JPH0846788A

JPH0846788A - 画像処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH0846788A
Application number: JP6174090A
Authority: JP
Inventors: Izuru Horiuchi; 出堀内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】画像の地レベルを正確に判定して、良好な画
像処理を行なう。【構成】画像濃度を示す画像信号の各濃度の出現頻度
を表わす第１のヒストグラムと、累積出現頻度を表わす
第２のヒストグラムを作成してＲＭＡ１１３に記憶し、
前記第２のヒストグラムにより地レベル推測のための参
照値を求め、前記第１のヒストグラムから前記参照値を
参照して地レベルを推測し、推測した地レベルに基づい
てＣＰＵ１１０により画像信号を濃度変換処理（１０
８）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】原稿上の画像をライン型の光電変
換素子でスキャンして読みとり、ディジタル処理して出
力するディジタル複写機等に利用可能な画像処理方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機において、地の濃度レベルが高い
原稿について視覚上良好な画像を得るため、ＡＥが用い
られる。従来、ディジタル複写機のＡＥにおいて、例え
ば、以下の手法が用いられる。

【０００３】最初に、原稿画像をプリスキャンして得た
ディジタル・データをサンプリングして、ヒストグラム
を求め、度数の局所的なピークの位置から地の濃度レベ
ルを推測する。但し、ヒストグラムは、ノイズなどの影
響を小さくするため、平滑化しておく。また、所定の度
数以下のピークは無視する。

【０００４】以上のようにして、得られた地のレベルか
ら、地が白になるように濃度変換して出力するなどの処
理をしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来例に
おいて、（１）白紙に新聞の切り抜きを貼ったものの如
くの原稿が混載している場合や、画像枠より原稿が小さ
い場合、（２）ネガ原稿、（３）写真など階調のある画
像などにおいて、地レベルを誤認識しやすい。

【０００６】図６の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、それぞ
れの問題点に対応する原稿の例を示す。また、各原稿の
ヒストグラムを、それぞれ、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に
示す。（ａ）では、地のレベルより高い輝度にもピーク
が生じる。（ｂ）では、白レベルにすべき原稿濃度のピ
ーク値が小さい。（ｃ）では、はっきりとしたピークを
持たない。

【０００７】以上のような要因により地レベルを誤認識
すると、白レベルにすべき地が白くならなかったり、余
分な部分まで白に飛ばしてしまう事がある。

【０００８】また、マーカー編集処理などでは、マーカ
ーの検出レベルを地の濃度から推測するが、地の検出の
精度が高くないと、誤認識が多くなるという問題があ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点に鑑み
てなされたもので、画像濃度を示す画像信号の各濃度の
出現頻度を表わす第１のヒストグラムと累積出現頻度を
表わす第２のヒストグラムを作成し、前記第２のヒスト
グラムにより地レベル推測のための参照値を求め、前記
第１のヒストグラムから前記参照値を参照して地レベル
を推測し、推測した地レベルに基づいて画像信号を濃度
変換処理するとする画像処理方法を提供するものであ
り、また、前記第２のヒストグラムの所定の度数に対応
する濃度レベルを前記参照値とする画像処理方法を提供
するものであり、更に、前記第１のヒストグラムの前記
参照値に近いピーク値に対応する濃度レベルから地レベ
ルを推測する画像処理方法を提供するものであり、ま
た、前記推測した地レベルに基づいて画像信号に地飛ば
しのための濃度変換処理を行なう画像処理方法を提供す
るものであり、更には、画像濃度を示す画像信号を入力
する入力手段と、前記画像信号の各濃度の出現頻度を表
わす第１のヒストグラムと累積出現頻度を表わす第２の
ヒストグラムを作成する作成手段と、前記第２のヒスト
グラムから地レベル推測のための参照値を求め、前記第
１のヒストグラムから前記参照値を参照して地レベルを
推測する推測手段と、前記推測した地レベルに基づいて
画像信号を濃度変換処理する処理手段とを有する画像処
理装置を提供するものである。

