JP2011129114A - 検出装置、検出方法、検出プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コンテンツ境界検出システム2は、画像を正規化することにより正規化画像を生成する画像前調整部8と、正規化画像中のコンテンツについて複数のエッジ点を検出するエッジ検出部10と、正規化画像におけるコンテンツの傾き角度の方向の投影ヒストグラムであって、エッジ検出部10により検出された複数のエッジ点についての投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成部12と、投影ヒストグラムおよび傾き角度から、上記境界の一部を検出する境界推定部14と、を備えている。エッジ検出部10は、正規化画像中の各画素について、画素を中心とする5x5の範囲の画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が7以上30以下である場合に該画素をエッジ点として検出する。
【選択図】図1
Description
局所濃度35を供給し、閾値処理部36は、局所濃度計算部34から得られる局所濃度35に対して閾値処理を行う。これにより、閾値処理部36は、十分な局所濃度を持つ点のみを保持する。十分な局所濃度を持つ点は、原稿の境界遷移域に相当する十分なローカルサポートを持つ点から構成される。閾値処理された応答(すなわち、画素の位置(i,j)におけるエッジ点)は次の式に従って決定することができる。
方向微分成分を生成してもよい。いくつかの実施形態では、フィルタは、原稿の傾きを表す回転ベクトルの角度で作成した一次微分ガウシアンフィルタと、原稿の傾きを表す回転ベクトルに対して垂直な角度で作成した一次微分ガウシアンフィルタと、で構成されていてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、値1と値45とは、それぞれ、クロスエッジフィルタおよびalong edge フィルタのシグマ値として使用してもよい。また、カーネルのサイズは、39×39であってもよい。工程214において、方向微分成成分から工程216にて方向微分成分に設定する閾値を計算してもよい。いくつかの実施形態では、方向微分成分は、振幅によって閾値が設定されてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、エッジ振幅がほぼ指数関数分布となると仮定すると、各成分の閾値は以下の式により決定することができる。
最後に、コンテンツ境界検出システム2に含まれている各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成すればよい。また、コンテンツ境界検出システム2の各制御は、次のように、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
(その他の構成)
なお、本発明を、以下の構成としても実現できる。
(第1構成)
画像中のコンテンツ境界を決定するシステムであって、a)画像を受信する画像受信部と、b)上記画像に関する傾き情報を受信する傾き情報受信部と、c)上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する画像前調整部と、d)上記正規化画像中の画像コンテンツのエッジを検出するエッジ検出部と、e)上記傾き角度の方向の第1の投影ヒストグラムであって、上記検出された画像コンテンツのエッジの第1の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成部と、f)上記第1の投影ヒストグラムおよび上記傾き角度から、第1のコンテンツ境界を決定する境界推定部と、を備えていることを特徴とするシステム。
(第2構成)
第1構成に係るシステムであって、上記第1のコンテンツ境界と第2のコンテンツ境界とが交差する第1の交点を決定する境界線交点決定部をさらに備えていることを特徴とするシステム。
(第3構成)
第1構成に係るシステムであって、上記エッジ検出部が無向エッジを検出する無向エッジ検出部であることを特徴とするシステム。
(第4構成)
第3構成に係るシステムであって、上記無向エッジ検出部は、a)上記正規化画像に関する局所レンジ応答を計算するダイナミックレンジ計算部と、b)上記局所レンジ応答をフィルタリングするフィルタと、c)上記局所レンジ応答に関する局所濃度を計算する局所濃度計算部と、d)上記局所濃度からエッジ点を決定する閾値処理部と、を備えていることを特徴とするシステム
(第5構成)
第1構成に係るシステムであって、上記境界推定部が、上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから、第2のコンテンツ境界を決定することを特徴とするシステム。
(第6構成)
