(57)【要約】【課題】入力画像データから文字領域を精度良く分離することのできる画像の領域分離装置及びその方法を提供する。【解決手段】入力画像データからエッジ画素を抽出し、当該エッジ画素にエッジ属性を付与するエッジ抽出手段１と、前記抽出されたエッジ画素を注目画素として、当該注目画素を中心に所定サイズのブロック領域を生成するブロック生成手段２と、生成されたブロックの領域内画素に対して検出された方向性を方向属性として前記領域内画素に付与する方向属性検出手段３と、前記注目画素を始点として所定の方向とその方向に隣接する画素間で、方向属性が一致し且つ画素濃度に相関がある画素にエッジ属性を付与する属性拡張手段４と、前記属性拡張手段４によりエッジ属性が付与された領域内画素の所定方向への画素連続性に基づいて文字画像領域であるか否かを判別する領域判別手段５とを備えて構成される。【選択図】図１
2007288690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データから文字領域を分離する画像の領域分離装置であって、
入力画像データからエッジ画素を抽出し、当該エッジ画素にエッジ属性を付与するエッジ抽出手段と、前記エッジ抽出手段により抽出されたエッジ画素を注目画素として、当該注目画素を中心とする所定サイズのブロック領域を生成するブロック生成手段と、生成されたブロックの領域内画素に対して方向性を検出し、当該領域内画素に検出された方向性を方向属性として付与する方向属性検出手段と、前記注目画素を始点として所定の方向とその方向に隣接する画素間で、方向属性が一致し且つ画素濃度に相関がある画素にエッジ属性を付与する属性拡張手段と、前記属性拡張手段によりエッジ属性が付与された領域内画素の所定方向への画素連続性に基づいて文字画像領域であるか否かを判別する領域判別手段とを備えて構成される画像の領域分離装置。
【請求項２】
入力画像データから文字領域を分離する画像の領域分離方法であって、
入力画像データからエッジ画素を抽出し、当該エッジ画素にエッジ属性を付与するエッジ抽出ステップと、前記エッジ抽出ステップにより抽出されたエッジ画素を注目画素として、当該注目画素を中心とする所定サイズのブロック領域を生成するブロック生成ステップと、生成されたブロックの領域内画素に対して方向性を検出し、当該領域内画素に検出された方向性を方向属性として付与する方向属性検出ステップと、前記注目画素を始点として所定の方向とその方向に隣接する画素間で、方向属性が一致し且つ画素濃度に相関がある画素にエッジ属性を付与する属性拡張ステップと、前記属性拡張ステップによりエッジ属性が付与された領域内画素の所定方向への画素連続性に基づいて文字画像領域であるか否かを判別する領域判別ステップとを備えて構成される画像の領域分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像データから文字領域を分離する画像の領域分離装置及び領域分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像処理装置では、画像読取部では原稿全体を中間調画像として読み取り、画像形成部では読み取った原稿画像に劣化を防止する画像処理を施して用紙に記録する。即ち、文字画像には解像度の保存のため２値化処理を施し、写真画像には階調性の再現のためディザ処理等による擬似階調処理を施し、また、網点画像にはモアレ縞の低減を伴う擬似階調処理を施すといった読取画像の性質に応じたフィルタ処理を施すのである。
【０００３】
従って、読取画像全体に対して同じ画像処理を施し、画質劣化が発生することを防止するために、文字画像、写真画像、網点画像の夫々に領域分離し、各々の画像に適した処理を行う必要があり、従来、様々な領域分離装置が提案されていた。
【０００４】
そのような領域分離装置として、特許文献１には、背景色画素から構成される背景領域と、非背景色画素から構成され、文字画像と写真画像との２つの種類をもつ非背景領域とを有する画像情報を入力する入力手段と、上記入力手段により入力した画像情報の中から非背景色画素を検出して分離する非背景色画素分離手段と、上記非背景色画素分離手段により分離された所定の方向にひとつ以上連続する非背景色画素をランとしその長さを検出するラン検出手段と、上記非背景色画素分離手段により分離された非背景色画素が非背景領域のエッジを構成するエッジ画素であるかを判定するエッジ画素判定手段と、上記ラン検出手段により検出されたランの中の上記エッジ画素判定手段でエッジ画素として判定された非背景色画素の割合に基づき、そのランが文字画像と写真画像との２つの種類の非背景領域のうちのいずれの種類の非背景領域に属するランであるかを示すランの属性を判定する領域判定手段と、を備えた画像領域分離装置が提案されていた。
【０００５】
【特許文献１】特許第３０７３８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、現実には、網点には非常に多くのエッジ情報が含まれているため、連続する非背景色画素のラン数と当該連続する非背景色画素のエッジの画素数との割合に基づいて文字とその他の領域を精度良く分離することが困難であるという問題があった。
【０００７】
また、他の領域分離方法を採用して網点画像領域と文字画像領域を分離する場合であっても、網点画像領域と判定された領域に文字が混在し、文字画像領域と判定された領域に網点が混在することがあった。
【０００８】