【００１０】

【実施例】以下、図１のブロック図に従って、本発明の
第１の実施例を説明する。

【００１１】図示せぬ原稿台に置かれた原稿をハロゲン
・ランプで照射して、その反射光を図示せぬ光学系を介
してライン・センサー１０１によって光電変換し読みと
る。この時、ハロゲン・ランプによる原稿上の露光位置
をハロゲンランプの長手方向と垂直な方向に移動（副走
査）して、ライン毎にライン・センサー１０１により順
に画像を読みとる。以下、ハロゲン・ランプの長手方向
を主走査方向、垂直な方向を副走査方向と呼ぶ。

【００１２】サンプル・ホールド回路１０２は、ライン
・センサー１０１の出力信号をサンプル・ホールドす
る。Ａ／Ｄ変換回路１０３はサンプル・ホールドされた
信号を各画素当り８ビットの画像濃度を示すディジタル
信号に変換する。シェーディング補正回路１０４は前記
ディジタル信号について、ハロゲン・ランプ、光学系、
センサー感度むら等による画素毎のゲイン、オフセット
のばらつき（シェーディング歪）を補正する。

【００１３】ディジタル・フィルタ１０５は、シェーデ
ィング補正回路１０４の出力について、光学系の周波数
特性の補正や、図示せぬ操作部からの画像調整のパラメ
ーターを基に、低域通過フィルタや、高域強調のフィル
タ処理を実施する。本実施例においては、５×５のマス
クについて、各演算画素の係数を任意に設定できるハー
ド構成になっている。

【００１４】変倍処理１０６は、操作部からの倍率指示
に従って特に主走査方向の変倍処理をする。本実施例に
おいては、線型補間を用いて補間する。副走査方向の変
倍は、ライン・センサー１０１の副走査方向への走査ス
ピードの可変により実現している。

【００１５】画像処理回路１０７は、トリミング、マス
キング、ネガポジ反転、網掛、網敷、グラデーション、
影付け、輪郭抽出、移動、斜体などの編集処理を行う。
また、本実施例では、トリミングと影付けなど、複数の
処理の組み合せ処理も可能とする。画像処理回路１０７
は、図示せぬ操作部からの制御信号により、画像処理の
範囲、種類を設定される。

【００１６】マーカー検出回路１０９は、シェーディン
グ補正回路１０４の出力信号から、原稿内のマーカーで
囲まれた領域を抽出し、領域信号を画像処理回路１０７
に供給する。マーカー検出を実行するために、ＣＰＵ１
１０が検出した原稿の地のレベルに比例して、マーカー
と見なす中間濃度のレベルを設定する。

【００１７】本実施例においては、操作部からの指定領
域や、マーカーで囲まれた領域毎に、異なる編集処理を
する事が可能である。

【００１８】濃度変換回路１０８は、画像処理回路１０
７の出力を対数変換、ＡＥ用の濃度変換等、非線形処理
を一括してテーブル変換で実施する。図４は、濃度変換
の入出力特性を示し、（ａ）はＡＥオフ時、（ｂ）はＣ
ＰＵ１１０が検出した原稿の地のレベルＬ_Gまで、白側
に飽和させ、地を白に飛ばしている様子を示す。従っ
て、（ｂ）において、レベルＬ_Gを変えることにより、
地飛ばしされる濃度レベル範囲を変えることができる。

【００１９】ＰＷＭ変調回路１１１は、濃度変換回路１
０８の多値ディジタル信号をパルス幅変調して２値の信
号として出力する。

【００２０】レーザー部１１２は、ＰＷＭ変調回路１１
１の２値出力によってレーザーの発光を制御し図示せぬ
感光ドラム上にレーザーを照射して潜像を作り、いわゆ
る電子写真プロセスによって紙などの媒体に複写する。

【００２１】ＣＰＵ１１０は後述の如くして原稿の地レ
ベルを推測し、それに従って濃度変換回路１０８におけ
る濃度変換用テーブルを設定する。また、ＲＡＭ１１３
はヒストグラム作成用のメモリである。

