JP2000040153A - 画像処理方法、画像処理プログラムを記録した媒体及び画像処理装置 - Google Patents
画像処理方法、画像処理プログラムを記録した媒体及び画像処理装置Info
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- JP2000040153A JP2000040153A JP10206293A JP20629398A JP2000040153A JP 2000040153 A JP2000040153 A JP 2000040153A JP 10206293 A JP10206293 A JP 10206293A JP 20629398 A JP20629398 A JP 20629398A JP 2000040153 A JP2000040153 A JP 2000040153A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は文字や罫線を鮮明に表現した二値画
像を提供できる画像処理方法、画像処理プログラムを記
録した媒体及び画像処理装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 入力された濃淡画像から二値画像を生成
する画像処理装置において、処理対象の濃淡画像を入力
する手段（１１）と、入力された濃淡画像を格納する手
段（１２）と、濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値
のヒストグラムを求める手段（１３）と、ヒストグラム
に濃度値の濃い画素情報を付加する手段（１４）と、任
意の濃度値を境界濃度値として画素値を２群に分け、各
群内の濃度値の分散を求め、かつ各群間の濃度値の分散
を求める手段（１５，１６）と、群間分散の郡内分散の
和に対する比を評価値として求める手段（１７）と、該
評価値が最大となる境界濃度値を注目画素の二値化閾値
として決定する手段（１８）と、決定した二値化閾値を
格納する手段（１９）と、決定した二値化閾値により各
画素の二値化を行なって二値画像を生成する手段（２
０）とを具備する。
像を提供できる画像処理方法、画像処理プログラムを記
録した媒体及び画像処理装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 入力された濃淡画像から二値画像を生成
する画像処理装置において、処理対象の濃淡画像を入力
する手段（１１）と、入力された濃淡画像を格納する手
段（１２）と、濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値
のヒストグラムを求める手段（１３）と、ヒストグラム
に濃度値の濃い画素情報を付加する手段（１４）と、任
意の濃度値を境界濃度値として画素値を２群に分け、各
群内の濃度値の分散を求め、かつ各群間の濃度値の分散
を求める手段（１５，１６）と、群間分散の郡内分散の
和に対する比を評価値として求める手段（１７）と、該
評価値が最大となる境界濃度値を注目画素の二値化閾値
として決定する手段（１８）と、決定した二値化閾値を
格納する手段（１９）と、決定した二値化閾値により各
画素の二値化を行なって二値画像を生成する手段（２
０）とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理方法、画
像処理プログラムを記録した媒体及び画像処理装置に関
し、特に紙面に記入された文字を光学的に認識する際濃
淡画像から文字認識を行なう方法及びその前処理に好適
な二値画像を生成する画像処理方法及び装置に関する。
像処理プログラムを記録した媒体及び画像処理装置に関
し、特に紙面に記入された文字を光学的に認識する際濃
淡画像から文字認識を行なう方法及びその前処理に好適
な二値画像を生成する画像処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の光学的文字認識技術のほとんど
は、二値画像が対象であり、またその画質によって精度
が大きく左右されるため、適切な二値画像を得ることは
認識にとって必要不可欠なことである。認識対象文書は
単色であるとは限らず、濃淡画像で表現した場合は、そ
の濃度は様々であり、これを二値化するための閾値を決
めることは難しい問題である。たとえば、罫線が赤で、
文字が黒で書かれている場合は罫線をきれいに再現する
閾値で二値化を行なうと濃度が罫線よりも濃い文字がつ
ぶれ気味の画像になり、文字認識に悪影響を及ぼす。逆
に文字をきれいに再現する閾値で二値化すると罫線がか
すれてしまい、文字との区別がつきにくくなりこれも文
字認識に悪い影響がある。特許第２５７０１８４号明細
書には郵便番号用の赤枠と記入される黒文字用に２段階
の閾値をあらかじめ用意し、罫線検知のための画像と、
文字認識のための画像を生成することで、文字認識の精
度を高めようとするものが開示されている。
は、二値画像が対象であり、またその画質によって精度
が大きく左右されるため、適切な二値画像を得ることは
認識にとって必要不可欠なことである。認識対象文書は
単色であるとは限らず、濃淡画像で表現した場合は、そ
の濃度は様々であり、これを二値化するための閾値を決
めることは難しい問題である。たとえば、罫線が赤で、
文字が黒で書かれている場合は罫線をきれいに再現する
閾値で二値化を行なうと濃度が罫線よりも濃い文字がつ
ぶれ気味の画像になり、文字認識に悪影響を及ぼす。逆
に文字をきれいに再現する閾値で二値化すると罫線がか
すれてしまい、文字との区別がつきにくくなりこれも文
字認識に悪い影響がある。特許第２５７０１８４号明細
書には郵便番号用の赤枠と記入される黒文字用に２段階
の閾値をあらかじめ用意し、罫線検知のための画像と、
文字認識のための画像を生成することで、文字認識の精
度を高めようとするものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の方法では、枠や文字の色の変化に弱いという難点が
