JPS60102060A - 画像二値化装置 - 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】 〔発明の利用分封〕 本発明は、複数１首Ａ画像の二値化装置に係り、特に濃
淡画像と文字画像とが混在した画像の二値化に好適な二
値化装置に関する。

〔発明の背景〕

事務作業の効率化を目的として、事務文書を画像データ
として処理する画像処理システムがある。このようなシ
ステムでは、文４をファクシミリ装置などの画像入出力
装置ケ用いてディジタル画像データとして処理する。

矛１図に画像入力装置の一例を示す。入力文書はスキャ
ナ１２ν（′よってラインスキャンされ、文書中の画像
の＃淡に応じたアナログ電圧に変換されろ。さらにこの
アナログ１圧はアナログ・ディジタル変換器１６によっ
て童子化され、多階調ディジタル画像データに変換さｎ
る。二値化装置１４はこの多階調画像を白黒の二値画像
に変換し一画像入力装置ｆｆ１１１の出力データとする
。

これらの構成は、この分野でよく知ら７１．ている。

一般の事務文書は１画像の濃淡について見ると、中間Ｉ
ｉｆ調のない文字部がほとんどを占め。

中間階調のある濃淡部は少ない。さらに文書の伝える情
報は主に文字部にあり、礫淡部は参考的な情報である場
合が多い。従って上記の画像入力装置１１も１文字部の
再現性をまず重視しｍ：値化装置１４は単純な固定しき
い値方式を用いているものが多い。固定しきい漬方式と
は、多階調画像を白黒の二値画像に変換する場合にその
しきい値を一定にしておく方式である。この方式の欠点
は濃淡部の再現性が悪いことにあり。

これについてにてでに公知である。

濃淡部の再現性の良い二値化方式としては、ディザ方式
が公知である。しかしこの方式を文字部にも適用すると
この方式特有の雑音のため、文字部の品質が劣化するこ
ともよく知られている。この欠点を補うため、二値化の
前に輪郭強調などの画像処理が施されているが、十分な
品質を得るのは困難であり、また画像処理に要する時間
も少なくない。上に述べたような画像処理システムは、
事務作業の効率化１合理化を目的にしているから１画像
入力は安価な装置で短時間に行なう必要がある。従って
複雑な画像処理は有効でない。

文字部と濃淡部を認識して分離し、濃淡部だけにディザ
方式を用いる方法も複雑な画像解析処理が必要である。

多階調画像の捷ま処理する方式は画像データが多量とな
リーフアイル容量や伝送時間から見て上記のような画像
処理システムには有効でない。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の問題点を解決するものであり、簡単な
方式ｉｌ′こより濃淡と文字部とが混在した文書の再現
性の良い二値化装置ケ提供でることＫある。

〔発明の概要〕

本発明は画像の二餉化装貢において文字部の再現性に重
点な酋ぎ、その中で濃淡部の再現性をはかることに特徴
がある。丁なわち事務文書では文字部の品質を保つこと
がＮ’ｌＪで、破淡部は可能な範囲で品質を保工れば良
しとする。

前記ディザ方式のうち一組織的ディザ方式は濃淡部の再
現性が比較的良く、処理方式も簡単であることは公知で
ある。組織的ディザ方式ではしきい値の組合せ表、ｆな
わちディザマトリクスを用いてニイム化を行なう。ディ
ザマトリクスには、例えば１６階調の全ての階調をしき
い値として平等に含んでいる。本発明では、ディザマト
リクス中のしきい値は表現可能なしきい値の範囲より狭
い。これにより白や黒に近い階調は各々明らかな白黒と
なり、一部の中間階調に組織的ディザ方式に類似のディ
ザパターンが現われる。

本発明を要約す几ば、それぞれしきい値の上限および下
限の異なる候数種類のディザマトリクスを記憶する手段
を有しｍ一定量の複数階調レベルの１株データについて
所定の統計量を計数し、該統計Δ、に基づいて該記憶手
段中のディザマトリクスの中から次の一定量の画１象デ
ータに適用するディザマトリクスを選択する画像二値化
装置である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。矛１図はｍ記画像
入力装算１１の構成図である。牙２図は画１家の二値化
装置１４の構Ｊｙ、図である。比較回路２１はＡ／Ｄ変
俟器１５の出力である多階調画像データとメモリ２９に
格納されている後述″ｆろディザマトリクス中のしきい
値との比較を行なう。

加算器２２は入力された多階調画像データの階調レベル
をメモリ２３に累積する。この階調レベル＆’！、、Ｌ
／ヘル０からレベル１５ｆでアリ、レベル０が黒に、レ
ベル１５が白に対応する。画像の１ラインは１７２８画
累か６成るものと１−ろ。

