JPS6218172A

JPS6218172A - 画像装置

Info

Publication number: JPS6218172A
Application number: JP60156065A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ochi; 宏越智
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1987-01-27

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】（発明の属する技術分野）本発明は、ファクシミリ等において画像読取りを行い、
あるいは信号処理を行う装置に関するものであって、特
に原稿上の背景部の白レベル、文字図形部の黒レベルを
自動検出することのできる画像装置に関するものである
。

（従来の技術）ファクシミリ等で読取られる原稿には、濃度コントラス
トの高いもの、低いもの、色地原稿等、各種存在する。

従来の装置では、原稿の背景部の白レベルを検出して、
色地原稿であっても背景部が黒くならないようにしてい
る。

コントラストの低い原稿も良好に再現できるようにする
手段としては、２値化の閾値を白寄りに設定している。

然し乍ら、このためにコントラストの高い原稿に対して
も２値化の閾値を必要以上に白寄りに設定することにな
り、分解能が悪くなる原因となっている。

また、白レベルや黒レベルを一画面の情報をもとに求め
ることは容易であるが、一度原稿を読取った後、再度信
号処理を行う必要があるため、一画面相当のメモリある
いは２度読取りを行う等の手段が必要となる。そのため
、逐次処理ができず、処理時間もかかる欠点があった。

（発明の目的）本発明はこれらの欠点を除去するために、原稿中の白レ
ベルと黒レベルを読取りとほぼ同時に自動検出する手段
を提供するものである。

また、本発明の他の目的は、自動検出した原稿の白レベ
ルと黒レベルより２値化の閾値を最適値に設定する手段
を提供するものである。

（発明の構成）第１図は本発明の第１、第２及び第３の発明の構成を示
す一実施例のブロック図であり、前走査線の画信号によ
って新しい走査線のパラメータを決定するものであって
、１はＡ／Ｄ変換器、２，３はコンパレータ、４，５は
カウンタ、６は閾値を求めるための演算回路、７はコン
トラストを求める演算回路、８，９．１０はそれぞれ白
レベル、閾値、黒レベルを出力するランチ回路、１１は
ゲート回路である。

ここで、ラッチ回路の一画面の最初は適当な初期値に設
定されている。

なお、以下の説明では、白レベルを大きい値。

黒レベルを小さい値で表すこととする。

これを動作するには、読取りセンサにより読取ったアナ
ログ画信号ＸをＡ／Ｄ変換器１に入力し、ディジタル信
号Ｘ′に変換する。

Ａ／Ｄ変換器１の出力はコンパレータ２及び３に入力さ
れる。コンパレータ２はカウンタ４と共に一走査線上の
画信号の中から白と期待される濃度レベルを検出するも
のである。

即ち、コンパレータ２には各画信号の入力と同期して画
信号とカウンタ４の出力が入力され、これらの大小が比
較される。

もし画信号の方が大きければ、コンパレータ２よりの出
力がＨｉｇｈとなるので、カウンタ４にカウントパルス
が入力されることとなり、カウンタ４のカウント値がア
ップする。

画信号の方が小さい場合は、コンパレータ２の出力はＬ
ｏｗであるのでカウンタ値は変化しない。

各画信号毎にこの動作を行うと、カウンタ４のカウント
値は画信号レベルより小さい間はカウントアツプが継続
する。

従って、各走査線毎にカウンタのリセットを行えば、各
走査線毎に白と期待されるレベルをカウンタ４の出力信
号ａとして出力できる。

同様に、コンパレータ３とカウンタ５は各走査線毎に黒
と期待されるレベルを検出し、カウンタ５の出力すとし
て出力する。

例えば、画信号レベルＯを考えられる最も黒いレベル、
３１を考えられる最も白いレベルと定義すると、各走査
線の最初にカウンタ５を３１にプリセラ１−シ、以後、
各画信号に同期してコンパレータ３の出力がＬｏｗにな
る毎にカウンタ５のカウント値を１だけ減じる。

