JPH0335374A

JPH0335374A - 文書における文字領域と写真領域とを区別する方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0335374A
Application number: JP2159586A
Authority: JP
Inventors: Paulus Hubertus Owen Johannes; ヨハンネス・パウルス・フベルツス・オーイエン; Mathilda Petter Flatz Johannes; ヨハンネス・マチルダ・ペテル・フラーツ
Original assignee: Oce Nederland BV
Current assignee: Canon Production Printing Netherlands BV
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1991-02-15
Also published as: NL8901555A; EP0404236A1

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】本発明は、１つの文書における文字領域と写真領域とを
区別する方法であって、ががる文書を１ラインずつ光電
方式で走査することにより得られ且つ各々が前記文書に
おけるイメージドツトの光学濃度情報に対応する一連の
画像信号が、文字領域と写真領域とが相互に区別される
分割装置（ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｄｅｖｉｃｅ）
に供給される方法と、文書における文字領域及び写真領
域を光電方式で順次走査することにより得られる画像信
号を処理する画像処理装置であって、走査により得られた画像信号がディジタル形式で記憶さ
れるスキャンビットマツプメモリと、前記ディジタル形
式で記憶された画像信号が供給され且つ前記画像信号が
ラスタイメージ及びしきい値イメージの両方に変換され
る変換装置と、前記スキャンビットマツプメモリに接続
されている換算装置であって、文字領域に由来する画像
信号と写真領域に由来する画像信号とを区別し且つそれ
に対応する切換え信号を生成する分割装置を包含してい
る解析装置と、前記、ラスタイメージと前記しきい値イメージとが供給
され且つ前記対応する切換え信号に応じて毎回前記２つ
のイメージの一方の一部を印刷装置に供給する切換え装
置とを具備している画像処理装置とに関する。

この種の方法及び装置は、電子複写機、光学式文字認識
システムまたはデータ圧縮システムに使用されている。

文書（原稿）は、一般にイメージセンサとしてＣＣＤを
使用するスキャナによって走査される。このスキャナは
文書の小さな細長い領域（ｓｔｒｉｐ）を繰り返し走査
する。即ち４０００個のイメージセンサを備えたＣＣＤ
は連続する４０００個のイメージドツトまたは画素を走
査し、特定の灰色値を有する各イメージドツトは、その
大きさが付随の灰色値に関係するアナログ信号に変換さ
れる。次いで４０００個のイメージドツトは＾／Ｄ変換
器に連続して供給され、＾／Ｄ変換器は各イメージドツ
トの灰色値をディジタル信号に変換し、このディジタル
信号は更に処理されるためにビットマツプメモリ内に記
憶される。印刷装置、例えばレーザプリンタは一般にた
った２種類の灰色値、即ち白と黒のみを印刷し得る。し
かしながら走査された文書のビットマツプは、例えば１
画素当たり２５６種の灰色値を包含することができる。

従ってビットマツプは、レーザプリンタの灰色値分解能
に限りがあるとしても印刷された最終結果が充分な灰色
値を含むように処理されるべきである。１つの文書は、
例えば文字、粗ラスタ（ｃｏａｒｓｅ　ｒａｓｔｅｒ）
、線画、写真、細密ラスタ（ｆｉｎｅ　ｒａｓｔｅｒ）
等の全ての種類の情報を含む。文字、極めて粗のラスタ
及び線画を再生するためには、２レベル印刷装置を使用
する単純なしきい値方式（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｇ）
で充分である。このためには画像信号は比較回路に供給
され、淡灰色レベルに対応する基準信号と比較される。

より高い灰色レベルを有するイメージドツトに由来する
全ての画像信号は論理値１に変換され、白色部分または
背景は論理値Ｏに変換される。

しかしながら写真または細密ラスタはしきい値方式によ
って印刷することはできない。この方法では結果があま
りに雑である。デイザリング（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）は
、２レベルプリンタを用いて灰色値を再生し得るのによ
く使用される方法である。

