JPH11120333A

JPH11120333A - 文書画像２値化装置

Info

Publication number: JPH11120333A
Application number: JP9294850A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Shima; 好博嶋; Masashi Koga; 昌史古賀; Tatsuhiko Kagehiro; 達彦影広
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1997-10-13
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】文書の中で、特に、郵便物表面の画像を２値
化するのに好適な２値化装置を提供することにある。【解決手段】画像を走査して得られる濃淡画像に対し
て、注目画素の周辺に最大値フィルタ３０１を設定し、
該最大値フィルタを画像の走査と同期して移動させ、注
目画素に対応する最大値フィルタの出力を背景値として
検出し、背景値と該背景値に対応する閾値とからなる閾
値テーブル３０２を設けておき、注目画素に対応する背
景値により閾値テーブル３０２を参照して閾値を求め、
求められた閾値と注目画素の注目画素値とを比較して
（３０３）、該注目画素値を２値化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、濃淡画像から白黒
の２値画像を生成する２値化処理に係り、特に、多様な
文書の文字読み取りにおいて、文書の背景濃度の変動に
対して安定した２値画像を得る文書画像２値化装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の帳票ＯＣＲでは、読み取り対象の
帳票が限定されており、通常、JIS 規格で背景と文字と
の光学特性が規定されたＯＣＲ専用用紙を推奨してい
る。また、市販の帳票やプリンタ出力帳票の読み取りで
は紙面が白く、文字とのコントラストが鮮明な帳票に限
定している。多様な紙（色付き封筒など）が使用される
郵便物に帳票ＯＣＲの２値化手法を直接適用することは
できない。また、帳票ＯＣＲでは、使用する筆記具が鉛
筆、ボールペンに限定されている。従来の帳票ＯＣＲの
２値化手法は、文字の線幅に影響を受け、線幅の狭い、
鉛筆、ボールペンに適した２値化手法となっている。こ
のため、郵便物に記載されるような文字の線幅が太い毛
筆やサインペンの文字画像に、帳票ＯＣＲの２値化手法
を直接適用することはできない。

【０００３】文書画像の２値化手法は、２つの観点から
分類できる。一つ目の観点は、しきい値を決定するため
の処理対象範囲の大きさの観点であり、(a)画像の全領
域（画像全面領域）、(b)画像をメッシュ状に分割した
領域や、一本または複数本の走査線の領域（短冊状領
域）、(c)注目する画素を中心とする隣接微小領域（局
所領域）、のそれぞれの領域を処理する手法に大別され
る。また、二つ目の観点は、しきい値を決定するための
画像の特徴量の観点であり、画像濃淡値の頻度分布（頻度分布）、画像濃淡値の平均値、中央値、最大値、最小値（順位
値）、画像濃淡値の１次微分や２次微分など濃淡の変化値
（微分値）、のそれぞれの特徴量を処理する手法に区別
される。

【０００４】従来提案されている各種の２値化手法は、
これら処理範囲並びに特徴量の組み合わせにより分類す
ることができる。代表的な２値化手法として、N.Otsu,
“A Threshold Selection Method from Graylevel Imag
es,”IEEE Trans. System, Man, and Cybernetics, vo
l.9, No.1,pp.62-66, 1979.に記載されている手法で、
(a)とを組み合わせ、画像全面領域において頻度分布
を生成し、頻度分布の山や谷からしきい値を決定する手
法がある。この手法は、白地に黒色の文字が記載されて
いる文書のように頻度分布の谷が明確に分かれている文
書に適用できるもので、郵便物表面の広告の絵のように
濃淡が段階的に変化する画像に直接適用することはでき
ない。

【０００５】また、須田正人、岡沢好高、小島秀隆、
“郵便機械における画像処理技術、”東芝レビュー，19
93,Vol.48, No.7,pp.545-547.に記載の手法で、(b)と
を組み合わせ、抽出した領域（文字行）内の画像濃淡ヒ
ストグラムから２値化しきい値を算出する手法がある。
この手法では、予め領域を抽出するために、別手法で画
像を２値化しておく必要があり、処理が煩雑になるとい
う問題がある。

