JPH01106279A - 画像情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像情報処理装置に関し、特に原稿等から読み
取った画像情報を保持し、読み出すと共に、画像情報中
のパターン情報を認識する画像情報処理装置に関する。

［従来の技術］ この種の装置では読み取った画像情報をいかに忠実に保
持し、再生するかが重要である。このため、従来は読み
取った画像情報を１画面分の画像メモリに記憶し、パタ
ーン認識は画像メモリ内の特定の画像データに対して行
なっていた。

このため、従来は膨大な画像メモリを要した。

また、従来はこのような画像メモリの増大を抑えるため
に読取り解像度を低くしたり、読み取った画像を適当な
閾値で２値化した後に画像メモリに記憶するようにした
ものがある。しかし、これでは画像品位を維持できない
ばかりか、パターン認識にも不都合を生じた。即ち、読
取り解像度が低いとパターン輪郭の凸凹が顕在化し、予
め２値化すると閾値が不適当であったような場合にパタ
ーンの切れ、つぶれ等が発生し、認識不能、誤認識の原
因となっていた。

［発゛萌が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した従来技術の欠点を除去するものであり
、その目的とする処は、読み取った画像情報を少ない画
像メモリで忠実に保持し、読み出すと共に、良好なパタ
ーン認識を行う画像情報処理装置を提供することにある
。

本発明の他の目的は、読み取ったカラー画像情報を少な
い画像メモリで忠実に保持し、読み出すと共に、良好な
パターン認識を行い、かつパターンの色の判別を行う画
像情報処理装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の画像情報処理装置は上記の目的を達成するため
に、読み取った画像情報を保持し、読み出すと共に、画
像情報中のパターン情報を認識する画像情報処理装置で
あって、読み取った画素情報をＭ×Ｎ画素毎のブロック
画像情報に分割する画像ブロック化手段と、前記ブロッ
ク画像情報について求めた濃度の構造情報を記憶する構
造情報記憶手段と、前記ブロック画像情報について求め
た濃度の平均情報を記憶する平均濃度情報記憶手段と、
前記濃度の平均情報を所定閾値と比較することにより２
値化して２値化情報を出力する２値化手段と、前記２値
化情報に基づいてパターン情報の・パターン認識を行う
パターン認識手段を備えることをその概要とする。

また本発明の画像情報処理装置は上記の目的を達成する
ために、読み取ったカラー画像情報を保持し、読み出す
と共に、カラー画像情報中のパターン情報を認識する画
像情報処理装置であって、３原色について読み取った各
画素情報を均等色空間座標の明度情報及び色度情報に変
換する色変換手段と、前記変換した明度情報及び色度情
報をＭ×Ｎ画素毎のブロック画像情報に分割する画像ブ
ロック化手段と、前記明度情報のブロック画像情報につ
いて求めた明度の構造情報を記憶する構造情報記憶手段
と、前記明度情報のブロック画像情報について求めた平
均明度情報を記憶する平均明度情報記憶手段と、前記色
度情報のブロック画像情報について求めた平均色度情報
を記憶する平均色度情報記憶手段と、前記明度情報の平
均情報を所定閾値と比較することにより２値化して２値
化情報を出力する２値化手段と、前記２値化情報に基づ
いてパターン情報のパターン認識を行うパターン認識手
段と、前記平均色度情報に基づいてパターン情報の色を
判別する色判別手段を備えることをその概要とする。

［作用］ かかる構成において、本画像情報処理装置は読み取った
画像情報を保持し、読み出すと共に、画像情報中のパタ
ーン情報を認識する装置であって、画像ブロック化手段
は読み取った画素情報をＭ×Ｎ画素毎のブロック画像情
報に分割する。

構造情報記憶手段は前記ブロック画像情報について求め
た濃度の構造情報を記憶する。平均濃度情報記憶手段は
前記ブロック画像情報について求めた濃度の平均情報を
記憶する。そして、２値化手段は前記平均濃度情報を所
定閾値と比較することにより２値化して２値化情報を出
力し、パターン認識手段は前記２値化情報に基づいてパ
ターン情報のパターン認識を行う。ここにおいて、濃度
、輝度は等価に扱える。

