JP3225138B2 - 画像処理装置と画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字画像と写真画像が
混在した文書画像を対象として、文字部の解像性と写真
部の階調性を同時に満足した多値化処理を行なう画像処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】文字画像と写真画像が混在した１枚の画
像を、文字部の解像性と写真部の階調性を同時に満足す
る方式として、処理対象画像の局所領域内での画像濃度
の最大濃度差（△Ｄmax ）を求め、その値と判定閾値
（Th）とを比較することにより、文字領域と写真領域と
に分離する方式が提案されている。

【０００３】例えば、特願昭５８−３３７４号公報に
は、画面を複数画素によるブロックに分割し、各ブロッ
ク内の最も濃度レベルの高い画素と、最も濃度レベルの
低い画素との間の濃度レベルの差が一定値より小さい場
合は、濃淡画像領域と判定し、中間調再現に重点をおい
た２値化処理を行い、一定値より大きい場合は、２値画
像領域と判定して分解能に重点をおいた２値化を行う方
式が開示されている。

【０００４】すなわち、このような方式では、このよう
にして分離した文字や線図のコントラストの高い画像部
分については動的閾値処理を用いてＮ値化処理（Ｎ≧
２）し、写真等の階調を有する画像部分については誤差
拡散法や組織的ディザ法等の疑似階調の手法を用いてＮ
値化（Ｎ≧２）するため、文字画像の解像性と写真画像
の階調性を同時に満たすことができる。

【０００５】例えば、写真画像は一般に、図１２に示す
ような濃度プロフィールを持ち、局所領域（３×３）画
素内での最大濃度差が小さいため、写真と判定されて階
調性を重視した処理が施される。一方文字画像は図１３
にその濃度プロフィールを示すように、局所領域（３×
３）画素内の最大濃度差が大きいため文字と判定されて
コントラストを強調するような処理が施される。

【０００６】このような特徴を利用して、局所領域内で
の最大濃度差（△Ｄmax ）が判定閾値Thよりも大きい時
は文字領域、小さいときは写真領域と判定することがで
きる。

【０００７】ところが、このような方法を用いて文字領
域と写真領域を分離した場合、本来写真画像でも背景領
域から対象物に変わる部分等のようにエッジを有する部
分があるため、このような領域を文字と誤って判定して
しまったり、逆に文字画像でもコントラストの低い画像
等があるため、このような領域を写真と判定してしまう
ことが考えられる。このように、画像によっては文字と
写真両方の特徴を持つ中間領域が存在するため、このよ
うな領域を従来の方法で判定すると文字か写真かのいず
れかに誤判定されてしまい非常に目障りな画像となって
しまう。

【０００８】例えば、図１４の（ａ）に示すような写真
画像の背景部から対象物に変化する領域の点線で示す濃
度プロフィールをとると図１４の（ｂ）のようになり、
最大濃度差が大きくなる。その結果この領域すなわち対
象物の輪郭だけを文字領域と誤判定するため、コントラ
ストが強調されて非常に目障りな画像になってしまう。

【０００９】また、図１５の（ａ）に示すような鉛筆書
きなどの低コントラスト画像の場合、点線で示す濃度プ
ロフィールは、図１５の（ｂ）のようになるため最大濃
度差の値は小さく、その結果写真と判定されてコントラ
ストの低いぼやけた画像になってしまう。

【００１０】このように、文字と写真が混在した画像を
像域分離すると、画像中に文字と写真の両方の特徴を有
する領域、つまり中間領域が存在するため、文字領域と
写真領域の２つの領域に分離することは不可能であっ
た。このような中間領域、例えば本来写真領域と思われ
る領域でも最大濃度差が比較的大きい領域や、複雑な形
状を持つ図形領域を誤って文字あるいは写真と判定して
しまうと、文字領域と写真領域の処理方式のギャップが
大きいため、誤判定領域がノイズのようになり非常に目
障りであるという問題点があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、文字
と写真が混在した画像を像域分離する際の中間領域、例
えば本来写真領域と思われる領域でも最大濃度差が比較
的大きい領域や、複雑な形状を持つ図形領域を誤って文
字あるいは写真と判定してしまうと、文字領域と写真領
域の処理方式のギャップが大きいため、誤判定領域がノ
イズのようになり非常に目障りであるという問題があっ
た。

