CN103841416A - 图像处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的图像处理装置能够高速地检测出原图像中的浓度反转字符和标准字符；在该图像处理装置中，边缘图像生成部(1)生成由从原图像中检测出的边缘构成的边缘图像；连通像素提取部(2)提取该边缘图像内的连通像素集合；二值图像生成部(4)按照连通像素集合的颜色对连通像素集合进行分类并针对各种颜色生成字符图像；另外，背景图像生成部(5)根据该字符图像生成原图像的背景图像；然后，图像压缩部(6)将字符图像的图像数据和背景图像的图像数据按照互不相同的压缩方式加以压缩；而且，二值图像生成部(4)根据与连通像素集合外接的矩形内的四个顶点处的像素在原图像内的亮度值来确定该连通像素集合为浓度反转字符、标准字符以及非字符中的哪一种，并针对浓度反转字符和标准字符生成字符图像。

Description

图像处理装置
技术领域
本发明涉及图像处理装置。
背景技术
目前，存在检测原图像内的空心字符的技术。例如，在一种图像处理装置中，除了提取出用于检测标准字符的黑色的连通像素集合之外，还提取出用于检测原图像内的空心字符的白色的连通像素集合，并根据该白色的连通像素集合来检测空心字符。
但是，在如上所述另行提取出白色的连通像素集合的情况下，检测空心字符这样的浓度反转字符和标准字符(非浓度反转字符的字符)需要很长时间。
发明内容
本发明涉及的图像处理装置具备：边缘图像生成部，其检测原图像中的边缘并生成由检测出的上述边缘构成的边缘图像；连通像素提取部，其提取上述边缘图像内的连通像素集合；二值图像生成部，其按照上述连通像素集合的颜色对上述连通像素集合进行分类，并针对各种上述颜色分别生成字符图像，其中，上述字符图像为二值图像；背景图像生成部，其根据上述字符图像生成上述原图像的背景图像；以及图像压缩部，其将上述字符图像的图像数据和上述背景图像的图像数据按照互不相同的压缩方式加以压缩。而且，上述二值图像生成部，根据与上述连通像素集合外接的矩形内的四个顶点处的像素在原图像内的亮度值，确定上述连通像素集合为浓度反转字符、标准字符以及非字符中的哪一种，并且针对上述浓度反转字符和上述标准字符生成上述字符图像。
由此，能够高速地检测出原图像中的浓度反转字符和标准字符。
(发明效果)
根据本发明，能够高速地检测出原图像中的浓度反转字符和标准字符。
附图说明
图1是表示本发明实施方式涉及的图像处理装置的结构的框图。
图2是表示在图1所示的图像处理装置中提取出的连通像素集合的一例的图。
图3是表示在图1所示的图像处理装置中提取出的连通像素集合的另一例的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明实施方式涉及的图像处理装置的结构的框图。图1所示的图像处理装置通过例如ASIC(Application Specific IntegratedCircuit、专用集成电路)、计算机等来实现，且将原图像等各种图像的图像数据适当地存储在RAM(Random Access Memory、随机存取存储器)、非易失性存储器等中，并且通过ASIC或计算机内的处理器来实现以下的处理部。
边缘图像生成部1检测原图像中的边缘，并生成由检测出的上述边缘构成的边缘图像。在该实施方式中，边缘图像是表示检测出的边缘的高浓度侧像素的位置的图像，且是二值图像。即，检测出的边缘的高浓度侧像素的值为1，其他像素的值为0。
在该实施方式中，原图像为多值的彩色图像，边缘图像生成部1仅生成原图像的亮度成分的图像，并在该图像中检测边缘且生成由检测出的边缘构成的边缘图像。
连通像素提取部2提取边缘图像内的连通像素集合，并以能够作为一个集合进行识别的方式来管理相连的连通像素(connected pixel)。即，当一个连通像素与另一个连通像素未连通时，则以能够作为两个集合分别进行识别的方式来管理这两个连通像素。另外，连通像素集合是由上述高浓度侧像素(像素值为1的像素)中的一个单独像素或者相互连通的多个像素构成。
