JP3147281B2 - アンダライン抽出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文書中の文字列の下に
印刷ないし手書きで記入されたアンダラインを抽出する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、文書中に記入されたキーワード等
をＯＣＲで認識する際、その認識すべき文字の位置をＯ
ＣＲに指示するための方法として、その認識すべきキー
ワードの下にアンダラインを引く方法がとられている。
このアンダラインを抽出するための方法として、図１６
に示すように、黒画素のランレングスが一定以上の長さ
を持つ１まとまりの図形を抽出し、アンダラインとして
抽出する方法が考えられる。図１６では水平方向の黒ラ
ンのうち、連続量が一定値を超えるものをまとめて１つ
の図形とし、アンダラインとして抽出する。これによ
り、破線で囲まれた長方形の領域がアンダラインの領域
として抽出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この方法はワードプロ
セッサなどを用いて出力されたアンダラインや、定規を
用いて水平に記入されたアンダラインに対しては有効で
あったが、手書きで自由に記入されて手振れによる変動
があるアンダライン、直線であっても傾いて入力された
アンダラインに対しては抽出が困難になるという欠点が
あった。また、黒画素のランの途中にかすれなどの白画
素があると抽出ができなくなるという欠点があった。こ
の欠点を補うものとして、図１７に示すように、輪郭の
追跡を行い、輪郭点の外接矩形が細長い図形のものをア
ンダラインとして抽出する方法がある。図１７の方法も
図１６の方法と同様に、破線で囲まれた部分がアンダラ
インとして抽出されるが、この方法も図１８に示すよう
にアンダラインの上に記入された文字がアンダラインに
接触すると輪郭の追跡が文字の部分にまで及んでしま
い、アンダラインの抽出が困難になるという欠点があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、文書画像中に記入された
アンダラインを傾きや手振れがあっても、また文字に接
触していても正確に抽出でき、また入力時のかすれや破
線に対してもある程度の対応が可能なアンダライン抽出
方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のアンダライン抽
出方法は、文書を入力し、該入力文書を標本化と量子化
によって２値の数値で表現される文書画像に変換する文
書入力段階と、文書入力段階によって得られた文書画像
を走査し、水平方向に連続した一定数の連続した画素毎
に、該連続画素に所定数以上の黒画素が含まれていた場
合、全ての白画素を黒画素に置換する処理を行なう画素
置換段階と、画素置換段階で得られた文書画像に対し、
垂直方向に黒画素が連続した黒ランの伸長処理を１回以
上行う垂直黒ラン伸長段階と、垂直黒ラン伸長段階で得
られた文書画像から、一定の範囲の長さの水平方向の黒
ランを抽出する水平黒ラン抽出段階と、水平黒ラン抽出
段階で得られた文書画像に対し、垂直方向に黒画素が連
続した黒ランの縮退処理を垂直黒ラン伸長段階で行った
伸長処理と同じ回数だけ行う垂直黒ラン縮退段階と、垂
直黒ラン縮退段階で得られた文書画像と、画素置換段階
で得られた画素置換画像との論理積をとることにより、
アンダラインの候補画像を抽出するアンダライン候補抽
出段階と、アンダライン候補抽出段階で得られたアンダ
ライン候補画像に対し論理演算を施すことによりアンダ
ラインの下輪郭を抽出する下輪郭抽出段階と、下輪郭抽
出段階で得られた下輪郭点のうち、一定の長さ以上連続
した輪郭点列をアンダラインとして抽出するアンダライ
ン抽出段階を有する。

【０００６】前記下輪郭抽出段階は、前記アンダライン
の候補画像の垂直方向の黒画素群を上方向に１画素だけ
シフトし、シフト前の画像とシフト後の画像の排他的論
理和をとった画像を求め、該画像と前記シフト後の画像
を反転した画像の論理積を求めることにより行なわれ
る。

【０００７】

【０００８】

【作用】２値表現される原文書に対し一定数の連続した
画素毎に、その中に所定数以上の黒画素が含まれていた
場合、全ての白画素を黒画素に置換し、連続した黒画素
に置き換えた画素置換画像を作成する。これによりアン
ダラインとして破線が用いられたりかすれていても安定
にアンダラインを抽出できる。次に、一定の長さの水平
方向の黒画素のランを、アンダラインが傾いていた場合
でも安定に抽出するために、垂直方向の黒画素のランの
伸長を行った上で、一定の長さの水平方向の黒画素のラ
ンを抽出し、さらに垂直方向の黒画素のランの縮退処理
を行う。次に、縮退処理を行った画像と画素置換画像と
の論理積をとることによりアンダラインの候補領域を抽
出し、文書画像のシフトと論理演算の組み合わせによっ
てアンダライン候補領域の下輪郭点を抽出した後、下輪
郭点の追跡処理を行ってアンダラインの抽出を行う。

