(57)【要約】【課題】細部の再現性が高い二値化画像を生成することを目的とする。【解決手段】ステップＳ１０２において、二値画像上のピクセルが多値原画像上に与える影響についてのパラメータを求める。ステップＳ１０３において、一つもしくは複数の二値画像を生成する。ステップＳ１０４において、前記二値画像と前記パラメータとから多値画像を生成する。ステップＳ１０５において、前記多値画像と前記多値原画像との差を求める。ステップＳ１０６において、差が小さい二値画像を選択する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値原画像から二値画像を生成する画像処理方法であって、
二値画像上のピクセルが多値画像上に与える影響についてのパラメータを求める工程と、
一つもしくは複数の二値画像を生成する工程と、
前記二値画像と前記パラメータとから多値画像を生成する工程と、
前記多値画像と前記多値原画像との差を求める工程と、
前記差が小さい前記二値画像を選択する工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記二値画像上のあるピクセルが多値画像上に与える影響についてのパラメータを求める工程は、前記多値原画像から明度の勾配を求める工程であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を二値化する画像処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を二値化する画像処理装置としては、閾値に基づくものや濃度勾配に基づくものが一般的であった（例えば特許文献１、特許文献２を参照のこと）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２２１５１４号公報
【特許文献２】特開２００５−６３０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の閾値に基づく二値化では細部の再現性が低い。本発明は係る問題を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の画像処理方法は、多値原画像から二値画像を生成する画像処理方法であって、二値画像上のピクセルが多値画像上に与える影響についてのパラメータを求める工程と、一つもしくは複数の二値画像を生成する工程と、前記二値画像と前記パラメータとから多値画像を生成する工程と、前記多値画像と前記多値原画像との差を求める工程と、前記差が小さい前記二値画像を選択する工程とを有することを特徴とする。
また、本発明のプログラムは、上記に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、細部の再現性が高い二値化画像を生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。まず本発明の画像処理方法の概要を図１を用いて説明する。
【０００８】
ステップＳ１０１において、多値画像（多値原画像）を入力し、続いてステップＳ１０２において、二値画像のあるピクセルが多値画像上に与える影響を求め、パラメータ化してパラメータを求める。このパラメータとしては、例えば前記多値原画像の明度の勾配やこの明度の勾配を微分等の演算処理したものである。
【０００９】
次にステップＳ１０３において、一つまたは複数の二値画像を生成し、続いてステップＳ１０４において、この二値画像と前記パラメータとから多値画像を生成する。
【００１０】
次にステップ１０５において、ステップＳ１０４で得られた多値画像と入力多値画像（多値原画像）との差を求め、ステップＳ１０６にて差が少ない二値画像のピクセルを求める。
【００１１】
これによって、再現性の高い二値画像を求めることができる。
【００１２】
以下、本発明のより詳細な実施形態を図２のフローチャートを用いて説明する。
【００１３】
まずステップＳ２０１において、図３に示すような多値原画像３０１を入力する。この多値原画像の例を図３に示す。
【００１４】
次にステップＳ２０２において、多値原画像３０１を図４に示すような窓に分割する。
【００１５】
次にステップＳ２０３において、ステップＳ２０２で分割した窓ごとに、以下で説明するステップＳ２０４〜Ｓ２１８までの処理を繰り返す。ここでステップＳ２１８までの処理において対象になる窓を図４に示した窓４０１とし、以降で説明を行う。
【００１６】
ステップＳ２０４において、ステップＳ２０３で選択された窓４０１に適応二値化を施す。この適応二値化は例えば特許文献１に記載の公知の二値化処理で良い。この適応二値化の結果を暫定二値画像４０２とし、その例を図５に示す。
【００１７】
次にステップＳ２０５において、画像の縦横方向それぞれに、窓４０１の一階微分画像と二階微分画像を作る。
【００１８】
次にステップＳ２０６において、暫定二値画像４０２の上下左右四方向ごとに、ステップＳ２１０までの処理を繰り返す。ステップ２１０までの処理において対象となる方向を方向４０５（図５を参照のこと）とし、ここでは左方向とする。
【００１９】
次にステップＳ２０７において、暫定二値画像４０２のエッジピクセルのうち、方向４０５の方向に他のピクセルを含まないピクセル集合４０７を求める。ピクセル集合４０７の例を図６に示す。
【００２０】
次にステップＳ２０８において、ステップＳ２０７で得たピクセル集合４０７の全てのピクセルについて、ステップＳ２０９の処理を繰り返す。ここでステップＳ２０９において対象になるピクセルをピクセル５０１とし、その例を図６に示す。また、ピクセル５０１を含む行５０２における、多値原画像３０１、上述した一階微分画像と二階微分画像のそれぞれの値を図７に示し、それぞれの値を原画像については５０３、一階微分画像については５０４、二階微分画像については５０５とする。
【００２１】
次にステップＳ２０９において、ピクセル５０１を含み、一階微分画像についての５０４上のピクセル値が０と交差する範囲５０６を求める（図７を参照のこと）。そして、ステップＳ２０９の処理はステップＳ２０８に記載した条件に基づき繰り返される。
【００２２】
次にステップ２１０において、ステップＳ２０９で求めた全ての範囲の集合を求める。これを図８に示す。更に、範囲の長さの平均を求め、全ての範囲の集合内の全ての二階微分画像についての５０５のそれぞれのピクセルごとに値の平均を求め、この平均を、二値画像上のあるピクセルが多値画像上に与える影響とする。この影響６０１の例を図９に示す。ちなみに、この影響６０１は、二値画像上のエッジピクセルが多値画像に与えるインパルス応答に等しい。
【００２３】
また、このとき、影響６０１を範囲内で積分すると０になるように正規化する。ここで、ステップＳ２０７からステップＳ２１０の処理をステップＳ２０６に記載した条件に基づき繰り返す。
【００２４】
次に、ステップＳ２１１において、窓４０１とサイズの等しい二値化画像候補群を用意し初期化する。ちなみに、ステップＳ２１１からステップＳ２１８の処理は、一般に言うｖｉｔｅｒｂｉ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍに等しい。
【００２５】
次にステップＳ２１２において、ステップＳ２０３において得た窓４０１内の全てのピクセルについて、ステップＳ２１３からステップＳ２１７の処理を繰り返す。
【００２６】
ステップＳ２１３において、ステップＳ２１１において用意した二値化画像候補群の全ての二値化画像候補について、ステップＳ２１６の処理を繰り返す。ここで二値化画像候補を７０１とする。二値画像候補７０１の例を図１０に示す。
