JPS61225976A - 画像信号2値化装置 - Google Patents

画像信号2値化装置

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JPS61225976A
JPS61225976A JP60066919A JP6691985A JPS61225976A JP S61225976 A JPS61225976 A JP S61225976A JP 60066919 A JP60066919 A JP 60066919A JP 6691985 A JP6691985 A JP 6691985A JP S61225976 A JPS61225976 A JP S61225976A
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Akio Sannomiya
三宮 昭夫
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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】 [発明の技術分野] 本発明は、例えばOCR又はファクシミリで用いられる
画像信号2値化方式に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 従来、OCRまたはファクシミリ等では、読取対象を走
査して得られる画像信号は2値化信号に変換された債に
処理されるように構成されている。
この2値化処理には、通常では判固定閾値による方式が
用いられている。即ち、例えば第7図に示すように、画
像P1〜P6がCOD等により走査(L方向走査)され
て得られる画像信@Aは、閾値レベルTHLI、THn
、THλによりスライスされると、それぞれ2値化信号
Du、Dn、Dffに変換されることになる。
このような方式では、第7図に示すように、閾値レベル
THRにょる2値化処理では細11P2は黒として出力
されるが、間が白の狭山線P3の場合には線間の白が出
力されない。また、閾値THnによる2値化処理では、
画II)P2は欠落し、狭山線P3の線間は白として出
力される。さらに、画像P4〜P6のように、画像間に
濃度差があると、一定の閾値レベルでは必要とする2値
化信号を得ることはできない。
このため、出現する画像のレベルに応じた各種の2値化
方式が考えられている。例えば、画像の濃度の発生ヒス
トグラムを作成し、第8図に示すようなヒストグラムの
谷部Vを閾値レベルとして設定する2値化処理がある。
しかしながら、この方式では、谷部■の検出が困難であ
り、正確な閾値レベルの設定ができないなどの問題があ
る。
[発明の目的] 本発明の目的は、2値化処理の閾値レベルを画像の濃度
の最大値を関数とする値として決定することにより、画
像の濃度特性に応じた211化信号を得ることができる
画像信号21il化方式を提供することにある。
[発明の概要] 本発明は、マトリクス(xij)で表現される多値画像
入力信号において所定の着目点(ij)を含みその着目
点から近傍の複数の方向に対する濃度平均値及びその偏
差をそれぞれ算出する計算手段を備えている。平滑化デ
ータ決定手段は、計算手段から算出される偏差の最小値
を示す方向の平均値を着目点(iJ)の平滑化データと
して決定する。最大濃度値決定手段は、計算手段で算出
された濃度平均値から最大平均値を求めて、この最大平
均値に基づいて着目点(ij)の周辺の最大平均値を着
目点(ij)の最大濃度値として決定する。2値化デー
タ決定手段は、最大濃度値決定手段で決定された最大濃
度値及び平滑化データ決定手段で決定された平滑化デー
タとに基づいて、2値化データを決定するように構成さ
れている。
また、本発明は、着目点(ij)に対して求心的に決定
される複数の方向から形状コードを求めて着目点(ij
)に対して相対向する各方向の前記形状コードの一致度
を計算する形状計算手段を備えている。形状決定手段は
、形状計算手段の計算結果が所定の閾値を越えた際に着
目点(ij)が特徴候補点として決定されると、最大濃
度値及び平滑化データに基づいてその特徴候補点を特徴
点として決定する。この形状決定手段による特徴点に基
づいて、2値化データ補正手段は2値化データ決定手段
で決定される2値化データを補正するように構成されて
いる。
[発明の実施例] 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第1
