JP2001211321A - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２値化処理において線と線とが結合したり線
がかすれるのを防止すること。 【解決手段】 多値画像を入力するためのＣＣＤ１０４
と、入力された多値画像の局所領域ごとに輝度変化の複
雑度を求め、求められた輝度変化の複雑度に基づきしき
い値を求めるしきい値演算部１１４と、求められたしき
い値を用いて局所領域ごとに多値画像を２値化する２値
化処理部１１２とを備える。局所領域ごとに求められた
輝度変化の複雑度に基づき２値化するので、輝度変化の
複雑度が高い部分で線と線とが結合することがなく、輝
度変化の複雑度が低い部分で細線がかすれることがな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像処理装置、
画像処理方法および画像処理プログラムを記録したコン
ピュータ読取可能な記録媒体に関し、特に、デジタルカ
メラやイメージスキャナ等で読取った多値画像を２値化
処理する画像処理装置、画像処理方法および画像処理プ
ログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルカメラやイメージスキャ
ナ等の画像入力装置を用いて、原稿画像を電子データと
して取り込むことが可能となっている。そして、入力さ
れた電子データとしての画像に２値化処理を施すことに
より、画質を向上させることができる。この２値化処理
に用いられるしきい値を、画像全体あるいは２値化処理
の対象となる部分的な領域に含まれる画素の画素値から
作成されるヒストグラムを用いて決定する方法が知られ
ている。

【０００３】しかし、画像入力装置で入力される画像
は、原稿画像の微少な濃度むら、入力時のシェーディン
グ等によるノイズを含む。このため、画像全体に対して
１つのしきい値を用いて２値化処理を施したのでは、良
好な２値画像を得ることができない。これに対して、入
力された画像をある程度の大きさの局所領域に分けて、
局所領域ごとにしきい値を決定する方法が、たとえば、
特開昭６１−１４６１７３号公報や特開平２−２７７１
８６号公報に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
２値化処理においては、局所領域ごとに決定されるしき
い値は、局所領域の階調分布にのみ基づいて決定される
ため、線が密に集合する輝度が複雑に変化する局所領域
と線が粗に集合する輝度が単純に変化する局所領域とを
区別することができなかった。したがって、階調分布が
似通った局所領域においては、局所領域間で輝度変化が
複雑であろうと単純であろうと似通ったしきい値とされ
ていた。

【０００５】これについて具体的に説明する。図１１
は、デジタルカメラやイメージスキャナ等の画像入力装
置で入力された画像の一例を示す図である。図１１を参
照して、画像には「Ｅ−難」の文字が含まれる。ここ
で、「Ｅ」の文字を含む領域を領域Ａとし、「難」の文
字を含む領域を領域Ｂとする。「Ｅ」の文字は４本の線
から構成され、「難」の文字は１９本の線から構成され
る。このため、領域Ａは、領域Ｂと比較して線が粗に集
合する輝度変化が単純な画像であり、領域Ｂは領域Ａと
比較して線が密に集合する輝度変化が複雑な画像であ
る。

【０００６】図１２は、図１１に示した画像の画素値の
ヒストグラムを示す図である。横軸は画素値を示し、縦
軸は画素の度数を示す。図１２（Ａ）は、領域Ａに含ま
れる画素の画素値のヒストグラムであり、図１２（Ｂ）
は、領域Ｂに含まれる画素の画素値のヒストグラムであ
る。図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）とにそれぞれ示された
ヒストグラムを比較すると、分布が非常に似ており、異
なる領域として区別するのが困難である。

【０００７】図１３は、図１１に示した画像の画素値か
ら求めた２次微分値のヒストグラムを示す図である。図
１３（Ａ）は、領域Ａに含まれる画素の画素値から求め
た２次微分値のヒストグラムであり、図１３（Ｂ）は領
域Ｂに含まれる画素の画素値から求めた２次微分値のヒ
ストグラムを示す。図１３（Ａ）と図１３（Ｂ）とにそ
れぞれ示されたヒストグラムを比較すると、分布が非常
に似ており、異なる領域として区別するのが困難であ
る。

