JPH0614685B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、センサ等で読み取った画像信号を表示装置
に供給する際の信号処理を施す画質改善装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

中間調を有する画像、２値の画像をセンサ等で読み取
り、２値表示装置により表示する際の手法として、ディ
ザ法が一般的である。ディザ法は所定の濃度画像を微小
画素点の配置、密度によって表現するものであるが、こ
の方法によって文字や線画素等を表現すると、分解能が
低下し、見苦しくなる等の欠点があった。

これに対し、本発明者等は、特願昭５７−２０８４７４
号に示されるように、画像信号の変化率を評価し、濃度
変化が急峻である時には、線画像と判定し、固定２値化
を行い、濃度変化がゆるやかである時にはディザ法を施
す方法を提案した。

しかし、このような方法を用いると、例えば中間調を有
する網点画像が入力された場合には、網点を形成する個
々の画素を独立した画像として読み取り、入力された網
点画像の濃淡を判定することなく、２値画像と判定して
しまった。すると、表示される画像は、固定２値化表示
され、忠実な中間調の表現が不可能となってしまった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の欠点を除去し、入力画像を読み取
り、２値表示装置へ供給するに際し、中間調をも忠実に
表現するための信号処理を行う画質改善装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の概要］ この発明の画像信号処理装置は、入力画像情報を文字・
線画像、網点画像及びそれら以外の画像の画像種別に分
類する分類手段と、この手段により分類された画像種別
に応じて前記入力画像情報に前記各画像種別毎にそれぞ
れ定められた画像処理を施す画像処理手段と、この手段
により画像処理が施された画像を記録出力する手段とを
備え、前記分類手段はこの入力画像情報のラプラシアン
を２値化した画像情報パターンの組み合せと、予め準備
された標準パターンとを比較判定して分類を行う或いは
この比較判定結果と画像情報のラプラシアンの大きさと
の組み合せにより判定して分類を行うものであることを
特徴とする。

［発明の効果］ この発明によれば、３種類以上の画像を確実に分類可能
となる。

〔発明の第１の実施例〕 まず、第１の実施例として、入力された原稿の局所的な
領域における画像の特性を、読み取った画像信号の変化
率の分布により判別し、この結果をもって、画像信号の
処理を行うものである。以下、図面に従って説明する。

この実施例は、入力装置として走査型の密着センサを用
い、出力装置として熱転写記録装置を用いる。

第１図に示されるように、例えばカラー画像を担持する
原稿２に対して、密着センサ１１が矢印方向に走査しな
がら、原稿２上の画像を電気信号に変換する。この電気
信号を画像信号と呼ぶ。この画像信号は、読み取り１画
素に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂ各成分の信号から成り、シリア
ルに伝達される。この実施例では各成分毎に１２本／mm
の読み取り精度で行われた。この画像信号は、増幅器６
で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６により８ビットずつの
ディジタル信号に変換される。このディジタル信号は、
シェーディング補正回路７に入力され、密着センサ１１
を構成する光電変換素子（ここではＣＣＤ）の感度ム
ラ、色フィルタのムラ、ＣＣＤ固定ノイズ等が補正され
る。

補正が施された信号は、マトリックス回路８に入力さ
れ、Ｒ，Ｇ，Ｂという表現形式から、輝度信号Ｉ、色差
信号Ｃ_１，Ｃ_２という表現形式に変換される。これらの
信号Ｉ，Ｃ_１，Ｃ_２は、画質改善回路１０に入力され、
後述する処理が施された後、色変換回路１２に供給され
る。この色変換回路１２までの画像信号が光の情報であ
って、加色混合系である。一方、カラープリンタ１６で
は、インクに対する情報を扱い、インクが減色混合系で
あるので、カラープリンタ１６での信号は、減色混合系
である必要がある。よって、両者の信号系は全く性質が
異なるので、この変換を色変換回路１２で行う。

色変換回路１２の出力は、参照信号である画質改善回路
１０の出力Ｊと共に２値・ディザ回路１４に入力し、画
像の濃度に応じて、固定２値表現、ディザ表現がとら
れ、カラープリンタ１６に供給される。カラープリンタ
１６ではこれらの情報を基に中間調画像、線画像、網点
画像を出力する。

次に各部を説明する。密着センサ１１は、例えば、特開
昭５８−１７８６５９号公報にも示されるが、概略説明
すると、密着センサ１１は原稿２に対して幅方向に平行
に設けられ、線状の領域を読み取り、矢印の方向に走査
していく。すなわち、線状光源１からの光が原稿２を照
射し、その反射光が分布屈折型レンズアレイ（商品名セ
ルフォックレンズ）３を介してＣＣＤセンサ４上に結像
する。ＣＣＤセンサ４の各素子には、Ｒ，Ｇ，Ｂフィル
タが設けられてあり、ＣＣＤセンサ４では、Ｒ，Ｇ，Ｂ
に対応した電気信号が画像信号として得られ、ＣＣＤセ
ンサ４からは、シリアルにこの画像信号が出力される。

シェーディング補正回路７は、公知の構成で充分であり
例えば、基準原稿を読み取った際の画像信号を用いて、
補正する構成とすればよい。マトリックス回路８も、
Ｒ，Ｇ，Ｂ系からＩ，Ｃ_１，Ｃ_２系への変換回路であっ
て当業者になら容易に実現される。

次に画質改善回路１０を説明する。画質改善回路１０
は、第２図に示されるように、マトリックス回路８から
の信号Ｉ，Ｃ_１，Ｃ_２を順次切替えるマルチプレクサ
（ＭＰＸ）１８と、輝度信号Ｉ、色差信号Ｃ_１，Ｃ_２に
対応した輝度信号用画質改善部１９ａ、第１及び第２の
画質改善部１９ｂ，１９ｃから成る。これらの出力がそ
れぞれ，_１，_２となる。

