(57)【要約】  【課題】本構成を有していない場合に比較して、低コストで、文字画像を高画質に拡大することができる画像処理装置を提供する。  【解決手段】本発明に係る画像処理装置は、まず、１ページの原稿又は複数ページからなる文書に複数回現れる文字を抽出する。このような複数の同一文字の位相は、互いにずれていることが多い。そこで、本発明に係る画像処理装置は、抽出された各文字の位相を算出する。各文字の位相は、例えば、文字の重心を算出し、算出された重心と標本化格子点との相対位置から算出される。さらに、本発明に係る画像処理装置は、算出した位相と、抽出された各文字画像とに基づいて、高解像度の文字画像を生成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する生成手段と
を有する画像処理装置。
【請求項２】
２値の画像を多値化する多値化手段をさらに有し、
前記抽出手段は、２値の入力画像から、第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出し、
前記生成手段は、前記抽出手段により抽出され、前記多値化手段により多値化された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記多値化手段は、画像に対して低域通過フィルタを適用して多値化処理を行う
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記多値化手段は、拡大手法を適用して各画像を多値化する
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
２値の画像を多値化する多値化手段をさらに有し、
前記抽出手段は、前記多値化手段により多値化された画像から、第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記抽出手段により抽出された各画像を第１の解像度より高い第２の解像度に拡大する拡大手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記抽出手段により抽出され、前記拡大手段により拡大された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
複数の文字画像を含む文字群画像を記憶する文字群画像記憶手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数以上である場合、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成し、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数未満である場合、前記文字群画像記憶手段に記憶されている文字群画像から抽出された文字画像であって第１の文字画像と類似する文字画像にさらに基づいて第２の解像度の文字画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
複数の文字画像を含む文字群画像を記憶する文字群画像記憶手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数以上である場合、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成し、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数未満である場合、第１の文字画像を、前記文字群画像記憶手段に記憶されている文字群画像から抽出された文字画像であって第１の文字画像と類似する文字画像で置き換える
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記抽出手段により抽出された第１の文字画像の大きさに基づいて、複数の文字画像を含む文字群画像を取得する文字群画像取得手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数以上である場合、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成し、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数未満である場合、前記文字群画像取得手段により取得された文字群画像から抽出された文字画像であって第１の文字画像と類似する文字画像にさらに基づいて第２の解像度の文字画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記文字群画像取得手段は、位相が異なる複数の文字群画像を取得する
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記抽出手段により抽出された第１の文字画像の大きさに対応する文字画像を生成する対応文字画像生成手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数以上である場合、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成し、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数未満である場合、前記対応文字画像生成手段により生成された文字画像にさらに基づいて第２の解像度の文字画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された各画像のサイズを調整するサイズ調整手段と、
前記サイズ調整手段により調整された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する生成手段と
を有する画像処理装置。
【請求項１３】
第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成手段と
を有する画像処理装置。
【請求項１４】
前記生成手段は、第１の解像度における各文字画像の位相に基づいて、該各文字画像の画素値から、第２の解像度における文字画像の画素値を補間する
請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、文字画像のノイズを除去する除去手段と、
前記除去手段によりノイズを除去された文字画像と該文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成手段と
を有する画像処理装置。
【請求項１６】
第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成手段と、
前記抽出手段に抽出された文字画像の位置に基づいて算出された第２の解像度の画像における位置に、前記生成手段により生成された第２の解像度の文字画像を配置する配置手段と
を有する画像拡大装置。
【請求項１７】
第１の部分画像と該第１の部分画像と類似する第２の部分画像とを第１の解像度で抽出する部分画像抽出手段と、
前記部分画像抽出手段により抽出された各部分画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各部分画像の位相とに基づいて、第２の解像度の代表画像を生成する代表画像生成手段と、
前記代表画像生成手段により生成された代表画像と、前記抽出手段により抽出された各部分画像の位相及び位置とを符号化する符号化手段と
を有する画像符号化装置。
【請求項１８】
第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相及び位置とが符号化された符号データを復号化する復号化手段と、
前記復号化手段により復号化された第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相とに基づいて、第１の解像度の部分画像を生成する部分画像生成手段と、
前記復号化手段により復号化された位置に基づいて、前記部分画像生成手段により生成された部分画像を出力画像に配置する部分画像配置手段と
を有する画像復号化装置。
【請求項１９】
前記部分画像生成手段により生成される部分画像の倍率と、前記部分画像配置手段により配置される位置とを制御する倍率・位置制御手段をさらに有する
請求項１８に記載の画像復号化装置。
【請求項２０】
第１の部分画像と該第１の部分画像と類似する第２の部分画像とを第１の解像度で抽出する部分画像抽出手段と、
前記部分画像抽出手段により抽出された各部分画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各部分画像の位相とに基づいて、第２の解像度の代表画像を生成する代表画像生成手段と、
前記代表画像生成手段により生成された代表画像と、前記抽出手段により抽出された各部分画像の位相及び位置とを符号化する符号化手段と、
前記符号化手段により符号化された符号データを復号化する復号化手段と、
前記復号化手段により復号化された代表画像と、部分画像の位相とに基づいて、第１の解像度の部分画像を生成する部分画像生成手段と、
前記復号化手段により復号化された位置に基づいて、前記部分画像生成手段により生成された部分画像を出力画像に配置する部分画像配置手段と
を有する画像処理システム。
【請求項２１】
コンピュータを含む画像処理装置において、
第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、
前記抽出された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する生成ステップと
を前記画像処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２２】
コンピュータを含む画像処理装置において、
第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、
前記抽出された各画像のサイズを調整するサイズ調整ステップと、
前記調整された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する生成ステップと
を前記画像処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２３】
コンピュータを含む画像処理装置において、
第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、
前記抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成ステップと
を前記画像処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２４】
コンピュータを含む画像処理装置において、
第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、
前記抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、文字画像のノイズを除去する除去ステップと、
前記ノイズを除去された文字画像と該文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成ステップと
を前記画像処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２５】
コンピュータを含む画像拡大装置において、
第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、
前記抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成ステップと、
前記抽出された文字画像の位置に基づいて算出された第２の解像度の画像における位置に、前記生成された第２の解像度の文字画像を配置する配置ステップと
を前記画像拡大装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２６】
コンピュータを含む画像符号化装置において、
第１の部分画像と該第１の部分画像と類似する第２の部分画像とを第１の解像度で抽出する部分画像抽出ステップと、
前記抽出された各部分画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各部分画像の位相とに基づいて、第２の解像度の代表画像を生成する代表画像生成ステップと、
前記生成された代表画像と、前記抽出手段により抽出された各部分画像の位相及び位置とを符号化する符号化ステップと
を前記画像符号化装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２７】
コンピュータを含む画像復号化装置において、
第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相及び位置とが符号化された符号データを復号化する復号化ステップと、
前記復号化された第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相とに基づいて、第１の解像度の部分画像を生成する部分画像生成ステップと、
前記復号化された位置に基づいて、前記部分画像生成手段により生成された部分画像を出力画像に配置する部分画像配置ステップと
を前記画像復号化装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を拡大する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像の読取時の解像度と印刷時の解像度とは異なる。例えば、１インチ当たりのドット数は、前者の場合では２００〜３００ｄｐｉであるのに対して、後者の場合では６００〜１２００ｄｐｉである。このため、文字原稿がスキャナ等により読み取られて印刷される場合、文字画像は拡大される必要がある。
【０００３】
特許文献１では、文字画像の斜め線をスムージングして、文字解像度を向上させる手法が開示されている。
特許文献２では、エッジ方向に基づいて画像を拡大する手法が開示されている。
特許文献３では、画像輪郭の傾斜部のぎざぎざ要因になる段差部を判別し、ぎざぎざ要因との判定結果に基づいて画素置換（白黒反転）を行う手法が開示されている。
しかしながら、これらの手法は、画像の局所的な滑らかさを仮定して画像の拡大（解像度の変換）を行う。したがって、その仮定が正しいか否かはわからないという問題がある。
【０００４】
非特許文献１では、複数の低解像度画像を入力して、一枚の高解像度画像を生成する手法が開示されている。しかしながら、低解像度画像と高解像度画像の画素位置をどのようにして合わせるかという問題（レジストレーション問題）がある。一般に、画像のレジストレーションを正確に行うことは、以下のような困難さを含む。
【０００５】
まず、画像全体のレジストレーションを行う場合、演算量が非常に大きくなってしまう。次に、動きが大きすぎる場合、困難さが増大する。なお、一般には動画符号化方式における動き補償方法として、レジストレーション方式が研究されているが、この場合、動きが小さい部分のみを対象としている。さらに、入力画像フォーマットを限定していない場合のレジストレーション方法が確立していない。なお、写真などのように中間調画像であれば、差分を微分して、差分が小さくなる方向に動かすという手法を用いることができるが、文字、線画、ＣＧなどのようにエッジが多い画像ではこのような微分法は使いづらい。ただし、入力が文字であると限定してしまえば、パターンマッチングなどの方法を用いれば良いことになる。
【０００６】
特許文献４では、入力画像に対して文字領域が抽出されて文字として認識され、文字コードが出力され、この文字コードに対応する各種フォントがフォントデータベースから検索され、それらが文字領域の画像と共に文字マッチング部に入力され、この文字マッチング部では、文字領域の画素を最もよく近似するフォントの種類、文字のサイズ、文字の色が探索され、これらのデータと共に、文字部分の開始位置、文字間隔、文字コードが符号化データとして出力される手法が開示されている。
