JP2001197308A - ２値化閾値算出方法および装置 - Google Patents
２値化閾値算出方法および装置Info
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- JP2001197308A JP2001197308A JP2000001360A JP2000001360A JP2001197308A JP 2001197308 A JP2001197308 A JP 2001197308A JP 2000001360 A JP2000001360 A JP 2000001360A JP 2000001360 A JP2000001360 A JP 2000001360A JP 2001197308 A JP2001197308 A JP 2001197308A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原稿を読み取ることにより得られる画像デー
タを２値化するに際し、背景部分と文字などの部分とを
良好に分離できるように２値化閾値を適切に設定する。 【解決手段】 画像データのヒストグラムを求め、この
ヒストグラムにおいて最も頻度が高いピーク部分の階調
値をｍｗｍ（Mid of White Mountain）として求める。
ｍｗｍを基準として階調の低い側におけるヒストグラム
と閾値ｓｌｌとの交点の階調値をｗｌｗｍ（White Limi
t of White Mountain）として算出する。そして、ｍｗ
ｍとｗｌｗｍとの差分値を求めこれとｍｗｍとを加算し
てｂｌｗｍ（Black Level of White Mountain）を求
め、これを基準２値化閾値とする。基準２値化閾値に基
づいて２値化閾値を求めるためのテーブルを修正して２
値化閾値補正テーブルを得る。原稿を読み取ることによ
り基準２値化閾値を求め、テーブルを参照して算出２値
化閾値を求め、これにより画像データを２値化して印刷
を行う。
タを２値化するに際し、背景部分と文字などの部分とを
良好に分離できるように２値化閾値を適切に設定する。 【解決手段】 画像データのヒストグラムを求め、この
ヒストグラムにおいて最も頻度が高いピーク部分の階調
値をｍｗｍ（Mid of White Mountain）として求める。
ｍｗｍを基準として階調の低い側におけるヒストグラム
と閾値ｓｌｌとの交点の階調値をｗｌｗｍ（White Limi
t of White Mountain）として算出する。そして、ｍｗ
ｍとｗｌｗｍとの差分値を求めこれとｍｗｍとを加算し
てｂｌｗｍ（Black Level of White Mountain）を求
め、これを基準２値化閾値とする。基準２値化閾値に基
づいて２値化閾値を求めるためのテーブルを修正して２
値化閾値補正テーブルを得る。原稿を読み取ることによ
り基準２値化閾値を求め、テーブルを参照して算出２値
化閾値を求め、これにより画像データを２値化して印刷
を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナなどの画
像入力装置により得られた画像データを、孔版印刷装置
などにおいて印刷するために２値化する際の２値化閾値
を算出する２値化閾値算出方法および装置に関するもの
である。
像入力装置により得られた画像データを、孔版印刷装置
などにおいて印刷するために２値化する際の２値化閾値
を算出する２値化閾値算出方法および装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、孔版印刷装置は印刷時間が早
く低コストであることから広く利用されている。この孔
版印刷装置は、画像読取手段によって読み取られた画像
を表す画像データに対して、画像処理および画素値変換
処理を施した後に２値化を行うことにより２値化データ
を得、この２値化データに基づいて発熱素子が配列され
たサーマルヘッドを局所的に発熱させながら感熱孔版原
紙に接触させて穿孔し、穿孔部を通過したインクを印刷
用紙に転移させて印刷物を得るものである。
く低コストであることから広く利用されている。この孔
版印刷装置は、画像読取手段によって読み取られた画像
を表す画像データに対して、画像処理および画素値変換
処理を施した後に２値化を行うことにより２値化データ
を得、この２値化データに基づいて発熱素子が配列され
たサーマルヘッドを局所的に発熱させながら感熱孔版原
紙に接触させて穿孔し、穿孔部を通過したインクを印刷
用紙に転移させて印刷物を得るものである。
【０００３】ここで、画像データを２値化する方法とし
ては、例えば画像データが０〜２５５の２５６階調から
なる場合、中間値の１２７を２値化閾値として１２７よ
り大きい階調を１（黒）、小さい階調を０（白）とする
単一閾値によるものが一般的である。しかしながら、こ
のような単一閾値により画像データを２値化する方法に
おいては、新聞紙などのように原稿の背景の濃度が高い
場合に、閾値が低すぎて２値化データにより表される２
値化画像が全体的に黒くなって文字部分が読みにくくな
るという問題がある。
ては、例えば画像データが０〜２５５の２５６階調から
なる場合、中間値の１２７を２値化閾値として１２７よ
り大きい階調を１（黒）、小さい階調を０（白）とする
単一閾値によるものが一般的である。しかしながら、こ
のような単一閾値により画像データを２値化する方法に
おいては、新聞紙などのように原稿の背景の濃度が高い
場合に、閾値が低すぎて２値化データにより表される２
値化画像が全体的に黒くなって文字部分が読みにくくな
るという問題がある。
【０００４】このため、２値化の閾値を原稿の背景濃度
に合わせて変化させる平均値法、Ｐ−タイル法などの種
々の２値化閾値算出方法が提案されている。ここで、平
均値法は原稿における所定領域内あるいは原稿全体の濃
度の平均値を２値化閾値として２値化を行う方法であ
り、Ｐ−タイル法は原稿における所定領域内の画像濃度
分布を求め、黒字の面積がその領域の面積のＰ％となる
濃度を２値化閾値として２値化を行う方法である。
に合わせて変化させる平均値法、Ｐ−タイル法などの種
