JPH053542A - 画像領域判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力された多値画像の、文字領域と写真領域
とを正確かつ簡単に判定できるようにする。 【構成】 濃度検出回路１は、画信号５の濃度があらか
じめ定められた濃度しきい値６と濃度しきい値７との間
にある場合に濃度信号８を「オン」にする。濃度変化検
出回路２は濃度変化しきい値１１より小さい場合に濃度
変化信号１０を「オン」にする。領域判定回路３は、濃
度信号８と濃度変化信号１０がともに「オン」である場
合にその画信号を写真領域、それ以外の部分を文字領域
と判定して領域判定信号９を出力する。なお濃度変化し
きい値１１は周辺領域の文字、写真判定結果を用いて濃
度変化しきい値決定回路４においてあらかじめ定められ
た濃度変化しきい値１２を修正することにより求められ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多値画像の処理を行う
画像処理装置に利用され、特に、文字領域と写真領域と
を判定する画像領域判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の画像においては、文字の画像は文
字の輪郭をはっきりと表現するために文字とその背景の
画像の濃度差を強調し、写真の画像は写真を階調性良く
表現するために画像の濃度を正しく表現し忠実な階調表
現を行う手法が広く用いられている。

【０００３】しかし、文字、写真の混在した画像におい
ては、前記二つの要求は相反する操作であるため、文字
領域を重視すれば写真領域の階調性が原画と異なり、写
真領域を重視すれば文字領域の輪郭がくずれるという問
題があった。

【０００４】これを解決するためには、画像の文字領域
と写真領域を正しく識別し、それぞれの領域に応じて濃
度差の強調ないし忠実な階調表現を行う必要がある。そ
の識別の従来方式として本発明者のうちの一人によって
提案されたものがある（特願平３−３３２０６号参
照）。これは文字画像と写真画像の性質を利用したもの
であり、画像の濃度とその変化量の両方を常に監視する
ことによって、画像の濃度がある程度中間レベルの部
分、および濃度変化量の大きい部分を文字領域と判定す
る方式である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】通常の文字、写真混在
画像において、文字領域、写真領域は位置的にある程度
偏って存在し、狭い間隔で文字領域と写真領域が交互に
繰り返し存在するようなことはない。これは、文字写真
混在画像の分離を行う上で有効な情報である。前述した
従来の方式では前記の情報は使われないので、例えば、
写真領域内であるのにある程度の変化量がある部分に対
して誤って文字領域と判定される可能性がある欠点があ
った。また、すべての判定が終了してから周辺領域の判
定結果により判定を修正するという提案もされている
が、処理の速度が遅くなり、装置規模を大きくなってし
まう欠点があった。

【０００６】本発明の目的は、前記の有効な情報を活用
することで前記の欠点を除去し、正確かつ簡単に文字領
域と写真領域との識別ができる画像領域判定装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力された多
値画像が文字領域であるか写真領域であるかを判定し領
域判定信号を出力する手段を備えた画像領域判定装置に
おいて、前記多値画像の濃度値があらかじめ設定された
二つの濃度しきい値間に入るか入らないかを示す濃度信
号を出力する濃度検出回路と、少なくとも一つの画素に
対する前記領域判定信号により第一の濃度変化しきい値
を決定出力する濃度変化しきい値決定回路と、前記多値
画像の濃度値の変化量が前記第一の濃度変化しきい値以
下であるかないかを示す濃度変化信号を出力する濃度変
化検出回路と、前記濃度信号および前記濃度変化信号を
入力し、前記濃度信号が前記二つの濃度しきい値間にあ
ることを示し前記濃度変化信号が前記第一の濃度変化し
きい値より小さいことを示す場合前記多値画像を写真領
域、それ以外の場合文字領域であると判定した前記領域
判定信号を出力する領域判定回路とを備えたことを特徴
とする。

【０００８】また、本発明は、前記濃度変化しきい値決
定回路は、前記領域判定信号を入力し判定結果を格納す
る判定格納メモリと、注目画素の周辺領域の判定結果の
加重和を求める加重和回路と、前記加重和とあらかじめ
設定された第二の濃度変化しきい値との演算を行い前記
第一の濃度変化しきい値を出力する演算回路と含むこと
ができる。

