JPS6180965A - 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でそれぞれ適正な画像処理を行わせ
るために、画像処理１ご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
を区別して画像処理することが行われている。これは画
素ごとの多値化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）を複数の画素から成るブロックに分割し、
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１直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」 ところでこのような画信号処理方法では、ブロックの隅
に注目画素が存在する場合にはこの注目画素の画像状態
を正確に判断するためのデータがなく、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」 本発明では注目画素とこの周囲を取り巻いた周辺画素と
を考え、注目画素を挟む位置に存在する２点の周辺画素
の８度差の大小と、注目画素とこれに隣接する周辺画素
の濃度差の大小とから注目画素が文字画像に属するか中
間調画像に属するかを判別する。この場合濃度差を求め
るための２つの周辺画素は注目画素に対して異なった角
度に存在する複数組の周辺画素を用いてもよい。このと
き濃度差の最大値を閾値と比較することも有効で）１１
ある。また同様に注目画素とこれに隣接する周辺画素と
の濃度差も複数組算出してよく、このときの濃度差の最
大値を閾値と比較することも有効である。またこれら２
種類の閾値は後者の方が前者以下であることが普通であ
るが、これに限定されるものではない。なお、注目画素
を挟む位置に存在する２つの周辺画素は注目画素に対し
て対称の位置であってもよく、また注目画素を挟みかつ
もっとも離れた位置に存在するものであってもよい。

「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＃止しての原稿１１と、画像の判断に用いるた
めの３Ｘ３の画素群ＰＯ”””Ｐ、から成るウィンドウ
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Ｐ。によって隙間なくス
キャンされ、これと共にウィンドウ１２も原稿上を移動
するがたちとなる。注目画素Ｐ。を取り巻いた形の８つ
の画素Ｐ１　〜Ｐ８　を周辺画素と呼ぶ。周辺画素Ｐ１
〜Ｐ、の各０度ｄ１〜ｄ８　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ゎされたも
のである。この実施例で濃度ｄ１〜ｄ８は６ビソト（６
４段階）のディジタルデータとして表わされる。

さて本実施例では■注目画素Ｐａ　を挾む周辺画素とし
て４組の周辺画素を使用し、また■注目面−素と隣接す
る周辺画素として４個の周辺画素を使用する。まず４組
の周辺画素は以下の通りとなる。

（Ｐ、　　、　Ｐ、　　）、（Ｐ２　　、　Ｐｑ　　）
、（Ｐ３．　Ｐ６）、（Ｐ、　　、　Ｐ、）これらの各
組の周辺画素の濃度差の絶対値はそれぞれ次のようにな
る。

ｌｄｌ　−ｄ８　］、！ｄ２−ｄ７１、＋ｄ３−ｄ６１
、Ｉｄ４ｄｓｌ 一方、注目画素と隣接する４個の周辺画素はＰ２、Ｐ９
、Ｐ５、Ｐ７てあり、これと注目画素の８度差の絶対値
はそれぞれ次のようになる。

＋ｄａ　　　ａ２　’ｌ、Ｉｄｏ　　　ｄ＜ｌ、：ｄｎ
　　　ｄ５　１、ｌｄｏ　−ｄ７１本実施例では、まず
■４組の周辺画素の濃度差についてはこれらが第１の閾
値Ｔ１　　よりも大きいか否かを判断し、■注目画素と
周辺画素の濃度差につ；ハではこれが第２の閾値Ｔ２　
よりも大きいか否かを判断する。そしていずれか１つで
も対応する閾値よりも大きなものがあれば、注目画素Ｐ
。

は文字画像部分に属するものと判別され、これ以外の場
合には中間調画像部分に属するものと判別される。すな
わち以下の８つの式のいずれかが成立すれば文字画１象
部分であり、いずれも成立しなければ中間調画像部分で
ある。

