JPS63200280A - 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】 〔技術分野〕 本発明は画像の識別機能を備えた画像処理装置に関する
ものである。

〔従来例〕

従来より画像を識別する技術として、次の様な手法が知
られている。

処理手順は以下の通りである。

（１）画信号をｍＸｍ画素からなるブロックに分割する
。

（２）　　ブロック内画信号レベルの、最大と最小のレ
ベルＬ　ｍａｘ　、　Ｌ　ｍｉａを求める。

（３）　　あらかじめ定められた基準値Ｐと比較して、
以下の判定を行う。

ａ　）　　Ｌ　ｍａｘ　　Ｌ　ｍｉａ　＜　Ｐであれば
、非網点ブロックと判定する。

ｂ　）　　Ｌ　ｍａｘ　　Ｌ　ｍｉａ≧Ｐであれば、（
４）以下の処理を行う。

（４）　　ブロック内画信号レベルの平均値・で、各画
素を２値化する。

（５）　　ブロック内の主走査方向に連続する画素間で
発生する、０／１変化の回数ＫＨを求める。

また、同様に副走査方向についてもＯ／１変化回数Ｋ　
ｖを求める。

（６）　あらかじめ定められた基準値Ｔと比較して、以
下の判定を行う。

ａ）ＫｔＩ≧′ｒかつＫ　ｖ≧Ｔであれば、網点ブロッ
クと判定する。

ｂ）Ｋ１（＜ＴまたはＫｖ＜Ｔであれば、非網点ブロッ
クと判定する。

しかし、この様な手法はブロック内にエツジが有るか否
かによる判定であり、判定されたエツジが文字のエツジ
であるか、網点のエツジであるのかが正確に判断できな
かった。従って、文字混在網点画像では判定エラーによ
る文字エツジのボケ、又は網点領域でのザラつき感が発
生するという欠点が有った。

〔目　的］ 本発明は上記の点に鑑みなされたもので画像を正確に識
別することのできる画像処理装置を提供することにある
。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

以下に本実施例の概要について説明する。

本実施例では画像をｍＸｎ　（画素）のブロックに切り
出し、ブロック単位で隣接ブロックとの平均値の差及び
エツジの方向を知る事によりブロックに含まれるエツジ
が、網点領域のエツジか、文字領域のエツジかを判別す
る。

これは、以下の様な理由による。

（１）隣接ブロックとの平均値の差が大きい場合は、文
字エツジである可能性が大きい。何故なら網点部では全
体の階調変化は穏やかであり、文字部では急である。

（２）ブロックに含まれるエツジの方向について、文字
部では比較的はっきりとしたエツジが隣接ブロックと同
じ方向にある場合が多い。

これに対し、網点部では、複雑なエツジが含まれる場合
が多い。

第１図は上記理由（１）、（２）を説明するためのもの
であり、図において１０１は原稿、１０２は原稿に描か
れた文字、１０３．　１０５は注目ブロック、１０４゜
１０６は各々参照ブロック（隣接ブロック）である。

第１図（ｂ）は、先に（１）で説明した状態、第１図（
Ｃ）は（２）で説明した状態を示すものである。

尚、ブロック間の平均値差の検出及びブロック内エツジ
の方向の検知手段は、直交変換を用いるものであり、本
実施例では４×ｌ［のアダマール変換を用いている。

第２図は本実施例の画像処理装置の全体構成図であり、
図中２０１は、４×４画素のブロック単位で入力される
原画像データ、２０２は４×４アダマ一ル変換部、２０
５はアダマール変換後の係数Ｙ１１の出力であり、ブロ
ック内の平均値に相当するものである２０３は係数Ｙｌ
ｌを１ブロック分だけ遅延する遅延部であり、２０４は
遅延部２０３の出力、２０６は注目ブロックと参照ブロ
ックの平均値差検知部、２０７は平均値差検知部２０６
から出力される判定フラグ、２０８は入力されたブロッ
ク内のエツジの方向により、４種のカテゴリーに分類す
るセグメンテーション部であり、２１１はこの出力であ
る。２０９はセグメンテーション部２０８からの出力を
１ブロック分遅延する遅延部、２１０は遅延部２０９か
らの出力である。２１２は、判定フラグ２０７及び入力
２１１．　２１０から入力された画像データー２０１が
網点領域か、文字領域かを判定する判定部であり、２１
３はこの判定結果である。尚、図中ライン上の数値はデ
ータビット数を示すものである。これは後述する他の図
においても同様である。

