JP4419893B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は文書データの解像度を変換する技術に関する。

複写機等の画像処理装置には、文書原稿を縮小或いは拡大して複写する機能を備えているものが多い。この場合、画像処理装置は、文書原稿を撮像素子によって読み取り、得られた画像データを画像メモリに格納してから、その画像データに対して縮小処理或いは拡大処理を施して記録紙に出力することになる。縮小倍率や拡大倍率は操作者によって任意の値に指定されるが、例えばあまりにも高い縮小倍率が指定された場合には、その文書原稿に書かれている文字が小さくなりすぎて文字の輪郭等が潰れ、人間の目では読み取ることができなくなってしまうことがある。

そこで、特許文献１には、操作者によって不適切な縮小倍率が指定された場合には、その縮小処理を行わずに、より低い縮小倍率を設定するように操作者に促すための技術が提案されている。具体的には以下の通りである。
画像処理装置は、文書原稿を構成する文字に対して文字認識処理を施し、その文字のフォントサイズを求める。次に、画像処理装置は、求めたフォントサイズと、操作者によって指定された縮小倍率とに基づいて、縮小処理後のフォントサイズを計算により求める。そして、画像処理装置は、求めたフォントサイズが予め決められた限度値より小さければ縮小処理を行わずに、その旨を報知する。このフォントサイズの限度値は、人間の目で文字を読みとることが可能な最小のフォントサイズとなるように設定されているから、縮小処理を経た文書の文字を読み取ることができない、という問題を解消することができる。
特開平７−１１５４９３号公報

ところで、文書原稿に対して行う処理は、複写処理以外にも、例えば文字認識処理などがある。このような文字認識処理を行う場合、文書データの解像度を落として（つまり文書を縮小して）処理を行った方が、その文書データのデータ量が少なくなり、画像メモリの占有記憶領域も小さくなるので好都合である。従って、コンピュータ処理が可能な範囲で文書を縮小するための技術が必要である。

人間が文字を認識する能力は、コンピュータ処理による文字認識能力よりも高い場合がある。人間の目では、相当小さなフォントサイズのために文字の一部がつぶれてしまっているような場合であっても、経験的な推測が働くことで、それが何の文字であるかを認識することができる。例えば、「中」という文字において、線画部分で囲まれた空白部分が潰れていたとしても、人間の目で見た場合には、それが「中」という文字であると認識できることが多い。一方、文字認識などを目的としたコンピュータ処理を行う場合には、上記のような空白部分が潰れていると、誤認識の原因となる確率が高くなる。特許文献１に記載された限度値は、あくまで人間の目で見て認識可能かどうかの閾値でしかないため、コンピュータ処理を施す際の閾値としては不適である。

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンピュータ処理に適応した縮小倍率となるように文書データを解像度変換するための仕組みを提供することにある。

請求項１に係る発明は、文書データを入力する入力手段と、縮小倍率を段階的に変化させつつ、入力された前記文書データが表す文書を順次縮小する画像縮小手段と、前記画像縮小手段によって縮小される前の文書から文字領域を切り出し、切り出された各文字領域において線画部分によって囲まれた領域のうち、所定サイズよりも大きい領域を空白領域として特定し、特定された空白領域の数をカウントし、それぞれの縮小倍率で縮小された文書を構成する文字の前記空白領域の数が、縮小される前にカウントされた数より少なくなった場合の縮小倍率よりも１段階小さい縮小倍率を特定する縮小倍率特定手段と、特定された縮小倍率における文字の解像度を特定する解像度特定手段と、前記入力手段によって入力された文書データの解像度を、前記解像度特定手段によって特定された解像度に変換する解像度変換手段とを備えることを特徴とする画像処理装置である。

請求項２に係る発明は、前記解像度変換手段によって解像度が変換された文書データに対する文字認識処理、解像度が変換された文書データに対して文字認識処理を行った後にさらに翻訳を行う処理、解像度が変換された文書データを記憶手段に記憶する処理、又は、解像度が変換された文書データを外部装置に出力する処理のうち、少なくともいずれか１つを行う処理手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置である。