々の２値化閾値算出方法が提案されている。ここで、平
均値法は原稿における所定領域内あるいは原稿全体の濃
度の平均値を２値化閾値として２値化を行う方法であ
り、Ｐ−タイル法は原稿における所定領域内の画像濃度
分布を求め、黒字の面積がその領域の面積のＰ％となる
濃度を２値化閾値として２値化を行う方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平均値
法は原稿にノイズが含まれたり、原稿の裏に記録された
文字が透けたりすると、閾値が大きくなり２値化画像の
濃度が低くなってしまうという問題がある。また、Ｐ−
タイル法は閾値を求めた領域と比較して文字の濃度と大
きさが異なる領域が原稿中に存在する場合には、その領
域の濃度が濃くなったり薄くなったりするという問題が
ある。
法は原稿にノイズが含まれたり、原稿の裏に記録された
文字が透けたりすると、閾値が大きくなり２値化画像の
濃度が低くなってしまうという問題がある。また、Ｐ−
タイル法は閾値を求めた領域と比較して文字の濃度と大
きさが異なる領域が原稿中に存在する場合には、その領
域の濃度が濃くなったり薄くなったりするという問題が
ある。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、２値化のための閾値を適切に設定することができる
２値化閾値算出方法および装置を提供することを目的と
するものである。
り、２値化のための閾値を適切に設定することができる
２値化閾値算出方法および装置を提供することを目的と
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による２値化閾値
算出方法は、画像データを２値化する際の２値化閾値を
算出する方法において、前記画像データの階調に関する
ヒストグラムを作成し、該ヒストグラムにおける頻度の
ピーク部分の階調の値であるピーク階調値を算出し、前
記ヒストグラムと所定の頻度閾値とにおける階調値が低
い側の交点の階調値を第１の階調値として算出し、前記
ピーク階調値に該ピーク階調値と前記第１の階調値との
差分値を加算することにより基準閾値を算出し、該基準
閾値に基づいて前記２値化閾値を決定することを特徴と
するものである。
算出方法は、画像データを２値化する際の２値化閾値を
算出する方法において、前記画像データの階調に関する
ヒストグラムを作成し、該ヒストグラムにおける頻度の
ピーク部分の階調の値であるピーク階調値を算出し、前
記ヒストグラムと所定の頻度閾値とにおける階調値が低
い側の交点の階調値を第１の階調値として算出し、前記
ピーク階調値に該ピーク階調値と前記第１の階調値との
差分値を加算することにより基準閾値を算出し、該基準
閾値に基づいて前記２値化閾値を決定することを特徴と
するものである。
【０００８】ここで、「ピーク部分」とはヒストグラム
における頻度が最も高くなる部分のことであり、ヒスト
グラムにピークが複数存在する場合には、最も頻度が高
いピークを「ピーク部分」として算出する。
における頻度が最も高くなる部分のことであり、ヒスト
グラムにピークが複数存在する場合には、最も頻度が高
いピークを「ピーク部分」として算出する。
【０００９】また、「所定の頻度閾値」としては、種々
の原稿を読み取ることにより得られた画像データのヒス
トグラムに基づいて決定される値であり、いずれの原稿
から得られたヒストグラムにおいてもそのピークの頻度
よりも小さくなる蓋然性が高い値に設定される。
の原稿を読み取ることにより得られた画像データのヒス
トグラムに基づいて決定される値であり、いずれの原稿
から得られたヒストグラムにおいてもそのピークの頻度
よりも小さくなる蓋然性が高い値に設定される。
【００１０】さらに、「基準閾値に基づいて２値化閾値
を決定する」とは、例えば基準閾値を基準として２値化
閾値を種々変更することにより実際に画像データを２値
化して印刷を行い、印刷結果が最良となる２値化閾値を
求め、これと基準閾値との関係を例えばテーブルとして
求め、求められた基準閾値に基づいてテーブルを参照し
て２値化閾値を決定することをいう。
を決定する」とは、例えば基準閾値を基準として２値化
閾値を種々変更することにより実際に画像データを２値
化して印刷を行い、印刷結果が最良となる２値化閾値を
求め、これと基準閾値との関係を例えばテーブルとして
求め、求められた基準閾値に基づいてテーブルを参照し
て２値化閾値を決定することをいう。
【００１１】なお、本発明による２値化閾値算出方法に
おいては、所定の低階調側閾値以下における前記ヒスト
グラムの総和が該低階調側閾値以上における前記ヒスト
グラムの総和よりも大きい場合は、前記ヒストグラムと
前記所定の頻度閾値とにおける階調値が高い側の交点の
階調値を前記基準閾値として算出することが好ましい。
おいては、所定の低階調側閾値以下における前記ヒスト
グラムの総和が該低階調側閾値以上における前記ヒスト
グラムの総和よりも大きい場合は、前記ヒストグラムと
前記所定の頻度閾値とにおける階調値が高い側の交点の
階調値を前記基準閾値として算出することが好ましい。
【００１２】ここで、「低階調側閾値」は例えば白色の
基準原稿を読み取ることにより得られた画像データから
作成されたヒストグラムにおけるピーク部分の階調値に
設定される。また、「前記所定の低階調側閾値以下にお
ける前記ヒストグラムの総和が該低階調側閾値以上にお
ける前記ヒストグラムの総和よりも大きい場合」とは、
原稿の背景部分が非常に白くかつ非常に大きい場合のこ
とをいう。
基準原稿を読み取ることにより得られた画像データから
作成されたヒストグラムにおけるピーク部分の階調値に
設定される。また、「前記所定の低階調側閾値以下にお
ける前記ヒストグラムの総和が該低階調側閾値以上にお
ける前記ヒストグラムの総和よりも大きい場合」とは、
原稿の背景部分が非常に白くかつ非常に大きい場合のこ
とをいう。
【００１３】また、前記ピーク部分の頻度が前記所定の
頻度閾値より小さい場合、所定の高階調側閾値以上にお
ける前記ヒストグラムの総和が該高階調側閾値以下にお
