JP3070884B2 - ２値画像識別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、黒画素と白画素とによ
り表される２値画像が文字領域であるか疑似中間調表示
領域であるかを識別する２値画像識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】背景１． イメージスキャナ、ファクシ
ミリ装置などの画像処理装置においては、入力された画
像を２値画像に変換するために、文字画像の場合、固定
しきい値処理、すなわち、入力されたデータをしきい値
と比較し、比較結果に応じて黒画素または白画素のいず
れであるかを決定する処理が行われ、また、入力された
画像が中間調画像である場合、疑似的に中間調を表現す
る処理が行われる。疑似的に中間調を表現する方法とし
て、画像電子学会誌 第１０巻 第５号 （１９８１）
に示されている組織的ディザ法が知られている。

【０００３】これは、よく知られている技術であるが、
階調数を増加させると、文字及び線図形画像の解像度が
劣化するという欠点を有しており、従って文字または線
図形画像と中間調画像とが混在する原稿には適さない。

【０００４】この欠点を解消する手法として「Ａｎ Ａ
ｄａｐｔｉｖｅ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｓｐａ
ｔｉａｌ Ｇｒａｙ Ｓｃａｌｅ」 （ＳＩＤ ７５
ＤＩＧＥＳＴ）に示されているような誤差拡散法が知ら
れている。また、文字及び線図形領域と中間調画像領域
とでは空間周波数分布が違うことを利用し、フィルタリ
ング処理により文字及び線図形領域と中間調画像領域と
を弁別し、それぞれに対して固定しきい値処理と疑似中
間調処理とを行う方法もある。

【０００５】背景２． 近年ソフトコピー通信のニーズ
が高まり、受信されたファクシミリ画像をそのまま印字
するのでなく、ディスプレイに表示することにより内容
を把握し、必要に応じて印字するというディスプレイ機
能のついたファクシミリも出現している。このようなデ
ィスプレイ機能付ファクシミリにおいては、スキャナ／
プリンタによる読取り／印字の解像度とディスプレイ表
示の解像度とには隔たりがあり、その解像度の差を吸収
するために解像度変換が必要になる。 例えば、ファイ
ンモードにおいては、Ａ４原稿の場合、主走査方向には
１７２８ドットの解像度で読取り／印字が行われるのに
対し、パーソナルコンピュータ等に採用される汎用的な
ディスプレイでは、横方向には６４０ドット程度の解像
度で表示されるので、Ａ４原稿をこのようなディスプレ
イに横にして収めるためには、１／３程度の縮小変換が
必要になる。

【０００６】背景３． ２値画像を縮小変換する方法と
して、縮小変換後の画像のサイズを元の画像のサイズま
で拡大し、原画像に重ねたと仮定するとき、変換画像を
構成する変換画素の近傍に位置する原画像の所定数の原
画素を抽出し、これらの抽出された原画素の値に所定の
論理演算を施して得られる値に応じて変換画素の値、す
なわち黒画素であるかあるいは白画素であるかを決定す
る方法が知られている。この方法には以下に説明するＳ
ＰＣ法と細線保存法とがある。

【０００７】・ＳＰＣ法 この方法は変換画素に最も近い位置にある原画素の値を
変換画素の値とするというものであり、極めて単純なハ
ードウェアまたはソフトウェアにより実現することがで
きる。しかし、この方法は、文字や線図形画像に適用さ
れると、縮小比の大きい変換、例えば縮小率１／３のよ
うな場合、線幅が１画素分または２画素分しかない細線
が欠落する可能性が大きく、従って、文字のヌケが目立
ち、画像の品質が低下するという欠点がある。一方、疑
似中間調表示画像に適用されると解像度は劣るが階調の
保存性に優れており、中間調画像には適した方法と言う
ことができる。

