JPH0461472A - 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〕 本発明は、文字情報などを含む濃淡画像の２値化処理に
適用される画像処理装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、ファクシミリ装置では、原稿上の画情報をイメ
ージセンサなどにより電気的アナログ信号として読み取
るとともに、このアナログ信号を基準信号と比較して、
その大小関係から２値化信号を得るような画像処理が行
われている。

しかして、従来、このように画像を２値化する手段とし
て、入力画素と出力画素の比が１：１のものについては
、組織的デイザ法、誤差拡散法、平均誤差最小法などが
知られている。

組織的デイザ法は、原稿上から読み取られた画情報のア
ナログ信号に対して、予め重み付けを考慮したデイザパ
ターンデジタル情報から得られる基準信号を用意し、こ
れらの大小関係から２値化信号を得るようにしたもので
、複雑な演算が不要で、構成も比較的簡単にできること
から多く利用されている。ところが、このものは、輪郭
部が移動したり消滅したりすることがあるため、文字な
どを含む濃淡画像の場合、精度の高い２値化処理が難し
く、このまま２値化表示を行うと、特に文字部について
は欠落を生じたり、輪郭にはけを生じるなどの問題があ
った。

一方、誤差拡散法および平均誤差最小法は、上述の組織
的デイザ法に比べ、解像度の点で優れており、精度の高
い２値化表示を行うことができるが、これらは、いずれ
もアルゴリズムが複雑で、ソフト処理しようとすると処
理速度に問題があり、またハード処理しようとするとデ
ジタル的処理を行うことから、例えば、Ａ／Ｄコンバー
タ、ラインバッファ、乗算、加算器および比較器などを
必要とし、回路構成が大掛かりになり、装置の大型化と
ともに、価格的にも高価になる欠点がある。

そこで、最近になって、写真などの濃淡画像に対する処
理方法として組織的デイザ法、文字情報に対する処理方
法としてフローティングスレッシュ２値化法の２値化処
理回路をそれぞれ用意していて、利用者が原稿の画像の
状態を判断して、これら２値化処理回路の一方を切替え
スイッチなどの操作で選択して実行させるようにしたも
のか考えられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このように利用者が原稿の画像状態から濃淡
画像または文字情報を判断して、切替えスイッチを操作
して最適な２値化処理回路を選択するのでは、濃淡画像
に文字情報が混在するような場合は、適切な判断が難し
く、スイッチの切替え操作をしても、濃淡画像あるいは
文字情報のいずれかの画質が劣化してしまう欠点があっ
た。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、濃淡画像
と文字情報が混在するような画像に対しても良好な２値
化処理を行うことができる画像処理装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の画像処理装置は、原稿面の画情報を読み取ると
ともに、画素単位の電気的信号を原稿読取り手段より出
力し、この原稿読取り手段より出力される電気的信号を
疑似中間調処理により第１の処理手段で２値化するとと
もに、この２値化信号を、画像を構成するＮ×Ｎの領域
の画素に対応させて第１の記憶手段に記憶し、一方、電
気的信号を疑似中間調処理によらずに第２の処理手段で
２値化するとともに、この２値化信号を、画像を構成す
るＮ×Ｎの領域の画素に対応させて第２の記憶手段に記
憶し、この第２の記憶手段のＮ×Ｎの領域での画素の白
黒、黒白の変化点を変化点検出手段でカウントして、こ
のカウント値が所定数以上の場合は第２の記憶手段の内
容を出力するとともに所定数以下の場合は第１の記憶手
段の内容を出力するようにしたものである。

［作用］ この結果、本発明によれば画像を構成するＮｘＮの領域
の単位で、画素の白黒、黒白の変化点の数をカウントす
ることで、このカウント値が所定数以上の場合は、疑似
中間調処理によらない２値化信号を出力するとともに、
所定数以下の場合は、疑似中間調処理による２値化信号
を出力するようにできるので、濃淡画像と文字情報か混
在するような画像に対しても良質な２値画像出力が得ら
れるようになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図は、同実施例の回路構成を示すものである。図に
おいて、１は原稿で、この原稿１面に対して一次元イメ
ージセンサブロック２を配設している。この−次元イメ
ージセンサブロック２は、原稿１面に光を照射するＬＥ
Ｄアレイ、原稿１面からの反射光量をレンズ系を通して
与えられ画情報に応したアナログ信号を出力するイメー
ジセンサを有している。