本実施例ではメモリ２９に予め３種類のデイザマ）　Ｉ
Ｊクスを格納しである。比軟回路２６（・ま−該ディザ
マトリクスの選択を行なうため、メモリ２６とメモリ２
４．２５の飴を比較する。メモリ２４゜２５には、階調
レベル比較のため予め定数が格納されている。ラインカ
ウンタ２７はスキャナ１２からのライン終了４ｉ号をカ
ウントする。アドレスレジスタ２８はメモリ２９内のい
ずれかのディザマトリクスおよびその中のしきい値ヶ指
示する。

矛３図にメモリ２９内の３つのディザマトリクスの構成
を示す。各ディザマトリクス３１１３２゜３３はマトリ
クスとしてはそれぞれ縦横方向に各々４つ計１６個のし
きい値ケ含むものである。各しきい値ａ〜ｐは、メモリ
２９内に、各々アドレス付けされ格納されており、任意
のしきい値を読み出すことができる。ディザマトリクス
６１゜３２・３６内のしざい値の組合せの一例を階調レ
ベルに対応させて矛４図に示す。各階調レベル４３１、
　Ａ３２．４３３．４４０　は各々ディサマトリクス５
１、　３２．　３３．４０　の最上段の４つのしきい値
に対応でる。ディザマ）　＋７クス４ｏは組織的ディザ
方式でよく知られたＢａｙｅｒのディザマ）　ＩＪクス
であり、参考のため記した。

二値化装置１４は、二値化処理中に一人カ文曹に適した
ディザマトリクスをディザマトリクス３１．３２．３３
　の中から統計的に選択する。選択は４ラインを単位と
して行なう。メモリ２４．２５には各々、ディザマトリ
クス５１．３５の階調レベル数平均−しきい値の平均値
×４ライン分の画素数を格納しておく。ただし小数点以
下は四捨五入する。具体的にはメモリ２４は６１１ｏ４
（＝４．５Ｘｉ７２８Ｘ４）とし、メモリ２５は５８７
ｓ２（＝６．５Ｘ１７２８Ｘ４）とする。ここで４．５
および８．５は−それぞれディザマトリクス３１および
６３のしきい値の平均値である。

メモリ２３とメモリ２４．２５　ｗ比較することにより
、４ラインについての累積された１昔調レベル数と、デ
ィザマトリクス３１．３３の各階調レベル数平均の比較
ケ行なう。初期状Ｉ志ではディザマトリクス３２が暗目
的に選択され、４ラインについての累積階調レベル数が
ディザマトリクス６１の階調レベル数円′均以下とｔ【
っだ場合はディザマトリクス３１を瀉択１−る。同様に
、累積された階ＦＡＶベル数がディザマ）　ＩＪクス６
３の階調レベル数平均以上とｔ、ｃっだ場合は−ディザ
マ）　＋７クス３ろを選択する。

次に二値化装置１４の動作を説明する。Ａ　／　１）変
侯器１３から出力゛された１１Ｊ！ｌｉ素分の多１着調
画像データは比較回路２１に人力される。比較回路２１
はアドレスレジスタ２８が示すメモリ２９内のいずれか
のディザマトリクスのしぎいイ直を読み出し、占亥しき
い値と該画１駅データとを比較し、白または黒に切り分
け、１ビツトの二値画像データとして出力する。前記多
階調画像データは加算器２２にも入力され、メモリ２３
の内容に刀り算される。

１画素分の比較が終了丁、ると、比較回路２１はアドレ
スレジスタ２８の内容を次の横方向のしきい値を指子よ
うに更新する。例えば才３図ディザマトリクス５１ａの
次は５１ｂを指ｊ。横方向の４つのしきい値を使い切れ
ば、再び同じ横方向の先頭のしきい値が繰返し用いられ
る。例えば６１ｄの次は３１ａである。

１ライン分の二値化が終了すると、スキャナ１２からラ
イン虎了信号がラインカウンタ２７とアドレスレジスタ
２８に入力される。このライン終了１ｇ号により、アド
レスレジスタ２日は同一ディザマトリクスで次の縦方向
のしきい値を指すように更新される。

例えば３１　ａ−ｄ　Ｋ対しては５１ｅ′ｌＫ：指す。

ラインカウンタ２７は該ライン終了信号によって１つ７
Ｊｏｘｇれ−４ライン分のライン終了信号を受取ると、
自らリセットする。このリセットによって、比較回路２
６はメモリ２３の値とメモリ２４の値を比較する。メモ
リ２３の値がメモリ２４の値以下の場合はディザマトリ
クス６１を選択する。すなわちアドレスレジスタ２８の
値を該ディザマトリ・クス３１の先頭しきい値３１ａの
アドレスに変更てる。

