JPS58111561A - 画像判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＩＩｔＰ主要な構成要素とするｍｓ。

または連続階調な濃淡で４Ｂ属する階調璽、或は両者が
混有した混成−を判別し、複写或は符号化圧縮記憶に際
し、複写に１にる画質等に、また記憶に於る符号化圧縮
記憶等を向上させ、更には混成画に於る両区域の配置ｔ
−判定する画像判別装置に関し、更に評しくは１ｍ像判
別の精度及び信頼性の向上を比較的簡単な回路構成で向
上した画像判別装置に関する。

近年僚写技術が向上し、線画あるいは階＊＊のみから成
る原稿に対してその両賞Ｖ判別して処理することＫよっ
て満足すべき画質の複写物が見られるようになっている
０具体的には、ｍｓ、階調函の判＊ｔ−目視によって行
ない１線爾用或は＊＊画用の記−条件を指定する独立し
た操作ボタンが準備してあり、目視結果によってオペレ
ータが適宜操作ボタンを選び、それに従って複写が行わ
れている。従って判定ミス或は操作ミスによって無駄な
複写を行う場合が起る。

さらに１複写の高速化、効率化が図られ、更に自動原稿
送り装置（ＡＤＦ装置）！を臭備する複写装置が急速に
讐及して来ている今日において、前述の原稿目視による
画像判別処理操作では高速化、効率化の目的を阻害し、
特Ｋ　ＡＤＦ装置を真書する複写装置に適用することは
実際上不可能である・一方、ファクシミリや画像データ
ベース等のように、ｍ１ｌｌデータを圧縮して伝送また
は蓄積する場合には、線画および階調間の夫々に適した
符号化法を適用しないと情報圧縮効率が悪いので、原稿
画像の判別装置が要求されるよう忙なった。

さて、従来における璽像判房法の−っとして、原稿画を
走査し、原稿画の各点の濃度分布に応じたヒストグラム
！を形ｊｌＬ、該ヒストグラムのパターンから原稿画の
判定を行う方法（特願ｗ３５５−１２０６２３号）があ
るが、線画情報に対して主として有効であり、階調間に
９＃シては適用が困難であった。耶ち前記した画像判別
のための単位読取サイズ（走査ス〆ット）は画像撮像の
場合と同様畠だ微小であるので、線画な対象にする場合
には線の大小、濃淡１ｋｔＩＩい上げることができるす
ぐれた方法であるが、１ＩＩＩｉ１の場合には、細部の
濃淡・網点画のドツト或は汚れ１に給ってしまい・判別
を誤ることが時々あり、又、ＩｌＩ威画の場合には無力
に近いものであつた。

以上述べた原稿画複写の高速化、能率化および高画質化
の要請、或は原稿画の符号化圧縮記憶に於る高圧縮効率
の必ＩＦＫ鑑み、本発明は画像判別に於てその精度及び
信親性の高い画像判別装置を提供りようとするものであ
る。

上記本発明の目的は、原稿を走査して見られる光量信号
に対応して形成される画像信号を信号処理することくよ
って、前記原稿画の判別を行なう画像判別装置において
・前記ａｍ、＊＊査オ；路喪電働１ｊ甑与＠１亀東龜俸
導画儀権光蝋饅鵞をイ側シ倫判肩装置によって達成され
る。

次Ｋｖ！１面を用いて本発明を説明する。

１ｇ１１１に本発明の画像判別装置の一実施例の概要図
を示した。Ｉｉ！ＩＫ於て、１１は画像を判別すべき原
稿、臆は透明原稿台で、図の矢印方向に往復移動する。

１３は原稿１１を照射する光源である。光源１３には市
販の光源灯を使用することができる０１４は原稿１１か
らの光量信号８ｏの後記光電変換素子への光路を形成す
るためのミラーである。ミラー１４はプリズムに代えて
もよい。市は光量信号Ｓ・を収束するためのレンズ系ｔ
ある。１６は原稿１１の色彩条件、反射率あるいは光源
口からの光強度分布および光波長域あるいは光電変換素
子の感度および感度域等を考慮して光量信号の波長域や
光強度分布等を調整する色フイルタ−、周辺光量補正フ
ィルター１グレイフイルターあるいは赤外線カットフィ
ルター等のフィルター類やプリズム、グレーティングＩ
Ｉ′Ｃ！あって、実施例ではグレイフィルターを用いて
いる。光路の設計仕様によっては複数個のミラー類、フ
ィルター類およびレンズ系を用いることができる。

