JP3350596B2 - 傾き検出方法 - Google Patents

傾き検出方法

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JP3350596B2 JP17518894A JP17518894A JP3350596B2 JP 3350596 B2 JP3350596 B2 JP 3350596B2 JP 17518894 A JP17518894 A JP 17518894A JP 17518894 A JP17518894 A JP 17518894A JP 3350596 B2 JP3350596 B2 JP 3350596B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、傾き検出方法に関し、
より詳細には、情報量の多い場合でもスキュー(傾き)
を高速で検出するようにした傾き検出方法に関する。例
えば、バーコードの傾き検出や複写機における原稿傾き
検出にも適用される。
【0002】
【従来の技術】一般に、スキュー検出は、事実上簡単に
しかなされていないが、文書画像では、例えば、特開平
2−116987号公報においては、画像の連結成分を
結ぶ直線を想定して、その方位をスキュー角度として検
出している。すなわち、前記公報のものは、文字認識装
置における文字行の傾きを検出する方法を記載したもの
で、文字画像データから文字行を抽出し、抽出された文
字行から各文字を切り出し、基準線抽出手段により文字
行の各文字の特定点における任意の直線を表わすパラメ
ータの組について、そのパラメータ空間上でヒストグラ
ムを取り、そのヒストグラム上の最頻度を与えるパラメ
ータの組が規定する直線を基準線とし、その基準線の傾
きを求めるようにしたもので、文字行を含む画像データ
の収集のために高度な画像入力手段を用いる必要がな
く、比較的少ない画像データから文字行の傾きを割り出
すことができるものである。
【0003】また、特開平5−174182号公報のも
のは、文書画像に対し外接矩形化処理を行い、文字列中
の1文字の外接矩形を選択し、選択した外接区矩形から
基準点を抽出し、注目する基準点から一定以内の距離に
ある他の基準点を結ぶことによりベクトルを求め、求め
たベクトルの平均の向きを文書の基準方向として、該基
準方向と入力時の基準方向との角度差を文書傾き角とす
るものである。
【0004】さらに、特公昭60−57108号公報の
ものは、ファクシミリ送信機をマークシート読み取り装
置として用いるマークシート読み取り方式に関するもの
で、マークシート上に基準マーク,走査位置指定マー
ク,傾斜角度検出マークおよびマーク欄を配置し、前記
マークシートを走査したファクシミリ信号の中から、ま
ず、マークシートの傾斜角度を検出し、次に前記傾斜角
度に応じてマーク欄内を走査する複数本の走査線を選択
し、マーク処理を行うようにしたものである。すなわ
ち、特殊なマークをつけた帳票の傾き検出するために、
帳票の特定の部分に特定のマークを複数個有し、帳票の
読み取り方向はあらかじめ定められており、傾きの算出
方法は厳密には特定されていないが、大まかには、マー
クの出現順序を利用するものである。
【0005】また、傾き検出をバーコードに適用したも
のがある。一口にバーコードと言っても、いろいろな方
式のものが知られており、その応用も多様である。例え
ば、 白黒パターンを等間隔に配列したもの、 白黒のペアのパターンを配列したもの、 白黒パターンのピッチを変えて配列したもの、 などがその代表的なものである。文字情報そのものをコ
ード化するものとして、通常のバーコードとは異なる2
次元データコードがある。この2次元データコードのコ
ード化できる情報は、英数字,カナ文字,漢字ばかりで
なく、記号など、すべての字種を取り扱うことができる
もので、今まで線としてとらえていた情報の読み取りを
面として認識し、360度どの向きからも読み取りが可
能である。例えば、流通業における商品の値札など全方
向からも読み取れるので、ラベルの貼り方が乱雑でも問
題なく取り扱いができる。
【0006】2次元バーコードの種類と特徴について
は、以下の〜の点が挙げられる。 Symbol Technology:多量の情報をコード化すること
を目的として開発されたが、専用のスキャナを対象とし
て設計されている。スキューへの対応は、読み取ったあ
と、メモリ上のコードの並び方を追跡する形で実施して
いる。 DATA Code:黒べたと白黒まだらの縁を利用して記録
範囲を指定する。記録される情報量は最大500バイト
に限定されている。
【0007】 Softstrip:専用のスキャナを対象とし
て設計された。白黒のペアーを単位として記録するので
記録密度は高い。 Vericode:コードを暗号化する目的で使われてい
る。 Philip dot Code:8×8の領域にビットコードを記