ｌｄ、　　−ｄｓ　　ｌ＞ＴＩ　　・・・・・・（１）
］ｄ２　　ｄ７１＞”ｒ＋　　・・・・・・（２）ｌｄ
３　　　ｄｓ１＞ＴＩ　　・・・・・・（３）ｌｄ＜　
　　ｄｓ１＞’ｒｌ　　・・・・・・（４）１ｄｏ　−
ｄ２１〉Ｔ２　・・・・・・（５）１ｄ、−ａ４１＞Ｔ
２　−・・−・（６）ｌｄｏ　　−ｄｓ　　ｌ＞Ｔ２　
　・・−・（７）Ｉｄｏ　　　ｄ７１　＞　Ｔ２　−・
・・（８）以上の判別原理を第２図を用いて説明する。

同図は原稿のある部分について１ライン分の信号レベル
（濃度）を表わしたものである。この図で信号し、ベル
がパ１”とは原稿のその部分が理想的な白色である場合
であり、信号レベル”　６４　”とはその部分が理想的
な黒色である場合をいう。信号レベルは走査の前半部分
において全体としてなだらかに変化している。これらの
部分では信号レベルが多段階に変化しており、中間調画
像領域であることがわかる。中間調画像領域では近接し
た２点をとるとそれらの濃度に大差がない。従って注目
画素Ｐ。を挟んで２つの画素の濃度差が小さければ、注
目画素Ｐ、は中間調画像の部分に属する可能性が高い。

注目面ｓＰｏを中心としてすべての方向（本実施例では
４方向）について濃度差を求め、それらの最大値を所定
の閾値と比較すれば、中間調画像か否かの判断が更に確
実となる。

同様の原理で注目画素Ｐ。とこれに隣接した周辺画素Ｐ
２、Ｐ、　、ＰｓおよびＰ７　との間の濃度　□差が小
さければ、注目画素は中間調画像の部分に属する可能性
が高い。求められた４つの濃度差の最大値を所定閾値と
比較すれば、中間調画像か否かの判断が更に良好となり
、注目画素Ｐ。を挟む周辺画素の濃度差判断と組み合わ
せれば更に確実な判断が可能となる。

さて、第２図で走査の後半部分にはシャープに切り込ん
だ波形が存在する。この部分は文字等の線画像のエツジ
部分てあり、典型的な文字画像領域である。このような
文字画像領域では近接した２点で大きな濃度差を生じる
可能性が高い。従って注目画素を挟んだ２つの画素の濃
度差が大きければ、注目画素は文字画像の部分に属する
可能性が高い。注目画素を中心としてその周辺の濃度差
を全組にわたって調べれば、文字画像か否かの判断が更
に確実となる。

同様の原理で注目画素Ｐａ　　とこれに隣接した周辺画
素Ｐ２、Ｐ４、ＰｓおよびＰ７　との濃度差が大きけれ
ば、注目画素は文字画像の部分に属する可能性が高い。

求められた４つの濃度差の最大値を所定の閾値と比較す
れば、文字画像か否かの判断が更に良好となり、注目画
素Ｐ。を挟む周辺画素の濃度差判断と組み合わせれば更
に確実な判断が可能となる。

なお注目画素Ｐ。を挾む２つの周辺画素は、注目画素Ｐ
ａ　　とこれに隣接する周辺画素に比べて画素間の距離
が大きい。従って前者の方が後者よりも大きな濃度差が
検出される可能性が高（、前者の閾値Ｔ１　の方が後者
の閾値Ｔ２　よりも大きく設定されるのが通常である。

第３図は以上のような原理を用いて画信号の処理を行う
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２１は原稿をラスクスキャン
し、Ａ／Ｄ変換器２２は入力されたアナログ画信号２３
を１画素ずつ量子化する。６ビツトのパラレルデータと
してＡ／Ｄ変換器２２から出力されるディジタル画信号
２４は、ラインメモリ２５に供給される他、第１〜第３
のラッチ２６゜〜２６３の直列回路に供給され、３画素
分ラッチされる。ここでラインメモリ２５は６ビツトの
パラレルデータを１ライン分蓄えて順に出力する遅延メ
モリであり、第１〜第３のラッチ２６１〜２６つ　は後
に説明する第Ｏおよび第４〜第８のラ　・ッチ２６０．
２６４〜２６８　と同様に６ビツトのパラレルデータを
１画素分ずつラッチする回路である。

