JPH05284356A

JPH05284356A - 画像情報２値化方法および画像情報２値化

Info

Publication number: JPH05284356A
Application number: JP4026532A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kuwata; 直樹鍬田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1992-02-13
Publication date: 1993-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】スキャナ等で読み取った多値画像情報を２値
画像に変換する方法および処理装置に関する。【構成】多階調で入力された文書画像を横Ｍ画素・縦
Ｎ画素からなる小領域に分割し、小領域毎に近傍画素と
比較して尾根もしくは谷となっている画素を検出し、尾
根となっている画素は１に、谷となっている０に２値化
し、尾根でも谷でもない残りの画素は、小領域毎に判別
分析法を使用して求めた第１しきい値に、オフセットを
加えた第２しきい値で２値化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スキャナ等で読み取っ
た多値画像情報を２値画像に変換する方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】２値化処理方法とは、多値入力された濃
淡画像をあるしきい値と比較し、しきい値より大きいと
きは１に、小さいときは０にする処理のことである。こ
のしきい値の決め方として、電子通信学会論文誌’８０
／４、Ｖｏｌ．Ｊ６３ーＤ、Ｎｏ．４、Ｐ３４９で大津
の提案した判別分析法が良く知られている。大津の方法
は、例えば文字と背景という２つのカテゴリーを含む画
像において、それぞれのカテゴリー内の分散を最小に
し、かつカテゴリー間の分散を最大にするようにしきい
値を選定する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、判別分析法をス
キャナから読み込んだ文書画像に適用する場合、全画像
を対象として判別分析を行うと処理量が膨大になり、ま
た局所的な変化に対応できないので、入力文書画像を横
Ｍ画素・縦Ｎ画素からなる小領域に分割して、それぞれ
の小領域内で判別分析法によりしきい値を求め、２値化
することになる。しかし、図１５に示すように入力文書
画像を機械的横Ｍ画素・縦Ｎ画素毎に分割した場合、そ
の中に、必ずしも背景と対象物（この例では文字）とい
う２つのカテゴリーが入るとは限らず、背景だけしか含
まれない場合が存在する。１つのカテゴリーしか含まな
い小領域に判別分析法を適用すると、その中を強引に２
つに分けるようにしきい値が設定されてしまい、本来背
景部分なので全ての画素が０にならなければならない場
合でも、１となる画素が出現してしまう。

【０００４】また、文字や図形などの線画像において
は、背景部に含まれる画素の数の方が圧倒的に多いため
２値化のしきい値が、背景側へ引き寄せられるという現
象が生じる。この現象をを図１６を用いて説明する。図
１６は、縦１２０・横１００画素からなる文字を含む文
書画像をスキャナから２５６階調で取り込んだときの濃
度分布を示す図である。全画素数１２０００のうち、約
３／４の８９３４個の画素が濃度０になっている。この
ように一般的に文字や図形などの線画においては、背景
部に所属する画素の数が圧倒的に多くなる傾向がある。
そして、この例で判別分析法を使用して求めた２値化し
きい値は１０５になるが、視覚的観点や後処理で行う文
字認識では１２８程度が適当であることが実験的に解っ
ている。すなわち、判別分析法で求めたしきい値が必ず
しも最適なものではないのである。さらに、読取センサ
の分解能の不足等によって、本来背景である部分の濃度
が２値化しきい値以下にならなかったり、逆の場合が起
こり得る。その例を図１７を用いて説明する。図１７
は、一番上にハッチングで示した画像を矢印の方向に走
査したときの、センサ出力を表したものである。図１７
では、センサの分解能不足により、ａの部分の出力は充
分に大きくなく、逆にｂの部分では出力が下がりきって
いない。このセンサ出力を図に示したしきい値で、２値
化すると一番下に示したようになり、ａとｂの部分が正
しく再現されていない。このように、一定のしきい値で
２値化するときは、センサの分解能より小さい画像情報
を忠実に再現することが不可能である。

