JPH08123900A - ライン走査画像のための位置決定方法及びその装置 - Google Patents

ライン走査画像のための位置決定方法及びその装置

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JPH08123900A
JPH08123900A JP7214333A JP21433395A JPH08123900A JP H08123900 A JPH08123900 A JP H08123900A JP 7214333 A JP7214333 A JP 7214333A JP 21433395 A JP21433395 A JP 21433395A JP H08123900 A JPH08123900 A JP H08123900A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ライン走査装置において文書上の画像のスキ
ュー及びシフトを検出し補正するシステム及び方法を提
供する。 【解決の手段】 走査画像をメモリ・マップ上に置き、
最左画素を用いて左余白を決定する最適フィット・ライ
ンを計算し、これと垂直ラインとの間の角度を計算し、
この角度を用いてメモり内の画像を回転させる。このシ
ステムは走査中に実行することができる。左余白は、探
査領域を用いる拡張された最左画素検出方法により正確
に決定される。最適フィット・ラインは、最左画素の標
準偏差計算の結果から所定値以内の偏差をもつ最左画素
のみを用いて新たに計算されることによりさらに正確と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学ライン・スキ
ャナの走査によりシステムに入力された画像のスキュー
（回転ずれ）及びシフト（水平移動ずれ）に対する検知
及び補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファクシミリ装置やコピー機、及び文字
認識装置等のシステム内へ画像を入力するための光学ラ
イン・スキャナは、広く使用されている。ある種のシス
テムでは、入力される文書を平坦面上に置いて、そのま
ま光学的手段及び機械的手段により走査されるか、ある
いはローラによりその装置に供給される。これらの全て
のシステムにおいて、当該文書が、装置に対して偏った
位置や傾いた角度で置かれたり供給されたりする可能性
がある。そのような場合、システムから出てくる複写や
ファクシミリされた紙面が傾いてしまうために、人間に
とって読みづらくなったりコンピュータや他の解析器に
とっても解読困難となったりする。
【０００３】米国特許第３８３１１４６号は、手書き文
字の予備走査を開示している。手書き文字は、垂直方向
から右へ傾けて書かれていることが多い。予備走査は、
水平方向から６０度、７０度、及び９０度にて走査ライ
ンを使用する。一文字が走査される毎に、特殊な結合ロ
ジックがその記憶された文字に対して適用され、その角
度において検出される主要ライン・セグメントの数の計
数を行う。最も多い主ライン・セグメント数をもつ角度
が、認識走査角として選択される。このシステムは、文
字セットにおけるような顕著な垂直ライン成分の数をも
たない画像や、他の非文字文書の画像に対しては動作し
ない。
【０００４】米国特許第４３３８５８８号は、複数の長
手方向を揃えて並列した光トランスジューサをもつ光学
変換器を、文書に対して回転させるための機械的方法を
開示している。これらのトランスジューサから集められ
た信号は、トランスジューサの長手方向が当該文書の印
刷されるラインと直線上に並ぶように回転したときに顕
かな最大値に到達する。この技術には、機械的システム
の磨耗、信頼性の欠如、及び低速という欠点がある。
【０００５】米国特許第４５５８４６１号は、画像デー
タを垂直に通る論理帯の形成を開示しており、その論理
帯とデータとのデータ交差リストを作成する。これらの
交差点を用いて、文字のブロックが検出される。１つの
ブロック内の全てのポイントが黒にセットされてライン
を判別するために用いられ、それに基づいて線形回帰法
によりスキュー角が導出される。この方法は複雑であ
り、またデータがメモリに記憶された後に処理をするの
で、システムのコストと処理時間を増すことになる。
【０００６】米国特許第４７２３２９７号は、フーリエ
解析を用いてシミュレート又は計算される一連のシステ
ム的に選択された探査角を用いることを開示している。
この方法が有効に行われるための重要な前提は、文書上
の文字ソース内の水平要素又は垂直要素が極めて豊富に
あることであり、このことは、文字のない画像には適用
できないことを意味する。
【０００７】米国特許第５００１７６６号は、文字の右
下ポイントを検出し、そして各角度についてのドットを
加算することにより一連のスキュー角における「両カウ
ント」を計数することによって文字を配置する方法を開
示している。これらのスキュー角は、想像上のラインで
あってその上に機械的に投影装置を回転することにより
画像が投影される。さらに、文字の右下ポイントの使用
は、予め規定されていなければならない底辺又は下端を
参照することに依存する。その後当該文書は、スキュー
を補正するべく再配向される。機械的な投影の使用は信
頼性に悪影響を与え、また参照下端の作成は、時間のか
かる手作業となる。
【０００８】米国特許第５０２７２２７号は、スキュー
角を決定するために、並列になった画像のブロックすな
わちサブ区画を回転した後、手動操作入力に依存する。
その後画像のブロックは、回転により生じた非結合ライ
ンとなるように移動させられる。
【０００９】米国特許第５０５４０９８号は、水平方向
走査により検出された個々のオブジェクトの等高線を辿
ることによるポリゴンの作成を開示している。ライン角
を決定するべく大きなポリゴンが作成され選択される。
修正Hough変換を用いることにより直線が検出され、こ
れからスキュー角が検出される。その後スキューは、マ
トリクス走査により補正される。これらの方法は、時間
がかかり、また大きな演算オーバヘッドを必要とする。
【００１０】米国特許第５０９３６５３号は、オペレー
タがポイントを選択した後、視覚的に参照ラインを作成
し、これによりシステムがスキュー角を計算して当該画
像を回転する手動による方法を開示している。
【００１１】米国特許第５０５０２２５号は、シア(she
ar:せん断)回転を用いて様々な角度を通して既存のビッ
ト・マップを回転するための方法を開示する。スキュー