一次元イメージセンサブロック２のアナログ信号は、フ
ローティングスレッシュ２値化処理回路３および組織的
デイザ法処理回路４に与えられる。

フローティングスレッシュ２値化処理回路３は、−次元
イメージセンサブロック２より与えられるアナログ信号
に対し、当該アナログ信号を積分した値を閾値として、
これらの大小関係を判断し２値化信号を出力するように
している。また、組織的デイザ法２値化処理回路４は、
疑似中間調処理を行うもので、−次元イメージセンサブ
ロック２より与えられるアナログ信号に対し、予め重み
付けを考慮したデイザパターンデジタル情報から得られ
る基準信号を閾値として、これらの大小関係から２値化
信号を得るようにしている。

そして、フローティングスレッシュ２値化処理回路３の
２値化信号は、第１のバッファ群５に転送される。この
第１のバッファ群５は、画像を構成する複数ライン、こ
こでは４ライン分の画素の２値化信号を記憶するライン
バッファ５１〜５４からなっている。この場合、ライン
バッファ５１〜５４は、直列に接続されていて、フロー
ティングスレッシュ２値化処理回路３より各ラインの２
値化信号が順に転送され、その後、各ラインバッファ５
１〜５４より各ラインに対応する２値化信号ＨＤＩＯ〜
ＨＤＩ３がパラレル出力されるようになっている。この
場合、ラインバッファ５４に１ライン目、ラインバッフ
ァ５３に２ライン目、ラインバッファ５２に３ライン目
、ラインバッファ５１に４ライン目の画素に対応する２
値化信号か転送される。

一方、組織的デイザ法２値化処理回路４の２値化信号は
、第２のバッファ群６に転送される。この第２のバッフ
ァ群６も、画像を構成する複数ライン、ここでは４ライ
ン分の画素の２値化信号を記憶するラインバッファ６１
〜６４からなっている。この場合、ラインバッファ６１
〜６４は、直列に接続されていて、組織的デイザ法２値
化処理回路４より各ラインの２値化信号が順に転送され
、その後、各ラインバッファ６１〜６４より各ラインに
対応する２値化信号がパラレル出力されるようになって
いる。この場合も、ラインバッファ６４に１ライン目、
ラインバッファ６３に２ライン目、ラインバッファ６２
に３ライン目、ラインバッファ６１に４ライン目の各ラ
インの２値化信号が転送されるようになる。

第１のバッファ群５のラインバッファ５１〜５４よりパ
ラレル出力される２値化信号ＨＤＩＯ〜ＨＤ　１３は、
第１のレジスタマトリクス部７に送られるとともに、水
平方向エツジ検出出力としてエツジ検出回路９に送られ
、第２のバッファ群６のラインバッファ６１〜６４より
パラレル出力される２値化信号ＨＤ２０〜ＨＤ　２３は
、第２のレジスタマトリクス部８に送られる。

第］のレジスタマトリクス部７は、画像を構成する４×
４の小領域の画素に相当する２値化信号か書き込まれる
もので、ここでは、第２図に示スようにラインバッファ
５１〜５４よりパラレル出力される２値化信号１０〜Ｈ
Ｄ　１３が与えられる４ビツトのシフトレジスタ７１〜
７４を有するとともに、これらシフトレジスタ７１〜７
４の１ビツト目ａＯ５ｂｏ、ｃｏ、ｄｏのデータを信号
ＬＡＴで読むシフトレジスタ７５．２ビツト目ａ１、ｂ
ｌ　　　ｃｌ　　　ｄｌに対応するシフトレジスタ７６
．３ビツト目ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２に対応するシフト
レジスタ７７．４ビツト目ａ３　　　ｂ３、ｃ３、ｄ３
に対応するシフトレジスタ７８を有している。

