JPS58161470A - 映像信号2値化方式 - Google Patents

映像信号2値化方式

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JPS58161470A
JPS58161470A JP57043085A JP4308582A JPS58161470A JP S58161470 A JPS58161470 A JP S58161470A JP 57043085 A JP57043085 A JP 57043085A JP 4308582 A JP4308582 A JP 4308582A JP S58161470 A JPS58161470 A JP S58161470A
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Toshiyuki Sakai
坂井 利之
Yoshihiro Okada
至弘 岡田
Masatoshi Hino
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/403Discrimination between the two tones in the picture signal of a two-tone original

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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、画像を走査して得られる映像信号を2値化す
る方式に関する。
ファクンミリ等においては1.撮像系によって画像を読
取定食して得た映像信号を一旦2値化したのち、種々の
処理を施す。この2値化は閾値処理によって行なうのが
普通であるが、単純な閾値処理では原画像中の細線部が
かすれたり(黒”′が”白°゛に化ける)、線と線の間
の狭い間隙部がつぶれたり(”白″が゛黒部“に化ける
)といった現象が起りゃ−tい。これは、撮像系に用い
るイメージ・センサのサンプリング・スポットの大きさ
が有限である等の理由から、黒部と白部の境界で映像信
号はステップ状にはレベルが変化せず、がなり鈍った波
形となるからである。
例えば、第1図(イ)に示す濃淡パターンを直線lのよ
うに読取走査したとき、映像信号は第1図(ロ)に示す
ような波形になる。この映像信号をTHレベルを閾値と
して閾値処理すると、細線lに対応する部分1′と狭い
間隙2に対応する部分が欠落し、2値映像信号は第1図
(ハ)の如くになってしまう。
このような画像のりぶれや、かすれを防ぐために、従来
は閾値処理に先立って、映像信号の高周波成分を強調す
る操作を行なっている。しかし、この操作は読取走査の
主走査方向と平行した糺′線や狭間隙に対しては効果を
期待できず、またノイズを拾いやすいという欠点がある
したがって本発明の目的は、細線のかすれや、    
゛細間隙のつぶれを確実に防止でき、かつノイズを拾い
にくい新しい映像信号2値化方式を提供することにある
しかして本発明の主たる特徴は、2値化すべき映像信号
を観測することによって、つぶれや、かすれの影響が出
やすい線図形の2次元の構造的情報である尾根点および
谷点を抽出し、これら尾根点と谷点を2値映像信号に忠
実に反映させる点にある。
本発明の一態様によれは、尾根点と谷点とが可及的忠実
に2値映像信号に反映するように、閾値処理の閾値が決
められる。本発明の他の一態様によれば、閾値処理によ
って得られた2値映像信号に、尾根点と谷点を反映させ
るだめの修正が施される。さらに他の一態様によれば、
上記の閾値の最適化と修正処理の両方が同時に行なわれ
る。
上記の尾根点、谷点の抽出は、基本的にはあるサイズの
窓で映像信号(読取画像)を観測窓の中央の画素の濃度
値が2以上の方向′で極大または極小のとき、その画素
を尾根点捷たは谷点として抽出する。ただし、この抽出
条件では、原画像の地が着色されていたり、紙質が悪い
場合、さらには裏面が透けるような紙質の場合、文字や
図形でない゛地″の部分にノイズによる尾根点が誤抽出
されたり、太い線上などにノイズによる谷点が誤抽出さ
れることがあり得る。そこで本発明においては、上記の
尾根点としての条件を満たす画素のうち、その濃度値が
所定レベルTHridge(第1図)以上の画素だけを
