JP4491488B2 - 画像処理装置、画像読取装置、画像データ出力処理装置、および画像処理方法 - Google Patents
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Description
上記の構成によれば、画素値判定工程で上記2値画像データにおける注目画素が黒画素であるか白画素であるかを判定し、計数工程で上記2値画像データにおける注目画素に対して主走査方向の上流側に連続して存在する黒画素の数を計数する。そして、罫線画像データ生成工程では、上記2値画像データにおける上記注目画素が黒画素であって、かつこの注目画素に対応する上記計数値が予め設定しておいた主走査ラン判定閾値以上である場合に、この注目画素から主走査方向上流側に隣接する所定数の画素の画素値を黒画素に対応する画素値に補正して罫線画像データを生成する。
本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、OCR機能を備えたデジタル複合機に本発明を適用する場合の例について説明するが、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、原稿画像に含まれる罫線画像を抽出する画像処理装置であれば適用できる。
図2は、本実施形態にかかるデジタル複合機(画像形成装置)1の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、デジタル複合機1は、カラー画像入力装置2、カラー画像処理装置3、カラー画像出力装置4、通信装置5、および操作パネル6を備えている。
K’=f{min(c,m,y)}
C’=C−αK’
M’=M−αK’
Y’=Y−αK’ ・・・(1)
で表される。
図3は、圧縮処理部14の構成を表すブロック図である。この図に示すように、圧縮処理部14は、前景マスク抽出部31、前景色インデックス化処理部32、背景レイヤー生成部33、2値画像生成部34、および圧縮部35を備えている。
OCR処理部15は、図2に示したように、罫線抽出部41、罫線除去部42、および文字解析部43を備えている。
第1データ変換部(DMA→VIDEO変換部)51は、DMAインターフェースとVIDEOインターフェースとを備えている。そして、第1データ変換部51は、DMA制御部61から入力されるVENB(制御信号)に応じたタイミングで、前景2値画像記憶部(外部メモリ)M1に記憶されている前景レイヤーの2値画像(以下、BINIMGという)を上記DMAインターフェースにより読み出し、1ライン分の画像データを生成し、上記VIDEOインターフェースを介して罫線解析部53に備えられている副走査罫線抽出部62に出力する。
(a)HSYNC1(水平同期信号;各ライン開始信号(ライン先頭の無効区間を含む))、
(b)LENI1(ライン有効信号;H(=1)のときに画像転送が有効となり、L(=0)のときに画像転送が無効となる。HSYNC1信号の立上りエッジに同期して立上り/立下りを行う)、
(c)PENI1(画素有効信号;H(=1)の期間にBINIMGが第1データ変換部51から副走査罫線抽出部62に出力される。画素有効信号の立上り開始タイミングおよびH期間は、図示しないレジスタに対する設定により決定される)、
(d)BINIMG(上記した2値画像の画像データ)。
なお、第1データ変換部51から出力される上記各信号は、いずれも主制御部から罫線抽出部41に入力される基準クロック信号CLKに同期して動作している(LEN1信号はHSYNC1信号の立上りエッジに同期しているが、HSYNC1信号がCLK信号に同期しているため、LEN1信号もCLK信号同期となる)。
(a’)HSYNC2(水平同期信号;各ライン開始信号(ライン先頭の無効区間を含む))、
(b’)LENI2(ライン有効信号;H(=1)のときに画像転送が有効となり、L(=0)のときに画像転送が無効となる。HSYNC2信号の立上りエッジに同期して立上り/立下りを行う)、
(c’)PENI2(画素有効信号;H(=1)の期間にBINIMGが第2データ変換部52から主走査罫線抽出部63に出力される。画素有効信号の立上り開始タイミングおよびH期間は、図示しないレジスタに対する設定により決定される)、
(d’)BINIMG(上記した2値画像の画像データ)。
なお、第2データ変換部52から出力されるこれら各信号は、いずれも主制御部から罫線抽出部41に入力される基準クロック信号CLKに同期して動作している。
副走査罫線抽出部62は、第1データ変換部51から入力されたBINIMGにおける各画素の信号を解析し、副走査方向へのラン、すなわち副走査方向へ一定画素数以上連続するエッジ画素の有無を検出し、検出結果を示す情報を保持する。例えば、入力画像データが図7に示す2値画像である場合、白画像として表示されているエッジ検出画素のうち、画像中の矩形領域内に存在する3本の縦線VLが副走査方向へのランとして検出される。