この場合、第４図（ａ）に示すクロック信号ＣＫ２が与
えられる毎にラインバッファ５１〜５４よりパラレル出
力される２値化信号ＨＤ　１０〜ＨＤ　１３は、シフト
レジスタ７１〜７４にシフト入力されるとともに、水平
方向エツジ検出出力としてエツジ検出回路９に送られ、
クロック信号ＣＫ２の４パルス目毎に出力される同図（
ｂ）に示すラッチ信号ＬＴによりシフトレジスタ７１〜
７４の内容が、そのままシフトレジスタ７５〜７８にラ
ッチされ、続く同ｍ　（ｃ）に示す４パルスのクロック
信号ＣＫＩによりその内容が垂直方向エツジ検出出力Ｖ
ＤＯ〜ＶＤ３としてエツジ検出回路９に出力されるよう
にしている。

一方、第２のレジスタマトリクス部８も画像を構成する
４×４の小領域の画素に相当する２値化信号が書き込ま
れるもので、ラインバッフ７６１〜６４よりパラレル出
力される２値化信号ＨＤ　２０〜ＨＤ　２３が与えられ
る図示しない４ビツトのシフトレジスタを有している。

エツジ検出回路９は、水平方向エツジ数検出回路９１、
垂直方向エツジ数検出回路９２および加算器９３を有す
るものである。ここで、水平方向エツジ数検出回路９１
は、第３図に示すようにバイナリカウンタ９１１〜９１
４、加算器９１５．９１６．９１７から構成され、水平
方向エツジ検出出力として与えられる２値化信号ＨＤＩ
Ｏ−ＨＤ１３の前回のものと今回のものの白ｒＯＪから
黒「１」への立上り、黒「１」から白ｒＯＪへの立下り
の変化点を水平方向エツジとしてバイナリカウンタ９１
１〜９１４でカウントし、バイナリカウンタ９１１と９
１２のカウント値を加算器９１５で加算するとともに、
バイナリカウンタ９１３と９１４のカウント値を加算器
９１６で加算し、これら加算器９１５と９１６の加算値
を加算器９１７で加算し、この結果を水平方向エツジ数
ＡＤ）ｌとして出力するようにしている。一方、垂直方
向エツジ数検田回路９２についても水平方向エツジ数検
出回路９１と同様であり、垂直方向エツジ検出出力ＶＤ
Ｏ〜ＶＤ３に対する垂直方向エツジ数ＡＤＶを出力する
ようにしている。そして、これら水平方向エツジ数ＡＤ
Ｈと垂直方向エツジ数ＡＤＶを加算器９３で加算し、こ
の加算結果を比較器１０に与えるようにしている。

比較器１０は、基準値レジスタ１１に予め書き込まれた
基準値とエツジ検出回路９での検出結果、つまり加算器
９３の加算結果との大小関係を判断するもので、この判
断結果を出力選択器１２に与える。この出力選択器１２
は、加算器９３での加算結果が基準値以上と比較器１０
で判断すると、第１のレジスタマトリクス部７の出力を
選択し、加算器９３での加算結果が基準値以下と比較器
１０で判断すると、第２のレジスタマトリクス部８の出
力を選択するようにしている。この場合、第１のレジス
タマトリクス部７または第２のレジスタマトリクス部８
の出力は、４×４の出力を１単位として選択されるよう
にしている。そして、この出力選択器１２を介して選択
された出力は、２値画像データメモリ１３に送られ記憶
されるようになっている。

次に、以上のように構成した実施例の動作を説明する。

いま、−次元イメージセンサブロソク２で、図示しない
ＬＥＤアレイより原稿１面に光が照射されると、原稿１
面からの反射光量がレンズ系を通してイメージセンサに
与えられ原稿１の画情報に応じたアナログ信号が出力さ
れる。このアナログ信号は、フローティングスレッシュ
２値化処理回路３およびａ織的デイザ法処理回路４にそ
れぞれ与えられる。

