JPS6138902B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は閾値設定用モードスイツチおよびモー
ド選択方法に係り、特に複数種類のフオーマツト
が混在した原稿の複写を制御するための３位置閾
値設定用モードスイツチに関する。 従来、原稿を複写する方法および装置は周知で
あり、複写されるべき原稿の光学的文字認識を改
良する方法および装置も公知である。かかる文字
認識装置は一般に閾値回路を有している。上記装
置および方法は例えば米国特許第3479642号、第
3534334号および第3737855号に示されている。 また、従来、フアクシミリ装置において種々の
モードを切換える技術も周知であり、これは例え
ば米国特許第3294896号、第3622698号および第
3723649号に示されている。 フアクシミリ装置に関連して、複写されるべき
原稿部分が中間調であるかあるいは黒−白調であ
るかによつて２つの状態を切換えることも提案さ
れている。例えば米国特許第2255408号には２状
態閾値設定装置が示されており、複写されるべき
原稿部分からのレフレクタンスの変化率に基づい
て線原稿検出アルゴリズムと中間調検出アルゴリ
ズムとを切換える回路が開示されている。また、
この米国特許には、傾度変化が検出された領域を
平均化することによつて不要な切換えを回避でき
るようにすることが示されている。 また、従来、例えば米国特許第3723649号には
３レンジ判断回路を有する多重閾値検出回路が示
されているが、この回路は所定の目的を達成する
ために次に設定されるべき閾値を示す２進信号を
設定するかわりに現在設定されている閾値を示す
２進信号を変化させるように判断論理回路中で使
用するヒステリシスを利用するものである。 このように従来技術には閾値設定用モード切換
回路およびモード選択方法が示されているが、か
かる回路および方法は２つの状態を単に切換える
ことができるだけであるかあるいは２つ以上の判
断を必要とする場合にヒステリシスの使用を必要
とするものである。 本発明は、黒−白閾値設定モードとグレースケ
ール閾値設定モードの双方で動作可能な複写装置
において、複写されるべき原稿部分を示す画素の
それぞれについて上記２つのモードのうちどちら
で閾値設定するかを最適に選択し得る閾値設定モ
ード・スイツチを提供することを目的とする。 この目的を達成するために、本発明は、複写さ
れるべき原稿部分を示す複数の画素のうち閾値設
定されるべき画素の他の画素に対する変化率の取
り得る値の範囲を３つの領域に分割しておき、実
際の変化率が上記３つの領域のどの領域に入るか
によつて黒−白閾値設定モードにするかグレース
ケール閾値設定モードにするかを決定するもので
ある。 以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。 第１図のデータ・フロー・チヤートは例えばフ
アクシミリ兼用複写機に使用された閾値設定用モ
ードスイツチ７を示すとともに種々のフオーマツ
トが混在した原稿の複写において該スイツチ７が
どのように使用されるかを示すものである。 第１図に示されているように、種々のフオーマ
ツトが混在した原稿９はスキヤナ１１によつて走
査される。原稿９は例えば連続調部分、グレース
ケール部分および線原稿部分を有する。従来かか
る原稿に対して連続調部分、グレースケール部分
および線原稿部分のコピー品質を高めようとグレ
ースケール・アルゴリズムを最適化するために多
くの努力が払われたが、あるフオーマツトのコピ
ー品質を高めるようなアルゴリズムを使用した場
合、他の２つのフオーマツトのコピー品質が低下
してしまつていた。この原因としては、連続調部
分のレフレクタンスの変化率と線原稿部分のそれ
との間に差があることが少くともあげられる。線
原稿部分においては文字が通常明部分と暗部分か
らなつているためにレフレクタンスの傾度が鋭く
変化するが、連続調部分においてはレフレクタン
スが通常暗部分から明部分へあるいは明部分から
暗部分にゆつくりと変化するために線原稿部分よ
りもレフレクタンスの変化率が非常に小さくな
る。 スキヤナ１１は各画素を個別的に走査し得る一
般的な像検出走査装置によつて構成でき、アナロ
グ電気信号を出力する。このアナログ出力は一般
