JPS6180961A - 画信号処理方法 - 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
ついてこれらの部分てそれぞれ適正な画像処理を行わせ
るために、画像処理に際してこれら画像部分を識別させ
るための画信号処理方法に関する。

「従来の技術」 イメージセンサを用いて原稿を読み取り、量子化された
画信号を用いて記録または表示を行う画像処理装置では
、原稿に文字や写真の混在している場合それぞれの部分
を区別して画像の処理を行っている。これは画素ごとの
２値化あるいは多値比処理では、文字画像の部分のみが
良好に再現され、写真等の中間調の部分の再現性に限界
がある一方、ディザ処理等の擬似中間調処理を行うと写
真等の中間調が良好に再現される反面、文字等の線画部
分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号によって開示された
方法が代表的なものである。この方法（方式）では、原
稿面（画面）を複数の画素か；ｌｌ成るブＣ１ツクに分
割し、各ブロック内で濃度レベルの最大の画素と最小の
画素を求め、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。

「発明が解決しようとする問題点」 ところてこのような画信号処理方法では、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しか判
断の対象とならないので、ブロック内にノイズが含まれ
ていた場合には誤った判断を行う危険性があった。

本発明はこのような事情に鑑み、文字画像と中間調画像
の混在した画情報源から両者を正確に判別することので
きる画信号処理方法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Ｊ　　　　　　　　　；
、　’、を本発明では、第１図に原理的に示したように
、　　１原積上にブロックを設定してそのブロック内の
画　□素群の濃度レベルの分布パターンを求める（ステ
ップ■）。そしてその分布パターンを予め設定した文字
画像用の分布パターンや中間調画像用の分布パターンと
照合し、そのブロックが文字画像の部分に９亥当するか
中間調画イ象の部分に該当するかを判別する（ステップ
■）。これによりそれぞれの画像状態に応じた適切な画
像処理が可能となる（ステップ■）。ここで画像判断の
対象となるブＤ　７タは、原稿を分割したそれぞれの区
画としての固定的なものであっても良いし、画像処理の
対象となる画素としての注目画素と、この周辺に位置す
る所定範囲の周辺画素によって構成されるものであって
も良い。後者のブロックは、原稿の平面走査とともに、
注目画素を核として原稿上を移動するかたちとなる。

文字画像と判断された部分については、−例としてドツ
ト単位の単純多値化処理を、また中間調画像の部分と判
別された部分についてはドツトマトリックス単位の多値
擬似中間調処理を行うことが適切である。

なお、注目画素についての判別結果はこれを含む所定範
囲の周辺画素の判別結果として拡張適用することも可能
である。更に注目画素について濃度状態の判別を行う場
合には、ブロック内の全画素の濃度レベルの分布を求め
る必要はなく、注目画素についての濃度データを判別の
対象から除外したり、周辺画素の一部についての濃度デ
ータを除外することも可能である。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図は画情報源としての原稿１１と、画像の判断に用
いるための３×３の画素群Ｐ。−Ｐ８　を表わしたもの
である。この実施例で原稿１１上には、３×３の画素群
を採取するた約のウィンドウ１２が設定される。ウィン
ドウ１２の中央に位置する画Ｊ　ｐ。が画像処理の対象
となる注目画素である。注目画素Ｐ。は原稿１１が平面
走査されると共に位置を逐次変化させることになる。注
目画素Ｐｏ　を取り巻いた形の８つの画素Ｐ１〜Ｐ８　
は、注目画素Ｐ。と共に画像状態の判別を行うための周
辺画素であるっ両画累Ｐ。〜Ｐ、の各濃度ｄ。

〜ｄ８　は、読取素子の光電変換出力をＡ／Ｄ変換した
後のは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ｄ。〜ｄ８　はそれぞれ８ヒ゛・ノド
（２５６段階）のディジタル画信号として表わされる。

第２図）ま画清報源としての原稿１１と、画イ象４欠態
の判別に用いろための４×４の画素群ｐＨ〜Ｐ　４４か
ら成るブロック１２を表わしたものである。

この実施例で原稿１１は画像処理の対象となる注目画素
によって隙間なくスキャンされ、これと共にブロック１
２も原稿上を移動するかたちとｆよる。

注目画素を例えば画素Ｐ　２３とし、その濃度レベルを
ｄ２つとする。この場合、プロ・ツク内の他の画素すな
わち周辺画素Ｐ　ＩＩ〜Ｐ２□、Ｐ　２４〜Ｐ　４４の
濃度レベルはｄ１１〜ｄ２□、ｄ　２４〜ｌ＜で表わさ
れる。

