JP3660661B2

JP3660661B2 - 画像処理装置及びダブルフィード検出方法

Info

Publication number: JP3660661B2
Application number: JP2002348710A
Authority: JP
Inventors: 裕子江藤; 和章横田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP2004186807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には画像処理装置の分野に関し、特に、用紙の重ね送りであるダブルフィードを検出するダブルフィード検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば光学的文字読取装置（ＯＣＲ）などの画像処理装置は、スキャナにより帳票などの用紙上を走査して、当該用紙上に記録された画像（文字又は図形などのパターン）を入力する。ここで、スキャナでは、１枚毎の用紙（帳票）をセンサ部に搬送することが必要である。しかし、特に多数枚を重ねた状態から１枚毎の用紙を送り出す場合に、２枚重ね送り（ダブルフィード）が発生することがある。以下、帳票の読取処理を実行するＯＣＲを想定して説明する。
【０００３】
ＯＣＲでは、ダブルフィードが発生すると、スキャナにより２枚重なった状態の画像が認識部に入力される。このため、１枚単位の正確な文字認識処理を実現するためには、ダブルフィードを検出する機構が必要である。ダブルフィードを検出することにより、スキャナから入力された画像を無効にして、再処理を実行させることが可能となる。
【０００４】
一般的に、ＯＣＲでは、スキャナにセンサを設けて、帳票の紙厚や重さの測定に基づいてダブルフィードを検出する方法が採用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１９４５２３７号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−１５５０５５号公報
しかしながら、紙厚が異なる帳票が混在していたり、２枚の帳票がずれて搬送される場合に、紙厚を正確に測定できず、ダブルフィードを検出できないことがある。
【０００７】
また、紙厚や重さが不定な郵便物などのダブルフィード検出方法として、当該郵便物を撮像して得られる画像データから重なり状態を判定する方法が提案されている（例えば、特許文献３を参照）。
【０００８】
【特許文献３】
特開平６−３０５６０７号公報（段落番号０００７〜００１０、図１〜３，６）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のダブルフィード検出方法として、紙厚や重さの測定による方法は、特にそれらが不定な帳票に対しては有効でない。また、郵便物などを撮像して、画像データから重なり状態を判定する方法は、スキャナ以外に撮像するための特別の装置が必要となり、ＯＣＲなどに適用するには実用面で難点がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、スキャナにより得られる画像を利用して、ダブルフィードを確実に検出できる画像処理装置及びダブルフィード検出方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の観点は、スキャナにより得られる画像から矩形を構成する各エッジを検出し、各エッジの傾き間の比較結果に基づいて、用紙のダブルフィードを検出する方法及び当該方法を使用する画像処理装置に関する。
【００１２】
本発明の観点に従った画像処理装置は、用紙上を走査して画像を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段により入力された画像から一定の直線成分を含むエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出された各エッジの傾きに基づいて、用紙のダブルフィードを検出するダブルフィード検出手段とを備えたものである。
【００１３】
