JPH02199588A - 像域識別装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、文字・線画および階調画が混在する原稿画像
をスキャナ等で読取ったデジタル画像に対し、文字画・
線画領域と階調側領域および下地領域の識別を行なう像
域識別装置に関する。

（従来の技術） デジタル回路技術の発達とともに、ファクシミリ、ドキ
ュメントφファイル、デジタル複写機などのように、文
書画像をスキャナによりデジタル信号として読込み、伝
送・蓄積・再生などを行う装置が増えている。このよう
に画像をデジタル信号として扱うことにより、多様な画
像処理が可能となり、しかも検索が容易になる等多くの
長所がある。

このようなデジタル画像処理装置は、従来では主に文字
・線画などのモノクロ２値画像を対象としていたが、最
近では階調画が混在した画像をも扱いたいという要求が
高まるでいる。

文字と階調画とが混在する画像を扱う上で、ハードコピ
ーへの記録方法が一つの問題となる。デジタル画像の記
録方法として溶融熱転写方式や電子写真方式がよく知ら
れる。ごれらの方式は通常、１記録画点につき２ないし
数レベル程度の濃度を表挑する能力しか持たないだ′め
、階調画を表現するためには、面積変調法などの手法を
用いる必要がある。この方法は複数画点の組合わせによ
り、階調を表現するもので、組織的デイザ法などが有名
である。

組織的≠イザ法は原理的に階調性と解像度を両立きせる
記録方法であるが、原稿読取り時に生じるＭ’ｒＦｍ佳
などイごよりエツジのだれた文字・線画は、かすれて再
生されたり、原稿に網点印刷による階調画があると、モ
アレが生じる可能性があるな□どの欠点を持つ。文書画
像において文字や線画の情報は重要であり、また文書画
像において階開側の表現方法として網点印刷が多く用い
られるので、これらの欠点は致命的である。

これらの欠点を除く方法として、画像の像域識別を利用
する方法がある。すなわち、画像を階調画などのように
階調性が重要な部分と、”文字・線画などのように解像
度が重要な部分とに識別し、その識別結果にしたがって
、画像の性質に最適な処理を施してから記録を行う方式
である（例えば「文書画像の再生について」牧野他、電
子通信学会研資Ｐ′ＲＬ８１−１４）。

像域識別の方式としては、画像のミクロな性質を用いる
方法等が提案されている。例えば、特開昭５８−３３７
４号公報には画像を小ブロックに分割し、プロ・ツク毎
の最大濃度と最小濃度との差を求め、その差が閾値より
大きければ当該ブロックを文字画領域とし、小さければ
当該ブロックを階調側領域として識別する方法が開示さ
れている。

また、その他に特開昭６０−１−２０４１７７号公報で
は、画像にラプラシアン中フィルタをかけた後、２値化
し、例えばその４×４画素のパターンの形状により識別
を行う方法が開示されている。

これらの方法を用いることにより、濃度変化の急な文字
・線画部分と、濃度変化の緩やかな階調画部分とを高精
度で識別することができる。

しかし、階調画のエツジ部分がミクロ的には文字画のエ
ツジと類似しているため、ミクロな情報のみを利用して
いる上述の方式では階調画のエツジ部分と文字のエツジ
部分とにおいて識別誤りが多く発生するという欠点があ
る。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来行われている画像のミクロな構造特徴
を用いる像域識別方法では、階調画のエツジ部分がミク
ロ的に文字のエツジと類似しているため、階調画のエツ
ジ部分で識別誤りが多く発生するという問題があった。

そこで本発明は、画像中の階調画領域と文字領域と下地
領域とを精度良く識別できる像域識別装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上述した課題を解決するために、本発明は文字領域のマ
クロな構造の特徴に着目して、文字領域と階調画領域と
の識別を行なうことを基本的な特徴としている。通常の
文章画像では文字や線画は下地の上に描かれている。下
地は大面積で濃度の一様な領域であり、この下地領域に
囲まれた部分が文字領域または階調画領域であると考え
ることができる。

ここで、階調画とは写真や網点印刷より階調性をもった
１つの画像領域を意味する。また、文字は下地領域を除
く文字それ自体の部分を意味し、文字とその下地部分を
合せた部分は文字画と呼ぶことにする。以下の文もこの
用法にしたがう。

そこで、本発明では先ず下地濃度領域判別手段により、
例えば下地の大面積性や連結性、濃度の一様性などの性
質に着目して、画像を構成する各画素の濃度情報に基づ
き、下地領域と同等の濃度を持つか、または色が一様な
、下地と思われる領域（これを下地濃度領域という）を
判別する。次に、下地領域／非下地領域識別手段によっ
て、下地濃度領域の大きさ及び既に識別された下地領域
との連結性を調べることにより、下地濃度領域と非下地
濃度領域とを識別する。そして、文字領域／階調画領域
識別手段により、非下地領域のうちで大きさが所定の閾
値以下の領域を文字領域、閾値より大きい領域を階調画
領域として夫々識別する。

より具体的には、例えば入力画像がラスタスキャンによ
り得られた画像の場合、その入力画像を構成する画素の
濃度情報から当該画素が下地濃度画素であるか否かを判
別する下地濃度画素判別手段と、この手段により判別さ
れた下地濃度画素が主走査方向に連続してなる下地濃度
領域の長さを計測する第１の計測手段と、前記下地濃度
領域と前主走査ラインの下地領域との連結性の有無を判
別する連結性判別手段と、前記連結性判別手段により得
られた結果および前記下地濃度領域の長さに基づいて当
該下地濃度領域が下地領域であるか否かを識別する下地
領域／非下地領域識別手段と、この手段により識別され
た非下地領域の主走査方向の長さを計測する第２の計測
手段と、上記非下地領域のうち、その長さが閾値以下の
領域を文字領域と識別し、それ以外の非下地領域を階調
画領域と識別する文字領域／階調画領域識別手段と、前
記下地領域／非下地領域識別手段と文字領域／階調画領
域識別手段とにより得られた前記画像中の１主走査ライ
ン分の識別結果を記憶する記憶手段とを備えればよい。