ある。郵便物の場合でも、文字は黒とは限らないので、
それぞれに最適な閾値は郵便物ごとに違ってしまい、初
めに閾値を決めておいては画質の劣化が起こりやすい。
さらに、一般の文書、帳票では枠や罫線の色も未知であ
る。また、背景も単一色ではなく、複数の色の背景が存
在する可能性があり、画質が劣化してしまうという問題
点があった。
来の方法では、枠や文字の色の変化に弱いという難点が
ある。郵便物の場合でも、文字は黒とは限らないので、
それぞれに最適な閾値は郵便物ごとに違ってしまい、初
めに閾値を決めておいては画質の劣化が起こりやすい。
さらに、一般の文書、帳票では枠や罫線の色も未知であ
る。また、背景も単一色ではなく、複数の色の背景が存
在する可能性があり、画質が劣化してしまうという問題
点があった。
【０００４】本発明は、これらの問題点を解決するため
のものであり、罫線や文字は近傍の背景色とは異なった
濃度であることを利用し、罫線、文字や背景にどのよう
な色が使われていても、文字や罫線を鮮明に表現した二
値画像を提供できる画像処理方法、画像処理プログラム
を記録した媒体及び画像処理装置を提供することを目的
とする。
のものであり、罫線や文字は近傍の背景色とは異なった
濃度であることを利用し、罫線、文字や背景にどのよう
な色が使われていても、文字や罫線を鮮明に表現した二
値画像を提供できる画像処理方法、画像処理プログラム
を記録した媒体及び画像処理装置を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、入力された濃淡画像から二値画像を生成
する画像処理装置において、処理対象の濃淡画像を入力
する処理対象濃淡画像入力手段と、入力された濃淡画像
を格納する処理対象濃淡画像格納手段と、濃淡画像内の
注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求める画素
値ヒストグラム作成手段と、ヒストグラムに濃度値の濃
い画素情報を付加する高濃度画素情報付加手段と、任意
の濃度値を境界濃度値として画素値を２群に分け、各群
内の濃度値の分散を求め、かつ各群間の濃度値の分散を
求める群内・群間分散算出手段と、群間分散の郡内分散
の和に対する比を評価値として求める評価値算出手段
と、該評価値が最大となる境界濃度値を注目画素の二値
化閾値として決定する二値化閾値決定手段と、決定した
二値化閾値を格納する二値化閾値格納手段と、決定した
二値化閾値により各画素の二値化を行なって二値画像を
生成する二値画像生成手段とを具備することに特徴があ
る。よって、文字や罫線を鮮明に表現した二値画像を提
供できる。
決するために、入力された濃淡画像から二値画像を生成
する画像処理装置において、処理対象の濃淡画像を入力
する処理対象濃淡画像入力手段と、入力された濃淡画像
を格納する処理対象濃淡画像格納手段と、濃淡画像内の
注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求める画素
値ヒストグラム作成手段と、ヒストグラムに濃度値の濃
い画素情報を付加する高濃度画素情報付加手段と、任意
の濃度値を境界濃度値として画素値を２群に分け、各群
内の濃度値の分散を求め、かつ各群間の濃度値の分散を
求める群内・群間分散算出手段と、群間分散の郡内分散
の和に対する比を評価値として求める評価値算出手段
と、該評価値が最大となる境界濃度値を注目画素の二値
化閾値として決定する二値化閾値決定手段と、決定した
二値化閾値を格納する二値化閾値格納手段と、決定した
二値化閾値により各画素の二値化を行なって二値画像を
生成する二値画像生成手段とを具備することに特徴があ
る。よって、文字や罫線を鮮明に表現した二値画像を提
供できる。
【０００６】また、画像内の一部の画素に対して二値化
閾値を計算する場合、二値化閾値を計算しなかった画素
は周辺の計算された閾値を参照して二値化閾値を計算す
る二値化閾値補間手段を設けた。よって、処理時間が大
幅に短縮できる。
閾値を計算する場合、二値化閾値を計算しなかった画素
は周辺の計算された閾値を参照して二値化閾値を計算す
る二値化閾値補間手段を設けた。よって、処理時間が大
幅に短縮できる。
【０００７】別の発明としての、入力された濃淡画像か
ら二値画像を生成する画像処理方法は次のような処理を
行なう。濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値のヒス
トグラムを求め、ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報
を付加し、任意の濃度値を境界濃度値として画素値を２
群に分け、各群内の濃度値の分散を求め、各群間の濃度
値の分散を求め、群間分散の郡内分散の和に対する比を
評価値として求め、該評価値が最大となる境界濃度値を
二値化閾値として各画素の二値化を行なう。よって、本
発明の画像処理方法によれば、文字や罫線を鮮明に表現
した二値画像を提供できる。
ら二値画像を生成する画像処理方法は次のような処理を
行なう。濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値のヒス
トグラムを求め、ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報
を付加し、任意の濃度値を境界濃度値として画素値を２
群に分け、各群内の濃度値の分散を求め、各群間の濃度
値の分散を求め、群間分散の郡内分散の和に対する比を
評価値として求め、該評価値が最大となる境界濃度値を
二値化閾値として各画素の二値化を行なう。よって、本
発明の画像処理方法によれば、文字や罫線を鮮明に表現
した二値画像を提供できる。
【０００８】更に、別の発明としての、コンピュータに
より、入力された濃淡画像から二値画像を生成するため
の画像処理プログラムを記録した媒体には、濃淡画像内
