JP4047090B2 - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナ等を用いて入力された原稿画像の上下左右の向きを検知する画像処理方法及び画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スキャナ等を用いてコンピュータ内に入力された原稿画像の上下左右の向きを検知するためには次のような方法があった。
【0003】
(1)ソフトウェアによる原稿画像方向検知
図30は、従来の画像方向検知のソフトウェア処理の概要を説明するための概要図である。図30に示すように従来は、まず、方向を検知する対象であるカラー画像1011が、二値化処理手順1012によって二値化され、二値画像1013が生成される。次に、二値画像1013は、領域分割処理手順1014によって領域分割され、文字領域の座標情報である文字座標情報1015が作成される。そして、OCR処理手順1016によって文字座標情報1015内の二値画像1013を参照して文字認識処理が行われ、カラー画像1011の方向結果が出力される。
【0004】
上記処理について、さらに詳細に説明する。図31は、RGB各8ビットで構成されたカラー画像1011の一例を示す図である。このカラー画像を輝度変換して固定しきい値を128として単純二値化する。図32は、図31に示すカラー画像を単純二値化したときの二値画像例を示す図である。図32に示すような単純二値化によって得られた二値画像にはノイズが多く含まれているので、この二値画像を用いても良好な領域分割ができない。
【0005】
そこで、二値化処理手順1012では、 図33に示すようにカラー画像の輝度情報のヒストグラムを取り、最適な二値化ポイント1041を算出する。図33は、図31に示すカラー画像の輝度情報ヒストグラムと最適な二値化ポイントを示す図である。また、図34は、二値化ポイント1041を用いたカラー画像1011の二値画像を示す図である。図34に示すように、固定しきい値ではなく輝度情報のヒストグラムを用いたしきい値(二値化ポイント1041)を用いることによって、図32に示す二値画像に比べてノイズがないので良好な領域分割を得ることができる。
【0006】
図35は、図34に示す二値画像を領域分割処理手順1014によって領域分割を行った場合の領域分割結果の一例を示す図である。この領域分割処理においては、黒画素を連結するように解像度を減らして輪郭線追跡を行い、輪郭線の形状から文字であるか文字でないかを判断した。図35において、符号1061〜1068で示される矩形領域が文字領域と判定された領域である。尚、領域1067、1068は誤判定された領域である。
【0007】
上述したように、文字領域と判定された領域をOCR処理手順1016において読み取って文字きり処理を行い、1文字毎に方向判別処理が行われる。方向判別処理では、1文字の特徴ベクトルを算出し、特徴ベクトルを回転させて4方向の文字認識処理を行う。この4方向の文字認識処理の結果から、確度の一番高い角度を方向結果とする。
【0008】
ソフトウェアによる画像方向検知では、原稿内に存在する文字(領域分割の結果文字となった領域に存在する文字)のすべてについてのOCR結果の加算値によって最終結果を出力する。
【0009】
(2)ハードウェアによる原稿画像方向検知
次に、従来の画像方向検知処理を行うハードウェア構成の概要について説明する。図36は、白黒デジタル複写機のメインボードに接続される方向検知専用の方向検知ボードのハードウェア構成を示すブロック図である。図36において、符号1071は、文字抽出部であり、文字抽出処理及び二値化処理のための専用GAを示す。また、符号1072はRAM、1073はCPU、1074はROMを示す。
【0010】
図37は、図36に示す方向検知ボードを用いた各動作のタイミングチャートを示す図である。ここで、図37のタイミングチャートを利用して、図36の方向検知ボードの動作について説明する。
【0011】
図37中の「0」、「1」、「2」、「3」は、白黒デジタル複写機のADF(Automatic Direction Finder)に載せられた原稿のページ番号を示す。また、1081は複写機のスキャナが原稿読み込みを行うタイミングを示す。さらに、1082は文字抽出専用GAが文字抽出処理及び二値化を行うタイミングを示す。さらにまた、1083はCPUが方向判別OCRを行うタイミングを示す。そして、1084は方向判別結果が出るタイミングを示す。図37に示すように、原稿の入力から2パイプライン後れでそれぞれページの結果が出力される。
【0012】
まず、ADFに載せられた原稿をスキャナが順次読み取り、図36中のVIDEOが作成される。ここで、VIDEOとは、CLK及びCLKに同期した画像データ(8ビット)及び画像データのページの切れ目を示すページ信号、画像データの横幅の切れ目を示す主走査同期信号である。
【0013】
文字抽出部1071は、画像データ(8ビット)を取り込み、画像データの連続する文字らしい領域(具体的には、近隣の複数画素を参照して、最大値と最小値の差がしきい値より大きい領域)を検出しその座標データを作成する。また、画像データ(8ビット)を二値化する。尚、二値化に用いるしきい値は、前ラインのヒストグラムから決定される。そして、座標データ及び二値画像がRAM1072に書き込まれる(尚、GA内部にRAMを持って保持する形でもよい)。以上の動作は、図37の符号1082に示すタイミングで行われる。
【0014】
次いで、1ページ遅れて文字抽出処理と並列にCPU1073によって方向判別OCR処理が行われる。CPU1073はROM1074に記録されたプログラムに従って、RAM1072に存在する座標データを読み出し、座標データに相当するRAM1072上の二値画像を方向判別OCR処理する。尚、速度アップのためRAMサイズに余裕がある場合、ROM1074上のプログラムをRAM1072にダウンロードされる。ここで、CLKに同期して処理する文字抽出は固定時間処理であるが、方向判別OCRは処理時間可変であるのでタイマーを利用して処理強制終了を行う。タイマーによる制限時間での方向判別結果(0、90、180、270、UNKNOWN)を結果1084において「三角」で示されるタイミングで出力する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来方法では、以下のような問題点があった。
【0016】
(1)ソフトウェアによる原稿画像方向検知の問題点
(1−1)処理時間がかかる。
以下、A4サイズの画像を266MHz、Pentium(登録商標)IIのパーソナルコンピュータを利用して処理し、測定した結果について示す。まず、ヒストグラムをとり最適な二値化ポイントを算出し、二値化処理を行うまでの処理に1.8秒を要する。次いで、領域分割処理は画像によりばらつく(黒画素のかたまりの数に依存する)が0.3〜1.0秒を要する。そして、OCR処理は文字数によりばらつくが、文字中心の文書原稿では2、3秒を要する。従って、合計4、5秒を要する。
(1−2)多くのワークメモリを必要とする。
最適二値化画像を得るためにカラー画像全面を参照するので、A4サイズの画像の場合、24MBytesのメモリを必要とする。
【0017】
(2)ハードウェアによる原稿画像方向検知の問題点
(2−1)コストがかかる。
専用機版を利用し、CPU、RAM、ROM、文字抽出GA、図示しない制御部GAなどが方向判別処理のためだけに必要となり、コストがかかる。
(2−2)バージョンアップが困難
文字抽出部を専用GAで構成しているため、文字抽出アルゴリズムのバージョンアップが困難である。
【0018】
(3)両検知に共通の問題点
両者とも反転文字部のOCR処理が不可能である。近年 印刷原稿だけにとどまらずオフィス原稿もカラー化が進んでいるが、カラー画像には白黒原稿と比較して反転文字によってデザインされているものが多い。従って、両者とも反転文字の頻度が高いカラー画像の認識精度が悪い。
