JPH06303424A - 網点領域判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 網点画像を判別するための最適な閾値レベル
を自動的に決定して正確な判別結果を得るようにするこ
と。 【構成】 網点画像を判別するための閾値の値ＴＨ０〜
ＴＨ７を変えながらブロック中の画素を２値化し、２値
化後の画素が変化する回数を数え、この変化する回数が
最大の時の閾値を採用する。この閾値によって画素を２
値化した後、パターンマッチングによって網点画像の判
別を行う。これにより、ブロック中の網点の密度によら
ず、網点画像の判別のための最適な閾値を自動的に選び
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多値ディジタル画像
データを入力し、その中のブロック毎に網点で構成され
た画像か否かを判定する網点領域判定装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディジタル複写機などにおい
て、入力画像はイメージセンサなどで読み込まれ、画像
を構成する各画素毎に、その階調をあらわすアナログ信
号に変換される。このアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器で
８ビットなどの多値ディジタルデータに変換された後、
フィルタリング処理といったディジタル処理を経て、プ
リントされる。このとき、画像が文字や線画など、白お
よび黒の２値情報のみで構成されている場合には、白お
よび黒の２値により記録され、画像が写真や印刷物など
の絵であり、中間の階調の情報が含まれている場合に
は、２値だけでなく、中間調による記録が行われる。但
し、中間調による記録の場合、通常の複写機ではトナー
の濃度を変えて中間調を表現することは困難なため、微
小な画像領域内で２値で記録する画素の数を変えること
によって中間調を表現する方法がとられている。具体的
には、「画像電子学会 Ｖｏｌ．１０ Ｎｏ．５ ｐ
ｐ．３８８−３９７ Ｏｃｔ．，１９８１」などに示さ
れているディザ法などが使われている。

【０００３】ところがこの記録方法では、プリントされ
た画像中に黒レベルが周期的に表れてくることになる。
このため、画像が網点で表された印刷物の場合、網点の
ピッチと記録画像中の黒レベルのピッチが近い時、これ
らのピッチ同士の干渉によって記録画像にモアレが発生
し、画質が劣化する。なお、このようにモアレが発生す
る現象は、「電子情報通信学会誌 Ｄ−ＩＩ Ｖｏｌ．
Ｊ７２−Ｄ−ＩＩ Ｎｏ．１１ ｐｐ．１８７５−１８
８３ Ｎｏｖ．，１９８９」などに記されている。

【０００４】このようなモアレを避けるため、網点で表
された印刷物に対してはディザ法などの中間調処理を適
用せず、直接２値化することによって網点をそのまま白
／黒で記録する方法などがとられている。このように中
間調処理を適用するかどうかを区別するため、画像が写
真などの中間の階調で表されたものであるか、印刷物な
どの網点で表されたものであるかを判別する手段が必要
になってくる。また、画像の中に写真と印刷物が混在し
ている場合があるため、通常は画像全体を複数個の画素
からなるブロックに分割し、各ブロック毎に判別を行っ
ている。

【０００５】このように画像が写真などの中間の階調で
表されたものであるか、印刷物などの網点で表されたも
のであるかを判別するための従来例としては、特開昭６
３−２７９６６５号公報に示されているものがあった。
これは、網点で表された画像では、表現する中間調の濃
度によって網点の密度が変わってくるため、網点の密度
によってはイメージセンサで読み込んだ黒または白のレ
ベルが変動するため、記録ドットを検出する閾値レベル
と非記録ドットを検出する閾値レベルを２種類持ち、記
録ドットを検出する閾値レベルより上にある画素または
非記録ドットを検出する閾値レベルより下にある画素が
どちらか網点のパターンと一致すれば、網点で表された
画像であると判別するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、２種類の閾値レベルを決定するために
は網点の密度による白と黒の信号レベルを調べる必要が
あり、この信号レベルは一般にイメージセンサの特性な
どによって変わってくるため、これらの閾値レベルを決
定する作業が大変になるといった課題があった。