請求項３に係る発明は、演算装置が、縮小倍率を段階的に変化させつつ、入力された文書データが表す文書を順次縮小するステップと、演算装置が、縮小される前の文書から文字領域を切り出し、切り出された各文字領域において線画部分によって囲まれた領域のうち、所定サイズよりも大きい領域を空白領域として特定し、特定された空白領域の数をカウントし、それぞれの縮小倍率で縮小された文書を構成する文字の前記空白領域の数が、縮小される前にカウントされた数より少なくなった場合の縮小倍率よりも１段階小さい縮小倍率を特定するステップと、演算装置が、特定された縮小倍率における文字の解像度を特定するステップと、演算装置が、入力された文書データの解像度を、特定された解像度に変換するステップとを備えることを特徴とする画像処理方法である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（１）第１実施形態
まず、第１実施形態の概要について説明する。
図１は、「技術分野」という文字列が、縮小倍率ａ→縮小倍率ｂ→縮小倍率ｃへと段階的に縮小されていく様子を表した図である（なお、ａ＜ｂ＜ｃである）。図１において最も高い縮小倍率で縮小されたばあいであっても、人間の目では「技術分野」という文字列を読み取ることができる。しかし、これらの文字列に対し、画像処理装置がコンピュータ処理によって文字認識を実行しようとすると、最も高い縮小倍率ｃで縮小された文字列では、「技術分野」の「野」の文字が潰れてしまい、正しく認識することができない。従って、文字が潰れるような縮小倍率よりも少しだけ低い縮小倍率を特定し、その縮小倍率で文書を縮小するようにすれば、画像処理装置は各種のコンピュータ処理をこの文書に施すことができるとともに、その処理の際に取り扱うデータの量も少なくて済む。

そこで、画像処理装置は、まず、縮小倍率を段階的に変化させて文書を順次縮小していく。次に、画像処理装置は、それぞれの縮小倍率で縮小された文書を構成する文字を参照し、各文字を表現する線画部分によって囲まれた空白領域が消滅しない程度の縮小倍率を特定する。ここでいう「各文字を表現する線画部分によって囲まれた空白領域」とは、例えば、図２に示す「中」という文字の場合には、斜線を施した領域である。図中の符号ｌは、各文字を１つずつ含む文字領域の境界線である。図中の点線矢印に示すように、文字の線画部分に遮られることなく境界線ｌに到達可能な点ｍ１，ｍ２の集合が、「各文字を表現する線画部分によって囲まれない空白領域」であり、それとは逆に、文字の線画部分に遮られるために境界線ｌに到達できない点ｍ３，ｍ４の集合が、「各文字を表現する線画部分によって囲まれた空白領域」に相当する。

このようにして、適切な縮小倍率が特定されると、画像処理装置は、その縮小倍率における文字の解像度を特定し、文書データの解像度をその特定された解像度に変換する。そして、画像処理装置は、解像度が変換された文書データに対して各種の処理を行えばよい。

次に、第１実施形態の詳細について説明する。
第１実施形態に係る画像処理装置１００は、例えばカラープリンタやカラー複写機、或いはこれらの複数の機能を兼ね備えた複合機に内蔵されるコンピュータによって実現されるものであってもよいし、スキャナ装置や複合機に接続されたホスト装置としてのコンピュータによって実現されるものであってもよい（後述する第２実施形態も同じ）。図３は、画像処理装置１００が前者のようなコンピュータによって実現される場合の装置構成を示した図である。図３に示すように、画像処理装置１００は、入力部１１と、画像縮小部１２と、縮小倍率特定部１３と、解像度特定部１４と、解像度変換部１５と、処理部１６とを備えている。入力部１１は、例えばスキャナ装置などの入力デバイスである。画像縮小部１２、縮小倍率特定部１３、解像度特定部１４、解像度変換部１５及び処理部１６は、ＣＰＵ等の演算装置がコンピュータプログラムを実行することによって実現される構成である。

各部の機能は以下の通りである。
入力部１１は、ＣＣＤ等の撮像素子によって文書原稿を読み取ることで得た文書データを、画像処理装置１００に入力する。この場合、入力部１１は、可能な限り高い解像度で文書データを得ることが望ましい。ここでは、例えば４００ｄｐｉの解像度で文書データが得られたとする。画像縮小部１２は、入力された文書データが表す文書を、縮小倍率を段階的に変化させつつ、順次縮小していく。そして、縮小倍率特定部１３は、それぞれの縮小倍率で縮小された文書を構成する文字を参照し、各文字を表現する線画部分によって囲まれた空白領域が消滅しない程度の縮小倍率を特定する。この場合、縮小倍率特定部１３は、線画部分によって囲まれた空白領域が消滅しない縮小倍率のうち、最も大きい縮小倍率（つまり文字が最も小さく縮小される縮小倍率）を特定することが望ましい。