【０００９】

【作用】本発明は、画像の文字領域と写真領域とを正確
かつ簡単に識別するために、既に判定済みの領域の文
字、写真判定結果を利用する。

【００１０】一般的な文字、写真混在画像においては、
その文字領域、写真領域はある程度位置的に偏って存在
し、散在していることはない。そこで現在判定しようと
している画素（注目画素）の周辺領域において文字領域
と判定された画素が多い場合は注目画素が文字領域であ
る可能性が高く、逆に写真領域と判定されている画素が
周辺領域に多い場合は注目画素が写真領域である可能性
が高くなる。

【００１１】本発明では、濃度変化しきい値決定回路に
より、周辺領域の文字、写真判定結果を利用して濃度変
化しきい値を決定することにより、周辺領域に文字領域
が多い場合は文字領域に判定されやすく、また周辺領域
に写真領域が多い場合は写真領域と判定されやすいよう
にする。

【００１２】なお、濃度変化しきい値決定回路は、領域
判定信号すなわち既に判定された領域の文字、写真判定
結果をメモリに格納し、注目画素の周辺領域についてそ
の加重和を求め、求められた加重和にあらかじめ設定さ
れた第二の濃度変化しきい値を加算または乗算し、第一
の濃度変化しきい値を出力する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示すブロック構
成図、図２はその濃度変化しきい値決定回路の一例を示
すブロック構成図、および図３はその濃度変化しきい値
決定回路の他の例を示すブロック構成図である。

【００１５】本実施例は、入力された多値画像の画信号
５が文字領域であるか写真領域であるかを判定し領域判
定信号９を出力する手段を備えた画像領域判定装置にお
いて、本発明の特徴とするところの、前記多値画像の濃
度値があらかじめ設定された二つの濃度しきい値６およ
び７間に入るか入らないかを示す濃度信号８を出力する
濃度検出回路１と、少なくとも一つの画素に対する領域
判定信号９により第一の濃度変化しきい値１１を決定出
力する濃度変化しきい値決定回路４と、前記多値画像の
濃度値の変化量が濃度変化しきい値１１以下であるかな
いかを示す濃度変化信号１０を出力する濃度変化検出回
路２と、濃度信号８および濃度変化信号１０を入力し、
濃度信号８が前記二つの濃度しきい値６および７間にあ
ることを示し濃度変化信号１０が濃度変化しきい値１１
より小さいことを示す場合前記多値画像を写真領域、そ
れ以外の場合文字領域であると判定した領域判定信号９
を出力する領域判定回路３とを備えている。

【００１６】また、濃度変化しきい値決定回路４は、領
域判定信号９を入力し判定結果を格納する判定格納メモ
リ１３と、注目画素の周辺領域の判定結果の加重和を求
める加重和回路１４と、前記加重和とあらかじめ設定さ
れた第二の濃度変化しきい値１２との加算または乗算を
行い第一の濃度変化しきい値１１を出力する演算回路と
しての加算回路１５または乗算回路１６とを含んでい
る。

【００１７】次に、本実施例の動作について説明する。

【００１８】スキャナから入力された多値画像は、画信
号５として入力される。ここで、画信号５は多値レベル
をとる信号で、例えば、８ビットの信号であればレベル
０からレベル２５５をとる。このレベル０が完全な白
色、レベル２５５が完全な黒色に対応し、その間のレベ
ルはその値に応じた濃度の色に対応しているとする。

【００１９】画信号５は、まず濃度検出回路１に入力さ
れる。濃度検出回路１にはあらかじめ設定された濃度し
きい値６、および濃度しきい値７が入力されており、画
信号５の濃度レベルがこれら二つの濃度しきい値の間で
あるか、そうでないかを調べる。もし入力画信号５の濃
度レベルが前記二つの濃度しきい値の間の値であった
ら、濃度信号８として、「オン」を示すレベル「１」を
出力し、二つのしきい値の間になかったら、「オフ」を
示すレベル「０」を出力する。

【００２０】一方、画信号５は、濃度検出回路１と同時
に濃度変化検出回路２にも入力されている。濃度変化検
出回路２は、画信号５の値を常に監視しており、画信号
５の濃度レベルの変化量が、濃度変化しきい値１１（後
述）の値よりも小さければ濃度変化信号１０として、
「オン」を示すレベル「１」を出力し、大きければ、
「オフ」を示すレベル「０」を出力する。

【００２１】領域判定回路３は、濃度信号８と濃度変化
信号１０との二つが同時に「オン」である場合のみ、そ
のときの画信号５を、写真領域であると判断し、領域判
定信号９に、写真領域を示すレベル「１」を出力し、濃
度信号８と濃度変化信号１０のいずれか、または両方が
「オフ」であれば、文字領域を示すレベル「０」を出力
する。

