JP2659198B2 - 画像２値化装置 - Google Patents
画像２値化装置Info
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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、文字図形の光電交換式入力装置として用い
られる２次元多値画像の２値化装置に関する。
られる２次元多値画像の２値化装置に関する。
従来、２次元多値画像を高速で実時間で処理し、且つ
大容量の多値画像メモリを不要とする技術として、例え
ば第２図に示すようなｎ×ｎ（第２図の場合５×５）の
マスクを用いる方法がある。
大容量の多値画像メモリを不要とする技術として、例え
ば第２図に示すようなｎ×ｎ（第２図の場合５×５）の
マスクを用いる方法がある。
この方法は、中心画素Ｃの値と、その近傍の画素S1〜
Snの平均の値とを比較し、近傍の画素S1〜Snの平均値よ
り中心画素Ｃの値が小さいときに中心画素Ｃを黒とする
ものである。
Snの平均の値とを比較し、近傍の画素S1〜Snの平均値よ
り中心画素Ｃの値が小さいときに中心画素Ｃを黒とする
ものである。
上述した従来の２値化方式は、文字の大きさ、太さ等
が均一の場合は、マスクの大きさを適当に選ぶことによ
り、良好な結果が得られるが、例えば郵便物上に記載さ
れた郵便番号、住所等文字の大きさ、太さのバラツキが
非常に大きい時、下記のような欠点があった。
が均一の場合は、マスクの大きさを適当に選ぶことによ
り、良好な結果が得られるが、例えば郵便物上に記載さ
れた郵便番号、住所等文字の大きさ、太さのバラツキが
非常に大きい時、下記のような欠点があった。
即ち、第４図に示すようにマスク1aの大きさより太い
文字の場合、中心画素Ｃの値とその近傍の平均の値はほ
ぼ等しくなり、従って、中心画素Ｃが白とみなされると
いう欠点がある。これは、結果的に太い文字の心線が白
となることを意味し、第４図に示すごとく本来第３図の
様になるべきパターンに対しいわゆる中抜け現象が起こ
り、文字認識に対し重大な影響を与えるものであった。
文字の場合、中心画素Ｃの値とその近傍の平均の値はほ
ぼ等しくなり、従って、中心画素Ｃが白とみなされると
いう欠点がある。これは、結果的に太い文字の心線が白
となることを意味し、第４図に示すごとく本来第３図の
様になるべきパターンに対しいわゆる中抜け現象が起こ
り、文字認識に対し重大な影響を与えるものであった。
又、文字の大きさより十分大きなマスクを用いた場合
でも、左右又は上下にある文字の位置との関係で、本来
黒とすべき点が白になってしまうという欠点があった。
でも、左右又は上下にある文字の位置との関係で、本来
黒とすべき点が白になってしまうという欠点があった。
上述した従来方式の欠点は、従来方式が本質的には画
像の微分処理を行う方法であり、マスクの大きさより大
きな文字図形に対し、エッジ強調作用のみが表われたこ
とによる。
像の微分処理を行う方法であり、マスクの大きさより大
きな文字図形に対し、エッジ強調作用のみが表われたこ
とによる。
上記従来の問題点を解決する本発明の画像２値化装置
は、２次元多値画像の２値化装置において、多値画像に
対する第１のマスクと、この第１のマスク内の中心画素
に対する近傍画素の平均値を求める平均値化手段と、前
記中心画素の値に所定の値を加算する２つの加算手段
と、これら２つの加算手段による加算結果と前記近傍画
素の平均値とを比較する２つの比較手段と、２値画素に
対するものであって、前記第１のマスク内の中心画素を
その中心画素とする第２のマスクと、前記第２のマスク
内の中心画素に対する近傍のその中心画素に先だって既
に２値化された複数の２値画素のうち少なくとも２画素
以上の論理積を求める第１の論理積手段と、この第１の
論理積手段の出力と前記２つの比較手段の一方の出力と
の論理積を求める第２の論理積手段と、この第２の論理
積手段の出力と前記比較手段のもう一方の出力との論理
和を求め前記中心画素の２値レベルを得る論理和手段と
を備えている。
は、２次元多値画像の２値化装置において、多値画像に
対する第１のマスクと、この第１のマスク内の中心画素
に対する近傍画素の平均値を求める平均値化手段と、前
記中心画素の値に所定の値を加算する２つの加算手段
と、これら２つの加算手段による加算結果と前記近傍画
素の平均値とを比較する２つの比較手段と、２値画素に
対するものであって、前記第１のマスク内の中心画素を
その中心画素とする第２のマスクと、前記第２のマスク
内の中心画素に対する近傍のその中心画素に先だって既
に２値化された複数の２値画素のうち少なくとも２画素
以上の論理積を求める第１の論理積手段と、この第１の
論理積手段の出力と前記２つの比較手段の一方の出力と
の論理積を求める第２の論理積手段と、この第２の論理
積手段の出力と前記比較手段のもう一方の出力との論理
和を求め前記中心画素の２値レベルを得る論理和手段と
を備えている。
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図は本発明の一実施例に係る画像２値化装置
