JPH11184315A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読み取った原稿画像に基づいて画像の方向判
別を行なう装置において不必要な方向判別を行なうため
に無用な時間がかかってしまったり、誤判別により思い
もよらぬ処理結果になってしまうことを防止できる。 【解決手段】 使用者によって設定されたモードが写真
モードであるか否か判別し（S12）、写真モードでなけ
れば文書方向判別部により文書方向判別を行い(S13)、
写真モードであれば文書方向判別を行なわずに画像形成
する（S15）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿の画像の方向
を判別することが可能な画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、読み取った原稿中の文字方向を認
識して、原稿画像の回転処理等の画像処理を行なう複写
装置が提案されている。このような複写装置は読み取っ
た全ての原稿の方向判別処理を行なうようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に複写装置が複写する原稿は様々なものが有り、写真画
像のように文字のない原稿を複写することや、方向判別
不可能な手書きの文字の原稿などの複写が行われる場合
があり、これらの原稿の方向認識を必ず行なうようにな
っていると、無用な時間がかかってしまったり、あるい
は誤判別して思わぬ複写が行われてしまうことが考えら
れる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の問題に鑑み、本発
明は、原稿画像を読み取る読取手段と、前記読取手段に
より読み取られた画像に基づいて画像の方向を判別する
判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記読取
手段により読み取られた画像の処理を行なう画像処理手
段と、前記読取手段により読み取られる原稿のタイプを
入力する入力手段と、前記入力手段から入力された原稿
のタイプに応じて、前記判別手段による方向判別を行な
うか否か制御する制御手段と、を有することを特徴とす
る画像処理装置を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施形態を説明する。図1はこの発明の一実施形態を示
す画像形成装置の構成を示す図である。101は原稿台ガ
ラスであり、原稿自動送り装置142から給送された原稿
が順次、所定位置に載置される。102は例えばハロゲン
ランプにより構成される原稿照明ランプで、原稿台ガラ
ス101に載置された原稿を露光する。103、104、105は走
査ミラーであり、図示しない光学走査ユニットに収容さ
れ、往復動しながら、原稿からの反射光をCCDユニット1
06に導く。CCDユニット106はCCDに原稿からの反射光を
結像させる結像レンズ107、CCDにより構成される撮像素
子108、撮像素子108を駆動するCCDドライバ109等から構
成されている。撮像素子108からの画像信号出力は8ビッ
トのデジタルデータに変換された後、コントローラ部13
9に入力される。

【０００６】また、110は感光ドラムであり、112の前露
光ランプによって画像形成に備えて除電される。113は1
次帯電器であり、感光ドラム110を一様に帯電させる。1
17は露光手段であり、例えば半導体レーザー等で構成さ
れ、画像処理や装置全体の制御を行うコントローラ部13
9で処理された画像データに基づいて感光ドラム110を露
光し、静電潜像を形成する。118は現像器であり、黒色
の現像剤（トナー）が収容されている。119は転写前帯
電器であり、感光ドラム110上に現像されたトナー像を
用紙に転写する前に高圧をかける。120、122、124は給
紙ユニットであり、各給紙ローラ121、123、125の駆動
により、転写用紙が装置内へ給送され、レジストローラ
126の配設位置で一旦停止し、感光ドラム110に形成され
た画像との書き出しタイミングがとられ再給送される。
127は転写帯電器であり、感光ドラム110に現像されたト
ナー像を給送される転写用紙に転写する。128は分離帯
電器であり、転写動作の終了した転写用紙を感光ドラム
110より分離する。転写されずに感光ドラム110上に残っ
たトナーはクリーナー111によって回収される。

【０００７】129は搬送ベルトで、転写プロセスの終了
した転写用紙を定着器130に搬送し、熱により定着され
る。131はフラッパであり、定着プロセスの終了した転
写用紙を、ステイプルソーター132または中間トレイ137
のいずれかに導く。ステイプルソーター132に排紙され
た用紙は各ビンに仕分けされ、コントローラ部139から
の指示によりステイプル部141がステイプルを行う。133
〜136は搬送ローラであり、一度定着プロセスの終了し
た転写用紙を中間トレイ137に搬送する。中間トレイ137
に積載された転写用紙はローラ138を介して再度レジス
トローラ126の配設位置まで搬送される。

