专利名称：图像处理装置和直线检测方法
技术领域：
本发明涉及图像处理装置和直线检测方法，尤其涉及从输入图像检测原稿区域的图像处理装置和直线检测方法。
背景技术：
为了以扫描装置等读取原稿并作为图像数据保存，需要从读取的图像中正确地检测原稿区域。一般来说，平台型或自动原稿输送型的扫描装置中，通过采用白色、黑色等单色的背景容易地识别原稿区域和除此以外的区域。但是，当例如原稿区域的颜色与背景部的颜色相同时，可能无法正确地检测原稿区域。因此，专利文献I中揭示了基于读取原稿得到的图像数据的浓度变动检测原稿的位置或尺寸的图像处理装置。该图像处理装置检测副扫描方向的像素的浓度变动的差，将该浓度变动的差在阈值以上的像素作为原稿的位置进行检测。又，专利文献2中，揭示了将电子纸作为原稿的背景的图像读取装置。该图像读取装置在读取原稿时，将电子纸设为明色读取原稿，并将电子纸设为暗色读取原稿，基于读取的各图像检测原稿的尺寸。又，专利文献3中，揭示了利用背景与原稿的材质的差异来检测原稿边界的图像处理装置。该图像处理装置，在无法检测原稿边界时，从原稿提取基准线，基于提取出的基准线确定原稿边界。
现有技术文献 专利文献专利文献1日本特开2007-335927号公报 专利文献2日本特开2008-278318号公报 专利文献3日本特开2005-285010号公报
发明内容
发明所要解决的问题专利文献I公开的图像处理装置和专利文献2公开的图像读取装置，能够高精度地检测原稿的位置或尺寸。但是，由于这些装置是以采用单色的背景为前提的，专利文献I和专利文献2公开的技术无法适用于，读取载置于桌上的原稿这样的扫描装置。因此，例如，在读取载置于木纹的桌子上的原稿时，无法正确地识别原稿边界与桌子的花纹。又，专利文献3公开的图像处理装置可高精度地检测原稿边界。但是，在专利文献3公开的图像处理装置中，对于没有基准线的原稿无法高精度地检测该原稿边界。因此，本发明的目的在于提供能够从读取的图像中高精度地检测原稿边界的图像处理装置和直线检测方法。解决问题的手段本发明的图像处理装置，包括:从输入图像中提取边缘像素的边缘像素提取部；采用霍夫变换从所述提取出的边缘像素中提取直线候补的直线候补检测部；和采用最小二乘法对距所述直线候补在规定距离内的边缘像素检测直线的直线检测部。又，本发明的直线检测方法，包括:从输入图像中提取边缘像素的边缘像素的步骤；采用霍夫变换从所述提取出的边缘像素中提取直线候补的步骤；和采用最小二乘法对距所述直线候补在规定距离内的边缘像素检测直线的步骤。
发明效果根据本发明，提供能够从读取的图像中高精度地检测原稿边界的图像处理装置和直线检测方法。
图1是适用了本发明的图像处理系统的示意性构成图。
图2是图像处理部的示意性构成图。
图3是显示图像读取处理的动作的实例的流程图。
图4是显示直线检测处理和矩形检测处理的动作的流程图。
图5是显示噪声去除处理的动作的实例的流程图。
图6(a) (d)是对缩小图像进行说明的示意图。
图7(a) (d)是对噪声去除处理进行说明的示意图。
图8显示直线检测处理的动作的实例的流程图。
图9(a)，(b)是用于对霍夫变换进行说明的示意图。
图10是显示霍夫变换处理的动作的实例的流程图。
图11(a) (C)是用于对直线候补的排除处理进行说明的示意图。
图12是显示直线候补的排除处理的动作的实例的流程图。
图13(a)，(b)是用于对直线检测处理进行说明的示意图。
图14是显示最小二乘法的直线检测处理的动作的实例的流程图。
图15(a)，(b)是用于对直线的分割处理进行说明的示意图。
图16是显示直线的分割处理的动作的实例的流程图。
图17(a) (C)是用于对近似直线进行说明的示意图。
图18是显示近似直线的检测处理的动作的实例的流程图。
图19(a) (d)是用于对组的结合进行说明的示意图。
图20是显示矩形检测处理的动作的实例的流程图。
图21(a)，(b)是用于对第I评价点进行说明的示意图。
图22(a)，(b)是用于对第2评价点进行说明的示意图。
图23是用于对重叠的矩形候补进行说明的示意图。
图24是用于对包含于其他的矩形候补内的矩形候补进行说明的示意图。
