JP2971344B2

JP2971344B2 - 画像サイズ削減方法

Info

Publication number: JP2971344B2
Application number: JP6274275A
Authority: JP
Inventors: パトリックオゴーマンローレンス
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1994-10-14
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: DE69415469D1; DE69415469T2; CA2128390C; US5461707A; CA2128390A1; JPH07220064A; EP0649245B1; EP0649245A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はデジタル表示のための
ドキュメントサイズの削減（縮小）方法に係り、特に、
ドキュメントページの画像（イメージ）から選択された
行（横方向）および列（縦方向、カラム）を削減する方
法に係る。

【０００２】

【従来の技術】電子ドキュメントシステムは、参考資料
を保存する方法としてますます一般的になってきてい
る。従来のドキュメントシステムは、スキャナ（走査
機）と、計算機と、モニタとからなる。スキャナは、元
のドキュメントを走査（スキャン）し、ドキュメントの
各ページをデジタル化し、各ページを複数の画素からな
る画像に変換する。計算機は、画素を処理し、画像に対
し、たとえばサイズの縮小等の修正を加える。モニタ
は、走査されたドキュメントを見るためのものである。
走査されたドキュメントは、後に取り出すときのために
保存しておく。

【０００３】電子ドキュメントは、ドキュメントシステ
ムのメモリから簡単に取り出してモニタで見ることがで
きる。しかし、標準的な８．５×１１インチのドキュメ
ントページに収容されるデータの量は、普通のモニタ上
で見ることができるデータの量をはるかに上回る。具体
的には、ドキュメントスキャナの標準的画像解像度は、
１インチあたり３００画素（通常、３００ドット／イン
チ（ｄｐｉ）という）である。したがって、８．５×１
１インチのドキュメントページに対しては、走査される
サイズは、２５５０×３３００画素となる。通常のモニ
タのスクリーンの大きさは、１６００×１２８０画素で
ある。このことから、そのようなモニタ上には１ページ
分を完全に表示できないことがわかる。

【０００４】したがって、ドキュメントページすべてを
モニタ上で見るためには、そのドキュメントページに含
まれるデータの量を減らさなければならないことがよく
知られている。実際に、表示されるモニタの画素の大き
さに画像の画素の大きさを合わせるようにサンプリング
（サブサンプリング）する方法が知られている。しかし
この方法では、輪郭等の鮮明度が著しく低下し、たとえ
ばテキスト（本文部分）などのサイズが著しく低下する
ことがありうる。たとえば前記の例では、３８％以上の
画像データが失われる。

【０００５】この状況を改善するために、そのページに
ついてサブサンプリングする前に、空白部領域や黒一色
の領域等のいわゆる低情報領域を除去するなどの前処理
を施すことができる。これによりそのサブサンプルされ
る画像の中のデータの量はある程度低減されるが、必要
なサブサンプリングの程度が減少するので、より少ない
情報を有するデータが失われる。そのページの鮮明度は
良くなるが、テキストサイズの低減はごくわずかにな
る。

【０００６】この技術については、Ｌ．オゴーマン(O'G
orman)ら著「テキスト画像のサブサンプリング(Subsamp
ling Text Images)」（ドキュメントの解析及び認識に
関する第１回国際会議(1st Int.Conf.on Document Anal
ysis and Recognition),フランス国サンマロ、１９９１
年９月）第２１９〜２２７ページに、より詳細に記載さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ページの低情報領域を
低減または削除することについてのこれまで述べた技術
では、多くの場合、そのフォーマッティングが歪められ
る。ここでいうフォーマッティングとは、そのページの
大部分の画素の見かけ上の空間的及び／または幾何学的
な関係、たとえばテキストの複数のブロック（塊）、一
つのブロックの中のテキストの複数の線、表及び図、複
数ブロック間の空白の列、ヘッダ等を意味し、そのペー
ジ全体の視覚的に特徴的なものをいう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、あるページから削除される低情報領
域のどの部分についても全体のページ削減の比率を上回
らない範囲で削除する。

