JP3043036B2 - 画像2値化装置 - Google Patents
画像2値化装置Info
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Description
中間調を含む多値画像における画像2値化装置に関する
ものである。
うな文献1,2に記載されるものがあった。
デイ(procedings of the S.I.D)、17/2(1976年)フ
ロイド アンド スティンバーグ(Floyd and Steinber
g)(米)“アン アダプテティブ アルゴリズム フ
ォア スペシャル グレイスケール(An Adaptive Algo
rithm for Spatial Greyscale)"p.75−77 文献2:特開昭61−103372号公報 第2図は、前記文献2に記載された従来の画像2値化
装置の構成ブロック図である。
2値化するものであり、クロックパルスφにより動作す
る前画素記憶回路1、前々画素記憶回路2及び真上画素
記憶回路3と、減算機能を有する決定回路4,5,6と、平
滑化回路7と、比較器8と、論理回路9とで、構成され
ている。
前々画素記憶回路2及び真上画素記憶回路3と、決定回
路4〜6とにより、該入力画像Sin中の注目画素と近傍
画素との濃度の差分がとられる。また、その濃度が、平
滑化回路7及び比較器8により、平滑化され、疑似中間
調2値化方法(例えば、ディザ法)により、2値化され
る。そして、論理回路9により、前記差分による2値化
結果、あるいはディザ法による2値化結果が、自動的に
切り替えられて出力画像Soutとして出力される。
な課題があった。
分値の大きな画素がある場合、この画素は比較器8を用
いた疑似中間調2値化方法により、白あるいは黒に2値
化されることが望ましい。ところが、このような場合で
も、濃度の差分値によって黒にされてしまうため、出力
画像Soutに黒画素の集中する部分が現れ、これがモアレ
(moire、縞模様)や疑似輪郭となる。これと同様に、
注目画素は、疑似中間調2値化方法により、2値化され
るべきであるが、濃度の差分値によって白として出力さ
れてしまうため、出力画像Soutで白画素の集中する部分
が現れ、これもモアレや疑似輪郭となり、2値化精度が
低下するという問題が生じ、それを解決することが困難
であった。
点印刷で表現される画像を2値化すると、モアレが強調
されたり、疑似輪郭が現れるといった点について解決し
た画像2値化装置を提供するものである。
置において、中間調の濃度を含む入力画像を多値のディ
ジタル信号に変換して出力するアナログ/ディジタル
(以下、A/Dという)変換手段と、前記A/D変換手段の出
力信号に対し、疑似中間調2値化を行って該出力信号中
の注目画素の2値化を行い、第1の2値化信号を出力す
る2値化手段と、前記A/D変換手段の出力信号に基づ
き、該出力信号中の注目画素とこの近傍画素との濃度差
を求め、該濃度差と閾値とを比較してエッジか否かを検
出し、該検出結果として論理値の組み合わせによるエッ
ジパタンを出力すると共に、該近傍画初の濃度値に対応
として該注目画素の2値化を行って第2の2値化信号を
出力するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段から出
力されたエッジパタンが所定のパタンに適合するか否か
を判定し、該判定結果に応じた制御信号を出力するパタ
ンマッチング手段と、前記制御信号に基づき、前記パタ
ンマッチング手段の判定結果がパタン適合のときには前
記第2の2値化信号を選択して出力し、パタン非適合の
ときには前記第1の2値化信号を選択して出力する選択
手段とを備えている。
したので、入力画像が入力され、A/D変換手段で多値の
ディジタル信号に変換されると、2値化手段により、該
ディジタル信号中の注目画素について、誤差拡散法のよ
うなディザ法などを用いて白黒への2値化が行われ、第
1の2値化信号が出力される。一方、エッジ検出手段に
おいて、ディジタル信号中の注目画素と近傍画素との濃
度差から、エッジの検出が行われてエッジパタンが出力
されると共に、近傍画素の濃度値に対応して該注目画素
の2値化が行われ、第2の2値化信号が出力される。そ
の後、出力されたエッジパタンに対して、パタンマッチ
ング手段により、網点検出のためのパタン(例えば、線
判定パタン)とマッチングが行われ、該マッチング結果
に応じた制御信号が出力される。
