JPH07311814A - Tilt angle estimating method for document image - Google Patents

Tilt angle estimating method for document image

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JPH07311814A
JPH07311814A JP6103139A JP10313994A JPH07311814A JP H07311814 A JPH07311814 A JP H07311814A JP 6103139 A JP6103139 A JP 6103139A JP 10313994 A JP10313994 A JP 10313994A JP H07311814 A JPH07311814 A JP H07311814A
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JP
Japan
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rotation angle
trial rotation
stage
peak
evaluation value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6103139A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Yoshida
哲雄 吉田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To estimate the tilt angle of document image without applying any complicated image processing technique. CONSTITUTION:A document original IN is photographed by a video camera 1, and video signal S1 is converted into digital data S3 by a digital circuit 3 and stored in a memory circuit 4. Then, an RDCT circuit 5 performs the RDCT processing of block data S4 at a trial rotation angle phi given from a trial rotation angle generating circuit 2. Then, an evaluating circuit 6 calculates the evaluation value of an RDCT conversion coefficient S5 based on an evaleation function, and a minimum value deciding circuit 7 successively updates the minimum evaluation value E (phi). Thus, the updated minimum value S7 is outputted. A trial revolution angle holding circuit 8 holds the angle phi which is outputted from the circuit 2 when the minimum evaluation value is updated. Finally the trial rotation angle phi1 that produces the minimum evaluation value is outputted to an output terminal 9 as the tilt angle of a document image.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子会議等における資
料類等の文書画像の読み取り、認識、蓄積、伝送、表示
のために利用され、光学的読み取り装置により読み取ら
れた文書画像傾き角推定方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for reading, recognizing, accumulating, transmitting, and displaying document images such as materials in electronic conferences, etc., and estimates a document image inclination angle read by an optical reading device. It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献;特開平5−174182号公報 前記文献には、OCR(Optical Character Reader) 等
によって読み取られた文書画像の傾き角推定方法が以下
のように記載されている。すなわち、OCR等で読み取
られた文書画像に対し外接矩形化処理を行い、互いに隣
接または十分に近接している黒画素の固まりに外接する
外接矩形を選択し、選択した外接矩形から基準点を抽出
する。そして、この基準点の内、注目する基準点から一
定以内の距離にある他の基準点を結ぶベクトルを求め、
求められたベクトルの基準座標軸に対する角度の平均値
を文書画像の傾き角として検出する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique in such a field,
For example, some documents were described in the following documents. Document: Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-174182 The above document describes a method for estimating a tilt angle of a document image read by an OCR (Optical Character Reader) or the like as follows. That is, a circumscribing rectangle processing is performed on a document image read by OCR or the like, a circumscribing rectangle that circumscribes a group of black pixels that are adjacent or sufficiently close to each other is selected, and a reference point is extracted from the selected circumscribing rectangle. To do. Then, of these reference points, a vector connecting other reference points within a certain distance from the reference point of interest is obtained,
The average value of the angles of the obtained vector with respect to the reference coordinate axis is detected as the tilt angle of the document image.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
文書画像傾き角推定方法においては、次のような課題
(a)〜(c)があった。 (a) 入力された画像に対して複数の処理を実行する
必要があり、処理の高速化の上で問題があった。 (b) それぞれの処理が文書の種類等によって一律に
実行できず処理が繁雑になり問題であった。 (c) 文字の大きさが複数存在したり、図の中に文字
が書かれていたりすると処理不能であったりする問題が
あった。
However, the conventional document image inclination angle estimation method has the following problems (a) to (c). (A) It is necessary to perform a plurality of processes on the input image, which is a problem in speeding up the process. (B) Each process cannot be executed uniformly depending on the type of the document, and the process becomes complicated, which is a problem. (C) There is a problem that processing cannot be performed if there are a plurality of character sizes or if characters are written in the figure.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、前記課題
を解決するために、文書画像傾き角推定方法において、
以下の処理を実行する。すなわち、ビデオカメラ等から
入力された二次元の文書画像を1または複数のブロック
に分割するブロック分割処理と、複数の試行回転角を指
示する試行回転角指示処理と、前記各ブロックのデータ
に対して、前記試行回転角指示処理により指示された各
試行回転角で座標回転したディスクリート・コサイン変
換を行うRDCT処理とを施す。さらに、前記RDCT
処理により変換された係数を評価関数に基づき評価値を
算出する評価値算出処理と、前記複数の試行回転角に対
して得られる複数の前記評価値に基づき、評価値の最小
または最大となるピークに対応するピーク試行回転角を
算出し、該ピーク試行回転角を前記文書画像の傾き角と
して推定するピーク試行回転角算出処理とを、施す。
In order to solve the above-mentioned problems, the first invention is a document image tilt angle estimation method,
The following processing is executed. That is, a block division process for dividing a two-dimensional document image input from a video camera or the like into one or a plurality of blocks, a trial rotation angle instruction process for instructing a plurality of trial rotation angles, and data for each block. Then, the RDCT processing for performing the discrete cosine transform in which the coordinates are rotated at each trial rotation angle designated by the trial rotation angle designation processing is performed. Further, the RDCT
An evaluation value calculation process of calculating an evaluation value based on an evaluation function of the coefficient converted by the process, and a peak that is the minimum or maximum of the evaluation value based on the plurality of evaluation values obtained for the plurality of trial rotation angles. Is calculated, and a peak trial rotation angle calculation process for estimating the peak trial rotation angle as the inclination angle of the document image is performed.

