JPH05244410A - 画像識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 網点画像と文字画とを正確に識別することが
可能な画像識別装置を実現する。 【構成】 主走査方向に複数の画像読み取り部を有する
光学読み取りセンサを副走査方向に走査して画像を読み
取る画像読み取り装置の副走査方向に走査する速度を変
えることにより副走査方向の画像の変倍率を外部からの
設定により変えることができるスキャナで読みとられた
画像を識別する画像識別装置であって、スキャナから与
えられる輝度若しくは濃度データをグループ化する濃度
情報編成手段１と、濃度情報編成手段１によりグループ
化された輝度若しくは濃度データのある一定の周期以下
の変化を検出する濃度周期検出手段７と、濃度周期検出
手段７での検出結果により画像識別を行う識別手段１０
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は入力画像が文字画である
か網点画像であるかを識別する画像識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像内の文字画の領域と網点画像や中間
調画像の領域とを識別する画像識別装置が従来より各種
提案されている。この種の画像識別装置は、複写機など
において使用されている。

【０００３】そして、このような画像識別装置により画
像の識別を行った後に、画像処理装置でそれぞれの画像
の種類に適した画像処理を各領域毎に実行するようにし
ている。

【０００４】すなわち、文字画に対してはエッジ強調等
の画像処理を行ったほうがよい。これに対し、網点画像
や中間調画像の場合は、スムージングを施すことによ
り、モアレ縞等のノイズを軽減することができる。従っ
て、画像処理を実行する前に画像の領域を正確に識別す
ることは重要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】写真画像を文字画と網
点画像とから識別することは、写真画像の濃淡に注目す
ることによりある程度容易に行えるが、文字画と網点画
像とを識別することは極めて困難である。

【０００６】網点画像を文字画として誤認識すると、前
述のエッジ強調処理により、網点のピッチと画素のピッ
チとの相互作用によって生じたモアレ縞が強調され、非
常に見苦しい画像となる。

【０００７】また、複写機においては変倍（拡大，縮
小）機能を有しているものがあるが、変倍を使用する
と、主走査方向のデータレートは変化しないが、副走査
方向のスキャンスピードが変化するため、画像データが
副走査方向に伸び縮みする。例えば、斜め方向に並んで
いる網点が、スキャナの出力では垂直もしくは水平に並
んでいるかのようになることがある。このために、文字
画と網点画像との識別が一層困難になる。

【０００８】本発明は上記した課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、網点画像と文字画と
を正確に識別することが可能な画像識別装置を実現する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
手段は、主走査方向に複数の画像読み取り部を有する光
学読み取りセンサを副走査方向に走査して画像を読み取
る画像読み取り装置の副走査方向に走査する速度を変え
ることにより副走査方向の画像の変倍率を外部からの設
定により変えることができるスキャナで読みとられた画
像を識別する画像識別装置であって、前記スキャナから
与えられる輝度若しくは濃度データをグループ化する濃
度情報編成手段と、前記濃度情報編成手段によりグルー
プ化された輝度若しくは濃度データのある一定の周期以
下の変化を検出する濃度周期検出手段と、前記濃度周期
検出手段での検出結果により画像識別を行う識別手段
と、前記スキャナの変倍率の情報を受け、前記濃度情報
編成手段において輝度若しくは濃度データをグループ化
する際のデータ配列を変更する編成制御手段とを備えた
ことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明の画像識別装置において、濃度情報編成
手段により変倍率の情報に応じて複数個のデータがグル
ープ化される。また、グループ化された複数のデータの
周期的変化が濃度周期検出手段により検出される。そし
て、この周期的変化に基づいて識別手段で画像識別が行
われる。

