JP2019179342A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】媒体の画像上の回転角度を検出する画像処理技術に関して、演算負荷を軽減することが可能で、しかもカードエッジ位置の誤検知を防止可能な技術を提供する。【解決手段】データ処理部は、画像データのＸ軸およびＹ軸に対して輝度投影による画素値の射影を生成する射影生成部６１０、Ｘ軸およびＹ軸への射影波形の射影パターンの両端点を決定する端点検出部６２０、左右上下の４端点からなる矩形部分を処理対象として第１画像データを切り出す処理対象切り出し部６３０、切り出した第１画像データと、第１画像データを１８０度回転させた第２画像データとを重ね合わせた第３画像データを生成する画像調整部６４０、および第３画像データについて、処理対象の区域を通過する位置にＸ軸に平行な２本の平行線上におけるカードのエッジ位置を求め、エッジ間隔を求める媒体エッジ点偏差算出部６５０を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、矩形状をした媒体上の情報を処理する画像処理装置および画像処理方法に関する。

デジタル画像を用いて、処理対象となる矩形状をした媒体上の直線あるいは直線で構成される特定の幾何学図形を検出し、認識する手法として、ハフ（Hough）変換がよく知られており、さまざまな産業分野で広く用いられている。

この方法は、一般には、対象図形を含む画像にノイズ除去やエッジ強調等の前処理を施したのち、抽出された画像パターンに対してハフ変換を施して累積点に変換し、その後、最大の累積度数をもつ累積点に関して逆ハフ変換を行い、画像空間上の直線を求める、という手順をとる（たとえば、特許文献１，２参照）。

特許文献１に記載の技術では、半導体デバイスの製造工程におけるワークの位置決めについて、位置座標を、ハフ変換を用いて検出し、位置補正に用いるものであるが、最大累積点を求めて、不要パターン除去を行った後、逆ハフ変換して基準となる直線を求め、ワークの角度補正を得るようにしている。

特許文献２に記載の技術では、多角形形状の形状特徴量を算出する場合に、物体の周囲の一部を構成する線分を推定するためにハフ変換を適用している。極座標に変換される点の個数を数え上げ、頻度が多い極座標を選択する。選択された極座標ごとに逆ハフ変換で直線の式を算出するとともに回転角の検出を行っている。

特開平１１−９７５１２号公報 特開２０１０−７９６４３号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に示す技術では、ハフ空間上の最大累積点を求めている。このように、ハフ空間上の最大累積点を求めることは、二次元空間上の極大点を求めることであり、不要パターンに起因するノイズを除去する必要があるなど、一般には容易ではなく、かつ演算負荷が大きい。そのため高速処理を行おうとすると、高性能なプロセッサを用いる必要があり、コスト上昇につながるという課題がある。

そこで本発明は、上記の状況に鑑みなされたものであって、矩形状をした媒体の画像上の回転角度を検出する画像処理技術に関して、演算負荷を軽減することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、デジタル画像を用いて、矩形状をした媒体の画像上の回転角度を検出する画像処理装置であって、前記矩形状をした媒体の画像データの水平軸および垂直軸のそれぞれに対して輝度投影による画素値の射影を生成する射影生成部と、前記水平軸への射影および前記垂直軸への射影のそれぞれについて、その射影波形の射影パターンの両端点を決定する端点検出部と、左右上下の４端点からなる矩形部分を処理対象として第１画像データを切り出す処理対象切り出し部と、前記処理対象の区域について、前記媒体を切り出した第１画像データと、当該第１画像データを１８０度回転させた第２画像データとを重ね合わせた第３画像データを生成する画像調整部と、前記処理対象の区域の前記第３画像データについて、当該処理対象の区域を通過する位置に２本の平行線を少なくとも前記水平軸または前記垂直軸に平行に引き、各平行線上における前記矩形状をした媒体のエッジ位置を求め、二つの前記エッジ位置のエッジ間隔を求める媒体エッジ点偏差算出部と、前記エッジ間隔と前記２本の平行線の離間距離とから傾斜角を算出する角度算出部と、を備えることを特徴とする。

