JP3046945B2 - 画像データ処理方法 - Google Patents
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- JP3046945B2 JP3046945B2 JP9143614A JP14361497A JP3046945B2 JP 3046945 B2 JP3046945 B2 JP 3046945B2 JP 9143614 A JP9143614 A JP 9143614A JP 14361497 A JP14361497 A JP 14361497A JP 3046945 B2 JP3046945 B2 JP 3046945B2
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- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 49
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 27
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,文字,写真等の混
在する文書をイメージセンサ等で読み取って画像処理す
る技術に関するものであり,特に,文字等の階調性を持
たない画像領域と写真等の階調性を持つ画像領域の境界
をぼかして表示する画像データ処理方法に関するもので
ある。
在する文書をイメージセンサ等で読み取って画像処理す
る技術に関するものであり,特に,文字等の階調性を持
たない画像領域と写真等の階調性を持つ画像領域の境界
をぼかして表示する画像データ処理方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図4は,従来の画像処理方法の説明図で
あって,文字等の階調性を持たない部分と,写真等の階
調性をもつ部分とが混在する原稿をイメージセンサ等で
読み取って画像処理する画像処理方法を示すものであ
る。
あって,文字等の階調性を持たない部分と,写真等の階
調性をもつ部分とが混在する原稿をイメージセンサ等で
読み取って画像処理する画像処理方法を示すものであ
る。
【0003】図4において,140はコンパレータであ
って,原画像を一定のしきい値(固定しきい値)により
比較し,原画像の二値化画像を得るものである。
って,原画像を一定のしきい値(固定しきい値)により
比較し,原画像の二値化画像を得るものである。
【0004】141は,コンパレータであって,ディザ
しきい値と原画像を比較し,階調性を持つように疑似中
間調二値化するものである。142はディザしきい値マ
トリックスであって,階調性をもつ疑似中間調二値化画
像が得られるようにしきい値パターンを持つディザ方式
のマトリックスである。
しきい値と原画像を比較し,階調性を持つように疑似中
間調二値化するものである。142はディザしきい値マ
トリックスであって,階調性をもつ疑似中間調二値化画
像が得られるようにしきい値パターンを持つディザ方式
のマトリックスである。
【0005】143はセレクタ(SEL)であって,領
域判定部144の判定結果に従って,コンパレータ14
0もしくはコンパレータ141の出力のいずれかを選択
するものである。
域判定部144の判定結果に従って,コンパレータ14
0もしくはコンパレータ141の出力のいずれかを選択
するものである。
【0006】144は領域判定部であって,原画像につ
いて,文字画像領域と写真画像領域を判定するものであ
る。145はイメージセンサであって,原稿146を読
み取り,原画像を生成するものである。
いて,文字画像領域と写真画像領域を判定するものであ
る。145はイメージセンサであって,原稿146を読
み取り,原画像を生成するものである。
【0007】146は原稿であって,文字,写真等の混
在するものである。図4の構成の動作を説明する。イメ
ージセンサ145は原稿146を光学的に読み取り,原
画像を得る。コンパレータ140は,原画像を画素毎に
固定しきい値で比較し,二値化画像を生成する。コンパ
レータ141は,原画像をディザしきい値マトリック1
42のしきい値と画素毎に比較し,二値化画像を生成す
