(57)【要約】【課題】ＯＣＲ処理のための二値画像の形成を効率的に行う。【解決手段】本発明に係るスキャナシステム（１０１）は、書面から該書面を表すイメージ画像を取得する画像取得装置（１０）と、該画像取得装置により取得したイメージ画像に対応する二値画像を形成する二値画像形成装置（２０）とを含み、二値画像形成装置は、二値画像を得るための所定の輝度を示す基準色が付与された基準イメージ画像から当該基準色の輝度分布を検知し該検知した輝度分布から強度が最大となる輝度値を閾値として設定する閾値設定部（２２）と、画像取得装置により取得されたイメージ画像に対し前記閾値を用いて二値化処理を施し当該イメージ画像に対応する二値画像を形成する二値化処理部（２５）とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
書面から該書面を表すイメージ画像を取得する画像取得装置と、該画像取得装置により取得したイメージ画像に対応する二値画像を形成する二値画像形成装置とを含むスキャナシステムであって、
前記二値画像形成装置は、
二値画像を得るための所定の輝度を示す基準色が付与された基準イメージ画像から当該基準色の輝度分布を検知し、該検知した輝度分布から強度が最大となる輝度値を閾値として設定する閾値設定部と、
前記画像取得装置により取得されたイメージ画像に対し前記閾値を用いて二値化処理を施し、当該イメージ画像に対応する二値画像を形成する二値化処理部とを備えることを特徴とするスキャナシステム。
【請求項２】
前記基準イメージ画像は、予め区分された複数の領域のそれぞれに前記基準色が付与され、
前記閾値設定部は、前記基準イメージ画像の各前記領域についての前記閾値を設定し、
前記二値化処理部は、前記領域毎に、対応する前記閾値に基づき前記二値化処理を施す請求項１記載のスキャナシステム。
【請求項３】
さらに、前記基準色の輝度分布よりも高い輝度分布を示し且つ前記二値画像の形成に不用とされるドロップアウト色が前記基準色と共に付与された基準イメージ画像から当該ドロップアウト色の輝度分布を検知し、該検知した輝度分布と前記閾値との比較により前記ドロップアウト色の排除の可否を判定するドロップアウト判定部を備える請求項１記載のスキャナシステム。
【請求項４】
前記基準イメージ画像は、予め区分された複数の領域のそれぞれに前記基準色および前記ドロップアウト色が付与され、
前記閾値設定部は、前記基準イメージ画像の各前記領域についての前記閾値を設定し、
前記ドロップアウト判定部は、前記領域毎に、対応する前記閾値に基づき前記ドロップアウト色に関する前記判定を行う請求項３記載のスキャナシステム。
【請求項５】
前記画像取得装置は、前記書面に接触することなく前記イメージ画像を光学的に取得する非接触スキャナ装置である請求項１記載のスキャナシステム。
【請求項６】
書面を表すイメージ画像に対応する二値画像を得るための所定の輝度を示す基準色が付与されていることを特徴とする閾値設定用シート。
【請求項７】
書面から該書面を表すイメージ画像を取得し、該取得したイメージ画像に対応する二値画像を形成する二値画像形成方法であって、
二値画像を得るための所定の輝度を示す基準色が付与された基準イメージ画像から当該基準色の輝度分布を検知し、該検知した輝度分布から強度が最大となる輝度値を閾値として設定し、書面のイメージ画像に対し前記閾値を用いて二値化処理を施し、当該イメージ画像に対応する二値画像を形成することを特徴とする二値画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書面から得られたイメージ画像から該画像に表される文字および記号等を判別するための二値画像を形成するスキャナシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、帳票のような書類の書面を表すイメージ画像から記入文字を判別するＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒ  Ｒｅａｄｅｒ）処理を行うにあたっては、記入文字が記載された画像部分と、ドロップアウトカラーで記載された枠線のように二値画像の形成に不用な画像部分との識別のために、当該イメージ画像の輝度に基づいて二値画像が形成される。ドロップアウトカラーは、一般的に、記入文字の理想的な輝度分布よりも高い輝度分布を示すように設定されている。このような二値画像の形成に関する技術は、例えば、後述する特許文献１に提案されている。
【０００３】
