JPS6198068A - 画像処理装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は画像、特に写真中間調画像１文字線画像、網点
画像等の識別機能を有する画像処理装置に関する。

［従来技術］ 従来この種のディジタル画像処理装置においては原稿画
像の識別精度が十分でないため、識別を誤ったままの画
像処理を画像全体に行なってしまうという不都合があっ
た。まして写真中間調画像、文字線画像、網点画像等の
混在する原稿に対しては全ての部分像域を完全に再生す
ることは不可能であり、特に網点像域に対して文字像域
用の画像処理を施してしまったような場合は再生画像の
劣化が著しいという欠点があった。

［目的］ 本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とする所は、異なる画像域を正確に識
別して画調に応じた適正な画像処理を行なうことにより
、忠実な再生画像を得られるようにした画像処理装置を
提供することにある。

また好ましくは、画像域を２次元識別処理することによ
り、特に網点像域と文字像域との識別が正確に行なえる
画像処理装置を提供することにある。

［実施例コ 以下、添付図面に従って本発明に係る実施例を詳細に説
明する。まず、本発明による画調の識別アルゴリズムを
各ステップ順に述べると、（ステップｌ） 原画像を、例えばＣＯＤより成るスキャナにて読み取り
、該読取りだ画像をディジタル変換してディジタル画像
を得、このディジタル画像をＮ×Ｍ画素のブロックに分
割する（ここでＮは主走査方向の画素数、Ｍは副走査方
向の画素数を示す）、ここにおいて、Ｎ、Ｍの値はスキ
ャナが１６画素／＋＋＋ｏの走査の場合は、それぞれ８
が最良である。即ち、ここでは画像を８×８画素のブロ
ック単位に分割するものである。

（ステップ２） 分割された各ブロック内において、注目画素とその隣接
する画素との濃度差を求め、この濃度差と所定閾値ｔｈ
との比較により該濃度差に対して２値化処理を行ない、
２値化データを求める。

従って、隣接画素は注目画素の上下左右４個所あるので
、１つの注目画素に対して４つの２値化データが得られ
る。そしてこの４つの２値化データを加算して加算値Ａ
ｄを求め、注目画素の隣接画素に対する濃度差の割付を
行う。この加算値Ａｄをブロック内の全ての画素につい
て求め、ブロック内における加算値Ａｄの総和Ｓを最終
的に求める。

（ステップ３） 分割された前記各ブロック内における画素濃度の平均値
を求める。第１図の例においては平均濃度値輪５となる
。

（ステップ４） 予め設定された値Ｔｌ、Ｔ２の値と、各ブロック内で得
られた２値化データの総和Ｓとを比較して、各ブロック
毎に下記の基準で画像の識別を行なう。

（１）Ｓ≦Ｔｌのとき　　　　写真中間調像域（２）Ｔ
ｌ＜Ｓ≦Ｔ２のとき　文字線画像域（３）Ｓ＞Ｔ２のと
き　　　　網点像域ここにおいてＴＩ＜Ｔ２とする。

上記識別基準は、原稿の２次元的空間周波数が、網点〉
文字〉写真、の順に低下するという統計的性質に基づく
ものであり、また所定値ＴＩ。

Ｔ２は装置の文字、網点原稿に対する再生能力によって
決定される値である。

なお、本例では隣接画素濃度差を所定閾値ｔｈで２値化
しその総和Ｓを求めたが、例えば隣接画素濃度差に対し
て所定の演算を施し画調に応じたパラメータを得る様に
構成してもよい、いずれにせよ２次元的に画像濃度の起
伏状態が判断できる値を得ることができればよい。

（ステップ５） 前記各ブロック（ステップ４）で識別された結果に基づ
いて２値画像信号に変換する。

（５−１）写真中間調像域と判定された場合はブロック
内の画像をディザ処理する。ここでディザ処理とは例え
ば８×８のディザマトリクスの各しきい値とブロック内
の各画素の濃度データとを比較して°２値信号°“１パ
　、“０″を得るものを言う、第２図に示すディザマト
リクスは、ドツト集中形で、１６階調に再生する能力を
有する一例である。従って、第１図に示される画素濃度
値を対応するディザマトリクス内の各しきい値で２値化
し、白、黒信号（１”°、゛０°゛信号）を発生する。

