JP3361124B2 - テキストを含む２次元画像上での画像処理方法と画像処理装置 - Google Patents

テキストを含む２次元画像上での画像処理方法と画像処理装置

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JP3361124B2
JP3361124B2 JP19724892A JP19724892A JP3361124B2 JP 3361124 B2 JP3361124 B2 JP 3361124B2 JP 19724892 A JP19724892 A JP 19724892A JP 19724892 A JP19724892 A JP 19724892A JP 3361124 B2 JP3361124 B2 JP 3361124B2
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
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  • Character Discrimination (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明はテキストを含む画像の分析に関す
る。
【０００２】タナカらは米国特許第４，８４７，９１２
号明細書において、光学式文字読み取り装置で語の間の
スペースを検出する技術を記載している。図２ないし図
６に図示され、説明されているように、読み取り装置は
各々の印書された線をその高さ方向に始端から終端まで
所定の時間間隔で順次走査する。黒のビット間の連続す
る白のビット数がカウントされる。カウントのヒストグ
ラムは文字間の間隙と、語の間の間隙に対応する２つの
ピークを有している。
【０００３】本発明は画像を区分化せずに文字とストロ
ークのサイズ及びスペースを測定することにより、前述
の技術を改良することを課題としている。
【０００４】本発明はテキストを含む画像を分析するた
めの画像処理技術を提供するものである。この技術は例
えばテキストの行に平行、又は垂直な方向のような測定
方向に延びる線に沿って連結性のある構成要素のエッジ
間の間隔を測定する。測定結果は測定方向での連結性の
ある構成要素のエッジ間の間隔の分布を示す分布データ
を得るために利用される。充分な数のエッジ間の間隔を
測定し、その測定結果から得られる間隔の分布データ
が、ストローク幅、最大文字幅又は高さ、又は文字、語
又は行間のスペースのような、画像内の連結性のある構
成要素のサイズ又はスペースの分布を示すようにする。
【０００５】本発明は、画像内のテキストにおける文字
及びストロークのサイズやスペースを測定するが、画像
をテキストの行又は文字へと区分化することに起因す
る、文字とストロークの測定における問題点を解消する
技術の発見に基づいたものである。行のスペースが密接
しているか、又は文字が互いにはみ出しているか、連結
性がある場合は、区分化は困難である。区分化の誤りに
よって、測定の誤りが生じ、単一の行又は単一の文字の
測定を行う際に、区分付け枠を探し出す必要がある等の
非効率的な計算が必要になることがある。なお、文字と
ストロークのサイズ及びスペースがあらかじめ分かって
いれば、区分化は一層効率的に実行可能である。
【０００６】この技術は画像を区分化せずに文字とスト
ロークのサイズ及びスペースを測定する。区分化の代わ
りに、この技術は単一又は複数の測定方向に延びる線に
沿って、連結性のある構成要素のエッジ間の間隔を測定
し、測定結果を各測定方向での間隔の分布を示す分布デ
ータを作成するために利用する。各間隔は連結性のある
構成要素、又は連結性のある構成要素間のスペースを跨
いで測定される。間隔は例えば、テキストの行とほぼ平
行な方向、又はテキストの行とほぼ垂直な方向で測定す
ることができる。充分な数の間隔が測定されると、分布
データが測定方向での連結性のある構成要素のサイズ又
はスペースの単一又は複数の尺度を画像用に示す。言い
換えると、画像内の全ての間隔を測定する必要がない。
測定された間隔の分布が画像の間隔の分布とほぼ同一で
あるためには、画像の適当な部分のより少ない数の間隔
を測定するだけで充分である。これは、例えば各方向で
の間隔の関数として測定結果（間隔）の分布を示す分布
データを得ることによって実行可能である。分布データ
はヒストグラムの形式をとることができる。例えば、テ
キストの行が水平に延びる画像では、それぞれ、連結性
のある構成要素のエッジ間のスペースを跨ぐ水平間隔、
連結性のある構成要素のエッジ間のスペースを跨ぐ垂直
間隔、連結性のある構成要素を跨ぐ水平間隔及び連結性
のある構成要素を跨ぐ垂直間隔である４つのヒストグラ
ムを得ることができる。その後、文字とストロークのサ
イズ及びスペースを示すデータをヒストグラムから得る
ことができる。
【０００７】図１は、テキストを含む画像の文字とスト
ロークの間隔の測定を示す概略図である。
【０００８】図２は、画像内の連結性のある構成要素内
の文字とストロークのサイズの測定を示す概略図であ
る。
【０００９】図３は、文字又はストロークのサイズ又は
スペースを示す分布データを得るための技術における基
本段階を示すフローチャートである。
【００１０】図４は、開始ピクセルから基準に合致する
ピクセルまでの間隔を示す間隔カウントを得るための段
階を示すフローチャートである。
【００１１】図５は、図４に示すように測定された間隔
のヒストグラムを得る段階を示すフローチャートであ
る。
【００１２】図６は、水平間隔を示すデータを得るため
に図５に示すように作成されたヒストグラムを利用する
