JP2002084422A - Image processor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多値の画像信号を
2値化する画像処理装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for binarizing a multilevel image signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】中間調の画像を2値の画像で擬似的に表
現するための2値化の方式として、ディザマトリクス方
式と誤差拡散方式の2種類がある。誤差拡散方式は、2
値を例えば最小濃度及び最大濃度としておき、多値の画
像信号を所定の閾値と比較して2値のいずれかに置き換
える。このとき、置き換えた最小濃度あるいは最大濃度
と画素の濃度との間に発生する濃度の誤差を求め、周囲
の画素の濃度に加算して閾値との比較を行う。このよう
にして、濃度の誤差を周囲の画素に伝搬させて2値化を
行う。例えば0(黒)〜10(白)の濃度範囲の多値画
像を閾値5で2値化する場合、均一な濃度6の画像は、
まず濃度5以上であるので2値化後の値を濃度10に対
応する値0(白)とする。このとき、濃度10と濃度6
との誤差である−4を周囲の画素に伝搬させる。例えば
次の画素に100%伝搬させると、次の画素の濃度は6
−4=2となり、2値化後の値は濃度0に対応する値1
(黒)となる。このときの誤差は2であるので、次の画
素の濃度6に2を加え、閾値と比較することによって2
値化後の値は0(白)となる。このように濃度の誤差を
周囲の画素に順次伝搬させることによって、多値画像を
1または0の2値の網点によって擬似的に表現すること
ができる。2. Description of the Related Art There are two types of binarization methods for pseudo-representing a halftone image as a binary image: a dither matrix method and an error diffusion method. Error diffusion method is 2
The values are set to, for example, the minimum density and the maximum density, and the multi-valued image signal is compared with a predetermined threshold and replaced with one of two values. At this time, a density error occurring between the replaced minimum density or maximum density and the pixel density is obtained, added to the density of surrounding pixels, and compared with a threshold value. In this manner, binarization is performed by transmitting the density error to the surrounding pixels. For example, when binarizing a multi-valued image in a density range of 0 (black) to 10 (white) with a threshold value 5, an image having a uniform density 6
First, since the density is 5 or more, the value after binarization is set to a value 0 (white) corresponding to the density 10. At this time, density 10 and density 6
Is propagated to surrounding pixels. For example, if 100% is propagated to the next pixel, the density of the next pixel becomes 6
-4 = 2, and the value after binarization is the value 1 corresponding to the density 0
(Black). Since the error at this time is 2, 2 is added to the density 6 of the next pixel, and the result is compared with the threshold to obtain 2.
The value after the value conversion is 0 (white). In this way, by sequentially transmitting the density error to the surrounding pixels, the multi-valued image can be pseudo-expressed by binary dots of 1 or 0.
【0003】このような誤差拡散方式では、濃度の高い
部分及び低い部分においては誤差が伝搬されても2値化
により「0」または「1」となる確率が高い。そのた
め、濃度の高い部分あるいは低い部分では、「0」また
は「1」のドットが集中するようにして2値化される傾
向がある。このような傾向によって、例えば白地の画像
中に黒の文字が含まれている場合でも、比較的良好に再
現される。しかし、誤差伝搬のために回路構成が複雑と
なり、コストがかかるという問題がある。In such an error diffusion method, even when an error is propagated in a high density portion and a low density portion, the probability of becoming "0" or "1" by binarization is high. Therefore, in a high density part or a low density part, the dots of “0” or “1” tend to be binarized so as to concentrate. Due to such a tendency, even when, for example, a black character is included in an image on a white background, the image is relatively well reproduced. However, there is a problem in that the circuit configuration is complicated due to error propagation and the cost is high.
【0004】一方、ディザマトリクス方式は、マトリク
ス状に配置された閾値と多値の画像信号を順次比較して
ゆく方法である。図8は、ディザマトリクスの一例の説
明図である。例えば濃度範囲を0〜10とし、3×3の
マトリクスに閾値として1〜9をそれぞれ図8に示すよ
うに配置しておく。そして、入力された画像信号の3×
3画素をディザマトリクスの対応する位置の閾値と比較
する。画像信号の濃度値が閾値以下の画素を「1」とす
るとき、濃度5の一様な画像は、3×3画素のうち図8
に1〜5と記した5画素が「1」、それ以外が「0」と
なる。このようにして画像信号を2値化することによっ
て、擬似的に中間調を再現することができる。On the other hand, the dither matrix method is a method of sequentially comparing thresholds arranged in a matrix and multi-valued image signals. FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of the dither matrix. For example, the density range is set to 0 to 10, and 1 to 9 are arranged as threshold values in a 3 × 3 matrix as shown in FIG. Then, 3 × of the input image signal
The three pixels are compared with the threshold at the corresponding position in the dither matrix. When the pixel whose density value of the image signal is equal to or smaller than the threshold value is “1”, the uniform image having the density 5 is 3 × 3 pixels in FIG.