【０００６】J.M.White and G.D.Rohrer,“Image thres
holding for character image extraction and other a
pplications requiring character image extractio
n,”IBM Journal of research and Development, Vol 2
7, No.4, pp.400-411, July, 1983.に記載の手法で、
(b)とを組み合わせた手法として、１走査線ごとに求
めた濃淡の平均値をもとにしきい値を決定する手法があ
る。この手法では、１走査線内の濃淡の変化が大きい画
像に対して安全な２値画像を得ることはできない。

【０００７】さらに、 John Bernsen,“Dynamic Thresh
olding of Grey-level Images,”Proc. of 8th ICPR‘8
6, October 27-31, 1986, Paris, pp.1251-1255.に記載
の手法で、(c)とを組み合わせ、局所領域において濃
淡の最大値と最小値の平均値を基にしきい値を設定する
手法がある。また、同じく、 E.Giuliano, O.Paitra an
d L.Stringa,“Electronic character reading syste
m,”US Patent No.4,047,152 dated Sept 6, 1977.に記
載の手法で、(c)とを組み合わせ、局所領域の中央付
近と周辺付近のそれぞれの平均値を求めこれらの平均値
を比較してしきい値を決定する手法がある。同じく、
P.W.Palumbo, Sargur M. Srihari, Jung Soh,Ramalinga
m Sridhar,and Victor Demjanenko(State University o
f New York at Buffalo),“PostalAddress Block Locat
ion in Real Time,”Computer,July 1992, pp.34-42.に
記載の手法で、(c)とを組み合わせ、マスク８ｘ８の
空間フィルタリングの出力値をルックアップテーブルを
用いて２値化する手法がある。さらに、 D.Marr and E.
Hildreth,“The detection of intensity changes byco
mputer and biological vision systems,”Computer Vi
sion Graphics and Image Processing, 22, pp.1-27,19
83.に記載の手法で、(c)とを組み合わせ、画像の広域
成分を強調して２値化する手法がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】２値化手法の内、画像
の全領域（画像全面領域）に対してしきい値を設定する
上述の(a)手法は、郵便物の下地が均一でなく、タック
シールが貼り付いていたり、広告の絵があったりするた
め、直接(a)手法を適用することはできない。また、(b)
の短冊状領域にしきい値を決定する手法は、予め、短冊
状領域として宛名領域や文字行領域を抽出しなければな
らず、このため別の２値化手法を併用する必要がある。
このため、処理が煩雑になるという問題がある。一方、
(c)の注目する画素を中心とする隣接微小領域（局所領
域）においてしきい値を設定する手法は、郵便物の下地
の変動に対応でき、また処理が単純であるという利点が
ある。また、画像濃淡値の頻度分布は、局所領域にお
いて画像濃淡値の頻度分布を生成することは、回路規模
が複数になるという問題がある。また、濃度の変化値
（微分値）は、下地のわずかな汚れやしわ等紙質の変化
に敏感であり、安定な２値画像を得るための調整が複雑
になる恐れがある。

【０００９】したがって、本発明の目的は、文書の中
で、特に、郵便物表面の画像を２値化するのに好適な２
値化装置を提供することにあり、特に、上記(c)との
手法に基づき、与えられた画素（注目画素）に対して２
値化（黒と白）を決定するためのしきい値を注目画素の
周囲の画素を参照して設定する２値化装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、文書の表面画像を濃淡画像として入力
し、白黒２値画像を出力する文書画像２値化装置におい
て、注目画素の周辺に最大値フィルタを設定し、該最大
値フィルタを画像の走査と同期して移動させ、注目画素
に対応する最大値フィルタの出力を背景値として検出す
る背景値検出手段と、前記背景値と該背景値に対応する
閾値とからなる閾値テーブルと、前記背景値検出手段か
ら出力された注目画素に対応する背景値により前記閾値
テーブルを参照して閾値を出力するテーブル参照手段
と、該テーブル参照手段から出力された閾値と前記注目
画素の注目画素値とを比較して該注目画素値を２値化す
る２値化手段を備えるようにしている。