この場合には印刷物上のイメージドツトは例えば１６種
の灰色の濃淡が印刷物上に再生され得るように４×４の
マトリックスによって再生され、原稿の灰色値に従って
複数のドツトが黒にされる。しかしながらデイザリング
は、文字、線画または粗ラスタを再生するには適してい
ない。これは黒白移行部を不鮮明とするであろう。１つ
の文書は文字及び写真の両方の情報を含むことが多く、
かかる文字領域と写真領域とは、それらをプリンタにお
いて異なる方法で再生し得るようにビットマツプ内で相
互に区別されねばならない。

「文字領域」なる用語は、活字、線画または租ラスタ（
く約４０ライン対／ｃｍ）が存在する領域を指して使用
しており、また「写真領域」なる用語は、写真（アナロ
グ灰色値）または極めて細密ラスタ（〉約４０ラスタ対
／帥）が存在する領域を指す。

文書を文字領域と写真領域とに分離することを画像分割
（ｉｍａｇｅ　ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）と称する。

文書の自動分割の１つの公知の方法は、文字領域は極め
て明るい背景を有する暗い物体として特徴付けられ得る
ことに基づいている。検索は、特定の値より小さいＯＤ
を有する白色背景に対して系統的に行われる。具体的に
言えばこれは、中央画素として当該画素を含む十字形領
域にある各画素に対して、前記十字形領域にある１つの
画素が（低い）しきい値以下のＯＤを有するかチエツク
することによりなされる。そうであるならば、前記中央
画素は文字領域であると同定される。上記極めて低いＯ
Ｄは一般に写真領域には存在しない。更に、かかる領域
は特定の最小寸法を有するべきである。

この公知の方法の欠点は、高分解能の走査装置を使用し
ても細密ラスタが写真領域であると完全に同定されるこ
とはもはや不可能であり、従ってそれらはしきい値方式
で再生されることである。

本発明の目的は上記欠点及び他の欠点を解消することで
ある。

本発明では上記目的は、前記装置において一連の画像信
号が、分割装置に供給される前に多数のグループに分割
され、各プルーブに対してそのグループ内の画像信号の
平均に対応する新たな画像信号が決定されることにより
達成され、更に前記画像処理装置においては、解析装置
が、毎回１つのグループの画像信号がそのグループ内の
画像信号の平均に対応する新たな画像信号を形成するた
めに組み合わされる換算装置を包含しており、前記新た
な画像信号が分割装置に供給されることにより達成され
る。

その結果、細密ラスタは相互に流入し、もはやいかなる
黒／白移行部も示さない。処理されるべき画像信号の数
は著しく制限され、迅速な分割が行われる。

添付の図面を参照で行なう以下の説明から、上記長所及
び他の長所は明らかとなろう。

及旌舅第１図は、走査、処理及び記録装置において行われる処
理を概略的に表わす。原稿１０は、分解能４０σｄｐｉ
（１インチ当たりのドツトまたは画素〉を有するＣＣＤ
アレイによって光電方式で走査１１される。

得られたアナログ画像信号は＾／Ｄ変換器によってディ
ジタル画像信号に変換される。このようにしてイメージ
ドツト１つ当たり２５６種の灰色濃淡が形成され得る。

即ち各イメージドツトをその灰色値を用いて決定するた
めには８ビツトを必要とする。これ゛ら８ビツトの画像
信号はスキャンビットマツプメモリ１２に供給され、そ
こに記憶される。

走査された１２８本のイメージラインはこのスキャンビ
ットマツプメモリ１２内に記憶される。各イメージライ
ンは４０９６個の画像信号を含み、従って１イメージラ
イン当たり４０９６ｘ８ビツトのメモリが必要とされる
。

次いで８ビツトのディジタル画像信号はしきい値変換処
理１３によって１ビツトの画像信号に変換される。この
ためには８ビツトの画像信号がしきい値信号と比較され
る。このしきい値信号は原稿の最大ＯＤと最小ＯＤとの
おおよそ中間に位置する。

このしきい値よりも大きい値を有する全ての画像信号は
しきい値変換処理１３において論理値１に変換され、ま
たこのしきい値よりも小さい値を有する全ての画像信号
は論理値Ｏに変換される。この変換結果はしきい値ビッ
トマツプメモリ１５内に記憶される。更にしきい値ビッ
トマツプメモリ１５は１２８本のイメージラインのため
にスペースを提供するが、１つのイメージラインに対し
て４０９６　ｘ１ビットのメモリが要求される。