【0005】第2の発明は、文書画像傾き角推定方法に
おいて、以下の処理を実行する。すなわち、入力された
二次元の文書画像を1または複数のブロックに分割する
ブロック分割処理と、一定の第1段階変化幅で順次増減
して試行回転角を指示する第1段階試行回転角指示処理
と、前記各ブロックのデータに対して、前記第1段階試
行回転角指示処理により指示された試行回転角で座標回
転したディスクリート・コサイン変換を行う第1段階R
DCT処理と、前記第1段階RDCT処理により変換し
た係数を評価関数に基づき評価値を算出する第1段階評
価値算出処理と、前記第1段階評価値算出処理により算
出された評価値に基づき、評価値の最小または最大とな
るピークに対応する第1段階ピーク試行回転角を算出す
る第1段階ピーク試行回転角算出処理を実行する。さら
に、前記第1段階ピーク試行回転角を基準に前記第1段
階変化幅よりも小さい第2段階変化幅で順次増減し試行
回転角を指示する第2段階試行回転角指示処理と、前記
各ブロックのデータに対して、前記第2段階試行回転角
指示処理により指示された試行回転角で座標回転したデ
ィスクリート・コサイン変換を行う第2段階RDCT処
理と、前記第2段階RDCT処理により変換した係数を
評価関数に基づき評価値を算出する第2段階評価値算出
処理と、前記第2評価値算出処理により算出された評価
値の最小、または最大のピークに対応する試行回転角を
第2段階ピーク試行回転角を算出し、該第2段階ピーク
試行回転角を前記文書画像の傾き角として推定する第2
段階ピーク試行回転角算出処理とを、実行する。
A second aspect of the present invention executes the following processing in a document image inclination angle estimating method. That is, a block division process for dividing an input two-dimensional document image into one or a plurality of blocks, and a first-stage trial rotation angle instruction process for sequentially increasing / decreasing a trial rotation angle with a constant first-step change width. And a first step R for performing the discrete cosine transform on the data of each block, the coordinates being rotated at the trial rotation angle designated by the first stage trial rotation angle designation processing.
DCT processing, a first-step evaluation value calculation processing for calculating an evaluation value based on an evaluation function of the coefficient converted by the first-step RDCT processing, and an evaluation value calculated by the first-step evaluation value calculation processing, A first-stage peak trial rotation angle calculation process for calculating a first-stage peak trial rotation angle corresponding to the peak having the minimum or maximum evaluation value is executed. Further, a second stage trial rotation angle instruction process of sequentially increasing or decreasing with a second stage variation width smaller than the first stage variation width with respect to the first stage peak trial rotation angle as a reference, and each of the blocks. A second-stage RDCT process for performing coordinate-rotated discrete cosine transformation at the trial rotation angle designated by the second-stage trial rotation angle designation process, and a coefficient transformed by the second-stage RDCT process. A second stage evaluation value calculation process for calculating an evaluation value based on the evaluation function, and a second stage peak trial for the trial rotation angle corresponding to the minimum or maximum peak of the evaluation values calculated by the second evaluation value calculation process. A second step of calculating a rotation angle and estimating the second-stage peak trial rotation angle as a tilt angle of the document image.
The stepwise peak trial rotation angle calculation processing is executed.

【0006】第3の発明は、第2の発明のブロック分割
処理と、第1段階試行回転角指示処理と、第1段階RD
CT処理と、第1段階評価値算出処理と、第1段階ピー
ク試行回転角算出処理とを施した後、第2の発明の第2
段階試行回転角指示処理と、第2段階RDCT処理と、
第2段階評価値算出処理と、第2段階ピーク試行回転角
算出処理とを多段階に繰り返して実行する。そして、各
段階のピーク試行回転角算出処理は、前段のピーク試行
回転角算出処理で算出されたピーク試行回転角を基準に
前段のピーク試行回転角算出処理の変化幅よりも小さい
変化幅で順次増減し、最終段のピーク試行回転角算出処
理により算出されたピーク試行回転角を前記文書画像の
傾き角として推定する。
A third invention is a block dividing process of the second invention, a first stage trial rotation angle instruction process, and a first stage RD.
After performing the CT process, the first stage evaluation value calculation process, and the first stage peak trial rotation angle calculation process, the second aspect of the second invention is performed.
Step trial rotation angle instruction processing, second step RDCT processing,
The second-stage evaluation value calculation process and the second-stage peak trial rotation angle calculation process are repeatedly executed in multiple stages. Then, the peak trial rotation angle calculation process of each stage is sequentially performed with a change width smaller than the change width of the peak trial rotation angle calculation process of the preceding stage on the basis of the peak trial rotation angle calculated in the peak trial rotation angle calculation process of the preceding stage. The peak trial rotation angle calculated by the peak trial rotation angle calculation process at the final stage, which is increased or decreased, is estimated as the tilt angle of the document image.

【0007】[0007]

【作用】第1の本発明によれば、以上のように文書画像
傾き角推定方法を構成したので、ブロック分割処理によ
り、ビデオカメラ等から入力された二次元の文書画像を
1または複数のブロックに分割する。試行回転角指示処
理により、複数の試行回転角を指示する。RDCT処理
により、各ブロックのデータに対して、試行回転角指示
処理により指示された各試行回転角で座標回転したディ
スクリート・コサイン変換を行う。DCT変換した係数
は、直流成分、水平方向の交流成分、垂直方向の交流成
分等の周波数領域の性質を表すものであり、しかも一般
に文書画像は、活字体の場合には斜めの成分が水平及び
垂直成分よりも少ない。そこで、評価値算出処理によ
り、例えば、RCDT変換係数に対して斜め成分を、水
平及び垂直成分よりも強調するような評価関数を用い
て、評価値を算出する。ピーク試行回転角算出処理によ
り、評価値の最少、または最大となるピークに対応する
試行回転角を算出し、該ピーク試行回転角を文書画像の
傾き角として推定する。第2の発明によれば、第1段階
ピーク試行回転角算出処理で算出した第1段階ピーク試
行回転角を基準に第2段階ピーク試行回転角算出処理で
第2段階ピーク試行回転角を詳細に算出する。従って、
前記課題を解決できるのである。
According to the first aspect of the present invention, since the document image inclination angle estimating method is configured as described above, the two-dimensional document image input from the video camera or the like is processed into one or a plurality of blocks by the block division processing. Split into. A plurality of trial rotation angles are designated by the trial rotation angle designation processing. By the RDCT process, the discrete cosine transform is performed on the data of each block by rotating the coordinates at each trial rotation angle designated by the trial rotation angle designation process. The DCT-transformed coefficient represents the characteristics of the frequency domain such as a DC component, a horizontal AC component, and a vertical AC component. In general, in a document image, in the case of a typeface, the diagonal component is horizontal and horizontal. Less than vertical component. Therefore, the evaluation value is calculated by the evaluation value calculation process using, for example, an evaluation function that emphasizes the diagonal component with respect to the RCDT transform coefficient more than the horizontal and vertical components. The peak trial rotation angle calculation process calculates the trial rotation angle corresponding to the peak having the minimum or maximum evaluation value, and estimates the peak trial rotation angle as the inclination angle of the document image. According to the second aspect of the present invention, the second-stage peak trial rotation angle is detailed in the second-stage peak trial rotation angle calculation process based on the first-stage peak trial rotation angle calculated in the first-stage peak trial rotation angle calculation process. calculate. Therefore,
The above problems can be solved.

