JP3260816B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル多値画像上の
文字等の線画のエッジを、絵柄（写真または網点）のエ
ッジと弁別し、高精度に画像の領域識別を行う画像処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として次のものが知
られている。 （１）一つの固定閾値または二つの固定閾値を用いて画
素を白画素と黒画素に分類し、連結した黒画素群と連結
した白画素群の両方が局所領域内に存在する画素を文字
（線画）の画素として検出する方式（特開平２−２９２
９５７）。 （２）画像をブロックに分割し、ブロック内の画素の最
大濃度レベルと最小濃度レベルの差がある固定閾値値を
超えるときに文字（線画）と判定し、そうでないときに
写真と判定する方式（電子通信学会論文誌，’８４／
７，Ｖｏｌ．Ｊ６７−Ｂ，Ｎｏ．７，ｐｐ．７８１−７
８８に所載の論文「２値画像と濃淡画像の混在する原稿
の２値化処理法」）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
は、白／黒画素分類または濃度レベル差判定に一つまた
は１組の固定した閾値を用いているため、次のような問
題点があった。 （ア）文字の内部のコントラストが低いと、その部分を
線画として検出できないか、検出精度が悪い。 （イ）白地上の低コントラストの文字（かすれ文字、色
文字など）を線画として検出できないか、検出精度が悪
い。 （ウ）網点を線画として誤検出しやすい。 （エ）スキャナで読み取った画像を拡大した画像の場合
に文字の検出精度が悪く、逆に縮小した画像の場合に写
真のエッジを線画エッジと誤検出しやすい。

【０００４】よって本発明の目的は、より高精度に文字
等の線画のエッジを検出するための画像処理装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
画像の領域識別を行う画像処理装置において、所定の検
出基準によりエッジ（線画エッジ）を検出する第１のエ
ッジ検出手段と、第１のエッジ検出手段とは異なる検出
基準を用いてエッジ（線画候補エッジ）を検出する第２
のエッジ検出手段と、前記第１のエッジ検出手段により
線画エッジと判定された画素はそのまま出力し、該第１
のエッジ検出手段により線画エッジと判定された画素に
続く一定画素数について、前記第２のエッジ検出手段に
より線画候補エッジと判定された画素を線画エッジ画素
として出力する制御手段と、該出力された線エッジ画素
により線画領域を検出する線画領域検出手段とを設けた
ことである（請求項１）。

【０００６】具体的には、デジタル多値画像信号を閾値
ｔｈ１，ｔｈ２（ただしｔｈ１＜ｔｈ２）と比較し、ｔ
ｈ１以下の濃度の画素を白画素、ｔｈ２以上の濃度の画
素を黒画素にそれぞれ分類する手段と、該分類結果よ
り、白画素及び黒画素の連結性をそれぞれ判定する手段
と、該連結性判定結果より、注目画素の近傍領域に連結
性のある白画素及び連結性のある黒画素がそれぞれ所定
個数以上同時に含まれているときに該注目画素または該
近傍領域を線画エッジとして検出する手段とからなる第
１のエッジ検出手段と、別の閾値ｔｈ３，ｔｈ４（ただ
しｔｈ３＜ｔｈ４）の組み合わせを用いる同様構成によ
り線画候補エッジを検出する第２のエッジ検出部と、前
記第１のエッジ検出手段で既に線画エッジとして検出さ
れた画素に続く一定数画素に対して前記第２のエッジ検
出手段の検出出力を有効にし、それ以外の画素に対して
検出出力を無効にする出力制御手段とを具備することで
ある（請求項２）。

【０００７】また、出力制御手段が、第２のエッジ検出
部によって既に線画エッジとして有効に検出された画素
に続く一定数画素に対しても該第２のエッジ検出部の検
出出力を有効にすることである（請求項３）。

【０００８】本発明の第２の特徴は、画像の領域識別を
行う画像処理装置において、所定の検出基準により線画
エッジを検出するエッジ検出手段と、該エッジ検出結果
に基づき線画領域を検出する線画領域検出手段と、画像
の白地領域を検出する白地領域検出手段と、画像の網点
領域を検出する網点領域検出手段と、該白地領域検出結
果と網点領域検出結果に応じてエッジ検出手段の判定基
準を制御する手段とを設けたことである（請求項４）。

【０００９】具体的には、デジタル多値画像信号を閾値
ｔｈａ，ｔｈｂ（ただしｔｈａ＜ｔｈｂ）と比較し、ｔ
ｈａ以下の濃度の画素を白画素、ｔｈｂ以上の濃度の画
素を黒画素にそれぞれ分類する手段と、該分類結果よ
り、白画素及び黒画素の連結性をそれぞれ判定する手段
と、該連結性判定結果より、注目画素の近傍領域に連結
性のある白画素及び連結性のある黒画素がそれぞれ所定
個数以上同時に含まれているときに該注目画素または該
近傍領域を線画エッジとして検出する手段とからなるエ
ッジ検出手段、デジタル多値画像信号より注目画像が白
地領域であるか否かを判定する手段、デジタル多値画像
信号より注目画像が網点領域であるか否かを判定する手
段、該白地／網点領域判定結果を応じて、前記エッジ検
出手段の閾値ｔｈａ，ｔｈｂを変化させる手段を具備す
ることである（請求項５）。

