画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
【課題】 欠損部を有するデータについての欠損部解消修復処理を効率的にかつ正確に実行する装置、および方法を提供する。
【解決手段】 欠損部を有する修復対象データの膨張処理および丸め処理を実行した後、細線化処理を実行し、細線化データに基づいて、端点抽出処理を実行して、所定の条件に合致する端点ペアを検出して、検出した端点ペア間を接続し、その後、接続された細線化データの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する。本構成によれば、例えば原本ドキュメントと、追記データの付加された追記ドキュメントの差分データのように欠損部を有するデータについての欠損部を解消する修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。
【解決手段】 欠損部を有する修復対象データの膨張処理および丸め処理を実行した後、細線化処理を実行し、細線化データに基づいて、端点抽出処理を実行して、所定の条件に合致する端点ペアを検出して、検出した端点ペア間を接続し、その後、接続された細線化データの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する。本構成によれば、例えば原本ドキュメントと、追記データの付加された追記ドキュメントの差分データのように欠損部を有するデータについての欠損部を解消する修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに詳細には、例えば追記情報の解析処理などにおいて行なわれる原本ドキュメントと追記ドキュメントとの差分データに含まれる欠損部の修復処理など、様々なデータ抽出処理によって得られた欠損部を含む線画データの修復を効率的に実行する画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理の分野において、例えばプリンタやＦＡＸなどから出力したドキュメントに、ユーザがペンや鉛筆、スタンプなどで追記した部分を抽出したり、セキュリティ文書が改竄されていないかどうかを検証する処理について、様々な研究、開発が行なわれている。一般的に、このような追記、改竄検証処理には、オリジナルのドキュメントデータと、追記等の可能性がある出力ドキュメントとの比較を行う処理が行なわれる。
【０００３】
すなわち、追記の検出を行なおうとする文書を画像読取装置でスキャンして得たスキャン画像データと、ＰＣやプリンタなどに蓄積されている原本画像データとの差分を取り、追記画像データを得るというものである。
【０００４】
ところが、この方法では、紙文書に元からあった文字や図形などと追記した部分に重なりがある場合、原本との差分を取って追記情報を得ようとした場合、取得された追記情報に、原本との重なり部分が含まれず、追記された文字や、図形などが途切れたデータとなってしまうという問題があった。
【０００５】
このような問題点を解決することを目的とした従来技術として、例えば特許文献１がある。特許文献１は、スキャン画像から原本画像を差し引く差分処理により生成した追記画像から、途切れた追記の輪郭を作成し、輪郭画像から原稿画像を更に差し引くことで接続すべき端点の座標と接続方向を検出し、さらに、その端点位置と接続方向の情報から端点同士を接続し閉曲線を構成しその内部を着色することにより、途切れの発生してしまった検出追記情報を接続して、途切れを修復した追記情報を取得する構成を開示している。
【０００６】
しかし、追記情報を検出しようとする文書のスキャン画像には画質の劣化、すなわち、かすれ具合や色合いに変化が発生している可能性が高く、場合によっては、プリントおよび追記の後、何回かコピーされているかも知れない。特に追記部分はかすれなど画質劣化が激しいため、追記情報を検出しようとする文書のスキャン画像から抽出した追記部分の輪郭は、直線ではなくジグザグになる場合が多い。このため、端点および補間方向の特定が困難となり、上記の特許文献１の手法を適用しても、完全な形の修復した追記情報を取得することが困難となるという問題がある。
【０００７】
追記情報と原本の重なり部分が、単純な形状、例えば直線や、比較的画数の少ない文字、例えば平仮名などの部分である場合は、端点の数も少なく、端点位置と接続方向の情報が多くなることが少ないため、上述の特許文献１の手法は有効に作用するが、例えば追記情報と原本の重なり部分が、漢字などの複雑な文字などを含む部分である場合は、差分検出によって抽出された追記情報の途切れ方が複雑となり、多数の端点が密集して存在することになるため、補完すべき方向の特定が困難となり、相互接続すべき端点を決定することが出来なくなるという問題が発生する。
【特許文献１】特開２００４−２１３２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、例えばドキュメントからの追記情報の抽出処理において、追記情報抽出対象文書と原本との差分に基づいて抽出される差分データなどに含まれる欠損部を、効率的に正確に修復することを可能とした画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理装置であり、欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理手段と、前記細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、前記端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、前記接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段とを有することを特徴とする画像処理装置にある。
【００１０】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記細線化処理手段における細線化処理に先行して前記修復対象データの丸め処理を実行する丸め処理手段を有し、前記細線化処理手段は、前記丸め処理手段において丸め処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記細線化処理手段における細線化処理に先行して前記修復対象データの膨張処理を実行する膨張処理手段を有し、前記細線化処理手段は、前記膨張処理手段において膨張処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記接続手段の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する膨張処理手段を有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の第２の側面は、
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理装置であり、
欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理手段と、
前記膨張処理手段における処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理手段と、
前記丸め処理手段における処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、
前記端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、
前記接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段と、
前記接続手段の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置にある。
【００１４】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、膨張処理手段は、８−４近傍膨張処理または、４−８近傍膨張処理として実行する構成であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記丸め処理手段は、予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による丸め処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記細線化処理手段は、予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による細線化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記接続端点ペア抽出手段は、
（ａ）接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする、
（ｂ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする、
（ｃ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする、
上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの処理に基づく接続端点ペア抽出処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記第２膨張処理手段は、細線化データを元画像における修復処理対象データの線幅に戻す膨張処理を実行する構成であり、復処理対象データ全体の画素数に相当する線面積と、細線化処理手段において生成した細線化データの構成線分のトータルの長さを線長としたとき、
線幅＝線面積÷線長
によって求められる線幅への膨張処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の第３の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理方法であり、欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理ステップと、前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップとを有することを特徴とする画像処理方法にある。
【００２０】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記細線化処理ステップにおける細線化処理に先行して前記修復対象データの丸め処理を実行する丸め処理ステップを有し、前記細線化処理ステップは、前記丸め処理ステップにおいて丸め処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行することを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記細線化処理ステップにおける細線化処理に先行して前記修復対象データの膨張処理を実行する膨張処理ステップを有し、前記細線化処理ステップは、前記膨張処理ステップにおいて膨張処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行することを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する膨張処理ステップを有することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の第４の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理方法であり、欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理ステップと、前記膨張処理ステップにおける処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理ステップと、前記丸め処理ステップにおける処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理ステップと、前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理ステップとを有することを特徴とする画像処理方法にある。
【００２４】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記膨張処理ステップは、８−４近傍膨張処理または、４−８近傍膨張処理として実行することを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記丸め処理ステップは、予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による丸め処理を実行するステップであることを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記細線化処理ステップは、予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による細線化処理を実行するステップであることを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記接続端点ペア抽出ステップは、
（ａ）接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする、
（ｂ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする、
（ｃ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする、
上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの処理に基づく接続端点ペア抽出処理を実行することを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記第２膨張処理ステップは、細線化データを元画像における修復処理対象データの線幅に戻す膨張処理を実行するステップであり、復処理対象データ全体の画素数に相当する線面積と、細線化処理ステップにおいて生成した細線化データの構成線分のトータルの長さを線長としたとき、
線幅＝線面積÷線長
によって求められる線幅への膨張処理を実行することを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明の第５の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理ステップと、前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップとを有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００３０】