图25(a)，(b)是用于对含有近似直线的矩形进行说明的示意图。
图26(a)，(b)是用于对边缘像素以外进行说明的示意图。
图27(a)，(b)是用于对封闭区域的外接矩形进行说明的示意图。
图28是显示封闭区域的外接矩形的提取处理的动作的实例的流程图。
图29(a)，(b)是用于对检测范围的指定进行说明的示意图。
图30是其他的图像处理系统的示意性构成图。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的图像处理装置和直线检测方法进行说明。但是希望注意的是:本发明的技术范围不限于这些实施方式，还涉及权利要求书记载的发明及其等同技术方案。图1是显示适用本发明的图像处理系统的示意性构成的图。如图1所示，图像处理系统I包括图像读取装置10和信息处理装置20。图像读取装置10为例如图像扫描仪、数字相机等，信息处理装置20为与例如图像读取装置10连接使用的个人计算机等。图像读取装置10包括:图像输入部11、第I图像储存部12、第I接口部13、第I存储部14、和第I中央处理部15。下面，对图像读取装置10的各部进行详细说明。图像输入部11具有拍摄作为拍摄对象物的原稿等的拍摄传感器。该拍摄传感器包括:排列为一维或二维的CCD、CM0S等的拍摄元件、和将拍摄对象物的像成像于拍摄元件上的光学系统，各拍摄元件输出对应于RGB各色的模拟值。然后，图像输入部11将拍摄传感器输出的各模拟值转换为数字值生成像素数据，生成由生成的各像素数据构成图像数据(下面，称为RGB图像)。该RGB图像的各像素数据为对于例如RGB各色分别以8位表示的、总计24位的RGB值所构成的彩色图像数据。然后，图像输入部11生成将RGB图像、或RGB图像的各像素的RGB值转换为亮度值和色差值(YUV值)的图像(下面，称为 读取图像)，并保存于第I图像储存部12。又，YUV值可根据例如下式计算。
￥值=0.30父1 值+0.59\6值+0.11\8值(I)
U 值=-0.17XR 值-0.33XG 值+0.50XB 值(2)
V 值=0.50XR 值-0.42XG 值-0.08XB 值(3)第I图像储存部12包括:非易失性半导体存储器、易失性半导体存储器、磁盘等的存储装置。第I图像储存部12与图像输入部11连接，保存由图像输入部11生成的读取图像。第I接口部13具有基于USB等的串行总线的接口电路，与信息处理装置20电连接以收发图像数据和各种信息。又，第I接口部13连接有闪存等，用以临时保存在第I图像储存部12中保存的图像数据，并复制到信息处理装置20。第I存储部14包括:RAM、ROM等的存储器装置、硬盘等的固定磁盘装置、或软盘、光盘等的可移动的存储装置等。又，第I存储部14中存储有用于图像读取装置10的各种处理的计算机程序、数据库、表格等。第I中央处理部15与图像输入部11、第I图像储存部12、第I接口部13和第I存储部14连接，控制各部。第I中央处理部15执行图像输入部11的读取图像生成控制、第I图像储存部12的控制、通过第I接口部13的与信息处理装置20的数据收发控制、第I存储部14的控制等。信息处理装置20包括:第2接口部21、第2图像储存部22、显示部23、输入部24、第2存储部25、第2中央处理部26、和图像处理部27。下面，对信息处理装置20的各部进行详细说明。第2接口部21具有与图像读取装置10的第I接口部13相同的接口电路，与信息处理装置20和图像读取装置10连接。第2图像储存部22具有与图像读取装置10的第I图像储存部12相同的存储装置。第2图像储存部22保存有通过第2接口部21从图像读取装置10接收到的读取图像，且与图像处理部27连接，保存有图像处理部27对读取图像进行了图像处理后的各种处理图像。显示部23包括:液晶、有机EL等构成的显示器和将图像数据输出到显示器的接口电路，并与第2图像储存部22连接，将保存于第2图像储存部22的图像数据显示于显示器。输入部24具有键盘、鼠标等的输入装置和从输入装置取得信号的接口电路，向第2中央处理部26输出对应于使用者的操作的信号。第2存储部25具有与图像读取装置10的第I存储部14相同的储存装置、固定磁盘装置、可移动的存储装置等。