JPS63109584A - デイジタル画像処理方法 - 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、ファクシミリ等の画像処Ｉ！Ｉ！装置におけ
るディジタル画像処理方法に関するものであり、特に２
値画像データを入力してその形状を認識する際ご施す雑
音除去に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に、ファクシミリ等に入力された２値画録データに
は種々の原因で第１４図に示すような、欠陥（Δ１〜八
６）、小突起（Ｂｌ〜Ｂ３）、孤立点（０１〜０３）等
の雑音が発生する。

入力２値画像データに対する、従来の処理装置の構成を
第１５図に表わす。この処Ｉ！！！装置は２値画像テ゛
−夕の各画素を注目画素ＰＯとし、この注目画素ＰＯを
中心に第１６図のような３画素×３画素の窓を想定し、
その近傍の８画素（ＰＩ〜８）の値（“１ｏｌｌ　、　
　１１１＋１　＞によって注目画素ＰＯを″１１Ｚｌ″
ＯＩＩに変換づる、３×３のマスク処理が行なわれる。

即し、第１５図の処理装置において、２次元変換回路１
は、注目画素ＰＯを中心とする３Ｘ３の２値画像データ
（ＰＯ−Ｐ８）を９ビツトの信号列に変換し、この９ビ
ツトはデータ・テーブル・メモリ２へのアドレスとみな
される。データ・テーブル・メモリ２はこの９ビツト・
アドレスの内容に従って、予め定められている１　Ｑ　
ＩＩ、″゛１″１″信号する。

この３×３のマスク処理による従来の雑音処理方法は、
その構成上、近傍８画素の値のみによって注目画素ＰＯ
を“１１Ｉ　、　　ＩＩ　Ｑ　ＩＴに変換するため、第
１７図（ａ）、（ｂ）、（１，（ｄ）に示すような雑音
が１画素の２値画像データに対しては注目画素ＰＯをＩ
ＱＩＩ　、ｌ１１１１に決定することができる。

しかしながら、第１８図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ
）に示すような、雑音が２画素以上または画像の形状の
一部であるような画像データに対しては、注目画素ＰＯ
を一意に定めることができない。

即ち、この従来の画像処理装置にあっては、例えば第１
４図において１画素の雑＠Ａ１．Ａ２゜Ａ５．［３１，
Ｇｌについては通常処理を行なうことはできるが、２画
素の雑音Ａ３．Ａ４．Ａ６゜Ｂ２，８３．Ｃ２，Ｃ３に
ついて雑音処理を施づ。

ことができなかった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明が解決しようとする問題は、１画素、２画素以上
の雑音が画像データに混在している場合でもマスク処理
を行なうことができるようにすることであり、効率良く
雑音処理を行えるディジタル画像処理方法を実現するこ
とを目的とする。

〈問題を解決するための手段〉 上記した問題を解決した本発明は、２値入力画像データ
に対して３画素×３画素のマスク処理を行なって両件の
形状を認識するディジタル画像処理方法において、 読み込まれた前記３画素×３画素の２値画像データの注
目画素を一意的に“＋　Ｉ　ＩＩ、“Ｏ″値に変換でき
ない場合、 イ）前記３画素×３画索のマスク内のパ１°′。

“０″画素分布状態に基づいて前記２値入力画像データ
における前記注目画素を含む新たな３画素×３画素の探
索領域を決定する工程と、口）前記探索領域における前
記注目画素に対応する位置の画素データを１″または°
゛０″に変換する工程と、 ハ〉この変換後の探索領域に対してマスク処理を施しこ
の探索領域の中心画素のデータの判定結果に従って前記
注目画素を１″または′Ｏ”に変換する工程と を有することを特徴とするディジタル画像処理方法であ
る。

また、前記探索領域の中心画素に対する１ｉｊｉ素デー
タの判定が一意に決定できない場合、更に次の探索領域
を決定し、マスク処理を行なう操作を最初の探索領域の
中心画素に対する判定結果が一意に決定づるまで繰り返
して実行する工程を設（）る。