を示すブロック図である。本実施例は帳票上の文字パタ
ーンを濃淡情報を持つ電気信号に変換するためのCCD22
とA/D変換器23を利用している。A/D変換器23の出力a0は
例えば６ビット（０〜64レベル）で濃淡を表わすもので
あり、２次元多値イメージを再現、２値化処理するため
２次元多値マスク１に入力される。本実施例では２次元
多値マスク１は５×５の大きさを漏っておりシフトレジ
スタ24と接続されている。マスク１とシフトレジスタ24
を加算した長さはCCDの画素数に等しくなるように選ぶ
ことによりマスク１上に２次元イメージの一部が再現さ
れることになる。さらにマスク１上の中心画素Ｃに対す
る近傍画素S1〜S8の濃淡情報は平均値化回路２に入力さ
れ平均値Ｓが計算される。一方マスク１の中心画素Ｃの
濃淡情報は２種類のあらかじめ定められた所定値C0およ
びC1とそれぞれ加算器３および４で加算され加算結果C2
およびC3を得る。
する。第１図は本発明の一実施例に係る画像２値化装置
を示すブロック図である。本実施例は帳票上の文字パタ
ーンを濃淡情報を持つ電気信号に変換するためのCCD22
とA/D変換器23を利用している。A/D変換器23の出力a0は
例えば６ビット（０〜64レベル）で濃淡を表わすもので
あり、２次元多値イメージを再現、２値化処理するため
２次元多値マスク１に入力される。本実施例では２次元
多値マスク１は５×５の大きさを漏っておりシフトレジ
スタ24と接続されている。マスク１とシフトレジスタ24
を加算した長さはCCDの画素数に等しくなるように選ぶ
ことによりマスク１上に２次元イメージの一部が再現さ
れることになる。さらにマスク１上の中心画素Ｃに対す
る近傍画素S1〜S8の濃淡情報は平均値化回路２に入力さ
れ平均値Ｓが計算される。一方マスク１の中心画素Ｃの
濃淡情報は２種類のあらかじめ定められた所定値C0およ
びC1とそれぞれ加算器３および４で加算され加算結果C2
およびC3を得る。
この加算結果C2,C3はそれぞれ前述の近傍画素の平均
値Ｓと比較回顧５および６で比較され出力信号b10（Ｓ
＞C2のとき真）およびb20（Ｓ＞C3のとき真）を出力す
る。これらの出力信号のうちb20は後述の信号b30との論
理積b40が計算される。この論理積信号b40は前述の比較
信号b10と論理和b50が計算され本画像２値化装置の出力
となる。さて論理和b50は２次元２値マスク７の中心画
素ｂへ入力され２次元２値信号のイメージがマスク７上
に再現される。マスク７は前述のマスク１と紙面上のパ
ターンに対し幾何学的に同一部分の２値画像を再現する
ようにすることができる。即ちマスク７上の画素信号ｂ
はマスク１上の画素信号Ｃを２値化したものであり同様
に画素信号b4,b1,b2,b3はそれぞれマスク１上の画素信
号S4,S6,S7,S8を２値化したものとなる。シフトレジス
タ25はシフトレジスタ24とと同じ大きさ（長さ）を持
つ。マスク７とシフトレジスタ24の破線で表記してある
部分はまだ２値化されていない部分であり実際には不要
である。
値Ｓと比較回顧５および６で比較され出力信号b10（Ｓ
＞C2のとき真）およびb20（Ｓ＞C3のとき真）を出力す
る。これらの出力信号のうちb20は後述の信号b30との論
理積b40が計算される。この論理積信号b40は前述の比較
信号b10と論理和b50が計算され本画像２値化装置の出力
となる。さて論理和b50は２次元２値マスク７の中心画
素ｂへ入力され２次元２値信号のイメージがマスク７上
に再現される。マスク７は前述のマスク１と紙面上のパ
ターンに対し幾何学的に同一部分の２値画像を再現する
ようにすることができる。即ちマスク７上の画素信号ｂ
はマスク１上の画素信号Ｃを２値化したものであり同様
に画素信号b4,b1,b2,b3はそれぞれマスク１上の画素信
号S4,S6,S7,S8を２値化したものとなる。シフトレジス
タ25はシフトレジスタ24とと同じ大きさ（長さ）を持
つ。マスク７とシフトレジスタ24の破線で表記してある
部分はまだ２値化されていない部分であり実際には不要
である。
さてマスク７上の画素b4,b1,b2,b3の論理積b30はマス
ク７上の中心画素ｂの近傍のうち既に２値が決定してい
る部分の４画素がすべて黒かどうかを表わすことにな
り、前述の論理積回路９の一方に入力される。
ク７上の中心画素ｂの近傍のうち既に２値が決定してい
る部分の４画素がすべて黒かどうかを表わすことにな
り、前述の論理積回路９の一方に入力される。
次に、本発明の画素２値化装置の動作について説明す
る。ここで、上記２次元多値マスク１は、５×５の大き
さを持ち中心画素Ｃに対し、S1〜S8をその近傍画素とし
て考えるものとする。尚、以下の説明の為各画素は、０
から63の範囲の値を持ち、この値が大きいほど画素は白
に近づくものとする。
る。ここで、上記２次元多値マスク１は、５×５の大き
さを持ち中心画素Ｃに対し、S1〜S8をその近傍画素とし
て考えるものとする。尚、以下の説明の為各画素は、０
から63の範囲の値を持ち、この値が大きいほど画素は白
に近づくものとする。
各近傍画素の平均値を求める平均値化回路２により近