【００１１】また、文書の表面画像を濃淡画像として入
力し、白黒２値画像を出力する文書画像２値化装置にお
いて、注目画素の周辺にサイズの異なる複数の最大値フ
ィルタを設定し、該各最大値フィルタを画像の走査と同
期して移動させ、注目画素に対応する各最大値フィルタ
の出力を各背景値として検出する背景値検出手段と、前
記各背景値対応に設けられた、前記背景値と該背景値に
対応する閾値とからなる複数の閾値テーブルと、前記各
背景値対応に設けられた、前記背景値検出手段から出力
された注目画素に対応する背景値により前記閾値テーブ
ルを参照して閾値を出力する複数のテーブル参照手段
と、前記各背景値対応に設けられた、該テーブル参照手
段から出力された閾値と前記注目画素の注目画素値を比
較して該注目画素値を２値化する複数の２値化手段と、
前記複数の２値化手段の出力から１つの２値化値を選択
する選択手段を備えるようにしている。

【００１２】また、前記閾値テーブルは、背景値に対応
する注目画素値を白色とする白色領域と黒色とする黒色
領域の境界を示すデータを背景値に対応する閾値とする
ようにしている。

【００１３】また、前記選択手段は、前記各背景値の内
の予め決められた背景値と所定値を比較し、該比較結果
に基づき前記複数の２値化手段の出力から１つの２値化
値を選択するようにしている。

【００１４】

【発明の実施の形態】最初に、郵便物認識システムにつ
いて概略の説明をする。郵便物認識システムの構成は、
図１に示すように、郵便物表面の濃淡値をＣＣＤ一次元
センサで獲得し、画像入力部１００にて濃淡画像を２値
画像に変換する。そして、宛名領域抽出部および郵便番
号枠抽出部１０１において、この２値画像に対して宛名
領域および郵便番号枠を抽出する。次いで、文字行抽出
部１０２にて文字行を抽出し、宛名行識別部ならびに郵
便番号枠行識別部１０３にて、宛名行や郵便番号枠行を
選択する。文字行単位に、文字切出し１０４、文字識別
１０５を行い、識別結果に対して住所辞書を用いた知識
処理１０６を行い、郵便番号コードや宛名コードを出力
する。一方、２値画像に対して、郵便物表面のカスタマ
バーコードの行を抽出し、バーコードを読み取る。

【００１５】本認識システムの内、画像入力部は、図２
に示すように、Ａ／Ｄ変換部２００、シェーディング補
正部２０１、ガンマ補正部２０２、適応２値化部２０
３、微小ノイズ除去部２０４からなる。これらの内、シ
ェーディング補正部２０１では、照明光学系ならびに撮
像光学系に起因する濃淡の変化、例えば、視野内の中央
部が明るく周辺部が暗い等の明るさのむらを除去する。
ガンマ補正部２０２では、コントラストの悪い画像を良
くするよう濃度変換を行う。ここでは、入力対出力画像
の変換テーブルを使用する。適応２値化部２０３では、
局所領域の周辺部分における濃度の最大値と局所領域に
おける中央付近の濃淡値を基にテーブルルックアップに
よりしきい値を設定する。

【００１６】図３は、本発明の適応２値化装置の一実施
例の基本構成を示す。注目画素の周囲に文字サイズ程度
の微小領域（周囲領域）を設定し、その周囲領域の複数
の画素の濃淡値と注目画素の濃淡値を比較する。濃淡値
は、暗い方が値が小さく、明るくなるに従って値が大き
くなる。もし、周囲領域の濃淡値と比較して、注目画素
の濃淡値が小さく、十分暗ければ、その注目画素を黒色
とする。周囲領域には複数個の画素が存在しており、本
装置では、これら複数個の画素の濃淡値の最大値を文字
の周囲の紙面の明るさに相当する背景値として抽出し、
この背景値に対応するしきい値と注目画素の濃淡値とを
比較する。なお、背景値として、周囲領域において、隣
接する画素値の平均値を求め、この平均値の周囲領域に
おける最大値を検出してもよい。