角は検出されず、既に既知であると見なされる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明により、画像の
スキュー及びシフトの検出及び補正において、従来技術
における複雑さ、コスト、低速、画像歪み、及び適用の
限界は、格段に低減される。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、文書又は他の
画像フィールド走査と共に共同プロセスに組み込まれた
スキュー角の検出とスキュー角の補正という２つの段階
を用いる。スキュー角は、外部参照ラインなしで自動的
に検出される一方、画像フィールドの第１の部分が走査
される。これによって、走査しながら、画像の残り部分
を回転させることができる。この結果、記憶空間とメモ
リ動作を省き処理スピード全体を改善する。
【００１４】本発明の方法は、ただ１つの画像特性を想
定する。すなわち、ほとんどの英文字及び境界のある画
像の特徴である、比較的直線となっている左手側の存在
である。この手法は、右から左へと書かれる言語（ヘブ
ライ語等）に対しては同じように有効に作用する。本発
明の方法及び装置は、水平走査の周期的サンプルにおけ
る最も左側のポイントを見出すことによって、字体又は
画像の左側端を構築する。この方法及び装置では、識別
されたポイントを拡張し、そのポイント周りの円等の仮
想的領域を取り去り、取り去った中に最も左側のポイン
トを再選択することによって文字のライン間の空きを補
う。そして、画像のスキュー角を検出するためにこれら
の最も左側のポイントを通して最適フィット(best fit)
・ラインが構築される。画像全体のサブ領域を用いてス
キュー角が検出された後、シア回転計算を用いて当該画
像が回転させられる一方、当該画像の残り部分が走査さ
れる。しかる後に、画像を中央配置するか又は所定の上
余白もしくは左余白を設けるかによって画像の位置を補
正することができる。
【００１５】本発明の有用性は、画像の中又は近傍に予
め設定された又は手動により設けられた参照ラインを必
要とすることなく、ほとんど全ての画像に対して自動的
に適用可能であることである。
【００１６】本発明の更なる有用性は、画像が多数の水
平要素又は垂直要素を有することを必要とせずに、当該
画像のスキュー角を決定することができることである。
【００１７】本発明の更なる有用性は、最少限の数の比
較的簡単な計算を当該画像ポイント又はピクチャ・エレ
メントの一部のみに対して実行するだけでよいので、記
憶装置やコンピュータの資源が確保されかつシステムの
オペレーションの速度が向上することである。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による文書スキャ
ナ１２に接続されたコンピュータ１０を示す図である。
コンピュータ１０は、そのメモリ内に、本発明による方
法の各ステップを実行するためのプログラミングされた
命令を備えている。このプログラミングされた命令は、
入力される画像データ及び中間結果並びに最終的に回転
されシフトされた画像データを記憶するためのデータ・
バッファとしてそのメモリの多数の記憶場所を識別す
る。
【００１９】図１に示されたスキャナ１２は、ローラ１
４として示される汎用的な文書送り機構を有する。この
ような文書送り機構の例は周知であり、よって説明を簡
単とするために詳細な説明を省く。ローラ１４は、ライ
ン走査ヘッド１３の下に文書１１を通す。光学フィール
ド・センサやレンズ等の他の画像補足機構形態を、文書
送り機構及びラインスキャナに替えて用いることができ
る。走査ヘッド１３は、好適には、文書１１から反射さ
れた光に応答する電荷結合素子（ＣＣＤ）のアレイを含
む。ＣＣＤは、検出された光上方を走査ヘッド１３から
アナログ増幅器及びコントラスト回路１５へと送り出
し、ここで光情報が、バイナリの明と暗のピクチャ・エ
レメント（画素）へと数値化される。より精細なシステ
ムにおいては、グレー・スケール（階調）画素を表現す
るデジタル・ワードへと変換される。アレイ中のＣＣＤ
の間隔及び文書送り速度に関連するアレイからの送り出
し回数によって、走査解像度が決定される。汎用的なア
ルゴリズムを用いる文字認識については、走査ライン１
インチあたり５００画素及び文書垂直移動方向１インチ
あたり５００走査ラインであれば、信頼性のある解像度
が得られる。画像処理アプリケーションにおいては、そ
の画像処理の目的に応じてさらに低い解像度あるいはさ
らに高い解像度が望ましい場合がある。
【００２０】回路１５は、スキャナ１２に実装してもよ
く、あるいはコンピュータ１０に装着されるアダプタ・
カードであってもよい。回路１５は、図１に示された画
像バッファ１７へ数値化された画像の画素を記憶するた
めにコンピュータのメモリへ接続される。これらの画素
は、画像内の画素の位置に対応する記憶場所にて行列と
して記憶されるか、又は、画像の各走査における各画素
の位置の記録が保存されるような任意のコード化された
方法を用いて記憶される。
【００２１】文書１１上の画像は、文字や絵画像を含ん
でおり、この画像は、後続の文字認識又は他の画像処理
のために十分な情報を得るべく上記のような比較的高解
像度にて走査される。スキュー角決定の目的のために
は、このような高解像度は必要なく、従って走査選択及
びアドレス制御ロジック１９が、コンピュータ・メモリ
内にプログラミングされたコンピュータ命令として備え
られる。ロジック１９は、例えば、一インチあたり１０
０本の水平走査ラインにて走査された画素をバッファ１
７から選択するべくコンピュータ・メモリを制御する。
これは、スキュー検出のために５回目毎の走査のみを処
理することにより実現される。このように低減された数
の走査ラインであっても、複雑すぎる表現的な図を形成
することになるので、本発明によるスキュー角決定方法
を示すにあたって、図示については一インチあたり１０
本の走査ラインを用いることにする。しかしながら、好
適例に関する説明は、一インチあたり１００本の走査ラ
インを用いた場合のものである。
【００２２】非文字画像の頂点部分又は文字の最初のラ
インに起因する誤った画像情報に対する操作を避けるた
めに、スキュー決定方法は、その画像の頂点部分から約
１／２インチ程下にあたるバッファ１７内のアドレスに
て処理を開始する。従って、１インチあたり５００ライ
ンで走査する場合、ロジック１９は、スキャナ１２によ
る最初の２５０回の画像走査の後に得られた画素から選
択を開始する。
【００２３】文書１１が、白い背景に黒い文字又は絵画
像を有すると想定する。画素選択制御ロジック２１は、
ロジック１９及びバッファ１７に論理的接続されてい