【００１２】そこで、この発明は、文字と写真が混在す
る画像を像域分離して各領域に適した処理を行う際に、
文字と写真の中間領域で文字と写真を誤って判定した場
合でも誤判定領域が目立ちにくい画像を得ることのでき
る画像処理装置と画像処理方法を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の画像処理装置
は、処理対象画像における注目画素を含む所定範囲内の
画像情報から、前記注目画素と周辺画素との最大濃度差
を算出する最大濃度差算出手段と、この最大濃度差算出
手段で算出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて
上記注目画素が文字領域、写真領域、または中間領域か
を判定する判定手段と、上記注目画素を含む所定範囲内
の画像情報から、文字領域の動的閾値を算出する動的閾
値算出手段と、この動的閾値算出手段で算出された動的
閾値と予め定められた固定閾値とから、上記最大濃度差
算出手段で算出された最大濃度差の値に応じて中間領域
の閾値を算出する中間領域閾値算出手段と、写真領域の
画像情報を多値化するための閾値を設定する写真領域の
閾値設定手段と、上記判定手段により上記注目画素が、
文字領域に対応していると判定された場合は上記動的閾
値算出手段からの動的閾値を選択し、中間領域に対応し
ていると判定された場合は上記中間領域閾値算出手段か
らの閾値を選択し、写真領域に対応していると判定され
た場合は上記閾値設定手段からの閾値を選択する閾値選
択手段と、この閾値選択手段で選択された閾値を用いて
上記注目画素の画像情報を多値化する多値化手段とから
構成されている。

【００１４】この発明の画像処理装置は、処理対象画像
における注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、前
記注目画素と周辺画素との最大濃度差を算出する最大濃
度差算出手段と、この最大濃度差算出手段で算出された
最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上記注目画素が文
字領域、写真領域、または中間領域かを判定する判定手
段と、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、
所定の参照領域内の最大値と最小値を算出する最大最小
値算出手段と、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情
報から、所定の参照領域内の平均値を算出する平均値算
出手段と、この平均値算出手段で算出された平均値を補
正する補正平均値変換手段と、この補正平均値変換手段
からの補正平均値と、上記最大最小値算出手段からの最
大値と最小値とから動的閾値を算出する動的閾値算出手
段と、この動的閾値算出手段で算出された動的閾値と予
め定められた固定閾値とから、上記最大濃度差算出手段
で算出された最大濃度差の値に応じて中間領域の閾値を
算出する中間領域閾値算出手段と、写真領域の画像情報
を多値化するための閾値を設定する写真領域の閾値設定
手段と、上記判定手段により上記注目画素が、文字領域
に対応していると判定された場合は上記動的閾値算出手
段からの動的閾値を選択し、中間領域に対応していると
判定された場合は上記中間領域閾値算出手段からの閾値
を選択し、写真領域に対応していると判定された場合は
上記閾値設定手段からの閾値を選択する閾値選択手段
と、この閾値選択手段で選択された閾値を用いて上記注
目画素の画像情報を多値化する多値化手段とから構成さ
れている。

【００１５】この発明の画像処理装置は、処理対象画像
における注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、前
記注目画素と周辺画素との最大濃度差を算出する最大濃
度差算出手段と、この最大濃度差算出手段で算出された
最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上記注目画素が文
字領域、写真領域、または中間領域かを判定する判定手
段と、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、
所定の参照領域内の最大値、最小値を算出する最大最小
値算出手段と、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情
報から、所定の参照領域内の平均値を算出する平均値算
出手段と、この平均値算出手段で算出された平均値を補
正する補正平均値変換手段と、この補正平均値変換手段
からの補正平均値と、上記最大最小値算出手段からの最
大値と最小値とから文字領域の動的閾値を算出する動的
閾値算出手段と、この動的閾値算出手段で算出された動
的閾値と予め定められた固定閾値とから、上記最大濃度
差算出手段で算出された最大濃度差の値に応じて中間領
域の閾値を算出する中間領域閾値算出手段と、写真領域
の画像情報を多値化するための閾値を設定する写真領域
の閾値設定手段と、上記判定手段により上記注目画素
が、文字領域に対応していると判定された場合は上記動
的閾値算出手段からの動的閾値を選択し、中間領域に対
応していると判定された場合は上記中間領域閾値算出手
段からの閾値を選択し、写真領域に対応していると判定
された場合は上記閾値設定手段からの閾値を選択する閾
値選択手段とから構成されている。

【００１６】この発明の画像処理方法は、処理対象画像
における注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、前
記注目画素と周辺画素との最大濃度差を算出し、この算
出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上記注目
画素が文字領域、写真領域、または中間領域かを判定
し、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、文
字領域の動的閾値を算出し、この算出された動的閾値と
予め定められた固定閾値とから、上記算出された最大濃
度差の値に応じて中間領域の閾値を算出し、写真領域の
画像情報を多値化するための写真領域の閾値を設定し、
上記判定により上記注目画素が、文字領域に対応してい
ると判定された場合は上記文字領域の動的閾値を選択
し、中間領域に対応していると判定された場合は上記中
間領域の閾値を選択し、写真領域に対応していると判定
された場合は上記写真領域の閾値を選択し、この選択さ
れた閾値を用いて上記注目画素の画像情報を多値化する
ようにしたことを特徴する。