段階を示すフローチャートである。
【００１３】図７は、垂直間隔を示すデータを得るため
に図５に示すように作成されたヒストグラムを利用する
段階を示すフローチャートである。
【００１４】図８は、水平サイズを示すデータを得るた
めに図５に示すように作成されたヒストグラムを利用す
る段階を示すフローチャートである。
【００１５】図９は、垂直サイズを示すデータを得るた
めに図５に示すように作成されたヒストグラムを利用す
る段階を示すフローチャートである。
【００１６】図１０Ａは、図６に示すように作成された
ヒストグラムである。図１０Ｂは、図１０Ａのヒストグ
ラムの平滑化された形態である。
【００１７】図１１Ａは、図７に示すように作成された
ヒストグラムである。図１１Ｂは、図１１Ａのヒストグ
ラムの平滑化された形態である。
【００１８】図１２は、図８に示すように作成されたヒ
ストグラムである。
【００１９】図１３は、図９に示すように作成されたヒ
ストグラムである。
【００２０】図１４は、図６−図９に示すように属性を
示すデータを作成する際にスキュー・データを利用する
段階を示すフローチャートである。
【００２１】図１５は、本発明が直列機械で実施される
システムの概略構成図である。
【００２２】図１６は、本発明が並列機械で実施される
システムの概略構成図である。
【００２３】図１７は、本発明の実施態様に基づき間隔
測定データを得るための段階を示すフローチャートであ
る。
【００２４】図１８は、ヒストグラム・データを得るた
めに図１７に示すように作成された間隔測定データを利
用する段階を示すフローチャートである。
【００２５】図１９は、特定の文字又はストロークのサ
イズ又はスペースの属性を示すデータを得るために図１
８に示すように作成されたヒストグラム・データを利用
する段階を示すフローチャートである。
【００２６】図２０は、コピー機における本発明の応用
を示した概略構成図である。
【００２７】図１−図３は本発明の基本的特徴を示して
いる。図１は文字と行の間のスペースを示すデータを得
るために連結性のある構成要素間の間隔が測定される画
像を示している。図２は文字のサイズとストローク幅を
示すデータを得るために連結性のある構成要素を跨いで
測定が行われた画像を示している。図３は連結性のある
構成要素のサイズ又はスペースを示すデータを得る基本
的段階を示すフローチャートである。
【００２８】図１は画像内の連結性のある構成要素のス
ペースを測定するために、連結性のある構成要素間で水
平又は垂直に間隔測定を行うことができるテキストの線
を含む画像１０を示している。各測定はエッジ基準に合
致する開始位置から開始され、連結性のある構成要素間
のスペースを跨いで、これもエッジ基準に合致する終了
位置まで継続される。
【００２９】第１の間隔ｄ１は開始位置１２から開始さ
れ、テキストの行に平行な線に沿って線がエッジと交わ
る位置１４まで測定される。第２の間隔ｄ２は、開始位
置１６から開始され、テキストの行に平行な線に沿って
線がエッジと交わる位置１８まで測定される。第３の間
隔ｄ３は、開始位置２０から開始され、テキストの行に
垂直な線に沿って線がエッジと交わる位置２２まで測定
される。第４の間隔ｄ４は、開始位置２４から開始さ
れ、テキストの行に水平な線に沿って線がエッジと交わ
る位置２６まで測定される。第５の間隔ｄ５は、開始位
置２８から開始され、テキストの行に垂直な線に沿って
線がエッジと交わる位置３０まで測定される。間隔ｄ１
は文字間のスペースを示し、ｄ２は語間のスペースを示
し、ｄ３は行間のスペースを示す。間隔ｄ４及びｄ５は
文字内部の水平及び垂直スペースをそれぞれ示してい
る。
【００３０】図２は文字のサイズを測定するために間隔
の測定を行うことができる連結性のある構成要素４０を
示している。各測定はエッジ基準と合致する開始位置か
ら開始され、連結性のある構成要素４０を跨いで、これ
もエッジ基準と合致する終了位置まで継続される。水平
及び垂直方向は連結性のある構成要素４０を含むテキス
ト行に平行及び垂直であることができる。
【００３１】間隔ｄ６は、開始位置４２から開始され、
垂直な線に沿って線がエッジと交わる位置４４まで測定
される。間隔ｄ７は、開始位置４６から開始され、線が
エッジと交わる位置４８まで水平に測定される。間隔ｄ
８は、開始位置５０から開始され、線がエッジと交わる
位置５２まで垂直に測定される。間隔ｄ９は、開始位置
５４から開始され、線がエッジと交わる位置５６まで水
平に測定される。間隔ｄ７は構成要素の幅を示してい
る。間隔ｄ８は水平ストロークの幅を示し、間隔ｄ９は
垂直ストロークの幅を示している。
【００３２】図３のフローチャートでは、ボックス７０
の段階はテキストの画像内の連結性のある構成要素のエ
ッジ間の一方向の間隔を測定する。ボックス７２の段階
は一方向での間隔の分布を示す分布データを得るために
前記間隔を利用する。測定される間隔の数は、分布デー
タが画像内の連結性のある構成要素のサイズもしくはス
ペースの分布を示すのに充分な数である。これは画像内
の全てのエッジ位置を測定することによっても実行可能
であろうが、以下に詳述するように、より少ない数のエ
ッジ位置を開始位置として選択することによって、一層
効率よく実行可能である。開始位置は間隔測定が画像の
エッジ位置間の間隔を表すように選択される。
【００３３】図４及び図５のフローチャートは間隔デー
タのヒストグラムを得るために利用可能な方法を示して
いる。図４のフローチャートは開始位置から終了位置ま
での間隔を測定する段階を示している。図５のフローチ
ャートは図４で測定された間隔データをヒストグラム・
データ構造で記憶する段階を示している。
