JP3485975B2 - 特定色領域抽出方式および特定色領域除去方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、郵便物処理
装置において、表面に赤色で印刷された郵便番号記入枠
あるいは料金計器印などの赤色領域を有する郵便物の画
像から上記赤色領域を抽出する特定色領域抽出方式に関
する。また、本発明は、上記画像から上記特定色領域抽
出方式によって抽出された特定色領域の部分を除去した
画像を得る特定色領域除去方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】特定色領域を抽出する従来の技術として
は、たとえば、郵便物処理装置において、書状画像中の
赤色枠（郵便番号記入枠）や料金計器印を抽出するため
の手法がある。これは、赤色フィルタを通して撮像した
赤色部分の写っていない画像信号と赤色部分も写ってい
る画像信号を用いて、前者の信号に濃度が低い部分を太
める処理を行なった後、あらかじめ定めたオフセット値
および書状地濃度信号を加えた信号を閾値として、赤色
部分も写っている画像信号をアナログ信号処理により２
値化し、赤色領域と赤色以外の領域とを区別するもので
ある。

【０００３】また、赤色フィルタによって完全に除去し
きれなかった画像信号の赤色部分を書状地濃度信号で置
換することによって、赤色部分の除去率が高い画像信号
を得る手法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手法は、書状地の色や濃さの違いによる入力画像信
号の振幅の変化に対して２値化条件を変化させる処理を
行なっていないため、書状地の色に対する許容度が低い
という問題があった。

【０００５】また、太め処理を主走査方向にしか行なっ
ていないため、副走査方向の位置ずれに対する許容度が
低かった。さらに、書状地濃度信号は、走査線上を走査
していく過程の書状画像信号の最大値を保持したもので
あるため、書状中に書状地よりも明るいラベルなどが存
在すると、ラベルより後で走査される部分の処理で赤色
領域を誤抽出し、赤色除去も誤るという問題があった。

【０００６】そこで、本発明は、特定色領域抽出の性能
を向上することができるとともに、特定色領域が存在す
る対象物体の色や濃さの違いに対する許容度を大きくで
き、かつ、位置ずれに対する許容度も大きくできる特定
色領域抽出方式を提供することを目的とする。また、本
発明は、特定色領域除去画像の品質が著しく向上する特
定色領域除去方式を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の特定色領域抽出
方式は、特定色領域を有する対象物体の画像を撮像する
ことにより、特定色領域の存在する第１の画像と特定色
領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込み、この
取込んだ第２の画像の各画素値からあらかじめ定めた値
を引いた値を閾値として、前記第２の画像の画素にあら
かじめ対応づけられた前記第１の画像の画素値を２値化
することによって、前記対象物体中の特定色領域を抽出
することを特徴とする。

【０００８】また、本発明の特定色領域抽出方式は、特
定色領域を有する対象物体の画像を撮像することによ
り、特定色領域の存在する第１の画像と特定色領域の存
在しない第２の画像とをそれぞれ取込み、この取込んだ
第１の画像および第２の画像について、各階調ごとの画
素数を表わす濃度ヒストグラムを作成し、この作成した
濃度ヒストグラムに対して適当なスケールの平滑化を行
なった後の濃度ヒストグラムにおいて、その極大値のう
ちで対応する濃度が最小のものの濃度を前記対象物体の
背景部分を代表する濃度として検出し、前記極大値のう
ちで対応する濃度が最大のものの濃度を前記対象物体を
代表する濃度として検出し、この検出した各濃度を濃度
拡張範囲の下限値および上限値として、前記第１の画像
および第２の画像に対してそれぞれ濃度変換を行ない、
この濃度変換後の前記第２の画像の各画素値からあらか
じめ定めた値を引いた値を閾値として、前記第２の画像
の画素にあらかじめ対応づけられた前記濃度変換後の第
１の画像の画素値を２値化することによって、前記対象
物体中の特定色領域を抽出することを特徴とする。

【０００９】また、本発明の特定色領域抽出方式は、特
定色領域を有する対象物体の画像を撮像することによ
り、特定色領域の存在する第１の画像と特定色領域の存
在しない第２の画像とをそれぞれ取込み、この取込んだ
第１の画像および第２の画像の各画素の濃度に対し、あ
らかじめ定めた濃度拡張範囲の下限値および上限値を用
いて、その上限値が最大の階調値に、下限値が最小の階
調値になり、下限値と上限値との間の階調値は最小の階
調値と最大の階調値との間に等間隔で分布するように、
また、上限値よりも大きい階調値は最大の階調値に、下
限値未満の階調値は最小の階調値になるような濃度変換
を行ない、この濃度変換後の前記第２の画像の各画素値
からあらかじめ定めた値を引いた値を閾値として、前記
第２の画像の画素にあらかじめ対応づけられた前記濃度
変換後の第１の画像の画素値を２値化することによっ
て、前記対象物体中の特定色領域を抽出することを特徴
とする。

【００１０】また、本発明の特定色領域抽出方式は、特
定色領域を有する対象物体の画像を撮像することによ
り、特定色領域の存在する第１の画像と特定色領域の存
在しない第２の画像とをそれぞれ取込み、この取込んだ
第２の画像の各画素に対して、あらかじめ定めた近傍領
域に含まれる画素のうちで最小の画素値に置換すること
により、前記第２の画像中の局所的に階調値が小さい部
分を太める太め処理を行ない、この太め処理後の第２の
画像の各画素値からあらかじめ定めた値を引いた値を閾
値として、前記第２の画像の画素にあらかじめ対応づけ
られた前記第１の画像の画素値を２値化することによっ
て、前記対象物体中の特定色領域を抽出することを特徴
とする。

