JPH01235481A

JPH01235481A - 画像走査信号の２値化回路

Info

Publication number: JPH01235481A
Application number: JP6052888A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Takahashi; 次男高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1989-09-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は画像走査信号の２値化回路にかかり、更に詳
しくは色鉛筆等を用いて淡く塗り潰した様な中間調の画
像を２値化するのに好適な画像走査信号の２値化回路に
関する。

［従来の技術］従来の画像走査信号の２値化回路においては、階調をも
った画像（イメージ）を２値で表現する場合、デイザ法
が用いられている。デイザ法については、例えば「画像
のディジタル信号処理」（吹抜著、日刊工業新聞社発行
）の２３６頁に詳しく論じられている。上記文献によれ
ば、デイザ法はイメージを２値化する閾値を周期的また
はランダムに変化することによって、なだらかな階調を
有するイメージの濃淡を疑似的に中間調として表現する
ものである。

［発明が解決しようとする課題］上記した従来技術において、線図形や文字を多く含むイ
メージにデイザ法を適用して２値化すると、２値化され
た信号を再生した場合、再生画像において線や文字が細
く切れて、再生画像の画質が著しく劣化するという問題
点があった。

特に、構造図面等の断面図では、しばしば断面を示す領
域を色鉛筆等で淡く塗り潰すことが行われており、こう
したイメージを２値化する場合には、次の様な問題点が
あった。すなわち、デイザ法で２値化を行うと、色鉛筆
等で淡く塗り潰した部分以外の線図形や文字の画質が劣
化して使用に耐えないし、デイザ法を用いないで単純２
値化した場合には、淡く塗った部分が真黒か又は真白に
近い画質になって、図面の情報が失われてしまうのであ
る。特に、寸法線や文字等が淡く塗り潰した部分に記載
されている場合には、デイザ法・単純２値化法のいずれ
かを用いても、図面の情報が失われる可能性が極めて大
きく、イメージデータの２値化回路を電子ファイリング
システム等の図面の入出力管理に使用する場合、大きな
障害の一つになっていた。

従って、上記の従来技術においては、色鉛筆等を用いて
淡く塗り潰した中間調のイメージを２値化する場合、適
切な２値化が行えないという問題点があった。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、色鉛筆等を用いて淡く塗り潰した中間調のイメージ
や線図形・文字等を２値化する場合、適切に２値化する
ことが可能な画像走査信号の２値化回路を提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］この発明の画像走査信号の２値化回路は、ラスク走査形
等の画像走査信号を２値化するものであり、特に２値化
対象画素を含む第１の所定画素領域の画像走査信号を第
１の閾値と比較することによって２値化し、かっ２値化
対象画素の２値化結果と第１の所定画素領域内の２値化
対象画素周辺画素の２値化結果とを参照して、２値化対
象画素について黒と白に対応する２値化信号を形成する
第１の手段と、２値化対象画素を含む第２の所定領域の
画像走査信号を第２の閾値と比較することによって２値
化し、かつ第２の所定領域の画像走査信号が第２の閾値
を越えており、かつ上記第１の所定画素領域内の２値化
対象画素周辺画素に対応する画像走査信号の第１の閾値
との比較結果を参照して、この比較結果が第１の閾値を
越えていないと判断され、かつあらかじめ定められたタ
イミングに一致したとき、２値化対象画素について黒に
対応する２値化信号を形成するホ２の手段と。

上記第１の手段の出力と上記第２の手段の出力を合成す
る第３の手段とから構成されていることを特徴と１でい
る。

［作用］この発明によれば、淡い中間調以外の通常画像領域は、
上記第１の手段によって２値化対象画素の白・黒及びそ
の周辺領域の白・黒を参照して２値化される。

また、淡い中間調の画像領域は、第２の手段によって２
値化される。即ち、第２の手段は、２値化対象領域を含
む第２の領域の画像走査信号が第２の閾値を越え、かつ
第１の所定画素領域内の２値化対象画素周辺画素に対応
する画像走査信号が第１の閾値を越えていないと判断さ
れたとき、この２値化対象画素が淡い中間調の領域であ
ると判定する。そして、この淡い中間調の領域である旨
の検出が、あらかじめ定められたタイミングで行われた
場合に限って、黒を出力する。