【0008】[0008]

【実施例】第1の実施例 図1は、本発明の第1の実施例の文書画像傾き角推定方
法を実施するための文書画像傾き角推定装置の機能ブロ
ック図である。この文書画像傾き角推定装置は、文書原
稿INを撮像するビデオカメラ1、及び順次増加する試
行回転角φを発生して、回転角を離散的コサイン変換回
路(以下、RDCT回路と呼ぶ)5に指示する試行回転
角発生回路2を有している。ビデオカメラ1の出力側に
は、ビデオカメラ1から出力されたビデオ信号S1をデ
ィジタル画像データS3に変換するディジタル回路3が
接続されている。ディジタル回路3の出力側には、文書
画像としてディジタル画像データS3を保持するメモリ
回路4が接続されている。試行回転角発生回路2、及び
メモリ回路4の出力側には、メモリ回路4により保持さ
れたディジタル画像データS3をブロックスキャンして
読みだし、読み出したブロックデータS4に対して試行
回転角φで座標変換した座標系における離散的コサイン
変換を行い変換係数S5を出力するRDCT(Rotated
Discrete Cosine Transform )回路5が接続されてい
る。RDCT回路5の出力側には、変換係数S5を評価
関数に基づき評価値を算出する評価回路6が接続されて
いる。評価回路6の出力側には、評価回路6により出力
された評価値E(φ)の最小値を順次更新し、更新した最
小値S7を出力する最小値判定回路7が接続されてい
る。試行回転角発生回路2、及び最小値判定回路7の出
力側には、評価値の最小値更新時の試行回転角発生回路
2から出力される試行回転角φを保持し、評価値の最小
値のピークに対応するピーク試行回転角φi を文書画像
の傾き角として出力する試行回転角保持回路8が接続さ
れている。試行回転角保持回路8には、出力端子9が接
続され、該出力端子9からは、文書画像の傾きφi が出
力される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a functional block diagram of a document image tilt angle estimating apparatus for carrying out the document image tilt angle estimating method of the first embodiment of the present invention. This document image inclination angle estimation device generates a video camera 1 for capturing an image of a document original IN, and a trial rotation angle φ that sequentially increases, and the rotation angle is applied to a discrete cosine transform circuit (hereinafter referred to as an RDCT circuit) 5. It has a trial rotation angle generation circuit 2 for instructing. A digital circuit 3 for converting the video signal S1 output from the video camera 1 into digital image data S3 is connected to the output side of the video camera 1. A memory circuit 4 that holds digital image data S3 as a document image is connected to the output side of the digital circuit 3. At the output side of the trial rotation angle generation circuit 2 and the memory circuit 4, the digital image data S3 held by the memory circuit 4 is block-scanned and read, and the read block data S4 is coordinated at the trial rotation angle φ. RDCT (Rotated) that performs discrete cosine transformation in the transformed coordinate system and outputs transformation coefficient S5
Discrete Cosine Transform) circuit 5 is connected. The output side of the RDCT circuit 5 is connected to an evaluation circuit 6 that calculates an evaluation value of the conversion coefficient S5 based on an evaluation function. To the output side of the evaluation circuit 6, a minimum value determination circuit 7 that sequentially updates the minimum value of the evaluation value E (φ) output by the evaluation circuit 6 and outputs the updated minimum value S7 is connected. At the output side of the trial rotation angle generation circuit 2 and the minimum value determination circuit 7, the trial rotation angle φ output from the trial rotation angle generation circuit 2 at the time of updating the minimum evaluation value is held, and the minimum evaluation value is held. The trial rotation angle holding circuit 8 for outputting the peak trial rotation angle φ i corresponding to the peak of 1 as the inclination angle of the document image is connected. An output terminal 9 is connected to the trial rotation angle holding circuit 8, and the inclination φ i of the document image is output from the output terminal 9.

【0009】以下、図1を参照しつつ本実施例の文書画
像傾き角推定方法を説明する。ビデオカメラ1は、文書
原稿INを撮像してビデオ信号S1をディジタル化回路
3に出力する。ディジタル化回路3では、入力されたビ
デオ信号S1を走査方向にディジタル画像データS3に
変換し、文書画像としてメモリ回路4に書き込む。試行
回転角発生回路2では、試行回転角φを一定の変化幅で
RDCT回路5に出力する。RDCT回路5では、縦、
及び横に一定の画素(例えば、8×8)からなるブロッ
クをメモリ回路4より読み出し、該ブロックデータS4
を次式(1)で示される試行回転角φで座標回転を行っ
た座標系におけるDCT処理を行い、変換係数S5を評
価回路6に出力する。
The document image tilt angle estimation method of this embodiment will be described below with reference to FIG. The video camera 1 images the document original IN and outputs a video signal S1 to the digitizing circuit 3. The digitizing circuit 3 converts the input video signal S1 into digital image data S3 in the scanning direction and writes it as a document image in the memory circuit 4. The trial rotation angle generation circuit 2 outputs the trial rotation angle φ to the RDCT circuit 5 with a constant change width. In the RDCT circuit 5, the vertical,
And a block consisting of a fixed number of pixels (for example, 8 × 8) in the horizontal direction is read from the memory circuit 4, and the block data S4
Is subjected to DCT processing in the coordinate system in which the coordinates are rotated at the trial rotation angle φ represented by the following equation (1), and the conversion coefficient S5 is output to the evaluation circuit 6.

