JP3083673B2 - 像域識別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字・線画と階調画が
混在する原稿画像をスキャナなどで読み取った画像信号
に対して、文字・線画領域と階調画領域との識別を行う
像域識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリ、ドキュメントファ
イル、ディジタル複写機などのように文書画像をディジ
タル信号として扱う装置が増えている。画像をディジタ
ル信号として扱うことにより、多様な編集・補正処理や
電子的な記録や伝送が容易であるなど多くの利点があ
る。このようなディジタル画像処理装置は、従来は主に
文字・線画などの白黒２値画像を対象としていたが、最
近では階調画が混在した画像をも扱いたいという要求が
高まっている。

【０００３】文字・線画と階調画が混在する画像を扱う
上では、ハードコピーへの記録が一つの問題となる。ハ
ードコピーを得るための記録方式として、溶融熱転写方
式や電子写真方式がよく用いられている。これらの記録
方式は通常、１つの記録画点につき２ないし数レベル程
度の濃度を表現する能力しかない。このため、階調画の
表現には面積変調法などの手法が用いられる。面積変調
法は複数画点の組合せにより階調を表現する方法であ
り、代表的なものとして組織的ディザ法などが知られて
いる。

【０００４】組織的ディザ法は原理的に解像度と階調性
の両立する記録方法であるが、原稿読み取り系によりエ
ッジのだれた文字・線画がかすれて再現されたり、網点
原稿ではモアレノイズが生ずるなどの欠点がある。文書
画像において文字や線画の情報はきわめて重要であり、
また文書画像において階調画の表現に網点印刷が多く用
いられるので、これらの欠点は致命的である。

【０００５】このような欠点を除去し、解像度と階調性
の両立した画像記録を行う方法として像域識別処理が知
られている。これは記録する画像を文字・線画などの解
像度が重要な領域と、写真や網点画などの階調性の重要
な領域とに識別し、その識別結果に従って記録処理を切
換える手法である。

【０００６】像域識別の一方式として、文字が階調画に
比べて小さいか細いことを利用した像域識別方法（特開
平２−１９９５８８号公報）が提案されている。この方
法では、入力画像をその濃度に応じて２値化して白領域
と黒領域とに分け、面積の大きい白領域を下地領域と判
定し、下地領域に囲まれた面積の小さい黒領域を文字・
線画領域、それ以外の領域を階調画領域としてそれぞれ
識別する。しかし、この方法は入力画像の比較的広い範
囲にわたって存在する白領域を下地領域と判定するた
め、階調画のうちの網点画、特に白領域が比較的広い範
囲にわたって存在する低濃度部分（低面積率部分）が下
地領域と誤って判定されることがあり、網点画に対する
識別精度が低いという問題があった。

【０００７】また、上述の像域識別方法では像域識別を
実時間処理で行う必要上、原稿画像上をラスタスキャン
して得られた画像信号、つまり主走査方向に沿って順次
入力される画像信号から文字・線画領域を判定するた
め、細い横線すなわち主走査方向に平行な細い線は文字
・線画領域と識別されないという問題もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように入力画
像を２値化して大きい白領域を下地領域と判定し、下地
領域に囲まれた小さい黒領域を文字・線画領域、それ以
外の領域を階調画領域として識別する従来の像域識別方
法では、白領域が比較的広い範囲にわたって存在するよ
うな網点画の低濃度部分（低面積率部分）が誤って下地
領域と判定されるため、網点画に対する識別精度が低い
という問題があり、さらに像域識別を実時間処理で行う
必要上、主走査方向に沿って順次入力される画像信号か
ら文字・線画領域を判定するため、細い横線は文字・線
画領域と識別されないという問題があった。本発明は、
このような従来の像域識別の問題点を解消し、網点画や
細い横線に対しても高い識別精度が得られる像域識別装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による像域識別装
置は、網点画や細い横線に対する識別能力を向上させる
ため、主走査方向と副走査方向に沿って入力される画素
からなる入力画像をその濃度に応じて２値化して白領域
と黒領域からなる２値化画像信号を得る２値化手段と、
この２値化手段により得られた２値化画像信号に対して
黒領域を膨張させる処理を行う膨張処理手段と、この膨
張処理手段により処理された２値化画像信号中の白領域
の大きさと連結性とから前記入力画像中の下地領域を判
定する下地領域判定手段と、この下地領域判定手段によ
り下地領域と判定されなかった非下地領域における前記
膨張処理手段により処理された２値化画像信号中の黒領
域の大きさから前記入力画像中の文字・線画領域のうち
の横孤立領域と判定する第１の判定手段と、前記２値化
手段により得られた２値化画像信号中の黒領域について
副走査上方向の近傍画素が前記下地領域判定手段により
判定された下地領域であってかつ副走査下方向の近傍画
素が白領域であるかどうかにより前記入力画像中の文字
・線画領域のうちの縦孤立領域と判定する第２の判定手
段と、前記第１の判定手段により横孤立領域と判定され
た画素または前記第２の判定手段により縦孤立領域と判
定された画素を前記入力画像中の文字・線画領域と識別
し、前記入力画像中の文字・線画領域以外を階調画領域
と識別する識別手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【００１１】