更に、網点画像領域と写真領域には異なる画像処理が施されるが、施される画像処理が擬似階調処理であることには変わりなく、領域分離にミスが生じても記録される画像に生じる違和感は目立ちにくいが、文字領域には２値化処理が施されるため、文字領域と他の領域の分離にミスが生じると記録した画像には違和感が生じてしまうなど、文字画像領域を精度良く分離するため、更なる改良の必要性があった。
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、入力画像データから文字領域を精度良く分離することのできる画像の領域分離装置及びその方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明による画像の領域分離装置の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、入力画像データから文字領域を分離する画像の領域分離装置であって、入力画像データからエッジ画素を抽出し、当該エッジ画素にエッジ属性を付与するエッジ抽出手段と、前記エッジ抽出手段により抽出されたエッジ画素を注目画素として、当該注目画素を中心とする所定サイズのブロック領域を生成するブロック生成手段と、生成されたブロックの領域内画素に対して方向性を検出し、当該領域内画素に検出された方向性を方向属性として付与する方向属性検出手段と、前記注目画素を始点として所定の方向とその方向に隣接する画素間で、方向属性が一致し且つ画素濃度に相関がある画素にエッジ属性を付与する属性拡張手段と、前記属性拡張手段によりエッジ属性が付与された領域内画素の所定方向への画素連続性に基づいて文字領域であるか否かを判別する領域判別手段とを備えて構成される点にある。
【００１１】
上述の構成によれば、先ず、エッジ抽出手段により入力画像データからエッジ画素を抽出して当該エッジ画素にエッジ属性を付与し、次にブロック生成手段によりそのエッジ画素を中心とする所定サイズのブロックが生成され、属性拡張手段によりブロック内画素と前記エッジ画素の連続性が判断され、領域判別手段により連続性の程度に基づいて文字領域であるか否かが判断される。従って、エッジ画素に近接する画素が文字領域に属するのか否かが高精度に判断されるようになる。
【００１２】
本発明による画像の領域分離方法の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、入力画像データから文字領域を分離する画像の領域分離方法であって、入力画像データからエッジ画素を抽出し、当該エッジ画素にエッジ属性を付与するエッジ抽出ステップと、前記エッジ抽出ステップにより抽出されたエッジ画素を注目画素として、当該注目画素を中心とする所定サイズのブロック領域を生成するブロック生成ステップと、生成されたブロックの領域内画素に対して方向属性を検出する方向属性検出ステップと、前記注目画素を始点とする所定の方向とその方向に隣接する画素間で、方向属性が一致し且つ画素濃度に相関がある画素にエッジ属性を付与する属性拡張ステップと、前記属性拡張ステップによりエッジ属性が付与された領域内画素の所定方向への画素連続性に基づいて文字画像領域であるか否かを判別する領域判別ステップとを備えて構成される点にある。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明した通り、本発明によれば、入力画像データから文字領域を精度良く分離することのできる画像の領域分離装置及びその方法を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明による画像の領域分離装置及びその方法の実施の形態を説明する。画像の領域分離装置は、複写機やファクシミリ等に備わった画像入力装置からの入力画像データに基づいて少なくとも文字領域を分離する装置であり、図１に示すように、入力画像データからエッジ画素を抽出するエッジ抽出手段１と、前記エッジ抽出手段１により抽出されたエッジ画素を中心として所定サイズのブロック領域を生成するブロック生成手段２と、生成されたブロックの領域内画素に対して検出された方向性を方向属性として付与する方向属性検出手段３と、前記ブロック内の画素のうち注目画素と相関がある画素にエッジ属性を付与する属性拡張手段４と、前記属性拡張手段４により付与されたエッジ属性に基づいて文字画像領域であるか否かを判別する領域判別手段５とを備えて構成される。
【００１５】
前記エッジ抽出手段１は、ＲＧＢの三原色で定義されるカラー画像の入力画像データに対して輝度変換し、輝度データに対して所定サイズのガウシアンフィルタを使用して平滑化した後にラプラシアンフィルタを適用し、二次微分値が正から負へ変化する途中で出力レベルが０となる位置をエッジ画素として抽出する零交差法を採用している。
【００１６】
ガウシアンフィルタにより平滑化するのは、真のエッジ以外の雑音を除去するためであるが、平滑化と二次微分の演算は夫々別途に実施するものではなく、両フィルタを線形結合したＤＯＧ（difference of Gaussian）オペレータを適用することにより、１度の演算で同じ結果を得て演算負荷を低減させている。
【００１７】
入力画像データを構成する各画素に対応して属性プレーンを設けてあり、抽出された各エッジ画素に対応する属性プレーンに対してエッジ属性が付与される。尚、抽出方法はこれに限るものではなく、公知の他の方法、例えば、差分型エッジ検出オペレータ等を適用することも可能である。
【００１８】
