JPH0122665B2

JPH0122665B2 -

Info

Publication number: JPH0122665B2
Application number: JP57157418A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Okino; Osamu Asada
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1982-09-11
Filing date: 1982-09-11
Publication date: 1989-04-27
Also published as: JPS5947672A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は簡易なハードウエア構成により、確度
よく画像の領域のカテゴリー（例えば、文字・グ
ラフなどの２値領域、及び写真などの中間調領
域）を判定することができる画像処理装置に関す
るものである。

（背景技術）たとえば文書画像について考えると、１枚の画
像中に文字、グラフ、中間調が混在する場合があ
る。このような画像を伝送もしくは蓄積する場
合、上記それぞれの領域のカテゴリーを弁別し、
各々の領域毎に１画素あたりの量子化ビツト数や
符号化方式をそれぞれに適したものを選択するこ
とにより、良好な画品質の画像を効率よく伝送ま
たは蓄積することが可能となる。たとえば、文字
やグラフなどの領域では各画素を１ビツトで２値
化し、フアクシミリで用いられるランレングス符
号化法により符号化し、中間調の領域では各画素
を４ビツトに量子化し、テレビジヨンや階調フア
クシミリで通常用いられている差分符号化方式
（DPCM）により符号化する場合が考えられる。

第１図は従来の技術により領域を判定する回路
のブロツク図で、１０１は原画像をラスタースキ
ヤンし、１行1728画素を各画素４ビツトで量子化
した入力画像信号、１０２は１０１を一定画像毎
のブロツクに分割し（ここではたて・横それぞれ
16画素の正方形を１ブロツクとし、108ブロツ
ク／行とする）、各ブロツク内で文字・グラフの
領域か中間調の領域かを判定するために用いる特
徴量、たとえば平均濃度と差分値の統計などを抽
出する回路である。１０３は１０２で抽出された
特徴量をもとに、該ブロツクが文字・グラフの領
域であるか、中間調の領域であるかの判定を下す
回路である。１０４は、16行分の画像信号を各画
素４ビツトで記憶するメモリである。１０３によ
り該ブロツクが仮に文字・グラフの領域と判定さ
れると、１０４内の画像信号は順次読み出され、
２値化回路１０５により２値化された後、ランレ
ングス符号化回路１０６により符号化される。ま
た、仮に該ブロツクが中間調の領域と判定される
と、１０４内の画像信号は差分符号化回路１０７
により符号化される。また切換符号発生回路１０
８は、文字・グラフ領域から中間調領域へ、ある
いは中間調領域から文字・グラフ領域へ切換わる
毎にその旨を表示する切換符号を発生する。切換
符号は、受信側での復調の際に復調方式を選択す
るために用いられる。マルチプレクサ１０９は領
域判定回路１０３からの結果に応じて、１０６ま
たは１０７または１０８からの符号のうちいずれ
か１つを選択する回路である。第２図に以上の動
作のフローチヤートを示す。

この構成では入力信号がラスタースキヤン形式
であるため、１ブロツクを16×16画素とすると16
走査線分の画像をメモリ１０４に記憶する必要が
あり、また特徴量抽出回路１０２は16走査線分の
特徴量を中間的に記憶する必要があり、回路が複
雑になる欠点があつた。これを避けるための手段
として、ブロツクの大きさを上記16×16であつた
ものをＮ×１すなわち（ラスタースキヤン方向に
Ｎ画素）×（１行）にすることが考えられる。この
ようにすれば、各ラスタースキヤンについてＮ画
素分の画像メモリがあれば領域判定および符号化
が可能である。しかし、たとえばＮ＝16に設定し
た場合と、ブロツクサイズ16×16の場合について
領域が正しく判定される確率を比較すると、後者
の方が高いことが実験的に確認された。これは、
前者が１行のみから判定を下すため、領域中の局
所的な性質により各々のブロツクの判定結果に誤
りが生じやすいためと考えられる。