【０００７】そこで本発明は、網点画像を判別するため
の最適な閾値レベルを自動的に決定して正確な判別結果
を得るようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、画像信号を
特定領域毎に分割し、該領域中の画素データが網点画像
領域か非網点画像領域かを判定する網点領域判定装置に
おいて、画像信号を特定領域の画素群に分割し、該画素
群毎に画素信号を出力するブロック分割手段と、該ブロ
ック分割手段より画素信号を入力し、該画素信号を２値
化するための閾値を複数個備え、該画素信号を複数個の
閾値のそれぞれにより２値化する第１の２値化手段と、
該第１の２値化手段により２値化された画素信号の変化
回数を計数する計数手段と、該計数手段により計数され
た該画素群の画素信号の変化回数のうち、この変化回数
の値が最大となるときの閾値を該複数個の閾値より選び
出す選択手段と、該選択手段により選び出された閾値を
用いて、該画素群の画素信号を２値化する第２の２値化
手段と、該第２の２値化手段によって２値化された画素
信号を入力し、この画素信号より画像領域が網点画像領
域か非網点画像領域かを判定する判定手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】このような構成とすることにより、２値化され
た画素信号の変化回数が最大となるような閾値が選択さ
れるため、この閾値により２値化された画素信号には網
点パターンが明確に現れるようになり、パターン・マッ
チングによって画像領域が網点画像領域か非網点画像領
域かの判定が行い易くなる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１１】図１は、この発明を適用するディジタル複
写機の構成を示したブロック図である。但し、画像を読
み取るためのイメージセンサ、及びイメージセンサから
出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器は省略し、ディジタル画像データから先の処
理を示した。まず、Ａ／Ｄ変換器により８ビットのディ
ジタルデータに変換されたディジタル画像データ１は、
ブロック分割部２で１ブロック毎に分割される。このと
き、ブロックのサイズは、網点を識別できる位の大きさ
にする。例えば、イメージセンサの解像度が４００ｓｐ
ｉ（ｓｐｏｔｐｅｒ ｉｎｃｈ）の場合、１画素の大き
さは０．０６３５ｍｍであるため、１５０線／ｉｎｃｈ
といった網点ピッチが３個以上入るようにする場合に
は、ブロックのサイズを８画素×８画素といったものに
しておく。

【００１２】ブロックに分割されたディジタル画像デー
タは、文字／写真／網点判定部３に入力され、ブロック
中の画像が文字や線画などの２値の画像であるか、写真
などの中間の階調をもつ画像であるか、印刷物などの網
点で構成された画像であるかを判別する。この判別結果
を表す２ビットの制御信号を選択部８に出力する。

【００１３】一方で、ブロックに分割されたディジタル
画像データは、まず遅延部４により選択部８に記録デー
タと制御信号が同時に入るように遅延時間を調整された
後、写真画像処理部５、網点画像処理部６、文字画像処
理部７に同時に入力される。写真画像処理部５では、ロ
ーパスフィルタによりノイズ除去を行い、ディザ法によ
って２値化するといった、画像データが写真などの中間
の階調をもつ画像であるときに従来行われていた処理を
行う。また網点画像処理部６では、画像データを特定の
閾値で２値化するといった、画像データが印刷物などの
網点で構成された画像であるときに従来行われていた処
理を行う。さらに文字画像処理部７では、画像データを
ハイパスフィルタによりエッジ強調した後、特定の閾値
で２値化するといった、画像データが文字や線画などの
２値の画像であるときに従来行われていた処理を行う。
これら３つの画像処理部によって処理された画像データ
は、最終的に１ビットよりなる、出力装置の画素ごとに
ドットを記録するか記録しないかの情報を表す記録デー
タとなって選択部８に入力され、文字／写真／網点判定
部３の判定結果を表す制御信号の値に応じて３つの記録
データのうち判定結果に対応する１つが選択されて出力
装置９に出力される。出力装置９ではこの記録データを
もとにして１画素ずつのドットの記録を行う。

