JP2000207489A - 文字抽出方法、装置および記録媒体 - Google Patents

文字抽出方法、装置および記録媒体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルカラー画像からの文字抽出処理の時
間を短縮する。 【解決手段】 入力画像(1)をRGBのプレーンに分
割し(2)、各プレーンを2値化(3)後、黒ラン、白
ランの外接矩形を作成する(4)。所定サイズの矩形を
文字矩形として選択し(5)、各プレーンの文字矩形を
統合する(6)ことにより、黒文字、白文字を抽出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー文書画像か
ら高速に濃淡文字を抽出する文字抽出方法、装置および
文字抽出処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー文書画像から文字を抽出する従来
の技術として、例えば以下の方法がある。すなわち、色
空間上の位置情報に基づいて色空間における色分布を求
め、さらに色分布を分割することにより、2値化するた
めの閾値とし、色範囲内の画素を文字部分、それ以外の
画素を背景とすることにより、文字画素を抽出する方法
である(特開平8−123901号公報を参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法
は、デジタルカラー画像から文字を抽出する過程で、色
空間上の位置情報に基づいて色空間における色分布を求
めているが、この処理に大きな処理時間を要する。
【0004】本発明の目的は、画像を複数プレーンに分
割し、それぞれのプレーンを2値化し、各プレーンから
文字矩形を求め、各プレーンの文字矩形内の画素を濃い
文字プレーンと薄い文字プレーンの2つのプレーンに集
めて統合することにより、処理時間を短縮した、デジタ
ルカラー画像からの高速な文字抽出方法、装置および記
録媒体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、入力されたカラー画像デ
ータのRGB各成分を所定係数で重み付けして複数のプ
レーンに分割し、各プレーンを2値化し、2値化された
各プレーンの黒連結成分を基に外接矩形を作成し、該外
接矩形の大きさを基に文字矩形であるか否かを判定し、
全てのプレーンについて、文字矩形内の画素と他のプレ
ーンの同じ座標での画素との論理演算を行うことによ
り、薄い背景の濃い文字を抽出することを特徴としてい
る。
【0006】請求項2記載の発明では、入力されたカラ
ー画像データのRGB各成分を所定係数で重み付けして
複数のプレーンに分割し、各プレーンを2値化し、2値
化された各プレーンの白連結成分を基に外接矩形を作成
し、該外接矩形の大きさを基に文字矩形であるか否かを
判定し、全てのプレーンについて、文字矩形内の画素と
他のプレーンの同じ座標での画素との論理演算を行うこ
とにより、濃い背景の薄い文字を抽出することを特徴と
している。
【0007】請求項3記載の発明では、入力されたカラ
ー画像データのRGB各成分を所定係数で重み付けして
複数のプレーンに分割し、各プレーンを2値化し、2値
化された各プレーンの黒連結成分と白連結成分を基に外
接矩形を作成し、該外接矩形の大きさを基に文字矩形で
あるか否かを判定し、全てのプレーンについて、文字矩
形内の画素と他のプレーンの同じ座標での画素との論理
演算を行うことにより、薄い背景の濃い文字と濃い背景
の薄い文字を同時に抽出することを特徴としている。
【0008】請求項4記載の発明では、前記プレーン内
で黒連結成分による外接矩形と白連結成分による外接矩
形が包含関係にあるとき、内側の外接矩形を削除するこ
とを特徴としている。
【0009】請求項5記載の発明では、外側の外接矩形
の大きさと画素密度が所定の条件を満たすとき、前記内
側の外接矩形を削除しないことを特徴としている。
【0010】請求項6記載の発明では、カラー文書画像
を色成分毎に複数のプレーンに分割する手段と、各プレ
ーンを2値化する手段と、2値化された各プレーンから
黒連結成分と白連結成分を基に外接矩形を作成する手段
と、該外接矩形が文字矩形であるか否かを判定する手段
と、前記各プレーンの外接矩形を統合することにより、
黒文字と白抜き文字を抽出する手段とを備えたことを特
徴としている。
【0011】請求項7記載の発明では、カラーの文書画
像を入力する機能と、前記カラー文書画像を色成分毎に
複数のプレーンに分割する機能と、各プレーンを2値化
する機能と、2値化された各プレーンから黒連結成分と
白連結成分を基に外接矩形を作成する機能と、該外接矩
形が文字矩形であるか否かを判定する機能と、前記各プ
レーンの外接矩形を統合することにより、黒文字と白抜
き文字を抽出する機能をコンピュータに実現させるため
のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
録媒体であることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて具体的に説明する。 (実施例1)図1は、本発明の実施例1の構成を示す。
画像入力部1では、カラースキャナなどの入力機器によ
り、カラー画像の入力を行う。プレーン分割部2では、
画像入力部1で得た画像のRGB成分に重み付けをし