［実施例］以下、添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発
明について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図に示すように、テレビカメラ等によって、ラスク
走査されて得られたビデオ信号ＶＳがコンパレータ１，
２０に入力される。コンパレータ１，２０には図示する
ように２値化信号閾値ＳＬＡ、ＳＬＢが入力されており
、コンパレータ１゜２０はそれぞれ２値化信号閾値ＳＬ
Ａ、ＳＬＢよりも振幅の大きなビデオ信号ｖＳが入力さ
れたとき論理値“１”　（黒画素有り）を出力し、その
他の場合には論理値′″０”を出力する。ここで、２つ
の２値化信号閾値は、ＳＬＡ＞ＳＬＢに設定されている
。コンパレータ１の出力は、マトリックスシフトレジス
タ２のステージａ工、と１ラスタ遅延用のシフトレジス
タ３に入力される。シフトレジスタ３の出力は、１ラス
ク遅延用のシフトレジスタ４とマトリックスシフトレジ
スタ２のステージａ、１に入力される。また、シフトレ
ジスタ４の出力は、マトリックスシフトレジスタ２のス
テージ８１、に入力される。マトリックスシフトレジス
タ２のステージａｓｓの出力は、ステージａｎｔに入力
されると同時に判定ＲＯＭ６に入力される。同様に、ス
テージａｔ＊＋　ａｔｘ＋　ａｔ！ｔ　ａ３１１　ａ３
ｔの各出力は、図示するように次段の各ステージに入力
されると共に、判定ＲＯＭ６にそれぞれ入力される。上
記のコンパレータ１の出力の伝達は、第２図に示すタイ
ミングクロックＴ１に従って行われる。

ここで、上記マトリックスシフトレジスタ２内の各ステ
ージａｘｘｌａｌ＊ｔ　ａｌｉｆ　ａ＊１ｌａｔｔｌ　
ａ＊３ｙａ）１１　ａ３ｔｌ　ａ３３は、３Ｘ３画素（
３ラスタｘ３ビツト）分のコンパレータ１の出力（ある
画素を中心に８画素分の出力）を保持するもので、これ
らの情報に基づいて、判定ＲＯＭ６が次の式（１）。

（２）に従って判定を行い、判定結果として出力Ａ。

Ｂを出力する。

Ａ＝ａ、、Ｘ　　（ａ１１＋ａｌｔ＋ａ１３＋ａｍ１＋
ａ＝３＋ａ３１十ａ。＋ａ３３）　　　　　　　　　　
　　　・・・（１）Ｂ＝　　　（ａ　１１＋ａ　１．ｈ
ａ　１．＋ａ、、＋ａ、、＋ａ　３１＋ａ３＊＋８３３
）　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）上記の
式（１）、　（２）において、“Ｘ”はアンド論理を意
味し、′＋”はオア論理を意味し、“−”はノット（否
定）論理を意味するものとする。

従って、判定ＲＯＭ６は、次のような判定を行う、即ち
、出力Ａは、ステージａ□に格納された中心画素のデー
タが“１”で、かつその周囲の８画素の中に“１″が一
つでもある場合に、１′″となるものである。即ち、出
力Ａは、中心画素を含む２画素以上が“１″であれば“
１”となる。

換言すると、中心画素が１″であっても周辺画素が全て
“ＯＩＩであれば、出力Ａは“０′″となる。

従って、出力Ａは、中心画素（ａ□）が孤立点ノイズと
判断される場合、これを除去する。出力Ａはオア回路１
０に入力され、通常の状態においては（中間調以外の状
態）、この出力Ａがフリップ・フロップ１１に入力され
、タイミングクロックＴＣ１と同期をとった後、２値化
信号■Ｏ８として出力される。

これに対して、出力Ｂは、中心画素（ａ□）の周囲の８
画素の中に′１″が一つでもあれば′０″となるもので
ある。従って、出力Ｂは、周辺画素が全てｈａ　Ｏｕの
場合に限って１”となる、この出力Ｂは、アンド回路７
に入力される。

一方、コンパレータ２０の出力は、１ラスタと２画素走
査分遅延用のシフトレジスタ５に入力され、その出力は
アンド回路７に入力される。アンド回路７には、他方に
おいて、第２図に示すタイミング信号ＴＣ２，ＴＣ４が
入力されている。