（以後単にセンナと略称する）である。。

センサ１７には例えば、光電管、７オＦダイオードある
いはフォトトランジスタ、半導体装置センナ或は照射さ
れた原稿区域から、−次元あるいは二次元的に同時に１
画素ニレメン）＆に分割された光量信号８・をエレメン
ト毎に受光スルイメージセンサ、例えばＣＯＤ　、　１
１０Ｂ　、　ＣＩＤ或４１　ＢＢＤ　等カ使用可能であ
る。

またセンサ１７が受光する光の強さは＼前記したフィル
ター類の他に光源１３に光強度調整器１３１を付設して
発光光量そのものを調整してもよい。該三者は併用して
もよい。

前記光源１３からフィルター１６１でか本実施例の光学
系を形成し、更にセンサ１７を加え１光源１３からセン
サ１１までが光電変換部を形成する。１８は該光電変換
部から出力する画像信号Ｓ＠の信号処理部である。信号
処理機能は画像判別の手法原理に応じ適宜必要な信号処
理機能を組合せて構ＭＪされる。上記した光電変換部と
信号処理１＠Ｓ１８が接続されることによって原稿画判
別工程が遂行される。

複写装置や記録装置Ｋｎｉｔ惨判別装置を装備する場合
、該複写装置や記録装置の光導電性感光体上へ又はＣＯ
Ｄ等のイメージセンサに対し画像露光を行ない、該感光
体表面に静電荷像を形成する光学系を少なくとも一部兼
用することができる。勿論原稿画判別工程と撮像工程に
夫々専用の光学系Ｎ光電変換部を設けることもできる。

又撮像・記録工程は前記したものに限られる訳ではない
。

前記原稿画１１１ｊｌ工１ｉにおいてセンサ１７によっ
て発生する画像信号Ｓ・を濃“度出力とした時のパター
ンの例を第２ＷＩｉＫ示す。

第２［伽）は、ｗＩＩ電子電子学僧定する、同図（ａ）
　Ｋその基本パターンを示すファクシミリテストチャー
）ＡＳｔ’走査し、光電管で単位読取サイズ毎に受光し
た時の画働信ｔｇ・の出力信号である０尚テストチヤー
トＡ５は同ＩＩ　（ａ）のψｘ／３の長さの基本パター
ンの繰返しから成り、画像信号Ｓ＠は全チャート（φＸ
の長さ）を走査したものである。縦軸に信号出力Ｓ・、
横軸には走査時間ｔをとった濃度時系列ダイアダラムと
して示される。また各走査点でサンプリングされた濃度
出力は、単位読取サイズ内にある原稿画読取区域の平均
濃度になっていることに注意する必要がある。

また第２図＜ｅ＞は、セン？１７としてＣＣＤイメージ
七ンセンサい、副走査ｖ＊曽行ない、一般的の原稿１ｉ
１に対して得られる主走査方向に配列した全画素の画像
信号Ｓ＠をシリアルに出力した座標系列のダイアグラム
の例である。この図でψＸはＣＯＤイメージセンサの露
光時間、すなわち−主走査時間を制御スるバ１ルスであ
り、Ｖνは各画素において原稿画像情報を副走査方向く
累積して受光した後の出力信号である。ここでＶｗＫは
Ｖｓａｔなる飽和値があり、飽和値Ｖｍａｔを超えない
ように光量、露光時間の制御を行なう必要がある。

