JPH08287246A - 画像２値化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置に入力される濃淡画像の種類や装置から
出力される２値画像の用途に適した２値画像を出力する
ことが可能な画像２値化処理装置を提供する。 【構成】 画像２値化処理装置１は，その内部にＰタイ
ル方式やモード方式などの互いに方式が異なる複数の閾
値設定部２１，２３を備え，入力された濃度画像に対し
てそれら複数の方式に対応する閾値処理部２７，３１に
よって２値化処理を施し，生成された２値画像を評価部
２９，３３により評価する。２値画像出力部１７では，
好ましい評価結果が得られた方式による２値画像が選択
され，文字認識装置５へ出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，濃淡画像を所定の方式
により設定される閾値に基づいて２値化する画像２値化
処理装置に係り，詳しくは互いに異なる方式により閾値
を設定する複数の閾値設定手段を備えた画像２値化処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，画像認識技術が幅広い分野で利用
されている。一般に，画像認識では対象画像の幾何学的
な特徴を抽出するための２値化処理装置が用いられる。
この２値化処理装置は，撮像により得られた濃淡画像を
所定の方式により設定された閾値に基づいて２値化し，
対象画像（例えば「文字」等）を認識するための画像認
識装置に出力する。２値化処理において，閾値を設定す
る技術としては，例えば，Ｐタイル方式やモード方式，
双峰性ヒストグラムの分散最大方式，可変閾値方式等の
さまざまな方式が提案されている。それらの代表的な例
として，図８を参照してモード方式とＰタイル方式を説
明する。

【０００３】Ｐタイル方式（参考文献 画像認識論 コ
ロナ社 pp３８−４１）は，本や新聞などにおける文字
を認識対象とする場合のように，一定の面積の中で文字
が占める面積と全体（背景と文字）の面積との比率がほ
ぼ決まっている画像を対象とするときに適している。こ
の方法は，例えば，図８（ａ）に示すように，撮像して
得られた濃淡画像についての濃度ヒストグラムを作成
し，この濃度ヒストグラムにおいて，濃度θ以上の画素
の割合が，予め設定された画像全体の面積に対する文字
画像が占める面積の比率ｔとなるような濃度θを算出し
て，その濃度θを２値化処理の閾値とする方法である。
このＰタイル方式による閾値を用いた場合には，背景と
文字との相対的な濃度の変化や紙質等による濃度の変化
の影響をほとんど受けることなく２値化処理を行うこと
ができる。

【０００４】また，モード方式（参考文献 Ｃ言語で学
ぶ実践画像処理 オーム社 pp３２−３５）は，設計図
面における線画を始めとする広く一般の画像に多く見ら
れるような，濃度ヒストグラムが双峰性を示す画像に適
しており，図８（ｂ）に示すように，濃淡画像の濃度ヒ
ストグラムが背景の平均濃度付近と対象物領域の平均濃
度付近とにそれぞれ１つずつのピーク（これをモードと
いう）を有するような，いわゆる双峰性の分布を示す場
合に，それら２つのモード間の局所的最小を与える濃度
θを２値化処理の閾値として採用する方式である。この
モード方式による閾値を用いた場合には，画像全体にお
ける認識対象物の面積比率が決まっていない画像に対し
ても効果的な２値化処理を行うことが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記のＰタ
イル方式による閾値設定手段を備えた２値化処理装置を
用いる場合には，画像の全体の面積と認識対象画像との
面積比率が予め分かるような本や新聞などの撮像画像に
対しては，文字画像を効率良く抽出できる２値画像を生
成するのには適しているものの，一方で，設計図面等の
ような他の広く一般の画像であって，画像全体の面積と
認識対象物の面積との比率を予め知ることができない画
像に対しては，認識対象物の画像を効率良く抽出できる
２値画像を生成することは，必ずしも容易でない。

【０００６】一方，上記のモード方式による閾値設定手
段を備えた２値化処理装置を用いる場合には，認識対象
物の画像を効率良く抽出できる２値画像を生成するため
の前提条件として，撮像画像の濃度ヒストグラムが双峰
性を示していなければならず，そうでない場合には，認
識対象物を効率よく抽出できる高品質の２値画像を生成
することが困難である。