（５−２）文字（線画）像域と判定された場合は一定し
きい値（固定閾値）による完全２値化処理を行なう０本
実施例においては、しきい値は最高濃度レベルの１７２
、即ち７で２値化するが、ブロック内の地色濃度（例え
ばブロック内の最低濃度、或いはヒストグラムで得られ
る最も頻度の高い濃度値）を基に、原稿画像に応じて設
定しても良い結果が得られる。

（′５−３）網点像域と識別された場合はブロック内の
各画素濃度を（ステップ３）で得られた平均濃度に置換
え、第２図に示すディザマトリクスによりディザ処理し
て２値化する。即ち、網点像域と判断された場合に実行
される処理方法は、いわゆる濃度パターン法であり、こ
こで用いられるディザマトリクスはドツト集中型が好ま
しい、何故ならブロック毎の濃度平均値を算出し、この
平均値に対してドツト集中型のディザをかけることによ
り、空間周波数の高い網点像原稿と、２値化処理（ディ
ザマトリクスがもつ固有のパターン）とで生ずる干渉（
一般にモアレ縞として発生する）ノイズを抑圧すること
ができる。

以上述べたアルゴリズムにより、順次ブロック単位での
処理（ステップ１〜５）を繰り返し、１枚のオリジナル
原稿を、準すアルタ・イムで２値化処理し、例えばレー
ザビームプリンタ（ＬＢＰ）のような２値プリンタで像
再生を行なうことができる。

次に、本発明による画像処理装置の一例について説明す
る。

本実施例における画像処理装置は、計算機処理、特にマ
ルチマイクロプロセッサ構造をもつ画像処理専用マイク
ロコンピュータによるソフトウェア処理により上述の画
像処理を行なう、第５図は、この場合の一実施例の構成
ブロック図である０図において、ＳＣは原稿画像を読取
るためのＣＯＤから成るスキャナ、ＧＰは画像処理専用
マイクロプロセッサ、ＰＲはレーザビームプリンタ（Ｌ
ＢＰ）である。原画像はスキャナＳＣによって読取られ
、該読取られた画像信号は不図示のＡ／Ｄ変換器により
Ａ／Ｄ変換され、画像メモリＧＭに一旦格納される。そ
して画像メモリエリアの画像データは前述の画像処理ア
ルゴリズムに従って、画像処理専用マイクロプロセッサ
ＧＰによりソフトウェア処理され、２個体号に変換され
、その２個体号はレーザビームプリンタＰＲに出力され
る。ＳＰはシステム全体を制御するためのマイクロプロ
セッサであり、ＳＭはその制御の内容を格納するプログ
ラムメモリである。またＧＭは画像処理過程において用
いられる画像メモリである。

第７図はマイクロプロセッサＧＰにより実行される画像
処理の手順を示すフローチャートについて示したもので
ある０図について説明すると、（ステップエ）〜（ステ
ップ２）において画像メモリＧＭから画素データを取出
して８×８画素のブロックを形成し、（ステップ３）へ
移行する。

（ステップ３）では前述した通りブロック内における注
目画素と隣接する画素との濃度差を求め、この濃度差と
所定閾値ｔとを比較して２値化を行ない、１つの注目画
素に対して４つの２値化データを得る。そしてこの４つ
の２値化データを加算して加算値Ａｄを求める。この加
算値Ａｄをブロック内の全ての画素について求め、ブロ
ック内における加算値Ａｄの総和Ｓを求めて（ステップ
４）へ移行する。（ステップ４，５）においては求めた
総和Ｓに基づいて画像の識別を行なう。

（ステップ４）において“ＮＯ”かつ（ステップ５）に
おいて“Ｎ　Ｏ”と判断されたときは、そのブロックは
網点像域であると判断し、（ステップ６）でブロックの
平均濃度値を求めるとともにブロック内の各画素データ
を平均濃度値に置き換える。そして（ステップ９）で濃
度の平滑化されたブロックに対してディザ処理を行なう
。また（ステップ４）において“’　Ｎ　Ｏ”かつ（ス
テップ５）において°’ＹＥＳ’”と判別されたときは
、そのブロックは文字像域であると判断し、（ステップ
７）へ移行する。（ステップ７）ではブロック内の各画
素を固定閾値により２値化する。更にまた（ステップ４
）においてＹＥＳ”と判別されたときは、そのブロック
は写真像域であると判断し、（ステップ８）でブロック
に対してディザ処理を行なう、（ステップ１０）では（
ステップ７〜９）で得られたブロック毎の２値データを
画像メモリＧＭに格納する。