【０００８】・細線保存方法 この方法は、特開平０２−２９０３６９号公報に記載さ
れているように、変換画素に近接した複数の原画素（以
下処理画素と称する）から構成されるブロックにおい
て、黒画素または白画素の細線が存在するか否かを判定
し、細線が存在する場合には変換画素を処理画素の値と
反対にするというアルゴリズムを用いたものであり、Ｓ
ＰＣ法に比べ、細線の欠落が少ない。しかし、この方法
を中間調画像に適用すると細線を誤認識するなどの理由
により、階調を保存することができないという欠点があ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みなされたものであり、文字または線図形画像と疑似中
間調表示画像とが混在している２値画像を縮小する際、
細線を欠落させずかつ階調を保存して縮小するために、
処理領域が文字または線図形領域であるか、または疑似
中間調表示領域であるかを識別する装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の２値画像識別装
置は、上記目的を達成すべく、２値画像データを格納す
る手段と、該格納する手段に格納された２値画像データ
中の所定領域を抽出する手段と、該抽出する手段によっ
て抽出された前記所定領域を所定の大きさの画素ブロッ
クに分割する手段と、該分割する手段によって分割され
た画素ブロックを、該画素ブロックに含まれる黒画素配
列の縦横方向の相関に基づいて段階的に付与された、当
該領域が文字又は線図形であるか、または擬似中間調表
示領域であるかを判定するための判定指数を持つ画素ブ
ロックパターンと照合し、判定指数を得る手段と、前記
所定領域中の画素ブロックの判定指数の総和を求め、該
判定指数の総和を予め定められたしきい値と比較し、比
較結果に基づいて前記所定領域の画像の種類を判断する
手段とを備え、判定指数が異なる３つ以上の値から選択
されることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の２値画像識別装置においては、２値画
像データを格納する手段であるメモリから、抽出する手
段および分割する手段が、所定サイズの画素ブロックを
読みだし、画素ブロックパターンと照合し、判定指数を
得る手段が、パターンマッチングまたは論理演算によ
り、この画素ブロックに対し、異なる３つ以上の値から
選択される、該画素ブロックに含まれる黒画素配列の縦
横方向の相関に基づいて段階的に付与された、当該領域
が文字又は線図形であるか、または擬似中間調表示領域
であるかを判定するための判定指数を割り当てる。この
判定指数は、黒画素の配列が縦横方向に相関が強いか、
すなわち文字または線図形の領域である可能性が高いか
あるいは、黒画素が点在しており疑似中間調表示の領域
である可能性が高いかを示す値である。判断する手段
が、この処理を矩形の領域に含まれるすべての画素ブロ
ックについて行い、各画素ブロックに割り当てられた判
定指数の総和を求め、これを予め定められた所定のしき
い値と比較し、この矩形の領域が文字または線図形領域
であるかまたは疑似中間調表示領域であるかを判定す
る。上記矩形の領域を小さくすると解像度は向上するが
誤判定する可能性が高くなる。反対にこの領域を大きく
すると誤判定の可能性は低くなるが解像度が低下する。

【００１２】ここで、解像度を低下させることなく、誤
判定を減らすために、指数の総和及び所定領域の周辺領
域の画像の種別に基づいて、画像の種別の判断を行うよ
うにしてもよい。例えば、着目領域が疑似中間調表示領
域と判定されても、その周辺領域が文字または線図形領
域と判定されている場合には、着目領域を文字または線
図形領域とする。

【００１３】上記一連の処理により、文字または線図形
画像と疑似中間調画像とが混在する２値画像を縮小する
場合、縮小処理に先立って処理領域が、文字または線図
形領域であるかまたは疑似中間調表示領域であるかを識
別し、識別結果に応じた縮小処理を実行することが可能
になり、画質の劣化が防止される。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を２値画像縮小
装置に適用した例を詳細に説明する。図１において、１
１は２値画像データを記憶するメモリであり、このメモ
リ１１はハードディスクまたはフロッピーディスク等の
補助記憶装置から読み出された１ページ分の２値画像デ
ータを格納する。ハードウェアの構成によっては数ライ
ン分の２値画像データを格納するようにしても良いが、
少なくとも判定領域のライン数が必要である。１２は処
理領域が文字または線図形領域であるか、あるいは疑似
中間調表示領域であるかを判定する前処理部である。１
３は判定結果を記憶する判定結果記憶部、１４は判定結
果に応じて実行する縮小処理を切り替えるための切替部
である。１５は文字または線図形画像を縮小するための
文字線図形縮小処理部であり前述の細線保存方法等を用
いている。１６は疑似中間調表示画像を縮小するための
疑似中間調縮小処理部であり、前述のＳＰＣ法等を用い
ている。１７は縮小処理された画像データを格納する縮
小画像メモリである。

