JPH0831958B2 - Pseudo halftone binarizer - Google Patents
Pseudo halftone binarizerInfo
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- JPH0831958B2 JPH0831958B2 JP1166145A JP16614589A JPH0831958B2 JP H0831958 B2 JPH0831958 B2 JP H0831958B2 JP 1166145 A JP1166145 A JP 1166145A JP 16614589 A JP16614589 A JP 16614589A JP H0831958 B2 JPH0831958 B2 JP H0831958B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ファクシミリ装置の組織的ディザ法を用い
た擬似中間調二値化装置に利用する。特に、網点画像を
擬似中間調二値化する際のモアレ除去方式に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention is used for a pseudo halftone binarization apparatus using a systematic dither method for a facsimile machine. In particular, the present invention relates to a moire removing method when a halftone image is binarized in pseudo halftone.
本発明は擬似中間調二値化装置において、 多階調のディジタル画データに対してディザマトリク
スを重畳して二値化を行う前に、ローパスフィルタで再
生画素密度以上の高次周波数を除去し、バンドストップ
フィルタでディザマトリクスサイズの周期に対応した周
波数スペクトルを低減することにより、 人間の視覚的に障害となっていた折返し歪を低減し、
低周波数領域での品質劣化を低減できるようにしたもの
である。According to the present invention, in a pseudo halftone binarization device, a high-pass frequency higher than a reproduction pixel density is removed by a low-pass filter before superimposing a dither matrix on multi-tone digital image data to perform binarization. By reducing the frequency spectrum corresponding to the period of the dither matrix size with the band stop filter, the aliasing distortion that has been a visual obstacle to human beings is reduced.
This is to reduce quality deterioration in the low frequency region.
第６図は従来例の擬似中間調二値化装置のブロック構
成図である。FIG. 6 is a block diagram of a pseudo halftone binarization device of a conventional example.
従来、擬似中間調二値化装置は、第６図に示すように
中間調写真原稿をCCD読取部１で読取り、CCD読取部１よ
り出力されたアナログ画データをアナログディジタル変
換器２で多階調ディジタル画データに変換し、その多階
調ディジタル画データを固定閾値二値化部６で二値化す
る前に、ディザマトリクス５の値を周期的に重畳させる
ことにより、二値化後にある特定面積内の黒画素と白画
素との比率を変化させ、人間の視覚的に多階調表現を実
現していた。Conventionally, a pseudo halftone binarization apparatus reads a halftone photographic original by a CCD reading section 1 as shown in FIG. 6, and analog image data output from the CCD reading section 1 is converted by an analog-digital converter 2 into a multi-level image. Before converting the multi-gradation digital image data into binary digital image data and binarizing the multi-gradation digital image data by the fixed threshold binarization unit 6, the values of the dither matrix 5 are periodically overlapped to be binarized. By varying the ratio of black pixels and white pixels within a specific area, humans have realized multi-gradation expression visually.
しかし、このような従来例のファクシミリ装置の組織
的ディザ法を用いた擬似中間調二値化装置では、読取る
原稿が網点画像や格子パタン等のある種の周期をもつ画
像を擬似中間調二値化した際に、ある種の周期をもつ画
像とCCD読取部１の読取画素密度によるサンプリング周
波数との干渉、およびある種の周期をもつ画像と多階調
ディジタル画データを二値化する前に重畳させるディザ
マトリクスの周期との干渉の２種類の干渉により周波数
領域における折返し歪、すなわちモアレが発生し、これ
に起因して視覚的に識別可能な低周波数領域での画品質
劣化が生じる欠点があった。However, in such a pseudo halftone binarizing apparatus using the systematic dither method of the facsimile apparatus of the conventional example, the original to be read is an image having a certain period such as a halftone dot image or a grid pattern. Before binarizing the image having a certain period and the sampling frequency due to the reading pixel density of the CCD reading unit 1 when binarizing, and the image having a certain period and the multi-tone digital image data The two types of interference, that is, the interference with the period of the dither matrix to be superimposed on the background, causes aliasing distortion in the frequency domain, that is, moire, which causes image quality deterioration in the visually recognizable low frequency domain. was there.
本発明は上記の欠点を解決するもので、人間の視覚的
に障害となっていた折返し歪を低減し、低周波数領域で
の品質劣化を低減できる擬似中間調二値化装置を提供す
ることを目的とする。The present invention solves the above-mentioned drawbacks, and provides a pseudo halftone binarization device capable of reducing the aliasing distortion that has been a visual obstacle to humans and reducing the quality deterioration in the low frequency region. To aim.
