JP2014081769A - 印影イメージの二値化処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濃度に偏りのある印影イメージからでも全体に渡って適切な二値化イメージを得ることができる二値化処理装置を提供する。
【解決手段】スキャナで読み取った印影イメージを二値化処理する印影イメージの二値化処理装置において、前記印影イメージに基づき、当該印影の外周における濃度分布から、当該外周の濃度の偏りを決定する濃度決定部と、前記外周の濃度の偏りから当該印影の濃度の偏りを示す濃度勾配Ｍを決定し、当該濃度勾配に基づいて前記印影の各領域の推定濃度を算出する推定濃度算出部と、前記推定濃度に基づき、前記印影の各領域に対する二値化のしきい値を設定するエリアしきい値設定部を備える。
【選択図】図１８

Description

本発明は、印影イメージの二値化処理技術に関する。

銀行等で顧客の帳票を取扱う場合、予め登録されている印影と、用紙に押捺された印鑑の印影とを照合し、照合が一致すれば本人であると認証する本人確認の方法が採用されている。

現在押捺された印影は、スキャナで読み取られて、二値化された印影イメージとして印影データベースに登録される。印影を照合する際には、用紙に押捺された印影もスキャナで読取られ印影イメージ化され、この印影イメージとデータベースに登録された印影イメージが対比照合される。

一方、実際に押捺される印影は、常に鮮明とは限らない。押捺時の押圧力にムラがあったり、あるいは摩耗した印鑑が使用される場合も少なくないからである。このような不鮮明な印影のままでは照合精度が低下するので、不鮮明な印影を適切な印影イメージに変換する処理方法が提案されている。例えば、特許文献１には、カラー処理することでノイズを拾わないようにして印影イメージの安定した二値化処理を行う印鑑照合装置が提案されている。

特開平９−１２８５３７号公報

濃度に偏りがある印影イメージに対して従来の二値化処理を行うと、適切なしきい値を設定することができないため、濃度の薄い範囲がかすれてしまったり、逆に濃い範囲がつぶれてしまったりしてしまう。

本願発明は、上記課題に鑑み、濃度に偏りのある印影イメージからでも全体に渡って適切な二値化イメージを得ることができる二値化処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、スキャナで読み取った印影イメージを二値化処理する印影イメージの二値化処理装置において、前記印影イメージに基づき、当該印影の外周における濃度分布から、当該外周の濃度の偏りを決定する濃度決定部と、前記外周の濃度の偏りから当該印影の濃度の偏りを示す濃度勾配を決定し、当該濃度勾配に基づいて前記印影の各領域の推定濃度を算出する推定濃度算出部と、前記推定濃度に基づき、前記印影の各領域に対する二値化のしきい値を設定するエリアしきい値設定部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、濃度に偏りのある印影イメージからでも全体に渡って適切な二値化イメージを得ることができる二値化処理装置を提供することができる。

本実施形態の印影イメージの二値化処理装置を中心とした印影処理システム１全体のブロック図である。 二値化処理装置４の画像読取部１０としきい値設定部２０の具体的な構成を示す機能ブロック図である。 濃度に偏りのある印影の例を具体的に示す図である。 二値化処理の手順の全体を説明するメインのフローチャートである。 最大最小濃度点決定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 最大最小濃度点決定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 印影内の各領域の推定濃度算出処理の手順を説明するフローチャートである。 印影内の各領域の二値化しきい値設定処理の手順を説明するフローチャートである。 濃度偏りのある印影の１例を示す。 検出点としてｐ１〜ｐ９までの９点が設定された例を示す図である。 外周Ｋの線での濃度取得の様子を示す図である。 図１０のｐ１点を拡大した図である。 中心ｇから外周の外側に向かって濃度を取得する様子を示す図である。 中心ｇから外周の内側に向かって濃度を取得する様子を示す図である。 最大濃度の点Ｑ、最小濃度の点Ｒ、及び点Ｑと点Ｒを結ぶ直線Ｍの例を示す図である。 印影の分割された領域に対する直線Ｍとの関係を示す図である。 印影の各領域の推定濃度を、直線Ｍに基づいて算出する様子を説明する図である。 図１６の点Ｑを拡大した図で、着目する点を直線Ｍの最小濃度の方向に一定値ずつ進める様子を示す図である。 設定されるしきい値の変化を示す図である。 図３で示した濃度に偏りのある印影について、上述した二値化処理がなされる前後の状態を示すものである。 楕円形外周の印影に本実施形態を適用できることを説明するための図である。 角型外周の印影に本実施形態を適用できることを説明するための図である。

