JPH05227432A

JPH05227432A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH05227432A
Application number: JP4059166A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Koike; 和正小池
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1993-09-03
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: JP3215146B2

Abstract

(57)【要約】【目的】２値画像と濃淡画像とが混在した多値画情報
をラインバッファ１つだけで良好な画質で２値化処理す
る。【構成】多値画情報をガンマ補正してバッファメモリ
に一時格納し、その多値画情報を疑似中間調処理により
２値化する一方、２値化した画情報のエッジ画素に対し
ては、エッジ強調処理を実行する。【効果】ラインバッファは１つでよく、２値画像はエ
ッジが明瞭化され、濃淡画像は中間濃度が正しく再現さ
れるので、良好な画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２値画像と濃淡画像と
が１ページ内に混在している多値画情報を２値化する画
像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種画像読取装置で文字原稿な
どの２値画像を多階調で読み取る場合には、得られる多
値画情報に対して、エッジ強調処理がよく行なわれる。
このエッジ強調処理は、輪郭が不明瞭でぼやけた画像を
明瞭化する効果がある。

【０００３】また、写真などの濃淡画像を読み取る場合
には、得られる多値画情報に対してガンマ補正し、その
ガンマ補正した多値画情報に対して、例えば、誤差拡散
処理のような疑似中間調処理が実行される。ガンマ補正
は、画像を読み取るデバイスと画像を表示するデバイス
間の階調特性のずれを補正する処理である。

【０００４】ところで、原稿画像１ページ内に、２値画
像と濃淡画像とが混在している場合には、各画像に対し
てそれぞれ上記補正処理を実行すると良好な画質の画情
報が得られる。

【０００５】図９は、このような補正処理を実行する画
像処理装置の従来例を示したものである。すなわち、原
稿から１ラインずつ読み取った多値画情報は、ラインバ
ッファ１とガンマ補正部２とに入力する。ラインバッフ
ァ１は、その画情報を一定ライン数分一時格納する。エ
ッジ強調部３は、格納された画情報のエッジ画素を判定
して黒濃度あるいは白濃度に補正し、２値化部４は、そ
の補正した画情報を２値化する。

【０００６】一方、ガンマ補正部２は、読み取られた上
記多値画情報をガンマ補正し、ランイバッファ５はその
補正された画情報を一定ライン数分一時格納する。疑似
中間調処理部６は、その格納された画情報を疑似中間調
処理により２値化する。画像合成部７は、その疑似中間
調処理部６と２値化部４とでそれぞれ２値化された画情
報の内、１ページ内の２値画像領域の画情報は２値化部
４から入力し、濃淡画像の画情報は疑似中間調処理部６
から入力して、１ページの画像を形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来
は、２値画像と濃淡画像とが混在している多値画情報を
２値化する際に、エッジ強調やガンマ補正を実行して、
良好な画質を得る場合、ラインバッファ１と５というよ
うに、画情報を格納するラインバッファを２つ必要とし
ていた。このため、装置コストが高くなるという問題が
あった。

【０００８】本発明は、上記の問題を解決し、２値画像
と濃淡画像とが混在した多値画情報を良好な画質で２値
化し、装置コストを低減する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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、処
理する多値画情報をガンマ補正してバッファメモリに一
時格納し、格納した多値画情報を疑似中間調処理により
２値化する一方、得られた２値化画情報の各画素が画像
のエッジ部分かどうかを判定して、エッジ部分と判定し
た各画素を、黒濃度または白濃度に濃度補正してエッジ
強調処理を実行するようにしている。

【００１０】また、上記ガンマ補正は、多値画情報の低
濃度域と高濃度域とでは非線形で、中間濃度域では線形
である入出力特性に設定している。

【００１１】

【作用】上記構成により、ラインバッファは１つだけで
よくなる。そして、この場合、多値画情報は、従来と同
様にガンマ補正のあと疑似中間調処理により２値化され
るので、濃淡画像の画質劣化はない。また、画情報のエ
ッジ部分はエッジ強調されるので、文字画像などの２値
画像部分が明瞭になる。