コンパレータ３では画信号とカウンタ５の出力が比較さ
れ、画信号の方が大きいと出力がＨｉｇｈ、小さいとＬ
ｏｗとなるように設定されている。

この結果、カウンタ５の出力が画信号より大きい間はカ
ウント数が減じられるため、各ラインの最後には黒と期
待されるレベルをカウンタ５より信号すとして出力する
。

一定査線の画信号入力が終了すると、カウンタ４．５の
出力ａ、ｂはそれぞれ、当該走査線の、白と期待される
レベル及び黒と期待されるレベルを表している。信号ａ
は新しい白レベルの候補、信号すは新しい黒レベルの候
補となる。

また、演算回路６は信号ａ及びｂより新しい閾値の候補
となる信号Ｃを求める回路である。

信号Ｃの値は、信号ａの値より十分小さく、信号すより
十分大きい値であれば良いが、通常はａの値とｂの値の
平均値、あるいはそれより若干巾寄りの値に設定するこ
とにより、淡い原稿も良好に２値化できる。

これらの信号ａ、ｂ、ｃを新しいパラメータとして決定
するに当っては、次のことを考慮しなければならない。

それは、文書原稿等において、行間等では黒い部分が全
く存在しない場合があることである。

この場合、前記カウンタ５の出力ｂはａに等しいかある
いは近い値になるが、これは原稿の白い部分のうち最も
レベルの低い（黒に近い）レベル値であって黒レベルで
はない。

閾値候補Ｃにおいても同様である。

そのため、演算回路７により、信号ａとｂの差を求める
。この差の値は白黒のコントラストを表しており、この
コントラストが所定値以上のときは演算回路７の出力は
Ｈｉｇｈとなる。

このときゲート回路１１の出方は）ｌｊ４ｈとなり、信
号ａ、ｂ、ｃの値がそれぞれ新しい白レベル、閾値レベ
ル、黒レベル、としてそれぞれラッチ回路８゜９．１０
にラッチされる。

もし、信号ａとｂの差が所定値以下のとき、原稿面には
コントラストはなく、全部白（あるいは全部具）と推定
されるので演算回路７の出力はＬｏｗとなりμ−ト回路
１１の出力にはラッチ信号は出方されない。この結果、
信号ａ、ｂ、ｃは新しい値としては採用されず、ラッチ
回路８　、９．１０には以前の値がそのまま出力される
ことになる。

このようにして、順次、現走査線の画信号内容によって
次走査線を処理するためのパラメータを決定することが
できる。

勿論、１ラインのメモリを保有すれば、現走査線の画信
号より白、黒レベル及び、もしくは、閾値を決定する間
、画信号を一時メモリしておき、現走査線画信号より決
定した白、黒レベルもしくは閾値を使って現走査線を処
理することもできる。

また、第１図の説明では、ゲート回路１１の出力がＨｉ
ｇｈの場合のみ白レベルを新しい値ａで置き換えるよう
にラッチ回路８を動作させる場合を示しているが、白レ
ベルについては、この条件は必ずしも必要でなく、常に
新しい値ａに置き換えるようにしても良い。

以上の説明では、各走査線毎の白レベル、黒レベルを求
めるためにカウンタを使用したが、ここで、注意すべき
ことは、カウンタ４及び５の出力が必ずしも厳密に最も
白いレベル、最も黒いレベルを表してはいないことであ
る。

第２図は本発明を説明するための一走査線上の画信号の
例を示す図であって、個々の正方形は画素を、また、画
素内の数字は画信号レベルを表している。

ここで、番号２０で示す画素はレベルが２であるが、他
の画素は全てレベルが１７以上である。

このとき、第１図のコンパレータ３とカウンタ５の動作
は次のようになる。

レベル１７の画素が十分多いとすると、画素２１まで走
査した時点でカウンタ５の出力は１７となっている。

次に、画素２０の画信号としてレベル２の信号が入力さ
れたとき、カウンタ５の出力は１だけ減算され出力は１
６となる。他にレベル１６以下の画信号は存在しないの
で、−走査線の処理が終了したとき画信号レベルの黒と
期待されるレベルは１６となり、画素２０の値２よりは
大きい。

これを避ける方法としては後記する第５図で述べる。

第１図に示す様なカウンタを使用すれば次のような利点
がある。

即ち１通常原稿では第２図の画素２０のように、掛は離
れたレベルの画素が極めて少数存在することは少なく、
有ったとしても、汚れあるいは濃度むらなどによる特異
点である可能性が高い。