尾根点として最終的に抽出する。同様に、上記の谷点と
しての条件を満たす画素′のうち、その濃度値が所定レ
ベルTHvalley (第1図)以下の画素だけを最
終的に谷点として抽出する。
このように、THridge 、 THvalleyの
2つの閾値レベルを尾根点、谷点の抽出条件に加えるこ
とによって、誤った尾根点、谷点による2値化エラーを
避ける点が本発明のもう1つの重要な特徴であ机 なお、閾値処理の閾値レベルTFIと、上記の2っty
) v ヘA、 THr idge s、 THva 
l leyとは第1図に示すようなレベル関係にある。
THridge 、 THvalley(7)両レベル
は、原画像の画質に応じて決めるのが良い。
以下、図面によって本発明を一実施例について詳述する
第2図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
ファクシミリの撮像系のイメージセンサなどから出力さ
れるアナログの映像信号は、アナログ/ディジタル(A
/D)変換器100によって多値ディンタル化された後
、■画素単位にアナログまたは多値相当のシフトレジス
タ101の左端桁に入力され、シフトレジスタlot内
を順次1桁ずつ右シフトされる。シフトレジスタ101
内の右端桁出力は次段のシフトレジスタ102の左端桁
に順次入力され、/ストレジスタ102内を順次右シフ
トされる。シフトレジスタ102の出力は下段のシフト
レジスタ103の左端桁に入力され、シフトレジスタ1
03 内を順次右シフトされる。シフトレジスタ103
の右端桁出力は捨てられる。上、中段のシフトレジスタ
101 、102 fdイメージセンサの1走査ライン
分の画素数に等I〜い桁数を持ち、下段のシフトレジス
タ103の桁数は3桁(これ以上でもよい)である。
中段のソフトレジスター02の桁X5の内容が注目画素
の濃度情報であり、一群の閾値処理回路104、〜10
4oに同時(二人力される。閾値処理回路1041〜1
04はそれぞれ別異の閾値(第1図のTHレベルに相当
する)が設定されており、入力される注目画素(X5)
の濃度レベルが閾値以上であれば”l″(黒)レベル信
号、閾値未満であれば”0”(白)レベル信号を出力す
る。
注目画素とその周囲の8画素の濃度信号、つまりシフト
レジスター01 、102 、1021の桁X1、X2
、X3、X4.X5、X6、X7、X8、X9の内容は
尾根点・谷点抽出回路105に並列的に入力され、尾根
点および谷点の抽出が行なわれる。この抽出について、
第3図により説明する。
尾根点・谷点抽出回路105に入力される画素群の画像
上の位置関係は、第8図(イ)の如くであることは明ら
かである。ここで、各画素にはシフトレジスター01 
、102 、103の対応桁と同符号を付しである。つ
捷り、画像を3×3画素サイズの窓で観測しているわけ
である。観測窓の中央の画素(注目画素)X5の濃度レ
ベルが予め設定されたTITl−1ridレベル以上、
Tl1valleyレベル以下のときに限り、第3図(
ロ)に示す4方向について濃厚レベルの比較判定を行な
う。もし、2以上の方向について注目画素X5の濃度レ
ベルが極大であれば、尾根点谷点抽出回路105は注目
画素X5を尾根点として抽出する。例えば、画素X4、
X5より注目画素X5の濃度レベルが高く、かつ画素X
、2、X8より注目画素の濃度レベルが高いときは、そ
の注目画素は尾根点として抽出される。勿論、この注目
画素の濃度レベルがTHridgeレベル以上であると
いう条件付きである。捷だ、2以上の方向について注目
画素の濃度レベルが極小のとさ、その注目画素は谷点と
して抽出される。このとき、注目画素の濃度レベルがT
Hval Ieyレベル以下であることは勿論である。
ただし、2方向について極大で、同時に2方向について
極小となる注目画素は、尾根点としても谷点としても抽
出されない。
第2図に戻って、1071〜107of″iエラー検出
回路である。エラー検出回路107. R1尾根点・谷
点抽出回路105から尾根点抽出信号が出力°された時
に閾値処理回路1041の出力が0”レベルであると、
尾根点エラー信号を出力する。まだ、尾根点・谷点抽出
回路105が谷点抽出信号を出力した時に閾値処理回路
104 、の出力が“l”レベルであると、エラー検出
回路107、は谷点エラー信号を出力する。他のエラー
検出回路1071〜107nも同様に、対応の閾値処理
