JPH05136994A

JPH05136994A - 像域分離回路

Info

Publication number: JPH05136994A
Application number: JP3294589A
Authority: JP
Inventors: Yuji Hojo; 雄司北條; Hisashi Matsuyama; 久松山; Taisuke Tsuji; 泰典辻; Yukari Shiki; ゆかり四季
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1993-06-01

Abstract

(57)【要約】【目的】像域分離回路で文字のエッジ部を検出して選
択的に単純二値化する像域分離処理を行なう場合、文字
の輪郭部のみならずその内部までをも鮮明な二値化処理
すると共に、色地中の文字および網点原稿に対しても像
域分離処理による画質劣化を防止できる像域分離回路を
提供しようとするものである。【構成】エッジ検出回路１で検出されたエッジ画素
を、エッジ領域拡張回路２によりエッジ画素の周囲画素
を含めた大きさの異なる複数の領域へ拡張する。そして
拡張された複数の領域から、エッジ画素密度検出回路４
によるエッジ画素密度あるいは局所濃度検出回路３によ
る局所濃度（ピーク値）を考慮した特定の領域を選択回
路５にて選択し、その拡張領域について単純二値化処理
を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリなどに応
用される原稿の像域分離に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリ装置では、文字と写
真の混在原稿をより忠実に再現する技術として、文字領
域と写真領域とを検出分離して夫々に適した符号化処理
を可能にする像域分離技術が一般化しつつある。

【０００３】この像域分離技術は、画像情報の入出力や
各種処理に伴って適用されることなどから簡単な構成で
リアルタイム処理できることが望まれる。

【０００４】そこで、それを実現するものとして、混在
原稿の中から文字のエッジ部を検出して文字領域と写真
領域とを分離する技術が提案されている（例えば、画像
電子学会昭和61年度全国大会2予稿集第1頁乃至第4頁記
載の「デジタル画像におけるモアレ除去と高精細文字再
現」、画像電子学会誌第15巻第4号(1986)第265頁乃至第
273頁記載の「文字と写真の自動適応処理」参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術による文字領域の検出分離は、比較的細い文字に
対しては有効であるものの、その文字が太くなると文字
の輪郭部のみを文字領域として検出し、その内部は写真
領域と誤検出する傾向が現われ、文字の輪郭部のみが二
値化されて内部は中間調処理されるという事態が招来さ
れる。

【０００６】これは、文字領域における画質の劣化にな
るばかりか、不要に情報量が増加するという問題にな
る。

【０００７】このような問題に対して、エッジ領域を拡
張して二値化することが考えられるが、その効果は白地
色の原稿上の文字のみに限られる。即ち、地色が白以外
の原稿上の文字や網点中にある文字に対しては、文字に
隣接する色地の部分がエッジ領域の拡張により二値化処
理され文字が黒くぼけたり、あるいは網点のエッジを文
字エッジと誤分離して白または黒の拡張領域大の斑を生
じるなど画質の劣化を招くこととなり、問題の解決とは
なり得ない。

【０００８】本発明は、斯様な問題に鑑みて為されたも
ので、文字のエッジ部を検出して選択的に単純二値化す
る像域分離処理に際し、太文字の輪郭部のみが二値化さ
れ、文字の内部は中間調処理されることにより生じる画
質劣化と符号量の増大を軽減し、且つ色地中の文字およ
び網点原稿に対しても像域分離処理による画質劣化を防
止できる像域分離回路を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像データを
入力する画像入力手段と、該画像入力手段で入力された
画像からエッジ画素を検出するエッジ検出手段と、該エ
ッジ検出手段でエッジ画素が検出された場合にエッジ画
素を周囲画素を含めた大きさの異なる複数の領域へ拡張
するエッジ領域拡張手段と、任意の領域における画像の
状態を検出しその結果を基に前記エッジ領域拡張手段よ
り出力される複数の拡張領域のうちの１つを選択する選
択手段と、該選択手段で選択された拡張領域において前
記画像入力手段で入力された画像データを単純二値化処
理する画像処理手段とを備えるものである。

