JP2000165670A - 画像処理装置および方法ならびに画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光条件、下地や文字または線の濃度にかか
わらず、画像データ中から所望の輪郭を抽出すること。 【解決手段】 画像データ中のすべての画素について４
方向のエッジ端検出用フィルタを用いて濃度ピーク度が
求める。それぞれの画素で最大の濃度ピーク度がエッジ
方向で隣接する画素の間で比較され、最大となる濃度ピ
ーク度を有する画素が高濃度端画素として抽出される。
それぞれの画素で最小の濃度ピーク度がエッジ方向で隣
接する画素の間で比較され、最小となる濃度ピーク度を
有する画素が低濃度端画素として検出される。所定のし
きい値を用いて２値化処理して求められる輪郭画素と高
濃度端画素との距離（Ｂ１，Ｂ２）と、輪郭画素と低濃
度端画素との距離（Ａ１，Ａ２）とが求められ、求めた
距離の比率が所定の値となるようにしきい値Ｔｈが定め
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像処理装置お
よび方法ならびに画像処理プログラムを記録した記録媒
体に関し、特に、デジタルカメラやスキャナ等の撮像装
置で文字や図形情報として得られる画像データを画像処
理する画像処理装置および方法ならびに画像処理プログ
ラムを記録した記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、ＣＣＤ（Charge Coupled Device
）等の撮像センサで撮像した被写体情報をデジタルデ
ータに変換するデータカメラやスキャナが普及してい
る。文字や線で描かれた図形が印刷された紙面をこのデ
ジタルカメラ等で撮影した場合、露光条件等の撮影条件
の違いや、紙面の下地や文字または線の部分の濃度の違
い等により、文字が潰れてしまったり、文字がかすれて
しまったりしてしまうという問題があった。

【０００３】上述の問題点は、得られた画像データに２
値化処理を施す際に、２値化処理に用いるしきい値を変
更することにより解決することができる。これの先行技
術として、得られた画像データから輝度ヒストグラムを
作成し、輝度ヒストグラムから求めた白と黒の各代表値
の平均をしきい値とする技術が特開平７−２１２５９１
号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
先行技術においては、デジタルカメラやスキャナ等の入
力装置で撮影された被写体情報は、露光等の撮影条件に
より、下地や文字または図形の濃度が変化するので、輝
度ヒストグラムから求めた白と黒の各代表値の平均をし
きい値としたのでは文字や図形等のエッジ部分の濃度を
考慮したしきい値の設定をすることができず、文字や図
形の線幅を揃えることは難しい。

【０００５】さらに、文字の中に含まれる細い線を滑ら
かにかつ細い線を細く２値化するのが困難である。

【０００６】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたもので、デジタルカメラやスキャナ等で得られ
る画像データを、露光条件、下地や文字等の濃度にかか
わらず、画像データ中から所望の輪郭を得ることができ
る画像処理装置および方法ならびに画像処理プログラム
を記録した記録媒体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のある局面によ
る画像処理装置は、複数の画素データの配列からなる画
像データを補正する画像処理装置であって、所定のしき
い値を用いて画像データから輪郭を抽出する抽出手段
と、複数の画素データから高濃度端画素と低濃度端画素
とを決定する決定手段と、抽出手段で抽出した輪郭画素
が高濃度端画素および低濃度端画素から所定の距離に位
置するように所定のしきい値を変更するしきい値変更手
段とを備える。

【０００８】好ましくは画像処理装置は、決定手段は、
複数の画素データごとに画素データとその周辺の画素デ
ータとから濃度ピーク度を算出する算出手段を含み、濃
度ピーク度をもとに高濃度端画素と低濃度端画素とを決
定し、しきい値変更手段は、輪郭画素と高濃度端画素お
よび低濃度端画素との距離をそれぞれ算出する手段を含
み、高濃度端画素との距離の平均と低濃度端画素との距
離の平均とが所定の比率となるように所定のしきい値を
変更することを特徴とする。

【０００９】この発明の他の局面による画像処理方法
は、複数の画素データの配列からなる画像データを補正
する画像処理方法であって、所定のしきい値を用いて画
像データから輪郭を抽出する抽出ステップと、複数の画
素データから高濃度端画素と低濃度端画素とを決定する
決定ステップと、抽出ステップで抽出した輪郭画素が高
濃度端画素および低濃度端画素から所定の距離に位置す
るように所定のしきい値を変更するしきい値変更ステッ
プとを含む。