【０００７】
特許文献５では、パターンマッチングによる位置検出において、誤認識を防止する手法が開示されている。
特許文献６では、互いに一部が重複している複数の画像を合成して広範囲な画像を得る際に、少ない計算量で目的に広範囲な画像を得る手法が開示されている。
特許文献７では、分割画像を合成する際に、合成すべき分割画像を人手により大まかに重ね合わせて置くだけで、マッチング精度が高く、かつ処理量の少ない画像合成装置および画像合成方法が開示されている。
しかしながら、これらの手法は、パノラマ画像などを作成するためのものであり、１画素以下の精度に対したものではない。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２２５１２２号公報
【特許文献２】特開平６−３１１３５１号公報
【特許文献３】特開平８−３１００５７号公報
【特許文献４】特開平１０−１７８６３８号公報
【特許文献５】特開２００２−１９００２１号公報
【特許文献６】特開２００４−３３４８４３号公報
【特許文献７】特開平１０−１０８００３号公報
【非特許文献１】S.C.Park, M.K.Park, and M.G.Kang, "Super-Resolution Image Reconstruction -A Technical Overview-", IEEE Signal Processing Magagine, May, 2003, pp.21-36.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、本構成を有していない場合に比較して、低コストで、画像を高画質に拡大することができる画像処理装置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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の画像処理装置は、第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する生成手段とを有する。本発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、低コストで、画像を高画質に拡大することができる。具体的には、文字、図形等のボケ、曲線のでこぼこ、細線の幅及び間隔の不均一を減少させることができる。
【００１１】
好適には、２値の画像を多値化する多値化手段をさらに有し、前記抽出手段は、２値の入力画像から、第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出し、前記生成手段は、前記抽出手段により抽出され、前記多値化手段により多値化された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成する。本発明によれば、入力画像が２値画像である場合、入力画像が多値画像である場合と比較して、より高画質な高解像度画像を生成することができる。
【００１２】
好適には、前記多値化手段は、画像に対して低域通過フィルタを適用して多値化処理を行う。
好適には、前記多値化手段は、拡大手法を適用して各文字画像を多値化する。
【００１３】
好適には、２値の画像を多値化する多値化手段をさらに有し、前記抽出手段は、前記多値化手段により多値化された画像から、第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する。
【００１４】
好適には、前記抽出手段により抽出された各画像を第１の解像度より高い第２の解像度に拡大する拡大手段をさらに有し、前記生成手段は、前記抽出手段により抽出され、前記拡大手段により拡大された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する。
【００１５】
好適には、複数の文字画像を含む文字群画像を記憶する文字群画像記憶手段をさらに有し、前記生成手段は、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数以上である場合、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成し、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数未満である場合、前記文字群画像記憶手段に記憶されている文字群画像から抽出された文字画像であって第１の文字画像と類似する文字画像にさらに基づいて第２の解像度の文字画像を生成する。本発明によれば、類似する文字画像が入力画像に含まれていない、あるいは抽出された類似する文字画像の数が少ない場合においても、文字の解像度を上げることができる。
【００１６】
好適には、複数の文字画像を含む文字群画像を記憶する文字群画像記憶手段をさらに有し、前記生成手段は、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数以上である場合、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成し、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数未満である場合、第１の文字画像を、前記文字群画像記憶手段に記憶されている文字群画像から抽出された文字画像であって第１の文字画像と類似する文字画像で置き換える。
【００１７】
好適には、前記抽出手段により抽出された第１の文字画像の大きさに基づいて、複数の文字画像を含む文字群画像を取得する文字群画像取得手段をさらに有し、前記生成手段は、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数以上である場合、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成し、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数未満である場合、前記文字群画像取得手段により取得された文字群画像から抽出された文字画像であって第１の文字画像と類似する文字画像にさらに基づいて第２の解像度の文字画像を生成する。本発明によれば、類似する文字画像が入力画像に含まれていない、あるいは抽出された類似する文字画像の数が少ない場合においても、文字の解像度を上げることができる。
【００１８】
好適には、前記文字群画像取得手段は、位相が異なる複数の文字群画像を取得する。本発明によれば、画像を、より高解像度化することができる。
【００１９】
好適には、前記抽出手段により抽出された第１の文字画像の大きさに対応する文字画像を生成する対応文字画像生成手段をさらに有し、前記生成手段は、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数以上である場合、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成し、前記抽出手段により抽出された第２の文字画像が所定数未満である場合、前記対応文字画像生成手段により生成された文字画像にさらに基づいて第２の解像度の文字画像を生成する。
【００２０】
本発明に係る第２の画像処理装置は、第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された各画像のサイズを調整するサイズ調整手段と、前記サイズ調整手段により調整された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する生成手段とを有する。本発明によれば、画像の出現回数が少ない場合においても、画像を高画質に拡大することができる。特に、表題など大きなポイント数の文字の解像度を上げることができるので、視覚的、心理的効果が大きい。
【００２１】
本発明に係る第３の画像処理装置は、第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成手段とを有する。本発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、低コストで、文字画像を高画質に拡大することができる。特に、文字領域は入力された画像全体に占める割合が小さいので、動き推定領域を小さくすることができる。
【００２２】
好適には、前記生成手段は、第１の解像度における各文字画像の位相に基づいて、該各文字画像の画素値から、第２の解像度における文字画像の画素値を補間する。本発明によれば、位相をずらしてスキャン・インするための装置を不要にすることができる。また、同一の文字が画像内に多く存在すればするほど、解像度を上げることができる。また、複数回のスキャンを行うことによる生産性の低下を防ぐことができる。
【００２３】
本発明に係る第４の画像処理装置は、第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、文字画像のノイズを除去する除去手段と、前記除去手段によりノイズを除去された文字画像と該文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成手段とを有する。本発明によれば、より良好な画像を生成することができる。
【００２４】
本発明に係る画像拡大装置は、第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成手段と、前記抽出手段に抽出された文字画像の位置に基づいて算出された第２の解像度の画像における位置に、前記生成手段により生成された第２の解像度の文字画像を配置する配置手段とを有する。
【００２５】
本発明に係る画像符号化装置は、第１の部分画像と該第１の部分画像と類似する第２の部分画像とを第１の解像度で抽出する部分画像抽出手段と、前記部分画像抽出手段により抽出された各部分画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各部分画像の位相とに基づいて、第２の解像度の代表画像を生成する代表画像生成手段と、前記代表画像生成手段により生成された代表画像と、前記抽出手段により抽出された各部分画像の位相及び位置とを符号化する符号化手段とを有する。本発明によれば、画質の劣化を抑止するとともに、高い圧縮率で符号化することができる。
【００２６】
本発明に係る画像復号化装置は、第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相及び位置とが符号化された符号データを復号化する復号化手段と、前記復号化手段により復号化された第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相とに基づいて、第１の解像度の部分画像を生成する部分画像生成手段と、前記復号化手段により復号化された位置に基づいて、前記部分画像生成手段により生成された部分画像を出力画像に配置する部分画像配置手段とを有する。本発明によれば、高い圧縮率で符号化された画像を、画質の劣化を抑止して復元することができる。
【００２７】
好適には、前記部分画像生成手段により生成される部分画像の倍率と、前記部分画像配置手段により配置される位置とを制御する倍率・位置制御手段をさらに有する。本発明によれば、符号化された画像の画質を高くすることができる。
【００２８】
本発明に係る画像処理システムは、第１の部分画像と該第１の部分画像と類似する第２の部分画像とを第１の解像度で抽出する部分画像抽出手段と、前記部分画像抽出手段により抽出された各部分画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各部分画像の位相とに基づいて、第２の解像度の代表画像を生成する代表画像生成手段と、前記代表画像生成手段により生成された代表画像と、前記抽出手段により抽出された各部分画像の位相及び位置とを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された符号データを復号化する復号化手段と、前記復号化手段により復号化された代表画像と、部分画像の位相とに基づいて、第１の解像度の部分画像を生成する部分画像生成手段と、前記復号化手段により復号化された位置に基づいて、前記部分画像生成手段により生成された部分画像を出力画像に配置する部分画像配置手段とを有する。本発明によれば、画質の劣化を抑止するとともに、高い圧縮率で符号化及び復号化することができる。
【００２９】
本発明に係る第１のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、
第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、前記抽出された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する生成ステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
【００３０】
本発明に係る第２のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、第１の画像と該第１の画像と類似する第２の画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、前記抽出された各画像のサイズを調整するサイズ調整ステップと、前記調整された各画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各画像の位相とに基づいて、第２の解像度の画像を生成する生成ステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
【００３１】
本発明に係る第３のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、前記抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成ステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
【００３２】
本発明に係る第４のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、前記抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、文字画像のノイズを除去する除去ステップと、前記ノイズを除去された文字画像と該文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成ステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
【００３３】
本発明に係る第５のプログラムは、コンピュータを含む画像拡大装置において、第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを第１の解像度で抽出する抽出ステップと、前記抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する生成ステップと、前記抽出された文字画像の位置に基づいて算出された第２の解像度の画像における位置に、前記生成された第２の解像度の文字画像を配置する配置ステップとを前記画像拡大装置のコンピュータに実行させる。
【００３４】
本発明に係る第６のプログラムは、コンピュータを含む画像符号化装置において、第１の部分画像と該第１の部分画像と類似する第２の部分画像とを第１の解像度で抽出する部分画像抽出ステップと、前記抽出された各部分画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各部分画像の位相とに基づいて、第２の解像度の代表画像を生成する代表画像生成ステップと、前記生成された代表画像と、前記抽出手段により抽出された各部分画像の位相及び位置とを符号化する符号化ステップとを前記画像符号化装置のコンピュータに実行させる。本発明によれば、画質の劣化を抑止するとともに、高い圧縮率で符号化することができる。