【0019】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、微分情報の多い画像から少ない画像まで、効率よく画像の入力方向を検出することができる画像処理方法及び画像処理装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、コンピュータに入力された、文字領域を含む多値画像の方向を検知する画像処理方法であって、前記多値画像を微分した結果において、第1しきい値以上の画素を1とし、前記第1しきい値より小さい画素を0とした像域フラグによる第1の二値画像を生成する二値画像生成工程と、前記生成された第1の二値画像において、複数の画素からなる矩形の領域ごとに、画素値が1の画素の数が第2しきい値以上であれば1を付与し、当該第2しきい値より小さければ0を付与することによって、当該矩形の領域それぞれを1画素とみなして1または0の画素値が付与されたタイル画像を生成するタイル画像生成工程と、前記タイル画像において、ラベリング法もしくは輪郭追跡法を用いて画素値が1の画素の固まりを抽出し、当該抽出した固まりそれぞれの外接矩形の座標とサイズとに基づいて、当該外接矩形それぞれについてテキストであるか否かの判定を行うことにより、文字領域の座標を抽出する文字領域抽出工程と、前記抽出した文字領域の座標に対応する領域について前記多値画像の二値化処理を行うことにより、前記文字領域の二値画像を作成する一部二値画像作成工程と、前記作成された文字領域の二値画像に対してOCR処理を行った結果に基づいて、前記多値画像の方向を検知する方向検知工程とを有することを特徴とする。
【0023】
また、本発明に係る画像処理方法は、前記方向検知工程は、前記文字領域の二値画像に基づいて前記文字領域が反転画像であるか否かを判断する判断工程と、前記文字領域が反転画像であると判断された場合、前記二値画像の白黒成分を反転する反転処理工程と、前記判断工程で反転画像であると判断されて前記反転処理工程で反転された後の文字領域の二値画像、あるいは前記判断工程で反転画像でないと判断されて反転処理されていない前記文字領域の二値画像に対して、前記OCR処理を行った結果に基づいて、前記多値画像の方向を検知する検知工程とを含むことを特徴とする。
【0024】
さらにまた、本発明に係る画像処理方法は、前記タイル画像生成工程では、前記第2しきい値として複数の異なるしきい値をそれぞれ用いることにより複数のタイル画像を生成し、前記文字領域抽出工程では、前記生成された複数のタイル画像それぞれから前記画素の固まりを抽出し、それぞれから抽出した画素の固まりの外接矩形が重複している面積に基づいて前記外接矩形のスコアを求め、所定しきい値以上のスコアとなった外接矩形に基づいて前記文字領域の座標を抽出することを特徴とする。
【0025】
さらにまた、本発明に係る画像処理方法は、前記タイル画像生成工程では、前記生成された第1の二値画像において、前記複数の画素からなる矩形の領域ごとに、当該領域の少なくとも1ラインに1の像域フラグが第3しきい値以上存在すれば1を付与し、それ以外は0を付与することによって、当該矩形の領域それぞれを1画素とみなして1または0の画素値が付与されたタイル画像を生成することを特徴とする。
【0030】
さらにまた、本発明に係る画像処理方法は、前記文字領域抽出工程では、前記タイル画像をメッシュ状に分割し、分割されたメッシュ状の領域内に含まれる前記外接矩形に基づいて前記メッシュ状領域のスコアを求め、前記所定しきい値以上のスコアとなった外接矩形と前記メッシュ状領域のスコアとに基づいて、前記文字領域の座標を抽出することを特徴とする。
【0032】
本発明によれば、カラー画像の微分情報からなる複数の低解像度の画像を利用して文字領域を検出するので、微分情報の多い画像から少ない画像まで、効率よく画像の入力方向を検出することが可能となる。
【0033】
また、本発明によれば、反転判断部を有するので、反転文字部分の文字認識が可能となり、反転文字の多いカラー画像であっても入力方向の検出をすることが可能となる。
【0034】
さらに、本発明によれば、少ないワークメモリで高速なソフトウェア処理を可能とするので、方向検知処理のバージョンアップをする際にも部品にかかるコストが必要がない。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像処理方法及び画像処理装置の動作について詳細に説明する。
【0036】
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図1において、符号101は方向を判別する対象であるカラー画像を示す。また、102は汎用の画像処理システムであり、CPU、RAM、ROM等を有し、入力画像の微分処理、ヒストグラム演算、圧縮伸長処理、解像度変換、二値化処理等を行うためのハードウェア機能を持っている。尚、これらの機能はハードウェアによってではなくソフトウェア処理による機能であってもかまわない。
【0037】
符号103は画像処理システム102によって作成された微分情報である。また、104は画像処理システム102により作成されたヒストグラム情報(全面ヒストグラム)である。105は画像処理システム102により作成されたカラー画像データの文字部分(1領域)の二値画像である。
【0038】
方向検知モジュール100内に存在する各部は画像処理システム102内に含まれる処理部で実現されるが、ハードウェア機能としてではなく、ソフトウェア機能として実現し、CPUを用いてソフトウェア処理されるものであってもよい。
【0039】
図1において、方向検知モジュール100内の106は微分情報103を入力して文字領域の推測を行うための第一次文字抽出部である。また、107は第一次文字抽出部106によって作成された文字領域座標である。一方、108はヒストグラム情報104を入力し最適二値化しきい値の算出を行うための二値化しきい値算出部である。そして、109は二値化しきい値算出部108において算出された二値化しきい値である。
【0040】
さらに、110は文字部分に関する二値画像105を入力し、さらに詳細な文字領域の差表を作成する領域分割部である。領域分割部110は、反転判断及び反転処理機能を有しており、部分二値画像が反転領域であると判断された場合に二値画像の反転処理を行って領域分割処理を行う。そして、111は領域分割部110により検出された文字領域の方向判別OCR処理を行うOCR部である。
【0041】
次に、汎用の画像処理システム102を実現した例として、図29A〜Cを用いて、デジタルカラー複合複写機について説明する。
【0042】
図29Aは、本発明の一実施形態によるデジタルカラー複合複写機の構成を説明するための機能ブロック図である。図1において、コントローラユニット(Controller Unit)2000は、画像情報やデバイス情報の入出力、PDLデータのイメージ展開等を行うためのコントローラであって、画像入力デバイスであるスキャナ(Scanner)2070や画像出力デバイスであるプリンタ(Printer)2095、LAN2011や公衆回線(WAN)2051に接続する。
【0043】
また、図29Bは、コントローラユニット2000におけるシステム制御部2150を詳細に示す機能ブロック図である。さらに、図29Cは、コントローラユニット2000におけるタイル画像処理部2149を詳細に示す機能ブロック図である。
【0044】
図29Bに示すCPU2001は、本デジタルカラー複合複写機全体を制御するためのプロセッサである。尚、本実施形態では、2つのCPUを用いた例が示されている。これらの2つのCPUは、共通のCPUバス2126に接続され、さらに、システムバスブリッジ2007に接続されている。
【0045】
システムバスブリッジ2007はバススイッチであり、CPUバス2126、RAMコントローラ2124、ROMコントローラ2125、IOバス2127、サブバススイッチ2128、IOバス2129、画像リングインタフェース2147、画像リングインタフェース2148に接続される。
【0046】
サブバススイッチ2128は第2のバススイッチであり、画像DMA2130、画像DMA2132、フォント伸長部2134、ソート回路2135、ビットマップトレース部2136が接続され、これらのDMAから出力されるメモリアクセス要求を調停し、システムバスブリッジへの接続を行う。
【0047】
RAM2002は、CPU2001が動作するためのシステムワークメモリであり、画像データを一時記憶するための画像メモリでもあって、RAMコントローラ2124により制御される。ROM2003はブートROMであり、システムのブートプログラムが格納されており、ROMコントローラ2125により制御される。
【0048】
