JP2007156741A - Character extraction method, character extraction device, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像内の文字を抽出するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for extracting characters in an image.
画像内の文字を抽出する方法には、画像の濃度ヒストグラムを作成し、その谷部分を見つけて適当なしきい値を設定し、該しきい値で画像を２値化する判別分析法や、画像を複数の領域に分割し、領域毎に上記の判別分析法を適用する方法などが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。 A method of extracting characters in an image includes a discriminant analysis method in which a density histogram of an image is created, a valley portion is found and an appropriate threshold value is set, and the image is binarized with the threshold value. Is divided into a plurality of regions, and a method of applying the above discriminant analysis method for each region is known (see, for example, Patent Document 1).
解像度を高くして車のナンバープレートを屋外で撮影した画像から文字を抽出するような場合には、ナンバープレートを保持する枠やバンパーなどの周辺環境の影響を受けて、ナンバープレート内の一部の領域に影やコントラスト差が発生することがあり、特に、車の後部にあるナンバープレートにおいて発生し易い。 When characters are extracted from an image of a car license plate taken outdoors with high resolution, a part of the license plate is affected by the surrounding environment such as the frame holding the license plate and the bumper. Shadows and contrast differences may occur in this area, and this is particularly likely to occur in the license plate at the rear of the car.
図１２（ａ）に示すように、影のない画像（以後、この画像を標準画像と呼ぶ。）については、図１２（ｂ）のように従来の判別分析法で画像を２値化することによって文字を抽出可能であるが、図１３（ａ）のように、文字の途中に影と日向の境界が存在するような画像（以後、この画像を影あり画像と呼ぶ。）の場合には、判別分析法による２値化処理では、図１３（ｂ）のように、文字を上手く抽出することができなかった。また、ナンバープレートにおいては自家用と事業用とで文字と背景との明暗が逆転しているので、文字抽出を適切に行なうためには自家用と事業用とを判別することも重要になる。 As shown in FIG. 12A, for an image without a shadow (hereinafter, this image is referred to as a standard image), the image is binarized by a conventional discriminant analysis method as shown in FIG. 12B. In the case of an image in which a boundary between the shadow and the sun exists in the middle of the character as shown in FIG. 13A (hereinafter, this image is referred to as an image with a shadow). In the binarization processing by the discriminant analysis method, characters cannot be extracted well as shown in FIG. In addition, in the license plate, the contrast between the character and the background is reversed for private use and business use. Therefore, it is important to distinguish between private use and business use in order to perform character extraction appropriately.
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、影などの影響を受けることなく画像内の文字を抽出することのできる文字抽出方法、文字抽出装置およびプログラムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a character extraction method, a character extraction device, and a program capable of extracting characters in an image without being affected by a shadow or the like. Yes.
また、文字と背景との明暗の逆転に影響されずに文字を抽出することのできる文字抽出方法、文字抽出装置、文字色判定方法、文字色判定装置およびプログラムを提供することを目的としている。 It is another object of the present invention to provide a character extraction method, a character extraction device, a character color determination method, a character color determination device, and a program that can extract characters without being affected by the reversal of brightness and darkness between the characters and the background.
上記の目的は以下に示す各項の発明により達成される。 The above object can be achieved by the inventions of the following items.
（１）画像内から文字を抽出する文字抽出方法において、
元画像に対してエッジ抽出処理を施すステップと、
前記エッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施すステップと、
前記第１のラベリング処理でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去するステップと、
前記消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成するステップと、
前記膨張処理後の画像に対して収縮処理を施すステップと、
前記収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施すステップと、
前記消去後の画像に存するラベリングされた各領域の中で前記第２のラベリング処理でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除するステップと
を有する
ことを特徴とする文字抽出方法。
(1) In a character extraction method for extracting characters from an image,
Performing edge extraction processing on the original image;
Performing a first labeling process for dividing the image for each continuous region on the image after the edge extraction process;
Erasing an area larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous area labeled in the first labeling process;
Generating an image obtained by subjecting the erased image to expansion processing;
Performing a contraction process on the image after the expansion process;
Applying a second labeling process to the image after the contraction process;
In each of the labeled regions existing in the image after erasure, a region included inside the region labeled by the second labeling process is detected, and the detected region is deleted from the image after erasure And a character extracting method comprising the steps of:
上記発明では、元画像にエッジ抽出処理を施し、抽出した輪郭線で区切られた連続領域毎にラベリングする。仮に文字の途中に影と日向との境界があれば、文字を構成する連続領域が該境界により複数の領域に分割される。そこで、小さい領域は文字の一部である可能性があるので残し、文字として扱うべき上限サイズより大きな領域を消去する。この状態では「８」や「口」などの文字を構成する線の内側にも領域が残っているので、画像を膨張収縮して内側の領域を文字の線と連結させた画像を作成し、膨張収縮前の画像と対比し、膨張収縮前は独立した領域であったが膨張収縮後は内側に連結されてしまった領域を見出し、該領域を膨張収縮前の画像から削除する。これにより、「８」や「口」などの内側に残っていた領域が削除され、残った領域は文字として抽出された領域になる。 In the above invention, the original image is subjected to edge extraction processing, and is labeled for each continuous region divided by the extracted contour line. If there is a boundary between the shadow and the sun in the middle of the character, the continuous area constituting the character is divided into a plurality of areas by the boundary. Therefore, there is a possibility that the small area may be a part of the character, so that the area larger than the upper limit size to be handled as the character is deleted. In this state, since the area remains inside the line that constitutes the character such as “8” and “mouth”, the image is expanded and contracted to create an image in which the inner area is connected to the character line, In contrast to the image before expansion and contraction, an area that is an independent area before expansion and contraction but is connected to the inside after expansion and contraction is found, and the area is deleted from the image before expansion and contraction. As a result, the remaining areas such as “8” and “mouth” are deleted, and the remaining areas are extracted as characters.
（２）前記エッジ抽出処理は、輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように施す
ことを特徴とする（１）に記載の文字抽出方法。
(2) The character extraction method according to (1), wherein the edge extraction process is performed so that a contour line is outside a contour of a character.
上記発明では、輪郭線が文字の輪郭の外側に出るようにエッジ抽出処理が施される。これにより、文字を構成する線が細くなったり、かすれたりすることが防止される。 In the above invention, the edge extraction processing is performed so that the contour line is outside the contour of the character. Thereby, it is prevented that the line which comprises a character becomes thin or faded.
