JPH0292158A - 画像処理装置 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明はディジタル複写機などに適用して好適な画像
処理装置、特に写真画の階調性を損なうことなく画像処
理できるようにした画像処理装置に関する。

「発明の背景」 一般に、電子写真方式のディジタル複写機においては、
原稿の画像情報（原画像）を数十ミクロン程度の微少画
素に分割し、各画素ごとの濃度に応じた電気信号（画像
信号）をディジタル信号に変換し、そのディジタル画像
信号を内部で処理、変換した後、レーザ等の記録装置に
出力し、電子写真プロセスを経てコピー画像を得るよう
にしている。

このようなディジタル複写装置においては、人力画像の
種別によって内部の信号処理を変える場合が多い。

例えば、入力画像が書籍や手紙などいわゆる一般文書の
場合は、文字の濃度や背景の色レベルはそれほど重要で
はなく、文字として鮮鋭に再現されることが望まれる。

従って、出力がオン、オフの２値しかないプリンタの場
合なら入力画像情報を一定の固定レベルで２値化して画
像を再現している。濃度に応じた多値記録が可能なプリ
ンタの場合には、再現時臼及び黒の出力を重視した制御
とすることによって、文字画が鮮鋭に再現される。

これに対して、入力画像が写真画等のようないわゆる階
調性を有するものについては、中間調の再現が重要にな
り、処理の目的が文字中心の場合と違ってくる。

例えば、２値プリンタの場合には、デイザ法や濃度マト
リックス法などの周知の手法を用いて疑似中間調画像を
形成し、その出力を用いて画像を再現している。多値プ
リンタの場合でも、中間調の再現を重視した出力特性に
する場合が多い。

また、特にこれらの処理において、新聞等によく使われ
る網線画は特別の処理を要する。網線画は多数の１・′
ットで構成されており、ミクロに見た場合は確かに中間
調の部分はなく文字画と類似している。

ところが、網線画の本来の目的は大きさの異なるドツト
により疑似中間調画像を再現することなので、出力も写
真画と同じ階調画として再現したほうが見易すくなるこ
とが多い。更に、網線画のうちある網線数のものは、現
在多く使われているディジタル複写装置の画像読み取り
系及び書き込み系において夫々使用されているサンプリ
ング信号のサンプリングピッチと非常に近い。

例えは、サンプリングピッチを１６ｃｌｏｔ／ｍｍとし
たとき、網線数カ月３３１　ｉ　ｎｅ／　ｉ　ｎｃｌ＋
であるときには細線数がサンプリングピッチに相当近く
なる。

このような条件下では、標本化の折返し誤差が生じ、こ
れがいわゆるモアレ縞となって現れ、画質が著しく劣化
したものとなフてしまう。モアレ縞は、原画像を２値化
処理したときに特に明瞭に表れるが、デイザ法などの疑
似中間調表現をした場合でも、出現頻度が少なくなるだ
けであり、完全には無くならない。

この対策としては、原画像の高調波成分を減少させ、サ
ンブリンクピッチとの干渉を少なくすることが考えられ
る。具体的には、周辺の画素同士を用いて平滑化してや
ればよい。

以上のように各画像の特徴に応じて、画像処理や多値化
のための係数などを切り替えた方が、出力画像が高品位
に維持されることになる。通常これらの切り替えは、原
稿に応じて操作者臼らがその処理モートを切り替えて行
うようにしている。

ところが、パンフレットのように一つの画像中に文字や
写真など異なる特徴の混在した原稿をコピーする場合、
文字画処理に設定した場合には写真の部分の再現性が失
われるなと、双方とも満足したコピーを得ることができ
ない。そのため、　トータルでみた場合のコピー品質が
良くない。

このような問題は入力画像情報が文字画か階調画かを判
別し、その判別結果に基づいて処理を切り替えれはよい
。

文字画か、階調画かの判別手段として従来から、原画像
をいくつかの小ブロックに分け、そのブロック単位ごと
に判別結果を元にして処理を切り替えるいわゆるブロッ
クごとの判別法（例えば、　［２値画像と濃淡画像の混
在する原稿の２値化処理法」　（電子通信学会論文誌Ｖ
ＯＬ、　Ｊ６７−Ｂ　Ｎｏ、７　（１９８４）　Ｐ７８
１〜７８８）　）と、周辺の画素の情報を取り入れると
しても、処理は各画素単位で行なういわゆる画素ごと判
別法（例えは、　「特開昭６２−１０４３７２号公報」
）が知られている。

「発明が解決しようとする課題」 上述した判別手段のうち、ブロックごとに判別するブロ
ックこと判別法には、例えは注目ブロック内の濃度の分
散を調へ、分散が大きい場合には文字画であると判別す
る方法などがある。この判別手段によると、仮に誤判別
した場合そのブロック全てが間違った処理となるため、
ひどく品質が落ちてしまう場合がある。

また、一般にブロックこと判別では画素ごと判別と比べ
て画像データを一時的に記憶しておくメモリが多く必要
になり、高価であり、その信号処理も複雑化する欠点を
有する。

