JPH02222074A

JPH02222074A - 画像領域識別装置

Info

Publication number: JPH02222074A
Application number: JP1041870A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakamura; 豊中村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1989-02-23
Publication date: 1990-09-04
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2853140B2

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）この発明は文字線ＦＩｉ＆等で表される２値画像と、写
真画像等で表される中間＃１Ｉ（１の混在した文書画像
中から２値領域と中間調領域とを識別する文ｔｉｉｍ像
領域識別装置に関する。

（従来の技術）原稿中に含まれる２値画像と中間調Ｉｉ！ｉｉ像をデジ
タル画像として良好に再現させる場合には、２値領域と
中間調領域それぞれの特性に応じた処理を行う必要があ
る。そのため文字線画像と写真画像等の画像識別を行う
必要がある。さらに通信における画像圧縮の向上等を考
慮した場合、画像識別は必須のものとなる。

従来の方式として例えば特開昭５８−２０５３７６号公
報記載のものがある。文字線画像の濃度特性は第２図の
上部に示すように近接画素との濃度差が激しい特性を示
す。一方、写真画像の濃度特性は第３図の上部に示すよ
うに、近接画素との濃度差がゆるやかな特性となる。上
記従来の方式はこの上うな２値画像と中間調画像の濃度
特性の相違を利用して画像を３１５１１するものである
。すなわちＭ×Ｎ画素のブロックを単位にしてブロワ°
り内の最大濃度差を求め、濃度差がしきい値よりも大き
な場合は２値領域、小さい場合は中間調領域として識別
する方式である。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上述のような従来の方式では、ＭｘＮ画素内の
温度差を求めるため、画像は多値データを用い、多値デ
ータの演算処理を行わなければならない。そのため演算
処理をするためのハード構成が大きくなってしまうとい
う欠点があった。

さらに、従来の方式では、中間調画像中に存在するエツ
ジ成分も検出し、文字領域と誤認してしまうため、中間
調領域の画品質が劣化してしまうという欠点があった。

本発明は上述のような従来技術の欠点を解消するもので
あり、文書画像中の文字線画像と写真画像の識別を簡単
なハード構成で行うことができるようにすることを目的
とするものである。

さらに、本発明は、中間調領域のエツジの誤認を防ぐこ
とができるとともに、網点画像にも対処して、良好な再
生画像を得ることができるようにすることを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明の画像領域識別装置は
、第１図に示すように、文字線画像および写真画像が混
在する画像に対して２値化を行う？値化手段１と、２値
化された画像に対して孤立点除去を行う孤立点除去手段
２と、孤立点除去を行った画像に対して輪郭を抽出する
輪郭抽出手段３と、２値画像と輪郭画像をＭ×Ｎ画素の
ブロックで扱い、Ｍ×Ｎ画素内に存在する２値の黒画素
の数と輪郭抽出された画素との比により文字領域と中間
調領域を識別する領域判定手段４とを備えたことを特徴
とする。

（作用）入力画像は図示していないスキャナ等より多値で入力さ
れた画像入力データは２値化手段ｌで２値化処理される
。孤立点除去手段２は２値出力の孤立点を除去すること
により、１１ｉ像中のノイズ成分および網点成分を取り
除く。輪郭抽出手段３は孤立点が除去された画像に対し
て輪郭を抽出する。

領域判定手段４では２値処理された画像と輪郭抽出され
た画像情報をもとにＭ×Ｎ画素領域内の黒画素の比から
２値領域（文字領域）と中間調領域を判定する。

本発明は、文書画像中の文字線画像と写真画像の識別の
ためのすべての処理が２値データによって行われるので
、ハード構成が簡単となると共に、処理速度が速くなる
。

さらに、本発明は、中間調領域のエツジの誤認を防ぐこ
とができるとともに、網点画像にも対処して、良好な再
生画像を得ることができる。

（実施例）実施例に基づいて本発明の内容を詳細に説明する。

入力画像には、文字領域、写真領域、網点領域が含まれ
、その濃度特性、および２値化後の特性は、それぞれ第
２図、第３図、第４図のようになる。まず、これらの特
性について具体的に説明する。

