JPH0142432B2

JPH0142432B2 -

Info

Publication number: JPH0142432B2
Application number: JP56024571A
Authority: JP
Inventors: Toshuki Sakai; Juichi Oota; Yoshihiro Okada
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1989-09-12
Also published as: JPS57139874A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は２次元の撮像装置から得られた画像
信号フレームを処理する画像入力装置に関するも
のである。

従来、画像をデイジタル化して計算機へ入力す
る装置としては、メカニカルスキヤナやフライン
グスポツトスキヤナを利用し、点光源を２次元的
に走査し、紙面からの反射光を光電子増倍管など
の受光器を用いて電気信号に交換するもの、ある
いはランプなどで１次元あるいは２次元的に紙面
に照射し、フオトセルなどで構成された１次元の
受光器を１次元的に動かして紙面を走査するも
の、あるいは紙面を２次元的に照射し、２次元の
撮像装置で２次元的に撮像するもの等が使用され
ているが、特に撮像装置を使用して、十分に広い
領域を１度に撮像できない場合には、２次元画像
をうまくつなぎあわせなければならない。

最近では、走査器がかなり小型化され、手動で
操作できるようないわゆるハンドスキヤン型の走
査装置も出現しているが、このような小型の走査
装置では一段と画像の接続が重要で困難な問題と
なつてくる。

このような問題を回避する手段としては、２次
元撮像装置から一定時間間隔で画像を取り込む際
に前回取り込んだ画像と今回取り込んだ画像とが
オーバーラツプしたり、ギヤツプを生じたりする
ことなく画像を取り込む手段があるが、これは、
文字画像の先端と終端を検出する手段を備えたも
ので、例えば文字の先端が取り込みパターンの先
端に接する位置に来たことを検出し、そのパター
ンのみを認識装置へ転送するようにしたものであ
る。この手段は第１図ａに示すように読み取り対
象となる文字画像がそれぞれ十分に隔つて設けら
れている場合に限つて有効である。しかし、第１
図ｂに示すように漢字等によつて印字されている
ような一般文書においては画像の切り出しはそれ
ほど単純に行うことができない。

したがつて、この発明は、２次元の撮像装置か
ら得られるフレームを選択することによつて画像
の接続を可能にすることを目的とするもので、こ
の発明の装置では、一般にハンドスキヤン型走査
装置で行われているように２次元の撮像装置で得
られる個々のフレームを別々のものとして入力す
るものではなく、手による走査に追従して実時間
で継ぎしろのあるフレーム間の継ぎ合わせ処理を
行に帯状に継がつた画像でも入力できることを特
徴とするものである。

継ぎ合わせ処理の原理について以下説明する。

第２図ａに示すように入力すべき文書画像があ
る場合、この文書画像に対し矢印Ａの方向に走査
した場合には、２次元の撮像装置から第２図ｂの
ように所定時間毎に少しずつずれた画像のフレー
ム１が得られる。今ある時点におけるフレームａ
を計算機への入力フレームとして採用したとすれ
ば、そのフレームａの右端、つまり走査方向Ａに
対しての後端から一定の範囲を継ぎしろ部２とし
て設定し、フレームａ以後所定時間毎に得られる
すべてのフレーム１の左端、つまり走査方向Ａに
対しての前端から同一の面積に設定された継ぎし
ろ部２１との類似度を計算する。

そして、一致が認められるフレームｂを検出
し、フレームａの次の入力フレームとして採用す
る。

次にフレームｂの右側に継ぎしろ部２を設定し
て、同様の操作を繰り返すことによつて継ぎ合わ
せを行つていく。

画像の継ぎ合わせが十分になめらかに行えるた
めには２次元の撮像装置によつて撮像されるフレ
ーム間の時間間隔を十分に短くし、連続する２フ
レーム間での位置のずれを小さくしなければなら
ないこの発明を実施する一例として発明者は100×
100画素の撮像装置に対してクロツク周波数を5M
Hz（200＋１秒に画素入力）に設定し、毎秒500フ
レーム（２ミリ秒に１フレーム）の画像を得てい
る。

この発明の目的とする実時間での画像継ぎ合わ
せを行うには上述のように２ミリ秒ごとに１枚撮
像される画像の継ぎしろ部と直前に入力フレーム
として採用された画像の継ぎしろ部との類似度計
算を２ミリ秒以内に行う必要がある。さらに手走
査に直角な方向へのずれの検出と、一致時点の決
定を適確に行うためには、各継ぎしろ部の画像を
相対的に数画素分上下左右にずらして類似度を求
める必要がある。

２枚の画像間の類似度の評価法としては相関係
数が一般的であるが、その計算には積和演算を必
要とし、実時間処理の場合には好ましくない。よ
り簡単な方法として、次の式(1)で定義される２画
像の残差Ｅがある。

Eij＝〓₃｜Ｐ（ｍ、ｎ）−Ｑ（ｍ−ｉ、ｎ−ｊ）｜(1
) なお、ここでＰ（ｍ、ｎ）、Ｑ（ｍ、ｎ）は各々
２枚の継ぎしろ部の画像の画素（ｍ、ｎ）の値、
Eijは継ぎしろ部の画像を上下左右に相対的にｉ
画素、ｊ画素ずらした場合の残差であつて、総和
は継ぎしろ画像上の範囲Ｓ内で行う。

