線から境界の角を決定してもよい。いくつかの実施形態において、コンテンツの境界を検出する検出システムは、境界の角を他のシステムおよび他のプロセスに利用させてもよい。
【００２６】
本発明の別のいくつかの実施形態は、１以上の計算デバイスを含む計算システムにおいて実行される方法を構成してもよい。これらの実施形態のいくつかは、計算システムにおいて入力画像および傾き情報を受信する受信ステップと、入力画像を正規化フォーマットに調整する調整ステップとを含んでいてもよい。正規化され、前調整された画像中のエッジの位置を決定してもよく、エッジと傾き情報とに基づいて投影ヒストグラムを作成してもよい。投影ヒストグラムとエッジ点とは、有向境界を推定するために使用されてもよく、有向境界は、境界の隅部と境界線とを決定するために使用されてもよい。
【００２７】
前述した本発明の目的、特徴および利点、並びに、本発明のその他の目的、特徴および利点は、添付の図面とともに以下の発明の詳細な説明を考慮すれば、より容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の典型的な実施形態に係る図であり、画像受信部、傾き情報受信部、画像前調整部、エッジ検出部、投影ヒストグラム作成部、境界推定部、および境界線交点決定部を備えた画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像前調整部の典型的な実施形態を示す図である。
【図３】図１に示すエッジ検出部による無方向のエッジ検出の典型的な実施形態を示す図である。
【図４】図１に示す境界推定部の典型的な実施形態を示す図である。
【図５】本発明の典型的な実施形態に係る図であり、典型的な入力画像から青成分を抽出して描画した青成分画像である。
【図６】図５に示す青成分画像にガンマ伸張を適用した画像を示す図である。
【図７】本発明の典型的な実施形態に係る図であり、図５の正規化画像をブラケットフィルタリングすることにより得られる画像である。
【図８】図７に示す画像について、本発明の実施形態に係る画像処理装置が決定したフィルタ局所濃度を示す画像である。
【図９】本発明の実施形態に従って決定された、典型的な投影ヒストグラムの画像である。
【図１０】本発明の実施形態に従って決定された、典型的な閾値付き投影ヒストグラムの画像である。
【図１１】図５に関連する典型的な画像について本発明の実施形態に係る画像処理装置が決定したコンテンツの境界を示す画像である。
【図１２】図１１に示すコンテンツの境界について、本発明の実施形態に係る画像処理装置が決定した交差する隅部を示す画像である。
【図１３】本発明の実施形態に係る図であり、回転ベクトルの角度とその角度に垂直な角度とに調整した有向局所微分フィルタを備えた画像処理装置の構成を示す図である。
【図１４】典型的な有向局所微分フィルタを示す画像である。
【図１５】本発明の実施形態に係る図であり、図１４に示す典型的なフィルタを使用したエッジ検出の結果を示す画像である。
【図１６】本発明の実施形態に係る有向局所微分フィルタを備えた画像処理装置が決定するコンテンツの境界を示す画像である。
【図１７】本発明の実施形態に係る画像処理装置が決定する、図１６に示すコンテンツの境界の交差する隅部を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る画像処理装置が、入力画像と傾き情報とを受信し、入力画像に前調整を施し、正規化画像中のエッジの位置を決定し、投影ヒストグラムを作成し、有向境界を決定し、境界の隅部を決定する動作を示すフローチャート図である。
【図１９】本発明の典型的な実施形態に係る図であり、図１８における画像の前調整の動作を示すフローチャート図である。
【図２０】本発明の典型的な実施形態に係る図であり、無向エッジ検出の動作を示すフローチャート図である。
【図２１】本発明の典型的な実施形態に係る図であり、有向局所微分フィルタリングの動作を示すフローチャート図である。
【図２２】本発明の典型的な実施形態を示す図であり、閾値処理された投影ヒストグラムからコンテンツの境界を決定する動作を示すフローチャート図である。
【図２３】本発明の実施形態に基づいてサンプルされた対数曲線のプロット図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施形態は図面を参照することにより最も良く理解できるであろう。ここで、図中においては、同じ部材が同じ数値により示されている。前述した各図は、明白に発明の詳細な説明の一部に含まれている。
【００３０】
広く説明され、図中に示されている本発明の各構成要素は、広く様々なバリエーションの異なる構成にアレンジおよび設計可能である。したがって、次に説明する、本発明に係る検出方法および検出システムのより詳細な説明は、本発明の範囲を限定するものではなく、単に、本発明のより好ましい実施形態を表すものである。
【００３１】
本発明の実施形態の構成要素は、ハードウェア、ファームウェアおよびソフトウェアのうち少なくとも１以上の形態によって具現化することができる。
【００３２】
ここで明らかにされる典型的な実施形態の要素は、これらの形態のうちの１つを説明しているのみであり、当業者であれば、本発明の範囲内にある限り、これらの要素を任意の形態で実現することができることは言うまでもない。
【００３３】
多くのアプリケーションにおいて、デジタルページ（デジタル画像、デジタル文書、および画像とも捉えられる）におけるコンテンツの境界の判定を行うことには利点がある。デジタルページの余分な部分を除去することが好ましい。特に、外部のページマージン、例えば、スキャン処理によりデジタルページが生成される際のバックプラテンに対応するデジタルページ中の領域を除去しつつ、デジタルページ中のコンテンツを保持することが望ましい。この処理が有用な典型的なアプリケーションには、ページ中のコンテンツを元のページとは異なるサイズのページ中に再配置するアプリケーション、ページのコンテンツを追加の素材と合成するアプリケーション、および、その他の文書レイアウト用のアプリケーションが含まれる。
【００３４】
コンテンツの境界は、ユーザが介入することなく、自動的に検出されることが好ましい。また、デジタルページ中のコンテンツが、直交する画像軸に対して傾いているときにコンテンツの境界を検出することが好ましい。そして、デジタルページに著しいノイズが含まれているときにコンテンツの境界を検出することが望ましい。
【００３５】
本発明の実施形態は、傾きおよびノイズの少なくもいずれかが存在するデジタルページ中のコンテンツの境界を自動的に検出する検出方法および検出システムを含んでいる。
【００３６】
図１と関連して説明される本発明の典型的な実施形態において、コンテンツ境界検出システム２は、入力画像５を受信する画像受信部４、入力画像５に関する傾き情報７を受信する傾き情報受信部６を備えている。いくつかの実施形態において、入力画像５は、スキャン処理で生成される画像であってもよい。別の実施形態では、入力画像５は、他の方法で生成される画像であってもよい。また、いくつかの実施形態では、入力画像５は、高解像度（例えば、３００ｄｐｉ（dots per inch）またはそれ以上）の画像であってもよい。また、いくつかの実施形態では、傾き情報７は、スキャン軸に対するローカルな文書座標系における推定値であってもよい。