本発明は、網点および格子パタンの原稿を読取る読取
部と、この読取部の出力する網点画像をディジタル変換
するアナログディジタル変換部と、ディジタル画像デー
タにディザマトリクスを重畳して二値化を行う固定閾値
二値化手段とを備えた擬似中間調二値化装置において、
上記アナログディジタル変換部の出力信号のうちの上記
読取部のサンプリング周波数として考慮された高次周波
数領域のエネルギを低減するローパスフィルタと、上記
ディザマトリクスの周期に対応する周波数スペクトルを
低減し上記ディジタル画像データとして上記固定閾値二
値化手段に与えるバンドストップフィルタとが上記アナ
ログディジタル変換部の出力に縦続に接続されたことを
特徴とする。According to the present invention, a reading unit that reads a document of halftone dots and a lattice pattern, an analog-digital conversion unit that digitally converts a halftone image output from the reading unit, and a dither matrix are superimposed on digital image data to perform binarization. In the pseudo halftone binarization device having a fixed threshold binarization means to perform,
A low-pass filter for reducing energy in a higher-order frequency region considered as a sampling frequency of the reading unit in an output signal of the analog-digital conversion unit, and a digital image for reducing a frequency spectrum corresponding to a cycle of the dither matrix. A band stop filter, which is supplied as data to the fixed threshold value binarizing means, is connected in series to the output of the analog-digital conversion unit.
ローパスフィルタはアナログディジタル変換器の出力
信号のうちの読取部のサンプリング周波数として考慮さ
れた高次周波数領域のエネルギを低減する。バンドスト
ップフィルタはアナログディジタル変換器の出力信号の
うちのディザマトリクスの周期に対応した周波数スペク
トルを低減しディジタル画データとして固定閾値二値化
手段に与える。以上の動作により人間の視覚的に障害と
なっていた折返し歪を低減し、低周波数領域での品質劣
化を低減できる。The low-pass filter reduces energy in the higher-order frequency region of the output signal of the analog-digital converter, which is considered as the sampling frequency of the reading unit. The band stop filter reduces the frequency spectrum corresponding to the cycle of the dither matrix in the output signal of the analog-digital converter and supplies it to the fixed threshold binarization means as digital image data. By the above operation, it is possible to reduce the aliasing distortion, which is a visual obstacle to humans, and reduce the quality deterioration in the low frequency region.
本発明の実施例について図面を参照して説明する。第
１図は本発明一実施例擬似中間調二値化装置のブロック
構成図である。第１図において、擬似中間調二値化装置
は、網点および格子パタンの原稿を読取る読取部として
CCD読取部１と、CCD読取部１の出力する網点画像をディ
ジタル変換するアナログディジタル変換部２と、ディジ
タル画像データにディザマトリクスを重畳して二値化を
行う固定閾値二値化手段としてディザマトリクス５、加
算器21および固定閾値二値化部６と、符号化部７とを備
える。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a pseudo halftone binarization apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the pseudo-halftone binarization device is a reading unit for reading a document of halftone dots and lattice patterns.
CCD reading unit 1, analog-to-digital conversion unit 2 that digitally converts the halftone image output from CCD reading unit 1, and dither as a fixed threshold binarization unit that performs binarization by superimposing a dither matrix on digital image data. The matrix 5, the adder 21, the fixed threshold binarization unit 6, and the encoding unit 7 are provided.
ここで本発明の特徴とするところは、アナログディジ
タル変換部２の出力信号のうちのCCD読取部１のサンプ
リング周波数として考慮された高次周波数領域のエネル
ギを低減するローパスフィルタ３と、ローパスフィルタ
３の出力信号のうちの上記ディザマトリクスの周期に対
応する周波数スペクトルを低減し上記ディジタル画像デ
ータとして加算器21に与えるバンドストップフィルタ４
とを備えたことにある。Here, the feature of the present invention is that the low-pass filter 3 and the low-pass filter 3 that reduce the energy in the high-order frequency region considered as the sampling frequency of the CCD reading unit 1 in the output signal of the analog-digital conversion unit 2 are provided. Band stop filter 4 which reduces the frequency spectrum corresponding to the cycle of the dither matrix in the output signal of the above and supplies it to the adder 21 as the digital image data.