【数1】 ここで、f(x,y)は、(x,y) の輝度データであり、N は、
ブロックの横方向、及び縦方向の画素数である。
[Equation 1] Where f (x, y) is the luminance data of (x, y) and N is
It is the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the block.

【0010】図2は座標軸の回転を示す図である。x,
yは、文書画像の傾きが0の時の基準となるx軸,y軸
であり、x1 ,y1 は、x,y軸をそれぞれ試行回転角
φで回転した座標軸である。BLは、x,y座標系での
ブロックである。RDCT処理とは、図2に示すx軸,
y軸座標系におけるブロックBLに対して、x1 軸,y
1 軸座標系でDCT処理を行うものである。φだけ回転
する座標変換は、式(2)、(3)で表され、式(4)
に示されるx,y座標軸における一般的なDCTは、φ
だけ回転した直交座標系においては式(1)のようにな
る。 x1 =xcos φ+ysin φ ・・・(2) y1 =−xsin φ+ycos φ ・・・(3)
FIG. 2 is a diagram showing the rotation of the coordinate axes. x,
y is the x-axis and y-axis that serve as a reference when the inclination of the document image is 0, and x 1 and y 1 are coordinate axes obtained by rotating the x and y-axes by the trial rotation angle φ. BL is a block in the x, y coordinate system. The RDCT processing is the x-axis shown in FIG.
For the block BL in the y-axis coordinate system, the x 1 axis, y
DCT processing is performed in a one- axis coordinate system. The coordinate transformation that rotates by φ is expressed by equations (2) and (3), and equation (4)
A general DCT on the x and y coordinate axes shown in
In a Cartesian coordinate system rotated only by, the formula becomes as shown in equation (1). x 1 = xcos φ + ysin φ (2) y 1 = −xsin φ + ycos φ (3)

【数2】 図3は、文書画像を8×8の画素でブロック分割した様
子を示す図である。図中、BL−0,BL−1,…,B
L−m,…,BL−Mは、各ブロックである。図4は、
図3中の各ブロックBL−mを示す図である。図中のf
(x,y)は、(x,y)の輝度データである。図5は、各ブロッ
クに対してRDCT処理により得られたブロックのRD
CT変換係数を示す図である。図中、RDCT変換係数
F(u,v,φ)(u=1,2,…,8,v=1,2,…,8 )は、図3中の各
ブロックBL−mの各画素のRDCT処理後のデータで
ある。DCT変換した係数は、周波数領域の係数を表し
ており、F(0,0)が直流成分、水平方向の交流成分がu 座
標、垂直方向の交流成分がv 座標に対応することは周知
である。
[Equation 2] FIG. 3 is a diagram showing how a document image is divided into blocks of 8 × 8 pixels. In the figure, BL-0, BL-1, ..., B
L-m, ..., BL-M are each block. Figure 4
It is a figure which shows each block BL-m in FIG. F in the figure
(x, y) is the luminance data of (x, y). FIG. 5 shows the RD of blocks obtained by RDCT processing for each block.
It is a figure which shows CT conversion coefficient. RDCT conversion coefficient in the figure
F (u, v, φ) (u = 1,2, ..., 8, v = 1,2, ..., 8) is data after RDCT processing of each pixel of each block BL-m in FIG. is there. The DCT-transformed coefficients represent the coefficients in the frequency domain, and it is well known that F (0,0) corresponds to the DC component, the horizontal AC component corresponds to the u coordinate, and the vertical AC component corresponds to the v coordinate. .

【0011】このu,v 座標においてG(u,v)なる重み付け
関数を定義する。重み付け関数の例を次式(5)に示
す。
A weighting function G (u, v) is defined at the u, v coordinates. An example of the weighting function is shown in the following equation (5).

【数3】 図6は、8×8の画素でブロック分割した場合の重み付
け関数を説明するための図である。式(5)において、
図6中の点線の部分に相当する斜め方向 (u=v)に重み付
けを大きくし右斜線の部分に相当する横方向(u=0)、及
び左斜線の部分に相当する縦方向(v=0) に重み付けを小
さくしたのは、一般に文書画像は、活字体の場合には斜
めの成分が、水平、及び垂直の成分より少ないと考えら
れるためである。RDCT変換係数F(u,v,φ)の評価の
ための評価関数E(φ)の例を式(6)に示す。評価関数
E(φ)とは、RDCT変換係数F(u,v,φ)の絶対値を重
み付け関数G(u,v)で重み付けを行った後、総和をとり、
さらにM個のブロック全てについて総和を求めたもので
ある。
[Equation 3] FIG. 6 is a diagram for explaining a weighting function when a block is divided into 8 × 8 pixels. In equation (5),
Weighting is increased in the diagonal direction (u = v) corresponding to the dotted line portion in FIG. 6, and the horizontal direction (u = 0) corresponding to the right diagonal line portion and the vertical direction (v = The reason why the weighting is set to 0) is that it is generally considered that the document image has less diagonal components than horizontal and vertical components in the case of a typeface. An example of the evaluation function E (φ) for evaluating the RDCT conversion coefficient F (u, v, φ) is shown in Expression (6). Evaluation function
E (φ) is the weighting of the absolute value of the RDCT transform coefficient F (u, v, φ) with the weighting function G (u, v), and then the sum is calculated,
Further, the total sum is obtained for all M blocks.