第2存储部25中存储有用于信息处理装置20的各种处理的计算机程序、数据库、表格等。又，第2存储部25中存储有用于记录图像处理部27检测到的直线、组和矩形的直线列表、组列表和矩形列表。第2中央处理部26与第2接口部21、第2图像储存部22、显示部23、输入部24、第2存储部25和图像处理部27连接，控制各部。第2中央处理部26执行，通过第2接口部21的与图像读取装置10的数据收发控制、第2图像储存部22的控制、显示部23的表示控制、输入部24的输入控制、第2存储部25的控制、图像处理部27进行的图像处理的控制
坐寸ο图像处理部27与第2图像储存部22连接，进行直线检测处理、矩形检测处理。该图像处理部27与第2中央处理部26连接，根据来自第2中央处理部26的控制基于预先存储于第2存储部25的程序动作。又，图像处理部27可以由独立的集成电路、微处理器、固件等构成。图2是显示图像处理部27的概略构成的图。如图2所示，图像处理部27包括:边缘像素提取部210、直线提取部220、矩形检测部230和矩形切出部240。又，直线提取部220具有直线候补检测部221、直线检测部222、组化部223、结合部224和近似直线检测部225，矩形检测部230具有矩形候补提取部231和矩形选择部232。这些各部为，通过在处理器上动作的软件安装的功能模块。又，各部也可由各自独立的集成电路、微处理器、固件等构成。图3是显示图像读取装置10的图像读取处理的动作的流程图。下面，参照图3所示的流程图，对图像读取处理的动作进行说明。又，下面说明的动作的流程，基于预先存储在第I存储部14的程序主要通过第I中央处理部15与图像读取装置10的各要素协作执行。首先，图像输入部11生成拍摄了作为拍摄对象物的原稿的读取图像，并保存于第I图像储存部12(步骤S301)。接着，第I中央处理部15将保存于第I图像储存部12的读取图像通过第I接口部13发送到信息处理装置20(步骤S302)，一系列步骤结束。图4是显示信息处理装置20的直线检测处理和矩形检测处理的动作的流程图。下面，参照图4所示的流程图，对直线检测处理和矩形检测处理的动作进行说明。又，下面说明的动作的流程，基于预先存储于第2存储部25的程序主要通过第2中央处理部26与信息处理装置20的各要素协作执行。首先，第2中央处理部26通过第2接口部21从图像读取装置10取得读取图像，并保存于第2图像储存部22 (步骤S401)。接着，边缘像素提取部210读出在第2图像储存部22保存的读取图像，生成关于读取图像的亮度成分在水平方向和垂直方向间隔剔除了像素的输入图像，并保存于第2图像储存部22 (步骤S402)。一般来说，由于随着信息处理装置20处理的图像的像素数不同处理速度也大为不同，间隔剔除像素的比例根据第2中央处理部26等的处理能力和信息处理装置20所要求的处理速度确定。又，在即使没有间隔剔除像素，也满足要求的处理速度时，也可将读取图像的亮度成分直接作为输入图像。接着，边缘像素提取部210对输入图像实施噪声去除处理(步骤S403)。图5是显不噪声去除处理的动作的实例的流程图。下面，参照图5所不的流程图对噪声去除处理的动作的实例进行说明。边缘像素提取部210生成从输入图像在水平方向和垂直方向间隔剔除了像素的第I缩小图像，生成从第I缩小图像在水平方向和垂直方向间隔剔除了像素的第2缩小图像，生成从第2缩小图像在水平方向和垂直方向间隔剔除了像素的第3缩小图像，并将各缩小图像保存于第2图像储存部22 (步骤S501)。图6(a) (d)是对缩小图像进行说明的示意图。图6(a)所示的图像600为输入图像的实例，图6(b)所示的图像610为第I缩小图像的实例，图6(c)所示的图像620为第2缩小图像的实例，图6(d)所示的图像630为第3缩小图像的实例。从输入图像600到第I缩小图像610的间隔剔除率被预先确定，使得由于图像读取装置10的图像输入部11的拍摄元件和光学系统的影响产生的随机噪声601在第I缩小图像610中被去除。又，从第I缩小图像610到第2缩小图像620的间隔剔除率被预先确定，使得原稿内的网格部分602在第2缩小图像620中被去除。