【００１１】また、本発明の特定色領域抽出方式は、特
定色領域を有する対象物体の画像を撮像することによ
り、特定色領域の存在する第１の画像と特定色領域の存
在しない第２の画像とをそれぞれ取込む取込手段と、こ
の取込手段で取込んだ第１の画像および第２の画像につ
いて、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラムを
作成する濃度ヒストグラム作成手段と、この濃度ヒスト
グラム作成手段で作成した濃度ヒストグラムに対して適
当なスケールの平滑化を行なった後の濃度ヒストグラム
において、その極大値のうちで対応する濃度が最小のも
のの濃度を前記対象物体の背景部分を代表する濃度とし
て検出し、前記極大値のうちで対応する濃度が最大のも
のの濃度を前記対象物体を代表する濃度として検出する
濃度検出手段と、この濃度検出手段で検出した各濃度を
濃度拡張範囲の下限値および上限値として、前記第１の
画像および第２の画像に対してそれぞれ濃度変換を行な
う濃度変換手段と、この濃度変換手段で濃度変換された
前記第２の画像の各画素値からあらかじめ定めた値を引
いた値を閾値として、前記第２の画像の画素にあらかじ
め対応づけられた前記濃度変換後の第１の画像の画素値
を２値化することによって、前記対象物体中の特定色領
域を抽出する特定色領域抽出手段とを具備している。

【００１２】また、本発明の特定色領域抽出方式は、特
定色領域を有する対象物体の画像を撮像することによ
り、特定色領域の存在する第１の画像と特定色領域の存
在しない第２の画像とをそれぞれ取込む取込手段と、こ
の取込手段で取込んだ第１の画像および第２の画像につ
いて、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラムを
作成する濃度ヒストグラム作成手段と、この濃度ヒスト
グラム作成手段で作成した濃度ヒストグラムに対して適
当なスケールの平滑化を行なった後の濃度ヒストグラム
において、その極大値のうちで対応する濃度が最小のも
のの濃度を前記対象物体の背景部分を代表する濃度とし
て検出し、前記極大値のうちで対応する濃度が最大のも
のの濃度を前記対象物体を代表する濃度として検出する
濃度検出手段と、この濃度検出手段で検出した各濃度を
濃度拡張範囲の下限値および上限値として、前記第１の
画像および第２の画像に対してそれぞれ濃度変換を行な
う濃度変換手段と、この濃度変換手段で濃度変換された
前記第２の画像の各画素に対して、あらかじめ定めた近
傍領域に含まれる画素のうちで最小の画素値に置換する
ことにより、前記第２の画像中の局所的に階調値が小さ
い部分を太める太め処理手段と、この太め処理手段で太
め処理した第２の画像の各画素値からあらかじめ定めた
値を引いた値を閾値として、前記第２の画像の画素にあ
らかじめ対応づけられた前記濃度変換後の第１の画像の
画素値を２値化することによって、前記対象物体中の特
定色領域を抽出する特定色領域抽出手段とを具備してい
る。

【００１３】また、本発明の特定色領域抽出方式は、特
定色領域を有する対象物体の画像を撮像することによ
り、特定色領域の存在する第１の画像と特定色領域の存
在しない第２の画像とをそれぞれ取込む取込手段と、こ
の取込手段で取込んだ第１の画像および第２の画像につ
いて、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラムを
作成する濃度ヒストグラム作成手段と、この濃度ヒスト
グラム作成手段で作成した濃度ヒストグラムに対して適
当なスケールの平滑化を行なった後の濃度ヒストグラム
において、その極大値のうちで対応する濃度が最小のも
のの濃度を前記対象物体の背景部分を代表する濃度とし
て検出し、前記極大値のうちで対応する濃度が最大のも
のの濃度を前記対象物体を代表する濃度として検出する
濃度検出手段と、この濃度検出手段で検出した各濃度を
濃度拡張範囲の下限値および上限値として、前記第１の
画像および第２の画像に対してそれぞれ濃度変換を行な
う濃度変換手段と、この濃度変換手段で濃度変換された
前記第２の画像の各画素に対して、あらかじめ定めた近
傍領域に含まれる画素のうちで最小の画素値に置換する
ことにより、前記第２の画像中の局所的に階調値が小さ
い部分を太める太め処理手段と、この太め処理手段で太
め処理した第２の画像の各画素値からあらかじめ定めた
値を引いた値を閾値として、前記第２の画像の画素にあ
らかじめ対応づけられた前記濃度変換後の第１の画像の
画素値を２値化することによって、前記対象物体中の特
定色領域を抽出する特定色領域抽出手段と、この特定色
領域抽出手段において、あらかじめ行なう画素間の対応
づけを定める際に用いる位置ずれ補正量を検出する位置
ずれ補正量検出手段とを具備している。

【００１４】また、本発明の特定色領域除去方式は、特
定色領域を有する対象物体の画像を撮像することによ
り、特定色領域の存在する第１の画像と特定色領域の存
在しない第２の画像とをそれぞれ取込み、この取込んだ
第１の画像および第２の画像を用いて所定の処理を行な
うことにより前記対象物体中の特定色領域を抽出するも
のにおいて、前記第２の画像中の前記抽出された特定色
領域に対応する部分の画素値を、あらかじめ定めた近傍
の画素の濃度のうちで、前記対象物体を代表する濃度か
らあらかじめ定めた範囲内であるものの平均値で置換す
ることによって、前記第２の画像から特定色領域の部分
を除去した画像を得ることを特徴とする。