画像DMA2130は、画像圧縮部2131に接続し、レジスタアクセスリング2137を介して設定された情報に基づき、画像圧縮部2131を制御して、ROM2002上にある非圧縮データの読み出し、圧縮、圧縮後データの書き戻しを行う。
【0049】
画像DMA2132は、画像伸長部2133に接続し、レジスタアクセスリング2137を介して設定された情報に基づき、画像伸長部2133を制御して、RAM2002上にある圧縮データの読み出し、伸長、伸長後データの書き戻しを行う。
【0050】
フォント伸長部2134は、LANインタフェース2010等を介して外部より転送されるPDLデータに含まれるフォントコードに基づき、ROM2003若しくは、RAM2002内に格納された圧縮フォントデータの伸長を行う。
【0051】
ソート回路2135は、PDLデータを展開する段階で生成されるディスプレイリストのオブジェクトの順番を並び替える回路である。また、ビットマップトレース回路2136は、ビットマップデータより、エッジ情報を抽出する回路である。
【0052】
IOバス2127は、内部IOバスの一種であり、標準バスであるUSBバスのコントローラ、USBインタフェース2138、汎用シリアルポート2139、インタラプトコントローラ2140、GPIOインタフェース2141に接続される。IOバス2127には、図示しないバスアービタが含まれる。
【0053】
操作部インタフェース2006は、操作部(UI)2012とのインタフェース部で、操作部2012に表示する画像データを操作部2012に対して出力する。また、操作部2012から本システム使用者が入力した情報を、CPU2001に伝える役割をする。
【0054】
IOバス2129は、内部IOバスの一種であり、汎用バスインタフェース2142と、LANコントローラ2010に接続される。IOバス2129には図示しないバスアービタが含まれる。また、汎用バスインタフェース2142は、2つの同一のバスインタフェースから成り、標準IOバスをサポートするバスブリッジである。尚、本実施形態では、PCIバス2143が採用された例が示されている。
【0055】
外部記憶装置(HDD)2004はハードディスクドライブであり、システムソフトウェアや画像データ等を格納する。外部記憶装置2004は、ディスクコントローラ2144を介して一方のPCIバス2143に接続される。また、LANコントローラ2010は、MAC回路2145、PHY/PMD回路2146を介してLAN2011に接続し、情報の入出力を行う。さらに、モデム(Modem)2050は、公衆回線2051に接続し、情報の入出力を行う。
【0056】
画像リングインタフェース2147及び画像リングインタフェース2148は、システムバスブリッジ2007と画像データを高速で転送する画像リング2008とを接続し、タイル化後に圧縮されたデータをROM2002とタイル画像処理部2149間で転送するDMAコントローラである。
【0057】
画像リング2008は、一対の単方向接続経路の組み合わせにより構成される。画像リング2008は、タイル画像処理部2149内で、画像リングインタフェース2101及びタイル画像インタフェース2102を介して、タイル伸長部2103、コマンド処理部2104、ステータス処理部2105、タイル圧縮部2106に接続される。本実施形態では、タイル伸長部2103を2組、タイル圧縮部を3組実装する例が示されている。
【0058】
タイル伸長部2103は、画像リングインタフェース2101への接続に加え、タイルバス2107に接続され、画像リング2008より入力された圧縮後の画像データを伸長し、タイルバス2107へ転送するバスブリッジである。タイル圧縮部2106は、画像リングインタフェース2102への接続に加え、タイルバス2107に接続され、タイルバスより入力された圧縮前の画像データを圧縮し、画像リング2008へ転送するバスブリッジである。
【0059】
コマンド処理部2104は、画像リングインタフェース2101及び2102への接続に加え、レジスタ設定バス2109に接続され、画像リング2008を介して入力したCPU2001より発行されたレジスタ設定要求を、レジスタ設定バス2109に接続される該当ブロックへ書き込む。また、CPU2001より発行されたレジスタ読み出し要求に基づき、レジスタ設定バス2109を介して該当レジスタより情報を読み出し、画像リングインタフェース2102に転送する。
【0060】
ステータス処理部2105は各画像処理部の情報を監視し、CPU2001に対してインタラプトを発行するためのインタラプトバケットを生成し、画像リングインタフェース2102に出力する。また、タイルバス2107には上記ブロックに加え、以下の機能ブロックが接続される。即ち、レンダリング部インタフェース2110、画像入力インタフェース2112、画像出力インタフェース2113、多値化部2119、2値化部2118、色空間変換部2117、画像回転部2030及び解像度変換部2116である。
【0061】
レンダリング部インタフェース2110は、後述するレンダリング部2060により生成されたビットマップイメージを入力するインタフェースである。レンダリング部2060とレンダリング部インタフェース2110は、一般的なビデオ信号2111によって接続される。レンダリング部インタフェース2110は、タイルバス2107に加え、メモリバス2108、レジスタ設定バス2109への接続を有し、入力されたラスタ画像をレジスタ設定バス2109を介して設定された、所定の方法によりタイル画像への構造変換をすると同時にクロックの同期化を行い、タイルバス2107に対し出力を行う。
【0062】
画像入力インタフェースは2112は、後述するスキャナ用画像処理部2114により補正画像処理されたラスタイメージデータを入力とし、レジスタ設定バス2109を介して設定された、所定の方法によりタイル画像への構造変換とクロックの同期化を行い、タイルバス2107に対し出力を行う。
【0063】
画像出力インタフェース2113は、タイルバスからのタイル画像データを入力とし、ラスタ画像への構造変換及び、クロックレートの変更を行い、ラスタ画像をプリンタ用画像処理部2115へ出力する。
【0064】
そして、画像回転部2030は、画像データの回転を行う。また、解像度変換部2116は画像の解像度の変更を行う。さらに、色空間変換部2117は、カラー及びグレースケール画像の色空間の変換を行う。さらにまた、2値化部2118は、多値(カラー、グレースケール)画像を2値化する。さらにまた、多値化部2119は、2値画像を多値データへ変換する。
【0065】
外部バスインタフェース部2120は、画像リングインタフェース2101、2102、2147及び2148、コマンド処理部2104、レジスタ設定バス2109を介して、CPU2001により発行された、書き込み、読み出し要求を外部バス2121に変換出力するバスブリッジである。外部バス2121は、本実施形態では、プリンタ用画像処理部2115及びスキャナ用画像処理部2114に接続されている。
【0066】
メモリ制御部2122は、メモリバス2108に接続され、各画像処理部の要求に従い、あらかじめ設定されたアドレス分割により、画像メモリA及び画像メモリBから成る画像メモリ2123に対して、画像データの書き込み、読み出し、必要に応じてリフレッシュ等の動作を行う。また、スキャナ用画像処理部2114では、画像入力デバイスであるスキャナ2070によりスキャンされた画像データを補正画像処理する。さらに、プリンタ用画像処理部2115では、プリンタ出力のための補正画像処理を行い、結果をプリンタ2095へ出力する。
【0067】
レンダリング部2060は、PDLコード若しくは、中間ディスプレイリストをビットマップイメージに展開する。以上が本デジタルカラー複合複写機の構成に関する説明である。
【0068】
上述したデジタルカラー複合複写機を画像処理システム102とした場合の本発明の方向判別処理の流れについて説明する。
【0069】
図2は、図29A〜Cに示すデジタルカラー複合複写機を汎用の画像処理システム102に適用した場合の方向検知処理に必要なハードウェア構成を示すブロック図である。図2に示すように、符号201は方向を判別する対象であるカラー画像を示す。また、202は汎用の画像処理システムであり、図1と同様に、CPU、RAM、ROM等を有し、入力画像の微分処理、ヒストグラム演算、圧縮伸長処理、解像度変換、二値化処理等を行うためのハードウェア機能を持っている。尚、これらの機能はハードウェアによってではなくソフトウェア処理による機能であってもかまわない。
