JPH03135167A - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は画像処理に係り、特にファクシミリ等で写真
等の中間調レベルを有する部分と文字図形等の文書部分
をそれぞれに適合した形態で２値化するに好適な画像処
理装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、写真等の中間調レベルに有する画像を白また
は黒の２値で擬似的に実現する方法としてはデイザ法が
よく知られている。このデイザ法は画信号の閾値をその
画素が表示されるべき座標情報によって定めて２値化す
るもので、通常は一定サイズの閾値マトリックスを繰り
返し表現して全画面の閾値情報として用いることになる
。

かかる組織的なデイザ法は写真等の中間調画像の表現に
は優れるが、一方通常の文書や図形等の２値画像に適用
すると輪郭部分がぼやける等の問題点がある。係る問題
点に対して写真等の中間調画像部分と文字・図形からな
る文書等の２値画像部分を自動的に識別して中間調部分
のみにデイザしきい値で２値化処理を施し、文書等の文
字・図形部分は固定閾値で２値化処理する方法が考えら
れている。

このような方法の一例として「２値画像と濃淡画像の混
在する原稿の２値化処理法」　（鉄谷信司、越智宏著　
電子通信学会論文誌　−８４／７　　Ｖｏｌ、Ｊ６７−
ＢＮｏ、７）に示される・ような「ブロック別領域分離
法」が知られている。この方式では画像の一定のブロッ
ク内のレベルの最大値と最小値の差を基にして各ブロッ
クが中間調領域か文書領域かを判定し、デイザ閾値２値
化処理と固定閾値２値化処理を切り換えている。

第１２図は係る従来の画像処理装置のブロック図であり
、特に画像ブロック・サイズを４画素×４画素、画像信
号のレベル数を１６レベル、レベルの最大値と最小値の
差が８以下であれば中間調ブロック、レベルの最大値と
最小値の差が８を越えていれば文書ブロックと判定する
構成を例示するものである。同図において、（１）は水
平４画素、垂直４画素のブロックサイズが少なくとも３
ライン分格納できるサイズを有し、各画素をレベル数１
６で記憶できる中間調メモリ、（２）は中間調メモリ（
１）に格納された画像の各ブロック内の最大値と最小値
を検出する最大値・最小値検出回路、（３）は最大値・
最小値検出回路（２）によって検出されたブロック内の
最大値と最小値の差に基づいて、このブロックが中間調
ブロックか文書ブロックかを判定する判定回路、（４）
は中間調メモリ（１）からの画像ブロックを固定閾値で
２値化する固定閾値２値化回路、（５）は中間調メモリ
（１）からの画像ブロックをデイザ閾値で２値化するデ
イザ閾値２値化回路、（６）は判定回路（３）の判定結
果に基づいて固定閾値２値化回路（４）とデイザ閾値２
値化回路（５）の出力を切り換えて出力する切換え器、
（７）は４ライン分の出力をライン順次に取り出すため
の２値メモリ、（８）は４画素×４画素のブロック内の
画素を順次固定閾値で２値化回路（４）とデイザ閾値２
値化回路（５）の２値化回路に送出する信号選択回路で
ある。

かかる構成において、中間調メモリ（１）に格納された
画像のブロックは、最大値、最小値検出回路（２）で最
大値と最小値を検出され判定回路（３）で中間調画像か
を判定される。一方、中間調メモリ（１）の内容は信号
選択回路（８）を通じて固定閾値２値化回路（４）とデ
イザ閾値２値化回路（５）に与えられそれぞれ固定閾値
で２値化されると共にデイザ閾値でも２値化される。各
２値化回路の出力は判定回路（３）の出力で判断される
切換え器（６）を通じて選択され２値メモリ（７）に一
端格納され４ライン分の２値化信号がライン順次に取り
出される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の画像処理装置は以上のように構成されているので
、ブロック単位で画像の領域を分割した後で各ブロック
を中間調領域か文書領域か判定しているため、たまたま
ブロックの境界で背景が白で、ここから文書領域に移る
ような場合、両方のブロック共に中間調領域と判定され
る可能性があるため画質が劣化してしまうという課題が
あった。

