JPS6255772A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本１発明は２値化された画像信号をブロック符号化して
貯蔵し、必要であれば更に復号化する画像処理装置に関
する。

〔従来技術〕

画像を複写機等の読み取り装置で読み取り、２値化後、
例えば光デイスク装置等にファイルする時、画像全域に
対して１つの符号化法のみで符号化してデータ圧縮を行
なう事が望ましいと考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら１画像信号は画調に応じて冗長度が異なる
為に、文字、写真１図形等が混在する１枚の画像全域に
対して従来のように１つの符号化方法のみでデータ圧縮
する事は圧縮効率が低くなるという問題点があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてｚ値化された画像信号
を高効率でデータ圧縮して貯蔵し、必要であれば更に上
記画像信号を復号化する画像処理装置を提供することに
ある。

又、本発明の目的は２値化された画像信号を高効率でデ
ータ圧縮して貯蔵し、更に復号化する画像処理装置を提
供する所にある。又、２値化画像信号をメツシュ分割し
、メツシュ内が空白つまり背景等による黒画素を含まな
い領域に対しては連続するメツシュのブロック数を符号
化することにある。

〔作　用〕

すなわち本発明によれば、メツシュに格納できない文字
、画像、背景部をも高効率で符号化することができます
。

〔実施例〕

本発明の概要は２値化画像信号中、一定の大きさの文字
列を含む画像領域をメツシュに分割し１個々の文字をそ
のメツシュ内に格納できるようなメツシュの大きさを認
識し、該メツシュ毎に文字認識を行なうと共に、認識し
た文字に対して符号化し、該メツシュ内が空白、つまり
背景等による黒画素を含まない領域に対しては連続する
該メツシュのブロック数を符号化することを特徴とする
。

更に、上記メツシュに格納出来ない、つまり大きさの異
なる文字、あるいは図形、写真領域を分離して、これら
の画像領域に従来の画素ベースでの符号化を適用する事
を特徴とする。

上記特徴を踏えて、以下図面を参照しながら本発明に係
る実施例を具体的に説明する。

第１図は一実施例である画像処理装置−のブロック図で
ある。

ｌはＣＣＤ等固体撮像素子による画像読み取り部である
。読み取られた画像は２において２値化処理され、また
文字列をページメモリ内アドレス空間座標に合わせる為
に、もし傾けて画像が入力された場合には回転させて座
標整形を行ない、ページメモリ５に格納する。３は末完
明番ご特徴的なメツシュ分割符号化処理部と名付けられ
るべき部分である。符号化されたデータはデータ貯蔵手
段４に格納される。

一方、復号化部８ではメユシュの大きさと符号化データ
に基づき、フォノ）ＲＯＭ９に格納された活字フォント
を読み出し、順次ラインメモリ７の空間に活字列として
再生格納し、出力装置６で可視像として出力する。

次に、本実施例のメツシュ分割画像処理部３に於ける画
像処理の概略について第２図のフローチャートに基づい
てステップ毎に説明する。

くステップ２０〉−メツシュサイズの決定ページメモリ
５に蓄えられた１ページの画像データＤ　（Ｘ　、　Ｙ
）からｘ、７両方向における黒ドツト数のヒストグラム
を求める。但し、ｘ、ｙはページメモリ５内の適当な直
交座標軸である。

Ｘ方向のヒストグラムを求める時は、あるＸ座標値に対
する全てのｙ座標値における黒ドツト数を計数し、これ
を全てのＸ座標値について行う事によりＸ方向のヒスト
グラムを作成する。ｙ方向におけるヒストグラムを作成
する時も、あるｙ座標値に対する全てのＸ座標値におけ
る黒ドツト数を求めるようにする。

上記方法を第３図に示すような文章の文字列に適用する
と、Ｘ方向のヒストグラムについては第４図（ａ）の如
く、ｙ方向のヒストグラムについては第４図（ｂ）の如
く得られる。第４図（ａ）（ｂ）のヒストグラムにおけ
る°“谷゛。

は夫々文字間、行間の空白と考えられる。第３図の如く
、文字の大きさが概ね一定している文章の時は第４図（
ａ）、（ｂ）に示される如く、そのヒストグラムには周
期性がある。しかしながら、異なった大きさの文字が混
在する場合、あるいは図形等が含まれた場合はヒストグ
ラムの形状は周期性がくずれる。

