JP2670778B2 - 中間調画像分離処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、２値画像と濃淡画像の混在する原稿を自動
的に領域を分離して、それぞれの画像領域に適した処理
を行なう中間調画像分離処理装置に関するものである。 （従来の技術） 従来イメージセンサにより原稿を読み取り、量子化さ
れた画信号を用いて記録または表示を行なう画像処理装
置では、原稿に文字や写真の混在している場合それぞれ
の部分を区別して画像処理することが行なわれている。
これは画素ごとの２値化処理では文字画像の部分のみが
良好に再現され、写真等の濃淡部分の再現性に限界があ
る一方、ディザ処理等の疑似中間調処理を行なうと写真
等の濃淡画像が良好に再現される反面、文字等の線画部
分の再現性が劣化することになるためである。 例えば第４図に示す画情報をディザ処理する場合を説
明する。 第４図において破線で示す小さい正方形は１画素を表
わしている。また実線で示す大きい正方形は、それぞれ
１つのブロック１〜６を表わしており、各ブロックは16
の画素から構成される。さらに２重線で示す大きい正方
形は、ブロック１〜６に対して２画素２ラインずらした
ブロック７〜18を表わしており、これも各ブロックは16
の画素から構成される。言うまでもなく、各ブロックサ
イズはＮ×Ｍ（N,Mは整数）の任意の大きさで良い。 また、各画素ごとに示されている数字は、原稿より読
み取った濃度レベルであって‘0'が白、‘15'が黒、そ
の間のレベルは中間調の灰色を示す。なお、第４図の濃
度レベルは適宜上整数で表わされているが必ずしも整数
である必要はない。 かかる画情報をディザ処理するには第４図に示す各ブ
ロック1,2,3,4,5,6と第５図に示すディザマトリクス19
とを比較し、ディザマトリクス内の閾値の方がブロック
内の濃度レベルより大きい場合その画素は白と判定さ
れ、逆の場合には黒と判定される。例えば第４図に示す
ブロック1,2,3,4,5,6をディザ処理すると処理結果は第
６図に示すようなものとなる。 このようにディザ処理を行った場合、ブロック1,3,4,
6の文字等の線画部分の再現性が良好でないことがわか
る。 このため文字画像領域と濃淡画像領域とを区別する方
法として特開昭58−3374号によって開示された方法があ
る。この方法は原稿面（画面）を複数の画素からなるブ
ロックに分割し、各ブロック内で濃度レベルの最大の画
素と最小の画素との間で濃度レベルの差を求める。そし
てこの差が予め定められた値よりも大きい場合には２値
画像領域あるいは文字画像部分と判別し、これ以外の場
合には濃淡画像領域あるいは写真画像部分と判別するも
のである。 例えば第４図に示す画情報をこの方法によって処理す
ると以下のようになる。 今、ブロック内の濃度レベルの最大値をPmax、最小値
をPminとして、 Pmax−Pmin≧ｍの時２値画像領域 Pmax−Pmin＜ｍの時濃淡画像領域 としたとき、ｍ＝８として１〜18の各ブロックについて
判定を行なう。その結果２値画像領域と判定されたブロ
ックについて斜線で示した図が第７図であり、ブロック
１〜６について左斜線ブロック７〜18について右斜線で
示す。すなわち、ブロック1,4,9,10,12,13,17が２値画
像領域のブロックである。 ここで、特開昭58−3374号によって開示された方法で
は各ブロック単独で２値画像領域か、濃淡画像領域か判
定するので、第７図中のブロック１〜６ではブロック1,
4が２値画像領域となる。第４図中のブロック１〜６の
画像を特開昭58−3374号で開示された方法で、濃淡画像
領域は第５図のBayerの閾値マトリクスを用い、２値画
像領域は一定閾値７を用いて２値化処理を行なうと、第
８図に示す様になる。 第８図において斜線で示す画素が黒画素を表わしてい
る。すべてのブロックを組織的ディザ法によって２値化
した第６図の場合に比較して、左方にあるカギ形のパタ
ーンが明瞭に現われていることがわかる。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら第８図の右方にある縦直線については凹
凸が現われて画質劣化となっている。これは、ブロック
2,3とブロック5,6の境界部がちょうど白黒境界部になっ
たため、ブロック2,3,5,6の各ブロック内の濃度差は小
さく、各々濃淡画像領域と判定されてディザ処理が施さ
れたためである。 即ちこの劣化が起きるときは、白黒境界部にブロック
の端部が位置している場合で、いずれも２値画像中であ
るが、判定ブロック内は、全白か全黒状態に近く濃度差
が小さくなって、濃淡画像領域と判定され、ブロック内
をディザ処理が行なわれる場合である。つまり、読み取