【００１０】この発明の他の局面による画像処理プログ
ラムを記録した記録媒体は、コンピュータによって複数
の画素データの配列からなる画像データを補正する画像
処理プログラムを記録した記録媒体であって、所定のし
きい値を用いて画像データから輪郭を抽出する抽出ステ
ップと、複数の画素データから高濃度端画素と低濃度端
画素とを決定する決定ステップと、抽出ステップで抽出
した輪郭画素が高濃度端画素および低濃度端画素から所
定の距離に位置するように所定のしきい値を変更するし
きい値変更ステップとをコンピュータに実行させる画像
処理プログラムを記録する。

【００１１】これらの発明に従うと、デジタルカメラや
スキャナ等で得られる画像データを、露光条件、下地や
文字等の濃度にかかわらず、画像データ中から所望の輪
郭を得ることができる画像処理装置および方法ならびに
画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供すること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の１
つにおける画像処理装置を適用したデジタルカメラの外
観を示す斜視図である。図２は、図１に示したデジタル
カメラの光学系を模式的に示した図である。デジタルカ
メラ１０は、レンズ１１と、レリーズスイッチ１２と、
外部記憶装置１３とを含む。撮像範囲２１内の被写体
は、レンズ１１を介して撮像センサ２２上に結像する。

【００１３】撮像センサ２２は、ＣＣＤイメージセンサ
であり、光電変換部がｍ×ｎ個配列されている。この光
電変換部のそれぞれが画素に対応し、レリーズスイッチ
１２の押下により、光電変換部から画素データが出力さ
れる。ここではこの画素データの集まりを画像データと
いう。なお、本実施の形態では撮像センサとしてＣＣＤ
イメージセンサを用いたが、光信号を電気信号に変換す
るセンサであれば、ＭＯＳ（metal-oxide-semiconducto
r transistor）、ＣＩＤ（charge injection device
）、ＰＣＤ（plasma coupled device ）等のイメージ
センサでもよい。

【００１４】外部記憶装置１３は、フロッピィディスク
ドライブ、または、ＣＤ−ＲＯＭドライブである。

【００１５】図３は、本実施の形態の１つにおける画像
処理装置の概略構成を示すブロック図である。画像処理
装置は、大きく撮像部２０と画像処理部３０とに分ける
ことができる。撮像部２０は、撮像センサ２２と、Ａ／
Ｄ変換部２３と、画像メモリ２４とを含む。撮像センサ
２２は、レリーズスイッチ１２の押下により、撮像セン
サ２２上に結像した被写体をアナログ信号の画像データ
としてＡ／Ｄ変換部２３に出力する。Ａ／Ｄ変換部２３
は、レリーズスイッチ１２の押下に応じて画像データを
デジタル信号に変換し、画像メモリ２４に送信する。画
像メモリ２４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
で、これに記憶されたデータが画像処理部３０により処
理される。

【００１６】画像処理部３０は、ＣＰＵ（中央演算装
置）３１と、拡大補間処理部３２と、領域判別処理部３
３と、２値化処理部３４とを含む。画像処理部３０で
は、画像メモリ２４に記憶された画像データに対して種
々の処理を行なう。それぞれの処理については後で説明
する。

【００１７】ＣＰＵ３１には他に、出力部３７と、プロ
グラムメモリ３６と、外部記憶装置１３とが接続されて
いる。出力部３７は、画像メモリ２４に記憶されている
画像データを表示出力するディスプレイである。出力部
３７は、画像データを印刷出力するプリンタであっても
よく、また画像データを外部ディスプレイやプリンタに
出力するための出力端子であってもよい。

【００１８】プログラムメモリ３６は、画像処理部３０
で実行する処理を記述したプログラムを記憶するメモリ
である。ＣＰＵ３１は、プログラムメモリ３６に記憶さ
れたプログラムに従って、ＣＰＵ３１に接続された各処
理部等を制御することにより画像処理を行なう。