この状態で、フローティングスレッシュ２値化処理回路
３では、−次元イメージセンサブロック２より与えられ
るアナログ信号に対し、当該アナログ信号を積分した積
分値を閾値として、これらの大小関係を判断し２値化信
号を出力する。また、組織的デイサ法２値化処理回路４
では、疑似中間調処理を行うために、−次元イメージセ
ンサブロック２より与えられるアナログ信号に対し、予
め重み付けを考慮したデイザパターンデジタル情報から
得られる基準信号を閾値として、これらの大小関係から
２値化信号を出力する。

そして、フローティングスレッシュ２値化処理回路３の
２値化信号は、第１のバッファ群５のラインバッファ５
１〜５４に順に転送される。この場合、画像を構成する
４ライン分の画素の２値化信号が転送され、ｌライン目
の画素の２値化信号は、ラインバッファ５４．２ライン
目の画素の２値化信号は、ラインバッファ５３．３ライ
ン目の画素の２値化信号は、ラインバッファ５２．４ラ
イン目の画素の２値化信号は、ラインバッファ５１にそ
れぞれ書き込まれる。

一方、組織的デイザ法２値化処理回路４からの２値化信
号も、第２のバッファ群６のラインバッファ６１〜６４
に順に転送される。この場合も、画像を構成する４ライ
ン分の画素の２値化信号が転送され、１ライン目の画素
の２値化信号は、ラインバッファ６４．２ライン目の画
素の２値化信号は、ラインバッファ６３．３ライン目の
画素の２値化信号はか、ラインバッファ６２．４ライン
目の画素の２値化信号は、ラインバッファ６１に、それ
ぞれ書き込まれるようになる。

このようにして、４ライン分のデータ転送が終了すると
、２値画像データメモリ１３へのデータ書き込みが行わ
れる。

この場合、第１のバッファ群５の各ラインバッファ５１
〜５４がシフト動作され、各ラインに相当する２値化信
号ＨＤＩＯ−ＨＤ１３かパラレル出力される。また、こ
のシフト動作に同期して第４図（ａ）に示すクロック信
号ＣＫ２が与えられ、パラレル出力される２値化信号Ｈ
ＤＩＯ〜ＨＤ　１３は、レジスタマトリクス部７のシフ
トレジスタ７１〜７４にシフト入力されるとともに、水
平方向エツジ検出出力としてエツジ検出回路９の水平方
向エツジ検出回路９１に送られる。この場合、第２のバ
ッファ群６の各ラインバッファ６１〜６４もシフト動作
され、各ラインに相当する２値化信号ＨＤ　２０〜ＨＤ
２３がパラレル出力されるとともに、このシフト動作に
同期するクロック信号ＣＫ２により、レジスタマトリク
ス部８の図示しないシフトレジスタにシフト入力されて
いる。

水平方向エツジ検出回路９１では、水平方向エツジ検出
出力として与えられる２値化信号ＨＤ１０〜ＨＤＩ３の
前回の２値化信号ＨＤ　１０〜ＨＤ　１３との関係から
白「０」から黒「１」への立上り、黒「１」から白「０
」への立下りの変化点を水平方向エツジとしてバイナリ
カウンタ９１．１〜９］４てカウントする。そして、バ
イナリカウンタ９１１と９１２でのカウント値を加算器
９１５て加算し、バイナリカウンタ９１３と９１４での
カウント値を加算器９１６で加算し、これら加算器９１
５と９１６の加算値を加算器９１７で加算する。

このような動作は、クロック信号ＣＫ２が与えられる毎
に繰り返され、２値化信号ＨＤＩＯ〜ＨＤ１３は、シフ
トレジスタ７１〜７４に順にシフト入力されるとともに
、水平方向エツジ検出出力としてエツジ検出回路９の水
平方向エツジ検出回路９１に送られ、水平方向のエツジ
数が加算器９１７で加算される。

その後、クロック信号ＣＫ２が４回繰り返され、シフト
レジスタ７１〜７４に４×４の２値化信号が入力され、
これに相当する水平方向のエツジ数が加算器９１７で加
算されると、この結果が水平方向エツジ数ＡＤＨとして
出力される。

