JPH02502060A - 連続階調領域縮小化を備えた画像区別 - 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】 ゛　：　ハ　を　゛　ｔ・１ 旺迂 本発明は、文書を走査して得られるイメージデータの処理に係り、より詳細には 、適切なイメージデータ処理を行えるよう混在フォーマット文書中のテキスト領 域と連続階調領域とを識別する技術に関する。

１東１１ 従来、を子写真やファクシミリ伝送のためのイメージ処理がよく知られている。

原稿を走査して画像を表す映像信号を生成し、次に最適化された再生のためにそ の映像信号を処理する。

一般に、テキスト領域および低周波中間調領域（以下、まとめてテキスト領域と いう）は、連続階調領域および高周波中間調領域（以下、まとめて連続階調領域 という）とは異なるアルゴリズムで処理される。すなわち、テキスト領域の処理 には、高い鮮鋭度、大きなコントラスト、および高周波の細部表現をもたらすよ うな処理アルゴリズムが最適である。他方、連続階調領域には、良好なグレイス クール再生およびごく普通の細部表現を与えるアルゴリズムが最適である。ある タイプの領域に最適化されたアルゴリズムは別のタイプの領域にはうまくいかな いのが普通である。

ところで、テキスト再生に最適なアルゴリズムと連続階調再生に最適なアルゴリ ズムとを切り換えるための従来の方法は、映像信号レベルに基づいた識別法を用 いている。この方法は、２レベル比較回路に映像信号を通す、そして、上限しき い値よりも高いかもしくは下限しきい値よりも低いレベルの映像信号については テキスト画像処理アルゴリズムによって処理し、それら上下限しきい値の間のレ ベルをもつ映像信号については連続階調画像処理アルゴリズムによって処理する ようにしている。

このシステムは概して正確なものではあるが、テキスト領域内オブジェクトの縁 部の小部分を連続階調領域とみなしてしまう、そのような小領域に連続階調画像 処理アルゴリズムが使われたならその縁部は粗い外観に印字されてしまう、オブ ジェクトが小さい場合にそのオブジェクトよりも長い立ち上がり時間でその画像 が入力されたなら、オブジェクト全体が連続階調として印字されてしまう。また 、中間調ドツトの縁が連続階調とみなされ、かつそのドツトの中心部がテキスト と見られるために、低周波中間調が望ましくない体裁となってしまう。

発９し刀訃丞一 本発明によれば、混在フォーマット文書の個々の画素に対してテキスト処理モー ドか連続階調処理モードかの前置の判定が行われる０次いで、テキスト画素の一 定数の画素の範囲に含まれる画素につ−）て、連続階調の判定をテキストの判定 に変更する。その結果、テキスト領域と連続階調領域との境界に沿って連続階調 決定がテキスト判定に変更されることにより、連続階調領域が細くなる（縮む） 。

本発明の別の特徴によれば、画像内容を表す映像信号が比較回路に供給され、こ の比較回路は、画素の映像信号値を基にテキスト処理モードか連続階調処理モー ドかの前置の判定を行い、その前置判定を示す出力信号を発生する。テキスト画 素の所定数の画素に含まれる画素に対する連続階調判定はテキスト判定に変更さ れる。

本発明は、文字、低周波中間調領域、その他オブジェクトの細い連続階調の縁部 を除去する。また、本発明は、文字全体を細くし、それによって文字全体にテキ スト・アルゴリズムと使用しコントラストと画質を高めることにより、細い線、 低濃度の文字の再生を改善する。

区凰Ｕ亀ｒＩ肌 以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳しく説明する。図面にお いて、 第１図は、本発明の好適な一実施例による画像処理装置のブロック図、 第２図は、比較器しきい値のグラフ図、第３図は、画像の識別を行う処理のフロ ーチャート、および第４図は、本発明の装置の一部を構成する連続階調領域縮小 装置の好適な一実施例の構成を示す図である。

日を　るための　の５、 第１図において、文書スキャナ１２は１枚の文書について連続的なライン走査を 行い、画素を表す値をもつ映像信号を発生する。個々の画素は、文書中のある領 域の画像濃度を表すディスクリートな電圧値として表される。種々の電圧レベル によって画像ダレイスクールの相対的測定値が表される。文書スキャナ１２から の電圧値は、Ａ／Ｄ変換器１４によって１ピクセル当たりＮビットのワードにデ ィジタル化される。概して、文書上の画像は、完全にテキストか、完全に連続階 調か、またはそれらの組み合わせで構成される。