【００３５】
本発明に係る第７のプログラムは、コンピュータを含む画像復号化装置において、第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相及び位置とが符号化された符号データを復号化する復号化ステップと、前記復号化された第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相とに基づいて、第１の解像度の部分画像を生成する部分画像生成ステップと、前記復号化された位置に基づいて、前記部分画像生成手段により生成された部分画像を出力画像に配置する部分画像配置ステップとを前記画像復号化装置のコンピュータに実行させる。本発明によれば、高い圧縮率で符号化された画像を、画質の劣化を抑止して復元することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の画像処理装置によれば、本構成を有していない場合に比較して、低コストで、文字画像を高画質に拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
まず、本発明の理解を助けるために、その背景及び概略を説明する。
図１は、文字画像を拡大する際の文字画像の品質を説明する図である。
図１（Ａ）は、スキャナ等により読み取られた文字画像を例示する。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示される文字画像が拡大されて得られる所望の文字画像である。しかしながら、読み取られた文字画像が拡大される場合、文字の大きさ又は拡大前後の解像度の関係によっては、図１（Ｃ）に示されるように、文字を構成する細線がぼけてしまうことがある。あるいは図１（Ｄ）に示されるように、滑らかな曲線がでこぼこになってしまう、又は線幅や線間隔が不均一になってしまうことがある。このような場合、文字の品質は、著しく低下する。
【００３８】
具体的には、文字画像を拡大する場合、多値データ形式では、ぼけと曲線のでこぼこが問題となり、２値データ形式では、幅及び間隔の不均一並びに曲線のでこぼこが問題となる。また、最近傍補間法ではジャギーが問題となり、線形補間法ではぼけが顕著であり、標本化関数の畳み込み補間法でも曲線のでこぼこが問題となる。
【００３９】
一方、微小に撮像位置のずれた複数の画像に基づいて、撮像解像度よりも高い解像度の１つの画像を構成する技術がある。このような技術を用いることにより、拡大文字の品質は向上されうる。
【００４０】
図２は、撮像解像度より高い解像度の画像を生成する手法を説明する図である。
図２（Ａ）は、原画像から取得された、画素ずらし位相１〜４の文字画像データ１〜４を示す。文字画像データ１〜４は、原画像を１／２画素単位でずらして取得されたものである。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示される文字画像データ１〜４に基づいて生成された原画像の４倍の解像度の画像を示す。
【００４１】
しかしながら、このような技術を用いる場合、撮像方向を変えた複数台のカメラを用いたり、又は撮像の光学系をずらしたりすることにより、撮像位置を微小にずらす必要がある。例えば、原稿がスキャナ装置を備えた複合機により読み取られる場合、ライン・センサーのキャリッジ位置が微小に変更され、複数回のスキャンが実行される。このため、装置コストの増加及びスキャンによる生産性の低下が問題となる。
【００４２】
図３は、本発明に係る画像処理装置による画像処理の概略を説明する図である。
図３（Ａ）に示すように、本発明に係る画像処理装置は、１ページの原稿又は複数ページからなる文書に複数回現れる文字を抽出する。このような複数の同一文字は、スキャナ等により読み取られた際に、文字（例えば、文字の重心）に対して互いに異なる位相で読み取られることが多い。このため、抽出された複数の文字の位相は、互いにずれている。
【００４３】
本発明に係る画像処理装置は、図３（Ｂ）に示すように、抽出された各文字の位相を算出する。各文字の位相は、例えば、文字の重心を算出し、算出された重心と標本化格子点との相対位置から算出される。さらに、本発明に係る画像処理装置は、図３（Ｃ）に示すように、算出した位相と、抽出された各文字画像とに基づいて、高解像度の文字画像を生成する。
【００４４】
なお、高解像度処理の対象は、文字画像に限らず、図形など、同じ形状の部分画像であってもよい。この場合、本発明に係る画像処理装置は、入力された画像に複数回現れる部分画像を抽出し、各部分画像の位相を算出し、算出した位相と、抽出された各部分画像とに基づいて、高解像度の部分画像を生成する。
以降、説明を容易にするため、高解像度処理の対象を文字画像とした場合を例として、本発明に係る画像処理装置を説明する。
【００４５】
以下、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置２を具体的に説明する。
図４は、本発明の実施形態に係る画像処理装置２及び後述する画像拡大装置３のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に示す図である。
図４に示すように、画像処理装置２等は、ＣＰＵ２０２及びメモリ２０４などを含む制御装置２０と、ネットワークを介して外部のコンピュータなどとデータの送信及び受信を行う通信装置２２と、ハードディスクドライブなどの記憶装置２４と、液晶ディスプレイなどの表示装置並びにキーボード及びポインティングデバイスを含むユーザインタフェース（ＵＩ）装置２６とを有する。
【００４６】
画像処理装置２等は、例えば、後述する文字画像取得プログラム４などがインストールされた汎用コンピュータであり、通信装置２２、記憶装置２４又は記録媒体２４０などを介して画像のデータを取得し、取得された画像に対して画像処理を行う。画像処理装置２は、図示しないプリンタ装置のスキャナ機能又はスキャナ装置により光学的に読み取られた画像データを取得する。
【００４７】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４の機能構成を示す図である。
図５に示すように、文字画像取得プログラム４は、文字切出し部４０、類似文字抽出部４２、重心算出部４４及び高解像度文字画像生成部４６を有する。文字画像取得プログラム４は、例えば、通信装置２２を介して制御装置２０に供給され、メモリ２０４にロードされて、制御装置２０上で動作する図示しないＯＳ上で、ハードウェアを具体的に利用して実行される。文字画像取得プログラム４は、ＦＤ、ＣＤ又はＤＶＤなどの記録媒体２４０に格納されて、画像処理装置２に供給されてもよい。なお、以下の各プログラムも、同様に供給されて実行される。また、文字画像取得プログラム４の全部又は一部の機能は、画像処理装置２に設けられたＡＳＩＣなどにより実現されてもよい。
【００４８】
文字画像取得プログラム４において、文字切出し部４０は、通信装置２２、記憶装置２４又は記録媒体２４０を介して、スキャナ装置などにより読み取られた所定の解像度（第１の解像度）の入力画像を受け付け、この入力画像に含まれる文字画像を切り出して、類似文字抽出部４２に対して出力する。なお、入力画像は、１ページの原稿であってもよいし、複数ページからなる原稿であってもよい。
【００４９】
類似文字抽出部４２は、文字切出し部４０により切り出された文字画像を受け付け、互いに類似する文字画像を抽出して、重心算出部４４及び高解像度文字画像生成部４６に対して出力する。具体的には、類似文字抽出部４２は、切り出された複数の文字画像から第１の文字画像を特定し、第１の文字画像と該第１の文字画像と類似する第２の文字画像とを抽出する。
【００５０】
重心算出部４４は、類似文字抽出部４２から受け付けた文字画像それぞれの重心を算出し、算出された重心値を高解像度文字画像生成部４６に対して出力する。重心算出部４４は、第１の解像度における１画素より高い精度で重心を算出する。なお、重心算出部４４は、算出した重心と標本化格子点との相対位置に基づいて文字画像それぞれの位相を算出し、算出された位相を高解像度文字画像生成部４６に対して出力してもよい。また、重心算出部４４は、例えば、文字画像の幅及び高さにより文字画像の中央を算出してもよいし、中心を算出してもよい。この場合、重心算出部４４は、算出された文字画像の中央などを出力する。
【００５１】
高解像度文字画像生成部４６は、類似文字抽出部４２により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像を生成する。具体的には、高解像度文字画像生成部４６は、重心算出部４４により算出された各文字画像の重心と標本化格子点との相対位置に基づいて文字画像の位相を算出し、類似文字抽出部４２から受け付けた類似する文字画像と該各文字画像の位相とに基づいて文字画像を生成する。文字画像の位相が、重心算出部４４により算出されて高解像度文字画像生成部４６に入力された場合、高解像度文字画像生成部４６は、この位相を用いてもよい。
【００５２】
第２の解像度は、第１の解像度と同じであってもよい。この場合、高解像度文字画像生成部４６は、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像に対して、さらに解像度変換処理を施して、第１の解像度と同じ解像度である第２の解像度の文字画像を生成する。また、第２の解像度は、第１の解像度より低い解像度であってもよい。この場合もまた、高解像度文字画像生成部４６は、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像に対して、さらに解像度変換処理（縮小処理）を施して、第１の解像度より低い解像度である第２の解像度の文字画像を生成する。
なお、高解像度文字画像生成部４６による文字画像生成処理については、後で詳述する。
【００５３】
図６は、文字切出し部４０による文字切出し処理及び類似文字抽出部４２による類似文字抽出処理を説明する図であって、図６（Ａ）は、入力画像を例示し、図６（Ｂ）は、文字切出し部４０により入力画像から切り出された文字画像を例示し、図６（Ｃ）は、類似文字抽出部４２により抽出された類似する文字画像を例示する。
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に例示するように、文字切出し部４０は、入力画像に含まれる複数の文字画像を切り出す。本例では、「２」及び「ｃ」の文字画像が、それぞれ入力画像から切り出されている。
【００５４】
例えば、文字切出し部４０は、入力画像を２値化して、連続する黒画素の塊（例えば、８近傍で連結された黒画素）を１つの文字画像として入力画像から切り出してもよいし、文字列及び文字間隔を推定し、１つの文字領域を推定して１つの文字画像を切り出してもよい。また例えば、文字切出し部４０は、外部のＯＣＲ(Optical Character Reader)などにより特定された文字画像を切り出してもよい。なお、文字切出し手法は、特に限定されない。
【００５５】
図６（Ｃ）に例示するように、類似文字抽出部４２は、切り出された文字画像から類似する文字画像を抽出する。本例では、文字画像「２」に類似する文字画像及び文字画像「ｃ」に類似する文字画像が抽出されている。例えば、類似文字抽出部４２は、第１の文字画像と第２の文字画像とのパターンマッチングを行うことにより、これらの文字画像が類似するか否かを判定する。この場合、類似文字抽出部４２は、各々の文字画像同士のパターンマッチングを行う。
【００５６】
また例えば、類似文字抽出部４２は、１つの文字画像データを１つのベクトルデータとして扱い、クラスタリングを行うことにより、当該文字画像と類似する文字画像を抽出してもよい。この場合、類似文字抽出部４２は、当該文字画像を表すベクトルデータと判定対象の文字画像を表すベクトルデータとの距離（例えば、ユークリッド距離）が所定値未満であるとき（即ち、２つのベクトルデータの距離が近いとき）、当該文字画像と判定対象の文字画像とが類似すると判定する。なお、類似の判定手法は、特に限定されない。
【００５７】
図７は、高解像度文字画像生成部４６による高解像度文字画像データの生成処理を説明する図である。
図７（Ａ）は、第１の解像度における入力画像の標本化格子及び文字画像データの重心位置を示す。図７（Ａ）において、矢印ａで示される矩形が、入力画像の標本化格子であり、矢印ｂで示される破線が交差する点が、文字画像データの重心位置である。本例では、入力画像の４つの標本化格子を用いて説明する。高解像度文字画像生成部４６は、まず、図７（Ｂ）に示すように、文字画像データの重心に基づいて、４つの標本化格子の位相を移動させる。
【００５８】
図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）は、第１の解像度より高い第２の解像度の標本化格子を設定する手法を説明する図である。図７（Ｃ）において、矢印ｃで示される丸数字は、第１の解像度における文字画像データの値を例示する。ここで、文字画像データは、丸数字が、第１の解像度における標本化格子の格子点上に表されるように示されている。図７（Ｄ）において、矢印ｄで示される太線は、第２の解像度のおける高解像度文字画像の標本化格子を示す。
【００５９】
高解像度文字画像生成部４６は、第１の解像度における４つの標本化格子の位相が移動されると、図７（Ｃ）に示すように、第２の解像度における標本化格子を設定し、図７（Ｄ）に示すように、文字画像データの重心に基づいて、第２の解像度における標本化格子の位相を移動させる。
【００６０】
図７（Ｅ）は、第２の解像度における文字画像データの値を算出する手法を説明する図である。図７（Ｅ）において、矢印ｅで示される太丸数字は、第２の解像度における文字画像データの値を例示する。ここで、第２の解像度における文字画像データは、太丸数字が、第２の解像度における標本化格子の格子点上に表されるように示されている。
【００６１】
高解像度文字画像生成部４６は、第１の解像度における各文字画像の位相に基づいて、該各文字画像の画素値から、第２の解像度における文字画像の画素値を補間する。本例では、高解像度文字画像生成部４６は、最近傍補間法を適用して、第２の解像度における文字画像の画素値を補間する。即ち、高解像度文字画像生成部４６は、第１の解像度における文字画像データの４つの値（本例では、丸数字「１」〜「４」）のうち、第２の解像度における標本化格子点に最も近い値を選択して、第２の解像度における文字画像データの値とする。なお、補間方法は特に限定されず、その他の手法（例えば、線形補間法など）が適用されてもよい。
【００６２】
図８は、文字画像取得プログラム４による高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０）のフローチャートを示す図である。
図８に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、文字画像取得プログラム４の文字切出し部４０は、第１の解像度の入力画像を受け付け、入力画像から文字画像を切り出して、類似文字抽出部４２に対して出力する。
【００６３】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、類似文字抽出部４２は、文字切出し部４０により切り出された文字画像から、類似する文字画像を第１の解像度で抽出する。
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、重心算出部４４は、類似文字抽出部４２により抽出された各文字画像の重心を、第１の解像度における１画素より高い精度で算出する。