【００３７】
画像受信部４は、入力画像５を画像前調整部８に供給してもよい。画像前調整部８は、前調整を施すことにより、入力画像５を一貫した処理を行うことが可能な正規化フォーマットにしてもよい。画像前調整部８は、正規化画像、すなわち、前調整された画像９をエッジ検出部１０に供給してもよい。エッジ検出部１０は、正規化画像９から検出された複数のエッジ点１１を投影ヒストグラム作成部１２に供給してもよい。投影ヒストグラム作成部１２は、エッジ検出部１０から供給される複数のエッジ点１１と傾き情報受信部６から供給される傾き情報７とを用いて、２つの投影ヒストグラム１３を作成する。複数のエッジ点１１と２つの投影ヒストグラム１３とは、境界線１５に関する情報を推定可能な境界推定部１４に供給されてもよい。境界線交点決定部は、境界推定部１４によって供給される境界線１５の情報から境界の隅部１７を決定するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、コンテンツ境界検出システム２は、境界の隅部１７に関する情報を、他のシステムおよび他の処理に利用させてもよい。図示しない別の実施形態では、境界線１５に関する情報が、他のシステムおよび他の処理で利用可能であってもよい。
【００３８】
図１および図２を参照すれば、本発明のいくつかの実施形態において、画像前調整部８は、ダウンサンプラ２０、成分抽出部２２、およびガンマ伸張部２４を備えていてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、ダウンサンプラ２０は、画像受信部４から得られる入力画像５を、例えば、解像度３００ＤＰＩから解像度７５ＤＰＩにダウンサンプリングしてもよい。ダウンサンプラ２０は、ダウンサンプルした画像２１を成分抽出部２２に供給してもよく、さらなる処理において、成分抽出部２２は、例えば青成分や輝度成分などといった単一の成分を画像２１から抽出し、単一成分画像２３を生成してもよい。成分抽出部２２は、単一成分画像２３をガンマ伸張部２４に供給し、ガンマ伸張部２４は、例えば、単一成分画像２３に対しガンマ値２のガンマ伸張を施すことにより、入力画像５中でコンテンツの部分に区分される範囲を広げ、正規化画像９を生成してもよい。画像前調整部８は、コンテンツ境界検出システム２の他の構成要素に正規化画像９を利用させてもよい。
【００３９】
当業者は、ダウンサンプラ２０、成分抽出部２２、およびガンマ伸張部２４からなる構成以外の構成により、画像前調整部８の機能を実現できることについて十分に理解できるであろう。例えば、図示しない他の実施形態では、成分抽出部が入力画像から単一成分画像を抽出してもよい。ダウンサンプラは、単一成分画像をダウンサンプリングしてもよい。そして、ガンマ伸張部２４は、ダウンサンプルされた単一成分画像にガンマ伸張を施してもよい。図示しない別の実施形態では、成分抽出部は、他のサンプルから単一成分画像を抽出してもよい。ガンマ伸張部２４は単一成分画像にガンマ伸張を施してもよいし、ダウンサンプラは、単一成分画像にガンマ伸張が施された画像をダウンサンプリングしてもよい。
【００４０】
図１および図３を参照すれば、本発明のいくつかの実施形態では、エッジ検出部１０は、ダイナミックレンジ計算部３０、ブラケットフィルタ３２、局所濃度計算部３４、および閾値処理部３６を備えていてもよい。これらの実施形態では、エッジ検出部１０は、無向エッジを検出する。ダイナミックレンジ計算部３０は、画像前調整部８から供給される正規化画像９に含まれる各画素について、局所ダイナミックレンジを計算してもよい。正規化画像に含まれる各画素において、（ｉ、ｊ）で示される該画素の位置の局所近傍におけるダイナミックレンジは、以下の式に従って決定される。
【００４１】
【数１】
2011129114.tif 000003
【００４２】
ここで、Ｎは、局所近傍（例えば、ダイナミックレンジを決定する画素の位置を中心とする縦５画素×横５画素の画素群）を示しており、ｐは、画素における画素値を示している。正規化画像９中の各画素について決定される局所ダイナミックレンジを含むレンジ応答３１は、ブラケットフィルタ３２が利用することが可能になっていてもよい。ブラケットフィルタ３２は、レンジ応答３１のうち有効なレンジ値のみを保持することにより、局所濃度計算部３４が利用可能なフィルタ処理されたレンジ応答３３を生成してもよい。小さいほうの閾値以下のレンジ値は、準一様な領域を示しており、エッジでないと見なせばよい。大きいほうの閾値以上のレンジ値は、スキャン画像の場合、ほぼ、原稿画像中のコンテンツまたはバックプラテン上の模様について計算した結果のレンジ値となる。縦５画素×横５画素の局所近傍についてダイナミックレンジの計算を行う本発明のいくつかの実施形態では、ブラケットフィルタ３２は、以下の式に従ったフィルタリングを実行する。
【００４３】
【数２】
2011129114.tif 000004
【００４４】
ここで、rng’(i,j)は、画素の位置(i,j)におけるフィルタ処理されたレンジ応答を示している。一般には、ブラケットフィルタ３２は、以下の式に従ったフィルタリングを実行する。
【００４５】
【数３】
2011129114.tif 000005
【００４６】
ここで、ＴＨlowerおよびＴＨupperは、それぞれ、小さいほうの閾値（第１の閾値）と大きいほうの閾値（第２の閾値）とを示している。２つの閾値は、ダイナミックレンジ計算部３０において使用される局所近傍（所定の範囲）をどのような範囲に設定するかに応じて異なる値となる。フィルタ処理されたレンジ応答３３は、有効なレンジ値３３の局所濃度を計算可能な局所濃度計算部３４に供給されてもよい。局所濃度計算部３４は、画素の位置（i,j）に隣接する近傍の画素を用いて局所濃度を決定してもよい。いくつかの実施形態では、局所濃度計算部３４において使用される近傍の範囲は、ダイナミックレンジ計算部３０において使用される近傍の範囲と同じであってもよい。また、別の実施形態では、局所濃度計算部３４において使用される近傍の範囲と、ダイナミックレンジ計算部３０において使用される近傍の範囲とが異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、ＮLDで表される所定の近傍において、画素の位置（i,j）における局所濃度は、以下の式に従って決定することができる。
【００４７】
【数４】
2011129114.tif 000006
【００４８】
いくつかの実施形態において、局所濃度の近傍ＮLDは、局所濃度を計算する画素を中心とする５画素×５画素の窓領域であってもよい。局所濃度計算部３４は、閾値処理部３６に
局所濃度３５を供給し、閾値処理部３６は、局所濃度計算部３４から得られる局所濃度３５に対して閾値処理を行う。これにより、閾値処理部３６は、十分な局所濃度を持つ点のみを保持する。十分な局所濃度を持つ点は、原稿の境界遷移域に相当する十分なローカルサポートを持つ点から構成される。閾値処理された応答（すなわち、画素の位置(i,j)におけるエッジ点）は次の式に従って決定することができる。
【００４９】
【数５】
2011129114.tif 000007
【００５０】
