JPH0465969A - 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、ファクシミリ装置等に用いられ、文字等を含
む中間調画像の２値化処理を改善した画像処理装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来より、ディジタルファクシミリ等において、中間調
を擬似的に表現するための２値化方法として誤差拡散法
がある。

従来、この種の分野の技術としては、ｒＦｌ。

ｙｄ　　ａｎｄ　　Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ」　“Ａｎ　　
Ａｄａｔｉｖｅ　　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　　ｆｏｒ　　
５ｐａｔｉａｌ　　Ｇｒａｙｓｃａｌｅ　　　Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓ　　ｏｆ　　ｔｈｅ　　Ｓ、１．Ｄ　　
１７　ｃ２Ｅ　　（１９７６）（米）Ｐ、７５−７７に
記載されるものがあった。

第２図は一次元の誤差拡散法の一例を示す図である。な
お、処理方向は図の左から右の方向である。

まず、第１の画素Ｇ１は閾値より大きいので、黒と判定
され、２値化処理後の出力Ｑ１は第２図に示す濃度値Ｂ
Ｌの黒となる。ここで、黒の濃度値ＢＬは、スキャナの
ダイナミックレンジの最大値であり、この黒の濃度値Ｂ
Ｌと入力画素の濃度値Ｐ１との差が誤差Ｔ１となる。本
事例では、誤差を拡散させる画素が１つだけであるので
、電率１をこの誤差Ｔ　に掛けて右隣の第２の画素Ｇ２
に加算する。第２の画素Ｇ２は加算後の値Ｐ２を固定閾
値で２値化すると、出力Ｑ２は白となる。

さらに、値Ｐ　と濃度値ＷＬとの誤差Ｔ２を第３の画素
Ｇ３に加算する。この様にして、順次誤差を加算して固
定閾値で２値化する方法が誤差拡散法である。

また、二次元の誤差拡散法を用いた場合において、誤差
を拡散させる画素に対する電率の一例を、第３図に示す
。

以上説明したように、誤差拡散法は２値化する入力画素
の濃度値と出力画素の濃度値との差を誤差として、２値
化した画素の周辺画素に重み付けを施した後に加算し、
その加算結果を入力画素値として固定閾値で２値化する
ものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の誤差拡散法を用いて２値化処理を
行う画像処理装置では、入力画作中の注目画素が黒とし
て出力された場合、誤差は負となるので（第２図の誤差
Ｔ１）、周辺画素の濃度値か下がり、白と出力され易く
なる。そのなめ、文字等の細い黒線がかすれるといった
問題があった。

本発明は前記従来技術の持っていた課題として、細い黒
線がかすれるという点について解決した画像処理装置を
提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記課題を解決するために、中間調濃度を含
む入力画像の濃度値を画素単位で検出する入力部と、前
記中間調濃度を擬似的に表現する２値１ヒ方法を用い、
前記入力画像の濃度値の２値化処理を行う２値化部とを
、備えた画像処理装置において、次のような手段を講じ
たものて′ある。

前記入力画像中の注目画素と該注目画素の周辺の近１９
画素との濃度差に基つき、該注目画素がエツジであるか
否かを判定するエツジ判定部と、前記エツジ判定部の判
定結果により形成される形状と一定パタンとの照合を行
うパタンマツチング部と、前記エツジ判定部の判定結果
及びパタンマツチング部の照合結果に基づき前記入力画
像の像域の種別を判定し、その判定結果に応じた所定の
係数を発生する係数発生手段と、前記係数により前記注
目画素の濃度値を係数倍する画素強調手段とを、設けた
ものである。

また、前記像域の種別は、線及び網点とその線及び網点
以外の種別としたものである。

（作用） 本発明は、以上のように画像処理装置を構成したので、
エツジ判定部は、入力画像中の注目画素とその周辺の近
傍画素との濃度差から注目画素かエツジであるか否かを
判定し、その判定結果により形成される形状と一定パタ
ンとの照合をパタンマツチング部により行う。続いて、
係数発生手段は、エツジ判定部の判定結果及びパタンマ
ツチング部の照合結果に基づき、入力画像中の線、網点
及びそれら以外の像域を判定し、その判定結果に応じた
係数を発生する。係数により画素強調手段は注目画素の
濃度値を係数倍した後、２値化手段へ出力して、白また
は黒を強調させるように働く。