（３）画像内から文字を抽出する文字抽出方法において、
元画像に第１のエッジ抽出処理を施した画像を生成するステップと、
前記第１のエッジ抽出処理で抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記第１のエッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定するステップと、
前記元画像に対して第２のエッジ抽出処理を施した場合に輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように、前記第２のエッジ抽出処理における処理方法を前記判定の結果に応じて選択するステップと、
前記選択された処理方法で前記元画像に対して前記第２のエッジ抽出処理を施すステップと、
前記第２のエッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施すステップと、
前記第１のラベリング処理でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去するステップと、
前記消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成するステップと、
前記膨張処理後の画像に対して収縮処理を施すステップと、
前記収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施すステップと、
前記消去後の画像に存するラベリングされた各領域の中で前記第２のラベリング処理でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除するステップと
を有する
ことを特徴とする文字抽出方法。
(3) In a character extraction method for extracting characters from an image,
Generating an image obtained by performing a first edge extraction process on the original image;
The original image before the first edge extraction processing is performed using the luminance of the inner region and the luminance of the outer region of any contour line surrounding the region of a character size extracted by the first edge extraction processing. In contrast, when the luminance of the outer region is higher than the luminance of the inner region, it is determined that black characters exist on a white background, and when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region, white characters exist on a black background. A determining step;
A processing method in the second edge extraction process is selected according to the result of the determination so that the outline comes out of the outline of the character when the second edge extraction process is performed on the original image. Steps,
Performing the second edge extraction process on the original image with the selected processing method;
Subjecting the image after the second edge extraction processing to a first labeling process for dividing the image into continuous regions;
Erasing an area larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous area labeled in the first labeling process;
Generating an image obtained by subjecting the erased image to expansion processing;
Performing a contraction process on the image after the expansion process;
Applying a second labeling process to the image after the contraction process;
In each of the labeled regions existing in the image after erasure, a region included inside the region labeled by the second labeling process is detected, and the detected region is deleted from the image after erasure And a character extracting method comprising the steps of:
上記発明では、第１のエッジ抽出処理により、輪郭線を描き出し、閉じた輪郭線の内外の輝度を比較することで、白地に黒文字が存在する画像か、黒地に白文字が存在する画像かを判定する。内外の輝度を比較する際の境界となる閉じた輪郭線は、該輪郭線で囲まれた閉領域が文字の一部であろうと推定される大きさや位置にあるものを選出する。判定結果から、白地に黒文字の場合は黒領域の外側に輪郭線が出るように第２のエッジ抽出処理を施し、黒地に白文字の場合は白領域の外側に輪郭線が出るように第２のエッジ抽出処理を施す。これにより、白地に黒文字と黒地に白文字のいずれであっても、文字領域が細ることなくエッジ抽出される。 In the above invention, the first edge extraction process draws a contour line and compares the brightness of the inside and outside of the closed contour line to determine whether the image has a black character on a white background or an image having a white character on a black background. judge. A closed contour line that becomes a boundary when comparing the internal and external luminances is selected so that the closed region surrounded by the contour line is estimated to be a part of the character. From the determination result, the second edge extraction process is performed so that the outline appears outside the black area when the black character is on the white background, and the second edge is drawn so that the outline appears outside the white area when the white character is on the black background. The edge extraction process is performed. As a result, the edge is extracted without thinning the character region regardless of whether the character is a black character on a white background or a white character on a black background.
その後、第２のエッジ抽出処理で抽出した輪郭線で区切られた連続領域毎にラベリングし、その中で、文字として扱うべき上限サイズより大きな領域を消去する。さらに、膨張処理、収縮処理を施して内側の領域を連結された画像を作成し、膨張収縮前の画像と対比し、膨張収縮前は独立した領域であったが膨張収縮後は内側に連結されてしまった領域を見出し、該領域を膨張収縮前の画像から削除する。これにより、「８」や「口」などの内側に残っていた領域が削除され、残った領域は文字として抽出された領域になる。 After that, labeling is performed for each continuous area divided by the contour extracted by the second edge extraction process, and an area larger than the upper limit size to be treated as a character is erased. Furthermore, an image in which the inner area is connected by performing expansion processing and contraction processing is created, and compared with the image before expansion / contraction, it was an independent area before expansion / contraction, but it is connected inside after expansion / contraction. An area that has been lost is found, and the area is deleted from the image before expansion and contraction. As a result, the remaining areas such as “8” and “mouth” are deleted, and the remaining areas are extracted as characters.
（４）白地に黒文字が存するか黒地に白文字が存するかを判定する文字色判定方法において、
元画像に対してエッジ抽出処理を施した画像を生成するステップと、
前記エッジ抽出処理で抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記エッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定するステップと
を有する
ことを特徴とする文字色判定方法。
(4) In a character color determination method for determining whether a black character exists on a white background or a white character exists on a black background,
Generating an image obtained by performing edge extraction processing on the original image;
The brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any one of the contour lines surrounding the character-sized area extracted by the edge extraction process are compared in the original image before the edge extraction process, and the outer Determining that a black character exists on a white background when the luminance of the region is higher than the luminance of the inner region, and determining that a white character exists on the black background when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region. A character color determination method characterized by the above.
上記発明では、エッジ抽出処理により、輪郭線を描き出し、閉じた輪郭線の内外の輝度を比較することで、白地に黒文字が存在する画像か、黒地に白文字が存在する画像かを判定する。内外の輝度を比較する際の境界となる閉じた輪郭線は、該輪郭線で囲まれた閉領域が文字の一部であろうと推定される大きさや位置にあるものを選出する。 In the above-described invention, an outline is drawn by edge extraction processing, and the brightness inside and outside the closed outline is compared to determine whether the image has a black character on a white background or an image having a white character on a black background. A closed contour line that becomes a boundary when comparing the internal and external luminances is selected so that the closed region surrounded by the contour line is estimated to be a part of the character.
（５）画像内から文字を抽出する文字抽出装置において、
元画像に対してエッジ抽出処理を施すエッジ抽出部と、
前記エッジ抽出部でエッジ抽出処理を施した後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施す第１のラベリング部と、
前記第１のラベリング部でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去する領域絞込み部と、
前記領域絞込み部による消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成する膨張処理部と、
前記膨張処理部で膨張処理を施した後の画像に対して収縮処理を施す収縮処理部と、
前記収縮処理部で収縮処理を施した後の画像に対して第２のラベリング処理を施す第２のラベリング部と、
前記領域絞込み部による消去後の画像に残っているラベリングされた各領域の中で、前記第２のラベリング部でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除する削除部と
を有する
ことを特徴とする文字抽出装置。
(5) In a character extraction device that extracts characters from an image,
An edge extraction unit that performs edge extraction processing on the original image;
A first labeling unit that performs a first labeling process that divides the image for each continuous region with respect to the image after performing the edge extraction process in the edge extraction unit;
A region narrowing unit for erasing a region larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous region labeled by the first labeling unit;
An expansion processing unit that generates an image obtained by performing expansion processing on the image after erasure by the region narrowing unit;
A contraction processing unit that performs contraction processing on the image after the expansion processing is performed by the expansion processing unit;
A second labeling unit that performs a second labeling process on the image after the contraction process is performed by the contraction processing unit;
Among the labeled regions remaining in the image after erasure by the region narrowing unit, a region included inside the region labeled by the second labeling unit is detected, and the detected region is And a deletion unit for deleting from the image after erasure.
（６）前記エッジ抽出部は、輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように前記エッジ抽出処理を施す
ことを特徴とする（５）に記載の文字抽出装置。
(6) The character extraction device according to (5), wherein the edge extraction unit performs the edge extraction processing so that a contour line is outside a contour of a character.
（７）画像内から文字を抽出する文字抽出装置において、
元画像に対して第１のエッジ抽出処理を施した画像を生成する第１のエッジ抽出部と、
前記第１のエッジ抽出部によって抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記第１のエッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定する判定部と、
前記元画像に対して第２のエッジ抽出処理を施した場合に輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように、前記第２のエッジ抽出処理における処理方法を前記判定部での判定結果に応じて選択する選択部と、
前記選択部で選択した処理方法で前記元画像に対して前記第２のエッジ抽出処理を施す第２のエッジ抽出部と、
前記第２のエッジ抽出部で前記第２のエッジ抽出処理を施した後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施す第１のラベリング部と、
前記第１のラベリング部でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去する領域絞込み部と、
前記領域絞込み部による消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成する膨張処理部と、
前記膨張処理部で膨張処理を施した後の画像に対して収縮処理を施す収縮処理部と、
前記収縮処理部で収縮処理を施した後の画像に対して第２のラベリング処理を施す第２のラベリング部と、
前記領域絞込み部による消去後の画像に残っているラベリングされた各領域の中で、前記第２のラベリング部でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除する削除部と
を有する
ことを特徴とする文字抽出装置。
(7) In a character extraction device that extracts characters from an image,
A first edge extraction unit that generates an image obtained by performing a first edge extraction process on an original image;
The original image before the first edge extraction processing is performed on the brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any one of the outlines surrounding the character-sized area extracted by the first edge extraction unit. In contrast, when the luminance of the outer region is higher than the luminance of the inner region, it is determined that black characters exist on a white background, and when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region, white characters exist on a black background. A determination unit for determining;
The processing method in the second edge extraction process is set according to the determination result in the determination unit so that the contour line appears outside the outline of the character when the second edge extraction process is performed on the original image. Selecting part to select,
A second edge extraction unit that performs the second edge extraction process on the original image by the processing method selected by the selection unit;
A first labeling unit that performs a first labeling process that divides the image for each continuous region with respect to the image after the second edge extraction unit performs the second edge extraction process;
A region narrowing unit for erasing a region larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous region labeled by the first labeling unit;
An expansion processing unit that generates an image obtained by performing expansion processing on the image after erasure by the area narrowing unit;
A contraction processing unit that performs contraction processing on the image after the expansion processing is performed by the expansion processing unit;
A second labeling unit that performs a second labeling process on the image after the contraction process is performed by the contraction processing unit;
Among the labeled regions remaining in the image after erasure by the region narrowing unit, a region included inside the region labeled by the second labeling unit is detected, and the detected region is And a deletion unit that deletes the deleted image from the deleted image.
