JPH0385061A - 文字領域分離方式 - 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、画像中の文字領域、特に網点上に存在する文
字領域を精度良く分離するための文字領域分離方式に関
する。

（従来の技術） 一般に、文書画像と呼ばれる画像中には、文字（線画も
含む）、写真、網点などが混在するのが普通である。こ
のような画像を、例えばディジタル式複写機やフアツジ
ごすなどで画像再生する場合、再生画像の画質向上を図
るために （イ）文字や線が切れぎれとならないように鮮明に再生
する。

（ロ）写真や網点の階調性を重視し、さらに網点に対し
てはモアレを除去する。

などの処置を施すことが望ましい。例えば、モノクロの
２値で画像再生する場合を例に採ると、上記（イ）を実
現するには ■　文字や線のエツジを強調した後、２値化処理を行う
。

また、上記（ロ）を実現するには ■　写真や網点を平滑化した後、デイザ処理を行う。

などの処理を行えばよい。

上記■■の処理を行うには、その処理の前にまず、画像
中の文字領域と、文字以外のその他の領域（以下、非文
字領域いう）とを分離する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、画像中の文字↓よ常に白地上に存在するとは
限らず、例えば第９図（ａ）に示すように網点上に重な
って存在する場合がある。このような画像は、特に表や
グラフおよびカラー文書などにおいて多く見られる。

上記網点上に文字が存在する画像に対し、前記■■の処
理を行おうとすれば、第９図（ａ）中の点線で囲んだ文
字領域（文字ｒい１およびその周囲の数ドツト幅の領域
）と、それ以外の非文字領域とを正確に分離した後、（
ロ）図に示すようにそれぞれの領域に対して前記■■の
各処理を適応的に施す必要がある。しかし、従来の文字
領域分離方式はいずれも白地上に存在する文字領域を分
離することを目的としており、網点上に存在する文字に
ついては正確には分離不可能であった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、
文字が白地上に存在する場合は勿論のこと、網点上に存
在する場合であっても画像中の文字領域を精度良く分離
することのできる文字領域分離方式を提供することを目
的とする。

〔課題を解決、するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、入力画像情報をデ
ィジタル多値データに変換した後、所定の重み係数で平
滑化し、該平滑化したディジタル多値データの所定の局
所領域内の濃度変化に基づいて画像中の文字を形成する
画素を検出し、該検出画素について平滑化に伴う網点ド
ツトの誤差補正を行い、該補正後の検出画素に基づいて
文字領域の判定を行うようにした。

なお、誤差補正処理は、所定の局所領域内において、検
出された文字を形成する画素が他の文字を形成する画素
から孤立して存在□する時に当該孤立画素を検出画素中
から除去するようにした。また、文字領域の判定処理は
、誤差補正後の検出画素の所定の局所領域内における画
素密度に基づいて行うようにした。

〔作　用〕

入力画像信号をディジタル多値データに変換した後、所
定の重み係数で平滑化する。この平滑フィルタとしては
、例えば などを用いる。なお、係数には１〜１０程度であり、分
離対象とする文字の大きさ、網点の線数、使用するスキ
ャナやプリンタに応じて文字の尾根部分（あるいは文字
のエツジ部分）が潰れてしま′わない程度の値が選ばれ
る。この平滑化処理によって、孤立した小さなドツトか
らなる網点と、連続したドツトからなる文字との差が鮮
明化される。

次いで、上記平滑化処理後のディジタル多値データを用
い、所定の局所領域内の濃度変化に基づいて画像中の文
字を形成する画素を検出する。なお、この文字を形成す
る画素としては、平滑化によっても文字の情報が比較的
保存される尾根画素、あるいはエツジ画素のいずれかを
用いることが望ましい。

尾根画素について第３図面の簡単な説明する。

（ａ）図は文字「い１の画像を示し、図中の太い実線の
部分が濃度レベル最大のいわゆる尾根画素であり、その
回りのハツチングした部分が尾根画素に連なる周縁画素
を示すものである。したがって、（ａ）図中のＡ−Ａ線
に沿って各画素の濃度レベル（黒濃度）を図示すると（
ｂ）図のようになり、ハツチングして示した濃度レベル
最大位置の画素が尾根画素を与えるものである。