【００２２】以上の動作を、画信号５の濃度レベルと濃
度変化の関係を示す図４でさらに説明する。図４は、画
信号５の濃度レベルを縦軸に、濃度レベルの変化量を横
軸にとったグラフである。この例では、濃度しきい値６
の値は濃度レベル２００、濃度しきい値７の値は濃度レ
ベル１００で、濃度変化しきい値１１値は濃度変化レベ
ル８０であるとする。図１で説明した濃度しきい値６と
濃度しきい値７は、横方向の線ａとｂとして、また、濃
度変化しきい値１１は、縦方向の線ｃとして描かれる。
従って、前述の図１の説明における濃度信号８は、入力
された画信号５の濃度レベルが横方向の線ａと線ｂの
間、すなわち、濃度レベルが２００と１００の間である
か判断し、濃度変化検出回路２は、画信号５の濃度レベ
ルの変化量が縦方向の線ｃより左側、すなわち、濃度レ
ベルの変化が８０より小であるかを判断することにな
る。

【００２３】領域判定信号９は、濃度信号８と濃度変化
信号１０の双方が「オン」である場合のみ「オン」とな
るため、画信号５が図の中央の斜線部分である場合、す
なわち画像の濃度がある程度の中間的な濃度レベルでか
つその変動が急激でない部分を写真領域、それ以外の極
端な濃度レベルの部分および濃度変動の大きい部分を文
字領域と判断する。

【００２４】ここで、濃度しきい値６、濃度しきい値７
は経験的にあらかじめ求めるものである。また濃度変化
しきい値１１は、周辺領域の判定結果を利用して濃度変
化しきい値決定回路４から、濃度変化しきい値１２を修
正して得られる。

【００２５】図２の濃度変化しきい値決定回路４におい
て、判定格納メモリ１３は、すでに像域判定された画素
の像判定結果、つまり領域判定結果としての「１」ある
いは「０」を図５にその一例を示すように格納する。加
重和回路１４により、図６にその一例を示す重み係数Ａ
ijを用いて、注目画素の周辺領域の判定結果の加重和が
求められ、加算回路１５で、その値とあらかじめ設定さ
れた濃度変化しきい値１２との和がとられ濃度変化しき
い値１１として供給される。

【００２６】ここで、加重和回路１４の計算は、その出
力をＳ1 、判定結果をＭij、重み係数をＡij、係数をα
として次の式（１）に基づいて行われる。

【００２７】 Ｓ1 ＝α｛ΣＧ（Ｍij）・Ａij／ΣＡij｝ Ｇ（Ｍij）＝１ （Ｍij＝１：写真の場合） ＝−１（Ｍij＝０：文字の場合） …（１） すなわち、周辺領域に文字と判定された画素が多いとき
濃度変化しきい値を小さく、逆に周辺領域に写真と判定
された画素が多いとき濃度変化しきい値を大きくすれば
よいので、関数Ｇ（Ｍij）を使用して濃度判定結果が
「０」のときは−１に変換して加重和を求めることによ
り濃度変化しきい値を制御している。つまり、周辺領域
に文字が多い場合加重和回路１４の出力は負となり、逆
に周辺領域に写真が多いときは正となるので、加算回路
１５で、濃度変化しきい値１２と和をとれば濃度変化し
きい値１１は増加したり減少したりすることになる。

【００２８】図３の濃度変化しきい値決定回路４は、濃
度変化しきい値決定回路の他の例で、図２と異なるのは
加算器１５が乗算器１６になったことであり、そのほか
は図２と同様である。

【００２９】ここで、加重和回路１４の計算は、その出
力をＳ2 、判定結果をＭij、重み係数をＡij、係数をβ
として次の式（２）に基づいて行われる。

【００３０】 Ｓ2 ＝β｛ΣＭij・Ａij／ΣＡij｝ Ｍij＝１ （写真の場合） ＝０（文字の場合） …（２） すなわち、前述のように、周辺領域に文字と判定され
た画素が多いとき濃度変化しきい値を小さく、逆に周辺
領域に写真と判定された画素が多いとき濃度変化しきい
値を大きくすればよい。従って、図３の場合、加重和回
路１４の出力は文字が多い場合０に近く、写真が多い場
合１に近くなる。そして、濃度変化しきい値１２と積を
とることによって濃度変化しきい値１１を制御する。