连通像素结合部3检测与连通像素集合外接的矩形相互靠近的多个连通像素集合，并将该多个连通像素集合结合为一个连通像素集合。即，当两个连通像素集合被结合时，则作为一个连通像素集合进行管理。例如，当与连通像素集合外接的矩形的一部分重叠或者与连通像素集合外接的矩形之间的距离小于规定值等的规定条件成立时，则将这些连通像素集合加以结合。
二值图像生成部4按照连通像素集合的颜色(即原图像内的颜色)对连通像素集合进行分类，并针对各种颜色分别生成字符图像(characterimage)。该字符图像为二值图像。此时，根据不符合字符(即非字符)的连通像素集合以外的其他连通像素集合而生成字符图像。
例如，当存在五个连通像素集合A～E，且原图像中的连通像素集合A、B为第一颜色、原图像中的连通像素集合C为第二颜色(不同于第一颜色的颜色)、原图像中的连通像素集合D、E为第三颜色(不同于第一、第二颜色的颜色)时，针对第一颜色而生成连通像素集合A、B位置处的像素值为1、其他位置处的像素值为0的字符图像，针对第二颜色而生成连通像素集合C位置处的像素值为1、其他位置处的像素值为0的字符图像，针对第三颜色而生成连通像素集合D、E位置处的像素值为1、其他位置处的像素值为0的字符图像。
背景图像生成部5根据上述字符图像生成原图像的背景图像。具体来说，背景图像生成部5根据字符图像来确定上述字符图像中的字符的位置(即像素值为1的像素的位置)，并如下那样变换原图像中的该位置处的像素值，从而生成背景图像。
背景图像生成部5将原图像中的、字符图像位置(即字符图像内像素值为1的像素的位置)处的像素值变换为与连通像素集合外接的矩形周围的至少一部分像素在原图像中的像素值的平均值，从而生成背景图像。
图2是表示在图1所示的图像处理装置中提取出的连通像素集合的一例的图。
图2(A)所示的例子是在原图像中存在“工”这一字符时的例子，在该例子中，检测到连通像素集合101，并确定了与该连通像素集合101外接的矩形102。在该例子中，根据矩形102周围的附以星状标记的像素在原图像中的像素值来确定背景图像中的、该连通像素集合101的位置处的像素值。
图2(B)所示的例子是在原图像中存在“E”这一字符时的例子，在该例子中，检测到连通像素集合111，并确定了与该连通像素集合111外接的矩形112。在该例子中，根据矩形112周围的附以星状标记的像素在原图像中的像素值来确定背景图像中的、该连通像素集合111的位置处的像素值。
图2(C)所示的例子是在原图像中存在“つ”这一字符时的例子，在该例子中，检测到连通像素集合121，并确定了与该连通像素集合121外接的矩形122。在该例子中，根据矩形122周围的附以星状标记的像素在原图像中的像素值来确定背景图像中的、该连通像素集合121的位置处的像素值。
另外，背景图像生成部5也可以将原图像中的、字符图像位置处的像素值变换为上述矩形周围的所有像素在原图像中的像素值的平均值，从而生成背景图像。
另外，背景图像生成部5也可以将原图像中的、字符图像位置处的像素值变换为位于上述矩形周围的四个顶点处的四个像素(图2中的黑色星状标记的像素)在原图像中的像素值的平均值，从而生成背景图像。
另外，当存在被结合的连通像素集合时，二值图像生成部4按照该连通像素集合的结合组(group)的颜色对结合后的连通像素集合进行分类，并针对各种颜色分别生成字符图像。此时，当未被结合的连通像素集合的颜色与被结合的连通像素集合的颜色相同时，则它们被包含在同一字符图像中。而且，针对结合后的连通像素集合，背景图像生成部5将原图像中的、字符图像位置处的像素值变换为与结合后的连通像素集合整体外接的矩形周围的至少一部分像素在原图像中的像素值的平均值，从而生成背景图像。
