JP6197840B2 - 画像処理装置、電子ファイル生成方法及びプログラム - Google Patents

Description

この発明は、コピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能、スキャン機能等を備えた多機能デジタル画像形成装置であるＭＦＰ（Multi Function Peripherals）等の画像処理装置、同装置における電子ファイル生成方法及び電子ファイル生成プログラムに関する。

例えば文字原稿をスキャナにより読み取って得られた画像データのような文字を含む画像データを、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＰＤＦ（Portable Document Format）等の電子ファイルに変換して出力すると、ファイルサイズが大きくなってしまう。

そこで、特許文献１あるいは特許文献２には、文字を含む画像データからサイズの小さい電子ファイルを生成する、コンパクトＰＤＦと称される技術が開示されている。この技術は画像データを文字領域と非文字領域に分離し、文字領域については同じ文字色同士の領域を結合して１つのレイヤを構成したのち２値化するとともに、１色をヘッダ情報に割り当てて文字の情報量を低減し、非文字領域については文字を消去した後にＪＰＥＧ圧縮することでＪＰＥＧ圧縮率を上げ、ファイルサイズを低減する技術である。

また、特許文献３には、規定のファイルサイズに収まるように解像度を変動させる方法が提案されている。

特開２００７−３１８５２０号公報 特開２００８−４２３２５号公報 特開２０１０−２７８９４８号公報

しかし、上記特許文献１及び２に記載の技術では、ファイルサイズを小さくするためにユーザーが低解像度設定を行うと、小サイズの文字や複雑な文字(漢字など)が潰れてしまい可読性が悪化するという問題がある。逆に高解像度設定にすると文字の可読性は確保できるがファイルサイズが肥大化してしまうという別の問題が発生する。

なお、さまざまな画質補正処理、例えば下地飛ばしレベル補正、文字シャープネスレベル補正、エッジ強調レベル補正等を組み合わせることで、同じ解像度であっても文字品質を向上させ得る可能性があるが、画像処理の知識と試行錯誤が必要になり、現実的ではない。

また、画像データが複数ページある場合、たとえば大サイズの文字やアルファベットのページは低解像度、小サイズの文字や日本語は高解像度というように、設定を変えることができれば良いが、このような設定変更は一般にはすることができない。

また、特許文献３に記載の方法によっても、解像度を下げると小サイズの文字や複雑な文字(漢字など)の可読性が悪化するという上記の問題については、やはり解決することはできない。

この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、ファイルサイズを小さく維持しながら、小サイズの文字や複雑な文字であっても十分な可読性を確保できる電子ファイルを自動的に生成可能な画像処理装置及び電子ファイル生成方法を提供し、さらには前記電子ファイル生成方法を画像処理装置に実行させるための電子ファイル生成プログラムを提供することを課題とする。