また、本発明のより好ましい実施態様として、上述した
構成の像域識別装置をマクロ識別手段として用い、これ
に画像中の注目画素とその周辺領域の画素とを含む構造
特徴から階調画領域１文字領域および下地領域を識別す
るミクロ識別手段と、マクロ識別手段としての像域識別
装置の識別結果とを総合的に判断して最終的な像域識別
を行なう識別結果総合判定手段を更に備えることも有効
である。

（作用） 本発明では、通常の文章画像の文字や線画は下地の上に
印字され、また文字領域および階調画領域は下地領域に
囲まれており、更に文字領域と階調画領域との大きさが
異なっていることに着目し、下地領域と非下地領域との
識別後、文字領域と階調画領域との識別を行なう。従っ
て、文字領域と階調画領域とで類似した特徴部分である
エツジ部分において両頭域を誤識別することがなく、識
別精度の向上が図られる。

また、上述した下地領域の検出の後に文字領域と階調画
領域とを識別する像域識別装置と、ミクロな構造特徴を
用いて像域識別する装置とを組合せれば、夫々の結果を
補完して、更に精度の高い像域識別が実現される。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第１図は像域識別装置を備えたフルカラー画像複写装置
の構成を示すブロック図である。

カラー画像複写装置は、画像入力部１と、色修正部２と
、像域識別部３と、適応処理部４と、画像記録部５とに
より構成されている。本発明は主に像域識別部３につい
て適用している。

画像入力部１では原稿画像を色分解して画像のＲＧＢの
各色毎の反射率を表すＲＧＢ信号として読取る。これは
例えば、ＲＧＢのラインセンサをセンサの長手方向と垂
直方向に走査することにより、画像をラスタスキャン信
号として読取ることができる。以下、ラスク方向を主走
査方向、この主走査方向と垂直な方向を副走査方向と呼
ぶ。

ラインセンサの出力信号をＡ／Ｄ変換器でデジタル信号
に変換した後、シェーディング補正処理を施す。この処
理はラインセンサの各素子ごとのゲインやオフセット等
のばらつき及びＲＧＢの白バランスの補正を行うもので
、この処理により、原稿が黒および白の場合、それぞれ
画像信号が「０」および「１」となるように規格化され
る。

この部分の具体的な構成については例えば、特開昭６１
−７１７６４号に詳しく記述されている。

色修正部２では原稿の反射率を表すＲＧＢ信号をインク
量信号ＹＭＣＫに変換する。インク量信号ＹＭＣＫは原
稿の色・濃度を再現するために記録部で印字すべきイエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）
、の各色インクの量を表す信号で、０〜１の間の値をと
り、「０」ならばインクを全く印字せず、「１」ならば
インクをベタで印字することを表す。イエローＹ、マゼ
ンタＭ、シアンＣの夫々のインクの量を求める計算は、
色修正理論としてよく知られているマスキング法が用い
られる。この理論では色分解信号ＲＧＢとインク量信号
ＭＭＣとの関係が（１）式の如く示され、１次元のルッ
クアップテーブルと簡単な演′□算回路とにより構成で
きる。本方式により、色再現性・階調性の良好な特性が
得られる。

また、黒インク信号については、（３）式の計算により
得られる。黒インクＫを用いることにより暗い部分や黒
い文字が引きしまった画像が再現される。この処理につ
いては例えば特願昭６２−２１５３４号に詳しく記述さ
れている。

・・・　（１） ただし、ＤＹ、ＤＨ，ＤＣはインク量濃度で、インク量
信号ＭＭＣとは例えば（２）式の関係となる。

ＤＹ　−ｌｏｇ（１−Ｙ　） ＤＭ−１０ｇ（１−Ｍ） ＤＣ−１ｏｇ（１−Ｃ）　　　　　　　　−（２）また
、（１）式におけるマトリックス係数ｍ、。

１．１ （１，ｊ′ｍｌ〜３）は各色インクのＲＧＢ反射率から
定まる値である。

Ｋ−（Ｙ−Ｍ−Ｃ）　ｎ　　　　　　−（３）但し、ｎ
は２〜３程度の定数 色修正部２から出力したインク量信号ＹＭＣＫは像域識
別部３と適応処理部４とに入力される。

インク量信号ＹＭＣＫは、像域識別部３が出力する識別
結果に応じた適応処理を適応処理部４で受けた後、画像
記録部５て記録され原稿画像が再現される。ここでは説
明の都合上、つぎに画像記録部５について説明する。

画像記録部５では適応処理部４が出力するインク量信号
ＹＭＣＫに従い、紙面上に４色のインク（イエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒）を印字する。

記録は溶融型熱転写プリンタにより行う。溶融型熱転写
プリンタは、１画素毎に２または数レベルの階調しか安
定に表現できないので、面積変調法の一種であるデイザ
法により階調を表現する。デイザ法は簡易な構成で、か
つ原理的に階調性・解像度の両方を満たすので広く用い
られている。この方法を用いることによりフルカラー画
像を再現できる。

通常の場合、デイ゛ザ法は、プリンタへの駆動信号を印
字するか否かを示す２値化号とする２値デイザが用いら
れているが、たとえば特願昭６２−２０３３９３号、特
願昭６２−２０３３９４号に開示されているようにプリ
ンタへの駆動信号を多値とすることにより、階調性およ
び解像度を向上させる方法を用いてもよい。