第２図の例で画素２０と画素２３以外の画素は画信号レ
ベルが１７〜２９の間であるとすると、第１図の回路に
よれば、信号レベルａ、ｂのレベル値はそれぞれ３０．
１６となり、信号Ｃはａとｂの値の平均値として求める
とレベル２３となり、信号Ｃの値を閾値として２値化し
た結果は第３図のようになる。

第３図及び第４図は第１図のカウンタ４，５の動作を説
明する画信号処理例である。

第５図は本発明における第１、第２及び第３の発明を実
現するための他の回路構成例であって、１０２はラッチ
回路、１０３はコンパレータである。

これは、ラッチ回路１０２の出力と、画信号Ｘ′を順次
コンパレータ１０３で比較して、画信号Ｘ′の方が小さ
ければ画信号Ｘ′をラッチして新しい出力ｂ′とし、Ｘ
′の方が大きければ以前のｂ′を変更しないようにすれ
ば良い。

第５図に示すようにカウンタを用いずに信号ａ。

ｂを求めるために画信号を直接置き換える方法をとると
、第２図の信号に対し信号ａの値はレベル３１、信号す
の値はレベル２となる。

Ｃはａとｂの平均値とし、小数点以下を切り捨てるとす
るとＣの値はレベル１６となる。

この場合、Ｃの値によって２値化すると第４図のように
なる。

この場合、第２図に示す画素列２２が第３図では表現で
きるが、第４図の場合は消えてしまう。

即ち、第１図に示す構成であれば鉛筆などで淡く記入し
た原稿中に一部分に濃度の高い黒枠等があっても、２値
化処理の結果、鉛筆書きの部分がかすれることなく良好
に再現できる。

第６図は本発明の効果をさらに顕著にするための他の回
路構成例を示す図であり、コンパレータ２（または３）
とカウンタ４（または５）の間にカウンタ２５を挿入し
たものである。

例えば、カウンタ５の前に８進カウンタを挿入すると、
画信号が小さい場合が８回発生して初めてカウンタ５の
出力が１だけアップするので、濃度の高い画素が数画素
程度あってもあまり影響しないので、閾値が自害りに設
定され２値化したとき細線などが良く表現できることと
なる。

第７図は本発明の第３発明の構成を示す他の実施例の構
成図である。

これは２値化処理を含む回路例であり、画信号を読取っ
て２値化する場合、濃淡を表現する必要のない場合には
第１図に示したラッチ回路８，１０は必要としないこと
を示したものである。

この回路を動作するには、まず、一画面の画信号を入力
する前にラッチ回路９に初期値下。を設定する。

初期値Ｔ。は白〜黒のダイナミックレンジの中央値また
は若干巾寄りに設定すれば良い。

その後、画信号Ｘをディジタル信号Ｘ″に変換して順次
入力すると、第１走査線の画信号はコンパレータ３０に
より閾値Ｔ。と比較され、画信号レベルの方が小さい（
黒寄り）ならばＨｉ　ｇ　ｈレベルを出力することによ
り順次２値化される。

その間、第１図において説明した動作により、第１走査
線の画信号より新しい閾値が決定され、第１走査線の処
理が終了した時点で新しい値に設定され、第２走査線の
処理が行われる。即ち、第ｎ走査線の画信号内容によっ
て第（ｎ＋１）走査線を処理するための閾値を決定する
ので、コントラストの低い原稿でも良好に２値化処理が
行える。

第１図及び第７図の場合、各走査線毎にパラメータとな
るレベル（白、黒、閾値等）を更新する場合を説明した
が、実際上は敗走査線程度の遅れがあってもあまり画品
質に影響しないので、２走査線毎にあるいは４走査線毎
に更新するようにしてもあまり問題はない。

あるいは、第ｎ走査線の内容より第（ｎ＋２）走査線を
処理するためのパラメータを決定するようにすることも
できる。この場合、−走査線分の時間を使って新しいパ
ラメータ値を決定すれば良いので、演算回路６，７の処
理を低速で行うことが可能となり、これらの処理を１チ
ツプマイクロコンピユータ等を用いてソフトウェアで処
理したり、あるいは、前述したよりも、もっと複雑な演
算処理をすることもできる。