【０００９】本発明の望ましい態様では、あるページの
低情報領域は、第１に、各画素をそれに隣接する行
（列）内の近傍位置の画素との比較に基づいて、そのペ
ージ画像内の各画素についての行（列）重要度（優先
度）を特定することにより決定する。各行（列）につい
ての情報量和は、その行（列）内の各画素の重要度を加
算することにより計算する。その画像の低情報領域は、
情報量和があらかじめ定めたしきい値よりも小さい互い
に隣接する行（列）のグループからなる領域と定義され
る。

【００１０】

【作用】本発明によれば、ドキュメントページの全体的
特徴を歪めることなく必要な画像圧縮が可能である。

【００１１】

【実施例】図１は、この発明によるドキュメントページ
画像のサイズ削減（低減）方法を実施するための電子ド
キュメントシステム１００を示す。元のドキュメント
（図示せず）は、スキャナ（走査機）１１０でスキャン
（走査）され、そこで、そのドキュメントはデジタル画
像信号に変換される。そのドキュメントは、たとえばお
もにアルファベットおよび数字のテキスト（本文）から
なる。このデジタル画像信号はプロセッサ１２０に入力
され、ここでその信号は表示装置（たとえばモニタ）１
３０に表示されるように処理される。プロセッサ１２０
は、いかなるタイプの計算機でもよく、たとえばパーソ
ナルコンピュータやコンピュータワークステーションが
ありうる。

【００１２】プロセッサ１２０は、そのドキュメントペ
ージの内で低情報領域の行（横方向）または列（縦方
向）を特定することができ、そのページについて決めら
れた全体低減率に応じて最大限の低情報領域比率以下の
部分を除去することができる。そして、ドキュメントペ
ージは表示装置１３０上に表示され、将来の使用に備え
てメモリ１４０にストアされる。スキャナ１１０から送
られたデータを受信するものとして、プロセッサ１２
に、プリンタ１５０を接続してもよい。

【００１３】ドキュメント画像から低情報データを除去
する方法は、元のページのフォーマッティングをそのま
ま保持するように設計する。たとえば、図２ａと図２ｂ
は、ドキュメントページ２００が本発明によりサイズを
減縮されるようすを示す。ドキュメントページ２００に
は、２個のテキストブロック２２０があり、これらのテ
キストブロック２２０は、境界列２０５と境界行２１０
の位置に存在する空白過剰の形態の低情報データによっ
て囲まれている。

【００１４】タイトルブロック２２５と枠２１５は、テ
キストブロック２２０の上方に位置している。枠２１５
は、空白過剰部分と同様に、低情報データとみなすこと
ができ、そのページのテキストブロック２２０またはタ
イトルブロック２２５がある部分よりも大幅なデータ削
減が可能である。

【００１５】ページのサイズを減らすために、ドキュメ
ントデータの内の一定比率の部分を削除しなければなら
ない。ドキュメントデータを削除する際に、まず初めに
考慮すべきことは、そのページのフォーマッティングを
維持することである。次に考慮すべきことは、情報を有
するデータの鮮明度を保持することである。

【００１６】縮小サイズの画像ページ２５０の美的概観
を維持するためには、ドキュメントページ２００のタイ
トルブロック２２５、テキストブロック２２０、境界列
２０５、境界行２１０の見かけ上の空間的関係および配
置を維持するのが望ましい。

【００１７】まず、低情報データ領域を特定するため
に、ドキュメントページ２００を走査する。さらに、全
体としてのドキュメントサイズの望ましい削減率を決定
する。本発明によれば、種々の低情報領域のそれぞれか
ら特定される低情報データの量は、最大で、そのページ
全体について決められた削減率分だけ削減される。

【００１８】たとえば、そのドキュメントページ２００
についての全体削減率が４０％で、境界列２０５すなわ
ち低情報領域が３列の低情報領列からなる場合、その３
列の低情報領列の内の１列すなわち３３％を削減でき
る。もしも境界列２０５のうちからさらにもう１列の低
情報領域列を削除すると、その領域の低情報列の内の６
６％を削除することになり、そのページについて決めら
れた削減率を上回ることになる。どの低情報領域につい
てもそのような削減は避けるべきである。