の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求める機
能と、ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報を付加する
機能と、任意の濃度値を境界濃度値として画素値を２群
に分ける機能と、各群内の濃度値の分散を求め、各群間
の濃度値の分散を求める機能と、群間分散の郡内分散の
和に対する比を評価値として求める機能と、該評価値が
最大となる境界濃度値を二値化閾値として各画素の二値
化を行なう機能と記録する。よって、本発明の媒体に記
録された画像処理プログラムをコンピュータにより実行
することによれば、文字や罫線を鮮明に表現した二値画
像を提供できる。
より、入力された濃淡画像から二値画像を生成するため
の画像処理プログラムを記録した媒体には、濃淡画像内
の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求める機
能と、ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報を付加する
機能と、任意の濃度値を境界濃度値として画素値を２群
に分ける機能と、各群内の濃度値の分散を求め、各群間
の濃度値の分散を求める機能と、群間分散の郡内分散の
和に対する比を評価値として求める機能と、該評価値が
最大となる境界濃度値を二値化閾値として各画素の二値
化を行なう機能と記録する。よって、本発明の媒体に記
録された画像処理プログラムをコンピュータにより実行
することによれば、文字や罫線を鮮明に表現した二値画
像を提供できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】入力された濃淡画像から二値画像
を生成する画像処理装置において、処理対象の濃淡画像
を入力する処理対象濃淡画像入力手段と、入力された濃
淡画像を格納する処理対象濃淡画像格納手段と、濃淡画
像内の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求め
る画素値ヒストグラム作成手段と、ヒストグラムに濃度
値の濃い画素情報を付加する高濃度画素情報付加手段
と、任意の濃度値を境界濃度値として画素値を２群に分
け、各群内の濃度値の分散を求め、かつ各群間の濃度値
の分散を求める群内・群間分散算出手段と、群間分散の
郡内分散の和に対する比を評価値として求める評価値算
出手段と、該評価値が最大となる境界濃度値を注目画素
の二値化閾値として決定する二値化閾値決定手段と、決
定した二値化閾値を格納する二値化閾値格納手段と、決
定した二値化閾値により各画素の二値化を行なって二値
画像を生成する二値画像生成手段とを具備する。
を生成する画像処理装置において、処理対象の濃淡画像
を入力する処理対象濃淡画像入力手段と、入力された濃
淡画像を格納する処理対象濃淡画像格納手段と、濃淡画
像内の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求め
る画素値ヒストグラム作成手段と、ヒストグラムに濃度
値の濃い画素情報を付加する高濃度画素情報付加手段
と、任意の濃度値を境界濃度値として画素値を２群に分
け、各群内の濃度値の分散を求め、かつ各群間の濃度値
の分散を求める群内・群間分散算出手段と、群間分散の
郡内分散の和に対する比を評価値として求める評価値算
出手段と、該評価値が最大となる境界濃度値を注目画素
の二値化閾値として決定する二値化閾値決定手段と、決
定した二値化閾値を格納する二値化閾値格納手段と、決
定した二値化閾値により各画素の二値化を行なって二値
画像を生成する二値画像生成手段とを具備する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の第１の実施例に係る画像処理装置
の構成を示すブロック図である。同図において、第１の
実施例の画像処理装置は、処理対象濃淡画像入力手段１
１と、処理対象濃淡画像格納手段１２と、画素値ヒスト
グラム作成手段１３と、高濃度画素情報付加手段１４
と、群内分散算出手段１５と、群間分散算出手段１６
と、評価値算出手段１７と、二値化閾値決定手段１８
と、二値化閾値格納手段１９と、二値画像生成手段２０
と、二値画像出力手段２１とを有している。処理対象濃
淡画像入力手段１１はスキャナ等であって処理対象の濃
淡画像を得る。処理対象濃淡画像格納手段１２は濃淡画
像を格納しておく。画素値ヒストグラム作成手段１３は
格納された濃淡画像から注目画素周辺の領域の画素値の
ヒストグラムを作成する。高濃度画素情報付加手段１４
は画像内に存在しない濃度値の濃い画素情報をヒストグ
ラムに付加する。群内分散算出手段１５はある濃度値を
境界に、その上下の２つの画素郡内それぞれの濃度値分
散を求める。群間分散算出手段１６は前記画素群間の濃
度値分散を求める。評価値算出手段１７は群間分散の群
内分散に対する比を評価値として求める。二値化閾値決
定手段１８は全ての濃度値に対して算出した評価値のう
ちで最大のものを与える濃度値を二値化閾値として決定
する。二値化閾値格納手段１９は得られた二値化閾値を
格納する。二値画像生成手段２０は各画素について出力
された二値化閾値に基づいて処理対象の濃淡画像から二
値画像を生成する。二値画像出力手段２１は得られた二
値画像を出力する。
する。図１は本発明の第１の実施例に係る画像処理装置
の構成を示すブロック図である。同図において、第１の
実施例の画像処理装置は、処理対象濃淡画像入力手段１
１と、処理対象濃淡画像格納手段１２と、画素値ヒスト
グラム作成手段１３と、高濃度画素情報付加手段１４
と、群内分散算出手段１５と、群間分散算出手段１６
と、評価値算出手段１７と、二値化閾値決定手段１８
と、二値化閾値格納手段１９と、二値画像生成手段２０
と、二値画像出力手段２１とを有している。処理対象濃
淡画像入力手段１１はスキャナ等であって処理対象の濃
淡画像を得る。処理対象濃淡画像格納手段１２は濃淡画
