JP2003198839A - 文字エッジ検出装置 - Google Patents

文字エッジ検出装置

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JP2003198839A
JP2003198839A JP2001397935A JP2001397935A JP2003198839A JP 2003198839 A JP2003198839 A JP 2003198839A JP 2001397935 A JP2001397935 A JP 2001397935A JP 2001397935 A JP2001397935 A JP 2001397935A JP 2003198839 A JP2003198839 A JP 2003198839A
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JP2001397935A
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Satoshi Ouchi
敏 大内
Koji Kobayashi
幸二 小林
Noriko Miyagi
徳子 宮城
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 網点上あるいは色地上文字に対しても画質向
上が可能な特徴量を高精度に検出できる文字エッジ検出
装置を安価に提供する。 【解決手段】 入力された概ね輝度信号特性を持つ画像
信号に対して、第1の特徴量である文字エッジに相当す
る画素領域を検出する、または文字のエッジ領域である
確率を表す文字エッジ量を検出するエッジ検出回路1
と、画像信号から前記第1の特徴量とは異なる第2の特
徴量を検出するγ変換回路4と、該第2の特徴量に基づ
き前記第1の特徴量を補正する補正手段(加算器5) と
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原稿をスキ
ャナなどにより読みこみ、いわゆる像域分離技術により
原稿中から高精度に文字エッジ領域を検出する文字エッ
ジ検出装置に関する。より正確には、白地上の文字エッ
ジばかりでなく網点上ないし色地上文字エッジ領域を検
出する文字エッジ検出装置に関する。また、制御系が0
/1的な切り替えではなく、多段階の制御が可能である
場合には、検出結果も文字部エッジ量と言ったような多
値出力を行うこともできる文字エッジ検出装置に関す
る。この文字エッジ検出装置は、例えば、モノクロ機カ
ラー機を問わず、複写機、ファクシミリなどの画像再生
装置において利用可能な技術である。あるいはまた昨今
行われているようなネットワーク対応型(入出力装置が
ネットワーク上に繋がったような系)の例えばPCやワ
ークステーション上での画像処理装置においても利用可
能な技術である。
【0002】
【従来の技術】画像データ中から文字エッジ量を検出す
る従来技術として、例えば次のような(1)特開平10
−42152号公報、(2)特開平7−212583号
公報、(3)特開平7−212611号公報がある。
【0003】これらは、検出されたエッジ量に基づき空
間フィルタを制御する装置である。そして、エッジ量を
算出する信号は、視覚的にレスポンスが合致しやすい
「輝度信号」を積極的に利用している。ここで言う輝度
信号とは、測色的に「CIE1976(L*a*b*)
色空間」のL*信号や「CIE1976(L*u*v
*)色空間のL*信号であり、さらに簡易的に決められ
た概ねそのような特性を持つ信号も含まれる。
【0004】また、輝度信号以外には回路簡単化を狙っ
て、特開平11−8775号公報に開示されているよう
に「g信号」を用いてエッジ量を検出することもある。
また、カラー信号でなくモノクロ信号でエッジ量を検出
する装置として、特公平6−5885号公報に記載され
たような装置もあるが、特に明示はされていないもの
の、こう言った装置においては、入力画像信号としては
輝度信号に近い特性の信号が入力されることが多い。
【0005】この輝度信号を利用してエッジ量を算出
し、それに基づいた空間周波数的な補正をした場合に
は、白地上の黒文字はもちろんのこと、原稿が印画紙に
代表されるような絵柄中のエッジ部においても、自然な
感じで原画の解像度を保持することが可能となる。
【0006】しかし、一方で「地図」に代表されるよう
な色網点地上の文字や色べた地上の文字を多く含むよう
な原稿においては、背景と文字の色の関係によって、背
