JP3161715B2 - 文字領域判定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、文字と絵柄（文字以外の写真など）の混在
したディジタル多階調入力画像から文字領域を分離する
ための文字領域判定装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、ディジタル式複写機やファクシミリなどの２
値画像再生装置において、文字と絵柄の混在する画像を
再生する場合、再生画像の画質向上を図るには、それぞ
れの領域に応じて最も適した画像処理を適応的に施すこ
とが望ましい。このような画像処理を施すには、その前
処理として、画像中の文字領域とそれ以外の絵柄領域と
を正確に分離する必要がある。

従来、このような画像中の文字領域を分離するための
方法として、例えば、鉄谷らの方法（鉄谷、越智：“２
値画像と濃淡画像の混在する原稿の２値化処理法”、電
子通信学会論文誌、'84/7Vol.J67−B No.7、pp.781−78
8）がある。この方法は、原稿を所定サイズのブロック
に分割し、ブロック内に存在する画素中の最大濃度値と
最小濃度値を求め、この最大濃度値と最小濃度値の差分
値が所定の基準値よりも大きいときには当該ブロックを
２値画像領域（文字領域）と判定し、また基準値よりも
小さい時には濃淡画像領域（写真領域）と判定し、さら
に、主走査方向または副走査方向に連続するブロックに
おいて、外側のブロックが２値画像領域の場合にはその
内側のブロックを２値画像領域に補正するようにしたも
のである。

一方、本出願人は、先に特願昭63−276000号により、
連続階調写真部と文字・線図などの線画部とを分離する
ための線画領域分離方式について出願した。この出願に
係る線画領域分離方式は、予め用意した次元の尾根画素
検出パターンを入力画像に適用することにより画像中の
尾根画素（最大濃度画素）を検出し、この検出した尾根
画素の数を予め定めた領域を単位として計数し、その計
数値の大小から注目画素または注目ブロックが線画領域
であるか否かを判定するようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記した方法は、いずれも、基本的に画像の濃度勾配
を利用して領域分離するものである。このため、例え
ば、鉄谷らの方法の場合には、文字の内部を絵柄領域
に、また反対に、絵柄のエッジ部を文字領域に誤判定す
る可能性がある。これを回避するために、鉄谷らの方法
では、主走査方向または副走査方向に連続するブロック
において、外側のブロックが２値画像領域の場合にはそ
の内側のブロックを２値画像領域に補正するようにして
いるが、ある程度の太さの文字までしか対応できないと
いう問題があった。

また、本出願人の先願に係る特願昭63−276000号の方
法の場合も、太い文字の内部は濃度的にフラットである
ため、文字中の屋根画素を検出することができず、太い
文字については絵柄領域として誤判断する恐れがあっ
た。

本発明は上記事情の下になされたもので、その目的と
するところは、太い文字を含む画像であっても文字領域
と絵柄領域に正確に分離することのできる文字領域判定
装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前述の課題を解決するために、本発明においては、文
字と絵柄の混在したディジタル多階調入力画像信号の文
字領域を判定する文字領域判定装置において、 前記入力画像信号から白地背景領域を検出する白地背
景検出部と、 前記入力画像信号からＭ×Ｍ個の画素からなるマトリ
ックスの全画素が黒画素である黒塊画素を検出する黒塊
画素検出部と、 前記白地背景検出部で白地背景領域であると検出さ
れ、かつ前記領域内に前記黒塊画素検出部で黒塊画素が
検出されたとき該領域を文字領域であると判定する文字
領域判定部と、 を備える。

〔作用〕

白地背景検出部は、入力画像信号から白地背景領域を
検出する。

黒塊画素検出部は、入力画像信号からＭ×Ｍ個の画素
からなるマトリックスの全画素が黒画素である黒塊画素
を検出する。

文字領域判定部は、白地背景検出部で白地背景領域で
あると検出され、かつ前記領域内に前記黒塊画素検出部
で黒塊画素が検出されたとき該領域を文字領域であると
判定する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例につき図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明の第１の文字領域分離方式を適用し
て構成した文字領域判定装置の一例である。図中、１は
白塊画素検出部、２は白地背景検出部、３は黒塊画素検
出部、４はAND回路、５は膨張処理部、６は前記した本
出願人の先願に係る特願昭63−276000号の尾根画素検出
による文字領域抽出部、７はOR回路である。

