JP4598426B2 - 境界抽出方法、プログラムおよびこれを用いた装置 - Google Patents
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Description
本発明は、別の面では、プログラムを格納する記憶媒体とプログラムの制御下で動作するCPU(中央情報処理装置)を備えた装置において、記憶媒体に格納されCPUに実行されて、原稿をスキャナで取り込んで得た画像から原稿の境界を構成する1つのエッジを検出する境界検出プログラムを与える。本プログラムは、画像を尽くす全ての探索行に対し、画像の端からエッジと直角な方向に探索してエッジ片を検出するステップと、エッジ片が検出できない行が存在する場合、全ての探索行に対し、画像の中央付近から画像の端へと探索することにより、エッジ片を検出するステップと、全ての探索行に対するエッジ片から直線エッジを決定するエッジ決定ステップとを含むことを特徴とする。
本発明によれば、全ての探索行に対するエッジ片から複数のエッジ候補を求め、複数のエッジ候補から最適な候補を選ぶので、さらに精度が向上する。
〔第1の実施形態〕
図2は、本発明の一実施形態により、取り込んだ画像から原稿部分を抽出して使用する画像処理装置の構成を示す図である。図2において、画像処理装置1は、本体12と本体の上面においた原稿を覆うための原稿カバー10からなる。本体12は、本体12の上面に置かれた原稿を読み込むスキャナの機械部分であるスキャナ機構部14,画像印刷装置の機械部分である画像印刷機構部16、およびスキャナ機構部14と16との連携により所望の機能を果たす電子装置部20から構成される。電子装置部20は、周知のように図示しないCPU(中央情報処理装置),ROM(read only memory)、RAM(random access memory)などからなる制御部22,種々のプログラムおよびデータを格納する二次記憶装置26,およびスキャナ機構部14と画像印刷機構部16とのインタフェースを与える入出力インタフェース24から構成される。二次記憶装置26は、オペレーティイングシステム(OS)32,スキャナ機能部と連携して画像を取り込むスキャナドライバ34,スキャナで取り込んだ画像からエッジを検出する境界抽出プログラム36、および画像処理装置1の機能を実現するための種々のプログラム38を格納している。図2の画像処理装置1は、スキャナから取り込んだ画像に含まれる原稿部分を抽出して処理する装置であれば、何でもよく、例えば、複写機、ファクリミシ、OCR装置、自動伝票処理装置などである。
<印字領域除外>
図4の動作フローにおいては、先ず、図3の枠付き原稿画像Aの、画像平面上において最初の読み取り対象とする開始ラインの位置を図3に示す画像Aの上端の位置に設定する(S300)。そして、設定したラインの図3の左端に位置する画素を読み取り対象として設定する(S302)。ここで、上記設定した画素のRGB階調値を読み取って、本例において予め取り決めた、印字領域として除外する基準となるRGB階調値200を超えないものがあるかどうかを判定する(S304)。この判定の基準となるRGB階調値は、原稿に応じて適宜設定してよい。ステップS304において、読み取った画素のRGB階調値が200を超えている場合は、その画素は印字領域ではないと判定し、同一ライン上の右隣に位置する画素を次の読み取り対象として設定する(S306)。また、ステップS304において、読み取った画素のRGB階調値か200以下であった場合は、この領域に印字領域があるものと仮設定し、続くステップS308のノイズ判定処理に移行する。ステップS308においては、ステップS304において印字領域があるものと仮設定された画素に対し、画像平面上における位置が連続し、印字領域として仮設定されている画素が存在するかどうかの判定を行なう。このステップS308において連続する画素か存在しないと判定されると、ステップS306の処理に移行して、現在処理対象となっている画素の、同一ライン上の右隣に位置する画素を読み取り対象として設定し、上記同様なステップで処理を実行する。
<特徴強調>
この特徴強調ステップ104、およびエッジ片検出ステップ220においては、画像Aの探索領域(印字領域除外部)を大きめの画素ブロック、例えば、縦32画素×横4画素のブロックに分割して、これらのブロック単位に処理を行うものとする。
<エッジ候補決定>
図8は、図1のエッジ候補決定ステップ106においてエッジ候補のエッジ片を求める処理の一実施例を示すフローチャートである。本動作フローは、図1の特徴強調ステップ104で抽出した各種の特徴量に基づいて実行される。
<ステップ120(高精度エッジ検出)>