景と文字の輝度値が非常に近いことがあり、結果それら
領域の解像度が補償されず、再生画像の文字が読みづら
いと言った不具合が生じる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来技術に列挙したよ
うな装置で、画像再生した場合には、例えば背景が白地
であるような黒文字や、絵柄中のエッジ部などは好まし
く再生されるが、一方で、背景が網点あるいは色地であ
るような文字においては、背景と文字の色の関係によっ
てはコントラストの強調が不充分となる。これは特徴量
を算出する画像信号の特性が概ね輝度リニアに近いもの
を使用するために、背景と文字の色の輝度値が近い場合
に発生する不具合である。
【0008】従って、本発明は、従来の長点はそのまま
保持すると共に、網点上あるいは色地上文字に対しても
画質向上が可能な特徴量を高精度に検出できる文字エッ
ジ検出装置を安価に提供することを目的とする。
【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、請求項1記載の発明は、入力された概ね輝度信号特
性を持つ画像信号に対して、第1の特徴量である文字エ
ッジに相当する画素領域を検出する、または文字のエッ
ジ領域である確率を表す文字エッジ量を検出するエッジ
検出回路と、画像信号から前記第1の特徴量とは異なる
第2の特徴量を検出するγ変換回路と、該第2の特徴量
に基づき前記第1の特徴量を補正する補正手段とを備え
た文字エッジ検出装置を最も主要な特徴とする。
【0010】請求項2記載の発明は、入力されたカラー
画像信号から概ね輝度信号特性を持つ画像信号を算出
し、該画像信号に対して、第1の特徴量である文字エッ
ジに相当する画素領域を検出する、または文字のエッジ
領域である確率を表す文字エッジ量を検出するエッジ検
出回路と、画像信号から前記第1の特徴量とは異なる第
2の特徴量を検出するγ変換回路と、該第2の特徴量に
基づき前記第1の特徴量を補正する補正手段とを備えた
文字エッジ検出装置を最も主要な特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図1はエッジ検出器を利用したフィ
ルタリング装置例のブロック図であり、エッジ検出器を
除く各処理ブロックは、特公平6−5885号公報に記
載された処理ブロックと同様である。すなわち、エッジ
強調器は例えば5×5画素のマスク(係数は明示せず)
を利用したフィルタリング処理ブロックであり、スムー
ジング器は例えば5×5画素のマスク(係数は明示せ
ず)を利用したフィルタリング処理ブロックである。
【0012】そして、エッジ検出器からの多値信号に基
づき、エッジ強調器からの信号とスムージング器からの
出力を比例配分し、出力データとする。この時、エッジ
検出器からの出力が大きいほどエッジ強調器からの割合
が大きいことは言うまでもない。入力画像データは、6
00dpi、8bitの概ね輝度リニア(以後、輝度信
号)であるとし、説明上は紙白側が信号値として「0」
とする。
【0013】図2は本発明の第1の実施の形態に係る文
字エッジ検出装置(図1のエッジ検出器)のブロック図
である。エッジ検出回路1は、図3に示すような従来か
ら行われている一次微分係数に基づくフィルタリング処
理を行う部分である。ここでは、図3のような縦横方向
エッジを検出するフィルタを準備し、それら絶対値の出
力値が大きい方を選択するが、無論斜め方向のエッジを
検出するような係数を持つものをそれらに加えてもよ
い。
【0014】網点上文字検出回路2は、文字背景の網点
を検出するブロックと、文字の背に相当する部分を検出
するブロックからなる。後者は、例えば図4に示すよう
な二次微分係数に基づくフィルタ処理でも構わないが、
ここでは検出する目的の領域が同じと言う意味合いか
ら、特開平10−285394号公報に記述された方式
を用いる。
【0015】図5に網点上文字検出回路のブロック図を
示す。図5の各構成要素を説明する。網点領域検出回路
11は、本出願人が先に提案した技術を用いる(特開平
4−25282号公報を参照)。前記公報に記載されて
いる判定方法の要点は、網点部に多く存在する山ピーク
画素と谷ピーク画素を検出し、それらの画素が所定内で
所定個数存在すれば注目ブロックを網点領域と判定する
ものである。
【0016】また、尾根画素検出回路12は、線状部に
属す画素をパターンマッチングで検出するが、網点の中
に埋もれた文字部でも検出可能な技術を用いる(特開平