【００１７】濃淡画像は横方向、次いで縦方向に順次走
査（ラスタ走査）される。この走査と同期して、横方向
Ｎ画素、縦方向Ｎ画素の窓領域において濃淡値の最大値
を検出する最大値フィルタ３０１を走査する。この最大
値フィルタ３０１の出力値を紙面の明るさに相当する背
景値とする。しきい値テーブル３０２と呼ぶルックアッ
プテーブルを具備しており、しきい値テーブルを参照す
ることによって、背景値から２値化のためのしきい値を
決定する。そして、２値化部３０３において、注目する
画素値としきい値とを比較し、白黒２値画像を得る。

【００１８】図４の４０１に示すように、注目画素値が
背景値で決まるしきい値（ｔ(背景値)、ｔはテーブルを
意味する。）より十分小さければ、注目画素を黒色とす
る。一方、４０２に示すように、背景値で決まるｔ(背
景値)より注目画素値が大きければ、注目画素を白色と
する。なお、４０３に示すように、注目画素値が所定値
(しきい値ｐ0)より小さい場合、背景値の大きさに拘わ
らず、注目画素を黒色とする。この理由は、線幅が太く
最大値フィルタの窓領域全面が文字線部となる場合、最
大値フィルタの出力である背景値は、紙面の明るさを反
映せず、文字線部の明るさとなり、単純にこの背景値を
用いて２値化を決定すると、太い線の中央付近の濃さが
多少薄く、明るくなっている場合には、太い線の中央付
近に白色の穴が発生するという問題が起こるためであ
る。

【００１９】しきい値テーブルは、背景値を参照してし
きい値を読み出すルックアップテーブルである。図５
は、背景値としきい値の関係、および、しきい値による
注目画素値の２値化を説明するための図である。図にお
いて、横軸５０１は背景値Ｂであり、縦軸５０２は注目
画素値Ｐであり、５０３はしきい値ｐ0を示し、５０４
〜５０５はしきい値（ｔ(背景値)）を示す折線であり、
５０５はしきい値（ｔ(背景値)）がしきい値ｐ0である
ことを表し、５０４はｔ(背景値)を表す。背景値Ｂが０
〜ｑまでは、しきい値（ｔ(背景値)）はしきい値ｐ0を
取り、背景値Ｂがｑ以上のときは、しきい値は折曲り点
(ｑ，ｐ)を始点とする傾きａの直線で表されるｔ(背景
値)を取る。ここで、ｐとｐ0は同じ値である。図５に示
すように、注目画素値が、その背景値の値においてしき
い値を示す折線の上側の領域５１０に属するときは、注
目画素は白色と判定され、折線の下側の領域５１１に属
するときは、注目画素は黒色と判定される。このしきい
値を表わす線分は予備実験により試行錯誤的に設定す
る。しきい値テーブルは、図５に示す背景値としきい値
の関係をテーブルで表したものである。

【００２０】本発明の適応２値化装置における処理の手
順は、図６に示すように、濃淡画像に対して、ステップ
６０１、６０２において、縦方向および横方向に走査し
ながら、注目画素が白色か黒色かを決定する。先ず、ス
テップ６０３にて注目画素の位置を基に最大値フィルタ
の位置座標を設定する。そして、ステップ６０４にてフ
ィルタ窓内の画素値よりその最大値を検出し、背景値と
する。また、ステップ６０５にて濃淡値である注目画素
値を設定する。次いで、ステップ６０６にて、しきい値
テーブルを参照して背景値からしきい値を設定する。ス
テップ６０７にて、もし、注目画素値がしきい値より大
きい場合、ステップ６０８にて注目画素を白色とする。
一方、注目画素値がしきい値より小さい場合、ステップ
６０９にて注目画素を黒色とする。以上の処理を、縦方
向および横方向に走査しながら画像全域に対して行う。