録する。プリント基盤などの特殊用途がある。 カルラコード:2×2の升目にビットコードを記録
する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年、文書管理などの
情報処理の高速化にともない、シート状対象物の傾きを
検出するために、特定の図形、例えば長方形を利用する
ものの、その図形が帳票の特定の部分に存在する必要が
なく、また、帳票自体が長方形であることを利用して、
明示的に長方形を印刷することなく、帳票の輪郭を利用
して傾き角度を高速に求める方法の実現が要求されてい
る。また、前述のように、傾き検出にもいろいろな方式
な知られており、その応用も多様である。しかし、ディ
ジタル複写機の登場によって、その使い方に変化が出て
きた。従来の使い方と複写機やカメラを使う場合の違い
を、以下の表1に示す。
【0009】
【表1】
【0010】前記表1から分かる従来方法と複写機での
応用との大きな違いとして、文書に適用されるバーコー
ドは、情報量が大きく、かつ認識に要する許容時間が短
いことが挙げられる。また、スキャナの形式が異なる上
に、情報量も多いので、コードパターンのスキュー(傾
き)も瞬時に補正されなければならないことである。
【0011】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、パターンの切り出しと、スキュー(傾き)角
度の検出を高速で実現する傾き検出方法を提供すること
を目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、(1)長方形のパターンに対して該長方
形の内部を通過する走査線の長さの頻度分布を求め、前
記長方形のスキューの角度を算出すること、更には、
(2)2次元状に拡がるバーコードを取り囲むか、ある
いは該バーコードに付随する長方形のパターンに対して
該長方形の内部を通過する走査線の長さの頻度分布を求
め、前記長方形のスキューの角度を算出すること、更に
は、(3)前記長方形のパターンが枠状の線あるいは境
界線であること、更には、(4)前記長方形の縁を構成
するパターンが、一定の周期の規則的パターンであるこ
と、或いは、(5)対象とする長方形領域を走査してい
るかどうかを判断する判断手段と、該判断手段により前
記長方形領域を走査している場合に、前記長方形内部の
走査距離をカウントする計数手段と、該計数手段による
カウントされた走査距離の頻度分布のヒストグラムを求
めるヒストグラム作成手段と、該ヒストグラム作成手段
により求められたヒストグラムの最大値から予想される
スキュー角度を求めるスキュー角度検出手段とから成る
こと、更には、(6)前記(5)において、前記長方形
領域のサイズを縦Hv、横Hhとし、長方形を任意の角
度θで走査し、該角度θで走査した時、前記長方形の入
力側の角を通過する走査線に対し、出力側の角からの垂
線の長さをLとする時、走査距離M=Hh/cosθで求
まり、頻度のピーク値に寄与する面積がS=Hvcosθ
−Hhsinθで求まり、L=Hhsinθの関係から、長方
形の上下のコーナー部分が寄与する面積は、上記頻度分
布のピーク以外の部分の面積が、2Hhsinθであると
いう関係式から求まり、前記いずれかの関係式よりスキ
ュー角度θを求めること、更には、(7)前記(6)に
おいて、前記関係式から求められたスキュー角度の平均
値を最もらしいスキュー角度としたことを特徴としたも
のである。
【0013】
【作用】本発明による傾き検出方法は、長方形のパター
ンである長方形領域の走査を行い、その長方形の内部の
走査距離(ランレングス)の頻度分布から、ヒストグラ
ムを求め、このヒストグラムの分布から予想されるスキ
ュー角度を求める。これにより、スキュー角度の検出を
高速で実現することができる。
【0014】
【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図1は、本発明による傾き検出方法の一実施例を
説明するための図である。特定のマークによって定義さ
れる長方形領域のサイズを、縦がHv、横がHhとす
る。この長方形を、任意の角度θで走査するとき、長方
形の内部の走査線の長さ(ランレングス)Mの分布は図
2のようなヒストグラムになる。すなわち、θが対角線
方向である場合を除いて、鋭いピークとなだらかな分布
曲線を併せ持つ。
【0015】従って、分布のピーク値を持つ(あるいは
最大値を持つ)ランレングス値は、図1の一定幅の走査
区間(走査距離)Mに相当しており、 Hh/cosθ の値を持つ。従って、スキュー角度θが求まる。
【0016】さらに、ランレングスの頻度分布のピーク
値に寄与する面積(図2のグレイ部分)Sが、 Hvcosθ′−Hh sinθ′ となるはずであるから(走査の本数に対応)、これからス
キュー角度θ′が求まる。図1における面積Sは、図2
における面積Sに対応している。また、距離Lは、長方