時系列或は座標系列ダイアグラム（以後両者一括してダ
イアグラムと称する）は前述した通りであるが、線画と
１ｉｌＩＩ画を判別し、その判別結果を信頼できるもの
とするＫは、まず画像信号の出力信号に於てｉｔｔｔｍ
と＊＊＊との間ＫＴ１意な差を生起させねばならない。

＠　２　ｌｉｄ　（ａ）は於て、チャートを走査したダ
イアグラムな仔１１に視ると、チャートのピッチの細い
方に走査が移るに従って、濃度出力が低下することが観
察される。

この現象は、不発、５明を達成する上での基礎となるも
ので走査を受けるチャートのピッチが細くなるに従って
、単位読取サイズの中で占める原稿素地部の割合が多く
なり、濃度を低下させる効果が発生するためであって、
原稿中の線幅と単位読取サイズの大きさ、即ち光量信号
をサンプリングする走査面積の広さとの相対的関係によ
るものである。即ち該単位読取サイズの大音さな大きく
して原薯画な走査することによって生ずるものである。

例えばｌＩＢｇＩＫ於て、ｐｌＩ図葎）は０．１−角ス
ポットを用い新聞の文字画像（１１画）及び写真両像（
階調画）をそれぞれ走査してえられたダイアグラムから
、縦軸に濃度出力の正規化した頻度を採り、横軸に濃度
０．１に相当する濃度出力を単位に採って作成した濃度
−頻度ヒストグラムである。ｓｒｉに関しては実線で、
また階調画は破線で示した。

また同図伽）は２■φスボツ）を用い上述と同様にして
えられた濃度−頻度ヒストグラムである。

第３図（畠）および伽）を比較すれば明らかなように、
文字画像の線画に於ては、スポット径を０．１ｍ角から
２■φに大きくすることによって濃度−頻度ヒスジグラ
ムは低濃度側に大きく偏位する。一方写真画像の階間Ｉ
ＩＫ於ては露呈した素地′部が少ないために単位読取サ
イズを大きくすることによる低濃度側への優位は殆ど生
じない。即ち第３図（ｂ）　Ｋ見られるようＫＩＩ画と
階調画から見られる濃度−頻度ヒストグラムは２極に分
離ＬＳ濃度出力に関し線画側と＊＊＊＠の領域が定する
。そこで第３ＷＪ（ｂ）　Ｋ一点鎖線で示した濃度０．
４を濃度しきい値として前記ヒストグラムのデータを比
較すると、濃度しきい値のいずれかの側に於て濃度−頻
度ヒストグラムの累積値をとれば、線画と階調画の判別
はより容易になる。第３図−）は例として、同図（ｂ）
に於て濃度しきい値０．４より大きい傭の線画及び階調
璽の頻度を累積した棒グラフを示した。同様にして数多
くの棒グラフｔ−作ると、＊＊＊の棒グラフの累積値と
階調画のそれとは異なった数値集合を形成し１前記集合
の間に両者を区別する判別しきい値を設け、該判別しき
い値に調し大なるか小なるかの二値判定によって精度の
高いまた信頼性のあるｗ１ｍ判別ができることがわかる
。

前記した現象並びに処理はＣＯＤ等のイメージセンナに
於て特に有効であり、原稿とセンサが相対的に移動する
間にｗＩ数主走査纏情報を累積して出力する事により容
易に実Ｉ［Ｃきる。

即ち単位読取サイズの大きざを増すことと同様に単位の
走査面積を増すことは線画と階調画を差別化する手段と
して甚だ有用である。

具体的には、センナに累積する受光量を増すことであり
、原稿画を解像性よく撮像するため、なるべく小面積の
走査単位で走査受光させる時のセンナの受光量に比ベセ
ンサの受光量は増大する事に注意する必要がある。　　
゛ しかるくセンナの受光量と信号出力との関係は、一般に
受光量の少ない範囲では直線関係を有するが、受光量が
増大するに伴い受光量の増分に対して信号出力の増分が
低下し、両者の関係は曲線となり遂には飽和し信号出力
の増分がゼロになる。