【０００８】このようにの領域Ａと領域Ｂとを階調分布
が異なる領域として区別するのが困難である。このた
め、領域Ａと領域Ｂとにおいて２値化処理に用いられる
しきい値は、近似した値が設定されることになる。

【０００９】図１１に示した画像を２値化処理した結果
を図１４に示す。図１４（Ａ）は、細線がかすれないよ
うにしきい値を設定して２値化処理を施した画像を示す
図である。図を参照して、「Ｅ」と「難」との文字のい
ずれにおいてもすべての線がかすれない画像となってい
る。しかし、「難」の文字の一部分で線と線とが結合し
て文字がつぶれてしまっている。

【００１０】図１４（Ｂ）は、文字がつぶれないように
しきい値を設定して２値化処理を施した画像を示す図で
ある。図を参照して、「難」の文字がつぶれない画像と
なっているが、「Ｅ」の文字の下方部分で線が一部かす
れてしまっている。

【００１１】なお、文字のつぶれや細線のかすれを防止
するために、局所領域をより小さくして２値化処理を施
すこともできるが、局所領域のサイズがあまりに小さく
なりすぎると局所領域に含まれる画素の数が少ないため
に局所領域の階調特性が正確でなくなってしまうという
問題がある。

【００１２】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたもので、この発明の目的の１つは、線と線とが
結合して文字が潰れたり、線が掠れるのを防止した２値
化処理が可能な画像処理装置、画像処理方法および画像
処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録
媒体を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めにこの発明のある局面によれば、画像処理装置は、多
値画像を入力するための入力手段と、入力された多値画
像の局所領域ごとに輝度変化の複雑度を求める手段と、
求められた輝度変化の複雑度に基づき、局所領域ごとに
多値画像を２値化する２値化手段とを備える。

【００１４】輝度変化の複雑度とは、局所領域に含まれ
る線の密度や局所領域に含まれる線の本数などを示す。
局所領域に含まれる線の密度が高いほど、換言すれば、
局所領域に含まれる線の本数が多いほど、輝度変化が複
雑になる。

【００１５】この発明に従えば、輝度変化の複雑度に基
づき、局所領域ごとに多値画像が２値化されるので、線
と線とが結合して文字が潰れたり、線が掠れるのを防止
した２値化処理が可能な画像処理装置を提供することが
できる。

【００１６】好ましくは、画像処理装置の２値化手段
は、入力された多値画像の画素値に基づき、２値化する
ために用いる基準しきい値を求める基準しきい値取得手
段を含み、輝度変化の複雑度に基づいて、求められた基
準しきい値を局所領域ごとに変更することを特徴とす
る。

【００１７】この発明に従えば、入力された多値画像の
画素値に基づき求められた基準しきい値が、輝度変化の
複雑度に基づき局所領域ごとに変更されるので、隣接す
る局所領域間で、２値化するために用いられるしきい値
が急激に変化することによる画質の低下を防止すること
ができる。

【００１８】さらに好ましくは、基準しきい値取得手段
は、入力された多値画像の階調分布に基づき、基準しき
い値を求めることを特徴とする。

【００１９】階調分布は、画素値のヒストグラムや画像
のエッジ等で表される。この発明に従えば、入力された
多値画像の階調分布に基づき、基準しきい値が求められ
るので、容易に多値画像を２値化するためのしきい値を
求めることができる。

【００２０】この発明の他の局面によれば、画像処理方
法は、多値画像を入力するための入力ステップと、入力
された多値画像の局所領域ごとに輝度変化の複雑度を求
めるステップと、求められた輝度変化の複雑度に基づ
き、局所領域ごとに多値画像を２値化する２値化ステッ
プとを含む。

【００２１】この発明に従えば、輝度変化の複雑度に基
づき、局所領域ごとに多値画像が２値化されるので、線
と線とが結合して文字が潰れたり、線が掠れるのを防止
した２値化処理が可能な画像処理方法を提供することが
できる。

【００２２】この発明のさらに多の局面によれば、画像
処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録
媒体は、多値画像を入力するための入力ステップと、入
力された多値画像の局所領域ごとに輝度変化の複雑度を
求めるステップと、求められた輝度変化の複雑度に基づ
き、局所領域ごとに多値画像を２値化する２値化ステッ
プとをコンピュータに実行させるための画像処理プログ
ラムを記録する。