【００１５】図１の装置においては、前処理部１２によ
り原画像データに対し、画素ブロック単位で領域判定に
必要な数値が割り当てられ、判定領域内の各画素ブロッ
クに割り当てられた数値の総和が所定のしきい値と比較
される。判定結果は判定結果記憶部１３に書き込まれ
る。切替部１４はメモリ１１から原画像データを読み出
すとともに判定結果記憶部１３に格納されている判定結
果により読み込んだデータが文字または線図形領域のデ
ータであるか、あるいは疑似中間調表示領域のデータで
あるかを判断し、読み込んだデータを文字線図形縮小処
理部１５または疑似中間調縮小処理部１６のいずれに書
き込むかを決定する。これらの処理部１５，１６は縮小
処理した画像データを縮小画像メモリ１７に書き込む。

【００１６】図２は前処理部１２の構成を示すブロック
図である。同図において、２２は所定のサイズの画素ブ
ロックのデータをラッチする画素ブロックラッチ部であ
る。本実施例では、画素ブロックを２×２画素とし画素
ブロックラッチ部２２を８ビット×２段の構成とする。
４×４画素マトリクスを用いた組織的ディザ法が一般的
に採用されていることを考慮すると、画素ブロックの大
きさとしては、２×２画素〜４×４画素程度が適当であ
る。また、本実施例では、判定領域を４×４画素ブロッ
クとしている。２３はビットシフト処理により画素ブロ
ックラッチ部２２から抽出される画素ブロック単位のデ
ータ、すなわち４ビットのデータに対し論理演算または
パターンマッチング等の処理により画素ブロックに数値
を割り当てる判定指数決定部である。

【００１７】図３にパターンマッチングにより画素ブロ
ックに数値を割り当てる場合の例を示す。同図におい
て、空白の正方形は白画素を表し、斜線の施された正方
形は黒画素を表している。文字または線図形領域である
可能性が大きいパターンには大きい数値を割り当て、疑
似中間調領域である可能性が大きいパターンには小さい
数字を割り当てている。すなわち、パターン４は、縦横
方向の相関がなく、疑似中間調表示画像に高い頻度で出
現するパターンであるので最小の値“０”が割り当てら
れ、一方、パターン３は、縦横方向の相関があり、文字
または線図形画像に高い頻度で出現するパターンである
ので最大の値“３”が割り当てられている。また、パタ
ーン２は疑似中間調表示画像、及び文字または線図形画
像の双方に出現するパターンではあるが、文字または線
図形の場合、文字または線図形のエッジ部分のみに現れ
るパターンであるので出現頻度は小さいと考えられ、
“１”が割り当てられる。パターン１、５、６も双方に
出現するパターンであるが、疑似中間調表示画像の場
合、このようなパターンは濃度が極端に低い、あるいは
高い場合にのみ表れるパターンであるので出現頻度は小
さいと考えられ、“２”が割り当てられている。

【００１８】２４は判定領域内の全ての画素ブロックの
数値を加算してその総和を求める加算部である。２５は
加算結果を予め定められたしきい値Ｔと比較するコンパ
レータである。上記の一連の処理により４×４画素ブロ
ック、すなわち、８×８画素単位で領域判定が可能にな
る。