輝度信号用画質改善部１９ａを第３図に示す。この改善
部１９ａは、元の信号のラプラシアンを計算する第１の
回路２０と、ラプラシアンに対応した信号を２値化し、
そのパターンの組み合せを予め用意したパターンと比較
する第２の回路３０と、ラプラシアンに対応した信号の
大きさをコード化する第３の回路４０と、この第２及び
第３の回路３０，４０の出力値より、文字・線画、網点
画像、その他の画像とに判定する第４の回路５０と、こ
の判定結果を記録し、フィードバックする第５の回路６
０と、さらに第４の回路での判定の結果に基き、元の画
像信号に処理を施す第６の回路７０とから成る。

この改善部１９ａの動作を概略的に説明すると、画像信
号のラプラシアンに対応した信号の組み合わせを、予め
特性のわかっている画像に対応したパターンとを第２の
回路３０で比較し、この結果とラプラシアンの絶対値に
対応した信号の組み合わせにより、密着センサ１１で読
み取った画像の局所的な領域の特性を判定する。次に、
この結果に基づき第６の回路７０において、元の画像信
号にラプラシアンに対応した信号を加算し、高域補正す
る場合と元の画像信号のまま出力する場合と、元の画像
信号の平均化を取り高域ノイズを除去する場合という３
つの場合に出力を切替える。

更に詳述する。第１の回路２０は、入力信号Ｉを遅延さ
せる遅延回路２１と、入力信号Ｉの低周波数分だけを通
過させるローパスフィルタ２３と、遅延回路２１の出力
及びローパスフィルタ２３との出力の差を取る減算器２
５とから成る。すなわち、この実施例でのラプラシアン
は、入力信号の高域成分を抽出する演算に相当し、両者
が定性的に一致するのは周知である。

次に、ラプラシアンを計算する第１の回路２０について
詳細に説明する。ここでの計算のアルゴリズムは、第５
図に示されるように、３×３画素に対して中心の画素ｉ
_２２の値が自分をも含めた周囲の画素ｉ_ｌｍ（ｌ，ｍ＝
１，２，３）の値に対してどの程度相違するのかを得る
ことでラプラシアンを得る。周囲の画素の考慮によって
正確な演算も可能があるが、ここでは簡便な方法とし
て、中心の画素ｉ_２２の値からｉ_ｌｍ（ｌ，ｍ＝１，
２，３）の平均値を引くことによってラプラシアンを得
ることとする。すなわち、自らの画素をも含めた周囲の
画素ｉ_ｌ，ｍ（ｌ，ｍ＝１，２，３，）の平均を取るこ
とがローパスフィルタの作用となる。以下具体的なハー
ド構成を説明する。

第４図はラプラシアンを計算する第１の回路２０をより
具体的に示したものである。第４図において端子３００
より入力した信号Ｉは、ローパスフィルタ２３に供給さ
れる。このローパスフィルタ２３は、マルチプレクサー
３０１を含む信号Ｉを１ラインメモリ３０２，３０３に
密着センサ１１の一走査単位である一ライン毎に切り替
えて記憶する。この記憶された２ラインの内容と現在の
ラインの内容とを読み出し、加算して平均値を算出す
る。すなわち、まず、ラインメモリ３０２に１ライン分
記憶し、次にラインメモリ３０３に記憶する。次にライ
ンメモリ３０２と３０３の内容を、１画素分（８ビッ
ト）づつ読み出し、加算器３０４で加算する。このとき
に現在読んでいる信号を上述のようにして信号を読み出
したラインメモリ３０２に順次記憶させると共に、遅延
回路３０５に入力させる。この遅延回路３０５は、加算
器３０４での遅れに対応して設けられ、この回路３０５
で遅延された信号と、先に加算器３０４で加算した信号
とを加算器３０６により加算する。これにより、副走査
方向の３ライン分を加算したことになる。

次にこの値を３つの１画素遅延回路３０７，３０８，３
０９に順次送る。この１画素遅延回路３０７，３０８，
３０９は、８ビット単位のラッチ回路である。遅延回路
３０７と３０８の出力を加算器３１０で加算し、この値
にさらに遅延回路３０８で遅延した信号を加算器３１１
で加算する。以上の処理により隣合う３×３画素分の加
算が行なわれたことになる。

次に、この加算された９画素の値をＲＯＭ３１２のアド
レスとして供給する。このＲＯＭ３１２には、アドレス
に対応して加算器３１２の出力の９分の１の値が格納さ
れている。よって、ＲＯＭ３１２の出力は加算器３１１
の出力の９分の１となる。次に、第５図に示されるｉ
_２２の画素の信号との引算を行うことで、ラプラシアン
を計算することが可能である。ｉ_２２の画素の信号は１
ラインメモリ３０２，３０３の一方から選択する。例え
ば、中央の行ｉ_２ｌに相当するラインを選択するため
に、マルチプレクサ（ＭＰＸ）３１３により、１ライン
メモリ３０２，３０３の内容（８ビットで形成される一
画素の信号Ｉ）を選択して、遅延回路２１に供給する。
遅延回路２１では一単位分遅延されることにより、得ら
れる。こうして加算器２５では上述のような演算が実現
される。すなわち、１ラインメモリ３０２もしくは３０
３よりｉ_２２の画素を読み出し、その値をマルチプレク
サ３１３で選択ラッチし、遅延回路３１４で遅延し、３
×３画素の平均した値を加算器２５（引算器）で引算す
る。このようにして第４図の回路では元の画像信号は第
６の回路７０へ、ラプラシアンに対応した信号は第６の
回路７０へ、平均化された信号（高域カットした信号）
は第２及び第３の回路３０，４０へ、それぞれ走査線に
沿ってシリアルに出力することが可能となる。