（８）白地に黒文字が存するか黒地に白文字が存するかを判定する文字色判定装置において、
元画像にエッジ抽出処理を施した画像を生成するエッジ抽出部と、
前記エッジ抽出部によって抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記エッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定する判定部と
を有する
ことを特徴とする文字色判定装置。
（９）画像内から文字を抽出するためのプログラムであって、
コンピュータに、
元画像に対してエッジ抽出処理を施すステップと、
前記エッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施すステップと、
前記第１のラベリング処理でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去するステップと、
前記消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成するステップと、
前記膨張処理後の画像に対して収縮処理を施すステップと、
前記収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施すステップと、
前記消去後の画像に存するラベリングされた各領域の中で前記第２のラベリング処理でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除するステップと
を実行させるためのプログラム。
(8) In a character color determination apparatus for determining whether black characters exist on a white background or white characters exist on a black background,
An edge extraction unit that generates an image obtained by performing edge extraction processing on the original image;
The brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any one of the contour lines surrounding the area of the character size extracted by the edge extraction unit is compared in the original image before the edge extraction processing, and the outer A determination unit that determines that a black character exists on a white background when the luminance of the region is higher than the luminance of the inner region, and determines that a white character exists on a black background when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region; A character color determination device characterized by comprising:
(9) A program for extracting characters from an image,
On the computer,
Performing edge extraction processing on the original image;
Performing a first labeling process for dividing the image for each continuous region on the image after the edge extraction process;
Erasing an area larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous area labeled in the first labeling process;
Generating an image obtained by subjecting the erased image to expansion processing;
Performing a contraction process on the image after the expansion process;
Applying a second labeling process to the image after the contraction process;
In each of the labeled regions existing in the image after erasure, a region included inside the region labeled by the second labeling process is detected, and the detected region is deleted from the image after erasure A program for executing the steps to be executed.
（１０）前記エッジ抽出処理は、輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように施す
ことを特徴とする（９）に記載のプログラム。
(10) The program according to (9), wherein the edge extraction processing is performed so that a contour line appears outside a contour of a character.
（１１）画像内から文字を抽出するためのプログラムであって、
コンピュータに、
元画像に対して第１のエッジ抽出処理を施した画像を生成するステップと、
前記第１のエッジ抽出処理で抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記第１のエッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定するステップと、
前記元画像に対して第２のエッジ抽出処理を施した場合に輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように、前記第２のエッジ抽出処理における処理方法を前記判定の結果に応じて選択するステップと、
前記選択された処理方法で前記元画像に対して前記第２のエッジ抽出処理を施すステップと、
前記第２のエッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施すステップと、
前記第１のラベリング処理でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去するステップと、
前記消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成するステップと、
前記膨張処理後の画像に対して収縮処理を施すステップと、
前記収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施すステップと、
前記消去後の画像に存するラベリングされた各領域の中で前記第２のラベリング処理でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除するステップと
を実行させるためのプログラム。
(11) A program for extracting characters from an image,
On the computer,
Generating an image obtained by performing a first edge extraction process on the original image;
The original image before the first edge extraction processing is performed using the luminance of the inner region and the luminance of the outer region of any contour line surrounding the region of a character size extracted by the first edge extraction processing. In contrast, when the luminance of the outer region is higher than the luminance of the inner region, it is determined that black characters exist on a white background, and when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region, white characters exist on a black background. A determining step;
A processing method in the second edge extraction process is selected according to the result of the determination so that the outline comes out of the outline of the character when the second edge extraction process is performed on the original image. Steps,
Performing the second edge extraction process on the original image with the selected processing method;
Subjecting the image after the second edge extraction processing to a first labeling process for dividing the image into continuous regions;
Erasing an area larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous area labeled in the first labeling process;
Generating an image obtained by subjecting the erased image to expansion processing;
Performing a contraction process on the image after the expansion process;
Applying a second labeling process to the image after the contraction process;
In each of the labeled regions existing in the image after erasure, a region included inside the region labeled by the second labeling process is detected, and the detected region is deleted from the image after erasure. A program for executing the steps to be executed.
（１２）白地に黒文字が存するか黒地に白文字が存するかを判定するためのプログラムであって、
コンピュータに、
元画像に対してエッジ抽出処理を施した画像を生成するステップと、
前記エッジ抽出処理で抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記エッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定するステップと
を実行させるためのプログラム。
(12) A program for determining whether a black character exists on a white background or a white character exists on a black background,
On the computer,
Generating an image obtained by performing edge extraction processing on the original image;
The brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any one of the contour lines surrounding the character-sized area extracted by the edge extraction process are compared in the original image before the edge extraction process, and the outer When the brightness of the area is higher than the brightness of the inner area, it is determined that a black character exists on a white background, and when the brightness of the inner area is higher than the brightness of the outer area, a step of determining that a white character exists on the black background is executed. Program to let you.
本発明に係わる文字抽出方法、文字抽出装置および文字抽出のプログラムによれば、影などの影響を受けることなく、画像内の文字を抽出することができる。 According to the character extraction method, the character extraction device, and the character extraction program according to the present invention, characters in an image can be extracted without being affected by a shadow or the like.
特に、白地に黒文字の画像であるか黒地に白文字の画像かを判定し、該判定結果に応じた処理を施すので、文字と背景との明暗の逆転に影響されることなく文字を抽出できる。 In particular, since it is determined whether the image is a black character on a white background or a white character image on a black background, and processing is performed according to the determination result, the character can be extracted without being affected by the reversal of light and dark between the character and the background. .
