JPH10313407A

JPH10313407A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH10313407A
Application number: JP9121028A
Authority: JP
Inventors: Yukio Irie; 幸夫入江; Shinya Okada; 慎也岡田; Aya Nakadai; 綾中台; Tomiyuki Okada; 富行岡田
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1998-11-24
Also published as: US20010043749A1; EP0878959A3; EP0878959A2; US6385344B2

Abstract

(57)【要約】【課題】操作者が中間調画像領域内での画像処理を複
数のうちから任意に選択することができい、画像内容に
適合した画像処理が行えるようになること。【解決手段】原稿画像はイメージセンサ１で読み取ら
れ、文字処理用２値化手段３による単純２値化の画像処
理、あるいは写真処理用２値化手段２による中間調画像
処理が施されて出力される。判定手段６は、画像データ
から文字画像領域であるか中間調画像領域であるかを判
別して文字処理用２値化手段３の出力と、写真処理用２
値化手段２の出力を切り換える。写真処理用２値化手段
２には誤差拡散処理手段１０とディザ処理手段１１が設
けられる。設定手段１３に対する操作者の設定により、
中間調画像は誤差拡散処理手段１０あるいはディザ処理
手段１１の出力のいずれか一方を選択できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像に対し所
定の画像処理を施し出力する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】印刷機、ＰＰＣ等で使用される原稿に
は、写真等の濃淡を有する中間調画像、線画や文字から
なる文字画像が混在する場合がある。これら文字画像と
中間調画像は、それぞれに適した画像処理を施す必要が
ある。そのため、上記のような混在画像には、写真と文
字の領域を判定し、それぞれに適した画像処理に切り換
えることが必要となっている。

【０００３】本出願人は、先の出願（特開平８−５１５
３８号公報）において、２値画像領域と、中間調画像領
域とを多段階に判別し、これら各々の画像に適した濃度
変換曲線を選択して濃度変換する画像処理装置を提案し
ている。図２は、同装置の構成を示すブロック図であ
る。イメージセンサ５０で読み取られた画像データは文
字処理用２値化手段５１及び写真処理用２値化手段５２
に入力される。文字処理用２値化手段５１は、入力され
た画像データを単一閾値で単純２値化した結果を出力す
る。

【０００４】写真処理用２値化手段５２での２値化にあ
たり、前段のガンマ補正手段５５には、予め図３に示す
複数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の濃度変換曲線が格納されてお
り、判定手段５６は入力された画像データに基づき適し
た濃度変換曲線を注目画素毎に選択する。濃度変換曲線
は文字画像を処理するのに適したものもあり、結果、写
真処理用２値化手段５２は、選択された濃度変換曲線を
用いて文字や写真の混在する画像データを注目画素毎に
適切に２値化する。そして、これら両手段でそれぞれ２
値化された画像データのうち、操作者によって予め選択
されたものが画像処理選択手段５３によって選択出力さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記装置では、中間調
画像の２値化が写真処理用２値化手段５２で画像処理さ
れるが、この写真処理用２値化手段５２では予め定めら
れた誤差拡散法を用いて行う構成であった。このように
中間調領域の画像処理法が１種類しかないと、オペレー
タの選択肢が少なく、本当に所望の印刷物が得られると
は限らない。

【０００６】中間調画像の画像処理法としては、例え
ば、上記誤差拡散法と、ディザ法の２種類が汎用されて
いる。ディザ法は、中間調画像の階調表現に優れる。一
方、原稿の中間調画像領域内にエッジ部や文字があった
場合、これらエッジ部や文字の再現性に問題がある。ま
た根本的に周期性を持つので、網点原稿においてはモア
レが発生しやすいという欠点がある。誤差拡散法は、上
記ディザ処理とは逆に、原稿の中間調画像領域内にエッ
ジ部や文字があっても、これらエッジ部や文字の再現は
良好で、網点原稿を処理した際のモアレも発生しにくい
という特徴がある。一方、中間調画像の階調表現では粒
状性が悪くなり、なめらかさにおいて問題が発生する。
上記の他、中間調画像の画像処理としては各種の画像処
理法が提案されており、それぞれに利点と欠点を有して
いる。このように、原稿上の中間調画像の内容に応じて
利点を活かせる最適な画像処理法を適宜切り換えて使用
できる構成が望まれている。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、操作者が中間調画像領域内での画像処
理を複数のうちから任意に選択することができ、画像内
容に適合した画像処理が行えるようになる画像処理装置
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の画像処理装置は、請求項１記載のように、
原稿中の注目画素の中間調画像らしさと文字らしさを段
階的に判別する判定手段と、画像データの入力濃度に対
する出力濃度の関係を示す濃度変換曲線が複数設定され
前記判定手段の判別結果に応じた濃度変換曲線を用いて
画像データを変換するガンマ補正手段と、中間調画像を
所定の手法で２値化する写真処理用２値化手段を備えた
画像処理装置において、前記写真処理用２値化手段に設
けられ少なくとも２種以上の異なる手法により中間調画
像を２値化出力する処理手段と、前記２種以上の処理手
段のいずれかによる２値化出力を選択するための設定手
段と、を具備したことを特徴としている。