上記尾根画素を検出するには、平滑化されたディジタル
多値データの局所的な二次元パターンと、予め用意した
所定の尾根画素パターンとを比較することにより行う。

すなわち、尾根画素パターンとして所定サイズの局所領
域を用い、その領域内の中心画素の濃度レベルをＬｃと
し、かつ該中心画素Ｌｃを中に挟んで任意の対称位置に
ある画素対の濃度レベルをそれぞれり、、Ｌ、とすると
き、当該局所領域内で下記（２）式が１つでも成り立て
ば、中心画素Ｌｃを尾根画素として抽出するものである
。

Ｌｃ−Ｌ、≧ＴｌｌかつＬｃ−Ｌｂ≧Ｔｌ１ＴＨニジき
い値 （２） 具体的な尾根画素パターンの例を第４図に示す。

この例は、尾根画素パターンとしてＭＸＭ画素サイズ（
Ｍ＝５）のマトリックスを用いたもので、このマトリッ
クス内において、 Ｌｃ−Ｌ、≧Ｔ）ＩかつＬＣ−Ｌ、、≧ＴＨまたは Ｌｃ−Ｌ３≧ＴＩかつり、−Ｌｔ、≧Ｔ１１または Ｌｅ−Ｌ、≧ＴＨかつＬｃ−Ｌ２．≧ＴＦＩまたは Ｌｃ−Ｌ、、≧ＴＨかつＬｅ−Ｌ、、≧ＴＨの４つの画
素対のうちの一組でも成立するとき、注目画素Ｌｃを尾
根画素とする。

なお、文字は局部的にみれば、ある濃度レベルで一方向
に直線でつながっている場合が多い。したがって、上記
４つの画素対のうち３つの画素対について成立するとき
に注目画素Ｌｃが尾根画素であるとすれば、より正確に
文字の尾根画素のみを抽出できる０例えば、第４図にお
いて、画素Ｌｚ−Ｌｍ−Ｌ、ｔ　−Ｌ□２上に沿って文
字の尾根が存在する場合、ＬｌとＬｔ４、Ｌ、とり８、
Ｌ、とＬ８゜の３つの画素対において上式が成立するか
ら、注目画素ＬＣを文字の尾根画素とすればよい。

上記尾根画素に代えてエツジ画素を用いる場合には、エ
ツジ画素の検出は公知の方法（例えば、特開昭６１−２
２５９７４号など）を利用すればよい。

ところで、前述した平滑化処理に際し、あまりに大きな
重み係数で平滑化すると、文字の尾根（あるいは文字の
エツジ）までもが潰れてしまい、画像中の文字情報自体
も失われてしまうため、あまり強い平滑化を行うことは
できない。このため、ディジタル多値データを平滑化し
ても、第５図に示すように、網点画像中の平滑化が不十
分な各網点ドツト（より正確にはドツト頂上）に相当す
る画素が文字の尾根画素として誤検出され、文字領域の
正確な分離処理に悪影響を与えることがある。

そこで、本発明は、この平滑化に伴う網点ドツトの誤検
出を以下のようにして補正する。

すなわち、例えば第４図に示した５×５サイズの尾根パ
ターンを用いて画像中の尾根画素を検出した場合を例に
採ると、網点ドツトは第６図に示すようにたかだか２×
２画素サイズ以下の小さな塊であり、しかも他の部分と
は一定距離離れて連結性なく胡麻状−に孤立して存在す
る。一方、文字を構成する尾根はある程度の大きさで画
素が繋がっており、孤立することは殆どない。エツジ画
素を用いた場合でも、同様の性質を示す。

したがって、本発明は、このような網点ドツトの性質を
利用し、中心画素が尾根画素（またはエツジ画素）であ
る場合、所定の局所領域内にて尾根画素（またはエツジ
画素）の数を計数し、該計数値Ｐが所定の個数以下なら
ば当該局所領域の中心画素は非文字画素であるとし、当
該画素を前記検出した尾根画素中から除去することによ
り、網点ドツトによる誤差を補正するようにした。

上記誤差補正の具体例を第７図に示す。この例は、第６
図の各尾根画素に対してｍ　Ｘ　ｍ画素サイズのブロッ
ク、具体的には３×３画素サイズのブロックを通用して
誤差補正したもので、３×３画素サイズのブロックの中
心画素が尾根画素である場合、該マスク内に尾根画素が
２個以下しか存在しない場合には当該中心画素を非文字
画素と判定し、該非文字画素を前記検出した尾根画素中
から除去したものである。