またかかる構成において、本画像情報処理装置は読み取
ったカラー画像情報を保持し、読み出すと共に、カラー
画像情報中のパターン情報を認識する装置であって、色
変換手段は３原色について読み取った各画素情報を均等
色空間座標の明度情報及び色度情報に変換する。画像ブ
ロック化手段は前記変換した明度情報及び色度情報をＭ
×Ｎ画素毎のブロック画像情報に分割する。構造情報記
憶手段は前記明度情報のブロック画像情報について求め
た明度の構造情報を記憶する。平均明度情報記憶手段は
前記明度情報のブロック画像情報について求めた平均明
度情報を記憶する。平均色度情報記憶手段は前記色度情
報のブロック画像情報について求めた平均色度情報を記
憶する。２値化手段は前記明度情報の平均情報を所定閾
値と比較することにより２値化して２値化情報を出力す
る。パターン認識手段は前記２値化情報に基づいてパタ
ーン情報のパターン認識を行う。色判別手段は前記平均
色度情報に基づいてパターン情報の色を判別する。ここ
において、明度、輝度は等価に扱える。

［実施例の説明］ 以下、添付図面に従って本発明による実施例を詳細に説
明する。

［第１実施例］ 第１図は第１実施例のデジタル複写装置のブロック構成
図である。゛第１実施例は白黒デジタル複耳装置に関す
る。図において、１０１は原稿照明用の光源、１０２は
画像を有する原稿であり、この原稿画像としては読取り
、再生するための写真画像、パターン認識するための文
書画像、手書き文書画像及びこれらの混在した画像等が
ある。１０３は原稿画像を撮像素子に結像する結像レン
ズ、１０４は撮像素子であって例えばＣＯＤ等から成る
ラインセンサ、１０５はラインセンサ１０４のアナログ
出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１０６は
デジタル画像データをＭ×Ｎ画素毎にブロック処理する
目的で記憶するバッファメモリ、１．０７はブロック画
像データに対してアダマール変換等の直交変換処理を施
すことによってブロック画像の輝度（濃度）の構造情報
を抽出する直交変換回路、ｉｏａは直交変換回路１０７
の出力をベクトル量子化して情報圧縮した構造データを
出力するベクトル量子化回路、１０９はベクトル量子化
回路１０８出力の構造データを記憶する構造データメモ
リである。また１１０はブロック画像データの平均輝度
（濃度）を算出するブロック平均算出回路、１１１はブ
ロック平均算出回路１１０出力のブロック平均輝度デー
タを記憶する平均輝度メモリである。更に、１１２は構
造データメモリ１０９及び平均輝度メモリ１１１の各記
憶データからブロック画像データの各画素データを復号
する復号回路、１１３は復号回路１１２出力のブロック
画像データをデイザ変換するデイザ化回路、１１４はデ
イザ化回路１１３出力のデイザ信号に従って画像データ
を記録紙に可視像形成するレーザビームプリンタである
。　　。

また第１図には平均輝度メモリ１１１の平均輝度データ
に基づいてパターン認識手段１２０がパターン認識をす
る構成が示されている。パターン認識手段１２０におい
て、１１５はセントラルブロセツシングユニット（ＣＰ
Ｕ）であり、図示せぬ複写シーケンスの制御及び文字（
数字、記号等含む）パターン認識の制御を行う。このた
めにＣＰＵ１１５は平均輝度メモリ１１１の平均輝度デ
ータを直接にアクセス可能である。１１６は平均輝度メ
モリ１１１の平均輝度データから投影ヒストグラム法等
により文子パターンの存在を検出（文字パターンを切り
出し）するパターン抽出回路、１１７はパターン抽出回
路１１６出力の文字パターンデータに対して２次微分等
の画像処理を行うことにより所定の閾値を決定し、当該
文字パターンデータを２値化する２値化回路、１１８は
輪郭追跡法等の方法により２値化文字パターンから文字
の特徴抽出を行う特徴抽出回路、１１９は特徴抽出回路
４１１８出力の特徴抽出データに従ってパターン認識を
行う識別回路である。