発明の目的 この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、領域判定のためのブロックを注目画素に応じ
て逐次的に移動させることによって逐次的に中間調領域
か文書領域かを判定させるようにし、より適合性良く画
像を２値化することを可能として高品位な画質を確保す
ることができる画像処理装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の画像処理装置は上記課題を解決するために、
中間調レベルを有する画像号を２値化して出力する画像
処理装置において、複数の走査方向と同一位置にある複
数の画素内の最大値と最小値を検出する第１の最大、位
置小値検出手段と、前記第１の最大値最小値検出手段の
出力を一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段出力と前
記第１の最大値最小値検出手段出力とにより最大値と最
小値を検出する第２の最大値最小値検出手段と、前記第
２の最大値最小値検出手段によって検出された最大値と
最小値に基づいて前記画素が２値画像領域か中間調画像
領域かを判定する判定手段と、画信号を相異なる手段で
２値化する複数の２値化手段と、前記判定手段出力に基
づいて前記複数の２値化手段の出力の１つを選択しこれ
を出力する切替え手段とを備えることを特徴とするもの
である。

［作用］ 上記手段において、第１の最大値最小値検出手段により
複数の走査方向と同一位置にある画素内の最大値と最小
値を検出すると共に、記憶手段により前記最大値と最小
値を一時記憶する。また第２の最大値最小値検出手段は
前記遅延手段の出力と第１の最大値最小値検出手段の出
力とにより最大値と最小値を検出し、判定手段によりこ
の最大値と最小値から画素が２値画像領域か中間調画像
領域かを判定する。

一方複数の２値化手段は画素信号を複数の相違なる手段
で２値化する。切換え手段は前記判定手段の出力に基づ
き、複数の２値化手段の出力の１つを選択しこれを出力
する。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照しながらこの発明の詳細な説明する。

第１図および第２図はこの発明の一実施例に係る画像処
理装置のブロック図で、特に画信号のレベル数を１６レ
ベル（白レベル−１６、黒レベル−１）とする構成を例
示するものである。また領域判定の参照領域は注目画素
を中心とした３画素×３画素でこの内の最大値と最小値
を調べて、画素逐次に領域を判定、２値化方法を切り換
えるものである。第１図において、（１）は３画素×３
画素の参照領域から少なくとも画信号を２ライン分格納
することができるサイズを有し、各画素をレベル数１６
で記憶できる中間調メモリ、（３）は最大値・最小値検
出回路（２）の検出結果に基づき、最大値と最小値の差
によって各ブロックが中間調領域か文書領域かを判定す
る判定回路である。

第２図は、第１図最大値最小値検出回路（２）の詳細構
成図で、（２１）は中間調メモリ（１）よりの前走査線
および現走査線および次走査線の同一位置の１固化号（
２１ａ、　２１　ｂ、　２１　ｃ）を入力し、その最大
値・最小値を出力（２１ｄ）する第１の最大値最小値検
出器、（２２）はこの検出器出力（２１ｄ）を１画素ク
ロック分および２画素クロック分遅延出力（２２ａ、２
２ｂ）するレジスタ、（２３）は第１の最大値最小値検
出器（２１）の出力（２１ｄ）とレジスタ（２２）の２
出力（２２ａ、　２２　ｂ）の内の最大値最小値を検出
し判定回路（３）に出力（２３ａ）する第２の最大値最
小値検出器、（２４）は現走査線画信号（２ｌ　ｂ）を
１画素クロック分遅延し注目画信号として２値化回路（
４，５）へ出力（２４ａ）する遅延回路である。

なお、実施例の構成では、画像の２値化信号は１ライン
単位で処理または出力されるので、従来の第１２図の構
成では必要であった信号選択回路（８）や２値メモリ（
７）は不要である。

かかる構成において、次にその作用を説明する。

第３図は文字のエツジ部等に見られる画信号の一例を示
す説明図である。また、第４図はデイザ閾値２値化回路
（５）に設定されるデイザ閾値のマトリックスの一例を
示す説明図である。　さて、画像信号をＶ、閾値をＴ、
２値化表示信号をＲとし、ＶＡＴならばＲ−１、ＶｒＴ
ならばＲ−Ｑとする。第５図（ａ）は第３図の画信号を
デイザ閾値２値化回路（５）によって常に第４図に示す
ようなデイザ閾値で２値量子化したものである。