以下、図面に従って本発明の実施形態を説明する。図１は、印影イメージの二値化処理装置を中心とした印影処理システム１全体のブロック図である。
印影処理システム１は、スキャナ２、二値化処理装置４、印影ＤＢサーバ６を有する。スキャナ２は、帳票等に押捺された印影を印影イメージに変換するものである。スキャナ２のタイプとしては、ラインスキャナあるいは２次元スキャナのいずれでもよい。スキャナ２は、読取った印影イメージをデジタルデータで二値化処理装置４に出力する。

二値化処理装置４は、スキャナ２で読取られた多階調の印影イメージのデータを、濃度の偏りが補正された二値化データに変換するものであり、不図示のハードディスク等から所定の二値化処理プログラムを読込んで処理を実行するＣＰＵから構成され、機能部として、画像読取部１０、しきい値設定部２０、二値化処理部３０を有する。

また、二値化処理装置４は、不図示のメモリが接続される。メモリは、以下で詳述する二値化処理装置４の各処理のために、印影イメージのデータを一時的に格納するワーキングメモリである。

画像読取部１０は、スキャナ２で読取られた多階調の印影イメージのデータに各種イメージ処理を施すものである。画像読取部１０は、ノイズ除去やエッジ抽出を行って、印影イメージの外側の罫線の除去及びラベリング手法を用いて印影イメージの輪郭の外側領域にあるゴミ等の画像を除去する。

しきい値設定部２０は、印影イメージの各領域の濃度を検出して、各領域に濃度に応じた二値化のしきい値を設定するものである。二値化処理部３０は、各領域に設定されるしきい値に基づいて、印影イメージの各領域を二値化する。二値化処理された印影イメージは、印影ＤＢサーバ６に出力される。

印影ＤＢサーバ６は、二値化処理された印影イメージを登録印影として、ハードディスク等にまとめて格納するデータベースサーバである。印鑑照合時に、印影ＤＢサーバ６はハードディスクから登録された印影を検索して読み出し出力する。

図２は、二値化処理装置４の画像読取部１０としきい値設定部２０の具体的な構成を示す機能ブロック図である。
画像読取部１０は、外周抽出部１２、外周濃度算出部１４を有する。外周抽出部１２は、印影イメージから、外周を特定する処理を行い、さらにハフ変換処理等により円の中心点Ｏ及び半径ｒを算出する。外周濃度算出部１４は、特定された外周の各位置につき、外周を構成するドットの各濃度を算出する。

しきい値設定部２０は、濃度決定部２２、エリア分割部２４、推定濃度算出部２６、エリアしきい値設定部２８を有する。
濃度決定部２２は、印影イメージに基づき、印影の外周における濃度分布から、外周の濃度の偏りを決定するものである。詳しくは、まず、濃度決定部２２は、外周に濃度を取得する検出点を所定間隔で設定し、設定された複数の検出点の濃度から、前記最大濃度点と最小濃度点を決定する。そして、濃度決定部２２は、印影の外周において最大濃度を示す最大濃度点及び印影の外周において最小の濃度を示す最小濃度点から、外周の濃度の偏りを決定する。

エリア分割部２４は、外周およびその内部を含めた印影領域の全体につき、縦横をそれぞれ所定間隔で分割して領域に分ける。
推定濃度算出部２６は、外周の濃度の偏りから印影の濃度の偏りを示す濃度勾配を決定し、濃度勾配に基づいて印影の各領域の推定濃度を算出するものである。詳しくは、推定濃度算出部２６は、最大濃度点と最小濃度点を結んだ直線を濃度勾配線として、濃度勾配線に従って、印影の濃度が変化すると推定する。さらに、推定濃度算出部２６は、前記印影の各領域において、前記濃度勾配線に直交する線に属する領域は前記推定濃度が同一であると算出する。

エリアしきい値設定部２８は、印影の各領域の推定濃度に基づき、印影の各領域に対する二値化のしきい値を設定するものである。画像読取部１０としきい値設定部２０の機能に関しては、以下詳細を説明する。

図３は、濃度に偏りのある印影の例を具体的に示す図である。図３（Ａ）は、濃度に偏りが生じた印影の１例である。印影全体として左側が薄く、右側が濃くなっていて、実際に帳票等に押捺される印影でも、左右あるいは上下で濃度に偏りがあることが少なくない。

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の印影で、印影の外周で、濃度の最も濃い点と濃度の最も薄い点を示すものである。図３（Ｂ）において、印影の右斜め下のＱ（Ｘ_Ｑ、Ｙ_Ｑ）が最も濃い点で、印影の左斜め上のＲ（Ｘ_Ｒ、Ｙ_Ｒ）が最も薄い点とする。

