JPS6113876A - 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、文字と写真のように異なった中間調表現が要
求される画像部分が混在した原稿面から画信号を読み取
りこれらの部分を区別して中間調処理を行う画信号処理
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面上の画情報を読
み取り、これを記録装置や表示装置に送って画像の再現
を行っている。従来、文字や線画く以下単に文字という
。）のみが表わされた原稿を用いて記録を行う場合には
、記録濃度が２段階（いわゆる白黒）に表現される２値
記録や３段階に表現される３値記録が行われており、高
解像度を保つとともにバックグランド（背景部分）の汚
れや濃度むらの発生を避けるような配慮が行われている
。また写真や明度の異なった筆記具による画情報（以下
単に写真という。）のみが表わされた原稿を使用する場
合には、ディザ法等の中間調再現方法で例えば１５段階
あるいはこれ以上の階調表現を行うことが試みられてい
る。

ところが原稿面には必ずしも文字や写真のうちの一方の
みが存在するものではなく、これらが混在していること
も多い。このような混在した原稿について単一の信号処
理を行うと、文字または写真の一方のみが良好に再現さ
れ、他方の画質はかなり劣化してしまうという欠点があ
る。

そこで両者を識別し、それぞれ画信号の処理方法を変え
ようとする提案が行われている。この提案（特開昭５８
−１５３４５５号）では、原稿面を複数画素からなるブ
ロックに分解し、ブロック内における画信号レベルの最
大値と最小値を求める。そしてこれらの差をあらかじめ
用意された値と比較し、比較した値よりも大きい場合に
は第１の多値擬似中間調処理を行う。また比較した値よ
りも小さい場合には第２の多値擬似中間調処理を行う。

すなわちこの提案された中間調信号処理方式では、複数
の画素からなるブロック単位でそれらが文字を表わして
いるか写真を表わしているかを判別し、これらに合った
画信号処理を行うことになる。

この中間調信号処理方式では、このように複数の画素か
ら成るブロックを単位として信号の処理を行うので、１
つのブロックに文字と写真が混在したときには、これら
の部分の処理を良好に行うことができない。

これを第５図を用いて説明する。この第５図はある原稿
の一部を表わしたものである。原稿面は、第６図に示す
ように４Ｘ４のマトリックス状に配置された合計１６個
の画素Ｅから成る正方形のブロックＢによって分割され
ている。これらのフロックＢを座標（Ｘ、Ｙ）に対応さ
せてＢ（１，１）〜Ｂ（５，４）で表わすものとする。

第５図に示した例では、ブロックＢ（１，１）からブロ
ックＢ（５，４）へかけて、濃度の高い黒色のライン１
１が存在しており、それよりも下の部分の原稿面は白色
領域１２となっている。またライン１１よりも上の部分
の原稿面は比較的明るいグレイの領域１３となっている
。

このような原稿面をこの中間調信号処理方式で信号処理
を行うと、ライン１１と領域１３の信号レベルの差が比
較した値よりも大きい場合には、これらのブロックで文
字再現のための第１の多値擬似中間調処理が行われるこ
とになる。第７図はこの第１の多値擬似中間調処理によ
るブロックをＬで表わし、第２の多値擬似中間調処理に
よるブロックをＰで表わしたものである。ただし比較の
ために用意された値の大きさによっては２つのブロック
Ｂ　（３，１＞、Ｂ　（３，４＞の判定が異なったもの
となることが考えられる。

第７図に示すような信号処理が行われるとすると、第５
図に示したライン１１に隣接した領域１３における第１
の多値擬似中間調処理が行われる部分で、明るいグレイ
の再現が行われなくなってしまう。すなわち黒色に隣接
した明るいグレイの部分が部分的に白色に置き換えられ
てしまう。

白色に置き換えられる領域はブロックの大きさによって
異なり、この例では１ブロック当り最大中数個の画素が
白色として表現されることにな−る。

この結果、例えば顔写真を記録しようとすると、髪の毛
と肌の境界が白くチラつく場合が生じ、高画質の記録面
を得ることができない。

もちろん第１の多値擬似中間調処理で多くの階調を表現
するようにすれば、このような不都合は実質的に解消さ
れる。しかしながらこの場合には文字の部分についても
記録むらが発生する可能性が生じ、またこれらの部分に
ついての解像度が低下してしまい、細かい文字等の再現
性が低下するという問題がある。

以上記録面について説明したが、表示画についても同様
の問題がある。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は上記した事情に鑑み、記録または表示の最小単
位としての画素を単位として適切な２値化処理あるいは
中間調処理を行う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。

１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、レベル差演算
手段２１を設け、これによって処理対象の画素を中心と
した所定の範囲の画素の読取時の信号レベルを比較し、
これらにおける最大信号レベルと最小信号レベルの差を
求める。そして求められたレベル差が所定の値よりも大
きいとき第１の画信号処理手段２２で文字再現のための
画信号処理を行い、これ以外の場合には第２の画信号処
理手段２３を用いて写真の再現のための画信号処理を行
う。