图像压缩部6将上述字符图像的图像数据和背景图像的图像数据按照互不相同的压缩方式加以压缩。例如，图像压缩部6将字符图像的图像数据按照MMR(Modified Modified READ、改进的二维压缩编码)方式加以压缩，而将背景图像的图像数据按照JPEG(Joint Photographic ExpertsGroup、联合图像专家组)方式加以压缩。另外，字符图像的图像数据存在与颜色的数量相同数量的数据并且分别被压缩。另外，各种颜色的值以与该颜色的字符图像的压缩后的图像数据相对应的方式进行管理。
接下来，对于上述图像处理装置的动作进行说明。
首先，边缘图像生成部1检测原图像中的边缘，并生成由检测出的边缘构成的边缘图像。
接着，连通像素提取部2提取边缘图像内的连通像素集合，并以能够作为一个集合进行识别的方式来管理相连的连通像素。
此时，连通像素结合部3确定与由连通像素提取部2提取出的连通像素集合外接的矩形的位置和尺寸，当存在该矩形相互靠近的连通像素集合时，检测出该矩形相互靠近的连通像素集合并将其结合为一个连通像素集合。
然后，二值图像生成部4按照连通像素集合的颜色(即原图像内的颜色)对连通像素集合进行分类，并针对各种颜色分别生成字符图像。
由此，按照颜色生成字符图像。
另外，背景图像生成部5根据上述字符图像生成原图像的背景图像。此时，如上所述，背景图像生成部5将原图像中的、字符图像位置处的像素值变换为与连通像素集合外接的矩形周围的至少一部分像素在原图像中的像素值的平均值，从而生成背景图像。
由此，生成背景图像。
然后，图像压缩部6将上述字符图像的图像数据和背景图像的图像数据按照互不相同的压缩方式加以压缩。
由此，将字符图像和背景图像从原图像中分离出来，并将各图像数据分别加以压缩。
另外，上述实施方式涉及的图像处理装置如下那样检测与空心字符(outline character)等的浓度反转字符(thickness inverted character)(即浓度低于背景的字符)对应的连通像素集合。二值图像生成部4根据与连通像素集合(包括结合后的连通像素集合)外接的矩形内的四个顶点处的像素在原图像内的亮度值来确定连通像素集合为标准字符(normalcharacter)(浓度反转字符以外的其他字符)、浓度反转字符以及非字符(non-character)中的哪一种。
在该实施方式中，当与连通像素集合(包括结合后的连通像素集合)外接的矩形内的四个顶点处的像素在原图像内的亮度值全部大于规定的二值化阈值时，二值图像生成部4判断连通像素集合为标准字符，当上述四个亮度值全部小于该二值化阈值时，二值图像生成部4判断连通像素集合为浓度反转字符，在其他情况下，二值图像生成部4判断连通像素集合为非字符。
与标准字符时同样地，浓度反转字符时也如上述实施方式所示按照浓度反转字符的颜色生成字符图像。即，针对浓度反转字符和标准字符生成字符图像，而不针对非字符生成字符图像。
图3是表示在图1所示的图像处理装置中提取出的连通像素集合的另一例的图。
图3(A)所示的例子是在原图像中存在“ェ”这一空心字符时的例子，在该例子中，检测到连通像素集合201，并确定了与该连通像素集合201外接的矩形202。在此，根据矩形202内的四个顶点处的像素(白色星状标记的像素)在原图像中的亮度值来确定该连通像素集合201为空心字符。
图3(B)所示的例子是在原图像中存在“E”这一空心字符时的例子，在该例子中，检测到连通像素集合211，并确定了与该连通像素集合211外接的矩形212。在此，根据矩形212内的四个顶点处的像素(白色星状标记的像素)在原图像中的亮度值来确定该连通像素集合211为空心字符。
图3(C)所示的例子是在原图像中存在“つ”这一空心字符时的例子，在该例子中，检测到连通像素集合221，并确定了与该连通像素集合221外接的矩形222。在此，根据矩形222内的四个顶点处的像素(白色星状标记的像素)在原图像中的亮度值来确定该连通像素集合221为空心字符。
