JP4737269B2 - 画像処理装置及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理装置及びプログラムに関する。
動的なズームを行うシステムであって、利用者が選択したローカル領域に含まれるフォントサイズや、表示デバイスの解像度に基づいて適応的にズームレベルが決定されるシステムが、特許文献1に開示されている。
米国特許出願公開第2007/015829号明細書
画像の全体に含まれる各文字の大小関係は維持しつつ、表示時の拡大縮小率を変更する。
請求項1記載の発明は、画像処理装置であって、少なくとも一つの文字の画像を含む画像情報を、処理の対象として受け入れる受入手段と、前記受け入れた画像情報全体に含まれる文字の大きさを検出する検出手段と、前記画像情報から、複数の画像要素を抽出する抽出手段と、前記抽出された画像要素に含まれる文字の大きさに基づき当該抽出された画像要素に含まれる文字の大きさの代表値を求め、当該代表値に基づき、文字の大きさが小さいほど、値が大きくなる拡大縮小率であって、当該拡大縮小率で文字を拡大縮小したときに当該代表値の大きさの文字の大きさが、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるように前記画像要素ごとの拡大縮小率を決定する決定手段と、前記決定手段で決定された画像要素ごとの拡大縮小率で、前記抽出された画像要素の各々を拡大縮小して表示手段に表示するよう制御する表示制御手段と、を含むこととしたものである。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像処理装置であって、前記決定手段は、前記画像要素ごとに、前記検出手段で検出された文字の大きさの最頻値を当該画像要素の前記代表値として演算し、当該代表値に基づき、文字の大きさが小さいほど、値が大きくなる拡大縮小率であって、当該拡大縮小率で文字を拡大縮小したときに当該代表値の大きさの文字の大きさが、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるように前記画像要素ごとの拡大縮小率を決定することとしたものである。
請求項記載の発明は、プログラムであって、コンピュータを、少なくとも一つの文字の画像を含む画像情報を、処理の対象として受け入れる受入手段と、前記受け入れた画像情報全体に含まれる文字の大きさを検出する検出手段と、前記画像情報から、複数の画像要素を抽出する抽出手段と、前記抽出された画像要素に含まれる文字の大きさに基づき当該抽出された画像要素に含まれる文字の大きさの代表値を求め、当該代表値に基づき、文字の大きさが小さいほど、値が大きくなる拡大縮小率であって、当該拡大縮小率で文字を拡大縮小したときに当該代表値の大きさの文字の大きさが、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるように前記画像要素ごとの拡大縮小率を決定する決定手段と、前記決定手段で決定された画像要素ごとの拡大縮小率で、前記抽出された画像要素の各々を拡大縮小して表示手段に表示するよう制御する表示制御手段と、として機能させることとしたものである。
また請求項4記載の発明は、請求項3記載のプログラムであって、前記決定手段として機能させる際は、コンピュータに、前記画像要素ごとに、前記検出手段で検出された文字の大きさの最頻値を当該画像要素の前記代表値として演算させ、当該代表値に基づき、文字の大きさが小さいほど、値が大きくなる拡大縮小率であって、当該拡大縮小率で文字を拡大縮小したときに当該代表値の大きさの文字の大きさが、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるように前記画像要素ごとの拡大縮小率を決定させることとしたものである。
請求項1,記載の発明によると、画像の全体に含まれる各文字の大小関係は維持しつつ、表示時の拡大縮小率を変更できる。