【００１４】次に、文字／写真／網点判定部３について
詳しく説明を行う。文字／写真／網点判定部３の内部を
示すブロック図を図２に示す。ブロック分割部２でブロ
ック毎に分割された画像データは絵／文字判定部１５１
と網点判定部１５０に入力される。網点判定部１５０で
は、入力画像が網点画像であるか、絵または文字である
かを判定し、たとえば、１ビットの出力から網点画像の
時には１、それ以外の時には０を出力する。また、絵／
文字判定部１５１では、入力画像が絵であるか文字であ
るかを判定し、たとえば、１ビットの出力から絵の時に
は１、文字の時には０を出力する。これらの網点判定部
１５０、絵／文字判定部１５１から出力される１ビット
ずつの判定結果のデータをまとめた２ビットの信号が制
御信号として選択部８に入力される。このとき、制御信
号の上位ビットに網点判定部の出力がくるようにするこ
とにより、この例では、制御信号が１１または１０の時
に入力画像は網点、制御信号が００のときに入力画像は
文字、制御信号が０１のときに入力画像は絵であること
を表すようにできる。

【００１５】この文字／写真／網点判定部の絵／文字判
定部１５１では、ブロック内の画素値の範囲などから絵
／文字の判定を行うといった公知の技術を使用する。

【００１６】次に、網点判定部１５０について説明す
る。網点判定部１５０の内部を示すブロック図を図３に
示す。まず、イメージセンサで読み込んだ画像データが
１ブロック毎に適応２値化部１６０に入力される。この
適応２値化部１６０で、８ビットの画像データをブロッ
ク毎に最適な閾値を選び出しながら２値化する。次に、
この２値化されたデータは、パターン・マッチング部１
７０に送られる。このパターン・マッチング部１７０
で、２値化されたデータと網点パターンとをパターン・
マッチング法により比較し、網点画像かどうかを判定
し、判定結果を１ビットの出力データとして出力する。
このパターン・マッチング部１７０で正確な判定を行う
ためには、適応２値化部１６０で最適な閾値を用いて２
値化が行われる必要がある。この発明は、適応２値化部
１６０の閾値の選び方に特徴がある。

【００１７】ここで、適応２値化部１６０について詳し
く説明する。適応２値化部１６０では、閾値の値を変え
ながら２値化された値の変化の回数を計数し、この計数
値が最大となる閾値を選び出す。ここで、網点パターン
がイメージセンサによって読み込まれる様子を図４を用
いて説明する。

【００１８】図４（ａ）は、網点のドットが小さいとき
の画像とイメージセンサで読み込む画素の関係を表した
図である。この図で、１００は網点のドット、１０１は
１ブロック中のウインドウを示している。ウインドウ１
０１は８×８の升目よりなり、１つの升目がイメージセ
ンサで読み込む１画素に相当する。ここでイメージセン
サで読み込んでＡ／Ｄ変換した８ビットディジタルデー
タで表されるブロック中の画素のうち、ライン１１０で
示される横方向の８画素分の画素値を左から順番に並べ
たグラフを図４（ｂ）に示す。ただし、シェーディング
補正などのイメージセンサに必要な補正は済んでいるも
のとする。この８画素中には、網点のドットが３つある
ため、図４（ｂ）のグラフには山が３つ現れている。こ
こである閾値によって画素値を２値化し、画素値がこの
閾値以上になるところで１、画素値が閾値未満になると
ころで０とすることにより、３つのドットが現れている
ところのみで２値化した画素値を１にすることができ
る。このように２値化することにより、１になっている
画素値の位置を網点のパターンと比較することにより、
網点を判別することができる。ここで、図４（ｂ）に示
したＴＨ０〜７の８つの閾値のうち、ＴＨ０〜２で２値
化を行った場合、およびＴＨ５〜７で２値化を行った場
合、正しく３つの山が分離されず、網点と判別できな
い。ここでＴＨ３またはＴＨ４を閾値に選ぶことによっ
て３つの山が正しく認識され、網点と判別できるように
なる。