【0070】
また、図1と同様に、方向検知モジュール200内に存在する各部は画像処理システム102内に含まれる処理部として実現されるものであるが、ハードウェア機能としてではなく、ソフトウェア機能として実現し、不図示のCPU(上述したデジタルカラー複合複写機ではCPU2001)を用いて処理されるものであってもよい。
【0071】
以下、図29A〜Cと図2とを利用して、タイルヘッダ203、ヒストグラム情報(全面ヒストグラム)204、300dpi一部二値画像205のデータ作成方法について説明する。
【0072】
まず、複数毎のカラー画像がスキャナ2070のADFに置かれる。図2において、カラー画像201は、スキャナ2070により1枚ずつ読み込まれたカラー画像を示す。尚、本実施形態では、カラー画像は600dpiで読み込まれるものとする。
【0073】
カラー画像201を入力したスキャナ用画像処理部2114は、1画素につき1ビットの情報である像域フラグ212を生成する。すなわち、像域フラグ212も600dpiである。像域フラグ212の作成は基本的に微分処理であり、カラー画像201にウィンドウを設け、微分フィルタをかけ、微分結果がしきい値を超えた場合は1、超えない場合は0というようにして作成する。この処理は、ハードウェアにより行うので高速であり、網点で構成された自然画像上に現れた1を消すなどの後処理も行っている。この像域フラグ情報はカラー画像のαチャンネルの1ビットに格納される。この情報から画像処理部2149でのJPEG圧縮の程度を調整したり、プリンタ用画像処理部2115での出力用色処理の係数を調整したりする。
【0074】
像域フラグ生成ハードウェアは、処理信号をR、G、B、a×R+b×G+c×Bと内部レジスタに係数をセットすることで選択することができる。通常、デフォルトではG信号なので、本実施形態においてもG信号を処理して像域フラグを作成したと仮定する。
【0075】
一方、スキャナ用画像処理部2114は、下地レベル判定用ヒストグラム演算処理を行い全面ヒストグラム204を作成する。すなわち、R、G、B、ND(=A1×R+A2×G+A3×B)の4レベルの256階調(8ビット)のヒストグラムを取る。これは、プリンタ用画像処理部2115で行われる「下地除去」のためのパラメータを算出するためのデータとなる。
【0076】
画像入力インタフェース部2112はタイル画像への構造変換を行うが、タイル(32×32画素)中の像域フラグの分布から像域フラグ情報をタイルヘッダ203として生成する(従って、タイルヘッダ情報を画像としてみると600/32=約18dpi)。
【0077】
すなわち、本発明に係る画像処理方法では、タイル画像が、入力された画像を微分して生成された二値画像を微少領域毎に計数して作成した低解像度の二値画像であることを特徴とする。
【0078】
この像域フラグ情報タイルヘッダの生成方法としては、「タイル中にしきい値T1以上の像域フラグが存在するとき1」のように作成する。画像入力インタフェース部2112の画像入力順次はラスタ順次であるので、上記の方法によれば画像横幅/32分の10ビットカウンタが必要になりハードウェアの規模的に大きくなってしまう。そこで、今回は、「タイル32ライン中1ラインでもしきい値T1以上の像域フラグが存在する場合は1」というルールに基づいて、像域フラグ情報タイルヘッダを作成した。
【0079】
すなわち、本発明に係る画像処理方法は、画像を微分して生成された微分情報から所定値以上の画素を1とし、それ以外の画素を0とする像域フラグによる二値画像を生成し、タイル内に含まれる1の像域フラグ数が所定しきい値以上のタイルを1とし、それ以外のタイルを0とするタイルヘッダによるタイル画像を生成することを特徴とする。
【0080】
また、今回は、像域フラグ情報タイルヘッダを2ビット分作成した。すなわち、1ビットは「タイル32ライン中1ラインでもしきい値T1以上像域フラグが存在する場合に1」、もう1ビットは「タイル32ライン中1ラインでもしきい値T2以上像域フラグが存在する場合に1」(T1>T2)というように作成する。
【0081】
すなわち、本発明に係る画像処理方法は、異なる複数のしきい値を用いて複数のタイル画像を生成し、複数のタイル画像を比較して、入力された画像に含まれる文字領域を抽出することを特徴とする。また、本発明に係る画像処理方法は、異なる複数のしきい値を用いて複数の低解像度画像を生成することを特徴とする。さらに、本発明に係る画像処理方法は、複数の低解像度画像から抽出した連結画素群を複数の低解像度画像間で比較して、文字領域を抽出することを特徴とする。
【0082】
ここで、像域フラグ212は微分情報であるので、微分フィルタをかける面のレベル差の大きいところに多数出現する。そのため、白地に黒文字の場合には多数出現するが、下地と文字部のレベル差の小さい文字には黒文字と比較して出現数が少なくなる。この特性を利用して、T1、T2のしきい値から2枚の像域フラグ分布情報(タイルヘッダ)203を作成し、第一次文字抽出部206においてより正確な文字領域座標検出を行う。
【0083】
すなわち、本発明に係る画像処理方法は、タイル画像が、入力された画像の微分情報を微少領域毎に計数して作成した低解像度の微分画像であることを特徴とする。
【0084】
カラー画像データ(RGB)、像域フラグデータを含むαチャンネルデータ、タイルヘッダ情報は画像処理部2149内のタイル圧縮部2106(図2では非図示)において、RGBデータはJPEG圧縮、αチャンネルは可逆圧縮が施される。タイルヘッダ自体は圧縮されないのでタイルヘッダ情報は高速に読み出すことが可能である。そしてRAM2002にスプールされる。
【0085】
次に、スプールされた画像から300dpi一部二値画像205を生成する手順について説明する。
【0086】
RAM2002にスプールされた画像は、画像リングインタフェース2147、2101を通り画像処理部2149に渡される。タイル伸長部2103を通り伸長された画像データは、解像度変換部2116において600dpiから300dpiに変換される。その後、色空間変換部2117において指定しきい値で二値化(00,ff化)され、それを8ビット1ビット変換した結果が画像リングインタフェース2102、2148を通り、ふたたびシステム制御部2150に戻ってくる。そして、RAM2002に一部領域二値画像が書き込まれる。
【0087】
以上のようにして、画像処理システム(カラーデジタル複合複写機)においてタイルヘッダ203、全面ヒストグラム204、300dpi一部二値画像205のデータが作成される。
【0088】
図3は、図2に示す画像処理システム202の各動作のタイミングチャートを示す図である。以下、図3を用いて、画像処理システム202における処理の流れについて説明する。図3において、符号301はスキャナのタイミングであり、「0」、「1」、「2」、「3」、「4」の各数値はADFに載せたカラー画像(原稿)の順番を示す。また、スキャナ用画像処理部2114のタイミングは302で示されており、スキャナに同期して処理が行われる。尚、符号302で示される各6角形の横に位置する「三角」の符号で示されるタイミングで、タイルヘッダの作成及び下地除去用ヒストグラム演算が終了するので、タイルヘッダ203と全面ヒストグラム204ができていることになる。
【0089】
また、303は方向判別処理のタイミングを示しており、方向判別処理はCPU2001を利用したソフトウェア処理で実行される。CPU2001は、複数のタスクを処理しているので、図3における306に示したようにCPUを占有できるわけではなく、他のタスクも実行しているが、本実施形態では便宜上他のタスクは図示していない。そして、302中の三角形の符号で示されたタイミングで方向判別処理が始まる。図3において、符号305、306は、あるカラー画像に対する方向判別処理の詳細を示している。尚、305はハードウェア処理であり、306はソフトウェア処理である。
【0090】
まず、ソフトウェア処理306について詳細に説明する。まず、ヒストグラムデータ読み出しが行われる(ステップS307)。具体的には、CPUがスキャナ用画像処理部内のヒストグラムデータを参照する。ここで読み出すヒストグラムは、像域フラグを作成した信号にあわせてGのヒストグラムとする。CPUは、二値化しきい値算出ソフトウェアを実行して二値化しきい値Aを算出する(ステップS308)。次に、CPUは、RAM内に存在するタイルヘッダの読み出しを実行する(ステップS309)。タイルヘッダの読み出し後、第一次文字抽出処理を行う(ステップS310)。
