JPH0792832B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はメモリに記憶している２
値画像データを多値画像データに変換し、変換された多
値画像データを画像処理する画像処理装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像処理装置においては、主に以
下の様にして画像データを記憶していた。 （１）濃淡のある深みを持つ画像データ信号をそのまま
ページメモリに記憶する。

【０００３】（２）画像処理の最終段階でデイザ処理を
行ない、２値化、３値化、あるいは４値化等して、しか
る後にページメモリに記憶してページメモリの記憶容量
の小容量化を図る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の（１）
においてはページメモリとして大容量の記憶容量が必要
となり、大変高価な画像処理装置となつてしまつてい
た。また、（２）においては、元の画像データ値に復元
する有効な手法がなく一度デイザ処理化した画像データ
を再び画像処理することは困難であつた。

【０００５】本発明は上述した従来技術の欠点を除去す
るものであり、画像を２値画像データとして記憶するこ
とで、小容量の記憶容量のメモリを用いて画像を記憶す
ることができると共に、記憶している２値画像データ及
び２値画像データから変換した多値画像データ、いずれ
の画像データに対しても選択的に画像処理を可能とした
ことにより、画像処理の種類に応じて、最適な画像デー
タに対して画像処理を行う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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する一
手段として例えば以下の構成を備える。即ち、２値画像
データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
ている２値画像データを読み出す読み出し手段と、前記
読み出し手段で読み出した２値画像データを多値画像デ
ータに変換する変換手段と、入力した２値又は多値画像
データを画像処理する処理手段と、前記読み出し手段で
読み出した２値画像データもしくは前記変換手段により
変換された多値画像データを選択的に前記処理手段へ入
力する選択手段とを有し、前記処理手段は前記選択手段
により選択的に有力された２値または多値画像データに
対し画像処理を行うことを特徴とする。

【０００７】

【作用】以上の構成において、画像を２値画像データと
して記憶することで、小容量の記憶容量のメモリを用い
て画像を記憶することができると共に、記憶している２
値画像データ及び２値画像データから変換した多値画像
データ、いずれの画像データに対しても選択的に画像処
理を可能としたことにより、画像処理の種類に応じて、
最適な画像データに対して画像処理を行うことができる
画像処理装置を提供することができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を詳説する。図１〜図４は本発明に係る一実施例を示
し、図５は本実施例に関する処理概念を説明する図であ
る。図１は本発明に係る一実施例の全体構成図であり、
図においては中央制御部６により他の残りのすべての系
が制御される。

【０００９】まず、中央制御部６により画像読取スキヤ
ナ１又は記憶装置２が駆動される。画像読取スキヤナ１
又は記憶装置２から読み出された画像データはまず切換
部３に入力される。切換部３においては、中央制御部６
の制御に従つて画像読取スキヤナ１、記憶装置２、多階
調化部１３よりの画像データのうちの１つを選択して出
力する。具体的にはこれらのうちの駆動されているもの
の出力を選択し出力する。

【００１０】画像処理部４には切換部３よりの出力が入
力され、ここで各種の画像処理が施され、ビツトマツプ
メモリ９、又はビツトマツプメモリ１０に対し処理画像
を出力する。又、このとき画像処理部４においては、最
終段においてデイザ処理が施され、２値化、３値化デー
タ等にデイザ処理される。画像処理部４において、アフ
イン変換等のアドレス変換処理を行つた場合に、変換さ
れたアドレス情報をセレクタ７、及びセレクタ８に対し
出力する。

【００１１】ところで本実施例においては、通常ビツト
マツプメモリ９、ビツトマツプメモリ１０のうちどちら
かは書き込み状態であり、他方のビツトマツプメモリは
停止状態か又は読み出し状態である。ビツトマツプメモ
リ９、ビツトマツプメモリ１０のうち書き込み状態のビ
ツトマツプメモリに対応するセレクタ９、セレクタ１０
のどちらかが画像処理部４が出力するアドレス情報を選
択し、書き込み状態のビツトマツプメモリ９，１０のい
ずれかに出力する。この制御は中央制御部６により制御
される。