また、この状態で、第４図（ｂ）に示すラッチ信号ＬＡ
Ｔが与えられ、シフトレジスタ７１〜７４の内容がその
ままシフトレジスタ７５〜７８にラッチされる。そして
、これに続けて同図（Ｃ）に示すクロック信号ＣＫＪが
与えられると、シフトレジスタ７５〜７８の内容が垂直
方向エツジ検出出力ＶＤＩ　−ＶＤ４としてエツジ検出
回路９の垂直方向エツジ数検出回路９２に出力される。

この場合、垂直方向エツジ数検出回路９２は、上述した
水平方向エツジ数検出回路９１と同様であり、クロック
信号ＣＫＩか与えられる毎に、垂直方向エツジ検出出力
ＶＤＩ　　・ＶＤ４より垂直方向エツジ数が加算され、
そして、クロック信号ＣＫＩが４回繰り返され、これに
相当する垂直方向のエツジ数か加算されると、この結果
が垂直方向エツジ数ＡＤＶとして出力される。

これで、レジスタマトリクス部７の４×４の水平方向お
よび垂直方向のエツジ数かカウントされたことになり、
これら水平方向エツジ数、Ａ　Ｄ　Ｈと垂直方向エツジ
数ＡＤＶが、加算器９３で加算され、比較器１０に与え
られる。

そして、比較器１０で、基準値レジスタ１１に予め書き
込まれた基準値とエツジ検出回路９での検出結果、つま
り加算器９３の加算結果の大小関係か判断される。ここ
で、比較器１０が、加算器９３の加算結果か基準値以上
と判断すると、レジスタマトリクス部７の４×４の２値
化信号は、エツジ部の多い文字情報であると予想され、
出力選択器１２により第１のレジスタマトリクス部７の
出力が選択され、２値画像データメモリ］３に送られ記
憶される。この場合のメモリ１３への書き込みは、クロ
ック信号ＣＫ２に同期して行われる。一方、加算器９３
の加算結果が基準値以上と判断すると、レジスタマトリ
クス部７の４×４の２値化信号は、写真などの濃淡画像
と予想され、出力選択器１２により第２のレジスタマト
リクス部８の出力が選択され、２値画像データメモリ１
３に送られ記憶される。

この２値画像データメモリ１３へのデータ送出とともに
、バッファ群５．６のパラレル出力が、レジスタマトリ
クス部７．８に水平方向４ビツトが入力され、上記同様
水平方向の変化点検出処理が実行されることになる。こ
のようにして４ライン分の処理が終了すると、その後、
再び、フローティシダスレッシュ２値化処理回路３より
４ライン分の画素に対応する２値化信号が第１のバッフ
ァ群５のラインバッファ５１〜５４に転送され、同時に
、組織的デイザ法２値化処理回路４より４ライン分の２
値化信号が第２のバッファ群６のラインバッファ６１〜
６４に転送され、それぞれ４Ｘ４の画素に対応する２値
化信号としてレジスタマトリクス部７．８に入力される
。そして、レジスタマトリクス部７の２値化信号につい
て、水平方向および垂直方向のエツジ数が検出されると
ともに、この結果に基づいて、出力選択器１２により第
１のレジスタマトリクス部７または第２のレジスタマト
リクス部８の出力が選択され、２値画像データメモリ１
３に記憶されるようになり、以下、同様な動作の繰り返
しにより原稿１上の画情報が記憶されることになる。

したがって、このようにすればフローティングスレッシ
ュ２値化処により得られた２値化信号を、画像構成する
４×４の小領域の画素に対応させてレジスタマトリクス
部７に書き込むとともに、これら２値化信号について、
水平方向および垂直方向のエツジ数をカウントし、この
カウント値が基準値レジスタ１１の基準値を越える場合
は、エツジ部の多い文字情報であると判断してレジスタ
マトリクス部７の内容を出力し、基準値を越えない場合
は、写真などの濃淡画像と判断してレジスタマトリクス
部８の内容を出力するようにしたので、従来、利用者が
原稿の画像状態から濃淡画像または文字情報を判断し、
切替えスイッチを操作して最適な２値化画像出力を選択
するものと比べ、濃淡画像に文字情報が混在するような
場合も、面倒なスイッチ操作を省略できるとともに、適
切な判断が可能で、良質な２値化画像出力を得ることが
できるようになる。

