JPH0490680A - 画像２値化方法 - 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、写真、文字等が混在するような中間調を含む
多値画像にあける画像２値化方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば次のよう
な文献１，２に記載されるものがあった。

文献１：　プロシーディングズ　オブ　ザ　ニス・アイ
・デイ（ＰｒＯＣｅｅｄｌｎ（１５ｏｆ　ｔｈｅＳ、１
．Ｄ、）、１７／２　（１９７６年）フロド　アンド　
スティンバーブ（Ｆ１０１１／ｄａｎｄ　Ｓｔｅｉｎｂ
ｅｒｇ）（米）゛′アン　アダプティブ　アルゴリズム
　フォア　スペ シャル　グレイスケール（Ａｎ　ＡｄａｐｔｉｖｅＡｌ
ｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　５ｐａｔｉａｌ　Ｇｒｅｙｓ
ｃａｌｅ）”Ｐ、７５−７７ 文献２：　特開昭６１−１０３３７２号公報第２図は、
前記文献２に記載された従来の画像２値化方法を用いた
２値化装置の構成ブロック図である。

この２値化装置は、中間調画素を含む入力画像３＋ｎを
２値化するものであり、クロツクパルスφにより動作す
る前画素記憶回路１、前々画素記憶回路２及び真上画素
記憶回路３と、減算機能を有する決定回路４，５．６と
、平滑化回路７と、比較器８と、論理回路９とで、構成
されている。

入力画素３ｉｎが入力されると、前画素記憶回路１、前
々画素記憶回路２及び真上画素記録回路３と、決定回路
４〜６とにより、該入力画像３ｉｎ中の注目画素と近傍
画素との濃度の差分がとられる。また、その濃度が、平
滑化回路７及び比較器８により、平滑化され疑似中間調
２値化方法（例えば、デイザ法）により２値化される。

そして、論理回路９により、前記差分による２値化結果
、あるいはデイザ法による２値化結果が、自動的に切り
替えられて出力画像３ｏｕｔとして出力される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の画像２値化方法では、次のような
課題があった。

注目画素の近傍画素に対してエツジ、つまり濃度の差分
値の大きな画素がある場合、この画素は比較器８を用い
た疑似中間調２値化方法により、該近傍画素に対応して
白あるいは黒に２値化される。そのため、近傍画素より
もエツジ検出閾値以上に濃度が高ければ、注目画素の濃
度値が低くても、黒としてしまう。さらに、近傍画素よ
りもエツジ検出閾値以上に濃度が低ければ、注目画素の
濃度値が高くても、白としてしまう。従って、出力画像
Ｓｏｕ↑で黒画素あるいは白画素がある一定値以上の濃
度の変化部に集中し、写真等において疑似輪郭が発生し
て２値化績度が低下するという問題が生じ、それを解決
することが困難であった。

本発明は前記従来技術か持っていた課題として、写真等
で疑似輪郭が出るといった点について解決した画像２値
化方法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、中間調の濃度を含
む入力画像を２値化する画像２値化方法にあいて、前記
入力画像にあける注目画素の濃度値の強調または非強調
を行う濃度値調整処理を施すと共に、前記注目画素とそ
の近傍画素との濃度差からエツジ（濃度差が一定閾値以
上）を判定するエツジ判定処理を行う。そして、前記エ
ツジ判定処理結果に基づく選択処理により、前記エツジ
判定処理結果がエツジの時には前記濃度値調整処理によ
るＳ度値強調結果を、非エツジの時には濃度値非強調結
果を選択し、前記選択処理結果に基づき前記注目画素の
濃度値を疑似中間調２値化処理によって白黒に２値化す
るようにしたものである。

（作　用） 本発明によれば、以上のように画像２値化方法を構成し
たので、入力画像が入力されると、濃度値調整処理では
、該入力画素中の注目画素について、例えばその濃度値
を高く強調、低く強調、及び非強調の処理を行い、その
処理結果を選択処理へ送る。一方、エツジ判定処理では
、注目画素とそれぞれの近傍画素との濃度差から、例え
ば注目画素の濃度値が近傍画素よりも濃度値の高いエツ
ジか、注目画素の濃度値が近傍画素よりも濃度値の低い
エツジか、あるいはエツジではないかを判定し、その判
定結果を選択処理へ送る。

選択処理では、エツジ判定処理結果に基づき、エツジと
判定された際は、注目画素の濃度値が近傍画素よりも濃
度値の高いエツジの場合は高く強調された注目画素の濃
度値を選択し、注目画素の濃度値が近傍画素よりも濃度
値の低いエツジの場合は低く強調された注目画素の濃度
値を選択する。

