(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の中から線分を検出する線分検出器において、
入力画像中の注目画素の左近傍に第１の縦線検出用ウィンドウを設定し、この第１の縦線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出左平均部と、
入力画像中の前記注目画素の右近傍に第２の縦線検出用ウィンドウを設定し、この第２の縦線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出右平均部と、
前記縦線検出左平均部の出力値と前記縦線検出右平均部の出力値の差の絶対値をとる縦線検出微分部と、
入力画像中に前記注目画素を含む第３の縦線検出用ウィンドウを設定し、この第３の縦線検出用ウィンドウ内において上下画素間微分値の絶対値平均をとる縦線網点検出部と、
前記縦線検出微分部の出力値から前記縦線網点検出部の出力値を減算し、この減算結果が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を縦線画像と判断する縦線検出比較部とを有することを特徴とする線分検出器。
【請求項２】
入力画像の中から線分を検出する線分検出器において、
入力画像中の注目画素の上近傍に第１の横線検出用ウィンドウを設定し、この第１の横線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出上平均部と、
入力画像中の前記注目画素の下近傍に第２の横線検出用ウィンドウを設定し、この第２の横線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出下平均部と、
前記横線検出上平均部の出力値と前記横線検出下平均部の出力値の差の絶対値をとる横線検出微分部と、
入力画像中に前記注目画素を含む第３の横線検出用ウィンドウを設定し、この第３の横線検出用ウィンドウ内において左右画素間微分値の絶対値平均をとる横線網点検出部と、
前記横線検出微分部の出力値から前記横線網点検出部の出力値を減算し、この減算結果が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を横線画像と判断する横線検出比較部とを有することを特徴とする線分検出器。
【請求項３】
入力画像の中から線分を検出する線分検出器において、
入力画像中の注目画素の左斜め下近傍に第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出左斜め下平均部と、
入力画像中の前記注目画素の右斜め上近傍に第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出右斜め上平均部と、
前記右下がり斜め線検出左斜め下平均部の出力値と前記右下がり斜め線検出右斜め上平均部の出力値の差の絶対値をとる右下がり斜め線検出微分部と、
入力画像中に前記注目画素を含む第３の右下がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第３の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内において右下がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右下がり斜め線網点検出部と、
前記右下がり斜め線検出微分部の出力値から前記右下がり斜め線網点検出部の出力値を減算し、この減算結果が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を右下がり斜め線画像と判断する右下がり斜め線検出比較部とを有することを特徴とする線分検出器。
【請求項４】
入力画像の中から線分を検出する線分検出器において、
入力画像中の注目画素の左斜め上近傍に第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出左斜め上平均部と、
入力画像中の前記注目画素の右斜め下近傍に第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出右斜め下平均部と、
前記右上がり斜め線検出左斜め上平均部の出力値と前記右上がり斜め線検出右斜め下平均部の出力値の差の絶対値をとる右上がり斜め線検出微分部と、
入力画像中に前記注目画素を含む第３の右上がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第３の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内において右上がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右上がり斜め線網点検出部と、
前記右上がり斜め線検出微分部の出力値から前記右上がり斜め線網点検出部の出力値を減算し、この減算結果が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を右上がり斜め線画像と判断する右上がり斜め線検出比較部とを有することを特徴とする線分検出器。
【請求項５】
請求項１及び２記載の線分検出器において、
前記縦線検出比較部の出力値と前記横線検出比較部の出力値の論理和をとる線分検出合成部を有することを特徴とする線分検出器。
【請求項６】
請求項１，２，３及び４記載の線分検出器において、
前記縦線検出比較部の出力値と前記横線検出比較部の出力値と前記右下がり斜め線検出比較部の出力値と前記右上がり斜め線検出比較部の出力値の論理和をとる線分検出合成部を有することを特徴とする線分検出器。
【請求項７】
カラー入力画像の中から線分を検出する線分検出器において、
入力画像中の注目画素の左近傍に第１の縦線検出用ウィンドウを設定し、この第１の縦線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出左平均部と、
入力画像中の前記注目画素の右近傍に第２の縦線検出用ウィンドウを設定し、この第２の縦線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出右平均部と、
前記縦線検出左平均部の出力値と前記縦線検出右平均部の出力値の差の絶対値をとる縦線検出微分部と、
入力画像中に前記注目画素を含む第３の縦線検出用ウィンドウを設定し、この第３の縦線検出用ウィンドウ内において上下画素間微分値の絶対値平均をとる縦線網点検出部と、
前記縦線検出微分部の出力値から前記縦線網点検出部の出力値を減算する縦線微分量計算部とを色空間の軸ごとに有すると共に、
前記色空間の軸ごとに計算された前記縦線微分量計算部の各出力値に基づいて前記第１の縦線検出用ウィンドウと前記第２の縦線検出用ウィンドウとの距離を前記色空間上のユークリッド距離又はパスカル距離として計算する縦線微分量距離計算部と、
この縦線微分量距離計算部の出力値が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を縦線画像と判断する縦線検出比較部とを有することを特徴とする線分検出器。
【請求項８】
カラー入力画像の中から線分を検出する線分検出器において、
入力画像中の注目画素の上近傍に第１の横線検出用ウィンドウを設定し、この第１の横線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出上平均部と、
入力画像中の前記注目画素の下近傍に第２の横線検出用ウィンドウを設定し、この第２の横線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出下平均部と、
前記横線検出上平均部の出力値と前記横線検出下平均部の出力値の差の絶対値をとる横線検出微分部と、
入力画像中に前記注目画素を含む第３の横線検出用ウィンドウを設定し、この第３の横線検出用ウィンドウ内において左右画素間微分値の絶対値平均をとる横線網点検出部と、
前記横線検出微分部の出力値から前記横線網点検出部の出力値を減算する横線微分量計算部とを色空間の軸ごとに有すると共に、
前記色空間の軸ごとに計算された前記横線微分量計算部の各出力値に基づいて前記第１の横線検出用ウィンドウと前記第２の横線検出用ウィンドウとの距離を前記色空間上のユークリッド距離又はパスカル距離として計算する横線微分量距離計算部と、
この横線微分量距離計算部の出力値が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を横線画像と判断する横線検出比較部とを有することを特徴とする線分検出器。
【請求項９】
カラー入力画像の中から線分を検出する線分検出器において、
入力画像中の注目画素の左斜め下近傍に第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出左斜め下平均部と、
入力画像中の前記注目画素の右斜め上近傍に第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出右斜め上平均部と、
前記右下がり斜め線検出左斜め下平均部の出力値と前記右下がり斜め線検出右斜め上平均部の出力値の差の絶対値をとる右下がり斜め線検出微分部と、
入力画像中に前記注目画素を含む第３の右下がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第３の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内において右下がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右下がり斜め線網点検出部と、