また、エッジ抽出処理で得た輪郭線の中で文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線を特定し、該輪郭線の内外で輝度を対比し、その対比結果に基づいて白地に黒文字の画像であるか黒地に白文字の画像かを判定するものでは、影などの影響を受けることなく、簡単な処理で、白地に黒文字か黒地に白文字かを判定することができる。 Also, one of the outlines surrounding the area of character size is specified in the outline obtained by the edge extraction process, the brightness is compared inside and outside the outline, and the black character is displayed on the white background based on the comparison result. In the case of determining whether the image is an image or a white character image on a black background, it is possible to determine whether the character is a black character on a white background or a white character on a black background with a simple process without being affected by a shadow or the like.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施の形態に係わる文字抽出装置１０の構成を示している。文字抽出装置１０は、判別分析法を用いて画像全体を１つのしきい値で２値化するのではなく、文字のエッジ情報を用いて文字領域か否かを判断することで文字抽出を行うようになっている。文字抽出装置１０は、画像入力部１１と、画像記憶部１２と、表示操作部１３と、処理部２０とから構成される。
FIG. 1 shows a configuration of a
画像入力部１１は、文字抽出の対象となる元画像を文字抽出装置１０に入力する機能を果たす。画像入力部１１は、デジタルカメラやスキャナなどでもよいし、デジタルカメラなどで撮影した画像の画像データを通信ケーブルやメモリカードを介して入力するものであってもよい。
The
画像記憶部１２は、画像入力部１１から入力された画像データや処理中・処理後の画像データを記憶するためのメモリである。
The
処理部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を主要部として構成され、各種の画像処理を実行したり文字抽出装置１０全体の動作を制御したりする機能を果たす。表示操作部１３は、ユーザインターフェース機能を果たし、処理対象の画像や操作画面などを表示するための液晶ディスプレイ、ユーザから各種の操作を受け付けるための操作スイッチなどで構成される。
The
処理部２０は、文字抽出に関して、平滑化部２１と、第１のエッジ抽出部２２と、判定部２３と、選択部２４と、第２のエッジ抽出部２５と、第１のラベリング部２６と、領域絞込み部２７と、膨張処理部２８と、収縮処理部２９と、第２のラベリング部３１と、削除部３２としての機能を果たす。
Regarding the character extraction, the
平滑化部２１は、画像を平滑化する。第１のエッジ抽出部２２は、この平滑化画像に対して第１のエッジ抽出処理を施した画像を生成する。第１のエッジ抽出部２２は平滑化画像（元画像）自体は壊さないように処理される。判定部２３は、第１のエッジ抽出部２２でエッジ抽出処理を施した画像を解析して、白地に黒文字が存する画像か黒地に白文字が存する画像かを判定する。選択部２４は、この判定結果に応じて第２のエッジ抽出部２５が行なう第２のエッジ抽出処理の処理方法を選択する。詳細には、輪郭線（エッジ）が文字の輪郭の外側に出るように第２のエッジ抽出処理における処理方法を判定部２３での判定結果に応じて選択する。
The smoothing
第２のエッジ抽出部２５は、選択部２４で選択された処理方法により、元画像（平滑化画像）に対して第２のエッジ抽出処理を施す。第１のラベリング部２６は、第２のエッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施す。領域絞込み部２７は、第１のラベリング部２６によってラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去する。膨張処理部２８は、領域絞込み部２７による消去後の画像に対して膨張処理を施し、収縮処理部２９は膨張処理後の画像に対して収縮処理を施す。第２のラベリング部３１は、収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施す。削除部３２は、領域絞込み部２７による消去後の画像に残っているラベリングされた各領域の中で、第２のラベリング部３１でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を、領域絞込み部２７による消去後の画像からさらに削除する。削除後に残った領域が文字として抽出された領域になる。
The second
図２は、文字抽出装置１０が、解像度を高くして車のナンバープレートを撮影した画像を対象にして文字抽出し、文字認識するまでの動作全体の流れを示している。なお、文字抽出とは、画像中から文字とその他の部分とを分離することで、本実施の形態では、文字を白画素に、その他を黒画素にした画像を作成することを指す。
FIG. 2 shows the flow of the entire operation from when the
まず、自家用・事業用判定処理でナンバープレートが自家用（白地に黒（実際は緑）文字）か事業用（黒（実際は緑）地に白文字）かを判定する（ステップＳ１０１）。この判定結果に基づき、文字が白色となって抽出されるように文字抽出処理を行なう（ステップＳ１０２）。抽出した文字の位置を基準にして画像内からナンバープレートの位置を特定して（ステップＳ１０３）ナンバープレート領域を切り出し(ステップＳ１０４)、切り出したナンバープレート領域を対象に、再度、文字抽出処理を行ない（ステップＳ１０５）、該文字抽出された画像から文字認識して(ステップＳ１０６)処理を終了する（エンド）。 First, it is determined whether the license plate is for private use (black (actually green) on a white background) or business (black (actually green) on white)) in the private / business judgment processing (step S101). Based on the determination result, a character extraction process is performed so that the characters are extracted in white (step S102). The position of the license plate is specified from the image based on the extracted character position (step S103), and the license plate area is cut out (step S104), and the character extraction process is performed again on the cut out license plate area. (Step S105) Characters are recognized from the extracted character image (Step S106), and the process is terminated (End).
本処理では、当初は解像度を半分にして画像処理を高速に行なうようにし、ナンバープレート領域が画像内で小さい場合には、元の解像度でナンバープレート領域を切り出し、該切り出した領域に対して、再度、文字抽出処理を行なうことで、１文字を構成する画素数が少なくなって、文字抽出や文字認識の精度が低下することを防止している。 In this processing, initially, the resolution is halved and image processing is performed at high speed. When the license plate area is small in the image, the license plate area is cut out at the original resolution, By performing the character extraction process again, the number of pixels constituting one character is reduced and the accuracy of character extraction and character recognition is prevented from being lowered.
なお、ナンバープレートを画面いっぱいに撮影していることが明らかな場合など、ナンバープレート部を切り出す必要がない場合には、ナンバー位置特定処理（ステップＳ１０３）、ナンバー切り出し処理（ステップＳ１０４）および再度の文字抽出処理（ステップＳ１０５）は不要となる。 When it is clear that the license plate has been photographed on the entire screen, when it is not necessary to cut out the license plate portion, the number position specifying process (step S103), the number cutting process (step S104), and the The character extraction process (step S105) becomes unnecessary.
図３は、自家用・事業用判定処理（色判定処理）の流れを示している。まず、平滑化部２１で対象画像を平滑化して局所的なノイズを削除した平滑化画像（元画像とする）を作成し（ステップＳ２０１）、該平滑化画像に対して第１のエッジ抽出部２２で第１のエッジ抽出処理を行なってエッジ抽出画像を生成する（ステップＳ２０２）。第１のエッジ抽出処理はどのような手法でもかまわないが、ここでは、図１２（ａ）に示すように、ナンバープレートが画像の中心に比較的大きく撮影されることを前提として、平滑化画像の中心部を対象に第１のエッジ抽出処理を施す。また、注目画素を中心とした３×３領域の中で最小の輝度値と最大の輝度値との差分を求め、該差分が固定のしきい値以上の場合に、注目画素を輪郭線となる画素（ここでは白画素）にする２値化手法、すなわち、３×３領域のmin-max差分処理を固定しきい値で２値化する手法を用いている。
FIG. 3 shows the flow of the private / business determination process (color determination process). First, the smoothing
図４（ａ）は、上記ステップＳ２０１、Ｓ２０２の処理を図１２（ａ）の標準画像に施した結果であり、図４（ｂ）は、図１３（ａ）の影あり画像に上記処理を施した結果である。エッジ（輪郭線）部分は白画素、その他は黒画素になっている。 FIG. 4A shows the result of applying the processes of steps S201 and S202 to the standard image of FIG. 12A, and FIG. 4B shows the process for the shadowed image of FIG. This is the result. Edge (contour) portions are white pixels, and others are black pixels.
判定部２３は、このエッジ抽出画像内での画素の連続性を検査して連続領域毎に画像を区分けするラベリング処理を行ない、これらラベリングされた連続領域の中で文字らしい大きさのものを１つ特定する(ステップＳ２０３)。たとえば、ナンバープレートが画像の中心に比較的大きく撮影されるという条件において撮影画像に現れる標準的な文字サイズを予め規定しておき、輪郭線で囲まれた連続領域の大きさが該文字サイズに最も近いものを、文字らしい連続領域に特定する。
The
判定部２３は、特定した連続領域を囲む輪郭線の内側領域の輝度値と外側領域の輝度値とを、第１のエッジ抽出処理を施す前の平滑化画像において対比し（ステップＳ２０４）、外側領域の輝度値が内側領域の輝度値より高いときは（ステップＳ２０５；Ｙ）、自家用（白地に黒文字が存する）と判定し（ステップＳ２０６）、内側領域の輝度値が外側領域の輝度値より高いときは（ステップＳ２０５；Ｎ）、事業用（黒地に白文字が存する）と判定して（ステップＳ２０７）処理を終了する（エンド）。内外の輝度値の比較においては、数画素の平均を用いると精度が向上する。
The
図４のエッジ抽出画像を見ると、自家用・事業用の判定を行なわずに、該画像から直接文字抽出できそうであるが、該画像の輪郭線は、実際の文字の輪郭の内外に股がるように抽出されているので、この輪郭線をそのまま使用し、その内側を文字領域として抽出すると、文字領域（文字の線）が細くなったり、かすれたりしてしまう。また、輪郭線を含めて文字領域とすると、近接する他の領域が連結するなどの影響が現れてしまう。 Looking at the edge-extracted image in FIG. 4, it seems that characters can be directly extracted from the image without making a private / business decision, but the outline of the image has a crotch in and out of the actual character outline. If the contour line is used as it is and the inside is extracted as a character area, the character area (character line) becomes thin or blurred. In addition, if a character region including a contour line is used, an influence such as connection of other adjacent regions appears.