【００１２】また、ガンマ補正は、多値画情報の中間濃
度域において線形の特性で実行するので、中間濃度の濃
度情報が保持された多値画情報が得られる。上記２値化
画情報の各画素がエッジ部分かどうか判定する際に、隣
接画素間の濃度差を検知するが、上記のように中間濃度
の濃度情報が保持された多値画情報は、濃度差を正確に
検知することができ、エッジ強調処理を正しく実行する
ことができる。

【００１３】また、ガンマ補正は、多値画情報の低濃度
域と高濃度域とでは、従来と同様に非線形特性で実行す
るので、２値化した濃淡画像の画質劣化も少なくなる。
これにより、２値画像，濃淡画像ともに良好な画質の２
値化画情報が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例に係る画像処理
装置のブロック構成図を示したものである。図におい
て、ラインセンサ１０１は、原稿画像を１ラインずつ読
み取ってアナログ信号の画信号を取り出すものである。
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１０２は、その画
信号をデシタル信号である多値画情報に変換するもので
ある。ガンマ補正部１０３は、多値画情報をガンマ補正
するもので、ガンマテーブル１０４は、そのガンマ補正
における入出力特性を記憶するものである。ラインバッ
ファ１０５は、多値画情報を一定ライン数分一時格納す
るものである。

【００１６】疑似中間調２値化部１０６は、多値画情報
をディザ処理あるいは誤差拡散処理などの既知処理によ
り２値化するものである。エッジ画素判定部１０７は、
多値画情報における画像の黒エッジ部分の画素を検出す
るものである。エッジ画素補正部１０８は、そのエッジ
部分の画素を黒濃度に補正するものである。エッジ画素
判定部１０７とエッジ画素補正部１０８とは、画像の輪
郭を強調するエッジ強調手段を構成している。画像出力
部１０９は、画像を画面表示または記録紙に記録出力す
るものである。

【００１７】図２は、エッジ画素判定部１０７のブロッ
ク構成図を示している。図において、画素抽出回路１０
７１は、処理する多値画情報から、注目する１画素を中
心とする９画素分の画情報を抽出するものである。差演
算回路１０７２〜１０７５は、それぞれ注目画素と隣接
する特定画素との濃度差を算出するものである。比較判
定回路１０７６は、算出されたそれぞれの濃度差と一定
のしきい値Ｔとを比較するものである。

【００１８】以上の構成で、いま、本実施例の画像処理
装置が動作を開始したとすると、ラインセンサ１０１
は、原稿画像から読み取った画信号を１ラインずつ順次
出力する。なお、この画信号は、原稿面の光の反射率に
比例した電圧レベルのアナログ信号である。Ａ／Ｄ変換
部１０２は、その画信号を一定ビット数のデジタル信号
つまり多値画情報に変換する。ガンマ補正部１０３は、
その多値画情報をガンマテーブル１０４に記憶されてい
る入出力特性に従ってガンマ補正する。

【００１９】いま、例えば、Ａ／Ｄ変換部１０２が、多
値画情報を、白濃度を「０」，黒濃度を「２５５」とし
て２５６階調で出力し、ガンマ補正部１０３は、白濃度
を「０」，黒濃度を「６３」として６４階調で出力する
ものとする。この場合、ガンマ補正部１０３は、図３に
示す特性曲線ａに従ってＡ／Ｄ変換部１０２から入力さ
れる多値画情報を濃度補正する。すなわち、同図特性曲
線ｂは、一般的な従来のガンマ補正特性であるが、本実
施例では、画情報の濃度が白に近い低濃度域と黒に近い
高濃度域とにおいては、従来と同様に非線形特性で濃度
補正する一方、中間濃度域においては、入力に対して出
力が比例する線形特性で多値画情報を補正する。

【００２０】ラインバッファ１０５は、このような濃度
補正された多値画情報を、例えば２ライン分というよう
な一定ライン数だけ一時記憶する。疑似中間調２値化部
１０６は、そのラインバッファ１０５に格納された多値
画情報をディザ処理あるいは誤差拡散処理により２値化
する。