次に、第２の回路３０へ供給された信号（ラプラシアン
操作により得られた信号、以下簡単のためにラプラシア
ン信号と呼ぶ。）は、２値回路３１において固定閾値に
より２値化され０，１のどちらとなる。但し、簡単化の
ためには入力信号のサインビットのみでよい。この回路
３０では３×３画素領域の中でのラプラシアン信号の分
布を見て、これと、既知の画質のラプラシアン信号の分
布と比較し、入力画像の特性を判定する。

すなわち、２値回路３１の出力は、マルチプレクサ３５
により順次切り替えられ、１ビット単位のラインメモリ
３２，３３，３４に走査線ごとに記憶される。この１ビ
ットのラインメモリ３２，３３，３４から３画素分ず
つ、すなわち、３ビットずつ同時に読み出す。９ビット
のデータが得られることになる。このデータは、ＲＯＭ
３６のアドレスとして供給される。このＲＯＭ３６の内
容は、非常に重要であって、ラプラシアン信号の分布
と、文字・線画、網点画像、その他の画像との対応が記
憶されている。

ここで、本願発明者は以下の考察を行い、本願発明の基
礎として用いた。第６図(a)は、網点画像が担持された
原稿２を前述の密着センサ１１で一次元走査して得られ
た信号である。第６図(b)同様にして、文字が担持され
た原稿２を一次元走査して得られた信号である。これら
の図からわかるように、網点画像と文字とでは両方とも
輝度信号（又は濃度）の局所的な変化が激しく、ラプラ
シアンの局所的な変化を追ったのでは、画像の区別はつ
かない。又、第６図(c)には写真等の濃淡画像を一次元
走査して得られた信号を示しているが、この場合には、
ラプラシアンが小さいので、ラプラシアンの大きさによ
り、画像を区別することが可能となる。

そこで、本発明者は網点画像、文字に対応するラプラシ
アン信号を２値化して評価した。すると、文字画像に対
して第７図(a)に示されるような結果が得られた。この
図は、横軸は、３×３画素の２値信号の配列をとり、縦
軸には出現頻度をとった。横軸については、第５図に示
されるｉ_１１をＭＳＢとし、ｉ_３３をＬＳＢとするよう
なデータを考慮した。例えば、ｉ_１１の値だけが「１」
の場合、この時の横軸は「１００００００００」とな
る。よって、第７図(a)の横軸左端は３×３画素に対し
て全てのラプラシアン信号が「０」、横軸右端は全ての
ラプラシアン信号「１」の場合である。

この結果から、文字の場合には第８図(a),(b),(c)に示
されるパターンの出現頻度が高い。これは、一般的に文
字の場合、白、黒がある程度連続するという定性的な結
果と一致する。

一方、網点画像に対して同様の処理を施すと、第７図
(b)のような結果が得られ、第９図(a),(b),(c)に示され
るパターンの出現頻度が高い。これは、網点画像は、
白、黒が連続する性質はなく、周期的パターンが多くな
る、という定性的な結果を裏付けている。

これらの結果をもとに、第７図(a),(b)の内容をＲＯＭ
３６に格納しておけばよい。例えば第７図(a),(b)をも
とにすれば、画像は文字、網点画像、その他の画像とい
う３種類に分類される。よって、３×３画素のラプラシ
アンの２値信号の配列に対して、３種の信号（例えば
「００」「０１」「１１」）を対応させればよい。よっ
て、ＲＯＭ３６の出力は２ビットである。又、４×３画
素について判定してもよく、その時には１ライン毎に４
ビットずつ読み出すことになる。当然この場合には、比
較用のＲＯＭ３６は、１２ビットのアドレスとなる。

一方、ラプラシアン信号は、第３の回路４０に供給され
る。この回路４０では、ラプラシアン信号の絶対値につ
いての情報を得、これを第４の回路５０での判定に用い
る。ラプラシアン信号は、まず、絶対値回路４１は正の
値のみを採用する。更に、この実施例では、後の回路構
成を簡単にするために、８ビットのデータに対して非線
形変換を施すようなＲＯＭを絶対値回路４１に含む。こ
の非線形変換は、第１０図に示すように８ビットの情報
を４ビットに変換する。すなわち、８ビットの情報をそ
のアドレスとして、正の信号を「ＦＦ」から「８０」に
対応させ、負の信号を「００」から「７Ｆ」に対応させ
る。このアドレスによって指定される番地には、第１０
図に示される対応関係を有するデータが収納されてい
る。

この図からもわかるように、ＲＯＭによって実現される
変換によって、信号の絶対値化が実現されている。

このように変換された信号は、第２の回路３０の出力と
位相を合わせるための遅延回路４２を介して、ラッチ４
３に送る。ラッチ４３は、３画素分に相当する信号を記
憶する。この３画素分の信号を加算器４４，４５で加算
する。この信号の上位４ビットを第４の回路５０に送
る。

第４の回路５０は、ＲＯＭから成り、このＲＯＭを判定
ＲＯＭと呼ぶ。この判定ＲＯＭのアドレスには第１４図
に示されるように、そのＭＳＢから２ビット分，に
ＲＯＭ３６の出力信号である２ビットの信号が、続いて
〜に第３の回路４０からの４ビットの信号が、次に
〜に後述する１ライン遅延回路６２からの３ビット
の信号、そして、ＬＳＢとして、に一画素遅延回路６
１の１ビットの信号が供給される。この判定ＲＯＭは、
アドレスとして入力される信号にもとづいて微小画像に
ついての評価を行う。この評価については後述する。