5 is "1", and the other pixels are "0". By binarizing the image signal in this way, a halftone can be reproduced in a pseudo manner.
【0005】このようなディザマトリクス方式では、画
像信号とディザマトリクスの閾値とを比較するのみで2
値化することができるので、回路構成が簡単であり、コ
ストを抑えることができる。しかし、閾値が配置された
形状(例えばBayer型や渦巻き型など)に従ってド
ットが配置されるため、例えば文字などのエッジ部分に
おいてもドットが分散してしまい、良好に再現できない
という問題がある。In such a dither matrix system, only the image signal is compared with the threshold value of the dither matrix to obtain a 2
Since the value can be converted, the circuit configuration is simple, and the cost can be reduced. However, since the dots are arranged according to the shape in which the thresholds are arranged (for example, a Bayer type or a spiral type), there is a problem that the dots are dispersed even at an edge portion of, for example, a character and cannot be reproduced well.
【0006】図9は、従来の画像処理装置の一例を示す
ブロック図である。図中、11はエッジ強調回路、12
はディザマトリクス回路である。ディザマトリクス回路
12は、上述のディザマトリクス方式に従って2値化処
理を行う回路である。上述のように、文字などのエッジ
部分においてドットが分散してしまうため、エッジ部が
ぼけてしまう。そのため、従来はディザマトリクス回路
12の前段にエッジ強調回路11を設け、多値の画像信
号のエッジを強調してから、ディザマトリクス回路12
による2値化を行うように構成していた。FIG. 9 is a block diagram showing an example of a conventional image processing apparatus. In the figure, 11 is an edge enhancement circuit, 12
Is a dither matrix circuit. The dither matrix circuit 12 is a circuit that performs a binarization process according to the above-described dither matrix method. As described above, since the dots are dispersed in the edge portion of a character or the like, the edge portion is blurred. Therefore, conventionally, an edge enhancement circuit 11 is provided before the dither matrix circuit 12 to enhance the edge of the multi-valued image signal,
Has been configured to perform binarization by using.
【0007】しかし、このようにエッジ強調回路11で
エッジ強調処理を行った後の画像信号であっても、ディ
ザマトリクス方式の特性上、エッジ部分の劣化は免れ
ず、画質が劣化するという問題があった。However, even if the image signal has been subjected to the edge enhancement processing by the edge enhancement circuit 11, deterioration of the edge portion is inevitable due to the characteristics of the dither matrix system, and the image quality is deteriorated. there were.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、多値の画像信号を2値化す
る際に、エッジ部分の再現性を向上させた画像処理装置
を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an image processing apparatus which has improved reproducibility of an edge portion when binarizing a multi-valued image signal. It is intended to provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、多値の画像信
号を2値化する画像処理装置において、前記画像信号を
ディザマトリクス方式によって2値化するディザマトリ
クス手段と、画像信号よりエッジを抽出するエッジ抽出
手段と、前記ディザマトリクス手段の出力信号と前記エ
ッジ抽出手段の出力信号との論理演算を行う演算手段を
有することを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided an image processing apparatus for binarizing a multi-valued image signal, comprising: a dither matrix means for binarizing the image signal by a dither matrix method; An edge extracting means for extracting, and an arithmetic means for performing a logical operation on an output signal of the dither matrix means and an output signal of the edge extracting means.
【0010】ディザマトリクス手段による2値化処理で
は、上述のようにエッジ部分における再現性が悪い。し
かし、本発明ではエッジ抽出手段によってエッジ部分の
みの画像を生成し、そのエッジ部分の画像とディザマト
リクス方式による2値化後の画像とを演算手段で論理演
算して合成する。これによって、エッジ部分の再現性が
向上し、良好な画質の2値化された画像信号を得ること
ができる。[0010] In the binarization processing by the dither matrix means, the reproducibility at the edge portion is poor as described above. However, in the present invention, an image of only the edge portion is generated by the edge extracting means, and the image of the edge portion and the image after binarization by the dither matrix method are logically operated by the arithmetic means and combined. As a result, the reproducibility of the edge portion is improved, and a binarized image signal with good image quality can be obtained.