傍画素S1〜S8の平均値Ｓが求まる。今、平均値Ｓが40で
あったとする。中心画素Ｃは、所定値C0と加算手段３に
より加算され、この加算結果のC2は比較回路５により近
傍画素の平均値Ｓと比較され、もし平均値ＳがC2より大
きいとき中心画素Ｃを黒とする信号b10が出力される。
傍画素S1〜S8の平均値Ｓが求まる。今、平均値Ｓが40で
あったとする。中心画素Ｃは、所定値C0と加算手段３に
より加算され、この加算結果のC2は比較回路５により近
傍画素の平均値Ｓと比較され、もし平均値ＳがC2より大
きいとき中心画素Ｃを黒とする信号b10が出力される。
中心画素Ｃに所定値C0を加算するのは下記の理由によ
る。即ち、一般に文字が書かれている紙面には、微視的
にわずかな明暗があり、中心画素Ｃが平均値Ｓよりわず
かでも暗い場合、中心を黒にするという条件ではいわゆ
る紙面ノイズが出力される。このため、中心画素Ｃと平
均値Ｓに所定値C0以上の差があるときのみ中心画素Ｃを
黒とする手段が使用される。
る。即ち、一般に文字が書かれている紙面には、微視的
にわずかな明暗があり、中心画素Ｃが平均値Ｓよりわず
かでも暗い場合、中心を黒にするという条件ではいわゆ
る紙面ノイズが出力される。このため、中心画素Ｃと平
均値Ｓに所定値C0以上の差があるときのみ中心画素Ｃを
黒とする手段が使用される。
従って、所定値C0の値を、今、３に設定したとする
と、平均値Ｓは40であるから、中心画素Ｃの値が36より
小さい場合に、中心画素Ｃが黒になることを意味してい
る。
と、平均値Ｓは40であるから、中心画素Ｃの値が36より
小さい場合に、中心画素Ｃが黒になることを意味してい
る。
以上の処理は逆に、マスク１より大きい黒い領域の処
理をしている場合、近傍の一部が既に黒と決定されてい
ても、中心画素Ｃが更に所定値C0だけ暗くないと黒とみ
なされない。即ち、一般的に、中心画素Ｃはこの場合に
は白とみなされるということを意味している。
理をしている場合、近傍の一部が既に黒と決定されてい
ても、中心画素Ｃが更に所定値C0だけ暗くないと黒とみ
なされない。即ち、一般的に、中心画素Ｃはこの場合に
は白とみなされるということを意味している。
本発明はこの欠点を解決するためのものであり、中心
画素Ｃが平均値Ｓより暗い場合は勿論、わずかに明るい
場合でも、近傍画素のうち既に２値が決定している部分
b1〜b4がすべて黒の場合は、中心画素Ｃを黒にするとい
う原理に基づいている。
画素Ｃが平均値Ｓより暗い場合は勿論、わずかに明るい
場合でも、近傍画素のうち既に２値が決定している部分
b1〜b4がすべて黒の場合は、中心画素Ｃを黒にするとい
う原理に基づいている。
第１図により更に説明を続ける。中心画素Ｃはもう一
つの所定値C1と加算回路４で加算され、その出力信号C3
は平均値Ｓと比較回路６により比較され、信号b20を出
力する。この信号b20は、中心画素Ｃが平均値Ｓより暗
い場合及びわずかに明るい場合でも中心画素Ｃを黒とす
るように所定値C1の値が選ばれる。例えば、中心画素Ｃ
の値が41でも所定値C1を−２にしておけば、平均値Ｓが
40の時に中心画素Ｃを黒とすることを意味する。
つの所定値C1と加算回路４で加算され、その出力信号C3
は平均値Ｓと比較回路６により比較され、信号b20を出
力する。この信号b20は、中心画素Ｃが平均値Ｓより暗
い場合及びわずかに明るい場合でも中心画素Ｃを黒とす
るように所定値C1の値が選ばれる。例えば、中心画素Ｃ
の値が41でも所定値C1を−２にしておけば、平均値Ｓが
40の時に中心画素Ｃを黒とすることを意味する。
さて、２値化画像に対するマスク７により、中心画素
Ｃに対する近傍画素S1〜S4に対応する２値画素b1〜b4に
対し、論理積回路８により論理積b30を求める。この論
理積b30が真の場合、２値画素b1〜b4はすべて黒という
ことになる。この論理積b30と前記比較回路６の出力b20
との論理積を論理積回路９により求める信号b40を得
る。この信号b40は、中心画素が近傍平均より暗い場合
又はわずかに明るい場合であって、且つ近傍のうち既に
２値が決定している部分が黒であることを意味する。
Ｃに対する近傍画素S1〜S4に対応する２値画素b1〜b4に
対し、論理積回路８により論理積b30を求める。この論
理積b30が真の場合、２値画素b1〜b4はすべて黒という
ことになる。この論理積b30と前記比較回路６の出力b20
との論理積を論理積回路９により求める信号b40を得
る。この信号b40は、中心画素が近傍平均より暗い場合
又はわずかに明るい場合であって、且つ近傍のうち既に
２値が決定している部分が黒であることを意味する。
最後に、前記比較回路５の出力b10と論理積回路９の
出力b40の論理和を論理和回路10で求め、出力信号b50を
得ることにより、最終的に中心画素Ｃに対する２値が得
られ、これは外部に出力されると同時に２次元２値マス
ク７に入力される。
出力b40の論理和を論理和回路10で求め、出力信号b50を
得ることにより、最終的に中心画素Ｃに対する２値が得
られ、これは外部に出力されると同時に２次元２値マス
ク７に入力される。