ここで、μは、局所濃度の閾値（所定の閾値）を示している。本発明のいくつかの実施形態において、局所濃度の閾値は、全体濃度の平均値であってもよいし、全体濃度に関する他の関数値であってもよい。エッジ検出部１０は、エッジ点１１をコンテンツ境界検出システム２の他の構成要素に利用させることができる。別の実施形態では、画素の位置(i,j)における局所濃度は、rng’(i,j)=1を満たすような画素の位置(i,j)のみで決定されてもよい。この実施形態では、計算コストを削減することができる。また、図示しない別の実施形態では、コンテンツ境界検出システム２は、局所濃度計算部３４および閾値処理部３６を備えていなくともよく、フィルタされたレンジ応答３３は、エッジ点１１としてシステムの他の部分に直接利用可能になっていてもよい。
【００５１】
図１を参照すれば、投影ヒストグラム作成部１２は、エッジ検出部から供給されるエッジ点１１と傾き情報受信部６から供給される傾き情報７とを用いて、投影ヒストグラム１３を計算してもよい。投影ヒストグラム作成部１２は、傾き情報７によって示される各方向の投影ヒストグラムを計算してもよい。傾き情報は、入力される回転ベクトルであるrvec=[rx,ry]と、当該回転ベクトルに垂直なベクトルvvec=rvec⊥= [-ry,rx]とにより示される。そして、すべての境界位置の候補の位置ベクトルは、以下の式で表すことができる。
【００５２】
【数６】
2011129114.tif 000008
【００５３】
上下方向投影ヒストグラムＴＢprojおよび左右方向投影ヒストグラムＬＲprojは、それぞれ、行列の乗算を示す以下の式に従って計算される。
【００５４】
【数７】
2011129114.tif 000009
【００５５】
【数８】
2011129114.tif 000010
【００５６】
投影ヒストグラム作成部１２は、上下方向投影ヒストグラムと左右方向投影ヒストグラムとを、投影値を累積することにより計算してもよい。投影ヒストグラム作成部１２は、投影ヒストグラム１３を境界推定部１４に供給してもよい。
【００５７】
図１および図４を参照すれば、境界推定部１４は、動的閾値計算部４０、閾値処理部４２、境界ピーク検出部４４およびライン調整部４６を備えていてもよい。動的閾値計算部４０は、各投影ヒストグラム３１について閾値を計算することにより、各投影ヒストグラムにおける原稿でない部分のピークを抑制する。本発明のいくつかの実施形態では、投影ヒストグラムの閾値を、投影ヒストグラムのビンカウントの平均値と全体濃度比との関数により算出してもよい。また、これらの実施形態のいくつかでは、上下方向投影ヒストグラムの閾値を、以下の式に従って決定してもよい。
【００５８】
【数９】
2011129114.tif 000011
【００５９】
また、左右方向投影ヒストグラムの閾値を、以下の式に従って決定してもよい。
【００６０】
【数１０】
2011129114.tif 000012
【００６１】
ここで、μTBとμLRとは、それぞれ、ヒストグラムのビンカウントの平均値を示している。また、典型的な実施形態においては、γ=0.8であり、Δは以下の式で表される。
【００６２】
【数１１】
2011129114.tif 000013
【００６３】
動的閾値計算部４０は、決定した閾値４１を閾値処理部４２に利用させることができる。閾値処理部４２は、閾値以下のビンカウントを持ついずれのヒストグラムビンについてもビンカウントを０に設定して投影値を抑えることにより、投影ヒストグラムに閾値処理を施してもよい。閾値処理部４２は、閾値処理された複数の投影ヒストグラムを境界ピーク検出部４４に供給してもよい。境界ピーク検出部４４は、閾値処理された複数の投影ヒストグラムの各々について、有効な境界ピークを特定してもよい。上方向のピークは、上下方向投影ヒストグラムにおいて極大値をとる最初の（すなわち、先頭の）ビンを検索することにより特定される。左方向のピークは、左右方向投影ヒストグラムにおいて極大値をとる最初の（すなわち、先頭の）ビンを検索することにより特定される。右方向のピークは、左右方向投影ヒストグラムにおいて極大値をとる最後の（すなわち、末尾の）ビンを検索することにより特定される。下方向のピークは、上下方向投影ヒストグラムにおいて極大値をとる最後の（すなわち、末尾の）ビンを検索することにより特定される。極大値をとる先頭のビンは、ビンカウントが当該ビンに先行するいずれのビンのビンカウントよりも大きく、且つ、当該ビンに後続する少なくとも１以上のビンのビンカウントよりも大きいビンであるものとしてもよい。また、極大値をとる末尾のビンは、同様のプロセスを用いて逆順でヒストグラム信号を処理することにより特定してもよい。いくつかの実施形態では、ヒストグラムから一次微分係数を計算してもよく、一次微分係数が負になるような最初のビンを先頭のピークとしてもよいし、一次微分係数が正から負に変わるような最後のビンを末尾のピークとしてもよい。上方向、下方向、左方向および右方向のピークの位置は、それぞれ、ＣT、ＣB、ＣLおよびＣRにより表される。ライン調整部４６は、境界ピーク検出部４４により供給されるピークの位置を用いて、境界線１５を作成する。また、ライン調整部４６は、傾き情報７を用いて境界線を調整する。いくつかの実施形態においては、境界線１５は、以下の式に従って決定される。
【００６４】
【数１２】
2011129114.tif 000014
【００６５】
図１を参照すれば、境界線交点決定部１６は、調整した複数の境界線を交差させ、画像前調整部８によって行われたダウンサンプリングの逆の動作を行うことにより、境界線上にあるページの各隅部を計算してもよい。左上隅の座標、右上隅の座標、左下隅の座標、および右下隅の座標は、それぞれ、ＴＬ、ＴＲ、ＢＬおよびＢＲで表され、各座標は、Ｍ、ＣおよびＰが次の各式で表されるような線形系ＭＣ＝Ｐによって決定される。
【００６６】
【数１３】
2011129114.tif 000015
【００６７】
境界の各隅部１７は、これらの座標ＴＬ、ＴＲ、ＢＬおよびＢＲを入力画像５の座標系にスケーリングすることにより得られる、スケーリング後の座標ＴＬ、ＴＲ、ＢＬおよびＢＲから決定してもよい。スケーリングの動作は、画像前調整部８により行われるダウンサンプリングの逆の動作であってもよい。入力画像の座標系における境界の各隅部１７は、原稿をトリミングする長方形を定めている。
【００６８】
図５から図１０は、本発明の実施形態に係る典型的な結果を示している。図５および図６は、本発明の実施形態に係る典型的な画像前調整の結果を表す画像５０、６０を示している。図５には、画像作成装置によってスキャンされた原稿に関する青成分画像５０が描かれている。青成分画像５０は、原稿に対応する画像領域５２とプラテンカバーに対応する画像領域５４とから構成されている。図６には、青成分画像５０をガンマ値２でガンマ伸張したガンマ伸張画像６０が描かれている。ガンマ伸張画像６０は、画像領域６２とプラテンカバー領域６４とから構成されている。図７には、図６に示す前調整された画像６０に対して本発明の実施形態に係るブラケットフィルタリング処理を施すことにより得られる画像７０が描かれている。図８には、ブラケットフィルタリング処理により得られた画像７０に関するフィルタ済み局所濃度画像８０が描かれている。図９には、図８に示す局所濃度画像８０に対応する投影ヒストグラム９０および９２が描かれている。図９の投影ヒストグラム９０および９２に本発明の実施形態に係る閾値処理を施すことにより得られる投影ヒストグラム１００および１０２が描かれている。図１１は、図８に示す画像上にオーバーレイされた複数の有向線分１１２、１１４、１１６および１１８を含む画像１１０を示している。図１２には、図１１に示す複数の有向線分が交差する隅部１２２、１２４、１２６および１２８を示す画像１２０が描かれている。