文字領域の濃度特性は第２図に示すように、濃淡の激し
い特性といる。一方、背景領域が多いため、２値化後の
特性としては白領域が多くなる。

また、文字には線幅があるため、黒領域が縦方向、横方
向ともに続くことはない。

写真領域の濃度特性は第３図に示すように濃淡のゆるや
かな特性となる。また、画像は一般に面で構成されてい
るため、２値化後の黒領域はある程度の面積をもつ。

網点領域の濃度特性を第４図に示す。網点は本来は２値
画像であるため、文字の特性を示すはずであるが、網点
の大きさがスキャナの解像度と似ているため、ボケが生
じる。そのため画像が薄く、網点が孤立する領域では、
文字特性に近く、画像が濃（、網点が密集しているよう
な領域では写真画像の特性に近（なる。以上の特性のａ
〜）を利用して文字線画像と中間調画像を識別すること
ができる。具体的には２値化した場合の画素数と、２値
画像に対して孤立点除去を行い、さらに輪郭検出を行っ
た後の画素数とを比較し、しきい値よりも大きい場合は
中間調領域、低い場合は文字領域と識別する。

第５図、第６図、第７図にそれぞれ文字、写真、網点の
３種類の画像に対して２値化を行った場合と２値画像に
対して孤立点除去を行った後、輪郭抽出を行った場合の
模式図を示す。

文字領域における孤立点はノイズのみであり、また文字
の線幅は通常１〜４ドツト程度である。

そのため２値画像の画素数と輪郭抽出後の画素数との比
は多（でも２倍程度である。

写真領域においては孤立点はほとんどない。また基本的
に画像は面で構成されているため、２値画像の画素数と
輪郭抽出後の画素数との比は非常に大きい。

網点領域においては、濃度の薄い領域における網点が孤
立点として除去されてしまう。すなわち、網点領域の中
で文字に近い性質を示してしたものは除去されてしま〜
）、写真の特性に近い領域が残る。そのため、２値画像
の画素数と輪郭抽出後の画素数との比は非常に大きくな
る。

以上より２値画像の画素数と輪郭抽出後の画素数との比
を調べ、しきい値よりも大きい場合は中間調領域、しき
い値よりも小さい場合は文字領域と識別することができ
る。画素数を比べるためには識別範囲としてＭ×Ｎのブ
ロックを参照する方式がある。Ｍ、Ｈの値としては“文
字の線幅〜文字の大きさ″′程度がめやすとなる。

しきい値は入力系の解像度にもよるが、文字の線幅を１
〜４ドツトと考えると輪郭画素数の数倍程度が良い。し
き・い値は固定であるが、実際には２値画像の黒画素と
輪郭抽出後の黒画素との比を用いているため、入力画像
の濃度に左右されずに正確に識別することができる。

以上に詳述した領域識別の原理による本施例のハード構
成について説明する。

第８図に示すように、本実施例の装置は、多値で入力さ
れた文字線画像、写真画像の混在する画像に対して２値
化を行う２値化回路１１と、２値化された画像に対して
孤立点除去を行う孤立点除去回路１２と、孤立点除去を
行った画像に対して輪郭を抽出する輪郭抽出回路１３と
、２値画像と輪郭画像をＭ×Ｎ画素のブロックで扱い、
Ｍ×Ｎ画素内に存在する２値の黒画素の数と輪郭抽出さ
れた画素との比により文字領域と中間調領域を識別する
領域判定回路１４とを有している。孤立点除去回路１２
および輪郭検出回路１３の入力部には、３ラインずつ並
列に順次入力画像を取り込むためのラインメモリ１５．
１６が設けられ、また領域判定回路１４の入力部には、
５ラインずつ並列に順次画像を取り込むためのラインメ
モリ１７が設けられている。さらに、本実施例の装置は
、入力画像を文字画像とみなして、全て文字画像の属性
に適した処理を行〜１、処理結果を画像切替回路２０に
供給する文字処理回路Ｉ８と、入力画像を中間調画像と
みなして、全て中間調画像の属性に適した処理を行い、
処理結果を画像切替回路２０に供給する中間調処理回路
１９と、領域判定回路１４の出力に基づきそれぞれの画
像の属性に適した画像を切り替えて出力する画像切替回
路２０とを備えている。

