JPH0969941A

JPH0969941A - 画像処理装置及びその方法

Info

Publication number: JPH0969941A
Application number: JP7223590A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Sofue; 育夫祖父江
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】原稿内の文字濃度を適切に判断し、最適な閾
値による２値化を行う画像処理装置及びその方法を提供
することを目的とする。【解決手段】濃度別２値化回路１において予め設定さ
れた３種類の閾値による３種類の２値化を行い、３種類
の２値データを出力する。変化点検出回路２〜４におい
て該２値データについてそれぞれ一方値から他方値への
変化点を検出し、カウンタ５〜７でカウントする。そし
て差分比較器８，９によりセレクタ１０への選択信号を
生成し、セレクタ１０で最終的に最適な２値データが選
択される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置及びそ
の方法に関し、例えば、多値画像信号を２値化する画像
処理装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像信号を処理する画像処理装
置においては、入力された多値の画像信号に対して２値
化処理を施すことにより、そのデータ量を削減するもの
が多い。例えば、画像通信を行うファクシミリ装置等に
おいては、データ量の削減は即ち通信量の削減、即ちコ
スト減に貢献する。また、複写機やプリンタ等、記録媒
体上に画像形成を行う画像処理装置においても、入力さ
れた多値画像信号を擬似中間調の２値表現することによ
り、画像形成が比較的容易に制御できる。また、データ
量が減少するため装置内部に備えるデータメモリ容量も
少なくて済み、２値化処理を施すことは装置コストの減
少に直接貢献する。

【０００３】従来の画像処理装置においては、入力され
た多値画像の２値化を以下の様にして実現していた。

【０００４】まず、アナログの画像信号を入力し、読み
取り濃度に対応した閾値によって直接２値化する２値化
方法においては、自動背景制御（ＡＢＣ；Auto Backgro
undControl）等によって制御された電圧をピーク値とし
て生成されるシェーディング補正電圧を分圧することに
より、２値化の際の基準電圧を生成していた。そして、
アナログ画像信号を該基準電圧と比較することにより２
値化して出力していた。

【０００５】また、アナログの画像信号を入力し、これ
をＡ／Ｄ変換してデジタルの多値画像信号に一旦変換
し、該デジタル多値信号を２値化する２値化方法におい
ては、Ａ／Ｄ変換手段における負の基準電圧を固定と
し、正の基準電圧は自動背景制御（ＡＢＣ）等によって
制御された電圧をピーク値として生成されるシェーディ
ング補正電圧を適用していた。そして、入力されたアナ
ログ画像信号はデジタル多値信号にＡ／Ｄ変換され、エ
ッジ強調等の所定の画像処理が施された後、固定の閾値
と比較されることにより、２値信号として出力されてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の画像処理装置における２値化処理においては、以下に
示す問題点があった。

【０００７】上述した２値化処理では、いずれの方法に
おいてもシェーディング補正電圧を適用して２値化の基
準電圧を設定していたため、原稿の下地濃度に適切に対
応した２値化及びＡ／Ｄ変換を行うことができるが、画
像内の文字濃度には対応していなかった。従って、濃度
の低い細線等はエッジ強調の効果が現れにくいので、２
値化後に黒線として出力されにくかった。

【０００８】従って従来の画像処理装置における２値化
処理では、２値化の閾値を可変とし、該閾値を全体的に
高く（濃く）して、このような細線を黒線として出力す
ることができるように構成していた。

【０００９】ところが２値化の閾値を可変とする場合に
おいては、オペレータが原稿画像を参照し、その濃度値
に応じて閾値を最適に調整しなければならなかった。従
って、複数枚の原稿に対しては、最初の原稿に応じて閾
値を設定して２値化を行うと、全ての原稿に対して必ず
しも適正な２値化が行われるとは限らない。従って、複
数枚の原稿に対しては、オペレータによる複数回の閾値
設定処理が必要となり、煩わしいものであった。

