JP2771045B2

JP2771045B2 - 文書画像の領域分割方法

Info

Publication number: JP2771045B2
Application number: JP3052846A
Authority: JP
Inventors: 明利塚本; 節正広垣; 直弘天本
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-03-18
Filing date: 1991-03-18
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JPH04288693A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ等の通信
機器や文書画像データベース入力装置、光学的文字読取
り装置（ＯＣＲ）等において、文書画像をその構成要素
の領域に分割する文書画像の領域分割方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の文書画像の領域分割方法
には、例えば、特開昭６２−７１３７９号公報に記載さ
れるものがあった。

【０００３】この文献に記載された文書画像の領域分割
方法では、文書画像データを入力し、走査方向（例え
ば、横方向）に黒画素を計数して閾値を超えるラインを
検出し、該計数値が閾値以下の白ラインが所定個数連続
する状態を判定して第１の領域切り出しを行う。この第
１の領域切り出し内で、副走査方向（例えば、縦方向）
に黒画素を計数して該計数値が閾値を超える列を検出
し、該計数値が閾値以下の白列が所定個数連続する状態
を判定して第２の領域切り出しを行う。

【０００４】さらに、第２の領域切り出し内で、第１の
領域切り出しと同様な処理により、第３の領域切り出し
を行い、この第３の領域切り出し内で、第２の領域切り
出しと同様な処理により、第４の領域切り出しを行う。
そこで、この第４の領域切り出しで検出された領域につ
いて、その領域のランレングス情報、及び黒画素率情報
により、文字部、写真部、及び図表部の領域の属性を判
別している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の文書画像の領域分割方法では、次のような課題があ
った。

【０００６】（ａ）従来の方法では、領域を分割する際
に、その分割対象に応じて様々な閾値を任意に設定する
必要があった。例えば、個々の論文誌に対して領域分割
処理を施す場合、それらの閾値を各論文誌に応じた適切
な値に設定し直さなければならず、その値の選定に手間
がかかるという問題があった。

【０００７】（ｂ）前記（ａ）の問題を解決するため、
本願出願人は、先に特開平１−２６４６４９号明細書に
おいて、領域分割方法の提案を行った。

【０００８】図２は、文書画像の一例を示す図であり、
文字列１、図・写真・表２等が記載されている。本願出
願人が先に行った提案では、図２のような文書画像デー
タを入力して横方向及び縦方向の走査を２回繰り返して
行い、「黒」画素の存在しない行及び列で画像を分割す
る。そして、文字領域のものに対しては、それらを統合
することにより、構成要素の領域を得るようにしてい
る。

【０００９】しかし、このような領域の分割方法では、
画像を行方向及び列方向に走査し、「黒」画素の存在し
ない行及び列で画像を分割してゆく。そのため、例えば
図２の上半部のように複雑なレイアウトの文書や、図２
の下半部のように枠３に囲まれた部分では、全ての行及
び列に「黒」画素が存在するので、「黒」画素の存在し
ない行や列で分割を行うことができず、技術的に未だ充
分満足のゆくものが得られなかった。

【００１０】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、閾値設定を煩雑化することなく、複雑なレイア
ウトの文書等を精度良く領域分割することが困難である
点について解決した文書画像の領域分割方法を提供する
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、入力文書画像を文字列、図、写真、フィ
ールドセパレータ、表等の構成要素に領域分割する文書
画像の領域分割方法において、前処理、領域画像作成処
理、及びラベル付け処理を行うようにしている。

【００１２】即ち、前処理では、前記入力文書画像を２
値化して２値文書画像を作成すると共に、前記入力文書
画像と同じ大きさで、その全面を、「黒」を表す画素値
で構成した多値領域画像を作成する。領域画像作成処理
では、前記２値文書画像を横方向及び縦方向に走査して
閾値以上の長さの白ランを検出し、その白ランに対応す
る前記多値領域画像の部分を「白」を表す画素値で構成
することにより、前記構成要素の領域を「黒」連結領域
として表現した領域画像を作成する。ラベル付け処理で
は、前記領域画像の「黒」の部分に対してラベル付けを
行い、前記各構成要素に対して一意に番号を与えたラベ
ル画像を作成する。

【００１３】

【作用】本発明によれば、以上のように文書画像の領域
分割方法を構成したので、前処理において、入力文書画
像から２値文書画像及び多値領域画像が作成される。そ
して、領域画像作成処理において、２値文書画像に含ま
れる横方向及び縦方向の長い白ランを検出し、その白ラ
ンに対応する多値領域画像の部分を「白」にすることに
より、文字列、図、写真、フィールドセパレータ、表等
の構成要素の領域を「黒」連結領域として表現した領域
画像が作成される。次に、ラベル付け処理において、領
域画像に対しラベル付け処理が行われ、各構成要素に対
して一意に番号を与えたラベル画像が作成される。その
ため、同一構成要素の領域は、前記ラベル画像における
同一ラベル値を持つ画素の集合として表現される。従っ
て、前記課題を解決できるのである。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の実施例を示す文書画像の領
域分割方法の処理内容図である。この文書画像の領域分
割方法は、前処理１０と、領域画像作成処理２０と、ラ
ベル付け処理３０とで、構成されている。