前記右下がり斜め線検出微分部の出力値から前記右下がり斜め線網点検出部の出力値を減算する右下がり斜め線微分量計算部とを色空間の軸ごとに有すると共に、
前記色空間の軸ごとに計算された前記右下がり斜め線微分量計算部の各出力値に基づいて、前記第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウと前記第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウとの距離を前記色空間上のユークリッド距離又はパスカル距離として計算する右下がり斜め線微分量距離計算部と、
この右下がり斜め線微分量距離計算部の出力値が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を右下がり斜め線画像と判断する右下がり斜め線検出比較部とを有することを特徴とする線分検出器。
【請求項１０】
カラー入力画像の中から線分を検出する線分検出器において、
入力画像中の注目画素の左斜め上近傍に第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出左斜め上平均部と、
入力画像中の前記注目画素の右斜め下近傍に第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出右斜め下平均部と、
前記右上がり斜め線検出左斜め上平均部の出力値と前記右上がり斜め線検出右斜め下平均部の出力値の差の絶対値をとる右上がり斜め線検出微分部と、
入力画像中に前記注目画素を含む第３の右上がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第３の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内において右上がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右上がり斜め線網点検出部と、
前記右上がり斜め線検出微分部の出力値から前記右上がり斜め線網点検出部の出力値を減算する右上がり斜め線微分量計算部とを色空間の軸ごとに有すると共に、
前記色空間の軸ごとに計算された前記右上がり斜め線微分量計算部の各出力値に基づいて、前記第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウと前記第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウとの距離を前記色空間上のユークリッド距離又はパスカル距離として計算する右上がり斜め線微分量距離計算部と、
この右上がり斜め線微分量距離計算部の出力値が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を右上がり斜め線画像と判断する右上がり斜め線検出比較部とを有することを特徴とする線分検出器。
【請求項１１】
請求項７及び８記載の線分検出器において、
前記縦線検出比較部の出力値と前記横線検出比較部の出力値の論理和をとる線分検出合成部を有することを特徴とする線分検出器。
【請求項１２】
請求項７，８，９及び１０記載の線分検出器において、
前記縦線検出比較部の出力値と前記横線検出比較部の出力値と前記右下がり斜め線検出比較部の出力値と前記右上がり斜め線検出比較部の出力値の論理和をとる線分検出合成部を有することを特徴とする線分検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力画像の中から文字や図表の線分、あるいは自然画の輪郭部分の線分を検出する線分検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
入力画像の中から文字や図表の線分、あるいは自然画の輪郭部分の線分を抽出する問題は、符号化や画像処理等の分野において重要である。従来、入力画像の中から線分を検出する線分検出器としては、例えば特開平８−２３７４７５号公報で開示されたものがある。
特開平８−２３７４７５号公報で開示された線分検出器は、画像中の注目画素を含むＭ×Ｎのウインドウについて、論理演算により網点領域の特徴量を抽出して注目画素が網点候補画素か否かを検出する網点特徴量抽出工程と、ウインドウ内の画像信号の最大レベルと最小レベルの差を求める最大信号レベル差検出工程と、画像信号を高域強調してＰ値化し、このＰ値化信号と所定の信号パターンとの比較から注目画素がエッジ画像が否かの検出を行うエッジ検出工程と、注目画素が最上位レベルであれば最上位レベルに含まれる画素の割合をカウントし、最下位レベルであれば最下位レベルに含まれる画素の割合をカウントする割合カウント工程と、最上位レベルから最下位レベルへの変化回数と最下位レベルから最上位レベルへの変化回数の和をカウントする変化回数カウント工程とを実施し、これらの結果から網点、文字、写真の識別を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の線分検出器では、網点で構成されているカラー静止画像の場合、網点を線分として誤検出してしまうという問題点があった。その理由は、従来の線分検出方式では微分により線分検出を行っているため、点画像で構成されている網点画像において点画像に微分が応答してしまい誤検出してしまうためである。ハフ変換を使って線分検出する方法も提案されているが、この方法は微分値が大きい位置をトレースする方式のため、網点画像のようにランダムに微分値の大きい位置が発生すると所望の性能を得ることができない。
また、このような誤検出を解決するためにローパスフィルタを通して網点周期を消した後に微分を取る方法がある。しかし、この方法の場合、網点での微分値は小さくなるが細い線分での微分値も小さくなるため、網点と線分とを分離するしきい値が選択できず、細かい線分が検出できないという問題点があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、網点と線分が混在する画像であっても、網点に応答することなく線分を正しく検出することができる線分検出器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の線分検出器は、入力画像中の注目画素の左近傍に第１の縦線検出用ウィンドウ（Ｗ１）を設定し、この第１の縦線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出左平均部（１）と、入力画像中の前記注目画素の右近傍に第２の縦線検出用ウィンドウ（Ｗ２）を設定し、この第２の縦線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出右平均部（２）と、前記縦線検出左平均部の出力値と前記縦線検出右平均部の出力値の差の絶対値をとる縦線検出微分部（３）と、入力画像中に前記注目画素を含む第３の縦線検出用ウィンドウ（Ｗ４）を設定し、この第３の縦線検出用ウィンドウ内において上下画素間微分値の絶対値平均をとる縦線網点検出部（４）と、前記縦線検出微分部の出力値から前記縦線網点検出部の出力値を減算し、この減算結果が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を縦線画像と判断する縦線検出比較部（５）とを有するものである。
また、本発明の線分検出器は、入力画像中の注目画素の上近傍に第１の横線検出用ウィンドウ（Ｗ６）を設定し、この第１の横線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出上平均部（６）と、入力画像中の前記注目画素の下近傍に第２の横線検出用ウィンドウ（Ｗ７）を設定し、この第２の横線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出下平均部（７）と、前記横線検出上平均部の出力値と前記横線検出下平均部の出力値の差の絶対値をとる横線検出微分部（８）と、入力画像中に前記注目画素を含む第３の横線検出用ウィンドウ（Ｗ９）を設定し、この第３の横線検出用ウィンドウ内において左右画素間微分値の絶対値平均をとる横線網点検出部（９）と、前記横線検出微分部の出力値から前記横線網点検出部の出力値を減算し、この減算結果が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を横線画像と判断する横線検出比較部（１０）とを有するものである。
【０００５】
また、本発明の線分検出器は、入力画像中の注目画素の左斜め下近傍に第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１１）を設定し、この第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出左斜め下平均部（１１）と、入力画像中の前記注目画素の右斜め上近傍に第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１２）を設定し、この第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出右斜め上平均部（１２）と、前記右下がり斜め線検出左斜め下平均部の出力値と前記右下がり斜め線検出右斜め上平均部の出力値の差の絶対値をとる右下がり斜め線検出微分部（１３）と、入力画像中に前記注目画素を含む第３の右下がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１４）を設定し、この第３の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内において右下がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右下がり斜め線網点検出部（１４）と、前記右下がり斜め線検出微分部の出力値から前記右下がり斜め線網点検出部の出力値を減算し、この減算結果が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を右下がり斜め線画像と判断する右下がり斜め線検出比較部（１５）とを有するものである。