りの分解能が有限な為、白黒境界部に灰色領域が存在
し、ここをディザ処理を行なうと、低い閾値や高い閾値
で異なった閾値で処理することになり、この白黒境界部
に凹凸が生じ、画質劣化の原因となっている。 そこで、これらの凹凸を除去する為に、ディザマトリ
クスの閾値配列を工夫して、ディザマトリクスの中心部
に低閾値を集め、外周部に隣りどうしの閾値の差が小さ
くなる様な閾値配列を行なう方法が電子通信学会論文
誌'84/7 Vo1.J67−Ｂ No.7 p.p.781−p.p.788中で述
べられているが、閾値配列が限定される事や、全般にわ
たり有効に凹凸の除去が出来ない等の問題があった。 このように従来の方法では白黒境界部にブロックの端
部が位置していると、白黒境界部に存在する灰色領域を
ディザ処理する為、この白黒境界部に凹凸が生じ、画質
が劣化するという問題点があった。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものでそ
の目的とするところは、文字写真混在原稿の分解能と階
調性を良好に再現でき、文字部や細線部に従来生じてい
た凹凸の発生を防ぎ画質の良好な中間調画像分離処理装
置を提供することにある。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本願発明は、 入力画像の画面を複数の画素から成る第１の画素ブロ
ックに分割する分割手段と、 前記分割手段によって分割された第１の画素ブロック
に対して主走査方向および副走査方向にずらした第２の
画素ブロックを生成する生成手段と、 前記分割手段により分割された前記第１の画素ブロッ
クが２値画像領域が濃淡画像領域かを判定するとともに
前記生成手段により生成された前記第２の画素ブロック
が２値画像領域か濃淡画像領域かを判定し、該判定結果
に対応して前記入力画像を２値画像処理するかまたは濃
淡画像処理するかを判定する判定手段と、 前記判定手段の判定手段の判定結果に応じて前記入力
画像を２値画像処理または濃淡画像処理する画像処理手
段と、 を具備することを特徴とする。 （作用） 第１の画素ブロックと第２の画素ブロックをそれぞれ
２値画像領域か濃淡画像領域かを判定しこの判定結果に
応じて入力画像を２値画像処理及び濃淡画像処理する。 （実施例） 以下図面にもとづいて本発明の一実施例を詳細に説明
する。第１図は本発明の一実施例に係る中間調画像分離
処理装置の構成ブロック図である。同図に示されるよう
に本装置はチャージカップルドディバイス（CCD）31、
アナログデジタルコンバータ（A/Dコンバータ）32、シ
ェーディング補正回路（SHD補正回路）33、自動利得制
御回路（AGC）34、画信号データバス35、画像メモリ3
6、ブロック領域判定回路37,38、オアゲート39、閾値切
替回路40、２値画像閾値発生回路41、ディザ画像閾値発
生回路42、２値化回路43から成る。 CCD31は原稿を読み取り、読み取られた多値画信号がA
/Dコンバータ32に送られる。A/Dコンバータ32はアナロ
グ信号をデジタル信号に変換する。SHD補正回路33は光
源の螢光灯の光量のバラツキによるシェーディング歪み
を補正する。AGC34は画信号の利得の自動調整を行な
う。利得の調整の行なわれた画信号は画信号データバス
35を介して画像メモリ36、ブロック領域判定回路37,38
に送られる。画像メモリ36は画信号のブロックの領域判
定を行なうあいだ画信号を蓄積するものである。ブロッ
ク領域判定回路37,38は指定されたブロックが２値画像
領域か濃淡画像領域かを判定する。ブロック領域判定回
路38はブロック領域判定回路37の判定するブロックをず
らせたブロックの判定を行なう。ブロックが２値画像領
域と判定された場合‘1'が出力される。オアゲート39は
ブロック領域判定回路37,38の出力値の論理和をとる。
閾値切替回路40はオアゲート39の出力値が‘1'である場
合には２値画像閾値発生回路41の閾値を選択し、オアゲ
ート39の出力値が‘0'である場合にはディザ画像閾値発
生回路42の閾値を選択する。２値化回路43は閾値切替回
路40で選択される閾値を用いて、画像メモリ36に蓄積さ
れた画信号を２値化処理して２値化信号として出力す
る。２値画像閾値発生回路41は単純２値化処理する場合
の閾値（本実施例の場合‘7'）を発生する。ディザ画像
閾値発生回路42はディザ処理を行なう場合の閾値を発生
する。即ち第５図に示すディザマトリクス19内の閾値を
発生する。 次に本実施例の動作について説明する。本実施例に係
る装置によって第４図に示す画信号を処理する場合につ
いて説明する。ブロック領域判定回路37はブロック1,2,
3,4,5,6が２値画像領域が濃淡画像領域かを判定する。
この判定の方法としては特開昭58−3374号によって開示
