JPS5840978A - 画像量子化方式 - 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、たとえは文字あるいは図形などの画像を光学
的に走査することにより読取る画像読＊籟置砿：おいて
、多値レベルで表わされる個個の画素信号を２値化する
画像量子化方式（：関する。

従来１画像量子北方式の最も安易なものとして篤１図６
＝示されるものが知られている拳固ζ二おいて、１は被
読取物上の画像を光学的４＝走査して電気信号に変換す
る光電変換装置、１は基準電圧発生藺路、１は比較回路
である・すなわち、基準電圧発生開路２（：よって、あ
らかじめ設計上予想される最大信号振幅Ｃニ一定比率を
乗じて計算されたスライスレベルを固定的な電圧として
設定しておくととＣ：より固定スライスレベルを与え、
比較回路１でこの固定スライスレベルを用いて光電変換
装置Ｊの出力信号を２値化するものである。

しかしながら、このような従来の量子化方式では、予想
外（＝低い信号入力が与えられた場合、あるいは画像の
一部分の印刷がかすれていてその部分のみ信号レベルが
予想以上（：下った場合、全体的にかすれた２値化両像
あるいは部分的（：かすれた２値化画像が得られ、この
ため１：＠段の画ｉｌｌ！識処理嘔二多大な支障をきた
すなどの欠点があった。

本発明は上記事情（：鑑みてなされたもので。

その目的とするところは、画像を構成する個々の微小区
域の信号レベルをその画像全体（二ついて測定してその
画像Ｃ二対するスライスレベルを決定することＣ＝よっ
て、入力画像の信号レベルの大小に応じて自動的Ｃニス
ライスレベルを決定でき、％（二部公的にかすれた画像
（二対してもその部分で自動的にスライスレベルを適正
値４＝補正でき、画像認識などに適した良好な２値化画
像が得られる画像量子化方式を提供すること（＝ある。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細礪
：説明する。

第２図は本発明に係る画像量子化装置の全体を概略的に
示すものである。すなわち、１１は被読取物上の画像を
光学的に走査して電気信号Ｃ：変換する光電変換装置で
、ラインアレーセン？１２およびこのセンｆ１２の出力
信号を多値ｍ傷信号（個々の画素信号が多値レベルで表
わされている）１４ｉ＝変換する信号旭理回路１３など
Ｃ二よって構成される。この光電変換装置１１から出力
される多値画像信号１４は画像貯蔵装置１５に貯えられ
る。この貯えられた多値画像信号１４の一例（数字「８
」を表わしている）を亀３図に示し、図中の数字および
英文字は信号レベルの値（大きさ）を表わしている。

この画像貯蔵装置１５に貯えられた画像信号１４は、行
方向の１ラインととＣ：順次読出されて画像内ビーク値
検出回路１６へ送られ、ここで画像量体を代表する画像
内ピーク値（黒ピーク値、白ピーク値）がそれぞれ検出
される。一方、基準スライスレベル決定回路１８では、
上記画像内ピーク値検出回路・１６で検出された画像内
ビーク値（ＮＡピーク値）２７１ｍより１ｊｉｉｉ儂全
体に対する基準スライスレペＡ／ｘｅを決定する。

次に、画像貯蔵装置１ｊから画像信号１４が１フインご
と（ニーＪ１次絖出されて量子化囲路２０へ送られ、こ
こで２値化され工２値化画像信号が出力される。このと
き用いられるスライスレベルは、基準スライスレベル決
定囲路ＪＪＩで既（二決定された基準スライスレ゛ぺＡ
／１＃を、−律内ピーク値検出回路１６で検出された画
像内ピーク値（＃ｌＩビークｍ％白ビーク値）１１と画
像信号１４のレベ／Ｉ／（二より補正したものである。