さらに、本発明の第６の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理ステップと、前記膨張処理ステップにおける処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理ステップと、前記丸め処理ステップにおける処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理ステップと、前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理ステップとを有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００３１】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能なコンピュータシステムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記録媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータシステム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００３２】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の構成によれば、例えば原本ドキュメントと、追記データの付加された追記ドキュメントの差分データのように欠損部を有するデータについての欠損部を解消する修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。具体的には、本発明の画像処理装置では、欠損部を有する修復対象データの膨張処理および丸め処理を実行した後、細線化処理を実行し、細線化データに基づいて、端点抽出処理を実行して、所定の条件に合致する端点ペアを検出して、検出した端点ペア間を接続し、その後、接続された細線化データの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する構成としたので、より正確な端点ペアの抽出および接続が可能となり、欠損部を有するデータについての欠損部解消を目的とした修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムの詳細について説明する。
【００３５】
まず、図１以下を参照して、本発明の画像処理装置を適用した処理の概要について説明する。本発明の画像処理装置は、例えば図１に示す原本ドキュメント１０、および、原本ドキュメント１０に対してコメントやアンダーラインなどの様々なメモ書きを含む追記ドキュメント２０とから、差分を抽出して追記されたデータを取得する処理において、差分データの欠損部を修復する処理を行なう。なお、本発明の画像処理装置は、差分データのみならず、その他、様々な処理によって得られた欠損部を有するデータにおける欠損部を解消する処理に適用可能である。
【００３６】
図１に示す例は、その１つの処理例であり、原本ドキュメント１０と、追記ドキュメント２０とをスキャナ３０によって読み取り、原本ドキュメント画像データと、追記ドキュメント画像データを画像処理装置１００に入力して、差分情報取得処理を行い、差分データに含まれる欠損部の修復を行なって追記情報を出力する処理である。
【００３７】
背景技術の欄において説明したように、従来の差分抽出では、原本と追記との重なり部分が途切れた情報が取得されるという問題がある。例えば図２に示すように、原本ドキュメント５１と、追記ドキュメント５２がある場合、本来追記情報は、線分データ５３であるにもかかわらず、原本ドキュメント５１と、追記ドキュメント５２からの差分データを取得すると、追記情報５５に示すように、原本ドキュメント５１と、追記ドキュメント５２が途切れたデータとして検出され、正しい追記データの検出ができない。本発明では、これらの途切れを修復する処理を画像処理装置１００において実行する。
【００３８】
なお、本発明における画像処理では、図２に示す差分データに基づいて検出された追記情報の修復処理のみではなく、その他の手法によって取得された様々な欠損部を含む途切れたデータの修復も実行することができる。例えば、図３（Ａ）は、原本画像を適用することなく、追記ドキュメント６１画像のみから追記情報６２を抽出した処理例を示している。
【００３９】
例えば、追記データが原本画像データに含まれる異なる色（例えば赤）で記録されている場合、この追記色データのみを追記ドキュメント６１から抽出する処理によって、追記情報６２が取得される。しかしこの場合も、原本データとの重なり部分は、途切れた画像として追記情報が取得される。
【００４０】
また、図３（Ｂ）は、罫線付きドキュメント７１から罫線を除去した罫線除去情報７２を取得した処理構成を示している。このような処理を行った場合、罫線部としての直線を除去することで、罫線との重なり部が除去されたデータが出力され、本来のデータの一部が欠落してしまう。
【００４１】
本発明の画像処理装置１００では、このような途切れ、欠落部を持つ画像データについて、欠損部を解消して、途切れのないデータを効率的にかつ正確に生成する処理を行なう。
【００４２】
本発明の画像処理装置の構成および処理の詳細について、図４以下を参照して説明する。まず、図４に本発明の画像処理装置のブロック図を示す。なお、以下の実施例では、図４に示すように、原本ドキュメント画像データ１５１と追記ドキュメント画像データ１５２を入力して差分を検出し、検出した差分データに基づいて途切れの修復を行なう処理例を説明するが、前述したように、本発明の画像処理装置は、差分データに限らず、欠損部（途切れ部分）を持つ様々なデータについての修復に適用可能である。
【００４３】
本発明の一実施例の画像処理装置は、図４に示すように、位置合わせ手段２０１、差分検出手段２０２、膨張処理（太線化処理）手段２０３、丸め処理手段２０４、細線化処理手段２０５、端点抽出手段２０６、接続端点ペア抽出手段２０７、接続処理手段２０８、線幅検出処理手段２０９、膨張処理（太線化処理）手段２１０を有する。以下、これらの各処理手段の実行する処理について説明する。
【００４４】
［位置合わせ手段］
位置合わせ手段２０１は、スキャナなどに読み取られた画像データとしての原本ドキュメント画像データ１５１と、原本に含まれない追記を含む追記ドキュメント画像データ１５２を入力して、これらのドキュメントの位置合わせを実行する。
【００４５】
２つの画像の位置合わせ手法としては、既存の様々な手法が適用可能である。基本的には、画像各々から類似する特徴領域を抽出し、類似する特徴領域の対応付け処理によって行われる。対応特徴領域に基づいて、２つの画像間のずれ量を算出し、ずれ量に基づいて、画像データを補正しながら位置合わせを行なう。
【００４６】
［差分検出手段］
差分検出手段２０２は、位置合わせの行われた原本ドキュメント画像データ１５１と追記ドキュメント画像データ１５２との差分を抽出する処理である。この処理は、従来の処理と同様であり、特開２００４−２１３２３０、特開２００４−３４１９１４等に記載された処理と同様の処理として実行される。たとえば、原本ドキュメント画像データ１５１の座標位置（ｘ，ｙ）と、追記ドキュメント画像データ１５２の対応座標位置（ｘ，ｙ）の差分の有無を検出し、差分が存在する場合にのみデータを抽出する。
【００４７】
差分抽出処理例を図５を参照して説明する。図５に示す例は、先に説明した図２と同様、原本ドキュメント３０１と、追記ドキュメント３０２から差分抽出を行なっている。なお、図２と異なり、原本に含まれる［１］が細い線によって構成されている。この処理よって、例えば先に説明した図２と同様、差分情報としての修復処理対象データ３０４が得られることになる。本来の追記情報は、途切れのない直線データ３０３である。
【００４８】
［膨張処理（太線化処理）手段］
膨張処理（太線化処理）手段２０３は、差分検出手段２０２の検出した修復処理対象データ３０４、ここでは差分データとしての追記データを入力する。このデータは、図５を参照して説明したように、原本データとの重なり部が途切れた不完全な追記データである。
【００４９】
膨張処理（太線化処理）手段２０３は、この修復処理対象データ（差分データ）３０４の膨張処理（太線化処理）を実行する。膨張処理は、図６に示すように、修復処理対象データ（差分データ）３０４を上下左右にｎ画素膨らませる処理である。この結果、膨張データ３０５が生成される。なお、膨張量ｎは、例えば３〜１０画素など、処理対象画像に応じて決定する。この膨張処理の結果、図６に示すように、間隔の短い途切れ部３１２は、結合し、途切れが消滅する。
【００５０】
［丸め処理手段］
丸め処理手段２０４は、太線化処理のなされた膨張データ３０５の丸め処理を実行する。図７に示すように、膨張データ３０５の角部の丸めを実行し、丸め膨張データ３０６を生成する。丸め処理は、たとえば３×３画素のマトリックスで、中央の着目画素が黒連結領域の角に当たると判定した場合には、着目画素を白に置き換える処理として実行する。
【００５１】
図８に、丸め処理の対象となる画素データの例を示す。図８には、２値化した３×３画素のマトリックス画素値を示している。０が白、１が黒であり、丸め処理は、たとえばこれらの３×３画素のマトリックスで、中央の着目画素が黒連結領域の角に相当すると判定した場合に、着目画素を白に置き換える処理として実行する。図８のパターン１〜３はこれらの条件に対応する代表的パターンを示している。丸め処理の対象となる画素パターンは、パターン１に示す画素パターンを９０度、１８０度、２７０度回転したパターンおよび、上下、左右に１８０度入れ替えた線対称パターンも含み、パターン２，３に示す画素パターンを９０度、１８０度、２７０度回転したパターンも含む。このようなパターンに対応する構成画素を持つ領域について丸め処理、すなわち画素値の変換を行う。この処理によって、角の丸められたたとえば、図７に示す丸め膨張データ３０６が生成される。
【００５２】
なお、丸め処理は、前段の膨張処理と併せて実行する構成としてもよい。例えば、４−８近傍膨張処理、８−４近傍膨張処理と呼ばれる処理を適用することが可能である。図９に（ａ）８近傍膨張処理、（ｂ）４近傍膨張処理、（ｃ）４−８連結膨張処理、（ｄ）８−４連結膨張処理の各膨張処理態様について示す。
【００５３】
（ａ）８近傍膨張処理は、画素の周囲８画素について膨張させる膨張処理であり、（ｂ）４近傍膨張処理は、画素の周囲４画素について順次膨張させる膨張処理である。（ｃ）４−８近傍膨張処理、（ｄ）８−４近傍膨張処理は、（ａ）８近傍膨張処理と（ｂ）４近傍膨張処理を交互に実行する処理であり、（ｃ）４−８近傍膨張処理は、４近傍膨張処理を最初のステップとして実行し、（ｄ）８−４近傍膨張処理は８近傍膨張処理を最初のステップとして実行する点が異なる。
【００５４】
図９に示す膨張処理は、１画素の膨張処理工程を示しているが、図から理解されるように、（ａ）８近傍膨張処理と（ｂ）４近傍膨張処理は、４角形にしか膨張しないのに対して、（ｃ）４−８近傍膨張処理と（ｄ）８−４近傍膨張処理は、８角形に膨張させることが可能であり、丸め効果をもたらす処理となる。
【００５５】
４−８近傍膨張処理の処理シーケンスについて、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１０１において、処理回数を示す変数ｉを初期値ｉ＝０に設定する。ステップＳ１０２において、着目画素を画像の左上に設定する。なお、この処理シーケンスでは、左上からスキャンラインに沿って順次、処理を実行する。次に、ステップＳ１０３において、着目画素が存在するか否かを判定し、存在する場合は、ステップＳ１０４に進み処理回数ｉの値が偶数か奇数かを判定する。
【００５６】
処理回数ｉの値が偶数である場合は、ステップＳ１０５に進み、着目画素の４近傍（上下左右）をマークする４近傍拡張処理を実行する。また、処理回数ｉの値が奇数である場合は、ステップＳ１０６に進み、着目画素の８近傍（上下左右、斜め上下）をマークする８近傍拡張処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ１０７において、着目画素を移動し、ステップＳ１０８において、処理画像のすべての画素の処理が終了したか否かを判定し、未処理画素がある場合は、ステップＳ１０３以下の処理を繰り返し実行する。
【００５８】
すべての画素についてのマーク処理が終了すると、ステップＳ１０９に進み、すべてのマーク画素を黒に設定する。なお、設定色は一例であり、黒以外の画素値を適用した処理も可能である。次に、ステップＳ１１０に進み、処理回数ｉが予め設定した処理回数ｎ（膨張数）に至ったか否かを判定し、ｉ＜ｎである場合は、ステップＳ１０２以下の処理を繰り返し実行する。ｉ＝ｎとなった時点で、処理を終了する。
【００５９】
この処理によって、４−８近傍膨張処理が行なわれ、丸め効果を持つ膨張処理によって、図９（ｃ）に示すように、膨張処理および丸め処理が行なわれる。なお、ステップＳ１０５とＳ１０６の処理を入れ替えることで、８−４近傍膨張処理が実行される。
【００６０】
［細線化処理手段］
細線化処理手段２０５は、図１１に示すように、膨張および丸め処理の実行された丸め膨張データ３０６を入力して、細線化処理を実行して、細線化データ３０７を生成する。細線化データ３０７は、例えば１画素の幅を持つ細線データである。
【００６１】
細線化処理は、処理対象となるデータから、予め設定された画素パターンと一致するパターンを持つ画素位置を検出して画素値を変更する処理として実行される。図１２に細線化処理対象とされる画素パターンの例を示す。図１２には、２値化した３×３画素のマトリックス画素値を示している。０が白、１が黒、＊は任意であり、細線化処理は、たとえばこれらの３×３画素のマトリックスで、中央の着目画素［１（黒）］を削除して［０（白）］に置き換える処理として実行される。なお、この例は、処理対象データが黒であり背景が白である場合の処理例であり、細線化処理対象データと背景色の組み合わせは任意であり、各色に対応した処理として実行することが可能である。
【００６２】
細線化処理の処理シーケンスについて、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ２０１において、着目画素を画像の左上に設定する。なお、この処理シーケンスでは、左上からスキャンラインに沿って順次、処理を実行する。次に、ステップＳ２０２において、着目画素が存在するか否かを判定し、存在する場合は、ステップＳ２０３に進み、着目画素の周囲の画素値を取得する。
【００６３】
次に、ステップＳ２０４において、着目画素を含む周囲の画素パターンが、予め定めた所定のパターンに対応するか否かを判定する。すなわち、図１２に示すパターン１〜８のいずれかに対応するか否かを判定する。図１２に示すパターン１〜８のいずれかに対応する場合、ステップＳ２０５に進み、着目画素、すなわち図１２に示すパターン１〜８のいずれかにおける中央画素をマークする。次に、ステップＳ２０６で着目画素を移動し、ステップＳ２０７において、処理画像のすべての画素の処理が終了したか否かを判定し、未処理画素がある場合は、ステップＳ２０２以下の処理を繰り返し実行する。
【００６４】
