JP3340086B2

JP3340086B2 - 画像処理方法および画像処理装置

Info

Publication number: JP3340086B2
Application number: JP12876399A
Authority: JP
Inventors: 信夫小川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2002-10-28
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JPH11341280A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次）発明の属する技術分野従来の技術発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（図１，図２）発明の実施の形態〔１〕第１実施形態の説明（図３〜図７）〔２〕第２実施形態の説明（図８）発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＣＲ(Optical C
haracter Reader)やファクシミリなどの画像読取装置に
適用される画像処理方法および画像処理装置に関し、特
に、ＣＣＤ等の光学センサからの画像信号（濃度値信
号）をディジタル信号に変換し、そのディジタル信号に
基づいて白黒の二値に変換する二値化処理を行なう画像
処理方法および画像処理装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】近年、複写機やファクシミリなどの画像
読取装置においては、ＣＣＤ等の光学センサを用いて主
走査方向（例えば原稿横方向），副走査方向（例えば原
稿縦方向）に走査しながら画像データを読み取り、読み
取った画像データをディジタル処理することが一般的に
なっている。

【０００４】一方、近年の画像処理関連機器の進歩によ
り、多値画像，カラー画像といったより自然画に近い画
像を扱うことも可能になってきているが、ＯＡ(Office
Automation) などの実利的な産業では、未だ白黒の二値
画像が中心である。これは、扱われる画像対象がほとん
ど文字であるからである。説明用資料などにおいて強調
のために一部に赤または青といった色が使用されること
はあるが、あまり多くの色を使用すると、却って見づら
くなるため、使用される色はある程度限定されている。

【０００５】このように一部に赤や青による書込みのあ
る文書を、人間が読む場合には特に問題は無いが、白黒
の二値画像を前提としているＯＣＲやファクシミリなど
により読み取った場合には、赤系の色はかすれてしま
い、緑系の色は読み取れない。例えカラースキャナを使
用するとしても、通常、カラーセンサはＲＧＢの各セン
サが順次配列されているため、各センサが読み込んでい
る箇所は微妙に違ってくる。このため、漢字のような文
字に対し１２ポイント程度でも潰れてしまい、ＯＣＲな
どには使用できず、ファクシミリでもやはり読みづらい
画像となる。

【０００６】そこで、読取濃度に応じて二値化処理を行
なう際の閾値を調整したり（例えば特開昭５９−５４３
７６号公報参照）、輪郭強調処理により人為的にかすれ
や潰れを調整したりしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、二色刷
り原稿などの読取に際して、閾値調整や、輪郭強調処理
による人為的な調整を行なう場合、一方の色を確実に読
み取ることができても、他方の色を確実に読み取れず問
題を生じることがある。従って、二色以上の色を使用し
た文書画像を白黒の二値画像として読み取った場合、特
に文書中にカラー文字が散在するような場合、先鋭な文
字画像を生成することができなかった。

【０００８】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、原稿中にカラー文字が混在している場合で
も、かすれ，潰れのない先鋭な二値化処理を行なえるよ
うにした、画像処理方法および画像処理装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図で、この図１において、１は主走査方向および副
走査方向に走査しながら画像データについて画素毎に濃
度値を検出するセンサ、２はセンサ１により得られたア
ナログ濃度値を所定の変換濃度範囲について所定ビット
数のディジタル濃度値に変換するアナログ／ディジタル
変換手段、３はアナログ／ディジタル変換手段２からの
ディジタル濃度値を画素毎に所定の閾値と比較して白黒
の二値に変換する二値化手段である。

【００１０】また、１０は注目画素を含む当該注目画素
周辺画素の濃度値についてのヒストグラムを作成するヒ
ストグラム作成手段、１２は設定手段、１３は変換手段
で、設定手段１２は、ヒストグラム作成手段１０により
作成されたヒストグラム中において原稿地色および画像
データの色に対応して表れる２つのピークがそれぞれ属
する２つの濃度範囲の間を、当該注目画素についての変
換濃度範囲として設定するものである。

【００１１】さらに、変換手段１３は、アナログ／ディ
ジタル変換手段２からの当該注目画素についてのディジ
タル濃度値を、設定手段１２により設定された当該変換
濃度範囲について、アナログ／ディジタル変換手段２に
よる変換ビット数と同一ビット数でディジタル変換した
場合に対応するディジタル濃度値に変換するものであ
る。なお、変換手段１３は、γ変換用メモリとして共用
されるルックアップテーブルから構成することができ
る。

【００１２】図１により上述した本発明の装置による画
像処理方法では、センサ１により得られたアナログ濃度
値は、アナログ／ディジタル変換手段２により、所定の
変換濃度範囲について所定ビット数のディジタル濃度値
に変換された後、そのディジタル濃度値が、画素毎に所
定の閾値と比較され白黒の二値に変換される。このと
き、アナログ／ディジタル変換手段２からの出力に基づ
いて、ヒストグラム作成手段１０により、注目画素を含
む当該注目画素周辺画素の濃度値についてのヒストグラ
ムが作成される。

