JPS59218076A - 画像処理方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばファクシミリあるいはディジタル型
複写機等における画像処理方式、特に同−画像内に混入
した２値画像と濃淡画像とを判別するブＵツク別像域分
離回路を備えた画像処理方式に関する。

〔従来技術〕

従来より、ファクシミリや複写機等の画像処理事務機器
においては、文字セグラフ画像等の様に、画像の白黒の
境界が明瞭である画像、すなわち白黒の２値画像の再現
と、写真画像の様に、画像の白黒の境界をむしろぼかし
、白黒の濃淡を表わした画像、すなわち、中間調画像の
再現との相異なった二つの要求があった。

この二つの相異った要求のうち前者の要求を満たす検器
としては、従来より画像の分解能力を高める事で追究さ
れて２す、一方、後者に対しても近年のデジタル技術の
進展により、ディザ法を用いる拳で技術的にはほぼ完成
の域に達している。

しかしながら、使用者がこれらの事務機器に入力する原
稿は、必ずしも、文字やグラフ等の２値画像のみのもの
、あるいは、写真等の中間調画像のみのものであるとは
限らず、２　ｆｉ両画像中間調画像とが混在した原稿も
多々ある。このような２値画像と中間調画像とが混在し
た原稿の２値画像と中間画像とを分離することは極めて
困難であるため、従来では前記原稿を２値記録あるいは
中間調記録のいずれか一方で処理していたが、２値記録
は文字やグラフ等を鮮明に再現することができると共に
、伝送信号の帯域圧縮符号化が容易であるという利点を
有する反面、写真等の中間調画像の高品質の再現は困難
であるという欠点があり、一方、ディザ法は中間調画像
等の濃淡を良好に再現することができる利点を有する反
面、分解能力が低下するので文字等の２値画像に対して
は画像品質が劣化するという欠点があり、このため、中
間調画像と２値画像が混在した原稿を中間調記録あるい
は２値記録のいずれか一方で処理した場合、双方の画像
を高品質に再現することはできなかった。

そこで、文字等の２値画像の品質を劣化させずに高品質
な中間調画像を再現する画像処理方式としてＶよ、第１
図ないし第３図に示すようなものがある。

第１図は、この画像処理方式を示すブロック図である。

図において、１は原稿を、例えば左から右への走査（以
下、主走査と称す）および下から上への走査（以下副走
査と称す）をして読みとり画像データを得る読取部、２
はその読取部１より出力される入力画像データ信号で、
その入力画像データ信号は、例えば１６階調の中間調画
像の場合には、−画素毎に４ｂｉｔの信号として順次出
力される。

３は前記読取部１に接続され斤判別手段としての像域分
離回路で、前記読取部１より出力された入力画像データ
信・号２を処理して２値衣示領域と中間調衣示領域とに
分離する。４は前記読取部１に接続された記憶手段とし
てのバッファで、そのバッファ４は前記読取部１からの
出カケ一時的に記憶遅延して像域分離回路３からの出力
と同期をと２値化処理を行なう処理手段としてのティザ
／２値化回路で、そのディザ／２値化回路５からの出力
６は、ディザ処理さ７″したデータと２値化処理された
データとが混在した信号である。７は前記出力６を符号
化する符号化回路、８は外部の通１百回路との回線イン
ターフェース、９は読み取った原稿を複写するためのプ
リンタ部である。