【００６４】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、高解像度文字画像生成部４６は、重心算出部４４により算出された各文字画像の重心に基づいて、各文字画像の位相を算出し、類似文字抽出部４２により抽出された類似する各文字画像と、類似する文字画像の位相とに基づいて、第２の解像度の文字画像を生成する。
【００６５】
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、高解像度文字画像生成部４６は、生成した第２の解像度の高解像度文字画像データを出力する。高解像度文字画像生成部４６は、高解像度文字画像データを通信装置２２を介して図示しない外部のコンピュータに対して送信してもよいし、記憶装置２４又は記録媒体２４０に格納してもよい。
【００６６】
次に、本発明の実施形態に係る画像拡大装置３を具体的に説明する。
画像拡大装置３は、画像拡大プログラム５がインストールされた汎用コンピュータである。
図９は、本発明の実施形態に係る画像拡大装置３の制御装置２０により実行される画像拡大プログラム５の機能構成を示す図である。
図９に示すように、画像拡大プログラム５は、文字切出し部４０、類似文字抽出部４２、重心算出部４４、高解像度文字画像生成部４６、位置算出部５０及び文字配置部５２を有する。なお、図９に示された各構成のうち、図５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。このように、画像拡大プログラム５は、文字画像取得プログラム４を含むものである。
【００６７】
画像拡大プログラム５において、位置算出部５０は、文字切出し部４０により第１の解像度の入力画像から切り出された文字画像の文字位置データを受け付け、当該文字画像の位置に基づいて、当該文字位置に対応する位置であって第２の解像度の拡大画像における文字画像の位置を算出する。位置算出部５０は、算出した位置を文字配置部５２に対して出力する。
【００６８】
文字配置部５２は、第１の解像度で抽出された文字画像の位置に基づいて位置算出部５０により算出された第２の解像度の拡大画像における位置と、高解像度文字画像生成部４６により生成された第２の解像度の文字画像であって当該位置に対応する文字画像とを受け付け、拡大画像の当該位置に第２の解像度の当該文字画像を配置する。文字配置部５２は、第１の解像度の入力画像に含まれる文字画像のそれぞれに対応する第２の解像度の文字画像を拡大画像に配置して、拡大画像データを生成する。
【００６９】
図１０は、画像拡大プログラム５による画像拡大処理（Ｓ２０）のフローチャートを示す図である。
図１０に示すように、画像拡大プログラム５は、高解像度文字画像取得処理（図８；Ｓ１０）を行って、第１の解像度の文字画像のそれぞれに対応する第２の解像度の文字画像を取得する。
ステップ２００（Ｓ２００）において、画像拡大プログラム５の位置算出部５０は、第１の解像度の入力画像に含まれる各文字画像の位置に基づいて、拡大画像における各文字画像の位置を算出する。
【００７０】
ステップ２０２（Ｓ２０２）において、文字配置部５２は、第１の解像度で抽出された文字画像の位置に基づいて算出された拡大画像における位置に、それぞれ対応する第２の解像度の文字画像を配置する。
ステップ２０４（Ｓ２０４）において、文字配置部５２は、生成した拡大画像データを出力する。文字配置部５２は、拡大画像データを通信装置２２を介して送信してもよいし、記憶装置２４等に格納してもよい。
【００７１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置２を説明する。
本実施形態に係る画像処理装置２は、文字画像取得プログラム６がインストールされた汎用コンピュータである。文字画像取得プログラム６は、文字画像取得プログラム４（図５）にノイズ除去機能が付加された点で、文字画像取得プログラム４とは異なる。
【００７２】
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム６の機能構成を示す図である。
図１１に示すように、文字切出し部４０、類似文字抽出部４２、重心算出部４４、位相算出部６０、代表文字抽出部６２、位相代表値算出部６４、ノイズ除去部６６及び高解像度文字画像生成部６８を有する。なお、図１１に示された各構成のうち、図５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。このように、文字画像取得プログラム６は、文字画像取得プログラム４を含むものである。
【００７３】
文字画像取得プログラム６において、位相算出部６０は、重心算出部４４により第１の解像度における１画素より高い精度で算出された重心と標本化格子点との相対位置に基づいて文字画像それぞれの位相を算出して、代表文字抽出部６２及び高解像度文字画像生成部６８に対して出力する。
【００７４】
代表文字抽出部６２は、類似文字抽出部４２により抽出された類似する複数の文字画像及び位相算出部６０により算出された当該文字画像の位相を受け付け、位相の差が互いに小さい複数の文字画像を代表文字画像として抽出する。代表文字抽出部６２は、位相の差が、予め設定された閾値より小さい文字画像を代表文字画像とする。代表文字抽出部６２は、抽出された複数の代表文字画像を、位相代表値算出部６４及びノイズ除去部６６に対して出力する。
【００７５】
位相代表値算出部６４は、代表文字抽出部６２により抽出された複数の文字画像の位相から１つの位相代表値を選択して、高解像度文字画像生成部６８に対して出力する。ここで、位相代表値は、類似する文字画像毎に算出される。
【００７６】
ノイズ除去部６６は、類似文字抽出部４２により抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、文字画像のノイズを除去する。具体的には、ノイズ除去部６６は、代表文字抽出部６２により抽出された複数の代表文字画像に基づいて平滑化処理を行うことにより、当該文字画像に対してノイズ除去処理を行う。平滑化処理は、例えば、抽出された複数の代表文字画像において対応する位置の画素値の平均値を求めることによりなされる。ノイズ除去部６６は、ノイズを除去された文字画像を、高解像度文字画像生成部６８に対して出力する。
【００７７】
高解像度文字画像生成部６８は、ノイズ除去部６６によりノイズを除去された文字画像と、位相代表値算出部６４により算出された当該文字画像の位相代表値とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像であってノイズを除去された文字画像を生成する。なお、高解像度文字画像生成部６８は、類似文字抽出部４２により抽出されたノイズを除去されていない文字画像及び位相算出部６０により算出された当該文字画像の位相にさらに基づいて第２の解像度の文字画像を生成してもよい。
【００７８】
図１２は、文字画像取得プログラム６によるノイズ除去処理を含む高解像度文字画像取得処理（Ｓ３０）のフローチャートを示す図である。なお、図１２に示された各処理のうち、図８に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図１２に示すように、Ｓ１００〜Ｓ１０４の処理で、入力画像から文字画像が抽出され、抽出された文字画像の重心が算出される。
【００７９】
ステップ３００（Ｓ３００）において、位相算出部６０は、算出された重心に基づいて、抽出された各文字画像の位相を算出する。
ステップ３０２（Ｓ３０２）において、代表文字抽出部６２は、類似する文字から、位相の差が互いに小さい代表文字画像として抽出する。
【００８０】
ステップ３０４（Ｓ３０４）において、ノイズ除去部６６は、抽出された各文字画像と、各文字画像の位相とに基づいて、ノイズ除去処理を行って、ノイズを除去された文字画像を生成する。
ステップ３０６（Ｓ３０６）において、位相代表値算出部６４は、抽出された複数の文字画像の位相から１つの位相代表値を選択する。
【００８１】
ステップ３０８（Ｓ３０８）において、高解像度文字画像生成部６８は、ノイズを除去された文字画像と、位相代表値算出部６４により算出された該文字画像の位相代表値とに基づいて、ノイズを除去された第２の解像度の文字画像を生成する。
ステップ３１０（Ｓ３１０）において、高解像度文字画像生成部６８は、生成した第２の解像度の高解像度文字画像データを出力する。
【００８２】
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４００の機能構成を示す図である。
図１３に示すように、文字画像取得プログラム４００は、図５に示された文字画像取得プログラム４に、多値化部４０２及び２値化部４０４が付加された構成を有する。なお、図１３に示された各構成のうち、図５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【００８３】
文字画像取得プログラム４００において、多値化部４０２は、通信装置２２、記憶装置２４又は記録媒体２４０を介して、スキャナ装置などにより読み取られた所定の解像度（第１の解像度）の２値の入力画像を受け付け、この入力画像に多値化処理（階調数増加処理）を施して多値画像に変換し、この多値画像を文字切出し部４０に対して出力する。なお、多値化処理については、後で詳述する。
【００８４】
したがって、文字切出し部４０は、多値化部４０２により多値化された画像を受け付け、この多値画像に含まれる文字画像を切出す。類似文字抽出部４２は、文字切出し部４０により切り出された多値の文字画像を受け付け、互いに類似する多値の文字画像を抽出する。重心算出部４４は、類似文字抽出部４２から受け付けた多値の文字画像それぞれの重心を算出する。高解像度文字画像生成部４６は、類似文字抽出部４２により抽出された多値の各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、第１の解像度より高い第２の解像度の多値の文字画像を生成する。高解像度文字画像生成部４６は、このようにして生成された第２の解像度の多値の文字画像を２値化部４０４に対して出力する。なお、高解像度文字画像生成部４６は、多値の文字画像データを記憶装置２４に格納してもよいし、通信装置２２を介して外部のコンピュータに対して送信してもよい。
【００８５】
２値化部４０４は、高解像度文字画像生成部４６により生成された第２の解像度の多値の文字画像を受け付け、この多値の文字画像に対して２値化処理を施して２値の文字画像に変換し、第２の解像度の２値の文字画像を生成する。２値化部４０４は、多値の文字画像に対して例えば閾値処理を施して２値画像に変換し、この２値の文字画像を出力する。２値化部４０４は、２値の文字画像データを、記憶装置２４に格納してもよいし、通信装置２２を介して外部のコンピュータに対して送信してもよい。
【００８６】
図１４は、本発明の実施形態に係る画像処理装置２により実行される多値化処理の概要を示す図である。
図１４に示すように、画像処理装置２は、複数の多値化手法のいずれかを実行して、２値画像を多値画像に変換する。ここで、画像処理装置２は、予め決められた多値化手法を適用して多値化処理を行う。
【００８７】
図１４（Ａ）は、画像処理装置２に入力された２値の入力画像を例示する。例えば、入力画像は、３×３画素の画像であり、黒画素は「１」で表され、白画素は「０」で表される。図１４（Ｂ）〜図１４（Ｄ）はそれぞれ、第１の多値化手法、第２の多値化手法、及び第３の多値化手法を示す。
【００８８】
図１４（Ｂ）に示すように、第１の多値化手法では、多値化部４０２は、「０」及び「１」の２値はそれぞれ、例えば「０」及び「２５５」に変換する。第２の多値化手法では、多値化部４０２は、拡大手法を適用して各文字画像を多値化する。ここで、多値化処理は、拡大処理の補間法と組み合わされて用いられる。よって、２値の入力画像は拡大され、各画素値は、例えば２５６階調のいずれかの値に変換される。第３の多値化手法では、各画素値は、多値化部４０２によりグレイフォント化される。例えば、多値化部４０２は、２値の入力画像に対して低域通過フィルタを適用して多値化処理を行う。また、例えば、多値化部４０２は、所定の領域に含まれる画素の画素値の平均値を算出して多値化処理を行う。
【００８９】
第１の手法及び第３の手法の場合、高解像度文字画像生成部４６では、図７に示される手法と同様にして、多値の高解像度文字画像データが生成される。即ち、本実施形態において、高解像度文字画像生成部４６は、第１の解像度における各文字画像の位相に基づいて、該各文字画像の多値の画素値から、第２の解像度における文字画像の画素値を補間する。高解像度文字画像生成部４６は、補間方法として、最近傍補間法、線形補間法などを適用する。なお、第２の手法については、後で詳述する。
【００９０】
図１５は、文字画像取得プログラム４００による高解像度文字画像取得処理（Ｓ４０）のフローチャートを示す図である。なお、図１５に示された各処理のうち、図８に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図１５に示すように、ステップ４００（Ｓ４００）において、文字画像取得プログラム４００の多値化部４０２は、第１の解像度の２値の入力画像を受け付け、この入力画像に多値化処理を施して、文字切出し部４０に対して出力する。
【００９１】
多値化処理後、Ｓ１００〜Ｓ１０８の処理で、第２の解像度の多値の高解像度文字画像が生成される。
ステップ４０２（Ｓ４０２）において、２値化部４０４は、生成された多値の文字画像を受け付け、この文字画像に対して例えば所定の閾値処理を施して、２値の文字画像に変換し、第２の解像度の２値の高解像度文字画像データを出力する。
【００９２】
次に、図１６乃至図１８を参照して、第４の実施形態乃至第６の実施形態に係る画像処理装置２を説明する。
図１６は、本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４２０の機能構成を示す図である。なお、図１６に示された各構成のうち、図１３に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図１６に示すように、文字画像取得プログラム４２０は、多値化処理を文字切出し処理の後に実行する点で、図１３に示される文字画像取得プログラム４００と異なる。
【００９３】
文字画像取得プログラム４２０において、多値化部４２２は、文字切出し部４０により切り出された２値の文字画像を受け付け、この文字画像に多値化処理を施して多値の文字画像に変換し、この多値の文字画像を類似文字抽出部４２に対して出力する。
【００９４】
図１７は、本発明の第５の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４４０の機能構成を示す図である。なお、図１７に示された各構成のうち、図１３に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図１７に示すように、文字画像取得プログラム４４０は、多値化処理を類似文字抽出処理の後に実行する点で、図１３に示される文字画像取得プログラム４００と異なる。
【００９５】
文字画像取得プログラム４４０において、多値化部４４２は、類似文字抽出部４２により抽出された互いに類似する２値の文字画像を受け付け、この文字画像に多値化処理を施して多値の文字画像に変換し、この類似する多値の文字画像を重心算出部４４及び高解像度文字画像生成部４６に対して出力する。
【００９６】
図１８は、本発明の第６の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４６０の機能構成を示す図である。なお、図１８に示された各構成のうち、図１７に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図１８に示すように、文字画像取得プログラム４６０は、類似文字抽出部４２が類似する文字画像を重心算出部４４及び多値化部４６２に対して出力し、多値化処理が高解像度文字画像生成処理の前に実行される点で、図１７に示される文字画像取得プログラム４００と異なる。
