JPH09130599A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多値画像データの２値化処理の際に発生する
特有のモアレパターンの出現を防止。 【解決手段】 ラインメモリ１９からデータを一定のサ
ンプリング間隔で読みとる第１ラッチ回路２１、該ラッ
チ回路と半周期ずれ同じサンプリング間隔でデータを読
みとる第２ラッチ回路２２、第１ラッチ回路より読み出
された多値画像データに対し前データとの変化が正か負
かを判定する第１変化判定部、前記第２ラッチ回路によ
り読み出された多値画像データに対し前データとの変化
が正か負かを判定する第２変化判定部、第１変化判定部
で判定された正／負の回数をカウントし一定カウント値
によりオーバーフローを出力する第１カウンタ、第２変
化判定部で判定された正／負の回数をカウントし一定カ
ウント値によりオーバーフローを出力する第２カウン
タ、前記各出力から網点領域を決定する網点領域決定部
２５からなる網点認識部１１を備えた画像処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字領域、写真領
域、網点領域に有効な２値化処理を行う画像処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】イメージスキャナ、ファクシミリ装置な
どの画像処理装置においては、入力された画像を２値画
像に変換するために、文字画像の場合、固定閾値処理、
すなわち、入力されたデータを閾値と比較し、比較結果
に応じて黒画素または白画素のいずれかであるかを決定
する処理が行われ、また、入力された画像が中間調画像
である場合、疑似的に中間調を表現する処理が行われ
る。疑似中間調を表現する方法として、画像電子学会誌
第１０巻 第５号 （１９８１）に示されている組織
的ディザ法が知られている。

【０００３】これは、よく知られた技術であるが、階調
数を増加させると、文字および線図形画像の解像度の劣
化、ブロック単位で処理するための規則的なドットパタ
ーンのノイズの分布による画像の劣化、という欠点を有
すると同時に、文字または線図形画像と中間調画像とが
混在する原稿には適さないという欠点があった。

【０００４】この欠点を解消する手法として「An Adapt
ive Algorithm for Gray Scale」(SID 75 DIGEST)に示
されているような誤差拡散法が知られている。この方式
における階調数は演算するための量子化ビット数に依存
するだけで、解像度には無関係であり、ランダム性に優
れているため規則性のあるノイズが少ない。最近はこの
方式が主流になりつつある。

【０００５】図５は誤差拡散法の原理図を示している。
同図において、３１は着目画素Ｘｉｊ（たとえば量子化
レベル０〜２５５とする）と周辺誤差の正規化総和Ｅｉ
ｊとを加算する加算器（加算結果をＸijとする）、３２
は加算結果と定められた閾値Ｔとを比較しその結果Ｙij
を２値（０または２５５）で出力する比較器、３３は比
較結果により得られたＹijとＸijとの誤差を算出する減
算器、３４はその結果を蓄積する誤差バッファ、３５は
着目画素位置周辺の誤差データに正規化のための係数を
掛け、その総和を算出する演算部、３６はその係数を示
すテーブルである。このサイクルにより多階調データは
２値データに変換される。また、文字および線図形領域
と中間調領域とでは空間周波数分布が違うことを利用
し、フィルタリング処理により文字および線図形領域と
中間調画像領域とを分離し、前処理として文字及び線図
形領域に対してはエッジ強調処理、中間調画像領域に対
しては平滑化処理を行った後、それぞれに対して固定閾
値処理と疑似中間調処理とを行う方法もある。

