JPH0413370A - Picture processor - Google Patents

Picture processor

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JPH0413370A
JPH0413370A JP2111829A JP11182990A JPH0413370A JP H0413370 A JPH0413370 A JP H0413370A JP 2111829 A JP2111829 A JP 2111829A JP 11182990 A JP11182990 A JP 11182990A JP H0413370 A JPH0413370 A JP H0413370A
Authority
JP
Japan
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data
image
picture
circuit
halftone
Prior art date
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Pending
Application number
JP2111829A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kuriyama
弘之 栗山
Hiroshi Sonobe
啓 園部
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2111829A priority Critical patent/JPH0413370A/en
Publication of JPH0413370A publication Critical patent/JPH0413370A/en
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Abstract

PURPOSE:To reproduce a character, a wire frame and a halftone picture in an excellent way by converting an inputted picture data into a data suitable for picture edge extraction with a 1st data conversion means, converting also it into a data suitable for intermediate tone reproduction with a 2nd data conversion means and binarizing the converted data respectively. CONSTITUTION:A processing section based on the dither method and the error dispersion method in a halftone binarizing processing circuit 2 and a thin line edge extraction processing circuit 3 apply arithmetic processing to plural picture data respectively to obtain an object binarized picture. Since a line buffer is used to store tentatively the picture data in the arithmetic processing of the data, the data binarized by each processing of dither, error dispersion and thin line edge extraction have a relative delay. A main scanning direction picture synchronization section 402 takes the picture synchronization in the main scanning direction for the relative delay and a subscanning direction picture synchronization section 403 takes the picture synchronization in the subscanning direction for the relative delay respectively. A halftone binary picture data 4a and a thin line binary picture data 4b are inputted to a positive logic OR circuit 501 and a negative logic OR circuit 502, in which the data are respectively subject to logic operation.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は画像処理装置、詳しくは文字線画等の2値画像
と中間調を含む画像を入力して処理する画像処理装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly, to an image processing apparatus that inputs and processes images including binary images such as text and line drawings and halftone images.

[従来の技術] この種の装置としてファクシミリ装置が挙げられる。フ
ァクシミリは、原稿の画像情報を電気的に読取り、遠隔
地に電話回線を通じて送る装置である。
[Prior Art] An example of this type of device is a facsimile machine. A facsimile is a device that electrically reads image information from a document and sends it to a remote location via a telephone line.

従来では、読取り対象の原稿は文書を想定しており、文
字情報を鮮明に読取り鮮明にプリントすることを目的と
していた。
Conventionally, the original to be read was assumed to be a document, and the purpose was to read text information clearly and print it clearly.

ところが、近年では、その普及台数の増加とともに様々
な原稿を送ることが多くなり、グラビアなどの印刷物や
写真の中間調を鮮明に再現することが必要になっている
However, in recent years, as the number of such devices has increased, various documents have been sent more frequently, and it has become necessary to clearly reproduce the halftones of printed matter such as gravure and photographs.

画像を“1“や°0”°の2値情報によって中間調を再
現するためには1画素では不可能であるので、複数画素
の平均濃度で表現しなければならない。
Since it is impossible to reproduce halftones of an image using binary information such as "1" or "0" degree using one pixel, it is necessary to express the image using the average density of a plurality of pixels.

この種の階調表現法として従来よりデイザ法が知られて
いる。デイザ法とは入力された画像の多値情報を2値化
する際に、様々な2値化闇値を一定の大きさのマトリク
ス(デイザマトリクス)に整列させ、マトリクス内の白
、黒の面積比によって階調を表現するものである。この
手法によると印刷の網点のような滑らかな階調表現がで
きるが、見かけ上デイザマトリクスを構成する複数画素
で中間調の一つの画素を構成するために細線を含む文字
や線画にたいしては解像度が低下してしまい読みにく(
なる。例えば、4×4のマトリクスで中間調を表現する
と、縦横の解像度がそれぞれ1/4に低下することにな
る。
A dither method has been known as this type of gradation expression method. What is the dither method? When converting the multivalued information of an input image into binarization, the various binarized darkness values are arranged in a matrix of a certain size (dather matrix), and the white and black in the matrix are Gradation is expressed by area ratio. This method allows smooth gradation expression similar to halftone dots in printing, but since one halftone pixel is apparently composed of multiple pixels that make up the dither matrix, it is difficult to use for characters and line drawings that contain thin lines. The resolution has decreased and it is difficult to read (
Become. For example, if halftones are expressed using a 4×4 matrix, the vertical and horizontal resolutions will each be reduced to 1/4.

またデイザ法とは別の中間調再現方法として、最近、誤
差拡散法が注目されている。誤差拡散法は、入力多値画
像信号を固定閾値で2値化したときに発生する2値化誤
差を周辺画素に所定の重み付けをして配分し、周辺画素
データを補正する方法である。この補正された画素デー
タを更に固定閾値で2値化し、また誤差を配分するこの
誤差配分を2次元的に行い、画像領域の最後まで繰り返
すことによって面積的に2値化誤差の少ない(濃度保存
性の良好な)滑らかな画像を再現できる。
Furthermore, as a halftone reproduction method different from the dither method, the error diffusion method has recently been attracting attention. The error diffusion method is a method of correcting peripheral pixel data by distributing the binarization error that occurs when an input multilevel image signal is binarized using a fixed threshold to surrounding pixels with predetermined weighting. This corrected pixel data is further binarized using a fixed threshold value, and the error is distributed two-dimensionally. By repeating this error distribution until the end of the image area, the binarization error is reduced in terms of area (density preservation Smooth images with good quality can be reproduced.