ける前記ヒストグラムの総和よりも大きい場合、および
／または前記ピーク階調値、前記第１の階調値並びに前
記基準閾値のいずれかが前記高階調側閾値よりも大きい
場合には、予め定められた階調値を前記基準閾値とする
ことが好ましい。
頻度閾値より小さい場合、所定の高階調側閾値以上にお
ける前記ヒストグラムの総和が該高階調側閾値以下にお
ける前記ヒストグラムの総和よりも大きい場合、および
／または前記ピーク階調値、前記第１の階調値並びに前
記基準閾値のいずれかが前記高階調側閾値よりも大きい
場合には、予め定められた階調値を前記基準閾値とする
ことが好ましい。
【００１４】ここで、「高階調側閾値」は例えば黒色の
基準原稿を読み取ることにより得られた画像データから
作成されたヒストグラムにおけるピーク部分の階調値に
設定される。また、「前記ピーク部分の頻度が前記所定
の頻度閾値より小さい場合」とは、ヒストグラムにおい
てピーク部分が存在しない場合、あるいはピーク部分は
存在するもののその頻度が非常に小さい場合のことをい
う。なお、「所定の頻度閾値より小さい場合」とある
が、本発明においては所定の頻度閾値よりも若干大きな
値を基準としてピーク部分の頻度の大小を判定してもよ
い。さらに、「所定の高階調側閾値以上における前記ヒ
ストグラムの総和が該高階調側閾値以下における前記ヒ
ストグラムの総和よりも大きい場合、前記ピーク階調
値、前記第１の階調値並びに前記所定の閾値のいずれか
が前記高階調側閾値よりも大きい場合」とは、原稿にお
ける文字や図形部分の面積が非常に大きい場合、背景濃
度が非常に高い場合のことをいう。
基準原稿を読み取ることにより得られた画像データから
作成されたヒストグラムにおけるピーク部分の階調値に
設定される。また、「前記ピーク部分の頻度が前記所定
の頻度閾値より小さい場合」とは、ヒストグラムにおい
てピーク部分が存在しない場合、あるいはピーク部分は
存在するもののその頻度が非常に小さい場合のことをい
う。なお、「所定の頻度閾値より小さい場合」とある
が、本発明においては所定の頻度閾値よりも若干大きな
値を基準としてピーク部分の頻度の大小を判定してもよ
い。さらに、「所定の高階調側閾値以上における前記ヒ
ストグラムの総和が該高階調側閾値以下における前記ヒ
ストグラムの総和よりも大きい場合、前記ピーク階調
値、前記第１の階調値並びに前記所定の閾値のいずれか
が前記高階調側閾値よりも大きい場合」とは、原稿にお
ける文字や図形部分の面積が非常に大きい場合、背景濃
度が非常に高い場合のことをいう。
【００１５】本発明による２値化閾値算出装置は、画像
データを２値化する際の２値化閾値を算出する装置にお
いて、前記画像データの階調に関するヒストグラムを作
成するヒストグラム作成手段と、該ヒストグラムにおけ
る頻度のピーク部分の階調の値であるピーク階調値を算
出するピーク階調値算出手段と、前記ヒストグラムと所
定の頻度閾値とにおける階調値が低い側の交点の階調値
を第１の階調値として算出する第１の階調値算出手段
と、前記ピーク階調値に該ピーク階調値と前記第１の階
調値との差分値を加算することにより基準閾値を算出す
る基準閾値算出手段と、該基準閾値に基づいて前記２値
化閾値を決定する２値化閾値決定手段とを備えたことを
特徴とするものである。
データを２値化する際の２値化閾値を算出する装置にお
いて、前記画像データの階調に関するヒストグラムを作
成するヒストグラム作成手段と、該ヒストグラムにおけ
る頻度のピーク部分の階調の値であるピーク階調値を算
出するピーク階調値算出手段と、前記ヒストグラムと所
定の頻度閾値とにおける階調値が低い側の交点の階調値
を第１の階調値として算出する第１の階調値算出手段
と、前記ピーク階調値に該ピーク階調値と前記第１の階
調値との差分値を加算することにより基準閾値を算出す
る基準閾値算出手段と、該基準閾値に基づいて前記２値
化閾値を決定する２値化閾値決定手段とを備えたことを
特徴とするものである。
【００１６】なお、本発明による２値化閾値算出装置に
おいては、前記基準閾値算出手段が、所定の低階調側閾
値以下における前記ヒストグラムの総和が該低階調側閾
値以上における前記ヒストグラムの総和よりも大きいか
否かを判断する手段を備え、該判断が肯定された場合
は、前記ヒストグラムと前記所定の頻度閾値とにおける
階調値が高い側の交点の階調値を前記基準閾値として算
出する手段であることが好ましい。
おいては、前記基準閾値算出手段が、所定の低階調側閾
値以下における前記ヒストグラムの総和が該低階調側閾
値以上における前記ヒストグラムの総和よりも大きいか
否かを判断する手段を備え、該判断が肯定された場合
は、前記ヒストグラムと前記所定の頻度閾値とにおける
階調値が高い側の交点の階調値を前記基準閾値として算
出する手段であることが好ましい。
【００１７】また、前記基準閾値算出手段が、前記ピー
ク部分の頻度が前記所定の頻度閾値より小さいか否か、
所定の高階調側閾値以上における前記ヒストグラムの総
和が該高階調側閾値以下における前記ヒストグラムの総
和よりも大きいか否か、および／または前記ピーク階調
値、前記第１の階調値並びに前記基準閾値のいずれかが
前記高階調側閾値よりも大きいか否かを判断する手段を
備え、該判断が肯定された場合には、予め定められた階
調値を前記基準閾値とする手段であることが好ましい。
ク部分の頻度が前記所定の頻度閾値より小さいか否か、
所定の高階調側閾値以上における前記ヒストグラムの総
和が該高階調側閾値以下における前記ヒストグラムの総
和よりも大きいか否か、および／または前記ピーク階調
値、前記第１の階調値並びに前記基準閾値のいずれかが
前記高階調側閾値よりも大きいか否かを判断する手段を
備え、該判断が肯定された場合には、予め定められた階
調値を前記基準閾値とする手段であることが好ましい。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、画像データのヒストグ
ラムのピーク部分の階調値であるピーク階調値が算出さ
れ、ヒストグラムと所定の頻度閾値とにおける階調値が
低い側の交点の階調値が第１の階調値として算出され