このように濃度に偏りのある印影イメージを従来の方式で二値化する場合に、濃度の濃い点Ｑ（Ｘ_Ｑ、Ｙ_Ｑ）付近が基準とされると、高いしきい値で二値化が行われるために、濃度の薄い印影の左側部分がかすれてしまう。逆に、濃度の薄い点Ｒ（Ｘ_Ｒ、Ｙ_Ｒ）付近が基準とされると、低いしきい値で二値化が行われるために、濃度の高い印影の右側部分はノイズが増えあるいは黒くつぶれてしまう。いずれも、印影の濃度に偏りがあると、従来の二値化方式では、印影全体が鮮明な二値化イメージを得ることが困難であった。

図４から図７は、本実施形態の二値化処理の手順を具体的に説明するフローチャートである。図４は、二値化処理の手順の全体を説明するメインのフローチャートである。図５から図７までは、各サブルーチンの手順を示すフローチャートである。各処理は、いずれも二値化処理装置４を構成するＣＰＵによって実行される処理である。

なお、以下の処理は、印影に濃度偏り(濃度分布)は、印影の一部に局所的に発生するのではなく、印影全体に一定に発生するものとしている。そこで、外周での濃度偏りを検出することで、外周の内部を含めて印影全体の濃度偏りを決定することができると考える。

図４のメインのフローチャートから説明する。印影イメージ読込処理を行う（ステップＳ１０）。画像読取部１０が、スキャナ２から出力された印影イメージを読取り、印影イメージの外側の罫線の除去及びラベリング手法を用いて印影イメージの輪郭の外側領域にあるゴミ等の画像を除去する。

印影の外周特定処理を行う（ステップＳ１２）。外周抽出部１２が、印影イメージから、外周を特定する処理を行い、さらにハフ変換処理により円の中心点Ｏ（Ｘｏ、Ｙｏ）及び半径ｒを算出する。なお、外周には厚み（線幅）があるので、ここでの半径ｒは、厚み（線幅）のおおむね中心までの半径とする。

図８は、濃度偏りのある印影の外周Ｋの１例である。右斜め上が濃く、左斜め下が薄い外周Ｋについて、中心点Ｏ（Ｘｏ、Ｙｏ）及び半径ｒを示す。
印影外周の濃度算出処理を行う（ステップＳ１４）。外周濃度算出部１４は、図５のサブルーチンで説明する濃度点決定処理のために、外周Ｋを構成する各ドットに対応する濃度を算出しておく。

最大最小濃度点決定処理を行う（ステップＳ１６）。濃度決定部２２が、最大最小濃度点を決定する処理を行う。

図５Ａ、図５Ｂは、最大最小濃度点決定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。印影の外周Ｋに規定数以上の点を均等に設定する（ステップＳ３０）。外周Ｋ上で、最高濃度及び最低濃度の箇所を探すための検出点を設定する処理である。規定数は例えば８点である。外周Ｋに、所定間隔例えば等角度間隔で検出点を設定する。

図９は、検出点としてｐ１〜ｐ９の９点が設定された例を示す図である。検出点の数は多い程精度が向上するが、処理時間が長くなるので、必要な精度が確保されるレベルで、検出点は少ないのが望ましい。また、外周は一定幅を持った線なので、外周濃度算出部１４は、外周の各点（ｐ１〜ｐ９）で、径方向に沿って濃度を取得し平均化し、平均値をその点の濃度とする。

各検出点につき平均濃度算出処理を、繰り返し開始ａ（ステップＳ３２）から繰り返し終了ａ（ステップＳ６６）間で行う。図９で示す例では、ｐ１からｐ９まで、計９点の平均濃度を算出する処理を以下で行う。

以下の処理では、まず線幅の中心から外周Ｋの線の厚みの外側に向かって順番に濃度を取得し（ステップＳ３６〜ステップＳ４４）、次に線幅の中心から外周Ｋの線の厚みの内側に向かって順番に濃度を取得する処理（ステップＳ４６〜ステップＳ５８）を行う。

外周に設定した１点（設定点）に着目する（ステップＳ３４）。図９の例では、例えばｐ１である。

図１０、図１１を参照して、外周の線の厚み方向に向かって濃度を取得する処理を説明する。図１０に示すように、半径ｒの外周Ｋにあるｐ１に接線が引かれる。図１１は、図１０のｐ１部分を拡大した図である。外周Ｋは、グレーで表示される四角の領域から構成される。白で表示される四角の領域は外周に含まれない領域である。外周の厚み(線幅)ｄの中心が、中心ｇである。破線で示す直線ｓは径方向の直線で、右斜め下方向が円の中心点Ｏの位置である。