【００２３】この発明に従えば、輝度変化の複雑度に基
づき、局所領域ごとに多値画像が２値化されるので、線
と線とが結合して文字が潰れたり、線が掠れるのを防止
した２値化処理が可能な画像処理装置プログラムを記録
した記録媒体を提供することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
における画像処理装置を備えたデジタルカメラについて
図面を参照しながら説明する。なお、図中同一符号は同
一または相当する部材を示し、説明は繰り返さない。

【００２５】図１は、デジタルカメラ１が雑誌などの原
稿２を撮像している状況を示す図である。図２は、デジ
タルカメラ１の前方からの斜視図である。図を参照し
て、デジタルカメラ１は、撮影ボタン３と、撮影レンズ
部４と、カード挿入口５とを備える。

【００２６】デジタルカメラ１による撮影結果は、デジ
タルカメラ１の内部に存在する図示しないハードディス
クカードに電子データとして記憶される。ここでハード
ディスクカードは画像データの記録媒体であり、たとえ
ばＰＣＭＣＩＡ（personal computer memory and inter
face association)に準拠したハードディスクカードの
ようなものを用いてもよいし、これに代えてメモリカー
ドなどを用いてもよい。また、ミニディスク（ＭＤ）を
記録媒体に用いてもよい。さらに、カードを記録媒体と
しなくても、たとえばＳＣＳＩ（small computer syste
m interface）ケーブルなどでデジタルカメラ１をプリ
ンタなどに直接接続するようにしてもよい。

【００２７】本実施の形態におけるデジタルカメラ１で
は、会議などで配布された資料、カタログ、雑誌、研究
記録などの紙原稿を電子データに取り込む場合の画質を
向上させることができる。

【００２８】図３は、デジタルカメラ１の回路構成を示
すブロック図である。図を参照して、デジタルカメラ１
はデジタルカメラ１の全体の制御を行なう中央演算装置
（以下「ＣＰＵ」という）１００と、撮像を行なう電荷
結合素子（以下「ＣＣＤ」という）１０４と、撮像され
た内容を表示する表示部１０６と、ＣＣＤ１０４からの
画像を一時記憶するためのランダムアクセスメモリ（以
下「ＲＡＭ」という）１０８と、撮像された画像を複数
のブロックに分割するためのブロック分割部１１０と、
分割されたブロックごとに画像を２値化するための２値
化処理部１１２と、２値化処理部１１２で用いるしきい
値を決定するためのしきい値演算部１１４と、２値化処
理が行なわれた画像を出力するための出力部１１６と、
画像を記録するためのカードメモリ部１２０と、ＣＰＵ
１００で実行するためのプログラムを記憶するためのリ
ードオンリーメモリ（以下「ＲＯＭ」という）１０２と
を備える。

【００２９】なお、デジタルカメラ１のＣＰＵ１００に
外部記憶装置１２２を接続し、ＣＤ−ＲＯＭ１２４や光
磁気ディスク、デジタルビデオディスク、フロッピーデ
ィスク等からデジタルカメラ１の制御のためのプログラ
ムを読取るようにしてもよい。この場合、後述する２値
化処理をＣＰＵ１００で実行するためのプログラムが、
ＣＤ−ＲＯＭ１２４などの記録媒体に記録され、外部記
憶装置１２２でそのプログラムを読み取ることによりＣ
ＰＵ１００で実行可能になる。ＣＰＵ１００でプログラ
ムを実行することにより２値化処理を行う場合には、ブ
ロック分割部１１０、２値化処理部１１２、およびしき
い値演算部１１４は不要となる。

【００３０】また、以下に述べる２値化処理はデジタル
カメラ１の内部で行なってもよいし、デジタルカメラ１
に接続された別のカメラやパーソナルコンピュータの端
末などにデータを転送してそこで行なってもよい。