上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）文字を含む画像データから複数の文字領域を抽出する文字領域抽出手段と、前記文字領域抽出手段により抽出された前記文字領域における文字サイズを算出する文字サイズ算出手段と、前記文字領域抽出手段により抽出された前記文字領域における文字の複雑度を算出する複雑度算出手段と、前記文字サイズ算出手段により算出された文字サイズと、前記複雑度算出手段により算出された文字の複雑度とに基づいて、前記文字領域毎の必要解像度を算出する必要解像度算出手段と、前記必要解像度算出手段により算出された必要解像度の差が規定値以内の文字領域を結合して１つのレイヤとして構成するとともに、各レイヤに含まれる各文字領域の前記必要解像度に基づいて、各レイヤ毎の必要解像度を決定する解像度決定手段と、前記各レイヤ毎に、該レイヤに含まれる文字領域の文字の解像度を、前記解像度決定手段により決定されたそのレイヤの必要解像度に変換する解像度変換手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
（２）前記解像度決定手段は、前記文字領域間の空間距離または文字色空間距離の少なくともいずれかが規定値以内の文字領域を結合する前項１に記載の画像処理装置。
（３）前記解像度決定手段により文字領域を結合して構成されたレイヤの数が、予め設定された閾値を超えるか否かを判定する判定手段を備え、前記解像度決定手段は、前記判定手段によりレイヤの数が予め設定された閾値を超えると判定された場合、前記文字領域の必要解像度の差の規定値を大きくして、必要解像度の差が該規定値以内の文字領域を結合する前項１または２に記載の画像処理装置。
（４）前記解像度決定手段により文字領域を結合して構成されたレイヤの数が、予め設定された閾値を超えるか否かを判定する判定手段を備え、前記解像度決定手段は、前記判定手段によりレイヤの数が予め設定された閾値を超えると判定された場合、前記文字領域間の空間距離または文字色空間距離の少なくともいずれかの規定値を大きくして、文字領域間の空間距離または色空間距離の少なくともいずれかが該規定値以内の文字領域を結合する前項２または３に記載の画像処理装置。
（５）前記複雑度は文字のエッジ比率である前項１〜４の何れかに記載の画像処理装置。
（６）前記複雑度は文字の分岐点の数である前項１〜４の何れかに記載の画像処理装置。
（７）前記解像度決定手段は、１つのレイヤを構成する文字領域の中で最も高い必要解像度を、そのレイヤの必要解像度として決定する前項１〜６の何れかに記載の画像処理装置。
（８）前記文字領域の必要解像度の差の規定値は、文字領域間の空間距離が大きくなるに従って小さい値に設定されている前項２〜７の何れかに記載の画像処理装置。
（９）前記文字領域の必要解像度の差の規定値は、文字領域間の文字色空間距離が大きくなるに従って小さい値に設定されている前項２〜８の何れかに記載の画像処理装置。
（１０）前記文字領域抽出手段は、抽出された文字領域における文字のエッジ比率の算出結果に基づいて、前記文字領域からエッジ比率の相対的に高い領域または低い領域を分離し、分離された各領域を異なる文字領域とする前項１〜９の何れかに記載の画像処理装置。
（１１）前記必要解像度算出手段は、出力設定である原稿モード設定に応じて前記文字領域の必要解像度を調整する前項１〜１０の何れかに記載の画像処理装置。
（１２）前記必要解像度算出手段は、出力設定である文字品質モード設定に応じて、前記文字領域の必要解像度を調整する前項１〜１０の何れかに記載の画像処理装置。
（１３）文字を含む画像データから複数の文字領域を抽出する文字領域抽出ステップと、前記文字領域抽出ステップにより抽出された前記文字領域における文字サイズを算出する文字サイズ算出ステップと、前記文字領域抽出ステップにより抽出された前記文字領域における文字の複雑度を算出する複雑度算出ステップと、前記文字サイズ算出ステップにより算出された文字サイズと、前記複雑度算出ステップにより算出された文字の複雑度とに基づいて、前記文字領域毎の必要解像度を算出する必要解像度算出ステップと、前記必要解像度算出ステップにより算出された必要解像度の差が規定値以内の文字領域を結合して１つのレイヤとして構成するとともに、各レイヤに含まれる各文字領域の前記必要解像度に基づいて、各レイヤ毎の必要解像度を決定する解像度決定ステップと、前記各レイヤ毎に、該レイヤに含まれる文字領域の文字の解像度を、前記解像度決定ステップにより決定されたそのレイヤの必要解像度に変換する解像度変換ステップと、を備えたことを特徴とする画像処理装置における電子ファイル生成方法。
（１４）文字を含む画像データから複数の文字領域を抽出する文字領域抽出ステップと、前記文字領域抽出ステップにより抽出された前記文字領域における文字サイズを算出する文字サイズ算出ステップと、前記文字領域抽出ステップにより抽出された前記文字領域における文字の複雑度を算出する複雑度算出ステップと、前記文字サイズ算出ステップにより算出された文字サイズと、前記複雑度算出ステップにより算出された文字の複雑度とに基づいて、前記文字領域毎の必要解像度を算出する必要解像度算出ステップと、前記必要解像度算出ステップにより算出された必要解像度の差が規定値以内の文字領域を結合して１つのレイヤとして構成するとともに、各レイヤに含まれる各文字領域の前記必要解像度に基づいて、各レイヤ毎の必要解像度を決定する解像度決定ステップと、前記各レイヤ毎に、該レイヤに含まれる文字領域の文字の解像度を、前記解像度決定ステップにより決定されたそのレイヤの必要解像度に変換する解像度変換ステップと、を、画像処理装置のコンピュータに実行させるための電子ファイル生成プログラム。

前項（１）及び（１３）に記載の発明によれば、文字を含む画像データから複数の文字領域が抽出されるとともに、抽出された文字領域における文字サイズと文字の複雑度が算出され、さらに文字サイズと文字の複雑度とに基づいて、文字領域毎の必要解像度が算出される。算出された必要解像度の差が規定値以内の文字領域が結合されて１つのレイヤとして構成され、各レイヤに含まれる各文字領域の必要解像度に基づいて、各レイヤ毎の必要解像度が決定される。そして、各レイヤに含まれる文字領域の文字の解像度が、前記決定されたそのレイヤの必要解像度に変換される。

つまり、文字領域の必要解像度は文字サイズと文字の複雑度とに基づいて決定されるから、小サイズの文字や複雑な文字を含む文字領域であっても可読性を確保できる解像度を必要解像度として決定することにより、各レイヤに含まれる文字は可読性を確保できる解像度に変換されることになり、このため小サイズの文字や複雑な文字が潰れて読めなくなるのを防止でき、十分な可読性を有する電子ファイルを自動で生成することができる。

しかも、必要解像度の差が規定値以内の文字領域が結合されて１つのレイヤが構成されるから、電子ファイルの全体サイズを小サイズに維持することができる。

前項（２）に記載の発明によれば、文字領域間の空間距離が大きい場合には、結合したときの領域が大きくなって各レイヤ間での重なり領域が大きくなり、ファイルの印刷時のラスタライズ処理に時間がかかる。また、文字色空間距離が大きいと、前述したコンパクトＰＤＦのように同じ文字色同士の領域を結合して１つのレイヤを構成し、２値化し１色をヘッダ情報に割り当てて文字の情報量を低減するという処理を行うことができない。このため、文字領域間の空間距離または文字色空間距離の少なくともいずれかが規定値以内の文字領域を結合することにより、上記のような不都合を解消できる。

前項（３）に記載の発明によれば、文字領域を結合して構成されたレイヤの数が、予め設定された閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えると判定された場合、文字領域の必要解像度の差の規定値を大きくして文字領域を１つのレイヤに結合する際の基準を緩和するから、より多くの文字領域を１つのレイヤに結合することができ、その結果レイヤの数の増加ひいてはファイルサイズの拡大を抑制できる。

前項（４）に記載の発明によれば、文字領域を結合して構成されたレイヤの数が、予め設定された閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えると判定された場合、文字領域間の空間距離または文字色空間距離の少なくともいずれかの規定値を大きくして文字領域を結合する際の基準を緩和するから、より多くの文字領域を１つのレイヤに結合することができ、その結果レイヤの数の増加ひいてはファイルサイズの拡大を抑制できる。