く作用〉 本発明のディジタル画像処理方法は、読み込まれた３×
３の２値画像データの注目画素を近傍８画素の値によっ
て一意的に変換できない場合、このマスク内の画素分布
状態に従って次に深漬すべぎ３×３の探索領域を設定し
、この探索領域における１）り記注目画素データを変換
し、探索領域の中心画素データを決定してから、元の注
目画素のデータを決定する。

〈実施例〉 本発明のディジタル画像処理方法を実施Ｊろのに最適な
画像処理装置の例を第１図にブロック図として表わす。

この図において、１は３×３画像データを取り込んで９
ビツト・アドレス信号列ＡＤに変換する２次元変換回路
、２は２次元変換回路１のアドレス出力ＡＤに従って画
素データ１１１１Ｚｉ″Ｏ１１に関する５ビツト・デー
タＣ（ＣＯ，ＣＩ＞、ＶＰ。

Ｌ（１１，ＬＯ）を出力するデータ・テーブル・メモリ
ＤＴＭ（アドレス＃０００〜＃Ｉ　ＦＦ）、３はデータ
・テーブル・メモリ２からのデータに従って選択信号５
ＥＬＢ、２次元変換回路１に対してタイミング・クロッ
クＬＤ、信号５ＥＬＡ。

Ｔを出力しかつＲ終的な判定出力ＭＣ（ＭＣＯ。

ＭＣＩ＞を出力するｖ制御判定回路、４１は＄制御判定
回路３の選択信号５ＥＬＡに従ってはじめに入力される
３×３画像データと後述する探索領域データとを切り換
える選択回路Ａ１４２はυ１１１１判定回路３の選択信
号５ＥＬＢにより探索領域ｊ゛−タＩＮ（０〜３）を選
択する選択回路Ｂである。

更に、２次元変換回路１は、レジスタ１１に入力された
３×３画像データＰＯ−Ｐ８を保持し、次に制御判定回
路３からの制御信ＩＬＤによりその出力ＲＰ４．３．２
．５の４ビツト・アドレス・データを変換回路１２に与
えるとともにＲＰｏ。

１．６，７．８の５ビツトをそのまま出力する。

変換回路１２は制御判定回路３の制ｔａｉｌ　（３月Ｔ
によりアドレス・データＲＰ４．３，２．５にアドレス
修飾を行なう、選択回路０１３は制御判定回路３からの
選択信号５ＥＬＡによりレジスタ１１の出力と変換回路
１２の出力を切り換える。

即ち、２次元変換回路１は、入力された３×３画像デー
タＰＯ〜Ｆ）８について、アドレス修飾を行なわない場
合はＰ４→ＡＤＯ，Ｐ３→△０１゜Ｐ　２　→ＡＤ２．
　　Ｐ５−シＡＤ３．　　ＰＯ−ＡＣ３，Ｐ１→ＡＤ５
．Ｐ６→△Ｄ６．Ｐ７→ＡＤ７．Ｐ８→ＡＤ８とアドレ
ス変換し、アドレス修飾を行なう場合はＲＰ４．３，２
．５の１つのビットを強制的に０°′または１°′に変
換する。

次に、本発明の方法の概略を説明する。

本発明は、入力された３×３の２値画像データの注目画
素を中心とする近傍８画素の値によって注目画素を１″
または○″に一意に変換できない場合に適用する。

はじめに、この３Ｘ３のマスク内の画素の分布状態に基
づいて次に探索すべきその注目画素を含む３×３の２１
直画像データの候補領域を決定する。

次にこの探索領域の２値画像データにおける上記注目画
素の位置に対応するデータを強制的に′″１１パは０′
°に変換し、その後探索領域にマスク処理を施して１り
られるその中心画素の判定結果に従って、上記注目画素
を１″または０″に変換するものである。