ところで、デイザ法は理想的にシャープでガンマのたっ
たエツジは高解像度でシャープに記録できる反面、原稿
上でエツジのシャープな文字を読込んでも、画像入力部
１におけるぼけ等により読取った画像信号のエツジがだ
れると、工・ソジが「ぎざぎざ」に記録され解像度が低
下する。特に、小さい文字や細い線の場合はかすれが生
じ、判読できなくなることもある。また、デイザ法によ
る記録画像は周期構造をもつので、原稿画像にも網点印
刷のように周期構造がある場合、これらの周期構造が互
いに干渉してモアレノイズを生じ、再生画の画質を著し
く劣化させることがある。

また、文書画像において、文字や線画の情報は重要であ
り、しかも階調画像の多くは網点印刷な′ので、文書画
像を扱う上でこれらの欠点は致命的である。これらの欠
点を除くために、像域識別部３で画像の属性、例えば文
字・線画であるか、網点画（ｈａｌｆ’　−ｔｏｎｅ）
であるか、写真画（ｃｏｎｔ　１ｎｕｏｕｓ　−ｔｏｎ
ｅ）であるかを識別し１その属性に応じた処理を適応処
理部４で行う。これは前記のデイザ法の欠点を除くとい
う意味で必要であるが、このような属性に識別できれば
、帯域圧縮において属性により圧縮方式を切替えるなど
、他の用途にも応用できる。

ところで、画像の属性に適応していない処理を施すと、
一般に画質は極端に劣化する。したがって、像域識別を
行う上で識別誤りを十分低くしないとこれらの処理によ
り、かえって画質が劣化する場合もありうるので、像域
識別には十分高い識別精度が要求される。

像域識別部３では原稿画像の大局的および局所的な特徴
を抽出して、文字・線画部分と、網点画部分と、写真画
部分との識別を行う。像域識別部３の構成を第２図に示
す。

像域識別部３はミクロ識別部１０と、マクロ識別部１１
と、上記ミクロ識別部１０及びマクロ識別部１１とが出
力する識別結果を総合して最終的な識別信号を生成する
識別合成部１２とから構成されている。

ミクロ識別部１０は、画像のミクロな構造の特徴に注目
して文字・線画と、網点画と、写真画との識別を行うた
めに、先ず、原画像の低域成分を除去し、適当な閾値で
２値化することにより原画像のミクロな構造特徴を抽出
し、この抽出した結果から文字尤度信号を生成し出力す
る。例えば、この２値化画像上の４×４画素程度の大き
さのパターンは原画像の属性についての情報をもってい
る。そこで、各パターンとそのパターンの出現しやすい
画像の属性との関係を予めテーブルとして備え、このテ
ーブルとパターンとを照合することにより、その領域の
属性を推定することができる。

又、パターンによっては、ある属性の画像にのみ多く出
現するものや、ある属性の画像にやや多く出現するとい
うパターンや、どの属性の画像にも同程度に出現しやす
いというパターンもある。したがって、パターンテーブ
ルの識別出力として、どの属性の画像かという定性的な
情報だけでなく、それがどの程度に確からしいかという
定量的な情報を持たせた方がよい。

また、通常の画像では文字や網点画の領域はそれぞれあ
る程度の面積をもっており、各画素の属性は空間的に高
い相関をもっている。この性質を利用して、やや広い領
域での前記のパターンによる識別結果を総合して修正す
る入城処理を施すことにより、識別精度を向上すること
ができる。

このミクロ識別部１０の具体的な回路構成を第３図に示
す。原画像信号に対応したインク量信号ＹＭＣＫは低域
除去フィルタ２０に入力される。

この低域除去フィルタ２０から出力された信号は、２値
化回路２１にて適当な閾値Ｔで２値化される。

この２値化された信号をラインメモリ２２を用いて、４
×４の２次元的なパターンとして取出し、このパターン
とＲＯＭによって構成されるパターンテーブル２３の内
容とを参照して、文字尤度信号ＳＹを得る。さらに、入
城処理回路２４で注目画素の文字尤度信号ＳＹと周辺画
素の文字尤度信号とを総合して、最終的な文字尤度信号
ＳＹを得る。このミクロ識別部１０の詳細は例えば、特
願昭６３−５０１８９号に述べられている。

本実施例ではミクロ識別部１０の識別信号としてｒｏｂ
、ｒｌＪ、ｒ２Ｊ、ｒ３Ｊの４クラスの信号を出力する
。「０」は離散的な構造をしているもので主に網点画で
あることを示し、「１」は写真や下地部分または中間（
網点画・文字のいずれか判別しがたいもの）等の濃度変
化の小さい領域を、「２」はやや文字画らしいものを、
「３」はかなり文字画らしいものであるとして識別して
いる。この方法では特に一様な網点領域や小さい文字、
細い線などの部分に対する識別精度は高い。

このため、後で詳しく述べるように網点部分には高域除
去フィルタをかけ、文字・線画部分には高域強調フィル
タをかけることにより、モアレノイズや小さい文字など
のかすれを防ぐことができる。

しかし、このようなミクロな構造特徴を利用した識別方
式では、互いに類似した構造をを持つ階調画のエツジと
文字・線画のエツジとを高い精度で識別するには限界が
ある。すなわち、階調画のエツジ部分の一部がクラス「
２」　（やや文字らしい）と識別される一方、文字もク
ラス「２」と識別される部分が多い。このため文字のエ
ツジ部分に大きな高域強調を施し、ガンマをたてて、エ
ラジをシャープに再現しようとすると階調画のエツジ部
にも同様の処理がかかり、階調画のエツジがシャープに
なり過ぎて、エツジの桓が急に変わるなどの不自然な画
像が記録される場合が多い。

そこで、マクロ識別部１１では画像のマクロな構造の特
徴を利用して文字と階調画との識別を行なう。通常の文
書画像において、文字や線画は一様な下地の上に記録さ
れており、文字や線画は独立した幾つかの線素により構
成されている。したがって、文字や線画は下地の゛部分
に囲まれており、かつ各線素は大きさが小さい。一方、
階調画は下地部分に囲まれていなかったり、または下地
の上に載っていである程度以上の大きさを持っている。