Ａ／Ｄ変換器１４の出力は、バスｊ６を介して識別回路１８、テキスト用に最適 化された画像処理アルゴリズムを有するプロセッサ２０、および連続階調用に最 適化された画像処理アルゴリズムを有するプロセッサ２２に結合されている。こ れらプロセッサ２０゜２２の出力はそれぞれバッファ２６．２８を介してコント ローラ２４に結合されている。これらのバッファ２６．２８は、識別回路１８に よる判定、つまり画像内容にしたがってテキスト・プロセッサ２０による処理が 望ましいか、それとも連続［ｉｌプロセッサ２２による処理が望ましいかの判定 を待っている処理済みの画素を一時的に格納する。コントローラ２４の出力はデ ータ受容部に結合されている。

テキスト・プロセッサ２０は、テキスト領域に最適な方法で検査されている画素 を画像処理するのに有効な任意の適当なアルゴリズムを備える０例えば、プロセ ッサ２０は、検査中の画素と比較される単一レベルのしきい値を与えるようなも のでよい。

連続階調プロセッサ２２は連続階調領域に最適な方法で検査されている画素を画 像処理するのに有効なアルゴリズムを備える。

どちらの場合にも、両プロセッサの出力はそれぞれ黒／白再生に対する印字／非 印字の判定である。

識別回Ｆ！＠１８は、映像信号のレベルを高および低しきい値と比較する比較器 ２５を含む、映像信号の値がこれら比較器しきい値の範圃の外にあるとき、テキ スト・プロセッサ２０の選択をコントローラに命令する前置の決定がライン２７ 上に出される。映像信号の値がこれらしきい値の範囲内にあるときは、連続階調 プロセッサ２２を使用させる前置の判定が出される。しかし、後述するように、 連続［１領域縮小器２９によってかかる前置判定がくつがえされることもある。

第２図は、処理中の画像を表すパス１６上の電気信号を示す図である。この図は 、文書上の個々の画素についてテキスト処理モードかもしくは連続階調処理モー ドとするかの前置判定を行う上で本発明の用いる条件を理解するのに役立つ、こ の図には、１本の走査ラインの一部に対する映像信号の値が示されている。

映像信号の値が上限および下限しきい値４０．４２にかけられ、連続階調の画素 からテキストの画素が区別される０両しきい値４０゜４２の範囲内の信号は連続 階調の画素とみなされる。

画像処理において、ある画素が画像のテキスト部で生じた場合や、またはテキス トとして処理されたほうがよい場合もあるが、概してその画素の映像信号値がし きい値４０．４２の間に存在することが多い６例えば、テキスト領域内のオブジ ェクトの縁部の画素は部分的に白色であると同時に部分的に黒色であり、たとえ それがテキスト領域で生じたものであっても全体的に連続階調濃度を有している 。その他の例については、この明細書の従来技術の項で述べられている。

したがって、本発明は、注目の画素の所定数く例えば２個または３個）の画素に 含まれるテキスト画素が存在するときは、ライン２７上の連続階調の前置判定を テキスト判定に変更することにより連続階調領域を縮小する連続階調領域縮小器 ２９を提供する。これはオブジェクトの薄い灰色の縁部を除去する。さらに、細 い線で濃度の低い文字については、その文字全体を細くし、それによってその文 字にテキスト・アルゴリズムを使用せしめてプリント画像のコントラストと画質 を向上させることによって改善する。

この縮小器は、比較器２５からの複数のラインのテキストまたは連続階調の前置 判定を蓄積することによって動作する。次に、検討中の画素の周りの小領域に連 続階調の前置判定があるかを検査する。もし、その小領域で任意の画素がテキス トと認められたときは、その前置判定を破棄してテキスト・モードを選択する。

その小領域の画素全部が連続階調と認められたときのみ、連続階調モードを選択 する。

この結果、連続階調領域の境界だけが変化をもたらされる。

連続階調の画素が連続階調領域の縁の上または付近にあるとき、その検討中の領 域にはしきい値レベル４０．４２の外側に該当する濃度をもつ少なくとも１つの 画素が含まれているので、テキスト・モードが選択される。これによって、縮小 化された連続階調領域が生成される。テキスト・モードでは非常に細い連続階調 領域が完全に処理される。