【０００７】これらのＰタイル方式やモード方式のみな
らず，双峰性ヒストグラムの分散最大方式や可変閾値方
式等の他の方式についても，それぞれが，入力される濃
淡画像の特性に応じて閾値を設定するので，２値化処理
の対象となる濃淡画像が，本や新聞であるか，または設
計図面であるかなどにより，さらには，認識対象物が文
字であるか，または特定の形状の線画などであるかによ
り，その都度異なる種類の２値化処理装置を選択して使
用する必要があった。また，２値化処理装置は，通常，
２値画像の出力先である画像認識装置に接続される。こ
の組み合わせて用いられる画像認識装置が，例えば文字
認識用のものか或いは線画や他の特定の対象物を認識す
るためのものかによって，生成すべき２値画像が異な
り，出力する２値画像の種類に応じて２値化処理装置を
選択して用いる必要があった。

【０００８】本発明は，係る実情に鑑み考え出されたも
のであり，その目的は入力される濃淡画像の種類や，出
力すべき２値画像の用途に適した２値画像を出力するこ
とが可能な画像２値化処理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，第１の発明は，入力された濃淡画像を閾値設定手段
により設定された閾値に基づいて２値化する画像２値化
処理装置において，上記閾値設定手段は，閾値を互いに
異なる方式により設定する複数の閾値設定手段よりなる
ことを特徴とする画像２値化処理装置である。第２の発
明は，入力された濃淡画像を閾値設定手段により設定さ
れた閾値に基づいて２値化する画像２値化処理装置にお
いて，上記閾値設定手段は，閾値を互いに異なる方式に
より設定する複数の閾値設定手段よりなり，当該画像２
値化処理装置は，上記複数の閾値設定出力のうちの１つ
の閾値設定手段による２値画像を出力することを特徴と
する画像２値化処理装置である。第３の発明は，上記複
数の閾値設定手段により設定された閾値のそれぞれに基
づいて上記濃淡画像を２値画像に変換する濃度変換手段
と，上記濃度変換手段から出力される２値画像を所定の
条件に従って評価する評価手段と，上記評価手段による
評価結果に基づいて，上記複数の閾値設定手段のうちの
１つの閾値設定手段の閾値による２値画像を選択的に出
力する出力手段と，を備えたことを特徴とする画像２値
化処理装置である。第４の発明は，上記評価手段は，文
字の形状情報を予め記憶する文字情報記憶手段と，上記
濃度変換手段から出力される２値画像内に上記文字の形
状情報に合致する画像が含まれているか否かを判定する
判定手段と，を含む画像２値化処理装置である。第５の
発明は，上記複数の閾値設定手段の中の１つは，画像全
体の面積に対する文字画像が占める面積の比率を予め設
定しておき，上記入力された濃淡画像の濃度分布におい
て，高濃度領域と低濃度領域とに切分けた場合の高濃度
領域の割合が上記設定比率となる濃度を上記閾値とする
Ｐタイル方式閾値設定手段である画像２値化処理装置で
ある。第６の発明は，上記複数の閾値設定手段の中の１
つは，上記入力された濃淡画像の濃度ヒストグラムにお
ける２つのピークの間の局所的最小を示す濃度を上記閾
値とするモード方式閾値設定手段である画像２値化処理
装置である。

【００１０】

【作用】第１の発明によれば，入力された濃淡画像を２
値化するための閾値が，複数の閾値設定手段により互い
に異なる方式で設定されので，入力される濃淡画像の種
類や出力する２値画像の用途に適した２値画像を生成す
ることが可能となる。第２の発明によれば，入力された
濃淡画像を２値化するための閾値が，複数の閾値設定手
段により互いに異なる方式で設定され，その内の１つの
閾値設定手段による２値画像が出力されるので，入力さ
れる濃淡画像の種類や出力する２値画像の用途に適した
２値画像を生成することが可能となる。第３の発明によ
れば，入力された濃淡画像は，濃度変換手段によって，
互いに方式が異なる複数の閾値設定手段により設定され
た閾値のそれぞれに基づいて２値画像に変換され，出力
された２値画像は評価手段により所定の条件に従って評
価される。この評価結果に基づいて，出力手段により複
数の閾値設定手段の内の１つの閾値設定手段の閾値によ
る２値画像が選択的に出力される。このように，いずれ
か１つの方式の閾値による２値画像を選択的に出力する
ので，上記評価手段における評価の条件を適切に定める
ことにより，入力される濃淡画像の種類や出力する２値
画像の用途に適した最良の２値画像を出力することが可
能となる。