このような構成であれば、紙厚や重さの測定とは無関係であるため、紙厚や重さが不定な帳票の場合でも、確実にダブルフィードを検出できる。また、スキャナにより入力される画像を利用する方法であるため、特別の装置を必要とすることがなく、実用的に優れた画像処理装置を提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、各実施形態に関する画像処理装置（ここではＯＣＲを想定する）の構成を示すブロック図である。
【００１６】
（ＯＣＲの構成）
本ＯＣＲは、図１に示すように、大別してスキャナ２０と、例えばパーソナルコンピュータなどのコンピュータ３０とから構成される。スキャナ２０は、通常では、多数枚の帳票１０から搬送される１枚毎の帳票上を走査して、当該帳票上に記録された情報（文字や図形などのパターン）を画像（画像データ）に変換して、コンピュータ３０に入力する画像入力装置である。
【００１７】
コンピュータ３０は、ＯＣＲ本体に相当し、ＯＣＲソフトウェアを実行するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１００と、ハードディスクドライブなどの記憶装置２００を含む。本実施形態は、便宜的に、ＣＰＵ１００が実行するＯＣＲソフトウェアの機能を、画像処理部１１０及び認識部１２０として説明する。
【００１８】
画像処理部１１０は、スキャナ２０から入力される画像を処理して、認識部１２０での文字認識処理に必要な画像データを出力する。認識部１２０は、画像処理部１１０から得られる画像データから文字認識処理を実行し、認識結果２１０を記憶装置２００に出力する。さらに、画像処理部１１０は、後述する第１から第３の各実施形態で説明するダブルフィード検出機能を実現する。
【００１９】
なお、コンピュータ３０は、有線又は無線の通信回線を介して、認識部１２０から出力された認識結果を外部システムに転送することが可能である。
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、図１以外に、図２から図４を参照して、第１の実施形態に関するダブルフィード検出方法（第１の方法）を説明する。
【００２１】
第１の方法は、帳票（帳票イメージ）１０の平面形状である矩形を構成する各エッジ（ａ〜ｄ）を検出し、このエッジ検出結果に基づいてダブルフィードを検出する。エッジ検出方法は、例えば図３に示すように、基準線３００から白画素を検出するまで走査し、一定間隔で検出した白画素点を結ぶ直線（座標ｘ，ｙの１次関数）を求める。このとき、直線性が最も高い線分をエッジとして決定する。図３では、帳票１０の上端（長辺）のエッジａを検出した場合を示す。同様にして、帳票１０の下端（長辺）のエッジｂ、及び左右端（短辺）の各エッジｃ，ｄをそれぞれ検出する。この第１の実施形態では、スキャナー２０で入力された画像において、帳票イメージの背景部及び帳票上の文字や図などを含むイメージは黒画素として入力され、帳票上の文字や図などを含むイメージ以外の何も記録されていない部分（帳票エッジを含む）は、白画素として入力される。
【００２２】
図４のフローチャートを参照して、第１のダブルフィード検出方法の手順を説明する。
【００２３】
まず、図１に示すように、スキャナー２０の給紙部（ホッパー）に載置された多数枚の帳票１０から１枚毎の帳票が画像読取部まで搬送されて、当該スキャナ２０により走査されて得られる画像（帳票イメージである画像データ）がコンピュータ３０に入力される（ステップＳ１）。以下、コンピュータ３０での画像処理部１１０の動作として説明する。
【００２４】
画像処理部１１０は、前述したように、入力された画像の各エッジ（ａ〜ｄ）を検出するエッジ検出処理を実行する（ステップＳ２）。即ち、矩形を構成する長辺及び短辺に対応する各直線成分を求める（ステップＳ３）。
【００２５】
ここで、例えば図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、スキャナ２０には、２枚の帳票１０Ａ，１０Ｂが重なった状態で搬送されることを想定する。図２（Ａ）に示すようなダブルフィードの場合には、エッジ検出処理では、エッジａとしては、第２の帳票１０Ｂのエッジが検出される。また、そのエッジａに対向するエッジｂとしては、第１の帳票１０Ａのエッジが検出される。同様に、左端のエッジｃとしては、第２の帳票１０Ｂのエッジが検出される。また、右端のエッジｄとしては、第１の帳票１０Ａのエッジが検出される。
【００２６】