すべての画素についてのマーク処理が終了すると、ステップＳ２０８に進み、すべてのマーク画素を白に設定する。なお、前述したように設定色は一例であり他の任意色についても同様の処理による細線化処理が実行できる。この処理によって、図１１に示す細線化データ３０７が生成される。
【００６５】
［端点抽出手段］
端点抽出手段２０６は、図１４に示すように、細線化手段の生成した細線化データ３０７を入力し、細線化データの端点を抽出し、端点抽出データ３０８を生成する。図に示す端点抽出データ３０８は、Ｐ１〜Ｐ６の６点の端点が抽出された例を示している。
【００６６】
［接続端点ペア抽出手段］
接続端点ペア抽出手段２０７は、図１５に示すように、端点抽出手段２０６の生成した端点抽出データ３０８を入力し、端点の接続関係を判定し、接続端点ペア抽出データ３０９を生成する。
【００６７】
接続端点ペア抽出手段２０７は、接続端点ペアの抽出処理は、例えば、以下の３つの処理のいずれかを適用して実行する。
ａ：接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする。
ｂ：接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する数ドットからその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする。
ｃ：接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する数十ドットからその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする。
【００６８】
接続端点ペア抽出手段２０７は、これらのａ〜ｃのいずれかに対応する２つの端点が検出された場合、これらを接続端点ペアとして抽出する。図１５に示す接続端点ペア抽出データ３０９の例は、端点Ｐ２と端点Ｐ３、端点Ｐ４と端点Ｐ５が接続端点ペアとして抽出された例を示している。
【００６９】
［接続処理手段］
接続処理手段２０８は、図１６に示すように、接続端点ペア抽出手段２０７の生成した接続端点ペア抽出データ３０９を入力し、接続端点ペア間の接続処理を実行して、端点接続データ３１０を生成する。この接続処理は、細線化データに対して実行され、細線化データと同一の画素幅（１画素）の線によって、接続端点ペア間の接続処理を実行する。この処理の結果、図１６に示す端点接続データ３１０が生成される。
【００７０】
［線幅検出処理手段］
線幅検出処理手段２０９は、次の膨張処理手段（太線化処理部）２１０において、接続処理手段２０８の生成した端点接続データ３１０を本来の線幅に復元する処理を実行する際に適用する膨張量の指標としての線幅を検出する処理を行なう。線幅は、元の画像における修復処理対象データの線幅である。線幅検出は、以下の式に基づいて実行される。
線幅＝線面積÷線長
なお、線面積は、図６に示す修復処理対象データ３０４全体の画素数であり、線長は、細線化処理手段２０５において生成した図１１に示す細線化データ３０７の各線分のトータルの長さである。線幅検出処理手段２０９は、この式［線幅＝線面積÷線長］によって、修復処理対象データの線幅を算出する。
【００７１】
［膨張処理手段（太線化処理部）］
膨張処理手段（太線化処理部）２１０は、図１７に示すように、接続処理手段２０８の生成した端点接続データ３１０を入力し、線幅検出処理手段２０９が式［線幅＝線面積÷線長］によって算出した修復処理対象データの線幅に基づく膨張処理を実行し、復元データ３１１を生成する。
【００７２】
図１１に示す復元データ３１１は、図５に示す修復処理対象データ（差分データ）３０４の欠損部としての途切れ部分が完全に修復され、本来の追記データを示す線分データとなる。
【００７３】
このように、本発明の画像処理構成によれば、例えば差分データなど、欠損部を含む修復処理対象データの途切れを効率的にかつ正確に修復することが可能となる。
【００７４】
次に、図１８に示すフローチャートを参照して本発明の画像処理装置において実行する修復処理対象データの欠損部の修復処理の全体シーケンスについて説明する。
【００７５】
図１８に示す処理は、図４に示す画像処理装置の膨張処理手段２０３以下の処理を示している。図２、図３を参照して説明したように、本発明の処理対象となるデータは、追記処理のなされたドキュメントと原本の差分データばかりでなく、色判別によって抽出したデータや、罫線除去データなど、様々な処理によって欠損部を含むデータとして取得されたデータ全般である。
【００７６】
図１８に示すフローチャートの各ステップの処理について説明する。ステップＳ３０１は、図４に示す膨張処理（太線化処理）手段２０３の処理であり、欠損部を有する修復処理対象データを入力し、膨張処理（太線化処理）を実行する。膨張処理は、図６に示すように、修復処理対象データ（差分データ）３０４を上下左右にｎ画素膨らませる処理である。この結果、膨張データ３０５が生成される。なお、膨張量ｎは、例えば３〜１０画素など、処理対象画像に応じて決定する。この膨張処理の結果、図６に示すように、間隔の短い途切れ部３１２は、結合し、途切れが消滅する。
【００７７】
次に、ステップＳ３０２において丸め処理を実行する。この処理は、図４に示す丸め処理手段２０４の処理であり、図７に示すように、膨張データ３０５の角部の丸めを実行し、丸め膨張データ３０６を生成する。丸め処理は、たとえば図８を参照して説明した３×３画素のマトリックスで、中央の着目画素が黒連結領域の角に当たると判定した場合、着目画素を白に置き換える処理として実行する。なお、先に、図９、図１０を参照して説明したように、例えば、４−８近傍膨張処理などを適用することで丸め処理と膨張処理を１つの処理として実行することができる。
【００７８】
次に、ステップＳ３０３において細線化処理を実行する。この処理は、図４に示す細線化処理手段２０５の処理であり、図１１に示すように、膨張および丸め処理の実行された丸め膨張データ３０６を入力して、細線化処理を実行して、細線化データ３０７を生成する。細線化データ３０７は、例えば１画素の幅を持つ細線データである。細線化処理は、処理対象となるデータから、例えば図１２を参照して説明した画素パターンと一致するパターンを持つ画素位置を検出して、図１３に示すフローチャートを参照して説明した画素値変更処理として実行される。
【００７９】
次に、ステップＳ３０４において、端点抽出処理が実行される。この処理は、図４に示す端点抽出手段２０６の処理であり、図１４に示すように、細線化手段の生成した細線化データ３０７を入力し、細線化データの端点を抽出し、端点抽出データ３０８を生成する。
【００８０】
次に、ステップＳ３０５において、接続する端点ペアの抽出処理を実行する。この処理は、図４に示す接続端点ペア抽出手段２０７の処理である。接続端点ペア抽出手段２０７は、図１５に示すように、端点抽出手段２０６の生成した端点抽出データ３０８を入力し、端点の接続関係を判定し、接続端点ペア抽出データ３０９を生成する。
【００８１】
この処理は、前述したように、
ａ：接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする。
ｂ：接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する数ドットからその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする。
ｃ：接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する数十ドットからその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする。
いずれかの処理として実行される。
【００８２】
次に、ステップＳ３０６において端点ペアの接続処理を実行する。この処理は、図４に示す接続処理手段２０８の処理である。接続処理手段２０８は、図１６に示すように、接続端点ペア抽出手段２０７の生成した接続端点ペア抽出データ３０９を入力し、接続端点ペア間の接続処理を実行して、端点接続データ３１０を生成する。この接続処理は、細線化データに対して実行され、細線化データと同一の画素幅（１画素）の線によって、接続端点ペア間の接続処理を実行する。この処理の結果、図１６に示す端点接続データ３１０が生成される。
【００８３】
次に、ステップＳ３０７において、膨張処理（太線化処理）を実行する。この処理は、図４に示す膨張処理手段（太線化処理部）２１０の処理である。膨張処理手段（太線化処理部）２１０は、図１７に示すように、接続処理手段２０８の生成した端点接続データ３１０を入力し、膨張処理を実行し、復元データ３１１を生成する。
【００８４】
膨張処理手段（太線化処理部）２１０は、図４に示す線幅検出処理手段２０９が、先に説明した式、
線幅＝線面積÷線長
によって算出した線幅とする膨張処理を実行する。なお、フローにおけるステップＳ３０８において、図４に示す線幅検出処理手段２０９が、式［線幅＝線面積÷線長］に従って、線幅の算出処理を実行し、膨張処理手段（太線化処理部）２１０は、この値に基づく膨張処理を実行する。
【００８５】
なお、上述した処理は、基本的に図４に示す膨張処理手段２０３〜膨張処理手段２１０のすべての処理を実行する構成例として説明した。すなわち、欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１の膨張処理手段２０３と、膨張処理手段２０３における処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理手段２０４と、丸め処理手段２０４における処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理手段２０５と、細線化処理手段２０５における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段２０６と、端点抽出手段２０６の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段２０７と、接続端点ペア抽出手段２０７の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段２０８と、接続手段２０８の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２の膨張処理手段２０９を有する画像処理装置の処理として説明した。
【００８６】
しかし、上述した処理手段中、いくつかの処理を省略した処理構成も可能である。例えば、欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理手段と、細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段と、これらの手段のみからなる構成とした場合であっても、基本的に欠損部の解消されたデータを取得することが可能であり、膨張処理などの処理を省略して、簡略化した処理によって、欠損部を解消したデータを取得することが可能となる。
【００８７】
最後に、図１９を参照して、上述した処理を実行する画像処理装置のハードウェア構成例について説明する。図１９に示す構成は、例えばＰＣなどの情報処理装置と、スキャナ等の画像データ読み取り部５３１と、プリンタなどの画像データ出力部５３２を備えたハード構成例を示している。
【００８８】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１は、上述の実施例において説明した各種のデータ処理、すなわち、差分データなどの欠損部を含むデータの抽出処理、処理対象データに対する膨張処理、丸め処理、細線化処理、端点抽出処理、接続端点ペア抽出処理、接続処理、線幅検出処理、膨張処理、これらの一連の処理を実行する。ＣＰＵ５０１は、これらの処理の実行シーケンスを記述したコンピュータ・プログラムに従った処理を実行する。
【００８９】
ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２は、ＣＰＵ５０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を格納する。ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３は、ＣＰＵ５０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を格納する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス５０４により相互に接続されている。
【００９０】
ホストバス５０４は、ブリッジ５０５を介して、ＰＣＩ(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス５０６に接続されている。
【００９１】
キーボード５０８、ポインティングデバイス５０９は、ユーザにより操作される入力デバイスである。ディスプレイ５１０は、液晶表示装置またはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などから成り、各種情報をテキストやイメージ情報として表示する。
【００９２】
ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５１１は、ハードディスクを内蔵し、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ５０１によって実行するプログラムや情報を記録または再生させる。ハードディスクは、原本ドキュメント画像データ、追記ドキュメント画像データ等の情報、各種処理において生成されるデータなどを格納する。さらに、各種のデータ処理プログラム等、各種コンピュータ・プログラムが格納される。
【００９３】
ドライブ５１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体５２１に記録されているデータまたはプログラムを読み出して、そのデータまたはプログラムを、インタフェース５０７、外部バス５０６、ブリッジ５０５、およびホストバス５０４を介して接続されているＲＡＭ５０３に供給する。リムーバブル記録媒体５２１も、ハードディスクと同様のデータ記録領域として利用可能である。
【００９４】
接続ポート５１４は、外部接続機器５２２を接続するポートであり、ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４等の接続部を持つ。接続ポート５１４は、インタフェース５０７、および外部バス５０６、ブリッジ５０５、ホストバス５０４等を介してＣＰＵ５０１等に接続されている。通信部５１５は、ネットワークに接続され、外部とのデータ通信処理を実行する。データ読み取り部５３１は、ドキュメントの読み取り処理を実行し、データ出力部５３２は、ドキュメントデータの出力処理を実行する。
【００９５】
なお、図１９に示す画像処理装置のハードウェア構成例は、１つの装置例を示すものであり、本発明の画像処理装置は、図１９に示す構成に限らず、上述した実施例において説明した処理を実行可能な構成であればよい。
【００９６】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００９７】
