JPH07336534A - 画像処理システムおよびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】文書等を二値の画像データとして扱うシステム
に関し、二値画像に含まれる線図形画像領域と擬似中間
調画像領域とを高精度に判定・分離する。 【構成】スキャナ1401で、文書画像を読み取り、線図形
領域を単純二値化し、中間調領域を擬似中間調二値化
し、ＭＭＲ符号・復号器1530により圧縮符号化し、符号
を光ディスク1405に記憶する。記憶された符号をＭＭＲ
符号・復号器1530で復号化して二値化し、二値化された
データ中の各画素値の分散度と周期性とに基づいて、前
記画像中の線図形領域と擬似中間調領域とを、第１次領
域判定処理部1551で再び判定する。さらに、第１次領域
判定処理部1551で判定された擬似中間調領域のうち、予
め定められた大きさに満たない孤立した擬似中間調領域
を、第２次領域判定処理部1552で、線図形領域と再び判
定する。判定された線図形領域および擬似中間調領域の
各々に対して、領域別画像処理部1553により最適化され
た画像処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文書等を二値の画像デ
ータとして扱うシステムに関する。特に、画像入力・蓄
積機能，画像拡大・縮小・回転機能，ディスプレイ表示
・プリンタ出力機能を有するシステムに適した、線図形
画像または擬似中間調画像、あるいはその両者が混在し
た画像を、高画質に処理可能なシステムに係わる。

【０００２】

【従来の技術】文書画像の構成要素としては、文字等の
線図形画像，写真等の中間調画像，および印刷物に多く
用いられる網点画像がある。これらを白と黒の画素から
なる二値の画像データとして扱う場合、従来から、線図
形画像の部分は固定閾値などを用いて二値化し、写真と
網点画像の部分は擬似中間調処理により二値化する方式
が広く用いられている。

【０００３】一方、文書画像を扱う従来の装置は、画像
処理機能として、拡大・縮小・回転などのアフィン変換
機能を有している。二値化した文書画像に対してアフィ
ン変換を施し、高画質な結果を得るためには、線図形画
像領域と擬似中間調画像領域とでそれぞれの特性に応じ
て調整された変換を行なう必要がある。

【０００４】このための線図形と擬似中間調画像領域を
判定する方法ついては、特願昭６３ー２４０９７３号公
報「画像処理システム」に開示されている如く、二値化
したディジタル画像データPをm1×n1（m1≧１，m2≧
１）画素の走査窓を用いて走査し、走査窓中の特定の画
素の二値の画像データPXi,jより、

【０００５】

【数１】

【０００６】

【数２】

【０００７】

【数３】

【０００８】となる特徴量EX3（物理的には、白画素あ
るいは黒画素の集中の度合いを表す）、および白画素あ
るいは黒画素の周期性を用いて、線図形画像領域と擬似
中間調画像領域を判定する方法に関する技術が開示され
ている。この従来技術は、誤差拡散法により、擬似中間
調画像領域、および複雑でない線図形画像領域につい
て、高精度な領域判定を可能にしている。

【０００９】なお、線図形画像を対象とした拡大・縮小
等アフィン変換の処理技術については、情報処理学会論
文誌, Vol.26, No.5, pp.920-925, 1985, 「二値画像の
各種拡大/縮小方式の性能評価および処理速度の改良
法」に述べられている。また、擬似中間調画像を対象と
したアフィン変換技術は、昭和62年電子情報通信学会情
報・システム部門全国大会講演論文集（昭和６２年１１
月） 1-194「ディザ画像拡大縮小の一検討」に述べられ
ている。アフィン変換とは、画像の拡大・縮小・回転等
の変換のために、行列を積算し変換結果を得るものであ
る。

【００１０】なお、特開昭６２ー２２５０７１号公報に
は、多値画像に対して文字領域（線図形領域）と写真領
域（擬似中間調領域）との判定を行い、写真領域の大き
さに着目して、再判定を行う技術が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】文書画像処理システム
では、スキャナ（読み取り手段）で読み取った文書画像
を、文字等の線図形領域は単純２値化、写真等の中間調
領域はディザ法により擬似中間調２値化した後、記憶装
置に蓄積し、ユーザの要求に応じて拡大・縮小・回転等
の画像編集を行い、CRTやプリンタへ出力する。この画
像編集の際に、線図形領域と擬似中間調領域という二種
類の特性の異なる画像領域に対して、画像の領域判定・
分離なしに拡大・縮小などのアフィン変換を行うと、以
下の問題が生ずる。

【００１２】(1) 線図形領域用の処理方式を、擬似中
間調領域に適用すると、補間処理において黒画素のヌケ
やツブレを生じるため、処理後の画質が著しく劣化す
る。擬似中間調領域用の処理を線図形と擬似中間調が混
在する画像に適用すると、画像中の線図形領域の画質が
劣化する。

【００１３】(2) 二値画像データを蓄積、あるいは通
信する場合には、データ圧縮を目的として符号化処理を
行なうが、擬似中間調領域に対するデータ圧縮効率は線
図形領域のデータ圧縮効率に比べて低い。したがって、
線図形領域に対して擬似中間調領域用の処理を実行する
と、処理後の符号化データ量が増加するという問題があ
る。

【００１４】以上の理由により、二値の文書画像をアフ
ィン変換し、高画質な結果を得るためには、線図形画像
領域と擬似中間調画像領域とで、それぞれ最適に調整さ
れた変換を行なう必要がある。このため、二値の文書画
像中の線図形画像領域と擬似中間調画像領域とを判定・
分離することが必要となる。