【０００５】そこで本発明は上記問題点を解決するため
のもので、第１の問題点に対してはしきい値に上下限を
設け、さらに近傍の小領域のしきい値を参照することに
より、１つのカテゴリーしか含まない小領域のしきい値
が極端な値になることを防止する。そして、第２の問題
点に対しては、判別分析から求まるしきい値に、オフセ
ットを加えることにより、２つのカテゴリーの分布状態
のアンバランスを解消させる。さらに、第３の問題点に
対しては、近傍画素と比べて尾根もしくは谷となってい
る画素を検出し、尾根となっている画素は１に、谷とな
っている画素は０に２値化して、図１７に示したａ・ｂ
の部分も正確に２値化できる画像情報２値化方法および
その装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像情報２値化
方法は、多値で入力された画像情報を横Ｍ画素・縦Ｎ画
素からなる小領域に分割し、前記小領域において、近傍
画素と比べて尾根もしくは谷となっている画素を検出
し、尾根となっている画素は１に、谷となっている画素
は０に２値化し、尾根でも谷でもない残りの画素は、前
記小領域毎に判別分析法を使用して求めた第１しきい値
に、あるオフセットを加えた第２しきい値で２値化する
ことを特徴とする。

【０００７】そして、尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいては、前記近傍画素を注目画素の直近の８画素もし
くは注目画素から１画素隔てた１６画素とし、前記注目
画素と前記近傍画素との濃度差がある値以上のときに、
前記注目画素を尾根画素もしくは谷画素とする。さら
に、前記尾根画素および谷画素の検出濃度範囲を前記し
きい値を用いて決定することを特徴とする。

【０００８】また、前記オフセットは、加える最大オフ
セットをＺ、全画素数をＡ、第１しきい値で区切られた
背景側に所属する画素数をＢとしたときに、Ｚ＊Ｂ／Ａ
で表されることを特徴とする。

【０００９】本発明の画像情報２値化装置は、文書画像
を多値で入力する多値画像入力手段と、前記文書画像を
横Ｍ画素・縦Ｎ画素の小領域に分割する小領域分割手段
と、前記小領域内の画素に対して判別分析法を使用して
第１しきい値を計算する判別分析手段と、前記小領域内
の画素濃度分布からオフセットを計算するオフセット計
算手段と、前記オフセットを前記第１しきい値に加えて
第２しきい値とするオフセット印加手段と、前記第２し
きい値が適正な範囲に存在するかどうか判定するしきい
値チェック手段と、前記第２しきい値を基準として尾根
点および谷点の検出範囲を設定する検出範囲設定手段
と、前記検出範囲内で尾根点および谷点を検出する尾根
点・谷点検出手段と、前記検出手段で尾根点と判定され
た画素は１に、谷点は０に、それ以外の画素は第２しき
い値で２値化する２値化手段と、２値化処理された文書
画像を出力する２値画像出力手段と、前記各構成要素を
制御する制御手段とから構成されることを特徴とする。

【００１０】

【実施例】（実施例１）図１は本発明の画像情報２値化
方法の流れ図を示す。図１において、ｓ１０１でスキャ
ナ・カメラ等を用いて文書画像を多階調で取り込む。ｓ
１０２では、入力された文書画像を横Ｍ画素・縦Ｎ画素
をひとかたまりとする小領域に分割する。そして、ｓ１
０３で小領域毎に判別分析法を使用して、２値化のため
のしきい値を計算する。次に、ｓ１０４では、計算で求
めたしきい値が適切なものかどうか判定し、適切でない
ときは適切なしきい値に変更する。小領域は入力文書画
像を機械的に横Ｍ画素・縦Ｎ画素毎に分割しただけなの
で、図１５にみられるように、背景部分しか含まれない
小領域あるいは逆の場合が存在する。この場合も判別分
析法では、強引に２つのカテゴリーに分けるためのしき
い値を計算するので、その値は不適切なものになってし
まう。そこで、判別分析法で計算したしきい値に上下限
を設け、下限値よりも小さいときは下限値を、上限値よ
りも大きいときは上限値を用いるように変更する。さら
に、しきい値の連続性を確保するために、図２に示した
近傍小領域のしきい値を参考にして決定してもよい。図
２において、Ｘで示した部分が処理対象の小領域で、Ａ
からＤで示した部分が近傍小領域である。もし、小領域
Ｘのしきい値が上下限以内に存在しないとき、例えばＡ
のしきい値に変更する。変更の際使用するしきい値は、
ＡからＤのいずれを使用してもよいし、これらの平均値
を使用しても良い。また、小領域Ｘのしきい値を決定す
る際、判別分析法で求めた値に図３に示した重みを付け
て計算してもよい。最後に、ｓ１０５において小領域毎
に入力文書画像を２値化し、処理を終了する。