It is equipped with and.
このような構成の擬似中間調二値化装置の動作につい
て説明する。The operation of the pseudo halftone binarizing device having such a configuration will be described.
第２図は本発明の擬似中間調二値化装置のCCD読取部
のサンプリング周波数を考慮したローパスフィルタの特
性図である。第３図は本発明の擬似中間調二値化装置の
ローパスフィルタのブロック構成図である。第４図は本
発明の擬似中間調二値化装置のディザマトリクスの周期
を考慮したバンドストップフィルタの特性図である。第
５図は本発明の擬似中間調二値化装置のバンドストップ
フィルタのブロック構成図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of a low-pass filter in consideration of the sampling frequency of the CCD reading unit of the pseudo halftone binarization apparatus of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of the low-pass filter of the pseudo halftone binarization apparatus of the present invention. FIG. 4 is a characteristic diagram of a band stop filter in which the period of the dither matrix of the pseudo halftone binarization device of the present invention is taken into consideration. FIG. 5 is a block diagram of the band stop filter of the pseudo halftone binarization apparatus of the present invention.
本発明のモアレ除去方式として、ファクシミリ装置の
読取部における読取画素密度ｄは、サンプリング定理を
考慮して擬似中間調二値化再生画像の再生画素密度Ｄに
対して以下の関係を満足している。As the moire removing method of the present invention, the reading pixel density d in the reading unit of the facsimile apparatus satisfies the following relationship with the reproducing pixel density D of the pseudo halftone binarized reproduced image in consideration of the sampling theorem. .
ｄ≧2D …（１） ある周期性成分を含む網点画像または格子パタンをs1
(x,y)とし、読取る走査線信号をs2(x,y)として考える
と、出力される画像信号ｐ（x,y）は、 ｐ（x,y）＝s1(x,y)・s2(x,y) …（２） で表現され、ｐ（x,y）、s1(x,y)・s2(x,y)それぞれの
フーリエ変換をＰ（μ，ν）、S1（μ，ν）、S2（μ，
ν）で表わすと、式（２）は、 のコンボリューション積の形で表現される。ある周期性
成分を含む画像を読取る際の読取り画素密度ｄは、式
（３）に示されたＰ（μ，ν）の低周波領域に対しての
大きなコンボリューション積による折返し歪スペクトル
発生を防ぐためにも、できるだけ大きな値をとることが
望ましい。式（１）の条件はこの理由により満足する必
要がある。d ≧ 2D (1) A halftone dot image or lattice pattern containing a certain periodic component is s 1
(x, y) and the scanning line signal to be read is s 2 (x, y), the output image signal p (x, y) is p (x, y) = s 1 (x, y)・ S 2 (x, y)… (2), and the Fourier transforms of p (x, y) and s 1 (x, y) ・ s 2 (x, y) are P (μ, ν), S 1 (μ, ν), S 2 (μ,
When expressed by ν), the equation (2) is It is expressed in the form of the convolution product of. The read pixel density d at the time of reading an image containing a certain periodic component prevents the generation of the aliasing distortion spectrum due to a large convolution product in the low frequency region of P (μ, ν) shown in Expression (3). It is desirable to take as large a value as possible in order to save power. The condition of formula (1) must be satisfied for this reason.
また、擬似中間調二値化再生画像の再生画素密度がＤ
だとすると、読取った画データの周波数スペクトルＰ
（μ，ν）の帯域の再生画素密度Ｄ以上の高次周波数は
不必要である。このＤ以上の高次周波数は再生画像の歪
の要因ともなるので、遮断周波数Ｄの特性をもつローパ
スフィルタで除去することが望ましい。Further, the reproduction pixel density of the pseudo halftone binarized reproduction image is D
If so, the frequency spectrum P of the read image data
Higher-order frequencies above the reproduction pixel density D in the (μ, ν) band are unnecessary. Since the higher-order frequencies higher than D also cause distortion of the reproduced image, it is desirable to remove them with a low-pass filter having the characteristic of the cutoff frequency D.
次に上記画信号処理を施された多階調のディジタル画
データに対して、ディザマトリクスを重畳して二値化を
行うが、ディザマトリクスの重畳を行う前に、ディザマ
トリクスサイズの周期に対応した周波数スペクトルにつ
い画データのスペクトル低減を行えば、式（３）で表さ
れるＰ（μ，ν）についての低周波数領域での特定周波
数スペクトルの突出を防ぐことができる。Next, the dither matrix is superimposed on the multi-tone digital image data that has undergone the image signal processing to perform binarization. Before the dither matrix is superimposed, the dither matrix corresponds to the cycle of the dither matrix size. By reducing the spectrum of the image data with respect to the frequency spectrum, it is possible to prevent the protrusion of the specific frequency spectrum in the low frequency region of P (μ, ν) represented by the equation (3).