【0012】[0012]

【数4】 評価回路6では、評価関数E(φ)にRDCT変換係数F
(u,v,φ)を代入して、その評価値E(φ)を最小値判定
回路7に出力する。最小値判定回路7では、入力された
評価値が、これまでに算出された評価値のうちで最小で
あれば入力された評価値を記憶するとともに、この評価
値S7を試行回転角保持回路8に出力する。試行回転角
保持回路8では、最終的に評価値S7が最小になった試
行回転角φi をピーク試行回転角とし、該ピーク試行回
転角φi を文書画像の傾き角として出力端子9に出力す
る。
[Equation 4] In the evaluation circuit 6, the RDCT conversion coefficient F is added to the evaluation function E (φ).
(u, v, φ) is substituted and the evaluation value E (φ) is output to the minimum value judgment circuit 7. The minimum value determination circuit 7 stores the input evaluation value if the input evaluation value is the smallest among the evaluation values calculated so far, and stores the evaluation value S7 in the trial rotation angle holding circuit 8 Output to. The trial rotation angle holding circuit 8 outputs the trial rotation angle φ i , which finally has the smallest evaluation value S7, to the peak trial rotation angle, and outputs the peak trial rotation angle φ i to the output terminal 9 as the inclination angle of the document image. To do.

【0013】(評価結果)以下、本第1の実施例の評価
結果を示す。図6は、本実施例の評価に用いた文書画像
を示す図である。この文書画像は、図1中のビデオカメ
ラ1に10゜傾いて入力されたものである。図7は、図
6の文書画像に対する評価値E(φ)と試行回転角φとの
関係を示す図である。図7より明らかなように、試行回
転角10゜で評価値E(φ)が最小となっており、この評
価値E(φ)のピーク(最小値)と文書画像の傾きとが一
致するのが分かる。従って、評価値E(φ)を最小とする
試行回転角φを求めることによって文書原稿の傾きを推
定することができる。以上説明したように、本第1の実
施例では、文書原稿INのディジタル画像をブロック化
し、各ブロックに対して試行回転角φでRDCT処理し
て変換係数を求め、評価関数E(φ)の値が最小となるピ
ーク試行回転角φi を文書原稿の傾きとして推定するの
で、画像品質が鮮明さに書けているような場合でも文書
画像の傾き角の推定ができるという利点がある。特に、
書画専用ではないビデオカメラ等で取り込んだ場合でも
取り込んだ文書画像の傾き角の推定が可能となる。
(Evaluation Results) The evaluation results of the first embodiment will be shown below. FIG. 6 is a diagram showing a document image used in the evaluation of this embodiment. This document image is input to the video camera 1 shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the evaluation value E (φ) and the trial rotation angle φ for the document image of FIG. As is clear from FIG. 7, the evaluation value E (φ) is the smallest at the trial rotation angle of 10 °, and the peak (minimum value) of the evaluation value E (φ) and the inclination of the document image match. I understand. Therefore, the inclination of the document original can be estimated by obtaining the trial rotation angle φ that minimizes the evaluation value E (φ). As described above, in the first embodiment, the digital image of the document original IN is divided into blocks, the RDCT processing is performed on each block at the trial rotation angle φ to obtain the conversion coefficient, and the evaluation function E (φ) of Since the peak trial rotation angle φ i having the smallest value is estimated as the inclination of the document original, there is an advantage that the inclination angle of the document image can be estimated even when the image quality is clear. In particular,
It is possible to estimate the tilt angle of the captured document image even when the captured document image is captured by a video camera that is not dedicated to the document image.

【0014】第2の実施例 図9は、本発明の第2の実施例を示す文書画像の傾き角
推定方法のフローチャートである。この図において、ス
テップ20は、文書原稿を読取り、読み取られた文書画
像データを1つまたは複数のブロックに分割する処理で
あり、ステップ21、及びステップ25は、一定の第1
段階変化幅Δφで順次増加し試行回転角φを指示する第
1段階試行回転角指示処理を行う。ステップ22、及び
ステップ26は、第1段階試行回転角指示処理により指
示された試行回転角φでRDCT処理を行い、ステップ
23、及びステップ27はRDCT変換係数を評価関数
に基づき評価値を算出する第1段階評価値算出処理を行
う。ステップ24、ステップ28〜33は、評価値の最
小値のピークに対応する第1段階ピーク試行回転角φi
を算出する第1段階ピーク試行回転角算出処理を行う。
ステップ34、及びステップ38は、第1段階ピーク回
転角φi を基準に、試行回転角をピーク第1段階変化幅
Δφよりも小さい第2段階変化幅δΔφ(δ<1)で順
次増加し試行回転角を指示する第2段階試行回転角指示
処理を行う。ステップ35、及びステップ39は第2段
階RDCT処理を行い、ステップ36、及びステップ4
0はRDCT変換係数を評価関数に基づき評価値を算出
する第2段階評価値算出処理を行う。ステップ37、ス
テップ41〜46は、評価値の最小値のピークに対応す
る第2段階ピーク試行回転角φi0を算出する第2段階ピ
ーク試行回転角算出処理を行う。
Second Embodiment FIG. 9 is a flowchart of a document image inclination angle estimating method according to a second embodiment of the present invention. In this figure, Step 20 is a process of reading a document original and dividing the read document image data into one or a plurality of blocks, and Steps 21 and 25 are a constant first process.
A first stage trial rotation angle instruction process is performed in which the trial rotation angle φ is instructed by sequentially increasing the step change width Δφ. Steps 22 and 26 perform RDCT processing at the trial rotation angle φ instructed by the first stage trial rotation angle instruction processing, and steps 23 and 27 calculate an evaluation value based on the RDCT conversion coefficient based on the evaluation function. First-stage evaluation value calculation processing is performed. Steps 24 and 28 to 33 are the first stage peak trial rotation angle φ i corresponding to the peak of the minimum evaluation value.
The first stage peak trial rotation angle calculation process for calculating
In steps 34 and 38, the trial rotation angle is sequentially increased with the second step change width δΔφ (δ <1) smaller than the peak first step change width Δφ, based on the first step peak rotation angle φ i. A second stage trial rotation angle instructing process for instructing the rotation angle is performed. Steps 35 and 39 perform the second stage RDCT process, and steps 36 and 4
0 performs the second-stage evaluation value calculation processing for calculating the evaluation value of the RDCT conversion coefficient based on the evaluation function. In Step 37 and Steps 41 to 46, the second-stage peak trial rotation angle calculation processing for calculating the second-stage peak trial rotation angle φ i0 corresponding to the peak of the minimum evaluation value is performed.