【0011】なおエッジ抽出手段としては、ラプラシア
ンフィルタあるいは局所平均フィルタ等を用いることが
できる。As the edge extracting means, a Laplacian filter or a local average filter can be used.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の画像処理装置の
実施の一形態を示すブロック図である。図中、1はディ
ザマトリクス回路、2はエッジ抽出回路、3は演算回路
である。ディザマトリクス回路1は、所定の大きさの閾
値マトリクスを有しており、入力された多値の画像信号
と、閾値マトリクス中の対応する位置の閾値とを比較し
て2値化する。2値化した画像信号は演算回路3に渡さ
れる。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a dither matrix circuit, 2 is an edge extraction circuit, and 3 is an arithmetic circuit. The dither matrix circuit 1 has a threshold matrix of a predetermined size, and binarizes the input multi-level image signal by comparing the input multi-level image signal with a threshold at a corresponding position in the threshold matrix. The binarized image signal is passed to the arithmetic circuit 3.
【0013】エッジ抽出回路2は、入力された多値の画
像信号からエッジ部分を抽出し、エッジ部分のみからな
る2値の画像信号を演算回路3に出力する。エッジ抽出
回路2としては、後述するようにラプラシアンフィルタ
や局所平均フィルタなどを用いることができる。特に階
調差の大きい部分についてのみエッジとして抽出するこ
とによって、例えば文字などの輪郭をはっきり再現した
い部分のエッジのみを抽出し、淡い濃淡変化の部分に対
しての影響を低減することができる。The edge extraction circuit 2 extracts an edge portion from the input multi-valued image signal, and outputs a binary image signal consisting of only the edge portion to the arithmetic circuit 3. As the edge extraction circuit 2, a Laplacian filter, a local average filter, or the like can be used as described later. In particular, by extracting as an edge only a portion having a large tone difference, it is possible to extract only an edge of a portion where a contour of a character or the like is desired to be clearly reproduced, and to reduce an influence on a portion having a light gradation change.
【0014】演算回路3は、ディザマトリクス回路1で
2値化した画像信号とエッジ抽出回路2でエッジを抽出
した2値の画像信号とを論理演算する。例えばエッジ抽
出回路2でエッジ部分を「1」として抽出する場合には
ディザマトリクス回路1で2値化した画像信号と論理和
演算を行えばよい。また、例えばエッジ抽出回路2でエ
ッジ部分を「0」として抽出する場合にはディザマトリ
クス回路1で2値化した画像信号と論理積演算を行えば
よい。The arithmetic circuit 3 performs a logical operation on the image signal binarized by the dither matrix circuit 1 and the binary image signal from which the edge is extracted by the edge extracting circuit 2. For example, when the edge portion is extracted as “1” by the edge extraction circuit 2, a logical sum operation may be performed on the image signal binarized by the dither matrix circuit 1. In addition, for example, when the edge portion is extracted as “0” by the edge extraction circuit 2, the AND operation may be performed on the image signal binarized by the dither matrix circuit 1.
【0015】このようにして演算回路3では、ディザマ
トリクス回路1で2値化した画像信号とエッジ抽出回路
2でエッジを抽出した2値の画像信号とを合成する。こ
の合成処理によって、ディザマトリクス回路1で2値化
した際に劣化しているエッジ部分について、エッジ抽出
回路2で抽出した良好なエッジ画像で補正することがで
き、良好なエッジ画像を得ることができる。もちろん中
間調部分についてはディザマトリクス回路1で2値化す
るので、擬似的に中間調を再現することができる。In this way, the arithmetic circuit 3 combines the image signal binarized by the dither matrix circuit 1 and the binary image signal whose edges have been extracted by the edge extraction circuit 2. By this synthesizing process, an edge portion that has deteriorated when binarized by the dither matrix circuit 1 can be corrected with a good edge image extracted by the edge extraction circuit 2, and a good edge image can be obtained. it can. Of course, the halftone portion is binarized by the dither matrix circuit 1, so that the halftone can be reproduced in a pseudo manner.
