(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色成分から構成されるカラー画像から文字部と背景部を分離する画像処理装置において、前記カラー画像の色成分から彩度を計算するカラー情報変換部と、前記カラー情報変換部で得られた彩度を複数の閾値により分類し、彩度により分類した前記領域において有彩色と無彩色の中間に分類した領域の画素について、当該画素にｎ×ｍの窓を設定し、前記当該画素の周囲の情報により文字部と背景部を分離することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
複数の色成分から構成されるカラー画像から文字部と背景部を分離する画像処理装置において、前記カラー画像の色成分から彩度を計算するカラー情報変換部と、予め設定された文字記入枠領域と文字記入領域を保存するフォーマット情報格納部と、前記カラー情報変換部で得られた彩度を複数の閾値により分類し、彩度により分類した前記領域において有彩色と無彩色の中間に分類した領域の画素について、前記フォーマット情報格納部に格納されている文字記入枠領域と文字記入領域で処理方法を変えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
複数の色成分から構成されるカラー画像から文字部と背景部を分離する画像処理装置において、前記カラー画像の複数の色成分から彩度を計算するカラー情報変換部と、予め設定されている文字記入枠領域と文字記入領域を保存するフォーマット情報格納部と、前記フォーマット情報格納部に保存されている文字記入枠領域と文字記入領域により前記カラー情報変換部で得られた彩度の複数の閾値を変えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記複数の色成分は、赤成分、緑成分、青成分である、請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像を処理可能な文字認識装置を実現するための画像処理装置である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像を処理可能な文字認識装置として特定色を抽出する文字認識装置、例えば特開平０９−６９１３号公報に開示されているものが有る。この装置は、画像入力部からカラー画像信号（ＲＧＢ毎の信号）を得て、特定色（黒色）を得るためにＲＧＢの各値がすべて小さいときに黒色とし、それ以外の画素は文字認識の対象のデータとして扱わない、つまり背景画素（白色）としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術ではＲＧＢ信号からＲＧＢの各値が、閾値よりすべて小さい画素を特定色（黒色）としているために、文字記入枠（または背景色）に暗い色またはくすんだ色が使われている場合に、文字記入枠（または背景色）の一部が特定色（黒色）として検出される場合が有るためそれらがノイズとなる場合がある。図７は、茶色（ブラウン）をカラースキャナで収集したイメージを水平方向に走査した時のＲＧＢ信号を表したものである。図７からも分かるように、文字記入枠に茶色（ブラウン）を使用した場合は最も濃度値の低いB（青成分）以下を閾値（例えば閾値を２５とする）とする事により文字記入枠を検出することはなくなる。しかし、文字記入枠を検出しない閾値では記入された文字にかすれが発生する。文字のかすれを防ぐために閾値を上げると文字記入枠がノイズとして検出されるという問題があった。
【０００４】
よって、本発明は、文字記入枠や背景色に暗い色やくすんだ色が使われている場合に、文字がかすれたり背景部にノイズが発生しない文字認識に適した画像を得ることを目的とし、また認識精度の良い装置を構築することを可能にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
カラー画像の複数の色（赤、緑、青）成分から彩度を計算するカラー情報変換部を設け、カラー情報変換部で得られた彩度を複数の閾値に分類し、その分類した彩度の領域毎に処理方法を変える。また、分類した彩度の領域において有彩色と無彩色の中間に分類した領域の画素について、当該画素にｎ×ｍの窓を設定し、当該画素の周囲の情報により文字部と背景部とに分離し、さらに、同じく有彩色と無彩色の中間に分類した領域の画素について、予め設定された文字記入枠領域と文字記入領域を保存するフォーマット情報格納部に格納されている文字記入枠領域と文字記入領域で処理方法を変える。
【０００６】
