JP3007102B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP3007102B2
JP3007102B2 JP1271987A JP27198789A JP3007102B2 JP 3007102 B2 JP3007102 B2 JP 3007102B2 JP 1271987 A JP1271987 A JP 1271987A JP 27198789 A JP27198789 A JP 27198789A JP 3007102 B2 JP3007102 B2 JP 3007102B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像処理装置に係り、詳しくは、デジタル複
写機、ファクシミリ等において、文字、写真、網点の混
在画像から文字領域を分離するのに好適な画像処理装置
に関する。
〔従来の技術〕
文字(線画も含む)、写真、網点が混在する画像をデ
ジタルコピア、ファクシミリなどで扱う場合、再生画像
の画質向上のためには、 (1)文字や線を鮮明(切れぎれにしない)に再生す
る。
(2)写真、網点画像の階調性を重視し、さらに網点画
像はモアレを除去する。
などの適応処理を施こすことが好ましい。例えば、白黒
2値で画像を再生する場合、(1)としてはエッジ強調
後、2値化処理、(2)としては平滑後、ディザ処理が
ある。
このような適応処理を行うためには、文字領域と絵柄
領域(写真、網点)を分離する必要がある。
従来、文字、写真、網点が混在する画像に対し、文字
領域と絵柄領域を分離する方式の一つに、分離の前処理
として画像全体に一様な平滑化を行い、該平滑後の画像
データに対してコントラストの高い部分を検出し、該部
分を文字領域とする方法がある(佐藤“ディザ法におけ
るモアレ除去処理”、第2回ノンインパクトプリンティ
ング技術シンポジウム論文集,3−4,1985,69−72頁)。
ここで、平滑化処理は網点のエッジを除去したいがため
の処理である。さらに、分離精度の向上を狙ったものと
しては、本出願人が先に出願した所の、画像全体に対す
る平滑化後、エッジ画素を抽出してそれを計数し、その
計数値が所定値を越えた領域を文字領域とする方法があ
る(特願平1−97185号)。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、いずれも画像全体に一様な平滑化を
前処理として行うため、網点エッジの除去にとどまら
ず、小さな文字や文字のかすれた部分あるいはローコン
トラスト文字のエッジが除去され、最終的な文字と絵柄
の分離において所望の分離精度が得られない場合が多々
生じるという問題がある。
本発明の目的は、平滑化を前提として文字領域と絵柄
(写真と網点の両方を含む)を分離する方式において、
分離性能の従来以上の向上を図ることにある。本発明の
他の目的は、後処理の低減を図ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
請求項1の発明は、文字と絵柄の混在したデジタル多
階調入力画像信号に対して所定の処理を施す画像処理装
置において、前記入力画像信号を2値化して白画素を検
出し、該2値化信号の所定の画素ブロック単位に該ブロ
ック内の白画素の状態をもとに、前記入力画像信号から
文字背景部に対応する白地領域を検出する手段と、該白
地領域の検出結果に基づいて注目画像データに対する平
滑化処理を切り替える手段の適応型平滑化処理部を有す
ることを特徴とする。
請求項2の発明は、適応型平滑化処理部では、注目画
像データから所定の範囲に白地領域が検出された場合に
は該注目画像データに対する平滑化処理を施さないこと
を特徴とする。
請求項3の発明は、文字領域と絵柄領域を含んだデジ
タル多階調入力画像信号に対して所定の処理を施す画像
処理装置において、前記入力画像信号を2値化して白画
素を検出し、該2値化信号の所定の画素ブロック単位に
該ブロック内の白画素の状態をもとに、前記入力画像信
号から文字背景部に対応する白地領域を検出する手段
と、該白地領域の検出結果に基づいて注目画像データに
対し平滑化処理前あるいは平滑化処理した信号を切り替
えて出力する手段からなる適応型平滑化処理部と、該平