前項（５）に記載の発明によれば、文字のエッジ比率と文字サイズに基づいて文字の複雑度を精度良く算出することができる。

前項（６）に記載の発明によれば、文字の分岐点の数と文字サイズに基づいて文字の複雑度を精度良く算出することができる。

前項（７）に記載の発明によれば、１つのレイヤを構成する文字領域の中で最も高い必要解像度が、そのレイヤの必要解像度として決定されるから、レイヤに含まれる文字の可読性を確実に確保することができる。

前項（８）に記載の発明によれば、文字領域の必要解像度の差の規定値は、文字領域間の空間距離が大きくなるに従って小さい値に設定されているから、文字領域間の空間距離が大きくなるに従い結合される文字領域の基準を厳しくすることで、レイヤの数の増加を防止しながら、空間距離が大きい文字領域が１つのレイヤに結合されるのを防止できる。

前項（９）に記載の発明によれば、文字領域の必要解像度の差の規定値は、文字領域間の文字色空間距離が大きくなるに従って小さい値に設定されているから、文字領域間の文字色空間距離が大きくなるに従い結合される文字領域の基準を厳しくすることで、レイヤの数の増加を防止しながら、近似色でない文字領域が１つのレイヤに結合されるのを防止できる。

前項（１０）に記載の発明によれば、文字領域から相対的にエッジ比率の高い領域や低い領域が分離され、異なる文字領域として扱われるから、文字の複雑度に即した文字領域の抽出が可能となる。

前項（１１）に記載の発明によれば、出力設定である原稿モード設定に応じて文字領域の必要解像度が調整されるから、各レイヤにおける文字の解像度を原稿モード設定に合わせて最適な解像度にすることができる。

前項（１２）に記載の発明によれば、出力設定である文字品質モード設定に応じて、文字領域の必要解像度が調整されるから、各レイヤにおける文字の解像度を文字品質モード設定に合わせて最適な解像度にすることができる。

前項（１４）に記載の発明によれば、ファイルサイズが小さく、小サイズの文字や複雑な文字であっても十分な可読性を有する電子ファイルを自動で生成する処理を、画像処理装置のコンピュータに実行させることができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示すブロック図である。 画像処理装置のＣＰＵによって実現される機能構成を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、４つの文字領域の文字列を、それぞれ３００ｄｐｉ、２００ｄｐｉ、１００ｄｐｉ、５０ｄｐｉの異なる４つの解像度への変換後に２値化を行ったときの文字可読性を比較した図である。 漢字「覆」のエッジ比率についての説明図であり、同図(Ａ)は文字サイズ１５ｐｔの状態であり、同図(Ｂ)はそのエッジのみを抽出したエッジ画像である。 アルファベット「Ａ」のエッジ比率についての説明図であり、同図(Ａ)は文字サイズ１５ｐｔの状態であり、同図(Ｂ)はそのエッジのみを抽出したエッジ画像である。 漢字「覆」のエッジ比率についての説明図であり、同図(Ａ)は文字サイズ６ｐｔの状態であり、同図(Ｂ)はそのエッジのみを抽出したエッジ画像である。 アルファベット「Ａ」のエッジ比率についての説明図であり、同図(Ａ)は文字サイズ６ｐｔの状態であり、同図(Ｂ)はそのエッジのみを抽出したエッジ画像である。 漢字「覆」とアルファベット「Ａ」について、文字サイズとエッジ比率を乗算した値を示す表である。 １／文字サイズ ^１．２５のグラフを示す図である。 図９に示したグラフから求めた文字サイズ係数から、漢字「覆」とアルファベット「Ａ」について、文字サイズ×エッジ比率×文字サイズ係数を求めた表である。 漢字「覆」についてその文字サイズ毎に演算により求めた必要解像度を示す表である。 アルファベット「Ａ」についてその文字サイズ毎に演算により求めた必要解像度を示す表である。 (Ａ)は漢字「覆」についての分岐点を、(Ｂ)はアルファベット「Ａ」についての分岐点をそれぞれ示す図である。 文字列を有する原稿の一例を示す図である。 従来のコンパクトＰＤＦファイルを生成する際の、複数の文字領域をグループ分けした状態を示す図である。 この発明の実施形態に示す処理によりコンパクトＰＤＦファイルを生成する際の、複数の文字領域をグループ分けした状態を示す図である。 画像処理装置の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る画像処理装置１の基本構成を示すブロック図である。この実施形態では、画像処理装置として、コピー機能、プリンタ機能、スキャン機能等を備えた前述のＭＦＰが用いられている。

画像処理装置１は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、スキャナ部１４と、記憶部１５と、プリンタ部１６と、操作パネル１７と、ネットワークコントローラ１８と、文字認識処理部１９と、画像処理部２０等を備えている。

前記ＣＰＵ１１は、画像処理装置１の全体を統括制御し、コピー機能、プリンタ機能、スキャン機能、ファクシミリ機能等の基本機能を使用可能に制御する。また、スキャナ部１４で読み取った文字を含む原稿から得られた画像データに文字認識処理部１９による文字認識処理を施すとともに、画像処理部２０により文字列の領域である文字領域を抽出したり、文字のサイズや複雑度を抽出したり、必要な解像度を決定する等の処理を行うが、詳細な説明は後述する。

前記ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１の動作プログラム等を格納するメモリである。

前記ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が動作プログラムに基づいて動作する際の作業領域を提供するメモリである。

