JP5244850B2 - Document tilt angle detection method and document tilt angle detection apparatus - Google Patents

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JP5244850B2 JP2010101988A JP2010101988A JP5244850B2 JP 5244850 B2 JP5244850 B2 JP 5244850B2 JP 2010101988 A JP2010101988 A JP 2010101988A JP 2010101988 A JP2010101988 A JP 2010101988A JP 5244850 B2 JP5244850 B2 JP 5244850B2
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Description

本発明は、画像処理分野に関し、具体的には、原稿傾斜角の検出方法及びその装置に関する。   The present invention relates to the field of image processing, and more specifically to a method and apparatus for detecting a document inclination angle.


従来、原稿傾斜角の検出方法として、直線近似(fitting)方法とハフ(Hough)変換方法がよく知られている。直線近似方法は、一連の点対(x,y)を見つけて直線近似し、該直線の傾きによって傾斜角を得られる方法である。Hough変換方法は、画像における最長の直線を検出して、直線の傾きに基づいて傾斜角を得る方法であり、該方法が応用できる前提は、画像中に長い直線が存在し、直線の傾きと原稿の傾斜角が同一であることとされている。
従来の技術は、ソフトウェアによる実現に関するものであって、ハードウェアによる実現の場合、計算方法が複雑であり、且つハードウェアのコストも高い。同時に、特別な条件に依存する必要がある。例えば、Hough変換方法によって傾斜角を検出する場合、原稿全体のエッジ情報が必要であり、エッジから直線を検出して傾斜角を得られるが、原稿のエッジ情報がない場合、Hough変換検出の結果は保証しにくい。一方、直線近似方法の場合、同じラインの検出結果に依存する必要があって、つまり、同一のラインの文字に基づいて算出した結果のみが正確である可能性がある。
従来、一部の画像の傾斜角に基づいて原稿画像の傾斜角を確定する等の他の原稿傾斜角検出方法が提案されているが、これらの方法は画像全体に対する分析を欠いているので、その精度は保証しにくい。
本発明を実現する際に、発明者は、一部の画像の傾斜角に基づいて原稿画像の傾斜角を確定する従来の方法が画像を二回走査する必要があるので、バッファデータ量が大きくなり、スピードが遅いことを発見した。

Conventionally, a straight line fitting method and a Hough conversion method are well known as methods for detecting a document inclination angle. The straight line approximation method is a method in which a series of point pairs (x, y) is found and straight line approximation is performed, and an inclination angle is obtained by the inclination of the straight line. The Hough transform method is a method of detecting the longest straight line in an image and obtaining an inclination angle based on the inclination of the straight line. The premise that this method can be applied is that a long straight line exists in the image and the inclination of the straight line is Documents are assumed to have the same inclination angle.
The conventional technology relates to realization by software, and in the case of realization by hardware, the calculation method is complicated and the cost of hardware is high. At the same time, it is necessary to depend on special conditions. For example, when the inclination angle is detected by the Hough conversion method, the edge information of the entire document is required, and the inclination angle can be obtained by detecting a straight line from the edge. Is difficult to guarantee. On the other hand, in the case of the straight line approximation method, it is necessary to depend on the detection result of the same line, that is, only the result calculated based on the characters on the same line may be accurate.
Conventionally, other document tilt angle detection methods such as determining the tilt angle of a document image based on the tilt angle of a part of the image have been proposed, but these methods lack analysis of the entire image. Its accuracy is difficult to guarantee.
In realizing the present invention, the inventor needs to scan the image twice because the conventional method of determining the inclination angle of the original image based on the inclination angle of a part of the image requires a large amount of buffer data. And found that the speed was slow.


本発明の目的は、一部の画像の傾斜角に基づいて原稿画像の傾斜角を確定する従来の方法が画像を二回走査する必要があることにより、バッファデータ量が大きくなり、スピードが遅い問題を解決できる原稿傾斜角検出方法及びその装置を提供することにある。

The object of the present invention is that the conventional method of determining the inclination angle of the original image based on the inclination angle of a part of the image needs to scan the image twice, so that the amount of buffer data becomes large and the speed is low. An object of the present invention is to provide a document inclination angle detection method and apparatus capable of solving the problem.


本発明に係わる原稿傾斜角検出方法は、原稿を走査して現在の連結領域を取得し、バッファエリアを更新するステップと、更新されたバッファエリア内の連結領域に基づいて傾きを計算して、傾きデータ組を更新するステップと、原稿の走査が終了したか否かを判断するステップと、原稿の走査が終了した場合、傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて、原稿の傾斜角を算出し、原稿の走査が終了しない場合、原稿の走査を継続するステップと、を含み、寄与度の一番高い傾きは、ガウスフィルタ計算法により、傾きデータ組に対し処理を行って取得した出現頻度の一番高い傾きであり、バッファエリアを更新するステップは、現在の連結領域のサイズが正常なものである場合、それをバッファエリアに記憶し、バッファエリアのサイズを再び確定するステップを含み、バッファエリアがいっぱいになっていない場合、連結領域の正常なサイズは、予め設定された参照サイズを指し、バッファエリアがいっぱいになっている場合、連結領域の正常なサイズは、バッファエリアの連結領域に小サイズのフィルタ処理を行った後の連結領域サイズを指す
本発明に係わる原稿傾斜角検出装置は、原稿を走査して現在の連結領域(block)を取得
し、バッファエリアを更新する走査モジュールと、走査モジュールにより取得されたバッファエリア内の全ての連結領域に基づいて傾きを計算して傾きデータ組を更新する計算モジュールと、走査モジュールによる原稿の走査が終了したか否かを判断する判断モジュールと、原稿の走査が終了した場合、傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて、原稿の傾斜角を計算して取得するフィルタモジュールと、を含み、走査モジュールは、連結領域のサイズが正常なものであるか否かを判断する第1の判断ユニットと、バッファエリアがいっぱいになっているか否かを判断する第2の判断ユニットとを含み、バッファエリアがいっぱいになっていない場合、連結領域の正常なサイズは、予め設定された参照サイズであって、バッファエリアがいっぱいになっている場合、連結領域の正常なサイズは、バッファエリアの連結領域に小サイズのフィルタ処理を行った後の連結領域のサイズである

The document inclination angle detection method according to the present invention scans a document to obtain a current connected area, updates the buffer area, calculates the inclination based on the updated connected area in the buffer area, The step of updating the tilt data set, the step of determining whether or not the scan of the document has ended, and the scan of the document when the scan of the document has ended, based on the tilt having the highest contribution in the tilt data set calculating the square, if the scanning of the document is not finished, it viewed including the steps of continuing the scanning of the document, a highest inclination of the degree of contribution by the Gaussian filter calculation method, by performing the processing on the inclination data sets The step of updating the buffer area with the highest slope of the appearance frequency obtained is stored in the buffer area if the current size of the connected area is normal, and the buffer area is updated. If the buffer area is not full, the normal size of the linked area refers to a preset reference size, and if the buffer area is full, the step of re-determining the size of the linked area is included. The normal size refers to the size of the connected region after the small size filter processing is performed on the connected region of the buffer area .
