JPH0580192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多階調入力画素が２値表現の画像に
変換する処理を行うための画像処理装置に関し、
特に入力画像中の中間調画像領域を２値で擬似的
に表現した出力画像を得るための画像処理装置に
関する。

従来の技術 中間調画像を２値で擬似的に表現する画像処理
（擬似中間調処理）の方法としてデイザ法が知ら
れている（例えば、吹抜敬彦著「FAX，OAのた
めの画像処理」日刊工業新聞社）。

しかし、デイザ法では、Ｎ×Ｍ画素（Ｎ，Ｍ≧
２）毎に画像をブロツク分けし、ブロツク内で段
階的な閾値を発生させて２値化するため、見かけ
上の解像度が劣化し、同一濃度の文字線分パター
ンに不連続な切り目が生じてパターンが不明瞭に
なるという問題がある。

この問題を解決するために、入力画像のエツジ
部を検出し、エツジ部の画素情報について固定閾
値による単純２値化処理を施し、他の部分の画素
情報にはデイザ処理を施す構成（構成１）の画像
処理装置が考案されている。

同様の目的で、入力画像の一定ブロツク毎の濃
度ヒストグラムを調べることにより、中間調画像
領域と、それ以外の領域とを識別し、中間調領域
の画素情報にデイザ処理を施し、それ以外の領域
の画素情報に固定閾値による単純２値化処理を施
す構成（構成２）の画像処理装置も考案されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上述の構成１および構成２によれば、
網点写真などの擬似中間調画像も２値画像として
固定閾値による単純２値化処理を施されるため、
その処理画像にモアレ（規則的な稿模様）が発生
して画品質の著しい劣化を生じやすいという問題
があつた。

なお、上述の構成２は、濃度ヒストグラムを求
めて画像の識別を行う処理が複雑で、装置が大規
模になるという問題もあつた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもの
で、網点写真などの擬似中間調画像にモアレを発
生させることなく、かつ文字などの線分エツジ画
像の品質を劣化させることなく、擬似中間調処理
が可能な画像処理装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解決するため、多階調
入力画像の処理対象画素が線分エツジ画像領域の
画素であるか、または中間調画像もしくは擬似中
間調画像の領域の画素であるかを判別し、線分エ
ツジ画像領域の画素の情報は固定閾値による２値
化処理を施して出力し、中間調画像もしくは擬似
中間調画像の領域の画素の情報はデイザ処理を施
して出力するという構成を備えたものである。

作 用 本発明は上述の構成によつて、網点写真などの
擬似中間調画像にモアレが発生することがなくな
り、また文字線分パターンなどに切り目が生じな
くなるため、高品質の擬似中間調処理画像を得ら
れる。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

第１図は本発明の一実施例による画像処理装置
の概略構成を示すもので、１は原稿２を照明する
ための光源、３は光源２の画像を読み取るイメー
ジセンサである。画像読取りの主走査はイメージ
センサ３により電気的に行われ、副走査は原稿２
の送りによつて行われる。４はイメージセンサ３
から出力されるアナログ画信号を量子化するため
のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器である。

なお、ここまで説明した部分は、多階調画像を
入力するための部分であり、これは当該画像処理
装置から独立させてもよい。また、多階調画像を
メモリなどに蓄積しておき、このメモリから画素
情報を入力させるようにしてもよい。

５は線分エツジ画像と孤立点の判定のための差
分・孤立点検出回路、６ａおよび６ｂは１ライン
分の画素情報を蓄積するためのラインメモリ、７
〜１０はそれぞれ入力画素情報、信号Ｓ１および
信号Ｓ２の同期合わせのためのシフトレジスタ、
１１は孤立点の発生頻度を測定するためのアツプ
ダウンカウンタである。シフトレジスタ８の出力
信号、アツプダウンカウトタ１１の出力信号、お
よびシフトレジスタ１０の出力信号は、処理の対
象画素の線分エツジ画像領域の画素であるか、ま
たは中間調もしくは擬似中間調画像領域の画素で
あるかの判別情報を表すものである。

