JP3152489B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリのように読
取った画像を２値化する装置に最適な画像処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置では、ＣＣＤ或いは密
着型センサ等の光学的読取手段で読取った原稿の多値化
画素データを黒白の２値データに変換（以下、単に２値
化と称す）し、かつ、これを符号化し出力している。上
記２値化の方法としては、単に上記多値化画素データを
所定のしきい値により黒白の２値に振分ける方法（以
下、単に単純２値化法と称す）と、予め設定された異な
る複数のしきい値に基づく多値化画素データ集合を黒白
の２値の組合せとする方法（以下、単にディザ法と称
す）とがある。上記単純２値化法は、単に黒白の２値だ
けからなる文章等の原稿（普通原稿）に最適であり、一
方上記ディザ法は写真等の中間調を有する原稿（カタロ
グ原稿或いは写真原稿）に最適である。

【０００３】そこで、従来よりファクシミリでは、普通
原稿を送信する際には単純２値化法による２値化処理を
選択でき、一方、カタログ原稿或いは写真原稿を送信す
る際にはディザ法による２値化処理を選択できるよう
に、上記２つの２値化法を手動選択可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然るに上記２値化法の
選択はユーザに任せられているので、写真原稿であるに
もかかわらず単純２値化法を選択してしまうという問題
が発生する。そこで、例えば特開平３−２７４９６３号
公報に開示されている２つの異なる２値化処理を自動的
に選択する技術を適用することが考えられるが、斯る方
法は上記２つの異なる２値化処理を同一のデータに対し
て実行し、その結果得られるデータ長を比較していずれ
の処理を選択するかを決定するものであり、原稿の種類
により２値化処理を選択するものではなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は斯る点に鑑みて
なされたもので、第１の特徴は、原稿読取手段と、該読
取手段より読取られた原稿１ページ分の多値化画素デー
タを記憶するページメモリと、該ページメモリ中の画素
データの画素状態をその画素データの部分集合毎に判定
するためのニューラルネットワークと、該ニューラルネ
ットワークより出力される上記部分集合毎の判定結果を
少なくとも上記原稿１ページ分記憶する画素状態メモリ
と、該画素状態メモリに記憶された判定結果に基づいて
上記原稿の種類を判定する原稿種類判定回路と、該原稿
種類判定回路の判定結果に基づいて上記ページメモリに
記憶されている原稿１ページ分の画素データを最適な方
法で２値化する２値化回路とを備えたことにある。

【０００６】また、第２の特徴は、原稿読取手段と、該
読取手段で読取られた多値化画素データを記憶する第１
メモリと、該第１メモリに記憶された画素データの画素
状態を判定するニューラルネットワークと、該ニューラ
ルネットワークによる判定結果に基づいて上記第１メモ
リ中の画素集合の種類を判定する判定手段と、上記ニュ
ーラルネットワークにおける判定のために上記第１メモ
リより読取された画素データが記憶される第２メモリ
と、上記判定手段における判定結果に基づいて上記第２
メモリに記憶された画素データを最適な方法で２値化す
る２値化回路と、該２値化回路における２値化中に上記
原稿読取手段で読取った画素データの上記第１メモリへ
の記憶を可能とする制御手段とを備えたことにある。

【０００７】更に、第３の特徴は、上記第１或いは第２
の特徴を備えた装置が、上記ニューラルネットワークに
おける各ネットワーク間の重み付の変更指示を入力する
手段と、該入力手段の入力に応答して上記ニューラルネ
ットワークの重み付を変更する手段とを更に備えたこと
にある。

【０００８】

【作用】斯る構成によれば、原稿の種類を自動的に判別
し、種類に応じた最適な２値化を行なえる。また、第２
の特徴によれば、２値化と原稿読取とを同時に行なえ
る。更に、第３の特徴によれば、原稿種類を判定するた
めのニューラルネットワークの重み付を変更できる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
あり、図中（１）は原稿読取手段としてのイメージセン
サ、（２）は該イメージセンサから出力される画素毎の
アナログ値を多値のデジタル値に変換し出力するＡＤ変
換回路、（３）はページメモリであり、該メモリには上
記ＡＤ変換回路（２）より出力されたデジタル値が原稿
の各ページ単位で記憶される。（４）は画素メモリであ
り、該メモリは第１スイッチＳ１を介してページメモリ
（３）より送られてくる２ⁿ×２ⁿ（ｎは正整数）分の画
素を記憶する。（５）はニューラルネットワーク（以
下、単にＮＮと称す）であり、該ＮＮは第２スイッチＳ
２を介して画素メモリ（４）より送られてくる画素デー
タに基づいてこのデータ集合がどのような画素状態であ
るかを判定する。