【作用】２値化画像信号に対して黒領域の膨張処理を行
うと、網点画では網点の各点の間の距離は文字・線画を
構成する黒領域間の距離に比べて小さいので、その膨張
させる長さを適当に選ぶことにより網点画は連結した黒
領域となり、一方、文字・線画の黒領域は連結せずに文
字・線毎に独立した領域となる。

【００１２】従って、このような黒領域の膨張処理を行
った後に、ある大きさ以上の連結した白領域を下地領域
として判定すると、網点画では黒領域の膨張処理により
白領域の連結性が絶たれているため、網点画領域が下地
領域と誤判定されてしまうことはない。

【００１３】そして、膨張処理後に非下地領域における
大きさがある閾値以下の黒領域を文字・線画領域とし、
それ以外の黒領域を階調画領域とすることにより、網点
画も写真画などと同様に広い面積の連結領域、すなわち
階調画領域と識別されることになる。

【００１４】一方、非下地領域における大きさがある閾
値以下の黒領域を文字・線画領域とし、それ以外の黒領
域を階調画領域とする第１の識別手段による処理に加え
て、各黒領域について副走査上方向の近傍画素および副
走査下方向の近傍画素にそれぞれ下地領域および白領域
があるかどうかにより黒領域が文字・線画領域かどうか
を調べる第２の識別手段による処理を行えば、主走査方
向に延びた細い横線も文字・線画領域と正しく識別され
る。なお、この像域識別に際しては、２値化画像信号の
黒領域の膨張処理は行わなくともよい。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は、像域識別装置を備えたディジタル
画像複写装置の構成を示すブロック図である。このディ
ジタル画像複写装置は、画像入力部１、像域識別部２、
高解像処理部３、階調処理部４、信号選択部５および画
像記録部６により構成されている。なお、ここでは拡大
縮小処理やトリミングやマスキングなどの編集処理を行
う部分は本発明と直接関係しないので省略しているが、
これらの処理は例えば画像入力部１の直後で行われるも
のとする。

【００１６】画像入力部１は、例えばＣＣＤラインセン
サで原稿画像を図３のようにラスタスキャン、すなわち
主走査方向および副走査方向の走査を行うことによって
読み取り、各画素の明るさに応じた時系列の電気信号と
して取り出し、さらにこの信号をＡ／Ｄ変換器でディジ
タル信号に変換した後、シェーディング補正処理を施し
て画像信号１１として出力する。シェーディング補正処
理は、ＣＣＤラインセンサの各センサ素子の感度むらや
照度むらを補正するもので、この処理により原稿画像上
の黒および白に対して画像信号１１がそれぞれ“０”お
よび“１”となるように規格化される。このような画像
入力部の具体的な構成法については、例えば特開昭６１
−７１７６４号その他に詳しく記述されているので、詳
細な説明は省略する。

【００１７】画像入力部１から出力された画像信号１１
は、高解像処理部２、階調処理部３および像域識別部４
に入力される。像域識別部４では、入力された画像信号
１１から文字・線画領域（すなわち、解像度が要求され
る２値の領域）と階調画領域（階調性が要求される領
域）とを識別する。

【００１８】高解像処理部２および階調処理部３では、
画像入力部１から出力された画像信号１１をそれぞれ解
像度を優先させた高解像度記録信号１２および階調性を
優先させた階調性記録信号１３に変換する。この処理の
詳細は後述する。

【００１９】信号選択部５は、像域識別部４から出力さ
れる像域識別信号１４に従って、像域識別信号１４が文
字・線画領域を示す場合は高解像度記録信号１２、階調
画領域を示す場合は階調性記録信号１３をそれぞれ選択
して、画像記録部１６に送る。画像記録部１６では、信
号選択部５からの信号に従って画像記録を行ってハード
コピーとして出力する。