特に、入力すべき画像が文書画像の場合には、
取扱う画像が２値画像であるため、上述の式(1)の
計算は２値画像に対して行うことになる。２値画
像では各画素の値は０または１であり、画素ごと
の差の絶対値は排他的論理和（XOR）にほかな
らず、１ゲートで計算が可能であり、また総和に
おける加算も１または０を加えるのみであり、単
純なカウンタで実現できる。

次に、上述の継ぎ合わせ処理の原理にもとづ
く、一実施例について説明する。

第３図にこの発明の装置の概略的な構成を示
す。図において、(3)は順次所定時間毎に所定フレ
ームの画像を映像信号として得、この映像信号を
画像信号フレームとして順次所定時間毎に出力す
る２次元の撮像装置で、この撮像装置３としては
RETICON社RA100×100を使用できる。４はフ
レームバツフアで、このフレームバツフア４は
Ａ、Ｂ、Ｃの３フレーム分あり、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ
のように順次に使用するようになつている。５は
入力用のフレームバツフアで、撮像装置３からの
画像信号フレームが一旦記憶されたフレームバツ
フア４から入力フレームとして採用の決定された
画像信号フレームを受け、入力フレームとして一
時記憶する入力フレーム用記憶手段である。６は
加算投影部、７は残差計算部で、入力用フレーム
バツフア５から入力フレームの後端部における継
ぎしろ部２と、撮像装置３から順次送られてくる
画像信号フレームの前端部における継ぎしろ部２
１との一致を比較判定する判定手段の一部として
の役割を果たす。８は残差レジスタである。

２次元の撮像装置３からの映像信号は２値化さ
れたのち画像信号フレームとしてフレームバツフ
ア４、加算投影部６、および残差計算部７へ供給
され、フレームバツフア４からの画像信号フレー
ムのうち、入力フレームとして採用の決定された
フレームは入力用フレームバツフア５に移されミ
ニコン（図示せず）へ読み出される。

残差計算部７では撮像装置３からの画像信号フ
レームとそれに同期して入力用フレームバツフア
５から読み出される入力フレームとの間で両継ぎ
しろ部２，２１における残差計算を行う。残差計
算部７は第４図に示すように約３走査線分のシフ
トレジスタ７１と、XORゲート７２と、カウン
タ７３とで構成されており、手走査方向Ｂに±１
画素、および手走査方向Ｂに対して直角な方向に
±２画素ずらせた計３×５＝15の位置で並列に残
差計算を行う。

継ぎしろの設定は入力用フレームバツフア５か
らの画像データ読出し開始点のオフセツトをミニ
コンから指示することによつて行われる。なお、
残差のカウントは安定のため画面の周囲から５画
素分を除いた部分に対してのみ行う方が望まし
い。

１フレームの走査が完了した時点で15個の画素
の残差計算も完了し、その結果は残差レジスタ８
に転送され、残差計算部７は次のフレームに対す
る残差計算に入る。したがつてミニコンは次のフ
レームに対する残差計算が完了するまでの間（２
ミリ秒）に残差レジスタから結果を読出し一致の
判定を行えば良い。

この一致の判定に基づき、一致した画像信号フ
レームに相当するフレームバツフア４に一旦記憶
された画像信号フレームを入力用フレームバツフ
ア５に入力フレームとして記憶させ直し、上記と
同様の操作を繰り返すことによつて継ぎ合わせを
行う。

加算投影部６は第５図に示すように１フレーム
（100×100画素）の両端５画素を除いた90×100画
素の部分を90×10の10個の部分に分割し、各々の
中に含まれる黒点（値が１の画素）の数Ｓを計算
する。

この結果は２次元の撮像装置３の視野内に文字
等のデータが含まれる状況を知るために使用す
る。

以上のように、この発明の画像入力装置では、
一般文書のように各文字が接近しているような一
連の画像であつても切り抜き、および継ぎ合わせ
が可能であり、商品等に貼られているラベル上の
文字のみを入力したり、文書中の特定のフイール
ドのみを選択的に入力することができる。これは
情報の入力段階で不必要なものを省き、必要なも
ののみを入力してホスト計算機の負荷を軽減する
という重要な機能に対応し、この発明の画像入力
装置では上述のように入力時における情報選択機
能をもつ文書画像デイジタル化の装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ、および第２図ａはそれぞれ入力
すべき画像の例を示す図、第２図ｂはこの発明の
原理を説明するための概略図、第３図はこの発明
の画像入力装置の一実施例の概略的な構成図、第
４図は残差計算部の構成を示す図、第５図は加算
投影の状況を示す図である。図において、１はフレーム、２は継ぎしろ部、
３は２次元の撮像装置、４はフレームバツフア、
５は入力用フレームバツフア、６は加算投影部、
７は残差計算部、８は残差レジスタである。な
お、図中各々同一符号は各々同一又は相当部分を
示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１順次所定時間毎に所定フレームの画像を映像
信号として得、この映像信号を画像信号フレーム
として順次所定時間毎に出力する２次元の撮像装
置、この撮像装置からの画像信号フレームを入力
フレームとして一時記憶する入力フレーム用記憶
手段、この記憶手段からの入力フレームの後端部
における継ぎしろ部と上記撮像装置から順次送ら
れてくる画像信号フレームの前端部における継ぎ
しろ部との一致を比較判定し、一致信号を出力す
る判定手段、この判定手段からの一致信号を受
け、上記入力フレーム用記憶手段に一致した画像
信号フレームを入力フレームとして記憶するよう
制御する手段を備えた画像入力装置。