【0091】
尚、第一次文字抽出処理とは、画像全体中で、文字が存在している部分を限定し、小さな矩形領域として選出する処理のことをいう。図26は、第一次文字抽出処理をハードウェア処理する第一次文字抽出部の細部構成を示すブロック図である。尚、本実施形態では、本第一次文字抽出処理はソフトウェア処理として実行されている。
【0092】
図26において、タイルヘッダ入力部2601は、RAM2002にスプールされている2枚のタイルヘッダ画像203を入力する。また、文字矩形抽出部2602は、2枚のタイルヘッダ画像から、特に文字が集合している可能性が強い矩形領域を抽出する。さらに、ランダムアクセス矩形抽出部2603は、画像全体を機械的にほぼ均等な矩形領域に分割し、文字が少しでも含まれている可能性の高い矩形領域を抽出する。そして、文字領域出力部2604は、文字矩形抽出部2602とランダムアクセス矩形抽出部2603で抽出された矩形の集合を統合し、複数の文字領域として出力する。
【0093】
図27は、第一次文字抽出処理(ステップS310)を実行する文字矩形抽出部2602の細部処理手順について説明するためのフローチャートである。まず、タイルヘッダ1画像から連結する黒画素の固まりをすべて抽出し、それぞれの外接矩形の座標を取得する(ステップS2701)。この矩形情報集合を{Tc1}とする。
【0094】
次に、矩形集合{Tc1}の中で、面積の著しく大きいもの、小さいもの及び偏平率が大きいものを除いて、全矩形の平均サイズを求める(ステップS2702)。さらに、矩形集合{Tc1}に対して、平均サイズと大きく異なる矩形を非テキスト矩形集合{Tc1−nt}、それ以外のものをテキスト矩形集合{Tc1−t}とする(ステップS2703)。
【0095】
さらにまた、タイルヘッダ2画像から、連結する黒画素の固まりをすべて抽出し、おのおのその外接矩形の座標を取得する(ステップS2704)。この矩形情報集合を{Tc2}とする。尚、本実施形態では、ステップS2701及びステップS2704において、連結した黒画素の固まりを抽出する処理は、公知のラベリング法を用いることにするが、それ以外に公知の輪郭追跡法を用いて行ってもよい。
【0096】
すなわち、本発明に係る画像処理方法は、低解像度の画像から抽出した連結画素群に対応する前記画像中の領域を文字領域として抽出することを特徴とする。
【0097】
さらにまた、矩形集合{Tc2}に対して、一定面積以下の矩形を、非テキスト矩形集合{Tc2−nt}、それ以外をテキスト矩形集合{Tc2−t}とする(ステップS2705)。この面積のしきい値はあらかじめ適当に定めたものを用いる。そして、18dpi相当のタイルヘッダ座標から300dpiの座標値へと、各矩形の座標を変換する(ステップS2706)。
【0098】
さらに、矩形集合{Tc2−t}内の各矩形に対し、矩形集合{Tc1−t}内の矩形のうち、自分と座標上重複している面積の総和を自分自身の面積で割った値を求め、これを矩形のスコアとする(ステップS2707)。このスコアが高い矩形は、タイルヘッダ1、タイルヘッダ2双方でテキストとして観測された、より文字らしい領域であると考えられる。
【0099】
そして、矩形集合{Tc2−t}をスコア昇順でソートする(ステップS2708)。以上で得られた矩形集合{Tc2−t}が、文字矩形抽出部2602の処理結果となる。
【0100】
一方、図28は、ランダムアクセス矩形抽出部2603の細部処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、タイルヘッダ画像2を一定面積の小矩形でメッシュ状に分割する(ステップS2801)。尚、メッシュ面積は、後段で効率よく処理できる部分画像サイズを鑑みてあらかじめ決定しておくが、入力画像サイズに応じて動的に変更してもよい。また、画像周辺部に多く発生するノイズを避けるために、周辺一定幅を除くマージンを設けてメッシュの分割を行ってもよい。
【0101】
次に、各メッシュに毎に、そのメッシュ内に含まれる{Tc2}矩形の面積の総和となるSmを求める(ステップS2802)。そして、隣り合った4枚のメッシュを一つのランダムアクセス矩形Trと定義する(ステップS2803)。そして、4メッシュのSmを合計したものを、このTr矩形のスコアとする。
【0102】
次いで、画像内すべてのTrの集合{Tr}をスコア昇順でソートする(ステップS2804)。このときにTr同士が重ならないようにする。重なりあう2つのTrがある場合には、スコアの低いほうはその重複部分を切除して縮小し、新しいTrとして登録し直す。この際、再びスコア昇順となるようにソートする。以上により得られた{Tr}が、ランダムアクセス矩形抽出部2603の処理結果である。
【0103】
最後に、出力部2604は、まず矩形集合{Tc2−t}から、あらかじめ定めたしきい値以上のスコアを持つ矩形を先頭から出力していく。スコアがしきい値を下回った時点で残りのTc2−t矩形は破棄し、それ以降は矩形集合{Tr}からスコア順に出力していく。そして、矩形がなくなるか、所定の個数の矩形を出力し終えたならば出力部2604での処理は終了する。
【0104】
すなわち、本発明に係る画像処理方法は、低解像度画像をメッシュ状に分割し、分割されたメッシュ状の領域内の画素の分布に基づいて、文字領域を抽出することを特徴とする。また、本発明に係る画像処理方法は、低解像度画像から抽出した連結画素群を用いて抽出された文字領域と、メッシュ状に分割された領域内の画素の分布に基づいて決定された文字領域とを選択的に出力することを特徴とする。
【0105】
上述した第一次文字抽出によって、複数の文字領域座標が得られる。その結果に従ってRAM上に画像読み出しテーブルを作成し、CPUがプログラムキックすると、画像リングインタフェース2147によるDMA処理によって300dpi一部二値画像205が順番に読み出される。1つめの領域の読み出し(ステップS311)が終わった時点で、領域1に領域分割処理(以下、「BS処理」と称す。)とOCRタスクが実行され(ステップS319)(以下、「BSOCR処理」と称す。)、その結果はBSOCRタスク内部に蓄積される。
【0106】
領域1のBSOCR処理と並列して領域2の300dpi二値画像読み出しが行われる。画像読み出し(ハード)に対してBSOCR処理は十分時間がかかるので、BSOCR処理に対して画像データは先行して用意されていることになる。2領域目からのBSOCR処理の結果は、BSOCRタスク内部に蓄積、加算されていく。処理時間終了の合図で、BSOCRタスクは蓄積された結果から最終方向結果を演算し出力する。
【0107】
次に、実際に画像2枚を例に示しながら、上述した方向判別処理の具体例について説明する。ここでは、図4に示したカラー画像を処理する。図4は、第1の実施形態に係る方向判別処理に用いられるカラー画像の例を示す図である。図5は、スキャナ用画像処理部2114において、T1=15、T2=1のしきい値でタイルヘッダを作成した結果の画像を示す図である。図5において、画像501がT1=15からの結果であり、画像502がT2=1からの結果である。一方、スキャナ用画像処理部2114では、下地除去用ヒストグラムが演算されず図6のようなヒストグラムが得られる。図6は、図4に示すカラー画像の全面ヒストグラムを示す図である。そして、図6のヒストグラムから方向判別前処理として、601で示される最適二値化しきい値A=128が算出される。
【0108】
第一次文字抽出部では、画像501、502に対して、図27に示すフローチャートの処理手順により、文字領域らしいスコア順に並んだ矩形領域が出力される。図7は、第一次文字抽出処理によって最終的に抽出された3つの矩形領域を示す図である。ここで、実際にはこの画像からはもっと多くの領域が抽出されるが、説明の便宜上本実施形態では3つの領域が抽出されたとする。また、ランダムアクセス矩形抽出による矩形は下位にあるため無視する。
【0109】
図7において、領域701、702、703の画像読み出しテーブルをRAM上に生成し、画像リングインタフェースをキックすると各々の領域の解像度変換が行われ、二値化画像が順次読み出される。図8は、領域701の読み出し画像(一部二値画像)を示す図、図9は、領域702の読み出し画像(一部二値画像)を示す図、図10は、領域703の読み出し画像(一部二値画像)を示す図である。