【００１１】この方法では、入力文書画像を小領域に分
割し、小領域毎に２値化しきい値を計算しているので、
文書画像内で背景濃度が変化している場合でも、全画像
を適切なしきい値で２値化することが可能である。

【００１２】（実施例２）図４は本発明の画像情報２値
化方法の流れ図を示す。図４において、ｓ４０１ではス
キャナ・カメラ等を用いて文書画像を多階調で取り込
む。ｓ４０２で判別分析法を使用して２値化の第１しき
い値を計算する。しかし、一般的に文書画像に含まれる
文字・図形・表といった線画においては、図１６に見ら
れるように背景側にある画素の数が圧倒的に多いので、
判別分析法で計算した第１しきい値は背景側に引き寄せ
られ最適なしきい値を与えない傾向がある。そこで、ｓ
４０３ではこの傾向を補正するためにオフセットを加え
る。オフセットの加え方としては、固定した値を加えて
もよいし、画素濃度の分布の状態を加味した方法で加え
てもよい。固定したオフセットの場合は、様々な文書画
像に対する実験から、濃度スケールの１０％程度、例え
ば２５６階調で入力した場合は２４が適当であることが
解っている。分布状態を加味する場合は、加える最大オ
フセットをＺ、全画素数をＡ、第１しきい値以下に存在
する背景部の画素数をＢとしたときに、Ｚ＊Ｂ／Ａで表
される値をオフセットとして第１しきい値に加える。Ｚ
の値としては、固定オフセットのときと同様の値を使用
する。分布状態を加味すると、ほとんど背景しか存在し
ない場合は加えるオフセット量が大きくなり、分布が偏
っているために生じる第１しきい値の偏りが効果的に補
正される。逆に、背景が少ない場合は、Ｂの値が小さく
なり補正がほとんどおこなわれない。ｓ４０４では、オ
フセットを第１しきい値に加えた第２しきい値で入力文
書画像を２値化して処理を終了する。

【００１３】（実施例３）図５は本発明の画像情報２値
化方法の流れ図を示す。図５において、ｓ５０１ではス
キャナ・カメラ等を用いて文書画像を多階調で取り込
む。ｓ５０２で判別分析法を使用して２値化のしきい値
Ｔｈを計算する。次に、入力文書画像中で近傍の画素と
比較して、尾根もしくは谷となっている画素を検出す
る。この尾根画素・谷画素検出は、図１７に示したよう
に、スキャナの分解能不足等の原因によって、本来１に
２値化されなければならないａ部、０になるｂ部を検出
して、しきい値との比較だけでは正しく２値化できない
部分を補正するものである。この方法を用いることによ
り、かすれたり（ａ部）潰れたり（ｂ部）している文字
も正確に２値化できる。しかし、画素濃度の全範囲で尾
根画素・谷画素を検出すると、例えば、ｃ部でも谷画素
を検出してしまい、この部分が０に２値化され不都合が
生じる。そこで、このような不都合が生じないようにｓ
５０３で尾根画素・谷画素の検出範囲を設定する。検出
範囲の設定のし方について図６を用いて説明する。図６
において、Ｔｈは判別分析ｓ５０２で求めた２値化しき
い値である。２５６階調で入力した画像において、Ｔｈ
を基準として谷点および尾根点検出範囲を以下の式で表
される範囲に設定する。

【００１４】

【数１】

【００１５】図６において、谷画素検出範囲はＴｈ以上
に、尾根画素検出範囲はＴｈ以下になっているが、これ
は元々Ｔｈ以下の濃度を持つ画素は０に、Ｔｈ以上の画
素は１に２値化されるので、実効的な検出範囲は図で示
した部分になる。

【００１６】ｓ５０４では、設定された検出範囲で尾根
および谷画素の検出を行う。注目画素が尾根画素か谷画
素かを判定するときの近傍画素の例を図７に示す。図７
において、Ｘが注目画素でＡからＤ’が濃度比較を行う
近傍画素である。この例では注目画素Ｘの直近の８画素
を参照画素としている。そして、以下の４つの条件のう
ち２つ以上を満たすものを尾根画素とする。ここに、Ｘ
ｄ、Ａｄ等は図に示した画素の濃度値である。