【００１０】そこで、現在までに原稿の文字濃度を自動
的に検出する種々の手段が提案されており、その検出方
法としてはアナログ方式の黒濃度ピーク検波方式が主流
であった。この方式によれば、特異的に出現した最大黒
ピーク画素であってにも該ピーク値を検出してしまうた
め、濃度設定が適切には行われない不具合があった。

【００１１】また、１ページの原稿画像において１つの
閾値を設定するのみであったため、濃い文字部と薄い文
字部とが混在した原稿については、特に薄い文字部が消
失してしまう不具合も起こりうる。

【００１２】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたものであり、原稿内の文字濃度を適切に判断し、
最適な閾値による２値化を行う画像処理装置及びその方
法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための一手段として、本発明の画像処理装置は以下の構
成を備える。

【００１４】即ち、多値画像信号を入力する入力手段
と、前記多値画像信号を複数の閾値によりそれぞれ２値
化して複数の２値信号を出力する２値化手段と、前記複
数の２値信号のそれぞれにおける各値の出現頻度を計数
する計数手段と、前記計数手段によるそれぞれの計数結
果に基づいて、前記複数の２値信号のいずれかを選択す
る選択手段とを有することを特徴とする。

【００１５】例えば、前記２値化手段は、前記多値画像
信号の１ライン単位で２値化を行うことを特徴とする。

【００１６】例えば、前記選択手段は、前記多値画像信
号の１ラインにおける前記計数結果に基づいて、前記多
値画像信号の次ラインの２値信号を選択することを特徴
とする。

【００１７】例えば、前記計数手段は、２値信号におい
て一方値から他方値への変化点を計数することを特徴と
する。

【００１８】例えば、前記選択手段は、隣接する閾値に
より２値化された２値信号における計数値同士の差分値
を第１の所定値と比較し、前記計数値の一方を第２の所
定値と比較する比較手段を有する有することを特徴とす
る。

【００１９】例えば、前記２値化手段は、３種類の閾値
を備えることを特徴とする。

【００２０】例えば、前記多値画像信号はデジタル信号
であることを特徴とする。

【００２１】例えば、前記多値画像信号はアナログ信号
であることを特徴とする。

【００２２】また、上述した目的を達成するための一手
法として、本発明の画像処理方法は以下の構成を備え
る。

【００２３】即ち、入力された多値画像信号を複数の閾
値によりそれぞれ２値化して複数の２値信号を出力する
２値化工程と、前記複数の２値信号のそれぞれにおける
各値の出現頻度を計数する計数工程と、前記計数工程に
よるそれぞれの計数結果に基づいて、前記複数の２値信
号のいずれかを選択する選択工程とを有することを特徴
とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【００２５】＜第１実施形態＞図１に、本実施形態にお
けるファクシミリ装置のブロック構成図を示す。図１に
示すファクシミリ装置において、１０は画像入力部であ
り、ＣＣＤスキャナ等により構成され、原稿画像に光を
照射してその反射光を光電変換することにより原稿画像
の輝度信号を入力する。１１は本実施例の特徴である２
値化処理を含む各種画像処理を行う画像処理部である。
１２は操作パネル等、オペレータによるコマンド入力や
オペレータへファクシミリ装置の状態報知等を行う操作
部である。１３はＣＲＴ等、画像データを表示する画像
表示部である。１４は画像データの送受信を行う通信部
である。１５はプリンタ等、記録媒体上に画像データを
形成して出力する画像記録部である。尚、画像記録部１
５は２値プリンタである。

【００２６】図２に、画像処理部１１において特に画像
送信を行うための構成を示し、説明する。画像入力部１
０から入力された原稿画像のアナログ輝度信号は、Ａ／
Ｄ変換部１１１で多値のデジタル輝度信号に変換され
る。そして、シェーディング補正部１１２でシェーディ
ング補正が施された後、輝度濃度変換部１１３において
所定の対数変換等により濃度信号に変換される。その
後、２値化部１１４において本実施形態の特徴である２
値化処理が施される。その詳細については後述する。２
値化後のデータは圧縮部１１５で所定の圧縮処理が施さ
れ、通信部１４を介して送信される。