第１のラッチ２６．　　のラッチ出力は、濃度ｄ１を表
わす信号として第１の差分演算回路２８、に供給される
。同様に第２のラッチ２６２のラッチ出力は、濃度ｄ２
　を表わす信号として、第２および第６の差分演算回路
２８２．２８６に供給され、第３のラッチ出力は濃度ｄ
３を表わす信号として第３の差分演算回路２８３　に供
給される。

一方、ラインメモリ２５から出力される１ライン遅延さ
れたディジタル画信号２９は、同一構成の池のラインメ
モリ３１に供給される池、第４、第０および第５のラッ
チ２６．．２６ｏ、　２６ｓの直列回路に供給される。

第４のラッチ２６４のラッチ出力は、濃度ｄ、を表わす
信号として第４および第８の差分演算回路２８．．２８
．に供給され、第５のラッチ２６５のラッチ出力は、濃
度ｄ、を表わす信号として第４および第５の差分演算回
路２８．．２８．に供給される。第０のラッチ２６ｏ　
のラッチ出力は、注目画素の濃度ｄ。を表わす信号とし
て第５〜第８の差分演算回路２８５〜２８８に供給され
る他、文字処理部３３および中間調処理部３４に供給さ
れ、それぞれ文字または中間調の再現に適した画像処理
を受けるようになっている。

これに対してラインメモリ３１から出力される更に１ラ
イン遅延されたディジタル画信号３２は、第６〜第８の
ラッチ２６６〜２６８の直列回路に供給される。第６の
ラッチ２６６のラッチ出力は、濃度ｄ６　を表わす信号
として第３の差分演算回路２８３　に供給され、第７の
ラッチ２６７のラッチ出力は、濃度ｄ７を表わす信号と
して第２および一第７の差分演算回路２ｇ、、２８．　
に供給される。

第８のラッチ２６８のラッチ出力は、濃度ｄ８　を表わ
す信号として第１の差分演算回路２８１　に供）７゛＼
！ 給される。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ｉこのようにして第１〜第８の差′公演算回路２８１
〜２８８てはそれぞれ（１）〜（８）式の演算が行われ
る。このうち第１−第４の差分演算回路２８、〜２８．
の演算結果はそれぞれ対応するコンパレーク３６．〜３
６．に供給され、第１の閾（直Ｔ１　と比較されること
になる。これらの比較結果はオア回路３７の人力となる
。また第５〜第８の差分演算回路２８５〜２８ａの演算
結果もそれぞれ対応するコンパレータ３６ｓ　〜３６８
に供給され、これらは第２の閾値Ｔ２　　と比較される
。これらの比較結果も前記したオア回路３７の人力とな
る。

この結果、各コンパレータ３６．〜３６８のいずれか（
１）〜（８）式を満足させると、オア回路３７から判別
結果信号３８としてＨ（ハイ）レベルの信号が出力され
る。この場合マルチプレクサ３９は文字処理部３３から
出力される処理画信号４１を最終的な画信号４２として
選択し出力することになる。ここで文字処理部３３は例
えは画素ごとに３値化処理を行う部分であり、この実施
例の場合では６４段階の信号レベルを注目画素ごとに３
段階（白、灰、黒）の信号レベルに量子化する。

これに対してオア回路３７から判別結果信号としてＬ（
ロー）レベルの信号が出力されると、中間調処理部３４
から出力される処理画信号４３が最終的な画信号４２と
してマルチプレクサ３９から出力されるっここで中間調
処理部３４は例えばディザ法１より閾値を個々に設定し
、擬似中間調処理を行う。この中間調処理部３４では、
ディザマ）　ＩＪフックス構成する各ドツトを２値化処
理してもよいし、３１直化あるいはこれ以上の多値化処
理を行ってもよい。