判定ＲＯＭの出力信号は、２ビットであって、 「１１」「１０」「０１」「００」という信号である。
その信号の表わす意味は第１表に示す。「００」は網点
画像に対応し、読み取った画像信号を平均化することを
意味する。「０１」は通常の画像（網点画像でもなく、
文字・線画像でもない。）に対応している。「１０」
は、エッジの鋭い画像に対応し、読み取った画像信号を
高域強調する必要がある。又、「１１」は文字・線画像
に対応し、高域強調する必要がある。上位ビットが
「１」の場合、画像の濃度等の変化が激しいことを示し
ている。又、この出力は後述する２値−ディザ回路１４
に送られ、「１１」の時には固定閾値による２値化を選
択し、「１０」「０１」「００」の時にはディザ法を選
択する。

同時に判定ＲＯＭの出力は、第５の回路６０に供給され
る。第５の回路６０は、一画素遅延回路６１と、一ライ
ン遅延回路６２から成り、判定ＲＯＭの出力信号の上位
１ビットのみが両回路６１，６２に供給される。一画素
遅延回路６１によって一画素分遅延された信号、及び一
ライン遅延回路６２によって１ライン分遅延された信号
のうち、最も古い３ビットの信号が前述のように判定Ｒ
ＯＭに供給される。

これらの信号の幾何学的配置について説明する。第１１
図に示すように、今、処理しようとしている画素をｉ
_０，０とする。これに対し、一画素遅延回路６１の出力
は、ｉ_−１，０での判定ＲＯＭの出力である。一ライン
遅延回路６２の出力３ビットは、ｉ_{−１，−１}，ｉ
_０，−１，ｉ_１，−１での判定ＲＯＭの出力である。よ
り正確に言うと、出力の上位１ビットのみである。要す
るに判定ＲＯＭには前ラインでの判定結果と、前画素で
の判定結果が供給される。

さて、次に判定ＲＯＭの内容について説明する。まず、
第１５図に示されるように画素ｉ_{−１，−１}，ｉ
_０，−１，ｉ_１，−１，ｉ_−１，０について判定ＲＯＭ
の出力信号の上位ビットが全て「０」の場合を説明す
る。この時には画素ｉ_{−１，−１}等については画像がゆ
るやかに変化している箇所である。このときの判定ＲＯ
Ｍの内容を以下の第２表に示す。

この第２表は＝＝０であって、＝＝＝＝０
のとき、判定ＲＯＭの出力は「００」であり、＝＝
１であって、＝＝＝＝１のとき、判定ＲＯＭの
出力は「１１」であることを示している。定性的にこの
表を説明すると、この場合には前述のように周囲画素に
ついて、画像がゆるやかに変化していると判断されてお
り、注目画素について画像の変化があったとしても、そ
れはノイズであって、画像はゆるやかに判断していると
判断する。

次に、第１６図に示されるようにｉ_{−１，−１}＝ｉ
_１−１＝０，ｉ_０，−１＝ｉ_−１，０＝１という場合に
は第３表に示されるように 判定ＲＯＭの内容を規定しておく。

次に第１７図に示されるように、ｉ_{−１，−１}＝ｉ
_０，−１＝ｉ_１，−１＝ｉ_−１，０＝ｉ_０，０＝１の場
合には、第４表に示されるように判定ＲＯＭの内容を規
定しておく。

第６の回路７０は、画質に応じて信号を切替える回路で
ある。この第６の回路７０は読み取りデバイスから得ら
れた画像信号と、この画像信号の微分値に対応する信号
と、両者の信号を混合した信号という３個の信号を、切
替え回路７６で、第４の回路５０（判定ＲＯＭ）の出力
Ｊに基づき選択するものである。

すなわち、判定ＲＯＭの出力信号との同期を取るために
設けられた遅延回路７１，７２と、元の画像信号と微分
信号との混合を取るための加算器７３，７５、乗算器７
４と、切替え回路７６とから成る。

第１の回路に含まれる遅延回路２１の出力信号を遅延回
路７１によって、ローパスフィルタ２３の出力信号を遅
延回路７２によって、それぞれ遅延させる。次に加算器
７３において、遅延回路７１の出力信号から遅延回路７
２の出力信号が減算される。前者の信号は、読み取りデ
バイスで得られた信号であって、後者の信号は前者の信
号について９画素平均を取った信号である。よって、減
算によって加算器２５の出力信号と同一信号が得られ、
微分信号が得られる。もっとも、この信号を得るためだ
けであるなら加算器２５の出力信号を遅延させてもよ
い。

次に、微分信号を乗算器７４でＫ倍する。乗算器７４は
ＲＯＭで構成するのが好ましい。このＫ倍された微分信
号と、元の画信号との和が加算器７５で実行される。微
分信号は画像信号の高域成分であって、加算器７５の出
力信号は元の画像信号を高域強調した信号となる。但
し、Ｋの値によってその程度が変化する。

こうして得られた３つの信号を、第４の回路５０の出力
信号Ｊによって切替える。この切替えの原理は後の処理
である信号の２値化と深い関係がある。すなわち、文字
・線画像に対しては固定閾値による２値化をし、他の画
像に対しては、ディザ法による２値化を行う。但し、文
字・線画像の場合には、高解像で表示しなければならな
いので画像信号としても明確なものが必要となる。そこ
で、元の画像信号に対して高域強調を施す。具体的には
元の画像信号に微分信号を加えることにより実現する。
又、網点信号に対しては、ディザ法を用いるのだが、網
点信号がその画像の性質から極めて高い周波数成分まで
有していることが多く、そのままディザによる２値化を
行うとノイズが目立つので、画像信号から高域成分を除
する。すなわち、画像信号の平均化であってＲＯＭ３１
２の出力信号（＝遅延回路７２の出力信号）を用いる。