An apparatus for detecting an inclination angle of a document according to the present invention scans a document to obtain a current connection area (block), updates a buffer area, and all the connection areas in the buffer area acquired by the scanning module. A calculation module that calculates the inclination based on the image data and updates the inclination data set, a determination module that determines whether or not the scanning of the original by the scanning module is completed, and a contribution to the inclination data set when the scanning of the original is completed based on the highest slope in degrees, viewed contains a filter module, a to get by calculating the inclination angle of the document, scanning module, first the size of the coupling region to determine whether or not normal And a second determination unit that determines whether or not the buffer area is full, and the buffer area is not full In this case, the normal size of the connected area is a preset reference size, and when the buffer area is full, the normal size of the connected area is obtained by performing a small size filtering process on the connected area of the buffer area. This is the size of the connected area after it has been performed .

本発明は、原稿を一回走査して、走査方向に沿って原稿を走査して得られた連結領域をバッファエリアに更新させた後、傾きデータ組を算出し、傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて、原稿の傾斜角を算出することによって、バッファデータ量を低下させ、原稿傾斜角の検出スピードをアップし、原稿傾斜角検出の精度を向上させると共に、一部の画像の傾斜角に基づいて原稿画像の傾斜角を確定する従来の方法が画像を二回走査する必要があり、バッファデータ量が大きく、スピードが遅い問題を解決した。 The present invention scans the document once, updates the connected area obtained by scanning the document along the scanning direction to the buffer area, calculates the tilt data set, and calculates the contribution of the tilt data set. By calculating the document tilt angle based on the highest tilt, the buffer data amount is reduced, the document tilt angle detection speed is increased, the document tilt angle detection accuracy is improved, and some images The conventional method of determining the inclination angle of the original image based on the inclination angle of the image requires the image to be scanned twice, which solves the problem that the buffer data amount is large and the speed is slow.


は、本発明の一実施例に係わる原稿傾斜角検出方法を示すフローチャートである。These are the flowcharts which show the document inclination angle detection method concerning one Example of this invention. は、本発明の一実施例に係わる連結領域を示す図である。These are figures which show the connection area | region concerning one Example of this invention. は、本発明の好適な実施例に係わる二つの連結領域間の傾きの計算処理を示す図である。These are figures which show the calculation process of the inclination between the two connection area | regions concerning the preferred Example of this invention. は、本発明の一実施例に係わるバッファエリアがいっぱいになっている場合の傾きの計算処理を示す図である。These are figures which show the calculation process of inclination when the buffer area concerning one Example of this invention is full. は、本発明の一実施例に係わるバッファエリアがいっぱいになっていない場合の傾きの計算処理を示す図である。These are figures which show the calculation process of the inclination when the buffer area concerning one Example of this invention is not full. は、本発明の好適な実施例に係わる原稿傾斜角検出方法を示すフローチャートである。These are the flowcharts which show the document inclination-angle detection method concerning the preferred Example of this invention. は、本発明の一実施例に係わる原稿傾斜角検出装置を示す図である。These are figures which show the document inclination-angle detection apparatus concerning one Example of this invention.

以下、図面を参照した上、実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施例に係わる原稿傾斜角検出方法を示すプローチャートである。この原稿傾斜角検出方法は、原稿を走査して現在の連結領域(connected domain)を取得し、バッファエリアのサイズを更新するステップS102と、更新されたバッファエリア内の連結領域に基づいて傾きを計算し、傾きデータ組を更新するステップS104と、原稿の走査が終了したか否かを判断し、原稿の走査が終了した場合、ステップS108を実行し、終了していない場合、ステップS102を再び実行するステップS106と、傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて、原稿の傾斜角を算出するステップS108とを含む。