ここで、タイミング信号ＴＣ２は、第２図に示すように
、周期ｔ１のタイミングクロックＴＣＩをカウントする
水平カウンタ８のカウント出力として得られるものであ
り、タイミング信号ＴＣＩの４倍（４ｔｌ）の周期を有
している。また、タイミング信号ＴＣ４は、第２図に示
すように、１ラスタ周期ｔ、を有するタイミングクロッ
クＴＣ３をカウントする垂直カウンタ９のカウント出力
として得られるものであり、タイミングクロックＴＣ３
の４倍（４ｔりの周期を有している。

上記したように、タイミング信号ＴＣ２はタイミングク
ロックＴＣ１の４倍の周期を有し、タイミングクロック
ＴＣ４は４ラスタ周期を有している。従って、アンド回
路７の出力は、シフトレジスタ５の出力が１″′であり
（中心画素が２値化信号閾値ＳＬＢを越えている場合）
、かつ判定ＲＯＭ６の出力Ａが“１″の場合（中心画素
の周囲８画素が全て″“Ｏ＋１であり、周囲８画素に２
値化信号閾値ＳＬＡを越えるものが一つもない場合）で
も、４ラスタ・４測索ピッチでしか、ＩＩ　Ｉ　１１に
ならない。

即ち、アンド回路７は、中心画素が２値化信号閾値ＳＬ
Ｂを越えており、かつ中心画素の周囲８画素が２値化信
号閾値５ＬＡｔｉ−菖えていない場合でも、４ラスタ・
４画素ピッチ毎でしが“ｌ　ｌ　＋１を出力しない。

アンド回路７の出力は、オア回路１０を介してフリップ
フロップ１１に入力される。フリップフロップ１１は、
タイミングクロックＴＣＩによって同期をとった後、２
値化信号■Ｏ８として出力される。

以上説明したように、第１図に示す実施例は、中心画素
を含む２点以−Ｆが２値化信号閾値ＳＬＡを越える場合
（判定ＲＯＭ６が出力Ｂとして“ｌ′″を出力する場合
）に２値化信号ｖＯ８を°゛ｌ″とし、更に中心画素が
２値化信号閾値Ｓ　Ｌ　Ｂを越えており、かつ周辺８画
素が全て２値化信号閾値ＳＬＡを越えていないとき、４
ラスタ・４画素ピッチ毎に、２値化信号ｖＯ８を′″ｌ
　１１とするものである。従って、この実施例では、中
心画素のビデオ信号■Ｓの振幅ＨがＳＬＢを越えており
、かつ周辺８画素のビデオ信号ｖＳの振幅ＨがＳＬＡ＞
Ｈ＞　Ｓ　Ｌ　Ｂの範囲にある場合でも、即ちビデオ信
号■Ｓが淡い中間調を示す様な場合でも、４ラスタ・４
画素ビット毎に２値化イｉ＠ＶＯ８を１″′とするもの
である。

ここで、アンド回路７に基づくビデオ信号ｖＳは、連続
して出力されることがなく、必ず離散的に出力されるた
め、公知の孤立点除去用のフィルタによって容易に除去
可能である。

尚、上記の実施例において、タイミング信号ＴＣ２の周
期をタイミングクロックＴＣＩの周期の４倍とし、また
タイミング信号ｌ″Ｃ４の周期をタイミング信号Ｔ　Ｃ
３の周期の４倍としたが、この発明はこれに限定される
ものではなく、またこれらの関係は特に存在しなくても
良い。同様に、タイミング信号ＴＣ３も、１ラスタ周期
の信号に限定されるものではない。

第３図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）は、第１
図に示す実施例を用いて画像を２値化した場合の具体例
を示す図である。第３図（ａ）は２値化対象画像を示し
、２１は黒の円、２２は円２１を淡く塗り潰したグレー
パターン、２３は光電変換走査器の走査方向（ラスタ方
向）を示す。第３図（ｂ）は、第３図（ａ）に示す画像
を読み取ったビデオ信号■Ｓを示す。第３図（ｂ）にお
いて、２１ｂは円２１の一部分に対応し、２２ｂ゛はグ
レーパターン２２の一部分に対応している。また、２値
化信号閾値は、ＳＬＡ＞ＳＬＢの関係に設定されている
。第３図（ｃ）は、第１図に示す実施例により得られた
２値化信号■Ｏ８を示し、２１ｃは円２１の一部分に対
応し、２２ｃはグレーパターン２２の一部分に対応して
いる。第３図（ｄ）は、第３図（ｃ）に示す２値化信号
■Ｏ８の再生画像を示す。