【００１１】第４の発明によれば，上記濃度変換手段か
ら出力された２値画像は，評価手段において，判定手段
によって，文字情報記憶手段に予め記憶されている文字
の形状情報に合致する画像が含まれているか否かが判定
される。このように，予め記憶された文字の形状情報に
基づく判定処理により２値画像を評価するので，文字認
識に適した２値画像を出力することができる。第５の発
明によれば，複数の閾値設定手段の中の１つであるＰタ
イル方式閾値設定手段では，画像全体の面積に対する文
字画像が占める面積の比率が予め設定され，濃淡画像が
入力されると，その濃淡画像の濃度分布において，高濃
度領域と低濃度領域とに切り分けた場合の高濃度領域の
割合が上記設定された比率となる濃度が閾値とされる。
このように，閾値設定手段の１つにＰタイル方式閾値設
定手段を備えたことにより，例えば，文字認識用の２値
画像を生成する場合であって，入力する濃淡画像の画像
全体の面積に対する文字画像が占める面積の比率が予め
分かっている場合には，Ｐタイル方式による閾値を用い
て文字認識に好適な２値画像を生成することが可能とな
る。第６の発明によれば，複数の閾値設定手段の中の１
であるモード方式閾値設定手段では，入力された濃淡画
像の濃度ヒストグラムにおける２つのピークの間の局所
的最小を示す濃度が閾値とされる。このように，閾値設
定手段の中にモード方式閾値設定手段を備えたことによ
り，例えば，文字認識用の２値画像を生成する場合であ
って，入力する濃淡画像の濃度ヒストグラムにおいて，
文字画像とその他の背景画像との成分が異なるピークを
示す場合には，このモード方式による閾値を用いて文字
認識に好適な２値画像を生成することが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって本発明
の技術的範囲を限定する性格のものではない。

【００１３】図１は，本発明の一実施例に係る画像２値
化処理装置（以下，単に「装置」という）１の全体構成
を示すブロック図である。装置１は，撮像手段であるＣ
ＣＤカメラ３から撮像した濃淡画像を受け，その濃淡画
像を後述する所定の処理によって２値化し，生成した２
値画像を信号線５０を介して文字認識装置５へ出力す
る。装置１は，内部に濃淡画像入力部１１と，閾値設定
部１３と，２値化処理部１５と，２値画像出力部１７と
を含む。閾値設定部１３は，Ｐタイル方式閾値設定部２
１と，モード方式閾値設定部２３との２つの閾値設定部
を含む。Ｐタイル方式閾値設定部２１とモード方式閾値
設定部２３とのそれぞれには，濃淡画像入力部１１から
信号線４１を介して濃淡画像が送られる。Ｐタイル方式
閾値設定部２１には，２値化処理の閾値を決定するため
に用いられる画像全体の面積と認識対象物である文字画
像が占める面積との比率が面積比率入力部２５から信号
線４２を介して入力される。

【００１４】２値化処理部１５は，上記Ｐタイル方式閾
値設定部２１とモード方式閾値設定部２３とのそれぞれ
に対応する閾値処理部２７，３１と評価部２９，３３
と，文字の形状情報（詳細は後述する）を予め記憶する
ための文字情報記憶部３５とを含む。文字情報記憶部３
５に記憶させる情報は，文字情報入力部３７から信号線
４６を介して送られる。面積比率入力部２５と文字情報
入力部３７とは，キーボード等の情報入力手段により構
成できる。この場合，両者を１つのキーボードで構成し
てもよい。また，面積比率入力部２５の方は，例えば，
スライドスイッチや切換スイッチ等で構成し，所定の範
囲の数値を任意に選択できるようにしてもよい。

【００１５】閾値処理部２７，３１は，それぞれ信号線
４３，４５を介して閾値設定部１３のＰタイル方式閾値
設定部２１とモード方式閾値設定部２３とから濃淡画像
のデータとその濃淡画像に基づいて設定された閾値とを
受ける。閾値処理部２７，３１は，濃淡画像を閾値を用
いて２値化し，生成した２値画像をそれぞれに対応する
評価部２９，３３へ送る。評価部２９，３３は，それぞ
れに送られてきた２値画像に対して，文字情報記憶部３
５に記憶されている文字の形状情報に合致する画像が含
まれているか否かを判定し，その判定結果に基づいて２
値画像を評価する。評価部２９は，２値画像と閾値と評
価結果とを信号線４７を介して２値画像出力部１７へ送
る。同様に，評価部３３は，上記３つのデータを信号線
４９を介して２値画像出力部１７へ送る。２値画像出力
部１７は，送られてきた２つの２値画像の内のいずれか
を評価結果や閾値の大きさに基づいて選択し，信号線５
０を介して文字認識装置５へ送る。