【００１７】この発明の画像処理方法は、処理対象画像
における注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、前
記注目画素と周辺画素との最大濃度差を算出し、この算
出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上記注目
画素が文字領域、写真領域、または中間領域かを判定
し、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所
定の参照領域内の最大値と最小値を算出し、上記注目画
素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の参照領域内
の平均値を算出し、この算出された平均値をＤａ、補正
係数をγ、補正平均値をＤａ’として、Ｄａ’＝γ＋
（１−２×γ／２５５）Ｄａを計算して平均値を補正
し、この補正された補正平均値と上記算出された最大値
と最小値とから動的閾値を算出し、この算出された動的
閾値と予め定められた固定閾値とから、上記算出された
最大濃度差の値に応じて中間領域の閾値を算出し、写真
領域の画像情報を多値化するための写真領域の閾値を設
定し、上記判定により上記注目画素が、文字領域に対応
していると判定された場合は上記動的閾値を選択し、中
間領域に対応していると判定された場合は上記中間領域
の閾値を選択し、写真領域に対応していると判定された
場合は上記写真領域の閾値を選択する閾値選択手段と、
この閾値選択手段で選択された閾値を用いて上記注目画
素の画像情報を多値化するようにしたことを特徴する。

【００１８】この発明の画像処理方法は、処理対象画像
における注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、前
記注目画素と周辺画素との最大濃度差を算出し、この算
出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上記注目
画素が文字領域、写真領域、または中間領域かを判定
し、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所
定の参照領域内の最大値、最小値を算出し、上記注目画
素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の参照領域内
の平均値を算出し、この算出された平均値をＤａ、補正
係数をγ、補正平均値をＤａ’として、Ｄａ’＝γ＋
（１−２×γ／２５５）Ｄａを計算して平均値を補正
し、この補正された補正平均値と上記算出された最大値
と最小値とから文字領域の動的閾値を算出し、この算出
された動的閾値と予め定められた固定閾値とから、上記
算出された最大濃度差の値に応じて中間領域の閾値を算
出し、写真領域の画像情報を多値化するための写真領域
の閾値を設定し、上記判定により上記注目画素が、文字
領域に対応していると判定された場合は文字領域の動的
閾値を選択し、中間領域に対応していると判定された場
合は上記中間領域の閾値を選択し、写真領域に対応して
いると判定された場合は上記写真領域の閾値を選択する
ようにしたことを特徴する。

【００１９】

【作用】この発明は、処理対象画像における注目画素を
含む所定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周辺画
素との最大濃度差を最大濃度差算出手段で算出し、算出
された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上記注目画
素が文字領域、写真領域、または中間領域かを判定手段
で判定し、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報か
ら、文字領域の動的閾値を算出し、算出された動的閾値
と予め定められた固定閾値とから、上記最大濃度差算出
手段で算出された最大濃度差の値に応じて中間領域の閾
値を算出し、写真領域の画像情報を多値化するための閾
値を設定し、上記判定手段により上記注目画素が、文字
領域に対応していると判定された場合は上記文字領域の
動的閾値を選択し、中間領域に対応していると判定され
た場合は上記中間領域の閾値を選択し、写真領域に対応
していると判定された場合は上記写真領域の閾値を選択
し、選択された閾値を用いて上記注目画素の画像情報を
多値化するようにしたものである。

【００２０】この発明は、処理対象画像における注目画
素を含む所定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周
辺画素との最大濃度差を最大濃度差算出手段で算出し、
算出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上記注
目画素が文字領域、写真領域、または中間領域かを判定
手段で判定し、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情
報から、所定の参照領域内の最大値と最小値を最大最小
値算出手段で算出し、上記注目画素を含む所定範囲内の
画像情報から、所定の参照領域内の平均値を算出し、算
出された平均値を補正し、補正された補正平均値と上記
最大最小値算出手段からの最大値と最小値とから動的閾
値を算出し、算出された動的閾値と予め定められた固定
閾値とから、上記最大濃度差算出手段で算出された最大
濃度差の値に応じて中間領域の閾値を算出し、写真領域
の画像情報を多値化するための写真領域の閾値を設定
し、上記判定手段により上記注目画素が、文字領域に対
応していると判定された場合は上記動的閾値を選択し、
中間領域に対応していると判定された場合は上記中間領
域の閾値を選択し、写真領域に対応していると判定され
た場合は上記写真領域の閾値を選択し、選択された閾値
を用いて上記注目画素の画像情報を多値化するようにし
たものである。