一般に１ページ内の文字の大きさは全字数の８割程度が
同一の大きさである。従って、第３図に示す各方向にお
ける黒ドツト数の総和分布を所定閾値ｓｘ、ｓｙを用い
れば、文字位置の座ＪｅＡ（ｘｔ、ｙｔ）、（Ｘ２．Ｖ
２）、（Ｘ３゜ｙ３）、＋−が得られる。そこで（Ｘ２
−Ｘｉ）。

（Ｘ３−Ｘ２）　　、　　（Ｘ４−Ｘ３）　　、−−（
Ｘｎ−Ｘｎ−１）−−＋及び（ｙ２−ｙｔ）、（ｙｓ−
Ｖ２）、　　（ｙ４−ｙｓ）、（ｙｓ−ｙ４）　　、＋
＋（ｙｎ−ｙｎ−ｔ）、−を求めてヒストグラム化すれ
ば第５図（ａ）、（ｂ）が求められる。

度数が最大となる座標値をＭＸ、ＭＹとすれば、ステッ
プ２０で求めるメツシュの大きさはＸ方向についてはＭ
ｘ−画素Ｘ方向についてはＭｙ画素の大きさとすればよ
い、この大きさのメツシュで文字列を区切ればほとんど
の文字は該メツシュ内に１ケづつ含まれる事となる。

更に、精度よく文字の大きさを決定することも（ｘｌ−
Ｘ′ｔ）、（Ｘ２−Ｘ′２）、−−−−（Ｘｎ−Ｘ′ｎ
）および（ｙｔ−ｙ′ｔ）。

（ｙ２−ｙ　’２）−−−−（ｙｎ−ｙ’ｎ）を求めて
同じくヒストグラム化しその最大値を求めれば可能であ
る。そのように決定した文字域を第６図のＭＸ’ＸＭＹ
’とする。

第６図は第３図のテキストがＭ　Ｘ　Ｘ　Ｍ　Ｖの大き
さのメツシュに分割された様子を示す（又。

文字域として認識されたＭＸ’ＸＭＶ’をも示す）、第
６図で明白な様に本発明によるメツシュはその内部に１
文字が含まれるとともに下地の空白部分をも内部に包含
出来る。後述するが、この空白部分と文字を含めて符号
化を行なう為に本発明の符号化法の圧縮率は極めて向上
する。更に、空白部分の連続を空白部分及びその数に基
づいて、符号化し、圧縮することにより圧縮率は極めて
向上する。

ところで、上述の符号化法ｔｉ文字の大きさが統一され
ている文書に対しては極めて大きな圧縮率を期待出来る
が、一般の文書は第３図に示す様な文字の大きさが統一
されている場合は少なく、また図形、写真領域を含むこ
ともある為に１ペ一ジ全面を前述したメツシュで区切り
符号化しても圧ｌｉｉ率の向上は期待できない。

そこで１次のステップ２１では上記決定されたサイズの
メツシュを適用出来ない領域の検出アルゴリズムについ
て詳説する。

くステップ２１＞−−−−メツシュ分割による不適合画
像域の判定 メツシュで分割する喜が適当でない画像域として次のよ
うなものが挙げられる。

ｒｌｌｌ　　大きさの異なる文字（文章）ｌか　図形、
写真領域 Ｃ■　下地が白でない（背景十文字）文字領域・４）　
プロポーショナル印字原稿 ステップ２１は上記（ｐ〜（Φの画像が第６図の如く規
則的な文字列の中に混在する場合についてそれらを識別
する方法であり、以下に説明する。

第６図の文字列と■の大きさの異なる文字（第７図）が
混在している場合は、前述のステラ７’２０の方法によ
って求めたメツシュＭｘ×ＭＶを大きさの異なる文字列
に適用すると、第７図のＭ−１〜Ｍ−４の如く分割され
る場合がある。

例えばＭ−１のメツシュに関して説明すれば、メツシュ
の下方の空白の部分（行間空白）にまで文字の一部が含
まれている。従って、メツシュ内の文字域を特定し、そ
の文字域外の部分の黒画素の有無を調べれば大きさの異
なる文字を含む画像域を識別出来る。この時メツシュ内
の文字域の決定にはＭｘ、Ｍｙのうち小さい方で構成し
たメツシュ即ち、第６図においてはＭ　ｘ　＞　Ｍ　ｙ
であるからＭ　ｘ　Ｘ　Ｍ　ｙをメツシュ内の文字域と
決定しても良いし、又さらに正確に求めるには、前述し
たように単に文字間隔のみを求めるのではなく、直接そ
の文字域ＭＸ’ＸＭｙ′から文字域外の黒画素の有無を
調べても良い。