【００１７】

【数２】

【００１８】そして、以下の４つの条件のうち２つ以上
を満たすものを谷画素とする。

【００１９】

【数３】

【００２０】ただし、尾根画素および谷画素の条件をそ
れぞれ２つずつ満たす場合は、尾根画素でも谷画素でも
ないものとする。Ｔｈ３の値は、背景部の濃度分布が一
様なときは０でよいが、濃度分布にばらつきがあるとき
は、背景部で尾根画素を誤検出するので、このばらつき
を吸収できる値にする必要がある。具体的には、背景部
の濃度分布が正規分布に近い場合、標準偏差を用いると
背景部での誤検出が少なくなる。

【００２１】図８に参照画素の位置を変えた場合の例を
示す。この場合は、注目画素Ｘから１画素分隔てた画素
を参照画素にしている。視野が広くなっているので、１
から３画素までの線のかすれや潰れを救済できる。尾根
画素および谷画素の検出条件は、図７の場合と同じであ
る。

【００２２】図９に参照画素を注目画素の１６近傍とし
た例を示す。参照画素数が増えたので、尾根画素および
谷画素検出の条件が変る。尾根画素検出条件は、

【００２３】

【数４】

【００２４】のうち、４つ以上を満たすときで、谷画素
検出条件は、

【００２５】

【数５】

【００２６】のうち、４つ以上を満たすときである。た
だし、尾根および谷画素検出条件をそれぞれ４つずつ満
たすときは、尾根画素でも谷画素でもないものとする。
これで、尾根画素・谷画素検出についての説明を終了す
る。

【００２７】次に、ｓ５０５で注目画素が尾根もしくは
谷画素であるかによって処理を振り分け、尾根もしくは
谷画素であるときは、ｓ５０６において、尾根画素は１
に谷画素は０にし、ｓ５０７において残りの画素は２値
化しきい値Ｔｈを基準に２値化して、処理を終了する。

【００２８】（実施例４）図１０は本発明の画像情報２
値化方法の流れ図を示す。図１０において、ｓ１００１
でスキャナ・カメラ等を用いて文書画像を多階調で取り
込む。ｓ１００２では、入力された文書画像を横Ｍ画素
・縦Ｎ画素をひとかたまりとする小領域に分割する。そ
して、ｓ１００３で小領域毎に判別分析法を使用して、
２値化のための第１しきい値を計算する。そして、ｓ１
００４では実施例２で説明したのと同じ方法でオフセッ
ト量をを計算し、第１しきい値にこのオフセットを加え
て第２しきい値とする。ここで、オフセットの計算方法
に小領域内の画素濃度分布を用いると、小領域毎に背景
部と対象部の割合が変化するので、きめ細かなオフセッ
ト補正が行えることになる。次に、ｓ１００５では、第
２しきい値が適切なものかどうか判定し、適切でないと
きはしきい値を変更する。第２しきい値の判定方法およ
び訂正方法は実施例１の場合と同じである。ｓ１００６
で、決定した第２しきい値を用いて小領域毎に入力文書
画像を２値化し、処理を終了する。

【００２９】（実施例５）図１１は本発明の画像情報２
値化方法の流れ図を示す。図１１において、ｓ１１０１
でスキャナ・カメラ等を用いて文書画像を多階調で取り
込む。ｓ１１０２では、入力された文書画像を横Ｍ画素
・縦Ｎ画素をひとかたまりとする小領域に分割する。そ
して、ｓ１１０３で小領域毎に判別分析法を使用して、
２値化のためのしきい値Ｔｈを計算する。ｓ１００４で
は、しきい値Ｔｈが適切なものかどうか判定し、適切で
ないときは適切なしきい値に変更する。しきい値の判定
方法および訂正方法は実施例１の場合と同じである。ｓ
１１０５でしきい値Ｔｈを基準として尾根画素および谷
画素検出範囲を設定する。そして、ｓ１１０６では実施
例３において説明した方法で尾根画素および谷画素を検
出する。次に、ｓ１１０７で注目画素が尾根もしくは谷
画素であるかによって処理を振り分け、尾根もしくは谷
画素であるときは、ｓ１１０８において、尾根画素は１
に谷画素は０にし、ｓ１１０９において残りの画素は２
値化しきい値Ｔｈを基準に２値化して、処理を終了す
る。

【００３０】この方法では、入力文書画像を小領域に分
割し、小領域毎に２値化しきい値Ｔｈを計算し、この値
に基づいて尾根画素・谷画素検出範囲を設定しているの
で、文書画像内で背景濃度や対象物の濃度が変化してい
る場合でも、変化に応じて尾根画素および谷画素を検出
することができる。