白塊画素検出部１は、ディジタル多階調入力画像信号
をローレベルのしきい値で二値化した後、Ｎ×Ｎのマト
リクス、例えば５×５のマトリクスにおいて、全画素が
白画素のとき該マトリクスの中心画素を白塊画素として
検出し、白地背景検出部２へ送る。

白地背景検出部２は、第３図に例示するように、注目
画素の主走査方向の左右両方向に対し、或る一定距離以
内に白塊画素が両方向に存在するとき当該注目画素を白
地背景画素して検出し、AND回路４へ送る。この白塊画
素検出部１と白地背景検出部２の処理により、注目画素
の周囲が白地背景であることが推定される。

一方、黒塊画素検出部３は、ディジタル多階調入力画
像信号をハイレベルのしきい値で二値化した後、Ｍ×Ｍ
のマトリクス、例えば３×３のマトリクスにおいて、全
画素が黒画素のとき該マトリクスの中心画素を黒塊画素
として検出し、AND回路４へ送る。この黒塊画素検出部
３の処理により、注目画素が文字を構成する画素である
ことが推定される。

AND回路４は白地背景検出部４から送られてくる検出
結果と、黒塊画素検出部３から送られてくる検出結果の
ANDをとり、注目画素が白地背景画素であり、かつ黒塊
画素であるときに、注目画素をアクティブ画素として出
力する。これにより、注目画素が白地背景上に存在する
黒画素、すなわち文字であると判定される。

膨張処理部５は、前記膨張処理部５から送られてくる
アクティブ画素に基づいて、注目画素の膨張処理を行
う。例えば、５×５のマトリクスにおいて１つでもアク
ティブ画素が存在すれば、注目画素を文字領域として判
定し、OR回路７へ送る。この膨張処理によって、太い文
字の内部画素が文字領域として補正される。

一方、尾根画素による文字領域抽出部６は次のように
して文字領域分離し、その分離結果をOR回路７へ送る。

まず最初に、入力画像に対して、例えば５×５のマト
リクスを順次適用し、このマトリクス内で下記の条件式
が成立するとき、中心画素を文字の尾根画素として検出
する。すなわち、マトリクスの中心画素の濃度レベルを
L_c、この中心画素L_cを中に挟んで任意の点対称位置にあ
る画素対の濃度レベルをL_a,L_bとするとき、 L_c−L_a≧L_TH、かつL_c−L_a≧L_TH L_TH:しきい値 を満足する画素対が１組でも存在するとき、注目画素L_c
を第４図に例示したごとき文字の尾根画素として検出す
る。

次いで、上記のようにして検出された尾根画素の数を
所定サイズのマトリクス、例えば９×９のマトリクス単
位で計数する。そして、この計数した尾根画素の個数が
所定個以上ある場合、注目画素を文字領域として判定し
てOR回路７へ送る。

OR回路７は、文字領域抽出部６と膨張処理部５の出力
のORをとり、文字領域として出力する。

したがって、通常の太さの文字については、文字領域
抽出部６において、尾根画素を用いた方法により領域分
離され、また、尾根画素を検出できないような太い文字
については、符号１〜５からなる回路において、白地背
景上の黒塊画素の存在から文字領域を分離されるので、
どのような線の太さの文字を含む画素であっても、確実
に領域分離することができる。

第２図は、本発明の第２の文字領域分離方式を適用し
て構成した文字領域判定装置の一例である。

第２図例が第１図例と異なる点は、黒塊画素検出部３
の後に膨張処理部８を設けるとともに、白地検出部９と
膨張処理部10を付加し、白地背景検出部2,膨張処理部８
および膨張処理部９の各出力のANDをとった後、OR回路
７へ送るようにした点である。なお、第１図と同一の回
路には同一の符号を付してその説明を省略する。