これに対して、画素ごと判別法では誤判別の副作用が少
ない、メモリが比較的少なくてすむなどの利点を有する
ものの、この手段はすてに印刷されている明瞭な文字や
写真画を判別するための手段であった。

したがって、網線画や一般の手書き文字のように濃淡の
ある文字までを含めて高精度に効率よく混在画を自動的
に判別する手段は未だ提案されていない。

また、通常の場合、階調画は写真画、網線画の区別なく
同一の信号処理系、例えば多値化処理系を使用して処理
されていた。しかし、同一の信号処理系を使用する場合
には、一方の品質を犠牲にしなければならない。例えば
、網線画のモアレをなくすため、信号成分の高調波成分
を減衰させると、写真画の解像度などが劣化してしまう
からである。

そこで、この発明はこのような従来の課題を構成簡単に
解決したものであって、特に写真画の階調性を損なうこ
となくその画像内容に合った画像処理を達成した画像処
理装置を提案するものである。

勿論、この発明によればその前提として、網線画や手書
き文字でもこれらを確実に判別することができるように
なされている。

「課題を解決しようとする手段」 上述した課題を解決するため、この発明においては、人
力画像信号よりその画像が第１、第２の種類のいずれで
あるかを画素単位で判別し、その結果に応じて２つに分
離する前処理回路と、分離された各画像信号を多値化（
２値化を含む）する複数の多値化処理手段と、 これら多値化処理手段の出力を画像判別出力によって選
択する画像選択手段と、 前処理手段により第１の種類であると判別された画像信
号が供給される混在面判別手段とを有し、この混在面判
別手段において、入力された画像信号をさらに複数の種
類に分類する画像判別出力が得られるようになされたこ
とを特徴とするものである。

「作　用」 画像信号が供給される画像処理装置３０には、その前処
理段階として前処理回路１７０においてまず、入力画像
から得られた情報に基づいて、写真画とそれ以外の画像
を示す信号とに分離される。

次に、混在面判別手段４０において、各画素ごとに文字
画か階調画く写真画を除く）かが判別される。

そして、これらの画像内容に応じて対応する多値化処理
出力が選択されることになる。

写真画については原人力面像情報に基づいて多値化処理
されるが、写真画以外の階調画（網線画など）について
は、ローパスフィルタ５０より出力された画像信号に基
づいて多値化処理される。

これて、写真画についてはその解像度が損なわれない。

網線画についてはモアレのないコピー画像が得られる。

［実　　施　　例コ 続いて、この発明に係る画像処理装置の一例を、上述し
た電子写真式のディジタル複写装置に適用した場合につ
き、第１図以下を参照して詳細に説明する。

第１図はディジタル複写装置１０の概要を説明するため
の要部の系統図である。

被写体となる原稿１を光学的に走査することによって得
られた光学像はレンズ系２を介してＣＣＤなどの画像読
み取り手段３に導かれて電気信号に変換される。この電
気信号を画像信号と呼称すれば、この画像信号がＡ／Ｄ
変換器４に供給されて所定ビットのディジタル信号に変
換される。５はシェーディング補正回路を示す。

ディジタル画像信号は有効領域の抽出回路７において、
必要な領域、例えばＢ４サイズに相当する画像信号のみ
が抽出される。

ディジタル画像信号は次に解像度補正回路８に供給され
る。この例では、ＭＴＦを補正して画像の解像度を補正
するようにしている。ＭＴＦ補正されたディジタル画像
信号はこの発明の要部である画像処理装置３０に供給さ
れる。

画像処理装置３０は、後述するように写真画とそれ以外
の画像とに分離する前処理回路を有する他に、ディジタ
ル画像信号を多値化処理するための多値化処理手段が複
数設けられる。

前処理回路の出力及び混在画判別手段より得られる画像
判別出力によって多値化処理手段が選択される。４７は
そのための選択部である。これらの詳細な説明は後述す
る。

多値化処理には、２値化処理を含むものとする。

多値化された画像信号は出力装置２０に供給されて人力
画像が再現される。出力装置２０として、本例では上述
したようにレーザビームなどを使用した電子写真式のプ
リンタが使用される。

第２図は、ディジタル複写装置の機構部の一例を示す。

装置のコピーボタンをオンにすると、原稿読み取り部Ａ
が駆動される。まず、原稿台８１上の原稿１が光学系に
より光学走査される。

光学系は、光源８５及び反射ミラー８６が設けられたキ
ャリッジ８４、該キャリッジ８４と一体的に移動し、前
記光源８５による原稿１からの反射光を後述するＶミラ
ーの一方のミラー８９に向けるミラー８７及び前記ミラ
ー８７の速度の１／２の速度で同一方向に移動されるＶ
ミラー８飢８９’で構成される。キャリッジ８４及びＶ
ミラー８９．８９’はステラピンクモータ９ｏにより、
スライドレール（図示しない）上を走行する。光源８５
としては、ハロゲンランプや市販されている温白色系の
蛍光灯を使用することができる。