【００１５】従来の線図形画像と擬似中間調画像の領域
判定方法では、二値化したディジタル画像の白画素ある
いは黒画素の分散度、および白画素あるいは黒画素の周
期性のみを用いていた。この方式では判定誤差が大き
く、その結果、変換後の画質劣化が大きいという問題が
あった。

【００１６】また、特開昭６２ー２２５０７１号公報に
記載の技術は、多値画像を二値化するための技術であ
る。

【００１７】本発明の目的は、スキャナから入力し、文
字等の線図形領域は単純２値化、写真等の中間調領域は
ディザ法により擬似中間調２値化して記憶装置に蓄積し
た文書画像に対し、線図形画像領域と擬似中間調画像領
域との判定を高精度に行うことによって、各領域の特性
に応じて画像処理を切り替えて行い、高画質な編集画像
を得る機能を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、単純二値化により生成された線図
形画像の存在する領域である線図形領域と、擬似中間調
二値化により生成された擬似中間調画像の存在する領域
である擬似中間調領域とを含む二値化画像に対して画像
処理を行なう画像処理システムにおいて、前記二値化さ
れたデータ中の各画素値の分散度と周期性とに基づい
て、前記画像中の線図形領域と擬似中間調領域とを判定
する第１の領域判定手段と、該第１の領域判定手段によ
り判定された擬似中間調領域のうち、予め定められた大
きさに満たない擬似中間調領域を線図形領域と判定し直
す第２の領域判定手段と、該第２の領域判定手段により
判定された線図形領域に対して線図形画像用に予め用意
した第１の画像処理を施し、該第２の領域判定手段によ
り判定された擬似中間調領域に対して擬似中間調画像用
に予め用意した、前記第１の画像処理と処理内容が異な
る第２の画像処理を施す画像処理手段とを備えることが
できる。

【００１９】

【作用】読み取った、階調を持つ文書画像を、文字等の
線図形領域は単純２値化、写真等の中間調領域はディザ
法により擬似中間調２値化し、Modified Modified Read
符号（MMR符号）へと符号化する符号化手段でMMR圧縮符
号化した後、記憶装置に蓄積する。

【００２０】ユーザの要求に応じて復号した二値の文書
画像データは、まず第１の領域判定手段において、白画
素あるいは黒画素の分散度、および白画素あるいは黒画
素の周期性を用いて、線図形領域と擬似中間調領域に判
定する。次に、第２の領域判定手段において、第１の領
域判定手段による処理結果に対して、あらかじめ定めた
大きさに満たない孤立した擬似中間調領域を線図形領域
と再判定することによって、第１の領域判定手段による
判定結果に含まれる誤判定領域を除去する。この第２の
領域判定手段による判定結果を用いて、二値の文書画像
データに対し、線図形領域用の画像処理および擬似中間
調領域用の画像処理を切り替えて、アフィン変換等の画
像処理を行う。

【００２１】これにより、二値化された文書画像中の線
図形領域と擬似中間調領域とを高精度に判定して分離す
ることができ、文書画像に対する拡大・縮小・回転等の
アフィン変換を高画質で実行することができる。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例を、図面を用いて、詳細に
説明する。まず、文書画像処理システムの構成、その動
作および使用手順について述べ、次に、線図形画像と擬
似中間調画像の領域判定方式の全体的な処理手順および
その処理の詳細について説明する。

【００２３】図１に文書画像処理システムの構成を示
す。

【００２４】1401は、文書を１インチ当り２００または
４００ドットの画素数で光学的に読み取って、１画素当
り１ビットの２値化画像データを得るイメージスキャナ
である。1402は、逆に、１画素８ビットの画像データを
文書イメージに変換して紙に出力するプリンタである。
1403は、後述するマイクロプロセッサ1414の命令によ
り、スキャナとプリンタの入出力と、バスとを接続する
I/Oコントローラである。1404は画像処理プロセッサを
示し、(1)スキャナ1401から入力された２値化画像デー
タをMMR符号化方式を用いて圧縮する。又、(2)逆に、圧
縮した画像を復元し、その上で、画像の拡大・縮小・回
転等のアフィン変換（画像編集）を行う機能を有する。

【００２５】1405は、１枚当り６００MBの記憶容量を持
つ光ディスクとその駆動装置を示し、スキャナ1401から
入力され、画像処理プロセッサ1404で圧縮された画像デ
ータと、キーボード1410から入力された文書タイトル、
すなわち文書検索用キーワードとが蓄積される。1406
は、最大１００枚の光ディスクを格納できる大容量光デ
ィスクライブラリ(OLU)で、その中に２ないし４台の駆
動装置を備えている。OLUには上記光ディスクと同様に
画像データとキーワードが蓄積される。1407は、マイク
ロプロセッサ1414の命令に応じて、光ディスクあるいは
OLUとバスを接続する光ディスクコントローラである。1
408は、記憶容量が８０MBの磁気ディスクで、ソートさ
れたキーワードが蓄えられる。1409は磁気ディスクコン
トローラである。