上記のようにして得られた補正後の尾根画素（またはエ
ツジ画素）について、所定の局所領域、例えばＮＸＮ画
素サイズのブロックを用い、該ブロック単位で尾根画素
数Ｐを計数する。なお、このブロックのサイズＮは、画
像の読み込み密度や分離対象とする文字の大きさになど
に応じて決定する。

そして、上記計数値Ｐに基づいて当該ブロック内の注目
画素が文字領域であるか否かを判定することにより、画
像中の文字領域と非文字領域を分離する。この文字領域
の判定は、前記ブロックを１画素単位で移動しながら行
うか、あるいは１ブロック単位で移動しながら行うかに
よって、次のいずれかの判定条件を採用する。

（１画素づつ移動する場合） 上記尾根画素の計数値Ｐが所定のしきい値１０以上の場
合、ブロック内の中心画素を文字領域とする。

（１ブロツクづつ移動する場合） 上記尾根画素の計数値Ｐが所定のしきい値１０以上の場
合、ブロック内の全画素を文字領域とする。

〔実施例〕

第１図は本発明方式を適用して構成した文字領域分離装
置の１実施例を示す。

入力画像信号部ｌは、原画像をラスクスキャンしてディ
ジタル多値データとして取り込む回路である。再生画が
モノクロであれば輝度信号を入力し、カラーであれば色
分解後のＲＧＢ信号あるいは色補正したＹＭＣ信号を入
力する。カラーの場合は、各色信号毎に以下に述べる処
理を並行に行えばよい。

平滑化処理部２は、上記入力画像信号部１から送られて
くるディジタル多値データを（１）式で示す所定の重み
計数で平滑化する回路である。

尾根画素検出部３は、上記平滑化処理部２で平滑化され
たディジタル多値データに対して例えば第４図の５×５
画素サイズ（Ｍ＝５）の尾根画素パターンを適用し、前
記（２）式に基づいて画像中の尾根画素を検出する回路
である。

誤尾根画素除去部４は、例えば第６図および第７図に例
示したように、３×３画素サイズ（ｍ＝３）のブロック
を用い、前記した網点ドツトの性質を利用して尾根画素
中の非文字画素を検出し、該非文字画素を尾根画素検出
部３で検出した尾・根画素中から除去することにより、
平滑化処理に伴う網点ドツトによる誤差を補正する回路
である。

文字領域判定部５は、前記誤差補正された尾根画素をＮ
ＸＮ画素サイズのブロック単位で計数し、その計数値Ｐ
から当該ブロック内の注目画素が文字領域であるか、ま
たは非文字領域であるかを判定する回路である。

進んで、上記実施例の動作を第２図のフローチャートを
参照して説明する。なお、対象画像は、写真部、ｙ４点
部９文字部の混在した画像であり、また分離対象とする
網点は６５線から２００線程度、文字は約７級以上の大
きさであり、これを例えば４００ｄｐｉ、　６４階調程
度のスキャナで読み取るものとする。さらに、文字領域
判定部４は、ブロック単位で移動しながら文字領域の判
定を行うものとする。

画像信号は、入力画像信号部ｌにおいてディジタル多値
データに変換して記憶される。このディジタル多値デー
タは平滑化処理部２に送られ、（１）式で与えられる所
定の重み計数によって平滑化される（ステップ［ｌ］）
。

尾根画素検出部３は、上記平滑化後のディジタル多値デ
ータをＭラインづつ読み込み（ステップ［２］Ｌ該デイ
ジタル多値データに対して第４図に示すＭＸＭ画素サイ
ズのマトリックスを適用し、前記（２）式に基づいて該
マトリックスの中心画素Ｌｃが尾根画素であるか否かを
検出する（ステップ［３］）。

上記尾根画素の検出が終了すると、誤尾根画素除去部４
は尾根画素検出部３の検出結果をｍ９４７分セットする
（ステップ［４］）。そして、各画素にｍＸｍ画素サイ
ズのブロックを適用し、第６図および第７図において説
明したように当該ブロックの中心画素が尾根画素である
場合、ブロック内に尾根画素が所定の個数以上存在する
か否かを計数し、所定の個数以下の場合には当該中心画
素位置の尾根画素は非文字画素であると判定し、該非文
字画素を前記尾根画素検出部３で検出した尾根画素から
除去し、平滑化に伴う網点ドツトの誤差補正を行う（ス
テップ［５］）。