なお、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【００９８】
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【００９９】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１００】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上、説明したように、本発明の構成によれば、例えば原本ドキュメントと、追記データの付加された追記ドキュメントの差分データのように欠損部を有するデータについての欠損部を解消する修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。具体的には、本発明の画像処理装置では、欠損部を有する修復対象データの膨張処理および丸め処理を実行した後、細線化処理を実行し、細線化データに基づいて、端点抽出処理を実行して、所定の条件に合致する端点ペアを検出して、検出した端点ペア間を接続し、その後、接続された細線化データの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する構成としたので、より正確な端点ペアの抽出および接続が可能となり、欠損部を有するデータについての欠損部解消を目的とした修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の画像処理装置を適用した処理の概要について説明する図である。
【図２】本発明の画像処理装置による処理対象データの一例としての原本ドキュメントと、追記ドキュメントからの差分データの構成例について説明する図である。
【図３】本発明の画像処理装置による処理対象データ例について説明する図である。
【図４】本発明の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の画像処理装置による処理対象データ例について説明する図である。
【図６】本発明の画像処理装置における膨張処理手段の処理例について説明する図である。
【図７】本発明の画像処理装置における丸め処理手段の処理例について説明する図である。
【図８】本発明の画像処理装置における丸め処理手段の処理対象となる画素パターンについて説明する図である。
【図９】本発明の画像処理装置において適用可能な丸め処理を伴う膨張処理例について説明する図である。
【図１０】本発明の画像処理装置において適用可能な丸め処理を伴う膨張処理の処理シーケンスを説明するフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明の画像処理装置における細線化処理手段の実行する細線化処理の実行例について説明する図である。
【図１２】本発明の画像処理装置における細線化処理手段の処理対象となる画素パターンについて説明する図である。
【図１３】本発明の画像処理装置における細線化処理の処理シーケンスを説明するフローチャートを示す図である。
【図１４】本発明の画像処理装置における端点抽出手段の処理例について説明する図である。
【図１５】本発明の画像処理装置における接続端点ペア抽出手段の処理例について説明する図である。
【図１６】本発明の画像処理装置における接続手段の処理例について説明する図である。
【図１７】本発明の画像処理装置における膨張処理手段の処理例について説明する図である。
【図１８】本発明の画像処理装置における処理シーケンスを説明するフローチャートを示す図である。
【図１９】本発明の画像処理装置のハードウェア構成例について説明する図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 原本ドキュメント
２０ 追記ドキュメント
３０ スキャナ
５１ 原本ドキュメント
５２ 追記ドキュメント
５３ 線分データ
５５ 追記情報
６１ 追記ドキュメント
６２ 追記情報
７１ 罫線付きドキュメント
７２ 罫線除去情報
１００ 画像処理装置
１５１ 原本ドキュメント画像データ
１５２ 追記ドキュメント画像データ
２０１ 位置合わせ手段
２０２ 差分検出手段
２０３ 膨張処理（太線化処理）手段
２０４ 丸め処理手段
２０５ 細線化処理手段
２０６ 端点抽出手段
２０７ 接続端点ペア抽出手段
２０８ 接続処理手段
２０９ 線幅検出処理手段
２１０ 膨張処理（太線化処理）手段
３０１ 原本ドキュメント
３０２ 追記ドキュメント
３０３ 直線データ
３０４ 修復処理対象データ
３０５ 膨張データ
３０６ 丸め膨張データ
３０７ 細線化データ
３０８ 端点抽出データ
３０９ 接続端点ペア抽出データ
３１０ 端点接続データ
３１１ 復元データ
５０１ ＣＰＵ(Central Processing Unit)
５０２ ＲＯＭ（Read-Only-Memory）
５０３ ＲＡＭ（Random Access Memory）
５０４ ホストバス
５０５ ブリッジ
５０６ 外部バス
５０７ インタフェース
５０８ キーボード
５０９ ポインティングデバイス
５１０ ディスプレイ
５１１ ＨＤＤ（Hard Disk Drive）
５１２ ドライブ
５１４ 接続ポート
５１５ 通信部
５２１ リムーバブル記録媒体
５２２ 外部接続機器
５３１ データ読み取り部
５３２ データ出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに詳細には、例えば追記情報の解析処理などにおいて行なわれる原本ドキュメントと追記ドキュメントとの差分データに含まれる欠損部の修復処理など、様々なデータ抽出処理によって得られた欠損部を含む線画データの修復を効率的に実行する画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理の分野において、例えばプリンタやＦＡＸなどから出力したドキュメントに、ユーザがペンや鉛筆、スタンプなどで追記した部分を抽出したり、セキュリティ文書が改竄されていないかどうかを検証する処理について、様々な研究、開発が行なわれている。一般的に、このような追記、改竄検証処理には、オリジナルのドキュメントデータと、追記等の可能性がある出力ドキュメントとの比較を行う処理が行なわれる。
【０００３】
すなわち、追記の検出を行なおうとする文書を画像読取装置でスキャンして得たスキャン画像データと、ＰＣやプリンタなどに蓄積されている原本画像データとの差分を取り、追記画像データを得るというものである。
【０００４】
ところが、この方法では、紙文書に元からあった文字や図形などと追記した部分に重なりがある場合、原本との差分を取って追記情報を得ようとした場合、取得された追記情報に、原本との重なり部分が含まれず、追記された文字や、図形などが途切れたデータとなってしまうという問題があった。
【０００５】
このような問題点を解決することを目的とした従来技術として、例えば特許文献１がある。特許文献１は、スキャン画像から原本画像を差し引く差分処理により生成した追記画像から、途切れた追記の輪郭を作成し、輪郭画像から原稿画像を更に差し引くことで接続すべき端点の座標と接続方向を検出し、さらに、その端点位置と接続方向の情報から端点同士を接続し閉曲線を構成しその内部を着色することにより、途切れの発生してしまった検出追記情報を接続して、途切れを修復した追記情報を取得する構成を開示している。
【０００６】
しかし、追記情報を検出しようとする文書のスキャン画像には画質の劣化、すなわち、かすれ具合や色合いに変化が発生している可能性が高く、場合によっては、プリントおよび追記の後、何回かコピーされているかも知れない。特に追記部分はかすれなど画質劣化が激しいため、追記情報を検出しようとする文書のスキャン画像から抽出した追記部分の輪郭は、直線ではなくジグザグになる場合が多い。このため、端点および補間方向の特定が困難となり、上記の特許文献１の手法を適用しても、完全な形の修復した追記情報を取得することが困難となるという問題がある。
【０００７】
追記情報と原本の重なり部分が、単純な形状、例えば直線や、比較的画数の少ない文字、例えば平仮名などの部分である場合は、端点の数も少なく、端点位置と接続方向の情報が多くなることが少ないため、上述の特許文献１の手法は有効に作用するが、例えば追記情報と原本の重なり部分が、漢字などの複雑な文字などを含む部分である場合は、差分検出によって抽出された追記情報の途切れ方が複雑となり、多数の端点が密集して存在することになるため、補完すべき方向の特定が困難となり、相互接続すべき端点を決定することが出来なくなるという問題が発生する。
【特許文献１】特開２００４−２１３２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、例えばドキュメントからの追記情報の抽出処理において、追記情報抽出対象文書と原本との差分に基づいて抽出される差分データなどに含まれる欠損部を、効率的に正確に修復することを可能とした画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理装置であり、欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理手段と、前記細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、前記端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、前記接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段とを有することを特徴とする画像処理装置にある。
【００１０】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記細線化処理手段における細線化処理に先行して前記修復対象データの丸め処理を実行する丸め処理手段を有し、前記細線化処理手段は、前記丸め処理手段において丸め処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記細線化処理手段における細線化処理に先行して前記修復対象データの膨張処理を実行する膨張処理手段を有し、前記細線化処理手段は、前記膨張処理手段において膨張処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記接続手段の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する膨張処理手段を有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の第２の側面は、
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理装置であり、
欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理手段と、
前記膨張処理手段における処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理手段と、
前記丸め処理手段における処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、
前記端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、
前記接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段と、
前記接続手段の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置にある。
【００１４】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、膨張処理手段は、８−４近傍膨張処理または、４−８近傍膨張処理として実行する構成であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記丸め処理手段は、予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による丸め処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記細線化処理手段は、予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による細線化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記接続端点ペア抽出手段は、
（ａ）接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする、
（ｂ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする、
（ｃ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする、
上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの処理に基づく接続端点ペア抽出処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の画像処理装置の一実施態様において、前記第２膨張処理手段は、細線化データを元画像における修復処理対象データの線幅に戻す膨張処理を実行する構成であり、復処理対象データ全体の画素数に相当する線面積と、細線化処理手段において生成した細線化データの構成線分のトータルの長さを線長としたとき、
線幅＝線面積÷線長
によって求められる線幅への膨張処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の第３の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理方法であり、欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理ステップと、前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップとを有することを特徴とする画像処理方法にある。