【００２０】次に、本発明に基づく像域識別部４につい
て詳細に説明する。まず、本発明による像域識別の原理
を説明する。ここでは、原稿画像の構造的性質に注目し
て識別を行う。すなわち、多くの原稿画像は図４に示す
ように、一様な低い濃度の下地の上に文字領域２１、線
画（図形）領域２２、網点画領域２３および写真画領域
２４などが混在している。これらのうち文字・線画領域
はいずれも高濃度で、特殊な大きい文字や線を除いては
太さ数mm以下の細い線より構成されている。一方、階調
画領域である網点印刷よりなる網点画領域２３や連続的
な階調よりなる写真画領域２４は、いずれも全体的に中
濃度から高い濃度の画素からなり、それぞれが広い領域
にわたり連結していて、その大きさは通常数cm角以上で
ある。

【００２１】従って、このような文字・線画領域と階調
画領域が混在した画像を低い濃度レベルを閾値として２
値化すると、文字・線画領域は白領域に挟まれた面積の
小さな黒領域となり、階調画領域は連結した面積の大き
な黒領域となる。階調画領域にも低濃度の部分では白領
域があるが、それらは面積の小さい孤立した領域とな
る。そこで、像域識別を行うには、まず２値化後に白と
なった領域のうち、連結した広い白領域を下地領域と判
定する。

【００２２】このようにして判定された下地領域は、概
ね原稿画像の下地部分を表わすが、網点画領域も比較的
広い連結した白領域があるため、下地領域と誤判定され
る可能性がある。そこで、本発明では下地領域の判定前
に、２値化画像の黒領域を膨脹させる処理を行って網点
画領域の白領域の連結性を絶つことにより、網点画領域
が下地領域と誤判定されるのを防止する。

【００２３】そして、この下地領域と判定された領域に
囲まれた面積の小さいまたは細い黒領域を文字・線画領
域と識別する。こうすると、階調画領域はほとんど黒領
域であるが、面積が広いために文字と識別されず、文字
・線画領域と階調画領域を分離することができる。

【００２４】次に、像域識別部４の具体的な処理アルゴ
リズムを処理結果の例を挙げて説明する。処理アルゴリ
ズムを図２のフローチャートに示し、また処理過程の画
像例を図４〜図８に示す。この処理では図１の画像入力
部１におけるＣＣＤラインセンサによる主走査のライン
単位に処理を行って、各ライン毎に下地領域の判定と文
字・線画領域の識別を行い、前ラインの下地領域判定結
果と識別結果を参照しながら、順次副走査方向に処理を
進めていく。また、ここでは便宜上、主走査方向を横方
向左から右へ向かう方向、副走査方向を縦方向上から下
へ向かう方向とし、画像信号１１は図３に示すような順
に走査して得られた信号とする。

【００２５】まず、入力画像信号である画像入力部１か
らの画像信号１１を所定の閾値Ｔｂで２値化し、２値化
画像信号ｕを得る（ステップＳ１）。ここで、閾値Ｔｂ
は一般的に用いられる原稿の下地の濃度より少し濃い濃
度とする。本実施例では再生紙や薄色紙などが使われる
ことも考慮して、相対反射率換算でＴｂ＝０．７５とい
う値を用いる。

【００２６】図４に示す原稿画像を入力画像とし、これ
を２値化して得られた２値化画像を図５に示す。この２
値化画像では文字・線画領域２１，２２は全てが黒とな
っており、また写真画領域２４は一般的に濃度の高い領
域の比率が大きく、また２値化閾値が白に近いので多く
の部分が黒となる。さらに、網点画領域２３については
網点による白黒の構造が現れており、特に低濃度で網点
の面積率が約５０％以下の領域では白画素が連結してい
る。

【００２７】次に、ステップＳ１で得られた２値化画像
ｕに対して、黒領域を縦方向（副走査下方向）と横方向
（主走査右方向）に膨張させる膨張処理を行う（ステッ
プＳ２）。図９は、副走査下方向の膨張処理を示す図で
あり、ある黒画素の１画素下からＰｙ画素下までの間に
白画素があれば、その白画素を黒画素に変更する処理を
行う。図１０は、主走査右方向の膨張処理を示す図であ
り、主走査方向に連続する黒画素毎にその長さがＰｘ画
素以下の画素列について、長さがＰｘ画素になるように
黒画素列の右側の白画素を黒画素に変更する処理を行
う。この膨張処理を施した画像を膨張画像ｖとする。図
６に、図５の２値化画像の黒領域を膨張処理して得られ
た膨張画像を示す。

【００２８】この膨張処理は前述したように網点画領域
２３内部の白領域の連結性を絶つためのもので、次の下
地領域判定で網点画領域２３内部に残っている白領域が
下地領域と判定されないようにするために行われる。こ
こで、膨張画素数Ｐｙ，Ｐｘを網点の間隔より大きく、
文字・線画間の最小間隔より小さく選べば、網点画領域
２３内の黒画素は連結し、文字・線画間は連結せずに孤
立する。図９、図１０の例ではＰｙ＝４、Ｐｘ＝２とし
ており、これにより、６５線／インチまでの網点をほぼ
連結させることができる。