【００３４】図４は基準、例えばエッジ基準と合致する
線に沿って一つの位置から最も近接する位置への一方向
の線に沿った間隔を示すデータを得る段階を示してい
る。ボックス８０の段階は一つの位置から開始される。
ボックス８１の段階は間隔のカウントを開始するために
間隔カウントをリセットする。ボックス８２の段階は間
隔カウントを増分する。ボックス８４でのテストは間隔
カウントが限度を超えているかどうかを判定する。間隔
の限度は画像の高さと幅、又はその後では重要なデータ
を発見し得ないと思われる任意の長さに基づいて設定可
能であろう。間隔限度を超えていない場合は、ボックス
８６の段階が線に沿った次の位置を定義するデータをア
クセスする。次ぎにボックス８８の段階がアクセスされ
た位置が基準と合致するかどうかをテストする。
【００３５】アクセスされた位置が基準に合致しない場
合は、段階８２の段階で別の反復が開始される。この反
復はボックス８８で基準と合致する位置が発見される
か、又はボックス８４で間隔のカウントが間隔限度を超
えるまで継続される。例えば、基準がエッジ・ピクセル
である場合は、ボックス８８の段階は次の位置がエッジ
・ピクセルであるかどうかをテストし、エッジ・ピクセ
ルが発見されるか、間隔限度を超えるまで反復が継続さ
れる。そして、ボックス９０の段階で計測された間隔の
カウントのデータを返す。このカウントは最も近いエッ
ジ・ピクセルまでの間隔、又は間隔の限度を示す。
【００３６】ボックス８８の段階は簡単な基準に基づい
てエッジ・ピクセルを発見することができる。例えば、
開始位置が黒のエッジ・ピクセルである場合は、連結性
のある構成要素間の間隔を測定する場合には、次の隣接
していない黒のピクセルがエッジ・ピクセルであり、連
結性のある構成要素を跨ぐ間隔を測定する場合には次の
隣接していない白のピクセルがエッジ・ピクセルであ
る。
【００３７】図５は画像内の複数の選択された位置の間
隔データを組み合わせて、前記位置を含む画像の間隔の
ヒストグラムを得るための基本段階を示している。
【００３８】ボックス９２の段階は一群の位置の各々を
取り扱う反復ループを開始する。次の位置についての間
隔を示すデータはボックス９４の段階によって、例えば
開始基準に合致する位置を発見し、次ぎに図４の段階を
介して前記位置からの間隔カウントを得ることによって
得られる。次ぎにボックス９６の段階が間隔データによ
って示される間隔を含む領域において度数カウントを増
分する。度数カウントは記憶装置内のデータ構造内の別
の領域の度数カウントと共に記憶されることができるの
で、データ構造内の各度数カウントはそれぞれの領域内
でどれほど多くの位置での間隔が測定されたかを示す。
充分な数の位置で間隔が測定され終わると、ボックス９
８の段階は度数カウントを利用してヒストグラムを得
る。そこでヒストグラムは利用されるか、記憶される。
【００３９】図５のループが反復される毎に同じ方向で
間隔が測定され、その結果得られるヒストグラムは画像
の前記方向での間隔の分布を示す。この方向はヒストグ
ラムが画像内の連結性のある構成要素のサイズ又はスペ
ースを示すように選択することができる。測定される属
性に応じて、間隔は異なる方向、例えば文字の幅又は語
の間のスペース用に画像内のテキストの行と平行な方
向、又は文字の高さ又は行間のスペース用にテキストの
行と垂直な方向で測定できる。
【００４０】図６−図９のフローチャートは画像内のテ
キストの文字又はストロークのサイズ又はスペースを示
すデータを得るためにヒストグラムを利用する段階を示
している。
【００４１】図６のボックス１１０の段階では図５の段
階に引き続いて、画像内のテキストの行と平行な方向で
の連結性のある構成要素間の間隔のヒストグラムが得ら
れる。この段階は白の背景を持つ黒のテキスト用に、エ
ッジ・ピクセル間の白のピクセルに跨がる間隔を測定す
る。ボックス１１２の段階は画像用の文字又は語の間隔
を示すデータを得るためヒストグラムを利用する。
【００４２】図７のボックス１２０の段階では図５の段
階に引き続いて、画像内のテキストの行と垂直な方向で
の連結性のある構成要素間の間隔のヒストグラムが得ら
れる。この段階は白の背景を持つ黒のテキスト用に、エ
ッジ・ピクセル間の白のピクセルに跨がる間隔を測定す
る。ボックス１２２の段階は画像用のテキストの行又は
文字内の間隔を示すデータを得るためヒストグラムを利
用する。
【００４３】図８のボックス１３０の段階では図５の段
階に引き続いて、画像内のテキストの行と平行な方向で
の連結性のある構成要素間の間隔のヒストグラムが得ら
れる。この段階は白の背景を持つ黒のテキスト用に、エ
ッジ・ピクセル間の黒のピクセルに跨がる間隔を測定す
る。ボックス１３２の段階はテキスト内の文字の幅又は
垂直ストロークの幅を示すデータを得るためヒストグラ
ムを利用する。
【００４４】図９のボックス１４０の段階では図５の段
階に引き続いて、画像内のテキストの行と垂直な方向で
の連結性のある構成要素間の間隔のヒストグラムが得ら
れる。この段階は白の背景を持つ黒のテキスト用に、エ
ッジ・ピクセル間の黒のピクセルに跨がる間隔を測定す
る。ボックス１４２の段階はテキスト内の文字の高さ又
は水平ストロークの幅を示すデータを得るためヒストグ
ラムを利用する。
【００４５】図１０−図１３は白の背景を持つ黒のテキ
ストのテキスト画像用の、図６−図９で説明した方法で
得られた間隔のヒストグラムを示している。
【００４６】図１０Ａは図６に示した段階に引き続いて
得られたニューヨーク字形の画像内のテキストの行に平
行な方向での連結性のある構成要素間の間隔のヒストグ