【００１６】図２は，図１に示したＰタイル方式閾値設
定部２１の内部構成を示すブロック図である。Ｐタイル
方式閾値設定部２１は，面積比率記憶部６１と，濃度ヒ
ストグラム生成部６３と，閾値算出部６５とを含む。面
積比率記憶部６１は，面積比率入力部２５（図１参照）
から信号線４２を介して送られてきた面積比率データを
記憶する。この面積比率とは，ＣＣＤカメラ３（図１参
照）による撮像画像の全体の面積に対する文字画像が占
める面積の比率である。撮像対象物が本や新聞であり，
認識対象物が文字である場合には，画像全体の面積と文
字画像の面積との比率がほぼ決まっているので，その比
率を予め入力しておき，面積比率記憶部６１に記憶して
おく。濃淡画像入力部１１からの信号線４１は，Ｐタイ
ル方式閾値設定部２１の内部にて２線に分岐し，一方は
濃度ヒストグラム生成部６３へ入力され，もう一方は，
そのまま２値化処理部１５の閾値処理部２７へ送られ
る。

【００１７】濃度ヒストグラム生成部６３は，信号線４
１を介して送られてきた濃淡画像の濃度ヒストグラムを
生成し，閾値算出部６５へ送る。閾値算出部６５は，濃
度ヒストグラムが送られてくると，面積比率記憶部６１
から面積比率ｔを読み出す。閾値算出部６５は，例え
ば，図８（ａ）に示したような濃度ヒストグラムが送ら
れてきた場合には，そのヒストグラムにおいて，ある濃
度θを基準に低濃度領域と高濃度領域とに分けたとき
に，低濃度領域の画素数の合計Ａと高濃度領域の画素数
の合計Ｂとが，Ｂ／（Ａ＋Ｂ）＝ｔの式を満たす濃度θ
を算出する。この濃度θが，Ｐタイル方式における閾値
である。算出された閾値θは，信号線４１から分岐して
そのまま送られる濃淡画像と対応づけられ，信号線４３
を介して閾値処理部２７へ送られる。

【００１８】図３は，図１に示したモード方式閾値設定
部２３の内部構成を示すブロック図である。モード方式
閾値設定部２３は，濃度ヒストグラム生成部７１と双峰
性検出部７３と閾値算出部７５とを含む。濃度ヒストグ
ラム生成部７１は，信号線４１を介して送られてくる濃
淡画像の濃度ヒストグラムを生成し，双峰性検出部７３
へ送る。双峰性検出部７３は，例えば，図８（ｂ）に示
したような濃度ヒストグラムが送られてきた場合に，低
濃度領域Ａと高濃度領域Ｂとの２つのピークを検出し，
その検出結果を濃度ヒストグラムと共に閾値算出部７５
へ送る。閾値算出部７５は，濃度ヒストグラムにおける
双峰性検出部７３が検出した２つのピークの谷にあたる
濃度点θを算出してモード方式における閾値とする。モ
ード方式閾値設定部２３の内部においてもＰタイル方式
閾値設定部２１と同様に信号線４１が分岐して一方が濃
度ヒストグラム生成部７１へ入力され，もう一方がその
まま閾値処理部３１へ送られる。算出された閾値θは，
信号線４１から分岐してそのまま送られる濃淡画像に対
応づけられた状態で信号線４５を介して閾値処理部３１
へ送られる。

【００１９】尚，図２の濃度ヒストグラム生成部６３と
図３の濃度ヒストグラム生成部７３とは，構成が同一で
あり，入力される濃淡画像も同一なので，Ｐタイル方式
閾値設定部２１とモード方式閾値設定部２３とで１つの
濃度ヒストグラム生成部を共有してもよい。