【００１２】又、画像処理部４において上述のアドレス
変換処理が行なわれない場合にはアドレス情報はセレク
タ７，８には出力されず、直接画像処理部４よりビツト
マツプメモリ９、又はビツトマツプメモリ１０に出力さ
れる。この場合にはアドレス情報の出力されるべきビツ
トマツプメモリは中央制御部６よりの画像処理部４への
制御に基づいて決定される。

【００１３】一方、セレクタ７，８にはアドレス発生器
５よりのアドレス情報も入力されており、ビツトマツプ
メモリ９、ビツトマツプメモリ１０のうちいずれかが読
み出し状態の時にはそれに対応するセレクタ７、セレク
タ８のいずれかが中央制御部６に選択制御され、選択さ
れたセレクタはアドレス発生器５よりのアドレス情報を
選択し、読み出し状態のビツトマツプメモリ９，１０の
いずれかに出力する。アドレス発生器５は出力装置１２
又は多階調化部１３の処理に同期して順次ビツトマツプ
メモリの読み出しアドレスを発生し、読み出し状態のビ
ツトマツプメモリより対応する画像データを読み出し、
データ切換部１１を介して出力装置１２又は多階調化部
１３に送る。

【００１４】このデータ切換部１１は中央制御部６によ
って制御され、ビツトマツプメモリ９、ビツトマツプメ
モリ１０のうち出力状態（読み出し状態）のビツトマツ
プメモリよりの読み出しデータを選択し出力する。画像
処理された結果を出力装置１２に出力する場合には、中
央制御部６が出力装置１２より画像データを出力するよ
う駆動制御し、データ切換部１１よりの出力データを出
力装置１２より出力させる。

【００１５】ところで、ビツトマツプメモリ９，１０に
記憶されている画像データを読み出し、再び画像処理部
４で画像処理を施す場合には、データ切換部１１よりの
出力データは、中央制御部６により駆動されている多階
調化部１３に送られる。多階調化部１３にはデータ切換
部１１から出力される２値化、３値化等の出力データが
入力され、画像処理部４で処理される画像データのビツ
ト数に、即ち、デイザ処理が施される以前の画像データ
に復元されて切換部３に出力される。

【００１６】この時、切換部３では、中央制御部６に制
御され、多階調化部１３の出力を選択し画像処理部４に
出力する。この時中央制御部６により多階調化部１３の
データ遅延と画像処理部４の同期が取られる。なお、ビ
ツトマツプメモリ９，１０のうち読み出しに使用されて
いない方のビツトマツプメモリには画像処理部４におい
て画像処理を施された画像データが順次書き込まれるこ
とになる。

【００１７】この様にして本実施例においては、デイザ
処理されてビツトマツプメモリ９又は１０に格納された
画像情報を、再びデイザ処理化前のデータに復元されて
再び画像処理することができ、多目的の画像処理が行な
える構成となつている。画像の単なる移動処理等の様に
階調に影響せず、デイザパターン等を崩さないで処理す
ることのできる場合等においては、ビツトマツプメモリ
から読み出した画像データをそのまま画像処理すること
ができるように、多階調化部１３においては中央制御部
６よりの制御によりデータ切換部１１の出力に対して何
の処理も行なわず、素通しにすることもできる構成とな
つており、また画像処理部４においても中央制御部６の
制御により画像処理後の画像データに対してデイザ処理
を行なわず、そのままセレクタ７，８に出力可能な構成
となつている。

【００１８】図１中の多階調化部１３の詳細ブロツク図
を図２に示す。図２において、データ切換部１１よりの
画像データはラインメモリ２１〜２６及び切換回路３５
に入力される。ここで入力された画像データを多階調化
しない場合（素通しとする場合）には中央制御部６より
の制御信号３６により切換回路３５よりデータ切換部１
１よりの出力データがそのまま選択出力される。