以上より明らかなように、判定ＲＯＭの出力信号ＪがＪ
＝「１１」又は「１０」であると（文字・線画像に対応
した信号であると）、切替え回路７６において、加算器
７５の出力が選択される。Ｊ＝「００」であると（網点
画像に対応した信号であると）、切替え回路７６におい
て遅延回路７２の出力が選択される。Ｊ＝「０１」であ
ると（どちらでもない画像に対応した信号である
と。）、切替え回路７６において遅延回路７１の出力が
選択される。

次に、第１及び第２の色差信号用画質改善部１９ｂ，１
９ｃについて説明する。この改善部１９ｂ，１９ｃは第
３図及び第４図に示されるローパスフィルタ２３と同一
のローパスフィルタ１２０ａ，１２０ｂから成る。すな
わち、第１及び第２の色差信号の高精細成分は輝度信号
よりも人間の目にとってハードコピーとしては感じやす
い信号ではなく、輝度信号の高精細成分についての情報
が正しく得られれば充分である。もっとも色差信号に対
して輝度信号と同様な処理を施してもよい。

こうして、入力画像信号から輝度信号Ｉ、平均化された
第１及び第２の色差信号_１，_２が得られ、輝度信号
Ｉの形態を入力画像によって変化させている。これらの
信号は色変換回路１２に供給される。この色変換回路１
２はＲＯＭで構成され、上記の信号とインク量との関係
を記憶している。すなわち、輝度信号Ｉ、色差信号
_１，_２は光についての混色法則である加法混色によ
り支配されており、このままではカラープリンタでのカ
ラーインクに対応させることはできない。インクのカラ
ー表現は減法混色により支配されている。

色変換回路１２は加法混色から減法混色への変換表であ
る。この変換表はノイゲバウアー方程式、マスキング方
程式により作成される。これらについてはジョンＡ，Ｃ
コール著「カラーレプロダクションの理論」（印刷学会
刊行）第１０章色修整の数学的解析に詳しい。この実施
例ではノイゲバウアー方程式に従い、輝度信号Ｉ_０、第
１及び第２の色差信号_１，_２から、インク量に対応
する信号を得ている。ここでは熱転写記録を用い、イン
クとしてシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）の各色のインクが塗布されたインクリボンを用い
た面順次方式によりカラー記録を行う。インク量に対応
する信号としてはシアン、マゼンタ、イエロー毎の信号
となり、この信号に応じてインクリボンに熱が加えられ
る。

ところで、輝度信号Ｉ_０、色差信号Ｃ_１，Ｃ_２から成る
空間と、インク量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙに対応した信号）か
ら成る空間とは大きさが異なる。通常、インク量信号か
ら成る空間の方が狭い。本発明者等によると、熱転写用
インクの場合、第１３図に示されるように輝度信号Ｉ_０
等に対し、領域４００のみがインクによって表現可能な
領域である。この領域４００以外の輝度信号Ｉ_０等の組
み合わせがセンサから読み取られたとしても、そのまま
では表現できず、適当な補正が必要となる。これに対す
る方策としては、入力信号（Ｉ_０，Ｃ_１，Ｃ_２）に対し
て領域４００の最も近い点を探し、その点として扱えば
よい。

更に第１３図を用いて説明すると、領域４００内の信号
のみがカラープリンタで表現可能であって領域４００内
の各点に対応してインク量信号を設定すればよい。これ
は入力信号（Ｉ_０，Ｃ_１，Ｃ_２）をアドレスとしてＲＯ
Ｍの内容を引くことによって実現される。ＲＯＭはＣ，
Ｍ，Ｙ（場合によっては黒）毎に用意することが好まし
い。

よって色変換回路１２の出力はインクＣ，Ｍ，Ｙに対応
したインク量信号となる。再度このインク量信号につい
て説明すると、入力信号（Ｉ_０，Ｃ_１，Ｃ_２）に対して
この入力信号によって指定される色をインクでどのよう
にして表わすかをインク量信号が示す。例えばある画素
に対してシアンについては１６階調のうち１０、マゼン
タについては同じく８、イエローについては６というよ
うに指定していく。

このような３種の信号が２値・ディザ回路１４に供給さ
れる。基本的にこの回路１４は各色に対応した機能を有
している。その機能とは前述のように画質を表わす信号
Ｊによって、２値の閾値を変化させるものである。信号
Ｊは、「１１」が文字・線画像を「００」が網点画像を
「０１」「１０」がその他の画像を表わしている。但
し、この２値・ディザ回路１４にとっては、「１１」の
場合と、その他の場合が重要であって、この２つの場合
に処理を変えている。前者の場合は固定閾値による２値
化、後者の場合はディザ法を用いた２値化を行う。この
切替えの定性的理由は前述の通りである。

具体的構成としては比較回路と、閾値メモリとから成
り、信号Ｊによって閾値メモリを選択する。閾値メモリ
は固定閾値と、ディザ法のための閾値とを有している。
比較回路では入力信号と閾値メモリの内容とを比較し、
前者が大きければ１、小さければ０を出力する。この信
号がカラープリンタ１６に供給される。カラープリンタ
１６は、前述の面順次による熱転写記録によってカラー
記録が実現される。