プラテンカラス８１の左端部上面側には標準白色板９７
が設けられている。これは、標準白色板９７を走査して
、画像信号を基準白色信号に正規化するためである。

光源８５により原稿１を照射して得られた光学像カ反１
ｔミラー８７、Ｖミラー８９．８９′を介して光学情報
変換ユニット１００に導かれる。ユニッｌ−１００はレ
ンズ８０１と、画像読み取り手段として機能するＣＣＤ
３とで構成される。

ＣＣＤ３によって光電変換された画像信号は信号処理系
で上述した各種の信号処理が施された後、書き込み部Ｂ
へと出力される。

書き込み部Ｂは偏向器９３５を有する。偏向器９３５と
しては、ガルバノミラ−や回転多面鏡などの他に、水晶
板などを使用した光偏向子からなる偏向器を使用しても
よい。画像信号で変調されたレーザビームはこの偏向器
９３５によって偏向走査される。

変調されたビームは、帯電器１２１によって−様な帯電
が付与された感光体ドラム（像形成体）１１０上を走査
（主走査）する。この主走査と、ドラム１１０の回転に
よる副走査とで、ドラム１１０上には画像信号に対応し
た静電潜像が形成される。

静電潜像は黒トナーを収容した現像器１２３によって現
像される。

一方、給紙装置１４１から送り出しロール１４２及びタ
イミングロール１４３を介して送給された記録紙はトラ
ム１１０の回転とタイミングが合わせられた状態でドラ
ム１１０の下面側に搬送される。高圧電圧が印加された
転写極１３０により黒トナーが記録紙上に転写され、そ
の後分離極１３１によって分離される。

分離された記録紙は定着装置１３２へと搬送されて定着
処理がなされた後排紙される。

転写終了したドラム１１０はクリーニング装置１２６で
清掃され、次の像形成プロセスに備えられる。

１２７はクリーニングブレード、１２８，１２９は所定
の直流電圧が印加される金属ロールである。

さて、この発明においては、画像処理装置３゜で、入力
画像に応じた多値化処理が行われるものである。多値化
処理に際して行う画像判別処理として、この発明では画
素ごとの判別法が採用される。

第３図はその一例を示す系統図である。この発明では前
処理回路１７０が設けられ、端子３９に供給されたＭＴ
Ｆ補正後の入力ディジタル画像信号の画像情報より写真
画か否かが判別されて写真画とそれ以外の画像とに分離
される。

端子４１ｂに得られた写真画に関するディジタル画像信
号は多値化処理手段として機能する写真画処理回路４８
に供給されて、解像度を損なわないように写真画特有の
多値化処理が行われる。

同様に、端子４１ａに出力された写真画を除くディジタ
ル画像信号は、多値化処理用の文字画処理回路４１に供
給されて、文字などが鮮明に再現されるような文字画特
有の画像処理が行われる。

文字画は２値化すれば十分であるので、固定闇値によっ
てディジタル画像信号が２値化される。

ディジタル画像信号はさらに混在面判別手段４０を構成
するローパスフィルタ５０を経て、多値化処理用の中間
調処理回路４２に供給されて所定の階調特性か付与され
る。疑似中間調画像を得ようとするならば、上述したよ
うにデイザ法による闇値などが多値化用の闇値として使
用される。

ディジタル画像信号を一旦ローパスフィルタ５０を通し
て得た信号を中間調処理回路４２に供給するようにした
のは、画像信号の高調波成分を低減することによって、
サンプリングピッチとの干渉をなくし、網線側などのと
ぎにモアレ縞などが発生しにくいようにするためである
。

ローパスフィルタは兼用構成ではなく、中間調処理回路
４２用として独立に設けてもよい。

画像信号はさらに、混在面判別手段４０に供給され、こ
れより得られた画像判別出力（１ビットデータである）
は画像セレクタ４３にその制御信号として供給される。

この画像判別出力及び上述した前処理回路１７０よりの
出力に基づいて、上述した文字画と写真画を除く階調画
すなわち、網線側とがその画像内容に応じて選択される
。

すなわち、前処理回路１７０の出力があったときには写
真画処理回路４８の出力が選択される。

また、文字画と判別されたときには、画像判別出力が「
０」となって文字画処理回路４１の出力が選択され、網
線側と判別されたときには、画像判別出力が「１」とな
って中間調処理回路４２の出力が選択されることになる
。

ここで、４７はディジタル複写装置の操作部に設けられ
た出力選択部を示す。

出力選択部４７には文字モード、階調モード及び混在モ
ートの３種類の選択スイッチがあって、文字モードもし
くは階調モート′を選択した場合には、混在面判別手段
４０などからの出力結果の如何に拘らず、プリンタ２０
への出力はその固定された選択モードのみとなる。

階調モードの場合には、写真画及び網線側の何れの出力
も選択されるものとする。

一方、混在モードを選択した場合には、上述した混在面
判別手段４０よりの画像判別出力によって各画素ことに
階調画処理データと文字画処理データのうちの一方が自
動的に選択されて出力される。従って、同一原稿上に文
字画と階調画が混在している場合でも、混在モードを選
択することによって出力品質が維持される。