又，从第2缩小图像620到第3缩小图像630的间隔剔除率被预先确定，使得载置原稿的桌子的木纹等的花纹603在第3缩小图像630中被去除。接着，边缘像素提取部210对各个输入图像、第I缩小图像、第2缩小图像、第3缩小图像分别在水平方向、垂直方向提取边缘像素。然后，对于各图像的各水平方向、垂直方向分别生成由边缘像素构成的图像(下面，分别称为输入边缘图像、第I边缘图像、第2边缘图像、第3边缘图像)，并保存于第2图像储存部22 (步骤S502)。边缘像素提取部210计算输入图像、第I缩小图像、第2缩小图像、第3缩小图像的各自的像素在水平方向相邻的像素的亮度值的差的绝对值(下面，称为相邻差分值)，当相邻差分值超过阈值Thl时，该图像上的像素作为垂直边缘像素。该阈值Thl，可设定为例如人通过目视能够判别图像上的亮度的差异的亮度值的差(例如20)。又，边缘像素提取部210对各图像的垂直方向也进行相同的处理，提取水平边缘像素。然后，分别针对水平方向、垂直方向生成输入边缘图像、第I边缘图像、第2边缘图像、第3边缘图像。下面的步骤S503 S510中，对分别在水平方向、垂直方向生成的各边缘图像进行处理。接着，边缘像素提取部210，对于各边缘图像，判定各边缘像素是否与各边缘图像内的其他的边缘像素连结，连结的边缘像素标注为一组(步骤S503)。边缘像素提取部210判定，在水平方向、垂直方向或斜方向(8附近)相互相邻的边缘像素连接。又，边缘像素提取部210也可判定为，仅水平方向或垂直方向(4附近)相互相邻的边缘像素连结。接着，边缘像素提取部210，对于各边缘图像，判断通过标注分组的各组的水平方向和垂直方向双方的大小是否在阈值Th2以下,将水平方向和垂直方向双方的大小在阈值Th2以下的组所包含的边缘像素从各边缘图像中去除(步骤S504)。通过设定该阈值Th2为作为原稿内的文字或花纹的最大值而被设想的值(相当于例如10_的值)，可去除原稿内的文字或花纹。接着，边缘像素提取部210将第3边缘图像扩大为与第2边缘图像相同的分辨率(步骤 S505)。接着，边缘像素提取部210提取在将第3边缘图像扩大为与第2边缘图像相同的分辨率的图像和第2边缘图像中，存在于相同的位置的边缘像素，生成由该边缘像素构成的图像(下面，称为第2修正边缘图像)(步骤S506)。图7(a) (d)是用于对噪声去除处理进行说明的示意图。图7(a)所示的图像700为第3边缘图像的实例，图7 (b)的图像710为将第3边缘图像扩大为与第2边缘图像相同的分辨率的图像的实例，图7(c)所示的图像720为第2边缘图像的实例，图7(d)所示的图像730为第2修正边缘图像的实例。第3边缘图像700中，为了去除载置原稿的桌子的花纹721而间隔剔除像素，图像710中不存在花纹721。又，图像710为将第3边缘图像700扩大了的图像，因此，原稿的边界部分711相对第2边缘图像720的原稿边界部分722发生膨胀。因此，通过仅提取图像710和第2边缘图像720中存在于相同位置的边缘像素，可使得原稿的边界部分731的粗细与第2边缘图像720的边界部分722的粗细大致相同，并且生成去除了原稿所载置的桌子的花纹721的第2修正边缘图像730。接着，边缘像素提取部210将第2修正边缘图像扩大为与第I边缘图像相同的分辨率(步骤S507)。接着，边缘像素提取部210提取在将第2修正边缘图像扩大为与第I边缘图像相同的分辨率的图像和第I边缘图像中，存在于相同的位置的边缘像素，生成该边缘像素构成的图像(下面，称为第I修正边缘图像)(步骤S508)。与图7(a) (d)的说明相同，第I修正边缘图像中，原稿边界部分的粗细与第I边缘图像的原稿边界部分的粗细为大致相同，为原稿内的网格部分被去除了的图像。接着，边缘像素提取部210将第I修正边缘图像扩大为与输入边缘图像相同的分辨率(步骤S509)。接着，边缘像素提取部210提取在将第I修正边缘图像扩大为与输入边缘图像相同的分辨率的图像和输入边缘图像中，存在于同样的位置的边缘像素，生成由该边缘像素构成的图像(下面，称为边缘图像)(步骤S510)，结束噪声去除处理。