JP2001325589A - 画像処理装置および方法 - Google Patents

画像処理装置および方法

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JP2001325589A
JP2001325589A JP2000140335A JP2000140335A JP2001325589A JP 2001325589 A JP2001325589 A JP 2001325589A JP 2000140335 A JP2000140335 A JP 2000140335A JP 2000140335 A JP2000140335 A JP 2000140335A JP 2001325589 A JP2001325589 A JP 2001325589A
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JP
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pixels
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sandwiched
color
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JP2000140335A
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Akira Murakawa
彰 村川
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定パターンを高速で精度よく認識する。 【解決手段】 画像処理において、入力カラー画像の各
画素について、画素の多値画像データが特定色である場
合、または、オン画素に挟まれる場合にその画素をオン
画素とする。そして、得られた低解像度化データから特
定の形状で構成されるパターンを検出する。好ましく
は、さらに、注目画素が指定の色であるという条件を付
加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定パターンを認
識する画像認識技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年カラー複写機の機能と性能が上が
り、紙幣、有価証券などの有効な偽造防止方法が検討さ
れ続けている。偽造防止方法のひとつに、紙幣などの模
様の内に特定パターンを入れておき、スキャンされた画
像を解析し、画像内に特定パターンを検出したならば正
常な像生成を禁止する方法がある。その際、画像読取に
おいて紙幣などが任意角の状態で読取位置に置かれた場
合や、紙幣などの流通過程において局部的な汚れや傷が
生じている場合にも、スキャンされた画像から特定パタ
ーンを認識する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】スキャナなどの入力機
器からのデータの多くは情報量の多いカラー画像であ
り、また入出力機器はますます高速で高解像度になって
きている。しかし、それにもかかわらず偽造防止のため
実時間内での画像処理(特定パターンの検出)が求めら
れている。それゆえ、高速でノイズに強い画像認識手法
の開発が重要な課題であった。
【0004】本発明の目的は、特定パターンを高速で精
度よく認識できる画像処理装置及び方法を提供すること
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像処理装
置は、入力カラー画像の各画素について、特定色である
場合、または、オン画素に挟まれる場合にその画素をオ
ン画素とする2値化手段と、2値化手段により得られた
2値化データから特定の形状で構成されるパターンを検
出する検出手段とを備える。すなわち、入力画像データ
の2値化において、注目画素が特定色である場合のほ
か、注目画素がオン画素に挟まれている場合も、注目画
素をオン画素とする。好ましくは、この画像処理装置に
おいて、前記の2値化手段は、前記のオン画素に挟まれ
る場合、前記の各画素について、所定の色範囲内であ
り、かつ、オン画素に挟まれている場合、オン画素とす
る。すなわち、オン画素に挟まれていない注目画素につ
いて、特定色ではないが、所定の色範囲内にある場合
は、オン画素とする。
【0006】本発明に係る画像処理方法では、入力カラ
ー画像の各画素について、特定色である場合、または、
オン画素に挟まれる場合にその画素をオン画素とする。
そして、得られた2値化データから特定の形状で構成さ
れるパターンを検出する。好ましくは、この画像処理方
法において、入力カラー画像の前記の各画素について、
前記のオン画素に挟まれる場合、所定の色範囲内であ
り、かつ、オン画素に挟まれている場合、オン画素とす
る。
【0007】本発明に係るコンピュータ読取可能な記録
媒体は、入力カラー画像の各画素について、特定色であ
る場合、または、オン画素に挟まれる場合にその画素を
オン画素とするステップと、得られた2値化データから
特定の形状で構成されるパターンを検出するステップと
からなる画像処理プログラムを記録する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態を説明する。なお、図面において、同じ
参照記号は同一または同等のものを示す。
【0009】図1に本実施形態の画像処理装置(以下、
「システム」という。)の概略構成図を示す。図1に示
すように、システムは中央演算処理(以下、CPUとい
う)を備え、システム全体を制御する制御装置10を中