【０００９】したがって、文書画像中に記入されたアン
ダラインに傾きや手振れがあっても、また文字に接触し
ていても正確にアンダラインの抽出を行うことができ
る。

【００１０】なお、本発明は、文書中に記入された手書
きのアンダラインのみならず、文書に印刷されたアンダ
ライン、罫線も全く同様の方法で抽出することができ
る。また、水平方向の罫線だけでなく垂直方向の罫線も
同様の方法で抽出可能である。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例のアンダライン抽
出方法を示すフローチャートである。

【００１３】本実施例のアンダライン抽出方法は文書入
力段階１と画素置換段階２と垂直黒ラン伸長段階３と水
平黒ラン抽出段階４と垂直黒ラン縮退段階５とアンダラ
イン候補抽出段階６と下輪郭抽出段階７とアンダライン
抽出段階８で構成される。

【００１４】文書入力段階１では、ファクシミリ、スキ
ャナなどを用いて文書を標本化し、さらに各画素の値を
黒は１、白は０の２値に量子化を行い、原画像を作成す
る。画素置換段階２では、作成された原画像の水平方向
に連続した一定数の画素毎に、その中に１個以上黒画素
が含まれていれば、全ての白画素を黒画素に置換する。
垂直黒ラン伸長段階３では、水平方向の黒ランを、アン
ダラインが傾いていた場合でも安定に抽出するために、
入力された画像（黒画素）を垂直下方向へ１画素だけ太
め処理（伸長処理）を行う。水平黒ラン抽出段階４で
は、垂直黒ラン伸張段階３で得られた画像に対して一定
以上の長さをもつ水平黒ランを抽出する。垂直黒ラン縮
退段階５では、伸長した垂直方向の黒ランを元の状態に
戻すためのもので、垂直黒ラン伸長段階３において行わ
れた伸長処理と同じ回数だけ縮退処理を行う。縮退処理
は、画像全体を垂直黒ラン伸張段階３で行った伸長処理
と反対の方向、すなわち上方向に１画素シフトして、シ
フト前の画像との論理積をとることにより実現する。さ
らに縮退処理を行う場合にはこの処理を反復すればよ
い。アンダライン候補抽出段階６では、垂直黒ラン縮退
段階５で得られた画像と画素置換段階２で得られた画像
の論理積をとることによってアンダライン候補を抽出す
る。論理積の演算を行うのは、アンダラインが罫線に近
接して存在する場合に垂直黒ラン伸長段階５においてア
ンダラインが罫線と接触してしまい、垂直黒ラン縮退段
階５を経てもアンダラインが罫線と近接している場合、
罫線とアンダラインが分離しない場合があるからであ
る。下輪郭抽出段階７では、アンダライン候補抽出段階
６で得られたアンダライン候補の下輪郭を抽出する。ア
ンダライン抽出段階８では、下輪郭抽出段階７で得られ
た画素列を左端から走査し、一定の長さ以上のものを抽
出し、その下輪郭点全体を含む図形全体をアンダライン
として抽出する。