ここで、前記ブロック別像域分離回路３とディザ／２値
化回路５の構成を第２図に基づいて説明する。

まず、ブロック別像域分離回路３を説明すると、図にお
いて、２は画像データ信号で、４ビット並列信号である
。３ａはその画像データ信号２により画素濃度の最大値
（以下、Ｌｍａｘと称す。）を検出するＭＡＸ検出部、
３ｂはそのＭＡＸ検出部３ａからの出力を記憶する１Ｖ
ＩＡＸ記憶部で、１回の主走査信号の画素数を４で割っ
た数のブロックに対応して各４ビツトの濃度レベル情報
を記憶できるようになっている。また、そのＭＡＸ記憶
部３ｂからの出力は、ラッチ３ｃに入力される一方、前
記ＭＡＸ検出部３ａの入力へ帰環されており、１主走査
前の同一ブロック内のＬｍａｘと現在の主走査信号の画
素濃度とを比較することが可能になっている。３ｄは前
記画像データ信号２により画素濃度の最小値（以下、Ｌ
ｍｉｎと称す。）を検出するＭ　Ｉ　Ｎ検出部、３ｅは
そのＬ　ｍｉｎ検出部３ｄからの出力を記憶するＭＩＮ
記憶部で、そのＭＩＮ記憶部３ｅからの出力はラッチ３
ｆに入力される一方、前記ＭＩＮ検出部３ｄの入力へ帰
環されており、１主走査前の同一ブロック内のＬｍｉｎ
と現在の主走査信号の画素濃度とを比較することが可能
になっている。３ｑは前記ラッチ３ｃからの出力Ｌｍａ
ｘと、前記ラッチ３ｆからの出力Ｌｍｉｎとの差、すな
わち（Ｌ　ｍａｘ　−Ｌ　ｍｉｎ　）を演算する減算べ
３ｈはその減算器３ｑにより演算された（Ｌｍａｘ　−
Ｌｍｉｎ　）と、予じめ設定しておいた像域分離パラメ
ータＰとを比較する比較回路で、その比較回路３．ｈで
比較された結果は、像域メモＩＪ　３　ｉに記憶される
。３ｊは前記像域メモＩＪ　３　ｉからの出力を補正す
る補正回路であり、以上によりブロック別像域分離回路
３は構成されている。

次に、ディザ／２値化回路５の構成全説明すると、図に
おいて、５ａ　、５ｂはカウンタで、そのカウンタ５ａ
　、５ｂには夫々画素単位の基本クロック（以下Ｃ，に
と称す）および主走査の同期信号（以下、Ｈ８ＹＮＣと
称す）が入力されてディザＲＯＭ５ｃのアドレスを提供
する。また、前記ディザ几０Ｍ５ｃには前記ＣＫおよび
Ｈ８ＹＮＣの他に、前記補正回路３ｊの出力と濃度調整
信号１０がアドレスとして入力されている。５ｄは各画
素の閾値を与えたディザＲＯＭ５ｃからの出力と前記バ
ッファ４からの出力を比較するコンパレータであり、以
上によりディザ／２値化回路５が構成・されている。

以上の構成を有する従来の画像処理方式の作用を説明す
る。

まず全体的な作用を説明すると、読取部１が原稿ケ主走
査および副走査して１６階調に読取るものであるとする
と、１画素毎に４ビツトのデータが得られ、この読取部
１からは４ピツトの並列信号である画像データ信号が出
力される。そしてブロック別像域分離回路３に入力され
た前記データ信号２は、例えば４×４画素のブロックに
分割され、このブロック毎にＬ　ｍａｘとＬ　ｍｉｎと
全検出し、（Ｌ　ｍａｘ　−Ｌｍｉｎ　）　ｋ％出して
、この（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）と像域分離パラメータＰ
とを比較することにより、２値表示領域と多値表示領域
とに分離する。

すなわち、 （Ｌ　ｍａｘ　−Ｌ　ｍｉ　ｎ　）≧Ｐである場合には
２値衣示領域とし、 （Ｌｍａｘ　−Ｌｍｉｎ　）（Ｐである場合には多値表
示領域として分藺する。そして、その結果をブロック別
像域分離回路３内部のメモリに記憶させる。

なお、この場合、２値衣示領域ケ「１」、多値表示領域
を「０」と表現することにする。

一方、バッファ４でブロック別像域分離回路３の処理時
間たけ遅延された画像データ信号２は、ディザ／２Ｉ１
１ｉ−化回路５で４×４画素のブロック毎に像域分離回
路３の出力が「１−１のときば２値化処理され、像域分
離回路３の出力が「０」のときはディザ処理される。こ
のように画像データ信号２全２値化処理あるいはディザ
処理して得られる画像信号６は、主走査方向へ４画素毎
に２値化処理またはディザ処理された画像データが連続
する信号となる。この画像信号６は、符号化回路７およ
びプリンタ部９へ送出される。そして、符号化回路７へ
送出された画像信号６は符号化された後、回線インター
フェース８を介して通信回線に送出され、ま、た、プリ
ンタ部９へ送出された画像信号６は、送信と同時にその
送信される原稿のコピーを同時にとる場合や、単に原稿
のコピーを取る場合等、必要に応じてプリンタ部９で画
像を再現する。