【００１３】そして、設定手段１２は、ヒストグラム作
成手段１０により作成されたヒストグラム中において原
稿地色および画像データの色に対応して表れる２つのピ
ークがそれぞれ属する２つの濃度範囲の間を、当該注目
画素についての変換濃度範囲として設定する。つまり、
ヒストグラム中に表れる２つのピークのうちの一方が属
する濃度範囲が高濃度側である場合（黒色の画像データ
を読み取っている場合）には、アナログ／ディジタル変
換手段２における前記所定の変換濃度範囲と同じ変換濃
度範囲を設定する一方、ヒストグラム中に表れる２つの
ピークのうちの一方が属する濃度範囲が低濃度側である
場合（赤色あるいは青色等の色の画像データを読み取っ
ている場合）には、地色濃度レベルからピークの表れた
低濃度レベルまでの前記所定の変換濃度範囲よりも狭い
変換濃度範囲を設定する。

【００１４】この後、変換手段１３により、アナログ／
ディジタル変換手段２からの当該注目画素についてのデ
ィジタル濃度値が、設定手段１２により設定された当該
変換濃度範囲について前記所定ビット数と同一ビット数
でディジタル変換された場合に対応するディジタル濃度
値に変換される。即ち、高濃度の画像データを読み取っ
ている場合には、アナログ／ディジタル変換手段２から
の出力は、変換手段１３からそのまま出力される一方、
低濃度の画像データを読み取っている場合には、アナロ
グ／ディジタル変換手段２からの出力は、変換手段１３
により、前記狭い変換濃度範囲を高濃度時の場合と同一
の所定ビット数で分割して得られたディジタル濃度値に
変換されて出力される。

【００１５】図２は本発明の原理ブロック図で、この図
２において、センサ１，アナログ／ディジタル変換手段
２，二値化手段３およびヒストグラム作成手段１０は、
図１により前述したものと同様のものであり、９はアナ
ログ／ディジタル変換手段２における所定の変換濃度範
囲を設定する変換濃度範囲設定手段、１１は、変換濃度
範囲設定手段９により設定されている所定の変換濃度範
囲を、ヒストグラム作成手段１０により作成されたヒス
トグラム中において画像データの色に対応して表れるピ
ークが属する濃度範囲に応じた変換濃度範囲に変更する
変換濃度範囲変更手段である。

【００１６】そして、変換濃度範囲設定手段９は、図２
に示すように、センサ１により検出される画像データの
地色に対応するアナログ濃度値を地色レベル基準値とし
て設定する地色レベル設定手段９Ａと、センサ１により
検出される高濃度側画像データに対応するアナログ濃度
値を高濃度レベル基準値として設定する高濃度レベル設
定手段９Ｂと、センサ１により検出される低濃度側画像
データに対応するアナログ濃度値を低濃度レベル基準値
として設定する低濃度レベル設定手段９Ｃとを有して構
成してもよい。

【００１７】さらに、変換濃度範囲変更手段１１は、ヒ
ストグラム作成手段１０により作成されたヒストグラム
中において画像データの色に対応して表れるピークが属
する濃度範囲に応じて、高濃度レベル設定手段９Ｂから
の高濃度レベル基準値もしくは低濃度レベル設定手段９
Ｃからの低濃度レベル基準値のいずれか一方を選択的に
切り換えてアナログ／ディジタル変換手段２へ出力する
切換手段として構成してもよい。

【００１８】これにより、地色レベル設定手段９Ａから
の地色レベル基準値と、切換手段１１により選択された
高濃度レベル設定手段９Ｂからの高濃度レベル基準値も
しくは低濃度レベル設定手段９Ｃからの低濃度レベル基
準値とにより、アナログ／ディジタル変換手段２におけ
る所定の変換濃度範囲が設定される。

【００１９】図２により上述した本発明の装置による画
像処理方法では、センサ１により得られたアナログ濃度
値は、アナログ／ディジタル変換手段２により、所定の
変換濃度範囲について所定ビット数のディジタル濃度値
に変換された後、そのディジタル濃度値が、画素毎に所
定の閾値と比較され白黒の二値に変換される。このと
き、アナログ／ディジタル変換手段２からの出力に基づ
いて、ヒストグラム作成手段１０により、注目画素を含
む当該注目画素周辺画素の濃度値についてのヒストグラ
ムが作成される。

【００２０】なお、アナログ／ディジタル変換手段２に
おける所定の変換濃度範囲は、変換濃度範囲設定手段９
により設定されている。通常、地色が白色の紙片上に記
載された黒色の画像データをセンサ１により読み取って
いる場合には、アナログ／ディジタル変換手段２には、
地色レベル設定手段９Ａからの地色レベル基準値と、高
濃度レベル設定手段９Ｂからの高濃度レベル基準値とが
入力され、これらの地色レベル基準値と高濃度レベル基
準値との間の範囲が所定の変換濃度範囲として設定さ
れ、この所定の変換濃度範囲を所定ビット数で分割して
得られたディジタル濃度値が、アナログ／ディジタル変
換手段２から出力される。

【００２１】そして、ヒストグラム作成手段１０により
作成されたヒストグラム中において画像データの色に対
応して表れるピークが属する濃度範囲に応じて、変換濃
度範囲変更手段１１は、アナログ／ディジタル変換手段
２に対して出力する基準値を、高濃度レベル設定手段９
Ｂからの高濃度レベル基準値もしくは低濃度レベル設定
手段９Ｃからの低濃度レベル基準値のいずれか一方に切
り換えている。

【００２２】つまり、ヒストグラム中において画像デー
タの色に対応して表れるピークが属する濃度範囲が高濃
度側である場合（黒色の画像データを読み取っている場
合）には、通常通り、アナログ／ディジタル変換手段２
に対して高濃度レベル設定手段９Ｂからの高濃度レベル
基準値を出力する一方、ヒストグラム中において画像デ
ータの色に対応して表れるピークが属する濃度範囲が低
濃度側である場合（赤色あるいは青色等の色の画像デー
タを読み取っている場合）には、アナログ／ディジタル
変換手段２に対して高濃度レベル設定手段９Ｂからの高
濃度レベル基準値を出力する。