カラー画像の複数の色（赤、緑、青）成分から彩度を計算するカラー情報変換部を設け、予め設定されている文字記入枠領域と文字記入領域を保存するフォーマット情報格納部と、フォーマット情報格納部に保存されている文字記入枠領域と文字記入領域によりカラー情報変換部で得られた彩度の複数の閾値を変える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の構成を概略的に示すブロック図である。
同図に示すように、この実施例の画像処理装置は、帳票に文字が記載又は印刷された媒体を走査し、光電変換してカラーの電気信号のＲ（赤成分）Ｇ（緑成分）Ｂ（青成分）に変換する光電変換部１０１と、得られたカラーの信号をカラー情報（彩度、明度）に変換するカラー情報変換部１０２と、得られたカラー情報から文字部と背景部に分離する文字画像抽出部１０３から構成されている。
【０００８】
以下に第１の実施形態における動作について説明する。
光電変換部１０１では、帳票に文字が記載又は印刷された媒体を走査し、光電変換してカラーの電気信号に変換してカラー情報変換部１０２に出力する。その際にカラーの電気信号はR（赤成分）、G（緑成分）、B（青成分）の３原色の多値データ（本実施例では、１画素あたり各色８ビット、合計２４ビット）とする。
カラー情報変換部１０２では、得られたカラー信号から式１および式２により彩度（Saturation）と明度（Value）を計算する。
【０００９】
彩度＝（（ｒ−ｇ  ＋（ｒ−ｂ  ＋（ｇ−ｂ  ）／２            式１
明度＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）／３                                  式２
【００１０】
式１および式２で、ｒ、ｇ、ｂはそれぞれ光電変換部１０１で得られるＲ（赤成分）、Ｇ（緑成分）、Ｂ（青成分）を表し、それぞれ０から１の範囲に収まるように正規化している。これにより式１、式２により計算された彩度、明度も０から１の範囲内に収まる。ここで、彩度０は無彩色を表し、明度０は暗く、明度１は明るいことを示している。
文字画像抽出部１０３の動作を図５を用いて説明する。図５では背景全体が暗い色またはくすんだ色で印刷されていて、そこに黒い文字「０１２」が記入されている場合を表している。
【００１１】
文字画像抽出部１０３では、まず、カラー情報変換部１０２の出力データの彩度により図３のように予め設定されている閾値１および閾値２により３つの領域に分類する。図３の領域１は、明らかに無彩色である領域であり、この場合は背景部（白色）または文字部（黒色）がこの領域に含まれる。また、領域３は、明らかに有彩色である領域であり、この場合は文字記入枠がこの領域に含まれる。また、領域２は、無彩色と有彩色の中間の領域であり、暗い色または文字部と背景部の境界に位置する部分（文字の輪郭部分）がこの領域に含まれる。以下順にそれぞれの領域の画素について文字画像抽出部１０３の処理内容を説明する。
【００１２】
領域１の処理：
領域１に含まれる画素は明らかに無彩色であり、この領域には背景部の画素（白色）と文字部の画素（黒色）が含まれるため、明度により背景部の画素（白色）と文字部の画素（黒色）を分離する。例えば、本実施例では明度が予め設定されている閾値３以上のとき背景部の画素（白色）、それ以外を文字部の画素（黒色）とする。図５の例ではこの領域に含まれる画素はない。
【００１３】
領域２の処理：
領域2に含まれる画素は無彩色と有彩色の中間領域であり、図５では暗い色で印刷されている背景部分の画素と文字の輪郭部分の画素がこの領域になる。
この領域は当該画素にｎ×ｍの窓を設定し、当該画素とその周囲の画素の明度により背景部と文字部を分離する。本実施例では、図４に示す３×３の窓を用いて、当該画素（図４では中央の「５」に相当する）と、周囲の画素（図４の「５」以外の８画素）の明度の差が予め設定されている閾値４より大きい画素を文字部の画素（黒色）とし、それ以外は背景部の画素（白色）とする。
【００１４】
領域３の処理：
領域３に含まれる画素は、明らかに有彩色である領域であり、この場合は文字記入枠がこの領域に含まれるため背景部の画素（白色）と同じ扱いとする。図５の例ではこの領域に含まれる画像はないが、図５で背景が例えば赤、青などの有彩色で印刷されている場合は背景部分の画素（有彩色の部分）が領域３になる。
【００１５】
以上のように文字画像抽出部１０３の出力を他の文字認識装置などに送ることで文字部（黒色）とそれ以外を分離することが可能となり、文字認識に適した画像を得ることが可能となり認識精度の良い装置を構築することが可能となる。
【００１６】
次に、本発明の第２の実施形態の構成を概略的に示すブロック図である図２について説明する。