第1構成に係るシステムであって、a)上記傾き角度に垂直な垂直角度を決定する垂直角度決定部を備え、b)i)上記投影ヒストグラム作成部は、上記垂直角度の方向の第2の投影ヒストグラムであって、上記検出された画像コンテンツのエッジの第2の投影ヒストグラムを作成するように構成されており、ii)上記境界推定部は、上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、第3のコンテンツ境界を決定するように構成されていることを特徴とするシステム。
(第7構成)
第6構成に係るシステムであって、上記境界推定部は、上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、第4のコンテンツ境界を決定するように構成されていることを特徴とするシステム。
(第8構成)
第7構成に係るシステムであって、境界線交点決定部をさらに備えており、上記境界線交点決定部は、a)第1のコンテンツ境界と第3のコンテンツ境界とが交差する第1の交点を決定し、b)第1のコンテンツ境界と第4のコンテンツ境界とが交差する第2の交点を決定し、c)第2のコンテンツ境界と第3のコンテンツ境界とが交差する第3の交点を決定し、d)第2のコンテンツ境界と第4のコンテンツ境界とが交差する第4の交点を決定する、ことを特徴とするシステム。
(第9構成)
第1構成に係るシステムであって、上記画像前調整部が、a)ダウンサンプラと、b)成分抽出部と、c)ガンマ伸張部と、を備えていることを特徴とするシステム。
(第10構成)
第1構成に係るシステムであって、上記境界線推定部が、a)上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とに基づいて、第1の動的閾値を計算する動的閾値計算部と、b)上記第1の動的閾値によって上記第1の投影ヒストグラムに閾値処理を施す閾値処理部と、c)閾値が設定された上記第1の投影ヒストグラムにおける第1のピークを検出する境界ピーク検出部と、d)上記第1のピークと上記傾き角度とに基づいて、上記第1のコンテンツ境界を決定するライン調整部と、を備えていることを特徴とするシステム。
(第11構成)
第1構成に係るシステムであって、a)上記エッジ検出部が、上記正規化画像をフィルタリングするフィルタを備えており、b)上記フィルタは、上記傾き角度に調整された局所微分フィルタであることを特徴とするシステム。
(第12構成)
画像中のコンテンツの境界を決定する方法であって、上記方法は、a)1以上の計算装置を含む計算システムにおいて画像を受信する第1の受信工程と、b)上記計算システムにおいて、上記画像に関する傾き角度を受信する第2の受信工程と、c)上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する正規化工程と、d)上記正規化画像における画像コンテンツのエッジを検出する検出工程と、e)上記検出された画像コンテンツのエッジの第1の投影ヒストグラムであって、上記傾き角度の方向の第1の投影ヒストグラムを作成する作成工程と、f)上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから第1のコンテンツ境界を決定する境界決定工程と、を含んでいることを特徴とする方法。
(第13構成)
第12構成に係る方法であって、上記第1のコンテンツ境界と第2のコンテンツ境界とが交差する第1の交点を決定する交点決定工程をさらに含んでいることを特徴とする方法。
(第14構成)
第12構成に係る方法であって、上記検出工程にて、無向エッジを検出する無効エッジ検出部を用いて、画像コンテンツのエッジを検出することを特徴とする方法。
(第15構成)
第14構成に係る方法であって、上記無効エッジ検出部が、a)上記正規化画像に関する局所レンジ応答を計算するダイナミックレンジ計算部と、b)上記局所レンジ応答をフィルタリングするフィルタと、c)上記局所レンジ応答に関する局所濃度を計算する局所濃度計算部と、d)上記局所濃度からエッジ点を決定する閾値処理部と、を備えていることを特徴とする方法。
(第16構成)
第12構成に係る方法であって、上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから、第2のコンテンツ境界を決定する第2境界決定工程をさらに含んでいることを特徴とする方法。
(第17構成)
第12構成に係る方法であって、a)上記傾き角度に垂直な垂直角度を決定する第3決定工程と、b)上記投影ヒストグラム作成部は、上記垂直角度の方向の第2の投影ヒストグラムであって、上記検出された画像コンテンツのエッジの第2の投影ヒストグラムを作成する第2作成工程と、c)上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、第3のコンテンツ境界を決定する第3境界決定工程と、をさらに含んでいることを特徴とする方法。
(第18構成)
第17構成に係る方法であって、上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、第4のコンテンツ境界を決定する第4境界決定工程と、をさらに含んでいることを特徴とする方法。
(第19構成)
