(57)【要約】【課題】  本発明は、入力された映像を受信し、前記映像内の文字としての特徴を持つ画素と、図形としての特徴を持つ画素を分離させる映像処理方法を提供する。【解決手段】  まず、入力された画像に対して、第一フィルタ処理が行われ、第一映像処理結果が得られる。さらに、この第一映像処理結果に対して、第二フィルタ処理が行われ、第二映像処理結果が得られ、ここで、第一フィルタ処理のフィルタ係数分布と第二フィルタ処理のフィルタ係数分布は異なるものである。さらに、第一映像処理結果と第二映像処理結果に基づき、第一参考値が算出される。そして、少なくとも第一参考値とあらかじめ決められた閾値に基づき、入力された映像内のそれぞれの画素が文字画素か、図形画素かが判断される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像を受信し、前記映像内の文字としての特徴を持つ画素と、図形としての特徴を持つ画素を分離させる映像処理方法であって、
第一映像処理結果を得るため、前記入力された映像に対して行われる第一フィルタ処理の方法と、
第二映像処理結果を得るため、前記第一映像処理結果に対して行われる第二フィルタ処理の方法と、
第一映像処理結果と前記第二映像処理結果に基づき得られる第一参考値の方法と、
入力された映像内のそれぞれの画素が文字画素か、図形画素かを決定するための、少なくとも前記第一参考値とあらかじめ決められた閾値の方法を含み、
前記第一フィルタ処理のフィルタ係数分布は前記第二フィルタ処理のフィルタ係数分布とは異なることを特徴とする、映像処理方法。
【請求項２】
少なくとも前記第一参考値と前記閾値によって、前記入力された画像中のそれぞれの画素が文字画素か、図形画素かが決定されるステップは、
さらに第二参考値を得るため、前記第一参考値に対して行われる第三フィルタ処理ステップと、
前記第二参考値と前記あらかじめ決められた閾値によって、前記入力された映像内のそれぞれの画素が文字画素か、図形画素かが決められるステップを含み、
前記第三フィルタ処理のフィルタ係数分布は前記第一、第二フィルタ処理のフィルタ係数分布とは異なることを特徴とする、請求項１に記載の映像処理方法。
【請求項３】
前記第三フィルタ処理のフィルタ係数分布はガウス（Ｇａｕｓｓｉａｎ）分布であることを特徴とする、請求項２に記載の映像処理方法。
【請求項４】
前記第一参考値は第一映像処理結果中のそれぞれの画素の第一輝度値と、前記第二映像処理結果中の同じ位置にあり、対応する画素の第二輝度値間の差によって決定されることを特徴とする、請求項１に記載の映像処理方法。
【請求項５】
第二フィルタ処理は平均フィルタ処理であることを特徴とする、請求項１に記載の映像処理方法。
【請求項６】
前記フィルタ処理のフィルタ係数分布は行列から構成されており、この前記行列は複数個の行列成分（ｅｎｔｒｙ）を有し、前記行列の中心の行列成分はフィルタ係数の極大値を有し、前記行列の縁側の行列成分と内部の行列成分が有するフィルタ係数の正負の符号は相異なり、さらに、前記中心に位置する行列成分とそれぞれの縁側の行列成分の方向上のそれぞれの行列成分が有するフィルタ係数の大小は、前記行列成分と前記中心の行列成分の距離に基づき、減少させられることを特徴とする、請求項１に記載の映像処理方法。
【請求項７】
さらに文字画素か図形画素かに分別されることによって、対応する前記画素の文字データあるいは、図形データのどちらかが出力されるかが決定される、前記入力された映像内のそれぞれの画素を含むことを特徴とする、請求項１に記載の映像処理方法。
【請求項８】
前記文字データは前記入力された映像が文字フィルタ処理を通過することによって産出されることを特徴とする、請求項７に記載の映像処理方法。
【請求項９】
前記図形データは輝度データと色合いデータを含み、前記光束データは前記第二映像処理結果に基づき産出され、前記色合いデータは前記入力された映像が図形フィルタ処理を通過することによって、産出されることを特徴とする、請求項７に記載の映像処理方法。
【請求項１０】
入力された映像を受信し、前記映像内の文字としての特徴を持つ画素と、図形としての特徴を持つ画素とを分離させる映像処理装置であって、
第一映像処理結果を得るために、前記入力映像に対して第一フィルタ処理を行う、第一フィルタモジュールと、
前記第一フィルタモジュールに接続され、第二映像処理結果を得るために、前記第一映像処理結果に対して、第二フィルタ処理を行う第二フィルタモジュールと、
前記第一フィルタモジュールと、前記第二フィルタモジュールに接続され、前記第一映像処理結果と前記第二映像処理結果に基づき第一参考値を算出するための、計算モジュールと、
前記計算モジュールに接続され、少なくとも前記第一参考値と、あらかじめ決められた閾値に基づき、前記入力された映像内のそれぞれの画素が文字画素か図形画素かを決める、決定モジュールを含み、
前記第一フィルタ係数分布と前記第二フィルタ係数のフィルタ係数分布は異なることを特徴とする、映像処理装置。
【請求項１１】
前記決定モジュールはさらに、
