JP2859268B2

JP2859268B2 - 画像処理方法

Info

Publication number: JP2859268B2
Application number: JP63051781A
Authority: JP
Inventors: 秀史大沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH01227573A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は画像処理方法、詳しくは入力された画像をデ
ジタル的に処理する画像処理方法に関するものである。

［従来の技術］従来のこの種の代表例としてはデジタル複写装置が挙
げられる。

通常、この装置は第９図に示す様な構成でもって実現
しているのが一般的である。

先ず、原稿画像を例えばCCDスキヤナ等の入力センサ2
00でもつて、注目画素をその濃度に応じた電圧レベルの
信号を発生させる。この信号は次にA/D変換器201で、例
えば８ビツト（2⁸＝256階調）のデジタルデータに変換
される。次に階調補正回路202で、入力センサ200或いは
印刷出力時点の特性を考慮して階調補正を施す。この様
にして補正されたデジタルデータは次に２値化回路203
で、出力画素をオン／オフする印号に変換される。プリ
ンタ204はそのオン／オフ信号を基にして２値化出力画
像を形成する。

［発明が解決しようとする問題点］さて、上述した構成における２値化回路203の処理内
容としては、入力した画素濃度データと固定閾値との比
較結果でもつて出力画素を完全黒或いは白とする手法
と、デイザマトリクスでもつて２値化する手法とがあ
る。

前者は文字や線画等からなる原稿を入力して像を形成
するのに適しており、写真等の画像に対しては階調表現
ができないために問題が残る。また、後者の場合には、
逆に、写真等の階調表現が良好となるが、文字屋線画等
が切れ切れになつてしまつたり、濃淡が一様な画像を入
力して像を形成すると縞模様が発生（モアレ現象）する
等の欠点があり、一長一短であつた。

そこで、入力画像中の画像領域を識別して、各々の画
像の種類に応じた処理を実現すれば良いが、この様な画
像の識別処理に係る技術は、未だ確立していないのが現
実である。

本発明は網点や文字を容易に判定できるだけでなく、
濃度の低い部分であっても高い精度で判定することを可
能ならしめる画像処理方法を提供しようとするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］この課題を解決するため、本発明の画像処理方法は以
下の構成を備える。すなわち、画像をデジタルデータとして入力し、前記入力したデジタルデータのｍ×ｎ画素ブロックに
おける注目画素を、前記ｍ×ｎ画素ブロックの平均濃度
を閾値として２値化した２値信号を発生し、前記発生した２値信号の連続性を検出することで、注
目画素が文字線画領域、或いは網点領域にあるかを判断
することを特徴とする。

［実施例］以下、添付図面に従つて本発明に係る実施例を詳細に
説明する。

＜装置の構成概略の説明（第１図）＞第１図は実施例の画像形成装置における構成概略を示
す図である。

図中、１は原稿を光学的に読み込む入力スキヤナであ
つて、例えばCCD等で構成されている。２は入力センサ
１からの電圧レベル信号101を例えば８ビツト（256階
調）のデジタルデータ102に変換するA/D変換器である。
３は変換されたデジタルデータ102を入力センサ101や印
刷機構の特徴に応じ補正する階調補正器であつて、例え
ばルツクアツプテーブルでもつて構成されている。この
補正された後のデジタルデータ102は画像識別回路７に
出力されると共に、単純２値化回路4,デイザ回路５、モ
アレ抑圧２値化回路６に出力される。

尚、単純２値化回路４では入力したデジタルデータ10
2を予め設定された閾値（例えば最大階調の半分である
“128"）と比較することで、出力画像のオン／オフ
（“1"か“0"）を制御するデータ104を出力するもので
あり、デイザ回路５は内部に予め設定されたデイザマト
リクス（各マトリクス要素に閾値が設定されている）と
入力したデジタルデータ102とを比較した結果をデータ1
05として出力する。また、モアレ抑圧２値化回路６であ
るが、実施例では網点線数とビートを起しにくいデイザ
マトリクスを複数用意し、それらを順次交換しながら選
択し、２値化処理を施すものとするが、網点周波数をカ
ツトする平滑化処理を施すようにしても良い。