更にラスタ変換処理１４によって、８ビツトのディジタル画像信号はラスタ画像信号に更に変換される。２
５６種の灰色濃淡を表わし得る８ビツト画像信号は、公
知のデイザリング技術によって４×４のマトリックスを
１７種類に別様に充填することにより、１７種の灰色濃
淡に変換される。要求される灰色濃淡に従って、４×４
のマトリックスの中に１つ以上の要素がイメージドツト
で充填される。このように変換されたイメージライン（
１２８本）はラスタビットマツプメモリ１６内に記憶さ
れる。

実際の画像分割においては８ビツトの画像信号に解析処
理１９が実施される。この解析処理１９において文字領
域及び写真領域が相互に区別される。

このために本発明では８ビツトの画像信号にまず換算処
理２０を実施する。原稿１０を分解能４００ｄｐ　ｉで
走査することにより得られた画像信号は新たな画像信号
に変換される。該新たな画像信号は、第２のイメージラ
インの２つの連続するイメージドツトに由来する画像信
号と組み合わされた第１のイメージラインの連続する２
つのイメージドツトに由来する。２本のイメージライン
のイメージドツトは、原稿上では相互にちょうど上下に
位置しており、２×２のイメージドツトはグループを形
式するために繰り返して組み合わされる。ががるイメー
ジドツトを表わし且つ各々が特定の灰色濃淡を表わす画
像信号は、ディジタル形式で加算され、その和はディジ
タル形式で４で除算される。この結果は、当該４つのイ
メージドツトの灰色値の平均である灰色値を有する新た
なイメージドツトとなる。

このようにして得られた新たなイメージラインは第１の
解析ビットマツプメモリ２１に供給され、そこに記憶さ
れる。このメモリ２１内にあるデータの数量は、スキャ
ンビットマツプメモリ１２内にあるもともとのデータの
数量の４分のｌである。この換算処理２０の結果、走査
して得られた細密ラスタのドツトは、鮮明な黒／白移行
部が残らないようにある程度平均化される。更なる長所
は、解析処理において分割が決定されるデータの数量が
４分の１に減少しており、より迅速な処理動作が得られ
、しかも使用するメモリも少なくてよいことである。

粗ラスタ及び他の文字の縁部も幾分平均化されるので、
第１の解析ビットマツプメモリ２１がらの画像信号には
縁部強調（ｅｄｇｅ　ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）処理２
２が実施される。これには多数の方法が公知であり、こ
の処理の詳細は記述しない。この結果、文字、線ラスタ
及び粗ラスタは再度鮮明な黒／白移行部を有し、一方、
写真及び細密ラスタは認められるほどはこの処理では変
更されない。

この操作の結果は第２の解析ビットマツプメモリ２３内
に記憶される。次いでこの信号に分割処理２４が実施さ
れる。分割処理２４は、１つのイメージドツトの側近領
域で白色イメージドツトまたはがかる原稿の背景に従っ
て実質的に白を検索することに基づいている。活字、線
ラスタ及び粗うスクの場合には鮮明な黒／白移行部が存
在するので、黒色イメージドツトが検出されたならばそ
の黒色イメージドツトの側近領域には白色領域も存在す
る。もしこの状態があるイメージドツトに対して満足さ
れると、そのイメージドツトには文字ラベルが・割り当
てられる。

換算処Ｉ！８！２０によって平均化されたアナログ写真
または細密ラスタのごとき写真領域は、多数のより鮮明
でない黒／白移行部を有し得る。この状態を満足するイ
メージドツトには写真ラベルが割り当てられる。

第２の解析ビットマツプメモリ２３がらの全ての画像信
号はこのように処理され、この結果は切換えメモリ２５
内に記憶される。即ち切換えメモリ２５は、最初の１２
８本のイメージラインに対してどの領域が文字領域でど
の領域が写真領域であるかについての情報を含む。