【００１９】図４は、上記の２値画像縮小処理装置の変
形例のブロック図である。図４の装置は、着目領域の判
定結果を着目領域の前後及び上下の領域の判定結果によ
り変更可能にするために再判定部３３が備えられている
点で図１の装置と異なっている。図５のフローチャート
を参照して再判定部３３の動作を説明する。

【００２０】ステップ１で着目領域が原稿の左端または
右端または上端または下端にある領域であるか否かを調
べる。左端または右端または上端または下端にある領域
であれば処理を終了する。そうでなければステップ２で
着目領域の判定結果が前の領域の判定結果と異なってい
るか否かを調べる。判定結果が同じであればステップ３
で着目領域の判定結果が上の領域の判定結果と異なって
いるか否かを調べる。判定結果が同じであれば処理を終
了する。

【００２１】ステップ２で判定結果が異なっていればス
テップ４で着目領域の判定結果が次の領域の判定結果と
異なっているか否かを調べる。同じであれば処理を終了
し、異なっていれば、ステップ６で着目領域の判定結果
を変更する。また、ステップ３で判定結果が異なってい
ればステップ５で着目領域の判定結果が下の領域の判定
結果と異なっているか否かを調べる。同じであれば処理
を終了し、異なっていれば、ステップ６で着目領域の判
定結果を変更する。

【００２２】すなわち、着目領域が文字または線図形領
域と判定されていれば、判定結果を疑似中間調表示領域
に変更し、反対に着目領域が疑似中間調表示領域と判定
されていれば、判定結果を文字または線図形領域に変更
する。

【００２３】この一連の処理により、通常のファクシミ
リ原稿では出現しないようなパターンを誤認識するこ
と、例えば、８×８画素の領域が孤立した疑似中間調表
示領域であると誤判定することを防止することが可能に
なる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、２値画像が文字領域で
あるか疑似中間調表示領域であるかを精度良く識別でき
るので、２値画像を縮小処理する場合、文字領域及び疑
似中間調表示領域のそれぞれに適した縮小処理を選択し
て実行することにより文字または線図形と疑似中間調表
示画像とが混在している２値画像を、細線を欠落させず
かつ階調を保存して縮小することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２値画像縮小装置のブロック図で
ある。

【図２】図１の装置の前処理部のブロック図である。

【図３】図２の前処理部のパターンマッチングの説明図
である。

【図４】図１の装置の変形例のブロック図である。

【図５】図４の装置の再判定部の動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１１ メモリ １２ 前処理部 １３ 判定結果記憶部 １４ 切替部 １５ 文字線図形縮小処理部 １６ 疑似中間調縮小処理部 １７ 縮小画像メモリ ２２ 画素ブロックラッチ部 ２３ 判定指数決定部 ２４ 加算部 ２５ コンパレータ ３３ 再判定部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２値画像データを格納する手段と、 該格納する手段に格納された２値画像データ中の所定領
   域を抽出する手段と、 該抽出する手段によって抽出された前記所定領域を所定
   の大きさの画素ブロックに分割する手段と、 該分割する手段によって分割された画素ブロックを、該
   画素ブロックに含まれる黒画素配列の縦横方向の相関に
   基づいて段階的に付与された、当該領域が文字又は線図
   形であるか、または擬似中間調表示領域であるかを判定
   するための判定指数を持つ画素ブロックパターンと照合
   し、判定指数を得る手段と、 前記所定領域中の画素ブロックの判定指数の総和を求
   め、該判定指数の総和を予め定められたしきい値と比較
   し、比較結果に基づいて前記所定領域の画像の種類を判
   断する手段とを備えた２値画像識別装置であって、 前記判定指数が異なる３つ以上の値から選択されること
   を特徴とする２値画像識別装置。
2. 【請求項２】 着目領域と、当該着目領域の前後或いは
   上下の領域の画像の種類が一致しているか否かを判断す
   る手段と、 前記判断において、当該着目領域の前後或いは上下の領
   域の画像の種類が一致していない場合、当該着目領域の
   画像の種類を変更する手段を備える ことを特徴とする請
   求項１に記載の２値画像識別装置。