そこで、本実施の形態では、エッジ抽出処理で抽出される輪郭線が文字の輪郭の外側に必ず出るように、自家用・事業用判定処理の判定結果に基づいてエッジ抽出処理の処理方法を選択し、該選択した処理方法でエッジ抽出処理をやり直すようになっている。輪郭線が輪郭の外側に出るようにしてエッジ抽出処理を施し、該輪郭線の内側を文字領域とすれば、細くなったり、太くなったりせずに文字領域を抽出することができる。 Therefore, in the present embodiment, the processing method of the edge extraction process is selected based on the determination result of the private / business determination process so that the contour line extracted by the edge extraction process always comes out of the outline of the character. The edge extraction process is redone using the selected processing method. If the edge extraction process is performed so that the contour line goes out of the contour and the inside of the contour line is used as the character region, the character region can be extracted without being thinned or thickened.
図５は、上記エッジ抽出処理のやり直しを含む、文字抽出処理の流れを示している。平滑化部２１で対象画像を平滑化して局所的なノイズを削除した平滑化画像を生成する（ステップＳ３０１）。次に、選択部２４は自家用・事業用判定処理の判定結果に応じて第２のエッジ抽出処理での処理方法を選択し、第２のエッジ抽出部２５は、選択部２４が選択した処理方法で先の平滑化画像に対して第２のエッジ抽出処理を行なう（ステップＳ３０２からＳ３０６）。
FIG. 5 shows a flow of character extraction processing including redoing of the edge extraction processing. The smoothing
具体的には、前処理として、平滑化画像の画素毎に、その画素を注目画素とした５×５領域内（注目画素を除く、もしくは注目画素を含んでもかまわない）での最小輝度値と最大輝度値とを調べ、これらの輝度値を注目画素の座標に関連付けて所定のデータテーブルに登録する（ステップＳ３０２）。自家用・事業用判定処理の判定結果が自家用（白地に黒文字）の場合は（ステップＳ３０３；Ｙ）、各画素(注目画素)の輝度値とその画素に関連付けて先のデータテーブルに登録されている最小輝度値（注目画素近傍５×５領域内の最小輝度値）との差分を求め（ステップＳ３０４）、該差分が所定のしきい値以上の場合にその注目画素を黒画素（輪郭線を構成する画素）にする（ステップＳ３０６）。 Specifically, as preprocessing, for each pixel of the smoothed image, the minimum luminance value in the 5 × 5 region (not including the target pixel or including the target pixel) in which the pixel is the target pixel The maximum brightness value is checked, and these brightness values are associated with the coordinates of the target pixel and registered in a predetermined data table (step S302). If the result of the personal / business determination processing is for personal use (black characters on a white background) (step S303; Y), the brightness value of each pixel (target pixel) and the pixel are registered in the previous data table. A difference from the minimum luminance value (minimum luminance value in the 5 × 5 area near the target pixel) is obtained (step S304), and when the difference is equal to or greater than a predetermined threshold, the target pixel is a black pixel (contour line is configured). (Step S306).
一方、自家用・事業用判定処理の判定結果が事業用（黒地に白文字）の場合は（ステップＳ３０３；Ｎ）、各画素(注目画素)の輝度値とその画素に関連付けて先のデータテーブルに登録されている最大輝度値（注目画素近傍５×５領域内の最大輝度値）との差分を求め（ステップＳ３０５）、該差分が所定のしきい値以上の場合にその注目画素を黒画素（輪郭線を構成する画素）にする（ステップＳ３０６）。 On the other hand, if the determination result of the private / business determination processing is for business (white characters on a black background) (step S303; N), the brightness value of each pixel (target pixel) and the previous data table are associated with the pixel. A difference from the registered maximum luminance value (maximum luminance value in the 5 × 5 region near the target pixel) is obtained (step S305). If the difference is equal to or greater than a predetermined threshold value, the target pixel is determined as a black pixel ( Pixels constituting the contour line) (step S306).
これにより、白地に黒文字か黒字に白文字かにかかわらず、第２のエッジ抽出処理により、輪郭線が文字の輪郭の外側に出たエッジ抽出画像が取得される。なお、ここでは、注目画素近傍の５×５領域を用いることで２画素分の幅の輪郭線が得られる。図６（ａ）は、上記のステップＳ３０１〜Ｓ３０６の処理を図１２（ａ）の標準画像に施した結果であり、図６（ｂ）は、図１３（ａ）の影あり画像に同様の処理を施した結果である。 As a result, regardless of whether the character is black on a white background or white on a black character, the second edge extraction process acquires an edge extracted image in which the contour line is outside the character contour. Here, a 5 × 5 region in the vicinity of the target pixel is used to obtain a contour line with a width of two pixels. FIG. 6A shows the result of applying the processes of steps S301 to S306 to the standard image of FIG. 12A, and FIG. 6B is the same as the shadowed image of FIG. This is the result of processing.
次に、領域絞込み部２７は、上記処理で得たエッジ抽出画像に対して、輪郭線以外の部分について画素の連続性を検査し、画像を連続領域毎に区分けするラベリング処理（第１のラベリング処理）を行なう。そして、各連続領域の面積、縦横の長さを基に、文字とはいえない連続領域を消去する（ステップＳ３０７）。文字の途中に影と日向との境界があると文字が***して小さい領域になるので、小さい連続領域は文字の可能性がある。そこで小さい連続領域は残しておき、予め定めた文字としての上限サイズより大きい連続領域のみを消去する。但し、明らかにノイズと呼べる極小領域は除去する。図７（ａ）は図６（ａ）の画像に、図７（ｂ）は図６（ｂ）の画像にそれぞれ上記の領域絞り込み処理を施した結果である。図７に示す消去後の画像では、背景が黒に、消去されずに残った連続領域が白になっている。
Next, the
図７に示す消去後の画像では、「０」や「６」の文字の内側に、文字以外の余計な白い領域が残っている。そこで、このような余計な白領域を削除するために、まず、膨張処理部２８で画像に膨張処理を施し、さらにこの膨張処理後の画像に収縮処理部２９で収縮処理を施して(ステップＳ３０８)、内側の白領域をその外側の領域に連結させた画像を生成する。そして、この画像に対して第２のラベリング部３１でもう一度ラベリング処理を行なう（ステップＳ３０９）。図８（ａ）は図７（ａ）の画像に、図８（ｂ）は図７（ｂ）の画像にそれぞれ膨張処理および収縮処理を施した結果である。
In the image after erasure shown in FIG. 7, an extra white area other than characters remains inside the characters “0” and “6”. Therefore, in order to delete such an extra white area, first, the
次に、図７に示す消去後の画像に残っていた各連続領域と、膨張収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施して得た各連続領域とを比較し、消去後の画像に存する連続領域の中で第２のラベリング処理でラベリングされた連続領域の内側に包含されてしまった領域を検出し、該検出された領域を、消去後の画像（膨張処理前の画像）から削除する（ステップＳ３１０）。 Next, each continuous area remaining in the image after erasure shown in FIG. 7 is compared with each continuous area obtained by performing the second labeling process on the image after the expansion / contraction process. An area included in the continuous area labeled by the second labeling process in the continuous area existing in the image is detected, and the detected area is used as an image after erasure (an image before the expansion process). (Step S310).