次に、第２図に示したブロック別像域分離回路３とディ
ザ／２値化回路５の作用を、第３図のタイムチャートと
共に説明する。

図において、画像データ信号２はＨ８ＹＮＣに同期して
、１主走査単位で入力される。この１王走査中の各画素
はＣＫに同期した４ｂｉｔ並列（１６階調）データであ
る。また、ＨＳ　Ｙ　Ｎ　Ｃは第３図ＩＣ示すＭＭＩＮ
Ｔ　、ＩＨＤＥＣ、ＭＭＶＤ等のタイミングを発生する
ための各種カウンタ類（図示せず）全クリアする。

ここで、１番目の主走査線の画像データ信号２が入力し
た場合には、まず、各像域における最初の画素のデータ
ｉＭＭＩＮＴのタイミングで強制的にＭＡＸ記憶部３ｂ
およびＭＩＮ記憶部３ｅに記憶する。次にＭＭＩＮＴ以
外のタイミングの画素データが入力すると、その画素デ
ータを第３図（ａｌのＬｍａｘ／Ｌｍｉｎ検出のタイミ
ングに従って、ＭＡＸ検出部３ａｐよびＭＩＮ検出部３
ｄですでにＭＡＸ記憶部３ｂおよびＭＩＮ記憶部３ｅに
記憶しである画素データと像域毎に順次比較し、ＭＡＸ
記憶部３ｂには、より濃度の高い画素データをメモリを
１：き替えて記憶する。このようにして、１番目の主走
査線の谷像域における画素濃度の最大値２　Ｍ　Ａ　Ｘ
記憶部３ｂに記憶し、画素濃度の最小値ｉＭＩＮ記憶部
３ｅに記憶して１番目の主走査信号の処理全終了する。

従って、例えば８４判の原稿を１６画素／　ｍ　ｍの密
度で読み取るときは、１主走査当り４０９６画素が存在
するため、４×４画素のブロックを考慮するとき、４主
走査線毎に１０２４ブロツクの像域が存在することｖｃ
ｆｘる。

このため、ＭＡＸ記憶部３ｂとＭＩＮ記憶部３ｅは、夫
々１０２４Ｘ４ビツトのＲＡＭで構成する。

続いて２番目の主走査線の画像データ信号２を処理する
場合は、前記１番目の主走査信号を処理する場合のよう
なＭＭＩＮＴのタイミングはなく、従って各像域におけ
る最初の画素を強制的にＭＡＸ記憶部３ｂおよびＭＩＮ
記憶部３ｅに記憶させるのではなく、すでにＭＡＸ記憶
部３ｂおよびＭＩＮ記憶部３ｅに記憶しである各像域毎
の最大値および最小値と引続いて各像域毎に濃度の大小
を比較し、より大きな値とより小さな値をそれぞれＭＡ
Ｘ記憶部３ｂおよびＭＩＮ記憶部３ｅに記憶する。この
ようにして、２番目の主走査信号の処理が終了すると、
各像域における２主走査線分の画素、すなわち各８画素
の濃度のうちの最大値および最小値をＭＡＸ記憶部３ｂ
およびＭＩＮ記憶部３ｅＫ記憶する。同様にして４番目
の主走査信号まで処理すれば、１０２４個の像域毎の濃
度の最大値と最小値が、夫々ＭＡＸ記憶部３ｂとＭＩＮ
記憶部３ｅに記憶されることになる。また、４番目の主
走査信号の処理において、各像域の濃度の最大値および
最小値は、第３図に示すＭＭＶＤのタイミングで確定す
るので、このタイミングで、前記確定した最大値および
最小値をラッチ３　ｃ　＋３正に夫々ラッチし、減算器
３ｑで（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）（！−算出して、比較回
路３ｈで像域分離パラメータＰと比較し、例えば、パラ
メータＰよりも（Ｌ　ｍａｘ　−Ｌ　ｍｉｎ　）が犬で
あれば「１」を、パラメータＰよりも（Ｌ　ｍａｘ　−
Ｌ　ｍｉｎ　）が小であれば「ＯＪ金像域メモリ３ｉＫ
ＩＢＤＥＣのタイミングで記憶する。このように像域メ
モＩＪ　３　ｉへのデータの書き込みは４番目の画像デ
ータ信号の処理と同時に行なわれる。