る。５本目毎の走査ラインの近傍にある最も左側の非白
色画素を選択することにより、１インチあたり１００本
の走査ラインを用いるスキュー検出プロセスとなる。画
素選択ロジック２１により、ｘ座標がバッファ２３内の
リストに記録される。このｘ座標は、選択された左から
右への走査ラインの近傍において最初に非白色画素が存
在する画像の最も左側の画素（以降、「最左画素」と称
する）の位置を表す。ロジック２１は、選択された各走
査ラインに対して前述の最左画素選択を実行する。選択
方法は多数ありその中の１つを用いる。いくつかの選択
方法については後述する。選択された画素の座標はバッ
ファ２３に記憶される。
【００２４】最適フィット・ロジック２５は、画素選択
ロジック２１及び最左画素バッファ２３へ論理的に接続
されている。ロジック２５は、選択された最左画素によ
り数学的に１つのラインを構築するためのコンピュータ
命令を含む。別の例として、この機能は、標準又はカス
タムの集積回路により実行することもできる。スキュー
補正ラインが１インチあたり約１００本選ばれる場合、
最適フィット・ラインは、２００〜３００のポイントを
含むことになる。最適フィット・ラインは、最左画素の
集まりを表し、ほとんどのものは、実際の左側余白に非
常に近いものとなる。最適フィット・ロジック２５の出
力は、垂直からの角度であり、最適フィットラインの傾
きに直接関係する。
【００２５】シア回転／画像シフトロジック２９は、最
適フィット・ロジック２５並びにバッファ１７及び３１
へ論理的に接続されている。シア回転ロジック２９は、
垂直からの角度をロジック２５より受け取る。シア回転
ロジック２９は、受け取った角度を用いてバッファ１７
に記憶された画素を回転させ、そして回転して得られた
画像を主画像バッファ３１へ入れる。バッファ３１か
ら、認識や更なる画像処理が可能となる。上記角度が負
である場合は画像は時計回りに回転され、正である場合
は反時計回りに回転される。さらに画像は、ロジック２
９によりシフトさせることもできる。これにより、画像
の右側からデータを失うことなく規定の左側余白を確保
することができる。
【００２６】時分割プロセスにより、走査情報がバッフ
ァ１７に記憶されスキューを計算する間にスキューの量
を決定することによって、当該文書の約半分が走査され
た後に回転を開始することができる。本発明のこの特徴
を用いることにより、通常、文書の走査が完了した時点
で、回転もまた実質的に完了することになる。
【００２７】好適例におけるオペレーション 図２は、好適例のオペレーションの方法を説明するため
の流れ図である。本発明による方法は、ブロック１０１
にて、スキャナ１２による文書１１のライン走査により
開始する。上余白を測るために、完了した走査回数は走
査される毎に計数される。ブロック１０２において最初
の画像画素が検出されると、新たに計数が開始され、こ
の方法のプロセスにおいて画像データ内のその位置の軌
跡を保持することができる。画像情報の最初のｎ回の走
査は、後に必要な回転角度が決定されたときに回転を行
うためにバッファ１７に記憶される。１インチあたり約
５００ラインの走査の場合、画像が走査されている間に
スキュー検出が遅れることと歪みを誘導する可能性とを
考慮すると、ｎの値は２５０であることが合理的であ
る。これらのｎ回の走査は、後の回転のためにバッファ
１７に記憶されるが、スキュー検出のためには用いられ
ない。これは、画像の頂点部分が反時計回りに傾いてい
たり、左余白が時計回りに傾いていると誤って認識した
りすることにより生じる歪みを避けるためである。
【００２８】ステップ１０３においてｎ本のラインが走
査された後、ブロック１０５に進む。ブロック１０５で
は、後の最適フィット計算を簡単にするべく、続いて行
われるスキュー検出のための走査において選択する走査
情報の量が減らされる。この減数は、１インチあたり全
５００本のラインの中からｋ本目毎の最左画素の位置を
集めて保存することにより行われる。好適例では、ｋの
値は５である。５本目毎の画像走査からバッファ１７内
の画像データを選択することにより、その画像データ
を、元の走査ラインの５倍の間隔で並んだ水平ラインに
効果的に重ねる。このようにして、元の画像走査ライン
の各々の最左画素についての最適フィット計算を処理す
ることなく画像の左側境界を配置することができる。
【００２９】約２００〜３００の最左位置がバッファ２
３に記憶される一方、スキャナ１２は、バッファ１７に
記憶するためにｎ〜ｍ本目までの画像走査ラインの情報
を与える。ブロック１０７において、ｍ本の走査が完了
したか否かが判断される。ｍの値は、走査される画像に
応じて経験的に選択される。１０ポイント文字に対して
は、ｍの値が１２５０〜１７５０が適切である。これら
の走査ラインは、画像の約２〜３インチを包含すること
になる。
【００３０】ｍ回の走査の後、ブロック１０９におい
て、プログラム・ルーチンとしてコンピュータ・メモリ
内にある最適フィット・ロジック２５により、最左位置
を用いて最適フィット・ラインが計算される。最左ポイ
ントを集めるために用いられる方法によっては、ブロッ
ク１１１における最適フィット・ラインをさらに正確に
求めることができる。これは、その最適フィット・ライ
ンからの各最左画素位置の標準偏差を計算することによ
り実行される。これら最左画素位置のうち、例えば２σ
よりも大きな偏差をもつものは破棄され、残りの最左画
素位置を用いて新たな最適フィット・ラインが計算され
る。新たな最適フィット・ラインの角度は、実質的に、
画像の左余白の角度に等しいことになり、最適フィット
・ラインの傾きはスキュー角に直接関係する。
【００３１】最適フィット・ラインが見出された後、ブ
ロック１１３において、最適フィット・ラインの傾きか
ら、最適フィット・ラインと走査方向に対して垂直な線
との間の角度が計算される。この角度が、画像のスキュ
ー角である。
【００３２】ブロック１１５において、プログラムによ
る回転プロセスが実行される。このプロセスは乗算を必
要とせず、よって計算が容易であるので、スリー・シア
（three-shear）回転法を用いて実行することが好適で
ある。
【００３３】米国特許第５０５０２２５号に開示された
スリー・シア回転の方法は、ブロック１１５の回転プロ
セスのステップに好適である。回転の中心ポイントが、
画像の頂点部分近傍でかつ最適フィット・ライン上の点
であることが好適である。
【００３４】ブロック１１７では、走査中の画像のシフ
トを補正するために、回転後に画像をシフトする。その
シフト量は、ブロック１１９において検出する。この検