【００２１】エッジ画素判定部１０７の画素抽出回路１
０７１は、原稿画像から読み取った最新の１ラインとそ
の前の２ライン分の画情報から、図４に示すテンプレー
トに従って、画素Ａ〜Ｉまでの９画素を順次抽出する。
なお、この抽出画素の中央の画素Ｅが、処理対象の注目
画素となる。

【００２２】差演算回路１０７２は、抽出した画素Ｅと
Ｂとの濃度差（Ｅ−Ｂ）の値を算出する。同様に、差演
算回路１０７３〜１０７５は、濃度差（Ｅ−Ｄ），（Ｅ
−Ｆ）および（Ｆ−Ｈ）をそれぞれ算出する。比較判定
回路１０７６は、予め設定されているしきい値Ｔと、算
出された１つ１つの濃度差とを比較して、その比較結果
を出力する。

【００２３】これにより、エッジ画素補正部１０８に
は、疑似中間調２値化部１０６から、疑似中間調処理で
２値化された画情報が１画素ずつ順次入力される一方、
エッジ画素判定部１０７から、それらの各画素の入力時
点における上記比較結果が順次入力される。

【００２４】ここで、エッジ画素補正部１０８は、１画
素単位に図５に示す処理を実行する。すなわち、まず、
濃度差（Ｅ−Ｂ）としきい値Ｔとの比較結果を判定する
（処理２００１）。そして、濃度差（Ｅ−Ｂ）が、しき
い値Ｔ以下の場合（処理２００１のＮ）、次に、濃度差
（Ｅ−Ｄ）としきい値Ｔとの比較結果を判定する（処理
２００２）。以下同様に、その濃度差（Ｅ−Ｄ）が、し
きい値Ｔの場合（処理２００２のＮ）、次に、濃度差
（Ｅ−Ｆ）について判定し（処理２００３）、同様の結
果の場合（処理２００３のＮ）、さらに濃度差（Ｅ−
Ｈ）について判定する（処理２００４）。

【００２５】このようにして、濃度差（Ｅ−Ｈ）が、し
きい値Ｔ以下の場合には（処理２００４のＮ）、エッジ
画素補正部１０８は、疑似中間調２値化部１０６から入
力した２値化画情報である１画素をそのまま出力する
（処理２００５）。一方、上記いずれかの濃度差（Ｅ−
Ｂ），（Ｅ−Ｄ），（Ｅ−Ｆ），（Ｆ−Ｈ）がしきい値
Ｔを越えていた場合には（処理２００１のＹ，処理２０
０２のＹ，処理２００３のＹ，または処理２００４の
Ｙ）、疑似中間調２値化部１０６から入力した１画情報
を黒濃度に補正して出力する。いま、入力している多値
画情報が６４階調であるとすると、黒濃度「６３」に補
正することになる（処理２００６）。

【００２６】画像出力部１０９は、このようにして、エ
ッジ画素補正部１０８から出力された画情報を画面表示
あるいは記録出力する。

【００２７】以上のように、本実施例では、原稿画像を
読み取って得た多値画情報を、ガンマ補正してラインバ
ッファ１０５に一時格納し、その多値画情報を疑似中間
調２値化部１０６で疑似中間調処理により２値化してい
る。そして、得られた２値化画情報の各画素が、画像の
エッジ部分かどうかを判定して、エッジ部分と判定した
画素は、黒濃度に濃度補正するようにしている。

【００２８】この場合、多値画情報は、従来と同様にガ
ンマ補正のあと疑似中間調で２値化されるので、従来に
比較して濃淡画像の画質劣化はない。また、画情報のエ
ッジ部分はエッジ強調されるので、文字画像などの２値
画像部分が不明瞭になることもない。さらに、画情報を
一時格納するラインバッファ１０５は、１つだけでよい
ので、装置コストを低減することができる。