前記計算モジュールに接続され、前記第一参考値に対して、第三フィルタ処理を行う第三フィルタモジュールと、
前記第三フィルタモジュールに接続され、前記第二参考値と前記あらかじめ決められた閾値に基づき、前記入力された映像のそれぞれの画素が文字画素か、図形画素かを決定するための、分離モジュールを含み、
前記第三フィルタ処理のフィルタ係数分布は前記第一、第二フィルタ処理のフィルタ係数分布とは異なることを特徴とする、請求項１０に記載の映像処理装置。
【請求項１２】
前記第三フィルタモジュールはガウス（Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルター器であることを特徴とする、請求項１１に記載の映像処理装置。
【請求項１３】
前記第一参考値は前記第一映像処理結果中のそれぞれの画素の第一輝度値と前記第二映像処理結果中の同じ位置にあり、対応する画素の第二輝度値間の差によって決定されることを特徴とする、請求項１０に記載の映像処理装置。
【請求項１４】
第二フィルタモジュールは平均フィルタであることを特徴とする、請求項１０に記載の映像処理装置。
【請求項１５】
前記フィルタ処理のフィルタ係数分布は行列から構成されており、この前記行列は複数個の行列成分（ｅｎｔｒｙ）を有し、前記行列の中心の行列成分はフィルタ係数の極大値を有し、前記行列の縁側の行列成分と内部の行列成分が有するフィルタ係数の正負の符号は相異なり、さらに、前記中心に位置する行列成分とそれぞれの縁側の行列成分の方向上のそれぞれの行列成分は、フィルタ係数の大小は前記行列成分と前記中心の行列成分の距離によって、減少させられることを特徴とする、請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項１６】
前記入力された映像と前記決定モジュールに接続され、前記入力された映像の中からそれぞれの画素が処理され、前記画素が文字画素か、図形画素かが分別されることにより、対応する前記画素の文字データあるいは図形データが出力される、出力モジュールをさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の映像処理装置。
【請求項１７】
前記文字データは前記入力された映像が文字フィルタ処理を通過することによって産出されることを特徴とする、請求項１６に記載の映像処理装置。
【請求項１８】
前記図形データは輝度データと色合いデータを含み、前記光束データは前記第二映像処理結果に基づき産出され、前記色合いデータは前記入力された映像が図形フィルタ処理を通過することによって、産出されることを特徴とする、請求項１６に記載の映像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像処理技術及び、相関する装置に関し、より詳しくは、入力された映像内の文字と図形を分離させる映像処理方法及び、映像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナーによって映像データがキャプチャーされた後、映像データ内の文字部分を検知された時、これらの文字部分を濃い黒色のインクで印刷し、文字ではない図形部分を異なる印刷設定で印刷できるとするならば、印刷品質と効率を高めることができるだけでなく、映像データの可読性と鮮明度を大幅に向上させることができる。従来の図文分離技術では、縁側検知を使用して、文字の部分を切り取る以外に、彩度検知、モレア検知、構造が複雑なフィルター器などの方法を用いることによって、文字ではない図形部分を取り除き、その後、大量の計算とフィルター器などのハードウェア設備を通過させる必要があり、従来の縁側検知技術の運用コストは徐々に高くなりすぎ、このため、いかに速く、かつ効率的に入力された映像内の文字と図形を分離させることができるかはこの分野の大きな課題であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の技術では、印刷のハードウェア設備に限界があり、常々半階調（ｈａｌｆ−ｔｏｎｅ）処理、解析度不足、デジタル化の際に発生する誤差とノイズなどの原因により、出力される映像の品質が良くなく、モアレ（ｍｏｉｒｅ  ｐａｔｔｅｒｎ）の出現、文字周辺のシャープさ不足、ダイナミック・レンジ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｇｅ）不足や、過度の出力ノイズなどの問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、入力された映像内の文字の鮮明度を維持し、さらに、入力された映像内の図形の部分に多くのノイズが発生することを回避する方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、
入力された映像を受信し、前記映像内の文字としての特徴を持つ画素と、図形としての特徴を持つ画素を分離させる映像処理方法であって、
第一映像処理結果を得るため、入力された映像に対して行われる第一フィルタ処理の方法と、