（発明の課題）本発明の目的はこれらの欠点を除去するため、
Ｎ画素×１行を１ブロツクとして各ブロツクの領
域を判定し、この結果および各ブロツクの特徴量
を記憶しておき、以後の行の領域判定にこの情報
を加味することにより、簡易なハードウエアで確
度よく領域を判定するもので、その特徴は、ラス
タースキヤンされた画像信号を領域に分割し、各
領域の画像の特徴に従つて前記画像信号を量子化
する画像処理装置において、各領域が単一の走査
線を構成する所定数の画素により構成され、各領
域内の各画素について注目画素とその近傍の１つ
もしくは複数の画素との差分を求めその差分又は
複数の差分の合計値があらかじめ定められる範囲
にあるか否かを判定し判定結果に従つて当該領域
の画像の各カテゴリー毎の特徴量を提供するとと
もに記憶する特徴量抽出回路と、注目領域の近傍
の複数領域の各カテゴリーの特徴量と当該領域の
カテゴリーの判定結果を記憶する領域情報メモリ
と、注目ブロツクの各カテゴリー毎の特徴量と記
憶されている近傍ブロツクの特徴量および判定結
果とから注目領域のカテゴリーを判定する領域判
定回路と、判定されたカテゴリーに従つて各領域
のラスタースキヤンされた信号を量子化して出力
する手段とを有するごとき画像処理装置にある。

（発明の構成および作用）第３図は本発明の一実施例であつて、３０１は
第１図の１０１と同様に原画像をラスタースキヤ
ンし、１行1728画素を各画素４ビツトで量子化し
た入力画像信号、３０２は３０１を各行16画素毎
のブロツクに分割し、領域判定のための特徴量を
抽出する回路で、第１図での説明とは異なり、１
行分のラスタースキヤンについて16画素毎に逐次
特徴量を抽出する。領域判定回路３０３は３０２
で抽出された特徴量と、３０４に既に記憶されて
いる該ブロツクの近傍ブロツクの領域情報とを参
照し、該ブロツクの領域が文字・グラフの領域で
あるか、もしくは写真などの中間調の領域である
かを判定する。判定結果が文字・グラフであれ
ば、１ブロツク分すなわち16画素の画像メモリ３
０５に記憶されている該ブロツクの画像信号は２
値化回路３０６で２値化された後、ランレングス
符号化回路３０７で符号化され、マルチプレクサ
３１０を経由して出力される。また判定結果が中
間調であれば、該ブロツクの画像信号は差分符号
化回路３０８で符号化された後、マルチプレクサ
３１０を経由して出力される。また判定結果が直
前のブロツクの判定と異なる場合は、３０３が切
換信号発生回路３０９に切換符号を発生させる。
この符号はマルチプレクサ３１０を経由して出力
される。ここで該ブロツクの判定結果は、領域情
報メモリ３０４に記憶され、以後のブロツクの判
定に供される。ここで原稿の先頭では、領域情報
メモリの内容を初期状態として、以前は全て文
字・グラフ領域であつたと同等の状態にしておく
ものとする。また３０２で抽出された特徴量は、
以後の判定のため数ブロツク後の判定までの間３
０４に記憶される。第４図に以上の動作のフロー
チヤートを示す。