ｓ４図にＣＣＤに於る受光量と該受光量に対する信号出
力（電圧）との関係を示した。縦軸が出力電圧Ｖ、横軸
は受光量Ｅで°１す、電圧飽和点Ｍｅａｔが発生し、Ｖ
ｓａｔ　Ｋ対する電圧飽和光量点−ａｔが示される。即
ちＴｈａｔ以上に受光量を増しても出力電圧が増大する
ことがなく、信号としての有意性が喪失する。

従って本発明に於ては、センナの各画素での受光量を累
積し、それを画像信号出力としているので、光量信号８
ｏの光強度を適宜、減少等調整して、画像信号出力電圧
が前記したＣＣＤに於る電圧飽和点Ｖｉａｔ以下に保た
れるようにせねばならない。

光量信号Ｓｏの光強度ｔｉ＋ｇ整する手段としては、既
述ノ通り、光学系にフィルター、プリズム或はグレーテ
ィング類を必要数挿入するか、光源に変圧器などの光強
度調整器を光源に付設すればよい。

或は上記の手段を併用しても差支えない。

次に実施例を示す。第１図に於て光源１３にハロゲンラ
ンプ（定格Ｚｏｏ　Ｖ　）を用い、（資）ボルトで点灯
し、フィルター１６にフダックラッテ４つフィルターＡ
９６（イーストマンコダック社製）の濃度０．７の二纂
−トラルデンシティフィルターを用い、センナ１７には
ＣＣＤイメージセンナを用いた。このようにして得られ
るＣＯＤからの画像信号を処理する信号処理部は前述し
た該画像信号に基づいて濃度−頻度ヒストグラム、続い
て頻度累積俸グラフを作成し、画像［１Ｍ出力な得る＃
ｆ威とした。第５図にそのブロックＷｖ示す。

５１はＣＣＤを含む光電変換部であって光量信号８゜が
光電変換され画像信号８・となる◎圏はサンプリング回
路、Ｓはサンプリングされた８・な１後続のアナログシ
フトレジスタシに切換配分するスウィッチである。アナ
ログシフトレジスタＵは原稿画の走査設計性＃／ＡＫよ
って任意に必要個数装備することができる。腸は壽・を
集計しム／Ｄ変換するム／Ｄ変換器謁はデータの統計、
変換等の演算・判断を行なうマイクロブ讐セツを等の中
央処理装置（ＣＰｔＴ）、５７はＣＰＩＪ　５６の演算
その他のプログラムを記憶するメモリ（’ＲＯＭ）、５
Ｂはｃｐｖ　５６からのデータを収録、記憶し、更ＫＣ
ＰＩＦ５６に供給するメモリ（ＲＡＭ　）である。また
５９はＣＣＤ　５１の受光時間の制御、サンプリング回
路冨、スウィッチ団、アナログシフトレジスタ恥あるい
は加算１ｉｓｓの作動タイミングを定めるり賓ツク信号
、及びＣＰＵ５６の演算、データ送出しあるいは呼出し
のタイミングを定める制御用のクリック信号等を作るタ
イミング制御部である。

上記した実施例に於ては、ニエートラルデンシティフィ
ルタによって光強度が約にに制御されており、副走査方
向の読取り時間を増加させて実効　　的な読取サイズを
大きくして、常に安定して精度の高いまた脣頼性の大き
い画像判別を行なうことができる。

以上本発明の構成等の実施例について説明した。

次に第６図に本発明の特徴である走査読取領域の拡大さ
れた状況を原稿面上に模式的に配列した例を図示した。

読取り領域は、原稿を主走査方向（Ｘ方向）にｎ分割、
副走査方向（ｙ方向）Ｋｍ分割したム１ｊを一単位とし
て、ムｉｊ毎ＩＣ１ｍ像信号を出力している。こ＼で主
走査方向の画素幅（一単位読取幅）はＣＣＤイメージセ
ンナ等の１つの画素エレメントまたは複数画素エレメン
トで一単位の読取幅を構成してもよい。副走査方向の一
単位の読取幅は原稿の種類や記録方式の差等によって最
適の幅を見付ける必要があり、この輻は主走査周期を変
えることにより調整可能である。