【００２７】
次にステップＳ２１４において、二値化画像候補７０１上のピクセル５０１について、ピクセル５０１が０であった場合の二値画像と１であった場合の二値画像を作成する。
【００２８】
次にステップＳ２１５において、上記０又は１であった場合の二値画像から多値画像７０４、７０５を生成する。０だった場合の二値画像から生成した多値画像７０４の例を図１１に示す。
【００２９】
ここで、二値画像から多値画像の生成は、まず二値画像と同じ大きさの二階微分画像を用意し、二値画像上の全てのエッジピクセルを求める。そのエッジピクセルがエッジをなす方向を求め、そのエッジをなす方向に対応する図９に示すような影響６０１を、二階微分画像に加算する。その後、多値原画像の窓４０１から初期値を得、この二階微分画像と合わせて、多値画像を生成する。
【００３０】
次にステップＳ２１６において、ステップＳ２１５において得た複数の多値画像と窓４０１の差を求める。ここで、ステップＳ２１４からステップＳ２１６の処理をステップＳ２１３に記載した条件に基づき繰り返す。
【００３１】
次にステップＳ２１７において、ステップＳ２１６において得られた差が大きな二値画像を検索し、それらを二値画像候補から削除する。ここで、ステップＳ２１３からステップＳ２１７の処理をステップＳ２１２に記載した条件に基づき繰り返す。
【００３２】
次に、ステップＳ２１８において、ステップＳ２１６において得られた差が最も小さな二値画像を検索し、それをその窓の二値画像とする。ここで、ステップＳ２０４からステップＳ２１８の処理をステップＳ２０３に記載した条件に基づき繰り返す。
【００３３】
次に、ステップＳ２１９において、ステップＳ２１８において得られた二値画像を窓ごとに結合し、結果となる二値画像を得る。
【００３４】
以上説明した通り、本実施の形態は、ウィンナー・インバースフィルタを用いない為ノイズによる影響が小さい。また、窓画像に分割することで局所的な明るさやボケに適応する。また、全ての二値画像を評価することでステップ２１１において十分な数の候補が用意されるならば最適な二値画像を出力する。このため、本文字認識方法は、画像の細部の再現性の高い二値化画像を生成する。
【００３５】
本発明は前記各工程をコンピュータにて実行させるプログラムを含む。以下、本発明を実行するコンピュータシステムの構成例を図１２示す。
【００３６】
図１２は、上述した本発明に係る各工程を実行可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。図１２において、１２００はコンピュータ（ＰＣ）である。ＰＣ１２００は、ＣＰＵ１２０１を備える。ＣＰＵ１２０１は、ＲＯＭ１２０２又はハードディスク（ＨＤ）１２１１に記憶された、又はフレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）１２１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス１２０４に接続される各デバイスを総括的に制御する。
【００３７】
１２０３はＲＡＭで、ＣＰＵ１２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。１２０５はキーボードコントローラ（ＫＢＣ）であり、キーボード（ＫＢ）１２０９から入力される信号をシステム本体内に入力する制御を行う。１２０６は表示コントローラ（ＣＲＴＣ）であり、表示装置（ＣＲＴ）１２１０上の表示制御を行う。１２０７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）で、ブートプログラム、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク（ＨＤ）１２１１及びフレキシブルディスク１２１２とのアクセスを制御する。
【００３８】
１２０８はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）で、ＬＡＮ１２１３を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器或いは他のＰＣと双方向のデータのやり取りを行う。
【００３９】
また、本発明を実現するために、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録した記録媒体を用いても良い。この場合には記録媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによって本発明の目的が達成される。
【００４０】
この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００４１】
プログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００４２】
また、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（基本システム或いはオペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行う場合も含まれることは言うまでもない。
【００４３】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれてもよい。この場合には、書き込まれたプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態の概要を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態の詳細を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態において用いる入力多値化画像を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において用いる入力多値化画像を分割した画像を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態において用いる二値画像を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態において用いる二値画像のピクセルを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態において用いる多値原画像、一階微分画像及び二階微分画像のあるピクセルにおける値を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態において処理した画像を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態において求める、二値画像上のピクセルが多値画像上に与える影響を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態において用いる二値画像を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態において生成した多値画像を示す図である。
【図１２】本発明を実行するコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１２００  コンピュータ
１２０１  ＣＰＵ
１２０２  ＲＯＭ
１２０３  ＲＡＭ
【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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