【００２３】これにより、低濃度の画像データを読み取
っている場合には、アナログ／ディジタル変換手段２に
は、地色レベル設定手段９Ａからの地色レベル基準値
と、低濃度レベル設定手段９Ｃからの低濃度レベル基準
値とが入力され、これらの地色レベル基準値と低濃度レ
ベル基準値との間の範囲が所定の変換濃度範囲として設
定され、この所定の変換濃度範囲を高濃度時の場合と同
一の所定ビット数で分割して得られたディジタル濃度値
が、アナログ／ディジタル変換手段２から出力される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。〔１〕第１実施形態の説明図３は本発明の第１実施形態としての画像処理方法を適
用される装置の構成例を示すブロック図である。なお、
この第１実施形態では、白色を地色とする原稿上に黒色
と赤色とデータ（文字等）を記載された二色刷り原稿を
読み取る場合について説明する。

【００２５】図３において、１ＡはＣＣＤ素子（セン
サ）、２ＡはＡ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換
手段）、３Ａは二値化回路（二値化手段）で、ＣＣＤ素
子１Ａは、主走査方向および副走査方向に走査しなが
ら、画像データからの反射光に基づいて画素毎に濃度値
を検出するものであり、Ａ／Ｄ変換器２Ａは、ＣＣＤ素
子１Ａにより得られたアナログ濃度値を増幅器５０およ
びサンプルホールド回路５１を介して入力され、所定の
変換濃度範囲について所定ビット数のディジタル濃度値
に変換するものであり、二値化回路３Ａは、Ａ／Ｄ変換
器２Ａからルックアップテーブル５８等（後述）を介し
て得られたディジタル濃度値を画素毎に所定の閾値と比
較して白黒の二値に変換するものである。

【００２６】また、５２はＡ／Ｄ変換器２Ａにおける所
定の変換濃度範囲を設定する変換濃度範囲設定部で、こ
の変換濃度範囲設定部５２は、ＣＣＤ素子１Ａにより検
出される画像データの白色（画像読取対象である原稿の
地色）に対応するアナログ濃度値（最小基準電圧値）を
白レベル基準値（白基準）として設定する白レベル設定
部（地色レベル設定手段）５３と、ＣＣＤ素子１Ａによ
り検出される高濃度側画像データ（本実施形態では黒文
字）に対応するアナログ濃度値（最大基準電圧値）を黒
レベル基準値（黒基準）として設定する黒レベル設定部
（高濃度レベル設定手段）５４とから構成されている。

【００２７】さらに、白レベル設定部５３は、ＣＣＤ素
子１ＡおよびＡ／Ｄ変換器２Ａにより得られたディジタ
ル濃度値に基づいて実際の原稿の地色である白色に追従
し白レベル基準値を補正する白レベルフォロワ５３Ａ
と、この白レベルフォロワ５３Ａからのディジタル出力
をアナログ値（電圧値）に変換してＡ／Ｄ変換器２Ａに
出力するＤ／Ａ変換器５３Ｂとから構成されている。同
様に、黒レベル設定部５４は、ＣＣＤ素子１ＡおよびＡ
／Ｄ変換器２Ａにより得られたディジタル濃度値に基づ
いて実際の原稿における黒文字の黒色に追従し黒レベル
基準値を補正する黒レベルフォロワ５４Ａと、この黒レ
ベルフォロワ５４Ａからのディジタル出力をアナログ値
（電圧値）に変換してＡ／Ｄ変換器２Ａに出力するＤ／
Ａ変換器５４Ｂとから構成されている。

【００２８】なお、上述したＣＣＤ素子１Ａ，増幅器５
０，サンプルホールド回路５１，Ａ／Ｄ変換器２Ａ，変
換濃度範囲設定部５２により構成される部分は、一般的
なイメージスキャナに使用されている量子化部と同様の
ものであり、前述した白レベル設定部５３，黒レベル設
定部５４によって、Ａ／Ｄ変換器２Ａの変換最大値レベ
ルおよび変換最小値レベルが決定され、これらのレベル
により規定される変換濃度範囲について、Ａ／Ｄ変換器
２Ａにより所定ビット数（本実施形態では８ビット）で
の量子化（ディジタル変換）が行なわれるようになって
いる。本実施形態では、図５〜図７にて後述するよう
に、Ａ／Ｄ変換器２Ａの出力は、濃度値が黒基準である
場合に０、濃度値が白基準である場合に２５５となる。

【００２９】さて、５５Ａ〜５５Ｅはそれぞれ８ビット
のデータ（画素毎のディジタル濃度値）５個（５バイト
分のデータ）を順次ラッチしうるラッチ回路、５６Ａ〜
５６Ｄは各ラッチ回路５５Ｂ〜５５Ｅに８ビットのデー
タを５個ずつ順次遅延させながら送出するラインメモリ
で、これらのラッチ回路５５Ａ〜５５Ｅおよびラインメ
モリ５６Ａ〜５６Ｄにより、注目画素を中心とする５×
５のディジタル濃度値のマトリックスが形成されるよう
になっている。なお、ラインメモリ５６Ａ〜５６Ｄは、
４個で一主走査分から５バイト分を減算したメモリ容量
を有しているが、減算した５バイト分のデータは、ラッ
チ回路５５Ａにより補償される。