画像処理部１１０は、エッジ検出処理により、例えば図２（Ｄ）に示すように、上端のエッジａに相当する十分な長さの直線成分を検出できない場合には、ダブルフィードを検出する（ステップＳ４のＹＥＳ，Ｓ９）。ここで、搬送された帳票の一部が破れていたり、また、帳票の４つのエッジの全て又はいずれかが直線でなくミシン目があるような場合にも、直線成分を検出できないため、結果としてダブルフィード検出となる。これにより、破れた帳票やミシン目のある帳票など、特殊な状態の帳票を検出できる効果もある。
【００２７】
一方、各エッジａ〜ｄが検出された場合には、画像処理部１１０は、帳票の対向する上下端の各エッジａ，ｂの傾きを比較し、ほぼ一致するか否かを判定する（ステップＳ４のＮＯ，Ｓ５，Ｓ６）。１枚の帳票であれば、対向する各エッジａ，ｂは平行であるため、それぞれの傾きは同一である。図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、明らかに両者（ａ，ｂ）の傾きが不一致の場合には、２枚の帳票１０Ａ，１０Ｂが重なっているため、ダブルフィード検出となる（ステップＳ６のＹＥＳ，Ｓ９）。
【００２８】
一方、図２（Ａ）に示すように、各エッジａ，ｂの傾きの不一致の程度が小さく、これだけでは明確に判定できない場合がある（ステップＳ６のＮＯ）。この場合には、画像処理部１１０は、対向する左右端の各エッジｃ，ｄの傾きを比較し、ほぼ一致するか否かを判定する（ステップＳ６のＮＯ，Ｓ７）。判定結果が不一致の場合には、ダブルフィード検出となる（ステップＳ８のＹＥＳ，Ｓ９）。
【００２９】
画像処理部１１０は、ダブルフィード検出でない場合には、所定の画像処理を実行して認識部１２０に１枚分の帳票に対応する画像データを送ることになる（ステップＳ８のＮＯ）。一方、ダブルフィード検出の場合には、画像処理部１１０は、以後の処理を中止し、所定のエラー処理に移行する。エラー処理としては、例えば入力した画像を無効にして、読取不可であることを通知するなどの処理である。以上の説明では、図４のステップＳ４において４つのエッジの全てが検出されなかった場合には、ダブルフィードであるとして処理をしたが、これに限定されない。即ち、４つのエッジの内、互いに向かい合う２つのエッジが１組検出できれば、それに基づいてダブルフィードの検出をして良い。
【００３０】
また、画像処理装置の処理の運用又は仕様として、２組の互いに向かい合う２つのエッジが検出できない場合（４つのエッジの全てが検出できない場合）には、ダブルフィードの検出をせずに、入力した画像の処理をすすめることもあり得る。４つのエッジの全て又はいずれかが直線でなくミシン目がある帳票の場合には、このような運用（仕様）とすることが有効である。
【００３１】
以上要するに、第１のダブルフィード検出方法は、エッジ検出により検出した矩形を構成する各エッジ（ａ〜ｄ）の傾きを求めて、対向するエッジの傾きが異なる場合にはダブルフィードとして検出する。従って、紙厚や重さが不定の帳票が重ね送りされた場合に、ダブルフィード検出を確実に行なうことができる。また、スキャナ２０から入力される画像を利用して行なう方法であるため、特別の装置を要することなく、一般的なＯＣＲに適用することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態に関するダブルフィード検出方法（第２の方法）を説明する。
【００３３】
前述の第１のダブルフィード検出方法は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、各エッジ（ａ〜ｄ）の中で対向するそれぞれが平行になるような２枚の帳票１０Ａ，１０Ｂの重ね送り状態の場合には、原理的に検出できない。そこで、第２のダブルフィード検出方法は、矩形の４隅のいずれかに黒領域６０を検出した場合に、ダブルフィードとして検出する。
【００３４】
図６のフローチャートを参照して、第２のダブルフィード検出方法の手順を説明する。
【００３５】
まず、当該方法は、スキャナ２０による画像入力から、画像処理部１１０のエッジ検出処理までは、前述の第１のダブルフィード検出方法での手順と同様である（ステップＳ１〜Ｓ３を参照）。
【００３６】