したがって、前記課題を解決できるのである。

（実施例） 第１図は、本発明の実施例を示す画像処理装置の構成ブ
ロック図である。

この図において、入力部１０は、スキャナ等で構成され
、中間調濃度を含む入力画像の濃度値を画素単位で検出
して多値画像Ｍｎを出力する機能を有する。エツジ判定
部５１は入力画像中の注目画素とその注目画素の周辺の
近傍画素との濃度差にから注目画素がエツジであるが否
かを判定する回路であり、ＬＳＩ等で構成されている。

パタンマツチング部５１ａは、ゲート回路等で構成され
、エツジ判定部５１の出力により形成される形状と一定
パタンとの照合を行い、その照合結果である信号ＺＢＬ
を出力する回路である。

選択強調部ら２は、エツジ判定部う１の出力及びパタン
マツチング部５１ａの出力ＺＢＬを入力し、これら出力
によって判定される像域（線、網点、及びそれ以外）に
応じた係数を発生させる係数発生手段Ｅ５２ａと、その
係数を注目画素の濃度値に対して乗算して濃度を強調す
る乗算器等からなる画素強調手段５２ｂとで、構成され
ている。

ここで、係数発生手段５２ａは、前記係数が格納された
ＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）やＲ’ＯＭ　
（リード・オンリー・メモリ）等でハード構成されてい
る。

さらに、２値化部５３は、コンパレータ等で構成され、
画素強調手段５２ｂにより強調された各画素の濃度値を
入力し、前述した誤差拡散法を用いて、その入力画像の
濃度値の２値化処理を行う回路である。出力部５４は、
プリンタ等で構成され、２値化部５３からの２値データ
を画像として出力する機能を有している。

第４図は、第１図中のエツジ判定部５１の内部構成ブロ
ック図である。

このエツジ判定部５１は、ラッチ回＃１５１−１ａ〜５
ｌ−９ａ、ラインメモリ５ｌ−１ｂ、５ｌ−２ｂ、エツ
ジ判定手段５ｌ−１ｃ〜５ｌ−８ｃ、及び多入力ＯＲゲ
ート５ｌ−１ｅて構成されている。

ラッチ回路５ｌ−１ａ〜５ｌ−９ａ及びラインメモリ５
ｌ−１ｂ、５ｌ−２ｂは、濃度値Ｍｎを保持する機能を
有している。ＬＳＩ等で構成されるエツジ判定手段５ｌ
−１ｃ〜５ｌ−８ｃは、入力画像中の注目画素がエツジ
であるかを判定し、その判定結果である信号Ｚ　Ｂ　ｉ
〜ｚＢ８を出力する手段である。ここで、エツジとは、
注目画素とその注目画素の周辺の近傍画素との濃度差が
大きい場合をいう。

多入力ＯＲゲート５ｌ−１ｅは、注目画素が近傍画素に
おける少なくとも１画素に対してエツジであるか否かを
判定し、その判定結果として信号ＺＢＥを出力する回路
である。

パタンマツチング部５１ａにおいて、出力ＺＢ１〜ＺＢ
ｇをマツチングさせるパタン例が第５図（ａ＞、（ｂ）
、（ｃ）に示されている。このパタン例は、３×３のパ
タンである。

第６図は、第１図中のパタンマツチング部５１ａの内部
構成図である。図に示すように、多入力ＯＲゲート５１
ａ−１及びインバータ５１ａ−２゜５１ａ−３で構成さ
れている。

次に、以上のように構成される画像処理装置の動作を説
明する。

入力画像が入力部５０に入力されて走査されると、入力
画像の濃度値が画素単位で検出され、入力部５０から多
値画像Ｍｎが出力される。この多値画像Ｍｎはエツジ判
定部５１に入力し、ラッチ回路５ｌ−１ａ〜５ｌ−９ａ
及びラインメモリ５ｌ−１ｂ、５ｌ−２ｂによって、そ
の濃度値が保持される。

その後、エツジ判定手段５１ Ｃにおいて、 １０〜５１−８ Ｍ（０）−Ｍ（ｎ）＞ＴＨ・・・・−（１）但し、ｎ＝
１．２．・・・・・・、８ Ｍ（０）；注目画素の濃度値 Ｍ（ｎ）；近傍画素の濃度値 ＴＨ；エツジ判定閾値 が行われ、注目画素がエツジか否かが判定される。