【００１０】あるいは又、エッジ検出手段は同様とし
て、デジタル多値画像信号より該注目画素が白地領域ま
たは網点領域であるか否かをそれぞれ判定する手段、該
判定結果を応じて該閾値ｔｈａ，ｔｈｂを変化させる
が、該注目画素が白地領域かつ網点領域と判定された場
合には白地領域として閾値ｔｈａ，ｔｈｂを設定する手
段を具備することである（請求項６）。

【００１１】本発明の第３の特徴は、エッジ検出手段は
上記と同様にデジタル多値画像信号を閾値ｔｈａ，ｔｈ
ｂ（ただしｔｈａ＜ｔｈｂ）と比較し、ｔｈａ以下の濃
度の画素を白画素、ｔｈｂ以上の濃度の画素を黒画素に
それぞれ分類する手段と、該手段の分類結果より、白画
素及び黒画素の連結性をそれぞれ判定する手段と、該手
段の連結性判定結果より、注目画素の近傍領域に連結性
のある白画素及び連結性のある黒画素がそれぞれ所定個
数以上同時に含まれているときに該注目画素または該近
傍領域を線画エッジとして検出する手段とからなるが、
デジタル多値画像信号の変倍率に応じて該閾値ｔｈａ，
ｔｈｂを変化させる手段を設けたことである（請求項
７）。

【００１２】

【作用】図１９の（ａ）は、同図（ｂ）に示した文字
「い」の走査線上の濃度変化を示している。閾値ｔｈ
１，ｔｈ２の組み合わせを用い、濃度≦ｔｈ１を白と判
定し、濃度≧ｔｈ２を黒と判定するならば、文字「い」
の外側エッジを、白画素と黒画素のペアとして検出でき
る。しかし、文字「い」の内側（外側に比べコントラス
トが低い）では白部分が白画素と判定されないため、内
側エッジを白画素と黒画素のペアとして検出することが
できない。他方、閾値ｔｈ３，ｔｈ４の組み合わせを用
い、濃度≦ｔｈ３を白と判定し、濃度≧ｔｈ４を黒と判
定するならば、文字の内側の白部分が白画素と判定され
るため、内側エッジも白画素と黒画素のペアとして検出
できる。けれども、このようなｔｈ３，ｔｈ４の組み合
わせによる場合、絵柄中のエッジまで文字等の線画のエ
ッジとして検出されてしまう。

【００１３】請求項１乃至３などの発明によれば、差の
大きな閾値ｔｈ１，ｔｈ２の組み合わせによるエッジ検
出と、差の小さな閾値ｔｈ３，ｔｈ４の組み合わせによ
るエッジ検出とを行なうが（ｔｈ３＞ｔｈ１，ｔｈ４＞
ｔｈ２の関係に選ぶのが一般に適当である。）、閾値ｔ
ｈ３，ｔｈ４の組み合わせにより検出されたエッジ（線
画候補エッジ）を、閾値ｔｈ１，ｔｈ２の組み合わせに
よって線画エッジとして検出された画素に続く一定数画
素の範囲（線画領域である可能性が高い）に、あるい
は、この範囲及び閾値ｔｈ３，ｔｈ４の組み合わせによ
って有効にエッジとして検出された画素に続く一定数画
素の範囲に、限定することによって、絵柄（写真や網
点）のエッジの誤検出を防止しつつ、コントラストの低
い文字内部のエッジのような線画エッジも高精度に検出
できる。

【００１４】図２０は淡い文字と濃い文字の濃度を示し
ている。図示の閾値ｔｈ１，ｔｈ２の組み合わせを用い
て白画素と黒画素を判定した場合、図２０の左側に示し
たような濃度の低い文字のエッジを検出することができ
ない。他方、図示の差の小さな閾値ｔｈ１’，ｔｈ２’
の組み合わせを用いれば、図２０の左側のような濃度の
低い文字のエッジも検出できるが、しかし絵柄のエッジ
も検出してしまう。

【００１５】請求項４，５の発明によれば、１組の閾値
を用いて線画のエッジの白画素と黒画素を判定すること
によって線画のエッジを検出するが、注目している画素
が白地で囲まれており、文字である確率が高いときに差
の小さな閾値ｔｈ１’，ｔｈ２’の組み合わせを用いる
ことによって、濃度の低い文字等の線画のエッジも高精
度に検出することができる。他方、注目画素が白地で囲
まれていない場合には、差の大きな閾値ｔｈ１，ｔｈ２
の組み合わせを用いることによって、絵柄部のエッジの
誤検出を防止できる。

【００１６】図２１の（ａ）は、同図（ｂ）に示す網点
ドットの走査線上の濃度変化を示している。差の小さな
閾値ｔｈ１’，ｔｈ２’を用いると、網点のエッジでも
白画素と黒画素が検出されてしまい、網点領域でのエッ
ジの誤検出が増加してしまう。逆に、差の大きな閾値ｔ
ｈ１，ｔｈ２の組み合わせを用いると、網点ドットの黒
画素が検出されないので、網点領域のエッジの誤検出は
防止できるが、低濃度の文字あるいは文字内部のエッジ
を正しく検出できなくなる。