【０００８】コントローラ部139には後述するマイクロ
コンピュータ、画像処理部等を備えており、操作パネル
140からの指示に従って、前述の画像形成動作を行う。
図2はコントローラ部139のブロック図である。201は画
像処理装置全体の制御を行うCPUであり、装置本体の制
御手順（制御プログラム）を記憶した読み取り専用メモ
リ（ROM）203からプログラムを順次読み取り、実行す
る。CPU201のアドレスバスおよびデータバスはバスドラ
イバ回路・アドレスデコーダ回路202をへて各負荷に接
続されている。また、204は入カデータの記憶や作業用
記憶領域等として用いる主記憶装置であるところのラン
ダムアクセスメモリ（RAM）である。205はI/Oインター
フェースであり、操作部及び表示部を有する操作パネル
140や給紙系、搬送系、光学系の駆動を行うモーター類2
07、クラッチ類208、ソレノイド類209、搬送される用紙
を検知するための紙検知センサ類210、トナー残検セン
サ211、高圧ユニット215、ビーム検知センサ213等の装
置の各負荷に接続されている。

【０００９】現像器118には現像器内のトナー量を検知
する211のトナー残検センサ211が配置されており、その
出力信号がI/Oポート205に入力される。215は高圧ユニ
ットであり、CPU201の指示に従って、前述の1次帯電器1
13、現像器118、転写前帯電器119、転写帯電器127、分
離帯電器128へ高圧を出力する。

【００１０】206は画像処理部であり、CCDユニット106
から出力された画像信号が入力され、後述する画像処理
を行い、処理された画像データに従ってレーザーユニッ
ト117の制御信号を出力する。レーザーユニット117から
出力されるレーザー光は感光ドラム110を照射し、露光
するとともに感光ドラム110の脇に設けられた213のビー
ム検知センサによって発光状態が検知され、その出力信
号がI/Oポート205に入力される。

【００１１】図3は画像処理部206のブロック図である。
CCD108により電気信号に変換された画像信号は、まずシ
ェーディング回路301によって画素間のばらつきの補正
を行った後、302の変倍回路において、縮小コピー時は
データの間引き処理を行い、拡大コピー時はデータの補
間を行う。次に、303のエッジ強調回路において、例え
ば5×5のウインドウで2次微分を行い、画像のエッジを
強調する。この画像データは輝度データであるのでプリ
ンターに出力するための濃度データに変換するため304
のγ変換回路でテ―ブルサーチによリデータ変換を行
う。濃度データに変換された画像データは305の2値化処
理部へ入力される。ここでは例えばED法により多値デー
タを2値データに変換する。2値に変換された画像データ
は307の合成回路に入力される。合成回路307では、CCD1
08から入力された画像データ及び画像メモリ310内の画
像データのいずれかを出力したり、ORをとって出力した
りする。この画像メモリ310に対するリードライト制御
はメモリ制御部309で行い、画像を回転させる場合はメ
モリ内の画像データの読み出しアドレスを制御すること
で行う。これらの画像データはレーザーの発光強度の信
号に変換するためPWM回路308へ入力され、画像の濃度に
従ったパルス幅をレ―ザーユニット117に対して出力す
る。また、変倍回路302からの画像出力は文書方向判別
部306へも入力され、後述する文書方向判別処理を行
う。

【００１２】次に図4〜図9を用いて文書方向判別部306
における文書方向判別動作について説明する。図4は文
書方向判別部306内のブロック図である。変倍部302から
出力された画像データはCPU／メモリ部401に入力され、
画像データを一時的に保存すると共に、各種制御を行
う。文書方向判別部306はコントローラ部139内のCPU201
とデュアルポートRAMによリバス接続されており、デー
タを送受信する。他の接続方法としてシリアル通信でも
よい。

【００１３】文字認識／方向判別部402が文書の方向の
判別を行なう。文字認識／方向判別部402は、文書の方
向を一番正確に表しているのは文字であることに着目
し、文書中の数種類の文字領域を0°、90°、180°、27
0°の方向から文字認識を行い、それら各方向における
文字認識の精度（文字認識の自信度：文字の特徴分布に
対する距離）の中で一番精度の高い方向を文書方向とす
る。

【００１４】領域分離部403は文字認識／方向判別部402
による文字認識・方向判別処理を行うための前処理とし
て、文書画像データより、文字部、図形部、自然画部、
表部などを矩形の領域に分離して、各領域の属性（文字
部など）を付加する処理を行うブロックである。

【００１５】記憶装置404は、例えば、ハードディスク
や光磁気ディスクなどにより構成され、各種処理結果
（画像データ、領域分離結果、文字認識結果など）を保
存するために利用される。I/F部405は、SCSIやRS232Cな
どにより構成され、外部のコンピュータなどヘデータを
伝送するために設けられている。コンピュータ406は、I
/F部405を介して方向判別結果情報を得たり、光磁気デ
ィスク等の移動可能の記憶装置よリデータを得て利用す
る。