る。そして、ピーク階調値にピーク階調値と第１の階調
値との差分値を加算することにより基準閾値が算出さ
れ、これに基づいて２値化閾値が決定される。ここで、
画像データのヒストグラムにおいては、真っ白な原稿や
真っ黒な原稿から得られた画像データの場合を除いて、
原稿の背景部分の頻度が最も大きくなるため、ピーク階
調値は原稿の背景部分すなわち原稿の明度を表す階調値
となる。また、第１の階調値はヒストグラムにおける背
景部分の最低階調値を代表する値となる。また、文字や
図形が記録されていない原稿、すなわち背景のみの原稿
から得られるヒストグラムは、上記ピーク階調値を基準
として線対称の形状をなすものである。このため、ピー
ク階調値にピーク階調値と第１の階調値との差分値を加
算することにより得られる基準閾値は、ヒストグラムの
ピーク部分の対称性から背景のみのヒストグラムにおけ
る高濃度側の裾部分の値と略一致することとなる。した
がって、基準閾値を基準として２値化閾値を求め、この
２値化閾値により画像データを２値化することにより、
背景部分と文字や図形とが良好に分離された２値化デー
タを得ることができる。
ラムのピーク部分の階調値であるピーク階調値が算出さ
れ、ヒストグラムと所定の頻度閾値とにおける階調値が
低い側の交点の階調値が第１の階調値として算出され
る。そして、ピーク階調値にピーク階調値と第１の階調
値との差分値を加算することにより基準閾値が算出さ
れ、これに基づいて２値化閾値が決定される。ここで、
画像データのヒストグラムにおいては、真っ白な原稿や
真っ黒な原稿から得られた画像データの場合を除いて、
原稿の背景部分の頻度が最も大きくなるため、ピーク階
調値は原稿の背景部分すなわち原稿の明度を表す階調値
となる。また、第１の階調値はヒストグラムにおける背
景部分の最低階調値を代表する値となる。また、文字や
図形が記録されていない原稿、すなわち背景のみの原稿
から得られるヒストグラムは、上記ピーク階調値を基準
として線対称の形状をなすものである。このため、ピー
ク階調値にピーク階調値と第１の階調値との差分値を加
算することにより得られる基準閾値は、ヒストグラムの
ピーク部分の対称性から背景のみのヒストグラムにおけ
る高濃度側の裾部分の値と略一致することとなる。した
がって、基準閾値を基準として２値化閾値を求め、この
２値化閾値により画像データを２値化することにより、
背景部分と文字や図形とが良好に分離された２値化デー
タを得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。
形態について説明する。
【００２０】図１は本発明の実施形態による２値化閾値
算出装置を適用した２値化装置の構成を示す概略ブロッ
ク図である。図１に示すようにこの２値化装置は、原稿
を読み取ることにより得られた画像データＳからサンプ
ルデータＳ１を抽出するサンプルデータ抽出手段１と、
サンプルデータＳ１に基づいて２値化閾値Ｔｈ０を算出
する２値化閾値算出手段２と、２値化閾値算出手段２に
おいて算出された２値化閾値Ｔｈ０に基づいて画像デー
タＳを２値化して２値化データＳ２を得る２値化処理手
段３とを備える。
算出装置を適用した２値化装置の構成を示す概略ブロッ
ク図である。図１に示すようにこの２値化装置は、原稿
を読み取ることにより得られた画像データＳからサンプ
ルデータＳ１を抽出するサンプルデータ抽出手段１と、
サンプルデータＳ１に基づいて２値化閾値Ｔｈ０を算出
する２値化閾値算出手段２と、２値化閾値算出手段２に
おいて算出された２値化閾値Ｔｈ０に基づいて画像デー
タＳを２値化して２値化データＳ２を得る２値化処理手
段３とを備える。
【００２１】図２は２値化閾値算出手段２の構成を示す
概略ブロック図である。２値化閾値算出手段２は、２値
化閾値Ｔｈ０を求める計算を行うための計算処理部（Ｃ
ＰＵ）５と、計算処理部５において行われるプログラム
を格納した格納領域および後述するように算出された２
値化閾値を補正するための２値化閾値補正テーブル領域
を有するＲＯＭ６と、後述するように求められたヒスト
グラムを格納するヒストグラム領域およびプログラム作
業領域を有するＲＡＭ７とを備える。なお、本実施形態
において画像データＳは０〜２５５の２５６階調を有す
るものとする。
概略ブロック図である。２値化閾値算出手段２は、２値
化閾値Ｔｈ０を求める計算を行うための計算処理部（Ｃ
ＰＵ）５と、計算処理部５において行われるプログラム
を格納した格納領域および後述するように算出された２
値化閾値を補正するための２値化閾値補正テーブル領域
を有するＲＯＭ６と、後述するように求められたヒスト
グラムを格納するヒストグラム領域およびプログラム作
業領域を有するＲＡＭ７とを備える。なお、本実施形態
において画像データＳは０〜２５５の２５６階調を有す
るものとする。
【００２２】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。図３は本実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。まず、サンプルデータ抽出手段１に原稿を読み取る
ことにより得られた画像データＳが入力されると、画像
データＳを間引くなどのサンプリングが行われサンプル
データＳ１が得られる（ステップＳ１）。ここで、画像
データＳをサンプリングするのは２値化閾値算出手段２
における２値化閾値Ｔｈ０を算出するための演算時間を
短縮するためである。得られたサンプルデータＳ１は２
値化閾値算出手段２に入力される（ステップＳ２）。
る。図３は本実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。まず、サンプルデータ抽出手段１に原稿を読み取る
ことにより得られた画像データＳが入力されると、画像
データＳを間引くなどのサンプリングが行われサンプル
データＳ１が得られる（ステップＳ１）。ここで、画像
データＳをサンプリングするのは２値化閾値算出手段２
における２値化閾値Ｔｈ０を算出するための演算時間を
短縮するためである。得られたサンプルデータＳ１は２