【００２１】図７に、画像の座標系を示す。注目画素の
位置７１２を(x,y)で表わす。図中太線で囲った部分は
３×３最大値フィルタを示している。図８は、同じく画
像の座標系を示し、注目画素の位置８１２を(x,y)で表
わし、太線で囲った部分は９×９最大値フィルタを示し
ている。ここで、画像７１０の横方向をｘ軸７０１、縦
方向７０２をｙ軸とする。入力する濃淡画像ｆ(x,y)に
おいて、一定間隔で画素を取り出す。その標本化の間隔
を横方向ζ７０３、縦方向η７０４で表わす。標本化後
の画像の座標(x',y')は、 x=ζ・x' y=η・y' で表わされる。最大値フィルタのサイズを横方向N，縦
方向Nとし、注目画素に対する最大値フィルタの出力値
である背景値ｂ(x,y)によりしきい値テーブルを参照し
て、しきい値（ｔ(ｂ(x,y))）を求める。求められたし
きい値を用いて、注目画素の白黒判定をし、２値化画像
ｇ(x,y)を求める。ｇ(x,y)= 0 if ｆ(x,y) < ｔ(ｂ(x,y)) = 1 if ｆ(x,y) >= ｔ(ｂ(x,y)) となる。ここで、'0'は黒を表し、'1'は白を表す。

【００２２】次に、最大値フィルタのサイズが異なる３
つの適応２値化装置の実施例を説明する。〈Ｉ法〉９ｘ９最大値フィルタに基く適応２値化装置最大値フィルタのサイズを横方向N=9，縦方向N=9とす
る。入力画像の精細さが８ドット/mmであり、フィルタ
のサイズが縦横それぞれ９ドットとすると、フィルタの
窓の寸法は縦横、約1.1mmとなる。筆記具としてボール
ペンを用いて記載した文字は細字であり、フィルタの窓
内に明るい下地の背景が含まれる。従って、フィルタの
窓内の最大値を求めることにより背景の濃淡値を検出す
ることが容易である。それに対して、毛筆のように太字
の場合、フィルタの窓内全域が暗い文字線部となり、単
純に背景値を検出することはできない。そこで、前述し
たように注目画素値がしきい値ｐ0より小さい場合、背
景値の大きさに拘わらず、注目画素を黒色としている。
ただし、毛筆文字の濃さが淡い場合、文字部分の注目画
素値が明るくなり、太い線の中央付近に白色の穴が発生
するという問題は依然として残る。

【００２３】一方、ここで用いるしきい値ｐ0を大きい
値（明るい値）に設定し、注目画素値がしきい値ｐ0よ
り小さい場合、背景値の大きさに拘わらず、注目画素を
黒色とする論理をより多くはたらかせた場合、緑色や青
色の封筒では下地の濃淡値が低く、文字だけでなく下地
も黒くなるという問題がある。特に、入力画像として
は、郵便番号枠を落とすため、赤色成分画像を使用して
おり、緑色や青色の封筒の下地が黒くなり文字と背景の
分離が困難となる郵便物がある。従って、本装置は、年
賀状のように太い毛筆で記載された郵便物の２値化には
適しておらず、細字であるボールペン記載、印刷活字の
郵便物やバーコードには有効である。９ｘ９最大値フィ
ルタの回路規模は後述の27x27最大値フィルタと比べて
小さい点が、実装上の利点である。

【００２４】〈II法〉 27x27最大値フィルタに基く適
応２値化装置最大値フィルタのサイズを、横方向８０１ N=27，縦方
向８０２ N=27とする。入力画像の精細さが８ドット/mm
である場合、フィルタのサイズ27x27ドットでは、フィ
ルタの窓は縦横、約3.4mmとなる。筆記具がボールペン
のように細字の場合、フィルタの窓内に明るい下地の背
景が含まれ、背景値を検出できる。また、毛筆のように
太字の場合であっても、フィルタの窓内に明るい背景が
含まれる割合が高く、正しい背景値を検出することがで
きる。ただし、フィルタの窓サイズ以上に太い文字があ
る場合、前述の9x9最大値フィルタと同じく、極めて太
い線の中央付近に白色の穴が発生するという問題は依然
として残る。ただし、大部分の毛筆郵便物の文字太さは
27x27最大値フィルタのサイズより小さく、実用上は問
題がないと考える。