【００１９】多階調化処理される場合にはラインメモリ
制御部２７の制御によりラインメモリ２１〜２６のいず
れかが選択され、選択されたラインメモリに画像データ
を書き込む。ラインメモリ２１〜２６は水平同期信号の
くる毎に順次ラインメモリ２１，２２，２３，２４，２
５，２６の順に選択され、書き込まれる。ラインメモリ
２１〜２６よりの出力信号ＬＮ１〜ＬＮ６はラインメモ
リセレクタ２８に入力される。メモリ制御部２７はライ
ンメモリセレクタ２８を制御し、ラインメモリ２１〜２
６のうち最後の書き込み状態があつてから一番時間の経
過しているラインメモリの読み出し出力、即ち最先に書
き込まれたラインメモリの読み出し出力をＬ１に出力
し、次に古い２番目の読み出し出力をＬ２に出力し、以
下Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５と順次先格納順に選択出力し、現在
書き込み中のラインメモリの出力についてはラインメモ
リセレクタ２８より出力しない。

【００２０】以上の制御動作により連続するＬ１〜Ｌ５
の５ラインの画像データをラインメモリセレクタ２８が
出力することになる。ラインメモリセレクタ２８の出力
は多階調化回路３０に入力されており、ここで後述する
複数ビツトの階調を持つた信号に変換されて、文字線画
判別回路２９に出力する。又、多階調化回路３０よりの
複数ビツトの信号は、文字線画判別回路２９に送られ、
ここで信号が一定時間遅延され、位相を調整された後乗
算回路３２，３３に出力される。

【００２１】一方、セレクタ２８よりの各信号は補正回
路３１にも入力され、入力データはここで画像処理部４
で処理される画像データのビツト数に対応するデータ毎
に区分され、全ビツトを“１”（８ビツト構成であれば
“＃ＦＦ”）に変換された後にデータのレベルを乗算す
る。ここでデータのレベルとはデイザ処理が２値化の場
合、その結果の“０”，“１”をいい、３値化の場合は
その結果である“０”，“ 1/2”，“１”でありデイザ
処理が４値化である場合は“０”，“ 1/3”，“ 2/
3”，“１”である。その後文字線画判別回路２９の遅
延量に応じて位相調整され、乗算回路３３に出力する。

【００２２】一方、文字線画判別回路２９には多階調化
回路３０の出力が入力され、１画素ごとに、入力された
画素データが文字や線画であるか、中間調の階調画であ
るか判別される。その判別結果により、０〜１の数を乗
算回路３２，３３に出力する。ただしここで乗算回路３
３に出力する値を“α”（０≦α≦１）とする時、乗算
回路３２に出力する値は“１−α”とする。“α”は文
字線画判別回路２９において注目画素が中間調の階調画
より、文字や線画に近いと判断される程“１”に近づ
き、注目画素が中間調の階調画に近いと判断される時は
“０”に近づく値である。

【００２３】乗算回路３２においては、文字線画判別回
路２９の出力“１−α”と多階調化回路３０の出力が入
力されており、両値を乗算して加算回路３４に出力す
る。乗算回路３３においても同様に文字線画判別回路２
９の出力“α”と補正回路３１の出力が入力されてお
り、両値を乗算して加算回路３４に出力する。加算回路
３４では、この乗算回路３２、乗算回路３３の両回路の
出力が加算され、結果を切換回路３５に出力する。この
時には切換回路３５よりは加算回路３４の出力が選択さ
れ、切換部３に入力される。

【００２４】なお、以上の説明を補足すると、加算回路
３４の出力は多階調化回路３０、補正回路３１の出力を
混合比（１−α）対（α）の比で混合した値である。
又、“α”は文字や線画に近づく程、“１”に近づく。
ところで補正回路３１の出力は前述したように、デイザ
処理結果を複数のビツトに拡張しただけなので文字や線
画の情報を失つていない。しかしながら前述の２値、３
値等の階調しか持ち合わせていない。