【００３１】（実施例６）図１２は本発明の画像情報２
値化方法の流れ図を示す。図１２において、ｓ１２０１
でスキャナ・カメラ等を用いて文書画像を多階調で取り
込む。ｓ１２０２で判別分析法を使用して、２値化のた
めの第１しきい値を計算する。そして、ｓ１２０３では
実施例２で説明したのと同じ方法でオフセット量をを計
算し、第１しきい値にこのオフセットを加えて第２しき
い値とする。ｓ１２０４で第２しきい値Ｔｈを基準とし
て尾根画素および谷画素検出範囲を設定する。そして、
ｓ１２０５では実施例３において説明した方法で尾根画
素および谷画素を検出する。次に、ｓ１２０６で注目画
素が尾根もしくは谷画素であるかによって処理を振り分
け、尾根もしくは谷画素であるときは、ｓ１２０７にお
いて、尾根画素は１に谷画素は０にし、ｓ１２０８にお
いて残りの画素は第２しきい値Ｔｈを基準に２値化し
て、処理を終了する。

【００３２】（実施例７）図１３は本発明の画像情報２
値化方法の流れ図を示す。図１３において、ｓ１３０１
でスキャナ・カメラ等を用いて文書画像を多階調で取り
込む。ｓ１３０２では、入力された文書画像を横Ｍ画素
・縦Ｎ画素をひとかたまりとする小領域に分割する。そ
して、ｓ１３０３で小領域毎に判別分析法を使用して、
２値化のための第１しきい値を計算する。そして、ｓ１
３０４では実施例２で説明したのと同じ方法でオフセッ
ト量をを計算し、第１しきい値にこのオフセットを加え
て第２しきい値Ｔｈとする。ｓ１３０５では、第２しき
い値Ｔｈが適切なものかどうか判定し、適切でないとき
は適切なしきい値に変更する。第２しきい値の判定方法
および訂正方法は実施例１の場合と同じである。ｓ１３
０６で第２しきい値Ｔｈを基準として尾根画素および谷
画素検出範囲を設定する。そして、ｓ１３０７では実施
例３において説明した方法で尾根画素および谷画素を検
出する。次に、ｓ１３０８で注目画素が尾根もしくは谷
画素であるかによって処理を振り分け、尾根もしくは谷
画素であるときは、ｓ１３０９において、尾根画素は１
に谷画素は０にし、ｓ１３１０において残りの画素は第
２しきい値Ｔｈを基準に２値化して、処理を終了する。

【００３３】（実施例８）図１４に、本発明の画像情報
２値化装置の構成図を示す。本装置は、多値で入力した
文書画像を２値化して出力する装置である。１０１は文
書画像を多値で取り込む多値画像入力手段で、スキャナ
・カメラ等を使用する。１０２は、入力文書画像を横Ｍ
画素・縦Ｎ画素をひとかたまりとする小領域に分割し、
ＲＡＭ１１２上に格納する小領域分割手段である。１０
３は、ＲＡＭ上の画素濃度データから判別分析法により
第１しきい値を計算する判別分析手段である。１０４
は、小領域内の画素濃度分布から第１しきい値に加える
オフセット量を計算するオフセット計算手段で、計算方
法は実施例２で説明したのと同じ方法である。１０５
は、第１しきい値にオフセットを加えて第２しきい値を
計算するオフセット印加手段であり、１０６は、このし
きい値が実施例１で述べた方法により、適切なものかど
うか判定し、適切でない場合は近傍小領域のしきい値を
参照して、修正するしきい値チェック手段である。１０
７は、第２しきい値を基準として実施例３で述べた方法
で尾根点・谷点検出範囲を設定する検出範囲設定手段
で、１０８はこの検出範囲内で尾根点および谷点を検出
する尾根点・谷点検出手段である。１０９は、尾根点と
判定された画素は１に、谷点は０に２値化し、残りの画
素は第２しきい値を基準に２値化する２値化手段であ
る。１１３は、処理した２値文書画像を出力する２値画
像出力手段で、プリンタ・複写機・ファクシミリ等の印
字装置であっても磁気記憶装置等の外部記憶装置であっ
ても良い。１１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）で、
読みだし専用メモり（ＲＯＭ）１１１もしくはＲＡＭ１
１２に格納されているプログラムにより、上記各構成要
素を制御する。本実施例では、１０２から１０９までの
各構成要素における処理をＣＰＵ１１０を使用してＲＯ
Ｍ１１１もしくはＲＡＭ１１２に格納したプログラムで
行う例を示したが、それぞれ専用のハードウエアで実施
してもよい。