3−82269号公報)。すなわち、尾根画素パターン
は、所定サイズ(例えば5×5の画素サイズ)の局所領
域を用い、その領域内の中心画素のレベルをLcとし、
かつ中心画素Lcを中に挟んで任意の対称位置にある画
素対のレベルをLa、Lbとするとき、該局所領域内
で、Lc−La≧TH かつ Lc−Lb≧TH(TH
は閾値)を1つでも満たせば、中心画素Lcを尾根画素
として抽出するものである。
【0017】上記2つの特徴を持つ部分が網点上の文字
画素であり、従ってAND回路13でそれらのANDを
とった後、多値化回路3において、例えば5×5画素マ
スク内で、網点上の文字画素をカウントし、カウント値
を中心画素値として出力する。
【0018】γ変換回路4は、テーブル変換などによる
一次変換を行う回路である。このテーブルの形は、デバ
イスの特性や好みを考慮しながら、実験的に決めればよ
い。また、複写機は、幾つか原稿種に基づくモード(文
字モード、地図モード、鉛筆文字モード、絵柄モードな
ど)を持つのが一般的であり、このモードに基づいて変
換テーブルを適当に複数個準備し、モードにより切り換
えることもまた、画質向上を狙う点で効果的である。
【0019】加算器(補正手段)5においては、エッジ
検出回路1からの出力値にγ変換回路4からの出力値を
加算して、つまり前者の特徴量を補正して出力データと
する。また、ここでは加算器5を用いた形としたが、作
り込む場合にはγ変換回路4からの出力値を乗算するよ
うな補正の方法も考えられる。すなわち、γ変換回路4
からの出力値に基づきエッジ検出回路1の出力値を補正
する構成はいくつか考えられるが、実施する場合にはコ
ストパフォーマンスを考慮して決定すればよい。
【0020】また、上記は算出するエッジ量を多値信号
で説明してきたが、処理系が例えば0/1的な二つの切
り換えであるような場合には、出力データを適当に2値
化してもよいし、場合によってはエッジ検出回路の検出
結果やγ変換回路4のγ変換結果を2値化して加算器5
で論理和をとるような構成にしても構わない。
【0021】図6は本発明の第2の実施の形態に係る文
字エッジ検出装置(図1のエッジ検出器)のブロック図
である。図2に示す第1の実施の形態と異なる個所は、
網点上文字検出回路2に代わって平坦地上文字検出回路
6を設けた点である。
【0022】図7に平坦地上文字検出回路のブロック図
を示す。図7の各構成要素を説明する。図7における尾
根画素検出回路12は、前述の図5の装置と同様のもの
である。平坦地検出回路14は、図8に示すような注目
画素あるいはブロックから、所定距離はなれた複数のブ
ロック内平均値を基に判定する。
【0023】ここでは、コストパフォーマンスを考慮
し、注目画素を挟んで、それぞれ23画素離れた2つの
画素(A,B)の周辺7×7画素の平均値(Aave、
Bave)をそれぞれ求める。これらAave、Bav
eの値が次のような条件である時に、注目画素を平坦地
画素としてアダプティブとする。 min(Aave,Bave) ≧ Th_1 & |Aave−Bave|≦ Th_2
【0024】図9は本発明の第3の実施の形態に係る文
字エッジ検出装置(図1のエッジ検出器) のブロック図
である。ここでは入力画像データとしてRGBの濃度信
号あるいはそれらを色補正処理したCMYの濃度信号を
用いる。そして、例えば地図原稿における網点上文字の
色は「シアン文字」あるいは「マゼンタ文字」と言った
一次色が多く使われていると言う特徴を利用し、それら
の文字に対しγ変換回路4後の信号のレスポンスを大き
く出すとともに、一般の絵柄エッジにはそれ相当すなわ
ち輝度信号がレスポンスするのみ(γ変換回路4後の信
号をできるだけ小さくする)となるようなエッジ量を算
出することを狙っている。
【0025】前記の図2に示す第1の実施の形態に追加
された個所は、特定信号選択回路7と、輝度信号算出回
路8であり、以下この2つの部分について説明する。説
明のために、入力信号はCMY信号(紙白側が「0」)
とする。
【0026】特定信号選択回路7において、ここではC
(シアン)信号を用いるが、例えばM(マゼンタ)信号
でも構わないし、あるいはまた注目画素毎にそれら二つ
の信号のうちで大きな方を選択しても構わない。
【0027】輝度信号算出回路8では、次のような線形
一次式に基づいて、輝度信号相当のレスポンスを持つ信
号を算出する。より精度を求める場合は、CMY各信号
に対し、下記演算を行う前に所定のγ変換を施したり、
下記線形一次式を例えば非線型の二次式に変更するなど
すればよい。