孤立点除去回路は第９図（ａ）（ｂ）に示すように４連
結もしくは８連結のマスクパターンにより孤立点を除去
する。ここでは−例として１ドツトの孤立点除去のマス
クパターンを示す。４連結の場合の孤立点除去回路構成
の一例を第１０図に示す。ｍ１０図に示すように、ライ
ンメモリ１５□　１５．およびラッチ回路２１〜２４に
より着目画素の上下左右の隣接画素の値を取り出し、論
理和回路（ＯＲ回路）２５に入力し、ラッチ路２２の出
力である着目画素の値とＯＲ回路２５の出力を論理開回
路（ＡＮＤ回路）２６に入力し、着目画素の上下左右の
隣接画素力けべて白画素であるとき、着目画素の値に関
わらずＡＮＤ回路２６の出力を白画素値とするよう構成
されている。

輪郭検出は３ライン分のデータを参照することにより、
間車な論理演算で抽出することができる。

輪郭検出回路構成の一例を第１１図に示す。

第１１図において、画像を走査して順次出力される２値
化されたデータが入力され、走査線の２ライン分をライ
ンメモリ１Ｂ、、１Ｂ□に記憶することによって、ライ
ンメモリ１６．の出力を注目画素出力すとするとき、ラ
インメモリ１６□から注目画素の１ライン前の対応画素
（上方向の隣接画素）Ｃを出力し、入力データを注目画
素の１ライン後の対応画素（下方向の隣接画素）ａとし
て出力する。また、ラインメモリ１６．の出力からラッ
チ３０．３１を用いて注目画素ｅと１画素前の隣接画素
ｄと１画素後の隣接画素ｆとを出力する。

排他的論理和演算（ＥＸＯＲ）回路３２により注目画素
すと下方向の隣接画素ａとの排他的論理和演算を行い、
その出力ｇと注目画素すとの論理積演算（ＡＮＤ）をＡ
ＮＤ回路３３により行うことによって、画像の下側の輪
郭部を表わす信号りを得る。また、ＥＸＯＲ回路３４に
より注目画素すと上方向の隣接画素Ｃとの排他的論理和
演算を行い、その出力ｉと注目画素すとの論理積演算を
ＡＮＤ回路３５により行うことによって、上側の輪郭部
を表わす信号ｊを得る。信号ｉおよびｊを論理和（ＯＲ
）回路３６によって混合することにより画像の上下の輪
郭部を表す信号ｋを得る。

ＥＸＯＲＤＯ路３７により注目画素ｅと１画素前の隣接
画素ｄとの排他的論理和演算を行い、その出力１と注目
画素ｅとの論理積演算をＡＮＤ回路３８により行うこと
によって、画像の右側部の輪郭部分を表わす信号ｍを得
る。また、ＥＸＯＲ回路３９により注目画素ｅと左隣の
隣接画素ｆとの排他的論理和演算を行い、その出力ｎと
注目画素ｅとの論理積演算をＡＮＤ回路４０により行う
ことによって、左側部の輪郭部分を表わす信号０を得る
。信号ｍおよび０をＯＲ回路４１によって混合すること
により画像の左右の輪郭部分を表す信号ｐを得る。

ＯＲ回路４３により画像の上下の輪郭を表す信号にと左
右の輪郭を表す信号ｐとの論理和演算により輪郭線を表
す信号を出力する。なお、ラッチ４２は注目画素すと８
とが１画素分の時間のずれがあるので、そのタイミング
の調整を行うためのものである。画像を走査しながら順
次以上のような処理をすることによって、輪郭部を正確
に求めることができる。この輪郭検出回路は、簡単な論
理演算のみのハードウェアによる逐次処理を行うので、
処理が高速であるとともに、リアルタイムの処理が可能
である。

第１２図に領域判定回路の構成の一例を示す。

この例では５×５画素領域内の２値画像の画素数と輪郭
画像の画素数の比を調べ、比が２倍以上の場合は中間調
領域、他は文字領域と判定するものである。ラインメモ
リ１７１〜１７．は２値化回路１１の出力から各５ライ
ン分ずつの２値出カを並列に取り出しデコーダ４５に与
える。デコーダ４５は入力された５ビツト中の黒ビット
の数の同じパターンに対してその黒ビットの数を表す３
ビツトの出力に変換する。５×５画素カウンタ４６はデ
コーダ４５の４個の出力をラッチし、５個目の出力が来
たときに、ラッチした４個の出力と５個目の出力を加算
することにより、５×５画素領域内の２値画像の画素数
を得る。輪郭検出回路１３の出力に対しても同様に、ラ
インメモリＩ７に〜１７８、デコーダ４７および５×５
画素数カウンタ４８により、５Ｘ５画素領域内の輪郭画
像の画素数を得る。得られた２値画像の画素数と輪郭画
像の画素数を比較器４９により比較する。比較器４９は
入力Ａが入力Ｂより大きいとき中間調であることを示す
判定出力を出力するものである゛が、輪郭画像の画素数
出力すは、比較器４９に対し、図のように１ビツト分の
桁を高位の方にずらして入力されているので、比較器４
９の入力ＢはＢ＝２ｂとなり、入力ＡはＡ＝ａとなる。