第18構成に係る方法であって、a)第1のコンテンツ境界と第3のコンテンツ境界とが交差する第1の交点を決定する第1交点決定工程と、b)第1のコンテンツ境界と第4のコンテンツ境界とが交差する第2の交点を決定する第2交点決定工程と、c)第2のコンテンツ境界と第3のコンテンツ境界とが交差する第3の交点を決定する第3交点決定工程と、d)第2のコンテンツ境界と第4のコンテンツ境界とが交差する第4の交点を決定する第4交点決定工程と、を含んでいることを特徴とする方法。
(第20構成)
第12構成に係る方法であって、上記正規化工程には、a)ダウンサンプリングを行う工程と、b)成分を抽出する工程と、c)ガンマ伸張を行う工程と、が含まれていることを特徴とする方法。
(第21構成)
第12構成に係る方法であって、a)上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とに基づいて、第1の動的閾値を計算する工程と、b)上記第1の動的閾値を上記第1の投影ヒストグラムに設定する工程と、c)閾値が設定された上記第1の投影ヒストグラムにおける第1のピークを検出する工程と、d)上記第1のピークと上記傾き角度とに基づいて、上記第1のコンテンツ境界を決定する工程と、をさらに含んでいることを特徴とする方法。
(第22構成)
第12構成に係る方法であって、画像コンテンツのエッジを検出する上記検出工程には、上記傾き角度に調整された局所微分フィルタを用いて上記正規化画像にフィルタリングを行う工程が含まれていることを特徴とする方法。
4 画像受信部
6 傾き情報受信部
8 画像前調整部(正規化手段)
10 エッジ検出部(エッジ検出手段)
12 投影ヒストグラム作成部(投影ヒストグラム作成手段)
14 境界推定部(境界検出手段)
16 境界線交点決定部(交点検出手段)
20 ダウンサンプラ(ダウンサンプリング手段)
22 成分抽出部(成分抽出手段)
24 ガンマ伸張部(ガンマ伸張手段)
30 ダイナミックレンジ計算部(ダイナミックレンジ計算手段)
32 ブラケットフィルタ(フィルタ手段)
34 局所濃度計算部(局所濃度計算手段)
36 閾値処理部(エッジ点決定手段)
40 動的閾値計算部(動的閾値計算手段)
42 閾値処理部(閾値処理手段)
44 境界ピーク検出部(境界ピーク検出手段)
46 ライン調整部
130 フィルタ生成部
132 有向フィルタ
134 閾値計算部
136 閾値処理部
138 統合部
Claims (14)
- 画像中の領域であって原稿が描画される領域である原稿領域の境界を検出する検出装置において、
上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する正規化手段と、
上記正規化画像中の上記原稿について複数のエッジ点を検出するエッジ検出手段と、
上記正規化画像における上記原稿の傾き角度の方向の第1の投影ヒストグラムであって、上記検出手段により検出された複数のエッジ点についての第1の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成手段と、
上記第1の投影ヒストグラムおよび上記傾き角度から、上記境界の一部を検出する境界検出手段と、を備え、
上記エッジ検出手段は、上記正規化画像中の各画素について、該画素から規定の範囲内に位置する画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が第1の閾値以上であって第2の閾値以下である場合に該画素を上記エッジ点として検出することを特徴とする検出装置。 - 上記エッジ検出手段は、上記エッジ点として無向エッジを検出することを特徴とする請求項1に記載の検出装置。
- 上記エッジ検出手段は、上記濃度差が第1の閾値以上であって第2の閾値以下であるような画素のうち、所定の条件を満たす画素のみをエッジ点として検出するように構成されており、
上記エッジ検出手段は、ダイナミックレンジ計算手段と、フィルタ手段と、局所濃度計算手段と、エッジ点決定手段と、を備え、
上記正規化画像中の各画素について、上記エッジ検出手段が備える各手段は、上記ダイナミックレンジ計算手段が、該画素から規定の範囲内における局所ダイナミックレンジの応答を計算し、上記フィルタ手段が、該局所ダイナミックレンジの応答をフィルタリングし、上記局所濃度計算手段が、上記フィルタ手段によるフィルタリング後の該局所ダイナミックレンジの応答に応じた、該規定の範囲内における局所濃度を計算し、上記エッジ点決定手段が、該局所濃度が所定の閾値より大きいという上記所定の条件を満たす場合に限り該画素をエッジ点として決定する、ように構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の検出装置。 - 上記境界検出手段が検出する上記境界の上記一部は、上記原稿領域の上記境界の一辺であり、