第２図は第１実施例で使用する原稿画像の一例を示す図
である。本実施例によれば、例えばコピーすべき一連の
原稿画像の前に第２図のようなコピー制御用の原稿画像
を読み取らせる。第２図において、３００は原稿であり
、オペレータは点線枠３０１内に適当な文字を書き込む
ようになっている。点線枠３０１外の文字は予め印刷し
である。オペレータは普通の複写操作と同様にして原稿
３００を原稿台に置き、複写スタートボタンを押す。こ
の原稿が複写パラメータの設定のみを目的としており、
よって実際には複写されないようにするためには、例え
ば原稿３００のエリア３０７に所定のバーコード３０８
を印刷しておき、ＣＰＵ１１５はパターン認識手段１２
０を介してバーコード３０８の内容を認識し、これによ
って複写動作を阻止し、代りに点線枠３０１内の文字パ
ターンを認識するようにしても良い。

あるいは不図示の操作部に切換スイッチを設け、これに
よって複写動作とパターン認識動作を切り換えるように
しても良い。パターン認識動作の場合は点線枠３０１内
のエリアが例えば予め決められた方法で分割され、各エ
リア内の文字が認識される。即ち、領域３０２からは「
１６」が認識され、領域３０３からはｒｌ　５０Ｊが認
識され、領域３０４からは「Ａ４」が認識され、領域３
０５からはｒ２０−１００Ｊが認識され、領域３０６か
らはｒ３０−１５０Ｊが認識される。これら認識結果の
文字コードは認識した各エリアに対応させてＣＰＵＩ　
１５に送られる。ＣＰＵ１１５は予め決められた手順に
従って、文字コード「１６」を複写枚数のパラメータエ
リアに、文字コードｒ１５０Ｊを複写倍率のパラメータ
エリアに、文字コード「Ａ４」を用紙サイズパラメータ
エリアに、文字コードｒ２０−１００Ｊを原稿のＸ方向
のトリミングのパラメータエリアに、文字コードｒ３０
−１５０Ｊを原稿のＹ方向のトリミングのパラメータエ
リアに夫々設定する。

第４図（Ａ）〜（Ｃ）は第１実施例の画像データの変化
の状態を示す図である。第４図（Ａ）は原稿画像を読み
取□す、各画素データをＡ／Ｄ変換し、これを１ブロツ
クにつき４×４画素を単位としてブロック化した状態を
示している。第４図（Ｂ）は各ブロック画素の輝度の平
均値を求め、このブロック平均値で各ブロックの輝度を
代表させ、これを平均輝度メモリ１１１に輝度パターン
画像として書き込んだ状態を示している。こうして、平
均輝度メモリ１１１では原稿画像の１６画素分が１画素
に圧縮されている。これでも１６画素分を再生するため
の輝度データは構造データメモリに格納されているから
何ら画像情報は失われていない。一方、パターン情報の
必識のためには読取手段（ラインセンサ１０４）の解像
度からして１６画素分を１画素に平均化圧縮したもので
十分である。第４図（Ｃ）は平均輝度メモリ１１１の各
輝度データを所定閾値により２値化回路１１７で２値化
した状態を示している。これにより、輝度平均値の大き
いデータは論理“１”に２値化され、輝度平均値の小さ
いデータは論理“０”に２値化される。パターン認識の
ためには輝度の中間調は必要ない。以上の処理手順を踏
むことにより、他の方法、例えば原稿画像データから単
純に画素データの間引きをしたり、あるいは原稿画像読
取時の読取密度を粗くした場合等に比べて、抽出パター
ンの輪郭部の滑らかさが失われにくい特徴がある。よっ
て、文字パターンの特徴も当該文字により忠実であり。