８は画像識別回路７からの制御データに基づいて、上
述した回路４〜６からの出力104〜106の１つを選択する
スイツチであり、選択されたデータはプリンタ９に出力
される。

尚、画像識別回路７では、注目画素が文字や線画のエ
ツジであることを検出したときには、単純２値化回路４
の出力を選択する旨のデータを制御信号107に出力する
ものであり、注目画素が写真画像中のものであると判断
したときには、デイザ回路５の出力を選択、そして、注
目画素が網点画素であると判別してときには、モアレ抑
圧２値化回路６の出力を選択する旨のデータを制御信号
107に出力するものである。また、各回路４〜６内に
は、画像判別回路７から出力信号107に同期すべく、各
々バツフア等を備えているものとする。

＜画像識別の原理の説明（第２図）＞さて、注目画素がどの様な状態にあるのかを判断する
手段としては、実施例では注目画素を取り囲む画素との
関係から、注目画素の状態を把握する様にした。具体的
には、３×３の画素ブロツクの中心画素を注目画素と
し、注目画素に隣接する８つの画素群の濃度平均値とか
ら判別するものであつて、注目画素濃度値とその隣接画
素群の濃度平均値との差があまりないと判断したときに
は、注目画素は写真画像中のものであると判断する。

問題は注目画素が文字や線画のものであるか、或いは
網点のものであるかの識別である。

第２図（ａ），（ｂ）は、それぞれ、文字（線画）と
網点の一部（斜線部が黒）を示す図である。図示の如
く、白地に対する黒地の分布が連続しているとき、注目
画素が文字或いは線画と判断し、それ以外の場合に網点
と判断すれば良いことがわかる。

この処理内容を説明すれば、第３図のフローチャート
になる。先ず、ステツプS30で注目画素がエツジ部であ
るか否かを判断し、エツジ検出できなかつた場合にはス
テツプS31に移り、注目画素が写真画像の一部と判断
し、デイザ回路５からの出力を選択する様にする。ま
た、エツジ検出できなかつた場合には、ステツプS32で
注目画素を２値化し、その２値化データが連続性を有す
ると判断（ステツプS33）したときには、ステツプS34で
文字・線画と判断し、単純２値化回路４の出力を選択す
る。一方、連続性が検出できなかつた場合には、ステツ
プS35で注目画素が網点画像中のものであると判断し、
モアレ抑圧２値化回路６の出力を選択する。

＜画像判別回路の説明（第４図〜第７図）＞さて、上述した処理内容を画像判別回路７が実行すれ
ば良いことになるが、その具体的構成を第４図に示し、
その処理概要を以下に説明する。

階調補正回路３から出力されたデータ103は先ず、平
均濃度算出器70（３ライン分のバツフアを備えている）
に入力され、注目画素を取り囲む８画素（３×３の画素
ブロツク）の濃度平均値Ｄを算出する。算出された濃度
平均値は比較器71と減算器72夫々の入力端子に出力され
る。比較器71は算出された平均濃度Ｄと注目画素濃度Di
とを比較し、Di＞Ｄと判断したときにそのＢ出力を“1"
に、それ以外（Di≦Ｄ）のときには“0"を出力する。

また、減算器72では平均濃度Ｄと注目画素濃度Diとの
差を算出するが、ここではその差の度合ΔＤ、すなわ
ち、ΔＤ＝|D−Di|を算出する（｜…｜は絶対値）。
尚、比較器71や減算器72内には注目画素濃度を保持する
ラツチがあつて、これによつて平均濃度算出器79から出
力される平均濃度Ｄとの演算の同期が可能になつてい
る。

さて、減算器72からの出力ΔＤは比較器73に出力さ
れ、予め設定された閾値Ｔと比較される。この比較結果
（Ｅ信号）は後述する修正器74及び遅延回路80を介して
判定器79に出力されるが、ΔＤ＞Ｔのときには“1"、Δ
Ｄ≦Ｔのときには“0"レベルの信号がＥ信号として出力
される。

