JPS61105970A - 画信号処理装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、文字画像と中、間調画像の混在する画情報源
についてこれら両画像部分を判別するための画信号処理
装置に関する。

「従来の技術」 ファクシミリ装置やディジタル化されたある種の複写機
等では、イメージセンサを用いて原稿上の画情報を読み
取り、これを画像の濃淡に応じて量子化した後、記録装
置や表示装置に送って画像の再現を行っている。

このような画信号処理装置では、原稿に文字や線画等の
文字画像の部分と、写真や網点印刷等の中間調画像の部
分が混在している場合には、それぞれの部分を区別して
画像を処理している。これは画素ごとの多値化処理では
文字画イ象の部分のみが良好に再現され、中間調画像の
部分の階調の再現性に限界がある一方、ディザ処理等の
擬似中間調処理を行うと中間調画像の部分が良好に再現
される反面、文字画像の部分の輪郭がぼやけその再現性
が劣化することになるためである。

文字画像の部分と中間調画像の部分を区別する従来技術
としては、特開昭５８−３３７４号あるいは特開昭５８
−１５３４５５号によって開示された装置が存在する。

これらの装置（方式）では、原稿面（画面）を複数の画
素から成るブロックに分割しておき、各ブロック内で濃
度レベルの最大の画素と最小の画素をそれぞれ検出し、
これらの間で濃度レベルの差を求める。そしてこの差が
予め定められた値よりも大きい場合には２値画像領域あ
るいは文字画像部分と判別し、これ以外の場合には濃淡
画像領域あるいは中間調画像部分と判別する。これを図
示すると例えば第１０図に示すようなものとなる。ここ
で両画像の区別は、スレッショルドレベルＩＴＭと最大
濃度差の大小関係によって判別している。

また、画像処理を行おうとする画素としての注目画素を
中心とした所定の画素群を前記したブロックと同様に設
定して、この画素群における最大信号にベルと最小信号
レベルの差を求め、これにより文字画像の部分と中間調
画像の部分を判別する技術が、本発明者らによって先に
提案されている（特願昭５９−１３３３７５号）。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで前者の画信号処理装置では、固定化されたブロ
ック内の最大値あるいは最小値を有する画素の信号レベ
ルを判断の対象としている。従ってブロックの端の部分
のように、ブロックの中心部から大きく外れた部分の画
素についてその画像状態を判別しようとすると、判別の
対象となる画情報が偏ってしまい、有効な判別ができな
いという欠点があった。そこで先の特願昭５９−１３３
３７５号に開示された技術が提案されるに至っている。

ところがこの後者の画信号処理装置でも、前者と同様に
所定の画素群からなるブロック内の濃度レベルの最大値
を求め、これを所定のスレッショルドレベルと比較して
画像状態の判別を行っている。従って、このいわばブロ
ック内で画信号にノイズが発生すると、前者の装置と同
様にこれが最大濃度差に直ちに影響してしまい、画像状
態の判別を誤る危険性があった。

本発明はこのような事情に鑑み、文字画像と中間調画像
を信頼性よく識別することのできる画信号処理装置を提
供することをその目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明では第１図に原理的に示すように、信号処理を行
おうとする画素としての注目画素とその周囲を囲む所定
数の周辺画素とによって構成されるＮ個の画素について
、それぞれ単純に３値化した後の白、灰、黒の各画信号
に対応する画素の数と、それぞれ３値ディザ法で３値化
した後の白、灰、黒の各面信号に対応する画素の数との
合計６種類の画素数データを作成する画素数データ作成
部１１と、この画素数データ作成部１１の作成したデー
タに応じて、所定の画像状態判別領域が文字または線画
からなる文字画像の領域に属するか、あるいはこれ以外
の領域としての中間調画像の領域に属するかを判別する
画像状態判別部１２とを画信号処理装置に具備させる。

ここで所定の画像状態判別領域は注目画素１画素ごとの
領域であってもよいし、所定のサイズのディザマｌ−Ｉ
Ｊックス領域あるいは一般にＮＸＭの画素領域であって
もよい。