【００３４】本装置は、実施例１から７において述べた
いずれの方法でも実施できるように構成したが、各方法
で使用しない部分については省略できる。例えば、判別
分析法で求めたしきい値にオフセットを印加しないとき
は、オフセット計算手段１０４およびオフセット印加手
段１０５が省略でき、しきい値チェック手段でのチェッ
ク対象は、第１しきい値となる。また、尾根点・谷点検
出を行わない場合は、検出範囲設定手段１０７および尾
根点・谷点検出手段１０８は省略でき、２値化手段１０
９では第１もしくは第２しきい値で入力文書画像を２値
化することになる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では入力文
書画像を小領域に分割し、小領域毎に判別分析法を使用
してしきい値を計算しているので、計算に必要な画像メ
モリが少なくて済み、文書画像内で背景部濃度に傾斜が
ある場合でも、各場所毎に適切なしきい値で２値化され
る。しかも計算したしきい値について近傍小領域のしき
い値を参照して、適切な値かどうか判断し訂正を行うの
で、もし小領域内に背景部だけしか存在しない場合で
も、しきい値が極端な値にならずに正しく２値化でき
る。

【００３６】また、判別分析法で求めたしきい値にオフ
セットを加えることにより、背景部と対象部の画素数の
極端な偏りによって生じるしきい値の偏りの補正し、さ
らに、小領域毎に画素濃度分布を考慮してオフセット量
を変化させるので、より正確な２値化しきい値を算出で
きる。

【００３７】また、入力センサの分解能不足により、単
一のしきい値では正しく２値化できない部分も、尾根点
・谷点検出を行うことにより救済できるという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像情報２値化方法の流れ図である。