ここで、注目画素ＰＯを中心とする３×３の２値画像デ
ータ領域をｒＰと定義する時、領域ＩＰとその探索領域
！０．１１．Ｉ２．１３との位置関係を第３図に示す。

即ち、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に表わず
ように、領域ｒＰ内の画素゛０″Ｚｌｌｌｌ＋の分布状
態つまり注目画素ＰＯを中心とした白または黒画素の連
結方向に従って、予め定めたアルゴリズムにより１０−
１３のいずれか１つを３画素×３画素の探索ｆｒ４域と
して選択する。注目画素ＰＯを中心として右側に連結す
る場合はｔＯ（ａ）、下側に連結ブる場合は１１（ｂ）
、右斜め下側に連結する場合は１２（Ｃ）、左斜め下側
に連結する場合は１３（ｄ）を探索候補領域とＪる。

さて、本発明のディジタル画像処理方法を第１図のブロ
ック図と第２図のプローチ１シートにより詳しく説明す
る。

はじめに、制御判定回路３より選択信号ＳＥＬ△−０が
出力され、選択回路Ａ　４　＋において３×３両像デー
タＩＰがレジスタ１１にセットされる。

そして、選択回路ＣＩ　３にてレジスタ１盲出力ＲＰ４
．３．２．５がアドレスＡＤＯ〜３として選択されると
同時に、レジスタ１１出力ＲＰ０，１゜６．７．８がア
ドレスＡＤ４−８として、アドレスＡＤ　（ＡＤＯ〜８
）がデータ・テーブル・メモリ２へ与えられる。

ここで、データ・テーブル・メモリ２は、アドレス八〇
の内容に応じて５ビツト・データＣ０１Ｃ１，ＶＰ、Ｌ
ｌ、ＬＯを出力する。

出ツノ信号Ｃｏ、Ｃ１は３×３画像データの注目画素Ｐ
Ｏに対する判定結果の一部である。その具体的な意味付
けを’Ｉｓ　Ｊ図の表に示す。この表でＣ＝　（Ｃｏ、
ＣＩ　）−３＝　（１，１）の゛不定″は、３×３画像
データＩＰにおける注目画素ＰＯの近傍８画素のデータ
のみでは注目画素ＰＯを１′′に変換寸べきか１１０　
ＩＩに変換サベきか判定できないことを意味する。Ｃの
値により後の処理工程がで異なり、Ｃ−０，１，２の場
合は従来の装置と同様な雑音処理である。即ら、Ｃ＝１
の場合は小突起または孤立点の１画素雑合処理であり、
Ｃ＝２の場合は欠陥の１画素雑音処理である。

本発明は、Ｃ−３の場合、即ち雑音が２画素以上の場合
について処理を施すものである。

Ｃ＝　（ＣＩ、Ｃｏ）＝　（１，１）＝３の場合、制御
判定回路３は選択信号５ＥＬＡ＝１を出力する。同時に
データ・テーブル・メモリ２は、注目面１Ｐｏ（”Ｏ”
または”ｉ”）の値ｖＰと、Ｃ＝３の時にのみ有効でア
ドレスＡＤの内容に応じて探索すべき候補領域ＩＮ　（
Ｎ＝Ｏ〜３）を決定するＩＩ、制御信号１１．１０を出
力する。これらの信号ＶＰ、Ｌ１．ＬＯに従って、制御
判定回路３は選択信号５ＥＬＢの値を出力する。

ここで、制御信号１１．ＬＯは第６図の表に表わすよう
に、Ｌ＝Ｏ〜３の値を取り、Ｌ＝Ｏの時は５ＥＬＢ＝０
で探索領１ｊｉＩＮ＝ｏ、Ｌ−１の時は５ＥＬＢ＝１で
探索領域ＩＮ＝１、Ｌ＝２の時Ｌｔ　Ｓ　Ｅ　Ｌ　Ｂ　
−２Ｆ探索領域ＩＮ＝２、Ｌ＝３（７）時はＳＥＬ［３
＝３で探索領域ＩＮ＝３と選択する。