また、本発明の線分検出器は、入力画像中の注目画素の左斜め上近傍に第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１６）を設定し、この第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出左斜め上平均部（１６）と、入力画像中の前記注目画素の右斜め下近傍に第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１７）を設定し、この第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出右斜め下平均部（１７）と、前記右上がり斜め線検出左斜め上平均部の出力値と前記右上がり斜め線検出右斜め下平均部の出力値の差の絶対値をとる右上がり斜め線検出微分部（１８）と、入力画像中に前記注目画素を含む第３の右上がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１９）を設定し、この第３の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内において右上がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右上がり斜め線網点検出部（１９）と、前記右上がり斜め線検出微分部の出力値から前記右上がり斜め線網点検出部の出力値を減算し、この減算結果が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を右上がり斜め線画像と判断する右上がり斜め線検出比較部（２０）とを有するものである。
【０００６】
また、本発明の線分検出器の１構成例は、前記縦線検出比較部の出力値と前記横線検出比較部の出力値の論理和をとる線分検出合成部を有するものである。
また、本発明の線分検出器の１構成例は、前記縦線検出比較部の出力値と前記横線検出比較部の出力値と前記右下がり斜め線検出比較部の出力値と前記右上がり斜め線検出比較部の出力値の論理和をとる線分検出合成部（２１）を有するものである。
【０００７】
また、本発明の線分検出器は、入力画像中の注目画素の左近傍に第１の縦線検出用ウィンドウ（Ｗ１）を設定し、この第１の縦線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出左平均部（３１−１〜３１−３）と、入力画像中の前記注目画素の右近傍に第２の縦線検出用ウィンドウ（Ｗ２）を設定し、この第２の縦線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出右平均部（３２−１〜３２−３）と、前記縦線検出左平均部の出力値と前記縦線検出右平均部の出力値の差の絶対値をとる縦線検出微分部（３３−１〜３３−３）と、入力画像中に前記注目画素を含む第３の縦線検出用ウィンドウ（Ｗ４）を設定し、この第３の縦線検出用ウィンドウ内において上下画素間微分値の絶対値平均をとる縦線網点検出部（３４−１〜３４−３）と、前記縦線検出微分部の出力値から前記縦線網点検出部の出力値を減算する縦線微分量計算部（３５−１〜３５−３）とを色空間の軸ごとに有すると共に、前記色空間の軸ごとに計算された前記縦線微分量計算部の各出力値に基づいて前記第１の縦線検出用ウィンドウと前記第２の縦線検出用ウィンドウとの距離を前記色空間上のユークリッド距離又はパスカル距離として計算する縦線微分量距離計算部（５１）と、この縦線微分量距離計算部の出力値が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を縦線画像と判断する縦線検出比較部（５２）とを有するものである。
また、本発明の線分検出器は、入力画像中の注目画素の上近傍に第１の横線検出用ウィンドウ（Ｗ６）を設定し、この第１の横線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出上平均部（３６−１〜３６−３）と、入力画像中の前記注目画素の下近傍に第２の横線検出用ウィンドウ（Ｗ７）を設定し、この第２の横線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出下平均部（３７−１〜３７−３）と、前記横線検出上平均部の出力値と前記横線検出下平均部の出力値の差の絶対値をとる横線検出微分部（３８−１〜３８−３）と、入力画像中に前記注目画素を含む第３の横線検出用ウィンドウ（Ｗ９）を設定し、この第３の横線検出用ウィンドウ内において左右画素間微分値の絶対値平均をとる横線網点検出部（３９−１〜３９−３）と、前記横線検出微分部の出力値から前記横線網点検出部の出力値を減算する横線微分量計算部（４０−１〜４０−３）とを色空間の軸ごとに有すると共に、前記色空間の軸ごとに計算された前記横線微分量計算部の各出力値に基づいて前記第１の横線検出用ウィンドウと前記第２の横線検出用ウィンドウとの距離を前記色空間上のユークリッド距離又はパスカル距離として計算する横線微分量距離計算部（５３）と、この横線微分量距離計算部の出力値が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を横線画像と判断する横線検出比較部（５４）とを有するものである。
【０００８】
また、本発明の線分検出器は、入力画像中の注目画素の左斜め下近傍に第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１１）を設定し、この第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出左斜め下平均部（４１−１〜４１−３）と、入力画像中の前記注目画素の右斜め上近傍に第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１２）を設定し、この第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出右斜め上平均部（４２−１〜４２−３）と、前記右下がり斜め線検出左斜め下平均部の出力値と前記右下がり斜め線検出右斜め上平均部の出力値の差の絶対値をとる右下がり斜め線検出微分部（４３−１〜４３−３）と、入力画像中に前記注目画素を含む第３の右下がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１４）を設定し、この第３の右下がり斜め線検出用ウィンドウ内において右下がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右下がり斜め線網点検出部（４４−１〜４４−３）と、前記右下がり斜め線検出微分部の出力値から前記右下がり斜め線網点検出部の出力値を減算する右下がり斜め線微分量計算部（４５−１〜４５−３）とを色空間の軸ごとに有すると共に、前記色空間の軸ごとに計算された前記右下がり斜め線微分量計算部の各出力値に基づいて、前記第１の右下がり斜め線検出用ウィンドウと前記第２の右下がり斜め線検出用ウィンドウとの距離を前記色空間上のユークリッド距離又はパスカル距離として計算する右下がり斜め線微分量距離計算部（５５）と、この右下がり斜め線微分量距離計算部の出力値が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を右下がり斜め線画像と判断する右下がり斜め線検出比較部（５６）とを有するものである。
また、本発明の線分検出器は、入力画像中の注目画素の左斜め上近傍に第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１６）を設定し、この第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出左斜め上平均部（４６−１〜４６−３）と、入力画像中の前記注目画素の右斜め下近傍に第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウを設定し、この第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内の画素値の加重平均を（Ｗ１７）とる右上がり斜め線検出右斜め下平均部（４７−１〜４７−３）と、前記右上がり斜め線検出左斜め上平均部の出力値と前記右上がり斜め線検出右斜め下平均部の出力値の差の絶対値をとる右上がり斜め線検出微分部（４８−１〜４８−３）と、入力画像中に前記注目画素を含む第３の右上がり斜め線検出用ウィンドウ（Ｗ１９）を設定し、この第３の右上がり斜め線検出用ウィンドウ内において右上がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右上がり斜め線網点検出部（４９−１〜４９−３）と、前記右上がり斜め線検出微分部の出力値から前記右上がり斜め線網点検出部の出力値を減算する右上がり斜め線微分量計算部（５０−１〜５０−３）とを色空間の軸ごとに有すると共に、前記色空間の軸ごとに計算された前記右上がり斜め線微分量計算部の各出力値に基づいて、前記第１の右上がり斜め線検出用ウィンドウと前記第２の右上がり斜め線検出用ウィンドウとの距離を前記色空間上のユークリッド距離又はパスカル距離として計算する右上がり斜め線微分量距離計算部（５７）と、この右上がり斜め線微分量距離計算部の出力値が所定のしきい値より大きい場合、前記注目画素又はその近傍を右上がり斜め線画像と判断する右上がり斜め線検出比較部（５８）とを有するものである。
