JPH05344330A - 画像領域識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】文字画像と写真，網点画像とを良好に分離す
る。 【構成】画素データをｎライン分入力し、注目画素を中
心とするｍ＊ｎ画素のマトリックスを設定する（Ｓ
１）。次いで、前記マトリックス内で濃度差を演算し、
一定以上の濃度差が存在するときに、前記注目画素をエ
ッジとして判別する（Ｓ２）。そして、前記エッジ画素
の情報を、エッジ方向及び濃度段差の方向と共に保存す
る（Ｓ３）。ここで、エッジ画素が、同一エッジ方向か
つ同一濃度段差方向で所定画素以上連続するか否かを判
別し（Ｓ４）、かかる連続性が認められたときには文字
画像領域として識別する（Ｓ５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像領域識別装置に関
し、詳しくは、文字などの線画像と共に、写真や網点な
どの多値画像が混在する画像情報から線画像領域を抽出
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、文字などの線画像と共に、写真や
網点などの多値画像が混在する画像情報において、文字
画像領域（線画領域）と写真，網点画像領域（多値画像
領域）とを分離する場合、各画素間の濃度差を求め、急
激な濃度変化が一定方向に連続するか否かに基づいて、
文字画像領域（線画像領域）を抽出することが行われて
いる（特開平２−１６２４７７号公報等参照）。

【０００３】前記特開平２−１６２４７７号公報に開示
される方法では、図４に示すように注目画素ａ（ｋ，
ｉ）を中心とする３＊３画素のマトリックスを設定し、
前記注目画素ａ（ｋ，ｉ）を中心として対向する２つの
画素間における濃度差の絶対値Ｐ１〜Ｐ４を以下のよう
にして求める。 Ｐ１＝｜ａ（k-1,i-1)−ａ（k+1,i+1)｜＞ｔｈ Ｐ２＝｜ａ（k ,i-1)−ａ（k ,i+1)｜＞ｔｈ Ｐ３＝｜ａ（k+1,i-1)−ａ（k-1,i+1)｜＞ｔｈ Ｐ４＝｜ａ（k-1,i )−ａ（k+1,i )｜＞ｔｈ 次いで、前記濃度差Ｐ１〜Ｐ４それぞれについて閾値ｔ
ｈ（エッジであるか否かを判別するための濃度レベル）
と比較し、閾値ｔｈより大きい濃度差があるときには前
記注目画素ａ（ｋ，ｉ）をエッジとして判断し、このエ
ッジ画素の情報をエッジ方向と共にエッジ情報として保
存する。

【０００４】そして、注目画素を各画素として上記のよ
うな濃度差の演算をそれぞれに行わせ、前記エッジ情報
により、エッジが同一方向に所定画素以上連続している
か否かを判別し、エッジが連続する場合には、注目画素
を文字画像（線画像）として識別し、文字画像を抽出す
るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法によると、例えば図６に示すように、網点画
像のドットが千鳥状に近接して配置される場合に、各ド
ットにおけるエッジ検出がドット間で繋がって、エッジ
検出がドット単位での連続数よりも多く連続することに
なってしまい、網点画像のドット部分が文字画像として
判別されてしまうことがあった。

【０００６】即ち、ドット単位では、例えば３画素しか
エッジ画素が連続しなくても、近接するドットにおける
エッジ画素と連続してしまうことにより、多くのエッジ
画素が連続してしまい、網点画像を文字画像として識別
することがあったものである。通常は、文字画像領域が
抽出されると、かかる領域については強調処理を施すこ
とになるため、前述のようにして網点画像の部分が文字
画像領域であると誤判別されると、網点画像の部分が劣
化した画像となってしまう。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、前述のように網点画像のドットの配置により、各
ドットにおいて判別されたエッジがドット間で連続する
ようなことがあっても、これを文字画像として誤判別す
ることを回避できる画像領域識別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】そのため本発明にかかる
画像領域識別装置は、図１に示すように構成される。図
１において、入力手段は、濃淡を有する画素データを入
力し、濃度差演算手段は、前記入力された画素データに
おける注目画素及び該注目画素近傍の画素からなる画素
群について、該画素群内の濃度差を演算する。