【００９７】
文字画像取得プログラム４６０において、多値化部４６２は、類似文字抽出部４２により抽出された互いに類似する２値の文字画像を受け付け、この文字画像に多値化処理を施して多値の文字画像に変換し、この類似する多値の文字画像を高解像度文字画像生成部４６に対して出力する。
【００９８】
図１９は、図１４（Ｃ）に示される第２の多値化手法が適用された場合における高解像度文字画像データの生成処理を説明する図である。なお、図１９に示される各記号は、図７に示された記号と実質的に同一の内容を示す。第２の多値化手法は、例えば文字画像取得プログラム４６０（図１８）の構成で実行される。
【００９９】
図１９（Ａ）に示すように、多値化部４６２は、複数の文字画像データのそれぞれに対して、それぞれの位相毎に拡大処理を施す。具体的には、多値化部４６２は、抽出された各文字画像を第１の解像度より高い第２の解像度に拡大する拡大手段を構成する。図１９（Ｂ）は、入力画像の標本化格子、及び拡大処理を施された複数（本例では４）の各文字画像の重心位置を示す。図１９（Ｂ）において、それぞれの矩形は入力画像の標本化格子を示し、破線が交差する点は各文字画像の重心位置を示す。
【０１００】
図１９（Ｃ）に示すように、高解像度文字画像生成部４６は、各文字画像の重心位置に基づいて、それぞれの標本化格子の位相を移動させる。さらに、図１９（Ｄ）に示すように、高解像度文字画像生成部４６は、第１の解像度より高い第２の解像度における標本化格子（図中の矢印ｄ）を設定する。その後、図１９（Ｅ）に示すように、高解像度文字画像生成部４６は、第２の解像度の標本化格子の周辺に位置する多値の文字画像データの値に基づいて、第２の解像度における文字画像の画素値を補間する。補間方法は、最近傍補間法、線形補間法などが適用される。
【０１０１】
図２０は、高解像度文字画像生成部４６による高解像度文字画像データの生成処理の第２の実施例を説明する図である。
図２０（Ａ）〜図２０（Ｅ）に示すように、画像処理装置２は、拡大された文字画像の位相が一致するように、所定の補間手法を適用して、第１の解像度の文字画像を、第１の解像度より高い第２の解像度の文字画像に拡大する。以下、本実施例の手法を詳述する。
【０１０２】
図２０（Ａ）は、第１の解像度における入力画像の標本化格子及び文字画像の重心位置を示す。ここで、矢印ａで示される矩形が、入力画像の標本化格子であり、矢印ｂで示される破線が交差する点が、文字画像の重心位置である。図２０（Ｂ）は、第１の解像度より高い第２の解像度の標本化格子と、各文字画像の重心位置を示す。図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示すように、多値化部４６２は、第１の解像度における各文字画像の重心に基づいて、第２の解像度の標本化格子に拡大処理を行う。ここで、高解像度文字画像生成部４６は、各文字画像の位相が一致するように補間による拡大処理を行う。したがって、多値化部４６２は、抽出された各文字画像と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各文字画像の位相とに基づいて、各文字画像を第１の解像度より高い第２の解像度に拡大する拡大手段を構成する。
【０１０３】
図２０（Ｃ）は、拡大処理された各文字画像の画素値を模式的に示す図である。図２０（Ｄ）は、拡大処理された各文字画像に基づいて第２の解像度の文字画像の画素値を算出する手法を示す図である。図２０（Ｃ）及び図２０（Ｄ）に示すように、高解像度文字画像生成部４６は、拡大された各文字画像における同一位置の画素値の平均値を算出し、算出された値を当該位置の画素値とする。このようにして算出された値は、例えば図２０（Ｅ）に示される位置の画素値となる。
【０１０４】
なお、高解像度文字画像生成部４６は、第１の解像度の各文字画像を、各文字画像毎にそのまま拡大し、拡大された第２の解像度の各文字画像を該各文字画像の位相が一致するように移動させてから平均化処理を行ってもよい。また、画素値の補間手法は、特に限定されない。
【０１０５】
次に、入力された原稿に所定数未満の数しか含まれていない文字に対して実行される処理を説明する。
図２１は、原稿に所定数未満しか含まれていない文字に対して実行される画像処理の概略を説明する図である。
図２１（Ａ）に示すように、文字は、１ページの原稿又は複数ページからなる文書に１回しか現れない場合又は予め決められた回数未満しか現れない場合がある。このような場合、画像処理装置２は、図２１（Ｂ）に示すような予め準備された文字群画像又は新たに生成された文字群画像から、入力原稿から抽出された文字画像と類似する文字画像を抽出し、図２１（Ｃ）及び図２１（Ｄ）に示すように、抽出された各文字の位相を算出し、算出した位相と抽出された各文字画像とに基づいて高解像度の文字画像を生成する。
【０１０６】
文字群画像には、複数の文字画像が含まれている。このような文字群画像データは、後述するフォント描画装置により生成される。文字群画像は、文字群画像に含まれる文字のフォントパターンが、入力原稿から抽出された文字の大きさ、太さ等に基づいて決定されて、生成される。
【０１０７】
なお、各文字画像は、異なる画素位相で生成されてもよい。また、類似する文字画像が入力原稿又は文字群画像から抽出された時点で、文字群画像がさらに生成されてもよい。この場合、生成された文字群画像には、抽出された文字画像が、異なる画素位相で描画されている。さらに、画像処理装置２は、指定された入力画像とは異なる文書画像であってアクセス可能である他の文書画像から、類似する文字画像を抽出してもよい。例えば、画像処理装置２は、入力画像と同一のフォルダ（又はディレクトリ）に保存されている文書画像群、ユーザによりまとめて指定された文書画像群等から、類似する文字画像を抽出する。
【０１０８】
図２２は、本発明の第７の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４８０の機能構成を示す図である。
図２２に示すように、文字画像取得プログラム４８０は、図５に示された文字画像取得プログラム４に、文字群画像記憶部４８２及び文字画像数判定部４８４が付加された構成を有する。なお、図２２に示された各構成のうち、図５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１０９】
文字画像取得プログラム４８０において、文字群画像記憶部４８２は、複数の文字画像を含む文字群画像を記憶する。文字群画像には、例えば８０００個（２０００種類の常用漢字のそれぞれにつき４種類のフォント）の文字画像（フォントパターン）が含まれている。なお、文字群画像には、例えばさらに８０００個（２００種類の英数字記号のそれぞれにつき４０種類のフォント）の文字画像が含まれてもよい。文字群画像記憶部４８２は、メモリ２０４及び記憶装置２４の少なくともいずれかにより実現される。
【０１１０】
文字画像数判定部４８４は、類似文字抽出部４２により抽出された互いに類似する文字画像の数が予め決められた所定数未満であるかを判定する。例えば、文字画像数判定部４８４は、類似する文字画像の数が０であるか否か（１未満であるか否か）を判定する。文字画像数判定部４８４は、類似する文字画像の数が所定数未満である場合、文字切出し部４０に対して、文字群画像記憶部４８２に記憶されている文字群画像から類似する文字をさらに切り出す指示を出力する。
【０１１１】
したがって、文字切出し部４０は、文字群画像記憶部４８２に記憶されている文字群画像を読み出し、この文字群画像に含まれる文字画像を切り出して、類似文字抽出部４２に対して出力する。類似文字抽出部４２は、文字切出し部４０により入力画像及び文字群画像から切り出された文字画像を受け付け、これらの画像から類似する文字画像を抽出する。
【０１１２】
図２３は、文字画像取得プログラム４８０による、記憶されている文字群画像を用いた高解像度文字画像取得処理（Ｓ５０）のフローチャートを示す図である。なお、図２３に示された各処理のうち、図８に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図２３に示すように、Ｓ１００及びＳ１０２で、文字画像の切出し処理及び類似する文字画像の抽出処理が実行されると、ステップ５００（Ｓ５００）において、文字画像数判定部４８４は、抽出された類似する文字画像の数が所定数以下であるか否かを判定する。文字画像取得プログラム４８０は、類似する文字画像の数が所定数以下である場合にはＳ５０２の処理に進み、そうでない場合にはＳ１０４〜Ｓ１０８の処理を実行して高解像度文字画像を生成する。
【０１１３】
抽出された類似する文字画像の数が所定数以下である場合、ステップ５０２（Ｓ５０２）において、文字画像数判定部４８４は、記憶されている文字群画像から類似する文字をさらに切り出す指示を文字切出し部４０に対して出力する。文字切出し部４０は、文字群画像を文字群画像記憶部４８２から読み出し、文字群画像から文字画像を切り出して類似文字抽出部４２に対して抽出する。
【０１１４】
ステップ５０４（Ｓ５０４）において、類似文字抽出部４２は、文字切出し部４０により文字群画像から切り出された文字画像から、類似する文字画像を抽出する。類似文字抽出部４２は、入力画像及び文字群画像に含まれる文字画像であって類似する文字画像を重心算出部４４及び高解像度文字画像生成部４６に対して出力する。その後、Ｓ１０４〜Ｓ１０８の処理が実行されて、高解像度文字画像が生成される。
【０１１５】
図２４は、本発明の第８の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム５００の機能構成を示す図である。
図２４に示すように、文字画像取得プログラム５００は、図５に示された文字画像取得プログラム４に、文字画像数判定部５０２及び文字群画像生成部５０４が付加された構成を有する。なお、図２４に示された各構成のうち、図５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１１６】
文字画像取得プログラム５００において、文字画像数判定部５０２は、類似文字抽出部４２により抽出された互いに類似する文字画像の数が所定数未満であるか否かを判定する。文字画像数判定部５０２は、類似する文字画像の数が所定数未満である場合、文字群画像生成部５０４に対して、文字群画像を生成する指示を出力する。
【０１１７】
文字群画像生成部５０４は、文字画像数判定部５０２から文字群画像を生成する指示を受け付けた場合、類似文字抽出部４２により抽出された文字画像の大きさを類似文字抽出部４２から受け付け、この大きさに基づいて文字群画像を生成して文字切出し部４０に対して出力する。このようにして、文字群画像生成部５０４は、複数の文字画像を含む文字群画像を取得する文字群画像取得手段を構成する。なお、文字群画像の生成処理については、後で詳述する。
【０１１８】
したがって、文字切出し部４０は、文字群画像生成部５０４により生成された文字群画を受け付け、この文字群画像に含まれる文字画像を切り出して、類似文字抽出部４２に対して出力する。類似文字抽出部４２は、文字切出し部４０により入力画像及び文字群画像から切り出された文字画像を受け付け、これらの画像から類似する文字画像を抽出する。
【０１１９】
図２５は、文字群画像生成部５０４の詳細な機能構成を示す図である。
図２５に示すように、文字群画像生成部５０４は、文字群画像制御部５０６、フォントコード指示部５０８、テキストコード指示部５１０及びフォントパターン描画部５１２を有する。文字群画像生成部５０４において、文字群画像制御部５０６は、文字画像数判定部５０２から出力される指示を受け付け、他の構成要素を制御する。
【０１２０】
フォントコード指示部５０８は、文字群画像に含まれる文字画像のフォントの種別を示すフォントコードをフォントパターン描画部５１２に対して出力する。フォントコードは、予め決められていてもよいし、文字群画像制御部５０６の制御により決定されてもよい。フォントコードは、例えば、明朝体、ゴシック体等である。
【０１２１】
テキストコード指示部５１０は、文字群画像に含まれる文字画像のテキストの種別を示すテキストコードをフォントパターン描画部５１２に対して出力する。テキストコードは、予め決められていてもよいし、文字群画像制御部５０６の制御により決定されてもよい。テキストコードは、例えば、数字、アルファベット、ひらがな、カタカナ、常用漢字等である。
【０１２２】
フォントパターン描画部５１２は、フォントコード指示部５０８により指示されるフォントコード、テキストコード指示部５１０により指示されるテキストコード及び類似文字抽出部４２により出力される文字画像の大きさを受け付け、文字群画像制御部５０６の制御により、受け付けたフォントコード、テキストコード及び文字画像の大きさに基づいてフォントパターンを描画して文字群画像を生成し、この文字群画像を文字切出し部４０に対して出力する。
【０１２３】
なお、文字群画像生成部５０４は、画像処理装置２とは異なるハードウェア上で動作するプログラムに含まれてもよい。この場合、当該ハードウェアは、文字群画像生成部５０４の機能を有するフォント描画装置として機能する。画像処理装置２は、このようなフォント描画装置との間でネットワークを介して文字群画像データの送信及び受信をすることにより、文字群画像データを取得してもよい。
【０１２４】
図２６は、文字群画像生成部５０４により生成される文字群画像を例示する図である。
図２６に例示するように、文字群画像には、ゴシック体及び明朝体の数字、小文字及び大文字のアルファベット、ひらがな並びに常用漢字が含まれる。
【０１２５】
図２７は、文字画像取得プログラム５００による、生成した文字群画像を用いた高解像度文字画像取得処理（Ｓ６０）のフローチャートを示す図である。なお、図２７に示された各処理のうち、図８及び図２３に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図２７に示すように、Ｓ１００及びＳ１０２で、文字画像の切出し処理及び類似する文字画像の抽出処理が実行されると、Ｓ５００の処理で、抽出された類似する文字画像の数が所定数以下であるか否かが判定される。
【０１２６】
抽出された類似する文字画像の数が所定数以下である場合、ステップ６００（Ｓ６００）において、文字画像数判定部５０２は、文字群画像を生成する指示を文字群画像生成部５０４に対して出力する。文字群画像生成部５０４は、類似文字抽出部４２により抽出された文字画像の大きさに基づいて文字群画像を生成して文字切出し部４０に対して出力する。
【０１２７】
さらに、Ｓ５０２の処理で、文字画像が文字群画像から切出され、Ｓ５０４の処理で、類似する文字画像が抽出される。その後、Ｓ１０４〜Ｓ１０８の処理が実行されて、高解像度文字画像が生成される。
【０１２８】
図２８は、文字群画像生成部５０４の第１の変形例である文字群画像生成部５１４の詳細な機能構成を示す図である。
図２８に示すように、文字群画像生成部５１４は、文字群画像制御部５０６、フォントコード指示部５０８、テキストコード指示部５１０、描画角度指示部５１６及びフォントパターン描画部５１８を有する。なお、図２８に示された各構成のうち、図２５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１２９】
文字群画像生成部５１４において、描画角度指示部５１６は、フォントパターンを描画する角度をフォントパターン描画部５１８に対して出力する。描画角度は、予め決められていてもよいし、文字群画像制御部５０６の制御により決定されてもよい。描画角度は、例えば、０度、９０度、１８０度、２７０度等である。
【０１３０】
フォントパターン描画部５１８は、フォントコード指示部５０８により指示されるフォントコード、テキストコード指示部５１０により指示されるテキストコード、描画角度指示部５１６により指示される描画角度及び類似文字抽出部４２により出力される文字画像の大きさを受け付け、文字群画像制御部５０６の制御により、受け付けたフォントコード、テキストコード、描画角度及び文字画像の大きさに基づいてフォントパターンを描画して文字群画像を生成し、この文字群画像を文字切出し部４０に対して出力する。