【００１５】前処理１０では、文書画像を適当な閾値で
２値化して２値文書画像１１を作成すると共に、該文書
画像に基づき全面が「黒」である多値領域画像１２を作
成しておく。この前処理１０では、原文書画像を適当な
倍率で縮小しておくことも可能である。

【００１６】このような前処理１０が行われると、領域
画像作成処理２０では、２値文書画像１１に対して横方
向及び縦方向に走査し、構成要素が存在する領域を連結
「黒」領域として表現する領域画像２２の作成を行う。
ラベル付け処理３０では、領域画像２２の「黒」の部分
に対してラベル付け３１を行い、ラベル画像３２を作成
する。

【００１７】次に、図１の領域画像作成処理２０、及び
ラベル付け処理３０を、図３〜図６を参照しつつ説明す
る。

【００１８】なお、図３は図１の領域画像作成処理２０
のフローチャート、図４（ａ）〜（ｄ）は図１の領域画
像作成処理例を示す図、図５（ａ）〜（ｆ）は図１のラ
ベル付け処理例を示す図、及び図６（１）〜（４）は図
５（ｂ）〜（ｄ）の説明図である。

【００１９】図３に示すように、領域画像作成処理２０
では、ステップＳ１１において、図４（ａ）に示すよう
な２値文書画像を横方向に走査し、閾値Ｔ１以上の長さ
の白ランが存在するか否かを判定する。閾値Ｔ１以上の
長さの白ランが存在すれば、ステップＳ１２では、多値
領域画像１２においてその白ランに対応する部分を
「白」にする。図４（ｂ）は、同図（ａ）の２値文書画
像の一部についてステップＳ１２の処理を行った時の領
域画像である。このようなステップＳ１１，Ｓ１２の処
理を全ての行について行った時、領域画像が図４（ｃ）
のようになる。

【００２０】さらに、ステップＳ１１において、図４
（ａ）に示す２値文書画像の列について縦方向に走査
し、閾値Ｔ２以上の長さの白ランが存在するか否かの判
定を行う。閾値Ｔ２以上の長さの白ランが存在すれば、
ステップＳ１２では、多値領域画像１２においてその白
ランに対応する部分を「白」にする。

【００２１】以上のような処理を、ステップＳ１０にお
いて各行及び各列について繰り返し、それらの処理がス
テップＳ２０で終了すれば、図４（ｄ）に示す領域画像
のように、文書画像の構成要素が存在する領域が、
「黒」画素連結領域として表現される。

【００２２】この領域画像作成処理２０において、閾値
Ｔ１，Ｔ２の値は、文書画像のレイアウトの複雑さによ
って変動するが、実際の文書について行った本実施例の
実験結果によると、縦書き文書の場合は閾値Ｔ１，Ｔ２
共に２０mm、横書き文書の場合は閾値Ｔ１，Ｔ２共に１
０mmが適当であることが得られている。

【００２３】次に、ラベル付け処理３０を説明する。

【００２４】このラベル付け処理３０では、図５（ａ）
に示すような構成要素の領域画像を２回走査する。１回
目の走査時には、図５（ｂ）に示すように、各「黒」画
素に仮ラベル値を与える。この仮ラベル値は、その
「黒」画素の直上、左隣の画素の値によって次の（１）
〜（４）のように決められる。

【００２５】（１）直上の画素だけが「黒」のとき：
その画素の仮ラベル値と同じ値（２）左隣の画素だけが「黒」のとき：その画素の仮
ラベル値と同じ値（３）直上の画素も左隣の画素も「白」のとき：新し
い値（４）直上の画素も左隣の画素も「黒」のとき：直上
の画素の仮ラベル値と同じ値また、この（４）の場合で、直上の画素と左隣の画素と
で与えられている仮ラベル値が異なる場合には、同一
「黒」連結領域に異なった仮ラベル値が与えられている
ので、図５（ｃ）に示すように、ラベル値変換テーブル
に登録を行う。

【００２６】１回目の走査終了後、各「黒」画素連結領
域に対して一意に番号が与えられるように、ラベル値変
換テーブルに対して図５（ｃ）〜（ｄ）に示すような操
作を行う。