【0028】L=α×C + γ×M + β×Y ;
【0029】図10は本発明の第4の実施の形態に係る
文字エッジ検出装置(図1のエッジ検出器) のブロック
図である。これもまたカラー画像信号を利用して、平坦
地上に存在する「シアン文字」「マゼンタ文字」のみを
より出力値が大きなものとなるような仕組みを持った装
置である。図9に示す第3の実施の形態と異なる個所
は、網点上文字検出回路2を平坦地上文字検出回路6に
代えた点である。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
輝度信号に基づくエッジ検出において、その性能が不充
分である第2の網点上文字エッジ領域に対するエッジ量
を算出し、補正を行うので、従来から良好であった白地
上文字エッジ領域、絵柄エッジ領域に加え、従来エッジ
量検出が不充分であったことから解像度がいまひとつで
あった網点上文字エッジの画質向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エッジ検出器を利用したフィルタリング装置例
のブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る文字エッジ検
出装置のブロック図である。
【図3】フィルタを示す図である。
【図4】フィルタを示す図である。
【図5】網点上文字検出回路のブロック図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る文字エッジ検
出装置のブロック図である。
【図7】平坦地上文字検出回路のブロック図である。
【図8】平坦地検出回路で使用する検出フィルタの例を
示す図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態に係る文字エッジ検
出装置のブロック図である。
【図10】本発明の第4の実施の形態に係る文字エッジ
検出装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 エッジ検出回路 2 網点上文字検出回路 3 多値化回路 4 γ変換回路 5 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C077 MP02 MP05 MP07 MP08 PP15 PP27 PP33 PP36 PP46 PP47 5L096 BA17 FA06 FA44

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された概ね輝度信号特性を持つ画像
    信号に対して、第1の特徴量である文字エッジに相当す
    る画素領域を検出する、または文字のエッジ領域である
    確率を表す文字エッジ量を検出するエッジ検出回路と、
    画像信号から前記第1の特徴量とは異なる第2の特徴量
    を検出するγ変換回路と、該第2の特徴量に基づき前記
    第1の特徴量を補正する補正手段とを備えたことを特徴
    とする文字エッジ検出装置。
  2. 【請求項2】 入力されたカラー画像信号から概ね輝度
    信号特性を持つ画像信号を算出し、該画像信号に対し
    て、第1の特徴量である文字エッジに相当する画素領域
    を検出する、または文字のエッジ領域である確率を表す
    文字エッジ量を検出するエッジ検出回路と、画像信号か
    ら前記第1の特徴量とは異なる第2の特徴量を検出する
    γ変換回路と、該第2の特徴量に基づき前記第1の特徴
    量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする文字
    エッジ検出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071405A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Ricoh Co Ltd 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071405A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Ricoh Co Ltd 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

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