JP2968277B2 - 文字部分離方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、文字部（２値画像）と絵柄部（写真等の濃
淡画像）が混在した多階調画像より文字部を分離するた
めの文字部分離方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、多階調画像より文字部を分離する技術として
は、論文『２値画像と濃淡画像の混在する原稿の２値化
処理法』（鉄谷ほか；電子通信学会論文誌,'87/7,Vol.J
67−B,No.7,pp.781−788）に述べられているBAT法が知
られている。

このBAT法においては、画像をブロックに分割し、ブ
ロック内の画素の最大濃度レベルと最小濃度レベルを求
め、最大濃度レベルと最小濃度レベルの差が闘値より大
きいブロックを文字部と判定し、その差が闘値以下のブ
ロックを非文字部すなわち絵柄部と判定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、BAT法はブロック内の最大濃度レベルと最小
濃度レベルに基づいて文字部／絵柄部の判定を行うた
め、ノイズの混入によって画像信号の振幅が大きく変動
した場合、そのノイズ領域が微小であっても、ブロック
内の最大濃度レベルと最小濃度レベルの差が闘値を越
え、絵柄部を誤って文字部と判定しやすく、分離が不安
定である。また、最大／最小濃度レベルを求めるために
は多階調画像信号を直接処理しなければならず、ハード
ウエアが複雑化する。

よって本発明の目的は、ノイズに強く安定な文字部分
離が可能で、かつ簡易なハードウエアによって実施可能
な文字部分離方法及び装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、多階調画像を構成する各画素を黒画素、白
画素に分類し、連結した黒画素（連結黒画素）および白
画素（連結白画素）をそれぞれ検出し、Ｍ×Ｍ画素領域
内に連結黒画素および連結白画素が共に一定個数以上存
在するとき、当該領域の中心画素（注目画素）を文字部
境界の画素と判定することを主要な特徴とする。

更に、本発明は、Ｎ×Ｎ画素領域内（ただし、Ｎ＞
Ｍ）に上記文字部境界の画素が一定数以上存在すると
き、当該領域の中心画素を文字部画素と判定することを
特徴とする。

〔作用〕

文字部においては、文字の輪郭部分には連結黒画素お
よび連結白画素が同時に一定以上の密度で存在するの
で、例えば３×３のマトリックスで連結黒画素および連
結白画素の存在状態を調べることにより、文字部の境界
部分の画素を検出することができる。さらに、この文字
部境界の画素の存在を調べるマトリックスの大きさを例
えば５×５に設定することにより、文字内部の画素を含
めて文字部と判定することができる。

ここで、連結した黒画素および白画素の密度あるいは
分布な基づいて文字部画素を判定するので、基本的に微
小な孤立ノイズの影響を受けにくく、BAT法よりもノイ
ズに強い安定な文字部分離が可能である。

また、画素の白／黒分類は一つの闘値または二つの闘
値を用いて多階調画像信号を２値化することによって可
能であり、そのためのハードウエアは簡単なものでよ
く、この分類後の処理はすべて２値画像情報の処理とな
るので、簡便なハードウエアによって処理できる。した
がって、本発明の文字部分離手法は、BAT法に比べ簡便
なハードウエアによって実施可能である。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
第１図において、２値化回路１は外部より入力する多階
調画像信号を特定の一つの闘値で２値化し、白黒２値画
像信号に変換する。すなわち、この２値化処理により、
入力画像上の画素を白画素または黒画素に分類する。

黒画素パターンマッチング回路２は、白黒２値画像信
号より連結黒画素を検出するもので、注目画素を中心画
素とした３×３のマトリックス内の白黒パターンが、第
２図に示すパターンのいずれかとマッチングしたとき
に、注目画素を連結黒画素と判定し、出力をアクティブ
にする。

白画素パターンマッチング回路３は、白黒２値画像信
号より連結白画素を検出するもので、注目画素を中心画
素とした３×３のマトリックス内の白黒パターンが、第
３図に示すパターンのいずれかとマッチングしたとき
に、注目画素を連結白画素と判断し、出力をアクティブ
にする。