【００１９】外部記憶装置１３は、フロッピィディスク
３８またはＣＤ−ＲＯＭ３９に記録された画像処理プロ
グラムを読取り、ＣＰＵ３１を介してプログラムメモリ
３６に記憶する。また、フロッピィディスク３８に記憶
された画像データを読込んで、画像メモリ２４に記憶
し、上述の画像処理を行なうこともできる。さらに、画
像メモリ２４に記憶された画像データをフロッピィディ
スク３８に記憶することもできる。外部記憶装置１３を
フロッピィディスクドライブまたはＣＤ−ＲＯＭドライ
ブとしたが、磁気ディスク、ＩＣカード、光磁気ディス
ク等の記録媒体を読取りまたは書込可能な装置を用いて
もよい。

【００２０】なお、本実施の形態においては、拡大補間
処理部３２と領域判別処理部３３と２値化処理部３４と
をＣＰＵ３１とは別の処理部として説明したが、これら
の処理部で行なう処理をプログラムとして記述し、ＣＰ
Ｕ３１で実行するようにしてもよい。この場合には各処
理部３２〜３４は不要となる。

【００２１】また、この画像処理プログラムは、デジタ
ルカメラ内のＲＯＭに予め記憶しておいてもよい。

【００２２】さらに、本実施の形態では、デジタルカメ
ラ内で画像処理プログラムを実行するように構成されて
いるが、画像データをホストコンピュータへ転送した後
にホストコンピュータ内で実行するようにしてもよい。

【００２３】図４は、本実施の形態における画像処理装
置の処理の流れを示すフロー図である。以下各ステップ
における処理について説明する。

【００２４】［ステップＳ０１］撮像部２０で被写体を
撮像する処理が行なわれる。レリーズスイッチ１２の押
下により、撮像センサ２２上に結像した被写体情報が画
像データとして出力され、Ａ／Ｄ変換部２３でデジタル
データに変換した後、画像メモリ２４に記憶される。

【００２５】［ステップＳ０２］領域判別処理部３３
で、画像メモリ２４に記憶されている画像データから、
画像データ中に含まれるデータの属性ごとの領域の判別
を行なう。この判別は画像データ内の２次元周波数分
布、濃度分布、またはエッジ強度分布等に基づいて、文
字、写真、網点等の属性ごとの領域を判別する。文字情
報とは主に２階調で表現された文字からなる画像領域の
属性をいい、写真属性とは中間調濃度で滑らかに表現さ
れた画像領域の属性をいい、網点属性とは新聞中の写真
のように網点により表現された画像領域の属性をいう。
画像データ中の各属性のデータが占める領域が抽出され
て属性とともにＣＰＵ３１に送られる。

【００２６】なお、予め画像データには文字属性の領域
のみが含まれていることが判明していれば、このステッ
プの領域判別処理を省略することができる。

【００２７】［ステップＳ０３］ステップＳ０２におい
て文字属性と判別された領域について、拡大補間処理部
３２で拡大補間処理が行なわれる。これは、文字や線に
関しては、撮像センサ２２の総画素数の制約により十分
な解像度が得られないためになされる処理である。この
ため、文字や線を含む文字属性の領域については、必要
に応じて拡大補間処理により画素密度が高められる。拡
大補間処理としては、キュービック・コンボリューショ
ン補間法やＤＣＴ−ＩＤＣＴ法等の手法がある。本実施
の形態においては、キュービック・コンボリューション
補間法により２倍拡大補間処理を行なう。拡大補間処理
された画像データは画像メモリ２４に記憶される。

【００２８】［ステップＳ０４］拡大補間処理が施され
た画像データに対して２値化処理部３４で２値化処理が
行なわれる。文字や線の輪郭部分は、撮像センサ２２の
特性に起因するぼけと、拡大補間処理部３３により行な
われる拡大補間処理による鈍りにより、ある程度の幅
（画素数）を持ったエッジとなる。このエッジの幅は文
字の線幅に対して大きく（極端な例では、撮像センサ２
２のＣＣＤ上で、ＣＣＤの１〜２画素の幅の細線では、
線のすべてがエッジとなる）、しきい値を用いて２値化
処理した後の文字の線幅は大きく異なることが多い。そ
こで、文字のエッジ部分と２値化後の輪郭との位置関係
に注目し、所望の輪郭が得られるようにしきい値を設定
して２値化を行なう。これについては後で詳しく説明す
る。