【００２１】この発明は、処理対象画像における注目画
素を含む所定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周
辺画素との最大濃度差を最大濃度差算出手段で算出し、
算出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上記注
目画素が文字領域、写真領域、または中間領域かを判定
手段で判定し、上記注目画素を含む所定範囲内の画像情
報から、所定の参照領域内の最大値、最小値を最大最小
値算出手段で算出し、上記注目画素を含む所定範囲内の
画像情報から、所定の参照領域内の平均値を算出し、算
出された平均値を補正し、補正された補正平均値と、上
記最大最小値算出手段からの最大値と最小値とから文字
領域の動的閾値を算出し、算出された動的閾値と予め定
められた固定閾値とから、上記最大濃度差算出手段で算
出された最大濃度差の値に応じて中間領域の閾値を算出
し、写真領域の画像情報を多値化するための閾値を設定
し、上記判定手段により上記注目画素が、文字領域に対
応していると判定された場合は上記文字領域の動的閾値
を選択し、中間領域に対応していると判定された場合は
上記中間領域の閾値を選択し、写真領域に対応している
と判定された場合は上記写真領域の閾値を選択するよう
にしたものである。

【００２２】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明の実施例に係る画像
処理装置の概略構成を示すものである。この画像処理装
置は図示しないイメージスキャナ等の読取装置にて読取
入力された画像情報を、例えば１画素当たり８ビットの
デジタル・データとして入力し、これをＮ値化処理（Ｎ
≧２）するものである。

【００２３】図１において、ラインバッファ１はこのよ
うな画像情報を一時的に格納して以下に示す画像処理
（Ｎ値化処理）に供する。最大濃度差算出回路２は、上
記ラインバッファ１から所定のクロックに同期して出力
される画像情報を入力し、その画像情報から注目画素を
含む局所領域における特徴情報をそれぞれ求めるもので
ある。次に文字／写真／中間領域判定回路３では、この
特徴情報を判定して前記局所領域の画像情報が文字部特
有の性質を示すか、写真部としての特徴を示すか、ある
いは中間領域としての性質を示すかを判定して、その画
像の種別を識別判定するものである。この識別判定結果
に従って閾値選択回路７が切替えられ、文字領域の閾値
算出回路４から与えられる閾値、または写真領域の閾値
算出回路（メモリ）６から与えられる閾値、または中間
領域の閾値算出回路５から与えられる閾値が、前記画像
情報をＮ値化処理するための閾値として選択的に抽出さ
れる。そして上記ラインバッファ１から読出され、遅延
回路８を介して所定タイミング遅延されて比較回路（Ｎ
値化回路）９に導かれる画像情報が、上記閾値選択回路
７を介して抽出された閾値にてＮ値化処理されて出力さ
れる。

【００２４】文字領域の閾値発生回路４は、上記ライン
バッファ１から読み出される画像情報から、所定の大き
さの参照領域、例えば（３×３）画素の局所領域におけ
る最大値と最小値を算出する最大・最小値算出回路４１
と、同じ領域の平均値を算出する平均値算出回路４２
と、この平均値（Ｄａ）を下記式を用いて補正するため
の補正平均値変換回路４３と、最大値、最小値、補正平
均値の３つ値から動的Ｎ値化のためのＮ−１個の動的閾
値を算出する動的閾値算出回路４４とからなる。

【００２５】 Ｄａ′＝γ＋（１−２×γ／２５５）Ｄａ 次に個々の回路について説明する。図２は、最大濃度差
算出回路２の構成を示すもので、最大・最小値検出回路
２１と減算器２２とからなる。最大・最小値検出回路２
１は、処理対象画像中の注目画素に対して、図３の
（ａ）に示すようにその注目画素（斜線で示す画素）を
含む（５×５）画素の領域内における濃度の最大値と最
小値とをそれぞれ求めるものである。

【００２６】最大・最小値検出回路２１は、セレクタ２
１ａ、比較器２１ｂ〜２１ｈ、およびカウンタ２１ｉと
から構成されている。最大・最小値検出回路２１は、ま
ず、前記ラインバッファ１からクロックＣＬＫに同期し
て列方向に５画素単位で順次入力される（８ｂｉｔ／画
素）画像情報をセレクタ２１ａを介して比較器２１ｂ、
２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆに順次分配している。
なお、この列単位に入力される画像情報の上記セレクタ
２１ａによる比較器２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、
２１ｆへの分配は、クロックＣＬＫを受けて動作する２
ｂｉｔカウンタ２１ｉの選択信号ＳＥＩ、ＳＥ２により
動作制御して行う。

【００２７】これらの比較器２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、
２１ｅ、２１ｆによって画像情報を５画素単位でそれぞ
れ列方向に比較し、その列における最大濃度と最小濃度
とをそれぞれ求める。

【００２８】次段の比較器２１ｇ、２１ｈは、上記比較
器２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆからの信号
を入力し、列方向にそれぞれ求めた最大値と最小値とを
行方向に比較し、その中の最大値と最小値をそれぞれ求
めるものである。以上の処理によって図３の（ａ）に示
す（５×５）画素の領域内における最大濃度値Ｄmaxと
最小濃度値Ｄmin がそれぞれ求められ出力される。