【0110】
領域701の読み出しが終わったタイミングで、方向判別はBSOCR処理ループに入る。領域701のBSOCR処理はCPUによって行われる。BS(領域分割)処理には、画像の反転判断処理と反転処理とが実装されている。具体的には、入力二値画像の黒画素と白画素の数を数え、黒画素の割合が例えば70%超えた場合は反転画像である、というように判断する等の方法がある。
【0111】
図11は、図8に示す領域701の読み出し画像がBS処理により反転画像であると判定された一部二値画像の領域分割結果を示す図である。また、図12は、図8に示す領域701の画素反転処理が行われて反転画像に通常のBSOCR処理を施した結果を示す図である。図12において赤矩形RD1で示される領域が文字領域であると認識されている。矩形表示は黒字に白文字の画像上に表示しているがGUIアプリケーションの仕様である。実際の画像は反転されていて図12の画像をBS処理し図12の黒矩形BK1で囲まれるBS結果の領域をOCR処理している。
【0112】
尚、OCR処理は複数の領域からトータルに方向結果を出力したほうが好ましい。例えば、1つの領域に200文字存在し、200文字の4方向OCRを処理しているうちに制限時間を過ぎてしまわないように、1領域に対する文字数制限を設ける。すなわち、1領域につき30文字と限定するようにする。図12の画像をOCR処理した結果、30文字処理し0度の確度が大きくなる。また、処理時間がある場合は先行して読み込まれている領域702の画像のBSOCR処理を行う。ここで、領域702は図9の二値画像である。BS処理により、この領域は反転画像でないと判定され、文字領域は図13の黒矩形RD2であらわされる領域が文字であると認識される。図13は、図9の一部二値画像の領域分割結果を示す図である。この領域がOCR処理され、さらに30文字の方向判別結果が得られる。
【0113】
領域701、702と処理した後まだ時間がある場合は、先行して読み込まれている領域703の画像のBSOCR処理を行う。領域703は図10の二値画像であるが BS処理により反転画像と判断され、図15に示すように画素反転処理を行い、図15の二値画像の黒矩形で示す領域(=図14の赤矩形RD3)が文字領域であると判定されてOCR処理される。図14は、図10の一部二値画像の領域分割結果を示す図である。また、図15は、図10の一部二値画像の領域分割結果を反転した画像を示す図である。ここで、制限時間がきたとする。このとき、OCRは内部に蓄積した方向認識の結果を演算し、0度という結果を出力する。
【0114】
すなわち、本発明に係る画像処理方法は、入力された画像の二値画像に基づいて文字領域が反転画像であるか否かを判断し、文字領域が反転画像であると判断された場合、二値画像の白黒成分を反転することを特徴とする。
【0115】
図16は、第1の実施形態における方向検知処理を実行する2枚目のカラー画像例を示す図である。この画像はGプレーンのレベル差があまりなく、その結果として図4のカラー画像を処理したときと同じしきい値(T1=15、T2=1)を用いてタイルヘッダを作成すると、図17に示す結果が得られる。図17は、図16のカラー画像からT1=15、T2=1のしきい値でタイルヘッダを作成した結果の画像を示す図である。一方、図18は、図16のカラー画像に対する下地除去用ヒストグラムを示す図である。方向判別前処理として、図18のヒストグラムから1801で示される最適二値化しきい値A=66が算出される。
【0116】
第一次文字抽出については、画像1701、1702に対して 図27に示すフローチャートの処理を行うが、適切な文字矩形を抽出することができない。しかし、図28に示すフローチャートの処理により、文字か否かは判らないが、何らかの情報が存在していると判断した部分をランダムアクセス矩形として出力する。ここでは、図19に示される3つの領域が出力されたとする。すなわち、図19は、第一次文字抽出処理によって最終的に抽出された3つの矩形領域を示す図である。尚、実際には、この画像からはもっと多くの領域が抽出されるが、説明の便宜上3つの領域とする。
【0117】
領域1901、1902、1903の画像読み出しテーブルをRAM上に生成し、画像リングインタフェースをキックすると各々の領域の解像度変換がされ、二値化画像が順次読み出される。図20は、領域1901の読み出し画像(一部二値画像)を示し、図21は、領域1902の読み出し画像(一部二値画像)を示し、図22は、領域1903の読み出し画像(一部二値画像)を示す図である。
【0118】
領域1901の読み出しが終わったタイミングで、方向判別はBSOCR処理ループに入る。そして、領域1901のBSOCR処理がCPUによって行われる。図20に示す画像では、領域分割結果として文字がないと判断されOCR処理は行われない。図21の二値画像については、BS処理により 図23の赤矩形RD4で囲まれる領域が文字領域であると認識される。すなわち、図23は、図21に示す一部二値画像の領域分割結果を示す図である。この領域がOCR処理され、30文字の方向判別結果が得られる。
【0119】
領域1901、領域1902と処理したが時間がある場合、先行して読み込まれている領域1903の画像のBSOCR処理を行う。図22の二値画像については、BS処理により、図24の赤矩形RD5で囲まれた領域が文字領域であると認識される。すなわち、図24は、図22の一部二値画像の領域分割結果を示す図である。この領域がOCR処理され、さらに30文字の方向判別結果が得られる。ここで制限時間がきたとする。このとき、OCRは内部に蓄積した方向認識の結果を演算し0度という結果を出力する。
【0120】
上述したように、本発明は、コンピュータに入力された、文字領域を含む画像の方向を検知する画像処理方法であって、画像の二値画像を生成し、二値画像中の所定サイズの領域を1つのタイルとして、それぞれのタイルごとに所定値を付与してタイル画像を生成し、タイル画像中の連結する同値の画素群の外接矩形内の領域に対応する二値画像中の領域を文字領域として抽出し、文字領域に含まれる文字の方向を認識して画像の方向を検知することを特徴とする。
【0121】
また、本発明に係る画像処理方法は、文字領域に含まれるそれぞれの文字を抽出し、抽出された文字の方向を認識し、文字領域に含まれる文字の方向の認識結果に基づいて文字領域の方向を検知することを特徴とする。
【0122】
<第2の実施形態>
上記第1の実施形態において画像処理システムが提供する全面ヒストグラムから二値化しきい値Aを算出したが、本発明の適用はそれ以外に、二値化しきい値は128などの固定しきい値で行ってもよい。固定しきい値の場合、画像処理システム側に全面ヒストグラム演算部がない場合でも対応することができる。
【0123】
また、上記第1の実施形態において300dpi一部画像に対し、領域分割処理を行ったがこれを省いてもよい。これによって、領域分割処理時間を削減することができ、より多くの領域のOCR処理を行うことができるという効果が得られる。しかし、第一次文字抽出処理で検出された画像がすべてそのまま文字きりできないような画像である場合に方向検知結果が悪くなってしまう。そこで、第一次文字抽出処理でその後の領域分割処理を実行する領域と実行しない領域とを指定した処理フローにしてもよい。その場合、方向検知精度を保ち、かつ処理速度が高速になることを期待することができる。
【0124】
また、上記第1の実施形態において、読み出す一部画像は300dpi二値画像としたが、本発明の適用はこれに限定されず、一部多値画像を読み出してもかまわない。その場合は、方向検知側で部分多値画像を二値化する機能が必要になる。これにより、部分領域に対して最適な二値化を行うことができるという効果がある。
【0125】
また、多値画像読み出しは、二値画像読み出しに対してデータサイズの大きさから時間がかかると推測される。そこで 第一次文字抽出処理が検出領域を二値画像で読み出すべきか多値画像で読み出すべきかを微分情報の分布から判断し、画像処理システムに指示することによって切り替える構成が効果的である。図25は、第2の実施形態に係る多値画像読み出し機能を備える画像処理装置の構成例を示す図である。文字領域座標情報上に読み出し方法(二値、多値)の指定があり、画像処理システムは、その指定に従ってDMA動作により一部画像を読み出す。そこで、二値画像が読み出された場合は、第一の実施例と同様な処理が行われ、多値画像2512が読み出された場合は、一部領域最適二値化処理2513が行われる。この最適二値化処理に反転判断、反転機能が搭載される場合は その後の領域分割処理2514では反転判断は必要ない。
