JPH04287156A - 文書画像の罫線抽出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文書画像の罫線を検出
する罫線抽出装置に関する。

【０００２】近年、各種データのコンピュータでの処理
や蓄積が進んでいる。特にワードプロセッサ、パーソナ
ルコンピュータの普及により文書をコンピュータ上で作
成、保管することが多くなっている。これは、コンピュ
ータ上では文書の編集が容易であり、また、他の文書の
参照や、他の文書の一部切り貼りを簡単に行うことが可
能なためである。しかし、現在でも、刊行物のほとんど
は紙に記載されたものであり、しかも、これまでには膨
大な量の紙の書類が作成、保存されている。これらの紙
の書類をコンピュータに保管された文書と同様に有効に
活用するためには何らかの手段によって書類をコンピュ
ータに入力する必要がある。これらの書類を改めて人手
で入力するには膨大な労力を必要とするので、入力を自
動的に行う文書入力装置が望まれている。

【０００３】このような文書入力装置では、書類をイメ
ージスキャナ等でコンピュータに入力し、入力された画
素単位の画像情報（文書画像）の処理を行う。そして、
この文書画像から画像上の文字などを認識したり、その
レイアウト構成を解析したりすることによって、コンピ
ュータ上の他の文書と同様に扱うことが可能となる。こ
こで、文書画像のレイアウト解析を行うためには、文章
の構成を分割する罫線の抽出が重要なものとなってくる
。

【０００４】

【従来の技術】従来、文書画像における罫線の抽出は画
像中の一定領域を切り出して、その領域内の黒画素を水
平もしくは垂直方向へ投影することによって行っていた
。投影とは、ある方向の黒画素の数を調べて、その数に
よってグラフを作成することである。図１０に文字列と
実罫線の水平方向への黒画素の投影の例を示す。図中、
文字列のあいだの細線が罫線を表す。図１０（ａ）が原
文書画像であり、（ｂ）がその投影像を表す。投影像で
は縦軸に垂直方向の座標を、横軸に画像を水平に走査し
たときに、その走査線に沿って現れた黒画像の数を示す
。

【０００５】横書きの文章の場合、文字列では、文字分
の幅を持つ投影像ができ、罫線部分では、罫線の幅の投
影像ができる。また、文字列と文字列の間である行間や
、文字列と罫線の間は、黒画素が存在しない領域となる
。一般に、罫線の幅は文字列の幅に比較して狭いので、
投影した黒画素の幅を調べることによって罫線を求める
ことができる。具体的には、投影像を縦軸に沿って調べ
、一定以上の黒画素数を持っているところを求め、その
幅が一定以上であれば文字列、一定以下であれば罫線と
する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の投影による罫線
抽出方式では、一定領域を特定の方向に投影するため、
その領域内では文章と罫線が明確に分離している必要が
ある。図１１は１頁の文書を摸式的に表したもので、斜
線部は写真、絵や表を示し、空白部に文章が表示されて
いる。図１１に示すように領域内に、文章と罫線が混在
するような複雑なレイアウト構成の文書画像を処理する
ことは困難であった。また、図１２にあるように、文書
画像に傾きがある場合、垂直、水平への投影結果がうま
く出ない場合があった。

【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、直線の追跡によって罫線を抽出することにより
、複雑なレイアウトに対しても罫線の抽出を可能にする
とともに、ある程度の傾きがあっても罫線の抽出を行う
ことのできる罫線抽出装置を提供することを目的とする
。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。図中１は罫線探索部であり、探索範囲とその探索
順序を示すマスクを用いて入力画像の罫線を構成するあ
る画素から罫線を構成する次の画素を探索する。２は罫
線追跡部で、罫線探索部１で探索した罫線を構成する次
の画素の位置を格納してゆくことにより、罫線の追跡を
行うとともに、この次の画素に処理を移す。３は罫線判
定部であり、追跡によって得られた結果からそれが罫線
か否かを判定する。

【０００９】前記罫線判定部３の判定結果に応じて前記
マスクを交換するようにする。

【００１０】また、前記罫線判定部３が判定した罫線の
長さと、白黒画素の変化回数および白画素黒画素それぞ
れの連続数の周期に基づき実線と点線の判定を行う。

【００１１】また、前記白画素黒画素それぞれの連続数
の周期から点線の種類を判定する。

【００１２】

【作用】上記構成により、罫線を構成する画素をマスク
を用いてマスクに定められた範囲を定められた順序で探
索し追跡してゆくので、探索範囲をもれなく探索し罫線
を抽出することができる。