計数回路４は黒画素パターンマッチング回路２の出力
信号より、注目画素を中心とした３×３のマトリックス
内に存在する連結黒画素を計数し、計数値が例えば２以
上となったときに出力をアクティブにする。同様に、計
数回路５は注目画素を中心とした３×３のマトリックス
内に存在する連結白画素を計数し、計数値が２以上とな
ったときに出力をアクティブにする。

注目画素を中心とした３×３のマトリックス内に２個
以上の連結黒画素および２個以上の連結白画素が同時に
存在すると、アンド回路６の出力はアクティブになる。
すなわち、注目画素を文字部境界の画素として検出す
る。これを仮文字部画素と称することにする。

このようにして検出される仮文字部画素は文字部の境
界部分（文字の輪郭部分）の画素に限られ、文字部の内
部画素は検出されない。

判定回路７は、注目画素を中心とした５×５のマトリ
ックス内に、例えば仮文字部画素が１個以上存在すると
きに、注目画素を文字部画素と判定し、文字部／絵柄部
分離信号をアクティブ（文字部）にする。逆に言えば、
５×５のマトリックス内に文字部画素が存在しないとき
は、注目画素を絵柄部の画素と判定する。

すなわち、判定回路７において、仮文字部画素を文字
部の内部画素まで膨張させる処理を同時に行っている。

なお、第４図に示すように、二つの２値化回路1A,1B
に多階調画像信号を入力し、一方の２値化回路1Aにより
黒画素または灰もしくは白画素に２値化させるように闘
値を設定し、他方の２値化回路1Bにより黒もしくは灰画
素または白画素に２値化させるように闘値を設定しても
よい。そして、２値化回路1Aによって２値化された黒画
素のパターンマッチングを黒画素パターンマッチング回
路２で行わせ、２値化回路1Bによって２値化された白画
素のパターンマッチングを白画素パターンマッチング回
路３で行わせる。

このように中間濃度レベルの灰画素を排除すると、ノ
イズに一層強くなって判定の信頼度が上がる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、文字
部と絵柄部が混在した多階調画像より文字部を分離する
際、多階調画像を構成する各画素を黒画素、白画素に分
類し、連結した黒画素および連結した白画素の存在を利
用するため、孤立ノイズに強い安定した文字部分離を、
簡便なハードウエアによって行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
連結黒画素検出のためのパターンを示す図、第３図は連
結白画素検出のためのパターンを示す図、第４図は本発
明の変形例を説明するための部分ブロック図である。 1,1A,1B……２値化回路、 ２……黒画素パターンマッチング回路、 ３……白画素パターンマッチング回路、 4,5……計数回路、６……アンド回路、 ７……判定回路。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字部と絵柄部が混在した多階調画像より
   文字部を分離する方法であって、多階調画像を構成する
   各画素を黒画素、白画素に分類し、連結した黒画素（以
   下、連結黒画素という）および連結した白画素（以下、
   連結白画素という）を検出し、Ｍ×Ｍ画素領域内に連結
   黒画素および連結白画素が共に一定数以上存在すると
   き、当該領域の中心画素を文字部境界の画素と判定する
   ことを特徴とする文字部分離方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の文字部分離方法において、
   Ｎ×Ｎ画素領域内（ただし、Ｎ＞Ｍ）に前記文字部境界
   の画素が一定数以上存在するとき、当該領域の中心画素
   を文字部画素と判定することを特徴とする文字部分離方
   法。
3. 【請求項３】文字部と絵柄部が混在した多階調画像より
   文字部を分離する装置であって、多階調画像を構成する
   各画素を黒画素、白画素に分類する手段、分類された黒
   画素群、白画素群より連結した黒画素（以下、連結黒画
   素という）および連結した白画素（以下、連結白画素と
   いう）を検出する手段、Ｍ×Ｍ画素領域内に連結黒画素
   および連結白画素が共に一定数以上存在するとき、当該
   領域の中心画素を文字部境界の画素と判定する手段を有
   することを特徴とする文字部分離装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の文字部分離装置において、
   Ｎ×Ｎ画素領域内（ただし、Ｎ＞Ｍ）に前記文字部境界
   の画素が一定数以上存在するとき、当該領域の中心画素
   を文字部画素と判定する手段を有することを特徴とする
   文字部分離装置。