【００１６】次に、文書方向自動判別、補正、および文
字認識処理の概要を図5のフローチャートに従って説明
する。入力された画像データ（多値画像）は、まず領域
分離部403により、文字部、図形部、自然画部、表部な
どの属性別に矩形の領域に分離される（ステップS1、S
2）。ここでは、実際には、矩形で囲まれた領域情報を
作成する。次に、各属性より文字領域の矩形情報を抽出
する（ステップS3）。ここで、文字領域とは、文章部、
タイトル部、表中の文字、図のキャプション部などであ
る。例えば、図6（a）、（c）の文書の場合は、それぞ
れ図6（b）、（d）に示したような文字領域の矩形情報
が抽出される。そして、これらの中の数ブロックを用い
て、文書方向判別を行う（ステップS4）。その結果、文
書方向が正方向であれば、引き続き画像中の文字ブロッ
クに対して文字認識処理を行う（ステップS7）。

【００１７】一方、文書方向が不正方向であれば、画像
データを正しい方向に回転させる（ステップS5）。そし
て、回転画像に対して領域分離を行い、領域分離情報の
補正処理を行う（ステップS6）。これは、画像回転に伴
う領域分離情報の相違を補正するもので、一つの方法と
しては、全回転画像データに対して再び領域分離処理を
行う方法。もう一つは、アドレス変換を領域分離結果に
かける方法がある。領域分離処理は、一般に画像が正方
向を想定しているため、初期の段階で行った領域分離処
理と回転画像データに対して行った領域分離処理は結果
が異なることが多い。それゆえ、前者の方法がとられる
のが望ましい。

【００１８】次に、ステップS7に進んで、回転画像デー
タ中の文字領域ブロックは、文牢認識処理系で文字認識
される。この結果、最終的に、回転なし／回転ありの両
方の場合とも、領域分離情報と文字認識情報が得られる
（ステップS8）。

【００１９】この処理結果は、I/F部405を介してコンピ
ュータ406に伝送され、コンピュータ406上のファイリン
グのアプリケーションソフト等で利用される。また、コ
ントローラ部139内のCPU201へ各画像毎に送信される。

【００２０】次に、文字認識処理を用いた文書方向判別
の手法について説明する。

【００２１】（領域分離処理）文書画像データの黒画素
を検出してゆき、輪郭線追跡、またはラベリング方式に
より、黒画素ブロックの矩形枠を作成する。次に、その
矩形の中の黒画素密度、隣接矩形ブロックの有無、矩形
の縦横比率などを判断基準にして、文字領域（タイト
ル、本文、キャプションなど）、図形領域、自然画領
域、表領域などを判別する。この処理結果により、文字
領域の矩形領域が判別される。

【００２２】（文字認識処理）文字認識処理の一つの方
法として、特徴ベクトル抽出、比較方式がある。例えば
図7（a）に示したように、「本」という文字を含む文字
領域が判別されたとする。第一段階として、この文字領
域について文字切り出し処理を行う（図7（b）参照）。
これは、一つの文字の矩形を切り出す処理で、黒画素連
続性の状態を検出していけば求められる。第二段階とし
て、一文字をm×n（例えば64×64）の画素ブロックに切
り出す（図7（c）参照）。そして、その中から3×3画素
のウインドウを用いて、黒画素の分布方向を抽出する
（方向ベクトル情報：図7（d）参照）。

【００２３】なお、図7（d）は、方向ベクトル情報の一
部を例示したものであり、上記3×3画素のウインドウを
ずらしてゆき、方向ベクトル情報を数十個得る。このベ
クトル情報が文字の特徴となる。この特徴ベクトルと予
め記憶されている文字認識群書の内容と比較して、特徴
ベクトルに特徴が一番近い文字から順番に文字を抽出す
る。この場合、特徴ベクトルに特徴が近い順番に第1候
補、第2候補・・・となる。この特徴ベクトルに対する
特徴の近さが、その文字に対する距離の近さ、すなわち
文字認識の自信度（精度）という数値になる。