【００１９】ドキュメントページ２００上で特定される
各低情報領域について同様の解析を行う。低情報データ
をこのようにして削減することにより、ドキュメントペ
ージ２００のフォーマッティングは、図２ｂに示される
ようにほぼ維持され、ドキュメントページ２００内に含
まれていたデータの初期削減は、低情報データに集中す
る。典型的には、低情報データの削減によるデータ全体
の削減率は、５％ないし４０％である。ついで、従来方
法のサブサンプリングを行って、所望の全体的データ削
減をし、最終的なドキュメントサイズを得ることができ
る。

【００２０】図３は、あらかじめ定めたしきい値以内で
ドキュメントページの画像サイズを削減する方法を表す
フローチャートである。あらかじめ定めたしきい値は、
画像の全体サイズ削減の比率に応じて定められ、５〜５
０％の範囲が望ましい。サイズ削減の比率は、所望のペ
ージフォーマッティング維持の程度に見合うものである
のが望ましい。ここでいう「見合う」とは、どの部分の
領域でもページ全体について設定された削減率を上回る
ことなく、ドキュメントデータの各部分について異なる
削減率を適用できることをいう。

【００２１】サイズ削減（縮小）は、その画像ページの
行及び列の中の低情報領域を削減することにより達成す
る。低情報領域には、たとえば、典型的には、空白の縁
どりや線と線との間の空間がある。もしもこれらの低情
報領域を無作為に除去すると、そのページのフォーマッ
ティングは維持されないということに気をつけなければ
ならない。その他の画像削減に敏感な領域には、たとえ
ば、境界線を含んだ図形や表の境界がある。

【００２２】与えられた画像ページの低情報領域を特定
するために、そのページの各行（列）について情報量和
を計算する（ステップ３１０）。ここにいう情報量和と
は、ある行（列）内に含まれる情報を有するデータまた
はテキスト部分の量を表すものであってその行（列）を
維持することの重要性を表すために使用することができ
る。

【００２３】情報量和は、たとえば、１×３マスクを用
いて計算される。このマスクは行情報を測定するのに使
用するものであって、検査される画素を中央の画素Ｘ０
とし、下記に示すようにその両隣の行に画素Ｘ０に隣接
して画素Ｘ１とＸ２とする。Ｘ１Ｘ０Ｘ２

【００２４】このマスクの中の各画素の値は２進数すな
わち１または０である。１の値を持つ画素は「オン」す
なわち黒の画素を表し、０の値を持つ画素は「オフ」す
なわち白の画素を表す。同様に、各列についての情報量
和は、たとえば３×１マスクを用いて計算される（ステ
ップ３１５）。このマスクは列情報を測定するのに使用
するものであって、検査される画素を中央の画素Ｘ０と
し、下記に示すようにその両側の列に画素Ｘ０に隣接し
て画素Ｘ１とＸ２とする。Ｘ１Ｘ０Ｘ２

【００２５】次の表は、与えられた行（列）内に含まれ
る情報のマスクの値に基づく重要度（優先度）を表す。 X1,X0,X2 重要度理由 010 10 非連結性を維持するためにきわめて重要 101 10 同上 011 5 端部を維持するために重要 110 5 同上 111 2 形状を維持するためにやや重要 001 1 隣接する行が消去され場合にのみ重要 100 1 同上 000 0 重要でない

【００２６】画素Ｘ１、Ｘ０およびＸ２が０１０または
１０１の値を持つときは、非連結性を維持するために、
画素Ｘ０に高い重要度の値（１０）が割り当てられる。
非連結性とは、テキスト内の明確な端部間、たとえば異
なる複数文字間の空間の分離、または一つの文字（たと
えば「Ｏ」という文字）内のコントラストを維持するこ
とを意味する。画素Ｘ０が削除された場合、残りの画素
は００または１１となり、これはもはやＸ１とＸ２との
間を分離する画素を含まなくなる。その結果、テキスト
内の文字は、隣の文字とつながってしまうか、たとえば
文字「ｏ」や「ｇ」の中の穴や曲線等の特徴が失われる
ことにより歪む可能性がある。