【０００９】
また、本発明の線分検出器の１構成例は、前記縦線検出比較部の出力値と前記横線検出比較部の出力値の論理和をとる線分検出合成部を有するものである。
また、本発明の線分検出器の１構成例は、前記縦線検出比較部の出力値と前記横線検出比較部の出力値と前記右下がり斜め線検出比較部の出力値と前記右上がり斜め線検出比較部の出力値の論理和をとる線分検出合成部を有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［実施の形態の１］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態となる線分検出器の構成を示すブロック図である。
線分検出器は、注目画素の左近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出左平均部１と、注目画素の右近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画素値の加重平均をとる縦線検出右平均部２と、縦線検出左平均部１の出力値と縦線検出右平均部２の出力値の差の絶対値をとる縦線検出微分部３と、注目画素の近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内において上下画素間微分値の絶対値平均をとる縦線網点検出部４と、縦線検出微分部３の出力値から縦線網点検出部４の出力値を減算し、この減算結果としきい値とを比較して、減算結果がしきい値より大きい場合には縦線画像と判断する縦線検出比較部５と、注目画素の上近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出上平均部６と、注目画素の下近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画素値の加重平均をとる横線検出下平均部７と、横線検出上平均部６の出力値と横線検出下平均部７の出力値の差の絶対値をとる横線検出微分部８と、注目画素の近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内において左右画素間微分値の絶対値平均をとる横線網点検出部９と、横線検出微分部８の出力値から横線網点検出部９の出力値を減算し、この減算結果としきい値とを比較して、減算結果がしきい値より大きい場合には横線画像と判断する横線検出比較部１０とを有する。
【００１１】
また、線分検出器は、注目画素の左斜め下近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出左斜め下平均部１１と、注目画素近傍の右斜め上近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右下がり斜め線検出右斜め上平均部１２と、右下がり斜め線検出右斜め上平均部１２の出力値と右下がり斜め線検出左斜め下平均部１１の出力値の差の絶対値をとる右下がり斜め線検出微分部１３と、注目画素の近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内において右下がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右下がり斜め線網点検出部１４と、右下がり斜め線検出微分部１３の出力値から右下がり斜め線網点検出部１４の出力値を減算し、この減算結果としきい値とを比較して、減算結果がしきい値より大きい場合には右下がり斜め線画像と判断する右下がり斜め線検出比較部１５と、注目画素の左斜め上近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出左斜め上平均部１６と、注目画素の右斜め下近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画素値の加重平均をとる右上がり斜め線検出右斜め下平均部１７と、右上がり斜め線検出左斜め上平均部１６の出力値と右上がり斜め線検出右斜め下平均部１７の出力値の差の絶対値をとる右上がり斜め線検出微分部１８と、注目画素の近傍にウィンドウを設定し、このウィンドウ内において右上がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる右上がり斜め線網点検出部１９と、右上がり斜め線検出微分部１８の出力値から右上がり斜め線網点検出部１９の出力値を減算し、この減算結果としきい値とを比較して、減算結果がしきい値より大きい場合には右上がり斜め線画像と判断する右上がり斜め線検出比較部２０と、縦線検出比較部５の出力値と横線検出比較部１０の出力と値と右下がり斜め線検出比較部１５の出力値と右上がり斜め線検出比較部２０の出力値との論理和をとる線分検出合成部２１と、入力画像を１ライン分遅延させるラインメモリ２２とを有する。
【００１２】
次に、以上のような線分検出器の動作を説明する。まず、縦線検出について説明する。図２は縦線検出の様子を示す説明図である。本実施の形態では、例えば図２（ａ）に示すような入力画像が入力されたとき、ライン間にまたがる演算を複数ライン分行う必要があるため、縦線検出左平均部１、縦線検出右平均部２、縦線網点検出部４、横線検出上平均部６、横線検出下平均部７、横線網点検出部９、右下がり斜め線検出左斜め下平均部１１、右下がり斜め線検出右斜め上平均部１２、右下がり斜め線網点検出部１４、右上がり斜め線検出左斜め上平均部１６、右上がり斜め線検出右斜め下平均部１７及び右上がり斜め線網点検出部１９に複数ラインの画像を同時に入力する必要がある。
【００１３】
そこで、本実施の形態では、ラインメモリ２２を複数個用いて複数ラインの画像入力を行う。なお、図１ではラインメモリ２２の個数を３としているが、ラインメモリ２２の個数は、演算に必要な最大のライン数を７とすれば、７−１＝６となる。
なお、図２（ａ）において、Ｘ００〜Ｘ０８，Ｘ１０〜Ｘ１８，Ｘ２０〜Ｘ２８，Ｘ３０〜Ｘ３８，Ｘ４０〜Ｘ４８，Ｘ５０〜Ｘ５８，Ｘ６０〜Ｘ６８，Ｘ７０〜Ｘ７８，Ｘ８０〜Ｘ８８は画素値を示す。
【００１４】
縦線検出左平均部１は、図２（ａ）に示す入力画像の注目画素ａの左方に主走査方向ｎ１（本実施の形態では、主走査方向は水平方向、ｎ１＝３）画素、副走査方向ｍ１（本実施の形態では、副走査方向は垂直方向、ｍ１＝７）画素の矩形のウィンドウＷ１を設定し、このウィンドウＷ１内の画素値の加重平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ１を図２（ｂ）のように設定した場合、縦線検出左平均部１の出力値は次式のように求められる。
【００１５】
0003785935.tif 000002
【００１６】
式（１）において、α，β，γは各画素値Ｘ１１〜Ｘ１３，Ｘ２１〜Ｘ２３，Ｘ３１〜Ｘ３３，Ｘ４１〜Ｘ４３，Ｘ５１〜Ｘ５３，Ｘ６１〜Ｘ６３，Ｘ７１〜Ｘ７３に乗じる重みである。重みα，β，γは対応する画素が注目画素ａに近いほど大きくなるように設定され、本実施の形態ではα＝１，β＝２，γ＝３としている。
【００１７】
εは重みα，β，γがすべて１であれば、ウィンドウＷ１内の画素の個数３×７＝２１と等しくなるが、本実施の形態では、α＝１，β＝２，γ＝３としているため、α×（重みαを乗じた画素の個数６）＋β×（重みβを乗じた画素の個数６）＋γ×（重みγを乗じた画素の個数９）＝４５となる。
【００１８】
一方、縦線検出右平均部２は、注目画素ａの右方に主走査方向ｎ１画素、副走査方向ｍ１画素の矩形のウィンドウＷ２を設定し、このウィンドウＷ２内の画素値の加重平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ２を図２（ｂ）のように設定した場合、縦線検出右平均部２の出力値は次式のように求められる。
【００１９】
0003785935.tif 000003
【００２０】
なお、ウィンドウＷ１，Ｗ２は重複画素がなく、かつ何れか一方が注目画素ａを含むように設定される。また、ウィンドウＷ１とウィンドウＷ２の間は離れていてもよいが、この場合にはラインメモリのサイズが大きくなるので、図２（ｂ）に示すようにウィンドウＷ１，Ｗ２を並設するのが好ましい。
【００２１】
縦線検出微分部３は、縦線検出左平均部１の出力値と縦線検出右平均部２の出力値の差の絶対値をとる。すなわち、縦線検出微分部３の出力値は次式のように求められる。
0003785935.tif 000004
図２（ｃ）はこのような縦線検出微分部３の演算を模式的に示す図である。なお、図２（ｃ）では黒点が注目画素ａの位置を示す。
【００２２】