【0016】なお、演算回路3において行う論理演算
は、ディザマトリクス回路1で2値化した際の各画素の
値(例えば黒が1で白が0なのか、あるいは白が1で黒
が0か)や、エッジ抽出回路2で抽出したエッジ部の論
理(抽出したエッジが黒側か白側か、および、エッジ部
が0なのかあるいは1なのか)等に応じて決定される。
いずれにしても、ディザマトリクス回路1で2値化した
画像のエッジ部について、エッジ抽出回路2で抽出した
エッジ画像を合成するように構成すればよい。The logical operation performed by the arithmetic circuit 3 is based on the value of each pixel when binarized by the dither matrix circuit 1 (for example, whether black is 1 and white is 0, or whether white is 1 and black is 0). ), And the logic of the edge portion extracted by the edge extraction circuit 2 (whether the extracted edge is the black side or the white side, and whether the edge portion is 0 or 1), and the like.
In any case, the edge portion of the image binarized by the dither matrix circuit 1 may be combined with the edge image extracted by the edge extraction circuit 2.
【0017】上述のエッジ抽出回路2についてさらに説
明する。エッジ抽出回路2としては、例えばラプラシア
ンフィルタを用いることができる。図2は、ラプラシア
ンフィルタのための説明図である。図中の各矩形が画素
を示している。ラプラシアンフィルタは画像信号の変化
率(微分)を得るためのフィルタである。いま、画素p
(濃度Dp)の上下左右に隣接している画素a〜d(濃
度Da〜Dd)を参照し、左右(主走査)方向の強調係
数をx、上下(副走査)方向の強調係数をyとすると
き、ラプラシアンフィルタの処理結果Fpは Fp=x・Da+y・Db+x・Dc+y・Dd−(2
x+2y)・Dp によって求めることができる。簡単にはx=y=1と
し、 Fp=Da+Db+Dc+Dd−4Dp として求めることもできる。The above-described edge extraction circuit 2 will be further described. As the edge extraction circuit 2, for example, a Laplacian filter can be used. FIG. 2 is an explanatory diagram for a Laplacian filter. Each rectangle in the figure indicates a pixel. The Laplacian filter is a filter for obtaining a change rate (derivative) of an image signal. Now, pixel p
Referring to pixels a to d (density Da to Dd) adjacent to the upper, lower, left and right of (density Dp), the emphasis coefficient in the horizontal (main scanning) direction is x, and the emphasis coefficient in the vertical (sub scanning) direction is y. In this case, the processing result Fp of the Laplacian filter is given by: Fp = x · Da + y · Db + x · Dc + y · Dd− (2
x + 2y) · Dp. Simply, x = y = 1 and Fp = Da + Db + Dc + Dd-4Dp.
【0018】図3は、ラプラシアンフィルタによる画像
信号の処理例の説明図である。ここでは入力される画像
信号としてスキャナなどで読み取った画像信号であるも
のとし、値が大きい方が白、値が小さい方が黒としてい
る。また、2値化後の画像信号して、白を「0」、黒を
「1」として出力するものとしている。FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of processing an image signal by a Laplacian filter. Here, it is assumed that the input image signal is an image signal read by a scanner or the like, and a larger value is white and a smaller value is black. Further, as the image signal after binarization, white is output as “0” and black is output as “1”.
【0019】いま、図3(A)に示すように入力された
画像信号が白から黒へ変化する場合を考える。このよう
に濃度変化が存在するとき、ラプラシアンフィルタによ
って、図3(B)に示すように入力された画像信号の変
化率に応じた信号が出力される。このようなラプラシア
ンフィルタの出力を、所定の閾値Sで2値化することに
よって、図3(C)に示すようにエッジ部分の画像信号
が得られる。Now, consider the case where the input image signal changes from white to black as shown in FIG. When there is such a density change, the Laplacian filter outputs a signal corresponding to the change rate of the input image signal as shown in FIG. 3B. By binarizing the output of such a Laplacian filter with a predetermined threshold value S, an image signal of an edge portion is obtained as shown in FIG.
【0020】なお、図3では濃度変化が急峻な場合を示
している。濃度変化が緩やかな場合には、ラプラシアン
フィルタによって得られる変化率は小さくなる。従って
閾値Sで2値化したときにはエッジとして得られなくな
る。このように、閾値を適当に設定することによって、
例えば白地に文字が描かれている場合のように、急峻な
濃度変化が存在するエッジ部分のみを抽出することがで
きる。FIG. 3 shows a case where the density change is steep. When the density change is gradual, the rate of change obtained by the Laplacian filter becomes small. Therefore, when binarized by the threshold value S, it cannot be obtained as an edge. Thus, by appropriately setting the threshold,
For example, as in the case where a character is drawn on a white background, it is possible to extract only an edge portion where a sharp change in density exists.