【００１１】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本実施例の全体構成を示す構成図で
ある。この図において、グループデータ生成回路１はス
キャナなどからの画像データよりｍ個のグループ化され
たデータ（図２〜図５に示す）を生成する。このグルー
プデータ生成回路１は複数のラインメモリもしくはフィ
ールド（フレーム）メモリ及びメモリコントロール回路
などで構成される。そして、副走査方向の倍率に応じ
て、図２〜図５のようにグループ化する際のデータの取
り方を変えるように構成されている。平均値計算回路２
はグループデータ生成回路１から出力されるｍ個の画像
データ（本実施例ではｍ＝５）の濃度の平均値を計算す
る。遅延部３は水平方向１クロック分の遅延時間を有す
る複数（w2）個の遅延素子から構成されており、平均化
された濃度情報を水平方向に１クロック分ずつ遅延さ
せ、図６に示す濃度情報Ａ〜Ｐを生成する。この図６で
はグループ化を図３に示す状態で行っている。しきい値
計算回路４は遅延部３で生成された濃度情報Ａ〜Ｐの平
均値shm[x]を求める。一方、メモリ５はしきい値計算回
路４の計算時間に等しい遅延時間を発生して、遅延部３
の各出力をコンパレータ群６に供給する。コンパレータ
群６はしきい値計算回路４で求められた平均値shm[x]と
濃度情報Ａ〜Ｐとを比較する。複数の排他的論理和回路
から構成された濃度周期検出手段７はコンパレータ群６
の隣接する出力同士の排他的論理和をとることで濃度情
報の周期的変化を検出する。カウンタ８は濃度情報検出
手段７の出力の「１」をカウントする。基準値保持手段
９は濃度周期変化に付いての基準値を保持しており、こ
の基準値とカウンタ８の計数結果とがコンパレータ１０
で比較される。優先領域設定手段１１はコンパレータ１
０の出力を受け、優先写真領域メモリ１２に対して優先
写真領域の設定の指示を行う。この指示を受けた優先写
真領域メモリ１２は左右の所定画素分の余裕を持った優
先写真領域の設定を行う。

【００１２】また、濃度差計算回路１４は遅延部３で生
成された複数の濃度情報（ここでは、Ａ〜Ｐ）の最大値
と最小値との差を計算する。そして、コンパレータ１６
は濃度差と基準値保持手段１５で保持された所定の基準
値とを比較する。この比較結果はメモリ１７でタイミン
グ調整された後、同じくメモリ１３でタイミング調整さ
れたコンパレータ１０の比較出力と共にオアゲート１８
の入力に供給される。オアゲート１８の論理和出力は後
述するアンドゲート２１に供給される。

【００１３】そして、写真領域判定回路１９はグループ
データ生成回路１で生成された濃度情報を参照して写真
領域か否かの判定を行う。そして、メモリ２０が写真領
域判定回路１９の判定結果をタイミング調整してアンド
ゲート２１に供給する。アンドゲート２１は各判定出力
の論理積を求めることで、最終的な識別（判定）出力を
得る。

【００１４】次に、このように構成した本実施例装置の
画像識別動作を説明する。 （判定１）グループデータ生成回路１は、外部のスキャ
ナなどからのシリアル画像データを受け、図２〜図５に
示すような１ドットずつ主走査方向もしくは副走査方向
にずれたｍ個のデータをパラレルに出力する。このとき
グループデータ生成回路１は複写機のＣＰＵなどを介し
て与えられる変倍時の倍率データを参照して内蔵するメ
モリの読みだし順を変えるなどによりグループ化の組み
合わせを変化させる。このようにして生成されたグルー
プ化データは、まず写真領域判定回路１９に供給され
る。この写真領域判定回路１９において、文字領域と写
真領域の判定が行われる。すなわち、文字と判断されれ
ばＨレベルの信号が出力され、写真領域と判断されれば
「Ｌ」レベルの信号が出力される。そして、後述する他
の判定（判定２，判定３）とタイミングを合わせるため
にメモリ２０で遅延を与えられてからアンドゲート２１
に供給される。なお、この写真領域判定回路１９は、周
知の回路構成もしくはアルゴリズム（局所的な濃度変化
が少ないことを検出する）により実現できるため、内部
の詳しい説明は省略する。