滑化処理部の出力に対して微分処理して文字領域と絵柄
領域の判定を行う領域判定部を有することを特徴とす
る。
請求項4の発明は、文字領域と絵柄領域を含んだデジ
タル多階調入力画像信号に対して所定の処理を施す画像
処理装置において、前記入力画像信号を2値化して白画
素を検出し、該2値化信号の局所的な2次元パターン
を、あらかじめ設定した白地画素パターンと比較して、
該入力画像信号から白地画素の検出を行い、該検出した
白地画素の分布に基づいて、前記入力画像信号中の文字
背景部に対応する白地領域を確定し、該確定した白地領
域には平滑化処理前の入力画像信号を対応させて出力
し、その他の領域には平滑化処理を施した入力画像信号
を対応させて出力する適応型平滑化処理部と、該適応型
平滑処理部から出力された信号を微分処理する微分処理
部と、該微分処理部の処理結果が所定の値以上のとき、
注目画素を文字領域として分離する二値化処理部とを有
することを特徴とする。
〔作 用〕 本発明では、画像処理にて文字領域と絵柄(写真と網
点の両者を含む)領域を分離する場合、分離の前処理と
しての入力画像データの平滑化をアダプティブに、即
ち、近傍に白地がある領域(該領域は文字領域の可能性
が高い)には平滑化を施こさない。この結果、従来の入
力画像データを一様に平滑化する場合に比べ、文字領域
のぬけを大幅に減少することができ、分離性能が向上す
る。さらに、ある領域に平滑化を施こさないことは、後
処理の低減にも寄与する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面により説明す
る。
第1図は本発明の一実施例の概略ブロック図である。
ここで、入力画像は写真、網点と文字からなる混在画像
とし、これを文字領域と絵柄領域(写真、網点)に分離
する。文字領域の定義を第2図に示す。対象の網点は65
線から200線程度であり、文字は約7級以上の大きさで
ある。なお、用途によっては、文字の背影すべてを文字
領域とする場合もある。
画像読取部1は例えば400dpi、64階調程度のスキャナ
を含み、写真、網点と文字からなる混在画像を読取り、
これをデジタル多階調画像データに変換する。適応型平
滑化処理部2は、デジタル多階調画像データにN1×N2
フィルタをかけて平滑化すると共に、注目画素が白地領
域か非白地領域かを判定し、非白地領域に対しては平滑
化を施したデジタル多階調画像データを出力し、白地領
域に対しては平滑化前のデジタル多階調画像データをそ
のまま出力する。この適応型平滑化処理部2の詳細につ
いては後述する。
微分処理部3は、適応型平滑化処理部2の出力画像デ
ータについてN1×N1のラプラシアンフィルタをかけ、エ
ッジ強調の微分処理を施こす。例えば3×3の場合、ラ
プラシアンフィルタには、 のフィルタを使用する。
2値化処理部4は、微分処理部3による微分処理結果
の画像データを特定閾値th1にて2値化し、該閾値以上
の画素を文字領域に属する画素、閾値以下の画素を絵柄
領域に属する画素として抽出し、それぞれ文字領域に対
応した信号、あるいは絵柄領域に対応した信号を発生す
る。
第3図は適応型平滑化処理部2の詳細ブロック図であ
る。適応型平滑化処理部2は白地領域検出部21と平滑化
処理部22と画像選択部23よりなり、白地領域検出部21は
さらに白地画素検出部211と膨張処理部212と補正処理部
213で構成される。なお、該適応型平滑化処理部2から
白地領域検出部21を分離し、残りの構成を適応型平滑化
処理部あるいは単に平滑化処理部と称することでもよ
い。
白地領域検出部21では、まず、白地画素検出部211に
おいて、入力デジタル多階調画像データを所定の閾値に
て2値化し、該2値信号が構成する局所的(M1×M2)な
二次元パターンと、あらかじめ用意されている白地画素
パターンとの比較をおこなって、該入力画像データから
白地画素を検出する。用意するパターンとしての一例を
第4図に示す。すなわち、第4図はM1×M2が5×5の場
合で、中心の画素L33が白地画素である条件は、該画素
を含め5×5のマスク内において、すべてが白画素の場
合である。
白地画素は一般に文字の背景に存在する。一方、入力
デジタル多階調画像データに平滑化を施こしたくない領