【００３０】５７はラッチ回路５５Ａ〜５５Ｅにラッチ
されている５×５のディジタル濃度値のマトリックスの
要素を用いて注目画素を含む当該注目画素周辺画素の濃
度値についてのヒストグラムを作成する頻値検出器（ヒ
ストグラム作成手段）で、その詳細構成は図４により後
述する。

【００３１】また、５８はルックアップテーブル（設定
手段，変換手段）で、このルックアップテーブル５８
は、頻値検出器５７により作成されたヒストグラム中に
おいて原稿地色および画像データの色に対応して表れる
２つのピークがそれぞれ属する２つの濃度範囲（図６お
よび図７により後述する第１ピークおよび第２ピークの
濃度値）の間を、注目画素についての変換濃度範囲とし
て設定する設定手段としての機能を果たすとともに、Ａ
／Ｄ変換器２Ａからの注目画素についてのディジタル濃
度値（本実施形態ではラッチ回路５５Ｃの中央にラッチ
されたデータ）を、設定手段としての機能により設定さ
れた変換濃度範囲について、Ａ／Ｄ変換器２Ａによる変
換ビット数と同一ビット数（本実施形態では８ビット）
でディジタル変換した場合に対応するディジタル濃度値
に変換するものである。なお、本実施形態では、ルック
アップテーブル５８は、γ変換用メモリとして通常使用
されているものを共有している。

【００３２】ところで、頻値検出器５７は、図４に示す
ように、カウンタ６０；ｎ個のレジスタ６１−１〜６１
−ｎ；比較器６２Ａ，６２Ｂ；ＡＮＤゲート６３；ピー
ク検出部６４から構成されている。レジスタ６１−１〜
６１−ｎは、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器２Ａにおける所定
の変換濃度範囲をｎ分割した分割範囲毎に設けられ、各
分割範囲の上限値Ｕｉ（ｉ＝１〜ｎ）および下限値Ｄｉ
（ｉ＝１〜ｎ）を記憶するとともに、各分割範囲に属す
る濃度値の頻度Ｆｉ（ｉ＝１〜ｎ）を記憶するものであ
る。

【００３３】比較器６２Ａ，６２Ｂは、それぞれ、５×
５のディジタル濃度値のマトリックスの各要素が入力さ
れる毎に、カウンタ６０のカウント信号に応じて各レジ
スタ６１−１〜６１−ｎから読み出される上限値Ｕｉお
よび下限値Ｄｉと、入力された濃度値とを比較するもの
で、比較器６２Ａは、入力濃度値が上限値Ｕｉよりも小
さい場合に立ち上がり、比較器６２Ｂは、入力濃度値が
下限値Ｄｉよりも大きい場合に立ち上がるようになって
いる。

【００３４】ＡＮＤゲート６３は、比較器６２Ａ，６２
Ｂからの出力の論理積を出力するもので、比較器６２
Ａ，６２Ｂからの出力がいずれも立ち上がった場合、つ
まり、入力濃度値の属する分割範囲が判定された場合に
立ち上がり、その分割範囲についてのレジスタ６１−１
〜６１−ｎの頻度Ｆ１〜Ｆｎを１だけ増加させるもので
ある。例えば、比較器６２Ａ，６２Ｂにより、入力濃度
値が上限値Ｕｉよりも小さく且つ下限値Ｄｉよりも大き
いと判定された場合、ＡＮＤゲート６３の出力が立ち上
がり、レジスタ６１−ｉにおける頻度Ｆｉに１が加算さ
れる。

【００３５】ピーク検出部６４は、５×５のディジタル
濃度値のマトリックスのすべての要素について、いずれ
の分割範囲に属するかの判定を終えた後、レジスタ６１
−１〜６１−ｎに記憶された頻度Ｆ１〜Ｆｎのうち、ピ
ークとなっている頻度を有するレジスタ番号を検出し、
そのレジスタ番号つまりヒストグラム中に表れるピーク
の濃度範囲を出力するものである。ここで、本実施形態
のピーク検出部６４は、第１ピークの濃度範囲（地色に
ついての濃度範囲）および第２ピークの濃度範囲（黒色
または赤色についての濃度範囲）の２つを検出し出力す
るものとする。

【００３６】次に、上述のごとく構成された第１実施形
態の装置の動作について説明するに先立ち、図５〜図７
を参照しながら、二色刷り原稿の読取に際してのかすれ
や潰れの発生要因、および、本実施形態により二色刷り
原稿を先鋭に読み取ることができる原理を説明する。

【００３７】図５は地色，赤文字，黒文字を読み取った
際の一般的なＣＣＤ出力を示すグラフであり、ＣＣＤ素
子１Ａへの入射光が全く無い状態でＣＣＤ出力電圧値は
例えば５Ｖで、光が入射されるとＣＣＤ出力電圧値は５
Ｖから低下する。そして、図５の（ａ）部分に示すよう
に、原稿の地色である白色を読み込んだ時、ＣＣＤ出力
電圧値は最も低下する。このときの電圧値を白レベル設
定部５３により追従し最小基準電圧値として保持するこ
とにより、白基準が設定される。

【００３８】また、黒色を読み込んだ時のＣＣＤ出力電
圧値は、図５の（ｄ）部分に示すように、最大電圧値で
ある５Ｖにほとんど近くなり、この最大電圧値を黒レベ
ル設定部５４により追従し最大基準電圧値として保持す
ることにより、黒基準が設定される。