【００２５】一方、後述する多階調回路３０については
多くの階調性を持つているが、文字、線画等の情報は失
われている。このため、加算回路３４は文字線画情報
“α”が大きい時（“１”に近い時）に、文字線画情報
を失つていない補正回路３１のデータを混合する比率を
大きくし、また、文字線画情報“α”が小さい時（“１
−α”が１に近い時）、即ち中間調の階調画の時には多
くの階調を持つている多階調化回路３０の出力を混合す
る比率“１−α”を大きくする。故に本実施例の多階調
化部１３の出力は線画情報と階調情報を失わずに、先に
デイザ処理によりデイザ化データに圧縮されたものを伸
長する事ができる。

【００２６】次に多階調化回路３０の一実施例の詳細ブ
ロツク図を図３に示す。図３において、ラインメモリセ
レクタ２８の出力は加算器４１に入力される。又、本実
施例ではＬ１〜Ｌ５の５画素分の画像データを加算す
る。加算器４１において画像の垂直方向５画素分の加算
が行なわれた後に、この加算データはラツチ４２、加算
器４３，４５，４７，４９にそれぞれ出力される。ラツ
チ４２，４４，４６，４８には、画像の水平方向に１画
素おきに発生する画像同期クロツクＣＬＫがそれぞれ入
力されている。加算器４２の出力５画素の加算結果は、
ラツチ４２で１画素分遅延し加算器４２において次の５
画素の加算結果と加算される。その結果はラツチ４４で
さらに１画素遅延した後に加算器４５で次の５画素の加
算結果と加算され、ラツチ４６でまた１画素分遅延し次
の５画素の加算結果と加算器４７で加算される。この結
果はさらにラツチ４８で１画素分遅延し加算器４９に出
力される。加算器４９には次の５画素の加算結果と加算
され出力される。

【００２７】以上のようにして垂直方向５画素、水平方
向５画素の５×５のマトリクス計２５画素の加算が行な
われる。この演算結果は位相合わせ回路５０及び文字線
画判別回路２９に出力される。位相合わせ回路５０で
は、文字線画判別回路２９の遅延量に応じた遅延が行な
われ、遅延された画素データは階調変換回路５１に入力
される。階調変換回路５１では画像処理部４の処理ビツ
ト数に変換し、乗算回路３２に出力する。

【００２８】以上説明した本実施例では、多階調化回路
３０において５×５のマトリクスの加算演算を行なう例
について述べたが、後述する理由によりマトリクスサイ
ズを垂直方向、水平方向ともにデイザマトリクスサイズ
の整数倍としている。本実施例の場合のデイザマトリク
スサイズは５×５であり、又、（ｎ，ｍ＝１）である。

【００２９】デイザマトリクスサイズが水平方向Ｍ、垂
直方向Ｎの（Ｍ×Ｎ）の場合、ラインメモリ構成として
本実施例のラインメモリ２１〜２６の構成に変え、（ｎ
Ｎ＋１）（ｎ，Ｎは整数）のラインメモリを備える構成
にし、加算器４１の入力Ｌ１〜Ｌ５をＬ１〜ＬｎＮの
（ｎ×Ｎ）本とし、ラツチ４２〜４８、加算器４３〜４
９の構成をそれぞれ（ｍＭ−１）にすればよい（ｍ，Ｍ
は整数）ことは容易に推察できる。

【００３０】次に多階調化回路３０のｎＮ×ｍＭのマト
リクスの加算演算をデイザマトリクスサイズＮ×Ｍに対
して水平方向、垂直方向ともに整数倍にする理由を図５
を参照して説明する。以下の説明では図５を、デイザマ
トリクス４×４のデイザ処理結果の“１”，“０”を、
黒白で図面化した水平方向、垂直方向共に画像と対応さ
せたものとして考えても良いし、又、ビツトマツプメモ
リ空間と対応させたものとして考えても良い。なお、図
５では黒化率“ 0.5”の中間調画像としている。