【００２４】（文字方向判別処理）このようにして文字
認識の自信度が求められるが、その自信度に基づいた文
字方向判別処理を、図8に示した「本発明の名称」とい
う文例を用いて説明する。図8（a）は正方向の文、図8
（b）は270°回転した文である。ここで「本」に注目す
ると、文字方向を判別する場合は、図8（c）に示したよ
うに、1つの文字「本」について0°、90°、180°、270
°の4方向から文字認識を行ってみる。各回転角度は、
文字矩形の領域の読み出し方を変更すればよく、特に原
稿を回転する必要はない。各回転角度における文字認識
結果は、図8（c）に示したように、互いに異なってい
る。なお、図8（c）には説明用の仮の文字認識結果およ
び自信度が示されており、現実にこの通りになるとは限
らない。

【００２５】図8（c）において、正方向（0°）から文
字認識を行った場合は、「本」と正しく認識され、自信
度も0.90と高い値となる。90°回転した方向から文字認
識を行った場合は、「町」と誤認識され、自信度も0.40
と低下する。このように誤認識が発生し、自信度も低下
するのは、回転した方向から見た場合の特徴ベクトルに
基づいて文字認識を行ったからである。同様に180°、2
70°回転した方向から文字認識を行った場合も、誤認識
が発生し、自信度も低下する。なお、文字認識の方向別
の自信度は、複雑な文字であればあるほど、その差が頭
著に現れてくる。

【００２６】図8（c）の結果は、正方向の場合に自信度
が1番高いため、文書は正方向に向いている可能性が高
いと判断される。文字方向判別の精度を向上させるた
め、同一ブロック内の複数の文字について、同様に4方
向から文字認識を行つてみる。さらに、1つのブロック
だけで文字方向を判別した場合、特殊な文字列について
文字方向を誤って判別するおそれがあるので、複数のブ
ロックについて同様の文字認識を行ってみる。そして、
各ブロックについて、当該ブロック内の各認識対象文字
の4方向別の自信度の平均値を求め、さらに、各ブロッ
クでの4方向別の自信度の平均値に対する平均値を求
め、この平均値が最も高い方向を文字方向（文書方向）
として認定する。

【００２７】このように、1文字だけの自信度で文字方
向を認定することなく、同一ブロック内の複数文字、さ
らには同一ブロック内の複数文字の自信度で文字方向を
認定することにより、文字（文書）方向を高精度に判別
することが可能となる。ただし、1文字だけの自信度で
文字方向を判別したり、あるいは同一ブロック内の複数
文字の自信度で文字方向を判別しても、従来よりも高精
度に文字方向を判別できることは言うまでもない。

【００２８】次に、文字方向（文書方向）の判別結果が
正方向以外の方向であるときは、文字方向が正方向にな
るように原画像を回転する。この回転は、図4のCPU／メ
モリ401を用いて公知の技術により簡単に行うことが可
能であり、その説明は省略する。

【００２９】以上のような処理により、図9（a）に示し
た原画像データ、図9（b）に示した領域分離データ、図
9（c）に示した文字認識情報を得ることができる。これ
らの情報は前述のようにコントローラ部139のCPU201へ
送られ、各種画像処理、各種制御に使用する。

【００３０】領域分離データの形式は図9（b）に示した
ように、領域分離データである旨を示す 「header」
と、分離した領域の識別子「rect1」〜「rect4」により
構成され、この識別子で区別された各領域（ブロック）
の情報は、ブロックの番号「order」、ブロックの属性
（文字部、図形部など）「art」、ブロックの左上の座
標値「x1」および「y1」、ブロックの幅「w」、ブロッ
クの高さ「h」、縦書き、または横書きを示す「directi
on」、当該ブロックのIDである「self ID」、当該ブロ
ックを包含する親ブロックのIDである「upper ID」、親
ブロックの属性「upper Att」、予備領域「reserve」に
より構成されている。

【００３１】また、文字認識情報は、図9（c）に示した
ように、文字認識情報である旨を示す「header」を有
し、例えば「本」等の単一の文字に関する文字認識情報
「OCR1」等と、当該文字が含まれているブロックを示す
上記「rect1」等に相当する「blk header」との組み合
わせ情報により構成されている。

【００３２】そして、「OCR1」等の各文字認識情報は、
文字であるか或いは空白であるかを示す「type」、前述
の文字認識の自信度に従った第1〜第5候補某字「文字
1」〜「文字5」、当該文字の切り出し位置「x1」および
「y1」、当該文字の幅「w」、当該文字の高さ「h」、予
備領域「reserve」により構成されている。

【００３３】図10は操作パネル140の表示例を示し、画
像処理モードを文字モード或いは写真モードに切り換え
られる画面である（右下）。文字モード、写真モードは
周知のモードであり、それぞれ文字画像に適した複写を
行なうモード、写真画像に適した複写を行なうモードで
ある。