これら各濃度レベルｄ１ｔ〜ｄ４４は、読取素子（図示
せず）の光電変換出力をＡ／Ｄ変換した後の１言号レベ
ルであり、それぞれ６ビ・ソ）（６４段階）のディジタ
ル画信号として表わされる。

さて不実施例では、ブロック１２内の１６の画ｉｐ、、
〜Ｐ　４４の濃度レベルの分数状態あるいは濃度レベル
に対する画素数の分布状態を調べる。このようにして得
られた濃度レベルの分布パターン（ま、文字画像の部分
と中間調画像の部分でそれぞれ特徴的なものとなる。

第３図はこのうち典型的な文字画像における分布パター
ンを表わしたものである。嘆軸は濃度レベルを６ビツト
（６４段階）で表わし、縦軸はそれぞれの濃度レベルに
対する画素の数を表わしている。ここで濃度レベル゛１
”の状態とは原稿のその部分が理想的な白色である場合
をいい、濃度レベルパ６４″′とはその部分が理想的な
黒色である場合をいう。文字画像では原稿の地色（背景
）部分の濃度レベルＬ、　　と、インク等で記されたい
わゆる黒色部分の濃度レベルＬ２　の２箇所で大きなピ
ークがある。これらピーク位置の濃度レベルＬ１　、Ｌ
２の距離すなわち濃度レベル差は、６４段階の濃度レベ
ルで階調表現が行われている場合には、例えば３０段階
程度となる。

これに対して第４図は中間調画像における典型的な分布
パターンを表わしたものである。写真や網点印刷による
中間調画像では、当然のことながら多くの階調表現が行
われており、各濃度レベルに対して画素が平均的に分布
することになる。

従ってブロック内の全画素の濃度レベルｄｌｌ〜ｄ　４
４について分布パターンを求め、これが第３図または第
４図のいずれの分布パターンに近いかを判断することに
より、ブロックが文字画像の部分に、属するか中間調画
像の部分に属するかを判別することができる。そして文
字画像、に属する場合には、画は号を例えば単純２値化
し、線画部分の鮮鋭度を保持させることができる。また
中間調画像に、属する場合には、画信号について例えば
ディザ処理を施し、十分な階調表現を行わせることがで
きる。

第５図は以上のような画信号処理を行う画信号処理装置
の一例を示したものである。この装置のイメージセンサ
２１は原稿をラスクスキャンし、Ａ／Ｄ変換器２２はこ
れによって得られたアナログ画信号２３を１画素ずつ量
子化する。Ａ／Ｄ変換器２２は６ビツトのパラレルデー
タをディジタル画信号２４としてブロック抽出部２５に
供給し、ブロック内の全画素の濃度データの抽出を行わ
せる。

第６図はブロック抽出部の具体例を表わしたものである
。ブロック抽出部２５は４つのラインメモリ２６〜２９
と、ブロック内の各画素に対応した１６個のラッチ３１
１１〜３１４４によって構成されている。各ラインメモ
リ２６〜２９はパラレルな６ビツトのデータを１主走査
ライン分蓄積し、これらを古いものから順に１画素分ず
つ読み出すようにな−っている。各ラッチ３１０〜３１
４４はパラレルな６ビツトのデータを１画素分ずつ保持
するようになっている。第１のラインメモリ２６の出力
は第２〜第４のラインメモリ２７〜２９によって順次１
ライン分ずつ遅延されるようになっており、それぞれの
ラインメモリ２６〜２９には、４つずつのラッチ３１１
１〜３１□１．３１２．〜３１２１．３１３１〜３１３
４．３１４１〜３１．’、を直列接続し、た直列回路が
接続されている。各ラッチ３１．１〜３１４４のラッチ
出力３３１１〜３３，４がブロック内の各画素ｐＨ−Ｐ
４４の濃度レベルｄ　ＩＩ〜ｄ□（第２図）を表わすこ
とになる。

さてブロック抽出部２５の１６ｆ重類のラッチ出力３３
１１〜３３４４は分布パターン作成ｇ＋＜　３４に供給
され、濃度レベルの分布パターンが作成される。

第７図はこの分布パターン作成部の要部を表わしたもの
である。

分布パターン作成部３４内の第１のマルチプレクサ３６
とカウンタ３７の出力は第２のマルチプレクサ３８に人
力されるようになっている。まず分布パターン作成部３
４は図示しない制御回路を用いてＲＡＭ　（ランダム・
アクセス・メモリ）３９の内容をクリアし、これに続く
前半サイクルの期間中東１のマルチプレクサ３６の出力
は第２のマルチプレクサ３８の出力として選択される。