【００６９】
図１に関連した本発明の別のいくつかの実施形態では、エッジ検出部１０は、有向エッジ検出部を備えていてもよい。図１３には、典型的な有向エッジ検出部が示されている。いくつかの実施形態では、エッジ検出部１０は、原稿の傾きに対応する回転ベクトルの角度と、上記回転ベクトルに垂直な角度と、に調整可能な有向局所微分フィルタを備えていても良い。いくつかの実施形態では、有向局所微分フィルタは、実行時に作成されてもよい。別の実施形態では、有向局所微分フィルタは、予め計算されているフィルタ群から選択可能になっていてもよい。いくつかの有向局所微分フィルタの実施形態では、エッジ検出部１０が傾き情報７を利用可能になっていてもよく、フィルタ生成部１３０は、傾き情報を用いてフィルタパラメータ１３１を生成してもよい。また、フィルタパラメータ１３１は、拡張された画像コンテンツのエッジの最大応答を対応する角度において生成する複数のフィルタカーネルと関連付けられてもよい。正規化画像９にフィルタ処理を施す１以上の有向フィルタ１３２は、フィルタパラメータ１３１を用いて、方向微分成分を生成することができるようになっていてもよい。いくつかの実施形態では、フィルタは、原稿の傾きを表す回転ベクトルの角度で作成した一次微分ガウシアンフィルタと、原稿の傾きを表す回転ベクトルに対して垂直な角度で作成した一次微分ガウシアンフィルタと、で構成されていてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、値1と値4.5とは、それぞれ、クロスエッジフィルタおよびalong edge フィルタのシグマ値として使用してもよい。また、カーネルのサイズは、３９×３９であってもよい。閾値計算部１３４は、方向微分成分１３３を用いて、方向微分成分１３３に閾値処理を施すために使用される閾値を計算してもよい。いくつかの実施形態では、方向微分成分１３３は、振幅に対して閾値処理が施されてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、エッジ振幅がほぼ指数関数分布になると仮定すると、各成分の閾値は以下の式により決定することができる。
【００７０】
【数１４】
2011129114.tif 000016
【００７１】
【数１５】
2011129114.tif 000017
【００７２】
ここで、Ｄxは回転ベクトルに関するフィルタによって生成される方向微分成分であり、Ｄyは、回転ベクトルに垂直なベクトルに関するフィルタによって生成される方向微分成分である。μ（｜・｜）は成分の絶対値の平均を示しており、ｐは弱いエッジを取りのぞくためのエッジ強度の閾値に関する調整可能なパラメータである。本発明のいくつかの実施形態では、ｐの値をｐ＝0.95に設定してもよい。閾値１３５と方向微分成分１３３とは閾値処理部１３６に利用可能になっていてもよく、方向微分成分の振幅には、次の式のような閾値処理が施されてもよい。
【００７３】
【数１６】
2011129114.tif 000018
【００７４】
【数１７】
2011129114.tif 000019
【００７５】
これにより得られる有向エッジ点１３７は、成分の計算結果１３７をエッジ点１３９に統合する統合部１３８に利用可能になっていてもよい。いくつかの実施形態では、成分の計算結果１３７は、論理演算（例えば、ＯＲ操作）を用いて統合することができる。別の実施形態では、各成分のエッジ点は、対応するベクトルを用いて生成されればよい。例えば、回転ベクトルに関するカーネルを用いて生成される成分のエッジ点は回転ベクトルを用いて生成されればよく、回転ベクトルに垂直な垂直ベクトルに関するカーネルを用いて生成される成分のエッジ点は垂直ベクトルを用いて生成されればよい。
【００７６】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）には、図５に対応する入力画像に関する典型的な有向フィルタ１４０、１４２が描かれている。図１５（ａ）には、図１４（ａ）に示す有向カーネル１４０を用いたエッジの結果１５０が描かれている。また、図１５（ｂ）には、図１４（ｂ）に示す有向カーネル１４２を用いたエッジの結果１５２が描かれている。図１６は、図１５（ａ）のエッジの結果と図１５（ｂ）のエッジの結果とを結合したエッジを含む画像１８０であって複数の境界線１６２、１６４、１６６および１６８がオーバーレイされた画像１８０が描かれている。図１７は、図１６に示す複数の境界線１６２、１６４、１６６および１６８の交差する隅部１７２、１７４、１７６および１７８を示す画像１７０である。
【００７７】
本発明の別の実施形態では、少なくとも１台の計算機を含む計算システムにおいて実行される方法が含まれている。図１８と関連して説明されるこれらの実施形態のいくつかでは、計算システムにおいて入力画像と傾き情報とを受信する工程１８０と、入力画像を正規化フォーマットに前調整する工程１８２と、正規化画像（すなわち、前調整された画像）内のエッジの位置を決定する工程１８４と、エッジと傾き情報とに基づいて投影ヒストグラムを作成する工程１８６と、投影ヒストグラムおよびエッジ点を用いて有向境界を推定する工程１８８と、有向境界を用いて境界線と境界の隅部とを決定する工程１９０とを含んでいる。
【００７８】
図１８および図１９に関連して説明される本発明のいくつかの実施形態では、入力画像を前調整する工程１８２には、ダウンサンプリングを行う工程１９２と、単一成分画像を形成する工程１９４と、ガンマ伸張処理を行う工程１９６と、が含まれていてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、ダウンサンプルの工程１９２の期間、入力画像が、例えば、３００ＤＰＩの解像度から７５ＤＰＩの解像度にダウンサンプリングされてもよい。工程１９４において、単一成分、例えば、青成分または輝度成分が抽出され、さらなる処理のために用いられる単一成分画像が作成されてもよい。工程１９６では、入力画像においてコンテンツの部分として区分される範囲を広げるために、単一成分画像は、例えば、ガンマ値２でガンマ伸張され、正規化画像が作成されてもよい。図１９の図は、特定の実行順序を示しているが、実行順序が図示されている順序とは異なっていてもよいことは、明らかである。例えば、ブロック（工程）の実行順序は、図示されている順序とは異なっていてもよい。また、その他の例を挙げると、図中に連続的に示されている２以上のブロック（工程）は、並列的に実行されてもよいし、一部分が並列的に実行されてもよい。ここに記載されている様々な論理的な機能を実現するようなハードウェア、ソフトウェア、および／または、ファームウェアを当業者が作成可能であることは、当業者にとって当然のことである。
【００７９】