出方法は多様であり、例えば、右余白のデータ・エレメ
ントに対する左余白の検出を繰り返す方法がある。別の
方法としては、走査ラインの最左エレメントとその走査
ラインの最右エレメントとの間にあるエレメント位置の
最大数の計数を保持する方法がある。このような計数
は、最も長い走査ラインを決定することになる。当然こ
のような最長走査ラインは、画像上を斜めに横切るライ
ンである。従って、最長走査ラインの計数に回転角の余
弦を乗算することによって、文書上の画像の真の幅を決
定することができる。この後者の方法は、円画像に対し
ては正確ではなく、それ故、好適例では前者の方法を採
っている。左余白は、その左余白上に位置するべく通常
通りに選択された回転のポイントから決定することがで
きる。好適例では、回転のポイントは、最適フィット・
ラインとの交点である画像の左上ポイントとなるように
選択されている。
【００３５】決定された左余白及び右余白を用いて画像
がシフトされることによって、文書の端からの所定の左
余白の大きさが保持されるが、画像の右端の一部が失わ
れることはない。シフトは、既知の方法のいずれかを用
いて実行される。最も簡単な方法では、シフト方向にお
ける画像端の画像データを、メモリ内においてその方向
へ必要なシフト量だけ移動させる。そしてその近隣のデ
ータもまた同様に、先に移動させたデータの近隣に移動
させられることにより、全てのデータが移動させられ
る。
【００３６】図３は、水平ラインに論理的に重ねて置か
れた文字の画像が示されており、これらの水平ライン
は、実際に、スキャナ１２により与えられバッファ１７
に記憶されるデータの選択された走査ラインである。ラ
イン２１１は、最初の２５０本の走査が受信されバッフ
ァ１７に記憶された後に、スキャナ１２から受信されバ
ッファ１７に記憶されたデータの走査ラインである。非
バックグラウンドの最左画素は、位置２１３にあり、そ
のメモリ・マップ座標はバッファ２３に記憶される。Ｋ
回の走査の後、ライン２１５が受信され画素選択ロジッ
ク２１２より処理され、最左画素２１７のｘ座標が選択
される。この場合、行間スペースのためにかなり右へ寄
っている。さらにＫ回の走査の後、ライン２１９が選択
され画素２２１の座標が記憶される。同様にライン２２
３及び画素位置２２５も記憶され、さらにｍ本の走査ラ
インについて繰り返される。こうして、適宜データが集
められることにより実質的に左余白に沿ったラインが生
成される。
【００３７】ライン２１９と交差する最左画素２２１を
選択した後、画素２２１の座標の周囲に、領域円２２７
が選択される。この領域内にさらに左に位置する画素が
ないかを探す。この場合、画素２２９が探査領域２２７
内にありかつ最も左に位置する。従って、画素２２９の
座標が、画素２２１の座標と置き換えられる。ここで、
時々起きることであるが、最左画素２２９は、ライン２
２３と交差する画素２２５についての探査領域２３１内
の最左画素でもあることを注記する。従って、画素２２
１の座標及び画素２２５の座標は、双方とも本発明の方
法により、実質的に左余白上にある画素２２９の座標に
修正される。２回記録されると、後の最適フィット・ラ
イン計算において２倍の重みを付される。
【００３８】画素２１７は、かなり右へ寄っており、そ
の探査領域円２３５もまた周囲に生成されてはいるが、
その探査領域円内の更なる最左画素も、尚、かなり右へ
寄ったままである。画素２１７の座標及びその修正画素
の座標は、後の標準偏差計算により取り除かれることに
なる。
【００３９】上記の探査領域は、円に限定する必要はな
く、左半円又は左長方形を用いても同様に余白ポイント
の探査すなわち最左画素の修正が行える。
【００４０】図４は、余白ポイント探査の拡張方法を示
す流れ図である。このプロセスは、図２のブロック１０
５において開始される。ここで、Ｋ番目の走査ラインと
交差する最左画素の位置が検出されバッファ２３に記憶
される。図２のブロック１０７に進む替わりに、図４の
ライン３０３の流れに沿ってブロック３０５へ進み、こ
こで、ブロック１０５で検出された位置が通知される。
それからブロック３０７においてその位置の周囲に探査
領域が生成される。ブロック３０９において、新たな最
左画素が検出されなければ、図２のブロック１０７へ戻
る。新たな最左画素が検出された場合は、その位置が、
ブロック１０５で検出された元の位置に替わってバッフ
ァ２３に記憶される。その後、図２のブロック１０７へ
戻る。
【００４１】図５は、極端に右に偏った余白ポイントが
検出された場合にこれを補償する方法を示した流れ図で
ある。補償プロセスは、図２のブロック１１１において
開始され、図５のライン４０３流れに沿ってブロック４
０５へ進み、各余白ポイントと形成された最適フィット
・ラインとの間の標準偏差が計算される。ブロック４０
７において、図３のポイント２１７のように２σ以上の
標準偏差をもつ余白ポイントが、左余白を表す位置の集
まりのリストから破棄される。それからブロック４０９
において、残りの左余白ポイント位置を用いて新たな最
適フィット・ラインが形成される。これによって、画像
の不規則性や文字行間スペースに起因する極端に右に偏
った左余白ポイントを補償することができる。その後、
ライン４１１の流れに沿って図２のブロック１１３へ戻
る。
【００４２】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００４３】（１）画像を走査してその画像を表現する
バックグラウンド画素と画像画素とをもつ画像情報を生
成するためのスキャナと、前記スキャナへ接続され、該
スキャナから前記画像情報を受信し、該画像情報の各画
素の該画像における位置の記録を保存するべく該画像情
報をメモリに記憶する記憶装置と、前記スキャナ及び前
記記憶装置へ接続され、前記コンピュータ・プログラム
により制御されるコンピュータとを有するライン走査シ
ステムにおいて用いるコンピュータ・プログラムであっ
て、前記スキャナに応答して、複数回の走査の各々から
最左画素を選択するための第１のプログラミングされた
命令と、前記第１のプログラミングされた命令に応答し
て、前記最左画素の各々についての前記画像における位
置のリストを作成するための第２のプログラミングされ
た命令と、前記第２のプログラミングされた命令に応答
して、作成された前記最左画素の位置のリストを用いて
最適フィット・ラインを形成するための第３のプログラ
ミングされた命令と、前記第３のプログラミングされた
命令に応答して、前記最適フィット・ラインの垂直から
の傾きの角度だけ前記記録された画像を回転させるべ