【００２９】［ステップＳ０５］その後、階調補正処理
等の他の画像処理を行なう。

【００３０】次に、２値化処理について説明する。図５
は、２値化処理部３４で行なわれる２値化処理の流れを
示すサブフロー図である。図を参照して、２値化処理部
３４は、エッジ高濃度端とエッジ低濃度端とを検出する
処理（ステップＳ１１）と、２値化に用いるしきい値を
設定する処理（ステップＳ１２）と、ステップＳ１２の
２値化しきい値の設定サブルーチンで設定されたしきい
値をもとに２値化を行なう処理（ステップＳ１３）とを
行なう。

【００３１】ここで、エッジ高濃度端とエッジ低濃度端
について説明する。図６は、高濃度端画素と低濃度端画
素を検出するためのエッジ端検出用フィルタを示す図で
ある。図６（Ａ）は横方向、図６（Ｂ）は縦方向、図６
（Ｃ）および（Ｄ）は斜め２方向のエッジ端検出用フィ
ルタをそれぞれ示す。それぞれのエッジ端検出フィルタ
は、幅が１画素で長さが５画素のフィルタとなってお
り、エッジ端検出用フィルタで濃度ピーク度を算出する
対象となる画素が中央の画素に位置する。このフィルタ
の使用方法は、画素１〜画素５が左から右方向に１列に
並んでいる場合に、この図６（Ａ）のフィルタを使用す
ると、画素３における濃度ピーク度は、 −１．３３×（画素１）＋０．３３×（画素２）＋２×
（画素３）＋０．３３×（画素４）−１．３３×（画素
５） の計算式で得られる濃度ピーク度となる。このエッジ端
検出用フィルタは、係数配列が中央の画素を中心とした
対称形をなしており、中心から片側へは画素距離と係数
との１次関数をなし、全係数の総和は零となる。

【００３２】エッジ端検出用フィルタの長さを５画素と
したのは、撮像センサ２２の画素で２画素分の幅の細線
をキュービック・コンボリューション補間法で２倍拡大
補間した際に、その画素幅が５画素未満と観察されるか
らである。エッジ端検出用フィルタの長さが、これより
短いときは、ノイズの影響が大きくなってしまう。した
がって、ｎ倍補間を行なうならば、２ｎ＋１の長さでこ
のフィルタを作成すればよい。なお、拡大補間処理を行
なわないときはｎ＝１となる。

【００３３】図７は、エッジ端検出用フィルタの性質を
表わす図である。図７（Ａ）は細線を、図７（Ｂ）は細
線より太い線を、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）に示す太線を
超える太さの線をそれぞれ拡大補間した場合の横断面で
ある。図６（Ａ）に示した横方向（方向１）のエッジ端
検出用フィルタを用いて濃度ピーク度を算出した結果を
実線で、画素濃度を棒グラフで示す。

【００３４】説明のため横方向に並んだ画素に番号を付
して図７中に示す。図７（Ａ）を参照して、画素濃度が
最大の画素（画素３）で濃度ピーク度が最大となり、画
素濃度が最小の画素（画素１，画素５）で、濃度ピーク
度が最小となる。濃度ピーク度が最小となる画素と濃度
ピーク度が最大となる画素で挟まれた画素が、横方向
（方向１）のエッジ端検出用フィルタで検出されたエッ
ジ部分となる。このようにエッジ端検出用フィルタで算
出される濃度ピーク度は、エッジ部分の高濃度端で最大
値となり、低濃度端で最小値となる。したがって、エッ
ジ部分に含まれる画素の画素濃度の範囲内に２値化に用
いるしきい値Ｔｈを設定すればよい。

【００３５】図７（Ｂ）を参照して、図７（Ａ）で説明
したのと同様に、画素値が最大の画素（画素３，画素
４）で、濃度ピーク度が最大となり、画素値が最小の画
素（画素１，画素６）で、濃度ピーク度が最小となる。