本例においては画像メモリＧＭは第６図に示す如く少な
くとも１６ライン分の多値濃度レベル画素データ及び１
６ライン分の２値データを格納できるものとする。なお
、ここで言うｌラインとは例えばスキャナによって読取
られる原稿の１主走査線を示すものである。メモリエリ
アａｌ、ａ２は、スキャナＳＣによって順次読取られた
画素データを格納し、これを８Ｘ８画素毎に取出すため
のものである。即ち１例えばメモリエリアａ１にはスキ
ャナＳＣからの画素データがライン方向に順次書込まれ
、メモリエリアａ２からはマイクロプロセッサＧＰによ
り８Ｘ８画素のブロック毎に画素データが取出されるも
のである。また例えばメモリエリアｂ１にはマイクロプ
ロセッサＧＰにより８×８画素のブロック毎に２値デー
タが書込まれ、メモリエリアｂ２からはすでに書込まれ
た画素データ（２値データ）がライン方向に順次読出さ
れるものである。そしてこの読出された２値データはプ
リンタＰＲにより再生画像として出力されるものである
。この様に本例では複数個のマイクロコンピュータを用
いて、画素データの並列処理を行なうことにより多値濃
度レベル画素データの書込みと多値１度レベル画素デー
タのブロック毎の読出しが同時に行なえ、また２値デー
タのブロック毎の書込みと２値データの読出しが同時に
行なえ、又、二次元的にパラメータＳを高速に演算出来
るので、読取った画素データをほぼリアルタイムで処理
し、出力できるものである。

なお、スキャナＳＣ及びプリンタＰＲの制御はマイクロ
プロセッサＳＰによりマイクロプロセッサＧＰの動作と
同期を取って行なわれる。

前記実施例においては、画像データに対してその識別結
果に応じて３種の２値化処理を切換えて適用したが、同
一画像データを予め前述した３種類の処理方法によって
並列処理し、識別結果に基づいて３種の２値化処理デー
タの内、いずれかを選択する様に構成することでより高
速な処理を行なうことができる。また本発明によれば画
像を２次元的に識別するので特に網点像域と文字（ｌｉ
り像域との識別が正確に行なえるものである。

本発明はハードウェアによる実現も容易であり画像の高
速処理を可能にしている。第１図はハードウェアで構成
した他の実施例を示すブロック図である０図において、
１はブロック分けした像域の画調を識別する識別部、２
は写真中間調像域に適した画像処理を行なう中間調処理
部、３は文字線像域に適した画像処理を行なう線画像処
理部、４は網点像域に適した画像処理を行なう網点画像
処理部、５は識別部ｌ出力の識別信号に基づいて前記３
種の像域処理を施された画像データのうち何れかを選択
するデータマルチプレクサである。

そして１図中ｉはリーグ部より読取られＡ／Ｄ変換され
た画像入力データを示し、Ｏは、例えばレーザビームプ
リンタへ送られる画像出力データを示している。

識別部１のメモリＲＡＭＩとＲＡＭ２及びデータラッチ
Ｄ１〜Ｄ４より成る構成は、スキャナＳＣの主走査と副
走査に従って入力される一連の画像入力データｉを適当
に遅延させ、ある時刻ｔにおいて注目すべき画像データ
を中心に、これと隣接画像データとの関係を同時に調べ
られるようにするためのものである。以下の説明にはこ
の関係を図に表した第２図も参照されたい。さて、ある
時刻ｔの画像入力データｉはＲＡＭＩとラッチＤ４に入
力される。ＲＡＭＩは主走査１行の画像データを記憶す
るとともに、その入力に画像データｉがあるときはそれ
より１行前の画像データＥを出力する。またこの時点で
ラッチＤ４は画像データｉより１画素前の画像データＤ
を記憶している。更にＲＡＭＩの出力ＥはラッチＤ１と
ＲＡＭ２に入力され、ラッチＤＩの出力はラッチＤ２に
入力されている。従ってラッチＤ１の出力は画像データ
Ｅよりも１つ前の画像データＡであり、これが時刻ｔに
おける注目画素である。またラッチＤ２の出力は画像デ
ータＡよりも１つ前の画像データＣである。一方、ＲＡ
Ｍ２は主走査１行の画像データを記憶するとともに、そ
の入力に画像データＥがあるときはそれより１行前の画
像データＦを出力する。このＲＡＭ２の出力Ｆはラッチ
Ｄ３に入力され、この時点でラッチＤ３の出力は画像デ
ータＦの１つ前の画像データＢである。以」二により、
第２図に示すように、注目画素Ａを中心として上下左右
に並ぶ画素のデータＢ、Ｄ。

