JP2507927B2

JP2507927B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2507927B2
Application number: JP62013096A
Authority: JP
Inventors: 譲鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-01-21
Filing date: 1987-01-21
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JPS63180273A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、デジタル複写機，ファクシミリ等において
使用される原稿読取装置に関し、特に文字等の２値画像
領域と写真等の中間調画像領域とが混在する原稿を読取
った後に各領域を識別し、それぞれの領域に適切な処理
を施し高画質の出力画像を得る画像処理装置に関する。

〔従来の技術〕一般の文書原稿中には、文字等の２値画像と写真や印
刷等の中間調画像とが混在しているものが多数ある。こ
のような入力原稿を忠実に再現するためには、それぞれ
の領域を識別し、それぞれに対して適切な処理を施すこ
とが必要になる。

たとえば、文字領域に対してはコントラストを大とす
るため２値化し、写真領域に対しては中間調を再現する
ためディザ処理する。また、網点印刷領域に対しては、
モアレの発生を防ぐために平滑化後にディザ処理するこ
とが必要になる。

この領域識別のための方法として、特開昭58−220563
号公報で示されるように画素のフォーカス値とデフォー
カス値の差の絶対値で判定するものや、特開昭58−3374
号公報に示されるようにブロック内の最大値と最小値の
差で判定するものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、いずれの方式も、文字部には急峻なエッジが
存在することに着目して領域識別を行うものであるた
め、文字と写真の識別に関してはある程度の性能を発揮
するものの、網点に対しては文字との誤認が多く発生
し、充分な識別能力を得ることはできなかった。これ
は、網点にはエッジ成分と等価な高域成分が含まれてい
るからである。

本発明は、前記問題点を解決するために案出されたも
のであって、文字，写真，網点の３種の異なった領域を
同時に高い確度で識別することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するため、文字領域と中間
調領域が混在する原稿を読み取って記録する原稿読取装
置において、読み取った原画濃淡信号から高域強調信号
及び低域通過信号を生成する手段と、前記高域強調信号
及び前記低域通過信号を所定サイズの窓で走査し前記両
信号について濃度のそれぞれ最大値及び最小値を求め各
最大値間の差及び各最小値間の差をそれぞれ所定の閾値
と比較しこの比較結果に基づき前記各領域を識別する手
段とを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、入力の濃淡画像から高域強調信号
及び低域通過信号を生成し、高域強調信号及び低域通過
信号のそれぞれを所定サイズの窓で走査し、窓内で最大
値，最小値を求める。そして、これらを両信号間で比較
したとき、最大値，最小値の変化量が各領域で異なるこ
とに着目したものである。すなわち、文字，写真，網点
の３種が異なった空間周波数特性を有することに着目し
ている。

本発明では、以上の各領域の特徴を検出するためにｎ
×ｍの画素で構成される窓内の最大値maxと最小値minを
高域強調信号と低域通過信号の両信号について求める。
各信号における最大値maxの差d_max及び各最小値の差d
_minは、上述のように領域によって異なるので、各差を
比較することにより領域を判別することができる。

第２図（a₁）〜（a₃），（b₁）〜（b₃）及び（c₁）〜
（c₃）は、原画濃淡信号，高域強調信号及び低域通過信
号のそれぞれにおける文字領域，写真領域及び網点領域
での濃淡断面分布を比較したものである。

第２図において、特に同図（b₁），（b₂），（b₃）の
高域強調信号と同図（c₁），（c₂），（c₃）の低域通過
信号を比較する。

いま、ある長さにわたり第２図（b₁），（b₂），
（b₃）に示される高域強調信号と、同図（c₁），
（c₂），（c₃）に示される低域通過信号のそれぞれにつ
いて、最大値maxと最小値minをとる。更に、各最大値ma
xの差d_max及び各最小値minの差d_minも求める。

文字領域では、高域の周波数成分を有するため高域強
調信号の最大値maxは原画濃淡信号の最大値maxに比べて
大となり、また、低域通過信号の最大値maxは原画濃淡
信号の最大値maxに比べて小となる。したがって、高い
濃度を有する文字頂部の各最大値maxの差d_maxは大きな
値を示す。しかし、文字領域の大部分を占める背景部は
一定濃度を保つため各最小値minの差d_minは小さい。

また写真の場合は、第２図（b₂），（c₂）に示される
ように、この領域はほとんどの成分が低域の周波数成分
にかたよっているため、高域強調信号と低域通過信号と
の間で最大値max,最小値minともほとんど変化がない。
したがって、各差d_max，d_minともに非常に小さい値を示
す。