【0015】以下、図9を参照しつつ文書画像の傾き角
推定方法を説明する。ステップ21では、ビデオカメラ
やイメージスキャナにより文書原稿を読み込み、ディジ
タルデータに変換し、文書画像としてブロッキングして
メモリに記憶する。ステップ22では、試行角回転角φ
を初期化(φ=φs )する。ステップ22では、式
(1)にしたがって試行回転角φでブロックキングされ
たディジタルデータのRDCT処理を行う。ステップ2
3では、式(6)の評価関数E(φ)にステップ22で求
めたRDCT変換係数を代入し、評価値を求める。ステ
ップ24では、ステップ23で求められた評価値を保持
する。ステップ25では、試行回転角φを第1段階変化
幅Δφだけ加算し、試行回転角の変更を行う。ステップ
26では、ステップ25で変更された試行回転角でRD
CT処理を実行する。ステップ27では、ステップ26
でRDCT変換係数の評価値を算出する。ステップ28
では、ステップ27で算出した新しい評価値と過去の評
価値の大小の比較を行う。ステップ29では、新しい評
価値が最小であればステップ30に進み、そうでなけれ
ばステップ32に進む。ステップ30では、新しい評価
値を最小値として保持する。ステップ31では、新しい
試行回転角φを保持し、ステップ25に戻り、さらに試
行回転角を第1段階変化幅Δφずつ増加させて同様のフ
ローを実行する。ステップ32では、ステップ27で算
出された新しい評価値が増加傾向にある、(例えば数回
連続して新しい評価値が増加すれば増加傾向にあると判
断する)かをチェックし、増加傾向になければステップ
25に戻り、増加傾向にあれば、ステップ33に進む。
ステップ33では、増加傾向が確認された時点でステッ
プ31で保持された試行回転角φi を1段階ピーク試行
回転角とする。
The method of estimating the tilt angle of a document image will be described below with reference to FIG. In step 21, a document original is read by a video camera or an image scanner, converted into digital data, blocked as a document image, and stored in a memory. In step 22, trial angle rotation angle φ
Are initialized (φ = φ s ). In step 22, the RDCT processing of the digital data blocked at the trial rotation angle φ is performed according to the equation (1). Step two
In 3, the RDCT transform coefficient obtained in step 22 is substituted into the evaluation function E (φ) of the equation (6) to obtain the evaluation value. In step 24, the evaluation value obtained in step 23 is held. In step 25, the trial rotation angle φ is added by the first step change width Δφ to change the trial rotation angle. In step 26, RD is performed with the trial rotation angle changed in step 25.
Execute CT processing. In step 27, step 26
Then, the evaluation value of the RDCT conversion coefficient is calculated. Step 28
Then, the new evaluation value calculated in step 27 and the past evaluation value are compared in magnitude. In step 29, if the new evaluation value is the minimum, the process proceeds to step 30, and if not, the process proceeds to step 32. In step 30, the new evaluation value is held as the minimum value. In step 31, the new trial rotation angle φ is held, the process returns to step 25, the trial rotation angle is further increased by the first step change width Δφ, and the same flow is executed. In step 32, it is checked whether or not the new evaluation value calculated in step 27 has an increasing tendency (for example, it is determined that the new evaluation value has an increasing tendency if the new evaluation value continuously increases several times). If it is increasing, the process returns to step 25. If it is increasing, the process proceeds to step 33.
In step 33, the trial rotation angle φ i held in step 31 when the increasing tendency is confirmed is set as the one-step peak trial rotation angle.

【0016】以上のステップを経て、第1段階ピーク試
行回転角が求められる。こうして得られた試行回転角度
φi はΔφの第1段階変化幅で変化させた回転試行角に
対して得られた結果であり、さらに高い精度で評価値の
最小値を得る試行回転角を検出するために1段階ピーク
試行回転角φi を基準に±Δφの範囲の試行回転角につ
いてより第1段階変化幅より小さい第2段階変化幅で以
下の評価を行う。ステップ34では、試行回転角の初期
値をφi −Δφとする。ステップ35では、試行回転角
φi −ΔφでRDCT処理する。ステップ36では、評
価値の算出を行い。ステップ37では、評価値の保持を
する。ステップ38〜ステップ44では、ステップ25
〜ステップ31の第1段階の評価と同様にフローを実行
する。ただし、ステップ38では、試行回転角の増分量
を第2段階変化幅Δφ(0<α<1)とする。ステップ
42で,新しい評価値が増加した場合には、ステップ3
2と同様にして評価値が増加傾向にあるかどうかをチェ
ックし、増加傾向になければステップ38に戻り同様の
フローを実行する。そして増加傾向になければ、ステッ
プ46に進む。ステップ46では、ステップ44で保持
された試行回転角φ0 を第2段階ピーク試行回転角と
し、該第2段階ピーク試行回転角を文書画像の傾き角と
して出力する。
Through the above steps, the first stage peak trial rotation angle is obtained. The trial rotation angle φ i thus obtained is the result obtained for the rotation trial angle changed in the first step change width of Δφ, and the trial rotation angle for obtaining the minimum evaluation value with higher accuracy is detected. In order to do so, the following evaluation is performed with the second step change width smaller than the first step change width for the trial rotation angle in the range of ± Δφ with reference to the one step peak trial rotation angle φ i . In step 34, the initial value of the trial rotation angle is set to φ i −Δφ. In step 35, RDCT processing is performed with the trial rotation angle φ i −Δφ. In step 36, the evaluation value is calculated. At step 37, the evaluation value is held. In steps 38 to 44, step 25
~ The flow is executed in the same manner as the evaluation in the first stage of step 31. However, in step 38, the increment amount of the trial rotation angle is set to the second stage change width Δφ (0 <α <1). If the new evaluation value increases in step 42, step 3
It is checked in the same manner as in 2 whether the evaluation value has an increasing tendency, and if it does not have an increasing tendency, the process returns to step 38 and the same flow is executed. If it does not tend to increase, the process proceeds to step 46. In step 46, the trial rotation angle φ 0 held in step 44 is set as the second-stage peak trial rotation angle, and the second-stage peak trial rotation angle is output as the tilt angle of the document image.