【００３１】もし仮に、図中、Ａ２，Ｂ２に示すよう
に、２×２のマトリクスで加算演算すると、ＭＡＸ“
1.0”，ＭＩＮ“ 0.0”の黒化率となり、また、Ａ３，
Ｂ３に示すように、３×３のマトリクスで加算演算する
と、ＭＡＸ“ 2/3”，ＭＩＮ“ 1/3”の黒化率となる。
同様に、Ａ５，Ｂ５に示すように、５×５のマトリクス
では、ＭＡＸ“ 3/5”，ＭＩＮ“ 2/5”の黒化率とな
り、また、Ａ６，Ｂ６に示すように、６×６のマトリク
スではＭＡＸ“ 2/3”，ＭＩＮ“ 1/3”の黒化率とな
る。この結果、一様な濃度データを多階調化処理した結
果、この濃度データが処理前と比べて一様でなくなり、
周期的な値となつてしまう。

【００３２】このため、復元処理した濃度データに対し
て、画像処理部４で再び画像処理を施した後にデイザ処
理すると、モアレの発生を引き起こしてしまう。文字線
画判別回路２９においても同様に濃度データが一様でな
く、周期的な値は濃度差があるので、文字や線画と誤判
断され易い。ところが本実施例に示す如きデイザマトリ
クスと同じサイズ、又は垂直方向、水平方向ともに整数
倍のマトリクスで加算処理を行なうと（例えば図５に示
すＡ４，Ｂ４のように）、デイザの周期性を全くひろう
事なく多階調化が行なえる。

【００３３】次に文字線画判別回路２９の詳細を図４を
参照して説明する。図４は文字線画判別回路２９の詳細
ブロツク図である。多階調化回路３０よりの出力は文字
線画判別回路２９のラインメモリ６０〜６３に入力され
る。ラインメモリ６０〜６３はラインメモリ２１〜２６
と同様の動作をする。即ち、ラインメモリ６０〜６３の
うち順次１つだけ書き込み可能状態となり、水平同期信
号のくる毎に順次古い順に先の書き込みデータに重ねて
新たなデータが書き込まれる。

【００３４】各ラインメモリ６０〜６３よりの読み出し
出力ＬＬＮ１〜ＬＬＮ４は、セレクタ６５に入力され、
ラインメモリ６０〜６３のうち書き込まれた状態になつ
て一番時間のたつている（最先に書き込み処理された）
ラインメモリ出力がＬＬ１に出力され、２番目に古く書
き込まれたラインメモリ出力がＬＬ２、３番目はＬＬ３
にそれぞれ出力される。現在書き込み中のラインメモリ
の出力はセレクタ６５より出力されない。なお、これら
一連の制御はメモリ制御部６４により制御される。ラツ
チ６６〜７２には前述の画像同期クロツクＣＬＫが入力
されている。

【００３５】セレクタ６５よりの出力ＬＬ１は、ラツチ
６６，ラツチ６９でそれぞれ各１画素分ずつ遅延され、
加算器７３に入力される一方、出力ＬＬ２はラツチ６
７，７０，７２でそれぞれ各１画素分ずつ遅延される。
そしてラツチ６７，７２の出力は加算器７３に入力さ
れ、ラツチ７０の出力は減算器７４に入力される。セレ
クタ６５よりの出力ＬＬ３は、ラツチ６８，７１で同様
に１画素分ずつ遅延され、加算器７３に入力される。そ
して、加算器７３の出力は減算器７４に入力される。そ
して減算器７４ではラツチ７０の出力の４倍から加算器
７３のデータを減算する処理を行なう。即ち、減算器７
４の出力としては３×３のコンボリユージヨン（２次微
分）の結果が得られることになる。