前記スキャナ部１４は、原稿台（図示せず）に置かれた原稿の画像を読み取り、電子データである画像データに変換する読み取り手段である。

前記記憶部１５は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの不揮発性の記憶デバイスにより構成されており、スキャナ部２４で読み取られた原稿の画像データや、該画像データを解像度変換して生成された電子ファイルや、他の画像処理装置あるいはユーザー端末等から送信されてきたデータ、各種のアプリケーション等が記憶されている。

前記プリンタ部１６は、前記スキャナ部１４で読み取られた原稿の画像データや、該画像データから生成された電子ファイルや、ユーザ端末からのプリントデータ等を、指示されたモードに従って印刷するものである。

前記操作パネル１７は、各種入力操作等のために使用されるものであり、メッセージや操作画面等を表示するタッチパネル式液晶等からなる表示部１７ａと、テンキー、スタートキー、ストップキー等を備えたハードキー部１７ｂを備えている。

前記ネットワークコントローラ１８は、ネットワーク上の他の画像形成装置や、その他の外部機器例えばユーザー端末等との間での通信を制御することにより、データの送受信を行うものである。

前記文字認識処理部１９は、スキャナ部１４で読み取られた文字を含む原稿から得られた画像データに対して文字認識処理（ＯＣＲ）を行い、文字画像をテキストデータに変換する処理を行う。この文字認識処理部１９は、ＣＰＵ１１の機能の一部として構成される。

前記画像処理部２０は、スキャナ部１４で読み取られた文字を含む原稿から得られた画像データに対して文字領域を抽出する。

図２は、画像処理装置１のＣＰＵ１１によって実現される機能構成を示すブロック図であり、文字領域抽出部２１と、文字サイズ・複雑度算出部２２と、文字領域必要解像度算出部２３と、解像度決定部２４と、解像度変換部２５等からなる。

文字領域抽出部２１は画像データから、公知の文字領域の抽出法に基づいて複数のグループの文字領域を抽出する。例えば、１行中にスペースなく文字列が存在している場合は、その文字列を１つの文字領域とし、１行中にスペースを介して複数の文字列が存在する場合は、複数の文字列毎に複数の文字領域とする。また、１行中に文字色の異なる文字列が存在する場合は、その文字色の異なる文字列を１つの文字領域とする。

文字サイズ・複雑度算出部２２は、文字領域抽出部２１で抽出された各文字領域における文字のサイズと複雑度を算出する。文字サイズの算出方法は周知であるので説明は省略する。文字の複雑度については後述する。

文字領域必要解像度算出部２３は、文字サイズ・複雑度算出部２２で算出した文字サイズと文字の複雑度から、各文字領域毎の必要解像度を算出する。

ここで、文字の複雑度と文字領域の必要解像度について説明する。

図３（Ａ）〜（Ｄ）は、４つの文字領域の文字列を、それぞれ３００ｄｐｉ、２００ｄｐｉ、１００ｄｐｉ、５０ｄｐｉの異なる４つの解像度への変換後に２値化を行ったときの文字可読性を比較したものである。

いずれの図においても、各文字列の左側にその文字列の文字サイズを付記している。具体的には、最上位の文字列は文字サイズ１５ｐｔの漢字であり、その下の文字列は文字サイズ１５ｐｔのアルファベットであり、その下の文字列は文字サイズ６ｐｔの漢字であり、最下位の文字列は文字サイズ６ｐｔのアルファベットである。各図の右横に示した記号は、それぞれ対応する左側の文字列の可読性を示すものであり、○：可読性問題なし、△：一部に文字つぶれ／途切れあり、×：文字が読めない、を示している。

文字サイズ１５ｐｔの漢字については、解像度３００ｄｐｉ、２００ｄｐｉ、１００ｄｐｉいずれの場合も可読性は問題ないが、解像度５０ｄｐｉの場合は、文字が読めない状態となる。

文字サイズ１５ｐｔのアルファベットについては、解像度３００ｄｐｉ、２００ｄｐｉ、１００ｄｐｉ、５０ｄｐｉいずれの場合も可読性は問題ない。

文字サイズ６ｐｔの漢字については、解像度３００ｄｐｉであれば可読性は問題ないが、解像度２００ｄｐｉ、１００ｄｐｉ及び５０ｄｐｉの場合は、文字が読めない状態となる。

文字サイズ６ｐｔのアルファベットについては、解像度３００ｄｐｉ及び２００ｄｐｉであれば可読性は問題なく、解像度１００ｄｐｉでは一部に文字つぶれや途切れが生じている。５０ｄｐｉになると文字が読めない状態となる。

図３の結果からわかるように、文字は（１）文字サイズが小さい、（２）文字の複雑度が高い（漢字はアルファベットよりも複雑度が高い)、ことにより、解像度低下時に可読性が悪化する。つまり、文字サイズと文字の複雑度の２つの指標から、文字の可読性を保つことができる最低解像度を決定することができる。

文字サイズは、文字毎あるいは文字列毎に検出した縦、横サイズであり、周知の方法により算出することができる。また、エッジや各辺の分岐が多いほど文字は複雑であると考えられることから、この実施形態では、文字の複雑度を１文字毎のエッジ比率あるいは１文字毎の分岐数としている。

図４は漢字「覆」のエッジ比率についての説明図であり、同図(Ａ)は文字サイズ１５ｐｔの状態であり、同図(Ｂ)はそのエッジのみを抽出したエッジ画像である。文字のエッジ比率は文字のエッジ領域画素比率であり、エッジ比率＝文字の外接矩形内エッジ画素数／外接矩形画素数と定義すると、エッジ比率は１５．５３％である。また、可読性を確保できる最低解像度は１００ｄｐｉである。