【００２９】次に、ステップＳ２で得られた膨張画像ｖ
に対して、白領域の大きさと連結性とから下地領域の判
定を行う（ステップＳ３）。具体的には、膨張画像ｖの
白領域の大きさを調べるために、主走査方向に連結した
白画素列の長さＬを測定すると共に、白領域の連結性を
調べるために、その白画素列の上の隣接画素が下地領域
であるかどうかを判定する。その結果、次の条件１、２
のいずれかを満たす場合に、その白画素列の各画素を下
地領域とし、黒画素を含むそれ以外の領域を非下地領域
とする。 条件１：Ｌが閾値Ｔw1より大きい。 条件２：Ｌが閾値Ｔw2（Ｔw2＜Ｔw1）より大きく、かつ
上に隣接する下地領域がある。

【００３０】この下地領域判定処理は、一般に原稿の下
地はある大きさを持ち、かつ連続しているという特徴を
利用して、ステップＳ２の２値化で白となった領域を原
稿の下地領域と網点画や写真の低濃度部分などの非下地
領域とに識別判定するための処理である。ここで、閾値
Ｔw1，Ｔw2はそれぞれ下地領域発生の閾値と消失の閾値
を表す。すなわち、主走査方向に長さがＴw1以上の白領
域は無条件に下地領域と判定される。また、下地領域に
下方向に隣接する白領域も基本的に下地領域となるが、
主走査方向の長さがＴw2より小さければ下地領域とは判
定されない。これにより広い白領域およびそれに連結し
た白領域は、下地領域と判定される。一方、網点画や写
真画などの階調画内部に断片的に存在する白領域は、外
部の下地領域に連結せず大きさも小さいので、下地領域
とは判定されない。

【００３１】ここで、上記の閾値Ｔw2，Ｔw1をＴw1＝１
mm、Ｔw2＝０．２５mm程度に選ぶことにより、網点画領
域２３や写真画領域２４の内部の白領域はほとんど下地
領域とは判定されず、本来の下地のみが下地領域と判定
される。換言すれば、個々の文字・線画および網点画や
写真画のみが、連結した非下地領域となる。図７は、図
６の膨張画像ｖに対する下地領域判定結果を示すもの
で、白い部分が下地領域、黒い部分が非下地領域を表
す。

【００３２】このように下地領域判定処理（ステップＳ
３）の前処理として、２値化画像中の黒領域の膨張処理
（ステップＳ２）を行うことにより、従来では連結して
下地領域と判定され易かった網点画の低濃度部分すなわ
ち低面積率部分が下地領域と誤って判定されることがな
くなり、下地領域の判定精度が向上する。

【００３３】次に、下地領域判定後、文字・線画領域の
うちの横孤立領域の判定を行う（ステップＳ４）。ここ
では、ある主走査線上で下地領域と下地領域に挟まれた
非下地領域であって、長さがＴw3より小さい領域のうち
膨張処理後の２値化画像（膨張画像ｖ）が黒の画素を横
孤立領域と判定する。ステップＳ３により文字・線画や
網点画・写真画は非下地領域と判定されているが、図７
にも示すように非下地領域のうち文字・線画はそれぞれ
個々に独立しており、写真画や網点画は連結している。
通常、文字のサイズは数mm以下であるのに対し、通常の
網点画や写真画などの階調画領域は数cm以上の大きさを
持つ。一方、筆記体の文字や、罫線・図形などの線画は
数cm以上の大きさを持つが、いずれも細い線で構成され
るので、主走査方向に平行な線でない限り、主走査方向
には狭い領域となる。従って、閾値Ｔw3を例えば１０mm
程度に選ぶことにより、文字・線画領域は主走査方向に
平行な線を除いて横孤立領域と識別され、それ以外の階
調画領域は横孤立領域とは識別されない。

【００３４】次に、文字・線画領域のうちの縦孤立領域
の判定を行う（ステップＳ５）。ここでは、(a) ２値化
画像が黒の画素のうちその上方Ｐｗ画素以内にステップ
Ｓ３の下地領域判定処理で判定された下地領域があり、
かつ(b) 下方Ｐｗ画素以内に２値化画像ｕの白画素があ
るかを調べて、両方の条件を満たす画素を縦孤立画素と
する。このステップＳ５の処理においては、ステップＳ
４の処理で識別できなかった主走査方向に平行な線が縦
孤立画素と識別される。Ｐｗは識別できる最大の線幅の
画素数を表しており、本実施例ではＰｗ＝４としてい
る。