【００１０】具体的には、今ｎ＝２であるとすると、図
２に示す如くＮＮ（５）はＩ₁〜Ｉ_{1 6}の入力端を有し、
その入力端には夫々画素メモリ（４）に記憶されている
各データが入力される。また、ＮＮ（５）はＯ₁〜Ｏ₁₃
の１３個の出力端を有し、上記入力端から入力されるデ
ータに基づいて予め特定の出力端の出力が「１」となる
（その他の出力端の出力は０）ようにネットワーク間に
重み付けがなされている。上記各出力端Ｏ₁〜Ｏ₁₃の出
力が夫々「１」となる場合の画素メモリ（４）に記憶さ
れている画素集合の状態は以下のとおりである。

【００１１】 Ｏ₁＝１：白地中に文字細線有 Ｏ₂＝１：白地中に文字エッジ有 Ｏ₃＝１：白地中に中間調文字細線有 Ｏ₄＝１：白地中に中間調文字エッジ有 Ｏ₅＝１：中間調地中に黒文字細線有 Ｏ₆＝１：中間調地中に白文字細線有 Ｏ₇＝１：中間調地中に黒文字エッジ有 Ｏ₈＝１：中間調地中に白文字エッジ有 Ｏ₉＝１：中間調地中に中間調文字細線有 Ｏ₁₀ ＝１：中間調地中に中間調文字エッジ有 Ｏ₁₁ ＝１：黒地のみ Ｏ₁₂ ＝１：中間調地のみ Ｏ₁₃ ＝１：白地のみ （６）は重み付変更回路であり、該回路は入力部（７）
からの入力に基づいてＮＮ（５）の各ネットワーク間の
重み付を変更する。

【００１２】（８）は画素状態メモリであり、該メモリ
はＮＮ（５）より出力された状態データを原稿１ページ
分記憶する。具体的には、原稿１ページが２^n+m×２^n+l
の画素で構成されるとすると、上記メモリには２^m+l個
の上記状態データが記憶されることとなる。（９）は原
稿種類判定回路であり、該回路は上記画素状態メモリ
（８）に記憶されている原稿１ページ分の状態データを
基にこの原稿が白黒の２値しか有さない普通原稿である
が、中間調地に文字があるカタログ原稿であるか、又は
中間調地のみの写真原稿であるかを判定する。

【００１３】具体的には、画素状態メモリ（８）中のデ
ータが全てＯ₁〜Ｏ₄＝１、Ｏ₁₁＝１あるいはＯ₁₃＝１の
いずれかである時普通原稿と判定し、上記データ中の少
なくとも一つがＯ₅〜Ｏ₁₀＝１のいずれかである時カタ
ログ原稿と判定し、また上記データが全てＯ₁₂＝１の時
写真原稿と判断する。（１０）は上記ページメモリ
（３）に記憶された画素データを２値化するための２値
化回路であり、該回路は第４スイッチＳ４、第５スイッ
チＳ５、２ⁿ×２ⁿ前処理部（１１）、２値化部（１２）
及び２ⁿライン分のバッファメモリ（１３）を備える。
上記前処理部（１１）は、第４スイッチＳ４を介して入
力される２ ⁿ×２ⁿの画素に対して例えばエッジ強調等の
カタログ原稿処理に最適な周知の処理を施し、その結果
をライン毎に出力する。２値化部（１２）は、第４スイ
ッチＳ４或いは上記前処理部（１１）から入力される画
素データを後述の主制御部の制御の下で単純２値化処理
或いはディザ処理し出力する。バッファメモリ（１３）
は、上記２値化部（１２）より出力されたデータを主制
御部の制御の下で原稿の１ライン毎に対応して記憶し、
その後出力する。

【００１４】（１４）は例えばマイクロコンピュータか
らなる主制御部であり、該主制御部は内蔵の制御プログ
ラム及び原稿種類判定回路（９）の出力に応答して上述
の各部の制御を司る。以下では、本実施例の動作を説明
する。まず、イメージセンサ（１）により読取可能に原
稿がセットされると、主制御部（１４）はイメージセン
サ（１）でこれを読取らせると共にその読取により上記
センサ（１）から出力されるアナログ値をＡＤ変換回路
（２）でデシタル値に変換し、ページメモリ（３）に記
憶する。そして、原稿１ページ分のデジタル値がページ
メモリ（３）に記憶されると、主制御部（１４）は第１
スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を接点ａ側に切換
え、ページメモリ（３）中のデジタル値を２ⁿ×２ⁿ画素
毎に画素メモリ（４）を介してＮＮ（５）に供給し、そ
のＮＮ（５）から出力される状態データを順次画素状態
メモリ（８）に格納する。上記画素状態メモリ（８）に
原稿１ページ分の状態データが格納されると、主制御部
（１４）は上記画素状態メモリ（８）に格納された状態
データに基づいてイメージセンサ（１）で読取った原稿
の種類を原稿種類判定回路（９）で判定させる。そし
て、この判定結果に基づいて、主制御部（１４）はペー
ジメモリ（３）に記憶されているデジタル値で示される
原稿１ページ分の画素集合を最適な方法で２値化する。