した場合は、第2の2値化信号を選択し、パタンに適合
しない場合は第1の2値化信号を選択し、その選択結果
を注目画素の2値化処理結果として出力する。
機能ブロック図である。
等の入力部10を有し、その出力側には、該入力部10の出
力を多値のディジタル信号に変換するA/D変換手段であ
るA/D変換部11が接続されている。A/D変換部11の出力側
には、2値化手段である2値化部12を介してセレクタ13
が接続されている。2値化部12は、例えば誤差拡散法を
用いてA/D変換部11の出力信号S11に対し、疑似中間調2
値化を行って注目画素の2値化を行い、第1の2値化信
号S12をセレクタ13へ出力する機能を有し、ゲート回路
等で構成されている。誤差拡散法は、文献1に記載され
ているように、2値化する入力画素の濃度値と出力画素
の濃度値との差を誤差として、2値化した画素の周辺画
素に重み付けを施した後に加算し、その値を入力画素値
として固定閾値で2値化する方法である。
あるエッジ検出部14が接続され、該エッジ検出部14の出
力側にパタンマッチング手段であるパタンマッチング部
15が接続されている。エッジ検出部14は、A/D変換部11
の出力信号S11に基づき、注目画素とその近傍画素(例
えば、8近傍画素)との濃度の差分値が閾値以上か否か
(即ち、エッジか否か)を検出してその検出信号S141〜
S148からなるエッジパタンをパタンマッチング部15へ出
力すると共に、注目画素の濃度がこの近傍画素の濃度と
比較して高いか低いかを判定し、その判定結果に応じた
第2の2値化信号S149をセレクタ13へ出力する機能を有
している。パタンマッチング部15では、エッジ検出部14
からの検出信号S141〜S148に基づき、所定のパタンと照
合し、注目画素が強制的に白あるいは黒とすべき画素か
を判定し、その判定結果に応じた制御信号S15を選択手
段であるセレクタ13へ出力する機能を有している。
値化信号S149と、白または黒の2値化信号S12との、い
ずれか一方の選択処理を行ってその選択結果をプリンタ
部16へ出力する機能を有している。プリンタ部16は、セ
レクタ13の出力を画素として記録紙に印刷するもので、
サーマルプリンタ等のプリンタで構成されている。
ロック図である。
入力し、その入力値を保持するラッチ回路20−0〜20−
8及びラインメモリ21−1,21−2を有している。この出
力側には、注目画素が8近傍画素の各々に対しエッジ判
定のための閾値より濃度が高いか否かを判定するエッジ
判定部22−1〜22−8と、8近傍画素が注目画素に対し
てエッジ判定閾値より濃度が高いか否かを判定するエッ
ジ判定部22−9〜22−16とが、接続されている。各エッ
ジ判定部22−1〜22−8の出力側は、8入力のオアゲー
ト(以下、ORゲートという)23−1に接続されると共
に、各エッジ判定部22−9〜22−16の出力側が8入力の
ORゲート23−2に接続されている。
ート23−2の出力信号とは、エッジ判定部22−1〜22−
16の出力信号と共に、セレクタ24に接続されている。セ
レクタ24は、ORゲート23−1,23−2の出力信号を制御端
子S1,S2に入力し、その制御端子S1,S2の“1",“0"の論
理状態に基づき、エッジ判定部22−1〜22−8の出力、
22−9〜22−16の出力、または、“0"のいずれかを選択
し、それを検出信号S141〜S148の形で出力する機能を有
している。
の構成例を示すブロック図である。
より入力IN 2の値を引き、この差が比較器22bによって
エッジ判定閾値THよりも大きいか否かが比較され、大き
ければ“1"を、そうでなければ“0"が出力される。
部15で用いられる代表的なパタン例を示す図である。
クスの線判定パタンである。つまり、これらのパタン
は、網点印刷が点によるものなので、線と見なせるパタ
ンである。第5図(a)で、斜線で示した部分が、近傍
画素に対して濃度が高い部分である。この場合、検出信
号S141及びS145は“0"で、それ以外は“1"がパタンマッ
チング部15で入力される。これを基にマッチングをとる
回路例が第6図に示されている。
パタンマッチング部15の回路図である。
ート(以下、ANDゲートという)32で構成され、第5図
(a)のパタンに適合するか否かを制御信号S15の形で
出力するようになっている。
は、入力部10に読み込まれ、A/D変換部11でデジタル信
号に変換された後、その出力信号S11が2値化部12及び