修正器74（第５図参照）はB,E信号を受けて、５ライ
ン分のラインバツフア群75a,75b（例えばFIFO）に信号B
₁,B₂を出力し、一旦記憶させる。このB₁,B₂信号である
が、Ｅ信号が“0"のときには、いずれも“0"となる。ま
た、Ｅ信号が“1"のときにＢ信号が“0"の場合には、B₁
は“1"、B₂は“0"となり、Ｂ信号が“1"のときには、反
対にB₁は“0"、B₂は“1"となる。

これらの信号の関係を、ここで整理してみると表−１
の如くなる。

この表の如く、注目画素の濃度Diが周辺画素群のそれ
に対して、殆ど変化がないと判断したとき（すなわち、
Ｅ＝０で濃度変化があまりないと判断した場合）には、
修正器74の出力B₁及びB₂は共に“0"レベルの信号となつ
て、夫々のラインバツフア群75a,bに格納される。

また、注目画素の濃度Diが周辺の画素群のそれより
も、目立つて低いときには、B₁を“1"、B₂を“0"にし、
逆に注目画素濃度Diが目立つて高いときにはB₁を“0"、
B₂を“1"にした１ビツト信号が夫々のラインバツフア群
75a,bに格納される。

ここで、入力画像に対するラインバツフア群75a,75b
へのデータの具体的格納状態を第６図（ａ），（ｂ）で
説明する。

例えば、第６図（ａ）において、入力画像600（文字
或いは線画の一部）を先に説明した処理系でもつて入力
したとき、ラインバツフア75a,75bには図示した様なデ
ータが格納されることになる。また、網点画像601の場
合には、第６図（ｂ）に示す様なデータが夫々のライン
バツフア群75a,75bに格納されることになる。すなわ
ち、ラインバツフア群75aには白地に対する黒地のエツ
ジ部が“1"となつて展開され、ラインバツフア群75bに
は黒地に対する白地のエツジ部が“1"となつて展開され
る。尚、図中の602〜605が注目画素位置である。

さて、この様に、出力B₁,B₂が５ライン分それぞれの
ラインバツフア群75a,75bに展開されると、白連続検出
器76及び黒連続検出器77は注目画素の黒或いは白のエツ
ジ状態が連続しているか否かを判断する。

尚、以下の説明で白連続検出器76は黒連続検出器77と
同様の構成をしているので、ここでは黒連続検出器77に
ついて説明する。

黒連続検出器77は第７図（ａ）に示す様な各方向別の
連続性を検出する検出器60〜63で構成され、個々の検出
器の方向に対する連続性が検出されたときには、各々の
出力が“1"になつようになつている。この検出結果は論
理和回路64に出力され、RB信号として出力される。

具体的には、黒連続検出器77は第７図（ｂ）に示す様
な構成からなつていて、例えば横方向連続性検出器60は
ラツチ60aとANDゲート60bとから構成されている。

従つて、注目画素のエツジ検出結果（信号B₂）を含む
横、縦、そして左右斜め方向のいずれかのラツチ内に
“1"が並んで保持されているときのみ、RB信号は“1"に
なる。換言すれば、ラツチ60a〜63a中の少なくとも１つ
において、“1"の２値データが縦・横・左右斜めに５個
連続していれば、PB信号は“1"になる。

さて、第４図に戻つて、白連続検出器76及び黒連続検
出器77からの出力RW,RBは論理和器７で論理和がとら
れ、その出力Ｒを判定器79に出力する。また、比較器73
からの出力Ｅは遅延回路80を経て、注目画素の連続性が
検出されるのに同期して、判定器79のもう一方の入力端
に出力される。

判定器79では、信号Ｒと信号Ｅとから、表−２の様な
出力信号107を形成する。

従つて、スイツチ８は判定器79からの出力信号が“0"
のとき、単純２値化回路４を選択し、“1"のときにはデ
イザ回路５を、そして“2"のときにはモアレ抑圧２値化
回路６を選択する。これによつて、入力画像中の画像の
種別に基づいた処理系を選択を選択することが可能とな
り、良好が像を形成することも可能となる。