しかしながら文字情報は細い線で構成されており、原稿
と光電変換素子間に配置される光学系によってこれら細
線のコントラスト(MTF)が低下してしまう。特に、
読取り解像度が1 / 8 m m程度である場合、明
朝体の横線なとは画像信号の低下か大きく、真黒の文字
でもMTFの低下により中間濃度の文字として読み取ら
れてしまうため、誤差拡散法で2値化しても薄くとぎれ
とぎれとした文字になってしまっていた。
However, character information is composed of thin lines, and the contrast (MTF) of these thin lines is reduced by the optical system placed between the document and the photoelectric conversion element. especially,
When the reading resolution is about 1/8 mm, horizontal lines in Mincho fonts will cause a significant drop in the image signal, and even pure black characters will be read as medium-density characters due to a drop in MTF, so the error diffusion method is used. Even after converting the text into binarized text, the text turned out to be thin and choppy.

[発明か解決しようとしている課題] これらの問題を解決するために本願出願人は既に、濃度
変化の大きな部分を抽出するエツジ抽出回路を中間調再
現回路と並列に構成し、双方の出力信号の同期をとる回
路と合成する回路とを設け、中間調再現性か高く、かつ
文字品位か高い画像情報を得られる画像処理回路を提案
した。
[Problems to be solved by the invention] In order to solve these problems, the applicant has already configured an edge extraction circuit for extracting large density changes in parallel with a halftone reproduction circuit, and We proposed an image processing circuit that has a synchronization circuit and a synthesis circuit, and can obtain image information with high halftone reproducibility and high character quality.

ところが中間調を再現させるための光度−濃度変換(l
og変換)回路、所謂ガンマ(γ)変換回路をエツジ抽
出回路及び中間調再現回路に入力する前段に設け、同じ
変換を施して入力した結果1.細線部の濃度の薄い画像
情報におけるエツジ抽出が不完全なものとなってしまっ
ていた。
However, in order to reproduce halftones, the luminous intensity-density conversion (l
og conversion) circuit, a so-called gamma (γ) conversion circuit, is provided at the stage before the input to the edge extraction circuit and the halftone reproduction circuit, and the result of applying the same conversion and input is 1. Edge extraction from image information with low density in thin line areas was incomplete.

本発明はかかる問題に鑑みなされたものであり、文字・
線画及び中間調画像を良好に再現させることが可能な画
像処理装置を提供しようとするものである。
The present invention was made in view of this problem, and it
It is an object of the present invention to provide an image processing device that can satisfactorily reproduce line drawings and halftone images.

[課題を解決するための手段] この課題を解決するため本発明の画像処理装置は以下に
示す構成を備える。すなわち、画像データを濃度データ
として入力する入力手段と、該入力手段で入力された濃
度データを2値画像用の濃度データに変換する第1のデ
ータ変換手段と、前記入力手段で入力された濃度データ
を中間調画像用の濃度データに変換する第2のデータ変
換手段と、前記第1のデータ変換手段により変換された
データに基づいて、画像のエツジ部を抽出し、2値画像
として出力するエツジ抽出手段と、前記第2のデータ変
換手段により変換されたデータを、面積変調による中間
調画像を得るために2値化し出力する2値化手段と、該
2値化手段で得られた2値画像と前記エツジ抽出手段で
得られた2値画像を合成する合成手段とを備える。
[Means for Solving the Problem] In order to solve this problem, the image processing apparatus of the present invention has the configuration shown below. That is, an input means for inputting image data as density data, a first data conversion means for converting the density data input by the input means into density data for a binary image, and a first data conversion means for converting the density data input by the input means into density data for a binary image; a second data conversion means for converting the data into density data for a halftone image; and an edge portion of the image is extracted based on the data converted by the first data conversion means and output as a binary image. an edge extracting means; a binarizing means for binarizing and outputting the data converted by the second data converting means to obtain a halftone image by area modulation; A composing means is provided for composing the value image and the binary image obtained by the edge extracting means.

[イ乍用] かかる本発明の構成において、入力した画像データを第
1のデータ変換手段によって画像エツジ抽出に適したデ
ータに変換すると共に、第2のデータ変換手段によって
中間調再現に適したデータにも変換する。そして、第2
のデータ変換手段で変換された画像は2値化手段によっ
て中間調画像を得るための面積変調による2値画像に2
値化され、第1のデータ変換手段で変換された画像はエ
ツジ抽出手段によって濃度勾配の急峻な部分を抽出した
エツジ画像に2値化される。そして、こうして得られた
2つの2値画像を合成手段で合成するものである。
[For use] In the configuration of the present invention, the first data conversion means converts input image data into data suitable for image edge extraction, and the second data conversion means converts input image data into data suitable for halftone reproduction. Convert to . And the second
The image converted by the data conversion means is converted into a binary image by area modulation to obtain a halftone image by a binarization means.
The image that has been digitized and converted by the first data conversion means is binarized by the edge extraction means into an edge image in which portions with steep density gradients are extracted. Then, the two binary images obtained in this way are combined by a combining means.

[実施例] 以下、添付図面に従って本発明に係る実施例を詳細に説
明する。
[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明による回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram according to the present invention.