そこで、原稿画碌の下地領域を検出し、下地領域に囲ま
れている、大きさの比較的小さい部分を検出すれば、そ
の部分は文字・線画め部分であると推定できる。この下
地の検出方法は、下地が通常、濃度が一様で、広い面積
を持ち、かつ連結しているという性質を利用す石。また
、下地の色は、多くの場合、白またはそれに近い薄い色
である゛とＶ９う性質も利用できる。

本実施例ではラスタスキャンによって得られた画像信号
に対して実時間で像域識別処理を行うために、次の２つ
の前提を付加している。

■下地部分は白またはそれに近い薄い色である。

■領域゛の大きさを主走査方向の長さで゛判ｍｌする。

これらの前提のもとで、第４図のフロー図に示す手′順
にしたがって入力画像に対する像域識別処理が行なわれ
る。

（Ｓ　　ｔ　　１） まず゛、白まｈは白に近い薄い色の領域で、通常の原稿
として使われる用紙の□濃さや裏写りの程度に基づいて
定められた閾値より濃度の低い白地領域を１ラインの画
像信号の中から検出する。

具体的には、インク量信号ＭＭＣの値がすべである閾値
より低いか否かという基準などにより判定する。また、
原稿を予め、プリスキャンして得た画像信号または以前
に読込まれた画像信号から、濃度ヒストグラ゛ムなどを
作成して下地領域の濃度を推定し、この濃度の情報を用
いて白地領域の識別を行う方法も考えられる。これによ
り、原稿の下地の濃度に適合して白地領域を確実に検出
できるので、新聞などのように下地の濃い原稿に対して
も識別を行うことができる。

（Ｓ　ｔ　２） 白地領域が前ラインの下地領域と連結しているか否かを
判別する。

（Ｓ　ｔ　３） 連続した白地領域の長さを検出する。

（Ｓｉ２） Ｓｔｌにより判定された白地領域が以下の基準のいずれ
かを満たしたとき、この白地領域を下地領域と判定する
。

・白地領域が前ラインの下地領域と連結していて、かつ
当該白地領域の長さがＬＯより大きい場合。

・白地領域の長さが５１以上の場合（但し、Ｌｌ＞ＬＯ
）。

なお、上記閾値ＬＯを網点周期の長さ以上に設定するこ
とにより、網点画像の中に連続した白地領域が現われた
ような場合、この白地領域を下地領域として識別するこ
とを防止することができる。

また、上記閾値Ｌ１は階調画像上に通常存在する白地領
域の大きさより大きく設定すれば良い。

（Ｓ　ｔ　５） 下地領域に挟まれた非下地領域の長さを検出する。

（Ｓ　ｔ　６） 非下地領域の長さがＬ２以下のもの（これを島領域とい
う）を検出する。上記閾値Ｌ２を文字の大きさより大き
く、かつ階調側領域の大きさよりも小さく設定すること
により、文字と階調面とを識別することができる。

（Ｓ　ｔ　７） 主走査方向の１ライン分の識別結果を遅延し、この遅延
した識別結果がＳｅ２にて用いられる。

上述した□閾値ＬＯ，Ｌｌ、Ｌ２は、通常の画像の性質
から・、ＬＯを０．５ｍｍ５　Ｌ　１をＬ　、　Ｏｍｍ
、Ｌ２を１０＋ｎｍと設定している。

なお、文字の字だけを文字部分とみなすか、文字の字と
地との両方を文字部分とみなすか、換言すると、島領域
だけを文字領域とみなすが、島領域と下地領域との和集
合を文字領域とみなすかの２通りの方式が考えられる。

ここでは、識別結果に従って文字のエツジの部分を強調
する処理を行なうという目的から後者の考えをとり、島
領域と下地領域との論理和を文字領域の識別信号として
出力する。

第５図はマクロ識別部１１の具体的な回路構成を示す図
である。

マクロ識別部１１は、入力画像を構成する各画素が下地
濃度か否かを判別する白地抽出回路３１と、各画素の濃
度情報に基づいて下地領域を検出する下地領域検出部３
２と、下地領域として検出されなかった非下地領域のう
ち、その大きさが所定の閾値以下の領域を島領域として
識別する島領域識別部３３と、識別結果を記憶するメモ
リ部３４とから構成されている。

白地抽出回路３１は、色修正部２からインク量信号ＭＭ
Ｃを入力し、−こ・のインク量信号ＭＭＣと対応する画
像の各画素の濃度情報が白地部分であるか否かを示す２
値の白地信号ＳＷを出力する。

この白地抽出回路３１は、ルックアップ元−ブルにて構
成したり、３つのインク量を表わすインク量信号ＹＭ・
Ｃの夫々を所定の閾値と比較し、その結果の論理積を求
める等の演算処理ができる構成とな□っていればよい。

下地領域検出部３２は、白地周期信号作成部４０と、領
域□位置信号作成部５０と、副走査連結判定部６０と、
下地領域判別部７０とにより構成され、次式（４）に示
す論理演算を実行する。

ＳＵ　−（（（Ｌ＞ＬＯ）　ａｎｄ　ＳＣ）　ｏｒ（Ｌ
＞Ｌｌ））　ａｎｄ　　ＳＷ　　　　−（４）すなわち
、白地同期信号作成部４０は入力した白地信号ＳＷに基
づいて、主走査方向の１ライン上で画像信号の白地領域
と非白地領域との境界、すなわち白地から非白地、また
は非白地から白地に変わる時に「１」を示す白地同期信
号Ｓ１を生成する。この白地同期信号Ｓ１は、白地信号
ＳＷとフリップフロップ４１を介して入力する１画、素
遅延させた白地信号ＳＷとを排他的論理和演算部４２に
入力して排他的論理和を求めることにより生成する。