図５Ａに戻る。外側に向かう方向での濃度取得処理として、繰り返し開始ｂ（ステップＳ３６）から繰り返し終了ｂ（ステップＳ４４）間の処理を行う。

図１２は、図１１の中心ｇ周辺を拡大した図で、中心ｇから外周の外側に向かって濃度を取得する様子を示す図である。図１２に示す四角の領域が、濃度を取得する単位（ドット）である。図１２を参照しながら説明する。

設定点（例えばｐ１）の中心ｇを、黒塗りのドットで示す。厚み中心ｇの位置は、外周抽出部１２によって特定された外周の座標から算出する。上述したように直線ｓは、円の中心点Ｏから厚み中心ｇを通過する線である。

また、図１２では、グレーの領域は濃度が一定値以上のドットを示し、白抜きの領域は濃度が一定値以下のドットを示す。また、ハッチングの領域は、直線ｓに属さない領域で、計算対象外のドットであることを示す。なお、ここでの１ドットは、スキャナ２により読み取られた１画素を1ドットとしても良いし、複数の画素（例えば4画素）をまとめて１ドットとしてもよい。

まず、最初はｐ１について、外周の厚み方向の外側に向かって１ドットずつ濃度を取得する（ステップＳ３８）。図１２の白抜き矢印で示す方向に、厚み中心ｇの黒塗りのドットから、左斜め上方向に直線ｓと重なるドットにつき、１つずつその濃度を取得する。

図１２に示すように、まず中心ｇの左横のｈ１ドットの濃度が取得され、順番にｈ２、ｈ３、ｈ４、ｈ５のドットの濃度が取得されていく。
取得したドット（例えば ｈ１）の濃度が規定値を超えているかを判断する（ステップＳ４０）。ここで、濃度が規定値以下かを判断するのは、外周の外側まで達したかを判断するためである。ドットの濃度により、外周の外側を越したかを判断できるからである。

濃度が規定値を超えていると判断すると（ステップＳ４０ＹＥＳ）、ステップＳ４４からステップＳ３６に戻り、次のドットの濃度を取得する。未だ外周の外側まで達していないからである。

濃度が規定値を超えていないと判断すると（ステップＳ４０ＮＯ）、規定値以下の濃度のドットが一定数以上（例えば１０以上）超えたかを判断する（ステップＳ４２）。図１２の白抜きドット（ｈ４、ｈ５）で示すように、線幅内部でもドット欠けが発生する場合もあるからである。

規定値以下の濃度のドットが一定数以上超えていないと判断する場合には（ステップＳ４２ＮＯ）、単なるドット欠けで未だ外周の外側には達していないと判断して、ステップＳ４４からステップＳ３６に戻り、次のドットの濃度を取得する。

規定値以下の濃度のドットが一定数以上超えたと判断すると（ステップＳ４２ＹＥＳ）、外周の外側に達し、この検出点での外側方向の濃度取得を完了したと判断して、処理ｂを抜けて、ステップＳ４６に進む。

次に、外周の内側に向かう方向での濃度取得処理を、繰り返し開始ｃ（ステップＳ４６）から繰り返し終了ｃ（ステップＳ５８）の間で行う。図１３は、図１１の中心ｇ周辺を拡大した図で、中心ｇから外周の内側に向かって濃度を取得する様子を示す図である。それ以外は、図１２と同じある。

上述の外側で取得したドット数を超えたかを判断する（ステップＳ５０）。この処理は、外周の内側では内部の印影とつながっている場合があり、この場合には、濃度だけでは、外周の内側の境界が明確に判断できないからである。

中心ｇから外周の外側までのドット数と、外周の内側までのドット数はほぼ等しいはずなので、内周に向かって濃度を取得したドット数の合計が、上述の処理で外周の外側に至るまでの総ドット数を超えた場合には、外周の内側まで達したものとみなすためである。

取得したドット数が、外側の取得ドット数を超えていないと判断すると（ステップＳ５０ＮＯ）、外周の厚み方向の内側に向かって１ドットずつ濃度を取得する（ステップＳ５２）。

図１３の白抜き矢印で示すように、中心ｇの黒塗りのドットから、右斜め下方向に直線ｓと重なるドットにつき、１つずつその濃度を取得する。つまり、図１３に示す例では、まず中心ｇの右横のｈ１ドットの濃度が取得され、順番にｈ２、ｈ３、ｈ４、ｈ５のドットの濃度が取得されていく。

取得したドットの濃度が規定値を超えているかを判断する（ステップＳ５４）。濃度が規定値を超えていると判断すると（ステップＳ５４ＹＥＳ）、ステップＳ５８に進み、次のドットの濃度を取得する。外周の内側まで達していないと判断するからである。