【００２６】1414は、キーボードから入力されるユーザ
の処理要求に応じて、スキャナ，画像処理プロセッサ，
光ディスク等の動作を制御するマイクロプロセッサを示
す。1415は、マイクロプロセッサのプログラムを蓄える
とともにワークエリアとして利用されるメインメモリを
示し、４MBの半導体メモリで構成されている。1420は、
３２ビット幅のデータバスである。1412は、操作ガイダ
ンス，文書タイトル，および文書画像を表示する高精細
ディスプレイである。1413はCRTコントローラである。1
410は装置への処理要求，文書タイトル，および検索条
件を入力するキーボード、1411はキーボードコントロー
ラを示す。

【００２７】次に、図１に示した文書画像処理システム
のうち、本発明に関連する部分を、図２を用いて説明す
る。

【００２８】1401は文書画像を２値化して入力するため
のイメージスキャナ、1520はイメージスキャナで入力さ
れた画像データを一時蓄積する画像メモリ、1530は２値
画像をMMR方式で圧縮・伸長するMMR符号・復号部、1405
はMMR符号化された２値画像データを蓄積する光ディス
ク装置を示す。

【００２９】1550は画像処理（拡大・縮小・回転等）の
前処理として、文書画像中の文字等の線図形領域と写真
等の擬似中間調領域を判定・分離する領域判定部であ
る。該領域判定部には第一次領域判定部1551および第二
次領域判定部1552が含まれる。1553は1550で判定・分離
された領域ごとに画像処理を行う領域別画像処理部であ
る。1412は文書画像を表示するCRT、1413は画像メモリ
中のデータをCRTに表示するためのCRTコントローラ、14
02は文書画像を印刷するプリンタ、1403は画像メモリ中
のデータをプリンタで印刷するためのI/Oコントローラ
である。1520，1530，1550，1553により、画像処理プロ
セッサ1404を構成する。

【００３０】文書画像を、スキャナ1401で１インチ当り
２００または４００ドットの画素数で光学的に読み取
る。読み取った該文書画像は、文字等の線図形領域は単
純２値化、写真等の中間調領域はディザ法により擬似中
間調２値化し、１画素当り１ビットの２値画像データと
して画像メモリ1520に一時的に蓄積する。画像メモリに
蓄積した該２値化文書画像は、MMR符号・復号部1530でM
MR符号化した後、光ディスク1405に蓄積する。

【００３１】蓄積した文書画像データを、ユーザの要求
に応じて光ディスクから読み出し、MMR符号・復号器でM
MR復号した後画像メモリに一時蓄積する。画像メモリに
蓄積した文書画像データに、ユーザの要求に応じて拡大
・縮小・回転等の画像処理を加え、CRT1412あるいはプ
リンタ1402に出力する。拡大・縮小・回転等の画像処理
を行う場合は、まず、画像メモリに蓄積された文書画像
データを、処理部1550により線図形領域と擬似中間調領
域に判定・分離した後、領域ごとに最適化された画像処
理を処理部1553により行う。

【００３２】図１に、領域判定部1550および画像処理部
1553の処理手順を示す。

【００３３】まず、同図中、10は、二値化したディジタ
ル画像に対して、各画素値の分散度と周期性を用いて、
画像中の線図形画像領域と擬似中間調画像領域の判定を
行なう第一次領域判定処理で図２の第一次領域判定処理
部1551により行なわれる。20は、上記の第一次領域判定
結果に対して、孤立した擬似中間調判定領域の再判定を
行なって、第一次領域判定結果に含まれる誤判定の可能
性の高い領域を再判定する第二次領域判定処理で図２の
第二次領域判定処理部1552により行なわれる。30は、入
力二値画像の各画素ごとに、第二次領域判定結果に従っ
て擬似中間調画像用画像処理と線図形画像用画像処理と
を切り替える画像処理方式選択処理、40および50は、そ
れぞれ各画素ごとの擬似中間調画像用あるいは線図形画
像用画像処理であり、領域別画像処理部1553により行な
われる。

【００３４】次に、処理の手順を述べる。

【００３５】処理対象となる二値化したディジタル文書
画像データは、まず白画素あるいは黒画素の分散度、お
よび白画素あるいは黒画素の周期性のみを用いて線図形
画像領域と擬似中間調画像領域に第一次領域判定される
(10)。第一次領域判定結果に対して、第二次領域判定を
行なう(20)。ここでは、あらかじめ定めた大きさに満た
ない孤立した擬似中間調判定領域を線図形領域と再判定
することによって、第一次領域判定結果に含まれる誤判
定領域を除去する。第二次領域判定結果を参照しながら
(30)、擬似中間調画像用の画像処理(40)および線図形画
像用の画像処理(50)を各ピクセルごとに切り替えて用い
ることにより、入力二値画像に対してアフィン変換等の
画像処理を高画質に行なうことができる。

【００３６】ここで、擬似中間調画像用の画像処理(40)
および線図形画像用の画像処理(50)について説明する。
ディザ法を用いた擬似中間調画像は、人間の視覚の積分
特性を利用して中間調表示を行なうため、通常の（線図
形画像のような）二値画像とは統計的性質が大幅に異な
り、そのままアフィン変換を行なっても画質の劣化が激
しく、実用的でない。そこで、線図形画像に対しては通
常のアフィン変換を高速に行なう方式（40）を、擬似中
間調画像に対してはその性質に着目してアフィン変換を
高画質に行なう方式（50）を切替て用いる。