これに従って、ジスタ１．には指定された探索領域ＩＮ
　（Ｎ＝Ｏ〜３）の３×３画像データがセットされる。

次に１ｌＩＩ御判定回路３は出力信号ＶＰ、選択信号５
ＥＬＢに対応した制御信号Ｔを変換回路１□に出力する
。

制御信号Ｔ　（Ｔ２．Ｔ１．Ｔｏ＞の値（Ｔ＝０〜７）
は第７図に示す表のように設定され、この王の値に応じ
て変換回路１２は、レジスタ出力へ〇〇、１．２．３　
（ＲＰ４，３，２．５）に対してその内の１ビツトのみ
強制的に′Ｏ°″または“１″に変換する。

例えば、データ・テーブル・メモリ２出力ｖＰ−１、Ｌ
＝　（Ｌｌ、ＬＯ）＝Ｏ（７）Ｒ１＆（Ｉ　６０　判７
１　回路３からＳ　Ｅ　Ｌ　Ｂ　＝　Ｏが出力され、探
索領域１０の画像データが選択されてレジスタ１、にセ
ットされる。次に制御判定回路３からＴ＝３が出力され
、変換回路１２１．：、［’てＡＤＯ−ＲＰ４＝Ｐ４゜
ＡＤｌ　＝ＲＰ３＝Ｐ３．ΔＤ２＝ＲＰ２＝Ｐ２゜ＡＤ
３＝ＲＰ５＝Ｏと変換される。

そして、この変換された△ＤＯ〜３とＡ０４〜８がアド
レスＡＤとしてデータ・テーブル・メモリ２に入力され
る。

次に、前と同様にこの新たな画像データに対してマスク
処理が施される。即ち、アドレスΔＤに従ってデータ・
テーブル・メモリ２から信号Ｃ１ＶＰ、Ｌが出力される
。

このとき、制御判定回路３は、出力されたＣの１直が１
またはＯでかつ１つ前に出力されたＶＰの値が１の場合
ｆ、ｔＭｃ　＝　１　、Ｃ）ＭＪが２または０でかつ１
つ前に出力されたＶＰＩ７）値がＯの場合はＭＯ＝２、
それ以外の場合はＭ　Ｃ＝　Ｏを出力する。

そして、このＭＣの値に応じて第８図の表に示ｔ！Ｉ！
！理を、はじめに入力された３×３の２値画像データの
注目画素ＰＯに施ず。叩ら、Ｍ　Ｃ＝　１の場合はＰＯ
を’Ｏ”、ＭＯ−２の場合はＰＯを”ｉ”、ＭＣ＝０の
場合はＰＯを°゛変更し″とする。

このようにして、入力された３×３の２画素の雑音を含
む２値画像データの注目画素ＰＯに対して１１　ＩＩ　
、　　＃Ｑｌ＋を決定し、雑音除去を行なうことができ
る。

次に、第９図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）。

（ｅ）、（ｆ）を用いて、本発明の方法を実際に画像処
理に利用した際の概念を説明する。

第９図（ａ）にＪ３いて、ディジタル画像αに対して、
注目画素ＰＯを中心とする３画素×３画素のマスクｒＰ
を設定する。

このとぎのＰＯ〜８までの画像データを２次元変換回路
１に入力し、アドレスＡＤＯ〜８に変換しデータ・テー
ブル・メモリ２より対応するデータを読み出す。この場
合、データ・テーブル・メモリ２からＶＰ−０，Ｃ−３
、Ｌ　＝　１　カ出力すレる。