濃度が規定値を超えていないと判断すると（ステップＳ５４ＮＯ）、規定値以下の濃度のドットが一定数以上超えたかを判断する（ステップＳ５６）。規定値以下の濃度のドットが一定数以上超えていないと判断すると（ステップＳ５６ＮＯ）、未だ内側には達していないと判断して、ステップＳ５８からステップＳ４６に戻り、次のドットの濃度を取得する。

規定値以下の濃度のドットが一定数以上超えたと判断すると（ステップＳ５６ＹＥＳ）、内側端部に達したと推定して、処理ｃを抜けて、ステップＳ６０に進む。また、前述した取得したドット数の合計が、外側の取得ドット数を超えたと判断した場合にも（ステップＳ５０ＹＥＳ）、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０では、その検出点の平均濃度を算出する。ステップＳ３８及びステップＳ５２で取得した各ドットの濃度から、その検出点の平均濃度を算出する。なお、ステップＳ４０やステップＳ５４で、規定値以下の濃度であると判断されたドットについては、平均濃度算出から除外する。

検出点の平均濃度が規定値を超えているかを判断する（ステップＳ６２）。なお、ここでの規定値は、上述のステップＳ４０やＳ５４での規定値とは異なる値である。平均濃度が規定値を超えていないと判断すると（ステップＳ６２ＮＯ）、この点をかすれとする（ステップＳ６４）。

かすれと判断された検出点は、ステップＳ６６での最大最小濃度検出の処理から除外する。濃度の偏りではなく、印鑑の欠けや、朱肉の付きが悪いことが原因で、かすれが発生することがあるからである。

検出点の平均濃度が規定値を超えていると判断すると（ステップＳ６２ＹＥＳ）、ステップＳ６６からステップＳ３２に戻り、次の検出点、ｐ１終了後であればｐ２について、上述の処理を実行する。

そして、全ての検出点の平均濃度の算出が完了後、算出した各検出点の平均濃度から最大最小濃度となる検出点を決定する（ステップＳ６８）。

図５Ａ及び図５Ｂの最大最小濃度点決定処理が完了すると、図４に戻り、ステップＳ１８に進む。
印影領域の分割処理を行う（ステップＳ１８）。エリア分割部２４は、外周およびその内部を含めた印影領域の全体につき、縦横をそれぞれ所定間隔で分割して領域に分ける。

分割された印影内の各領域の推定濃度算出処理を行う（ステップＳ２０）。推定濃度算出部２６が、ステップＳ１６で決定した最大濃度点と最小濃度点に基づき、以下で説明するように、印影の各領域の推定濃度を算出する。

図６は、印影内の各領域の推定濃度算出処理の手順を説明するフローチャートである。外周上で最大の濃度になる点と最小の濃度になる点を結ぶ直線Ｍを算出する（ステップＳ７０）。

図１４は、外周Ｋに関して最大の濃度になる点Ｑ（Ｘ_Ｑ、Ｙ_Ｑ）、最小の濃度になる点Ｒ（Ｘ_Ｒ、Ｙ_Ｒ）、及び点Ｑ（Ｘ_Ｑ、Ｙ_Ｑ）と点Ｒ（Ｘ_Ｒ、Ｙ_Ｒ）を結ぶ直線Ｍの例を示す図である。また、図１５は、印影の分割された領域と直線Ｍとの関係を示す図である。

まず、外周上で最大の濃度になる点（点Ｑ）に着目する（ステップＳ７２）。そして、着目する点が、最大濃度の点（点Ｑ）から最小濃度の点（Ｒ点）に着くまで、繰り返し開始ａ（ステップＳ７４）から繰り返し終了ａ（ステップＳ８６）間の処理を行う。

図１６は、印影の各領域の推定濃度を、直線Ｍに基づいて算出する様子を説明する図である。図１７は、図１６の点Ｑを拡大した図で、着目する点を直線Ｍの最小濃度の方向に一定値ずつ進める様子を示す図である。図１６、図１７を参照しながら説明する。

着目する点がある領域の推定濃度は算出済みかを判断する（ステップＳ７６）。着目する点がある領域の推定濃度は算出済であると判断すると（ステップＳ７６ＹＥＳ）、ステップＳ８４に進む。

着目する点がある領域の推定濃度は算出済みではないと判断すると（ステップＳ７６ＮＯ）、着目した点を通り直線Ｍに直交する垂線Ｎ_Ｔを算出する（ステップＳ７８）。図１４で、点Ｑ（Ｘ_Ｑ、Ｙ_Ｑ）に関して算出された垂線を垂線Ｎ_Ｑ、同様に途中の点Ｔ（Ｘｔ、Ｙｔ）に関する垂線を垂線Ｎ_Ｔ、点Ｒ（Ｘ_Ｒ、Ｙ_Ｒ）に関する垂線を垂線Ｎ_Ｒとして示す。