本発明では、３値化後の画信号における各画素数を画像
状態と対応づけ、これから所定の画像状態判別領域が文
字画像の領域に属するか、あるいは中間調画像の領域に
属するかを判別することになる。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第２図は画情報源としての原稿２１と、画像の判断に用
いるための３×３の画素群Ｐｏ”Ｐａ　から成るウィン
ドウ２２を表わしたものである。この実施例で原稿２１
は、画像処理の対象となる注目画素Ｐ。によって隙間な
くスキ、ヤンされ、これと共にウィンドウ２２も原稿上
で移動するかたちとなる。注目画素Ｐ０を取り巻いた形
の８つの画素Ｐ、〜Ｐ、を本明細書では周辺画素と呼ぶ
。注目画素Ｐ。および周辺画素ＰＩ−Ｐ８　の各濃度ｄ
０〜ｄａ　は、読取素子の光電変換出力をＡ／Ｄ変換し
た後の信号レベルとして表わされたものである。

この実施例で濃度ｄｏ＝ｄａ　は６ビツ）（６４１を階
）のディジタルデータとして表わされる。

第３図は、この実施例の画信号処理装置を表わしたもの
である。この装置のイメージセンサ３１は原稿２１（第
２図）を平面走査し、アナログ画信号３２を出力するよ
うになっている。Ａ／Ｄ変換器３３はこのアナログ画信
号３２を画素ごとに量子化し、６ビツトのパラレルなデ
ィジタル画信号３４を出力する。ディジタル画信号３４
は、３値ディザ回路３５と単純３値化回路３６の双方に
平行して供給される。

このうち３値ディザ回路３５は、３×３のディザマトリ
ックス用のスレッショルドレベルを用いて、各画素ごと
に画信号の３値化を行う。例えば第４図に示す２種類の
スレッショルドレベル１１ｒ）ｌ＋　、１ｒｕｚ　を用
いる場合には、ディジタル画信号３４の信号レベルをＬ
とするとき、これらの３、値化は６４段階の信号レベル
に応じて次のように行われる。

Ｌ≦１ＴＨＩ・・・・・・黒 １ＴＨＩ＜ＬＳＩ　ＴＨ２・・・・・・灰Ｌ＞Ｉ！ＴＩ
（２・・・・・・白 ３値ディザ回路３５によって３値化された画信号３８は
ディザ処理後画信号抽出回路３９に供給される。ディザ
処理後画信号抽出回路３９は、画信号３８を蓄えこれか
ら第２図に示したウィンドウに相当する画素群を順次抽
出する回路である。

第５図はこのディザ処理後画信号抽出回路の回路構成を
表わしたものである。ディザ処理後画信号抽出回路３９
は３値化後の画信号３８を１ラインずつ順に遅延させる
第１および第２のラインメモリ４１．４２を備えている
。画信号３８は直列に接続された３つのラッチ回路４３
．〜４３３によって１画素分ずつ順にラッチされる他、
第１のラインメモリ４１によって１ライン分だけ遅延さ
れた後、同じく直列に接続された３つのラッチ回路４３
．．４３ｏ　、４３ｓ　によって１画素分ずつ順にラッ
チされる。同様に第２のラインメモリ４２によって２ラ
イン分だけ遅延された画信号も、直列に接続された３つ
のラッチ回路４３６〜４３ｓによって１画素分ずつ順に
ラッチされる。

今、ラッチ回路４３．のラッチ出力を注目画素Ｐ０　の
画信号４４ｏ　とすれば、他のラッチ回路４３１〜４３
８のラッチ出力はそれぞれ周辺画素Ｐ１〜Ｐ８の画信号
４４、〜４４ｅ　　となる。このようにしてディザ処理
後画信号抽出回路３９によって３×３の画素群Ｐ。−Ｐ
８　についての画信号４４゜〜４４８が抽出される。画
信号４４ｏ〜４４８はディザ処理後巾計数回路４５、デ
ィザ処理後天計数回路４６およびディザ処理後黒計数回
路４７のそれぞれに供給され、それぞれ３値化後の白、
灰、黒の画信号に相当する画素数が計数される。

第６図はこのうち一例としてディザ処理後巾計数回路の
構成を表わしたものである。ディザ処理後巾計数回路４
５は画信号４４．〜４４．を順次１画素分ずつサンプリ
ングするサンプリング回路４９を備えている。サンプリ
ング回路４９の出力はコンパレータ５１に入力され、こ
こで３値化された各画信号４４ｏ〜４４８が“白色”に
相当する信号レベルであるか否かを比較される。コンパ
レータ５１の出力はカウンタ５２に人力され、“白色”
と判定された画素数が計数される。このようにして得ら
れた画素数データ５３は数値“０から“８”を示す４ビ
ツトのデータである。ディザ処理後戻計数回路４６およ
びディザ処理後黒計数回路４７も同様にして画素数デー
タ５４．５５を出力する。