【００１５】さらに、本発明の特定色領域除去方式は、
特定色領域を有する対象物体の画像を撮像することによ
り、特定色領域の存在する第１の画像と特定色領域の存
在しない第２の画像とをそれぞれ取込む取込手段と、こ
の取込手段で取込んだ第１の画像および第２の画像につ
いて、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラムを
作成する濃度ヒストグラム作成手段と、この濃度ヒスト
グラム作成手段で作成した濃度ヒストグラムに対して適
当なスケールの平滑化を行なった後の濃度ヒストグラム
において、その極大値のうちで対応する濃度が最小のも
のの濃度を前記対象物体の背景部分を代表する濃度とし
て検出し、前記極大値のうちで対応する濃度が最大のも
のの濃度を前記対象物体を代表する濃度として検出する
濃度検出手段と、この濃度検出手段で検出した各濃度を
濃度拡張範囲の下限値および上限値として、前記第１の
画像および第２の画像に対してそれぞれ濃度変換を行な
う濃度変換手段と、この濃度変換手段で濃度変換された
前記第２の画像の各画素値からあらかじめ定めた値を引
いた値を閾値として、前記第２の画像の画素にあらかじ
め対応づけられた前記濃度変換後の第１の画像の画素値
を２値化することによって、前記対象物体中の特定色領
域を抽出する特定色領域抽出手段と、前記第２の画像中
の前記特定色領域抽出手段で抽出された特定色領域に対
応する部分の画素値を、あらかじめ定めた近傍の画素の
濃度のうちで、前記対象物体を代表する濃度からあらか
じめ定めた範囲内であるものの平均値で置換することに
よって、前記第２の画像から特定色領域の部分を除去し
た画像を作成する特定色領域除去画像作成手段とを具備
している。

【００１６】

【作用】本発明の特定色領域抽出方式によれば、対象物
体画像の濃度ヒストグラムの特徴を用いて、背景部分を
代表する濃度および対象物体地部分を代表する濃度を求
め、濃度変換における拡大範囲の下限値と上限値を定め
ることによって、赤色領域抽出の性能を向上することが
できる。

【００１７】また、本発明の特定色領域抽出方式によれ
ば、濃度変換を行なうことによって、抽出対象の特定色
領域が存在する対象物体の色や濃さの違いに対する許容
度を大きくできる。

【００１８】また、本発明の特定色領域抽出方式によれ
ば、太め処理を一方向だけでなく２次元的に行なうた
め、位置ずれに対する許容度が大きくできる。また、本
発明の特定色領域除去方式によれば、特定色領域除去画
像作成の際に、置換する値として近傍の画素の濃度ある
いはあらかじめ定めた近傍画素を代表する濃度を用いる
ことにより、特定色領域除去画像の品質が著しく向上す
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。なお、本実施例では特定色が赤色の場合
について述べるが、青、緑など他の色であっても、もち
ろん構わない。

【００２０】図２は、対象物体である書状（郵便物）の
画像例を示すもので、１１は書状、１２は書状１１の表
面に赤色で印刷された郵便番号記入枠としての赤色枠、
１３は書状１１の表面に貼付された宛名ラベル、１４は
書状１１の背景部分を示している。

【００２１】図１は、本発明に係る特定色領域抽出方式
および特定色領域除去方式が適用される特定色領域抽出
装置の構成を示すものである。本装置は、撮像手段とし
てのＣＣＤ形撮像素子を用いたビデオカメラ（以下、単
にＣＣＤカメラと略称する）により、図２に示したよう
な書状画像を撮像した、赤色枠１２が写っていない、も
しくは他の色との区別がほとんど付かない赤色ドロップ
アウト画像（第２の画像）と、赤色枠１２も写っている
非ドロップアウト画像（第１の画像）の２種の画像を用
いて、書状１１に赤色で印刷あるいは押印された赤色枠
１２などの赤色領域を自動的に抽出するものである。以
下、ドロップアウト画像とは、特定色領域が写っていな
い、もしくは他の色との区別がほとんど付かないように
撮像された画像のことであり、非ドロップアウト画像と
は、特定色領域も写っている画像を表すものとする。

【００２２】図１において、画像入力用のＣＣＤカメラ
２０，２１で撮像したドロップアウト画像信号および非
ドロップアウト画像信号は、Ａ／Ｄ変換部２２でデジタ
ル画像に変換される。これら２種の画像は原画像として
画像記憶部２３に記憶され、以後の処理で必要に応じて
参照される。濃度ヒストグラム作成部２４は、画像記憶
部２３に記憶された２種類の原画像から画像の各階調ご
との画素数を表す濃度ヒストグラムを作成する。

【００２３】濃度検出部２５は、濃度ヒストグラム作成
部２４で作成された濃度ヒストグラムを用いて、書状１
１の地の濃度および画像中で書状１１が写っていない背
景部分１４の濃度を検出する。濃度変換部２６は、書状
地濃度と背景濃度との間の濃度を線形変換し、書状地濃
度が階調値「２５５」、背景濃度が階調値「０」になる
ように濃度変換を行なう。

【００２４】太め処理部２７は、ドロップアウト画像と
非ドロップアウト画像との位置ずれに対する赤色領域抽
出部２８の許容範囲を広げるため、ドロップアウト画像
中の文字に相当する、周囲より階調値が低くなっている
部分を太める処理を行なう。赤色領域抽出部２８は、太
め処理後のドロップアウト画像の個々の画素値からオフ
セットを引いた値を閾値として、非ドロップアウト画像
の対応する画素の画素値を２値化し、赤色領域を抽出す
る。