Ｃ＝３により画素ＰＯの値は不定となり、Ｌ＝１、ＶＰ
＝Ｏより領域ＩＰから探索領域１１が選択される（ｂ＞
。

そして、探索領域１１が決定する（Ｃ）と、領域１１の
画像データをアドレスＡＤＯ〜８として（ａ）の時と同
様にデータ・テーブル・メモリ２を読み出す。この場合
、データ・テーブル・メモリ２からはＶＰ＝Ｏ，Ｔ−５
が出力される。Ｔ＝５の内容は、探索領域ｒ１における
元の注目画素ＰＯに対応する位置ＡＤＩを１°′に変換
し、その他はそのままとする処理を指定するものである
。

この処理によって（ｄ）に示づ両像データが作成され、
この画像データに従って再びデータ・テーブル・メモリ
２が読み出される。

データ・テーブル・メモリ２からはＣ＝２が読み出され
、この画像データは（ｅ）に示ずような、１→ＱＯとさ
れた画像データとして認識される。

同時に、制御判定回路３からＭＯ＝２が出力され、入ノ
ｊされた元の３×３画像データＩＰの注目画素ＰＯは゛
１″と判定される。

第１０図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）。

（ｅ）、（ｆ）は、３×３画像データにおいて大きさが
２の黒画素の孤立雑音を処理する例である。

画素ＰＯを中心とする注目領域ＩＰにおいて、画素ＰＯ
とその右下の画素が雑音である（ａ）。

この３×３画像データを２次元データに変換してデータ
・テーブル・メモリ２に入力すると、Ｃ−３、ＶＰ＝１
、Ｌ＝２が出力される。

そして、この画像データに対する探索領域Ｉ２が選択さ
れる（ｂ）。次に、この探索領域ｌ２（Ｃ）の画像デー
タがデータ・テーブル・メモリ２に入力されると、ＶＰ
＝Ｏ，Ｔ＝Ｏが出力さね、探索領域におけるΔＤＯの位
置に’Ｏ”（白）が書き込まれる（ｄ）。

次に再び、この画像データ（ｄ）がデータ・テーブル・
メモリ２に入力されるど、Ｃ＝１が出力され、探索領域
■２において０−ＱＯと変換される（ｅ）。この画像デ
ータにより、制御判定回路３からＭＣ＝１が出力され、
元の画像データＩＰにＩ３りる注目画素ＰＯが′Ｏ゛に
変換される（ｆ）このようにして、注目画素ＰＯに０″
が書き込まれ、この画素ＰＯを雑音とみなすことができ
る。

以上に述べた本発明の方法を第１４図に示すディジタル
画像について施せば、第１１図のような雑音のないディ
ジタル画像がキｑられる。

さて、以上述べた本発明のディジタル画像処理方法の実
施例は、主として大きさが１画素及び２画素の雑音を、
対象にしたものであったが、本発明の方法はこれに限る
ことなく、例えば第１２図に丞すような大きさが２画素
（但し幅は１画素）以上の雑音△１．Ａ２．Ｂ１．８２
．Ｃ１，Ｃ２に対して適用することもできる。

即ち、注目画素の位置に対応したデータを強制的に°１
″または“０″に変換した探索領域にマスク処理を施し
た結果、その中心画素に対する判定結果が一意に決定し
ない場合〈第２図のフローチャートにおいてＣ＝３で、
新たなＣの値が２または１またはＯでない場合）、出力
結果ＭＣを０とする（変更なし）のではなく、その探索
領域の中心画素を新たに注目画素として設定し、更に次
の探索領域を決定してマスク処理を施すという操作を、
最初に定めた探索領域の中心画素に対する判定結果が一
意に決定する（Ｃ−２または１またはＯ）まで繰り返し
て実行する。

上記のように処理した例を第１３図に表わす。

以上のようにして、本発明の方法は読み込んだ３×３の
画像データの画素分布状態に応じて、注目画素がディジ
タル画像の一部であるのか、あるいは１画素あるいは２
画素以上の雑音であるのかを判断することができる。