副走査ラン判定部71は、第1データ変換部51からHSYNC1(水平同期信号)、LENI1(ライン有効信号)、PENI1(画素有効信号)、およびBINIMG(画像データ)を入力される。また、副走査ラン判定部71は、hcount_v[12:0]およびrunv_tmp[7:0]の各内部レジスタを有している。
RUNVアクセス制御部72は、副走査ラン判定部71からバッファアクセス命令を受けて、RUNVまたはRUNVHSTのどちらにアクセス命令を発行するかの決定、RUNVへのアクセスの場合にはRead(書き込み)アクセスまたはWrite(読み出し)アクセスの実行、RUNVHSTへのアクセスの場合にはRUNVHSTアクセス制御部73との間でアクセスに関連する情報の伝達を行う。
そして、アクセス選択信号BUFSELの値が0の場合(RUNVへのアクセスの場合)、デマルチプレクサ83はメモリアクセストリガ信号ACCREQ_VをRUNVバッファCE発生部84に出力する。一方、アクセス選択信号BUFSELの値が1の場合(RUNVHSTへのアクセスの場合)、デマルチプレクサ83は、RUNVHSTにメモリアクセストリガ信号ACCREQ_Vを出力する。
RUNVHSTアクセス制御部73は、副走査ラン判定部71からバッファアクセス命令を受けて、RUNVHSTに対するRead(書き込み)アクセスまたはWrite(読み出し)アクセスの実行を行う。また、RUNVHSTアクセス制御部73は、主走査罫線抽出部63からのバッファアクセス命令を受けてRUNVHSTに対するRead(書き込み)アクセスまたはWrite(読み出し)アクセスの実行を行う。
図11は、副走査罫線抽出部62による罫線抽出処理の一例を示す説明図であり、上段から順に処理対象のBENIMGデータ、先頭ラインから13ラインに対する処理が完了した時点でのRUNVへの格納値、およびこのときのRUNVHSTへの格納値を示している。なお、BENIMGデータ中の白抜きの四角印は非エッジ検出画素(画素値=)を示しており、黒塗りの四角印はエッジ検出画素(画素値=1)を示している。
run_v_h[7:0]=(600×5.0)/25.4
≒118
=0x76 ・・・(式1)
により算出すればよい。
主走査罫線抽出部63は、第2データ変換部52から入力されたBINIMGにおける各画素の信号を解析し、主走査方向へのラン、すなわち主走査方向へ一定画素数以上連続するエッジ画素の画像情報(イメージ)をライン毎に検出し、検出結果を示す情報を罫線情報補正部64に出力する。
フリップフロップ回路91は7段のフリップフロップからなり、第2データ変換部52から出力されたBINIMGを入力される。1段目のフリップフロップに入力されたある画素のBINIMGは、以降の画素のBINIMGが入力される毎に順次次のフリップフロップへと送られ、7段目のフリップフロップに送られたBINIMGはBINIMG_DELとして主走査ラン判定部94に出力される。また、1段目から6段目までのフリップフロップは、入力されたBINIMGを次段のフリップフロップとギャップ判定部92とに出力するようになっている。
ギャップ判定部92は、フリップフロップ回路91から入力される6画素分のBINIMGに基づいて、これら6画素が全て非エッジ検出画素であるか否かを判定し、判定結果を示す信号GAP_INFOを主走査ラン判定部94に出力する。すなわち、注目画素の先が罫線のギャップ(主走査ランのかすれ)であってラン自体は継続しているのか、あるいは注目画素の先でランが途切れ(主走査ランの終点)であるのかを判定する。したがって、主走査ラン判定部94には、注目画素のBINIMG_DELと、この注目画素の1画素先から6画素先までの各画素が全て非エッジ検出画素であるかの判定結果を示すGAP_INFOとが入力される。
n_gap[2:0]=1の場合、GAP_INFO=F1、
n_gap[2:0]=2の場合、GAP_INFO=F1|F2、
n_gap[2:0]=3の場合、GAP_INFO=F1|F2|F3、
n_gap[2:0]=4の場合、GAP_INFO=F1|F2|F3|F4、
n_gap[2:0]=5の場合、GAP_INFO=F1|F2|F3|F4|F5、
n_gap[2:0]=6の場合、GAP_INFO=F1|F2|F3|F4|F5|F6 ・・・(式2)
の処理を行う。なお、F1〜F6の値は、エッジ検出画素の場合には1となり、非エッジ検出画素の場合は0となる。また、n_gap[2:0]は、注目画素の何画素先までギャップ判定に用いるかを示す値であり、ユーザによって1≦n_gap[2:0]≦6の範囲内で任意に設定される。
ディレイ回路93a〜93cは、それぞれ、第2データ変換部52から主走査罫線抽出部63に入力されるHSYNC2、LENI2、およびPENI2を7クロック分ディレイさせて主走査ラン判定部94に出力する。