【００２０】次に，閾値処理部２７，３１の処理内容を
説明する。閾値処理部２７，３１の内部構成について
は，従来の一般的なものと格別に異なるところが無いの
で，図示を省略する。Ｐタイル方式に対応する閾値処理
部２７は，Ｐタイル方式閾値設定部２１から濃淡画像と
閾値θとが送られてくると，濃淡画像に含まれる各画素
の濃度を閾値θとの比較によって，「１」と「０」との
いずれかに変換し，この２値の画素で構成される２値画
像を生成する。本実施例の場合は，「１」の画素の集合
が対象物である文字の画像となり，「０」の画素の集合
が文字以外の背景の画像となる。例えば，図８（ａ）に
示した濃度ヒストグラムを表す濃淡画像の場合は，閾値
θによって切りわけられる高濃度領域Ｂに含まれる画素
の濃度が「１」に変換され，低濃度領域Ａに含まれる画
素の濃度が「０」に変換される。これにより，入力され
た面積比率ｔに基づくＰタイル方式による閾値処理が行
われ，主として文字画像を形成する画素に「１」がセッ
トされた２値画像が生成される。

【００２１】また，モード方式に対応する閾値処理部３
１は，図８（ｂ）に示した濃度ヒストグラムを表す濃淡
画像の場合に，閾値θを基準にした高濃度領域Ｂの画素
濃度が「１」に変換され，低濃度領域Ａの画素濃度が
「０」に変換される。これにより，濃度ヒストグラムに
おける２つのピークの内の高濃度側のピークを形成する
画素の集合が抽出され，主として文字画像を形成する画
素に「１」がセットされた２値画像が生成される。閾値
処理部２７，３１は，入力された閾値と生成した２値画
像とを対応づけ，それぞれ信号線５１，５３を介して対
応する評価部２９，３３へ送る。

【００２２】図４は，評価部２９の内部構成を示すブロ
ック図である。評価部２９は，連結情報抽出部８１と，
判定部８３とを含む。評価部２９には，信号線５１を介
して，Ｐタイル方式による閾値と，その閾値を用いて生
成された２値画像とが入力される。閾値は，そのまま２
値画像出力部１７（図１参照）へ送られる。２値画像の
信号線は，２つに分岐し，一方はそのまま外部へ出力さ
れ，もう一方は，連結情報抽出部８１に入力される。連
結情報抽出部８１は，送られてきた２値画像内での
「１」がセットされた黒画素の連結情報を抽出する。こ
の連結情報は，連続する黒画素列に対して外接長方形を
設定した場合のその長方形の高さ，幅，面積，アスペク
ト比及び位置の情報である。連結情報抽出部８１は抽出
した連結情報を判定部８３へ送る。一方，文字情報入力
部３７から入力され，文字情報記憶部３５に予め記憶さ
れている文字の形状情報は，文字画像を形成する画素列
の連結情報であり，その内容は，文字の画素列の外接長
方形に関する上記の各種情報である。尚，以下の説明で
は，単に「連結情報」というときは，２値画像で抽出さ
れた上記黒画素列の情報のことを表す。

【００２３】判定部８３は，連結情報抽出部８１から２
値画像についての連結情報が送られてくると，文字情報
記憶部３５から文字の形状情報を読み出し，連結情報と
文字の形状情報とを比較して２値画像における黒画素の
連結状態が文字の形状に該当するか否かを判定する。２
値画像には，通常，含まれる文字数に相当するだけの複
数の黒画素の連結列が存在する。そして，連結情報抽出
部８１は，これら複数の連結列についての連結情報を順
次抽出して判定部８３へ送る。判定部８３は，複数の連
結情報が送られてきた場合には，その中に１つでも文字
の形状情報に該当する連結情報があれば文字が存在する
ことを表す「１」の評価信号を，また，複数の連結情報
の中に文字の形状情報に該当するものがなければ，文字
が存在しないことを表す「０」の評価信号を評価結果と
して出力する。この評価結果は，閾値と２値画像とに対
応づけられた状態で信号線４７を介して２値画像出力部
１７へ送られる。また，モード方式に対応する評価部３
３の構成は，図４の信号線５１と信号線４７とをそれぞ
れ信号線５３と信号線４９とに置き換えれば他の部分は
評価部２９と同一なので，説明を省略する。

【００２４】図５は，２値画像出力部１７の内部構成を
示すブロック図である。２値画像出力部１７は，評価結
果比較部９１と閾値比較部９３と出力画像選択部９５と
を含む。前述したように，２値画像出力部１７には，評
価部２９，３３からそれぞれ信号線４７，４９を介して
閾値と２値画像と評価結果とが対応づけられた状態で入
力される。信号線４７のデータは，Ｐタイル方式による
データであり，信号線４９のデータはモード方式による
データである。両方式の評価結果は評価結果比較部９１
へ送られる。また，両方式の閾値は閾値比較部９３へ送
られる。さらに，両方式の２値画像は出力画像選択部９
５へ送られる。