上述した前処理回路１７０は以下のような理由に基づい
て設けられたものである。

階調両群には写真画と網線側とが含まれるが、出力装置
等の特性によっては、写真画と網線側を夫々側々の処理
により出力をしたほうがよい場合がある。

例えば、前述したモアレの抑止のため、網線側ではその
画像信号の高調波成分を減衰させた後の画像にデイザな
どの中間調処理をかけて出力した方がよい。これに対し
て、写真画ではモアレの問題はないから、フィルタリン
グによる高調波成分の減少すなわち解像度の低下を避け
る意味からも、フィルタリングしないで原画像のままか
ら写真画特有の中間調処理をした方がよいからである。

ここで、一般に、写真画の場合は、文字画や網線側と違
い隣接画素同士の濃度変化が緩やかである。これに対し
て、文字画や網線側では文字や網点と地肌の部分との濃
度差が大きく、地肌との境界部分での隣接画素の濃度変
化が大きい。

従って、注目画素と隣接画素の濃度差をパラメータとし
て、ある値より小さければ写真画であると判断すること
ができる。尤もこの場合、地肌の部分そのものは濃度変
化が小さいが、これは絶対的な濃度があるレベル（これ
はかなり低めに設定されている）より低いとして、写真
画領域から除外しておく必要がある。

このような処理を行うためには、第１７図に示すように
、注目画素の濃度ａｉ、ｊの他に、主走査方向の右隣画
素の濃度ａｉ＋ｌ、ｊと、副走査方向における真下の画
素の濃度ａｉ、Ｊ＋１の３画素が利用される。

そして、 Ｓ　、：　ａｌ、Ｊ−ａｌ＋１．Ｊ Ｓ　２：　ａｉ、ｊ−ａＬｊ＋１ とした場合、これらの値（絶対値）が大きいほど背景と
のコントラストが高いことを示す。従って何れかがある
闇値より小さいとき、注目画素が写真画と判別される。

このような作業が全画素にわたって実施される。

第１８図は前処理回路１７０の一例を示す系統図である
。

端子３９に供給された入力ディジタル画像信号と、これ
を遅延回路１７１においてＩＨ遅延された人力ディジタ
ル画像信号とが夫々ラインメモリ１７２に供給される。

そして、夫々のラインから得られるディジタル画像信号
がラッチ回′＃１１７３゜１７４及び１７５によって２
画素及び１画素分だけ夫々遅延された上でレベル判別部
１７６に供給される。

レベル判別部１７６では夫々のラッチ回路１７３〜１７
５の出力に基づいて上述したレベル判別が実行される。

実際には、ラッチ出力の関係で閾値に対する大小関係が
容易に把握できるから、レベル判別部１７６はルックア
ップテーブル化されたＲＯＭなどが使用される。

出力端子１７７には写真画かどうかの判別結果が１ビッ
ト情報として出力され、その出力が得られたときだけ、
スイッチンク手段１７８が図示のように切り換えられて
、人力ディジタル画像信号が写真画処理回路４８側に供
給される。この出力は画像セレクタ４３にも供給されて
多値化出力の選択信号（画像判別出力として機能する）
として利用される。

このようにすれば、フィルタリングなどの処理を行う前
に写真画を分離でき、写真画処理回路４日では例えば、
写真画だけ解像度を上げるなどの処理が可能になる。

なお、余りに小さい領域のみて写真画と判別されたとき
には、これは実際には存在し得ないので、写真画てない
と再判別するなどの補正処理を行うことによって判別能
力を一層向上させることができる。

上述した濃度差Ｓｌ、　　Ｓ２の値が小さくても、余り
に濃度の低い（すなわち白い）画素は、背景（いわゆる
地）の可能性が高いとして、この場合には写真画でない
ほうのグループに分けておいてやる必要がある。

濃度差Ｓｌｌ　　９２に対する闇値としては夫々独立に
設定することも可能である。こうすることによて、読み
取り系の解像力が違い、コントラストが異なる場合でも
適正な閾値を用いることができる。

この例では濃度差Ｓｌ、　　Ｓ２の絶対値を闇値と比較
しているが、極性のあるまま判断してやってもよい。そ
の場合には、濃度差Ｓｌｌ　　Ｓ２があるレンジ内にあ
るかどうかをチエツクすればよい。

上述した混在面判別手段４０は、第３図に示すように第
１及び第２の判別手段４ＯＡ、４０Ｂで構成されている
。第１の判別手段４ＯＡのみてもよい。

第１の判別手段４ＯＡは人力画像についてこれを文字画
と網線画とに大まかに判別して第１の画像判別出力を得
る手段である。これに対して、第１の画像判別出力が供
給される第２の判別手段４０Ｂは、特に文字画に対応し
た第１の画像判別出力中に含まれる階調画（この場合に
は、写真画も含まれることがある）の画像判別出力を再
判別して、文字画と階調画に関連した第２の画像判別出
力を得るための手段である。

第１の判別手段４ＯＡから説明する。

第１の判別手段４ＯＡは、注目画素に対するローパスフ
ィルタ５０と、注目画素に対するローパス出力を基準値
ＲＥＦと比較する比較器４５と、注目画素に関する比較
出力をさらにレベル判定するレベル判定回路７０とで構
成される。