Ｃ，Ｅは時刻ｔで同時に現れる。以上は注目画素Ａに対
し上下左右の４方向について抽出したが、ハード構成に
僅かな変更を加えるだけで更に斜め方向の画素Ｇ、Ｈを
含む８方向の画像データが同時に抽出されるから、８方
向画像データについて後述する処理を行なうことは可能
であり、本発明は方向性について限定するものではない
０次に、画像データＡ−ＥはデータＡと他のデータＢ−
Ｅとが対になってメモリＲＯＭＩ〜ＲＯＭ４に入力され
る。ＲＯＭｌ−ＲＯＭ４は相隣接する画像データの濃度
差と所定閾値ｔｈとを比較して２値化処理を行なうリー
ドオンリメモリである０例えばＲＯＭＩの上位アドレス
に画像データＡを接続しかつ下位アドレスに画像データ
Ｃを接続すると、上位アドレスと下位アドレスとで指示
される番地より処理結果の“１°′又は０′°の１ビツ
トデータが出力されるようになっている。他のＲＯＭに
ついても同様である。次に、ＲＯＭ１〜ＲＯＭ４の各出
力ビットはＲＯＭ５のアドレス入力とされ、ここで後述
する加算処理に使用する値（注目画素Ａに割付する濃度
差）が抽出される。　ＲＯＭ５における処理方法として
は例えば（１）単純加算、（２）単純加算−１、（３）
（ｎ方向）２゜（４）所定方向成分に重みづけをする等
の方法があり、何れを採用するかは本発明において限定
するものではない１次に、ＲＯＭ５の出力は加算器ＡＤ
Ｄの一方の入力とされ、メモリＲＡＭ３から出力される
もう一方の値と加算され、その加算出力は再びＲＡＭ３
に書き込まれる。この累積的加算処理は、図示しないが
、所定クロックにより８×８画素から成る１ブロック分
の累積的加算に対応づけられている。従って最終的に加
算器ＡＤＤからは、８×８画素の１ブロツク内における
隣接した画像データの差分を２値化したデータから求ま
る濃度差の総和Ｓが出力される。総和Ｓが加算器ＡＤＤ
より出力されると比較器ＣｏｔとＣ０２が附勢され、Ｒ
ＡＭ３はクリアされる。比較器ＣｏｔとＣＯ２は総和Ｓ
と所定値ＴＩ及びＴ２を夫々比較し、その比較結果の出
力はデータマルチプレクサＭＰＸのセレクト端子Ｓｔ、
Ｓ２に入力される。

一方、上述した画像の識別処理と並行して写真中間調画
像、文字線画像、網点画像に夫々適した画像処理が行な
われている。中間調処理部２では、画像入力データｉと
ディザ閾値発生器ＴＧＩより発生される閾値とが比較器
ＣＯ３で比較され、その比較結果出力は８ラインメモリ
ＬＤＩに記憶され、主走査８ライン分遅延された所定の
タイミングにデータマルチプレクサＭＰＸの入力端子Ａ
に入力される。線画像処理部３では、画像入力データｉ
と一定閾値Ｔとが比較器ＣＯ４で比較され、その比較結
果出力は８ラインメモリＬＤ２に記憶され、主走査８ラ
イン分遅延された所定のタイミングでデータマルチプレ
クサＭＰＸの入力端子Ｂに入力される。網点画像処理部
４はでは、まず入力画像データｉが平滑部Ｆにより平滑
化される０次に該平滑化された画像データとディザ閾値
発生器ＴＧ２より発生される閾値とが比較器Ｃ０５で比
較され、その比較結果出力は８ラインメモリＬＤ３に記
憶され、主走査８ライン分遅延された所定のタイミング
でデータマルチプレクサＭＰＸの入力端子りに入力され
る。