一方、単純３値化回路３６では、６４段階の信号レベル
によって表わされるディジタル画信号３４を例えば２１
段階目と４３３段階目境として量子化し、３値化された
画信号５７を作成する。

画信号５７は単純３値化処理後画信号抽出回路５８に供
給される。単純３値化処理後画信号抽出回路５８は第５
図に示したディザ処理後画信号抽出回路３９と同様の構
成であり、３Ｘ３の画素群Ｐ、−Ｐ、に対応した各画信
号５９．〜５９８が抽出される。

画信号５９ｏ〜５９Ｂは単純３値化処理後白計数回路６
１、単純３値化処理後灰計数回路６２および単純３値化
処理後黒計数回路６３のそれぞれに供給され、それぞれ
３値化後の白、灰、黒の画信号に相当する画素数が計数
される。これら各計数回路６１〜６３の構成は、前記し
たディザ処理後の各計数回路４５〜４７と同一である。

単純３値化処理後白計数回路６１から出力される画素数
データ６４は、ディザ処理後白計数回路４５から出力さ
れる画素数データ５３と共に自差演算回路６５に供給さ
れ、白色と判定された画素数の差が演算される。演算結
果としての自差信号６６は判別回路６７の人力となる。

また単純３値化処理後灰計数回路６２から出力される画
素数データ６８は対応する画素数データ５４と共に灰差
演算回路６９に入力され、灰色と判定された画素数の差
が演算される。このようにして得られた抜差信号７１も
判別回路６７の人力となる。同様に単純３値化処理後黒
計数回路６３から出力される画素数データ７２は対応す
る画素数データ５５と共に黒差演算回路７３に供給され
、黒色と判定された画素数の差が演算される。この結果
としての黒差信号７４も判別回路６７の人力となる。

判別回路６７は、自差信号６６、抜差信号７１および黒
差信号７４の３種類の信号を基にして、注目画素Ｐ。に
ついての画像状態判別領域が文字画像であるか中間調画
像であるかを判別する回路である。この回路の判別原理
を第７図と共に説明する。

同図で横軸はディザ法あるいは、単純３値化処理で３値
化された後の白、灰、黒の各画素を表わしており、縦軸
は各画素数の差を表わしている。一般に文字あるいは線
画の部分では、単純３値化で画像処理を行うと各画素は
白（地色）または黒くインクまたは筆記具で表わされた
部分）に２分される傾向がある。ところがこのような場
合でも３値ディザ処理を行うと、第４図に示したように
スレッショルドレベルが多様に変化するので、白あるい
は黒と判別される画素の数はそれほど多くない。従って
自差信号６６および黒差信号７４は文字画像の部分で比
較的大きな値を示す。また中間色としての灰色はディザ
処理後の画素に多く判別されることになるので、抜差信
号７１も文字画像の部分で比較的大きな値を示すことに
なる。

次に写真に代表される中間調画像についてみると、理想
的には各画素が全濃度に均一に割り振られるので、単純
３値化を行っても３値ディザ法で処理しても３値化後の
各画素数にはほとんど差異が生じない。すなわち自差信
号６６、抜差信号７１および黒差信号７４はそれぞれ比
較的小さな値を示すことになる。

第７図ではこれらの判断の基準としての画素数の差を“
２”とし、白、灰、黒の各画素数の差が共に“１”また
は“０”であれば、画像状態判別領域が中間調画像に属
するものと判別する。いずれかの画素数の差が“２”ま
たはこれ以上であれば、画像状態判別領域が文字画像に
属するものと判別されることになる。もちろん判断の基
準となる画素数の差をこれ以外の値に設定したり、白、
灰、黒それぞれに対して画素数の差を異なった値に設定
することもできる。

第８図は第７図の判別原理を具体化した判別回路を表わ
したものである。この判別回路６７は白差コンパレータ
７６、灰差コンパレータ７７およヒ黒差コンパレータ７
８の３つのコンパレータを備えており、それぞれ自差信
号６６、灰差儒号７１および黒差信号７４を所定のスレ
ッショルドレベルと比較する。スレッショルドレベルよ
りも画素数の差が小さい場合、比較結果信号８１〜８３
はＨ（ハイ）レベルの信号状態となり、これ以外の場合
にはＬ（ロー）レベルの信号状態となる。３入力アンド
回路８４はこれらトヒ較結果信号８１〜８３を入力し、
これらの論理積をとって判別結果信号８５を出力する。