【図２】本発明のしきい値チェックの際、参照する小領
域の例を示す図である。

【図３】本発明のしきい値計算の際の近傍小領域の重み
付け係数を示す図である。

【図４】本発明の画像情報２値化方法の流れ図である。

【図５】本発明の画像情報２値化方法の流れ図である。

【図６】本発明の尾根点・谷点検出範囲を示す図であ
る。

【図７】本発明の尾根点・谷点検出で使用する参照画素
の一例を示す図である。

【図８】本発明の尾根点・谷点検出で使用する参照画素
の一例を示す図である。

【図９】本発明の尾根点・谷点検出で使用する参照画素
の一例を示す図である。

【図１０】本発明の画像情報２値化方法の流れ図であ
る。

【図１１】本発明の画像情報２値化方法の流れ図であ
る。

【図１２】本発明の画像情報２値化方法の流れ図であ
る。

【図１３】本発明の画像情報２値化方法の流れ図であ
る。

【図１４】本発明の画像情報２値化装置の構成図であ
る。

【図１５】文書画像を小領域に分割したときの例を示す
図である。

【図１６】文書画像の濃度分布を示す図である。

【図１７】文書画像を走査したときの出力波形を示す図
である。

【符号の説明】

１０１多値画像入力手段１０２小領域分割手段１０３判別分析手段１０４オフセット計算手段１０５オフセット印加手段１０６しきい値チェック手段１０７検出範囲設定手段１０８尾根点・谷点検出手段１０９２値化手段１１０ＣＰＵ１１１ＲＯＭ１１２ＲＡＭ１１３２値画像出力手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多値で入力された画像情報を横Ｍ画素・
縦Ｎ画素からなる小領域に分割し、前記小領域毎に判別
分析法を使用して２値化のためのしきい値を導出し、前
記多値画像情報を前記小領域毎に２値化することを特徴
とする画像情報２値化方法。
【請求項２】前記しきい値に上下限を設けることを特
徴とする請求項１に記載の画像情報２値化方法。
【請求項３】前記しきい値が予め設定された上下限か
ら外れている場合、すでにしきい値が決定されている近
傍小領域のしきい値を用いることを特徴とする請求項２
に記載の画像情報２値化方法。
【請求項４】前記しきい値を決める際、近傍小領域の
しきい値をある割合で加えることを特徴とする請求項１
に記載の画像情報２値化方法。
【請求項５】多値で入力された画像情報に対して、判
別分析法を使用して第１しきい値を導出し、前記第１し
きい値にオフセットを加えた第２しきい値で前記多値画
像情報を２値化することを特徴とする画像情報２値化方
法。
【請求項６】前記オフセットは、加える最大オフセッ
トをＺ、全画素数をＡ、第１しきい値で区切られた背景
側に所属する画素数をＢとしたときに、Ｚ＊Ｂ／Ａで表
されることを特徴とする請求項５に記載の画像情報２値
化方法。
【請求項７】多値で入力された画像情報において、近
傍画素と比べて尾根もしくは谷となっている画素を検出
し、尾根となっている画素は１に、谷となっている画素
は０に２値化し、尾根でも谷でもない残りの画素は、判
別分析法を使用して求めたしきい値で２値化することを
特徴とする画像情報２値化方法。
【請求項８】前記尾根画素もしくは谷画素の検出にお
いて、前記近傍画素を注目画素の直近の８画素とするこ
とを特徴とする請求項７に記載の画像情報２値化方法。
【請求項９】前記尾根画素もしくは谷画素の検出にお
いて、前記近傍画素を注目画素から１画素隔てた８画素
もしくは１６画素とすることを特徴とする請求項７に記
載の画像情報２値化方法。
【請求項１０】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記注目画素と前記近傍画素との濃度差がある
値以上のときに、前記注目画素を尾根画素もしくは谷画
素とすることを特徴とする請求項８および請求項９に記
載の画像情報２値化方法。
【請求項１１】前記尾根画素および谷画素の検出濃度
範囲を前記しきい値を用いて決定することを特徴とする
請求項７に記載の画像情報２値化方法。
【請求項１２】多値で入力された画像情報を横Ｍ画素
・縦Ｎ画素からなる小領域に分割し、前記小領域毎に判
別分析法を使用して第１しきい値を導出し、前記第１し
きい値にオフセットを加えた第２しきい値で前記多値画
像情報を前記小領域毎に２値化することを特徴とする画
像情報２値化方法。
【請求項１３】前記第２しきい値に上下限を設けるこ
とを特徴とする請求項１２に記載の画像情報２値化方
法。
【請求項１４】前記第２しきい値が予め設定された上
下限から外れている場合、すでに第２しきい値が決定さ
れている近傍小領域の第２しきい値を用いることを特徴
とする請求項１３に記載の画像情報２値化方法。
【請求項１５】前記オフセットは、加える最大オフセ
ットをＺ、全画素数をＡ、第１しきい値で区切られた背
景側に所属する画素数をＢとしたときに、Ｚ＊Ｂ／Ａで
表されることを特徴とする請求項１２に記載の画像情報
２値化方法。
【請求項１６】多値で入力された画像情報を横Ｍ画素
・縦Ｎ画素からなる小領域に分割し、前記各小領域にお
いて、近傍画素と比べて尾根もしくは谷となっている画
素を検出し、尾根となっている画素は１に、谷となって
いる画素は０に２値化し、尾根でも谷でもない残りの画
素は、前記小領域毎に判別分析法を使用して求めたしき
い値で２値化することを特徴とする画像情報２値化方
法。
【請求項１７】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記近傍画素を注目画素の直近の８画素とする
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像情報２値化方
法。