【００１７】請求項４、５の発明によれば、注目画素が
網点領域である場合に差の大きな閾値 ｔｈ１，ｔｈ２
の組み合わせを用い、そうでない場合に差の小さな閾値
ｔｈ１’，ｔｈ２’を用いることによって、網点エッジ
の誤検出を防止しつつ、低濃度の文字等のエッジも高精
度に検出することができる。

【００１８】また、小さな文字は、その一部分が誤って
網点領域と判定されやすい。このような誤判定が起こっ
た場合、差の大きな閾値ｔｈ１，ｔｈ２（図２１）を用
いたのでは、小さな文字のエッジを高精度に検出できな
い。

【００１９】請求項６の発明によれば、注目画素の周囲
の特徴量として、網点領域であるか否かと、白地領域で
あるか否かを用い、しかも白地領域であると判定したと
きは網点領域の判定結果に関係無く、差の小さな閾値ｔ
ｈ１’，ｔｈ２’（図２１）の組み合わせを選択するこ
とによって、つまり白領域であるとの判定結果を優先す
ることによって、網点領域と誤判定されるような小さな
文字の一部についても、エッジを高精度に検出し、かつ
網点領域でのエッジの誤検出を防止できる。

【００２０】スキャナによって読み取られた画像（等倍
画像）に比べ、それを拡大した画像はエッジが鈍り、逆
に縮小した場合はエッジが鋭くなる。したがって、等倍
画像にあわせた閾値の組み合わせを拡大画像または縮小
画像に適用した場合、拡大画像では文字エッジの検出漏
れが起きやすく、縮小画像では写真や網点のエッジが線
画エッジとして誤検出されやすくなる。

【００２１】請求項７の発明によれば、拡大時には等倍
時に比べ差の小さな閾値を用いることによって文字エッ
ジを高精度に検出でき、また縮小時には等倍時に比べ差
の大きな閾値の組み合わせを用いることによって、写真
や網点のエッジの誤検出を防止し、かつ、線画エッジを
高精度に検出できる。

【００２２】

〔実施例１〕

本実施例は、図１９に関連して説明したように、線画の
エッジ部分の白画素と黒画素のペアの検出のために、図
１９に示すような差の大きな閾値ｔｈ１，ｔｈ２の組み
合わせと差の小さな閾値ｔｈ３，ｔｈ４の組み合わせを
それぞれ用いる。また、ｔｈ１，ｔｈ２の組み合わせに
より検出されたエッジ画素に続く数画素についてのみ、
ｔｈ３，ｔｈ４の組み合わせにより検出されたエッジ画
素を有効にする。そして、検出されたエッジ画素の膨張
処理を行なうことによって、線画領域を検出する。な
お、ここでは閾値はｔｈ１＜ｔｈ３＜ｔｈ２＜ｔｈ４の
関係に選ばれているが、これに限られるものではない。
ただし通常、ｔｈ３＞ｔｈ１，ｔｈ４＞ｔｈ２の関係を
満足させるのが適当である。

【００２３】図１は、本実施例の構成を示すブロック図
である。原稿をスキャナ等で読み取って得られたデジタ
ル多値画像信号（または変倍処理等を施された信号）
が、ＭＴＦ補正部１０１に入力し、そこでＭＴＦ補正処
理を施される。具体的には例えば、図２に示すような注
目画素を中心とした３×３のマスクによるフィルタリン
グ処理を施される。このＭＴＦ後の信号は、第１のエッ
ジ検出部１０２と第２のエッジ検出部１０３に入力す
る。

【００２４】第１のエッジ検出部１０２は、図１９に示
されたような差の大きな閾値ｔｈ１，ｔｈ２（ただしｔ
ｈ１＜ｔｈ２）の組み合わせを用いて白画素と黒画素を
検出することにより、線画のエッジ画素を検出するもの
である。

【００２５】２値化部１１１は入力信号を閾値ｔｈ１と
比較し、入力信号値≦ｔｈ１のとき白画素と判定し、そ
うでないときには中間画素と判定する。パターンマッチ
ング部１１２は、２値化部１１１の２値化信号に対し
て、３×３のマトリクスにより、図３に示したパターン
（白画素の連結性を調べるパターン）とのパターンマッ
チングを行ない、マッチするときに注目画素（マトリク
スの中心画素）をアクティブ画素と判定する。補正部１
１３は、パターンマッチング部１１２によりアクティブ
画素と判定された画素の個数を、注目画素を含む局所領
域内で計数し、その計数値が所定値以上であれば、注目
画素（または、注目画素を含む局所領域）を白線画画素
と判定して出力をアクティブにする。