ラムを示している。水平軸は白の継続の長さであり、垂
直軸は所定の長さの白の継続を有するエッジ・ピクセル
数である。最も一般的な白の継続長さは文字間のスペー
ス間隔と、語間のスペース間隔に出現する。
【００４７】図１０Ｂは平滑化された後の図１０Ａのヒ
ストグラムを示しており、ピークは一層明確である。関
数を平滑化する段階は更に、例えば画像内の文字内のス
ペース、又はノイズに起因する偽りピークをも平滑化す
る。図１０Ｂでは、およそ７ピクセルの文字間のスペー
ス間隔が第１の大きいピーク１５０によって示され、語
間のスペース間隔はおよそ２５ピクセルでそれよりも小
さいピーク１５２によって示されている。各ピークの幅
は字形に左右され、文字間のスペースが相当に変化する
字形の場合は第１のピークは幅広く、文字間のスペース
が一定である場合は、ピークは狭い。語間のスペースの
場合も同様である。
【００４８】別のピークが４８ピクセルの周辺に示され
ている。このピークは間隔の限度を示しており、これは
画像のそれぞれの側の限界に近いエッジ・ピクセルから
の間隔を測定した結果である場合が多い。
【００４９】図１１Ａは図７に示した段階に引き続いて
得られたニューヨーク字形の画像内のテキストの行に垂
直な方向での、連結性のある構成要素間の間隔のヒスト
グラムを示している。このヒストグラムは文字内の白の
スペース、基本字体よりも上に出る文字及び下に出る文
字の上下のスペース及び行間のスペースを含むテキスト
の一連の特性を把握する。図１１Ｂは平滑化されたヒス
トグラムを示している。第３のピークであるピーク１６
０はおよそ２５ピクセルでの行間のスペースである。お
よそ７ピクセルでの第１のピーク１６２は文字内の白の
スペースを示している。およそ１３ピクセルでの第２の
ピーク１６４は基本字体よりも上に出る文字及び下に出
る文字の上下のスペースを示している。
【００５０】更に、別のピークが４８ピクセルの周辺に
示されている。このピークは間隔限度を示しており、こ
れは画像の上部及び下部での白の限界に近いエッジ・ピ
クセルからの間隔を測定した結果である場合が多い。
【００５１】図１２は図８に示した段階に引き続いて得
られたニューヨーク字形の画像内のテキストの行に平行
な方向での、連結性のある構成要素を跨ぐ間隔のヒスト
グラムを示している。このヒストグラムは垂直ストロー
クの幅を把握し、ページに文字だけがある場合は、この
ヒストグラムは文字の幅をも把握する。ピーク１７０は
垂直ストロークの幅を示している。第２ピーク１７２は
このタイプフェースが色々なストローク幅を用いるため
生じている。アバンギャルドのような一定のストローク
幅を持つタイプフェースは、そのストローク幅において
単一のピークのみを持つ。ヒストグラムは１６ピクセル
でゼロに落ちるが、これは文字の最大幅を示している。
【００５２】図１３は図９に示した段階に引き続いて得
られたニューヨーク字形の画像内のテキストの行に垂直
な方向での、連結性のある構成要素を跨ぐ間隔のヒスト
グラムを示している。このヒストグラムは水平ストロー
クの幅を把握し、ページに文字だけがある場合は、この
ヒストグラムは文字の高さをも把握する。およそ３ピク
セルでのピーク１８０は画像内の水平ストロークの幅を
示している。ヒストグラムはおよそ２５ピクセルにおい
てゼロにまで下がり、文字の最大高さを示す。およそ１
８ピクセルでのピーク１８２の降下は小文字の文字の高
さを示す。この後者の尺度はヒストグラムから確実に抽
出することは極めて困難である。
【００５３】図１４のフローチャートはスキューに関す
る情報を利用して画像内のテキストのサイズ及びスペー
ス・データを得る段階を示している。画像のスキューを
考慮に入れなければ、テキストのヒストグラムは文字と
ストロークのサイズ及びスペースの正しい尺度を示すこ
とができない。
【００５４】ボックス１９０の段階は画像内のテキスト
行のスキューを示すスキュー・データを得る段階であ
る。
【００５５】ボックス１９２の段階は画像の連結性のあ
る構成要素のサイズ又はスペースを示す分布データを得
る際にスキュー・データを利用する。これは先ずページ
の向きを修正して画像をデスキューし、又は間隔が測定
された角度をシフトしてスキューを補償することによっ
て行うことができる。ボックス１９４の段階は図１０−
図１３に示したように文字又はストロークのサイズ又は
スペースの属性を示すデータを得るために成分データを
利用し、このデータは図６−図９の一つに示したように
得られる。
【００５６】図１５は本発明が直列の機械で実現される
システム２２０を示している。プロセッサ２２２は入力
装置２２４から入力データを受領し、且つ出力装置２２
６に出力データを供給するように接続されている。プロ
セッサ２２２はワークステーションのＣＰＵであり、入
力装置２２４及び出力装置２２６はＩ／Ｏ装置であるこ
とができる。例えば、入力装置２２４はスキャナ又はデ
ィジタル画像ソースのような画像入力装置であることが
できる。入力装置２２４は更に周辺記憶装置又はその他
の記憶装置又は伝送媒体へと接続可能であり、それらの
装置からモデル輪郭のデータを受領することができる。
このモデル輪郭を示すデータは、方向の関数として間隔
を示しているものである。同様にして、出力装置２２６
はプロセッサ２２２から得られたデータ、例えば字形又
は輪郭を示すデータを記憶又は伝送媒体へと供給する装
置であることができる。上記の字形又は輪郭を示すデー
タは、画像内の方向の関数として間隔を示しているもの
である。
【００５７】動作中、プロセッサ２２２はプログラム・
メモリ２２８からの命令を実行し、且つデータの読出
し、書き込みのためにデータ・メモリ２３０をアクセス