【００１９】図４（ｃ）は、網点のドットが大きいとき
の画像とイメージセンサで読み込む画素の関係を表した
図である。この図で、符号１００、１０１は図４（ａ）
と同じであるので説明を省略する。ここでイメージセン
サで読み込んでＡ／Ｄ変換した８ビットディジタルデー
タで表されるブロック中の画素のうち、ライン１１１で
示される横方向の８画素分の画素値を左から順番に並べ
たグラフを図４（ｄ）に示す。ただし、シェーディング
補正などのイメージセンサに必要な補正は済んでいるも
のとする。この８画素中には、網点のドットが３つある
ため、図４（ｄ）のグラフには山が３つ現れている。こ
こで図４（ｂ）と同様ある閾値によって画素値を２値化
する。ここで、図４（ｄ）に示したＴＨ０〜７の８つの
閾値のうち、ＴＨ０〜５で２値化を行った場合、正しく
網点と認識できない。ここでＴＨ６またはＴＨ７を閾値
に選ぶことによって３つの山が正しく認識され、網点と
判別できるようになる。

【００２０】以上みてきたように、ブロック中の網点の
密度によって、２値化を行う時の閾値の値を変える必要
がある。この発明は、閾値の値を変えながらブロック中
の画素を２値化し、２値化後の画素が変化する回数を数
え、この変化する回数が最大の時の閾値を採用する。こ
の閾値によって２値化した後、パターンマッチングによ
って網点画像の判別を行うものである。このことによ
り、ブロック中の網点の密度によらず、網点画像の判別
のための最適な閾値を自動的に選び出すものである。

【００２１】図５は、画像データを入力し、閾値の値を
変えながら最適な閾値の値を選び出し、この閾値で２値
化した画像データを出力する回路のブロック図である。
また図６は、この回路の動作を示すタイムチャートであ
る。これらの図にもとづいてこの回路の動作について説
明する。但し、図５ではメモリやカウンタに入力される
コントロール信号は複雑化を避けるため省略した。この
回路は、（Ｓ１）画像データをメモリに書き込むシーケ
ンス、（Ｓ２）適当な閾値を選択するシーケンス、（Ｓ
３）選択された閾値を用いて画像データを２値化するシ
ーケンス、の３つのシーケンスからなっている。

【００２２】まず、画像データをメモリに書き込むシー
ケンスＳ１の動作について説明する。１ブロック６４個
の８ビットの画像データはメモリ２００のデータ入力端
子に入力される。このシーケンスでは、メモリ２００は
書き込み状態となっている。一方、アドレスカウンタ２
０１からは０〜６３までのアドレス信号が画像データが
入力される度に順番にインクリメントされ、メモリ２０
０のアドレス端子に入力される。このようにして、１ブ
ロック６４個の８ビットの画像データはメモリ２００に
書き込まれる。このシーケンスが終わった後、次のブロ
ックの画像データが入力され、再びこのシーケンスが始
まるまで、メモリ２００には書き込みは行われない。ま
た、このシーケンスの間にリセット入力をかけることに
より、レジスタ２１２の出力を０にリセットする。

【００２３】次に、適当な閾値を選択するシーケンスＳ
２の動作について説明する。アドレスカウンタ２０１
は、再び０〜６３までのアドレス信号を順番にインクリ
メントしていく。このとき、メモリ２００からは書き込
んだ１ブロック６４個の８ビットの画像データが順番に
読み出され、減算器２０３に入力される。このシーケン
スでは、このようにメモリ２００から６４個の８ビット
の画像データを順番に読み出す操作を閾値の種類である
８回分繰り返す。

【００２４】一方、レジスタファイル２０４は、８ビッ
トレジスタが８本で構成されており、各レジスタには図
４に示したＴＨ０〜７の８個の閾値が格納されている。
これら８本のレジスタから、３ビットのアドレスによっ
て１本が選択されて減算器２０３に閾値が供給される。
このシーケンスでは、レジスタファイル２０４にアドレ
スを供給するセレクタ２０７は、アドレスカウンタ２０
５の出力を選択した状態となっている。従って、レジス
タファイル２０４のアドレスは、アドレスカウンタ２０
５によって供給される。アドレスカウンタ２０５の出力
は、メモリ２００から６４個の８ビットの画像データを
順番に読み出す間一定値となっており、減算器２０３に
６４個の８ビットの画像データが入力されている間、一
定の閾値が入力されるようにする。またアドレスカウン
タ２０５は、メモリ２００から次の６４個の画像データ
の読み出しを始めるときに１だけカウントアップする。
従って、メモリ２００からの６４個の画像データの読み
出しを８回繰り返すことにより、全ての閾値は減算器２
０３の片側に供給される。