これによって、本発明の画像処理装置では、デジタル画像を用いて、矩形状をした媒体の画像上の回転角度を検出することが可能になる。このため、ハフ変換を用いることなく、演算負荷を軽減することが可能になる。

また、本発明では、画像調整部は、前記第１画像データと、当該第１画像データを１８０度回転させた前記第２画像データの各画素値の平均をとって前記第３画像データを生成することが好ましい。

このような構成によって、画像調整部は、第１画像データと、この第１画像データを１８０度回転させた第２画像データの各画素値の平均をとることにより、ノイズなどの影響をうけにくくなり、背景と媒体エッジ（縁）との間の輝度の差を生じさせることが可能となる。

本発明は、デジタル画像を用いて、矩形状をした媒体の画像上の回転角度を検出する画像処理方法であって、前記矩形状をした媒体の画像データの水平軸および垂直軸のそれぞれに対して輝度投影による画素値の射影を生成する射影生成ステップと、前記水平軸への射影および前記垂直軸への射影のそれぞれについて、その射影波形の射影パターンの両端点を決定する端点検出ステップと、左右上下の４端点からなる矩形部分を処理対象として第１画像データを切り出す処理対象切り出しステップと、前記処理対象の区域について、前記媒体を切り出した第１画像データと、当該第１画像データを１８０度回転させた第２画像データとを重ね合わせた第３画像データを生成する画像調整ステップと、前記処理対象の区域の前記第３画像データについて、当該処理対象の区域を通過する位置に２本の平行線を少なくとも前記水平軸または前記垂直軸に平行に引き、各平行線上における前記矩形状をした媒体のエッジ位置を求め、二つの前記エッジ位置のエッジ間隔を求める媒体エッジ点偏差算出ステップと、前記エッジ間隔と前記２本の平行線の離間距離とから傾斜角を算出する角度算出ステップと、を備えることを特徴とする。

これによって、本発明の画像処理方法では、デジタル画像を用いて、矩形状をした媒体の画像上の回転角度を検出することが可能になる。このため、ハフ変換を用いることなく、演算負荷を軽減することが可能になる。

本発明によれば、デジタル画像を用いて、矩形状をした媒体の画像上の回転角度を検出することが可能になる。このため、ハフ変換を用いることなく、演算負荷を軽減することが可能になる。

実施形態に係る、画像処理装置の主要部の構成例を示す図である。 実施形態に係る、矩形状をした媒体の一例であるカードの外観を模式的に示す図である。 実施形態に係る、画像処理装置におけるデータ処理部の構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る、データ処理部による媒体回転角度検出処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る、カードを撮像した画像および輝度投影の一例を示す図である。 実施形態に係る、画像調整部の画像調整処理を説明するための図である。 実施形態に係る、抽出した第３画像データの長方形領域と第１水平線、第２水平線の関係を示す図である。 実施形態に係る、平行線（第１水平線、第２水平線）上における媒体エッジ位置近傍の輝度の変化を示す図である。 実施形態に係る、抽出した第３画像データの長方形領域と第１垂直線、第２垂直線の関係を示す図である。

以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、実施形態に係る画像処理装置１０の主要部の構成例を示す図である。図２は、矩形状をした媒体の一例であるカード１００の外観を模式的に示す図である。

画像処理装置１０は、デジタル画像を用いて、矩形状をした媒体１００の画像上の回転角度を検出する装置である。

矩形状をした媒体１００は、ＪＩＳに準拠している一般的なカード（以下、「カード」という。）である。このカード１００は、矩形状をしており、たとえば、幅８６ｍｍ、高さ５４ｍｍ、厚み０．７６ｍｍというサイズのプラスチックカードである。なお、矩形状をした媒体は、上述したカード１００に限定されるものではなく、たとえば、幅１２５ｍｍ、高さ８８ｍｍというサイズのパスポートブックでもよい。また、プラスチックカードやパスポートブックに限定されるものではなく、ＩＤカードや運転免許証などでもよい。