請求項2,4記載の発明によると、検出された文字の大きさの最頻値が、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるよう、拡大縮小率を決定できる。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る画像処理装置1は、図1に例示するように、制御部11と、記憶部12と、操作部13と、表示部14とを含んで構成される。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)等のプログラム制御デバイスであり、記憶部12に格納されているプログラムに従って動作する。この制御部11は、少なくとも一つの文字画像を含むビットマップの画像情報を、処理の対象として受け入れ、受け入れた画像情報の全体に含まれる文字の大きさ(文字サイズ)を検出する。また、この制御部11は、表示の対象となる画像情報の少なくとも一部を抽出し、当該抽出した部分に含まれる文字の大きさ(文字サイズ)の情報と、画像情報の全体に含まれる文字サイズと、予め定められた文字の大きさの範囲の情報とに基づいて拡大縮小率を決定し、当該決定した拡大縮小率で、画像情報の少なくとも一部を、拡大縮小して表示する。この制御部11の詳しい処理の内容については、後に述べる。
記憶部12は、RAM(Random Access Memory)等のメモリデバイスを含んで構成される。また、この記憶部12には、不揮発性のメモリデバイスや、ディスクデバイスなどを含んでもよい。この記憶部12には、制御部11によって実行されるプログラムが保持される。このプログラムは、DVD−ROM(Digital Versatile Disc-Read Only Memory)等のコンピュータ可読な記録媒体に格納されて提供され、この記憶部12に複写されたものであってもよい。さらに、この記憶部12は、制御部11のワークメモリとしても動作する。
操作部13は、キーボードやテンキー、マウスなどであり、利用者からの指示の入力を受けて、当該指示を制御部11に出力する。表示部14は、液晶ディスプレイなどであり、制御部11から入力される指示に従って情報を表示する。
また、本実施の形態の画像処理装置1は、ネットワークカードなどの通信手段や、半導体メモリなどの可搬型メモリデバイスから情報を読み出す手段などを備え、これらから表示の対象となる画像情報などを受け入れてもよい。
本実施の形態において制御部11は、処理の対象となった画像情報に対してレイアウト解析の処理を実行し、少なくとも一つの文字の領域を画定する。例えば、制御部11は、処理の対象となった画像情報を二値化し、連続する黒画素の塊(有意画素の塊、以下、画素塊という)を検出する。そして各画素塊に外接する外接矩形の情報を生成する。
本実施の形態において処理の対象となる画像情報は、一般的には図2に例示するように、文字列を含んだ少なくとも一つの画像要素を含むものとする。ここで画像要素は、以下に説明するように、画像の単位であり、例えば有意な画素に外接する外接矩形を予め定めた条件でグループ化したものであってもよいし、描画コマンドで描画される画像の場合は、一群の描画コマンドで描画される画像のグループであってもよい。
次に制御部11の処理の具体的な内容について説明する。制御部11は、機能的には、図3に例示するように、受入部21と、文字サイズ検出部22と、拡大縮小率マッピング部23と、表示制御部24と、拡大縮小率決定部25と、出力部26とを含んで構成されている。
受入部21は、ビットマップの画像情報を受け入れて、処理の対象として記憶部12に保持する。文字サイズ検出部22は、記憶部12に保持された処理の対象である画像情報について、レイアウト解析の処理を実行して、有意な画素塊に外接する外接矩形を検出する。この文字サイズ検出部22は、検出した外接矩形の情報(外接矩形を特定する座標情報)の各々にそれぞれ固有の識別情報(外接矩形識別子)を関連づけて、記憶部12に格納する。
さらに、文字サイズ検出部22は、検出した各外接矩形の情報を参照し、予め定めた距離よりも近い距離にある一対の外接矩形同士に共通のグループ識別子を関連づける。また、いずれかの外接矩形に内包される他の外接矩形がある場合は、当該他の外接矩形と、それを内包する外接矩形とに共通のグループ識別子を関連づける。そしてグループ化するべき外接矩形がなくなるまで上述のグループ化の処理を繰り返した後、互いに異なるグループ識別子ごとに、共通するグループ識別子に関連づけられている外接矩形群にさらに外接する外接矩形(画像要素外接矩形)を画定する。そして当該画定した画像要素外接矩形を特定する座標情報と、各画像要素外接矩形に固有な画像要素識別子とを関連づけて、画像要素データベースとして記憶部12に格納する。こうして枠線で囲まれた部分は一つの画像要素として識別され、また、文字列が配列されている部分は、文字領域として一つの画像要素として識別されることとなる。なお、このような処理はレイアウト解析処理として広く知られた処理を採用してもよい。