形の入力側の角を通過する走査線に対し、出力側の角か
らの垂線の長さである。同様に、図2のなだらかな分布
の面積Nは、図1の上下の3角形の部分(N1+N2)に
対応し、全走査線数は2L=2Hh sinθだから、これ
を、 2Hh sinθ″ と置くと、スキュー角度θ″が求まる。
【0017】図1において、角度θが大きくなるとLは
大きくなり、Mも大きくなる。これにともない、図2に
おいては、ヒストグラムの最大値は小さくなりつつMは
右側にシフトし、Nのなだらかな面積は右方向に拡大す
る。これと逆に、図1において、角度θが小さくなると
Lは小さくなり、Mも小さくなる。これにともない、図
2において、ヒストグラムの最大値は大きくなりつつM
は左側にシフトし、Nのなだらかな面積は左方向に縮小
する。すなわち、角度θがゼロであればLもゼロとな
り、Mは最小になる。これにともない、図2において
は、ヒストグラムの最大値は最も大きくなり、Nのなだ
らかな面積はなくなる。
【0018】当然、スキュー角度θ,θ′,θ″は同一
の値であるはずであるから、これらの平均値が最も確か
らしいスキュー角度となる(θ=(θ+θ′+θ′)/
3)。しかし、ここで注意しなければならないのは、角
度θの正負の符号は不確定であることである。つまり、
求めた角度は、どちら方向に傾いているかわからない。
この測定精度は、図2の頻度分布の精度とランレングス
の精度とに依存する。したがって、対象となる長方形の
サイズは大きいほうが望ましく、かつ、その数が多いほ
うが望ましい。
【0019】図3は、本発明による傾き検出方法をバー
コードの傾き(スキュー)検出に適用した場合を示す図
である。図中のABCDは長方形の外側の4隅を示し、
EFGHは長方形の内側の4隅を示しており、長方形E
FGHの内部にバーコードのパターンを示している。こ
こで目的とするコードは2次元平面状に広がったパター
ンで、通常2次元バーコードと呼ばれている。このバー
コードは、長方形を単位とするパターンで構成されてい
る。
【0020】図3における長方形EFGHの中央部は、
いわゆる2次元に広がったバーコードであり、上下の斜
線部はその存在範囲を示す図形であり、左右の画像はマ
ークのスタートまたはストップを表わす。通常の読み取
り光学系では、図3の矢印のような光スポットが走査
し、その過程でスタートとストップの記号を検知し、そ
の間に存在する信号列を検出する。一般に、走査は平行
に複数本連続して行われるから、信号列をメモリ上で再
配列することによって2次元のコードを復元できる。ま
た、マークの方位が著しく傾いている場合でも、従来の
光学系は8方向以上多様な方向の走査を試みるから、端
から端まで走査線が通ることを必要とする条件はほとん
どの場合満たされる。
【0021】しかし、複写機やファクシミリのスキャナ
で、前記マークを読み取る場合は、走査は1回のみであ
る。したがって、画像が入力されたあと、メモリ上でマ
ークの傾き(スキュー)の検出と補正を行わなければな
らない。本発明は、このような1回の走査で検出するス
キューの検出に関するもので、特に、リアルタイムでの
検出を目指したものである。
【0022】なお、図3においては、バーコードを取り
囲む長方形のパターンを示しているが、この長方形のパ
ターンは、バーコードを取り囲むことなく、近傍に設け
てもよい。また、図3においては、長方形のパターンが
一定の周期の規則的パターンである場合を示してある
が、単純な枠状の線であってもよいことは、図1からも
明らかである。複写機などでコピーするシート原稿の傾
きを検出する時に適用する場合には、シート原稿が長方
形であり、その境界線(エッジ)を利用することによ
り、スキュー角度を検出することができる。また、枠状
の線を黒い幅を有する枠状のものとしてもよい。また、
図3では、長方形ABCDを対象とする場合と、長方形
EFGHを対象とする場合の2通りの測定が可能であ
る。
【0023】図4は、本発明による傾き検出方法を説明
するためのフローチャートである。以下、各ステップに
従って順に説明する。まず、バーコードの傾き検出を開
始すると、バーコードを取り囲む長方形のパターンの走
査を進める(step1)。次に、対象とする長方形領域を
走査しつつあるかどうかを判断する(step2)。すなわ
ち、バーコードが長方形の内部にあるかどうかを判断す
る。Noであれば、前記step1に戻り、Yesであれば、
次に長方形の内部の走査距離(ランレングス)をカウン
トする(step3)。次に、対象とする長方形領域の走査
が終了したかどうかを判断し(step4)、Noであれば、
前記step1へ戻り、Yesであれば、次にヒストグラムを
求める(step5)。さらに、ヒストグラムの最大値から
予想されるスキュー角度θを求める(step6)。
【0024】このように、本発明は、例えば、2次元状
に広がるバーコードに関して、このバーコードを取り囲
む、あるいは、これに付随する長方形状のパターンが存