（１）式を満足した場合、信号ＺＢｎを１“°として、
満足しない場合は“０”として出力される。

続いて、出力ＺＢｎはパタンマツチング部５１ａにより
マツチングされる。その結果が第５図（ａ＞、（ｂ）、
（ｃ）に示すような一定パタンに当てはまった場合、信
号ＺＢＬが“１′°として出力され、当てはまらない場
合、“０′°として出力される。第５図（ａ＞、（ｂ）
、（ｃ）の斜線で示した部分が、特に濃度が高い画素で
あり、注目画素に対してはエツジとならない部分である
。

即ち、出力ＺＢｎは“○′°である。これを第５図（ａ
）について論理式で表すと次式のようになる。

ＺＢＬ＝ ｚＢｌ・ＺＢ２・ＺＢ３・ＺＢ４・ ＺＢ５　・ＺＢ６　・ＺＢ７　・ＺＢｇ但し、・印は論
理積を表す このパタンマツチング部５１ａでは、注目画素が線に属
するか否かを判定している。これは網点画像が基本的に
は点で構成されているため、点の一部とは見られない直
線的なパタンを使用している。この判定により、網点と
線の像域の切り分けを行っている。ここで、各像域は、
ＺＢＥ−”１”かつＺＢＬ＝”１”の場合は線となり、
ＺＢＥ＝゛１″かつＺＢＬ＝“０パの場合は網点となり
、ＺＢＥ＝”０”かっＺＢＬ＝　”Ｏ”の場合はその他
の領域である。

一方、多入力ＯＲゲート５ｌ−１ｅは、エツジ判定手段
５１−１　ｃ〜５１−８ｃノ出力ｚＢ１〜ＺＢ８が１つ
でも“１゛′であれば、“１パの信号ＺＢＥを出力する
。ここで、“°１゛°の信号ＺＢＥは注目画素がエツジ
であることを示している。

以上のように、エツジ判定部５１では、注目画素に対し
て８近傍画素でエツジを見て、信号ＺＢＥ、信号ＺＢＬ
を出力する。即ち、これら信号の組み合わせである３通
りの像域データが選択強調部５２へ出力される。なお、
像域データにより線や網点等の像域か判定される。

選択強調部５２では、係数発生手段５２ａによりこの像
域データに基づき、像域に応じた係数を発生させ、この
係数と注目画素の濃度値とを画素強調手段５２ｂにより
乗算して、注目画素の濃度値を強調する。本実施例で使
用した係数を次の表１に示す。

表１ ＺＢＥ　　ＺＢＬ　　　係数 線　　　　１　　１　　１００ 網点　　　　１．　　０　　　１．２ その他　　　０　　　０　　　１．０ ココテ、ＺＢＥ＝ＺＢＬ＝１の場合の係数１００は、多
値の入力値の最大値となる係数であり、２値化出力が必
ず黒となるようにしたものである。

また、線をより鮮明に出すためには、ＺＢＥ＝１のとき
、つまり、エツジとなった場合の係数を上げればよい。

この係数は、処理の画像に文字等の線が多いか網点が多
いか、さらに出力画像が文字を重視するか網点を重視す
るが等で決定される。

その−例を第７図に示す。

第７図（ａ＞、（ｂ）は、網点でのモアレを示す図であ
り、同図（ａ＞は線を良く出す係数を用いた場合、同図
（ｂ）は上記衣１に示す係数を用いた場合を示す図であ
る。

このモアレは、網点印刷で１３３線のものを２００ｄｐ
ｉ、２５６階調で読み込んだものである。

第７図（ａ）は、ＺＢＥ＝１のとき係数を１００、その
他で係数１としたものであり、モアレが現われる。第７
図（ｂ）はモアレが現れない。

以上説明したのように、注目画素が３通りのいずれの像
域に属するかを判定し、各々の像域に対する係数により
濃度値を係数倍した後、２値化部５３において、誤差拡
散法によって２値化する。

２値化された入力画像は、出力部５４よって印字される
。

本実施例は、次のような利点を有している。

（１）第８図（ａ）、（ｂ）は、文字の出力例を示す図
であり、同図（ａ＞は従来技術の出力例及び同図（ｂ）
は１０，５ポイントの文字を含むチャートを２００ｄｐ
ｉ、２５６階調で読み込んだ上記実施例の出力例である
。この第８図（ａ）。