また、文字サイズ検出部22は、検出した外接矩形のうち、予め定めた条件に合致するものを文字の画像に外接する矩形(文字矩形)として、当該文字矩形のサイズに基づいて文字サイズを検出する。一例として、この文字サイズ検出部22は、レイアウト解析の処理において検出した外接矩形のうち、その面積が予め定めた面積しきい値より小さく、また外接矩形内の黒画素(有意画素)の密度(有意画素の数を、外接矩形内の全画素数で除した値)が予め定めた密度しきい値より小さい等の条件を満足する外接矩形内の画素塊を、文字を表す画素と判断し、当該外接矩形のサイズ(縦横の画素数のうち大きい方の値)を文字サイズとして検出する。文字サイズ検出部22は、検出した文字サイズのリストを、文字サイズデータベースとして記憶部12に蓄積して格納する。このように文字の含まれる外接矩形を見い出す方法は他にもあるが、いかなる方法を用いても構わない。
拡大縮小率マッピング部23は、文字サイズデータベースを参照して、処理の対象となった画像情報の全体に含まれる文字のサイズの情報を取得し、そのうち最大の文字サイズを表す値(最大値Xmax)と、最小の文字サイズを表す値(最小値Xmin)とを見いだす。そして拡大縮小率マッピング部23は、予め定めた文字の大きさの範囲の上限の目標値Ymaxと、下限値Yminとを用いて、スケール率β=(Ymax−Ymin)/(Xmax−Xmin)を算出する。
表示制御部24は、利用者の指示等により、画像情報の少なくとも一部を表示の対象として抽出する。拡大縮小率決定部25は、抽出された表示の対象に含まれる画像要素を検出する。すなわち表示の対象となった座標の範囲に少なくとも一部が重なり合う画像要素外接矩形を画像要素データベースから抽出する。
そして拡大縮小率決定部25は、画像要素データベースから抽出した画像要素外接矩形が取り囲む画像要素ごとに、当該画像要素に含まれる文字矩形のサイズと、スケール率βとに基づいて拡大縮小率を定める。具体的には、注目する画像要素(拡大縮小率の演算の対象となる画像要素)に含まれる文字矩形のサイズのうち一つを代表サイズXとして選択し、拡大縮小率Sを、先の下限値Yminと、画像情報の全体に含まれる文字サイズの最小値Xminとを用いて、
S=(Ymin+(X−Xmin)×β)/X
と定める。
ここで代表サイズXは、注目する画像要素に含まれる文字矩形のサイズのうち、利用者の注視する文字の文字矩形のサイズとしてもよい。その場合、文字列の読み順で最初の文字の文字矩形のサイズや、利用者により指定された点・領域を含む文字矩形のサイズを代表サイズXとして用いるのが好適である。ここで、文字列の読み順で最初の文字とは、例えば、左から右に読み下に改行する場合は最も左上の文字であり、また例えば、上から下に読み左に改行する場合は最も右上の文字である。
また、代表サイズXは、最も出現頻度の高いサイズとしてもよいし、注目する画像要素に含まれる文字矩形のサイズの最小値と最大値との平均、または中間値など、注目する画像要素に含まれる文字矩形のサイズを用いた統計演算により求められる値(現実にその値に対応するサイズの文字が注目する画像要素に含まれていなくてもよい)としてもよい。
出力部26は、表示制御部24が抽出した表示の対象に含まれる画像要素ごとに、拡大縮小率決定部25で決定された拡大縮小率Sで拡大縮小処理し、表示部14に表示出力する。ここで表示制御部24が抽出した表示の対象に複数の画像要素が含まれる場合、出力部26は、当該複数の画像要素の各々について決定した拡大縮小率のうち、最大の値Smaxを取り出して、例えば各画像要素の左上隅座標をSmax倍した位置に各画像要素を配して表示することとしてもよい。抽出した表示の対象に複数の画像要素が含まれる場合、表示の対象に含まれる部分の面積が最大となっている画像要素について選択的に表示を行ってもよい。つまり、この場合、面積が最大となっていない画像要素については表示を行わないよう制御してもよい。