判別結果信号８５は文字画像と判別した状態でＨレベル
となり、中間調画像と判別した状態でＬレベルとなる。

この実施例では画像状態判別領域を注目画素Ｐ。の画素
領域として設定しているので、図示しないビデオクロッ
クに同期して判別結果信号８５が１画素分ずつ順に出力
されることになる。

この判別結果信号８５は例えば第９図に示すマルチプレ
クサ８７に供給される。そしてディザ処理回路８８によ
って中間調画像再現用に処理された画信号８９と単純多
値化回路９１によって文字画像再現用に処理された画信
号９２とが画素ごとに選択され、記録または表示のため
の画信号９３として図示しない記録部等に送出されるこ
とになる。

なお以上説明した実施例では画素状態判別領域として注
目画素１画素分の領域を設定したが、中間調の記録に用
いるディザマトリックスと同一のサイズの領域として設
定することも可能である。

また実施例では画素数の差を演算してこの結果から画像
状態を判別したが、これ以外の手法で画像状態の判別を
行うこともできることは当然である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば３値化後の合計６種
類の画素数データを画像状態と対応付けてその判別を行
うので、高精度の判別が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示すブロック図、第２図〜第９
図は本発明の一実施例を説明するためのもので、このう
ち第２図は原稿と画像状態の判別を行う画素群との関係
を示す説明図、第３図は画信号処理装置の概要を示すブ
ロック図、第４図はディザマトリックスの一例を示すマ
トリックス構成図、第５図はディザ処理後画信号抽出回
路のブロック図、第６図はディザ処理後白計数回路のブ
ロック図、第７図は判別回路の判別原理を示す説明図、
第８図は判別回路のブロック図、第９図は判別結果信号
を用いる画信号処理部分の回路構成を参考的に表わした
ブロック図、第１０図は従来における画像状態の判別原
理を示す説明図である。 １１・・・・・・画素数データ作成部、１２・・・・・
・画像状態判別部、 ３５・・・・・・３値ディヂ回路、 ３６・・・・・・単純３値化回路、 ４５・・・・・・ディザ処理後白計数回路、４６・・・
・・・ディザ処理後天計数回路、４７・・・・・・ディ
ザ処理後黒計数回路、６１・・・・・・単純３値化処理
後白計数回路、６２・・・・・・単純３値化処理後灰計
数回路、６３・・・・・・単純３値化処理後黒計数回路
、６７・・・・・・判別回路、 ８５・・・・・・判別結果信号。 出　願　人　　　富士ゼロックス株式会社代　　理　　
人　　　　　弁理士　　山　　内　　梅　　雄第４゛図 第３図 第５　図 第６図　　　　　　　　第７　図 第８図 第９図　　　　　　第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、信号処理を行おうとする画素としての注目画素とそ
   の周囲を囲む所定数の周辺画素とによって構成されるＮ
   個の画素について、それぞれ単純に３値化した後の白、
   灰、黒の各画信号に対応する画素の数と、それぞれ３値
   ディザ法で３値化した後の白、灰、黒の各画信号に対応
   する画素の数との合計６種類の画素数データを作成する
   画素数データ作成部と、この画素数データ作成部の作成
   したデータに応じて、所定の画像状態判別領域が文字ま
   たは線画からなる文字画像の領域に属するか、あるいは
   これ以外の領域としての中間調画像の領域に属するかを
   判別する画像状態判別部とを具備することを特徴とする
   画信号処理装置。 ２、Ｎ個の画素を単純に３値化した後の白、灰、黒の各
   画信号に対応する画素数と、３値ディザ法で３値化した
   後の白、灰、黒の各画信号に対応する画素数とについて
   、それぞれ白、灰、黒の各画信号ごとに差を求める減算
   手段と、この減算手段によって得られた３種類の画素数
   それぞれを対応して設けられたスレッショルドレベルと
   比較する比較手段と、この比較手段の比較結果に応じて
   所定の画像状態判別領域が文字または線画からなる文字
   画像の領域に属するか、あるいはこれ以外の領域として
   の中間調画像の領域に属するかを判別する判別手段とを
   、画像状態判別部が具備することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の画信号処理装置。 ３、所定の画像状態判別領域が注目画素１画素ごとの領
   域であることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の画信号処理装置。 ４、所定の画像状態判別領域が注目画素を中心とした所
   定のディザマトリックス領域であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の画信号処理装置
   。