さらに、該選択処理では、注目画素がエツジではないと
判定された際には、強調されていない注目画素の濃度値
を選択して出力する。すると、疑似中間調２値化処理で
は、選択された注目画素の濃度値を白、黒に２値化する
。これにより、写真等で疑似輪郭が抑制され、疑似輪郭
の現れない文字を明瞭にすることが可能となる。従って
、前記課題を解決できるのである。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す画像２値化方法を用
いた２値化装置の機能ブロック図である。

この２値化装置は、入力画像３ｉｎの濃度値を画素単位
で読み込み、アナログ／ディジタル変換やシェーディン
グ補正等を行って多値（例えば、６４階調〉の信号を出
力する入力部１０を備えている。この入力部１０は、ス
キャナ及び補正回路等で構成され、その出力側にはラッ
チ部１１，１２及びエツジ判定部１３が接続されている
。

ラッチ部１１．１２は、入力部１０からの画素の濃度値
を保持し、一方のラッチ部１１では注目画素の濃度値を
他方のラッチ部１２等へ出力し、その他方のラッチ部１
２が前画素の濃度値をエツジ判定部１３へ出力する機能
を有している。エツジ判定部１３は、入力部１０及びラ
ッチ部１１゜１２の出力に基づき、注目画素と、左右両
隣の近傍画素との濃度差から、エツジか否かの判定処理
を行い、その判定結果をセレクタ１５へ出力する機能を
有している。

一方、ラッチ部１１の出力側には、濃度値調整手段１４
を介してセレクタ１５が接続されている。

濃度値調整手段１４は、ラッチ部１１の出力に基づき、
切り上げ部１４ａで、注目画素の濃度値の黒の強調を行
い、切り捨て部１４ｂで、該濃度値の白の強調を行い、
ざらに強調を加えないでラッチ部１１の出力をそのまま
セレクタ１５へ出力する機能を有している。セレクタ１
５は、エツジ判定部１３の出力に従い、黒へ強調すると
きは切り上げ部１４ａの出力を、白へ強調するときは切
り捨て部１４ｂの出力を、強調しないときはラッチ部１
１の出力を選択し、その選択処理結果を出力する機能を
有している。このセレクタ１５の出力側には、２値化部
１６を介して出力部１７か接続されている。

２値化部１６は、例えば誤差拡散法を用いてセレクタ１
５の出力に対し、疑似中間調２値化処理を行ってその処
理結果を出力部１７へ出力する機能を有し、ゲート回路
等で構成されている。誤差拡散法は、前記文献１に記載
されているように、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、その値を入力画
素値として固定閾値で２値化する方法である。また、出
力部１７は、２値化部１６の２値データを画像として出
力するもので、プリンタ、デイスプレィ、符号化装置等
で構成されている。

第３図は第１図の切り上げ部１４ａの回路図、第４図は
第１図の切り捨て部１４ｂの回路図である。

第３図の切り上げ部１４ａでは、入力ＩＮか例えば６ビ
ツトの場合、下位４ビツトがオアゲート（以下、ＯＲゲ
ートという）２１を介して出力ＯＵＴとなっている。ま
た、第４図の切り捨て部１４ｂでは、入力ＩＮの下位４
ビツトが切断され、その出力ＯＵＴが接地電位ＶＳＳ　
（＝Ｏ）となっている。

以上のような２値化装置にあいて、本実施例の画像２値
化方法を説明する。

第１図にあいて、中間調の濃度を含む入力画像３ｉｎは
、その濃度値が画素単位で入力部１０に読み込まれ、そ
の入力部１０から、多値（例えば、６４階調）の信号が
ラッチ部１１及びエツジ判定部１３へ出力される。ラッ
部１１．１２は入力部１０からの画素の濃度値を保持し
、そのラッチ部１１か、注目画素の濃度値をラッチ部１
２、エツジ判定部１３、及び濃度値調整手段１４へ出力
する。

エツジ判定部１３では、入力部１０及びラッチ部１１．
１２の出力を入力し、次式（１）、（２）に従い、注目
画素と左右両隣の近傍画素との濃度差から、エツジか否
かを判定する。

Ｍ（ｎ）−ＭＩＮ（Ｍ（ｎ　−１）、　Ｍ（ｎ　＋１）
）　＞ＴＨ・・・（１〉 ＭＡＸ（）ｉ（ｎ　−１）、　Ｈ（ｎ　＋１））　−）
１（ｎ）＞ＴＨ・・・（２） 但し、　ｎ　　；注目画素の位置 Ｍ（ｎ）　　：濃度値 ＴＨ；エツジ判定閾値 ＭＩＮ、ＭＡＸ；括弧内（ＤＨ少値、 最大値 本実施例では、（１）式が真であり、（２）式が偽であ
る場合、及び文字を良く出すために（１）式が真であり
、（２）式も真である場合に黒に強調する。（１）式が
偽であり、（２）式か真である場合に白を強調する。そ
の仙は、強調を加えない。この黒白の強調と、強調をす
るか否かを、エツジ判定部１３はセレクタ１５へ出力す
る。