第３図は、アダマール変換部２０２における４×７１の
アダマール変換を示しており、Ｘは変換前、Ｙは変換後
の信号である。尚、この変換は 属 で表わされる。

ここで ”　［ＸＩＩ　＋　Ｘ１２・Ｘ１３・Ｘ１４・Ｘ２１・
Ｘ２２＋　””Ｘ４３・Ｘ４４］一［Ｙ　ＩＩ　＋　Ｙ
　１２・ＹＩ３・ＹＩ４・Ｙ２１１　Ｙ２２１　””　
Ｙ４３・Ｘ４４］とすれば、 となる。

尚、ｙｌ、〜Ｙ４４はｙりで表され、Ｘｌｌ−Ｘ４４は
Ｘりで表わされる。又、アダマール行列の各要素はｈｈ
ｌで表わされる。

第４図はアダマール変換の例を示しており、図中（１）
の様にブロック内に縦エツジが有る場合、係数ｙ１□に
大きな値が現われる。尚、符号はＸの明度の傾き、即ち
、左半分が０．右半分が２５５の時−（マイナス）、左
半分が２５５、右半分が０（ゼロ）のとき＋（プラス）
となる。但し、係数　Ｙ　ｕは明度平均を現す為、ここ
では特に述べない。

同様に（２）はブロック内に横エツジが有る場合、係数
ｙ２１に大きな値が表れる。その他（３）〜（１６）は
図に示す様に縦、横ライン、俳聖、斜めエツジ、斜め線
のパターンを示している。

この様に、アダマール変換結果により、符号化すべきブ
ロックの画像パターン及び明度を知ることができる。

第５図はセグメンテーション部２０８において各ブロッ
クに対するセグメンテーションを行なう際のパラメータ
の意味を示すものであって、各パラメータはアダマール
変換結果Ｙにより次の式にて求められる。

ＶＥＥ　　＝　　　１ｙ、２　ｌ　　＋　　ｌ　ｙｌ３
１ＶＬＥ　　＝　　　１Ｙ１４１　＋　　１ｙｚａ　１
ＨＥＥ　　＝ｌ　ｙ２１１　　＋　　ｌ　ＹｙｌｌＨＬ
Ｅ　”＝　　ｌ　Ｙ４１　ｌ　＋ｌ　Ｙ４２１ＯＴＩ−
１＝　　　ｌＹｎ　ｌ　　＋　　１）’＋３１　　＋　
　１Ｙ４４１ＥＦ　　　＝　　　ＩＶＥＥ−ＨＥＥＩＬ
Ｆ　　　＝　　　ＩＶＬＥ−ＨＬＥＩパラメータは各々
第５図に示した様なパターンの特徴に着目し、決定され
ている。ＶＥＲは縦エツジ成分パラメータ、ＶＬＥは縦
線成分パラメータ、ＨＥＥは横エツジ成分パラメータ、
ＨＬＥは横線成分パラメータ、０ＴＩＩはその他斜のエ
ツジ等の成分パラメータ、ＥＦはエツジの強弱を表すパ
ラメータで、これが大きと強いエツジである事がわかる
。同様にＬＦは線分の強弱を示すパラメータである。

第６図はセグメンテーション部２０８において、前述し
た５つのパラメータにより各ブロックを４種のカテゴリ
ーに分類する様子を示しており、各分岐、及び各カテゴ
リーには次の様な意味が有る。

これをセグメンテーションと呼ぶ。

カテゴリーｌ：複雑な形状のエツジ カテゴリ−２二平坦階調部又は文字の背景カテゴリー３
：縦線又は縦エツジ カテゴリー４：横線又は横エツジ また、第６図中容分岐には次の様な意味が有る。