【００１０】

【作用】画像入力手段は画像データを入力し、エッジ検
出手段は該画像入力手段で入力された画像からエッジ画
素を検出し、エッジ領域拡張手段は該エッジ検出手段で
エッジ画素が検出された場合にエッジ画素を周囲画素を
含めた大きさの異なる複数の領域へ拡張し、選択手段は
任意の領域における画像の状態を検出しその結果を基に
前記エッジ領域拡張手段より出力される複数の拡張領域
のうちの１つを選択し、単純二値化手段は該選択手段で
選択された拡張領域において前記画像入力手段で入力さ
れた画像データを単純二値化処理する。

【００１１】

【実施例】本発明の像域分離回路について、図１から図
７を参照しながら説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例に係る像域分離
回路の概略構成図である。

【００１３】図２は、本発明の一実施例に係るエッジ領
域拡張の図である。

【００１４】図１において、１は２次元の１次微分フィ
ルタ等で構成され入力画像中の注目する画素がエッジ画
素であるか否かを検出するエッジ検出手段としてのエッ
ジ検出回路、２はエッジ検出回路１で検出されたエッジ
画素を予め設定する複数の所定サイズ領域（例えば、図
２(a),(b),(c)）へ拡張するエッジ領域拡張手段として
のエッジ領域拡張回路、３は入力画像中の任意の複数所
定領域において局所濃度（ピーク値）を検出する局所濃
度検出手段としての局所濃度検出回路、４はエッジ検出
回路１で検出されるエッジ画素の画素数を任意の領域に
おいて計数してその結果に応じたエッジ画素密度を出力
する局所エッジ画素密度検出手段としてのエッジ画素密
度検出回路、５は局所濃度検出回路３からの局所濃度お
よびエッジ画素密度検出回路４からのエッジ画素密度に
応じてエッジ領域拡張回路２より出力される複数のエッ
ジ領域（例えば、前述(a),(b),(c)）から任意の拡張領
域を選択する選択手段としての選択回路、６は入力画像
を所定あるいは適応的なしきい値で単純二値化して出力
する画像処理手段としての単純二値化回路、７は入力画
像にディザあるいは誤差拡散法などの中間調処理を行な
う中間調処理回路、８は上記選択回路５からの拡張領域
出力に応じて上記単純二値化回路６の出力と上記中間調
処理回路７の出力を選択的に切り替え出力するスイッチ
回路である。

【００１５】斯様な装置において、文字原稿中に写真が
混在した混在原稿を符号化処理する場合について説明す
る。

【００１６】図示しない画像入力回路より入力され光電
変換、量子化、シェーディング補正等の各種画像処理が
施されたデジタル画信号Ｖｐ（本願では数値が大きい方
を白側、小さい方を黒側とする）がエッジ検出回路１、
局所濃度検出回路３、単純二値化回路６、中間調処理回
路７へ夫々入力される。

【００１７】エッジ検出回路１では、デジタル画像を構
成する画素夫々について、その周辺画素との濃度変化量
（白から黒、あるいは黒から白）を検出し、所定のしき
い値と比較する。そして検出値がしきい値より大きい場
合に注目画素をエッジ画素と判断し、その結果をエッジ
領域拡張回路２とエッジ画素検出回路４へ出力する（例
えば、エッジ画素検出時に論理値０、エッジ画素非検出
時に論理値１の１ビット信号を出力）。ここで、エッジ
検出回路１にてエッジ画素の判断に用いるしきい値は、
固定的に設定してもよいし、あるいは適応的に設定して
もよい。

【００１８】エッジ領域拡張回路２ではエッジ検出回路
１より出力されたエッジ画素検出結果（エッジ画素ある
いは非エッジ画素を示す１ビットの信号で、例えば、エ
ッジ検出時に０、非検出時に１を出力）を数ライン分
（任意の整数ライン分）記憶して、例えば、図２(a)(b)
(c)に示す如く任意の領域（ｍ画素×ｎ画素の領域で、
図２では(a)9x4 (b)2x2 (c)1x1）を構成させ、その領域
内でエッジ画素が存在するか否かを検出する。そして、
任意の領域内にエッジ画素が検出された場合に、領域全
ての画素をエッジ拡張領域（二値化処理する領域）とし
て出力する。そのエッジ領域拡張回路２の回路構成の一
例を図５に示す。