第１のマルチプレクサ３６には１６種類のラッチ出力３
３１１〜３３４４が供給されており、この前半サイクル
において各ラッチ出力３３１．〜３３１．が１１１頁１
こ１（重工貞ずつ選択される。第２のマルチプレクサ３
３４４が順次Ｒ　Ａ　Ｍ　３　９に供給されることにな
る。

まずラッチ出力３　３１１′ＩＪ＜Ｒ　Ａ　Ｍ　３　９
に供給されたとすると、その濃度レベルをアドレス情報
としてそのアドレスのデータが読み出され、加算器４１
に供給される。加算器４１は供給されたデータに−１−
１を加算（インクリメント）し、これを元のアドレスの
データと置き換える。この場合の元のデータはイニンヤ
ライズによって零となっているので、置換されるデータ
は＋１となる。この作業が終了すると、次■ラッチ出力
３３１２がＲ　Ａ　Ｍ２Ｏに供給される。もしこのラッ
チ出力３３，２の濃度レベルが前と同一のものであれば
、加算器４１が同一アドレスのデータを更に＋１だけ加
算するので、置換されるデータは＋２となる。これに対
してこのラッチ出力３３，２の濃度レベルが異なったも
のであれば、その濃度レベルに対応した’．　’，＋ア
ドレスのデータが読み出され＋１だけ加算され　する。

以下同様にして残りのラッチ出力３３１３〜３３４、に
ついて濃度レベルと画素数のヒストグラム（柱状クラ７
）がＲＡＭ３９内で作成される。

以上の作業が終了すると、前記した制御回路は後半サイ
クルの制（卸を開始させる。

この後半サイクルではカウンタ３７が図示しないクロッ
クによって零から順にカウントアツプされ、その出力が
第２のマルチプレクサ３８によって選択されてＲ　Ａ　
Ｍ　３　９にアドレス情報として供給される。この後半
サイクルでは加算器４１の動作は停止させられており、
ＲＡＭ３９がら順次読み出された各濃度レベルの画素数
は、ａ変分布データ４２として判別部４３へ供給される
。

第８図はこの判別部の一例を表わしたものである。判別
部４３に供給された濃度分布データ４２は、各段階の濃
度レベルに対してそれぞれ最大１６の画素数を表わした
４ビツトのデータが割り当てられている。シフトレジス
フ４５には、１ブロツクの濃度データとして４Ｘ６４ビ
ツトのデータが蓄えられる。これらのデータは、加算・
ラッチ回路４７で８段階の濃度レベルごとにまとめちれ
て加算される。加算値はそれぞれ４ビツトのデータとし
て表わすことができるので、計３２ビットのデータが作
成されラッチされることになる。

加算・ラッチ回路４７のこのラッチ出力はＲＯＭ（リー
ト・オンリ・メモリ）４８のアドレス情報となる。

Ｒ　Ｏ　Ｍ　４　８には各アドレス情報に対してそれら
の対応する分布パターンがどの画像状態に属するかを表
わした判別データ４９が書き込まれている。

これらの判別データ４９は、第３図および第４図に示し
た分布パターンを基本として個々に設定されたものであ
り、例えば文字画像に対しては信号パ０゛″が、また中
間調画像に対しては信号゛１”′が割り当てられている
。判別データ４９はセレクタ５１の制御信号となる。

セレクタ５１には、それぞれ中間調処理回路５２と文字
処理回路５３から注目画素Ｐ　２３の処理画信号５４、
５５が並列入力されるようになっている。このうち処理
画信号５４は、判別データ４９が前記例で信号゛１゛の
状態のとき選択され、ディジタル画信号５６として後段
の図示しない記録部あるいは表示部に供給される。これ
に対して　　。

他方の処理画信号５６は、この例の場合、判別データ４
９が信号“Ｏパの状態のとき選択され、同様にディジタ
ル画信号５６として記録部あるいは表示部に供給される
ことになる。