１２は処理対象画素の濃度レベルを変換するた
めのレベル変換回路である。このレベル変換は、
線分エツジ画像領域の画素だけに施される。

１３は画像読取りの主走査カウンタ信号Ｓ３お
よび副走査カウンタ信号Ｓ４を入力として、画像
のＮ×Ｍ画素（Ｎ，Ｍ≧２）ブロツク毎にデイザ
閾値を発生するためのデイザパターン発生器であ
る。１４はレベル変換回路１２の出力画素情報を
デイザ閾値と比較し、２値化する比較器である。

比較器１４とデイザパターン発生器１３はデイ
ザ処理手段を構成しているが、線分エツジ画像の
画素に対しては、レベル変換回路１２と協動して
固定閾値による単純２値化処理手段として作用す
る。

本実施例では、線分エツジ画像領域の画素と、
それ以外の画像領域（中間調画像または擬似中間
調画像）の領域の画素とを判別するために、各画
素と周辺画素との濃度差を利用している。前記差
分・孤立点検出回路５は、その濃度差の検出およ
び濃度孤立点の検出を行うためのものである。ア
ナログ／デジタル変換器４から出力される多階調
入力画像の画素情報は、この差分・孤立点検出回
路５に入力され、また、当該回路を経由してライ
ンメモリ６ａおよび６ｂに蓄積される。

第２図に差分・孤立点検出回路５の詳細構成を
示す。１６〜２２はそれぞれ画素転送クロツクの
タイミングで画素情報をラツチするためのラツチ
回路である。ラツチ回路１６の出力画素情報はゲ
ート２３を介してラインメモリ６ａに入力され、
１ライン時間遅延されてラインメモリ６ａから出
力され、ラツチ回路１８に入力される。ラツチ回
路１８の出力画素情報はゲート２４を介してライ
ンメモリ６ｂに入力され、１ライン時間遅延され
てラインメモリ６ｂから出力され、ラツチ回路２
１に入力される。

したがつて、第３図に示すような配置関係の画
素Ａ〜Ｅを考えると、画素Ｅの情報がラツチ回路
１９にラツチされた時点で、上下左右の４個の周
辺画素は、画素Ａの情報がラツチ回路２２に、画
素Ｂの情報がラツチ回路１８に、画素Ｃの情報が
ラツチ回路１７に、画素Ｄの情報がラツチ回路２
０にそれぞれラツチされることになる。

２５〜２８はそれぞれ、画素Ｅと各方向の周辺
画素との濃度差（絶対値）を検出するための減算
器である。

２９は線分エツジ画像判別用の閾値TH１を発
生する閾値発生器、３０は網点写真のような擬似
中間調を表現する点画像を判別するための閾値
TH２を発生する閾値発生器である。閾値TH２
は、レベル変換回路１２からの閾値制御信号Ｓ５
によつて制御される。

３１は閾値TH１またはTH２を選択出力する
スイツチ回路である。このスイツチ回路３１は、
画素転送周期の前半で閾値TH１を選択し、後半
で閾値TH２を選択する。

３２〜３５はそれぞれ比較器であり、減算器２
５〜２８の出力値（濃度差の絶対値）がスイツチ
回路３１より入力される閾値（TH１またはTH
２）を越えた時に“１”信号を出力する。

３６は比較器３２〜３５の出力信号の論理和を
とることにより信号Ｓ１を作る論理和回路であ
る。この論理和信号Ｓ１は、画素送転送周期の前
半、すなわち閾値TH１が選択された期間に有効
であり、画素Ｅと周辺画素Ｂ〜Ｄの少なくとも１
個との濃度差が閾値TH１を越えたこと（画素Ｅ
が線分エツジ画像の画素であること）を表示する
ものである。前記シフトレジスタ８は、信号Ｓ１
をその有効な時点で取り込む。

３７はスイツチ回路３１により閾値TH２が選
択された時に、比較器３２〜３５の中の３個以上
の出力信号が“１”であると信号Ｓ２を“１”に
する孤立点検出回路である。この信号Ｓ２は、第
４図に示す画素Ｆ，Ｇ，Ｈのように、その３方向
以上の周辺画素との濃度差（絶対値）が閾値TH
２を越える濃度孤立点の情報がラツチ回路１９に
ラツチされたことを示すものである。