【００３５】また、ステップＳ５での後半の判定条件
(b) 「下方Ｐｗ画素以内に２値化画像ｕの白画素がある
か」を(c) 「下方Ｐｗ画素以内に下地領域があるか」と
いう条件にした方が本来の趣旨に合い、識別精度も向上
する。しかし、本実施例では回路規模の制約から、上方
から１ラインずつ下地領域と孤立領域を同時に識別しな
がら処理を進めているため、注目画素の下方は下地領域
の判定が確定していないことから上記(b) の条件にして
あるが、これによる識別誤りは小さい。なお、数ライン
のメモリを追加して、下地領域の判定を孤立領域の判定
より数ライン分早く行えば、上記(c) の条件で縦孤立領
域の識別を行うことも可能である。

【００３６】最後に、ステップＳ４，Ｓ５で識別された
横孤立領域、縦孤立領域のいずれかに含まれる画素を文
字・線画領域、それ以外を階調画領域として最終的に識
別を行う（ステップＳ６）。これにより、主走査方向に
長い線を含む文字や線画が文字・線画領域と識別され
る。図８は、ステップＳ６で最終的に得られた文字・線
画領域と階調画領域の識別結果を示したもので、文字・
線画領域はそのまま表示され、階調画領域は空白として
表示される。

【００３７】なお、本実施例では図８にも示されるよう
に文字・線画の黒領域のみを文字・線画領域と識別し、
その背景の部分は文字・線画領域と識別していないが、
背景部分も含めて文字・線画領域と判定する方が都合が
よい場合は、ステップＳ３で下地領域と判定された領域
も含めて文字・線画領域とすればよい。

【００３８】次に、像域識別部４の具体的な構成例につ
いて図１１を参照して説明する。この像域識別部４は、
比較器１０１、遅延回路１０２、レベル決定部１０３、
縦膨張処理部１０４、横膨張処理部１０５、ラン変換部
１０６、属性修正部１０７、横孤立領域判定部１０８、
ランメモリ部１０９、ランデコード部１１０、横孤立領
域判定部１１１および論理和部１１２からなる。

【００３９】図１１と図２との対応を簡単に示すと、比
較器１０１はステップＳ１での２値化のために用いられ
る。縦膨脹処理部１０４および横膨脹処理部１０５は、
ステップＳ２での黒領域の膨脹処理を行う。ラン変換部
１０６および属性修正部１０７は、ステップＳ３での下
地領域の判定に用いられる。そして、横孤立領域判定部
１０８はステップＳ４、縦孤立領域判定部１１１はステ
ップＳ５の処理をそれぞれ行い、論理和部１１２はステ
ップＳ６の処理を行う。

【００４０】図１１において、画像入力部１から入力さ
れる画像信号１１は比較器１０１により２値化され、２
値化画像信号２０１となる。この２値化画像信号２０１
は、４ライン先までの情報を得るために１ラインディレ
イ回路を３個縦続接続してなる遅延回路１０２に入力さ
れ、１〜３ラインのディレイ信号２０２ａ〜２０２ｃと
なる。なお、このように像域識別部４では、遅延回路１
０２で３ライン、ラインメモリ部で１ラインの計４ライ
ン分信号が遅れるので、図１では省略しているが、高解
像処理部２、階調処理部３および像域識別部４の入力信
号のタイミングを合せるために、高解像処理部２および
階調処理部３への画像信号も同様に４ライン分遅延され
るものとする。ここで、３ライン分遅延された信号２０
２ｃが処理対象画素の２値化画像信号となる。

【００４１】レベル決定部１０３では、処理対象画素の
２値化画像信号、つまり３ライン分遅延された２値化画
像信号２０２ｃと、その上の画素つまり１ライン前の属
性信号２１０およびレベル信号２１３を参照して、現ラ
インのレベル信号２０３のレベルが決定される。その決
定規則を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】レベル信号２０３は処理対象画素が白画素
の場合、それより何画素上に黒画素があるかを表し、ま
た処理対象画素が黒画素の場合は、それより何画素上に
下地領域の画素があるかを表す信号である。但し、処理
対象画素に対して下地領域の画素より近くに非下地領域
の白画素がある場合、レベル信号２０３のレベルは十分
大きな値（表１の例では１０）となる。こうして決定さ
れたレベル信号２０３は後述する縦膨張処理部１０４お
よび縦孤立領域判定部１１１で参照されると共に、１ラ
インディレイ回路１１３で１ライン分遅延され、１ライ
ン前のレベル信号２１３としてレベル決定部１０３にフ
ィードバックされる。