回路104□〜104nについて尾根点と谷点のエラー
検出を行なう。各エラー検出回路107、〜107゜か
ら出る尾根点エラー信号と谷点エラー信号は、それぞれ
区別されてカウンタ108□〜108oによって計数さ
れる。
演算制御回路110は、カウンタ108□〜1o8nの
計数値に基づいて、閾値処理回路104□〜1o4n中
のいずれかが尾根点と谷点のエラーが最少となるが判定
する。つまり、閾値処理の最適な閾値を選定するわけで
ある。これについて、第4図を参照して説明する。
第4図は閾値処理の閾値と、尾根点、谷点のエラー発生
率との関係を示す。曲線31は尾根点の総数に対する尾
根点エラー数の百分率、曲Ivj132は谷点の総数に
対する6分率である。曲線83は、尾根点エラーと谷点
エラーの単純和の百分率を示す。
さて演算制御回路110ニ、1走食ライン毎又は予め抽
出し指示された部分区間毎にカウンター081〜108
から尾根点エラー数と谷点エラー数を読み込み、そのエ
ラー数とそれ以前に読み込み保持していた数走査うイン
分のエラー数とに基づいて、エラーの最少となる閾値処
理回路を選び出す。基本的には、第4図の曲線38の極
小点に相当する閾値に最も近い閾値が設定された閾値処
理回路が選定される。ただし実験によれば、谷点エラー
の重みを大きくした谷点エラーと尾根点エラーの荷重和
が最小となる閾値処理回路を選ぶ方が(2値映像信号は
かすれ気味になる)、一般に再生画像の画質が良好にな
るようである。なお、カウンター08、、−108. 
U演算制御回路110.によって1走査ライン毎又は予
め抽出し指示された部分区間毎にリーセソトされる。
Ill gセレクタ回路である。このセレクタ回路Il
l Fi閾値処理回路1041〜104oの0組の出力
信号(2値映像信号)のうち、演算制御回路110で選
定された1つの閾値処理回路の出力信号を選択し修正回
路112へ送出する。修正回路112は、尾根点・谷点
抽出回路105から尾根点抽出信号が出た画素について
は、入力された2値映像信号のレベルを強制的にl”(
黒)レベルに修正して出力する。同様に、谷点抽出信号
が出た画素については、入力された2値映稼信号を強制
的に”0″(白)レベルに修正して出力する。尾根点抽
出信号も谷点抽出信号も出ない画素に対して、は、修正
回路1■2は入力された2値映像信号をそのまま出力す
る。
以上、一実施例について詳細に説明しだが、本発明はそ
れだけに限定されるものではない。
例えば、前記実施例においては、イメージセンサからの
アナログ映像信号をA/D変換器1ooで一旦多値ディ
ジタル化した後に、閾値処理や尾根点と谷点の抽出処理
を行なったが、これらの処理をアナログ映像信号に対し
直接実行するようにしてもよい。
また、前記夫h6汐11は異なった閾値を嘘定した複数
の閾値処理回路104、〜104oで同時に閾値処理を
実行し、エラーが最も少ない1つの閾値処理回路を選択
することによって、実質的に閾値処理の閾値を最適制御
する構成であったが、閾値処理回路を1つだけ設け、そ
の閾値を直接的に制御するよう、にしてもよい。そうす
れば、セレクタ回路illは不要である。
゛さらに、前記実施例は閾値処理の閾値の最適制御と、
2値映像信号の修正処理の両方を実行する構成であるが
、閾値の最適制御または修正処理の一方だけを実行する
構成も可能であることは前述した通りである。− ここでさらに付言すれば、前述の尾根点や谷点の抽出方
法では、高い空間周波数成分を含まない太い線や広い間
隙などに対しては、尾根点や谷点の抽出は困難である。
しかし、一般に゛かすれ”や”つぶれ′が生じるの[+
1−fjい線や狭い間隙であるから、このような空間周
波数成分を含む部分について尾根点や谷点を抽出できれ
ば十分である。
本発明は以上に詳述した如く、尾根点と谷点を可及的忠
実に2値映像信号に反映させるように、閾値処理の閾値
の最適制御お夷び/捷たは2値映像信号の修正処理を行
なうので、細い線のかすれや、狭い間隙のつぶれ等の現
象の少ない2値映像信号を得ることができる。しかも、
2以上の方向について濃度が極大、極小となる画素を尾
根点、谷点として抽出するから、画像の王走査方向と平
行な細線、狭間隙のかすれ、つぶれも防止できる。
さらに、所定の濃度レベル以下の画素は尾根点から除外
し、所定の濃度レベル以上の画素は谷点から除外するの