以下、この縮小倍率特定部１３の機能をさらに具体的に説明する。
まず、縮小倍率特定部１３は、入力部１１によって入力された縮小前の文書データを解析して、その文書から文字領域を切り出す。ここでは、例えば図４の左側に示すように「中」という文字を含む文字領域が切り出されたとする。次に、縮小倍率特定部１３は、切り出した文字領域に対してその境界線ｌに到達可能な点の集合を、背景色から文字の線画部分の色（通常は黒色）に反転する。これにより、「中」という文字を含む文字領域は、図４の右側に示すような画像に変換される。図４を見ると理解できるように、このような反転処理により、必要な空白領域Ｍだけを他の領域と明確に区別した形で抽出することができる。

次に、縮小倍率特定部１３は、反転処理により抽出された空白領域のうち、所定サイズよりも大きい空白領域を処理対象となる空白領域として特定する。その理由は、余りに小さい空白領域をも処理対象としてしまうと、その空白領域が消滅する程度の縮小倍率も非常に低くなってしまう（つまり文字があまり縮小されない）からである。次に、縮小倍率特定部１３は、すべての文字領域にわたって、特定した空白領域の数をカウントし、空白領域カウンタ１３１にそれを記憶する。そして、縮小倍率特定部１３は、画像縮小部１２によって各々の縮小倍率で縮小された文字領域を参照し、各文字領域における空白領域の数が、空白領域カウンタ１３１によって記憶されている数よりも少なくなった時の縮小倍率を求める。そして、縮小倍率特定部１３は、求めた縮小倍率よりも１段階小さい縮小倍率を、その文書に最適な縮小倍率として特定する。

このようにして縮小倍率が特定されると、解像度特定部１４は、その縮小倍率における文字の解像度を特定する。ここでは例えば２００ｄｐｉという解像度が特定されたとする。解像度変換部１５は、入力部１１によって入力された文書データの解像度（ここでは４００ｄｐｉ）を、解像度特定部１４によって特定された解像度（２００ｄｐｉ）に変換する。処理部１６は、解像度が変換された文書データに対して、予め決められた処理を行う。例えば、処理部１６は、解像度が変換された文書データに対する文字認識処理を行ってもよいし、解像度が変換された文書データに対して文字認識処理を行った後にさらに翻訳を行ってもよいし、解像度が変換された文書データを内部記憶装置や外部記憶媒体に記憶してもよいし、解像度が変換された文書データを外部装置に出力してもよい。

この第１実施形態では、文字が潰れてコンピュータ処理を行うことができないようになる縮小倍率よりも少しだけ低い縮小倍率を特定し、その縮小倍率で文書を縮小するので、画像処理装置が、各種のコンピュータ処理をこの文書に施すことができるとともに、その処理の際に取り扱うデータの量も少なくて済む。例えば、アルファベットなどは文字を構成する線分が少なく文字領域における空白領域も比較的大きいため、低い解像度で解像度変換することができる。一方、漢字などは文字を構成する線画部分が多いために文字領域における空白領域も比較的小さくなり、、この結果、高い解像度で解像度変換されることになる。また、文書原稿の文字のフォントサイズが小さい場合には、その余白領域も当然小さくなるため、より大きな解像度で解像度変換することができる。一方、文字のフォントサイズが大きい場合にはその余白領域も大きくなるため、より小さな解像度で解像度変換されることになる。このように文書を構成する文字の種類に応じて適切な解像度で解像度変換を行うことが可能となる。

（２）第２実施形態
上述した第１実施形態では、入力部１１に入力された文書ごとに最適な縮小倍率を特定し、その縮小倍率に応じた解像度変換を行うものであった。これに対し、第２実施形態では、文書に記述された言語の種類ごとに最適な縮小倍率を予め特定しておき、入力される文書の言語の種類が特定されると、その言語の種類に応じた解像度で解像度変換を行うものである。

図５は、第２実施形態に係る画像処理装置１０１の構成を示した図である。図５に示す構成のうち、図３に示した画像処理装置１００と同じ構成については同一の符号を付している。この画像処理装置１０１が前述した画像処理装置１００と異なる点は、図３の画像縮小部１２，縮小倍率特定部１３及び解像度特定部１４に代えて、言語特定部１７及び解像度条件記憶部１８を備えているところである。言語特定部１７は、入力部１１に入力された文書データが表す文書に記述されている言語の種類を特定する。具体的には、画像処理装置１０１は、図６に示すような操作画面をタッチパネル方式のユーザインタフェース装置に表示させ、この操作画面上で指定された言語の種類を、入力された文書データが表す文書に記述されている言語の種類として特定する。