〈分岐■〉　強い斜め線（ＯＴ　Ｉ−１が大きい）の分
離く分岐■〉　エツジ系パターン（ＶＥＥ、ＨＥＥが大
きい）と線形パターン（ＶＬＥ、ＨＬ大きい）の分離 く分岐■〉　強いエツジパターン（ＥＦが大きい）の抽
出 く分岐■〉　縦エツジ（ＶＥＥが大きい）と横エツジ（
ＨＥＥが大きい）の分離 く分岐■〉　斜めエツジを含む複雑パターン（ＯＴ　Ｈ
が大きい）の抽出 く分岐■〉　弱い縦横パターン（ＥＦがやや大きい）と
平坦部を分離 〈分岐■〉　強い縦横線パターン（ＬＦが大きい）の抽
出 〈分岐■〉　縦線パターン（ＶＬＥが大きい）と横線パ
ターン（ＨＬＥが大きい）の分離く分岐■〉　分岐２で
分離された線系パターンの内エツジ成分（ＥＦがやや大
きい）を 含むパターンを抽出 く分岐［相］〉　縦エツジ（ＶＥＲが大きい）と横エツ
ジ（ＨＥＥが大きい）の分離 く分岐０〉　斜めエツジを含む複雑パターン（ＯＴ　Ｈ
が大きい）と平坦部を分離 第７図は、網点領域と文字領域の判定法を示しており、
判定部２１２にて実行されるものである。

図中の各記号は以下の意味を有している。

Ｘ　：注目ブロック Ａ　：参照ブロック Ｘ　：注目ブロック平均値 λ　：参照ブロック平均値 ＴＨ：固定閾値 グループＯ（ＧＯ）　：カテゴリー２ グループｌ（Ｇ、）：カテゴリーｌ グループ２　（Ｇ２）　：カテゴリー３カテゴリー４ 分岐■は第１図（ｂ）で示した平均値差より検出するも
のであり、分岐■は第１図（ｃ）で示したエツジの方向
により検出するものである。尚、第１図（Ｃ）では横方
向のみを示しているが縦方向でも同様である。

第８図は、アダマール変換部２０２においてアダマール
変換を実現する為のハードウェアブロック図であり、高
速化の為全係数を並列演算する。

８０１はデータ入力線であり、各画素８ｂｉｔのデータ
が１６ケ入力されてくる。８０２はこれのブロックバッ
ファであり、４Ｘ４＝１６ケのラッチで構成される。８
０３つはアドレスジェネレータであり、Ｘブロックバッ
ファ８０２中の画素の指定と、Ｈｋｌ要素ジェネレータ
８０４中の要素の指定を行なう。即ち、先に示したアダ
マール変換ｙ＝ｚｌ−１１６Ｘ　（４Ｘ４ブロツクナイ
ズ）の計算におけるｈｙとＸｉｊを指定するものである
。

８０４は、上に記したｈｋｒを発生するＨｋｌ要素ジェ
ネレータであり、ＲＯＭで構成されている。

尚、出力は、ｈｌｐ　＋　　ｈ　２　ｉ　＋　　ｈ　３
　ｉ　＋・・・・ｈ、６１と１６本パラレルになってお
り、アドレスシネレータ８０３より出力される４ｂｉｔ
がＲＯＭ８０４のアドレスに入力され、ｆ＝１・・・・
・・１６まで指定される事になる。図中、ｉ、ｊ＝１・
・・・４．　ｋ、　ｎ　＝１．　　・・・・・】６であ
る。

８０５は、Ｙマトリックスの要素ｙＩ、係数の演算器で
あり先に示した計算式でもわかる通り、加算器で構成さ
れる。８０６，８０７は各々’／　＋＋以外の係数の演
算器であり、計算式に示した様に、加減算器により構成
される。８０８．８０９．８１０は１／４除算器であり
、下位２ｂｉｔの切り捨てを行なうものである。８１１
．８１２．８１３はこれらの演算結果であり、Ｙ　＋＋
係数は１０ｂｉｔの正の数、それ以外の係数は＋／−の
符号を示すフラグｂｉｔと、９ｂｉｔの補数が出力され
る。回路の動作は先にも述べた様に、１６ケの係数が並
列演算される。計算内容は、式に示した通りである。即
ち、ブロックバッファ８０２から、１画素毎にデータが
読み出され、Ｈｋｆ要素ジェネレータ８０４から出力さ
れる＋／−符号に応じて、加算もしくは減算が行なえわ
れる。

第９図はセグメンテーションを行なうセグメンテーショ
ン部２０８のハードウェアブロック図である。９０１．
９０２．９０３．９０４．９０５は、各々セグメンテー
ションのためのパラメータの演算器であり、補数を絶対
値に変換する回路（インバーターと加算器）と２つ又は
３つの絶対値を加え合わせる加算器で構成される。９０
６，９０７も同様に、セグメンテーションを行なうため
の各パラメータの演算器であり、減算器で構成される。