尚、上記実施例においては、マスク1,7の大きさを５
×５としたが、この大きさ及び形状は自由に選べること
はいうまでもない。
×５としたが、この大きさ及び形状は自由に選べること
はいうまでもない。
以上説明したように本発明の画像２値化装置によれ
ば、高速で実時間処理が要求される画像マスクを使用し
た微分型２値化装置にわずかの付加回路を追加するだけ
で、いわゆる太い文字の中抜け現像を大幅に改善でき本
来第３図の様なパターンが第４図に示すようなパターン
になるのを防止することができるという効果がある。
ば、高速で実時間処理が要求される画像マスクを使用し
た微分型２値化装置にわずかの付加回路を追加するだけ
で、いわゆる太い文字の中抜け現像を大幅に改善でき本
来第３図の様なパターンが第４図に示すようなパターン
になるのを防止することができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係る画像２値化装置の構成
を示すブロック図、 第２図は従来画像処理用の２次元多値マスクの一例を示
す図である。 第３図は適切に２値化されたパターンの例を示す図、 第４図は従来技術により２値化されたパターンの例を示
す図、 １……２次元多値マスク、２……平均値化回路、3,4…
…加算回路、5,6……比較回路、７……２次元２値マス
ク、8,9……論理積回路、10……論理和回路、22……CC
D、23……A/D変換器、24……多値シフトレジスタ、25…
…２値シフトレジスタ。
を示すブロック図、 第２図は従来画像処理用の２次元多値マスクの一例を示
す図である。 第３図は適切に２値化されたパターンの例を示す図、 第４図は従来技術により２値化されたパターンの例を示
す図、 １……２次元多値マスク、２……平均値化回路、3,4…
…加算回路、5,6……比較回路、７……２次元２値マス
ク、8,9……論理積回路、10……論理和回路、22……CC
D、23……A/D変換器、24……多値シフトレジスタ、25…
…２値シフトレジスタ。
Claims (1)
- 【請求項１】２次元多値画像の２値化装置において、 多値画像に対する第１のマスクと、 この第１のマスク内の中心画素に対する近傍画素の平均
値を求める平均値化手段と、 前記中心画素の値に所定の値を加算する２つの加算手段
と、 これら２つの加算手段による加算結果と前記近傍画素の
平均値とを比較する２つの比較手段と、 ２値画素に対するものであって、前記第１のマスク内の
中心画素をその中心画素とする第２のマスクと、 前記第２のマスク内の中心画素に対する近傍のその中心
画素に先だって既に２値化された複数の２値画素のうち
少なくとも２画素以上の論理積を求める第１の論理積手
段と、 この第１の論理積手段の出力と前記２つの比較手段の一
方の出力との論理積を求める第２の論理積手段と、 この第２の論理積手段の出力と前記比較手段のもう一方
の出力との論理和を求め前記中心画素の２値レベルを得
る論理和手段と を備えることを特徴とする画像２値化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26927286 | 1986-11-12 | ||
| JP61-269272 | 1986-11-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63238684A JPS63238684A (ja) | 1988-10-04 |
| JP2659198B2 true JP2659198B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17470041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62284927A Expired - Fee Related JP2659198B2 (ja) | 1986-11-12 | 1987-11-10 | 画像２値化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4831658A (ja) |
| JP (1) | JP2659198B2 (ja) |
| AU (1) | AU606831B2 (ja) |
| CA (1) | CA1297983C (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE78869T1 (de) * | 1985-02-07 | 1992-08-15 | Smithkline Beecham Corp | Malaria-impfstoff. |
| DE3854335T2 (de) * | 1987-02-17 | 1996-02-08 | Sharp Kk | Bildsignalbinärcodierer. |
| JPS648488A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Sharp Kk | Image signal binarizing device |