図１８および図２０を参照すれば、本発明のいくつかの実施形態では、正規化画像におけるエッジを決定する工程１８４には、入力画像に前調整を施す工程にて形成された正規化画像中の各画素について局所ダイナミックレンジを計算することにより、無向エッジを決定する工程が含まれていてもよい。正規化画像中の各画素の位置における、該位置(i,j)に関する局所近傍のダイナミッレンジは、以下の式により決定されてもよい。
【００８０】
【数１８】
2011129114.tif 000020
【００８１】
ここで、Ｎは局所近傍を示しており、例えば、ダイナミックレンジを決定すべき画素の位置を中心とする縦５ドット横５ドットで構成される近傍である。また、ｐは画素の画素値を示している。工程２０２において、正規化画像中の各画素について決定した局所ダイナミックレンジを含むレンジ応答には、ブラケットフィルタリング処理が施されてもよい。工程２０２のブラケットフィルタリング処理は、レンジ応答中の有効な範囲値のみを保持することにより、工程２０４において局所濃度値を計算可能なフィルタ済みレンジ応答を生成するようにしてもよい。小さいほうの閾値以下の範囲値は、準一様な領域を示しているので、エッジでないものと見なすようにしてもよい。大きいほうの閾値以上の範囲値は、スキャン画像の場合、原稿画像中のコンテンツまたはバックプラテン上の模様に対する計算結果であるものと想定され、原稿の境界遷移域において予想される範囲よりも大きいものとしてもよい。縦５ドット×横５ドットの近傍に対してダイナミックレンジを計算する、本発明のいくつかの実施形態では、工程２０２のブラケットフィルタリング処理は、以下の式に従って、実現されてもよい。
【００８２】
【数１９】
2011129114.tif 000021
【００８３】
rng’(i,j)は、画素の位置(i,j)におけるフィルタ済のレンジ応答を示している。一般的には、工程２０２のブラケットフィルタリング処理は、以下の式に従って実現される。
【００８４】
【数２０】
2011129114.tif 000022
【００８５】
ＴＨlowerおよびＴＨupperは、それぞれ、小さいほうの閾値および大きいほうの閾値を示している。各閾値は、工程２００において局所ダイナミックレンジを計算するために使用される近傍の設定に応じた値としてもよい。工程２０４において有効な範囲値の局所濃度を計算するために、フィルタリング済のレンジ応答を使用してもよい。また、工程２０４において局所濃度を計算するために、画素の位置(i,j)の最近傍を使用してもよい。いくつかの実施形態では、上記近傍は、工程２００において局所ダイナミックレンジを計算するために用いられる近傍と同じであってもよい。別の実施形態では、上記近傍は、工程２００において局所ダイナミックレンジを計算するために用いられる近傍と異なっていてもよい。所定の近傍をＮLDで表すものとすると、画素の位置(i,j)における局所濃度は、以下の式に従って決定されてもよい。
【００８６】
【数２１】
2011129114.tif 000023
【００８７】
いくつかの実施形態では、局所濃度近傍ＮLDは、局所濃度を計算すべき画素(i,j)を中心とする縦５ドット×横５ドットの窓領域であってもよい。工程２０６において、局所濃度値には、十分な濃度を持つ点のみを保持するような閾値が設定されてもよい。十分な濃度を持つ点は、原稿の境界遷移域と推定される十分なローカルサポートを持つ点で構成されてもよい。閾値が設定された応答（すなわち、画素の位置(i,j)における推定エッジ点）は、以下の式に従って決定される。
【００８８】
【数２２】
2011129114.tif 000024
【００８９】
ここで、μは、濃度の閾値を示している。本発明のいくつかの実施形態では、濃度の閾値は、全体濃度の平均であってもよく、全体濃度の他の関数値であってもよい。別の実施形態では、画素の位置(i,j)における局所濃度は、rng’(i,j)＝１を満たすような画素の位置(i,j)のみについて決定されてもよい。これらの実施形態では、精度を犠牲にする代わりに、計算コストを削減することができる。図示しないさらに別の実施形態では、フィルタ済のレンジ応答がエッジ点として直接使用されてもよい。したがって、これらの別の実施形態では、エッジ検出の工程には、工程２０４の局所濃度を計算する工程および工程２０６の局所濃度に閾値を設定する工程が含まれない。
【００９０】
図１８と関連して説明する本発明の別のいくつかの実施形態では、エッジの位置を決定する工程には、有向エッジを検出する工程が含まれていてもよい。これらの実施形態では、エッジを検出する工程１８４に、有向局所微分フィルタリングを行う工程が含まれていてもよい。有向局所微分フィルタリングを行う工程では、有向局所微分フィルタが、原稿の傾きに応じた回転ベクトルの角度、および、回転ベクトルに垂直な角度に調整されていてもよい。いくつかの実施形態では、有向局所微分フィルタは、実行時に構築されてもよい。別のいくつかの実施形態では、有向局所微分フィルタは、予め計算済のフィルタ群の中から選択されたものであってもよい。フィルタパラメータは、対応する角度において拡張された画像コンテンツのエッジの最大応答を生成するフィルタカーネルと関連付けられてもよい。図２１に関連して示す本発明のいくつかの実施形態では、フィルタパラメータを生成し（工程２１０）、工程２１０において生成されたフィルタパラメータを含むフィルタにしたがって正規化画像をフィルタリングすることにより（工程２１２）、
方向微分成分を生成してもよい。いくつかの実施形態では、フィルタは、原稿の傾きを表す回転ベクトルの角度で作成した一次微分ガウシアンフィルタと、原稿の傾きを表す回転ベクトルに対して垂直な角度で作成した一次微分ガウシアンフィルタと、で構成されていてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、値１と値４５とは、それぞれ、クロスエッジフィルタおよびalong edge フィルタのシグマ値として使用してもよい。また、カーネルのサイズは、３９×３９であってもよい。工程２１４において、方向微分成成分から工程２１６にて方向微分成分に設定する閾値を計算してもよい。いくつかの実施形態では、方向微分成分は、振幅によって閾値が設定されてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、エッジ振幅がほぼ指数関数分布となると仮定すると、各成分の閾値は以下の式により決定することができる。
【００９１】
【数２３】
2011129114.tif 000025
【００９２】
【数２４】
2011129114.tif 000026
【００９３】
ＤxおよびＤyは、それぞれ、回転ベクトルと回転ベクトルに垂直な垂直ベクトルとに応じて定まるフィルタによって生成される方向微分成分を示している。μ(｜・｜)は、成分の絶対値の平均を示しており、ｐは弱いエッジを排除するための閾値の強さに応じた調整可能なパラメータである。本発明のいくつかの実施形態では、ｐの値はｐ＝０．９５に設定されてもよい。工程２１６において成分の振幅には以下の式に従って閾値が設定されてもよい。
【００９４】
【数２５】
2011129114.tif 000027
【００９５】
【数２６】
2011129114.tif 000028
【００９６】