された方法を用いるものとする。即ちブロック内の濃度
レベルの最大値をPmax、最小値をPminとし Pmax−Pmin≧ｍの時２値画像領域 Pmax−Pmin＜ｍの時濃淡画像領域 とする。いまｍ＝８とすればブロック1,4が２値画像領
域となる。 ブロック領域判定回路38はブロック領域判定回路37が
判定するブロックをずらせて各ブロックが２値画像領域
か濃淡画像領域かを判定するものである。すなわち本実
施例の場合ブロック7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18
が判定の対象となる。判定方法はブロック領域判定回路
37と同様にして行なわれる。本実施例の場合ブロック9,
10,12,13,17が２値画像領域と判定される。 従ってオアゲート39の出力はブロック1,4,9,10,12,1
3,17が対象となるとき出力値が‘1'となり閾値切替回路
40によって２値画像閾値発生回路41の閾値が選択され２
値化回路43によってこれらのブロック内に存する画素に
対しては単純２値化処理が行なわれる。 前述したブロック以外のブロックに属する画素に対し
てはオアゲート39の出力値は‘0'となるので閾値切替回
路40はディザ画像閾値発生回路42の発する閾値を選択し
２値化回路43によってディザ処理が行なわれる。 第２図は本実施例によって処理された画像を示すもの
で、全てのブロックをディザ法によって２値化した第６
図の場合と比較すると左方にあるカギ形のパターンが明
瞭に現れていることがわかる。また特開昭58−3374号で
開示された方法で処理された結果（第８図）と比較して
みても、右方にある縦直線が明瞭に現れていることがわ
かる。 このように本実施例によれば文字画像の様に分解能が
要求される２値画像や、写真の様に階調性が要求される
濃淡画像が混在する原稿でも効果的に判別を同時に行な
えるので、それぞれの画像に適した２値化処理ができ、
文字、写真混在原稿の分解能と階調性を良好に再現出来
る。また従来、文字部や細線部に所々凹凸を生じて画質
劣化の原因となっていた不具合も解決した。また、２値
画像領域と濃淡画像領域の判別を同時に行なうので、そ
れぞれの画像の性質に適した冗長度抑圧符号化方式に切
換えられる。 従って本方式を原稿の読取系に用いれば文字や写真の
混在した原稿も自動的にそれぞれの画像の性質に適した
２値化処理を行なうのでディジタルコピーの画質改善が
行なえる。また、ファクシミリの読取系に用いれば、従
来文字と写真でボタン操作によってモードを切換えてい
た動作が不要、また混在原稿も使えるという利点もあ
り、すべての画像情報の電送処理に有効である。 尚本発明はその技術的思想の範囲内において種々の変
形が可能である。例えば画像領域の判定結果を用いて更
に２値画像領域の画素が含まれるブロックは、そのブロ
ック内の画素をすべて２値画像領域と判定する様にして
も良い。又以上の説明では、２値画像領域か濃淡画像領
域かの判定に特開昭58−3374号にて開示された方法を用
いて説明を行なって来たが、領域判定の方法については
ブロックごとに判定を行なう方法であれば他の方法を用
いても可能である事は言うまでもない。例えば、ブロッ
ク内の濃度レベルの分布状態によって領域判定を行なう
方法を用いても良い。また、２値化の方法では、濃淡画
像領域の２値化処理はBayerの閾値マトリクスを用い、
また文字画像領域では単一閾値を用いた２値化処理での
説明を行なって来たが、画像領域判定後の２値化処理は
他の方法を用いても可能である事は言うまでもない。例
えば、濃淡画像領域の処理ではBayerの閾値マトリクス
を用いたが、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す様な
各種閾値配列を用いても良い。また、文字画像領域にお
いては本説明では単一閾値を用いた単純２値化を行なっ
たが、浮動スライス法やコントラスト強調などを用いて
２値化を行なっても良い。 なお、本発明の説明に用いた入力画像の具体例第４図
は２値画像領域が主であったが、濃淡画像領域が主にし
める部分においては、判定ブロックが重なってもいずれ
も濃淡画像領域と判定されているので、本発明の方式を
用いてもちゃんと濃淡画像処理が行なわれる。また、濃
淡画像（写真）でも白や黒にかたよった濃度がたくさん
あるブロックでは２値画像領域と判定される場合もある
が、本来コントラストを強調する様なブロックであるの
で２値領域と判定して処理を行なっても画質にはほとん
ど影響はない。 ところで以上上記説明ではブロックサイズを４×４の
16画素で構成して16階調の場合で説明して来たが、この
ブロックサイズを８×８や８×４といった構成にして、
64階調や32階調の階調再現を行なっても良い。また、ブ