【００３４】次に、本発明の画像形成装置の動作を図11
のフローチャートに沿って説明する。原稿を原稿台ガラ
ス101上にセットし、コピースタートキーをONする（S1
1）と、操作パネル140で画像処理モードを文字モードに
設定している場合（S12）、原稿を読み込み、文書方向
判別部306により前述した文書方向判別処理を行う（S1
3）。判別した結果、全て同じ向き（回転すべき原稿が
無い）の場合（S14）、文字モードに応じた画像処理を
施し画像形成を行う（S15）。また、判別した結果、他
と異なる向きの原稿（回転すべき原稿）がある場合（S1
4）、他と異なる向きの原稿に対しては回転処理及び文
字モードに応じた画像処理を施し画像形成を行い、同じ
向きの原稿に対してはを文字モードに応じた画像処理を
施し画像形成を行う（S16）。また、操作パネル140で画
像処理モードを写真モードに設定している場合（S1
2）、文書方向判別は行なわずに、写真モ―ドに応じた
画像処理を施し画像形成を行う（S15）。

【００３５】このように、写真モードが使用者によって
設定された場合には文書方向判別は行なわないので、無
用な時間がかかってしまったり、あるいは誤判別して思
わぬ複写が行われてしまうことを防止できる。

【００３６】又、上述の実施形態では、写真モードが設
定されたことによって原稿のタイプを判断して文書方向
判別をパスするようにしたが、使用者が手書き文字の原
稿を複写することを操作パネル140で入力するようにし
て、これに応じて文書方向判別をパスするようにしても
よい。

【００３７】尚、本発明はフロッピーディスクやCD-ROM
などの記憶媒体に記憶された上述の制御を行なうプログ
ラムを装置にロードすることによっても実現できる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
読み取る原稿のタイプを入力し、入力された原稿のタイ
プに応じて、読み取った原稿画像の方向を判別する判別
手段による方向判別を行なうか否か制御するので、不必
要な方向判別を行なうために無用な時間がかかってしま
ったり、誤判別により思いもよらぬ処理結果になってし
まうことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の画像形成装置を示す図であ
る。

【図２】コントローラ部139のブロック図である。

【図３】画像処理部206のブロック図である。

【図４】文書方向判別部306内のブロック図である。

【図５】文書方向自動判別の制御フローチャートであ
る。

【図６】像域分離処理を説明するための図である。

【図７】文字認識処理を説明するための図である。

【図８】文字認識処理を説明するための図である。

【図９】文字認識処理を説明するための図である。

【図１０】操作パネル140の表示例を示す図である。

【図１１】画像形成装置の制御フローチャートである。

【符号の説明】

１０２ 原稿照明ランプ １０６ ＣＣＤユニット １３９ コントローラ部 １４０ 操作パネル ２０６ 画像処理部 ３０６ 文書方向判別部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を読み取る読取手段と、 前記読取手段により読み取られた画像に基づいて画像の
   方向を判別する判別手段と、 前記判別手段の判別結果に応じて前記読取手段により読
   み取られた画像の処理を行なう画像処理手段と、 前記読取手段により読み取られる原稿のタイプを入力す
   る入力手段と、 前記入力手段から入力された原稿のタイプに応じて、前
   記判別手段による方向判別を行なうか否か制御する制御
   手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記入力手段から入力されるタイプは、
   原稿が写真画像であるか文字画像であるかを示すもので
   あることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記入力手段から入力されるタイプは、
   原稿が手書き文字画像であるか否かを示すものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記画像処理手段は、判別結果に応じて
   画像の回転処理を行なうことを特徴とする請求項１記載
   の画像処理装置。
5. 【請求項５】 画像を記録紙上に形成する画像形成手段
   を更に有することを特徴とする請求項１記載の画像処理
   装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記入力手段から写真
   モードが入力されたことに応じて前記判別手段による方
   向判別を行なわないよう制御することを特徴とする請求
   項１記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記判別手段は、原稿画像中の文字認識
   を行なうことにより方向判別を行なうことを特徴とする
   請求項１記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 原稿画像を入力するステップと、 入力した画像に基づいて画像の方向を判別するステップ
   と、 判別結果に応じて読み取った画像の処理を行なうステッ
   プと、 入力する原稿のタイプを入力するステップと、 入力した原稿タイプに応じて、前記判別ステップによる
   方向判別を行なうか否か制御するステップと、を有する
   ことを特徴とする画像処理方法。