【００２９】また、ガンマ補正は、図３に示したよう
に、多値画情報の低濃度域と高濃度域とでは非線形で、
中間濃度域では線形である入出力特性に設定している。

【００３０】エッジ画素判定部１０７は、隣接画素間の
濃度差を算出して、エッジ画素補正部１０８は、必要に
応じてエッジ強調処理を実行する。この場合、上記のよ
うに中間濃度の濃度情報が保持された多値画情報は、濃
度差を正確に検知することができるので、エッジ強調処
理が正しく実行される。これにより、文字画像の画質劣
化が少なくなる。また、低濃度域と高濃度域とでは非線
形でガンマ補正しているので、濃淡画像の劣化も少なく
なる。

【００３１】なお、上述の実施例では、エッジ強調手段
では、画情報の黒エッジを判定して対応する画素を黒濃
度に補正するようにしたが、白エッジを判定して白濃度
に補正してもよい。また、黒エッジと白エッジを両方判
定して両方補正するようにしてもよい。

【００３２】また、Ａ／Ｄ変換部１０２が出力する多値
画情報の階調数が２５６、ガンマ補正部１０３が出力す
る多値画情報の階調数が６４という一例を説明したが、
それらの階調数は、任意に設定できることはいうまでも
ない。

【００３３】次に、本発明の画像処理装置の他の実施例
を説明する。

【００３４】本実施例では、図６に示すように、ライン
センサ１０１の出力は、Ａ／Ｄ変換部１１０に入力し、
そのＡ／Ｄ変換部１１０の出力は、直接ラインバッファ
１０５に入力にしている。ラインバッファ１０５以降の
各部は、図１と同一構成である。

【００３５】図７は、Ａ／Ｄ変換部１１０の回路構成図
を示したものである。図において、入力信号は、複数の
コンパレータＣ１〜Ｃｎの＋側入力端子にそれぞれ入力
されている。このコンパレータＣ１〜Ｃｎの個数ｎは、
取り出す多値画情報の階調数に等しいものである。コン
パレータＣ１の−側入力端子とコンパレータＣ２の−側
入力端子との間には抵抗Ｒ１、コンパレータＣ２とＣ３
の同端子間には抵抗Ｒ２というように、隣接する各コン
パレータ“Ｃｉ”と“Ｃｉ＋１”の−側入力端子間に
は、それぞれ抵抗Ｒｉが接続されている。そして、コン
パレータＣｎの−側入力端子に接続された抵抗Ｒｎの他
端には、一定の参照電圧Ｖｒが印加されている。

【００３６】コンパレータＣ１〜Ｃｎの各出力は、エン
コーダ回路ＥＮＣに入力され、エンコーダ回路ＥＮＣか
ら、ビットＤＯ〜Ｄ５の６ビットの多値画情報が出力さ
れている。

【００３７】以上の構成で、いま本実施例の画像処理装
置が動作を開始したとすると、ラインセンサ１０１は、
原稿画像から読み取った画信号を１ラインずつ順次出力
する。この画信号は、Ａ／Ｄ変換部１１０内のコンパレ
ータＣ１〜Ｃｎの＋側入力端子にそれぞれ入力される。

【００３８】入力される画信号は、画像の“白”で電圧
レベルが高く、“黒”で電圧レベルが低いものである。
この場合の画像“白”の電圧レベルが参照電圧Ｖｒとし
て設定される。この参照電圧Ｖｒが各抵抗Ｒ１〜Ｒｎに
より分圧されて、コンパレータＣ１〜Ｃｎのそれぞれの
−側入力端子に印加される。この場合、その−側入力端
子の電圧は、コンパレータＣｎ側が高く、コンパレータ
Ｃ１側が低くなる。

【００３９】これにより、画信号が入力されると、その
画信号の電圧レベルに応じて、コンパレータＣ１から特
定のコンパレータＣｉまでがオンし、コンパレータ“Ｃ
ｉ＋１”からコンパレータＣｎまでかオフするようにな
る。エンコーダ回路ＥＮＣは、オンしたコンパレータの
個数に対応する２進数のデジタル信号を出力する。

