JPH053543A - 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
じめ設定された濃度しきい値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は画信号５の濃度変化値が濃度変換しきい値１
１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、注目画素の
周辺領域の平均濃度を用いて、濃度変化しきい値決定回
路４で決定される。

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、写真領域の局所的な平均濃度
は、文字領域の場合は小さく、写真領域の場合はある程
度大きくなる。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。従来の方式では前記の情報は使
われず、文字、写真を分離するためのしきい値はあらか
じめ経験的に決定されていた。このため、判定の誤りを
生じたり、装置が複雑となる欠点があった。

【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の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、前記多値画像の濃度値
から注目画素の周辺領域の平均濃度を求め濃度変化しき
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、前記多値画像を取り込みその濃度値を格納す
る濃度格納メモリと、注目画素の周辺領域の濃度値の平
均値を求める平均値計算回路と、前記平均値を前記濃度
変化しきい値に変換出力する平均値変換回路とを含むこ
とができる。

【０００９】

【作用】本発明は、画像の文字領域と写真領域を正確に
識別するために、領域判定する注目画素の周辺の平均濃
度を利用する。

【００１０】一般的な文字、写真混在画像における局所
領域の平均値は、文字領域の場合は背景部が大部分を占
めるのでその値は小さく、また写真領域は中間的な濃度
値をとるので中間的なある程度大きな値となる。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
において平均濃度が小さい場合は注目画素が文字領域で
ある可能性が高く、逆に平均濃度がある程度大きい場合
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、周辺領域の平均濃度を利用して濃度変化しきい値
を決定することにより、周辺領域の平均値が小さい場合
は文字領域に判定されやすく、またその値がある程度大
き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、入力
された多値画像の濃度値をメモリに格納し、注目画素の
周辺領域の平均濃度値を計算し、これを濃度変化しきい
値に変換出力する。

【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、前記多値画像の濃度値から注目画素
の周辺領域の平均濃度を求め濃度変化しきい値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、前
記多値画像を取り込みその濃度値を格納する濃度格納メ
モリ１２と、注目画素の周辺領域の濃度値の平均値を求
める平均値計算回路１３と、前記平均値を濃度変化しき
い値１１に変換出力する平均値変換回路１４とを含んで
いる。次に、本実施例の動作について説明する。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。ここではレベル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。

【００１７】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、二つの濃度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。

【００１８】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。

【００１９】領域判定回路３は、濃度信号８と濃度変化
信号１０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。

【００２０】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３でさらに説明する。図３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。

【００２１】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。

【００２２】ここで、濃度しきい値６および濃度しきい
値７の値は、経験的にあらかじめ求めるものである。濃
度変化しきい値１１は、周辺領域の平均濃度を利用して
濃度変化しきい値決定回路４で決定される。

【００２３】濃度変化しきい値決定回路４は図４に示す
ように、濃度格納メモリ１２は画信号５を取り込み、そ
の値を格納する。そして、平均値計算回路１３により注
目画素の周辺領域の平均値が求められ、その平均値を平
均値変換回路１４が濃度変化しきい値１１に変換する。
平均値変換回路１４はその一例として図４に示す濃度変
化しきい値曲線による変換により実現することができ
る。なお、図４のｄ、ｅ、ｆ、ｇの値はあらかじめ経験
的に求めるものである。また、平均値変換回路１４はあ
らかじめ計算された値を格納したＲＯＭに置き換えるこ
ともでき、この場合平均値を入力することによって濃度
変化しきい値１１が得られる。さらに、濃度変化しきい
値曲線も図４に示すような折れ線関係のみでなく任意の
曲線を用いることもできる。

【００２４】また、図５に平均値を求める周辺領域の一
例を示す。一つのます目が画素に対応しているこの周辺
領域はさまざまなものが考えられるが、正確に平均濃度
を知るためには図５のようにある程度の大きさがあった
方がよい。

【００２５】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。例えば隣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。

【００２６】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６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。

【００２７】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。

【００２８】

【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、写真領域を原稿の濃度情報と周辺領域の
平均濃度から、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４を示すブロッ
ク構成図。

【図３】画信号５の濃度と濃度変化の関係の一例を示す
図。

【図４】濃度しきい値曲線の一例を示す図。

【図５】平均を求める周辺領域の一例を示す図。

【図６】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 濃度変化しきい値 １２ 濃度格納メモリ １３ 平均値計算回路 １４ 平均値変換回路

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の間に
   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、前記多値画像の濃度値から注目画素の周辺領域の
   平均濃度を求め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
   多値画像を取り込みその濃度値を格納する濃度格納メモ
   リと、注目画素の周辺領域の濃度値の平均値を求める平
   均値計算回路と、前記平均値を前記濃度変化しきい値に
   変換出力する平均値変換回路とを含む請求項１に記載の
   画像領域判定装置。