【００２６】また２値化部１１４は入力信号を閾値ｔｈ
２と比較し、入力信号値≧ｔｈ２のときは黒画素と判定
し、そうでないときは中間画素と判定する。パターンマ
ッチング部１１５は、２値化部１１４の２値化信号に対
して、３×３のマトリクスにより、図４に示したパター
ン（黒画素の連結性を調べるパターン）とのパターンマ
ッチングを行ない、マッチするときに注目画素（マトリ
クスの中心画素）をアクティブ画素と判定する。補正部
１１６は、パターンマッチング部１１５によりアクティ
ブ画素と判定された画素の個数を、注目画素を含む局所
領域内で計数し、その計数値が所定値以上であれば、注
目画素（または、注目画素を含む局所領域）を黒線画画
素と判定して出力をアクティブにする。

【００２７】論理積部１１７は補正部１１３，１１６の
出力の論理積信号を出力する。この出力がアクティブに
なるのは、補正部１１３，１１４の出力が同時にアクテ
ィブのとき、つまり、注目画素を含む局所領域内に白線
画画素と黒線画素の両方が存在するときであり、これは
注目画素が線画のエッジ画素として検出されたというこ
とである。

【００２８】第２のエッジ検出部１０３は、図１９に示
されたような差の大きな閾値ｔｈ１，ｔｈ２（ただしｔ
ｈ１＜ｔｈ２、ｔｈ１＜ｔｈ３＜ｔｈ２＜ｔｈ４）の組
み合わせを用いて白画素と黒画素を検出することによ
り、線画（線画候補）のエッジ画素を検出するものであ
る。

【００２９】２値化部１２１は入力信号を閾値ｔｈ３と
比較し、入力信号値≦ｔｈ３のときは白画素と判定し、
そうでないときは中間画素と判定する。パターンマッチ
ング部１２２は、２値化部１２１の２値化信号に対し
て、３×３のマトリクスにより、図５に示したパターン
（白画素の連結性を調べるパターン）とのパターンマッ
チングを行ない、マッチするときに注目画素（マトリク
スの中心画素）をアクティブ画素と判定する。補正部１
２３は、パターンマッチング部１２２によりアクティブ
画素と判定された画素の個数を、注目画素を含む局所領
域内で計数し、その計数値が所定値以上であれば、注目
画素（または、注目画素を含む局所領域）を白線画画素
と判定して出力をアクティブにする。

【００３０】また、２値化部１２４は入力信号を閾値ｔ
ｈ４と比較し、入力信号値≧ｔｈ４のときは黒画素と判
定し、そうでないときは中間画素と判定する。パターン
マッチング部１２５は、２値化部１２４の２値化信号に
対して、３×３のマトリクスにより、図６に示したパタ
ーン（黒画素の連結性を調べるパターン）とのパターン
マッチングを行ない、マッチするときに注目画素（マト
リクスの中心画素）をアクティブ画素と判定する。補正
部１２６は、パターンマッチング部１２５によりアクテ
ィブ画素と判定された画素の個数を、注目画素を含む局
所領域内で計数し、その計数値が所定値以上であれば、
注目画素（または、注目画素を含む局所領域）を黒線画
画素と判定して出力をアクティブにする。

【００３１】論理積部１２７は、第１のエッジ検出部１
０２の論理積部１１７と同様に補正部１２３，１２６の
出力の論理積をとることによって線画のエッジ画素を判
定する部分であるが、この判定結果は有効信号発生部１
３０の出力がアクティブの時にのみ有効になる。すなわ
ち、図１９によって説明したように、第１のエッジ検出
部１０２で検出された線画エッジ画素に続く数画素の区
間に限って、第２のエッジ検出部１０３により検出され
た線画候補としての線画エッジ画素を有効にするための
制御ゲートをも、論理積部１２７は兼ねている。したが
って、論理積部１２７に補正部１２３，１２６の出力だ
けを入力し、その論理積信号を別のゲートに入力し、こ
のゲートを有効信号発生部１３０からの有効信号によっ
て制御するようにしてもよい。

【００３２】有効信号発生部１３０は、例えば図７に示
すように、論理積部１１７の８画素分の出力信号を８ビ
ット・シフトレジスタ１３５に保持し、その各ビットの
論理和をＯＲ回路１３６より出力する。つまり、第１の
エッジ検出部１０２で検出された線画エッジ画素に続く
８画素の区間に有効信号発生部１３０の出力がアクティ
ブになって、第２のエッジ検出部１０３の出力が有効と
なり、この有効区間内で補正部１２３，１２６の出力が
同時にアクティブのときに論理積部１２７の出力がアク
ティブになる。

【００３３】論理積部１１７，１２７の出力を論理和部
１３１により論理和をとることによって、最終的な線画
エッジ画素の検出出力が得られる。ここまでがエッジ検
出に関する部分である。本実施例はさらに、膨張部１３
２において線画エッジ画素の膨張処理によって線画領域
を検出する。例えば、膨張部１３２は３×３のマトリク
ス毎に線画エッジ画素（論理和部１３１の出力がアクテ
ィブになった画素）の有無を調べ、それが１個でも存在
するときは、注目画素を線画と判定し、出力をアクティ
ブにする。

【００３４】前記「作用」において図１９に関連し説明
した如く、本実施例によれば写真や網点画像を線画と判
定する誤りを増加させずに、低コントラストの文字の内
部なども高精度に線画として検出することができる。ま
た、第１のエッジ検出部１０２で検出されたエッジは、
必ず線画となるため、ゴシック文字や大きな文字でも検
出できる。