本動作ステップにおいては、先ず、図9の画像Aの上端のラインにエッジの位置として仮設定された画素列(縦32画素×横1画素)の、走査方向に対して前後に位置する各々16画素の範囲を処理の対象として設定する(S1700)。そして、本処理におけるブロックの単位を、縦32画素、横1画素の範囲とした画素列とし、この画素列単位で上記範囲の1次元高速フーリエ変換を行ない、各画素列のスペクトルを求める(S1702)。図13は、位置ラインに対する上記処理対象の範囲を示している。図13は、図9の近似直線の画素列を含む、一ラインの処理対象範囲を示している。同図の矩形領域1800が、破線で示すライン1802の処理対象範囲となり、特に図示されていないが、他のラインも同様に処理対象範囲が設定される。矩形領域1800を拡大した部分には、エッジの位置として仮決定された仮エッジと上記処理対象の範囲の位置関係を示している。この図から、図中の中央に線で示された仮エッジの、矢印で示す走査方向に対して前後16画素に配列された各画素列(縦32画素×横1画素)を、上記処理対象の範囲としていることが分かる。さて、ステップS1702でスペクトルを求めると、続いて、スペクトルの各成分(高周波成分、低周波成分、及び直流成分)及び周波数分布の平均値を上記画素列単位で求める(S1704)。そして、図8のステップS1104で求めた、または予め統計的に求められた重みで、画素列ごとに成分及び周波数分布を足し合わせ、得られた値をその画素列の特徴値とする(S1706)。ここで、この特徴値に対して画素列ごとに既知のウエーブレット変換を行なう(S1708)。
<4辺からなる境界の検出>
以上のようにして、原稿の1辺のエッジを高精度で求めることができる。以上の説明を基に、原稿のすべての辺を求めることにより、取込画像から原稿を抽出する場合を説明する。図14は、図1に示す本発明のエッジ検出原理により原稿を抽出する動作を示すフローチャートである。ここで、原稿の左右上下のエッジをそれぞれSL、Sr,SuおよびSdとする。これら4つのエッジのうち、現在の処理対象のエッジをSx(x=L、r、uまたはd)と表す。図14の主な処理ステップは、既に説明してあるので、処理の流れを中心に説明する。
<種々の変形>
図16は、本発明の一実施形態による境界抽出プログラムをコンピュータにロードして実行する実施例を示す略ブロック図である。図16のシステムは、原稿を取り入れるスキャナ40と、本発明のエッジ抽出プログラム36を格納して実行しうるコンピュータ42を備える。スキャナ40で取り入れた画像に含まれる原稿の部分をコンピュータ42に格納された境界抽出プログラム36で抽出し、利用する。
前記画像を尽くす全ての探索行に対し、前記画像の端から前記エッジと直角な方向に探索してエッジ片を検出するステップと、
前記エッジ片が検出できない行が存在する場合、前記全ての探索行に対し、前記画像の中央付近から前記画像の前記端へと探索することにより、エッジ片を検出するステップと、
全ての探索行に対する前記エッジ片から直線エッジを決定するエッジ決定ステップとを含む
ことを特徴とする境界検出方法。
全ての探索行に対する前記エッジ片から複数のエッジ候補を求める候補決定ステップと、
前記複数のエッジ候補から最適な候補を選ぶ選択ステップとからなる
ことを特徴とする付記1記載の境界検出方法。
前記選択ステップが、前記罫線との比較に基づいて前記の最適な候補を選ぶステップからなる
ことを特徴とする付記2記載の境界検出方法。
ことを特徴とする付記2または3記載の境界検出方法。
ことを特徴とする付記2乃至4の何れか1つに記載の境界検出方法。
ことを特徴とする付記2乃至5の何れか1つに記載の境界検出方法。
ことを特徴とする付記2乃至6の何れか1つに記載の境界検出方法。
隣接エッジ間の探査方向の差分絶対値の平均を求めるステップと、
前記差分絶対値が前記平均からプラスの閾値内にあるエッジ片を前記中央沿いのエッジ片に加えた集合に直線近似を行いエッジ候補とするプラス側ステップを含む
ことを特徴とする付記5記載の境界検出方法。
隣接エッジ間の探査方向の差分絶対値の平均を求めるステップと、
前記差分絶対値が前記平均からマイナスの閾値内にあるエッジ片を前記中央沿いのエッジ片に加えた集合に直線近似を行いエッジ候補とするマイナス側ステップを含む
ことを特徴とする付記5記載の境界検出方法。
前記差分絶対値が前記平均からマイナスの閾値内にあるエッジ片を前記中央沿いのエッジ片に加えた集合に直線近似を行いエッジ候補とするマイナス側ステップを含む
ことを特徴とする付記8記載の境界検出方法。
ことを特徴とする付記8乃至10の何れかに記載の境界検出方法。
(付記12)前記の変化させるステップが、
前記閾値の初期値を0とするステップと、
前記平均からプラスの閾値内または前記平均からマイナスの閾値内に前記差分絶対値が最大のエッジ片が含まれるようになった場合、前記閾値を変化させるのを止めるステップを含む
ことを特徴とする付記11記載の境界検出方法。
前記画像を尽くす全ての探索行に対し、前記画像の端から前記エッジと直角な方向に探索してエッジ片を検出するステップと、
前記エッジ片が検出できない行が存在する場合、前記全ての探索行に対し、前記画像の中央付近から前記画像の前記端へと探索することにより、エッジ片を検出するステップと、
全ての探索行に対する前記エッジ片から直線エッジを決定するエッジ決定ステップとをコンピュータに実行させる
ことを特徴とする境界検出プログラム。
前記画像を尽くす全ての探索行に対し、前記画像の端から前記エッジと直角な方向に探索してエッジ片を検出する機能と、
前記エッジ片が検出できない行が存在する場合、前記全ての探索行に対し、前記画像の中央付近から前記画像の前記端へと探索することにより、エッジ片を検出する機能と、