ここでは、膨張収縮処理前の画像に存する各領域（処理前領域）の座標と膨張収縮処理後の画像に存する各領域（処理後領域）との座標を比較し、処理後領域の中に明らかに含まれている処理前領域を見出し、該処理前領域を膨張収縮処理前の画像から削除する。明らかに含まれるとは、たとえば、領域の外側端部より数画素分内側に含まれていることをいう。膨張収縮させると元の画像よりも１画素ぐらい太ることがあり得るので、１画素程度内側に存在するならば、削除せずに残し、たとえば、５画素位内側に存在する領域は、明らかに内側に含まれるとして削除する。 Here, the coordinates of each region (pre-processing region) existing in the image before the expansion / contraction processing are compared with the coordinates of each region (post-processing region) existing in the image after the expansion / contraction processing, and are clearly shown in the post-processing region. The pre-process area included in the image is found and the pre-process area is deleted from the image before the expansion / contraction process. “Clearly included” means, for example, being included several pixels inside the outer edge of the region. If it expands and contracts, it may be about 1 pixel thicker than the original image, so if it exists inside about 1 pixel, leave it without deleting, for example, the area inside about 5 pixels is clearly inside Delete as included in.
図９（ａ）は図８（ａ）の画像に対して、図９（ｂ）は図８（ｂ）の画像に対してそれぞれ、図５のステップＳ３１０の削除処理を施した結果を示している。図９の画像は、不要な領域が消去された文字抽出画像になっている。なお、文字抽出画像から直接、文字認識してもよいし、文字抽出画像からナンバープレート領域を特定して切り出し、該切り出したナンバープレート領域に対して文字抽出処理を再度施して得た画像から文字認識してもよい。 FIG. 9A shows the result of the deletion process of step S310 of FIG. 5 for the image of FIG. 8A, and FIG. 9B shows the result of the deletion process of step S310 of FIG. Yes. The image in FIG. 9 is a character extraction image from which unnecessary areas have been erased. Character recognition may be performed directly from the character extraction image, or a license plate area may be identified and cut out from the character extraction image, and characters may be extracted from the image obtained by performing character extraction processing again on the cut out license plate area. You may recognize it.
次に、上記の膨張収縮処理（ステップＳ３０７、Ｓ３０８）と、内側に包含された領域の削除処理（ステップＳ３０９、Ｓ３１０）とについて詳しく説明する。 Next, the expansion / contraction process (steps S307 and S308) and the process of deleting the area included inside (steps S309 and S310) will be described in detail.
膨張処理は、図１０（ａ）に示すように、対象となる画素値（ここでは白）の領域を周囲へ広げる処理であり、４近傍に膨張させる場合は上下左右の隣接４画素に領域拡張し、８近傍に膨張させる場合は周囲の８画素に領域拡張する。収縮処理は、図１０（ｂ）に示すように、膨張処理と反対で、黒画素（膨張処理で対象とした画素値と反対の画素値）の領域を広げる処理である。 As shown in FIG. 10A, the expansion process is a process of expanding the region of the target pixel value (in this case, white) to the surroundings. When expanding to the vicinity of 8, the area is expanded to the surrounding 8 pixels. As shown in FIG. 10B, the contraction process is a process of expanding a black pixel (a pixel value opposite to the pixel value targeted by the expansion process) opposite to the expansion process.
図１１は、膨張収縮処理により、内側領域５１が外側領域５２に連結される様子を示している。なお、同図は黒画素を膨張収縮するように描いてある。図１１（ａ）は膨張処理前の画像で、外側領域５２の中に、内側領域５１が存在している。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の画像の黒領域を４近傍で膨張させた結果を示している。膨張で増えた画像には斜線を付してある。図１１（ｃ）は図１１（ｂ）の膨張画像に４近傍の収縮処理を施した結果である。膨張処理により黒画素（図中は斜線の画素）で埋って繋がった箇所には、もはや白画素が存在しないので、収縮処理を施しても繋がったままの状態で残り、そうでないところは元の状態（大きさ）に戻る。図１１（ｃ）では、斜線を付した画素は膨張処理で増加したが収縮処理で収縮されずに残った画素を示しており、図１１（ａ）にあった内側領域５１が外側領域５２に繋がって連結領域５３を形成している。
FIG. 11 shows how the
図１１（ａ）に示す膨張収縮前の画像の存する領域５１、５２と、図１１（ｃ）に示す膨張収縮処理後の画像に存する連結領域５３とを対比すると、内側領域５１は連結領域５３の外側端部から見て充分内側に包含されている。そのため、削除処理により、内側領域５１は膨張収縮前の画像から消去される。
Comparing the
たとえば、図７（ａ）の文字「０」には、内側に孤立した白領域が存在するが、図８（ａ）の膨張収縮処理後の画像では、内側に孤立していた白領域が文字「０」を構成していた外側領域と繋がっている。また、図７（ｂ）の影あり画像については、文字「０」およびその内側にあった白領域がそれぞれ影と日向との境界線により上下に分断されているが、図８（ｂ）の膨張収縮処理後の画像では、内側に孤立していた白領域が文字「０」を構成していた外側領域と繋がって連結されている。 For example, the character “0” in FIG. 7A has an isolated white area inside, but in the image after the expansion / contraction process in FIG. 8A, the white area isolated inside is the character. It is connected to the outer area constituting “0”. In the shadowed image in FIG. 7B, the character “0” and the white area inside the character “0” are divided vertically by the boundary line between the shadow and the sun, respectively. In the image after the expansion / contraction process, the white area isolated on the inner side is connected and connected to the outer area forming the character “0”.
このように膨張収縮処理により外側領域に連結されてしまった内側領域を、膨張収縮前の画像から削除すると、図９（ｂ）に示すように、文字の内側にある孤立した領域を、影が存在していても消去することができ、影の影響を受けず文字領域を抽出することができる。 When the inner region that has been connected to the outer region by the expansion / contraction process is deleted from the image before the expansion / contraction, as shown in FIG. 9B, an isolated region inside the character is shadowed. Even if it exists, it can be erased, and the character area can be extracted without being affected by the shadow.
なお、「０」などの文字自体が影と日向との境界により途切れていなければ、閉領域の内側に孤立して存在する領域を検出して消去するという処理により文字「０」の内側にある白領域を消去することができる。しかし、図７（ｂ）のように影と日向との境界で文字「０」が途切れている場合には閉領域にならないので、上記の手法では内側の白領域を消去できない。これに対し、本発明では、膨張収縮処理を施し、該処理により連結されて内側に包含されてしまった領域を削除するという方法を採るので、影の境界で文字が途切れている場合でも内側の余計な領域を上手く削除することができる。 If the character itself such as “0” is not interrupted by the boundary between the shadow and the sun, it is inside the character “0” by the process of detecting and erasing an area that is isolated inside the closed area. The white area can be erased. However, as shown in FIG. 7B, when the character “0” is interrupted at the boundary between the shadow and the sun, the closed area is not formed, so that the inner white area cannot be erased by the above method. On the other hand, in the present invention, a method of performing expansion / contraction processing and deleting regions that are connected by the processing and included in the inner side is adopted. The extra area can be deleted successfully.
なお、図９（ｂ）に示すように文字抽出後の画像にも影の境界が出て、たとえば「０」の文字が上下に途切れているが、この画像に対してさらに膨張収縮処理を施したり、この画像から文字領域を判断し、細い線状の途切れを連結させたりするなどの処理を施せば、一つの領域にすることができる。 Note that, as shown in FIG. 9B, a shadow boundary also appears in the image after character extraction, for example, the character “0” is broken up and down, but this image is further expanded and contracted. If a character area is determined from this image and processing such as connecting thin line breaks is performed, it can be made into one area.
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and there are changes and additions within the scope of the present invention. Are also included in the present invention.