【００１５】（判定２）また、グループデータ生成回路
１の出力は、平均値計算回路２に供給されている。この
平均値計算回路２は、ｍ個のグループ化データの濃度の
平均値（以下、濃度情報という）ave[x]を計算する。こ
のようにして求められた濃度情報は遅延部３に供給さ
れ、１ドット分ずつの遅延時間を有する複数の濃度情報
Ａ〜Ｐが生成される。ここで、濃度情報がw2個， I番目
の濃度情報がave[x]であるとすると、Ａ番目の濃度情報
は ave[x-(w2)/2]，Ｐ番目の濃度情報は ave[x+(w2-1)/
2]と表すことができる。但し、[]内の計算結果は、小数
点以下切り捨ての整数を意味する。

【００１６】濃度差計算回路１４は濃度情報Ａ〜Ｐ（ a
ve[x-(w2)/2]〜 ave[x+(w2-1)/2]）の最大値と最小値の
差（max[x] − min[x] ）を求める。そして、この濃度
差を基準値保持手段１５に保持されている基準値 sh1と
比較する。ここで、（max[x]− min[x] ＜sh1 ）であれ
ば、一定の濃度の水平線である可能性が大きいので、水
平線（文字領域）であると識別し、「Ｈ」を出力する。

【００１７】（判定３）そして、しきい値計算回路４が
濃度情報ave[x]から求める平均値shm[x]は、shm[x]＝(1
/w2)Σave[i]（但し、i は[x-(w2)/2] から[x+(w2-1)/
2]まで）と表すことができる。そして、コンパレータ群
６で平均値shm[x]と濃度情報ave[x]とを比較する。この
後、コンパレータ群６の出力の隣接するものを、濃度周
期検出手段７を構成する排他的論理和の入力端子に供給
する。これにより、隣接するコンパレータの出力が同一
値であれば排他的論理和から「０」が出力され、隣接す
るコンパレータの出力が互いに異なる値であれば排他的
論理和から「１」が出力される。ここで、排他的論理和
の出力が「１」とは、隣接するコンパレータの出力がそ
れぞれ異なっていることを意味し、これは隣接する濃度
情報が平均値を境に上下に変化していることを意味す
る。このような濃度情報の変化がある一定の範囲で一定
回数以上観測される場合は、その領域が網点画像である
可能性が高い。従って、カウンタ８のカウント出力coun
t[x]が基準値保持手段９に保持された所定の基準値len1
（例えば、len1=4）より大きいことが、コンパレータ１
０で検出されると、コンパレータは網点画像であること
を示す「Ｌ」を出力する。

【００１８】ここで、一般に網点画像はある一定以上の
大きさを持ち、数画素単位で出現したり消えたりするこ
とはない。ところが、本実施例による検出は絶対的なも
のではないため、網点画像の判定の中に断続的に小さな
誤判定が発生する場合がある。そこで、その誤判定部分
を除去するために、以下の処理を行う。

【００１９】つまり、コンパレータ１０の出力が「Ｌ」
である場合には、優先写真領域設定手段１１が優先写真
領域メモリ１２に指示を与え、所定のドット数len2（例
えば、len2=1）分左右に大きく中間調の領域であること
を示す信号「Ｌ」を出力する。メモリ１２の内容は所定
のタイミングを取って、アンドゲート２１に出力され
る。

【００２０】以上の判定１，判定２，判定３の判定結果
は、最終的にアンドゲート２１に供給されている。従っ
て、アンドゲート２１の３入力すべてが「Ｈ」であると
きに文字領域であると識別され、一部でも「Ｌ」があれ
ば写真領域であると識別される。

【００２１】（優先写真判定）なお、以上の判定３にお
いて、網点の領域を左右にlen2ずつ延長されるが、この
判定３で網点と判断された画素（len2で延長された領域
も含む）は、アンドゲート２１の１入力が「Ｌ」になる
ことで出力も「Ｌ」となり、その後の処理（他の判定の
結果）で文字に再判定されることはない。従って、優先
的に判定結果が確定する。但し、判定そのものは行われ
る。