なお、本実施形態では、図２において、カード１００の長手方向をＸ軸方向とし、短手方向をＹ軸方向としている。
カード１００には、黒色系の磁気ストライプ１１０がカード１００の長手方向に形成されており、また、カード１００には、バーコード１２０が長手方向に形成されている。
本実施形態では、説明を簡単にするために、カード１００の画像の原点は、図２、図５などに示すように、左上側を原点Ｏとし、カード１００の長手方向（原点Ｏから右に向う方向）をＸ軸方向としている。そして、Ｘ軸方向に直交する方向（原点Ｏから下に向う方向）をＹ軸方向としている。

図１に示すように、画像処理装置１０は、カード１００が載置されるテーブル２０、画像データ入力部としての画像読取部３０、アナログデジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）４０、画像メモリ５０、およびデータ処理部６０を有している。

画像読取部３０は、光を検出して電荷を発生させる光電変換素子を用いた固体撮像装置（イメージセンサ）としてのＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、イメージセンサの画素領域に入射光を導く（被写体像を結像する）光学系（レンズ等）を有し、テーブル２０上に載置され、照明光源３１で照明されるカード１００の全体を含む所定の領域を撮像する。なお、固体撮像装置（イメージセンサ）として、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサが用いられてもよい。

Ａ／Ｄコンバータ４０は、画像読取部３０によって撮像されたカード１００を含む画像をデジタル画像データに変換し、画像メモリ５０に格納する。なお、Ａ／Ｄコンバータ４０は、画像読取部３０にその機能を含ませることも可能である。

画像メモリ５０は、画像読取部３０で撮像された読取対象の情報が記録された磁気ストライプ１１０やバーコード１２０を含むカード１００のデジタル化された画像データを記憶（格納）する。画像メモリ５０に格納される原画像は、複数の画素がマトリクス状に配列されて形成され、具体的には、図示していないが、Ｘ軸方向にＭ行、Ｙ軸方向にＮ列の画素が配置されている。各画素はそれぞれ画素値（輝度値）を有する。本実施形態では、各画素値は、たとえば８ビットで表現すると０〜２５５の間のいずれかの値をとり、画素値は黒に近いほど小さく、白に近いほど大きな値をとる。なお、この画像メモリ５０は、ＲＡＭ，ＳＤＲＡＭ，ＤＤＲＳＤＲＡＭ，ＲＤＲＡＭなど、画像データを記憶しうるものであれば如何なるものであってもよい。

データ処理部６０は、デジタル画像を用いて、カード１００の画像上の回転角度を検出し、検出した回転角度を参照してカード１００上に記録されている磁気ストライプ１１０、バーコード１２０、文字等の情報を認識する機能を有する。データ処理部６０は、画像処理装置１０の全体的な制御を司るＣＰＵ等の一部として構成される。

［データ処理部６０の各部の構成および機能］
次に、データ処理部６０の各部の基本的な構成および機能について説明する。
データ処理部６０は、画像メモリ５０から多値化された画像データ（多階調の濃淡画像、たとえば、２５６階調）を読み出す。

図３は、画像処理装置１０におけるデータ処理部６０の構成例を示すブロック図である。図４は、データ処理部６０による媒体回転角度検出処理を示すフローチャートである。図５はカード１００を撮像した画像データから切り出した第１画像データおよび輝度投影（以下、単に「射影」という。）の一例を示す図である。図５（ａ）がカード１００を撮像した画像データから切り出した第１画像データＩＭＧ１の例であり、図５（ｂ）が水平軸（Ｘ軸）への射影の例であり、図５（ｃ）が垂直軸（Ｙ軸）への射影の例である。なお、図５（ｂ）において、横軸はＸ軸の位置を示す、縦軸は画素値Ｐを示す。また、図５（ｃ）において、横軸は画素値Ｐを示し、縦軸はＹ軸の位置を示す。