誤認識、認識不能の状態が格段に減少する。

ところで、第１図の構造データメモリ１０９と平均輝度
メモリ１１１は構造上２つに分れている必要はない。例
えば第３図に示すように１つの代表アドレスで構造デー
タも平均濃度データもアクセスできるようにしてもよい
。即ち、図中４００は１ブロツクの平均濃度データと構
造データを合成したデータであり、例えば全体で３２ビ
ツト長とすると、そのうち４０１は８ビツトの平均濃度
データ、４０２は２４ビツトの構造データということに
なる。複写するときは８ビツトの平均濃度データ４０１
と２４ビツトの構造データ４０２を読み出して１６画素
の画像データを復号化し、パターン認識をするときには
８ビツトの平均濃度データ４０１のみを読み出してパタ
ーン認識をすれば良い。

［第２実施例］ 第５図は第２実施例のデジタル複写装置のブロック構成
図である。第２実施例はカラーデジタル複写装置に関す
る。図において、５０１は原稿を照明する光源、５０２
はカラー原稿、５０３は結像レンズ、５０４はＲ，Ｇ、
８３色のカラーライセンサ、５０５はＲ，Ｇ％Ｂライン
センサ出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換−器、５
０６はＲ，Ｇ、８３色画像データについて４Ｘ４画素毎
にブロック処理するため設けたバッファメモリ、５０７
はバッファメモリ５０６に蓄えたＲ％Ｇ１８３色データ
を画素毎に例えばＣＩＥ等の均等色空間座標にある輝度
（明度）データＬ′及び色度データａ＊　ｂ　＊に写像
変換するＬ’　ａ’　ｂ”変換テーブルである。また５
０８は輝度信号Ｌ８をブロック毎に直交変換して輝度の
構造データを発生する直交変換回路、５０９は直交変換
により求めた構造データをベクトル量子化するベクトル
量子化回路、５１０はベクトル量子化した構造データを
記憶する構造データメモリ、５１１はブロック毎に輝度
信号Ｌ′のブロック平均値を求めるブロック平均回路、
５１２は平均輝度データを記憶する平均輝度メモリであ
る。また５１４は色度データａ″ｂ″の夫々についてブ
ロック平均化するブロック平均回路、５１５は求めたブ
ロック平均値をまとめて量子化する量子化テーブル、５
１６は量子化したブロック平均値を記憶する平均色度メ
モリである。また５１３は構造データ及び平均輝度デー
タから１６画素分の輝度データＬ″を復号化する復号回
路、５１７は平均色度データａ″ｂ″を復号化する復号
回路、５１８は輝度データＬ′及び平均色度データａ’
ｂ“をプリンタ４原色のＹ、Ｍ、Ｃ，にデータに変換す
るＹｌＭ、０％に変換テーブル、５１９はカラーレーザ
ビームプリジータである。そして、第１図のＣＰＵ１１
５〜識別回路１１９から成るパターン認識手段１２０を
第５図の第２実施例の平均輝度メモリ５１２及び平均色
度メモリ５１６に接続している。

従って、第２実施例によれば平均輝度メモリ５１２の平
均輝度データによって第１実施例と同様のパターン認識
が可能であると共に、平均色度メモリ５１６の平均色度
データによって色の認識及び色分けの認識が行える。

第６図は第２実施例で使用するカラー原稿画像の一例を
示す図である。図において、６０１は複写及びパターン
認識すべき原稿であり、６０２は通常は黒で印刷された
文章である。この原稿画像を複写する際に、オペレータ
は、例えば領域６０３の部分を赤色等の筆記具で点線で
囲んでおき、その脇の部分に例えば６０４の如く同じく
赤色で“Ｂ”と記しておく。この原稿を読み取ると、各
ブロックの輝度の構造データは構造データメモリ５１０
に、各ブロックの平均輝度データは平均輝度メモリ５１
２に、各ブロックの平均色度データは平均色度メモリ５
１６に夫々書き込まれる。こうすると、ＣＰＵ１１５は
第１実施例と同様にして平均輝度データから文字パター
ン及び赤線枠パターン６０３の認識が行え、更に平均色
度データを調べることで文字パターンが黒であり、赤線
枠パターン６０３が赤であることを判別できる。あるい
は、ＣＰＵ１１５は平均色度データのみを調べることに
より、該平均色度データが赤であるパターンを追跡し、
赤線枠パターン６０３の認識を行うことも可能である。