る。領域判定部144は,原画像が文字領域のものであ
るか,写真領域のものであるかを判定する。セレクタ1
43は,領域判定部144の判定結果が文字領域であれ
ば,コンパレータ140からの二値化画像のデータを選
択し,写真領域であればコンパレータ141からの二値
化画像のデータを選択する。その結果,原画像の文字領
域は固定しきい値で二値化された単純二値化画像に変換
されて出力され,原画像の写真領域に対しては疑似中間
調二値化画像に変換されて出力される。
在するものである。図4の構成の動作を説明する。イメ
ージセンサ145は原稿146を光学的に読み取り,原
画像を得る。コンパレータ140は,原画像を画素毎に
固定しきい値で比較し,二値化画像を生成する。コンパ
レータ141は,原画像をディザしきい値マトリック1
42のしきい値と画素毎に比較し,二値化画像を生成す
る。領域判定部144は,原画像が文字領域のものであ
るか,写真領域のものであるかを判定する。セレクタ1
43は,領域判定部144の判定結果が文字領域であれ
ば,コンパレータ140からの二値化画像のデータを選
択し,写真領域であればコンパレータ141からの二値
化画像のデータを選択する。その結果,原画像の文字領
域は固定しきい値で二値化された単純二値化画像に変換
されて出力され,原画像の写真領域に対しては疑似中間
調二値化画像に変換されて出力される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】文字等の階調性を持た
ない部分と,写真等の階調性をもつ部分とが混在する原
稿をイメージセンサ等で読み取って画像処理する場合,
従来の画像処理方法では,固定しきい値により二値化さ
れた文字画像領域と,ディザしきい値等により疑似中間
調二値化された写真画像領域とが混在する画像の場合
に,文字領域と画像領域の間に濃淡の違いに基づく境界
が現れた。
ない部分と,写真等の階調性をもつ部分とが混在する原
稿をイメージセンサ等で読み取って画像処理する場合,
従来の画像処理方法では,固定しきい値により二値化さ
れた文字画像領域と,ディザしきい値等により疑似中間
調二値化された写真画像領域とが混在する画像の場合
に,文字領域と画像領域の間に濃淡の違いに基づく境界
が現れた。
【0009】本発明は,文字等の階調性をもたない原画
像を固定しきい値により二値化した画像領域と,写真等
の階調性をもつ原画像を疑似中間調二値化した画像領域
との間のように,異なる種類の画像領域の境界の濃淡の
不連続をなくし,境界線がでないように二値化する画像
データ処理方法を提供することを目的とするものであ
る。
像を固定しきい値により二値化した画像領域と,写真等
の階調性をもつ原画像を疑似中間調二値化した画像領域
との間のように,異なる種類の画像領域の境界の濃淡の
不連続をなくし,境界線がでないように二値化する画像
データ処理方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は,多値の原画像
に対して階調性をもたない単純二値化画像を生成するた
めの固定しきい値Bと,階調性をもつ疑似中間調二値化
画像を生成するためのパターン化されたしきい値をもつ
しきい値マトリックスAとを備える。そして,原画像の
マトリックスの各画素間の値の大きさの相違を評価関数
により評価することにより原画像が階調性をもつ程度を
判定し,該評価結果に従って,該しきい値マトリックス
Aと該固定しきい値Bから,単純二値化画像もしくは疑
似中間調二値化画像もしくは両者の中間的な性質をもつ
二値化画像を生成するためのパターン化されたしきい値
をもつ平滑化しきい値マトリックスCを動的に生成する
ようにした。そのようにして,原画像を該平滑化しきい
値マトリックスCのしきい値と比較し,原画像の二値化
画像を生成することにより、階調性をもたない単純二値
化画像の領域と階調性をもつ疑似中間調二値化画像の領
域の境界がぼけるように画像処理するようにした。
に対して階調性をもたない単純二値化画像を生成するた
めの固定しきい値Bと,階調性をもつ疑似中間調二値化
画像を生成するためのパターン化されたしきい値をもつ
しきい値マトリックスAとを備える。そして,原画像の