図は一実施例に係わる2値化処理装置の構成を示すブロ
ック図である。第1図において、平均値計算部10は、
読取対象が走査されて得られる多値画像入力信号Iに対
する濃度平均値を計算する回路である。lI差差計郡部
11、多値画像入力信号■及び濃度平均値からその偏差
を計算する回路である。最小偏差検出部12は、偏差計
算部11で算出された偏差の最小値を求める回路である
。平滑化データ決定部13は、前記濃度平均値と最小偏
差検出部12からの最小偏差値に基づいて平滑化データ
を決定する回路である。最大濃度検出部14は、平均値
計算部10からの濃度平均値から最大濃度値を検出する
回路である。
2fll化判定部15は、最大濃度検出部14からの最
大濃度値及び平滑化データ決定部13からの平滑化デー
タに基づいて、2値化データを決定する回路である。2
値化補正部16は、補正選択信号Sにより動作し、2値
化判定部15から出力される2値化データを形状決定部
18からの出力に基づいて補正する回路である。形状計
算部11は、多値画像入力信号■の着目点に対して求心
的に決定される複数の方向から形状コードを求めて、着
目点に対して相対向する各方向の形状コードの一致度を
計算する回路である。形状決定手段は、形状計算手段の
計算結果が所定の閾値を越えた際に着目点が特徴候補点
として決定されると、最大濃度値及び平滑化データに基
づいてその特徴候補点を特徴点として決定する回路であ
る。
このような構成の2(11化処理装置において、同実施
例の動作を説明する。先ず、読取対象が走査されて得ら
れる多値画像入力信号■が、平均値計算部10に与えら
れたとする。ここで、多値画像入力信号Iを、マトリク
ス(X + J )として表現し、所定の着目点(ij
)を設定する。平均値計算部10は、マトリクス(X 
i j )において第2図(a)に示すような着目点(
ij)を中心とした8方向の近傍に対する濃度平均11
[iJ2(多−〇〜7)を計算する。ここで、1方向は
多値画像入力信号Iの主走査方向及びjはその副走査方
向である。白点(ij)を中心とした8方向の近傍は、
第2図(b)に示すようなVO−17として表現される
また、偏差計算部11は、8方向の近傍に対する偏差1
b℃(2−0〜7)を計算する。即ち、濃度平均値hp
及び偏差値b℃は下記式(1)〜(8)により求められ
る。
ここで、前記式(1)〜(8)において、kは偏差値b
2を正規化するための定数である。
次に、怨小偏差検出部12は、偏差値b!2の最小値を
検出し、その最小値の方向を決定する。これにより、平
滑化データ決定部13は、最小偏差検出部12で決定さ
れた方向(即ち、最小偏差値の方向)の濃度平均値h2
を平均値計算部10の計算結果から求めて、それを着目
点(iJ)の平滑化データXijとして決定する。即ち
、平滑化データXiJは、偏差mbiの最小値1nにお
ける濃度平均値hn (j2−0〜7)である。一方、
最大濃度検出部14は、平均値計算部10からの濃度平
均値h2の最大値−aXを検出し、第1の最大濃度値h
iJとする。即ち、 hij−maxhj2(n−0〜7)  ”・(9)で
ある。次に、最大濃度検出部14は、定数mとして着目
点(ij)に対するi−m〜i+mの領域の第1の最大
濃度値hiJから、下記式(10)に示すような第2の
最大濃度値H1jを求める。
Hij −1aX El!J (1−i −m−i+m
)・・・(10) 最大濃度検出部14は、前記式(10)に示す最大濃度
値HiJを、着目点(ij)における最大濃度値とする
2値化判定部15は、前記のように求められた平滑化デ
ータXiJ及び最大濃度値+2から2値化データDij
を求めることになる。ここで、2値化データDiJは、
平滑化データXlj及び最大濃度値H1jの関数として
表現される。即ち、DiJ−f (XIJ、5Lij、
THiin )・・・(11) であり。ここで、5Lajは着目点(ij)の閾値を決
定するデータであり、f(HIJ)である。
また、TI−(a+inはスライスの最低レベル値であ
る。
閾値の決定は、最大濃度値H1jの半分即ち白/黒の中
間点とすれば、前記式(11)は以下のような関係とし
て表現される。
XiJ≧5Lij (1/2Hi j)であれば、Di
J−1(但しxij≧THmln)また、xij≦5L
ijであれば、 1r−0 となる。
このような動作により、2値化判定部15は、第5図に
示すような2値化データDljを出力することになる。