【０００６】図６は、領域判別を行うためのウィンドウ
を示している。同図において、下記の２つの条件を満足
する場合、写真領域と判別する。 （１）条件１ |TIα×Pm,n−TIβ×(Pm-1,n-1＋Pm-1,n＋Pm-1,n+1＋P
m,n-1＋Pm,n+1＋Pm+1,n-1＋Pm+1,n＋Pm+1,n+1)|≦p TIα：係数１ TIβ：係数２ p：判定パラメータ （２）条件２ q≦Pm,n≦k q：判定パラメータ k：判定パラメータ 図７は、上記領域判別方法を使った画像処理装置を示し
ている。同図において、５２は上記の式（１）、式
（２）で示されるような文字／中間調判別を行うための
領域判別部、５３は文字画像及び連続階調の中間調画像
に対して有効なエッジ強調処理を行うエッジ強調処理
部、５４は文字画像に対して有効な着目画素周辺の平均
濃度から算出した閾値による２値化処理を行う単純２値
化処理部、５７は中間調画像に有効な誤差拡散法等の疑
似中間調２値化処理を行う疑似中間調２値化処理部、５
８は領域判別部５２の結果により単純２値化処理か疑似
中間調処理かを選択するスイッチ部である。なお、同図
において、太線は画像データの流れ、細線は制御信号を
示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この処
理は、文字画像、連続階調写真が混在した文書に対して
良好な特性を有することができるが、新聞、雑誌等の網
点写真、特に網点のドットピッチがスキャナの読みとり
解像度の半分に近い網点写真に対しては、文字と判定さ
れる領域と中間調と判定される領域が交互に出現し、そ
の影響で一定の縞模様（モアレパターン）が出現し、画
質の劣化を招くといった欠点があった。本発明は上記問
題に鑑みなされたものであり、文字、及び連続写真、網
点写真のような中間調原稿、が混在する原稿に対し、特
に文字と網点写真を良好に領域判別処理することが可能
となり、原画には存在しなかった特有のモアレパターン
の出現を防止することができる画像処理装置を提供する
ものである。。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、上記の目的を達成すべく、イメージスキャナなどの
画像入力手段より入力される多値画像データを一時的に
蓄積するラインメモリと、該ラインメモリからある一定
サンプリング間隔でデータを読みとる第１のデータ読み
とり手段と、該第１のデータ読みとり手段と半周期ずれ
て、第１のデータ読みとり手段と同じサンプリング間隔
でデータを読みとる第２のデータ読みとり手段と、第１
のデータ読みとり手段により読み出された多値画像デー
タに対し、前データとの変化が正か負かを判定する第１
の変化判定部と、第２のデータ読みとり手段により読み
出された多値画像データに対し、前データとの変化が正
か負かを判定する第２の変化判定部と、第１の変化判定
部で判定された正／負の回数をカウントし、一定のカウ
ント値によりオーバーフローを出力する第１のカウンタ
と、第２の変化判定部で判定された正／負の回数をカウ
ントし、一定のカウント値によりオーバーフローを出力
する第２のカウンタと、第１及び第２のカウンタオーバ
ーフローにより網点領域か文字領域かを判定する第１の
領域判定部と、ある一定サイズの画素ブロック内の演算
により文字領域と写真領域を判定する第２の領域判定部
と、を具備し、第１の領域判定部における網点領域の判
定基準は、上記第１及び第２の変化判定部において、同
時にオーバーフローが発生し、且つ変化が正／負反対で
あることとし、また第１及び第２のデータ読みとり手
段、第１及び第２の変化判定部、第１及び第２のカウン
タ、をライン単位で複数持ち、第１の領域判定部は、各
々のライン単位の判定結果の論理積によりなすものであ
る。上記画像処理装置においては、イメージスキャナ等
から読み込まれ一時的にラインメモリに蓄積された多値
画像データを文字、線画の領域に対しては着目画素の閾
値処理、写真などの中間調画像の領域については誤差拡
散等の疑似中間調処理、を行うために、まず着目画素の
量子化データをある一定の周期で読みとり、その変化量
が正か負かを認識し、またその認識結果がある一定回数
連続することを検出する機能を、ある周期とその半周期
ずれた周期の２つ持ち、一方が一定回数正方向に連続
し、他方が一定回数負方向に連続した状態を網点画像検
出状態とし、その論理が真の間は、たとえ従来例で示し
たような文字と中間調の判定結果で、文字だと判定され
ても中間調とし、疑似中間調２値化処理を行うことによ
り、文字／中間調の周期的な判定に起因するモアレ縞の
発生を防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
た図面を参照して本発明を詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明に係る画像処理装置の構成を
示したブロック図である。この図１において、１１は網
点認識部であり、スキャナー等から入力された画像デー
タをある定められたサンプリング間隔でサンプリング
し、一つ以前のデータとの比較を行い、正または負の変
化が一定回数連続したときにアサートされる変化検出部
が２つ（あるタイミングとそれと半周期ずれたタイミン
グのもの）含まれ、双方がアサートされ、双方の符号が
逆の時、網点検出状態と認識するものである（Ｘ１、Ｘ
２は半周期ずれたサンプリングタイミング信号を示
す）。１２は従来例において説明した式（１）、式
（２）で示されるような文字／中間調判別を行うための
領域判別部であるが、前記網点認識部１１からの状態信
号により、網点認識状態の時は強制的に中間調と判定す
る。