図中、■はイメージスキャナ(不図示)等よりの入力画
像データ(デジタルデータに変換しである)を2種類の
γ値に変換し出力するγ変換装置、2はデイザ法及び誤
差拡散法により中間調画像を2値化する2値化回路、3
は文字などの細線のエツジ部分を抽出する細線エツジ抽
出回路、4は中間調2値化回路2及び細線エツジ抽出回
路3で2値化された画像の位置を合せる画像同期回路、
5は同期された2つの画像を重ね合わせ出力する画像合
成回路である。
In the figure, ■ is a γ conversion device that converts input image data (converted into digital data) from an image scanner (not shown) etc. into two types of γ values and outputs it, and 2 is a γ conversion device that uses the dither method and error diffusion method. Binarization circuit that binarizes halftone images, 3
4 is a thin line edge extraction circuit that extracts edge portions of thin lines such as characters; 4 is an image synchronization circuit that aligns the binarized images in the halftone binarization circuit 2 and the thin line edge extraction circuit 3;
5 is an image synthesis circuit that superimposes and outputs two synchronized images.

イメージスキャナ等の画像入力装置から読取られたアナ
ログ画像データは、6ビツト(64階調)に量子化され
て中間調2値化回路2及び細線エツジ抽出回路3に適し
たデータにγ変換された後、それら各回路でそれぞれ2
値化される。尚、ここで、2値化処理の前処理として、
周知のシェーディング補正、濃度変換などが行われる。
Analog image data read from an image input device such as an image scanner is quantized to 6 bits (64 gradations) and γ-converted to data suitable for the halftone binarization circuit 2 and thin line edge extraction circuit 3. After that, each circuit has 2
Valued. In addition, here, as pre-processing for binarization processing,
Well-known shading correction, density conversion, etc. are performed.

中間調2値化回路2及び細線エツジ抽出回路3の内容に
ついては後述するが、注目画素を2値化するためその周
辺数画素も活用している。従って、それらから出力され
る注目画素位置の2値データ2a、3aには数ライン数
ドツトの同期ずれが生じている。この同期ずれを画像同
期回路4で補正し、画像合成回路5で2つの画像が合成
される。
The contents of the halftone binarization circuit 2 and the thin line edge extraction circuit 3 will be described later, but in order to binarize the pixel of interest, several surrounding pixels are also utilized. Therefore, the binary data 2a, 3a at the pixel position of interest outputted from them has a synchronization shift of several lines and several dots. The image synchronization circuit 4 corrects this synchronization deviation, and the image synthesis circuit 5 synthesizes the two images.

第2図(A)に実施例のγ変換装置1の回路図、同図(
B)はγ変換回路1内のγ変換ROMのアドレスマツプ
、そして、同図(C)にタイミングチャートを示す。
FIG. 2(A) is a circuit diagram of the γ conversion device 1 of the embodiment, and the same figure (
B) shows an address map of the γ conversion ROM in the γ conversion circuit 1, and FIG. 2C shows a timing chart.

6ビツトに量子化された読取画像データ1aは、8KX
8にワードのEFROMIOIのアドレス入力ADD○
〜5に入力される。そして、アドレス入力の上位ビット
ADD6には、γ値切り換え用の制御線5EL1bがタ
イミングジェネレータ104から入力される。このEF
ROMIOIには、中間調を2値化するのに適したγ変
換値(γ1)と、細線エツジ抽出に適したγ変換値(γ
2)とか第2図(B)のようなアドレスに割り当てられ
ており、アドレスビットADD6か“O′°のアドレス
空間にγ1の変換値が、またそれが°1”のときγ2の
変換値が記憶しである。
The read image data 1a quantized to 6 bits is 8KX
8: Word EFROMIOI address input ADD○
~5 is input. A control line 5EL1b for switching the γ value is input from the timing generator 104 to the upper bit ADD6 of the address input. This EF
ROMIOI contains a γ conversion value (γ1) suitable for binarizing halftones and a γ conversion value (γ1) suitable for extracting fine line edges.
2) or the address shown in Figure 2 (B), the converted value of γ1 is assigned to the address space of address bit ADD6 or “O′°, and when it is “°1”, the converted value of γ2 is assigned. I remember it.

そしてアドレスビットADD6の状態、つまり制御線5
EL1bの状態により2種類のγ変換値が選択されデー
タライン1cに出力される。このデータには、第2図(
C)に示す如(、入力画像データ1aの画素に相当する
時間内に、γ値の異なる2つの出力データ1cが存在し
、これらをラッチ回路102.103で分離し出力して
いる。
Then, the state of address bit ADD6, that is, control line 5
Two types of γ conversion values are selected depending on the state of EL1b and output to the data line 1c. This data includes Figure 2 (
As shown in C), there are two pieces of output data 1c having different γ values within a time period corresponding to a pixel of input image data 1a, and these are separated and output by latch circuits 102 and 103.

ラッチ回路102からは中間調2値化回路2に適したγ
値を持つデータ0DTIがデータ1eとして、また、ラ
ッチ回路103から出力されるデータ0DT2は細線エ
ツジ抽出回路3にデータ1fとして出力される。
The latch circuit 102 outputs γ suitable for the halftone binarization circuit 2.
Data 0DTI having a value is output as data 1e, and data 0DT2 outputted from the latch circuit 103 is outputted to the thin line edge extraction circuit 3 as data 1f.

第8図に、上述したEPROMI Olにおける2つの
γ変換特性γl、γ2を示す。
FIG. 8 shows two γ conversion characteristics γl and γ2 in the above-mentioned EPROMI Ol.