く、該画像情報の各画素の位置の記録を変更するための
第４のプログラミングされた命令とを有するコンピュー
タ・プログラム。 （２）前記第４のプログラミングされた命令が、前記画
像の回転の中心ポイントとして、該中心ポイントのｘ座
標が左余白上のポイントのｘ座標であるような前記最適
フィット・ライン上に位置するポイントを選択するため
の第５のプログラミングされた命令を有し、さらに、前
記コンピュータ・プログラムが、前記第４のプログラミ
ングされた命令に応答して、前記画像の一部を喪失する
ことなく所定の左余白を設けるように該画像をシフトさ
せるべく、該画像情報の各画素の位置の記録を変更する
ための第６のプログラミングされた命令を有する上記
（１）に記載のコンピュータ・プログラム。 （３）前記第１のプログラミングされた命令が、前記ス
キャナが複数の後続の走査の各々から前記左余白要素の
選択を開始するに先立って前記画像の所定の上余白部分
の走査を完了したことに応答する上記（１）に記載のコ
ンピュータ・プログラム。 （４）前記第４のプログラミングされた命令が、スリー
・シア回転アルゴリズムを実行する上記（１）に記載の
コンピュータ・プログラム。 （５）前記第３のプログラミングされた命令が、前記最
左画素の位置のリストから、前記最適フィット・ライン
より所定量以上偏っている最左画素の位置を取り除くた
めの標準偏差計算命令である上記（１）に記載のコンピ
ュータ・プログラム。 （６）前記第１のプログラミングされた命令が、前記ス
キャナから受信した前記走査の第Ｋ番目毎の走査から前
記最左画素を選択する上記（１）に記載のコンピュータ
・プログラム。 （７）画像を走査してその画像を表現するバックグラウ
ンド画素と画像画素とをもつ画像情報を生成するための
スキャナと、前記スキャナへ接続され、該スキャナから
前記画像情報を受信し、該画像情報を前記画像を表現す
るマップとして構造化する記憶装置とを有するライン走
査システムにおいて用いるコンピュータ・プログラムで
あって、前記スキャナに応答して、前記マップを水平ラ
インへ論理的に重ねるための第１のプログラミングされ
た命令と、前記第１のプログラミングされた命令に応答
して、各々の前記水平ラインと画素との最左交点の前記
マップ上における位置を検出するための第２のプログラ
ミングされた命令と、前記第２のプログラミングされた
命令に応答して、各々の前記交点と探査領域とを論理的
に重ねるための第３のプログラミングされた命令と、前
記第３のプログラミングされた命令に応答して、各々の
前記探査領域内の最左画素の前記マップ上における位置
を検出しかつその検出された位置を前記最左画素として
置き換えるための第４のプログラミングされた命令と、
前記第４のプログラミングされた命令に応答して、前記
最左画素の前記マップ上の位置を用いて最適フィット・
ラインを生成するための第５のプログラミングされた命
令と、前記第５のプログラミングされた命令に応答し
て、前記最適フィット・ラインと垂直ラインとの間の角
度を計算するための第６のプログラミングされた命令
と、前記第６のプログラミングされた命令に応答して、
前記角度を用いて前記マップを回転させるための第７の
プログラミングされた命令とを有するコンピュータ・プ
ログラム。 （８）前記第７のプログラミングされた命令に応答し
て、前記回転されたマップを水平ラインに論理的に重ね
るための第８のプログラミングされた命令と、前記第８
のプログラミングされた命令に応答して、各々の前記水
平ラインと画素との最右交点の前記マップ上における位
置を検出するための第９のプログラミングされた命令
と、前記第９のプログラミングされた命令に応答して、
前記最左交点及び前記最右交点の各々から、左余白及び
右余白を決定するための第１０のプログラミングされた
命令と、前記第１０のプログラミングされた命令に応答
して、前記マップをシフトさせるための第１１のプログ
ラミングされた命令とを有する上記（７）に記載のコン
ピュータ・プログラム。 （９）前記第１のプログラミングされた命令が、前記ス
キャナが前記画像の所定の上余白部分を走査した後、そ
の上余白部分に続いて前記重ねる処理を開始する上記
（７）に記載のコンピュータ・プログラム。 （１０）前記第４のプログラミングされた命令が、シア
回転アルゴリズムを実行する上記（７）に記載のコンピ
ュータ・プログラム。 （１１）前記第５のプログラミングされた命令が、前記
最適フィット・ラインからの各前記最左画素の位置の標
準偏差を計算するための標準偏差計算命令と、前記標準
偏差計算命令に応答して、所定値よりも小さい偏差をも
つ最左画素の位置のみを用いて新たな最適フィット・ラ
インを計算するための新最適フィット命令とを有する上
記（７）に記載のコンピュータ・プログラム。 （１２）ライン走査システムにおけるスキューを補正す
る方法であって、フィールドを走査するスキャナから画
像情報を受信し、その画像を表現するバックグラウンド
画素と画像画素とをもつ該画像情報を生成するステップ
と、前記スキャナから受信された前記画素を、前記画像
を表現するマップとして構造化して記憶するステップ
と、前記スキャナから受信された前記画像情報から、第
Ｋ番目毎に受信されたラインの情報を選択するステップ
と、前記第Ｋ番目毎の各ラインの最左画素についての前
記画像内での位置のリストを作成するステップと、前記
リストの前記最左画素の位置を用いて最適フィット・ラ
インを生成するステップと、前記最適フィット・ライン
と前記第Ｋ番目の走査ラインに対して垂直なラインとの
間の角度を計算するステップと、前記角度を用いて前記
マップを回転させるステップとを含むスキューの補正方
法。 （１３）前記第Ｋ番目毎の各ラインの情報を選択するス
テップが、前記画像の所定の上余白の走査が完了したこ
とに応答して開始される上記（１２）に記載の方法。 （１４）前記最適フィット・ラインを生成するステップ
が、前記最適フィット・ラインから所定量以上偏った最
左画素の位置を、前記位置のリストから取り除くステッ
プと、前記位置のリストの残りの位置のみを用いて新た
な最適フィット・ラインを計算するステップとを含む上
記（１２）に記載の方法。 （１５）前記回転させるステップが、シア回転アルゴリ
ズムを実行する上記（１２）に記載の方法。 （１６）ライン走査システムにおけるスキューを補正す
る方法であって、フィールドを走査するスキャナから画
像情報を受信し、その画像を表現するバックグラウンド
画素と画像画素とをもつ該画像情報を生成するステップ
と、前記スキャナから受信された前記画素を、前記画像
を表現するマップとして構造化して記憶するステップ