【００２９】減算器２２は、このようにして求めた最大
濃度値Ｄmax と最小濃度値Ｄmin から、下記式を用いて
最大濃度差ΔＤmax を求めるものである。 ΔＤmax ＝Ｄmax −Ｄmin 文字／写真／中間領域判定回路３は、このようにして算
出した最大濃度差ΔＤmax を所定の閾値Thh 、Thl と比
較し、以下の判定条件の下で識別信号１４を出力する。

【００３０】 次に、各領域のＮ値化手段について説明する。

【００３１】文字領域の閾値発生回路４は、最大・最小
値算出回路４１、平均値算出回路４２、補正平均値変換
回路４３、動的閾値算出回路４４からなる。ここでは文
字領域の出力レベル数を４、すなわち４値化するものと
する。

【００３２】図４は、最大・最小値算出回路４１を示す
もので、セレクタ４１ａ、比較器４１ｂ，４１ｃ，４１
ｄ，４１ｅ，４１ｆ，およびカウンタ４１ｇとから構成
されている。最大・最小値算出回路４１は、処理対象画
像中の注目画素に対して、（３×３）画素の参照領域内
における濃度の最大値（Ｄmax ）と最小値（Ｄmin ）と
をそれぞれ求める。最大値（Ｄmax ）および最小値（Ｄ
min ）は、それぞれ動的閾値算出回路４４へ出力され
る。

【００３３】図５は、平均値算出回路４２を示すもの
で、セレクタ４２ａ、加算器４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，
４２ｅ、除算器４２ｆ、およびカウンタ４２ｇとから構
成されている。平均値算出回路４２は、最大・最小値算
出回路４１と同様の（３×３）画素の参照領域内で平均
濃度値（Ｄａ）を求める。平均濃度値（Ｄａ）は補正平
均値変換回路４３へ出力される。そして、平均濃度値
（Ｄａ）を補正平均値変換回路４３で補正する。

【００３４】図６は、補正平均値変換回路４３を示すも
ので、乗算器４３ａと加算器４３ｂとから構成されてい
る。補正平均値変換回路４３は、平均値算出回路４２か
ら入力される平均濃度値（Ｄａ）を下記式の補正平均値
（Ｄａ′）に変換するものである。ただし、ｅ＝１−２
×γ３／２５５とｆ＝γ３とは、予め図示しないＣＰＵ
にセットされている。

【００３５】 Ｄａ′＝γ３＋（１−２×γ３／２５５）×Ｄａ 動的閾値算出回路４４は、上記最大・最小値算出回路４
１で算出した濃度の最大値（Ｄmax ）と最小値（Ｄmin
）、および補正平均値変換回路４３で算出した補正平
均値（Ｄａ′）とから動的閾値を算出するものである。

【００３６】図７に動的閾値算出回路４４を示す。ま
ず、加算器４４ａ、４４ｂにて、それぞれ濃度の最大値
（Ｄmax ）と補正平均値（Ｄａ′）の和、濃度の最小値
（Ｄmin ）と補正平均値（Ｄａ′）の和とを算出する。
除算器４４ｃ、４４ｄはそれぞれこのようにして求めた
値の平均値を求めるものである。

【００３７】 Th[1] ＝（ＤmAX ＋Ｄａ’）／２ Th[2] ＝Ｄａ’ Th[3] ＝（Ｄmin ＋Ｄａ’）／２ このようにして文字領域の４値化のための３つの閾値が
与えられる。

【００３８】なお、本実施例では動的４値化について説
明したが、４値に限定されるものではない。Ｎ値の場合
（Ｎ≧２）は、例えば下記式のように閾値を算出するこ
とができる。

【００３９】 （ａ）ｉ＜（Ｎ／２）のとき Th[i] ＝（Ｄmax −Ｄａ’）×ｉ／（Ｎ／２）＋Ｄａ’ （ｂ）ｉ＝（Ｎ＋１）／２のとき Th[i] ＝Ｄａ’ （ｃ）ｉ＞（Ｎ＋１）／２のとき Th[i] ＝（Ｄａ’−Ｄmin ）×（ｉ−Ｎ／２）／（Ｎ／２）＋Ｄmin ただし、ｉ＝１、…、（Ｎ−１） 図８に中間領域の閾値算出回路５を示す。中間領域の閾
値算出回路５は、減算器５ａ〜５ｃ、除算器５ｄ、乗算
器５ｅ、減算器５ｆ、および遅延回路５ｇとから構成さ
れている。この中間領域の閾値算出回路５は、最大濃度
差ΔＤmax が所定の閾値Thl とThh の間にあるときに、
ΔＤmax の値に応じて閾値を制御するもので、その原理
を図９に示す。この図は縦軸に最大濃度差、横軸に閾値
をとったものである。文字／写真／中間領域判定回路３
の判定に従って、ΔＤmax がThl以下の場合は単純４値
化とし閾値Th′[1] 〜Th′[3] は下記式で求められる。