【００３７】擬似中間調画像用の画像処理(40)について
説明する。ディザ法を用いた擬似中間調画像は、白／黒
の・の密度によって中間調画像を表現している。このた
め、擬似中間調画像をアフィン変換する際には、変換後
の各点の一よりも、再標本化点の周囲のドットの密度が
重要となる。ここでは、まず擬似中間調画像からディザ
化する前の多値画像を推定し、推定された多値画像に対
してアフィン変換を適用することにより所望の変換を行
なったあと、再びディザ化することにより、擬似中間調
画像のアフィン変換を実現する。線図形領域に対してこ
の処理を行なわないのは、多値画像を推定する際と再び
ディザ化する際に、図形のシャープさが失われるからで
ある。

【００３８】線図形画像用の画像処理(50)について説明
する。一般にディジタル画像のアフィン変換は、原画像
を補間・再標本化して変換画像を得る処理である。この
変換画像と原画像の各格子点の位置関係は、例えば拡大
縮小の倍率を有理数r/q（r,q：整数）と限定すると、周
期性をもつ。線図形領域に対しては、この変換画像と原
画像の各格子点の位置関係がもつ周期性を利用して、上
記補間に必要な、再標本化点の近傍に存在する原画像画
素の濃度、再標本化点と近傍の原画像画素との位置関
係、を高速に求める方式を用いる。

【００３９】次に、図４〜図９を用いて、図１の第一次
領域判定処理(10)について、詳細に説明する。

【００４０】一般的性質として、擬似中間調画像は、線
図形画像に比べて、黒画素を細かいパターンとして出力
する。したがって、画像中の処理対象画素近傍の黒画素
の分散状態を調べることにより、線図形画像領域と擬似
中間調画像領域の判定が可能である。また、組織的ディ
ザ法で、例えば８×８画素といった大きなディザマトリ
クスを用いると、比較的分散の少ない擬似中間調画像が
出力される。しかし、この場合の画像は画素の周期性が
極めて高いものになる。そこで、本発明の第一次領域判
定部(10)では、判定対象となる処理対象画素近傍の黒画
素の分散状態を用いた判定手段と、黒画素の走査線上で
の周期性を用いた判定手段の二種類の判定を実行し、そ
のいずれか一方でも擬似中間調画像領域であると判定し
た場合は、擬似中間調画像領域とみなすことにする。

【００４１】図４は、第一次領域判定処理の手順を示す
図である。同図で、210は画像中の処理対象画素近傍の
黒画素の分散状態による線図形画像と擬似中間調画像の
領域判定処理、220は対象画素近傍の画素の周期性によ
る線図形画像と擬似中間調画像の領域判定処理、230〜2
50は対象画素近傍の黒画素の分散状態による判定および
画素の周期性により最終的な第一次領域判定結果を決定
する処理である。

【００４２】上記、分散状態による線図形画像と擬似中
間調画像の領域判定処理210の原理および動作を図５〜
図７を用いて説明する。分散度はある大きさの走査窓中
の黒画素の輪郭線長と、黒画素数より決定する。輪郭線
長とは、一定領域における白画素と黒画素の境界の長さ
の合計である。例えば、図５の場合、図中の321，322な
どの矩形がそれぞれ画素１つを表すことにすると、画素
間301から309および311から318が、それぞれ画素間の境
界線を示す。図中の画素のうち、黒く塗りつぶされてい
るものが黒画素を表す。例えば、走査窓350の大きさが
４×３画素の場合、２つの画素の境界は合計１７存在す
る。ここで、境界線303や312など白画素と黒画素との境
界となっているものの合計が輪郭線長となる。したがっ
て、図５の場合、輪郭線長は１２となる。なお、輪郭線
のうち、横の境界線中の輪郭線数を横輪郭数、縦の境界
線中の輪郭線数を縦輪郭数と呼ぶ。この例では、横輪郭
数５、縦輪郭数７である。一方、黒画素数は走査窓１２
画素中での黒画素数で、この場合４である。

【００４３】本実施例では、図６に示す如く、走査窓の
大きさを１６×４画素とする。この場合、境界線数は１
０８、画素数は６４となる。なおここで、各変数を以下
のように定める。

【００４４】

【数４】

【００４５】

【数５】

【００４６】

【数６】

【００４７】

【数７】

【００４８】

【数８】

【００４９】２つの特徴量BNOXとEGXより、後述するよ
うに、あらかじめ定められたテーブルを参照することに
よって判定を行なう。

【００５０】今、判定対象となる処理対象画素が、図６
中の４つの画素411，412，413，414の間の矩形420中に
ある場合、判定で用いる１６×４画素の走査窓は図中の
矩形415にあたる。ここで、画素411，412，413，414の
座標は、それぞれ(x,y)，(x+1,y)，(x, y+1)，(x+1, y+
1)とする。分散度による判定では、この矩形415中の６
４画素および、各走査線上で窓の１つ手前の画素421，4
41，461，481の４画素の合計６８画素のデータを参照す
る。

【００５１】図７に、分散度による領域判定を実現する
手順の一例を示す。図中510は対象画像の判定で参照す
る領域をバッファに格納する処理（このバッファとして
は、リングバッファが適当である）、520は走査窓内の
黒画素数BNOを計数する処理、530は走査窓内の白画素と
黒画素との境界のエッジ数EGX（縦横の輪郭線長を加算
したもの）を計数する処理、540は得られた分散度の特
徴量BNOおよびEGXから、判定テーブルを参照して、該画
素の画像領域を判定する処理である。