以下に第３図の３０２に示した特徴量抽出の詳
細について説明する。第５図は本例のフローチヤ
ートで、ｉは１行のラスタースキヤン中の画素位
置を示す番号で、０がスキヤンの先頭すなわち画
面左端とし、1727がスキヤンの終端すなわち画面
右端とする。ｊは現在処理中ブロツクの位置を示
す番号で、０が該行左端のブロツクを示し、107
が右端のブロツクを示すものとする。CL(i)は現
在処理中の行のｉ番目の画素の濃度を示し、PL
(i)は１行前のｉ番目の画素の濃度を示す。またＳ
(j)、Ｃ(j)、Ｐ(j)はそれぞれ該ブロツクの濃度積分
値、文字・グラフらしさ、中間値らしさを示す変
数とする。まずブロツクの先頭では、501に示す
ように、該ブロツクのＳ(j)、Ｃ(j)、Ｐ(j)を初期値
０にする。次に、ブロツク内各画素について真上
画素との差分の絶対値｜PL(i)−CL(i)｜と、左隣
画素との差分の絶対値｜CL（ｉ−１）−CL(i)｜と
の加算値をDFとする（502）。DFが第１の閾値
TH1より小さい場合は、濃度変化が少ない状態
である（503）。DFがTH1以上の場合は、次に第
２の閾値TH2と比較し（504）、DF≧TH2の場合
は濃度変化が大きい状態とみなし、文字・グラフ
らしさを示すＣ(j)の値を１増加させる（505）。
DF＜TH2の場合は中程度の濃度変化がある状態
で、中間調らしさを示すＰ(j)の値を１増加させる
（506）。すなわち、Ｃ(j)、Ｐ(j)は文字・グラフら
しい画素の数又は中間調らしい画素の数である。

次に以上３つの状態全てについて濃度の積分を
とり（507）、ブロツクの終端まで注目画素を１つ
ずつ右にずらしながらこれをくり返す（508）。

次に、第３図３０３に示した領域判定の詳細に
ついて説明する。

第６図は本例のフローチヤートで、第５図に従
つて求まつたＣ(j)、Ｐ(j)、Ｓ(j)、および領域情報
メモリ（第３図の３０４）に記憶されている該ブ
ロツクより１つ左、２つ左隣のブロツク特徴量Ｃ
（ｊ−１）、Ｐ（ｊ−１）およびＣ（ｊ−２）、Ｐ（ｊ
−２）、それに該ブロツクの１行前のブロツクの
領域情報PPM(j)、PCM(j)を用いて該ブロツクの
領域を判定する。601では、まずＣ(j)が閾値TH3
以上であれば、文字・グラフらしいのでCM(j)を
１とする（602）。Ｃ(j)＜TH3でありＳ(j)が閾値
TH4以上であれば（603）、中間調らしいとして
PM(j)を１とする（604）。またＳ(j)＜TH4であれ
ば、Ｐ(j)が閾値TH5以上であるか否かを調べ
（605）、これが成立すれば中間調らしいのでPM
(j)を１とする（606）。なお、CM(j)、PM(j)は１
ビツトで表現したが、各々の判定ステツプ601、
602、603に応じて、Ｃ(j)、Ｓ(j)、Ｐ(j)を多値識別
して、複数ビツトで表現してもよい。607では以
上で求まつたPM(j)およびCM(j)と、１つ左隣、
２つ左隣のそれぞれPM、CMと、１行前の領域
情報PPM、PCMより該ブロツクの中間調らしさ
を示す変数LKPと、文字・グラフらしさを示す
変数LKCを求める。

ここで607の２つの式は次の意味を持つ。該ブ
ロツクの特徴量のみで判定をくだすと、前述のご
とく画像の領域中の局所的な性質により、各々の
ブロツクの判定結果に誤りが生じやすいと考えら
れる。たとえば、写真の中に濃度変化の大きい画
素が存在しうるが、この画素を含むブロツクが、
文字・グラフ領域と誤判定される場合がある。と
ころが、このような濃度変化の大きい画素は、写
真の中では密度が低く、文字・グラフ領域では密
度が高い特徴がある。逆に、文字・グラフ領域の
中に濃度変化のゆるやかな画素が存在しうるが、
これも同様に写真領域ではこのような画素の密度
が高いのに対し、文字・グラフ領域では密度が低
い特徴がある。従つて該ブロツクの特徴量のみで
なく、近隣ブロツクの特徴量等を考慮し、新たな
特徴量を算出することによつて、上記の理由によ
る誤判定を防止するものである。