て、3つのプレーンに分割する。2値化部3では、判別
分析法などの適応的2値化方式を用いて各プレーンの2
値化を行う。
【0013】外接矩形作成部4では、2値化部3で得ら
れた2値化画像に対し、黒ラン、白ランを用いて外接矩
形を作成する。文字矩形選択部5では、外接矩形の大き
さや画素密度などを基に文字矩形と判定するか否かを制
御する。プレーン統合部6では、各プレーンの文字矩形
内の画素値と、同じ座標における他のプレーンの画素値
との論理演算により、統合後のその座標の値を算出す
る。領域識別部7では、統合されたプレーンを、文字領
域、表領域、図領域などの領域に分割する。文字認識部
8では、文字領域での2値画像から文字認識を行い、文
字コードに変換する。
【0014】プレーン分割部2におけるプレーンへの分
割は、RGB成分への重み付けを、1:0:0,0:
1:0,0:0:1として、Rプレーン、Gプレーン、
Bプレーンへ分割する。これは一例であり、他の重み付
けによりプレーンを分割してもよい。
【0015】2値化部3では、RGBプレーンそれぞれ
を、判別分析法などの適応的方法で2値化し、外接矩形
作成部4では、黒ランの連結成分からなる外接矩形と、
白ランの連続成分からなる外接矩形を求める。また、文
字矩形選択部5は、作成された外接矩形の内、その大き
さ(および/または画素密度)が所定の範囲内にあると
き、文字矩形と判定する。
【0016】次に、プレーン統合部6について詳細に説
明する。ここでは、一例としてRGBプレーンを、薄い
背景で濃い文字を抽出する黒文字プレーンと、濃い背景
で薄い文字を抽出する白文字プレーンの2プレーンに統
合する方法について説明する。
【0017】黒文字プレーンの基本的な生成は次のよう
にする。 Rプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒
画素をpixelR Gプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒
画素をpixelG Bプレーンの黒ランの連結成分からなる外接矩形中の黒
画素をpixelB とする。
【0018】統合後の画素をpixelBlackとす
るとき、 pixelBlack=pixelR|pixelG|
pixelB とする。
【0019】つまり、図2において、文字矩形内の画素
(例えば、RED)と、他のプレーンの同じ座標での画
素との論理和により、黒文字を抽出する。ここでは論理
和により黒文字プレーンを求めているが、他の論理演算
によって黒文字プレーンを求めてもよい。
【0020】白文字プレーンの生成方法も黒文字プレー
ンと同様、次のように生成する。 Rプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白
画素をpixelR Gプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白
画素をpixelG Bプレーンの白ランの連結成分からなる外接矩形中の白
画素をpixelB とする。
【0021】統合後の画素をpixelWhiteとす
るとき、 pixelWhite=pixelR|pixelG|
pixelB とする(図3)。黒文字の場合と同様に、文字矩形(白
枠)内の画素(例えば、R)と、他のプレーンの同じ座
標での画素との論理和により、白文字を抽出する。ここ
では論理和により白文字プレーンを求めているが、他の
論理演算によって白文字プレーンを求めてもよい。
【0022】また、例えば、薄い背景の濃い文字と、濃
い背景の薄い文字が混在している画像の場合、図2と図
3の方法を組み合わせ、図4に示すように、濃い文字は
黒文字プレーンに抽出し、薄い文字は白文字プレーンに
抽出する。さらに、図5に示すように、図4の黒文字プ
レーンと白文字プレーンを統合し(白文字を黒文字に反
転する)、一つの文字プレーンに文字抽出するようにし
てもよい。
【0023】また、上記したように黒文字プレーンと、
白文字プレーンを同時に抽出する場合、下記の理由によ
りノイズが残る可能性がある。 (1)黒画素プレーンでは、薄い文字の中にできる黒ラ
ンの連結成分からなる外接矩形中の画素 (2)白画素プレーンでは、濃い文字の中にできる白ラ
ンの連続成分からなる外接矩形中の画素。
【0024】従って、各プレーン(RGBプレーン)に
おいて、プレーンの統合をする直前に、 (3)黒ランの連結成分による外接矩形に包含される、
白ランの連結成分による外接矩形 (4)白ランの連結成分による外接矩形に包含される、
黒ランの連結成分による外接矩形 をそれぞれ削除する。図6は、包含関係にある内側の外
接矩形(白ランによる外接矩形)の削除方法を示す。
【0025】さらに、図7に示すように、特に白抜き文
字で背景が黒ランによる外接矩形で囲まれている場合、
白抜き文字を形成する白ランによる外接矩形が、包含関
係にある矩形の削除によって削除されてしまい、文字抽
出ができない場合がある。そこで、外側の外接矩形サイ
ズと画素密度により、その外接矩形の内側の外接矩形を
削除するか否かを制御する。例えば、400dpiで矩
形サイズ縦横の長い方が80画素以上でかつ、画素密度
が80%以上の場合、内側の外接矩形を削除しないなど
とすればよい。
【0026】(実施例2)実施例2は、本発明をソフト
ウェアによって実現する場合の実施例である。図8は、