【００１１】１３は文字画像及び連続階調の中間調画像
に対して有効なエッジ強調処理を行うエッジ強調処理
部、１４は文字画像に対して有効な着目画素周辺の平均
濃度から算出した閾値による２値化処理を行う単純２値
化処理部、１５はエッジ強調処理部１３とは反対に網点
領域に対して有効な平滑化処理を行う平滑化処理部、１
６は網点認識部１１の状態によりエッジ強調処理と平滑
化処理を選択する第１スイッチ部、１７は中間調画像に
有効な誤差拡散法等の疑似中間調２値化処理を行う疑似
中間調２値化処理部、１８は前記網点認識部１１、領域
判別部１２の結果により単純２値化処理か疑似中間調処
理かを選択する第２スイッチ部、１９はラインメモリで
ある。なお、同図において、太線は画像データの流れ、
細線は制御信号を示している。

【００１２】図２は、図１における網点認識部１１の詳
細ブロック図を示している。同図において、２１は画像
データをラッチするための第１ラッチ回路で、Ｘ１はそ
のタイミング信号を示している。２２は画像データをラ
ッチするための第２ラッチ回路で、Ｘ２はそのタイミン
グ信号を示している。Ｘ１、Ｘ２は半周期ずれたタイミ
ング信号である。２３は変化が正／負であることを示す
出力信号Ｐ１を出力する変化判定部と正／負どちらかが
連続し、一定回数を超えたときにオンされる出力信号Ｏ
１を出力するカウンタとを含んだ第１変化認識部、２４
は変化が正／負であることを示す出力信号Ｐ２を出力す
る変化判定部と正／負どちらかが連続し、一定回数を超
えたときにオンされる出力信号Ｏ２を出力するカウンタ
とを含んだ第２変化認識部、２５は４本の信号Ｐ１、Ｐ
２、Ｏ１、Ｏ２から網点領域を決定する網点領域決定部
である。なお、網点状態か非網点状態かを決定する論理
式は、 Ｓ＝Ｏ１＆Ｏ２＆（Ｐ１＾Ｐ２） Ｓ：状態（１：網点状態、０：非網点状態） ＆：論理積、＾：排他的論理和 で示される。

【００１３】上記画像処理装置において、ラインメモリ
１９に蓄積されたライン単位の画像データは、網点認識
部１１により、網点検出状態か否かを判定する。この処
理と並行して、領域判別部１２により、画像データが文
字領域か中間調領域かを判定する。この２つの判定によ
り、着目画像がもし網点検出状態であると判定された画
像データについては、領域判定部１２により判定された
結果に無関係に中間調と判定するものである。また、図
３は、網点認識部１１に入力された画像量子化データの
レベルの一例を示している。同図において、Ｘ１タイミ
ングで第１ラッチ回路に入力されたデータを×印で、Ｘ
２タイミングで第２ラッチ回路に入力されたデータを△
印でプロットされている。この例において、網点領域と
認識すべく正／負同じ方向への変化の連続回数の最小
値、すなわち、第１及び第２のカウンタ値を３回と設定
した場合、同図に示した領域において、値点領域と判定
されるものである。なお、グラフの下に示してあるの
が、Ｘ１おいてＸ２能サンプルのためのタイミング信号
である。