【００２５】本装置ではフィルタの窓内での明るさの最
大値を背景値としており、最大値フィルタのサイズが9x
9と比較して、27x27の最大値フィルタの方が窓が大き
く、背景値が明るい方に移行する。特に、背景の変動が
大きい場合、背景値がより明るい方に移行し、このた
め、背景の濃淡の変化部分において、暗い部分が黒色の
ノイズとなることがある。従って、しきい値テーブルに
格納するしきい値を精密に決定する必要がある。27x27
最大値フィルタの回路規模は前述の9x9最大値フィルタ
と比べて大きくなる点が、実装上不利である。

【００２６】〈III法〉最大値フィルタサイズ動的切
換え型適応２値化装置サイズの異なる２つの最大値フィルタを備え、これら２
つの最大値フィルタでそれぞれ画像を走査し、注目画素
に対する２値化画像ｇ(x,y)をそれぞれの最大値フィル
タ毎に求め、得られた２つの２値化画像の内の一方を選
択することにより２値化画像を得るものである。

【００２７】図９に最大値フィルタサイズ動的切換え型
適応２値化装置を説明するブロック図を示す。ここで、
サイズの異なる２つの最大値フィルタの内、一方の最大
値フィルタ９００のサイズをN1xN1、標本化間隔ζ,ηと
し、注目画素に対する背景値をｂ1(x,y)とし、この背景
値ｂ1(x,y)により、しきい値テーブル９０１を参照し
て、しきい値であるｔ1(背景値)を得る。この時、２値
化画像ｇ1(x,y)は、２値化部９０２において、ｇ1(x,y)=0 if ｆ(x,y) < ｔ1(ｂ1(x,y)) =1 if ｆ(x,y) >= ｔ1(ｂ1(x,y)) として得られる。

【００２８】次に、他方の最大値フィルタ９１０のサイ
ズをN2xN2、標本化間隔ζ,ηとし、注目画素に対する背
景値をｂ2(x,y)とし、この背景値ｂ1(x,y)により、しき
い値テーブル９1１を参照して、しきい値であるｔ2(背
景値)を得る。ただし、N1<N2とする。この時、２値化画
像ｇ2(x,y)は、２値化部９１２において、ｇ2(x,y)=0 if ｆ(x,y) < ｔ2(ｂ2(x,y)) =1 if ｆ(x,y) >= ｔ2(ｂ2(x,y)) として得られる。

【００２９】本適用２値化装置の出力ｇ3(x,y)は、N1xN
1最大値フィルタから得られた背景値を９０３に設定
し、所定値thと比較し、２値化画像ｇ1(x,y)，ｇ2(x,y)
を選択部９２０にて切換える。つまり、とする。

【００３０】本装置では、大部分の毛筆の郵便物の文字
の太さは27x27最大値フィルタのサイズより小さく、こ
のため、白色の穴が発生せず、実用上は問題がない。ま
た、本装置ではフィルタサイズを動的に切換えるため、
背景の濃淡の変化部分において、黒色のノイズが発生す
る頻度が、27x27最大値フィルタと比較して少ない。従
って、安定した２値画像が得られる。

【００３１】図１０は、図９に示した構成に対応する回
路構成を示す。ラインメモリ１０００を３本具備してお
り、まず、3x3画素の濃淡画素１００１（各四角(□)は
１画素を示す）から、最大値検出部(1)１００２にて3x3
画素に対する最大値検出を行う。さらに、３本の水平線
ごとに遅延させるラインメモリ１００３を具備し、１０
０４で示す最大値検出部(1)で得られた3x3画素に対する
最大値検出値９個（ここで、各四角(□)は3x3画素に対
する最大値検出値を示す）について、最大値検出部(2)
１００５にて最大値検出を行う。これにより9x9最大値
フィルタによる最大値検出出力、すなわち背景値が得ら
れる。この背景値により、背景閾値テーブル（しきい値
テーブル）１００６を参照して、しきい値を設定し、２
値化部１００８にて２値化画像１０２０（ｇ1(x,y)）を
得る。さらに、１００９で示したラインメモリを具備し
ており、最大値検出部(2)１００５で得られた最大値検
出値９個（それぞれ１０１０で示す）について、最大値
検出部(3)１０１１にて最大値検出を行う。これにより
最大値検出部(3)１０１１にて27x27画素の範囲の背景値
を検出し、この背景値により、背景閾値テーブル（しき
い値テーブル）１０１２を用い、しきい値を設定し、２
値化部１０１３にて２値画像１０２１（ｇ2(x,y)）を得
る。大小比較部１０１５にて、最大値検出部(2)で得ら
れた背景値と所定値に基づき、得られた二つの２値化画
像１０２０、１０２１を選択するための情報を得て、選
択部１０１６にて出力の２値化画像１０２２を得る。