従って、ａ〉２・ｂのとき即ちａ　／　ｂの比が２以上
であるとき中間調領域と判定し、それ以外のとき２値領
域七判定する。

文字処理回路１８は入力された画像データを文字の特性
に応じた処理を行い、中間調処理回路１９は入力された
画像データを中間調画像の特性に応じた処理を行う。

画像切替回路２０は、領域判定回路１４の出力に基づき
文字処理回路１８、中間調処理回路１９の出力を切り替
えて出力し、それぞれの領域に適合した処理のなされた
合成画像を出力する。

（発明の効果）本発明によれば、文字線画像、中間調画像の混在した文
書画像に対して２値領域と中間調領域の識別が可能とな
る。処理はすべて２値データで行うためハード構成が簡
略化されるとともに、動作速度が高速となり、リアルタ
イム処理が可能になる。

さらに、本発明によれば、従来誤認していた中間調領域
のエツジ領域も正確に識別でき、また網点画像にも対処
できるため、高画質の再現が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を示すブロック図である
。第２図は文字１ｉＩｉｉ像の濃度特性、２値特性を表す
図である。第３図は写真画像の濃度特性、２Ｕａ特性を表す図であ
る。第４図は網点画像の濃度特性、２値特性を表す図である
。第５図（ａ）は２値化した文字１ｉｌｉｉ像、（ｂ）は
２値化した文字画像に対して孤立点除去および輪郭抽出
処理を施こした後の文字画像をそれぞれ示す図である。第６図（ａ）は２！ｉ！化した写真画像、（ｂ）は２値
化した写真画像に対して孤立点除去および輪郭抽出処理
を施こした後の写真画像をそれぞれ示す図である。第７図（ａ）は２値化した網点画像、（ｂ）は２値化し
た網点画像に対して孤立点除去および輪郭抽出処理を施
こした後の網点画像をそれぞれ示す図である。第８図は本発明の一実施例の概略の構成を示すブロック
図である。第９ｖｌＪ（ａ）は８連結の孤立点除去のマスクパター
ンの例、（ｂ）は８ｊ！結の孤立点除去のマスクパター
ンの例を示す図である。第１０！！Ｉは孤立点除去回路の構成の一例を示す図で
ある。第１！図は輪郭検出回路の構成の一例を示す図である。第１２ｒＩ！Ｊは領域判定回路の構成の一例を示す図で
ある。１・・・２値化手段、２・・・孤立点除去手段、３・１
０輪郭抽出手段、４・・・領域判定手段。第１図第２図第図面の浄書５　図　文官画像の特性（ａ）２種化文割ね像（ｂ）旗ｎ准ＦＡｊｔＪプ・輪きｐ地＄り匹理楳の文ＩＩｆｌ！１４＆第図写真画像っ詩塊（ａ）２（ｅ化７「９宅乙イ３（ｂ）里訃、旅扛ｓｘｏ”＃ｌ仲】由が（（り５襄ｅ４慣傾第因粕±、画像の詩性第９図第１０図手ＩＩ克和Ｙ正書（方式）％式％事件の表示特願平１−４１８７０号発明の名称画像領域識別装置祉正をする者事件との関係住　　　所名　　　称代表者

Claims

【特許請求の範囲】文字線画像および写真画像が混在する画像に対して２値
化を行う２値化手段と、２値化された画像に対して孤立点除去を行う孤立点除去
手段と、孤立点除去を行った画像に対して輪郭を抽出する輪郭抽
出手段と、２値画像と輪郭画像をＭ×Ｎ画素のブロックで扱い、Ｍ
×Ｎ画素内に存在する２値の黒画素の数と輪郭抽出され
た画素との比により文字領域と中間調領域を識別する領
域判定手段とを備えたことを特徴とする画像領域識別装置。