【００１９】図５はエッジ画素を２×２画素の領域で拡
張するエッジ領域拡張回路２の一例である。図５におい
て５０１〜５０４は２×２画素の拡張領域を構成し、夫
々の画素位置に対応したエッジ画素検出結果を図示しな
いラインメモリより読み出して記憶保持するラッチ回
路、５０５は５０１〜５０４に保持されたエッジ画素検
出結果をＮＡＮＤ演算して出力するＮＡＮＤゲートであ
る。

【００２０】上記構成を有するエッジ領域拡張回路によ
り、２×２画素の領域内で１つでも論理０（エッジ画
素）が検出されると、ＮＡＮＤゲート５０６が論理１を
出力して処理対象の領域がエッジ拡張領域であることを
示す。即ち、領域内の少なくとも１つの画素がエッジ画
素である場合は、二値化処理される画素が２×２画素の
領域に拡張される。

【００２１】ここで、本願におけるエッジ領域拡張回路
２は、図２に示す如く(a)９×４画素と(b)２×２画素と
(C)１×１画素の３つの領域について夫々並行に領域拡
張処理を行なうが、領域幅は前記以外であっても勿論よ
い。

【００２２】また、上記エッジ領域拡張回路２と同様に
エッジ検出回路１よりエッジ検出信号が入力されるエッ
ジ画素密度検出回路４では、所定の領域（例えば、画素
数Ｎ＝注目する画素の前の１６画素）に含まれるエッジ
画素数が計数され、その結果を基にしたエッジ領域選択
信号が出力される。ここで、エッジ領域選択信号とは、
上記エッジ拡張手段から出力される、複数の大きさの異
なるエッジ拡張領域より特定のエッジ拡張領域を選択す
る信号であり、その信号とエッジ画素密度との関係を図
４を用いて示す。

【００２３】図４は、写真領域（網点原稿）における処
理で、網点原稿中の網点“●”４０１をエッジ画素とし
て検出（誤検出）し、大きな拡張領域４０３（波線で囲
まれた領域）で二値化処理した場合を示す。図中“●”
が点在する網点原稿において“×”４０２印で示される
点がエッジ画素として検出された注目画素である。図示
の如く、網点原稿中においてより大きい拡張領域を選択
した場合、拡張された領域（二値化処理される領域）
は、拡張されない周囲（中間調処理される領域）とは階
調の異なる大きな黒あるいは白の領域となる。これは、
周期的に網点が点在する網点画像の処理において、階調
崩れによる斑状の視覚ノイズが発生することとなり画質
の劣化を招く。そこで、本願では特定領域（例えば、注
目画素の前１６画素）のエッジ画素の密度を検出し、そ
の検出頻度が高い時ほど小さな拡張領域を選択して、大
きな領域拡張（二値化）による階調崩れの影響を排除
し、画質の劣化を防止する。

【００２４】このエッジ画素密度検出回路４の回路構成
の一例を図７に示す。

【００２５】図７に於てエッジ検出回路１より出力され
たエッジ検出信号はアップダウンカウンタ７０１のアッ
プ端子Uに入力されて計数されると共に、外部クロック
ＣＬＫのタイミングでラッチ回路７０３へ入力される。
そして、所定数のラッチ回路７０３〜７０５（例えば、
Ｎ＝１６であれば１６回路）で所定画素数分遅延された
後、アップダウンカウンタ７０１のダウン端子Dへ入力
される。これによりアップダウンカウンタ７０１では所
定領域（例えば、注目画素以前のＮ＝１６画素）のウイ
ンドウ内にあるエッジ画素数が常に計数される。この計
数結果はデコーダ７０２にて所定のしきい値と比較さ
れ、エッジ領域拡張回路２の出力である複数領域から特
定の領域を選択するエッジ領域選択信号となる。ここで
用いられるしきい値は固定値であっても可変値であって
もよい。