する。プログラム・メモリ２２８はプロセッサ２２２の
種々の動作用の命令を記憶する。データ・メモリ２３０
は図示のようなデータ構造を記憶し、更にプロセッサ２
２２が動作を行う際に利用する中間データを一時的に記
憶することができる。
【００５８】画像データ記憶動作段２３２は入力装置２
２４を介して画像データを受領し、画像データ修正動作
段２３４は画像データ２６０を修正する。同様に、画像
データ出力動作段２３６は画像データ２６０を出力装置
２２６へと供給する。
【００５９】サイズ獲得動作段２３８は画像内の文字又
はストロークのサイズ属性を示すデータを獲得し、その
結果をサイズ・データ２６６としてデータ・メモリ２３
０内に記憶することができる。スペース獲得動作段２４
０は文字、語又は行の間のスペースのような画像内の文
字又はストロークのスペース属性を示すデータを獲得
し、且つ、その結果をスペース・データ２６８として記
憶することができる。サイズ獲得動作段２３８及びスペ
ース獲得動作段２４０は分布データ２６４を得るために
分布獲得動作段２４８を呼出すことができ、その結果は
データ・メモリ２３０内の分布データ２６４内に記憶す
ることができる。測定動作段２４４は画像内の一方向で
の開始位置からの間隔を測定するために分布獲得動作段
２４２によって呼出し可能であり、その結果は測定デー
タとしてデータ・メモリ２３０内に記憶することができ
る。
【００６０】スキュー獲得動作段２４６はサイズ又はス
ペース情報を得るために利用できる画像に関するスキュ
ー情報を得るために、サイズ獲得動作段２３８及びスペ
ース獲得動作段２４０によって呼出されることができ
る。ランダム位置動作段２４８は測定動作段２４４がそ
こから間隔を測定する開始位置を得るために、分布獲得
動作段２４２によって呼出されることができる。
【００６１】データ・メモリ２３０内の画像データ２６
０は画像の各ピクセルの値を示すデータを含んでいる。
画像データ２６０は画像データ記憶動作段２３２によっ
て記憶されることができる。測定データ２６２は連結性
のある構成要素を跨ぐ、又、その間の間隔を記憶し、前
述のように測定動作段２４４の結果を記憶するためにア
クセスされることができる。
【００６２】分布データ２６４は前述のように分布獲得
動作段２４２の結果を記憶するためにアクセスされるこ
とができる。サイズ・データ２６６はサイズ獲得動作段
２３８によってアクセスされることができ、スペース・
データ２６８はスペース獲得動作段２４０によってアク
セスされることができる。
【００６３】図１６のシステム２８０は図１５のシステ
ム２２０と類似した並列システムである。システム２８
０は入力装置２８４からデータを受領し、且つ、出力装
置２８６へとデータを供給するように接続されたホス
ト、プロセッサ２８２を含んでいる。ホスト・プロセッ
サ２８２は更にデータを並列プロセッサ２９０と交換す
るようにも接続され、この並列プロセッサは例えばシン
キング・マシン・コーポレーションの接続機械であるこ
とができよう。並列プロセッサ２９０は各々が局部記憶
装置２９２を有する処理装置２９４を含んでいる。画像
を定義するデータを局部記憶装置２９２内に記憶するこ
とができるので、各ピクセルの値はそれぞれの処理装置
の局部記憶装置内に記憶される。各処理装置はその局部
記憶装置内の単数又は複数のそれぞれの値を記憶するこ
とができる。ホスト・プロセッサ２８２はプログラム・
メモリ３００からの命令を実行し、図１５に関連して前
述したように、画像処理を行う際にデータ・メモリ３０
２をアクセスする。ホスト・プロセッサ２８２は文字又
はストロークのサイズ又はスペースの属性を示す成分デ
ータを獲得するために利用される間隔を得るために、各
ピクセルのそれぞれの処理装置を並行動作させることを
含む動作を実行する。
【００６４】図１７−１９は図１５のシステム２２０に
よって実行可能である動作の実施態様を示している。図
１７は画像内の一方向での間隔カウントを作成する動作
を示している。図１８は画像内の連結性のある構成要素
のサイズ又はスペースに関する情報を提供する間隔のヒ
ストグラムを作成する動作を示している。図１９はヒス
トグラム内のピークと底部とを発見し、文字又はストロ
ークのサイズ又はスペースの所望の属性に対応するピー
クを選択する動作を示している。
【００６５】図１７は画像内の一つの位置からの間隔を
測定する方法を示している。ボックス３１０の段階はあ
る位置で開始する。ボックス３１２の段階は間隔が測定
されている方向に基づくｘ及びｙの双方の方向での増分
を判定し、且つ、間隔カウントｄ及び方向カウントｘｘ
及びｙｙをリセットする。
【００６６】ボックス３１４の段階は、カウントｘｘ及
びｙｙをそれぞれの増分によって増分することにより、
繰り返しループを開始する。ボックス３１６での段階
は、新たな座標が、画像の境界であるｘｍａｘ及びｙｍ
ａｘの限界を超えないかどうかをチェックする。もしそ
れらが、座標が画像の境界限界を超えることを示してい
れば、ボックス３１８の段階はゼロ(nil)を返す。
【００６７】もし座標ｘｘ及びｙｙが画像の境界の外側
になければ、ボックス３２０の段階は、座標ｘｘ及びｙ
ｙをそれぞれ整数値ｘ及びｙに丸める。ボックス３２２
の段階は画像を規定しているデータ項目のアレイにアク
セスし、また画像内の位置を規定しているデータ項目を
得るために指数〔ｘ，ｙ〕を使用する。
【００６８】ボックス３２４の段階は、間隔カウントｄ
を増分する。ボックス３２６の段階は間隔限度に達した
かどうかが点検される。この方法はこの限度が５０ピク
セルである間隔でも良好に機能する。間隔限度に達して
いない場合は、ボックス３２８の段階が、検索されたデ