【００１５】具体的には、上記判定回路（９）の判定結
果が普通原稿であることを示している際には、主制御部
（１４）は第１スイッチＳ１及び第４スイッチＳ４を接
点ｂ側に、また第３スイッチＳ３及び第５スイッチＳ５
を接点ａ側に夫々接続すると共に、ページメモリ（３）
より１ライン単位で画素データを順次読出し、２値化部
（１２）において単純２値化処理を行ない、第５スイッ
チＳ５を介して順次符号化回路（図示せず）等に出力す
る。この作業はページメモリ（３）に格納された原稿１
ページ分の画素データ全てに対して行われる。

【００１６】また、上記判定回路（９）の判定結果がカ
タログ原稿であることを示している際には、主制御部
（１４）は第１、第４スイッチＳ１、Ｓ４を接点ａ側
に、また第２、第３、第５スイッチＳ２、Ｓ３、Ｓ５を
接点ｂ側に夫々接続すると共に、ページメモリ（３）よ
り画素メモリ（４）を介して２ⁿ×２ⁿ単位で画素データ
を順次前処理部（１１）に送り、ここで２ⁿ×２ⁿ分の画
素データに対してエッジ強調等の前処理を施し、続く２
値化部（１２）において前処理された２ⁿ×２ⁿ分の画素
データをディザ処理して順次バッファメモリ（１３）に
格納する。また、このバッファメモリ（１３）に２ⁿラ
イン分のデータが格納されると、主制御部（１４）はバ
ッファメモリ（１３）中のデータを１ライン単位で第５
スイッチＳ５を介して符号化回路等に出力する。

【００１７】さらに、上記判定回路（９）の判定結果が
写真原稿であることを示している際には、主制御部（１
４）は第１スイッチＳ１を接点ａ側に、また第２〜第５
スイッチＳ２〜Ｓ５を接点ｂ側に夫々接続すると共に、
ページメモリ（３）より画素メモリ（４）に２ⁿ×２ⁿ単
位で画素データを順次送出し、この送出された２ⁿ×２ⁿ
の画素データを順次２値化部（１２）でディザ処理して
バッファメモリ（１３）に格納する。また、このバッフ
ァメモリ（１３）に２ⁿライン分のデータが格納される
と、主制御部（１４）はバッファメモリ（１３）中のデ
ータを１ライン単位で第５スイッチＳ５を介して符号化
回路等に出力する。

【００１８】このように、本実施例ではイメージセンサ
（１）により読取られた１ページ分の原稿は、それを２
ⁿ×２ⁿ画素単位に分割して、夫々の分割領域毎の状態を
ＮＮ（５）を用いて判別し、その結果に基づいて原稿の
種類を判定して、夫々の原稿に最適な２値化処理を自動
的に行なう。また、上記ＮＮ（５）のネットワーク間の
重み付は予め設定されているものであるが、斯る設定で
は例えばユーザがカタログ原稿として処理して欲しいと
思う原稿であっても写真原稿或いは普通原稿として処理
される場合がある。このような場合には入力部（７）か
らの入力により重み付変更回路（６）を介してＮＮ
（５）の重み付を変更すればユーザが所望する２値化処
理が行なえる。

【００１９】図３は本発明の第２実施例を示し、第１実
施例との相違は、ページメモリ（３）に換えて２ⁿライ
ン分の画素を格納可能な第１ラインメモリ（１５）を配
すると共に第１〜第３スイッチＳ１〜Ｓ３を外し、さら
に上記第１ラインメモリ（１５）と２値化回路（１０）
との間に２ⁿライン分の画素を格納可能な第２ラインメ
モリ（１６）を配した点にある。

【００２０】斯る構成では、主制御部（１４）はイメー
ジセンサ（１）より２ⁿライン分の画素データが読取ら
れ第１ラインメモリ（１５）に格納されると、このメモ
リ（１５）に格納された画素データを２ⁿ×２ⁿ単位で順
次画素メモリ（４）及び第２ラインメモリ（１６）に格
納する。この時画素メモリ（４）に格納された画素デー
タに対しては第１実施例と同様にＮＮ（５）で状態が判
別され、その結果が画素状態メモリ（８）に順次格納さ
れる。そして、この状態メモリ（８）に２ⁿライン分の
状態データが格納されると、主制御部（１４）は第１実
施例と同様に原稿種類判定回路（９）で原稿の種類（実
際には２ⁿライン分の種類）を判定させ、その判定結果
に基づいて第１ラインメモリ（１５）に格納された画素
データに対する２値化処理を行なうこととなるが、本実
施例では第１ラインメモリ（１５）のデータが全て画素
メモリ（４）を介してＮＮ（５）に送られた時点では、
第２ラインメモリ（１６）に上記第１ラインメモリ（１
５）のデータが全て転送されている。従って、２値化処
理は第２ラインメモリ（１６）に格納されている画素デ
ータに基づいて行なう。

