JP4122703B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像を文字認識等のために２値化する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像を読み取って文字認識を行う文字認識装置は、カラー画像をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色に分解して読み取るカラーセンサを有し、このカラーセンサから得られるＲ，Ｇ，Ｂのカラー信号に基づいて文字を構成する黒画素を抽出するように構成されていた。
【０００３】
このような文字認識装置では、カラーセンサから得られたＲ，Ｇ，Ｂのカラー信号の輝度値が、すべて所定の閾値よりも小さい場合に、黒色と判定して文字を構成する画素を抽出するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の文字認識装置では、次のような課題があった。
即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラー信号の輝度がすべて閾値よりも小さい画素を、文字画素と判定している。このため、例えば文字記入枠（または背景色）に暗い色またはくすんだ色が使用されている場合、文字記入枠（または背景色）が文字画素として検出されてノイズとなる場合があった。一方、文字記入枠の輝度に合わせて閾値を決定すると、読み取った文字にかすれが生じるという問題があった。
【０００５】
例えば、茶色で印刷された文字記入枠をカラーセンサで読み取った場合、Ｂのカラー信号の輝度が最も小さくなるので、この輝度に基づいて閾値が決定される。このような閾値を使用することにより、文字記入枠が検出されることがなくなる。しかし、文字記入枠が検出されないような小さな閾値を使用することにより、実際に記入された文字部分を確実に文字画素として検出することが困難になり、読み取られた文字にかすれが発生するという問題が生じることがあった。
【０００６】
本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、カラー信号に基づいて文字と背景の画素を確実に判別できる画像処理装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の内の第１の発明は、画像処理装置において、画像を構成する画素の赤色成分、緑色成分及び青色成分のカラー信号に基づいて、画素毎の彩度または明度を算出する画素情報算出手段と、前記画素情報算出手段で算出された彩度または明度に基づいて、各画素を文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類する画素領域分類手段と、前記画素領域分類手段で中間領域に分類された画素のカラー信号を、その画素を中心とする所定の範囲内に存在する文字領域または背景領域の画素のカラー信号と比較して、その差が閾値以下のときに該中間領域に分類された画素の領域を文字領域または背景領域に補正する画素領域補正手段とを備えている。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明における画素領域補正手段を、中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とするｍ×ｎ（但し、ｍ，ｎは複数）画素の窓を設定し、該窓の中に文字領域の画素が存在する場合に該文字領域の画素と着目画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素の領域を文字領域に補正する処理を、補正される中間領域の画素がなくなるまで順次繰り返して行うように構成している。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明における画素領域補正手段を、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とする８方向の放射線上に連続する中間領域の画素を検索し、検索された中間領域の画素及び該着目画素とこの着目画素に隣接する文字領域の画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素及び検索された中間領域の画素の領域を文字領域に補正する処理を、順次行うように構成している。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明における画素領域補正手段を、一定範囲内に存在する画素毎に、中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とするｍ×ｎ（但し、ｍ，ｎは複数）画素の窓を設定し、該窓の中に文字領域の画素が存在する場合に該文字領域の画素と着目画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素の領域を文字領域に補正し、補正した文字領域の線幅を算出する処理を、その算出した線幅が予め設定した条件を満たすまで順次繰り返して行うように構成している。
【００１１】
本発明によれば、以上のように画像処理装置を構成したので、次のような作用が行われる。
【００１２】
画素情報算出手段により、画像を構成する画素の赤色成分、緑色成分及び青色成分のカラー信号に基づいて、画素毎の彩度または明度が算出される。画素領域分類手段では、算出された彩度または明度に基づいて、各画素が文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類される。中間領域に分類された画素は、画素領域補正手段によって、その画素のカラー信号と、その画素を中心とする所定の範囲内に存在する文字領域または背景領域の画素のカラー信号とが比較され、その差が閾値以下のときに文字領域または背景領域に補正される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示す画像処理装置の構成図である。
この画像処理装置は、帳票を画素に分解して読み取り、各画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの輝度をカラー信号ｒ，ｇ，ｂとして出力する光電変換部１を有している。光電変換部１の出力側には、１画面分のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを格納するカラー画像メモリ２が接続されている。
【００１４】
カラー画像メモリ２には、画像情報算出手段（例えば、彩度算出部）３が接続されている。彩度算出部３は、カラー画像メモリ２に格納されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂに基づいて、次の（１）式によって彩度Ｓを算出するものである。
Ｓ＝｛（ｒ−ｇ）2 ＋（ｒ−ｂ）2 ＋（ｇ−ｂ）2 ｝／２ ・・・（１）
なお、ｒ，ｇ，ｂは、それぞれ０〜１の範囲に収まるように正規化された輝度値である。これにより、彩度Ｓは０から１の範囲内の値となる。
【００１５】
彩度算出部３で算出された彩度Ｓは、画素領域分類手段（例えば、領域分類部）４へ与えられるようになっている。領域分類部４は、各画素の領域を、文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類するものである。領域分類部４で分類された各画素の領域情報と、カラー画像メモリ２に格納されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、画素領域補正手段（例えば、文字領域判定部）１０に与えられるようになっている。
【００１６】
文字領域判定部１０は、領域分類部４から与えられた各画素の領域情報の内、中間領域に分類された画素を、文字領域または背景領域のいずれかに確定して２値化するものである。文字領域判定部１０は、イメージメモリ１１、中間領域検出部１２及び領域補正部１３で構成されている。