【００２７】尚、１１６は画像処理部１１の動作を制御
するためのＣＰＵを含む制御部であり、１１７は処理プ
ログラム等を保持するＲＯＭ，１１８は制御部１１６の
作業領域として使用されるＲＡＭである。

【００２８】図３は、２値化部１１４の詳細構成を示す
ブロック図を示す。本実施形態の２値化処理において
は、「濃く」，「普通」，「薄く」にそれぞれ対応する
３段階の閾値による２値化を行うことを特徴とする。図
３において、１は濃度別２値化回路、２〜４は濃度別の
変化点検出回路Ｄ，Ｓ，Ｂ、５〜７は濃度別のカウンタ
Ｄ，Ｓ，Ｂ、８及び９は差分比較回路、１０はセレクタ
である。

【００２９】濃度別２値化回路１においては、輝度濃度
変換部１１３から入力される多値の濃度データに対し
て、出力濃度を「濃く」，「普通」，「薄く」の３タイ
プに対応する３つのデジタル値が、２値化の閾値として
予め設定されている。そして、これら３つの閾値に応じ
て３通りに２値化されたデータが、それぞれダークバイ
ナリ（ＤＢ）、スタンダードバイナリ（ＳＢ）、ブライ
トバイナリ（ＢＢ）のデータとして、セレクタ１０の各
端子に入力される。

【００３０】一方、各ＤＢ，ＳＢ，ＢＢの２値データ
は、２〜４の各変化点検出回路Ｄ，Ｓ，Ｂに入力され
る。各変化点検出回路では入力されるそれぞれの２値デ
ータにおいて、値が変化する点、即ち、白から黒（又は
黒から白）への変化点を検出して、後段のカウンタ５〜
７のトリガパルスを発生する。そして、カウンタ５〜７
では、各変化点検出回路２〜４からの出力トリガをカウ
ントする。

【００３１】ここで、カウンタＤ５のカウント出力を
Ｄ，カウンタＳ６のカウント出力をＳ，カウンタＢ７の
カウント出力をＢとすると、差分比較回路８にＤ及びＳ
が、差分比較回路９にＳ及びＢが入力される。また、差
分比較回路８及び９には、制御部１１６より定数Ｍ及び
Ｎが入力されている。尚、定数Ｍ，Ｎは予めＲＯＭ１１
７に格納されていても良いし、ＲＡＭ１１８に保持して
おいて必要に応じて変更可能としても良い。差分比較回
路８における比較演算は、以下の通りである。

【００３２】Ｐ＝（Ｓ＜Ｎ）∩｛（Ｄ−Ｓ）＞Ｍ｝・・・・（１）また、差分比較回路９における比較演算は、以下の通り
である。

【００３３】Ｑ＝（Ｓ＜Ｎ）∩｛（Ｂ−Ｓ）＞Ｍ｝・・・・（２）差分比較回路８，９からの出力Ｐ，Ｑはセレクタ１０に
入力される。そして、セレクタ１０においては、以下の
ような演算が行われる。

【００３４】Ｙ＝（Ｐ∩ＤＢ）∪（Ｑ∩ＢＢ）∪（／Ｐ∩／Ｑ∩ＳＢ）・・・・（３）但し、／Ｐで「Ｐの否定」を示す。

【００３５】式（３）に示すアルゴリズムによってセレ
クタ１０から出力されるＹが、最終的な２値データであ
る。

【００３６】ここで、上述した２値化部１１４における
２値化の具体例について説明する。図４は、輝度濃度変
換部１１３より入力された多値画像データにおける、１
ライン分の画像パターンの代表的な例を示す図である。
図４の各図においては、それぞれＤＢ用の閾値（Ｄ）、
ＳＢ用の閾値（Ｓ）、ＢＢ用の閾値（Ｂ）を図示し、該
閾値を横切る変化点の数を各図の右側に示している。即
ち、図４の（ａ）は通常の文字画像、図４の（ｂ）は文
字部が比較的低濃度の画像、図４の（ｃ）は文字部が白
抜きの画像、図４の（ｄ）は文字部が比較的高濃度の画
像の例を示す。