膨張処理部８は、黒塊画素検出部３で得られた黒塊画
素を膨張させる。例えば、５×５のマトリクスにおいて
１つでも黒塊画素が存在すれば、注目画素を黒塊画素と
する。

一方、白地検出部９は、入力画像信号をローレベルで
二値化し、Ｌ×Ｌのマトリクス、例えば５×５のマトリ
クス内の白画素の数が所定の値以上（例えば３個以上）
あれば、該マトリクスの中心画素を白地画素と判定す
る。そして、膨張処理部10は、この白地検出部９で得ら
れた白地画素を膨張させる。例えば、５×５のマトリク
スにおいて１つでも白地が存在すれば、注目画素を白地
とする。

上記白地検出部９と膨張処理部10の処理により、前述
した白塊画素検出部１および白地背景検出部２による白
地背景の検出とは別に、更に異なる判定手法により背景
が白地であるか否かが推定される。

したがって、第２図例の場合、最終的に、白地検出部
９による白地画素の検出結果が文字領域の判断条件とし
て更に加わる結果、AND回路４は、注目画素が白地背景
画素で、かつ黒塊画素で、かつ白地画素であるときに出
力を発生し、当該注目画素が白地背景上の黒塊画素、す
なち文字領域であると判定する。このため、第２図例の
場合には、更に確実に領域分離を行うことができる。

以上述べた実施例は、いずれも画素単位で分離処理を
行う場合の例について述べたが、ブロック単位で処理す
ることもできる。

また、文字領域検出部６として、本出願人の先願に係
る特願昭63−276000号の方法を利用したが、これに限ら
ず、前述した鉄谷らの方法を含む従来公知の濃度勾配に
よる方法を利用できることは当然である。

また、白地背景検出部２は、第３図に示したように主
走査方向において処理を行ったが、これと直交する副走
査方向において処理を行うこともできるし、さらに、主
走査方向と副走査方向の２方向の処理を同時に行い、そ
の処理結果のORをとれば、更に精度を向上することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上述べたところから明らかなように、本発明の文字
領域判定装置によるときは、太い文字であっても正確に
文字領域として分離することができ、画像領域に応じて
適応的に最適処理を施すことが可能となり、再生画像の
画質を向上することができる。さらに、白地背景上の黒
塊画素の存在により注目画素が文字領域に属するか否か
を検出しているため、絵柄部を文字部として誤分離する
ことも少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の文字領域分離方式を適用して構
成した文字領域判定装置の実施例のブロック図、 第２図は本発明の第２の文字領域分離方式を適用して構
成した文字領域判定装置の実施例のブロック図、 第３図は背景白地画素の検出説明図、 第４図は尾根画素の検出説明図である。 １……白塊画素検出部、２……白地背景検出部、３……
黒塊画素検出部、４……AND回路、5,8,10……膨張処理
部、６……濃度勾配による文字領域抽出部、７……OR回
路、９……白地検出部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字と絵柄の混在したディジタル多階調入
   力画像信号の文字領域を判定する文字領域判定装置にお
   いて、 前記入力画像信号から白地背景領域を検出する白地背景
   検出部と、 前記入力画像信号からＭ×Ｍ個の画素からなるマトリッ
   クスの全画素が黒画素である黒塊画素を検出する黒塊画
   素検出部と、 前記白地背景検出部で白地背景領域であると検出され、
   かつ前記領域内に前記黒塊画素検出部で黒塊画素が検出
   されたとき該領域を文字領域であると判定する文字領域
   判定部と、 を備えたことを特徴とする文字領域判定装置。
2. 【請求項２】前記白地背景領域の検出を、Ｎ×Ｎ個の画
   素からなるマトリックスの全画素が白画素である白塊画
   素を検出し、注目画素の主走査方向の左右両方向に対し
   て或る一定距離以内に前記白塊画素が両方向に存在する
   とき白地背景領域として検出するようにしたことを特徴
   とする請求項１記載の文字領域判定装置。