【００３６】図７（Ｃ）を参照して、濃度ピーク度は画
素値が最大の画素（画素３〜画素９）の両端部分（画素
３，画素９）で、極大値が２つ存在する。画素３よりも
左側の画素では、画像濃度が最小となる画素（画素１）
で濃度ピーク度が最小となる。他の１つの濃度ピーク度
が極大となる画素（画素９）の右側の画素について、画
素濃度が最小となる画素（画素１４）で濃度ピーク度が
最小となる。したがって、画素１〜画素１４で表わされ
た太線は、左側の端部では、濃度ピーク度が最小となる
画素（画素１）から極大となる画素（画素３）がエッジ
部分となり、右側の端部では、濃度ピーク度が最小とな
る画素（画素１４）から濃度ピーク度が極大となる画素
（画素９）までが右側のエッジ部分となる。このよう
に、図７（Ｃ）で示した太線においても、図７（Ａ）ま
たは図７（Ｂ）で示した場合と同様に、線の両端部にエ
ッジ部分を検出することができるので、同じ処理を行な
うことができる。

【００３７】上述のエッジ部分は、図６に示した４つの
方向のエッジ端検出用フィルタにより、４方向のエッジ
部が検出される。本実施の形態における画像処理装置で
は、エッジ端検出用フィルタで検出された４方向のエッ
ジ部分より、高濃度端画素と低濃度端画素の検出を行な
う。

【００３８】図８は、高濃度端画素と低濃度端画素の検
出処理の流れを示すサブフロー図である。この処理は、
図５に示した２値化処理のサブルーチンにおけるステッ
プＳ１１で行なわれる処理である。

【００３９】図８を参照して、まず画像データ中から下
地領域に含まれる画素の判別が行なわれる（ステップＳ
３１）。画像データが文字または線画が描かれたデータ
である場合、画像データ中の画素データは、下地の領域
に含まれる画素データと、それ以外の文字または線画も
しくはエッジ部分の領域に含まれる画素データとに分け
ることができる。

【００４０】図９は、画像メモリ２４に記憶されている
画像データについて、画素データの濃度別の度数を表わ
したヒストグラムを示す図である。図を参照して、画素
濃度が高い部分に現われる度数の高い山は、画像データ
中の下地の領域に含まれる画素を表わしている。ヒスト
グラム中の濃度が高い部分に現われる度数の高い山に注
目すれば、この山の裾の部分で濃度が低い側に当たる濃
度をしきい値１として検出できる。検出されたしきい値
１より濃度が高い範囲を下地濃度とする。すなわち、下
地濃度の画素が画像データの中で下地領域に含まれる画
素となる。逆に、しきい値１より濃度が低い範囲を文字
濃度とし、文字濃度の画素は、文字または線あるいはエ
ッジ部分に含まれる画素となる。しきい値１をこのよう
に決定することで、十分に下地らしい部分のみを判別す
ることができ、文字や線のエッジ部分が下地領域に含ま
れることはほとんどない。

【００４１】図８に戻って、次に、４つのエッジ端検出
用フィルタを用いて濃度ピーク度が検出され、それぞれ
の画素について求められた４つの濃度ピーク度のうち最
大値と最小値が画像メモリ２４に記憶される。このと
き、最大の濃度ピーク度を算出したエッジ検出用フィル
タの方向と最小の濃度ピーク度を算出したエッジ検出用
フィルタの方向とが、エッジ方向として濃度ピーク度と
ともに記憶される（ステップＳ３２）。すなわち、濃度
ピーク度はエッジ方向を持つ値である。

【００４２】次に、ステップＳ３１で判別した下地領域
に含まれる画素データについて、それぞれの画素ごとに
４つのエッジ端検出用フィルタで算出された４つの濃度
ピーク度のうち最大の濃度ピーク度と最小の濃度ピーク
度が求められ、最大の濃度ピーク度の平均値と最小の濃
度ピーク度の平均値とを算出する（ステップＳ３３）。
そして、ステップＳ３３で求めた最大の濃度ピーク度の
平均値を、高濃度端画素を検出するためのしきい値２と
し、最小の濃度ピーク度の平均値を低濃度端画素を検出
するためのしきい値３として設定する（ステップＳ３
４）。