５番目以後の主走査線に２ける画像データ信号の処理は
４主走査線毎に、前記４主走査線目までの場合と同様に
繰返し、像域メモリ３１にデータを書き込む。

また、像域メモリ３１の読出しは、５番目の主走査線の
画像データ信号の処理時から行ない、ＣＫ４回に１回の
割合で発生する像域メモリ読出し　　　　□クロックに
よって読出され、以後、６番目、７番目の主走査線の画
像データ信号の処理時においても、前記５番目の主走査
信号の処理時に読出されたデータと同じ内容のデータを
繰返して読出す９８８番目主走査線の処理時には、像域
メモＩ７３　ｉでは、第３図ｔｂ＋の）ＬＡＭ動作タイ
ミングに示す如く、読出しと書込みを連続して行なう。

すなわち、５番目〜７番目の主走査線の処理時に読出し
たデータと同じ内容のデータを読出しながら新たな像域
のデータを書き込む。また、８番目の主走査信号以後の
読出しにおいても、前記同様にして、読出しおよび書き
込みが行なわれる。

以上のようにして読出した像域メモリデータは、補正回
路３１で画質が向上するように若干の補正を行なった後
、ディザＲＯＭ５ｃのアドレス端子に入力し、カウンタ
５ａ　、５ｂの出力と合わせてディザの闇値バタン全発
生する。

なお、濃度調整信号１０はディザの閾値ケ全体的に上下
させて画像記録の画質を向上させるように調整するため
の制御信号であって、操作パネル等から制御部（図示せ
ず）を経由して供給される信号である。

以上のようにして発生された闇値パターンは、補正回路
３ｊからの出力が「０」のときは所定のディザパターン
を発生し、補正回路３ｊの出力が「１」のとき゛は、例
えば、その像域における閾値を全て２値化処理したもの
となるようにディザＲＯＭ　５　、ｃにプログラムする
ことで得られる。そして、このディザＲＯＭ　５　ｃか
らの出力と４主走査線を遅延してタイミングケ合わせた
バッファ４がらの出力とをコンパレータ５ｄで画素毎に
閾値の比較をして画像出力信号６が出力される。

以上説明した従来技術と［−てのブロック別像域分離法
を用いた画像処理方式は、同−原稿内に写真等の中間調
画像と、文字やグラフ等の２値画像とが存在した場合、
前記中間調画像の領域においてはディザ法を用い、２値
画像の領域に２いては２値記録方式を用いるようにする
ことにより、前記原稿を良好に再現することができる。

しかしながら、上述のような画像処理方式を実現するに
は、記憶手段としてのバッファ４に画素と１対１に対応
したメモリ量が必要であるため、取扱う図面の大きさや
画素密度の増大２よび中間調記録すべき階調数に応じて
メモリ量が増大する傾向にあった。

例えは、前述のようにＢ４の原稿を１６画素／罰の密度
で、かつ、各画素を１６階調に読取る場合、バッファ４
では、２値／デイザの判断をしている画像領域と、実際
の画像と全一致させるために、４ｂｉｔに重み付けされ
た画像信号ケ４主走査線分遅延させる必要がある。