データ処理部６０は、射影生成部６１０と、端点検出部６２０と、処理対象切り出し部６３０と、画像調整部６４０と、媒体エッジ位置偏差算出部６５０と、角度算出部６６０とを有し、媒体回転角度検出処理を行う。

射影生成部６１０は、射影形成処理ＳＴ１１を実行する。具体的には、射影形成部６１０は、画像メモリ５０から画像データＩＭＧを取得し、たとえば、図５（ａ）に示す画像ＩＭＧの水平軸（Ｘ軸）および垂直軸（Ｙ軸）のそれぞれに対して、輝度投影による画素値の第１射影ｐｒｊＸ（図５（ｂ））および第２射影ｐｒｊＹ（図５（ｃ））を生成する。

ここで、第１射影ｐｒｊＸとは、Ｘ軸に垂直方向にラインごとの画素値（輝度値）の平均をとったものである。第２射影ｐｒｊＹとは、Ｙ軸に垂直方向にラインごとの画素値（輝度値）の平均をとったものである。

端点検出部６２０は、端点検出処理ＳＴ１２を実行する。具体的には、端点検出部６２０は、第１射影ｐｒｊＸおよび第２射影ｐｒｊＹをもとに、カード１００が含まれている領域を抽出するために、その領域の４つの端点を検出する。
より具体的には、端点検出部６２０は、まず、第１射影ｐｒｊＸにおいて、左端部および右端部の出力値の最小となる点を求め、これらをそれぞれ左端点ＸＬ、右端点ＸＲとする。同様に、端点検出部６２０は、第２射影ｐｒｊＹにおいて、上端部および下端部の出力値の最小となる点を求め、これらをそれぞれ上端点ＹＵ、下端点ＹＬとする。

処理対象切り出し部６３０は、処理対象切り出し処理ＳＴ１３を実行する。具体的には、処理対象切り出し部６０は、水平軸Ｘに関する両端点（左端点ＸＬ、右端点ＸＲ）の位置および、垂直軸Ｙに関する両端点（上端点ＹＵ、下端点ＹＬ）の位置を、４頂点とする長方形領域１５０を処理対象の第１画像データＩＭＧとして切り出し、それ以外の領域を処理対象区域外として除去する。

すなわち、処理対象切り出し部６３０は、点Ａ（ＸＬ、ＹＵ）、点Ｂ（ＸＬ、ＹＬ）、点Ｃ（ＸＲ、ＹＬ）、点Ｄ（ＸＲ、ＹＵ）を含んで形成される長方形領域（ＡＢＣＤ）１５０の第１画像データＩＭＧ１を切り出す。これにより、処理に不要な部分が切り離される。

画像調整部６４０は、画像調整処理ＳＴ１４を実行する。
図６は、画像調整部６４０の画像調整処理を説明するための図である。図６（ａ）は処理対象切り出し部６３０で切り出された第１画像データＩＭＧ１を示し、図６（ｂ）は第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させた第２画像データＩＭＧ２を示し、図６（ｃ）は第１画像データＩＭＧ１と第２画像データＩＭＧ２とを重ね合わせた第３画像データＩＭＧ３を示している。

画像調整部６４０は、処理対象切り出し部６３０で切り出された、図６（ａ）に示す第１画像データＩＭＧ１と、第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させた、図６（ｂ）に示すような第２画像データＩＭＧ２とを重ね合わせて、図６（ｃ）に示すような第３画像データを生成する。

本実施形態において、画像調整部６４０は、元の第１画像データＩＭＧ１と、第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させた第２画像データＩＭＧ２の各画素値の平均をとって第３画像データＩＭＧ３を生成する。

このような構成によって、画像調整部６４０は、第１画像データＩＭＧ１と、この第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させた第２画像データＩＭＧ２の各画素値の平均をとるに際し、磁気記録領域である磁気ストライプ１１０の部分と磁気ストライプ１１０のない部分との画素値の平均をとって、この平均をとる部分の輝度を磁気ストライプ１１０の輝度より高くして、背景とカードエッジとの間の輝度の差を生じさせることが可能となる。