像を格納しておく。画素値ヒストグラム作成手段１３は
格納された濃淡画像から注目画素周辺の領域の画素値の
ヒストグラムを作成する。高濃度画素情報付加手段１４
は画像内に存在しない濃度値の濃い画素情報をヒストグ
ラムに付加する。群内分散算出手段１５はある濃度値を
境界に、その上下の２つの画素郡内それぞれの濃度値分
散を求める。群間分散算出手段１６は前記画素群間の濃
度値分散を求める。評価値算出手段１７は群間分散の群
内分散に対する比を評価値として求める。二値化閾値決
定手段１８は全ての濃度値に対して算出した評価値のう
ちで最大のものを与える濃度値を二値化閾値として決定
する。二値化閾値格納手段１９は得られた二値化閾値を
格納する。二値画像生成手段２０は各画素について出力
された二値化閾値に基づいて処理対象の濃淡画像から二
値画像を生成する。二値画像出力手段２１は得られた二
値画像を出力する。
【００１１】図２は本発明の第１の実施例の動作フロー
を示すフローチャートである。図１及び図２に基づいて
第１の実施例の動作を以下説明する。
を示すフローチャートである。図１及び図２に基づいて
第１の実施例の動作を以下説明する。
【００１２】先ず、スキャナ等の処理対象濃淡画像入力
手段１１によって、二値化したい原稿の濃淡画像を入力
し（ステップ１０１）、処理対象濃淡画像格納手段１２
に格納する（ステップ１０２）。次に、ある１画素につ
いて注目し、この画素周辺、たとえば１５×１５画素の
範囲について画素値を読み出し、画素値ヒストグラム作
成手段１３により画素値ヒストグラムを作成する（ステ
ップ１０３）。次に、高濃度画素情報付加手段１４によ
り、生成されたヒストグラムに濃度の濃い画素が数画素
あるものとして、その情報をヒストグラムに加える（ス
テップ１０４）。このステップの必要性については後述
することにする。次に、ある濃度値を適当に決め、仮の
二値化閾値とする（ステップ１０５）。この仮の二値化
閾値により、ヒストグラム内の画素情報を、画素値の大
きい画素群と少ない画素群に分割し、群内分散手段１５
により各群内の画素値の分散を、群間分散算出手段１６
により各群間の画素値の分散をそれぞれ算出する（ステ
ップ１０６）。ここで、群間分散υb、群内分散υcは下
記の式（２）のようにして求められるが、先ず各群内の
画素値をｘ1（ｉ）、ｘ2（ｉ）、画素数をｎ1，ｎ2とお
くと、平均値ｅ1，ｅ2、分散υ1，υ2は次の式（１）の
ように求められる。
手段１１によって、二値化したい原稿の濃淡画像を入力
し（ステップ１０１）、処理対象濃淡画像格納手段１２
に格納する（ステップ１０２）。次に、ある１画素につ
いて注目し、この画素周辺、たとえば１５×１５画素の
範囲について画素値を読み出し、画素値ヒストグラム作
成手段１３により画素値ヒストグラムを作成する（ステ
ップ１０３）。次に、高濃度画素情報付加手段１４によ
り、生成されたヒストグラムに濃度の濃い画素が数画素
あるものとして、その情報をヒストグラムに加える（ス
テップ１０４）。このステップの必要性については後述
することにする。次に、ある濃度値を適当に決め、仮の
二値化閾値とする（ステップ１０５）。この仮の二値化
閾値により、ヒストグラム内の画素情報を、画素値の大
きい画素群と少ない画素群に分割し、群内分散手段１５
により各群内の画素値の分散を、群間分散算出手段１６
により各群間の画素値の分散をそれぞれ算出する（ステ
ップ１０６）。ここで、群間分散υb、群内分散υcは下
記の式（２）のようにして求められるが、先ず各群内の
画素値をｘ1（ｉ）、ｘ2（ｉ）、画素数をｎ1，ｎ2とお
くと、平均値ｅ1，ｅ2、分散υ1，υ2は次の式（１）の
ように求められる。
【００１３】[数１]
【００１４】これらを用いて、群間分散υb、群内分散
υcを次式（２）で求められる。
υcを次式（２）で求められる。
【００１５】[数２]
【００１６】次に、求めた群間分散の群内分散に対する
比の値υb／υcを評価値算出手段１７により評価値とし
て求める（ステップ１０７）。この評価値を全ての濃度
値について求め（ステップ１０８）、全ての濃度値につ
いて求めたら最大の評価値を与える濃度値を二値化閾値
決定手段１８により、注目画素に対する二値化閾値とし
て決定し、二値化閾値格納手段１９に格納しておく（ス
テップ１０９）。
比の値υb／υcを評価値算出手段１７により評価値とし
て求める（ステップ１０７）。この評価値を全ての濃度
値について求め（ステップ１０８）、全ての濃度値につ
いて求めたら最大の評価値を与える濃度値を二値化閾値
決定手段１８により、注目画素に対する二値化閾値とし
て決定し、二値化閾値格納手段１９に格納しておく（ス
テップ１０９）。
【００１７】この処理を処理対象領域の全画素について
行い（ステップ１１０）、格納しておいた閾値により、
二値画像生成手段２０により各画素の二値画像の画素値
を決定し、二値画像出力手段２１により二値画像として
出力する（ステップ１１１）。
行い（ステップ１１０）、格納しておいた閾値により、
二値画像生成手段２０により各画素の二値画像の画素値
を決定し、二値画像出力手段２１により二値画像として
出力する（ステップ１１１）。
【００１８】この二値化閾値の決定は以下のような考え
方に基づいている。ある文書が白い紙に黒い文字で印刷
してある場合、濃淡画像で取り込んで画素値ヒストグラ
ムを画面全体の画素に対して生成した場合、ヒストグラ
ムのピークは、図３の（ａ），（ｂ）に示すように、大
きく２つの山に分かれるであろう。それぞれ、文字に相
当する濃度の濃い画素値のピークと、背景に相当する濃
度の薄い画素値のピークである。これを適当な閾値で切
って二値化する場合に、閾値の上下の群で、群内の分散
が小さく、群間の分散が大きければ各群の分離が良いと
言え、妥当な二値化が行われたとすることができる。ゆ
えに、群間分散の群内分散に対する比が評価値として用
いられるのである。
方に基づいている。ある文書が白い紙に黒い文字で印刷
してある場合、濃淡画像で取り込んで画素値ヒストグラ