【０１３１】
図２９は、文字群画像生成部５１４により生成される文字群画像を例示する図である。
図２９に例示するように、文字群画像には、描画角度を０度、９０度、１８０度及び２７０度として描画されたゴシック体の小文字及び大文字のアルファベットが含まれる。
【０１３２】
図３０は、文字群画像生成部５０４の第２の変形例である文字群画像生成部５２０の詳細な機能構成を示す図である。
図３０に示すように、文字群画像生成部５２０は、模擬スキャンイン処理部５２２が文字群画像生成部５０４に付加された構成を有する。なお、図３０に示された各構成のうち、図２５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１３３】
文字群画像生成部５２０において、模擬スキャンイン処理部５２２は、入力画像データが例えばスキャナ等の読取装置により読み取られた（スキャンインされた）データである場合、フォントパターン描画部５１２により描画された文字群画像に対して、空間フィルタ、ノイズ重畳等のスキャンイン過程を模擬した処理（模擬スキャンイン処理）を施す。模擬スキャンイン処理部５２２は、模擬スキャンイン処理を施した文字群画像を文字切出し部４０に対して出力する。なお、模擬スキャンイン処理部５２２は、文字群画像生成部５１４に付加されてもよい。
【０１３４】
図３１は、本発明の第９の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム５４０の機能構成を示す図である。
図３１に示すように、文字画像取得プログラム５４０は、図５に示された文字画像取得プログラム４に、文字画像数判定部５０２及び対応文字画像生成部５４２が付加された構成を有する。なお、図３１に示された各構成のうち、図５及び図２４に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１３５】
文字画像取得プログラム５４０において、対応文字画像生成部５４２は、類似する文字画像の数が所定数未満であると文字画像数判定部５０２により判定された場合、類似文字抽出部４２により抽出された文字画像の大きさを類似文字抽出部４２から受け付け、この大きさに対応する文字画像を生成して類似文字抽出部４２に対して出力する。
【０１３６】
図３２は、文字画像取得プログラム５４０による、生成した文字画像を用いた高解像度文字画像取得処理（Ｓ７０）のフローチャートを示す図である。なお、図３２に示された各処理のうち、図８及び図２３に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図３２に示すように、Ｓ１００及びＳ１０２で、文字画像の切出し処理及び類似する文字画像の抽出処理が実行されると、Ｓ５００の処理で、抽出された類似する文字画像の数が所定数以下であるか否かが判定される。
【０１３７】
抽出された類似する文字画像の数が所定数以下である場合、ステップ７００（Ｓ７００）において、文字画像数判定部５０２は、文字画像を生成する指示を対応文字画像生成部５４２に対して出力する。対応文字画像生成部５４２は、類似文字抽出部４２により抽出された文字画像の大きさに対応する文字画像を生成して類似文字抽出部４２に対して出力する。
【０１３８】
ステップ７０２（Ｓ７０２）において、類似文字抽出部４２は、対応文字画像生成部５４２により生成された文字画像を受け付け、この受け付けた文字画像から、類似する文字画像をさらに抽出する。その後、Ｓ１０４〜Ｓ１０８の処理が実行されて、高解像度文字画像が生成される。
【０１３９】
図３３は、本発明の第１０の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム５６０の機能構成を示す図である。
図３３に示すように、文字画像取得プログラム５６０は、図５に示された文字画像取得プログラム４に、文字画像数判定部５０２、生成位相指示部５６２及び複数位相文字群画像生成部５６４が付加された構成を有する。なお、図３３に示された各構成のうち、図５及び図２４に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１４０】
文字画像取得プログラム５６０において、生成位相指示部５６２は、生成される文字群画像の複数の位相を複数位相文字群画像生成部５６４に対して出力する。
複数位相文字群画像生成部５６４は、文字画像数判定部５０２から文字群画像を生成する指示を受け付けた場合、類似文字抽出部４２により抽出された文字画像の大きさを類似文字抽出部４２から受け付け、複数の位相を生成位相指示部５６２から受け付け、この大きさ及び複数の位相に基づいて、位相が異なる複数の文字群画像を生成して文字切出し部４０に対して出力する。このようにして、複数位相文字群画像生成部５６４は、位相が異なる複数の文字群画像を取得する。
【０１４１】
したがって、文字切出し部４０は、文字群画像生成部５０４により生成された位相の異なる複数の文字群画を受け付け、この文字群画像に含まれる文字画像を切り出して、類似文字抽出部４２に対して出力する。類似文字抽出部４２は、文字切出し部４０により入力画像及び文字群画像から切り出された文字画像を受け付け、これらの画像から類似する文字画像を抽出する。
【０１４２】
図３４は、文字画像取得プログラム５６０による、生成した複数の文字群画像を用いた高解像度文字画像取得処理（Ｓ８０）のフローチャートを示す図である。なお、図３４に示された各処理のうち、図８及び図２３に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図３４に示すように、Ｓ１００及びＳ１０２で、文字画像の切出し処理及び類似する文字画像の抽出処理が実行されると、Ｓ５００の処理で、抽出された類似する文字画像の数が所定数以下であるか否かが判定される。
【０１４３】
抽出された類似する文字画像の数が所定数以下である場合、ステップ８００（Ｓ８００）において、生成位相指示部５６２は、複数の位相を複数位相文字群画像生成部５６４に対して出力する。複数位相文字群画像生成部５６４は、類似文字抽出部４２により抽出された文字画像の大きさ及び生成位相指示部５６２により指示された複数の位相に基づいて位相の異なる複数の文字群画像を生成して文字切出し部４０に対して出力する。
【０１４４】
さらに、Ｓ５０２の処理で、文字画像が当該位相の異なる複数の文字群画像から切り出され、Ｓ５０４の処理で、類似する文字画像が抽出される。その後、Ｓ１０４〜Ｓ１０８の処理が実行されて、高解像度文字画像が生成される。
【０１４５】
図３５は、本発明の第１１の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム５８０の機能構成を示す図である。
図３５に示すように、文字画像取得プログラム４８０は、図２２に示された文字画像取得プログラム４８０に、文字画像置換部５８２が付加された構成を有する。なお、図３５に示された各構成のうち、図５及び図２２に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１４６】
文字画像取得プログラム５８０において、文字画像置換部５８２は、類似する文字画像の数が所定数未満である場合、当該文字画像を、文字群画像記憶部４８２に記憶されている文字群画像から抽出された文字画像であって当該文字画像と類似する文字画像で置き換える。文字画像置換部５８２は、置換された文字画像を高解像度文字画像生成部４６に対して出力する。
【０１４７】
図３６は、文字画像取得プログラム５８０による、文字画像の置換処理を伴う高解像度文字画像取得処理（Ｓ９０）のフローチャートを示す図である。なお、図３６に示された各処理のうち、図８及び図２３に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図３６に示すように、Ｓ１００及びＳ１０２で、文字画像の切出し処理及び類似する文字画像の抽出処理が実行されると、Ｓ５００の処理で、抽出された類似する文字画像の数が所定数以下であるか否かが判定される。
【０１４８】
抽出された類似する文字画像の数が所定数以下である場合、ステップ９００（Ｓ９００）において、文字画像数判定部５０２は、文字画像を置換する指示を文字画像置換部５８２に対して出力する。文字画像置換部は、文字数が所定数以下であった文字画像を、当該文字画像と類似する文字画像であって文字群画像から抽出されたもので置き換えて、高解像度文字画像生成部４６に対して出力する。
【０１４９】
その後、Ｓ１０４〜Ｓ１０８の処理が実行されて、高解像度文字画像が生成される。なお、本例では、文字群画像は予め生成されて記憶されているが、その都度生成されてもよい。
【０１５０】
次に、文字の大きさは異なるが同一である文字に対して実行される処理を説明する。
図３７は、大きさが異なるが同一である文字が含まれている原稿を例示する図である。
図３７に例示するように、文字画像「電」は、異なる大きさで原稿に含まれている。例えば、矢印Ｂで示される本文中の文字画像は、矢印Ａで示される例えば表題の文字画像より小さく、矢印Ｃで示される例えば脚注の文字画像より大きい。ここで、矢印Ｂ，Ｃで示される文字画像「電」は、原稿に複数含まれている一方、矢印Ａで示される文字画像「電」は、１つしか原稿に含まれていない。同様に、例えば、文字画像「機」は、本文中に２回使用されている一方、本文中より大きい文字で表題に１回使用されている。
【０１５１】
このように、原稿には、同じ文字であっても大きさが異なる文字が含まれていることがある。なお、文字の大きさを文字のポイント数ともいう。
【０１５２】
図３８は、同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の概略を説明する図である。
図３８（Ａ）に示すように、文字、図形等の画像は、１ページの原稿又は複数ページからなる文書に、異なる大きさで現れる場合がある。このような場合、画像処理装置２は、図３８（Ｂ）に示すように、入力された原稿画像から切り出された文字等の画像の大きさを調整し、図３８（Ｃ）に示すように、大きさを調整された各文字の位相を算出し、算出した位相と、大きさを調整された各文字画像とに基づいて高解像度の文字画像を生成する。好適には、画像処理装置２は、抽出した文字の大きさを所定の大きさに揃える。
【０１５３】
図３９は、本発明の第１２の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム６００の機能構成を示す図である。
図３９に示すように、文字画像取得プログラム６００は、図５に示された文字画像取得プログラム４に、サイズ調整部６０２が付加された構成を有する。なお、図３９に示された各構成のうち、図５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１５４】
文字画像取得プログラム６００において、サイズ調整部６０２は、文字切出し部４０により切り出された文字画像を受け付け、文字画像の大きさを調整して、類似文字抽出部４２に対して出力する。より具体的には、サイズ調整部６０２は、文字画像を所定の大きさに揃える。
【０１５５】
例えば、サイズ調整部６０２は、切り出された複数の文字画像のいずれかを選択し、複数の文字画像の大きさが、選択した文字画像の大きさになるように、文字画像の大きさを調整する。
図４０は、切り出された文字画像の大きさを、選択した文字画像の大きさに揃えるようにして実行される画像処理の概略を示す図であって、図４０（Ａ）は、入力された原稿画像を例示し、図４０（Ｂ）は、サイズを調整された文字画像を例示し、図４０（Ｃ）は、生成された高解像度画像を例示する。
【０１５６】
図４０（Ａ）及び図４０（Ｂ）に示すように、本実施形態に係る画像処理装置２は、切り出された複数の文字画像のいずれかに選択し、選択した文字画像より大きい文字画像を当該選択した文字画像の大きさに縮小し、選択した文字画像より小さい文字画像を当該選択した文字画像の大きさに拡大する。図４０（Ｃ）に示すように、画像処理装置２は、選択した文字画像の大きさに揃えられた複数の文字画像に基づいて、高解像度の文字画像を生成する。例えば、画像処理装置２は、各文字画像の位相を算出し、算出した位相に基づいて各文字画像を重ね合わせ、各文字画像の平均値を算出する。この場合、画像処理装置２は、文字画像の重心及び相互相関係数が最も大きくなる位置の少なくともいずれかに基づいて、標本化される文字画像の位相を推定する。
【０１５７】
画像処理装置２は、選択した文字画像を、生成された文字画像で置き換えてもよい。この場合、文字画像取得プログラム６００（図３９）は、画像拡大プログラム５（図９）の位置算出部５０及び文字配置部５２と同等の機能を含む。
【０１５８】
なお、文字画像取得プログラム６００において、サイズ調整部６０２は、切り出された複数の文字画像のいずれかを選択し、選択した文字画像が所定の倍率で拡大された場合の大きさを算出し、複数の文字画像の大きさが、算出した大きさで揃うように、文字画像の大きさを調整してもよい。
【０１５９】
図４１は、文字画像取得プログラム６００による、文字サイズ調整処理を伴う高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０００）のフローチャートを示す図である。なお、図４１に示された各処理のうち、図８に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図４１に示すように、Ｓ１００で、文字画像の切出し処理が実行されると、ステップ１００２（Ｓ１００２）において、サイズ調整部６０２は、切り出された文字画像のいずれかを選択し、当該文字画像とは異なる大きさの文字画像を、当該文字画像の大きさに変換する。その後、Ｓ１０２〜Ｓ１０８の処理が実行されて、高解像度文字画像が生成される。
【０１６０】
図４２は、同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の第１の変形例の概略を説明する図である。
図４２（Ａ）に示すように、文字等の画像は、原稿画像に、異なる大きさで現れる場合がある。このような場合、画像処理装置２は、図４２（Ｂ）に示すように、切り出された文字等の画像の大きさが所定の大きさに揃うように文字画像の大きさを調整し、図４２（Ｃ）に示すように、大きさを揃えられた文字画像から、類似する文字画像を抽出する。
【０１６１】
さらに、図４２（Ｄ）に示すように、画像処理装置２は、抽出された文字画像の中から、原稿画像において最も大きい文字画像を選択し、抽出された文字画像の大きさが当該最も大きい文字画像の大きさに揃うように、文字画像の大きさを調整する。図４２（Ｅ）に示すように、画像処理装置２は、大きさを揃えられた複数の文字画像に基づいて、高解像度の文字画像を生成する。
【０１６２】
画像処理装置２は、原稿画像に含まれる文字画像を、生成された文字画像で置き換えてもよい。この場合、画像処理装置２は、原稿画像に含まれる文字画像の大きさに基づいて、生成された文字画像を縮小してから文字画像を置き換える。例えば、画像処理装置２は、原稿画像において最も大きい文字画像を、生成された文字画像で置き換え、当該最も大きい文字画像以外の文字画像を、生成された文字画像が縮小された文字画像で置き換える。
【０１６３】
図４３は、本発明の第１３の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム６１０の機能構成を示す図である。
図４３に示すように、文字画像取得プログラム６１０は、図３９に示された文字画像取得プログラム６００に、第２のサイズ調整部６１２が付加された構成を有する。なお、図４３に示された各構成のうち、図３９に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１６４】