【００２５】減算器２０３では、このようにメモリ２０
０から供給される画像データから、レジスタファイル２
０４から供給される閾値の値を減算し、９ビットの符号
付データを出力する。ここで、画像データが閾値より大
きければ、減算器２０３の出力は正、画像データが閾値
より小さければ、減算器２０３の出力は負となる。従っ
て減算器２０３の９ビット出力の符号ビットを取り出す
ことにより、閾値で２値化されたデータを得ることがで
きる。

【００２６】このように２値化されたデータのブロック
内の変化量を調べるため、フリップフロップ２０８、Ｘ
ＯＲゲート２０９、カウンタ２１０により変化量計数回
路を構成する。次に、この変化量計数回路について説明
する。

【００２７】２値化された画像データは、フリップフロ
ップ２０８により、１画素分遅延される。従って、ＸＯ
Ｒゲート２０９には、２値化された画像データと、１画
素分前の２値化された画像データが入力されている。こ
こで、ＸＯＲゲート２０９は、２本の入力が異なってい
るときだけ１が出力されるため、２値化された画像デー
タ１画素分前の２値化された画像データが異なっている
ときだけ１が出力される。ＸＯＲゲート２０９の出力
は、カウンタ２１０のイネーブル端子に入力されている
ため、２値化された画像データが変化しているときのみ
カウンタ２１０はカウントアップされる。従って、画像
データが６４画素分入力した後で、カウンタ２１０はこ
のブロック中の２値化された画像データの変化分を計数
した値を出力していることになる。

【００２８】カウンタ２１０により計数された、２値化
された画像データの変化分のデータは、比較器２１１の
片方の入力端子に入力される。また比較器２１１のもう
片方の入力端子には、レジスタ２１２の出力が入力され
る。ここで、比較器２１１は、カウンタ２１０の出力デ
ータがレジスタ２１２の出力データ以上であれば０を出
力し、この信号をイネーブル端子に入力しているレジス
タ２１２、レジスタ２０６とも、書き込みは行われな
い。またカウンタ２１０の出力データがレジスタ２１２
の出力データよりも小さければ１を出力し、レジスタ２
１２、レジスタ２０６をイネーブル状態にするため、こ
れらのレジスタに書き込みが行われる。また、画像デー
タをメモリに書き込むシーケンスＳ１において、レジス
タ２１２の内容を０にリセットしているため、図６に示
したタイムチャートで、レジスタファイル２０４から閾
値０が出力されているときには、比較器２１１の出力は
１となり、必ずレジスタ２１２、レジスタ２０６に書き
込みが行われる。このとき、レジスタ２１２には、カウ
ンタ２１０で計数された画像データの変化分のデータが
書き込まれる。また、レジスタファイル２０４から閾値
１以降が出力されているときには、レジスタ２１２に書
き込まれたデータの値と、カウンタ２１０から出力され
る画像データの変化分のデータの値とが比較され、カウ
ンタ２１０の出力がレジスタ２１２の値以上のときにレ
ジスタ２１２、レジスタ２０６はイネーブルとなり、書
き込みが行われる。従って、レジスタ２１２には画像デ
ータの変化分計数値のうち最大のものが書き込まれるこ
とになる。

【００２９】一方レジスタ２０６には、遅延器２１３を
通してアドレスカウンタ２０５によって生成されたレジ
スタファイル２０４のアドレス値が入力されている。こ
のとき、遅延器２１３は、比較器２１１からイネーブル
信号が出力されるまでの画像データの遅延時間分アドレ
スカウンタ２０５の値を遅延させ、アドレスカウンタ２
０５が次の閾値のアドレスにカウントアップした後でも
１つ前のカウント値をレジスタ２０６に供給できるよう
にしている。上述のように、レジスタ２０６のイネーブ
ル信号はレジスタ２１２のイネーブル信号と同時に入力
されるため、このレジスタ２０６には画像データの変化
分計数値が最大のときのアドレスカウンタの値が書き込
まれることになる。