領域位置信号作成部５０では白地同期信号Ｓ１が「１」
の画素の主走査方向の座標を示す領域位置信号ＳＰを生
成する。これは１画素ごとにカウントアツプするカウン
タ５１と、このカウンタ５１からの信号を白地同期信号
Ｓ１にてラッチし。

領域位置信号ＳＰを出力するフリップフロップ５２とに
より構成されている。

副走査連結判定部６０は、白地領域が前ラインの下地領
域と連結しているか否かを検出するためのものであり、
当該ラインの画素に対応した前ラインの画素が下地領域
であるか否かを示す下地領域信号ＳＵ’を論理和演算部
６１に入力し、この論理和演算部６１の出力をフリップ
フロップ６２を介して論理和演算部６１の入力に接続す
ることにより、白地領域と前ラインの下地領域とが連結
しているか否かを示す信号ＳＣがフリップフロップ６２
から出力される。−フリップフロップ６３は白地同期信
号Ｓ１の人力に伴い、フリップフロラプ６２からの信号
をラッチし、連結情報信号ＳＣとして出力する。

下地領域判別部７０は、領域位置信号ＳＰから連続した
白地領域の長さしを求め、この長さＬおよび連結情報信
号ＳＣから白地領域が下地領域であるか否かを判別し、
この判別結果を下地領域信号ＳＵとして生成し、出力す
る。

上述した下地領域判別部７０の構成は、白地同期信号Ｓ
１の入力に伴い領域位置信号ＳＰをラッチし、領域位置
信号ＳＰを出力するフリップフロップ７１と、フリップ
フロップ５２が出力した領域位置信号ＳＰとフリップフ
ロップ７１が出力した領域位置信号ＳＰとの差しを求め
る減算部７２と、この差しと閾値Ｌ１とを比較する比□
較器７３と、上記差しと閾値ＬＯとを比較する比較器７
４と、この比較器７４の出力と連結情報信号ＳＣとの論
理積を求める論理積演算部７５と、この論理積演算部７
５の出力と比較器７３の・出力との論理和を求める論理
和演算部７６と、白地信号Ｓ１を入力することにより白
地信号ＳＷをラッチし。

出力するフリップフロップ７７と、論理和演算部７６の
出力とフリップフロップ７・７の出力との論理積を求め
白地領域が下地領域であるか否かを示す下地領域信号Ｓ
Ｕを出力する論理積演算部７８とか、ら構成されている
。

島領域識別部３３は下地領域として検出されなかった゛
非下地領域のうち、その大きさが所定の閾値Ｌ２以下の
領域を島領域として検出し、当該島領域を文字部分と判
別するために、下地同期信号作成部８０と、′島領域識
別部９０とから構成されている。

下地同期信号作成部８０は下地領域信号ＳＵから下地領
域と非下地領域との境界を示す下地同期信号Ｓ２を生成
すべく、下地領域信号ＳＵを１画素分遅延させ、出力す
るフリップフロップ８１と、このフリップフロップ８１
が出力した下地領域信号ＳＵと下地領域判別部７０から
入力じた下地領域゛信号ＳＵとの排他的論理和を求め出
力する排他的論理和演算部８２とから構成されている。

島領域判定部９０は、フリップフロップ９′１と一減算
器９２と、比較器９３と、論理積演算部９４とから構成
され、次式（５）に示す論理演算を実行する。

Ｓ　Ｉ　−（Ｌ’　＜Ｌ２）　ａｎｄ　（ｎｏｔ　ＳＵ
）　　−（５）すなわち、フリップフロップ９１は下地
同期信号Ｓ２の入力に伴い領域位置信号ＳＰをラッチし
。

出力する。減算器９２は、領域位置信号作成部５０・か
ら入力した領域位置信号ＳＰと、フリップフロップ９１
から１領域分遅延して入力した領域位置信号ＳＰとの差
Ｌ′を求め出力する。比較器９３は閾値Ｌ２と、減算部
９２から入力し・□た非下地領域の主走査方向の長さＬ
′とを比較し、この比較結果と下地領域信号ＳＵを反転
させた信号との論理積を論理積演算部９４にて求め、島
領域領域信号Ｓｌが出力される。

下地領域判別部７０が出力する下地領域信号ＳＵおよび
島領域判定部９０が出力した島領域信号Ｓｒは、原画像
信号に対して、各領域の・終端で決定する。これらの信
号は、メモリ部３４のメモリ１００ａまたはメモリ１０
０ｂに記憶され、次のラインについての処理が連結判定
部６０で行なわれる際、読出し制御部１１０による制御
より、これらの信号が読出される。

メモリ部３４は２組のメモ１月００ａ （１００ｂ）およびアドレスカウンタ１０１ａ（１０１
ｂ）と、読出し制御部１１０と、切替スイッチ１２０と
により構成されている。

上述した２組のメモリ１００ａ、アドレスカウンタ１０
１　ａ軸よびメモリ１００ｂ、アドレスカウンタ１０１
ｂの一方が信号の書込みに用いられ、他方は読出しに用
いられ、１ライン毎にその役割を交替すべく、切替えス
イッチ１２０が動作する。

例えば、メモリ１００　ａ　（１００ｂ）には、下地領
域同期信号Ｓ２が「１」になる度に下地領域信号ＳＵと
、島領域信号ＳＩと、領域位置信号ＳＰとが書込まれる
。この書込み動作と同時にメモリ１００ａ　（１００ｂ
）に接続されているアドレスカウンタ１０１ｍ　（１０
１ｂ）のアドレスが「１」増加される。

メモリ１００ａ　（１００ｂ）に上述した下地類域信号
ＳＵ、島領域信号Ｓ■、領域位置信号ＳＰが書込まれて
いる間、メモリ１００ｂ’（１００ａ）の内容を読出し
制御部１１ｏｉ抽御により読出し、原信号に同期した島
領域信号Ｓｌ’および主地領域信号ＳＵ’を得る。