このような構成によって、文字・線画像の入力に対して
は、読み取った信号の高域強調を行うと共に、固定閾値
による２値化を行うのでカラープリンタの出力画像は鮮
明なものとなる。又、網点画像が入力された場合、読み
取った信信に平均化を施した後、２値化を行うので、網
点画像を読み取った際のノイズが出力画像に表われな
い。特に、文字・線画像を扱う際に信号の変化が激しい
か否かによって（高域成分の有無によって）画像信号に
対する処理を変えようとすると、網点画像を読み取った
画像信号高域成分をノイズとして含むので、出力画像は
ノイズを強調するようになってしまうことに留意する必
要がある。文字・線画像、網点画像以外の画像は通常の
ディザ法を用いれば充分美しい中間調が表現できる。

〔発明の第２の実施例〕 第２の実施例は読み取った画像信号を固定閾値により２
値化し、この２値化した信号を複数用意し、あらかじめ
記憶してあるメモリのパターンと比較する。この比較は
具体的には例えば画素を３×３単位で比較しようとすれ
ば９ビットのアドレスのメモリを用い、３×３の画素単
位で切り出した信号をメモリのアドレスとし、内容を読
み出す。すなわち、そのアドレスの位置に文字・線画及
び濃淡画像と網点画像とのいずれかであるかのコードを
記憶しておき、このコードをメモリから読み出すことに
より、第１の判定が行なわれる。この第１の判定だけで
は、文字及び線画像の検出が可能となるが、濃淡画像の
かなりの部分が文字・線画像との区別されることなく検
出される。

そこで次に、画像信号を可変閾値により２値化し、前述
と同様にこの２値化した信号をメモリに順次記憶する。
さらに前述と同様に例えば３×３画素単位でパラレルに
読み出し、あらかじめ記憶してあるメモリのパターンと
比較する。この比較により第２の判定を行う。この第２
の判定では、例えば濃淡画像のようにゆるやかに変化す
る画像が入力された時には３×３画素単位での２値化パ
ターンは可変閾値に依存したパターンになる。一方変化
の激しい文字や線画及び網点画像では、あまり可変閾値
に依存したパターンとはならない。この両者の違いによ
り、濃淡画像とその他の画像の判別が行なわれる。

これら２つの判定より文字・線画像とその他の画像とに
判別される。すなわち、第１の判定では文字・線画像と
濃淡画像の一部が検出され、第２の判定で濃淡画像の大
部分が識別可能となることから、文字・線画像とその他
の画像とに区別することが可能となる。このように、文
字・線画像と判別されたなら固定閾値で表示し、その他
の画像と判別されたならディザ化して表示する。

この実施例が前述の実施例と相違する点は、分布を見る
際の画像を表わす信号として画像信号を固定閾値によっ
て２値化したものを用いている。更に、画像の変化の度
合いを見るのに可変閾値によって２値化された信号を用
いている。

以下、図面を参照して本発明の他の実施例について説明
する。第１８図において画像信号が端子５０１より入力
される。この入力された信号は前述の実施例と同様に密
着センサ１１からのディジタル信号であって固定２値化
回路５０２で２値化される。これを実現する最も簡単な
方法は入力信号のＭＳＢの１ビットの信号を用いること
である。この２値化された１ビットの信号をマルチプレ
クサ５０３で切替えて、１ラインメモリ５０４，５０
５，５０６にそれぞれ順次記憶する。次に、この各ライ
ンメモリ５０４，５０５，５０６より３ビットづつ同時
に読み出し、その合計９ビットの信号を、第１の判定Ｒ
ＯＭ５０７のアドレス線に入力する。このＲＯＭ５０７
には例えば、あらかじめ文字・線画像の組み合せに近い
パターンなら（１，０）（濃淡パターンの一部が含まれ
てしまう。）網点画像の組み合せに近いパターンなら
（０，１）濃淡パターンに近いなら（１，１）そのいず
れでもない場合には（０，０）と言うように、２ビット
の内容を記憶しておく。これについては更に後述する。
この内容を次の総合判定用ＲＯＭ５０８に入力する。

一方、端子５０１より入力された画像信号は比較器５０
９において、可変閾値により２値化される。この比較器
５０９は３×３個の閾値を記憶しているＲＯＭ５１０に
つながれており、主走査方向のカウンタ５１１と、副走
査方向のカウンタ５１２により、順次アドレスが指定さ
れ、そのアドレスにしたがって記憶している閾値を読み
出す。すなわち、通常のディザ化回路と同様な構成とな
っている。次にこの２値化された信号は前述と同様にマ
ルチプレクサ５１３により、３個の１ラインメモリ５１
４，５１５，５１６に順次記憶され、各ラインメモリ５
１４，５１５，５１６より３ビットづつ同様に読み出さ
れ、第２の判定用ＲＯＭ５１７のアドレス線に入力され
る。このＲＯＭ５１７にはあらかじめゆるやかに変化す
る濃淡パターンが入力された時に発生するパターンなら
１を、他なら０であるような内容を記憶しておく。この
内容を前述と同様に、次の総合判定用ＲＯＭ５１８に入
力する。

さて、この総合判定用ＲＯＭ５１８では、第１の判定Ｒ
ＯＭ５０７の出力２ビットと、第２の判定ＲＯＭ５１７
の出力１ビットと、さらにもう一つの１ビット、すなわ
ち、先に総合判定した結果をラッチ５１８に記憶した値
の１ビットとの合計４ビットで判定を行う。すなわち、
総合判定用ＲＯＭ５１８は４ビットのアドレス線を有す
るＲＯＭから成っている。したがって１６通りの組み合
せにより、文字・線画像とその他の画像とに最適に識別
される。この結果はマルチプレクサ５１９に送り、固定
２値化された信号線５２０の信号と、ディザ化された信
号線５２１の信号とをマルチプレクサ５２３で切り替え
る。このようにして信号線５２２には文字・線画像のと
きは固定２値、その他の画像のときはディザ化された信
号が出力される。