マトリックスの各画素間の値の大きさの相違を評価関数
により評価することにより原画像が階調性をもつ程度を
判定し,該評価結果に従って,該しきい値マトリックス
Aと該固定しきい値Bから,単純二値化画像もしくは疑
似中間調二値化画像もしくは両者の中間的な性質をもつ
二値化画像を生成するためのパターン化されたしきい値
をもつ平滑化しきい値マトリックスCを動的に生成する
ようにした。そのようにして,原画像を該平滑化しきい
値マトリックスCのしきい値と比較し,原画像の二値化
画像を生成することにより、階調性をもたない単純二値
化画像の領域と階調性をもつ疑似中間調二値化画像の領
域の境界がぼけるように画像処理するようにした。
【0011】図1は,本発明の基本構成を示す。図1に
おいて,22は原稿であって,文字等の階調性をもたな
いもの,および写真等の階調性をもつものが混在するも
のである。
おいて,22は原稿であって,文字等の階調性をもたな
いもの,および写真等の階調性をもつものが混在するも
のである。
【0012】24は読み取り手段であって,イメージセ
ンサ等の原稿を読み取って電気的信号の原画像を生成す
るものである。25は平滑化手段であって,文字データ
等を二値化するのに適切な固定しきい値26,写真等の
階調性をもつ原稿を二値化するのに最適な疑似中間調生
成用しきい値マトリックス26’をもとに,例えば,文
字領域について固定しきい値26とまったく同じかもし
くはほぼ同じしきい値を要素としてもつ平滑化しきい値
マトリックス27を生成し,写真領域に対しては疑似中
間調生成用しきい値と全く同じか,あるいはほぼ同じし
きい値をもつ平滑化しきい値マトリックス27を生成
し,文字領域と写真領域の境界では固定しきい値と疑似
中間調生成用のしきい値の中間的な大きさのしきい値を
もつ平滑化しきい値マトリックス27を原画像のもつ階
調性の程度を評価しながら動的に生成するものである。
ンサ等の原稿を読み取って電気的信号の原画像を生成す
るものである。25は平滑化手段であって,文字データ
等を二値化するのに適切な固定しきい値26,写真等の
階調性をもつ原稿を二値化するのに最適な疑似中間調生
成用しきい値マトリックス26’をもとに,例えば,文
字領域について固定しきい値26とまったく同じかもし
くはほぼ同じしきい値を要素としてもつ平滑化しきい値
マトリックス27を生成し,写真領域に対しては疑似中
間調生成用しきい値と全く同じか,あるいはほぼ同じし
きい値をもつ平滑化しきい値マトリックス27を生成
し,文字領域と写真領域の境界では固定しきい値と疑似
中間調生成用のしきい値の中間的な大きさのしきい値を
もつ平滑化しきい値マトリックス27を原画像のもつ階
調性の程度を評価しながら動的に生成するものである。
【0013】26は固定しきい値の例であって,文字領
域を二値化するのに最適なしきい値である。図1では固
定しきい値をマトリックスとしてあるが,マトリックス
である必要はない。
域を二値化するのに最適なしきい値である。図1では固
定しきい値をマトリックスとしてあるが,マトリックス
である必要はない。
【0014】26’は疑似中間調生成用しきい値マトリ
ックスの例であって,ディザしきい値マトリックスの例
である。27は,平滑化しきい値マトリックスの例であ
り,文字領域と写真領域の境界の原画像データが入力さ
れた時に生成された,固定しきい値26と疑似中間調生
成用しきい値26’の中間のしきい値をもつものであ
る。
ックスの例であって,ディザしきい値マトリックスの例
である。27は,平滑化しきい値マトリックスの例であ
り,文字領域と写真領域の境界の原画像データが入力さ
れた時に生成された,固定しきい値26と疑似中間調生
成用しきい値26’の中間のしきい値をもつものであ
る。
【0015】28は,平滑化しきい値生成手段であっ
て,文字領域に対しては固定しきい値26とまったく同
じかもしくはほぼ同じしきい値パターンをもつマトリッ
クスを生成し,写真領域に対しては疑似中間調生成用し
きい値マトリックスと全く同じか,あるいはほぼ同じし
きい値パターンをもつマトリックスを生成し,文字領域
と写真領域の境界では固定しきい値と疑似中間調生成用
のしきい値マトリックスの中間的なしきい値を生成する