【００２２】以下に、ＡＥの濃度変換、及びマーカー検
出に用いる、原稿の地レベルを推測するＣＰＵ１１０に
おけるアルゴリズムについて詳細に述べる。

【００２３】ＣＰＵ１１０は、原稿複写に先たつプリス
キャンにより得たシェーディング補正回路１０４の出力
信号を、１ラインに１画素の割合で粗くサンプルする。
ライン中のサンプル位置は、等間隔でずらし、原稿全体
でサンプルする画素が偏らないようにする。その様子を
図５に示す。図５において、点線はライン・センサー１
０１で読み取るラインを示し、白丸はサンプルするポイ
ントを示す。尚、同一ライン中で複数のサンプルを行っ
てもよいことは言う迄もない。

【００２４】次に、原稿を粗くサンプリングした画像デ
ータについて、ＲＡＭ１１３内にヒストグラム、及び累
積ヒストグラムを作る。各ヒストグラムの例を図２に示
す。図２で、（１）がヒストグラム、（２）が累積ヒス
トグラムを示す。（１）のヒストグラムとは各輝度の画
像データが何回出現したかを示すものであり、また、
（２）の累積ヒストグラムは各輝度の頻度を累積加算し
たもので、（１）のヒストグラムを積分した値に対応す
る。尚、図２において、（１）のヒストグラムと（２）
の累積ヒストグラムの縦軸（度数）のスケールは説明を
容易にするために異ならしめており、同一ではない。ま
た、それぞれ、最大値を１００％とする。

【００２５】また、各ヒストグラムは、図３（ａ）に示
すように、細かいピークを持つことが多く、地を検出す
るためにはノイズになるため、低域通過フィルターによ
るスムージングを実施する。即ち、スムージングにより
図３（ｂ）に示すように滑らかな曲線を得る。本実施例
では、（１／４、１／２、１／４）の係数のフィルター
を用いたが、スムージングの効果があれば、他の係数で
もよい。

【００２６】図２の（１）のヒストグラムで、Ｐ０〜Ｐ
４のピークを抽出する。抽出したピークのうち、度数が
所定のしきい値Ｔh以下は除去する。つまり、地レベル
のピークとしては頻度が少ないものを地レベルとして用
いない様に、経験的に求めたしきい値Ｔｈを設定する。
すなわち、本例においては、Ｐ０、Ｐ３のピークは除
く。

【００２７】次に図２の（２）の累積ヒストグラムで、
所定の度数Ｔrに対応する輝度レベルＬｃを地レベル推
測のための参照値として求める。ここで、所定の度数Ｔ
ｒとは原稿中における地レベルの面積割合を示すもの
で、例えば度数Ｔｒを７０％とすると、面積割合７０％
を占める輝度レベルを求めることができる。（１）のヒ
ストグラムから求めたピークのうち、前記輝度レベルＬ
ｃに最も近いものを選択する。ここでは、Ｐ２を選択す
る。選択したピークの輝度レベルに対して、オフセット
値Ｌｘを加えたものを地レベルＬｚとして使用する。こ
こで、オフセット値Ｌｘとは実行すべき画像処理（例え
ば、地飛ばし、又は、マーカー処理等）に応じて設定さ
れる値であって、このオフセット値Ｌｘによって、地飛
ばしされる輝度レベルの範囲が決定される。

【００２８】また、推測した地レベルＬｚが２５５を越
えるならば、２５５でクリップする。

【００２９】ＣＰＵ１１０は、推測した地レベルＬｚを
基に、濃度変換処理１０８や、マーカー検出１０９に対
し、適切な設定をする。例えば、図４の（２）における
レベルＬ_Gを推測した地レベルＬ_Zとすることにより、推
測した地レベルＬ_Zを超える入力レベルを白に飛ばすこ
とができる。

【００３０】また、地レベルＬｚが、黒レベルに近い所
定レベルＬｎ以下であれば、原稿の地が黒、即ち、原稿
をネガ原稿と判定し、ヒストグラム上で、右側の最初の
ピークの輝度レベルを地レベルＬｚに置き換える。

【００３１】また、ヒストグラムのピーク値が、度数の
所定値Ｔｈを１つも越えない場合、画像は写真などの階
調が多いと判定する。その場合は（２）の累積ヒストグ
ラムで、度数が例えば３％と９７％の輝度レベルを、そ
れぞれ、黒、白のレベルと判断し、その間でリニアな濃
度変換する。