【００１７】
イメージメモリ１１は、画像を構成する画素毎の領域情報を格納するもので、領域分類部４で分類された各画素の領域情報が書き込まれると共に、領域補正部１３からの補正情報によって、その領域情報が補正されるようになっている。
【００１８】
中間領域検出部１２は、イメージメモリ１１中の中間領域の画素を検索して着目画素とし、この着目画素の位置に基づいてカラー画像メモリ２から着目画素とその周辺の一定範囲の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを読み出すものである。中間領域検出部１２で読み出された着目画素と、その周辺の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、領域補正部１３に与えられるようになっている。
【００１９】
領域補正部１３は、着目画素を中間領域から文字領域に補正するか否かを判定し、補正する場合にはイメージメモリ１１中の領域情報を書き替えるものである。具体的には、領域補正部１３において、着目画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂと、文字領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂが各成分毎に比較され、各成分の差が予め設定された閾値以下の時に、着目画素が文字領域に補正されるようになっている。
【００２０】
中間領域検出部１２によるイメージメモリ１１中の中間領域の画素の検索は、このイメージメモリ１１の先頭から末尾まで順番に、補正される着目画素が無くなるまで繰り返えして行われる。そして、最終的にイメージメモリ１１に書き込まれた領域情報が、２値化された出力信号ＯＵＴとして出力されるようになっている。
【００２１】
図２は、図１中の領域分類部４における処理の説明図である。図３は、図１中の文字領域判定部１０における処理範囲の説明図である。また、図４は、図１の動作を示すフローチャートである。以下、これらの図２〜図４を参照しつつ、図１の動作を説明する。
【００２２】
まず、図１中の光電変換部１が起動され、読み取り対象の帳票が走査され（図４のステップＳ１）、光電変換されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂが出力される。光電変換部１から出力されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、カラー画像メモリ２に格納される（ステップＳ２）。カラー画像メモリ２に格納された各画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、彩度算出部３によって順次読み出され、（１）式に従って彩度Ｓが算出される（ステップＳ３）。
【００２３】
彩度算出部３で算出された彩度Ｓは領域分類部４に与えられ、その画素が文字領域、中間領域、或いは背景領域のいずれに該当するかが判定される（ステップＳ４）。即ち、図２に示すように、彩度Ｓが０から閾値ＴＨ１の間にあれば文字領域、閾値ＴＨ１，ＴＨ２の間にあれば中間領域、閾値ＴＨ２から１の間にあれば背景領域と判定される。判定結果の領域情報は、画素毎にイメージメモリ１１に格納される（ステップＳ５）。
【００２４】
１画面分の画素の領域情報がすべてイメージメモリ１１に格納されると、このイメージメモリ１１の先頭が検索開始位置に設定され（ステップＳ６）、中間領域検出部１２が起動される。中間領域検出部１２によって、イメージメモリ１１に格納された画素の領域情報が先頭から順番に検索され、中間領域と判定された画素が、着目画素として検出される（ステップＳ７，Ｓ８）。中間領域検出部１２では、検出した着目画素の位置に基づいて、この着目画素を中心とする一定範囲の画素（ここでは、着目画素とそれに隣接する合計９個の画素）のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを、カラー画像メモリ２から読み出し領域補正部１３に与える。
【００２５】
領域補正部１３では、図３に示すように、着目画素周辺の所定範囲に、文字領域の画素が有るか否かが判定され（ステップＳ９）、有る場合にはその文字領域の画素と着目画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂの差が算出される（ステップＳ１０）。更に、カラー信号ｒ，ｇ，ｂの差は、閾値と比較され（ステップＳ１１）、この差が閾値よりも小さければ、着目画素の領域情報が文字領域に変更される（ステップＳ１２）。このような着目画素の検索と、検索された着目画素の領域補正処理は、イメージメモリ１１の最後の画素まで順番に行われる。最後の画素まで検索が完了すると、この画面検索中に着目画素の領域情報の変更が行われたか否かがチェックされる（ステップＳ１３）。
【００２６】
着目画素の変更が有った場合には、再度イメージメモリ１１の先頭から着目画素の検索とその領域補正処理が繰り返される（ステップＳ６〜Ｓ１３）。また、着目画素の変更が無かった場合には、イメージメモリ１１中に残った中間領域の画素の領域情報が背景領域に変更される（ステップＳ１４）。
【００２７】
これにより、イメージメモリ１１中の画素の領域情報は、文字領域と背景領域の２値となり、このイメージメモリ１１から２値化された出力信号ＯＵＴが出力される。
【００２８】
以上のように、この第１の実施形態の画像処理装置は、彩度に基づいて画素を文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類する領域分類部４と、中間領域の画素をその周辺の文字領域の画素のカラー信号と比較して、その比較結果に基づいて文字領域に補正する文字領域判定部１０を有している。これにより、文字の払いの部分のように、文字を構成する画素の濃度が徐々に薄くなるような場合でも、文字画素と背景画素を判別して確実に文字を検出することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチャートであり、図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００３０】
この図５のフローチャートに対応する画像処理装置の構成は、図１とほぼ同様であり、図１中の中間領域検出部１２と領域補正部１３に代えて、機能が若干異なる中間領域検出部１２Ａと領域補正部１３Ａを設けたものである。
【００３１】
即ち、中間領域検出部１２Ａは、イメージメモリ１１内を走査し、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として検出するものである。更に、中間領域検出部１２Ａは、検出した着目画素を中心として、縦、横、斜めの８方向の放射線上に、連続する中間領域の画素を検索して、検出した中間領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂをカラー画像メモリ２から読み出して領域補正部１３Ａに与える機能を有している。
【００３２】
領域補正部１３Ａは、中間領域検出部１２Ａから与えられた中間領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂと、着目画素に隣接する文字領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂとの差に従って、この中間領域の画素の領域情報を文字領域に補正するか否かを決定する機能を有している。その他の構成は、図１と同様である。
【００３３】
図６は、図５中のステップＳ９Ａの処理の説明図である。以下、この図６を参照しつつ、図５に基づく処理を説明する。
【００３４】