【００４０】本実施例では、この場合、画信号の入力レ
ベルに対し、図８に示す特性曲線ｃに従って、デジタル
信号を出力するように設定している。すなわち、同図特
性曲線ｄは、従来のガンマ補正に相当する特性であり、
本実施例では、画信号の低濃度域と高濃度域とにおいて
は、従来のガンマ補正に相当する非線形特性で、デジタ
ル信号を出力する。また、それらの中間濃度域において
は、入力に対して出力が比例する線形特性でデジタル信
号を出力する。このような特性は、各抵抗Ｒ１〜Ｒｎの
それぞれの抵抗比を所定の条件に定めることにより設定
することができる。

【００４１】なお、同図特性曲線ｃ，ｄは、図３の特性
曲線ａ，ｂとは、曲折方向が反対になっているが、これ
は、画信号の電圧レベルの最大値が“白”となるためで
ある。この場合、その“白”がデジタル信号の信号値
「０」として出力されるので、図３の場合と同様の多値
画情報が得られる。

【００４２】このように得られた多値画情報をラインバ
ッファ１０５に一時格納し、前述の実施例と同様の処理
を実行する。

【００４３】このように、本実施例では、Ａ／Ｄ変換部
１１０において、画信号をデジタル信号に変換する際の
入出力特性を、所定のガンマ補正特性に設定したので、
前述の実施例の同様の作用・効果が得られるようにな
る。そして、この場合、前述の実施例において配設して
いたガンマ補正部１０３やガンマテーブル１０４が不要
になるため、装置コストをさらに低減することができる
ようになる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、多値画
情報をガンマ補正してバッファメモリに一時格納し、そ
の格納した多値画情報を疑似中間調処理により２値化す
る一方、２値化処理した画素が画像のエッジ部分の場合
には、その画素を黒または白に濃度補正してエッジ強調
するようにしたので、濃淡画像，文字画像とも良好な画
質で２値化画情報が得られると共に、ラインバッファは
１つだけでよいので、装置コストを低減することができ
る。

【００４５】また、上記ガンマ補正の入出力特性は、多
値画情報の低濃度域と高濃度域とでは非線形にしたので
濃淡画像が中間調に正しく再現され、中間濃度域では線
形にしたので、画素間の濃度差を正確に検知してエッジ
画素の判定とエッジ強調処理とを正しく実行することが
できるため、さらに画質が向上するようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像処理装置のブロッ
ク構成図である。

【図２】エッジ画素判定部のブロック構成図である。

【図３】ガンマ補正の補正特性を示すグラフ図である。

【図４】画素抽出用のテンプレートの説明図である。

【図５】エッジ強調手段の動作フローチャートである。

【図６】本発明の他の実施例において図１と異なる部分
を示すブロック構成図である。

【図７】その実施例におけるＡ／Ｄ変換部のブロック構
成図である。

【図８】そのＡ／Ｄ変換部の入出力特性を示すグラフ図
である。

【図９】従来の画像処理装置のブロック構成図である。

【符号の説明】

１０１ラインセンサ１０２，１１０Ａ／Ｄ変換部１０３ガンマ補正部１０４ガンマテーブル１０５ラインバッファ１０６疑似中間調２値化部１０７エッジ画素判定部１０８エッジ画素補正部１０９画像出力部１０７１画素抽出回路１０７２〜１０７５差演算回路１０７６比較判定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１ページ内に２値画像と濃淡画像とが混
在している多値画情報を２値化する画像処理装置におい
て、上記多値画情報をガンマ補正するガンマ補正手段
と、ガンマ補正した上記多値画情報を一時格納するバッ
ファメモリと、そのバッファメモリに格納された上記多
値画情報を疑似中間調処理により２値化する２値化手段
と、２値化により得られた２値化画情報の各画素が画像
のエッジ部分かどうかを判定する判定手段と、エッジ部
分と判定した上記２値化画情報の各画素を黒濃度または
白濃度に濃度補正するエッジ強調手段とを備えているこ
とを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】上記ガンマ補正手段は、上記多値画情報
の低濃度域と高濃度域とでは非線形で中間濃度域では線
形である入出力特性により濃度補正する手段であること
を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】上記ガンマ補正手段は、多値画情報をア
ナログ信号で入力してガンマ補正した多値画情報をデジ
タル信号で出力するアナログ・デジタル変換手段である
ことを特徴する請求項１記載の画像処理装置。