画像処理部１１０は、検出した各エッジａ〜ｄから構成される矩形範囲を想定し、当該矩形範囲の４隅領域の白黒判定を行なう（ステップＳ１１）。ここで、図５（Ａ）に示すような２枚重ね状態では、画像処理部１１０は、第１の帳票１０Ａのエッジａ，ｄ、第２の帳票１０Ｂのエッジｂ、及び第１，２の帳票１０Ａ，１０Ｂのエッジｃからなる矩形範囲を想定する。同様に、図５（Ｂ）に示すような２枚重ね状態では、画像処理部１１０は、第１の帳票１０Ａのエッジａ，ｄ、及び第２の帳票１０Ｂのエッジｃ，ｄからなる矩形範囲を想定する。
【００３７】
画像処理部１１０は、矩形範囲の４隅領域から少なくとも１領域の黒領域６０を検出すると、ダブルフィード検出とする（ステップＳ１２，Ｓ１５）。黒領域とは、帳票１０Ａ，１０Ｂを載置するベース又はベッドの部分に相当する。通常では、帳票１０Ａ，１０Ｂの４隅領域は、白領域（５０〜５２）として判定される。
【００３８】
ここで、画像処理部１１０は、黒領域として判定した場合に、当該領域の黒レベルが閾値以上であるか否かを判定し、閾値未満の場合には白領域として判定する（ステップＳ１３，Ｓ１４のＮＯ）。即ち、実際の帳票の中には、４隅領域のいずれかが汚れていたり、または、模様などが存在することがある。このため、画像処理部１１０は、４隅領域の中でから少なくとも閾値レベル以上の黒領域６０を検出すると、ダブルフィード検出とする（ステップＳ１４のＹＥＳ，Ｓ１５）。
【００３９】
なお、画像処理部１１０は、ダブルフィード検出でない場合には、所定の画像処理を実行して認識部１２０に１枚分の帳票に対応する画像データを送ることになる。一方、ダブルフィード検出の場合には、画像処理部１１０は、以後の処理を中止し、所定のエラー処理に移行する。
【００４０】
以上要するに、第２のダブルフィード検出方法は、エッジ検出により検出した各エッジ（ａ〜ｄ）から構成される矩形範囲の４隅領域のいずれかに黒領域を検出すれば、ダブルフィードとして検出する。この場合、帳票上の黒領域と区別するために、黒レベルを閾値に基づいて判定する。これにより、前述の第１の方法では検出不可能な重ね送り状態の場合でも、ダブルフィードを確実に検出できる。
【００４１】
（第３の実施形態）
さらに、図７から図１０を参照して、第３の実施形態に関するダブルフィード検出方法（第３の方法）を説明する。
【００４２】
前述の第１及び第２のダブルフィード検出方法では、例えば図７（Ａ），（Ｂ）に示すような帳票１０Ａ，１０Ｂの重ね送り状態の場合には、エッジ検出ができないため、ダブルフィード検出が不可となる。そこで、第３のダブルフィード検出方法は、帳票の角の個数を算出し、当該個数が５以上であれば、ダブルフィードとして検出する。
【００４３】
図８及び図１０のフローチャートを参照して、第３のダブルフィード検出方法の原理及び手順を説明する。
【００４４】
まず、多数枚の帳票１０から１枚毎の帳票がスキャナ２０まで搬送されて、当該スキャナ２０により走査されて得られる画像（画像データ）がコンピュータ３０に入力される（ステップＳ２１）。画像処理部１１０は、入力された画像の角をを検出する角検出処理を実行する（ステップＳ２２）。
【００４５】
角検出方法は、図８（Ａ）に示すように、帳票イメージに対して、斜め４５度の基準線８０〜８３を想定する。なお、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の部分８００を拡大した図である。
【００４６】
画像処理部１１０は、図８（Ｂ）に示すように、基準線８０から最初の白画素までを走査して距離を測定する。そして、測定した距離の増減をチェックし、減少から増加に変化する場所を角として判定する。同様にして、各基準線８１〜８２から最初の白画素までを走査して距離を測定し、当該距離の減少から増加に変化する場所を角として判定する。
【００４７】
ここで、スキャナ２０から画像が入力された場合、帳票イメージの傾きは一般的に０度に近い。従って、４５度の基準線８０〜８３を想定することにより、帳票イメージの傾きが０度に近い場合でも、角を検出するための交点を効果的に検出することができる。
【００４８】
次に、画像処理部１１０は、角検出処理により検出した角数の合計を算出する（ステップＳ２３）。通常の帳票は矩形であるため、角数は４である。従って、画像処理部１１０は、検出した角数の合計が５以上であれば、図７に示すような帳票１０Ａ，１０Ｂの２枚重ね状態であるダブルフィードであると検出する（ステップＳ２５のＹＥＳ，Ｓ２６）。
【００４９】