【００３０】このようにして、このシーケンスの終わり
にはレジスタ２１２には８つの閾値で２値化したときの
画像データの変化分計数値のうち最大のものが書き込ま
れている。この閾値が、網点画像を判別するための最適
な閾値である。またレジスタ２０６にはレジスタファイ
ル２０４に格納されているこの最適な閾値のアドレスが
書き込まれていることになる。

【００３１】最後に、選択された閾値を用いて画像デー
タを２値化するシーケンスＳ３の動作について説明す
る。本実施例では、このシーケンスで２値化に使用する
減算器２０３は、シーケンスＳ２のときに使用するもの
と共通になっている。このシーケンスの時にも、アドレ
スカウンタ２０１は再び０〜６３までのアドレス信号を
順番にインクリメントしていく。従って、メモリ２００
からは１ブロック６４個の８ビットの画像データが再び
順番に読み出され、減算器２０３に入力される。一方、
このシーケンスの時にはセレクタ２０７はレジスタ２０
６の出力を選択するようにして、レジスタファイル２０
４に閾値を選択するシーケンスＳ２で設定した最適な閾
値のアドレスをレジスタファイルに入力するようにす
る。このことにより、レジスタファイル２０４からは最
適な閾値が得られ、減算器２０３に供給される。減算器
で減算した結果の符号ビットを取り出すことによって、
２値化データを得ることができる。ただし、この符号ビ
ットは、減算結果が負のときに１となることから、この
符号ビットをインバータ２１４で反転してから２値化デ
ータの出力としている。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
従来は固定閾値を使用して画像の２値化を行っていたも
のを、閾値を複数個用意し、これらの閾値の中から最適
な閾値を選び出し、この閾値により２値化を行い、この
２値化されたデータを用いて網点画像を判別するように
したため、従来よりも正確な判別結果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】 図１の文字／写真／網点判定部を示すブロッ
ク図である。

【図３】 図２の網点判定部を示すブロック図である。

【図４】 網点画像がイメージセンサによって読み込ま
れる様子を示した図である。

【図５】 図３の適応２値化部の回路を示す回路図であ
る。

【図６】 図５の適応２値化部の動作を示すタイムチャ
ートである。

【符号の説明】

１…ディジタル画像データ、２…ブロック分割部、３…
文字／写真／網点判定部、４…遅延部、５…写真画像処
理部、６…網点画像処理部、７…文字画像処理部、８…
選択部、９…出力装置、１００…網点画像を構成するド
ット、１０１…１ブロック領域、１１０…横方向のライ
ン１、１１１…横方向のライン２、１５０…網点判定
部、１５１…絵／文字判定部、１６０…適応２値化部、
１７０…パターン・マッチング部、２００…メモリ、２
０１…アドレスカウンタ、２０３…減算器、２０４…レ
ジスタファイル、２０５…アドレスカウンタ、２０６…
レジスタ、２０７…セレクタ、２０８…フリップフロッ
プ、２０９…ＸＯＲゲート、２１０…カウンタ、２１１
…比較器、２１２…レジスタ、２１３…遅延器、２１４
…インバータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号を特定領域毎に分割し、該領域
   中の画素データが網点画像領域か非網点画像領域かを判
   定する網点領域判定装置において、 画像信号を特定領域の画素群に分割し、該画素群毎に画
   素信号を出力するブロック分割手段と、 該ブロック分割手段より画素信号を入力し、該画素信号
   を２値化するための閾値を複数個備え、該画素信号を複
   数個の閾値のそれぞれにより２値化する第１の２値化手
   段と、 該第１の２値化手段により２値化された画素信号の変化
   回数を計数する計数手段と、 該計数手段により計数された該画素群の画素信号の変化
   回数のうち、この変化回数の値が最大となるときの閾値
   を該複数個の閾値より選び出す選択手段と、 該選択手段により選び出された閾値を用いて、該画素群
   の画素信号を２値化する第２の２値化手段と、 該第２の２値化手段によって２値化された画素信号を入
   力し、この画素信号より画像領域が網点画像領域か非網
   点画像領域かを判定する判定手段とを備えたことを特徴
   とする、 網点領域判定装置。