尚、上述した実施例における画像識別回路７では、注
目画素と周辺画素群の濃度平均値との差が或る程度以上
のときにエツジであると判断したが、これに限定される
ものではない。

以下、画像識別回路７の他の構成について説明する。

第８図は画像識別回路７内におけるＥ及びB₁,B₂信号
を生成する以前の他のブロツク図である。

さて、階調補正回路３から出力されたデータ103は３
ライン分の容量を有するラインバツフア90に一旦展開さ
れ、３×３の画素ブロツクとなつて、最大濃度検出器9
1、最小濃度検出器92に出力される。このとき、注目画
素濃度Di（３×３の画素ブロツクの中心画素）は比較器
95の入力側の一方に出力される。

最大濃度検出器91では入力した画素ブロツク中の最大
濃度Dmaxを検出し、最小濃度検出器92ではそのブロツク
中の最小濃度Dminを検出する。これらデータを受けて、
平均値算出器93では平均値Ｄを次式で算出し、その結果
を比較器95のもう一方の入力側に出力する。

Ｄ＝（Dmax＋Dmin）/2 比較器95では、この平均濃度値Ｄと注目画素濃度Diと
を比較した結果、Di＞Ｄのときに“1"、それ以外のとき
に“0"をＢ信号として修正器97に出力する。

一方、減算器92では再高濃度値Dmaxと最小濃度Dminと
の差ΔＤ（＝Dmax−Dmin）を算出し、比較器96で予め設
定された閾値との比較結果をＥ信号として出力する。

また、修正器97ではＢ信号とＥ信号とを入力し、表−
１と同様の出力B₁,B₂とを得る。

以上、説明した様に本実施例によれば、入力画像中の
文字・線画領域、写真等の中間調領域、更には網点領域
を自動判別することが可能となり、各々の画像の種類に
応じた最適な処理を実行することが可能となる。従つ
て、良好な像を形成することが可能となる。

尚、表示画面に表示する様な場合にも本実施例の原理
を応用することが可能であるので、印刷装置に限定され
るものではない。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、画像をデジタル
データとして入力し、前記入力したデジタルデータのｍ
×ｎ画素ブロックにおける注目画素を、前記ｍ×ｎ画素
ブロックの平均濃度を閾値として２値化した２値信号を
発生し、前記発生した２値信号の連続性を検出するの
で、容易に濃度の低いエッジ部分を検出可能とすると共
に、該２値信号の連続性を検出する構成から、画像の特
徴（文字、網点等）の判定の精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における画像形成装置のブロツク構成
図、第２図（ａ），（ｂ）は線画と網点画像と相違を説明す
るための図、第３図は画像識別に係るフローチヤート、第４図は実施例における画像識別回路のブロツク構成
図、第５図は第４図中の修正器の具体的構成を示す図、第６図（ａ），（ｂ）は第４図におけるバツフア群内に
格納される情報と入力画像との関係を示す図、第７図（ａ）は白／黒画素連続性検出回路のブロツク概
略図、第７図（ｂ）は白／黒画素連続性検出回路の具体的な構
成を示す図、第８図は画像識別回路の他の構成を示す図、第９図は従来のデジタル複写器の構成を示す図である。図中、１……入力センサ、２……A/D変換器、３……階
調補正回路、４……単純２値化回路、５……デイザ回
路、６……モアレ抑圧２値化回路、７……画像識別回
路、８……スイツチ、９……プリンタ、60……横方向連
続性検出器、61……縦方向連続性検出器、62……右斜め
連続性検出器、63……左斜め連続性検出器、64……論理
和回路、70……平均濃度算出器、71,73……比較器、72
……減算器、74……修正器、75a,75b……バツフア群、7
6……白連続検出器、77……黒連続検出器、78……論理
和器、79……判定器、80……遅延回路である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像をデジタルデータとして入力し、前記入力したデジタルデータのｍ×ｎ画素ブロックにお
ける注目画素を、前記ｍ×ｎ画素ブロックの平均濃度を
閾値として２値化した２値信号を発生し、前記発生した２値信号の連続性を検出することで、注目
画素が文字線画領域、或いは網点領域にあるかを判断す
ることを特徴とする画像処理方法。