【００２７】即ち、図５（ｂ）のように、画素に仮ラベ
ル値を与えるとき、例えば図６（１）のような状態の注
目画素Ｚに対しては、領域Ａと同じラベル値を与えると
同時に、領域Ｂが領域Ａと接していることを示すため、
図６（２）に示すテーブルの領域Ｂの同一ラベル値とし
てＡを登録する。ところが、領域ＡとＣが接している場
合、Ｂの同一ラベル値はＣである必要がある。このこと
は、テーブルのＡの同一ラベル値にＣが登録されている
ことにより得られるので、図６（３）に示すように、こ
のＣの値をＢの同一ラベル値に与える処理を行う。この
書き換えが終了すると、連続する黒領域は全て同一ラベ
ル値を持つようになるが、仮ラベル値がとびとびの値を
もつことになるため、図６（４）に示すように、同一ラ
ベル値ごとに通し番号をつける。このような処理によ
り、図５（ｄ）に示すラベル値変換テーブルを得る。

【００２８】次に、領域画像に対して２回目の走査を行
いながら、各「黒」画素に与えられた仮ラベル値とラベ
ル値変換テーブル（図５（ｄ））の値に基づき、図５
（ｅ）に示すように、各画素にラベル値の付け直しを行
う。つまり、ラベル値変換テーブル（図５（ｄ））は、
連続する黒領域に対して同じラベル値を与えており、ま
たラベル値が通し番号として与えられているので、この
変換テーブルに従ってラベル値を付けてゆくと、図５
（ｅ）のようなラベル値になる。このようなラベル値の
付け直しを行うことにより、図５（ｆ）に示すようなラ
ベル画像３２が作成される。

【００２９】このラベル付け処理３０により、領域画素
の各「黒」連結領域に一意に番号が与えられ、構成要素
の領域がラベル画像３２において同一ラベル値を持つ画
素の集合として表現される。このラベル画像３２を参照
することにより、所望する構成要素の領域を得ることが
できる。

【００３０】以上のように、本実施例では、文書画像の
構成要素の領域をラベル画像３２によって表現すること
により、文書画像のレイアウトが複雑であっても、構成
要素の存在する領域を正確に表現できる。しかも、文書
画像の構成要素の領域を領域画像２２を用いて表現し、
さらにそれに対してラベル付け処理３０を行っているの
で、複雑なレイアウトの文書でも的確な領域分割が行わ
れ、所望する構成要素の領域を精度良く得ることができ
る。

【００３１】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。

【００３２】（ｉ）図１の各処理１０，２０，３０は、
集積回路等の個別回路で構成した装置で実行したり、あ
るいはコンピュータを用いたプログラム制御等により実
行するようにしてもよい。

【００３３】（ii）図１のラベル付け処理３０は、上記
実施例に限定されず、例えば、電子情報通信学会技術研
究報告ＩＥ７８−１０（１９７８）未永著「連結領域の
ぬりつぶし及び番号づけに関する一考察」Ｐ．３９−４
０の文献に記載された等価テーブル法等といった種々の
ラベル付け方法を用いることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ラベル付け処理により、入力文書画像の構成要素
の領域をラベル画像によって表現するようにしたので、
レイアウトが複雑であっても、構成要素の存在する領域
を正確に表現できる。しかも、領域画像作成処理におい
て、入力文書画像の構成要素の領域を領域画像を用いて
表現し、さらにラベル付け処理を行うようにしているの
で、複雑なレイアウト等の文書でも、的確に領域分割を
行い、所望する構成要素の領域を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す文書画像の領域分割方法
の処理内容図である。

【図２】文書画像の例を示す図である。

【図３】図１における領域画像作成処理のフローチャー
トである。

【図４】図１における領域画像作成処理の例を示す図で
ある。

【図５】図１におけるラベル付け処理の例を示す図であ
る。

【図６】図５の（ｂ）〜（ｄ）の説明図である。

【符号の説明】

１０前処理１１２値文書画像１２多値領域画像２０領域画像作成処理２１横方向及び縦方向走査２２領域画像３０ラベル付け処理３１ラベル付け３２ラベル画像

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力文書画像をその構成要素の領域に分
割する文書画像の領域分割方法において、前記入力文書画像を２値化して２値文書画像を作成する
と共に、前記入力文書画像と同じ大きさで、その全面
を、「黒」を表す画素値で構成した多値領域画像を作成
する前処理と、前記２値文書画像を横方向及び縦方向に走査して閾値以
上の長さの白ランを検出し、その白ランに対応する前記
多値領域画像の部分を「白」を表す画素値で構成するこ
とにより、前記構成要素の領域を「黒」連結領域として
表現した領域画像を作成する領域画像作成処理と、前記領域画像の「黒」の部分に対してラベル付けを行
い、前記各構成要素に対して一意に番号を与えたラベル
画像を作成するラベル付け処理とを、実行することを特徴とする文書画像の領域分割方法。