域は文字領域全体である。即ち、第2図の例で、破線内
の全領域である。そこで、次に膨張処理部212におい
て、白地領域の膨張処理を行う。具体的には、あらかじ
め定めたN1×N2の大きさのブロック中に上記白地画素検
出部211で検出された白地画素が一つでも存在する場
合、該ブロックあるいは該ブロックの中心画素を一時的
に白地領域(膨張白地領域)とする。
次に、補正処理部213で白地領域の補正を行う。即
ち、上記膨張白地領域には絵柄(写真、網点)も多く存
在する場合があり、文字領域のみに対応する白地領域を
検出するために補正を施すのである。具体的には、第5
図に示すように、注目画素からそれぞれLだけ離れた対
の画素A,Bを調べ、これらの画素がともに白地領域であ
る場合、注目画素を白地とする。補正処理部213は、こ
の補正結果により、注目画素を白地領域とする信号ある
いは非白地領域とする信号を出力する。
第6図は白地領域検出部21での処理を具体的に示した
ものである。第6図中、斜線部分が白地領域を表わして
いる。(a)は白地画素検出部211での白地画素検出結
果である。なお、文字は1文字とし、簡単のためにこの
中には白地はないとしている。この段階では、文字周囲
に存在する白地画素に対応して白地領域が検出される
が、文字領域は非白地領域として残る。(b)は膨張処
理部212での膨張処理結果であり、白地領域が文字領域
にまで膨張される。ただし、膨張が少ないと、例えばイ
のように非白地領域が依然として残ることになる。
(c)は補正処理部213での補正処理結果であり、最終
的に文字領域のみに対応する白地領域が得られる。
(c)でロおよびハは補正の結果、非白地領域(例えば
写真、網点領域)となったことを示している。
第3図に戻り、平滑化処理部22は、入力デジタル多階
調画像データについてN1×N2のフィルタをかけて平滑化
を施こす。例えば3×5の場合、平滑化フィルタには、 のようなフィルタを使用する。
画像選択部23は、平滑化処理部22で平滑化処理を施し
たデジタル多階調画像データと平滑化処理前のデジタル
多階調画像データを入力し、補正処理部213からの判定
信号を受けて、N×Nのブロック単位に、網点領域に対
しては平滑化処理を施こした画像データを、非網点領域
に対しては平滑化処理前の画像データをそれぞれ選択す
る。
第1図及び第3図の全体のフローチャートを第7図に
示す。ここで、ステップ101が画像読取部1の処理であ
る。ステップ110〜118が適応型平滑化処理部2における
白地領域検出部21での処理であり、ステップ102が平滑
化処理部22での処理、ステップ103が画像選択部23での
処理である。ステップ104は微分処理部3の処理であ
る。ステップ105〜108は2値化処理部4の処理である。
第8図は本発明をデジタル複写機に適用した場合のブ
ロック図である。写真、網点と文字が混在した文書を画
像読取装置81で読取り、デジタル多階画像データを得
る。該画像データは文字領域分離回路82に入り、注目画
素を文字領域あるいは絵柄領域(写真、網点)とする信
号を発生する。この文字領域分離回路82が第1図に対応
する。同時に、画像データは、文字領域処理用の尖鋭処
理回路83を経て2値化処理回路84へ、また、絵柄領域
(写真及び網点が相当する)処理用の平滑化処理回路85
を経てディザ処理回路86に入る。ディザ処理回路86は階
調性を重視したうずまき型のディザマトリックスを使用
する。画像選択回路87は文字領域分離回路82の出力を受
けて、2値化処理回路84の出力とディザ処理回路86の出
力のいずれか一方を選択する。
以上、本発明の一実施例について説明したが、カラー
画像の場合は、色分解後の各色信号RGBあるいは色補正
後の各色信号YMCについて同様な処理を3信号並列に行
えばよい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、写
真、網点、文字の混在したデジタル多階調画像におい
て、前処理として文字の可能性の高い白地が近傍に存在
する領域には平滑化を行わず、その他の領域に平滑化を
行い、その後、コントラストの高い部分を文字領域とし
ているので、従来の前処理として一様に平滑化する方式
に比べ、文字領域のぬけを大幅に減少でき、この結果、