【００１３】また、罫線判定部３の判定結果に応じて、
罫線探索対象の文書に適したマスクを選択することによ
り、罫線抽出精度が向上する。

【００１４】また、判定した罫線の長さと、白画素から
黒画素へ、または黒画素から白画素への変化回数、およ
び白画素の連続する数と黒画素の連続する数の周期を計
数して実線と点線の識別が行える。

【００１５】また、この白画素、黒画素それぞれの連続
数の周期から点線、一点鎖線、二点鎖線などの識別も行
える。

【００１６】以下、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。図２は本発明の実施例の構成を示すブロック図
である。図中、１，２，３は図１で説明した装置と同一
のものである。１１は画像入力部であり、イメージスキ
ャナ等で文書を読み取り、白黒２値の２値文書画像とし
て出力する。１２は始点探索部で入力した２値文書画像
を走査して水平方向または垂直方向の罫線の始点を探索
する。１３はデータ格納部で始点探索部１２および罫線
追跡部２のデータを格納する。

【００１７】罫線判定部３は罫線の傾きを判定する傾き
判定部３１と、所定の長さに達しないものは罫線でない
と判定する罫線長判定部３２と、罫線と判定されたもの
が点線か否か、点線とした場合その点線の種類の判定を
行う点線判定部３３を有している。１４は結果格納部で
罫線判定部３で罫線として抽出された罫線を格納する。 １５はマスク更新部で罫線判定部３の判定部結果に基づ
き対象文書に対して最適マスクに交換する。

【００１８】図３〜図５はマスクの例を示した図である
。各格子は探索範囲の画素を示し、格子の番号は探索順
番を示す。図３は罫線が水平にある場合に用い、図４は
罫線が右下がりの場合に適する。図５は文書が縦書きの
場合のマスクで（ａ）は罫線が垂直の場合、（ｂ）は罫
線が左側に倒れている場合に適する。

【００１９】図３を用いて探索を行う場合を説明する。 探索方向は水平方向とする。図中、各格子が画素を表し
、網部分が黒画素を表し、Ｘより左の黒画素を追跡済と
する。また、画素Ｘがこれまでに追跡した最後の画素と
する。画素Ｘから次の黒画素を探索する際に、図３で数
字の振られた範囲内を振られた数字の順に探索し、最初
に見つけた画素を追跡する。図３の例では、横方向の探
索を優先するために１〜８まで横方向に探索し、以降は
その上下１画素を探索するような順序付けを行う。そう
すると、６番目の位置に黒画素を見つけ、それを追跡す
る。もし、６，７，８が白画素であれば、１７の位置の
黒画素を追跡する。このようにすると、罫線がかすれな
どの原因により切れを生じていても追跡が可能となる。 ここで、探索のマスクの形や探索順序は変更することが
可能であり画像に合わせた探索、追跡を行うことができ
る。

【００２０】次に動作について説明する。始点探索部１
２は入力した画像データに対し、まず水平方向の罫線抽
出を行う。図６に示すように画像を左上から水平右方向
に順に走査し、始めに見つかった黒画素を始点とする。 しかし、右上がりの傾きを持つ画像の場合（このような
ことは、文書を斜めにセットしてスキャナで文書を読み
込んだ場合などに生じる）、このままでは罫線の途中を
見つけて始点とする可能性がある。例えば、図７に示す
ように矢印の方向から探索した場合、点■で斜線で示す
黒画素をみつけた場合、そのまま点■の方向に追跡して
しまうと罫線の途中から追跡を始めることになるので、
点■を発見した時に、追跡する矢印の方向とは逆の方向
を探索し、点■を発見したときは、点■は罫線の途中と
判断し、点■を始点としない。

【００２１】また、右下がりの画像を探索し図８に示す
ように■で黒点を発見した場合で、図４に示すマスクを
用いて追跡する場合、点■を点対称して図４のマスクを
設定し、このマスク内を探索する。点６のようなような
画素が見つかると、点６に図４のマスクのＸ点を設定し
て図４のマスクを用いることにより点■と点６は同一罫
線上にあると判断し点■は罫線の途中であると判断する
。この場合６に示すような黒点を発見しなかったときは
この■点を始点としてデータ格納部１３に格納する。

【００２２】つまり始点探索部１２で発見した■点に対
して、探索方向と反対方向にマスクを設定し、このマス
ク範囲を見て黒画素がなければ点■が始点となり、黒画
素があれば、点■は罫線の途中となる。