【００２０】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記細線化処理ステップにおける細線化処理に先行して前記修復対象データの丸め処理を実行する丸め処理ステップを有し、前記細線化処理ステップは、前記丸め処理ステップにおいて丸め処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行することを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記細線化処理ステップにおける細線化処理に先行して前記修復対象データの膨張処理を実行する膨張処理ステップを有し、前記細線化処理ステップは、前記膨張処理ステップにおいて膨張処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行することを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する膨張処理ステップを有することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の第４の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理方法であり、欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理ステップと、前記膨張処理ステップにおける処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理ステップと、前記丸め処理ステップにおける処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理ステップと、前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理ステップとを有することを特徴とする画像処理方法にある。
【００２４】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記膨張処理ステップは、８−４近傍膨張処理または、４−８近傍膨張処理として実行することを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記丸め処理ステップは、予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による丸め処理を実行するステップであることを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記細線化処理ステップは、予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による細線化処理を実行するステップであることを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記接続端点ペア抽出ステップは、
（ａ）接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする、
（ｂ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする、
（ｃ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする、
上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの処理に基づく接続端点ペア抽出処理を実行することを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の画像処理方法の一実施態様において、前記第２膨張処理ステップは、細線化データを元画像における修復処理対象データの線幅に戻す膨張処理を実行するステップであり、復処理対象データ全体の画素数に相当する線面積と、細線化処理ステップにおいて生成した細線化データの構成線分のトータルの長さを線長としたとき、
線幅＝線面積÷線長
によって求められる線幅への膨張処理を実行することを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明の第５の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理ステップと、前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップとを有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００３０】
さらに、本発明の第６の側面は、欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理ステップと、前記膨張処理ステップにおける処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理ステップと、前記丸め処理ステップにおける処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理ステップと、前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理ステップとを有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００３１】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能なコンピュータシステムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記録媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータシステム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００３２】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の構成によれば、例えば原本ドキュメントと、追記データの付加された追記ドキュメントの差分データのように欠損部を有するデータについての欠損部を解消する修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。具体的には、本発明の画像処理装置では、欠損部を有する修復対象データの膨張処理および丸め処理を実行した後、細線化処理を実行し、細線化データに基づいて、端点抽出処理を実行して、所定の条件に合致する端点ペアを検出して、検出した端点ペア間を接続し、その後、接続された細線化データの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する構成としたので、より正確な端点ペアの抽出および接続が可能となり、欠損部を有するデータについての欠損部解消を目的とした修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る画像処理装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムの詳細について説明する。
【００３５】
まず、図１以下を参照して、本発明の画像処理装置を適用した処理の概要について説明する。本発明の画像処理装置は、例えば図１に示す原本ドキュメント１０、および、原本ドキュメント１０に対してコメントやアンダーラインなどの様々なメモ書きを含む追記ドキュメント２０とから、差分を抽出して追記されたデータを取得する処理において、差分データの欠損部を修復する処理を行なう。なお、本発明の画像処理装置は、差分データのみならず、その他、様々な処理によって得られた欠損部を有するデータにおける欠損部を解消する処理に適用可能である。
【００３６】
図１に示す例は、その１つの処理例であり、原本ドキュメント１０と、追記ドキュメント２０とをスキャナ３０によって読み取り、原本ドキュメント画像データと、追記ドキュメント画像データを画像処理装置１００に入力して、差分情報取得処理を行い、差分データに含まれる欠損部の修復を行なって追記情報を出力する処理である。
【００３７】
背景技術の欄において説明したように、従来の差分抽出では、原本と追記との重なり部分が途切れた情報が取得されるという問題がある。例えば図２に示すように、原本ドキュメント５１と、追記ドキュメント５２がある場合、本来追記情報は、線分データ５３であるにもかかわらず、原本ドキュメント５１と、追記ドキュメント５２からの差分データを取得すると、追記情報５５に示すように、原本ドキュメント５１と、追記ドキュメント５２が途切れたデータとして検出され、正しい追記データの検出ができない。本発明では、これらの途切れを修復する処理を画像処理装置１００において実行する。
【００３８】
なお、本発明における画像処理では、図２に示す差分データに基づいて検出された追記情報の修復処理のみではなく、その他の手法によって取得された様々な欠損部を含む途切れたデータの修復も実行することができる。例えば、図３（Ａ）は、原本画像を適用することなく、追記ドキュメント６１画像のみから追記情報６２を抽出した処理例を示している。
【００３９】
例えば、追記データが原本画像データに含まれる異なる色（例えば赤）で記録されている場合、この追記色データのみを追記ドキュメント６１から抽出する処理によって、追記情報６２が取得される。しかしこの場合も、原本データとの重なり部分は、途切れた画像として追記情報が取得される。
【００４０】
また、図３（Ｂ）は、罫線付きドキュメント７１から罫線を除去した罫線除去情報７２を取得した処理構成を示している。このような処理を行った場合、罫線部としての直線を除去することで、罫線との重なり部が除去されたデータが出力され、本来のデータの一部が欠落してしまう。
【００４１】
本発明の画像処理装置１００では、このような途切れ、欠落部を持つ画像データについて、欠損部を解消して、途切れのないデータを効率的にかつ正確に生成する処理を行なう。
【００４２】
本発明の画像処理装置の構成および処理の詳細について、図４以下を参照して説明する。まず、図４に本発明の画像処理装置のブロック図を示す。なお、以下の実施例では、図４に示すように、原本ドキュメント画像データ１５１と追記ドキュメント画像データ１５２を入力して差分を検出し、検出した差分データに基づいて途切れの修復を行なう処理例を説明するが、前述したように、本発明の画像処理装置は、差分データに限らず、欠損部（途切れ部分）を持つ様々なデータについての修復に適用可能である。
【００４３】
本発明の一実施例の画像処理装置は、図４に示すように、位置合わせ手段２０１、差分検出手段２０２、膨張処理（太線化処理）手段２０３、丸め処理手段２０４、細線化処理手段２０５、端点抽出手段２０６、接続端点ペア抽出手段２０７、接続処理手段２０８、線幅検出処理手段２０９、膨張処理（太線化処理）手段２１０を有する。以下、これらの各処理手段の実行する処理について説明する。
【００４４】
［位置合わせ手段］
位置合わせ手段２０１は、スキャナなどに読み取られた画像データとしての原本ドキュメント画像データ１５１と、原本に含まれない追記を含む追記ドキュメント画像データ１５２を入力して、これらのドキュメントの位置合わせを実行する。
【００４５】
２つの画像の位置合わせ手法としては、既存の様々な手法が適用可能である。基本的には、画像各々から類似する特徴領域を抽出し、類似する特徴領域の対応付け処理によって行われる。対応特徴領域に基づいて、２つの画像間のずれ量を算出し、ずれ量に基づいて、画像データを補正しながら位置合わせを行なう。
【００４６】
［差分検出手段］
差分検出手段２０２は、位置合わせの行われた原本ドキュメント画像データ１５１と追記ドキュメント画像データ１５２との差分を抽出する処理である。この処理は、従来の処理と同様であり、特開２００４−２１３２３０、特開２００４−３４１９１４等に記載された処理と同様の処理として実行される。たとえば、原本ドキュメント画像データ１５１の座標位置（ｘ，ｙ）と、追記ドキュメント画像データ１５２の対応座標位置（ｘ，ｙ）の差分の有無を検出し、差分が存在する場合にのみデータを抽出する。
【００４７】
差分抽出処理例を図５を参照して説明する。図５に示す例は、先に説明した図２と同様、原本ドキュメント３０１と、追記ドキュメント３０２から差分抽出を行なっている。なお、図２と異なり、原本に含まれる［１］が細い線によって構成されている。この処理よって、例えば先に説明した図２と同様、差分情報としての修復処理対象データ３０４が得られることになる。本来の追記情報は、途切れのない直線データ３０３である。
【００４８】
［膨張処理（太線化処理）手段］
膨張処理（太線化処理）手段２０３は、差分検出手段２０２の検出した修復処理対象データ３０４、ここでは差分データとしての追記データを入力する。このデータは、図５を参照して説明したように、原本データとの重なり部が途切れた不完全な追記データである。
【００４９】
膨張処理（太線化処理）手段２０３は、この修復処理対象データ（差分データ）３０４の膨張処理（太線化処理）を実行する。膨張処理は、図６に示すように、修復処理対象データ（差分データ）３０４を上下左右にｎ画素膨らませる処理である。この結果、膨張データ３０５が生成される。なお、膨張量ｎは、例えば３〜１０画素など、処理対象画像に応じて決定する。この膨張処理の結果、図６に示すように、間隔の短い途切れ部３１２は、結合し、途切れが消滅する。
【００５０】
［丸め処理手段］
丸め処理手段２０４は、太線化処理のなされた膨張データ３０５の丸め処理を実行する。図７に示すように、膨張データ３０５の角部の丸めを実行し、丸め膨張データ３０６を生成する。丸め処理は、たとえば３×３画素のマトリックスで、中央の着目画素が黒連結領域の角に当たると判定した場合には、着目画素を白に置き換える処理として実行する。
【００５１】
図８に、丸め処理の対象となる画素データの例を示す。図８には、２値化した３×３画素のマトリックス画素値を示している。０が白、１が黒であり、丸め処理は、たとえばこれらの３×３画素のマトリックスで、中央の着目画素が黒連結領域の角に相当すると判定した場合に、着目画素を白に置き換える処理として実行する。図８のパターン１〜３はこれらの条件に対応する代表的パターンを示している。丸め処理の対象となる画素パターンは、パターン１に示す画素パターンを９０度、１８０度、２７０度回転したパターンおよび、上下、左右に１８０度入れ替えた線対称パターンも含み、パターン２，３に示す画素パターンを９０度、１８０度、２７０度回転したパターンも含む。このようなパターンに対応する構成画素を持つ領域について丸め処理、すなわち画素値の変換を行う。この処理によって、角の丸められたたとえば、図７に示す丸め膨張データ３０６が生成される。
【００５２】
なお、丸め処理は、前段の膨張処理と併せて実行する構成としてもよい。例えば、４−８近傍膨張処理、８−４近傍膨張処理と呼ばれる処理を適用することが可能である。図９に（ａ）８近傍膨張処理、（ｂ）４近傍膨張処理、（ｃ）４−８連結膨張処理、（ｄ）８−４連結膨張処理の各膨張処理態様について示す。
【００５３】
（ａ）８近傍膨張処理は、画素の周囲８画素について膨張させる膨張処理であり、（ｂ）４近傍膨張処理は、画素の周囲４画素について順次膨張させる膨張処理である。（ｃ）４−８近傍膨張処理、（ｄ）８−４近傍膨張処理は、（ａ）８近傍膨張処理と（ｂ）４近傍膨張処理を交互に実行する処理であり、（ｃ）４−８近傍膨張処理は、４近傍膨張処理を最初のステップとして実行し、（ｄ）８−４近傍膨張処理は８近傍膨張処理を最初のステップとして実行する点が異なる。
【００５４】
図９に示す膨張処理は、１画素の膨張処理工程を示しているが、図から理解されるように、（ａ）８近傍膨張処理と（ｂ）４近傍膨張処理は、４角形にしか膨張しないのに対して、（ｃ）４−８近傍膨張処理と（ｄ）８−４近傍膨張処理は、８角形に膨張させることが可能であり、丸め効果をもたらす処理となる。
【００５５】