着目した点における推定濃度Ａ_Ｔを算出する（ステップＳ８０）。ここで、点Ｑと点Ｒを結ぶ直線Ｍに沿って、濃度はリニアに変化すると仮定する。直線Ｍは、濃度の変化を示す濃度勾配線となる。

点Ｑ（Ｘ_Ｑ、Ｙ_Ｑ）の濃度をＡ_Ｑ、点Ｒ（Ｘ_Ｒ、Ｙ_Ｒ）の濃度をＡ_Ｒ、とすると、点Ｔ（Ｘｔ、Ｙｔ）の推定濃度Ａ_Ｔ は、以下の式で算出することができる。ただし、Ａ_Ｒ≦Ａ_Ｔ≦Ａ_Ｑ で、かつＸ_Ｑ≠Ｘ_Ｒ とする。

Ｘ_Ｑ＝Ｘ_Ｒ の場合、以下の式で算出することができる。ただし、Ａ_Ｒ≦Ａ_Ｔ≦Ａ_Ｑ で、かつＹ_Ｑ≠Ｙ_Ｒ とする。

垂線Ｎ_Ｔが通る印影内の各領域の推定濃度をＡ_Ｔとする（ステップＳ８２）。図１６に示すように、分割された領域の中で、垂線Ｎ_Ｔに属するグレーの領域は、全て推定濃度をＡ_Ｔとする。

着目する点を直線Ｍの最小濃度の方向に一定値進める（ステップＳ８４）。図１７に示すように、点Ｑから着目する点を直線Ｍの最小濃度の方向に一定値の間隔で進める。一定値は、例えば５ドットである。そして、ステップＳ８６からステップＳ７４に戻り、最小濃度の点Ｒに達するまでこれを繰り返す（ステップＳ７４）。

最小濃度の点Ｒに達すると、ステップＳ８６を抜けて、印影内の各領域の推定濃度算出処理のサブルーチンを終了し、メインのフローチャート（図４）に戻る。
図４のフローチャートで、印影内の各領域の二値化しきい値設定処理を行う（ステップＳ２２）。図７は、印影内の各領域の二値化しきい値設定処理の手順を説明するフローチャートである。エリアしきい値設定部２８が、印影の各領域の推定濃度に基づき、印影の各領域に対する二値化のしきい値を設定する。

繰り返し開始ａ（ステップＳ９０）から繰り返し終了ａ（ステップＳ９４）間で、印影内の領域数について、ステップＳ９２の処理を繰り返す。
ステップＳ２０で算出した対象の領域の推定濃度Ａ_Ｔを基に二値化しきい値を算出する（ステップＳ９２）。しきい値は、例えば、推定濃度に一定値をかけるか（Ａ_Ｔ×０．９）、あるいは一定値を引いた値（例えば８ビット最大２５５の場合に、Ａ_Ｔ−１５）とする。

図１８は、設定されるしきい値の変化を示す図である。図１８に示すように、各垂線Ｎ_Ｒ、Ｎ_１、Ｎ_２、Ｎ_Ｑに属する各領域のしきい値は、同一となる。また、しきい値の大きさは、垂線Ｎ_Ｒに属する領域のしきい値が最も小さく、垂線Ｎ_１、垂線Ｎ_２の順に大きくなり、垂線Ｎ_Qに属する領域のしきい値が最大となる。

なお、ここでしきい値を何段階に設定するかは任意である。上記ステップＳ８４での一定値と同じ間隔になるように設定してもよいし、それよりも荒い間隔で設定するようにしてもよい。しきい値を細かく設定するほど、より自然な印影イメージが得られる。

また、推定濃度の偏りの大小に応じて、しきい値の段階数を変えるようにしてもよい。つまり、全体として濃度変化が少ない（ダイナミックレンジの狭い）印影であれば、しきい値の段階数は少なくとも良いが、濃度変化が大きい印影であれば、しきい値の段階数を多くした方がより自然な印影イメージとなる。

しきい値の設定処理が終了すると、印影内の各領域の二値化しきい値設定処理のサブルーチンを終了して、メインのフローチャート（図４）に戻る。図４において、二値化処理を行う（ステップＳ２４）。二値化処理部３０が、二値化処理を実行する。