工程２１８において、得られた方向エッジ点を結合してエッジ点としてもよい。いくつかの実施形態では、工程２１８において、論理演算、例えば、ＯＲ演算を用いて、得られた成分を結合してもよい。別の実施形態では、エッジ点の各成分は、対応するベクトルを用いて投影されてもよい。例えば、回転ベクトルに関するカーネルを用いて生成されるエッジ点の成分は、該回転ベクトルを用いて投影されてもよい。また、回転ベクトルに垂直な垂直ベクトルに関するカーネルを用いて生成されるエッジ点の成分は、該垂直ベクトルを用いて投影されてもよい。
【００９７】
図１８を参照すれば、投影ヒストグラムは、エッジ点と工程１８０にて受信した傾き情報とを用いて生成されてもよい（工程１８６）。投影ヒストグラムは、傾き情報によって示される複数の方向の各々について生成される。入力された回転ベクトルrvec=[ｒx,ｒy]および該回転ベクトルに垂直な垂直ベクトルvvec=rvec⊥=[-ｒy,ｒx]として傾き情報を表すと、すべての境界位置候補となり得る点ベクトルは、以下の式により与えられる。
【００９８】
【数２７】
2011129114.tif 000029
【００９９】
点に対する上下方向の投影と左右方向の投影とは、それぞれ、以下のように計算してもよい。
【０１００】
【数２８】
2011129114.tif 000030
【０１０１】
【数２９】
2011129114.tif 000031
【０１０２】
ここで、各式は、行列の乗算を示している。工程１８６において、上下方向境界ヒストグラムと左右方向境界ヒストグラムとは、投影値を累積することにより計算してもよい。各境界ヒストグラムは、工程１８８において有向境界を推定するために使用してもよい。
【０１０３】
図１８および図２２を参照すれば、境界を推定する工程１８８には、各投影ヒストグラムに関する動的閾値を計算することにより、投影ヒストグラムにおける原稿でない部分のピークを抑制する工程２２０が含まれていてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、投影ヒストグラムに関する上記閾値は、投影ヒストグラムの度数の平均値と濃度の全体比との関数値であってもよい。これらの実施形態のいくつかでは、上下方向境界投影ヒストグラムに関する閾値は、以下の式に従って決定されてもよい。
【０１０４】
【数３０】
2011129114.tif 000032
【０１０５】
同様に、左右方向境界投影ヒストグラムに関する閾値は、以下の式に従って決定されてもよい。
【０１０６】
【数３１】
2011129114.tif 000033
【０１０７】
ここで、μTBおよびμLRは、それぞれ、ヒストグラムの度数の平均値を示しており、典型的な実施形態ではγ＝０．８である。そして、
【０１０８】
【数３２】
2011129114.tif 000034
【０１０９】
となる。計算される動的閾値は、閾値以下の度数を持つ任意のヒストグラムビンについて、その度数を０に設定することにより、投影ヒストグラムに閾値を設定する工程２２２のために使用される。工程２２４において、閾値が設定された投影ヒストグラムの各々について、有効な境界ピークを特定してもよい。上方向のピークは、閾値が設定された上下方向境界投影ヒストグラムにおいて極大値をとる最初の（すなわち、先頭の）ビンを検索することにより特定される。左方向のピークは、閾値が設定された左右方向境界投影ヒストグラムにおいて極大値をとる最初の（すなわち、先頭の）ビンを検索することにより特定される。下方向のピークは、閾値が設定された上下方向境界投影ヒストグラムにおいて極大値をとる最後の（すなわち、末尾の）ビンを検索することにより特定される。右方向のピークは、閾値が設定された左右方向境界投影ヒストグラムにおいて極大値をとる最後の（すなわち、末尾の）ビンを検索することにより特定される。極大値をとる先頭のビンは、ビンカウントが当該ビンに先行するいずれのビンのビンカウントよりも大きく、且つ、当該ビンに後続する少なくとも１以上のビンのビンカウントよりも大きいビンであるものとしてもよい。また、極大値をとる末尾のビンは、同様のプロセスを用いて逆順でヒストグラム信号を処理することにより特定してもよい。いくつかの実施形態では、ヒストグラムから一次微分係数を計算してもよく、一次微分係数が負になるような最初のビンを先頭のピークとしてもよいし、一次微分係数が正から負に変わるような最後のビンを末尾のビンとしてもよい。上方向、下方向、左方向および右方向のピークの位置は、それぞれ、ＣT、ＣB、ＣLおよびＣRにより表される。工程２２６にて、境界線は、受信した傾き情報を用いて特定されたピークの位置に調整されてもよい。いくつかの実施形態においては、境界線は、以下の式に従って決定される。
【０１１０】
【数３３】
2011129114.tif 000035
【０１１１】
図１８を参照すれば、境界線上のページの隅部は、調整された複数の境界線を交差させ、且つ、画像の前調整の工程１８２の期間に実行されたダウンサンプリングの演算と逆の演算を行うことにより、決定される（工程１９０）。左上隅の座標、右上隅の座標、左下隅の座標、および右下隅の座標は、それぞれ、ＴＬ、ＴＲ、ＢＬおよびＢＲと表され、線形系ＭＣ＝Ｐによって決定されてもよい。ここで、
【０１１２】
【数３４】
2011129114.tif 000036
【０１１３】
である。境界の隅部は、ＴＬ、ＴＲ、ＢＬおよびＢＲから、これらの座標を入力画像の座標系にスケーリングすることにより決定することができる。スケーリングの工程には、入力画像を前調整する工程１８２の期間に行われたダウンサンプリングの演算と逆の演算を行う工程が含まれていてもよい。入力画像の座標系における境界の隅部は、原稿のトリミングすべき長方形を定めることになる。
【０１１４】
複数枚の原稿が自動原稿送り装置によってスキャンされ、または、コピーされるときに、スキャンバーはロックされてもよく、複数枚の原稿は、送り機構（例えば、ベルトや他の機構等）によって１ページずつセンサを通過するように動かされてもよい。送り機構のすべり、摩擦、および／または、他の動作によって、時間とともに、送り機構上において送り方向に残存縞が増えていくことになる。本発明のいくつかの実施形態は、この残存縞に対応することができる。
【０１１５】
これらの実施形態では、図４に示す動的閾値計算部４０は、回転角に応じた閾値を与えることができる。特に、閾値は、回転角が増えるほど減ることになる。したがって、動的閾値計算部４０は、原稿が送り方向に整列されていることを傾き情報が示すときにはより大きな閾値を与える。これにより、残像縞を排除することができる。角度が大きくなるほど、動的閾値計算部４０は、上述した実施形態における値により近い値を供給する。いくつかの実施形態では、サンプルされた対数曲線に基づいて閾値を計算してもよい。図２３には、典型的なサンプル曲線２３が描かれている。この典型的なサンプル曲線２３は、次の閉区間における２０個の小さな数２３４の数列の負の対数である。
【０１１６】
【数３５】
2011129114.tif 000037
【０１１７】
回転ベクトルのｙ成分の絶対値を用いて、サンプル曲線を直接指数化するようにしてもよく、閾値は次の式に従って計算してもよい。
【０１１８】
【数３６】
2011129114.tif 000038
【０１１９】
ここで、crv(｜ry｜)は、回転成分ｒyによって指数化されたサンプル曲線の値である。μ(・)は、投影ヒストグラムの平均値であり、θ(・)は、対応する閾値である。
【０１２０】