前記文献の技術では、非接触スキャナで取得したイメージ画像を二値化する手法が提案されており、二値化閾値を設定する際、運用時に取り扱う帳票と同様の帳票であって判別すべき文字が記入されていない未記入帳票が用いられる。そして、この未記入帳票のイメージ画像における所定領域毎に輝度分布が検知され、各輝度分布のうちの最小の輝度値が、当該領域の二値化閾値として設定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３４４７３９公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記技術では、未記入帳票として、運用に対応した帳票が用いられることから、運用時に取り扱う帳票のレイアウトあるいはドロップアウトカラーが異なる毎に、新たに閾値を設定する必要がある。そのため、コストや手間が掛かるという問題があった。
【０００６】
また、記入文字の濃淡が部分的に薄い場合、当該部分の輝度値は他の文字部分のそれよりも高くなる。しかしながら、前記技術の二値化閾値は、ドロップアウトカラーのパターンのように、記入文字の理想的な輝度分布よりも高い輝度を示すパターンを排除すべく設定されることから、二値化処理では前記したような輝度の高い部分がドロップアウトカラーのパターンと共に排除され易く、その結果、二値画像の文字パターンに擦れや欠落を生じさせる虞がある。
【０００７】
本発明は、前記した課題に鑑みてなされたものであり、二値化処理を効率化することができ、また、二値画像における文字パターンをより適正に表示するための閾値を設定することができるスキャナシステムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
〈構成１〉
本発明に係るスキャナシステムは、書面から該書面を表すイメージ画像を取得する画像取得装置と、該画像取得装置により取得したイメージ画像に対応する二値画像を形成する二値画像形成装置とを含むスキャナシステムであって、前記二値画像形成装置は、二値画像を得るための所定の輝度を示す基準色が付与された基準イメージ画像から当該基準色の輝度分布を検知し、該検知した輝度分布から強度が最大となる輝度値を閾値として設定する閾値設定部と、前記画像取得装置により取得されたイメージ画像に対し前記閾値を用いて二値化処理を施し、当該イメージ画像に対応する二値画像を形成する二値化処理部とを備える。
【０００９】
前記基準イメージ画像は、予め区分された複数の領域のそれぞれに前記基準色が付与された画像とすることができる。その場合、前記閾値設定部は、前記基準イメージ画像の各前記領域についての前記閾値を設定し、前記二値化処理部は、前記領域毎に、対応する前記閾値に基づき前記二値化処理を施すことが望ましい。
【００１０】
本発明に係るスキャナシステムは、さらに、前記基準色の輝度分布よりも高い輝度分布を示し且つ前記二値画像の形成に不用とされるドロップアウト色が前記基準色と共に付与された基準イメージ画像から当該ドロップアウト色の輝度分布を検知し、該検知した輝度分布と前記閾値との比較により前記ドロップアウト色の排除の可否を判定するドロップアウト判定部を備えることができる。
【００１１】
前記基準イメージ画像は、予め区分された複数の領域のそれぞれに前記基準色および前記ドロップアウト色が付与された画像とすることができる。その場合、前記閾値設定部は、前記基準イメージ画像の各前記領域についての前記閾値を設定し、前記ドロップアウト判定部は、前記領域毎に、対応する前記閾値に基づき前記ドロップアウト色に関する前記判定を行うことが望ましい。
【００１２】
本発明に係るスキャナシステムの前記画像取得装置として、前記書面に接触することなく前記イメージ画像を光学的に取得する非接触スキャナ装置を適用することができる。
【００１３】
〈構成２〉
本発明に係る閾値設定用シートは、書面を表すイメージ画像に対応する二値画像を得るための所定の輝度を示す基準色が付与されている。
【００１４】
〈構成３〉
本発明に係る二値画像形成方法は、書面から該書面を表すイメージ画像を取得し、該取得したイメージ画像に対応する二値画像を形成する方法であって、二値画像を得るための所定の輝度を示す基準色が付与された基準イメージ画像から当該基準色の輝度分布を検知し、該検知した輝度分布から強度が最大となる輝度値を閾値として設定し、書面のイメージ画像に対し前記閾値を用いて二値化処理を施し、当該イメージ画像に対応する二値画像を形成する方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
〈具体例１〉
図１は、本発明に係るスキャナシステムの具体例１の構成を示すブロック図である。