図５はアルファベット「Ａ」のエッジ比率についての説明図であり、同図(Ａ)は文字サイズ１５ｐｔの状態であり、同図(Ｂ)はそのエッジのみを抽出したエッジ画像である。エッジ比率は７．２４％であり、可読性を確保できる最低解像度は５０ｄｐｉである。

図６は漢字「覆」のエッジ比率についての説明図であり、同図(Ａ)は文字サイズ６ｐｔの状態であり、同図(Ｂ)はそのエッジのみを抽出したエッジ画像である。エッジ比率は３８．８１％であり、可読性を確保できる最低解像度は３００ｄｐｉである。

図７はアルファベット「Ａ」のエッジ比率についての説明図であり、同図(Ａ)は文字サイズ６ｐｔの状態であり、同図(Ｂ)はそのエッジのみを抽出したエッジ画像である。エッジ比率は１７．８５％であり、可読性を確保できる最低解像度は１５０ｄｐｉである。

図４〜図７で得られた結果に基づいて、漢字「覆」とアルファベット「Ａ」の各文字に対する可読性を確保するための必要解像度を演算で求める方法を考える。

図８は漢字「覆」とアルファベット「Ａ」について、文字サイズ（Ｘ）とエッジ比率（Ｙ）を乗算した値（Ｘ＊Ｙ）を示す表である。

図８から明らかなように、同じ文字に対しては文字サイズ＊エッジ比率がほぼ同じ値となることがわかる。すなわち、エッジ比率と文字サイズは反比例する関係にある。しかし、同じ文字でも文字サイズが異なると必要解像度が異なることがわかっているため、さらに必要解像度を算出するための乗算係数を考える。

その一例として、実験的に正しい必要解像度が得られる乗算係数として求めた１／（文字サイズの１．２５乗）を用いる。

図９は１／（文字サイズの１．２５乗）のグラフを示している。図９のグラフは、文字サイズが小さい場合には高解像度が必要であるが、文字サイズが大きくなるにしたがって急激に必要解像度が低下する特性があることを示している。

図９に示したグラフから求めた文字サイズ係数から、漢字「覆」とアルファベット「Ａ」について、文字サイズ（Ｘ）とエッジ比率（Ｙ）と文字サイズ係数（Ｚ）を乗算した値（Ｘ＊Ｙ＊Ｚ）を求めると図１０に示すようになる。なお、図１０には画像から求めた必要解像度も併せて示している。

図１０の表において、文字サイズ１５ｐｔの「覆」におけるＸ＊Ｙ＊Ｚの値を１、その必要解像度を１００ｄｐｉとし、他の文字におけるＸ＊Ｙ＊Ｚの値に基づいて演算により必要解像度を算出すると、
１５ｐｔの「覆」⇒１：１００ｄｐｉ
１５ｐｔの「Ａ」⇒０．４７：４７ｄｐｉ
６ｐｔの「覆」⇒３．１４：３１４ｄｐｉ
６ｐｔの「Ａ」⇒１．４４：１４４ｄｐｉ
となり、画像から求めた必要解像度の近似値が得られることがわかる。

漢字「覆」についてその文字サイズ毎に演算により求めた必要解像度を図１１の表に、アルファベット「Ａ」についてその文字サイズ毎に演算により求めた必要解像度を図１２の表にそれぞれ示す。

このように各文字について、文字サイズとエッジ比率及び適切な係数の選択によって、可読性を確保できる必要解像度が得られることがわかる。

前述したように、文字の複雑度はエッジ比率でなく、文字の分岐数換言すれば文字を構成する辺の交点のうち、少なくとも３方向に分岐している交点(分岐点）の数であっても良い。図１３(Ａ)に漢字「覆」についての分岐点を、同図(Ｂ)にアルファベット「Ａ」についての分岐点を、それぞれ白丸で示す。漢字「覆」についての分岐点数は１３、アルファベット「Ａ」についての分岐点数は２である。

一般的に、複雑な文字はエッジ比率と同様に分岐点数が増加する傾向にあるため、文字サイズとエッジ比率の場合と同様にして、適切な乗算係数を決定することにより、最低限の可読性を確保できる必要解像度を演算により算出することができる。

図２に示した文字領域必要解像度算出部２３は、上記の文字についての必要解像度を算出した後、各文字領域毎に必要解像度を算出する。この実施形態では、文字領域中の代表文字、例えば文字領域における文字列の先頭の文字について必要解像度を算出し、それをその文字領域の必要解像度として決定しても良い。あるいは、文字列中の全ての文字について必要解像度を算出し、その中で最も高い必要解像度や平均値等をその文字領域の必要解像度として決定しても良い。

また、１つの文字領域の文字列の中に異なるサイズの文字列が含まれている場合、異なるサイズの文字列を別の文字領域として分離し、それぞれ必要解像度を決定する構成としても良い。また、１つの文字領域における各文字のエッジ比率の算出結果に基づいて、前記文字領域からエッジ比率が相対的に高い領域や低い領域を他の領域から分離し、分離された領域を異なる文字領域として、必要解像度を決定する構成としても良い。例えば、１行の文字列からなる１つの文字列中に部分的に複雑な文字列が含まれているような場合であり、複雑な文字列部分を１つの文字列として分離することにより、１行の文字列を２つ以上の文字列に分割するような場合である。