しきい値ビットマツプメモリ１５からの信号及びタスク
ビットマツプメモリ１６からの信号には、切換えメモリ
２５からの信号と同期をとって切換え処理が実施される
。も１切換えメモリ２５からの信号が文字領域が認めら
れたことを示唆した場合には、その領域に関連する信号
はしきい値ビットマツプメモリ１５から切換え処理１７
を介してプリントビットマツプメモリ１８に供給される
。

切換えメモリ２５からの信号が写真領域が認められたこ
とを示唆した場合には、その領域に関連する信号はタス
クビットマツプメモリ１６から切換え処理１７を介して
プリントビットマツプメモリ１８に供給される。

このようにして文字領域に対しては、鮮明な黒／自画像
がかかる領域に形戒され得るように０ＮＥＳｅｎ　ＺＥ
ＲＯＳパターンがプリントビットマツプメモリ１８内に
形戒され、一方写真領域に対しては、デイザリングされ
た灰色濃淡が印刷物上に形成され得るように、もとの灰
色値に対応するデイザマトリックスがプリントビットマ
ツプメモ１川８内に記憶される。

接続されている印刷装置によっては、プリントビットマ
ツプメモリ１８内に記憶されている信号は、印刷装置に
供給される前にまず反転することが必要となり得る。

説明の目的で前記方法は、走査によって得られる１２８
本のイメージラインに適用される実質的に静的な方法と
して記述しである。しかしながら実際には前記方法は動
的方法である。原稿はＣＣＤ走査装置を均一速度で通さ
れ、毎回新たなイメージラインが走査され、その画像信
号が１ライン毎にスキャンビットマツプメモリ１２に供
給される。例えばイメージライン１２９が走査されて画
像信号に変換され、その画像信号がスキャンビットマツ
プメモリ１２に供給されるときには、最初に走査された
イメージラインは既に完全に処理されており、スキャン
ビットマツプメモリ１２からは消去されている。この処
理は、言わば走査されるべき原稿上を窓のように移動す
る１２８本のイメージラインの領域について実施される
。

第２図は本発明の画像処理装置３８を概略的に表す。文
字領域及び写真領域を備えた文書３１は、スキャナ３０
において４０９６個の感光素子のＣＣＤアレイによって
光電方式で走査される。このために文書３１は一定速度
でＣＣＤアレイを通して供給される。

１本のイメージライン内のイメージドツトの００値に対
応する総合明度（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｌｉｇｈｔ　
ｖａｌｕｅ）は順次放出され、＾／Ｄ変換器を介して画
像処理装置３８に供給される。イメージラインのディジ
タル画像信号はスキャンビットマツプメモリ３２内に記
憶される。このメモリ３２内には１２８本のイメージラ
インを記憶することが可能であり、各イメージラインは
４０９６Ｘ８ビツトを占有する。かかる画像信号は１ラ
インずつ変換装置３３及び解析装置３９に供給される。

変換処理３３においては第１図を参照して説明したしき
い値変換処理１３及びラスタ変換処理１４が行われる。

得られたラスタイメージまたはデイザイメージはメモリ
３５内に記憶され、得られたしきい値イメージはメモリ
３４内に記憶される。

両方のイメージは切換え装置３６に供給される。

解析装置３９においては画像信号はまず換算装置４０に
おいてグループ内で組み合わされ、各グループから新た
な画像信号が形成される。新たな画像信号の大きさはそ
のグループにおける画像信号の平均に対応する。次いで
、得られた新たな画像信号は縁部強調装置４１において
処理され、特に文字領域における黒／白移行部はより鮮
明になる。

かかる信号には、前記分割処理に従って分割袋Ｗ４２に
おいて文字ラベルまたは写真ラベルが与えられ、これか
ら切換え信号が誘導される。もしある領域に写真領域の
ラベルが与えられていると、対応する切換え信号は線４
３を介して切換え装置３６を、その領域に関連するラス
タイメージが線３７を介して印刷装置に供給されるよう
に切換える。もしある領域に文字領域のラベルが与えら
れていると、対応する切換え信号はＭ４３を介して切換
え装置３６を、その領域に関連するしきい値イメージが
線３７を介して印刷装置に供給されるように切換える。