値化閾値算出手段２に入力される（ステップＳ２）。
【００２３】２値化閾値算出手段２においては、サンプ
ルデータＳ１に基づいてサンプルデータＳ１の階調に関
するヒストグラムが作成される（ステップＳ３）。ここ
で、サンプルデータＳ１から作成されたヒストグラムは
図４に示すものとなっているが、ここでは図４に示すヒ
ストグラムに対してスムージング処理を行い、図５に示
すヒストグラムが作成される。ここで、スムージング処
理の方法としては、図６に示すようにａ〜ｅの５階調の
部分について説明すると、階調度ｂについては、ｂ＝
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／４あるいはｂ＝（ａ＋ｂ＋ｃ）／
３、階調度ｃについては、ｃ＝（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）／４
あるいはｃ＝（ｂ＋ｃ＋ｄ）／３のような演算により求
める。この演算を全階調度に亘って行うことにより図５
に示すヒストグラムが得られる。
ルデータＳ１に基づいてサンプルデータＳ１の階調に関
するヒストグラムが作成される（ステップＳ３）。ここ
で、サンプルデータＳ１から作成されたヒストグラムは
図４に示すものとなっているが、ここでは図４に示すヒ
ストグラムに対してスムージング処理を行い、図５に示
すヒストグラムが作成される。ここで、スムージング処
理の方法としては、図６に示すようにａ〜ｅの５階調の
部分について説明すると、階調度ｂについては、ｂ＝
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／４あるいはｂ＝（ａ＋ｂ＋ｃ）／
３、階調度ｃについては、ｃ＝（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）／４
あるいはｃ＝（ｂ＋ｃ＋ｄ）／３のような演算により求
める。この演算を全階調度に亘って行うことにより図５
に示すヒストグラムが得られる。
【００２４】ここで、ヒストグラムには図５に示すよう
に、ｓｗｌ（Super White Level）、ｓｂｌ（Super Bla
ck Level）およびｓｌｌ（Super Low Level）の３つの
値が設定されている。ｓｗｌは例えば白色の基準原稿を
読み取ることにより得られた画像データから作成された
ヒストグラムにおけるピーク部分の階調値に設定され
る。ｓｂｌは例えば黒色の基準原稿を読み取ることによ
り得られた画像データから作成されたヒストグラムにお
けるピーク部分の階調値に設定される。ｓｌｌは種々の
原稿を読み取ることにより得られた画像データのヒスト
グラムに基づいて決定される値であり、いずれの原稿か
ら得られたヒストグラムにおいてもヒストグラムのピー
ク部分の頻度よりも小さくなる蓋然性が高い値に設定さ
れる。
に、ｓｗｌ（Super White Level）、ｓｂｌ（Super Bla
ck Level）およびｓｌｌ（Super Low Level）の３つの
値が設定されている。ｓｗｌは例えば白色の基準原稿を
読み取ることにより得られた画像データから作成された
ヒストグラムにおけるピーク部分の階調値に設定され
る。ｓｂｌは例えば黒色の基準原稿を読み取ることによ
り得られた画像データから作成されたヒストグラムにお
けるピーク部分の階調値に設定される。ｓｌｌは種々の
原稿を読み取ることにより得られた画像データのヒスト
グラムに基づいて決定される値であり、いずれの原稿か
ら得られたヒストグラムにおいてもヒストグラムのピー
ク部分の頻度よりも小さくなる蓋然性が高い値に設定さ
れる。
【００２５】次に、ｓｂｌ以上におけるヒストグラムの
総和がｓｂｌ以下におけるヒストグラムの総和よりも大
きいか否かが判断される（ステップＳ４）。ここで、ｓ
ｂｌ以上におけるヒストグラムの総和がｓｂｌ以下にお
けるヒストグラムの総和よりも大きい場合とは、ヒスト
グラムが図７に示すような形状となって斜線部の面積が
それ以外の部分の面積よりも大きくなる場合のことであ
り、このような場合には、原稿における文字や図形部分
の面積が非常に大きかったり、背景濃度が非常に高かっ
たりするため、２値化の閾値を適切に求めることができ
ない。したがって、ステップＳ４が肯定された場合には
ステップＳ１７に進み、予め定められた閾値を後述する
基準２値化閾値Ｔｈとして算出する。
総和がｓｂｌ以下におけるヒストグラムの総和よりも大
きいか否かが判断される（ステップＳ４）。ここで、ｓ
ｂｌ以上におけるヒストグラムの総和がｓｂｌ以下にお
けるヒストグラムの総和よりも大きい場合とは、ヒスト
グラムが図７に示すような形状となって斜線部の面積が
それ以外の部分の面積よりも大きくなる場合のことであ
り、このような場合には、原稿における文字や図形部分
の面積が非常に大きかったり、背景濃度が非常に高かっ
たりするため、２値化の閾値を適切に求めることができ
ない。したがって、ステップＳ４が肯定された場合には
ステップＳ１７に進み、予め定められた閾値を後述する
基準２値化閾値Ｔｈとして算出する。
【００２６】一方、ステップＳ４が否定された場合に
は、次のステップＳ５において、ｓｗｌ以下におけるヒ
ストグラムの総和がｓｗｌ以上におけるヒストグラムの
総和よりも大きいか否かが判断される。ここで、ｓｗｌ
以下におけるヒストグラムの総和がｓｗｌ以上における
ヒストグラムの総和よりも大きい場合とは、ヒストグラ
ムが図８に示すような形状となって斜線部の面積がそれ
以外の部分の面積よりも大きくなる場合のことであり、
このような場合には、原稿の背景部分が非常に白かった
り非常に大きかったりするため、後述するような方法で
は２値化閾値Ｔｈを適切に求めることができない。この
場合は、後述するように別の手法により基準２値化閾値
Ｔｈを求める。
は、次のステップＳ５において、ｓｗｌ以下におけるヒ
ストグラムの総和がｓｗｌ以上におけるヒストグラムの
総和よりも大きいか否かが判断される。ここで、ｓｗｌ
以下におけるヒストグラムの総和がｓｗｌ以上における
ヒストグラムの総和よりも大きい場合とは、ヒストグラ