【００４４】縦膨張処理部１０４では、レベル決定部１
０３からの現ラインのレベル信号２０３と処理対象画素
の２値化画像信号２０２ｃを参照して、表２に示す規則
により縦膨張信号２０４を決定する。処理対象画素が白
画素の場合のレベル信号は、それより何画素上に黒画素
があるかどうかを表しているので、この縦膨張信号２０
４は、黒画素を縦方向にＰｙ画素だけ膨張処理した信号
を表す。

【００４５】

【表２】 横膨張部１０５では、縦膨張信号２０４から次の規則１
に従い膨張信号２０５を生成する。 規則１：主走査右方向において白画素に隣接した黒画素
があった場合、その黒画素から後のＰｘ画素を無条件に
黒画素に変換する。縦膨張処理部１０４および横膨張処
理部１０５を経て得られた膨張信号２０５は、前述した
膨張画像ｖを表す。

【００４６】ラン変換部１０６では、１ラインの膨張信
号２０５をラン単位（連続する白画素または黒画素の
組）の信号に変換した後に、１ライン前の属性信号２１
０を参照してラン単位で下地領域か否かを判定し、その
判定結果をラン属性とする。ラン変換部１０６から出力
されるラン信号２０６は、ラン毎にラン開始位置、ラン
長およびラン属性の情報を持っている。各ラン属性の判
定は、表３の規則に従って行う。

【００４７】

【表３】

【００４８】属性修正部１０７では、ラン変換部１０６
から出力されたラン信号２０６の下地領域か否かを示す
ラン属性をラン長を参照して修正し、修正したラン信号
２０７を出力する。ラン属性の修正規則を表４に示す。

【００４９】

【表４】

【００５０】横孤立領域判定部１０８では、属性修正部
１０７からのラン信号２０７のラン属性より、横孤立領
域の判定を行う。具体的には、下地領域のランに挟まれ
たラン列のうち、長さの総和がＴw3より小さいラン列を
調べ、そのラン列のうち黒の属性を持つものを横孤立ラ
ンと判定し、これをラン属性に含めてラン信号２０８と
して出力する。この横孤立領域判定部１０８から出力さ
れるラン信号２０８のラン属性は、下地／白、非下地／
白、非下地／黒および横孤立非下地／黒の４種類のいず
れかとなる。

【００５１】横孤立領域判定部１０８から出力されるラ
ン信号２０８はランメモリ部１０９で１ライン分記憶さ
れるとともに、ランデコード部１１０でデコードされ、
時系列の属性信号２１０となる。この属性信号２１０
は、レベル決定部１０３およびラン変換部１０６にフィ
ードバックされ、次のラインのレベル決定およびラン変
換で参照される。

【００５２】一方、縦孤立判定部１１１では、２値化画
像信号２０１，２０２ａ〜２０２ｃおよびレベル信号２
０３から、縦孤立領域を判定する。２値化画像信号２０
１，２０２ａ〜２０２ｃは処理対象画素より時間的に４
ライン〜１ライン分早い信号であり、これらの２値化画
像信号２０１，２０２ａ〜２０２ｃのいずれかが白画素
で、かつレベル信号２０３のレベルが“４”より小さ
く、かつ４ライン分遅延された２値化画像信号２０２ｃ
が黒ならば縦孤立信号は“１”とし、それ以外の場合は
“０”とする。

【００５３】論理和回路１１２は、この縦孤立信号２１
１とランデコード部１１０からの出力に基づき得られ
る、横孤立領域であるか否かを示すための横孤立信号の
論理和をとり、その論理和結果を最終的な像域識別信号
２１２として出力する。

【００５４】なお、本発明における像域識別処理は、図
２のステップＳ１〜Ｓ６の全ての処理を行う必要はな
く、例えばステップＳ５の縦孤立領域の判定処理を省
き、ステップＳ４の横方向孤立領域の判定結果を像域識
別結果としてもよい。また、ステップＳ２の膨脹処理を
省いてステップＳ３の下地領域判定処理をステップＳ１
で得られた２値化画像ｕについて行ってもよい。これに
伴い、図１１の実際の像域識別部の構成においても、各
機能ブロックを適宜省略することができる。

【００５５】次に、図１の画像記録部６について説明す
る。本実施例では画像記録部６として、電子写真方式の
プリンタ、特にレーザプリンタを用いる。レーザプリン
タは良く知られているように、画像信号により感光体へ
照射するレーザ光を変調することにより、感光体上に画
像信号に応じた静電潜像を形成し、その静電潜像をトナ
ーにより現像して画像記録を行う。この場合、画素毎の
記録濃度は感光体の露光量により決まり、露光量はレー
ザ光の強度や照射時間によって制御が可能である。従っ
て、制御レベル数を増やすことにより、画素当たりの濃
度階調数を上げることが可能である。制御レベル数を多
くすることはハードウェア上およびコスト上の制約から
限界があるため、本実施例では例えば制御レベルを４値
としており、これを記録信号により制御する。