以上の実施例においては、淡い中間調のパターンを孤立
点１画素として表現したが、この発明はこれに限定され
るものではなく、孤立点数画素として表現しても良い。

この場合でも、公知の孤立点除去用のフィルタを用いて
、上記の中間調パターンを分離できることは言うまでも
ない。

また、上記の実施例において、２値化信号閾値ＳＬＡ、
ＳＬＢを適宜変更することにより、淡い中間調に大幅な
濃度のむらがある場合でも、グレーパターンを適切に２
値化することができる。

また、この発明によれば、逆に読み取った画像に淡い中
間調のグレーパターンを付与することもできる。これは
、例えば、第１図におけるコンパレータ２０の出力側に
オア回路を設け、上記グレーパターンを付与するタイミ
ングだけ、このオア回路を介してシフトレジスタ５に１
″を入力するようにすれば良い。

なお、本実施例で用いるマトリックスシフトレジスタや
１ラスタ遅延シフトレジスタやコンパレータ等は、通常
の２値化処理を行う装置と兼用可能であり、実用上安価
に構成できる利点がある。

［発明の効果］本発明によれば、断面図に淡い中間調で色を付したよう
な画像を光電変換して２値化信号にする場合、適切に２
値化を行うことができる。即ち、淡い中間調、例えばグ
レーパターンに濃度むらがあっても、出力される２値化
信号は安定化したものとなり、再生画像として極めて欠
しいものが得られる。また、中間調の画像の色彩に大幅
な濃度差があっても、２つの２値化信号閾値を適宜変更
することにより、適切な２値化信号を得ることができる
。更に、淡い中間調の部分を２値化した場合、その部分
を公知の孤立点フィルタを用い”ることにより、分離す
ることができる。従って、例えば、断面図にクレーパタ
ーンを付したような場合、再生画像としてグレーパター
ンを除去したものを得ることができ、効果的な利用を図
ることができる。また、本発明によれば、画像を読み取
る際にその淡い中間調の色彩（グレーパターン）を付与
することができ、イラスト等のイメージ合成にも有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図に示す実施例で用いるタイミングクロック及び
タイミング信号を示す図、第３図（ａ）、　（ｂ）、　
（ｃ）、　（ｄ）は第１図に示す実施例における画像処
理の具体例を示す図である１　、２１コンパレーク、２７［す７りへン７トレジス
タ、３，４．５・・・シフトレジスタ、６・・判定ＲＯ
Ｍ、７　アント回路、８・・・水平カウンタ、９・垂直
カウンタ、１０・・オア回路、１１・・・フリップフロ
ップ、■Ｓ・ビデオ信号、ｖＯ８・・２値化信代理人　
弁理士　　秋　本　正　実第１図Ｃ４第２図二ＴＣＩ′　　□　　　　　　　　　〜−−−−−第３図（ｃｌ　）　　　　　　　（ｃ　）２ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

１、ラスタ走査形等の画像走査信号を２値化する画像走
査信号の２値化回路において、２値化対象画素を含む第
１の所定画素領域の画像走査信号を第１の閾値と比較す
ることによって２値化し、かつ２値化対象画素の２値化
結果と第１の所定画素領域内の２値化対象画素周辺画素
の２値化結果とを参照して、２値化対象画素について黒
と白に対応する２値化信号を形成する第１の手段と、２
値化対象画素を含む第２の所定領域の画像走査信号を第
２の閾値と比較することによって２値化し、かつ第２の
所定領域の画像走査信号が第２の閾値を越えており、か
つ上記第１の所定画素領域内の２値化対象画素周辺画素
に対応する画像走査信号の第１の閾値との比較結果を参
照して、この比較結果が第１の閾値を越えていないと判
断され、かつあらかじめ定められたタイミングに一致し
たとき、２値化対象画素について黒に対応する２値化信
号を形成する第２の手段と、上記第１の手段の出力と上
記第２の手段の出力を合成する第３の手段とから構成さ
れていることを特徴とする画像走査信号の２値化回路。