【００２２】すなわち、画素（x ，y ）が上記判定３で
網点と判断された場合、（x-len2，y ）から（x+len2，
y ）は強制的に網点領域（これを優先網点領域という）
になる。そして、画素（x+1 ，y ）の領域判別中に再び
網点が検出されたら、（x+1-len2，y ）から（x+1+len
2，y ）の領域が強制的に網点領域に設定される。

【００２３】以上のように倍率に応じて複数画素のデー
タをグループ化して、グループ化データの濃度の周期的
変化を検出することで、画像識別を行うようにしている
ので、網点と文字とを正確に判定することができる。ま
た、変倍時の倍率に応じてグループ化の組み合わせを変
えるようにしているので、拡大，縮小をする際に網点を
文字と誤認することがない。

【００２４】従って、従来手法と比較して、より正確に
画像識別を行うことができるようになる。この効果は、
文字画と網点画像との識別において、顕著にあらわれ
る。なお、画像識別に際し複数画素を斜めにグループ化
する必要があるので、画像領域の外側付近に判定を行え
ない領域が出現する。この範囲は、図７に示すとおりで
あるが、グループ化の組み合わせにより変化する。この
判定不能領域を写真領域とあらかじめ定めておくこと
で、画像処理における不具合を防止できる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、文字画と網点画像とが混在した画像を識別する際
に、変倍時の倍率に応じた傾きの複数画素の濃度情報を
グループ化してから平均し、その平均濃度の周期的変化
を検出することで、画像識別を行うようにしているの
で、変倍時においても網点と文字とを正確に判定するこ
とができる。このように、網点画像と文字画とを正確に
識別することが可能な画像識別装置を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す構成図である。

【図２】４５度の傾きの複数画素の濃度データをグルー
プ化する様子を示す説明図である。

【図３】４５度の傾きの複数画素の濃度データをグルー
プ化する様子を示す説明図である。

【図４】４５度の傾きの複数画素の濃度データをグルー
プ化する様子を示す説明図である。

【図５】４５度の傾きの複数画素の濃度データをグルー
プ化する様子を示す説明図である。

【図６】グループ化した濃度情報の周期的変化を説明す
る説明図である。

【図７】判定不能領域を示す説明図である。

【符号の説明】

１ グループデータ生成回路 ２ 平均値計算回路 ３ 遅延部 ４ しきい値計算回路（sh2 ） ５ メモリ ６ コンパレータ群 ７ 濃度周期検出回路 ８ カウンタ ９ 基準値保持回路（sh3 ） １０ コンパレータ １１ 優先写真領域設定手段 １２ 優先写真領域メモリ １３ メモリ １４ 濃度差計算回路 １５ 基準値保持手段（sh1 ） １６ コンパレータ １７ メモリ １８ オアゲート １９ 写真領域判定回路 ２０ メモリ ２１ アンドゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に複数の画像読み取り部を有
   する光学読み取りセンサを副走査方向に走査して画像を
   読み取る画像読み取り装置の副走査方向に走査する速度
   を変えることにより副走査方向の画像の変倍率を外部か
   らの設定により変えることができるスキャナで読みとら
   れた画像を識別する画像識別装置であって、 前記スキャナから与えられる輝度若しくは濃度データを
   グループ化する濃度情報編成手段と、 前記濃度情報編成手段によりグループ化された輝度若し
   くは濃度データのある一定の周期以下の変化を検出する
   濃度周期検出手段と、 前記濃度周期検出手段での検出結果により画像識別を行
   う識別手段と、 前記スキャナの変倍率の情報を受け、前記濃度情報編成
   手段において輝度若しくは濃度データをグループ化する
   際のデータ配列を変更する編成制御手段とを備えたこと
   を特徴とする画像識別装置。