| EP0370323B1 (en) * | 1988-11-23 | 1997-07-09 | Schlumberger Technologies, Inc. | High resolution image compression method and apparatus |
| JPH087785B2 (ja) * | 1989-05-16 | 1996-01-29 | 松下電器産業株式会社 | ２値化処理装置 |
| US5622602A (en) * | 1989-05-31 | 1997-04-22 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling the degree of paper fiber variation |
| US5393378A (en) * | 1989-05-31 | 1995-02-28 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaishi | Method for measuring and controlling fiber variations in paper sheet |
| KR940007346B1 (ko) * | 1991-03-28 | 1994-08-13 | 삼성전자 주식회사 | 화상 처리 시스템의 엣지 검출 장치 |
| US6072528A (en) * | 1993-09-13 | 2000-06-06 | Olympus Optical Co., Ltd. | Solid state image sensor |
| DE4411248C1 (de) * | 1994-03-31 | 1995-10-26 | Licentia Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Binarisieren von Pixel-Daten |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3872434A (en) * | 1973-12-05 | 1975-03-18 | Recognition Equipment Inc | Dynamic sample-by-sample automatic gain control |
| JPS5567607A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-21 | Hajime Sangyo Kk | Pattern discrimination method |
| US4408343A (en) * | 1981-02-27 | 1983-10-04 | Burroughs Corporation | Image enhancement for optical character readers |
| GB2121642B (en) * | 1982-05-26 | 1985-11-27 | Sony Corp | Error concealment in digital television signals |
| US4468704A (en) * | 1982-10-28 | 1984-08-28 | Xerox Corporation | Adaptive thresholder |
| JPH0632072B2 (ja) * | 1984-02-09 | 1994-04-27 | 日本電気株式会社 | 多値パタ−ン信号のスライス回路 |
| US4601056A (en) * | 1984-08-13 | 1986-07-15 | Recognition Equipment Incorporated | Video correlator for video format unit |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP62284927A patent/JP2659198B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-10 CA CA000551566A patent/CA1297983C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-12 AU AU81127/87A patent/AU606831B2/en not_active Ceased
- 1987-11-12 US US07/119,663 patent/US4831658A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63238684A (ja) | 1988-10-04 |
| AU606831B2 (en) | 1991-02-14 |
| AU8112787A (en) | 1988-05-19 |
| US4831658A (en) | 1989-05-16 |
| CA1297983C (en) | 1992-03-24 |
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