【００４０】Th′[i] ＝（２５５／４）×ｉ ｉ
＝１、２、３、… また、ΔＤmax がThh より大きい場合は動的閾値処理を
行い、閾値は動的閾値算出回路４４で求めたTh[1] 〜Th
[3] とする。そして、ΔＤmax が図８の一点鎖線の位置
にあるとき、すなわちThh とThl の間にあるときは、算
出する中間領域の閾値Th″[1] は、Th[1] とTh′[1] を
結んだ線とこの一点鎖線の交差したときの横軸の値にな
る（図９における×印）。以下Th″[2] 、Th″[3] も同
様に算出できる。

【００４１】この算出方法を式で表すと下記のようにな
る。 Th″[1] ＝Th[1]-（Th[1]-Th′[1] ）／（Thh-Thl ）×（Thh-ΔＤmax ） Th″[2] ＝Th[2]-（Th[2]-Th′[2] ）／（Thh-Thl ）×（Thh-ΔＤmax ） Th″[3] ＝Th[3]-（Th[3]-Th′[3] ）／（Thh-Thl ）×（Thh-ΔＤmax ） これに対して、写真領域の閾値発生回路６では、例え
ば、図３の（ｂ）に示すようなディザパターン情報（デ
ィザマトリクス）が与えられる。

【００４２】このようにして、前述した文字／写真／中
間領域判定回路３の識別判定結果に従って閾値選択回路
７が切替えられ、文字領域の閾値算出回路４より与えら
れた閾値、または写真領域の閾値算出回路６のディザパ
ターンによって示される閾値、または中間領域の閾値算
出回路５より与えられた閾値が、前記画像情報をＮ値化
処理するための閾値として選択的に抽出される。そして
上記ラインバッファ１から読出され、遅延回路８を介し
て所定タイミング遅延されて比較回路９に導かれる画像
情報が、上記閾値選択回路７を介して抽出された閾値に
てＮ値化処理されて出力される。

【００４３】例えば、図１０の（ａ）に示すような写真
画像を処理した場合について説明する。このような画像
の背景から対象物に変わる領域は図１０の（ｂ）にその
濃度プロフィールを示すように比較的最大濃度差（ΔＤ
max ）が大きい。このため、図１０の（ｃ）に示す従来
の方法で判別すると文字領域と判定され、図１０の
（ｄ）に示すように背景と対象物の境界のみが強調され
てしまう目障りな画像になってしまう。これに対して、
同じ画像を本実施例の方式で領域を判別すると「中間領
域」として判定されるため、図１０の（ｅ）に示すよう
に従来の方法よりも閾値が少し高くなる。その結果、図
１０の（ｆ）に示すように出力画像は、入力画像に近い
形で再現され、従来法のようにエッジのみが強調される
ことがない。

【００４４】また、図１１の（ａ）に示すようなコント
ラストの低い文字画像においては、図１１の（ｂ）に示
すように最大濃度差が比較的小さいため、図１１の
（ｃ）に示すように従来の方法では写真と判定され、出
力画像は図１１の（ｄ）に示す濃度が低いぼやけた画像
になってしまう。これに対して同じ画像を本方式で領域
を判別すると、図１１の（ｅ）に示すようにこのような
領域も中間領域と判定されて閾値が多少低くなるので、
出力画像は図１１の（ｆ）に示すようにコントラストが
強調されて従来よりもシャープな画像となる。

【００４５】以上説明したように上記実施例によれば、
文字と写真の中間領域と思われる領域は、コントラスト
を重視した文字処理の閾値と階調性を重視した写真処理
の閾値の中間の閾値となるように設定されるため、文字
と写真を誤って判定した場合でも誤判定領域が目立ちに
くい画像を得ることができる。

【００４６】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば特徴量を算出するための局所領
域の大きさは実施例に示した（５×５）画素の領域に限
られるものではなく、また動的閾値を算出するための局
所領域の大きさも、ここでは（３×３）画素としたが、
処理対象画像の解像度等に応じて可変可能である。ま
た、閾値の適応的な発生手段も可変可能であり、写真部
のＮ値化に用いるディザパターンも特に限定されない。
またそのディザマトリクスの大きさも限定されるもので
はなく、ディザパターンもドット分散型に閾値配置する
ことのみならず、ドット集中形式で閾値配置することも
可能である。