網点領域では、第２図（b₃），（c₃）に示されるよう
に、文字領域と同様に高域の周波数成分を有するため原
画濃淡信号と高域強調信号との間の変化は文字領域と同
様に大きい。しかしながら、文字領域とは異なり、各最
大値max間での差d_max，各最小値min間での差d_minはとも
に大きい。これは、網点領域の濃淡信号がDC成分（直流
域通過成分）を中心として上下に、網点の基本周波数成
分をともなって変動しており、高域の成分を強調するこ
とにより更にこの現象が大きくなるためである。

以上の３種の領域について得られた特徴は、第３図の
度数分布のグラフを見ることでより明確になる。

網点部では、ある中心の濃淡レベルに対して最大値ma
x,最小値minともに大きく変化する。すなわち、高域強
調信号の濃淡レベルの最大値をmax1,最小値をmin1と
し、低域通過信号の濃淡レベルの最大値をmax2,最小値
をmin2としたとき、第３図（b₁），（c₁）に示されるよ
うに、d_max＝max1−max2＝229−187＝42,d_min＝min1−m
in2＝67−30＝37となる。

写真部では、最大値max、最小値minともに変化量は小
さい。すなわち、第３図（b₂），（c₂）に示されるよう
に、d_max＝129−125＝4,d_min＝61−56＝５である。

また文字部では、第３図（b₃），（c₃）に示されるよ
うに、各最大値max1,max2の変化量d_maxはmax1−max2＝1
72−118＝54となり大きな値となる。なお、最小値minの
変化量d_minはmin2−min1＝２−０＝２であり小さな値と
なる。

したがって、この最大値max、最小値minの変化量
d_max，d_minを求めれば、文字，写真，網点印刷の３領域
を識別することが可能になる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の
特徴を具体的に説明する。

第４図は本発明実施例の画像処理装置全体のブロック
図を示す。

図中１は、たとえばドラム型スキャナ構成の入力装置
であり、原稿情報を約200ドット/cm（500ドット／イン
チ）の解像度で８ビットの濃度データとして読み取る。
２は８ビットの画像メモリであり、読み取った原稿のた
とえばA4サイズ１頁分のデータを格納できる容量を有し
ている。３は画像処理装置であり、読み取った原稿の領
域を識別し、文字領域は単純２値化し、写真領域はディ
ザ処理し、網点印刷領域はモアレの発生を防ぐため平滑
処理後ディザ処理することにより、それぞれ0.1の２値
データを生成し出力装置５へ送り出す。４は制御装置で
あり、装置全体の信号制御を行うものである。出力装置
５は、約200ドット/cmの解像度で２値画像の記録を行う
もので、ここでは電子写真式レーザビームプリンタを例
としてあげているが、サーマルプリンタ，インクジェッ
トプリンタ等を使用することも可能である。

次に、画像処理装置３の詳細について、第１図を参照
して説明する。

本実施例においては、画像処理装置３は、領域識別装
置10と、各画像領域に対して適切な画像処理を行い２値
画像データを生成する画像形成装置20と、領域識別装置
10からの領域判定信号に基づき画像形成装置20の出力を
切り替える選択回路30とから構成されている。

領域識別装置10では、高域強調処理回路11において、
第５図に示した高域強調フィルタ係数f₁（i,j）を使用
してフィルタリング処理を行い、原画濃淡信号の濃淡デ
ータから高域強調信号Ｈ（x,y）を生成する。また、低
域通過処理回路12において、第６図に示した低域通過フ
ィルタ係数f₂（i,j）を使用してフィルタリング処理を
行い低域通過信号Ｌ（x,y）を生成する。

これらの処理は次式で表される。なお、ｄ（x,y）は
原画濃淡信号である。

ここで高域強調フィルタ係数f₁（i,j），低域通過フ
ィルタ係数f₂（i,j）は、ともに３×３のサイズとなっ
ているが任意で良く、また係数もこれに限るものではな
い。

このようにして得られた高域強調信号と低域通過信号
を、領域判定回路13においてそれぞれｎ×ｍの画素の窓
で走査し、最大値maxの差d_max，最小値minの差d_minを求
める。

そして、以下の条件に基づいて中心画素の領域を判定
する。

d_max≧th_maxであり、且つ、d_min≧th_minであるとき
は網点領域と判定する。

d_max≧th_maxであり、且つ、d_min＜th_minであるとき
は文字領域と判定する。

d_max＜th_maxであり、且つ、d_min＜th_minであるとき
は写真領域と判定する。

ここで、th_max，th_minは判定のための閾値である。

以上の条件により領域を識別した後、その結果を選択
回路30に入力し、画像形成装置20からの３種の出力の中
から最も適切に処理された２値画像を選択して第４図に
示す出力装置５に送る。