ところで大きさの異なる文字であっても、第７図中のＭ
−４の様に上記文字域に黒ドツトがない場合も有り得る
。しかしながら隣接するメツシュＭ−３では明らかに該
メツシュに不適合であると識別出来る。つまり、ステッ
プ２１においては各メツシュ毎に適合性を判定し１次の
ステップ２２において二次元的に不適合メツシュを判定
し不適合領域を決定出来る。

前述したｔかの図形、写真領域及び（少の背景に画像情
報を持っている領域に対しても上述した処理により不適
合領域と判定出来る。

ただ、第６図において、隣接するメツシュの文字領域内
に例えばＸ軸に平行な直線が存在した場合は上述の処理
では不適合領域の判定は出来ない、従って、Ｍ　ｘ　、
　Ｍ　ｙを比較し、長い方、つまり本実施例ではＹ軸方
向のメツシュ上に黒ドツトが数店存在するか否かの判定
を行なう。もし、存在した場合は該軸で分割されるメツ
シュ領域を不適合と判断し、上述した直線を識別出来る
ことになる。

くステップ２２　＞−−−一符号化領域の分離水ステッ
プではステップ２１で判定した不適合性に基づき、画像
をその符号化法の違いによって２分割する。

ｔＤ　　ＭＨ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　　）（ｕｆｆｍａｎ
方式）、ＭＲ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　　Ｒ，Ｅ、Ａ。

Ｄ方式）等１画素ドツト次元での符号化すべき領域 ■　前述のメツシュ分割に基づいて文字符号化すべき領
域 つまり本発明によって１ページの大部分（白地領域を含
む）は文字の大きさによって１文字を含んでメツシュ分
割される為に後述する符号コード化が可能であるが、中
間調部あるいは図形、線画領域は既存のドツト次元での
符号化を適用するのが望ましい。

例えば令弟８図に示すように１ページをメツシュに分割
しステップ２１によって不適合とされるメツシュ（■で
記述）が点在すると仮定すれば、符号化領域の分離は例
えば次のよ一うにして行う、Ｘ方向に連なるメツシュ列
をＹ１メツシュライン、Ｙ２メッシュラインー−−−Ｙ
　２　Ｂメツシュラインと名づけ、各メツシュライン中
に不適合メツシュが１つでもあれば、該メツシュライン
はＸ方向に対してドツト次元での符号化■を行う０本実
施例ではＭＨ符号化を行なう。

従って、第８図においてはＹ２〜Ｙ４．Ｙ６゜Ｙ１４〜
Ｙ１８．Ｙ２６のメツシュラインはＭＨ符号化、その他
は全て本発明によるメツシュ分割文字符号化を行なう。

尚、本発明によるメツシュ分割は黒ドツトの存在しない
領域はたとえ画像であろうとも適合メツシュとして扱う
ことになるから圧縮率向上がはかれる。また、上述の分
離精度を上げるために、上記した不適合メツシュライン
をはさむＸ方向の２列の適合メツシュラインを不適合メ
ツシュラインとして扱いＭＨ符号化を行なうことを提案
する。

くステップ２３〉−メツシュ分割文字符号化くステップ
２１〉及びくステップ２２〉において１ページをＭＸＸ
Ｍ３Ｆに分割し、かつ該メツシュ内には１文字格納され
ているメツシュか否かの判定が終了している為に、ステ
ップ２３においては不適合メツシュに対してはＭＨ符号
化を行ない、適合メツシュ内の文字に対してはメツシュ
毎に文字の認識を行なう。

この種の認識手法にはすでに各種の方式が提案されてお
り、基本的にはどの方式を適用しても実現出来る０本実
施例においては、ＤＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ　　Ｐａｔｔｅ
ｒｎ）マツチング法を用いる。ＤＰマツチング法は動的
計画法を基にしたパターンマツチング手法であり、入カ
バターンと登録しである辞書パターンとの距離を算出す
る時、パターンを非線形に伸縮させてパターン全体とし
て見た場合の距離が最少になるようにマツチングする手
法である。用いる辞書パターンは常用模字約２０００及
びその他のフォントであり、認識した文字は各々２バイ
トの例えば２×アスキーコードに符号化する。