【００３９】実際のＡ／Ｄ変換入力信号は反転されてい
るため、８ビットのＡ／Ｄ変換器２Ａを使用した場合、
Ａ／Ｄ変換器２Ａの出力が０の時に黒、２５５の時に白
となる。以降、このようなＡ／Ｄ変換器２Ａの出力に基
づいて処理を行なう場合について説明する。

【００４０】実際に黒色の文字を読み込んだ時には、図
５の（ｃ）部分に示すように、Ａ／Ｄ変換器２Ａの出力
は、完全に０にはならないが、かなりレベルが下がるた
め、通常、二値化回路３Ａにおける閾値を１２８程度に
設定しておけば、黒文字についてのＡ／Ｄ変換器２Ａの
出力は閾値以下となって黒と判定される。

【００４１】ところが、赤色の文字を読み込んだ時に
は、図５の（ｂ）部分に示すように、Ａ／Ｄ変換器２Ａ
の出力は、ほとんど下がらないため、二値化回路３Ａに
おける閾値と同値程度となり、二値化回路３Ａによる二
値化処理結果として白黒が頻繁に切り替わり、いわゆる
かすれが発生することになる。このようなかすれに対処
すべく、二値化回路３Ａにおける閾値を低く設定するこ
とが考えられるが、閾値を低く設定した場合、今度は、
黒文字が潰れた状態で読み取られることになる。これら
の赤文字のかすれや黒文字の潰れの発生原因は、黒文字
を読み取る際の黒基準を赤文字を読み取る際にも共通に
使用していることにある。

【００４２】そこで、本発明では、黒文字を読み取る時
と赤文字とを読み取る時とで、Ａ／Ｄ変換器２Ａによる
ディジタル濃度値の濃度変換範囲を変更することによ
り、二値化回路３Ａにおいて黒文字の場合と赤文字の場
合とで共通の閾値を用いながら、赤文字のかすれや黒文
字の潰れの無い先鋭な画像読取を行なえるようにしてい
る。

【００４３】図６および図７は、それぞれ白／黒基準を
用いて黒文字および赤文字を読み取った際の濃度値のヒ
ストグラム例を示すグラフである。白色を地色とする原
稿上に記載された黒文字を読み取った場合、頻値検出器
５７内において作成されるヒストグラムは、図６に示す
ように、白色の濃度範囲に対応する部分に第１ピークが
表れ、黒色の濃度範囲に対応する部分に第２ピーク（黒
文字のピーク）が表れる。これに対し、白色を地色とす
る原稿上に記載された赤文字を読み取った場合、頻値検
出器５７内において作成されるヒストグラムは、図７に
示すように、白色の濃度範囲に対応する部分に第１ピー
クが表れ、赤色の濃度範囲に対応する部分（図７中のデ
ィジタル濃度値１２８付近）に第２ピーク（赤文字のピ
ーク）が表れる。

【００４４】本実施形態では、注目画素を中心とする５
×５のディジタル濃度値のマトリックスについてのヒス
トグラムの第１ピーク，第２ピークを頻値検出器５７に
より求め、その第１ピークもしくは第２ピークの一方の
属する濃度範囲が、黒色の濃度範囲になったか赤色の濃
度範囲になったかに応じて、Ａ／Ｄ変換器２Ａによる変
換濃度範囲を適当なものに変更している。

【００４５】つまり、黒領域である場合には、Ａ／Ｄ変
換器２Ａの出力をそのまま用いる一方、赤領域である場
合には、図５の（ｂ）部分や図７に示すように、Ａ／Ｄ
変換器２Ａの出力を、ルックアップテーブル５８によ
り、赤色の濃度範囲の下限値から白色の濃度範囲の上限
値までの範囲を８ビットで量子化したディジタル濃度値
に変換している。

【００４６】このように、本発明の第１実施形態によれ
ば、頻値検出器５７により検出されたヒストグラム中の
２つのピークのうちの一方が属する濃度範囲が黒領域で
ある場合（黒色の画像データを読み取っている場合）に
は、Ａ／Ｄ変換器２Ａによるディジタル濃度値がそのま
ま注目画素の濃度値として二値化回路３Ａに出力され
る。

【００４７】これに対し、頻値検出器５７により検出さ
れたヒストグラム中の２つのピークのうちの一方が属す
る濃度範囲が赤領域である場合（赤色の画像データを読
み取っている場合）には、前述した赤色の濃度範囲に対
応した通常の変換濃度範囲よりも狭い変換濃度範囲を設
定し、ルックアップテーブル５８により、Ａ／Ｄ変換器
２Ａからの注目画素のディジタル濃度値を、赤色対応の
変換濃度範囲についての８ビットで量子化したディジタ
ル濃度値に変換してから、二値化回路３Ａに出力してい
る。

【００４８】従って、二色以上の色を使用した文書画像
等の画像データを白黒の二値画像として読み取った場合
で、特に文書中にカラー文字が散在するような場合で
も、変換濃度範囲を読取対象画像の色に応じて変更する
ことにより、かすれや潰れの無い先鋭な二値化処理を行
なうことができ、自動二値化方式の効果を色付文字に対
しても期待できる。

【００４９】また、わずかなカラー文字のためにカラー
スキャナを用いる必要がないため、特に電子ファイリン
グなどで高速性，高圧縮率が要求される場合、通常のモ
ノクロスキャナを使用することができ、コスト的に寄与
するところが大きい。なお、上述の実施形態では、ピー
クの濃度範囲が赤領域である際、Ａ／Ｄ変換器２Ａから
の出力をルックアップテーブル５８を用いて変換する場
合について説明したが、ルックアップテーブルを用いず
に、直接、演算によって変換処理を行なうようにしても
よい。この場合、変換式としては例えば下式（２）が用
いられる。