上記の実施例によると、原稿を一回走査して、走査方向に沿って原稿を走査して得られた現在の連結領域をバッファエリアに更新させた後、連結領域の傾きデータ組を算出し、最後に、傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて原稿の傾斜角を算出することによって、バッファデータ量を低下させ、原稿傾斜角の検出スピードをアップし、原稿傾斜角の検出精度を向上させると共に、一部の画像の傾斜角に基づいて原稿画像の傾斜角を確定する従来の方法が画像を二回走査する必要があり、バッファデータ量が大きく、スピードが遅い問題を解決した。
好ましくは、上記の寄与度の一番高い傾きは、ガウスフィルタ計算法により傾きデータ組に対し処理を行って取得した出現頻度が一番高い傾きであって、ガウスフィルタ計算法は良好なノイズ除去機能を有するので、本実施例に好適である。
好ましくは、上記の連結領域blockは、連続するブラック画素点により構成された連結領域であり、図2は、本発明の一実施例に係わる連結領域を模式的に示す。図2に示すように、英語文字「ABC」は、三つの連結領域を含み、その連結領域の最小外接矩形は、それぞれ21、22、23であって、中国語「好的」は四つの連結領域を含み、その連結領域の最小外接矩形はそれぞれ24、25、26、27である。
各連結領域は、連結領域の最小外接矩形の左上隅点の座標と、最小外接矩形の高さ、幅、中心点の座標との情報を含む。
上記の原稿傾斜角検出方法において、バッファエリアの更新は、現在の連結領域のサイズが正常なものであれば、それをバッファエリアに記憶し、バッファエリアのサイズを再び確定するステップを含むことが好ましい。
上記の原稿傾斜角検出方法において、バッファエリアがいっぱいになっていない場合、連結領域の正常なサイズは予め設定された参照サイズを指し、バッファエリアがいっぱいになっている場合、連結領域の正常なサイズはバッファエリアの連結領域に対して小サイズのフィルタ処理を行った後の連結領域サイズを指すことが好ましい。
原稿全体には複数の欄が存在する場合があって、各欄内の文字サイズは一致しない可能性があるので、連結領域の正常なサイズを動態的に計算しなければならない。上記の実施例において、バッファエリアがいっぱいになっている場合、バッファエリア内の連結領域のサイズに対して小サイズのフィルタ処理を行って、正常なサイズ情報を取得する。
上記の小サイズのフィルタ処理は、1次元ガウスフィルタのフィルタ処理で、それぞれ文字幅の柱状図及び文字高さの柱状図に対してフィルタ処理を行い、ノイズの干渉を除去することが好ましい。
5×1の1次元ガウスフィルタは本実施例に好適であるので、上記の1次元ガウスフィルタは、5×1の1次元ガウスフィルタであることが好ましい。
好ましくは、上記の現在の連結領域をバッファエリアに記憶して上記バッファエリアのサイズを再び確定するステップは、バッファエリアがいっぱいになっていない場合、現在の連結領域をバッファエリアに取り込むと共に、バッファエリア内のすべての連結領域の位置情報に基づいて、バッファエリア内の、すべての連結領域を含む最小外接矩形を確定するステップと、バッファエリアがいっぱいになっている場合、バッファエリアにおける最初に取り込まれた連結領域を取り出し、現在の連結領域をバッファエリアに取り込むと共に、バッファエリア内の全ての連結領域の位置情報に基づいて、バッファエリア内の、全ての連結領域を含む最小外接矩形を確定するステップと、を含む。
好ましくは、上記の原稿傾斜角検出方法において、バッファエリアの連結領域に基づいて傾きを計算して傾きデータ組を更新するステップは、目標連結領域とその周りの連結領域との間の傾きを計算するステップと、傾きが予め設定された傾き範囲内にあって、且つそれに対応する連結領域と目標連結領域との距離が距離閾値より小さい場合、上記の傾きを傾きデータ組に記録するステップと、を含む。
図3は、本発明の好適な実施例に係わる二つの連結領域間の傾きの計算を示す図である。二つの連結領域間の傾きは、二つの連結領域の中心点の座標に基づいて計算される。図3に示すように、中国語「十天」は、二つの連結領域を含み、連結領域31と連結領域32との間の傾きは、連結領域31の中心点33と連結領域32の中心点34を通過する直線の傾きである。
好ましくは、上記の予め設定された傾きの範囲は(-tanα、tanα)で、傾き閾値tanαの範囲は(0、tan6°)であって、上記の距離閾値は、目標連結領域を通過するとともに傾きが傾き閾値である直線とバッファエリアの最小外接矩形の上下境界水平線との二つの交点から目標連結領域までの距離の最大値である。
好ましくは、バッファエリアがいっぱいになっていない場合、目標連結領域は現在の連結領域であり、バッファエリアがいっぱいになっている場合、目標連結領域はバッファエリアの真中に位置する連結領域である。
図4は、本発明の一実施例に係わるバッファエリアがいっぱいになっている場合の傾きの計算処理を示す図である。図4に示すように、現在のバッファエリア内に最初に取り込まれた連結領域block1は取り出され、連結領域block2は、バッファエリアに取り込まれた現在の連結領域である。バッファエリアの最初のサイズは点線により示す矩形L1であるが、新規のblockが追加されたため、更新されたバッファエリアの範囲は矩形L2となり、真中に位置する連結領域block3は、傾きを計算すべきの目標連結領域である。目標連結領域block3とバッファエリアL2内の他のblockとの間の傾きを順次計算し、傾きが予め設定された傾き範囲(-tanα、tanα)内にあって、且つblockから目標連結領域block3までの距離が距離閾値Rより小さい場合、傾きを傾きデータ組に記憶する。傾き閾値tanαの範囲は、(0、tan6°)であって、Rは、目標連結領域block3を通過すると共に傾きがtanαである直線とバッファエリアの最小外接矩形L2の上下境界水平線との二つの交点から目標連結領域block3までの距離の最大値である。最終的には、扇形領域L3内の連結領域の傾きは傾きデータ組に記録されるが、扇形領域L3以外の領域に位置するblockの傾きは記録される必要がない。
図5は、本発明の一実施例に係わるバッファエリアがいっぱいになっていない場合の傾きの計算処理を示す図である。図5に示すように、バッファエリアの最初のサイズは点線により示す矩形L1であるが、新規のblockが追加されたため、更新されたバッファエリアの範囲は矩形L2となり、バッファエリアに取り込まれた現在の連結領域block2は目標blockである。目標連結領域block2とバッファエリアL2内の他のblockとの間の傾きを順次計算し、傾きが予め設定された傾き範囲(-tanα、tanα)内にあり、且つblockから目標連結領域block2までの距離が距離閾値Rより小さい場合、傾きを傾きデータ組に記憶する。傾き閾値tanαの範囲は、(0、tan6°)であって、Rは、目標連結領域block2を通過すると共に傾きがtanαである直線とバッファエリアの最小外接矩形L2の上下境界水平線との二つの交点から目標連結領域block2までの距離の最大値である。最終的には、扇形領域L3内の連結領域の傾きは傾きデータ組に記録されるが、扇形領域L3以外の領域に位置するblockの傾きは記録される必要がない。
好ましくは、上記の原稿傾斜角検出方法において、ガウスフィルタ計算法により傾きデータ組に対して処理を行い、原稿の傾斜角を取得するステップは、精度の要求に応じて、ガウスフィルタ処理のサイズを確定し、対応するガウスフィルタを生成するステップと、ガウスフィルタにより、上記の傾きデータ組に対して二回のガウスフィルタ処理を行って、出現頻度の一番高い傾きを取得するステップと、上記の出現頻度の一番高い傾きに基づいて原稿の傾斜角を計算するステップと、を含む。
本実施例において、設定された傾き範囲は(-tan5.5°、tan5.5°)であり、算出した原稿の傾斜角は3.5°である。