と、前記マップを水平ラインへ論理的に重ねるステップ
と、各々の前記水平ラインと画素との最左交点の前記マ
ップ上における位置を検出するステップと、前記最左画
素の前記マップ上の位置を用いて最適フィット・ライン
を生成するステップと、前記最適フィット・ラインから
の各前記最左画素の位置の標準偏差を計算するステップ
と、所定値よりも小さい標準偏差をもつ最左画素の位置
のみを用いて新たな最適フィット・ラインを計算するス
テップと、前記新たな最適フィット・ラインと前記水平
ラインに対して垂直なラインとの間の角度を計算するス
テップと、前記角度を用いて前記マップを回転させるス
テップとを含むスキューの補正方法。 （１７）前記回転されたマップを水平ラインに論理的に
重ねるステップと、各々の前記水平ラインと画素との最
右交点の前記マップ上における位置を検出するステップ
と、前記最左交点及び前記最右交点の各々から、左余白
及び右余白を決定するステップと、前記画像を喪失する
ことなく所定の左余白を設けるべく前記マップをシフト
させるステップとを含む上記（１６）に記載の方法。 （１８）各々の前記最左交点と探査領域とを論理的に重
ねるステップと、各々の前記探査領域内の最左画素の前
記マップ上における位置を検出しかつその検出された位
置を前記最左画素として置き換えるステップとを含む上
記（１６）に記載の方法。 （１９）前記回転させるステップが、シア回転アルゴリ
ズムを実行する上記（１６）に記載の方法。 （２０）画像を走査してその画像を表現するバックグラ
ウンド画素と画像画素とをもつ画像情報を生成するため
のスキャナと、前記スキャナへ接続され、該スキャナか
ら前記画像情報を受信し、該画像情報の各画素の該画像
における位置の記録を保存するべく該画像情報をメモリ
に記憶する記憶装置と、前記スキャナに応答して、前記
マップを水平ラインへ論理的に重ねるための第１のプロ
グラミングされた命令と、前記第１のプログラミングさ
れた命令に応答して、各々の前記水平ラインと画素との
最左交点の前記マップ上における位置を検出するための
第２のプログラミ 前記第２のプログラミングされた命
令に応答して、前記最左画素の前記マップ上の位置を用
いて最適フィット・ラインを生成するための第３のプロ
グラミングされた命令と、前記第３のプログラミングさ
れた命令に応答して、前記最適フィット・ラインからの
各前記最左画素の位置の標準偏差を計算するための第４
のプログラミングされた命令と、前記第４のプログラミ
ングされた命令に応答して、所定値よりも小さい標準偏
差をもつ最左画素の位置のみを用いて新たな最適フィッ
ト・ラインを計算するための第５のプログラミングされ
た命令と、前記第５のプログラミングされた命令に応答
して、前記新たな最適フィット・ラインと前記水平ライ
ンに対して垂直なラインとの間の角度を計算するための
第６のプログラミングされた命令と、前記第６のプログ
ラミングされた命令に応答して、前記角度を用いて前記
マップを回転させるための第７のプログラミングされた
命令とを有するライン走査システム。 （２１）前記最左交点の検出に応答して、各々の交点を
探査領域へ論理的に重ねるための拡張命令と、前記拡張
命令に応答して、各々の前記探査領域内の最左画素の前
記マップ上における位置を検出しかつその検出された位
置を前記最左画素として置き換える探査命令とを含む上
記（２０）に記載のライン走査システム。 （２２）前記第７のプログラミングされた命令に応答し
て、前記回転されたマップを水平ラインに論理的に重ね
るための第８のプログラミングされた命令と、前記第８
のプログラミングされた命令に応答して、各々の前記水
平ラインと画素との最右交点の前記マップ上における位
置を検出するための第９のプログラミングされた命令
と、前記第９のプログラミングされた命令に応答して、
前記最左交点及び前記最右交点の各々から、左余白及び
右余白を決定するための第１０のプログラミングされた
命令と、前記第１０のプログラミングされた命令に応答
して、前記マップをシフトさせるための第１１のプログ
ラミングされた命令とを有する上記（２０）に記載のラ
イン走査システム。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像のスキュー及びシフトの検出及び補正において、従
来技術に対し、複雑さ、コスト、低速、画像歪み、及び
適用の限界を格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるライン走査システムを示すブロッ
ク図である。
【図２】本発明によるライン走査システムにおける方法
を示す流れ図である。
【図３】本発明の実施例における補償のための探査領域
を示した、文字画像上の周期的走査の図である。
【図４】本発明による余白ポイント位置確定の拡張され
た方法を示す流れ図である。
【図５】本発明による余白ポイント位置補償のための方
法を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０ コンピュータ・システム １１ 文書 １２ ライン走査システム １３ スキャナ １５ 増幅器／コントラスト回路 １７ 入力画像バッファ １９ アドレス制御ロジック ２１ 画素選択ロジック ２３ 最左画素バッファ ２５ 最適フィット・ロジック ２９ シア回転／シフト・ロジック ３１ 主画像バッファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・リチャード・スウィングル アメリカ合衆国33445、フロリダ州、デル レイ・ビーチ、ノースウェスト・ナイン ス・ストリート 3727

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像を走査してその画像を表現するバック
    グラウンド画素と画像画素とをもつ画像情報を生成する
    ためのスキャナと、 前記スキャナへ接続され、該スキャナから前記画像情報
    を受信し、該画像情報の各画素の該画像における位置の
    記録を保存するべく該画像情報をメモリに記憶する記憶
    装置と、 前記スキャナ及び前記記憶装置へ接続され、前記コンピ
    ュータ・プログラムにより制御されるコンピュータとを
    有するライン走査システムにおいて用いるコンピュータ
    ・プログラムであって、 前記スキャナに応答して、複数回の走査の各々から最左
    画素を選択するための第１のプログラミングされた命令
    と、 前記第１のプログラミングされた命令に応答して、前記
    最左画素の各々についての前記画像における位置のリス