与图7(a) (d)的说明相同，边缘图像中，原稿边界部分的粗细与输入边缘图像的原稿的边界部分的粗细大致相同，为去除了原稿内的随机噪声的图像。返回图4，直线提取部220对边缘图像实施直线检测处理(步骤S404)。图8是显示直线检测处理的动作的实例的流程图。下面，参照图8所示的流程图对直线检测处理的动作的实例进行说明。首先，直线候补检测部221采用霍夫变换从由水平边缘像素生成的边缘图像(下面，称为水平边缘图像)中提取直线候补(步骤S801)。又，从水平边缘图像中提取在水平方向延伸的直线候补。图9 (a), (b)是对霍夫变换进行说明的示意图。图9(a)所示的图形900表示边缘图像内的边缘像素901、902、903。图形900的原点表示边缘图像上的最左下的像素，横轴表示水平位置，纵轴表示垂直位置。直线候补检测部221提取通过边缘像素901的多条直线904、905、906，求得从原点到各直线的法线907、908、909，各法线的、从原点到各直线的长度作为P、相对于横轴的角度作为Θ来计算。又，P可根据下式计算。
P =Xcosθ+ysinθ(4)图9(b)所示的图表910表示将对各法线计算得到P、Θ作为变量的霍夫空间。图表910的横轴表示Θ、纵轴表示P。各点911、912、913为对法线907、908、909计算得到的Ρ、θ进行制图后的点，曲线914为连接这些点的曲线。又，曲线915、916为对边缘像素902、903进行相同的处理求得的曲线。由该实例中曲线914 916的交点911中的P、Θ的值确定的、图形900上的直线904，作为各边缘像素901、902、903通过的直线。又，该直线可通过下式计算。
y=ax+b
a=-1/tanθ ,b= P /sinθ (5)图10是显示霍夫变换处理的动作的实例的流程图。下面，参照图10所示的流程图，对霍夫变换处理的动作的实例进行说明。直线候补检测部221，首先，对通过边缘图像内的各边缘像素的多条直线，计算(P、θ)(步骤 S1001)。接着，直线候补检测部221对计算出的(P、θ )投票(步骤S1002)。接着，直线候补检测部221判断是否对边缘图像内的全部的边缘像素都算出了(P、θ)(步骤S1003)。如果没有对边缘图像内的全部的边缘像素都计算出了(P、Θ)的话，返回步骤S1001，重复步骤S1001 S1002的处理。另一方面，对边缘图像内的全部的边缘像素都计算出了(P、θ)的话，直线候补检测部221将(P、Θ )按投票数的顺序排序(步骤S1004)。接着，直线候补检测部221，将投票的(P、Θ)的组合中，比自身(即，所关注的(P、Θ)的组合)的投票数多的组合和P和θ双方的值近似的(例如P的差的绝对值在相当于5mm的距离以下且Θ的差的绝对值在3°以下)组合排除(步骤S1005)。这样，可抑制在相互接近的位置检测到多条直线。又，排除了的组合的投票数也可加上，该排除了的组合和P与Θ双方的值近似的组合的投票数。接着，直线候补检测部221，将根据投票的(P、θ )的组合确定的直线作为边缘图像中的直线候补提取(步骤S1006)，记录于第2存储部25结束霍夫变换处理。又，可以在(P、θ)的组合中，以投票数多的顺序仅提取规定数量(例如，水平方向、垂直方向各为32个)，仅根据提取出的(P、θ)的组合确定的直线作为直线候补。返回图8，直线候补检测部221与从水平边缘图像中提取直线候补同样地，从由垂直边缘像素生成的边缘图像中(下面，称为垂直边缘图像)采用霍夫变换提取直线候补(步骤S802)。又，从垂直边缘图像中提取沿垂直方向延伸的直线候补。接着，直线候补检测部221判断是否从水平边缘图像和垂直边缘图像双方提取出直线候补(步骤S803)。没有从水平边缘图像和垂直边缘图像双方提取出直线候补时，直线检测处理结束。另一方面，从水平边缘图像和垂直边缘图像双方都提取出了直线候补时，直线候补检测部221计算，位于从水平边缘图像提取出的直线候补中的关注的直线候补的附近的边缘像素(下面，称为第I边缘像素)的个数。又，计算第I边缘像素中、位于其他的直线候补的附近的边缘像素(下面，称为第2边缘像素)的个数。然后，第2边缘像素的个数相对于第I边缘像素的个数的比例在规定比率Rl以上时，将该关注的直线候补从直线的候补中排除(步骤S804)。