一方、画像形成装置20では、３種の画像領域を適切に
２値化するための処理を行う。まず、濃淡データを経路
a,b,cの３つに分岐させる。

経路ａは、文字領域に対して適切な処理を実施する経
路であり、入力系によって劣化した画像MTF（modulatio
n transfer function）を補正するMTF補正回路21を通し
た後に、２値化回路22において第７図（ａ）に示した閾
値を用いて単純２値化する。

経路ｂは、写真領域に対して適切な処理をする経路で
あり、経路ａと同様にMTF補正回路21を通した後、ディ
ザ処理回路23において第７図（ｂ）に示したディザマト
リックスを用いてディザ処理する。

経路ｃは、網点領域に対して適切な処理をする経路で
あり、先ずモアレ発生の原因となる網点成分を除去する
ための低域通過処理回路24を通す。その後に、低域通過
処理回路24及び入力系によって劣化したMTFを補正するM
TF補正回路21を通し、ディザ処理回路23において第７図
（ｂ）に示したディザマトリックスを用いて処理する。

以上のように、経路a,b,cからは、３種の領域に応じ
てそれぞれ適正な処理が行われた２値画像データが得ら
れる。

これらの３種類の２値画像データを、選択回路30にお
いて、領域識別装置10からの識別信号にしたがって選択
する。そして選択された２値画像データを出力装置５へ
送って記録することにより、写真，文字及び網点の各種
領域が混在している原稿を忠実に再現することができ
る。

なお、本実施例においては、網点領域中のハイライト
及びシャドー部を写真であると識別することがあるが、
これらの部分では網点成分はほとんど存在しないため、
写真として処理した２値画像を出力しても問題はない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明においては、原画濃淡信号
の高域を強調した信号を得ると共に低域成分を通過させ
た信号を得ることにより、原稿の文字，写真及び網点印
刷の３種の領域に応じて両信号の最大値及び最小値の各
変化量に差を付けている。したがって、この各変化量の
差を所定の閾値と比較することにより、前記３種の領域
の識別を行うことができる。すなわち、本発明は、従来
のように画像のエッジ部の急峻な変化のみを検出して領
域識別を行うものではないため、文字と網点印刷画像の
識別を確実に行うことができる。更に、本発明において
は、上述のように原画濃淡信号に対して互いに反対側の
周波数領域の操作を行っているので、各領域の周波数特
性の差に基づく出力の差が拡大される。したがって、各
変化量の差が大となって、領域の識別が一層確実にな
り、画像の種類に応じて最適な処理を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像処理装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は文字，写真及び網点各領域における
原画濃淡信号，高域強調信号及び低域通過信号を示す波
形図、第３図は各領域における高域強調信号及び低域通
過信号の濃度の分布を示すグラフ、第４図は画像処理装
置全体を示す概略ブロック図、第５図は高域強調フィル
タのフィルタ係数を示す説明図、第６図は低域通過フィ
ルタのフィルタ係数を示す説明図、第７図は２値化閾値
を示す説明図である。 10:領域識別装置、20:画像形成装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】文字領域と中間調領域が混在する原稿を読
み取って記録する原稿読取装置において、読み取った原
画濃淡信号から高域強調信号及び低域通過信号を生成す
る手段と、前記高域強調信号及び前記低域通過信号を所
定サイズの窓で走査し前記両信号について濃度のそれぞ
れ最大値及び最小値を求め各最大値間の差及び各最小値
間の差をそれぞれ所定の閾値と比較しこの比較結果に基
づき前記各領域を識別する手段とを設けたことを特徴と
する画像処理装置。
【請求項２】前記最大値間の差に対する閾値を第１の閾
値とし、前記最小値間の差に対する閾値を第２の閾値と
したとき、前記領域を識別する手段は、前記各最大値間
の差が前記第１の閾値以上であり且つ前記各最小値間の
差が前記第２の閾値以上であるときは網点領域であると
識別し、前記各最大値間の差が前記第１の閾値以上であ
り且つ前記各最小値間の差が前記第２の閾値未満である
ときは文字領域であると識別し、前記各最大値間の差が
前記第１の閾値未満であり且つ前記各最小値間の差が前
記第２の閾値未満であるときは写真領域であると識別す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の画像処理装置。