【００３７】２値化部１１４においてこれらの各画像を
２値化する際に、差分比較回路８，９に入力されるＭ，
ＮをそれぞれＭ＝４，Ｎ＝３とすると、各２値化結果は
以下の様になる。 ●図４の（ａ）の場合、式（１），（２）においてＰ＝
０，Ｑ＝０。

【００３８】従って、（３）式よりＹ＝ＳＢとなる。

【００３９】即ち、２値化の閾値は「普通」に対応して
選択される。 ●図４の（ｂ）の場合、式（１），（２）においてＰ＝
１，Ｑ＝０。

【００４０】従って、（３）式よりＹ＝ＤＢとなる。

【００４１】即ち、２値化の閾値は「濃く」に対応して
選択される。 ●図４の（ｃ）の場合、式（１），（２）においてＰ＝
０，Ｑ＝１。

【００４２】従って、（３）式よりＹ＝ＢＢとなる。

【００４３】即ち、２値化の閾値は「薄く」に対応して
選択される。 ●図４の（ｄ）の場合、式（１），（２）においてＰ＝
０，Ｑ＝０。

【００４４】従って、（３）式よりＹ＝ＳＢとなる。

【００４５】即ち、２値化の閾値は「普通」に対応して
選択される。

【００４６】以上説明した様に本実施形態によれば、入
力される多値の原稿画像信号に対して、その文字部を再
現するのに最適な閾値による２値化を行うことができ
る。

【００４７】＜第２実施形態＞以下、本発明に係る第２
実施形態について説明する。

【００４８】第２実施形態における装置構成は上述した
第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【００４９】第２実施形態の画像処理部１１において
は、画像入力部１０から入力したアナログ画像データを
直接２値化することを特徴とする。尚、第２実施形態に
おける画像処理部１１の詳細構成の図示は省略する。

【００５０】図５に、第２実施形態において２値化処理
を行う構成を示し、上述した第１実施形態の図３と同様
の構成については同一番号を付して説明を省略する。

【００５１】図５において、３１はピークホールド回
路、３２〜３４は比較器であり、更に、抵抗Ｒ１〜Ｒ４
を備える。即ち、図３における濃度別２値化回路１が、
これらの構成に置き換わっている。

【００５２】図５においては、２値化対象として入力さ
れる画像データがアナログデータである。抵抗Ｒ１〜Ｒ
４により生じる各分圧値がアナログデータにおける各閾
値となり、該閾値に応じて、比較器３２〜３４で入力デ
ータの２値化が行われる。そして、各比較器３２〜３４
から出力される２値データが、即ち第１実施形態におけ
るＤＢ，ＳＢ，ＢＢにそれぞれ対応し、その後の動作に
ついては第１実施形態と同様であるため、説明を省略す
る。

【００５３】以上説明した様に第２実施形態によれば、
２値化対象となる画像データがアナログデータである場
合においても、上述した第１実施形態と同様に適切な２
値化処理を施すことができる。

【００５４】尚、上述した各実施形態においては、実質
的に３種類の閾値を用意する例について説明したが、本
発明はこの例に限定されるものではない。図３又は図５
に示す２値化の構成をより細分化すれば、入力画像に対
してより適切な２値化を行うことができる。但し、細分
化に伴って回路規模が大きくなるため、実用可能となる
のは１０種類程度の閾値による細分化までである。

【００５５】また、上述した各実施形態においては、入
力画像データの１ラインを２値化するための変化点のカ
ウント周期を該ラインに同期させている例について説明
したが、本発明はこの例に限定されるものではない。例
えば、１ラインを所定エリア単位に区切って、各エリア
単位にカウントを行うことにより、各エリアの前ライン
におけるカウント結果に基づいて現ラインの２値化デー
タを選択することも可能である。これにより、よりきめ
細かな２値化閾値の設定が可能となり、２値化後の画質
も向上する。

