JPS63180273A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル複写機、ファクシミリ等において使
用される原稿読取装置に関し、特に文字等の２値画像領
域と写真等の中間調画像領域とが混在する原稿を読取っ
た後に各領域を識別し、それぞれの領域に適切な処理を
施し高画質の出力画像を得る画像処理装置に関する。

〔従来の技術〕

一般の文書原稿中には、文字等の２値画像と写真や印刷
等の中間調画像とが混在しているものが多数ある。この
ような人力原稿を忠実に再現するためには、それぞれの
領域を識別し、それぞれに対して適切な処理を施すこと
が必要になる。

たとえば、文字領域に対してはコントラストを大とする
ため２値化し、写真領域に対しては中間調を再現するた
めディザ処理する。また、網点印刷領域に対しては、モ
アレの発生を防ぐために平滑化後にディザ処理すること
が必要になる。

この領域識別のための方法として、特開昭５８−２２０
５６３号公報で示されるように画素のフォーカス値とデ
フォーカス値の差の絶対値で判定するものや、特開昭５
８−３３７４号公報に示されるようにブロック内の最大
値と最小値の差で判定するものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、いずれの方式も、文字部には急峻なエツジが存
在することに着目して領域識別を行うものであるため、
文字と写真の識別に関してはある程度の性能を発揮する
ものの、網点に対しては文字との誤認が多く発生し、充
分な識別能力を得ることはできなかった。これは、網点
にはエツジ成分と等価な高域成分が含まれているからで
ある。

本発明は、前記問題点を解決するために案出されたもの
であって、文字、写真２ｗＪ点の３種の異なった領域を
同時に高い確度で識別することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するため、文字領域と中間調
領域が混在する原稿を読み取って記録する原稿読取装置
において、読み取った原画濃淡信号から高域強調信号及
び低域通過信号を生成する手段と、前記高域強調信号及
び前記低域通過信号を所定サイズの窓で走査し前記両信
号について濃度のそれぞれ最大値及び最小値を求め各最
大値間の差及び各最小値間の差をそれぞれ所定の閾値と
比較しこの比較結果に基づき前記各領域を識別する手段
とを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、入力の濃淡画像から高域強調信号及
び低域通過信号を生成し、高域強調信号及び低域通過信
号のそれぞれを所定サイズの窓で走査し、窓内で最大値
、最小値を求める。そして、これらを両信号間で比較し
たとき、最大値、最小値の変化量が各領域で異なること
に着目したものである。すなわち、文字、写真、網点め
３種が異なった空間周波数特性を有することに着目して
いる。

本発明では、以上の各領域の特徴を検出するためにｎｘ
ｍの画素で構成される窓内の最大値ｍａｗと最小値ｍｉ
ｎを高域強調信号と低域通過信号の両信号について求め
る。各信号にふける最大値ｍａｗの差ｄ。８及び各最小
値の差ｄ　ｓｉｎは、上述のように領域によって異なる
ので、各差を比較することにより領域を判別することが
できる。

第２図（ａ＋）　〜（ａ３）、　　（ｌ］＋）　〜（ｔ
ｌａ）及び（ｃ、）　〜（ｃ３）は、原画濃淡信号、高
域強調信号及び低域通過信号のそれぞれにおける文字領
域、写真領域及び網点領域での濃度断面分布を比較した
ものである。

第２図において、特に同図（ｂｌ）、　（ｂ２）、　（
ｂ３）の高域強調信号と同図（ｃ、）、　（ｃ、）、　
（ｃ３）の低域通過信号を比較する。

いま、ある長さにわたり第２図（ｂ、）、　（ｂ、）、
　（ｂ３）に示される高域強調信号と、同図（Ｃ，）、
　（Ｃ２）、　（Ｃ３）に示される低域通過信号のそれ
ぞれについて、最大値ｍａｘと最小値ｍｉｎをとる。更
に、各最大値ｍａｘの差ｄ。Ｘ及び各最小値ｍｉｎの差
ｄ　ｓｉｎも求める。