【請求項１８】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記近傍画素を注目画素から１画素隔てた８画
素もしくは１６画素とすることを特徴とする請求項１６
に記載の画像情報２値化方法。
【請求項１９】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記注目画素と前記近傍画素との濃度差がある
値以上のときに、前記注目画素を尾根画素もしくは谷画
素とすることを特徴とする請求項１７および請求項１８
に記載の画像情報２値化方法。
【請求項２０】前記尾根画素および谷画素の検出濃度
範囲を前記しきい値を用いて決定することを特徴とする
請求項１６に記載の画像情報２値化方法。
【請求項２１】前記しきい値に上下限を設けることを
特徴とする請求項１６に記載の画像情報２値化方法。
【請求項２２】前記しきい値が予め設定された上下限
から外れている場合、すでにしきい値が決定されている
近傍小領域のしきい値を用いることを特徴とする請求項
２１に記載の画像情報２値化方法。
【請求項２３】多値で入力された画像情報において、
近傍画素と比べて尾根もしくは谷となっている画素を検
出し、尾根となっている画素は１に、谷となっている画
素は０に２値化し、尾根でも谷でもない残りの画素は、
判別分析法を使用して求めた第１しきい値に、あるオフ
セットを加えた第２しきい値で２値化することを特徴と
する画像情報２値化方法。
【請求項２４】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記近傍画素を注目画素の直近の８画素とする
ことを特徴とする請求項２３に記載の画像情報２値化方
法。
【請求項２５】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記近傍画素を注目画素から１画素隔てた８画
素もしくは１６画素とすることを特徴とする請求項２３
に記載の画像情報２値化方法。
【請求項２６】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記注目画素と前記近傍画素との濃度差がある
値以上のときに、前記注目画素を尾根画素もしくは谷画
素とすることを特徴とする請求項２４および請求項２５
に記載の画像情報２値化方法。
【請求項２７】前記尾根画素および谷画素の検出濃度
範囲を前記第２しきい値を用いて決定することを特徴と
する請求項２３に記載の画像情報２値化方法。
【請求項２８】前記オフセットは、加える最大オフセ
ットをＺ、全画素数をＡ、第１しきい値で区切られた背
景側に所属する画素数をＢとしたときに、Ｚ＊Ｂ／Ａで
表されることを特徴とする請求項２３に記載の画像情報
２値化方法。
【請求項２９】多値で入力された画像情報を横Ｍ画素
・縦Ｎ画素からなる小領域に分割し、前記小領域におい
て、近傍画素と比べて尾根もしくは谷となっている画素
を検出し、尾根となっている画素は１に、谷となってい
る画素は０に２値化し、尾根でも谷でもない残りの画素
は、前記小領域毎に判別分析法を使用して求めた第１し
きい値に、あるオフセットを加えた第２しきい値で２値
化することを特徴とする画像情報２値化方法。
【請求項３０】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記近傍画素を注目画素の直近の８画素とする
ことを特徴とする請求項２９に記載の画像情報２値化方
法。
【請求項３１】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記近傍画素を注目画素から１画素隔てた８画
素もしくは１６画素とすることを特徴とする請求項２９
に記載の画像情報２値化方法。
【請求項３２】前記尾根画素もしくは谷画素の検出に
おいて、前記注目画素と前記近傍画素との濃度差がある
値以上のときに、前記注目画素を尾根画素もしくは谷画
素とすることを特徴とする請求項３０および請求項３１
に記載の画像情報２値化方法。
【請求項３３】前記尾根画素および谷画素の検出濃度
範囲を前記第２しきい値を用いて決定することを特徴と
する請求項２９に記載の画像情報２値化方法。
【請求項３４】前記第２しきい値に上下限を設けるこ
とを特徴とする請求項２９に記載の画像情報２値化方
法。
【請求項３５】前記第２しきい値が予め設定された上
下限から外れている場合、すでにしきい値が決定されて
いる近傍小領域の第２しきい値を用いることを特徴とす
る請求項３４に記載の画像情報２値化方法。
【請求項３６】前記オフセットは、加える最大オフセ
ットをＺ、全画素数をＡ、第１しきい値で区切られた背
景側に所属する画素数をＢとしたときに、Ｚ＊Ｂ／Ａで
表されることを特徴とする請求項２９に記載の画像情報
２値化方法。
【請求項３７】文書画像を多値で入力する多値画像入
力手段と、前記文書画像を横Ｍ画素・縦Ｎ画素の小領域
に分割する小領域分割手段と、前記小領域内の画素に対
して判別分析法を使用して第１しきい値を計算する判別
分析手段と、前記小領域内の画素濃度分布からオフセッ
トを計算するオフセット計算手段と、前記オフセットを
前記第１しきい値に加えて第２しきい値とするオフセッ
ト印加手段と、前記第２しきい値が適正な範囲に存在す
るかどうか判定するしきい値チェック手段と、前記第２
しきい値を基準として尾根点および谷点の検出範囲を設
定する検出範囲設定手段と、前記検出範囲内で尾根点お
よび谷点を検出する尾根点・谷点検出手段と、前記検出
手段で尾根点と判定された画素は１に、谷点は０に、そ
れ以外の画素は第２しきい値で２値化する２値化手段
と、２値化処理された文書画像を出力する２値画像出力
手段と、前記各構成要素を制御する制御手段とから構成
されることを特徴とする画像情報２値化装置。