また、ファイル印刷時等の出力設定である原稿モード設定や文字品質モード設定等に応じて、文字領域の必要解像度を調整しても良い。例えば、ユーザーにより原稿モードとして写真優先モードではなく文字優先モードが設定されているような場合や、文字品質モードとして高品質モードが設定されているような場合は、各文字領域の必要解像度を、各文字のサイズと複雑度から算出される値よりも高い値としても良い。

解像度決定部２４は、文字領域必要解像度算出部２３により算出された各文字領域の必要解像度に基づいて、同程度の必要解像度を有する文字領域同士を同じグループにまとめる。換言すれば、必要解像度の差が予め設定された規定値以内の文字領域同士を結合して１つのレイヤを構成する。

この際に、文字領域間の最小距離である空間距離が大きい場合には、結合したときの領域が大きくなって各レイヤ間での重なり領域が大きくなり、ファイルの印刷時のラスタライズ処理に時間がかかる。このため、必要解像度の差が予め設定された規定値以内である場合に加えて、文字領域間の空間距離が規定値以内である場合に、文字領域を結合する構成としても良い。１つのレイヤへの結合対象となる文字領域の判定条件として、必要解像度の差の他に文字領域間の空間距離を加える場合、文字領域間の必要解像度の差の規定値は、文字領域間の空間距離が大きくなるに従って小さい値に設定されるのが望ましい。文字領域間の空間距離が大きくなるに従って、１つのレイヤに結合される文字領域の基準を厳しくすることで、レイヤの数の増加を防止しながら、空間距離が大きい文字領域が１つのレイヤに結合されるのを防止できる。

また、従来のコンパクトＰＤＦと同様にカラー電子ファイルを生成する場合は、１つのレイヤーにおいて文字は１色で構成される必要がある。このため、必要解像度の差が予め設定された規定値以内であるという条件に加えて、各文字領域の文字色空間距離が規定値以内である場合に、文字領域同士を結合して１つのレイヤとしても良い。また、必要解像度の差が予め設定された規定値以内である条件に加えて、文字領域間の空間距離及び文字色空間距離のいずれもが、それぞれ規定値以内の文字領域である場合に、１つのレイヤとして結合する構成としても良い。１つのレイヤへの結合対象となる文字領域の判定条件として、必要解像度の差の他に文字領域間の文字色空間距離を加える場合、文字領域間の必要解像度の差の規定値は、文字領域間の文字色空間距離が大きくなるに従って小さい値に設定されるのが望ましい。文字領域間の文字色空間距離が大きくなるに従って、１つのレイヤに結合される文字領域の基準を厳しくすることで、レイヤの数の増加を防止しながら、近似色でない文字領域が１つのレイヤに結合されるのを防止できる。

こうして、複数の文字領域をグループ分けし、各グループ毎に文字領域を結合してそれぞれのレイヤを構成するが、この実施形態では、グループの数換言すればレイヤの数が予め設定された閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えると判定された場合、文字領域の必要解像度の差の規定値を大きくして１つのグループに含まれる文字領域の数を増やすようになっている。こうすることで、レイヤの数が増えすぎることによるファイルサイズの拡大を防止している。

なお、１つのレイヤへの結合対象となる文字領域の判定条件として、必要解像度の差の他に文字領域間の空間距離及び／または文字色空間距離が加えられている場合において、レイヤの数が予め設定された閾値を超える場合は、文字領域間の空間距離または文字色空間距離の少なくともいずれかの規定値を大きくすることで、１つのグループに含まれる文字領域の数を増やす構成としても良い。

複数の文字領域を各グループ毎に結合してレイヤを構成した後、解像度決定部２４は、各レイヤについて必要解像度を決定する。レイヤの必要解像度は、そのレイヤを構成する文字領域の必要解像度のうち、最も高い必要解像度をそのレイヤの必要解像度として決定するのが、可読性を確実に確保できることから望ましいが、各文字領域の必要解像度の平均値等で決定しても良い。

解像度変換部２５は、各レイヤに含まれる文字領域の解像度を、解像度決定部２４で決定された各レイヤの必要解像度に変換する。

文字領域をグループ毎に結合して各レイヤーを構成するとともに、各レイヤの必要解像度を決定し解像度を変換する処理を、図１４に示すような文字列を有する原稿を用いた場合を例にとって具体的に説明する。

図１４に示す原稿３００がスキャナ部１４で読み取られ、文字認識処理部１９で文字認識処理され、文字領域抽出部２１でそれぞれの文字領域３０１〜３１０に抽出される。各文字領域の左側にその文字領域の文字サイズを示す。文字領域３０１の文字サイズは２０ｐｔ、文字領域３０２〜３０５及び３１０の文字サイズは１０ｐｔ、文字領域３０６、３０７及び３０９の文字サイズは６ｐｔ、文字領域３０８の文字サイズは５．５ｐｔとなっている。また、文字領域３０５及び３０９の文字は赤色であり、その他の文字列の文字は黒色である。

また、文字領域必要解像度算出部２３で算出された各文字領域３０１〜３１０の必要解像度を図１４中に示す。文字領域３０１の必要解像度は７０ｄｐｉ、文字領域３０２〜３０５及び３１０の必要解像度は１６６ｄｐｉ、文字領域３０６、３０７及び３０９の必要解像度は３１４ｄｐｉ、文字領域３０８の必要解像度は１１２ｄｐｉとなっている。