ローパスフィルタ５０は入力画像信号の高調波成分を低
減することによって、文字画と網線画とを大まかに判別
できるようにするためである。

人力画像情報の高調波成分を減少させると、入力画像が
網線画の場合には、注目画素の濃度が各点に分散され、
あらゆる画素につきある一定の濃度Ｎａ以上を示すよう
になる。

網線画を例示すると、これは第４図Ａに示すように、ド
ツト部と非ドツト部とでの濃度差が明確に現われる。こ
れをローパスフィルタ５０に通して高調波成分を低減さ
せると同図Ｂのように、定レベルＮａ以上のＤＣレベル
Ｎａ’に網線画の繰り返しピッチに対応した信号（正弦
波に近似した信号）が重畳されて得られる。

一方、文字画や線画などは、ローパスフィルタ５０を通
しても、地肌の部分が多いため、Ｎａより薄い濃度の領
域か残る。

そこで、端子４６に供給されたＮａ以下となるような所
定レベルを有する基準値ＲＥＦを用い、比較器４５によ
って注目画素の濃度が判別される。

この基準値ＲＥＦは通常文字画を２値化するときの闇値
よりかなり低く、地肌レベルよりやや高い値に設定する
必要がある。低すぎると背景（地）の地肌レベルと区別
がつかなくなり、高すぎると網線画をフィルタにかけて
分散させたとき、この基準値ＲＥＦを下回るものが出て
きて誤判別するからである。

従って望ましくは、原稿の事前の読み出しから地肌のレ
ベルを決定するいわゆる自動濃度調整機能と組み合わせ
て、地肌レベルを検出してから基準値ＲＥＦを設定した
方がよい。

網線画の場合には、比較出力が「１」となり、文字画や
線画の場合には「Ｏ」となる。

次に、レベル判定回路７０において、比較器４５より得
られた比較出力が再判定される。

この再判定処理は、注目画素の周囲に、ある−定の大き
さのチエツクウィンドウを設け、そのウィンドウ内に存
在する画素の全てが、上述した基準値ＲＥＦ以上である
ときに初めて注目画素が階調画として判断される。

この処理によって、網線画の場合には濃度が広く分散さ
れるため階調画として判別されるから、この場合には中
間調処理回路４２がその画像判別出力によって選択され
る。

一方、文字画は地肌等分散させても基準値よ１り低い値
が残り、この部分にチエツクウィンドウの一部がかかる
ことで期待通り注目画素は文字画と判断される。

第５図はローパスフィルタ５ｏの一例を示すもので、本
例では十字型に構成された３＊３のコンボリューション
フィルタが使用される。

ローパスフィルタとして使用するコンボリューションフ
ィルタとは、注目画素ａｊ、ｊと、その周囲の画素をあ
る重みＣｉ、ｊをつけて加えて元の注目画素に戻す処理
であり、この例では注目画素と上下左右の画素を単純に
加えて５で割って平均化している。

従って、注目画素ａｉ、ｊのフィルタ出力ａ’ｊ、ｊは
、ａ’ｉ、ｊ＝　（１１５）＊　Σ（Ｃｉ、、ｊ＊ａｉ
、ｊ）となる。

ここで、ローパスフィルタ５ｏとして、十字型で、その
重みが１のタイプのフィルタを採用したのは以下のよう
な理由に基つく。

まず、フィルタのサイズであるが、フィルタサイズは大
きいほど結果が分散され、粗いドツトでも対応できるよ
うになる。しかし、そのときの全体の濃度レベルは次第
に低くなっていくから、閾値の決め方が困難になり、誤
判別が起り易くなってくる。また、フィルタサイズが大
きくなると、ハードウェア上の制約も増す。

このようなことから、本例ではハート゛ウェア的な制約
も考慮して、サイズは３＊３とした。

フィルタ形状を十字型にした理由を第７図を参照して説
明する。

この図において、中央部を細線のドツト、斜線を網線パ
ターンとする。また小さいドツトの集合は読み取りの最
小単位である。

一般に網線画の場合、網線は４５度方向に配置されるこ
とが多い。十字型の場合、図のようにフィルタをかけた
結果が細線構造に沿うようにうまく菱型に広がっていく
。従フて、どの画素にウィンドウがきても、極端に濃度
の低い部分はなく、期待通り網線画として判別される。

これに対して、もしＸ字型に分散させるフィルタを用い
たとすると、第８図に示すように、網線が細かいような
ときに、ある部分は隣りの網線のドツトまで平均化して
濃度がかなり高くなる。その一方で、Ｘ字の谷間の部分
は、フィルタの作用が及ばなくなるので、この谷間の部
分の濃度は依然低いままである。

従って、ウィンドウの一部がこの谷にかかると、この部
分が基準値を下回るため、注目画素は網線画てないと誤
判別してしまう。これはウィンドウの形状如何に拘らず
発生しろる。