文字領域と絵柄領域を精度良く分離することが可能とな
り、さらに後処理の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略ブロック図、第2図は
文字領域の一例を示す図、第3図は適応型平滑化処理部
の詳細ブロック図、第4図は白地画素の条件を示す図、
第5図は補正処理に使用するマスクを示す図、第6図は
白地領域検出処理の具体的な説明図、第7図は第1図及
び第3図を通しての処理フローチャート、第8図は本発
明をデジタル複写機に適用した場合のブロック図であ
る。 1……画像読取部、2……適応型平滑化処理部、 3……微分処理部、4……2値化処理部、 21……白地領域検出部、 211……白地画素検出部、 212……膨張処理部、213……補正処理部、 22……平滑化処理部、23……画像選択部。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−227573(JP,A) 特開 昭63−240175(JP,A) 特開 昭63−250274(JP,A) 特開 昭61−118071(JP,A) 特開 昭61−228774(JP,A) 特開 平1−243667(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】文字と絵柄の混在したデジタル多階調入力
    画像信号に対して所定の処理を施す画像処理装置におい
    て、前記入力画像信号を2値化して白画素を検出し、該
    2値化信号の所定の画素ブロック単位に該ブロック内の
    白画素の状態をもとに、前記入力画像信号から文字背景
    部に対応する白地領域を検出する手段と、該白地領域の
    検出結果に基づいて注目画像データに対する平滑化処理
    を切り替える手段を有することを特徴とする画像処理装
    置。
  2. 【請求項2】注目画像データから所定の範囲に白地領域
    が検出された場合には該注目画像データに対する平滑化
    処理を施さないことを特徴とする請求項1記載の画像処
    理装置。
  3. 【請求項3】文字領域と絵柄領域を含んだデジタル多階
    調入力画像信号に対して所定の処理を施す画像処理装置
    において、 前記入力画像信号を2値化して白画素を検出し、該2値
    化信号の所定の画素ブロック単位に該ブロック内の白画
    素の状態をもとに、前記入力画像信号から文字背景部に
    対応する白地領域を検出する手段と、該白地領域の検出
    結果に基づいて注目画像データに対し、平滑化処理前あ
    るいは平滑化処理した信号を切り替えて出力する手段か
    らなる適応型平滑化処理部と、 該適応型平滑化処理部の出力に対して微分処理して文字
    領域と絵柄領域の判定を行う領域判定部と、 を有することを特徴とする画像処理装置。
  4. 【請求項4】文字領域と絵柄領域を含んだデジタル多階
    調入力画像信号に対して所定の処理を施す画像処理装置
    において、 前記入力画像信号を2値化して白画素を検出し、該2値
    化信号の局所的な2次元パターンを、あらかじめ設定し
    た白地画素パターンと比較して、該入力画像信号から白
    地画素の検出を行い、該検出した白地画素の分布に基づ
    いて、前記入力画像信号中の文字背景部に対応する白地
    領域を確定し、該確定した白地領域には平滑化処理前の
    入力画像信号を対応させて出力し、その他の領域には平
    滑化処理を施した入力画像信号を対応させて出力する適
    応型平滑化処理部と、 該適応型平滑処理部から出力された信号を微分処理する
    微分処理部と、 該微分処理部の処理結果が所定の値以上のとき、注目画
    素を文字領域として分離する二値化処理部と、 を有することを特徴とする画像処理装置。
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JP5165043B2 (ja) * 2010-10-27 2013-03-21 キヤノン株式会社 線を検出することができる装置、方法、プログラム
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