切り上げ部１４ａは、第３図の回路により、濃度値を切
り上げることによって、濃度値の黒への強調を行ってい
る。本実施例では、次に示すように、６４階調を切り上
げて４階調にしている。

Ｏから　１５　までを　１５　とする。

１６から　３１　までを　３１　とする。

３２から　４７　までを　４７　とする。

４８から　６３　までを　６３　とする。

切り捨て部１４ｂは、第４図の回路により、濃度値を切
り捨てることによって、濃度値の白への強調を行ってい
る。本実施例では、次に示すよう（ｂ）　　上記実施例
の有音無音判定方法を実現する回路は、第１図のような
個別回路で構成する以外に、マイクロコンピュータ等を
用いたプログラム制御により実行する等、他の回路構成
で実現することも可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、絶対値で
表現された入力信号を逐次加算し、その加算結果を一定
の割合で減衰させ、その減衰させた減衰値と閾値との大
小を比較、判定することにより、該入力信号の有音、無
音を判定するようにしたので、比較処理が従来の二回に
比べて一回ですみ、それによって判定手順が簡単となり
、分析区間長に影響されることなく、簡単かつ的確に有
音無音の判定が可能となる。ざらに、判定の処理手順が
簡単となるため、判定処理時間の短縮化と回路構成の簡
単化が図れるという効果も期待できる。

第１図は本発明の実施例における有音無音判定られるか
、第５図（ｂ）の本実施例の方法では、疑似輪郭か現れ
ない。このように、本実施例では、写真等の中間調の濃
度を含む画像における疑似輪郭か抑制される。従って、
本実施例の方法は、写真等の中間調の濃度を含む画像の
２値化処理に優れている。

なあ、本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形か
可能である。その変形例としては、例えば次のようなも
のがある。

（ａ）　　エツジ判定処理は、４近傍画素や、８近傍画
素等を用いても良い。

（ｂ）　　切り上げ、切り捨て後の階調数は、入力部１
０による階調数、及び出力した際に、文字をどの程度良
く出すかによって決定するのか望ましい。例えば、２５
６階調で読み取った場合、切り上げ階調数を８階調、お
るいは文字を良く出すために２階調としても良い。

（Ｃ）　２値化部１６における疑似中間調２値化処理は
、誤差拡散法を用いる以外に、平均誤差最小法、メツシ
ュ内画素分配法等の伯のランダムデイザ法を用いても、
上記実施例とほぼ同様の効果が得られる。

（ｄ＞　　上記実施例では、黒地に白俵き文字等を考慮
に入れて、切り捨て部１４ｂを設けたが、白地に黒文字
のみならば、切り捨て部１４ｂを省略しても、擬似輪郭
を的確に除去できる。

（ｅ）　　第１図の各ブロックは、集積回路等を用いた
個別回路で構成したり、あるいはマイクロプロセッサ等
を用いたプログラム制御により実行するようにしてもよ
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、２値化す
べき注目画素とそれぞれの近傍画素の濃度差でエツジの
判定を行い、エツジと判定された際は近傍画素の濃度及
び該画素の濃度対応に強調し、その俊、擬似中間調２値
化処理により、２値化する。そのため、写真等における
擬似輪郭の発生を的確に防止でき、擬似輪郭の現れない
文字を明瞭に再現することが可能となる。従って、ファ
クシミリやイメージスキャナ等の種々の２値化処理に有
効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像２値化方法を用いた
２値化装置の機能ブロック図、第２図は従来の画像２値
化方法を用いた２値化装置の構成ブロック図、第３図は
第１図の切り上げ部の回路図、第４図は第１図の切り捨
て部の回路図、第５図（ａ＞、（ｂ）は従来と本実施例
の処理結果を示す図である。 １０・・・入力部、１１．１２・・・ラッチ部、１３・
・・エツジ判定部、１４・・・濃度値調整手段、１４ａ
・・・切り上げ部、１４ｂ・・・切り捨て部、１５・・
・セレクタ、１６・・・２値化部、１７・・・出力部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中間調の濃度を含む入力画像を２値化する画像２値化方
   法にあいて、 前記入力画像における注目画素の濃度値の強調または非
   強調を行う濃度値調整処理を施すと共に、前記注目画素
   とその近傍画素との濃度差からエッジを判定するエッジ
   判定処理を行い、 前記エッジ判定処理結果に基づく選択処理により、前記
   エッジ判定処理結果がエッジの時には前記濃度値調整処
   理による濃度値強調結果を、非エッジの時には濃度値非
   強調結果を選択し、 前記選択処理結果に基づき前記注目画素の濃度値を疑似
   中間調２値化処理によつて白黒に２値化することを特徴
   とする画像２値化方法。