【００３５】〔実施例２〕 図８は本実施例の構成を示すブロック図である。図８と
図１を対比すれば理解できるように、有効信号発生部１
３０の入力が論理和部１３１の出力となっている。これ
以外の構成は前記実施例１と同様であり、また同様の高
精度の線画エッジ画素の検出が可能である。

【００３６】〔実施例３〕 本実施例は、白画素と黒画素の検出のために用いる閾値
ペアを、注目画素の近傍の特徴量に応じて適応的に選択
する。より具体的には、白地領域の近傍であるか否かに
応じて図２０に関連して説明したような閾値制御を行な
い、また網点領域の近傍であるか否かに応じて図２１に
関連して説明したような閾値制御を行なう。ただし、白
地近傍であるか否かの判定結果を、網点領域であるか否
かの判定結果よりも優先して、閾値制御を行なう。

【００３７】図９は本実施例の構成を示すブロック図で
ある。原稿をスキャナ等で読み取ったデジタル多値画像
信号（または変倍処理された信号）は、ＭＴＦ補正部２
０１に入力するとともに、第１の特徴量算出手段たる網
点領域検出部２０３と第２の特徴量算出手段たる白地領
域検出部２０４に入力する。

【００３８】ＭＴＦ補正部２０１は、入力画像信号にＭ
ＴＦ補正のための処理、例えば図２に示すような注目画
素を中心画素とした３×３のマスクによるフィルタリン
グ処理を施し、２値化部２０５，２０８に入力する。

【００３９】２値化部２０５，２０８は、この画像信号
を、閾値選択部２０２から入力する閾値ｔｈａ，ｔｈｂ
によってそれぞれ２値化する部分である。すなわち、２
値化部２０５は画像信号値≦ｔｈａのときに白画素と判
定し、画像信号値＞ｔｈａのときに中間画素と判定す
る。２値化部２０８は画像信号値≧ｔｈｂのときに黒画
素と判定し、画像信号値＜ｔｈｂのときに中間画素と判
定する。

【００４０】パターンマッチング部２０６は、２値化部
２０５の２値化信号に対して３×３のマトリクスにより
パターンマッチングを行なう部分で、マッチングのため
のブロックパターンとして、例えば図３に示したパター
ン（白画素の連結性を調べるパターン）を用い、いずれ
かのパターンとマッチするときに注目画素（マトリクス
の中心画素）をアクティブ画素と判定する。パターンマ
ッチング部２０９は、２値化部２０８の２値化信号に対
して、３×３のマトリクスにより、例えば図４に示した
パターン（黒画素の連結性を調べるパターン）とのパタ
ーンマッチングを行ない、マッチするときに注目画素
（マトリクスの中心画素）をアクティブ画素と判定す
る。

【００４１】補正部２０７は、パターンマッチング部２
０６によりアクティブ画素と判定された画素の個数を、
注目画素を含む局所領域内で計数し、その計数値が所定
値以上であれば、注目画素（または、注目画素を含む局
所領域）を白線画画素と判定して出力をアクティブにす
る。補正部２１０は、パターンマッチング部２０９によ
りアクティブ画素と判定された画素の個数を、注目画素
を含む局所領域内で計数し、その計数値が所定値以上で
あれば、注目画素（または、注目画素を含む局所領域）
を黒線画画素と判定して出力をアクティブにする。

【００４２】論理積部２１１は補正部２０７，２１０の
出力の論理積をとるもので、その出力がアクティブにな
ったときは、注目画素を含む局所領域内に白線画画素と
黒線画素の両方が存在すること、つまり注目画素が線画
のエッジ画素であることを意味する。ここまでが線画エ
ッジ画素検出の部分である。

【００４３】膨張部２１２は、検出された線画エッジ画
素の膨張処理によって線画領域を検出する。例えば、注
目を含む３×３のマトリクスにおいて、論理積部２１１
の出力がアクティブとなった画素（線画エッジ画素）が
１個でも存在すれば、注目画素を最終的に線画と判定す
る。

【００４４】さて、閾値選択部２０２は、閾値ｔｈａ，
ｔｈｂの組み合わせを３組（＃１，＃２，＃３）持って
いる。＃１は例えば図２０または図２１に示したｔｈ１
（＝ｔｈａ），ｔｈ２（＝ｔｈｂ）のような差の大きな
閾値の組み合わせ、＃３は例えば図２０または図２１に
示したｔｈ１’（＝ｔｈａ），ｔｈ２’（＝ｔｈｂ）の
ような差の小さな閾値の組み合わせである。＃２は＃
１，＃２の中間的な差を持つ閾値の組み合わせである。

【００４５】そして閾値選択部２０２は、網点領域検出
部２０３と白地領域検出部２０４の判定結果に応じ、次
表に従って一組の閾値ｔｈａ，ｔｈｂの組み合わせを選
択し、そのｔｈａを２値化部２０５に、ｔｈｂを２値化
部２０８に、それぞれ与える。