【００３１】次に、図３に示されるブロック図を用いて
実際の撮影の様子を説明する。図３において太い矢印は
画像の流れを示し、細い矢印は制御データの流れを示し
ている。ユーザがカメラの電源をＯＮにすると、撮影レ
ンズ部４で撮られているシーンがＣＣＤ１０４を介して
表示部１０６に映し出される。

【００３２】ＣＰＵ１００は、撮影ボタン３がＯＮにな
ったことを検出すると、ＣＣＤ１０４に対してＣＣＤの
積分を指示し、積分が終了すればＣＣＤデータのＲＡＭ
１０８へのダンプを行なう。そして、表示部１０６にこ
の画像を表示（フリーズ表示）させる。

【００３３】ＣＣＤ１０４からの画像は、ＲＡＭ１０８
に記憶される。ここでＲＡＭ１０８に記憶される画像
は、例えば、１画素が８ビットの多値の画像である。画
像がＣＣＤ１０４からＲＡＭ１０８に記憶されると、ブ
ロック分割部１１０、２値化処理部１１２、しきい値演
算部１１４、出力部１１６でそれぞれ処理が行なわれ、
カードメモリ部１２５に２値化処理が施された２値画像
が記憶される。

【００３４】カードメモリ部１２０は、ハードディスク
などであっても外部の記憶装置や端末などであってもよ
い。

【００３５】ブロック分割部１１０は、ＲＡＭ１０８に
記憶された画像を所定の大きさのブロックに分割する。
たとえば、５１２×５１２画素からなる大ブロック、３
２×３２画素からなる中ブロック、８×８画素からなる
小ブロックである。

【００３６】２値化処理部１１２は、分割されたブロッ
クごとに２値化処理を行なう。２値化処理の対象となる
ブロックの大きさは、１文字分の大きさ程度が好まし
く、たとえば、３２×３２画素の中ブロックである。

【００３７】しきい値演算部１１４は、２値化処理の対
象となるブロックごとに２値化処理に用いるしきい値を
決定する。

【００３８】なお、２値化処理部１１２やしきい値演算
部１１４で、ＲＡＭ１０８から必要な大きさのブロック
を直接読出すようにすることもできる。この場合には、
ブロック分割部１１０は不要である。

【００３９】図４は、しきい値演算部１１４の詳細な構
成を示すブロック図である。図４を参照して、しきい値
演算部１１４は、ブロックに含まれる画素の画素値から
階調分布に基づき仮のしきい値となる基準しきい値を求
める基準しきい値演算部１３０と、ブロックごとにブロ
ックの画素の輝度変化の複雑度に基づき補正値を演算す
る補正値演算部１３２と、基準しきい値演算部１３０で
求められた基準しきい値を補正値演算部１３２で求めら
れた補正値で補正する基準しきい値補正部１３４とを備
える。

【００４０】基準しきい値演算部１３０は、ＲＡＭ１０
８に記憶された画像から既存の手法によって２値化処理
に用いるしきい値を仮に決定する。ここでは、仮に決定
されたしきい値を基準しきい値と呼ぶ。基準しきい値の
決定は、処理時間が重視される場合には、画素の画素値
のヒストグラムを用いた簡単な手法を用いることができ
る。また、画質が重視される場合には、画像中に含まれ
るエッジ等を検出する比較的高度な手法を用いることが
できる。

【００４１】基準しきい値は、ＲＡＭ１０８に記憶され
た画像全体から求めてもよいし、画像をたとえば５１２
×５１２画素の大ブロックに分割し、それぞれの大ブロ
ックごとに求めてもよい。大ブロックごとに基準しきい
値を求める場合には、画像がシェーディング等の影響を
受けている場合や、画像に含まれる文字の品質が、画像
中の位置の違いにより大きく異なる場合などに、有効で
ある。また、基準しきい値は、大ブロックごとあるいは
画像全体に対して求めるのではなく、固定の値を用いる
こともできる。