【００３６】減算器７４の処理結果である出力信号は、
続いて混合比率演算回路７５に入力される。ここで、減
算器７４の絶対値が大きい程、前述“α”を“１”に近
づける処理を行なう。ここでは、第１の閾値を越えた時
に（α＝１）とし、第２の閾値以下では（α＝０）と
し、第１の閾値と第２の閾値間の値によりαを“１”〜
“０”に変化させる。そして出力“α”と“１−α”は
それぞれ前述の図２に示す乗算回路３２、乗算回路３３
に出力される。

【００３７】以上説明した様に、本実施例においては、
文字線画判定回路２９では３×３の２次微分を行なつて
いる例について示したが、これに替え、５×５の２次微
分や、２つ以上の方向の１次微分の絶対値の和等のエツ
ジを検出する手段であれば、特に限定されるものではな
い。又、文字線画判別回路２９においては、サンプリン
グモアレのない多階調化回路３０の出力を入力している
ので、網点化されたデイザを文字や線画として誤判定す
ることもない。

【００３８】以上説明した様に本実施例によれば、デイ
ザ処理された信号を略正確に階調性のある複数ビツトの
信号（濃淡画像データ）に復元することができ、デイザ
処理された後、ビツトマツプメモリに書き込まれた画像
を再び再生し、繰り返し画像処理することが可能にな
り、ソース側のメモリとデイステイネーシヨン側のメモ
リをビツトマツプメモリに置き変える事ができる。この
ため、画像データを記憶する記憶メモリを小容量のメモ
リで構成することができ、かつ記憶画像データを繰り換
えして再画像処理を行う事ができる。

【００３９】以上説明した様に、デイザ処理された画像
データを読み出し、デイザ処理前の画像データに復元す
ることが可能となり、小容量の画像データ記憶手段を備
えるのみで多目的な画像処理を実行することができる。
また記憶手段の所望の位置アドレスの画像データを読み
出し処理することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、画像
を２値画像データとして記憶することで、小容量の記憶
容量のメモリを用いて画像を記憶することができると共
に、記憶している２値画像データ及び２値画像データか
ら変換した多値画像データ、いずれの画像データに対し
ても選択的に画像処理を可能としたことにより、画像処
理の種類に応じて、最適な画像データに対して画像処理
を行うことができる画像処理装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のブロツク図である。

【図２】図１に示す多階調化部の詳細ブロツク図であ
る。

【図３】図２に示す多階調化回路の詳細ブロツク図であ
る。

【図４】図２に示す文字線画判別回路の詳細ブロツク図
である。

【図５】面積率５０％のデイザ化画像を示す図である。

【符号の説明】

１ 画像読取スキヤナ ２ 記憶装置 ３ 切換部 ４ 画像処理部 ５ アドレス発生器 ６ 中央制御部 ７，８，２８，６５ セレクタ ９，１０ ビツトマツプメモリ １１ データ切換部 １２ 出力装置 １３ 多階調化部 ２１〜２６，６０〜６３ ラインメモリ ２７，６４ メモリ制御部 ２９ 文字線画判別回路 ３０ 多階調化回路 ３１ 補正回路 ３２，３３ 乗算回路 ３４ 加算回路 ４１，４３，４５，４７，４９，７３ 加算器 ４２，４４，４６，４８，６６〜７２ ラツチ ５０ 位相合わせ回路 ５１ 階調変換回路 ７４ 減算器 ７５ 混合比率演算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２値画像データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている２値画像データを読み出
   す読み出し手段と、 前記読み出し手段で読み出した２値画像データを多値画
   像データに変換する変換手段と、 入力した２値又は多値画像データを画像処理する処理手
   段と、 前記読み出し手段で読み出した２値画像データもしくは
   前記変換手段により変換された多値画像データを選択的
   に前記処理手段へ入力する選択手段とを有し、 前記処理手段は前記選択手段により選択的に入力された
   ２値または多値画像データに対し画像処理を行うことを
   特徴とする画像処理装置。