如上所述，根据上述实施方式，边缘图像生成部1检测原图像中的边缘并生成由检测出的边缘构成的边缘图像，连通像素提取部2提取该边缘图像内的连通像素集合，二值图像生成部4按照连通像素集合的颜色对连通像素集合进行分类，并针对各种颜色分别生成字符图像，其中，该字符图像为二值图像。
另外，背景图像生成部5根据该字符图像生成原图像的背景图像。然后，图像压缩部6将字符图像的图像数据和背景图像的图像数据按照互不相同的压缩方式加以压缩。而且，二值图像生成部4根据与连通像素集合外接的矩形内的四个顶点处的像素在原图像中的亮度值来确定该连通像素集合为浓度反转字符、标准字符以及非字符中的哪一种，并且针对浓度反转字符和标准字符生成字符图像。
由此，由于是通过仅提取关于具有点(dot)的像素的连通像素集合而不提取关于不具有点的像素的连通像素集合，由此来检测浓度反转字符和标准字符，因此，能够高速地检测出原图像中的浓度反转字符和标准字符。
另外，上述实施方式为本发明的适宜的例子，但本发明并不限定于此，在不脱离本发明的要旨的范围内能够进行各种变形、变更。
(工业上的可利用性)
本发明可以适用于例如图像数据的压缩中。

Claims (5)

1.一种图像处理装置，其特征在于，具备：
边缘图像生成部，其检测原图像中的边缘并生成由检测出的所述边缘构成的边缘图像；
连通像素提取部，其提取所述边缘图像内的连通像素集合；
二值图像生成部，其按照所述连通像素集合的颜色对所述连通像素集合进行分类，并针对各种所述颜色分别生成字符图像，其中，所述字符图像为二值图像；
背景图像生成部，其根据所述字符图像生成所述原图像的背景图像；以及
图像压缩部，其将所述字符图像的图像数据和所述背景图像的图像数据按照互不相同的压缩方式加以压缩，
所述二值图像生成部，根据与所述连通像素集合外接的矩形内的四个顶点处的像素在原图像内的亮度值，确定所述连通像素集合为浓度反转字符、标准字符以及非字符中的哪一种，并且针对所述浓度反转字符和所述标准字符生成所述字符图像。
2.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
当所述亮度值全部小于规定的二值化阈值时，所述二值图像生成部判断所述连通像素集合为浓度反转字符，
当所述亮度值全部大于所述二值化阈值时，所述二值图像生成部判断所述连通像素集合为标准字符，
当所述亮度值中的至少一个大于所述二值化阈值且所述亮度值中的至少一个小于所述二值化阈值时，所述二值图像生成部判断所述连通像素集合为非字符。
3.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，
所述图像处理装置还具备连通像素结合部，其中，所述连通像素结合部检测与所述连通像素集合外接的矩形相互靠近的多个所述连通像素集合，并将多个所述连通像素集合结合为一个连通像素集合，
针对结合后的连通像素集合，所述二值图像生成部根据与结合后的连通像素集合外接的矩形内的四个顶点处的像素在原图像内的亮度值来确定结合后的连通像素集合为浓度反转字符、标准字符以及非字符中的哪一种。
4.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，
所述背景图像生成部将所述原图像中的、所述字符图像的位置处的像素值变换为所述矩形周围的至少一部分像素在所述原图像中的像素值的平均值，从而生成所述背景图像。
5.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，
所述原图像为多值的彩色图像，
所述边缘图像生成部仅生成所述原图像的亮度成分的图像，并在该图像中检测边缘且生成由检测出的所述边缘构成的边缘图像。
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