【００４２】補正値演算部１３２は、２値化処理の対象
となるブロックの輝度変化の複雑度を求める。輝度変化
の複雑度とは、局所領域に含まれる線の密度や局所領域
に含まれる線の本数などを示す。局所領域に含まれる線
の密度が高いほど、換言すれば、局所領域に含まれる線
の本数が多いほど、輝度変化が複雑になる。輝度変化の
複雑度は、ブロックに含まれる画素の画素値をアダマー
ル変換や離散コサイン変換（以下「ＤＣＴ」という）す
ることによって求めることができる。なお、輝度変化の
複雑度は、直交変換等により求めた周波数情報に基づき
求める他に、文字の複雑度の尺度になるものであれば他
の尺度を用いることができる。例えば、処理速度やデジ
タルスチルカメラ１の構成に制約がない場合には、エネ
ルギ関数等を用いた輪郭追跡などを利用してもよい。

【００４３】以下、ＤＣＴを用いて輝度変化の複雑度を
求める場合について説明する。ＤＣＴを用いた場合、輝
度変化の複雑度は、周波数情報成分の量で表わすことが
できる。周波数情報成分の量は、ブロックに含まれる画
素の画素値をＤＣＴすることにより求められるＤＣＴ係
数のうち、交流成分の二乗平均値で表わされる。

【００４４】基準しきい値補正部１３４は、基準しきい
値演算部１３０で求められた基準しきい値を補正値演算
部１３２で求められた周波数情報成分の量で補正する。
補正式は、次式（１）を用いることができる。

【００４５】 しきい値＝基準しきい値＋１０×（基準値−（周波数成分の量））…（１） ただし、基準しきい値は、多数のサンプルに基づき統計
的に定められる値である。

【００４６】次に、しきい値演算部１１４で行なわれる
処理を具体的に説明する。図５は、入力された画像と大
ブロック、中ブロック、および小ブロックを説明するた
めの図である。図５（Ａ）は、入力された画像を示し、
ここでは入力画像を文字画像としている。入力画像２０
０中に、５１２×５１２画素の大ブロック２０２が示さ
れている。ここでは１つの大ブロックを示しているが、
実際には、入力された画像２００は複数の大ブロックを
含む。たとえば入力された画像２００のサイズが、２０
４８０×３０７２０画素の場合、入力された画像２００
中に大ブロック２０２が４０×６０＝２４００［個］含
まれることになる。

【００４７】図５（Ｂ）は、大ブロックと中ブロックと
を示す図である。５１２×５１２画素の大ブロック２０
２中に３２×３２画素の中ブロック２０４が１６×１６
＝２５６［個］含まれる。図５（Ｃ）は、中ブロックと
小ブロックとを示す図である。中ブロック２０４中に８
×８画素の小ブロック２０６が４×４＝１６［個］含ま
れる。

【００４８】２値化処理部１１２では、中ブロックごと
に２値化処理が行なわれる。これに対応してしきい値演
算部１１４では中ブロックごとに２値化に用いるしきい
値が決定される。

【００４９】しきい値演算部１１４の基準しきい値演算
部１３０は、大ブロック２０２に含まれる画素の画素値
を用いて基準しきい値を求める。基準しきい値は、ブロ
ックの階調分布に基づき求められる。階調分布は、ブロ
ックに含まれる画素の画素値のヒストグラムにより表わ
される。ヒストグラムの平均値および標準偏差を用いて
しきい値が決定される。

【００５０】なお、入力された画像２００にシェーディ
ングの影響がない場合や、画像の位置により文字の品質
が異ならない場合には、基準しきい値を入力された画像
２００全体の階調分布に基づき求めるようにしてもよ
い。

【００５１】次に、補正値演算部１３２で、中ブロック
の周波数情報成分の量が求められる。周波数情報成分の
量は、次の手順により求められる。

【００５２】（手順１） 中ブロックに含まれる１６個
の小ブロックすべてにＤＣＴを行なう。

【００５３】（手順２） ＤＣＴにより求められたＤＣ
Ｔ係数のうち、交流成分について１６個の小ブロックの
対応するＤＣＴ係数ごとに二乗平均を求める。

【００５４】（手順３） 二乗平均されたＤＣＴ係数に
重みづけフィルタで重みづけした値の平均を求め、求め
た平均値を周波数成分の量とする。

【００５５】図６は、図１１に示した画像の領域Ａと領
域Ｂをそれぞれ中ブロックとした場合に、ＤＣＴにより
求められた１６個の小ブロックの交流成分を二乗平均し
た結果を示す図である。図６（Ａ）は、図１１に示した
画像の領域Ａを中ブロックとした場合に求められる結果
を示し、図６（Ｂ）は図１１に示した画像の領域Ｂを中
ブロックとした場合に求められる結果を示す。