【００５６】また、複数ラインの先行入力を行い、該複
数ラインの所定ブロック単位において、適切な２値化デ
ータを選択することも容易に行える。更に、原稿画像を
ページ単位で予め入力するようにすれば、より適切な２
値化データを選択することができるのことは言うまでも
ない。

【００５７】尚、各実施形態においてはファクシミリ装
置を例として説明を行ったが、本発明はスキャナ装置や
マイクロリーダ装置、また、画像読取り部を備えた複写
機等においても適用可能である。また、カラー画像につ
いても各色平面毎に同様の処理を施すことによって適用
可能である。

【００５８】また、本発明は、ホストコンピュータ、イ
ンタフェース、プリンタ等の複数の機器から構成される
システムに適用しても、複写機等の１つの機器からなる
装置に適用しても良い。また、本発明はシステム或は装
置にプログラムを供給することによって実施される場合
にも適用できることは言うまでもない。この場合、本発
明に係るプログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成
することになる。そして、該記憶媒体からそのプログラ
ムをシステム或は装置に読み出すことによって、そのシ
ステム或は装置が、予め定められた仕方で動作する。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力された多値画像信号を２値化する際に、文字部の濃度
に応じた適切な閾値による２値化を行うことができる。
特に、比較的薄い文字濃度の原稿を処理する場合におい
ては効果的であり、コントラストの良い画像が得られ
る。

【００６０】また、適切な閾値を自動的に判別して２値
化を行うため、オペレータが原稿を参照して閾値を調整
する必要もなく、原稿及び各ブロック毎に最適な２値化
処理を自動的に施すことが可能となった。

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態のファクシミリ装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本実施形態における画像処理部の詳細構成を示
すブロック図である。

【図３】本実施形態における２値化部の詳細構成を示す
ブロック構成図である。

【図４】本実施形態において入力される多値画像データ
における１ライン分の画像パターンの代表的な例を示す
図である。

【図５】本発明に係る第２実施形態における２値化部の
詳細構成を示す図である。

【符号の説明】

１濃度別２値化回路２，３，４変化点検出回路５，６，７カウンタ８，９差分比較回路１０セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多値画像信号を入力する入力手段と、前記多値画像信号を複数の閾値によりそれぞれ２値化し
て複数の２値信号を出力する２値化手段と、前記複数の２値信号のそれぞれにおける各値の出現頻度
を計数する計数手段と、前記計数手段によるそれぞれの計数結果に基づいて、前
記複数の２値信号のいずれかを選択する選択手段とを有
することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記２値化手段は、前記多値画像信号の
１ライン単位で２値化を行うことを特徴とする請求項１
記載の画像処理装置。
【請求項３】前記選択手段は、前記多値画像信号の１
ラインにおける前記計数結果に基づいて、前記多値画像
信号の次ラインの２値信号を選択することを特徴とする
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記計数手段は、２値信号において一方
値から他方値への変化点を計数することを特徴とする請
求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】前記選択手段は、隣接する閾値により２
値化された２値信号における計数値同士の差分値を第１
の所定値と比較し、前記計数値の一方を第２の所定値と
比較する比較手段を有する有することを特徴とする請求
項１記載の画像処理装置。
【請求項６】前記２値化手段は、３種類の閾値を備え
ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】前記多値画像信号はデジタル信号である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画
像処理装置。
【請求項８】前記多値画像信号はアナログ信号である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画
像処理装置。
【請求項９】入力された多値画像信号を複数の閾値に
よりそれぞれ２値化して複数の２値信号を出力する２値
化工程と、前記複数の２値信号のそれぞれにおける各値の出現頻度
を計数する計数工程と、前記計数工程によるそれぞれの計数結果に基づいて、前
記複数の２値信号のいずれかを選択する選択工程とを有
することを特徴とする画像処理方法。