【０００９】また、請求項２記載のように、前記写真処
理用２値化手段には、入力された画像データを注目画素
としてある閾値を用いて２値化しその際発生した濃度差
を誤差として扱いこの注目画素を以後走査される周辺画
素に拡散する誤差拡散法に基づき実行する誤差拡散処理
手段と、微小面積内での黒画素の密度を変化させること
により中間調画像を表現するディザ法に基づき実行する
ディザ処理手段と、が設けられた構成としてもよい。

【００１０】操作者は、予め原稿画像データをどの中間
調画像処理を用いて２値化するかを設定手段に設定して
おく。入力された画像データは注目画素毎に判定手段に
よって、文字らしいか中間調らしいかが判別される。該
判別結果に応じて複数存在する濃度変換曲線のうち最適
なものが選択され、注目画素の濃度が該選択された濃度
変換曲線によって変換される。濃度変換された画像デー
タは予め設定されたように中間調画像処理される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像処理装置の
構成を示すブロック図である。スキャナ内蔵等のイメー
ジセンサ１は原稿を読み取り画像データを出力する。こ
の画像データ（例えば８ビット）は、画像データは白を
“０”、黒を“２５５”とする２５６階調の濃度信号を
出力し、写真処理用２値化手段２及び文字処理用２値化
手段３に入力される。これらの手段で２値化された画像
データは画像処理選択手段５に入力され、画像処理選択
手段５は、ＣＰＵから出力された画像領域が中間調画像
領域であるか文字領域であるかの判別信号に基づき、走
査入力された画像データをこの領域判別結果に対応する
２値化手段２，３のいずれかから選択的に出力する。

【００１２】文字処理用２値化手段３は、ある閾値（例
えば前記濃度信号の中間値１２８）が設定され、入力さ
れた画像データの濃度と比較して閾値以下であれば白
“０”、閾値以上のとき黒“１”として単純２値化す
る。これにより、文字処理用２値化手段３から出力され
る信号は白と黒の領域が完全に分離され、文字の輪郭が
鮮明となる一方、中間調画像は表現できない。

【００１３】次に、写真処理用２値化手段２の構成につ
いて説明する。写真処理用２値化手段２は、先の出願
（特開平８−５１５３８号公報）に記載された内容で２
値画像らしさを判定する。概要を説明すると、画像デー
タの近隣画素の濃度を用いた演算により細線画素、エッ
ジ画素、エッジの鋭さの度合いなどを計算する手段と、
主走査方向又は副走査方法で濃度の立ち上がりエッジと
立ち下がりエッジで注目画素をはさむ線分があればその
長さを計数する手段と、注目画素と注目画素に最も近い
エッジ画素との距離を計数する手段と、２値画像用濃度
変換曲線、中間調画像用濃度変換曲線、及び前記２曲線
を補間する濃度変換曲線（図３参照）とを有し、注目画
素の特徴に応じて濃度変換曲線を選択し濃度変換する手
段とを備えている。

【００１４】上記注目画素の状態を識別する手段として
は、様々な方式がある。（１）近隣画素の濃度に応じて
注目画素のエッジの鋭さを検出して、注目画素の状態を
判断する。（２）近隣画素の濃度に応じて注目画素がエ
ッジ画素であるか否かを検出し、注目画素と該注目画素
に最も近いエッジ画素との距離を計数して、注目画素の
状態を判断する。（３）注目画素が細線であるか否か、
注目画素がエッジ画素であるか否か、注目画素のエッジ
の鋭さの度合い、注目画素のエッジ画素からの距離、注
目画素を挟む線分の長さにより得られる画素毎の特徴に
応じて判断する。