図示の如く、中間調用γ変換特性であるγ1°゛はぼ対
数曲線となっている。これは、本装置と接続されるプリ
ンターがLBP (レーザビームプリンタ)であるため
である。即ち、原稿像を光電変換する素子として用いる
CCD (固体損保素子)は入射光量に比例した電圧を
出力し、又、プリンターは入力される信号に応じて一定
濃度、定面積のドツトを白い紙上に並べていき白と黒の
面積で濃度を制限するため、COD出力である光量情報
を元にLBP用に濃度データに変換する必要が生じるか
らである。これはファクシミリ等においても周知の変換
である。実際、 γ1”は、用いているCCD自身の光
電変換性と、LBPの諸持性(レーザービーム径に起因
するドツトの重なりかた、現象特性etc)とを加味し
である。
As shown in the figure, γ1°, which is the γ conversion characteristic for halftones, is a semi-logarithmic curve. This is because the printer connected to this device is an LBP (laser beam printer). In other words, a CCD (solid-state device) used as an element to photoelectrically convert a document image outputs a voltage proportional to the amount of incident light, and a printer prints dots with a constant density and a constant area on white paper according to the input signal. This is because since the density is limited by the area of white and black when they are arranged, it is necessary to convert the light amount information, which is the COD output, into density data for LBP. This is a well-known conversion in facsimile and the like. In fact, γ1'' takes into account the photoelectric conversion properties of the CCD itself and the durability of the LBP (how the dots overlap due to the laser beam diameter, phenomenon characteristics, etc.).

次に変換特性“γ2°゛であるがこのようにした理由は
、なだらかな階調変化の部分は画像情報を“0(=白)
”にし、かつ文字、線等のエツジを抽出する為の回路に
適するようにするためである。
Next, the conversion characteristic is "γ2°", and the reason why it was done this way is that the image information is changed to "0 (= white)" in the part with a gentle gradation change.
This is to make it suitable for a circuit for extracting edges of characters, lines, etc.

エツジ抽出については後述するが、第9図に示すように
2値化しようとしていいる注目画素のデータAと、その
周辺5×5の24画素Bi  (i=1−=24)の平
均値との比較と行ない、その差に応じて2値化レベル(
白か黒か)を決定する、いわゆる微分処理を行うもので
ある。
Edge extraction will be described later, but as shown in Figure 9, the data A of the pixel of interest that is to be binarized and the average value of the surrounding 5x5 24 pixels Bi (i = 1 - = 24). The binarization level (
It performs so-called differential processing to determine whether the image is white or black.

式で示せば以下の通りである。Expressed as a formula, it is as follows.

C>Oなら注目画素を黒(=”i“°)にする。If C>O, the pixel of interest is made black (="i"°).

尚、  α”はエツジ強調度を定める定数である。Note that α'' is a constant that determines the degree of edge enhancement.

この処理前後に°゛γ1”の変換を行うと、黒側の光量
変化が増幅されるため、例えば網点カラー印刷のダーク
部において、Y、M、Cの3点が重なった点がポイント
Aにあると、2値化結果が“1゛°となってしまう。そ
の結果、はぼ−様なダーク部に孤立点が点在することと
なり、中間調出力とエツジ抽出出力とを合成した時にダ
ーク側の中間再現性が損なわれてしまう。また、光量デ
ータ出力をそのまま用いると白側の光量変化が人間の目
に比べ(濃度変化に比べ)大きい為、紙表面のザラツキ
、汚れ、複写画像で付着したトナー粉等がエツジ抽出に
よって画像情報として出力されてしまう。
If the °゛γ1'' conversion is performed before and after this process, the change in the light amount on the black side will be amplified, so for example, in the dark part of halftone color printing, the point where the three points Y, M, and C overlap is point A. , the binarization result will be “1°”. As a result, isolated points are scattered in the hazy dark part, and when the halftone output and edge extraction output are combined, the intermediate reproducibility on the dark side is impaired. In addition, if the light amount data output is used as is, the change in the light amount on the white side is large compared to the human eye (compared to the change in density), so it is possible to extract the image information by extracting edges such as roughness on the paper surface, dirt, and toner powder adhering to the copied image. It will be output as .

そこで、本実施例においては、白付近のデータ(濃度0
.1以下)を一定値に変換し、かつそれ以上のデータは
変更しない様なγ変換特性“γ2”を利用している。エ
ツジ抽出はデータの絶対値でなく周辺画素との差によっ
て2値化を行うため、白付近の入力データを一定値Sに
変換しても画像には現れない。
Therefore, in this embodiment, data near white (density 0
.. 1 or less) to a constant value, and uses a γ conversion characteristic "γ2" that does not change data beyond that value. Edge extraction performs binarization based on the difference with surrounding pixels rather than the absolute value of the data, so even if input data near white is converted to a constant value S, it will not appear in the image.

第2図(C)はγ変換装置の信号の流れを示したタイミ
ングチャートである。
FIG. 2(C) is a timing chart showing the signal flow of the γ conversion device.

γ変換用EPROMI O1はn画素目の入力データ1
aに対し、SEL信号1bの°°O”1”により、1画
素分の入力時間tの間にγ1、γ2と2種類のγ変換値
1cを出力する。出力されたデータ1cはLTI信号の
立ち上りと立ち下りでそれぞれラッチ回路102.10
3にラッチされ、0DTIと0DT2に分離される。0
DTIの出力1eは中間調2値化回路に、また0DT2
の出力1dは細線エツジ抽出回路において2値化される
γ conversion EPROMI O1 is input data 1 of n-th pixel
With respect to a, two types of γ conversion values 1c, γ1 and γ2, are outputted during the input time t for one pixel due to the SEL signal 1b of °°O"1". The output data 1c is sent to latch circuits 102 and 10 at the rising and falling edges of the LTI signal, respectively.
3 and separated into 0DTI and 0DT2. 0
The output 1e of the DTI is sent to the halftone binarization circuit, and also to the 0DT2
The output 1d of is binarized in a thin line edge extraction circuit.

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第3図は、中間調2値化回路2の構成図である。図中、
201がデイザ法による中間調2値化部分で、2値化す
るための比較器202及び4X4のデイザマトリクス2
03を備える。
FIG. 3 is a block diagram of the halftone binarization circuit 2. As shown in FIG. In the figure,
201 is a halftone binarization part using the dither method, and a comparator 202 and a 4×4 dither matrix 2 for binarization.
Equipped with 03.