二値化処理は、印影イメージの各領域について、ステップＳ２２で各領域に対応して設定された二値化しきい値を適用して、行われる。二値化処理は、各領域について、当該領域の濃度と二値化しきい値の値を比較して、濃度の方が大きければ、その領域を黒と設定し、逆に濃度の方が小さければ、その領域を白と設定する。

図１９は、図３で示した濃度に偏りのある印影について、上述した二値化処理がなされる前後の状態を示すものである。
図１９（Ａ）に示す印影は、図３で示した濃度に偏りのある印影で、二値化処理を行う前の印影である。この二値化処理前の印影に、最小濃度の点Ｒ、最大濃度の点Ｑ、及び点Ｒと点Ｑを結ぶ直線Ｍ、垂線Ｎを重ねて示す。

図１９（Ｂ）は、二値化処理前の印影の各領域に対して設定されるしきい値を示す図である。濃度勾配線である直線Ｍに沿って算出された推定濃度に応じて、二値化処理部３０によって、点Ｒと点Ｑの間を適当な段階に分けて、二値化しきい値が設定される。本図では、Ｎ_Ｒ、Ｎ_１、Ｎ_２、Ｎ_３、Ｎ_Ｑの５段階にしきい値が設定された状態を示す。しきい値は、Ｎ_Ｒ→Ｎ_Ｑ に向かう方向で次第に大きくなる。

図１９（Ｃ）は、上記５段階のしきい値によって二値化処理された後の印影を示す図である。二値化のしきい値を濃度の偏りに応じて変化させ、濃度の薄い範囲はしきい値を小さく、濃度の濃い範囲はしきい値を大きくするようにしたことで、濃度の薄い範囲がかすれたり、逆に濃度の濃い部分で黒くつぶれてしまうことがなく、全体として、鮮明な印影イメージを得ることができる。

図４のフローチャートに戻る。最後に、二値化処理した印影イメージのデータ（二値化データ）を印影ＤＢサーバ６に格納処理する（ステップＳ２６）。以上で、図４で示すメインフローの処理を終了する。

上記実施形態では、印影の外周が円形の場合について説明したが、上記実施形態は、円形以外の印影にも当然適用できる。図２０、図２１を用いて簡単に説明する。
図２０は、楕円形外周の印影に本実施形態を適用できることを説明するための図である。図２０（Ａ）は、縦方向に長い楕円状の印影の外周Ｋの例を示すものである。図９と同様に、外周Ｋ上に所定の間隔で検出点としてｐ１〜ｐ９が設定される。検出点は、センタからの角度で等角度間隔、あるいは周長が等間隔、いずれで設定するようにしても良い。

図５で説明したと同様な処理で、図２０（Ｂ）に示すように、検出点の濃度を比較して、最大濃度の点Ｑと最小濃度の点Ｒが設定される。ここでは、ｐ２が点Ｑ、ｐ７が点Ｒに相当したとしている。そして、直線Ｍに沿った推定濃度が算出され、垂線Ｎに従って各領域の推定濃度が算出される。エリアしきい値設定部２８によって、各領域にしきい値が設定される。

印影の各領域に対して、設定されたしきい値に応じて二値化処理部３０によって二値化処理がなされる。これにより、楕円形外周の印影でも、濃度の偏りが補正された二値化印影イメージを得ることができる。

図２１は、角型外周の印影に本実施形態を適用できることを説明するための図である。図２１（Ａ）は、角型の印影の外周Ｋを示すものである。円形・楕円形と同様に、外周Ｋ上に所定の間隔で検出点ｐ１〜ｐ９が設定される。

図２１（Ｂ）に示すように、検出点の濃度を比較して、最大濃度の点Ｑと最小濃度の点Ｒが設定される。ここでは、ｐ３が点Ｑ、ｐ６が点Ｒとする。そして、直線Ｍに沿った推定濃度が算出され、垂線Ｎに従って各領域の推定濃度が算出される。エリアしきい値設定部２８によって、各領域にしきい値が設定される。

以降は、繰り返しになるので省略するが、角型の印影であっても、濃度の偏りが補正された二値化印影イメージを得ることができる。このように、本実施形態では、対象となる印影の外周の形状は問わない。

以上説明した実施形態により、少なくとも以下の効果が奏せられる。
１）濃度に偏りのある印影イメージであっても、濃度変化に応じた二値化しきい値を設定することによって、印影全体で鮮明な二値化データを得ることができる。
２）印影イメージとしてこの二値化されたデータを、登録される印影イメージに、あるいは登録された印影イメージと照合される帳票の印影イメージに用いることによって、目視による照合あるいは自動的な照合のいずれでも、印影照合の精度を向上させ、照合時の事故を軽減させることができる。
３）印影全体の濃度偏りとの相関性の高い外周の濃度偏りの分布を利用して、印影で段階的に二値化のしきい値を設定するようにしたので、高精度での二値化処理ができる。
４）外周は、その濃度検出が、印影の内部に比べて安定して、かつ容易であるため、外周濃度は、印影全体の推定濃度を決めるスケールに適している。
５）外周の最大濃度点と最小濃度点を結ぶ直線を濃度分布を規定する濃度勾配線としたので、各領域の濃度、つまりしきい値が簡単な計算によって算出できる。
６）外周の形状を特に問わないので、多様な印鑑のタイプに対応できる。