【００２６】一方、デジタル画信号Ｖｐが入力される局
所濃度検出回路３では、任意の領域における局所濃度値
（ピーク値）が検出され、前述のエッジ画素密度検出回
路４と同様に拡張領域を選択するエッジ領域選択信号が
出力される。ここで、局所濃度検出回路３が出力するエ
ッジ領域選択信号と局所濃度との関係を図３を用いて示
す。

【００２７】図３は文字領域における処理の一例を示す
図である。図３において波線で囲まれた領域３０１がエ
ッジ画素の拡張領域、“×”印３０２で示される点がエ
ッジ画素として検出された注目画素である。図３におい
て文字“Ｈ”が白地中にあるような場合、より大きな拡
張領域を用いることで文字が太い場合においても文字の
内部まで二値化し鮮明な処理をすることができる。しか
しながら、文字が白より黒に近い地色中にある場合に
は、文字部のみならず波線内の地色部までもが大きな領
域で黒に二値化処理される恐れがある。これは、地色部
がしきい値との比較で白よりも黒に近く黒画素として判
断される場合に発生する。そこで、本願では任意の領域
における局所濃度（ピーク値）が白に近い場合は大きい
拡張領域を選択する信号を、また、黒に近い場合は小さ
い拡張領域を選択する信号を出力する。その回路構成の
一例を図６に示す。

【００２８】図６において、コンパレータ６０１の一方
の端子へはデジタル画信号Ｖｐが、またもう一方の端子
へはラッチ回路６０２を経たデジタル画信号Ｖｐｐが夫
々入力される。そして、コンパレータ６０１はＶｐの入
力される度にＶｐとＶｐｐとの比較してＶｐ＞Ｖｐｐで
ある場合にＡＮＤゲート６０３を開く。ＡＮＤゲート６
０３が開かれるとクロックＣＬＫ（画素処理クロックに
同期したクロック信号）がＯＲゲート６０４を介してラ
ッチ回路６０２へ入力され、Ｖｐがラッチされて新たな
Ｖｐｐとなる。ここで、ＯＲゲート６０４へ入力される
ＮＣＬＫ’はＣＬＫをＮ（任意の整数）分周したクロッ
ク信号でＮ画素毎にそれまでのＶｐｐをラッチ回路６０
５に記憶させると共に新しいＶｐｐとしてＶｐをラッチ
回路６０２へ記憶させる。そしてラッチ回路６０５より
出力されるＶｐｐは、加算器６０６でオフセット値（Ｖ
ｐｐ値を全体的にシフトする基準値）が加算され、デコ
ーダ６０７にて所定のしきい値と比較の後、拡張領域の
大きさを選択する選択信号となる。ここで用いられるし
きい値は固定値であっても可変値であってもよい。

【００２９】さて、前述のエッジ領域拡張回路２、局所
濃度検出回路３、エッジ画素密度検出回路４から複数の
エッジ拡張領域（例えば、図２(a)(b)(c)の３種）とそ
れらを選択する２種の選択信号が入力される選択回路５
では、選択信号に応じたエッジ拡張領域が選択出力され
る。この選択に於て、２種の選択信号、即ち、局所濃度
により決定された選択信号とエッジ画素密度により決定
された選択信号が異なる場合には、より小さいエッジ拡
張領域を示す選択信号が優先選択される。

【００３０】そして、選択回路５にて選択されたエッジ
拡張領域は、スイッチ回路８へ画像信号（二値化処理信
号あるいは中間調処理信号）の選択信号として入力され
る。具体的には、スイッチ回路８は単純二値化回路６お
よび中間調処理回路７で二値化処理あるいは中間調処理
された画像信号に対し、その画像信号の画素位置が選択
回路５から出力されるエッジ拡張領域内に属する画素で
ある場合には二値化処理値を、そうでない場合には中間
調処理値を選択的に出力する。これにより、エッジ画素
密度や局所濃度（ピーク値）を考慮して拡張されたエッ
ジ拡張領域が二値化処理される。

【００３１】以上の実施例では、エッジ画素密度検出回
路４でのエッジ画素密度の検出を、エッジ検出回路１で
検出された検出結果を基に行なったが、これに限られる
ものではなく、例えば、エッジ検出回路１におけるエッ
ジ検出とは異なるしきい値による検出結果を用いて行な
ってもよい。