LKPについて説明すると、右辺の第１項から
第３項まですなわちPM（ｊ−２）＋PM（ｊ−１）
＊２＋PM(j)＊４は、該ブロツクおよび左隣ブロ
ツクの特徴量について、該ブロツクに近いものほ
ど重みを大きくし、加算することを意味してい
る。また、右辺第４項のPPM(j)／２は、領域情
報メモリに記憶されている前行同位置、すなわち
真上のブロツクの特徴量を加味することを意味し
ている。ここでPPM(j)およびPCM(j)は、それぞ
れ真上のブロツクで算出されたLKP、LKCであ
る。このように算出された特徴量LKPとLKCは、
608で比較された後、いずれか大きい方が閾値
TH6もしくはTH7以上であれば、それぞれの特
徴をもつ領域であると判定する（609、610、611、
612）。閾値未満である場合は、文字・グラフもし
くは中間調の強い特徴がないと考えられ、たとえ
ば文書の白地などがこの場合に相当する。このよ
うな場合は、左隣ブロツクでの領域判定と同じ領
域とみなす（613、614）。このように判定をくだ
した後、PM(j)、CM(j)と、LKP、LKCをそれぞ
れPPM(j)、PCM(j)として領域情報メモリ３０４
へ格納する（615、616）。ここで原稿の先端では、
PPM(j)、PCM(j)はそれぞれ０に初期化されてい
るとし、ｊ−１＜０もしくはｊ−２＜０となるよ
うな場合、対応するPM（ｊ−１）、CM（ｊ−１）、
PM（ｊ−２）、CM（ｊ−２）の値はそれぞれ０と
みなすこととする。

（発明の効果）以上説明したように、本実施例では、画像メモ
リには１ブロツク分だけを記憶すればよいから、
メモリが小さくてよいという利点がある。一方、
該ブロツク以前の少数ブロツクの領域情報を記憶
し、これを領域判定に使用しているため、画像の
局所的な性質によつてブロツクの領域判定の誤り
が生じることが少なくなり、簡単な回路により、
確度よく領域判定が下せるという利点がある。ま
た、ラスタースキヤンを行いながら逐次判定結果
を出力できるため、領域判定の結果を知る時間が
短縮される利点がある。

本発明は、ラスタースキヤンされた多階調画像
より簡易かつ高速に領域の判定が下せるので、中
間調を伝送できるフアクシミリに本発明を適用す
ると、領域毎に量子化および符号化方式を切り換
える機能をもたせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像処理装置のブロツク図、第
２図は第１図の装置の動作説明図、第３図は本発
明による画像処理装置のブロツク図、第４図は第
３図の装置の簡単な動作説明図、第５図と第６図
は第４図の装置の要部の詳細な動作説明図であ
る。３０１；入力画像信号、３０２；ブロツク内特
徴量抽出回路、３０３；領域判定回路、３０４；
領域情報メモリ、３０５；１ブロツク分画像メモ
リ、３０６；２値化回路、３０７；ランレングス
符号化回路、３０８；差分符号化回路、３０９；
切換符号発生回路、３１０；マルチプレクサ。

Claims

【特許請求の範囲】

１ラスタースキヤンされた画像信号を領域に分
割し、各領域の画像の特徴に従つて前記画像信号
を量子化する画像処理装置において、各領域が単
一の走査線を構成する所定数の画素により構成さ
れ、各領域内の各画素について注目画素とその近
傍の１つもしくは複数の画素との差分を求めその
差分又は複数の差分の合計値があらかじめ定めら
れる範囲にあるか否かを判定し判定結果に従つて
当該領域の画像の各カテゴリー毎の特徴量を提供
するとともに記憶する特徴量抽出回路と、注目領
域の近傍の複数領域の各カテゴリーの特徴量と当
該領域のカテゴリーの判定結果を記憶する領域情
報メモリと、注目ブロツクの各カテゴリー毎の特
徴量と記憶されている近傍ブロツクの特徴量およ
び判定結果とから注目領域のカテゴリーを判定す
る領域判定回路と、判定されたカテゴリーに従つ
て各領域のラスタースキヤンされた信号を量子化
して出力する手段とを有することを特徴とする画
像処理装置。