従って（４ビツトＸ４０９６）Ｘ４＝６４にビット の記憶容量が必要となる。

このようなメモリ釦の堆太によって、メモリコストの増
大や、機器の総合的な信頼性の低下およびメモリ操作の
煩雑性の増大等が生じるという問題点があった。

〔発明の目的〕

この発明は、前記欠点に着目して成されたもので、中間
調記録すべき階調数の増大等を必要とする場合にも、記
憶手段としてのバッファのメモリ暖？増大させる必要が
なく、安価に製造できると共に、機器の総合的な信頼性
を失なうことのないメモリ操作の簡単な画像処理方式を
得ることを目的とする。

〔実施例〕

以下に、この発明の一実施例な第４図および第５図に基
づいて説明する。な２、第１図および第２図と同一もし
くは相当部分には同一符号を付し、説明の詳細は省く。

まず、全体的な構成を第４図に示したブロック図に基づ
いて説明する。

図において、１１は読取部１の出力に接続した２値化回
路で、その２値化回路１１は前記読取部１より出力した
画像データ信号２の２値化処理を行なう。１２は前記読
取部１の出力に接続したディザ回路で、そのディザ回路
１２は前記読取部１より出力した画像データ信号２のデ
ィザ処理を行ない、前記２値化回路１２とにより処理手
段を構成している。１３は前記２値化回路１１に接続し
た第１のバッファで、その第１のノくツファ１３は前記
２値化回路１１の出力を遅延して判別手段としてのブロ
ック別像域分離回路３からの出力と同期をとる働きケす
る。１４は前゛記ディザ回路１２に接続した第２のバッ
ファで、その第２のバッファ１４は前記デ・イザ回路１
２からの出力を遅延してブロック別像域分離回路３から
の出力と同期をとる働きをし、前記第１のバッファ１３
とにより記憶手段を構成している。１５は前記ブロック
別像域分離回路３からの出力により、前記第１のバッフ
ァ１３からの出力と、第２のバッファ１４からの出力の
いずれか一方の出力を選択的に切換えるデータセレクタ
ーで、そのデータセレクター１５からの出力画像信号６
は第１図に示した前記従来の画像処理方式と同様に符号
化回路１および回線インターフェース８を介して通信回
線へ送出されると共に、プリンタ部９に入力される。

第５図は第４図に示したものの要部を示したものであり
、図において、１６はそれぞれＣＫとＨ８ＹＭＣＩカウ
ントするカウンタ５ａおよび５ｂの出力と濃度調整信号
が入力されるディザ）ＬＵＭ１６で、そのディザｌ（Ｏ
Ｍｌ　６は、所定のディザの閾値パターンを発生する。

１７はそのディザＲＯＭ１　（３から発生する閾値パタ
ーンと前記読取部１から出力される画像データ信号２と
を比較する第２のコンパレータで、その第２のコンパレ
ータ１７からの出力は前記第２のバッファ１４で遅延さ
れる。１８は前記読取部１から出力される画像データ信
号２と一定のスライスレベルとケ比較する第１のコンパ
レータで、その第１のコンパレータ１８からの出力は前
記第１のバッファメモリ１３で遅延される。な２、その
他の構成は、第１図、第２図および第４図に示したもの
と同様であるので、その説明は省くっ 以上の構成を有するこの発明の一実施例の作用を以下に
説明する。

第４図および第５図において、読取部１から出力された
画像データ信号２は、２値化回路１１とディザ回路１２
およびブロック別像域分離回路３へ夫々同時に並行して
入力される。そして、２値化回路１１へ入力された画像
データ信号２は、２値化回路１１の第１のコンパレータ
１８で一定のスライスレベルと大小を比較されて２値化
処理された後、第１のバッファ１３に一時記憶される。

これと同時に、ディザ回路１２に入力された画像データ
信号２は、ディザ回路１２の第２のコンパレータ１７で
、ディザＲＯＭ１６から発生された閾値パターンと大小
を比較されてディザ処理された後、第１のバッファ１３
に一時記憶される。また、ブロック別像域分離回路３に
入力された画像データ信号２は、前記従来技術の場合と
同様にして、各ブロック毎に、２値画像であるかあるい
は中間調画像であるか全判定し、その判定結果を例えば
「１」あるいはｒＯＪの２種類の信号として出力する。