又，直线候补的附近的范围确定为，该范围内的边缘像素视为对应于与该直线候补为同一直线的范围，例如可设为相当于距直线候补2mm的距离内的范围。又，规定比率Rl根据图像处理系统I使用的环境等适当确定，例如可设定为50%。图11(a) (C)是对直线候补的排除处理进行说明的示意图。图11(a)所示的边缘图像1100中，各点表示边缘像素，1101 1104表示从各边缘像素检测到的直线候补。直线候补1101和直线候补1102基于相同的边缘像素提取，将双方的直线作为直线候补检测的过程冗长。因此，通过将任一方的直线从直线候补中排除，可维持直线的检测精度，降低处理负荷。同样的，作为直线候补1104的组成要素的边缘像素，也包含于作为直线候补1101(或1102)和1103的组成要素的边缘像素中，因此，通过将直线候补1104从直线的候补排除，可维持直线的检测精度，并减轻处理负荷。图12是显示直线候补的排除处理的动作的实例的流程图。下面，参照图12所示的流程图，对直线候补的排除处理的动作的实例进行说明。直线候补检测部221，首先，清空用于管理作为各直线候补的组成要素的边缘像素的边缘像素表格(步骤S1201)。又，该边缘像素表格存储于第2存储部25。接着，直线候补检测部221，以相对于(P、Θ )的组合的投票数多的顺序选择从水平边缘图像中提取出的直线候补(步骤S1202)。接着，直线候补检测部221扫描选择出的直线候补的附近的像素(步骤S1203)。例如，如图11(b)所示，直线候补检测部221，对在直线候补1101的附近的范围1111内的像素，从最左上的像素开始在垂直方向扫描，并在完成一根线的扫描之后，向右侧依次行进扫描下一根线。然后，直线候补检测部221判定扫描过的像素是否为边缘像素(步骤S1204)。直线候补检测部221，在扫描过的像素不是边缘像素时，进入到步骤S1209，另一方面，在扫描过的像素为边缘像素时，作为第I边缘像素，进行计数(步骤S1205)。接着，直线候补检测部221判断该边缘像素的坐标信息是否已经记录在边缘像素表格内(步骤S1206)。如果该边缘像素的坐标信息没有记录于边缘像素表格，则直线候补检测部221将该边缘像素的坐标信息记录于边缘像素表格(步骤S1207)，另一方面，如果该边缘像素的坐标信息已经记录在边缘像素表格内，则作为第2边缘像素,进行计数(步骤S1208)。接着，直线候补检测部221判定是否扫描了所选择的直线候补的附近范围的全部像素(步骤S1209)，有还没有扫描的像素时，返回步骤S1203，重复步骤S1203 S1208的处理。另一方面，扫描了所选择的直线候补的附近范围的全部像素时，直线候补检测部221判定，第2边缘像素的个数相对于第I边缘像素的个数的比例是否在规定比率Rl以上(步骤S1210)，第2边缘像素的个数相对于第I边缘像素的个数的比例在规定比率Rl以上时，将该选择出的直线候补从直线的候补中排除(步骤S1211)。另一方面，第2边缘像素的个数相对于第I边缘像素的个数的比例小于规定比率Rl时，该选择的直线候补不从直线的候补中排除，因此不进行特别的处理。接着，直线候补检测部221判断是否选择了全部的直线候补(步骤S1212)，有还没有扫描像素的直线候补时，返回步骤S1202，重复步骤S1202 S1211的处理。另一方面，如果扫描了全部的直线候补的像素，直线候补检测部221结束直线候补的排除处理。例如，图11(a)所示的例中，当以直线候补1101、1102、1103、1104的顺序的对于(P、Θ)的组合的投票数较多时，在选择直线候补1101时，其附近的范围1111内的边缘像素的坐标信息没有记录于边缘像素表格，因此不将直线候补1101从直线的候补中排除。另一方面，如图11(c)所示，直线候补1102的附近的范围1112内的边缘像素都与直线候补1101的附近的范围1111内的边缘像素重叠。因此，选择直线候补1102时，其附近的范围1112内的边缘像素的坐标信息都记录于边缘像素表格，将直线候补1102从直线的候补中排除。