ここで、従来のコンパクトＰＤＦファイルでは、文字色及び空間距離によって１つのレイヤとして結合する文字領域のグループを決定していた。このため、図１５に示すように、空間距離が近く文字色が黒色の文字領域３０１〜３０４、３０６〜３０８を１つのグループ４０１とし、空間距離が近く文字色が赤色の文字領域３０５及び３０９を別のグループ４０２とし、残りの文字領域４０３をさらに別のグループ４０３とし、グループ４０１及び４０３のレイヤに黒色を割り当て、グループ４０２のレイヤに赤色を割り当てていた。そして、いずれのグループについても文字領域の解像度を例えば２００ｄｐｉや３００ｄｐｉに変換し、２値化していた。

これに対し、この実施形態では必要解像度が同一または近い文字領域でグループ分けし、さらに望ましくは、文字領域の空間距離や文字色空間距離を判定要素に加えてグループ分けすることにより、例えば図１６に示すように、文字領域３０１により１つのグループ５０１が、文字領域３０２〜３０４及び３０８によりグループ５０２が、文字領域３０６及び３０７によりグループ５０３が、文字領域３０５によりグループ５０４が、文字領域３０９によりグループ５０５が、文字領域３１０によりグループ５０６が、それぞれ構成されている。

なお、グループ５０２については、文字サイズ１０ｐｔの文字領域３０２〜３０４と文字サイズ５．５ｐｔの文字領域３０８の必要解像度が、それぞれ１６６ｄｐｉ、１６２ｄｐｉとほぼ同じであるため、同じ結合対象となっている。

こうして、各文字領域を各グループに分けた後、各グループ毎に文字領域を各レイヤの必要解像度に変換したのち２値化を行う。この実施形態において、各レイヤの必要解像度はグループ５０１が７０ｄｐｉ、グループ５０２が１６６ｄｐｉ、グループ５０３が３１４ｄｐｉ、グループ５０４が１６６ｄｐｉ、グループ５０５が３１４ｄｐｉ、グループ５０６が１６６ｄｐｉである。

こうして、所定の文字領域毎に最適解像度で変換されたコンパクトＰＤＦファイルを自動で生成することが可能となる。

このように、この実施形態では、文字領域３０１〜３１０の必要解像度は文字サイズと文字の複雑度とに基づいて決定されるから、小サイズの文字や複雑な文字を含む文字領域であっても可読性を確保できる解像度を必要解像度として決定することにより、各レイヤ５０１〜５０６に含まれる文字は可読性を確保できる解像度に変換されることになり、その結果、小サイズの文字や複雑な文字が潰れて読めなくなるのを防止でき、十分な可読性を有する電子ファイルを自動で生成することができる。

しかも、必要解像度の差が規定値以内の文字領域が結合されて１つのレイヤが構成されるから、電子ファイルの全体サイズを小サイズに維持することができる。

図１７は、画像処理装置１の動作を示すフローチャートである。この動作は画像処理装置のＣＰＵ１１が、ＲＯＭ１２等に格納された動作プログラムに従って動作することにより実行される。

ステップＳ０１では、原稿を読み取って得られた画像データから、１個目の文字領域を抽出したのち、ステップＳ０２で、文字領域の文字サイズを検出する。次いで、ステップＳ０３で文字領域の文字色を検出し、ステップＳ０４で各文字のエッジ比率を算出し、ステップＳ０５で各文字の複雑度を算出したのち、ステップＳ０６で、その文字領域の必要解像度を算出する。

以上のステップＳ０１〜Ｓ０６の処理を、全ての文字領域について必要解像度を算出するまで繰り返す(ステップＳ００、Ｓ０７）。

次いで、ステップＳ１１で文字領域の組み合わせ(グループ）を生成する。具体的にはステップＳ１２で、１つめの文字領域について他の１つめの文字領域との文字色空間距離の差が規定値以下かどうかを判定する。規定値以下でなければ(ステップＳ１２でＮＯ)、ステップＳ１６に進む。規定値以下であれば(ステップＳ１２でＹＥＳ)、ステップＳ１３で、文字領域の空間距離の差が規定値以下かどうかを判定する。規定値以下でなければ(ステップＳ１３でＮＯ)、ステップＳ１６に進む。規定値以下であれば(ステップＳ１３でＹＥＳ)、ステップＳ１４で、文字領域の必要解像度の差が規定値以下かどうかを判定する。規定値以下でなければ(ステップＳ１４でＮＯ)、ステップＳ１６に進む。規定値以下であれば(ステップＳ１４でＹＥＳ)、ステップＳ１５で、同一のグループであることを示す結合フラグを設定したのち、ステップＳ１６に進む。

以上のステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を、１つの文字領域に対し他の全ての文字領域との関係において判定が終了するまで繰り返し、さらに他の各文字領域に対し他の全ての文字領域との関係において判定が終了するまで繰り返す。

こうして、文字領域の組み合わせが生成されると、ステップＳ１７で、同一の結合フラグが設定されている文字領域同士をそれぞれ１つのグループとして結合して各レイヤを構成する。ついでステップＳ１８で、各レイヤ毎に必要解像度を決定するとともに、各文字列の解像度を決定された各レイヤの必要解像度に変換し、さらにステップＳ１９で２値化処理を実行して、処理を終了する。

１ 画像処理装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１４ スキャナ部
１９ 文字認識部
２０ 画像処理部
２１ 文字領域抽出部
２２ 文字サイズ・複雑度算出部
２３ 文字領域必要解像度算出部
２４ 解像度決定部
２５ 解像度変換部
３０１〜３１０ 文字領域
５０１〜５０６ グループ

Claims (14)