【００１５】次に、本実施例のアンダライン抽出方法の
具体的動作を図２〜図１５により説明する。

【００１６】図２は、文書入力段階１で２値化された文
書画像の例を示している。アンダラインは傾いて入力さ
れており、しかもかすれによる白画素が含まれている。
これに対し、画素置換段階２では、例えば図２の△を左
端とする水平方向の連続した４画素が１つでも黒画素を
含めば、この画素群の白画素を全て黒画素に置き換え
る。これにより図２に示した原画像は図３のようにな
る。これにより、アンダラインとして破線が用いられて
いたり、かすれていてもアンダラインを安定に抽出でき
る。次の垂直黒ラン伸長段階３では、垂直方向の各黒画
素群を垂直下方向に１画素伸ばす黒ラン伸長処理を行な
う。例えば図３の矢印で示す垂直方向の黒画素群（図４
（ａ））を１画素下にシフトして（図４（ｂ））、シフ
ト前の画像（図４（ａ））と論理和をとる（図４
（ｃ））ことにより、垂直黒ラン伸長処理を実現する。
図５は垂直黒ラン伸長処理後の画像を示している。さら
に伸長処理を行う場合にはこの処理を反復すればよい。
水平黒ラン抽出段階４では、垂直黒ラン伸長処理で得ら
れた画像に対して例えば長さ１０以上の水平黒ランを抽
出する（図６）。なお、図６では図３で示された水平黒
ランを波下線で示している。一方、図３に示した画像に
対し、２回の垂直黒ラン伸長処理を施し、同様に長さ１
０以上の黒ランを抽出したものが図７である。図６と比
べ安定に水平黒ランが抽出されているのがわかる。ここ
で示した例では、元の画像に対し、下方向のみに伸長処
理を行ったが、上方向、あるいは上下両方向に伸長処理
を行ってもよい。また、１画素の伸張処理を複数回行な
ったが、１回の処理で２画素以上の伸張処理を行なって
もよい。垂直黒ラン縮退段階５では、水平黒ラン抽出段
階４で得られた画像の垂直方向の各黒画素群の一番下の
黒画素を白画素に変更する。図８は垂直黒ラン縮退段階
５の処理の様子を示している。すなわち、垂直方向の画
素群（図８（ａ））を１画素だけ上方向にシフトし（図
８（ｂ））、これと元の画素群（図８（ａ））の論理積
をとる（図８（ｃ））。図９は水平黒ラン抽出段階４で
抽出した水平黒ラン（図７）に対し２回の垂直黒ラン縮
退処理を施した結果を示している。伸長・縮退処理を行
うことより、図３における長さ１０未満の水平黒ランも
抽出されていることがわかる。アンダライン候補抽出段
階６では、垂直黒ラン縮退段階５で得られた画像と画素
置換段階２で得られた画像の論理積をとる。これはアン
ダラインが罫線等の図形と近接している場合に、縮退処
理によってもアンダラインが罫線等の図形と分離しない
場合が起きるからである。具体的に図を用いて説明す
る。図１０は図３に示したアンダラインに近接して罫線
が存在している場合の例である。このアンダラインに対
し、垂直黒ランの伸長を行ったものが図１１、縮退処理
を行ったものが図１２である。このようにアンダライン
と罫線が接触してしまい１つの図形となってしまう。こ
のような場合でも図１０の画像と図１２の画像の論理積
をとることにより、ランレングスによる罫線の安定抽出
を行いつつ伸長縮退処理によって接触した部分を図１０
のように復元にすることが可能になる。次に、下輪郭抽
出段階７で、アンダライン候補抽出段階６で得られたア
ンダライン候補の下輪郭を抽出する。下輪郭抽出の原理
を図１３に示す。図１３（ａ）は図９の△の垂直方向の
画像を示している。まず、図１３（ａ）の画像を１画素
上方向にシフトした画像（図１３（ｂ））を作成し、元
の画像（図１３（ａ））との排他的論理和をとった画像
（図１３（ｃ））を求める。この論理演算によって、画
像（図１３（ａ））の下から３番目と６番目の画素が黒
画素の画像が得られる。この画像（図１３（ｃ））と、
画像（図１３（ｂ））を反転した画像（図１３（ｄ））
との論理積を求めることにより元の画像（図１３
（ａ））の下から３番目の画素のみが黒画素の画像（図
１３（ｅ））を得ることができる。このように元の画像
に対して、アンダラインの下輪郭点を画像同士の論理演
算のみで求めることができる。このように、アンダライ
ン候補抽出段階６で得られた画像に対し、論理演算を組
合せて適用することにより、図１４に◎印で示すアンダ
ラインの下輪郭点が抽出される。最後のアンダライン抽
出段階８では、図１５に示すように、まず、下輪郭点抽
出段階７で得られた輪郭点の左端（▲）を検出する。次
に、右方向（矢印方向）に下輪郭点を追跡する。右方向
に連続する下輪郭点が存在しない場合には段を変えて下
輪郭点を追跡する。図１５では追跡する段を１つ上に上
げて下輪郭点を追跡している。なお、画像によっては下
輪郭点が２段以上跳躍することがある。この場合には一
定の値を設け、その値の範囲内で段差をもつ下輪郭点を
連続して追跡すればよい。ここで、あまり大きな値を設
定すると、本来、別のものであるアンダラインを同一の
アンダラインとして抽出してしまうことになる。追跡が
完了した時点で、下輪郭点の連続画素数を計数し、一定
の長さ以上のものについて、その下輪郭点全体を含む図
形全体をアンダラインとして抽出する。