【００２５】はじめに，評価結果比較部９１が動作し，
送られてきた両方式の評価結果を判定し，いずれか一方
の評価結果が「１（文字有り）」であれば，その方式を
表す信号（以下「方式信号」という）を出力画像選択部
９５へ送る。出力画像選択部９５は，両方式の２値画像
の内，送られてきた方式信号が指示する方式の２値画像
を出力する。また，評価結果比較部９１は，両方式の評
価結果が共に「１」であれば，その旨を表す信号を閾値
比較部９３へ送る。閾値比較部９３は，両方式の閾値を
比較し，閾値が小さい方の方式を表す信号を出力画像選
択部９５へ送る。出力画像選択部９５は，閾値比較部９
３により支持された方式の２値画像を出力する。これに
より，画像内に文字が含まれていると判断された文字認
識に適した２値画像が信号線５０を介して文字認識装置
５（図１参照）へ送られる。閾値が小さい方を選ぶの
は，文字画像が出来るだけ多く含まれている２値画像を
出力するためであるが，確実に認識できる文字画像のみ
を抽出することが重視されている場合には，閾値が大き
い方を選ぶようにする。

【００２６】尚，両方式の評価結果が共に「０（文字無
し）」であるときは，その旨を表す信号を評価結果比較
部９１から出力画像選択部９５へ送るようにし，出力画
像選択部９５はその信号に応答して，両方の２値画像を
出力するか，又は，２値画像を出力しないようにすれば
よい。さらには，評価結果比較部９１から閾値比較部９
３へ同様の信号を送り，閾値比較部９３はその信号に応
答して両方式の内の閾値の小さい（又は大きい）方の方
式を選んで出力画像選択部９５に指示し，出力画像選択
部９５から閾値が小さい（又は大きい）方の２値画像を
出力させるようにしてもよい。

【００２７】上述のごとく構成された装置１を用いて画
像を２値化した場合の閾値の設定結果について図６を参
照して説明する。図６は，２種類の対象物を撮像した場
合の濃淡画像の濃度ヒストグラムであり，（ａ）は濃度
ヒストグラムが双峰性を示していないが，画像全体の面
積と文字が占める面積との比率がほぼ決まっている場合
であり，（ｂ）は濃度ヒストグラムが双峰性を示すが，
画像全体の面積と文字が占める面積との比率が判明して
いない場合の図である。図示において，θ_M はモード方
式閾値設定部２３より設定された閾値であり，θ_P はＰ
タイル方式閾値設定部２１により設定された閾値を示
す。そして，θ_M とθ_P との内の２値画像出力部１７に
て選択された２値画像に対応する方に下線を付けてい
る。また，θ _S は，文字認識装置５（図１参照）にて，
効率的な文字認識処理が行える２値画像を生成するため
の適切な閾値範囲であり，これは別途実験的に求めた値
である。

【００２８】同図（ａ）に示した面積比率が予め分かっ
ている場合には，Ｐタイル方式の閾値θ_P とモード方式
の閾値θ_M との内のθ_P の方が適正な閾値範囲内に含ま
れ，２値画像出力部１７を，このθ_P による２値画像を
選択している。一方，同図（ｂ）に示した濃度ヒストグ
ラムが双峰性を示す場合は，モード方式の閾値θ_M の方
が適正な閾値範囲内に含まれ，２値画像出力部１７でも
このθ_M による２値画像が選択されている。このよう
に，装置１は，撮像対象物の面積比率が予め分かってい
る場合には，Ｐタイル方式による閾値を，また，濃度ヒ
ストグラムが双峰性を示す場合にはモード方式による閾
値を用いた２値画像を出力するようにして，撮像対象物
の特性に応じたより好ましい閾値を用いて２値化した２
値画像を文字認識装置５へ送るようにしている。