在するとき、この長方形の内部を通過する走査線の長さ
の頻度分布から、長方形のスキューの角度を算出する。
また、長方形の縁を構成するパターンは、一定の周期の
規則的パターンであり、さらに、3つ以上の独立した計
測値を使ってスキュー角度を求め、得られた値の統計的
演算結果を、最もらしいスキュー角度とするものであ
る。
【0025】このように、本発明による傾き検出方法
は、特定の図形(長方形)を利用するが、この図形が帳
票の特定の部分に存在する必要は必ずしもなく、帳票の
読み取り方向は自由である。すなわち、帳票を90度回
転して読み取らせても構わない。また、帳票の傾きの角
度算出方法は、前述のとおり3通りあり、これらによっ
て求められる角度は互いに独立である。従って、3つの
各角度を平均化することで検出誤差を小さく抑えること
ができる。さらに、帳票自体が長方形であることを利用
して明示的に長方形を印刷することなく、帳票の輪郭を
利用して傾き角度を求めることができる。あるいは、帳
票に存在する他の目的のための長方形(例えば表など)
を利用することも可能である。しかしながら、長方形を
読み終わるまで、傾き角度がわからないから、その間の
画像を蓄えるために十分なサイズの画像メモリが必要と
なる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、パターンである長方形領域の走査を行い、そ
の長方形内部の走査距離(ランレングス)の頻度分布か
ら、ヒストグラムを求め、このヒストグラムの分布から
予想されるスキュー角度を求める。これにより、スキュ
ー角度の検出を高速で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による傾き検出方法の一実施例を説明
するための図である。
【図2】 本発明における長方形領域の内部の走査線の
長さ分布を示す図である。
【図3】 本発明による傾き検出方法をバーコードの傾
き検出に適用した場合を示す図である。
【図4】 本発明による傾き検出方法を説明するための
フローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 7/10 G06K 7/015 G06K 9/32 H04N 1/387

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長方形のパターンに対して該長方形の内
    部を通過する走査線の長さの頻度分布を求め、前記長方
    形のスキューの角度を算出することを特徴とする傾き検
    出方法。
  2. 【請求項2】 2次元状に拡がるバーコードを取り囲む
    か、あるいは該バーコードに付随する長方形のパターン
    に対して該長方形の内部を通過する走査線の長さの頻度
    分布を求め、前記長方形のスキューの角度を算出するこ
    とを特徴とする傾き検出方法。
  3. 【請求項3】 前記長方形のパターンが枠状の線あるい
    は境界線であることを特徴とする請求項1又は2記載の
    傾き検出方法。
  4. 【請求項4】 前記長方形の縁を構成するパターンが、
    一定の周期の規則的パターンであることを特徴とする請
    求項1又は2記載の傾き検出方法。
  5. 【請求項5】 対象とする長方形領域を走査しているか
    どうかを判断する判断手段と、該判断手段により前記長
    方形領域を走査している場合に、前記長方形内部の走査
    距離をカウントする計数手段と、該計数手段によるカウ
    ントされた走査距離の頻度分布のヒストグラムを求める
    ヒストグラム作成手段と、該ヒストグラム作成手段によ
    り求められたヒストグラムの最大値から予想されるスキ
    ュー角度を求めるスキュー角度検出手段とから成ること
    を特徴とする傾き検出方法。
  6. 【請求項6】 前記長方形領域のサイズを縦Hv、横H
    hとし、長方形を任意の角度θで走査し、該角度θで走
    査した時、前記長方形の入力側の角を通過する走査線に
    対し、出力側の角からの垂線の長さをLとする時、走査
    距離M=Hh/cosθで求まり、頻度のピーク値に寄与
    する面積がS=Hvcosθ−Hhsinθで求まり、L=H
    hsinθの関係から、長方形の上下のコーナー部分が寄
    与する面積は、上記頻度分布のピーク以外の部分の面積
    が、2Hhsinθであるという関係式から求まり、前記
    いずれかの関係式よりスキュー角度θを求めることを特
    徴とする請求項5記載の傾き検出方法。
  7. 【請求項7】 前記関係式から求められたスキュー角度
    の平均値を最もらしいスキュー角度としたことを特徴と
    する請求項6記載の傾き検出方法。
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