ムを画面全体の画素に対して生成した場合、ヒストグラ
ムのピークは、図３の（ａ），（ｂ）に示すように、大
きく２つの山に分かれるであろう。それぞれ、文字に相
当する濃度の濃い画素値のピークと、背景に相当する濃
度の薄い画素値のピークである。これを適当な閾値で切
って二値化する場合に、閾値の上下の群で、群内の分散
が小さく、群間の分散が大きければ各群の分離が良いと
言え、妥当な二値化が行われたとすることができる。ゆ
えに、群間分散の群内分散に対する比が評価値として用
いられるのである。
【００１９】ここで、画像全体でヒストグラムを生成す
るのではなく、ある注目画素の周辺部のみの画素情報か
らヒストグラムを生成することを考える。画面全体で１
つの閾値を設置する場合に比べ、このように画素毎に画
素周辺の情報だけで閾値を設定すれば、きめ細かい閾値
設定ができるので、文字等を鮮明再現して二値化でき
る。また、文字が中間色であっても、周辺の画素に比べ
て相対的に濃度が濃ければ黒画素として抽出できるの
で、後段に文字認識がある場合などに有効である。とこ
ろが、ヒストグラム作成時の注目画素周辺の参照領域に
背景領域と文字領域がともに存在すれば問題はないが、
図３の（ｂ）のようにこの参照領域内に背景領域しかな
い場合はヒストグラムにピークが１つしか存在せず、そ
の場合はヒストグラムのピーク上に閾値が設定され、結
果として二値画像は本来白になるべき領域が白黒入り交
じった画像になってしまうことが多い。これを避けるた
めに、ヒストグラムに濃度の高い（黒い）画素情報を数
画素分付け加える。これにより、閾値設定がヒストグラ
ムのピークを外れるので、鮮明な二値化ができ、同時に
背景領域も白に分類される。文字・背景がともにある参
照領域の場合は、付加したのが数画素分であるため、そ
れに比べて画素数のはるかに多い文字領域の部分を超え
て濃度の濃い側に閾値が設定されることはない。
るのではなく、ある注目画素の周辺部のみの画素情報か
らヒストグラムを生成することを考える。画面全体で１
つの閾値を設置する場合に比べ、このように画素毎に画
素周辺の情報だけで閾値を設定すれば、きめ細かい閾値
設定ができるので、文字等を鮮明再現して二値化でき
る。また、文字が中間色であっても、周辺の画素に比べ
て相対的に濃度が濃ければ黒画素として抽出できるの
で、後段に文字認識がある場合などに有効である。とこ
ろが、ヒストグラム作成時の注目画素周辺の参照領域に
背景領域と文字領域がともに存在すれば問題はないが、
図３の（ｂ）のようにこの参照領域内に背景領域しかな
い場合はヒストグラムにピークが１つしか存在せず、そ
の場合はヒストグラムのピーク上に閾値が設定され、結
果として二値画像は本来白になるべき領域が白黒入り交
じった画像になってしまうことが多い。これを避けるた
めに、ヒストグラムに濃度の高い（黒い）画素情報を数
画素分付け加える。これにより、閾値設定がヒストグラ
ムのピークを外れるので、鮮明な二値化ができ、同時に
背景領域も白に分類される。文字・背景がともにある参
照領域の場合は、付加したのが数画素分であるため、そ
れに比べて画素数のはるかに多い文字領域の部分を超え
て濃度の濃い側に閾値が設定されることはない。
【００２０】上記第１の実施例に示した方法では、鮮明
な二値化ができるが、画素ごとに分散計算など複雑な計
算を行って閾値を求めるので、処理時間が増大しやすい
欠点を持つ。そこで、例えば３画素ごとに第１の実施例
の方法で閾値を求め、残りの画素はそれらの閾値の線型
補間で求めれば処理時間が大幅短縮に短縮される。これ
を本発明の第２の実施例として以下説明する。
な二値化ができるが、画素ごとに分散計算など複雑な計
算を行って閾値を求めるので、処理時間が増大しやすい
欠点を持つ。そこで、例えば３画素ごとに第１の実施例
の方法で閾値を求め、残りの画素はそれらの閾値の線型
補間で求めれば処理時間が大幅短縮に短縮される。これ
を本発明の第２の実施例として以下説明する。
【００２１】図４は本発明の第２の実施例に係る画像処
理装置の構成を示すブロック図、図５は第２の実施例の
動作を示すフローチャートである。図４において、図１
と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。異なる構成要素
としては、基準値以外の画素（未決定画素と呼ぶ）の閾
値を、基準画素に対して求めた閾値から補間する二値化
閾値補間手段２２である。
理装置の構成を示すブロック図、図５は第２の実施例の
動作を示すフローチャートである。図４において、図１
と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。異なる構成要素
としては、基準値以外の画素（未決定画素と呼ぶ）の閾
値を、基準画素に対して求めた閾値から補間する二値化
閾値補間手段２２である。
【００２２】図４及び図５に基づいて第２の実施例の動
作を説明するが、上記第１の実施例と同じ方法で閾値を
求める（ステップ２０１〜２０９）のは、画像上の数画
素おきの画素（基準画素と呼ぶことにする）だけであ
る。ステップ２１０で基準画素全てについて閾値を求め
たかどうか判定する。全てについて閾値を求め終わった
ら、二値化閾値補間手段２２により、基準値以外の画素
（未決定画素と呼ぶ）の閾値を、基準画素に対して求め
た閾値から補間することで求める（ステップ２１１）。
求めた閾値は二値化閾値格納手段１９に格納する（ステ
ップ２１２）。未決定画素の全てについて閾値を求め終
わったら（ステップ２１３）、求めた閾値から二値画像
を生成し（ステップ２１４）、出力して（ステップ２１
５）終了する。
作を説明するが、上記第１の実施例と同じ方法で閾値を
求める（ステップ２０１〜２０９）のは、画像上の数画
素おきの画素（基準画素と呼ぶことにする）だけであ
る。ステップ２１０で基準画素全てについて閾値を求め
たかどうか判定する。全てについて閾値を求め終わった
ら、二値化閾値補間手段２２により、基準値以外の画素
（未決定画素と呼ぶ）の閾値を、基準画素に対して求め