４−８近傍膨張処理の処理シーケンスについて、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１０１において、処理回数を示す変数ｉを初期値ｉ＝０に設定する。ステップＳ１０２において、着目画素を画像の左上に設定する。なお、この処理シーケンスでは、左上からスキャンラインに沿って順次、処理を実行する。次に、ステップＳ１０３において、着目画素が存在するか否かを判定し、存在する場合は、ステップＳ１０４に進み処理回数ｉの値が偶数か奇数かを判定する。
【００５６】
処理回数ｉの値が偶数である場合は、ステップＳ１０５に進み、着目画素の４近傍（上下左右）をマークする４近傍拡張処理を実行する。また、処理回数ｉの値が奇数である場合は、ステップＳ１０６に進み、着目画素の８近傍（上下左右、斜め上下）をマークする８近傍拡張処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ１０７において、着目画素を移動し、ステップＳ１０８において、処理画像のすべての画素の処理が終了したか否かを判定し、未処理画素がある場合は、ステップＳ１０３以下の処理を繰り返し実行する。
【００５８】
すべての画素についてのマーク処理が終了すると、ステップＳ１０９に進み、すべてのマーク画素を黒に設定する。なお、設定色は一例であり、黒以外の画素値を適用した処理も可能である。次に、ステップＳ１１０に進み、処理回数ｉが予め設定した処理回数ｎ（膨張数）に至ったか否かを判定し、ｉ＜ｎである場合は、ステップＳ１０２以下の処理を繰り返し実行する。ｉ＝ｎとなった時点で、処理を終了する。
【００５９】
この処理によって、４−８近傍膨張処理が行なわれ、丸め効果を持つ膨張処理によって、図９（ｃ）に示すように、膨張処理および丸め処理が行なわれる。なお、ステップＳ１０５とＳ１０６の処理を入れ替えることで、８−４近傍膨張処理が実行される。
【００６０】
［細線化処理手段］
細線化処理手段２０５は、図１１に示すように、膨張および丸め処理の実行された丸め膨張データ３０６を入力して、細線化処理を実行して、細線化データ３０７を生成する。細線化データ３０７は、例えば１画素の幅を持つ細線データである。
【００６１】
細線化処理は、処理対象となるデータから、予め設定された画素パターンと一致するパターンを持つ画素位置を検出して画素値を変更する処理として実行される。図１２に細線化処理対象とされる画素パターンの例を示す。図１２には、２値化した３×３画素のマトリックス画素値を示している。０が白、１が黒、＊は任意であり、細線化処理は、たとえばこれらの３×３画素のマトリックスで、中央の着目画素［１（黒）］を削除して［０（白）］に置き換える処理として実行される。なお、この例は、処理対象データが黒であり背景が白である場合の処理例であり、細線化処理対象データと背景色の組み合わせは任意であり、各色に対応した処理として実行することが可能である。
【００６２】
細線化処理の処理シーケンスについて、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ２０１において、着目画素を画像の左上に設定する。なお、この処理シーケンスでは、左上からスキャンラインに沿って順次、処理を実行する。次に、ステップＳ２０２において、着目画素が存在するか否かを判定し、存在する場合は、ステップＳ２０３に進み、着目画素の周囲の画素値を取得する。
【００６３】
次に、ステップＳ２０４において、着目画素を含む周囲の画素パターンが、予め定めた所定のパターンに対応するか否かを判定する。すなわち、図１２に示すパターン１〜８のいずれかに対応するか否かを判定する。図１２に示すパターン１〜８のいずれかに対応する場合、ステップＳ２０５に進み、着目画素、すなわち図１２に示すパターン１〜８のいずれかにおける中央画素をマークする。次に、ステップＳ２０６で着目画素を移動し、ステップＳ２０７において、処理画像のすべての画素の処理が終了したか否かを判定し、未処理画素がある場合は、ステップＳ２０２以下の処理を繰り返し実行する。
【００６４】
すべての画素についてのマーク処理が終了すると、ステップＳ２０８に進み、すべてのマーク画素を白に設定する。なお、前述したように設定色は一例であり他の任意色についても同様の処理による細線化処理が実行できる。この処理によって、図１１に示す細線化データ３０７が生成される。
【００６５】
［端点抽出手段］
端点抽出手段２０６は、図１４に示すように、細線化手段の生成した細線化データ３０７を入力し、細線化データの端点を抽出し、端点抽出データ３０８を生成する。図に示す端点抽出データ３０８は、Ｐ１〜Ｐ６の６点の端点が抽出された例を示している。
【００６６】
［接続端点ペア抽出手段］
接続端点ペア抽出手段２０７は、図１５に示すように、端点抽出手段２０６の生成した端点抽出データ３０８を入力し、端点の接続関係を判定し、接続端点ペア抽出データ３０９を生成する。
【００６７】
接続端点ペア抽出手段２０７は、接続端点ペアの抽出処理は、例えば、以下の３つの処理のいずれかを適用して実行する。
ａ：接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする。
ｂ：接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する数ドットからその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする。
ｃ：接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する数十ドットからその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする。
【００６８】
接続端点ペア抽出手段２０７は、これらのａ〜ｃのいずれかに対応する２つの端点が検出された場合、これらを接続端点ペアとして抽出する。図１５に示す接続端点ペア抽出データ３０９の例は、端点Ｐ２と端点Ｐ３、端点Ｐ４と端点Ｐ５が接続端点ペアとして抽出された例を示している。
【００６９】
［接続処理手段］
接続処理手段２０８は、図１６に示すように、接続端点ペア抽出手段２０７の生成した接続端点ペア抽出データ３０９を入力し、接続端点ペア間の接続処理を実行して、端点接続データ３１０を生成する。この接続処理は、細線化データに対して実行され、細線化データと同一の画素幅（１画素）の線によって、接続端点ペア間の接続処理を実行する。この処理の結果、図１６に示す端点接続データ３１０が生成される。
【００７０】
［線幅検出処理手段］
線幅検出処理手段２０９は、次の膨張処理手段（太線化処理部）２１０において、接続処理手段２０８の生成した端点接続データ３１０を本来の線幅に復元する処理を実行する際に適用する膨張量の指標としての線幅を検出する処理を行なう。線幅は、元の画像における修復処理対象データの線幅である。線幅検出は、以下の式に基づいて実行される。
線幅＝線面積÷線長
なお、線面積は、図６に示す修復処理対象データ３０４全体の画素数であり、線長は、細線化処理手段２０５において生成した図１１に示す細線化データ３０７の各線分のトータルの長さである。線幅検出処理手段２０９は、この式［線幅＝線面積÷線長］によって、修復処理対象データの線幅を算出する。
【００７１】
［膨張処理手段（太線化処理部）］
膨張処理手段（太線化処理部）２１０は、図１７に示すように、接続処理手段２０８の生成した端点接続データ３１０を入力し、線幅検出処理手段２０９が式［線幅＝線面積÷線長］によって算出した修復処理対象データの線幅に基づく膨張処理を実行し、復元データ３１１を生成する。
【００７２】
図１１に示す復元データ３１１は、図５に示す修復処理対象データ（差分データ）３０４の欠損部としての途切れ部分が完全に修復され、本来の追記データを示す線分データとなる。
【００７３】
このように、本発明の画像処理構成によれば、例えば差分データなど、欠損部を含む修復処理対象データの途切れを効率的にかつ正確に修復することが可能となる。
【００７４】
次に、図１８に示すフローチャートを参照して本発明の画像処理装置において実行する修復処理対象データの欠損部の修復処理の全体シーケンスについて説明する。
【００７５】
図１８に示す処理は、図４に示す画像処理装置の膨張処理手段２０３以下の処理を示している。図２、図３を参照して説明したように、本発明の処理対象となるデータは、追記処理のなされたドキュメントと原本の差分データばかりでなく、色判別によって抽出したデータや、罫線除去データなど、様々な処理によって欠損部を含むデータとして取得されたデータ全般である。
【００７６】
図１８に示すフローチャートの各ステップの処理について説明する。ステップＳ３０１は、図４に示す膨張処理（太線化処理）手段２０３の処理であり、欠損部を有する修復処理対象データを入力し、膨張処理（太線化処理）を実行する。膨張処理は、図６に示すように、修復処理対象データ（差分データ）３０４を上下左右にｎ画素膨らませる処理である。この結果、膨張データ３０５が生成される。なお、膨張量ｎは、例えば３〜１０画素など、処理対象画像に応じて決定する。この膨張処理の結果、図６に示すように、間隔の短い途切れ部３１２は、結合し、途切れが消滅する。
【００７７】
次に、ステップＳ３０２において丸め処理を実行する。この処理は、図４に示す丸め処理手段２０４の処理であり、図７に示すように、膨張データ３０５の角部の丸めを実行し、丸め膨張データ３０６を生成する。丸め処理は、たとえば図８を参照して説明した３×３画素のマトリックスで、中央の着目画素が黒連結領域の角に当たると判定した場合、着目画素を白に置き換える処理として実行する。なお、先に、図９、図１０を参照して説明したように、例えば、４−８近傍膨張処理などを適用することで丸め処理と膨張処理を１つの処理として実行することができる。
【００７８】
次に、ステップＳ３０３において細線化処理を実行する。この処理は、図４に示す細線化処理手段２０５の処理であり、図１１に示すように、膨張および丸め処理の実行された丸め膨張データ３０６を入力して、細線化処理を実行して、細線化データ３０７を生成する。細線化データ３０７は、例えば１画素の幅を持つ細線データである。細線化処理は、処理対象となるデータから、例えば図１２を参照して説明した画素パターンと一致するパターンを持つ画素位置を検出して、図１３に示すフローチャートを参照して説明した画素値変更処理として実行される。
【００７９】
次に、ステップＳ３０４において、端点抽出処理が実行される。この処理は、図４に示す端点抽出手段２０６の処理であり、図１４に示すように、細線化手段の生成した細線化データ３０７を入力し、細線化データの端点を抽出し、端点抽出データ３０８を生成する。
【００８０】
次に、ステップＳ３０５において、接続する端点ペアの抽出処理を実行する。この処理は、図４に示す接続端点ペア抽出手段２０７の処理である。接続端点ペア抽出手段２０７は、図１５に示すように、端点抽出手段２０６の生成した端点抽出データ３０８を入力し、端点の接続関係を判定し、接続端点ペア抽出データ３０９を生成する。
【００８１】
この処理は、前述したように、
ａ：接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする。
ｂ：接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する数ドットからその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする。
ｃ：接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する数十ドットからその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする。
いずれかの処理として実行される。
【００８２】
次に、ステップＳ３０６において端点ペアの接続処理を実行する。この処理は、図４に示す接続処理手段２０８の処理である。接続処理手段２０８は、図１６に示すように、接続端点ペア抽出手段２０７の生成した接続端点ペア抽出データ３０９を入力し、接続端点ペア間の接続処理を実行して、端点接続データ３１０を生成する。この接続処理は、細線化データに対して実行され、細線化データと同一の画素幅（１画素）の線によって、接続端点ペア間の接続処理を実行する。この処理の結果、図１６に示す端点接続データ３１０が生成される。
【００８３】
次に、ステップＳ３０７において、膨張処理（太線化処理）を実行する。この処理は、図４に示す膨張処理手段（太線化処理部）２１０の処理である。膨張処理手段（太線化処理部）２１０は、図１７に示すように、接続処理手段２０８の生成した端点接続データ３１０を入力し、膨張処理を実行し、復元データ３１１を生成する。
【００８４】
膨張処理手段（太線化処理部）２１０は、図４に示す線幅検出処理手段２０９が、先に説明した式、
線幅＝線面積÷線長
によって算出した線幅とする膨張処理を実行する。なお、フローにおけるステップＳ３０８において、図４に示す線幅検出処理手段２０９が、式［線幅＝線面積÷線長］に従って、線幅の算出処理を実行し、膨張処理手段（太線化処理部）２１０は、この値に基づく膨張処理を実行する。
【００８５】
なお、上述した処理は、基本的に図４に示す膨張処理手段２０３〜膨張処理手段２１０のすべての処理を実行する構成例として説明した。すなわち、欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１の膨張処理手段２０３と、膨張処理手段２０３における処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理手段２０４と、丸め処理手段２０４における処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理手段２０５と、細線化処理手段２０５における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段２０６と、端点抽出手段２０６の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段２０７と、接続端点ペア抽出手段２０７の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段２０８と、接続手段２０８の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２の膨張処理手段２０９を有する画像処理装置の処理として説明した。
【００８６】
しかし、上述した処理手段中、いくつかの処理を省略した処理構成も可能である。例えば、欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理手段と、細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段と、これらの手段のみからなる構成とした場合であっても、基本的に欠損部の解消されたデータを取得することが可能であり、膨張処理などの処理を省略して、簡略化した処理によって、欠損部を解消したデータを取得することが可能となる。
【００８７】
最後に、図１９を参照して、上述した処理を実行する画像処理装置のハードウェア構成例について説明する。図１９に示す構成は、例えばＰＣなどの情報処理装置と、スキャナ等の画像データ読み取り部５３１と、プリンタなどの画像データ出力部５３２を備えたハード構成例を示している。