以上のことから、フィルタの形状としては十字型が適切
であることがわかる。

また、ドツトを均等に分散させるためには、各フィルタ
の係数はすべて１（すなわち均等）であるのが望ましい
。

このローパスフィルタ５０によって実際上かなり粗い網
線画までうまく分散化されることが期待される。

なお、あまり粗い網線画やドツトの極端に小さいものく
すなわち薄いもの）では、フィルタの範囲が及ばず文字
部と誤判別してしまう可能性が残る。

このような誤判別が起り得るドツトは必ず孤立した微少
ドツトなので、必要ならば、ローパスフィルタ５０の後
段に後処理として孤立ドツト検出回路を設けてやれば、
網線側検出能力がより向上する。

この後処理には、例えば黒と判定した画素の周囲の画素
をチエツクし、すべて白ならば孤立ドツトと判別し、網
線画処理を行うなどの手段を採用できる。

ここに挙げたフィルタは、最少のハードウェアで最大の
効果を挙げるために、３＊３の十字型としたが、フィル
タによる分散後の濃度と地肌の濃度との差を分解するだ
けの解像力などがあれば、より大きい構造のフィルタと
することもできる。

その場合は、３＊３のサイズにくらべて網線ドツトをよ
り効率的に平滑化できる。この場合も、より均一な平滑
化をする上でも注目画素から上下左右にｎ画素（ｎは１
以上の整数）延びた十字型フィルタとし、その合計４ｎ
＋１画素を平均した値を注目画素に戻す構造のフィルタ
が好ましい。

レベル判定回路７０としては、第６図に示すように十字
型で、しかも７＊７のチエツク用のウィンドウが使用さ
れる。このウィンドウは上下左右に３画素ずつ延びてお
り、注目画素ａｉ、ｊを含む合計１２ｉｉ！ｉｉ素の全
てが、上述した基準値（ＲＥＦ）より大きい（濃い）場
合、注目画素が網線画と判別される。

ウィン！・ウサイズを７＊７とした理由を第９図を参照
して説明する。

一般に文字画や線画は紙面に平行（すなわち主走査また
は副走査に平行）に走ることが多い。このとき境界の輪
郭は明確に文字部として処理しないと、例えば中間調画
処理などされるとぼやけて見づらくなってしまう。

図のようにいま、ｎ画素目より領域が始まっているとす
ると、ローパスフィルタ５ｏの作用により！ｌ−１画素
まで濃度が分散されることになる。

ウィンドウサイズを７＊７とすれば、ウィンドウの腕が
ｎ−２画素にまであれば、一部基準値より低い部分がで
きて、注目画素は文字画であると判別される。

逆にいえば、ｎ＋１画素列までは文字画と判別される。

すなわち、境界部（輪郭部）ではその内側の２画素まで
確実に文字画と判断される。

このウィンドウの作用で境界部では輪郭がぼやけること
なく明瞭な画像が得られる。

レベル判定回路７０に使用されるウィンドウのサイズは
、第９図の説明からも明らかなように、ローパスフィル
タ５０のウィンドウサイズより大きくした方がよい。ロ
ーパスフィルタ５０のサイズを上下左右にｎ画素延びた
ものとすると、レベル判定用のウィンドウはｎより大き
な整数ｍとして、上下左右ｍ画素だけ延びた構造となさ
れる。

第１０図は上述したローパスフィルタ５０の具体例であ
る。

端子４１ａに供給されたディジタル画像信号は縦続接続
されたＩＨ（Ｈは水平走査期間を指す）用のラッチ回路
５２．５３に供給され、現ディジタル画像信号とＩＨ及
び２Ｈ遅延されたディジタル画像信号がアンプ５５．５
６．５７を介してラインメモリ５８に同時に供給される
。

各ラインメモリ５８から得られる３ライン分のディジタ
ル画像信号のうち、ｎ−１ラインのディジタル画像信号
は１画素を遅延時間τとする一対のラッチ回路５９．６
０を経て加算器６６に供給される。

同様にして、ｎラインのディジタル画像信号は３個のラ
ッチ回路６１，６２．６３を夫々経て加算器６６に供給
される。そして、！１＋１ラインに得られるディジタル
画像信号は一対のラッチ回路６４．６５を経て加算器６
６に供給される。

このように、複数のラッチ回路を使用することによって
、第５図に示す各画素のディジタル画像信号が全て同時
に得られる。全加算されたディジタル画像信号は後段の
係数器６７によって１７５に落とされる。係数器６７と
しては、ＲＯＭなどを使用することができる。

第１１図はレベル判定回路７０の具体例である。

レベル判定回路７０もウィンドウ構成であるから、基本
的には第１０図のフィルタ構成と同一である。

但し、レベル判定回路７０への人力はローパスフィルタ
５００判定出力であるので、文字画か階調画かの１ビッ
ト信号である。

ただ、レベル判定回路７０で使用されるウィンドウは７
＊７のサイズであるから、７ライン７画素分遅延させる
必要がある。従フて、使用されるＩＨ遅延用及び１画素
遅延用のラッチ回路の個数がその分多くなるだけである
。

７１ａ〜７１ｆはＩＨ遅延用のラッチ回路であり、７２
ａ〜７２ｇはアンプであり、７３は７ライン分のメモリ
である。そして、７４ａ〜７４ｆは４画素分遅延させる
ためのラッチ回路である。