（プログラム等）
最後に、コンテンツ境界検出システム２に含まれている各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成すればよい。また、コンテンツ境界検出システム２の各制御は、次のように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１２１】
すなわち、コンテンツ境界検出システム２の各制御を実現する制御プログラムのプログラムコード（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）をコンピュータで読み取り可能に記録していればよい。コンテンツ境界検出システム２（またはＣＰＵやＭＰＵ）が、供給された記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し、実行すればよい。
【０１２２】
コンテンツ境界検出システム２に供給する記録媒体は、たとえば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣ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／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などとすることができる。
【０１２３】
また、コンテンツ境界検出システム２は、通信ネットワークと接続可能に構成しても、本発明の目的を達成できる。この場合、上記のプログラムコードを、通信ネットワークを介してコンテンツ境界検出システム２に供給する。この通信ネットワークは、コンテンツ境界検出システム２にプログラムコードを供給できるものであればよく、特定の種類または形態に限定されない。たとえば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、移動体通信網、衛星通信網等であればよい。
【０１２４】
この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な任意の媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。たとえば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）回線などの有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。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。
（その他の構成）
なお、本発明を、以下の構成としても実現できる。
（第１構成）
画像中のコンテンツ境界を決定するシステムであって、ａ）画像を受信する画像受信部と、ｂ）上記画像に関する傾き情報を受信する傾き情報受信部と、ｃ）上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する画像前調整部と、ｄ）上記正規化画像中の画像コンテンツのエッジを検出するエッジ検出部と、ｅ）上記傾き角度の方向の第１の投影ヒストグラムであって、上記検出された画像コンテンツのエッジの第１の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成部と、ｆ）上記第１の投影ヒストグラムおよび上記傾き角度から、第１のコンテンツ境界を決定する境界推定部と、を備えていることを特徴とするシステム。
（第２構成）
第１構成に係るシステムであって、上記第１のコンテンツ境界と第２のコンテンツ境界とが交差する第１の交点を決定する境界線交点決定部をさらに備えていることを特徴とするシステム。
（第３構成）
第１構成に係るシステムであって、上記エッジ検出部が無向エッジを検出する無向エッジ検出部であることを特徴とするシステム。
（第４構成）
第３構成に係るシステムであって、上記無向エッジ検出部は、ａ）上記正規化画像に関する局所レンジ応答を計算するダイナミックレンジ計算部と、ｂ）上記局所レンジ応答をフィルタリングするフィルタと、ｃ）上記局所レンジ応答に関する局所濃度を計算する局所濃度計算部と、ｄ）上記局所濃度からエッジ点を決定する閾値処理部と、を備えていることを特徴とするシステム
（第５構成）
第１構成に係るシステムであって、上記境界推定部が、上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから、第２のコンテンツ境界を決定することを特徴とするシステム。
（第６構成）
第１構成に係るシステムであって、ａ）上記傾き角度に垂直な垂直角度を決定する垂直角度決定部を備え、ｂ）ｉ）上記投影ヒストグラム作成部は、上記垂直角度の方向の第２の投影ヒストグラムであって、上記検出された画像コンテンツのエッジの第２の投影ヒストグラムを作成するように構成されており、ｉｉ）上記境界推定部は、上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、第３のコンテンツ境界を決定するように構成されていることを特徴とするシステム。
（第７構成）
第６構成に係るシステムであって、上記境界推定部は、上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、第４のコンテンツ境界を決定するように構成されていることを特徴とするシステム。
（第８構成）
第７構成に係るシステムであって、境界線交点決定部をさらに備えており、上記境界線交点決定部は、ａ）第１のコンテンツ境界と第３のコンテンツ境界とが交差する第１の交点を決定し、ｂ）第１のコンテンツ境界と第４のコンテンツ境界とが交差する第２の交点を決定し、ｃ）第２のコンテンツ境界と第３のコンテンツ境界とが交差する第３の交点を決定し、ｄ）第２のコンテンツ境界と第４のコンテンツ境界とが交差する第４の交点を決定する、ことを特徴とするシステム。
（第９構成）
第１構成に係るシステムであって、上記画像前調整部が、ａ）ダウンサンプラと、ｂ）成分抽出部と、ｃ）ガンマ伸張部と、を備えていることを特徴とするシステム。
（第１０構成）
第１構成に係るシステムであって、上記境界線推定部が、ａ）上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とに基づいて、第１の動的閾値を計算する動的閾値計算部と、ｂ）上記第１の動的閾値によって上記第１の投影ヒストグラムに閾値処理を施す閾値処理部と、ｃ）閾値が設定された上記第１の投影ヒストグラムにおける第１のピークを検出する境界ピーク検出部と、ｄ）上記第１のピークと上記傾き角度とに基づいて、上記第１のコンテンツ境界を決定するライン調整部と、を備えていることを特徴とするシステム。
（第１１構成）
第１構成に係るシステムであって、ａ）上記エッジ検出部が、上記正規化画像をフィルタリングするフィルタを備えており、ｂ）上記フィルタは、上記傾き角度に調整された局所微分フィルタであることを特徴とするシステム。
（第１２構成）