【００４６】

【表１】

【００４７】すなわち、判定結果が非網点領域かつ非白
地領域ならば、中間的な閾値差の＃２の閾値の組み合わ
せを、白地領域ならば閾値差の小さな＃３の閾値の組み
合わせを、また網点領域かつ非白地領域ならば閾値差の
大きな＃１の閾値の組み合わせを、それぞれ選んで出力
する。

【００４８】したがって、前記「作用」にて図２０また
は図２１に関連し説明したように、絵柄部のエッジを誤
検出することなく、濃度の低い文字のエッジや網点領域
と誤判定されやすい小さな文字の一部等のエッジも高精
度に検出できる。

【００４９】網点領域検出部２０３は例えば図１０に示
すように、ピーク検出部２５０、ブロック化部２５１、
補正部２５２及び膨張部２５３よりなる。

【００５０】ピーク検出部２５０は、図１１に示す３×
３のマスクにおいて、中央の注目画素の濃度ｐがマトリ
クス内で最大濃度であり、かつ、その２倍値と点対称位
置にある画素ペアの合計濃度値との差の絶対値が閾値ｔ
ｈ以上であるときに、注目画素を網点ドットの一部を構
成する山ピーク画素と判定する。逆に、注目画素の濃度
ｐがマトリクス内で最小濃度であり、かつ、その２倍値
と点対称位置にあるある画素ペアの合計濃度値との差の
絶対値が閾値ｔｈ以上であるときに、注目画素を網点ド
ットの一部を構成する谷ピークと判定する。

【００５１】ブロック化部２５１は、ピーク検出部２５
０の出力を４×４画素にブロック化する。そして補正部
２５２は、図１２に示すブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（Ａ，
Ｂ，Ｃは処理済みのブロック、Ｄは注目ブロック）のそ
れぞれにおける山または谷ピーク画素の有無を調べ、あ
る個数以上のブロックにピーク画素が含まれているとき
は注目ブロックＤを網点ブロックと判定する。さらに膨
張部２５３は、図１３の３×３のブロック中の１個以上
が網点ブロックであれば、中央の注目ブロックを網点ブ
ロックと判定する。この判定結果が、最終的な判定結果
として閾値選択部２０２に与えられる。

【００５２】白地領域検出部２０４は例えば図１４に示
すように、ＭＴＦ補正部２６０、２値化部２６１、白地
画素検出部２６２、ブロック化部２６３、膨張部２６４
及び補正部２６５よりなる。

【００５３】ＭＴＦ補正部２６０は図２の３×３のマト
リクスを用いたフィルタリング処理などによって画像信
号のＭＴＦ補正を行ない、２値化部２６１はＭＴＦ補正
後の信号を閾値Ｔｗによって２値化する。

【００５４】白地画素検出部２６２は、図１５に示す５
×５のマトリクスにおいて、５×２の領域（画素１〜１
０の領域、画素６〜１５の領域、画素１１〜２０の領
域、画素１６〜２５の領域）、２×５の領域（画素２，
７，１２，２２，３，８，１３，１８，２３の領域、画
素６，８，１３，１８，２３，４，９，１４，１９，２
４の領域）について、予め用意されたパターンとマッチ
ングを行ない、一つの領域でもマッチしたときに中心画
素１３を白地画素と判定する。

【００５５】ブロック化部２６３は、白地画素検出部２
６２の出力信号を４（横）×１（縦）画素サイズにブロ
ック化し、白地画素が１個でも存在するブロックを白地
ブロックとする。膨張部２６４は、図１６に示す縦方向
の３ブロック中の１個でも白地ブロックであれば、中心
の注目ブロックを白地ブロックとする。次に補正部２６
５は、図１７に示す横方向の１７ブロックにおいて、中
心の注目ブロックの左側の８ブロック中に白地ブロック
が１個以上あり、かつ右側の８ブロック中に白地ブロッ
クが１個以上あるときに、注目ブロックを最終的に白地
ブロックと判定する。この判定結果が閾値選択部２０２
に与えられる。

【００５６】なお、白地領域検出部２０４のみを設け、
その判定結果に応じて＃３と＃２の閾値の組み合わせを
選択させるような変形態様も可能である。このようにし
ても、前記「作用」にて図２０に関連し説明したような
効果を得られる。逆に網点領域検出部２０３のみを設
け、その判定結果に応じて＃１と＃２の閾値の組み合わ
せを選択させるような変形態様も可能であって、これに
よっても前記「作用」にて図２１に関連し説明したよう
な効果を得られる。

【００５７】〔実施例４〕 図１８は本実施例の構成を示すブロック図である。本実
施例は、入力画像の変倍率を示す信号を出力する変倍率
信号出力部３０１を有することと、この変倍率信号に応
じて閾値選択部３０２が２値化部２０５，２０８に与え
る閾値ｔｈａ，ｔｈｂを選択することが、前記実施例３
と異なる。