【００５０】Ｙ＝｜Ｘ−Ｒ_PEAK｜＊〔255/(255−Ｒ_PEAK）〕（２）ただし、上式（２）中、Ｙは変換後のディジタル濃度
値、ＸはＡ／Ｄ変換器２Ａから出力されたディジタル濃
度値、Ｒ_PEAKは赤基準をＡ／Ｄ変換器２Ａにより変換し
た際のディジタル濃度値である。

【００５１】また、上述の実施形態では、黒文字と赤文
字との二色刷り原稿を読み取る場合について説明した
が、赤色以外の色、例えば青色の画像データがある場合
には、青色の画像データに対応した変換濃度範囲を設定
し、その変換濃度範囲に応じてＡ／Ｄ変換器２Ａからの
出力をルックアップテーブル等により変換することで、
上述した実施形態と同様の作用効果が得られる。さら
に、上述の実施形態において、頻値検出器５７によりピ
ークの濃度範囲が赤領域であると判定する際には、赤色
の濃度範囲に属するピーク値（頻値）が所定頻度を超え
ていることを条件として加えてもよい。

【００５２】〔２〕第２実施形態の説明図８は本発明の第２実施形態としての画像処理方法を適
用される装置の構成例を示すブロック図である。なお、
図８中、既述の符号と同一の符号は同一部分を示してい
るので、その詳細な説明は省略する。

【００５３】この図８において、７０はＡ／Ｄ変換器２
Ａにおける所定の変換濃度範囲を設定する濃度変換範囲
設定部（濃度変換範囲設定手段）で、この濃度変換範囲
設定部７０は、第１実施形態において前述したものと全
く同様構成の白レベル設定部（地色レベル設定手段）５
３および黒レベル設定部（高濃度レベル設定手段）５４
と、赤レベル設定部（低濃度レベル設定手段）７１とを
そなえて構成されている。ここで、赤レベル設定部７１
は、ＣＣＤ素子１Ａにより検出される低濃度側画像デー
タ（本実施形態では赤文字）に対応するアナログ濃度値
（図５，図７の赤基準に対応する濃度値）を赤レベル基
準値（赤基準）として設定するものである。

【００５４】なお、赤レベル設定部７１も、白レベル設
定部５３や黒レベル設定部５４と同様に、Ａ／Ｄ変換器
２Ａからの実際の原稿における赤色に追従し赤レベル基
準値を補正する赤レベルフォロワと、この赤レベルフォ
ロワからのディジタル出力をアナログ値（電圧値）に変
換してＡ／Ｄ変換器２Ａに出力するＤ／Ａ変換器とをそ
なえた構成としてもよい。

【００５５】７２は、変換濃度範囲設定部７０により設
定されている所定の変換濃度範囲を、頻値検出器５７に
より作成されたヒストグラム中において画像データの色
に対応して表れるピークが属する濃度範囲に応じた変換
濃度範囲に変更する変換濃度範囲変更手段として機能す
る切換部（切換手段）で、この切換部７２は、頻値検出
器５７により作成されたヒストグラム中に表れるピーク
の濃度範囲に応じて、黒レベル設定部５４からの黒レベ
ル基準値もしくは赤レベル設定部７１からの赤レベル基
準値のいずれか一方を選択的に切り換え、Ａ／Ｄ変換器
２Ａへ出力するものである。

【００５６】これにより、白レベル設定部５３からの白
レベル基準値と、切換部７２により選択された黒レベル
設定部５４からの黒レベル基準値もしくは赤レベル設定
部７１からの赤レベル基準値とにより、Ａ／Ｄ変換器２
Ａにおける所定の変換濃度範囲が設定される。

【００５７】また、本実施形態のＡ／Ｄ変換器２Ａで
は、１ＣＣＤクロックの間に２回のディジタル変換が行
なわれるようになっており、１回目は黒レベル設定部５
４からの黒基準に基づいて行なわれ、２回目は赤レベル
設定部７１からの赤基準に基づいて行なわれるようにな
っている。

【００５８】７３Ａ，７３Ｂはそれぞれ黒基準時のＡ／
Ｄ変換器２Ａからの出力のみを記憶するラインメモリ
で、ラインメモリ７３Ａとラインメモリ７３Ｂとにおい
ては、それぞれ、一主走査毎に排他的に書込／読出が行
なわれるようになっている。７４はラインメモリ７３Ａ
とラインメモリ７３Ｂとに書き込まれたデータを交互に
ラッチし頻値検出器５７へ出力する１５段ラッチ回路
で、この１５段という段数については特に意味はなく、
ラッチ回路７４は、余り過ぎない程度の記憶容量を有し
ていればよい。この１５段ラッチ回路７４にラッチされ
たデータ（１ライン前のディジタル濃度値データ）につ
いて、第２実施形態と同様に、頻値検出器５７によりヒ
ストグラムが作成されピークが属する濃度範囲が検出さ
れるようになっている。