本発明は、画像＊ｇ＊の際、原稿画像を走査読取りする
単位読欺サイズＫ１１１１する原稿面上での画像信号の
出力を得る単位走査領域（読取面）を大きくすることで
、即ち副走査方向の原稿とセンサの相対速度はそのま−
に主走査周期を長くすることによって実効的にセンサの
一画素当りに入射する光量信号を増大せしめ、より線画
と階調画を判別し易くするようにしたものである。具体
的に本発明の画像判別装置によって画像信号から得られ
た濃度ヒストグラムｔ−第７図（ａ）及び（ｂ）に示す
。

第７図（ａ）は線画原稿を、また第７図（ｂ）は階調画
原稿を走査して得た濃度ヒストグラムであり、続いて第
７１１　（ｅ）ｋｇこれら濃度ヒストグラムを、前記１
１３１！！で説明した画像判別の方法と同様にしてえた
累積値からなる棒グラフで、ｌＩＩｍと階調画の差がは
っきり示されている。

従ってこの棒グラフのデータを判別しきい値（−例とし
て０．３）と比較する演算な信号処理部で行なわせ、判
別出力をえることができる。

以上述べた考慮を加えた本発明の画像判別装置を複写装
置等に装備した場合には、画像判別装置のメモ！Ｊ（Ｒ
ＡＭ）Ｋ記憶収録された画像判別結果は、複写装置の複
写工程の制御部に入れられ、複写工程のうちの撮像工程
、画像信号処理工程、符号化記憶工程あるいは画像記録
工程の少なくとも一つの工程の条件設定に用いられ、画
質向上の用に活用され複写工程の撮像工程および画像記
録工程の構成機構によって異なるが、光学系あるいは光
電変換部まで兼用が可能であり、更には若干機能を拡げ
ることによって原稿画料額工程に用いるＣＰＵ　、　Ｒ
ＡＭ或はＲＯＭは複写工程の制御部に組入れて、それら
複写工程との兼用とすることができる０

【図面の簡単な説明】

紀ダイアグラムからえられる濃度−頻度ヒストグラム１
同図（ｃ）は同図伽）からえられる頻度累積値の俸グラ
フである。＃１４図はＣ■における受光量と信号出力（
電圧）の関係図である。 ５ｓＷｉは本発明の画像判別装置における信号処理部の
一例のブロック図である。第６図は原稿面上に、画像信
号を出力する単位帳ＩＩ覆８黛゛面な模式的に配列して
１本発明の特徴を示した図である。 ＩＩ７図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は本発明の画像判別装
置で得られた濃度ヒストグラムと１それに基づく判別の
ための棒グラフである０ １３・・・光源、　１３１・・・光強度調整器、１６・
・・フィルター、１７．５１・・・センサ、団・・・Ｃ
ＰＵ　。 ５７・・・メモリＲＯＭ、５ｇ・・・メモリＲＡＭ　。 Ｓｏ・・・光量信号、　Ｓ・・・・画像信号、ｓｂ・・
・判別信号（２値信号） 代理人　　桑　原　義　美 ３２ 躬　１　口 ｆＪ　２　閏 １　　　　−黄効濃泉→ ４ ６５図（Ｃ）　　　　　躬４図 躬　５図 Ｓ。 躬　　ら　　図 ８７図（α） 一裏効Ｊ（−一今

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿な走査してえられる光量信号に対応して形成される
   ｌ１ｌｌＩＩｌｆｖｌＩ奢処履することによりて、前記
   原稿画のｗｊｌｔ−行なう画像判別装置において、前記
   原稿を走査する光電変換素子の主走査Ｓ＊の画働儒号の
   出力タイミングを調整可能に構成し、もって前記光電変
   換素子の画素内に累積する光量信号を増加せしめたこと
   七特徴とする画像判別装置。