【００２９】尚，上記の装置１は，図７に示した装置２
のように変形することも考えられる。装置２では，閾値
設定部１３の内部に，Ｐタイル方式閾値設定部２１とモ
ード方式閾値設定部２３とに加えて，双峰性ヒストグラ
ムの分散最大法によって閾値を設定する分散最大方式閾
値設定部１０１と，可変閾値法により閾値を設定する可
変閾値方式閾値設定部１０３とを備えている。閾値設定
部１３には，さらに他の方式による閾値設定部を加えて
もよい。また，図１に示した装置１では，２値化処理部
１５の内部に，Ｐタイル方式閾値設定部２１とモード方
式閾値設定部２３とのそれぞれに対応する閾値処理部２
７及び評価部２９と，閾値処理部３１及び評価部３３と
を並列的に設けたが，これは，主として閾値処理とその
評価とを並列的に同時に行うことにより処理の高速化を
図るためである。従って，装置構成を簡単にすることを
重視する場合には，図７に示した装置２のように，２値
化処理部１５の内部に閾値処理部１０５と評価部１０７
とを１組だけ備え，閾値設定部１３からは内部の各方式
の閾値設定部２１，２３，１０１，１０３から時系列に
順次濃淡画像と閾値とを２値画像処理部１５へ送るよう
にし，これら順次送られてくる濃淡画像に対してシリア
ルに上記の閾値処理及び評価処理を施すようにしてもよ
い。この場合，２値画像出力部１０９は，評価部１０７
から時系列に送られてくる複数の方式による閾値と２値
画像と評価結果との内，先に送られてきたデータは順次
記憶しておき，全てがそろった時点で上記の比較処理を
行うように構成する。また，図１〜図５，図７には，装
置１，２の各機能部を信号線で連結した構成を例示した
が，これと同様の機能構成をＣＰＵと制御用プログラム
とメモリとその他の周辺機器とを組合わせて実現しても
よい。

【００３０】以上，本発明の実施例について説明した。
以下に本実施例の特徴的構成について述べる。上記Ｐタ
イル方式閾値設定部２１とモード方式閾値設定部２３と
分散最大方式閾値設定部１０１と可変閾値方式閾値設定
部１０３とにより，閾値を互いに異なる方式により設定
する複数の閾値設定手段が構成されている。上記閾値処
理部２７，３１，１０５により，複数の閾値設定手段に
より設定された閾値のそれぞれに基づいて濃淡画像を２
値画像に変換する濃度変換手段が構成されている。上記
評価部２９，３３，１０７により，濃度変換手段から出
力される２値画像を所定の条件に従って評価する評価手
段が構成されている。上記２値画像出力部１７，１０９
により，評価手段による評価結果に基づいて，複数の閾
値設定手段の内の１つの閾値設定手段の閾値による２値
画像を選択的に出力する出力手段が構成されている。上
記文字情報記憶部３５により，文字の形状情報を予め記
憶する文字情報記憶手段が構成されている。上記評価部
２９内の判定部８３と評価部３３内の判定部（図示を省
略）とにより，濃度変換手段から出力される２値画像内
に文字の形状情報に合致する画像が含まれているか否か
を判定する判定手段が構成されている。また，上記Ｐタ
イル方式閾値設定部２１により，画像全体の面積に対す
る文字画像が占める面積の比率を予め設定しておき，入
力された濃淡画像の濃度分布において高濃度領域と低濃
度領域とに切り分けた場合の高濃度領域の割合が上記設
定比率となる濃度を閾値とするＰタイル方式閾値設定手
段が構成されている。さらに，上記モード方式閾値設定
部２３により，入力された濃淡画像の濃度ヒストグラム
における２つのピークの間の局所的最小を示す濃度を閾
値とするモード方式閾値設定手段が構成されている。

【００３１】

【発明の効果】第１の発明に係る画像２値化処理装置
は，上記のごとく構成したことにより，互いに異なる複
数の方式により閾値が設定できるので，本装置に入力さ
れる濃淡画像の種類や本装置から出力される２値画像の
用途に適した２値画像を出力することが可能となる。第
２の発明に係る画像２値化処理装置は，上記のごとく構
成したことにより，互いに異なる複数の方式により閾値
が設定でき，その内の１つの閾値設定手段による２値画
像を出力するので，本装置に入力される濃淡画像の種類
や本装置から出力される２値画像の用途に適した２値画
像を出力することが可能となる。第３の発明に係る画像
２値化処理装置は，上記のごとく構成したことにより，
互いに異なる複数の方式で設定された閾値のそれぞれに
基づいて変換した２値画像のそれぞれを評価し，その評
価結果に基づいていずれか１つの方式の閾値による２値
画像を出力するので，評価する条件を適切に定めること
により，本装置に入力される濃淡画像の種類や本装置か
ら出力される２値画像の用途に応じた最良の２値画像を
出力することができる。第４の発明に係る画像２値化処
理装置は，上記のごとく構成したことにより，文字の形
状情報に基づいて２値画像を評価できるので，文字認識
に適した２値画像を出力することができる。第５の発明
に係る画像２値化処理装置は，上記のごとく構成したこ
とにより，例えば，文字認識用の２値画像を生成する画
像全体の面積に対する文字画像が占める面積の比率が予
め分かっている場合には，Ｐタイル方式によって設定さ
れた閾値に基づく好適な２値画像を得ることが可能とな
る。第６の発明に係る画像２値化処理装置は，上記のご
とく構成したことにより，画像の濃度ヒストグラムにお
いて，文字画像とその他の背景画像との成分が異なるピ
ークを示す場合には，モード方式によって設定された閾
値に基づく好適な２値画像を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例による画像２値化処理装置の
全体構成を示すブロック図。