【００５２】特徴量BNOXとEGXを用いて参照する判定テ
ーブルは、例えば、黒画素あるいは白画素の輪郭線長が
比較的長い場合は擬似中間調画像領域とすればよい。判
定テーブルの一例を、図１０に示す。

【００５３】以上説明したように、図４の各画素の分散
度による画像領域判定処理210については、平均誤差最
小法など比較的白画素および黒画素が分散する擬似中間
調画像を精度よく判定することができる。しかしなが
ら、擬似中間調画像の中でも８×８画素などの比較的大
きなディザマトリクスを用いた組織的ディザ法による擬
似中間調画像は、白画素および黒画素の分散の度合いが
小さく、上記領域判定では判定精度が低い。

【００５４】これらの、比較的大きなディザマトリクス
を用いた組織的ディザ法による擬似中間調画像は、ディ
ザマトリクスサイズを単位として、極めて高い周期性を
もつ。そこで、図４の220に示すように、周期性を利用
した線図形画像と擬似中間調画像の領域判定処理を行な
う。この処理を図８および図９を用いて説明する。ま
ず、図８を用いて画素間の周期性を利用した領域判定の
原理を説明する。画素間の周期性の特徴量として、ディ
ザマトリクスサイズの整数倍を周期として、注目画素の
前後での相関をとる。走査線方向の画素間の周期性があ
る場合、この周期性の特徴量が大きくなる。本実施例で
は、対象画像の二値化の際に８×８画素のディザマトリ
クスを用いた場合について述べる。

【００５５】上述の周期性の特徴量を決定する方法につ
いて説明する。図中610は判定対象の画素である。判定
の際に、650に示す対象画素の前８画素、後７画素の合
計１６画素を参照して、画素間の周期性の特徴量を計算
する。すなわち、621，622，623に示すように、２つの
画素の８通りの組み合わせについてそれぞれ排他的論理
和を求め、その和をとり、この和を８から減算した値を
画素間の周期性の特徴量IDとする。定式化すると、座標
xの画素の画素値をp(x)と表すとき、座標xの画素におけ
る周期性の特徴量ID(x)は、

【００５６】

【数９】

【００５７】で求められる。判定対象となる画素の前後
８通りの画素の組み合わせが正確に一致した場合、

【００５８】

【数１０】

【００５９】となる。

【００６０】しかしながら、周期性の特徴量は、参照す
る１６画素が全て白画素あるいは全て黒画素の場合に
も、

【００６１】

【数１１】

【００６２】となり、例えば線図形画像領域の背景部分
なども周期性のある擬似中間調画像領域と判定されてし
まうが、これは参照する１６画素全てが白画素、あるい
は黒画素のみからなる走査線の数を検出し、所定数以上
の走査線内の１６画素全てが白画素あるいは黒画素であ
る場合に、周期性のある擬似中間調画像領域と判定しな
いことにより、判定の誤りを減少させることができる。

【００６３】図９に、画素間の周期性をもちいた領域判
定を実現する手順の一例を示す。図中710は対象画像の
判定で参照する領域をリングバッファに格納する処理、
720は上記の周期性の特徴量を計算する処理、730，740
および750は、720で求めた周期性の特徴量IDおよび対象
画素の前後４ライン中の全白あるいは全黒のライン数よ
り該画素の画像領域を判定する処理である。

【００６４】本実施例では、 (1) ID ≧７ かつ (2) 対象画素の上下４本の走査線中で全白あるいは全黒
の領域 ≦２ の場合に、対象画素を擬似中間調画像領域と判定する。

【００６５】以上述べたように、図４の210で各画素の
分散度による画像領域判定結果が、220で各画素の周期
性による画像領域判定結果が得られる。

【００６６】上記二種類の領域判定結果を用いて、各画
素に対し230〜250に示す処理を行なうことにより、第一
次判定の最終結果が得られる。230〜250では、両判定方
式のうちいずれか一方が擬似中間調領域判定の場合、第
一次判定の最終結果として擬似中間調領域判定、両判定
方式のうちいずれも線図形領域判定の場合、第一次判定
の最終結果として線図形領域判定を下す。

【００６７】以上に説明した第一次領域判定により、擬
似中間調画像領域中で誤差拡散法あるいは組織的ディザ
法によりディザ化した領域に関しては、ほぼ正確に判定
できる。これに対して、線図形画像領域中の複雑な文字
などは、白画素および黒画素の分散度による画像領域判
定で用いる参照領域中で、輪郭線長が比較的大きくなる
ため、擬似中間調画像領域と誤判定されやすい傾向にあ
る。

【００６８】一般に文書画像中では、ディザ法によって
擬似中間調画像領域に二値化される写真画像領域は、あ
る一定以上の面積を占めている。このことから、第一次
領域判定結果中で、第一次線図形判定領域に囲まれた比
較的小さな第一次擬似中間調判定領域が存在する場合、
この小さな第一次擬似中間調判定領域は第一次判定処理
中における誤判定である可能性が高い。本発明では、さ
らに第二次領域判定を行なうことにより、上記のような
誤判定である可能性の高い領域を、線図形画像領域と再
判定する。

【００６９】図３の20に示した第二次領域判定の手順
を、図１１〜図１３を用いて説明する。図１１中、810
は第一次領域判定結果中の線図形画像領域に囲まれた擬
似中間調画像領域の画素数を横方向にカウントし、その
画素数があらかじめ定めた閾値TH以下の場合、線図形画
像領域と仮再判定する処理、820は第一次領域判定結果
中の線図形画像領域に囲まれた擬似中間調画像領域の画
素数を縦方向にカウントし、その画素数があらかじめ定
めた閾値TH以下の場合、線図形画像領域と仮再判定する
処理、831および832は、810および820で得られた仮判定
でいずれも再判定が行なわれた画素に関して、第二次領
域判定の結果として線図形判定を出力する処理である。