文字領域では、高域あ周波数成分を有するため高域強調
信号の最大値ｍａｘ　は原画濃淡信号の最大値ｍａｘ　
に比べて大となり、また、低域通過信号の最大値ｍａｘ
は原画濃淡信号の最大値ｆｆ１ａＸに比べて小となる。

したがって、高い濃度を有する文字頂部の各最大値ｍａ
ｘの差ｄ　ｓａｗは大きな値を示す。しかし、文字領域
の大部分を占める背景部は一定濃度を保つため各最小値
ｍｉｎの差ｄ　＋ａｌｎは小さい。

また写真の場合は、第２図（ｔ１２）、　　（Ｃ２）に
示されるように、この領域はほとんどの成分が低域の周
波数成分にかたよっているため、高域強調信号と低域通
過信号との間で最大値ｍａｗ、最小値ｍｉｎ　ともはと
（んど変化がない。したがって、各差ｄ　１１ａＸ＋ｄ
　ｍｌＩ、ともに非常に小さい値を示す。

網点領域では、第２図（ｂａ）、　　（Ｃ３）に示され
るように、文字領域と同様に高域の周波数成分を有する
ため原画濃淡信号と高域強調信号との間の変化は文字領
域と同様に大きい。しかしながら、文字領域とは異なり
、各最大値ｆｆ１ａｘ間での差ｄ　１ｌｌｌＸ＋各最小
値ｍｉｎ間での差ｄ１．．はともに大きい。これは、網
点領域の濃淡信号がＤＣ成分（直流域通過成分）を中心
として上下に、網点の基本周波数成分をともなって変動
しており、高域の成分を強調することにより更にこの現
象が大きくなるためである。

以上の３種の領域について得られた特徴は、第３図の度
数分布のグラフを見ることでより明確になる。

網点部では、ある中心の濃淡レベルに対して最大値ｍａ
ｘ、最小値ｍｉｎ　ともに大きく変化する。すなわち、
高域強調信号の濃淡レベルの最大値をｍａｘｌ。

最小値をｍ１ｎｉとし、低域通過信号の濃淡レベルの最
大値をｍａｘ２．　　最小値をｍ１ｎ２としたとき、第
３図（ｂｌ）、　（ＣＩ）に示されるように、ｄｍａｘ
　＝ｍａｘｌ　−ｍａｘ２＝２２９−１８７　＝４２．
　ｄ　、ｔｌｌ＝ｍｉｎｌ　−ｎｔｉｎ２　＝６７−３
０　＝３７となる。

写真部では、最大値ｍａｗ、最小値ｍｉｎともに変化量
は小さい。すなわち、第３図（ｔｈ）、　　（Ｃ２）に
示されるように、ｄ□。”−１２９１２５＝　４．　　
ｄ−ｔ□＝６１−５６＝５である。

また文字部では、第３図（ｂ３）、　　（Ｃ３）に示さ
れるように、各最大値ｍａｘｌ、　ｍａｘ２の変化量ｄ
、６つはｍａｘｌ−ｍａｘ２　＝１７２−１１８　＝５
４となり大きな値となる。なお、最小値ｍｉｎの変化量
ｄ　ａ　ｌ　Ｒはｍｉｎ２−ｍｉｎｉ　＝　２−０＝２
であり小さな値となる。

したがって、この最大値ｍａｘ、最小値ｍｉｎの変化量
ｄ　１１ａＸｌ　　ｄａｌ、、を求めれば、文字、写真
１ｗｉ点印刷の３領域を識別することが可能になる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。