【００５９】上述の構成により、この第２実施形態で
は、第１実施形態と同様にして、頻値検出器５７により
検出されたヒストグラム中において画像データの色に対
応して表れるピークが属する濃度範囲が黒領域である場
合（黒色の画像データを読み取っている場合）には、切
換部７２を介して黒レベル設定部５４からの黒レベル基
準値がＡ／Ｄ変換器２Ａに出力される一方、頻値検出器
５７により検出されたヒストグラム中において画像デー
タの色に対応して表れるピークが属する濃度範囲が赤領
域である場合（赤色の画像データを読み取っている場
合）には、切換部７２を切り換えることにより、赤レベ
ル設定部７１からの赤レベル基準値がＡ／Ｄ変換器２Ａ
に出力される。

【００６０】これにより、赤色の画像データを読み取っ
ている場合には、Ａ／Ｄ変換器２Ａには、白レベル設定
部５３からの白レベル基準値と、赤レベル設定部７１か
らの赤レベル基準値とが入力され、これらの白レベル基
準値と赤レベル基準値との間の範囲が所定の変換濃度範
囲として設定され、この所定の変換濃度範囲を黒文字読
取時の場合と同一の所定ビット数（本実施形態では８ビ
ット）で分割して得られたディジタル濃度値が、Ａ／Ｄ
変換器２Ａから二値化回路３Ａへ出力される。

【００６１】このように、本発明の第２実施形態によれ
ば、頻値検出器５７により検出されたヒストグラム中に
おいて画像データの色に対応して表れるピークが属する
濃度範囲が赤領域である場合、これを切換部７２にフィ
ードバックし、Ａ／Ｄ変換器２Ａへ入力されていた黒基
準を赤基準に切り換えることにより、読取対象の文字等
の画像データが赤色である時には赤を基準として濃度値
の多値出力がなされ、原稿中にカラー文字が混在してい
る場合でも、かすれ，潰れのない先鋭な二値化処理を行
なえ、自動二値化方式の効果を色付文字に対しても期待
できる。

【００６２】また、第２実施形態では、前述した第１実
施形態と異なり、ルックアップテーブル等の変換手段を
必要としないため、ビット精度を保てるほか、第１実施
形態の構成よりも簡易な構成となり高速な動作を行なえ
る利点もある。なお、上述の実施形態では、黒文字と赤
文字との二色刷り原稿を読み取る場合について説明した
が、赤色以外の色、例えば青色の画像データがある場合
には、青色の画像データに対応したレベル基準値を設定
し、そのレベル基準値を黒基準に代えてＡ／Ｄ変換器２
Ａに対し出力するように構成することで、上述した実施
形態と同様の作用効果が得られる。

【００６３】また、上述した第１および第２実施形態で
は、黒基準を設定するために、実際の原稿上の黒文字に
追従して黒基準を補正・設定する黒レベルフォロワ５４
ＡおよびＤ／Ａ変換器５４Ｂをそなえた黒レベル設定部
５４を用いているが、黒レベル設定部としては、黒基準
板読取時の黒レベル基準値（黒基準）を記憶・保持する
だけのものを用いてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の画像処理
方法および画像処理装置（請求項１〜６）によれば、ヒ
ストグラム作成手段により得られたヒストグラム中に表
れるピークが属する濃度範囲に応じて、アナログ／ディ
ジタル変換手段による濃度変換範囲を適宜変更・変換す
ることにより、二色以上の色を使用した文書画像等の画
像データを白黒の二値画像として読み取る際（特に文書
中にカラー文字が散在するような場合）でも、かすれや
潰れの無い先鋭な二値化処理を行なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の原理ブロック図である。

【図３】本発明の第１実施形態としての画像処理方法を
適用される装置の構成例を示すブロック図である。

【図４】第１実施形態における頻値検出器（ヒストグラ
ム作成手段）の詳細構成を示すブロック図である。

【図５】地色，赤文字，黒文字を読み取った際の一般的
なＣＣＤ出力を示すグラフである。

【図６】白／黒基準を用いて黒文字を読み取った際の濃
度値のヒストグラム例を示すグラフである。

【図７】白／黒基準を用いて赤文字を読み取った際の濃
度値のヒストグラム例を示すグラフである。

【図８】本発明の第２実施形態としての画像処理方法を
適用される装置の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１センサ１ＡＣＣＤ素子（センサ）２アナログ／ディジタル変換手段２ＡＡ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換手段）３二値化手段３Ａ二値化回路（二値化手段）９変換濃度範囲設定手段９Ａ地色レベル設定手段９Ｂ高濃度レベル設定手段９Ｃ低濃度レベル設定手段１０ヒストグラム作成手段１１変換濃度範囲変更手段（切換手段）１２設定手段１３変換手段（ルックアップテーブル）５０増幅器５１サンプルホールド回路５２濃度変換範囲設定部５３白レベル設定部（地色レベル設定手段）５３Ａ白レベルフォロワ５３ＢＤ／Ａ変換器５４黒レベル設定部（高濃度レベル設定手段）５４Ａ黒レベルフォロワ５４ＢＤ／Ａ変換器５５Ａ〜５５Ｅラッチ回路５６Ａ〜５６Ｄラインメモリ５７頻値検出器（ヒストグラム作成手段）５８ルックアップテーブル（設定手段，変換手段）６０カウンタ６１−１〜６１−ｎレジスタ６２Ａ，６２Ｂ比較器６３ＡＮＤゲート６４ピーク検出部７０濃度変換範囲設定部（濃度変換範囲設定手段）７１赤レベル設定部（低濃度レベル設定手段）７２切換部（変換濃度範囲変更手段，切換手段）７３Ａ，７３Ｂラインメモリ７４１５段ラッチ回路

───────────────────────────────────────────────────── 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