画像処理装置３８にお、いて処理の同期を得るために、
種々の装置３３．３６．４０．４１．４２及びメモリま
たはバッファ３２．３４．３５は同期装置（図示なし）
に接続されている。このために、換算装置４０、縁部強
調装置４１及び分割装置４２の各々はピットマツプバッ
ファメモリを包含している。リアルタイム処理のために
種々の装置はハードウェアに構成されているが、この画
像処理装置のためには、種々のビットマツプメモリが記
憶される１つのメモリを備えているマイクロコンピュー
タを使用することも可能である。

分割装置４２において得られた、文字領域または写真領
域を表わす文字信号または写真信号は、例えば欧州特許
出願第８８２０１９８７．０に記載のような多数の文脈
規則（ｃｏｎｔｅｘｔ　ｒｕｌｅ）によって公知の方法
で更に処理することができる。

スキャナ３０が原稿をより高度な分解能（例えば６００
ｄｐ　ｉ　）で走査できるならば、細密ラスタがもはや
識別不可能な黒白ドツトに、即ち写真領域にまで再び平
均化されるように、換算装置４０においてより多くの画
像信号（例えば９個〉が１つのグループに組み合わされ
る。

前記方法に従って分割するためには、イメージドツトの
ラベル付けのためにそのイメージドツトの側近領域を解
析する必要がある。

第３図は、処理されるべきイメージドツト５０（中央画
素〉と、この中央画素の側近領域にあると見なされる解
析されるべきイメージドツトとを示す。

本発明では、中央画素の周囲に星形に延伸し且つこの場
合に１は相互に角度４５°をなす８列のイメージドツト
がある。即ち、各々が７個のイメージドツトからなる、
２つの横方向列５２．５７と、２つの縦方向列５１．５
５と、４−２の対角線方向列５３．５４．５６及び５８
とが形成されている。星形構造は、例えば十字形構造と
比較して、非直線形の文字の場合には文字領域の認識に
係る限りは更に容易さを与える。

第４図はこれをより詳細に示す。星形領域６１は活字６
０の一部の上に投影されている。星形６１の中央画素は
活字の上にあるが、対角線方向列のいくつかのイメージ
ドツトは白色（背景）領域の上にあり、従って分割装置
はこの中央画素に文字ラベルを割り当てる。星形に変え
て横方向列及び縦方向列にみを有する十字形を使用する
ならば、分割装置はこの中央画素に写真ラベルを割り当
て、この中央画素は印刷物上でデイザリングされた形態
で再生されるであろう。

中央画素の側近領域の大きさは分割の最終結果に影響す
ることは明らかである（第４図〉。原稿上で測定すると
解析されるべき領域が約２Ｘ２ｍｍを占めるならば最適
な分割が得られることが分かった。

かかる領域に存在し得る全てのイメージドツトではなく
て第４図に示した星形内にあるイメージドツトのみを解
析することにより、処理すべきデータを４分の１に削減
することができ、処理速度が増大する。