画像中のコンテンツの境界を決定する方法であって、上記方法は、ａ）１以上の計算装置を含む計算システムにおいて画像を受信する第１の受信工程と、ｂ）上記計算システムにおいて、上記画像に関する傾き角度を受信する第２の受信工程と、ｃ）上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する正規化工程と、ｄ）上記正規化画像における画像コンテンツのエッジを検出する検出工程と、ｅ）上記検出された画像コンテンツのエッジの第１の投影ヒストグラムであって、上記傾き角度の方向の第１の投影ヒストグラムを作成する作成工程と、ｆ）上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから第１のコンテンツ境界を決定する境界決定工程と、を含んでいることを特徴とする方法。
（第１３構成）
第１２構成に係る方法であって、上記第１のコンテンツ境界と第２のコンテンツ境界とが交差する第１の交点を決定する交点決定工程をさらに含んでいることを特徴とする方法。
（第１４構成）
第１２構成に係る方法であって、上記検出工程にて、無向エッジを検出する無効エッジ検出部を用いて、画像コンテンツのエッジを検出することを特徴とする方法。
（第１５構成）
第１４構成に係る方法であって、上記無効エッジ検出部が、ａ）上記正規化画像に関する局所レンジ応答を計算するダイナミックレンジ計算部と、ｂ）上記局所レンジ応答をフィルタリングするフィルタと、ｃ）上記局所レンジ応答に関する局所濃度を計算する局所濃度計算部と、ｄ）上記局所濃度からエッジ点を決定する閾値処理部と、を備えていることを特徴とする方法。
（第１６構成）
第１２構成に係る方法であって、上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから、第２のコンテンツ境界を決定する第２境界決定工程をさらに含んでいることを特徴とする方法。
（第１７構成）
第１２構成に係る方法であって、ａ）上記傾き角度に垂直な垂直角度を決定する第３決定工程と、ｂ）上記投影ヒストグラム作成部は、上記垂直角度の方向の第２の投影ヒストグラムであって、上記検出された画像コンテンツのエッジの第２の投影ヒストグラムを作成する第２作成工程と、ｃ）上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、第３のコンテンツ境界を決定する第３境界決定工程と、をさらに含んでいることを特徴とする方法。
（第１８構成）
第１７構成に係る方法であって、上記第２の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、第４のコンテンツ境界を決定する第４境界決定工程と、をさらに含んでいることを特徴とする方法。
（第１９構成）
第１８構成に係る方法であって、ａ）第１のコンテンツ境界と第３のコンテンツ境界とが交差する第１の交点を決定する第１交点決定工程と、ｂ）第１のコンテンツ境界と第４のコンテンツ境界とが交差する第２の交点を決定する第２交点決定工程と、ｃ）第２のコンテンツ境界と第３のコンテンツ境界とが交差する第３の交点を決定する第３交点決定工程と、ｄ）第２のコンテンツ境界と第４のコンテンツ境界とが交差する第４の交点を決定する第４交点決定工程と、を含んでいることを特徴とする方法。
（第２０構成）
第１２構成に係る方法であって、上記正規化工程には、ａ）ダウンサンプリングを行う工程と、ｂ）成分を抽出する工程と、ｃ）ガンマ伸張を行う工程と、が含まれていることを特徴とする方法。
（第２１構成）
第１２構成に係る方法であって、ａ）上記第１の投影ヒストグラムと上記傾き角度とに基づいて、第１の動的閾値を計算する工程と、ｂ）上記第１の動的閾値を上記第１の投影ヒストグラムに設定する工程と、ｃ）閾値が設定された上記第１の投影ヒストグラムにおける第１のピークを検出する工程と、ｄ）上記第１のピークと上記傾き角度とに基づいて、上記第１のコンテンツ境界を決定する工程と、をさらに含んでいることを特徴とする方法。
（第２２構成）
第１２構成に係る方法であって、画像コンテンツのエッジを検出する上記検出工程には、上記傾き角度に調整された局所微分フィルタを用いて上記正規化画像にフィルタリングを行う工程が含まれていることを特徴とする方法。
【０１２５】
前述した明細書において使用した用語および表現は、説明のための用語として使用されているものであって発明の範囲を限定するものではない。そのような用語および表現の使用は、図示および記載した特徴との均等物またはその一部を排除することを意図したものではない。したがって、本発明の範囲は、次の特許請求の範囲によってのみ定められ、限定されることを認識すべきである。
【符号の説明】
【０１２６】
２      コンテンツ境界検出システム（検出装置）
４        画像受信部
６        傾き情報受信部
８        画像前調整部（正規化手段）
１０      エッジ検出部（エッジ検出手段）
１２      投影ヒストグラム作成部（投影ヒストグラム作成手段）
１４      境界推定部（境界検出手段）
１６      境界線交点決定部（交点検出手段）
２０        ダウンサンプラ（ダウンサンプリング手段）
２２        成分抽出部（成分抽出手段）
２４        ガンマ伸張部（ガンマ伸張手段）
３０        ダイナミックレンジ計算部（ダイナミックレンジ計算手段）
３２        ブラケットフィルタ（フィルタ手段）
３４        局所濃度計算部（局所濃度計算手段）
３６        閾値処理部（エッジ点決定手段）
４０        動的閾値計算部（動的閾値計算手段）
４２        閾値処理部（閾値処理手段）
４４        境界ピーク検出部(境界ピーク検出手段)
４６        ライン調整部
１３０      フィルタ生成部
１３２      有向フィルタ
１３４      閾値計算部
１３６      閾値処理部
１３８      統合部
【図１】
2011129114.tif 000039
【図２】
2011129114.tif 000040
【図３】
2011129114.tif 000041
【図４】
2011129114.tif 000042
【図５】
2011129114.tif 000043
【図６】
2011129114.tif 000044
【図７】
2011129114.tif 000045
【図８】
2011129114.tif 000046
【図９】
2011129114.tif 000047
【図１０】
2011129114.tif 000048
【図１１】
2011129114.tif 000049
【図１２】
2011129114.tif 000050
【図１３】
2011129114.tif 000051
【図１４】
2011129114.tif 000052
【図１５】
2011129114.tif 000053
【図１６】
2011129114.tif 000054
【図１７】
2011129114.tif 000055
【図１８】
2011129114.tif 000056
【図１９】
2011129114.tif 000057
【図２０】
2011129114.tif 000058
【図２１】
2011129114.tif 000059
【図２２】
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【図２３】
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