【００７０】ここで、各変数を以下のように定める。

【００７１】WIDTH: 判定対象画像の横方向画素数 HEIGHT: 判定対象画像の縦方向画素数 ci: １×WIDTHの大きさの、横方向判定データ入出力用
ラインバッファ x : バッファci中の特定のデータを指すポインタ sx: バッファci中で、ある連続する擬似中間調判定領域
の始点を指すポインタ count: ある連続する擬似中間調判定領域の横方向の画
素数 jr: TH×WIDTHの大きさの、縦方向判定データ入出力用
リングバッファ p: バッファjr中のある列を指すポインタ vcount: １×WIDTHの大きさの、縦方向判定用カウンタ また、本実施例では、判定結果は線図形画像判定を０、
擬似中間調画像判定を１と表す。

【００７２】図１２に、第二次領域判定の、横方向の再
判定処理810の処理手順を示す。図中、910はラインバッ
ファciに、新しい１ラインを格納する処理、920は第一
次領域判定結果中の横方向の連続する擬似中間調判定の
画素数をカウントするカウンタcountの初期化処理、930
は第一次領域判定結果中の線図形判定領域をスキップす
る処理、940は第一次領域判定結果中の擬似中間調判定
領域の開始点をsxに記憶する処理、950は第一次領域判
定結果中の横方向の連続する擬似中間調判定領域の画素
数をカウントする処理、960は連続する擬似中間調判定
の画素数があらかじめ定めた値TH以下の場合に、線図形
画像領域と仮再判定する処理である。

【００７３】これらの処理を次の手順で行なう。第一次
領域判定結果を、１ラインごとに、入出力用ラインバッ
ファciに格納する。格納した第一次領域判定結果を走査
し、線図形判定の部分を読み飛ばす。擬似中間調判定領
域を検出すると、その始点の座標をsxに記憶する。検出
した擬似中間調判定領域の画素数をカウントしながら走
査する。カウントした画素数があらかじめ定めた値THよ
り小さい場合は、この擬似中間調判定領域を線図形領域
に再判定し、結果をバッファciに書き込む。上記の処理
により、横方向の画素数がTH以下の擬似中間調判定領域
の再判定が実現できる。

【００７４】図１３に、第二次領域判定の、縦方向の再
判定処理820の処理手順を示す。図中、1010は第一次領
域判定結果中の縦方向の連続する擬似中間調判定の画素
数をカウントする１×WIDTHのカウンタ配列vcount[x]の
初期化処理、1020は１×WIDTHの入力用ラインバッファc
iおよびTH×WIDTHの出力用リングバッファjrに、次の１
ラインを格納する処理、1030は第一次領域判定結果中の
縦方向の連続する擬似中間調判定の画素数をカウントす
る処理、1041は連続する擬似中間調判定領域の画素数が
あらかじめ定めた値TH以下の場合に、線図形画像領域と
仮再判定し、結果をTH×WIDTHの出力用リングバッファj
rに出力する処理、1042はカウンタvcount[x]をリセット
する処理である。

【００７５】これらの処理を次の手順で行なう。まず、
第一次領域判定結果中の縦方向の連続する擬似中間調判
定の画素数をカウントするためのカウンタ配列vcount
[x]の各要素を初期化する。次に、第一次領域判定結果
を、１ラインごとに入力用ラインバッファciおよび出力
用リングバッファjrに格納する。ciに格納した第一次領
域判定結果を走査し、ある点xで、ci[x]＝１（すなわ
ち、xは擬似中間調と判定された画素）ならば、カウン
タvcount[x]を＋１する。ci[x]＝０（すなわち、xは線
図形と判定された画素）ならば、それまでにカウントし
た連続する擬似中間調判定の画素数vcount[x]を参照し
て、vcount[x]≦THならば、リングバッファjr中の新し
いvcount[x]ライン分（すなわち、jr[(cl＋TH)modTH，
x]，jr[(cl−１＋TH)modTH，x]，…，jr[(cl−vcount
[x]＋TH)modTH，x]）を線図形と仮再判定し、カウンタv
count[x]をリセットする（ここで、clは、リングバッフ
ァjr中の現在の行を示している）。vcount[x]＞THなら
ば、判定はそのままで、カウンタvcount[x]をリセット
する。

【００７６】この処理により、縦方向の画素数がTH以下
の擬似中間調判定領域の再判定が実現できる。なお、本
実施例では、擬似中間調領域の再判定の際に用いる閾値
THを３２としている。

【００７７】以上、図１１の810および820の処理を説明
した。

【００７８】図１１の831および832では、縦方向の再判
定処理(810)および横方向の再判定処理(820)の結果、い
ずれも再判定の結果として線図形領域と判定された画素
に関して、第二次領域判定の結果として線図形判定を出
力する。この処理によって、第一次領域判定結果中の、
線図形判定領域に囲まれた、縦方向と横方向ともに３２
（TH）画素以下の大きさの、小さな擬似中間調判定領域
の再判定が実現できる。