第４図は第２図響二おける画イ４内ピーク値検出回路１
＃の一具体例を詳細に示すものである。

周知のよう（：、たとえばラインプリンタなどで印刷さ
れた文字などは、そのごく一部分のみがきわめて濃く印
刷されることがあり、単純に文字画像全体から黒ピーク
値を求めると、必ずしも文字全体の績さな反映しないピ
ーク値が優られることがある。また、白ピーク値につい
ても、文字が印刷される用紙の性質、光電変換装置の特
性、あるいは信号処理回路の特性などから同様なことが
考えられる。そこで本実施例では、これらを避けるため
にｉｉｉ俸全体をそれぞれが複数の画素を含む複数の小
領域（二分割（グループ化）している・すなわち、入力
される画像信号１４を領域分割回路２１を通すこと（＝
より、小領域単位で順次領域ごとのピーク値検出回路１
１へ送り、ここで小領域ごとのビータ値を検出する。へ
体的（：は、たとえば１Ｉｌｉｉ像貯蔵装置１ｓの行方
向のピッＦＷＬおよび列方向のビツシ数がＳＳ図のよう
ζ；あらかじめ判明し℃いる場合、領域分割回路２１で
それら各ビット数により所定の演算を行うととＣ：より
、たとえば第５図１＝示すように６つの小領域人１〜Ａ
Ｉ（二分割されるよう（：、その各小領域人、〜人・の
分割点となるビット番地をピーク値検出囲路Ｘ５ｔ＝Ｈ
次指定するととも（＝、Ｎｉｌ貯ｌＩ！鋏置装５から画
像信号１４を各ラインごと舊；繰り返し読出してピーク
値検出回路２３へ供給すること（二より、ピーク値検出
回路２Ｊはその指定帯地に基づき小領域人１〜Ａ・まで
小領域ごと（＝１に次ピーク値を検出するものである。

なお、符号１１は上記ビット番地指定用の制御信号であ
る・次に、このようにして得られた小領域ごとのピーク
値２４はピーク値平均化囲路２５へ送られ、ここで１ｉ
ＩＩ像全体シ：灼する平均化が行われ、画像内ピーク値
１ｒとして出力される・ このように、画像内ピーク値検出回ｗ１１６は、画像全
体をそれぞれが複数の画素を含む複数の小領域Ａ、〜Ａ
＠（二分割し、この分割した各小領域Ａ１〜Ａ、ごと（
二それぞれピー□り値を検出するととも（＝、この検出
した各ピーク値の平均化を行い、この平均化した値を画
像全体を代表する画像内ピーク値１１と決定するもので
ある。

第６図は第４囚（：おける領域ごとのピーク値検出回路
ｊ３およびピーク値平均化回路２５の一具体例な詳細に
示すもので、ピーク値検出部分は２つの比較器２６１．
　Ｊ　６．と２つのレジスター２１、、Ｉ’ｉ、とで構
成されており、レジスタ２１ｍは１つの小領域内の黒ピ
ーク値を、レジスタ２１よは白ピーク値を貯える。すな
わち、島ビータ値の場合、比ＩＥａｊ＃ｔ４：よって、
ビットごとＣ；入力される画像信号１４０１つのビット
（これを入力Ｂとする）とレジスタ２１．０内容（これ
を入力人とする）とを比較し、〔Ａ〈Ｂ〕のとき（：の
みそのときの灼応するビットのｌｉ律倍信号１４クロッ
クパルスのタイミングでレジスタ２１．Ｃニメモリする
という動作を、小領域単位で１ＩＴｉｉ像信号１４の各
ビットごと６：順次繰り返すこと（＝より黒ピーク値を
検出する。また、自ピーク値の場合もこれと同ＩＩ（二
検出される・そして、１つの小領域Ｃ：ついて検出され
た黒ピーク値および白ピーク値は、それぞれピーク値メ
モリ２１Ｃ＝小領域ごと（ニメモリされる・こうして、
全ての小領域人１〜Ａ＠ζ二ついてピーク値検出が終了
すると、ピーク値メモＳ２８内の４１−愚ピーク値およ
び自ピーク値がそれぞれ平均値算出回路ｚｅ１．ｘｍ雪
へ送られることにより、ここで画像全体（二ついての各
平均値がそれぞれ算出され１画偉内黒ビーク′値レジス
タ７６、およびｌｌｌ１像内日ビータ値レジスタＪ０ｍ
ｇｍそれぞれ貯えられる。