【００１７】

【００１８】以上、スキャナやファクシミリ等から入力
された２値の文書画像において、文字などの下に手書き
で記入されたアンダラインの抽出方法を例にとって本発
明を説明したが、本発明は手書きのものに限定されるこ
となく、文書に印刷されたアンダライン、罫線も全く同
様の方法で抽出することができることは明らかである。
さらに、文字列の下に記入ないし印刷されたアンダライ
ンだけでなく、水平方向の罫線や、垂直方向の罫線な
ど、直線状のものであれば同様の方法で抽出できること
も明らかである。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、文書画
像中に記入されたアンダラインに傾きや手振れがあって
も、また文字に接触していても正確にアンダラインの抽
出を行うことができる。また、入力時のかすれや破線に
対してもある程度の対応が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のアンダライン抽出方法を示
すフローチャートである。

【図２】２値化された文書画像の例を示す図である。

【図３】画素置換後の文書画像を示す図である。

【図４】垂直黒ラン伸張処理を示す図である。

【図５】垂直黒ラン伸長処理後の画像を示す図である。

【図６】長さ１０以上の黒ランを抽出した例を示す図で
ある。

【図７】２回の垂直黒ラン伸長処理を施し、長さ１０以
上の黒ランを抽出した例を示す図である。

【図８】垂直黒ライン伸長処理を示す図である。

【図９】２回の垂直黒ラン伸長・縮退処理によって抽出
された水平黒ランを示す図である。

【図１０】互いに近接したアンダラインと罫線の例を示
す図である。

【図１１】伸張処理を行ったアンダラインと罫線を示す
図である。

【図１２】縮退処理後の接触したアンダラインと罫線を
示す図である。

【図１３】下輪郭抽出処理を示す図である。

【図１４】アンダライン候補の抽出例を示す図である。

【図１５】アンダライン候補抽出処理を示す図である。

【図１６】ランレングスを用いたアンダライン抽出を示
す図である。

【図１７】外接矩形を用いたアンダライン抽出を示す図
である。

【図１８】外接矩形を用いたアンダライン抽出が困難な
例を示す図である。

【符号の説明】

１ 文書入力段階 ２ 画素置換段階 ３ 垂直黒ラン伸長段階 ４ 水平黒ラン抽出段階 ５ 垂直黒ラン縮退段階 ６ アンダライン候補抽出段階 ７ 下輪郭抽出段階 ８ アンダライン抽出段階

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 文書中の文字列の下に印刷ないし手書き
   で記入されたアンダラインを抽出するアンダライン抽出
   方法であって、 文書を入力し、該入力文書を標本化と量子化によって２
   値の数値で表現される文書画像に変換する文書入力段階
   と、 前記文書入力段階によって得られた文書画像を走査し、
   水平方向に連続した一定数の連続した画素毎に、該連続
   画素に所定数以上の黒画素が含まれていた場合、全ての
   白画素を黒画素に置換する処理を行なう画素置換段階
   と、 前記画素置換段階で得られた文書画像に対し、垂直方向
   に黒画素が連続した黒ランの伸長処理を１回以上行う垂
   直黒ラン伸長段階と、 前記垂直黒ラン伸長段階で得られた文書画像から、一定
   の範囲の長さの水平方向の黒ランを抽出する水平黒ラン
   抽出段階と、 前記水平黒ラン抽出段階で得られた文書画像に対し、垂
   直方向に黒画素が連続した黒ランの縮退処理を前記垂直
   黒ラン伸長段階で行った伸長処理と同じ回数だけ行う垂
   直黒ラン縮退段階と、 前記垂直黒ラン縮退段階で得られた文書画像と、前記画
   素置換段階で得られた画素置換画像との論理積をとるこ
   とにより、アンダラインの候補画像を抽出するアンダラ
   イン候補抽出段階と、 前記アンダライン候補抽出段階で得られたアンダライン
   候補画像に対し論理演算を施すことによりアンダライン
   の下輪郭を抽出する下輪郭抽出段階と、 前記下輪郭抽出段階で得られた下輪郭点のうち、一定の
   長さ以上連続した輪郭点列をアンダラインとして抽出す
   るアンダライン抽出段階とを有するアンダライン抽出方
   法。
2. 【請求項２】 前記下輪郭抽出段階は、前記アンダライ
   ンの候補画像の垂直方向の黒画素群を上方向に１画素だ
   けシフトし、シフト前の画像とシフト後の画像の排他的
   論理和をとった画像を求め、該画像と前記シフト後の画
   像を反転した画像の論理積を求めることにより行なわれ
   る、請求項１記載のアンダライン抽出方法。