図6は、本発明の好適な実施例に係わる原稿傾斜角検出方法のフローチャートである。この原稿傾斜角検出方法は、原稿を走査して、新規の連結領域blockを取得するステップS202と、バッファエリアがいっぱいになっているか否かを判断し、バッファエリアがいっぱいになっている場合は、ステップS206を実行し、バッファエリアがいっぱいになっていない場合はステップS208を実行するステップS204と、連結領域blockの正常なサイズを計算するステップS206と、現在の連結領域blockのサイズが正常なものであるか否かを判断し、サイズが正常なものであると、ステップS210を実行し、サイズが正常なものでないと、ステップS202を実行するステップS208と、バッファエリアを更新するステップS210と、バッファエリア内の連結領域に基づいて傾きを計算し、傾きデータ組を更新するステップS212と、原稿の走査が終了したか否かを判断し、走査が終了した場合、ステップS216を実行し、走査が終了していない場合、ステップS202を実行するステップS214と、ガウスフィルタ処理を行って最終的な原稿傾斜角を取得するステップS216とを含む。
上記の実施例において、精度の要求に応じて、ガウスフィルタ処理のサイズを確定して、ガウスフィルタを生成する。ステップS212にて取得した傾きデータ組に対して二回のガウスフィルタ処理を行った後、出現頻度の一番高い傾きを取得して、最終的な原稿傾斜角を取得する。
図7は、本発明の一実施例に係わる原稿傾斜角検出装置を示す図である。該装置は、原稿を走査して現在の連結領域を取得し、バッファエリアを更新する走査モジュール10と、走査モジュール10により取得されたバッファエリア内の全ての連結領域に基づいて傾きを計算し、傾きデータ組を更新する計算モジュール20と、走査モジュール10による原稿の走査が終了したか否かを判断する判断モジュール30と、原稿の走査が終了した場合、傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて、原稿の傾斜角を算出するフィルタモジュール40と、を含む。
上記の実施例は、原稿を一回走査して、走査方向に沿って原稿を走査して取得した連結領域をバッファエリアに更新させた後、傾きデータ組を算出し、最後に傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて、原稿の傾斜角を算出することにより、バッファデータ量を低下させ、原稿傾斜角の検出スピードをアップして、原稿傾斜角検出の精度を向上させると共に、一部の画像の傾斜角に基づいて原稿画像の傾斜角を確定する従来の方法が画像を二回走査する必要があり、バッファデータ量が大きく、スピードが遅い問題を解決した。
好ましくは、上記の寄与度の一番高い傾きは、ガウスフィルタ計算法により傾きデータ組に対し処理を行って取得した出現頻度の一番高い傾きであって、ガウスフィルタ計算法は、良好なノイズ除去機能を有するため、本実施例に好適である。
各外接矩形は、左上隅点の位置と、高さと、幅と、重心(centroid)点の位置との情報を含む。
上記の走査モジュールは、連結領域のサイズが正常なものであるか否かを判断する第1の判断ユニットを含むことが好ましい。
また、上記の走査モジュールは、バッファエリアがいっぱいになっているか否かを判断する第2の判断ユニットをさらに含むことが好ましい。
上記の原稿傾斜角検出装置において、バッファエリアがいっぱいになっていない場合、連結領域の正常なサイズは、予め設定された参照サイズを指し、バッファエリアがいっぱいになっている場合、連結領域の正常なサイズは、バッファエリアの連結領域に小サイズのフィルタ処理を行った後の連結領域サイズを指すことが好ましい。
原稿全体には複数の欄が存在する場合があって、各欄内の文字のサイズは一致しない可能性があるので、連結領域blockの正常なサイズを動態的に計算する必要がある。上記の実施例において、バッファエリアがいっぱいになっている場合、バッファエリア内の連結領域blockのサイズに小サイズのフィルタ処理を行って、正常なサイズの情報を取得する。
上記の小サイズのフィルタ処理は、1次元ガウスフィルタ処理で、それぞれ、文字幅の柱状図と文字高さの柱状図に対しフィルタ処理を行い、ノイズの干渉を除去することが好ましい。
上記の1次元ガウスフィルタ処理は、5×1の1次元ガウスフィルタ処理であって、5×1の1次元ガウスフィルタ処理は本実施例に好適である。
好ましくは、上記の計算モジュールは、バッファエリアにおける目標連結領域とその周りの連結領域との間の傾きを計算し、傾きが予め設定された傾き範囲内にあり、且つそれに対応する連結領域と目標連結領域との距離が距離閾値より小さい場合、傾きを傾きデータ組に記録する第1の計算ユニットを含む。
上記の実施例において、バッファエリアがいっぱいになっていない場合、目標連結領域は、現在の連結領域であって、バッファエリアがいっぱいになっている場合、目標連結領域はバッファエリアの真中に位置する連結領域であることが好ましい。
好ましくは、フィルタモジュールは、精度の要求に応じて、ガウスフィルタ処理のサイズを確定して、対応するガウスフィルタを生成する生成ユニットと、生成ユニットにより生成されたガウスフィルタにより、計算モジュールにより取得された傾きデータ組に対して二回のガウスフィルタ処理を行って、出現頻度の一番高い傾きを取得する第2の計算ユニットと、第2の計算ユニットにより取得された傾きに基づいて、原稿の傾斜角を算出する第3の計算ユニットと、を含む。
このように、当業者であれば、上記の本発明の各モジュール又は各ステップは汎用の計算装置によって実現することができ、単一の計算装置に集積してもよく、複数の計算装置からなるネットワークに配置してもよい。また、各モジュールや各ステップは、計算装置が実行可能なプログラムコードで実現することができる。従って、それらを記憶装置に記憶して計算装置に実行させてもよく、それぞれ各集積回路モジュールとして作成してもよく、それらのうちの複数のモジュール又はステップを単一の集積回路モジュールとして作成して実現してもよい。このように、本発明は、如何なる特定のハードウェアとソフトウェアとの組合せに限定されない。
上記の内容は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明に対して様々な変更及び変形を行うことができる。本発明の精神及び原則を逸脱しない範囲で如何なる変更、同等代替、改良なども本発明の保護範囲内に含まれる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing a method for detecting a document inclination angle according to an embodiment of the present invention. In this document inclination angle detection method, the document is scanned to obtain a current connected domain (connected domain), the size of the buffer area is updated, and the inclination is determined based on the updated connected area in the buffer area. Step S104 for calculating and updating the tilt data set, and determining whether or not scanning of the document has been completed. If scanning of the document has been completed, execute step S108. Step S106 to be executed, and Step S108 for calculating the inclination angle of the document based on the inclination having the highest contribution in the inclination data set are included.