第７図は第２図１＝おける基準スライスレベル決定回路
Ｊ８の一具体例を詳細（＝示すものである。すなわち、
本実施例では、画像内ピーク値検出回路１６で検出され
た画像内黒ピーク値１７１、をアドレス変換回路３１で
アドレス変換し、それＣ：基づき基準スライスレベルテ
ーブルＪ２を参照すること（：より、上記黒ビーク値１
１、（二対する基準スライスレベル値を読出し、その続
出した値を基準スライスレベルレジスタ３Ｓ１＝メモリ
すること（二より、基準スライスレベル１＃を決定する
。このよう（＝、画像内ピーク値検出回ｗ１１６で検出
された画像内ピーク値１１からｉｉ＊全体全体シナ対基
準スライスレベル１９を決定するものである。

第８図は１２図（：おける芽量子化回路２ｏの一具体例
を詳細（＝示すものである。すなわち、画像貯蔵装置ノ
５から読出された画像信号Ｊ４はｌツインごとの平均レ
ベル算出回路３４に送られ、ここで画像を構成する複数
の水平方向ライン（行方向ライン）のそれぞれ（二つい
てもクイ／内の平均レベルが算出される。このよう５二
。

ｉｉｉ欅を構成する行方向のフィンについてその各ライ
ンを代表するレベルが算出されるものである。なお、こ
の場合５行方向のラインではなく。

列方向のツインについてその各ラインを代表するレベル
を算出し工もよい、しがして、上記算出された各ライン
内平均レベルは１画像内ピーク値検出回路１σで既に検
出されている画像内黒ピーク値１２１とともにレベル差
検出用の比較ｍＪｌａｌｌｋ送られ、ここで画像内黒ピ
ーク値１１、とライン内平均レベルとの′差が各ライン
ごとに求められる。この求められた各レベル差は、基準
スライスレベル決定回＃１ＩＩＩＩで既に決定され℃い
る基準スライスレベル１９とともに基準スライスレベル
補正回路３６へ送られ、ここでｌｉｉｉｇｌ全体に対す
る基準スライスレベル１９は、各２インごとに求められ
た上記レベル差に応じて適正値Ｃ；補正される・、すな
わち１画像全体（：＊１する基準スライスレベル１＃は
、各ラインごと４二各２インの印刷湊度に適した値嘔：
補正され、この補正された基準スライスレベルがライン
内スライスレベルとなる。この補正された基準スライス
レベルＩｔ、つまりツイン内スライスレベルは、画像貯
蔵装置１５から読出される画像信号１４とともに量子化
用の比較回路３１へ送られ、ここで画像信号１４がライ
ン内スライスレベル（二より２値化される。このよう（
二、行方向の谷うイン内平均レベルと画像全体を代表す
る画像内ピーク値との差を用いて基準スクイスレペルを
各ラインごとに補正し、各ラインごと（ニスライスレベ
ルを変動させることにより量子化するものである。

第９図は第８図における基準スライスレベル補正回路３
Ｃの一具体例を詳細に示すものである。すなわち、比較
回路３５で求められたレベル差をアドレス変換回路３８
でアドレス変換し。

それ（＝基づき補正値テーブル３９を参照すること６二
より、上記レベル差に対する補正値、を続出す、この読
出された補正値は、基準スライスレベル１＃とともに加
減算ｇｉ１ｗ１４ｏへ送られ、ここで補正値と基準スラ
イスレペＡ／ｌ＃との演算が行われるｅこの演算結果Ｃ
は、比較ｇ１路４１およびセレクタ４１ｍそれぞれ送ら
れる・一方・ｗ７Ａ像内ピーク値検出回路１６で検出さ
れた画儂内黒ピーク値ＩＦ、ｔ／アドレス変換囲踏４３
でアドレス変換し、それ（二基づき上限値テーブル４４
を参照すること（＝より、上記画像白黒ビータ値ＩＦ１
ｇ：：約する上限値りを読出し、それを比較図１６４１
およびセレクタ４・・２へそれぞれ送る・同様（二、綱
像内白ピーク値７Ｆ、もアドレス変換回路４５でアドレ
ス変換することにより、下限値テーブル４Ｃから上記画
像自白ピーク値３７９ｇ二対する下限値Ｅを絖出し、そ
れを比較回路４１およびセレクタ４２へそれぞれ送る。

