JP3753357B2 - 文字抽出方法および記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー文書画像から高速に濃淡文字を抽出する文字抽出方法および文字抽出処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー文書画像から文字を抽出する従来の技術として、例えば以下の方法がある。すなわち、色空間上の位置情報に基づいて色空間における色分布を求め、さらに色分布を分割することにより、２値化するための閾値とし、色範囲内の画素を文字部分、それ以外の画素を背景とすることにより、文字画素を抽出する方法である（特開平８−１２３９０１号公報を参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の方法は、デジタルカラー画像から文字を抽出する過程で、色空間上の位置情報に基づいて色空間における色分布を求めているが、この処理に大きな処理時間を要する。
【０００４】
本発明の目的は、画像を複数プレーンに分割し、それぞれのプレーンを２値化し、各プレーンから文字矩形を求め、各プレーンの文字矩形内の画素を濃い文字プレーンと薄い文字プレーンの２つのプレーンに集めて統合することにより、処理時間を短縮した、デジタルカラー画像からの高速な文字抽出方法および記録媒体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、カラー文書画像を色成分毎に複数のプレーンに分割し、各プレーンを２値化し、２値化された各プレーンの黒連結成分と白連結成分を基に外接矩形を作成し、該外接矩形の大きさを基に文字矩形であるか否かを判定し、全てのプレーンについて、文字矩形内の画素と他のプレーンの同じ座標での画素との論理演算を行うことにより、薄い背景の濃い文字と濃い背景の薄い文字を同時に抽出する文字抽出方法において、前記プレーン内で黒連結成分による外接矩形と白連結成分による外接矩形が包含関係にあるとき、内側の外接矩形を削除することを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の発明では、外側の外接矩形の大きさと画素密度が所定の条件を満たすとき、前記内側の外接矩形を削除しないことを特徴としている。
【０００７】
請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の文字抽出方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１の構成を示す。画像入力部１では、カラースキャナなどの入力機器により、カラー画像の入力を行う。プレーン分割部２では、画像入力部１で得た画像のＲＧＢ成分に重み付けをして、３つのプレーンに分割する。２値化部３では、判別分析法などの適応的２値化方式を用いて各プレーンの２値化を行う。
【０００９】
外接矩形作成部４では、２値化部３で得られた２値化画像に対し、黒ラン、白ランを用いて外接矩形を作成する。文字矩形選択部５では、外接矩形の大きさや画素密度などを基に文字矩形と判定するか否かを制御する。プレーン統合部６では、各プレーンの文字矩形内の画素値と、同じ座標における他のプレーンの画素値との論理演算により、統合後のその座標の値を算出する。領域識別部７では、統合されたプレーンを、文字領域、表領域、図領域などの領域に分割する。文字認識部８では、文字領域での２値画像から文字認識を行い、文字コードに変換する。
【００１０】
プレーン分割部２におけるプレーンへの分割は、ＲＧＢ成分への重み付けを、１：０：０，０：１：０，０：０：１として、Ｒプレーン、Ｇプレーン、Ｂプレーンへ分割する。これは一例であり、他の重み付けによりプレーンを分割してもよい。
【００１１】
２値化部３では、ＲＧＢプレーンそれぞれを、判別分析法などの適応的方法で２値化し、外接矩形作成部４では、黒ランの連結成分からなる外接矩形と、白ランの連続成分からなる外接矩形を求める。また、文字矩形選択部５は、作成された外接矩形の内、その大きさ（および／または画素密度）が所定の範囲内にあるとき、文字矩形と判定する。
【００１２】
次に、プレーン統合部６について詳細に説明する。ここでは、一例としてＲＧＢプレーンを、薄い背景で濃い文字を抽出する黒文字プレーンと、濃い背景で薄い文字を抽出する白文字プレーンの２プレーンに統合する方法について説明する。
【００１３】
黒文字プレーンの基本的な生成は次のようにする。
Ｒプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒画素をｐｉｘｅｌＲ
Ｇプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒画素をｐｉｘｅｌＧ
Ｂプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒画素をｐｉｘｅｌＢ
とする。
【００１４】
統合後の画素をｐｉｘｅｌＢｌａｃｋとするとき、
ｐｉｘｅｌＢｌａｃｋ＝ｐｉｘｅｌＲ｜ｐｉｘｅｌＧ｜ｐｉｘｅｌＢ
とする。
【００１５】
つまり、図２において、文字矩形内の画素（例えば、ＲＥＤ）と、他のプレーンの同じ座標での画素との論理和により、黒文字を抽出する。ここでは論理和により黒文字プレーンを求めているが、他の論理演算によって黒文字プレーンを求めてもよい。
【００１６】
白文字プレーンの生成方法も黒文字プレーンと同様、次のように生成する。
Ｒプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白画素をｐｉｘｅｌＲ
Ｇプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白画素をｐｉｘｅｌＧ
Ｂプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白画素をｐｉｘｅｌＢ
とする。
【００１７】
統合後の画素をｐｉｘｅｌＷｈｉｔｅとするとき、
ｐｉｘｅｌＷｈｉｔｅ＝ｐｉｘｅｌＲ｜ｐｉｘｅｌＧ｜ｐｉｘｅｌＢ
とする（図３）。黒文字の場合と同様に、文字矩形（白枠）内の画素（例えば、Ｒ）と、他のプレーンの同じ座標での画素との論理和により、白文字を抽出する。ここでは論理和により白文字プレーンを求めているが、他の論理演算によって白文字プレーンを求めてもよい。
【００１８】
また、例えば、薄い背景の濃い文字と、濃い背景の薄い文字が混在している画像の場合、図２と図３の方法を組み合わせ、図４に示すように、濃い文字は黒文字プレーンに抽出し、薄い文字は白文字プレーンに抽出する。さらに、図５に示すように、図４の黒文字プレーンと白文字プレーンを統合し（白文字を黒文字に反転する）、一つの文字プレーンに文字抽出するようにしてもよい。
【００１９】
また、上記したように黒文字プレーンと、白文字プレーンを同時に抽出する場合、下記の理由によりノイズが残る可能性がある。
（１）黒画素プレーンでは、薄い文字の中にできる黒ランの連結成分からなる外接矩形中の画素
（２）白画素プレーンでは、濃い文字の中にできる白ランの連続成分からなる外接矩形中の画素。
【００２０】
従って、各プレーン（ＲＧＢプレーン）において、プレーンの統合をする直前に、
（３）黒ランの連結成分による外接矩形に包含される、白ランの連結成分による外接矩形
（４）白ランの連結成分による外接矩形に包含される、黒ランの連結成分による外接矩形
をそれぞれ削除する。図６は、包含関係にある内側の外接矩形（白ランによる外接矩形）の削除方法を示す。
【００２１】
さらに、図７に示すように、特に白抜き文字で背景が黒ランによる外接矩形で囲まれている場合、白抜き文字を形成する白ランによる外接矩形が、包含関係にある矩形の削除によって削除されてしまい、文字抽出ができない場合がある。そこで、外側の外接矩形サイズと画素密度により、その外接矩形の内側の外接矩形を削除するか否かを制御する。例えば、４００ｄｐｉで矩形サイズ縦横の長い方が８０画素以上でかつ、画素密度が８０％以上の場合、内側の外接矩形を削除しないなどとすればよい。
【００２２】
（実施例２）
実施例２は、本発明をソフトウェアによって実現する場合の実施例である。図８は、実施例２のシステム構成例を示す。ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体には、本発明の文字抽出処理機能または処理手順が記録されていて、これをシステムにインストールする。スキャナなどにセットされたカラー原稿を読み取り、メモリ上に展開されたカラー画像から濃い文字、薄い文字を抽出し、その結果をディスプレイなどに表示出力する。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、プレーン間に簡単な論理演算を施すことにより、カラー文書から濃い文字を高速に抽出することができる。
【００２４】
本発明によれば、プレーン間に簡単な論理演算を施すことにより、カラー文書から薄い文字を高速に抽出することができる。
【００２５】
本発明によれば、カラー文書から高速に濃い文字と薄い文字を同時に抽出することができる。
【００２６】
本発明によれば、外接矩形の包含関係および外接矩形の大きさなどを考慮することにより、カラー文書から精度よく文字を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の構成を示す。
【図２】 プレーン統合によって黒文字の抽出を説明する図である。
【図３】 プレーン統合によって白文字の抽出を説明する図である。
【図４】 黒白文字のある画像を黒文字プレーンと白文字プレーンに統合する図である。
【図５】 黒白文字のある画像を一つの文字プレーンに統合する図である。
【図６】 包含関係にある内側の矩形を削除する例を示す。
【図７】 白抜き文字が抽出できない例を示す。
【図８】 本発明の実施例２の構成を示す。
【符号の説明】
１ 画像入力部
２ プレーン分割部
３ ２値化部
４ 外接矩形作成部
５ 文字矩形選択部
６ プレーン統合部
７ 領域識別部
８ 文字認識部
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー文書画像から高速に濃淡文字を抽出する文字抽出方法および文字抽出処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー文書画像から文字を抽出する従来の技術として、例えば以下の方法がある。すなわち、色空間上の位置情報に基づいて色空間における色分布を求め、さらに色分布を分割することにより、２値化するための閾値とし、色範囲内の画素を文字部分、それ以外の画素を背景とすることにより、文字画素を抽出する方法である（特開平８−１２３９０１号公報を参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の方法は、デジタルカラー画像から文字を抽出する過程で、色空間上の位置情報に基づいて色空間における色分布を求めているが、この処理に大きな処理時間を要する。