【００５８】閾値選択部３０２は、等倍時に選択する閾
値ｔｈａ，ｔｈｂの差に比べて、拡大時には閾値差の小
さい閾値ｔｈａ，ｔｈｂの組み合わせ（例えば図２０ま
たは図２１に示したｔｈ１’，ｔｈ２’）を選択し、逆
に縮小時には閾値差の大きい閾値ｔｈａ，ｔｈｂの組み
合わせ（例えば図２０または図２１に示されたｔｈ１，
ｔｈ２）を選択する。このようにすることによって、前
記「作用」にて説明したように、変倍画像に対しても安
定かつ高精度な線画エッジ検出が可能である。

【００５９】

【発明の効果】請求項１乃至３の発明によれば、二つの
コントラストなどで線画を検出することにより、一つの
コントラストでは検出困難であった低コントラストの文
字内部を線画として検出することが可能となり、また絵
柄での誤検出の増加を防止できるため、文字等の線画を
高精度に検出可能となる。また、第１のエッジ検出手段
で検出されたエッジは、必ず線画となるため、ゴシック
文字や大きな文字でも検出可能である。

【００６０】請求項４，５の発明によれば、背景が白地
であるか（文字等の線画領域である確率が高い）、そう
でないかにより閾値を可変にすることによって、文字等
の線画を高精度に検出可能である。また、網点であるか
否かによって閾値を可変にすることによって、網点の誤
検出を防止しつつ線画の高精度検出が可能である。

【００６１】請求項６の発明によれば、白地領域である
か網点領域であるかによって閾値を可変にすることによ
り、網点の誤検出を避けつつ文字等を高精度に検出可能
である。さらに、網点領域とも白地領域とも判定される
領域では、白地領域と見做して閾値を設定することによ
り、網点と誤判定されやすい白地上の小さな文字等も高
精度に検出可能となる。

【００６２】請求項７の発明によれば、入力画像の変倍
率に応じて閾値を可変にすることによって、拡大縮小画
像に対しても高精度の線画検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の構成を示すブロック図である。

【図２】ＭＴＦ補正用フィルタリング処理のためのマト
リクスの例を示す図である。

【図３】白画素の連結性判定のためのパターンマッチン
グに用いられるパターンを示す図である。

【図４】黒画素の連結性判定のためのパターンマッチン
グに用いられるパターンを示す図である。

【図５】白画素の連結性判定のためのパターンマッチン
グに用いられるパターンを示す図である。

【図６】黒画素の連結性判定のためのパターンマッチン
グに用いられるパターンを示す図である。

【図７】有効信号発生部の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】実施例２の構成を示すブロック図である。

【図９】実施例３の構成を示すブロック図である。

【図１０】網点領域検出部の構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】ピーク画素検出の説明のための画素配列図で
ある。

【図１２】網点ブロックの検出の説明のためのブロック
配列図である。

【図１３】網点ブロックの膨張処理の説明のためのブロ
ック配列図である。

【図１４】白地領域検出部の構成を示すブロック図であ
る。

【図１５】白地画素の検出の説明のための画素配列図で
ある。

【図１６】白地ブロックの膨張処理のためのマスクを示
す図である。

【図１７】白地ブロックの補正処理のためのマスクを示
す図である。

【図１８】実施例４の構成を示すブロック図であるる

【図１９】（ａ）文字内外の濃度と閾値との関係を説明
するための図である。（ｂ）そのような濃度変化となる
文字「い」の走査線の例を示す図である。

【図２０】文字の濃度の高低と閾値との関係を説明する
ための図である。

【図２１】（ａ）網点領域での濃度変化と閾値との関係
を説明するための図である。（ｂ）網点ドット列を示す
図である。

【符号の説明】

１０１ ＭＴＦ補正部 １０２ 第１のエッジ検出部 １０３ 第２のエッジ検出部 １１１，１１４，１２１，１２４ ２値化部 １１２，１１５，１２２，１２５ パターンマッチング
部 １１３，１１６，１２３，１２６ 補正部 １１７，１２７ 論理積部 １３０ 有効信号発生部 １３１ 論理和部 １３２ 膨張処理部 ２０１ ＭＴＦ補正部 ２０２ 閾値選択部 ２０３ 網点領域検出部 ２０４ 白地領域検出部 ２０５，２０８ ２値化部 ２０６，２０９ パターンマッチング部 ２０７，２１０ 補正部 ２１１ 論理積部 ２１２ 膨張処理部 ３０１ 変倍率出力部 ３０２ 閾値選択部