【００２７】画素Ｘ１、Ｘ０およびＸ２が０１１または
１１０の値を持つときは、画素Ｘ０は一つの文字の端部
を維持するために重要であることを示すために、中程度
の重要度（５）が割り当てられる。もしも、画素Ｘ０を
含む行を削除すると、その文字の端部が歪む可能性があ
る。

【００２８】画素Ｘ１、Ｘ０およびＸ２が１１１の値を
持つときは、画素Ｘ０には重要度２が割り当てられる。
画素Ｘ０の削除により変形を招く可能性はあるが、その
変形により文字の形状が著しく歪むという可能性は低
く、したがって、その画素を維持する重要性は低くな
る。

【００２９】画素Ｘ１、Ｘ０およびＸ２が００１および
１００の値を持つときは、画素Ｘ０には重要度１が割り
当てられる。画素Ｘ０を含む行を削除することにより、
空白部分が減少するが、その隣の画素のうちの一つもゼ
ロの値を持つので、連結性の損失は起こらない。しか
し、もしもゼロの値を持つ隣の画素も削除すると、Ｘ０
の存在は、連結性を維持するために重要である。

【００３０】画素Ｘ１、Ｘ０およびＸ２が０００の値を
持つときは、画素Ｘ０には重要度０が割り当てられる。
３個の画素とも空白部を表しているので、画素Ｘ０を含
む行を削除しても、空白部を減少させるだけで、テキス
トの歪みは生じない。

【００３１】各行（列）の情報量和は、その行（列）の
各画素についての重要度の値を求めて、それらの値を合
計することにより決定される。情報量和があらかじめ定
めた第１のしきい値よりも大きい場合は（ステップ３２
０）、黒色の画素を、テキストの前景情報に対向する黒
色の背景情報とする。すなわち、黒色の背景上の白色の
テキストまたは黒色の境界枠とする（ステップ３２
５）。したがって、黒色画素のラン（連続）の長さと黒
色背景の情報メジャとの積を情報量和から引く、すなわ
ち、その行（列）を削除する（ステップ３３０）。

【００３２】あらかじめ定めた第１のしきい値は、ある
行（列）に沿う黒色すなわち「オン」（１）の画素の最
小のランの長さに基づいて決められる。この第１のしき
い値を越えるオンの画素の行（列）は、背景情報とさ
れ、標準的テキスト情報よりも余分に削除することがで
きる。たとえば、あらかじめ定めた第１のしきい値は、
「オン」の画素の連続が少なくとも１００個であること
が望ましい。

【００３３】ある行（列）の情報量和があらかじめ定め
た第２のしきい値よりも多い場合、その行（列）は、そ
の画像から削除するにはあまりに多くの情報を含んでい
ると判断される（ステップ３３５）。その行（列）の情
報量和があらかじめ定めた第２のしきい値よりも少ない
場合、その行（列）は「削除可能」と表示される（ステ
ップ３４０）。たとえば、あらかじめ定めた第２のしき
い値は、少なくとも６０個の「オン」の画素である。

【００３４】画像全体についての情報量和が計算された
後に、これらの情報量和をラスタ(raster)順に検査する
（ステップ３４５）。これは、そのドキュメントのフォ
ーマッティングを壊さずにいくつの行及び列を削除でき
るかを決定するためである。「削除可」と表示された行
および列の連続する数を調べ（ステップ３５０）、その
連続する行（列）から削除しうる行の比率の最大限の値
としてある数が選択される（ステップ３５５）。

【００３５】たとえば、最大限の削減率４０％が許容さ
れ、連続する低情報行が４行である場合、たった１行の
低情報行、すなわち連続する低情報行のうちの２５％が
削除できるだけである。４行の低情報行のうちの２行を
削除すると、５０％削除することになり、これは許容し
うる最大量を越えることになる。