的構成のアナログ−デイジタル変換器１３によつ
てデイジタル信号に変換される。このデイジタル
信号はスキヤナ１１によつて処理された各画素を
示すものである。 また、第１図に示されているように、アナログ
−デイジタル変換器１３から出力されるデイジタ
ル信号は閾値設定用モードスイツチ７に与えられ
る。スイツチの出力は黒−白閾値設定アルゴリズ
ム回路１５およびグレースケール閾値設定アルゴ
リズム回路１７を制御する。回路１７はプリンタ
１９がスキヤナ１１からの情報に基づいてコピー
２１を作製するための複写モードを決定するもの
である。 黒−白閾値設定アルゴリズム回路１５およびグ
レースケール閾値設定アルゴリズム回路１７は例
えば米国特許第3159815号または第3830967号に示
されているような一般的回路によつて構成でき
る。かかる回路は、本発明による閾値設定用モー
ドスイツチがプリンタ１９によつて実行される複
写モードを制御する点を除いて本発明の範囲に含
まれるものではない。なお、プリンタ１９もまた
一般的構成をとることができる。 モードスイツチ７は鋭い傾度を瞬間的に認識し
てこの領域をこれよりゆるやかに変化する領域と
は別に処理するアルゴリズムを使用するものであ
る。この目的を達成するために、像検出走査装置
１１によつて測定されたように、隣接画素間の各
レフレクタンスの差が測定され、これらのレフレ
クタンスの差の和が所定数の画素について求めら
れる。この和は閾値設定されるべき画素のレフレ
クタンスによつて除算されて正規化される。かか
る正規化は、画素のある関数あるいは複数画素の
組合せを除数として行なつてもよい。この計算の
結果、定数（以下、傾度定数と指称する）が得ら
れる。この定数は走査点すなわち画素位置を直線
的に移動させたときのレフレクタンスの変化率を
示す。複数の画素全体にわたつて平均化すること
によつて、雑音感度が低減する。 設定された傾度定数が大きければ、これはレフ
レクタンス変化率が高いことを示し、最適なコピ
ーを得るには黒−白閾値設定アルゴリズムを使用
することが必要である。他方、傾度定数が非常に
小さければ、これは走査領域のレフレクタンスが
基本的に一定であることを示し、このような状態
を示した閾値設定モードが引き続き使用される。
傾度定数が中間の値をとれば、これはレフレクタ
ンスにゆるやかな変化があつたことを示し、最適
なコピーを得るにはグレースケール閾値設定アル
ゴリズムを使用することが好ましい。 切換アルゴリズムを数学的に表現すれば、 となる。ここで Ｆ_i＝第ｉ番目の画素すなわち閾値設定されるべ
き画素に対する傾度定数 Ｒ_i、Ｒ_j+1およびＲ_j＝第ｉ、ｊ＋１、およびｊ番
目の画素のレフレクタンス ａおよびｂ＝特定の用途に適用される最適のアル
ゴリズムについて決定される任意定数（一定の
整数ａおよびｂは通常−２から＋５の間の値を
とる。この傾度に対する窓の大ききさおよび位
置はｂ＞（−ａ）である。ａはｉ番目の画素の
後の画素数であり、ｂはｉ番目の画素の前の画
素数である。 Ｆ_i＞K₂ なる条件が満たされている場合には、閾値設定モ
ードは黒−白閾値設定アルゴリズムに変化し、 K₁Ｆ_iK₂ なる条件が満たされている場合には、閾値設定モ
ードはグレースケール閾値設定アルゴリズムに変
化し、 Ｆ_i＜K₁ なる条件が満たされている場合には、閾値設定モ
ードは何ら変化しない。ここでK₁およびK₂は特
定用途に対する最適アルゴリズムによつて決定さ
れる任意定数である。 定数K₁はテキストの背景のグレースケールリ
ングを防止するのに十分大きな値に選択され、定
数K₂は非テキスト部分の鋭い変化に十分応答し
得る程小さく且つコントラストを和げるのに十分
な大きさに選択される。K₁が最適値より大きく
なると、フオーマツトの変化の認識がより速くな
るとともに連続したフオーマツトのゆるやかな変
化を認識できない確率が高まり、長時間にわたつ
て黒−白モードにあることとなる。K₁が最適値
より小さくなると、テキストの背景に低密度グレ
ースケール・アルゴリズムを適用する可能性が増
大する。K₂が最適値よりも大きくなると、文字
のコピーおよび連続性の高い中間調スクリーンの
コピーがあいまいなものとなる。K₂が最適値よ
りも小さくなると、連続調およびはつきりしたス
クリーン中間調のコントラストが大きくなる。 上述した種々のアルゴリズムは、傾度定数を評