処理対象の画素の周囲に位置する所定の範囲の画素すべ
てが第１の画信号処理手段によっであるいは第２の画信
号処理手段によって同一の信号処理が行われるときには
、処理対象の画素がたとえこれらと逆の信号処理を行う
ように判別されていたとしても、周囲の画素と同一の両
信号処理をおこなわせるような信号処理強制手段を画信
号処理装置に具備させてもよい。これはノイズ等による
レベル差判別結果の誤りに対して有効な信号処理となる
。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第２図は本実施例の画信号処理装置の回路構成を表わし
たものである。この装置の入力端子３１には、ライン型
のイメージセンサによって読み取られたビデオデータ３
２が入力されるようになっている。ビデオデータ３２は
各画素を例えば６４階調で表わしたディジタル信号であ
る。このビデオデータ３２は３段のフリップフロップ回
路３３１１〜３３．３から成る画素メモリに入力され、
図示しないビデオクロックに同期して１画素ずつシフト
される他、第１のラインメモリ３４に入力され、１ライ
ン分の画素数だけ遅延される。遅延後のビデオデータ３
５は同じく３段のフリップフロップ回路３３２．〜３３
２３から成る画素メモリに入力され１画素ずつシフトさ
れる他、第２のラインメモリ３６に入力され、更に１ラ
イン分の画素数だけ遅延される。この遅延後のビデオデ
ータ３７は同じく３段のフリップフロップ回路３３３□
〜３３３３から成る画素メモリに入力され、１画素ずつ
シフトされることになる。各フリップフロップ回路３３
１１〜３３３．３は各画素の階調を表わすために必要な
数のフリップフロップを並列に配置した回路であり、６
４階調を表わす場合には、それぞれ６個のフリップフロ
ップによって構成されている。これらフリップフロップ
回路３３１１〜３３３３は入力されたビデオデータを必
要により次段のフリップフロップ回路に受は渡す他、そ
れぞれのビデオデータを最大値・最小値検出回路３８に
供給する。

第３図は最大値・最小値検出回路に供給された各ビデオ
データＤｌｌ〜Ｄ３３とこれに対応する画素の関係を表
わしたものである。図でＸ印で示した画素が現在処理を
行おうとする画素であり、これを注目画素と呼ぶことに
する。注目画素のビデオデータＤ　２２はフリップフロ
ップ回路３３２□から出力されるデータである。

最大値・最小値検出回路３８は例えば複数のディジタル
コンパレータによって構成されており、第３図で示した
ような３×３のマトリックス構成の画素におけるビデオ
データＤ１．〜Ｄ　３３の大小を比較し、最大値ＭＡＸ
および最小値ＭＩＮを求めることになる。ただし先に提
案された従来の中間調信号処理方式と異なり、判別の対
象となるマトリックスはブロックとして固定されたもの
ではない。すなわち注目画素のビデオデータＤ２２はビ
デオクロックに同期してシフトするものであり、最大値
ＭＡＸと最小値ＭＩＮを求める領域もこれに応じてシフ
トされるものである。

減算器４１はこれら最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮＯ差を
求め、これを濃度差信号４２としてビデオクロックに同
期して出力することになる。

濃度差信号４２は比較器４３に入力され、所定のスレッ
ショルドレベル４４と比較される。このスレッショルド
レベル４４は、濃度が６４段階で表現されるとき、例え
ば２０〜３０の間の値に設定される。

このような比較作業を行ったのは、濃度匂配によって文
字の部分と写真の部分を区別するためである。すなわち
文字画像では一般に原稿の地色の部分と文字の部分の２
つの濃度が存在するので、濃度匂配が急であり、濃度変
化がなめらか（多段階）に変化する写真部分と濃度匂配
の比較によって区別することができる。

比較結果４５はスイッチ回路４６に供給される。

スイッチ回路４６には中間調処理を行うための文字閾値
回路４７と写真閾値回路４８が接続されており、濃度差
信号４２がスレッショルドレベル４４よりも大きい場合
には文字閾値回路４７が選択される。またこれ以外の場
合にはスイッチ回路４６は写真閾値回路４８を選択する
ことになる。

ここで文字閾値回路４７とは文字を再現するために適し
た信号処理回路であり、例えば２値化または３値化のた
めの回路やマトリックスの比較的小さなディザ回路がこ
れに該当する。また写真閾値回路４８とは写真を再現す
るために適した信号処理回路であり、例えばマトリック
スの比較的大きなディザ回路がこれに該当する。原稿が
写真であってもそのコントラストがはっきりしている部
分では文字閾値回路４７がこれを文字として処理する場
合があることはもちろんである。文字閾値回路４７ある
いは写真閾値回路４８がディザ回路によって構成されて
いる場合には、ディザマ）　ＩＪソックスそれぞれの閾
値が１つずつ順に選択されてスイッチ回路４６に供給さ
れることになる。これに対して各画素における出力ドツ
トのサイズまたは濃度を複数の段階に変化させて階調を
表現する多値記録の場合には、常に固定された複数の閾
値がスイッチ回路４６に供給されることになる。