第１図において、まず、ファクシミリ装置のCCD読取
部１に網点および格子パタンの原稿を読込ませる。この
CCD読取部１では、16本/mmの画素密度で原稿を読取るも
のとする。CCD読取部１から出力されたアナログ画デー
タは、アナログディジタル変換部２に入力され、多階調
ディジタル画データ８として、ローパスフィルタ３に入
力される。再生画像の画素密度を８本/mmとすると、ロ
ーパスフィルタ３の帯域遮断特性は第２図のようにな
る。第３図において、乗算器12の計数a0、a1は、 a0＝a1＝0.5 で実現される。このフィルタの伝達関数H1(Z)は H1(Z)＝（１＋Z-1）/2 …（４） となる。この加算器14の後段には単純間引回路13が存在
し、ここで再生画像の画素密度を調整するために画デー
タ間引を行う。いま読取画素密度を16本/mmおよび再生
画像の画素密度を８本/mmと仮定しているので、単純に
１画素ごとに間引く回路を想定する。In FIG. 1, first, a CCD reading unit 1 of a facsimile machine is made to read a document of halftone dots and lattice patterns. this
The CCD reading unit 1 reads an original with a pixel density of 16 lines / mm. The analog image data output from the CCD reading unit 1 is input to the analog-digital conversion unit 2 and is input to the low-pass filter 3 as multi-tone digital image data 8. When the pixel density of the reproduced image is 8 lines / mm, the band stop characteristic of the low pass filter 3 is as shown in FIG. In FIG. 3, the counts a 0 and a 1 of the multiplier 12 are realized by a 0 = a 1 = 0.5. The transfer function H 1 (Z) of this filter is H 1 (Z) = (1 + Z −1 ) / 2 (4). A simple thinning circuit 13 exists in the subsequent stage of the adder 14 and thins image data in order to adjust the pixel density of the reproduced image. Since it is assumed that the read pixel density is 16 lines / mm and the reproduced image pixel density is 8 lines / mm, a circuit for thinning out each pixel is assumed.
ローパスフィルタ３から出力された高域遮断画データ
９は、バンドストップフィルタ４に入力される。ただ
し、ディザマトリクス５のマトリクスサイズを４×４の
大きさと仮定すると、高域遮断画データ９の画素密度は
８本/mmとなっているので、ディザマトリクスの重畳に
より２本/mmの周波数に大きなスペクトルをもつ特性が
考えられる。上記仮定から考えて第４図に示す帯域遮断
特性をもつバンドストップフィルタを構成する必要があ
る。The high frequency cut-off image data 9 output from the low pass filter 3 is input to the band stop filter 4. However, assuming that the matrix size of the dither matrix 5 is 4 × 4, the pixel density of the high frequency cut-off image data 9 is 8 lines / mm, so that the frequency of 2 lines / mm is obtained by superimposing the dither matrix. A characteristic with a large spectrum is considered. Considering the above assumption, it is necessary to construct a band stop filter having the band stop characteristic shown in FIG.
第５図はバンドストップフィルタを実現するための６
次の有限長インパルス応答フィルタ（FIRフィルタ）で
乗算器16の計数b0〜b6のそれぞれをある値に決定して第
４図の特性を満足することが可能となる。このフィルタ
の伝達関数H2(Z)は、 となる。FIG. 5 shows 6 for realizing a band stop filter.
The following finite-length impulse response filter (FIR filter) can determine each of the counts b 0 to b 6 of the multiplier 16 to a certain value to satisfy the characteristics shown in FIG. The transfer function H 2 (Z) of this filter is Becomes
このバンドストップフィルタから出力されるバンドス
トップ画データ10は、ディザマトリクス５と順次重畳さ
れ、固定閾値二値化部６で、擬似中間調二値化され、符
号化部７へと出力され再生画データとして送信、または
記録される。The band-stop image data 10 output from this band-stop filter is sequentially superimposed on the dither matrix 5, is then pseudo-halftone binarized by the fixed threshold binarization unit 6, and is output to the encoding unit 7 for reproduction. It is transmitted or recorded as data.