ータ項目により定義された位置が停止基準に合致するか
どうかを判定する。この基準は実行中の測定においてエ
ッジが出現するピクセルのカラーを示す可変最終値によ
って示されることができる。間隔限度に達しているか、
又はその位置が最終値の値を有している場合は、ボック
ス３３０の段階が間隔カウントｄの値に戻す。それ以外
の場合は、ループは更に反復されるためにボックス３１
４に復帰する。
【００６９】図１８は図１７で獲得された間隔データを
利用して画像内の一方向で測定された間隔のヒストグラ
ムを得るための動作を示している。ボックス３４８の段
階は最終値の値をセットする。この値は測定が黒のピク
セルを跨いで行われるか、白のピクセルを跨いで行われ
るかを判定する。最終値が黒である場合は、黒のエッジ
・ピクセルに遭遇するまで、白のピクセルを跨いで測定
が行われる。逆に、最終値が白である場合は、白のエッ
ジ・ピクセルに遭遇するまで、黒のピクセルを跨いで測
定が行われる。
【００７０】ボックス３５０の段階は一群の位置のそれ
ぞれを処理する反復ループを開始する。この技術は５０
００の位置でも良好に機能することが判明している。ボ
ックス３５４の段階はランダム位置を選択する。ボック
ス３５６の段階は選択された位置がエッジ・ピクセルで
あるかどうかを点検し、そうではない場合は、ボックス
３５４に戻って別の位置が選択される。ボックス３５８
の段階は図１７に示した方法を用いて最終値に合致する
ピクセルまでの間隔ｄを測定する。それぞれの間隔測定
は同じ方向で行われる。ボックス３６０の段階は間隔ｄ
が１よりも大きいかどうかが点検される。そうではない
場合は、現在位置と隣接するピクセルが最終値と合致し
ているので、間隔は測定できない。従って、ループはボ
ックス３５０に戻り、別の反復ループを開始する。ｄの
値が１以上である場合は、ボックス３６２の段階は位置
カウンタを増分し、ボックス３６４の段階がヒストグラ
ム・データ構造をアクセスし、間隔ｄを含む間隔の範囲
について度数カウントを増分する。
【００７１】ボックス３５０の段階により、充分な数の
位置が測定されたものと判定された場合は、ボックス３
５２の段階はヒストグラム・データ構造を返す。このヒ
ストグラム・データ構造は文字又はストロークのサイズ
又はスペースの属性を暗示的に示す分布データである。
【００７２】図１９は図１８で得られたヒストグラムを
利用して、画像内のテキストの特定の文字又はストロー
クのサイズ又はスペースの属性を明示的に示すデータを
得るための動作を示している。ボックス３８０の段階は
測定がそれを跨いで行われるピクセルの方向とカラーを
決定する定数をセットする。例えば、所望の属性が語間
のスペースである場合は、黒のエッジ・ピクセルに達す
るまで白のピクセルをカウントすることによって、テキ
ストの行と平行に測定が行われる。ボックス３８２の段
階はボックス３８０でセットされた定数を用いて、図１
８に示したようにヒストグラムを計算する。
【００７３】ボックス３８４の段階は従来の平滑化技術
を用いてボックス３８２で得られたヒストグラムの曲線
を平滑化する。この段階によってピークは抽出し易くな
る。この段階で、白のピクセルのヒストグラム用に良好
な結果を得るには因数２又は３の平滑化で充分であるこ
とが判明している。更に、ピークと底部とを確実に抽出
するには、黒のピクセルのヒストグラムは平滑化を必要
としないことも判明している。ボックス３８６の段階は
ヒストグラム中のピークと底部のリストを収集する。
【００７４】ボックス３８６で得られたリストは所望の
属性に対応するピーク又は底部を選択するために利用で
きよう。例えば、検出されるべき所望の属性が語間のス
ペースである場合は、ヒストグラムはテキストの行と平
行に行われた白のピクセルの測定によって作成される。
平滑化されたヒストグラムの第１のピークは文字間のス
ペースを示し、第２のピークは語間のスペースを示す。
このステップはリスト又はヒストグラムを見ることによ
って手動的に行っても、リストから適宜のピーク又は底
部を自動的に選択する機械を使用して行ってもよい。ピ
ークが自動的に選択される場合は、機械はピークが出現
した間隔を返すことが可能であろう。
【００７５】本発明は多くの態様で応用できよう。一般
に、文字又はストロークのサイズ又はスペースの属性を
示すデータは区分化を用いる任意の画像処理の用途で利
用可能である。図２０はコピー機での本発明の用途を示
している。
【００７６】図２０では、コピー機４００はスキャナ４
０２と、画像処理システム４０４と、プリンタ４０６と
を備えている。スキャナ４０２は入力文書の画像を定義
するデータを作成可能である。画像処理システム４０４
は図１５又は図１６に示したように実現可能であり、文
字及びストロークのサイズ及びスペースの測定に加え
て、文書中の文字を識別するために光学式文字認識技術
を利用することができる。文字及びストロークのサイズ
及びスペース測定は文字認識を向上させるためのページ
の区分化に利用することができる。画像処理システム４
０４は変更された画像を定義するデータを作成する技術
をも応用できよう。例えば、文字、又は文字群が選択を
示すように強調、又はその他の方法で示されるならば、
強調、その他の外の境界を判定するために文字の間隔測
定を利用できよう。文字のサイズ及び間隔の測定は更に
印書されたテキスト部分ではない、連結性のある構成要
素を識別することの補助にも利用でき、それによってこ
れらの要素を画像から排除することが可能である。その
後、変更された画像を定義するデータをプリンタ４０６
に送って、出力文書を印書することが可能であろう。