【０００４】
本発明の目的は、画像を複数プレーンに分割し、それぞれのプレーンを２値化し、各プレーンから文字矩形を求め、各プレーンの文字矩形内の画素を濃い文字プレーンと薄い文字プレーンの２つのプレーンに集めて統合することにより、処理時間を短縮した、デジタルカラー画像からの高速な文字抽出方法および記録媒体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、カラー文書画像を色成分毎に複数のプレーンに分割し、各プレーンを２値化し、２値化された各プレーンの黒連結成分と白連結成分を基に外接矩形を作成し、該外接矩形の大きさを基に文字矩形であるか否かを判定し、全てのプレーンについて、文字矩形内の画素と他のプレーンの同じ座標での画素との論理演算を行うことにより、薄い背景の濃い文字と濃い背景の薄い文字を同時に抽出する文字抽出方法において、前記プレーン内で黒連結成分による外接矩形と白連結成分による外接矩形が包含関係にあるとき、内側の外接矩形を削除することを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の発明では、外側の外接矩形の大きさと画素密度が所定の条件を満たすとき、前記内側の外接矩形を削除しないことを特徴としている。
【０００７】
請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の文字抽出方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１の構成を示す。画像入力部１では、カラースキャナなどの入力機器により、カラー画像の入力を行う。プレーン分割部２では、画像入力部１で得た画像のＲＧＢ成分に重み付けをして、３つのプレーンに分割する。２値化部３では、判別分析法などの適応的２値化方式を用いて各プレーンの２値化を行う。
【０００９】
外接矩形作成部４では、２値化部３で得られた２値化画像に対し、黒ラン、白ランを用いて外接矩形を作成する。文字矩形選択部５では、外接矩形の大きさや画素密度などを基に文字矩形と判定するか否かを制御する。プレーン統合部６では、各プレーンの文字矩形内の画素値と、同じ座標における他のプレーンの画素値との論理演算により、統合後のその座標の値を算出する。領域識別部７では、統合されたプレーンを、文字領域、表領域、図領域などの領域に分割する。文字認識部８では、文字領域での２値画像から文字認識を行い、文字コードに変換する。
【００１０】
プレーン分割部２におけるプレーンへの分割は、ＲＧＢ成分への重み付けを、１：０：０，０：１：０，０：０：１として、Ｒプレーン、Ｇプレーン、Ｂプレーンへ分割する。これは一例であり、他の重み付けによりプレーンを分割してもよい。
【００１１】
２値化部３では、ＲＧＢプレーンそれぞれを、判別分析法などの適応的方法で２値化し、外接矩形作成部４では、黒ランの連結成分からなる外接矩形と、白ランの連続成分からなる外接矩形を求める。また、文字矩形選択部５は、作成された外接矩形の内、その大きさ（および／または画素密度）が所定の範囲内にあるとき、文字矩形と判定する。
【００１２】
次に、プレーン統合部６について詳細に説明する。ここでは、一例としてＲＧＢプレーンを、薄い背景で濃い文字を抽出する黒文字プレーンと、濃い背景で薄い文字を抽出する白文字プレーンの２プレーンに統合する方法について説明する。
【００１３】
黒文字プレーンの基本的な生成は次のようにする。
Ｒプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒画素をｐｉｘｅｌＲ
Ｇプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒画素をｐｉｘｅｌＧ
Ｂプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒画素をｐｉｘｅｌＢ
とする。
【００１４】
統合後の画素をｐｉｘｅｌＢｌａｃｋとするとき、
ｐｉｘｅｌＢｌａｃｋ＝ｐｉｘｅｌＲ｜ｐｉｘｅｌＧ｜ｐｉｘｅｌＢ
とする。
【００１５】
つまり、図２において、文字矩形内の画素（例えば、ＲＥＤ）と、他のプレーンの同じ座標での画素との論理和により、黒文字を抽出する。ここでは論理和により黒文字プレーンを求めているが、他の論理演算によって黒文字プレーンを求めてもよい。
【００１６】
白文字プレーンの生成方法も黒文字プレーンと同様、次のように生成する。
Ｒプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白画素をｐｉｘｅｌＲ
Ｇプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白画素をｐｉｘｅｌＧ
Ｂプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白画素をｐｉｘｅｌＢ
とする。
【００１７】
統合後の画素をｐｉｘｅｌＷｈｉｔｅとするとき、
ｐｉｘｅｌＷｈｉｔｅ＝ｐｉｘｅｌＲ｜ｐｉｘｅｌＧ｜ｐｉｘｅｌＢ
とする（図３）。黒文字の場合と同様に、文字矩形（白枠）内の画素（例えば、Ｒ）と、他のプレーンの同じ座標での画素との論理和により、白文字を抽出する。ここでは論理和により白文字プレーンを求めているが、他の論理演算によって白文字プレーンを求めてもよい。
【００１８】