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データについて画素毎に濃度値を検
出するセンサと、該センサにより得られたアナログ濃度値を、所定の変換
濃度範囲について所定ビット数のディジタル濃度値に変
換するアナログ／ディジタル変換手段とをそなえ、該センサにより得られたアナログ濃度値を、該アナログ
／ディジタル変換手段によりディジタル濃度値に変換し
た後、該ディジタル濃度値を画素毎に所定の閾値と比較
して白黒の二値に変換する画像処理方法において、注目画素を含む当該注目画素周辺画素の濃度値について
のヒストグラムを作成し、該ヒストグラム中において原稿地色および画像データの
色に対応して表れる２つのピークがそれぞれ属する２つ
の濃度範囲の間を、当該注目画素についての変換濃度範
囲として設定し、該アナログ／ディジタル変換手段からの当該注目画素に
ついてのディジタル濃度値を、設定された当該変換濃度
範囲について前記所定ビット数と同一ビット数でディジ
タル変換した場合に対応するディジタル濃度値に変換す
ることを特徴とする、画像処理方法。
【請求項２】画像データについて画素毎に濃度値を検
出するセンサと、該センサにより得られたアナログ濃度値を、所定の変換
濃度範囲について所定ビット数のディジタル濃度値に変
換するアナログ／ディジタル変換手段とをそなえ、該センサにより得られたアナログ濃度値を、該アナログ
／ディジタル変換手段によりディジタル濃度値に変換し
た後、該ディジタル濃度値を画素毎に所定の閾値と比較
して白黒の二値に変換する画像処理方法において、注目画素を含む当該注目画素周辺画素の濃度値について
のヒストグラムを作成し、該アナログ／ディジタル変換手段における該所定の変換
濃度範囲を、該ヒストグラム中において画像データの色
に対応して表れるピークが属する濃度範囲に応じた変換
濃度範囲に変更し、該アナログ／ディジタル変換手段により、変更された該
所定の変換濃度範囲について該所定ビット数で当該注目
画素のアナログ濃度値をディジタル濃度値に変換するこ
とを特徴とする、画像処理方法。
【請求項３】画像データについて画素毎に濃度値を検
出するセンサと、該センサにより得られたアナログ濃度値を、所定の変換
濃度範囲について所定ビット数のディジタル濃度値に変
換するアナログ／ディジタル変換手段と、該アナログ／ディジタル変換手段からのディジタル濃度
値を画素毎に所定の閾値と比較して白黒の二値に変換す
る二値化手段と、注目画素を含む当該注目画素周辺画素の濃度値について
のヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、該ヒストグラム作成手段により作成された該ヒストグラ
ム中において原稿地色および画像データの色に対応して
表れる２つのピークがそれぞれ属する２つの濃度範囲の
間を、当該注目画素についての変換濃度範囲として設定
する設定手段と、該アナログ／ディジタル変換手段からの当該注目画素に
ついてのディジタル濃度値を、該設定手段により設定さ
れた当該変換濃度範囲について前記所定ビット数と同一
ビット数でディジタル変換した場合に対応するディジタ
ル濃度値に変換する変換手段とがそなえられていること
を特徴とする、画像処理装置。
【請求項４】該変換手段が、γ変換用メモリとして共
用されるルックアップテーブルから構成されていること
を特徴とする、請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】画像データについて画素毎に濃度値を検
出するセンサと、該センサにより得られたアナログ濃度値を、所定の変換
濃度範囲について所定ビット数のディジタル濃度値に変
換するアナログ／ディジタル変換手段と、該アナログ／ディジタル変換手段における該所定の変換
濃度範囲を設定する変換濃度範囲設定手段と、該アナログ／ディジタル変換手段からのディジタル濃度
値を画素毎に所定の閾値と比較して白黒の二値に変換す
る二値化手段と、注目画素を含む当該注目画素周辺画素の濃度値について
のヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、該変換濃度範囲設定手段により設定されている該所定の
変換濃度範囲を、該ヒストグラム作成手段により作成さ
れたヒストグラム中において画像データの色に対応して
表れるピークが属する濃度範囲に応じた変換濃度範囲に
変更する変換濃度範囲変更手段とがそなえられているこ
とを特徴とする、画像処理装置。
【請求項６】該変換濃度範囲設定手段が、該センサにより検出される該画像データの地色に対応す
るアナログ濃度値を地色レベル基準値として設定する地
色レベル設定手段と、該センサにより検出される高濃度側画像データに対応す
るアナログ濃度値を高濃度レベル基準値として設定する
高濃度レベル設定手段と、該センサにより検出される低濃度側画像データに対応す
るアナログ濃度値を低濃度レベル基準値として設定する
低濃度レベル設定手段とを有して構成され、該変換濃度範囲変更手段が、該ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラム
中において画像データの色に対応して表れるピークが属
する濃度範囲に応じて、該高濃度レベル設定手段からの
高濃度レベル基準値もしくは該低濃度レベル設定手段か
らの低濃度レベル基準値のいずれか一方を選択的に切り
換えて該アナログ／ディジタル変換手段へ出力する切換
手段として構成され、該地色レベル設定手段からの地色レベル基準値と、該切
換手段により選択された該高濃度レベル設定手段からの
高濃度レベル基準値もしくは該低濃度レベル設定手段か
らの低濃度レベル基準値とにより、該アナログ／ディジ
タル変換手段における該所定の変換濃度範囲が設定され
ることを特徴とする、請求項５記載の画像処理装置。