以上説明したように、本発明は、人間の視覚的に障害
となっていた折返し歪を低減できる優れた効果がある。
したがって、擬似中間調二値化装置として現在最も主流
となっている組織的ディザ法の欠点を低減できる利点が
ある。As described above, the present invention has an excellent effect of reducing the fold-back distortion, which is a visual obstacle to humans.
Therefore, there is an advantage that the defects of the systematic dither method, which is the most mainstream at present as a pseudo halftone binarization device, can be reduced.
第１図は本発明一実施例擬似中間調二値化装置のブロッ
ク構成図。 第２図は本発明の擬似中間調二値化装置のCCD読取部の
サンプリング周波数を考慮したローパスフィルタの特性
図。 第３図は本発明の擬似中間調二値化装置のローパスフィ
ルタのブロック構成図。 第４図は本発明の擬似中間調二値化装置のディザマトリ
クスの周期を考慮したバンドストップフィルタの特性
図。 第５図は本発明の擬似中間調二値化装置のバンドストッ
プフィルタのブロック構成図。 第６図は従来例の擬似中間調二値化装置のブロック構成
図。 １……CCD読取部、２……アナログディジタル変換部、
３……ローパスフィルタ、４……バンドストップフィル
タ、５……ディザマトリクス、６……固定閾値二値化
部、７……符号化部、８……多階調ディジタル画デー
タ、９……高域遮断画データ、10……バンドストップ画
データ、11、15……遅延素子、12、16……乗算器、14、
17、21……加算器、13……ローパスフィルタ通過後のデ
ィジタル画データの１画素ごとの単純間引回路。FIG. 1 is a block diagram of a pseudo halftone binarization apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram of a low-pass filter in consideration of the sampling frequency of the CCD reading unit of the pseudo halftone binarization device of the present invention. FIG. 3 is a block configuration diagram of a low-pass filter of the pseudo halftone binarization apparatus of the present invention. FIG. 4 is a characteristic diagram of a band stop filter in which the period of the dither matrix of the pseudo halftone binarization device of the present invention is taken into consideration. FIG. 5 is a block diagram of a band stop filter of the pseudo halftone binarization apparatus of the present invention. FIG. 6 is a block diagram of a conventional pseudo-halftone binarization device. 1 ... CCD reading unit, 2 ... Analog-digital conversion unit,
3 ... Low-pass filter, 4 ... Band stop filter, 5 ... Dither matrix, 6 ... Fixed threshold binarization unit, 7 ... Encoding unit, 8 ... Multi-gradation digital image data, 9 ... High Band cutoff image data, 10 …… Band stop image data, 11,15 …… Delay element, 12,16 …… Multiplier, 14,
17, 21 ... Adder, 13 ... Simple thinning circuit for each pixel of digital image data after passing through the low-pass filter.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３ Ａ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H04N 1/40 103 A
Claims (1)
部と、この読取部の出力する網点画像をディジタル変換
するアナログディジタル変換部と、ディジタル画像デー
タにディザマトリクスを重畳して二値化を行う固定閾値
二値化手段とを備えた 擬似中間調二値化装置において、 上記アナログディジタル変換部の出力信号のうちの上記
読取部のサンプリング周波数として考慮された高次周波
数領域のエネルギを低減するローパスフィルタと、 上記ディザマトリクスの周期に対応する周波数スペクト
ルを低減し上記ディジタル画像データとして上記固定閾
値二値化手段に与えるバンドストップフィルタと が上記アナログディジタル変換部の出力に縦続に接続さ
れたことを特徴とする擬似中間調二値化装置。1. A reading unit for reading a document of halftone dots and a grid pattern, an analog-to-digital conversion unit for digitally converting a halftone image output from this reading unit, and binarization by superimposing a dither matrix on the digital image data. In a pseudo halftone binarization device including a fixed threshold binarization unit for performing the above, the energy of a high-order frequency region considered as a sampling frequency of the reading unit in the output signal of the analog-digital conversion unit is reduced. A low-pass filter and a band-stop filter that reduces the frequency spectrum corresponding to the period of the dither matrix and supplies the digital image data to the fixed threshold binarization means are connected in series to the output of the analog-digital conversion unit. A pseudo halftone binarization device characterized in that
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- 1989-06-27 JP JP1166145A patent/JPH0831958B2/en not_active Expired - Lifetime
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