本実施の形態は以上のように構成されているので、次のように動作する。以下では、図2に例示したような画像情報(幅1052画素×高さ714画素)を処理の対象として、表示部14が幅240画素×高さ300画素である場合を例として説明する。
図2に示した例では、表題部R1(含まれる文字サイズは77画素(px))や、枠線で囲まれた文章部R2〜R5(含まれる文字サイズは31画素)、図表が描かれた部分R6〜R9(含まれる最小の文字サイズは22画素)等、複数の画像要素が含まれている。本実施の形態の画像処理装置1は、表示処理を開始する指示を受けると、図4に示す処理を開始し、各部に含まれる文字の大きさを検出して、文字サイズのリスト(文字サイズデータベース)を生成する(S1)。
画像処理装置1は、この文字サイズのリストから、最小値Xmin(ここでは22画素)と、最大値Xmax(ここでは77画素)とを見いだす(S2)。そして、予め定めた文字の大きさの範囲の上限の目標値Ymax=26画素と、下限値Ymin=10画素とを用いて、スケール率β=(Ymax−Ymin)/(Xmax−Xmin)を算出する(S3)。ここではβ=16/55=0.29となる。
次に、画像情報のうち、表示部14に表示する画像の一部を抽出する。当初は、画像情報の左上隅部分、240×300画素の領域を抽出する(S4)。ここには表題部R1と、文章部R2とが含まれる。画像処理装置1は、個々の画像要素について拡大縮小率SR1、SR2を演算する(S5)。そして各画像要素について、演算した拡大縮小率で拡大縮小した画像を生成する(S6)。
すなわち、表題部R1の画像要素については、77画素の文字が含まれるのみであるので、代表サイズX=77として、この画像要素の拡大縮小率SR1を、
SR1=(10+(77−22)×0.29)/77
と算出する。そして画像処理装置1は、表題部R1の画像要素を、SR1=26/77〜0.34倍に縮小した画像を生成する。
また、画像処理装置1は、文章部R2の画像要素については、77画素の文字と31画素の文字とが含まれているが、この画像要素における文字サイズの最頻値は31画素であるので、代表サイズX=31画素とする。画像処理装置1は、この文章部R2の拡大縮小率SR2を
SR2=(10+(31−22)×0.29)/31
と算出する。そして、画像処理装置1は、文章部R2の画像要素を、SR2=12.61/31〜0.41倍に縮小した画像を生成する。
そして画像処理装置1は、これらのうち最大の拡大縮小率SR2倍を検出し、各画像要素の配置位置(左上隅の座標など)を拡大縮小率SR2倍して、表題部R1と、文章部R2とをそれぞれ配列して表示部14に表示出力する(S7)。
図5に比較例として従来の技術で拡大縮小を行った例(a)と、本実施の形態の画像処理装置1の表示例(b)とを例示する。従来の技術においては、各画像要素について、画像要素内の文字サイズのみに基づいて拡大縮小率を定めるので、どの画像要素内の文字についても同じサイズ(例えば16画素)で表示されることとなる。
これに対して、本実施の形態の画像処理装置1の表示例では、画像情報の全体に含まれる文字サイズの分布に配慮して、各画像要素の拡大縮小率を定めているので、表題部R1については26画素の文字、文章部R2においてはそのうち77画素の文字であった部分については32画素([77×0.41])、31画素の文字であった部分については13画素([12.61])に縮小して表示されることとなる。ここで、[*]は、括弧内部の数値にもっとも近い整数値とすることを意味する。ただし、この演算はもっとも近い整数値にすることに代えて、小数点以下を切り捨てまたは切り上げてもよいし、0.5画素単位にもっとも近い値に設定することとしても構わない。
なお、ここでは画像要素を、外接矩形間の距離に基づくなどして定める例としたために、文章部R2において複数の文字サイズの文字矩形が含まれている。しかしながら本実施の形態の画像処理装置1は、画像要素を定めるにあたり、外接矩形間の距離だけでなく、外接矩形のサイズの比が「1」から予め定めた比しきい値の範囲にある場合に共通のグループ識別子を関連づけることとすれば、互いに共通する文字サイズの文字矩形ごとに画像要素を抽出できる。図2に例示した画像情報について、この例のように互いに共通する文字サイズの文字矩形ごとに画像要素を抽出すれば、文章部R2は、題字部分(77画素の文字部分)と、本文部分(31画素の文字部分)とで互いに異なる画像要素として処理されることとなり、それぞれの題字部分の文字が26画素、本文部分の文字が13画素として表示されることとなる。さらにここまでの説明では、画像要素ごとに拡大縮小率を定めたが、表示の対象として抽出された画像部分に含まれる文字矩形ごとに拡大縮小率を定めてもよい。