図２に示すように、この実施例の画像処理装置は、帳票に文字が記載又は印刷された媒体を走査し、光電変換してカラーの電気信号のＲ（赤成分）Ｇ（緑成分）Ｂ（青成分）に変換する光電変換部２０１と、得られたカラーの信号をカラー情報（彩度、明度）に変換するカラー情報変換部２０２と、得られたカラー情報から文字部と背景部に分離する文字画像抽出部２０３と、文字記入枠の位置を保存するフォーマット情報格納部２０４から構成されている。
【００１７】
以下に第２の実施形態における動作について説明する。
図２の光電変換部２０１とカラー情報変換部２０２はそれぞれ第１の実施例の光電変換部１０１とカラー情報変換部１０２と同じなので説明を省略する。フォーマット情報格納部２０４には文字記入枠の位置として予め外側の２点の座標位置と内側の２点の座標位置が文字記入枠の数分格納されている。図６にその様子を示す。図６の実線で示した部分が文字記入枠であり、記入枠の印刷時の位置ずれおよび用紙の伸縮を考慮した領域であり、点線で示す領域を文字記入枠の位置としてフォーマット情報格納部２０４に保存している。つまり、外側の領域を表す点（ａ）、（ｂ）と内側の領域を表す点（ｃ）、（ｄ）を格納している。文字画像抽出部２０３では、第１の実施例と同様に、カラー情報変換部２０２の出力データの彩度により図３のように予め設定されている閾値１および閾値２により３つの領域に分類する。その領域１および領域３の処理は第１の実施例と同じであるので、説明を省略する。
【００１８】
領域２の処理：
領域2に含まれる画素は無彩色と有彩色の中間領域である。文字が記入される文字記入領域（図６の点（ｃ）、（ｄ）により表される領域）と文字記入枠が含まれる文字記入枠領域（図６の点（ａ）、（ｂ）により表される領域の内、点（ｃ）、（ｄ）の領域を除く）により処理を異ならせる。例えば本実施例では、文字部が記入される部分は明度が予め設定した閾値５以下を文字部の画素（黒色）とし、それ以外を背景部の画素（白色）とし、文字記入枠が含まれる部分は明度が予め設定した閾値６以下を文字部の画素（黒色）とし、それ以外を背景部の画素（白色）とする。この閾値５は、文字がかすれないように閾値６より小さい値を設定し、閾値６は、文字記入枠がノイズとならないように閾値５より大きな値を設定するようにしている。
【００１９】
以上のように文字画像抽出部２０３の出力を他の文字認識装置などに送ることで文字部とそれ以外を分離することが可能となり、認識精度の良い装置を構築することが可能となる。
【００２０】
第１および第２の実施例で文字画像抽出部の出力を文字／背景の２値に分離したが、グレー画像（各画素を明度として表す）として出力しても良い。また、その場合は図３の領域１に対応する画素は明度をそのまま採用しても良い。
また、第１の実施例で領域２の処理で３×３のマスク処理に明度を使用したが、彩度を使用しても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の効果を以下に説明する。
第１の実施例によれば、彩度を複数の閾値により分類し、有彩色の部分は背景部（白色）とし、無彩色の部分は明度により文字部（黒色）と背景部（白色）に分離し、有彩色と無彩色の中間領域についてはｎ×ｍの窓を用い着目画素とその周囲の画素の明度により背景部と文字部を分離する構成となっているため、従来のように文字がかすれたり背景部にノイズが発生することの無い文字認識に適した画像を得ることができる。
【００２２】
また、第２の実施例によれば、彩度を複数の閾値により分類し、有彩色の部分は背景部とし、無彩色の部分は明度により文字部と背景部に分離し、有彩色と無彩色の中間領域については、文字が記入される文字記入領域と文字記入枠が含まれる文字記入枠領域により閾値を変更しているため、従来のように文字がかすれたり背景部にノイズが発生することの無い文字認識に適した画像を得ることができる。
本発明の装置の出力を他の文字認識装置などに送ることで文字部（黒色）とそれ以外を分離することが可能となり、文字認識に適した画像を得ることが可能となり認識精度の良い装置を構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】彩度を分類した説明図である。
【図４】フィルタの窓を表す図である。
【図５】第１の実施形態の動作を説明する図である。
【図６】第２の実施形態を説明する図である。
【図７】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１０１、２０１  …  光電変換部
１０２、２０２  …  カラー情報変換部
１０３、２０３  …  文字画像抽出部
２０４  …  フォーマット情報格納部
【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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