    トを作成するための第２のプログラミングされた命令
    と、 前記第２のプログラミングされた命令に応答して、作成
    された前記最左画素の位置のリストを用いて最適フィッ
    ト・ラインを形成するための第３のプログラミングされ
    た命令と、 前記第３のプログラミングされた命令に応答して、前記
    最適フィット・ラインの垂直からの傾きの角度だけ前記
    記録された画像を回転させるべく、該画像情報の各画素
    の位置の記録を変更するための第４のプログラミングさ
    れた命令とを有するコンピュータ・プログラム。
  2. 【請求項２】前記第４のプログラミングされた命令が、 前記画像の回転の中心ポイントとして、該中心ポイント
    のｘ座標が左余白上のポイントのｘ座標であるような前
    記最適フィット・ライン上に位置するポイントを選択す
    るための第５のプログラミングされた命令を有し、さら
    に、 前記コンピュータ・プログラムが、 前記第４のプログラミングされた命令に応答して、前記
    画像の一部を喪失することなく所定の左余白を設けるよ
    うに該画像をシフトさせるべく、該画像情報の各画素の
    位置の記録を変更するための第６のプログラミングされ
    た命令を有する請求項１に記載のコンピュータ・プログ
    ラム。
  3. 【請求項３】前記第１のプログラミングされた命令が、
    前記スキャナが複数の後続の走査の各々から前記左余白
    要素の選択を開始するに先立って前記画像の所定の上余
    白部分の走査を完了したことに応答する請求項１に記載
    のコンピュータ・プログラム。
  4. 【請求項４】前記第４のプログラミングされた命令が、
    スリー・シア回転アルゴリズムを実行する請求項１に記
    載のコンピュータ・プログラム。
  5. 【請求項５】前記第３のプログラミングされた命令が、
    前記最左画素の位置のリストから、前記最適フィット・
    ラインより所定量以上偏っている最左画素の位置を取り
    除くための標準偏差計算命令である請求項１に記載のコ
    ンピュータ・プログラム。
  6. 【請求項６】前記第１のプログラミングされた命令が、
    前記スキャナから受信した前記走査の第Ｋ番目毎の走査
    から前記最左画素を選択する請求項１に記載のコンピュ
    ータ・プログラム。
  7. 【請求項７】画像を走査してその画像を表現するバック
    グラウンド画素と画像画素とをもつ画像情報を生成する
    ためのスキャナと、 前記スキャナへ接続され、該スキャナから前記画像情報
    を受信し、該画像情報を前記画像を表現するマップとし
    て構造化する記憶装置とを有するライン走査システムに
    おいて用いるコンピュータ・プログラムであって、 前記スキャナに応答して、前記マップを水平ラインへ論
    理的に重ねるための第１のプログラミングされた命令
    と、 前記第１のプログラミングされた命令に応答して、各々
    の前記水平ラインと画素との最左交点の前記マップ上に
    おける位置を検出するための第２のプログラミングされ
    た命令と、 前記第２のプログラミングされた命令に応答して、各々
    の前記交点と探査領域とを論理的に重ねるための第３の
    プログラミングされた命令と、 前記第３のプログラミングされた命令に応答して、各々
    の前記探査領域内の最左画素の前記マップ上における位
    置を検出しかつその検出された位置を前記最左画素とし
    て置き換えるための第４のプログラミングされた命令
    と、 前記第４のプログラミングされた命令に応答して、前記
    最左画素の前記マップ上の位置を用いて最適フィット・
    ラインを生成するための第５のプログラミングされた命
    令と、 前記第５のプログラミングされた命令に応答して、前記
    最適フィット・ラインと垂直ラインとの間の角度を計算
    するための第６のプログラミングされた命令と、 前記第６のプログラミングされた命令に応答して、前記
    角度を用いて前記マップを回転させるための第７のプロ
    グラミングされた命令とを有するコンピュータ・プログ
    ラム。
  8. 【請求項８】前記第７のプログラミングされた命令に応
    答して、前記回転されたマップを水平ラインに論理的に
    重ねるための第８のプログラミングされた命令と、 前記第８のプログラミングされた命令に応答して、各々
    の前記水平ラインと画素との最右交点の前記マップ上に
    おける位置を検出するための第９のプログラミングされ
    た命令と、 前記第９のプログラミングされた命令に応答して、前記
    最左交点及び前記最右交点の各々から、左余白及び右余
    白を決定するための第１０のプログラミングされた命令
    と、 前記第１０のプログラミングされた命令に応答して、前
    記マップをシフトさせるための第１１のプログラミング
    された命令とを有する請求項７に記載のコンピュータ・
    プログラム。
  9. 【請求項９】前記第１のプログラミングされた命令が、
    前記スキャナが前記画像の所定の上余白部分を走査した
    後、その上余白部分に続いて前記重ねる処理を開始する
    請求項７に記載のコンピュータ・プログラム。
  10. 【請求項１０】前記第４のプログラミングされた命令
    が、シア回転アルゴリズムを実行する請求項７に記載の
    コンピュータ・プログラム。
  11. 【請求項１１】前記第５のプログラミングされた命令
    が、前記最適フィット・ラインからの各前記最左画素の
    位置の標準偏差を計算するための標準偏差計算命令と、 前記標準偏差計算命令に応答して、所定値よりも小さい
    偏差をもつ最左画素の位置のみを用いて新たな最適フィ
    ット・ラインを計算するための新最適フィット命令とを
    有する請求項７に記載のコンピュータ・プログラム。
  12. 【請求項１２】ライン走査システムにおけるスキューを
    補正する方法であって、 フィールドを走査するスキャナから画像情報を受信し、
    その画像を表現するバックグラウンド画素と画像画素と
    をもつ該画像情報を生成するステップと、 前記スキャナから受信された前記画素を、前記画像を表
    現するマップとして構造化して記憶するステップと、 前記スキャナから受信された前記画像情報から、第Ｋ番
    目毎に受信されたラインの情報を選択するステップと、 前記第Ｋ番目毎の各ラインの最左画素についての前記画