【0126】
<その他の実施形態>
尚、本発明は、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置等)に適用してもよい。
【0127】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0128】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0129】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0130】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カラー画像の微分情報からなる複数の低解像度の画像を利用して文字領域を検出するので、微分情報の多い画像から少ない画像まで、効率よく画像の入力方向を検出することができる。また、本発明によれば、反転判断部を有するので、反転文字部分の文字認識が可能となり、反転文字の多いカラー画像であっても入力方向の検出をすることができる。さらに、本発明によれば、少ないワークメモリで高速なソフトウェア処理を可能とするので、方向検知処理のバージョンアップをする際にも部品にかかるコストが必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図29A〜Cに示すデジタルカラー複合複写機を汎用の画像処理システム102に適用した場合の方向検知処理に必要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示す画像処理システム202の各動作のタイミングチャートを示す図である。
【図4】第1の実施形態に係る方向判別処理に用いられるカラー画像の例を示す図である。
【図5】スキャナ用画像処理部2114において、T1=15、T2=1のしきい値でタイルヘッダを作成した結果の画像を示す図である。
【図6】図4に示すカラー画像の全面ヒストグラムを示す図である。
【図7】第一次文字抽出処理によって最終的に抽出された3つの矩形領域を示す図である。
【図8】領域701の読み出し画像を示す図である。
【図9】領域702の読み出し画像を示す図である。
【図10】領域703の読み出し画像を示す図である。
【図11】図8に示す領域701の読み出し画像がBS処理により反転画像であると判定された一部二値画像の領域分割結果を示す図である。
【図12】図8に示す領域701の画素反転処理が行われて反転画像に通常のBSOCR処理を施した結果を示す図である。
【図13】図9の一部二値画像の領域分割結果を示す図である。
【図14】図10の一部二値画像の領域分割結果を示す図である。
【図15】図10の一部二値画像の領域分割結果を反転した画像を示す図である。
【図16】第1の実施形態における方向検知処理を実行する2枚目のカラー画像例を示す図である。
【図17】図16のカラー画像からT1=15、T2=1のしきい値でタイルヘッダを作成した結果の画像を示す図である。
【図18】図16のカラー画像に対する下地除去用ヒストグラムを示す図である。
【図19】第一次文字抽出処理によって最終的に抽出された3つの矩形領域を示す図である。
【図20】領域1901の読み出し画像(一部二値画像)を示す図である。
【図21】領域1902の読み出し画像(一部二値画像)を示す図である。
【図22】領域1903の読み出し画像(一部二値画像)を示す図である。
【図23】図21に示す一部二値画像の領域分割結果を示す図である。
【図24】図22の一部二値画像の領域分割結果を示す図である。
【図25】第2の実施形態に係る多値画像読み出し機能を備える画像処理装置の構成例を示す図である。
【図26】第一次文字抽出処理をハードウェア処理する第一次文字抽出部の細部構成を示すブロック図である。
【図27】第一次文字抽出処理(ステップS310)を実行する文字矩形抽出部2602の細部処理手順について説明するためのフローチャートである。
【図28】ランダムアクセス矩形抽出部2603の細部処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図29A】本発明の一実施形態によるデジタルカラー複合複写機の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図29B】コントローラユニット2000におけるシステム制御部2150を詳細に示す機能ブロック図である。
【図29C】コントローラユニット2000におけるタイル画像処理部2149を詳細に示す機能ブロック図である。
【図30】従来の画像方向検知のソフトウェア処理の概要を説明するための概要図である。
【図31】RGB各8ビットで構成されたカラー画像1011の一例を示す図である。
【図32】図31に示すカラー画像を単純二値化したときの二値画像例を示す図である。
【図33】図31に示すカラー画像の輝度情報ヒストグラムと最適な二値化ポイントを示す図である。
【図34】二値化ポイント1041を用いたカラー画像1011の二値画像を示す図である。
【図35】図34に示す二値画像を領域分割処理手順1014によって領域分割を行った場合の領域分割結果の一例を示す図である。
【図36】白黒デジタル複写機のメインボードに接続される方向検知専用の方向検知ボードのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図37】図36に示す方向検知ボードを用いた各動作のタイミングチャートを示す図である。
【符号の説明】
100 方向検知モジュール
101 カラー画像
102 画像処理システム
103 微分情報
104 全面ヒストグラム
105 300dpi一部二値画像
106 第一次文字抽出部
107 文字領域座標
108 二値化しきい値算出部
109 二値化しきい値
110 領域分割部
111 OCR部
Claims (16)
- コンピュータに入力された、文字領域を含む多値画像の方向を検知する画像処理方法であって、
前記多値画像を微分した結果において、第1しきい値以上の画素を1とし、前記第1しきい値より小さい画素を0とした像域フラグによる第1の二値画像を生成する二値画像生成工程と、
前記生成された第1の二値画像において、複数の画素からなる矩形の領域ごとに、画素値が1の画素の数が第2しきい値以上であれば1を付与し、当該第2しきい値より小さければ0を付与することによって、当該矩形の領域それぞれを1画素とみなして1または0の画素値が付与されたタイル画像を生成するタイル画像生成工程と、
前記タイル画像において、ラベリング法もしくは輪郭追跡法を用いて画素値が1の画素の固まりを抽出し、当該抽出した固まりそれぞれの外接矩形の座標とサイズとに基づいて、当該外接矩形それぞれについてテキストであるか否かの判定を行うことにより、文字領域の座標を抽出する文字領域抽出工程と、
前記抽出した文字領域の座標に対応する領域について前記多値画像の二値化処理を行うことにより、前記文字領域の二値画像を作成する一部二値画像作成工程と、
前記作成された文字領域の二値画像に対してOCR処理を行った結果に基づいて、前記多値画像の方向を検知する方向検知工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記方向検知工程は、
前記文字領域の二値画像に基づいて前記文字領域が反転画像であるか否かを判断する判断工程と、
前記文字領域が反転画像であると判断された場合、前記二値画像の白黒成分を反転する反転処理工程と、
前記判断工程で反転画像であると判断されて前記反転処理工程で反転された後の文字領域の二値画像、あるいは前記判断工程で反転画像でないと判断されて反転処理されていない前記文字領域の二値画像に対して、前記OCR処理を行った結果に基づいて、前記多値画像の方向を検知する検知工程と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。 - 前記タイル画像生成工程では、前記第2しきい値として複数の異なるしきい値をそれぞれ用いることにより複数のタイル画像を生成し、