ところで中間調処理回路５２では、例えば多値ディザ法
により所定数の閾値を設定し、これらをディザマドＩＪ
ックスの各位置に対応させて変化させ、フロック抽出部
２５から供給されるう・ノチ出力３３２．に対して擬似
中間調処理を行う。閾値を１段階だけ設定し、いわゆる
２値デイザ法により擬似中間調処理を行ってもよい。こ
れに対して文字処理回路５３では例えば固定された闇値
でラッチ出力３３２３に対して３値化を行い、３段階（
白、灰、黒）の信号レベルに量子化する。このような３
（直化を行う代わりに単純に２値化を行ってもよいし、
更に多段階の多値化を行ってもよい。

このようにセレクタ５１から出力されるディジタル画信
号５６は注目画素Ｐ　２３の画像状態に応じた適正な処
理が行われているので、原稿の全領域に対して良好な画
像が再現されることになる。

なお以上説明した実施例では４×４の画素領域をブロッ
クとして画像状態の判別を行ったが、他のサイズあるい
は池の形状のブロックを用いて同様の判別を行うことが
できることはもちろんである。また実施例ではブロック
内の全画素の濃度レベルを濃度データとして用いたが、
注目画素についての濃度データを除外したり、一部の周
辺画素の濃度データを除外して濃度レベルの分布パター
ンを作成してもよいことは当然である。

更に実施例では１画素ずつすべての画素について順に文
字画像の部分か中間調画像の部分かの判別を行うことと
したが、特定の注目画素の判別結果をこの注目画素を含
んだ所定範囲の画素群の判別結果として拡張適用するこ
とも、ノイズの低減および信号処理の簡略化の観点から
有効である。

また実施例では中間調処理回路でディザ処理を行　　□
ったが、階調（濃度レベル）に対応させた印字比率のパ
ターンを割り当てていくパターン法で中間調の表現を行
うことも可能である。

なお実施例では注目画素を核としたブロックを設定し、
これを原稿上で移動させたが、原稿を予め複Ｒのブロッ
クに分割しておき、これらのブロックについてそれぞれ
画像状態を判別することも本発明の適用範囲である。

「発明の効果」 このように本発明によれば、濃度レベルの分布パターン
を基に画像状態を判別するので、照合用のパターンを複
数用意したりその内容を変化させるようにすれば、画像
状態の判別結果を微妙に変化させることができ、利用者
の好みや記録装置等の特性に十分合致した画像処理を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の概要を示す原理図、第２図〜第８図は
本発明の一実施例の画信号処理方法を説明するためのも
ので、このうち第２図はブロックの画素構成およびブロ
ックと原稿の対応関係を示した説明図、第３図は文字画
像における典型的な分布パターンを示す特性図、第４図
は中間調画像におけろ典型的な分布パターンを示す特性
図、第５図は本実、絶倒を具体化する画信号処理装置の
ブロック図、第６図はこの装置のブロック抽出部を具体
化したブロック図、第７図はこの装置の分布パターン作
成部を具体化したブロック図、第８図はこの装置の判別
部を具体化したブロック図である。 １２・・・・・・ブロック、 ２５・・・・・・ブロック抽出部、 ３４・・・・・分布パターン作成部、 ４３・・・・・・判別部、 ５２・・・・・・中間調処理回路、 ５３・・・・・・文字処理回路。 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１
　図 第３図　　　　　　第４図 第５図 第６図 第８　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、文字画像の部分とこれ以外の中間調画像の部分で異
   なった画像処理を行う画像処理装置において、原稿上に
   ブロックを設定してそのブロック内の画素群の濃度レベ
   ルの分布パターンを求め、この分布パターンを予め設定
   したパターンと照合することにより、そのブロックが文
   字画像の部分に該当するか中間調画像の部分に該当する
   かを判別し、これらの判別結果に応じてそれぞれ異なっ
   た信号処理を行うことを特徴とする画信号処理方法。 ２、原稿を分割した各分割領域が画像状態を判別するた
   めの固定的なブロックとして設定されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の画信号処理方法。 ３、画像処理の対象となる画素としての注目画素と、こ
   の注目画素の周辺に位置する所定の範囲の周辺画素が、
   原稿の平面走査とともに移動する可変的なブロックとし
   て設定されてい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方法。 ４、文字画像の部分と判別された部分については単純多
   値化処理を、また中間調画像の部分と判別された部分に
   ついては多値擬似中間調処理を行う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方法。 ５、注目画素についての判別結果をこの注目画素を含む
   所定範囲の画素群についての判別結果とすることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の画信号処理方法。 ６、注目画素を除いた周辺画素の濃度レベルの分布パタ
   ーンを求め、これをパターン照合の対象とすることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の画信号処理方法。