くステップ２４〉−空白メツシュラン符号化ところで上
記ステップ２３により該メツシュ内の情報が空白パター
ンである事が認識された場合については、該メツシュを
単に空白に対応するコードに符号化するだけではなく、
連続する空白メツシュのラン長を計数し、そのラン長を
例えばＭＨ符号化し付加する。つまり空白メツシュの存
在は大部分の場合においては、１行の途中における文章
の終了（段落の終了）あるいは段落の終了にともなう、
数行にわたる空白行、又は頁の上下に存在する空白行で
あり、いずれの場合においても、単一メツシュが空白で
あることはまれであり、数コル１行分全てに渉って空白
メツシュが連続する場合が統計的に多い、従って１本発
明の更に特徴とする点は該空白メツシュに対してのみ連
続する該メツシュ数を符号化して付加する車が各々の空
白メツシュ全てに２バイトの符号化を施すのに対して、
更なるデータの圧縮率向上がはかられる。さらに述べれ
ば従来のブロック符号化法に対して空白ブロックに対し
てのみさらに大きな憤域を１ブロツクとして符号化する
事によるデータ圧縮が可能となる。

くステップ２５〉−データの貯蔵を行なう。

話は前後するがデータ貯蔵手段への貯蔵はページ毎に、
１つのページは更にメツシュライン毎のレコードに分割
されている。ページ毎に有するパラメータとしてはメツ
シュの大きさＭｘ。

ＭＶがあり、メツシュライン毎のパラメータとしては該
符号化が適用されたか否かを表わすメツシュライン毎の
先頭に付加される符号種別フラグである。符号種別フラ
グは本実施例においては画素ドツトの符号化が適用され
るメツシュはＭＨ符号化を適用する為にメツシュライン
毎に切り換わる２種の符号化データでよい。

次に第９図のフローチャートに基づいて、第２図の制御
フローをより具体的に説明する。

ステップ１００にて前述した方法によりメツシュ大きさ
Ｍｘ、Ｍｙを決定する。

くステップ１０２〉 ページメモリ５の１頁分の画像信号を−Ｍ　Ｘ　ＸＭＹ
のメツシュに分割する。

くステップ１０４〉 ｙ方向にＭｙの幅を持つメツシュ列を１ライン取り出す
。

くステップ１０６〉 ステップ１０４で取り出した１ラインの中から順に１メ
ツシユずつ画像信号を取り出す。

くステップ１０８〉 当該メツシュの文字域外に黒ドツトが有るか判定する。

大きさの異なった文字や写真などの画像と定型の大きさ
の文字とが判別される。黒ドツトが有る（Ｙ　Ｅ　Ｓ）
ならばステップ１１４で不適合と判定される。

くステップ１１０＞ ステップ１０８での判定が文字域外に黒ドツトが存在し
ない（ＮＯ）というのであれば、さらにステップ１１０
でＹ軸上に黒ドツトが存在するかを調べてメツシュ内に
Ｘ軸方向に平行な直線が存在しないか判定する。もし存
在するならば不適合と判定される（ステップ１１４）。

上記のいずれの場合にも黒ドツトが存在しないならば、
そのメツシュは適合と判断する（ステップ１１２）　。

くステップ１１６〉 ステップ１１６ではＭＹの幅を持つメツシュ列の全ての
メツシュが適合／不適合について判定されたか否かを判
断する。未だ全メツシュの判定が終了していないのなら
ばステップ１０６へ戻り、前記フローを繰り返す。

くステップ１１８〉 当該１メツシユライン全メツシユに就て判定が終了した
ら、ステップ１１８で適合／不適合の判断結果を調べる
。１つでも不適合なメツシュが存在すればＭ、Ｈ符号化
を行い（ステップ１２６）、Ｍ、Ｈ符号化を行なった事
を示す符号化種別フラッグ及びＴｅｒｍｉｎａｔｉｎｇ
Ｃｏｄｅ、Ｍａｋｅ−ｕｐ　　Ｃｏｄｅを作成する（ス
テップ１２８）。

くステップ１２０〜１２９〉 ｌメツシュライン内の全メツシュが適合と判定されたな
らば、メツシュ分割文字符号化を行い（ステップ１２０
）、メツシュ内の文字を前述したり、Ｐマツチングに従
って文字認識を行ない２バイトのアスキーコードに変換
する。この時メツシュが空白であれば（ステップ１２５
）引き続く空白メツシュのラン長を計数し、該ラン長を
ＭＨ符号化し、付加する（ステップ１２９）。