ここで、読取対象の帳票が、図９に示すように特別仕様の場合には、画像処理部１１０は、検出した角数の合計が指定数以上であれば、ダブルフィードであると検出する（ステップＳ２４のＹＥＳ，Ｓ２７のＹＥＳ）。具体例として、図９（Ａ）に示すように、コーナーカットがある帳票の場合には、角数の合計は５となる。従って、画像処理部１１０は、当該帳票の種類を指定されている場合には、検出した角数の合計が６以上であれば、ダブルフィードであると検出する。同様に、図９（Ｂ）及び（Ｃ）に示すような特別仕様の帳票に対しても適用できる。
【００５０】
前述と同様に、画像処理部１１０は、ダブルフィード検出でない場合には、所定の画像処理を実行して認識部１２０に１枚分の帳票に対応する画像データを送ることになる。一方、ダブルフィード検出の場合には、画像処理部１１０は、以後の処理を中止し、所定のエラー処理に移行する。
【００５１】
以上要するに、第３のダブルフィード検出方法は、帳票イメージの角数の合計に基づいて、ダブルフィード検出を行なう。これにより、前述の第１及び第２の方法ではエッジ検出不可能な重ね送り状態の場合でも、ダブルフィードを確実に検出できる。
【００５２】
なお、各実施形態は、ＯＣＲに適用した場合について説明したが、これに限ることなく、スキャナに帳票などの用紙を搬送して、スキャナから入力される画像を処理する画像処理部を含む装置に適用できる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、用紙の紙厚や重さの測定ではなく、入力画像を使用してダブルフィードを検出するため、紙厚や重さの不定な用紙のダブルフィード検出を確実に行なうことができる。また、通常のスキャナからの入力画像を利用して行なうため、撮像装置などの特別の装置を要することなく、一般的な画像処理装置に適用できるため、実用性が優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に関するＯＣＲの構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態に係るダブルフィード状態の具体例を示す図。
【図３】同実施形態に係るエッジ検出方法を説明するための図。
【図４】同実施形態に係るダブルフィード検出方法の手順を説明するためのフローチャート。
【図５】第２の実施形態に係るダブルフィード状態の具体例を示す図。
【図６】第２の実施形態に係るダブルフィード検出方法の手順を説明するためのフローチャート。
【図７】第３の実施形態に係るダブルフィード状態の具体例を示す図。
【図８】第３の実施形態に係るダブルフィード検出方法の原理を説明するための図。
【図９】第３の実施形態に係るダブルフィード検出方法での特別仕様の帳票の判定処理を説明するための図。
【図１０】第３の実施形態に係るダブルフィード検出方法の手順を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…帳票（用紙）
２０…スキャナ
３０…コンピュータ
１００…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
１１０…画像処理部
１２０…認識部
２００…記憶装置

Claims

用紙上を走査して画像を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像から一定の直線成分を含むエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出された各エッジの傾きに基づいて、用紙のダブルフィードを検出するダブルフィード検出手段と
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
用紙上を走査して画像を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像から一定の直線成分を含むエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出された各エッジからなる矩形範囲の４隅領域を設定し、当該４隅領域に含まれる黒領域の判定結果に基づいて、用紙のダブルフィードを検出するダブルフィード検出手段と
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