本実施の形態では文字抽出装置１０を専用の装置として構成したが、本発明は、汎用のコンピュータ装置や携帯型端末装置を文字抽出装置１０として機能させるためのプログラムとして構成されてもよい。
Although the
また、実施の形態では、車のナンバープレートから文字を抽出する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。また、対象画像が、白地に黒文字であるか黒地に白文字であるかのいずれか一方に固定されている場合や、外部から白地に黒文字の画像か黒地に白文字の画像かを示す情報が提供される場合には、白地に黒文字か黒地に白文字かの判定処理は省略してもよい。 Moreover, although embodiment demonstrated the case where the character was extracted from the license plate of a car as an example, this invention is not limited to this. In addition, when the target image is fixed to either a black character on a white background or a white character on a black background, information indicating whether the target image is a black character image on a white background or a white character image on a black background from the outside. If provided, the determination process of whether the white character is black or the black character may be omitted.
本実施の形態では、撮影条件により、画像内の文字がある程度のサイズになっていることを前提にし、予め定めた文字としての上限サイズ以上の大きさをもつ領域を絞り込み処理（図５のＳ３０７）において消去するようにしたが、かかる前提は必須ではない。たとえば、別途の方法でナンバープレート領域や文字の存在する領域を特定し、該特定した領域外の余計な画像を消去すれば、先の前提は不要になる。 In the present embodiment, it is assumed that the characters in the image have a certain size depending on the shooting conditions, and an area having a size larger than the upper limit size as a predetermined character is narrowed down (S307 in FIG. 5). ), But this assumption is not essential. For example, if a license plate region or a region where characters are present is specified by another method and an unnecessary image outside the specified region is deleted, the above assumption is not necessary.
１０…文字抽出装置
１１…画像入力部
１２…画像記憶部
１３…表示操作部
２０…処理部
２１…平滑化部
２２…第１のエッジ抽出部
２３…判定部
２４…選択部
２５…第２のエッジ抽出部
２６…第１のラベリング部
２７…領域絞込み部
２８…膨張処理部
２９…収縮処理部
３１…第２のラベリング部
３２…削除部
５１…内側領域
５２…外側領域
５３…連結領域
DESCRIPTION OF
Claims (12)
元画像に対してエッジ抽出処理を施すステップと、
前記エッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施すステップと、
前記第１のラベリング処理でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去するステップと、
前記消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成するステップと、
前記膨張処理後の画像に対して収縮処理を施すステップと、
前記収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施すステップと、
前記消去後の画像に存するラベリングされた各領域の中で前記第２のラベリング処理でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除するステップと
を有する
ことを特徴とする文字抽出方法。 In a character extraction method for extracting characters from an image,
Performing edge extraction processing on the original image;
Performing a first labeling process for dividing the image for each continuous region on the image after the edge extraction process;
Erasing an area larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous area labeled in the first labeling process;
Generating an image obtained by subjecting the erased image to expansion processing;
Performing a contraction process on the image after the expansion process;
Applying a second labeling process to the image after the contraction process;
In each of the labeled regions existing in the image after erasure, a region included inside the region labeled by the second labeling process is detected, and the detected region is deleted from the image after erasure And a character extracting method comprising the steps of:
ことを特徴とする請求項１に記載の文字抽出方法。 The character extraction method according to claim 1, wherein the edge extraction processing is performed so that a contour line is outside a contour of a character.
元画像に第１のエッジ抽出処理を施した画像を生成するステップと、
前記第１のエッジ抽出処理で抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記第１のエッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定するステップと、
前記元画像に対して第２のエッジ抽出処理を施した場合に輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように、前記第２のエッジ抽出処理における処理方法を前記判定の結果に応じて選択するステップと、
前記選択された処理方法で前記元画像に対して前記第２のエッジ抽出処理を施すステップと、
前記第２のエッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施すステップと、
前記第１のラベリング処理でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去するステップと、
前記消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成するステップと、
前記膨張処理後の画像に対して収縮処理を施すステップと、
前記収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施すステップと、
前記消去後の画像に存するラベリングされた各領域の中で前記第２のラベリング処理でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除するステップと
を有する
ことを特徴とする文字抽出方法。 In a character extraction method for extracting characters from an image,
Generating an image obtained by performing a first edge extraction process on the original image;
The original image before the first edge extraction processing is performed using the luminance of the inner region and the luminance of the outer region of any contour line surrounding the region of a character size extracted by the first edge extraction processing. In contrast, when the luminance of the outer region is higher than the luminance of the inner region, it is determined that black characters exist on a white background, and when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region, white characters exist on a black background. A determining step;
A processing method in the second edge extraction process is selected according to the result of the determination so that the outline comes out of the outline of the character when the second edge extraction process is performed on the original image. Steps,
Performing the second edge extraction process on the original image with the selected processing method;
Subjecting the image after the second edge extraction processing to a first labeling process for dividing the image into continuous regions;
Erasing an area larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous area labeled in the first labeling process;
Generating an image obtained by subjecting the erased image to expansion processing;
Performing a contraction process on the image after the expansion process;
Applying a second labeling process to the image after the contraction process;
In each of the labeled regions existing in the image after erasure, a region included inside the region labeled by the second labeling process is detected, and the detected region is deleted from the image after erasure And a character extracting method comprising the steps of:
元画像に対してエッジ抽出処理を施した画像を生成するステップと、
前記エッジ抽出処理で抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記エッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定するステップと
を有する
ことを特徴とする文字色判定方法。 In the character color determination method for determining whether a black character exists on a white background or a white character exists on a black background,
Generating an image obtained by performing edge extraction processing on the original image;
The brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any one of the contour lines surrounding the character-sized area extracted by the edge extraction process are compared in the original image before the edge extraction process, and the outer Determining that a black character exists on a white background when the luminance of the region is higher than the luminance of the inner region, and determining that a white character exists on the black background when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region. A character color determination method characterized by the above.
元画像に対してエッジ抽出処理を施すエッジ抽出部と、
前記エッジ抽出部でエッジ抽出処理を施した後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施す第１のラベリング部と、
前記第１のラベリング部でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去する領域絞込み部と、
前記領域絞込み部による消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成する膨張処理部と、
前記膨張処理部で膨張処理を施した後の画像に対して収縮処理を施す収縮処理部と、
前記収縮処理部で収縮処理を施した後の画像に対して第２のラベリング処理を施す第２のラベリング部と、
前記領域絞込み部による消去後の画像に残っているラベリングされた各領域の中で、前記第２のラベリング部でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除する削除部と
を有する
ことを特徴とする文字抽出装置。 In a character extraction device that extracts characters from an image,
An edge extraction unit that performs edge extraction processing on the original image;
A first labeling unit that performs a first labeling process that divides the image for each continuous region with respect to the image after performing the edge extraction process in the edge extraction unit;
A region narrowing unit for erasing a region larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous region labeled by the first labeling unit;
An expansion processing unit that generates an image obtained by performing expansion processing on the image after erasure by the region narrowing unit;
A contraction processing unit that performs contraction processing on the image after the expansion processing is performed by the expansion processing unit;
A second labeling unit that performs a second labeling process on the image after the contraction process is performed by the contraction processing unit;
Among the labeled regions remaining in the image after erasure by the region narrowing unit, a region included inside the region labeled by the second labeling unit is detected, and the detected region is And a deletion unit for deleting from the image after erasure.
ことを特徴とする請求項５に記載の文字抽出装置。 The character extraction device according to claim 5, wherein the edge extraction unit performs the edge extraction processing so that a contour line is outside a contour of a character.