ラッチ回路７４ａ〜７４ｆは、夫々が縦続接続された４
個のラッチ回路で構成されているが、図面では便宜的に
１個のラッチ回路として示しである。７５ａ〜７５ｇは
１画素分のラッチ回路を示す。

これら７ライン分のディジタル画像信号を複数のラッチ
回路によって夫々所定画素外だけ遅延させると共に、夫
々所定の位置からその出力を導出すれば、第６図に示す
ウィンドウに対応した各画素のディジタル画像信号が時
間的に同時に得られることになる。

従って、対応するディジタル画像信号を夫々アンド回路
７６において論理積すると、全ての画素の濃度レベルが
基準値以上のときだけ、その注目画素が「１」となる画
像判別出力が出力端子７７に得られる。

このように第１の判別手段４０Ａにおいては、文字画群
と、写真画及び網線両群に対応した第１の画像判別出力
が得られる。

ところで、ある種の条件下においては文字画については
、これが文字画として認識される場合もあれば、階調画
として認識される場合もある。

例えば、第１２図Ａに示すように、文字画「園」が入力
画像であるとき、これをローパスフィルタ５０を通過さ
せると、同図Ｂのようになって出力される。つまり、文
字がある程度以上小さくなると、ローパスフィルタの作
用で文字内部がかなりぼやけてくることが判る。

このとき文字内部に注目画素がある場合で、その近傍が
このフィルタ効果によって基準濃度をすべて上回ってし
まうと、その注目画素が階調画の画素として処理されて
しまう。その結果、例えば、第１３図のように文字画と
認識された画像であっても、文字の内部には階調画と誤
判別した部分が点在する。

このように、小さい文字の内部は階調画として誤判別さ
れる可能性があり、その結果文字品質が著しく劣化する
おそれがある。

ここで、本当の網線側を階調画であると判断する部分は
ある一定の領域を占めているから、このような階調画が
部分部分に点在するようなことはない。換言するならば
、非常に小さい領域に対して階調画が点在するような判
別結果が得られたときには、実際にはそのような小領域
ごとの階調画は存在しないので、その判別結果は誤判別
である＝３４− と判断することができる。

そこで、第３図に示すように、第２の判別手段４０Ｂが
設けられる。この第２の判別手段４０Ｂは上述した文字
画中に含まれる階調面が文字画として再判別される。

文字画中に含まれる階調面を文字画として再認識するた
めには、階調面判別領域をチエツクして、ある一定の大
きさを占めるか否かを判断すればよい。

そのためには、注目画素に対しである一定の領域の画像
データをメモリして、階調面判別部分の閉領域の表をま
たは面積を計算してやればよい。

この判別処理を実行するには、原理上主走査方向と副走
査方向の夫々にわたって画像データをメモリする必要が
あるが、以下説明する例では、ハートの制約上、主走査
方向のみで実現している。

これによって、メモリは最大でも、文字画であるか階調
面であるかの情報を示す１ビツトと、これを１ラインメ
モリするだけの容量を確保すれば十分である。また、主
走査のみても補正効果は十分であることが実験により明
かになった。

第１４図はこのような処理を達成した第２の判別手段４
０Ｂの一例を示す。

端子１５１には第１の判別手段４０Ａより出力された第
１の画像判別出力が供給される。

第１の画像判別出力は上述したように、階調面のとき「
１」で、文字画のとき「０」となる出力である。

第１の画像判別出力はカウンタ１５２において、階調面
の長さがカウントされる。従って、このカウンタ１５２
は「１」でセット、　「０」でリセットされるカウンタ
が使用され、ドツトクロックＣＫに同期してカウントア
ツプされる。カウンタ出力ａは比較器１５３において基
準の長さＬ（第１５図Ａ）に関連した基準値すと比較さ
れる。Ｌは２ｍｍ程度がよい。

基準値すを越えた比較出力は「１」となり、このときパ
ルス発生手段１５４からは単一の制御パルスｐが出力さ
れる（第１５図Ｂ）。

一方、ドツトクロックＣＫはアドレスカウンタ１５５に
も供給されて水平方向のアドレスが形成され、その７ト
レスデータがラッチ回路１５６においてラッチされる。

ラッチパルスは第１の画像判別出力の立ち上がりエツジ
に基づいて形成される。１５７がこの立ち上がりエツジ
検出回路を示す。

アドレスカウンタ１５５のアドレスデータ及びラッチ回
路１５６でラッチされた立上がりのアドレスデータはア
ドレスセレクタ１５８でそのうちの何れか一方のアドレ
スデータが制御パルスｐによって選択される。この例で
は、制御パルスｐが得られたとき、ラッチされたア！・
レスデータが選択されるものとする。アドレスセレクタ
１５８で選択されたアドレスデータは第１のラインメモ
リ１６０に供給される。

第１のラインメモリ１６０には制御パルスｐが書き込み
イネーブルパルスとして供給される。従って、制御パル
スｐが得られると、第１の画像判別出力の立ち上がり点
０に同期してラッチされたアドレスのところに所定レベ
ルのデータ「１」が書き込まれる。