【００７９】本実施例では、第二次領域判定の最終判定
処理831として、縦方向の再判定処理(810)および横方向
の再判定処理(820)の結果、いずれも再判定の結果とし
て線図形領域と判定された画素に関して、第二次領域判
定の結果として線図形判定を出力する処理を行なってい
るが、これは、縦方向の再判定処理(810)および横方向
の再判定処理(820)の結果、いずれかで再判定の結果と
して線図形領域と判定された画素に関して、第二次領域
判定の結果として線図形判定を出力する処理とすること
もできる。この場合、縦あるいは横方向に細長い誤判定
領域についても、第二次領域判定によって除去すること
ができる。

【００８０】以上述べた実施例によれば、第一次領域判
定結果に含まれる誤判定領域を減少させることができ、
その結果領域判定精度を向上させることができる。

【００８１】なお、本実施例はハードウエアで構成する
こともできる。

【００８２】次に、本実施例で示した文書画像処理シス
テムをユーザが使用する際の手順を、図１４を用いて説
明する。

【００８３】キーボード1410（図１４参照）から文書検
索要求と検索条件（検索タームという）が入力されると
(1610)、マイクロプロセッサ1414は光ディスク1405また
は光ディスクライブラリ1406に蓄積された文書を検索す
る(1620)。その結果、検索タームに一致するタイトルを
有する文書が存在した場合、該文書をMMR復号後ディス
プレイに表示する（1640）。ユーザは表示された画像に
対して画像編集（拡大・縮小・回転等）を行う(1650)。
本発明は、この画像編集の際に、前述の領域判定処理を
行い、領域別画像処理を行うことによって、画像処理の
高画質化を図ったものである。この画像編集が終了する
と、編集結果を再びディスプレイに表示する（1660）。

【００８４】本発明の、別の実施例を、図１５〜図１７
を用いて、詳細に説明する。前実施例では、第一次領域
判定結果中で誤判定された可能性の高い領域について再
判定を行ない、判定精度を向上させる際に、以下のよう
な問題が生じる。すなわち、第一次領域判定で、擬似中
間調画像領域が完全に判定されず、本来擬似中間調判定
となるべき領域中に線図形判定の小さな点が現われる場
合がある。このような誤判定を含む第一次領域判定結果
に対して、第二次領域判定を行なうと、この誤判定を結
ぶ線の交点も線図形領域と再判定され、誤判定領域が拡
大することがある。

【００８５】図１５に、この誤判定領域拡大の一例を示
す。これは第一次領域判定の結果、擬似中間調判定領域
中に誤判定の線図形判定領域が1111から1117に示すよう
に分布している例である。このような第一次領域判定結
果に対して、第二次領域判定を行なうと、横方向および
縦方向の再判定により、それぞれ1120および1130に示す
領域が線図形領域に再判定される。その結果、第二次領
域判定として1140に示す領域が線図形領域に再判定さ
れ、誤判定領域が拡大している。

【００８６】これに対し、本実施例では、誤判定領域の
拡大を防ぐために、図１６中の1220に示すように、第二
次領域判定処理に先だち、第一次領域判定結果に前処理
を行なって、上述のような擬似中間調判定領域中の微少
な線図形判定領域を除去する。

【００８７】図１７に、この前処理の処理手順を示す。
図中、1310は第一次領域判定結果中の擬似中間調画像領
域に囲まれた線図形画像領域の画素数を横方向にカウン
トし、その画素数があらかじめ定めた閾値TH2以下の場
合、擬似中間調画像領域と仮再判定する処理、1320は第
一次領域判定結果中の擬似中間調判定領域に囲まれた線
図形判定領域の画素数を縦方向にカウントし、その画素
数があらかじめ定めた閾値TH2以下の場合、擬似中間調
画像領域と仮再判定する処理、1331および1332は、1310
および1320で得られた仮判定でいずれも再判定の結果と
して擬似中間調領域と判定された画素に関して、第二次
領域判定前処理の結果として擬似中間調判定を出力する
処理である。

【００８８】これらの処理は、図１２および図１３に示
した第二次領域判定中の対応する処理部分と同様にし
て、実現することができる。なお、本実施例では、前処
理に用いる閾値TH2を２とする。

【００８９】以上述べた実施例によれば、第一次領域判
定に含まれる誤判定領域が、第二次領域判定によって拡
大することを防ぎ、第二次領域判定の判定精度を向上さ
せることができる。

【００９０】

【発明の効果】本発明によれば、二値化された文書画像
中の線図形画像領域と擬似中間調画像領域とを高精度に
分離して、各領域の特性に応じて文書画像に対する拡大
・縮小・回転等のアフィン変換を行ない、高い画質の画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】文書画像処理システムの装置構成を示す説明
図。