【０００９】エッジ判別手段は、濃度差演算手段で演算
された濃度差に基づき、前記画素群内で一定以上の濃度
差が存在すると判別されたときに、前記注目画素をエッ
ジとして判別する。ここで、エッジ情報保存手段は、エ
ッジ判別手段で判別されたエッジに該当する画素の情報
と共に、エッジ方向及び濃度段差の方向をエッジ情報と
して保存する。

【００１０】そして、線画像抽出手段は、エッジ情報保
存手段に保存されたエッジ情報に基づいて、エッジが同
一エッジ方向かつ同一濃度段差方向で所定画素以上連続
するときに当該注目画素を線画像として抽出する。

【００１１】

【作用】かかる構成の画像領域識別装置によると、濃度
差の演算結果に基づいてエッジ画素が判別されると、そ
のエッジ画素の情報と共に、エッジ方向及び濃度段差の
方向がエッジ情報として保存される。そして、エッジが
同一エッジ方向かつ同一濃度段差方向で所定画素以上連
続するときに、線画像として抽出される。

【００１２】従って、同一エッジ方向で所定画素以上エ
ッジが連続していても、途中で濃度差段差の方向が変化
するような場合、即ち、エッジの両側で濃度が高い方と
低い方との関係が途中で逆転するような場合に、線画像
として判別されることを回避し得る。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図２は、
本発明にかかる画像領域識別装置が適用されたディジタ
ル型複写機の構成を示すブロック図である。ここで、原
稿１は、文字などの線画像と共に、写真や網点などの多
値画像が混在する原稿であり、この原稿１の画像情報
は、スキャナ部２によって光学走査されてＣＣＤ等の光
電変換素子によって濃度に応じた電気画像信号に変換さ
れる。ＣＣＤ等の光電変換素子から出力される電気画像
信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄ変換されて画素毎の濃
度（濃淡）を示す画素データとされる。

【００１４】そして、前記スキャナ部２で得られた画素
データは、画像領域識別部３に出力され、ここで、文字
画像領域が抽出され、文字画像領域と非文字画像領域
（写真，網点画像領域）の分離結果を画像処理部４に出
力する。画像処理部４では、文字画像領域と非文字画像
領域（写真，網点画像領域）との分離結果に基づき、文
字画像領域と写真，網点画像領域とでそれぞれに適合す
る画像処理を施してプリンタ部５に出力する。

【００１５】プリンタ部５は、例えば、入力した画像信
号に基づいて半導体レーザなどの書き込み装置を制御
し、前記書き込み装置によって感光体上に静電潜像を形
成し、前記静電潜像を現像して記録紙上に転写するレー
ザプリンタである。次に、前記画像領域識別部３におけ
る画像領域識別の様子を、図３のフローチャートに従っ
て説明する。

【００１６】まず、ｎライン分の画素データをメモリに
読み込む（Ｓ１）。このＳ１の部分が入力手段に相当す
る。そして、このメモリに取り込まれたｎライン分の画
素データについて、注目画素を中心とするｍ＊ｎ画素の
マトリックス（注目画素及び該注目画素データ近傍の画
素からなる画素群）を設定し、このマトリック内（画素
群内）で濃度差を符号付きで演算する（Ｓ２）。

【００１７】ここで、前記演算された濃度差のうちプラ
スの閾値ｔｈを越えるもの、又は、マイナスの閾値ｔｈ
を下回るものがあるとき、換言すれば、マトリックス内
（画素群内）で一定以上の濃度差が存在する場合には、
前記注目画素をエッジとして判別する（Ｓ２）。このＳ
２の部分が濃度差演算手段及びエッジ判別手段に相当す
る。