しかして、比較回路４１は、上記演算結果Ｃと上限値り
および下限値Ｅとを比較し、その比較結果をセレクタ４
１へ送ること（二より、セレクタ４２はその比較結果に
応じて演算結果Ｃ１上限値りおよび下限ｆＩＬＢのうち
最適なものｌっをセレクトし、それをフィン内スライス
レベルレジスタ４７（−メモリする・すなわち、上記比
較の結果、［Ｅ≦Ｃ≦Ｄ］であれば演算結果Ｃを。

（ＤＥＣ）であれば上限値りを（Ｅ＞Ｃ）であれば下限
値Ｅをそれぞれセレクトし、レジスタ４ｒにメモリする
・このレジスタ４１Ｃ：メモリされた値がライン内スラ
イスレベルとなり、各ラインごとに比較回路３１へ送ら
れる。このよう１：、画像全体から求められた画像白黒
ピーク値１７．によりライン内スライスレベルの上限を
規制し、またｔｈｔ内白自白ク値１１！（二よりフィン
内スツイスレベルの下限を規制するものである。

以上説明したような童子化方式によれば、入力画像の信
号レベルの大小に応じて自動的（＝スフイスレベルが決
定され、特にラインプリンタなど（＝よる印刷によく見
られる頭部のかすれた文字画像についても、そのかすれ
た部分でスライスレベルが自動的（＝適正値に補正され
、良好な２値化画儂が得られる。ここで、第１０図を期
いて具体的に説明すると、同図（１）は従来例のように
固定スライスレベルＣ：よって、たとえば第３図の画像
（数字「８」を表わしている）を量子化し、数字「８」
の頭部がかすれた２値化ｊｉｉ像例を示し、同図（ｂ）
は本発明による童子化方式Ｃ；より同じｉｌｊ像を量子
化した２値化ｉｍｓ例を示す、無１０図（ｂ）から明ら
かなように、同図（ａ）（＝おけるかすれた部分が完全
Ｃ二つながっていることがわかる。したがって、たとえ
ば予想外４：低い信号入力が与えられた場合、あるいは
画像の一部分の印刷がかすれてその部分のみ信号レベル
が予想以上に下った場合でも、得られる２値化画像が全
体的Ｃ：かすれたり、ある部分的−二かすれたりするよ
うなことはなく、後段の画像認識処理（二支障をきたす
ことのない良好な２値化画像が得られるものである。

以上詳述したように本発１１ｊＨよれば、画傳を構成す
る個々の微小区域（画素）の信号レベルをその１ｉＩｊ
像全体について測定してその画１１Ｅ対するスライスレ
ベルを決定することによって、入力画像の信号レベルの
大小に応じて自動的にスライスレベルを決定でき、特に
部分的にかすれた＊像Ｅ二対してもその部分で自動的ζ
ニスライスレベルを適正値Ｃ二補正でき、画像認識など
に適した曳好な２値化画儂が得られる画像量子化方式を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