帳票１画面分の画像が読み取られ（ステップＳ１）、読み取られたカラー信号ｒ，ｇ，ｂがカラー画像メモリ２に格納され（ステップＳ２）、画素毎に彩度Ｓが算出されて（ステップＳ３）、文字、中間或いは背景の領域のいずれかに分類される（ステップＳ４）。画素毎の領域情報がすべてイメージメモリ１１に格納された後（ステップＳ５）、このイメージメモリ１１の先頭が検索開始位置として設定される（ステップＳ６）。
【００３５】
この後、中間領域検出部１２Ａが起動され、イメージメモリ１１に格納された画素の領域情報が先頭から順番に検索され、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素が、着目画素として検出される（ステップＳ７，Ｓ８）。更に、中間領域検出部１２Ａによって、検出した着目画素を中心として、縦、横、斜めの８方向の放射線上に、連続する中間領域の画素があるか否かが検索される（ステップＳ９Ａ）。着目画素に連続する中間領域の画素があれば、着目画素を含むこれらの中間領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂがカラー画像メモリ２から読み出され、領域補正部１３Ａに与えられる。
【００３６】
例えば、図６に示すように、位置（Ｘ６，Ｙ１）の文字領域の画素に隣接する位置（Ｘ５，Ｙ１）の画素が着目画素として検出され、この着目画素の斜め左下に連続する位置（Ｘ４，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３），（Ｘ２，Ｙ４）の中間領域の画素と、着目画素の下に連続する位置（Ｘ５，Ｙ２）の中間領域の画素が、領域補正対象の画素として検索される。そして、これらの画素位置のカラー信号ｒ，ｇ，ｂがカラー画像メモリ２から読み出され、領域補正部１３Ａに与えられる。
【００３７】
領域補正部１３Ａでは、中間領域検出部１２Ａによってカラー画像メモリ２から読み出された中間領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂと、文字領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂの差が算出される（ステップＳ１０Ａ）。算出されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂの差は、予め設定された閾値と比較され（ステップＳ１１）、その差が閾値よりも小さければ、該当する着目画素及び中間領域の画素の分類が文字領域に変更される（ステップＳ１２Ａ）。
【００３８】
このような着目画素及びこれに連続する中間領域の画素の検索と、それらの画素の領域補正処理が、イメージメモリ１１の最後の画素まで行われた後、このイメージメモリ１１に残った中間領域の画素の領域情報が背景領域に変更される（ステップＳ１４）。
【００３９】
これにより、イメージメモリ１１中の画素の領域情報は、文字領域と背景領域の２値となり、このイメージメモリ１１から２値化された出力信号ＯＵＴが出力される。
【００４０】
以上のように、この第２の実施形態の画像処理装置は、彩度に基づいて画素を文字領域、中間領域、及び背景領域のいずれかに分類する領域分類部４と、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を検出し、そこから８方向の放射線上に連続する中間領域の画素のカラー信号を、文字領域の画素のカラー信号と比較して、その比較結果に基づいて文字領域に補正する文字領域判定部１０を有している。これにより、第１の実施形態と同様の利点に加えて、画面を１度走査するだけで全画素の補正が可能になり、処理時間が短縮できる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態を示す画像処理装置の構成図であり、図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４２】
この画像処理装置は、図１の画像処理装置における文字領域判定部１０に代えて、機能の異なる文字領域判定部２０を設けている。
【００４３】
文字領域判定部２０は、領域分類部４によって中間領域に分類された画素を、１文字単位に文字領域または背景領域のいずれかに確定して２値化するものである。文字領域判定部２０は、イメージメモリ２１、文字切出部２２、パンタメモリ２３、線幅算出部２４、中間領域検出部２５、及び領域補正部２６で構成されている。
【００４４】
イメージメモリ２１は、画像を構成する各画素の領域情報を格納するものである。文字切出部２２は、イメージメモリ２１に格納された画素の領域情報を、１文字単位に切り出すものである。パタンメモリ２３は、文字切出部２２で切り出された１文字分の画素の領域情報を格納すると共に、領域補正部２６からの補正情報によってその領域情報が補正されるようになっている。
【００４５】
線幅算出部２４は、パタンメモリ２３に格納された１文字分の画素の領域情報に基づいて、その文字を構成する線の幅を算出して、線幅が所定の範囲にあるか否かを判定するものである。中間領域検出部２５は、パタンメモリ２３中の中間領域の画素を検索して着目画素とし、この着目画素の位置に基づいてカラー画像メモリ２から着目画素と、その周辺の一定範囲の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを読み出すものである。中間領域検出部２５で読み出された、着目画素とその周辺の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、領域補正部２６に与えられるようになっている。
【００４６】
領域補正部２６は、着目画素を中間領域から文字領域に補正するか否かを判定し、補正する場合にはパタンメモリ２３中の領域情報を書き替えるものである。具体的には、領域補正部２６において、着目画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂと文字領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂが各成分毎に比較され、各成分の差が予め設定された閾値以下の時に、着目画素が文字領域に補正されるようになっている。
【００４７】
図８は、図７の動作を示すフローチャートである。以下、この図８を参照しつつ、図７の動作を説明する。
【００４８】
図７中の光電変換部１が起動され、読み取り対象の帳票が走査されて読み取られ、カラー信号ｒ，ｇ，ｂがカラー画像メモリ２に格納される（図４のステップＳ１，Ｓ２）。カラー画像メモリ２に格納された各画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、彩度算出部３によって順次読み出され、彩度Ｓが算出されて領域分類部４に与えられ、その画素が文字領域、中間領域、或いは背景領域のいずれかに分類される（ステップＳ３，Ｓ４）。分類された領域情報は、画素毎にイメージメモリ２１に格納される（ステップＳ５）。
【００４９】
１画面分の画素の領域情報がイメージメモリ２１に格納されると、文字切出部２２が起動され、１文字分の領域情報が切り出されてパタンメモリ２３に格納される（ステップＳ２１）。次に、イメージメモリ２３の先頭が検索開始位置に設定され（ステップＳ２３）、中間領域検出部２５が起動される。更に、中間領域検出部２５によって、パタンメモリ２３に格納された画素の領域情報が先頭から順番に検索され、中間領域と判定された画素が、着目画素として検出される（ステップＳ２４，Ｓ２５）。中間領域検出部２５では、検出した着目画素の位置に基づいて、この着目画素を中心とする一定範囲の画素（ここでは、着目画素とそれに隣接する合計９個の画素）のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを、カラー画像メモリ２から読み出し領域補正部２６に与える。
【００５０】