具体例１のスキャナシステム１０１は、図１に示すように、帳票のような書類の書面から当該書面のイメージ画像を取得する画像取得装置となる非接触スキャナ装置１０と、該非接触スキャナ装置により取得したイメージ画像に対応する二値画像を形成する二値画像形成装置２０とを備える。二値画像形成装置２０としては、汎用のパーソナルコンピュータを用いることができる。
スキャナシステム１０１には、この他に、二値画像形成装置２０を操作するオペレータに向けて画面を表示するＣＲＴディスプレイのような表示装置３０と、二値画像形成装置２０への入力操作のためのキーボードのような入力装置４０とが設けられている。
【００１６】
図２に、スキャナシステム１０１における非接触スキャナ装置１０の構成例を示す。非接触スキャナ装置１０には、イメージ画像を取得すべき書類を配置するマット部１１と、該マット部上の書類に接触することなく書面を光学的に読み取る画像取得部１２とが設けられている。
【００１７】
非接触スキャナ装置１０で取り扱う書類には、ＯＣＲ処理の際に不要となる枠線や罫線などが、記入される文字の輝度分布よりも高い輝度分布を示す所定のドロップアウトカラーで記載されている。非接触スキャナ装置１０は、画像取得部１２で書面を読み取った後、当該非接触スキャナ装置の図示しないフィルタ部により前記イメージ画像にフィルタ処理を施し、ドロップアウトカラーの大半を排除する。
【００１８】
二値画像形成装置２０は、図１に示すように、非接触スキャナ装置１０で取得したイメージ画像を格納する画像メモリ２１と、該画像メモリに格納される後述する閾値設定用シートのイメージ画像に基づいて二値化閾値を設定する二値化閾値設定部２２と、前記二値化閾値の設定の際に用いられるレイアウト情報を予め保持するレイアウトメモリ２３と、二値化閾値設定部２２で設定した二値化閾値を記憶する二値化閾値メモリ２４と、記入文字の判別を行うべき書類に対し二値化閾値メモリ２４の二値化閾値を用いて二値化処理を施し二値画像を形成する二値化処理部２５と、二値画像形成装置２０の各構成部分の動作を制御する制御部２６とを備える。
【００１９】
二値化閾値設定部２２は、二値画像の形成に先立つ調整処理において二値化閾値を設定する。その設定の際には、図３（ａ）に示す基準イメージ画像に対応した閾値設定用シートが用いられる。閾値設定用シートには、二値画像に文字擦れを生じさせない臨界的な輝度値を示す色である基準色が付与されている。この基準色の輝度は、前記した条件を満たす値であれば、実験あるいは経験等から得られた値を用いることができる。例えば、基準色として、蛍光灯照明下において２５６階調の１５０付近をピークとした約１００〜２００の輝度分布を持つ色を採用することができる。また、基準色の色彩は、記入文字に関し指定された色彩に対応させたものであれば、無彩色または有彩色のいずれでも用いることができる。
【００２０】
本具体例の閾値設定用シートには、図３（ａ）に示すように、予め設定した５箇所に無彩色の基準色が付与されている。図示の例では、帳票の上方および下方のそれぞれに２箇所ずつ、および、帳票の中央付近の１箇所に基準色が塗布されている。この配置は、非接触スキャナ装置１０の読み取り時に、帳票の各箇所で照明による影響が異なることを考慮して設定された一例であり、図示の例に限らず、配置を適宜設定することができる。
【００２１】
図３（ｂ）は、レイアウトメモリ２３に予め格納されているレイアウト情報を表す。このレイアウト情報は、閾値設定用シートにおいて基準色が塗布されている各箇所のいずれの部分の輝度分布を検知するかを規定する。
また、図３（ｃ）に、図３（ａ）に示す基準イメージ画像と、図３（ｂ）のレイアウト情報とを対応させたイメージ画像を示す。
【００２２】
本具体例では、二値化閾値設定部２２により、図３（ｃ）に示す境界線で区分された各範囲毎に二値化閾値が設定される。具体的には、図４に示すように、レイアウトメモリ２３のレイアウト情報のうちの「領域１：（ｘｓ１、ｙｓ１）−（ｘｅ１、ｙｅ１）」のような領域毎に基準色の輝度分布が検知され、検知された輝度分布のうちで強度が最大となる輝度値が、同図に示す「閾値１」のような二値化閾値として各領域毎に二値化閾値メモリ２４に格納される。
【００２３】
二値化処理部２５は、運用時に、記入済み帳票のイメージ画像に対して前記した各領域毎に二値化処理を行う。この二値化処理では、例えば、図４に示すヒストグラムにおいて、二値化閾値である１５０よりも低い輝度値を示すパターンは、ＯＣＲ処理を施すべき文字のパターンであると判断し、それよりも高い輝度値を示すパターンは、二値化処理において排除すべき枠線のようなパターンであると判断する。
【００２４】
具体例１のスキャナシステム１０１の動作を、図５に示す調整処理のフローチャート、および、図６に示す運用時のフローチャートに沿って説明する。