主走査ラン判定部94は、図12に示したように、内部レジスタ(主走査ラン判定部94の内部処理に用いられるレジスタ)として、hcount_h[12:0]、run_h[9:0]、inline_h[0]、およびcancel_run[0]を備えている。また、ユーザ設定レジスタ(外部からパラメータ設定されるレジスタ)として、run_h_th[9:0]およびlength[9:0]を備えている。
出力タイミング信号生成部95は、ディレイ回路93a〜93cから入力されるHSYNC2_DEL、LENI2_DEL、およびPENI2_DELの各信号の立上り/立下りタイミング(0/1期間情報)に基づいて、主走査ラン判定部94から出力されるラン画像(罫線画像)データLINE_Mに同期したHSYNC_M、LENI_M、およびPENI2_Mを生成し、罫線情報補正部64に出力する。
罫線情報補正部64は、主走査罫線抽出部63から入力される罫線情報を含むラン画像データLINE_Mに対して、文字部分および孤立点部分の除去作業を行う。
第3データ変換部(VIDEO→DMA変換部)54は、罫線情報補正部64からVIDEOインターフェースを介して入力されるLINEおよびDLINEの各画像データをDMA転送単位になるまで蓄積し、DMA転送単位のデータが蓄積される毎にDMAインターフェースを介して罫線画像記憶部(外部メモリ)M2に順次出力する。なお、第3データ変換部54は、図6に示したya=0のライン画像に対応するLINEおよびDLINEの出力時に動作を開始し、yb=(Y−1)のライン画像に対応するLINEおよびDLINEの出力を終えるまで動作を継続する。
以上のように、本実施形態では、主走査罫線抽出部63が、上記S2において非エッジ検出画素についてBINIMG_DEL=0をRUNHのアドレスhcount_h[12:0]に書き込んだ後、S9においてcaccel_run[0]の設定値を1に設定、すなわち主走査ラン領域外であるという判定フラグを設定する。
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態1で説明した部材と同様の機能を有する部材については実施形態1と同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、本実施形態では、罫線情報抽出結果を用いて帳票認識処理(文書照合処理)を行う場合の実施例について説明する。
1b 画像読取装置(画像処理装置、画像読取装置)
2 カラー画像入力装置(撮像部)
3,3b カラー画像処理装置(画像処理装置)
4 カラー画像出力装置
14 圧縮処理部
15 OCR処理部
15b 文書照合処理部
41 罫線抽出部
42 罫線除去部
43 文字解析部
44 文書照合部(原稿特徴量抽出部、照合処理部)
51 第1データ変換部
52 第2データ変換部
53 罫線解析部
54 第3データ変換部
61 DMA制御部
62 副走査罫線抽出部(第2計数部)
63 主走査罫線抽出部(画素値判定部、計数部、罫線画像データ生成部)
64 罫線情報補正部
65 膨張・縮退処理部(膨張処理部、縮退処理部)
66 フィルタ処理部(エッジ補正部)
67 ライン情報格納部
71 副走査ラン判定部(第2計数部)
72 RUNVアクセス制御部
73 RUNVHSTアクセス制御部
81〜83 デマルチプレクサ
84 RUNVバッファCE発生部
85〜88 マルチプレクサ
89 RUNVHSTバッファCE発生部
91 フリップフロップ回路
92 ギャップ判定部
93a〜93c ディレイ回路
94 主走査ラン判定部(画素値判定部、計数部、罫線画像データ生成部)
95 出力タイミング信号生成部
96 RUNHアクセス制御部
M1 前景2値画像記憶部
M2 罫線画像記憶部
Claims (9)
- 原稿画像の画像データに基づいてこの原稿画像に含まれる罫線画像を抽出する画像処理装置であって、
上記画像データにおける文字および線画に対応する画素の画素値をエッジ検出画素の画素値とし、文字および線画に対応する画素以外の画素の画素値を非エッジ検出画素の画素値とした2値画像データに基づいて上記罫線画像を抽出する罫線抽出部を備え、
上記罫線抽出部は、
直列に接続された複数段のフリップフロップを有し、上記2値画像データにおける主走査方向に延伸する各ラインの画像データにおける各画素の画像データが主走査方向の上流側の画素から下流側の画素の順に1画素ずつ1段目のフリップフロップに入力され、入力された各画素の画像データを順次次段のフリップフロップに出力するフリップフロップ回路と、
上記フリップフロップ回路における最終段のフリップフロップから出力される画像データが入力され、当該画像データに対応する画素を注目画素とし、上記注目画素がエッジ検出画素であるか非エッジ画素であるかを判定する画素値判定部と、