【0017】以上説明したように、本第2の実施例で
は、2段階でドキュメント原稿の傾き角を推定するよう
にしたので、第1段階でおおよその傾き角を推定し、第
2段階目でより精度の高い推定を行うので、文書原稿の
傾きが予想できない場合でも試行回数、すなわち演算時
間を短縮して精度良く傾き角を推定することができる。
ビデオカメラで取り込んだ文書画像のみでなくイメージ
スキャナで取り込んだ画像に対しても同様に原稿の傾き
角の推定が可能であり、しかも多段階に推定することに
より精度を劣化させず推定演算時間の短縮が可能であり
OCR装置等によって読み取られた文書画像の傾き角を
補正することができる。なお、本発明は、上記実施例に
限定されず種々の変形が可能である。その変形例として
は、例えば次のようなものがある。 (a) 図9中のステップ34〜46を2段階以上の多
段階の構成とすることも可能である。 (b) ディジタル画像データをブロック分割処理する
ためのブロックサイズは、8×8以外のものであっても
よい。 (c) 評価関数の重み付け関数は、適宜変更すること
も可能である。 (d) 評価関数を変えることによって、評価値の最大
値のピークに対応するピーク試行回転角を求めることも
可能である。
As described above, in the second embodiment, the inclination angle of the document original is estimated in two steps. Therefore, the approximate inclination angle is estimated in the first step, and the inclination angle is estimated in the second step. Since the estimation is performed with higher accuracy, the inclination angle can be estimated accurately by reducing the number of trials, that is, the calculation time, even when the inclination of the document original cannot be predicted.
The inclination angle of the original can be estimated not only for the document image captured by the video camera but also for the image captured by the image scanner, and the estimation calculation time can be improved without degrading the accuracy by estimating in multiple stages. It can be shortened and the tilt angle of the document image read by the OCR device or the like can be corrected. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. The following are examples of such modifications. (A) Steps 34 to 46 in FIG. 9 can be configured in multiple stages of two or more stages. (B) The block size for dividing the digital image data into blocks may be other than 8 × 8. (C) The weighting function of the evaluation function can be changed as appropriate. (D) By changing the evaluation function, it is possible to obtain the peak trial rotation angle corresponding to the peak of the maximum evaluation value.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1〜第3
の発明によれば、各ブロックのデータに対して、各試行
回転角で座標回転したディスクリート・コサイン変換を
行うRDCT処理を行い、該RDCT処理により変換さ
れた係数を評価関数に基づき評価値を算出し、複数の試
行回転角に対して得られる複数の評価値に基づき、評価
値の最小または最大のピークに対応するピーク試行回転
角を算出し、該ピーク試行回転角を文書画像の傾き角と
して推定するようにしている。そのため、入力された文
書画像品質が鮮明さに欠けていても、文書画像の傾き角
を推定することができる。しかも、簡単に文書画像の傾
き角を推定することができる。
As described in detail above, the first to third aspects
According to the invention, the RDCT processing for performing the discrete cosine transformation in which the coordinates are rotated at each trial rotation angle is performed on the data of each block, and the coefficient converted by the RDCT processing is calculated as the evaluation value based on the evaluation function. Then, based on the plurality of evaluation values obtained for the plurality of trial rotation angles, a peak trial rotation angle corresponding to the minimum or maximum peak of the evaluation values is calculated, and the peak trial rotation angle is set as the tilt angle of the document image. I am trying to estimate. Therefore, even if the quality of the input document image is not clear, the tilt angle of the document image can be estimated. Moreover, the tilt angle of the document image can be easily estimated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の文書画像傾き角推定方
法を実施するための文書画像傾き角推定装置の機能ブロ
ック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a document image tilt angle estimation device for carrying out a document image tilt angle estimation method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】座標軸の回転を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing rotation of coordinate axes.

【図3】ブロック分割された文書画像を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a document image divided into blocks.

【図4】図3中の各ブロックを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing each block in FIG.

【図5】RDCT変換係数を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing RDCT transform coefficients.

【図6】重み付け関数G(u,v)を説明するための図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining a weighting function G (u, v).

【図7】本発明の第1の実施例の評価に用いた文書画像
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a document image used for evaluation of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施例における評価値と試行回
転角の関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an evaluation value and a trial rotation angle in the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施例を示す文書画像傾き推定
方法のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a document image inclination estimating method showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