ムが図８に示すような形状となって斜線部の面積がそれ
以外の部分の面積よりも大きくなる場合のことであり、
このような場合には、原稿の背景部分が非常に白かった
り非常に大きかったりするため、後述するような方法で
は２値化閾値Ｔｈを適切に求めることができない。この
場合は、後述するように別の手法により基準２値化閾値
Ｔｈを求める。
【００２７】ステップＳ５が否定された場合には、続い
てヒストグラムのピーク階調値が算出される（ステップ
Ｓ６）。図９はヒストグラムのピーク階調値の算出方法
を説明するための図である。図９（ａ）に示すように、
まずヒストグラムの所定の階調幅（例えば本実施形態の
ように２５６階調の場合は７〜１３程度の階調幅）にお
ける頻度の総和を、図９（ｂ）に示すようにヒストグラ
ムの低階調側から高階調側へ１階調ずつずらしながら算
出し、所定の階調幅における頻度の総和が最大となる階
調幅の位置を検出する。そして、その位置における所定
の階調幅の中心位置における階調値をヒストグラムのピ
ーク階調値として求め、これをｍｗｍ（Mid of White M
ountain）とする。例えば、所定の階調幅が９であり、
頻度の総和が最大となる位置が階調４１〜４９であった
場合、ｍｗｍ＝４５となる。このようにして求められた
ｍｗｍは、原稿の背景部分における階調値を代表する値
となる。
てヒストグラムのピーク階調値が算出される（ステップ
Ｓ６）。図９はヒストグラムのピーク階調値の算出方法
を説明するための図である。図９（ａ）に示すように、
まずヒストグラムの所定の階調幅（例えば本実施形態の
ように２５６階調の場合は７〜１３程度の階調幅）にお
ける頻度の総和を、図９（ｂ）に示すようにヒストグラ
ムの低階調側から高階調側へ１階調ずつずらしながら算
出し、所定の階調幅における頻度の総和が最大となる階
調幅の位置を検出する。そして、その位置における所定
の階調幅の中心位置における階調値をヒストグラムのピ
ーク階調値として求め、これをｍｗｍ（Mid of White M
ountain）とする。例えば、所定の階調幅が９であり、
頻度の総和が最大となる位置が階調４１〜４９であった
場合、ｍｗｍ＝４５となる。このようにして求められた
ｍｗｍは、原稿の背景部分における階調値を代表する値
となる。
【００２８】そして、次のステップＳ７においてｍｗｍ
＞ｓｌｌであるか否かが判断される。ここで、ｍｗｍが
ｓｌｌ以下となる場合とは、ヒストグラムにおいてピー
ク部分が存在しない場合、あるいはピーク部分は存在す
るもののその頻度が非常に小さい場合のことであり、こ
のような場合は原稿の背景部分と文字部分とを良好に分
離可能な２値化閾値を求めることができない。したがっ
て、ステップＳ７が否定された場合はステップＳ１７に
進み、予め定められた閾値を２値化閾値Ｔｈ０として算
出し処理を終了する。なお、ステップＳ７の処理におい
てはｍｗｍ＞ｓｌｌを判定するのみならず、ｓｌｌに所
定の値（例えば０〜１０程度）を加算した値とｍｗｍと
を比較するようにしてもよい。一方、ステップＳ７が肯
定された場合は、ｍｗｍを基準として階調の低い側にお
けるヒストグラムとｓｌｌとの交点の階調値をｗｌｗｍ
（White Limit of White Mountain）として算出する
（ステップＳ８）。このようにして求められたｗｌｗｍ
は、原稿における背景部分のヒストグラムにおける低階
調側の裾の部分の値を表すものとなる。
＞ｓｌｌであるか否かが判断される。ここで、ｍｗｍが
ｓｌｌ以下となる場合とは、ヒストグラムにおいてピー
ク部分が存在しない場合、あるいはピーク部分は存在す
るもののその頻度が非常に小さい場合のことであり、こ
のような場合は原稿の背景部分と文字部分とを良好に分
離可能な２値化閾値を求めることができない。したがっ
て、ステップＳ７が否定された場合はステップＳ１７に
進み、予め定められた閾値を２値化閾値Ｔｈ０として算
出し処理を終了する。なお、ステップＳ７の処理におい
てはｍｗｍ＞ｓｌｌを判定するのみならず、ｓｌｌに所
定の値（例えば０〜１０程度）を加算した値とｍｗｍと
を比較するようにしてもよい。一方、ステップＳ７が肯
定された場合は、ｍｗｍを基準として階調の低い側にお
けるヒストグラムとｓｌｌとの交点の階調値をｗｌｗｍ
（White Limit of White Mountain）として算出する
（ステップＳ８）。このようにして求められたｗｌｗｍ
は、原稿における背景部分のヒストグラムにおける低階
調側の裾の部分の値を表すものとなる。
【００２９】このようにして、ｗｌｗｍが求められる
と、ｍｗｍとｗｌｗｍとの差分値が求められ、この差分
値がｍｗｍに加算されてｂｌｗｍ（Black Level of Whi
te Mountain）が求められる（ステップＳ９）。これ
は、ヒストグラムの対称性に鑑みて求められるものであ
り、図１０に示すようにｍｗｍにｍｗｍとｗｌｗｍとの
差分値である幅Ｈの階調値を加算した値、すなわち、ｗ
ｌｗｍをｍｗｍを基準として高階調側に折り返した値と
なる。このようにして求められたｂｌｗｍは、原稿にお
ける背景部分のヒストグラムにおける高階調側の裾の部
分の値を表すものとなる。そして、このようにして求め
られたｂｌｗｍを基準２値化閾値Ｔｈとして（ステップ
Ｓ１０）、図１１に示す２値化閾値補正テーブルを調整
する（ステップＳ１１）。これは求められた基準２値化
閾値Ｔｈを基準として２値化閾値を変化させて実際に画
像データＳを２値化して印刷を行い、最良の印刷状態と
判断される２値化閾値を算出２値化閾値Ｔｈ０として求
めるものである。そして、算出２値化閾値Ｔｈ０を基準
２値化閾値Ｔｈに対してプロットし、種々の原稿に対し
て基準２値化閾値Ｔｈの２値化閾値補正テーブルに対す
るプロットを繰り返して図１１に示す２値化閾値補正テ
ーブルを調整して、図１２に示す２値化閾値補正テーブ
ルを得る。
と、ｍｗｍとｗｌｗｍとの差分値が求められ、この差分
値がｍｗｍに加算されてｂｌｗｍ（Black Level of Whi
te Mountain）が求められる（ステップＳ９）。これ
は、ヒストグラムの対称性に鑑みて求められるものであ