で、ノイズを誤って尾根点、谷点として抽出する恐れが
極めて少なく、しだがってノイズの影響を大幅に減らす
ことができる3
【図面の簡単な説明】
第1図は映像信号の2値化に伴う“かすれ”と゛つぶれ
″を説明するだめの図、第2図は本発明の一実施例を示
すブロック図、第8図は尾根点と谷点の抄出方法を説明
するための図、第4図は閾値処理における閾値と尾根点
エラーおよび谷点工クーとの関係を示すグラフである。 100・・、・アナログ/ディジタル変換器、101 
、102 。 103・・・シフトレンスタ、104、−!−IO4o
・・・閾値処理回路、105・・・尾根点・谷点回路、
107□〜107゜・・・エラー検出回路、■081〜
108n・・・カウンタ、110・・・演算制御回路、
111・・・セレクタ回路、112・・・修正回路。 代理人弁理士  鈴  木   誠 第3 (イ) (ロ) 4図 一一蕾し代し   J、〕 手続補正書(自発) i7.’、印It(金額 0円 1、 、J、I’lの表、t 特、願昭57−4308
5号2、発明 の名称映像信号2値化方式 3、補正をする者− ・11件との関係  出願人 4、代理人   8151 住  所  東京都渋谷区代々木2丁目38番12号 
線部ビル201号5 補正により増加する発明の数 な
し6、補正の対象 明細書及び図面 7 補正の内容 (1)  特許請求の範囲を別紙の辿りに補正する。 (2)明細書第4頁11行目の「部分が欠落」を1部分
2′が欠落」に補正する。 (3)明細書第9頁7行目の「画素x、xJを1画5 素x4、X6」に補正する。 (4)明細書記15頁4行目の1尾根点・谷点回路」を
「尾根点・谷点抽出回路」に補正する。 (5)第2図中の記号r 108 jをJ 、1()8
. Jに補正する(別紙図面写の未配参考のこと)。 8 添付書類の目録 (1)特許請求の範囲を記載した書面   1 通(2
)図面写             1 適時1′/f
請求の範囲 (1)  画像を走査して得られた映像信号を閾値処理
によって2値映像信号に変換する方式において、映像信
号を観測すること(二よって、画像上における2以上の
方向について濃度値が隣接画素群より大きい画素であっ
てそ汎自体の濃度値が所定値以上の画素(尾根点)と、
2以上の方向について濃度値が隣接面、素群より小さい
画素であってそれ自体の濃度値が所定値以下の画素(谷
点)とを抽出し、こ1しら尾根点および谷点が2値映像
信号に可及的忠実に反映するように閾値を決定すること
を特徴とする映像信号Z ([化方式。 (2)  映像信号の閾値処理を複数の異なる閾値によ
り行なって複数の2値映像信号を得、その中で尾根点お
よび谷点を最も忠実に反映する1つの2値映像信号を選
択して出力することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の映像信号z値化方式。 (3)  画像を走査して得られた映像信号を閾値処理
によって2値映像信号に変換する方式において、映像信
号を観測することによって、画像上における2以上の方
向について濃度値が隣接画素群より大きい画素であって
それ自体の”濃度値が所定り、−にの画素(尾根点)と
、2以上の方向について濃度値が隣接画素群より小さい
画素であってそれ自体の濃度値が所定値以下の画素(谷
点)とを抽出し、これら尾根点および谷点を反映させる
べく2値映像信号を修正したのち出力することを特徴と
する映像信号2値化方式。 (4)  画像を走査して得られた映像信゛号を閾値処
理によって2値映像信号に変換する方式において、映像
信号を観測することによって、画像上における2以上の
方向について濃度値が隣接画素群より大きい画素であっ
てそれ自体の濃度値が所定値以上の画素(尾゛根点)と
、2以上の方向について濃度値が隣接画素群より小さい
画素であってそれ自体の濃度値が所定値以下の画素(谷
点)とを抽出し、これら尾根点および谷点が2値映像信
号に可及的忠実に反映するように閾値処理の閾値を決定
するとともに、閾値処理による2値映像信号を上記の尾
根点ふ・よび谷点を反映させるべく修正を施したのち出
力することを特徴とする映像信号2値化方式。 (5)  閾値処理を複数の異なる閾値しより行なって
複数の2値映像信号を得、その中で尾根点および谷点を
最も忠実に反映する1つの2値映像信号を選択し、それ
を修正したのち出力することを特徴とする特許請求の範