【００１５】そして、主走査方向または副走査方向での
濃度の立ち上がりと、立ち下がりエッジで注目画素を挟
む線分があればその長さを計数する。前記線分の長さが
短ければ文字を構成する線である可能性が高い。また、
注目画素と注目画素に最も近いエッジ画素との距離を計
数する。ここで、エッジからの距離が短い程文字画像ら
しさを示し、長いほど「中間調画像らしさ」を示す。こ
れにより、画素毎に推定される数個の上記特徴量によ
り、特徴量が強い「２値画像らしさ」を示す場合には、
２値画像用濃度変換曲線Ａが選択される。特徴量が強い
「中間調画像らしさ」を示す場合には、中間調画像用濃
度変換曲線Ｂを選択する。そして、そのどちらでもない
場合には、特徴量の「２値画像らしさ」ないしは「中間
調画像らしさ」の度合いに応じて、前記２値画像用およ
び中間調画像用の両曲線を補間するＣ，Ｄの濃度変換曲
線のうち適切なものを選択し、濃度変換する。

【００１６】これにより、特徴量が強い「２値画像らし
さ」あるいは「中間調画像らしさ」を示さない場合や、
特徴量が狭い領域の画像しか見ていないために起こる、
領域の誤判断による出力の画像データの急激な変化の違
和感を軽減することができる。また、エッジに近い程、
２値画像用濃度変換曲線Ａ寄りの濃度変換曲線Ｃを選択
し、エッジから離れる程階調画像用濃度変換曲線Ｂ寄り
の濃度変換曲線Ｄを選択することにより、太い文字やべ
た部を黒々と見せることができ、中間調画像の濃度の濃
い部分の階調性を保存することができる。

【００１７】写真処理用２値化手段２の入力段に設けら
れた判定手段６は、上述したような処理で入力された画
像データに基づき２値画像らしさを判定し、この判定出
力はＣＰＵ及びガンマアドレス制御手段７に入力され
る。ガンマアドレス制御手段７は、判定出力に基づき前
記濃度変換曲線のうちいずれを選択するかのアドレス信
号を出力する。ガンマ補正手段８には、前記Ａ〜Ｄの各
濃度変換曲線が異なるメモリのアドレス上に格納されて
おり、アドレス信号の入力により対応する濃度変換曲線
を用いて入力された画像データをガンマ補正して後段に
出力する。

【００１８】ガンマ補正手段８の後段には、中間調画像
を異なる方法で画像処理する写真処理用２値化手段が設
けられる。本実施の形態では、一方が誤差拡散処理手段
１０、他方がディザ処理手段１１とされている。

【００１９】誤差拡散処理手段１０は、誤差拡散法を用
いて画像データを２値化する。誤差拡散法の概要を説明
すると、入力された画像データを注目画素としてある閾
値を用いて２値化し、その際発生した濃度差を誤差とし
て扱い、この注目画素を以後走査される周辺画素に拡散
する方法である。

【００２０】ディザ処理手段１１は、ディザ法を用いて
画像データを２値化する。ディザ法の概要を説明する
と、微小面積内での黒画素の密度を変化させることによ
り中間調画像を表現するもので、ｎ×ｎ画素の正方領域
（ドットマトリクス）を階調表示の１単位として、その
中のｎ²個の画素の白黒判定の閾値を画素毎に変化させ
る。閾値全体はｎ×ｎマトリクスで表示され、これをデ
ィザマトリクスと呼ぶ。この実施形態におけるディザ処
理手段１１は、組織的ディザ法により２値化される。組
織的ディザ法は、一定の規則により閾値配列を作るもの
で、ｎ²個の画素に対してそれぞれ異なる閾値を割り当
てることにより、（ｎ²＋１）階調が表現される。

【００２１】画像処理選択手段５は、設定手段１３によ
る設定に基づき、誤差拡散処理手段１０からの出力、デ
ィザ処理手段１１からの出力および文字処理用２値化手
段３からの出力のうちいずれかひとつを選択し、出力す
る。

【００２２】設定手段１３は、画像処理装置の操作パネ
ル等に設けられ、操作者によって適切な２値化処理を設
定するためのものである。上述したように、誤差拡散処
理手段１０やディザ処理手段１１は、それぞれの利点及
び欠点があるため、操作者が原稿画像に応じて適切な２
値化手段を選択することで原稿画像に忠実な２値化処理
を施すことができる。