更に文字“Ｂ”が赤であることも、また文字″Ｂ”自体
を認識することも可能である。こうして、ＣＰＵ１１５
は点線枠６０３及び文字”Ｂ″を認識して、予め定めら
れた手順に従い、例えば点線枠６０３内の全文字の平均
色度データを黒から任意の他の色に書き換え、これを復
号化することにより、点線枠６０３内の文字を任意の色
に変えて画像再生できる。即ち、第２実施例によれば原
稿画像への領域指定及び色変換出力が同時に行なえる。

ところで、第５図の構造データメモリ５１０と平均濃度
メモリ５１２と平均色度メモリ５１６は構造上３つに分
れている必要はなく、例えば第７図に示すように１つの
代表アドレスで構造データも平均濃度データも平均色度
データもアクセスできるようにしてもよい。即ち、第７
図中の７０１は１ブロツクの平均濃度データ７０２と構
造データ７０３と平均色度データ７０４を合成したデー
タであり、パターン認識、色の区別ををする時には平均
濃度データ７０２と平均色度データ７０４の部分を参照
すれば良い。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、読み取った画像情報を
少ない画像メモリで忠実に保持し、読み出すと共に、良
好なパターン認識を行うことができる。

また本発明によれば、読み取ったカラー画像情報を少な
い画像メモリで忠実に保持し、読み出すと共に、良好な
パターン認識を行い、かつパターンの色の判別を行うの
で、原稿画像の色による領域指定及び色を変′え″ぞの
再生等が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例のデジタル複写装置のブロック構成
図、 第２図は第１実施例で使用する原稿画像の一例を示す図
、 第３図は第１実施例の画像メモリの一記憶態様を示す図
、 第４図（Ａ）〜（Ｃ）は第１実施例の画像データの変化
の状態を示す図、 第５図は第２実施例のデジタル複写装置のブロック構成
図、 第６図は第２実施例で使用するカラー原稿画像の一例を
示す図、 第７図は第２実施例の画像メモリの一記憶態様を示す図
である。 図中、１０１・・・光源、１０２・・・原稿、１０３・
・・結像レンズ、１０４・・・ラインセンサである。 第２図 ｔｘ３図 （Ａ） （Ｂ）　　　　　　　　　　　（Ｃ） 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）読み取つた画像情報を保持し、読み出すと共に、
   画像情報中のパターン情報を認識する画像情報処理装置
   において、 読み取つた画素情報をＭ×Ｎ画素毎のブロック画像情報
   に分割する画像ブロック化手段と、前記ブロック画像情
   報について求めた濃度の構造情報を記憶する構造情報記
   憶手段と、 前記ブロック画像情報について求めた濃度の平均情報を
   記憶する平均濃度情報記憶手段と、前記濃度の平均情報
   を所定閾値と比較することにより２値化して２値化情報
   を出力する２値化手段と、 前記２値化情報に基づいてパターン情報の パターン認識を行うパターン認識手段を備えることを特
   徴とする画像情報処理装置。
2. （２）読み取つたカラー画像情報を保持し、読み出すと
   共に、カラー画像情報中のパターン情報を認識する画像
   情報処理装置において、 ３原色について読み取つた各画素情報を均等色空間座標
   の明度情報及び色度情報に変換する色変換手段と、 前記変換した明度情報及び色度情報をＭ×Ｎ画素毎のブ
   ロック画像情報に分割する画像ブロック化手段と、 前記明度情報のブロック画像情報について 求めた明度の構造情報を記憶する構造情報記憶手段と、 前記明度情報のブロック画像情報について 求めた平均明度情報を記憶する平均明度情報記憶手段と
   、 前記色度情報のブロック画像情報について 求めた平均色度情報を記憶する平均色度情報記憶手段と
   、 前記明度情報の平均情報を所定閾値と比較することによ
   り２値化して２値化情報を出力する２値化手段と、 前記２値化情報に基づいてパターン情報の パターン認識を行うパターン認識手段と、 前記平均色度情報に基づいてパターン情報の色を判別す
   る色判別手段を備えることを特徴とする画像情報処理装
   置。