ロックサイズを８×８や８×４にした場合、組織的ディ
ザのマトリクスはこれに対応する様な８×８や８×４で
構成した方が望ましいが、必ずしもその必要はない。ま
た、本発明の説明では４×４のブロックを２画素、２ラ
インずらしてもうひとグループのブロックを構成した
が、８×８のブロックを４画素４ラインずらしたり、３
画素２ラインずらしたりしてずらしたブロックを構成し
てもよい。 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように本発明によれば、文字写真
混在原稿の分解能と階調性を良好に再現でき、文字部や
細線部に従来生じていた凹凸の発生を防ぎ、画質の良好
な中間調画像分離処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係る中間調画像分離処理装
置の構成ブロック図、第２図は本実施例の処理結果を示
す図、第３図は他のディザマトリクスを示す図、第４図
は処理される画情報を示す図、第５図はディザマトリク
スを示す図、第６図はディザ法によって処理された画情
報を示す図、第７図は特開昭58−3374号によって開示さ
れた方法によって各ブロックを２値画像領域か濃淡画像
領域かを判別した判別結果を示す図、第８図は特開昭58
−3374号によって開示された方法によって処理された結
果を示す図である。 36……画像メモリ、37,38……ブロック領域判定回路、3
9……オアゲート、40……閾値切替回路、41……２値画
像閾値発生回路、42……ディザ画像閾値発生回路、43…
…２値化回路

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．入力画像の画面を複数の画素から成る第１の画素ブ
   ロックに分割する分割手段と、 前記分割手段によって分割された第１の画素ブロックに
   対して主走査方向および副走査方向にずらした第２の画
   素ブロックを生成する生成手段と、 前記分割手段により分割された前記第１の画素ブロック
   が２値画像領域か濃淡画像領域かを判定するとともに前
   記生成手段により生成された前記第２の画素ブロックが
   ２値画像領域か濃淡画像領域かを判定し、該判定結果に
   対応して前記入力画像を２値画像処理するかまたは濃淡
   画像処理するかを判定する判定手段と、 前記判定手段の判定手段の判定結果に応じて前記入力画
   像を２値画像処理または濃淡画像処理する画像処理手段
   と、 を具備することを特徴とする中間調画像分離処理装置。 ２．前記分割手段は、 前記入力画像の画面をＭ×Ｎ（M,Nは整数）のブロック
   サイズの第１の画素ブロックに分割し、 前記生成手段は、 前記分割手段により生成された前記第１の画素ブロック
   を主走査方向にM1（M1≦Ｍ）、副走査方向にN1（N1≦
   Ｎ）だけずらした第２の画素ブロックを生成する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の中間調画
   像分離処理装置。 ３．前記判定手段は、 前記第１の画素ブロックと前記第２の画素ブロックが重
   なったところの画素は、前記第１の画素ブロックおよび
   前記第２の画素ブロックのどちらか一方の画素ブロック
   が２値画像領域であれば２値画像処理すると判定し、前
   記第１の画素ブロックおよび前記第２の画素ブロックの
   どちらの画素ブロックも濃淡画像領域であれば濃淡画像
   処理すると判定することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の中間調画像分離処理装置。 ４．前記画像処理手段は、 前記判定手段によりある画素が２値画像処理すると判定
   した場合は、前記入力画像の当該画素ブロックに属する
   すべての画素を２値画像処理することを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の中間調画像分離処理装置。 ５．前記画像処理手段は、 前記判定手段により２値画像処理すると判定された場合
   は前記入力画像に対して単純２値化処理を行ない、前記
   濃淡画像処理すると判定された場合は組織的ディザマト
   リクスによるディザ処理を行なうことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の中間調画像分離処理装置。 ６．前記画像処理手段は、 前記２値画像処理または濃淡画像処理のそれぞれに適す
   る符号化に切り換えて処理画像の冗長度を抑圧すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の中間調画像分
   離処理装置。