【００２５】位置ずれ補正量検出部２９は、赤色領域抽
出部２８で抽出された赤色領域の画素数を用いて、ドロ
ップアウト画像と非ドロップアウト画像との位置ずれ量
を検出し、赤色領域抽出部２８における２値化時の画素
間の対応付けを決める。

【００２６】赤色領域除去画像作成部３０は、赤色領域
抽出部２８で抽出された赤色領域に対応する赤ドロップ
アウト画像の画素値を、近傍の書状地濃度で置換するこ
とによって、光学系のフィルタなどでは完全に除くこと
ができなかった赤色領域の部分を書状地と区別できない
ようにする作用を持つ。

【００２７】画像出力部３１は、本装置で抽出した赤色
領域、および赤色領域除去画像を出力する部分である。
処理制御部３２は各部の制御を行なう。次に、各部の処
理の詳細について説明を行なう。

【００２８】ＣＣＤカメラ２０，２１では、非ドロップ
アウト画像とドロップアウト画像を撮像する。赤色ドロ
ップアウト画像を撮像するためには、たとえば、赤色だ
けを透過する光学フィルタを通して書状画像を撮像する
方法がある。この場合、照明は白色光を用いればよい。
また、赤色フィルタをＣＣＤカメラの前に配置する代わ
りに、照明に赤色光を用いる方法も可能である。本実施
例では、特定色の一例として赤色の場合を取り上げてい
るが、青、緑など他の色であっても同様の効果を得るこ
とができるのは言うまでもない。また、画像の入力方法
もＣＣＤカメラに限らず、ビジコンなどの撮像管を用い
ることも可能であり、本実施例が画像の入力方法を制限
するものではない。

【００２９】Ａ／Ｄ変換部２２は、ＣＣＤカメラ２０，
２１で撮像されたアナログの各画像信号を量子化し、デ
ジタル画像信号に変換する。画像の階調数は必要に応じ
て決定されるが、本実施例の場合は最小値「０」から最
大値「２５５」までの２５６段階とした。他の階調値の
範囲にすることも、もちろん可能である。

【００３０】画像記憶部２３は、デジタル画像を記憶す
る機能を持ち、Ａ／Ｄ変換部２２でデジタル画像に変換
されたドロップアウト画像および非ドロップアウト画像
を保存する。また、以下の処理で生成されるデジタル画
像を記憶し、必要に応じて参照することができる。画像
記憶部２３の構成方法は、たとえば、半導体メモリを用
いることで可能であり、他の方法であっても機能的に同
じであれば構わない。

【００３１】濃度ヒストグラム作成部２４は、画像記憶
部２３に記憶されたドロップアウト画像および非ドロッ
プアウト画像について、各階調ごとの画素数を表わす濃
度ヒストグラムを作成する。これらの画像の濃度ヒスト
グラムの一例は図３に示すようになる。

【００３２】濃度検出部２５は、濃度ヒストグラム作成
部２４で作成された濃度ヒストグラムを用いて、ドロッ
プアウト画像および非ドロップアウト画像のそれぞれに
ついて、濃度変換部２６で用いる濃度拡張範囲の下限値
と上限値として、図２に示す背景部分１４を代表する濃
度および書状１１のうち書状地部分を代表する濃度を検
出する。なお、本実施例では、一例として書状画像を対
象にした場合を示しているが、対象物体は特に書状に限
らない。その場合は、画像の種類に応じて適切な濃度拡
張範囲の下限値と上限値を決めればよい。画像の濃度ヒ
ストグラムの特徴が書状画像の場合と類似である場合
は、本実施例で示す濃度検出部２５と同様な検出方法を
用いることができる。

【００３３】以下、濃度検出方法について説明する。図
２の書状画像において、背景部分１４は黒いため、画像
中で最も階調値が小さい領域であり、図３では比較的に
画素数の大きい３つの極大値のうちで最も階調値が小さ
い部分４０に相当する。また、書状地の部分は最も面積
が大きいが、書状面のしわなどのために階調値のばらつ
きが大きいので、図３中に符号４１で示した部分のピー
ク付近が対応している。さらに、書状１１に宛名ラベル
１３などが貼付してある場合、多くの場合にラベル部分
の階調値は書状地部分よりも高く、階調値がピーク付近
に集中しており、図３中に符号４２で示した部分のよう
になっている特徴がある。

【００３４】そこで、これらの特徴を用いて、背景の濃
度を代表する背景の代表濃度と、書状地の濃度を代表す
る書状地の代表濃度を検出する。このために、注目階調
値を中心とする、あらかじめ定めた階調範囲に含まれる
画素数を注目階調値を最小値から最大値、たとえば、
「０」から「２５５」まで変化させながら極大値を記録
していく。階調範囲の幅はラベルでなく、書状地に対し
て極大値が最大になるようにあらかじめ設定しておく。

【００３５】なお、この操作は、濃度ヒストグラムの波
形に対してあらかじめ適当なスケールの平滑化を行なっ
た後、極大値を記録していくことと同様な作用を持つの
で、この方法によってもよい。この場合、平滑化のスケ
ールが上記のあらかじめ定めた階調範囲の幅に相当す
る。極大値で最大のものを書状地の濃度を代表する書状
地の代表濃度とし、極大値を与える階調値で最小のもの
を背景部分の代表する背景の代表濃度とする。