〈発明の効果〉 本発明のディジタル画像処理方法は、読み込まれた３×
３の２値画像データの注目画素を近傍８画素の値によっ
て一意的に変換できない場合、このマスク内の画素分布
状態に従って次に探・老すべぎ３×３の探索領域を設定
し、この探索領域における前記注目画素データを変換し
、探索領域の中心画素データを決定してから、元の注目
画素のデータを決定するので、１画素、２画素以上の雑
音が画像データに混在している場合でもマスク処理を行
なうことができ、効率良く雑音処理を行えるディジタル
画像処理方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のディジタル画像処理方法を実現するの
に好適な回路構成ブロック図、第２図は本発明のディジ
タル画像処理方法を表わすフローチャー１〜、第３図及
び第４図（ａ）、（ｂ）。 （ｃ）、（ｄ）は注目画素ＰＯの３×３画像データとそ
の探索領域を表わす図、第５図はデータ・テーブル・メ
モリ２の出力Ｃとその判定結果を表わす図、第６図はデ
ータ・テーブル・メモリ２出力ＶＰ、Ｌ、５ＥＬＢと探
索領域Ｉ’Ｎ（Ｎ＝Ｏ〜３）と制御判定回路３出力下の
関係を示ず表、第７図は制御判定回路３出力Ｔとアドレ
スＡＤＯ〜３の関係を示す表、第８図は制御判定回路３
の出力ＭＣとその処理内容を示す表、第９，１０図（ａ
）、　　（ｂ）、　　（Ｃ）、　　（ｄ）、　　（ｅ）
、　　（ｆ）は本発明の方法の処理内容の概念を表ねず
図、第１１図は本発明の方法をディジタル画像について
施した際の図、第１２．１３図は本発明の方法を雑音が
２画素以上に亘る場合に適用した時の処理内容の概念図
、第１４図は雑音を含むディジタル画像を表わす図、第
１５図は従来のディジタル画像処理装置の構成図、第１
６図は３画素×３画素の２値画像データの図、第１７．
１８図（ａ）。 （ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は雑音を含む３×３画像データ
の図である。 １・・・２次元変換回路、１１・・・レジスタ、１２・
・・変換回路、　　１コ・・・選択回路Ｃ１２・・・デ
ータ・テーブル・メモリ、 ３・・・制御判定回路、 ４１・・・選択回路Ａ、　４２・・・選択回路Ｂ０第３
図 との　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ’）　　　　
　　　　　　　　　　　　（Ｃン　　　　　　　　　　
　　　　　　（ｄ）第５図 第６図 第７図 第９図 （Ｑ） 第１Ｏ図 （ｂン （Ｑ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　（Ｃ）（θ−Ｑｏン（θ−−１
）り） 第１４図 ｒフ 第１５図 第１６図 第１７図 （の　　　　　　（ｂン　　　　　　（Ｃ）　　　　　
（ｄ）第１８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２値入力画像データに対して３画素×３画素のマ
   スク処理を行なって画像の形状を認識するディジタル画
   像処理方法において、 読み込まれた前記３画素×３画素の２値画像データの注
   目画素を一意的に“１”、“０”値に変換できない場合
   、 イ）前記３画素×３画素のマスク内の“１”、“０”画
   素分布状態に基づいて前記２値入力画像データにおける
   前記注目画素を含む新たな３画素×３画素の探索領域を
   決定する工程と、 ロ）前記探索領域における前記注目画素に対応する位置
   の画素データを“１”または“０”に変換する工程と、 ハ）この変換後の探索領域に対してマスク処理を施しこ
   の探索領域の中心画素のデータの判定結果に従って前記
   注目画素を“１”または“０”に変換する工程と を有することを特徴とするディジタル画像処理方法。
2. （２）前記探索領域の中心画素に対する画素データの判
   定が一意に決定できない場合、更に次の探索領域を決定
   し、マスク処理を行なう操作を最初の探索領域の中心画
   素に対する判定結果が一意に決定するまで繰り返して実
   行する工程を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のディジタル画像処理方法。