【００２３】罫線探索部１では、定められたマスクと探
索順序に従って、罫線を構成する次の黒画素を探索する
。次の黒画素が見つかれば、罫線追跡部２に処理を移す
。罫線追跡部２では探索された黒画素の座標と、切れが
あれば間の白画素数をデータ格納部１３に格納する。罫
線追跡部２で次の黒画素が見つからなければ、最後の黒
画素を終点として、罫線判定部３に処理を移す。罫線判
定部３では得られた罫線の判定を行う。傾き判定部３１
では、始点と終点の座標から罫線の傾きを求め、傾きが
しきい値より大きいものは罫線ではないとする。罫線長
判定部３２では、始点、終点間の長さに対して黒画素数
がしきい値より少ないものを罫線ではないとする。また
、始点、終点間の黒画素の上下（　罫線と垂直方向）　
への散らばりがしきい値より大きいものも罫線ではない
とする。 点線判定部３３では、罫線とされたものに対し、罫線の
長さに対する白画素／黒画素の変化の回数がしきい値よ
り多く、連続する黒画素と連続する白画素の対から罫線
切れの周期が一定の範囲内にあるものを点線とする。ま
た、点線としたものに対しては、連続する白画素と連続
黒画素の対に対して、その割合を求め、点線の種類を判
定する。

【００２４】こうして抽出された罫線は、結果格納部１
４に格納される。そして、始点探索部１２に処理を移し
、次の罫線を探索する。また、このとき数本の罫線の探
索を行った後、各罫線の傾きが一定以上あれば、探索を
効率化するために、マスク更新部１５において傾きに応
じたマスクに更新する。更新はあらかじめ定められたパ
ターンに従い、例えば右下がりであれば、図４に示すよ
うなマスクに更新する。水平方向の探索が終了したら、
同様にして次の垂直方向の探索を行う。

【００２５】上記実施例では、画像入力部１１において
、画像の２値化を行い、２値像に対して処理を行ったが
、画像入力部１１で濃淡のある濃淡画像として入力し、
濃淡画像に対して処理を行ってもよい。その場合、罫線
探索部１における探索で、マスクの順序に従ってある画
素を探索する際に、黒画素を捜して罫線とする代わりに
、図９に示す様に探索画素とその上下１画素の近傍領域
を見て、探索画素がその上下の画素よりも濃度レベルが
大きく、尾根点になっており、上下の画素との濃度レベ
ルの差が一定以上あればそれを罫線を構成する画素とす
ることによって罫線の探索を行う。この時、濃度レベル
の差が一定以上である画素が隣接領域にないときは、罫
線切れとなり、マスクの探索範囲にないときは、終点と
なる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、マスクで定められた範囲を定めた順に探索して罫線
を見つけてゆくので複雑なレイアウトを持つ文書や、入
力の際傾いた文書に対しても罫線を抽出することができ
る。また、かすれによる罫線の切れをまたいで１本の罫
線として抽出することもできる。また抽出した罫線の線
種の判別も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。

【図３】水平方向トレース用マスクの１例を示す図であ
る。

【図４】水平右下がりトレース用マスクの１例を示す図
である。

【図５】垂直方向トレース用マスクの例を示し、（ａ）
は垂直用（ｂ）は左側へ傾いた罫線のトレース用マスク
を示す。

【図６】画像の走査例を示す図である。

【図７】右上がり罫線の始点探索を説明する図である。

【図８】右下がり罫線の始点探索を説明する図である。

【図９】濃度の尾根点を検出する説明図である。

【図１０】水平に引かれた罫線を探索する説明図である
。

【図１１】複雑なレイアウトの例を示した図である。

【図１２】傾いた文書の例を示した図である。

【符号の説明】

１　　罫線探索部 ２　　罫線追跡部 ３　　罫線判定部 １１　　画像入力部 １２　　始点探索部 １３　　データ格納部 １４　　結果格納部 １５　　マスク更新部 ３１　　傾き判定部 ３２　　罫線長判定部 ３３　　点線判定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　探索範囲とその探索順序を示すマスク
   を用いて入力画像の罫線構成画素を探索する罫線探索部
   （１）と、探索された罫線構成画素を追跡する罫線追跡
   部（２）と、追跡によって得られた結果が罫線であるか
   を判定する罫線判定部（３）とを備えたことを特徴とす
   る文書画像の罫線抽出装置。
2. 【請求項２】　　前記罫線判定部（３）の判定結果に応
   じて前記マスクを交換するようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の文書画像の罫線抽出装置。
3. 【請求項３】　　前記罫線判定部（３）が判定した罫線
   の長さと、白黒画素の変化回数および白画素黒画素それ
   ぞれの連続数の周期に基づき実線と点線の判定を行うこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の文書画像の罫
   線抽出装置。
4. 【請求項４】　　前記白画素黒画素それぞれの連続数の
   周期から点線の種類を判定することを特徴とする請求項
   ３記載の文書画像の罫線抽出装置。