【図２】文書画像処理システムの動作を示す説明図。

【図３】本発明の一実施例で、画像領域判定手順を示す
説明図。

【図４】図３における、第一次領域判定処理の手順を示
す説明図。

【図５】図４、分散度による領域判定処理における、特
徴量の計数原理を示す説明図。

【図６】図４、分散度による領域判定処理における、画
素の参照範囲を示す説明図。

【図７】図４における、分散度による領域判定の手順を
示す説明図。

【図８】図４、周期性による領域判定処理における、特
徴量の計算方法を示す説明図。

【図９】図４における、周期性による領域判定の手順を
示す説明図。

【図１０】線図形領域と擬似中間調領域の判定テーブル
を示す説明図。

【図１１】図３における、第二次領域判定処理の手順を
示す説明図。

【図１２】図１１における、横方向再判定処理の手順を
示す説明図。

【図１３】図１１における、縦方向再判定処理の手順を
示す説明図。

【図１４】文書画像処理システムにおける文書画像の検
索・表示手順を示す説明図。

【図１５】第二次領域判定処理による、誤判定領域拡大
の例を示す説明図。

【図１６】本発明の別の実施例で、第二次領域判定前処
理を加えた画像領域判定手順を示す説明図。

【図１７】図１６における、第二次領域判定前処理の手
順を示す説明図。

【符号の説明】

10…第一次領域判定処理 20…第二次領域判定処理 30…画像処理方式選択処理 40…擬似中間調画像用画像処理 50…線図形画像用画像処理 210…画素の分散度による画像領域判定処理 220…画素間の周期性による画像領域判定処理 230…第一次領域判定最終判定処理 415…分散度判定用走査窓 520…黒画素数計数処理 530…輪郭線長計数処理 720…周期性特徴量抽出処理 810…第二次領域判定横方向再判定処理 820…第二次領域判定縦方向再判定処理 831…第二次領域判定最終判定処理 1220…第二次領域判定前処理 1310…第二次領域判定前処理用横方向再判定処理 1320…第二次領域判定前処理用縦方向再判定処理 1401…スキャナ 1520…画像プレーン 1530…ＭＭＲ符号・復号器 1405…光ディスク 1551…第一次領域判定処理部 1552…第二次領域判定処理部 1553…領域ごとに最適化された領域別画像処理部 1413…ＣＲＴコントローラ 1412…ＣＲＴ 1403…I/Oコントローラ 1402…プリンタ

フロントページの続き (72)発明者 黒須 康雄 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099 株式会 社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 西山 淳 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単純二値化により生成された線図形画像の
   存在する領域である線図形領域と、擬似中間調二値化に
   より生成された擬似中間調画像の存在する領域である擬
   似中間調領域とを含む二値化画像に対して画像処理を行
   なう画像処理システムにおいて、 前記二値化されたデータ中の各画素値の分散度と周期性
   とに基づいて、前記画像中の線図形領域と擬似中間調領
   域とを判定する第１の領域判定手段と、 該第１の領域判定手段により判定された擬似中間調領域
   のうち、予め定められた大きさに満たない擬似中間調領
   域を線図形領域と判定し直す第２の領域判定手段と、 該第２の領域判定手段により判定された線図形領域に対
   して線図形画像用に予め用意した第１の画像処理を施
   し、該第２の領域判定手段により判定された擬似中間調
   領域に対して擬似中間調画像用に予め用意した、前記第
   １の画像処理と処理内容が異なる第２の画像処理を施す
   画像処理手段と、 を備えることを特徴とする画像処理システム。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像処理システムであっ
   て、 前記第２の領域判定手段は、前記第１の領域判定手段が
   判定した各擬似中間調領域に含まれる縦方向および横方
   向の画素数を計数し、前記領域の縦方向および横方向の
   長さを求め、その長さがいずれも予め定められた値より
   も小さい場合に、前記擬似中間調領域を線図形領域と判
   定し直すことを特徴とする画像処理システム。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像処理システムであっ
   て、 前記第２の領域判定手段は、前記第１の領域判定手段が
   判定した各擬似中間調領域に含まれる縦方向および横方
   向の画素数を計数し、前記領域の縦方向および横方向の
   長さを求め、その長さのいずれかが予め定められた値よ
   りも小さい場合に、前記擬似中間調領域を線図形領域と
   判定し直すことを特徴とする画像処理システム。
4. 【請求項４】請求項１記載の画像処理システムであっ
   て、 前記第２の領域判定手段は、前記第１の領域判定手段が
   判定した各線図形領域に含まれる縦方向および横方向の
   画素数を計数し、前記領域の縦方向および横方向の長さ
   を求め、その長さがいずれも予め定められた値よりも小
   さい場合に、前記線図形領域を擬似中間調領域と判定し
   直すことを特徴とする画像処理システム。
5. 【請求項５】請求項１記載の画像処理システムであっ
   て、 前記第１の画像処理は、線図形領域の線図形画像に対し
   てアフィン変換を施す処理であって、前記第２の画像処
   理は、前記擬似中間調領域の擬似中間調画像に相当する
   中間調画像を推定し、推定した中間調画像にアフィン変
   換を施し、アフィン変換を施した中間調画像を擬似中間
   調二値化する処理であることを特徴とする画像処理シス
   テム。
6. 【請求項６】単純二値化により生成された線図形画像の
   存在する領域である線図形領域と、擬似中間調二値化に
   より生成された擬似中間調画像の存在する領域である擬
   似中間調領域とを含む二値化画像に対して画像処理を行
   なう画像処理システムにおける方法であって、 前記二値化されたデータ中の各画素値の分散度と周期性
   とに基づいて、前記画像中の線図形領域と擬似中間調領
   域とを判定し、 該判定された擬似中間調領域のうち、予め定められた大
   きさに満たない擬似中間調領域を線図形領域と判定し直
   し、 該判定し直された線図形領域に対して線図形画像用に予
   め用意した第１の画像処理を施し、前記判定された擬似
   中間調領域に対して擬似中間調画像用に予め用意した、
   前記第１の画像処理と処理内容が異なる第２の画像処理
   を施すことを特徴とする画像処理システムにおける方
   法。