前記文字領域抽出工程では、前記生成された複数のタイル画像それぞれから前記画素の固まりを抽出し、それぞれから抽出した画素の固まりの外接矩形が重複している面積に基づいて前記外接矩形のスコアを求め、所定しきい値以上のスコアとなった外接矩形に基づいて前記文字領域の座標を抽出する
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 前記タイル画像生成工程では、前記生成された第1の二値画像において、前記複数の画素からなる矩形の領域ごとに、当該領域の少なくとも1ラインに1の像域フラグが第3しきい値以上存在すれば1を付与し、それ以外は0を付与することによって、当該矩形の領域それぞれを1画素とみなして1または0の画素値が付与されたタイル画像を生成する
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 前記文字領域抽出工程では、前記タイル画像をメッシュ状に分割し、分割されたメッシュ状の領域内に含まれる前記外接矩形に基づいて前記メッシュ状領域のスコアを求め、前記所定しきい値以上のスコアとなった外接矩形と前記メッシュ状領域のスコアとに基づいて、前記文字領域の座標を抽出することを特徴とする請求項3に記載の画像処理方法。
- 入力された文字領域を含む多値画像の方向を検知する画像処理装置であって、
文字領域を含む多値画像を入力する入力手段と、
前記多値画像を微分した結果において、第1しきい値以上の画素を1とし、前記第1しきい値より小さい画素を0とした像域フラグによる第1の二値画像を生成する二値画像生成手段と、
前記生成された第1の二値画像において、複数の画素からなる矩形の領域ごとに、画素値が1の画素の数が第2しきい値以上であれば1を付与し、当該第2しきい値より小さければ0を付与することによって、当該矩形の領域それぞれを1画素とみなして1または0の画素値が付与されたタイル画像を生成するタイル画像生成手段と
前記タイル画像において、ラベリング法もしくは輪郭追跡法を用いて画素値が1の画素の固まりを抽出し、当該抽出した固まりそれぞれの外接矩形の座標とサイズとに基づいて、当該外接矩形それぞれについてテキストであるか否かの判定を行うことにより、文字領域の座標を抽出する文字領域抽出手段と、
前記抽出した文字領域の座標に対応する領域について前記多値画像の二値化処理を行うことにより、前記文字領域の二値画像を作成する一部二値画像作成手段と、
前記作成された文字領域の二値画像に対してOCR処理を行った結果に基づいて、前記多値画像の方向を検知する方向検知手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記方向検知手段は、
前記文字領域の二値画像に基づいて前記文字領域が反転画像であるか否かを判断する判断手段と、
前記文字領域が反転画像であると判断された場合、前記二値画像の白黒成分を反転する反転処理手段と、
前記判断手段で反転画像であると判断されて前記反転処理手段で反転された後の文字領域の二値画像、あるいは前記判断手段で反転画像でないと判断されて反転処理されていない前記文字領域の二値画像に対して、前記OCR処理を行った結果に基づいて、前記多値画像の方向を検知する検知手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記タイル画像生成手段は、前記第2しきい値として複数の異なるしきい値をそれぞれ用いることにより複数のタイル画像を生成し、
前記文字領域抽出手段は、前記生成された複数のタイル画像それぞれから前記画素の固まりを抽出し、それぞれから抽出した画素の固まりの外接矩形が重複している面積に基づいて前記外接矩形のスコアを求め、所定しきい値以上のスコアとなった外接矩形に基づいて前記文字領域の座標を抽出する
ことを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。 - 前記タイル画像生成手段は、前記生成された第1の二値画像において、前記複数の画素からなる矩形の領域ごとに、当該領域の少なくとも1ラインに1の像域フラグが第3しきい値以上存在すれば1を付与し、それ以外は0を付与することによって、当該矩形の領域それぞれを1画素とみなして1または0の画素値が付与されたタイル画像を生成する
ことを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。 - 前記文字領域抽出手段は、前記タイル画像をメッシュ状に分割し、分割されたメッシュ状の領域内に含まれる前記外接矩形に基づいて前記メッシュ状領域のスコアを求め、前記所定しきい値以上のスコアとなった外接矩形と前記メッシュ状領域のスコアとに基づいて、前記文字領域の座標を抽出することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- コンピュータに、
文字領域を含む多値画像を微分した結果において、第1しきい値以上の画素を1とし、前記第1しきい値より小さい画素を0とした像域フラグによる第1の二値画像を生成する二値画像生成手順と、
前記生成された第1の二値画像において、複数の画素からなる矩形の領域ごとに、画素値が1の画素の数が第2しきい値以上であれば1を付与し、当該第2しきい値より小さけ れば0を付与することによって、当該矩形の領域それぞれを1画素とみなして1または0の画素値が付与されたタイル画像を生成するタイル画像生成手順と、
前記タイル画像において、ラベリング法もしくは輪郭追跡法を用いて画素値が1の画素の固まりを抽出し、当該抽出した固まりそれぞれの外接矩形の座標とサイズとに基づいて、当該外接矩形それぞれについてテキストであるか否かの判定を行うことにより、文字領域の座標を抽出する文字領域抽出手順と、
前記抽出した文字領域の座標に対応する領域について前記多値画像の二値化処理を行うことにより、前記文字領域の二値画像を作成する一部二値画像作成手順と、
前記作成された文字領域の二値画像に対してOCR処理を行った結果に基づいて、前記多値画像の方向を検知する方向検知手順と
を実行させるためのプログラム。 - 前記方向検知手順では、
前記文字領域の二値画像に基づいて前記文字領域が反転画像であるか否かを判断する判断手順と、
前記文字領域が反転画像であると判断された場合、前記二値画像の白黒成分を反転する反転処理手順と、
前記判断手順で反転画像であると判断されて前記反転処理手順で反転された後の文字領域の二値画像、あるいは前記判断手順で反転画像でないと判断されて反転処理されていない前記文字領域の二値画像に対して、前記OCR処理を行った結果に基づいて、前記多値画像の方向を検知する検知手順と
をさらに実行させることを特徴とする請求項11に記載のプログラム。 - 前記タイル画像生成手順では、前記第2しきい値として複数の異なるしきい値をそれぞれ用いることにより複数のタイル画像を生成し、
前記文字領域抽出手順では、前記生成された複数のタイル画像それぞれから前記画素の固まりを抽出し、それぞれから抽出した画素の固まりの外接矩形が重複している面積に基づいて前記外接矩形のスコアを求め、所定しきい値以上のスコアとなった外接矩形に基づいて前記文字領域の座標を抽出する
ことを特徴とする請求項11記載のプログラム。 - 前記タイル画像生成手順では、前記生成された第1の二値画像において、前記複数の画素からなる矩形の領域ごとに、当該領域の少なくとも1ラインに1の像域フラグが第3しきい値以上存在すれば1を付与し、それ以外は0を付与することによって、当該矩形の領域それぞれを1画素とみなして1または0の画素値が付与されたタイル画像を生成する
ことを特徴とする請求項11記載のプログラム。 - 前記文字領域抽出手順では、前記タイル画像をメッシュ状に分割し、分割されたメッシュ状の領域内に含まれる前記外接矩形に基づいて前記メッシュ状領域のスコアを求め、前記所定しきい値以上のスコアとなった外接矩形と前記メッシュ状領域のスコアとに基づいて、前記文字領域の座標を抽出することを特徴とする請求項13に記載のプログラム。
- 請求項11から15までのいずれか1項に記載のプログラムを格納することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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