（ｂ）から明らかなように、上記実施例では、２値化の
前処理として、入力画像を数種類の像域として各画素が
どの像域に属するかを判定し、その像域に応じた係数に
よって各画素を重み付けするようにしたので、第８図（
ａ）の従来例に示される文字のかすれも、第８図（ｂ）
の本実施例に示されるように現れなくなる。

なお、本発明は、図示の実施例に限定されず、種々の変
形が可能である。例えば、その変形例として次のような
ものがある。

（イ〉上記実施例において、係数発生手段５２ａより発
生される係数は、上記表１のように設定したが、本発明
の趣旨に沿ったものであれば、これに限定されない。

（ロ）パタンマツチング部う１ａにおける一定パタン形
状は、第５図（ａ＞、（ｂ）、（ｂ）に示されるものに
限定されない。

（ハ）上記実施例では、パタンマツチングする画素を３
×３としたが、例えば３×５やら×５でもよい。

（ニ）２値化方法は、誤差拡散法に限定されず、平均誤
差最小法、メツシュ内画素分配法でも同様の効果が得ら
れる。

（ホ）エツジ判定手段５ｌ−１ｃ〜５ｌ−８ｃにおいて
、上記（１）式を満足した場合、信号ＺＢｎを゛１パと
して、満足しない場合は“０′°として注目画素がエツ
ジか否かを判定したが、逆に、上記（１）式を満足した
場合、信号ＺＢｎを“０“として、満足しない場合は“
１パとして注目画素がエツジか否かを判定してもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、入力画像
を各画素が、例えば線、網点、その他の領域のいずれの
像域に属するかを判定し、この像域に応じた係数によっ
て各画素の濃度値を係数倍した後、その係数倍された各
画素の濃度値に対して中間調濃度を擬似的に表現する２
値化方法を用いて２値化処理を行うようにしたので、細
い黒線がかするような不都合を防ぐことができる。これ
により、本発明をファクシミリやイメージスキャナ等の
２値化処理に用いた場合、優れた効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像処理装置の構成ブロ
ック図、第２図は一次元の誤差拡散法を示す図、第３図
は二次元の誤差拡散法を示す図、第４図は第１図中のエ
ツジ判定部の内部構成ブロック図、第５図（ａ＞、（ｂ
）、（ｃ＞はパタンマツチング部中のパタン例を示す図
、第６図は第１図中のパタンマツチング部の内部構成ブ
ロック図、第７図（ａ＞、（ｂ）は網点でのモアレを示
す図、第８図（ａ）、（ｂ）は文字の出力例を示す図で
ある。 ５０・・・・・・入力部、５１・・・・・・エツジ判定
部、５１１Ｃ〜５ｌ−８ｃ・・・・・・エツジ判定手段
、５１ａ・・・・・・パタンマツチング部、５２ａ・・
・・・・係数発生手段、５２ｂ・・・・・・画素強調手
段、５３・・・・・・２値化部、５４・・・・・・出力
部。 ：Ｎ：ＢＡ＠実座例の画４象郊埋表１ 亮１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中間調濃度を含む入力面像の濃度値を画素単位で検
   出する入力部と、 前記中間調濃度を擬似的に表現する２値化方法を用い、
   前記入力画像の濃度値の２値化処理を行う２値化部とを
   、 備えた画像処理装置において、 前記入力画像中の注目画素と該注目画素の周辺の近傍画
   素との濃度差に基づき、該注目画素がエッジであるか否
   かを判定するエッジ判定部と、前記エッジ判定部の判定
   結果により形成される形状と一定パタンとの照合を行う
   パタンマッチング部と、 前記エッジ判定部の判定結果及びパタンマッチング部の
   照合結果に基づき前記入力画像の像域の種別を判定し、
   その判定結果に応じた所定の係数を発生する係数発生手
   段と、 前記係数により前記注目画素の濃度値を係数倍する画素
   強調手段とを、 設けたことを特徴とする画像処理装置。 ２、請求項１記載の画像処理装置において、前記像域の
   種別は、線及び網点と該線及び網点以外の種別とした画
   像処理装置。