【００４３】次に、画像データのすべての画素につい
て、それぞれ以下に説明する処理が繰返される（ステッ
プＳ３５）。

【００４４】４つのエッジ端検出用フィルタで算出され
た４つの濃度ピーク度のうち最大の濃度ピーク度がしき
い値２よりも大きいか否か判断される（ステップＳ３
６）。最大の濃度ピーク度がしきい値２よりも大きい場
合には、最大の濃度ピーク度のエッジ方向で隣接する画
素における最大の濃度ピーク度よりも大きいか否かが判
断される（ステップＳ３７）。最大の濃度ピーク度がし
きい値２よりも大きくない場合には（ステップＳ３６で
ＮＯ）、ステップＳ３９に進む。また、最大の濃度ピー
ク度が、エッジ方向で隣接する画素における最大の濃度
ピーク度と比べて大きくない場合にも（ステップＳ３７
でＮＯ）、ステップＳ３９に進む。

【００４５】最大の濃度ピーク度が、エッジ方向にある
他の画素における最大の濃度ピーク度と比べて大きい場
合には（ステップＳ３７でＹＥＳ）、その画素を高濃度
端画素として画像メモリ２４に登録する。

【００４６】次に、ステップＳ３９では、４つのエッジ
端検出用フィルタで算出された濃度ピーク度のうち最小
の濃度ピーク度がしきい値３よりも小さいか否かが判断
される（ステップＳ３９）。最小の濃度ピーク度がしき
い値３よりも小さくない場合には、ステップＳ３５に進
む。最小の濃度ピーク度がしきい値３よりも小さい場合
には（ステップＳ３９でＹＥＳ）、最小の濃度ピーク度
のエッジ方向で隣接する画素における最小の濃度ピーク
度より小さいか否かが判断される（ステップＳ４０）。
隣接する画素における最小の濃度ピーク度よりも小さく
ない場合にはステップＳ３５に進む。最小の濃度ピーク
度が隣接する画素における最小の濃度ピーク度よりも小
さい場合には（ステップＳ４０でＹＥＳ）、その画素を
低濃度端画素として画像メモリ２４に登録する（ステッ
プＳ４１）。

【００４７】このように、すべての画素について求めら
れた濃度ピーク度の最大値と最小値とから、その画素が
高濃度端画素もしくは低濃度端画素であるか否かが判断
される。すなわち、高濃度端画素は、最大の濃度ピーク
度がしきい値２よりも大きく、かつ最大の濃度ピーク度
のエッジ方向に隣接する画素における最大の濃度ピーク
度よりも大きい濃度ピーク度を持つことを条件に、高濃
度端画素として画像メモリ２４に登録され、低濃度端画
素は、最小の濃度ピーク度がしきい値３よりも小さく、
かつ、最小の濃度ピーク度のエッジ方向で隣接する画素
における最小の濃度ピーク度よりも小さい濃度ピーク度
を持つことを条件に、低濃度端画素として画像メモリ２
４に登録される。

【００４８】図１０は、図８に示す高濃度端画素と低濃
度端画素の検出処理で検出された低濃度端画素と高濃度
端画素とを示す図である。図を参照して、平仮名文字
「は」について、低濃度端画素と高濃度端画素とが示さ
れている。高濃度端画素は、黒色で、低濃度端画素は白
色で示されている。文字「は」が表わされる以外の領域
（黒く塗りつぶした領域）は、先に説明した下地の領域
を示す。

【００４９】図１１は、高濃度端画素と低濃度端画素と
２値化に用いるしきい値Ｔｈとの関係を示す図である。
図１１の上図は、縦方向の細線とその近傍の一部を示
し、下図は、上図に示す画素のうち、横方向に配列した
複数の画素の濃度を示す図である。画素濃度が最も高い
画素が高濃度端画素として抽出され、画素濃度が最も低
い画素の外側に低濃度端画素が２つ抽出されている。縦
方向の細線の場合には、このように、高濃度端画素と低
濃度端画素が抽出されるのが通常である。

【００５０】しきい値Ｔｈを用いた２値化処理を行なう
と、しきい値Ｔｈよりも画素濃度が高い画素で最も外側
に位置する画素（図１１では両端の画素）が輪郭画素と
される。そして、本実施の形態における画像処理装置に
おいては、しきい値Ｔｈの値は次のようにして最適化さ
れる。輪郭画素の中心と高濃度端画素の中心との距離
（Ｂ１もしくはＢ２）と、輪郭画素の中心と低濃度端画
素の中心との距離（Ａ１またはＡ２）とが所定の比率と
なるようにしきい値Ｔｈが定められる。