【００３６】濃度変換部２６は、濃度検出部２５で求め
た背景および書状地の代表濃度を濃度拡張範囲の下限値
および上限値として、原画像における下限値が最小値、
たとえば「０」、上限値が最大値、たとえば「２５５」
になるように、下記式（１）および式（２）で示す変換
を行なう。原画像において、下限値未満あるいは上限値
よりも大きい階調値は最小値あるいは最大値に変換す
る。このため、本実施例の場合、ラベル１３の部分は飽
和して書状地の部分と同一の濃度になる。本処理によっ
て、書状画像を対象とした場合、ラベル１３が貼付して
ある場合であっても赤色領域の誤検出が減少する。

【００３７】なお、式（１）の拡大率は、後述する赤色
領域抽出部２８で用いるオフセットを決める際にも用い
る。原画像の濃度ヒストグラムが図３のようであった場
合、濃度変換後の濃度ヒストグラムは図４に示すように
なる。この濃度変換部２６と赤色領域抽出部２８とを組
合わせることによって、書状地の色や濃さに対する許容
範囲が広がり、様々な色の書状地、たとえば、青、黄、
ピンクなどに対しても赤色領域だけを抽出できるように
なる。

【００３８】 拡大率＝（階調の最大値−階調の最小値）÷（上限値−下限値） ……（１） 変換後の値＝（原画像の濃度−下限値）×拡大率 （原画像の濃度が下限値から上限値までに含まれる場合） 変換後の値＝階調の最小値 （原画像の濃度が下限値未満の場合） 変換後の値＝階調の最大値 （原画像の濃度が上限値より大きい場合） ……（２） 太め処理部２７は、濃度変換後のドロップアウト画像の
各画素に対して、図５に示すように３×３マスクＭ１の
中心を重ね、「１」から「９」までの番号で示した位置
の画素値のうち最小の値を中心の新しい値とする。ここ
で、本実施例では、あらかじめ定めた近傍の一例として
３×３画素の正方形領域の場合を示したが、他の形状で
あっても、もちろん構わない。

【００３９】図６は、ある走査線方向の画素の階調値の
様子を表した図であり、破線で示した波形Ｐ１が太め処
理を行なう前の値、実線で示した波形Ｐ２が太め処理を
行なった後の値である。この太め処理は、ドロップアウ
ト画像中の近傍よりも階調値が小さくなっている部分を
太めることにあたる。また、近傍より階調値が大きい部
分を細めることにあたる。

【００４０】このような太め処理は、赤色領域抽出の際
にドロップアウト画像と非ドロップアウト画像との位置
ずれに対する許容範囲を広げる作用を持ち、システム運
用中に生じたＣＣＤカメラ２０，２１の位置ずれや、Ｃ
ＣＤカメラ２０，２１の各撮像素子の個々の位置のずれ
による誤検出を減らす作用がある。書状画像以外の画像
を対象とした場合についても同様の効果を持つ。

【００４１】赤色領域抽出部２８は、下記式（３）に示
すように、太め処理後のドロップアウト画像の各画素値
から、あらかじめ定めたオフセットを引いた値を閾値と
して、非ドロップアウト画像の対応する画素値を２値化
することによって、赤色領域のみを抽出する。

【００４２】ここに、ある走査線方向の階調値の変化の
様子を図７に示す。右側の部分が特定色の部分６０、つ
まり本実施例では赤色領域であり、左側は特定色以外の
周囲よりも暗い部分６１、つまり本実施例の書状画像の
場合は文字領域に相当する。抽出対象の特定色とドロッ
プアウト画像の撮像時に用いるフィルタの特性によって
は、完全にはドロップアウトしていない場合もあるが、
下記式（３）の条件を満たせば、ドロップアウトカラー
として抽出される。

【００４３】なお、上記２値化の際の特定色ドロップア
ウト画像および非ドロップアウト画像について、本実施
例では濃度変換および太め処理を行なった場合を示した
が、これらの処理を行なわない構成も可能であることは
いうまでもない。

【００４４】閾値を決める際のオフセットは、画像ノイ
ズ成分に起因する濃度のばらつきによる２値化時の誤検
出を減らす作用を持つ。図８および図９に示すように、
濃度変換時の拡大率の違いによって濃度のばらつき成分
の振幅は大きくかわる。このため、オフセットの値は下
記式（４）に示すように、濃度変換の際の拡大率に応じ
て変化させている。なお、図８は拡大率がｌ倍の場合を
示し、図９は拡大率がｋ倍の場合を示している。

【００４５】これによって、原画像のコントラストが小
さく、濃度変換の拡大率が大きい場合にも、誤抽出の少
ない赤色領域の抽出が可能である。なお、赤色以外の特
定色の場合にも同様の方法で特定色領域を抽出できるこ
とはいうまでもない。

【００４６】 Ｄ＜Ｄth−オフセット ……（３） Ｄ：非ドロップアウト画像の画素値 Ｄth：特定色のドロップアウト画像の画素値 オフセット＝Ａ＋Ｂ×拡大率 ……（４） Ａ，Ｂ：あらかじめ定めた定数 位置ずれ補正量検出部２９は、ドロップアウト画像と非
ドロップアウト画像との位置ずれの量を自動的に検出
し、赤色領域抽出部２８における２値化時の画素の対応
付けを変えることによって、位置ずれの影響を減らす作
用を持つ。図１０は、ある走査線方向に前記２種の画像
をずらした場合に、抽出される赤色領域の画素数を評価
値として、評価値の変化を示したものである。多くの場
合、位置ずれが無い場合に評価値は最小値をとり、位置
ずれの量が増えるにしたがって評価値は増える傾向にあ
る。これは、位置ずれが大きくなるにしたがって、誤抽
出される赤色領域が増えるためである。