[スケール率算出の別の例]
また、ここまでの例においては、画像情報全体に含まれる文字のサイズに従って、図6に例示するように、この文字サイズの範囲(Xmin〜Xmax)を、予め定めた範囲(Ymin〜Ymax)に一致させるようスケール率を定めていたが、スケール率の算出はこれに限られるものではない。
例えば画像処理装置1の制御部11は、画像情報から検出した文字サイズのリスト(文字サイズデータベース)を参照して、文字サイズの最頻値(文字サイズデータベース内に含まれる文字サイズのうち、もっとも出現回数の多い文字サイズ)を演算する。そして演算した最頻値Xmが、予め定めた範囲(Ymin〜Ymax)に含まれる、予め定められた標準値Ynormalになるように、スケール率を定めてもよい。
一例として制御部11は、標準値Ynormalとして、予め定めた範囲(Ymin〜Ymax)の中間値(Ynormal=(Ymin+Ymax)/2)を採用する。そして、文字サイズの最小値Xminから最頻値Xmまでを、YminからYnormalまでの範囲に分布させるよう、下区間スケール率βLを演算する。すなわち制御部11は、
βL=Ymin+(X−Xmin)×(Ynormal−Ymin)/(Xm−Xmin)
とする。また、文字サイズの最頻値Xmから最大値Xmaxまでを、YnormalからYmaxまでの範囲に分布させるよう、上区間スケール率βUを演算する。すなわち制御部11は、
βU=Ynormal+(X−Xm)×(Ymax−Ynormal)/(Xmax−Xm)
とする(図7)。
この例では、制御部11は、拡大縮小の対象となる画像要素から見いだされる代表サイズX(または、個々の文字矩形を拡大縮小する場合は、拡大縮小しようとする文字矩形のサイズX)が、最頻値Xmより低いか否かを判断し、最頻値Xmより低い場合は、拡大縮小率Sを、
S=βL/X
と定める。また、最頻値Xmより低くない場合は、拡大縮小率Sを、
S=βU/X
と定める。
[下限値の補正]
また、制御部11は、例えば利用者から拡大表示の指示を受けると、予め定められているYminの値をより大きな値に補正する。例えばYminの値に予め定められたΔYの値を加算して、新たなYminの値とする。そしてスケール率β(上区間と下区間とに分ける場合は下区間のβLのみでもよい)を再演算し、拡大縮小率を再度演算して、再演算した拡大縮小率で拡大・縮小した画像要素を表示する。
[拡大縮小率の変更指示]
さらに、制御部11は、例えば利用者から縮小表示の指示を受けると、現在表示されている画像に含まれる文字の大きさを検出する。例えば制御部11は、表示されている画像要素の代表サイズ(表示されている画像要素に含まれる文字サイズの最頻値などでよい)を参照して、当該代表サイズが予め定めた範囲の中間値(Ymid=(Ymin+Ymax)/2)など、予め定めた値を超えているか否かを調べる。ここで、代表サイズが予め定めた値を超えている場合は、上限値Ymaxを小さく補正する。また、代表サイズが予め定めた値を超えていない場合は、下限値Yminを小さく補正する。
[描画コマンドによる場合]
また、以上の説明では、処理の対象となる画像情報がビットマップの画像である場合を例として説明したが、画像情報は、ポストスクリプト(登録商標)やPDF(Portable Document Format)等の描画コマンドで描画されるものであってもよい。描画コマンドにより特定される場合、本実施の形態の画像処理装置1の制御部11は、各文字のサイズを、描画コマンドに基づいて取得する。