領域補正部２６では、着目画素周辺の所定範囲に、文字領域の画素が有るか否かが判定され（ステップＳ２６）、有る場合にはその文字領域の画素と着目画素とのカラー信号ｒ，ｇ，ｂの差が算出される（ステップＳ２７）。そして、カラー信号ｒ，ｇ，ｂの差が閾値と比較され（ステップＳ２８）、その差が閾値よりも小さければ、着目画素の領域情報が文字領域に変更される（ステップＳ２９）。このような着目画素の検索と、その着目画素の領域補正処理は、パタンメモリ２３の最後の画素まで順番に行われる。
【００５１】
文字メモリ２３中の着目画素の検索が完了すると（ステップＳ２５）、線幅検出部２４が起動され、この文字メモリ２３内の画素の領域情報に基づいて、文字領域の線の幅が算出される（ステップＳ３０）。算出された線幅は、所定の範囲内に収まっているか否かが判定され（ステップＳ３１）、所定の範囲外であれば、再び中間領域検出部２５及び領域補正部２６により、着目画素の検索と検索された着目画素の領域補正処理（ステップＳ２３〜Ｓ３１）が繰り返される。
【００５２】
線幅が所定の範囲内に収まっていれば、パタンメモリ２３中に残った中間領域の画素の領域情報が背景領域に変更される（ステップＳ３２）。これにより、パタンメモリ２３中の画素の領域情報は、文字領域と背景領域の２値となり、このパタンメモリ２３から２値化された１文字分の出力信号ＯＵＴが出力される。
【００５３】
更に、同様の処理が次の１文字分に対して行われ、全文字に対する処理が完了した時点で（ステップＳ２２）、この画像処理装置の動作が終了する。
【００５４】
以上のように、この第３の実施形態の画像処理装置は、１文字毎に第１の実施形態と同様の文字領域検出処理を行う文字領域判定部２０を有している。これにより、背景色が文字毎に異なっていても、確実に文字を検出することができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
【００５６】
（ａ） 彩度算出部３における彩度Ｓの算出式は（１）式に限定されない。例えば次の（２），（３）式等を使用しても良い。
Ｓ＝（｜ｒ−ｇ｜＋｜ｒ−ｂ｜＋｜ｇ−ｂ｜）／２ ・・・（２）
Ｓ＝｛（ｒ−ｇ）2 ＋（ｒ−ｂ）2 ＋（ｇ−ｂ）2 ｝1/2 ・・・（３）
【００５７】
（ｂ） 彩度算出部３に代えて、例えば次の（４）式で明度Ｌを算出する明度算出部を設けても良い。
Ｌ＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）／３ ・・・（４）
【００５８】
（ｃ） 図１中の文字領域判定部１０では、図３に示すように着目画素の周囲の８個の画素を処理範囲としているが、着目画素を中心とするｍ×ｎ画素を処理範囲としても良い。
【００５９】
（ｄ） 例えば、図４のステップＳ７〜Ｓ１２では、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として、この着目画素と文字領域の画素のカラー信号の差が閾値以下のときに、この着目画素の領域を文字領域に変更するようにしている。これとは逆に、背景領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として、この着目画素と背景領域の画素のカラー信号の差が閾値以下のときに、この着目画素の領域を背景領域に変更するようにしても良い。
【００６０】
（ｅ） 文字領域判定部１０，２０は、文字領域と背景領域に２値化した補正結果を出力するように構成しているが、文字領域の画素を明度（グレー画像）で出力するようにしても良い。これにより、例えば、この画像処理装置の出力信号を使用して文字認識を行う文字認識装置側で、閾値を設定して認識精度を向上させることができる場合がある。
【００６１】
（ｆ） 図７中の文字領域判定部２０では、文字切出部２２によってイメージメモリ２１から１文字単位に画素を切り出して領域の補正をするように構成しているが、文字の境界に関係なく一定範囲の画素を切り出して領域の補正をするようにしても良い。
【００６２】
（ｇ） 図１及び図７は、説明の都合上、各処理機能を有する個別の処理部で構成しているが、実際にはコンピュータを用いてプログラムで処理することが一般的である。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、第１及び第２の発明によれば、彩度または明度に基づいて画素を文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類する画素領域分類手段と、中間領域に分類された画素のカラー信号を、その画素を中心とする所定の範囲内に存在する文字領域または背景領域の画素のカラー信号と比較して、その差が閾値以下のときに文字領域または背景領域に補正する画素領域補正手段を有している。これにより、中間領域の画素を適切に、文字領域または背景領域に分類し直すことが可能になり、文字と背景の画素を確実に判別することができる。
【００６４】
第３の発明によれば、画素領域補正手段において、着目画素を中心とする８方向の放射線上に連続する中間領域の画素を検索し、検索された中間領域の画素を文字領域または背景領域に補正するようにしている。これにより、第２の発明よりも短時間で同様の効果を得ることができる。
【００６５】
第４の発明によれば、画素領域補正手段において、一定範囲（例えば１文字）に存在する画素毎に、中間領域の画素を文字領域または背景領域に補正し、補正した文字領域の線幅が設定条件を満たすまで、その補正処理を繰り返すようにしている。これにより、複数の背景色や文字色が混在している帳票でも、文字と背景の画素を確実に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す画像処理装置の構成図である。
【図２】図１中の領域分類部４における処理の説明図である。
【図３】図１中の文字領域判定部１０における処理範囲の説明図である。
【図４】図１の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】図５中のステップＳ９Ａの処理の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す画像処理装置の構成図である。
【図８】図７の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 光電変換部
２ カラー画像メモリ
３ 彩度算出部
４ 領域分類部
１０，２０ 文字領域判定部
１１，２１ イメージメモリ
１２，２５ 中間領域検出部
１３，２６ 領域補正部部
２２ 文字切出部
２３ パタンメモリ
２４ 線幅算出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像を文字認識等のために２値化する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像を読み取って文字認識を行う文字認識装置は、カラー画像をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色に分解して読み取るカラーセンサを有し、このカラーセンサから得られるＲ，Ｇ，Ｂのカラー信号に基づいて文字を構成する黒画素を抽出するように構成されていた。
【０００３】
このような文字認識装置では、カラーセンサから得られたＲ，Ｇ，Ｂのカラー信号の輝度値が、すべて所定の閾値よりも小さい場合に、黒色と判定して文字を構成する画素を抽出するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の文字認識装置では、次のような課題があった。
即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラー信号の輝度がすべて閾値よりも小さい画素を、文字画素と判定している。このため、例えば文字記入枠（または背景色）に暗い色またはくすんだ色が使用されている場合、文字記入枠（または背景色）が文字画素として検出されてノイズとなる場合があった。一方、文字記入枠の輝度に合わせて閾値を決定すると、読み取った文字にかすれが生じるという問題があった。