【００１８】前記エッジとして判別された注目画素の情
報は、エッジ方向（例えば縦，横，左斜め，右斜め）及
び濃度差の符号データ（濃度段差の方向）と共に保存さ
れる（Ｓ３）。前記濃度差の符号データとは、例えばエ
ッジ方向が縦である場合、上方画素の濃度が下方に比べ
て高いか、逆に、下方画素の濃度が上方に比べて高いか
を示す濃度段差の方向データである。このＳ３の部分が
エッジ情報保存手段に相当する。

【００１９】次いで、前記保存されたエッジ情報に基づ
いて、検出されたエッジの連続性を判断する。具体的に
は、エッジが同一エッジ方向かつ同一濃度段差方向で所
定画素以上連続しているか否かを判別する（Ｓ４）。そ
して、連続性が認められた場合には、注目画素が文字画
像であると判断し、文字画像（線画像）の抽出を行い
（Ｓ５）、逆に、連続性が認められない場合には、注目
画素が非文字画像であると判断し、非文字画像として抽
出する（Ｓ６）。このＳ４〜Ｓ６の部分が線画像抽出手
段に相当する。

【００２０】次いで、上記の文字画像領域（線画像領
域）の抽出をより具体的に説明する。まず、前記Ｓ２に
おける濃度差の演算は、注目画素を中心する３＊３画素
（ｍ＝ｎ＝３）のマトリックス（画素群）を設定する場
合には（図４参照）、以下のようにして演算され、閾値
値ｔｈと比較される。 ｐ１＝ａ（k-1,i-1)−ａ（k+1,i+1)＞ｔｈ ｐ２＝ａ（k ,i-1)−ａ（k ,i+1)＞ｔｈ ｐ３＝ａ（k+1,i-1)−ａ（k-1,i+1)＞ｔｈ ｐ４＝ａ（k-1,i )−ａ（k+1,i )＞ｔｈ ｐ５＝ａ（k-1,i-1)−ａ（k+1,i+1)＜−ｔｈ ｐ６＝ａ（k ,i-1)−ａ（k ,i+1)＜−ｔｈ ｐ７＝ａ（k+1,i-1)−ａ（k-1,i+1)＜−ｔｈ ｐ８＝ａ（k-1,i )−ａ（k+1,i )＜−ｔｈ 即ち、３＊３画素マトリックスの中心画素である注目画
素を挟んで縦，横，左斜め，右斜めの両端画素間で濃度
差が符号付きで演算され、かかる４種類の濃度差の演算
結果を、プラスの閾値ｔｈと比較すると共に（ｐ１〜ｐ
４）、マイナスの閾値−ｔｈと比較する（ｐ５〜ｐ
８）。

【００２１】そして、ｐ１〜ｐ４の濃度差でプラスの閾
値ｔｈを越えるもの、又は、ｐ５〜ｐ８でマイナスの閾
値−ｔｈを下回るものがあった場合に、マトリックス内
で一定以上の濃度差が存在するものとして３＊３画素マ
トリックスの中心画素をエッジ画素として判別する。そ
して、かかるエッジ画素として判別された注目画素の情
報（画素の番地）と共に、ｐ１〜ｐ８のいずれの判断で
エッジとして判別されたかをエッジ情報として保存す
る。

【００２２】従って、エッジ画素に対応する情報として
前記ｐ１〜ｐ８のいずれが保存されているかによって、
そのエッジ画素のエッジ方向（縦，横，左斜め，右斜
め）及び濃度段差の方向を特定できるものである。例え
ば、濃度差ｐ２がプラスの閾値ｔｈよりも大きいために
そのときの注目画素をエッジ画素として判別したときに
は、エッジ方向（濃度段差の境界に直交する方向）は縦
方向であり、かつ、注目画素の上方画素で濃度が高いこ
とを示し、逆に、濃度差ｐ６でエッジ画素として判別さ
れたときには、同じくエッジ方向は縦であるが、注目画
素の下方画素で濃度が高くなることを示す。

【００２３】ここで、上記のようにして判別されるエッ
ジ画素が同一エッジ方向で５画素以上連続しているとき
に、そのエッジが文字画像部分であると判別するものと
する。この場合、図５に示すような文字画像部を判別す
る場合には、縦横にエッジが５画素以上連続することに
より、文字画像部であることを識別できる。