即ち、前記第7図に示す画像信号Aから、第5図に示す
平滑化データXiJ、最大濃度値HiJ及び5Lijが
求められる。閾値決定データ5Lljは画像の中間付近
に自動的に決定されることになり、細線P2、狭白線P
3の白及び低濃度画像P6に対する21i化データDi
jはそれぞれ「1」、「0」、「1」の適切な値となる
。 次に、2値化判定部15で求められる211化デー
タDiJに対して、補正処理を行なう場合について説明
する。この補正動作は、2値化補正部16へ供給される
補正選択信号Sにより開始される。
先ず、着目点(iJ)の周辺形状によりその着目点の状
態を検出する。即ち、形状計算部11は、前記第2図(
a)と同様の近傍点から、着目点(ij)を中心にして
求心的な8方向を、第5図に示すようなZOa 〜Z3
a、ZOb−Z3bとして定める。さらに、形状計算部
11は、第6図に示すような予め記憶したテーブルから
、各方向Zna、Znb (n−0〜3)に対する形状
コードを求める。次に、相対向する4つの方向組合わせ
Zna、Znb (n−0〜3)について、形状コード
の一致度を計算する。この計算結果により、一致数が所
定の定数以上の際に、形状コード「1」の場合には尾根
点候補、形状コード「2」の場合には谷点候補とする。
形状決定部18は、前記尾根点候補及び谷点候補を、前
記のように算出された平滑化データXiJ及び5LIJ
に基づいてそれぞれを尾根点、谷点として決定する。即
ち、第4図に示すように、仮に許容偏位差をそれぞれΔ
に、ΔMとした場合、Δ−8LiJ−Xij≦ΔK  
 ・(12)のような関係式が成立すれば、着目点(i
j)を尾根点として決定する。また、 Δ−XiJ−8Lij≦AM   −(13)のような
関係式が成立すれば、着目点(ij)を谷点として決定
する。
2値化補正部16は、形状決定部18の出力に基づいて
、着目点(ij)が尾根点で2値化判定部15の2値化
データDijが「0」であれば2値化データDIJを補
正し、「1」である補正値Dlljを出力する。また、
着目点(ij)が谷点で2値化判定部15の2値化デー
タDljが「1」であれば、rOJである補正値D11
jを出力する。それ以外では、2値化データDiJをそ
のまま出力する。このような補正動作により、第4図に
示すような高濃度領域に囲まれた白線Q1及び高濃度領
域に隣接する極細線Q2の場合でも、適切な2値化デー
タDlijである2値化信号りを得ることが可能となる
このようにして、多値画像入力信号Iに対して、着目点
(iJ)の周辺の濃度の最大値を関数とする閾値を設定
することにより、適切な2値化データを得ることができ
る。このため、画像が狭白線(例えば文字内に濃度差が
ある場合)及び画像間に濃度差がある場合でも、画像の
特徴を失うことがない2値化データに変換することがで
きる。
また、着目点(ij)の周辺形状により決定される形状
コードに基づいて、2値化データDijを補正すること
により、高濃度領域に囲まれた白線及び高濃度領域に隣
接する極細線の場合でも、適切な2値化データを得るこ
とができる。これにより、微細な画像を忠実に再現でき
る2値化信号に変換できる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、2値化処理の閾値
レベルを画像の濃度の最大値を関数とする値として決定
することにより、画像の濃度特性に応じた2値化信号を
得ることができる。また、画像の周辺形状に基づいた補
正動作により、微細な画像を忠実に再現できる2値化信
号を得ることができる。したがって、本発明をOCR又
はファクシミリ等に適用した場合には、画像の2値化精
度を高めることが可能となり、これにより結果的に読取
精度を向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わる構成を示すブロック
図、第2図(a)、(b)はそれぞれ同実施例の2値化
デ一タ決定動作を説明するための図、第3図及び第4図
はそれぞれ同実施例の動作を説明するための波形図、第
5図及び第6図はそれぞれ同実施例の2値化データの補
正動作を説明するための図、第7図は従来の2値化方式
を説明するための波形図、第8図は従来の濃度の発生ヒ
ストグラムによる2値化方式を説明するための図である
。 10・・・平均値計算部、11・・・偏差計算部、12
・・・最小偏差検出部、13・・・平滑化データ決定部
、14・・・農大濃度検出部、15・・・2111化判