心として構成される。この制御装置10には、画像、文
字等の表示や、操作のための表示等を行うディスプレイ
12と、各種入力、指示操作等を行うためのキーボード
14およびマウス16が備えられる。記録媒体として、
フレキシブルディスク18、ハードディスク20、CD
−ROM26が用いられ、フレキシブルディスク装置1
8b、CD−ROM装置26bおよびハードディスク装
置(図示しない)が備えられる。さらに、文字や画像デ
ータ等を印刷するプリンタ22と、画像データを取り込
むためのスキャナ24と、音声出力のためのスピーカ2
8と、音声入力のためのマイクロホン30とが接続され
る。
【0010】図2に本システムの制御系のブロック図を
示す。CPU200には、データバス202を介して、
本システムを制御するプログラムが格納されているRO
M204と、CPU200が制御のために実行するプロ
グラムやデータを一時的に格納するRAM206とが接
続される。また、CPU200にデータバス202を介
して接続される回路には、画像あるいは文字等の表示の
ためディスプレイ12を制御する表示制御回路208
と、キーボード14からの入力を転送制御するキーボー
ド制御回路210と、マウス16からの入力を転送制御
するマウス制御回路212と、フレキシブルディスク装
置18bを制御するフレキシブルディスク装置制御回路
214と、ハードディスク装置を制御するハードディス
ク装置制御回路216と、プリンタ22への出力を制御
するプリンタ制御回路218と、スキャナ24を制御す
るスキャナ制御回路220と、CD−ROM装置26b
を制御するCD−ROM装置制御回路222と、スピー
カ28を制御するスピーカ制御回路224と、マイクロ
ホン30を制御するマイクロホン制御回路226とがあ
る。さらに、CPU200には、システムを動作させる
ために必要な基準クロックを発生させるためのクロック
228が接続され、また、各種拡張ボードを接続するた
めの拡張スロット230がデータバス202を介して接
続される。
【0011】なお、このシステムでは、画像認識のプロ
グラムをROM204に格納する。しかし、本プログラ
ムの一部または全部をフレキシブルディスク18、ハー
ドディスク20、CD−ROM26などの情報記録媒体
に格納しておき、必要に応じて情報記録媒体よりプログ
ラムをRAM206に読み出し、これを実行させてもよ
い。また、記録媒体は、光磁気ディスク(MO)等の他
の情報記録媒体でもよい。また、画像データ入力装置と
してスキャナ24を用いているが、スチルビデオカメラ
やデジタルカメラ等の他のデータ入力装置であってもよ
い。また、拡張スロット230にネットワーク用ボード
を接続して、ネットワークを介してプログラムや画像デ
ータを受け取ることもできる。
【0012】図3は、上述のシステムにおけるデータ処
理の流れを示す。画像処理装置が起動されると、まずス
テップS10において、以下の処理で必要なフラグの初
期化や初期画面表示などが行われる。次に、ユーザーが
メニューを選択するのを待つ(S12)。選択が行われ
ると、選択に応じて、画像認識処理(S14)、その他
メニュー(S16)、終了(S18)のいずれかの処理
を行う。画像認識処理(S14)の詳細な処理について
は後述する。その他のステップについては、本発明に直
接関係ないので、これ以上の説明は省略する。
【0013】図4は、画像認識処理(図3、S14)の
大きな流れを示す。まず、認識処理対象のカラー画像を
システムに入力する(S100)。本システムの場合、
カラー画像を入力対象とする。次に、入力画像の2値化
を行う(S102)。2値化の方法において、画像の各
画素のRGB値が特定色の範囲内であれば画素のビット
をオンにし、それ以外の範囲の色であればビットをオフ
にする。たとえば、以下の条件 RedMin ≦Red ≦RedMax かつ GreenMin≦Green≦GreenMax かつ BlueMin ≦Blue ≦BlueMax に合致すれば画素のビットをオンにする。ここで、Re
d、Green、Blueは、注目画素のRGBの画素値をあらわ
し、RedMaxとRedMinは画素値Redの上限と下限を表わ
し、GreenMaxとGreenMinは画素値Greenの上限と下限を
表わし、BlueMaxとBlueMinは画素値Blueの上限と下限を
表わす。検出するべき特定色に対応して、これらの上限
値と下限値を指定する。さらに、後で説明する補間処理
を行う。次に、データ量を少なくして処理を高速化する
ために、認識対象の2値化画像に対して、画像処理に必
要な解像度(画像の細かさ)に解像度を低くする(S1
04)。
【0014】次に、2値化画像を所定のフィルタでスキ
ャンして、特定の大きさの円形形状を検出する(S10
6)。次に、検出した円形形状の内部のパターンマッチ
ングを行い(S108)、パターンマッチングの結果に
基づき、一致度を算出する(S110)。一致度の算出
においては、全N画素中で一致した画素をn画素とし
て、一致した確率を算出する。
【0015】2値化(図4、S102)においては、R
GB値が特定色の範囲内にある画素を検出する。ここ
で、注目画素が、オン画素(特定色と判断された画素)
ではないが、オン画素で挟まれている場合、その注目画
素をオン画素とする。この補間処理では、オン画素に挟
まれている場合に注目画素を特定色と判断するので、黒
い線によりオブジェクトが分断されたり、その他の色に
よりオブジェクトが分断された場合でも、元の塊形状に
復元できる。これにより、特定色の塊で構成されるオブ
ジェクトが認識しやすくなる。図5は、注目画素が特定
色の画素(オン画素)で挟まれている4つの状況(左