【００４７】そこで、図１１に示すフローチャートの手
順で、ずらし量をあらかじめ定めた範囲内で変えつつ赤
色領域の抽出を繰り返し行ない、評価値が最小になる量
を求める。原画像によっては、評価値が最小になるとき
のずらし量が実際のずれの量と一致しない場合がある
が、複数の原画像に対して上述の処理を行ない、結果の
平均値を用いることによって、適切な位置ずれ補正を行
なうことができる。

【００４８】この位置ずれ補正を、本装置の起動時、あ
るいは、運用中に自動的に行なうことによって、調整作
業の間隔を長くすることができるので省力化の効果をも
持つ。なお、赤色以外の特定色の場合も同様の作用を持
つことはいうまでもない。

【００４９】赤色領域除去画像作成部３０は、赤色領域
抽出部２８で求めた赤色領域に対応するドロップアウト
画像の画素値を、近傍の書状地濃度で置換する処理を行
なう。なお、書状画像以外の場合は、特定色領域の近傍
の画素値で置換することに相当する。置換する画素値の
決定方法は、図１２に示すように、３×３マスクＭ２の
中心を注目画素に重ね合わせ、注目画素を除いた画素の
うちで画素値が下記式（５）を満たすものの平均値を求
め、注目画素の新しい画素値とする。マスクＭ２内に下
記式（５）を満たす画素が存在しない場合には、書状地
の代表濃度で置換する。

【００５０】ここで、本実施例では、あらかじめ定めた
近傍の一例として３×３画素の正方形領域の場合を示し
たが、他の形状であっても、もちろん構わない。書状画
像以外の場合には、書状地の代表濃度の代わりに特定色
領域の周囲の領域を代表する画素値を用いることに相当
する。これにより、光学フィルタなどでは完全に除くこ
とができなかった赤色領域の部分を書状地と区別できな
いようにした画像を作成することができる。

【００５１】 書状地の代表濃度−α＜画素値＜書状地の代表濃度＋α ……（５） α：あらかじめ定めた定数 画像出力部３１は、本装置の出力である赤色領域の抽出
結果および赤色領域除去画像を、たとえばＣＲＴディス
プレイ上に表示したり、本装置の処理結果を利用して様
々な処理を行なうシステムへ処理結果を転送する機能を
持つ。

【００５２】本実施例で得られた赤色領域、赤色領域除
去画像を用いた応用例としては、書状に印刷された郵便
番号記入枠を初めとする様々な赤色領域を用いて、たと
えば、書状の向きや文字が存在する領域を検知する処理
があげられる。

【００５３】なお、赤色領域以外の特定色領域の検知に
本発明を適用可能なことはいうまでもなく、たとえば、
様々な部品を撮像した部品画像中の特定の色の部品の位
置を検出する応用にも可能である。

【００５４】以上説明したように上記実施例によれば、
本発明を書状画像に適用した場合、書状画像の濃度ヒス
トグラムの特徴を用いて、背景部分を代表する濃度およ
び書状地部分を代表する濃度を求め、濃度変化における
拡大範囲の下限値と上限値を定めることによって、赤色
領域抽出の性能を向上することができる。

【００５５】また、濃度変換を行なったことによって、
抽出対象の特定色が存在する対象物体の色や濃さの違い
に対する許容度を大きくできる。また、書状画像に本発
明の濃度変換を適用した場合には、書状地の色や濃さの
違いに対する許容度を大きくできるとともに、ラベルが
ある場合の誤検出を減少できる。

【００５６】また、太め処理を一方向だけでなく２次元
的に行なうため、位置ずれに対する許容度を大きくでき
る。また、特定色領域の抽出で，２値化の際に加えるオ
フセットの値を濃度変換の際の拡大率に応じて可変にし
たことによって、抽出対象の特定色領域が含まれている
対象物体の表面の色や濃さの違いに対する許容範囲を大
きくできる。

【００５７】また、書状画像に本発明の特定色領域抽出
法を適用した場合、２値化の際に加えるオフセットの値
を濃度変換の際の拡大率に応じて可変にしたことによっ
て、書状地の色や濃さの違いに対する許容範囲を大きく
できる。

【００５８】また、位置ずれ補正量検出部を設けたこと
によって、本装置の調整作業を簡易にするとともに、調
整間隔を長くすることができるようになる。また、特定
色領域除去画像作成の際に、置換する値として近傍の画
素の濃度あるいはあらかじめ定めた近傍画素を代表する
濃度を用いたため、特定色領域除去画像の品質を向上で
きる。

【００５９】また、本発明の特定色領域除去方式を書状
画像に適用し、特定色が赤色の場合、赤色領域除去画像
作成部では、置換する値として近傍の書状地濃度、ある
いは、書状地濃度の代表値を用いるため、赤色領域除去
画像の品質を著しく向上できる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、特
定色領域抽出の性能を向上することができるとともに、
特定色領域が存在する対象物体の色や濃さの違いに対す
る許容度を大きくでき、かつ、位置ずれに対する許容度
も大きくできる特定色領域抽出方式を提供できる。ま
た、本発明によれば、特定色領域除去画像の品質が著し
く向上する特定色領域除去方式を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る特定色領域抽出方式お
よび特定色領域除去方式が適用される特定色領域抽出装
置の構成を示すブロック図。