一方、縦線網点検出部４は、注目画素ａを含む主走査方向ｋ１（本実施の形態では５）画素、副走査方向ｊ１（本実施の形態では６）画素の矩形のウィンドウＷ４を設定し、このウィンドウＷ４内において上下画素間微分値の絶対値平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ４を図２（ｄ）のように設定した場合、縦線網点検出部４の出力値は次式のように求められる。
【００２３】
0003785935.tif 000005
【００２４】
この縦線網点検出部４の出力値は、平均をとった後に差をとるのでは無いため、注目画素ａを含むウィンドウＷ４の画像が網点画像の場合には比較的大きな値を示すが、注目画素ａを含むウィンドウＷ４の画像が縦線画像の場合には、上下方向（縦線と平行方向）に画素間の微分をとるため、比較的小さい値を示す。
【００２５】
縦線検出比較部５は、縦線検出微分部３の出力値から縦線網点検出部４の出力値を減算し、この減算結果と所定のしきい値とを比較して、減算結果がしきい値より大きい場合には、注目画素ａ又はその近傍が縦線画像であると判断して出力値を「１」とし、減算結果がしきい値以下の場合には縦線画像ではないと判断して出力値を「０」とする。
【００２６】
次に、横線検出について説明する。図３は、横線検出の様子を示す説明図である。横線検出上平均部６は、図２（ａ）に示す入力画像の注目画素ａの上方に主走査方向ｎ２（本実施の形態では７）画素、副走査方向ｍ２（本実施の形態では３）画素の矩形のウィンドウＷ６を設定し、このウィンドウＷ６内の画素値の加重平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ６を図３（ａ）のように設定した場合、横線検出上平均部６の出力値は次式のように求められる。
【００２７】
0003785935.tif 000006
【００２８】
ζは重みα，β，γがすべて１であれば、ウィンドウＷ６内の画素の個数３×７＝２１と等しくなるが、本実施の形態では、α＝１，β＝２，γ＝３としているため、α×（重みαを乗じた画素の個数６）＋β×（重みβを乗じた画素の個数６）＋γ×（重みγを乗じた画素の個数９）＝４５となる。
【００２９】
一方、横線検出下平均部７は、入力画像中の注目画素ａの下方に主走査方向ｎ２画素、副走査方向ｍ２画素の矩形のウィンドウＷ７を設定し、このウィンドウＷ７内の画素値の加重平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ７を図３（ａ）のように設定した場合、横線検出下平均部７の出力値は次式のように求められる。
【００３０】
0003785935.tif 000007
【００３１】
なお、ウィンドウＷ６，Ｗ７は重複画素がなく、かつ何れか一方が注目画素ａを含むように設定される。また、ウィンドウＷ６とウィンドウＷ７の間は離れていてもよいが、この場合にはラインメモリのサイズが大きくなるので、図３（ａ）に示すようにウィンドウＷ６，Ｗ７を並設するのが好ましい。
【００３２】
横線検出微分部８は、横線検出上平均部６の出力値と横線検出下平均部７の出力値の差の絶対値をとる。すなわち、横線検出微分部８の出力値は次式のように求められる。
0003785935.tif 000008
図３（ｂ）はこのような横線検出微分部８の演算を模式的に示す図である。なお、図３（ｂ）では黒点が注目画素ａの位置を示す。
【００３３】
一方、横線網点検出部９は、注目画素ａを含む主走査方向ｋ２（本実施の形態では６）画素、副走査方向ｊ２（本実施の形態では５）画素の矩形のウィンドウＷ９を設定し、このウィンドウＷ９内において左右画素間微分値の絶対値平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ９を図３（ｃ）のように設定した場合、横線網点検出部９の出力値は次式のように求められる。
【００３４】
0003785935.tif 000009
【００３５】
横線検出比較部１０は、横線検出微分部８の出力値から横線網点検出部９の出力値を減算し、この減算結果と所定のしきい値とを比較して、減算結果がしきい値より大きい場合には、注目画素ａ又はその近傍が横線画像であると判断して出力値を「１」とし、減算結果がしきい値以下の場合には横線画像ではないと判断して出力値を「０」とする。
【００３６】
次に、右下がり斜め線検出について説明する。図４は右下がり斜め線検出の様子を示す説明図である。右下がり斜め線検出左斜め下平均部１１は、入力画像中の注目画素ａの左斜め下方に主走査方向の上底ｎ３（本実施の形態では２）画素、下底ｍ３（本実施の形態では７）画素、副走査方向の高さｈ３（本実施の形態では６）画素の台形（あるいは平行四辺形）のウィンドウＷ１１を設定し、このウィンドウＷ１１内の画素値の加重平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ１１を図４（ａ）のように設定した場合、右下がり斜め線検出左斜め下平均部１１の出力値は次式のように求められる。
【００３７】
0003785935.tif 000010
【００３８】
式（９）において、δはα，β，γと同様に重みであり、本実施の形態ではδ＝０としている。ηは重みα，β，γ，δがすべて１であれば、ウィンドウＷ１１内の画素の個数２７と等しくなるが、本実施の形態では、α＝１，β＝２，γ＝３，δ＝０としているため、α×（重みαを乗じた画素の個数３）＋β×（重みβを乗じた画素の個数５）＋γ×（重みγを乗じた画素の個数９）＋δ×（重みδを乗じた画素の個数１０）＝４０となる。
【００３９】
一方、右下がり斜め線検出右斜め上平均部１２は、入力画像中の注目画素ａの右斜め上方に主走査方向の上底ｍ３画素、下底ｎ３画素、副走査方向の高さｈ３画素の台形（あるいは平行四辺形）のウィンドウＷ１２を設定し、このウィンドウＷ１２内の画素値の加重平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ１２を図４（ａ）のように設定した場合、右下がり斜め線検出右斜め上平均部１２の出力値は次式のように求められる。
【００４０】
0003785935.tif 000011
【００４１】
なお、ウィンドウＷ１１，Ｗ１２は重複画素がなく、かつ何れか一方が注目画素ａを含むように設定される。また、ウィンドウＷ１１とウィンドウＷ１２の間は離れていてもよいが、この場合にはラインメモリのサイズが大きくなるので、図４（ａ）に示すようにウィンドウＷ１１，Ｗ１２を並設するのが好ましい。
【００４２】
右下がり斜め線検出微分部１３は、右下がり斜め線検出左斜め下平均部１１の出力値と右下がり斜め線検出右斜め上平均部１２の出力値の差の絶対値をとる。すなわち、右下がり斜め線検出微分部１３の出力値は次式のように求められる。
0003785935.tif 000012
図４（ｂ）はこのような右下がり斜め線検出微分部１３の演算を模式的に示す図である。
【００４３】
右下がり斜め線網点検出部１４は、注目画素ａを含む主走査方向ｋ３（本実施の形態では６）画素、副走査方向ｊ３（本実施の形態では６）画素の矩形のウィンドウＷ１４を設定し、このウィンドウＷ１４内において右下がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ１４を図４（ｃ）のように設定した場合、右下がり斜め線網点検出部１４の出力値は次式のように求められる。
【００４４】
0003785935.tif 000013
【００４５】
右下がり斜め線検出比較部１５は、右下がり斜め線検出微分部１３の出力値から右下がり斜め線網点検出部１４の出力値を減算し、この減算結果と所定のしきい値とを比較して、減算結果がしきい値より大きい場合には、注目画素ａ又はその近傍が右下がり斜め線画像であると判断して出力値を「１」とし、減算結果がしきい値以下の場合には右下がり斜め線画像ではないと判断して出力値を「０」とする。
【００４６】
次に、右上がり斜め線検出について説明する。図５は右上がり斜め線検出の様子を示す説明図である。右上がり斜め線検出左斜め上平均部１６は、入力画像中の注目画素ａの左斜め上方に主走査方向の上底ｎ４（本実施の形態では７）画素、下底ｍ４（本実施の形態では２）画素、副走査方向の高さｈ４（本実施の形態では６）画素の台形（あるいは平行四辺形）のウィンドウＷ１６を設定し、このウィンドウＷ１６内の画素値の加重平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ１６を図５（ａ）のように設定した場合、右上がり斜め線検出左斜め上平均部１６の出力値は次式のように求められる。
【００４７】
0003785935.tif 000014
【００４８】
θは重みα，β，γ，δがすべて１であれば、ウィンドウＷ１６内の画素の個数２７と等しくなるが、本実施の形態では、α＝１，β＝２，γ＝３，δ＝０としているため、α×（重みαを乗じた画素の個数３）＋β×（重みβを乗じた画素の個数５）＋γ×（重みγを乗じた画素の個数９）＋δ×（重みδを乗じた画素の個数１０）＝４０となる。
【００４９】
一方、右上がり斜め線検出右斜め下平均部１７は、入力画像中の注目画素ａの右斜め下方に主走査方向の上底ｍ４画素、下底ｎ４画素、副走査方向の高さｈ４画素の台形（あるいは平行四辺形）のウィンドウＷ１７を設定し、このウィンドウＷ１７内の画素値の加重平均をとる。すなわち、ウィンドウＷ１７を図５（ａ）のように設定した場合、右上がり斜め線検出右斜め下平均部１７の出力値は次式のように求められる。
【００５０】
0003785935.tif 000015
【００５１】
なお、ウィンドウＷ１６，Ｗ１７は重複画素がなく、かつ何れか一方が注目画素ａを含むように設定される。また、ウィンドウＷ１６とウィンドウＷ１７の間は離れていてもよいが、この場合にはラインメモリのサイズが大きくなるので、図５（ａ）に示すようにウィンドウＷ１６，Ｗ１７を並設するのが好ましい。