た閾値から補間することで求める（ステップ２１１）。
求めた閾値は二値化閾値格納手段１９に格納する（ステ
ップ２１２）。未決定画素の全てについて閾値を求め終
わったら（ステップ２１３）、求めた閾値から二値画像
を生成し（ステップ２１４）、出力して（ステップ２１
５）終了する。
【００２３】次に、本実施例の補間方法に関して説明す
ると、閾値を求めたい画素の位置を（Ｘ，Ｙ）、求めた
い二値化閾値をＺとおく。最近傍の基準画素３点
（ｘi，ｙi ）（ｉ＝１，２，３）とその二値化閾値ｚi
を３次元空間上の座標値とし、それから３点を通る平面
の式を計算する。
ると、閾値を求めたい画素の位置を（Ｘ，Ｙ）、求めた
い二値化閾値をＺとおく。最近傍の基準画素３点
（ｘi，ｙi ）（ｉ＝１，２，３）とその二値化閾値ｚi
を３次元空間上の座標値とし、それから３点を通る平面
の式を計算する。
【００２４】平面の式の係数をａ〜ｄとすると、連立方
程式 aｘi+bｙi+cｚi+d＝0が得られるので、これを解け
ば平面の式が得られる。得られた平面の式に（Ｘ，Ｙ）
を代入し、二値化閾値Ｚを求める。なお、上述の補間方
法は一例であって他の方法であってもよい。
程式 aｘi+bｙi+cｚi+d＝0が得られるので、これを解け
ば平面の式が得られる。得られた平面の式に（Ｘ，Ｙ）
を代入し、二値化閾値Ｚを求める。なお、上述の補間方
法は一例であって他の方法であってもよい。
【００２５】図６は本発明の第３の実施例の構成を示す
ブロック図である。同図において、ＣＰＵ３１、メモリ
３２、ハードディスク３３、入力装置３４、ＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブ３５、ディスプレイ３６、マウスなどからな
る汎用の処理装置を含んで構成する。また、ＣＤ−ＲＯ
Ｍなどの記録媒体３７には、本発明の帳票種識別の処理
機能や処理手順を実現させるためのプログラムが記録さ
れている。また、登録・処理対象の帳票の原稿画像は、
例えばハードディスク３３などに格納されている。ＣＰ
Ｕ３１は、記録媒体３７から上記した処理機能、手順を
実現するプログラムを読み出して実行し、二値化の結果
をディスプレイ３６などに出力する。
ブロック図である。同図において、ＣＰＵ３１、メモリ
３２、ハードディスク３３、入力装置３４、ＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブ３５、ディスプレイ３６、マウスなどからな
る汎用の処理装置を含んで構成する。また、ＣＤ−ＲＯ
Ｍなどの記録媒体３７には、本発明の帳票種識別の処理
機能や処理手順を実現させるためのプログラムが記録さ
れている。また、登録・処理対象の帳票の原稿画像は、
例えばハードディスク３３などに格納されている。ＣＰ
Ｕ３１は、記録媒体３７から上記した処理機能、手順を
実現するプログラムを読み出して実行し、二値化の結果
をディスプレイ３６などに出力する。
【００２６】なお、上記説明した各実施例に限定する必
要はなく、特許請求の範囲に記載の範囲内であれば多種
の変形や置換可能であることは言うまでもない。
要はなく、特許請求の範囲に記載の範囲内であれば多種
の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理対象の濃淡画像を入力する処理対象濃淡画像入力手
段と、入力された濃淡画像を格納する処理対象濃淡画像
格納手段と、濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値の
ヒストグラムを求める画素値ヒストグラム作成手段と、
ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報を付加する高濃度
画素情報付加手段と、任意の濃度値を境界濃度値として
画素値を２群に分け、各群内の濃度値の分散を求め、か
つ各群間の濃度値の分散を求める群内・群間分散算出手
段と、群間分散の郡内分散の和に対する比を評価値とし
て求める評価値算出手段と、該評価値が最大となる境界
濃度値を注目画素の二値化閾値として決定する二値化閾
値決定手段と、決定した二値化閾値を格納する二値化閾
値格納手段と、決定した二値化閾値により各画素の二値
化を行なって二値画像を生成する二値画像生成手段とを
具備することにより、文字や罫線を鮮明に表現した二値
画像を提供できる。
処理対象の濃淡画像を入力する処理対象濃淡画像入力手
段と、入力された濃淡画像を格納する処理対象濃淡画像
格納手段と、濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値の
ヒストグラムを求める画素値ヒストグラム作成手段と、
ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報を付加する高濃度
画素情報付加手段と、任意の濃度値を境界濃度値として
画素値を２群に分け、各群内の濃度値の分散を求め、か
つ各群間の濃度値の分散を求める群内・群間分散算出手
段と、群間分散の郡内分散の和に対する比を評価値とし
て求める評価値算出手段と、該評価値が最大となる境界
濃度値を注目画素の二値化閾値として決定する二値化閾
値決定手段と、決定した二値化閾値を格納する二値化閾
値格納手段と、決定した二値化閾値により各画素の二値
化を行なって二値画像を生成する二値画像生成手段とを
具備することにより、文字や罫線を鮮明に表現した二値
画像を提供できる。
【００２８】また、画像内の一部の画素に対して二値化
閾値を計算する場合、二値化閾値を計算しなかった画素
は周辺の計算された閾値を参照して二値化閾値を計算す
る二値化閾値補間手段を設けたことにより、処理時間が
大幅短縮に短縮できる。別の発明として、濃淡画像内の
注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求め、ヒス
トグラムに濃度値の濃い画素情報を付加し、任意の濃度
値を境界濃度値として画素値を２群に分け、各群内の濃