According to the above embodiment, after the original is scanned once and the current connected area obtained by scanning the original along the scanning direction is updated to the buffer area, the inclination data set of the connected area is calculated. Finally, by calculating the document tilt angle based on the tilt with the highest contribution in the tilt data set, the buffer data amount is reduced, the document tilt angle detection speed is increased, and the document tilt angle detection is performed. Solves the problem that the conventional method of determining the inclination angle of the original image based on the inclination angle of a part of the image needs to scan the image twice, the amount of buffer data is large, and the speed is slow while improving the accuracy. did.
Preferably, the gradient with the highest contribution is the gradient with the highest appearance frequency obtained by processing the gradient data set with the Gaussian filter calculation method, and the Gaussian filter calculation method has good noise removal. Since it has a function, it is suitable for this embodiment.
Preferably, the connection area block is a connection area constituted by continuous black pixel points, and FIG. 2 schematically shows a connection area according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the English character “ABC” includes three connected regions, and the minimum circumscribed rectangles of the connected regions are 21, 22, and 23, respectively, and the Chinese “favorite” has four connected regions. The minimum circumscribed rectangles of the connected areas including the areas are 24, 25, 26, and 27, respectively.
Each connected area includes information on the coordinates of the upper left corner point of the minimum circumscribed rectangle of the connected area, and the coordinates of the height, width, and center point of the minimum circumscribed rectangle.
In the above document inclination angle detection method, the updating of the buffer area may include a step of storing the buffer area in the buffer area if the current size of the connected area is normal, and re-determining the size of the buffer area. preferable.
In the above document inclination angle detection method, when the buffer area is not full, the normal size of the connected area indicates a preset reference size, and when the buffer area is full, the normal of the connected area is normal. The size preferably refers to the size of the connected area after a small-size filter process is performed on the connected area of the buffer area.
Since there may be a plurality of columns in the entire manuscript and the character sizes in each column may not match, the normal size of the connected region must be dynamically calculated. In the above embodiment, when the buffer area is full, normal size information is acquired by performing a small-size filter process on the size of the connected area in the buffer area.
The small-size filter process is preferably a one-dimensional Gaussian filter process, and each filter process is performed on a character-width column diagram and a character-height column diagram to remove noise interference.
Since the 5 × 1 one-dimensional Gaussian filter is suitable for the present embodiment, the one-dimensional Gaussian filter is preferably a 5 × 1 one-dimensional Gaussian filter.
Preferably, the step of storing the current connected area in the buffer area and re-determining the size of the buffer area takes the current connected area into the buffer area and the buffer area if the buffer area is not full. Based on the location information of all connected areas in the area, the step of determining the minimum bounding rectangle that includes all connected areas in the buffer area, and if the buffer area is full, is taken first in the buffer area The connected area is taken out, the current connected area is taken into the buffer area, and the minimum circumscribed rectangle including all the connected areas in the buffer area is determined based on the position information of all the connected areas in the buffer area. Steps.
Preferably, in the document inclination angle detection method, the step of calculating the inclination based on the connection area of the buffer area and updating the inclination data set calculates the inclination between the target connection area and the surrounding connection area. And, when the slope is within a preset slope range and the distance between the corresponding connected area and the target connected area is smaller than the distance threshold, recording the slope in the slope data set; including.
FIG. 3 is a diagram illustrating calculation of a slope between two connected regions according to a preferred embodiment of the present invention. The inclination between the two connected areas is calculated based on the coordinates of the center point of the two connected areas. As shown in FIG. 3, the Chinese word “ten” includes two connected regions, and the inclination between the connected region 31 and the connected region 32 is the center point 33 of the connected region 31 and the center point of the connected region 32. The slope of the straight line passing through 34.
Preferably, the range of the preset inclination is (−tan α, tan α), the range of the inclination threshold tan α is (0, tan 6 °), and the distance threshold passes through the target connected area. The maximum value of the distance from the two intersections between the straight line whose inclination is the inclination threshold and the upper and lower boundary horizontal lines of the minimum circumscribed rectangle of the buffer area to the target connected area.
Preferably, when the buffer area is not full, the target connection area is the current connection area, and when the buffer area is full, the target connection area is a connection area located in the middle of the buffer area.
FIG. 4 is a diagram showing a slope calculation process when the buffer area according to an embodiment of the present invention is full. As shown in FIG. 4, the connection area block1 first taken in the current buffer area is taken out, and the connection area block2 is the current connection area taken in the buffer area. The initial size of the buffer area is the rectangle L1 indicated by the dotted line, but since a new block has been added, the updated buffer area range is the rectangle L2, and the connected region block3 located in the middle should calculate the slope This is the target connection area. The slope between the target connected area block3 and the other blocks in the buffer area L2 is sequentially calculated, and the slope is within a preset slope range (-tanα, tanα) and from the block to the target connected area block3 Is smaller than the distance threshold R, the inclination is stored in the inclination data set. The range of the inclination threshold tanα is (0, tan6 °), and R is two lines, a straight line that passes through the target connected region block3 and has an inclination of tanα, and an upper and lower boundary horizontal line of the minimum circumscribed rectangle L2 of the buffer area. This is the maximum distance from the intersection point to the target connected area block3. Eventually, the inclination of the connected area in the sector area L3 is recorded in the inclination data set, but the inclination of the block located in an area other than the sector area L3 need not be recorded.