くステップ１３０〜１３４〉 各メツシュラインの符号化種別コードおよびＴｅｒｍｉ
ｎａｔｉｎｇ　　Ｃｏｄｅ等を、そして更にそのメツシ
ュラインが１頁の最初のラインであればＭｘ、Ｍｙをデ
ータとして追加してデータ貯蔵手段４に格納する。

くステップ１３６〜１４０〉 １頁について全部終了するまでステップ１０４以降を繰
り返す。

復号化は次のようにする。データ貯蔵手段４からページ
毎のメツシュライン毎のレコードを読出し最初のライン
のデータに記憶されたメツシュの大きさデータＭ　ｘ　
、　Ｍ　ｙに基づき１例えば本実施例の場合にはＸ方向
の画素数Ｘ　Ｍ　７分のラインメモリを用意し、ＭＨ符
号化を行なったメツシュラインは１ラインずつ復号し、
一方、メツシュ分割文字符号化されたメツシュラインは
２バイトずつキャラクタコードから用意したフォントＲ
ＯＭより該当する文字をメツシュ大きさ内に格納出来る
大きさに変換してドツトレベルに落とす、尚、メツシュ
内の文字外の領域は全て自と復号する。

尚、メツシュ分割文字符号化されたメツシュライン中空
白コードが発生した場合は続＜ＭＨ符号の復号により空
白メツシュのラン長として復号する。

以上の処理を各メツシュライン毎に繰り返し行ない、１
ページを復号化する。

〔効　果〕

以上説明したように本実施例は１枚原稿中の文字の大き
さは大部分統一されていることに着目し１行間空白及び
該文字をも含むメツ−シュを用いて文字認識後、符号化
を行なうと共に、該メツシュが空白であった場合に対し
て空白メツシュが統計的に連続する事に着目をもし、そ
のラン長をＭＨ符号により付加する事で更にデータの圧
縮を計った。更に変形例として、二次元的なラン長を考
慮すれば、ＭＲ符号を用いて、さらに広い領域にわたる
空白メツシュ群を極めて高効率でデータ圧縮する事も可
能となる。

以上説明したように１本発明の画像処理装置によればデ
ータ圧縮率の高められた画像データを効率よく貯蔵し、
又、復号化の際も領域種別、領域の大きさを知る事によ
り高速の復号化が可能となる。

更に、又、本願発明はＯＣＲにより文字切出し技術にも
応用することができ、新聞から雑誌まで、種々の書式未
知の紙面内の文字を正確に選択的に切出すことができ、
延いては、認識率の向上につながる。又１画素単位で読
み取ったデータは他の切出し方法により切出したり、あ
るいはりジュツト（読み取り不能）文字としてディスプ
レイに表示させるようにすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のブロック図、 第２図は実施例の処理フローの概略図、第３図はページ
メモリ内の入力原稿を視覚的に表現した図。 第４図（ａ）、（ｂ）は夫々ｘ、ｙ方向のヒストグラム
。 第５図（ａ）、（ｂ）は夫々ｘ、ｙ方向におけるメツシ
ュの大きさの決定方法を示した図。 第６図は決定されたメツシュによって入力原稿が分割さ
れた図、 第７図は同一メツシュを大きさの異なる文字に適用した
図、 第８図はメツシュ分割された１頁の画像信号が適合／不
適合に判定された結果の１例の図、第９図は制御部の制
御フローチャートである。 図中、 ５−一一一ページメモリ。 ３−一−−メツシュ分割符号処理部、 ４−一一一データ貯蔵手段、 ９−−−−フォントＲＯＭである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２値化画像を記憶する手段、 上記記憶手段の記憶空間を所定の大きさの矩形メッシュ
   に分割し、該メツソユに含まれる画像情報を識別する識
   別手段、 上記識別手段の識別結果に応じて、該画像域を第１又は
   第２の符号化法に基づき、圧縮符号化する符号化手段と
   を有し、 上記符号化手段によって、符号化された特定のキャラク
   タに対して、該符号に上記特定のキャラクタのラン長を
   示す符号を付加し、更に圧縮率を高めることを特徴とす
   る画像処理装置。
2. （２）上記所定の大きさは、上記記憶手段に記憶された
   １キャラクタ画像を含む大きさであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置。
3. （３）上記特定のキャラクタは空白であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置。