【００５６】図７は、重みづけフィルタの一例を示す図
である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す交流成分を
二乗平均した結果に、図７（Ａ）に示す重みづけフィル
タを用いて重みづけした成分の平均値は、それぞれ６．
１５，９．１５となる。

【００５７】なお、重みづけフィルタは、図７（Ａ）に
示したフィルタに限られず、図７（Ｂ）に示すフィルタ
を用いることもできる。画像入力装置の性能の違い等に
より、入力された２値化処理の対象となる画像の解像度
が異なるので、入力される画像に応じて重みづけフィル
タを異ならせるようにするためである。

【００５８】一般に、ＤＣＴにより求められるＤＣＴ係
数の高周波成分の値は、低周波成分の値に比べて小さく
なることが多い。このため、図７（Ａ）および図７
（Ｂ）に示す重みづけフィルタは、高周波側の重みづけ
を大きくしている。このように、高周波側の重みづけを
大きくするフィルタを用いるのが好ましい。

【００５９】なお、本実施の形態においては、中ブロッ
クに含まれる小ブロックにＤＣＴを行ない、それらの交
流成分ごとの二乗平均を求めた後に、重みづけフィルタ
で重みづけした値の平均値を求めるようにしたが、中ブ
ロックに直接ＤＣＴを行ない、求められたＤＣＴ係数を
用いて周波数情報成分の量を求めるようにしてもよい。
さらに、中ブロック内で二乗平均を求めるのではなく、
たとえば絶対値平均を用いるようにしてもよい。

【００６０】基準しきい値補正部１３４で、基準しきい
値演算部１３０で求められた基準しきい値と補正値演算
部１３２で求められた周波数情報成分の量とから、上述
の式（１）を用いてしきい値が求められる。このとき、
式（１）において基準値は、たとえば７．５を用いるこ
とができる。

【００６１】図１１に示した画像に本実施の形態におけ
るデジタルカメラ１で２値化処理を施した結果の一例を
図８に示す。図８を参照して、「Ｅ」の文字の細線部分
がかすれることなく２値化されており、「難」の文字が
つぶれることなく２値化されている。

【００６２】なお、本実施の形態においては、式（１）
を用いて、基準しきい値を基準値と周波数情報成との量
とにより補正するようにしたが、これに代えて、５１２
×５１２画素の大ブロックの周波数情報成分の量を基準
にして、これに対する３２×３２画素の中ブロックごと
の周波数情報成分の量の比率を用いて基準しきい値を補
正するようにしてもよい。

【００６３】さらに、大ブロックを５１２×５１２画素
の大きさとし、中ブロックを３２×３２画素のサイズと
し、小ブロックを８×８画素のサイズとしたが、ブロッ
クのサイズはこれらに制約されるわけではない。デジタ
ルスチルカメラ１の構成で必要とされる画像の精度、処
理速度、および利用することができるメモリ容量等に応
じてブロックのサイズを変えることができる。

【００６４】さらに、本実施の形態においては、中ブロ
ックごとに２値化処理を行なうようにしたが、処理時間
に制限がない場合は、小ブロックごとに２値化処理を行
なうようにしてもよい。

【００６５】次に、ＣＰＵ１００が、ＣＤ−ＲＯＭ１２
４に記憶されプログラムを実行することによって、２値
化処理を行なう場合について説明する。この場合、ＣＤ
−ＲＯＭ１２４に記憶されたプログラムは、外部記憶装
置１２２によりＣＰＵ１００のメモリに読込まれる。

【００６６】図９は、ＣＰＵ１００で実行される２値化
処理の流れを示すフローチャートである。図９を参照し
て、ＣＰＵ１００は、ＲＡＭ１０８に記憶された画像を
ブロックごとにしきい値を決定するステップ（Ｓ０１）
と、決定されたしきい値に従って２値化を行なうステッ
プ（Ｓ０２）とを含む。