第二映像処理結果を得るため、第一映像処理結果に対して行われる第二フィルタ処理の方法と、
第一映像処理結果と第二映像処理結果に基づき得られる第一参考値の方法と、
入力された映像内のそれぞれの画素が文字画素か、図形画素かを決定するための、少なくとも第一参考値とあらかじめ決められた閾値の方法を含み、
第一フィルタ処理のフィルタ係数分布は第二フィルタ処理のフィルタ係数分布とは異なることを特徴とする映像処理方法が提供される。
【０００６】
本発明によれば、入力された映像を受信し、映像内の文字としての特徴を持つ画素と、図形としての特徴を持つ画素を分離させる映像処理装置が提供される。この装置には第一フィルタモジュール、第二フィルタモジュール、計算モジュール、及び、決定モジュールが含まれる。第一フィルタモジュールは入力された映像に対して第一フィルタ処理を行い、第一映像処理結果が得られる。第二フィルタモジュールは、第一映像処理結果に対して、第二フィルタ処理を行い、第二映像処理結果が得られ、この第一フィルタ処理のフィルタ係数分布と第二フィルタ処理のフィルタ係数分布は異なる。計算モジュールは第一映像処理結果と、第二映像処理結果に基づき、第一参考値を算出する。決定モジュールは少なくとも第一参考値とあらかじめ決められた閾値に基づき、入力された映像内のそれぞれの画素が文字画素か、画像画素かを決め、これらを特徴とする映像処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、入力された映像内の文字の鮮明度が保たれるだけでなく、入力された映像内の図形部分のモレアや他のノイズの影響が減少されることによって、映像の視覚効果が向上されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る映像処理装置を示す図である。
【図２】図１の第三フィルタモジュールが第一参考値を受信し、対応する第二参考値を発生させるしくみを示す概略図である。
【図３】図１の分離モジュールがあらかじめ決められた閾値に基づき、文字画素か図形画素かを決めるしくみを示す概略図である。
【図４】本発明の別の実施例に係る映像処理装置を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る事前処理装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態に係る映像処理装置１００は、図１の本発明の実施例に示されているように、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮを受信し、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮ内の文字特徴の画素（つまり、文字画素）と図形特徴の画素（つまり、図形画素）を分離させるために用いられる。映像処理装置１００は第一フィルタモジュール１０１、第二フィルタモジュール１０２、計算モジュール１０３と、決定モジュール１０４を含み（ただし、内容はこれに限られるものではない）、決定モジュール１０４はさらに第三フィルタモジュール１０５及び、分離モジュール１０６を含む。第一フィルタモジュール１０１は入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮに対して第一フィルタ処理を行い、第一映像処理結果Ｙ１が得られ、第二フィルタモジュール１０２は第一フィルタモジュール１０１に接続され、第一映像処理結果Ｙ１に対して、第二フィルタ処理を行い、第二映像処理結果Ｙ２が得られ、このとき、第一フィルタ処理のフィルタ係数分布と第二フィルタ処理のフィルタ係数分布は異なることを特徴とする。
【００１０】
一例を挙げるならば、本実施例では、第一フィルタ処理は７×７のモレア低減（ｄｅｓｃｒｅｅｎ）行列であり、モレア低減行列内のフィルタ係数分布は以下のように表示される。
【表１】
2011109635.tif 000003
【００１１】
同様に、第二フィルタ処理もまた７×７の平均行列であり、平均行列内のフィルタ係数分布（モレア低減行列内のフィルタ係数分布とは異なる）は以下のように表示される。
【表２】
2011109635.tif 000004
【００１２】
上述の例からわかるように、モレア低減行列は複数個の行列成分（ｅｎｔｒｙ）を含み、中心の行列成分はフィルタ係数の極大値（つまり、中心の６０）を有し、モレア低減行列の縁側の行列成分と内部の行列成分が有するフィルタ係数の正負の符号は相異なり、中心に位置する行列成分とそれぞれの縁側の行列成分の方向上のそれぞれの行列成分が有するフィルタ係数の大小は、行列成分と中心の行列成分の距離に基づき、減少させられる。さらに、上述の行列の例は本発明の実施例の一つにすぎず、これは本発明の範囲を制限するものではなく、例えば、大小の異なる二つの行列を使ってもかまわないし、７×７の対称行列に限らず、５×５あるいは、７×５の行列を採用してもかまわない。
【００１３】