価するために２次元まで拡張でき、且つ該定数を
計算するためにレフレクタンスではなく密度を使
用できる。密度は多くの走査装置から直接得るこ
とはできないが、得られる場合には、密度の定義
を等式に適用することによつて使用することがで
きる。ここで使用し得る密度の関係式は、 Ｄ＝log１／ＲすなわちＲ＝10^-D なる式である。 閾値設定用モードスイツチ回路７の一実施例が
第２図に示されている。この回路７は なるアルゴリズムに於て任意定数ａ，ｂを夫々１
および２としたアルゴリズムに基づいて動作する
ようになつている。換言すれば、第２図に示され
た実際の例においては画素ｉの前および後にそれ
ぞれ２個および１個の画素が存在する。 第２図に示されているように、スキヤナ１１か
ら出力されるアナログ・データはアナログ−デイ
ジタル変換器１３によつてデイジタル信号に変換
され４ビツト・レジスタ２５，２６，２７および
２８に与えられる。これらのレジスタはまたマス
タ・クロツク３０からの入力（1/4で分周）を受
ける。４つの連続データ・バイトR₁，R₂，R₃お
よびR₄が変換器１３からレジスタ２５乃至２８
にロードされる。各バイトは新しいデータ・バイ
トが回路に入力されるごとにレジスタ中を移動す
る。なお、レジスタ２６は乗算器２６Ｍに接続さ
れている。 第２図に示されるように、レジスタ２５は加算
器３２に直接接続され、レジスタ２６はインバー
タ３３を介して加算器３２に接続され且つ加算器
３５に直接接続されている。レジスタ２７はイン
バータ３６を介して加算器３５に接続され且つ加
算器３８に直接接続されている。レジスタ２８は
インバータ３９を介して加算器３８に接続されて
いる。図示のように、データ（レジスタ２８，２
７，２６および２５にそれぞれ格納されるデータ
R₁，R₂，R₃およびR₄）は加算器に転送され、ここ
で量（Ｒ_j+1−Ｒ_j）が計算される。 加算器３２，３５および３８はマルチプレクサ
４２に接続され、該マルチプレクサ４２は加算器
３８，３５および３２からそれぞれ異なつた出力
（R₂−R₁）、（R₃−R₂）、および（R₄−R₃）を受け
る。マルチプレクサ４２はカウンタ４４に接続さ
れ、このカウンタ４４はマスタ・クロツク３０に
接続されている。マルチプレクサ４２の出力はリ
ード・オンリ・メモリ（ROM）４６に与えら
れ、この結果、加算器における計算結果がROM
４６に与えられる。RON４６は調査テーブル構
成をとり差の自乗（Ｒ_j+1−Ｒ_j）^２を出力する。
調査テーブル構成は、ROMへの入力がROMに記
憶された特定値に対応するアドレスであるような
構成であり、入力が６であれば（すなわち記憶位
置が６であれば）、ROMの出力は6²すなわち36で
ある。本例において調査テーブル構成は自乗を計
算するのに必要な回路よりも速く動作する。この
ように自乗された差はレジスタ４８，４９および
５０に転送される。各レジスタはリング・カウン
タ５２に接続され、加算器５４および５５におい
て加算される。和 はデイジタル比較器５８および５９へ与えられ
る。なお、第２図に示された実施例においては、 ｉ＝３ ｉ−ａ＝３−２＝１ ｉ＋ｂ＝３＋１＝４ である。図に示されているように、レジスタ４８
の出力（R₄−R₃）²およびレジスタ４９の出力
（R₃−R₂）²は加算器５４に与えられ、加算器５４
における計算結果およびレジスタ５０の出力
（R₂−R₁）²は加算器５５に与えられる。 比較器５８と５９の第２入力端は乗算器６１と
６２に接続されている。マルチプレクサ６１はレ
ジスタ６４からのK₁入力を受け、乗算器６２は
レジスタ６５からのK₂入力を受ける。乗算器２
６ＭからのR₃ ²入力は両乗算器に与えられる。値
K₁×R₃ ²およびK₂×R₃ ²はそれぞれ乗算器６１お
よび６２において計算され、比較器５９と５８に
それぞれ与えられる。 比較器５８および５９の出力の論理状態は次に
示す表に従つて３つの判断状態を設定する。

【表】 これらの論理状態は論理ゲート７０，７１およ
び７２ならびにインバータ７５，７６によつて黒
−白およびグレースケール閾値設定回路用のスイ
ツチング信号に変換される（ゲート７０と７２は
ANDゲートであり、ゲート７１はORゲートであ
る。） 状態１の場合には、ANDゲート７２の出力が
所定レベルに保持され、これにより前の閾値設定