FIG. 5 is a diagram illustrating a slope calculation process when the buffer area according to the embodiment of the present invention is not full. As shown in Fig. 5, the initial size of the buffer area is a rectangle L1 indicated by a dotted line, but since a new block has been added, the updated buffer area range is the rectangle L2, and the current captured in the buffer area The connected area block2 is the target block. The slope between the target connected area block2 and the other blocks in the buffer area L2 is sequentially calculated, and the slope is within a preset slope range (-tanα, tanα), and from the block to the target connected region block2 When the distance is smaller than the distance threshold R, the inclination is stored in the inclination data set. The range of the inclination threshold tanα is (0, tan6 °), and R is two lines, a straight line that passes through the target connected region block2 and has an inclination of tanα, and an upper and lower boundary horizontal line of the minimum circumscribed rectangle L2 of the buffer area. This is the maximum value of the distance from the intersection point to the target connected area block2. Eventually, the inclination of the connected area in the sector area L3 is recorded in the inclination data set, but the inclination of the block located in an area other than the sector area L3 need not be recorded.
Preferably, in the document inclination angle detection method, the step of processing the inclination data set by the Gaussian filter calculation method and obtaining the inclination angle of the original is performed by setting the size of the Gaussian filter process according to a request for accuracy. Confirming and generating a corresponding Gaussian filter, performing a Gaussian filter process twice on the gradient data set by the Gaussian filter, obtaining the gradient with the highest appearance frequency, and Calculating an inclination angle of the document based on the inclination having the highest appearance frequency.
In the present embodiment, the set inclination range is (−tan 5.5 °, tan 5.5 °), and the calculated inclination angle of the document is 3.5 °.
FIG. 6 is a flowchart of a document inclination angle detecting method according to a preferred embodiment of the present invention. In this document inclination angle detection method, the document is scanned to obtain a new connected area block S202, and whether or not the buffer area is full is determined. If the buffer area is full If the buffer area is not full, step S206 is executed, step S204 is executed, step S206 is executed to calculate the normal size of the connected area block, and the current connected area block size is normal. If the size is normal, step S210 is executed.If the size is not normal, step S208 is executed, and the buffer area is updated step S210. In step S212, the inclination is calculated based on the connected area in the buffer area, and the inclination data set is updated. Step S216 is executed when the scanning is completed, and Step S214 is executed when scanning is not completed, and Step S216 is performed that performs Gaussian filter processing to obtain the final document inclination angle.
In the above embodiment, a Gaussian filter is generated by determining the size of the Gaussian filter process in accordance with a request for accuracy. After performing the Gaussian filter process twice on the inclination data set acquired in step S212, the inclination with the highest appearance frequency is acquired, and the final document inclination angle is acquired.
FIG. 7 is a diagram showing a document inclination angle detection device according to an embodiment of the present invention. The apparatus scans the document to obtain the current connected area, calculates the inclination based on the scanning module 10 that updates the buffer area, and all the connected areas in the buffer area acquired by the scanning module 10, The calculation module 20 that updates the inclination data set, the determination module 30 that determines whether or not the scanning of the original by the scanning module 10 is completed, and the highest contribution in the inclination data set when the original is scanned And a filter module 40 for calculating the inclination angle of the document based on the inclination.
In the above embodiment, the original is scanned once, the original is scanned along the scanning direction, the connection area acquired is updated to the buffer area, the inclination data set is calculated, and finally the inclination data set By calculating the document tilt angle based on the highest contribution, the buffer data amount is reduced, the document tilt angle detection speed is increased, and the document tilt angle detection accuracy is improved. The conventional method of determining the inclination angle of the original image based on the inclination angle of a part of the image needs to scan the image twice, and solves the problem that the buffer data amount is large and the speed is slow.
Preferably, the slope with the highest degree of contribution is the slope with the highest appearance frequency obtained by processing the slope data set by the Gaussian filter calculation method, and the Gaussian filter calculation method has good noise. Since it has a removal function, it is suitable for this embodiment.
Each circumscribed rectangle includes information on the position of the upper left corner point, the height, the width, and the position of the centroid point.
The scanning module preferably includes a first determination unit that determines whether or not the size of the connection region is normal.
The scanning module preferably further includes a second determination unit that determines whether or not the buffer area is full.
In the above document tilt angle detection device, when the buffer area is not full, the normal size of the linked area indicates a preset reference size, and when the buffer area is full, the linked area is normal. The small size preferably refers to the size of the connected area after the small area filtering process is performed on the connected area of the buffer area.
Since there may be a plurality of columns in the entire manuscript and the size of characters in each column may not match, it is necessary to dynamically calculate the normal size of the connected region block. In the above embodiment, when the buffer area is full, a small size filter process is performed on the size of the connected area block in the buffer area to obtain normal size information.
The small size filter process is preferably a one-dimensional Gaussian filter process, and the filter process is preferably performed on the character width columnar diagram and the character height columnar diagram to remove noise interference.
The above one-dimensional Gaussian filter process is a 5 × 1 one-dimensional Gaussian filter process, and the 5 × 1 one-dimensional Gaussian filter process is suitable for this embodiment.
Preferably, the calculation module calculates a slope between the target connected area in the buffer area and the surrounding connected areas, the inclination is within a preset inclination range, and the corresponding connected area and the target When the distance to the connected region is smaller than the distance threshold, a first calculation unit that records the inclination in the inclination data set is included.
In the above embodiment, when the buffer area is not full, the target connection area is the current connection area, and when the buffer area is full, the target connection area is located in the middle of the buffer area. A connecting region is preferred.
Preferably, the filter module is acquired by the calculation module by a generation unit that determines a size of the Gaussian filter processing and generates a corresponding Gaussian filter according to a request for accuracy, and a Gaussian filter generated by the generation unit. The second calculation unit that obtains the most frequently occurring inclination by performing Gaussian filter processing twice on the obtained inclination data set, and the original obtained based on the inclination obtained by the second calculation unit. A third calculation unit for calculating an inclination angle.