上記読出し制御部１１０は、原信号の同期信号にしたが
ってカウントアツプするカウンタ１１１と、このカウン
タ１１１の内容と読出した領域位置信号ＳＰ′とを比較
する比較器１１２とたより構成されている。この比較器
１１２は、カウンタ１１１からの信号と、領域位置信号
ＳＰ′とが等しくなる毎にメモリ１００ｂ□’（１００
’ａ　）に接続されたアドレスカウンタ１０１ｂ　（１
０ｉａ）をカウントアツプする信号を送出する。

得られた前ラインの下地領域信号ｉ′Ｕ′と島領域信号
Ｓｌ’とを論理和演算部１２５に入力し、ライン上の注
目画素が文字領域（下地領域と島領域との論理和）であ
るか否かを示すマクロ識別部１１の識別結果として識別
信号′ＳＸが出力される。

説明を第２図に戻す。

図示の如く、識別合成部１２は、ミクロ識別部１０から
の文字尤度信号ＳＹとマクロ識別部１１からの識別信号
ＳＸ（！Ｉ１．を入力し、第１表に示すように文字尤度
信号ＳＹと識別信号ＳＸとの関係から一意に識別結果が
決定し、識別信号Ｓｚが出力される。

第　　　１　　　表 上述したような結果を出力する識別合成部１２は、簡単
な組合わせによる論理回路または小容量のルックアップ
テーブルで実現できる。

ミクロ識別部１０が出力する文字尤度信号ＳＹが示すク
ラスが「０」の場合は入力画像の注目画素が網点画であ
り、文字尤度信号ＳＹが示すクラスが「１」の場合は入
力画像の注目画素が写真画または下地であり、文字尤度
信号ＳＹが示子クラスが「３」の場合６１入力画像め注
目画素が文字であるとし、マクロ識別部１１の識別結果
によらず識別結果が決定する。

また、文字尤度信号ＳＹが示すクラスが「２」の場合、
入力画像の注目画素が文字らしいととしか分らない。こ
のため、マクロ識別部１１の識別結果が文字領域または
下地領域であることを示しているとき、識別合成部１２
は文字画であると識別する。また、マクロ識別部１１が
文字領域でない、すなわち階調画であると識別したとき
、識別合成部１２は入力画像の注目画素が階調画のエツ
ジ部であると識別する。

この処理により、マクロ識別部１１で誤って識別されや
すかった、色地の上の文字および階調側止の色の薄い部
分がやや文字ら□しい（クラス２）と識□別される。ま
た、ミクロ識別部１０では共にクラス２に識別されやす
く、区別の困難であった文字のエツジと階調画のエツジ
とがマクロ識別結果を用いることにより、高精度で識別
できるようになり、総合的に識別精度が大きく向上する
。

また、第６図に示すような画像の像域識別を行なうと、
非下地領域および島領域はそれぞれ、第６図（ｂ）、（
Ｃ）の斜線部分に示すに示す如くなる。

入力画像を構成するラインの白地領域の長さ及び前ライ
ンの下地領域との連結性とから白地領域が下地領域であ
るか否かを判断する。このとき、下地領域の連結情報は
副走査方向の正の向きが考慮されるだけで、副走査方向
の大きさが考慮されない。このため、第６図（ａ）に示
す下向きに尖っている逆Ｖ形の折れ線の下側の一部（図
中Ａ）が下地領域と識別されなかったり、主走査方向に
平行な長い線（図中Ｂ）が第６図（ｃ）に示すように、
島領域として識別されないこともあるが、連室の文章画
像に対して、ある程度の精度で像域識別することができ
る。また、処理が簡単で計算量やメモリ量も少ないので
実用的な処理である。

上述した識別合成部１２はミクロ識別部１０の識別結果
をマクロ識別部１１の識別結果より優先しているが、必
ずしもこの例に限るものでなく、要求される識別特性に
応じて別の構成としてもよい。

第７図は適応処理部の構成を示す図である。

適応処理部４はフィルタ処理部１３０と、ガンマ変換部
１３１とにより構成されている。この適応処理部４は像
域識別部３から入力した識別信号ＳＺにしたがって、像
域の属性に適した処理をインク量信号ＭＭＣに施すこと
によりデイザ法の欠点を除く。

フィルタ処理部１３０はカーネルを準連続的に可変なデ
ジタルフィルタであり、具体的には、インク量信号ＭＭ
Ｃで表わされる入力画像信号の高域感分を抽出する低域
除去フィルタ（ラプラシアンフィルタ）１３．２と、低
域除去フィルタ１３２の出力信号８１３２に定数ｋを乗
算する乗算器１３３と、識別信号ＳＺに基づいて定数ｋ
を設定する定数決定部１３４と、乗算器１３３の出力信
号に入力画像信号を加算し、この加算結果を出力する加
算器１３５とにより構成されている。

低域゛除去フィルタ１３２のカーネルは第８図（ａ）の
如く示され、周波数特性は第８図（ｂ）の如く示す、こ
とができる。

定数決定部１３４は、入力した識別信号ＳＹがクラス「
０」を示すとき乗算定数には「−１」または「１」に設
定され、クラス「１」を示すとき乗算定数には「０」ま
たは「０よりやや大きい値」に設定され、クラス「２」
を示すとき乗算定数には「やや大きい値」に設定され、
クラス「３」を示すとき乗算定数には「かなり大きい値
」に設定される。

このように、乗算定数にの値を切替えることにより、フ
ィルタ処理部１３０の特性を変えることができる。例え
ばに−０の場合は処理を行なわず、ｋ、−、−１の場合
は高域除去フィルタ、ｋ〉０の場合は高域強調フィルタ
となる。