【００５６】通常の階調画像を表現するには１００階調
程度以上必要とされており、画素当たり４値の制御レベ
ルでは不十分である。このため、本実施例では階調画像
を表現する手法として多値誤差拡散法を用いる。多値誤
差拡散法は、従来からよく知られている２値誤差拡散法
を多値に拡張したもので、２値誤差拡散法で現れるテキ
スチャも目立たず、十分な階調性の表現ができる。本実
施例では、この多値誤差拡散処理を図１の階調処理部３
で行っており、画像入力部１から出力される画像信号１
１を４値の記録信号に変換している。

【００５７】ところで、多値誤差拡散法では複数の画素
の組で階調を表すので、文字や線画などではエッジがぼ
けてしまうという欠点がある。また、画像入力部１の画
像読み取り系のＭＴＦが低いなどの理由で、画像信号１
１がだれていると、さらにぼけが強調され、特に小さい
文字が読みにくくなる。このため、文字・線画などの高
い解像度が必要とされる画像では、異なる処理をした方
がよい。そこで、本実施例では高解像処理部２でこのよ
うな処理を行っている。高解像処理部２は具体的には、
画像信号１１を高域強調フィルタを通した後、３つの閾
値により４値化して高解像度記録信号１２を得る。これ
により、文字・線画は画像読み取り系でＭＴＦが低くと
もエッジがシャープに再現される。

【００５８】像域識別部４から出力された識別信号１４
は、信号選択部５に入力される。信号選択部５は、識別
信号１４に従って文字・線画領域については高解像度処
理部２からの高解像度記録信号１２、階調画領域につい
ては階調処理部３から出力された階調性記録信号１３を
それぞれ選択し、画像記録部６に送る。これにより文字
や階調画像の混在した原稿についても、文字・線画領域
はシャープに、階調画領域は階調性よく再現され、原稿
の種類によらず階調性と解像度が両立した高品質の画像
再現が可能となる。

【００５９】なお、上述した本発明における像域識別処
理は従来の方式に比較して識別誤りが減少するが、それ
でもある程度の識別誤りは起こる可能性がある。例え
ば、ノイズ状の孤立点が文字・線画領域と識別された
り、低い濃度部分の多い階調画のが文字・線画領域と識
別される可能性がある。また、太い文字や線画も階調画
と識別される場合が考えられる。通常、これらの不都合
はほとんど目立たないが、高解像処理部２と階調処理部
３とでガンマ特性が大きくずれた処理を用いたり、高解
像処理部２のガンマ特性が大きく立っていると、誤識別
された領域が目立つ場合もある。

【００６０】図１２は、このような点を改善した本発明
の他の実施例に係る像域識別装置の構成を示す図であ
り、先の実施例で説明した本発明に基づく像域識別部３
１に、他の方式による像域識別部３２〜３４を組み合わ
せることによって、識別誤りやそれによる画質劣化を軽
減している。

【００６１】図１２において、像域識別部３２は大きさ
が例えば２×２画素以下のような小さい孤立点を検出
し、このような小孤立点は階調画領域とする像域識別処
理を行う。像域識別部３３は、従来のミクロな特徴を利
用した像域識別処理を行う。この像域識別処理には、例
えば特開昭５８−３３７４号公報などに開示された手法
を用いることができる。像域識別部３４は、原画像の濃
度をある閾値Ｔｕ（例えば反射率換算で０．５）と比較
し、この閾値Ｔｕより低濃度の領域は階調画領域とする
像域識別処理を行う。そして、これらの像域識別部３１
〜３４の像域識別結果を総合判定部３５で総合判定し
て、その判定結果を最終的な像域識別信号３６として出
力する。

【００６２】本発明は、その他種々変形して実施するこ
とが可能である。例えば、実施例では画像記録部６に４
値制御の電子写真記録（レーザプリンタ）を用いたが、
これに限られるものでなく、例えばインクリジェット記
録やサーマル記録を用いてもよいし、２値や４値以上の
制御レベルを持つ記録系を用いても同様の効果が得られ
る。また、実施例では高解像処理部２に高域強調フィル
タなどのディジタルフィルタを用いているが、４値化の
閾値を周辺画素の濃度により切り替える動的閾値処理を
行ってもよい。また、実施例では階調処理部３に多値誤
差拡散法を用いたが、多値ディザ法などを用いてもよ
い。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
地領域の判定を利用した像域識別において、２値化画像
信号に対して黒領域を膨張させる処理を行った後、２値
化画像信号中の白領域の大きさと白領域の連続性とから
下地領域を判定し、非下地領域における膨張処理後の２
値化画像信号中の黒領域の大きさから文字・線画領域と
階調画領域の識別を行うことによって、網点画領域を下
地領域と誤判定することなく、正しく階調画領域と識別
することができる。