204が誤差拡散法による中間調2値化部分で、2値化
するための比較器205、拡散した誤差値を累積してい
くためのメモリを有する2値化誤差配分演算部206、
注目画素のデータと出力画素のデータとの差を取る減算
器207、入力した注目画素データにそれ以前に累積さ
れた誤差量を加算する加算器208等を備える。
204 is a halftone binarization part using the error diffusion method, a comparator 205 for binarization, a binarization error distribution calculation unit 206 having a memory for accumulating the diffused error values,
It includes a subtracter 207 that takes the difference between the data of the pixel of interest and the data of the output pixel, an adder 208 that adds the previously accumulated error amount to the input pixel data of interest, and the like.

中間調2値化部201,202それぞれで2値化された
画像データは選択器209で選択され、出力データ2a
として画像同期回路4に出力される。
The image data binarized by the halftone binarization units 201 and 202 are selected by the selector 209, and output data 2a
It is output to the image synchronization circuit 4 as a.

動作を説明する。Explain the operation.

中間調2値化の前処理を施された画像データ1eは、デ
イザ法2値化回路201及び誤差拡散法2値化回路20
4に入力される。
The image data 1e that has been preprocessed for halftone binarization is sent to a dither binarization circuit 201 and an error diffusion binarization circuit 20.
4 is input.

デイザ法2値化回路201においては、入力画像を2値
化する前に、16通りの閾値を4X4のデイザマトリク
スに設定する。設定されたデイザマトリクス203は、
対応する入力画像のデータに合せて順次閾値を出力する
。このデイザマトリクス203より出力された閾値と入
力した注目画素データが比較器202で比較されること
で、2値化される。2値化された疑似中間調画像データ
は、デイザマトリクスに対応する4X4=16画素で1
つの階調を表現する。
In the dither method binarization circuit 201, 16 threshold values are set in a 4×4 dither matrix before binarizing the input image. The set dither matrix 203 is
Threshold values are sequentially output according to the data of the corresponding input image. The threshold value outputted from the dither matrix 203 and the input pixel data of interest are compared by the comparator 202 to be binarized. The binarized pseudo-halftone image data is 4×4=16 pixels corresponding to the dither matrix.
expresses two gradations.

一方、誤差拡散法2値化部204においては以下のよう
に動作する。
On the other hand, the error diffusion binarization section 204 operates as follows.

つまり、入力した画像データ(注目画素データ)205
は2値化誤差配分演算器206から出力された注目画素
位置にそれまで累積された誤差量と加算器208で加算
される。加算された注目画素位置のデータ(2値化誤差
を配分した注目画素データ)は、比較器205に供給さ
れた固定閾値と比較され、2値化される。このとき、2
値化する以前の値と2値化した後の差を減算器207で
取り、2値化処理で発生した誤差量を算出する。
In other words, the input image data (target pixel data) 205
is added to the pixel position of interest outputted from the binarization error allocation calculator 206 and the error amount accumulated up to that point in an adder 208 . The data of the pixel of interest position that has been added (the pixel of interest data to which the binarization error has been distributed) is compared with a fixed threshold value supplied to the comparator 205 and binarized. At this time, 2
A subtracter 207 takes the difference between the value before digitization and the value after binarization, and calculates the amount of error generated in the binarization process.

算出された誤差量は、2値化誤差配分演算器206に取
り込まれ、注目画素位置周辺の未2値化誤差位置(複数
ある)に所定の重み付は係数に従って拡散する。以下、
この処理を繰り返すことにより2値化誤差の少ない滑ら
かな2値化画像が再現される。
The calculated error amount is taken into the binarization error distribution calculator 206, and predetermined weighting is applied to diffuse the non-binarization error positions (there are a plurality) around the pixel position of interest according to the coefficient. below,
By repeating this process, a smooth binarized image with few binarization errors is reproduced.

選択器207では、中間調2値化部201,204で2
値化された画像を、出力モードにしだがつて選択され、
中間調画像2aとして出力する。
In the selector 207, the halftone binarization units 201 and 204
The converted image is selected while in output mode,
It is output as a halftone image 2a.

ところで、中間調2値化処理回路2で2値化処理するの
と同時に、細線エツジ抽出回路3では、文字や図形など
の細線の輪郭画像を形成するため細線エツジ抽出処理が
実行されている。
Incidentally, at the same time as the halftone binarization processing circuit 2 performs the binarization process, the thin line edge extraction circuit 3 executes a thin line edge extraction process to form a contour image of a thin line such as a character or a figure.

第4図(A)に細線エツジ抽出回路3の構成図、同図(
B)に各構成要素における1次元的は画像波型を示す。
FIG. 4(A) is a configuration diagram of the thin line edge extraction circuit 3;
B) shows the one-dimensional image waveform of each component.

細線エツジ抽出回路3には、先に説明したγ変換装置1
よりのデータlfga供給されている。
The thin line edge extraction circuit 3 includes the γ conversion device 1 described above.
Data from lfga is supplied.