実施例2のシステム構成例を示す。CD−ROMなどの
記録媒体には、本発明の文字抽出処理機能または処理手
順が記録されていて、これをシステムにインストールす
る。スキャナなどにセットされたカラー原稿を読み取
り、メモリ上に展開されたカラー画像から濃い文字、薄
い文字を抽出し、その結果をディスプレイなどに表示出
力する。
【0027】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1記載の
発明によれば、プレーン間に簡単な論理演算を施すこと
により、カラー文書から濃い文字を高速に抽出すること
ができる。
【0028】請求項2記載の発明によれば、プレーン間
に簡単な論理演算を施すことにより、カラー文書から薄
い文字を高速に抽出することができる。
【0029】請求項3、6、7記載の発明によれば、カ
ラー文書から高速に濃い文字と薄い文字を同時に抽出す
ることができる。
【0030】請求項4、5記載の発明によれば、外接矩
形の包含関係および外接矩形の大きさなどを考慮するこ
とにより、カラー文書から精度よく文字を抽出すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の構成を示す。
【図2】プレーン統合によって黒文字の抽出を説明する
図である。
【図3】プレーン統合によって白文字の抽出を説明する
図である。
【図4】黒白文字のある画像を黒文字プレーンと白文字
プレーンに統合する図である。
【図5】黒白文字のある画像を一つの文字プレーンに統
合する図である。
【図6】包含関係にある内側の矩形を削除する例を示
す。
【図7】白抜き文字が抽出できない例を示す。
【図8】本発明の実施例2の構成を示す。
【符号の説明】
1 画像入力部 2 プレーン分割部 3 2値化部 4 外接矩形作成部 5 文字矩形選択部 6 プレーン統合部 7 領域識別部 8 文字認識部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されたカラー画像データのRGB各
    成分を所定係数で重み付けして複数のプレーンに分割
    し、各プレーンを2値化し、2値化された各プレーンの
    黒連結成分を基に外接矩形を作成し、該外接矩形の大き
    さを基に文字矩形であるか否かを判定し、全てのプレー
    ンについて、文字矩形内の画素と他のプレーンの同じ座
    標での画素との論理演算を行うことにより、薄い背景の
    濃い文字を抽出することを特徴とする文字抽出方法。
  2. 【請求項2】 入力されたカラー画像データのRGB各
    成分を所定係数で重み付けして複数のプレーンに分割
    し、各プレーンを2値化し、2値化された各プレーンの
    白連結成分を基に外接矩形を作成し、該外接矩形の大き
    さを基に文字矩形であるか否かを判定し、全てのプレー
    ンについて、文字矩形内の画素と他のプレーンの同じ座
    標での画素との論理演算を行うことにより、濃い背景の
    薄い文字を抽出することを特徴とする文字抽出方法。
  3. 【請求項3】 入力されたカラー画像データのRGB各
    成分を所定係数で重み付けして複数のプレーンに分割
    し、各プレーンを2値化し、2値化された各プレーンの
    黒連結成分と白連結成分を基に外接矩形を作成し、該外
    接矩形の大きさを基に文字矩形であるか否かを判定し、
    全てのプレーンについて、文字矩形内の画素と他のプレ
    ーンの同じ座標での画素との論理演算を行うことによ
    り、薄い背景の濃い文字と濃い背景の薄い文字を同時に
    抽出することを特徴とする文字抽出方法。
  4. 【請求項4】 前記プレーン内で黒連結成分による外接
    矩形と白連結成分による外接矩形が包含関係にあると
    き、内側の外接矩形を削除することを特徴とする請求項
    3記載の文字抽出方法。
  5. 【請求項5】 外側の外接矩形の大きさと画素密度が所
    定の条件を満たすとき、前記内側の外接矩形を削除しな
    いことを特徴とする請求項4記載の文字抽出方法。
  6. 【請求項6】 カラー文書画像を色成分毎に複数のプレ
    ーンに分割する手段と、各プレーンを2値化する手段
    と、2値化された各プレーンから黒連結成分と白連結成
    分を基に外接矩形を作成する手段と、該外接矩形が文字
    矩形であるか否かを判定する手段と、前記各プレーンの
    外接矩形を統合することにより、黒文字と白抜き文字を
    抽出する手段とを備えたことを特徴とする文字抽出装
    置。
  7. 【請求項7】 カラーの文書画像を入力する機能と、前
    記カラー文書画像を色成分毎に複数のプレーンに分割す
    る機能と、各プレーンを2値化する機能と、2値化され
    た各プレーンから黒連結成分と白連結成分を基に外接矩
    形を作成する機能と、該外接矩形が文字矩形であるか否
    かを判定する機能と、前記各プレーンの外接矩形を統合
    することにより、黒文字と白抜き文字を抽出する機能を
    コンピュータに実現させるためのプログラムを記録した
    コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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