【0021】また、この例ではラプラシアンフィルタの
出力の正の閾値を用いて2値化し、黒の側のエッジを抽
出した。しかしこれに限らず、負の閾値を用いて2値化
し、白の側のエッジを抽出することができる。この場
合、エッジ部を「0」、エッジ部以外を「1」として、
演算回路3で論理積を演算するとよい。In this example, the output of the Laplacian filter is binarized using a positive threshold value, and the edge on the black side is extracted. However, the present invention is not limited to this, and binarization can be performed using a negative threshold to extract a white-side edge. In this case, the edge portion is set to "0", and the other portions are set to "1".
The arithmetic circuit 3 may calculate a logical product.
【0022】さらに、図3では入力される画像信号して
値が大きい方が白、値が小さい方が黒としたが、これに
限らず、入力される画像信号の値が大きい方が黒、小さ
い方が白でもよい。この場合、ラプラシアンフィルタの
出力の正負を反転すれば、上述と同様にしてエッジを抽
出することができる。もちろん、2値化後の値について
も、「0」で黒、「1」で白としてもよい。Further, in FIG. 3, the larger the value of the input image signal is white, the smaller the value is black. However, the present invention is not limited to this, and the larger the value of the input image signal is black, The smaller one may be white. In this case, by inverting the sign of the output of the Laplacian filter, edges can be extracted in the same manner as described above. Of course, the value after binarization may be black at “0” and white at “1”.
【0023】上述のエッジ抽出回路2として、局所平均
フィルタを適用してエッジを抽出することもできる。図
4は、局所平均フィルタのための説明図である。図中の
各矩形が画素を示している。局所平均フィルタは、所定
の大きさ、例えば図4では3×3の大きさの領域内の画
素値の平均を求めるものである。図4に示した例では、
3×3の各画素値をDa,Db,Dc,Dd,De,D
f,Dg,Dh,Diとするとき、局所平均値Save は Save =(Da+Db+Dc+Dd+De+Df+Dg
+Dh+Di)/9 により求めることができる。この局所平均値Save から
所定値αだけ減算した値、すなわち、 S=Save −α なるSを閾値Sとして利用し、入力された画像信号を2
値化する。The edge extraction circuit 2 can extract an edge by applying a local average filter. FIG. 4 is an explanatory diagram for a local average filter. Each rectangle in the figure indicates a pixel. The local average filter is for calculating the average of the pixel values in a region of a predetermined size, for example, 3 × 3 in FIG. In the example shown in FIG.
Da, Db, Dc, Dd, De, D
When f, Dg, Dh, and Di, the local average value Save is: Save = (Da + Db + Dc + Dd + De + Df + Dg
+ Dh + Di) / 9. A value obtained by subtracting a predetermined value α from the local average value Save, that is, S = Save−α is used as the threshold value S, and the input image signal is
Value.
【0024】この閾値Sは、領域内の画素値が変化する
と、それとともに変化する値である。しかし、領域内の
画素値の平均を算出しているため、急激な画素値の変動
があると、閾値Sはその変動を平均化した挙動を示すた
め、画素値の濃度と閾値Sの濃度がエッジ部において逆
転することになる。この動作によって、エッジ部を抽出
することができる。The threshold value S is a value that changes as the pixel value in the area changes. However, since the average of the pixel values in the region is calculated, if there is a sudden change in the pixel value, the threshold value S shows a behavior in which the change is averaged. It will be reversed at the edge. By this operation, an edge part can be extracted.
【0025】図5は、局所平均フィルタを用いた場合の
画像信号の処理例の説明図である。ここでは、図3と同
様に入力される画像信号としてスキャナなどで読み取っ
た画像信号であるものとし、値が大きい方が白、値が小
さい方が黒としている。また、2値化後の画像信号し
て、白を「0」、黒を「1」として出力するものとして
いる。FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of processing an image signal when a local average filter is used. Here, as in FIG. 3, it is assumed that the input image signal is an image signal read by a scanner or the like, and a larger value is white and a smaller value is black. Further, as the image signal after binarization, white is output as “0” and black is output as “1”.