さらに第１図の説明では、実質的にコントラストのない
背景部などから黒レベルあるいは白レベルを誤って検出
することを避けるため、信号ａの値と信号すの値の差が
所定値以上であるが否がを判定したが、これは次のよう
な方法で代替することもできる。

即ち、信号すの値が黒レベルとして考えられる値に比べ
て大きすぎるとき、当該走査線は全白であると予想され
るので、この信号すは新しい黒レベルとしては採用しな
い。

また、信号ａの値が小さすぎるときも走査線が全黒であ
ると予想されるので、この信号値ａは新しい白レベルと
しては採用しない。

このような方法を採った回路例を第８図に示している。

第８図は本発明の第１発明及び第３発明における別の実
施例の構成を示す図である。

各走査線毎に白レベルの候補ａの値ハ：Ｉ　：ｙパ。

−タ３１により基準値上と比較し、これより大キケれば
コンパレータ３１の出力はｌｌｉｇｈとなり、セ、クタ
３２は信号ａの値を選択し、演算回路６とラッチ回路８
に入力する。

信号ａの値が基準値より小さければ、セレクタ３２はラ
ッチ回路８の出力を選択して演算回路に入力する。また
、ラッチ回路８のラッチ信号はＬｏｗであるため白レベ
ルの値は以前のま＼となる。

ダウンカウンタＳより出力される信号すの値についても
同様に基準値２と比較され、基準値２より大きければラ
ッチ回路１０より出力される黒レベル及び演算回路６へ
入力される信号は変更されず以前のま＼となる。

演算回路６の入力は新しく決定された白レベル、黒レベ
ルが入力されるので、その出力Ｃはそのまま閾値として
ラッチ回路９にラッチされる。

以上の説明では、カウンタの出力ａ、ｂの値をそのまへ
白レベルあるいは黒レベルとする場合を説明したが、こ
れらａ、ｂの値にある種の演算を行って新しい値を決め
ても良い。例えば、白、あるいは黒レベルの急激な変化
を避けるため、新しい値と古い値との平均値で置き換え
るなどしても良い。

また、前記説明では濃淡表現を行わない場合について説
明したが、ディザ法等により濃淡表現を行う場合に、第
１図または第８図の回路で決定される白レベル、黒レベ
ルの値によってディザマトリクスを選択するようにして
も良い。

また１以上の説明ではセンサが画信号として読取る範囲
は原稿面上のみであるとしたが、実際の装置では原稿面
以外を読取ることがある。

第９図は本発明の第４発明の説明図である。

例えば、ＪＩＳ　Ａ４判の原稿を読取る装置において、
Ａ４幅より幅の小さい原稿を読取る場合、装置はＡ４幅
を走査して読取るため、原稿の後面にある物体の濃度を
あたかも原稿上の画像であるかのように読取ることとな
る。

第９図において、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図であ
って、４０は原稿、４１は読取りセンサ、４２はレンズ
、４３は前面ガイド板、４４は後面ガイド板である。

原稿４０は両ガイド板４３．４４の間を矢印４５の方向
に移動しながら順次読取られる。この場合、原稿４０の
幅が小さいと後面ガイド板の面４６を読取ることになる
。

従って、この面が白過ぎるとこれを原稿の白レベルと、
あるいは、黒過ぎると原稿の黒レベルと誤判断すること
になる。

そのための対策としては、原稿の幅を検出して原稿幅以
上を読まないようにすれば良いが、後面ガイド板の面４
６の反射濃度を灰色にしても良い。

即ち、通常、原稿となる文書等の地は反射濃度０．２以
下であり、具部分の反射濃度は通常０．６以上であるの
で、面４６の反射濃度を０．２〜０．６の範囲に設定す
れば良い。

なお、複写機のようにガラス面上に原稿を静止させてお
き、センサを移動させて読取りを行うような場合は、上
からの原稿押え板が前記後面ガイド板に対応するので、
この原稿側の面を前記０．２〜０．６の範囲の反射濃度
に設定することとなる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明は原稿面上の黒レベル、白
レベル等を読取りと殆ど同時に検出することができるの
で、画像処理を行う上で高品質で高速の読取りが簡単な
回路で実現できる。