この実施例では、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮが受信された後、映像処理装置１００によって、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮのそれぞれの画素の輝度は処理される。まず、第一フィルタモジュール１０１は前述のモレア低減行列を用いて、それぞれの画素の輝度に対してフィルタを行い、第一映像処理結果Ｙ１が得られ、このテクニックに詳しいものに言わせれば、モレア軽減行列のフィルタ係数分布によって、前記モレア軽減行列は行列中心のローパスのフィルタの処理に用いられることが理解され、これにより、映像によって影響された半階調（ｈａｌｆ−ｔｏｎｅ）ノイズを解除し、同時に高周波成分を保留させることが簡単に可能になる。従来の縁側検知フィルタ行列と比べて、本発明で使われるモレア低減行列は、更に効率的に映像内の文字特徴（高周波部分）を取り出し、同時に低頻度部分の半階調ノイズは取り除かれる。第二フィルタモジュール１０２は平均行列を使用し、第一映像処理結果Ｙ１内のそれぞれの画素のあらかじめ決められた範囲内の画素の平均輝度を収集し、また、第一映像処理結果Ｙ１内のそれぞれの画素の輝度データを曖昧化させる。この後、計算モジュール１０３は第一映像処理結果Ｙ１内の画素の第一輝度値と第二映像処理結果Ｙ２内の同位置にある対応する画素の第二輝度値間の差の絶対値を取ることによって、第一参考値、Ｙ’つまり、Ｙ’＝|Ｙ１−Ｙ２|が得られ、この第一参考値Ｙ’によって、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮ内のそれぞれの画素が有する文字特徴の程度が示されることになる。
【００１４】
決定モジュール１０４は計算モジュール１０３に接続され、少なくとも第一参考値Ｙ’とあらかじめ決められた閾値ＴＨＯに基づき、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮ内のそれぞれの画素は文字画素Ｐｉｘｅｌ＿Ｔか、図形画素Ｐｉｘｅｌ＿Ｆかが決められる。人の目によって受け取られるデータは視覚時に転化する過程に十分にローパスフィルタに類似し、このため、本発明は更にこの第一参考値Ｙ’に対して、処理を行うことにより、好ましい視覚効果を得ることができる。第三フィルタモジュール１０５（例えば、ガウスフィルタ）はガウス分布の行列を用いて、第一参考値Ｙ’を処理する。図２に示されているように、図２は図１の第三フィルタモジュール１０５が第一参考値Ｙ’を受信し、対応する第二参考値Ｙ’’を発生させるしくみを示す概略図である。図からわかるように、第三フィルタモジュール１０５によって、比較的鋭利な第一参考値Ｙ’は比較的なだらかな第二参考値Ｙ’’に変換される。最後に、分離モジュール１０４は第二参考値Ｙ’’とあらかじめ決められた閾値ＴＨＯに基づき、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮ内のそれぞれの画素が文字画素か図形画素かが決められ、図文分離結果ＴＸ＿ＦＴが産出される。
【００１５】
図３は図１の分離モジュール１０６があらかじめ決められた閾値ＴＨＯに基づき、文字画素か図形画素かを決めるしくみを示す概略図である。図からわかるように、分離モジュール１０６は対応するそれぞれの画素の第二参考値Ｙ’’があらかじめ決められた閾値ＴＨＯを越えるかどうかに基づいて、画素は文字画素か図形画素かが判断される。ある対応する第二参考値Ｙ’’があらかじめ決められた閾値ＴＨＯの画素を越える時、大雑把に言うと、第一領域Ａ１内に分類され、この第一領域Ａ１は画素の特性が文字、線あるいは、高い縁側特性を含むことを意味し、一方、対応する第二参考値Ｙ’’があらかじめ決められた閾値ＴＨＯの画素より小さい時、大雑把に言うと、第二領域Ａ２内に分類され、この第二領域Ａ２は画素の特性が連続調（ｃｏｎｔｏｎｅ）、半階調、背景、あるいは、低い縁側特性を含むことを意味する。
【００１６】
そして、上述の装置は本発明に係る好ましい実施例であるにすぎず、本発明の範囲を制限するものではなく、例を挙げるならば、第三フィルタモジュール１０５によって使用されるフィルタ行列パラメーターは必ずしもガウス分布でなければいけないわけではなく、他のローパス性の行列もまた使用することが可能である。また、第三フィルタモジュール１０５は本発明の必須の部材ではなく、図４に示されているように、本発明の別の実施例に係る映像処理装置４００が有する決定モジュール４０４は図１に示されている第三フィルタモジュール１０５を含まず、ただ分離モジュール１０６を通過し、直接第一参考値Ｙ’に対して処理を行われることが示されており、この設計上の変化もまた本発明の範囲内に含まれるものとする。
【００１７】