【００５１】この場合、輪郭画素の中心と高濃度端画素
の中心との距離と輪郭画素の中心と低濃度端画素の中心
との距離は、輪郭画素が複数あるので、それぞれ複数求
まる。したがって、本実施の形態における画像処理装置
では、それぞれの距離を平均した距離を求め、平均した
距離が所定の比率となるようにしきい値Ｔｈを定めてい
る。

【００５２】次に、２値化処理に用いられるしきい値Ｔ
ｈの設定処理について説明する。図１２は、２値化処理
に用いられるしきい値の設定処理の流れを示すサブフロ
ー図である。２値化しきい値の設定処理は、図５で示し
た２値化処理のサブルーチンのステップＳ１２で行なわ
れる処理である。

【００５３】図１２を参照して、２値化処理に用いられ
るしきい値に初期値が設定される（ステップＳ５１）。
このときの初期値としては、上述した下地領域の検出に
用いたしきい値１が設定される。次に、設定されたしき
い値を用いて２値化処理が行なわれると、画像データか
ら文字や線が抽出される。抽出された文字や線の輪郭に
あたる画素（輪郭画素）が求められる。そして、求めら
れた輪郭画素と高濃度端画素との距離および低濃度端画
素との距離がすべての輪郭画素について求められ、求め
られた高濃度端画素との距離の平均と低濃度端画素との
距離の平均が算出される（ステップＳ５２）。このとき
算出される輪郭画素と高濃度端画素との距離は、輪郭画
素と最も近い高濃度端画素あるいは低濃度端画素との距
離で算出される。ただし、高濃度端画素と低濃度端画素
はエッジ方向を有しているので、輪郭画素からの距離は
そのエッジ方向で測られる。

【００５４】たとえば、輪郭画素から最も近い距離にあ
る高濃度端画素が輪郭画素の横方向にある場合には、最
も近い距離にある高濃度端画素は図６（Ａ）に示す横方
向（方向１）のエッジ端検出用フィルタで算出された濃
度ピーク度をもとに登録された高濃度端画素でなければ
ならない。

【００５５】次に、輪郭画素と高濃度端画素との距離の
平均と輪郭画素と低濃度端画素との距離の平均の比率が
所定の比率となるか否かが判断され（ステップＳ５
３）、所定の比率であればそのときのしきい値が２値化
処理に用いられるしきい値として決定されて処理を終了
する。

【００５６】所定の比率でない場合には（ステップＳ５
３でＮＯ）、輪郭画素と高濃度端画素との距離の平均が
大きすぎるか否かが判断され（ステップＳ５４）、大き
すぎる場合には、２値化処理に用いられるしきい値を低
濃度側に更新する（ステップＳ５５）。輪郭画素と高濃
度端画素との距離の平均が大きすぎない場合には、すな
わち小さい場合には（ステップＳ５４でＮＯ）、２値化
に用いるしきい値を高濃度側に更新する（ステップＳ５
６）。そして、ステップＳ５２に戻り、輪郭画素と高濃
度端画素との距離の平均と、輪郭画素と低濃度端画素と
の距離の平均との比率が、所定の比率となるまで上述の
処理が繰返される。

【００５７】なお、所定の比率は、デジタルカメラで撮
影した画像をキュービック・コンボリューション補間法
により２倍拡大補間した画像データでは、輪郭画素と高
濃度端画素との距離の平均と輪郭画素と低濃度端画素と
の距離の平均とが、０．７：１程度とすれば良好な結果
を得ることができる。

【００５８】図１３は、本実施の形態における画像処理
装置で処理した結果を示す図である。図８に示した低濃
度端画素と高濃度端画素とに基づき２値化に用いるしき
い値が求められ、平仮名文字「は」が鮮明に表わされて
いる。

【００５９】このように、本実施の形態における画像処
理装置は、画像データ中の文字または線のエッジ部分を
表わす高濃度端画素と低濃度端画素の位置は、露光条
件、下地や文字または線の濃度によっては大きく変化し
ない傾向にあることに注目したものである。したがって
画像データから求められた高濃度端画素と低濃度端画素
とをもとに、２値化処理後の輪郭画素が高濃度端画素と
低濃度端画素の間で、それらとの距離の比率が所定の比
率となる位置にくるように２値化に用いるしきい値を決
定するようにしたので、露光条件、下地や文字または線
の濃度にかかわらず、画像データ中から所望の輪郭を得
ることができる。