【図２】対象物体である書状の画像例を示す図。

【図３】濃度検出部の説明に用いる原画像の濃度ヒスト
グラムを示す図。

【図４】濃度変換部の説明に用いる濃度変換後の画像の
濃度ヒストグラムを示す図。

【図５】太め処理部の説明に用いる太め処理用マスクの
一例を示す図。

【図６】太め処理部の説明に用いる太め処理による画素
値の変化例を示す図。

【図７】赤色領域抽出部の説明に用いるある走査線方向
の階調値の変化の様子を示す図。

【図８】濃度変換に伴うノイズ成分の振幅の変化を説明
する拡大率ｌ倍の場合の図。

【図９】濃度変換に伴うノイズ成分の振幅の変化を説明
する拡大率ｋ倍の場合の図。

【図１０】ずれの量と評価値の変化との関係を説明する
図。

【図１１】位置ずれ補正量検出部の処理を説明するフロ
ーチャート。

【図１２】赤色領域除去画像作成部の説明に用いる赤色
領域除去用マスクの一例を示す図。

【図１３】赤色領域除去画像作成部の説明に用いる赤色
領域除去処理による画素値の変化例を示す図。

【符号の説明】

１１……書状（郵便物、対象物体）、１２……赤色枠、
１３……ラベル、１４……背景部分、２０，２１…ＣＣ
Ｄカメラ（撮像手段）、２２……Ａ／Ｄ変換部、２３…
…画像記憶部、２４……濃度ヒストグラム作成部、２５
……濃度検出部、２６……濃度変換部、２７……太め処
理部、２８……赤色領域抽出部、２９……位置ずれ補正
量検出部、３０……赤色領域除去画像作成部、３１……
画像出力部、３２……処理制御部。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/38 - 1/393 G06T 1/00 G06K 9/20