【００６４】また、本発明によれば非下地領域における
大きさがある閾値以下の黒領域を文字・線画領域とし、
それ以外の黒領域を階調画領域とする像域識別処理に加
え、各黒領域について副走査上方向の近傍画素および副
走査下方向の近傍画素にそれぞれ下地領域および白領域
があるかどうかにより黒領域が文字・線画領域かどうか
を調べる像域識別処理を行うことにより、罫線のような
細い横線も文字・線画領域と正しく識別することができ
る。

【００６５】従って、これらの像域識別処理に適切な高
解像度処理や階調再現処理を組み合わせることにより、
誤判定されやすい領域の記録画質が飛躍的に向上する。
具体的には、網点画も階調性よく再現され、また細い横
線もシャープに再現されるという効果が得られる。

【００６６】さらに、本発明における像域識別は基本的
にマクロな構造特徴を利用しているので、ミクロな濃淡
の変化の特徴を利用した従来方式に比べ、階調画像のエ
ッジ部でのトーンの堅さがなくなり、５ポイント程度の
小さな文字も綺麗に再現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る像域識別装置を用いた
ディジタル画像複写装置の構成を示すブロック図

【図２】同実施例における像域識別処理のアルゴリズム
を示すフローチャート

【図３】同実施例における原稿画像の走査法を示す図

【図４】同実施例における原稿画像の一例を示す図

【図５】図４の原稿画像を２値化して得た２値化画像を
示す図

【図６】図５の２値化画像の膨張処理した膨張画像を示
す図

【図７】図６の膨張画像に対する下地領域判定結果を示
す図

【図８】同実施例における文字・線画領域の識別結果を
示す図

【図９】同実施例における縦膨張処理の説明図

【図１０】同実施例における横膨張処理の説明図

【図１１】本発明の一実施例に係る像域識別装置の構成
を示す図

【図１２】本発明の他の実施例における像域識別装置の
構成を示す図

【符号の説明】

１…画像入力部 ２…高解像処理部 ３…階調処理部 ４…像域識別部 ５…信号選択部 ６…画像記録部 １１…画像信号 １２…高解像度記
録信号 １３…階調性記録信号 １４…像域識別信
号 ２１…文字領域 ２２…線画領域 ２３…網点画領域 ２４…写真画領域 １０１…比較器 １０２…遅延回路 １０３…レベル決定部 １０４…縦膨張処
理部 １０５…横膨張処理部 １０６…ラン変換
部 １０７…属性修正部 １０８…横孤立領
域判定部 １０９…ランメモリ部 １１０…ランデコ
ード部 １１１…縦孤立領域判定部 １１２…論理和部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−244409（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−209579（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 G06K 9/20 G06T 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主走査方向と副走査方向に沿って入力され
   る画素からなる入力画像をその濃度に応じて２値化して
   白領域と黒領域からなる２値化画像信号を得る２値化手
   段と、 この２値化手段により得られた２値化画像信号に対して
   黒領域を膨張させる処理を行う膨張処理手段と、 この膨張処理手段により処理された２値化画像信号中の
   白領域の大きさと連結性とから前記入力画像中の下地領
   域を判定する下地領域判定手段と、 この下地領域判定手段により下地領域と判定されなかっ
   た非下地領域における前記膨張処理手段により処理され
   た２値化画像信号中の黒領域の大きさから前記入力画像
   中の文字・線画領域のうちの横孤立領域と判定する第１
   の判定手段と、 前記２値化手段により得られた２値化画像信号中の黒領
   域について副走査上方向の近傍画素が前記下地領域判定
   手段により判定された下地領域であってかつ副走査下方
   向の近傍画素が白領域であるかどうかにより前記入力画
   像中の文字・線画領域のうちの縦孤立領域と判定する第
   ２の判定手段と、 前記第１の判定手段により横孤立領域と判定された画素
   または前記第２の判定手段により縦孤立領域と判定され
   た画素を前記入力画像中の文字・線画領域と識別し、前
   記入力画像中の文字・線画領域以外を階調画領域と識別
   する識別手段と、 を備えたことを特徴とする像域識別装置。