文字画像取得プログラム６１０において、第２のサイズ調整部６１２は、類似文字抽出部４２から受け付けた複数の文字画像から、元の原稿画像において最も大きい文字画像を探索する。第２のサイズ調整部６１２は、類似文字抽出部４２により抽出された複数の文字画像が、当該最も大きい文字画像の大きさに揃うように文字画像の大きさを調整する。第２のサイズ調整部６１２は、大きさを揃えられた文字画像を、重心算出部４４及び高解像度文字画像生成部４６に対して出力する。
【０１６５】
画像処理装置２は、切り出された文字画像のそれぞれを、生成された文字画像で置き換えてもよい。この場合、文字画像取得プログラム６１０は、画像拡大プログラム５（図９）の位置算出部５０及び文字配置部５２と同等の機能を含む。例えば、画像処理装置２は、原稿画像において類似する文字画像のうち最も大きい文字画像を、生成した文字画像で置き換え、当該最も大きい文字画像以外の文字画像を、生成した文字画像を置換先の文字画像の大きさに基づいて縮小して生成された文字画像で書き換える。
【０１６６】
図４４は、文字画像取得プログラム６１０による、２回の文字サイズ調整処理を伴う高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０１０）のフローチャートを示す図である。なお、図４４に示された各処理のうち、図４１に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１６７】
図４４に示すように、Ｓ１００〜Ｓ１０２の処理で、入力画像から文字画像が切り出され、文字画像の大きさが調整され、類似する文字画像が抽出される。
ステップ１０１２（Ｓ１０１２）において、第２のサイズ調整部６１２は、類似する文字画像を、これらの文字画像のうち入力画像において最も大きい文字画像の大きさにそろえる。その後、Ｓ１０４〜Ｓ１０８の処理が実行されて、高解像度文字画像が生成される。
【０１６８】
図４５は、同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の第２の変形例の概略を説明する図である。
第２の変形例は、切り出された文字画像のうち大きさがある程度近い文字画像を対象として文字画像の大きさを調整する点で、第１の変形例とは異なる。例えば、画像処理装置２は、文字画像の大きさの違いが所定値未満である場合、これらの文字画像を、大きさを調整する対象の文字画像であると判定する。
【０１６９】
図４５（Ａ）に示すように、文字画像が異なる大きさで原稿画像に現れる場合、画像処理装置２は、図４５（Ｂ）に示すように、切り出された文字画像のうち大きさがある程度近い文字画像（破線で囲まれる文字画像）の大きさが所定の大きさに揃うように文字画像の大きさを調整し、図４５（Ｃ）に示すように、大きさを揃えられた文字画像から、類似する文字画像を抽出する。
【０１７０】
また、図４５（Ｄ）に示すように、画像処理装置２は、抽出された文字画像の大きさが所定の大きさに揃うように当該文字画像の大きさを調整し、図４５（Ｅ）に示すように、大きさを揃えられた複数の文字画像に基づいて、高解像度の文字画像を生成する。さらに、図４５（Ｅ）及び図４５（Ｆ）に示すように、画像処理装置２は、切り出された文字画像群に、生成した文字画像を加え、図４５で示される手順を再帰的に繰り返す。このようにして、画像処理装置２は、高解像度文字画像を生成する。
【０１７１】
図４６は、同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の第３の変形例の概略を説明する図である。
図４６（Ａ）に示すように、文字画像が異なる大きさで原稿画像に現れる場合、図４６（Ｂ）に示すように、画像処理装置２は、切り出された文字等の画像の大きさが所定の大きさに揃うように文字画像の大きさを調整する。
【０１７２】
さらに、図４６（Ｃ）に示すように、画像処理装置２は、元の原稿画像における文字画像の大きさに基づいて、大きさを調整された文字画像に対して重み付けを行う。ここで、図中のＷ１，Ｗ２及びＷ３は、重みを表す。画像処理装置２は、各文字画像の位相に基づいて各文字画像を重ね合わせ、算出した重みに基づいて高解像度文字画像を生成する。
【０１７３】
図４７は、本発明の第１４の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム６２０の機能構成を示す図である。
図４７に示すように、文字画像取得プログラム６２０は、図３９に示された文字画像取得プログラム６００に重み算出部６２２が負荷され、高解像度文字画像生成部４６が高解像度文字画像生成部６２４に置換された構成を有する。なお、図４７に示された各構成のうち、図３９に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
【０１７４】
文字画像取得プログラム６２０において、重み算出部６２２は、文字切出し部４０により切り出された文字画像の大きさに基づいて、各文字画像の重みを算出する。例えば、重み算出部６２２は、入力された原稿画像において文字画像が大きいほど、重みを大きくする。高解像度文字画像生成部６２４は、重心算出部４４により算出された各文字画像の重心と標本化格子点との相対位置に基づいて文字画像の位相を算出し、算出した位相に基づいて文字画像を重ね合わせ、文字画像の重み付き平均値を算出する。
【０１７５】
図４８は、文字画像取得プログラム６２０による、重み付き平均値を算出する高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０２０）のフローチャートを示す図である。なお、図４８に示された各処理のうち、図４１に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図４８に示すように、Ｓ１００〜Ｓ１０４の処理で、入力画像から文字画像が切り出され、文字画像の大きさが調整され、類似する文字画像が抽出され、抽出された文字画像の重心が算出される。
【０１７６】
ステップ１０２２（Ｓ１０２２）において、重み算出部６２２は、切り出された文字画像の大きさに基づいて重みを算出する。
ステップ１０２４（Ｓ１０２４）において、高解像度文字画像生成部６２４は、算出された重みに基づいて、文字画像の重み付き平均値を算出する。
その後、Ｓ１０８の処理で、高解像度文字画像が出力される。
【０１７７】
図４９は、同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の第４の変形例の概略を説明する図である。
図４９（Ａ）に示すように、文字画像が異なる大きさで原稿画像に現れる場合、図４９（Ｂ）に示すように、画像処理装置２は、切り出された文字等の画像の大きさが所定の大きさに揃うように文字画像の大きさを調整する。ここで、画像処理装置２は、文字画像を縮小する場合、互いに位相の異なる複数の縮小画像を生成する。そして、図４９（Ｃ）に示すように、画像処理装置２は、大きさを調整された複数の文字画像に基づいて、高解像度の文字画像を生成する。なお、このような画像処理は、図３９に示される文字画像取得プログラム６００と同等の構成を有するプログラムにより実行される。
【０１７８】
図５０は、位相が異なる縮小画像の生成処理を伴う高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０３０）のフローチャートを示す図である。なお、図５０に示された各処理のうち、図４１に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図５０に示すように、Ｓ１００及びＳ１００２の処理で、入力画像から文字画像が切り出され、文字画像の大きさが調整される。
【０１７９】
文字画像が縮小される場合、ステップ１０３２（Ｓ１０３２）において、文字画像が相異なる複数の位相で縮小された複数の文字画像が生成される。その後、Ｓ１０２〜Ｓ１０８の処理が実行されて、高解像度文字画像が生成される。
【０１８０】
次に、生成された高解像度文字画像を用いて行われる、画像の符号化処理及び復号化処理について説明する。
ＪＢＩＧ２テキスト領域（Ｔｅｘｔ  Ｒｅｇｉｏｎ）では、２値の画像データから、文字、図形等の部分画像を抽出し（以降、入力部分画像ともいう） 、当該部分画像データを既に辞書に登録されている部分画像データ（以降、登録部分画像ともいう）と比較する処理が実行される。比較の結果、入力部分画像と似ている登録部分画像が見つからない場合、入力部分画像は辞書に登録される。入力部分画像と似ている登録部分画像が見つかった場合、辞書内における当該部分画像を示すインデックス及び２値の画像データにおける入力部分画像の位置に基づいて、入力部分画像が符号化される。
【０１８１】
同一の複数の部分画像が、スキャナ等により読み取られてＪＢＩＧ２テキスト領域で符号化される場合、当該複数の部分画像について読取時の位相がずれていることがある。このような場合、符号化処理における圧縮率と、復号化された際の出力画像の画質とを考慮する必要がある。
【０１８２】
図５１は、ＪＢＩＧ２テキスト領域における符号化処理及び復号化処理を説明する図であって、図５１（Ａ）は、入力画像から抽出された複数の部分画像のそれぞれを符号化する手法を示し、図５１（Ｂ）は、入力画像から抽出された複数の部分画像を代表する１の部分画像を符号化する手法を示す。
図５１（Ａ）に示される手法では、複数の部分画像の位相がずれている場合、当該複数の部分画像は、異なる部分画像データとして符号化される。この場合、元の部分画像データがそのまま復号されるので、復元される出力画像では、画質の劣化がない。しかしながら、符号化処理における圧縮率は低く、符号データのデータ量は大きい。
【０１８３】
図５１（Ｂ）に示される手法では、複数の部分画像の位相がずれている場合においても、複数の部分画像のいずれかが代表画像として符号化される。したがって、このような手法では、圧縮率が高く、符号データのデータ量は小さい。しかしながら、復号される出力画像では、部分画像のそれぞれは、位相が異なる部分画像と置き換えられるため、画質が劣化してしまう場合がある。例えば、画質の劣化は、文字列の乱れとして現れる。
【０１８４】
本発明の実施形態に係る画像符号化装置は、上述したようにして生成される高解像度部分画像を代表画像として符号化する。以降、部分画像の一例として、文字画像を用いて符号化処理及び復号化処理を説明する。
【０１８５】
図５２は、本発明の実施形態に係る画像符号化装置７の制御装置２０により実行される画像符号化プログラム７０の機能構成を示す図である。なお、図５２に示された各構成のうち、図５に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。また、画像符号化装置７は、図４に示される画像処理装置２等と同等のハードウェア構成を有する。
【０１８６】
図５２に示すように、画像符号化プログラム７０は、図５に示される画像符号化プログラム７０は、文字切出し部４０、類似文字抽出部４２、重心算出部４４、高解像度文字画像生成部４６及び符号化部７００を有する。画像符号化プログラム７０において、高解像度文字画像生成部４６により生成される高解像度文字画像を、代表画像ともいう。よって、高解像度画像生成部４６は、類似文字抽出部４２により抽出された各部分画像（本例では、文字画像）と、第１の解像度における１画素より高い精度で算出された該各部分画像の位相とに基づいて、第２の解像度の代表画像を生成する代表画像生成手段を構成する。
【０１８７】
符号化部７００は、高解像度文字画像生成部４６により生成された代表画像と、類似文字抽出部４２により抽出された各部分画像の位相及び位置とを符号化して符号データを生成する。より具体的には、符号化部７００は、文字切出し部４０から入力される文字画像の入力画像における位置、重心算出部４４により推定される文字画像の位相、及び類似文字抽出部４２により識別子（インデックス）が付与され高解像度文字画像生成部４６により生成された代表画像データを、文字切出し部４０により切り出された文字画像データ毎に符号化する。
【０１８８】
符号化部７００は、符号データを記憶装置２４に格納してもよいし、後述する画像復号化装置８など外部のコンピュータに対して通信装置２２を介して送信してもよい。また、符号データは、記録媒体２４０に格納されて、画像復号化装置８などに供給されてもよい。
【０１８９】
図５３は、符号化部７００による入力画像の符号化処理を説明する図であり、図５３（Ａ）は、入力画像を例示し、図５３（Ｂ）は、入力画像に基づいて生成された代表画像辞書を例示し、図５３（Ｃ）は、入力画像から切り出された部分画像に関する情報（位置及び位相）を例示する。
図５３（Ａ）及び図５３（Ｂ）に例示するように、入力画像に含まれる部分画像（本例では、文字画像「Ａ」）のそれぞれは画像符号化プログラム７０により抽出され、代表画像が生成される。代表画像は代表画像辞書に登録され、代表画像にはインデックスが付与される。代表画像の形状及びインデックスは、代表画像辞書に含まれる代表画像に関する情報として、符号化部７００により符号化される。
【０１９０】
図５３（Ｃ）に例示するように、入力画像における部分画像の位置、切り出された際の位相、及び対応する代表画像のインデックスは、文字切出し部４０により切り出された部分画像に関する情報として、符号化部７００により符号化される。このように、符号化部７００は、代表画像辞書と、入力画像から切り出された部分画像に関する情報とを符号化して符号データを生成する。
【０１９１】
図５４は、画像符号化プログラム７０による画像符号化処理（Ｓ１０４０）のフローチャートを示す図である。なお、図５４に示された各処理のうち、図８に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図５４に示すように、Ｓ１００〜Ｓ１０６の処理で、入力画像から文字画像が切り出され、類似する文字画像が抽出され、重心（位相）が算出され、高解像度文字画像（代表画像）が生成される。
【０１９２】
ステップ１０４２（Ｓ１０４２）において、符号化部７００は、切り出された文字画像に関する情報（位置、位相及びインデックス）を符号化する。
ステップ１０４４（Ｓ１０４４）において、符号化部７００は、生成されインデックスを付与された代表画像を符号化する。具体的には、符号化部７００は、代表画像辞書を符号化する。
ステップ１０４６（Ｓ１０４６）において、符号化部７００は、符号データを生成して出力する。
【０１９３】
次に、本発明の第１の実施形態に係る画像復号化装置８を説明する。
図５５は、画像復号化装置８の制御装置２０により実行される画像復号化プログラム８０の機能構成を示す図である。
図５５に示すように、画像復号化プログラム８０は、復号部８００、代表画像記憶部８０２、低解像度文字画像生成部８０４及び文字画像配置部８０６を有する。なお、以降、部分画像の一例として文字画像を用いて、画像復号化プログラム８０を説明する。
【０１９４】
画像復号化プログラム８０において、復号部８００は、画像符号化装置７により生成された符号データを受け付け、符号データを復号する。より具体的には、復号部８００は、符号データに基づいて、インデックスを付与された代表画像を含む代表画像辞書と、部分画像に関する情報（位置、位相、インデックス）とを復号する。復号部８００は、代表画像データと代表画像に付与されたインデックスとを代表画像記憶部８０２に対して出力する。また、復号部８００は、文字画像の位相を低解像度文字画像生成部８０４に対して出力し、文字画像の位置を文字画像配置部８０６に対して出力する。
【０１９５】
代表画像記憶部８０２は、復号された代表画像辞書を記憶する。代表画像記憶部８０２は、メモリ２０４及び記憶装置２４の少なくともいずれかにより実現される。
【０１９６】
低解像度文字画像生成部８０４は、代表画像記憶部８０２に記憶されている代表画像と、復号された位相とに基づいて、第１の解像度の部分画像を生成する。具体的には、低解像度文字画像生成部８０４は、記憶されている代表画像を読み出し、当該代表画像を位相に基づいて縮小して第１の解像度の低解像度文字画像データを生成する。このようにして、低解像度文字画像生成部８０４は、部分画像生成手段を構成する。