【０００５】
例えば、茶色で印刷された文字記入枠をカラーセンサで読み取った場合、Ｂのカラー信号の輝度が最も小さくなるので、この輝度に基づいて閾値が決定される。このような閾値を使用することにより、文字記入枠が検出されることがなくなる。しかし、文字記入枠が検出されないような小さな閾値を使用することにより、実際に記入された文字部分を確実に文字画素として検出することが困難になり、読み取られた文字にかすれが発生するという問題が生じることがあった。
【０００６】
本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、カラー信号に基づいて文字と背景の画素を確実に判別できる画像処理装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の内の第１の発明は、画像処理装置において、画像を構成する画素の赤色成分、緑色成分及び青色成分のカラー信号に基づいて、画素毎の彩度または明度を算出する画素情報算出手段と、前記画素情報算出手段で算出された彩度または明度に基づいて、各画素を文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類する画素領域分類手段と、前記画素領域分類手段で中間領域に分類された画素のカラー信号を、その画素を中心とする所定の範囲内に存在する文字領域または背景領域の画素のカラー信号と比較して、その差が閾値以下のときに該中間領域に分類された画素の領域を文字領域または背景領域に補正する画素領域補正手段とを備えている。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明における画素領域補正手段を、中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とするｍ×ｎ（但し、ｍ，ｎは複数）画素の窓を設定し、該窓の中に文字領域の画素が存在する場合に該文字領域の画素と着目画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素の領域を文字領域に補正する処理を、補正される中間領域の画素がなくなるまで順次繰り返して行うように構成している。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明における画素領域補正手段を、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とする８方向の放射線上に連続する中間領域の画素を検索し、検索された中間領域の画素及び該着目画素とこの着目画素に隣接する文字領域の画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素及び検索された中間領域の画素の領域を文字領域に補正する処理を、順次行うように構成している。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明における画素領域補正手段を、一定範囲内に存在する画素毎に、中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とするｍ×ｎ（但し、ｍ，ｎは複数）画素の窓を設定し、該窓の中に文字領域の画素が存在する場合に該文字領域の画素と着目画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素の領域を文字領域に補正し、補正した文字領域の線幅を算出する処理を、その算出した線幅が予め設定した条件を満たすまで順次繰り返して行うように構成している。
【００１１】
本発明によれば、以上のように画像処理装置を構成したので、次のような作用が行われる。
【００１２】
画素情報算出手段により、画像を構成する画素の赤色成分、緑色成分及び青色成分のカラー信号に基づいて、画素毎の彩度または明度が算出される。画素領域分類手段では、算出された彩度または明度に基づいて、各画素が文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類される。中間領域に分類された画素は、画素領域補正手段によって、その画素のカラー信号と、その画素を中心とする所定の範囲内に存在する文字領域または背景領域の画素のカラー信号とが比較され、その差が閾値以下のときに文字領域または背景領域に補正される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示す画像処理装置の構成図である。
この画像処理装置は、帳票を画素に分解して読み取り、各画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの輝度をカラー信号ｒ，ｇ，ｂとして出力する光電変換部１を有している。光電変換部１の出力側には、１画面分のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを格納するカラー画像メモリ２が接続されている。
【００１４】
カラー画像メモリ２には、画像情報算出手段（例えば、彩度算出部）３が接続されている。彩度算出部３は、カラー画像メモリ２に格納されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂに基づいて、次の（１）式によって彩度Ｓを算出するものである。
Ｓ＝｛（ｒ−ｇ）2 ＋（ｒ−ｂ）2 ＋（ｇ−ｂ）2 ｝／２ ・・・（１）
なお、ｒ，ｇ，ｂは、それぞれ０〜１の範囲に収まるように正規化された輝度値である。これにより、彩度Ｓは０から１の範囲内の値となる。
【００１５】
彩度算出部３で算出された彩度Ｓは、画素領域分類手段（例えば、領域分類部）４へ与えられるようになっている。領域分類部４は、各画素の領域を、文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類するものである。領域分類部４で分類された各画素の領域情報と、カラー画像メモリ２に格納されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、画素領域補正手段（例えば、文字領域判定部）１０に与えられるようになっている。
【００１６】
文字領域判定部１０は、領域分類部４から与えられた各画素の領域情報の内、中間領域に分類された画素を、文字領域または背景領域のいずれかに確定して２値化するものである。文字領域判定部１０は、イメージメモリ１１、中間領域検出部１２及び領域補正部１３で構成されている。
【００１７】
イメージメモリ１１は、画像を構成する画素毎の領域情報を格納するもので、領域分類部４で分類された各画素の領域情報が書き込まれると共に、領域補正部１３からの補正情報によって、その領域情報が補正されるようになっている。
【００１８】
中間領域検出部１２は、イメージメモリ１１中の中間領域の画素を検索して着目画素とし、この着目画素の位置に基づいてカラー画像メモリ２から着目画素とその周辺の一定範囲の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを読み出すものである。中間領域検出部１２で読み出された着目画素と、その周辺の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、領域補正部１３に与えられるようになっている。
【００１９】
領域補正部１３は、着目画素を中間領域から文字領域に補正するか否かを判定し、補正する場合にはイメージメモリ１１中の領域情報を書き替えるものである。具体的には、領域補正部１３において、着目画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂと、文字領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂが各成分毎に比較され、各成分の差が予め設定された閾値以下の時に、着目画素が文字領域に補正されるようになっている。