【００７７】これまで、画像内のテキストの文字及びス
トロークのサイズ及びスペースに関する情報を示すデー
タを得るために、画像を定義するデータにおいて動作が
実行される実施態様に関連して本発明を説明してきた。
本発明は更に画像内のテキストの文字及びストロークの
サイズ及びスペースに関する情報を示すデータを直接得
るために光センサと接続された特別な回路においても実
施可能であろう。
【００７８】これまで、間隔が無作為に選択された位置
から測定された実施態様に関連して本発明を説明してき
た。その代わりに、間隔測定の開始位置は例えばエッジ
の全てのピクセル又はＮ番目毎のエッジ・ピクセルのよ
うな別の基準によって選択することもできよう。
【００７９】これまで、ヒストグラムを得ることによっ
て分布データが得られる実施態様に関連して本発明を説
明してきた。分布データを得るには、間隔の関数として
度数を示す技術又は間隔の関数として度数の中心値を示
す技術のような技術を含む他の技術も利用できよう。一
般に、分布データは全ての間隔測定が得られた後で得る
ことができ、又は、データ記憶の要求を低減するため
に、間隔測定データが得られた時点でそれらを組み合わ
せることも可能である。
【００８０】これまで本発明をソフトウェアの実施態様
で説明してきたが、本発明は専用のハードウェアによっ
ても実施可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 テキストを含む画像の文字とストロークの間
隔の測定を示す概略図である。
【図２】 画像内の連結性のある構成要素内の文字とス
トロークのサイズの測定を示す概略図である。
【図３】 文字又はストロークのサイズ又はスペースを
示す分布データを得るための技術における基本段階を示
すフローチャートである。
【図４】 開始ピクセルから基準に合致するピクセルま
での間隔を示す間隔カウントを得るための段階を示すフ
ローチャートである。
【図５】 図４に示すように測定された間隔のヒストグ
ラムを得る段階を示すフローチャートである。
【図６】 水平間隔を示すデータを得るために図５に示
すように作成されたヒストグラムを利用する段階を示す
フローチャートである。
【図７】 垂直間隔を示すデータを得るために図５に示
すように作成されたヒストグラムを利用する段階を示す
フローチャートである。
【図８】 水平サイズを示すデータを得るために図５に
示すように作成されたヒストグラムを利用する段階を示
すフローチャートである。
【図９】 垂直サイズを示すデータを得るために図５に
示すように作成されたヒストグラムを利用する段階を示
すフローチャートである。
【図１０】 Ａは図６に示すように作成されたヒストグ
ラムである。Ｂは図１０Ａのヒストグラムの平滑化され
た形態である。
【図１１】 Ａは図７に示すように作成されたヒストグ
ラムである。Ｂは図１１Ａのヒストグラムの平滑化され
た形態である。
【図１２】 図８に示すように作成されたヒストグラム
である。
【図１３】 図９に示すように作成されたヒストグラム
である。
【図１４】 図６−図９に示すように属性を示すデータ
を作成する際にスキュー・データを利用する段階を示す
フローチャートである。
【図１５】 本発明が直列機械で実施されるシステムの
概略構成図である。
【図１６】 本発明が並列機械で実施されるシステムの
概略構成図である。
【図１７】 本発明の実施態様に基づき間隔測定データ
を得るための段階を示すフローチャートである。
【図１８】 ヒストグラム・データを得るために図１７
に示すように作成された間隔測定データを利用する段階
を示すフローチャートである。
【図１９】 特定の文字又はストロークのサイズ又はス
ペースの属性を示すデータを得るために図１８に示すよ
うに作成されたヒストグラム・データを利用する段階を
示すフローチャートである。
【図２０】 コピー機における本発明の応用を示した概
略構成図である。
【符号の説明】
１０ 画像、１２ 開始位置、１４ 線がエッジと交わ
る位置、１６ 開始位置、１８ 線がエッジと交わる位
置、２０ 開始位置、２２ 線がエッジと交わる位置、
２４ 開始位置、２６ 線がエッジと交わる位置、２８
開始位置、３０線がエッジと交わる位置、４０ 連結
性のある構成要素、４２ 開始位置、４４ 線がエッジ
と交わる位置、４６ 開始位置、４８ 線がエッジと交
わる位置、５０ 開始位置、５２ 線がエッジと交わる
位置、５４ 開始位置、５６ 線がエッジと交わる位
置、１５０ 第１ピーク、１５２ 第２ピーク、１６０
ピーク、１６２ 第１ピーク、１６４ 第２ピーク、
１７０ ピーク、１７２ 第２ピーク、１８０ ピー
ク、１８２ ピーク、２２０ システム、２２２ プロ
セッサ、２２４ 入力装置、２２６ 出力装置、２２８
プログラム・メモリ、２３０ データ・メモリ、２３
２ 画像データ記憶動作段、２３４ 画像データ修正動
作段、２３６ 画像データ出力動作段、２３８ サイズ
獲得動作段、２４０ スペース獲得動作段、２４２ 分
布獲得動作段、２４４ 測定動作段、２４６ スキュー
獲得動作段、２４８ ランダム位置動作段、２６０ 画
像データ、２６２ 測定データ、２６４ 分布データ、
２６６ サイズ・データ、２６８スペース・データ、２
８０ システム、２８２ ホスト・プロセッサ、２８４
入力装置、２８６ 出力装置、２９０ 並列プロセッ
サ、２９２ 局部記憶装置、３００ プログラム・メモ
リ、３０２ データ・メモリ、４００ コピー機、４０
２ スキャナ、４０４ 画像処理システム、４０６ プ