【００４７】さらには、上記実施例では読取り入力され
た画像情報からそのまま濃度情報を求めたが、この量を
画像濃度（反射率の逆数の対数）に変換した値を用いて
その特徴量を求めることも可能である。またここでは、
文字領域と写真領域とを分離する際の画像特徴情報とし
て最大濃度差を用いたが、その他の特徴情報を用いるこ
とももちろん可能である。その他本発明はその主旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することが可能であ
る。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
文字と写真が混在する画像を像域分離して各領域に適し
た処理を行う際に、文字と写真の中間領域で文字と写真
を誤って判定した場合でも誤判定領域が目立ちにくい画
像を得ることのできる画像処理装置と画像処理方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる画像処理装置の概略
構成を示すブロック図。

【図２】最大濃度差算出回路の構成例を示す図。

【図３】（５×５）画素の参照領域とディザパターンの
一例を示す図。

【図４】（３×３）画素内の最大・最小値算出回路の構
成例を示す図。

【図５】平均値算出回路の構成例を示す図。

【図６】補正平均値変換回路の構成例を示す図。

【図７】動的閾値算出回路の構成例を示す図。

【図８】中間領域の閾値算出回路の構成例を示す図。

【図９】中間領域の閾値算出原理を説明するための図。

【図１０】写真画像の処理方法を説明するための図。

【図１１】文字画像の処理方法を説明するための図。

【図１２】写真画像の濃度プロフィールの例を示す図。

【図１３】文字画像の濃度プロフィールの例を示す図。

【図１４】エッジを含む写真画像の例と濃度プロフィー
ルを示す図。

【図１５】コントラストの低い文字画像の例と濃度プロ
フィールを示す図。

【符号の説明】

１…ラインバッファ ２…最大濃度差算出回路 ３…文字／写真／中間領域判定回路 ４…文字領域の閾値算出回路 ５…中間領域の閾値算出回路 ６…写真領域の閾値算出回路 ７…閾値選択回路 ８…遅延回路 ９…比較回路 ４１…最大・最小値算出回路 ４２…平均値算出回路 ４３…補正平均値変換回路 ４４…動的閾値算出回路