このデータ1fは、5ライン分のラインバッファ301
に格納され、ラッチ等で構成されるウィンドウ部302
で5×5の画素データとして取り出される。この5X5
のウィンドウの画素データ3dを微分操作部303で微
分操作し、画素データの濃度勾配からエツジ部分を抽出
する。5×5のウィンドウを微分操作をすることにより
、非常に高い周波数成分をもつ電気的なノイズ等を除去
することができる。この微分操作部303により得られ
たエツジ画像データ3bと、任意に設定値を換えること
のできる閾値設定部304により設定された閾値3cと
を比較器305で比較し2値化することにより細線エツ
ジ抽出画像3aが出力される。この閾値の設定を換える
ことにより、細線エツジの強調度合いを変化させること
ができる。
This data 1f is stored in the line buffer 301 for 5 lines.
A window section 302 that is stored in the
The image is extracted as 5×5 pixel data. This 5X5
The pixel data 3d of the window is differentiated by the differential operation unit 303, and edge portions are extracted from the density gradient of the pixel data. By performing a differential operation on the 5×5 window, it is possible to remove electrical noise and the like having very high frequency components. A comparator 305 compares the edge image data 3b obtained by the differential operation section 303 with a threshold value 3c set by a threshold value setting section 304 whose setting value can be changed arbitrarily and binarizes the resultant edge image data 3b. The extracted image 3a is output. By changing the setting of this threshold value, the degree of emphasis of thin line edges can be changed.

第5図は、画像同期回路4の構成を示している。FIG. 5 shows the configuration of the image synchronization circuit 4.

中間調2値化処理回路2のデイザ法及び誤差拡散法に基
づく処理部、更に細線エツジ抽出処理回路3は各々目的
とする2値化画像を得るために複数の画像データを演算
処理している。画像データの演算処理には、ラインバッ
ファを使用しデータの一時格納をしているためデイザ、
誤差拡散、細線エツジ抽出の各処理により2値化された
データは、相対的な遅延を生じている。この相対的な遅
延を相対遅延数設定部401で設定される相対遅延数に
基いて主走査方向画像同期部402で主走査方向、副走
査方向画像同期部403で副走査方向の画像同期をとっ
ている。主走査方向画像同期部402での主走査方向の
画像同期は、画像データ2a及び画像データ3aのどち
らか主走査方向に位相の進んでいるほうの画像データを
その量だけシフトレジスタ等により遅延させ、位相の遅
れているほうの画像データと一致させる。また、副走査
方向画像同期部403での副走査方向の同期は、画像デ
ータ2a及び画像データ3aのどちらか副操作方向に位
相の進んでいるほうの画像データをその量だけラインバ
ッファにより遅延させ、位相の遅れているほうの画像デ
ータと一致させる。これにより完全に同期した中間調用
2値画像データ4aと細線エッジ用2値画像データ4b
が生成される。
The processing section based on the dither method and error diffusion method of the halftone binarization processing circuit 2 and the thin line edge extraction processing circuit 3 each perform arithmetic processing on a plurality of image data in order to obtain the desired binarized image. . For image data calculation processing, a line buffer is used to temporarily store the data, so dithering,
The data that has been binarized by the error diffusion and thin line edge extraction processes has a relative delay. Based on the relative delay number set by the relative delay number setting unit 401, the main scanning direction image synchronization unit 402 performs image synchronization in the main scanning direction, and the sub-scanning direction image synchronization unit 403 performs image synchronization in the sub-scanning direction. ing. The main scanning direction image synchronization unit 402 performs image synchronization in the main scanning direction by delaying either image data 2a or image data 3a, whichever has a phase lead in the main scanning direction, by that amount using a shift register or the like. , match the image data whose phase is delayed. Further, synchronization in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction image synchronization unit 403 is performed by delaying either image data 2a or image data 3a, whichever has a phase lead in the sub-operation direction, by the line buffer by that amount. , match the image data whose phase is delayed. As a result, the binary image data 4a for halftones and the binary image data 4b for fine line edges are completely synchronized.
is generated.

第6図に、先に説明した中間調用の2値画像データ4a
と細線エツジ用の2値画像データ4bとを合成する実施
例の画像合成回路5の構成を示す。
FIG. 6 shows the binary image data 4a for halftone described above.
The configuration of an image synthesis circuit 5 of an embodiment for synthesizing the image data 4b and the binary image data 4b for fine line edges is shown.

中間調用2値画像データ4aと細線用2値画像データ4
bは、図示の如(、正論理OR回路501及び負論理O
R回路502に入力され、それぞれ論理演算される。デ
ータ4a及び4bが、正論理画像データ、即ち黒が“1
″で白が“0”のときはOR回路501で、或は負論理
画像データ、即ち白が“1”で黒が“O”のときはOR
回路SO2でそれぞれ論理和演算される。
Binary image data 4a for halftones and binary image data 4 for thin lines
b is as shown in the figure (positive logic OR circuit 501 and negative logic O
The signals are input to the R circuit 502 and subjected to logical operations. Data 4a and 4b are positive logic image data, that is, black is "1".
'', when white is "0", the OR circuit 501 or negative logic image data, that is, when white is "1" and black is "O", the OR circuit 501 is used.
A logical sum operation is performed in the circuit SO2.

OR回路501及び502で演算されたデータは選択器
503で選択された画像合成データ5aとして出力され
る。
The data calculated by the OR circuits 501 and 502 are output as image composite data 5a selected by the selector 503.

第7図は上述した実施例の処理による画像である。同図
(A)はデイザ法による中間調用2値画像データ4aに
基づく画像で、同図(B)は細線エツジ抽出回路3より
の細線エツジ用2値化データ4bに基づく画像である。
FIG. 7 shows an image processed by the above-described embodiment. 4A is an image based on halftone binary image data 4a obtained by the dither method, and FIG. 2B is an image based on thin line edge binary image data 4b from the thin line edge extraction circuit 3.

そして、同図(C)は同図(A)及び(B)の画像を合
成したもの、つまり画像合成回路5の出力データ5aに
基づ(画像である。
The image (C) in the figure is a composite of the images in (A) and (B), that is, based on the output data 5a of the image synthesis circuit 5.