エッジ検出部14へ送られる。2値化部12では、誤差拡散
法により、注目画素の2値化を行い、例えば黒ならば
“1"、白ならば“0"の2値化信号S12を生成し、それを
セレクタ13へ送る。
ずラッチ回路20−0〜20−8及びラインメモリ21−1,21
−2によってA/D変換部11の出力を保持し、注目画素と
8近傍画素とをエッジ判定部22−1〜22−8,22−9〜22
−16へ出力する。エッジ判定部22−1〜22−8は、注目
画素が8近傍画素おのおのに対し、エッジ判定のための
閾値より濃度が高いか否かを判定し、高ければそれぞれ
“1"を、低ければそれぞれ“0"を、ORゲート23−1及び
セレクタ24へ出力する。エッジ判定部22−9〜22−16で
は、8近傍画素が注目画素に対してエッジ判定閾値より
濃度が高いか否かを判定し、その判定結果をORゲート23
−2及びセレクタ24へ出力する。ORゲート23−1は、注
目画素が近傍画素のいずれかの画素よりも濃度の高いエ
ッジであるとき“1"の、そうでないとき“0"の2値化信
号S149を出力し、セレクタ24の制御端子S1、及び第1図
のセレクタ13へ送る。ORゲート23−2では、注目画素が
近傍画素のいずれかの画素よりも、濃度の低いエッジで
あれば“1"、そうでなければ“0"を出力し、セレクタ24
の制御端子S2へ送る。
次のような検出信号S141〜S148からなるエッジパタンを
出力する。
出信号S141〜S148として出力する。
出信号S141〜S148として出力する。
制御端子S1,S2ともに“1"のときは、濃度の変化点なの
で、強調はしない。このように、第3図のエッジ検出部
14では、注目画素の濃度に対して8近傍画素のどの画素
の濃度が一定閾値以上高く、どの画素の濃度が一定閾値
以上低いかを判定する。そして、その判定結果が高い、
あるいは低いのいずれか一方のみの場合、どの画素が高
い、あるいは低いかを“0"と“1"のパタンからなる検出
信号S141〜S148で出力し、それ以外は、“0"のみを出力
する。また、この出力パタンが一定閾値より高いのか、
それとも低いのかも“1"あるいは“0"として出力する。
セレクタ24から出力された検出信号S141〜S148は、第1
図のパタンマッチング部15へ送られ、さらにORゲート23
−1から出力された2値化信号S149は、セレクタ13へ送
られる。
力し、それを第6図の回路を用いて第5図(a)のパタ
ンと適合するか否か、つまり注目画素が強制的に白ある
いは黒とすべき画素かを判定し、その判定結果を制御信
号S15の形で第1図のセレクタ13へ与える。セレクタ13
は、制御信号S15に基づき、パタン適合のときにエッジ
検出部14からの2値化信号S149を選択し、あるいはパタ
ン非適合のときに2値化部12からの2値化信号S12を選
択し、その選択結果をプリンタ部16へ送る。すると、プ
リンタ部16は、セレクタ13の出力を記録紙上に画像とし
て印刷する。
を示す図である。
pi、256階調で読み取り、2値化したものである。パタ
ンマッチングに使用したパタンは、第5図のパタン例を
含む50パタンとした。また、疑似中間調2値化処理は、
誤差拡散法を用いた。
が、第7図(b)の本実施例の装置では、モアレが見ら
れない。このように、本実施例では、網点印刷を含む画
像におけるモアレも現れなくなり、さらに疑似輪郭も抑
制される。従って、本実施例の装置は、網点印刷、写
真、文字等を含む中間調画像の2値化処理に優れてい
る。
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがある。
画素や左右2近傍画素等を使用してもよい。
3マトリクス以外の3×5マトリクスや、5×5マトリ
クス等の他のマトリクスでもよい。この際、それに応じ
て第6図の回路を他の構成に変形すればよい。
理は、誤差拡散法を用いる以外に、平滑化した後に組織
的ディザ法を使用したり、あるいは平均誤差最小法、メ
ッシュ内画素分配法等の他のランダムディザ法を用いて
も、上記実施例とほぼ同様の効果が得られる。
装置等の他の出力部で置き換えてもよい。さらに第1図
の各ブロックは、集積回路等を用いた個別回路で構成し
たり、マイクロプロセッサ等を用いたプログラム制御に
より実行するようにしてもよい。
素を2値化手段によって2値化すると共に、エッジ検出
手段により、注目画素とそれぞれの近傍画素との濃度差
でエッジの検出及び近傍画素の濃度対応に2値化する。