第４図は本発明実施例の画像処理装置全体のブロック図
を示す。

図中１は、たとえばドラム型スキャナ構成の入力装置で
あり、原稿情報を約２００ドツ）　／　ｃｍ　（５００
ドツト／インチ）の解像度で８ビツトの濃度データとし
て読み取る。２は８ビツトの画像メモリであり、読み取
った原稿のたとえばＡ４サイズ１頁分のデータを格納で
きる容量を有している。３は画像処理装置であり、読み
取った原稿の領域を識別し、文字領域は単純２値化し、
写真領域はディプ処理し、網点印刷領域はモアレの発生
を防ぐため平滑処理後ディザ処理することにより、それ
ぞれ０．１の２値データを生成し出力装置５へ送り出す
。４は制御装置であり、装置全体の信号制御を行うもの
である。出力装置５は、約２００ドツト／　ａｍの解像
度で２値画像の記録を行うもので、ここでは電子写真式
レーザビームプリンタを例としてあげているが、サーマ
ルプリンタ、インクジェットプリンタ等を使用すること
も可能である。

次に、画像処理装置３の詳細について、第１図を参照し
て説明する。

本実施例においては、画像処理装置３は、領域識別装置
１０と、各画像領域に対して適、切な画像処理を行い２
値画像データを生成する画像形成装置２０と、領域識別
装置１０からの領域判定信号に基づき画像形成装置２０
の出力を切り替える選択回路３０とから構成されている
。

領域識別装置１０では、高域強調処理回隆１１において
、第５図に示した高域強調フィルタ係数ｆ＋（＋、」）
を使用してフィルタリング処理を行い、原画濃淡信号の
ａ淡データから高域強調信号Ｈ（Ｘ、Ｖ）を生成する。

また、低域通過処理回路１２において、第６図に示した
低域通過フィルタ係数ｆｚ（Ｉｇ）　　を使用してフィ
ルタリング処理を行い低域通過信号Ｌ（ｘ、ｙ）を生成
する。

これらの処理は次式で表される。なお、ｄ　（Ｘ、　ｙ
）は原画濃淡信号である。

ここで高域強調フィルタ係数ｆ＋（１，Ｊ）、低域通過
フィルタ係数ｒ２（ｉ、ｊ）　　は、ともに３Ｘ３のサ
イズとなっているが任意で良く、また係数もこれに限る
ものではない。

このようにして得られた高域強調信号と低域通過信号を
、領域判定回路１３においてそれぞれｌｘｍの画素の窓
で走査し、最大値ＩＴｌａＸの差ｄ　ａａＸ＋　　最小
値ｍｉｎの差ｄ　ｓｉｎを求める。　　　　　　゛そし
て、以下の条件に基づいて中心画素の領域を判定する。

■ｄ１．８≧ｔｈ、、であり、且つ、ｄ　＋ａ１ａ≧ｔ
ｈ、いであるときは網点領域と判定する。

■ｄ　Ｉ＆ａＭ≧ｔｈ、、、であり、且つ、ｄ＋ａｌｎ
＜ｊｆｉ＋ａｌｎであるときは文字領域と判定する。

■ｄｏＸ＜ｔｈ、、であり、且つ、ｄａｌ、、＜ｊｌｌ
ａＩｎであるときは写真領域と判定する。

ここで、ｔｈ、□、ｔｈ、ｌ、は判定のための閾値であ
る。

以上の条件により領域を識別した後、その結果を選択回
路３０に人力し、画像形成装置２０からの３種の出力の
中から最も適切に処理された２値画像を選択して第４図
に示す出力装置５に送る。

一方、画像形成装置２０では、３種の画像領域を適切に
２値化するための処理を行う。まず、濃淡データを経路
ａ、　ｂ、　ｃの３つに分岐させる。

経路ａは、文字領域に対して適切な処理を実施する経路
であり、入力系によって劣化した画像ＭＴ　Ｆ（ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ
）を補正するＭＴＦ補正回路２１を通した後に、２値化
回路２２において第７図（ａ）に示した閾値を用いて単
純２値化する。

経路すは、写真領域に対して適切な処理をする経路であ
り、経路ａと同様にＭＴＦ補正回路２１を通した後、デ
ィザ処理回路２３において第７図ら）に示したディザマ
トリックスを用いてディザ処理する。