上記2値画像データにおいて上記注目画素と同じラインに属する画素であって、上記注目画素に対して主走査方向の上流側に隣接し、かつ連続して存在するエッジ検出画素の画素数を計数する第1計数部と、
上記2値画像データにおける上記注目画素がエッジ検出画素であって、かつこの注目画素に対応する上記第1計数部の計数値が予め設定しておいた主走査ラン判定閾値以上である場合に、当該注目画素、および当該注目画素に対して主走査方向上流側に隣接する、上記主走査ラン判定閾値よりも大きな値に設定される所定数の画素を上記罫線画像を構成する画素として示した罫線画像データを生成する罫線画像データ生成部と、
上記2値画像データにおいて副走査方向に延伸する各画素列について、主走査方向に延伸する上記注目画素を含むラインに属する画素から副走査方向の上流側に連続して存在するエッジ検出画素の数を計数する第2計数部とを備えており、
上記罫線画像データ生成部は、
上記2値画像データにおける上記注目画素が非エッジ検出画素である場合、上記罫線画像データにおける上記注目画素に対して主走査方向の上流側に隣接する画素である前回注目画素が罫線画像を構成する画素であるか否かを判断し、
上記罫線画像データにおける前回注目画素が罫線画像を構成する画素ではないと判断した場合には、上記罫線画像データにおける上記注目画素を、罫線画像を構成する画素ではない画素にする一方、
上記罫線画像データにおける前回注目画素が罫線画像を構成する画素であると判断した場合には、上記フリップフロップ回路における各段のフリップフロップから出力される画像データに基づいて上記2値画像データにおける上記注目画素に対して主走査方向下流側に隣接するm画素(mは1以上かつ上記フリップフロップ回路に備えられるフリップフロップの段数よりも小さい値の範囲内で設定される整数)の中にエッジ検出画素が存在するか否かを判断し、存在する場合には上記罫線画像データにおける上記注目画素を、罫線画像を構成する画素とし、
上記m画素の中にエッジ検出画素が存在しないと判断した場合であって、上記注目画素が属する上記画素列についての上記第2計数部による計数値が予め設定された副走査ラン判定閾値以上である場合には、上記罫線画像データにおける上記注目画素を、罫線画像を構成する画素にし、
上記m画素の中にエッジ検出画素が存在しないと判断した場合であって、上記注目画素が属する上記画素列についての上記第2計数部による計数値が上記副走査ラン判定閾値未満である場合には、上記罫線画像データにおける上記注目画素を、罫線画像を構成しない画素にすることを特徴とする画像処理装置。 - 上記罫線画像データにおける各画素を注目画素として順次選択し、注目画素の周囲8画素の中に上記罫線画像を構成する画素が存在する場合にこの注目画素を上記罫線画像を構成する画素とする膨張処理を行う膨張処理部と、
膨張処理後の上記罫線画像データにおける各画素を注目画素として順次選択し、注目画素の周囲8画素の中に上記罫線画像を構成しない画素が存在する場合にこの注目画素を上記罫線画像を構成しない画素とする縮退処理を行う縮退処理部とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 上記縮退処理後の罫線画像データに対してエッジ強調処理を行うエッジ補正部を備えていることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 上記2値画像データを記憶する画像データ記憶部と、
上記画像データ記憶部から上記2値画像データを主走査方向に沿ったライン毎に読み出す第1データ読出部および第2データ読出部と、
上記各画素列についての上記第2計数部による計数値が予め設定された副走査ラン判定閾値以上であるか否かを示す情報を記憶する副走査ラン履歴記憶部とを備え、
上記第2計数部は、上記第1データ読出部によってライン毎に読み出された上記2値画像データに基づいて上記計数を行い、
上記第1計数部は、上記第2データ読出部によってライン毎に読み出された上記2値画像データに基づいて上記計数を行うようになっており、
上記第2データ読出部は、上記第1データ読出部よりも上記2値画像データの読出しを予め設定された所定ライン分遅れて開始し、
上記罫線画像データ生成部は、上記注目画素が属する上記画素列についての上記第2計数部による計数値が予め設定された副走査ラン判定閾値以上であるか否かの判断を、上記副走査ラン履歴記憶部に記憶されている上記情報に基づいて行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 上記罫線画像データにおける上記罫線画像を構成する画素に対応する上記2値画像データの各画素の画素値を非エッジ検出画素の画素値に置き換えることにより上記2値画像データから罫線画像を除去する罫線除去部と、
罫線画像を除去した後の上記2値画像データに含まれるエッジ検出画素からなる文字画像について文字認識処理を行う文字解析部とを備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 登録画像に含まれる罫線の特徴量である登録罫線情報を記憶する登録罫線情報記憶部と、