上記境界検出手段は、上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから、上記一辺とともに、上記一辺の対辺を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の検出装置。 - 上記投影ヒストグラム作成手段は、上記傾き角度に垂直な垂直角度の方向の第2の投影ヒストグラムであって、上記エッジ検出手段により検出された複数のエッジ点について第2の投影ヒストグラムを作成するように構成されており、
上記境界検出手段は、上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、上記境界の一部を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の検出装置。 - 上記境界検出手段が検出する上記境界の上記一部は、上記原稿領域の上記境界の一辺であり、
上記境界検出手段により上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出される上記境界の一辺と、上記境界検出手段により上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから検出される上記境界の一辺と、が交差する交点を検出する交点検出手段をさらに備えていることを特徴とする請求項5に記載の検出装置。 - 上記境界検出手段が上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出する上記境界の上記一部は、上記原稿領域の境界の一辺であり、
上記境界検出手段は、上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから、上記一辺とともに、上記一辺の対辺を検出するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の検出装置。 - 上記境界検出手段により上記第2の投影ヒストグラムと上記垂直角度とから検出される1対の対辺が、上記境界検出手段により上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とから検出される1対の対辺に交差する4つの交点を検出する交点検出手段をさらに備えていることを特徴とする請求項7に記載の検出装置。
- 上記画像は、複数の成分から構成されており、
上記正規化手段は、上記画像をダウンサンプリングすることによりダウンサンプリング画像を生成するダウンサンプリング手段と、上記ダウンサンプリング画像から上記複数の成分のうち特定の成分を抽出することにより得られる特定成分画像を生成する成分抽出手段と、上記特定成分画像にガンマ伸張処理を施すガンマ伸張手段と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の検出装置。 - 上記境界検出手段は、上記第1の投影ヒストグラムと上記傾き角度とに基づいて、第1の動的閾値を計算する動的閾値計算手段と、上記第1の動的閾値により上記第1の投影ヒストグラムを閾値処理する閾値処理手段と、上記第1の動的閾値により閾値処理が施された上記第1の投影ヒストグラムにおける先頭のピークを検出する境界ピーク検出手段と、上記先頭のピークと上記傾き角度とに基づいて、上記境界の上記一部を決定する決定手段と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の検出装置。
- 上記エッジ検出手段は、上記正規化画像をフィルタリングするフィルタ手段を備えており、上記フィルタ手段は、上記傾き角度の方向の局所微分フィルタであることを特徴とする請求項1に記載の検出装置。
- 画像中の領域であって原稿が描画される領域である原稿領域の境界を検出装置が検出する検出方法において、
上記画像を正規化することにより正規化画像を生成する正規化工程と、
上記正規化画像中の上記原稿について複数のエッジ点を検出するエッジ検出工程と、
上記正規化画像における上記原稿の傾き角度の方向の第1の投影ヒストグラムであって、上記エッジ検出工程にて検出された複数のエッジ点についての第1の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成工程と、
上記第1の投影ヒストグラムおよび上記傾き角度から、上記境界の一部を検出する境界検出工程と、を含み、
上記エッジ検出工程にて、上記正規化画像中の各画素について、該画素から規定の範囲内に位置する画素群の最大濃度値と最小濃度値との濃度差が第1の閾値以上であって第2の閾値以下である場合に該画素を上記エッジ点として検出することを特徴とする検出方法。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の検出装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする検出プログラム。
- 請求項13に記載の検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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