【０１９７】
文字画像配置部８０６は、復号部８００により復号された部分画像の位置に基づいて、低解像度文字画像生成部８０４により生成された低解像度文字画像を出力画像に配置して、出力画像データを生成するこのようにして、文字画像配置部８０６は、部分画像配置手段を構成する。
【０１９８】
図５６は、画像復号化プログラム８０による画像復号化処理（Ｓ１０５０）のフローチャートを示す図である。
図５６に示すように、ステップ１０５２（Ｓ１０５２）において、画像復号化プログラム８０の復号部８００は、符号データを復号して、第２の解像度の代表画像と、第１の解像度の部分画像の位相及び位置とを取得する。
ステップ１０５４（Ｓ１０５４）において、復号部８００は、代表画像データと、代表画像に付与されたインデックスとを代表画像記憶部８０２に格納して、代表画像辞書を生成する。
【０１９９】
ステップ１０５６（Ｓ１０５６）において、低解像度文字画像生成部８０４は、代表画像辞書の代表画像と、復号された部分画像の位相とに基づいて、第１の解像度の低解像度文字画像を生成する。
ステップ１０５８（Ｓ１０５８）において、文字画像配置部８０６は、復号化された位置に基づいて、生成された低解像度文字画像を出力画像に配置する。
【０２００】
ステップ１０６０（Ｓ１０６０）において、文字画像配置部８０６は、全ての部分画像の出力画像への配置を終了したか否かを判定する。画像復号化プログラム８０は、全ての部分画像について配置処理を終了した場合にはＳ１０６２の処理に進み、そうでない場合にはＳ１０５６の処理に戻る。
ステップ１０６２（Ｓ１０６２）において、文字画像配置部８０６は、出力画像データを生成して出力する。
【０２０１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像復号化装置８を説明する。
図５７は、画像復号化装置８の制御装置２０により実行される画像復号化プログラム８２の機能構成を示す図である。
図５７に示すように、画像復号化プログラム８０は、画像復号化プログラム８０（図５５）に拡大制御部８２０及び位置変換部８２４が追加され、低解像度文字画像生成部８０４が低解像度文字画像生成部８２２に置き換えられた構成を有する。
【０２０２】
画像復号化プログラム８２において、拡大制御部８２０は、変倍率に基づいて、低解像度文字画像生成部８２２及び位置変換部８２４を制御する。より具体的には、拡大制御部８２０は、メモリ２０４及び記憶装置２４の少なくともいずれかに予め記憶されている変倍率を読み出して、低解像度文字画像生成部８２２及び位置変換部８２４に対して出力する。変倍率制御部８２０は、ＵＩ装置２６及び通信装置２２を介して設定される変倍率を、低解像度文字画像生成部８２２等に対して出力してもよい。
【０２０３】
低解像度文字画像生成部８２２は、拡大制御部８２０から入力される変倍率にさらに基づいて、第１の解像度の部分画像を生成する。具体的には、低解像度文字画像生成部８２２は、変倍率に基づいて、低解像度文字画像データを生成する際の倍率を変更する。
【０２０４】
位置変換部８２４は、拡大制御部８２０から入力される変倍率に基づいて、復号部８００により復号された部分画像の位置を変換し、変換後の位置を文字画像配置部８０６に対して出力する。このため、文字画像配置部８０６は、位置変換部８２４により変換された位置に基づいて、低解像度文字画像を出力画像に配置する。
【０２０５】
図５８は、画像復号化プログラム８２による画像復号化処理（Ｓ１０７０）のフローチャートを示す図である。なお、図５８に示された各処理のうち、図５６に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図５８に示すように、Ｓ１０５２及びＳ１０５４で、符号データが復号され、代表画像辞書が生成される。
【０２０６】
ステップ１０７２（Ｓ１０７２）において、低解像度文字画像生成部８２２は、代表画像辞書の代表画像と、復号された部分画像の位相と、変倍率とに基づいて、第１の解像度の低解像度文字画像を生成する。
ステップ１０７４（Ｓ１０７４）において、位置変換部８２４は、変倍率に基づいて、部分画像の位置を変換する。
【０２０７】
また、Ｓ１０５８の処理で、文字画像配置部８０６は、変換された位置に基づいて、生成された低解像度文字画像を出力画像に配置する。さらに、Ｓ１０６０の処理で、全ての部分画像の配置処理が終了したか否かが判定され、Ｓ１０６２の処理で、出力画像データが生成される。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】文字画像を拡大する際の文字画像の品質を説明する図である。
【図２】撮像解像度より高い解像度の画像を生成する手法を説明する図である。
【図３】本発明に係る画像処理装置による画像処理の概略を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像処理装置２及び画像拡大装置３のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４の機能構成を示す図である。
【図６】文字切出し部４０による文字切出し処理及び類似文字抽出部４２による類似文字抽出処理を説明する図であって、図６（Ａ）は、入力画像を例示し、図６（Ｂ）は、文字切出し部４０により入力画像から切り出された文字画像を例示し、図６（Ｃ）は、類似文字抽出部４２により抽出された類似する文字画像を例示する。
【図７】高解像度文字画像生成部４６による高解像度文字画像データの生成処理を説明する図である。
【図８】文字画像取得プログラム４による高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０）のフローチャートを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像拡大装置３の制御装置２０により実行される画像拡大プログラム５の機能構成を示す図である。
【図１０】画像拡大プログラム５による画像拡大処理（Ｓ２０）のフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム６の機能構成を示す図である。
【図１２】文字画像取得プログラム６によるノイズ除去処理を含む高解像度文字画像取得処理（Ｓ３０）のフローチャートを示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４００の機能構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る画像処理装置２により実行される多値化処理の概要を示す図である。
【図１５】文字画像取得プログラム４００による高解像度文字画像取得処理（Ｓ４０）のフローチャートを示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４２０の機能構成を示す図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４４０の機能構成を示す図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４６０の機能構成を示す図である。
【図１９】第２の多値化手法が適用された場合における高解像度文字画像生成部４６による高解像度文字画像データの生成処理を説明する図である。
【図２０】高解像度文字画像生成部４６による高解像度文字画像データの生成処理の第２の実施例を説明する図である。
【図２１】原稿に所定数未満しか含まれていない文字に対して実行される画像処理の概略を説明する図である。
【図２２】本発明の第７の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム４８０の機能構成を示す図である。
【図２３】文字画像取得プログラム４８０による、記憶されている文字群画像を用いた高解像度文字画像取得処理（Ｓ５０）のフローチャートを示す図である。
【図２４】本発明の第８の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム５００の機能構成を示す図である。
【図２５】文字群画像生成部５０４の詳細な機能構成を示す図である。
【図２６】文字群画像生成部５０４により生成される文字群画像を例示する図である。
【図２７】文字画像取得プログラム５００による、生成した文字群画像を用いた高解像度文字画像取得処理（Ｓ６０）のフローチャートを示す図である。
【図２８】文字群画像生成部５０４の第１の変形例である文字群画像生成部５１４の詳細な機能構成を示す図である。
【図２９】文字群画像生成部５１４により生成される文字群画像を例示する図である。
【図３０】文字群画像生成部５０４の第２の変形例である文字群画像生成部５２０の詳細な機能構成を示す図である。
【図３１】本発明の第９の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム５４０の機能構成を示す図である。
【図３２】文字画像取得プログラム５４０による、生成した文字画像を用いた高解像度文字画像取得処理（Ｓ７０）のフローチャートを示す図である。
【図３３】本発明の第１０の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム５６０の機能構成を示す図である。
【図３４】文字画像取得プログラム５６０による、生成した複数の文字群画像を用いた高解像度文字画像取得処理（Ｓ８０）のフローチャートを示す図である。
【図３５】本発明の第１１の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム５８０の機能構成を示す図である。
【図３６】文字画像取得プログラム５８０による、文字画像の置換処理を伴う高解像度文字画像取得処理（Ｓ９０）のフローチャートを示す図である。
【図３７】大きさが異なるが同一である文字が含まれている原稿を例示する図である。
【図３８】同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の概略を説明する図である。
【図３９】本発明の第１２の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム６００の機能構成を示す図である。
【図４０】切り出された文字画像の大きさを、選択した文字画像の大きさに揃えるようにして実行される画像処理の概略を示す図であって、図４０（Ａ）は、入力された原稿画像を例示し、図４０（Ｂ）は、サイズを調整された文字画像を例示し、図４０（Ｃ）は、生成された高解像度画像を例示する。
【図４１】文字画像取得プログラム６００による、文字サイズ調整処理を伴う高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０００）のフローチャートを示す図である。
【図４２】同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の第１の変形例の概略を説明する図である。
【図４３】本発明の第１３の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム６１０の機能構成を示す図である。
【図４４】文字画像取得プログラム６１０による、２回の文字サイズ調整処理を伴う高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０１０）のフローチャートを示す図である。
【図４５】同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の第２の変形例の概略を説明する図である。
【図４６】同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の第３の変形例の概略を説明する図である。
【図４７】本発明の第１４の実施形態に係る画像処理装置２の制御装置２０により実行される文字画像取得プログラム６２０の機能構成を示す図である。
【図４８】文字画像取得プログラム６２０による、重み付き平均値を算出する高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０２０）のフローチャートを示す図である。
【図４９】同じ文字であっても大きさが異なる文字に対して実行される画像処理の第４の変形例の概略を説明する図である。
【図５０】位相が異なる縮小画像の生成処理を伴う高解像度文字画像取得処理（Ｓ１０３０）のフローチャートを示す図である。
【図５１】ＪＢＩＧ２テキスト領域における符号化処理及び復号化処理を説明する図であって、図５１（Ａ）は、入力画像から抽出された複数の部分画像のそれぞれを符号化する手法を示し、図５１（Ｂ）は、入力画像から抽出された複数の部分画像を代表する１の部分画像を符号化する手法を示す。
【図５２】本発明の実施形態に係る画像符号化装置７の制御装置２０により実行される画像符号化プログラム７０の機能構成を示す図である。
【図５３】符号化部７００による入力画像の符号化処理を説明する図であり、図５３（Ａ）は、入力画像を例示し、図５３（Ｂ）は、入力画像に基づいて生成された代表画像辞書を例示し、図５３（Ｃ）は、入力画像から切り出された部分画像に関する情報（位置及び位相）を例示する。
【図５４】画像符号化プログラム７０による画像符号化処理（Ｓ１０４０）のフローチャートを示す図である。
【図５５】画像復号化装置８の制御装置２０により実行される画像復号化プログラム８０の機能構成を示す図である。
【図５６】画像復号化プログラム８０による画像復号化処理（Ｓ１０５０）のフローチャートを示す図である。
【図５７】画像復号化装置８の制御装置２０により実行される画像復号化プログラム８２の機能構成を示す図である。
【図５８】画像復号化プログラム８２による画像復号化処理（Ｓ１０７０）のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【０２０９】
２ 画像処理装置
３ 画像拡大装置
４ 文字画像取得プログラム
５ 画像拡大プログラム
６ 文字画像取得プログラム
７ 画像符号化装置
８ 画像復号化装置
２０ 制御装置
２２ 通信装置
２４ 記憶装置
２６ ＵＩ装置
４０ 文字切出し部
４２ 類似文字抽出部
４４ 重心算出部
４６ 高解像度文字画像生成部
５０ 位置算出部
５２ 文字配置部
６０ 位相算出部
６２ 代表文字抽出部
６４ 位相代表値算出部
６６ ノイズ除去部
６８ 高解像度文字画像生成部
７０ 画像符号化プログラム
８０ 画像復号化プログラム
８２ 画像復号化プログラム
２０２ ＣＰＵ
２０４ メモリ
２４０  記録媒体
４００ 文字画像取得プログラム
４０２ 多値化部
４０４ ２値化部
４２０ 文字画像取得プログラム
４２２ 多値化部
４４０ 文字画像取得プログラム
４４２ 多値化部
４６０ 文字画像取得プログラム
４６２ 多値化部
４８０ 文字画像取得プログラム
４８２ 文字群画像記憶部
４８４ 文字画像数判定部
５００ 文字画像取得プログラム
５０２ 文字画像数判定部
５０４ 文字群画像生成部
５０６ 文字群画像制御部
５０８ フォントコード指示部
５１０ テキストコード指示部
５１２ フォントパターン描画部
５１４ 文字群画像生成部
５１６ 描画角度指示部
５１８ フォントパターン描画部
５２０ 文字群画像生成部
５２２ 模擬スキャンイン処理部
５４０ 文字画像取得プログラム
５４２ 対応文字画像生成部
５６０ 文字画像取得プログラム
５６２ 生成位相指示部
５６４ 複数位相文字群画像生成部
５８０ 文字画像取得プログラム
５８２ 文字画像置換部
７００ 符号化部
８００ 復号部
８０２ 代表画像記憶部
８０４ 低解像度文字生成部
８０６ 文字画像配置部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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