1. 文字を含む画像データから複数の文字領域を抽出する文字領域抽出手段と、
   前記文字領域抽出手段により抽出された前記文字領域における文字サイズを算出する文字サイズ算出手段と、
   前記文字領域抽出手段により抽出された前記文字領域における文字の複雑度を算出する複雑度算出手段と、
   前記文字サイズ算出手段により算出された文字サイズと、前記複雑度算出手段により算出された文字の複雑度とに基づいて、前記文字領域毎の必要解像度を算出する必要解像度算出手段と、
   前記必要解像度算出手段により算出された必要解像度の差が規定値以内の文字領域を結合して１つのレイヤとして構成するとともに、各レイヤに含まれる各文字領域の前記必要解像度に基づいて、各レイヤ毎の必要解像度を決定する解像度決定手段と、
   前記各レイヤ毎に、該レイヤに含まれる文字領域の文字の解像度を、前記解像度決定手段により決定されたそのレイヤの必要解像度に変換する解像度変換手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記解像度決定手段は、前記文字領域間の空間距離または文字色空間距離の少なくともいずれかが規定値以内の文字領域を結合する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記解像度決定手段により文字領域を結合して構成されたレイヤの数が、予め設定された閾値を超えるか否かを判定する判定手段を備え、
   前記解像度決定手段は、前記判定手段によりレイヤの数が予め設定された閾値を超えると判定された場合、前記文字領域の必要解像度の差の規定値を大きくして、必要解像度の差が該規定値以内の文字領域を結合する請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記解像度決定手段により文字領域を結合して構成されたレイヤの数が、予め設定された閾値を超えるか否かを判定する判定手段を備え、
   前記解像度決定手段は、前記判定手段によりレイヤの数が予め設定された閾値を超えると判定された場合、前記文字領域間の空間距離または文字色空間距離の少なくともいずれかの規定値を大きくして、文字領域間の空間距離または色空間距離の少なくともいずれかが該規定値以内の文字領域を結合する請求項２または３に記載の画像処理装置。
5. 前記複雑度は文字のエッジ比率である請求項１〜４の何れかに記載の画像処理装置。
6. 前記複雑度は文字の分岐点の数である請求項１〜４の何れかに記載の画像処理装置。
7. 前記解像度決定手段は、１つのレイヤを構成する文字領域の中で最も高い必要解像度を、そのレイヤの必要解像度として決定する請求項１〜６の何れかに記載の画像処理装置。
8. 前記文字領域の必要解像度の差の規定値は、文字領域間の空間距離が大きくなるに従って小さい値に設定されている請求項２〜７の何れかに記載の画像処理装置。
9. 前記文字領域の必要解像度の差の規定値は、文字領域間の文字色空間距離が大きくなるに従って小さい値に設定されている請求項２〜８の何れかに記載の画像処理装置。
10. 前記文字領域抽出手段は、抽出された文字領域における文字のエッジ比率の算出結果に基づいて、前記文字領域からエッジ比率の相対的に高い領域または低い領域を分離し、分離された各領域を異なる文字領域とする請求項１〜９の何れかに記載の画像処理装置。
11. 前記必要解像度算出手段は、出力設定である原稿モード設定に応じて前記文字領域の必要解像度を調整する請求項１〜１０の何れかに記載の画像処理装置。
12. 前記必要解像度算出手段は、出力設定である文字品質モード設定に応じて、前記文字領域の必要解像度を調整する請求項１〜１０の何れかに記載の画像処理装置。
13. 文字を含む画像データから複数の文字領域を抽出する文字領域抽出ステップと、
    前記文字領域抽出ステップにより抽出された前記文字領域における文字サイズを算出する文字サイズ算出ステップと、
    前記文字領域抽出ステップにより抽出された前記文字領域における文字の複雑度を算出する複雑度算出ステップと、
    前記文字サイズ算出ステップにより算出された文字サイズと、前記複雑度算出ステップにより算出された文字の複雑度とに基づいて、前記文字領域毎の必要解像度を算出する必要解像度算出ステップと、
    前記必要解像度算出ステップにより算出された必要解像度の差が規定値以内の文字領域を結合して１つのレイヤとして構成するとともに、各レイヤに含まれる各文字領域の前記必要解像度に基づいて、各レイヤ毎の必要解像度を決定する解像度決定ステップと、
    前記各レイヤ毎に、該レイヤに含まれる文字領域の文字の解像度を、前記解像度決定ステップにより決定されたそのレイヤの必要解像度に変換する解像度変換ステップと、
    を備えたことを特徴とする画像処理装置における電子ファイル生成方法。
14. 文字を含む画像データから複数の文字領域を抽出する文字領域抽出ステップと、
    前記文字領域抽出ステップにより抽出された前記文字領域における文字サイズを算出する文字サイズ算出ステップと、
    前記文字領域抽出ステップにより抽出された前記文字領域における文字の複雑度を算出する複雑度算出ステップと、
    前記文字サイズ算出ステップにより算出された文字サイズと、前記複雑度算出ステップにより算出された文字の複雑度とに基づいて、前記文字領域毎の必要解像度を算出する必要解像度算出ステップと、
    前記必要解像度算出ステップにより算出された必要解像度の差が規定値以内の文字領域を結合して１つのレイヤとして構成するとともに、各レイヤに含まれる各文字領域の前記必要解像度に基づいて、各レイヤ毎の必要解像度を決定する解像度決定ステップと、
    前記各レイヤ毎に、該レイヤに含まれる文字領域の文字の解像度を、前記解像度決定ステップにより決定されたそのレイヤの必要解像度に変換する解像度変換ステップと、
    を、画像処理装置のコンピュータに実行させるための電子ファイル生成プログラム。