【００３６】どの行（列）を削除するかを決めるに当た
っては情報量和がもっとも少ない行（列）を見つけ、そ
れを除去する。各低情報領域について同様の処理を行
う。各行および各列を走査し、そのうちで削除可能なも
のを削除すると、削減処理は完了する（ステップ３６
０）。上述のように、サブサンプリング技術をそのドキ
ュメントに適用することにより、全体の望ましいサイズ
削減を達成することも可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、ドキュメントページの
全体的特徴を歪めることなく必要な画像圧縮が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用に係る電子ドキュメントシステム
のブロック図である。

【図２】図２ａおよび図２ｂは、図１のシステムにより
実施される減縮（縮小）技術が適用されるドキュメント
の１ページを示す図である。

【図３】本発明の方法により走査されたドキュメントペ
ージを減縮する方法を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１００電子ドキュメントシステム１１０スキャナ（走査機）１２０プロセッサ１３０表示装置１４０メモリ１５０プリンタ２００ドキュメントページ２０５境界列（カラム）２１０境界行２１５枠（フレーム）２２０テキストブロック２２５タイトルブロック２５０画像ページ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−46238（ＪＰ，Ａ) 特開平５−167869（ＪＰ，Ａ) 特開平５−91270（ＪＰ，Ａ) 特開平３−195176（ＪＰ，Ａ) 特開平３−171971（ＪＰ，Ａ) 特開平３−85962（ＪＰ，Ａ) 特開平２−270471（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−202181（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06T 3/40 H04N 1/38 - 1/393

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ドキュメントページの画像のサイズを削
減する画像サイズ削減方法であって、このドキュメント
ページの画像は、行および列を形成する複数の画素から
なり、（Ａ）ドキュメントページの画像の中の低情報領域を特
定するステップと、（Ｂ）特定した低情報領域それぞれにおいて当該画像全
体の削減率を超えない削減率しか削減しないように、各
低情報領域から部分を選択的に除去するステップとから
なることを特徴とする画像サイズ削減方法。
【請求項２】前記特定するステップは、（ａ）画像における画素からなる各行の情報量和を、行
の各画素に割り当てられた重要度に基づいて計算するス
テップと、（ｂ）画像における画素からなる各列の情報量和を、列
の各画素に割り当てられた重要度に基づいて、計算する
ステップと、（ｃ）所定の第１のしきい値を上回る情報量和を有する
行または列を低情報ラインとして特定するステップと、（ｄ）所定の第２のしきい値を下回る情報量和を有する
行または列を低情報ラインとして特定するステップと、（ｅ）隣接する複数の低情報ラインのグループを低情報
領域として特定するステップとからなることを特徴とす
る請求項１の方法。
【請求項３】行内の第１の画素についての重要度は、
その行内のその第１の画素およびその隣の各行の対応す
る位置のそれぞれの画素の状態に基づいて決められるこ
とを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】列内の第１の画素についての重要度は、
その列内のその第１の画素およびその隣の各列の対応す
る位置のそれぞれの画素の状態に基づいて決められるこ
とを特徴とする請求項２の方法。
【請求項５】前記第１のしきい値は、前記行内で高い
重要度を持つ連続する画素の数を示す場合に対応する値
であることを特徴とする請求項３の方法。
【請求項６】前記第１のしきい値は、前記列内で高い
重要度を持つ連続する画素の数を示す場合に対応する値
であることを特徴とする請求項４の方法。
【請求項７】前記第１のしきい値は、高い重要度を持
つ連続する画素の数が１００以上である場合に対応する
値であることを特徴とする請求項６の方法。
【請求項８】前記第２のしきい値は、高い重要度を持
つ連続する画素の数がほぼ６０である場合に対応する値
であることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項９】複数の画素からなる走査されたドキュメ
ントページの画像のサイズを削減する方法であって、各
画素には重要度が割り当てられ、（Ａ）画像の各行および各列に対する情報量和を、その
各行および各列における画素の重要度の合計に基づいて
計算するステップと、（Ｂ）所定のしきい値よりも小さい情報量和を持つ少な
くとも２個の隣接する行または列からなるブロックを特
定するステップと、（Ｃ）前記ブロックそれぞれにおいて当該画像全体の削
減率以下となる削減率しか削減しないように、各ブロッ
ク内の行または列を削除するステップとからなることを
特徴とする画像サイズ削減方法。