モードが維持される。状態２の場合には、AND
ゲート７２の出力が“１”であり、これによりグ
レースケール閾値設定が行なわれる。状態３の場
合には、ANDゲート７２の出力は“０”であ
り、ANDゲート７２の出力はインバータ７４を
介して外部に出力され、これにより黒−白閾値設
定が行なわれる。 第３図には本発明による閾値設定用モードスイ
ツチの別の実施例が示されている。この閾値設定
用モードスイツチは３つの比較器５８，５９およ
び８０を含んでいる。図に示されているように、
比較器５８，５９は第２図の実施例について説明
したのと同様な態様で加算器５５および乗算器６
１，６２から入力を受ける。第３図は示された実
施例においては、比較器８０が加算器５５および
乗算器８２から入力を受ける。乗算器８２はレジ
スタ２６から入力R₃を受け、レジスタ８４から
入力K₃を受ける。K₃はヒステリシス効果を付加
するための定数である。 比較器５８，５９および８０の出力は次の通り
である。 比較器５８の出力（図ではＡとして示されてい
る）はANDゲート８８とNANDゲート８９に与
えられる。比較器５９の出力（図ではＢとして示
されている）はインバータ９０を介してANDゲ
ート８８に与えられるとともに、NANDゲート８
９に与えられ、比較器８０の出力（図ではＣとし
て示されている）はNANDゲート８９に与えられ
る。ANDゲート８８の出力はORゲート９２に与
えられる一方、NANDゲート８９の出力はAND
ゲート９３を介してORゲート９２に与えられ
る。（ANDゲート９３の第２入力端にはORゲー
ト９２の出力が与えられる。） ORゲート９２の出力はグレースケール閾値設
定回路および黒−白閾値設定回路に与えられ、次
に示すようにＤで示される出力によつてグレース
ケール閾値設定動作が制御され、Ｅで示される出
力によつて黒−白閾値設定動作が制御される。 Ｄ←→Ｄ＝Ａ＋（）Ｄのとき グレースケール・モードに設定 Ｅ←→Ｅ＝のとき 黒−白モードに設定 以上の説明から明らかなように、本発明は、
種々のフオーマツトが混在する原稿を高品質に複
写するのに有益な閾値設定用モードスイツチを提
供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による閾値設定用モードスイツ
チを使用して種々のフオーマツトが混在する原稿
を複写する場合のデータの流れを示すブロツク
図、第２図は第１図のブロツク図に示された閾値
設定用モードスイツチとして使用可能な独特の閾
値設定用モードスイツチを示すブロツク図、第３
図は本発明の別の実施例を示すブロツク図であ
る。 ７……閾値設定用モードスイツチ、９……原
稿、１１……スキヤナ、１３……アナログ−デイ
ジタル変換器、１５……黒−白閾値設定アルゴリ
ズム回路、１７……グレースケール閾値設定アル
ゴリズム回路、１９……プリンタ、２１……コピ
ー、２５，２６，２７，２８……レジスタ、３
２，３５，３８……加算器、４２……マルチプレ
クサ、４６……ROM、４８，４９，５０……レ
ジスタ、５４，５５……加算器、５８，５９，８
０……比較器、６１，６２，８２……乗算器、６
４，６５，８４……レジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原稿の複写の際に黒−白閾値設定モードとグ
   レースケール閾値設定モードのどちらで動作する
   かを決定する閾値設定用モードスイツチにおい
   て、 複写されるべき原稿部分を示す複数の画素を受
   け、これら複数の画素のうち閾値設定されるべき
   画素の他の画素に対する変化率を示す出力を発生
   する画素処理手段と、 前記変化率が取り得る値の範囲を、変化率の大
   きな第１領域、変化率の小さな第２領域、及び前
   記第１領域と第２領域の中間の第３領域に分割
   し、各領域を示す出力を発生するレンジ設定手段
   と、 前記画素処理手段及び前記レンジ設定手段の出
   力を受けて、前記変化率が前記第１領域内の値を
   取るときには黒−白閾値設定モードを選択し、前
   記変化率が前記第３領域内の値を取るときにはグ
   レースケール閾値設定モードを選択し、前記変化
   率が前記第２領域内の値を取るときには直前に選
   択されたモードを引き続き選択する選択手段と を具備する閾値設定用モードスイツチ。