【００５２】
右上がり斜め線検出微分部１８は、右上がり斜め線検出左斜め上平均部１６の出力値と右上がり斜め線検出右斜め下平均部１７の出力値の差の絶対値をとる。すなわち、右上がり斜め線検出微分部１８の出力値は次式のように求められる。
0003785935.tif 000016
図５（ｂ）はこのような右上がり斜め線検出微分部１８の演算を模式的に示す図である。
【００５３】
右上がり斜め線網点検出部１９は、注目画素ａを含む主走査方向ｋ４（本実施の形態では６）画素、副走査方向ｊ４（本実施の形態では６）画素の矩形のウィンドウＷ１９を設定し、このウィンドウＷ１９内において右上がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる。ウィンドウＷ１９を図５（ｃ）のように設定した場合、右上がり斜め線網点検出部１９の出力値は次式のように求められる。
【００５４】
0003785935.tif 000017
【００５５】
右上がり斜め線検出比較部２０は、右上がり斜め線検出微分部１８の出力値から右上がり斜め線網点検出部１９の出力値を減算し、この減算結果と所定のしきい値とを比較して、減算結果がしきい値より大きい場合には、注目画素ａ又はその近傍が右上がり斜め線画像であると判断して出力値を「１」とし、減算結果がしきい値以下の場合には右上がり斜め線画像ではないと判断して出力値を「０」とする。
【００５６】
線分検出合成部２１は、縦線検出比較部５、横線検出比較部１０、右下がり斜め線検出比較部１５及び右上がり斜め線検出比較部２０の少なくとも１つで線画像が検出された場合には、注目画素ａ又はその近傍が注目画素ａの周囲が線分画像であると判断し、縦線検出比較部５、横線検出比較部１０、右下がり斜め線検出比較部１５及び右上がり斜め線検出比較部２０の何れにおいても線画像が検出されなかった場合には、注目画素ａ又はその近傍が面画像であると判断する。
【００５７】
すなわち、線分検出合成部２１は、比較部５，１０，１５，２０の各出力値の論理和をとり、これらの出力値の少なくとも１つが「１」であれば、線分画像を示す出力値「１」を出力し、比較部５，１０，１５，２０の各出力値がすべて「０」であれば、面画像を示す出力値「０」を出力する。
【００５８】
次に、以上のような本実施の形態の原理について説明する。本実施の形態においても、従来の方法と同様に、第１のウィンドウＷ１，Ｗ６，Ｗ１１，Ｗ１６内で画素値の加重平均をとることにより、入力画像の注目画素近傍でローパスフィルタ処理を施し、同様に第２のウィンドウＷ２，Ｗ７，Ｗ１２，Ｗ１７内で画素値の加重平均をとることにより、ローパスフィルタ処理を施し、第１のウィンドウ内の加重平均値と第２のウィンドウ内の加重平均値との差（微分値）の絶対値を微分部３，８，１３，１８で求めている。
【００５９】
このようなローパスフィルタ処理後の微分値では、網点により発生する値と細い線分により発生する値に差がない。
そこで、本実施の形態では、ローパスフィルタ処理後の微分値では細かい線分を検出できないという従来の問題を解決するため、線分と網点の特性差を利用して網点画像内での線分抽出を可能にしている。線分と網点の特性差とは、注目画素の近傍で任意の方向に画素間微分をとったとき、網点により発生する微分値は平均をとると任意の方向に対して同じ値を示すが、線分の場合にはこの線分と平行方向に画素間微分をとった値は小さくなり、線分と直角方向に画素間微分をとった値は大きくなるというものである。
【００６０】
この特性差を利用して、注目画素の近傍で検出したい線分と平行な方向にローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を網点検出部４，９，１４，１９で求める。注目画素が網点の場合には網点検出部４，９，１４，１９で求めた値は大きいものとなり、線分の場合には線分と平行方向に微分することになるので値は小さくなる。この網点検出部４，９，１４，１９の出力値を微分部３，８，１３，１８で求めたローパスフィルタ処理後の微分値から減算するため、この減算結果は網点の場合には小さく、線分の場合にはローパスフィルタ処理後の微分値がそのまま残るので、網点と線分をしきい値で分離することができる。
【００６１】
なお、線分検出合成部２１は、比較部５，１０，１５，２０の各出力値の論理和をとっているが、比較部５，１０の出力値の論理和、すなわち縦線検出の結果と横線検出の結果の論理和をとるようにしてもよい。
【００６２】
［実施の形態の２］
実施の形態の１では白黒画像の場合について説明したが、カラー画像に本発明を適用することもできる。図６、図７は本発明の第２の実施の形態となる線分検出器の構成を示すブロック図である。まず、図６では記載を簡略化するため、１個のラインメモリ２２しか記載していないが、本実施の形態においても実施の形態の１と同様に複数個のラインメモリ２２を用いて、入力カラー画像中の複数ラインの画像を並列に色空間変換部６０に出力している。
【００６３】
色空間変換部６０は、ラインメモリ２２から出力された複数ラインのカラー画像を色空間変換して、各ライン毎に色成分Ｃ１、色成分Ｃ２、色成分Ｃ３の３つに分解して出力する。色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３としては、国際照明委員会（ＣＩＥ）で定められたＬａｂやＹＣｒＣｂ等がある。
【００６４】
次に、縦線検出について説明する。縦線検出左平均部３１−１，３１−２，３１−３は、それぞれ入力画像の色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して実施の形態の１の縦線検出左平均部１と同じ処理を実施する。例えば、縦線検出左平均部３１−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａの左方にウィンドウＷ１を設定し、このウィンドウＷ１内の画素値の加重平均をとる。
【００６５】
縦線検出右平均部３２−１，３２−２，３２−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して縦線検出右平均部２と同じ処理を実施する。例えば、縦線検出右平均部３２−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａの右方にウィンドウＷ２を設定し、このウィンドウＷ２内の画素値の加重平均をとる。
【００６６】
縦線検出微分部３３−１，３３−２，３３−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分について縦線検出微分部３と同様の処理を実施する。例えば、縦線検出微分部３３−１は、縦線検出左平均部３１−１の出力値と縦線検出右平均部３２−１の出力値の差の絶対値をとる。
【００６７】
縦線網点検出部３４−１，３４−２，３４−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して縦線網点検出部４と同じ処理を実施する。例えば、縦線網点検出部３４−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａを含むウィンドウＷ４を設定し、このウィンドウＷ４内において上下画素間微分値の絶対値平均をとる。
【００６８】
カラー画像縦線微分量計算部３５−１，３５−２，３５−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられる。縦線微分量計算部３５−１は、縦線検出微分部３３−１の出力値から縦線網点検出部３４−１の出力値を減算して減算結果を出力し、縦線微分量計算部３５−２は、縦線検出微分部３３−２の出力値から縦線網点検出部３４−２の出力値を減算して減算結果を出力し、縦線微分量計算部３５−３は、縦線検出微分部３３−３の出力値から縦線網点検出部３４−３の出力値を減算して減算結果を出力する。
【００６９】
カラー画像縦線微分量距離計算部５１は、カラー画像縦線微分量計算部３５−１，３５−２，３５−３の各出力値を基に、縦線網点検出部３４の出力値を減算して補正した後のウィンドウＷ１とウィンドウＷ２との距離を３次元の色空間上で計算する。このカラー画像縦線微分量距離計算部５１が計算する距離は、ユークリッド距離でもよいし、パスカル距離などの他の距離でもよい。
【００７０】
カラー画像縦線検出比較部５２は、カラー画像縦線微分量距離計算部５１の出力値と所定のしきい値とを比較して、出力値がしきい値より大きい場合には、注目画素ａ又はその近傍が縦線画像であると判断して出力値を「１」とし、出力値がしきい値以下の場合には縦線画像ではないと判断して出力値を「０」とする。
【００７１】
次に、横線検出について説明する。横線検出上平均部３６−１，３６−２，３６−３は、それぞれ入力画像の色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して横線検出上平均部６と同じ処理を実施する。例えば、横線検出上平均部３６−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａの上方にウィンドウＷ６を設定し、このウィンドウＷ６内の画素値の加重平均をとる。
【００７２】