再び第１図を参照して説明する。孤独点検出の
信号Ｓ２は、Ｎビツトのシフトレジスタ９によつ
て遅延されてから、アツプダウンカウンタ１１の
ダウン入力（DWN）に供給され。また信号Ｓ２
は直接的にアツプダウンカウンタ１１のアツプ入
力（UP）に供給される。アツプダウンカウンタ
１１は、アツプ入力に“１”信号が供給されると
アツプし、ダウン入力に“１”信号が供給される
とダウンする。ただし、両方の入力に同時に
“１”信号が供給されたときには、カウント値は
変化しない。

このアツプダウンカウンタ１１の値は、処理の
対象画素の近傍（主走査方向）のＮ画素内に存在
する孤立点の個数であり、対象画素近傍における
孤立点の出現頻度を示している。アツプダウンカ
ウンタ１１の出力信号は、カウント値が所定値を
越えた場合に“１”となり、所定値未満の場合に
“０”となる。

規則的に配列した点画像の面積変化などにより
擬似的に中間調を表現した網点写真などの領域で
は、第５図に示す画素Ｉ〜Ｎのように孤立点とし
ての画素が規則的に連続するため、孤立点の頻度
が高くなる。アツプダウンカウンタ１１の出力信
号は、その孤立点頻度の判定信号である。

なお、擬似中間調画像領域のエツジ部分では、
孤立点の頻度が低くなることがある。そこで、本
実施例では、孤立点の検出信号Ｓ２そのものも擬
似中間調画像領域の判別信号として利用してい
る。

以上のように構成された画像処理装置におい
て、以下その全体的動作を説明する。

アナログ／デジタル変換器５により量子化され
た多階調入力画像の画素情報（濃度情報）は、シ
フトレジスタ７を介してレベル変換回路１２に入
力され、また差分・孤立点検出回路５に入力され
る。

レベル変換回路１２は、シフトレジスタ１０の
出力信号およびアツプダウンカウンタ１１の出力
信号が両方とも“０”で、シフトレジスタ８の出
力信号が“１”の場合、入力画素（処理の対象画
素）を線分エツジ画像領域の画素とみなす。そし
て、対象画素が所定濃度レベルより白レベル側で
あれば（白エツジの場合）、対象画素の濃度レベ
ルを全白レベルに変換する。他方、対象画素が所
定濃度レベルより黒レベル側であれば（黒エツジ
の場合）、対象画素の濃度レベルを全黒レベルに
変換する。このようにレベル変換後の対象画素の
情報は比較器１４でデイザ閾値により２値化され
るが、全白または全黒のレベルに変換されている
ので、実質的に固定閾値による単純２値化処理を
施されたことになる。したがつて、文字などの線
分パターンに不連続な切れ目が生じることがなく
なる。

アツプダウンカウンタ１１の出力信号とシフト
レジスタ１０の出力信号の一方または両方が
“１”の場合、レベル変換回路１２は対象画素を
網点写真などの擬似中間調画像領域の画素とみな
し、対象画素情報にレベル変換を施さない。対象
画素情報は、そのまま比較器１４に入力されてデ
イザ閾値により２値化される。つまりデイザ処理
を施される。したがつて、従来のようなモアレは
発生しない。

この場合、レベル変換回路１２は閾値TH２を
小さくする方向、つまり孤独点が検出されやすく
なる方向に閾値制御信号Ｓ５を変化させる。

シフトレジスタ８の出力信号、アツプダウンカ
ウンタ１１の出力信号、およびシフトレジスタ１
０の出力信号のいずれも“０”の場合、レベル変
換回路１２は対象画素を中間調画像領域の画素と
みなし、レベル変換を施すことなく、対象画素情
報をそのまま比較器１４へ送る。したがつて、対
象画素情報はデイザ処理を施される。