方、第５図（ｂ）は第３図の画信号を固定閾値２直化回
路（４）によってレベル７の閾値で２値量子化したもの
である。

従来方式の領域判定では左側の４画素×４画素の領域は
最大値と最小値のレベル差が７で、右側の４画素×４画
素の領域は最大値と最小値のレベル差が２でいずれも判
定回路（３）によって第６図（ａ）に示すように中間調
領域Ｐと判定された。

その結果、切換え器（６）はデイザ閾ｇｉ２値化回路（
５）−の出力を選択して第７図（ａ）に示すようなデイ
ザ閾値に基づく表示信号Ｒが得られた。

これに対して、本実施例では注目画素を中心とする３画
素×３画素の領域内で判定回路（３）は最大値・最小値
検出回路（２）の出力から最大値と最小値の差が８以上
あれば文書領域Ｃと判定し、差が７以下であれば中間調
領域Ｐと判定するので、第６図（ｂ）に示すように画素
単位で領域判定する。その結果、切換え器（６）は判定
回路（３）の出力に基づいて固定閾値２値化回路（４）
の出力とデイザ閾値２値化回路（５）の出力を画素単位
で切り換え、第７図（ｂ）に示すようなデイザ閾値に基
づく表示信号と固定閾値に基づく表示信号Ｒが得られる
。

ここで最大値最小値検出回路（２）の詳細な動作は第８
図に示す通りである。同図でａｌｑａ２・・・は前走査
線の第１．２・・・番目の画信号、同じくｂ＋、ｂ２・
・・は現走査線のＣ２、Ｃ２・・・は次走査線のそれぞ
れ第１．２・・・番目の画信号である。またＭ（ｉｊｋ
・・・）は画信号１％　３％　ｋ・・・内の最大値最小
値を示す。

図から明らかなように、画像メモリ（１）からの画信号
が走査線単位に最大値最小値検出回路（２）に入力され
ると、１画素クロック分ずつ遅れて注目画信号（２４ａ
）およびそれを中心とした３画素×３画素の領域の検出
最大値・最小値信号（２３ａ）がそれぞれ２値化回路（
４，５）および判定回路（３）に出力されることとなる
。

ここでレジスタ（２２）は走査線の最初において最大値
−１、最小値−１６に初期設定されている。また各走査
線の最後には有効画信号の後で各ライン最後の画素と同
一の信号が１画素分、本回路に入力される。

この場合に得られる２値化信号には従来のように文書領
域で２値信号の凹凸がないので画質の向上が実現できる
。

一般に、文字等のエツジ部では積分効果によって必ず中
間調レベルが現れるが、この発明の構成では常に注目画
素を中心とする３画素×３画素程度の範囲の画素信号を
参照することで領域の判定を猜度よく行うことが可能で
ある。なお背景の白の部分と文字の黒部分では中間調と
判定されても十分に白あるいは黒となっているので固定
閾値で２値化してもデイザ閾値で２値しても２値化信号
への影響は少ない。しかしながら、エツジ部分を文書領
域として固定閾値で２値化すると、ここを中間調領域と
してデイザ閾値で２値化する場合に比べてはるかに高品
位な２値化画像信号を得ることができる。

なお上記実施例では領域判定のための参照領域を注目画
素を中心とする３画素×３画素としたが、画素解像度が
高いような場合に、より広い範囲を参照領域としても良
い。

第９図はこのような場合の最大値最小値検出回路（２）
の−例を示すもので、本実施例では１走査線を３画素ず
つのブロックに分け、この各注目画素ブロックに対し、
第１０図で示す参照領域内の最大値最小値を用いて２値
化方法を切換えるものである。

第９図で、第２の最大値最小値検出器（２５）は第１の
検出器（２１）とレジスタ（２２）の（１画素クロック
分遅延した）出力（２２ａ）の内より最大値最小値を検
出するものであり、この出力（２５ａ）は順次最大値最
小値を累積して計算する第２のレジスタ（２６）と第３
の最大値最小値検出器（２７）の系に初期値として入力
される構成となっている。このため第２のレジスタ（２
６）ではこの第２の検出器出力（２５ａ）はレジスタ（
２６）の第１の入力となっており、方この第２の入力に
はフィードバック入力として第３の検出器出力（２７ａ
）が入力されている。