この信号により、データセレクター１５は切換わり、２
値化処理された画像データ信号６か、あるいはディザ処
理された画像データ信号のどちらか一方が選択的に符号
化回路７およびプリンタ部９へ出力される。

この場合、２値化回路１１およびディザ回路１２で２値
化処理およびディザ処理された画像データ信号は、１画
素当たり１ビツトである。従って、今、Ｂ４の原稿を１
６画素／鮎の密度で、かつ、各画素を１６階調に読取る
場合、犬の原稿を４×４画素のブロックに分割したとす
ると、第１のバッファ１３および第２のバッファ１４で
は４回の主走査分だけ遅延する必要がある。

従って、この第１のバッファ１３２よび第２のバッファ
１４に必要とニする・容量は、（ＩＸ４０９６）Ｘ４Ｘ
２＝３２にビットとなり、前記先行技術として示した画
像処理方式に比べ記憶容量は半分で済むことになる。

なお、前記説明に２いては、各画素を１６階調に読み取
る場合について、従来技術として示した画像処理方式の
記憶容量と、この発明の画像処理方式の記憶容量とを比
較したので、節約できる記憶容量は半分だけであったが
、階調数をさらに増して、例えば、３２階調、または６
４階調に各画素？読み取る場合、前記先行技術として示
した画像処理方式においては、それぞれ、 （５Ｘ４０９６　）Ｘ４＝８０にビット（６Ｘ４０９６
　）Ｘ４＝９６にビットというように必要な記憶容量は
極めて増大する。

これに対し、この発明の画像処理方式においては、各画
素を読み取る階調数ケ何階調にしても、２値化回路１１
およびディザ回路１２で処理された後の画像信号６は１
画素当ｙｉｂ　ｉ　ｔｌので、必要な記憶容量は前記１
６階調時と変わらす３２　ｉ＜ビットのまま一定である
。

従って、この発明の画像処理方式の記憶手段に必要とす
る容量・は１従来の画像処理方式の記憶容量と比較した
場合１階調数を３２階調、６４階調と増してゆくに従っ
て、１／２．５　、１／３というように節約される記憶
容量が相対的に増加する。まｆｌ：原稿の大きさが増大
すれば、さらに相対的に節約されることとなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の画像処理方式は、画像
を２値化処理およびディザ処理する処理手段により処理
したそれぞれの結果を記憶手段に記憶し、前記画像が中
間調画像であるが２値画像であるかを判断する判別手段
により、前記記憶手段に記憶したそれぞれの結果のうち
どちらか一方ケ選択的に読み出すようにしたことにより
、中間調記録すべき階調数の増大を必要とする場合にも
、記憶手段のメモリ欧全増大させる必要がなく、また原
稿の大きさおよび画素密度を増大させた場合には従来の
画像処理方式と比較して極めてメモリｉｔ減少させるこ
とができ、安画に製造することができるという効果があ
るばかりでなく、機器の総合的な信頼性を失うことがな
いと共にメモリ操作が簡単になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像処理方式を示すブロック図、第２図
は第１図に示したもののうちディザ／２値化回路とブロ
ック別像域分離回路金詳細に示すブロック図、第３図は
タイムチャート、第４図はこの発明の一実施例を示すブ
ロック図、第５図は第４図に示したものの要部を詳細に
示すブロック図であるつ ３・・・・・・判別手段としてのブロック別像域分離回
路１１・・・・・・処理手段を構成する２値化回路１２
・・・・・・処理手段を構成するディザ回路１３・・・
・・・記憶手段を構成する第１のノ（ツファ１４・・・
・・・記憶手段を構成する第２の）くツファ１５・・・
・・・データセレクタ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像を２値化処理およびディザ処理する処理手段によっ
   て得られるそれぞれの結果を、記憶手段に記憶し、その
   記憶手段により記憶したそれぞれの結果のうちいずれか
   一方を、前記画像が２値画像であるか中間調画像である
   かを判断する判別手段の働きにより、選択的に読み出す
   ようにしたことを特徴とする画像処理方式。