第６図は本発明の他の実施例による画像処理装
置の概略構成を示すもので、第１図と同一の符号
は同一部分を意味している。

本実施例においては、前記実施例におけるアツ
プダウンカウンタ１１がパターン判定器３８に置
き換えられている。擬似中間調画像領域では孤立
点の出現パターンに特徴がある。パターン判定器
３８は、処理対象画素の近傍における孤立点の出
現パターンから擬似中間調画像領域であるか否か
を判定し、擬似中間調画像領域で“１”信号を出
力する。

その他の構成および動作は前記実施例と同様で
ある。

第７図は本発明の別の実施例による画像処理装
置の概略構成を示すもので、第１図と同一の符号
は同一部分を意味している。

本実施例では、平滑化回路３９が差分・孤立点
検出回路５に付加され、平滑化回路３９の出力情
報Pbの同期化のためのシフトレジスタ４０が新
たに設けられている。また、前記実施例のレベル
変換回路１２が、その機能の一部を変えたレベル
変換回路４１と置き換えられている。

平滑化回路３９は、差分・孤立点検出回路５の
内部のラツイ回路１７，１８，１９，２０および
２２の出力情報、すなわち、第３図に示した画素
Ａ〜Ｅの情報を入力として、次式により画素Ｅに
ついて平滑化演算を行い、その結果を情報Pbと
して出力する。

Pb＝αE−β（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ） ……式１ ここで、αおよびβは係数である。

レベル変換回路４１は、中間調画像領域ではシ
フトレジスタ７から入力される対象画素情報を比
較器１４へ出力するが、擬似中間調画像領域では
シフトレジスタ４０を経由して入力される対象画
素の平滑化情報Pbを比較器１４へ出力する。

このように擬似中間調画像の画素については周
辺画素によつて平滑化した後、デイザ処理を施す
ので、一層自然な出力画像を得られる。

その他の構成および動作は前記各実施例と同様
である。

なお前記各実施例では、処理対象画像の主走査
方向の近傍に関して、孤立点の出現頻度または出
現パターンの判定を行つたが、副走査方向につい
て同様の判定を行うようにしてもよい。また、そ
の判定を行う範囲は、適宜変更してよい。

さらに前記各実施例では、装置構成の単純化を
図るために線分エツジ画像に関して、その画素を
レベル変換することにより、デイザ処理手段を利
用して実質的に固定閾値による単純２値化を行う
ようにしたが、単純２値化処理のための専用回路
を独立に設けてもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、線
分エツジ画像領域の画像情報であつても、その濃
度レベルを全白レベルあるいは全黒レベルに変換
するレベル変換手段備えたので専用の２値化処理
回路を必要とせず、すべての画像情報を同一のデ
イザ処理手段にて処理することが可能となり、画
像処理装置に係る回路構成を小型化することでき
る、という効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による画像処理装置
の概略ブロツク図、第２図は差分・孤立点検出回
路の詳細ブロツク図、第３図は画素配置図、第４
図は孤立点の説明図、第５図は擬似中間調画像に
おける孤立点出現の様子を示す図、第６図は本発
明の他の実施例による画像処理装置の概略ブロツ
ク図、第７図は本発明の別の実施例による画像処
理装置の概略ブロツク図である。 ３……イメージセンサ、４……アナログ／デジ
タル変換器、５……差分・孤立点検出回路、６
ａ，６ｂ……ラインメモリ、７〜１０……シフト
レジスタ、１１……アツプダウンカウンタ、１２
……レベル変換回路、１３……デイザパターン発
生器、１４……比較器、３８……パターン判定
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多階調画像情報を入力する入力手段と、この
   入力手段より入力された画像情報の対象画素とそ
   の周辺画素との濃度差を比較する比較手段と、こ
   の比較手段からの比較結果に基づき、前記対象画
   素が線分エツジ画像であるか否かを判別する判別
   手段と、この判別手段により対象画素の画像情報
   が線分エツジ画像であると判別された場合に前記
   対象画素の濃度レベルを全白レベルあるいは全黒
   レベルに変換するレベル変換手段と、前記対象画
   素の画像情報を全てデイザ閾値によりデイザ処理
   を行なうデイザ処理手段とを有する画像処理装
   置。