【００６７】図１０は、図９のステップＳ０１で行なわ
れるしきい値決定処理の流れを示すフローチャートであ
る。図１０を参照して、ＲＡＭ１０８に記憶された画像
から最初の大ブロックを読出す（ステップＳ１１）。こ
こでいう大ブロックは、５１２×５１２画素のブロック
であり、ＲＡＭ１０８に記憶された画像が、複数の大ブ
ロックに分割されて、順にＣＰＵ１００に読出される。

【００６８】そして、仮のしきい値となる基準しきい値
が、読出された大ブロックの画素の画素値から公知の手
法で求められる（ステップＳ１２）。

【００６９】次に、大ブロックに含まれる１６個の中ブ
ロックがステップＳ１３とステップＳ２１とにおいて順
に読込まれる。そして、ステップＳ１４〜ステップＳ２
０において、中ブロックにおける処理がそれぞれの中ブ
ロックについて行なわれる。中ブロックに含まれる１６
個の小ブロックが、ステップＳ１４とステップＳ１７で
順に読込まれ、ステップＳ１５とステップＳ１６におい
て、小ブロックにおける処理が小ブロックごとに行なわ
れる。

【００７０】ステップＳ１５においては、小ブロック単
位にＤＣＴ演算が行なわれる。これにより、小ブロック
ごとにＤＣＴ係数が求められる。

【００７１】ステップＳ１６においては、処理すべき小
ブロックが最後の小ブロックか否か判断される。最後の
小ブロックである場合にはステップＳ１８に進み、そう
でない場合にはステップＳ１７に進み次の小ブロックが
読込まれる。

【００７２】ステップＳ１８においては、中ブロック内
の周波数情報成分の量が計算される。中ブロック内の周
波数情報成分の量は、中ブロックに含まれる１６個の小
ブロックについて、それぞれのＤＣＴ係数のうち交流成
分を、対応する成分ごとに二乗平均を求めることにより
求められる。また、図７に示した重みづけフィルタを用
いるようにしてもよい。

【００７３】そして、上述した式（１）を用いて、中ブ
ロックにおけるしきい値が求められる（ステップＳ１
９）。

【００７４】ステップＳ２０では、処理対象となる中ブ
ロックが最後の中ブロックか否かが判断される。最後の
中ブロックである場合にはステップＳ２２に進み、そう
でない場合にはステップＳ２１に進む。ステップＳ２１
においては、次の中ブロックの読込が行われ、ステップ
Ｓ１４に進む。

【００７５】ステップＳ２２においては、処理対象とな
る大ブロックが最後の大ブロックか否かが判断される。
最後の大ブロックである場合には処理を終了し、そうで
ない場合にはステップＳ２３に進む。ステップＳ２３に
おいては、処理対象となる次の大ブロックの読込が行な
われる。

【００７６】以上説明したように、本実施の形態におけ
るデジタルカメラ１では、入力された画像の局所領域ご
とに、その局所領域における輝度変化の複雑度に基づき
２値化するためのしきい値を決定するようにしたので、
細線のかすれと線と線とが結合して文字が潰れたりする
のを防止することができる。

【００７７】本実施の形態においては、２値化処理に用
いるしきい値を、大ブロックにおいて求めた基準しきい
値を、中ブロックごとに求めた輝度変化の複雑度に基づ
き修正するようにしたので、隣接する中ブロック間でし
きい値が極端に異なることがなく、画質が低下するのを
防止することができる。また、大局的な階調情報と局所
的な輝度変化の複雑度との組合せによりしきい値が決定
されるため、局所的な輝度変化の複雑度のみを利用した
場合に情報量が欠落するといった不具合が生じることが
ない。

【００７８】また、本実施の形態におけるデジタルカメ
ラ１では、画像の属性が同じであっても、また、濃度分
布が同じであっても、輝度変化の複雑度が異なれば２値
化に用いるしきい値が変化するので、複雑度が低い場合
に細線を強調することができ、複雑度が高い場合に細線
が太くなるのを防止することができる。