ものである。
て,文字領域に対しては固定しきい値26とまったく同
じかもしくはほぼ同じしきい値パターンをもつマトリッ
クスを生成し,写真領域に対しては疑似中間調生成用し
きい値マトリックスと全く同じか,あるいはほぼ同じし
きい値パターンをもつマトリックスを生成し,文字領域
と写真領域の境界では固定しきい値と疑似中間調生成用
のしきい値マトリックスの中間的なしきい値を生成する
ものである。
【0016】29はコンパレータであって,原画像と平
滑化しきい値マトリックス27のしきい値を比較し,原
画像を二値化した画像データを生成するものである。図
1の本発明の基本構成の動作を説明する。
滑化しきい値マトリックス27のしきい値を比較し,原
画像を二値化した画像データを生成するものである。図
1の本発明の基本構成の動作を説明する。
【0017】読み取り手段24は原稿22を読み取り,
原画像を生成する。平滑化しきい値生成手段28は,原
画像を評価し,原画像の性質を表す評価値を求める。そ
して,評価値に応じて平滑化しきい値マトリックス27
を生成する。即ち,文字領域の原画像のデータの場合に
は,評価値に応じて固定しきい値26と同じかほぼ同じ
しきい値パターンをもつ平滑化しきい値マトリックス2
7が生成され,原画像が写真領域のデータである時には
評価値に応じて疑似中間調生成用しきい値マトリックス
26’と同じかもしくはほぼ同じしきい値パターンをも
つ平滑化しきい値マトリックス27が生成される。ある
いは,文字領域と写真領域の中間の領域では,境界のデ
ータ値に応じた評価値が得られ,その評価値に応じて固
定しきい値26と疑似中間調生成用しきい値との中間的
なしきい値パターンをもつ平滑化しきい値マトリックス
27が生成される。
原画像を生成する。平滑化しきい値生成手段28は,原
画像を評価し,原画像の性質を表す評価値を求める。そ
して,評価値に応じて平滑化しきい値マトリックス27
を生成する。即ち,文字領域の原画像のデータの場合に
は,評価値に応じて固定しきい値26と同じかほぼ同じ
しきい値パターンをもつ平滑化しきい値マトリックス2
7が生成され,原画像が写真領域のデータである時には
評価値に応じて疑似中間調生成用しきい値マトリックス
26’と同じかもしくはほぼ同じしきい値パターンをも
つ平滑化しきい値マトリックス27が生成される。ある
いは,文字領域と写真領域の中間の領域では,境界のデ
ータ値に応じた評価値が得られ,その評価値に応じて固
定しきい値26と疑似中間調生成用しきい値との中間的
なしきい値パターンをもつ平滑化しきい値マトリックス
27が生成される。
【0018】例えば,原画像の性質を示す評価値に応じ
て得られる係数をKとし,固定しきい値26のマトリッ
クス要素Bij=N(図の例ではN=7)と,疑似中間
調生成用しきい値26’のマトリックス要素Aij,平
滑化しきい値27のマトリックス要素をCijとした
時, Cij=Bij+K(Aij−Bij) =(1−K)N+KAij 但し,0<K<1, を演算し,平滑化しきい値27を得る。図はK=0.5
の場合である。
て得られる係数をKとし,固定しきい値26のマトリッ
クス要素Bij=N(図の例ではN=7)と,疑似中間
調生成用しきい値26’のマトリックス要素Aij,平
滑化しきい値27のマトリックス要素をCijとした
時, Cij=Bij+K(Aij−Bij) =(1−K)N+KAij 但し,0<K<1, を演算し,平滑化しきい値27を得る。図はK=0.5
の場合である。
【0019】そして,コンパレータ29は,原画像を平
滑化しきい値27と比較し,二値化画像を得る。本発明
によれば,文字等の明暗の明確なものと写真等のように
階調性をもつものが混在する原稿をイメージセンサ等で
読み取るような場合にも,文字領域と写真領域を含む画
像における文字領域と写真領域の境界がぼかされ,画像
の不連続感をなくすことができる。
滑化しきい値27と比較し,二値化画像を得る。本発明
によれば,文字等の明暗の明確なものと写真等のように
階調性をもつものが混在する原稿をイメージセンサ等で
読み取るような場合にも,文字領域と写真領域を含む画
像における文字領域と写真領域の境界がぼかされ,画像