【００２３】一方の誤差拡散処理は、画像データの濃度
が保存されるため、原稿のエッジ部や文字の再現は良好
で、網点原稿を処理した際のモアレも発生しにくいとい
う特徴があるが、中間調画像の階調表現では粒状性が悪
くなり、なめらかさにおいて問題が発生する。他方のデ
ィザ処理は、ハードウェア構成が簡単で処理負担がかか
らず、中間調画像の階調表現に優れる。一方、原稿のエ
ッジ部や文字の再現性に問題がある。また根本的に周期
性を持つので、網点原稿においてはモアレが発生しやす
いという欠点がある。したがって、操作者が原稿を装置
にセットして画像データを読み取らせるとき、この原稿
のうち中間調画像を見て誤差拡散処理、あるいはディザ
処理のうち適切と思われる処理を選択し設定する。例え
ば、中間調画像のモアレを防ぎたいときには誤差拡散処
理を選択し、階調表現を重視するときにはディザ処理を
選択する。

【００２４】上記実施形態では、中間調画像領域を誤差
拡散処理とディザ処理の２つの処理のうちいずれかを選
択する構成としたが、これ以外の処理も選択できるよう
構成してもよい。中間調画像を２値化する他の手法を挙
げておく。大別してディザ法と、濃度パターン法
と、画素分配法がある。ディザ法は、ａ）条件付決定法と、ｂ）独立決定法が
ある。ａ）条件付決定法には、平均誤差最小法と、前述
した誤差拡散法と、平均値制限法と、ダイナミック閾値
法がある。ｂ）独立決定法には、ランダム・ディザ法
と、前述した（組織的）ディザ法がある。濃度パターン法には、ａ）ランダム・パターン法と、
ｂ）組織的パターン法がある。画素分配法には、ａ）メッシュ内画素分配法と、ｂ）
多段分割量子化法がある。このような各種手法による２値化手段を写真処理用２値
化手段２に設け、設定手段１３で選択可能な構成とする
ことにより、中間調画像領域の画像処理の選択肢を拡げ
ることができ、原稿画像の再現性に適した画像処理を選
択できるようになる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、写真処理用２値化手段
には、異なる手法により中間調画像を２値化出力する処
理手段が設けられ、いずれかの処理手段による２値化出
力が設定手段で選択できる構成であるため、画像データ
の入力時に該画像データのうち中間調領域は、この選択
された処理手段の手法により中間調画像が２値化され
る。このように原稿内容のうち中間調画像領域の画像処
理を操作者が選択できるため、この画像内容に適法した
画像処理が行えるようになるとともに、操作者が希望す
る出力を得ることができるようになる。請求項２記載に
よれば、中間調画像は、誤差拡散法とディザ法に基づく
画像処置のいずれかが選択可能な構成であり、誤差拡散
法を用いたときには、中間調画像のモアレを防ぐことが
できる等の利点を活かせる。一方、ディザ法を用いたと
きには階調表現に優れる等の利点を活かすことができる
ようになる。即ち、本発明の画像処理装置によれば、操
作者が希望する出力に沿った画像処理が行える構成であ
るため、装置の機能と利便性を向上できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置の実施の形態を示すブロ
ック図。

【図２】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図。

【図３】同装置の判定手段に設定された濃度変換曲線の
一例を示す図。

【符号の説明】

１…イメージセンサ、２…写真処理用２値化手段、３…
文字処理用２値化手段、５…画像処理選択手段、６…判
定手段、７…ガンマアドレス制御手段、８…ガンマ補正
手段、１０…誤差拡散処理手段、１１…ディザ処理手
段、１３…設定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田富行東京都港区新橋２丁目20番15号理想科学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿中の注目画素の中間調画像らしさと
文字らしさを段階的に判別する判定手段と、画像データ
の入力濃度に対する出力濃度の関係を示す濃度変換曲線
が複数設定され前記判定手段の判別結果に応じた濃度変
換曲線を用いて画像データを変換するガンマ補正手段
と、中間調画像を所定の手法で２値化する写真処理用２
値化手段を備えた画像処理装置において、前記写真処理用２値化手段に設けられ少なくとも２種以
上の異なる手法により中間調画像を２値化出力する処理
手段と、前記２種以上の処理手段のいずれかによる２値化出力を
選択するための設定手段と、を具備したことを特徴とす
る画像処理装置。
【請求項２】前記写真処理用２値化手段には、誤差拡
散処理手段とディザ処理手段とが設けられた請求項１記
載の画像処理装置。