【００２４】一方、図６に示すような網点画像部を判別
させる場合、エッジ画素が同一エッジ方向に５画素以上
連続していることのみを条件とすると、図６中の画素
〔１〕〜〔６〕で、エッジ方向が同一で５画素以上エッ
ジ画素が連続しているので、文字画像として識別されて
しまう。しかしながら、本実施例では、前述のように、
エッジが同一エッジ方向かつ同一濃度段差方向で所定画
素以上連続するときに、文字画像領域（線画像領域）と
して識別する。

【００２５】ここで、図６の場合、画素〔１〕〜〔３〕
では、右側の画素濃度が左側の画素濃度よりも高く、前
記濃度差の演算式ｐ１〜ｐ８におけるｐ４で濃度差がプ
ラス方向に大きいことによりエッジ画素と判別されたの
に対し、画素〔４〕〜〔６〕では、逆に右側の画素濃度
が左側の画素濃度よりも低く、前記濃度差の演算式ｐ１
〜ｐ８におけるｐ８で濃度差がマイナス方向に大きいこ
とによりエッジ画素と判別されている。

【００２６】このため、図６の網点画像の場合には、同
一エッジ方向に、同一の濃度段差方向で連続するエッジ
は３画素に止まり、５画素以上連続の条件を満たさない
ので、文字画像領域として識別されることはない。この
ように、文字画像領域（線画像領域）の判別条件に、濃
度段差の方向が一定で連続することを入れることによ
り、網点画像のドットの大きさに対してエッジ画素の必
要連続数を適宜設定すれば、網点画像が文字画像として
誤判別されることを回避でき、文字画像の識別精度を向
上させることができる。文字画像領域の識別精度が向上
すれば、文字画像領域，写真・網点画像領域（非文字画
像領域）に対してそれぞれ適切な画像処理を施すことが
でき、本実施例のように複写機に適用する場合には、印
刷の仕上がり状態を良好にできる。

【００２７】尚、本実施例では、ディジタル型複写機に
本発明にかかる画像領域識別装置を適用した場合につい
て説明したが、複写機に限定されるものではないことは
明らかである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる画
像領域識別装置によると、濃度差に基づいて判別された
エッジ画素が、同一エッジ方向かつ同一濃度段差方向で
所定画素以上連続することを、線画像（文字画像）の識
別条件としたことにより、網点画像のドット毎に判別さ
れたエッジがドット間で連続するようなことがあって
も、これが線画像のエッジとして判別されてしまうこと
を回避できるようになり、線画像の識別精度が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図。

【図２】実施例の複写機の構成を示すブロック図。

【図３】実施例の文字画像領域の抽出制御を示すフロー
チャート。

【図４】濃度差を演算するマトリックス内の画素を示す
図。

【図５】文字画像のエッジ状態を示す図。

【図６】網点画像のエッジ状態を示す図。

【符号の説明】

１ 原稿 ２ スキャナ部 ３ 画像領域識別部 ４ 画像処理部 ５ プリンタ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】濃淡を有する画素データを入力する入力手
   段と、 該入力手段で入力された画素データにおける注目画素及
   び該注目画素近傍の画素からなる画素群について、該画
   素群内の濃度差を演算する濃度差演算手段と、 該濃度差演算手段で演算された濃度差に基づき、前記画
   素群内で一定以上の濃度差が存在すると判別されたとき
   に、前記注目画素をエッジとして判別するエッジ判別手
   段と、 該エッジ判別手段で判別されたエッジに該当する画素の
   情報と共に、エッジ方向及び濃度段差の方向をエッジ情
   報として保存するエッジ情報保存手段と、 該エッジ情報保存手段に保存されたエッジ情報に基づい
   て、エッジが同一エッジ方向かつ同一濃度段差方向で所
   定画素以上連続するときに当該注目画素を線画像として
   抽出する線画像抽出手段と、 を含んで構成された画像領域識別装置。