なお、乗算定数ｋが「−１」のときのフィルタ処理部１
３０の特性は第８図（Ｃ）の如くなり、乗算定数ｋが「
０」のときのフィルタ処理部１３０の特性は第８図（ｄ
）の如くなり、乗算器数ｋが「２」のときのフィルタ処
理部１３０の特性は第８図（ｅ）の如くなる。

なお、上記定数ｋを画像入力部１におけるＭＴＦの劣化
を補正する程度の値に設定すれば、写真画などもくっき
り記録可能となる。

ガンマ変換部１３１はフィルタ処理部１３０の出力信号
５１３４にガンマ変換を施す。このガンマ変換部１３１
の入出力特性は、例えば、（５）式の如く示すことがで
きる。ここでＸはガンマ変換部１３１の入力であり、ｙ
はガンマ変換部１３１の出力である。　　　　　　　。

ｙ−ａＸ　（ｘ−ｂ）　十ｂ　　”　　　・・・（５）
上記定数ａはガンマ変換の傾きを表し、切替え可能とな
っている。ａ−１と選ぶことにより、入力がそのまま出
力される。

ガンマ変、換部１３１は、識別信号Ｓｚに基づいて定数
ａを以下に記す如く設定することにより、画像の領域に
適応した処理を行なうことが可能となる。　　　　　　
　　　　　　　　　　　　゛識別信号ＳＹがクラス「０
」を示すとき、入力画像の注目画素は網点画に含まれて
いるものと認識し、乗算定数ｋをｒ−ＩＪ、定数ａを「
１」に設定する。これにより、入力画像の高域除去処理
が施され、画像の網点成分が除去されるので、デイザ法
によるモアレノイズが生じない。

識別信号ＳＺがクラス「１」を示すとき、入力画像の注
目画素は写真画・下地部に含まれているものと認識し、
乗算定数ｋを「０」または「０よりやや大きい値」２定
数ａを「１」に設定する。

上記定数にの値を画像入力部でのＭＴＦの劣化を補正す
る程度の値にとれば、写真画などもくっきり記録される
。

識別信号ＳＺがクラス「２」を示すとき、入力画像の注
目画素は階調画のエツジに含まれているものと認識し、
乗算定数ｋを「やや大きい値」。

定数ａを「１」に設定する。これにより、高域強調処理
が施され、階調画のエツジはシャープに再現される。ま
た、色地の上の文字などの一部はクラス２と識別される
が、高域強調処理によりある程度の文字品質は保証され
る。

識別信号ＳＺがクラス「３」を示すとき、入力画像の注
目画素は文字画に含まれているものと認識し、乗算定数
ｋを「かなり大きい値」、定数ａを「大きな値」に設定
する。このような設定により、文字や線画がシャープに
再現される。ガンマ変換の傾きを大きくしているので、
エツジでのぎざぎざや細い線のかすれは生じず、良好な
文字・線画を再生できる。

上述の如く入力画像に適応した処理を施した後、デイザ
法を用いて記録することにより原稿画像の種類によらず
高画質な画像を再現できる。

次に、カラー画像複写装置に用いられる像域識別装置の
変形例のマクロ識別部が行なう処理手順′を第９図のフ
ロー図に示す。

本変形例のカラー画像複写装置に適用される像域識別装
置は上述したマクロ識別部１１の処理内容のみが変わる
。そこで、マクロ識別部の処理内容についてのみ説明す
る。

色地の下地領域も検出も可能なマクロ識別部は、先ず、
色修正部２からイエローＹ、マゼンタＭ。

シアンＣの夫々のインク量を示す６ビツト×３のインク
量信号ＹＭＣを入力し、このインク量信号ＭＭＣにより
示される色を色コード信号に変換する（Ｓｌ）。色コー
ド化された色コード信号は色数を圧縮するもので、￥、
Ｍ、Ｃのインク量を６ビツトとすると色数として総計約
２６万色を取り得るインク量信号を例えば１００色程度
に削減する。これにより、画像中の色の近いものどうし
が同じ色コードで示され、近い色どうしが同じ領域に含
まれるようになる。本実施例では色コード信号への変換
は固定であるが、例えばプリスキャン等により原稿画像
上に現れる色の分布を調べておき、これに応じて変換テ
ーブルを可変する等の方法をとってもよい。

次に１ライン上の同じ色コード信号が連続する色コード
毎に当該１ライン上を領域分けする（Ｓ２）とともに、
前ラインにて下地領域と判定された領域と、この領域の
色コードと同一の色コードの連続した領域とが連結して
いるか否かを調べる（Ｓ３）。

次に、処理Ｓ２．Ｓ３にて得られた結果に基づいて２つ
の条件の内のいずれかを満たす領域を下地領域とする（
Ｓ４）。

■前ラインの同じ色コードの領域で下地領域と判定され
た部分に連結していて、かつ主走査方向の長さが閾値Ｌ
Ｏ以上の領域である。

■領域の主走査方向の長さが閾値し１以上の領域である
（ただし、Ｌｌ＞ＬＯ）。

これにより、白地に限らず同色で連結した領域が下地領
域と判別される。

そして、下地領域に挾まれた非下地領域の長さを検出し
くＳ５）、この長さがＬ２以下のものを島領域として検
出しくＳ６）、島領域と下地領域との和を文字領域とし
、この識別結果を示す識別信号を出力する（Ｓ７）。

上述した閾値ＬＯ，Ｌｌ、Ｌ２は、実施例における閾値
と同じ基準で選べばよい。また、本変形例では色地の下
地領域も判別することができるので、色地の上の文字画
も容易に識別でき、高精度な識別を実現できる。

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、像域識別部はマクロ識別部とミクロ識別部
との構成されているが、マクロ識別部のみを用いても十
分な像域識別の精度を得ることができる。

また、像域識別装置を画像の記録に利用しているが、例
えば識別結果に応じて画像の符号化方式を切替えること
により、混在画像の符号化効率を上げることができ、画
像の伝送や蓄積を行う装置にも応用できる。