度値の分散を求め、各群間の濃度値の分散を求め、群間
分散の郡内分散の和に対する比を評価値として求め、該
評価値が最大となる境界濃度値を二値化閾値として各画
素の二値化を行なうことにより、文字や罫線を鮮明に表
現した二値画像を提供できる。
閾値を計算する場合、二値化閾値を計算しなかった画素
は周辺の計算された閾値を参照して二値化閾値を計算す
る二値化閾値補間手段を設けたことにより、処理時間が
大幅短縮に短縮できる。別の発明として、濃淡画像内の
注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求め、ヒス
トグラムに濃度値の濃い画素情報を付加し、任意の濃度
値を境界濃度値として画素値を２群に分け、各群内の濃
度値の分散を求め、各群間の濃度値の分散を求め、群間
分散の郡内分散の和に対する比を評価値として求め、該
評価値が最大となる境界濃度値を二値化閾値として各画
素の二値化を行なうことにより、文字や罫線を鮮明に表
現した二値画像を提供できる。
【００２９】更に、別の発明としての、コンピュータに
より、入力された濃淡画像から二値画像を生成するため
の画像処理プログラムを記録した媒体には、濃淡画像内
の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求める機
能と、前記ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報を付加
する機能と、任意の濃度値を境界濃度値として画素値を
２群に分ける機能と、各群内の濃度値の分散を求め、各
群間の濃度値の分散を求める機能と、前記群間分散の前
記郡内分散の和に対する比を評価値として求める機能
と、該評価値が最大となる前記境界濃度値を二値化閾値
として各画素の二値化を行なう機能と記録する。よっ
て、本発明の媒体に記録された画像処理プログラムをコ
ンピュータにより実行することによれば、文字や罫線を
鮮明に表現した二値画像を提供できる。
より、入力された濃淡画像から二値画像を生成するため
の画像処理プログラムを記録した媒体には、濃淡画像内
の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラムを求める機
能と、前記ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報を付加
する機能と、任意の濃度値を境界濃度値として画素値を
２群に分ける機能と、各群内の濃度値の分散を求め、各
群間の濃度値の分散を求める機能と、前記群間分散の前
記郡内分散の和に対する比を評価値として求める機能
と、該評価値が最大となる前記境界濃度値を二値化閾値
として各画素の二値化を行なう機能と記録する。よっ
て、本発明の媒体に記録された画像処理プログラムをコ
ンピュータにより実行することによれば、文字や罫線を
鮮明に表現した二値画像を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る画像処理装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】本発明におけるヒストグラムと閾値決定の関係
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る画像処理装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図６】本発明の第３の実施例に係る画像処理装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
１１ 処理対象濃淡画像入力手段 １２ 処理対象濃淡画像格納手段 １３ 画素値ヒストグラム作成手段 １４ 高濃度画素情報付加手段 １５ 群内分散算出手段 １６ 群間分散算出手段 １７ 評価値算出手段 １８ 二値化閾値決定手段 １９ 二値化閾値格納手段 ２０ 二値画像生成手段 ２１ 二値画像出力手段 ２２ 二値化閾値補間手段
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B029 AA01 DD06 DD07 EE08 5B057 AA11 BA30 CA08 CA12 CA16 CB06 CB12 CB16 CC02 CE12 CH01 CH09 CH11 DB02 DB09 DC23 5C077 MP05 NN02 NP01 PP43 PQ12 PQ19 PQ20 PQ22 RR02 RR15
Claims (6)
- 【請求項１】 入力された濃淡画像から二値画像を生成
する画像処理方法において、 濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラム
を求め、 前記ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報を付加し、 任意の濃度値を境界濃度値として画素値を２群に分け、 各群内の濃度値の分散を求め、各群間の濃度値の分散を
求め、 前記群間分散の前記郡内分散の和に対する比を評価値と
して求め、 該評価値が最大となる前記境界濃度値を二値化閾値とし
て各画素の二値化を行なうことを特徴とする画像処理方
法。 - 【請求項２】 画像内の一部の画素に対して二値化閾値
を計算する場合、二値化閾値を計算しなかった画素は周
辺の計算された閾値を参照して二値化閾値を計算する請
求項１記載の画像処理方法。 - 【請求項３】 コンピュータにより、入力された濃淡画
像から二値画像を生成するための画像処理プログラムを
記録した媒体であって、 濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラム
を求める機能と、前記ヒストグラムに濃度値の濃い画素
情報を付加する機能と、任意の濃度値を境界濃度値とし
て画素値を２群に分ける機能と、各群内の濃度値の分散
を求め、各群間の濃度値の分散を求める機能と、前記群