より具体的には、第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させることにより、磁気ストライプ１１０の部分は磁気ストライプのない部分との平均をとることになり、この部分の輝度が磁気ストライプ１１０の輝度よりも大きくなる一方、背景部分の輝度は不変であるため、背景とカードエッジとの間に輝度の差異が生じることから、次工程の媒体エッジ位置偏差算出処理でのカードエッジ位置の誤検知を防止できる。
すなわち、画像調整部６４０が設けられていない場合は、カードエッジ位置を特定する処理において、カードエッジと判定されるべき位置の「カード−背景間の輝度差」がほぼゼロになる結果、カードエッジの誤検知が発生し、正確な角度検出が妨げられる恐れがあるが、本実施形態のように画像調整部６４０を設けることにより、カード−背景間の輝度差」が確保されることになり、カードエッジ位置の誤検知が生じにくくなる。

媒体エッジ位置偏差算出部６５０は、媒体エッジ位置偏差算出処理ＳＴ１５を実行する。
図７は、抽出した第３画像データＩＭＧ３の長方形領域１５０と第１水平線Ｌ１、第２水平線Ｌ２の関係を示す図である。
媒体エッジ位置偏差算出部６５０は、具体的には、処理対象区域である長方形領域１５０の第３画像データＩＭＧ３について、図７に示すように、その長方形領域１５０を通過する位置に２本の平行線（第１水平線Ｌ１、第２水平線Ｌ２）を引く。ここでは、図示のように下側に第１水平線Ｌ１、上側に第２水平線Ｌ２である。本実施形態では、第１水平線Ｌ１は、Ｙ１行目のＸ軸方向に形成された画素（ＸＬ〜ＸＲ）から構成されている。同様に、第２水平線Ｌ２は、Ｙ２行目のＸ軸方向に形成された画素（ＸＬ〜ＸＲ）から構成されている。

媒体エッジ位置偏差算出部６５０は、各平行線（第１水平線Ｌ１、第２水平線Ｌ２）上における媒体エッジ位置（第１エッジ位置Ｘ１、第２エッジ位置Ｘ２）を求め、次の式１により、２点の水平方向エッジ位置間距離Ｗを求める。

なお、２本の平行線（第１水平線Ｌ１、第２水平線Ｌ２）を引く場所は、カード１００の同一辺上に媒体エッジ位置（第１エッジ位置Ｘ１、第２エッジ位置Ｘ２）が求まる位置とする。たとえば、長方形領域１５０の上下中間位置から同じ所定幅とする。所定幅は、上下の長さの１／４程度とすることができる。

図８は平行線（第１水平線Ｌ１、第２水平線Ｌ２）上における媒体エッジ位置近傍の輝度の変化を示しており、図８（ａ）が長方形領域１５０の左側の領域Ｑ１に対応している。図８（ｂ）は長方形領域１５０の右側の領域Ｑ２に対応している。

ここでは、長方形領域１５０の左側の領域Ｑ１における媒体エッジ位置（第１エッジ位置Ｘ１、第２エッジ位置Ｘ２）を決定する例を挙げる。

平行線（第１水平線Ｌ１、第２水平線Ｌ２）の位置を第１水平線位置Ｙ１、第２水平線位置Ｙ２とすると、次の式２により垂直距離Ｈを求める。

角度算出部６６０は、角度算出処理ＳＴ１６を実行する。具体的には、角度算出部６６０は、水平方向エッジ位置間距離Ｗと２本の平行線（第１水平線Ｌ１、第２水平線Ｌ２）の垂直距離Ｈとから、次の式３により傾斜角θを算出する。