【0026】いま、図5(A)に実線で示すように入力
された画像信号が白から黒へ変化する場合を考える。こ
のように濃度変化が存在するとき、局所平均フィルタに
よって得られた局所平均Save から所定値αを減算した
閾値Sは、図5(A)中の破線のように変化する。この
とき、入力された画像信号が閾値Sを下回った部分を
「1」とすれば、図5(B)に示すように黒側のエッジ
部分のみが「1」となったエッジ画像を得ることができ
る。Now, consider the case where the input image signal changes from white to black as shown by the solid line in FIG. When there is such a density change, the threshold value S obtained by subtracting the predetermined value α from the local average Save obtained by the local average filter changes as shown by a broken line in FIG. At this time, if a portion where the input image signal falls below the threshold value S is “1”, an edge image in which only the black edge portion is “1” as shown in FIG. 5B is obtained. Can be.
【0027】なお、図5では濃度変化が急峻な場合を示
している。濃度変化が緩やかな場合には、閾値Sの変化
が入力画像の濃度変化に追随するため、入力された画像
信号が閾値Sを下回らなくなる。どの程度の濃度変化を
エッジとして抽出するかは、局所平均Save から減算す
る所定値αの値によって調整することができる。FIG. 5 shows a case where the density change is steep. When the density change is gradual, the change in the threshold value S follows the change in the density of the input image, so that the input image signal does not fall below the threshold value S. How much density change is extracted as an edge can be adjusted by the value of the predetermined value α subtracted from the local average Save.
【0028】また、この例では局所平均Save から所定
値αの値を減算した閾値Sを用い、入力された画像信号
を2値化することによって黒側のエッジを抽出してい
る。この場合には後段の演算回路3では論理和演算を行
うことになる。しかしこれに限らず、局所平均Save に
所定値αの値を加算して閾値Sとし、入力された画像信
号を2値化することによって、白側のエッジを抽出する
こともできる。この場合、エッジ部を「0」として抽出
し、演算回路3で論理積を演算するとよい。Further, in this example, a black side edge is extracted by binarizing an input image signal using a threshold value S obtained by subtracting a predetermined value α from the local average Save. In this case, the arithmetic circuit 3 at the subsequent stage performs a logical sum operation. However, the present invention is not limited to this, and a white-side edge can be extracted by adding the value of the predetermined value α to the local average Save to obtain the threshold value S and binarizing the input image signal. In this case, it is preferable to extract the edge portion as “0” and calculate the logical product in the arithmetic circuit 3.
【0029】さらに、図5では入力される画像信号して
値が大きい方が白、値が小さい方が黒としたが、これに
限らず、入力される画像信号の値が大きい方が黒、小さ
い方が白でもよい。この場合、局所平均Save に対する
所定値αの加減算を逆にすればよい。もちろん、2値化
後の値についても、「0」で黒、「1」で白とすること
も可能である。In FIG. 5, the input image signal having a larger value is white and the smaller value is black. However, the present invention is not limited to this. The input image signal having a larger value is black. The smaller one may be white. In this case, the addition and subtraction of the predetermined value α from the local average Save may be reversed. Of course, the value after binarization can also be black at "0" and white at "1".
【0030】図6は、本発明の画像処理装置の実施の一
形態における処理過程の具体例の説明図である。いま、
図6(A)に示すように縦のエッジが存在する場合を考
える。この図6(A)に示すような画像をスキャナなど
で読み取ることによって、塗り潰した部分では小さな値
を有し、白く抜いた部分では大きな値を有する画像信号
が得られる。このような画像信号がディザマトリクス回
路1とエッジ抽出回路2に入力される。FIG. 6 is an explanatory diagram of a specific example of the processing steps in an embodiment of the image processing apparatus of the present invention. Now
Consider a case where a vertical edge exists as shown in FIG. By reading the image shown in FIG. 6A with a scanner or the like, an image signal having a small value in a solid portion and a large value in a white portion is obtained. Such an image signal is input to the dither matrix circuit 1 and the edge extraction circuit 2.
【0031】ディザマトリクス回路1では、入力された
画像信号を所定の閾値マトリクスに従って2値化する。
これによって、例えば図6(B)に示すような画像が得
られる。ここで、黒く塗り潰した画素が「1」、白く抜
いた画像が「0」であるものとする。図6(B)からも
分かるように、エッジ部分において白画素と黒画素が混
在している。解像度が高い場合には、このような白画素
と黒画素が混在しているように目視することは困難であ
るが、エッジ部がぼけたように視認されることになる。The dither matrix circuit 1 binarizes the input image signal according to a predetermined threshold matrix.