メモリ２６の値がメモリ２４の値より大きい場合は、比
較回路２６はメモリ２５の値とメモリ２５の値を比較す
る。メモリ２６の値がメモリ２５の値以上の場合はディ
ザマトリクス３３を選択する。これ以外の場合はディザ
マトリクス３２を選択する。

ディザマ）　ＩＪクスの選択が終了すると、メモリ２１
１リセツトされる。このようにして次の４ライン分の二
値化処理の間、ディザマ）　ＩＪクスは変更されない。

以上のごとく一人力された多階調画像データの累積階調
レベル数によってディザマトリクスを選択しながらｍ：
値化を行なっていく。

次に本実ｔＳ例の効果について一オ・５図を用いて説明
する。矛５図は入力画像データ５２の一例について、走
査線上の各１累についての階調しベルと出カニ値画像デ
ータとを対応づけて示した図である。該走査線上の画素
位置は１文字部５０と濃淡部５１ケ含む。文字部５０は
白黒の変化が急峻であるのに対し、濃淡部５１は緩やか
である。

従来の固定しきい使方式の例としてレベル８のしきい値
５３を示す。本実施例のしきい値５４は例としてディザ
マトリクス３２の最上段の４つのしきい値ＣＩｖ調ンベ
ンベル２）を示した。

該固定しきい値５３によれば、出カニ値画像データ５６
のように、文字部５０に対して適正な二値化か行なわｉ
するが、濃淡部５１に対しては濃淡表現ができない。本
実施例によれば一出カニ値画像データ５５のように、文
字部５０でも固足しきい値５３と同様に適正な二値化が
行なわれ、さらに濃淡部５１に対しては、画素データ５
５０．５５１の如くディザ方式特有のディザパターンが
現われ、０淡表現を可能にしている。また従来のディザ
方式に見られる文字部５０での不必要なディザパターン
を少な（できろ。以上の如く、本発明によれば文字部と
濃淡部を含んだ原稿に対して簡単な方法により、１度の
人力で文字部にも一濃淡部にも通した二価化が可能とな
る。なお淡い階調をもった文字部も、本発明により中間
１若調の画像として扱われるので、良好な結果が得られ
ろ。

本発明の他の実施例として、各ディザマトリクスの平均
しきい値は同一であって−しきい値の上限、下限を各々
相違させてもよい。このようなディザマトリクスの例６
１．　６２．　６３　ヲｉＪ６図に示￥。この実施例の
場合、ディザマトリクス６１．　６２．６５　の選択は
、入力多階調画像データの自制レベルの標準偏差等を計
数し、これに基づきこのような統泪鍵に最も近いものを
選ぶことによって行う。

〔発明の効果〕

本発明によれば、文字部と濃淡部を含んだ文書の候数階
調画像データの二値化において、文字部の品質を保ちな
がら濃淡部の再現性の良い二値化装置か面単ＩＬ方式に
」一つ実現可能である。

【図面の簡単な説明】

矛１図は画像入力装置の構成図−矛２図は二値化装置の
構成図、矛６図はメモリ２９中の３つのディザマ）　Ｉ
Ｊクスの構成図−才４図はディザマトリクスと階調レベ
ルとを対応させて示した図、矛５図は二値化の動作説明
図−矛６図は本発明の他の実施例におけるディザマトリ
クスと階調レベルとの対応を示す図である。 １２・・・スキャナ、１３・・・Ａ／Ｄ変換器−１４・
・・二値化装置、 ２１、２６・・・比較回路、 ２７・・・ラインカウンタ、 ２３、２／１．２５．２９・・・メモリ、３１、３２．
３３．４０．　／）１．６２．６３・・・ディザマトリ
クス。 ４３１、４３２．４３３．４４０．　（５０１，６０２
，６０３・・・階調レベル。 代理人弁理士　高　橋　明　夫 第　７　図 １Ｉ 拓　２　図 第　５　閃 第　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数階調レベルをもった画像データをディザマトリクス
   中のしきい値によって二値化する二値化装置において、
   それぞれしきい値の上限および下限の異なる複数種類の
   ディザマトリクスを記憶する手段を有し、一定量の前記
   複数階調レベルの画像データについて所定の統計量を計
   数し、該統計量に基づいて前記記憶手段中のディザマト
   リクスの中から次の一足蓋の画像データに適用するディ
   ザマトリクスを選択すること′？％倣とする画像二値化
   装置。