又，选择直线候补1103时，由于其附近的范围1113内的边缘像素的坐标信息没有记录于边缘像素表格，不将直线候补1103从直线的候补中排除。又，直线候补1104的附近的范围1114内的边缘像素都与直线候补1101的附近的范围1111或直线候补1103的附近的范围1113内的边缘像素重叠。因此,选择直线候补1104时，其附近的范围1114内的边缘像素的坐标信息都记录于边缘像素表格，将直线候补1104从直线的候补中排除。返回图8，直线候补检测部221与从水平边缘图像提取的直线候补的排除处理相同地，进行从垂直边缘图像提取出的直线候补的排除处理(步骤S805)。接着，直线检测部222对于距从水平边缘图像提取的直线候补规定距离内的边缘像素采用最小二乘法以检测水平方向的直线(步骤S806)。该规定距离根据图像处理系统I的使用环境等适当确定，例如设定为相当于2mm的距离。图13(a)，(b)是对最小二乘法的直线检测处理进行说明的示意图。图13(a)所示的边缘图像1300中，各点表示边缘像素，直线1301表示从各边缘像素通过霍夫变换检测到的直线候补。即，直线候补1301检测为尽可能多地通过边缘像素。另一方面，该直线候补的附近的边缘像素由原稿边界发生的可能性较高，相比该直线候补，通过距所有的边缘像素较近的位置的直线正确表示原稿边界的可能性高。如图13(b)的边缘图像1310所示，直线检测部222对距直线候补1301在规定距离内1302的像素采用最小二乘法检测直线1321。又，最小二乘法中，为使得各像素与检测的直线1321的距离1311 1316的平方和为最小，通过下式计算直线。
数1
权利要求
1.一种图像处理装置，其特征在于，包括: 从输入图像中提取边缘像素的边缘像素提取部； 采用霍夫变换从所述提取出的边缘像素中提取直线候补的直线候补检测部；和 采用最小二乘法对距所述直线候补在规定距离内的边缘像素检测直线的直线检测部。
2.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于， 所述直线候补检测部，在采用霍夫变换提取出多个直线候补时，计算位于该多个直线候补中关注的直线候补附近的第I边缘像素的个数和该第I边缘像素中的、位于其他的直线候补附近的第2边缘像素的个数，当所述第2边缘像素的个数相对于所述第I边缘像素的个数的比例在规定比例以上时，将该关注的直线候补从提取对象中排除。
3.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于， 所述直线检测部，在采用最小二乘法检测出多条直线时，计算位于该多条直线中关注的直线附近的第I边缘像素的个数和该第I边缘像素中的、位于其他的直线附近的第2边缘像素的个数，当所述第2边缘像素的个数相对于所述第I边缘像素的个数的比例在规定比例以上时，将该关注的直线从检测对象中排除。
4.如权利要求1 3中任一项所述的图像处理装置，其特征在于， 所述直线检测部基于位于所述检测到的直线附近的边缘像素的密集程度将所述检测到的直线分割为多条直线。
5.如权利要求1 3中任一项所述的图像处理装置，其特征在于， 图像处理装置还包括矩形检测部，所述矩形检测部基于所述直线检测部检测出的直线检测包含于所述输入图像中的原稿的端部。
6.一种直线检测方法，其特征在于，包括: 从输入图像中提取边缘像素的步骤； 采用霍夫变换从所述提取出的边缘像素中提取直线候补的步骤；和 采用最小二乘法对距所述直线候补在规定距离内的边缘像素检测直线的步骤。
全文摘要
本发明提供能够从读取到的图像中高精度地检测原稿边界的图像处理装置和直线检测方法。信息处理装置(20)包括从输入图像中提取边缘像素的边缘像素提取部(210)、采用霍夫变换从提取出的边缘像素中提取直线候补的直线候补检测部(221)、采用最小二乘法对距直线候补在规定距离内的边缘像素检测直线的直线检测部(222)。
文档编号G06T7/00GK103108105SQ20121044011
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月6日 优先权日2011年11月11日
发明者河谷大和, 小坂清人, 吴藤弘康 申请人:株式会社Pfu