Thereby, for example, an image as shown in FIG. 6B is obtained. Here, it is assumed that the pixel painted black is “1” and the image extracted white is “0”. As can be seen from FIG. 6B, white pixels and black pixels are mixed in the edge portion. When the resolution is high, it is difficult to visually check that such white pixels and black pixels coexist, but the edge is visually recognized as blurred.
【0032】一方、エッジ抽出回路2では、上述のよう
に例えばラプラシアンフィルタの出力を所定の閾値で2
値化したり、あるいは局所平均フィルタの出力に所定の
値を加減算(ここでは減算)した値を閾値として用いて
入力された画像信号を2値化する。これによって、図6
(C)に示すように、エッジ部が「1」となったエッジ
画像が得られる。On the other hand, in the edge extraction circuit 2, for example, the output of the Laplacian filter is
The input image signal is binarized using a value obtained by adding or subtracting (in this case, subtracting) a predetermined value from the output of the local average filter as a threshold value. As a result, FIG.
As shown in (C), an edge image having an edge portion of “1” is obtained.
【0033】演算回路3では、図6(B)に示したよう
なディザマトリクス回路1から出力される画像と、エッ
ジ抽出回路2から出力される画像との論理和を演算して
出力する。これによって、図6(D)に示すようにディ
ザマトリクス回路1による2値化処理で画質が劣化した
エッジ部を、エッジ抽出回路2で抽出したエッジ画像に
よって修復し、エッジ部が改善された画像を得ることが
できる。The arithmetic circuit 3 calculates and outputs the logical sum of the image output from the dither matrix circuit 1 as shown in FIG. 6B and the image output from the edge extraction circuit 2. As a result, as shown in FIG. 6D, the edge part whose image quality has deteriorated due to the binarization processing by the dither matrix circuit 1 is restored by the edge image extracted by the edge extraction circuit 2, and the image whose edge part is improved is obtained. Can be obtained.
【0034】図7は、本発明の画像処理装置の実施の一
形態における処理過程の別の具体例の説明図である。図
6に示した例と同様に、入力される画像として図7
(A)に示すように縦のエッジが存在する画像を考え
る。また、ディザマトリクス回路1で2値化されること
によって、図7(B)に示すような画像が得られたもの
とする。FIG. 7 is an explanatory diagram of another specific example of the process in the embodiment of the image processing apparatus of the present invention. As in the example shown in FIG.
Consider an image having a vertical edge as shown in FIG. It is also assumed that an image as shown in FIG. 7B is obtained by binarization by the dither matrix circuit 1.
【0035】図7に示す例では、エッジ抽出回路2にお
いて白側のエッジを抽出する場合を示しており、上述の
各方法において閾値の設定及び取得する2値の論理の設
定によって、図7(C)に示すように、抽出したエッジ
部が「0」、その他の部分が「1」となったエッジ画像
が得られる。このエッジ画像を図7(B)に示すディザ
マトリクス回路1から出力される画像とともに演算回路
3に入力する。演算回路3は、両者の論理積演算を行う
ことによって、図7(D)に示すような画像が得られ
る。この画像では、ディザマトリクス回路1で2値化し
た際に白地部分に散在していた黒画素が白地となり、図
6に示す例と同様にエッジ部分の画質を改善することが
できる。In the example shown in FIG. 7, the edge extraction circuit 2 extracts a white side edge. In each of the above-described methods, the threshold value is set and the binary logic to be acquired is set. As shown in C), an edge image in which the extracted edge portion is “0” and the other portions are “1” is obtained. This edge image is input to the arithmetic circuit 3 together with the image output from the dither matrix circuit 1 shown in FIG. The arithmetic circuit 3 performs an AND operation of the two to obtain an image as shown in FIG. In this image, the black pixels scattered on the white background when binarized by the dither matrix circuit 1 become white, and the image quality of the edge portion can be improved as in the example shown in FIG.