［発明の効果コ 本発明によれば、文章画像の文字や線画は下地の上に印
字され、また文字領域および階調画領域は下地領域に囲
まれており、更に文字領域および階調画領域の大きさが
異なっていることに着目し、下地領域と非下地領域との
識別の後、文字領域と階調画領域との識別を行なうこと
により、文字領域と階調画領域との類似した特徴部分で
あるエツジ書′こおいて両領域を誤識別することがなく
、高い識別精度で識別することが可能となる。

また、上述した下地領域の検出により文字領域と階調画
領域とを識別する像域識別装置と、ミクロな構造特徴を
用いて像域識別する装置とを組合せれば、それぞれの識
別結果を補完して、更に精度の高い像域識別を実現でき
るので、原稿画像が網点画、写真画８文字画のいずれで
あっても、また原稿画像が網点画、写真画１文字画によ
り構成されていても、画像の属性に適応した処理を施す
ことが可能になるので、高品質な画像が再現できるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の一実施例に係る像域識別装置
を示す図で、第１図は同装置を備えたカラー画像複写装
置の構成を示すブロック図、第２図は像域識別部の構成
を示すブロック図、第３図はミクロ識別部の構成を示す
図、第４図はマクロ識別部が行なう処理の手順を示すフ
ロー図、第５図（ａ）〜（Ｃ）はマクロ識別部が行なっ
た識別結果を示す模式図、第６図はマクロ識別部の具体
的な回路図、第７図は適応処理部の構成を示すブ０ツク
図、第８図（ａ）〜（ｅ）は適応処理部のフィルタの特
性を示す図、第９図はマクロ識別部が行なう処理を変形
した手順を示すフロー図である。 １・・・画像入力部、２・・・色修正部、３・・・像域
識別部、４・・・適応処理部、５・・・画像記録部、１
０・・・ミクロ識別部、１１・・・マクロ識別部、１２
・・・識別合成部、２０・・・低域除去フィルタ、２１
・・・２値化回路、２２・・・ラインメモリ、２３・・
・パターンテーブル、２４・・・大域処理部、３１・・
・白地抽出部、３２・・・下地領域検出部、３３・・・
島領域識別部、３４・・・メモリ部、４０・・・白地同
期信号作成部、５０・・・領域＆置信号作成部、６０・
・・副走査連結判定部、７０・・・下地領域判別部、８
０・・・下地同期信号作成部、９０・・・島領域判定部
、１０’Ｏａ　。 １００　ｂ−・・メモリ、１０１ａ、１０１ｂ−・・ア
ドレスカウンタ、１１０・・・読出し制御部、１２′０
・・・切替えスイッチ、１３０・・・フィルタ部、１３
１・・・ガンマ変換部、１３２・・・低域除去フィルタ
、１３３・・・乗算器、１３４・・・乗算定数決定部、
１３５・・・加算器。 促眸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像中の階調画領域、文字領域および下地領域を
   識別する像域識別装置において、 前記画像を構成する各画素の濃度情報に基づいて下地領
   域の濃度を有する下地濃度領域を判別する下地濃度領域
   判別手段と、 この手段により判別された前記下地濃度領域の大きさ及
   び既に識別された下地領域との連結性を調べることによ
   り下地領域と非下地領域とを識別する下地領域／非下地
   領域識別手段と、 この手段により識別された非下地領域のうち、その大き
   さが閾値以下の領域を文字領域と識別し、それ以外の領
   域を階調画領域と識別する文字領域／階調画領域識別手
   段とを具備してなることを特徴とする像域識別装置。
2. （２）ラスタスキャンにより得られた入力画像を構成す
   る画素の濃度情報から当該画素が下地濃度画素であるか
   否かを判別する下地濃度画素判別手段と、 この手段により判別された下地濃度画素が主走査方向に
   連続してなる下地濃度領域の長さを計測する第１の計測
   手段と、 前記下地濃度領域が前主走査ラインの下地領域との連結
   性の有無を判別する連結性判別手段と、前記連結性判別
   手段により得られた結果および前記下地濃度領域の長さ
   に基づいて当該下地濃度領域が下地領域であるか否かを
   識別する下地領域／非下地領域識別手段と、 この手段により識別された非下地領域の主走査方向の長
   さを計測する第２の計測手段と、 上記非下地領域のうち、その長さが閾値以下の領域を文
   字領域と識別し、それ以外の非下地領域を階調画領域と
   識別する文字領域／階調画領域識別手段と、 前記下地領域／非下地領域識別手段と文字領域／階調画
   領域識別手段とにより得られた前記画像中の１主走査ラ
   イン分の識別結果を記憶する記憶手段とを具備してなる
   ことを特徴とする像域識別装置。
3. （３）画像中の階調画領域、文字領域および下地領域を
   識別する像域識別装置において、 上記画像の濃度または色の一様な領域を検出する領域検
   出手段と、 この手段により検出された濃度または色の一様な前記領
   域の大きさおよび連結性に基づいて当該領域が下地領域
   であるか非下地領域であるかを識別する下地領域／非下
   地領域識別手段と、 この手段により識別された非下地領域のうち、その大き
   さが所定の閾値以下の領域を文字領域と識別し、それ以
   外の領域を階調画領域と識別する文字領域／階調画領域
   識別手段とを具備してなることを特徴とする像域識別装
   置。
4. （４）画像中の注目画素とその周辺領域の画素とを含む
   領域の構造特徴から階調画領域、文字領域および下地領
   域を識別するミクロ識別手段と、このミクロ識別手段と
   請求項１、２または３に記載の像域識別装置とにより得
   られた識別結果を総合的に判定して最終的な像域識別を
   行なう識別結果総合判定手段とを更に具備したことを特
   徴とする像域識別装置。