第３の検出器（２７）の第１の入力はこの第２のレジス
タ出力（２６ａ）が入力され、第２の入力には第１の最
大値最小値検出器出力（２１ｄ）か入力されている。そ
してこの第３の検出器出力（２７ａ）は第３のレジスタ
（２８）の入力とされ３画素クロックに１度このレジス
タに取込まれ検出最大値最小値信号（２３ａ）として判
定回路（３）に送られる。また、遅延回路（２４）はこ
の最大値最小値検出回路（２）内での検出信号（２３ａ
）の遅延を補償するため４画素クロック分だけ現走査線
信号を遅らせ注目画信号（２４ａ）としている。第１１
図に本実施例における最大値最小値検出回路（２）の動
作を示す。図中のマ印が第３のレジスタ（２８）で（直
前の）第３の検出器出力（２７ａ）を取り込むタイミン
グを示す。

また第２のレジスタ（２６）における第１、第２の入力
の選択方法を矢印で示す。同図から明らかなように３画
素ずつの画素ブロック（例えばｂ４、ｂ５、ｂ６）が第
１０図に示す５画素×３画素の参照画素領域（この場合
ａ３〜ａ、、ｂ３〜ｂ７、ｃ３〜Ｃ７）の最大値最小値
により２値／中間調の領域が判定される。

また、上記実施例では領域判定の基準を最大値と最小値
の差が８以上か否かに置く場合を例示したが最大値と最
小値の差だけでなく最大値と最小値の絶対値も加味して
各ブロックが中間調領域か文書領域かを判定するように
しても良い。この場合、例えば最大値と最小値の差が８
以上ならば文書領域、差が７より小さくても最大値のレ
ベル３以下あるいは最小値のレベルが４以上なら文書領
域というように最大値と最小値の差ならびにそれぞれの
絶対値によって領域判定を行う。

また、２値画像用２値化法におけるデイザ閾値マトリッ
クスの配置や固定閾値についても、本実施例に限定され
るものではなく、後者では例えばフローティングスライ
ス等地の組み合わせでも適用可能なことはもちろんであ
る。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば画像の文書等の２値画
像領域と写真等の中間調画像領域の判定を１画素単位或
いは１走査線上の複数の画素よりなるブロック単位で行
えるように構成したので、より精度の高い判定が可能に
なり高品質な画像表現が可能となる。また２値化信号も
１ライン単位で処理され出力されるので回路構成が簡単
になり安価に構成できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る画像処理装置のブロ
ック図、第２図は第１図に示した最大値１＠ 最小値検出回路の詳細構成桝、第３図は文字のエツジ部
等にみられる画信号の一例を示す説明図、第４図はデイ
ザ閾値のマトリックスの一例を示す説明図、第５図（ａ
）は第３図の画信号を第４図に示すようなデイザ閾値で
２値量子化した場合の説明図、第５図（ｂ）は第３図の
画信号を固定閾値で２値量子化した場合の説明図、第６
図（ａ）は従来の方式で領域判定した場合の判定結果の
説明図、第６図（ｂ）は第１の構成で領域判定した場合
の判定結果の説明図、第７図（ａ）は従来の方式で２値
化した場合の表示信号の説明図、第７図（ｂ）は第１図
の構成で２値化した場合の表示信号の説明図、第８図は
第２図の最大値最小値検（２５）は最大値最小値検出器
、（２６）は第２の遅延手段、（２７）は最大値最小値
検出器、（２８）は第３の遅延手段である。 また、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中間調レベルを有する画像号を２値化して出力する画像
   処理装置において、複数の走査方向と同一位置にある複
   数の画素内の最大値と最小値を検出する第１の最大値最
   小値検出手段と、前記第１の最大値最小値検出手段の出
   力を一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段出力と前記
   第１の最大値最小値検出手段出力とにより最大値と最小
   値を検出する第２の最大値最小値検出手段と、前記第２
   の最大値最小値検出手段によって検出された最大値と最
   小値に基づいて前記画素が２値画像領域か中間調画像領
   域かを判定する判定手段と、画信号を相異なる手段で２
   値化する複数の２値化手段と、前記判定手段出力に基づ
   いて前記複数の２値化手段の出力の１つを選択しこれを
   出力する切替え手段とを備えることを特徴とする画像処
   理装置。