前記ブロック生成手段２は、前記エッジ抽出手段１により抽出された各エッジ画素を注目画素として、当該注目画素を中心とする所定サイズのブロック領域を夫々生成する。ブロックサイズは入力画像データのサイズにより決定されるものであり、例えば、６００ＤＰＩの解像度で読み込まれた画像データの場合には、２０×２０画素程度、つまり１ｍｍ弱のサイズのブロックに分割される。
【００１９】
前記方向属性検出手段３は、生成されたブロックの領域内画素に対して方向性を検出し、当該領域内画素に検出された方向性を方向属性として付与する。具体的には、ブロック内の各画素に対して縦方向、横方向、右斜め方向、左斜め方向の夫々四方向のソーベルフィルタを適用し、その結果得られる方向属性を前記属性プレーンに記憶する。
【００２０】
前記属性拡張手段４は、前記注目画素を始点として、前記注目画素の方向属性の方向に隣接する画素間で、方向属性が一致し且つ画素濃度に相関がある画素、つまり、画素濃度差が所定の閾値より小となる画素に対する属性プレーンにエッジ属性を付与し、所定の閾値以上となる画素に対する属性プレーンに非エッジ属性を付与する。尚、前記画素濃度は画素の輝度のことであり、前記輝度は、前記エッジ抽出手段１がＲＧＢの入力画像データを輝度変換した際に、各画素の属性プレーンに付与したものである。
【００２１】
前記領域判別手段５は、前記属性拡張手段４によりエッジ属性が付与された領域内画素の所定方向への画素連続性に基づいて文字領域であるか否かを判別する。つまり、ブロック内の画素のうち、エッジ属性が付与された画素が所定の閾値、例えば、通常使用される網点サイズより大きな長さに設定される閾値より長く連続する画素を文字領域として判別する。尚、前記閾値との比較は縦方向、横方向、右斜め方向、左斜め方向の何れの方向で行ってもよい。
【００２２】
このような領域分離装置によれば、一部がかすれたり細ったりした文字であっても網点領域と誤判断することなく正確に文字領域と判断することができ、文字領域と判断された領域に対して、墨入れ処理、つまりカラー画像で黒の文字領域の一部がかすれた文字であっても、その画素値を黒くする補正することにより正確な文字の再現性を確保することができ、網点領域と文字領域が重なるような境界領域であっても、正確に領域分離して適正な二値化処理を行なうことができるようになる。
【００２３】
以下に、前記領域分離装置における領域分離方法について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
【００２４】
文字領域分離を実施するＲＧＢの入力画像データをＹＵＶ変換し（Ｓ１）、輝度（Ｙ）成分を抽出し（Ｓ２）。エッジ画素検出を行う（Ｓ３）。
【００２５】
前記エッジ画素検出でエッジ画素として抽出された各画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズのブロック領域を生成し（Ｓ４）、生成されたブロックの領域内画素の方向属性を検出する（Ｓ５）。
【００２６】
領域内の各画素について、前記注目画素の方向属性と方向属性が一致し（Ｓ６）、且つ画素間の濃度差が所定の閾値より小であれば（Ｓ７）、対象画素にエッジ属性を付与する（Ｓ８）。
【００２７】
前記領域内画素の夫々について、前記注目画素の方向属性と方向属性が一致しない（Ｓ６）、または画素間の濃度差が所定の閾値以上であれば（Ｓ７）、対象画素に非エッジ属性を付与する（Ｓ９）。
【００２８】
生成されたブロックにおいて、エッジ属性を付与された画素の連続する長さが所定の閾値より大であるときには（Ｓ１０）、エッジ属性を付与された連続する画素（以下、「連続画素」と言う。）を文字領域と判別し（Ｓ１１）、エッジ属性を付与された画素の連続する長さが所定の閾値以下であるときには（Ｓ１０）、前記連続画素を非文字領域と判別する（Ｓ１２）。生成された全てのブロックで文字領域判別が終了するまで（Ｓ１３）、同様の手順で文字領域判定を実施する。
【００２９】
以下、別実施形態を説明する。上述の実施形態では、ＲＧＢの三原色で定義されるカラー画像の入力画像データを輝度変換し、輝度データに基づいて領域分離するものを説明したが、ＲＧＢの色成分毎の濃度値に基づいて領域分離するものであってもよい。
【００３０】
上述した実施形態では、入力画像データ全体に対して文字領域を分離するものを説明したが、予め、網点領域と写真領域と文字領域の何れかを公知の領域分離方法により分離し、分離された網点領域や文字領域に対して本発明による領域分離方法を採用することも可能で、この場合には、例えば網点領域として分離された領域内に文字が含まれる場合に文字領域を正確に分離することができ、網点領域と文字領域の境界部では、文字領域の境界を正確に分離することができるようになる。
【００３１】
各ブロックの構成はハードウェアにより構成されるものであってもよいし、ソフトウェアにより構成されるものであってもよい。
【００３２】
また、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等は適宜変更設計できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】領域分離装置の機能ブロック図
【図２】領域分離装置の動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００３４】
１：エッジ抽出手段
２：ブロック生成手段
３：方向属性検出手段
４：属性拡張手段
５：領域判別手段
【図２】
2007288690.tif 000003
【図１】
2007288690.tif 000004