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込
   み、この取込んだ第２の画像の各画素値からあらかじめ
   定めた値を引いた値を閾値として、前記第２の画像の画
   素にあらかじめ対応づけられた前記第１の画像の画素値
   を２値化することによって、前記対象物体中の特定色領
   域を抽出することを特徴とする特定色領域抽出方式。
2. 【請求項２】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込
   み、この取込んだ第１の画像および第２の画像につい
   て、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラムを作
   成し、この作成した濃度ヒストグラムに対して適当なス
   ケールの平滑化を行なった後の濃度ヒストグラムにおい
   て、その極大値のうちで対応する濃度が最小のものの濃
   度を前記対象物体の背景部分を代表する濃度として検出
   し、前記極大値のうちで対応する濃度が最大のものの濃
   度を前記対象物体を代表する濃度として検出し、この検
   出した各濃度を濃度拡張範囲の下限値および上限値とし
   て、前記第１の画像および第２の画像に対してそれぞれ
   濃度変換を行ない、この濃度変換後の前記第２の画像の
   各画素値からあらかじめ定めた値を引いた値を閾値とし
   て、前記第２の画像の画素にあらかじめ対応づけられた
   前記濃度変換後の第１の画像の画素値を２値化すること
   によって、前記対象物体中の特定色領域を抽出すること
   を特徴とする特定色領域抽出方式。
3. 【請求項３】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込
   み、この取込んだ第１の画像および第２の画像の各画素
   の濃度に対し、あらかじめ定めた濃度拡張範囲の下限値
   および上限値を用いて、その上限値が最大の階調値に、
   下限値が最小の階調値になり、下限値と上限値との間の
   階調値は最小の階調値と最大の階調値との間に等間隔で
   分布するように、また、上限値よりも大きい階調値は最
   大の階調値に、下限値未満の階調値は最小の階調値にな
   るような濃度変換を行ない、この濃度変換後の前記第２
   の画像の各画素値からあらかじめ定めた値を引いた値を
   閾値として、前記第２の画像の画素にあらかじめ対応づ
   けられた前記濃度変換後の第１の画像の画素値を２値化
   することによって、前記対象物体中の特定色領域を抽出
   することを特徴とする特定色領域抽出方式。
4. 【請求項４】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込
   み、この取込んだ第２の画像の各画素に対して、あらか
   じめ定めた近傍領域に含まれる画素のうちで最小の画素
   値に置換することにより、前記第２の画像中の局所的に
   階調値が小さい部分を太める太め処理を行ない、この太
   め処理後の第２の画像の各画素値からあらかじめ定めた
   値を引いた値を閾値として、前記第２の画像の画素にあ
   らかじめ対応づけられた前記第１の画像の画素値を２値
   化することによって、前記対象物体中の特定色領域を抽
   出することを特徴とする特定色領域抽出方式。
5. 【請求項５】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込む
   取込手段と、 この取込手段で取込んだ第１の画像および第２の画像に
   ついて、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラム
   を作成する濃度ヒストグラム作成手段と、 この濃度ヒストグラム作成手段で作成した濃度ヒストグ
   ラムに対して適当なスケールの平滑化を行なった後の濃
   度ヒストグラムにおいて、その極大値のうちで対応する
   濃度が最小のものの濃度を前記対象物体の背景部分を代
   表する濃度として検出し、前記極大値のうちで対応する
   濃度が最大のものの濃度を前記対象物体を代表する濃度
   として検出する濃度検出手段と、 この濃度検出手段で検出した各濃度を濃度拡張範囲の下
   限値および上限値として、前記第１の画像および第２の
   画像に対してそれぞれ濃度変換を行なう濃度変換手段
   と、 この濃度変換手段で濃度変換された前記第２の画像の各
   画素値からあらかじめ定めた値を引いた値を閾値とし
   て、前記第２の画像の画素にあらかじめ対応づけられた
   前記濃度変換後の第１の画像の画素値を２値化すること
   によって、前記対象物体中の特定色領域を抽出する特定
   色領域抽出手段と、 を具備したことを特徴とする特定色領域抽出方式。
6. 【請求項６】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込む
   取込手段と、 この取込手段で取込んだ第１の画像および第２の画像に
   ついて、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラム
   を作成する濃度ヒストグラム作成手段と、 この濃度ヒストグラム作成手段で作成した濃度ヒストグ
   ラムに対して適当なスケールの平滑化を行なった後の濃
   度ヒストグラムにおいて、その極大値のうちで対応する
   濃度が最小のものの濃度を前記対象物体の背景部分を代
   表する濃度として検出し、前記極大値のうちで対応する
   濃度が最大のものの濃度を前記対象物体を代表する濃度
   として検出する濃度検出手段と、 この濃度検出手段で検出した各濃度を濃度拡張範囲の下
   限値および上限値として、前記第１の画像および第２の
   画像に対してそれぞれ濃度変換を行なう濃度変換手段
   と、 この濃度変換手段で濃度変換された前記第２の画像の各
   画素に対して、あらかじめ定めた近傍領域に含まれる画
   素のうちで最小の画素値に置換することにより、前記第
   ２の画像中の局所的に階調値が小さい部分を太める太め
   処理手段と、 この太め処理手段で太め処理した第２の画像の各画素値
   からあらかじめ定めた値を引いた値を閾値として、前記
   第２の画像の画素にあらかじめ対応づけられた前記濃度
   変換後の第１の画像の画素値を２値化することによっ
   て、前記対象物体中の特定色領域を抽出する特定色領域
   抽出手段と、 を具備したことを特徴とする特定色領域抽出方式。
7. 【請求項７】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込む
   取込手段と、 この取込手段で取込んだ第１の画像および第２の画像に
   ついて、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラム
   を作成する濃度ヒストグラム作成手段と、 この濃度ヒストグラム作成手段で作成した濃度ヒストグ
   ラムに対して適当なスケールの平滑化を行なった後の濃
   度ヒストグラムにおいて、その極大値のうちで対応する
   濃度が最小のものの濃度を前記対象物体の背景部分を代
   表する濃度として検出し、前記極大値のうちで対応する
   濃度が最大のものの濃度を前記対象物体を代表する濃度
   として検出する濃度検出手段と、 この濃度検出手段で検出した各濃度を濃度拡張範囲の下
   限値および上限値として、前記第１の画像および第２の
   画像に対してそれぞれ濃度変換を行なう濃度変換手段
   と、 この濃度変換手段で濃度変換された前記第２の画像の各
   画素に対して、あらかじめ定めた近傍領域に含まれる画
   素のうちで最小の画素値に置換することにより、前記第
   ２の画像中の局所的に階調値が小さい部分を太める太め
   処理手段と、 この太め処理手段で太め処理した第２の画像の各画素値
   からあらかじめ定めた値を引いた値を閾値として、前記
   第２の画像の画素にあらかじめ対応づけられた前記濃度
   変換後の第１の画像の画素値を２値化することによっ
   て、前記対象物体中の特定色領域を抽出する特定色領域
   抽出手段と、 この特定色領域抽出手段において、あらかじめ行なう画
   素間の対応づけを定める際に用いる位置ずれ補正量を検
   出する位置ずれ補正量検出手段と、 を具備したことを特徴とする特定色領域抽出方式。
8. 【請求項８】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込
   み、この取込んだ第１の画像および第２の画像を用いて
   所定の処理を行なうことにより前記対象物体中の特定色
   領域を抽出するものにおいて、前記第２の画像中の前記
   抽出された特定色領域に対応する部分の画素値を、あら
   かじめ定めた近傍の画素の濃度のうちで、前記対象物体
   を代表する濃度からあらかじめ定めた範囲内であるもの
   の平均値で置換することによって、前記第２の画像から
   特定色領域の部分を除去した画像を得ることを特徴とす
   る特定色領域除去方式。
9. 【請求項９】 特定色領域を有する対象物体の画像を撮
   像することにより、特定色領域の存在する第１の画像と
   特定色領域の存在しない第２の画像とをそれぞれ取込む
   取込手段と、 この取込手段で取込んだ第１の画像および第２の画像に
   ついて、各階調ごとの画素数を表わす濃度ヒストグラム
   を作成する濃度ヒストグラム作成手段と、 この濃度ヒストグラム作成手段で作成した濃度ヒストグ
   ラムに対して適当なスケールの平滑化を行なった後の濃
   度ヒストグラムにおいて、その極大値のうちで対応する
   濃度が最小のものの濃度を前記対象物体の背景部分を代
   表する濃度として検出し、前記極大値のうちで対応する
   濃度が最大のものの濃度を前記対象物体を代表する濃度
   として検出する濃度検出手段と、 この濃度検出手段で検出した各濃度を濃度拡張範囲の下
   限値および上限値として、前記第１の画像および第２の
   画像に対してそれぞれ濃度変換を行なう濃度変換手段
   と、 この濃度変換手段で濃度変換された前記第２の画像の各
   画素値からあらかじめ定めた値を引いた値を閾値とし
   て、前記第２の画像の画素にあらかじめ対応づけられた
   前記濃度変換後の第１の画像の画素値を２値化すること
   によって、前記対象物体中の特定色領域を抽出する特定
   色領域抽出手段と、 前記第２の画像中の前記特定色領域抽出手段で抽出され
   た特定色領域に対応する部分の画素値を、あらかじめ定
   めた近傍の画素の濃度のうちで、前記対象物体を代表す
   る濃度からあらかじめ定めた範囲内であるものの平均値
   で置換することによって、前記第２の画像から特定色領
   域の部分を除去した画像を作成する特定色領域除去画像
   作成手段と、 を具備したことを特徴とする特定色領域除去方式。