As described above, those skilled in the art can implement each module or each step of the present invention described above with a general-purpose computing device, and may be integrated into a single computing device, or may include a plurality of computing devices. You may arrange in a network. Each module and each step can be realized by a program code that can be executed by a computing device. Therefore, they may be stored in a storage device and executed by a computing device, each may be created as an integrated circuit module, or a plurality of modules or steps may be created as a single integrated circuit module. May be realized. Thus, the present invention is not limited to any particular combination of hardware and software.
The above description is only a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention. Those skilled in the art can make various changes and modifications to the present invention. Any changes, equivalent substitutions, improvements, and the like are within the protection scope of the present invention without departing from the spirit and principle of the present invention.

10 走査モジュール
20 計算モジュール
30 判断モジュール
40 フィルタモジュール
10 Scan module 20 Calculation module 30 Judgment module 40 Filter module

Claims (13)

原稿を走査して現在の連結領域を取得し、バッファエリアを更新するステップと、
更新された前記バッファエリア内の連結領域に基づいて傾きを計算して、傾きデータ組を更新するステップと、
前記原稿の走査が終了したか否かを判断するステップと、
前記原稿の走査が終了した場合、前記傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて、前記原稿の傾斜角を算出し、前記原稿の走査が終了しない場合、前記原稿の走査を継続するステップと、
を含み、
前記寄与度の一番高い傾きは、ガウスフィルタ計算法により、前記傾きデータ組に対し処理を行って取得した出現頻度の一番高い傾きであり、
バッファエリアを更新するステップは、
前記現在の連結領域のサイズが正常なものである場合、それをバッファエリアに記憶し、前記バッファエリアのサイズを再び確定するステップを含み、
前記バッファエリアがいっぱいになっていない場合、前記連結領域の正常なサイズは、予め設定された参照サイズを指し、
前記バッファエリアがいっぱいになっている場合、前記連結領域の正常なサイズは、バッファエリアの連結領域に小サイズのフィルタ処理を行った後の連結領域サイズを指すことを特徴とする原稿傾斜角検出方法。
Scanning the document to obtain the current connected area and updating the buffer area;
Calculating a slope based on the updated connection area in the buffer area and updating the slope data set;
Determining whether or not scanning of the document has been completed;
When the scanning of the original is finished, the inclination angle of the original is calculated based on the inclination having the highest contribution in the inclination data set. When the scanning of the original is not finished, the scanning of the original is continued. Steps,
Only including,
The slope with the highest contribution is the slope with the highest appearance frequency obtained by performing processing on the slope data set by a Gaussian filter calculation method,
The steps to update the buffer area are:
If the current connected area size is normal, store it in the buffer area and re-establish the size of the buffer area;
If the buffer area is not full, the normal size of the connected area refers to a preset reference size;
When the buffer area is full, the normal size of the connection area indicates a connection area size after a small size filtering process is performed on the connection area of the buffer area. Method.
請求項1において、
前記小サイズのフィルタ処理は、1次元ガウスフィルタ処理であることを特徴とする原稿傾斜角検出方法。
In claim 1,
The document inclination angle detection method, wherein the small size filter processing is one-dimensional Gaussian filter processing .
請求項2において、
前記1次元ガウスフィルタは、5×1の1次元ガウスフィルタであることを特徴とする原稿傾斜角検出方法。
In claim 2,
The document inclination angle detection method, wherein the one-dimensional Gaussian filter is a 5 × 1 one-dimensional Gaussian filter .
請求項1において、
前記現在の連結領域をバッファエリアに記憶して、前記バッファエリアのサイズを再び確定するステップは、
前記バッファエリアがいっぱいになっていない場合、前記現在の連結領域を前記バッファエリアに取り組むと共に、前記バッファエリア内の全ての連結領域の位置情報に基づいて、前記バッファエリアの、全ての連結領域を含む最小外接矩形を確定するステップと、
前記バッファエリアがいっぱいになっている場合、バッファエリア内の最初に取り込まれた連結領域を取り出し、前記現在の連結領域を前記バッファエリアに取り込むと共に、前記バッファエリア内の全ての連結領域の位置情報に基づいて、前記バッファエリアの、全ての連結領域を含む最小外接矩形を確定するステップと、
を含むことを特徴とする原稿傾斜角検出方法。
In claim 1,
Storing the current connected area in a buffer area and re-defining the size of the buffer area;
If the buffer area is not full, the current connected area is addressed to the buffer area, and all connected areas of the buffer area are determined based on position information of all connected areas in the buffer area. Determining a minimum bounding rectangle to include;
When the buffer area is full, the first connected area taken in the buffer area is taken out, the current connected area is taken into the buffer area, and the position information of all the connected areas in the buffer area Determining a minimum bounding rectangle including all connected regions of the buffer area, based on
A method for detecting an inclination angle of a document.
請求項4において、
前記バッファエリアの連結領域に基づいて傾きを計算して傾きデータ組を更新するステップは、
目標連結領域とその周りの連結領域との間の傾きを計算するステップと、
前記傾きが予め設定された傾き範囲内にあって、且つ対応する連結領域と前記目標連結領域との距離が距離閾値より小さい場合、前記傾きを傾きデータ組に記録するステップと、を含むことを特徴とする原稿傾斜角検出方法。
In claim 4,
The step of calculating the inclination based on the connected area of the buffer area and updating the inclination data set includes:
Calculating a slope between the target connected region and the surrounding connected regions;
Recording the slope in a slope data set when the slope is within a preset slope range and the distance between the corresponding connected area and the target connected area is smaller than a distance threshold. Characteristic document inclination angle detection method.
請求項5において、
前記傾き範囲は(-tanα、tanα)であって、傾き閾値tanαの範囲は(0、tan6°)であ
って、
前記距離閾値は、前記目標連結領域を通過すると共に傾きが前記傾き閾値である直線と前記バッファエリアの最小外接矩形の上下境界水平線との二つの交点から前記目標連結領域までの距離の最大値であることを特徴とする原稿傾斜角検出方法。
In claim 5,
The inclination range is (−tan α, tan α), and the range of the inclination threshold tan α is (0, tan 6 °).