【００６０】本実施の形態においては、画像処理装置に
ついて説明したが、図４、図５、図８および図１２のフ
ロー図で示す処理を行なう画像処理方法または、これら
の処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録し
た記録媒体としても捉えることができ、画像処理装置と
同様に実施することができる。また、その方法の実施ま
たはそのプログラムをコンピュータに実行させることに
よっても画像処理装置で説明したのと同様の効果を得る
ことができる。

【００６１】なお、今回開示された実施の形態は全ての
点で例示であって、制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における画像処理装置を適用したデジタ
ルカメラの外観を示す斜視図である。

【図２】デジタルカメラの光学系を模式的に示した図で
ある。

【図３】画像処理装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図４】画像処理装置の処理の流れを示すフロー図であ
る。

【図５】２値化処理の流れを示すサブフロー図である。

【図６】エッジ端検出用フィルタを説明するための図で
ある。

【図７】エッジ端検出用フィルタの性質を説明するため
の図である。

【図８】高濃度端画素と低濃度端画素とを検出する処理
の流れを示すサブフロー図である。

【図９】画像データについて、画素データの濃度別の度
数を表わしたヒストグラムを示す図である。

【図１０】高濃度端画素と低濃度端画素との検出処理の
検出結果を示す図である。

【図１１】高濃度端画素と低濃度端画素としきい値Ｔｈ
との関係を示す図である。

【図１２】２値化処理に用いるしきい値の設定処理の流
れを示すサブフロー図である。

【図１３】２値化処理後の出力結果を示す図である。

【符号の説明】

２２ 撮像センサ ２３ Ａ／Ｄ変換部 ２４ 画像メモリ ３１ ＣＰＵ ３２ 拡大補間処理部 ３３ 領域判別処理部 ３４ ２値化処理部 ３６ プログラムメモリ ３８ フロッピィディスク ３９ ＣＤ−ＲＯＭ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素データの配列からなる画像デ
   ータを補正する画像処理装置であって、 所定のしきい値を用いて前記画像データから輪郭画素を
   抽出する抽出手段と、 前記複数の画素データから高濃度端画素と低濃度端画素
   とを決定する決定手段と、 前記抽出手段で抽出した輪郭画素が前記高濃度端画素お
   よび前記低濃度端画素から所定の距離に位置するように
   前記所定のしきい値を変更するしきい値変更手段とを備
   えた、画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記決定手段は、前記複数の画素データ
   ごとに画素データとその周辺の画素データとから濃度ピ
   ーク度を算出する算出手段を含み、前記濃度ピーク度を
   もとに前記高濃度端画素と前記低濃度端画素とを決定
   し、 前記しきい値変更手段は、前記輪郭画素と前記高濃度端
   画素および前記低濃度端画素との距離をそれぞれ算出す
   る手段を含み、前記高濃度端画素との距離の平均と前記
   低濃度端画素との距離の平均とが所定の比率となるよう
   に前記所定のしきい値を変更することを特徴とする、請
   求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 複数の画素データの配列からなる画像デ
   ータを補正する画像処理方法であって、 所定のしきい値を用いて前記画像データから輪郭画素を
   抽出する抽出ステップと、 前記複数の画素データから高濃度端画素と低濃度端画素
   とを決定する決定ステップと、 前記抽出ステップで抽出した輪郭画素が前記高濃度端画
   素および前記低濃度端画素から所定の距離に位置するよ
   うに前記所定のしきい値を変更するしきい値変更ステッ
   プとを含む、画像処理方法。
4. 【請求項４】 コンピュータによって複数の画素データ
   の配列からなる画像データを補正する画像処理プログラ
   ムを記録した記録媒体であって、 所定のしきい値を用いて前記画像データから輪郭画素を
   抽出する抽出ステップと、 前記複数の画素データから高濃度端画素と低濃度端画素
   とを決定する決定ステップと、 前記抽出ステップで抽出した輪郭画素が前記高濃度端画
   素および前記低濃度端画素から所定の距離に位置するよ
   うに前記所定のしきい値を変更するしきい値変更ステッ
   プとをコンピュータに実行させる、画像処理プログラム
   を記録した記録媒体。