図５のフローチャートに沿った調整処理では、非接触スキャナ装置１０が閾値設定用シートから書面を読み取ると、二値画像形成装置２０は、そのイメージ画像である基準イメージ画像を画像メモリ２１に格納する（ステップＳ１）。なお、画像メモリ２１に格納される基準イメージ画像は、非接触スキャナ装置１０による従来よく知られたシャッタ制御により、白のピークが正規化されている。
【００２５】
二値化閾値設定部２２は、基準イメージ画像について、レイアウトメモリ２３のレイアウト情報から得られる前記したような各領域毎に、図４に示すような基準色のヒストグラムを生成する。そして、当該ヒストグラムにおけるピークに対応する輝度値を二値化閾値として各領域毎に二値化閾値メモリ２４へ格納する（ステップＳ２）。これを以って、運用前の調整処理が終了する。
【００２６】
図６に沿ったスキャナシステム１０１の運用時には、記入済み帳票、すなわちＯＣＲ処理を施すべき帳票の書面を非接触スキャナ装置１０が読み取ると、二値画像形成装置２０は、そのイメージ画像を画像メモリ２１へ格納する（ステップＳ３）。このイメージ画像も、前記した基準イメージ画像と同様に、白のピークが正規化されている。
【００２７】
二値化処理部２５は、画像メモリ２１に格納された前記イメージ画像について、図３（ｃ）で示すように区分された各範囲毎に、それぞれに対応する二値化閾値を用いて二値化する。さらに、各範囲毎に二値化された画像を統合することにより二値画像を形成し、これを画像メモリ２１へ格納する（ステップＳ４）。その後、画像メモリ２１に格納された二値画像は、図示しないＯＣＲ処理部により文字の判別が行われる。
【００２８】
具体例１のスキャナシステム１０１によれば、閾値設定用シートを用いて各種帳票に対して共用の二値化閾値を設定することから、帳票フォームが変更される毎に閾値を設定する必要がなく、ＯＣＲ処理のための二値画像を効率的に形成することができる。また、二値化閾値が文字の基準色に基づき設定されることから、当該二値化閾値が記入文字の輝度分布内に存在し難くなり、その結果、文字の擦れや欠落を防止することができる。
【００２９】
〈具体例２〉
図７は、本発明に係るスキャナシステムの具体例２の構成を示すブロック図である。
具体例２のスキャナシステム１０２は、前記した具体例１のスキャナシステム１０１と同様の構成に、さらに、二値化閾値設定部２２で設定した二値化閾値によりドロップアウトカラーの排除が可能か否かを判定するドロップアウト可否判定部２７を備える。
【００３０】
具体例２の閾値設定用シートには、図８（ａ）に示すように、各箇所に配置された文字の基準色に隣接して、ドロップアウトカラーの限界色が付与されている。ドロップアウトカラーの限界色は、その輝度強度のピークにあたる輝度値が、二値化閾値よりも高い値を示す色であると共に、当該二値化閾値により除去可能な輝度分布を示す色である。この限界色の輝度分布は、前記した条件を満たす値であれば、実験あるいは経験等から得られたものを用いることができる。例えば、当該限界色として、蛍光灯照明下において２５６階調の２１０付近をピークとした約１６０〜２５５の輝度分布を持つ色を採用することができる。また、前記限界色は、有彩色に限らず、これと同一の輝度を示す無彩色を用いることができる。
【００３１】
具体例２のレイアウトメモリ２３のレイアウト情報は、図８（ｂ）に示すように、基準色の輝度を検知すべき領域に加えて、図８（ａ）に示すドロップアウトカラーの輝度を検知すべき領域を規定する。
図８（ｃ）に、図８（ａ）に示す基準イメージ画像と、図８（ｂ）のレイアウト情報とを対応させたイメージ画像を示す。
【００３２】
ドロップアウト可否判定部２７は、運用に先立つ調整処理において、前記した基準イメージ画像から各領域毎にドロップアウトカラーの輝度分布を検知し、当該ドロップアウトカラーが二値化閾値により除去可能か否かを判定する。例えば、図９に示すように、（Ａ）の値をピークとした輝度分布を持つドロップアウトカラーが検知された場合は、文字の基準色から得られた二値化閾値で当該ドロップアウトカラーを適正に排除できると判定される。また、例えば（Ｂ）の値をピークとしたドロップアウトカラーが検知された場合は、その輝度分布内に二値化閾値が存在することから、当該ドロップアウトカラーを適正に排除することはできないと判定される。
【００３３】
具体例２のスキャナシステム１０２の調整処理における動作を、図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
非接触スキャナ装置１０が閾値設定用シートの書面を読み取ってから、二値化閾値を設定するステップＳ１０からＳ１１までの手順は、前記した具体例１のスキャナシステム１０１におけるステップＳ１からＳ２までの手順と同様であるので、説明を省略する。