【００３２】

【発明の効果】本発明の２値化装置では、背景の明るさ
が均一でなく、また、文字の濃淡値がまちまちであるよ
うな変動の大きい画像に対する安定した２値化画像を得
られる。また、様々な筆記用具、特に、サインペンや毛
筆などで記載した太字の文字認識に適した２値化画像が
得られる。さらに、バーコードと文字の両方に適してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】郵便物認識システムの構成を示す図である。

【図２】画像入力部の構成を示す図である。

【図３】本発明の適応２値化装置の一実施例の基本構成
を示す図である。

【図４】適応２値化を説明するための図である。

【図５】しきい値テーブルを説明するための図である。

【図６】適応２値化処理の処理手順を示す図である。

【図７】画像の座標系と3x3画素の最大値フィルタを説
明するための図である。

【図８】画像の座標系と9x9画素の最大値フィルタを説
明するための図である。

【図９】最大値フィルタサイズ動的切換え型適応２値化
装置を説明するためのブロック図である。

【図１０】図９に示した構成に対応する回路構成を示す
図である。

【符号の説明】

３０１最大値フィルタ３０２閾値テーブル９００、９１０最大値フィルタ９０１、９１１閾値テーブル９０２、９１２２値化部９０３選択設定部９２０２値化画像選択部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】文書の表面画像を濃淡画像として入力
し、白黒２値画像を出力する文書画像２値化装置におい
て、注目画素の周辺に最大値フィルタを設定し、該最大値フ
ィルタを画像の走査と同期して移動させ、注目画素に対
応する最大値フィルタの出力を背景値として検出する背
景値検出手段と、前記背景値と該背景値に対応する閾値とからなる閾値テ
ーブルと、前記背景値検出手段から出力された注目画素に対応する
背景値により前記閾値テーブルを参照して閾値を出力す
るテーブル参照手段と、該テーブル参照手段から出力された閾値と前記注目画素
の注目画素値とを比較して該注目画素値を２値化する２
値化手段を備えることを特徴とする文書画像２値化装
置。
【請求項２】文書の表面画像を濃淡画像として入力
し、白黒２値画像を出力する文書画像２値化装置におい
て、注目画素の周辺にサイズの異なる複数の最大値フィルタ
を設定し、該各最大値フィルタを画像の走査と同期して
移動させ、注目画素に対応する各最大値フィルタの出力
を各背景値として検出する背景値検出手段と、前記各背景値対応に設けられた、前記背景値と該背景値
に対応する閾値とからなる複数の閾値テーブルと、前記各背景値対応に設けられた、前記背景値検出手段か
ら出力された注目画素に対応する背景値により前記閾値
テーブルを参照して閾値を出力する複数のテーブル参照
手段と、前記各背景値対応に設けられた、該テーブル参照手段か
ら出力された閾値と前記注目画素の注目画素値を比較し
て該注目画素値を２値化する複数の２値化手段と、前記複数の２値化手段の出力から１つの２値化値を選択
する選択手段を備えることを特徴とする文書画像２値化
装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の文書画像
２値化装置において、前記閾値テーブルは、背景値に対応する注目画素値を白
色とする白色領域と黒色とする黒色領域の境界を示すデ
ータを背景値に対応する閾値とすることを特徴とする文
書画像２値化装置。
【請求項４】請求項２記載の文書画像２値化装置にお
いて、前記選択手段は、前記各背景値の内の予め決められた背
景値と所定値を比較し、該比較結果に基づき前記複数の
２値化手段の出力から１つの２値化値を選択することを
特徴とする文書画像２値化装置。