【００２１】この２値化処理について説明するならば、
第１ラインメモリ（１５）中の２ⁿライン分の画素デー
タが普通原稿に相当していると判定すると、主制御部
（１４）は第４スイッチＳ４を接点ｂ側に、また第５ス
イッチＳ５を接点ａ側に切換えると共に、第２ラインメ
モリ（１６）より１ライン単位でデータを読出し順次２
値化部（１２）で単純２値化処理を行ない第５スイッチ
Ｓ５を介して出力する。また、２ⁿライン分の画素デー
タがカタログ原稿に、相当していると判定すると、主制
御部（１４）は第４スイッチＳ４を接点ａ側に、また第
５スイッチＳ５を接点ｂ側に切換えると共に、第２ライ
ンメモリ（１６）より２ⁿ×２ⁿ単位で画素データを読出
し、これを前処理部（１１）においてエッジ強調等の処
理を行なった後、２値化部（１２）でディザ処理し順次
バッファメモリ（１３）に格納する。そして、第２ライ
ンメモリ（１６）中の全てのデータに対する処理が終了
すると、主制御部（１４）は上記バッファメモリ（１
３）に格納されたデータを１ライン毎に第５スイッチＳ
５を介して出力する。さらに、２ⁿライン分の画素デー
タが写真原稿に相当していると判定すると、主制御部
（１４）は第４、第５スイッチＳ４、Ｓ５をともに接点
ｂ側に切換えると共に、第２ラインメモリ（１６）より
２ⁿ×２ⁿ単位で画素を読出し、それを２値化部（１２）
でディザ処理し、バッファメモリ（１３）に順次格納す
る。そして、第２ラインメモリ（１６）中の全てのデー
タに対する処理が終了すると、主制御部（１４）は上記
バッファメモリ（１３）に格納されたデータを１ライン
毎に第５スイッチＳ５を介して出力する。

【００２２】また、上記第２ラインメモリ（１６）中の
データの２値化処理には、第１ラインメモリ（１５）の
データは必要ないので、上記２値化処理中に並行して次
の２ ⁿライン分のデータの読取を行なう。斯る構成では
第１実施例で原稿１ページ単位で原稿の種類を判定して
いたのに対し、２ⁿライン毎に種類を判定するので、１
ページの原稿中に普通原稿の領域、カタログ原稿の領域
及び写真原稿の領域が混在していた場合で夫々の領域毎
に最適な２値化処理を行なえる。

【００２３】また、第２実施例では、２値化処理と原稿
の読取とを同時並行的に行なえるので処理の高速化を計
れる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、原稿の種類を自動的に
判別して、その種類に応じた２値化処理を行なうので、
常に最適な２値化処理を行なえる。また、原稿読取と２
値化処理とを同時並行的に行なえるので処理時間の短縮
を計れる。更に、原稿種類の判定にニューラルネットワ
ークを用いているので、夫々のユーザに最適な判定条件
を学習させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】第１実施例の要部を説明するためのブロック図
である。

【図３】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ イメージセンサ（原稿読取手段） ３ ページメモリ ５ ニューラルネットワーク ６ 重み付変更回路 ７ 入力部 ８ 画素状態メモリ ９ 原稿種類判定回路 １０ ２値化回路 １４ 主制御部 １５ 第１ラインメモリ １６ 第２ラインメモリ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 G06T 1/40 G06T 5/00 200 H04N 1/403

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿読取手段と、該読取手段より読取ら
   れた原稿１ページ分の多値化画素データを記憶するペー
   ジメモリと、該ページメモリ中の画素データの画素状態
   をその画素データの部分集合毎に判定するためのニュー
   ラルネットワークと、該ニューラルネットワークより出
   力される上記部分集合毎の判定結果を少なくとも上記原
   稿１ページ分記憶する画素状態メモリと、該画素状態メ
   モリに記憶された判定結果に基づいて上記原稿の種類を
   判定する原稿種類判定回路と、該原稿種類判定回路の判
   定結果に基づいて上記ページメモリに記憶されている原
   稿１ページ分の画素データを最適な方法で２値化する２
   値化回路とを備えたことを特徴とする画像処理装置。