リンタ、ｄ1-ｄ9間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06K 9/20 G06K 9/34 G06K 9/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 テキストを含む２次元画像上での画像処
    理方法であって、 前記画像には前記テキストを形成する２あるいはそれ以
    上の連結された構成要素が含まれており、 前記構成要素は共に、前記画像の測定方向での突出した
    サイズまたはスペースを有するものであり、 前記画像は、Ｘ−Ｙ座標のそれぞれの位置のアレイとし
    てアクセス可能であり、 前記アレイは、それぞれの位置におけるデータ項目を含
    むものである画像処理方法において、 前記測定方向に伸びるラインに沿って、構成要素のエッ
    ジ間の２つあるいはそれ以上の数の間隔を測定し、それ
    ぞれの間隔に関して、前記間隔を示す測定データとし、 前記間隔は以下によって測定される画像処理方法： 連結された構成要素のエッジにおける開始位置のＸ−Ｙ
    スタート座標を得ること； 測定方向に伸びる増分ラインを画定する増分値を前記Ｘ
    −Ｙ座標のそれぞれについて得ること； 第１の反復と最後の反復を含む一連の反復作業を行うこ
    と；それぞれの反復は、開始位置のＸ−Ｙ初期座標と、
    最終位置のＸ−Ｙ最終座標を有するものであり、前記第
    １の反復のＸ−Ｙ初期座標は前記Ｘ−Ｙスタート座標で
    あり、それぞれの反復は、反復のＸ−Ｙ初期座標とＸ−
    Ｙ増分値とを使用して反復のＸ−Ｙ最終座標を得ること
    を含み、前記反復の最終位置は、前記測定方向に伸びる
    ラインに沿って反復の開始位置から増分量だけ位置変更
    されるものであること； 前記反復のＸ−Ｙ最終座標を用いて、アレイ中に位置す
    るデータ項目にアクセスすること； アクセスしたデータ項目が連結された構成要素の別のエ
    ッジに位置するもので あるかどうかを判断し、そのアク
    セスしたデータ項目が連結された構成要素の別のエッジ
    に位置する場合には、開始位置と反復の最終位置との間
    の間隔を示す測定データを求め、その測定データを得る
    反復は一連の反復中の最終反復であること； その測定データを用いて分布データを求めること；その
    分布データは前記測定方向における連結された構成要素
    のエッジ間の間隔の分布を示すものであり、その間隔は
    連結された構成要素の充分な数のエッジ間の間隔を測定
    したものであり、そのエッジ間の間隔の分布は更に画像
    の測定方向における連結された構成要素の突出したサイ
    ズあるいはスペースを示すものであること。
  2. 【請求項２】 データを記憶するメモリとメモリにアク
    セスするために連結されたプロセッサとを有し、 メモリに記憶されたデータは、 テキストを含む２次元画像を規定する画像データであっ
    て、前記画像には前記テキストを形成する２あるいはそ
    れ以上の連結された構成要素が含まれており、前記構成
    要素は共に、前記画像の測定方向での突出したサイズま
    たはスペースを有するものであり、前記画像データは、
    Ｘ−Ｙ座標のそれぞれの位置のアレイとしてアクセス可
    能であり、前記アレイは、それぞれの位置におけるデー
    タ項目を含むものである、画像データと、 前記プロセッサが画像処理できるように指示事項を示す
    指示データとを有し、 前記プロセッサが実行する指示事項は、 前記画像内での測定方向に伸びるラインに沿って、連結
    された構成要素のエッジ間の２あるいはそれ以上の数の
    間隔を測定することであって、それぞれの測定データは
    前記間隔を示すものであり、それぞれの間隔は以下によ
    って測定されるものである画像処理装置： 連結された構成要素のエッジにおける開始位置のＸ−Ｙ
    スタート座標を得ること； 前記測定方向に伸びる増分ラインを画定する増分値を前
    記Ｘ−Ｙ座標のそれぞれについて得ること； 第１の反復と最後の反復を含む一連の反復作業を行うこ
    と；それぞれの反復は 、開始位置のＸ−Ｙ初期座標と、
    最終位置のＸ−Ｙ最終座標を有するものであり、前記第
    １の反復のＸ−Ｙ初期座標は前記Ｘ−Ｙスタート座標で
    あり、それぞれの反復は、反復のＸ−Ｙ初期座標とＸ−
    Ｙ増分値とを使用して反復のＸ−Ｙ最終座標を得ること
    を含み、前記反復の最終位置は、前記測定方向に伸びる
    ラインに沿って増分量だけ位置変更されるものであるこ
    と； 前記反復のＸ−Ｙ最終座標を用いて、アレイ中に位置す
    るデータ項目にアクセスすること； アクセスしたデータ項目が連結された構成要素の別のエ
    ッジに位置するものであるかどうかを判断し、そのアク
    セスしたデータ項目が連結された構成要素の別のエッジ
    に位置する場合には、開始位置と反復の最終位置との間
    の間隔を示す測定データを求め、その測定データを得る
    反復は一連の反復中の最終反復であること； その測定データを用いて分布データを求めること；その
    分布データは前記測定方向の連結された構成要素のエッ
    ジ間の間隔の分布を示すものであり、その間隔は連結さ
    れた構成要素の充分な数のエッジ間の間隔を測定したも
    のであり、そのエッジ間の間隔の分布は更に画像の測定
    方向における連結された構成要素の突出サイズあるいは
    スペースを示すものであること。
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