本発明は前記方法及び装置に限定されない。従って当業
者は多数の変形を適用し得るであろうが、それら全ての
変形は本発明に包含される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に従って文書を走査、処理及び記
録するための処理間の関係を示す図、第２図は本発明の
画像処理装置を示す図、第３図は分割解析が適用される
領域を示す図並びに第４図は第３図の領域の適用を示す
図である。５０・・・イメージドツト（中央画素）、５１，５２，
５３，５４゜５５．５６．５７５８・・・イメージドツト列、６０・・・活字、１・・・星形。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）文書を１ラインずつ光電方式で走査することによ
り得られ且つ各々が前記文書におけるイメージドットの
光学濃度情報に対応する一連の画像信号が、文字領域と
写真領域とが相互に区別される分割装置に供給される、
文書における文字領域と写真領域とを区別する方法であ
って、前記一連の画像信号が、前記分割装置に供給され
る前に多数のグループに分割され、前記グループの各々
においてそのグループ内の画像信号の平均に対応する新
たな画像信号が決定されることを特徴とする方法。
（２）前記新たな画像信号に画像強調処理が実施される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（３）前記多数のイメージラインの画像信号が分割ビッ
トマップメモリ内に記憶され、画像信号が文字領域に属
するかまたは写真領域に属するかを評価するために、か
かる文書において当該イメージドットの側近領域に拡が
るイメージドットに由来する画像信号を考慮し、前記側
近領域が当該イメージドットの周囲に星形に拡がる特定
の長さの多数のイメージドット列によって形成され、前
記「星形」なる用語が相互に角度４５゜をなす８つの列
を意味することを特徴とする請求項１または２に記載の
方法。
（４）前記側近領域がこの文書における大きさ約２×２
ｍｍの領域を包含することを特徴とする請求項３に記載
の方法。
（５）文書における文字領域及び写真領域を光電方式で
順次走査することにより得られる画像信号を処理する画
像処理装置であって、走査して得られた画像信号がディジタル形式で記憶され
るスキャンビットマップメモリと、前記ディジタル形式
で記憶された画像信号が供給され且つ前記画像信号がラ
スタイメージ及びしきい値イメージの両方に変換される
変換装置と、前記スキャンビットマップメモリに接続さ
れている解析装置であって、文字領域に由来する画像信
号と写真領域に由来する画像信号とを区別し且つそれに
対応する切換え信号を生成する分割装置を包含している
解析装置と、前記ラスタイメージと前記しきい値イメージとが供給さ
れ、前記対応する切換え信号に応じて毎回前記２つのイ
メージの一方の一部を印刷装置に供給する切換え装置と
を具備しており、前記解析装置が、毎回１つのグループ
の画像信号がそのグループ内の画像信号の平均に対応す
る新たな画像信号を形成するために組合せられる換算装
置を包含しており、前記新たな画像信号が前記分割装置
に供給されることを特徴とする装置。
（６）前記解析装置と前記分割装置との間に縁部強調装
置が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の
画像処理装置。
（７）前記換算装置が、かかる文書において約０．１３
×０．１３ｍｍの領域を占める多数のイメージドットに
由来するディジタル画像信号のグループから新たな画像
信号を繰り返し形成することを特徴とする請求項５また
は６に記載の画像処理装置。
（８）走査、処理及び記録装置において文書における文
字領域と写真領域とを区別する方法であって、ａ）原稿文書において文字領域及び写真領域を光電方式
で走査するステップと、ｂ）前記走査により得られたディジタル画像信号をスキ
ャンビットマップメモリ内に記憶するステップと、ｃ）前記ディジタル画像信号をラスタイメージにラスタ
変換処理によって変換し、且つそれをラスタビットマッ
プメモリ内に記憶するステップと、ｄ）前記ディジタル画像信号をしきい値イメージにしき
い値変換処理によって変換し、且つそれをしきい値ビッ
トマップメモリ内に記憶するステップと、ｅ）前記ディジタル画像信号に、分割処理によって写真
領域と文字領域とを相互に区別し且つ前記領域での各移
行部においては切換え信号が切換えメモリ内に記憶され
る解析処理を実施するステップと、ｆ）前記ラスタビットマップメモリ内に記憶されている
ラスタイメージと前記しきい値ビットマップメモリ内に
記憶されているしきい値イメージとを、前記切換えメモ
リ内に記憶されている切換え信号の読取りと同期をとっ
て読取り、前記ラスタイメージの一部または前記しきい
値イメージの一部を毎回前記切換え信号に応じて印刷装
置に供給するステップと、を包含しており、前記解析処
理が、毎回１つのグループの画像信号がそのグループ内
の画像信号の平均に対応する新たな画像信号を形成する
ために組合せられる換算処理を包含しており、次いで前
記新たな画像信号に分割処理が実施されることを特徴と
する方法。
（９）前記解析処理が、前記新たなディジタル画像信号
に前記分割処理が実施される前に前記新たなディジタル
画像信号に実施される縁部強調処理を包含していること
を特徴とする請求項８に記載の方法。
（１０）請求項８または９に記載の方法を実施するため
の画像処理装置。