次にこの実施例での文字・線画像とその他の画像との判
定について説明する。第１９図(a),(b),(c)は、文字及
び線画像を２値化したときに、頻度が多く発生するパタ
ーンの一部である。このように文字・線画像の場合に
は、ある程度黒又は白が連続する性質がある。なおこの
パターンには濃淡画像の一部が含まれる可能性がある。
これに対して、網点画像のような場合には、第２０図
(a),(b),(c)のようなパターンになる場合が多い。また
濃淡画像の場合には第２１図(a),(b),(c),(d)のような
パターンになる場合が多い。（文字パターンの一部が含
まれる。）このように２値化した値の３×３のパターン
で見ると、文字・線画、網点画像、濃淡画像とで異な
る。（一部のパターンは混合している。）したがって、
この違いによりどのパターンに一番近いかの判定が可能
となる。このようにして第１の判定ＲＯＭ５０７での判
定が行なわれる。

次に可変閾値により２値化したパターンについて検討す
る。第２２図は可変閾値の一例である。この閾値により
例えばレベル５の濃度が２値化された時のパターンは第
２３図(a)となる。ここで３×３画素内でレベル変動が
あった場合は第２３図(a)より変化する。しかし、濃淡
画像のようにゆるやかに変化する場合には、±１もしく
は±２程度の変化がほとんどである。例えばレベル５の
濃度で±１のレベル変動があった場合には、第２３図
(b)もしくは(c)のパターンのみである。このような場合
には濃淡画像とし、第２の判定ＲＯＭ５１７には１を記
憶しておく。それとは別に、例えば第２３図(d)に示さ
れたパターンのように３×３の画素内で、レベルが４も
変化しているものでは、ゆるやかに変化している濃淡画
像とは考えにくく、この場合には濃淡画像以外の画像と
して、０をこのＲＯＭ５１７に記憶しておく。このよう
にして、第２の判定ＲＯＭ５１７での判定により、濃淡
画像とそれ以外の画像とに判別することが可能となる。

なお、画像は連続する性質があるので一度判定されたな
ら次の判定は先の判定と同じである確率が高くなるの
で、ラッチ９のようなメモリ機能を有するループを判定
回路に用いることで精度が向上する。

この実施例では、パターンの判定マトリックスを３×３
で行ったが、例えば２×４や３×４で行っても良い。ま
た第２の判定である濃淡検出のパターンのマトリックス
と、第１の判定のマトリックスとは一致する必要はな
く、例えば２×２や２×３で行っても良い。またディザ
化を行った出力信号は、濃淡検出で用いたディザ化のた
めの閾値である必要はない。さらに判定のマトリックス
サイズと、ディザ信号の出力のマトリックスのサイズと
は異っていても良い。例えば第２の判定である濃淡検出
のマトリックスを２×２で行い、ディザ化出力信号のマ
トリックスは、４×４で行っても良い。

次に、白黒画像信号と同様にカラー画像信号についても
同様に適用可能である。この場合には、第２４図に示さ
れるように輝度・色差分離回路５７０により、輝度信号
Ｉと色差信号Ｃ_１，Ｃ_２とに分離し、この輝度信号Ｉに
対して、第１４図に示されたような判定回路５７１を設
け、文字・線画像と、その他の画像とに判定する方が回
路が容易となり効果も大きい。

なお、輝度信号Ｉと色差信号Ｃ_１，Ｃ_２に分離された信
号は、例えばカラープリンタ等に出力する場合には、色
変換ＲＯＭ５７２に入力し、インクの網点率（ドット
数）の信号に変換される。この変換された信号は、２値
・ディザ回路５７３に入力される。先の実施例と同様に
この回路５７３では判定回路５７１の信号により、文字
・線画像なら固定閾値で２値化し、その他の画像ならば
ディザ法により２値化される。この２値化された信号を
カラープリンタ５７４に送り、カラー画像を忠実に表示
する。このようにすることにより、カラー画像であって
も文字・線画像は高解像度に、濃淡および網点画像は中
間調を忠実に表示することが可能となる。

〔発明の第３の実施例〕 この実施例は、画像情報を光電変換器により、電気信号
に変換し、この電気信号を２値化し、この２値化した信
号をシフトレジスタもしくはメモリに順次記憶し、例え
ば、３×３の画素単位であらかじめ記録してあるメモリ
と比較する。この比較は具体的には例えば、９ビットア
ドレスのメモリを用い、３×３の画素単位で切り出した
信号をメモリのアドレスとし、そのアドレスの位置に文
字・線画と網点画像を含むその他の画像のいずれかを記
憶しておき、このコードをメモリから読み出すことによ
り、判定を行う。この判定の結果により、文字・線画像
と判定されたなら、元の画像信号を一定値により２値化
を行う。また網点画像を含むその他の画像と判定された
なら、元の画像信号のディザ化を行う。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について更に詳
述する。第２５図において、多値のディジタル画像信号
が端子６０１より入力される。この多値信号より２値化
を行う。このとき２値化回路６２２を用いても良いが、
例えばＭＳＢの１ビットのみを用いた方が特別な回路は
不要となる。ここでは読み取った画像の性質さえわかれ
ばよいのでＭＳＢでも明らかなことが以下の説明で明ら
かとなる。