横線検出下平均部３７−１，３７−２，３７−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して横線検出下平均部７と同じ処理を実施する。例えば、横線検出下平均部３７−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａの下方にウィンドウＷ７を設定し、このウィンドウＷ７内の画素値の加重平均をとる。
【００７３】
横線検出微分部３８−１，３８−２，３８−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分について横線検出微分部８と同様の処理を実施する。例えば、横線検出微分部３８−１は、横線検出上平均部３６−１の出力値と横線検出下平均部３７−１の出力値の差の絶対値をとる。
【００７４】
横線網点検出部３９−１，３９−２，３９−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して横線網点検出部９と同じ処理を実施する。例えば、横線網点検出部３９−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａを含むウィンドウＷ９を設定し、このウィンドウＷ９内において左右画素間微分値の絶対値平均をとる。
【００７５】
カラー画像横線微分量計算部４０−１，４０−２，４０−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられる。カラー画像横線微分量計算部４０−１は、横線検出微分部３８−１の出力値から横線網点検出部３９−１の出力値を減算して減算結果を出力し、カラー画像横線微分量計算部４０−２は、横線検出微分部３８−２の出力値から横線網点検出部３９−２の出力値を減算して減算結果を出力し、カラー画像横線微分量計算部４０−３は、横線検出微分部３８−３の出力値から横線網点検出部３９−３の出力値を減算して減算結果を出力する。
【００７６】
カラー画像横線微分量距離計算部５３は、カラー画像横線微分量計算部４０−１，４０−２，４０−３の各出力値を基に、横線網点検出部３９の出力値を減算して補正した後のウィンドウＷ６とウィンドウＷ７との距離を３次元の色空間上で計算する。
【００７７】
カラー画像横線検出比較部５４は、カラー画像横線微分量距離計算部５３の出力値と所定のしきい値とを比較して、出力値がしきい値より大きい場合には、注目画素ａ又はその近傍が横線画像であると判断して出力値を「１」とし、出力値がしきい値以下の場合には横線画像ではないと判断して出力値を「０」とする。
【００７８】
次に、右下がり斜め線検出について説明する。右下がり斜め線検出左斜め下平均部４１−１，４１−２，４１−３は、それぞれ入力画像の色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して右下がり斜め線検出左斜め下平均部１１と同じ処理を実施する。例えば、右下がり斜め線検出左斜め下平均部４１−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａの左斜め下方にウィンドウＷ１１を設定し、このウィンドウＷ１１内の画素値の加重平均をとる。
【００７９】
右下がり斜め線検出右斜め上平均部４２−１，４２−２，４２−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して右下がり斜め線検出右斜め上平均部１２と同じ処理を実施する。例えば、右下がり斜め線検出右斜め上平均部４２−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａの右斜め上方にウィンドウＷ１２を設定し、このウィンドウＷ１２内の画素値の加重平均をとる。
【００８０】
右下がり斜め線検出微分部４３−１，４３−２，４３−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分について右下がり斜め線検出微分部１３と同様の処理を実施する。例えば、右下がり斜め線検出微分部４３−１は、右下がり斜め線検出左斜め下平均部４１−１の出力値と右下がり斜め線検出右斜め上平均部４２−１の出力値の差の絶対値をとる。
【００８１】
右下がり斜め線網点検出部４４−１，４４−２，４４−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して右下がり斜め線網点検出部１４と同じ処理を実施する。例えば、右下がり斜め線網点検出部４４−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａを含むウィンドウＷ１４を設定し、このウィンドウＷ１４内において右下がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる。
【００８２】
カラー画像右下がり斜め線微分量計算部４５−１，４５−２，４５−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられる。カラー画像右下がり斜め線微分量計算部４５−１は、右下がり斜め線検出微分部４３−１の出力値から右下がり斜め線網点検出部４４−１の出力値を減算して減算結果を出力し、カラー画像右下がり斜め線微分量計算部４５−２は、右下がり斜め線検出微分部４３−２の出力値から右下がり斜め線網点検出部４４−２の出力値を減算して減算結果を出力し、カラー画像右下がり斜め線微分量計算部４５−１は、右下がり斜め線検出微分部４３−３の出力値から右下がり斜め線網点検出部４４−３の出力値を減算して減算結果を出力する。
【００８３】
カラー画像右下がり斜め線微分量距離計算部５５は、カラー画像右下がり斜め線微分量計算部４５−１，４５−２，４５−３の各出力値を基に、右下がり斜め線網点検出部４４の出力値を減算して補正した後のウィンドウＷ１１とウィンドウＷ１２との距離を３次元の色空間上で計算する。
【００８４】
カラー画像右下がり斜め線検出比較部５６は、カラー画像右下がり斜め線微分量距離計算部５５の出力値と所定のしきい値とを比較して、出力値がしきい値より大きい場合には、注目画素ａ又はその近傍が右下がり斜め線画像であると判断して出力値を「１」とし、出力値がしきい値以下の場合には右下がり斜め線画像ではないと判断して出力値を「０」とする。
【００８５】
次に、右上がり斜め線検出について説明する。右上がり斜め線検出左斜め上平均部４６−１，４６−２，４６−３は、それぞれ入力画像の色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して右上がり斜め線検出左斜め上平均部１６と同じ処理を実施する。例えば、右上がり斜め線検出左斜め上平均部４６−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａの左斜め上方にウィンドウＷ１６を設定し、このウィンドウＷ１６内の画素値の加重平均をとる。
【００８６】
右上がり斜め線検出右斜め下平均部４７−１，４７−２，４７−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分について右上がり斜め線検出右斜め下平均部１７と同様の処理を実施する。例えば、右上がり斜め線検出右斜め下平均部４７−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａの右斜め下方にウィンドウＷ１７を設定し、このウィンドウＷ１７内の画素値の加重平均をとる。
【００８７】
右上がり斜め線検出微分部４８−１，４８−２，４８−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分について右上がり斜め線検出微分部１８と同様の処理を実施する。例えば、右上がり斜め線検出微分部４８−１は、右上がり斜め線検出左斜め上平均部４６−１の出力値と右上がり斜め線検出右斜め下平均部４７−１の出力値の差の絶対値をとる。
【００８８】
右上がり斜め線網点検出部４９−１，４９−２，４９−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられ、対応する色成分に対して右上がり斜め線網点検出部１９と同じ処理を実施する。例えば、右上がり斜め線網点検出部４９−１は、入力画像の色成分Ｃ１において注目画素ａを含むウィンドウＷ１９を設定し、このウィンドウＷ１９内において右上がり斜め方向の画素間微分値の絶対値平均をとる。
【００８９】
カラー画像右上がり斜め線微分量計算部５０−１，５０−２，５０−３は、それぞれ色成分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応して設けられる。カラー画像右上がり斜め線微分量計算部５０−１は、右上がり斜め線検出微分部４８−１の出力値から右上がり斜め線網点検出部４９−１の出力値を減算して減算結果を出力し、カラー画像右上がり斜め線微分量計算部５０−２は、右上がり斜め線検出微分部４８−２の出力値から右上がり斜め線網点検出部４９−２の出力値を減算して減算結果を出力し、カラー画像右上がり斜め線微分量計算部５０−３は、右上がり斜め線検出微分部４８−３の出力値から右上がり斜め線網点検出部４９−３の出力値を減算して減算結果を出力する。
【００９０】
カラー画像右上がり斜め線微分量距離計算部５７は、カラー画像右上がり斜め線微分量計算部５０−１，５０−２，５０−３の各出力値を基に、右上がり斜め線網点検出部４９−３の出力値を減算して補正した後のウィンドウＷ１６とウィンドウＷ１７との距離を３次元の色空間上で計算する。
【００９１】