なお、算出した傾斜角度θを、最終的な傾斜角度として採用してもよいが、精度向上の観点から、同様の操作を長方形領域１５０の右側の領域Ｑ２について行って、左端側での結果と合わせて角度を算出してもよい。たとえば平均値を最終の傾斜角度とすることができる。

図９は、抽出した第３画像データＩＭＧ３の長方形領域１５０と第１垂直線Ｖ１、第２垂直線Ｖ２の関係を示す図である。
さらに、一層の精度向上の観点から、図９に示すように、同じ長方形領域１５０の画像において、２本の垂直線（第１垂直線Ｖ１、第２垂直線Ｖ２）を引き、上側の領域Ｒ１の第１垂直線Ｖ１と媒体上側エッジとの交点を第１エッジ位置ＹＹ１、第２垂直線Ｖ２と媒体上側エッジとの交点を第２エッジ位置ＹＹ２として、次の式４により、２点の垂直方向エッジ位置間距離ＨＨを求める。本形態では、第１垂直線Ｖ１は、Ｘ１行目のＹ軸方向に形成された画素（ＹＬ〜ＹＲ）から構成されている。同様に、第２水平線Ｖ２は、Ｘ２行目のＹ軸方向に形成された画素（ＹＬ〜ＹＲ）から構成されている。

第１垂直線Ｖ１および第２垂直線Ｖ２の位置をそれぞれ第１垂直線位置ＸＸ１、第２垂直線位置ＸＸ２とすると、次の式５により水平距離ＷＷを求める。

次の式６により傾斜角θθを算出する。

そして、同様の操作を媒体の下端の領域Ｒ２側についても行って、上端の領域Ｒ１側での結果と合わせて角度を算出してもよい。たとえば平均値を最終の傾斜角度とする。

さらに左右上下合計４か所での傾斜角度を算出してその全体の平均値を求め、これを傾斜角度としてもよい。また、左右上下のいずれか３箇所が用いられてもよい。

上述したとおり、角度算出部６６０で決定された傾斜角度θ（または傾斜角度θθ）は、図示していないが、データ処理部６０内の情報認識処理部に出力される。たとえば、情報認識処理部は、カード１００上の記録領域である磁気ストライプ１１０の画像上の傾きを、傾斜角度θ（および／または傾斜角度θθ）に応じて修正（補正）し、修正後の画像における磁気ストライプ１１０に記録されている情報の認識処理を行う。

以上、本実施形態の特徴をまとめると次のとおりである。
（１）画像処理装置１０は、デジタル画像を用いて、カード１００の画像上の回転角度を検出する。そして、画像処理装置１０は、カード１００の画像データの水平軸および垂直軸のそれぞれに対して輝度投影による画素値の射影を生成する射影形成部６１０と、水平軸（Ｘ軸）への射影および垂直軸（Ｙ軸）への射影のそれぞれについて、その射影波形の射影パターンの両端点を決定する端点検出部６２０と、左右上下の４端点からなる矩形部分（本形態では長方形領域１５０）を処理対象として第１画像データＩＭＧ１を切り出す処理対象切り出し部６３０と、処理対象切り出し部６３０で切り出された第１画像データＩＭＧ１と、第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させた第２画像データＩＭＧ２とを重ね合わせて第３画像データＩＭＧ３を生成する画像調整部６４０と、処理対象の区域の第３画像データＩＭＧ３について、その区域を通過する位置に２本の平行線（第１水平線Ｌ１と第２水平線Ｌ２の組、または第１垂直線Ｖ１と第２垂直線Ｖ２の組）を少なくとも水平軸（Ｘ軸）または垂直軸（Ｙ軸）に平行に引き、各平行線上におけるカード１００のエッジ位置（エッジ点）を求め、二つのエッジ位置のエッジ間隔を求める媒体エッジ点偏差算出部６５０と、エッジ間隔と２本の平行線の離間距離とから傾斜角を算出する角度算出部６６０と、を備える。

これによって、算出された傾斜角をカード１００の回転角度とするので、ハフ変換を用いることなく、演算負荷を軽減することが可能になる。しかもカードエッジ位置の誤検知を防止することが可能になる。