全ての探索行に対する前記エッジ片から直線エッジを決定する機能とが前記コンピュータに備わる
ことを特徴とする境界検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
(付記16)付記1乃至12の何れかに記載の方法を用いて、原稿をスキャナで取り込んで得た画像から原稿の境界を抽出する複写機。
10 原稿カバー
12 画像処理装置本体
14 スキャナ機構部
16 画像印刷機構部
20 電子装置部
22 制御部
24 入力インタフェース
26 二次記憶装置
32 オペレーティングシステム
34 スキャナドライバ
36 本発明の境界抽出プログラム
38 種々のプログラム
40 スキャナ
42 コンピュータ
44 ファイリング・コンピュータ
Claims (4)
- 原稿をスキャナで取り込んで得た画像から背景と用紙の画像が類似している原稿の境界を構成する1つのエッジを検出する方法であり、
前記画像を尽くす全ての探索行に対し、各探索行の一端から当該探索行の行方向に各探索行を探索して、各探索行を構成している各探索ブロックについての特徴量と当該特徴量の当該探索方向の変化量とを算出し、探索行毎に当該変化量がピークとなった探索ブロックを、エッジ片として検出する第一検出ステップと、
前記第一検出ステップにより前記エッジ片が検出できない行が存在する場合に、前記全ての探索行に対し、前記画像の中央付近から前記画像の前記端へと前記行方向とは逆方向に各探索行を探索して、各探索行を構成している各探索ブロックについての特徴量と当該特徴量の当該探索方向の変化量とを算出し、探索行毎に当該特徴量の変化がピークとなった探索ブロックを、エッジ片として検出する第二検出ステップと、
全ての探索行に対する前記エッジ片の集合に対して直線近似を行い、得られた近似直線を、前記境界を構成する1つのエッジとして決定するエッジ決定ステップとを含むことを特徴とする境界検出方法。 - 前記画像において前記原稿から罫線を抽出するステップをさらに含み、
前記エッジ決定ステップが、
全ての探索行に対する前記エッジ片の集合に対して直線近似を行ってエッジ候補とすると共に、当該集合において隣接するエッジ片の前記行方向の位置の差と当該差の絶対値の当該集合における平均とを求め、当該差の絶対値が当該平均を超えるエッジ片を当該集合から除外したエッジ片群に対して直線近似を行ってエッジ候補とすることで、少なくとも2つのエッジ候補を求める候補決定ステップと、
前記少なくとも2つのエッジ候補から、前記罫線上における第一の位置からの前記行方向の距離と、当該罫線上における当該第一の位置とは異なる第二の位置からの前記行方向の距離との差が最小であるエッジ候補を、最適な候補として選ぶ選択ステップとからなる
ことを特徴とする請求項1記載の境界検出方法。 - 原稿をスキャナで取り込んで得た画像から背景と用紙の画像が類似している原稿の境界を構成する1つのエッジを検出する境界検出プログラムであり、
前記画像を尽くす全ての探索行に対し、各探索行の一端から当該探索行の行方向に各探索行を探索して、各探索行を構成している各探索ブロックについての特徴量と当該特徴量の当該探索方向の変化量とを算出し、探索行毎に当該変化量がピークとなった探索ブロックを、エッジ片として検出する第一検出ステップと、
前記第一検出ステップにより前記エッジ片が検出できない行が存在する場合に、前記全ての探索行に対し、前記画像の中央付近から前記画像の前記端へと前記行方向とは逆方向に各探索行を探索して、各探索行を構成している各探索ブロックについての特徴量と当該特徴量の当該探索方向の変化量とを算出し、探索行毎に当該特徴量の変化がピークとなった探索ブロックを、エッジ片としてを検出する第二検出ステップと、
全ての探索行に対する前記エッジ片の集合に対して直線近似を行い、得られた近似直線を、前記境界を構成する1つのエッジとして決定するエッジ決定ステップとをコンピュータに実行させる
ことを特徴とする境界検出プログラム。 - 原稿をスキャナで取り込んで得た画像から背景と用紙の画像が類似している原稿の境界を抽出する機能を有する装置であり、
前記画像を尽くす全ての探索行に対し、各探索行の一端から当該探索行の行方向に各探索行を探索して、各探索行を構成している各探索ブロックについての特徴量と当該特徴量の当該探索方向の変化量とを算出し、探索行毎に当該変化量がピークとなった探索ブロックを、エッジ片として検出する第一検出手段と、
前記第一検出手段により前記エッジ片が検出できない行が存在する場合に、前記全ての探索行に対し、前記画像の中央付近から前記画像の前記端へと前記行方向とは逆方向に各探索行を探索して、各探索行を構成している各探索ブロックについての特徴量と当該特徴量の当該探索方向の変化量とを算出し、探索行毎に当該特徴量の変化がピークとなった探索ブロックを、エッジ片として検出する第二検出手段と、
全ての探索行に対する前記エッジ片の集合に対して直線近似を行い、得られた近似直線を、前記境界を構成する1つのエッジとしてを決定するエッジ決定手段と、
を有する境界検出装置。
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