【００３１】なお、本実施例では周辺領域を図５のよう
に１２画素としたが、もっと大きくしたり、逆に小さく
したりいろいろな場合が考えられる。さらに、重み係数
も周辺領域の大きさや形により適切な値を設定できる。

【００３２】また、周辺領域の判定結果のパターンに対
する計算結果をあらかじめ求め、これをＲＯＭに入れて
おき、判定結果のパターンを入力することによって濃度
変化しきい値１１を求めてもよい。

【００３３】なお、前記実施例では、濃度変化検出回路
２は連続して入力される画信号５の濃度レベルの変化を
監視しているが、これにはさまざまな実現手法が考えら
れる。例えばとなりあった画素間の濃度レベルの差分を
濃度の変化量としてもよいし、また、注目画素周辺のい
くつかの画素のまとまりを一つの領域として、その領域
内の最大濃度の画素の濃度レベルと最小濃度の画素の濃
度レベルとの差分を、当該注目画素の濃度の変化量とし
てもよい。

【００３４】さらに、画信号５をいったん微分回路等の
高域通過フィルタを通してその値を濃度の変化量として
もよいのももちろんである。図７に、３×３画素で構成
される高域通過フィルタの係数値の一例を示す。

【００３５】また、本実施例では、濃度しきい値６と濃
度しきい値７の二つの濃度しきい値を設定したが、濃度
しきい値６がレベル２５５の値である場合には、濃度変
化が濃度変化しきい値１１より小さく、かつ、濃度が濃
度しきい値７より大きいレベルであれば写真領域と判定
される。また、濃度しきい値７がレベル「０」の値であ
る場合には、濃度変化が濃度変化しきい値１１より小さ
く、かつ、濃度が濃度しきい値６より小さいレベルであ
れば写真領域と判定される。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、簡単な
構成で、文字領域と写真領域とを原稿の濃度情報と周辺
領域の判定結果から正確かつ簡単に判定することができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図。

【図２】その濃度変化しきい値決定回路の一例を示すブ
ロック構成図。

【図３】その濃度変化しきい値決定回路の他の例を示す
ブロック構成図。

【図４】画信号５の濃度と濃度変化の関係の一例を示す
図。

【図５】判定格納メモリ１３の一例を示す図。

【図６】加重和回路１４の重み係数の一例を示す図。

【図７】図１において画信号５を通すフィルタが３×３
画素で構成される場合の係数値の一例を示す図。

【符号の説明】

１ 濃度検出回路 ２ 濃度変化検出回路 ３ 領域判定回路 ４ 濃度変化しきい値決定回路 ５ 画信号 ６、７ 濃度しきい値 ８ 濃度信号 ９ 領域判定信号 １０ 濃度変化信号 １１、１２ 濃度変化しきい値 １３ 判定格納メモリ １４ 加重和回路 １５ 加算回路 １６ 乗算回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された多値画像が文字領域であるか
   写真領域であるかを判定し領域判定信号を出力する手段
   を備えた画像領域判定装置において、前記多値画像の濃
   度値があらかじめ設定された二つの濃度しきい値間に入
   るか入らないかを示す濃度信号を出力する濃度検出回路
   と、少なくとも一つの画素に対する前記領域判定信号に
   より第一の濃度変化しきい値を決定出力する濃度変化し
   きい値決定回路と、前記多値画像の濃度値の変化量が前
   記第一の濃度変化しきい値以下であるかないかを示す濃
   度変化信号を出力する濃度変化検出回路と、前記濃度信
   号および前記濃度変化信号を入力し、前記濃度信号が前
   記二つの濃度しきい値間にあることを示し前記濃度変化
   信号が前記第一の濃度変化しきい値より小さいことを示
   す場合前記多値画像を写真領域、それ以外の場合文字領
   域であると判定した前記領域判定信号を出力する領域判
   定回路とを備えたことを特徴とする画像領域判定装置。
2. 【請求項２】 前記濃度変化しきい値決定回路は、前記
   領域判定信号を入力し判定結果を格納する判定格納メモ
   リと、注目画素の周辺領域の判定結果の加重和を求める
   加重和回路と、前記加重和とあらかじめ設定された第二
   の濃度変化しきい値との演算を行い前記第一の濃度変化
   しきい値を出力する演算回路と含む請求項１に記載の画
   像領域判定装置。