（２）画像調整部６４０は、第１画像データＩＭＧ１と、第１画像データＩＭＧ２を１８０度回転させた第２画像データＩＭＧ２の各画素値の平均をとって第３画像データＩＭＧ３を生成する。

このような構成によって、画像調整部６４０は、第１画像データＩＭＧ１と、この第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させた第２画像データＩＭＧ２の各画素値の平均をとるに際し、磁気記録領域である磁気ストライプ１１０の部分と磁気ストライプ１１０のない部分との画素値の平均をとって、この平均をとる部分の輝度を磁気記録領域の輝度より高くして、背景と媒体エッジ（縁）との間の輝度の差を生じさせることが可能となる。
より具体的には、第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させることにより、磁気ストライプ１１０の部分は磁気ストライプのない部分との平均をとることになり、この部分の輝度が磁気ストライプ１１０の輝度よりも大きくなる一方、背景部分の輝度は不変であるため、背景とカードエッジとの間に輝度の差異が生じることから、次工程の媒体エッジ位置偏差算出処理でのカードエッジ位置の誤検知を防止できる。

（３）媒体エッジ位置偏差算出部６５０は、第３画像データＩＭＧ３におけるエッジ間隔を、２本の平行線に対してカード１００の対向する辺でそれぞれ１箇所ずつで求め、角度算出部６６０は、２箇所におけるエッジ間隔と、２本の平行線の離間距離とから、二つの傾斜角を算出し、それらの平均値を回転角度とすることができる。

これによって、２本の平行線で、カード１００の対応する対向する２辺（長辺同士または短辺同士）において、それぞれエッジ位置の組を得られるため、対向する２箇所で傾斜角を求めることができる。これらの傾斜角の平均値をカード１００の回転角度とすることで、検出精度をより向上させることができる。

（４）媒体エッジ位置偏差算出部６５０は、第３画像データＩＭＧ３における２本の平行線を、水平軸（Ｘ軸）および垂直軸（Ｙ軸）に平行に、少なくともそれぞれ一組引き、それぞれの２本の平行線においてエッジ間隔と離間距離とを求め、角度算出部６６０は、求めたエッジ間隔と離間距離との組のそれぞれについて傾斜角を算出し、それらの平均値を前記回転角度としてもよい。

これによって、平行線を、水平軸および垂直軸のそれぞれに平行に１組以上引くので、カード１００の長辺および短辺でそれぞれで１箇所以上の傾斜角が得られる。これらの傾斜角の平均値をカード１００の回転角度とすることで、検出精度をより向上させることができる。また、カード１００の４辺において傾斜角を求め平均値を回転角度とすれば、さらに検出精度を向上させることができる。

（５）デジタル画像を用いて、カード１００の画像上の回転角度を検出する画像処理方法であって、カード１００の画像データの水平軸（Ｘ軸）および垂直軸（Ｙ軸）のそれぞれに対して輝度投影による画素値の射影を生成する射影生成ステップＳＴ１１と、水平軸への射影および垂直軸への射影のそれぞれについて、その射影波形の射影パターンの両端点を決定する端点検出ステップＳＴ１２と、左右上下の４端点からなる矩形部分（本形態では長方形領域１５０）を処理対象として第１画像データＩＭＧ１を切り出す処理対象切り出しステップＳＴ１３と、処理対象切り出し部６３０で切り出された第１画像データＩＭＧ１と、第１画像データＩＭＧ１を１８０度回転させた第２画像データＩＭＧ２とを重ね合わせて第３画像データＩＭＧ３を生成する画像調整ステップＳＴ１４と、処理対象の区域の第３画像データＩＭＧ３の長方形領域１５０について、その区域を通過する位置に２本の平行線（第１水平線Ｌ１および第２水平線Ｌ２の組、または第１垂直線Ｖ１および第２垂直線Ｖ２の組）を少なくとも水平軸（Ｘ軸）または垂直軸（Ｙ軸）に平行に引き、各平行線上におけるカード１００のエッジ位置を求め、二つのエッジ位置のエッジ間隔を求める媒体エッジ点偏差算出ステップＳＴ１５と、エッジ間隔と２本の平行線の離間距離とから傾斜角を算出する角度算出ステップＳＴ１６と、を備える。これによって、算出された傾斜角をカード１００の回転角度とするので、ハフ変換を用いることなく、演算負荷を軽減することが可能になる。しかもカードエッジ位置の誤検知を防止することが可能になる。