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 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理対象画像における注目画素を含む所
   定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周辺画素との
   最大濃度差を算出する最大濃度差算出手段と、 この最大濃度差算出手段で算出された最大濃度差の値を
   所定の閾値を用いて上記注目画素が文字領域、写真領
   域、または中間領域かを判定する判定手段と、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、文字領
   域の動的閾値を算出する動的閾値算出手段と、 この動的閾値算出手段で算出された動的閾値と予め定め
   られた固定閾値とから、上記最大濃度差算出手段で算出
   された最大濃度差の値に応じて中間領域の閾値を算出す
   る中間領域閾値算出手段と、 写真領域の画像情報を多値化するための閾値を設定する
   写真領域の閾値設定手段と、 上記判定手段により上記注目画素が、文字領域に対応し
   ていると判定された場合は上記動的閾値算出手段からの
   動的閾値を選択し、中間領域に対応していると判定され
   た場合は上記中間領域閾値算出手段からの閾値を選択
   し、写真領域に対応していると判定された場合は上記閾
   値設定手段からの閾値を選択する閾値選択手段と、 この閾値選択手段で選択された閾値を用いて上記注目画
   素の画像情報を多値化する多値化手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 処理対象画像における注目画素を含む所
   定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周辺画素との
   最大濃度差を算出する最大濃度差算出手段と、この最大濃度差算出手段で算出された最大濃度差の値を
   所定の閾値を用いて上記注目画素が文字領域、写真領
   域、または中間領域かを判定する判定手段と、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の
   参照領域内の最大値と最小値を算出する最大最小値算出
   手段と、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の
   参照領域内の平均値を算出する平均値算出手段と、 この平均値算出手段で算出された平均値を補正する補正
   平均値変換手段と、 この補正平均値変換手段からの補正平均値と、上記最大
   最小値算出手段からの最大値と最小値とから動的閾値を
   算出する動的閾値算出手段と、 この動的閾値算出手段で算出された動的閾値と予め定め
   られた固定閾値とから、上記最大濃度差算出手段で算出
   された最大濃度差の値に応じて中間領域の閾値を算出す
   る中間領域閾値算出手段と、写真領域の画像情報を多値化するための閾値を設定する
   写真領域の閾値設定手段と、 上記判定手段により上記注目画素が、文字領域に対応し
   ていると判定された場合は上記動的閾値算出手段からの
   動的閾値を選択し、中間領域に対応していると判定され
   た場合は上記中間領域閾値算出手段からの閾値を選択
   し、写真領域に対応していると判定された場合は上記閾
   値設定手段からの閾値を選択する閾値選択手段と、 この閾値選択手段で選択された閾値を用いて上記注目画
   素の画像情報を多値化する多値化手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 処理対象画像における注目画素を含む所
   定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周辺画素との
   最大濃度差を算出する最大濃度差算出手段と、 この最大濃度差算出手段で算出された最大濃度差の値を
   所定の閾値を用いて上記注目画素が文字領域、写真領
   域、または中間領域かを判定する判定手段と、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の
   参照領域内の最大値、最小値を算出する最大最小値算出
   手段と、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の
   参照領域内の平均値を算出する平均値算出手段と、 この平均値算出手段で算出された平均値を補正する補正
   平均値変換手段と、 この補正平均値変換手段からの補正平均値と、上記最大
   最小値算出手段からの最大値と最小値とから文字領域の
   動的閾値を算出する動的閾値算出手段と、 この動的閾値算出手段で算出された動的閾値と予め定め
   られた固定閾値とから、上記最大濃度差算出手段で算出
   された最大濃度差の値に応じて中間領域の閾値を算出す
   る中間領域閾値算出手段と、 写真領域の画像情報を多値化するための閾値を設定する
   写真領域の閾値設定手段と、 上記判定手段により上記注目画素が、文字領域に対応し
   ていると判定された場合は上記動的閾値算出手段からの
   動的閾値を選択し、中間領域に対応していると判定され
   た場合は上記中間領域閾値算出手段からの閾値を選択
   し、写真領域に対応していると判定された場合は上記閾
   値設定手段からの閾値を選択する閾値選択手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 処理対象画像における注目画素を含む所
   定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周辺画素との
   最大濃度差を算出し、 この算出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上
   記注目画素が文字領域、写真領域、または中間領域かを
   判定し、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、文字領
   域の動的閾値を算出し、 この算出された動的閾値と予め定められた固定閾値とか
   ら、上記算出された最大濃度差の値に応じて中間領域の
   閾値を算出し、 写真領域の画像情報を多値化するための写真領域の閾値
   を設定し、 上記判定により上記注目画素が、文字領域に対応してい
   ると判定された場合は上記文字領域の動的閾値を選択
   し、中間領域に対応していると判定された場合は上記中
   間領域の閾値を選択し、写真領域に対応していると判定
   された場合は上記写真領域の閾値を選択し、 この選択された閾値を用いて上記注目画素の画像情報を
   多値化するようにしたことを特徴する画像処理方法。
5. 【請求項５】 処理対象画像における注目画素を含む所
   定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周辺画素との
   最大濃度差を算出し、この算出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上
   記注目画素が文字領域 、写真領域、または中間領域かを
   判定し、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の
   参照領域内の最大値と最小値を算出し、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の
   参照領域内の平均値を算出し、 この算出された平均値をＤａ、補正係数をγ、補正平均
   値をＤａ’として、Ｄａ’＝γ＋（１−２×γ／２５
   ５）Ｄａを計算して平均値を補正し、 この補正された補正平均値と上記算出された最大値と最
   小値とから動的閾値を算出し、 この算出された動的閾値と予め定められた固定閾値とか
   ら、上記算出された最大濃度差の値に応じて中間領域の
   閾値を算出し、写真領域の画像情報を多値化するための写真領域の閾値
   を設定し、 上記判定により上記注目画素が、文字領域に対応してい
   ると判定された場合は上記動的閾値を選択し、中間領域
   に対応していると判定された場合は上記中間領域の閾値
   を選択し、写真領域に対応していると判定された場合は
   上記写真領域の閾値を選択する閾値選択手段と、 この閾値選択手段で選択された閾値を用いて上記注目画
   素の画像情報を多値化するようにしたことを特徴する画
   像処理方法。
6. 【請求項６】 処理対象画像における注目画素を含む所
   定範囲内の画像情報から、前記注目画素と周辺画素との
   最大濃度差を算出し、 この算出された最大濃度差の値を所定の閾値を用いて上
   記注目画素が文字領域、写真領域、または中間領域かを
   判定し、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の
   参照領域内の最大値、最小値を算出し、 上記注目画素を含む所定範囲内の画像情報から、所定の
   参照領域内の平均値を算出し、 この算出された平均値をＤａ、補正係数をγ、補正平均
   値をＤａ’として、Ｄａ’＝γ＋（１−２×γ／２５
   ５）Ｄａを計算して平均値を補正し、 この補正された補正平均値と上記算出された最大値と最
   小値とから文字領域の動的閾値を算出し、 この算出された動的閾値と予め定められた固定閾値とか
   ら、上記算出された最大濃度差の値に応じて中間領域の
   閾値を算出し、 写真領域の画像情報を多値化するための写真領域の閾値
   を設定し、 上記判定により上記注目画素が、文字領域に対応してい
   ると判定された場合は文字領域の動的閾値を選択し、中
   間領域に対応していると判定された場合は上記中間領域
   の閾値を選択し、写真領域に対応していると判定された
   場合は上記写真領域の閾値を選択するようにしたことを
   特徴する画像処理方法。