経路Ｃは、網点領域に対して適切な処理をする経路であ
り、先ずモアレ発生の原因となる網点成分を除去するた
めの低域通過処理回路２４を通す。

その後に、低域通過処理回路２４及び入力系によって劣
化したＭＴＦを補正するＭＴＦ補正回路２１を通し、デ
ィザ処理回路２３において第７図ら）に示したディザマ
トリックスを用いて処理する。

以上のように、経路ａ、　ｂ、　ｃからは、３種の領域
に応じてそれぞれ適正な処理が行われた２値画做データ
が得られる。

これらの３種類の２値画像データを、選択回路３０にお
いて、領域識別装置１０からの識別信号にしたがって選
択する。そして選択された２値画像データを出力装Ｗ５
へ送って記録することにより、写真１文字及び網点の各
種領域が混在している原稿を忠実に再現することができ
る。

なお、本実施例においては、網点領域中のハイライト及
びシャド一部を写真であると識別することがあるが、こ
れらの部分では網点成分はほとんど存在しないため、写
真として処理した２値画像を出力しても問題はない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明においては、原画濃淡信号の
高域を強調した信号を得ると共に低域成分を通過させた
信号を得ることにより、原稿の文字、写真及び網点印刷
の３種の領域に応じて両信号の最大値及び最小値の各変
化量に差を付けている。したがって、この各変化量の差
を所定の閾値と比較することにより、前記３種の領域の
識別を行うことができる。すなわち、本発明は、従来の
ように画像のエツジ部の急峻な変化のみを検出して領域
識別を行うものではないため、文字と網点印刷画像の識
別を確実に行うことができる。更に、本発明においては
、上述のように原画濃淡信号に対して互いに反対側の周
波数領域の操作を行っているので、各領域の周波数特性
の差に基づく出力の差が拡大される。したがって、各変
化量の差が大となって、領域の識別が一層確実になり、
画像の種類に応じて最適な処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像処理装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は文字、写真及び網点各領域における
原画濃淡信号、高域強調信号及び低域通過信号を示す波
形図、第３図は各領域における高域強調信号及び低域通
過信号の濃度の分布を示すグラフ、第４図は画像処理装
置全体を示す概略ブロック図、第５図は高域強調フィル
タのフィルタ係数を示す説明図、第６図は低域通過フィ
ルタのフィルタ係数を示す説明図、第７図は２値化閾値
を示す説明図である。 １０：領域識別装置　　２０：画像形成装置特許出願人
　　　　　富士ゼロックス　株式会社代　　理　　人　
　　　　　　　小　　堀　　　益　（ほか２名）第１図 第４図 第５図 Ｉ 第７ 第６図 図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、文字領域と中間調領域が混在する原稿を読み取って
   記録する原稿読取装置において、読み取った原画濃淡信
   号から高域強調信号及び低域通過信号を生成する手段と
   、前記高域強調信号及び前記低域通過信号を所定サイズ
   の窓で走査し前記両信号について濃度のそれぞれ最大値
   及び最小値を求め各最大値間の差及び各最小値間の差を
   それぞれ所定の閾値と比較しこの比較結果に基づき前記
   各領域を識別する手段とを設けたことを特徴とする画像
   処理装置。 ２、前記最大値間の差に対する閾値を第１の閾値とし、
   前記最小値間の差に対する閾値を第２の閾値としたとき
   、前記領域を識別する手段は、前記各最大値間の差が前
   記第１の閾値以上であり且つ前記各最小値間の差が前記
   第２の閾値以上であるときは網点領域であると識別し、
   前記各最大値間の差が前記第１の閾値以上であり且つ前
   記各最小値間の差が前記第２の閾値未満であるときは文
   字領域であると識別し、前記各最大値間の差が前記第１
   の閾値未満であり且つ前記各最小値間の差が前記第２の
   閾値未満であるときは写真領域であると識別するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像
   処理装置。