第３図は、本発明の好適な実施例によって実行される処理ステップを示すフロー チャート図である。このフローチャートで示される機能を実行するために、通常 のマイクロプロセッサ、プログラマブル・ロジック・アレイ、またはディスクリ ート論理回路等の手段を用いてよい。

第３図において、注目の画素は結合ブロック５０を通り、判定ブロック５２に入 る。このブロック５２で、当該画素につき、その映像レベルが第２図の上限しき い値レベル４０よりも高いかどうかを決定するための検査を行う、もしそうであ れば、ブロック５２を出てバス５４を通り判定ブロック５６に入り、当該画素に 対してテキスト・プロセッサ２０を選択する。

判定ブロック５２からの判定が“ｙｅｓ”でなくｎｏ″のときは、ブロック５２ からバス５８を通って判定ブロック６０に入る。このブロック６０では、当該画 素の映像レベルが第２図の下限しきい値レベル４２より低いかどうか検査する。

もしそうであれば、判定ブロック６０を出てバス５４を通り機能ブロック５６に 入り、その画素に対してテキスト・プロセッサ２０を選択する。

判定ブロック６０からの判定が“ｙｅｓ”でなく“ｎｏ”のとき（画素の映像値 が両しきい値４０．４２の範囲内のとき）は、ブロック６０を出てバス６２を通 り判定ブロック６４に入る。このブロック６４では、注目の画素の所定距離内、 すなわち所定数の画素の範囲内にテキスト画素と前置で決定された任意の画素が あるかどうかの検査を行う。そのような画素が該所定距離内または所定数の画素 中に存在するときは、このブロック６４を出てバス５４を通って機能ブロック５ ６に入り、当該画素に対してテキスト・プロセッサ２０を選択する。

判定ブロック６４からの判定が“ｙｅｓ”でなく“ｎｏ”のとき（注目画素の所 定距離内または所定数の画素中にテキスト画素が全体ないとき）は、ロジックは ブロック６４を出本バス６６に沿って機能ブロック６８に入り、当該画素に対し て連続階調プロセッサ２２を選択する。ｍ能ブロック５６．６８を出ると、プロ グラムはループして別の画素をフェッチする。

上述したように、判定ブロック６８は、注目の画素を囲む領域内の画素を検査す ることにより、その画素に画像プロセッサ２０もしくは２２のいずれを使うべき かを決定する。この決定を行うのに使われる領域のサイズおよび形状は、入力画 像の期待される品質に対して最適化される。入力画像が極めて新鋭な縁を有する 場合（すなわち、明領域から暗領域へ立ち上がるのに１つないし２つの連続階調 画素を要する場合）、小さな領域が使われる。しかし、縁の立ち上がり時間が３ つまたは４つの画素を越えるときは、連続階調転移領域を小さな縮小領域で除去 することはできない、この問題が生じた場合は、バイパス渦巻きフィルタを用い ることで、縁の立ち上がり時間を１つまたは２つの画素に減縮することができる 。あるいは画素を検査する領域の範囲をオペレータが選択できるようにすること もできる。検査領域を広げるほど、連続階調領域の周りの境界をはつきりさせる ことができるであろうが、しかしバイパス・フィルタのコストを解決しなければ ならなくなる。いずれの解決法にしても、少なくともテキスト領域内オブジェク トの連続階調の縁を完全に取り除くのに充分な大きさにするのが望ましい。

第４図は、本発明の好適な手段を示す、なお、画素を検査する領域の形状および サイズは異なる入力装置および画像内容に対して最適化するよう変化できるよう になっている。

第１図の比較器２５によって複数の前置判定がなされた時、これらの前置判定は シングル・ビット値としてメモリ・アレイを通る。このメモリ・アレイは、走査 された画像の１つのラインに対する判定を蓄積するのに充分な長さをもっている 。１つの画素に対する判定が第１メモリ・ライン７０を通った時、この判、定は 第２メモリ・ライン７２に移される。同様にして、その判定は第２、第３、第４ メモリ・ラインに移される。メモリ領域７４このアレイから出された１３個から なる１組の画素判定は、第３図について述べられた縮小化判定ロジック７６に移 される。これら１３個の画素は、注目の画素の周囲を囲むダイヤモンド形領域を 形成する。この領域内の前置判定の全部が連続階調の場合、注目画素に対する最 後判定は連続階調である。そうでない場合、最終判定はテキストである。その結 果、任意の方向で１つのテキスト画素の周りの２つの画素内に入るような連続階 調画素があるとき、その連続階調画素はテキスト画素に変更される。