【００２０】
中間領域検出部１２によるイメージメモリ１１中の中間領域の画素の検索は、このイメージメモリ１１の先頭から末尾まで順番に、補正される着目画素が無くなるまで繰り返えして行われる。そして、最終的にイメージメモリ１１に書き込まれた領域情報が、２値化された出力信号ＯＵＴとして出力されるようになっている。
【００２１】
図２は、図１中の領域分類部４における処理の説明図である。図３は、図１中の文字領域判定部１０における処理範囲の説明図である。また、図４は、図１の動作を示すフローチャートである。以下、これらの図２〜図４を参照しつつ、図１の動作を説明する。
【００２２】
まず、図１中の光電変換部１が起動され、読み取り対象の帳票が走査され（図４のステップＳ１）、光電変換されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂが出力される。光電変換部１から出力されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、カラー画像メモリ２に格納される（ステップＳ２）。カラー画像メモリ２に格納された各画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、彩度算出部３によって順次読み出され、（１）式に従って彩度Ｓが算出される（ステップＳ３）。
【００２３】
彩度算出部３で算出された彩度Ｓは領域分類部４に与えられ、その画素が文字領域、中間領域、或いは背景領域のいずれに該当するかが判定される（ステップＳ４）。即ち、図２に示すように、彩度Ｓが０から閾値ＴＨ１の間にあれば文字領域、閾値ＴＨ１，ＴＨ２の間にあれば中間領域、閾値ＴＨ２から１の間にあれば背景領域と判定される。判定結果の領域情報は、画素毎にイメージメモリ１１に格納される（ステップＳ５）。
【００２４】
１画面分の画素の領域情報がすべてイメージメモリ１１に格納されると、このイメージメモリ１１の先頭が検索開始位置に設定され（ステップＳ６）、中間領域検出部１２が起動される。中間領域検出部１２によって、イメージメモリ１１に格納された画素の領域情報が先頭から順番に検索され、中間領域と判定された画素が、着目画素として検出される（ステップＳ７，Ｓ８）。中間領域検出部１２では、検出した着目画素の位置に基づいて、この着目画素を中心とする一定範囲の画素（ここでは、着目画素とそれに隣接する合計９個の画素）のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを、カラー画像メモリ２から読み出し領域補正部１３に与える。
【００２５】
領域補正部１３では、図３に示すように、着目画素周辺の所定範囲に、文字領域の画素が有るか否かが判定され（ステップＳ９）、有る場合にはその文字領域の画素と着目画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂの差が算出される（ステップＳ１０）。更に、カラー信号ｒ，ｇ，ｂの差は、閾値と比較され（ステップＳ１１）、この差が閾値よりも小さければ、着目画素の領域情報が文字領域に変更される（ステップＳ１２）。このような着目画素の検索と、検索された着目画素の領域補正処理は、イメージメモリ１１の最後の画素まで順番に行われる。最後の画素まで検索が完了すると、この画面検索中に着目画素の領域情報の変更が行われたか否かがチェックされる（ステップＳ１３）。
【００２６】
着目画素の変更が有った場合には、再度イメージメモリ１１の先頭から着目画素の検索とその領域補正処理が繰り返される（ステップＳ６〜Ｓ１３）。また、着目画素の変更が無かった場合には、イメージメモリ１１中に残った中間領域の画素の領域情報が背景領域に変更される（ステップＳ１４）。
【００２７】
これにより、イメージメモリ１１中の画素の領域情報は、文字領域と背景領域の２値となり、このイメージメモリ１１から２値化された出力信号ＯＵＴが出力される。
【００２８】
以上のように、この第１の実施形態の画像処理装置は、彩度に基づいて画素を文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類する領域分類部４と、中間領域の画素をその周辺の文字領域の画素のカラー信号と比較して、その比較結果に基づいて文字領域に補正する文字領域判定部１０を有している。これにより、文字の払いの部分のように、文字を構成する画素の濃度が徐々に薄くなるような場合でも、文字画素と背景画素を判別して確実に文字を検出することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチャートであり、図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００３０】
この図５のフローチャートに対応する画像処理装置の構成は、図１とほぼ同様であり、図１中の中間領域検出部１２と領域補正部１３に代えて、機能が若干異なる中間領域検出部１２Ａと領域補正部１３Ａを設けたものである。
【００３１】
即ち、中間領域検出部１２Ａは、イメージメモリ１１内を走査し、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として検出するものである。更に、中間領域検出部１２Ａは、検出した着目画素を中心として、縦、横、斜めの８方向の放射線上に、連続する中間領域の画素を検索して、検出した中間領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂをカラー画像メモリ２から読み出して領域補正部１３Ａに与える機能を有している。
【００３２】
領域補正部１３Ａは、中間領域検出部１２Ａから与えられた中間領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂと、着目画素に隣接する文字領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂとの差に従って、この中間領域の画素の領域情報を文字領域に補正するか否かを決定する機能を有している。その他の構成は、図１と同様である。
【００３３】
図６は、図５中のステップＳ９Ａの処理の説明図である。以下、この図６を参照しつつ、図５に基づく処理を説明する。
【００３４】
帳票１画面分の画像が読み取られ（ステップＳ１）、読み取られたカラー信号ｒ，ｇ，ｂがカラー画像メモリ２に格納され（ステップＳ２）、画素毎に彩度Ｓが算出されて（ステップＳ３）、文字、中間或いは背景の領域のいずれかに分類される（ステップＳ４）。画素毎の領域情報がすべてイメージメモリ１１に格納された後（ステップＳ５）、このイメージメモリ１１の先頭が検索開始位置として設定される（ステップＳ６）。
【００３５】
この後、中間領域検出部１２Ａが起動され、イメージメモリ１１に格納された画素の領域情報が先頭から順番に検索され、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素が、着目画素として検出される（ステップＳ７，Ｓ８）。更に、中間領域検出部１２Ａによって、検出した着目画素を中心として、縦、横、斜めの８方向の放射線上に、連続する中間領域の画素があるか否かが検索される（ステップＳ９Ａ）。着目画素に連続する中間領域の画素があれば、着目画素を含むこれらの中間領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂがカラー画像メモリ２から読み出され、領域補正部１３Ａに与えられる。
【００３６】