本発明の実施の形態に係る画像処理装置の例を表す構成ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置が処理の対象とする画像情報の例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置の例を表す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像処理理装置の動作例を表すフローチャート図である。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置における表示例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置における文字サイズと予め定めた区間と拡大縮小率との関係の例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置における文字サイズと予め定めた区間と拡大縮小率との関係の別の例を表す説明図である。
符号の説明
1 画像処理装置、11 制御部、12 記憶部、13 操作部、14 表示部、21 受入部、22 文字サイズ検出部、23 拡大縮小率マッピング部、24
表示制御部、25 拡大縮小率決定部、26 出力部。

Claims (4)

  1. 少なくとも一つの文字の画像を含む画像情報を、処理の対象として受け入れる受入手段と、
    前記受け入れた画像情報全体に含まれる文字の大きさを検出する検出手段と、
    前記画像情報から、複数の画像要素を抽出する抽出手段と、
    前記抽出された画像要素に含まれる文字の大きさに基づき当該抽出された画像要素に含まれる文字の大きさの代表値を求め、当該代表値に基づき、文字の大きさが小さいほど、値が大きくなる拡大縮小率であって、当該拡大縮小率で文字を拡大縮小したときに当該代表値の大きさの文字の大きさが、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるように前記画像要素ごとの拡大縮小率を決定する決定手段と、
    前記決定手段で決定された画像要素ごとの拡大縮小率で、前記抽出された画像要素の各々を拡大縮小して表示手段に表示するよう制御する表示制御手段と、
    を含むことを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記決定手段は、前記画像要素ごとに、前記検出手段で検出された文字の大きさの最頻値を当該画像要素の前記代表値として演算し、当該代表値に基づき、文字の大きさが小さいほど、値が大きくなる拡大縮小率であって、当該拡大縮小率で文字を拡大縮小したときに当該代表値の大きさの文字の大きさが、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるように前記画像要素ごとの拡大縮小率を決定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  3. コンピュータを、
    少なくとも一つの文字の画像を含む画像情報を、処理の対象として受け入れる受入手段と、
    前記受け入れた画像情報全体に含まれる文字の大きさを検出する検出手段と、
    前記画像情報から、複数の画像要素を抽出する抽出手段と、
    前記抽出された画像要素に含まれる文字の大きさに基づき当該抽出された画像要素に含まれる文字の大きさの代表値を求め、当該代表値に基づき、文字の大きさが小さいほど、値が大きくなる拡大縮小率であって、当該拡大縮小率で文字を拡大縮小したときに当該代表値の大きさの文字の大きさが、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるように前記画像要素ごとの拡大縮小率を決定する決定手段と、
    前記決定手段で決定された画像要素ごとの拡大縮小率で、前記抽出された画像要素の各々を拡大縮小して表示手段に表示するよう制御する表示制御手段と、
    として機能させることを特徴とするプログラム。
  4. 前記決定手段として機能させる際は、コンピュータに、前記画像要素ごとに、前記検出手段で検出された文字の大きさの最頻値を当該画像要素の前記代表値として演算させ、当該代表値に基づき、文字の大きさが小さいほど、値が大きくなる拡大縮小率であって、当該拡大縮小率で文字を拡大縮小したときに当該代表値の大きさの文字の大きさが、予め定めた文字の大きさの範囲に含まれるように前記画像要素ごとの拡大縮小率を決定させる請求項3記載のプログラム。
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