【００８８】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１は、上述の実施例において説明した各種のデータ処理、すなわち、差分データなどの欠損部を含むデータの抽出処理、処理対象データに対する膨張処理、丸め処理、細線化処理、端点抽出処理、接続端点ペア抽出処理、接続処理、線幅検出処理、膨張処理、これらの一連の処理を実行する。ＣＰＵ５０１は、これらの処理の実行シーケンスを記述したコンピュータ・プログラムに従った処理を実行する。
【００８９】
ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２は、ＣＰＵ５０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を格納する。ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３は、ＣＰＵ５０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を格納する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス５０４により相互に接続されている。
【００９０】
ホストバス５０４は、ブリッジ５０５を介して、ＰＣＩ(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス５０６に接続されている。
【００９１】
キーボード５０８、ポインティングデバイス５０９は、ユーザにより操作される入力デバイスである。ディスプレイ５１０は、液晶表示装置またはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などから成り、各種情報をテキストやイメージ情報として表示する。
【００９２】
ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５１１は、ハードディスクを内蔵し、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ５０１によって実行するプログラムや情報を記録または再生させる。ハードディスクは、原本ドキュメント画像データ、追記ドキュメント画像データ等の情報、各種処理において生成されるデータなどを格納する。さらに、各種のデータ処理プログラム等、各種コンピュータ・プログラムが格納される。
【００９３】
ドライブ５１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体５２１に記録されているデータまたはプログラムを読み出して、そのデータまたはプログラムを、インタフェース５０７、外部バス５０６、ブリッジ５０５、およびホストバス５０４を介して接続されているＲＡＭ５０３に供給する。リムーバブル記録媒体５２１も、ハードディスクと同様のデータ記録領域として利用可能である。
【００９４】
接続ポート５１４は、外部接続機器５２２を接続するポートであり、ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４等の接続部を持つ。接続ポート５１４は、インタフェース５０７、および外部バス５０６、ブリッジ５０５、ホストバス５０４等を介してＣＰＵ５０１等に接続されている。通信部５１５は、ネットワークに接続され、外部とのデータ通信処理を実行する。データ読み取り部５３１は、ドキュメントの読み取り処理を実行し、データ出力部５３２は、ドキュメントデータの出力処理を実行する。
【００９５】
なお、図１９に示す画像処理装置のハードウェア構成例は、１つの装置例を示すものであり、本発明の画像処理装置は、図１９に示す構成に限らず、上述した実施例において説明した処理を実行可能な構成であればよい。
【００９６】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００９７】
なお、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【００９８】
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【００９９】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１００】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上、説明したように、本発明の構成によれば、例えば原本ドキュメントと、追記データの付加された追記ドキュメントの差分データのように欠損部を有するデータについての欠損部を解消する修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。具体的には、本発明の画像処理装置では、欠損部を有する修復対象データの膨張処理および丸め処理を実行した後、細線化処理を実行し、細線化データに基づいて、端点抽出処理を実行して、所定の条件に合致する端点ペアを検出して、検出した端点ペア間を接続し、その後、接続された細線化データの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する構成としたので、より正確な端点ペアの抽出および接続が可能となり、欠損部を有するデータについての欠損部解消を目的とした修復処理を効率的にかつ正確に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の画像処理装置を適用した処理の概要について説明する図である。
【図２】本発明の画像処理装置による処理対象データの一例としての原本ドキュメントと、追記ドキュメントからの差分データの構成例について説明する図である。
【図３】本発明の画像処理装置による処理対象データ例について説明する図である。
【図４】本発明の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の画像処理装置による処理対象データ例について説明する図である。
【図６】本発明の画像処理装置における膨張処理手段の処理例について説明する図である。
【図７】本発明の画像処理装置における丸め処理手段の処理例について説明する図である。
【図８】本発明の画像処理装置における丸め処理手段の処理対象となる画素パターンについて説明する図である。
【図９】本発明の画像処理装置において適用可能な丸め処理を伴う膨張処理例について説明する図である。
【図１０】本発明の画像処理装置において適用可能な丸め処理を伴う膨張処理の処理シーケンスを説明するフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明の画像処理装置における細線化処理手段の実行する細線化処理の実行例について説明する図である。
【図１２】本発明の画像処理装置における細線化処理手段の処理対象となる画素パターンについて説明する図である。
【図１３】本発明の画像処理装置における細線化処理の処理シーケンスを説明するフローチャートを示す図である。
【図１４】本発明の画像処理装置における端点抽出手段の処理例について説明する図である。
【図１５】本発明の画像処理装置における接続端点ペア抽出手段の処理例について説明する図である。
【図１６】本発明の画像処理装置における接続手段の処理例について説明する図である。
【図１７】本発明の画像処理装置における膨張処理手段の処理例について説明する図である。
【図１８】本発明の画像処理装置における処理シーケンスを説明するフローチャートを示す図である。
【図１９】本発明の画像処理装置のハードウェア構成例について説明する図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 原本ドキュメント
２０ 追記ドキュメント
３０ スキャナ
５１ 原本ドキュメント
５２ 追記ドキュメント
５３ 線分データ
５５ 追記情報
６１ 追記ドキュメント
６２ 追記情報
７１ 罫線付きドキュメント
７２ 罫線除去情報
１００ 画像処理装置
１５１ 原本ドキュメント画像データ
１５２ 追記ドキュメント画像データ
２０１ 位置合わせ手段
２０２ 差分検出手段
２０３ 膨張処理（太線化処理）手段
２０４ 丸め処理手段
２０５ 細線化処理手段
２０６ 端点抽出手段
２０７ 接続端点ペア抽出手段
２０８ 接続処理手段
２０９ 線幅検出処理手段
２１０ 膨張処理（太線化処理）手段
３０１ 原本ドキュメント
３０２ 追記ドキュメント
３０３ 直線データ
３０４ 修復処理対象データ
３０５ 膨張データ
３０６ 丸め膨張データ
３０７ 細線化データ
３０８ 端点抽出データ
３０９ 接続端点ペア抽出データ
３１０ 端点接続データ
３１１ 復元データ
５０１ ＣＰＵ(Central Processing Unit)
５０２ ＲＯＭ（Read-Only-Memory）
５０３ ＲＡＭ（Random Access Memory）
５０４ ホストバス
５０５ ブリッジ
５０６ 外部バス
５０７ インタフェース
５０８ キーボード
５０９ ポインティングデバイス
５１０ ディスプレイ
５１１ ＨＤＤ（Hard Disk Drive）
５１２ ドライブ
５１４ 接続ポート
５１５ 通信部
５２１ リムーバブル記録媒体
５２２ 外部接続機器
５３１ データ読み取り部
５３２ データ出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理装置であり、
欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、
前記端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、
前記接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記細線化処理手段における細線化処理に先行して前記修復対象データの丸め処理を実行する丸め処理手段を有し、
前記細線化処理手段は、前記丸め処理手段において丸め処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記細線化処理手段における細線化処理に先行して前記修復対象データの膨張処理を実行する膨張処理手段を有し、
前記細線化処理手段は、前記膨張処理手段において膨張処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記接続手段の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する膨張処理手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理装置であり、
欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理手段と、
前記膨張処理手段における処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理手段と、
前記丸め処理手段における処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、
前記端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、
前記接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段と、
前記接続手段の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記膨張処理手段は、
８−４近傍膨張処理または、４−８近傍膨張処理として実行する構成であることを特徴とする請求項３または５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記丸め処理手段は、
予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による丸め処理を実行する構成であることを特徴とする請求項２または５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記細線化処理手段は、
予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による細線化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記接続端点ペア抽出手段は、
（ａ）接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする、
（ｂ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする、
（ｃ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする、
上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの処理に基づく接続端点ペア抽出処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第２膨張処理手段は、
細線化データを元画像における修復処理対象データの線幅に戻す膨張処理を実行する構成であり、復処理対象データ全体の画素数に相当する線面積と、細線化処理手段において生成した細線化データの構成線分のトータルの長さを線長としたとき、
線幅＝線面積÷線長
によって求められる線幅への膨張処理を実行する構成であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理方法であり、
欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、
前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、
前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記細線化処理ステップにおける細線化処理に先行して前記修復対象データの丸め処理を実行する丸め処理ステップを有し、
前記細線化処理ステップは、前記丸め処理ステップにおいて丸め処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記細線化処理ステップにおける細線化処理に先行して前記修復対象データの膨張処理を実行する膨張処理ステップを有し、
前記細線化処理ステップは、前記膨張処理ステップにおいて膨張処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する膨張処理ステップを有することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１５】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理方法であり、
欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理ステップと、