    像内での位置のリストを作成するステップと、 前記リストの前記最左画素の位置を用いて最適フィット
    ・ラインを生成するステップと、 前記最適フィット・ラインと前記第Ｋ番目の走査ライン
    に対して垂直なラインとの間の角度を計算するステップ
    と、 前記角度を用いて前記マップを回転させるステップとを
    含むスキューの補正方法。
  13. 【請求項１３】前記第Ｋ番目毎の各ラインの情報を選択
    するステップが、前記画像の所定の上余白の走査が完了
    したことに応答して開始される請求項１２に記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】前記最適フィット・ラインを生成するス
    テップが、 前記最適フィット・ラインから所定量以上偏った最左画
    素の位置を、前記位置のリストから取り除くステップ
    と、 前記位置のリストの残りの位置のみを用いて新たな最適
    フィット・ラインを計算するステップとを含む請求項１
    ２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記回転させるステップが、シア回転ア
    ルゴリズムを実行する請求項１２に記載の方法。
  16. 【請求項１６】ライン走査システムにおけるスキューを
    補正する方法であって、 フィールドを走査するスキャナから画像情報を受信し、
    その画像を表現するバックグラウンド画素と画像画素と
    をもつ該画像情報を生成するステップと、 前記スキャナから受信された前記画素を、前記画像を表
    現するマップとして構造化して記憶するステップと、 前記マップを水平ラインへ論理的に重ねるステップと、 各々の前記水平ラインと画素との最左交点の前記マップ
    上における位置を検出するステップと、 前記最左画素の前記マップ上の位置を用いて最適フィッ
    ト・ラインを生成するステップと、 前記最適フィット・ラインからの各前記最左画素の位置
    の標準偏差を計算するステップと、 所定値よりも小さい標準偏差をもつ最左画素の位置のみ
    を用いて新たな最適フィット・ラインを計算するステッ
    プと、 前記新たな最適フィット・ラインと前記水平ラインに対
    して垂直なラインとの間の角度を計算するステップと、 前記角度を用いて前記マップを回転させるステップとを
    含むスキューの補正方法。
  17. 【請求項１７】前記回転されたマップを水平ラインに論
    理的に重ねるステップと、 各々の前記水平ラインと画素との最右交点の前記マップ
    上における位置を検出するステップと、 前記最左交点及び前記最右交点の各々から、左余白及び
    右余白を決定するステップと、 前記画像を喪失することなく所定の左余白を設けるべく
    前記マップをシフトさせるステップとを含む請求項１６
    に記載の方法。
  18. 【請求項１８】各々の前記最左交点と探査領域とを論理
    的に重ねるステップと、 各々の前記探査領域内の最左画素の前記マップ上におけ
    る位置を検出しかつその検出された位置を前記最左画素
    として置き換えるステップとを含む請求項１６に記載の
    方法。
  19. 【請求項１９】前記回転させるステップが、シア回転ア
    ルゴリズムを実行する請求項１６に記載の方法。
  20. 【請求項２０】画像を走査してその画像を表現するバッ
    クグラウンド画素と画像画素とをもつ画像情報を生成す
    るためのスキャナと、 前記スキャナへ接続され、該スキャナから前記画像情報
    を受信し、該画像情報の各画素の該画像における位置の
    記録を保存するべく該画像情報をメモリに記憶する記憶
    装置と、 前記スキャナに応答して、前記マップを水平ラインへ論
    理的に重ねるための第１のプログラミングされた命令
    と、 前記第１のプログラミングされた命令に応答して、各々
    の前記水平ラインと画素との最左交点の前記マップ上に
    おける位置を検出するための第２のプログラミ前記第２
    のプログラミングされた命令に応答して、前記最左画素
    の前記マップ上の位置を用いて最適フィット・ラインを
    生成するための第３のプログラミングされた命令と、 前記第３のプログラミングされた命令に応答して、前記
    最適フィット・ラインからの各前記最左画素の位置の標
    準偏差を計算するための第４のプログラミングされた命
    令と、 前記第４のプログラミングされた命令に応答して、所定
    値よりも小さい標準偏差をもつ最左画素の位置のみを用
    いて新たな最適フィット・ラインを計算するための第５
    のプログラミングされた命令と、 前記第５のプログラミングされた命令に応答して、前記
    新たな最適フィット・ラインと前記水平ラインに対して
    垂直なラインとの間の角度を計算するための第６のプロ
    グラミングされた命令と、 前記第６のプログラミングされた命令に応答して、前記
    角度を用いて前記マップを回転させるための第７のプロ
    グラミングされた命令とを有するライン走査システム。
  21. 【請求項２１】前記最左交点の検出に応答して、各々の
    交点を探査領域へ論理的に重ねるための拡張命令と、 前記拡張命令に応答して、各々の前記探査領域内の最左
    画素の前記マップ上における位置を検出しかつその検出
    された位置を前記最左画素として置き換える探査命令と
    を含む請求項２０に記載のライン走査システム。
  22. 【請求項２２】前記第７のプログラミングされた命令に
    応答して、前記回転されたマップを水平ラインに論理的
    に重ねるための第８のプログラミングされた命令と、 前記第８のプログラミングされた命令に応答して、各々
    の前記水平ラインと画素との最右交点の前記マップ上に
    おける位置を検出するための第９のプログラミングされ
    た命令と、 前記第９のプログラミングされた命令に応答して、前記
    最左交点及び前記最右交点の各々から、左余白及び右余
    白を決定するための第１０のプログラミングされた命令
    と、 前記第１０のプログラミングされた命令に応答して、前
    記マップをシフトさせるための第１１のプログラミング
    された命令とを有する請求項２０に記載のライン走査シ
    ステム。
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