尚、第7図における入力画像は、14ポイントの明朝体
文字を400dpiの解像度で読み取ったものである。
The input image shown in FIG. 7 is a 14-point Mincho type character read at a resolution of 400 dpi.

第7図(A)の画像はデイザ特有のデイザマトリックス
によるパターン化と、解像度の低下を引き起こし、読み
に(い文字になっている。第7図(A)の画像に細線エ
ツジ抽出画像(同図(B))を合成することにより輪郭
の整った読みやすい文字を生成することができるわけで
ある。
The image in FIG. 7(A) is patterned by a dither matrix unique to dithering, resulting in a decrease in resolution, resulting in characters that are difficult to read. By synthesizing the characters (B) in the same figure, it is possible to generate characters with well-defined and easy-to-read characters.

また、合成する細線エツジ画像は、文字の輪郭部にしか
現われないため、文字全体の濃度も文字の中心部で保存
されている。
Furthermore, since the thin line edge image to be synthesized appears only at the outline of the character, the density of the entire character is also preserved at the center of the character.

尚、以上の説明における中間調2値化回路2では、デイ
ザ処理を行なう場合を説明したが、誤差拡散法によって
処理を行なっても良いことは勿論である。
In the above description, the halftone binarization circuit 2 performs dither processing, but it goes without saying that the processing may also be performed using the error diffusion method.

誤差加算法に基づく2値画像の例を第10図(A)に示
す。図示の如く、文字の再現線をデイザ処理を施したも
のより良いが、誤差拡散法といえでも読取り画像の濃度
や、画像読取り系のMTF特性などにより文字の再現性
は満足のいくものではない。そこで、この場合にも、同
図(B)に示すような、最先エツジ抽出回路3により抽
出されたエツジ画像と合成することで、図(C) (7
)様に、文字中心部の濃度が保存された文字像を生成で
きる。
An example of a binary image based on the error addition method is shown in FIG. 10(A). As shown in the figure, the character reproduction line is better than the one using dither processing, but even though it is an error diffusion method, the character reproduction is not satisfactory due to the density of the read image and the MTF characteristics of the image reading system. . Therefore, in this case as well, by combining the edge image extracted by the earliest edge extraction circuit 3 as shown in Figure (B), Figure (C) (7
), it is possible to generate a character image in which the density of the central part of the character is preserved.

上述した実施例では、中間調処理方式として、デイザ方
式と誤差拡散法により2値化について述べたが、これら
の方式のみに限らずあらゆる中間調処理方式に適用でき
る。また、細線エツジ強調処理として、5×5のウィン
ドウを使用した微分操作による方法を述べたが、ウィン
ドウサイズ及び微分操作方法は、本実施例の方法に限定
されるものではない。
In the embodiments described above, binarization was described using a dither method and an error diffusion method as halftone processing methods, but the present invention is not limited to these methods and can be applied to any halftone processing method. Further, although a method using a differential operation using a 5×5 window has been described as thin line edge enhancement processing, the window size and the differential operation method are not limited to the method of this embodiment.

また、画像同期回路は、中間調2値化回路及び細線エツ
ジ抽出回路3の相対的な遅延がなければ、必要のないこ
とは容易に予想かっこであろう。画像合成回路5は、論
理和回路を用いたが、これは、複数の画像データを合成
できる機能のものであれば他のものでもかまわない。
Furthermore, it is easy to predict that the image synchronization circuit would not be necessary if there were no relative delay between the halftone binarization circuit and the thin line edge extraction circuit 3. Although an OR circuit is used as the image synthesis circuit 5, other circuits may be used as long as they have the function of synthesizing a plurality of image data.

γ変換装置1の変換データ記憶手段としてEPROMを
用いたが、これは、他の方式の記憶手段、たとえばマス
クROM、RAM等でもかまわない。
Although EPROM is used as the conversion data storage means of the γ conversion device 1, other types of storage means such as mask ROM, RAM, etc. may be used.

本発明において、γ変換装置1はγ1.γ2の2種類し
か実施例として用いてないが、これは、複数にすること
により、更なる応用が可能である。
In the present invention, the γ conversion device 1 includes γ1. Although only two types of γ2 are used as examples, further applications are possible by using a plurality of types.

以上説明したように本実施例によれば、中間調画像は中
間調処理に適したγ変換値を用いて、2値化し、また、
文字等の細線画像は、エツジ抽出に適したγ変換値を用
いて2値化する。そして、それらの画像を合成すること
により、文字や図形などの細線を含む中間調処理画像を
、中間調の階調表現を損なうことなく、細線部分の画像
を忠実に再現することができるようになる。
As explained above, according to this embodiment, a halftone image is binarized using a γ conversion value suitable for halftone processing, and
Thin line images such as characters are binarized using γ conversion values suitable for edge extraction. By compositing these images, it is now possible to faithfully reproduce halftone-processed images containing thin lines, such as characters and figures, without compromising the gradation expression of the halftones. Become.

また、1つのγ変換ROMを1画素の時間内に切り換し
て使用することにより、1つの画素データから複数のγ
変換データを出力するのに、複数のROMを使用しな(
てすむため、回線の小型化及びコストの面で有利である
In addition, by switching and using one γ conversion ROM within the time of one pixel, it is possible to convert multiple γ from one pixel data.
Do not use multiple ROMs to output conversion data (
This is advantageous in terms of line size reduction and cost.