上記網点ドツトの誤差補正が終了すると、文字領域判定
部４は補正後の尾根画素データ壱Ｎラインづつセットし
くステップ［６］）、ＮＸＮ画素サイズのブロックごと
の尾根画素数Ｐを計数しくステップ［７］）、該得られ
た尾根画素数Ｐと所定のしきい値Ｐ０とを比較する（ス
テップ［８］）。そして、Ｐ≧Ｐ０の場合、当該ブロッ
ク内の画素はすべて文字領域であると判定して文字領域
信号を出力する（ステップ［９］）。一方、Ｐ〈Ｐｏの
場合、当該ブロック内の画素は非文字領域であると判定
して非文字領域信号を出力しくステップ［１０］）、画
像中の文字領域と非文字領域とを領域分離する。

第８図は上記した本発明の文字領域分離装置を利用して
構成した複写機の例を示す。

図中、符号６は前述した第１図の文字領域分離装置であ
る。７は文字領域処理用のエツジ強調のための鮮鋭処理
回路、８は２値化処理回路、９は非文字領域処理用の平
滑処理回路、１０は中間調を出すための階調性を重視し
たうずまき型のデイザ処理回路、１１は文字領域分離装
置６．から出力される文字／非文字領域信号に従って２
値化処理回路８またはデイザ処理回路１０のいずれかの
出力信号を選択する画像信号選択回路である。第８図中
、鮮鋭処理回路７と２値化処理回路８とにより前述した
■処理を、また平滑処理回路９とデイザ処理回路１０に
よって前述した■処理をそれぞれ実現している。

画像信号は、文字領域分離装置６．鮮鋭処理回路７．平
滑処理回路９のそれぞれに並列に入力される。文字領域
分離装置６は、入力してくる画像信号の全画素について
前述したようにして文字領域か否かを判定し、その判定
結果を画像信号選択回路１１に送る。

画像信号選択回路１１は、文字領域分離装置６から文字
領域信号が出力された場合は、２値化処理回路８を選択
し、また、非文字領域信号が出力された場合はデイザ処
理回路１０を選択する。この結果、入力画像の文字領域
においては、鮮鋭処理回路７と２値化処理回路８で鮮明
化された画像が出力され、また、非文字領域においては
、平滑処理回路９とデイザ処理回路１０で擬似中間調処
理された画像が選択的に切り換えて出力される。

したがって、画像信号選択回路１１から出力される出力
画像を用いて画像を複写再生すれば、画像中の文字領域
は鮮明化され、しかも非文字領域は自然な感じに擬似中
間調処理された高品質の画像が得られる。なお、第７図
中の平滑処理回路９と第１図中の平滑化処理部２とを共
有することも可能である。

〔発明の効果］ 以上述べたところから明らかなように、本発明の文字分
離方式によるときは、画像中の文字が白地上に存在する
場合は勿論のこと、網点上に存在する場合であっても文
字領域を精度良く分離することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、 第２図は上記実施例のフローチャート、第３図は尾根画
素の説明図、 第４図は尾根画素パターンの例を示す図、第５図は網点
ドツトの尾根画素としての誤検出の様子を示す図、 第６図は画像中の尾根画素の具体例を示す図、第７図は
第６図の尾根画素に対して誤差補正を施した後の画像例
を示す図、 第８図は本発明の文字領域分離装置を利用して構成した
複写機の例を示す図、 第９図は網点上の文字画像の再生例を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力画像情報をディジタル多値データに変換した
   後、所定の重み係数で平滑化し、該平滑化したディジタ
   ル多値データの所定の局所領域内の濃度変化に基づいて
   画像中の文字を形成する画素を検出し、 該検出画素について平滑化に伴う網点ドットの誤差補正
   を行い、 該補正後の検出画素に基づいて文字領域の判定を行うこ
   とを特徴とする文字領域分離方式。
2. （２）請求項（１）記載の文字領域分離方式において、
   誤差補正処理が、所定の局所領域内において、検出され
   た文字を形成する画素が他の文字を形成する画素から孤
   立して存在する時に当該孤立画素を検出画素中から除去
   するものであることを特徴とする文字領域分離方式。
3. （３）請求項（１）または（２）記載の文字領域分離方
   式において、 文字領域の判定処理が、誤差補正後の検出画素の所定の
   局所領域内における画素密度に基づいて行うものである
   ことを特徴とする文字領域分離方式。