このようにして肖られた画［信号４２は注目画素Ｐ、が
属する画像状態に応じた適正な処理が行われており、後
段の図示しない記録部あるいは表示部で画像の良好な再
現が行われることになる。

なお以上説明した実施例では３×３のマ）　ＩＪソック
ス成の画集領域を用いて文字画像と中間調画像の判別を
行ったが、他のマｌ−ＩＪソックス成の画素領域を用い
ることは自由である。第４図は４×４の画素領域を一例
として表わしたもので、この場合注目画素Ｐ。は中心位
置からややずれた位置に設定される。第４図に示した位
置に注目画素Ｐ。

が存在する場合、注目画素を挟む周辺画素２点は−ａ的
に定まらない。例えば周辺画素Ｐ１　　と濃度差を演算
する池の周辺画素Ｐ　ｔｏであってもよいし、Ｐ＋ｓで
あってもよい。周辺画素（Ｐ、　　、　Ｐ、、）の組を
選択した場合には、主走査方向あるいは副走査方向に濃
度測定を行う他の組、例えば周辺画素（Ｐｌ、　Ｐ、、
）と画素間の距離がほぼ等しくなるという特長がある。

また周辺画素（Ｐ、　　、　Ｐ、Ｓ）の組を選択した場
合には、画素間の距離を増大することにより濃度差をよ
り把握しやすいという特長がある。

また実施例では１画素ずつすべての画素について順に文
字画像か中間調画像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、信号処
理の簡略化から有効である。更に実施例では中間調処理
部でディザ処理を行ったが、階調に対応させた印字比率
のパターンを割り当てる面積階調法で中間調の表現を行
うことも可能である。

「発明の効果」　　　゛ このように本発明によれば注目画素を挟む２点の濃度差
と注目画素とこれと隣接する周辺画素の濃度差の双方を
調べて画像状態を推測するので、文字画像か中間調画像
かの高精度の判別が可能であり、それだけ高品位の画像
を再現することができる。またブロックまたは画素群内
の全画素間で濃度差を比べる必要がないので、画信号処
理のための装置を単純化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像の判断に用いる画素群と原稿との関係を表
わした説明図、第２図は画信号のレベル変化を１ライン
について例示した波形図、第３図は本発明の一実施例に
おける画信号処理方法を実現する装置のブロック図、第
４図は注目画素および周辺画素から成る画素群の構成に
ついて他の例を表わした構成図である。 ２５．３Ｉ・・・・・・ラインメモリ、２６・・・・・
・ラッチ、 ２８、・・・・・・差分演算回路、 ３６・・・・・・コンパレータ、 ３７・・・・・・オア回路、 Ｐａ　・・・・・・注目画素、 Ｐｌ　〜ＰＩ５・・・・・・周辺画素。 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

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、画像処理
   の対象となる画素としての注目画素を取り巻いた所定範
   囲の周辺部分に位置する周辺画素のうち注目画素を挟む
   位置に存在する２つの周辺画素の濃度差と注目画素とこ
   れに隣接する周辺画素の濃度差を求め、これらをそれぞ
   れ用意された所定の閾値と比較してこの比較結果から注
   目画素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を特徴とする画信号処理方法。 ２、注目画素を挟む位置に存在する２つの周辺画素の濃
   度差を異なった周辺画素について複数組求め、これらの
   最大値を所定の閾値と比較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方法。 ３、注目画素と隣接するすべての周辺画素について注目
   画素との濃度差を求め、これらの最大値を所定の閾値と
   比較することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   画信号処理方法。 ４、濃度差を求めるための２つの周辺画素が注目画素に
   対して対称の位置にあ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。 ５、注目画素とこれに隣接する周辺画素の濃度差を比較
   する閾値が注目画素を挟む位置に存在する２つの周辺画
   素の濃度差を比較する閾値と等しいかこれよりも小さな
   値であ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。