原稿画像に対応する上記罫線画像データの特徴量を抽出する原稿特徴量抽出部と、
上記登録罫線情報と上記原稿特徴量抽出部の抽出した上記罫線画像データの特徴量とに基づいて上記原稿画像と上記登録画像との照合処理を行う照合処理部とを備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 原稿画像を読み取って原稿画像の画像データを取得する撮像部と、
請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置とを備え、
上記画像処理装置は、上記撮像部によって取得した原稿画像の画像データに基づいてこの原稿画像の罫線画像データを生成することを特徴とする画像読取装置。 - 画像データに対して出力処理を施す画像データ出力処理装置であって、
請求項6に記載の画像処理装置と、
上記画像処理装置における上記照合処理の結果に基づいて、原稿画像の画像データに対する出力処理を制御する出力処理制御部とを備えていることを特徴とする画像データ出力処理装置。 - 原稿画像の画像データに基づいてこの原稿画像に含まれる罫線画像を抽出する画像処理方法であって、
上記画像データにおける文字および線画に対応する画素の画素値をエッジ検出画素の画素値とし、文字および線画に対応する画素以外の画素の画素値を非エッジ検出画素の画素値とした2値画像データに基づいて上記罫線画像を抽出する罫線抽出工程を含み、
上記罫線抽出工程は、
直列に接続された複数段のフリップフロップを有し、上記2値画像データにおける主走査方向に延伸する各ラインの画像データにおける各画素の画像データが主走査方向の上流側の画素から下流側の画素の順に1画素ずつ1段目のフリップフロップに入力され、入力された各画素の画像データを順次次段のフリップフロップに出力するフリップフロップ回路における最終段のフリップフロップから出力される画像データに対応する画素を注目画素とし、上記注目画素がエッジ検出画素であるか非エッジ画素であるかを判定する画素値判定工程と、
上記2値画像データにおいて上記注目画素と同じラインに属する画素であって、上記注目画素に対して主走査方向の上流側に隣接し、かつ連続して存在するエッジ検出画素の画素数を計数する第1計数工程と、
上記2値画像データにおける上記注目画素がエッジ検出画素であって、かつこの注目画素に対応する上記第1計数工程の計数値が予め設定しておいた主走査ラン判定閾値以上である場合に、当該注目画素、および当該注目画素に対して主走査方向上流側に隣接する、上記主走査ラン判定閾値よりも大きな値に設定される所定数の画素を上記罫線画像を構成する画素として示した罫線画像データを生成する罫線画像データ生成工程と、
上記2値画像データにおいて副走査方向に延伸する各画素列について、主走査方向に延伸する上記注目画素を含むラインに属する画素から副走査方向の上流側に連続して存在するエッジ検出画素の数を計数する第2計数工程とを含み、
上記罫線画像データ生成工程では、
上記2値画像データにおける上記注目画素が非エッジ検出画素である場合、上記罫線画像データにおける上記注目画素に対して主走査方向の上流側に隣接する画素である前回注目画素が罫線画像を構成する画素であるか否かを判断し、
上記罫線画像データにおける前回注目画素が罫線画像を構成する画素ではないと判断した場合には、上記罫線画像データにおける上記注目画素を、罫線画像を構成する画素ではない画素にする一方、
上記罫線画像データにおける前回注目画素が罫線画像を構成する画素であると判断した場合には、上記フリップフロップ回路における各段のフリップフロップから出力される画像データに基づいて上記2値画像データにおける上記注目画素に対して主走査方向下流側に隣接するm画素(mは1以上かつ上記フリップフロップ回路に備えられるフリップフロップの段数よりも小さい値の範囲内で設定される整数)の中にエッジ検出画素が存在するか否かを判断し、存在する場合には上記罫線画像データにおける上記注目画素を、罫線画像を構成する画素とし、
上記m画素の中にエッジ検出画素が存在しないと判断した場合であって、上記注目画素が属する上記画素列についての上記第2計数工程の計数値が予め設定された副走査ラン判定閾値以上である場合には、上記罫線画像データにおける上記注目画素を、罫線画像を構成する画素にし、
上記m画素の中にエッジ検出画素が存在しないと判断した場合であって、上記注目画素が属する上記画素列についての上記第2計数工程による計数値が上記副走査ラン判定閾値未満である場合には、上記罫線画像データにおける上記注目画素を、罫線画像を構成しない画素にすることを特徴とする画像処理方法。
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