定部、16・・・2IIi化補正部、17・・・形状計
算部、18・・・形状決定部。 出顧人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦OF O 05囚 第6 囚 第7 図 何〉 十 (白)1− u 第 8図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マトリクス(xij)で表現される多値画像入力
    信号において所定の着目点(ij)を含みその着目点か
    ら近傍の複数の方向に対する濃度平均値及びその偏差を
    それぞれ算出する計算手段と、この計時手段から算出さ
    れる前記偏差の最小値を示す方向の前記平均値を前記着
    目点(ij)の平滑化データに決定する平滑化データ決
    定手段と、前記計算手段で算出された濃度平均値から最
    大平均値を求めてこの最大平均値に基づいて前記着目点
    (ij)の周辺の最大平均値を前記着目点(ij)の最
    大濃度値に決定する最大濃度値決定手段と、この最大濃
    度値決定手段で決定された前記最大濃度値及び前記平滑
    化データ決定手段で決定された前記平滑化データとに基
    づいて2値化データを決定する2値化データ決定手段と
    を具備してなることを特徴とする画像信号2値化方式。
  2. (2)マトリクス(xij)で表現される多値画像入力
    信号において所定の着目点(ij)を含みその着目点か
    ら近傍の複数の方向に対する濃度平均値及びその偏差を
    それぞれ算出する計算手段と、この計算手段から算出さ
    れる前記偏差の最小値を示す方向の前記平均値を前記着
    目点(ij)の平滑化データに決定する平滑化データ決
    定手段と、前記計算手段で算出された濃度平均値から最
    大平均値を求めてこの最大平均値に基づいて前記着目点
    (ij)の周辺の最大平均値を前記着目点(ij)の最
    大濃度値に決定する最大濃度値決定手段と、この最大濃
    度値決定手段で決定された前記最大濃度値及び前記平滑
    化データ決定手段で決定された前記平滑化データとに基
    づいて2値化データを決定する2値化データ決定手段と
    、前記着目点(ij)に対して求心的に決定される複数
    の方向から形状コードを求めて前記着目点(ij)に対
    して相対向する各方向の前記形状コードの一致度を計算
    する形状計算手段と、この形状計算手段の計算結果が所
    定の閾値を越えた際に前記着目点(ij)が特徴候補点
    として決定されると前記最大濃度値及び平滑化データに
    基づいてその特徴候補点を特徴点として決定する形状決
    定手段と、この形状決定手段による前記特徴点に基づい
    て前記2値化データ決定手段で決定される2値化データ
    を補正する2値化データ補正手段とを具備してなること
    を特徴とする画像信号2値化方式。
JP60066919A 1985-03-30 1985-03-30 画像信号2値化装置 Granted JPS61225976A (ja)

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JPH0433190B2 JPH0433190B2 (ja) 1992-06-02

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6451586A (en) * 1987-08-22 1989-02-27 Omron Tateisi Electronics Co Binarization threshold calculating device for picture

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6451586A (en) * 1987-08-22 1989-02-27 Omron Tateisi Electronics Co Binarization threshold calculating device for picture

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JPH0433190B2 (ja) 1992-06-02

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