カラー画像右上がり斜め線検出比較部５８は、カラー画像右上がり斜め線微分量距離計算部５７の出力値と所定のしきい値とを比較して、出力値がしきい値より大きい場合には、注目画素ａ又はその近傍が右上がり斜め線画像であると判断して出力値を「１」とし、出力値がしきい値以下の場合には右上がり斜め線画像ではないと判断して出力値を「０」とする。
【００９２】
カラー画像線分検出合成部５９は、カラー画像縦線検出比較部５２、カラー画像横線検出比較部５４、カラー画像右下がり斜め線検出比較部５６及びカラー画像右上がり斜め線検出比較部５８の少なくとも１つで線画像が検出された場合には、注目画素ａ又はその近傍が注目画素ａの周囲が線分画像であると判断し、カラー画像縦線検出比較部５２、カラー画像横線検出比較部５４、カラー画像右下がり斜め線検出比較部５６及びカラー画像右上がり斜め線検出比較部５８の何れにおいても線画像が検出されなかった場合には、注目画素ａ又はその近傍が面画像であると判断する。
【００９３】
すなわち、カラー画像線分検出合成部５９は、比較部５２，５４，５６，５８の各出力値の論理和をとり、これらの出力値の少なくとも１つが「１」であれば、線分画像を示す出力値「１」を出力し、比較部５２，５４，５６，５８の各出力値がすべて「０」であれば、面画像を示す出力値「０」を出力する。
【００９４】
なお、カラー画像線分検出合成部５９は、比較部５２，５４，５６，５８の各出力値の論理和をとっているが、比較部５２，５４の出力値の論理和、すなわち縦線検出の結果と横線検出の結果の論理和をとるようにしてもよい。
また、実施の形態の１，２では、入力画像中の注目画素ａを固定して説明しているが、実際の処理では、線分検出合成部２１あるいはカラー画像線分検出合成部５９で論理和をとって線分検出を終えた後に、注目画素ａを１画素ずらして再び線分検出を行う。このように、注目画素ａを１画素ずつ移動させながら、線分検出を行う走査を入力画像中の全画素で行えばよい。
また、実施の形態の１，２の線分検出器はハードウェアで実現可能である。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によれば、縦線検出左平均部、縦線検出右平均部及び縦線検出微分部によってローパスフィルタ処理後の微分値の絶対値を求め、縦線網点検出部によって縦線と平行な方向にローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を求め、ローパスフィルタ処理後の微分値の絶対値からローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を減算することにより、網点の場合と線分の場合で減算結果が異なる値を示すので、縦線検出比較部によるしきい値処理により網点と縦線とを分離することができる。その結果、網点と線分が混在する画像であっても、網点に応答することなく、細かい縦線を正しく検出することができる。また、線分検出を高速に処理することができ、これにより高速な複写機やファクシミリ機に適用することが可能である。その理由としては、ラインメモリが６ライン程度のラスタスキャンで実現できるため、ＬＳＩ化が可能なことと、フィードバック制御が無いのでＬＳＩ化したときに回路の動作速度が上げられるためである。画素単位もしくはブロック単位でのフィードバック制御がある場合には並列処理ができず、フィードバック制御の実行時間以上に動作速度を上げることができない。
【００９６】
また、横線検出上平均部、横線検出下平均部及び横線検出微分部によってローパスフィルタ処理後の微分値の絶対値を求め、横線網点検出部によって横線と平行な方向にローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を求め、ローパスフィルタ処理後の微分値の絶対値からローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を減算することにより、網点の場合と線分の場合で減算結果が異なる値を示すので、横線検出比較部によるしきい値処理により網点と横線とを分離することができる。その結果、網点と線分が混在する画像であっても、網点に応答することなく、細かい横線を正しく検出することができる。また、線分検出を高速に処理することができる。
【００９７】
また、右下がり斜め線検出左斜め下平均部、右下がり斜め線検出右斜め上平均部及び右下がり斜め線検出微分部によってローパスフィルタ処理後の微分値の絶対値を求め、右下がり斜め線網点検出部によって右下がり斜め線と平行な方向にローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を求め、ローパスフィルタ処理後の微分値の絶対値からローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を減算することにより、網点の場合と線分の場合で減算結果が異なる値を示すので、右下がり斜め線検出比較部によるしきい値処理により網点と右下がり斜め線とを分離することができる。その結果、網点と線分が混在する画像であっても、網点に応答することなく、細かい右下がり斜め線を正しく検出することができる。また、線分検出を高速に処理することができる。
【００９８】
また、右上がり斜め線検出左斜め上平均部、右上がり斜め線検出右斜め下平均部及び右上がり斜め線検出微分部によってローパスフィルタ処理後の微分値の絶対値を求め、右上がり斜め線網点検出部によって右上がり斜め線と平行な方向にローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を求め、ローパスフィルタ処理後の微分値の絶対値からローパスフィルタ処理前の画素間微分値の絶対値の平均を減算することにより、網点の場合と線分の場合で減算結果が異なる値を示すので、右上がり斜め線検出比較部によるしきい値処理により網点と右上がり斜め線とを分離することができる。その結果、網点と線分が混在する画像であっても、網点に応答することなく、細かい右上がり斜め線を正しく検出することができる。また、線分検出を高速に処理することができる。
【００９９】
また、縦線検出左平均部、縦線検出右平均部、縦線検出微分部、縦線網点検出部、縦線微分量計算部を色空間の軸ごとに設けると共に、縦線微分量距離計算部及び縦線検出比較部を設けることにより、網点と線分が混在するカラー画像であっても、網点に応答することなく、細かい縦線を正しく検出することができる。
【０１００】
また、横線検出左平均部、横線検出右平均部、横線検出微分部、横線網点検出部、横線微分量計算部を色空間の軸ごとに設けると共に、横線微分量距離計算部及び横線検出比較部を設けることにより、網点と線分が混在するカラー画像であっても、網点に応答することなく、細かい横線を正しく検出することができる。
【０１０１】
また、右下がり斜め線検出左斜め下平均部、右下がり斜め線検出右斜め上平均部、右下がり斜め線検出微分部、右下がり斜め線網点検出部及び右下がり斜め線微分量計算部とを色空間の軸ごとに設けると共に、右下がり斜め線微分量距離計算部及び右下がり斜め線検出比較部を設けることにより、網点と線分が混在するカラー画像であっても、網点に応答することなく、細かい右下がり斜め線を正しく検出することができる。
【０１０２】
また、右上がり斜め線検出左斜め下平均部、右上がり斜め線検出右斜め上平均部、右上がり斜め線検出微分部、右上がり斜め線網点検出部及び右上がり斜め線微分量計算部とを色空間の軸ごとに設けると共に、右上がり斜め線微分量距離計算部及び右上がり斜め線検出比較部を設けることにより、網点と線分が混在するカラー画像であっても、網点に応答することなく、細かい右上がり斜め線を正しく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態となる線分検出器の構成を示すブロック図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態における縦線検出の様子を示す説明図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態における横線検出の様子を示す説明図である。
【図４】  本発明の第１の実施の形態における右下がり斜め線検出の様子を示す説明図である。
【図５】  本発明の第１の実施の形態における右上がり斜め線検出の様子を示す説明図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態となる線分検出器の構成を示すブロック図である。
【図７】  本発明の第２の実施の形態となる線分検出器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…縦線検出左平均部、２…縦線検出右平均部、３…縦線検出微分部、４…縦線網点検出部、５…縦線検出比較部、６…横線検出上平均部、７…横線検出下平均部、８…横線検出微分部、９…横線網点検出部、１０…横線検出比較部、１１…右下がり斜め線検出左斜め下平均部、１２…右下がり斜め線検出右斜め上平均部、１３…右下がり斜め線検出微分部、１４…右下がり斜め線網点検出部、１５…右下がり斜め線検出比較部、１６…右上がり斜め線検出左斜め上平均部、１７…右上がり斜め線検出右斜め下平均部、１８…右上がり斜め線検出微分部、１９…右上がり斜め線網点検出部、２０…右上がり斜め線検出比較部、２１…線分検出合成部、２２…ラインメモリ。
【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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