間分散の前記郡内分散の和に対する比を評価値として求
める機能と、該評価値が最大となる前記境界濃度値を二
値化閾値として各画素の二値化を行なう機能とからなる
画像処理プログラムを記録した媒体。 - 【請求項４】 画像内の一部の画素に対して二値化閾値
を計算する場合、二値化閾値を計算しなかった画素は周
辺の計算された閾値を参照して二値化閾値を計算する機
能を含む請求項３記載の画像処理プログラムを記録した
媒体。 - 【請求項５】 入力された濃淡画像から二値画像を生成
する画像処理装置において、 処理対象の濃淡画像を入力する処理対象濃淡画像入力手
段と、 入力された濃淡画像を格納する処理対象濃淡画像格納手
段と、 濃淡画像内の注目画素周辺領域の濃度値のヒストグラム
を求める画素値ヒストグラム作成手段と、 前記ヒストグラムに濃度値の濃い画素情報を付加する高
濃度画素情報付加手段と、 任意の濃度値を境界濃度値として画素値を２群に分け、
各群内の濃度値の分散を求め、かつ各群間の濃度値の分
散を求める群内・群間分散算出手段と、 前記群間分散の前記郡内分散の和に対する比を評価値と
して求める評価値算出手段と、 該評価値が最大となる前記境界濃度値を注目画素の二値
化閾値として決定する二値化閾値決定手段と、 決定した二値化閾値を格納する二値化閾値格納手段と、 決定した二値化閾値により各画素の二値化を行なって二
値画像を生成する二値画像生成手段とを具備することを
特徴とする画像処理装置。 - 【請求項６】 画像内の一部の画素に対して二値化閾値
を計算する場合、二値化閾値を計算しなかった画素は周
辺の計算された閾値を参照して二値化閾値を計算する二
値化閾値補間手段を設けた請求項５記載の画像処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206293A JP2000040153A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 画像処理方法、画像処理プログラムを記録した媒体及び画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206293A JP2000040153A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 画像処理方法、画像処理プログラムを記録した媒体及び画像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000040153A true JP2000040153A (ja) | 2000-02-08 |
Family
ID=16520914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10206293A Pending JP2000040153A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 画像処理方法、画像処理プログラムを記録した媒体及び画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000040153A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006350426A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Noritsu Koki Co Ltd | 瞳領域検出装置、瞳補正処理装置、及び、瞳領域検出方法 |
| WO2007063705A1 (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-07 | Nec Corporation | パターン認識装置、パターン認識方法、およびパターン認識プログラム |
| CN107688813A (zh) * | 2017-09-24 | 2018-02-13 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种字符识别方法 |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP10206293A patent/JP2000040153A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006350426A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Noritsu Koki Co Ltd | 瞳領域検出装置、瞳補正処理装置、及び、瞳領域検出方法 |
| WO2007063705A1 (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-07 | Nec Corporation | パターン認識装置、パターン認識方法、およびパターン認識プログラム |
| US8014601B2 (en) | 2005-11-29 | 2011-09-06 | Nec Corporation | Pattern recognizing apparatus, pattern recognizing method and pattern recognizing program |
| JP4968075B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2012-07-04 | 日本電気株式会社 | パターン認識装置、パターン認識方法、およびパターン認識プログラム |
| CN107688813A (zh) * | 2017-09-24 | 2018-02-13 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种字符识别方法 |
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