【００１４】また、図４は、他の実施の形態を示したも
のであり、図１における網点認識部１１が複数存在して
いる状態を示している。同図において、６１はライン単
位で３ライン分の網点認識部、６２は各々の網点認識部
から出力される状態信号の論理積をとったものを状態信
号とするＡＮＤ回路を示している。これにより、図１に
よる網点の認識に比べ、より綿密な認識が可能となる。

【００１５】

【発明の効果】イメージスキャナ等から読み込まれ一時
的にラインメモリに蓄積された多値画像データを文字、
線画の領域に対しては着目画素の閾値処理、写真などの
中間調画像の領域については誤差拡散等の疑似中間調処
理、を行う従来例で示した文字と中間調の領域判定結果
だけでなく、本発明で示した網点領域と非網点領域との
判定を追加することにより、文字／中間調の周期的な判
定に起因するモアレ縞の発生を防止することができる。
また、ライン単位で網点認識部を複数持つことにより、
より綿密な認識が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の実施の形態の一構
成例を示すブロック図である。

【図２】同画像処理装置の網点認識部の詳細構成を示す
ブロック図である。

【図３】同網点認識部に入力された画像量子化データの
レベルの一例を示した図である。

【図４】上記網点認識部がライン単位で複数ある場合の
本発明の他の実施の形態を示した図である。

【図５】従来例の誤差拡散法の原理図を示す図である。

【図６】従来例の領域判別を行うためのウィンドウを示
す図である。

【図７】従来例の画像処理装置の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１１ 網点認識部 １２ 領域判定部 １３ エッジ強調処理部 １４ 単純２値化処理部 １５ 平滑化処理部 １６ 第１スイッチ部 １７ 疑似中間調２値化処理部 １８ 第２スイッチ部 ２１ 第１ラッチ回路 ２２ 第２ラッチ回路 ２３ 第１変化認識部（第１の変化判定部及びカウン
タ） ２４ 第２変化認識部（第２の変化判定部及びカウン
タ） ２５ 網点領域決定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イメージスキャナなどの画像入力手段よ
   り入力される多値画像データを一時的に蓄積するライン
   メモリと、 該ラインメモリからある一定のサンプリング間隔でデー
   タを読みとる第１のデータ読みとり手段と、 該第１のデータ読みとり手段と半周期ずれ、第１のデー
   タ読みとり手段と同じサンプリング間隔でデータを読み
   とる第２のデータ読みとり手段と、 前記第１のデータ読みとり手段により読み出された多値
   画像データに対し、前データとの変化が正か負かを判定
   する第１の変化判定部と、 前記第２のデータ読みとり手段により読み出された多値
   画像データに対し、前データとの変化が正か負かを判定
   する第２の変化判定部と、 前記第１の変化判定部で判定された正／負の回数をカウ
   ントし、一定のカウント値によりオーバーフローを出力
   する第１のカウンタと、 前記第２の変化判定部で判定された正／負の回数をカウ
   ントし、一定のカウント値によりオーバーフローを出力
   する第２のカウンタと、 前記第１及び第２のカウンタオーバーフローにより網点
   領域か文字領域かを判定する第１の領域判定部と、 ある一定サイズの画素ブロック内の演算により文字領域
   と写真領域を判定する第２の領域判定部と、を具備する
   ことを特徴とした画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記第１の領域判定部における網点領域
   の判定基準は、前記第１及び第２の変化判定部におい
   て、同時にオーバーフローが発生し、且つ変化が正／負
   反対であることを特徴とした請求項１記載の画像処理装
   置。
3. 【請求項３】前記第１及び第２のデータ読みとり手段、
   第１及び第２の変化判定部、第１及び第２のカウンタ、
   をライン単位で複数持つことを特徴とした請求項１記載
   の画像処理装置。
4. 【請求項４】前記第１の領域判定部は、各々のライン単
   位の判定結果の論理積によりなすことを特徴とした請求
   項３記載の画像処理装置。