【図２】 Ｐタイル方式閾値設定部の内部構成を示すブ
ロック図。

【図３】 モード方式閾値設定部の内部構成を示すブロ
ック図。

【図４】 評価部の内部構成を示すブロック図。

【図５】 ２値画像出力部の内部構成を示すブロック
図。

【図６】 閾値設定処理の内容を示す説明図。

【図７】 画像２値化処理装置の変形例を示すブロック
図。

【図８】 従来の一般的な閾値設定処理の内容を示す説
明図。

【符号の説明】

１，２…画像２値化処理装置 ３…ＣＣＤカメラ ５…文字認識装置 １１…濃淡画像入力部 １３…閾値設定部 １５…２値化処理部 １７，１０９…２値画像出力部 ２１…Ｐタイル方式閾値設定部 ２３…モード方式閾値設定部 ２７，３１，１０５…閾値処理部 ２９，３３，１０７…評価部 １０１…分散最大方式閾値設定部 １０３…可変閾値方式閾値設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 康司 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 中田 浩司 兵庫県神戸市灘区灘浜東町２番地 株式会 社神戸製鋼所神戸製鉄所内 (72)発明者 森 茂広 兵庫県神戸市灘区灘浜東町２番地 株式会 社神戸製鋼所神戸製鉄所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された濃淡画像を閾値設定手段によ
   り設定された閾値に基づいて２値化する画像２値化処理
   装置において，上記閾値設定手段は，閾値を互いに異な
   る方式により設定する複数の閾値設定手段よりなること
   を特徴とする画像２値化処理装置。
2. 【請求項２】 入力された濃淡画像を閾値設定手段によ
   り設定された閾値に基づいて２値化する画像２値化処理
   装置において，上記閾値設定手段は，閾値を互いに異な
   る方式により設定する複数の閾値設定手段よりなり，当
   該画像２値化処理装置は，上記複数の閾値設定出力のう
   ちの１つの閾値設定手段による２値画像を出力すること
   を特徴とする画像２値化処理装置。
3. 【請求項３】 上記複数の閾値設定手段により設定され
   た閾値のそれぞれに基づいて上記濃淡画像を２値画像に
   変換する濃度変換手段と，上記濃度変換手段から出力さ
   れる２値画像を所定の条件に従って評価する評価手段
   と，上記評価手段による評価結果に基づいて，上記複数
   の閾値設定手段のうちの１つの閾値設定手段の閾値によ
   る２値画像を選択的に出力する出力手段と，を備えたこ
   とを特徴とする請求項２記載の画像２値化処理装置。
4. 【請求項４】 上記評価手段は，文字の形状情報を予め
   記憶する文字情報記憶手段と，上記濃度変換手段から出
   力される２値画像内に上記文字の形状情報に合致する画
   像が含まれているか否かを判定する判定手段と，を含む
   請求項３記載の画像２値化処理装置。
5. 【請求項５】 上記複数の閾値設定手段の中の１つは，
   画像全体の面積に対する文字画像が占める面積の比率を
   予め設定しておき，上記入力された濃淡画像の濃度分布
   において，高濃度領域と低濃度領域とに切分けた場合の
   高濃度領域の割合が上記設定比率となる濃度を上記閾値
   とするＰタイル方式閾値設定手段である請求項４記載の
   画像２値化処理装置。
6. 【請求項６】 上記複数の閾値設定手段の中の１つは，
   上記入力された濃淡画像の濃度ヒストグラムにおける２
   つのピークの間の局所的最小を示す濃度を上記閾値とす
   るモード方式閾値設定手段である請求項５記載の画像２
   値化処理装置。