例えば、図６に示すように、位置（Ｘ６，Ｙ１）の文字領域の画素に隣接する位置（Ｘ５，Ｙ１）の画素が着目画素として検出され、この着目画素の斜め左下に連続する位置（Ｘ４，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３），（Ｘ２，Ｙ４）の中間領域の画素と、着目画素の下に連続する位置（Ｘ５，Ｙ２）の中間領域の画素が、領域補正対象の画素として検索される。そして、これらの画素位置のカラー信号ｒ，ｇ，ｂがカラー画像メモリ２から読み出され、領域補正部１３Ａに与えられる。
【００３７】
領域補正部１３Ａでは、中間領域検出部１２Ａによってカラー画像メモリ２から読み出された中間領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂと、文字領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂの差が算出される（ステップＳ１０Ａ）。算出されたカラー信号ｒ，ｇ，ｂの差は、予め設定された閾値と比較され（ステップＳ１１）、その差が閾値よりも小さければ、該当する着目画素及び中間領域の画素の分類が文字領域に変更される（ステップＳ１２Ａ）。
【００３８】
このような着目画素及びこれに連続する中間領域の画素の検索と、それらの画素の領域補正処理が、イメージメモリ１１の最後の画素まで行われた後、このイメージメモリ１１に残った中間領域の画素の領域情報が背景領域に変更される（ステップＳ１４）。
【００３９】
これにより、イメージメモリ１１中の画素の領域情報は、文字領域と背景領域の２値となり、このイメージメモリ１１から２値化された出力信号ＯＵＴが出力される。
【００４０】
以上のように、この第２の実施形態の画像処理装置は、彩度に基づいて画素を文字領域、中間領域、及び背景領域のいずれかに分類する領域分類部４と、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を検出し、そこから８方向の放射線上に連続する中間領域の画素のカラー信号を、文字領域の画素のカラー信号と比較して、その比較結果に基づいて文字領域に補正する文字領域判定部１０を有している。これにより、第１の実施形態と同様の利点に加えて、画面を１度走査するだけで全画素の補正が可能になり、処理時間が短縮できる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態を示す画像処理装置の構成図であり、図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４２】
この画像処理装置は、図１の画像処理装置における文字領域判定部１０に代えて、機能の異なる文字領域判定部２０を設けている。
【００４３】
文字領域判定部２０は、領域分類部４によって中間領域に分類された画素を、１文字単位に文字領域または背景領域のいずれかに確定して２値化するものである。文字領域判定部２０は、イメージメモリ２１、文字切出部２２、パンタメモリ２３、線幅算出部２４、中間領域検出部２５、及び領域補正部２６で構成されている。
【００４４】
イメージメモリ２１は、画像を構成する各画素の領域情報を格納するものである。文字切出部２２は、イメージメモリ２１に格納された画素の領域情報を、１文字単位に切り出すものである。パタンメモリ２３は、文字切出部２２で切り出された１文字分の画素の領域情報を格納すると共に、領域補正部２６からの補正情報によってその領域情報が補正されるようになっている。
【００４５】
線幅算出部２４は、パタンメモリ２３に格納された１文字分の画素の領域情報に基づいて、その文字を構成する線の幅を算出して、線幅が所定の範囲にあるか否かを判定するものである。中間領域検出部２５は、パタンメモリ２３中の中間領域の画素を検索して着目画素とし、この着目画素の位置に基づいてカラー画像メモリ２から着目画素と、その周辺の一定範囲の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを読み出すものである。中間領域検出部２５で読み出された、着目画素とその周辺の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、領域補正部２６に与えられるようになっている。
【００４６】
領域補正部２６は、着目画素を中間領域から文字領域に補正するか否かを判定し、補正する場合にはパタンメモリ２３中の領域情報を書き替えるものである。具体的には、領域補正部２６において、着目画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂと文字領域の画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂが各成分毎に比較され、各成分の差が予め設定された閾値以下の時に、着目画素が文字領域に補正されるようになっている。
【００４７】
図８は、図７の動作を示すフローチャートである。以下、この図８を参照しつつ、図７の動作を説明する。
【００４８】
図７中の光電変換部１が起動され、読み取り対象の帳票が走査されて読み取られ、カラー信号ｒ，ｇ，ｂがカラー画像メモリ２に格納される（図４のステップＳ１，Ｓ２）。カラー画像メモリ２に格納された各画素のカラー信号ｒ，ｇ，ｂは、彩度算出部３によって順次読み出され、彩度Ｓが算出されて領域分類部４に与えられ、その画素が文字領域、中間領域、或いは背景領域のいずれかに分類される（ステップＳ３，Ｓ４）。分類された領域情報は、画素毎にイメージメモリ２１に格納される（ステップＳ５）。
【００４９】
１画面分の画素の領域情報がイメージメモリ２１に格納されると、文字切出部２２が起動され、１文字分の領域情報が切り出されてパタンメモリ２３に格納される（ステップＳ２１）。次に、イメージメモリ２３の先頭が検索開始位置に設定され（ステップＳ２３）、中間領域検出部２５が起動される。更に、中間領域検出部２５によって、パタンメモリ２３に格納された画素の領域情報が先頭から順番に検索され、中間領域と判定された画素が、着目画素として検出される（ステップＳ２４，Ｓ２５）。中間領域検出部２５では、検出した着目画素の位置に基づいて、この着目画素を中心とする一定範囲の画素（ここでは、着目画素とそれに隣接する合計９個の画素）のカラー信号ｒ，ｇ，ｂを、カラー画像メモリ２から読み出し領域補正部２６に与える。
【００５０】
領域補正部２６では、着目画素周辺の所定範囲に、文字領域の画素が有るか否かが判定され（ステップＳ２６）、有る場合にはその文字領域の画素と着目画素とのカラー信号ｒ，ｇ，ｂの差が算出される（ステップＳ２７）。そして、カラー信号ｒ，ｇ，ｂの差が閾値と比較され（ステップＳ２８）、その差が閾値よりも小さければ、着目画素の領域情報が文字領域に変更される（ステップＳ２９）。このような着目画素の検索と、その着目画素の領域補正処理は、パタンメモリ２３の最後の画素まで順番に行われる。
【００５１】
文字メモリ２３中の着目画素の検索が完了すると（ステップＳ２５）、線幅検出部２４が起動され、この文字メモリ２３内の画素の領域情報に基づいて、文字領域の線の幅が算出される（ステップＳ３０）。算出された線幅は、所定の範囲内に収まっているか否かが判定され（ステップＳ３１）、所定の範囲外であれば、再び中間領域検出部２５及び領域補正部２６により、着目画素の検索と検索された着目画素の領域補正処理（ステップＳ２３〜Ｓ３１）が繰り返される。
【００５２】
線幅が所定の範囲内に収まっていれば、パタンメモリ２３中に残った中間領域の画素の領域情報が背景領域に変更される（ステップＳ３２）。これにより、パタンメモリ２３中の画素の領域情報は、文字領域と背景領域の２値となり、このパタンメモリ２３から２値化された１文字分の出力信号ＯＵＴが出力される。
【００５３】
更に、同様の処理が次の１文字分に対して行われ、全文字に対する処理が完了した時点で（ステップＳ２２）、この画像処理装置の動作が終了する。
【００５４】