右、左下と右上、上下、左上と右下)を示す。いずれの
場合も特定色画素に補間される。図6は、補間処理によ
る結果を示す。左側の2値化画像において、特定色で挟
まれた4画素がすべて特定色画素に補間される。
【0016】なお、好ましくは、注目画素が特定色と判
断された画素(オン画素)で挟まれているという上述の
条件の他に、さらに、その注目画素が指定の色であると
いう条件(上述の特定色範囲と異なる条件)を付加す
る。これにより、オン画素が発生しすぎるのを防止す
る。図7は、特定色画素で挟まれ、かつ、指定色である
画素をすべて補間する場合を示す。左側の2値化画像に
おいて、該当する4画素が特定色画素に補間される。し
かし、特定色画素で挟まれるが、指定色でない3画素に
ついては補間されない。
【0017】図8は、2値化処理(図4、S102)に
含まれる補間処理のフローチャートである。画像データ
において、変数x、yは2次元での画素の位置を表わす
座標であり、また、xSizeとySizeは、2値化画像での横
方向の画素数と縦方向の画素数を表わす。まず、変数
y、xをゼロで初期化する(S200、S202)。次
に、位置(x、y)の注目画素がオン画素で挟まれてい
るかを判断する(S204)。挟まれていないと判断さ
れる場合(S206でNO)は、注目画素(x,y)をオ
フ画素とする(S212)。挟まれていると判断される
場合(S206でYES)は、さらに、その注目画素が
指定の色であるか否かを判断する(S208)。指定の
色でなければ(S210でNO)、注目画素(x, y)を
オフ画素とする(S212)。注目画素(x, y)が上述
の2つの条件(すなわち、オン画素で挟まれているこ
と、及び、指定の色であること)を満たす場合は(S2
10でYES)、注目画素(x, y)をオン画素とする
(S214)。
【0018】次に、画像のx座標をインクリメントし
(S216)、x<xSizeであれば(S218でYE
S)、S202に戻り、上述の処理を繰り返す。さら
に、画像のy座標をインクリメントし(S220)、y
<ySizeであれば(S222でYES)、S202に戻
り、上述の処理を繰り返す。全画素に対して処理を終え
たら、この画素補間処理を終了する。
【0019】
【発明の効果】ノイズにより注目画素の色が他の色に変
化していても、オン画素に挟まれている場合の補間処理
により元の色の画像に戻せる。また、特定色に挟まれる
条件を付加して補間することで、2値化の際に無関係の
画素をオン画素にしないですむ。さらに、注目画素が指
定の色であるという条件を付加するので、オン画素が発
生しすぎるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る画像処理装置の構成の概略を示
す図
【図2】 画像処理装置の制御装置を中心としたブロッ
ク図
【図3】 画像処理装置におけるメインルーチンのフロ
ーチャート
【図4】 画像認識処理のフローチャート
【図5】 注目画素が特定色の画素で挟まれている例を
説明する図
【図6】 特定色で挟まれた画素をすべて補間する例を
示す図
【図7】 特定色で挟まれ、かつ、指定色である画素を
すべて補間する例を示す図
【図8】 2値化における補間処理のフローチャート
【符号の説明】
10 制御装置、 18 フレキシブルディスク、
20 ハードディスク、 22 プリンタ、 2
4 スキャナ、 26 CD−ROM、200 CP
U、 204 ROM。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B057 AA11 CA01 CA08 CB01 CB08 CE12 CH18 DC09 DC25 5C077 LL14 LL18 MP08 PP31 PP55 PP65 RR03 TT06 5C079 LA01 LA02 LA08 LA31 LA34 PA02 PA03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力カラー画像の各画素について、特定
    色である場合、または、オン画素に挟まれる場合にその
    画素をオン画素とする2値化手段と、 2値化手段により得られた2値化データから特定の形状
    で構成されるパターンを検出する検出手段とを備える画
    像処理装置。
  2. 【請求項2】 前記の2値化手段は、前記のオン画素に
    挟まれる場合、前記の各画素について、所定の色範囲内
    であり、かつ、オン画素に挟まれている場合、オン画素
    とすることを特徴とする請求項1に記載された画像処理
    装置。
  3. 【請求項3】 入力カラー画像の各画素について、特定
    色である場合、または、オン画素に挟まれる場合にその
    画素をオン画素とし、 得られた2値化データから特定の形状で構成されるパタ
    ーンを検出する画像処理方法。
  4. 【請求項4】 入力カラー画像の前記の各画素につい
    て、前記のオン画素に挟まれる場合、所定の色範囲内で
    あり、かつ、オン画素に挟まれている場合、オン画素と
    することを特徴とする請求項3に記載された画像処理方
    法。
  5. 【請求項5】 入力カラー画像の各画素について、特定
    色である場合、または、オン画素に挟まれる場合にその
    画素をオン画素とするステップと、 得られた2値化データから特定の形状で構成されるパタ
    ーンを検出するステップとからなる画像処理プログラム
    を記録するコンピュータ読取可能な記録媒体。
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