り、図１０に示すようにｍｗｍにｍｗｍとｗｌｗｍとの
差分値である幅Ｈの階調値を加算した値、すなわち、ｗ
ｌｗｍをｍｗｍを基準として高階調側に折り返した値と
なる。このようにして求められたｂｌｗｍは、原稿にお
ける背景部分のヒストグラムにおける高階調側の裾の部
分の値を表すものとなる。そして、このようにして求め
られたｂｌｗｍを基準２値化閾値Ｔｈとして（ステップ
Ｓ１０）、図１１に示す２値化閾値補正テーブルを調整
する（ステップＳ１１）。これは求められた基準２値化
閾値Ｔｈを基準として２値化閾値を変化させて実際に画
像データＳを２値化して印刷を行い、最良の印刷状態と
判断される２値化閾値を算出２値化閾値Ｔｈ０として求
めるものである。そして、算出２値化閾値Ｔｈ０を基準
２値化閾値Ｔｈに対してプロットし、種々の原稿に対し
て基準２値化閾値Ｔｈの２値化閾値補正テーブルに対す
るプロットを繰り返して図１１に示す２値化閾値補正テ
ーブルを調整して、図１２に示す２値化閾値補正テーブ
ルを得る。
【００３０】そして、実際に印刷を行う場合には、上記
と同様に印刷を行う原稿から基準２値化閾値Ｔｈを算出
し、上述したように作成された２値化閾値補正テーブル
を参照して算出２値化閾値Ｔｈ０を求め、これに基づい
て２値化処理手段３において画像データＳを２値化して
印刷を行う。例えば、基準２値化閾値Ｔｈが６０であっ
た場合、図１２に示す２値化閾値補正テーブルを参照す
ることにより算出２値化閾値Ｔｈ０が５２とされ、この
算出２値化閾値Ｔｈ０に基づいて画像データＳが２値化
されることとなる。
と同様に印刷を行う原稿から基準２値化閾値Ｔｈを算出
し、上述したように作成された２値化閾値補正テーブル
を参照して算出２値化閾値Ｔｈ０を求め、これに基づい
て２値化処理手段３において画像データＳを２値化して
印刷を行う。例えば、基準２値化閾値Ｔｈが６０であっ
た場合、図１２に示す２値化閾値補正テーブルを参照す
ることにより算出２値化閾値Ｔｈ０が５２とされ、この
算出２値化閾値Ｔｈ０に基づいて画像データＳが２値化
されることとなる。
【００３１】なお、上述したステップＳ５が肯定された
場合には、ヒストグラムは図８に示すような形状となっ
ているためｗｌｗｍを求めることができない。このよう
な場合には、まずステップＳ６と同様にヒストグラムの
ピーク階調値をｍｗｍとして求め（ステップＳ１５）、
図１３に示すようにｍｗｍを基準として階調の高い側に
おけるヒストグラムとｓｌｌとの交点の階調値をｂｌｗ
ｍとして算出し（ステップＳ１６）、これを基準２値化
閾値Ｔｈとすればよい（ステップＳ１０）。
場合には、ヒストグラムは図８に示すような形状となっ
ているためｗｌｗｍを求めることができない。このよう
な場合には、まずステップＳ６と同様にヒストグラムの
ピーク階調値をｍｗｍとして求め（ステップＳ１５）、
図１３に示すようにｍｗｍを基準として階調の高い側に
おけるヒストグラムとｓｌｌとの交点の階調値をｂｌｗ
ｍとして算出し（ステップＳ１６）、これを基準２値化
閾値Ｔｈとすればよい（ステップＳ１０）。
【００３２】このように、本実施形態においては、原稿
における背景における高濃度側の裾部分を基準２値化閾
値Ｔｈとして求め、この基準２値化閾値Ｔｈに基づいて
実際に２値化を行うための算出２値化閾値Ｔｈ０を求め
るようにしたため、原稿における背景と文字および図形
とを良好に分離することができ、これにより背景部分と
文字などが良好に分離された印刷物を得ることができ
る。
における背景における高濃度側の裾部分を基準２値化閾
値Ｔｈとして求め、この基準２値化閾値Ｔｈに基づいて
実際に２値化を行うための算出２値化閾値Ｔｈ０を求め
るようにしたため、原稿における背景と文字および図形
とを良好に分離することができ、これにより背景部分と
文字などが良好に分離された印刷物を得ることができ
る。
【図１】本発明の実施形態による２値化閾値算出装置を
適用した２値化装置の構成を示す概略ブロック図
適用した２値化装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】２値化閾値算出手段２の構成を示す概略ブロッ
ク図
ク図
【図３】本実施形態の動作を示すフローチャート
【図４】ヒストグラムを示す図（スムージング処理前）
【図５】ヒストグラムを示す図（スムージング処理後）
【図６】スムージング処理を説明するための図
【図７】ヒストグラムの例を示す図（その１）
【図８】ヒストグラムの例を示す図（その２）
【図９】ヒストグラムのピーク階調値の算出方法を説明
するための図
するための図
【図１０】ｗｌｗｍおよびｂｌｗｍの算出方法を説明す
るための図
るための図
【図１１】２値化閾値補正テーブルを示す図（調整前）
【図１２】２値化閾値補正テーブルを示す図（調整後）
【図１３】ｂｌｗｍの算出方法を説明するための図
１ サンプルデータ抽出手段 ２ ２値化閾値算出手段 ３ ２値化処理手段 ５ 計算処理部 ６ ＲＯＭ ７ ＲＡＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H084 AA14 AA32 AE01 AE05 CC09 5B047 AB02 CB21 DB06 DC04 5B057 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CE12 CH01 5C077 LL08 LL09 PP47 PQ12 PQ19 RR02 RR15 SS01
Claims (6)
- 【請求項１】 画像データを２値化する際の２値化閾
値を算出する方法において、 前記画像データの階調に関するヒストグラムを作成し、 該ヒストグラムにおける頻度のピーク部分の階調の値で
あるピーク階調値を算出し、 前記ヒストグラムと所定の頻度閾値とにおける階調値が
低い側の交点の階調値を第１の階調値として算出し、 前記ピーク階調値に該ピーク階調値と前記第１の階調値
との差分値を加算することにより基準閾値を算出し、 該基準閾値に基づいて前記２値化閾値を決定することを
特徴とする２値化閾値算出方法。 - 【請求項２】 所定の低階調側閾値以下における前記