【００３２】本実施例においては、以上説明した全体の
地レベルを検出する第１のスキャン動作であるプリ・ス
キャンを原稿複写前に実行し、その後、原稿上の画像を
複写する第２のスキャン動作を実行する。

【００３３】（第２の実施例）第２の実施例は、ヒスト
グラムを作るデータのサンプリングの仕方のみが、先に
述べた実施例と異なり、他は同じであるために、サンプ
リングの仕方を説明する。

【００３４】第２の実施例において、主走査方向の１ラ
イン毎にヒストグラムをとり、処理中のラインから過去
Ｎライン分を合成して、地の判定に使用する。例えば、
Ｎ＝５０とすることにより、ヒストグラムをとる領域が
局所的であるために、原稿の各部分毎にきめ細かく地が
判定できる。特に、白地の紙に新聞の切り抜きを貼り付
けた様に原稿が混載している場合等において、誤判定が
より少なくなる。また、先の実施例と異なり、原稿をプ
リ・スキャンする必要がなく、より高速な複写動作を可
能とする。

【００３５】以上の、実施例において、ディジタル複写
機のシステムについて述べたが、システム内部で画素を
多値で表現するシステム、例えば、ファクシミリや電子
ファイルの画像入力部にも、本発明の応用が可能であ
る。

【００３６】以上の如く、原稿の地をより正確に得ら
れ、適切に原稿の地を飛ばす事ができ、視覚的に良好な
画像を得る。また、マーカー編集処理などにおいても、
誤認識の少ない良好な性能を提供するものである。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によると、画
像濃度を示す画像信号の各濃度の出現頻度を表わす第１
のヒストグラムと累積出現頻度を表わす第２のヒストグ
ラムを作成し、前記第２のヒストグラムにより地レベル
推測のための参照値を求め、前記第１のヒストグラムか
ら前記参照値を参照して地レベルを推測し、推測した地
レベルに基づいて画像信号を濃度変換処理するので、画
像の地レベルを種々の画像に対して良好に得ることが可
能となり、従って、地レベルを基準とする画像処理を確
実に実行可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像処理装置のブロック図。

【図２】ヒストグラム及び累積ヒストグラムの例を示す
図。

【図３】ヒストグラムのスムージング処理を示す図。

【図４】濃度変換用のテーブルを示す図。

【図５】サンプル位置を示す図。

【図６】各種原稿のヒストグラムを示す図。

【符号の説明】

１０１ラインセンサー１０２サンプル・ホールド１０３Ａ／Ｄ変換器１０４シェーディング補正回路１０５ディジタル・フィルタ１０６変倍処理回路１０７画像処理回路１０８濃度変換処理回路１０９マーカー検出回路１１０ＣＰＵ１１１ＰＷＭ変調回路１１２レーザー回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像濃度を示す画像信号の各濃度の出現
頻度を表わす第１のヒストグラムと累積出現頻度を表わ
す第２のヒストグラムを作成し、前記第２のヒストグラ
ムにより地レベル推測のための参照値を求め、前記第１
のヒストグラムから前記参照値を参照して地レベルを推
測し、推測した地レベルに基づいて画像信号を濃度変換
処理することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】前記第２のヒストグラムの所定の度数に
対応する濃度レベルを前記参照値とすることを特徴とす
る請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】前記第１のヒストグラムの前記参照値に
近いピーク値に対応する濃度レベルから地レベルを推測
することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】前記推測した地レベルに基づいて画像信
号に地飛ばしのための濃度変換処理を行なうことを特徴
とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項５】画像濃度を示す画像信号を入力する入力
手段と、前記画像信号の各濃度の出現頻度を表わす第１
のヒストグラムと累積出現頻度を表わす第２のヒストグ
ラムを作成する作成手段と、前記第２のヒストグラムから地レベル推測のための参照
値を求め、前記第１のヒストグラムから前記参照値を参
照して地レベルを推測する推測手段と、前記推測した地レベルに基づいて画像信号を濃度変換処
理する処理手段とを有することを特徴とする画像処理装
置。