本発明を、実施の形態をもとに説明したが、この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０・・・画像処理装置、２０・・・テーブル、３０・・・画像読取部、３１・・・照明光源、４０・・・アナログデジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）、５０・・・画像メモリ、６０・・・データ処理部、１００・・・カード（媒体）、１１０・・・磁気ストライプ、１２０・・・バーコード、６１０・・・射影形成部、６２０・・・端点検出部、６３０・・・処理対象切り出し部、６４０・・・画像調整部、６５０・・・媒体エッジ位置偏差算出部（媒体エッジ点偏差算出部）、６６０・・・角度算出部。

Claims (4)

1. デジタル画像を用いて、矩形状をした媒体の画像上の回転角度を検出する画像処理装置であって、
   前記矩形状をした媒体の画像データの水平軸および垂直軸のそれぞれに対して輝度投影による画素値の射影を生成する射影生成部と、
   前記水平軸への射影および前記垂直軸への射影のそれぞれについて、その射影波形の射影パターンの両端点を決定する端点検出部と、
   左右上下の４端点からなる矩形部分を処理対象として第１画像データを切り出す処理対象切り出し部と、
   前記処理対象の区域について、前記媒体を切り出した第１画像データと、当該第１画像データを１８０度回転させた第２画像データとを重ね合わせた第３画像データを生成する画像調整部と、
   前記処理対象の区域の前記第３画像データについて、当該処理対象の区域を通過する位置に２本の平行線を少なくとも前記水平軸または前記垂直軸に平行に引き、各平行線上における前記矩形状をした媒体のエッジ位置を求め、二つの前記エッジ位置のエッジ間隔を求める媒体エッジ点偏差算出部と、
   前記エッジ間隔と前記２本の平行線の離間距離とから傾斜角を算出する角度算出部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記処理対象区域画像調整部は、
   前記第１画像データと、当該第１画像データを１８０度回転させた前記第２画像データの各画素値の平均をとって前記第３画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. デジタル画像を用いて、矩形状をした媒体の画像上の回転角度を検出する画像処理方法であって、
   前記矩形状をした媒体の画像データの水平軸および垂直軸のそれぞれに対して輝度投影による画素値の射影を生成する射影生成ステップと、
   前記水平軸への射影および前記垂直軸への射影のそれぞれについて、その射影波形の射影パターンの両端点を決定する端点検出ステップと、
   左右上下の４端点からなる矩形部分を処理対象として第１画像データを切り出す処理対象切り出しステップと、
   前記処理対象の区域について、前記媒体を切り出した第１画像データと、当該第１画像データを１８０度回転させた第２画像データとを重ね合わせた第３画像データを生成する画像調整ステップと、
   前記処理対象の区域の前記第３画像データについて、当該処理対象の区域を通過する位置に２本の平行線を少なくとも前記水平軸または前記垂直軸に平行に引き、各平行線上における前記矩形状をした媒体のエッジ位置を求め、二つの前記エッジ位置のエッジ間隔を求める媒体エッジ点偏差算出ステップと、
   前記エッジ間隔と前記２本の平行線の離間距離とから傾斜角を算出する角度算出ステップと、
   を備えることを特徴とする画像処理方法。
4. 前記画像調整ステップでは、
   前記第１画像データと、当該第１画像データを１８０度回転させた前記第２画像データの各画素値の平均をとって前記第３画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。

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