スイッチ回路４６はこのようにして供給された闇値デー
タ５１を比較器５２に供給し、注目画素のビデオデータ
Ｄ２２と比較させる。このようにして注目画素のビデオ
データＤ２２が順に画素単位で処理され、中間調記録信
号５３として出力されることになる。

この本実施例の装置を用いて例えば第５図に示す原稿部
分の記録を行ったとすると、領域１３のライン１１に隣
接した部分では、所定のディザマトリックスを表現単位
として中間調の表現が行われることになる。

「変形例」 ところで本発明では、注目画素を中心として所定範囲の
画素についてビデオデータのレベル差を求めるようにな
っている。このとき注目画素の位置はビデオクロックに
同期して順にシフトしていき、レベル差を求める対象範
囲も順にシフトしていくことになる。従って本発明では
文字通り画素ごとに文字か写真かを判別することになる
が、原稿面に文字の画素あるいは写真の画素がただ１つ
だけ孤立して存在することは通常まれである。これはむ
しろ原稿面の汚れや信号処理過程で発生したノイズと見
做し補正を行った方が良い場合が多い。

第４図はこのような補正処理を行うことのできる画信号
処理装置を表わしたものである。この第４図で第２図と
同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を
適宜省略する。

さてこの変形例の画信号処理装置では、比較器４３から
出力される比較結果４５をバッファメモリに記憶させる
。この比較結果４５は注目画素のビデオデータＤ　２２
が文字に関するデータかあるいは写真に関するデータか
を判別した結果であり、このための比較対象は第３図に
示したように合計９個の画素についてのビデオデータＤ
１１−Ｄ３３である。

バッファメモリ６１は３ライン分の記憶容量をもってお
り、記憶した各注目画素の比較結果から第３図に示す９
個の画素の比較結果を抽出し、これらをアドレス情報６
２としてＲＯＭ（リート・オンリ・メモリ）６３に供給
する。これら９個の画素の゛中心に配置された″注目画
素は図示しないビデオクロックに同期してシフトするの
で、これらのアドレス情報６２もこれに応じて順次変化
していくことになる。

ＲＯＴｈ、ｊ　６３ではこれら９個の画素の比較結果の
うち″中心に配置された゛′注目画素以外の８個の画素
の比較結果がすべて同一の場合には、それと同一の比較
結果を読み出し、ＲＯＭ出力６４としてスイッチ回路４
６に供給する。すなわち前記した８個の画素がそれぞれ
注目画素であった時点で、それらの比較結果がすべて文
字と判別されていたときは、これらの゛′中心に配置さ
れた゛°注目画素の比較結果がたとえ写真と判別されて
いたとしても、これを強制的に文字として判別し、読み
出すにとになる。８個の画素が共に写真として判別され
ていたときは、“中心に配置された゛′注目画素の比較
結果は写真として判別されることになる。

これにより前記したような補正処理が行われるわけであ
る。

これに対して前記した８個の画素の比較結果が一致しな
かった場合には、これらの゛′中心に配置されたパ注目
画素の本来の比較結果がそのまま読み出され、ＲＯＭ出
力６４としてスイッチ回路４６に供給される。スイッチ
回路４６は先の実施例と同様な信号切換を行い、閾値デ
ータ６５を比較器５２に供給する。比較器５２には遅延
回路６６でタイミンクを調整された注目画素のビデオデ
ータ６７が供給されるようになっており、閾値データ６
５によって画像処理が行われるようになっている。この
結果得られた中間調記録信号６８は、感熱記録装置等の
記録装置に供給されることになる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば画素単位で画信号の
処理を行うので、あらゆる原稿について画像を良好に記
録または表示することができる。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿面を画素単位に分割して読み取り記録または表
   示の際の出力ドットの大きさあるいは濃度をこれら画素
   単位で順次決定する装置において、前記決定を行おうと
   する処理対象の画素を中心とした所定の範囲の画素につ
   いてそれらの読取時における信号レベルを入力しこれら
   のうちの最大信号レベルと最小信号レベルの差を求める
   レベル差演算手段と、求められたレベル差が所定の値よ
   りも大きいとき文字再現に適した２値化表現あるいは中
   間調表現でこの処理対象の画素について出力ドットの大
   きさあるいは濃度を決定する第１の画信号処理手段と、
   このレベル差がこれ以外のときより多くの階調表現でこ
   の処理対象の画素の出力ドットの大きさあるいは濃度を
   決定する第２の画信号処理手段とを具備することを特徴
   とする画信号処理装置。 ２、処理対象の画素の周囲に位置する所定の範囲の画素
   すべてが第１の画信号処理手段によってあるいは第２の
   画信号処理手段によって同一の信号処理が行われるもの
   であるとき、処理対象の画素についても強制的にこれら
   と同一の画信号処理を行わせる信号処理強制手段を具備
   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。