一方、第２のラインメモリ１６１では、アドレスカウン
タ１５５より得られたアドレスに第１の画像判別出力が
ドツトクロックＣＫに同期して書き込まれる（第１５図
Ｃ）。

ラインメモリ１６０，１６１からのデータの読み出しは
第１６図のようになる。つまり、次の１ライン目におい
て、ラインメモリ１６０，１６１からデータが同時に読
み出される（第１６図Ａ〜Ｃ）。

ラインメモリ１６０の出力はナンド回路１６２を経てＲ
９型フリップフロップ１６５のセット端子Ｓに供給され
る。同様にして、ラインメモリ１６０．１６１の各出力
が入力否定型のアンド回路１６３に供給され、その出力
がさらにナンド回路１６４を経てフリップフロップ１６
５のリセット端子Ｒに供給される。

その結果、出力端子１６６には第１６図りに示すような
第２の画像判別出力が得られる。

第２の判別手段４０Ｂをこのように構成した場合、第１
３図のように、第１の画像判別出力では階調側と認識さ
れたときにおいても、その主走査方向の長さが所定の長
さＬ以上であるときのみ、最終的な画像判別出力として
、階調側を示す画像判別出力「１」を立てることができ
る。

所定長り以下であるときには、仮え階調側と判断しても
、最終的にはこれを文字画として再判断されることにな
る（第１３図）。

その結果、従来では得られなかった精度、効率で入力原
稿を判別、処理できるようになる。さらに、従来まで困
難とされてきた網線面も、ローパスフィルタ５０とレベ
ル判定用のウィンドウ処理によって階調側としての判別
が可能になる。

また、ローパスフィルタ５０の出力に基づいて中間調処
理を行ったので、モアレの少ない良好な画像が得られる
。手書き文字のようなコントラストの低い文字情報も、
背景の地肌情報と比べるため明確に文字部と判断するこ
とができ、文字内部での誤判別もなくなるから入力画像
を正しく判別、処理できる。

なお、第３図の例では、階調両部の長さのみを評価して
判断したが、同様に極端に短い文字部を該判別と判断す
るような補正回路をさらに設けて、判別結果を実際に近
づけるよう修正してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明では文字画（特に濃淡の
ある文字画）、写真画あるいは網線面などが混在する入
力画像であっても、これらを確実に弁別できると共に、
特に原稿が網線面などの階調側の場合でも、モアレ縞な
どが発生しなくなる。

そのため、画質を著しく改善することができる。

ざらに、この発明では、同じ階調側であっても網線面と
写真画とを弁別し、写真画に対応した画像信号を前もっ
て分離するようにしたものである。

これによれば、写真画は写真画専用に多値化処理を行う
ことができるため、解像度のよい写真画を再現できる特
徴を有する。

従って、この発明では上述したようにディジタル複写装
置などの画像処理系に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像処理装置を適用したディジ
タル複写装置の一例を示す要部の系統図、第２図はこれ
に適用できるディジタル複写装置の機構部の要部を示す
構成図、第３図はこの発明に係る画像処理装置の一例を
示す系統図、第４図はローパス特性の説明図、第５図は
ローパスフィルタの具体例を示す図、第６図はレベル判
定回路の説明図、第７図及び第８図はローパスフィルタ
特性の説明図、第９図はレベル判定動作の説明図、第１
０図はローパスフィルタの具体例を示す系統図、第１１
図はレベル判定回路の具体例を示す系統図、第１２図は
フィルタ効果の説明図、第１３図は入力画像に対する判
別結果の説明図、第１４図は第２の判別手段の一例を示
す系統図、第１５図及び第１６図は夫々その動作説明に
供する波形図、第１７図は前処理回路における判別処理
の説明図、第１８図は前処理回路の一例を示す系統図で
ある。 １０　φ　・ ２０　会　・ ３０・舎 ４０　◆　争 ４０Ａ　　・　・ ４０Ｂ　　・　φ ４１　φ　φ ４２　・　・ ４３　・　晦 ／コし５争争 ４７・− ４８争・ ７０・・ ７０ｎ ・ディジタル複写装置 ・出力装置（プリンタ） ・画像処理装置 ・混在画判別手段 ・第１の判別手段 ・第２の判別手段 ・文字画処理回路 ・中間調処理回路 ・画像セレクタ ・比較器 ・出力選択部 ・写真画処理回路 ・ローパスフィルタ ・レベル判定回路 ・前処理回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力画像信号よりその画像が第１、第２の種類のいずれ
   かであるかを画素単位で判別し、その結果に応じて２つ
   に分離する前処理回路と、 分離された各画像信号を多値化（２値化を含む）する複
   数の多値化処理手段と、 これら多値化処理手段の出力を画像判別出力によって選
   択する画像選択手段と、 上記前処理手段により第１の種類であると判別された画
   像信号が供給される混在画判別手段とを有し、 この混在画判別手段において、入力された画像信号をさ
   らに複数の種類に分類する画像判別出力が得られるよう
   になされたことを特徴とする画像処理装置。