次に、解像度条件記憶部には、言語の種類と解像度とが予め対応付けて記憶されている。例えば図７に示すように、英語は解像度２００ｄｐｉで、日本語は解像度４００ｄｐｉで、中国語は解像度４００ｄｐｉでといった具合である。この場合、第１実施形態で述べたような原理に基づき、例えば画像処理装置が設置されているオフィスで頻繁に使用されている各言語の文書を入力部で読み取り、各文字の空白領域が消滅しない程度の縮小倍率に対応した解像度をこの解像度条件記憶部に記憶させておくことが望ましい。

このようにして入力された文書データに適応した解像度が特定されると、解像度変換部１５は、第１実施形態と同じく、文書データを解像度変換する。処理手段は、この解像度変換された文書データに各種処理を行う。

以上説明した第２実施形態によれば、画像処理装置が言語の種類に応じて適切な解像度で文書データを解像度変換し、この文書データにコンピュータ処理を文書に施すことができる。よって、文字認識などの処理を指定すると、文書の言語の種類に最適な解像度が自動的に選択され、より認識率の高い結果を得ることができる。また、その処理の際に取り扱うデータの量も少なくて済む。

（３）変形例
上述した実施形態は以下のように変形してもよい。
第２実施形態において、画像処理装置が機械翻訳を実施する場合、入力された文書原稿に記述されている言語に応じて最適な解像度を選択するとともに、文字認識及び翻訳した結果を翻訳後の言語に最適な解像度を用いて出力することもできる。これにより、入力時の解像度と出力時の解像度をそれぞれの言語に合わせて選択することができるため、精度が高くかつ読みやすい出力結果を得ることができる。

画像処理装置１００，１０１が上述した動作を行うためのコンピュータプログラムは、ＣＰＵ等の演算装置によって読み取り可能な磁気記録媒体、光記録媒体あるいはＲＯＭなどの記録媒体に記録して画像処理装置１００，１０１に提供することができる。また、インターネットのようなネットワーク経由で画像処理装置１００，１０１にダウンロードさせることも可能である。

ある文字列を縮小倍率ａ→縮小倍率ｂ→縮小倍率ｃへと段階的に縮小していく様子を表した図である。 各文字を表現する線画部分によって囲まれた空白領域を説明する図である。 第１実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 同装置の縮小倍率特定部が、各文字を表現する線画部分によって囲まれた空白領域を特定する様子を示す図である。 第２実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 ユーザインタフェース装置に表示される操作画面の一例を示す図である。 解像度条件記憶部に記憶されている情報の一例を示す図である。

符号の説明

１００・・・画像処理装置、１１・・・入力部、１２・・・画像縮小部、１３・・・縮小倍率特定部、１４・・・解像度特定部、１５・・・解像度変換部、１６・・・処理部、１７・・・言語特定部、１８・・・解像度条件記憶部。

Claims (3)

1. 文書データを入力する入力手段と、
   縮小倍率を段階的に変化させつつ、入力された前記文書データが表す文書を順次縮小する画像縮小手段と、
   前記画像縮小手段によって縮小される前の文書から文字領域を切り出し、切り出された各文字領域において線画部分によって囲まれた領域のうち、所定サイズよりも大きい領域を空白領域として特定し、特定された空白領域の数をカウントし、それぞれの縮小倍率で縮小された文書を構成する文字の前記空白領域の数が、縮小される前にカウントされた数より少なくなった場合の縮小倍率よりも１段階小さい縮小倍率を特定する縮小倍率特定手段と、
   特定された縮小倍率における文字の解像度を特定する解像度特定手段と、
   前記入力手段によって入力された文書データの解像度を、前記解像度特定手段によって特定された解像度に変換する解像度変換手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記解像度変換手段によって解像度が変換された文書データに対する文字認識処理、解像度が変換された文書データに対して文字認識処理を行った後にさらに翻訳を行う処理、解像度が変換された文書データを記憶手段に記憶する処理、又は、解像度が変換された文書データを外部装置に出力する処理のうち、少なくともいずれか１つを行う処理手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 演算装置が、縮小倍率を段階的に変化させつつ、入力された文書データが表す文書を順次縮小するステップと、
   演算装置が、縮小される前の文書から文字領域を切り出し、切り出された各文字領域において線画部分によって囲まれた領域のうち、所定サイズよりも大きい領域を空白領域として特定し、特定された空白領域の数をカウントし、それぞれの縮小倍率で縮小された文書を構成する文字の前記空白領域の数が、縮小される前にカウントされた数より少なくなった場合の縮小倍率よりも１段階小さい縮小倍率を特定するステップと、
   演算装置が、特定された縮小倍率における文字の解像度を特定するステップと、
   演算装置が、入力された文書データの解像度を、特定された解像度に変換するステップと
   を備えることを特徴とする画像処理方法。

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