これ以外に、本発明によって、出力モジュールを含む映像処理装置（例えば以下の記述にある事前処理装置５００）も提供され、出力モジュールは入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮ内のそれぞれの画素が文字画素か、図解画素か（つまり、図文分離結果ＴＸ＿ＦＸ）に基づき、対応され、出力される画素が文字データか図形データかが決定され、このように、効率的に前述の図文分離結果ＴＸ＿ＦＸを用いることによって、好ましい出力効果を得ることができる。図５は本発明に係る実施例に基づく、事前処理装置５００のシステムブロック図である。事前処理装置５００は図１中の映像処理装置１００の処理結果に対して用いられ、処理後の映像ＩＭＧ＿Ｍが出力される。事前処理装置５００は映像処理装置１００、出力装置５１０、文字フィルター器５２０、及び図形フィルター器５３０を含む（内容はこれらだけに限らないが）。事前処理装置５００（映像処理装置の一種として考えられる）中の文字フィルター器５２０は入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮに接続され、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮのそれぞれの画素の輝度データに対して文字フィルタ処理を行い、最後は文字フィルタ処理の結果と入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮのそれぞれの画素の色合いデータに基づき、文字データＴＸが出力され、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮの画素は映像処理装置１００によって文字画素Ｐｉｘｅｌ＿Ｔだと判断された時、出力モジュール５１０によって対応する画素の文字データＴＸが出力される。同様に、図形フィルター器５３０は入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮに接続され、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮ内のそれぞれの画素の色合いデータに対して、図形フィルタ処理が行われ、最後は図形フィルタ処理の結果と映像処理装置１００によって産出される第二映像処理結果Ｙ２に基づき、図形データＦＧが出力され、この図形データＦＧは第二映像処理結果Ｙ２から産出される輝度データと、図形フィルタ処理結果から産出される色合いデータを含み、入力された映像ＩＭＧ＿ＩＮの画素が映像処理装置１００によって図形画素Ｐｉｘｅｌ＿Ｆだと判断された時、出力モジュール５１０によって対応する画素の図形データＦＧが出力される。
【００１８】
さらに、上述の装置は本発明に係る好ましい実施例にすぎず、本発明の範囲はこれによって制限されるものではなく、例を挙げるならば、出力モジュール５１０が採用する図形データＦＧと文字データＴＸは異なる応用や、他の映像処理方法に基づき産出されることも可能であり、言い換えるならば、文字と図形の分類の違いに基づいて、違うデータが出力される映像処理装置ならば、本発明の範囲内として、捉えられる。これ以外に、図５が示す事前処理装置５００中の映像処理装置１００は、図４に示されている映像処理装置４００を用いて現実化させることも可能であり、この設計上の変化もまた本発明の精神に合致するものである。
【００１９】
まとめると、本発明は速く、かつ効率的に入力された映像内の図形と文字部分を分離させ、入力された映像内のそれぞれの画素の文字特性と図形特性に基づき、対応する映像の出力が設定され、このように、ただ入力された映像の中の文字の解像度が保たれるだけでなく、入力された映像内の図形の部分の半階調やその他のノイズの影響が減少され、映像の視覚効果が向上されるのである。
【符号の説明】
【００２０】
１００、４００  映像処理装置
１０１          第一フィルタモジュール
１０２          第二フィルタモジュール
１０３          計算モジュール
１０４、４０４  決定モジュール
１０５          第三フィルタモジュール
１０６          分離モジュール
５００          事前処理装置
５１０          出力モジュール
５２０          文字フィルタ
５３０          図形フィルタ
ＩＭＧ＿ＩＮ    入力された映像
ＩＭＧ＿Ｍ      処理後の映像
Ｙ１            第一映像処理結果
Ｙ２            第二映像処理結果
Ｙ’            第一参考値
Ｙ’’           第二参考値
ＴＨＯ          あらかじめ決められた閾値
Ａ１            第一領域
Ａ２            第二領域
ＴＸ            文字データ
ＦＧ            図形データ
ＴＸ＿ＦＴ      図文分離結果
【図１】
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【図２】
2011109635.tif 000006
【図３】
2011109635.tif 000007
【図４】
2011109635.tif 000008
【図５】
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