前記膨張処理ステップにおける処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理ステップと、
前記丸め処理ステップにおける処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、
前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、
前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、
前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】
前記膨張処理ステップは、
８−４近傍膨張処理または、４−８近傍膨張処理として実行することを特徴とする請求項１３または１５に記載の画像処理方法。
【請求項１７】
前記丸め処理ステップは、
予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による丸め処理を実行するステップであることを特徴とする請求項１２または１５に記載の画像処理方法。
【請求項１８】
前記細線化処理ステップは、
予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による細線化処理を実行するステップであることを特徴とする請求項１１〜１７いずれかに記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記接続端点ペア抽出ステップは、
（ａ）接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする、
（ｂ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする、
（ｃ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする、
上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの処理に基づく接続端点ペア抽出処理を実行することを特徴とする請求項１１〜１８いずれかに記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記第２膨張処理ステップは、
細線化データを元画像における修復処理対象データの線幅に戻す膨張処理を実行するステップであり、復処理対象データ全体の画素数に相当する線面積と、細線化処理ステップにおいて生成した細線化データの構成線分のトータルの長さを線長としたとき、
線幅＝線面積÷線長
によって求められる線幅への膨張処理を実行することを特徴とする請求項１５に記載の画像処理方法。
【請求項２１】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、
欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、
前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、
前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項２２】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、
欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理ステップと、
前記膨張処理ステップにおける処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理ステップと、
前記丸め処理ステップにおける処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、
前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、
前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、
前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項１】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理装置であり、
欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、
前記端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、
前記接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記細線化処理手段における細線化処理に先行して前記修復対象データの丸め処理を実行する丸め処理手段を有し、
前記細線化処理手段は、前記丸め処理手段において丸め処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記細線化処理手段における細線化処理に先行して前記修復対象データの膨張処理を実行する膨張処理手段を有し、
前記細線化処理手段は、前記膨張処理手段において膨張処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記接続手段の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する膨張処理手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理装置であり、
欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理手段と、
前記膨張処理手段における処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理手段と、
前記丸め処理手段における処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段における処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出手段と、
前記端点抽出手段の抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出手段と、
前記接続端点ペア抽出手段の抽出した接続端点ペア間を接続する接続手段と、
前記接続手段の生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記膨張処理手段は、
８−４近傍膨張処理または、４−８近傍膨張処理として実行する構成であることを特徴とする請求項３または５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記丸め処理手段は、
予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による丸め処理を実行する構成であることを特徴とする請求項２または５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記細線化処理手段は、
予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による細線化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記接続端点ペア抽出手段は、
（ａ）接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする、
（ｂ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする、
（ｃ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする、
上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの処理に基づく接続端点ペア抽出処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第２膨張処理手段は、
細線化データを元画像における修復処理対象データの線幅に戻す膨張処理を実行する構成であり、復処理対象データ全体の画素数に相当する線面積と、細線化処理手段において生成した細線化データの構成線分のトータルの長さを線長としたとき、
線幅＝線面積÷線長
によって求められる線幅への膨張処理を実行する構成であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理方法であり、
欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、
前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、
前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記細線化処理ステップにおける細線化処理に先行して前記修復対象データの丸め処理を実行する丸め処理ステップを有し、
前記細線化処理ステップは、前記丸め処理ステップにおいて丸め処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記細線化処理ステップにおける細線化処理に先行して前記修復対象データの膨張処理を実行する膨張処理ステップを有し、
前記細線化処理ステップは、前記膨張処理ステップにおいて膨張処理のなされた修復対象データを入力して細線化処理を実行することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する膨張処理ステップを有することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１５】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理方法であり、
欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理ステップと、
前記膨張処理ステップにおける処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理ステップと、
前記丸め処理ステップにおける処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、
前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、
前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、
前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】
前記膨張処理ステップは、
８−４近傍膨張処理または、４−８近傍膨張処理として実行することを特徴とする請求項１３または１５に記載の画像処理方法。
【請求項１７】
前記丸め処理ステップは、
予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による丸め処理を実行するステップであることを特徴とする請求項１２または１５に記載の画像処理方法。
【請求項１８】
前記細線化処理ステップは、
予め設定された画素パターンに対応する画素位置を特定し、該特定画素の画素値変更による細線化処理を実行するステップであることを特徴とする請求項１１〜１７いずれかに記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記接続端点ペア抽出ステップは、
（ａ）接続端点ペアの検索対象としての端点の最近接端点を探索し、予め定めた閾値距離以内の端点を接続端点とする、
（ｂ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分の延長方向を算出し、その方向にある最近接端点を接続端点とする、
（ｃ）接続端点ペアの検索対象としての端点に連結する線分を構成する複数の画素からその線分のフィティング曲線を算出し、その曲線の延長上に位置する最近接端点を接続端点とする、
上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの処理に基づく接続端点ペア抽出処理を実行することを特徴とする請求項１１〜１８いずれかに記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記第２膨張処理ステップは、
細線化データを元画像における修復処理対象データの線幅に戻す膨張処理を実行するステップであり、復処理対象データ全体の画素数に相当する線面積と、細線化処理ステップにおいて生成した細線化データの構成線分のトータルの長さを線長としたとき、
線幅＝線面積÷線長
によって求められる線幅への膨張処理を実行することを特徴とする請求項１５に記載の画像処理方法。
【請求項２１】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、
欠損部を有する修復対象データの細線化処理を実行する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、
前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、
前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項２２】
欠損部を有する修復対象データを入力し、欠損部を解消した復元データを生成する画像処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、
欠損部を有する修復対象データの膨張処理を実行する第１膨張処理ステップと、
前記膨張処理ステップにおける処理結果を入力して丸め処理を実行する丸め処理ステップと、
前記丸め処理ステップにおける処理結果を入力して、細線化処理を実行する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにおける処理結果を入力して、端点抽出処理を実行する端点抽出ステップと、
前記端点抽出ステップにおいて抽出した端点から、接続対照とする接続端点ペアを抽出する接続端点ペア抽出ステップと、
前記接続端点ペア抽出ステップにおいて抽出した接続端点ペア間を接続する接続ステップと、
前記接続ステップにおいて生成したデータの膨張処理を実行して欠損部を解消した復元データを生成する第２膨張処理ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００６−３５０６８０（Ｐ２００６−３５０６８０Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７５９１０（Ｐ２００５−１７５９１０）
【出願日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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