IN 文書原稿 1 ビデオカメラ 2 試行回転角発生回路 3 ディジタル変換回路 4 メモリ回路 5 RDCT回路 6 評価回路 7 最小値判定回路 8 試行回転角保持回路 9 出力端子 IN Document manuscript 1 Video camera 2 Trial rotation angle generation circuit 3 Digital conversion circuit 4 Memory circuit 5 RDCT circuit 6 Evaluation circuit 7 Minimum value judgment circuit 8 Trial rotation angle holding circuit 9 Output terminal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された二次元の文書画像を1または
複数のブロックに分割するブロック分割処理と、 複数の試行回転角を指示する試行回転角指示処理と、 前記各ブロックのデータに対して、前記試行回転角指示
処理により指示された各試行回転角で座標回転したディ
スクリート・コサイン変換を行うRDCT処理と、 前記RDCT処理により変換された係数を評価関数に基
づき評価値を算出する評価値算出処理と、 前記複数の試行回転角に対して得られる複数の前記評価
値に基づき、評価値の最少または最大となるピークに対
応するピーク試行回転角を算出し、該ピーク試行回転角
を前記文書画像の傾き角として推定するピーク試行回転
角算出処理とを、 実行することを特徴とする文書画像傾き角推定方法。
1. A block division process for dividing an input two-dimensional document image into one or a plurality of blocks, a trial rotation angle designation process for designating a plurality of trial rotation angles, and data for each block. An RDCT process for performing discrete cosine transform in which the coordinates are rotated at each trial rotation angle designated by the trial rotation angle designation process, and an evaluation value calculation for calculating an evaluation value based on an evaluation function of the coefficient converted by the RDCT process Based on the processing and the plurality of evaluation values obtained for the plurality of trial rotation angles, a peak trial rotation angle corresponding to the minimum or maximum evaluation value peak is calculated, and the peak trial rotation angle is set to the document. A method for estimating a tilt angle of a document image, which comprises: performing a peak trial rotation angle calculation process for estimating the tilt angle of an image.
【請求項2】 入力された二次元の文書画像を1または
複数のブロックに分割するブロック分割処理と、 一定の第1段階変化幅で順次増減して試行回転角を指示
する第1段階試行回転角指示処理と、 前記各ブロックのデータに対して、前記第1段階試行回
転角指示処理により指示された試行回転角で座標回転し
たディスクリート・コサイン変換を行う第1段階RDC
T処理と、 前記第1段階RDCT処理により変換した係数を評価関
数に基づき評価値を算出する第1段階評価値算出処理
と、 前記第1段階評価値算出処理により算出された評価値に
基づき、評価値の最少または最大となるピークに対応す
る第1段階ピーク試行回転角を算出する第1段階ピーク
試行回転角算出処理と、 前記第1段階ピーク試行回転角を基準に前記第1段階変
化幅よりも小さい第2段階変化幅で順次増減して試行回
転角を指示する第2段階試行回転角指示処理と、 前記各ブロックのデータに対して、前記第2段階試行回
転角指示処理により指示された試行回転角で座標回転し
たディスクリート・コサイン変換を行う第2段階RDC
T処理と、 前記第2段階RDCT処理により変換した係数を評価関
数に基づき評価値を算出する第2段階評価値算出処理
と、 前記第2段階評価値算出処理により算出された評価値の
最少または最大のピークに対応する試行回転角を第2段
階ピーク試行回転角を算出し、該第2段階ピーク試行回
転角を前記文書画像の傾き角として推定する第2段階ピ
ーク試行回転角算出処理とを、 実行することを特徴とする文書画像傾き角推定方法。
2. A block division process for dividing an input two-dimensional document image into one or a plurality of blocks, and a first-step trial rotation for sequentially increasing or decreasing with a constant first-step change width to indicate a trial rotation angle. A first step RDC for performing an angle instruction process and a discrete cosine transform for the data of each block, the coordinates being rotated by the trial rotation angle instructed by the first step trial rotation angle instruction process.
T process, a first stage evaluation value calculation process of calculating an evaluation value based on an evaluation function of the coefficient converted by the first stage RDCT process, and an evaluation value calculated by the first stage evaluation value calculation process, A first-stage peak trial rotation angle calculation process for calculating a first-stage peak trial rotation angle corresponding to a minimum or maximum evaluation value peak; and the first-stage change width based on the first-stage peak trial rotation angle A second step trial rotation angle instruction processing for sequentially increasing or decreasing with a second step change width smaller than the above, and for the data of each block, the second step trial rotation angle instruction processing is instructed. Second-stage RDC that performs discrete cosine transformation with coordinate rotation at the trial rotation angle
T processing, a second-stage evaluation value calculation processing for calculating an evaluation value based on an evaluation function of the coefficient converted by the second-stage RDCT processing, and a minimum evaluation value calculated by the second-stage evaluation value calculation processing. A second stage peak trial rotation angle calculation process for calculating a second stage peak trial rotation angle corresponding to the maximum peak and estimating the second stage peak trial rotation angle as the inclination angle of the document image. A method for estimating a document image tilt angle, which is characterized by being executed.
【請求項3】 請求項2記載のブロック分割処理と、第
1段階試行回転角指示処理と、第1段階RDCT処理
と、第1段階評価値算出処理と、第1段階ピーク試行回
転角算出処理とを実行した後、 請求項2記載の第2段階試行回転角指示処理と、第2段
階RDCT処理と、第2段階評価値算出処理と、第2段
階ピーク試行回転角算出処理とを多段階に繰り返し、 前記各段階のピーク試行回転角算出処理は、前段のピー
ク試行回転角算出処理で算出されたピーク試行回転角を
基準にその前段のピーク試行回転角算出処理の変化幅よ
りも小さい変化幅で順次増減し、最終段のピーク試行回
転角算出処理により算出されたピーク試行回転角を前記
文書画像の傾き角として推定することを特徴とする文書
画像傾き角推定方法。
3. The block division process according to claim 2, the first stage trial rotation angle instruction process, the first stage RDCT process, the first stage evaluation value calculation process, and the first stage peak trial rotation angle calculation process. After executing, the second-stage trial rotation angle instruction process according to claim 2, the second-stage RDCT process, the second-stage evaluation value calculation process, and the second-stage peak trial rotation angle calculation process are performed in multiple stages. Repeatedly, the peak trial rotation angle calculation process of each step is smaller than the change width of the peak trial rotation angle calculation process of the preceding stage on the basis of the peak trial rotation angle calculated in the peak trial rotation angle calculation process of the preceding stage. A document image inclination angle estimation method, wherein the peak trial rotation angle calculated by the final stage peak trial rotation angle calculation process is estimated as the inclination angle of the document image, which is sequentially increased or decreased by the width.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6115506A (en) * 1997-05-07 2000-09-05 Nec Corporation Character recognition method, character recognition apparatus and recording medium on which a character recognition program is recorded
KR100350854B1 (en) * 2001-04-13 2002-09-05 주식회사옌트 System and method of rotating binary images

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