囲第4項記載の映像信号2値化方式。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (+)画像を走査して得られた映像信号を閾値処理によ
    って2値映像信号に変換する方式において、映像信号を
    観測することによって、画像上における2以上の方向に
    ついて濃度値が隣接素群より大きい画素であってそれ自
    体の濃度値が所′定値以上の画素(尾根点)と、2以上
    の方向について濃度値が隣接画素群より小さい画素であ
    ってそれ自体の濃度値が所定値以下の画素(谷点)とを
    抽出し、これら尾根点および谷点が2値映像信号に可及
    的忠実に反映するように閾値を決定することを特徴とす
    る映像信号2値イ1方式。 (2)映像信号の閾値処理を複数の異なる閾値により行
    なって複数の2値映像信号を得、その中で尾根点および
    谷点を最も忠実に反映する1つの2値映像信号を選択し
    て出力することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の映像信号2値化方式。 (3)画像を走査して得られた映像信号を閾値処理によ
    って2値映像信号に変換する方式において、映像信号を
    観測することによって、画像上における2以上の方向に
    ついて濃度値が隣接画素群より大きい画素であってそれ
    自体の濃度値が所定以上の画素(尾根点)と、2以上の
    方向について濃度値が隣接画素群より小さい画素であっ
    てそれ自体の濃度値が所定値以下の画素(谷点)とを抽
    出し、これら尾根点および谷点を反映1せるべく2値映
    像信号を修正したのち出力することを特徴とする映像信
    号2値化方式。 (4)画像を走査して得られた映像信号を閾IK処理に
    よって2値映像信号に変換する方式において、映像信号
    を観測することによって、画像上における2以上の方向
    について濃度値が隣接画素群より大きい画素であってそ
    れ自体の濃度値が所定値以上の画素(尾根点)と、2以
    上の方向について濃度値が隣接画素群より小さい画素で
    あってそれ自体の濃度値が所定値以下の画素(谷点)と
    を抽出し、これら尾根点および谷点が2値映像信号に可
    及的忠実に反映するように閾値処理の閾値を決定すると
    ともに、閾値処理による2値映像信号を上記の尾根点お
    よび谷点を反映させるべく修正を施したのち出力するこ
    とを特徴とする映像信号2値化方式。 (5)閾値処理を複数の異なる閾値により行なって複数
    の2値映像信号を得、その中で尾根点および谷点を最も
    忠実に反映する1つの2値映像信号を選択し、それを修
    正したのち出力することを特徴とする特許請求の範囲第
    4項記載の映像信号2値化方式。
JP57043085A 1982-03-18 1982-03-18 映像信号2値化方式 Granted JPS58161470A (ja)

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JPH0468824B2 JPH0468824B2 (ja) 1992-11-04

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02132567A (ja) * 1988-11-14 1990-05-22 Fuji Electric Co Ltd 2値化回路
JPH11312220A (ja) * 1998-03-13 1999-11-09 Canon Inc 正規化されたグレ―スケ―ル画像の分類駆動型閾値処理

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5299720A (en) * 1976-02-18 1977-08-22 Toshiba Corp Method of converting analogous image signal to binary value

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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