【0036】なお、図7に示す例では、エッジ画像とし
て白エッジ部を「0」、その他の部分を「1」とした
が、これに限らず、例えば白エッジ部を「1」とし、そ
の他の部分を「0」として演算回路3で排他的論理和を
演算しても同様の結果が得られる。In the example shown in FIG. 7, the white image portion is set to "0" and the other portions are set to "1" as the edge image. However, the present invention is not limited to this. For example, the white edge portion is set to "1". The same result can be obtained by calculating exclusive OR with the arithmetic circuit 3 by setting the portion to "0".
【0037】もちろん、図6で例示したような黒の側の
エッジ画像を用いた論理和演算と、図7で例示したよう
な白の側のエッジ画像を用いた論理積演算の両者を行う
ように構成してもよい。これによってさらにエッジ部の
画質を向上させることができる。Of course, both the OR operation using the black side edge image as illustrated in FIG. 6 and the AND operation using the white side edge image as illustrated in FIG. 7 are performed. May be configured. Thereby, the image quality of the edge portion can be further improved.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ディザマトリクス手段の出力信号と、エッジ
抽出手段の出力信号とを論理演算により合成するので、
文字等の輪郭が良好に再現される。また、簡単な回路で
構成でき、低コストの画像処理装置によって、文字等が
良好に再現された高画質の2値画像を得ることができる
という効果がある。As is apparent from the above description, according to the present invention, the output signal of the dither matrix means and the output signal of the edge extraction means are synthesized by a logical operation.
Outlines of characters and the like are reproduced well. In addition, there is an effect that a high-quality binary image in which characters and the like are well reproduced can be obtained by a low-cost image processing device which can be configured with a simple circuit.
【図1】本発明の画像処理装置の実施の一形態を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention.
【図2】ラプラシアンフィルタのための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for a Laplacian filter.
【図3】ラプラシアンフィルタによる画像信号の処理例
の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of processing an image signal by a Laplacian filter.
【図4】局所平均フィルタのための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for a local average filter.
【図5】局所平均フィルタを用いた場合の画像信号の処
理例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a processing example of an image signal when a local average filter is used.
【図6】本発明の画像処理装置の実施の一形態における
処理過程の具体例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a specific example of a processing process in an embodiment of the image processing apparatus of the present invention.
【図7】本発明の画像処理装置の実施の一形態における
処理過程の別の具体例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of another specific example of a process in the embodiment of the image processing apparatus of the present invention.
【図8】ディザマトリクスの一例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of a dither matrix.
【図9】従来の画像処理装置の一例を示すブロック図で
ある。FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a conventional image processing apparatus.
1…ディザマトリクス回路、2…エッジ抽出回路、3…
演算回路、11はエッジ強調回路、12はディザマトリ
クス回路。1. Dither matrix circuit, 2. Edge extraction circuit, 3.
An arithmetic circuit, 11 is an edge enhancement circuit, and 12 is a dither matrix circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C262 AA24 AA26 AA27 AB13 BB01 BB06 DA03 GA23 5B057 CA08 CA12 CA16 CB07 CB12 CB16 CC01 CE06 CE08 CE13 CH09 CH20 DB02 DB09 DC16 5C077 LL17 LL19 NN08 PP01 PP47 PQ12 PQ18 RR02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 2C262 AA24 AA26 AA27 AB13 BB01 BB06 DA03 GA23 5B057 CA08 CA12 CA16 CB07 CB12 CB16 CC01 CE06 CE08 CE13 CH09 CH20 DB02 DB09 DC16 5C077 LL17 LL17 LL19 NN08 PP01 PP47 PQ12 PQ18
Claims (3)
置において、前記画像信号をディザマトリクス方式によ
って2値化するディザマトリクス手段と、画像信号より
エッジを抽出するエッジ抽出手段と、前記ディザマトリ
クス手段の出力信号と前記エッジ抽出手段の出力信号と
の論理演算を行う演算手段を有することを特徴とする画
像処理装置。1. An image processing apparatus for binarizing a multi-valued image signal, comprising: dither matrix means for binarizing the image signal by a dither matrix method; edge extracting means for extracting an edge from the image signal; An image processing apparatus comprising: an operation unit that performs a logical operation on an output signal of a dither matrix unit and an output signal of the edge extraction unit.
ィルタであることを特徴とする請求項1に記載の画像処
理装置。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein said edge extracting means is a Laplacian filter.
タであることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装
置。3. An image processing apparatus according to claim 1, wherein said edge extracting means is a local average filter.
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- 2000-09-07 JP JP2000271618A patent/JP2002084422A/en active Pending
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