また、上記説明した実施形態につき、以下の変形が可能である。
１）上記説明では、計算の簡易化のために直線Ｍに沿った濃度変化がリニアと仮定して、推定濃度を算出した。しかし、濃度変化がリニアではなく、曲線的な変化と仮定して推定濃度を算出するようにしてもよい。
２）最大・最小濃度点を決定するにあたり、検出点の濃度を、外周の線幅方向に向かって取得したドットの濃度の平均としたが、これに限るものではない。中心ｇの近傍の数点の濃度を取得してその平均を、検出点の濃度とするような、簡易的な方式にしてもよい。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組合わせても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。

１ 印影処理システム
２ スキャナ
６ 印影ＤＢサーバ
１０ 画像読取部
１２ 外周抽出部
１４ 外周濃度算出部
２０ しきい値設定部
２２ 濃度決定部
２４ エリア分割部
２６ 推定濃度算出部
２８ エリアしきい値設定部
３０ 二値化処理部
Ａ 濃度
ｇ 中心
Ｍ 直線
Ｎ 垂線

Claims (9)

1. スキャナで読み取った印影イメージを二値化処理する印影イメージの二値化処理装置において、
   前記印影イメージに基づき、当該印影の外周における濃度分布から、当該外周の濃度の偏りを決定する濃度決定部と、
   前記外周の濃度の偏りから当該印影の濃度の偏りを示す濃度勾配を決定し、当該濃度勾配に基づいて前記印影の各領域の推定濃度を算出する推定濃度算出部と、
   前記推定濃度に基づき、前記印影の各領域に対する二値化のしきい値を設定するエリアしきい値設定部を備える
   ことを特徴とする印影イメージの二値化処理装置。
2. 前記濃度決定部は、当該印影の外周において最大濃度を示す最大濃度点及び当該印影の外周において最小の濃度を示す最小濃度点から、当該外周の濃度の偏りを決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の印影イメージの二値化処理装置。
3. 前記推定濃度算出部は、前記最大濃度点と最小濃度点を結ぶ直線を濃度勾配線として、当該濃度勾配線に従って、印影の濃度が変化すると推定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の印影イメージの二値化処理装置。
4. 前記推定濃度算出部は、前記印影の各領域において、前記濃度勾配線に直交する線に属する領域は前記推定濃度が同一であると算出する
   ことを特徴とする請求項３に記載の印影イメージの二値化処理装置。
5. 前記濃度決定部は、前記外周に濃度を取得する検出点を所定間隔で設定し、設定された前記複数の検出点の濃度から、前記最大濃度点と最小濃度点を決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の印影イメージの二値化処理装置。
6. 前記濃度決定部は、前記検出点の濃度として、当該外周の線幅方向に向かって複数取得された濃度の平均値を用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載の印影イメージの二値化処理装置。
7. 前記印影の各領域について、前記設定された二値化のしきい値によって二値化処理する二値化処理部を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載印影イメージの二値化処理装置。
8. スキャナで読み取った印影イメージを二値化処理する印影イメージの二値化処理方法において、
   前記印影イメージに基づき、当該印影の外周における濃度分布から、当該外周の濃度の偏りを決定するステップと、
   前記決定した外周の濃度の偏りから当該印影の濃度の偏りを示す濃度勾配を決定し、当該濃度勾配に基づいて前記印影の各領域の推定濃度を算出するステップと、
   前記算出した推定濃度に基づき、前記印影の各領域に対する二値化のしきい値を設定するステップを含む
   ことを特徴とする印影イメージの二値化処理方法。
9. スキャナで読み取った印影イメージを二値化処理する印影イメージの二値化処理方法をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
   前記印影イメージに基づき、当該印影の外周における濃度分布から、当該外周の濃度の偏りを決定するステップと、
   前記決定した外周の濃度の偏りから当該印影の濃度の偏りを示す濃度勾配を決定し、当該濃度勾配に基づいて前記印影の各領域の推定濃度を算出するステップと、
   前記算出した推定濃度に基づき、前記印影の各領域に対する二値化のしきい値を設定するステップを含む
   ことを特徴とするプログラム。