【００３２】また、以上の実施例では、エッジ領域拡張
回路２、局所濃度検出回路３、そしてエッジ画素密度検
出回路４の夫々において、具体的な回路構成を示した
が、これに限られるものではなく、同様の機能を有する
ものであれば如何なる構成であっても構わない。

【００３３】更に、以上の実施例では、画像データの二
値化処理と中間調処理を並行して行ない、その出力値を
選択する構成として説明したが、これに限られるもので
はなく、例えば、単純二値化回路６と中間調処理回路７
の動作期間を選択的に切り替えてもよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明かな如く、写
真や文字の混在原稿の処理に際し、文字のエッジ部を検
出して選択的な単純二値化を行なう場合、エッジ画素を
拡張して二値化処理するので、文字の輪郭部のみなら
ず、その内部までも単純二値化することができ、画質の
劣化を防止すると共に符号化データ量の削減を図ること
ができる。

【００３５】また、拡張されるエッジ領域の大きさはエ
ッジ画素密度や局所濃度（ピーク値）を考慮して選択す
るので、色地中の文字や網点原稿に対して像域分離処理
による画質の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る像域分離回路の概略構
成図である。

【図２】本発明の一実施例に係るエッジ領域拡張の例を
示す図である。

【図３】本発明の一実施例に係る局所濃度とエッジ拡張
領域の関係を示す図である。

【図４】本発明の一実施例に係るエッジ画素密度とエッ
ジ拡張領域の関係を示す図である。

【図５】本発明の一実施例に係るエッジ領域拡張回路の
回路構成の一例を示す図である。

【図６】本発明の一実施例に係る局所濃度検出回路の回
路構成の一例を示す図である。

【図７】本発明の一実施例に係るエッジ画素密度検出回
路の回路構成の一例を示す図である。

【符号の説明】

１エッジ検出回路２エッジ領域拡張回路３局所濃度検回路４エッジ画素密度検出回路５選択回路６単純二値化回路７中間調処理回路８スイッチ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者四季ゆかり大阪府守口市京阪本通２丁目18番地三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データを入力する画像入力手段と、該
画像入力手段で入力された画像からエッジ画素を検出す
るエッジ検出手段と、該エッジ検出手段でエッジ画素が
検出された場合にエッジ画素を周囲画素を含めた大きさ
の異なる複数の領域へ拡張するエッジ領域拡張手段と、
任意の領域における画像の状態を検出しその結果を基に
前記エッジ領域拡張手段より出力される複数の拡張領域
のうちの１つを選択する選択手段と、該選択手段で選択
された拡張領域において前記画像入力手段で入力された
画像データを単純二値化処理する画像処理手段とを備え
ることを特徴とする像域分離回路。
【請求項２】前記選択手段は、前記画像入力手段で入力
された画像データから任意の領域における局所濃度を検
出する局所濃度検出手段と、該局所濃度検出手段での検
出結果を基に前記エッジ領域拡張手段より出力される複
数の拡張領域のうちの１つを選択する領域選択手段とを
備えることを特徴とする請求項１記載の像域分離回路。
【請求項３】前記選択手段は、前記エッジ検出手段で入
力された検出結果から任意の領域における局所的エッジ
画素密度を検出する局所エッジ画素密度検出手段と、該
局所エッジ画素密度検出手段での検出結果を基に前記エ
ッジ領域拡張手段より出力される複数の拡張領域のうち
の１つを選択する領域選択手段とを備えることを特徴と
する請求項１記載の像域分離回路。
【請求項４】前記選択手段は、前記画像入力手段で入力
された画像データから任意の領域における局所濃度を検
出する局所濃度検出手段と、前記エッジ検出手段での検
出結果から任意の領域における局所的エッジ画素密度を
検出する局所エッジ画素密度検出手段と、前記局所濃度
検出手段と前記局所エッジ画素密度検出手段での検出結
果を基に前記エッジ領域拡張手段より出力される複数の
拡張領域のうちの１つを選択する領域選択手段とを備え
ることを特徴とする請求項１記載の像域分離回路。