の不連続感をなくすことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】図2は,実施例を示す。図2にお
いて,105は平滑化手段である。
いて,105は平滑化手段である。
【0021】110はコンパレータである。111は平
滑化しきい値マトリックスである。112はエッジ検出
部であって,原画像を評価し,文字領域,写真領域もし
くはその境界に応じた評価値を求めるものである。
滑化しきい値マトリックスである。112はエッジ検出
部であって,原画像を評価し,文字領域,写真領域もし
くはその境界に応じた評価値を求めるものである。
【0022】113はメンバシップ関数演算部であっ
て,エッジ検出部112の求めた評価値Eに応じたしき
い値の変換係数Kを求めるものである。変換係数Kによ
り固定しきい値マトリックス115とディザしきい値マ
トリックス116に基づいて平滑化しきい値マトリック
スが求まる。
て,エッジ検出部112の求めた評価値Eに応じたしき
い値の変換係数Kを求めるものである。変換係数Kによ
り固定しきい値マトリックス115とディザしきい値マ
トリックス116に基づいて平滑化しきい値マトリック
スが求まる。
【0023】114は平滑化しきい値生成手段である。
115は固定しきい値マトリックスである。116はデ
ィザしきい値マトリックスである。
115は固定しきい値マトリックスである。116はデ
ィザしきい値マトリックスである。
【0024】図2の構成の動作は後述する。図3は本発
明の原画像の評価方法の実施例を示す図である。図3
(a)は,文字領域,写真領域およびその境界領域を検出
するためのエッジ評価関数(エッジの検出量)の例を示
す。
明の原画像の評価方法の実施例を示す図である。図3
(a)は,文字領域,写真領域およびその境界領域を検出
するためのエッジ評価関数(エッジの検出量)の例を示
す。
【0025】図3 (a)において120は原画像であっ
て,原画像の画素を要素とするマトリックスで表したも
のである。Eは原画像120に対する評価値を求めるた
めのエッジ評価関数の例である。
て,原画像の画素を要素とするマトリックスで表したも
のである。Eは原画像120に対する評価値を求めるた
めのエッジ評価関数の例である。
【0026】原画像のマトリックス要素の両端もしくは
上下の値の差の絶対値が大きければ,文字領域であり,
評価関数Eの値(エッジ検出量)が大きくなる。写真領
域であれば,原画像データの両端もしくは上下の値の差
の絶対値が小さく,評価関数Eの値が小さくなる。エッ
ジにおいては,両者の中間的な値をとることから,評価
関数Eの値により領域の種類を判定することができる。
上下の値の差の絶対値が大きければ,文字領域であり,
評価関数Eの値(エッジ検出量)が大きくなる。写真領
域であれば,原画像データの両端もしくは上下の値の差
の絶対値が小さく,評価関数Eの値が小さくなる。エッ
ジにおいては,両者の中間的な値をとることから,評価
関数Eの値により領域の種類を判定することができる。
【0027】図3 (b)は,エッジ検出量E(評価関数E
の値)から変換係数Kを求めるためのメンバシップ関数
の例を示す。エッジ検出量Eが小さければ,写真領域で
あるので,K=1もしくはそれに近い値とする。エッジ
検出量が大きければ,文字領域なので,K=0もしくは
それに近い値とする。
の値)から変換係数Kを求めるためのメンバシップ関数
の例を示す。エッジ検出量Eが小さければ,写真領域で
あるので,K=1もしくはそれに近い値とする。エッジ
検出量が大きければ,文字領域なので,K=0もしくは
それに近い値とする。
【0028】図2の構成の動作を説明する(図3を参照
する)。エッジ検出部112は原画像の画像データに対
して評価関数Eによりエッジの検出量Eを求める。メン
バシップ関数演算部113はエッジの検出量Eに基づい
て,メンバシップ関数演算を行い,変換係数Kを求め,
固定しきい値Bijとディザしきい値Aijおよび求め
たKに基づいて,平滑化しきい値Cijを求める。
する)。エッジ検出部112は原画像の画像データに対
して評価関数Eによりエッジの検出量Eを求める。メン
バシップ関数演算部113はエッジの検出量Eに基づい
て,メンバシップ関数演算を行い,変換係数Kを求め,