＃ｌ！１図は従来の画像量子化方式を説明するためのブ
ロック図、第２図ないし［１０図（Ｊｌ）　＠　（ｂ）
は本発明の一賽施例を説明するためのもので、第２図は
画像貯蔵装置の全体を概略的に示すブロック図、第３図
は画像貯蔵装置（：貯えられた多値画像信号の一例を示
す図、第４図は画像内ピーク値検出回路の一具体例を詳
細Ｃ二本すブロック図、＃！５図は画像の分割例を示す
図、第６図は領域ごとのビータ値検出回路およびピーク
値平均化回路の一＾体例を詳細に示すブロック図、第７
図は基準スライスレベル決定回路の一具体例を詳細に示
すブロック図、第８図は量子化回路の一具体例を拝細Ｃ
二本すブロック図、“第９図は基準スライスレベル補正
回路の一具体例を詳細（；示すブロック図、第１０図（
ａ）　、　（ｂ）は効果を説明するための２値化画慣例
を従来と対比して示す図である。 １１・・・光電変換装置、１４・・・多値画像信号。 １６・・・画像貯蔵装置、１６・・・画像内ピーク値検
出回路、１７・・・画像内ピーク値、′１１・・・基準
スクイスレベル決定回路、１９・・・基準スライスレベ
ル、２０・・・量子化回路、２１　・領域分割回路、２
３・・領域ごとのピーク値検出回路、２５・・・ピーク
値平均化回路、Ａ１〜Ａ、・・・小領域、１７１・・・
画像白黒ピーク値、１１．・・・向傷自白ピーク値。 ３４・・・１クインごとの平均レベル算出回路、回路、
４４・・・上限値テーブル、４６・・・下限値テーブル
・ 田願人代理人　弁理士　　鈴　江　武　彦第７図 第８図 （ａ）　　　　　　（ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　文字あるいは図形などの画像を光学的に走査
   すること（二より読取るｌ！ＩＩｇＩｌ耽取装置Ｃ：お
   いテ多値レベルで表わされた個々の１ｉｉＩＸ信号を２
   値化するものにおいて、画像を構成する個個の微小区域
   の信号レベルをそのＩＩｉｉｇｊ！全体について測定す
   ることによって、そのＩＩ！ＩＩ像（二対するスライス
   レベルを決定するようＣ二したことを特徴とする画像量
   子化方式。
2. （２）文字あるいは図形などの画像を光学的に走査する
   こと（二より読取る画像読取装置において多値レベルで
   表わされた個々の画素信号を２値化するものＣ：おいて
   、画像を構成する個個の微小区域の信号レベルをそのＩ
   ｉｉｇＩを構成する行または列方向の各ラインについて
   それぞれ測定することによって、各フィンごとにスライ
   スレベルを決定するよう（＝シたことなＩｆｌ黴とする
   画像量子化方式。
3. （３）　　文字あるいは図形などの画像を光学的ζ二走
   査すること（：より読取るｍｉｉｇＩ読取鋏置（＝装い
   工多値レベルで表わされた個々の画素信号を２値化する
   もの（＝おいて１画像を構成する個個の微小区域の信号
   レベルを測定すること（：よって・そのピーク値あるい
   は平均値など画像全体を代表すると考えられるｔｓｌの
   代表レベルを抽出するとともに、ｍｓを構成する行また
   は列方向の各ライン４二ついてそのラインを代表すると
   考えられる第２の代表レベルをそれぞれ抽出し、これら
   第１および銀２の代表レベルを用い℃各うインごと（ニ
   スライスレベルを決定するようにしたことを！＃黴とす
   るｉｍ＊ｍｓ化方式。
4. （４）文字あるいは図形などの１ｉｌｉ儂を光学的に走
   査すること４二より読取る画像読取装置（二おいて多値
   レベルで表わされた個々の画素信号を２値化するものに
   おいて、ｍ像を構成する個個の微小区域の信号レベルを
   測定すること（＝よって、そのピーク値あるいは平均値
   など画像全体を代表すると考えられる＠１の代表レベル
   を決定するとともＣ；、この泥１０代表レベルＩ：より
   １ｉｌＩ像全体嘔；対する基準スライスレベルを決定し
   、更４：画像を構成する行または列方向の各フィンにつ
   いてそのラインを代表すると考えられる第２の代表レベ
   ルをそれぞれ決定し、この第２の代表レベルと前記録１
   の代表レベルとの差を用いて前記基準スライスレベルを
   補正すること（：より、各ラインごとにスライスレベル
   を変動させるようにしたことを特徴とする画像量子化方
   式。
5. （５）画像量体を代表する第１の代表レベルを決定する
   際１画像量体をそれぞれが複数の画素を含む複数の小領
   域に分割し、この分割した各小領域を代表するレベルを
   それぞれ求め、これらを用いて画像全体を代表する第１
   の代表レベルを求めるようにしたことを特徴とする特許
   請求の範１第３項または第４項記載の１ＩＩＩｉ像量子
   化方式。