９０８．９０９，９１０，９１１，９１２は、カテゴリ
を判定する為に、図にした様な比較を行うものであり、
コンパレータで構成される。

この出力がセグメンテーションルックアップテーブルＲ
ＯＭ９１３に入力されると、第６図で示した様なセグメ
ンテーションを行い、その結果のカテゴリーを出力２１
４として２ｂｉｔのコードで出力する。これを第１０図
に示す。又、この２ビツトの出力２１４は前述した様に
出力２１１として判定部２１２に入力されるとともに遅
延部２０９にも入力される。

第１１図は、第２図における平均値差検知部２０６の具
体例を示したものである。図中１００１は、注目ブロッ
クの平均濃度又と直前ブロックの平均濃度λとの差の絶
対値ＩＸ−λ１を求めるＩＸ−λｌ演算部であり、加算
器とデータの反転器により構成可能である。又、１００
２は上記絶対値］又−λ１により、注目ブロックが網点
部か文字部かを判定する為の閾値を設定するものであり
、ディプスイッチ等で構成される。１００３は上記絶対
値ＩＸ−″ＫＩが固定閾値より大きいか否かを判定する
コンパレータであり大きい場合は出力２０７はｒＨｉｇ
ｈＪとなる。

第１２図は第２図における判定部２１２の具体例を示し
ており、図からかかる様に各種ゲートで構成されている
。判定部２１２は、入力信号である平均値差検知部２０
６からの判定出力２０７及び注目ブロック、直前ブロッ
クのカテゴリコード２１１，２１０を基に、第７図で示
したフローチャートに従い注目ブロックが文字領域の場
合はｒ　Ｈｉ　ｇ　ｈ　ｌを出力し、網点領域の場合は
ｒＬｏｗＪを出力する。

本実施例では、演算の容易さ、ハード化の容易さから、
アダマール変換を用いたが、これに類する直交変換（離
散的ＣＯ８変換、スラント変換等）を用いて同じ考え方
を適用しても良い。

また、本実施例では、セグメンテーションにＶＥＥ、Ｖ
ＬＥ、ＨＥＥ、ＨＬＥ、０ＴＩ−１の５つのパラメータ
ーを用゛いたが、基本的に、縦、横エツジ、縦、横線、
その他斜めエッヂ等に着目してカテゴリ分けを行なう方
法であれば、それに置き変え可能である。例えばＵＥＥ
＝　ｌ　ｙ１２１　。

ＶＬＥ”＝　１Ｙ１４１．ＨＥＥ＝　１Ｙ２１１．ＨＬ
Ｅ＝　ｌＹ＋＋　ｌ。

ＯＴＨ＝　ｌ　Ｙｎ　１等である。

また、符号化の単位となるアトリックスの大きさは４×
４に限らず、解像度、回路素子に応じて変形できるもの
である。

又、参照ブロックは、直前ばかりでなく直上のブロック
でもよい。

以上説明したように、ブロック単位に直交変換を用いそ
の結果から、隣接ブロック間の濃度平均値差及びブロッ
ク内のエツジ方向を求め網点領域と文字領域を判定する
ものである。従って精度の高い判定が可能となると同時
に、これに応じて効率的な符号化を施す事も可能となる
。

〔効　果〕

以上説明した様に本発明によれば画像を正確に精度良（
識別できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の基本概念を説明するための図、第２
図は本実施例の画像処理装置の全体構成図、第３図は４
×４のアダマール変換を示す図、第４図は４×４のアダ
マール変換例を示す図、第５図はセグメンテーションの
為の各パラメータ。 を示す図、 第６図はセグメンテーションの例を示すフローチャート
図、 第７図は画像判定のフローチャート１１、第８図はアダ
マール変換部２０２の詳細図、第９図はセグメンテーシ
ョン部２０８の詳細図、第１０図は各カテゴリーとコー
ドの対応を示す図、第１１図は平均値差検出部２０６の
詳細図、第１２図は判定部２１２の詳細図である。 ここで２０２はアダマール変換部、２０３，２０９は遅
延部、２０６は平均値差検知部、２０８はセグメンテー
ション部、２１２は判定部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力された画像信号を複数のブロックに分割し、各ブロ
   ック毎に画像の識別を行なう画像処理装置において、前
   記ブロック毎の濃度値を演算する手段と、前記ブロック
   内におけるエッジ方向を検出する手段と、前記演算手段
   の出力及び前記検出手段の出力に基づいて前記ブロック
   の画像を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする
   画像処理装置。