そして、パタンマッチング手段により、検出されたエッ
ジパタンに対して所定のパタンとのマッチング処理を行
い、マッチングした場合には、近傍画素の濃度値対応の
2値化出力を、マッチングしない場合には、2値化手段
によって2値化した出力を選択手段で選択し、注目画素
の2値化処理結果として出力している。そのため、網点
印刷、写真、文字等を含む中間調画像の2値化処理にお
いて、モアレや疑似輪郭の発生を的確に防止でき、モア
レがなく、疑似輪郭の抑制された文字を明瞭に再現する
ことが可能となる。従って、ファクシミリやイメージス
キャナ等といった種々の2値化処理に有効である。
ロック図、第2図は従来の画像2値化装置の構成ブロッ
ク図、第3図は第1図中のエッジ検出部の構成ブロック
図、第4図は第3図中のエッジ判定部の構成ブロック
図、第5図(a)〜(c)は第1図のパタンマッチング
部で用いられるパタン例を示す図、第6図は第1図のパ
タンマッチング部の回路図、第7図(a),(b)は従
来と本実施例の処理結果を示す図である。 10……入力部、11……A/D変換部、12……2値化部、13
……セレクタ、14……エッジ検出部、15……パタンマッ
チング部。
Claims (1)
- 【請求項1】中間調の濃度を含む入力画像を多値のディ
ジタル信号に変換して出力するアナログ/ディジタル変
換手段と、 前記アナログ/ディジタル変換手段の出力信号に対し、
疑似中間調2値化を行って該出力信号中の注目画素の2
値化を行い、第1の2値化信号を出力する2値化手段
と、 前記アナログ/ディジタル変換手段の出力信号に基づ
き、該出力信号中の注目画素とこの近傍画素との濃度差
を求め、該濃度差と閾値とを比較してエッジか否かを検
出し、該検出結果として論理値の組み合わせによるエッ
ジパタンを出力すると共に、該近傍画素の濃度値に対応
して該注目画素の2値化を行って第2の2値化信号を出
力するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段から出力されたエッジパタンが所定
のパタンに適合するか否かを判定し、該判定結果に応じ
た制御信号を出力するパタンマッチング手段と、 前記制御信号に基づき、前記パタンマッチング手段の判
定結果がパタン適合のときには前記第2の2値化信号を
選択して出力し、パタン非適合のときには前記第1の2
値化信号を選択して出力する選択手段とを、 備えたことを特徴とする画像2値化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2207845A JP3043036B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 画像2値化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2207845A JP3043036B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 画像2値化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0491566A JPH0491566A (ja) | 1992-03-25 |
JP3043036B2 true JP3043036B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=16546482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2207845A Expired - Lifetime JP3043036B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 画像2値化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3043036B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-06 JP JP2207845A patent/JP3043036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0491566A (ja) | 1992-03-25 |
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