固定しきい値Bijとディザしきい値Aijおよび求め
たKに基づいて,平滑化しきい値Cijを求める。
【0029】Cijを求める変換式は, Cij=Bij+K(Aij−Bij)である。 平滑化手段105は,求めたCijにより平滑化しきい
値111を生成する。コンパレータ110は原画像と平
滑化手段105の求めたしきい値111を比較し,原画
像の二値化画像データを生成し,出力する。
値111を生成する。コンパレータ110は原画像と平
滑化手段105の求めたしきい値111を比較し,原画
像の二値化画像データを生成し,出力する。
【0030】以上のようにして,文字領域と写真領域を
検出し,両者の境界の濃淡変化をゆるやかにすることに
よりそれぞれの画像領域の濃淡の相違に基づく不連続感
をなくすことができる。
検出し,両者の境界の濃淡変化をゆるやかにすることに
よりそれぞれの画像領域の濃淡の相違に基づく不連続感
をなくすことができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば,明暗が明確な文字等と
階調性をもつ写真が混在するよう原稿を読み取った場合
にも,文字領域と写真等の画像領域の境界をあいまいに
ぼかすことができ,それぞれの領域の濃淡の違いによる
不連続感をなくすことができ,高品質の画像データを得
ることができる。
階調性をもつ写真が混在するよう原稿を読み取った場合
にも,文字領域と写真等の画像領域の境界をあいまいに
ぼかすことができ,それぞれの領域の濃淡の違いによる
不連続感をなくすことができ,高品質の画像データを得
ることができる。
【図1】本発明の基本構成を示す図である。
【図2】本発明の評価方法の実施例を示す図である。
【図3】本発明の原画像の評価方法の実施例を示す図で
ある。
ある。
【図4】従来の技術の説明図である。
22:原稿 24:読み取り手段 25:平滑化手段 26:固定しきい値B 26’:中間調生成用しきい値マトリックスA 27:平滑化しきい値マトリックスC 28:平滑化しきい値生成手段 29:コンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/38 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60 G06T 1/00 - 7/00
Claims (2)
- 【請求項1】 多値の原画像に対して階調性をもたない
単純二値化画像を生成するための固定しきい値Bと,階
調性をもつ疑似中間調二値化画像を生成するためのパタ
ーン化されたしきい値をもつしきい値マトリックスAと
を備え, 原画像の各画素間の値の大きさの相違を評価関数により
評価することにより原画像が階調性をもつ程度を判定
し,該評価結果に従って,該しきい値マトリックスAと
該固定しきい値Bから,単純二値化画像もしくは疑似中
間調二値化画像もしくは両者の中間的な性質をもつ二値
化画像を生成するためのパターン化されたしきい値をも
つ平滑化しきい値マトリックスCを生成し, 原画像を該平滑化しきい値マトリックスCのしきい値と
比較し,原画像の二値化画像を生成することにより単純
二値化画像の領域と疑似中間調二値化画像の領域の境界
がぼけるように画像処理することを特徴とする画像デー
タ処理方法。 - 【請求項2】 評価結果をE,評価結果に基づく変換係
数をKとした時,階調性をもたない画像もしくは階調性
をもつ画像もしくは階調性をもたない原画像と階調性を
もつ原画像の中間的な性質をもつ画像を生成するために
評価結果Eに従って変換係数Kを求めるメンバシップ関
数を備え,評価結果Eに従って,変換係数Kを求め,該
固定しきい値Bを要素の値とするマトリックスBの要素
をBij,マトリックスAの要素をAij,平滑化しき
い値マトリックスCの要素をCijとした時,Cij=
Bij+K(Aij−Bij)により平滑化しきい値マ
トリックスを生成することを特徴とする請求項1に記載
の画像データ処理方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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