元画像に対して第１のエッジ抽出処理を施した画像を生成する第１のエッジ抽出部と、
前記第１のエッジ抽出部によって抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記第１のエッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定する判定部と、
前記元画像に対して第２のエッジ抽出処理を施した場合に輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように、前記第２のエッジ抽出処理における処理方法を前記判定部での判定結果に応じて選択する選択部と、
前記選択部で選択した処理方法で前記元画像に対して前記第２のエッジ抽出処理を施す第２のエッジ抽出部と、
前記第２のエッジ抽出部で前記第２のエッジ抽出処理を施した後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施す第１のラベリング部と、
前記第１のラベリング部でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去する領域絞込み部と、
前記領域絞込み部による消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成する膨張処理部と、
前記膨張処理部で膨張処理を施した後の画像に対して収縮処理を施す収縮処理部と、
前記収縮処理部で収縮処理を施した後の画像に対して第２のラベリング処理を施す第２のラベリング部と、
前記領域絞込み部による消去後の画像に残っているラベリングされた各領域の中で、前記第２のラベリング部でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除する削除部と
を有する
ことを特徴とする文字抽出装置。 In a character extraction device that extracts characters from an image,
A first edge extraction unit that generates an image obtained by performing a first edge extraction process on an original image;
The original image before the first edge extraction processing is performed on the brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any one of the outlines surrounding the character-sized area extracted by the first edge extraction unit. In contrast, when the luminance of the outer region is higher than the luminance of the inner region, it is determined that black characters exist on a white background, and when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region, white characters exist on a black background. A determination unit for determining;
The processing method in the second edge extraction process is set according to the determination result in the determination unit so that the contour line appears outside the outline of the character when the second edge extraction process is performed on the original image. Selecting part to select,
A second edge extraction unit that performs the second edge extraction process on the original image by the processing method selected by the selection unit;
A first labeling unit that performs a first labeling process that divides the image for each continuous region with respect to the image after the second edge extraction unit performs the second edge extraction process;
A region narrowing unit for erasing a region larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous region labeled by the first labeling unit;
An expansion processing unit that generates an image obtained by performing expansion processing on the image after erasure by the region narrowing unit;
A contraction processing unit that performs contraction processing on the image after the expansion processing is performed by the expansion processing unit;
A second labeling unit that performs a second labeling process on the image after the contraction process is performed by the contraction processing unit;
Among the labeled regions remaining in the image after erasure by the region narrowing unit, a region included inside the region labeled by the second labeling unit is detected, and the detected region is And a deletion unit for deleting from the image after erasure.
元画像にエッジ抽出処理を施した画像を生成するエッジ抽出部と、
前記エッジ抽出部によって抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記エッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定する判定部と
を有する
ことを特徴とする文字色判定装置。 In a character color determination apparatus for determining whether a black character exists on a white background or a white character exists on a black background,
An edge extraction unit that generates an image obtained by performing edge extraction processing on the original image;
The brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any one of the contour lines surrounding the area of the character size extracted by the edge extraction unit is compared in the original image before the edge extraction processing, and the outer A determination unit that determines that a black character exists on a white background when the luminance of the region is higher than the luminance of the inner region, and determines that a white character exists on a black background when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region; A character color determination device characterized by comprising:
コンピュータに、
元画像に対してエッジ抽出処理を施すステップと、
前記エッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施すステップと、
前記第１のラベリング処理でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去するステップと、
前記消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成するステップと、
前記膨張処理後の画像に対して収縮処理を施すステップと、
前記収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施すステップと、
前記消去後の画像に存するラベリングされた各領域の中で前記第２のラベリング処理でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除するステップと
を実行させるためのプログラム。 A program for extracting characters from an image,
On the computer,
Performing edge extraction processing on the original image;
Performing a first labeling process for dividing the image for each continuous region on the image after the edge extraction process;
Erasing an area larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous area labeled in the first labeling process;
Generating an image obtained by subjecting the erased image to expansion processing;
Performing a contraction process on the image after the expansion process;
Applying a second labeling process to the image after the contraction process;
In each of the labeled regions existing in the image after erasure, a region included inside the region labeled by the second labeling process is detected, and the detected region is deleted from the image after erasure. A program for executing the steps to be executed.
ことを特徴とする請求項９に記載のプログラム。 The program according to claim 9, wherein the edge extraction processing is performed so that a contour line is outside a contour of a character.
コンピュータに、
元画像に対して第１のエッジ抽出処理を施した画像を生成するステップと、
前記第１のエッジ抽出処理で抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記第１のエッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定するステップと、
前記元画像に対して第２のエッジ抽出処理を施した場合に輪郭線が文字の輪郭の外側に出るように、前記第２のエッジ抽出処理における処理方法を前記判定の結果に応じて選択するステップと、
前記選択された処理方法で前記元画像に対して前記第２のエッジ抽出処理を施すステップと、
前記第２のエッジ抽出処理後の画像に対して、連続領域毎に画像を区分けする第１のラベリング処理を施すステップと、
前記第１のラベリング処理でラベリングされた各連続領域の中で、予め定めた文字としての上限サイズより大きい領域を消去するステップと、
前記消去後の画像に対して膨張処理を施した画像を生成するステップと、
前記膨張処理後の画像に対して収縮処理を施すステップと、
前記収縮処理後の画像に対して第２のラベリング処理を施すステップと、
前記消去後の画像に存するラベリングされた各領域の中で前記第２のラベリング処理でラベリングされた領域の内側に包含された領域を検出し、該検出された領域を前記消去後の画像から削除するステップと
を実行させるためのプログラム。 A program for extracting characters from an image,
On the computer,
Generating an image obtained by performing a first edge extraction process on the original image;
The original image extracted by the first edge extraction process before the first edge extraction process is performed on the brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any contour line surrounding the character-sized area. In contrast, when the luminance of the outer region is higher than the luminance of the inner region, it is determined that black characters exist on a white background, and when the luminance of the inner region is higher than the luminance of the outer region, white characters exist on a black background. A determining step;
A processing method in the second edge extraction process is selected according to the result of the determination so that the outline comes out of the outline of the character when the second edge extraction process is performed on the original image. Steps,
Performing the second edge extraction process on the original image with the selected processing method;
Subjecting the image after the second edge extraction processing to a first labeling process for dividing the image into continuous regions;
Erasing an area larger than the upper limit size as a predetermined character in each continuous area labeled in the first labeling process;
Generating an image obtained by subjecting the erased image to expansion processing;
Performing a contraction process on the image after the expansion process;
Applying a second labeling process to the image after the contraction process;
In each of the labeled regions existing in the image after erasure, a region included inside the region labeled by the second labeling process is detected, and the detected region is deleted from the image after erasure. A program for executing the steps to be executed.
コンピュータに、
元画像に対してエッジ抽出処理を施した画像を生成するステップと、
前記エッジ抽出処理で抽出された、文字らしいサイズの領域を囲むいずれかの輪郭線の内側領域の輝度と外側領域の輝度とを前記エッジ抽出処理を施す前の前記元画像において対比し、前記外側領域の輝度が前記内側領域の輝度より高いときは白地に黒文字が存すると判定し、前記内側領域の輝度が前記外側領域の輝度より高いときは黒地に白文字が存すると判定するステップと
を実行させるためのプログラム。
A program for determining whether black characters exist on a white background or white characters on a black background,
On the computer,
Generating an image obtained by performing edge extraction processing on the original image;
The brightness of the inner area and the brightness of the outer area of any one of the contour lines surrounding the character-sized area extracted by the edge extraction process are compared in the original image before the edge extraction process, and the outer When the brightness of the area is higher than the brightness of the inner area, it is determined that a black character exists on a white background, and when the brightness of the inner area is higher than the brightness of the outer area, a step of determining that a white character exists on the black background is executed. Program to let you.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005349745A JP2007156741A (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Character extraction method, character extraction device, and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005349745A JP2007156741A (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Character extraction method, character extraction device, and program |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007156741A true JP2007156741A (en) | 2007-06-21 |
Family
ID=38241038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005349745A Withdrawn JP2007156741A (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Character extraction method, character extraction device, and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007156741A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010186246A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Nec Corp | Image processing apparatus, method, and program |
| JP2013200872A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Tata Consultancy Services Ltd | System and method for processing image for identifying alphanumeric characters present in series |
| JP2016024694A (en) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 富士通株式会社 | Image processing apparatus, image processing method, and program |
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-
2005
- 2005-12-02 JP JP2005349745A patent/JP2007156741A/en not_active Withdrawn
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