【００７９】なお、本実施の形態では、デジタルカメラ
の例について説明したが、ミノルタ社製ＢＣ３０００の
ように本などを上方から撮影するスキャナ等の撮像装置
にも適用可能である。

【００８０】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の１つにおけるデジタル
カメラ１が雑誌などの原稿２を撮像している状況を示す
図である。

【図２】 本実施の形態におけるデジタルカメラ１の前
方からの斜視図である。

【図３】 本実施の形態におけるデジタルカメラ１の回
路構成を示すブロック図である。

【図４】 本実施の形態におけるデジタルカメラ１のし
きい値演算部１１４の詳細な構成を示すブロック図であ
る。

【図５】 入力された画像と大ブロック、中ブロック、
および小ブロックを説明するための図である。

【図６】 図１１に示した画像の領域Ａと領域Ｂをそれ
ぞれ中ブロックとした場合に、ＤＣＴにより求められた
１６個の小ブロックの交流成分を二乗平均した結果を示
す図である。

【図７】 重みづけフィルタの一例を示す図である。

【図８】 本実施の形態におけるデジタルカメラ１で２
値化処理を行なった結果の一例を示す図である。

【図９】 本実施の形態におけるデジタルカメラ１のＣ
ＰＵ１００で行われる２値化処理の流れを示すフローチ
ャートである。

【図１０】 図９のステップＳ０１で行われるしきい値
決定処理の流れを示すフローチャートである。

【図１１】 デジタルカメラやイメージスキャナ等の画
像入力装置で入力された画像の一例を示す図である。

【図１２】 図１１に示した画像の画素値のヒストグラ
ムを示す図である。

【図１３】 図１１に示した画像の画素値から求めた２
次微分値のヒストグラムを示す図である。

【図１４】 図１１に示した画像を２値化処理した結果
を示す図である。

【符号の説明】

１ デジタルカメラ、２ 原稿、３ 撮影ボタン、４
撮影レンズ部、５ カード挿入口、１００ ＣＰＵ、１
０２ ＲＯＭ、１０４ ＣＣＤ、１０６ 表示部、１０
８ ＲＡＭ、１１０ ブロック分割部、１１２ ２値化
処理部、１１４しきい値演算部、１１６ 出力部、１２
０ カードメモリ部、１２２ 外部記憶装置、１２４
ＣＤ−ＲＯＭ、１３０ 基準しきい値演算部、１３２
補正値演算部、１３４ 基準しきい値補正部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 BA30 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB06 CB12 CB16 CC02 CD01 CD20 CE12 DA17 DB02 DB05 DB09 DC23 5C022 AA13 AB03 AB30 AC01 AC42 AC69 CA00 5C077 LL08 LL09 LL19 PP21 PP43 PP46 PP47 PP49 PP68 PQ19 RR02 RR16 TT09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値画像を入力するための入力手段と、 前記入力された多値画像の局所領域ごとに輝度変化の複
   雑度を求める手段と、 前記求められた輝度変化の複雑度に基づき、前記局所領
   域ごとに前記多値画像を２値化する２値化手段とを備え
   た、画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記２値化手段は、前記入力された多値
   画像の画素値に基づき、２値化するために用いる基準し
   きい値を求める基準しきい値取得手段を含み、 前記輝度変化の複雑度に基づき、前記求められた基準し
   きい値を局所領域ごとに変更することを特徴とする、請
   求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記基準しきい値取得手段は、前記入力
   された多値画像の階調分布に基づき、前記基準しきい値
   を求めることを特徴とする、請求項２に記載の画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 多値画像を入力するための入力ステップ
   と、 前記入力された多値画像の局所領域ごとに輝度変化の複
   雑度を求めるステップと、 前記求められた輝度変化の複雑度に基づき、前記局所領
   域ごとに前記多値画像を２値化する２値化ステップとを
   含む、画像処理方法。
5. 【請求項５】 多値画像を入力するための入力ステップ
   と、 前記入力された多値画像の局所領域ごとに輝度変化の複
   雑度を求めるステップと、 前記求められた輝度変化の複雑度に基づき、前記局所領
   域ごとに前記多値画像を２値化する２値化ステップとを
   コンピュータに実行させるための画像処理プログラムを
   記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。