また、本発明により検出する黒レベルに基づいて、白黒
２値化のための閾値を逐次決定更新するため、濃度コン
トラストの低い原稿や色地原稿も良好に再現できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１、第２及び第３の発明の構成を示
す一実施例のブロック図、第２図は本発明を説明するた
めの一走査線上の画信号の例を示す図、第３図及び第４
図は第１図のカウンタの動作を説明する画信号処理例、
第５図は本発明における第１、第２及び第３の発明を実
現するための他の回路構成例、第６図は本発明の効果を
さらに顕著にするための他の回路構成例、第７図は本発
明の第３発明の構成を示す他の実施例の構成図、第８図
は本発明の第１発明及び第３発明における別の実施例の
構成を示す図、第９図は本発明の第４発明の説明図であ
る。１　・・・Ａ／Ｄ変換器、２　、３．３０，３１，１０３・・・コンパレータ、４
．５，２５・・・カウンタ、６，７　・・・演算回路、
８　、９．１０，１０２・・・ラッチ回路、１１・・・
ゲート回路、３２・・・セレクタ、４０・・・原稿、４
１・・・読取りセンサ。４２・・・　レンズ、４３・・・前面ガイド板、４４・
・・後面ガイド板。特許出願人　日本電信電話株式会社第５図第６図顎　　　　　　　　　　　曖　　　　　゛−第９図（ａ）（ｂ）４０　　壕楠４１　　３先本ンイソグ４２　　し゛ノス゛４５・・・Ｘ卸

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定数の走査線毎に原画像上の黒と期待されるレ
ベルを求める手段と、前記所定数の走査線毎に求めた黒と期待されるレベルが
原稿上の黒い部分の濃度を反映していることを検証する
手段と、前記検証手段による検証結果に基づき、前記画像上の所
定領域の黒レベルが、以前に求めた値のまゝとするか、
前記新しく求めた黒と期待されるレベルに置き換えるか
を選択する手段と、を有することを特徴とする画像装置。
（２）所定数の走査線毎に原画像上の白と期待されるレ
ベルを求める手段と、前記所定数の走査線毎に求めた白と期待されるレベルが
原稿上の白い部分の濃度を反映していることを検証する
手段と、前記検証手段による検証結果に基づき、前記画像上の所
定領域の白レベルが、以前に求めた値のまゝとするか、
前記新しく求めた白と期待されるレベルに置き換えるか
を選択する手段と、を有することを特徴とする画像装置。
（３）所定数の走査線毎に原画像上の白と期待されるレ
ベルならびに黒と期待されるレベルを求める手段と、前記白と期待されるレベル及び前記黒と期待される濃度
レベルが、原稿上の白い部分及び黒い部分の濃度を反映
していることを検証する手段と、前記白と期待されるレ
ベルと、前記黒と期待されるレベルより、新しい２値化
の閾値を求める手段と、前記検証手段による検証結果に基づき、前記画像上の所
定領域の画信号を２値化処理するための閾値を、以前の
まゝとするか、前記新しい２値化の閾値に置き換えるか
を選択する手段と、前記選択手段により選択された閾値により、前記所定領
域の画信号を２値化処理する手段と、を有することを特
徴とする画像装置。
（４）原稿の白レベル及び黒レベルを自動的に検出する
手段を有する画像装置において、読取り原稿の背後にあ
る後面ガイド板の反射濃度が０．２以上０．６以下であ
ることを特徴とする画像装置。
（５）白レベルあるいは白と期待されるレベルと、黒と
期待されるレベルとの差が所定値以上であることを検証
手段とすることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
または第（３）項記載の画像装置。
（６）黒と期待されるレベルが所定値よりも黒寄りであ
ることを検証手段とすることを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項または第（３）項記載の画像装置。
（７）画信号レベルとカウンタ出力を順次比較し、画信
号レベルの方が黒レベルに近い場合が所定回数発生する
とき、前記カウンタの出力を１だけ黒レベル側にシフト
することにより、黒と期待されるレベルを求めることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第（３）項
記載の画像装置。