【００３４】
二値化閾値が設定された後、ドロップアウト可否判定部２７は、図８（ｃ）に沿って説明したイメージ画像について、各領域毎に前記したドロップアウトカラーの排除に関する判定を行う（ステップＳ１２）。この判定において、ドロップアウトカラーが適正に排除できないと判定された場合、例えば、非接触スキャナ装置１０の設置環境に問題があり、照明に起因するノイズが発生しているとのメッセージを表示装置３０に表示することができる。
【００３５】
また、前記判定において、ドロップアウトカラーが適正に排除可能であるとされた場合、非接触スキャナ装置１０の設置環境を変更することなく、前記具体例１で説明した運用手順と同様にスキャナシステム１０２を運用することができる。
【００３６】
具体例２のスキャナシステム１０２によれば、具体例１のスキャナシステム１０１と同様の効果を得ることができ、さらに、ドロップアウトカラーの排除の可否に関する判定を行うことから、運用に先立って、非接触スキャナ装置１０の設置環境の良否を確認することができる。これにより、運用時には、より適正にドロップアウトカラーを排除することが可能となり、高精度な２値画像を形成することができる。
【００３７】
前記した各具体例では、閾値設定用シートに単色の基準色が付与された例を示したが、基準色としては、この他に、複数のＰＣＳ（Ｐｒｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｓｃａｌｅ）値を有する色を採用することができる。その場合、例えば線形補完処理により、間接的に文字擦れを生じさせないような輝度を算出することができる。
【００３８】
また、前記した各具体例では、非接触スキャナ装置を用いたスキャナシステムの例を示したが、本発明は、接触式のスキャナ装置により書面を読み取るスキャナシステムにも適用することができる。
前記した各具体例では、閾値設定用シートが予め複数の領域に区分されたが、このように区分されることなく基準色が１箇所に付与された閾値設定用シートを用いることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係るスキャナシステムによれば、閾値設定用シートを用いて、各種帳票に対し二値化のための共用の閾値を設定することから、書類の各フォーム毎に閾値を設定する必要がなく、ＯＣＲ処理のための二値画像の形成を効率的に行うことができる。しかも、二値化のための閾値が基準色に基づき設定されることから、当該閾値が記入文字の輝度分布内に存在し難くなり、その結果、文字の擦れや欠落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスキャナシステムの具体例１の構成を示すブロック図である。
【図２】非接触スキャナ装置の構成を示す説明図である。
【図３】具体例１の閾値設定用シートを説明するための説明図である。
【図４】二値化閾値の設定を説明するための説明図である。
【図５】具体例１のスキャナシステムの調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】具体例１のスキャナシステムの運用時の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係るスキャナシステムの具体例２の構成を示すブロック図である。
【図８】具体例２の閾値設定用シートを説明するための説明図である。
【図９】ドロップアウトカラーの排除に関する可否判定を説明するための説明図である
【図１０】具体例２のスキャナシステムの調整処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１、１０２  スキャナシステム
１０  非接触スキャナ装置
１１  マット部
１２  画像取得部
２０  二値画像形成装置
２１  画像メモリ
２２  二値化閾値設定部
２３  レイアウトメモリ
２４  二値化閾値メモリ
２５  二値化処理部
２６  制御部
２７  ドロップアウト可否判定部
３０  表示装置
４０  入力装置
【図１】
2004227355.tif 000003
【図２】
2004227355.tif 000004
【図３】
2004227355.tif 000005
【図４】
2004227355.tif 000006
【図５】
2004227355.tif 000007
【図６】
2004227355.tif 000008
【図７】
2004227355.tif 000009
【図８】
2004227355.tif 000010
【図９】
2004227355.tif 000011
【図１０】
2004227355.tif 000012