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の領域識別を行う画像処理装置にお
   いて、前記画像について、 所定の検出基準により線画エッジを
   検出する第１のエッジ検出手段と、前記画像について、 前記第１のエッジ検出手段とは異な
   る検出基準を用いて線画候補エッジを検出する第２のエ
   ッジ検出手段と、前記第１のエッジ検出手段で検出された線画エッジの画
   素を出力するとともに、該第１のエッジ検出手段による
   線画エッジの画素に続く一定画素数について、前記第２
   のエッジ検出手段で検出された線画候補エッジの画素を
   線画エッジの画素として出力する制御手段と、 前記出力された線画エッジ画素に基づき線画領域を検出
   する線画領域検出手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像処理装置において、画像を 閾値ｔｈ１，ｔｈ２（ただしｔｈ１＜ｔｈ２）と
   比較し、ｔｈ１以下の濃度の画素を白画素、ｔｈ２以上
   の濃度の画素を黒画素にそれぞれ分類する手段と、該分
   類結果より、白画素及び黒画素の連結性をそれぞれ判定
   する手段と、該連結性判定結果より、注目画素の近傍領
   域に連結性のある白画素及び連結性のある黒画素がそれ
   ぞれ所定個数以上同時に含まれているときに該注目画素
   または該近傍領域を線画エッジとして検出する手段とか
   らなる第１のエッジ検出手段、画像を 閾値ｔｈ３，ｔｈ４（ただしｔｈ３＜ｔｈ４）と
   比較し、ｔｈ３以下の濃度の画素を白画素、ｔｈ４以上
   の濃度の画素を黒画素にそれぞれ分類する手段と、該分
   類結果より、白画素及び黒画素の連結性を判定する手段
   と、該連結性判定結果より、注目画素の近傍領域に連結
   性のある白画素及び連結性のある黒画素がそれぞれ所定
   個数以上同時に含まれているときに該注目画素、または
   該近傍領域を線画候補エッジとして検出する手段とから
   なる第２のエッジ検出手段、 前記第１のエッジ検出手段により既に線画エッジとして
   検出された画素に続く一定数画素に対して前記第２のエ
   ッジ検出手段の検出出力を有効にし、それ以外の画素に
   対して検出出力を無効にする制御手段を具備することを
   特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の画像処理装置において、
   制御手段は、第２のエッジ検出手段によって既に線画エ
   ッジとして有効に検出された画素に続く一定数画素に対
   しても該第２のエッジ検出手段の検出出力を有効にする
   ことを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 画像の領域識別を行う画像処理装置にお
   いて、前記画像について所定の検出基準により線画エッ
   ジを検出するエッジ検出手段と、該エッジ検出手段の検
   出結果に基づき線画領域を検出する線画領域検出手段
   と、画像の白地領域を検出する白地領域検出手段と、画
   像の網点領域を検出する網点検出手段と、前記白地領域
   検出手段の検出結果と前記網点領域検出手段の検出結果
   とに応じて前記エッジ検出手段の検出基準を制御する手
   段とを有することを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の画像処理装置において、画像を 閾値ｔｈａ，ｔｈｂ（ただしｔｈａ＜ｔｈｂ）と
   比較し、ｔｈａ以下の濃度の画素を白画素、ｔｈｂ以上
   の濃度の画素を黒画素にそれぞれ分類する手段と、該分
   類結果より、白画素及び黒画素の連結性をそれぞれ判定
   する手段と、該連結性判定結果より、注目画素の近傍領
   域に連結性のある白画素及び連結性のある黒画素がそれ
   ぞれ所定個数以上同時に含まれているときに該注目画素
   または該近傍領域を線画エッジとして検出する手段とか
   らなるエッジ検出手段、画像より 該注目画像が白地領域であるか否かを判定する
   白地領域検出手段、画像より該注目画像が網点領域であるか否かを判定する
   網点領域検出手段、 前記白地領域検出手段の判定結果と前記網点領域検出手
   段の判定結果とに応じて、前記エッジ検出手段の該閾値
   ｔｈａ，ｔｈｂを変化させる手段を具備する ことを特徴
   とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の画像処理装置において、
   画像を閾値ｔｈａ，ｔｈｂ（ただしｔｈａ＜ｔｈｂ）と
   比較し、ｔｈａ以下の濃度の画素を白画素、ｔｈｂ以上
   の濃度の画素を黒画素にそれぞれ分類する手段と、該分
   類結果より、 白画素及び黒画素の連結性をそれぞれ判定
   する手段と、該連結性判定結果より、注目画素の近傍領
   域に連結性のある白画素及び連結性のある黒画素がそれ
   ぞれ所定個数以上同時に含まれているときに該注目画素
   または該近傍領域を線画エッジとして検出する手段から
   なるエッジ検出手段、 画像より該注目画素が白地領域または網点領域であるか
   否かをそれぞれ判定する手段、 前記判定結果を応じて前記閾値ｔｈａ，ｔｈｂを変化さ
   せるが、該注目画素が白地領域かつ網点領域と判定され
   た場合には白地領域として該閾値ｔｈａ，ｔｈｂを設定
   する手段を具備することを特長とする画像処理装置。
7. 【請求項７】 画像を閾値ｔｈａ，ｔｈｂ（ただしｔｈ
   ａ＜ｔｈｂ）と比較し、ｔｈａ以下の濃度の画素を白画
   素、ｔｈｂ以上の濃度の画素を黒画素にそれぞれ分類す
   る手段と、該分類結果より、白画素及び黒画素の連結性
   をそれぞれ判定する手段と、該連結性判定結果より、注
   目画素の近傍領域に連結性のある白画素及び連結性のあ
   る黒画素がそれぞれ所定個数以上同時に含まれていると
   きに該注目画素または該近傍領域を線画エッジとして検
   出する手段と、画像の変倍率に応じて該閾値ｔｈａ，ｔ
   ｈｂを変化させる手段とを具備することを特徴とする画
   像処理装置。