以上のように、この第３の実施形態の画像処理装置は、１文字毎に第１の実施形態と同様の文字領域検出処理を行う文字領域判定部２０を有している。これにより、背景色が文字毎に異なっていても、確実に文字を検出することができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
【００５６】
（ａ） 彩度算出部３における彩度Ｓの算出式は（１）式に限定されない。例えば次の（２），（３）式等を使用しても良い。
Ｓ＝（｜ｒ−ｇ｜＋｜ｒ−ｂ｜＋｜ｇ−ｂ｜）／２ ・・・（２）
Ｓ＝｛（ｒ−ｇ）2 ＋（ｒ−ｂ）2 ＋（ｇ−ｂ）2 ｝1/2 ・・・（３）
【００５７】
（ｂ） 彩度算出部３に代えて、例えば次の（４）式で明度Ｌを算出する明度算出部を設けても良い。
Ｌ＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）／３ ・・・（４）
【００５８】
（ｃ） 図１中の文字領域判定部１０では、図３に示すように着目画素の周囲の８個の画素を処理範囲としているが、着目画素を中心とするｍ×ｎ画素を処理範囲としても良い。
【００５９】
（ｄ） 例えば、図４のステップＳ７〜Ｓ１２では、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として、この着目画素と文字領域の画素のカラー信号の差が閾値以下のときに、この着目画素の領域を文字領域に変更するようにしている。これとは逆に、背景領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として、この着目画素と背景領域の画素のカラー信号の差が閾値以下のときに、この着目画素の領域を背景領域に変更するようにしても良い。
【００６０】
（ｅ） 文字領域判定部１０，２０は、文字領域と背景領域に２値化した補正結果を出力するように構成しているが、文字領域の画素を明度（グレー画像）で出力するようにしても良い。これにより、例えば、この画像処理装置の出力信号を使用して文字認識を行う文字認識装置側で、閾値を設定して認識精度を向上させることができる場合がある。
【００６１】
（ｆ） 図７中の文字領域判定部２０では、文字切出部２２によってイメージメモリ２１から１文字単位に画素を切り出して領域の補正をするように構成しているが、文字の境界に関係なく一定範囲の画素を切り出して領域の補正をするようにしても良い。
【００６２】
（ｇ） 図１及び図７は、説明の都合上、各処理機能を有する個別の処理部で構成しているが、実際にはコンピュータを用いてプログラムで処理することが一般的である。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、第１及び第２の発明によれば、彩度または明度に基づいて画素を文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類する画素領域分類手段と、中間領域に分類された画素のカラー信号を、その画素を中心とする所定の範囲内に存在する文字領域または背景領域の画素のカラー信号と比較して、その差が閾値以下のときに文字領域または背景領域に補正する画素領域補正手段を有している。これにより、中間領域の画素を適切に、文字領域または背景領域に分類し直すことが可能になり、文字と背景の画素を確実に判別することができる。
【００６４】
第３の発明によれば、画素領域補正手段において、着目画素を中心とする８方向の放射線上に連続する中間領域の画素を検索し、検索された中間領域の画素を文字領域または背景領域に補正するようにしている。これにより、第２の発明よりも短時間で同様の効果を得ることができる。
【００６５】
第４の発明によれば、画素領域補正手段において、一定範囲（例えば１文字）に存在する画素毎に、中間領域の画素を文字領域または背景領域に補正し、補正した文字領域の線幅が設定条件を満たすまで、その補正処理を繰り返すようにしている。これにより、複数の背景色や文字色が混在している帳票でも、文字と背景の画素を確実に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す画像処理装置の構成図である。
【図２】図１中の領域分類部４における処理の説明図である。
【図３】図１中の文字領域判定部１０における処理範囲の説明図である。
【図４】図１の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】図５中のステップＳ９Ａの処理の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す画像処理装置の構成図である。
【図８】図７の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 光電変換部
２ カラー画像メモリ
３ 彩度算出部
４ 領域分類部
１０，２０ 文字領域判定部
１１，２１ イメージメモリ
１２，２５ 中間領域検出部
１３，２６ 領域補正部部
２２ 文字切出部
２３ パタンメモリ
２４ 線幅算出部
Claims (4)
- 画像を構成する画素の赤色成分、緑色成分及び青色成分のカラー信号に基づいて、画素毎の彩度または明度を算出する画素情報算出手段と、
前記画素情報算出手段で算出された彩度または明度に基づいて、各画素を文字領域、中間領域または背景領域のいずれかに分類する画素領域分類手段と、
前記画素領域分類手段で中間領域に分類された画素のカラー信号を、その画素を中心とする所定の範囲内に存在する文字領域または背景領域の画素のカラー信号と比較して、その差が閾値以下のときに該中間領域に分類された画素の領域を文字領域または背景領域に補正する画素領域補正手段とを、
備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記画素領域補正手段は、中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とするｍ×ｎ（但し、ｍ，ｎは複数）画素の窓を設定し、該窓の中に文字領域の画素が存在する場合に該文字領域の画素と着目画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素の領域を文字領域に補正する処理を、補正される中間領域の画素がなくなるまで順次繰り返して行うように構成したことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
- 前記画素領域補正手段は、文字領域の画素に隣接する中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とする８方向の放射線上に連続する中間領域の画素を検索し、検索された中間領域の画素及び該着目画素とこの着目画素に隣接する文字領域の画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素及び検索された中間領域の画素の領域を文字領域に補正する処理を、順次行うように構成したことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
- 前記画素領域補正手段は、一定範囲内に存在する画素毎に、中間領域の画素を着目画素として該着目画素を中心とするｍ×ｎ（但し、ｍ，ｎは複数）画素の窓を設定し、該窓の中に文字領域の画素が存在する場合に該文字領域の画素と着目画素のカラー信号を比較し、その差が閾値以下のときに該着目画素の領域を文字領域に補正し、補正した文字領域の線幅を算出する処理を、その算出した線幅が予め設定した条件を満たすまで順次繰り返して行うように構成したことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000355370A JP4122703B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 画像処理装置 |
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