ＦＩＧ、２ 国際調査報告 ’　”ＰｃＴ／ＬＩＳ　Ｅ９１０３７３３国際調査報告 ＰＣＴ／ＬＩＳ　ＢＢ１０３７３３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．テキストモード（２０）もしくは連続階調モード（２２）のいずれかによっ て画像処理を選択するための装置であって、テキスト画素と連続階調画素とを区 別して前置の区別信号（２７）を発生する手段（２５）と、 注目の画素に対する前記前置区別信号（２７）に応動して、その注目の画素が１ つのテキスト画素の所定距離内に存在するときは連続階調の前置判定をテキスト 判定に変更することにより、最終区別信号（３０）を生成する手段（２９）と、 （１）前記最終区別信号がテキスト判定のときはテキストモード画像処理を選択 し、（２）前記最終区別信号が連続階調判定のときは連続階調画像処理を選択す る手段（２４）と、を具備する装置。 ２．前記所定距離は少なくともテキスト領域内のオブジェクトの連続階調の縁を 完全に除去するのに充分な大きさの領域を規定する請求の範囲１記載の装置。 ３．前記所定の距離はオペレータによって選択可能である請求の範囲１記載の装 置。 ４．前記所定の距離は注目画素の周りのダイヤモンド形領域である請求の範囲１ 記載の装置。 ５．前記領域は１３個の画素を含む請求の範囲４記載の装置。 ６．文書の画像内容を表す画素を示す値をもつ映像信号に対して動作し、混合フ ォーマット文書のテキスト領域と連続階調領域とを区別し、テキスト用に最適化 された画像処理アルゴリズムか連続階調用に最適化された画像処理アルゴリズム かの選択を行う装置であって、 テキスト画像処理アルゴリズムおよび連続階調画像処理アルゴリズムをそれぞれ 有する第１の画像プロセッサ（２０）および第２の画像プロセッサ（２２）と、 画素の映像信号値に応じてテキスト画素か連続階調画素かを区別し、前置区別信 号（２７）を発生するように構成された比較器（２５）と、 前記映像信号を前記比較器に供給するとともに前記第１および第２の画像プロセ ッサに供給する手段（１６）と、１つの注目画素に対する前置区別信号に対して 動作し、その注目画素が１つのテキスト画素の所定距離範囲内にあるときは連続 階調の前置判定をテキスト判定に変更することによって最終判定信号（３０）を 生成する手段（２９）と、（１）前記最終判定信号がテキスト判定のときは前記 第１の画像プロセッサを選択し、（２）前記最終判定信号が連続階調判定のとき は前記第２の画像プロセッサを選択する手段（２４）と、を具備する装置。 ７．前記所定の距離は少なくともテキスト領域内のオブジェクトの連続階調の縁 を完全に除去するのに充分な大きな領域を規定する請求の範囲６記載の装置。 ８．前記所定の距離はオペレータによって選択可能なものである請求の範囲６記 載の装置。 ９．テキストモードもしくは連続階調モードのいずれかによって画像処理を選択 する方法であって、 画素がテキスト画素もしくは連続階調画素のいずれかであるとき前記の判定を行 い（５２，６０）、注目の画素が１つのテキスト画素の所定距離範囲内にあると きは連続階調の前置判定をテキスト判定に変更することによって最終判定を行い （６４）、および、 最終テキスト判定をもつ画素に対してはテキストモード画像処理を選択し、最終 連続階調判定をもつ画素に対しては連続階調画像処理を選択する（５６，６８） 、ステップからなる方法。 １０．文書の画像内容を表す画素を示す値をもつ映像信号に対して作用し、混合 フォーマット文書のテキスト領域と連続階調領域とを区別し、テキスト用に最適 化された画像処理アルゴリズムか連続階調用に最適化された画像処理アルゴリズ ムかの選択を行う方法であって、 画素の映像信号値に応じてテキスト画素か連続階調画素かを区別し、前置区別信 号を発生し（５２，６０）、１つの注目画素に対して、その注目画素が１つのテ キスト画素の所定距離範囲内にあるときは連続階調の前置判定をテキスト判定に 変更することによって最終判定信号を生成し（６４）、（１）前記最終判定信号 がテキスト判定（５６）のときはテキスト画像処理アルゴリズムを選択し（２） 前記最終判定信号が連続階調判定（６８）のときは連続階調画像処理アルゴリズ ムを選択する、ステップからなる方法。