これら３種類の画像処理を経た各画像データは識別部１
からの識別信号により選択され、該選択された画像デー
タがＭＰＸ５の画像出力データ０となり、例えばレーザ
ビームプリンタ等へ送られるものである。また、データ
マルチプレクサＭＰＸの状態を表にすると表（１）よう
になる。

以下、余白 以上の如く本発明は専用のハードウェア素子でも容易に
実現可能であり、高速処理を望む場合には極めて有効で
ある。しかもハードウェア構成する際の一つの利点であ
るメモリ容量の低減について詳説すると、識別部１は像
域判定のための隣接画素間の濃度差の初期比較において
比較結果を２値化しているため、各比較結果の出力ビツ
ト数は１ビツトとなりメモリＲＯＭ５を大幅に節約する
ことが可能になった。このことはその後においても少な
いビット数で比較、演算等を行なえることを意味し、識
別部ｌを極めてシンプルで安価な回路構成とすることが
できる。勿論、このことはソフトウェアで処理する場合
にもそのまま言えることである。また今後は１画像処理
精度を上げるために画像読取後のＡ／Ｄ変換されたデー
タビット数の増加が考えられるが、このような動向に対
しても本発明は更に有効なものとなる。

［効果］ 以上述べた如く本発明によれば画像を正確に識別するこ
とが可能になり、従って各画調に応じた画像処理が実現
できるのでより原稿に忠実な再生画像を得ることができ
る。しかも１画像に各種画調が混在するときはその効果
が著しい。

また本発明によれば画像を２次元的に識別するので特に
網点像域と文字像域との識別が正確に行なえる。この際
に、注目画素と隣接画素の濃度差を所定閾値と比較しそ
の結果を２値化して識別処理に用いるため、大量情報を
処理する割にはメモリのビット容量も非常に少なくなり
、そのためハード化が容易になり、高速処理を行なうこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のハードウェア画像処理
構成を示すブロック図、 ＄２図は画像を識別処理する際の注目画素と周辺画素と
の関係を示す図、 第３図は原画像を８×８画素のブロックに分割した１ブ
ロツクの濃度分布を示す図、 第４図は一例のディザマトリクスを示す図。 第５図は本発明に係る一実施例の画像処理装置を示すブ
ロック構成図、 第６図は画像メモリＧＭの構造を示す図、第７図は一実
施例の画像処理手順を示すフローチャートである。 ここで、１・・・識別部、２・・・中間調処理部、３・
・・線画像処理部、４・・・網点画像処理部、５・・・
データマルチプレクサ（ＭＰＸ）、ＧＭ・・・画像メモ
リ、ＧＰ・・・専用マイクロプロセッサ、ＰＲ・・・レ
ーザビームプリンタ、ＳＣ・・・スキャナ、ＳＭ・・・
プログラムメモリ、ＳＰ・・・マイクロプロセッサ、Ｒ
ＡＭ１〜ＲＡＭ３・・・メモリ、Ｄ１〜Ｄ４・・・デー
タラッチ、ＲＯＭｌ−ＲＯＭ５・・・リードオンリメモ
リ、ＡＤＤ・・・加算器、ＣＯＩ〜ＣＯ５・・・比較器
、　ＴＧ１〜ＴＧ２・・・パターン発生器、ＬＤＩ〜Ｌ
Ｄ３・・・ラインメモリである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力画像データに対し異なる画像処理を行なう画
   像処理手段と、前記入力画像データをブロック分けした
   像域内の注目画素とその隣接画素との濃度差を所定値と
   比較する比較手段と、該比較手段出力の各２値データを
   演算して前記注目画素に濃度差の割付を行なう割付手段
   と、該割付手段出力の前記ブロック内における総和を求
   める加算手段と、該加算手段出力の総和に応じて前記画
   像処理手段による画像処理モードを選択する選択手段を
   備えることを特徴とする画像処理装置。
2. （２）入力画像データは２次元像領域に対応してブロッ
   ク分けされることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の画像処理装置。