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。

例えば、上述した実施例では、レジスタマトリクス部７
．８として４×４の小領域の場合を述べたが、Ｎ×Ｎの
領域の場合にも適用できる。この場合は、エツジ検出回
路のバイナリカウンタ、第１および第２のバッファ群の
ラインバッファの数、レジスタマトリクス部の構成は、
その都度変更するようになり、また、基準値レジスタの
基準値も変更するようになる。また、上述した実施例で
は、基準値レジスタの基準値を一定に設定した場合を述
べたが、水平方向エツジ数、垂直方向エツジ数に重みを
つけて補正できるようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明の画像処理装置は、原稿面の画情報を読み取ると
ともに、画素単位の電気的信号を原稿読取り手段より出
力し、この原稿読取り手段より出力される電気的信号を
疑似中間調処理により第１の処理手段で２値化するとと
もに、この２値化信号を、画像を構成するＮｘＮの領域
の画素に対応させて第１の記憶手段に記憶し、一方、電
気的信号を疑似中間調処理によらずに第２の処理手段で
２値化するとともに、この２値化信号を、画像を構成す
るＮ×Ｎの領域の画素に対応させて第２の記憶手段に記
憶し、この第２の記憶手段のＮｘＮの領域での画素の白
黒、黒白の変化点を変化点検出手段でカウントして、こ
のカウント値が所定数以上の場合は第２の記憶手段の内
容を出力するとともに所定数以下の場合は第１の記憶手
段の内容を出力するようにしたものであるから、画像を
構成するＮｘＮの領域の単位で、画素の白黒、黒白の変
化点の数をカウントすることで、このカウント値が所定
数以上の場合は、疑似中間調処理によらない２値化信号
を出力でき、所定数以下の場合は、疑似中間調処理によ
る２値化信号を出力できるようになり、濃淡画像と文字
情報が混在するような画像に対しても、面倒な切替え操
作を必要とすることなく、良質な２値画像出力が得られ
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第２図は、同実施例に用いられるレジスタマトリク
スを示す回路構成図、第３図は、同実施例に用いられる
水平方向エツジ数検出回路を示す回路構成図、第４図は
、同実施例の動作を説明するだめのタイムチャートであ
る。 １・・・原稿、２・・・−次元イメージセンサブロック
、３・・・フローティングスレッシュ２値化処理回路、
４・・・組織的デイザ法２値化処理回路、５・・・第１
のバッファ群、５１〜５４・・・ラインバッファ、６・
・・第２のバッファ群、６１〜６４・・・ラインバッフ
ァ、７．８・・レジスタマトリクス部、７１〜７４・・
・４ビツトシフトレジスタ、７５〜７８・・・ラッチ付
き４ビツトシフトレジスタ、９・・・エツジ数検出回路
、９１・・・水平方向エツジ数検出回路、１９１〜１９
４・・・バイナリ２ビツトカウンタ、１９５〜１９７・
・・加算器、９２・・・垂直方向エツジ数検出回路、９
３・・・加算器、１０・・・比較器、１１・・・基準値
レジスタ、１２・・・出力選択器、１３・・・２値画像
データメモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿面の画情報を読み取るとともに画素単位の電気的信
   号を出力する原稿読取り手段と、この原稿読取り手段よ
   り出力される電気的信号を疑似中間調処理により２値化
   する第１の処理手段と、 この第１の処理手段より出力される２値化信号を画像を
   構成するＮ×Ｎの領域の画素に対応させて記憶する第１
   の記憶手段と、 上記電気的信号を上記疑似中間調処理によらずに２値化
   する第２の処理手段と、 この第２の２値化処理手段より出力される２値化信号を
   画像を構成するＮ×Ｎの領域の画素に対応させて記憶す
   る第２の記憶手段と、 ２３の第２の記憶手段のＮ×Ｎの領域での画素の白黒、
   黒白の変化点をカウントする変化点検出手段と、 この変化点検出手段でのカウント値が所定数以上の場合
   は上記第２の記憶手段の内容を出力するとともに所定数
   以下の場合は上記第１の記憶手段の内容を出力する制御
   手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。