What
The distance threshold is a maximum value of a distance from two intersections of a straight line that passes through the target connection area and has an inclination of the inclination threshold and an upper and lower boundary horizontal line of the minimum circumscribed rectangle of the buffer area to the target connection area. A method for detecting an inclination angle of a document.
請求項5において、
前記バッファエリアがいっぱいになっていない場合、前記目標連結領域は、前記現在の連結領域であって、
前記バッファエリアがいっぱいになっている場合、前記目標連結領域は前記バッファエリアの真中に位置する連結領域であることを特徴とする原稿傾斜角検出方法。
In claim 5,
If the buffer area is not full, the target connected area is the current connected area,
2. The document inclination angle detecting method according to claim 1 , wherein when the buffer area is full, the target connection area is a connection area located in the middle of the buffer area .
請求項5において、
前記傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて前記原稿の傾斜角を計算して取得するステップは、
精度の要求に応じて、ガウスフィルタ処理のサイズを確定し、対応するガウスフィルタを生成するステップと、
前記ガウスフィルタによって前記傾きデータ組に対して二回のガウスフィルタ処理を行って、出現頻度の一番高い傾きを取得するステップと、
前記傾きに基づいて前記原稿の傾斜角を計算するステップと、
を含むことを特徴とする原稿傾斜角検出方法。
In claim 5,
Calculating and obtaining the inclination angle of the document based on the inclination with the highest contribution in the inclination data set;
Determining the size of the Gaussian filter process and generating a corresponding Gaussian filter according to accuracy requirements;
Performing a Gaussian filter process twice on the gradient data set by the Gaussian filter to obtain a gradient having the highest appearance frequency;
Calculating an inclination angle of the document based on the inclination;
A method for detecting an inclination angle of a document.
原稿を走査して現在の連結領域を取得し、バッファエリアを更新する走査モジュールと、前記バッファエリア内の全ての連結領域に基づいて傾きを計算して傾きデータ組を更新する計算モジュールと、
前記走査モジュールによる原稿の走査が終了したか否かを判断する判断モジュールと、
前記原稿の走査が終了した場合、前記傾きデータ組における寄与度の一番高い傾きに基づいて、前記原稿の傾斜角を算出するフィルタモジュールと、
を含み、
前記走査モジュールは、前記連結領域のサイズが正常なものであるか否かを判断する第1
の判断ユニットと、前記バッファエリアがいっぱいになっているか否かを判断する第2の判断ユニットとを含み、
前記バッファエリアがいっぱいになっていない場合、前記連結領域の正常なサイズは、予め設定された参照サイズであって、
前記バッファエリアがいっぱいになっている場合、前記連結領域の正常なサイズは、バッファエリアの連結領域に小サイズのフィルタ処理を行った後の連結領域のサイズであることを特徴とする原稿傾斜角検出装置。
A scanning module that scans a document to obtain a current connected area and updates a buffer area; a calculation module that calculates a tilt based on all the connected areas in the buffer area and updates a tilt data set;
A determination module for determining whether scanning of the document by the scanning module is completed;
A filter module for calculating the inclination angle of the original document based on the inclination having the highest contribution in the inclination data set when scanning of the original document is completed;
Only including,
The scanning module determines whether or not the size of the connection area is normal.
And a second determination unit for determining whether or not the buffer area is full,
If the buffer area is not full, the normal size of the connected area is a preset reference size,
When the buffer area is full, the normal size of the connection area is the size of the connection area after a small size filtering process is performed on the connection area of the buffer area. Detection device.
請求項9において、
前記寄与度の一番高い傾きは、ガウスフィルタ計算法により前記傾きデータ組に対し処理を行って取得した出現頻度の一番高い傾きであることを特徴とする原稿傾斜角検出装置。
In claim 9,
The document inclination angle detection apparatus according to claim 1, wherein the inclination having the highest contribution is the inclination having the highest appearance frequency obtained by processing the inclination data set by a Gaussian filter calculation method .
請求項9において、
前記計算モジュールは、バッファエリアにおける目標連結領域とその周りの連結領域との間の傾きを計算し、前記傾きが予め設定された傾き範囲内にあって、且つそれに対応する連結領域と前記目標連結領域との距離が距離閾値より小さい場合、前記傾きを傾きデータ組に記録することを特徴とする原稿傾斜角検出装置。
In claim 9,
The calculation module calculates an inclination between a target connection area in the buffer area and a connection area around the target connection area, and the connection area corresponding to the inclination is in a preset inclination range and the target connection area. An apparatus for detecting an inclination angle of a document , wherein the inclination is recorded in an inclination data set when a distance to an area is smaller than a distance threshold .
請求項11において、
前記バッファエリアがいっぱいになっていない場合、前記目標連結領域は、前記現在の連結領域であって、
前記バッファエリアがいっぱいになっている場合、前記目標連結領域は、前記バッファエリアの真中に位置する連結領域であることを特徴とする原稿傾斜角検出装置。
In claim 11,
If the buffer area is not full, the target connected area is the current connected area,
When the buffer area is full, the target connection area is a connection area located in the middle of the buffer area .
請求項10において、
前記フィルタモジュールは、
精度の要求に応じて、ガウスフィルタ処理のサイズを確定し、対応するガウスフィルタを生成する生成ユニットと、
前記生成ユニットにより生成された前記ガウスフィルタに基づいて、前記計算モジュールにより取得された傾きデータ組に対して二回のガウスフィルタ処理を行って、出現頻度の一番高い傾きを取得する第2の計算ユニットと、
前記第2の計算ユニットにより取得された傾きに基づいて、前記原稿の傾斜角を計算する
第3の計算ユニットと、
を含むことを特徴とする原稿傾斜角検出装置。
In claim 10,
The filter module is
A generation unit for determining the size of the Gaussian filter process and generating a corresponding Gaussian filter according to the accuracy requirement;
Based on the Gaussian filter generated by the generation unit, a second Gaussian filter process is performed on the gradient data set acquired by the calculation module to acquire a gradient having the highest appearance frequency. A calculation unit;
Based on the inclination obtained by the second calculation unit, the inclination angle of the document is calculated.
A third calculation unit;
An apparatus for detecting a tilt angle of a document.
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