[発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、中間調画像、及び
文字等等の細線画像の両方とも良好な画像とすることが
可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to produce good images for both halftone images and thin line images such as characters.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本実施例における画像処理部の主要構成図、 第2図(A)は第1図におけるγ変換回路の構成図、 第2図(B)は同図(A)のROMのアドレスマツプを
示す図、 第2図(C)はγ変換回路の動作を示すタイミングチャ
ート、 第3図は実施例における中間調2値化回路の構成図、 第4図(A)は実施例における細線エツジ抽出回路の構
成図、 第4図(B)は同図(A)における動作を説明するため
のタイミングチャート、 第5図は実施例における画像同期回路の構成図、 第6図は実施例における画像合成回路の構成図、 第7図(A)は実施例の中間調2値化回路で処理されて
得られたデイザ画像を示す図、第7図(B)は実施例の
最先エツジ抽出回路3で処理されて得られたとエツジ画
像を示す図、第7図(C)の実施例の画像合成器で処理
されて得られた合成画像を示す図、 第8図は実施例のγ変換装置1のγ変換特性を示す図、 第9図は注目画素位置における濃度勾配を検出する対象
を示す図、 第10図(A)は実施例の中間調2値化回路て処理され
て得られたデイザ画像を示す図、第10図(B)は実施
例の最先エツジ抽出回路3て処理されて得られたとエツ
ジ画像を示す図、第10図(C)の実施例の画像合成器
で処理されて得られた合成画像を示す図である。 図中、l・・・γ変換装置、2・・・中間調2値化回路
、3・・・細線エツジ抽出回路、4・・・画像同期回路
、5・・・画像合成回路201及び204・・・中間調
2値化部、202及び205・・・比較器、203・・
・デイザROM、206・・・2値化誤差配分演算器、
207・・・減算器、208・・・加算器、209・・
・選択器、301・・・ラインバッファ、302・・・
ウィンドウ、303・・・微分操作部、304・・・閾
値設定部、305・・・比較器、401・・・相対遅延
数設定部、402・・・主走査方向画像同期部、403
・・・副走査操作方向画像同期部、503・・・選択器
である。 特許出願人  キャノン株式会社 (A) (B) 第2図 第5 図 第6図 (A) (B) (C) 第7図 第8図 第9図
Figure 1 is a main configuration diagram of the image processing section in this embodiment, Figure 2 (A) is a configuration diagram of the γ conversion circuit in Figure 1, and Figure 2 (B) is the address of the ROM in Figure (A). Figure 2 (C) is a timing chart showing the operation of the γ conversion circuit; Figure 3 is a configuration diagram of the halftone binarization circuit in the embodiment; Figure 4 (A) is the thin line in the embodiment. 4(B) is a timing chart for explaining the operation in FIG. 4(A). FIG. 5 is a block diagram of the image synchronization circuit in the embodiment. FIG. 6 is a diagram in the embodiment. A block diagram of the image synthesis circuit, FIG. 7(A) is a diagram showing a dithered image obtained by processing with the halftone binarization circuit of the embodiment, and FIG. 7(B) is a diagram showing the first edge extraction of the embodiment. A diagram showing an edge image processed by circuit 3, a diagram showing a composite image obtained by processing by the image synthesizer of the embodiment of FIG. 7(C), and FIG. 8 shows the γ conversion of the embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the target for detecting the density gradient at the pixel position of interest. FIG. FIG. 10(B) is a diagram showing an edge image processed by the earliest edge extraction circuit 3 of the embodiment, and FIG. 10(C) is a diagram showing an edge image obtained by processing by the image synthesizer of the embodiment. It is a figure which shows the composite image obtained by processing. In the figure, l...γ conversion device, 2... halftone binarization circuit, 3... thin line edge extraction circuit, 4... image synchronization circuit, 5... image synthesis circuits 201 and 204. ... Halftone binarization section, 202 and 205 ... Comparator, 203 ...
・Dither ROM, 206...binarization error distribution calculator,
207...Subtractor, 208...Adder, 209...
- Selector, 301...Line buffer, 302...
Window, 303... Differential operation section, 304... Threshold value setting section, 305... Comparator, 401... Relative delay number setting section, 402... Main scanning direction image synchronization section, 403
. . . Sub-scanning operation direction image synchronization unit, 503 . . . Selector. Patent applicant Canon Corporation (A) (B) Figure 2 Figure 5 Figure 6 (A) (B) (C) Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画像データを濃度データとして入力する入力手段
と、 該入力手段で入力された濃度データを2値画像用の濃度
データに変換する第1のデータ変換手段と、 前記入力手段で入力された濃度データを中間調画像用の
濃度データに変換する第2のデータ変換手段と、 前記第1のデータ変換手段により変換されたデータに基
づいて、画像のエッジ部を抽出し、2値画像として出力
するエッジ抽出手段と、 前記第2のデータ変換手段により変換されたデータを、
面積変調による中間調画像を得るために2値化し出力す
る2値化手段と、 該2値化手段で得られた2値画像と前記エッジ抽出手段
で得られた2値画像を合成する合成手段とを備えること
を特徴とする画像処理装置。
(1) an input means for inputting image data as density data; a first data conversion means for converting the density data input by the input means into density data for a binary image; a second data conversion means for converting the density data into density data for a halftone image; and an edge portion of the image is extracted based on the data converted by the first data conversion means and output as a binary image. an edge extracting means for converting the data converted by the second data converting means,
Binarization means for binarizing and outputting to obtain a halftone image by area modulation, and composition means for synthesizing the binary image obtained by the binarization means and the binary image obtained by the edge extraction means. An image processing device comprising:
(2)第1、第2のデータ変換手段はそれぞれガンマ変
換手段であることを特徴とする請求項第1項に記載の画
像処理装置。
(2) The image processing apparatus according to claim 1, wherein the first and second data conversion means are each gamma conversion means.
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