さて、このＭＳＢの１ビットをマルチプレクサ（ＭＰ
Ｘ）６０３で切り替えて、１ラインメモリ６０４，６０
５，６０６にそれぞれ記憶する。次にこの各ラインメモ
リ６０４，６０５，６０６より３ビットづつ読み出し、
その合計９ビットを文字画像とその他の画像とに判定す
るＲＯＭ６０７のアドレス線に入力する。このＲＯＭ６
０７には、例えばあらかじめ文字部の組み合せなら１
を、他なら０であるような内容を記憶しておく。この内
容を次の判定回路６０８に入力する。判定回路６０８
は、先に判定した結果を遅延回路６０９に記憶した値
と、ＲＯＭ６０７より出力された信号の和を取って１な
ら文字部、０ならその他の画像として判定し、２値・デ
ィザ回路６１０に入力する。この２値・ディザ回路６１
０では、判定回路６０８の判定結果により読み取った画
像が文字部なら多値の画像信号を固定閾値で２値化し、
その他の画像ならばディザ法により２値化を行う。この
結果の信号をプリンタ１１に送り表示する。この実施例
では、プリンタ１１は熱転写記録装置を用いた。このよ
うにすることにより、文字部は高解像である固定２値に
より表示され、網点画像のような中間はディザ法により
忠実に表現される。

次にこの実施例での文字部とその他の画像の判定につい
て説明する。第２６図(a),(b),(c)は、文字及び線画像
を２値化したときのパターンである。この場合には一般
にある程度黒又は白が連続する性質がある。したがって
このようなパターンとなる場合が多い。それに対して網
点画像のような場合には第２７図(a),(b),(c)のような
パターンになる場合が多い。このように２値化した値で
３×３のパターンで見ると、文字部と網点画像とで異な
る。したがってこの違いにより、文字部とその他の画像
の判定が可能となる。

なお、文字や線画等は連続する性質があるので、一度文
字と判定されたなら、次の判定は文字部であると判定す
る確率が高くなるので、ラッチ９のようなメモリ機能を
有する判定回路の方が精度が向上する。

この実施例では、白黒信号について述べたが、カラー画
像についても同様に適用可能である。

この場合には第２８図に示されるように、画像を電気信
号に変換するカラー光電変換装置６４０の信号を輝度・
色差分離回路６４１により、輝度Ｉと色差信号Ｃ_１，Ｃ
_２とに分離する。この輝度の信号に対して、第２５図に
示されたような判定回路６４２を設け、文字部とその他
の画像とに判別する。

一方、輝度Ｉと色差信号Ｃ_１，Ｃ_２は色変換ＲＯＭ６４
３に入力しインクの濃度（面積率）の信号に変換され
る。この変換された信号は次に２値・ディザ回路６４４
に入力される。先の実施例と同様に、この回路６４４で
は判定回路６４２の信号により文字部なら固定閾値で２
値化され、他の画像ならばディザ法により２値化され
る。この信号は次にカラープリンタ６４５に送られ、表
示される。

このようにすることにより、カラー画像であっても文字
部を高解像度に、網点画像等は中間調を忠実に表示する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１７図は、第１の実施例を示す図であっ
て、第１図はカラー複写機の構成を示す図、第２図は第
１図に示される画質改善部１０の構成を示す図、第３図
は第２図に示される輝度信号用画質改善部１９ａの構成
を示す図、第４図は第３図に示される第１の回路の構成
を示す図、第５図は画素間の関係を説明するための図、
第６図は特定画像を読み取った際の画像信号図、第７図
は特定の性質を有する画像を読み取った時のラプラシア
ン信号の分布の頻度を示す図、第８図は文字・線画像を
読み取った際ラプラシアン信号の分布パターンのうち高
頻度で現われるパターンを示す図、第９図は同じく網点
画像を読み取った際に高頻度で表われるパターンを示す
図、第１０図は第３図に示される第３の回路４０中絶対
値回路４１を構成するＲＯＭのアドレスと記憶内容を示
す図、第１１図は判定ＲＯＭでの判定を説明するための
図、第１２図は第２図に示される第１及び第２の色差信
号用画質改善部１９ｂ，１９ｃの構成を示す図、第１３
図は第１図に示される色変換回路１２を説明するための
図、第１４図乃至第１７図は、判定ＲＯＭを説明するた
めの図、第１８図乃至第２４図は第２の実施例を示す
図、第２５図乃至第２８図は第３の実施例を示す図であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力画像情報を文字・線画像、網点画像及
   びそれら以外の画像の画像種別に分類する分類手段と、
   この手段により分類された画像種別に応じて前記入力画
   像情報に前記各画像種別毎にそれぞれ定められた画像処
   理を施す画像処理手段と、この手段により画像処理が施
   された画像を記録出力する手段とを備え、前記分類手段
   はこの入力画像情報のラプラシアン操作により得られた
   信号を２値化して画像情報パターンとし、この画像情報
   パターンと予め準備され記憶された標準パターンとから
   前記画像種別を行うことを特徴とする画像信号処理装
   置。
2. 【請求項２】前記画像処理手段は、元の入力画像情報に
   高域補正を施す第１の処理と、元の入力画像情報のまま
   に保つ第２の処理と、元の入力画像情報の高域ノイズを
   除去する第３の処理を画像種別に応じて選択的に行うも
   のである特許請求の範囲第１項記載の画像信号処理装
   置。
3. 【請求項３】画像処理手段は、入力画像情報にそのラプ
   ラシアン操作により得られる信号の一部を加えた後、デ
   ィザ化または固定２値化する文字・線画像に対する処理
   と、入力画像情報を平均化した後、ディザ化する網点・
   中間調画像に対する処理と、入力画像情報を直接ディザ
   化するか、あるいは該画像情報にそのラプラシアン操作
   により得られる信号の一部を加えた後、ディザ化するそ
   の他の画像に対する処理とを行うものである特許請求の
   範囲第１項記載の画像信号処理装置。