用紙上を走査して画像を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像から用紙の角に相当する領域を検出する角検出手段と、
前記角検出手段の検出結果を使用して算出した角数に基づいて、用紙のダブルフィードを検出するダブルフィード検出手段と
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
用紙上を走査して入力する画像を処理する画像処理装置に適用するダブルフィード検出方法であって、
前記画像から一定の直線成分を含むエッジを検出するエッジ検出ステップと、前記エッジ検出ステップにより検出された各エッジの傾きに基づいて、用紙のダブルフィードを検出するダブルフィード検出ステップと
を有することを特徴とするダブルフィード検出方法。
前記ダブルフィード検出ステップは、矩形を構成する前記各エッジの中で少なくとも１エッジが検出できない場合、または前記各エッジの中で対向するエッジ間の傾きが異なる場合には、前記ダブルフィードを検出することを特徴とする請求項４項に記載のダブルフィード検出方法。
用紙上を走査して入力する画像を処理する画像処理装置に適用するダブルフィード検出方法であって、
前記画像から一定の直線成分を含むエッジを検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップにより検出された各エッジからなる矩形範囲の４隅領域を設定し、当該４隅領域に含まれる黒領域の有無を判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより少なくとも１領域に黒領域が存在することが判定された場合に、用紙のダブルフィードを検出するダブルフィード検出ステップと
を有することを特徴とするダブルフィード検出方法。
前記ダブルフィード検出ステップは、前記判定ステップにより所定の閾値レベルを超える黒領域の存在が判定された場合に、前記ダブルフィードを検出することを特徴とする請求項６項に記載のダブルフィード検出方法。
用紙上を走査して入力する画像を処理する画像処理装置に適用するダブルフィード検出方法であって、
前記画像から用紙の角に相当する領域を検出する角検出ステップと、
前記角検出ステップの検出結果を使用して、角数の合計を算出するステップと、
前記角数の合計が５以上の場合に、用紙のダブルフィードを検出するダブルフィード検出ステップと
を有することを特徴とするダブルフィード検出方法。
前記エッジ検出ステップにより検出された各エッジからなる矩形範囲の４隅領域を設定し、当該４隅領域に含まれる黒領域の有無を判定する判定ステップを有し、
前記ダブルフィード検出ステップは、前記各エッジの傾きに基づく場合または前記判定ステップにより少なくとも１領域に黒領域が存在することが判定された場合に、用紙のダブルフィードを検出することを特徴とする請求項４に記載のダブルフィード検出方法。
前記画像から用紙の角に相当する領域を検出する角検出ステップと、前記角検出ステップの検出結果を使用して、角数の合計を算出するステップとを有し、
前記ダブルフィード検出ステップは、前記各エッジの傾きに基づく場合または前記角数の合計が５以上の場合に、用紙のダブルフィードを検出することを特徴とする請求項４に記載のダブルフィード検出方法。
前記画像から用紙の角に相当する領域を検出する角検出ステップと、前記角検出ステップの検出結果を使用して、角数の合計を算出するステップとを有し、
前記ダブルフィード検出ステップは、前記判定ステップにより少なくとも１領域に黒領域が存在することが判定された場合または前記角数の合計が５以上の場合に、用紙のダブルフィードを検出することを特徴とする請求項６に記載のダブルフィード検出方法。
前記エッジ検出ステップにより検出された各エッジからなる矩形範囲の４隅領域を設定し、当該４隅領域に含まれる黒領域の有無を判定する判定ステップと、
前記画像から用紙の角に相当する領域を検出する角検出ステップと、
前記角検出ステップの検出結果を使用して、角数の合計を算出するステップとを有し、
前記ダブルフィード検出ステップは、前記各エッジの傾きに基づく場合、前記判定ステップにより少なくとも１領域に黒領域が存在することが判定された場合、または前記角数の合計が５以上の場合に、用紙のダブルフィードを検出することを特徴とする請求項４に記載のダブルフィード検出方法。