また、例えば、薄い背景の濃い文字と、濃い背景の薄い文字が混在している画像の場合、図２と図３の方法を組み合わせ、図４に示すように、濃い文字は黒文字プレーンに抽出し、薄い文字は白文字プレーンに抽出する。さらに、図５に示すように、図４の黒文字プレーンと白文字プレーンを統合し（白文字を黒文字に反転する）、一つの文字プレーンに文字抽出するようにしてもよい。
【００１９】
また、上記したように黒文字プレーンと、白文字プレーンを同時に抽出する場合、下記の理由によりノイズが残る可能性がある。
（１）黒画素プレーンでは、薄い文字の中にできる黒ランの連結成分からなる外接矩形中の画素
（２）白画素プレーンでは、濃い文字の中にできる白ランの連続成分からなる外接矩形中の画素。
【００２０】
従って、各プレーン（ＲＧＢプレーン）において、プレーンの統合をする直前に、
（３）黒ランの連結成分による外接矩形に包含される、白ランの連結成分による外接矩形
（４）白ランの連結成分による外接矩形に包含される、黒ランの連結成分による外接矩形
をそれぞれ削除する。図６は、包含関係にある内側の外接矩形（白ランによる外接矩形）の削除方法を示す。
【００２１】
さらに、図７に示すように、特に白抜き文字で背景が黒ランによる外接矩形で囲まれている場合、白抜き文字を形成する白ランによる外接矩形が、包含関係にある矩形の削除によって削除されてしまい、文字抽出ができない場合がある。そこで、外側の外接矩形サイズと画素密度により、その外接矩形の内側の外接矩形を削除するか否かを制御する。例えば、４００ｄｐｉで矩形サイズ縦横の長い方が８０画素以上でかつ、画素密度が８０％以上の場合、内側の外接矩形を削除しないなどとすればよい。
【００２２】
（実施例２）
実施例２は、本発明をソフトウェアによって実現する場合の実施例である。図８は、実施例２のシステム構成例を示す。ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体には、本発明の文字抽出処理機能または処理手順が記録されていて、これをシステムにインストールする。スキャナなどにセットされたカラー原稿を読み取り、メモリ上に展開されたカラー画像から濃い文字、薄い文字を抽出し、その結果をディスプレイなどに表示出力する。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、プレーン間に簡単な論理演算を施すことにより、カラー文書から濃い文字を高速に抽出することができる。
【００２４】
本発明によれば、プレーン間に簡単な論理演算を施すことにより、カラー文書から薄い文字を高速に抽出することができる。
【００２５】
本発明によれば、カラー文書から高速に濃い文字と薄い文字を同時に抽出することができる。
【００２６】
本発明によれば、外接矩形の包含関係および外接矩形の大きさなどを考慮することにより、カラー文書から精度よく文字を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の構成を示す。
【図２】 プレーン統合によって黒文字の抽出を説明する図である。
【図３】 プレーン統合によって白文字の抽出を説明する図である。
【図４】 黒白文字のある画像を黒文字プレーンと白文字プレーンに統合する図である。
【図５】 黒白文字のある画像を一つの文字プレーンに統合する図である。
【図６】 包含関係にある内側の矩形を削除する例を示す。
【図７】 白抜き文字が抽出できない例を示す。
【図８】 本発明の実施例２の構成を示す。
【符号の説明】
１ 画像入力部
２ プレーン分割部
３ ２値化部
４ 外接矩形作成部
５ 文字矩形選択部
６ プレーン統合部
７ 領域識別部
８ 文字認識部
Claims (3)
- カラー文書画像を色成分毎に複数のプレーンに分割し、各プレーンを２値化し、２値化された各プレーンの黒連結成分と白連結成分を基に外接矩形を作成し、該外接矩形の大きさを基に文字矩形であるか否かを判定し、全てのプレーンについて、文字矩形内の画素と他のプレーンの同じ座標での画素との論理演算を行うことにより、薄い背景の濃い文字と濃い背景の薄い文字を同時に抽出する文字抽出方法において、前記プレーン内で黒連結成分による外接矩形と白連結成分による外接矩形が包含関係にあるとき、内側の外接矩形を削除することを特徴とする文字抽出方法。
- 外側の外接矩形の大きさと画素密度が所定の条件を満たすとき、前記内側の外接矩形を削除しないことを特徴とする請求項１記載の文字抽出方法。
- 請求項１または２記載の文字抽出方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (3)
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| JP01096999A JP3753357B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 文字抽出方法および記録媒体 |
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| JP01096999A JP3753357B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 文字抽出方法および記録媒体 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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