ヒストグラムの総和が該低階調側閾値以上における前記
ヒストグラムの総和よりも大きい場合は、前記ヒストグ
ラムと前記所定の頻度閾値とにおける階調値が高い側の
交点の階調値を前記基準閾値として算出することを特徴
とする請求項１記載の２値化閾値算出方法。 - 【請求項３】 前記ピーク部分の頻度が前記所定の頻
度閾値より小さい場合、所定の高階調側閾値以上におけ
る前記ヒストグラムの総和が該高階調側閾値以下におけ
る前記ヒストグラムの総和よりも大きい場合、および／
または前記ピーク階調値、前記第１の階調値並びに前記
基準閾値のいずれかが前記高階調側閾値よりも大きい場
合には、予め定められた階調値を前記基準閾値とするこ
とを特徴とする請求項１または２記載の２値化閾値算出
方法。 - 【請求項４】 画像データを２値化する際の２値化閾
値を算出する装置において、 前記画像データの階調に関するヒストグラムを作成する
ヒストグラム作成手段と、 該ヒストグラムにおける頻度のピーク部分の階調の値で
あるピーク階調値を算出するピーク階調値算出手段と、 前記ヒストグラムと所定の頻度閾値とにおける階調値が
低い側の交点の階調値を第１の階調値として算出する第
１の階調値算出手段と、 前記ピーク階調値に該ピーク階調値と前記第１の階調値
との差分値を加算することにより基準閾値を算出する基
準閾値算出手段と、 該基準閾値に基づいて前記２値化閾値を決定する２値化
閾値決定手段とを備えたことを特徴とする２値化閾値算
出装置。 - 【請求項５】 前記基準閾値算出手段は、所定の低階
調側閾値以下における前記ヒストグラムの総和が該低階
調側閾値以上における前記ヒストグラムの総和よりも大
きいか否かを判断する手段を備え、 該判断が肯定された場合は、前記ヒストグラムと前記所
定の頻度閾値とにおける階調値が高い側の交点の階調値
を前記基準閾値として算出する手段であることを特徴と
する請求項４記載の２値化閾値算出装置。 - 【請求項６】 前記基準閾値算出手段は、前記ピーク
部分の頻度が前記所定の頻度閾値より小さいか否か、所
定の高階調側閾値以上における前記ヒストグラムの総和
が該高階調側閾値以下における前記ヒストグラムの総和
よりも大きいか否か、および／または前記ピーク階調
値、前記第１の階調値並びに前記基準閾値のいずれかが
前記高階調側閾値よりも大きいか否かを判断する手段を
備え、 該判断が肯定された場合には、予め定められた階調値を
前記基準閾値とする手段であることを特徴とする請求項
４または５記載の２値化閾値算出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001360A JP3717357B2 (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | ２値化閾値算出方法および装置 |
| EP01100344A EP1133158B1 (en) | 2000-01-07 | 2001-01-04 | Method of and apparatus for calculating binary-coding threshold value |
| DE60135404T DE60135404D1 (de) | 2000-01-07 | 2001-01-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Berechnung des Binärkodierungsschwellenwerts |
| US09/754,307 US6813386B2 (en) | 2000-01-07 | 2001-01-05 | Method of and apparatus for calculating binary-coding threshold value |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001360A JP3717357B2 (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | ２値化閾値算出方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001197308A true JP2001197308A (ja) | 2001-07-19 |
| JP3717357B2 JP3717357B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=18530599
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000001360A Expired - Lifetime JP3717357B2 (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | ２値化閾値算出方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6813386B2 (ja) |
| EP (1) | EP1133158B1 (ja) |
| JP (1) | JP3717357B2 (ja) |
| DE (1) | DE60135404D1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1184796C (zh) * | 2001-07-26 | 2005-01-12 | 佳能株式会社 | 图象处理方法和设备以及图象处理系统 |
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2000
- 2000-01-07 JP JP2000001360A patent/JP3717357B2/ja not_active Expired - Lifetime
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2001
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